JPH10155933A - 踏込み式運動器具の踏込み指示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定者の踏み込む力の大小に拘らず、容易
に予め定められた一定間隔で踏込み動作を行わせること
が可能な踏込み式運動器具の踏込み指示装置を提供す
る。 【解決手段】 踏込み指示間隔算出手段４２により、実
際の踏込み間隔Ｔｂを予め設定された目標踏込み間隔Ｔ
ａに所定割合ずつ近付けるような踏込み指示間隔Ｔｃが
逐次算出され、踏込み指示器駆動手段４４により、その
踏込み指示間隔Ｔｃでスピーカ２８が駆動されて被測定
者に踏込み動作を指示する音信号が出力される。従っ
て、被測定者はその踏込み指示に従って踏込み動作を行
うだけで、踏込み間隔Ｔｂが目標踏込み間隔Ｔａに所定
割合ずつ徐々に近づき、最終的に目標踏込み間隔Ｔａと
略等しい踏込み間隔Ｔｂで踏込み動作が行われるため、
最初の踏込み指示間隔Ｔｃを比較的長くとることで、踏
み込む力の弱い被測定者も容易に予め定められた一定間
隔で踏込み動作を行うことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、運動者に所定間隔
で踏込み動作を行わせる踏込み式運動器具の踏込み指示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】運動者に所定間隔で踏込み動作を行わせ
る踏込み式運動器具として、例えばエルゴメータなどが
知られている。ところで、エルゴメータを用いて運動す
る場合には、有酸素運動から無酸素運動へ切り換わるよ
うな点、すなわち所謂ＡＴポイント（無酸素性作業閾
値）付近となる仕事率Ｌ（単位時間当たりの仕事量）で
運動すると運動者の運動効率が高くなることが知られて
おり、そのようなＡＴポイント付近の仕事率Ｌは運動者
の心肺機能に応じて運動者毎に異なる値を示す。このた
め、そのようなＡＴポイント付近の仕事率Ｌを運動者毎
に目標値として求め、実際の仕事率Ｌが目標値と一致す
るようにエルゴメータの負荷（回転抵抗）を調節するこ
とが行われている。

【０００３】ところで、運動時の仕事率Ｌはペダルの回
転数Ｎとペダルの負荷Ｔにそれぞれ比例することから、
ペダルの回転数Ｎが低過ぎるとペダルの負荷Ｔを非常に
大きくしなければ目標値に実際の仕事率Ｌを一致させる
ことができなくなるため、ペダルを最適な回転数範囲内
で踏み込めるように、音または視覚表示を予め定められ
た一定の間隔で出力し、運動者にそれに合わせて踏込み
動作を行わせるようにする踏込み指示装置が考えられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、予め定
められた一定間隔で音または視覚表示が出力された場合
でも、特に踏み込む力の弱い子供、老人などの運動者が
最初からそのリズムに合わせて踏込み動作を行うことは
難しく、踏込み指示に対して踏込み動作が遅れてその指
示に同期させることが困難となり、運動処方に従う運動
を正確に行うことができない場合があった。

【０００５】本発明は以上のような事情を背景としてな
されたものであり、その目的とするところは、運動者の
踏み込む力の大小に拘らず、容易に予め定められた一定
間隔で踏込み動作を行わせることが可能な踏込み式運動
器具の踏込み指示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、運動者に所定間隔で踏込み動作を行わせる
踏込み式運動器具の踏込み指示装置において、(a) 運動
者の一方の足が踏み込まれたことおよび他方の足が踏み
込まれたことをそれぞれ検出する踏込みセンサと、(b)
運動者の一方の足が踏み込まれた時点から他方の足が踏
み込まれた時点までの時間間隔を表す踏込み間隔を、そ
の踏込みセンサからの信号に基づいて逐次算出する踏込
み間隔算出手段と、(c) 実際の踏込み間隔を予め設定さ
れた目標踏込み間隔に所定割合ずつ近付けるように予め
設定された関係から、その踏込み間隔算出手段により逐
次算出される踏込み間隔に基づいて、運動者に踏込み指
示を出力する時間間隔を表す踏込み指示間隔を逐次算出
する踏込み指示間隔算出手段と、(d) その踏込み指示間
隔算出手段により逐次算出される踏込み指示間隔に基づ
いて、運動者に踏込み動作を指示する踏込み指示器を駆
動する踏込み指示器駆動手段とを有することを特徴とす
る。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、踏込み指示間隔算出手
段により、実際の踏込み間隔を予め設定された目標踏込
み間隔に所定割合ずつ近付けるような踏込み指示間隔が
逐次算出され、踏込み指示器駆動手段により、その踏込
み指示間隔で運動者に踏込み動作を指示する踏込み指示
器が駆動されることから、運動者は踏込み指示器からの
指示に従って踏込み動作を行うだけで、実際の踏込み間
隔が所定の目標踏込み間隔に所定割合ずつ徐々に近づ
き、最終的に目標踏込み間隔と略等しい踏込み間隔で踏
込み動作が行われるため、最初の踏込み指示間隔を比較
的長くとることで、踏み込む力の弱い運動者にも容易に
予め定められた一定間隔で踏込み動作を行わせることが
可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された
踏込み式運動器具の踏込み指示装置の構成を説明する図
であり、踏込み式運動器具として機能するよく知られた
エルゴメータ１０に備えられている。

