JPH105369A - トレーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用者の運動能力に応じた過不足のない運動を
行なわせる。 【解決手段】脈拍数計測装置１３は運動中の使用者の脈
拍数を計測し、演算装置１４は脈拍数計測装置１３によ
り計測された脈拍数がほぼ一定に保たれるように負荷制
御装置１１により使用者への負荷量を制御する。映像再
生装置２２は複数の映像をランダムアクセスにより選択
することができる。演算装置１４は負荷制御装置１１を
制御して使用者に与える負荷量を制御するとともに、負
荷量に対応付けた映像を映像再生装置２２から選択して
映像表示部２１に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者の運動に負
荷をかけることができるトレーニング装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、使用者の運動に負荷をかける
装置本体と、負荷量に対応付けた映像を表示する映像表
示装置とを備えるトレーニング装置が提供されている。
装置本体の負荷量は適宜制御される。この種のトレーニ
ング装置では、映像表示装置に設けたＣＲＴのような映
像表示部に表示する映像としてビデオテープに記録した
映像を用い、このビデオテープの音声信号記録部分に、
装置本体における負荷量を制御するための負荷制御信号
を周波数変調信号やＤＴＭＦ信号などを用いて記録して
いる。この構成によって、映像表示部に表示される映像
と負荷量とが対応付けられている。たとえば、サイクリ
ングを模擬したトレーニング装置などでは、上り坂の映
像に大きな負荷を対応付け、下り坂の映像に小さな負荷
を対応付けるなどの対応付けがなされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来構成で
は、ビデオテープを用いて映像を表示しているものであ
るから、負荷量の時間変化と映像の表示順序とが一意的
に決まってしまい、使用者の個人差に応じた負荷量の制
御が困難であるという問題がある。とくに、脈拍や血圧
のような使用者の生理状態の変化は各使用者の運動能力
などによって大きく異なるから、個人差にかかわりなく
負荷量を一律に変化させたのでは、負荷量に過不足が生
じることになる。つまり、各個人の運動能力などに応じ
て適切な負荷量で効率よく運動するという目的が達成で
きないことになる。

【０００４】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、各個人の生理状態を監視して負荷量
を制御することにより、適切な負荷量で効率よく安全に
運動が行えるようにしたトレーニング装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、使用者の運動に負荷を与えると
ともに外部信号によって負荷量を調節することができる
装置本体と、複数の映像が記録され各映像のランダムア
クセスが可能な映像再生装置と、映像再生装置で選択さ
れた映像を画面に表示する映像表示部と、上記装置本体
が使用者に与えている負荷量と上記映像再生装置で選択
される映像とを対応付けて映像表示部に表示させる演算
装置とを備え、装置本体には使用者に関する所定の生理
状態を検出する生理状態検出手段を設け、演算装置は生
理状態検出手段により検出される生理状態が望ましい範
囲内に収まるように上記負荷量を制御するための外部信
号を装置本体に与えることを特徴とする。

