(57)【要約】【課題】本発明は持続的な興味を持ってゲームにより運動をするうちに自動で体力健康を評価しその運動処方をし得るようにするゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムを提供する。【解決手段】本発明の自動体力評価運動方法は、メーン制御部20、ディスプレイ部30および貯蔵手段40を介して行われる、測定要求条件によって多数の定型化されたプロトコルが反映されたゲーム内の基準人1の運動状態を基準として、使用者の運動状態に対応して反映されるゲーム内の仮想主体2で少なくともゲームを行いながら、ゲーム内容中の特定状況、文字、声、音声などの体力健康情報用イーベントを発生させて、自然に少なくとも一つの体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示するゲーム遂行測定段階を含み構成されることを特徴とする。【選択図】図１
2004532699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動装備10を利用して使用者が運動をする間、その運動装備10に備えられた多様な体力健康情報感知部50により使用者の体力と健康に関する情報である体力健康情報、体力健康評価情報および／または運動処方情報を得るための体力評価運動方法において；
メーン制御部20、ディスプレイ部30および貯蔵手段40を介して行われるゲーム内の基準人１の運動状態を基準として使用者の運動状態に対応して反映される、測定要求条件によって多数の定型化されたプロトコル(protocol)が反映されたゲーム内の仮想主体２で少なくともゲームを行いながらゲーム内容中の特定状況、文字、声、音声などの体力健康情報測定用イーベントを発生させて自然に少なくとも一つの体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示するゲーム遂行測定段階を含み構成されることを特徴とする、ゲームを利用した自動体力評価運動方法。
【請求項２】
前記ゲーム遂行測定段階は、ゲーム継続中に継続測定すべき体力健康情報用イーベントを継続発生させ継続してその体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示する段階と、ゲーム種類／等級／ゲーム進行状況によって負荷調整部80により運動装備10の負荷を調整する段階と、ゲーム種類／等級／進行状況による体力健康情報の測定に適合な運動量(速度)範囲内を脱するなどの測定不可時には等級を上・下向して設定するよう等級調整および再開始段階と、1回乃至数回測定すべき体力健康情報用イーベントを１回乃至数回発生させその体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示する段階のうち少なくとも一つの段階を含み構成されることを特徴とする、請求項１記載のゲームを利用した自動体力評価運動方法。
【請求項３】
前記ゲーム遂行測定段階は、インターネット等のネットワーク95により健康管理サーバー90に接続して体力健康情報を伝送し、健康管理サーバー90による体力健康評価情報および運動処方情報の伝送を受けることにより遠隔で健康管理サービスの提供を受けることを特徴とする、請求項１記載のゲームを利用した自動体力評価運動方法。
【請求項４】
前記ゲーム遂行測定段階は、使用者の健康状態の類型を分析して非正常状態または非正常的な状態変化の発生時に主治医に有・無線通信を利用して知らせてやり、主治医が有・無線通信を利用して該使用者の健康／体力状態を精密に分析して必要な措置を取ったり、貯蔵された体力健康情報および／または体力評価情報をインターネット等のネットワーク95および健康管理サーバー90により主治医または運動(栄養)処方士に渡して分析しえるようにすることを特徴とする、請求項１記載のゲームを利用した自動体力評価運動方法。
【請求項５】
前記ゲーム遂行測定段階前に性別／年齢別／老弱者などを考慮した多様な種類と等級別ゲームを選択するためのゲーム種類および等級設定段階と、画像カメラ36により入力されるイメージまたは貯蔵された画像イメージのうちから仮想主体2および／または基準人1に選択するためのイメージ選択段階と、ゲーム遂行前に測定すべき体力健康情報を測定する段階のうち少なくとも一つの段階を含み；
前記ゲーム遂行測定段階後に瞬発力などゲーム遂行後に測定すべき体力健康情報用イーベントを発生させてその体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示する段階と、体力健康情報の測定が終わった後、測定された各種の体力健康情報を綜合的に分析して綜合体力能力指数、運動関連体力指数、健康関連体力指数などの多段階に区分した体力健康評価情報をソフトウェアで構築してデータベース化された分析マップを基に提供する体力評価段階と、体力健康評価情報の各項目を基準として各等級別に分類されてそれぞれ異なる難易度のゲームで構成された運動処方情報のデータベース43から該体力健康評価情報に該当する運動処方情報を選択して提示する運動処方段階のうち少なくとも一つの段階を含み；
