JPH11253572A - 健康増進用トレーニング装置 - Google Patents

健康増進用トレーニング装置

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JPH11253572A
JPH11253572A JP10073014A JP7301498A JPH11253572A JP H11253572 A JPH11253572 A JP H11253572A JP 10073014 A JP10073014 A JP 10073014A JP 7301498 A JP7301498 A JP 7301498A JP H11253572 A JPH11253572 A JP H11253572A
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load
exercise
pulse rate
display
exerciser
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JP10073014A
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Seiki Ogawa
清貴 小川
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Original Assignee
CSK Corp
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Publication date
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    • Y10S482/90—Ergometer with feedback to load or with feedback comparison

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】適切な運動理論に基づいた画面の表示と明確な
目標を示すことができ、また推奨メニューを提示でき、
画面の表示によりゲーム感覚を導入し、知らず知らずの
うちに最大の効果をあげることができる健康増進用トレ
ーニング装置。 【解決手段】負荷装置及び表示装置を有するトレーニン
グ機器と、運動量を検知して電気信号に変換する運動量
センサー２１ｃおよび／または脈拍数を検知して電気信
号に変換する脈拍数センサー２１ａと、運動モードの設
定及び操作を選択する設定・操作部２２と、設定された
運動モードおよび／または脈拍数センサー２１ａで検出
された脈拍数により運動に対応させた画面を表示する表
示出力処理手段と、設定・操作部２２で設定された運動
モード及び脈拍センサーで検出された脈拍数を比較し負
荷装置１３ａの負荷を変動処理する負荷出力処理手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、心肺系機能の向上
や脂肪燃焼のためのフィットネスやエアロビクス、ある
いは身体や心理に対する医学的訓練等のリハビリテーシ
ョンとして人の運動を補助または促進するために使用す
る健康増進用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、健康増進のためのフィットネスや
エアロビクスあるいは医学的訓練のためのリハビリテー
ション等において、人の運動を補助または促進するため
に各種トレーニング装置が使用されている。例えば、健
康増進のためのフィットネスクラブ等においては、自転
車のペダルをこぐ運動を再現するバイクマシン、ランニ
ングを再現するトレッドミル、胸や肩の筋力を向上させ
るチェストプレスやショルダープレス、あるいは座って
ボートのオールを漕ぐ運動を再現するローイングマシン
等の健康増進用トレーニング装置が使用されている。
【０００３】このようなトレーニング装置を使用する者
において、トレーニングをすること自体は、機械的で退
屈な行為であるため、病気の回復等の特別な必然性がな
い場合には短期間で飽きてしまうことが多かった。ま
た、一般的に運動者は、どの程度のトレーニングをすれ
ば効果があるのか分からない場合が多く、そのためトレ
ーニングの加減が分からず、つい必要以上に強めのトレ
ーニングを行いがちである。また、苦しい状態を続ける
ことが最大の効果を達成するための最良の方法であると
勘違いしていることも多い。従来のトレーニング装置で
は、例えば、バイクマシンにおける運動中のペダルをこ
いでいる時間は、雑誌やテレビジョンを見ることで退屈
を紛らわしていることが多かった。また、従来のトレー
ニング装置では、運動に与える負荷を発生する機構と負
荷発生パターンの種類において、ランプによる負荷レベ
ルの表示や、映像を表示するだけで、運動理論をベース
とした強力な運動への動機付けを与えてくれるものはな
かった。運動中に所定の表示を見ることができる表示装
置を備えるトレーニング装置でも、表示内容や運動の動
機付けの手法に変化がないためすぐに飽きてしまうこと
があった。
【０００４】なお、米国のテクトリックス社において
は、ペダルと関連してグラフィックが動くトレーニング
装置が開発されているが、運動理論も脈拍数のフィード
バックもとり入れられてはいない。また、特開昭６１−
４５７２６号公報には、人体の生理的情報である脈拍数
をセンサーにより電気信号に変え、この電気信号を演算
回路に入力して音声データメモリーのアドレスを選択
し、その選択されたアドレスのデジタルデータを音声合
成回路により音声アナログ信号に変換し、パワーアンプ
からスピーカより音声を出力する健康情報機器について
開示されているが、運動の動機付けを与える映像を表示
できるものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のトレ
