(57)【要約】【課題】自分で負荷を調整しつつ、有酸素運動状態を確認しながらトレーニングが行える運動トレーニングマシンの制御装置を提供する。【解決手段】運動者に対し可変負荷を与える負荷手段と、運動者個人毎の情報および指示が入力される入力手段と、入力される運動者個人毎の情報から運動範囲を設定する手段と、運動者の体の状態を検出するためのバイタル信号を検出するバイタル信号検出手段と、バイタル信号が適正な所定範囲を外れた時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段と、前記設定された運動範囲がバイタル信号の値で規定されており、バイタル信号が前記運動範囲にあることを判定する判定手段と、前記設定された運動範囲内に運動負荷があればその範囲内の運動が行われていることを表示する表示手段と、を備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動者に対し可変負荷を与える負荷手段と、
運動者個人毎の情報および指示が入力される入力手段と、
入力される運動者個人毎の情報から運動範囲を設定する手段と、
運動者の体の状態を検出するためのバイタル信号を検出するバイタル信号検出手段と、
バイタル信号が適正な所定範囲を外れた時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段と、
前記設定された運動範囲がバイタル信号の値で規定されており、バイタル信号が前記運動範囲にあることを判定する判定手段と、
前記設定された運動範囲内に運動負荷があればその範囲内の運動が行われていることを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする運動トレーニングマシンの制御装置。
【請求項２】
前記設定された運動範囲内の運動が行われている時間の積算時間を求めて表示する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の運動トレーニングマシンの制御装置。
【請求項３】
バイタル信号が予め設定した上限値以上になった時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の運動トレーニングマシンの制御装置。
【請求項４】
入力手段から負荷低減指示があった時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の運動トレーニングマシンの制御装置。
【請求項５】
負荷手段が前記負荷が最低のレベルにある時に、入力手段から負荷増加指示があるまで状態を維持することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の運動トレーニングマシンの制御装置。
【請求項６】
前記所定範囲内の運動が有酸素運動であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の運動トレーニングマシンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は運動トレーニングマシン、特に体の状態に合わせて有酸素運動を行うことのできる運動トレーニングマシンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有酸素運動を行うための従来の運動トレーニングマシンとして図６に示すようなものがある（例えば特許文献１参照）。図６のトレーニングマシンは２本のペダルを交互に踏む運動を行うステップ式のもので、運動者の脈拍を検知しながら所定の負荷の掛かったトレーニングを実施し、トレーニング前に予め入力した運動者に関するデータとトレーニング中に於ける運動者の脈拍値等の各種データに基づいてトレーニング中においても運動の負荷の変動、制御を行い運動者に適切な運動負荷を与え、効果的かつ安全に有酸素運動を実施すると共に安定した運動速度制御により、運動者の関節等に負担を掛けずにトレーニングを行えるものである。
