JPH11128396A - Physical strength measuring instrument, its method and program recording medium for the device - Google Patents
Physical strength measuring instrument, its method and program recording medium for the deviceInfo
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- JPH11128396A JPH11128396A JP30145497A JP30145497A JPH11128396A JP H11128396 A JPH11128396 A JP H11128396A JP 30145497 A JP30145497 A JP 30145497A JP 30145497 A JP30145497 A JP 30145497A JP H11128396 A JPH11128396 A JP H11128396A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、運動者の運動負
荷を複数段階に変えて、その運動者の体力を測定する装
置および体力測定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the physical strength of an exerciser by changing the exercise load of the exerciser in a plurality of stages.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、体力測定の1項目として必要
に応じて負荷試験が行われている。一般に負荷試験は、
一定の膝伸縮運動を行わせ、その後の脈拍変動を安静時
の脈拍数と比較することによって、例えば心肺持久力の
程度を判定するものである。通常、運動負荷の増大に伴
う脈拍数の増加率が低い程、心肺持久力が高いと考えら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a load test has been performed as necessary as one item of physical strength measurement. Generally, a load test is
The degree of cardiopulmonary endurance is determined, for example, by performing a constant knee extension / contraction exercise and comparing the subsequent pulse fluctuation with the pulse rate at rest. Generally, it is considered that the lower the rate of increase of the pulse rate with the increase in the exercise load, the higher the cardiorespiratory endurance.
【0003】このような運動負荷の変化に対する脈拍数
の変化の特性(以下「負荷値−脈拍数特性」という。)
に関する体力測定を行う場合、足踏みペダルを回転させ
ることによって膝の伸縮運動を連続的に行えるようにす
るとともに、ペダルの重さ(ペダルにかかる負荷)を変
えることによって運動負荷を設定できるようにした運動
装置が用いられている。The characteristics of the change of the pulse rate with respect to the change of the exercise load (hereinafter referred to as "load value-pulse rate characteristics").
When performing physical strength measurement, the user can continuously expand and contract the knee by rotating the foot pedal, and set the exercise load by changing the weight of the pedal (the load on the pedal). Exercise equipment is used.
【0004】このような運動装置を用いて体力測定を行
う方法として特公平1−42694号が示されている。
その方法は、統計により求めた年齢別データを基に負荷
値−脈拍数特性を示す直線の一般式を求め、その直線を
基に段階的に増加させる負荷値を決定するものである。
負荷値を設定する場合、予め定めた初期負荷値をまず設
定し、その初期負荷値における脈拍数を測定し、その値
を統計的に求めた負荷値−脈拍数特性直線上の初期負荷
値における脈拍数と比較することにより、運動者が高体
力者であるか低体力者であるかを判断し、それに応じて
第2段階の負荷値を、統計的に求めた高体力者と低体力
者のそれぞれの負荷値−脈拍数特性直線に基づいて設定
し、その負荷値における脈拍数を測定する。同様にして
第3段階での負荷値における脈拍数を測定して、3つの
負荷値と脈拍数に基づいて負荷値−脈拍数特性を求める
ようにしている。[0004] Japanese Patent Publication No. 1-46944 discloses a method for measuring physical strength using such an exercise device.
According to this method, a general expression of a straight line indicating a load value-pulse rate characteristic is obtained based on age-specific data obtained by statistics, and a load value to be increased stepwise is determined based on the straight line.
When setting the load value, a predetermined initial load value is first set, the pulse rate at the initial load value is measured, and the value is statistically obtained at the initial load value on the load value-pulse rate characteristic line. By comparing with the pulse rate, it is determined whether the athlete is a high physical fitness person or a low physical fitness person, and the load value of the second stage is statistically determined accordingly. Are set based on the respective load value-pulse rate characteristic straight lines, and the pulse rate at the load value is measured. Similarly, the pulse rate at the load value in the third stage is measured, and the load value-pulse rate characteristic is obtained based on the three load values and the pulse rate.
【0005】その例を図12および図13に示す。図1
2は4つのタイプの運動者についての各段階での負荷値
および脈拍数の変化の例を示している。また、図13は
各段階での負荷値の設定手順を示している。まず、第1
段階で負荷値を25Wに設定し、その時の脈拍数HRを
測定し、HRが90以下の人については第2段階で65
ワットを設定し、HRが90を超える人については第2
段階で50ワットを設定する。続いて第2段階での脈拍
数HRを測定し、第2段階で負荷値65Wを設定した時
の脈拍数HRが110以下の人については第3段階で1
05Wを設定し、HRが110を超える人については第
3段階で80Wを設定する。また、第2段階で負荷値5
0Wを設定した人の脈拍数HRが120以下の人は第3
段階で負荷値を75Wに設定し、HRが120を超える
人は第3段階で負荷値を65Wに設定する。そして、各
段階での負荷値と脈拍数に基づいて図12に示したよう
な負荷値−脈拍数特性を求める。FIG. 12 and FIG. 13 show examples. FIG.
2 shows examples of changes in the load value and the pulse rate at each stage for the four types of exercisers. FIG. 13 shows a procedure for setting a load value at each stage. First, the first
The load value was set to 25 W in the step, and the pulse rate HR at that time was measured.
Set watts, second for those with HR over 90
Set 50 watts in stages. Subsequently, the pulse rate HR in the second step is measured, and for a person whose pulse rate HR is 110 or less when a load value of 65 W is set in the second step, 1 is set in the third step.
05W is set, and for a person whose HR exceeds 110, 80W is set in the third stage. In the second stage, the load value 5
If the pulse rate HR of a person who sets 0 W is 120 or less,
The load value is set to 75 W in the stage, and the person whose HR exceeds 120 sets the load value to 65 W in the third stage. Then, a load value-pulse rate characteristic as shown in FIG. 12 is obtained based on the load value and the pulse rate at each stage.
【0006】また、体力測定機能を備えた従来のトレー
ニング装置において、第1段階と第2段階の負荷値をそ
れぞれ3つのクラスに分けて第3段階の負荷値を設定す
るようにしたものもあった。その例を図14に示す。同
図において横軸は負荷値(トルク値)、縦軸は脈拍数で
あり、まず第1段階で負荷値を1.0kgに設定し、そ
の時の脈拍数の区分に応じて第2段階の負荷値を1.2
kg,1.8kg,2.5kgのいずれかに設定し、第
2段階での脈拍数の区分に応じて第3段階の負荷値をそ
れぞれ個別に設定するようにしている。In a conventional training apparatus having a physical strength measurement function, a load value of the third stage is set by dividing the load values of the first and second stages into three classes, respectively. Was. An example is shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the load value (torque value), and the vertical axis indicates the pulse rate. First, the load value is set to 1.0 kg in the first step, and the load in the second step is determined according to the pulse rate at that time. Value 1.2
kg, 1.8 kg, or 2.5 kg, and the load values in the third stage are individually set according to the pulse rate classification in the second stage.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の運動負荷(以下単に負荷という。)設定方法では
各段階において測定された脈拍数の絶対値から、次の段
階の負荷を決定するだけであり、前段階までに求めた負
荷と脈拍数の相対的変化(履歴)についてはなんら考慮
されていない。例えば比較的低負荷状態から負荷を増大
させたときの脈拍数の相対的な変化(上昇分)が大きい
人程、一般に低体力者であると考えられるが、例えば第
1段階で与える比較的低負荷状態での脈拍数の絶対値だ
けでは低体力者と高体力者の区分けは確実にはできな
い。例えば図15において負荷値−脈拍数特性直線L1
で示される運動者の場合、第1段階(負荷値25W)で
の脈拍数が低体力者側のクラスに入るが、第1段階から
第2段階(負荷値50W)への脈拍数の上昇値が小さい
(比較的体力がある者と考えられる)にも関わらず、第
1段階で低体力者側のクラスに入ったので、第2段階で
は負荷値が50Wに設定され、第3段階で負荷値が75
Wに設定される。そのため、比較的体力のある運動者で
あるにも関わらず、負荷値が小さな値に偏った3つの点
で負荷値−脈拍数特性の直線を求めることになるため、
信頼性の高い負荷値−脈拍数特性が得られない。この場
合、同図に示したいくつかの負荷値を用いるなら、△印
で示すような3段階の負荷を与えるべきである。また、
L2で示す負荷値−脈拍数特性を有する運動者の場合、
第1段階(負荷値25W)での脈拍数が高体力者側のク
ラスに入るが、第1段階から第2段階(負荷値65W)
への脈拍数の上昇値が大きい(比較的体力がない者と考
えられる)にも関わらず、第1段階で高体力者側のクラ
スに入ったので、第2段階では負荷値が65Wに設定さ
れ、第3段階で負荷値が80Wに設定される。そのた
め、比較的体力のない運動者であるにも関わらず、必要
以上に大きめの負荷をかけることになり、運動者に負担
をかけることになる。この場合、同図に示したいくつか
の負荷値を用いるなら、□印で示した3段階の負荷を与
えるべきである。However, in such a conventional exercise load (hereinafter simply referred to as load) setting method, the load in the next stage is determined only from the absolute value of the pulse rate measured in each stage. The relative change (history) between the load and the pulse rate obtained up to the previous stage is not considered at all. For example, a person with a larger relative change (increase) in the pulse rate when the load is increased from a relatively low load state is generally considered to be a low fitness person. The absolute value of the pulse rate under the load state alone cannot reliably discriminate between the low physical strength person and the high physical strength person. For example, in FIG. 15, the load value-pulse rate characteristic line L1
In the case of the exerciser indicated by, the pulse rate in the first stage (load value 25 W) falls into the class of the low-strength person side, but the pulse rate rise value from the first stage to the second stage (load value 50 W) Despite the fact that he entered the class for the low-strength person in the first stage despite the fact that he was small (considered to be relatively physically strong), the load value was set to 50 W in the second stage and the load was Value is 75
W is set. For this reason, a load value-pulse rate characteristic straight line is obtained at three points in which the load value is biased to a small value despite the fact that the exerciser has relatively physical strength.
