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JP3950100B2 - Exercise prescription system and exercise prescription method - Google Patents

Exercise prescription system and exercise prescription method Download PDF

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Description

運動機構を利用して運動する間、運動者の運動状態及び運動履歴によって更新される運動プログラムに従い運動機構を自動調節する運動機構制御システム及び運動機構制御方法に関し、より詳しくは、運動者が運動機構を利用して運動する間に測定された心拍数を利用して過運動状態か運動不足状態かを判別して運動機構を制御し、運動履歴によって最大酸素摂取量を推定し、最大酸素摂取量に従う運動負荷を制御することで、徐々に体力を増進させる運動機構制御システム及び運動機構制御方法に関する。   The present invention relates to an exercise mechanism control system and an exercise mechanism control method for automatically adjusting an exercise mechanism according to an exercise program updated according to an exerciser's exercise state and exercise history during exercise using the exercise mechanism. Using the heart rate measured while exercising using the mechanism, the exercise mechanism is controlled by discriminating whether the patient is overexercised or underexercised, the maximum oxygen intake is estimated from the exercise history, and the maximum oxygen intake The present invention relates to an exercise mechanism control system and an exercise mechanism control method for gradually increasing physical strength by controlling an exercise load according to a quantity.

トレッドミルを始めとした運動機構を利用して運動者が運動する場合、運動者は本人の体力に無理のない運動を行い、継続的な運動を通じて本人の体力を増進させて健康を維持することを希望している。また、運動者は本人の運動状態を記録しておき、前記記録された運動履歴を基に本人の体力を慣らしていくことを希望している。また、運動者の目標も持久力強化、心肺機能強化、肥満治療のためのカロリー消耗等多様である。
下記の特許文献1は心拍数の変化に従う運動負荷が制御される従来の運動システムを開示している。
大韓民国特許公開公報第2000−0064072号
When an exerciser exercises using an exercise mechanism such as a treadmill, the exerciser must exercise his / her physical strength and maintain his / her health through continuous exercise. Hope. In addition, the exerciser records his / her exercise state and desires to accustom his / her physical strength based on the recorded exercise history. In addition, exercisers have various goals such as endurance enhancement, cardiopulmonary function enhancement, and calorie consumption for obesity treatment.
Patent Document 1 below discloses a conventional exercise system in which an exercise load according to a change in heart rate is controlled.
Korean Patent Publication No. 2000-0064072

しかし、特許文献1に開示された運動システムでは、心肺機能等の改善によって運動者の運動能力がアップされる時、運動者に提供される運動プログラムは運動を管理する管理者によって人為的に新しく作成されなければならず、多くのクライアントが中央サーバーに接続されている場合には各々のクライアントに個別的に運動プログラムを更新させなければならないため、このような運動プログラムも多くのエラーを発生させることがある。   However, in the exercise system disclosed in Patent Document 1, when the exercise capacity of the exerciser is improved by improving the cardiopulmonary function or the like, the exercise program provided to the exerciser is artificially new by the manager who manages the exercise. Such exercise programs also generate many errors because they must be created and if many clients are connected to a central server, each client must update the exercise program individually. Sometimes.

したがって、本発明は前記問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、運動者の運動履歴を基に運動者の運動プログラムを更新して運動者の体力を増進させる運動機構制御システム及び運動機構制御方法を提供することにある。   Accordingly, the present invention is for solving the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an exercise mechanism control system for improving an exerciser's physical strength by updating an exercise program of the exerciser based on the exercise history of the exerciser. And providing a motion mechanism control method.

本発明の他の目的は、更新される運動中、過運動状態を検出して運動速度を低下させて運動者に起こり得る危険状態を減少させ、運動不足状態を検出して運動速度を増加させて適切な運動効果を維持する運動機構制御システム及び運動機構制御方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to detect an over-exercise state during a renewed exercise and reduce the exercise speed to reduce the danger state that can occur to the exerciser, and to detect an under-exercise state and increase the exercise speed. Another object of the present invention is to provide a motion mechanism control system and a motion mechanism control method that maintain appropriate motion effects.

本発明のまた他の目的は、カロリー消耗量に従う運動時間を決定して肥満などの治療目的で使用することができる運動機構制御システム及び運動機構制御方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an exercise mechanism control system and an exercise mechanism control method that can be used for the purpose of treating obesity and the like by determining the exercise time according to the calorie consumption.

本発明のまた他の目的は、運動者の運動機構に個別的に運用することができ、複数の運動機構と中央サーバーが通信網に接続されて中央サーバーを通じたデータ送受信によって運用することができる運動機構制御システム及び運動機構制御方法を提供することにある。   Another object of the present invention can be individually operated on an exerciser's exercise mechanism, and can be operated by transmitting and receiving data through the central server by connecting a plurality of exercise mechanisms and the central server to a communication network. It is an object to provide a motion mechanism control system and a motion mechanism control method.

本発明のまた他の目的は、運動者の運動に対する自覚度によって運動強度を調節できる運動機構制御システム及び運動機構制御方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an exercise mechanism control system and an exercise mechanism control method capable of adjusting exercise intensity according to the degree of awareness of the exerciser's exercise.