【０００３】
図７〜１０はこの従来の運動トレーニングマシンを説明するための図であり、図７はトレーニングマシンの制御部の構成を示すブロック図である。図７において、Ｄは制御部、４ａは外部やプリンターとの接続を行うインターフェイス回路、４ｂは全体の制御を行うマイクロコンピュータ、４ｃは運動時に運動者の運動のじゃまにならない例えば耳たぶ（図６参照）に付けられる脈拍センサー４ｈが接続された脈拍検出回路、４ｄは警報等を発するブザー、４ｅは表示装置、４ｆは入力キー、４ｇは運動者に負荷を与える発電ブレーキ負荷手段３ｅの回転数を検出する回転数検出器、４ｉは制御に従って発電ブレーキ負荷手段３ｅに電流を与える定電流電源である。
【０００４】
図８は図７の制御部の表示装置および入力キーのパネル構成図、図９は制御部の動作フローチャート、図１０はトレーニングマシンの運動負荷設定の状態を示す図であり、横軸が時間、縦軸が脈拍数および負荷レベルを示す。以下、脈拍センサ情報より、男女、体重、体力レベル別に、健常者に対する運動負荷を与える方式について説明する。
【０００５】
１）先ず、運動者は脈拍センサ４ｈを耳たぶ等のトレーニングに支障なく脈拍を計測できる身体に取り付けた後、図８に示した表示装置４ｅの入力キー４ｆ（特に右側のキー群を使用）より年齢、性別、体重、運動時間などの個人データを逐一図８の４ｋで示す表示部にて確認しながらそれぞれ入力する。次に、表示装置４ｅに装備したスタート・ストップキーを押してトレーニングを開始する。運動中、表示装置４ｅには運動者のリアルタイムにおける脈拍値、負荷レベル、消費カロリー及び運動開始後の経過時間が逐一表示される（以上図９の工程Ｓ１〜Ｓ３）。
【０００６】
２）前記１）で入力した個人データに基づいてマイクロコンピュータ４ｂにおいて最高脈拍値（ＨＲｍａｘ）、上限脈拍値（ＨＲｕｐ）、目標脈拍値（ＴＨＲ）（一般的なトレーニング又は減量を目的とするトレーニング）等の演算がなされる。最高脈拍（ＨＲｍａｘ）は入力された年齢、性別より以下の演算式にて推定する。
（男性）ＨＲｍａｘ＝２０９−（０．６９×年齢）
（女性）ＨＲｍａｘ＝２０５−（０．７５×年齢）
同様に運動中の上限脈拍値（ＨＲｕｐ）は、
ＨＲｕｐ＝ＨＲｍａｘ（最高脈拍値）−３０
目標脈拍（ＴＨＲ）は、
（一般）ＴＨＲ＝ＨＲｍａｘ−５５
（減量＝有酸素運動）ＴＨＲ＝ＨＲｍａｘ−７０
の演算式にてそれぞれ推定する（以上図９の工程Ｓ４〜Ｓ６）。
【０００７】
３）次にウォーミングアップステップ１に入る。
ウォーミングアップステップ１（図１０ステップ１参照）
運動前の平常状態の脈拍を目標脈拍値まで上げるにはウォーミングアップ負荷が必要である。運動負荷と脈拍値には関連があり、適切な運動強度を与えればほぼ目標脈拍値となるはずである。必要なウォーミングアップ負荷の大きさは運動者の体力レベルによってそれぞれ異なる。運動者の体力レベルが既知である場合にはそれを基に目標運動強度を決定すれば良いが、体力レベルがわからない場合、目標運動強度を決定するにあたり、年齢、性別、体重などの個人データから予め演算できる一般的な標準運動強度でウォーミングアップを行い、ウォーミングアップ中に得られた脈拍値から体力レベルを推定して適正な目標運動強度が導き出される。
【０００８】
実験に基づいて、最高脈拍の５０パーセントの脈拍（５０パーセントＨＲｍａｘ）となる運動負荷と年齢の関係を実測してその結果より標準運動強度を下式のように設定した。
（５０パーセントＨＲｍａｘ）の標準運動負荷の演算式
ステップ１目標運動負荷＝Ａ１−（Ｂ１×年齢）
Ａ１：１０．０
Ｂ１：０．０９
（Ａ１、Ｂ１は、図１１に開示した年齢／運動強度グラフ、共に実験より求めた定数である。）