少なくとも前記運動処方段階前に基本設問段階と、スマートカードや貯蔵手段40などから個人別体力健康情報を読み取ったり貯蔵する段階のうち少なくとも一つを含み構成されることを特徴とする、請求項１記載のゲームを利用した自動体力評価運動方法。
【請求項６】
運動装備10を利用して使用者が運動をする間、その運動装備10に備えられた多様な体力健康情報感知部50により使用者の体力健康情報，体力健康評価情報および／または運動処方情報を得るための体力評価運動システムにおいて；
使用者が運動装備10による運動をすることによりディスプレイ部30によってゲームを行うようになり体力健康情報を測定し得るよう行われるゲーム内の基準人１の運動状態を基準として使用者の運動状態に対応して反映されるゲーム内の仮想主体２で少なくともテンプレート(template)化されたゲームを行いながらゲーム内容中の特定状況、文字、声、音声などの体力健康情報測定用イーベントを発生させて自然に少なくとも一つの体力健康情報を前記体力健康情報感知部50から測定／読取／貯蔵／表示するゲーム遂行測定段階を実行させ、そのゲーム遂行と連繋されて前記少なくとも一つの体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示するよう体力健康情報感知部50、貯蔵手段40およびディスプレイ部30などを制御するメーン制御部20と、前記ゲームの進行状況によって運動装備10の負荷を調整するよう前記メーン制御部20により制御される負荷調整部80を含み構成されることを特徴とする、ゲームを利用した自動体力評価運動システム。
【請求項７】
前記体力健康情報感知部50は、敏捷性を判断するためのボタン入力部35、心電図測定手段51、体脂肪測定手段52、握力測定手段53、血圧測定手段54、酸素摂取量測定手段55、運動量感知手段83などと、その各測定手段から感知される体力健康情報を制御して前記メーン制御部20に伝送するための副制御部61、血圧測定モジュール63、酸素摂取量測定モジュール64などを含み構成されるコントローラー60を含み構成されることを特徴とする、請求項６記載のゲームを利用した自動体力評価運動システム。
【請求項８】
前記運動装備10は、心電図測定手段51、体脂肪測定手段52および握力測定手段53が設置されたブレーキ型取手11を有することを特徴とする、請求項７記載のゲームを利用した自動体力評価運動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムに関し、より詳細には使用者達が飽きずに持続的な興味を持ってゲームにより運動をするうちに自動で体力健康情報を測定して体力健康を評価し、自動で運動処方をし得るようにするゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般的な運動処方は設問紙による基礎設問、心肺持久力、敏捷性、瞬発力、筋持久力、筋力の評価による体力評価、心電図による心拍数、心拍数の変化、体脂肪分析、血圧、最大酸素摂取量(VO２max)による体力評価などがそれぞれ個別的な測定装置によりなされており、これによって運動処方がなされる形態を取っているため、運動管理が体系的になされないのみならず、退屈だという欠点を有している。
【０００３】
さらに、運動をしながら体力健康情報を測定する器具が開発されているが、依然と退屈であることを脱し得ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の問題点を解決するためのもので、使用者達が飽きずに持続的な興味を持ってゲームにより運動をするうちに、自動的に体力健康情報を測定して体力健康を評価し、自動的に運動処方をし得るようにするゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムを提供することにその目的がある。
【０００５】
本発明の別の目的は、使用者達の体力と健康状態を判断しえる多様な因子を一つの装置で自動的に測定／評価／運動処方をすることができるゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムを提供することにある。
【０００６】
本発明のまた別の目的は、ゲーム中に運動をしながら自動的に体力健康情報を測定・伝送してネットワークを利用して体力健康を評価し運動処方をすることができ、延いては、ネットワークを利用して他者との間の競争の下に運動を通じてゲームを行うことにより、退屈をしないでと健康増進を図ることができるゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明の一実施例によるゲームを利用した自動体力評価運動方法は、運動装備を利用して使用者が運動をする間、その運動装備に備えられた多様な体力健康情報感知部により使用者の体力と健康に関する情報である体力健康情報、体力健康評価情報および／または運動処方情報を得るための体力評価運動方法において；メーン制御部、ディスプレイ部および貯蔵手段を介して行われる、測定要求条件によって多数の定型化されたプロトコルが反映されたゲーム内の基準人の運動状態を基準として使用者の運動状態に対応して反映されるゲーム内の仮想主体で少なくともゲームを行いながらゲーム内容中の特定状況、文字、声、音声などの体力健康情報測定