上記目的を達成するために、本発明は、既入力された最大酸素摂取量と既入力された運動強度を次の数式14に適用して、酸素摂取量を算出し、算出された前記酸素摂取量とトレッドミルの既入力された傾斜度を数式15に適用して、トレッドミルの移動速度を算出し、既入力された運動者の年齢を次の数式16に適用して、運動者の最大心拍数を算出し、算出された前記運動者の最大心拍数、既入力された安定時心拍数を次の数式17に適用して算出された現在心拍数を目標心拍数に定める運動プログラムを備え、運動者の運動能力の変化により前記運動プログラムを更新する運動処方システムにおいて、
運動者の心拍数を測定するための心拍数測定手段;
前記トレッドミルを利用して運動者が運動するとき、前記心拍数測定手段で測定される心拍数と前記目標心拍数の比較差を求め、前記比較差を補正するように前記トレッドミルの駆動状態を変更して駆動させる運動量制御手段;
前記数式17に前記既入力された安定時心拍数、算出された前記最大心拍数と前記心拍数測定手段により測定された前記運動者の心拍数を現在心拍数に適用して、新たな運動強度を算出し、前記新たな運動強度と算出された前記酸素摂取量を前記数式14に適用して、新たな最大酸素摂取量を算出し、前記新たな最大酸素摂取量、前記既入力された運動強度を前記数式14に適用して新たな酸素摂取量を算出し、前記新たな酸素摂取量と前記既入力された傾斜度を前記数式15に適用して新たな移動速度を算出し、前記運動プログラムで算出された移動速度を前記新たな移動速度に代替して前記運動プログラムを更新させる運動プログラム更新手段を含むことを特徴とする。
[数式14]
最大酸素摂取量=酸素摂取量/運動強度
[数式15]
酸素摂取量=移動速度×a+傾斜度(%)×移動速度(m/min)×b+c
(a,b,cは、統計集団によって異なるようになる調整係数)
[数式16]
最大心拍数=(220−運動者の年齢)
[数式17]
運動強度=(現在心拍数−安定時心拍数)/(最大心拍数−安定時心拍数)
In order to achieve the above object, the present invention applies the already input maximum oxygen intake and the already input exercise intensity to the following Equation 14 to calculate the oxygen intake, and the calculated oxygen intake: The amount and inclination of the treadmill already input are applied to Equation 15 to calculate the moving speed of the treadmill, and the age of the input athlete is applied to the following Equation 16 to determine the maximum An exercise program for calculating a heart rate and setting the calculated current heart rate as a target heart rate by applying the calculated maximum heart rate of the exerciser and the previously input stable heart rate to the following Equation 17: In the exercise prescription system for updating the exercise program according to a change in exercise ability of the exerciser ,
Heart rate measuring means for measuring an exerciser's heart rate;
When an exerciser exercises using the treadmill, the treadmill is driven so that a comparison difference between the heart rate measured by the heart rate measuring means and the target heart rate is obtained and the comparison difference is corrected. Momentum control means for changing and driving;
A new exercise intensity is obtained by applying the heart rate at the time of stable input, the calculated maximum heart rate and the heart rate of the exerciser measured by the heart rate measuring means to the current heart rate in Equation (17). And applying the new exercise intensity and the calculated oxygen uptake to the formula 14 to calculate a new maximum oxygen uptake, the new maximum oxygen uptake, and the already input exercise Intensity is applied to Equation 14 to calculate a new oxygen intake, and the new oxygen intake and the previously input gradient are applied to Equation 15 to calculate a new moving speed, and the exercise It includes an exercise program update means for updating the exercise program by replacing the movement speed calculated by the program with the new movement speed .
[Formula 14]
Maximum oxygen uptake = oxygen uptake / exercise intensity
[Formula 15]
Oxygen uptake = movement speed × a + gradient (%) × movement speed (m / min) × b + c
(A, b, and c are adjustment factors that vary depending on the statistical group)
[Formula 16]
Maximum heart rate = (220-age of exerciser)
[Formula 17]
Exercise intensity = (current heart rate-stable heart rate) / (maximum heart rate-stable heart rate)

本発明によれば、運動者が本人の体力に合う運動プログラムで運動することによって運動者が体力を増進でき、運動を管理する者は各々の運動者を別途に管理することなく自動的に運動者の運動プログラムを体力状態によって更新することで、合理的かつ経済的に管理できる。   According to the present invention, an exerciser can increase physical fitness by exercising with an exercise program that matches the physical strength of the person, and the person managing the exercise automatically exercises without managing each exerciser separately. It can be managed rationally and economically by updating a person's exercise program with physical fitness.

以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図1は本発明の第1実施例を説明するためのシステムの斜視図である。図2は図1に示した第1実施例のシステムの制御過程を説明するためのブロック図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a system for explaining a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram for explaining the control process of the system of the first embodiment shown in FIG.

図1に示した実施例において、運動機構であるトレッドミル10にはモーターによって速度及び傾斜度が調整される駆動装置を設置し、このような駆動装置は運動プログラムが内蔵されたコントローラー20によって制御される。   In the embodiment shown in FIG. 1, a treadmill 10 as a motion mechanism is provided with a driving device whose speed and inclination are adjusted by a motor, and such a driving device is controlled by a controller 20 having a built-in motion program. Is done.

コントローラー20は、数値演算及び論理計算を行い制御対象を制御する制御信号を発生させる制御部200と、制御部200に連結してデータを入力させる入力部201と、カードを読み取るカードリーダー202とが連結する。このとき、入力部201はキー入力方式やモニタータッチ型入力方式などのあらゆる入力方式を含み、カードリーダー202は接触式カードと非接触式RF型カードリーダーを含む。また、制御部200には制御部200の運用プログラムが保存されるROM203と一時的にデータを保存するRAM204とが連結され、外部と接続されてデータを送受信させるインターフェース240が連結し、モニター207を駆動させるためのモニター駆動ドライバー206が連結し、トレッドミル10内の駆動装置を制御するための運動機構駆動部208が連結する。   The controller 20 includes a control unit 200 that generates a control signal that controls a control target by performing numerical operations and logic calculations, an input unit 201 that is connected to the control unit 200 to input data, and a card reader 202 that reads a card. Link. At this time, the input unit 201 includes any input method such as a key input method or a monitor touch input method, and the card reader 202 includes a contact card and a non-contact RF card reader. The control unit 200 is connected to a ROM 203 that stores an operation program of the control unit 200 and a RAM 204 that temporarily stores data, and an interface 240 that is connected to the outside and transmits / receives data is connected to the monitor unit 207. A monitor drive driver 206 for driving is connected, and a motion mechanism drive unit 208 for controlling the drive device in the treadmill 10 is connected.

また、制御部200には、トレッドミル10を利用して運動する運動者の心拍数を測定する脈拍測定部(心拍測定部)230と、運動中に消耗される運動者の消耗カロリーを算出してその量によってトレッドミル10を制御するカロリー算出モジュール205と、運動者の運動プログラムを更新する運動プログラム更新モジュール220と、運動中にトレッドミル10を利用した運動距離、運動量を検出してトレッドミル10の稼動速度と傾斜度を変更させる運動量制御モジュール209とが連結している。このとき、モジュールという用語は純粋プログラムであることができ、ハードウェアとソフトウェアが結合されたファームウエアであることもでき、純粋ハードウェアであることもでき、一つの集積回路チップ形態で製造でき、分割されたチップ形態で製造でき、制御部200に一体で内蔵されることができ、別途に分離でき、このような事項は設計上、多様に変形できる。また、制御部200にはデータ格納部210が連結されて多様なデータベースが格納される。格納部210には、各々の運動者に対する個人情報が格納される個人情報DB215と、各々の運動者に対する運動プログラムが格納される運動プログラムDB211と、各々の運動者の運動履歴が格納される運動履歴DB212と、各々の運動者が選択できる運動コースに対するデータが格納される運動コースDB213と、各々の運動コースに対する動画が格納される動画DB214がある。   In addition, the control unit 200 calculates a pulse measurement unit (heart rate measurement unit) 230 that measures the heart rate of an exerciser exercising using the treadmill 10 and a consumed calorie of the exerciser consumed during exercise. The calorie calculation module 205 that controls the treadmill 10 according to the amount thereof, the exercise program update module 220 that updates the exercise program of the exerciser, and the treadmill that detects the exercise distance and exercise amount using the treadmill 10 during exercise 10 and the momentum control module 209 which changes the inclination degree are connected. At this time, the term module may be a pure program, may be firmware combining hardware and software, may be pure hardware, can be manufactured in the form of a single integrated circuit chip, It can be manufactured in the form of divided chips, can be integrated into the controller 200, and can be separated separately. Such items can be variously modified in design. The control unit 200 is connected to a data storage unit 210 to store various databases. The storage unit 210 stores a personal information DB 215 that stores personal information for each exerciser, an exercise program DB 211 that stores an exercise program for each exerciser, and an exercise that stores the exercise history of each exerciser. There is a history DB 212, an exercise course DB 213 in which data on an exercise course that can be selected by each exerciser is stored, and a moving image DB 214 in which a movie for each exercise course is stored.