上記の通り求めた、５０パーセントＨＲｍａｘにおける標準運動強度となるように２０秒ステップの３分間の漸増負荷をかけ、その時の２〜３分の１分間の平均脈拍を測定し、体力レベルを３段階に分けてウォーミングアップステップ２の目標運動強度を決定する。
【０００９】
（ステップ１　漸増運動負荷）
ステップ値＝ステップ１目標運動強度÷１８　　　（ｓｔｅｐ　／２０ｓｅｃ）
【００１０】
３段階の体力レベルに対する、ステップ２の目標運動負荷は以下のように設定する。
レベル１：ウォーミングアップ開始から３分間以内に目標脈拍帯（目標脈拍±５拍以内）に入った場合、脈拍コントロール（オートマチックコントロール）処理に入る（ステップ２なし）。
レベル２：ウォーミングアップ開始後２〜３分の平均脈拍が最高脈拍の６０％（６０パーセントＨＲｍａｘ）より大きい場合、ステップ２目標運動強度をステップ１目標運動強度＋５とする。
レベル３：ウォーミングアップ開始後２〜３分の平均脈拍が最高脈拍の６０％（６０パーセントＨＲｍａｘ）以下の場合、ステップ２目標運動強度はステップ１目標運動強度＋９とする。
【００１１】
４）運動者の運動負荷が前記３）で得られた目標運動強度に３分間で達するように２０秒ステップ漸増負荷を発電ブレーキ負荷手段３ｅに掛ける。
【００１２】
５）運動者の脈拍値が前記２）で演算された上限脈拍値を越えた時には警報ブザー４ｄが警報を発する。更に一定時間上限脈拍値を越えた時はトレーニングを終了する（以上図９の工程Ｓ７〜Ｓ１０）。
【００１３】
６）ウォーミングアップ中の脈拍値が前記２）で演算された目標脈拍値マイナス５以上の時には、運動負荷レベルを２ステップ下げ、脈拍コントロール（オートマチックコントロール）に入る。一方、小さい時には、２０秒ステップの３分間の漸増負荷を掛けてその時の２〜３分間の１分間の平均脈拍を計測する。前記計測した平均脈拍値が、前記３）で設定された目標脈拍の６０パーセントの値よりも大きい時には、目標運動強度を５を加えた値に変更する。以下の時には、目標運動強度を９を加えた値に変更する（以上図９の工程Ｓ１１〜Ｓ１３）。
【００１４】
７）次に、ウォーミングアップステップ２に入る。
ウォーミングアップステップ２（漸増運動負荷）　（図１０ステップ２参照）
前記６）で変更されたステップ２の目標運動負荷に５分間で上昇するように、２０秒ステップ漸増負荷を制御して運動負荷が目標脈拍帯に入るまで同じ傾きで漸増させる。
ステップ値＝（ステップ２目標運動負荷−ステップ１目標運動負荷）÷１５　　　（ｓｔｅｐ／２０ｓｅｃ）
【００１５】
８）再度、運動中の脈拍値が漸増脈拍値マイナス５の値よりも大きい時には、発電ブレーキ負荷手段３ｅによる運動強度を２ステップ下げる。小さい時には、再度、運動強度が前記６）で変更された目標運動強度に５分間で達するように２０秒ステップ漸増負荷を制御する。尚、ステップ漸増運動強度は次式によって得られる。
ステップ漸増運動強度＝（ステップ２目標運動強度−ステップ１目標運動強度）÷１５　　　　　　　　　（ｓｔｅｐ　／２０ｓｅｃ）
又、５分間で目標脈拍値マイナス５の値より大きくならない場合、目標脈拍値マイナス５以上となるまでステップ漸増を行う（以上図９の工程Ｓ１４〜Ｓ１５）。
【００１６】
９）次に、脈拍コントロールに入る。
脈拍コントロール（図１０オートマチックコントロール参照）
２０秒毎に脈拍値を監視して、初めて目標脈拍−５拍を通過したとき、ウォーミングアップ時の運動負荷を２ステップ分下げる（工程Ｓ１６参照）。また、このときの運動負荷より以下の式によって、運動者の体力レベルに合った脈拍コントロール用の１ステップの運動負荷を決定する。
（脈拍コントロール用運動負荷ステップ値）
ステップ値＝（運動負荷×０．３）÷２０（ｓｔｅｐ／２０ｓｅｃ）
運動負荷：ウォーミングアップ終了時の運動負荷
【００１７】
