(57)【要約】【課題】高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動となるようにインターバルトレーニングを制御することができ、また、運動者が目的に応じた運動負荷で、次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできる運動療法装置の制御装置を得る。【解決手段】運動負荷が異なる高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置（１）において、高強度運動および低強度運動の運動負荷および運動時間を、運動療法装置の入力装置から入力して運動療法装置の記憶部（９）に運動プログラムとして設定する運動負荷設定部（７）と、インターバルトレーニング中に運動プログラムの運動強度が次に変化するタイミングを運動療法装置の表示装置（８）に表示する表示制御部（７）とを備える。【選択図】図１
2015171471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動負荷が異なる高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、
前記高強度運動および前記低強度運動の運動負荷および運動時間を、前記運動療法装置の入力装置から入力して前記運動療法装置の記憶部に運動プログラムとして設定する運動負荷設定部と、
運動者が目的に応じた運動負荷で次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできるように、前記インターバルトレーニング中に前記運動プログラムの運動強度が次に変化するタイミングを前記運動療法装置の表示装置に表示する表示制御部と
を備える
運動療法装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動療法装置の制御装置において、
前記表示制御部は、前記運動プログラムを前記表示装置にグラフ表示し、現時点を示すマーカー部に前記グラフ表示の現時点が表示されるように、前記マーカーを前記グラフ表示上で移動させる、あるいは前記グラフ表示をスクロール表示させる
運動療法装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運動療法装置の制御装置において、
前記表示制御部は、次に前記運動負荷が変化するまでの残り時間を前記表示装置に表示する
運動療法装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の運動療法装置の制御装置において、
前記表示制御部は、前記インターバルトレーニング終了時に、運動者の実際の高強度運動の時間割合と、前記運動プログラム上の高強度運動の時間割合との比を達成率として前記表示装置に表示する
運動療法装置の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の運動療法装置の制御装置において、
前記運動療法装置は、運動者がペダルを漕ぐことにより前記インターバルトレーニングを行う運動療法装置であって、
前記表示制御部は、前記運動者のペダリング１回転の回転トルクの平均値である平均トルクの時間変化と最大値であるピークトルクの時間変化とを表示切替え可能とする
運動療法装置の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の運動療法装置の制御装置において、
前記表示制御部は、前記インターバルトレーニングが前記高強度運動である間は前記ピークトルクを前記表示装置に表示し、前記インターバルトレーニングが前記低強度運動である間は前記平均トルクを前記表示装置に表示する
運動療法装置の制御装置。
【請求項７】
運動負荷が異なる高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、
前記高強度運動および前記低強度運動の運動負荷および運動時間を、前記運動療法装置の入力装置から入力して前記運動療法装置の記憶部に運動プログラムとして設定する運動負荷設定ステップと、
運動者が目的に応じた運動負荷で次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできるように、前記インターバルトレーニング中に前記運動プログラムの運動強度が次に変化するタイミングを前記運動療法装置の表示装置に表示する表示制御ステップと
を有する