図3は本発明の一実施例を説明するための順序図である。
運動者がカードリーダー202や入力部201によって本人の個人情報を入力すると、制御部200で入力される個人情報と個人情報DB215に格納された個人情報とを比較して運動者のトレッドミル10の使用可否を承認し、新しい使用者の場合には会員への新規加入を行うようにする(S10)、(S20)。
FIG. 3 is a flow chart for explaining an embodiment of the present invention.
When the exerciser inputs the personal information of the person using the card reader 202 or the input unit 201, the personal information input by the control unit 200 is compared with the personal information stored in the personal information DB 215, and the exerciser's treadmill 10 is compared. Approval of use is approved, and in the case of a new user, new membership is added (S10), (S20).

制御部200は、運動コースの動画DB214から動画目録を読み出してモニター207に表示して運動者が選択するようにし、特定動画目録が選択されると選択された動画を表示して運動者が動画を始めることができるようにする。制御部200は、特定動画が選択されると運動コースDB213から選択された運動コースに距離対高さを示した図4のようなグラフを読み出してモニターに表示する(S30)、(S40)。   The control unit 200 reads out the moving image list from the moving image DB 214 and displays it on the monitor 207 so that the exerciser selects it. When the specific moving image list is selected, the selected moving image is displayed and the exerciser displays the moving image. To be able to start. When a specific moving image is selected, the control unit 200 reads a graph as shown in FIG. 4 showing distance vs. height for the selected exercise course from the exercise course DB 213 and displays it on the monitor (S30), (S40).

運動プログラム更新モジュール220は運動履歴DB212から一週間の運動者の運動履歴を読み出して運動プログラムを更新する。このとき、運動者の運動状態によって補正値を算出し、補正値のある場合には新しい運動プログラムに更新してトレッドミル10を駆動させ(S80)、(S81)、補正値のない場合には既存の運動プログラムを運動プログラムDB211から読み出してトレッドミル10を駆動させる(S50)。   The exercise program update module 220 reads the exercise history of the exerciser for one week from the exercise history DB 212 and updates the exercise program. At this time, a correction value is calculated according to the exercise state of the exerciser. If there is a correction value, the treadmill 10 is driven by updating to a new exercise program (S80), (S81). The existing exercise program is read from the exercise program DB 211 and the treadmill 10 is driven (S50).

運動プログラムによってトレッドミル10が駆動される時、制御部200では運動者の運動に従って動画を表示させ、運動量制御モジュール209によって算出される運動距離を図4の点線のコース表示に移動距離を点線で表示する。また、運動中にカロリー算出モジュール205は運動者の消耗カロリーを算出し、運動者の設定に消費カロリーによって運動が制御されるようにすることができ、これに対しては後述する(S60)。   When the treadmill 10 is driven by the exercise program, the control unit 200 displays a moving image in accordance with the exerciser's exercise, and the exercise distance calculated by the exercise amount control module 209 is indicated by the dotted course display of FIG. indicate. Further, the calorie calculation module 205 can calculate the exhausted calorie of the exerciser during exercise, and exercise can be controlled by the consumed calorie according to the exerciser's setting, which will be described later (S60).

また、運動者が図4に表示されたコースを運動中のとき、運動者の運動状態に従ってトレッドミル10の運動量すなわち傾斜度と速度を制御する。図4に表示されたコースを選択する場合、距離に従う傾斜度は固定値を持って運動量を制御するためにはトレッドミル10の運動速度を制御するようになるが、コースを選択しない場合には速度と傾斜度の何れか一つを固定させ、他の一つを変更させることができる(S60)。   Further, when the exerciser is exercising the course displayed in FIG. 4, the amount of exercise, that is, the inclination and speed of the treadmill 10 is controlled according to the exercise state of the exerciser. When the course displayed in FIG. 4 is selected, the inclination according to the distance has a fixed value so as to control the movement speed of the treadmill 10 in order to control the amount of exercise, but when the course is not selected. Either one of the speed and the inclination can be fixed and the other can be changed (S60).

また、運動者は運動中または運動開始時に自覚度によって運動量を変更させることができ、これに対する詳細な説明は後述する(S60)。   Also, the exerciser can change the amount of exercise according to the degree of awareness during exercise or at the start of exercise, which will be described in detail later (S60).

運動が終了した場合には運動距離、消費カロリー、最大酸素摂取量等の運動履歴を更新して運動履歴DB212に格納する(S70)。   When the exercise is finished, the exercise history such as exercise distance, calorie consumption, maximum oxygen intake is updated and stored in the exercise history DB 212 (S70).

以下、運動プログラム更新モジュール209によって算出される特定傾斜度におけるトレッドミルの運動速度を算出する過程に対して説明する。   Hereinafter, a process of calculating the treadmill motion speed at the specific inclination calculated by the motion program update module 209 will be described.

運動者が運動中に引用できる最大心拍数は統計的に数式5で計算され、運動中に運動プログラムによって運動者に目標で設定される目標心拍数は数式6で表現される。
[数式5]
最大心拍数 = (220 - 運動者の年齢)
[数式6]
目標心拍数 = (最大心拍数 - 安定時心拍数)×運動強度 + 安定時心拍数
(このとき、運動強度(%HRR)は運動者の最大酸素摂取量(%VO2max)の値の百分率で算定する。すなわち、50%HRRの運動強度は50%VO2maxを意味する。)
The maximum heart rate that an exerciser can quote during exercise is statistically calculated by Equation 5, and the target heart rate that is set as a goal for the exerciser by the exercise program during exercise is expressed by Equation 6.
[Formula 5]
Maximum heart rate = (220-exerciser age)
[Formula 6]
Target heart rate = (Maximum heart rate-Stable heart rate) x Exercise intensity + Stable heart rate
(At this time, the exercise intensity (% HRR) is calculated as a percentage of the value of the exerciser's maximum oxygen intake (% VO 2max ). That is, the exercise intensity of 50% HRR means 50% VO 2max .)