これ以後、２０秒毎に脈拍値を計測し、目標脈拍値の差（ΔＨＲ＝ＨＲ−ＴＨＲ）を求め、このΔＨＲが±５の範囲を不感帯として以下の条件で制御を行う。
ΔＨＲ＞１０の時、２ステップ運動強度を下げる。
５＜ΔＨＲ≦１０の時、１ステップ運動強度を下げる。
−５＞ΔＨＲ≧−１０の時、１ステップ運動強度を上げる。
ΔＨＲ＜−１０の時、２ステップ運動強度を上げる（以上図９の工程Ｓ１６〜Ｓ１８）。
【００１８】
１０）次に、クールダウンに入る。
クールダウン（図１０クールダウン参照）
予め設定してあった時間が経過した時やスタート・ストップキーが押された時、１分間のクールダウンを実施してトレーニングを終了する。即ち、最終運動強度の１／３のステップで２０秒毎に運動強度を下げる。又、運動中の上限脈拍値を最高脈拍値−３０としてこれを越えた場合にブザー４ｄにより運動者に警報を鳴らし、更に２０秒以上上限脈拍値を越えた場合には強制的にプログラムを終了させる（以上図９の工程Ｓ１９〜Ｓ２０）。
【００１９】
尚、表示装置４ｅにより消費カロリーを表示する場合は、下記の演算により消費カロリー値を求める。
消費カロリーの演算
消費カロリーは以下の演算式にて求める。
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【００２０】
【特許文献１】
特許第２６６８６７１号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成された従来のこの種の装置では、脈拍数（ＨＲ）を基準に個人の運動量を推定し、常に有酸素運動を続けるために、虚血性心疾患、肺気腫などの疾病を有する患者にとっては、数分間の運動で苦しくなり中止せざるを得ない状況であり、患者が自分で負荷レベルを下げた場合には有酸素運動ができているかどうかを把握できない状況であった。
【００２２】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、自分で負荷を調整しながら、有酸素運動になっているかどうかを判断できると共に、どの程度の時間有酸素運動を続けることができたかを知ることができる運動トレーニングマシンの制御装置を提供することを目的とする。
【００２３】
例えば疾病を持った人のトレーニングのために、運動者が負荷を調整して自分のペースで運動しながらより有酸素運動をする時間を増し、運動による療法時間を長くすることができる。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、運動者に対し可変負荷を与える負荷手段と、運動者個人毎の情報および指示が入力される入力手段と、入力される運動者個人毎の情報から運動範囲を設定する手段と、運動者の体の状態を検出するためのバイタル信号を検出するバイタル信号検出手段と、バイタル信号が適正な所定範囲を外れた時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段と、前記設定された運動範囲がバイタル信号の値で規定されており、バイタル信号が前記運動範囲にあることを判定する判定手段と、前記設定された運動範囲内に運動負荷があればその範囲内の運動が行われていることを表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする運動トレーニングマシンの制御装置にある。
【００２５】
また、前記設定された運動範囲内の運動が行われている時間の積算時間を求めて表示する手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、バイタル信号が予め設定した上限値以上になった時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、入力手段から負荷低減指示があった時に前記負荷手段の負荷を最低のレベルに下げる負荷調整手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、負荷手段が前記負荷が最低のレベルにある時に、入力手段から負荷増加指示があるまで状態を維持することを特徴とする。