【０００６】この構成では使用者の生理状態を生理状態
検出手段により検出し、生理状態が望ましい範囲に収ま
るように負荷量を制御するから、使用者の運動能力に応
じて負荷量を適切に制御することが可能になる。つま
り、各個人に合わせて過不足のない運動が可能になり、
効率よくかつ安全に運動を行なうことができる。しか
も、映像表示部に表示される映像は複数の映像の中から
ランダムアクセスによって短時間で選択されるから、負
荷量を使用者の生理状態に応じて上述のように制御した
場合でも負荷量に対応する映像を映像表示部に表示させ
ることができ、運動の負荷量に応じた適切な映像を表示
することができるのである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記生理状態検出手段が脈拍数計測装置であって、
上記演算装置が上記生理状態として検出される脈拍数を
ほぼ一定に保つように負荷量を制御することを特徴とす
る。この構成によれば、心臓に大きな負担をかけること
なく安全な水準を維持しつつ健康の維持に適した運動を
継続することが可能になる。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、使用者の運動状態に応じたメッセージを出力する画
像生成装置と、このメッセージを上記映像に重ねて映像
表示部に表示させる画像重ね合わせ部とを設けたことを
特徴とする。この構成によれば、負荷量に応じた映像を
映像表示部の画面に表示するだけでなく、運動中に適宜
のメッセージを画面に表示することができる。たとえ
ば、運動を継続した時間や運動量や現在の生理状態を示
したり、使用者が適切な運動を維持できるような指示を
与えたりすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のトレーニング装置は、図
１に示すように、装置本体１０と映像表示装置２０とか
らなる。装置本体１０は、負荷量を制御する負荷制御装
置１１と、使用者に与えられている負荷量を検出する負
荷検出装置１２と、使用者の脈拍数を計測する脈拍数検
出装置１３と、負荷検出装置１２や脈拍数検出装置１３
からの情報に基づいて負荷制御装置１１の負荷量を制御
するマイクロコンピュータを主構成とする演算装置１４
とを備える。ここに、装置本体１０としては各種の形式
のものがあるが、定位置に設置してサイクリング、歩行
や走行、舟漕ぎなどのいずれかの運動を模擬するように
構成されているものを用いる。負荷制御装置１１は電磁
力などによって非接触で運動に制動を与えるものや物理
的接触による摩擦力で運動に制動を与えることにより負
荷量を制御するものを用いる。また、負荷検出装置１２
は運動時の負荷を求めるものであって、負荷制御装置１
１によって与えている負荷量が目標値に一致しているか
否かを検出するものである。脈拍数計測装置１３は、一
般には耳たぶをクリップ状に挟んで光学的に血流の変化
の検出することで脈動を検出するものを用いるが、使用
者の胸部に巻き付けるベルト状のセンサを用いるもので
もよい。本発明では負荷量の目標値を脈拍数によって与
える点に特徴を有しており、脈拍数検出装置１３で検出
される脈拍数がほぼ一定に保たれるように負荷量が制御
される。脈拍数はたとえば１２０程度に設定するとよ
い。この程度の脈拍数に設定しておくと心臓に大きな負
担がかからず、しかも健康を維持する程度の負荷を身体
に与えることができる。

【００１０】一方、映像表示装置２０は、ＣＲＴのよう
な映像表示部２１と、演算装置１４で脈拍数に基づいて
設定した負荷量に応じて映像表示部２１に表示すべき映
像を選択する映像再生装置２２と、負荷量に応じて映像
表示部２１に表示させるメッセージなどを出力する画像
生成装置２３と、映像再生装置２２および画像生成装置
２３からの出力画像を重ね合わせて映像表示部２１に表
示させる画像重ね合わせ部２４とを備える。

【００１１】映像再生装置２２はレーザディスクプレー
ヤ、ビデオＣＤプレーヤ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ハー
ドディスク装置のように多数の映像情報を記録すること
ができ、かつ各映像情報をランダムアクセスすることが
できるものが用いられる。ここに、映像情報には実写し
たものやコンピュータグラフィックスとして作成したも
のなどを用い、動画として表示する。ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブやハードディスク装置を用いる場合には画像データ
を再生するためのコンピュータ装置を映像再生装置２２
に設ける。映像再生装置２２では複数の映像の中から所
望の映像を選択して映像表示部２１に表示させることが
でき、負荷量と映像とを対応付ける情報は、演算装置１
４にあらかじめ登録しておくか、あるいは映像再生装置
２２に設けた画像記録媒体の最初にアクセスされる領域
に記録しておく。また、記録方法はどのようなものであ
ってもよいが、レーザディスクやビデオＣＤを用いる場
合には、周波数変調や振幅変調のように変調した信号で
記録しておくと画像データとの識別が容易になる。負荷
量と映像とを対応付ける情報は、表１のような形のテー
ブルとして記録される。表１は映像再生装置２２として
レーザディスクプレーヤ、ビデオＣＤプレーヤのよう
に、各映像の単位を映像トラック番号で管理できるもの
を用いた場合の例であるが、他の機器を用いる場合も、
映像の単位ごとにラベル付けを行なうことで、同様の処
理が可能である。また、表１において負荷設定量は、負
荷量を範囲および変化の方向で示したものである。たと
えば、負荷量が３０Ｗよりも低いところから３０Ｗに達
したときには５０Ｗまでの間は映像トラック番号の２が
選択されることを意味する。