ーニング装置においては、表示装置を備えていても運動
理論に基づいた運動の動機付けを与えたり、脈拍数や運
動量をフィードバックして、運動中に飽きることない魅
力的な映像の表示や明確な目標を提示できるものではな
かった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
脈拍数や運動量をフィードバックして、運動者の目的に
応じて適切な運動理論に基づいた映像の表示と明確な目
標を示すことができ、毎回変化ある魅力的な映像の表示
によりゲーム感覚を持たせることで飽き易いトレーニン
グを娯楽に変えることができ、知らず知らずのうちに最
低限の努力で最大の効果をあげることができる健康増進
用トレーニング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の健康増進用トレーニング装置は、運動者が行
う運動に対応させた娯楽性ある映像を表示する表示装置
を備えたことを特徴とするものである。表示装置の運動
に対応させた娯楽性ある映像を見ながら運動すること
で、飽き易いトレーニングを娯楽に変えることができ
る。
【０００８】運動者から検出する運動量および／または
脈拍数に基づいて運動中に運動の動機付けを与える映像
を表示する表示装置と、前記運動者へ与える負荷を可変
とする負荷装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。表示装置で運動者に動機付けを与える映像を表示
し、負荷装置で運動者に負荷を与えることができる。
【０００９】前記運動量および／または脈拍数による運
動記録データを保持する記憶装置をさらに備え、該記憶
装置には、前記運動者の過去から現在までの運動記録デ
ータが保持され、前記表示装置には、過去と現在の運動
記録データを比較した表示を行うことを特徴とするもの
である。フィードバックした脈拍数と、記憶装置に保持
された過去の運動記録をもとに、運動者の目的に応じた
適切な運動理論に基づいた負荷装置による負荷の変動と
映像の表示および運動目標の明示を行うことができる。
【００１０】前記負荷装置は、運動理論に基づいて負荷
を可変とすることが、適切な負荷でトレーニングできる
点で好ましい。
【００１１】前記記憶装置に保持する運動記録データを
ネットワークを介して送受信する通信装置をさらに備
え、前記表示装置に前記ネットワークを介して通信装置
で送受信した運動記録データを比較した表示を行うこと
が、他のトレーニング装置の運動者との競技や結果比較
等ができる点で好ましい。
【００１２】運動者が行う運動の負荷を与える負荷装置
および運動中に表示を見ることができる表示装置を有す
るトレーニング機器と、前記運動者が行う運動量を検知
して電気信号に変換する運動量センサーおよび／または
前記運動者から脈拍数を検知して電気信号に変換する脈
拍数センサーと、前記トレーニング機器に設けられ運動
モードの設定および操作を選択する設定・操作部と、前
記設定・操作部で設定された運動モード、運動量センサ
ーで検出された運動量および／または脈拍数センサーで
検出された脈拍数により運動者の運動に対応させた映像
を前記表示装置に表示する表示出力処理手段と、前記設
定・操作部で設定された運動モード、運動量センサーで
検出された運動量および／または脈拍数センサーで検出
された脈拍数を比較し運動理論に基づいて前記負荷装置
の負荷を変動処理する負荷出力処理手段とを備えたこと
を特徴とするものである。脈拍数センサーで運動者の脈
拍数を検出して運動理論に基づいた負荷の設定と運動量
を表示装置に表示することで、運動の目的を提示でき、
毎回変化ある魅力的な映像の表示と適切な負荷により飽
き易いトレーニングを娯楽に変えることができる。
【００１３】前記設定・操作部では、選択される運動モ
ードに応じて運動者の脈拍数の値域が設定されるととも
に、運動者がその設定された値域の調整を行なえること
が、運動者の体力、体調にあわせて運動の目標を設定で
きる点で好ましい。
【００１４】前記脈拍数センサーで検出された脈拍数が
設定された値域内にあるとき、前記負荷出力処理手段は
負荷装置の負荷を運動理論に基づいて変動処理させ、前
記表示出力処理手段は表示装置に動機付けを与える映像
を表示させることが、運動者に適切な運動量を提示でき
楽しませる点で好ましい。
【００１５】前記脈拍数センサーで検出された脈拍数が
設定された値域の上限または下限を一定時間越えたと
き、前記負荷出力処理手段は負荷装置の負荷を変化さ
せ、前記表示出力処理手段は表示装置に運動者の運動に
対応した映像を表示させることが、運動者の無理な運動
を回避したり運動量が適切でないことを知らせたりする
ことができる点で好ましい。
【００１６】前記負荷出力処理手段は、前記脈拍数セン
サーで検出された脈拍数の時間的増加率が高いとき、負
荷装置の負荷の振幅を小さくすることが、運動者に無理
のない適切な負荷を与えることができる点で好ましい。
【００１７】前記負荷出力処理手段は、前記脈拍数セン
サーで検出された脈拍数の時間的増加率が低いとき、負
荷装置の負荷の振幅を大きくすることが、運動者に適切
な負荷を与えることができる点で好ましい。
【００１８】前記負荷出力処理手段は、負荷レベルが高
いときに、前記負荷装置の負荷の振幅と時間的変動を大
きくし、負荷レベルが低いときに、前記負荷装置の負荷
の振幅と時間的変動を小さくすることが、運動者に無理
のない適切な負荷を与えることができる点で好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の一実施形態
により具体的に説明する。図１乃至図４は本発明の実施
形態であり、図１は健康増進用トレーニング装置の制御
を中心とする構成を説明するブロック図、図２は健康増