【００２９】
また、前記所定範囲内の運動が有酸素運動であることを特徴とする。
【００３０】
この発明における運動トレーニングマシンの制御装置では、有酸素運動状態にあることを示す表示器、さらに有酸素運動時間の積算時間等を備え、脈拍（ＨＲ）を計測することにより、常時有酸素運動を提供するのではなく、有疾病者が自分の判断で運動負荷を変える等して、その中で有酸素運動になっているかどうかを自分で知りながら、体調に合わせて有酸素運動の時間を長くしていくことができるものであり、有疾患にとってより安全に運動が実施できるだけでなく、有酸素運動の時間が正確に把握できる。このことにより、自分一人で運動をするエルゴ等においても、有酸素運動の時間を他の人と競う等の楽しみが増し、より安全によりゲーム感覚で運動ができ、運動を指示する者も的確な有酸素運動時間を指示できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態による運動トレーニングマシンの制御装置の構成を示すブロック図である。図１において従来のものと同一もしくは相当部分は同一符号で示す。脈拍センサー４ｈを含む４１ｈ〜４３ｈはバイタルセンサーであり、４１ｈは肺気腫等で重要な運動者の血中酸素濃度をモニタする血中酸素濃度モニタ、４２ｈは血圧計、４３ｈは心疾者等で重要な心電図をとるための心電計、４０ｃは脈拍センサー４ｈ、血中酸素濃度モニタ４１ｈ、血圧計４２ｈおよび心電計４３ｈからの信号を得るためのバイタル信号検出回路、１は有酸素運動状態にあることを表示する有酸素運動表示器、４０ｂはこの発明に基づく制御を行うプログラムに従って動作するマイクロコンピュータである。なお、このマイクロコンピュータ４０ｂは各種データ等を記憶するメモリも含むものとして示されている。
【００３２】
また、図２は図１の制御部Ｄの表示装置および入力キーのパネル構成図であり、有酸素運動表示器１は表示装置の上に（外部に）取り付けられている。２は個人毎に設定された域値内での運動時間を積算した値を示す有酸素運動時間の表示部、５は使用するバイタル情報の選択モードを示すランプ（ＬＥＤ）、６はバイタル信号の域値を指定、選択するモードを示すランプ（ＬＥＤ）、７は疾病者用トレーニングを含むトレーニングモードの選択を示すランプ（ＬＥＤ）である。また図３〜４は制御部の動作フローチャート、図５はこの発明による特に疾病者用トレーニングモードにおけるトレーニングマシンの運動負荷設定の状態を示す図であり、横軸が時間、縦軸が脈拍数、負荷レベルおよびセンサー値（バイタル信号値）を示す。以下図に従って動作を説明する。
【００３３】
１）運動者（あるいはその指導者）は図２の表示部７から所望のトレーニングモードを選択する。１〜４（減量、一般、インターバル、マニュアル）のトレーニングモードが選択された場合には上述した図９に示す従来の装置の動作に従って制御が行われる。一方、疾病者等、運動治療を行う運動者は、例えば血中酸素飽和濃度（ＳＰＯ２）センサー（モニタ）等のその運動者の疾患に必要なバイタルセンサーを装着する。この実施の形態では図１のように、血中酸素濃度モニタ４１ｈ、血圧計４２ｈ、心電計４３ｈが示されているがこれに限定されるものではない。センサー装着後、疾病者用プログラムを入力キー４ｆ、モードを表示する表示部７、入力確認用の表示部４ｋを用いて選択する。
【００３４】
２）次いでセンサーランプ５が点灯し、入力キー４ｆと表示部４ｋを利用してセンサーの種類（”１”はＳＰＯ２、”２”は血圧、”３”は心電図）を入力し数字を確認して確認スイッチＳＷ１を押下してセンサーの種類を決定する。さらに表示部１２に”ＳＡＵ”を確認して表示部９にセンサー領域の上限値、”ＳＡＬ”を確認してセンサー領域の下限値を入力する。同様にして年齢、性別、体重、運動時間（有酸素運動）などの個人データをそれぞれ入力する（以上図３の工程Ｓ１〜Ｓ３）。
