(57)【要約】【課題】環境維持ルーム内における気圧の制御を効率的に行うとともに、環境維持ルーム内のトレーニングとしての空間を確保しつつ減圧手段等に対するメンテナンス作業を容易にしうるトレーニング用環境制御装置を提供する。【解決手段】本発明のトレーニング用環境制御装置は、その内部にトレーニング機器を有し、所定の気圧を維持するための環境維持ルームと、環境維持ルームの内部の気圧を下げるための減圧ポンプと、環境維持ルームの内部の気圧を上げるための加圧ポンプと、減圧ポンプおよび加圧ポンプを制御するための制御装置とを備える。さらに、気密性を有し、減圧ポンプを格納するための減圧ポンプ用格納部を含み、減圧ポンプ用格納部は、環境維持ルームの外部に設けられ、かつ、環境維持ルームと空間的に連続することで、環境維持ルームの内部の気圧と減圧ポンプ用格納部の内部の気圧とが互いに同一の気圧となるように設けられる。【選択図】図１
2020065744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部にトレーニング機器を有し、所定の気圧を維持するための環境維持ルームと、
前記環境維持ルームの内部の気圧を下げるための減圧手段と、
前記環境維持ルームの内部の気圧を上げるための加圧手段と、
前記減圧手段および前記加圧手段を制御するための制御手段と、
を備え、
気密性を有し、前記減圧手段を格納するための減圧手段用格納部を含み、
前記減圧手段用格納部は、前記環境維持ルームの外部に設けられ、かつ、前記環境維持ルームと空間的に連続することで、前記環境維持ルームの内部の気圧と前記減圧手段用格納部の内部の気圧とが互いに同一の気圧となるように設けられる、トレーニング用環境制御装置。
【請求項２】
前記減圧手段用格納部は、蓋部を有する、請求項１に記載のトレーニング用環境制御装置。
【請求項３】
前記減圧手段用格納部は、金属材料により形成される、請求項１または請求項２に記載のトレーニング用環境制御装置。
【請求項４】
前記環境維持ルームにおいて、前記環境維持ルームの内部の酸素濃度を所定の濃度に維持するための開バルブを備える、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトレーニング用環境制御装置。
【請求項５】
前記環境維持ルームは、使用者が出入りするための出入口を有し、
前記出入口の外側には、前記出入口を外側から気密保持部材を介して塞ぐための外側用扉を有し、
前記環境維持ルームの内部の気圧が常圧時において、前記外側用扉と前記出入口とが気密保持部材を介して密着した状態を保持してロックするためのロック機構を備え、
前記ロック機構は、前記環境維持ルームの内部の気圧が常圧より下がることで前記気密保持部材の厚みが収縮することにより前記出入口と前記外側用扉との間隔が狭まることを妨げず、かつ、前記環境維持ルームの内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、前記外側用扉を前記環境維持ルームの内側から外側に向かって押されることにより前記ロックが解除される、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトレーニング用環境制御装置。
【請求項６】
前記環境維持ルームの内部において、前記トレーニング機器を使用してトレーニングを行う使用者の頭部を被写体として撮影するためのカメラを有し、
前記制御手段は、
前記カメラにより撮影された映像に基づいて、頭部がフレームから所定時間外れたと判定した場合に、前記環境維持ルームの内部の気圧を常圧に復圧するように制御することを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトレーニング用環境制御装置。
【請求項７】
前記環境維持ルームの内部を常圧から前記所定の気圧まで下げる工程と、
所定の気圧まで減圧された前記環境維持ルームの内部の圧力を前記所定の気圧で維持する工程と、
前記環境維持ルームの内部を前記所定の気圧から常圧に戻す工程と、
を有し、
前記制御手段は、
前記減圧手段を、前記所定の気圧まで下げる工程のみ作動するように制御することを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のトレーニング用環境制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーニング用環境制御装置に関し、特に、常圧（大気圧）よりも低い環境においてトレーニングを行うためのトレーニング用環境制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、たとえば、チャンバ内の気圧を常圧より低圧に設定することで、疑似的に、高地トレーニングを行うような環境を実現する方法が行われている。あるいは、チャンバ内の気圧を常圧より高圧にすることによる高圧酸素治療等が行われている（たとえば、特許文献１を参照）。この特許文献１には、変圧チャンバを備え、その変圧チャンバは、高圧あるいは低圧での操作のために提供される。当該変圧チャンバは、患者を取り囲むのに充分な容積を有する略気密のエンクロージャと、エンクロージャへのアクセスを提供するために適合するシール自在開口部と、シール自在開口部を密封するために適合する閉鎖メカニズムと、エンクロージャに流動的に連結される可逆圧縮機と、流出口流量調整装置と、を有する。
【０００３】
また、特許文献２には、気密室内を常圧よりも低い低圧状態で身体を曝すことでトレーニングを行うための気圧トレーニング装置が提案されている。この特許文献２に記載の気圧トレーニング装置では、気密可能な気密室と、上記気密室内に設けられ上記気密室内の空気を排気して減圧する減圧ポンプ及び、上記気密室外に設けられ気密室内に空気を給気して加圧する加圧ポンプと、上記減圧ポンプおよび加圧ポンプを通電制御するポンプ制御手段と、を有し、上記ポンプ制御手段は、最初に上記ポンプを減圧動作させることで上記気密室内を減圧状態で一定時間継続させた後、上記ポンプを加圧動作させることで、上記気密室内を常圧よりも高い加圧状態で一定時間継続させ、その後上記減圧状態と加圧状態とを所定間隔で交互に繰り返すよう上記ポンプを制御することが行われる。
【０００４】
このように、特許文献２に記載の気圧トレーニング装置では、気密室内の空気を排気して減圧するための減圧ポンプを気密室内に配置することで、気密室から排気する場合、より効率的に排気するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５１７７０６号公報
【特許文献２】特開２０１５−０３７４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の気圧トレーニング装置のように、気密室内に減圧ポンプを配置した場合、減圧ポンプを配置する領域を確保するために気密室の空間が制限されてしまう問題があった。また、減圧ポンプの種類によっては、減圧ポンプからの発熱により、気密室内の温度が上昇することで、気密室内でのトレーニングに影響を与える問題があった。さらに、減圧ポンプを気密室内に配置した場合、減圧ポンプに対するメンテナンスを行うとき、気密室内での作業となるため、作業効率が大きく低下してしまう問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、環境維持ルーム内における気圧の制御を効率的に行うとともに、環境維持ルーム内の空間を確保しつつ減圧手段等に対するメンテナンス作業を容易にしうるトレーニング用環境制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、その内部にトレーニング機器を有し、所定の気圧を維持するための環境維持ルームと、環境維持ルームの内部の気圧を下げるための減圧手段と、環境維持ルームの内部の気圧を上げるための加圧手段と、減圧手段および加圧手段を制御するための制御手段と、を備え、気密性を有し、減圧手段を格納するための減圧手段用格納部を含み、減圧手段用格納部は、環境維持ルームの外部に設けられ、かつ、環境維持ルームと空間的に連続することで、環境維持ルームの内部の気圧と減圧手段用格納部の内部の気圧とが互いに同一の気圧となるように設けられる、トレーニング用環境装置である。
また、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、減圧手段用格納部が、蓋部を有することが好ましい。
さらに、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、減圧手段用格納部が、金属材料により形成されることが好ましい。
また、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、環境維持ルームにおいて、環境維持ルームの内部の酸素濃度を所定の濃度に維持するための開バルブを備えることが好ましい。
さらに、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、環境維持ルームが、使用者の出入りするための出入口を有し、出入口の外側には、出入口を外側から気密保持部材を介して塞ぐための外側用扉を有し、環境維持ルームの内部の気圧が常圧時において、外側用扉と出入口とが気密保持部材を介して密着した状態を保持してロックするためのロック機構を備え、そのロック機構は、環境維持ルームの内部の気圧が常圧より下がることで気密保持部材の厚みが収縮することにより出入口と外側用扉との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルームの内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、外側用扉を環境維持ルームの内側から外側に向かって押されることによりロックが解除される、ことが好ましい。