進用トレーニング装置の外観および使用状態を説明する
図、図３は健康増進用トレーニング装置のシートおよび
グリップ部を説明する図、図４は健康増進用トレーニン
グ装置の操作部のパネルおよびハンドルを説明する図で
ある。
【００２０】本実施形態の健康増進用トレーニング装置
１０は、図２に示すように、バイクマシンを例に説明し
ており、室内のフロア上に配置される箱形に形成される
トレーニング機器本体１１には、その前部側の両側面に
自転車と同様にペダル１２を回転させる機構が設けら
れ、内部にはペダル１２の回転に所定の負荷（トルク）
を与えることができる負荷部１３が収納され、後部側の
上部には運動者が半後傾姿勢で座ることができかつ前後
位置をスライド自在に調整できるシート１４が設けら
れ、前部側には棒状の支持部１５が上方に突設され、そ
の支持部１５の端部には表示・音声出力部１６を構成す
る表示装置１７およびスピーカ１８が設けられ、表示装
置１７の手前にはパイプ枠等から形成されるハンドル１
９が設けられ、このハンドル１９の側部に操作部２０を
構成するボタン群が配置されたパネルが設けられてい
る。また、シート１４の腰掛ける部分には、運動者が腰
の両側近傍で左右の手により握ることができるグリップ
部３０ａを有するパイプ３０が設けられている。このバ
イクマシンでは、半後傾姿勢で座り体全体がペダル１２
より後方に位置することになるため、よりストレスの少
ない姿勢でトレーニングを行うことができる。このバイ
クマシンの運動者は、表示・音声出力部１６側に向か
い、シート１４に腰掛け、グリップ部３０ａまたはハン
ドル１９を握り、ペダル１２に足を掛け、自転車と同様
にペダル１２をこぐ運動を行い運動中に表示装置１７の
表示を見たりスピーカ１８からの報知を聞くことができ
る。
【００２１】また、健康増進用トレーニング装置１０の
制御を中心とする構成は、図１に示すように、運動状態
を検出するためのセンサー部２１と、映像表示および報
知を行うための表示・音声出力部１６と、操作部２０を
含む各種の設定を行うための設定部２３を有する設定・
操作部２２と、各種のプログラムやデータを格納する記
憶部２４と、ペダル１２に負荷を与える負荷部１３と、
ＩＣカードリーダ・ライタ２５と、通信装置２６と、各
部を制御するとともに所定のデータ処理を行うデータ制
御部（中央処理部）２７とを備える。
【００２２】そして、本実施形態の健康増進用トレーニ
ング装置１０は、設定・操作部２２により予め設定され
た脈拍数の値域に対して、センサー部２１の脈拍数セン
サー２１ａで検出された脈拍数が値域の内外にあるかを
判断し、運動とリンクしたゲームを運動の規則の中に取
り入れたものである。そのゲームの規則は、本トレーニ
ング装置のペダル１２を自転車のようにこぐ行為を、ト
ローリングのリールを捲く行為に対応させ、ペダル１２
をこいでいる状態において、魚がかかった段階でさらに
ペダル１２をこぐと、リールが捲かれたことになり適切
な負荷で規定の回数だけこいだとき魚を釣り上げること
ができる。釣り上げるまでの回転数、負荷部１３による
負荷の変化パターンは、運動の目的や経験に応じて予め
設定された魚の種類により異なる。また、センサー部２
１で検出した脈拍数が予め設定した値域の外に出た場合
には、ゲーム上のペナルティが与えられる。このペナル
ティは、脈拍数が一定時間、値域の上限を越えたとき、
危険回避および運動量が上がりすぎ適度な運動効果が保
てないために無理やり捲き過ぎたと判断し、ゲーム上に
おいて表示装置１７に魚が糸を切って逃げた映像を表示
する。また、脈拍数が一定時間、値域の下限を下がった
とき、トレーニング効果を上げられず捲き方が十分でな
いと判断し、ゲーム上において表示装置１７に魚が針か
ら外れて逃げた映像を表示する。なお、ゲームは上記と
同様の規則を保てば、トローリングのゲームに限定する
必要がなく、ドライブゲーム、シューティングゲームあ
るいはフライトシミュレータ等なんでも構わない。
【００２３】次に、本実施形態の健康増進用トレーニン
グ装置１０は、設定・操作部２２により運動理論に基づ
いた複数のモードから１つを選択することができるよう
になっている。以下、各モードの内容を具体的に説明す
る。 （１）心肺機能向上モード このモードは、人間の心肺機能が、最大脈拍数の６０％
から８５％ほどの脈拍数を一定時間保つ運動をすると、
心肺系機能が強化されるという運動理論に基づいてお
り、所定の運動時間と負荷部１３により発生する負荷の
レベルが設定される。 （２）脂肪燃焼またはウオーミングアップモード このモードは、人間の体の脂肪は、最大脈拍数の５０％
から６５％ほどの脈拍数を１０分以上保つ運動をすると
効率よく燃焼するという運動理論に基づいており、所定
の運動時間と負荷部１３により発生する負荷のレベルが
設定される。 （３）マニュアルモード このモードは、運動時間と負荷部１３により発生する負
荷レベルが自由に設定できるモードで、運動中にも自由
に変更することができる。このモードでは、負荷部１３
の負荷が、レベル、仕事量であるワット値あるいは体重
を考慮した仕事量であるメッツ値で設定することがで
き、さらにはトータルのカロリー量から、運動時間、負
荷、回転数を設定することもできる。以上のモードの他
に、例えば、運動時間と負荷のレベルをランダムに設定
して、表示装置１７による表示もどんな魚が釣れるか、
また釣れるパターンも毎回異なるようなランダムモード
（ゲームモード）を選択することができるようにしても
よい。また、全てのモードにおいて、最初は年齢、性別
などから算出された平均的な値が設定してあるが、人間
の個人差に対応するために、上下限値は運動者である使
用者が変更することが可能であることは言うまでもな
い。
【００２４】センサー部２１は、脈拍数センサー２１ａ
と、体脂肪センサー２１ｂと、回転数センサー２１ｃ
と、センサー信号入力処理部２１ｅとから構成されてい