【００３５】
３）前記２）で入力した個人データに基づいてマイクロコンピュータ４ｂにおいて以下の演算式にて上限脈拍値（ＨＲｕｐ）の演算を行う。
（男性）ＨＲｕｐ＝２０９−（０．６９×年齢）−３０
（女性）ＨＲｕｐ＝２０５−（０．７５×年齢）−３０
また、目標脈拍値（ＴＨＲ）の入力、および以下の演算式にて有酸素運動範囲の演算を行う。
（有酸素運度上限）ＴＨＡＵ＝ＴＨＲ×１．１
（有酸素運度下限）ＴＨＡＬ＝ＴＨＲ×０．９
さらにまた、初期運動負荷ＩＬＤ（ｗａｔｔ）の入力を行う（以上図３の工程Ｓ４〜Ｓ６）。
【００３６】
４）次に、表示装置４ｅに装備したスタート・ストップキー８のスタートキーを押下してトレーニングを開始する。そして図５に示すように３分間で先に入力した初期運動負荷になるように２０秒ステップの３分間の漸増負荷をかけ、その時の負荷レベル、脈拍値、消費カロリー、およびセンサー値を表示装置４ｅのそれぞれの表示部に表示し、さらに有酸素運動範囲であれば（有酸素運動範囲と現在の脈拍の比較）有酸素運動表示器１を表示（ランプ点灯）し、同時に有酸素運動の時間加算を行いその積算時間（表示器２で確認可）を求める（以上図３の工程Ｓ７〜Ｓ９）。
【００３７】
５）ここで、センサー値（ＳＡ）がセンサー域値（ＳＡＬ≦ＳＡ≦ＳＡＵ）内にあり、またウォーミングアップ中の脈拍値（ＨＲ）が先に入力された目標脈拍値マイナス５（ＴＨＲ−５）より小さい時には、２０秒ステップの３分間の漸増負荷を掛けてその時の２〜３分間の１分間の平均脈拍値（ＨＲ１）を演算する。そしてこの演算した平均脈拍値が、目標脈拍値（ＴＬＤ）の６０パーセントの値よりも大きい時には、初期運動負荷を３を加えた値に変更する。以下の時には、初期運動負荷を５を加えた値に変更する。そしてこれをステップＳ９から繰り返す（以上図３の工程Ｓ９〜Ｓ１３）。
【００３８】
６）またウォーミングアップ中の脈拍値（ＨＲ）を上記のようにして２０秒毎に監視して、初めて目標脈拍値マイナス５（ＴＨＲ−５）以上になった時には脈拍コントロールに入り、（ウォーミングアップ時の）運動負荷を６（２ステップ分）下げる（工程Ｓ１４参照）。また、このときの運動負荷より以下の式によって、運動者の体力レベルに合った脈拍コントロール用の１ステップの運動負荷を決定する。
（脈拍コントロール用運動負荷ステップ値）
ステップ値＝（運動負荷×０．２）÷２０　　　　（ｓｔｅｐ／２０ｓｅｃ）
運動負荷：ウォーミングアップ終了時の運動負荷（以上図３の工程Ｓ１１〜図４Ｓ１５）
【００３９】
これ以後、２０秒毎に脈拍値を計測し、目標脈拍値の差（ΔＨＲ＝ＨＲ−ＴＨＲ）を求め、このΔＨＲが±５の範囲を不感帯として以下の条件で制御を行う。
ΔＨＲ＞１０の時、２ステップ運動負荷を下げる。
５＜ΔＨＲ≦１０の時、１ステップ運動負荷を下げる。
−５＞ΔＨＲ≧−１０の時、１ステップ運動負荷を上げる。
ΔＨＲ＜−１０の時、２ステップ運動負荷を上げる。
そしてその時の負荷レベル、脈拍値、消費カロリー、およびセンサー値を表示装置４ｅのそれぞれの表示部に表示し、さらに有酸素運動範囲であれば有酸素運動表示器１を表示（ランプ点灯）し、同時に有酸素運動の時間加算（表示器２で確認可）を行う。
【００４０】
７）そして、センサー域値内（ＳＡＬ≦ＳＡ≦ＳＡＵ）内にあり、脈拍値（ＨＲ）が先に演算された上限脈拍値より小さく（ＨＲ≧ＨＲｕｐにあらず）、さらに表示装置４ｅの負荷ダウン（Ｄｏｗｎ）ボタンが押されていなければ、有酸素運動時間が設定時間に達するかあるいは表示装置４ｅのストップボタンが押されるまで、これを続ける（図４の工程Ｓ１６〜Ｓ２１を繰り返す）。
【００４１】