A reliable load value-pulse rate characteristic cannot be obtained. In this case, if some of the load values shown in the figure are used, a three-stage load as indicated by a triangle should be given. Also,
In the case of an exerciser having a load value-pulse rate characteristic indicated by L2,
The pulse rate in the first stage (load value 25 W) falls into the class of the high-strength person side, but from the first stage to the second stage (load value 65 W)
Despite a large increase in the pulse rate to the person (considered to be relatively infirm), he entered the class of the high fitness person in the first stage, so the load value was set to 65 W in the second stage Then, the load value is set to 80 W in the third stage. For this reason, even though the exerciser has relatively little physical strength, an excessively large load is applied unnecessarily, which places a burden on the exerciser. In this case, if some of the load values shown in the figure are used, the three-stage load indicated by the squares should be given.
【0008】また、前記従来の運動負荷設定方法では、
安静時の脈拍数および安静時の脈拍数からの上昇は何ら
考慮されていない。例えば図15において負荷値−脈拍
数特性直線L1で示される運動者の場合、安静時での脈
拍数(無負荷時の脈拍数)が比較的高いが、第1段階の
負荷値25Wでの脈拍数上昇値が小さい(比較的体力が
ある者と考えられる)にも関わらず、第1段階での脈拍
数が低体力者側のクラスに入るので、第2段階では負荷
値が50Wに設定される。そのため、負荷値が小さな値
に偏った点で負荷値−脈拍数特性の直線を求めることに
なる。また、L2で示す負荷値−脈拍数特性を有する運
動者の場合、安静時の脈拍数が小さいが、第1段階での
脈拍数までの上昇率が高い(低体力者に区分される者と
考えられる。)にも関わらず第1段階での脈拍数が小さ
い方に分けられて、第2段階では負荷値が65Wに設定
される。そのため、比較的体力のない運動者であるにも
関わらず、急に大きな負荷をかけることになり、運動者
に負担をかけることになる。[0008] In the conventional exercise load setting method,
Resting pulse rate and rise from resting pulse rate are not considered at all. For example, in the case of the exerciser indicated by the load value-pulse rate characteristic line L1 in FIG. 15, the pulse rate at rest (the pulse rate at no load) is relatively high, but the pulse rate at the load value of 25W in the first stage is relatively high. In spite of the small increase in the number (it is considered to be relatively strong), the pulse rate in the first stage falls into the class of the low fitness person side, so the load value is set to 50 W in the second stage. You. Therefore, a straight line of the load value-pulse rate characteristic is obtained at a point where the load value is biased toward a small value. In the case of an exerciser having a load value-pulse rate characteristic indicated by L2, the pulse rate at rest is small, but the rate of increase up to the pulse rate in the first stage is high (for those who are classified as low physical fitness persons). Despite this, the pulse rate in the first stage is divided into smaller ones, and the load value is set to 65 W in the second stage. Therefore, a large load is suddenly applied to the exerciser even though the exerciser has relatively little physical strength.
【0009】この発明の目的は、運動負荷を複数段階に
変えて運動者の体力を測定する際に、運動負荷が変化し
たときの運動負荷と脈拍数の相対的変化(履歴)を考慮
して上述の問題を解消した体力測定装置および体力測定
方法を提供することにある。An object of the present invention is to take into account the relative changes (history) between the exercise load and the pulse rate when the exercise load changes, when measuring the physical strength of the exerciser while changing the exercise load in a plurality of stages. An object of the present invention is to provide a physical strength measuring device and a physical strength measuring method which solve the above-mentioned problems.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の体力測定装置
および体力測定方法は、運動者の脈拍を脈拍センサで検
出し、該脈拍センサの出力に基づいて運動者の脈拍数を
測定し、複数段階の運動負荷値およびそれぞれの運動負
荷値で測定した脈拍数に基づいて運動者の負荷値−脈拍
数特性を推定し、その推定結果に応じて任意の段階での
運動負荷値を設定し、その運動負荷値に対応する運動負
荷を運動者に与える。このように、運動負荷の異なる複
数段階での脈拍数に基づいて運動者の運動負荷−脈拍数
特性を推定した上で、その他の任意の段階での運動負荷
値を設定するようにしたため、従来のような各負荷段階
での脈拍数の絶対値を基に次の段階の負荷を定める場合
と異なり、運動者の体力により適した的確な負荷を与え
ることができる。A physical strength measuring device and a physical strength measuring method according to the present invention detect a pulse of an exerciser with a pulse sensor, and measure a pulse rate of the exerciser based on an output of the pulse sensor. Estimate the load value of the exerciser-pulse rate characteristics based on the pulse load measured at the exercise load value of each stage and each exercise load value, set the exercise load value at any stage according to the estimation result, An exercise load corresponding to the exercise load value is given to the exerciser. As described above, after estimating the exercise load-pulse rate characteristics of the exerciser based on the pulse rate at a plurality of stages with different exercise loads, the exercise load value at any other stage is set. Unlike the case where the load of the next stage is determined based on the absolute value of the pulse rate at each load stage as described above, an appropriate load more suitable for the physical strength of the exerciser can be given.
【0011】また、この発明の体力測定装置および体力
測定方法は、前記運動者の少なくとも身体データから所
定段階で達すべき目標脈拍数を決定して該目標脈拍数に
対応する目標運動負荷値を求め、運動負荷値の相対的に
小さな2つの段階の運動負荷値とそれぞれの運動負荷値
での脈拍数とから前記負荷値−脈拍数特性を推定し、そ
の推定結果に応じて運動負荷値の相対的に大きな段階の
運動負荷値を目標運動負荷値以内で略等間隔となるよう
に設定する。これにより、負荷値−脈拍数特性を示す直
線に乗る点の分布が偏らずに、負荷値−脈拍数特性をよ
り精度良く求めることができる。Further, the physical strength measuring device and the physical strength measuring method of the present invention determine a target pulse rate to be reached at a predetermined stage from at least physical data of the exerciser, and obtain a target exercise load value corresponding to the target pulse rate. The load value-pulse rate characteristic is estimated from the exercise load values of the two stages having relatively small exercise load values and the pulse rate at each exercise load value, and the relative exercise load value is estimated in accordance with the estimation result. Exercise load values of an extremely large stage are set to be substantially equally spaced within the target exercise load value. Thus, the load value-pulse rate characteristic can be obtained with higher accuracy without biasing the distribution of points on the straight line indicating the load value-pulse rate characteristic.