【００１２】

【表１】

【００１３】画像生成装置２３は、使用者に対する適宜
のメッセージを映像表示部２１に表示させるものであ
り、メッセージには、アドバイス、使用者の脈拍数、運
動時間、消費カロリなどがある。また、メッセージとし
て画像生成装置２３から出力される情報は、画像生成装
置２３にあらかじめ登録されている文、演算装置１４か
らデータとして転送された情報が含まれる。

【００１４】上述したトレーニング装置を用いて運動を
開始すると、演算装置１４は脈拍数計測装置１３から入
力される脈拍数をあらかじめ設定された脈拍数の範囲
（上述の例では１２０前後）と比較し、その範囲が保た
れるように負荷制御装置１１により負荷量を制御するの
である。演算装置１４は負荷検出装置１２で検出した負
荷量と設定した負荷量とを比較して負荷量をフィードバ
ック制御する。一方、演算装置１４は負荷量を決定する
と、表１に示したテーブルを参照した上で対応する映像
トラック番号の再生の開始を映像再生装置２２に指示す
る。映像トラック番号はリモコンコマンドにより指示さ
れる。つまり、演算装置１４は、赤外線等を媒体とする
リモコン信号を送出し、映像再生装置２２に映像トラッ
ク番号を指示する。また、映像再生装置２２は赤外線等
を媒体として再生中の映像トラック番号を確認できるよ
うになっている。この種の映像再生装置２２は赤外線リ
モコンを用いたレーザディスクプレーヤやビデオＣＤプ
レーヤでは一般に用いられている機能であるから、この
機能を流用する。つまり、演算装置１４からリモコン信
号により映像トラック番号を指定した後、演算装置１４
は指定した映像トラック番号が再生されていることを確
認する。このようにして、映像再生装置２２から負荷量
に対応した映像を選択して映像表示部２１に表示させ、
また必要に応じて画像生成装置２３を通して映像表示部
２１にメッセージを表示させる。たとえば、負荷量が増
加するときには上り坂の画像を選択し、負荷量が減少す
るときには下り坂の映像を選択するのである。

【００１５】上述した演算装置１４の動作を図２にフロ
ーチャートで示す。すなわち、脈拍数を計測し（Ｓ
１）、脈拍数を所定値に保つように負荷量を決定する
（Ｓ２）。次に、表１に示したテーブルを参照して負荷
量に応じた映像トラック番号を選択し（Ｓ３）、映像再
生装置２２に対してリモコンコマンドで映像トラック番
号を指示する（Ｓ４）。その後、映像再生装置２２が再
生中か停止中かなどの状態をリモコン信号により確認し
（Ｓ５）、さらに再生中ならば映像トラック番号を確認
する（Ｓ６）。ここで、確認した映像トラック番号が指
示した映像トラック番号と一致していれば上記動作を繰
り返し（Ｓ７）、不一致であればリモコンコマンドを用
いて映像トラック番号を再指示する（Ｓ４）。

