JPH0636839Y2

JPH0636839Y2 - 体内インピ−ダンス測定可能なエアロビック運動器具

Info

Publication number: JPH0636839Y2
Application number: JP1987037828U
Authority: JP
Inventors: 岩男山崎; 敬子高野
Original assignee: ヤ−マン株式会社
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2002-03-17
Also published as: JPS63146667U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、美容、健康又は各種トレーニング等のため
にエアロビックな運動（有酸素運動）を個人固有の身体
状態のデータに基づいて実施するエアロビック運動器具
に関する。

〔従来技術〕

美容又は健康維持のためのエアロビック運動器具として
使用されるエアロ・サイクルは、取り扱いが簡便で、独
りで手軽に利用できる。それ故、一般家庭はもとより、
スポーツセンター、美容サロン等でトレーニング、リハ
ビリテーション、減量等のため使用されている。エアロ
・サイクルは、殊に体内脂肪を減少するためのエアロビ
ック運動用器具として適している。その上、心拍センサ
により絶えず運動量を監視しながらエアロビック運動を
行うことができるので、無理のない適切なトレーニング
ができる。当然、体内脂肪量の減少、従って減量効果を
把握できるので長期間にわたり興味を失わずに運動を継
続することができる。また、移動ベルトの移動速度を変
えながら歩行運動を行う自動運動器具も知られている。

しかし、このような運動器具を利用する場合、運動量や
継続時間等の管理が適切でないと、本来の目的が達成で
きないばかりでなく、場合によっては、利用者にとって
過度の運動となって危険なこともある。例えば、ある種
のリハビリテーションに利用する場合、過不足のない適
切な運動量を長期間継続する必要がある。このために
は、正しい管理と指導の下に実施して初めて効果を発揮
するので、ある程度の保健・医学の知識を有する者の指
導の下に利用することが望ましい。これ等の注意事項を
加味したエアロビック運動には、実際上多くの困難が伴
う。これに対して、マイクロコンピュータを内蔵させ
て、プログラムされた運動のメニューに従い、かつ利用
者の心拍を検出しながら利用するエアロ・サイクルが知
られている。このようなコンピュータ内蔵の各種運動器
具は、プログラムの設定に格別の知識を要し、かつ心拍
センサを耳朶に挟む等の操作が要求されるため使用上煩
雑であった。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この考案の課題は、上述した従来技術の不具合を解消し
て、個人の身体状態に最適に合わせ、安全で利用し易
く、長期間にわたり興味を失わずに継続使用できるエア
ロビック運動器具を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の課題は、この考案により、運動を行うためのエア
ロ・サイクルと、身体状態を電気的に測定して出力する
測定部と、測定した身体状態のデータを演算処理する中
央処理装置、所望運動プログラムを記憶する記憶装置、
操作キーボード及び表示装置から成る制御装置とを装備
し、測定した体内インピーダンスと心拍数である身体状
態値及び入力した個人固有のデータに基づき最適運動プ
ログラムを記憶装置から選定するプログラム選定手段
と、操作キーボードを介して所望運動プログラムを電気
的に作成する手動プログラム作成手段と、前記プログラ
ム選定手段ないし手動プログラム作成手段で定めた運動
プログラムに基づきエアロ・サイクルの運動条件を電気
的に可変設定できる運動負荷設定手段と、測定した身体
状態値及び前記運動プログラムを表示する表示手段とを
保有しているトレーニング又は美容のための運動を行う
エアロビック運動器具によって解決されている。

〔作用〕

この考案によるエアロビック運動器具では、使用者の性
別、年齢、身長、体重等の基礎個人データを入力し、エ
アロ・サイクルのハンドル部分に配設した電極により、
運動開始前に身体状態値である心拍数と体内脂肪を推定
する体内インピーダンスを測定し、測定した身体状態値
を表示すると同時にそれ等の測定値に基づき、使用者に
対して最適な運動プログラムを決定できる。また、手動
操作用のキーボードを使用し、使用者の望む運動プログ
ラムも作成できる。