【0012】しかも、運動者の体力が異なっていても、
常に目標脈拍数に対応する負荷までしか負荷がかからな
いので運動者にかかわらずに、各運動者にとっては同じ
運動強度の下で体力測定が行える。[0012] Moreover, even if the physical strength of the exerciser is different,
Since the load is always applied only to the load corresponding to the target pulse rate, the physical strength can be measured under the same exercise intensity for each exerciser regardless of the exerciser.
【0013】また、この発明の体力測定装置および体力
測定方法は、前記運動負荷値の相対的に小さな2つの段
階の運動負荷値の一つを、無負荷に設定する、すなわち
安静時脈拍数も用いることにより、最初に負荷を与えた
時点で脈拍数の変化が分かり、以降の段階の負荷値を的
確に設定できることになる。Further, the physical strength measuring apparatus and the physical strength measuring method of the present invention set one of the exercise load values of the two stages having relatively small exercise load values to no load, that is, the resting pulse rate is also reduced. By using this, a change in the pulse rate can be recognized when the load is first applied, and the load value in the subsequent stages can be set accurately.
【0014】また、この発明の体力測定装置および体力
測定方法は、前記運動負荷値の相対的に小さな2つの段
階の運動負荷値の他を、運動者の身体データに基づいて
決定する。例えば、先ず安静時脈拍数を測定し、軽い負
荷から順次負荷を重くする場合に、運動者に対して最初
に与える負荷を運動者の身体データに基づいて決定す
る。このようにまだ負荷値−脈拍数特性が判明していな
い段階では、運動者の身体データに基づいて負荷値を定
めることにより、この負荷が与えられた状態での脈拍数
と安静時脈拍数との差が適度に得られることになる。In the physical strength measuring apparatus and the physical strength measuring method according to the present invention, the exercise load values in two stages, which are relatively small, are determined based on the physical data of the exerciser. For example, first, the resting pulse rate is measured, and when the load is gradually increased from a light load, the first load applied to the exerciser is determined based on the physical data of the exerciser. Thus, at the stage where the load value-pulse rate characteristic has not yet been determined, by determining the load value based on the physical data of the exerciser, the pulse rate at rest and the pulse rate at rest with this load applied are determined. Is obtained appropriately.
【0015】また、この発明の体力測定装置および体力
測定方法は、運動負荷が変化する所定時間前の脈拍セン
サ出力に基づいて、そのときの運動負荷状態での脈拍数
を検出する。これにより、運動負荷が変更されてから且
つ次の運動負荷に変更されるまでの脈拍の安定化してい
る状態での脈拍数が確実に求められる。Further, the physical strength measuring device and the physical strength measuring method of the present invention detect the pulse rate in the exercise load state at that time based on the pulse sensor output before a predetermined time when the exercise load changes. Thereby, the pulse rate in a state where the pulse is stabilized after the exercise load is changed and before the next exercise load is changed can be reliably obtained.
【0016】また、この発明のバイクトレーニング装置
は、前記体力測定装置と足踏みペダルとを備え、前記運
動負荷手段は、前記運動負荷設定手段により設定された
運動負荷を足踏みペダルに与えるようにする。これによ
り、バイクトレーニング装置を用いて体力測定が容易に
行えるようになる。Also, the motorcycle training apparatus of the present invention includes the physical strength measuring device and a foot pedal, and the exercise load means applies the exercise load set by the exercise load setting means to the foot pedal. This makes it possible to easily measure physical strength using the motorcycle training device.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】この発明の実施形態である体力測
定機能を有するトレーニング装置の構成を図1〜図7を
参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A configuration of a training apparatus having a physical strength measuring function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0018】図1はバイクトレーニング装置(以下単に
「トレーニング装置」という。)の外観図である。この
装置は、自転車(バイク)の形態を一部模倣したもので
あって、サドル10、足踏みペダル11、ハンドル12
を略V字形状に連結し、運動者がサドル10に腰掛け、
ハンドル12を手で握り、足踏みペダル11を足で回転
させることによりトレーニングおよび体力測定できるよ
うになっている。ペダル11にかかる負荷は、体力測定
モードの実行中に変わる。FIG. 1 is an external view of a motorcycle training apparatus (hereinafter simply referred to as a "training apparatus"). This device partially imitates the form of a bicycle (motorbike), and includes a saddle 10, a foot pedal 11, a handle 12
Are connected in a substantially V-shape, and the exerciser is seated on the saddle 10,
Training and physical strength measurement can be performed by holding the handle 12 with the hand and rotating the foot pedal 11 with the foot. The load applied to the pedal 11 changes during execution of the physical strength measurement mode.
【0019】左右のハンドル12の間には操作パネル1
3が配置され、運動者が運動している最中にこの操作パ
ネル13を容易に見ることができるようになっている。The operation panel 1 is located between the left and right handles 12.
3 is provided so that the operation panel 13 can be easily seen while the exerciser is exercising.
【0020】図2は、操作パネル13の平面図である。
この操作パネル13は、パネル正面に向かって中央部に
表示部20、右側にトレーニングプログラムを選択入力
するプログラム入力スイッチ部30、左側に個人データ
を入力する個人データ入力スイッチ部40、運動者から
向かって手前に運動中に操作可能な運動時操作スイッチ
部50が配置されている。FIG. 2 is a plan view of the operation panel 13.
The operation panel 13 has a display section 20 at the center in the front of the panel, a program input switch section 30 for selecting and inputting a training program on the right side, a personal data input switch section 40 for inputting personal data on the left side, and an exerciser. The exercise operation switch unit 50 which can be operated during the exercise is located in front of the user.
【0021】プログラム入力スイッチ部30は、体力測
定31、減量32、体力増強33、マニュアル34、運
動不足解消35、およびゲーム36の各トレーニングプ
ログラムを選択入力するスイッチを備えている。個人デ
ータ入力スイッチ部40は、個人ナンバー41、年齢4
2、体重43、男女44の個人データを入力するスイッ
チを備えている。このうち、年齢42、体重43、男女
44の各スイッチは身体データを入力するスイッチであ
る。また、表示部20の下方に配置されている運動時操
作スイッチ部50は、操作パネル13に向かって左側か
ら順に、ピッチ音51、負荷増減52、スタート/スト
ップ53、カロリー/距離/上限脈拍数の表示切替54
の各スイッチを含んでいる。ピッチ音51のスイッチは
運動中にピッチ音をオンしたりオフしたりするときに操
作するスイッチであり、負荷増減52のスイッチはトレ
ーニング中に運動負荷を大きくしたり小さくしたりする
ときに操作するスイッチであり、表示切替54のスイッ
チは表示部20に表示されるデータをカロリー、距離、
上限脈拍数の何れかに切り替えるときに操作するスイッ
チである。また、スタート/ストップ53のスイッチは
トレーニングや体力測定をスタートするときとストップ
するときに操作するスイッチである。なお、操作パネル
12の向かって左上方に電源スイッチ60を配置してい
る。The program input switch section 30 includes switches for selecting and inputting each of the training programs of the physical strength measurement 31, weight loss 32, physical strength increase 33, manual 34, exercise lack elimination 35, and game 36. The personal data input switch section 40 has a personal number 41 and an age of 4.
2, a switch for inputting personal data of weight 43 and men and women 44 is provided. Among them, the switches of age 42, weight 43, and sex 44 are switches for inputting physical data. The exercise operation switch unit 50 arranged below the display unit 20 sequentially includes a pitch sound 51, a load increase / decrease 52, a start / stop 53, a calorie / distance / upper limit pulse rate from the left side when facing the operation panel 13. Display switching 54
Includes each switch. The switch of the pitch sound 51 is operated when the pitch sound is turned on or off during exercise, and the switch of the load increase / decrease 52 is operated when the exercise load is increased or decreased during training. The switch of the display changeover 54 switches the data displayed on the display unit 20 into calories, distance,
This switch is operated when switching to any of the upper limit pulse rates. The switch of the start / stop 53 is a switch operated when starting and stopping training and physical strength measurement. The power switch 60 is arranged on the upper left side of the operation panel 12.