【０００９】図１において、エルゴメータ１０は運動者
により回転駆動されるペダル１２と、そのペダル１２と
チェーン１４を介して作動的に連結された電磁ブレーキ
１６とを備えている。この電磁ブレーキ１６は、例えば
回転円板に発生させる渦電流の大きさを調節することな
どによって回転抵抗を制御したり、或いは回転コイルに
誘導される発電電流の大きさを調節することによって回
転抵抗を制御するものである。

【００１０】ペダル１２には、踏込みセンサ１８がそれ
ぞれ設けられている。踏込みセンサ１８は、例えば圧電
式圧力センサ或いは押圧力により作動するスイッチなど
により構成され、ペダル１２が踏み込まれてペダル１２
表面にかかる荷重が所定値以上となった場合にＯＮ信号
を電子制御装置２０に出力する。

【００１１】上記電子制御装置２０は、ＣＰＵ２２、Ｒ
ＯＭ２４、ＲＡＭ２６、および図示しないＩ／Ｏポート
等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されてお
り、ＣＰＵ２２はＲＯＭ２４に予め記憶されたプログラ
ムに従ってＲＡＭ２６の記憶機能を利用しつつ信号処理
を実行することにより、電磁ブレーキ１６に駆動信号を
出力してその回転抵抗を制御したり、後述するスピーカ
２８や表示ランプ３０から所定の間隔で音または光信号
を出力させる。

【００１２】図２は、上記踏込み式運動器具を制御する
電子制御装置２０の制御機能の要部を説明する機能ブロ
ック線図である。図２において、踏込み間隔算出手段４
０は、一方の踏込みセンサ１８によりＯＮ信号が入力さ
れた時点から他方の踏込みセンサ１８によりＯＮ信号が
入力された時点までの時間間隔、すなわち実際の踏込み
間隔Ｔｂを逐次算出する。

【００１３】踏込み指示間隔算出手段４２は、次式(1)
から、踏込み間隔算出手段４０により逐次算出される実
際の踏込み間隔Ｔｂと、エルゴメータ１０を用いて運動
処方に従う運動を正確に実行できるように予め定められ
る６０[rpm] 〜１２０[rpm]位の理想的な踏込み間隔、
すなわち目標踏込み間隔Ｔａに基づいて、運動者に踏込
み指示を出力する時間間隔、すなわち踏込み指示間隔Ｔ
ｃを逐次算出する。踏込み指示器駆動手段４４は、踏込
み指示間隔算出手段４２により逐次算出される踏込み指
示間隔Ｔｃで、踏込み指示器としてのスピーカ２８また
は表示ランプ３０を駆動してそれから音または光信号を
出力させる。尚、次式(1) において、係数Ｋは、予め実
験的に求められる０より大きく１より小さい値であり、
直接的には踏込み指示出力を目標踏込み間隔Ｔａからず
らすための実際の踏込み間隔Ｔｂと目標踏込み間隔Ｔａ
との差の所定割合を示し、結果的には踏込み間隔Ｔｂを
目標踏込み間隔Ｔａに近付ける割合を定めている。 Ｔｃ_n ＝（Ｔｂ_n-1 −Ｔａ）×Ｋ＋Ｔａ ・・・(1)

【００１４】図３は、上記電子制御装置２０の制御作動
の要部を説明するフローチャートであり、図４は図３の
制御作動による目標踏込み間隔Ｔａ、踏込み間隔Ｔｂ、
および踏込み指示間隔Ｔｃの変化を示すタイムチャート
である。図４において、たとえばの時点でステップＳ
Ａ１〜ＳＡ３が実行され、の時点でステップＳＡ５〜
ＳＡ６が実行され、の時点でステップＳＡ７〜ＳＡ９
が実行され、の時点でステップＳＡ１１〜ＳＡ１２が
実行される。

【００１５】図３において、ステップＳＡ１では左足用
のペダル１２に設けられた踏込みセンサ１８からＯＮ信
号が入力されたか否かが判断される。この判断が肯定さ
れた場合は、前記踏込み間隔算出手段４０に対応するス
テップＳＡ２において踏込み間隔Ｔｂ_n-1 の計測が終了
させられて踏込み間隔Ｔｂ_n-1 が検出される。