〔実施例〕

以下実施例を示す添付図を参照してこの考案を説明す
る。

第１図は、この考案によるエアロビック運動器具である
エアロ・サイクルの模式図である。エアロ・サイクル10
は、ペダル12が取付けてある軸13に連結した適当な加減
速機構（図示せず）を内蔵する本体14を有する。この本
体14には、サドル15とハンドル16が配設してあり、これ
等のサドルとハンドルには、それぞれ高さ調節用ねじ17
と18が配設してあるので、使用者の体格又は好みに合わ
せて適宜高さを調節することができる。なお本体14の下
部の前後には、設置位置で確実に安定化させるアジャス
ター19が配設したある。このようなエアロ・サイクル10
は、図示していない内部構造中で、後で述べるように、
ペダル軸13回転の制動機構を電気的に変化させることに
より、使用者の体力や使用目的に応じて所要トルクをは
じめ総運動量等を変化させることができる。更に、各種
の作動条件の変更を行うことができる。

ハンドル16には、種々の電子回路を内蔵した制御装置20
が配設してある。この装置の表面パネルには、各種キ
ー、スイッチ類、表示装置、アラーム用ブザー及び必要
に応じて音声出力用スピーカ等が配設されている。更
に、このハンドル16には体内脂肪を推定できる体内イン
ピーダンス測定用の電極21が配設してある。なお、この
電極又は別な電極を利用して使用者の心拍数も測定す
る。

第２図には、この考案によるエアロ・サイクルの制御装
置20のブロック図が示してある。この制御装置20には、
中央処理装置（以下CPUとする）30があり、このCPU30に
は操作キーボード31、インターフェース32、入出力変換
装置33、LCD等のデイスプレー34、音声出力用スピーカ3
5、記憶装置36及びプリンタ装置37が接続してある。そ
の際、上記入出力変換装置33はペダル12の回転運動状態
を検出し、そのアナログ電気信号をデジタル信号に変換
して中央処理装置30に供給し、同時に中央処理装置のデ
ジタル信号をペダル12の回転運動に制動を加えるための
アナログ出力信号に変換し、本体14に供給する。インタ
ーフェース32には、体内脂肪測定用及び心拍検出用の電
極接続端子38が接続されている。なお、目的・用途等に
応じて音声出力用スピーカ35、プリンタ装置37は何れか
一方でもよい。上記の種々の回路装置は、周知の回路素
子で作製でき、詳述はしない。

なお、エアロ・サイクル10の本体14内の減速機構は、制
御装置20の指令する運動プログラムに従ってペダル12の
踏力及び他の関連する作動条件を調整させることができ
る。また、図示していないが、ペダル軸の総回転数（走
行距離）、回転速度、所要踏力等を電気信号として出力
するセンサが、このペダル軸に配設してある。これ等の
センサは、公知の力・電気変換器、回転計、速度計等で
構成できるため説明を省略するが、この入出力変換装置
33から上記制御装置を駆動させる出力信号が端子群39′
を経由してエアロ・サイクル10の本体14に供給され、セ
ンサの検出信号は端子群39″を経由して入出力変換装置
33に導入される。

これら各入力データに従ってCPU30は演算を行い、所定
事項をデイスプレー34に表示し、スピーカ35から音声出
力し、また必要に応じてプリンタ装置37から印字出力す
る。

この考案によるエアロビック運動器具では、使用開始に
あたり使用者の体内脂肪割合を測定し、その測定結果を
基礎として適切な運動量等のデータを含むメニューを決
定し、このメニューに従ってトレーニングを行うことが
できる。この場合、体内脂肪は人体の脂肪分と他の組織
との電気抵抗、あるいはインピーダンスの特性が異なる
ことを利用して、人体の両腕の間のインピーダンス測定
によって算定される。このような体内脂肪測定は、本出
願人による特公昭５−49050号公報に記載する「体内脂
肪重量計」において詳述する原理及び構成を利用するこ
とができる。