【0022】図3はトレーニング装置の制御部の構成を
示すブロック図である。同図においてコンソール部11
0はCPU111、キースイッチ112、LCD11
3、脈拍測定回路114、ブザー115および電源回路
116から構成している。バイク部120にはペダル回
転速度検出センサ121および負荷制御部122を設け
ている。また脈拍測定回路114にはリード線を介して
光電脈拍センサ102を接続している。CPU111の
内部には演算部、プログラムを書き込んだROM、プロ
グラムの実行時に各種データを記憶するRAMおよび外
部回路との信号の入出力を行うI/Oポートを備えてい
る。後述するようにCPU111はキースイッチ112
の操作内容を読み取り、LCD113に対して表示信号
を出力し、負荷制御部122に対して制御信号を出力す
る。またCPU111は脈拍測定回路114の出力信号
を読み取って脈拍数の検出を行い、ペダル回転速度検出
センサ121の出力信号を読み取ってペダルの回転速度
を検出する。光電脈拍センサ102は耳たぶを挟んで光
電脈波を検出するものであり、脈拍測定回路114はそ
の検出信号を信号処理して論理レベルの信号に変換して
CPU111へ与える。ブザー115はピッチ音や各種
報知音を発生する。電源回路116は乾電池を電源とし
て定電圧化する回路であり、各部に電源電圧を供給す
る。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the training apparatus. In FIG.
0 is a CPU 111, a key switch 112, an LCD 11
3. It comprises a pulse measurement circuit 114, a buzzer 115 and a power supply circuit 116. The motorcycle unit 120 includes a pedal rotation speed detection sensor 121 and a load control unit 122. The photoelectric pulse sensor 102 is connected to the pulse measuring circuit 114 via a lead wire. The CPU 111 includes an arithmetic unit, a ROM in which a program is written, a RAM for storing various data when the program is executed, and an I / O port for inputting and outputting signals to and from an external circuit. As will be described later, the CPU 111
Is read, a display signal is output to the LCD 113, and a control signal is output to the load control unit 122. The CPU 111 reads the output signal of the pulse measurement circuit 114 to detect the pulse rate, and reads the output signal of the pedal rotation speed detection sensor 121 to detect the rotation speed of the pedal. The photoelectric pulse sensor 102 detects a photoelectric pulse wave across the earlobe, and the pulse measuring circuit 114 processes the detected signal, converts the signal into a logical level signal, and provides the logical level signal to the CPU 111. The buzzer 115 generates a pitch sound and various notification sounds. The power supply circuit 116 is a circuit for making a constant voltage using a dry battery as a power supply, and supplies a power supply voltage to each unit.
【0023】ペダル回転速度検出センサ121は例えば
ロータリーエンコーダからなり、ペダルの回転に伴って
変化する2値レベルの信号をCPU111へ与える。C
PU111はこの信号を所定周期で読み取ることによっ
てペダルの回転速度を測定する。負荷制御部122はペ
ダルの回転に伴って回転する磁性体のホイールの外周面
に沿って配列したマグネットとそのホイールの外周面と
の距離を制御する装置である。マグネットとホイールと
の対向によってホイールに渦電流が生じ、マグネットの
磁力との作用によってホイールの回転を妨げる方向に力
が作用する。このマグネットとホイールの外周面との距
離はパルスモータまたはサーボモータによって制御す
る。CPU111はこのモータに対して制御信号を与え
ることによってマグネットとホイールとの間隔を定め、
これによってペダルが所定回転速度のときにおけるペダ
ルにかかるトルクを制御し、運動者にかける運動負荷
(以下単に「負荷」という。)を定める。The pedal rotation speed detection sensor 121 is composed of, for example, a rotary encoder, and supplies a binary level signal, which changes with the rotation of the pedal, to the CPU 111. C
The PU 111 measures the rotation speed of the pedal by reading this signal at a predetermined cycle. The load control unit 122 is a device that controls the distance between the magnet arranged along the outer peripheral surface of the magnetic wheel that rotates with the rotation of the pedal and the outer peripheral surface of the wheel. An eddy current is generated in the wheel by the opposition of the magnet and the wheel, and a force acts in a direction that hinders the rotation of the wheel by the action of the magnetic force of the magnet. The distance between the magnet and the outer peripheral surface of the wheel is controlled by a pulse motor or a servomotor. The CPU 111 determines a distance between the magnet and the wheel by giving a control signal to the motor,
This controls the torque applied to the pedal when the pedal is at a predetermined rotation speed, and determines the exercise load (hereinafter simply referred to as “load”) applied to the exerciser.
【0024】図4は体力測定モードにおける各段階での
運動負荷と脈拍数との関係を示す図、図5はその処理手
順を示すフローチャートである。まず、年齢、体重、性
別を個人データとして入力し、図4の(A)に示すよう
にペダルを漕ぐ前の安静状態で測定された脈拍数を安静
時脈拍数HR0として求め、第1段階の負荷値W1(固
定値)を設定し、その時の脈拍数HR1を測定する。運
動者に与える負荷が変化したとき脈拍数は徐々に変化す
るが、後述するように、運動者に対する負荷が変化して
から運動者の脈拍数が安定したときの脈拍数(定常脈拍
数)を測定する。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the exercise load and the pulse rate at each stage in the physical strength measurement mode, and FIG. 5 is a flowchart showing the processing procedure. First, age, weight, and gender are input as personal data, and a pulse rate measured in a resting state before pedaling is obtained as a resting pulse rate HR0 as shown in FIG. A load value W1 (fixed value) is set, and the pulse rate HR1 at that time is measured. When the load applied to the exerciser changes, the pulse rate gradually changes. As will be described later, the pulse rate (steady pulse rate) when the pulse rate of the exerciser stabilizes after the load on the exerciser changes. Measure.
【0025】次に、年齢および安静時脈拍数(HR0)
から最終段階(3段階目)における目標とする最大脈拍
数HR3′を算出する。これは、年齢から推定される最
大脈拍数HRmaxを求め、目標脈拍数HR3′をHR
maxに対する割合として求める。ここではHR3′を
HRmaxの50%の値とする。この最大脈拍数HRm
axは各個人における最大脈拍数であり、最大酸素摂取
量に対する脈拍数である。この最大脈拍数HRmax
は、簡易的には220−年齢で求めることができる。そ
して、このようにして求めた第3段階の目標脈拍数HR
3′と第1段階での定常脈拍数HR1との中間値(HR
2′)に対応する負荷値W2を求める。即ち、図4の
(A)に示すように、安静時脈拍数HR0と第1段階の
負荷値W1および定常脈拍数HR1により定まる負荷値
−脈拍数特性の直線を求め、その直線の式とHR2′か
らW2を算出する。このことは、HR3′に対応する負
荷値(W3)を負荷値−脈拍数特性の直線から求め、W
1と(W3)の中間値をW2として求めることと同じで
ある。Next, age and resting pulse rate (HR0)
, The target maximum pulse rate HR3 ′ in the final stage (third stage) is calculated. This means that the maximum pulse rate HRmax estimated from the age is obtained, and the target pulse rate HR3 'is set to HR
It is obtained as a ratio to max. Here, HR3 'is set to a value of 50% of HRmax. This maximum pulse rate HRm
ax is the maximum pulse rate for each individual, and is the pulse rate for the maximum oxygen uptake. This maximum pulse rate HRmax
Can be simply obtained at 220-age. Then, the target pulse rate HR of the third stage obtained in this manner is obtained.
3 ′ and the intermediate value (HR) between the steady pulse rate HR1 in the first stage.
A load value W2 corresponding to 2 ′) is obtained. That is, as shown in FIG. 4A, a straight line of a load value-pulse rate characteristic determined by the resting pulse rate HR0, the load value W1 in the first stage, and the steady pulse rate HR1 is obtained, and the equation of the straight line and HR2 are obtained. 'Is calculated from W ′. This means that the load value (W3) corresponding to HR3 'is obtained from a load value-pulse rate characteristic straight line, and
This is the same as obtaining an intermediate value between 1 and (W3) as W2.