る。脈拍数センサー２１ａは、運動者の脈拍数を検出し
電気信号に変換するセンサーであり、例えば、パイプ３
０の左右の端部のグリップ部３０ａ，３０ａに設けられ
ており、運動者が握る手を通して脈拍数を検出するもの
である。体脂肪センサー２１ｂは、運動者の体脂肪を計
測するセンサーであり、例えば、パイプ３０の左右のグ
リップ部３０ａ，３０ａに電極を埋め込み、その電極に
両手をふれることで流れる微弱電流から電気抵抗を測定
するものである。この脈拍数センサー２１ａと体脂肪セ
ンサー２１ｂとは、パイプ３０の左右のグリップ部３０
ａ，３０ａに設けられ、電気的な切り換えにより脈拍数
と体脂肪の値双方を検出できるようになっている。な
お、脈拍数センサー２１ａと体脂肪センサー２１ｂと
は、ハンドル１９に設けることもでき、またパイプ３０
およびハンドル１９の両方に設けてもよい。回転数セン
サー２１ｃは、運動者がペダル１２を踏むことによる回
転速度をこれに比例する電気信号として取り出すもので
あり、負荷部１３の回転軸部分に設けられる。なお、本
実施形態のバイクマシンでは、回転数センサー２１ｃを
使用しているが、運動の種類が異なる場合には、光電セ
ンサー、フォト・マイクロセンサー、近接センサー、超
音波センサー、ロータリーエンコーダー、圧力センサ
ー、変位センサー、あるいは測長センサー等により運動
量の計測を行うことができる運動量センサーであればよ
い。センサー信号入力処理部２１ｅは、それぞれのセン
サー２１ａ，２１ｂ，２１ｃで検出された電気信号をア
ナログ信号からコンピュータに取り込みできるデジタル
信号に変換する部分である。
【００２５】設定・操作部２２の操作部２０は、各種の
操作を指示する部分であり、図４に示すように、画面の
カーソルを左右上下に移動させるカーソルキー、および
スタート、ストップ、切換え、キャンセル等の操作のた
めに用いるボタン群を備え、上記のように運動者が操作
し易いように表示装置１７の画面手前のハンドル１９の
中央部に配置したパネルに設けられている。また、設定
部２３は、運動を開始するために必要となる各種の条件
を設定あるいはシステムのメンテナンスするものであ
り、例えば、キーボード、タッチパネルあるいはマウス
等の入力手段を使用することができる。
【００２６】表示・音声出力部１６は、運動の前後ある
いは運動中における各種の映像の表示を行う表示装置１
７と、運動者への警報等を報知するスピーカ１８とから
構成される。
【００２７】記憶部２４は、データ制御部２７によるデ
ータ処理に対応したプログラム等を格納するＲＯＭ２４
ａと、データ処理に使用される一時的データや出力デー
タ等を格納するＲＡＭ２４ｂとから構成されている。プ
ログラム等は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体あるいは通信
による伝送により入れ替えることが可能であり、また、
フロッピーディスク等の記憶媒体によりデータを取り出
すこともできるようになっている。
【００２８】負荷部１３は、ペダル１２による回転に対
し所定の負荷（トルク）を発生する負荷装置１３ａと、
データ制御部２７から出力される負荷データをアナログ
信号に変換して出力し負荷装置１３ａの負荷を制御する
負荷出力処理部１３ｂとから構成される。負荷装置１３
ａは、例えば、電流の変化により回転トルクを可変にで
きるパウダ・クラッチ、渦電流を利用して回転トルクを
可変にできる渦電流制動機、発電機、サーボモータある
いはドラムとベルトの摩擦力による回転トルクを可変に
できる任意の機構等を使用することができる。
【００２９】データ制御部２７は、設定・操作部２２で
設定あるいは操作された内容、あるいはセンサー部２１
で検出された各種の入力データを取り込み、記憶部２４
に格納されている所定のプログラム等に基づいて所定の
データ処理を行い、表示・音声出力部１６へ表示映像デ
ータや音声データを出力し、負荷部１３へ所定の負荷デ
ータを出力する部分で、コンピュータの中央処理部に相
当する部分である。このデータ制御部２７で処理される
主要な機能としては、表示・音声出力処理手段２７ａ、
センサー信号検出処理手段２７ｂ、負荷出力処理手段２
７ｃ、計時処理手段２７ｄおよびデータベース処理手段
２７ｅにより達成される。なお、このデータ制御部２７
は、他の記憶部２４、通信装置２６および各部の処理部
とともにトレーニング機器本体１１の内部に収納されて
いるが、外にあってもよい。
【００３０】表示・音声出力処理手段２７ａは、表示装
置１７およびスピーカ１８へ映像データおよび音声デー
タを出力処理するための手段である。表示出力処理で
は、各種の設定やモード選択のための映像、運動中にお
ける運動状態に対応した映像、運動終了後の結果の映像
の表示のための処理が行われる。運動中における映像
は、本装置のバイクマシンのペダル１２を自転車と同様
にこぐ行為が、トローリングのリールを捲く行為に対応
させてインタラクティブに表示され、適切な負荷でペダ
ル１２をこいでいる状態において、一定の魚が掛かった
段階でさらにペダル１２をこぐと、リールが捲かれたこ
とに対応し、規定の回転だけペダル１２をこぐと魚を釣
り上げることができ、その魚の釣り上げ状態の映像、同
時に設定された脈拍数の値域に対応させた脈拍数、運動
中における脈拍数と捲き上げ回数に応じた運動者への注
意や解説とともに必要なときに所定のキャラクタ（登場
人物）の映像等の表示が行われる。魚の表示は、立体映
像で作成し、リアルにジャンプ等が行われるように作成
することが好ましい。一定の成績をあげたときには、グ
ラフィックや出現パターンの異なる表示とともにボーナ
スステージに行け、また特別なグラフィックの表示、得
点を与える表示が行われるようにする。さらに、ゲーム
の映像と映像の間では、運動者に対する教育として、目
標脈拍数、モード毎の運動の仕方等の運動理論を簡潔に
