JPS61238260A

JPS61238260A - エクササイザ

Info

Publication number: JPS61238260A
Application number: JP60078989A
Authority: JP
Inventors: 津山　禎敏
Original assignee: Tsuyama Mfg Co Ltd
Current assignee: Tsuyama Mfg Co Ltd
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-23
Also published as: EP0199442A3; EP0199442A2; KR860007936A; CA1240051A

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、使用者の体力向上を図る健康機器の分野に
おいて利用されるもので、負荷トルクが与えられるクラ
ンク軸をペダルによって回転させる構成のエクササイザ
に関するものである。特に、家庭用に健康機器として用
いられるエクサイブに関するものである。

［従来の技術］従来より、ペダルを踏むことにより簡易に運動できる足
踏み式運動具（以下この明細書ではこのような運動具を
「エクササイザ」と称する）が種々考案されている。

そのような従来技術のうち、特公昭５８−８２６７号公
報には、本願発明に興味深い先行技術が開示されている
。すなわち、当該公報には、フレームを含む機械的構造
部分と、ペダルを含む回転部分と、渦電流方式のブレー
キ部分と、センサを含む制御系統と、表示窓を含む制御
パネルとからなるエクササイザが示されている。

［発明が解決しようとする問題点］上記公告公報に開示の発明では、エクササイザを使用す
るにあたって、使用のたびごとに、使用者が運動目標デ
ータを入力し、そのデータに基づいてエクササイザ内の
制御系統がブレーキ部分にかかる負荷量を制御するとい
う構成になっている。

したがって、使用者は、使用のたびごとに、使用に先立
って、使用者の個人データを制御パネルから入力しなけ
ればならず、データ入力のための煩しさがあるという欠
点があった。

また、上述の公告公報に記載の発明では、ブレーキ部分
（負荷量）の制御が画一的であり、使用のたびごとに変
化する使用者の体調等に十分追従できないという欠点が
あった。すなわち、使用のたびごとに異なる使用者の心
拍数の上昇の仕方や目標心拍数に適応した制御をするこ
とができないという欠点があった。したがって、心拍数
を目標値まで上昇させかつ維持させるような、好ましい
形態でのトレーニングを、個人差に応じて自動的に実行
させることができなかった。

この発明は、上述の各問題点を解決したエクササイザを
提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段ｊこの発明は、使用者によって駆動される負荷装置と、負
荷装置に関連的に設けられ、負荷装置を駆動中の使用者
の心拍データを検出する心拍データ検出手段と、使用者
の年齢２体力等の個人データが予め記憶された記憶手段
と、使用者を特定する個人１ｉｄ）コードを入力する識
別コード入力手段と、入力された識別コードに対応する
個人データを記憶手段から読出す手段と、読出された個
人データと心拍データ検出手段から得られる使用者の運
動中の心拍データとに基づいてζ負荷装置によって行な
うことのできる運動条件を制御する制御手段とを含む構
成である。

［作用］使用開始時に、識別コード入力手段から当該エクササイ
ザを使用しようとする者の個人識別コードが入力される
。応じて、記憶手段から入力された識別コードに対応す
る個人データが読出され、使用者のデータとして設定さ
れる。その債使用者が負荷装置を駆動することにより運
動を行なうと、心拍データ検出手段から使用者の心拍デ
ータが時々刻々と制御手段に与えられる。制御手段では
、上記設定された使用者の個人データと運動中の心拍デ
ータの変化とに基づいて、負荷装置の負荷量を制御し、
使用者の行なうことのできる運動条件を、使用者の運動
状況および運動希望条件に沿うように制御する。

［実施例Ｊ以下には、この発明の一実施例について、図面を参照し
つつ、詳細に説明する。

この実施例の特徴をまず列挙すると、次のような事項を
挙げることができる。

■　使用者個人別の基本データが予め記憶手段に記憶さ
れており、使用者の個人コードを入力することによって
、対応する個人の基本データを続出可能とされている。

そのため、エクササイ？”使用開始時に、そのたびごと
に、使用者の基本データを入力する手間が省ける。

個人別基本データとしては、後述する各モードごとに、
次のとおり設定されている。

オートトレーニングモードのとき；コード番号（個人識
別コード〉、年齢、性別、目標心拍数、目標時間、上限
心拍数マニュアルトレーニングモードのとき：コード番号、年
齢、性別、上限心拍数、目標時間、初期負荷設定値体力テストモードのとき：コード番号、年齢、性別、上
限心拍数、体重、負荷上げ幅設定値である。なお、これ
ら各基本データは、必要に応じて、適宜変更可能にされ
ている。