この考案によるエアロビック運動器具としてのエアロ・
サイクルは、第３図のフロー図のように操作される。

運動のスタートに従って、ステップS1で利用者のデータ
Noを入力する。次いでステップS2で内蔵メモリ又は磁気
カードに記憶させた個人データの入力を行い、必要であ
れば、付属キーボード31を用いて変更する。上記個人デ
ータは、例えば利用者の年齢、性別、身長、体重等であ
る。もし、記憶装置36に既に基礎データが入れてあれば
これを利用する旨の指示を行うこともできる。

個人データの入力が完了すると、ステップS3で利用モー
ドの選択を行う。即ち、このエアロビック運動器具に付属する測定系を用いて、
身体状態を判定し、適切な運動のモデルコースを決定し
これに従って運動を行う＜測定モード＞と、利用者が自由にプログラムして運動モデルコースを作成
し、これに従って運動する＜自由モード＞。

のいずれかを選択する。この場合、選択に関する表示又
は音声出力指示に応じて、キーボードからの入力により
両モードの選択が行われる。

上記の選択が＜測定モード＞である場合、ステップS4で
人体インピーダンスを測定する。次いで、ステップS5の
ように、心拍数テストが必要か否かの問い掛けを行う。
この問い掛けについても表示又は音声で行うように構成
することができる。この判断が、YESの場合には、ステ
ップS6のように心拍数テストを実施する。ここでは、所
定テストコースを所定時間、例えば５分又は９分等の短
時間にわたりテスト運動を実施する。この場合の心拍
は、使用者の手で握るハンドル部分に配設した電極38で
検出し、検出信号は、インターフェース32を経て中央処
理装置30で演算され、先に身体インピーダンス及び心拍
数を測定した演算結果をステップS7でデイスプレー34上
にグラフィック表示する。なお、前記の結果の一部又は
全部を音声出力とすることもできる。

ステップS4で得られた体内脂肪量、及びステップS6で得
られた心拍数の結果に基づき、記憶装置36に準備した運
動コースの内、最適なものを中央処理装置によて選定す
る。そして、運動コースをデイスプレーに表示する。こ
の表示に従い、ステップS8で選定した最適運動プログラ
ムを実施することになる。その際、この運動プログラム
に応じた制動用の駆動信号が制御装置20からペダル12の
駆動部に運動期間中供給される。実際の運動結果及びお
勧めコースとの比較等は、ステップS9でプリントアウト
され、最適なエアロビック運動が完了する。

一方、ステップS5で心拍数テスト不要を表すNOの場合に
は、ステップS10の体内インピーダンスの結果のみをグ
ラフィック表示し、その結果に従い、ステップS11でお
勧めコースのエアロビック運動を実施する。この時の結
果は、ステップS9でプリントアウトされる。なお、ステ
ップS10からステップS11に行く破線の分岐は、必ずしも
お勧めコースのエアロビック運動を実施することなく、
以下のような自由モードも実施できることを示すもので
ある。

ステップS3のモード選択が＜自由モード＞である場合に
は、付属する測定系を作動させることなく、エアロビッ
ク運動を実施する。ここでは、ステップS12でメニュー
コースで実施するか、又は使用者自身が運動コースを作
成するか否かの問い掛けが行われる。＜メニューコース
＞を選択した場合、ステップS13で記憶装置内に予め収
納されている数種類の標準メニューの中から好みに応じ
て運動コースの選択が行われる。選択した運動プログラ
ムに従って、ステップS14でエアロビック運動を行う。
この運動結果は、ステップS9でプリントアウトされる。

一方、＜作成コース＞を選択した場合、ステップS15で
使用者自身によって運動コースを作成し、次いでステッ
プS16で作成した運動コースに従ってエアロビック運動
を行う。この結果はステップS9でプリントアウトされ
る。