分かりやすく説明する表示が行われる。教育と同時に、
自社の宣伝やスポーツ用品メーカ等からの広告を運動中
あるいは開始又は終了時に表示するようにしてもよい。
運動終了後には、運動者のランキング、運動の成果、き
れいな海の景色等を表示させながら、ゆっくり運動する
ことによりクールダウンを行うように表示し、達成感を
味わうことができるとともに次回の利用を促す表示を行
う。このクールダウンは、ゲームの終わり近くの時点で
上下限を徐々に下げることによっても可能である。音声
出力処理は、例えば、脈拍数が値域の上限を越えたとき
等のように危険である場合、あるいは負荷装置１３ａが
何らかの原因で異常状態になった場合に、アラーム音を
スピーカ１８から発するための処理を行う。なお、運動
中における具体的な表示映像例については後に詳細に説
明する。
【００３１】センサー信号検出処理手段２７ｂは、セン
サー信号入力処理部２１ｅから入力される信号に基づい
て、設定・操作部２２で設定あるいは選択された設定値
やモードに基づいて比較する部分である。脈拍数センサ
ー２１ａで検出された脈拍数は、過去数秒間のデータと
の比較を行うことでノイズの除去等が行われ、その値が
設定された脈拍数の域値と比較され、その比較結果に基
づいて表示・音声出力処理等が行われる。体脂肪センサ
ー２１ｂで検出された値は、例えば、脂肪の燃焼の程度
を運動の開始と終了時に比較し、その比較結果が表示さ
れる。回転数センサー２１ｃで検出された回転数は、運
動状態における具体的な目安として利用される。
【００３２】負荷出力処理手段２７ｃは、負荷部１３の
負荷を設定する処理を行う部分であり、設定・操作部２
２で選択されたモードおよびセンサー信号検出処理手段
２７ｂで処理される脈拍数（ＨＲ）の時間的変化率等に
対応して一定の負荷設定あるいは変動を与える。図５は
脈拍数の時間的変化率に応じた負荷の時間的変化の例を
示しており、脈拍数の時間的変化率（ΔＨＲ／Δｔ）が
大きい場合には、体力レベルが低いと判断し、同図
（ａ）に示すように、負荷の振幅（ａ１）を小さくし、
また脈拍数の時間的変化率（ΔＨＲ／Δｔ）が小さい場
合には、体力レベルが高いと判断し、同図（ｂ）に示す
ように、負荷の振幅（ａ２）を大きくする。図６は負荷
レベルに対する負荷の変化の幅の例を示しており、同図
（ａ）に示すように、負荷レベルが高い（ｂ１）場合に
は、負荷の振幅の変化を大きく変動時間を短くし、また
負荷レベルが低い（ｂ２）場合には、負荷の振幅の変化
が小さく変動時間を長くする。
【００３３】計時処理手段２７ｄは、設定される運動時
間を計時する部分であり、例えば、タイムアップを判断
する。また、データベース処理手段２７ｅは、個人に与
えられる識別（ＩＤ）番号に基づいて、各個人の過去か
ら現在に至る成績のランキングと成績、測定結果等をデ
ータとして蓄積し、個人毎のデータ推移のグラフや表を
作成したり、各種の統計処理をできるようにする部分で
ある。
【００３４】なお、ＩＣカードリーダ・ライタ２５は、
運動者の過去の運動経歴が格納されたＩＣカードからデ
ータを読み取ったり、あるいは運動結果をＩＣカードに
記録するためのものである。また、通信装置２６は、外
部と通信するための装置であり、有線、電話、コードレ
ス電話、携帯電話、無線あるいは衛星通信等に任意の通
信手段でよく、装置からの出力は、モデム、ダイレクト
バス、ＲＳ２３２ＣあるいはＰＣカード等でもよい。
【００３５】次に、上記構成の健康増進用トレーニング
装置１０の動作を表示例とともに具体的に説明する。図
１３は本発明の実施形態の設定から表示までのメインフ
ローチャートである。
【００３６】同図において、まず、運動を開始する前に
所定の各種設定を行う（ＳＴ１）。この各種設定では、
設定部２３のボタン、キーボード、タッチパネルあるい
はマウス等を用いて、例えば、運動者の年齢、性別ある
いは運動時間が設定される。次に、表示装置１７の画面
に表示されるモードを操作部２０のカーソルキーやボタ
ンを操作することで選択する（ＳＴ２）。本実施例で
は、４つのモードの選択が可能で、心肺機能向上モード
を選択したとき（ＳＴ３）には、運動の時間と負荷のレ
ベルの設定を行い、脈拍数の値域を確認し（ＳＴ４）、
設定された運動時間の画面表示にしたがってトレーニン
グを行い（ＳＴ５）、タイムアップで運動終了後に結果
が表示されて終了する（ＳＴ６）。同様にして、初心者
または脂肪燃焼モードを選択したとき（ＳＴ７）には、
運動の時間と負荷のレベルの設定を行い、脈拍数の値域
を確認し（ＳＴ８）、設定された運動時間を画面表示に
したがってトレーニングを行い（ＳＴ９）、タイムアッ
プで運動終了後に結果が表示されて終了する（ＳＴ１
０）。マニュアルモードを選択したとき（ＳＴ１１）に
は、時間の設定を行い（ＳＴ１２）、トレーニング中に
自由に変更しながら、設定された運動時間を画面表示に
したがってトレーニングを行い（ＳＴ１３）、タイムア
ップで運動終了後に結果が表示されて終了する（ＳＴ１
４）。ゲームモードを選択したとき（ＳＴ１５）には、
その目的を確認し（ＳＴ１６）、心肺機能向上モードの
とき（Ａ）には、そのモードと同じ流れに沿って行わ
れ、初心者または脂肪燃焼モードのとき（Ｂ）には、同
様にそのモードと同じ流れに沿って行われる。
【００３７】図７は本発明のトレーニング装置による運
動者の脈拍数の時間的経過と表示との関係を示す図、図
８は本発明のトレーニング装置の基本となる画面表示例
を説明する図、図９乃至図１２は本発明の実施形態の画
面表示例を示し、図９は魚が掛かった状態を示す図、図
１０は魚を釣り上げた状態を示す図、図１１は釣り糸が
切れて魚が逃げた状態を示す図、図１２は針から魚が外
れて逃げた状態を示す図、図１４は本発明の実施形態の
表示を中心とした動作を説明するフローチャートであ
る。
【００３８】まず、運動前にウオーミングアップを行い