また、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、環境維持ルームの内部において、トレーニング機器を使用してトレーニングを行う使用者の頭部を被写体として撮影するためのカメラを有し、制御手段は、カメラにより撮影された映像に基づいて、頭部がフレームから所定時間外れたと判定した場合に、環境維持ルームの内部の気圧を常圧に復圧するように制御することが好ましい。
さらに、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置は、環境維持ルームの内部を常圧から所定の気圧まで下げる工程と、所定の気圧まで減圧された環境維持ルームの内部の圧力を所定の気圧で維持する工程と、環境維持ルームの内部を所定の気圧から常圧に戻す工程と、を有し、制御手段が、減圧手段を、所定の気圧まで下げる工程のみ作動するように制御することが好ましい。
【０００９】
この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、減圧手段用格納部が環境維持ルームの外部に設けられているので、環境維持ルームの内部の空間を広く確保することができる。
また、本発明にかかるトレーニング用制御装置によれば、減圧手段用格納部が環境維持ルームの外部に設けられているので、減圧手段によっては、発熱量が大きいものがあるが、そのような減圧手段であっても、環境維持ルームの内部における温度上昇を抑制することができる。また、減圧手段用格納部が金属材料により形成されると、よりその放熱効果を向上させることができる。
さらに、本発明にかかるトレーニング用制御装置によれば、環境維持ルームの内部には、トレーニング機器などが配置され、メンテナンス作業等が困難であり、作業効率の低下を招くが、減圧手段用格納部が環境維持ルームの外部に設けられており、かつ、減圧手段用格納部に設けられた蓋部が開閉可能に設けられていると、そのような作業効率の低下を防止することができる。
また、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、環境維持ルームにおいて、環境維持ルームの内部の酸素濃度を所定の濃度に維持するための開バルブを備えると、環境維持ルームの内部における酸素濃度を維持することができる。
さらに、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、環境維持ルームが、使用者が出入りするための出入口を有し、出入口の外側には、出入口を外側から気密保持部材を介して塞ぐための外側用扉を有し、環境維持ルームの内部の気圧が常圧時において、外側用扉と出入口とが気密保持部材を介して密着した状態を保持してロックするためのロック機構を備えていると、常圧状態から減圧モードへの移行を確実に行うことができる。また、そのロック機構が、環境維持ルームの内部の気圧が常圧より下がることで、気密保持部材の厚みが収縮することにより出入口と外側用扉との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルームの内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、外側用扉を環境維持ルームの内側から外側に向かって押されることによりロックが解除されることで、常圧に復圧したときにも、使用者は、複雑なロック解除を行うことなく、安全に環境維持ルームから出ることができる。
またさらに、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、環境維持ルームの内部において、トレーニング機器を使用してトレーニングを行う使用者の頭部を被写体として撮影するためのカメラを有し、制御手段が、カメラにより撮影された映像に基づいて、頭部がフレームから所定時間外れたと判定した場合に、環境維持ルームの内部の気圧を常圧に復圧するように制御すると、使用者に対して不慮の事故等により倒れたことにより、使用者自らがトレーニング用制御装置の異常停止ができなかったときにも復圧工程を開始することができることから、トレーニング用制御装置の安全性を向上させることができる。
また、この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、環境維持ルームの内部を常圧から所定の気圧まで下げる工程と、所定の気圧まで減圧された環境維持ルームの内部の圧力を前記所定の気圧で維持する工程と、環境維持ルームの内部を所定の気圧から常圧に戻す工程と、を有し、制御手段が、減圧手段を、所定の気圧まで下げる工程のみ作動するように制御すると、減圧手段に対して、複雑な制御をさせることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、環境維持ルーム内における気圧の制御を効率的に行うとともに、環境維持ルーム内のトレーニングとしての空間を確保しつつ減圧手段等に対するメンテナンス作業を容易にしうるトレーニング用環境制御装置を提供することができる。
【００１１】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴及び利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明にかかるトレーニング用制御装置の一例を示す模式図である。
【図２】この発明にかかるトレーニング用制御装置の外観斜視図である。
【図３】この発明にかかるトレーニング用制御装置に右側面図である。
【図４】図３に示すトレーニング用制御装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】（ａ）は減圧ポンプ用格納部の外観斜視図であり、（ｂ）は加圧ポンプ用格納部の外観斜視図である。
【図６】（ａ）環境維持ルームを構成する正面フレームの正面図であり、（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】（ａ）は環境維持ルームを構成する本体フレームの正面図であり、（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】（ａ）は環境維持ルームを構成する背面フレームの正面図であり、（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面図である。
【図９Ａ】常圧時のロック機構の状態を示す図であり、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図である。
【図９Ｂ】減圧時のロック機構の状態を示す図であり、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその上面図である。
【図９Ｃ】常圧時の他の例のロック機構の状態を示す側面部分断面図である。
【図９Ｄ】図９Ｃに示すロック機構の上面部分断面図である。
【図９Ｅ】減圧時の他の例のロック機構の状態を示す側面部分断面図である。
【図９Ｆ】図９Ｅに示すロック機構の上面部分断面図である。
【図１０】（ａ）はこの発明にかかるトレーニング用制御装置に用いられるシステム構成の一例を示すブロック図であり、（ｂ）は記憶部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】この発明にかかるトレーニング用制御装置の起動時の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１２】この発明にかかるトレーニング用制御装置のモード選択時のトレーニング選択画面の一例を示す。
【図１３】この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードの動作の一例を示すフローチャート図である。
【図１４】この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードのトレーニング設定画面の一例を示す図である。
【図１５】この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードのトレーニング画面（減圧モード）の一例を示す図である。
【図１６】この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
【図１７】この発明にかかるトレーニング用制御装置による圧力制御バルブの制御方法を説明するための図である。
【図１８】この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧ウェーブモードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
【図１９】この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードの動作の一例を示すフローチャート図である。
【図２０】この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードのトレーニング画面（加圧モード）の一例を示す図である。
【図２１】この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