■　この実施例のエクササイザは、使用者の選択により
、オートトレーニングモード、マニュアルトレーニング
モードまたは体力テストモードのいずれかのモードに選
択可能にされている。オートドに一ニングモードが選択
されている場合には、エクササイザは、使用者から検出
される心拍数が目標値に一致するように制御され、かつ
使用者の心拍数が設定目標値と一致した状態を維持でき
るように負荷量が制ｔ［Ｉされる。したがって、当該ト
レーニングモードでのトレーニング中においては、心肺
機能に対し一定の負荷強度の運動を行なうことができる
。

体力テストモードが選択されている場合において、使用
者が運動を開始すると、一定時間ごとに負荷トルクが設
定した上げ幅で段階的に増加するように制御される。そ
して、各負荷段階の終りの時点の心拍数と運動率（ｗａ
ｔｔ）とが記憶され、運動終了後、個人別データに基づ
き、最大運動能力ｒＰＷＣＪと単位体重、単位時間当た
りの最大酸素摂取量ｒＭＯＵＪとが算出される。ｒＭＯ
ＵＪの値は予め記憶されている体カレベルランク表と比
較され、客観的な体力レベルの評価を行なうことができ
るようにされている。

■　実施例のエクササイザは、表示容量の太きな表示装
置およびプリンタが装備されている。このため、表示装
置に一度の多量の情報を表示させることができ、使用者
は必要な情報を同時に確認することができる。また、運
動後のトレーニングデータまたは体力テストデータ等が
プリントアウトされるので、その印字データを自己の健
康管理等に役立たせることができる。

次に、この実施例の具体的な説明に入る。

第２図は、この発明の一実施例のエクササイザの全体構
造を示す図である。構造材からなるフレーム１は、少な
くとも機台２と、高さ可変な前支柱３および後支柱４を
含む。前支柱３の上端部には、平面形状がループ状に曲
成されたハンドル５と、制御パネル６とが備えられてい
る。制御パネル６は、後述するように、その内部に制御
機能装置が内蔵され、かつその表面には各種データ入力
用キーボードやデータ表示用ディスプレイが備えられて
いる。後支柱４の上端部にはサドル７が取付けられてい
る。さらに、機台２上には、負荷装置８が備えられてい
る。

負荷装置８は、ペダル９を有する後支柱４に取付けられ
たクランク軸１０と、機台２上の機枠１１に支持された
負荷軸１２とを含む。そして、クランク軸１０と負荷軸
１２との間は、増速段数が２段の増速機構１３で連結さ
れている。

負荷装置８は、ペダル９を有する後支柱４に取付けられ
たクランク軸１０と１機台２上の機枠１１に支持された
負荷軸１２とを含む。そして、クランク軸１０と負荷軸
１２との間は、増速段数が２段の増速機構１３で連結さ
れている。増速機構１３は、クランクホイール１４、チ
ェーン１５、フリーホイール１６等からなっており、そ
の増速比は１６．６倍に設定されている。

さらに、負荷軸１２には鋼板製のディスク１７が固定さ
れており、このディスク１７の周縁は、制動コイル１８
のＣ字形コア１９で非接触に挾まれて、渦電流ブレーキ
が構成されている。この負荷装置８の詳細は、本願出願
人が出願中の特願昭６０−２８７８０号に詳述されてい
る。

第３図は、この実施例の制御系統の構成を示すブロック
図である。第３図において、ペダル回転数センサ２１は
、第２図のペダル９に関連して設けられたセンサで、ペ
ダル９の回転数を検出するものである。このようなセン
サ２１の具体的な構成は、たとえば本願出願人が出願中
の実願昭５９−６７３４号に詳述されている。

心拍センサ２２は、エクササイザ使用者の耳朶に装着さ
れて、使用者の心拍数を検出するものである。この心拍
センサ２２には、本願出願人が出願中の特願昭６０−２
８７７９号に記載のもの等を用いることができる。心拍
センサ２２に接続されている心拍アンプ２３は、心拍セ
ンサ２２の検出した心拍数を増幅するためのもので、心
拍センサ２２と一体的に構成されていてもよいし、別体
として構成されていてもよい。

ペダル回転数センサ２１および心拍センサ２２で検出さ
れたデータは、マイクロコンピュータ２４に与えられる
。マイクロコンピュータ２４は、メモリ機能を有するシ
ングルチップＣＰ　Ｕ　’２５とメモリ別能を拡張する
ための拡張ボート２６とを含む構成である。

マイクロコンピュータ２４によって演算等された出力デ
ータは、液晶ドライバ２７でドライブされ、液晶表示器
２８で表示される。また、出力データは、プリンタ３５
によって記録紙に印字される。マイクロコンピュータ２
４には、また、キースイッチ部２９およびタイマ３０が
結合されている。キースイッチ部２つは、エクササイザ
のモードを選択するキーや、個人データ等を入力するた
めのキーが備えられている。タイマ３０は、マイクロコ
ンピュータ２４に必要な所定の時間間隔を計測するため
の機能を有している。さらに、マイクロコンピュータ２
４には、ブザー用アンプ３１を介してブザー３２が結合
されている。ブザー３２は、エクササイザ使用者に所定
の運動が終了したことを通知したり、非常時に警報を発
したりするためのものである。

