JPS588267B2 - 足踏式運動器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はペダルを踏むことにより使用者に、擬走行負荷
を与える所謂美容自転車のような足踏式運運器具に関し
、特にこのペダルのような回転体の回転数及び使用者の
脈搏数を測定し、デイジタル的に処理することにより走
行距離、走行速度、脈搏数等使用者の運動状態を表示装
置に表示するようにしたもので、さらに使用者の所望す
る走行距離や使用時間あるいは脈搏数等の目標値を予め
設定してこの目標値に到達したときに報知するようにし
、以て使用者が自己の運動状態の管理を簡単に行なうよ
うにしたものである。

以下本発明の足踏式運動器具を図面に示す美容自転車に
於ける実施例に基いて説明する。

１は車台フレーム、２はこのフレーム１の中央に回転自
在に軸支されたペダル３付きのギヤクランク、４は渦流
板５と励磁コイル６よりなってこのフレーム１の前方に
装着された電磁ブレーキ装置で、このギヤクランク２と
電磁ブレーキ装置４の渦流板５とはチェーンＴにより橋
絡してある。

８はこのフレーム１の上方に上下方向に移動可能に摩付
けたサドノペ９は該サドル８の前方向に前記フレーム１
から延出したハンドルで、このハンドル９の中央部分に
は制御兼表示箱１０を設置してあるｇそして前記電磁ブ
レーキ装置４の渦流板５の励磁コイル６対向面と反対側
面には三個の磁石１１，１１’，１１”を、及び該三個
の磁石１１，１ １’， １ １”に対向するブレー
キ装置外装体４′内面にはホール素子１２を、夫々設置
してペダル３の回転数を測定するペダル回転センサー１
３を構成し、さらに前記ハンドル９の右側グリップ１４
には発光体１５と受光体１６よりなる脈搏センサー１７
が埋設してあり、使用者がサドル８に腰掛け、グリップ
１４を握った状態でペダルを踏むことにより、使用者に
擬走行負荷を与えると共に前記ペダル回転センサー１３
が回転数を、前記脈搏センサー１７が脈搏数をそれぞれ
測定し、これらの測定出力を前記制御兼表示箱１０の電
子演算装置（後述）に入力し、その演算結果を前記箱１
０の表示面１Ｂに表示し、一方この電子演算装置で前記
電磁ブレーキ装置４の励磁コイル６に与える電力を制御
してペダル３に与える負荷を可変するようにしてある。

前記制御兼用表示箱１０の表示面１８の一例を第２図に
示すが、同図において１９は８個の発光ダイオードより
なるラインフロー型表示器で前記電磁ブレーキ装置４に
与える負荷の程度を示し、２０は７セグメント発光ダイ
オードよりなる４桁の第１表示装置、２１は７セグメン
ト・発光ダイオードよりなる３桁の第２表示装置、２２
．２３は負荷自動表示ランプ及び負荷手動表示ランプで
前記電磁ブレーキ装置４に与える負荷が現在自動になっ
ているか手動になっているかを表示するものであり、又
２４，２５，２６，２７は前記第１表示装置２０の表示
内容が現在速度表示、使用時間表示、距離表示、消費エ
ネルギー表示かを示すランプで例えば速度表示のランプ
２４が点灯していれば第１表示装置２０には速度が表示
される。

２８は脈搏表示ランプで前記第２表示装置２１の表示内
容を示すもので、これらのランプ２２〜２８は何れも赤
色発光ダイオードよりなっており、さらに２９は前記脈
搏センサー１γで測定した脈搏に同期して点滅表示する
脈搏同期ランプで緑色発光ダイオードよりなっている。

３０は電源スイッチ、３１はキ一式入力装置で、この入
力装置３１はＯ〜９の数字キースイッチ３２及び１０個
の指令キースイッチＡ，Ｍ，ＳＰ，Ｔ，Ｄ，Ｅ，Ｐ，Ｓ
Ｃ，ＳＴ，Ｒよりなって４行５列のキー・マトリクスに
組み立てられている。

そしてこのキ一式入力装置３１において、Ａは走行負荷
の程度を予め記憶されたプログラムに従って自動的に変
化させるオート・キー、Ｍは走行負荷の程度を手動で設
定するためのマニュアル・キー、ＳＰは走行速度＜ｋｍ
／ｈ単位〉設定／呼び出し用のスピード・キー、Ｔは使
用時開く分、秒単位〉設定／呼び出し用のタイム・キー
、Ｄは走行距離くｍ単位〉設定／呼び出し用のデイスタ
ンスキー、Ｅは消費エネルギー＜ １ ０ ９ ｅｒｇ
単位＞／呼び出し用のエネルギー・キー、Ｐは脈搏数〈
個数／分単位〉設定用のペース・キー、ＳＣは前記走行
速度、使用時間、走行距離、消費エネルギーを前記第１
表示装置２０に例えば４秒毎に順次切換表示させるスキ
ャン・キー、ＳＴは全体の作動を開始させるスタート・
キー、Ｒは設定内容等を消去するリセット・キーで、従
って例えば使用時間を２０分に設定する場合はタイム・
キーＴを押圧した後数字キースイッチ３２で＜２＞＜Ｏ
＞を押圧して入力するようになっている。

