JPS63288173A - 運動計測デ−タ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サイクリング機器、ジョガー機器。

ローイングマシン等の運動機器を使用したエクササイズ
システムにおいて、運動に関する各種計測データを表示
する運動計測データ表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、健康管理を目的としたエクササイズシステム
においては、脈拍数等運動に関する各種計測データを表
示する手段として、一般家度用のカラーテレビジョン受
像機（以下単にテレビという）を用いたものがある。

たとえば、米国特許第４，２７８，０９５号明細書には
、運動に適した映像をビデオカセットテープレコーダで
再生し、この映像に計測データを重畳した信号を形成す
るとともに、該信号を電波に変換し、これをテレビで受
信して表示するようにしたものが示されている。

この場合、テレビ画面上に表示される計測データは単色
の文字のみであり、文字の大きさ１色。

表示位置は固定されている。

ところが、前記表示装置では、運動に関する計測データ
をテレビ画面上に表示した際、計測データの文字の大き
さ２色１表示位置が固定であるため、テレビ映像によっ
ては、この表示された計測データが非常に見にくくなる
場合がある。

さらに、この種の表示装置では、運動に関する複数の計
測データが同じ色、大きさで同時にテレビ画面上に表示
されるため、使用者が特に必要とする計測デー“夕（重
点データ）を選択して表示することができず、非常に見
ずらい欠点を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
運動に関する各種計測データをテレビ画面上に表示する
場合に、計測表示データの表示パターンを変更し得る手
段を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明による運動計測データ表示装置は、運動機器に
装備され運動に関する各種状態を計測する複数のセンサ
と、該各センサからの計測データをそれぞれ演算し計測
表示データとして出力するマイクロコンピュータからな
る制御部と、前記各計測表示データをテレビに表示する
映像処理部とを備え、前記制御部に、前記各計測表示デ
ータに該各データの表示すイズ、テレビ画面における表
示位置等の表示パターンを指示するデータを付加し、か
つ各計測表示データの表示パターンを変更する機能を設
けたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

そして、運動機器による運動を開始すると、各センサに
より運動に関する各種状態が計測され、それぞれの計測
データが制御部において演算きれて計測表示データが形
成されるとともに、制御部よりこの計測表示データが該
データの表示パターンを指示するデータを付加して映像
処理部に出力される。

さらに、映像処理部では、入力きれた計測表示データを
指示された表示パターンでテレビ画面上に表示する動作
を行なう。

ここで、運動機器の使用者が、テレビ映＠！に対応して
、あるいは特に指定する計測データに対して、計測表示
データに付加される表示パターンのデータを変更するこ
とにより、テレビ映像に対して見やすい表示や、当該計
測表示データを他の計測表示データと異ならせて選択表
示することが可能になる。

〔実施例〕

つぎに、この発明を、その１実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。

まず、第２図は、この発明が適用されるエクササイズシ
ステムの基本的な構成図を示している。

同図において、（１）は運動機器としてのサイクリング
機器であり、第４図に示すように、本体（Ｉａ）に支持
されたクランクギヤ（１ｂ）をクランク腕（Ｉｃ）のペ
ダル（１ｄ）を踏み込んで回転することにより、チェー
ン（ＩＣ）を介して車輪（１ｆ）が回転する。

この車輪（１ｆ）の軸部にはアーム（２）が支持され、
これに取り付いた摩擦ブレーキパッド（２）′により車
輪（１ｆ）に制動力が与えられ、サイクリング運動の負
荷を形成している。

（３）はＳ器（１）のハンドル部（１ｇ）に配設された
コントローラ部であり、後述する制御部等を内蔵すると
ともに、第３図に示すように、操作面に、前記摩擦ブレ
ーキパッド（２ｆの制動力を可変する負荷制御ダイヤル
（４）、および機能選択用キ一群（５）が設けられてい
る。