マイクロコンピュータ２４はまた、ディジタル／アナロ
グ（Ｄ／Ａ＞変換器３３および制動コイル用電流＄す御
アンプ３４を介して制動コイル１８（第２図参照）を制
御する。そして、制動コイル１８の制御により渦電流ブ
レーキの制御、言い換えればエクササイザの負荷装置の
負荷量の制御が行なえるようにされている。この制御の
一例についでは、本願出願人が出願中の特願昭６０−２
８７８０号に説明される。

以上の第３図に示されるマイクロコンピュータ２４、液
晶ドライバ２７、液晶表示器２８、キースイッチ部２９
、タイマ３０、ブザー用アンプ３１、ブザー３２、Ｄ／
△変換器３３および制動コイル用電流制御アンプ３４は
、第２図に示される制御パネル６に内蔵されまたはその
表面に設けられている。

次に、この制御パネル６について、第１図および第４図
を参照して説明をする。

第１図は、制御パネル６の平面図であり、第４図は、第
１図の線■−ＩＶに沿う内部構造を簡略化した断面図で
ある。第１図を主として参照して、制御パネル６の表面
には、上から順に、プリンタ３５の記録紙出口窓４１、
液晶表示器２８が嵌め込まれた表示窓４２およびキース
イッチ部２つが配設されている。

表示窓４２に嵌め込まれた液晶表示器２８は、エクササ
イザ使用者に必要な多種類のデータが同時に表示可能な
ように、その表示領域が広くされている。液晶表示器２
８に表示されるデータは、エクササイザのモードによっ
て、あるいは使用者の選択によって、その表示内容が切
換え可能にされている。図示の状態は、表示可能な全内
容が表示された状態である。

キースイッチ部２９には多種類のキーが備えられており
、これら各キーによって必要な指令、データ等の入力を
することができる。

ここで、第１図の表示パネル６に表わされている各種記
号について説明をしておく。

ｒＰＬＬＪは上限心拍数を意味し、液晶表示器２８にお
けるＰＬＬの表示は、その右横の数値が上限心拍数であ
ることを示す。キースイッチ部２９のｒＰＬＬＪキーは
、上記表示器２８に表示される上限心拍数の数値を変更
等する場合に押圧されるキーである。

液晶表示器２８の表示において、ｒＥＴＭＪは経過時間
、ｒＴＴＭＪは目標運動時間、ｒＷＴＪは使用者の体重
、ｒＥｃＪは運動による消費カロリー、ｒＭＯｔＪＪは
使用者の最大酸素摂取量、ｒＴＰＬＪは目標心拍数、ｒ
ＣＴＱＪは負荷現在値、ｒｓＴＱＪは負荷設定値、ｒＰ
ＦＬＪは使用者の体力レベル、ｒｒｒｌｌｌｌＪはペダ
ル回転数、「ＡＧＥ」は使用者の年齢、ｒＡＵＴＯＪは
オートトレーニングモード、ｒＭＡＮＵＪはマニュアル
トレーニングモード、ｒＴＥｓＴＪは体力テストモード
、ｒｃＯＤＪは個人コード、ｒＰＯＷＪは運動率、［Ｐ
ＷＣＪ　ハｆ＆大運動能力、ｒ　Ｓ　Ｅ　Ｘ　Ｊ　ハ使
用者の性別をそれぞれ表わ寸表示である。また、ハート
マーク４３は心拍データの入力に応じて点滅するマーク
である。マーク４４は運動中であることを表示するマー
ク、マーク４５はプリンタ３５が能動状態にあることを
表示するマークである。

キースイッチ部２つの各キーに表示された記号も、上述
の内容と同様であり、液晶表示器２８に所望のデータを
表示させたり、表示中のデータを変更する場合に、対応
のキーが押圧される。キーのうちｒＷＩＪキーは運動強
度を設定変更するためのもの、ｒＲＥｓＥＴＪキーはリ
セットのためのもの、「↑」キーはプリンタ３５の記録
紙を送るためのもの、ｒＴＭ／ＥＣＪキーは時間／力Ｏ
リー表示切換えのためのもの、ｒｓＴＥＰＪキーはプロ
グラムを次に進めるためのものである。また、テンキー
と併用された［７・ＡＵＴＯＪ　　ｒ８・ＭＡＮＵＪ　
ｒ９・ＴＥＳＴＪの各キーは、エクサナイザのモードを
選択するための機能も＊するテンキー、ｒ６−ＬＯＡＤ
＋Ｊ　ｆ’３−ＬＯＡＤ−Ｊは、それぞれ、負荷装置の
負荷ｍ増加または負荷ω減少を指示する機能を兼ねたテ
ンキー、［１・ＭＡＬＥＪ　　ｒ２・ＦＥＭＡＬＥＪは
性別を入力するための機能を兼ねたテンキーである。