８）一方、ステップＳ１０、Ｓ１８でセンサー値（ＳＡ）がセンサー域値（ＳＡＬ≦ＳＡ≦ＳＡＵ）内にない場合、ステップＳ１９で脈拍値（ＨＲ）が先に演算された上限脈拍値以上（ＨＲ≧ＨＲｕｐ）の場合、あるいはステップＳ２０で表示装置４ｅの負荷ダウン（Ｄｏｗｎ）ボタンが押された場合には、運動負荷を最低値まで下げ、表示装置４ｅの負荷アップ（Ｕｐ）ボタンが押されるまで待機（維持）する。この間、運動者は休んでもかまわない。そして負荷アップ（Ｕｐ）ボタンが押されると負荷を１ステップ上げ、有酸素運動時間が設定時間に達するかあるいは表示装置４ｅのストップボタンが押されるまで、再度、図４の工程Ｓ１６〜Ｓ２１を繰り返す（図４の工程Ｓ２２〜Ｓ２４）。
【００４２】
なお、上記実施の形態では有酸素運動表示器１は個々の装置に取り付けるように説明したが、無線等通信を利用して離れた場所で表示するようにしてもよい。また、上記実施の形態では運動トレーニングマシンはステップ式のトレーニングマシンとして示したが、この発明の制御装置はエルゴメータ、トレッドミル等の他の有酸素運動を行うために各種運動トレーニングマシンに適用可能である。さらに運動トレーニングマシンは１台で示したが、複数台の運動トレーニングマシンで１つの制御装置を共有するようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上のようにこの発明よれば、運動者本人が自分のペースで休みながら有酸素運動等の所望の運動状態にあることを確認しながら運動可能であり、しかも所望の時間、有酸素運動を行うことができる。従って疾病を持った人でも安心して使用でき、体にとって有意義な有酸素運動を管理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態による運動トレーニングマシンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の制御部の表示装置および入力キーのパネル構成図である。
【図３】この発明による特に疾病者用トレーニングモードにおける制御装置の動作フローチャートである。
【図４】図３の続きの動作フローチャートである。
【図５】この発明による特に疾病者用トレーニングモードにおけるトレーニングマシンの運動負荷設定の状態を示す図である。
【図６】運動トレーニングマシンの一例を示す図である。
【図７】従来の運動トレーニングマシンの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の制御部の表示装置および入力キーのパネル構成図である。
【図９】従来の制御部の動作フローチャートである。
【図１０】運動トレーニングマシンの運動負荷設定の状態を示す図である。
【図１１】ウォーミングアップ時の初期の目標運動負荷を設定する演算式のファクタを決めるための実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１　有酸素運動表示器、２　有酸素運動時間の表示器、３ｅ　発電ブレーキ負荷手段、４ａ　インターフェイス回路、４ｄ　ブザー、４ｅ　表示装置、４ｆ　入力キー、４ｇ　回転数検出器、４ｈ　脈拍センサー、４ｉ　定電流電源、４ｋ表示部、５〜７，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ　ランプ（ＬＥＤ）、９，１１　表示器、４０ｂ　マイクロコンピュータ、４０ｃ　バイタル信号検出回路、４１ｈ　血中酸素濃度モニタ、４２ｈ　血圧計、４３ｈ　心電計、Ｄ　制御部。
【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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【図１１】
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