【００１６】次にステップＳＡ３では、踏込み指示間隔
Ｔｃ_n の計測が開始させられる。続いて、前記踏込み指
示間隔算出手段４２に対応するステップＳＡ４では、式
(1)に基づいて踏込み間隔Ｔｂ_n-1 と目標踏込み間隔Ｔ
ａから踏込み指示間隔Ｔｃ_nが算出される。続くステッ
プＳＡ５では、踏込み指示間隔Ｔｃ_n の計測が終了させ
られて、前記踏込み指示器駆動手段４４に対応するステ
ップＳＡ６でスピーカ２８または表示ランプ３０から運
動者に右足の踏込みを指示する音または光信号が出力さ
れる。

【００１７】次にステップＳＡ７では、右足用のペダル
１２に設けられる踏込み検出センサ１８からＯＮ信号が
入力されたか否かが判断される。この判断が肯定された
場合は、前記踏込み間隔検出手段４０に対応するステッ
プＳＡ８において、踏込み間隔Ｔｂ_n の計測が終了させ
られて踏込み間隔Ｔｂ_n が検出される。

【００１８】次にステップＳＡ９では、踏込み指示間隔
Ｔｃ_n+1 の計測が開始させられる。続いて、前記踏込み
指示間隔算出手段４２に対応するステップＳＡ１０で
は、式(1) に基づいて踏込み間隔Ｔｂ_n と目標踏込み間
隔Ｔａから踏込み指示間隔Ｔｃ _n+1 が算出される。続く
ステップＳＡ１１では、踏込み指示間隔Ｔｃ_n+1 の計測
が終了させられて、前記踏込み指示器駆動手段４４に対
応するステップＳＡ１２でスピーカ２８または表示ラン
プ３０から運動者に左足の踏込みを指示する音または光
信号が出力される。

【００１９】上述のように本実施例によれば、踏込み指
示間隔算出手段４２（ＳＡ４、ＳＡ１０）により、実際
の踏込み間隔Ｔｂを予め設定された目標踏込み間隔Ｔａ
に係数Ｋに基づいて定められる所定の割合ずつ近付ける
ような踏込み指示間隔Ｔｃが逐次算出され、踏込み指示
器駆動手段４４（ＳＡ６、ＳＡ１２）により、その踏込
み指示間隔Ｔｃでスピーカ２８または表示ランプ３０が
駆動されて運動者に踏込み動作を指示する音または光信
号が出力されることから、運動者はその踏込み指示に従
って踏込み動作を行うだけで、実際の踏込み間隔Ｔｂが
所定の目標踏込み間隔Ｔａに所定割合ずつ徐々に近づ
き、最終的に目標踏込み間隔Ｔａと略等しい踏込み間隔
Ｔｂで踏込み動作が行われるため、最初の踏込み指示間
隔Ｔｃを比較的長くとることで、踏み込む力の弱い運動
者にも容易に予め定められた一定間隔で踏込み動作を行
わせることが可能となる。

【００２０】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても好
適に適用され得る。

【００２１】例えば、前述の実施例においては、踏込み
式運動器具としてエルゴメータ１０が用いられていた
が、所定間隔で踏込み運動を行う運動器具であれば他の
如何なる運動器具でも適用され得る。

【００２２】本発明はその主旨を逸脱しない範囲におい
て、その他種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である踏込み式運動器具の踏
込み指示装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例における電子制御装置の制御機能
の要部を説明する機能ブロック線図である。

【図３】図１の実施例における電子制御装置の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。

【図４】図３のフローチャートに示される制御作動によ
る目標踏込み間隔Ｔａ、実際の踏込み間隔Ｔｂ、踏込み
指示間隔Ｔｃの変化を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１０：エルゴメータ（踏込み式運動器具） １８：踏込みセンサ ２０：電子制御装置（踏込み指示装置） ２８：スピーカ（踏込み指示器） ３０：表示ランプ（踏込み指示器） ４０：踏込み間隔算出手段 ４２：踏込み指示間隔算出手段 ４４：踏込み指示器駆動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運動者に所定間隔で踏込み動作を行わせ
   る踏込み式運動器具の踏込み指示装置において、 運動者の一方の足が踏み込まれたことおよび他方の足が
   踏み込まれたことをそれぞれ検出する踏込みセンサと、 運動者の一方の足が踏み込まれた時点から他方の足が踏
   み込まれた時点までの時間間隔を表す踏込み間隔を、該
   踏込みセンサからの信号に基づいて逐次算出する踏込み
   間隔算出手段と、 実際の踏込み間隔を予め設定された目標踏込み間隔に所
   定割合ずつ近付けるように予め設定された関係から、該
   踏込み間隔算出手段により逐次算出される該踏込み間隔
   に基づいて、運動者に踏込み指示を出力する時間間隔を
   表す踏込み指示間隔を逐次算出する踏込み指示間隔算出
   手段と、 該踏込み指示間隔算出手段により逐次算出される踏込み
   指示間隔に基づいて、運動者に踏込み動作を指示する踏
   込み指示器を駆動する踏込み指示器駆動手段とを有する
   ことを特徴とする踏込み式運動器具の踏込み指示装置。