第３図は前記電子演算装置及び該演算装置と周辺装置と
の関係を示す図であるが同図に於いて、３３は中央演算
装置（以下ＣＰＵと称する）、３４はスタティック・メ
モリー・インターフエース（以下ＳＭＩと称する）、３
５はリード・オンリー・メモリー（以下ＲＯＭと称する
）、３６は入出力装置（以下Ｉ／Ｏと称する）で、これ
らは相互に関連してマイクロコンピューター装置３７を
構成しており、ＲＯＭ３５に記憶された処理手順（後述
）に従ってＣＰＵ３３及びＩ／０３６を作動せしめるよ
うになっている。

さらに３８は脈搏検出回路、３９．４０は第１、第２単
安定マルチバイブレーター回路、４１，４２，４３，４
４は第１、第２、第３、第４増幅回路、４５は発振回路
、４６はスピーカ等の報知素子、４７は電力制御回路、
４８は電源である。

そして前記脈搏センサー１７にて測定された脈搏数測定
出力は脈搏検出回路３８に入力され、該検出回路３８か
らの出力により脈搏同期ランプ２９を点滅させると共に
第１単安定マルチバイブレーター３９により波形整形し
てＩ／Ｏ３６に入力し、さらに前記ペダル回転センサー
１３にて測定されたペダル回転数測定出力は第２単安定
マルチバイブレーター４０に入力され、該バイブレータ
ー４０により波形整形されてＩ／Ｏ３６に入力し、さら
にキ一式入力装置３１にて設定された走行速度（走行ペ
ース）、使用時間、走行距離、消費エネルギー量、脈搏
数等の目標値及び負荷の手動・自動切換等の指令をキイ
入力路を介してＩ／０；３６に入力し、ＣＰＵ３３にて
これらのデータ及びＲＯＭ３５に記憶されたデータを処
理手順（後述）に従って演算、比較処理し、これらの処
理結果をＣＰＵ３３から第２増幅回路４２を介して第１
、第２の表示装置２０．２１及び７つの表示ランプ２２
，２３，２４，２５，２６，２７，２８にセグメント信
号として出力すると共に、これら表示装置２０．２１及
び表示ランプ２２〜２８に第１増幅回路４１を介して、
及び前記キ一式入力装置３１に直接、デイジット出力を
与え、さらに前記測定値が前記目標値に到達したときに
Ｉ／Ｏ３６から第３増幅回路４３を介して発振回路４５
をオンする報知信号出力を与えて該発振回路４５により
報知素子４６を作動させ、またＩ／０３６から負荷の程
度を制御する出力を取り出して第４増幅回路４４を介し
てラインフロ一式表示器１９に出力の程度を表示すると
共に電力制御回路４７を制御して電磁ブレーキ装置４の
励磁コイル６に流れる電力を可変し、ブレーキ力を可変
するようになっている。

第４図は前述のような演算を行なうためにＲＯＭ３５に
記憶された処理手順のフローチャートを示しているが同
図において距離計算、速度計算、エネルギー計算、脈搏
数計算及び有効キイ入力処理は以下の如く行なわれる。

（尚本発明における美容自転車の仮想車輪径を２０イン
チと設定し、ホール素子に対向する磁石を３個、測定間
隔０．５秒にｎ個のペダル回転数パルスを得るものとす
る） （Ｄ）搏数計算：脈搏数センサー１７より出力される測
定出力のあるパルスから次のパルスまでの経過時間（秒
）を測淀し、この経過時間の逆数をとって１秒あたりの
脈搏数を求め、さらに単位変換して１分あたりの脈搏数
を求め、この脈搏数が４０以上２２０以内の時に脈搏数
出力とする。

（Ｅ）有効キー入力処理：続み込まれたキー入力が有効
かどうかを判定し、有効でなければキーリセット処理に
もどすと共に有効であれば必要な演算処理をした後キー
リセット処理にもどす。

而して使用者が予め使用時間、走行距離、消費エネルギ
ー量、脈搏数等の目標値をキ一式入力装置３１から入力
し、且つ負荷の手動・自動切換等の指令をキ一式入力装
置３１から入力し、その後スタート・キーＳＴをオンす
る。