また、運動時の酸素摂取量は数式7で表現される。
[数式7]
酸素摂取量 = 水平要素摂取量 + 垂直要素摂取量 + 休息要素摂取量
このとき、水平要素摂取量は水平面の移動時に摂取される酸素摂取量で、垂直要素摂取量はトレッドミルの傾斜度によって垂直運動が行われながら摂取される酸素摂取量で、休息要素摂取量は休息時に必要とする酸素摂取量で、歩き運動時と駆け足運動時には各摂取量を決定する因子の係数が違うように適用される。
[数式8]
酸素摂取量 = 移動速度 ×a + X ×移動速度(m/min)×b + c
このとき a, b, cは運動機構の移動速度適用区間または運動者の標本集団によって変形される可変係数であり、 Xはトレッドミルの場合に傾斜度である)。
The oxygen intake during exercise is expressed by Equation 7.
[Formula 7]
Oxygen intake = Horizontal element intake + Vertical element intake + Rest element intake The horizontal element intake is the oxygen intake taken when moving in the horizontal plane, and the vertical element intake is vertical depending on the inclination of the treadmill. The oxygen intake that is taken while exercising, the rest factor intake is the oxygen intake required at rest, and is applied so that the coefficient of the factor that determines each intake is different during walking exercise and running exercise The
[Formula 8]
Oxygen uptake = movement speed xa + X x movement speed (m / min) x b + c
Here, a, b, and c are variable coefficients deformed by the moving speed application section of the motion mechanism or the sample group of the exerciser, and X is the inclination in the case of a treadmill).

以下、運動機構は説明の便宜上、トレッドミル10に対して限定して説明する。
トレッドミル10のウォーキング時に酸素摂取量は数式9で表現され、この式は適正なウォーキング速度である50〜100m/min(3〜6km/hr)内ではより正確に適用される。
[数式9]
酸素摂取量 = 移動速度(m/min)×0.1(ml/kg/min) + 傾斜度(%)×移動速度(m/min)×0.8(ml/kg/min) + 3.5ml/kg/min
もし、酸素摂取量が20ml/kg/min、目標心拍数が120回/分の運動者が傾斜度を0%としてウォーキングすれば、運動者の移動速度は数式9で得られる。すなわち、
20 = 移動速度×0.1 +3.5
したがって、移動速度 = 165(m/min)
また、傾斜度が 2%である場合にも同様に数式9を適用すれば、
20 = 移動速度×0.1 + 0.02×移動速度×1.8 +3.5
したがって、移動速度 = 121.3(m/min)
また、傾斜度が 5%である場合にも同様に数式9を適用すれば、
20 = 移動速度×0.1 + 0.05×移動速度×1.8 +3.5
したがって、移動速度 = 86.8(m/min)
になる。前記のように、運動者の体力条件(酸素摂取量)と特定傾斜が与えられる時、数式9を通じてその傾斜に従う運動者の移動速度が決定される。
Hereinafter, for convenience of explanation, the motion mechanism will be described with respect to the treadmill 10.
When the treadmill 10 is walking, the oxygen intake is expressed by Equation 9, which is more accurately applied within the proper walking speed of 50-100 m / min (3-6 km / hr).
[Formula 9]
Oxygen intake = Movement speed (m / min) x 0.1 (ml / kg / min) + Inclination (%) x Movement speed (m / min) x 0.8 (ml / kg / min) + 3.5 ml / kg / min
If an exerciser with an oxygen intake of 20 ml / kg / min and a target heart rate of 120 beats / min walks with an inclination of 0%, the movement speed of the exerciser is obtained by Equation 9. That is,
20 = Movement speed x 0.1 +3.5
Therefore, moving speed = 165 (m / min)
Similarly, if Equation 9 is applied in the case where the slope is 2%,
20 = Movement speed x 0.1 + 0.02 x Movement speed x 1.8 +3.5
Therefore, moving speed = 121.3 (m / min)
Similarly, if Equation 9 is applied in the case where the slope is 5%,
20 = Movement speed x 0.1 + 0.05 x Movement speed x 1.8 +3.5
Therefore, moving speed = 86.8 (m / min)
become. As described above, when the physical fitness condition (oxygen intake) and a specific inclination are given, the movement speed of the exerciser according to the inclination is determined through Equation 9.

また、ランニング時に酸素摂取量は数式10で決定され、数式10はランニング時の適正速度である134〜268m/min(8〜16km/hr)の範囲内でより正確に適用される。
[数式10]
酸素摂取量 = 移動速度(m/min)×0.2(ml/kg/min) + 傾斜度(%)×移動速度(m/min) ×1.8(ml/kg/min)×0.5 + 3.5ml/kg/min
もし、酸素摂取量が20ml/kg/min、目標心拍数が120回/分である運動者が傾斜度を0%としてランニングすれば、運動者の移動速度は数式10で得られる。すなわち、
20 = 移動速度×0.2 +3.5
したがって、移動速度 = 82.5(m/min)
また、傾斜度が2%である場合にも同様に数式10を適用すれば、
20 = 移動速度×0.2 + 0.02×移動速度×1.8×0.5 +3.5
したがって、移動速度 = 75.7(m/min)
また、傾斜度が 5%である場合にも同様に数式10を適用すれば、
20 = 移動速度×0.2 + 0.05×移動速度×1.8×0.5 +3.5
したがって、移動速度 = 67.3(m/min)
Further, the oxygen intake during running is determined by Equation 10, and Equation 10 is applied more accurately within the range of 134 to 268 m / min (8 to 16 km / hr), which is the appropriate speed during running.
[Formula 10]
Oxygen intake = Movement speed (m / min) x 0.2 (ml / kg / min) + Inclination (%) x Movement speed (m / min) x 1.8 (ml / kg / min) x 0.5 + 3.5 ml / kg / min
If an exerciser with an oxygen intake of 20 ml / kg / min and a target heart rate of 120 times / minute runs with an inclination of 0%, the movement speed of the exerciser can be obtained from Equation 10. That is,
20 = Movement speed x 0.2 +3.5
Therefore, moving speed = 82.5 (m / min)
Similarly, if Equation 10 is applied in the case where the slope is 2%,
20 = Movement speed x 0.2 + 0.02 x Movement speed x 1.8 x 0.5 +3.5
Therefore, moving speed = 75.7 (m / min)
Similarly, if Equation 10 is applied when the slope is 5%,
20 = Movement speed x 0.2 + 0.05 x Movement speed x 1.8 x 0.5 +3.5
Therefore, moving speed = 67.3 (m / min)

以下、運動者が運動時に運動量制御モジュール209によって体力条件と運動心拍数とを比較して速度が変更される過程を、最大酸素摂取量(VO2max)が40ml/kg/minである40才で、安定時心拍数が60回/分で、体重が60Kgである女性が運動プログラムによって50%の運動強度で運動処方された場合を例に挙げて説明する。 In the following, the process of changing the speed by the exercise amount control module 209 comparing the physical fitness condition and the exercise heart rate during exercise is described in 40 years old when the maximum oxygen intake (VO 2max ) is 40 ml / kg / min. An example will be described in which a woman with a stable heart rate of 60 beats / minute and a body weight of 60 kg is exercise-prescribed with an exercise program with an exercise intensity of 50%.