【0026】続いて、第2段階での負荷値をW2に設定
して、その時の実際の定常脈拍数HR2を測定する。そ
して、安静時と第1・第2段階での3点の負荷値と脈拍
数から最小二乗法により回帰直線を求め、その直線と上
記第3段階で目標とすべき脈拍数HR3′から第3段階
の負荷値W3を算出する。そして、負荷値をW3に設定
してその状態での実際の定常脈拍数HR3を測定する。
そして、図4の(C)に示すように、第1・第2・第3
の3段階の各負荷値と定常脈拍数とから再び回帰直線を
求める。この直線が、運動者の負荷値−脈拍数特性を表
す情報である。その後、必要に応じて、前記最大脈拍数
HRmaxに対する最大運動負荷Wmaxを算出し、次
の関係式により最大酸素摂取量VO2 max〔ml/m
in〕を算出する。Subsequently, the load value in the second stage is set to W2, and the actual steady pulse rate HR2 at that time is measured. Then, a regression line is obtained by the least squares method from the three-point load values and the pulse rate at rest and in the first and second stages, and a third regression line is obtained from the straight line and the pulse rate HR3 'to be targeted in the third stage. The stage load value W3 is calculated. Then, the load value is set to W3, and the actual steady pulse rate HR3 in that state is measured.
Then, as shown in FIG. 4C, the first, second, and third
A regression line is obtained again from each of the three load values and the steady pulse rate. This straight line is information representing the load value-pulse rate characteristics of the exerciser. Thereafter, if necessary, the maximum exercise load Wmax for the maximum pulse rate HRmax is calculated, and the maximum oxygen uptake VO 2 max [ml / m
in].
【0027】[0027]
【数1】Wmax= (((VO2 max*0.23)/0.01433)
*5.047)/1000 なお、上述した例では、目標脈拍数HR3′をHRma
xの50%の値としたが、安静時脈拍数HR0とHRm
axとの間で所定割合の値を目標脈拍数HR3′として
求めてもよい。上記所定割合を50%とした場合を式を
示せば次のとおりである。## EQU1 ## Wmax = (((VO 2 max * 0.23) /0.01433)
* 5.047) / 1000 In the above example, the target pulse rate HR3 'is set to HRma
x, but the resting pulse rate HR0 and HRm
a value of a predetermined ratio with respect to ax may be obtained as the target pulse rate HR3 '. The equation for the case where the above predetermined ratio is 50% is as follows.
【0028】HR3′=(HRmax−HR0)*0.
5+HR0このようにして目標脈拍数を定めれば、安静
時脈拍数にかかわらずW1からWmaxまでの範囲にお
けるW1〜W3の占める割合が一定となり、運動者の個
人差によらずに一定精度で回帰直線(負荷値−脈拍数特
性直線)が求められる。HR3 '= (HRmax-HR0) * 0.
5 + HR0 When the target pulse rate is determined in this manner, the ratio of W1 to W3 in the range from W1 to Wmax is constant regardless of the resting pulse rate, and the regression is performed with constant accuracy regardless of the individual difference of the exerciser. A straight line (load value-pulse rate characteristic straight line) is obtained.
【0029】図6は、安静時脈拍数の測定手順を示すフ
ローチャートである。まず、ペダルの回転速度と脈拍数
を測定し、時間の経過をカウントする(n21)。続い
て測定した脈拍数が予め定めた上限脈拍数を超えるか否
かを判定し(n22)、脈拍数が予め定めた上限脈拍数
を超えていない時は、ペダルの平均回転速度Ravgを
算出するとともに、経過時間が30秒を超え且つ45秒
以下であるか否かを判定する(n23→n24→n25
→n26)。経過時間が30秒を超え且つ45秒以下の
時には、脈拍数が予め定めた異常脈拍数であるか否かを
判定する(n27)。異常脈拍数でなければ、経過時間
が30秒から45秒までの15秒間での脈拍数の平均値
を安静時脈拍数HR0として算出する(n28)。この
ように測定を開始してから30秒までの脈拍数は測定値
として用いない。このことにより、運動者がトレーニン
グ装置のサドルに跨がり、ペダルに足をのせ、操作パネ
ルの操作をしてから、現実に安静状態となるのを待つ。
また、45秒を経過した後は第1段階の負荷値の設定が
行われることに対する緊張感や期待感により脈拍数が増
大する傾向があるので、その期間もやはり安静時脈拍数
の測定には用いない。もし、何らかの原因で、例えば、
運転者がいきなりペダルを漕いでしまって脈拍数が増大
した場合のように、予め定めた上限脈拍数を超えた場合
には、その旨を知らせる報知音を出力し、脈拍数表示部
を点滅表示させる(n22→n30→n31)。また、
この上限脈拍数を超える状態が30秒以上継続した場合
にはエラー報知音を出力し、その旨を示すエラー表示を
行い、そのまま体力測定を終了する。(n23→n32
→n33)。FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for measuring the pulse rate at rest. First, the rotation speed and pulse rate of the pedal are measured, and the passage of time is counted (n21). Subsequently, it is determined whether or not the measured pulse rate exceeds a predetermined upper limit pulse rate (n22). If the pulse rate does not exceed the predetermined upper limit pulse rate, an average pedal rotation speed Ravg is calculated. At the same time, it is determined whether the elapsed time exceeds 30 seconds and is 45 seconds or less (n23 → n24 → n25).
→ n26). If the elapsed time exceeds 30 seconds and is 45 seconds or less, it is determined whether the pulse rate is a predetermined abnormal pulse rate (n27). If the pulse rate is not abnormal, the average value of the pulse rate in 15 seconds from 30 seconds to 45 seconds is calculated as the resting pulse rate HR0 (n28). The pulse rate up to 30 seconds after the start of the measurement is not used as the measured value. As a result, the athlete straddles the saddle of the training device, puts his foot on the pedal, operates the operation panel, and waits for the user to be actually at rest.
Also, after the elapse of 45 seconds, the pulse rate tends to increase due to the sense of tension and sense of expectation that the setting of the load value in the first stage is performed. Do not use. If for any reason, for example,
When the driver suddenly steps on the pedal and the pulse rate increases, such as when the pulse rate exceeds a predetermined upper limit pulse rate, a notification sound is output to notify the user of the fact that the pulse rate has increased, and the pulse rate display section blinks. (N22 → n30 → n31). Also,
If the state of exceeding the upper limit pulse rate continues for 30 seconds or more, an error notification sound is output, an error display indicating that is displayed, and the physical strength measurement is terminated as it is. (N23 → n32
→ n33).
【0030】測定を開始してから60秒が経過すれば、
それまでのペダルの平均回転速度Ravgが5rpmを
超えていないか否かを判定する。(n34)。Ravg
が5rpm以下であればこの安静時脈拍数測定を正常に
終了をするが、Ravgが5rpmを超えた場合にはエ
ラー報知音を出力し、その旨を示すエラー表示を行う
(n34→n35→n36)。これにより、実際には安
静状態でない時に求めたHR0を安静時脈拍数として用
いることによる以降の誤測定を防止する。After 60 seconds have elapsed since the start of the measurement,
It is determined whether or not the average rotation speed Ravg of the pedal until then does not exceed 5 rpm. (N34). Ravg
Is less than or equal to 5 rpm, the resting pulse rate measurement is terminated normally, but if Ravg exceeds 5 rpm, an error notification sound is output and an error display to that effect is performed (n34 → n35 → n36). ). This prevents subsequent erroneous measurements due to the use of HR0 obtained during the non-resting state as the resting pulse rate.