さらに、キースイッチ部２９の右上には、この表示パネ
ル６の電源オン／オフに応じて点灯／消灯する電源ラン
プ４６および電池か分表示う・ンプ（電池交換必要時に
点灯する）４７が配設されている。

次に、第５図および第６図を参照して、各モードごとに
、液晶表示器２８に表示される表示の内容およびプリン
タ３５によってブリ）ドアウドされる記録内容ついて説
明をする。

第５図（１）ないし第５図（６）は、オートトレーニン
グモードのときに液晶表示器２ａに表示される表示内容
、第５図（７）ないし第５図（９〉はマニュアルトレー
ニングモードのときの表示内容、第５図（１０）ないし
第５図（１２）は体力テストモードのときの表示内容を
、それぞれ示す。

また、第６図（１）はオートトレーニングモードのとき
の記録内容、第６図（２）はマニュアルトレーニングモ
ードのときの記録内容、第６図（３）は、体力テストモ
ードのときの記録内容を示す。

■　オートトレーニングモードのときの表示内容および
記録内容の説明１！源スイツチがオンされると、液晶表示器２８の表示
は第５図（１）となる。ここにプリンタマーク４５は、
動作開始と共にプリンタ３５が動作することを表示する
ものであり、運動の記録が不要な場合は、キースイッチ
部２９のプリンタマークスイッチが押されてこのマーク
４５が消される。

使用者の選択により「７・ＡＩＪＴＯＪキーが押される
と、第５図（２）の表示になる。

「７・ＡＵＴＯＪキーが押されると、液晶表示器２８の
表示は第５図（２）の表示になる。すなわち、第５図（
１）に縦３行に表わされた３つのモードのうち、オート
トレーニングモードが選択された旨の表示だけが残る。

なお、「８φＭＡＮＵ」キーが押されたときは、表示ト
レーニングモードはｒＡＵＴＯＪの代わりにマニュアル
トレーニングモードを表わすｒＭＡ　Ｎ　Ｕ　Ｊとなり
、「９・ＴＥＳＴＪキーが押されたとき、体力テストモ
ードを表わすｒＴＥｓＴＪ表示となる。

次に、テンキーにより個人コードが入力されると、液晶
表示器２８の表示は第５図（３）となる。

この実施例では、家庭用エクササイザであることから、
個人コードは１桁の数字とされており、「１」〜「９」
の９種類の数字により使用者を特定できるようにされて
いる。なお、「０」キーは、非登録者用の初期データ設
定用キーとなっている。

個人コードが入力されるとそのコード（第５図（３）の
表示では「２」）および該個人コードに対応してメモリ
に記憶されている上限心拍数「ＰＬＬＪ、目標運動時間
ｒＴＴＭＪ　、目標心拍数ｒＴＰＬＪ　、年齢ｒＡＧＥ
Ｊおよび性別ｒｓＥＸＪが表示される。性別は、「１」
が男性、「２」が女性にされている。また、上限心拍数
ｒＰＬＬＪの数値は、通常は、自動的にｒ２００−年齢
」が表示されるようになっているが、これは、変更する
こともできる。

このように、個人コードに応じて呼出される個人別基本
データの初期設定および変更は、第７図に示されるキー
シーケンスに従って行なうことができる。なお、第７図
において［Ｘ、Ｘ］の×は任意のテンキーを表わしてい
る。

次に、オートトレーニングモードでの運動中の表示内容
について説明をする。この表示内容は、第５図（４）、
第５図（５）に示されている。

ｒｓＴＥＰＪキーが押されると制御が開始され、まず第
５図（４）の表示が現われ、ハートマーク４３が心拍に
応じて点滅するとともに、現在の心拍数（たとえばｌ”
７９Ｊ　）が表示される。また、負荷現在値ｒＣＴＱＪ
の数値は、初期値として、自動的に０．５ＫＯ・■が設
定され、かつ表示される。

次いで、運動が開始されると、その間は、第５図（５）
の表示となり、心拍数、経過時間ｒＥＴＭ」、負荷現在
値ｒｃＴＱＪ　、ペダル回転数および運動思ｒＰＯＷＪ
の各現在値が表示される。なお、負荷現在値ｒｃＴＱＪ
は、実際の心拍数を目標値ｒＴＰＬＪに一致させるよう
に、心拍数が毎分±５の範囲を外れると、０．１Ｋｇ・
ｍのステップで自動的に増減される。第５図（６）は、
運動を終ってｒＴＭ／ＥＣＪキーを押し消費力Ｏリーを
表示した状態を示す。