この運動者の目標心拍数は数式2によって120回/分になり、もし運動者が運動中に心拍数が130回/分になれば、目標心拍数よりも10回/分が超過するようになる。また、この運動者の運動強度は数式2の変形式である数式11によって現在運動強度が得られる。
[数式11]
現在心拍数 = (最大心拍数 - 安定時心拍数)×現在運動強度 + 安定時心拍数
すなわち、
現在運動強度=(現在心拍数 -安定時心拍数)/(最大心拍数 - 安定時心拍数)
=(130-60)/(220-40)-60}≒0.58 = 58%
前記計算から、現在の運動者は運動プログラムで指示された50%の運動強度を8%と超過していることが分かる。
The target heart rate of this exerciser is 120 times / minute according to Equation 2, and if the exerciser's heart rate is 130 times / minute while exercising, it will exceed the target heart rate by 10 times / minute. Become. Further, the exercise intensity of the exerciser can be obtained by the expression 11 which is a modified expression of the expression 2.
[Formula 11]
Current heart rate = (Maximum heart rate-Stable heart rate) x Current exercise intensity + Stable heart rate
Current exercise intensity = (current heart rate-stable heart rate) / (maximum heart rate-stable heart rate)
= (130-60) / (220-40) -60} ≒ 0.58 = 58%
From the calculations, it can be seen that the current exerciser exceeds the 50% exercise intensity indicated in the exercise program by 8%.

また、運動量制御モジュール209では処方された運動プログラムに一致するようにトレッドミル10の速度を調整することになる。   Further, the momentum control module 209 adjusts the speed of the treadmill 10 so as to match the prescribed exercise program.

現在傾斜度が5%で6Km/hr(=100m/min)でウォーキングしていれば、この運動者の酸素摂取量は数式8によって算出される。すなわち、
酸素摂取量 = 移動速度(m/min)×0.1(ml/kg/min) + 傾斜度(%)×移動速度(m/min)
×1.8(ml/kg/min) + 3.5ml/kg/min
= 100(m/min)×0.1(ml/kg/min) + 0.05(%)×100(m/min)×1.8(ml/kg/min) +
3.5ml/kg/min = 22.5(ml/kg/min)
If the current inclination is 5% and walking at 6 Km / hr (= 100 m / min), the oxygen intake of this exerciser is calculated by Equation 8. That is,
Oxygen intake = Movement speed (m / min) x 0.1 (ml / kg / min) + Inclination (%) x Movement speed (m / min)
× 1.8 (ml / kg / min) + 3.5ml / kg / min
= 100 (m / min) x 0.1 (ml / kg / min) + 0.05 (%) x 100 (m / min) x 1.8 (ml / kg / min) +
3.5ml / kg / min = 22.5 (ml / kg / min)

また、この運動者の酸素摂取量は運動強度に比例するので、最大酸素摂取量は数式12によって算出される。
[数式12]
最大酸素摂取量 = 現在酸素摂取量/運動強度
したがって、この運動者の最大酸素摂取量は58%の運動強度で22.5(ml/kg/min)の酸素摂取量を持つので、22.5/0.58≒38.8(ml/kg/min)になる。最大酸素摂取量が38.8(ml/kg/min)である運動者が50%の運動強度で運動する時の酸素摂取量は19.4(ml/kg/min)で、この時のトレッドミルの運動速度は数式4によって決定される。すなわち、
19.4 = 移動速度×0.1 + 0.05×移動速度×1.8 + 3.5
したがって、移動速度 ≒ 83.7 m/min
になり、現在速度100m/minから83.7 m/minに減速して運動強度を調整するようになる。
Further, since the exerciser's oxygen intake is proportional to the exercise intensity, the maximum oxygen intake is calculated by Equation 12.
[Formula 12]
Maximum Oxygen Uptake = Current Oxygen Uptake / Exercise Intensity Therefore, the maximum oxygen uptake for this exerciser is 22.5 (ml / kg / min) at 58% exercise intensity, so 22.5 / 0.58 ≒ 38.8 (ml / kg / min). When an exerciser with a maximum oxygen intake of 38.8 (ml / kg / min) exercises at an exercise intensity of 50%, the oxygen intake is 19.4 (ml / kg / min), and the treadmill exercise speed at this time Is determined by Equation 4. That is,
19.4 = Movement speed x 0.1 + 0.05 x Movement speed x 1.8 + 3.5
Therefore, moving speed ≒ 83.7 m / min
The speed is now reduced from 100m / min to 83.7 m / min and the exercise intensity is adjusted.

実際の運動時の運動強度、酸素摂取量、最大酸素摂取量の何れか一つを、指示された運動プログラムと比較して他の変化された値を算出、推定できる。以下、最大酸素摂取量の推定方法について説明する。   Any one of actual exercise intensity, oxygen intake, and maximum oxygen intake can be compared with the instructed exercise program to calculate and estimate other changed values. Hereinafter, a method for estimating the maximum oxygen intake will be described.

最大酸素摂取量を推定するには数式11によって運動強度を計算し、求めた運動強度を利用して数式12によって最大酸素摂取量を求めるが、最大酸素摂取量は準備運動段階を過ぎて主運動が始まってから一定時間経過(3分程度)後から周期的に測定してこれに対する平均値を算出して得られる。   In order to estimate the maximum oxygen intake, the exercise intensity is calculated according to Equation 11, and the maximum oxygen intake is determined according to Equation 12 using the obtained exercise intensity. It is obtained by periodically measuring after a lapse of a certain time (about 3 minutes) from the start of the calculation and calculating an average value for this.

また、任意の時点で最大酸素摂取量は数式11、12によって次の数式13で定義されることができる。
[数式13]
現在酸素摂取量(最大心拍数 - 安定時心拍数)
最大酸素摂取量=
(現在心拍数 -安定時心拍数)
になり、結局、最大酸素摂取量は現在心拍数が低くなれば増加する。運動者が繰返して運動すれば、同じコースで同じ運動プログラムによって運動をする場合にも現在心拍数が低下して運動強度が下降するようになる。
Further, the maximum oxygen uptake at an arbitrary time can be defined by the following Equation 13 using Equations 11 and 12.
[Formula 13]
Current oxygen intake (maximum heart rate-stable heart rate)
Maximum oxygen intake =
(Current heart rate-stable heart rate)
Eventually, the maximum oxygen uptake increases as the current heart rate decreases. If an exerciser exercises repeatedly, even when exercising with the same exercise program on the same course, the current heart rate decreases and the exercise intensity decreases.

したがって、同じ運動強度で現在心拍数が低いということは最大酸素摂取量が高いということを意味し、運動者の体力がそれだけ優秀だといえる。   Therefore, a low heart rate with the same exercise intensity means that the maximum oxygen intake is high, and it can be said that the physical strength of the athlete is excellent.

通常、運動プログラムは準備運動段階、主運動段階及び仕上げ運動段階からなり、運動者が運動する時、次の運動の運動プログラムを更新するために最大酸素摂取量を前記数式13によって決定する。このとき、最大酸素摂取量は主運動段階で一定周期で算出され、これらの平均値が運動プログラムを更新するための最大酸素摂取量で決定される。   In general, the exercise program includes a preparatory exercise phase, a main exercise phase, and a finishing exercise phase. When the exerciser exercises, the maximum oxygen intake is determined according to Equation 13 in order to update the exercise program of the next exercise. At this time, the maximum oxygen intake is calculated at a constant cycle in the main exercise stage, and the average value of these is determined by the maximum oxygen intake for updating the exercise program.

