JPWO2009122547A1 - 運動装置 - Google Patents

Abstract

ユーザー情報取得手段２１で取得したユーザー情報に基づいてユーザーに適応した運動プログラムを選別するプログラム選別手段２２と、選別された運動プログラムに基づいた動作を他動運動機器１に行わせる機器制御手段２５と、選別された運動プログラムをユーザー指示に従って規定の範囲内で変更するプログラム変更手段２３を備える。ユーザー情報に応じて選別された運動プログラムをユーザーが好みに応じて変更することができる。また、この変更は規定の範囲内のみで可能であり、過度な負荷がユーザーに加わるような変更がなされてしまうことがない。

Description

本発明は、運動装置、殊に他動的揺動刺激によってユーザーに運動効果をもたらす運動装置に関するものである。

他動的揺動刺激をユーザーに与えることでユーザーに運動を行わせる運動装置があり、この種のものとしては特許文献１に示された乗馬を模した運動装置が知られている。

また、動作速度の変更や動作範囲の変更などによって運動の強度や鍛えることができる筋肉を変更することができる他動式の運動装置において、ユーザーの体力や既往症などに応じた強度・様式の運動をユーザーが簡便に行うことができるようにしたものもある。たとえばユーザーの年齢や体力、運動経験などに応じて、運動装置側でそのユーザーに対して適切な強度や様式の運動を行わせることになる運動プログラムを選別し、選別した運動プログラムに基づいた運動をユーザーに行わせるようにしたものがある（特許文献２参照）。
特開２００１−２８６５７８号公報 特開２００７−２９７０４号公報

しかし、運動装置側で選別してユーザーに用意する運動プログラムは、ユーザーの年齢・体格・体力等や既往症などを鑑みて選別したものであっても、ユーザーの体格や体力、運動経験、既往歴などは多種多様であるために、各ユーザー毎に選別された運動プログラムに各ユーザーが全て満足することはない。

かと言って、各ユーザーが自身の好みなども反映させた運動プログラムを作成して実施することは、ユーザーにかかる負担が大きい上に、ユーザーが自身の体力等を正確に把握しているとは限らないために、時として過度の運動をユーザーが選んでしまう虞もある。

運動装置を用いた運動を行ってもユーザーが満足できないという上記状況は、ユーザーがその運動装置を用いて運動を行うことについての継続性を著しく悪化させることにもなる。

本発明は上記の点に鑑み為されたものであり、ユーザーにとって満足のいく運動を手軽に且つ安全に得ることができる運動装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る運動装置は、ユーザー情報を取得するユーザー情報取得手段と、該ユーザー情報取得手段で取得したユーザー情報に基づいてユーザーに適応した運動プログラムを選別するプログラム選別手段と、上記選別された運動プログラムに基づいた動作を他動運動機器に行わせる機器制御手段とを備えている運動装置であって、上記選別手段で選別された運動プログラムをユーザー指示に従って規定の範囲内で変更するプログラム変更手段を備えており、上記機器制御手段は上記プログラム変更手段で変更された運動プログラムに基づいて他動運動機器を動作させるものであることに特徴を有している。

プログラム選別手段がユーザー情報に応じて選別した運動プログラムをユーザーが好みに応じて変更することができるようにしたものであるとともに、この変更は規定の範囲内のみで可能とすることで、過度な負荷がユーザーに加わってしまうことがないようにしたものである。

この時、上記プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲は、運動プログラム中の初期と後期とにおいて異ならせておくことが好ましい。

上記プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲を、ユーザー情報に応じて異ならせたり、プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲を修正する修正手段を備えたものとすることも好ましい。

上記プログラム選別手段は、ユーザー情報に含まれる他動運動装置使用履歴情報も参照して運動プログラムを選別するものが望ましい。

また、プログラム選別手段は、選別した一つもしくは複数の運動プログラムをユーザーに呈示する呈示手段を備えて、呈示した運動プログラムに対するユーザーからの入力に応じて運動プログラムを確定させるものとするのがよい。

さらにプログラム選別手段は、予め設けられている複数の運動プログラムの実行順序を規定したルールに基づいて運動プログラムを選別するものであってもよい。

ユーザー情報に基づいて選別する運動プログラムを更新する運動プログラム更新手段を備えたものとするのも好ましい。

変更された運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動についての運動量を演算する運動量演算手段を備えたものとしてもよい。