運動中においてもｒＴＭ／ＥＣＪキーが押されると、液
晶表示器２８の表示内容は、経過時間ｒＥＴＭＪの表示
に代わって消費カロリーｒＥＣＪの表示となる。この経
過時間ｒＥＴＭＪと消費力口り−ｒＥｃＪとの表示切換
えは、ｒＴＭ／ＥＣＪキーにより交互に選択することが
できる。

オートトレーニングモードにおける運動の目標時間が経
過すると、マイクロコンピュータ２４（第３図参照）か
らブザー用アンプ３１に信号が与えられ９．ブザー３２
が鳴動される。一方１．プリンタは、運動を始めるｒｓ
ｊＥＰＪキーが押されるとプリンタ３５の動作設定が解
除されていない限り、まず、運動条件等を印字した後、
運動中の心拍数現在値ｒＰＬｓＪ及び運動率ｒＷＪ現在
値を３０秒おきに記録紙に印字する。第６図（１）にそ
の様式を示す。使用者は運動中この記録の様子を見なが
ら運動を行うことができる。心拍数の記録は、数値の印
字の他グラフによってもなされる。運動を終了し、使用
者がｒｓＴＥＰＪキーを押すと、その運動の間の消費カ
ロリーｒＥＣＪが印字されてプリンタは止まる。この記
録紙は、使用者の健康管理のための資料として、また特
に消費力ＯリーｒＥＣＪは、女性等の美容や減量のため
のデータとして活用できる。

■　マニュアルトレーニングモードのときの表示内容お
よび記録内容の説明第５図（１）に示される初期表示のときに［８・ＭＡＮ
ｔＪＪキーが押されると、第５図（２）に相当したマニ
ュアルトレーニングモードが選択表示され、この表示の
ときに個人コードがテンキーにより入力されると、液晶
表示器２８の表示は第５図（７）となる。

第５図（７）の表示中、負荷設定値ｒｓＴＱＪの数値（
たとえばＭ、　５ＫＯｒｔｒ　Ｊ　）は、キー操作ｒＶ
ＩＪ−ｒＸＪ　−ｒＸＪによって、任意の値に設定また
は変更できる（「×」は任意のテンキーを表わす）。な
お、その他のデータの設定および変更については、オー
トトレーニングモードと同様である。

ｒｓＴＥＰＪキーが押されて後、運動が開始されると、
その後の液晶表示器２８の表示は、第５図（８）となる
。この表示において、負荷現在値ｒｃＴＱＪが設定値ｒ
ｓＴＱＪを初期値として表示され、運動率「６・ＬＯＡ
Ｄ＋Ｊ、ｒ５・ＬＯＡＤ−Ｊキーの操作によって増減す
ることのほかは、第５図（５）に示されるオートトレー
ニングモードの表示の場合と同様である。

また、ｒＴＭ／ＥＣＪキーにより、経過時間ｒＥＴＭＪ
の時間表示と消費カロリーｒＥＣＪのカロリー表示とを
選択的に切換えることができる。

マニュアルトレーニングモードでの運動開始のｒｓＴＥ
ＰＪキーが押されると、プリンタは第６図（２）に示さ
れる様式で記録データの印字を開始する。第６図（２）
において、時間４分３０秒のときに負荷値ｒＴＱＪがｒ
ｌ、５Ｊから「１゜４」に変わりｗａｔｔ値が落ちてい
る。時間１０分において運動を停止したことを示してい
る。

■　体力テストモードのときの表示内容および記録内容
の説明第５図（１）の初期表示のときに「９・ＴＥＳ下」キー
が押されて、第５図〈２）に相当した体力テストモード
の選択表示とされた後、この表示のときに個人コードが
テンキーで入力されると、第５図（１ｏ）の表示になる
。

この表示中、体重ｒＷＴＪの数値は、キー操作ｒＷＴＪ
　−ｒｘＪ　−ｒｘＪにより任意の値に設定または変更
することができる。他の値の設定および変更は、オート
トレーニングモードのときと同様であり、初期設定がさ
れていれば、個人コードによってこれらの値は自動的に
呼出されて表示される。

体力テストモードにおいて負荷設定値ｒｓＴＱＪの値は
、負荷の上げ幅用データとして用いられる。

これについては以下に説明する。

ｒｓＴＥＰＪキーが押されて装置の制御動作が開始され
ると、液晶表示器２８の表示は、第５図（１１）の表示
になる。

第５図（１１）において、負荷現在値ｒｃＴＱＪの数値
は、０．５Ｋ（＋−ｍを初期値として、最初の１分間を
経過後は、３分間隔で自動的に増加される。この増加の
割合は、使用者が体力に応じて、はじめに表示のＳＴＱ
の値としてセットした値である。この実施例の表示の場
合は、０．５Ｋｇ・讃ずつ増加されている。