運動療法装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エルゴメータやトレッドミル等の運動療法装置に係り、特に、高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動となるようにインターバルトレーニングを制御することができる運動療法装置の制御装置および制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、陸上競技選手などのアスリートのトレーニングとして一般的に行われているインターバルトレーニングは、強い強度の運動（以下、「高強度運動」という）と弱い強度の運動（以下、「低強度運動」という）とを順に繰り返し連続して複数セット行う方法が採用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。インターバルトレーニングでは、瞬発力や最高速度などの向上を図ることができるとされている。特に、高強度運動が無酸素運動である場合は、筋力増強効果が期待できる。
【０００３】
しかしながら、このような、従来のインターバルトレーニングのための支援装置は、運動負荷に応じた目標脈拍数を遵守させることに主眼をおいたものであった。そして、従来のインターバルトレーニングのための支援装置は、例えば、運動者の実際の脈拍数等のバイタル信号を測定し、目標心拍数から外れた時に音声で知らせたり、過負荷・最適・軽負荷の区別を表示したりといった機能を有するだけであった。
【０００４】
一方で、心疾患患者への心臓リハビリテーション分野においては、エルゴメータやトレッドミル等の運動療法装置を利用した有酸素運動によるトレーニングが一般的に行われている。これは、有酸素運動による運動療法により、心疾患患者の生命予後が延長されることが、研究で検証されているためである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、このような、従来のエルゴメータやトレッドミル等の運動療法装置には、インターバルトレーニングを行うことを想定して製造されたものはなかった。例えば、特許文献１では、高強度運動と低強度運動が交互に繰り返される運動プログラムを作成できたとしても、その運動負荷は、到達するであろう心拍数の応答を前提にしたものである。すなわち、従来のインターバルトレーニング支援装置であっても、心拍数の応答を前提としていることに違いはなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６１７００号公報
【特許文献２】特開２００７−５２２８６２号公報
【特許文献３】特開平２−１４０５６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｂｒａｎｄｉ  Ｊ．  Ｗｉｔｔ他著  「Ｃａｒｄｉａｃ  Ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ  Ａｆｔｅｒ  Ｍｙｏｃａｒｄｉａｌ  Ｉｎｆａｒｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ」；Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｏｌｌｅｇｅ  ｏｆ  Ｃａｒｄｉｏｌｏｇｙ  Ｖｏｌ．  ４４，  Ｎｏ．  ５，  ２００４    Ｅｌｓｅｖｉｅｒ      Ｉｎｃ．  ２００４年９月１日  ｐ９８８−ｐ９９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
ニューヨーク心臓協会（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｈｅａｒｔ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ＮＹＨＡ）心機能分類によれば、心拍数の応答時定数であるτは、運動負荷にもよるが、２０Ｗ負荷で健常人が約２０〜４０秒、心不全の重症度が高いクラス３の患者では約５５〜１００秒とされている。したがって、一つの運動負荷の運動時間は、この応答時定数τ以上の運動時間を実用上は設定する必要がある。このため、特許文献１のようなインターバルトレーニングの内容は、運転時間がτ以上に設定されており、無酸素運動となる運動負荷ではなく全て有酸素運動の領域であった。
【０００９】
また、一般的な運動療法装置では、運動者が運動負荷の情報を得られるように、数値あるいはグラフによる表示部を構成要素として有している。しかしながら、表示部に表示される値は、運動療法装置毎に設計された一定時間毎にサンプリングされるか平均化された値であった。このため、値がばらついて見づらくなることは抑制されてはいるが、一定時間内で負荷強度の変動がある場合には、変動のピーク値を見ることはできなかった。
【００１０】
このように、従来の運動療法装置では、インターバルトレーニングを行う場合も、有酸素運動領域のみを対象としていた。このため、高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動または休息状態となるように運動プログラムを作成したとしても、この運動プログラムを実行するために、インターバルトレーニングを適切に制御することができる運動療法装置の制御装置および制御方法は、実際には存在しなかった。