変更された運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動状態を評価する評価手段を備えたものとしてもよく、この場合、前記プログラム選別手段は上記評価手段による評価結果を運動プログラムの選別に際して参照するものとしてもよく、また評価手段による評価結果を他動運動装置使用履歴情報の一部として記録する記録手段を備えたものとしてもよい。

運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動について予め定めた目標に達したかどうかを判定するとともにその判定結果をユーザーに呈示する判定手段を備えたものとするのも好ましい。

請求項１の発明の運動装置は、ユーザー情報に応じて選別された運動プログラムでの運動をユーザーが行うにあたり、運動プログラムをユーザーが好みに応じて変更することができるものであり、しかも規定の範囲内でしか変更することができないために、変更が可能であるとはいえ、過度な負荷がユーザーに加わってしまうような変更がなされてしまうことがなく、ユーザーの好みに対応させる変更の自由度を得ることができると同時に安全性も確保することができる。

そして請求項２の発明においては、運動プログラムに従った運動中の初期は身体が運動になれていないために変更許可範囲を抑えておき、後期は変更許可範囲を広げることで、ユーザーに無理のない変更をより確実に得ることができる。

請求項３の発明においては、各ユーザーの特質等に合わせ変更許可範囲を設定することができるために、安全性を更に高めることができる。

請求項４の発明においては、変更可能な規定の範囲の修正によって、そのユーザーに更に適合している範囲内での変更を行うことができるものとなる。

請求項５の発明においては、選別される運動プログラムがユーザーの運動履歴も加味してなされるために、安全性の確保で有利となる上に、運動効果を高めやすい運動プログラムを選別することが可能となる。

請求項６の発明においては、ユーザーの意志も反映した運動プログラムでの運動を行うことができるために、ユーザーの運動に対するモチベーションの維持が容易となる。

請求項７の発明においては、ユーザーに適切な運動プログラムが順序良く選別されるものとなり、良好な運動効果を早く得ることができる。

請求項８の発明においては、新しい運動プログラムを導入することができるために、ユーザーにしてみれば、飽きのこない運動を行うことができる。

請求項９の発明においては、ユーザーにとって運動量を知ることで運動の励みになるとともに運動の継続性を高めることができる。

請求項１０の発明においては、適切に運動ができているかどうかを知ることができ、このために運動の励みになるとともに運動の継続性を高めることができる。

請求項１１の発明においては、ユーザーの運動適応能力に応じた運動プログラムが選別されることになるために、ユーザーの運動能力の向上をユーザーに応じて行うことができる。

請求項１２の発明においては、評価結果を過去に遡ってしることができるために、運動を行ったことについての効果を的確に知ることができる。

請求項１３の発明においては、呈示される判定結果によってユーザーの運動についてのモチベーションを作り出すことができ、運動の継続性を高めることができる。

本発明の実施の形態の一例のブロック回路図である。 同上の機器制御テーブルの一例の説明図である。 同上の適応ルールテーブルの一例の説明図である。 同上の変更許可テーブルの一例の説明図である。 同上の運動量テーブルの一例の説明図である。 同上の個人データテーブルの一例の説明図である。 同上の履歴データテーブルの一例の説明図である。 同上のフィードバックルールテーブルの一例の説明図である。 同上の情報呈示部における表示の一例の正面図である。

符号の説明

１ 他動運動機器
２ 制御手段
３ 入力部
４ 情報呈示部
５ プログラム用データベース
６ 個人情報データベース
２０ メモリ
２１ ユーザー情報取得部
２２ プログラム選別部
２３ プログラム変更部
２４ 運動量算出部
２５ 機器制御部

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図１は本発明にかかる運動装置を示しており、他動運動機器１と、この他動運動機器１の動作制御用の制御手段２とを主体としている。

上記他動運動機器１は、モータ等の動力を内蔵し、この動力によってユーザーが載ったり接触したりしている機器の一部を動かすことで他動的揺動刺激をユーザーに与えるものであり、この刺激によるユーザーの身体の動きや刺激に対しての反応としての身体の動きがユーザーにとっての運動となる。

本発明においては他動運動機器１の種別や機能を問わないために具体的な構成を示すことは省略するが、動作速度の変更、ユーザーに与える負荷の変更、重力加速度の方向に対する傾き（傾動）の変更、そして昇降動作を行うことができるものを想定して後述の動作説明を行っている。