表示装置１７に表示される設定・選択のための初期画面
に基づいて設定・操作部２２により各種の設定およびモ
ード選択を行う（ＳＴ２１）。ウオーミングアップは、
例えば、運動スタート時の上下限値を最初低く設定し、
徐々に上げることによっても実現できる。すなわち、前
記のとおり設定部２３による年齢や性別、運動時間を設
定し、目的に応じてモードを選択することで脈拍数の値
域や負荷レベルとその変化条件等の運動開始の準備がで
きる。本実施形態では、心肺機能向上モードを選択し、
値域が最小の６０％から最大の８５％に設定された場合
で説明する。なお、運動中あるいは運動終了後等に表示
装置１７に表示される基本となる画面は、図８に示すよ
うに、ほぼ中央部の運動中における魚釣りや運動終了後
のクールダウン時における海と雲等の映像を表示する映
像表示領域１７ａと、右端の細長い釣り上げる魚までの
距離等を表示する距離表示領域１７ｂと、左端上部の運
動状態や結果をデジタルあるいはアナログで選択的に表
示する結果表示領域１７ｃと、左端下部の運動状態に対
応して必要なときに表示される船長等の表情を表示する
画面表示領域１７ｄと、ほぼ中央下部の運動者へ与える
メッセージを表示する文字表示領域１７ｅとを有する。
ここで結果表示領域１７ｃは、操作部２０のセレクトボ
タンにより、デジタルあるいはアナログの表示および必
要な項目の切り替えができ、例えば、デジタル表示で
は、図示のように、脈拍数、経過時間、残り時間、負荷
レベル、回転数、ワット数、消費カロリー、釣った魚の
数、逃がした魚の数、逃がした魚の総重量等が運動中あ
るいは運動終了後に選択的に表示される。
【００３９】次に、運動を開始して設定された時間が経
過したかどうかのタイムアップが計時処理手段２７ｄに
より判断され（ＳＴ２２）、経過してないときに脈拍数
センサー２１ａで検出された脈拍数がセンサー信号検出
処理手段２７ｂにより値域内かを判断し（ＳＴ２３）、
値域内であれば表示・音声出力手段１６により魚が掛か
った映像が表示装置１７に表示される（ＳＴ２４）。す
なわち、図７（ａ）に示すように、脈拍数が運動開始時
点のＡ点から徐々に上がり、値域の下限を越えて一定時
間経過したＢ点で魚が掛かる。表示装置１７では、図９
に示すように、中央の映像表示領域１７ａにブルーマー
リン（魚）が針に掛かり飛び上がった状態がリアルに立
体映像等で表示され、右端の細長い距離表示領域１７ｂ
に魚までの距離が、例えば、２５ｍ（メートル）等の数
字とともに表示され、左端上部の結果表示領域１７ｃに
ハートマークとその横に１５０等の脈拍数およびその下
部に値域と脈拍数が値域内にあることを示す矢印がアナ
ログ表示されている。運動者は、この映像を見ることに
より脈拍数が値域内にあり、ペダル１２をこぐことに対
応してリールが捲かれる状態を知ることができ運動の到
達すべき目標が与えられる。
【００４０】次に、脈拍数の値域の上限を越えた（上が
った）かおよび値域の下限を越えた（下がった）かがセ
ンサー信号検出処理手段２７ｂにより判断され（ＳＴ２
５，２７）、値域の上限を一定時間越えたときには、脈
拍数が上がり過ぎたと判断して魚が逃げる表示が行われ
（ＳＴ２６）、値域の下限を一定時間越えたときには脈
拍数が下がり過ぎたと判断して同様に魚が逃げる表示が
行われる（ＳＴ２６）。すなわち、図７（ｂ）に示すよ
うに、脈拍数が値域内のＢ点からさらに上がり、値域の
上限を越えたＣ点に達したとき釣り糸が切れて魚が逃
げ、図７（ｃ）に示すように、脈拍数が値域内のＢ点か
らさらに上がり、値域の上限を越えずに再び下がり値域
の下限より下がったＤ点に達したときに魚が針から外れ
て逃げる。表示装置１７では、図１１に示すように、中
央の映像表示領域１７ａに釣り糸が切れて魚が逃げた状
態が表示され、右端部の距離表示領域１７ｂには魚まで
の距離の表示が消え、左端上部の脈拍数が値域を越えた
１９０の数値と値域上限を越えた位置に矢印が表示さ
れ、また下部の左側には船長が登場しその右側に船長が
運動者に話しかける言葉である「捲き過ぎだ！」とその
下部に解説である「（ＨＲが上り過ぎています）」が表
示される。また、ペダル１２をこぐことに対応したリー
ルの捲きが足りないことによる脈拍数の下がり過ぎのと
きには、表示装置１７では、図１２に示すように、中央
の映像表示領域１７ａに魚が針から外れて逃げた状態が
表示され、右端部の距離表示領域１７ｂには魚までの距
離の表示が消え、左端上部の脈拍数が値域を下がった９
８と値域下限を越えた位置に矢印が表示され、また下部
の左側には船長が登場しその右側に船長が運動者に話し
かける言葉である「あーあ！やる気があるか？」とその
下部に解説である「（ＨＲが下がり過ぎています）」と
その下部に船長の言葉である「魚が逃げましたぜ！」が
表示される。
【００４１】次に、脈拍数が値域内において、回転数セ
ンサー２１ｃにより検出される回転数がセンサー信号検
出処理手段２７ｂにより規定回数捲いたかが判断され
（ＳＴ２８）、規定回数捲いたときには魚が釣り上げた
状態が表示され（ＳＴ２９）、規定回数捲いていないと
きにはタイムアップかを判断し（ＳＴ３０）、再び脈拍
数が値域を越えたかの判断（ＳＴ２５，２７）へ戻る。
すなわち、設定時間内においてペダル１２をこぐことに
よるリールの捲き上げが規定回数に達したときに、表示
装置１７では、図１０に示すように、中央の映像表示領
域１７ａに魚が釣り上げられた状態が表示され、右端部
の距離表示領域１７ｂには魚までの距離の表示が消え、
左端上部に脈拍数と値域内を示す矢印が表示され、また
下部の左側には船長が登場しその右側に船長が運動者に
話しかける言葉である「これはすごい、巨大ブルーマー
リンだ！」が表示される。
【００４２】次に、計時処理手段２７ｄにより、タイム
アップであると判断されたとき（ＳＴ２２，３０）に
は、魚を釣り上げたか否かにかかわらず成績発表および