【００１１】
この結果として、有酸素運動に対応した心拍数応答による運動療法装置を使用して、無酸素運動を行う運動プログラムを作成した場合には、運動者は心拍数が上昇するよりも早く息切れすることとなり、心拍数による運動者の制御が行えないという課題があった。また、逆に心拍数応答とは無関係に無酸素運動を行おうとしても、処方した許容可能な運動時間を正確に行う方法が特定されない。このため、無酸素運動時間がばらつき、期待した運動療法効果を得ることができるかどうか不確実なものとなるという課題があった。
【００１２】
このように、インターバルトレーニングでは、許容可能な無酸素運動を如何に正確に実施するかが重要となる。無酸素運動の運動負荷を決定するひとつの手法として、１回しかできない最大筋力である１ＲＭ（Ｏｎｅ−Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）を基準とし、この１ＲＭの８０％負荷などと処方する運動処方がある。これを実行しようとすると運動療法装置の運動負荷の負荷設定および状態表示は、１回転内のピークとする必要がある。しかしながら、平均化された値でしか表示されない運動療法装置では、この１ＲＭ基準の無酸素運動が正確に実施できないという課題があった。
【００１３】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動となるようにインターバルトレーニングを制御することができ、また、運動者が目的に応じた運動負荷で、次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできる運動療法装置の制御装置および制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る運動療法装置の制御装置は、運動負荷が異なる高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、高強度運動および低強度運動の運動負荷および運動時間を、運動療法装置の入力装置から入力して運動療法装置の記憶部に運動プログラムとして設定する運動負荷設定部と、運動者が目的に応じた運動負荷で次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできるように、インターバルトレーニング中に運動プログラムの運動強度が次に変化するタイミングを運動療法装置の表示装置に表示する表示制御部とを備えるものである。
【００１５】
また、この発明に係る運動療法装置の制御方法は、運動負荷が異なる高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、高強度運動および低強度運動の運動負荷および運動時間を、運動療法装置の入力装置から入力して運動療法装置の記憶部に運動プログラムとして設定する運動負荷設定ステップと、運動者が目的に応じた運動負荷で次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできるように、インターバルトレーニング中に運動プログラムの運動強度が次に変化するタイミングを運動療法装置の表示装置に表示する表示制御ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、高強度運動および低強度運動の運動負荷および運動時間を、運動プログラムとして設定可能とするとともに、運動プログラムの時間的な変化をインターバルトレーニング中に運動療法装置の表示装置に表示するようにしている。この結果、高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動となるようにインターバルトレーニングを制御することができ、また、運動者が目的に応じた運動負荷で、次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできる運動療法装置の制御装置および制御方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の構成の例示図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートにおけるステップＳ２０２を詳細に示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の表示装置に表示させる運動プログラムの時間的な変化の例示図である。