上記制御手段２は、マイクロコンピュータを主体とするもので、作業記憶用のメモリ２０を備えるほか、上記マイクロコンピュータで実行されるソフトウェアによる機能として、ユーザ情報取得部２１とプログラム選別部２２とプログラム変更部２３と運動量算出部２４と機器制御部２５とを有するものとなっている。機器制御部２５は上記作動機器１の動作制御を司るものである。

そして上記制御手段２には、ユーザーからの入力のための入力部３と、ユーザーに対する情報呈示のための情報呈示部（ディスプレー）４とが接続されているとともに、プログラム用データベース５とユーザー情報データベース６とが接続されている。

ユーザー情報データベース６は、図６に示すように、複数のユーザーの個人情報を記録した個人データテーブル６０と履歴データテーブル６１とを納めたもので、図６に個人データテーブル６０の記述の一例を示す。氏名、性別、年齢、体重、身長、収縮期血圧、拡張期血圧、骨密度、既往症リストなどを各ユーザー毎にＩＤを付して記録している。

また、履歴データテーブル６１は、各ユーザー毎にどのような運動プログラム（コース）による運動を何時行ったのか、その時の消費カロリーはいくらであったか等の使用履歴を記述したもので、一例を図７に示す。なお、図７中の動作変更の項目は、後述する運動プログラムの変更が運動量を増加させる方向（＋）になされたのか、運動量を減ずる方向（−）になされたのかを記述しており、Ｎは変更がなされなかったことを示している。
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プログラム用データベース５は、機器制御テーブル５１と、適応ルールテーブル５２と、変更許可テーブル５３と、運動量テーブル５４、フィードバックルールテーブル５５、コンテンツテーブル５６を納めている。機器制御テーブル５１は実質上の運動プログラムを構成するもので、ユーザーの運動適応能力別に運動経過時間に従って速度と負荷と傾動と昇降についての動作パラメータを記述したものであり、ある運動適応能力のユーザー向けの運動プログラム（初級Ｃ向け）の一例を図２に示す。なお、各運動プログラムには夫々プログラムＩＤを付している。

適応ルールテーブル５２は、上記の各運動プログラムはどのようなユーザーを対象にしているのかを記述したもので、適応ルールテーブル５２におけるプログラムＩＤが「初級Ｃ」となっているものについての記述例を図３に示す。適応性別、適応年齢、適応体重、適応身長、適応収縮期血圧、適応拡張期血圧、適応骨密度、禁忌チェック項目、該当器具使用履歴、前回使用時からの経過、履歴条件などの記述のほか、次回推奨プログラムの記述も有している。

今、ユーザーが入力部３から自身のＩＤの番号を入力すれば、制御手段２におけるユーザー情報取得部２１は、ユーザー情報テーブル６の個人データテーブル６０及び履歴データテーブル６１にアクセスして該当するＩＤの個人情報と履歴情報とを読み出す。

そして制御手段２は、プログラムの自動選別を行うモードにセットされていたならば、ユーザー情報取得部２１が取得したユーザー情報と履歴情報を基に、プログラム選別手段２２が上記適応ルールテーブル５２から適応する運動プログラムを選別し、そのプログラムＩＤで機器制御テーブル５１のデータを読み出して該当プログラムＩＤの運動プログラムを読み出してメモリ２０上にセットするとともに、その運動プログラムに関する情報（コンテンツ）をコンテンツテーブル５６から読み出して情報呈示部４に表示する。

ユーザー情報に適応する運動プログラムが複数存在する場合は、運動適応能力が小さくてすむ方の運動プログラムを選別するか、その一覧を情報呈示部４に呈示してユーザーによる選択を可能としておくのが好ましい。図９はこの場合の情報呈示部４の表示の一例を示している。

運動プログラムが選別されて上述のようにメモリ２０上にセットされたならば、制御手段２はメモリ２０上にセットされた運動プログラムの動作パラメータを基に機器制御部２５を介して他動運動機器１の動作制御を時間経過に応じて行うとともに、プログラム変更部２３の動作を有効とする。

プログラム変更部２３はメモリ２０上に展開されている運動プログラム中の現在実行されている運動の動作パラメータをユーザーの入力部３からの入力に基づいて変更し、機器制御部２５は動作パラメータの変更に即座に対応して他動運動機器１の動作を変更するのであるが、この動作パラメータの変更にあたり、ここでは無制限な変更を許しておらず、前述の変更許可テーブル５３に記述された範囲内での変更のみを許すものとなっている。