その後のクールダウンが行われ終了する。すなわち、表
示装置１７における結果発表は、釣り上げた魚の数、運
動量等が表示される。また、表示装置１７による結果発
表後には、きれいな海の景色や次回の利用を促す映像等
が表示され、ゆっくり運動することによりクールダウン
を行い終了する。
【００４３】以上説明したように本実施形態の健康増進
用トレーニング装置１０では、各種設定と運動の目的に
あったモードを選択し、脈拍数センサー２１ａで運動者
の脈拍数を検出して運動理論に基づいてペダル１２をこ
ぐ運動に対応させてリールを捲き上げる映像を表示する
ため、運動の目的に応じて適切な運動理論に基づいた映
像の表示と明確な目標を示すことができ、変化ある魅力
的な映像の表示によりゲーム感覚を導入することによ
り、飽き易いトレーニングを娯楽に変えることができ
る。したがって、ゲームを楽しみながら最大の効果を上
げることができる。また、データベース機能を有するこ
とで、ランキングと成績、測定結果は個人毎のデータと
して蓄積し、個人毎のデータとして推移のグラフや表作
成時に利用することができる。また、各個人のデータ
は、統計処理することで商品開発や客層のマーケッティ
ングに利用することが可能になる。また、外部と通信で
きる通信装置２６を備えることで、他のトレーニングマ
シンとデータの交換を行い、レース等の競技を実現する
ことができる。この機能に加えてハンディキャップを設
定することにより、例えば、障害者や怪我人も一緒に運
動でき、リハビリテーションも楽しく行うことができ
る。さらに、データベース機能とともに個別に集計した
データを特定のホストコンピュータに転送することによ
り、関連マシンの成績の集計と比較ができ、同時にイベ
ントを開催することが可能になる。通信は、全てパスワ
ード、マシン番号や識別番号等の固体番号により安全確
認の上に行うことができる。また、ホストコンピュータ
からの着信により、メンテナンス情報の送受信を行い、
リモートメンテナンスを行うことができる。また、フィ
ットネスクラブやリハビリテーションの演出としてイベ
ント機能を持たせることができる。
【００４４】なお、上記実施形態において、バイクマシ
ンを例に説明したが、トレーニング、エアロビクスある
いはリハビリテーションにおいて使用されるマシンに適
用でき実施形態に限定されない。また、表示装置１７に
おける映像の表示も、少なくとも運動する行為に対応さ
せた映像であればよく、リールを捲くことによる魚を釣
り上げる映像に限られない。さらに、負荷装置も適用さ
れるマシンの運動の性質の応じた負荷を変えることがで
きるものであればよく、負荷も連続的な変化だけでなく
段階的に変化させてもよい。
【００４５】また、上記実施形態では、運動量および脈
拍数を検知するセンサーを設けて、それらに基づいて運
動に動機付けを与える映像を表示装置に表示する例を説
明したが、運動量または脈拍数のいずれか一方に基づい
て表示するようにしてもよい。さらに、負荷出力処理手
段は、脈拍数センサーで検出された脈拍数を一定の範囲
に保つという条件で負荷を変化させることもできる。
【００４６】本発明の好適な実施形態について説明した
が、請求項によって定義されるように本発明の精神を逸
脱しない範囲内において種々の改良および変更をなし得
ることはもちろんである。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の健康増進
用トレーニング装置では、各種設定と運動の目的にあっ
たモードを選択し、脈拍数センサーで運動者の脈拍数を
検出して運動理論に基づいて負荷の変更と運動に対応し
た映像を表示するため、運動の目的に応じて適切な運動
理論に基づいた画面の表示と明確な目標を示すことがで
き、変化ある魅力的な映像の表示によりゲーム感覚を導
入し、飽き易いトレーニングを娯楽に変えることがで
き、ゲームを楽しみながら最大の効果を上げることがで
きる。また、データベース機能を備えることで、運動者
が簡単に設定した結果をグラフや集計表として知ること
ができ、かつ通信装置を備えることで、他のマシンと競
技したりイベントを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の健康増進用トレーニング装
置の制御を中心とする構成を説明するブロック図であ
る。
【図２】本発明の実施形態の健康増進用トレーニング装
置の外観および使用状態を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態の健康増進用トレーニング装
置のシートおよびグリップ部分を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態の健康増進用トレーニング装
置の操作部のパネルおよびハンドルを示す図である。
【図５】本発明の実施形態の脈拍数の時間的変化率と負
荷の振幅変化との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態の負荷レベルに対する振幅と
時間的変動の関係を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態の運動中における脈拍数と値
域による表示の関係を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態の表示装置における基本とな
る画面表示例を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態の魚が掛かった状態の画面表
示例を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態の魚を釣り上げた状態の画
面表示例を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態の捲き過ぎにより魚が逃げ