【図５】運動者のペダリング動作におけるペダルの回転位置とペダルに加わる回転トルクとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の表示装置にピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを目的に応じて切替える方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の表示装置に表示させる高強度運動の達成率表示の例示図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る運動療法装置の表示装置に表示させる運動負荷が変化するまでの残り時間表示の例示図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る運動療法装置の表示装置に表示させる運動負荷が変化するまでの残り回転表示の例示図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る運動療法装置の表示装置にピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを目的に応じて切替える方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明における、運動療法装置の制御装置および制御方法の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る運動療法装置の構成の例示図である。図１に示す運動療法装置１は、高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行うことができる。
【００２０】
運動療法装置１は、運動内容の選択、設定、および運動状態などの表示を行うマンマシン・インターフェイスユニット２と、運動者に対する運動負荷を制御する負荷制御ユニット３と、負荷制御ユニット３により制御されて運動負荷を発生させる負荷モータ４と、負荷モータ４で発生した運動負荷を運動者の足へ適切な負荷トルクおよび回転速度として伝達する減速機構５と、減速機構５に取り付けられ回転自在に結合されたペダル取り付け軸１４と、ペダル取り付け軸１４に回転自在に結合されて、運動者が実際に足を乗せて運動を行うペダル６を備えて構成される。
【００２１】
なお、右足用および左足用のペダル取り付け軸１４およびペダル６は、運動者の両足に対して運動負荷が掛けられるように、ペダル取り付け軸１４の回転軸に対して垂直にそれぞれ反対向きに備えられている。
【００２２】
図１に示すマンマシン・インターフェイスユニット２は、制御部７、表示装置８、記憶部９、入力装置１０、および通信インターフェイス１１を備えて構成される。
【００２３】
制御部７は、記憶部９に記憶されているインターバルトレーニングの高強度運動および低強度運動の、運動負荷および運動時間（またはペダル回転回数）の設定値（以下、「運動プログラム」という）に従って、通信インターフェイス１１を介して負荷制御ユニット３を制御する。また、制御部７の運動負荷設定部（図示せず）は、入力装置１０から運動プログラムを入力して記憶部９に記憶する。また、制御部７の表示制御部（図示せず）は、記憶部９の運動プログラムをグラフ化して表示装置８に表示するとともに、後述の負荷制御ユニット３から入力したペダル６の回転位置および回転速度の情報を表示装置８に表示する。
【００２４】
図１に示す負荷制御ユニット３は、マンマシン・インターフェイスユニット２が出力する運動負荷目標値に従って負荷モータ４を制御する。また、負荷制御ユニット３は、負荷モータ４に取付けられた位置・速度検出器１２が出力する負荷モータ４の回転軸の回転位置および回転速度の測定値から、ペダル６の回転位置および回転速度を計算して、マンマシン・インターフェイスユニット２に出力する。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る運動療法装置１の制御方法を示すフローチャートである。
【００２６】
マンマシン・インターフェイスユニット２の制御部７は、ステップＳ２０１において、インターバルトレーニングの制御を開始する。次に、ステップＳ２０２において、記憶部９から運動プログラムを読み出して解析する。そして、ステップＳ２０３において、運動プログラムから負荷モータ４の運動負荷目標値を計算し、通信インターフェイス１１を介して負荷制御ユニット３に出力する。
【００２７】
負荷制御ユニット３は、ステップＳ３０１において、負荷モータ４に取付けられた位置・速度検出器１２が出力する負荷モータ４の回転軸の回転位置および回転速度の測定値と、減速機構５のギヤ比の情報から、ペダル６の回転位置および回転速度を計算する。そして、ステップＳ３０３において、マンマシン・インターフェイスユニット２が出力する運動負荷目標値と、ペダル６の回転位置および回転速度の情報とから、負荷モータ４に流すモータ電流を制御して、このモータ電流に見合った負荷トルクを発生させる。負荷制御ユニット３は、このようにして、ペダル６への運動負荷および回転速度を制御している。