変更許可テーブル５３は、速度や負荷や傾動や昇降に関して、各運動プログラム毎に経過時間に従った許可範囲を記述したもので、図２に示した運動プログラムに対応する変更許可テーブル５３の一例を図４に示す。図からも明らかなように、運動プログラムの前半については、運動負荷を増加させる方向について許可しておらず、運動プログラムの後半については運動負荷を増加させる方向についても許可している。また、運動開始直後や運動終了直前については、変更の許可範囲を小さくしている。

プログラム選別手段２２によって選別された運動プログラムの内容をユーザーが変更して自分好みに変更することが可能であるが、変更は許可された範囲内でしか行うことができないものであり、このためにそのユーザーに対して適当であるとして選別された運動プログラムの内容をユーザーが大きく変え過ぎて、そのユーザーにとって不適切な運動がなされることになってしまう事態を招くことがないものである。

また、あるプログラムＩＤの運動プログラムに対し、許可範囲が異なる複数の許可変更テーブル５３を用意しておき、ユーザー情報に応じて、あるいはユーザーの指令に応じて適用する許可変更テーブル５３が選択されるようにしておくと、たとえば子供や高齢者が使用する時の変更可能な範囲をより制限のあるものとすることができて、安全性を高めることができる。

変更許可テーブル５３内の記述そのもの、つまりは規定の範囲を修正変更することができるようにしておくことも好ましい。たとえば、ある運動プログラムを実行するとともに、変更によって運動負荷を許可されている範囲内で行った時、その運動負荷をユーザーが高すぎると感じた時には、変更許可テーブル５３内の該当する許可範囲を小さく修正すると、次回からは許可されている範囲内で運動負荷を大きくしても、そのユーザーにとって高すぎる運動負荷の運動がなされてしまうことがなくなるものであり、このためにユーザーは運動負荷が高すぎる状態を招く心配を招くことなく、変更を行うことができる。

なお、上記許可変更テーブル５３は、変更を許可する動作パラメータを記述したものとなっているが、許可しない動作パラメータを記述したものであってもよい。

ユーザーの指示による運動プログラムの変更について説明したが、他動運動機器１側にユーザーの運動がどのように行われているかを検出することができるセンサＳを設けている場合は、このセンサの出力に応じて変更許可テーブル５３で許されている範囲内で運動プログラムを自動的に変更するようにしてもよい。

たとえば上記センサとして、ユーザーの身体の安定レベルを測定することができるものと、ユーザーの踏み込み力を測定することができるものを用いるとともに、これらセンサが身体の安定レベルをａ，ｂ，ｃの３段階で評価した評価結果を出力し、踏み込み力を１〜５の５段階で評価した評価結果を出力する時、その評価結果からユーザーの運動適応能力が高いと判断されるならば、運動負荷が高くなる方向への動作パラメータの変更を行い、運動的能能力が低いと判断されるならば、運動負荷が小さくなる方向への動作パラメータの変更を行うのである。

このような動作は、図８に示すようなフィードバックテーブル５５を参照してプログラム変更部２３が速度と負荷との動作パラメータを変更することで得ることができる。たとえば、踏み込み力の評価出力が１であり、身体の安定レベルがａであれば、速度を低下させる（速度ＤＷＮ）というルールを適用して速度を一段低下させ、踏み込み力の評価出力が１５あり、身体の安定レベルがｃであれば、速度及び負荷を高くするというルールを適用して速度を及び負荷を一段高めるのである。

なお、この変更は、変更許可テーブル５３で許可された範囲を逸脱するものであってもよい。ユーザーの運動適応能力を評価した上での変更であるために、この変更がユーザーにとって過度なものとなる虞は殆どない。また、前述のユーザーの指示に応じた変更と組み合わせてもよいのはもちろんである。

いずれにしても、運動プログラムに従った運動を行っている時、その運動量を演算して情報呈示手段４を通じてユーザーに報知すると、ユーザーは行っている運動の運動量を把握することができるために、ユーザーの自己管理の役にたつものとなる。もっとも、運動プログラムが固定したものではなく、ユーザーの指示に応じて（あるいはセンサＳによって判定された運動能力に応じて）変更されるものであるために、ある運動プログラムのある運動の時の運動量は不定である。