以下、運動プログラムが更新される過程を説明する。
最大酸素摂取量(VO2max)が40ml/kg/minである40才で、安定時心拍数が60回/分で、体重が60Kgである女性が、運動プログラムによって50%の運動強度でトレッドミル10を利用して傾斜度なしにウォーキングする運動プログラムが処方された場合を、例として説明する。
Hereinafter, a process in which the exercise program is updated will be described.
A 40-year-old woman with a maximum oxygen uptake (VO 2max ) of 40 ml / kg / min, a stable heart rate of 60 beats / minute, and a weight of 60 kg, is a treadmill with 50% exercise intensity according to an exercise program. A case where an exercise program for walking without inclination using 10 is prescribed will be described as an example.

この運動者の酸素摂取量は数式12によって20ml/kg/minで、目標心拍数は数式6によって120回/分で決定され、数式7によってトレッドミル10の移動速度V1は165m/minで駆動されるようにする。このとき、運動によって運動者の体力が増進して同じトレッドミル10の移動速度で心拍数が110回/分で検出されれば、この運動者の運動強度は数式11によって0.417で算出され、このときの酸素摂取量が20ml/kg/minであるので、この運動者の更新された最大酸素摂取量は数式12によって47.962ml/kg/minで補正されるべきである。運動プログラムは運動者の運動強度を50%で合わせるために、更新された最大酸素摂取量によって新しく更新される。すなわち、数式12によってこの運動者の酸素摂取量は23.981ml/kg/minで決定され、50%の運動強度でトレッドミル10の移動速度V2は204.810m/minで設定される。この運動者は同じ運動強度を維持するために運動プログラムによって△V = V2 - V1 = 39.810m/minの速度増強が行われる。前記の運動プログラム更新過程は任意の時点に対して説明された。ところが、これは主運動段階で周期的で最大酸素摂取量が算出され、これを平均して次の運動段階で適用されるが、運動中に任意の時間の間の平均最大酸素摂取量を算出して、その後の運動に対しても更新された運動プログラムによって適用するように設定できる。   The exerciser's oxygen intake is 20 ml / kg / min according to Equation 12, the target heart rate is determined at 120 times / minute according to Equation 6, and the moving speed V1 of the treadmill 10 is driven at 165 m / min according to Equation 7. So that At this time, if the physical strength of the exerciser is enhanced by the exercise and the heart rate is detected at 110 times / minute at the same moving speed of the treadmill 10, the exercise intensity of the exerciser is calculated by Equation 11 as 0.417. Since the oxygen intake at this time is 20 ml / kg / min, the updated maximum oxygen intake of the exerciser should be corrected to 47.962 ml / kg / min according to Equation 12. The exercise program is newly updated with the updated maximum oxygen intake to match the exerciser's exercise intensity at 50%. That is, according to Equation 12, the oxygen intake of the exerciser is determined at 23.981 ml / kg / min, and the moving speed V2 of the treadmill 10 is set at 204.810 m / min with an exercise intensity of 50%. In order to maintain the same exercise intensity, this exerciser is speed-up by ΔV = V2−V1 = 39.810 m / min by the exercise program. The exercise program update process has been described for any point in time. However, this is periodic in the main exercise stage and the maximum oxygen uptake is calculated and averaged and applied in the next exercise stage, but the average maximum oxygen uptake during any time during the exercise is calculated Thus, it can be set to be applied to the subsequent exercise by the updated exercise program.

また、運動プログラムは運動者の運動自覚度によって補正できる。運動自覚度は運動者が運動強度を自覚的に判断して決定する方法であって、表1は色々な段階の分類尺度とこれに従う心拍数調節量を反映する一例を表示する。

Figure 0003950100
In addition, the exercise program can be corrected according to the exercise awareness of the exerciser. The degree of exercise awareness is a method in which the exerciser determines the exercise intensity by consciously determining, and Table 1 displays an example that reflects the classification scales at various stages and the heart rate adjustment amount according thereto.
Figure 0003950100

運動中にモニター207には運動自覚度を選択できる選択メニューが表示され、 運動者が運動に対する運動自覚度を選択すれば、運動量制御モジュール209では実際の心拍数に運動自覚度に従う心拍数調節量が反映され、それに従う速度調整及び傾斜度調整が行われる。   During exercise, the monitor 207 displays a selection menu for selecting the degree of exercise awareness. If the exerciser selects the exercise awareness for exercise, the exercise amount control module 209 adjusts the heart rate adjustment amount according to the exercise awareness to the actual heart rate. Is reflected, and speed adjustment and inclination adjustment are performed accordingly.

また、カロリー算出モジュール205では、運動に従う単位時間当り酸素摂取量を算出し、酸素1L当り熱量0.225kcalを消耗するので、運動時間中に消耗される消耗カロリーを算出する。運動者または運動処方プログラムによって目標運動カロリーを設定し、目標運動カロリーから消耗熱量を減算して0になる時点で運動が終了されるように制御できる。   Further, the calorie calculation module 205 calculates the oxygen intake per unit time according to exercise and consumes 0.225 kcal of heat per liter of oxygen, and thus calculates the consumed calories consumed during the exercise time. A target exercise calorie can be set by an exerciser or an exercise prescription program, and the exercise can be controlled to end when the amount of consumed heat is subtracted from the target exercise calorie.

図5は本発明の一実施例で運動量制御モジュールと運動プログラム更新モジュールの動作過程を説明するための順序図である。   FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation process of the exercise amount control module and the exercise program update module according to an embodiment of the present invention.

運動プログラム更新モジュール220は、格納部210の運動プログラムDB211から運動者の運動プログラムを読み出してモニター207に表示する(S61)。図6は読み出した運動プログラムの一例を示したものである。図6に示した運動プログラムは、準備運動段階(運動開始から5分間)と、主運動段階(5分経過から35分まで)と、仕上げ運動段階(35分経過から運動終了まで)とからなる。心拍数表示線中、実線61は最初にモニターに表示される運動プログラムの心拍数グラフで、点線は運動者の運動中に検出される実際の心拍数を表示したものである。このとき、モニター207には運動プログラムによって駆動されるトレッドミル10の時間別移動速度と実際に測定される移動速度を表すことができ、目標運動強度と実際に行われる運動強度が対比して表示されることができ、動画DB214の特定動画を選択した場合には動画とこれに連動される運動コースDB213から各地点での傾斜度を表示できる。   The exercise program update module 220 reads the exercise program of the exerciser from the exercise program DB 211 of the storage unit 210 and displays it on the monitor 207 (S61). FIG. 6 shows an example of the read exercise program. The exercise program shown in FIG. 6 includes a preparation exercise phase (5 minutes from the start of exercise), a main exercise phase (from 5 minutes to 35 minutes), and a finishing exercise phase (from 35 minutes to the end of exercise). . Among the heart rate display lines, the solid line 61 is a heart rate graph of the exercise program initially displayed on the monitor, and the dotted line indicates the actual heart rate detected during the exercise of the exerciser. At this time, the monitor 207 can display the hourly moving speed of the treadmill 10 driven by the exercise program and the actually measured moving speed, and the target exercise intensity and the actually executed exercise intensity are displayed in comparison. When a specific moving image in the moving image DB 214 is selected, the inclination at each point can be displayed from the moving image and the exercise course DB 213 linked to the moving image.