【0031】図7は、第1・第2・第3の各段階におい
て運動者に負荷を与えている状態での脈拍数測定の処理
手順を示すフローチャートである。まず、ペダルの回転
速度および脈拍数の測定を行い、経過時間をカウントす
る。(n41)。続いて測定した脈拍数が予め定めた上
限脈拍数を超えるか否かを判定し(n42)、脈拍数が
予め定めた上限脈拍数を超えていない時は、ペダルの平
均回転速度Ravgを算出するとともに、経過時間が2
分30秒を超え且つ2分45秒以下であるか否かを判定
する(n43→n44→n45→n46)。経過時間が
2分30秒を超え且つ2分45秒以下の時には、脈拍数
が予め定めた異常脈拍数であるか否かを判定する(n4
7)。異常脈拍数でなければ、経過時間が2分30秒か
ら2分45秒までの15秒間での脈拍数の平均値をその
負荷での脈拍数として算出する(n48)。第1段階で
はこの脈拍数がHR1、第2段階ではこの脈拍数がHR
2、第3段階ではこの脈拍数がHR3となる。このよう
に負荷が変化した後、2分30秒が経過してからの脈拍
数を測定値として用いることにより、運動者が新たな負
荷の下で脈拍数が安定状態となるのを待つ。また、第1
・第2・第3の各段階は3分間であり、2分45秒を経
過した後は、次の段階の負荷が与えられるか、または体
力測定が終了することに対する緊張感や期待感により脈
拍数が増大する傾向があるので、その期間もやはり脈拍
数の測定には用いない。もし、何らかの原因で、脈拍数
が予め定めた上限脈拍数を超えた場合には、その旨を知
らせる報知音を出力し、脈拍数表示部を点滅表示させる
(n42→n50→n51)。また、この上限脈拍数を
超える状態が30秒以上継続した場合にはエラー報知音
を出力し、その旨を示すエラー表示を行い、そのまま体
力測定を終了する。(n43→n52→n53)。各段
階で測定を開始してから3分が経過すれば、その段階で
の処理を終了をする(n49→RET)。FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of pulse rate measurement in a state where a load is applied to the exerciser in each of the first, second and third stages. First, the rotational speed and pulse rate of the pedal are measured, and the elapsed time is counted. (N41). Subsequently, it is determined whether or not the measured pulse rate exceeds a predetermined upper limit pulse rate (n42). If the pulse rate does not exceed the predetermined upper limit pulse rate, an average rotation speed Ravg of the pedal is calculated. And the elapsed time is 2
It is determined whether it is longer than 30 minutes and not longer than 2 minutes 45 seconds (n43 → n44 → n45 → n46). When the elapsed time exceeds 2 minutes 30 seconds and is not longer than 2 minutes 45 seconds, it is determined whether the pulse rate is a predetermined abnormal pulse rate (n4).
7). If the pulse rate is not abnormal, the average value of the pulse rate for 15 seconds from the elapsed time of 2 minutes 30 seconds to 2 minutes 45 seconds is calculated as the pulse rate at that load (n48). In the first stage, this pulse rate is HR1, and in the second stage, this pulse rate is HR1.
In the second and third stages, this pulse rate becomes HR3. By using the pulse rate after a lapse of 2 minutes and 30 seconds after the load change as described above, the exerciser waits for the pulse rate to become stable under the new load. Also, the first
Each of the second and third stages is 3 minutes, and after 2 minutes and 45 seconds, the pulse of the next stage is given due to the feeling of tension or expectation that the load of the next stage will be given or that the physical strength measurement is completed. Since the number tends to increase, that period is also not used to measure the pulse rate. If the pulse rate exceeds the predetermined upper limit pulse rate for some reason, a notification sound is output to notify the user of the fact, and the pulse rate display section blinks (n42 → n50 → n51). If the state of exceeding the upper limit pulse rate continues for 30 seconds or more, an error notification sound is output, an error display indicating that is displayed, and the physical strength measurement is terminated as it is. (N43 → n52 → n53). If three minutes have elapsed since the start of measurement at each stage, the process at that stage is terminated (n49 → RET).
【0032】上述の実施形態では、第1段階の負荷値W
1を固定値としたが、この値W1を運動者の身体データ
および安静時脈拍数から定めてもよい。その例を図8を
参照して説明する。例えば、運動者の年齢および性別か
らHRmaxとそれに対応する負荷値Wmaxを統計的
データから求める。一方、W1を設定する前に安静時脈
拍数HR0を測定する。そこで、この2点を結ぶ直線を
負荷値−脈拍数特性直線とし、この直線とHR1′から
W1を求める。HR1′はHR3′とHR0との間を3
等分した増加分をHR0に加算して求める。HR3′は
前述したように、HRmaxとHR0の関係から、また
はHRmaxに対する所定割合で求める。このようにし
て、運動者の年齢、性別等の身体データと安静時脈拍数
HR0からW1を求めれば、最初に最も軽い負荷を与え
たときの、安静時脈拍数からの脈拍数の増加分を運動者
の個人差にかかわらず適度に得ることができる。In the above-described embodiment, the first-stage load value W
Although 1 is a fixed value, this value W1 may be determined from the physical data of the exerciser and the pulse rate at rest. An example will be described with reference to FIG. For example, HRmax and a corresponding load value Wmax are obtained from statistical data from the age and gender of the exerciser. On the other hand, before setting W1, the resting pulse rate HR0 is measured. Therefore, a straight line connecting these two points is defined as a load value-pulse rate characteristic straight line, and W1 is obtained from this straight line and HR1 '. HR1 'is 3 between HR3' and HR0.
The equally divided increment is added to HR0 to obtain the same. As described above, HR3 'is obtained from the relationship between HRmax and HR0, or at a predetermined ratio to HRmax. In this way, if the physical data such as the age and gender of the exerciser and W1 from the resting pulse rate HR0 are obtained, the increase in the pulse rate from the resting pulse rate when the lightest load is first applied is calculated. It can be obtained moderately regardless of individual differences of athletes.
【0033】また、上述の例では、運動者の年齢および
性別を身体データとしたが、一般に上記HRmax,W
maxを求める統計的データのパラメータを身体データ
とすればよい。例えば年齢、性別以外に体重等もパラメ
ータとするWmaxを求める関係式やテーブルを用いる
場合には、体重も身体データの一つとなる。In the above example, the age and gender of the exerciser are used as the body data, but generally the HRmax, W
The parameter of the statistical data for obtaining max may be body data. For example, when using a relational expression or a table for obtaining Wmax using weight as a parameter in addition to age and gender, weight is also one of the body data.
【0034】なお、上述の実施形態では第1・第2・第
3の3段階の負荷値の設定により負荷値−脈拍数特性を
求めるとともに、最大酸素摂取量を算出する例を示した
が、この段階は2段階であってもよい。2段階の場合に
は第1段階で負荷値W1を設定して定常脈拍数HR1を
測定し、第2段階で目標脈拍数に対する負荷値を設定
し、その時の現実の定常脈拍数を測定し、第1・第2の
2点の負荷値および定常脈拍数から回帰直線を求めれば
よい。なお、安静時の負荷値(=0)および安静時脈拍
数HR0を含めて3点で回帰直線を求めてもよいが、一
般に安静時付近の低負荷領域では負荷値−脈拍数特性の
直線性が悪いため、その点を考慮すべきである。In the above-described embodiment, an example has been shown in which the load value-pulse rate characteristic is obtained by setting the load value in the first, second, and third stages, and the maximum oxygen intake is calculated. This step may be two steps. In the case of two stages, the load value W1 is set in the first stage and the steady pulse rate HR1 is measured. In the second stage, the load value for the target pulse rate is set, and the actual steady pulse rate at that time is measured. A regression line may be obtained from the first and second load values and the steady pulse rate. Note that a regression line may be obtained at three points including the resting load value (= 0) and the resting pulse rate HR0. However, in general, the linearity of the load value-pulse rate characteristic in a low load region near resting. Should be taken into account.
【0035】また、負荷値を変化させる段階は4段階以
上であってもよく、一般に、或る段階での負荷値と目標
運動負荷値との間を残りの段階数で等分割する負荷値と
なるように次の段階の負荷値を設定すればよい。The number of steps for changing the load value may be four or more. In general, a load value that divides the load value at a certain stage and the target exercise load value equally by the remaining number of stages is set as What is necessary is just to set the load value of the next stage so that it may become.
【0036】ここで4段階の例を図9に示す。まず図9
の(A)に示すように、HR1とHR4′との間を3等
分して、HR1からその3分の1の脈拍数だけ増加した
脈拍数HR2′に相当する負荷値を第2段階の負荷値W
2として設定する。このことは、HR4′に対応する負
荷値(W4)を負荷値−脈拍数特性の直線から求め、W
1と(W4)の間を3等分して負荷値の増加分を求め、
W1にその増加分を加算した値をW2として求めること
と同じである。次に(B)に示すように、負荷値W2で
の実際の脈拍数HR2を測定し、安静時と第1・第2の
段階での3点から回帰直線を求め、HR2とHR4′と
の間を2等分した脈拍数HR3′に相当する負荷値を第
3段階の負荷値W3として設定する。このことは、HR
4′に対応する負荷値(W4)を負荷値−脈拍数特性の
直線から求め、W2と(W4)との間を2等分した負荷
値をW3として求めることと同じである。次に(C)に
示すように、目標脈拍数HR4′に相当する負荷値を第
4段階の負荷値W4として設定し、実際の脈拍数HR4
を測定する。そして第1〜第4段階での4点から回帰直
線を求め、最大脈拍数HRmaxに相当する負荷値Wm
axを求める。FIG. 9 shows an example of four stages. First, FIG.