このために、ここでは制御手段２における運動量算出部２４は、上記変更も考慮した運動量テーブル５４に記述されているデータから運動量を算出するものとしている。図５に運動量テーブル５４の一例を示す。これは速度と負荷と傾動と昇降の各動作パラメータがいくつである時に消費カロリーがいくらであるかのデータを納めたものであり、運動量算出部２４はメモリ２０上に展開され且つプログラム変更手段２３で変更された後の動作パラメータと、上記運動量テーブル５４とから運動量を求めるとともに、動作が次の動作に移行するたびに運動量を積算していくことで、選別された運動プログラムが終了した時、その運動の総運動量（消費カロリー）を求める。この運動量は、運動の終了時に情報呈示部４に表示する。

ところで、制御手段２は、選別された運動プログラムによる運動が完了したならば、その情報を前述の履歴データテーブル６１の該当ユーザーのところに記録することで、次の運動に際しての運動プログラムの選別の際に履歴データとして参照することができるようにしており、この履歴データデーブル６１は、図７に示すように、行った運動プログラムだけでなく、その運動時間、動作変更についての情報、消費カロリー、センサＳの判定結果、運動が最後までなされたかどうか（目標に達したかどうか）といった情報も記録するものとしておくのが好ましい。

ユーザーの個人情報のみでは運動プログラムの選別に際して、候補となる運動プログラムが多くなりすぎる場合があるが、そのユーザーが過去に行った運動プログラムとその運動結果（運動適応能力の評価結果を含む）等が記述された履歴情報も参照することで適切な運動プログラムの選別が容易となる。適応ルールテーブル５２に前述のように履歴条件や次回推奨プログラムを記述しておくことも有効である。この場合、複数の運動プログラムの実行順序を規定したルールに従った選別がなされることになる。

また、前回の運動時に、運動プログラムに従った運動を完遂したかどうかを履歴情報から読み出して情報呈示部４にその旨を表示すれば、運動を行うことについてのユーザーのモチベーションを高めることができる。

プログラム用データベース５に納めた各テーブルは、外部から更新することができるようにしておくことが好ましい。新しい運動プログラムを随時導入することができる。

Claims (13)

1. ユーザー情報を取得するユーザー情報取得手段と、該ユーザー情報取得手段で取得したユーザー情報に基づいてユーザーに適応した運動プログラムを選別するプログラム選別手段と、該プログラム選別手段で選別された運動プログラムに基づいた動作を他動運動機器に行わせる機器制御手段とを備えている他動運動装置であって、上記選別手段で選別された運動プログラムをユーザー指示に従って規定の範囲内で変更するプログラム変更手段を備えており、上記機器制御手段は上記プログラム変更手段で変更された運動プログラムに基づいて他動運動機器を動作させるものであることを特徴とする他動運動装置。
2. 上記プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲を、運動プログラム中の初期と後期とにおいて異ならせていることを特徴とする請求項１記載の他動運動装置。
3. 上記プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲を、ユーザー情報に応じて異ならせていることを特徴とする請求項１または２記載の他動運動装置。
4. 上記プログラム変更手段による運動プログラムの変更可能な規定の範囲を修正する修正手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の他動運動装置。
5. 上記プログラム選別手段は、ユーザー情報に含まれる他動運動装置使用履歴情報も参照して運動プログラムを選別するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の他動運動装置。
6. 上記プログラム選別手段は、選別した一つもしくは複数の運動プログラムをユーザーに呈示する呈示手段を備えて、呈示した運動プログラムに対するユーザーからの入力に応じて運動プログラムを確定させるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の他動運動装置。
7. 上記プログラム選別手段は、予め設けられている複数の運動プログラムの実行順序を規定したルールに基づいて運動プログラムを選別するものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の他動運動装置。
8. 上記プログラム選別手段がユーザー情報に基づいて選別する運動プログラムを更新する運動プログラム更新手段を備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の他動運動装置。
9. 変更された運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動についての運動量を演算する運動量演算手段を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の他動運動装置。
10. 変更された運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動状態を評価する評価手段を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の他動運動装置。
11. 前記プログラム選別手段は上記評価手段による評価結果を運動プログラムの選別に際して参照するものであることを特徴とする請求項１０記載の他動運動装置。
12. 上記評価手段による評価結果を他動運動装置使用履歴情報の一部として記録する記録手段を備えていることを特徴とする請求項１０または１１記載の他動運動装置。
13. 運動プログラムに基づく他動運動機器の動作によるユーザーの運動について予め定めた目標に達したかどうかを判定するとともにその判定結果をユーザーに呈示する判定手段を備えていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の他動運動装置。

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