（７）はコントローラ部（３）に接続された耳式脈拍セ
ンサであり、耳たぶに装着することにより、脈拍に応じ
た血流の変化を光量変化に変換して検出する。

前記機器（１）の本体（１ａ）内には、第４図に示すク
ランクトルクセンサ（８）および第５図に示すクランク
速度センサ（９）が設けられている。

クランクトルクセンサ（８）は、固定台（８ａ）と、該
固定台（８ａ）に往復動自在に支持され前記アーム（２
）に連結された可動体（８ｂ）と、該可動体（８ｂ）上
にその移動方向に直交する方向に並設された６個のホー
ルＩ　Ｃ（８Ｃ）と、固定台（８ａ）上に各ホールＩＣ
（８ｃ）に対向しかつ各ホールＩ　Ｃ（８０）毎に異な
るパターンで取り付けられた磁石（８ｄ）とからなって
いる。

ここで、車輪（１ｆ）に摺接したパッド（２トは、車輪
（１ｆ）の回転トルク、すなわちクランクトルクが大き
くなる程その回転方向に移動されるため、パッド（２ト
を支持したアーム（２）を介して可動体（８ｂ）がクラ
ンクトルクに応じて移動し、この移動量、すなわちクラ
ンクトルクが、６個のホーｔｖ　Ｉ　Ｃ（８ｃ）より６
ビツト交番２進コードで検出されることになる。

また、クランク速度センサ（９）は、支持体（９ａ）に
支持された回転ローラ（９ｂ）をスプリング（９Ｃ）の
付勢によって車輪（１ｆ）に押し付け、これにより、車
輪（１ｆ）とともにローラ（９ｂ）を回転させ、ローラ
（９ｂ）に内蔵の磁石（円周方向に着磁Ｈ９ｄ）の回転
をホール素子（９ｅ）により検出し、ホール素子（９ｅ
）からの回転パルス信号により回転速度を検出する構成
である。

ＧＱは一般家庭用のテレビであり、テレビ出力端子（１
０８）およびＫＧＢ入力端子（１０ｂ）を備えている。

つぎに、　第１１ｉ４は、前記エクササイズシステムに
おける運動計測データ表示装置の回路ブロック図を示し
ている。

この表示装置は、大別すると、センサ部Ｑ１）、制御部
＠、映像処理部α］およびテレビ叫からなる。

センサ部αυは、前記脈拍センサ（７）、クランクトル
クセンサ（８）およびクランク速度センナ（９）で構成
され、また、制御部（２）は、各センサ（７）〜（９）
からの計測データおよびキ一群（５）からのキー信号が
入力される４ビツトマイクロコンピユータ（以下マイコ
ンという）ａ→からなり、各データの演算処理および表
示処理等を行なう。

ここで、マイコンＱ４から出力きれるシリアルデータは
、前記計測データに基づく計測表示データの文字、サイ
ズ、色１画面位置や表示形態等の表示パターンを指示す
るデータが付加されている。

さらに、映像処理部０は、マイコンＱ４からのデータを
テレビ（１Ｇにデジタル表示するための映像信号をつく
り出す役目をするものであり、テレビ信号復調処理回路
頭、同期（水平、垂直）分離処理回路Ｑｌ）　、文字発
生回路Ｑ７）およびテレビ信号／外部情報信号スイッチ
処理回路（至）により構成されている。

復調処理回路（至）は、テレビσＧのテレビ出力端子（
ｌｏａ）からのテレビ出力信号（コンポジット信号）よ
りＲＧＢ信号を分離抽出して出力する。

同期分離処理回路０Ｉは、テレビ出力信号より水平およ
び垂直同期信号を分離抽出して出力する。

文字発生回路０７）は、多種、多色の文字および記号を
発生させるものであり、マイコン０４からのデータで指
示された計測表示データに応じ同期分離処理回路００か
らの信号に同期した映像信号を出力する。