(A), the load between the HR1 and the HR4 'is divided into three equal parts, and the load value corresponding to the pulse rate HR2' increased from HR1 by one third of the pulse rate is calculated in the second stage. Load value W
Set as 2. This means that the load value (W4) corresponding to HR4 'is determined from the load value-pulse rate characteristic straight line, and
By dividing the interval between 1 and (W4) into three equal parts, an increase in the load value is obtained,
This is the same as obtaining a value obtained by adding the increment to W1 as W2. Next, as shown in (B), the actual pulse rate HR2 at the load value W2 is measured, and a regression line is obtained from three points at rest and in the first and second stages, and the relationship between HR2 and HR4 'is obtained. A load value corresponding to the pulse rate HR3 'obtained by dividing the interval into two equal parts is set as the load value W3 of the third stage. This means that HR
This is the same as obtaining the load value (W4) corresponding to 4 'from the load value-pulse rate characteristic straight line, and obtaining the load value obtained by equally dividing W2 and (W4) into W3. Next, as shown in (C), a load value corresponding to the target pulse rate HR4 'is set as the load value W4 of the fourth stage, and the actual pulse rate HR4
Is measured. Then, a regression line is obtained from the four points in the first to fourth stages, and the load value Wm corresponding to the maximum pulse rate HRmax is obtained.
Find ax.
【0037】上述の実施形態では、安静時脈拍数を測定
して、その値を第2段階での負荷値を設定するために用
いたが、この安定時脈拍数が不明である場合には、値の
異なる2つの負荷値とそのときの脈拍数から負荷値−脈
拍数特性直線を求めて、以降の各段階での負荷値を設定
すればよい。その例を図10に示す。まず第1・第2の
段階でのW1,W2,HR1,HR2の2点により負荷
値−脈拍数特性直線を求め、HR2とHR4′との中間
値HR3′に対する負荷値W3を設定し、それを3段階
目の負荷値として設定し、実際の脈拍数HR3を測定
し、第1・第2・第3の3点で負荷値−脈拍数特性直線
を求め、その直線とHR4′から4段階目の負荷値W4
を求めればよい。In the above-described embodiment, the resting pulse rate is measured and used to set the load value in the second stage. However, if the stable pulse rate is unknown, A load value-pulse rate characteristic line may be obtained from two load values having different values and the pulse rate at that time, and the load value at each subsequent stage may be set. An example is shown in FIG. First, a load value-pulse rate characteristic straight line is obtained from the two points W1, W2, HR1, and HR2 in the first and second stages, and a load value W3 for an intermediate value HR3 'between HR2 and HR4' is set. Is set as the load value of the third step, the actual pulse rate HR3 is measured, a load value-pulse rate characteristic straight line is obtained at the first, second, and third points, and four steps are obtained from the straight line and HR4 '. Eye load value W4
Should be obtained.
【0038】図3に示したトレーニング装置の構成で
は、CPU111の内部のROMに予めプログラムを書
き込んでおくようにしたが、CPUの実行すべきプログ
ラムを外部から記録媒体によって与えるようにしてもよ
い。例えば図11に示すように、ICカード118にプ
ログラムを予め書き込んでおき、これをICカードイン
タフェース(リーダ)117に装着することによって、
CPU111はICカード118内のプログラムを順次
読み出して、前述したような所定の処理を実行する。ま
たは、このようなプログラム記録媒体は半導体メモリで
ある必要はなく、フロッピーディスクやその他の記録媒
体であってもよく、記録媒体を装着することによって、
そのプログラムをCPU111内部のRAMにロード
し、または書き込み可能なROMに書き込むことで、内
部に一旦取り込んだ状態で実行するようにしてもよい。In the configuration of the training apparatus shown in FIG. 3, the program is written in the ROM inside the CPU 111 in advance. However, the program to be executed by the CPU may be provided from an external device via a recording medium. For example, as shown in FIG. 11, by writing a program in advance on an IC card 118 and attaching it to an IC card interface (reader) 117,
The CPU 111 sequentially reads out the programs in the IC card 118 and executes the above-described predetermined processing. Alternatively, such a program recording medium does not need to be a semiconductor memory, and may be a floppy disk or another recording medium.
The program may be loaded into the internal RAM of the CPU 111 or written into a writable ROM, so that the program may be executed once loaded therein.
【0039】[0039]
【発明の効果】請求項1,7,9に記載の発明によれ
ば、運動負荷の異なる複数段階での脈拍数に基づいて運
動者の運動負荷−脈拍数特性を推定した上で、その他の
任意の段階での運動負荷値を設定するようにしたため、
従来のような各負荷段階での脈拍数の絶対値を基に次の
段階の負荷を定める場合と異なり、運動者の体力により
適した的確な負荷を与えることができる。According to the first, seventh and ninth aspects of the present invention, the exercise load-pulse rate characteristic of the exerciser is estimated on the basis of the pulse rate in a plurality of stages of different exercise loads, and then the other characteristics are estimated. Because the exercise load value at any stage is set,
Unlike the conventional case where the load in the next stage is determined based on the absolute value of the pulse rate in each load stage, an accurate load more suitable for the physical strength of the exerciser can be given.
【0040】請求項2,8,10に記載の発明によれ
ば、負荷値−脈拍数特性を示す直線または曲線に乗る点
の分布が偏らずに、負荷値−脈拍数特性をより精度良く
求めることができる。しかも、運動者の体力が異なって
いても、常に目標脈拍数に対応する負荷までしか負荷が
かからないので運動者にかかわらずに、各運動者にとっ
ては同じ運動強度の下で体力測定が行える。According to the second, eighth, and tenth aspects of the present invention, the load value-pulse rate characteristic can be obtained more accurately without biasing the distribution of points on a straight line or a curve representing the load value-pulse rate characteristic. be able to. In addition, even if the physical strengths of the exercisers are different, since the load is always applied only to the load corresponding to the target pulse rate, the physical strength can be measured under the same exercise intensity for each exerciser regardless of the exerciser.
【0041】請求項3に記載の発明によれば、最初に負
荷を与えた時点で脈拍数の変化が分かり、以降の段階の
負荷値を的確に設定できることになる。According to the third aspect of the present invention, the change in the pulse rate can be recognized at the time when the load is first applied, and the load value in the subsequent stages can be set accurately.
【0042】請求項4に記載の発明によれば、負荷が与
えられた状態での脈拍数と安静時脈拍数との差が適度に
得られることになる。According to the fourth aspect of the present invention, the difference between the pulse rate at the time of applying a load and the pulse rate at rest can be obtained appropriately.
【0043】請求項5に記載の発明によれば、運動負荷
が変更されてから且つ次の運動負荷に変更されるまでの
脈拍の安定化している状態での脈拍数が確実に求められ
る。According to the fifth aspect of the present invention, the pulse rate in a state where the pulse is stabilized after the exercise load is changed and before the next exercise load is changed can be reliably obtained.
【0044】請求項6に記載の発明によれば、バイクト
レーニング装置を用いて体力測定が容易に行えるように
なる。According to the sixth aspect of the present invention, the physical strength can be easily measured using the motorcycle training apparatus.
【図1】この発明の実施形態であるバイクトレーニング
装置の外観図FIG. 1 is an external view of a motorcycle training apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】同装置に設けられた操作パネルを示す図FIG. 2 is a diagram showing an operation panel provided in the apparatus.
【図3】バイクトレーニング装置の制御部の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a control unit of the motorcycle training apparatus.
【図4】運動負荷に対する脈拍数の関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load.
【図5】体力測定の全体の処理手順を示すフローチャー
トFIG. 5 is a flowchart showing an overall processing procedure of physical strength measurement;
【図6】安静時脈拍数測定の手順を示すフローチャートFIG. 6 is a flowchart showing a procedure of measuring a pulse rate at rest.
【図7】負荷時脈拍数測定の手順を示すフローチャートFIG. 7 is a flowchart showing a procedure of pulse rate measurement under load;
【図8】運動負荷に対する脈拍数の関係を示す図FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load.