【図２２】この発明にかかるトレーニング用制御装置による異常監視制御の動作の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、この発明にかかるトレーニング用制御装置の一例を示す模式図である。図２は、この発明にかかるトレーニング用制御装置の外観斜視図である。図３は、この発明にかかるトレーニング用制御装置に右側面図である。図４は、図３に示すトレーニング用制御装置のＡ−Ａ線断面図である。図５（ａ）は減圧ポンプ用格納部の外観斜視図であり、図５（ｂ）は加圧ポンプ用格納部の外観斜視図である。図６（ａ）環境維持ルームを構成する正面フレームの正面図であり、図６（ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図である。図７（ａ）は環境維持ルームを構成する本体フレームの正面図であり、図７（ｂ）はそのＣ−Ｃ線断面図である。図８（ａ）は環境維持ルームを構成する背面フレームの正面図であり、図８（ｂ）はそのＤ−Ｄ線断面図である。
【００１５】
トレーニング用環境制御装置１００は、所定の気圧を維持し、使用者がトレーニングを行うための環境維持ルーム２００と、環境維持ルーム２００の内部の気圧を下げるための減圧ポンプ部３００と、環境維持ルーム２００の内部の気圧を上げるための加圧ポンプ部４００と、環境維持ルーム２００の内部の酸素濃度や気圧を調整するためのバルブ部５００と、環境維持ルーム２００の内部の環境を把握するためのセンサ部６００とを備える。
【００１６】
環境維持ルーム２００は、所定の気圧を維持し、その所定の気圧の環境において後述するトレーニング機器８００を使用して使用者がトレーニングをするために設けられる。
【００１７】
ここで、環境維持ルーム２００の正面と背面とを結ぶ方向（長さ方向）をＸ方向とし、環境維持ルーム２００を正面からみて左右方向（幅方向）をＹ方向とし、環境維持ルーム２００の高さ方向をＺ方向とする。
【００１８】
環境維持ルーム２００は、正面視で多角形により構成され、たとえば、八角形状に形成される。このように、正面視で多角形に形成されることで、環境維持ルーム２００の内部の気圧の変化に対する強度を維持することができる。そして、環境維持ルーム２００は、左右方向よりも高さ方向の大きさが大きく構成される。また、環境維持ルーム２００のＸ方向の長さは、内部に配置されるトレーニング機器８００が十分に配置される大きさが確保される。換言すると、環境維持ルーム２００の内部の空間は、トレーニング機器８００を配置し、使用者がそのトレーニング機器８００を使用してトレーニングを行うことができる大きさが確保される。
【００１９】
より詳細には、環境維持ルーム２００は、Ｚ方向に相対する上面２００ａおよび下面２００ｂと、Ｙ方向に相対する右側面２００ｃおよび左側面２００ｄと、Ｘ方向に相対する正面２００ｅおよび背面２００ｆとを有する。さらに、環境維持ルーム２００は、上面２００ａと右側面２００ｃとの稜線部には、第１の斜面２００ｇを有し、上面２００ａと左側面２００ｄとの稜線部には、第２の斜面２００ｈを有し、下面２００ｂと右側面２００ｃとの稜線部には、第３の斜面２００ｉを有し、そして、下面２００ｂと左側面２００ｄとの稜線部には、第４の斜面２００ｊを有する。
このように、環境維持ルーム２００は、第１の斜面２００ｇ、第２の斜面２００ｈ、第３の斜面２００ｉおよび第４の斜面２００ｊを有するので、環境維持ルーム２００の内部の気圧の変化に対する強度をより向上させることができる。
また、上面２００ａのＹ方向の長さと下面２００ｂのＹ方向の長さは同一であり、右側面２００ｃと左側面２００ｄのＺ方向の長さは同一である。さらに、右側面２００ｃおよび左側面２００ｄのＺ方向の長さは、上面２００ａおよび下面２００ｂのＹ方向の長さよりも長い。
【００２０】
環境維持ルーム２００の正面２００ｅには、出入口２０２が設けられる。そして、出入口２０２の外側には外側用扉２０４が設けられ、出入口２０２の内側には内側用扉２０６が設けられる。そして、出入口２０２の外側の外周部には、気密保持部材（パッキン部材）２０２ａが配置され、同様に出入口２０２の内側の外周部にも、気密保持部材（パッキン部材）２０２ｂが配置される。
そして、環境維持ルーム２００の内部は、外側用扉２０４を閉じることで、密閉空間となる。同様に、環境維持ルーム２００の内部は、内側用扉２０６を閉じることで、密閉空間となる。
【００２１】
環境維持ルーム２００の内壁面の全面には、適宜、たとえば、鏡面であるパネルが配置される。
【００２２】
環境維持ルーム２００は、正面フレーム２１０と、複数の本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇと、背面フレーム２４０を含む。そして、環境維持ルーム２００は、図３および図４に示すように、正面フレーム２１０と本体フレーム２３０ａとが気密保持部材２０８を介して連結され、本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇは、それぞれ同士が気密保持部材２０８を介して連結され、本体フレーム２３０ｇと背面フレーム２４０とが気密保持部材２０８を介して連結されることにより、形成される。各フレーム同士は、たとえば、複数のボルトとナット等を用いて連結される。
このように、環境維持ルーム２００は、複数のフレームに分割することができる。そのため、設置場所には環境維持ルーム２００を複数のフレームに分割して運搬したうえで、設置場所で組み立てることができるので、環境維持ルーム２００の運搬の負担を低減することができる。
【００２３】
正面フレーム２１０は、環境維持ルーム２００の正面を形成するための正面板部２１２を有する。正面板部２１２は、多角形に形成され、たとえば、八角形に形成される。そして、正面板部２１２の中央部には、略矩形の出入口２０２が設けられる。さらに、正面板部２１２の外周縁からＸ方向に延びるように周面部２１４が形成される。周面部２１４は、多角形の環状に形成され、折り曲げ部２１４ａを複数設けることにより、たとえば、環境維持ルーム２００の上面２００ａ、下面２００ｂ、右側面２００ｃ、左側面２００ｄ、第１の斜面２００ｇ、第２の斜面２００ｈ、第３の斜面２００ｉおよび第４の斜面２００ｊの一部を形成する。周面部２１４の正面板部２１２と接続される反対側の端縁には、周面部２１４と垂直に接続された連接面部２１６が形成される。また、連接面部２１６の周面部２１４と接続される反対側の端縁には、連接面部２１６と垂直に接続された延長面部２１８が形成される。
すなわち、延長面２１８をともなう連接面部２１６は、ＹＺ面に対して平行に、かつ、環状に形成される。このように、ＹＺ面に所定の幅をもって環状に形成される面を設けることで、環境維持ルーム２００の内部における気圧の変化に対する正面フレーム２１０の強度の向上と軽量化を実現することができる。
【００２４】
周面部２１４における上面部２００ａに対応する部分には、リング部２２０が２つ配置される。リング部２２０は、正面フレーム２１０を運搬する際にクレーンのフックにより吊るために設けられる。
【００２５】
正面フレーム２１０の正面板部２１２の内側面には、Ｚ方向に延びる方向に互いに平行に配置される複数の第１の梁２２２と、Ｙ方向に延びる方向に互いに平行に配置される複数の第２の梁２２４がそれぞれ所定の間隔を設けて配置される。第１の梁２２２および第２の梁２２４は、断面略正方形の筒状に形成される。これにより、環境維持ルーム２００の内部における気圧の変化に対する正面板部２１２の強度を向上させることができる。
【００２６】
複数の本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇは、それぞれ同一の形状である。なお、本実施の形態にかかる環境維持ルーム２００は、７つの本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇにより構成されているが、これに限るものではなく、環境維持ルーム２００の内部空間の大きさは、本体フレームの配置数により調整することができる。
【００２７】
次に、複数の本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇの構成について、本体フレーム２３０ａを例として、説明する。
本体フレーム２３０ａは、周面部２３２を有する。周面部２３２は、折り曲げ部２３２ａを複数設けることにより、多角形の環状に形成され、たとえば、八角形状に形成される。その結果、周面部２３２は、環境維持ルーム２００の上面２００ａ、下面２００ｂ、右側面２００ｃ、左側面２００ｄ、第１の斜面２００ｇ、第２の斜面２００ｈ、第３の斜面２００ｉおよび第４の斜面２００ｊの一部を形成する。また、周面部２３２の一方の端縁には、その一方の端縁に垂直に接続された一方の連接面部２３４ａが形成される。同様に、周面部２３２の他方の端縁には、その他方の端縁に垂直に接続された他方の連接面部２３４ｂが形成される。また、一方の連接面部２３４ａの周面部２３２と接続される反対側の端縁には、一方の連接面部２３４ａと垂直に接続された一方の延長面部２３６ａが形成される。同様に、他方の連接面部２３４ｂの周面部２３２と接続される反対側の端縁には、他方の連接面部２３４ｂと垂直に接続された他方の延長面部２３６ｂが形成される。
また、一方の延長面部２３６ａおよび他方の延長面部２３６ｂをともなう一方の連接面部２３４ａおよび他方の連接面２３４ｂは、ＹＺ面に対して平行であり、かつ、環状に形成される。このように、ＹＺ面に所定の幅をもって環状に形成される面を設けることで、環境維持ルーム２００の内部における気圧の変化に対する本体フレーム２３０ａ〜２３０ｇの強度の向上と軽量化を実現することができる。
【００２８】
周面部２３２における上面部２００ａに対応する部分には、リング部２３８が２つ配置される。リング部２３０は、本体フレーム２３０ａを運搬する際にクレーンのフックにより吊るために設けられる。