【００２８】
また、負荷制御ユニット３は、ステップＳ３０４において、負荷モータ４に取付けられた電流検出器１３が出力する負荷モータ４の電流値と、ペダル６の回転位置および回転速度の情報とから、運動負荷の単位をトルクから、運動者が認識しやすいワットへと変換する。そして、その結果をマンマシン・インターフェイスユニット２に出力する。
【００２９】
マンマシン・インターフェイスユニット２の制御部７は、ステップＳ２０５において、負荷制御ユニット３から入力した運動負荷の測定値を、運動者へ認識させるべく表示装置８に表示する。
【００３０】
マンマシン・インターフェイスユニット２の制御部７は、ステップＳ２０６において、インターバルトレーニングが終了するまで上記の動作を繰り返す。そして、インターバルトレーニングが終了すると、ステップＳ２０７において、インターバルトレーニングの結果を表示装置８に表示する。
【００３１】
図３は、図２のフローチャートにおけるステップＳ２０２を詳細に示したフローチャートである。ステップＳ２０２で運動プログラム解析が開始されると、ステップＳ３１において、運動プログラムの記述内容に従い運動負荷の先読みを行い、ステップＳ３２において、運動負荷が変化するか否かを比較する。なお、この時、どれ位先の時間まで先読みするかという事に関しては、運動プログラムの記述方法に起因する設定時間単位と、後述する予告画面をどれ位前に表示するかから決定される。ステップＳ３２で運動負荷変化があると判断された場合には、ステップＳ３３において、運動負荷の変化の予告画面処理を実行する。一方、ステップＳ３２で運動負荷に変化がなければ、運動プログラム解析を終了する。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態１に係る運動療法装置１の表示装置８に表示させる運動プログラムの時間的な変化の例示図である。図４では、図３におけるステップＳ３３における表示装置８への表示例を示している。
【００３３】
もしも、ステップＳ３１での先読みがなく、運動負荷変更予定時刻４２や運動負荷変化マーカー４４が表示装置８に表示されなかったならば、運動者は、運動プログラムの進行後でしか運動負荷の変化を認識できず、必ず遅れたタイミングでしか運動できない。特に、高強度運動負荷が無酸素運動であるようなインターバルトレーニングにおいては、この高強度運動負荷の間は、息が止められるような一呼吸の時間であるため、通常５秒〜１０秒程度、最長でも３０秒程度である。したがって、１秒や２秒といえども、タイミングの遅れが占める割合は高い。
【００３４】
特に、等速性収縮運動（アイソキネティック；ｉｓｏｋｉｎｅｔｉｃ）のための負荷制御を行う場合には、運動者の随意的な発揮筋力に拮抗する運動負荷が加わる制御であることから、タイミングが遅れた分、運動処方どおりの負荷とならないため、運動効果への影響も大きい。
【００３５】
そこで、本実施の形態１では、運動療法装置１の表示装置８に、横軸を時間軸、縦軸を運動負荷軸としたグラフ画面で、時間軸の中央部分が現在時刻であるｔｎとなるように、時間変化に伴う運動負荷を描画する。グラフの軌跡線として、現在時刻ｔｎより左の部分ｔｎ−１やｔｎ−２は、運動実施済み部分４１となり、太い実線で描画されている。
【００３６】
また、現在時刻ｔｎより右の部分ｔｎ＋１やｔｎ＋２は、これから時間が進んだ時の運動負荷を示し、運動プログラムの先読みにより、予め解析した運動負荷変更予定時刻４２で運動負荷が切り替わる様子を、細い破線で描画している。そして、更に運動負荷の変化を認識させる工夫として、このグラフ上に現在時刻マーカー４３と運動負荷変化マーカー４４を描画する。
【００３７】
これにより、運動者は、現在時刻ｔｎにおける運動負荷がＴ１レベルである状態から、ｔｎ＋１のタイミングで運動負荷がＴ５に変化することを、より強く認識することができる。従って、運動者は、グラフの実線部分の進行に合わせて、ちょうどｔｎ＋１のタイミングで強く運動する準備を行うことができる。
【００３８】
図５は、運動者のペダリング動作におけるペダル６の回転位置とペダル６に加わる回転トルクとの関係を示す図である。図５の下部には、運動者がペダル取り付け軸１４の中心の上部にある着座部５６に着座した場合の例を示しており、運動者の骨盤内の大転子５５とペダル６の位置が一番近くなる位置を０°、一番遠くなる位置を１８０°と表示している。
【００３９】
図５のように、運動者の足が上支点（０°）、あるいは下支点（１８０°）の位置では、運動者が鉛直方向にいくら力を入れて踏んでもペダル６の接線方向への力の成分は無いため、運動者による回転トルクは、ほぼゼロとなる。また、運動者の足が９０°付近あるいは２７０°付近の位置の場合には、運動者による回転トルクが最大のピークトルクとなる。
【００４０】