【図9】運動負荷に対する脈拍数の関係を示す図FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load.
【図10】運動負荷に対する脈拍数の関係を示す図FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load.
【図11】他のトレーニング装置の制御部の構成図FIG. 11 is a configuration diagram of a control unit of another training apparatus.
【図12】従来の体力測定の方法における運動負荷に対
する脈拍数の関係を示す図FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load in a conventional method of measuring physical strength.
【図13】同体力測定の手順を示すフローチャートFIG. 13 is a flowchart showing a procedure for measuring physical fitness.
【図14】従来の他の体力測定の方法を示す運動負荷に
対する脈拍数の関係を示す図FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a pulse rate and an exercise load showing another conventional method for measuring physical strength.
【図15】従来の体力測定方法における問題点を示す図FIG. 15 is a diagram showing a problem in a conventional physical strength measuring method.
【符号の説明】 12−ハンドル 13−操作パネル HRmax−最大脈拍数[Description of Signs] 12-Handle 13-Operation Panel HRmax-Maximum Pulse Rate
Claims (10)
て、該運動者の体力を測定する装置において、 運動者の脈拍を検出する脈拍センサと、該脈拍センサの
出力に基づいて運動者の脈拍数を測定する脈拍数検出手
段と、複数段階の運動負荷値およびそれぞれの運動負荷
値での脈拍数検出手段で測定した脈拍数に基づいて運動
者の負荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に応じ
て任意の段階での運動負荷値を設定する運動負荷値設定
手段と、設定された運動負荷値に対応する運動負荷を運
動者に与える運動負荷手段と、を設けたことを特徴とす
る体力測定装置。1. An apparatus for measuring the physical strength of an exerciser by changing the exercise load value of the exerciser in a plurality of stages, comprising: a pulse sensor for detecting a pulse of the exerciser; and an exerciser based on an output of the pulse sensor. Pulse rate detecting means for measuring the pulse rate of the exerciser, and the load value-pulse rate characteristic of the exerciser is estimated based on the pulse rate measured by the pulse rate detecting means at a plurality of exercise load values and the respective exercise load values. And exercise load value setting means for setting an exercise load value at an arbitrary stage in accordance with the estimation result, and exercise load means for applying an exercise load corresponding to the set exercise load value to the exerciser. A physical strength measuring device characterized by the above-mentioned.
べき目標脈拍数を決定して該目標脈拍数に対応する目標
運動負荷値を求め、運動負荷値の相対的に小さな2つの
段階の運動負荷値とそれぞれの運動負荷値での脈拍数と
から前記負荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に
応じて運動負荷値の相対的に大きな段階の運動負荷値を
前記目標運動負荷値以内で略等間隔となるように設定す
るようにした請求項1記載の体力測定装置。2. The exercise load value setting means determines a target pulse rate to be reached at a predetermined stage from at least physical data of the exerciser, obtains a target exercise load value corresponding to the target pulse rate, The load value-pulse rate characteristic is estimated from the exercise load values of two relatively small steps and the pulse rate at each exercise load value, and the relatively large exercise load value is determined according to the estimation result. The physical fitness measuring device according to claim 1, wherein the exercise load values are set so as to be substantially equally spaced within the target exercise load value.
荷値の相対的に小さな2つの段階の運動負荷値の一つ
を、無負荷に設定する、請求項2記載の体力測定装置。3. The physical fitness measuring device according to claim 2, wherein the exercise load value setting unit sets one of two relatively small exercise load values of the exercise load value to no load.
荷値の相対的に小さな2つの段階の運動負荷値の他を、
運動者の身体データおよび無負荷時の脈拍数に基づいて
決定する、請求項3記載の体力測定装置。4. The exercise load value setting means includes, in addition to the exercise load values in two stages of relatively small exercise load values,
The physical strength measurement device according to claim 3, wherein the physical strength measurement device is determined based on physical data of the exerciser and a pulse rate at the time of no load.
する所定時間前の脈拍センサの出力に基づいて前記脈拍
数を検出する、請求項1〜4のいずれかに記載の体力測
定装置。5. The physical fitness measuring device according to claim 1, wherein said pulse rate detecting means detects said pulse rate based on an output of a pulse sensor a predetermined time before an exercise load changes.
定装置と、足踏みペダルと、を備え、前記運動負荷手段
は、前記運動負荷設定手段により設定された運動負荷を
足踏みペダルに与えるようにした、バイクトレーニング
装置。6. A physical strength measuring device according to claim 1, and a foot pedal, wherein the exercise load means applies the exercise load set by the exercise load setting means to the foot pedal. Like, a bike training device.
を測定する第1ステップと、複数段階の運動負荷値およ
びそれぞれの運動負荷値での脈拍数に基づいて運動者の
負荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に応じて任
意の段階での運動負荷値を設定する第2ステップと、設
定された運動負荷値に対応する運動負荷を運動者に与え
る第3ステップと、を備える体力測定方法。7. A first step of measuring a pulse rate of an exerciser by detecting a pulse rate of the exerciser, and a load value of the exerciser based on a plurality of exercise load values and the pulse rate at each exercise load value. A second step of estimating a pulse rate characteristic and setting an exercise load value at an arbitrary stage according to the estimation result; and a third step of giving an exercise load corresponding to the set exercise load value to the exerciser. A physical strength measurement method comprising:
べき目標脈拍数を決定して該目標脈拍数に対応する目標
運動負荷値を求め、運動負荷値の相対的に小さな2つの
段階の運動負荷値とそれぞれの運動負荷値での脈拍数と
から前記負荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に
応じて運動負荷値の相対的に大きな段階の運動負荷値を
前記目標運動負荷値以内で略等間隔となるように設定す
る、請求項7記載の体力測定方法。8. The second step includes: determining a target pulse rate to be reached at a predetermined stage from at least physical data of the exerciser; determining a target exercise load value corresponding to the target pulse rate; The load value-pulse rate characteristic is estimated from the exercise load values of two relatively small stages and the pulse rate at each exercise load value, and the exercise of the exercise load value of a relatively large stage is estimated according to the estimation result. The physical strength measurement method according to claim 7, wherein the load values are set so as to be substantially equally spaced within the target exercise load value.
を測定する第1ステップと、複数段階の運動負荷値およ
びそれぞれの運動負荷値での脈拍数に基づいて運動者の
負荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に応じて任
意の段階での運動負荷値を設定する第2ステップと、設
定された運動負荷値に対応する運動負荷を運動者に与え
る第3ステップと、をそれぞれ実行する処理プログラム
を記録した体力測定装置用プログラム記録媒体。9. A first step of detecting a pulse rate of the exerciser and measuring a pulse rate of the exerciser, and a load value of the exerciser based on the exercise load values in a plurality of stages and the pulse rate at each exercise load value. A second step of estimating a pulse rate characteristic and setting an exercise load value at an arbitrary stage according to the estimation result; and a third step of giving an exercise load corresponding to the set exercise load value to the exerciser. , A program recording medium for a physical fitness measuring device, on which a processing program for executing the above is recorded.
拍数を決定して該目標脈拍数に対応する目標運動負荷値
を求め、運動負荷値の相対的に小さな2つの段階の運動
負荷値とそれぞれの運動負荷値での脈拍数とから前記負
荷値−脈拍数特性を推定し、その推定結果に応じて運動
負荷値の相対的に大きな段階の運動負荷値を前記目標運
動負荷値以内で略等間隔となるように設定する、請求項
9記載の体力測定装置用プログラム記録媒体。10. The second step is to determine a target pulse rate to be reached in a predetermined step from the physical data of the exerciser, determine a target exercise load value corresponding to the target pulse rate, and determine a relative exercise load value. The load value-pulse rate characteristic is estimated from the exercise load values of two small steps and the pulse rate at each exercise load value, and the exercise load of the relatively large exercise load value is determined according to the estimation result. 10. The program recording medium for a physical strength measuring device according to claim 9, wherein the values are set so as to be substantially equally spaced within the target exercise load value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30145497A JPH11128396A (en) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | Physical strength measuring instrument, its method and program recording medium for the device |
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Publications (1)
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-
1997
- 1997-11-04 JP JP30145497A patent/JPH11128396A/en active Pending
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