【００２９】
ここで、正面フレーム２１０と本体フレーム２３０ａとを連結する場合、正面フレーム２１０の連接面部２１６と本体フレーム２３０ａの一方の連接面部２３４ａのとの面同士が気密保持部材２０８を介して連結される。したがって、気密保持部材２０８は、正面フレーム２１０の連接面部２１６と本体フレーム２３０ａの一方の連接面部２３４ａと略同一の環状に形成される。
また、本体フレーム２３０ａと本体フレーム２３０ｂとを連結する場合は、本体フレーム２３０ａの他方の連接面部２３４ｂと本体フレーム２３０ｂの一方の連接面部２３４ａとの面同士が気密保持部材２０８を介して連結される。以下、同様に、本体フレーム同士が気密保持部材２０８を介して連結される。
【００３０】
背面フレーム２４０は、環境維持ルーム２００の背面を形成するための背面板部２４２を有する。背面板部２４２は、多角形に形成され、たとえば、八角形状に形成される。そして、背面板部２４２の外周縁からＸ方向に周面部２４４が形成される。周面部２４４は、多角形の環状に形成され、たとえば、折り曲げ部２４４ａを複数設けることにより、環境維持ルーム２００の上面２００ａ、下面２００ｂ、右側面２００ｃ、左側面２００ｄ、第１の斜面２００ｇ、第２の斜面２００ｈ、第３の斜面２００ｉおよび第４の斜面２００ｊの一部を形成する。周面部２４４の背面板部２４２と接続される反対側の端縁には、周面部２４４と垂直に接続された連接面部２４６が形成される。また、連接面部２４６の周面部２４４と接続される反対側の端縁には、連接面部２４６と垂直に接続された延長面部２４８が形成される。さらに、延長面部２４８の連接面部２４６と接続される反対側の端縁には、延長面部２４８と垂直に接続された端面部２５０が形成される。
また、延長面部２４８をともなう連接面部２４６は、ＹＺ面に対して平行に、かつ、環状に形成される。このように、ＹＺ面に所定の幅をもって環状に形成される面を設けることで、環境維持ルーム２００の内部における気圧の変化に対する背面フレーム２４０の強度の向上と軽量化を実現することができる。
【００３１】
周面部２４４における上面部２００ａに対応する部分には、リング部２５０が２つ配置される。リング部２５０は、背面フレーム２４０を運搬する際にクレーンのフックにより吊るために設けられる。
【００３２】
背面フレーム２４０の背面板部２４２の内側面には、Ｚ方向に延びる方向に互いに平行に配置される複数の第１の梁２５２と、Ｙ方向に延びる方向に互いに平行に配置される複数の第２の梁２５４がそれぞれ所定の間隔を設けて配置される。第１の梁２５２および第２の梁２５４は、断面略正方形の筒状に形成される。これにより、環境維持ルーム２００の内部における気圧の変化に対する背面板部２４２の強度を向上させることができる。
【００３３】
また、背面フレーム２４０の背面板部２４２の下部には減圧ポンプ用開口部２５６と、加圧ポンプ用開口部２５８が形成される。
減圧ポンプ用開口部２５６は、環境維持ルーム２００の外部に設けられる減圧ポンプ部３００と環境維持ルーム２００とを空間的に連続させるために設けられる。これにより、環境維持ルーム２００の内部の気圧と減圧ポンプ部３００側の内部の気圧とが互いに同一の気圧となるようにするために設けられる。
加圧ポンプ用開口部２５８は、加圧ポンプ部４００と連通させるために設けられる。これにより、環境維持ルーム２００の内部の気圧を上げることができる。
【００３４】
ここで、背面フレーム２４０と本体フレーム２３０ｇとを連結する場合、背面フレーム２４０の連接面部２４６と本体フレーム２３０ｇの他方の連接面部２３４ｂのとの面同士が気密保持部材２０８を介して連結される。
【００３５】
続いて、本実施の形態にかかるトレーニング用環境制御装置に用いられるロック機構の一例について説明する。
図９Ａは、常圧時のロック機構の状態を示す図であり、図９Ａ（ａ）はその側面図であり、図９Ａ（ｂ）はその上面図である。図９Ｂは、減圧時のロック機構の状態を示す図であり、図９Ｂ（ａ）はその側面図であり、図９Ｂ（ｂ）はその上面図である。
【００３６】
図２あるいは図３に示すように、正面フレーム２１０には、図９Ａあるいは図９Ｂに示すようなロック機構２６０が設けられる。ロック機構２６０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧時において、外側用扉２０４と出入口２０２とが気密保持部材（パッキン部材）２０２ａを介して密着した状態を保持してロックするために設けられる。
【００３７】
また、ロック機構２６０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることにより、出入口２０２と外側用扉２０４との間に配置される気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みがｔ１からｔ２に収縮することにより出入口２０２と外側用扉２０４との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、使用者によって外側用扉２０４を環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されることによりロックが解除される。
【００３８】
また、同様に、ロック機構２６０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より上がることにより、出入口２０２と内側用扉２０６との間に配置される気密保持部材（パッキン部材）２０２ｂの厚みが収縮することにより出入口２０２と内側用扉２０６との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より高い気圧から常圧に復圧したときに、内側用扉２０６を環境維持ルーム２００の外側から内側に向かって引くことによりロックが解除される。
【００３９】
以下、外側用扉２０４に対するロック機構２６０について詳細に説明する。
ロック機構２６０は、正面フレーム２１０の正面板部２１２に形成される出入口２０２の上端辺に沿って固着される挿入体２７０と外側用扉２０４に固着される受け体２８０とを含む。
挿入体２７０は、矩形板状のベース体２７２と、ベース体２７２の略中央部から突出する挿入体本体２７４と、挿入体本体２７４の先端に突設する係止部２７６とを含む。挿入体本体２７４の突出方向の長さは、少なくとも気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚み以上の長さであり、係止部２７６が後述する受け体２８０の係止体２８８ａ，２８８ｂにより接触して係止しうる長さ以下であることが好ましい。
受け体２８０は、矩形板状のベース体２８２と、挿入体２７０の係止部２７６が挿入しうる挿入部２８４を設けてそれを挟むように突設される一対の収容部２８６ａ，２８６ｂとを含む。収容部２８６ａ，２８６ｂには、受け孔２８７ａ，２８７ｂが形成され、受け孔２８７ａ，２８７ｂのそれぞれには、挿入部２８４の方向に摺動付勢する係止体２８８ａ，２８８ｂが設けられる。
【００４０】
次に、減圧時におけるロック機構２６０の動作について説明する。
図９Ａに示すように、減圧工程の開始時であって、環境維持ルーム２００の内部が常圧である場合、挿入体２７０の係止部２７６が受け体２８０の挿入部２８４に挿入されると、その挿入時に係止体２８８ａ，２８８ｂに接触することで、係止体２８８ａ，２８８ｂは、挿入部２８４とはそれぞれ反対方向に後退し、係止部２７６がさらに挿入されると、係止体２８８ａ，２８８ｂは、挿入部２８４の方向にそれぞれ前進し、係止体２８８ａ，２８８ｂにより、係止部２７６および挿入体本体２７４の脱出が阻止されるように保持されることでロックされる。そして、図９Ｂに示すように、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることにより、気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みがｔ１からｔ２に収縮することにより出入口２０２と外側用扉２０４との間隔が狭まることから、挿入体２７０の係止部２７６が、受け体２８０の係止体２８８ａ，２８８ｂが出入口２０２方向に移動することで自然に離れ、外側用扉２０４と出入口２０２との間隔が狭まることが妨げられない。
【００４１】
一方、逆に、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したとき、気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みが収縮した状態から元の厚みに戻り、挿入体２７０の係止部２７６が係止体２８８ａ，２８８ｂに接触してその脱出が阻止されることにより、外側用扉２０２が自然に開放されることが阻止されるとともに、外側用扉２０４を環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されるにより、挿入体２７０の係止部２７６により係止体２８８ａ，２８８ｂが挿入部２８４とはそれぞれ反対方向に後退し、さらに押されると係止体２８８ａ，２８８ｂが、挿入部２８４の方向にそれぞれ前進し、係止部２７６は、係止体２８８ａ，２８８ｂより離れ、容易にロックが解除される。
【００４２】
続いて、本実施の形態にかかるトレーニング用環境制御装置に用いられるロック機構の他の例について説明する。
図９Ｃは、他の例の常圧時のロック機構の状態を示す側面図であり、図９Ｄはその上面図である。図９Ｅは、減圧時のロック機構の状態を示す側面図であり、図９Ｆはその上面図である。
【００４３】