最初の１分を経過してから３分間隔で３回負荷値が増加
され、最初の１分間を含めて合計１０分間が経過したと
き、液晶表示器２８の表示は第５図（１２）に示される
表示となり、最大運動能力ｒＰＷＣＪ　、最大酸素摂取
Ｉ！ｌｒＭＯＵＪおよび体力レベルｒ’　Ｐ　Ｆ　Ｌ　
Ｊの各数値が表示される。なお、体力レベルｒＰＦＬＪ
に示される数値は、体力レベルを、後述する第１３図の
ように５段階に分けたときの表示である。

また、開始のｒｓＴＥＰＪキーが押されると同時に、プ
リンタは第６図（３）の様式で設定条件の印字に続いて
運動中の運動率（ｗａｔ、ｔ）の変化と心拍数の変化を
３０秒おきに印字する。設定値の印字の中で、Ｉｎｃ、
ＴＱ、０．５とあるのは負荷の上げ幅が０．５Ｋｏ−＋
＋であることを示す。１０分経過すると、体力評価の結
果を印字して止まる。

以上説明した各モード別のマイクロコンピュータ２４を
中心とする動作を、第８図ないし第１゜図にフローチャ
ートで示す。

これらの各フローチャー　トの内容を、簡単に説明をす
る。

まず、第８図を参照して、制御パネル６の電源がオンさ
れ（ステップＳ１）、トレーニングモードが選択される
（ステップ８２）。これは、使用者により第１図に示さ
れる「７・ＡＵＴＯＪ　　ｒ８・ＭＡＮＩＪＪ　　ｒ９
・ＴＥＳＴＪのいずれかのキーが選択的に押圧されるこ
とによりなされる。モード選択によりオートトレーニン
グモードが選択されると、ＣＰＵ２５　（第３図参照）
内に設定されているオートプログラムが読出され（ステ
ップ＄３）、エクササイザの制御は、以下に述べるよう
に、当該オートプログラムに従ってなされる。

個人コードがテンキーにより入力されるとくステップ＄
４〉、その個人コードに対応した個人別基本データ（年
齢、性別、上限心拍数、目標心拍数、目標運動時間）が
メモリから読出され、液晶表示器２８に表示される（ス
テップ８５）。これにより、前述した第５図（３）に示
される表示がなされる。

このとき読出される個人別基本データは、マイクロコン
ピュータ２４のメモリ内に予め記憶されている。その内
容の一例を、第１１図に示す。第１１図に示すように、
個人別基本データは、各データごとに８ビツトで、１つ
のデータにつきＲＡＭアドレスを１つ用いて記憶されて
いる。

表示された個人別基本データを変更する必要がある場合
はステップＳ６でされる。また、初ｍ設定する場合にも
ステップＳ６でされる。なお、通常、２度目以降の使用
では個人別基本データの設定や変更は特には不要である
から、ステップＳ６はスキップされて、次のステップＳ
７に移る。したがって、使用者は自己の個人コードを入
力するだけで多数の個人別基本データの入力の手間が省
け、データ入力に煩わされない。

ステップＳ７で開始指令信号が入力されると、マイクロ
コンピュータ２４は各種センサやタイマを作動させ、心
拍数の検出開始、負荷初期値自動設定、ペダル回転数検
出開始、タイマ始動、プリンタ開始を行なう（ステップ
８８）。そして、使用者がペダルを回転して運動を開始
するとくステップＳ９）、マイクロコンピュータ２４は
ステップＳ１０に示される各種制御および８１Ｉ算を行
なう。

すなわち、使用者の現在心拍数を検出しくステップ５１
０１）、目標心拍数との比較をしくステップ８１０２＞
、負荷を自動的に増減する（ステップ８１０３）。また
、現在のペダル回転数を検出しくステップ８１０４）、
負荷値とペダル回転数とに基づいて運動率を演算する（
ステップ５１０６）。さらに、経過時間を計測しくステ
ップ５１０５）、目標運動時間から経過時間を減算しく
ステップ５１０７）、目標運動時間経過時にブザーを鳴
動させる（ステップ８１０８）。さらに、算出した運動
率（ステップ８１０６）と経過時間とから使用者の運動
に要した消費カロリー届を演算する（ステップ８１０９
）。

以上の各制御および演算処理は、時分割による割込処理
により、並列的に行なわれる。

そして、運動が終了するとくステップ＄１１）、終了指
令入力を待ち〈ステップ８１２＞　、プリンタは消費カ
ロリーを印字し停止する（ステップ５１３）。

同様に、第９図を参照して、マニュアルトレーニングモ
ードが選択された場合は、マニュアルプログラムに従っ
て、マイクロコンピュータ２４による制御がなされる。

その際、第９図のステップＳ３０に示すように、運動開
始後の負荷装置の制御や演算内容が若干具なる。すなわ
ち、オートトーニングモードにおける目標心拍数との比
較（ステップ８１０２）および負荷を自動的に増減させ
る（ステップ８１０３）制御が行なわれずに、［６・Ｌ
ＯＡＤ＋Ｊ、ｒ３・し○ＡＤ−Ｊキーによる指令を検出
して負荷が増減されるのである（ステップ８３０５）。