スイッチ処理回路（至）は、復調処理回路ａ５からのテ
レビ映像信号（ＲＧＢ）と文字発生回路αηからのデー
タ映像信号（ＲＧＢ）とを切り換えてテレビＯａの入力
端子（１０ｂ）に出力する。

つぎに、前記実施例の作用について説明する。

まず、運動に関する計測項目としては、脈拍数、運動の
経過時間、運動中の強さの目安となる機器（＋１のクラ
ンクトルクおよび回転速度、運動時の消費工′！−Ｍギ
ー景を表わすワット（Ｗ＋単位時間当りのＭ動ｆｌ）、
ジュール（ｋＪ　：ワットの積算値）およびカロリー（
ｋｃａｌ　：ジュールを人間が消費した熱量に変換した
値）の７項目がある。

ここで、脈拍数を計測、管理することは、運動管理のバ
ロメータとして非常に重要な要素である。

すなわち、運動時の酸素摂取量を計測し管理する手法は
、この種の運動機器を用いた有酸素（エアロビック）運
動の原点であり、酸素摂取量と脈拍数には相関関係があ
ることが科学的に認められている。

そして、前記７項目の計測データに対して、テレビＱＱ
の画面上に表示する場合は、脈拍数、経過時間、運動量
（カロリーまたはジュールもしくはワット）、クランク
回転速度（またはクランクトルク）の４項目、もしくは
運動量のワットを独立させて５項目とする。

さらに、表示方式としては、第６図、第８図および第９
図に示すように、テレビ画面中にデータをスーパーイン
ポーズする方式と、第１θ図に示すように、データのみ
を画面全体を使って表示する方式とがある。

ここで、第６図では、テレビ画面の左上隅部に経過時間
（ＴＩＭ）および脈拍数（ＰＬＳ）の各データを、画面
左下隅部にカロリー（ＣＡＬ）およびクランク回転速度
（ＳＰＤ）の各データをそれぞれ文字表示している。

この表示パターンでは、文字のサイズを小さくし、テレ
ビ映像をできるだけ妨げないようにしている。

なお、この表示パターンにおいて、運動量のカロリー（
ＣＡＬ）の表示に代えてジュール（ＪＵＬ）またはワラ
）（ＷＡＴ）のデータを表示する場合は、コントローラ
部（４）におけるキ一群（５）のキー操作（ジュールキ
ー（５ｅ）またはワットキー（５Ｃ））により、第７図
（ａ）または同図（ｂ）のような表示にすることができ
る。

また、第８図では、脈拍数（Ｐ）、カロリー（Ｃ）。

クランク回転速度（Ｃ５）および経過時間（Ｔ）の各計
測データをテレビ画面の右下部に表示しており、文字サ
イズを小さくし、テレビ映像を妨げないようにしている
。

特に、この表示パターンの場合、計測データの表示部に
文字色と異なる色の背景部α１を設け、計測データを見
やすくしている。

さらに、第９図では、たとえば脈拍数（ＰＬＳ）を重点
的に表示する表示パターンを示しており、テレビ画面の
左上部に脈拍数の計測データを、テレビ画面の左下部に
示された経過時間（ＴＩＭ）の計測データより大きな文
字で表示している。

つぎに、第１θ図では、テレビ画面の全体を活用して計
測データを表示する表示パターンを示しており、テレビ
映像を見る必要のない場合の表示パターンである。

ここで、第１θ図に示した表示パターンにおいて、表示
されている任意の数値データに対して第１１図に示すよ
うなグラフ表示を選択することができる。

第１１図では、運動量のワットを２０Ｗ単位のパーグラ
フで表示した場合を示しているが、他のデータに対して
も数値（デジタル）表示とグラフ表示とを選択できるよ
うになっている。

そして、前述した４種類の表示パターンは、コントロー
ラ部（３）におけるキ一群（５）のセレクトキー（５ｍ
）によって選択できるようになっている。

第１３図は、計測データの表示パターンを、第６図、第
８図、第９図、第１θ図にそれぞれ示した表示パターン
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶに変更する場合のマイコンＱ４
の動作をフローチャートで示したものである。