ロック機構２６０’は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧時において、外側用扉２０４と出入口２０２とが気密保持部材（パッキン部材）２０２ａを介して密着した状態を保持してロックするために設けられる。
【００４４】
また、ロック機構２６０’は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることにより、出入口２０２と外側用扉２０４との間に配置される気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みがｔ１からｔ２に収縮することにより出入口２０２と外側用扉２０４との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、使用者によって外側用扉２０４を環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されることによりロックが解除される。
【００４５】
また、同様に、ロック機構２６０’は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より上がることにより、出入口２０２と内側用扉２０６との間に配置される気密保持部材（パッキン部材）２０２ｂの厚みが収縮することにより出入口２０２と内側用扉２０６との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より高い気圧から常圧に復圧したときに、内側用扉２０６を環境維持ルーム２００の外側から内側に向かって引くことによりロックが解除される。
【００４６】
以下、外側用扉２０４に対するロック機構２６０’について詳細に説明する。
ロック機構２６０’は、正面フレーム２１０の正面板部２１２に形成される出入口２０２の外周縁に沿って形成される枠体２０５の右端辺の中間部に固着されるリング状の挿入体２７０’とその挿入体２７０’と対向する位置における外側用扉２０４に固着される受け体２８０’とを含む。さらに、受け体２８０’をカバーするためのカバー部２０８ａ’を有する。
挿入体２７０’は、リング状に形成される。挿入体２７０’受け体２８０’が掛けられる係止部２７６’を含む。係止部２７６’は、枠体２０５からＹ方向に突設される。
受け体２８０’は、矩形板状のベース体２８２’とベース体２８２’の両長辺から突設される右側部２８６ａ’および左側部２８６ｂ’を備え、それらの一方端側には、係止体２８８’が右側部２８６ａ’および左側部２８６ｂ’に対して回動可能に設けられる。係止体２８８’には、凹状に形成された挿入部２８４’が設けられる。また、係止体２８８’において、挿入部２８４’とは反対側には、凸状に形成された突設部２９０’また、右側部２８６ａ’および左側部２８６ｂ’の他方端側から係止体２８８’に対して、バネ等の弾性部材２９２’が、まだ後方に縮みうる状態で、下方向に付勢して、突設部２９０’を介して係止体２８８’を時計回りに回動するように付勢している。
【００４７】
次に、減圧時におけるロック機構２６０’の動作について説明する。
図９Ｃおよび図９Ｄに示すように、減圧工程の開始時であって、環境維持ルーム２００の内部が常圧である場合、挿入体２７０’の係止部２７６’が受け体２８０’の挿入部２８４’に挿入されると、その挿入により押し込まれて、係止体２８８’が時計回りに回動することで、弾性部材２９２’が突設部２９０’を介して上方に押し込まれながら反時計回りに回動させて所定の点を越えると、さらに係止体２８８’が反時計回りに回動するので、係止部２７６’が挿入部２８４’からの脱出が阻止されるように保持されることでロックされる。そして、図９Ｅおよび図９Ｆに示すように、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることにより、気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みがｔ１からｔ２に収縮することにより出入口２０２の枠体２０５と外側用扉２０４との間隔が狭まることから、挿入体２７０’の係止部２７６’が挿入部２８４’に押し込むが、係止対２８８’が時計回りにさらに回動することが妨げられないことから、外側用扉２０４と出入口２０２の枠体２０５との間隔が狭まることが妨げられない。
【００４８】
続いて、復圧時におけるロック機構２６０’の動作について説明する。
逆に、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したとき、気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みが収縮した状態から元の厚みに戻り、挿入体２７０’の係止部２７６’が係止体２８８’の挿入部２８４’から離れることにより反時計回りに回動することで、弾性部材２９２’が突設部２９０’を介して後方に押し込まれながら反時計回りに回動する。そして、外側用扉２０４が環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されるにより、挿入体２７０’の係止部２７６’が係止体２８８’の挿入部２８４’を下方に押すことで、所定の点を越えると、さらに、係止体２８８’が反時計回りに回動するので、外側用扉２０４と出入口２０２の枠体２０５とが離れることが妨げられず、容易にロックが解除される。
【００４９】
なお、加圧時におけるロック機構２６０，２６０’については、減圧時におけるロック機構２６０の動作と外側用扉２０４か内側用扉２０６かの違いを除き、概ね同一であるので、その説明を省略する。
【００５０】
減圧ポンプ部３００は、環境維持ルーム２００の内部の気圧を下げるために設けられる。減圧ポンプ部３００は、環境維持ルーム２００の空気を排気することにより環境維持ルーム２００の内部の気圧を下げる減圧手段である減圧ポンプ３１０と、減圧ポンプ３１０を格納するための減圧ポンプ用格納部３２０と、減圧ポンプ３１０により排気される空気の量を調整するための減圧バルブ３３０を含む。減圧ポンプ３１０に接続された配管３４０が、減圧ポンプ用格納部３２０の外部側に連通管３４２を介して引き出され、減圧バルブ３３０は、配管３４０の中間部に設けられる。連通管３４２の一方は減圧ポンプ用格納部３２０に接続され、他方は減圧ポンプ用開口部２５６と接続される。
【００５１】
減圧ポンプ３１０は、ロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンポンプ、ドライポンプ、カニカルブースタポンプや、エアーコンプレッサを用いることができ、特に、ダイヤフラム式のコンプレッサを好適に用いることができる。
【００５２】
減圧ポンプ用格納部３２０は、減圧ポンプ３１０を格納するために設けられる。減圧ポンプ用格納部３２０は、気密性を有する。減圧ポンプ用格納部３２０は、環境維持ルーム２００の外部に設けられ、かつ、環境維持ルーム２００と空間的に連続することで、環境維持ルーム２００の内部の気圧と減圧ポンプ用格納部３２０の内部の気圧とが互いに同一の気圧となるように設けられる。そのため、たとえば、環境維持ルーム２００と減圧ポンプ用格納部とは、連結管３２０ａを介して連結される。なお、減圧ポンプ用格納部３２０は、環境維持部ルーム２００に対して分離可能に連結管３２０ａと連結されることが好ましい。また、減圧ポンプ用格納部３２０は、樹脂材料より比熱の小さい材料が用いられ、たとえば、金属材料により形成される。
減圧ポンプ用格納部３２０は、蓋部３２２および本体部３２４を含む。そして、減圧ポンプ３１０は、本体部３２４の内部に配置される。
【００５３】
加圧ポンプ部４００は、環境維持ルーム２００の内部の気圧を上げるために設けられる。加圧ポンプ部４００は、環境維持ルーム２００に給気を行うことにより環境維持ルーム２００の内部の気圧を上げる加圧手段である加圧ポンプ４１０と、加圧ポンプ４１０を格納するための加圧ポンプ用格納部４２０と、加圧ポンプ４１０により給気される空気の量を調整するための加圧バルブ４３０を含む。加圧バルブ４３０は、環境維持ルーム２００と加圧ポンプ４１０とを接続する配管４４０の中間部に設けられる。加圧ポンプ４１０は、配管４４０から加圧ポンプ用開口部２５８に配置される連通管４４２を介して環境維持ルーム２００と連通している。加圧ポンプ用格納部４２０は、環境維持ルーム２００の外部に配置される。
なお、加圧ポンプ用格納部４２０は、環境維持ルーム２００に対して分離可能なように連結されることが好ましい。
【００５４】
加圧ポンプ４１０は、ロータリーポンプ、油拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ、イオンポンプ、ドライポンプ、カニカルブースタポンプを用いることができる。
【００５５】
加圧ポンプ用格納部４２０には、加圧ポンプ４１０が外部からの給気を可能とするために、複数の開口部４２２を有する。
【００５６】
バルブ部５００は、酸素濃度調整用バルブ５１０と、圧力調整用バルブ５２０と、安全バルブ５３０とを含む。
酸素濃度調整用バルブ５１０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧の減圧時および加圧時において、環境維持ルーム２００内の酸素濃度を使用者がトレーニングを行うのに必要な状態に調整するために設けられる。酸素濃度調整用バルブ５１０は、通常、開バルブとなり、開口状態である。
圧力調整用バルブ５２０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧の減圧時および加圧時において、所定の減圧工程、所定の加圧工程および所定の定圧状態を維持となるように環境維持ルーム２００の気圧を調整するために設けられる。