厳密には、運動者の足関節やペダル６の角度および漕ぎ方によって多少角度や形状のずれはあるが、いずれにせよ、ペダル６の角度に寄らず一定レベルで推移することはなく、トルク測定値のピークトルクを持ち、平均トルクのレベルを中心に変動する波形となる。この波形から分かるように、最大筋力は、平均トルクの値ではなく、ペダル６の角度が９０°付近あるいは２７０°付近の位置で得られるピークトルクである。
【００４１】
最大筋力である１ＲＭ（Ｏｎｅ−Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）の比較対象としては、平均トルクよりもピークトルクの方が相応しく、一方、運動負荷トルクの実効値としては、ピークトルクよりも平均トルクが相応しい。つまり、目的に応じてどちらの値を表示するのが相応しいかが変わる負荷トルク波形であることを示すものである。
【００４２】
なお、運動者の着座部５６の位置とペダル取り付け軸１４の中心位置との関係が図５と異なれば、本図で示す上支点０°の絶対位置は、運動者の大転子５５から最短の位置となる。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態１に係る運動療法装置１の表示装置８にピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを、目的に応じて切替える方法を示すフローチャートである。具体的には、この図６は、図２におけるステップＳ２０５の運動負荷を表示する処理内容に関わるものである。
【００４４】
マンマシン・インターフェイスユニット２の制御部７は、ステップＳ６１において、現在実行中の運動負荷測定値を入力し、ステップＳ６２において、運動負荷測定値が高負荷強度かどうかの判定を行う。そして、ステップＳ６２で運動負荷測定値が高負荷強度の場合は、ステップＳ６３において、制御部７は、ピークトルクをサンプリングして表示する処理を行う。一方、ステップＳ６２で運動負荷測定値が低負荷強度の場合は、ステップＳ６４において、制御部７は、平均トルクをサンプリングして表示する処理を行う。
【００４５】
図７は、本発明の実施の形態１に係る運動療法装置１の表示装置８に表示させる高強度運動の達成率表示の例示図である。インターバルトレーニングの達成率の算出式の一実施例としては、下式が挙げられる。
達成率＝Σ実際の高強度運動時間／Σ運動プログラム上の高強度運動時間×１００％
【００４６】
制御部７は、上式を用いて達成率の計算を行い、結果をインターバルトレーニング達成率表示７１として表示装置８へ表示する。図７では、インターバルトレーニング達成率表示７１を、総消費カロリーなど従来の運動療法装置１で表示されるその他の運動結果表示７２と同じ画面に表示させるようにしている。
【００４７】
以上のように、実施の形態１では、高強度運動と低強度運動とを交互に実施するインターバルトレーニングを行う運動療法装置において、高強度運動および低強度運動の運動負荷および運動時間を、運動プログラムとして設定可能としている。さらに、インターバルトレーニング中に、運動プログラムの時間的な変化を運動療法装置の表示装置に表示するようにしている。
【００４８】
この結果、高強度運動が無酸素運動となり低強度運動が有酸素運動となるようにインターバルトレーニングを制御することができ、また、運動者が目的に応じた運動負荷で、次の運動負荷の変化を確認しながらトレーニングできる。
【００４９】
また、許容可能な無酸素運動領域を運動処方どおり、より忠実に実行できるため、運動療法効果としてばらつきが少ない適正な運動が実現できる。
【００５０】
また、高強度負荷の有酸素運動と低強度負荷の有酸素運動からなる運動プログラムであっても、運動処方どおりの運動時間を忠実に実行できるようになるため、同様に運動療法効果としてばらつきが少ない適正な運動が実現できる。
【００５１】
また、表示される数値あるいはグラフ値に関しては、運動実行中の運動負荷状態が運動者の随意的な発揮筋力により毎回転ないし脚伸展ごとに脈動する場合、無酸素運動を意図するインターバルトレーニング時の表示に、１回転内のピークトルク値を必ず表示する。この結果、１ＲＭに対する運動負荷の割合を認識しながら運動することができるとともに、１ＲＭを基準にした運動負荷設定による運動処方が可能となる。
【００５２】
また、毎回転ないし脚伸展ごとのピークトルクを表示するのは、運動プログラムの高強度運動領域のみとし、低強度運動領域は毎回転ないし平均トルクを表示するので、無酸素運動領域と有酸素運動領域それぞれで適切な負荷情報を得ることができる。
【００５３】
また、実際に上記インターバルトレーニングを行った結果の高強度運動と低強度運動それぞれの時間割合を、上記運動プログラムで定められた高強度運動と低強度運動の時間割合と比較して忠実に実行できた達成率を表示する機能を有している。この結果、高強度運動と低強度運動の実行達成率が分かり、運動処方に対して実際の運動内容の過不足や運動者の反応特性を評価できる。更に、この情報を元にその運動者にあった運動処方に改善する可能性が高い。