すなわち、使用者が運動を開始した当初は、各種計測デ
ータが表示パターンＩ、すなわち第６図の表示パターン
で表示され、ここで、セレクトキー　（５ｍ）をキー操
作すると、マイコンａ４における表示カウンタの計数値
が１となり、表示パターン■（第８図）によるデータ表
示に変更され、つぎに、セレクトキー（５ｍ）をキー操
作すると、表示カウンタが２となり、表示パターン■（
第９図）によるデータ表示になり、さらにキー操作する
と、表示カウンタが３になって表示パターン■（第１０
図）となる。

そして、もう１度セレクトキー（５ｍ）をキー操作する
と、再び表示パターン■に戻って表示カウンタが０とな
り、以下セレクトキー（５ｍ）のキー操作毎に前述の動
作を繰り返見す。

ところで、機器（１）を使用して運動している場合、テ
レビ画面中に表示されている複数個の計測表示データの
うち、特定のものを重点的に知りたい場合がある。

このような場合のために、実施例では、そのデータを、
キ一群（５）のキー操作により他のデータよ沙大きく表
示することができるようになっている。

第１４図（ａ）　、　（ｂ）は、この重点データの表示
文字サイズを他と異ならせる場合のマイコンα荀の動作
をフローチャートで示したものである。

使用者が特に必要とするデータを選択表示する場合、キ
一群（５）のアップキー（５ｈ）を使用する。

たとえば、第６図の表示パターンで各種計測データを表
示している場合に、脈拍数のデータを重点的に表示する
ときは、アップキー（５ｈ）とパルスキー（５ａ）とを
同時にキー操作することにより、職拍データの文字サイ
ズが他のデータの文字サイズより大きくなり、第１２図
に示すような表示画面が得られる。

同様にして、ワット数、カロリー数、ジュール数、クラ
ンクトルク数、クランクスピード、経過時間の各データ
をそれぞれ重点的に表示したい場合は、アップキー（５
ｈ）と、ワットキー（５Ｃ）　、カロリーキー（５ｄ）
　、ジュールキー（５Ｂ）、）＃クキー（５ｆ）。

スピードキー（５ｇ）　、タイムキー（５ｂ）とを同時
にキー操作すれば、それぞれのデータの文字サイズが他
のデータのそれより大きくなる。

この場合、文字サイズを変えようとするデータがテレビ
画面中に表示されていることが条件である。

さらに、前述のようにして大きな文字サイズで表示され
た重点データに対して、その文字サイズを元のサイズ、
すなわち他のデータの文字サイズと同じに房すには、ダ
ウンキー（５１）と該当キーとを同時にキー操作すれば
よい。

なお、前記表示装置では、計測データに対して目標値を
設定することができるようになっている。

目標設定項目としては、脈拍数（上限値および下限［１
）、運動時間を設定する経過時間、消費エネルギー量（
運動量）を設定するジュールおよびカロリー等があり、
キ一群（５）の目標設定キー（５ｋ）を操作することに
より、目標値を設定することが可能になっている。

そして、マイコンＱ４は、目標値が設定されたデータに
対して、センサからの計測データがこの目標値に達した
かどうかを判断し、目標達成時に、ブザーを点鳴すると
ともに、・当該データの色データをたとえば緑色から赤
色に指示し、テレビ画面中を用いて目標達成を知らせる
。

ところで、先に示した米国特許のものでは、ビデオカセ
ットプレーヤで再生した映像に計測データを重畳した信
号を電波に変換しこれをテレビで受信して表示する方式
であるだめ、映像を楽しみながら運動する場合には、必
らず高価なビデオカセットプレーヤが必要であり、装置
が大損りなものとなり、しかも、計測データの表示の際
は、テレビが特定周波数の受信状態になるため、テレビ
放送の映像に計測データを表示する場合には、チ二一す
付キのビデオカセットプレーヤが必要でるる。