するとマイクロコンピューター装置３１は作動を開始し
、この状態でペダル３を足踏回転させれば、該回転によ
り走行距離や走行速度や消費エネルギー量を演算し、こ
の演算結果及び、使用時間は前記指令キースイッチＤ，
ＳＴ，Ｅ，Ｔの何れかをオンすることにより第１表示装
置２０に表示され、さらに速度表示ランプ２４、使用時
間表示ランプ２５、距離表示ランプ２６、消費エネルギ
ー表示ランプ２７の何れかが同時に点灯することによっ
て第１表示装置２０の表示内容が示され、一方、スキャ
ンキーＳＣをオンすれば前記走行速度、使用時間、走行
距離、消費エネルギー量が所定時間毎（４秒毎）に順次
表示されるものである。

また前記使用時間、走行距離、消費エネルギー量の目標
値が到達すれば、マイクロコンピューター装置３７から
報知信号を出力し、発振回路４５を駆動せしめ、報知素
子４６により該到達を報知するものである。

さらに脈搏センサー１Ｔの発光体１５から掌を介して受
光体１６に光が入射するが、該入射光は掌の血液の流れ
の強弱により脈搏に同期して脈動し、該脈動光により受
光体１６の出力が脈動して脈搏数測定出力となり、該出
力がマイクロコンピューター装置３７に入力されて脈搏
数を演算し、この演算結果が第２表示装置２１に表示さ
れると共に脈搏表示ランプ２８を点灯し、さらにこの脈
搏数が目標値に到達したときにマイクロコンピューター
装置３７から報知信号を出力し、前記と同様に報知素子
４６により該到達を報知するものである。

また、前記の如くオート・キーＡをオンすることにより
、走行負荷の程度は予めプログラムされた通りに自動的
に切り換わり、この程度はラインフロ一式表示器１９の
点灯個数により表示され、さらにマニュアル・キーＭを
オンして数字キー３２をオンすることにより走行負荷の
程度を適宜に設定出来、この程度をラインフロ一式表示
器１９の点灯個数により表示するようになっている。

尚スピード・キーＳＰをオンした後数字キー３２をオン
して走行ペース（走行速度）を設定すれば該ペースに合
致した足踏のペース音が報知素子４６から点鳴されるよ
うになっている。

本発明の足踏式運動器具は以上の如くなっており、特に
足踏運動により回転体を回転させて使用者に負荷を与え
ると共にこの回転体の回転数及び使用者の脈搏数を測定
することにより走行距離及び脈搏数等を知るものにおい
て、回転センサーと、脈搏センサーと、前記走行距離及
び脈搏数等の目標値を設定する入力装置と、これらセン
サーの測定出力と入力装置の設定出力を入力として走行
距離及び脈搏数等を演算し且つ目標値と比較する演算装
置と、これら走行距離及び脈搏数等を表示する表示装置
と、前記目標値に前記走行距離及び脈搏数等が到達した
ときに報知する報知装置と、を有してなっているので、
使用者の使用途中における運動状態を適確に知ることが
でき、過激な運動状態に陥る危惧がないと共に、予め設
定した運動状態に到達したときには報知素子により該到
達を知ることができるので過度の運動を防ぐことができ
、従って使用者が自己の運動状態の管理を簡単に行なう
ことができるものである。

さらに本発明に依れば、回転体の回転数の検出と脈搏数
の検出のみで、種々の処理を行なうことができ、且つこ
の処理結果を表示装置に表わすことができ、且つこの表
示が運動状態に応じて種々に変化するので、楽しく使用
出来る足踏式運動器具を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明足踏式運動器具の実施例に関し、第
１図は全体図でイは側面図、ロは正面図、ハは斜視図を
示し、第２図は表示面の図、第３図は電子回路のブロッ
ク図、第４図は処理手順を示すフローチャート図、第５
図はペダル回転数センサーを中心とした要部説明図、第
６図はグリップの一部断面図である。 ３・・・ペダル、１３・・・ペダル回転センサー、１７
・・・脈搏数センサー、１３・・・キ一式入力装置、３
７・・・マイクロコンピューター装置、２０・・・第１
表示装置、２１・・・第２表示装置、４６・・・報知素
子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 足踏運動により回転体を回転させて使用者に負荷を
   与えると共にこの回転体の回転数及び使用者の脈搏数を
   測淀することにより走行距離及び脈搏数等を知るものに
   おいて、回転センサーと、脈搏センサーと、前記走行距
   離及び脈搏数等の目標値を予じめ設定する入力装置と、
   これらセンサーのｌｌｆｆｆ出力と入力装置の設定出力
   を入力として走行距離及び脈搏数等を演竺し且つ目標値
   と比較する演算装置と、これら走行麺離及び脈搏数を表
   示する表示装置と、前記目標値に走行距離及び脈搏数等
   が到達したときに報知する報知装置と、を具備してなる
   足踏式運動器具。