【００５４】
なお、図４の表示例では、負荷強度の現在過去表示を実線や点線で表しているが、当然線種や線の太さはこれに限られるもので無く、また色も黒では無く何色にしても同様の効果が得られるならばこれに限らない。更に、現在時刻は図の中心になっているが、この限りでも無い。
【００５５】
また、図４では、現時点を示すマーカー部にグラフ表示の現時点が表示されるように、マーカーをグラフ表示上で移動させる、あるいはグラフ表示をスクロール表示させるようにしてもよい。
【００５６】
また、図５の表示例では達成率をパーセントで表示しているが、割合が分かれば他の単位でも良いし、表示方法は四角で達成率を囲む必用はない。また、表示する内容は、達成率以外の項目に関して本実施例以外の項目を表示しても同様の効果が得られるならば、これに限らない。
【００５７】
また、本発明において運動者への負荷強度や運動時間を画面表示にて行うようにしているが、目の不自由な運動者への情報の伝達方法としては、次のようにすることも可能である。すなわち、運動負荷の変化を音の強弱、運動時間の残量を音の高低、および運動強度の変化の前兆を警告音で等で、スピーカーやヘッドホン等から出力して分かるようにしてもよい。また、音の代わりに骨伝導が可能な装置を取り付け同様な方法で実施できるようにしても良い。
【００５８】
また、以上の発明では、運動者がペダルを漕ぐことによりインターバルトレーニングを行うエルゴメータのような運動療法装置を仮定したが、これに限定されるものではない。例えば、トレッドミルのような運動療法装置に適用することも可能である。
【００５９】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る運動療法装置１の表示装置８に表示させる運動負荷が変化するまでの残り時間表示の例示図である。図８では、先の実施の形態１における図３のステップＳ３３に対して、表示効果を加えている。具体的には、運動負荷変化までの残り時間表示８１を表示対象項目として加えており、図４に比べて更に視認性の向上を図っている。
【００６０】
図９は、本発明の実施の形態２に係る運動療法装置１の表示装置８に表示させる運動負荷が変化するまでの残り回転表示の例示図である。図９では、先の実施の形態１における図３のステップＳ３３に対して表示効果を加えている。具体的には、運動負荷変化までの残り回転表示９１を表示対象項目として加えており、図４に比べて更に視認性の向上を図っている。
【００６１】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る運動療法装置１の表示装置８にピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを目的に応じて切替える方法を示すフローチャートである。具体的には、この図１０は、先の実施の形態１における図２のステップＳ２０５の運動負荷を表示する処理内容に関わるものである。
【００６２】
マンマシン・インターフェイスユニット２の制御部７は、ステップＳ１０１において、表示装置８にピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを予め定めた設定値を読み込む。そして、ステップＳ１０２において、ピークトルクまたは平均トルクのどちらを表示するかを判定する。ステップＳ１０２でピークトルク表示モードであった場合は、ステップＳ６３において、制御部７は、現在の運動負荷が低くても、ピークトルクをサンプリングして表示する処理を行う。一方、ステップＳ６２で平均トルク表示モードであった場合は、ステップＳ６４において、制御部７は、現在の運動負荷が高くても、平均トルクをサンプリングして表示する処理を行う。
【００６３】
なお、図９の表示においては現時点から負荷強度が変化するまでの時間や回転数が分かればよく同様の効果が得られるならば、本表示例に限らない。
【符号の説明】
【００６４】
１  運動療法装置、２  マンマシン・インターフェイスユニット、３  負荷制御ユニット、４  負荷モータ、５  減速機構、６  ペダル、７  制御部、８  表示装置、９  記憶部、１０  入力装置、１１  通信インターフェイス、１２  位置・速度検出器、１３  電流検出器、１４  ペダル取り付け軸、４１  運動実施済み部分、４２  運動負荷変更予定時刻、４３  現在時刻マーカー、４４  運動負荷変化マーカー、５５  大転子、５６  着座部、７１  インターバルトレーニング達成率表示、７２  その他の運動結果表示、８１  運動負荷変化までの残り時間表示、９１  運動負荷変化までの残り回転表示。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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