【００１６】なお、上述の例では使用者の生理状態とし
て脈拍数を検出したが、生理状態としては血圧などの他
の値を用いるようにしてもよい。また、脈拍数を１２０
前後に保つように設定しているが、脈拍数を任意に入力
することができる入力装置を設け、目標になる脈拍数を
任意に設定できるようにしてもよい。実施形態として説
明したものでは、映像再生装置２２で再生される記録媒
体の音声信号記録部分には映像に対応付けた負荷制御信
号を記録する必要がないから、記録媒体に記録するため
の映像や音声の編集作業が大幅に低減する。つまり、ビ
デオＣＤのような記録媒体を作成するには、シナリオ作
成→映像や音楽素材の収集→編集→マスターテープの作
成→ビデオＣＤへの記録というような複数の工程が必要
であり、負荷制御信号を記録媒体に記録する場合には、
編集の工程以降は負荷制御信号を修正することができな
くなる。そして、負荷制御信号の動作確認はビデオＣＤ
が完成した後になるから、負荷制御信号に不備があれば
編集段階に戻して修正しなければならず、記録媒体の作
成に多大な時間を要するものである。これに対して、本
実施形態の記録媒体は映像と音声とテーブルとが格納さ
れているのみであるから、負荷制御信号の修正に要する
時間が削減され、結果的に記録媒体の作成時間が従来よ
りも短縮されるのである。しかも、このようにして作成
された記録媒体は負荷制御信号を含まないから、通常の
作品として再生可能であり、トレーニング用以外にも用
いることが可能になる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明は、使用者の運動に負荷
を与えるとともに外部信号によって負荷量を調節するこ
とができる装置本体と、複数の映像が記録され各映像の
ランダムアクセスが可能な映像再生装置と、映像再生装
置で選択された映像を画面に表示する映像表示部と、装
置本体が使用者に与えている負荷量と映像再生装置で選
択される映像とを対応付けて映像表示部に表示させる演
算装置とを備え、装置本体には使用者に関する所定の生
理状態を検出する生理状態検出手段を設け、演算装置は
生理状態検出手段により検出される生理状態が望ましい
範囲内に収まるように負荷量を制御するための外部信号
を装置本体に与えるものであり、使用者の生理状態を生
理状態検出手段により検出し、生理状態が望ましい範囲
に収まるように負荷量を制御するから、使用者の運動能
力に応じて負荷量を適切に制御することが可能になると
いう利点がある。つまり、各個人に合わせて過不足のな
い運動が可能になり、効率よくかつ安全に運動を行なう
ことができるという利点がある。しかも、映像表示部に
表示される映像は複数の映像の中からランダムアクセス
によって短時間で選択されるから、負荷量を使用者の生
理状態に応じて上述のように制御した場合でも負荷量に
対応する映像を映像表示部に表示させることができ、運
動の負荷量に応じた適切な映像を表示することができる
という利点がある。

【００１８】請求項２の発明のように、生理状態検出手
段として脈拍数計測装置を用い、演算装置が生理状態と
して検出される脈拍数をほぼ一定に保つように負荷量を
制御するものでは、心臓に大きな負担をかけることなく
安全な水準を維持しつつ健康の維持に適した運動を行な
うことが可能になるという利点がある。請求項３の発明
のように、使用者の運動状態に応じたメッセージを出力
する画像生成装置と、このメッセージを映像再生装置か
らの映像に重ねて映像表示部に表示させる画像重ね合わ
せ部とを設けたものでは、負荷量に応じた映像を映像表
示部の画面に表示するだけでなく、運動中に適宜のメッ
セージを画面に表示することができるのであって、たと
えば、運動を継続した時間や運動量や現在の生理状態を
示したり、使用者が適切な運動を維持できるような指示
を与えたりすることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示すブロック図である。

【図２】同上の動作説明図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 １１ 負荷制御装置 １２ 負荷検出装置 １３ 脈拍数計測装置 １４ 演算装置 ２０ 映像表示装置 ２１ 映像表示部 ２２ 映像再生装置 ２３ 画像生成装置 ２４ 画像重ね合せ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の運動に負荷を与えるとともに外
   部信号によって負荷量を調節することができる装置本体
   と、複数の映像が記録され各映像のランダムアクセスが
   可能な映像再生装置と、映像再生装置で選択された映像
   を画面に表示する映像表示部と、上記装置本体が使用者
   に与えている負荷量と上記映像再生装置で選択される映
   像とを対応付けて映像表示部に表示させる演算装置とを
   備え、装置本体には使用者に関する所定の生理状態を検
   出する生理状態検出手段を設け、演算装置は生理状態検
   出手段により検出される生理状態が望ましい範囲内に収
   まるように上記負荷量を制御するための外部信号を装置
   本体に与えることを特徴とするトレーニング装置。
2. 【請求項２】 上記生理状態検出手段は脈拍数計測装置
   であって、上記演算装置は上記生理状態として検出され
   る脈拍数がほぼ一定に保たれるように負荷量を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載のトレーニング装置。
3. 【請求項３】 使用者の運動状態に応じたメッセージを
   出力する画像生成装置と、このメッセージを上記映像に
   重ねて映像表示部に表示させる画像重ね合わせ部とを設
   けたことを特徴とする請求項１記載のトレーニング装
   置。