また、運動自覚度によって運動者が運動プログラムを調整する場合、運動プログラム更新モジュール220はモニター207に表1のような選択画面を表示させ、特定の運動自覚度を選択すると目標心拍数を変動させて、これに従う新しい目標心拍数、これに従う新しい移動速度、これに従う新しい傾斜度で調整して、運動プログラムを更新する(S62)。このとき、特定コースを選択した場合には任意の地点で傾斜度は固定されて移動速度だけ調整される。特定コースが選択されない場合には任意に傾斜度を固定させて移動速度だけを調整したり、或いは移動速度を固定させて傾斜度を変更させることができる。   When the exerciser adjusts the exercise program according to the exercise awareness, the exercise program update module 220 displays a selection screen as shown in Table 1 on the monitor 207, and when the specific exercise awareness is selected, the target heart rate is changed. Then, the exercise program is updated by adjusting with the new target heart rate according to this, the new moving speed according to this, and the new inclination according to this (S62). At this time, when a specific course is selected, the inclination is fixed at an arbitrary point and only the moving speed is adjusted. When a specific course is not selected, the inclination can be arbitrarily fixed to adjust only the moving speed, or the inclination can be changed by fixing the moving speed.

運動プログラムが更新されてトレッドミル10を駆動して運動者が運動すれば(S63)、運動量制御モジュール209で脈拍測定部230から測定された運動者の実際の心拍数と運動プログラム上の心拍数とを比較してトレッドミル10の移動速度を調整する(S64)。制御部200では運動量制御モジュール209で調整された移動速度の情報が転送されて運動機構駆動部208を調整してトレッドミル10を駆動する(S63)。運動プログラム更新モジュール220はトレッドミル10の駆動中またはトレッドミル10の駆動終了後に平均最大酸素摂取量を算出する。平均最大酸素摂取量は数式11とこれと関連した数式によって算出され、新しい平均最大酸素摂取量に基づいて新しい目標心拍数及び移動速度による運動プログラムに更新する(S65)、(S66)。   If the exercise program is updated and the treadmill 10 is driven to exercise the exerciser (S63), the exerciser's actual heart rate measured from the pulse measurement unit 230 by the exercise amount control module 209 and the heart rate on the exercise program And the moving speed of the treadmill 10 is adjusted (S64). In the control unit 200, information on the moving speed adjusted by the momentum control module 209 is transferred to adjust the exercise mechanism driving unit 208 to drive the treadmill 10 (S63). The exercise program update module 220 calculates the average maximum oxygen intake during driving of the treadmill 10 or after the driving of the treadmill 10 is finished. The average maximum oxygen uptake is calculated by Equation 11 and a related equation, and the exercise program is updated to a new target heart rate and moving speed based on the new average maximum oxygen intake (S65) and (S66).

また、トレッドミル10のカロリー算出モジュール205によって消耗カロリーを算出し(S67)、消耗カロリーによってトレッドミル10の終了が決定されるようにするカロリー制御モードの入力がある場合、目標運動カロリーと現在消耗カロリーとを比較して、消耗カロリーが目標運動カロリーに到達すると、カロリー算出モジュール205では制御部200に終了信号を転送してトレッドミル10を終了させる。   When the calorie calculation module 205 of the treadmill 10 calculates the consumed calories (S67) and there is an input of a calorie control mode in which the end of the treadmill 10 is determined by the consumed calories, the target exercise calorie and the current consumed calorie When the consumed calorie reaches the target exercise calorie by comparing with the calorie, the calorie calculation module 205 transfers an end signal to the control unit 200 to end the treadmill 10.

図7は本発明の他の実施例に対して説明する。
図1に示した運動処方システムは一つの運動機構が独立的に運営される場合に対して構成されたものであるが、図7は通信網によって複数の運動機構72が一つのクライアント71にLANで連結しており、多数のクライアント71がインターネットまたはイントラネットによって連結している中央サーバー70に接続されて運営される。
FIG. 7 illustrates another embodiment of the present invention.
The exercise prescription system shown in FIG. 1 is configured for a case where one exercise mechanism is operated independently. In FIG. 7, a plurality of exercise mechanisms 72 are connected to one client 71 by a communication network. And a large number of clients 71 are connected to and operated by a central server 70 connected by the Internet or an intranet.

このとき、中央サーバー70には複数の運動者の情報が格納され、図2で説明した運動処方システムに運動プログラム更新モジュール、運動量制御モジュール及びカロリー算出モジュールが具備されて、運動者の運動中に測定された心拍数をクライアント71から転送されて処方された運動プログラムと比較し、比較値によって運動量を変化させるための制御信号を各クライアント71に転送する。   At this time, information on a plurality of exercisers is stored in the central server 70, and the exercise prescription system described in FIG. 2 includes an exercise program update module, an exercise amount control module, and a calorie calculation module. The measured heart rate is compared with the exercise program transferred from the client 71 and prescribed, and a control signal for changing the amount of exercise according to the comparison value is transferred to each client 71.

クライアント71は運動機構72を利用して運動する運動者の心拍数を入力されて中央サーバー70に転送し、中央サーバー70から運動プログラムを転送されて、これに従う運動量(トレッドミルの場合は移動速度及び傾斜度に従う運動量)で運動機構を駆動させるための駆動信号をクライアントに接続される運動機構72に転送する。   The client 71 receives the heart rate of an exerciser exercising using the exercise mechanism 72 and transfers it to the central server 70. The exercise program is transferred from the central server 70, and the amount of exercise according to the exercise program (movement speed in the case of a treadmill). And a driving signal for driving the motion mechanism with the amount of motion according to the inclination) is transferred to the motion mechanism 72 connected to the client.