圧力調整用バルブ５２０は、複数の圧力調整用バルブにより構成され、本実施の形態では、たとえば、第１の圧力調整用バルブ５２２、第２の圧力調整用バルブ５２４および第３の圧力調整用バルブ５２６を備える。
安全バルブ５３０は、減圧用安全バルブ５３２と加圧用安全バルブ５３４とを含む。減圧用安全バルブ５３２は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が、所定の気圧、たとえば、７００ｈＰａ以下となることを防止するために設けられる。また、加圧用安全バルブ５３４は、環境維持ルーム２００の内部の気圧が、所定の気圧、たとえば、１３００ｈＰａ以上となることを防止するために設けられる。
【００５７】
センサ部６００は、気圧計６１０と、温度計６２０と、酸素濃度計６３０とを含む。
気圧計６１０は、環境維持ルーム２００の内部の気圧の把握するために設けられる。温度計６２０は、環境維持ルーム２００の内部の温度を把握するために設けられる。酸素濃度計６３０は、環境維持ルーム２００の内部の酸素濃度を把握するために設けられる。気圧計６１０、温度計６２０および酸素濃度計６３０により取得されたデータは、制御装置１０００の計測部１０１０に出力され、記憶部１０２０に時系列に格納される。
このように、気圧計６１０や酸素濃度計６３０を含むため、環境維持ルーム２００の内部における酸素濃度状態を監視することができる。
【００５８】
また、トレーニング用環境制御装置１００は、表示部７００を備える。表示部７００は、トレーニング用表示部７１０と操作用表示部７２０を含む。表示部７００には、使用者が、トレーニング機器８００を用いてトレーニングをしているときに、そのトレーニング内容に応じた映像が表示される。操作用表示部７２０は、トレーニング用環境制御装置１００を操作するための画面が表示される。操作用表示部７２０に表示される各画面の詳細な説明は、後述する。
【００５９】
トレーニング機器８００は、使用者が、環境維持ルーム２００内でトレーニングするために設けられる。トレーニング機器８００は、使用者に対してトレーニングのための運動負荷を与える機器であり、たとえば、トレッドミル、クロストレーナー、自転車エルゴメータ等である。
【００６０】
さらに、トレーニング用環境制御装置１００は、環境維持ルーム２００の内部において、トレーニング機器８００を使用してトレーニングを行う使用者の頭部を被写体として撮影するためのカメラ９００を備える。
【００６１】
また、トレーニング用環境制御装置１００は、制御装置１０００を備える。
図１０（ａ）はこの発明にかかるトレーニング用制御装置に用いられるシステム構成の一例を示すブロック図であり、図１０（ｂ）は記憶部の構成の一例を示すブロック図である。
【００６２】
制御手段である制御装置１０００は、計測部１０１０と、記憶部１０２０と、処理部１０３０とを含む。
計測部１０１０は、センサ部６００からの各データ、すなわち、気圧計６１０、温度計６２０および酸素濃度計６３０の各計測データを受信する機能を有する。
記憶部１０２０は、計測部１０１０が受信した各データ、すなわち、気圧計６１０、温度計６２０および酸素濃度計６３０の各計測データを時系列に格納する機能を有する。
処理部１０３０は、各計測データに基づいて、制御すべき減圧ポンプ３１０、加圧ポンプ４２０を制御するための信号を出力したり、酸素濃度調整用バルブ５１０、圧力制御バルブ５２０（５２２、５２４、５２６）、安全バルブ５３０を制御するための制御情報の信号を出力したりする機能を有する。
【００６３】
さらに、計測部１０１０は、トレーニング機器８００から出力された情報を受信する機能を有する。計測部１０１０において受信されたトレーニング機器８００からの情報は、記憶部１０２０に格納される。トレーニング機器８００からの情報とは、使用者の運動能力を測定した結果の情報であり、たとえば、ＶＯ２ｍａｘやＦＴＰテストを算出するために必要な情報である。
【００６４】
記憶部１０２０は、トレーニングメニュー情報設定部１０２２と動作ログ情報記憶部１０２４とを含む。
トレーニングを行うモードとしては、たとえば、減圧モード、減圧ウェーブモード、および加圧モードを有する。
減圧モードは、低圧環境下でのトレーニングを行うモードであり、減圧ウェーブモードは、低圧環境下において、気圧を変化させるモードであり、加圧モードは、高圧・高酸素の環境により、酸素摂取量の効率化を図り、疲労回復等を行うためのモードである。
【００６５】
トレーニングメニュー情報設定部１０２２には、減圧モード、減圧ウェーブモードおよび加圧モードのそれぞれにおけるトレーニング時間、トレーニング強度、および設定気圧の設定項目が記憶される。
ここで、トレーニング時間とは、常圧から設定気圧に到達し、さらに常圧に戻るまでの時間であり、トレーニングの強度とは、設定気圧に到達するまでの時間であり、設定気圧は、環境維持ルーム２００の内部を減圧あるいは加圧させて到達させるための設定気圧値である。
減圧モード、減圧ウェーブモードおよび加圧モードのそれぞれにおけるトレーニング時間、トレーニング強度、および設定気圧の設定項目の一例を、表１に示す。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１に示すように、減圧モードおよび減圧ウェーブモードでは、トレーニング時間は、６０分と９０分の２段階で設定し、トレーニングの強度は、１５分（ハード）と２０分（ソフト）の２段階で設定し、設定気圧は、７８０、７４０、７００ｈＰａの３段階で設定しうる。
また、加圧モードでは、トレーニング（回復）時間は、６０分と１２０分の２段階で設定し、トレーニング（回復）の強度は、１５分と２０分の２段階で設定し、設定気圧は、１２００、１２５０、１３００ｈＰａで設定しうる。
【００６８】
動作ログ情報記憶部１０２４には、減圧モード、減圧ウェーブモードおよび加圧モードのそれぞれのモードを作動させた場合の情報として、環境維持ルーム２００の内部における気圧、酸素濃度、温度の各データを時系列に格納している。
【００６９】
さらに、制御装置１０００における処理部１０３０は、カメラ９００により撮影された映像に基づいて、頭部がフレームから所定時間外れたと判定した場合に、環境維持ルーム２００の内部の気圧を常圧に復圧するように制御するための制御情報の信号を出力する。
【００７０】
次に、本発明にかかるトレーニング用制御装置の動作について説明する。
まず、本発明にかかるトレーニング用制御装置の起動時の動作について説明する。
図１１は、この発明にかかるトレーニング用制御装置の起動時の動作の一例を示すフローチャート図である。図１２は、この発明にかかるトレーニング用制御装置のモード選択時のトレーニング選択画面の一例を示す。
【００７１】
まず、トレーニング用制御装置１００を起動すると（ステップＳ１００）、制御装置１０００に接続される操作用表示部７２２において、図１２に示すようなトレーニング選択画面１１００が表示される（ステップＳ１０２）。この画面に基づいて、トレーニングモードとして、減圧モードか、減圧ウェーブモードか、加圧モードかの選択を行うことができる。
【００７２】
図１２に示すように、トレーニング選択画面１１００は、たとえば、減圧モードボタン１１１０、減圧ウェーブモードボタン１１２０、および加圧モードボタン１１３０を備え、それぞれのモードを選択することができる。さらに、トレーニング選択画面１１００には、各モードの説明文を表示するための説明欄１１５０を備える。
減圧モードが選択されると（ステップＳ１０４）、減圧モードのプログラムが実行され（ステップＳ１０６）、減圧ウェーブモードが選択されると（ステップＳ１０８）、減圧ウェーブモードのプログラムが実行され（ステップＳ１１０）、加圧モードが選択されると（ステップＳ１１２）、加圧モードのプログラムが実行される（ステップＳ１１４）。
【００７３】
次に、トレーニング用制御装置１００による減圧モードの動作について説明する。
図１３は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードの動作の一例を示すフローチャート図である。図１４は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードのトレーニング設定画面の一例を示す図である。図１５は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードのトレーニング画面（減圧モード）の一例を示す図である。図１６は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧モードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
【００７４】
まず、減圧モードが選択されると、図１４に示すトレーニング設定画面（減圧モード）１２００が表示される。トレーニング設定画面（減圧モード）１２００は、トレーニング時間を設定するためのトレーニング時間選択欄１２１０、トレーニング強度を設定するためのトレーニングの強度選択欄１２２０、および設定気圧を設定するための設定気圧選択欄１２３０を備える。さらに、トレーニング設定画面（減圧モード）１２００には、各選択欄を説明するための説明欄１２５０を備える。
トレーニング設定画面（減圧モード）１２００では、トレーニング時間、トレーニングの強度、および設定気圧を設定する（ステップＳ２００）。
【００７５】