た状態の画面表示例を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態の捲が足りないことにより
魚が逃げた状態の画面表示例を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態の設定から表示までのメイ
ンフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態の表示を中心とした動作を
説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 健康増進用トレーニング装置 １１ マシン本体 １２ ペダル １３ 負荷部 １４ シート １５ 支持部 １６ 表示・音声出力部 １７ 表示装置 １８ スピーカ １９ ハンドル ２０ 操作部 ２１ センサー部 ２１ａ 脈拍数センサー ２１ｂ 体脂肪センサー ２１ｃ 回転数センサー ２２ 設定・操作部 ２３ 設定部 ２４ 記憶部 ２５ ＩＣカードリーダ・ライタ ２６ 通信装置 ２７ データ制御部 ３０ パイプ ３０ａ グリップ部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 運動者が行う運動に対応させた娯楽性あ
    る映像を表示する表示装置を備えたことを特徴とする健
    康増進用トレーニング装置。
  2. 【請求項２】 運動者から検出する運動量および／また
    は脈拍数に基づいて運動中に運動の動機付けを与える映
    像を表示する表示装置と、前記運動者へ与える負荷を可
    変とする負荷装置とを備えたことを特徴とする健康増進
    用トレーニング装置。
  3. 【請求項３】 前記運動量および／または脈拍数による
    運動記録データを保持する記憶装置をさらに備え、該記
    憶装置には、前記運動者の過去から現在までの運動記録
    データが保持され、前記表示装置には、過去と現在の運
    動記録データを比較した表示を行うことを特徴とする請
    求項２記載の健康増進用トレーニング装置。
  4. 【請求項４】 前記負荷装置は、運動理論に基づいて負
    荷を可変とすることを特徴とする請求項２記載の健康増
    進用トレーニング装置。
  5. 【請求項５】 前記記憶装置に保持する運動記録データ
    をネットワークを介して送受信する通信装置をさらに備
    え、前記表示装置に前記ネットワークを介して通信装置
    で送受信した運動記録データを比較した表示を行うこと
    を特徴とする請求項３記載の健康増進用トレーニング装
    置。
  6. 【請求項６】 運動者が行う運動の負荷を与える負荷装
    置および運動中に表示を見ることができる表示装置を有
    するトレーニング機器と、前記運動者が行う運動量を検
    知して電気信号に変換する運動量センサーおよび／また
    は前記運動者から脈拍数を検知して電気信号に変換する
    脈拍数センサーと、前記トレーニング機器に設けられ運
    動モードの設定および操作を選択する設定・操作部と、
    前記設定・操作部で設定された運動モード、運動量セン
    サーで検出された運動量および／または脈拍数センサー
    で検出された脈拍数により運動者の運動に対応させた映
    像を前記表示装置に表示する表示出力処理手段と、前記
    設定・操作部で設定された運動モード、運動量センサー
    で検出された運動量および／または脈拍数センサーで検
    出された脈拍数から運動理論に基づいて前記負荷装置の
    負荷を変動処理する負荷出力処理手段とを備えたことを
    特徴とする健康増進用トレーニング装置。
  7. 【請求項７】 前記設定・操作部では、選択される運動
    モードに応じて運動者の脈拍数の値域が設定されるとと
    もに、運動者がその設定された値域の調整を行うことが
    できることを特徴とする請求項６記載の健康増進用トレ
    ーニング装置。
  8. 【請求項８】 前記脈拍数センサーで検出された脈拍数
    が設定された値域内にあるとき、前記負荷出力処理手段
    は負荷装置の負荷を運動理論に基づいて変動処理させ、
    前記表示出力処理手段は表示装置に動機付けを与える映
    像を表示させることを特徴とする請求項６記載の健康増
    進用トレーニング装置。
  9. 【請求項９】 前記脈拍数センサーで検出された脈拍数
    が設定された値域の上限または下限を一定時間越えたと
    き、前記負荷出力処理手段は負荷装置の負荷を変化さ
    せ、前記表示出力処理手段は表示装置に運動者の運動に
    対応した映像を表示させることを特徴とする請求項６記
    載の健康増進用トレーニング装置。
  10. 【請求項１０】 前記負荷出力処理手段は、前記脈拍数
    センサーで検出された脈拍数の時間的増加率が高いと
    き、負荷装置の負荷の振幅を小さくすることを特徴とす
    る請求項６記載の健康増進用トレーニング装置。
  11. 【請求項１１】 前記負荷出力処理手段は、前記脈拍数
    センサーで検出された脈拍数の時間的増加率が低いと
    き、負荷装置の負荷の振幅を大きくすることを特徴とす
    る請求項６記載の健康増進用トレーニング装置。
  12. 【請求項１２】 前記負荷出力処理手段は、負荷レベル
    が高いときに、前記負荷装置の負荷の振幅と時間的変動
    を大きくし、負荷レベルが低いときに、前記負荷装置の
    負荷の振幅と時間的変動を小さくすることを特徴とする
    請求項６記載の健康増進用トレーニング装置。
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