その他は、第８図の説明と同様である。

次に、体力テストモードについて、第１０図を参照して
説明をする。体力テストモードの制御動作は、ステップ
８５０が異なる。すなわち、経過時間が検出され（ステ
ップ８５０３）、所定時間経過ごと、この実施例では、
最初の１分を経過後３分間隔で、負荷を段階的に増加す
る（ステップ８５０６）。そして、現在ペダル回転数と
負荷量とから運動率が演算される（ステップ８５０７）
。

そしてテストが終了するとくステップ５５１）、使用者
の最大運動能力および最大酸素摂取量「Ｍ○Ｕ」が演算
され（ステップ８５０９，８５０８）、この結果に基づ
き体力レベル評価の演算がなされ（ステップ５５２）そ
れらの結果がプリントアウトされる（ステップ５５３）
。

なお、第８図のステップ８１０１〜８１０９、第９図の
ステップ８５０１〜８５０７．第１０図のステップ８３
０１〜８３０８において、使用者の心拍数が設定上限心
拍数を超えた場合は、使用者に対する安全のため、負荷
値がすみやかに最低（ｉｆｆ（０，５ＫＯ・ｍ）に減ら
され、制御が停止される。

ステップ８５２における体力レベル評価の制御動作は、
第１２図に従ってなされる。

すなわち、個人別基本データから性別データが読出され
て、性別の選択がされ、個人別基本データから年齢デー
タが読出されて年齢帯が選択され、ステップ８５０８で
演算された最大酸素摂取量ｒＭＯＩＪＪから体力レベル
ランクが判別されて、体力評価が液晶表示器２８に表示
されるとともに、プリンタ３５により印字される。

上述の各選択された個人別基本データや「ＭＯＵＪ値は
、予めマイクロコンピュータ２４のメモリに記憶されて
いる。その内容は、たとえば第１３図にグラフで示すよ
うな内容になっている。この第１３図に示す一般的な体
力レベルのデータと比較されることにより、使用者の体
力レベルが５段階で表示される。

なお、このような体力レベルは、第１３図に示すように
、アメリカ型、ヨーロッパ型、日本型によって異なるた
め、予めどの型の標準体力レベルと比較するかは、手動
切換スイッチ等により選択可能にされている。この手動
スイッチは、制御パネル６のたとえば裏面に設けられて
いる。第１２図の最初のブロックはその意味で設けられ
ている。

上述した実施例では、家庭用のエクササイザを例にと゛
つたので、個人コードは１桁の数字とし、マイクロコン
ピュータ２４のメモリの容量を大きくしなくて済むよう
にしたが、スポーツセンターなどに設置する業務用のエ
クササイザにこの発明を応用する場合は、使用者の人数
が増えるので、メモリ容量を増加すると共に個人コード
を複数の数字の組合わせ（たとえば４桁の数字の組合わ
せ）とすればよい。あるいはまた、個人コードが記憶さ
れたＩＤカードを゛読取り可能にすれば、当該ＩＤカー
ドによって使用者の個人別基本データを呼出すことがで
き、使い勝手の良いＭＡＲとすることができる。

［発明の効果］この発明によれば、年齢、性別を含む個人別基本データ
が予め記憶されており、それらのデータは個人コードに
より簡単に呼出ずことができるので、エクササイザ使用
者はエクササイザを使用するたびごとに当該個人別基本
データを入力し直すという煩わしさから解放される。

また、個人別基本データ、すなわち年齢、性別。

体力等に応じた負荷量となるように負荷装置の制御がな
されるので、個人差に応じた適切なトレーニング効果を
上げることができる。

さらに、オートトレーニングモードでは、負荷値が心拍
数の目標値を基準にして制御されるので、目標心拍数を
維持しながらの理想的な運動を行なうことができる装置
とすることができる。

また、体力テストモードの機能が備えられているため、
随時に使用者は体力テストを行なうことができ、自己の
体力を標準体力データと比較して、客観的に自己の体力
レベルを知ることができる。

したがって、一般的な体力の確認や、健康管理に広く利
用することができる。

さらに、この実施例の装置はプリンタを備えており、ト
レーニングデータや体力テストデータが印字されて保存
できるので、長期にわたる自己の体力や健康管理に役立
たせることができる。