続いて、減圧モードが開始されると、図１５に示すようなトレーニング画面（減圧モード）１３００が表示され、経過時間のカウントが開始される（ステップＳ２０２）。すると、減圧ポンプ３１０が作動し（ステップＳ２０４）、減圧工程が開始される。減圧工程において、経過時間における目標圧力より高いかあるいは低い場合は（ステップＳ２０６）、圧力調整用バルブ５２０を制御することにより、目標圧力となるように制御される（ステップＳ２０８）。そして、このステップＳ２０６とステップＳ２０８を繰り返しながら、設定圧力まで減圧される。設定圧力に到達すると、トレーニング用制御装置１００は定圧モードとなり、トレーニング工程が開始される（ステップＳ２１０）。トレーニング工程が終了すると（ステップＳ２１２）、減圧ポンプ３１０による作動が停止される。そして、常圧付近の気圧まで戻す第１復圧工程が開始される（ステップＳ２１４）。そして、常圧付近の気圧に到達すると、第１復圧工程が終了する（ステップＳ２１６）。続いて、加圧ポンプ４１０が作動し、第２復圧工程が開始され、室外の気圧（常圧）に到達すると、第２復圧工程が終了し（ステップＳ２１８）、減圧モードが終了する。
【００７６】
図１５に示すように、トレーニング画面（減圧モード）１３００は、トレーニング設定画面１２００において設定されたトレーニング時間、トレーニングの強度および設定気圧を表示する設定情報表示欄１３１０を備える。また、トレーニング画面（減圧モード）１３００は、環境維持ルーム２００の内部における状態を示す状態表示欄１３２０を備え、状態表示欄１３２０は、現在の気圧表示欄１３２２、標高情報表示欄１３２４、環境維持ルーム２００の内部における酸素濃度表示欄１３２６、環境維持ルーム２００の内部における気温表示欄１３２８、および経過時間表示欄１３２９を含む。さらに、トレーニング画面（減圧モード）１３００は、設定情報応じた経過時間に対する気圧の変化を示す欄１３３０と、経過時間に対する気圧の変化に基づいて算出された標高の変化を示す欄１３４０を備える。さらに、トレーニング画面（減圧モード）１３００には、操作欄１３５０を備え、操作欄１３５０には、スタートボタン１３５２およびストップボタン１３５４を含む。
【００７７】
次に、ステップＳ２０８による圧力調整用バルブ５２０に対する制御方法について、説明する。
図１７は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による圧力制御バルブの制御方法を説明するための図である。
【００７８】
経過時間に対する目標圧力と実際に気圧計６１０により測定された気圧とに差異がある場合に、ある一定レベル以上になると圧力調整用バルブ５２０の開閉により目標気圧に戻すための制御が行われる。経過時間に対する目標圧力と実際に気圧計６１０により測定された気圧とに差異については、多段階の閾値として設定され、たとえば、２段階に設定される。すなわち、２段階に設定された場合、目標気圧に戻すための制御の補正開始閾値として、実際の気圧が、経過時間に対する目標圧力に対してプラス方向に２段階（以下、＋弱補正および＋強補正と称す）と、マイナス方向に２段階（以下、−弱補正および−強補正と称す）とを設定することができる。
【００７９】
実測値が＋弱補正と−弱補正の範囲内に位置する場合、気圧の補正するために圧力調整用バルブ５２０に対して制御は行われない。
また、実測値が＋弱補正と＋強補正の間、および−弱補正と−強補正の範囲内に位置する場合は、＋弱補正あるいは−弱補正を行うように圧力調整用バルブ５２０に対する制御が行われる。
さらに、実測値が＋強補正を超えた場合、および−強補正を超えた場合には、＋強補正あるいは−強補正を行うように圧力調整用バルブ５２０に対する制御が行われる。
ここで、＋弱補正および＋強補正、ならびに−弱補正および−強補正は、圧力調整バルブ５２０を構成する第１の圧力調整用バルブ５２２、第２の圧力調整用バルブ５２４および第３の圧力調整用バルブ５２６をそれぞれ必要に応じて開閉することで行われる。このとき、減圧モード開始時、減圧ウェーブモード開始時および加圧モード開始時のバルブの開閉の設定の全部または一部は、変更することなく、圧力調整用バルブ５２０の開閉制御によって、目標圧力となるように制御が行われる。
このように、第１の圧力調整用バルブ５２２、第２の圧力調整用バルブ５２４および第３の圧力調整用バルブ５２６と複数の圧力調整用バルブに対して制御することで、経過時間に対する目標圧力に沿った制御をすることができることから、環境維持ルーム２００の内部でトレーニングを行う使用者に対して大きな負担をかけることなく、環境維持ルーム２００の内部において、設定どおりの環境を維持することができる。
【００８０】
次に、トレーニング用制御装置１００による減圧ウェーブモードの動作について説明する。
図１８は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による減圧ウェーブモードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
減圧ウェーブモードにおける減圧工程は、減圧モードと共通であるので、その説明を省略する。
トレーニング工程において、常圧より低い圧力の範囲内において、時間経過に対する圧力変化を脈動させるように制御することもできる。
このとき、減圧ポンプ３１０は、環境維持ルーム２００の内部を所定の圧力まで減圧する場合のみ作動し、環境維持ルーム２００の内部を上げるときには、減圧ポンプ３１０および加圧ポンプ４１０も作動させない。
復圧工程は、減圧モードと同様に、第１復圧工程と第２復圧工程とを含む。
【００８１】
次に、トレーニング用制御装置１００による加圧モードの動作について説明する。
図１９は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードの動作の一例を示すフローチャート図である。図２０は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードのトレーニング画面（加圧モード）の一例を示す図である。図２１は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による加圧モードにおける気圧変化を示す図と、それに対する減圧ポンプおよび加圧ポンプのタイミングチャート図の一例を示す図である。
【００８２】
加圧モードが選択されると、操作用表示部７２２には、トレーニング設定画面（加圧モード）が表示される。そして、減圧モードで行った設定と同様に、トレーニング時間、トレーニングの強度、および設定気圧を設定する（ステップＳ３００）。
【００８３】
続いて、加圧モードが開始されると、経過時間のカウントが開始される（ステップＳ３０２）。次に、加圧ポンプ４１０が作動し（ステップＳ３０４）、加圧工程が開始される。加圧工程において、各経過時間における目標圧力より高いかあるいは低い場合は（ステップＳ３０６）、圧力調整用バルブ５２０を制御することにより、目標圧力となるように制御される（ステップＳ３０８）。そして、このステップＳ３０６とステップＳ３０８を繰り返しながら、設定圧力まで加圧される。設定圧力に到達すると、トレーニング用制御装置１００は定圧モードとなり、回復工程が開始される（ステップＳ３１０）。回復工程が終了すると（ステップＳ３１２）、加圧ポンプ４１０による作動が停止される。そして、常圧付近の気圧まで戻す第３復圧工程が開始される（ステップＳ３１４）。そして、常圧付近の気圧に到達すると、第３復圧工程が終了する（ステップＳ３１６）。続いて、減圧ポンプ３１０が作動し、第４復圧工程が開始され、室外の気圧（常圧）に到達すると第４復圧工程が終了し（ステップＳ３１８）、加圧モードが終了する。
【００８４】
また、図２０に示すように、トレーニング画面（加圧モード）１４００は、トレーニング設定画面１２００において設定されたトレーニング時間、トレーニングの強度および設定気圧を表示する設定情報表示欄１４１０を備える。また、トレーニング画面（加圧モード）１４００は、環境維持ルーム２００の内部における状態を示す状態表示欄１４２０を備え、状態表示欄１４２０は、現在の気圧表示欄１４２２、標高情報表示欄１４２４、環境維持ルーム２００の内部における酸素濃度表示欄１４２６、環境維持ルーム２００の内部における気温表示欄１４２８、および経過時間表示欄１４２９を含む。さらに、トレーニング画面（加圧モード）１４００は、設定情報応じた経過時間に対する気圧の変化を示す欄１４３０を備える。さらに、トレーニング画面（加圧モード）１４００には、操作欄１４４０を備え、操作欄１４４０には、スタートボタン１４４２およびストップボタン１４４４を含む。なお、加圧モードでは標高の概念がないため、標高情報表示欄１４２４には「０ｍ」としか表示されない。そのため、標高情報表示欄１４２４は特に備えていなくてもよい。
【００８５】
続いて、トレーニング用制御装置１００による異常監視モードの動作の一例について説明する。
図２２は、この発明にかかるトレーニング用制御装置による異常監視制御の動作の一例を示すフローチャート図である。
【００８６】
使用者の手動により停止した場合（ステップＳ４００）、圧力値が異常値になった場合（ステップＳ４０２）、酸素濃度値が異常値になった場合（ステップＳ４０４）、フレームから使用者の頭部が外れた場合（ステップＳ４０６）と、各状態となったことを制御装置１０００が判定した場合、復圧工程が開始される（ステップＳ４０８）。そして、室外の気圧（常圧）に到達すると、復圧工程が終了する（ステップＳ４１０）。
【００８７】
本実施の形態にかかるトレーニング用制御装置１００によれば、減圧ポンプ用格納部３２０が環境維持ルーム２００の外部に設けられているので、環境維持ルーム２００の内部の空間を広く確保することができる。
【００８８】