また、運動機構72には、クライアント71と接続されてクライアント71から転送される画像信号を画像表示できるモニターが具備され、クライアント71から入力される駆動信号によって運動機構が駆動される駆動部が具備される。また、運動機構72には、カードリーダーが具備されて運動者の個人情報を入力されてクライアント71に転送して認証をされることができ、モニターのタッチパネルまたは入力キーを利用した入力信号をクライアント71に転送する入力部が具備される。クライアント71と運動機構72の役割分担は色々な形態でなされる。図7に示した実施例とは異なり、運動機構にエンベデッドチップ(embedded chip)を実装して運動機構で直接中央サーバー70に接続でき、図1に示した制御部200を備えて直接中央サーバー70から転送される運動量に従う制御信号によって運動機構を制御できる等の色々な変形が可能である。   The motion mechanism 72 includes a monitor that is connected to the client 71 and can display an image signal transferred from the client 71, and includes a drive unit that drives the motion mechanism by a drive signal input from the client 71. Is done. Also, the exercise mechanism 72 is equipped with a card reader and can input personal information of the exerciser and transfer it to the client 71 for authentication, and an input signal using a touch panel of the monitor or an input key is sent to the client. An input unit for transferring to 71 is provided. The roles of the client 71 and the exercise mechanism 72 are divided in various forms. Unlike the embodiment shown in FIG. 7, an embedded chip is mounted on the motion mechanism and can be directly connected to the central server 70 by the motion mechanism. The controller 200 shown in FIG. Various modifications are possible, for example, the motion mechanism can be controlled by a control signal in accordance with the momentum transferred from.

上述のように、本発明の詳細な説明では具体的な実施例に関して説明したが、これに限らず、本発明から逸脱しない範囲内で多様に変形・実施が可能である。   As described above, specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications and implementations are possible without departing from the present invention.

本発明の第1実施例を説明するためのシステム斜視図である。It is a system perspective view for demonstrating 1st Example of this invention. 図1に示した第1実施例のシステムの制御過程を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the control process of the system of 1st Example shown in FIG. 本発明の一実施例を説明するための順序図である。It is a flow chart for explaining one example of the present invention. 本発明の一実施例の運動コースの高低を表示するためのグラフである。It is a graph for displaying the height of the exercise course of one Example of this invention. 本発明の一実施例で運動量制御モジュールと運動プログラム更新モジュールの動作過程を説明するための順序図である。FIG. 6 is a flowchart for explaining an operation process of an exercise amount control module and an exercise program update module according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例の読み出した運動プログラムの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the exercise | movement program read of one Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 トレッドミル
20 コントローラー
70 中央サーバー
71 クライアント
72 運動機構
200 制御部
201 入力部
202 カードリーダー
203 ROM
204 RAM
205 カロリー算出モジュール
206 モニター駆動ドライバー
207 モニター
208 運動機構駆動部
209 運動量制御モジュール
210 格納部
211 運動プログラムDB
212 運動履歴DB
213 運動コースDB
214 動画DB
215 個人情報DB
220 運動プログラム更新モジュール
230 脈拍測定部
240 インターフェース
10 treadmill 20 controller 70 central server 71 client 72 motion mechanism 200 control unit 201 input unit
202 Card reader 203 ROM
204 RAM
205 Calorie Calculation Module 206 Monitor Drive Driver 207 Monitor 208 Exercise Mechanism Drive Unit 209 Exercise Quantity Control Module 210 Storage Unit 211 Exercise Program DB
212 Exercise history DB
213 Exercise Course DB
214 Movie DB
215 Personal Information DB
220 exercise program update module 230 pulse measurement unit 240 interface

Claims (1)

既入力された最大酸素摂取量と既入力された運動強度を次の数式14に適用して、酸素摂取量を算出し、算出された前記酸素摂取量とトレッドミルの既入力された傾斜度を数式15に適用して、トレッドミルの移動速度を算出し、既入力された運動者の年齢を次の数式16に適用して、運動者の最大心拍数を算出し、算出された前記運動者の最大心拍数、既入力された安定時心拍数を次の数式17に適用して算出された現在心拍数を目標心拍数に定める運動プログラムを備え、運動者の運動能力の変化により前記運動プログラムを更新する運動処方システムにおいて、
運動者の心拍数を測定するための心拍数測定手段;
前記トレッドミルを利用して運動者が運動するとき、前記心拍数測定手段で測定される心拍数と前記目標心拍数の比較差を求め、前記比較差を補正するように前記トレッドミルの駆動状態を変更して駆動させる運動量制御手段;
前記数式17に前記既入力された安定時心拍数、算出された前記最大心拍数と前記心拍数測定手段により測定された前記運動者の心拍数を現在心拍数に適用して、新たな運動強度を算出し、前記新たな運動強度と算出された前記酸素摂取量を前記数式14に適用して、新たな最大酸素摂取量を算出し、前記新たな最大酸素摂取量、前記既入力された運動強度を前記数式14に適用して新たな酸素摂取量を算出し、前記新たな酸素摂取量と前記既入力された傾斜度を前記数式15に適用して新たな移動速度を算出し、前記運動プログラムで算出された移動速度を前記新たな移動速度に代替して前記運動プログラムを更新させる運動プログラム更新手段を含むことを特徴とする運動処方システム。
[数式14]
最大酸素摂取量=酸素摂取量/運動強度
[数式15]
酸素摂取量=移動速度×a+傾斜度(%)×移動速度(m/min)×b+c
(a,b,cは、統計集団によって異なるようになる調整係数)
[数式16]
最大心拍数=(220−運動者の年齢)
[数式17]
運動強度=(現在心拍数−安定時心拍数)/(最大心拍数−安定時心拍数)
By applying the already input maximum oxygen intake and the already input exercise intensity to the following formula 14, the oxygen intake is calculated, and the calculated oxygen intake and the already input inclination of the treadmill are calculated. Applying to Equation 15 to calculate the moving speed of the treadmill, applying the age of the already entered exerciser to the following Equation 16 to calculate the maximum heart rate of the exerciser, and calculating the exerciser An exercise program for determining the current heart rate calculated by applying the inputted stable heart rate to the following equation 17 as a target heart rate, and the exercise program is changed by a change in the exercise ability of the exerciser. In the exercise prescription system that updates
Heart rate measuring means for measuring an exerciser's heart rate;
When an exerciser exercises using the treadmill, the treadmill is driven so that a comparison difference between the heart rate measured by the heart rate measuring means and the target heart rate is obtained and the comparison difference is corrected. Momentum control means for changing and driving;
A new exercise intensity is obtained by applying the heart rate at the time of stable input, the calculated maximum heart rate and the heart rate of the exerciser measured by the heart rate measuring means to the current heart rate in Equation (17). And applying the new exercise intensity and the calculated oxygen intake to the formula 14 to calculate a new maximum oxygen intake, and calculating the new maximum oxygen intake and the already input exercise. Intensity is applied to Equation 14 to calculate a new oxygen intake, and the new oxygen intake and the previously input gradient are applied to Equation 15 to calculate a new moving speed, and the exercise An exercise prescription system comprising exercise program update means for updating the exercise program by substituting the new movement velocity for the movement speed calculated by the program.
[Formula 14]
Maximum oxygen uptake = oxygen uptake / exercise intensity [Formula 15]
Oxygen uptake = movement speed × a + gradient (%) × movement speed (m / min) × b + c
(A, b, and c are adjustment factors that vary depending on the statistical group)
[Formula 16]
Maximum heart rate = (220-age of exerciser)
[Formula 17]
Exercise intensity = (current heart rate-stable heart rate) / (maximum heart rate-stable heart rate)
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