なお、このような運動プログラムを実施している間、ハ
ンドルに配設された電極から使用者の心拍を測定でき
る。その際、もし心拍数が正常値を大幅に超過すれば、
危険であるからその旨音声で警告するように構成するこ
ともできる。また、予め設定された運動期間の残り時間
を表示又は音声出力することもできる。更に、プログラ
ムされた速度、距離換算回転数等についても標準値との
比較を行い、運動中もその結果を適宜表示及び音声出力
することができる。また、所定プログラムが完了したこ
とを表示及び音声出力し、トレーニング又は測定を終了
する。

第４図には、この考案によるエアロビック運動器具での
運動実施後の測定モードの表示例が示してある。図の縦
軸は利用者の体重WT〔kg〕、横軸は測定された脂肪量FA
T〔％〕を表す。身体インピーダンスの測定結果に基づ
いて、例えば数種の大きさのハートのマークを準備
し、最大酸素摂取量（心臓の強さの目安になる）に応じ
て、ハートのマークを対応させて表示する。そして、ハ
ートのマークによって体内脂肪量（KT）既数をこの表示
からそれぞれ容易に確認できる。

第５図は、この考案によるエアロビック運動器具の運動
モードにおけるデイスプレー34の表示例である。ここで
は、縦軸に運動量TQ〔kg−ｍ〕を、横軸には時間〔mi
n〕をとり、先の測定モードの測定結果を基にして制御
装置の演算処理によるモデル運動曲線、又は利用者が測
定結果に基づき、あるいは自由に設定した曲線を表示す
る。このような表示では、時間経過及び消化運動量をデ
イスプレー上にカーソル又は反転表示等により表示する
ことができる。この場合、この表示内容に相当する結果
を音声表示することもできる。

この考案による運動器具としては、ここに示したエアロ
・サイクルの他、エアロビック運動の可能な、例えば移
動ベルトの上を歩行しながら運動を行う運動器具などと
することもできる。

〔考案の効果〕

この考案によるエアロビック運動器具を用いれば、予め
入力された個人の基礎データと、運動開始時に測定され
た心拍数及び体内脂肪のデータとに基づき、その人の個
性に合った無理や危険のない最も適切なエアロビック運
動を行うことができる。

簡単な入力操作と表示により煩雑な使用説明も不要で、
独りで安心してこのエアロビック運動器具を利用するこ
とができる。更に、最も新しい測定データに基づき正確
かつ適度の運動量によるトレーニング又は測定が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案によるエアロビック運動器具の一例
であるエアロ・サイクルの全体構成を示す説明図であ
る。第２図は、この考案によるエアロビック運動器具の制御
系の構成を示すブロック図である。第３図は、この考案によるエアロビック運動器具の動作
を示すフロー図である。第４図及び第５図は、この考案によるエアロビック運動
器具のデイスプレーによる表示例である。図中参照符号： 10:エアロ・サイクル、12:ペダル 13:軸、14:本体 15:サドル、16:ハンドル 20:制御装置、21:電極 30:中央処理装置、31:操作キーボード 32:インターフェース、33:入出力変換装置 34:デイスプレー、35:スピーカ 36:記憶装置、37:プリンタ装置 38:電極用端子、39′,39″：出力変換端子

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−215373（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−238260（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−25047（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】運動を行うためのエアロ・サイクルと、身体状態を電気的に測定して出力する測定部と、測定した身体状態のデータを演算処理する中央処理装
置、所望運動プログラムを記憶する記憶装置、操作キー
ボード及び表示装置から成る制御装置と、を装備し、トレーニング又は美容のための運動を行うエ
アロビック運動器具において、測定した体内インピーダンスと心拍数である身体状態値
及び入力した個人固有のデータに基づき最適運動プログ
ラムを記憶装置から選定するプログラム選定手段と、操作キーボードを介して所望運動プログラムを電気的に
作成する手動プログラム作成手段と、前記プログラム選定手段ないし手動プログラム作成手段
で定めた運動プログラムに基づきエアロ・サイクルの運
動条件を電気的に可変設定できる運動負荷設定手段と、測定した身体状態値及び前記運動プログラムを表示する
表示手段と、を備えていることを特徴とするエアロビック運動器具。