また、本実施の形態にかかるトレーニング用制御装置１００によれば、減圧ポンプ用格納部３２０が環境維持ルーム２００の外部に設けられているので、減圧ポンプ３１０によっては、発熱量が大きいものがあるが、そのような減圧ポンプ３１０であっても、環境維持ルーム２００の内部における温度上昇を抑制することができる。また、減圧ポンプ用格納部３２０が金属材料により形成されると、よりその放熱効果を向上させることができる。
【００８９】
さらに、本実施の形態にかかるトレーニング用制御装置１００によれば、環境維持ルーム２００の内部には、トレーニング機器８００などが配置され、メンテナンス作業等が困難であり、作業効率の低下を招くが、減圧ポンプ用格納部３２０が環境維持ルーム２００の外部に設けられており、かつ、減圧ポンプ用格納部３２０に設けられた蓋部３２２が減圧ポンプ３１０の配置される本体部３２４に対して開閉可能に設けられているので、そのような作業効率の低下を防止することができる。
【００９０】
また、本実施の形態にかかるトレーニング用制御装置１００によれば、環境維持ルーム２００には常に開バルブとされる酸素濃度調整用バルブ５１０を含むため、環境維持ルーム２００の内部における酸素濃度を維持することができる。
【００９１】
この発明にかかるトレーニング用環境制御装置によれば、環境維持ルーム２００が、使用者が出入りするための出入口２０２を有し、出入口２０２の外側には、出入口２０２を外側から気密保持部材２０２ａを介して塞ぐための外側用扉２０４を有し、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧時において、外側用扉２０４と出入口２０２とが気密保持部材２０２ａを介して密着した状態を保持してロックするためのロック機構２６０を備えていると、常圧状態から減圧モードへの移行を確実に行うことができる。また、そのロック機構２６０が、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることで、気密保持部材２０２ａの厚みが収縮することにより出入口２０２と外側用扉２０４との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、外側用扉２０４を環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されることによりロックが解除されることで、常圧に復圧したときにも、使用者は、複雑なロック解除を行うことなく、安全に環境維持ルーム２００から出ることができる。
【００９２】
さらに、本実施の形態にかかるトレーニング用制御装置１００によれば、使用者がトレーニング機器８００を用いてトレーニングをしていた場合には、使用者の頭部を被写体として撮影するためのカメラ９００を備えるので、カメラ９００により撮影された映像に基づいて、使用者の頭部がフレームから所定時間外れたと判定した場合に、環境維持ルーム２００の内部の気圧を常圧に復圧するように制御することができるので、使用者に対して不慮の事故等により倒れたことにより使用者自らがトレーニング用制御装置１００の異常停止ができなかったときにも復圧工程を開始することができることから、トレーニング用制御装置１００の安全性を向上させることができる。
【００９３】
減圧モードにおける復圧工程において、常圧に近づくと常圧に到達しにくくなるが、そのタイミングで加圧ポンプ４１０を作動させる第２復圧工程を設けることで、短時間で常圧に到達させることができる。
また、加圧モードにおける復圧工程においても、常圧に近づくと常圧に到達しにくくなるが、そのタイミングで減圧ポンプ３１０を作動させる第４復圧工程を設けることで、短時間で常圧に到達させることができる。
【００９４】
以上のように、本発明の実施の形態は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施の形態に対し、機序、形状、材質、数量、位置又は配置等に関して、様々の変更を加えることができるものであり、それらは、本発明に含まれるものである。
【００９５】
本実施の形態にかかるトレーニング用環境制御装置１００の正面フレーム２１０において、ロック機構２５０が設けられているが、これに限るものではなく、必ずしもロック機構２５０を設ける必要はない。
【００９６】
一方、ロック機構２６０は、本実施の形態の構成に限られず、ロック機構２６０が、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より下がることにより気密保持部材（パッキン部材）２０２ａの厚みが収縮することにより出入口２０２と外側用扉２０４との間隔が狭まることを妨げず、かつ、環境維持ルーム２００の内部の気圧が常圧より低い気圧から常圧に復圧したときに、外側用扉２０４を環境維持ルーム２００の内側から外側に向かって押されることによりロックが解除されうる構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００９７】
たとえば、本実施の形態にかかるトレーニング用環境制御装置１００は、カメラ９００が備えられているが、これに限るものではなく、必ずしも備える必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
この発明に係るトレーニング用環境制御装置は、たとえば、アスリート等による使用者が低圧環境下においてトレーニング機器を用いてトレーニングをしたり、高圧環境下において、疲労回復等を行ったりするために、好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１００  トレーニング用環境制御装置
２００  環境維持ルーム
２０２  出入口
２０４  外側用扉
２０５  枠体
２０６  内側用扉
２１０  正面フレーム
２１２  正面板部
２１４  周面部
２１６  連接面部
２１８  延長面部
２２０  リング部
２２２  第１の梁部材
２２４  第２の梁部材
２３０ａ〜２３０ｇ  本体フレーム
２３２  周面部
２３４ａ  一方の連接面部
２３４ｂ  他方の連接面部
２３６ａ  一方の延長面部
２３６ｂ  他方の延長面部
２３８  リング部
２４０  背面フレーム
２４２  背面板部
２４４  周面部
２４６  連接面部
２４８  延長面部
２５０  リング部
２５２  第１の梁部材
２５４  第２の梁部材
２５６  減圧ポンプ用開口部
２５８  加圧ポンプ用開口部
２６０、２６０’  ロック機構
２７０、２７０’  挿入体
２７２  ベース体
２７４  挿入体本体
２７６、２７６’  係止部
２８０、２８０’  受け体
２８２  ベース体
２８４、２８４’  挿入部
２８６ａ、２８６ｂ  収容部
２８６ａ’  右側部
２８６ｂ’  左側部
２８８ａ、２８８ｂ、２８８’  係止体
２９０’  突設部
２９２’  弾性部材
３００  減圧ポンプ部
３１０  減圧ポンプ
３２０  減圧ポンプ用格納部
３２２  蓋部
３２４  本体部
３３０  減圧バルブ
３４０  配管
３４２  連通管
４００  加圧ポンプ部
４１０  加圧ポンプ
４２０  加圧ポンプ用格納部
４２２  開口部
４３０  加圧バルブ
４４０  配管
４４２  連通管
５００  バルブ部
５１０  酸素濃度調整用バルブ
５２０  圧量調整用バルブ
５２２  第１の圧力調整用バルブ
５２４  第２の圧力調整用バルブ
５２６  第３の圧力調整用バルブ
５３０  安全バルブ
５３２  減圧用安全バルブ
５３４  加圧用安全バルブ
６００  センサ部
６１０  気圧計
６２０  温度計
６３０  酸素濃度計
７００  表示部
７１０  トレーニング用表示部
７２０  操作用表示部
８００  トレーニング機器
９００  カメラ
１０００  制御装置
１０１０  計測部
１０２０  記憶部
１０３０  処理部
１１００  トレーニング選択画面
１２００  トレーニング設定画面（減圧モード）
１３００  トレーニング画面（減圧モード）
１４００  トレーニング画面（加圧モード）
【図１】
2020065744.tif 000004
【図２】
2020065744.tif 000005
【図３】
2020065744.tif 000006
【図４】
2020065744.tif 000007
【図５】
2020065744.tif 000008
【図６】
2020065744.tif 000009
【図７】
2020065744.tif 000010
【図８】
2020065744.tif 000011
【図９Ａ】
2020065744.tif 000012
【図９Ｂ】
2020065744.tif 000013
【図９Ｃ】
2020065744.tif 000014
【図９Ｄ】
2020065744.tif 000015
【図９Ｅ】
2020065744.tif 000016
【図９Ｆ】
2020065744.tif 000017
【図１０】
2020065744.tif 000018
【図１１】
2020065744.tif 000019
【図１２】
2020065744.tif 000020
【図１３】
2020065744.tif 000021
【図１４】
2020065744.tif 000022
【図１５】
2020065744.tif 000023
【図１６】
2020065744.tif 000024
【図１７】
2020065744.tif 000025
【図１８】
2020065744.tif 000026
【図１９】
2020065744.tif 000027
【図２０】
2020065744.tif 000028
【図２１】
2020065744.tif 000029
【図２２】
2020065744.tif 000030