また、映像を飽きのこないものにするためには、多くの
ビデオソフトが必要であり、さらに、プレーヤからの再
生映像は一旦電波に変換されて送受信濱れるため、映像
の画質低下は避けられないものであった。

しかし、前記実施例のものでは、表示手段として、テレ
ビ出力端子（１０Ｂ）およびＲＧＢ入力端子（１０ｂ）
を備えたテレビＱＱを使用し、テレビ出力端子（１０１
１）からのテレビ出力信号を取り出し、各種センサ（７
）〜（９）からの計測データ等に基づく計測表示データ
を映像信号に変換してテレビ出力信号に重畳し、これを
直接ＲＧＢ入力端子（１０ｂ）に入力する構成であるた
め、画質の低下を抑えることは勿論のこと、テレビＱＧ
以外に映像を発生させるだめの高価な装置を要さず、テ
レビ放送を楽しみながら各種計測データを得ることがで
き、楽しく飽きのこない映像を楽しみながら運動を継続
することができるうえ、マスメディア等の情報を同時に
入手できることから、極めて有効的な時間の活用が可能
になるものである。

なお、前記実施例において、ビデオカセットプレーヤに
よる再生映像を楽しみながら、同時に計測データをモニ
タすることが可能である。

すなわち、テレビ出力端子（１０ａ）からのテレビ出力
信号に代えて、ビデオカセットプレーヤからのビデオ出
力信号をテレビ信号復調処理回路Ｑ５および同期分離処
理回路ＯＱに入力することにより、ビデオ映像中に計測
データを表示することができ、必要に応じてビデオカセ
ットプレーヤを用意すればよいことになる。

また、前記実施例では、運動機器としてサイクリング機
器（１）を使用したが、ジョガー機器やローイングマシ
ン等の他の運動機器を用いた場合も前述と同様にこの発
明を実施できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の運動計測データ表示装置によ
ると、運動に関する各種計測データをカラーテレビジョ
ン受像機に表示する場合に、制御部により計測データの
表示パターンを変更することができるため、テレビ映像
に応じた見やすい表示パターンで各計測データを表示で
きるうえ、複数の計測データのうち使用者が特に必要と
するデータがある場合等、当該データの表示文字サイズ
を他のものと異ならせ、この種重点データを優先的に選
択表示することができ１．使用者の気分に応じて表示パ
ターンを選択することもでき、特に、実施例のように、
データを数値だけでなくグラフを用いて表示できるよう
にすれば、楽しさの要素が加わるものであり、実使用上
極めて有効であり、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の運動計測データ表示装置の１実施例を
示し、第１図は要部の回路ブロック図、第２図はシステ
ム構成を示す斜視図、第３図はコントローラ部の操作面
を示す正面図、第４図はクランクトルクセンサの構成説
明図、第５図はクランク速度センサの一部破断乎面図、
第６図、第７図（ａ）　、　（ｂ）　、第８図ないし第
１２図はそれぞれテレビ画面の表示例を示す図、第１３
図および第１４図（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ動作説
明用のフローチャートである。 （１）・・・サイクリング機器、（７）・・・脈拍セン
サ、（８）・・・クランクトルクセンサ、（９）・・・
クランク速度センサ、ＱＯ・・・カラーテレビジョン受
像機、（２）・・・制御部、（至）・・・映像処理部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）運動機器に装備され運動に関する各種状態を計測
   する複数のセンサと、該各センサからの計測データをそ
   れぞれ演算し計測表示データとして出力するマイクロコ
   ンピュータからなる制御部と、前記各計測表示データを
   カラーテレビジョン受像機に表示する映像処理部とを備
   え、前記制御部に、前記各計測表示データに該各データ
   の表示サイズ、テレビ画面における表示位置等の表示パ
   ターンを指示するデータを付加し、かつ各計測表示デー
   タの表示パターンを変更する機能を設けたことを特徴と
   する運動計測データ表示装置。