さらに、液晶表示器の表示項目が多く、同時に表示され
る数値データの種類が多いため、必要なデータを同時に
容易に確認することができ、使いやすい装置とされてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この実施例の特徴となる制御パネルの平面図
である。第２図は、一実施例のエクササイザの全体構造
を示す図である。第３図は、エクササイザの制御系統の
構成を示すブロック図である。第４図は、第１図のＩＩ
Ｊ　ｍパネルのＩＶ−ＩＶに沿う内部構造を省略した断
面図である。第５図は、液晶表示器２８に表示される表
示内容を説明するための図である。第６図は、プリンタ
により印字される記録内容を説明するための図である。第７図は、オートトレーニングモードにおける初期デー
タの設定または変更のためのキーシーケンスを示す図で
ある。第８図、第９図および第１０図は、それぞれ、モ
ード別の制御動作を説明するためのフロー図である。第
１１図は、マイクロコンピュータ内に記憶される個人別
基本データの内容を示す図解図である。第１２図は、体
力評価の制御動作を示すフロー図である。第１３図は、
標準体力レベルを表わすグラフである。図において、６は制御パネル、８は負荷装置、１７はデ
ィスク、１８は制動コイル、１９はＣ字形コア、２１は
ペダル回転数センサ、２２は心拍センサ、２４はマイク
ロコンピュータ、２５はＣＰＵ、２６は拡張ボート、２
８は液晶表示器、２９はキースイッチ部、３５はプリン
タを示す。図面の浄書（内・念に及更なし）萬１図 ■− 第４図第６閏（２）萬″７図手続補正書く方式）昭和６０年５月３０日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）使用者によって駆動される負荷装置と、前記負荷
装置に関連的に設けられ、負荷装置を駆動中の使用者の
心拍データを検出する心拍データ検出手段と、使用者の年齢、体力等の個人データが予め記憶された記
憶手段と、使用者を特定する個人識別コードを入力する識別コード
入力手段と、入力された識別コードに対応する個人データを前記記憶
手段から読出す手段と、読出された個人データと前記心拍データ検出手段から得
られる使用者の運動中の心拍データとに基づいて、前記
負荷装置によって行なうことのできる運動条件を制御す
る制御手段とを含む、エクササイザ。
（２）前記制御手段は、前記心拍データ検出手段からの
心拍データが、所定の安全心拍値を越えたときに前記負
荷装置に与える負荷を減らす安全機構を含む、特許請求
の範囲第１項記載のエクササイザ。
（３）前記制御手段は、使用者の選択によってオートト
レーニングモードに設定可能であって、該オートトレー
ニングモードでは、運動中の使用者の心拍数が、個人デ
ータの１つとして設定されている目標心拍数から或る範
囲以上に外れたとき、前記負荷装置の負荷を自動的に増
減することを特徴とする、特許請求の範囲第１項または
第２項記載のエクササイザ。
（４）前記エクササイザは、さらに体力評価手段を含み
、前記制御手段は、使用者の選択によって体力テストモー
ドに設定可能であって、該体力テストモードでは、予め
設定されている体力テストプログラムに従って所定の時
間間隔で複数段階に前記負荷装置の負荷を変化させ、前記体力評価手段は、上記のように制御手段が負荷装置
を制御するときに、心拍データ検出手段から得られる心
拍数に基づいて、使用者の体力を評価するようにされて
いる、特許請求の範囲第１項または第２項記載のエクサ
サイザ。
（５）前記エクササイザは、さらに、使用者が入力する
入力データ、使用者の運動結果データ、使用者の体力評
価データ等を表示および印字可能なデータ表示および印
字手段を含む、特許請求の範囲第１項ないし第４項のい
ずれかに記載のエクササイザ。
（６）前記負荷装置は、使用者によって回転されるペダ
ルを備える負荷軸と、前記負荷軸に結合されて回転される回転ディスクと、前記回転ディスクの主表面を挾む位置に、かつ該主表面
と接触しないように配置され、前記回転ディスクの表面
を横切る磁束を発生して該回転ディスクに制動トルクを
加える磁束発生手段とを含む、特許請求の範囲第１項な
いし第５項のいずれかに記載のエクササイザ。
（７）前記磁束発生手段は、コアと該コアに巻回された
励磁コイルとを備え、該コアはＣ字形状をなし、該コア
の対向する開口端面間で前記回転ディスクの主表面を挾
むように配置されている、特許請求の範囲第６項記載の
エクササイザ。
（８）前記心拍データ検出手段は、光信号を出力する発光部および光信号を電気信号に変換
する変換素子で光信号−電気信号の変換特性が直線的な
特性を有する受光部を含み、該発光部と受光部とは近接
して配置されていて、かつ、それぞれ、使用者の被測定
部位に当接されて使用されるように構成されたフォトセ
ンサと、前記発光部に対して駆動信号を与え、該発光部を所定の
周波数以上の周波数で点滅させる発光部駆動手段と、前記受光部に結合され、該受光部で電気信号に変換され
て出力される出力信号から、直流成分および低周波成分
を除去して、所望する信号成分を検出する検出手段とを
含む、特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに
記載のエクササイザ。
（９）前記心拍データ検出手段の受光部は、光信号を電
気信号に変換する変換素子としてフォトダイオードを含
む、特許請求の範囲第８項記載のエクササイザ。