用イーベントを発生させて自然に少なくとも一つの体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示するゲーム遂行測定段階を含み構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のシステムの一実施例によるゲームを利用した自動体力評価運動システムは、運動装備を利用して使用者が運動をする間、その運動装備に備えられた多様な体力健康情報感知部により使用者の体力健康情報、体力健康評価情報およびまたは運動処方情報を得るための体力評価運動システムにおいて；使用者が運動装備による運動をすることによってディスプレイ部によるゲームを行うようになり、体力健康情報を測定し得るよう行われるゲーム内の基準人の運動状態を基準として使用者の運動状態に対応して反映されるゲーム内の仮想主体で少なくともテンプレート化されたゲームを行いながらゲーム内容中の特定状況、文字、声、音声などの体力健康情報測定用イーベントを発生させて自然に少なくとも一つの体力健康情報を前記体力健康情報感知部から測定／読取／貯蔵／表示するゲーム遂行測定段階を実行させて、そのゲーム遂行と連繋して前記少なくとも一つの体力健康情報を測定／読取／貯蔵／表示するよう体力健康情報感知部・貯蔵手段およびディスプレイ部などを制御するメーン制御部と、前記ゲームの進行状況によって運動装備の負荷を調整するよう前記メーン制御部により制御される負荷調整部を含み構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、運動によるゲーム遂行というゲーム要素を加味して無自覚状態で正確に各種の生理変数(体力健康情報)らを測定しえるようにして自動化された体力評価および運動処方が可能であり、一つの装備で基礎設問、体力評価、運動処方、健康増進のための運動が個別的にのみならず、全てなされるようにしえるシステムで効率的な管理がなされられる。また、本発明の実施例がバイク(bike)形態に採用されているが、これに限定されるのではなく、このバイクの場合がランニングマシーン(running  machine)の場合に発生する危急状況を排除し得る長点を有し、体力評価時の各種生理変数らの測定において既存の測定プロトコルに比べて負荷が少ないながらも同一に類推して評価しえるプロトコルを適用するようになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上で説明した本発明の実施例によるゲームを利用した自動体力評価運動方法とそのシステムの構成と作用によれば、使用者達が飽きずに持続的な興味を持ってゲームを行うと共に運動過程中に各種の体力健康情報が測定され自動で分析・評価されて適合な健康増進のための運動が処方されうるのみならず、使用者達の健康状態を判断しえる多様な体力健康情報などが一つの装置で自動で測定／評価／運動処方をすることができ、ゲーム中に運動をしながら自動で体力健康情報を測定・伝送してネットワークを利用して体力健康を評価して運動処方をすることができ、延いては、ネットワークを利用して他者間の競争下に運動によってゲームを行うことにより、興味と健康増進を図ることができるなどの効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい最適実施例を詳細に説明する。
【００１２】
本明細書で用いられる体力健康情報とは、身体の生理的健康情報および体力による健康情報(体力情報)を網羅したもの、即ち、心拍数、呼吸量、血圧、体重、血中飽和酸素量、使用者の運動状態による運動量乃至運動速度(駆け足速度など)、敏捷性、瞬発力、筋力、柔軟性、平衡性、筋持久力、心肺持久力、NIBP、VO2、心拍数、心拍数の変化および協応性(cooperation  ability  of  body  organs)など使用者の身体に関連した全ての健康情報を意味する。また、これと区別される体力健康評価情報とは、体力健康情報を分析して使用者がどの位健康であるかについて得られた結果を示すものである。例えば、年齢に比べて体重が重過ぎる使用者があるとき、使用者の年齢および体重は体力健康情報に属し、これを基に肥満であると判断したとき、これは体力健康評価情報に属する。
【００１３】
先ず、図2には自動体力評価運動システム100の基本的な構成が概略ブロック図で示されている。
【００１４】
図２による自動体力評価運動システム100は、運動装備10、メーン制御部20、ディスプレイ部30、貯蔵手段40、体力健康情報感知部50および負荷調整部80を含み構成される。
【００１５】
運動装備10は一例として図１に図示されたヘルツ自転車を挙げることができるが、これに限定されるのではない。使用者の運動状態による体力健康情報は体力健康情報感知部50で感知される。感知されて読取られる体力健康情報はメーン制御部20に伝送され、そのメーン制御部20でこれを分析して使用者の健康状態についての体力健康評価情報を発生して、使用者の健康状態を診断する。生成された体力健康評価情報はディスプレイ部30により表示される。
【００１６】
また、使用者が退屈しないようにするために、運動をする間、貯蔵手段40に貯蔵された所定のゲームを行うようになるが、図７を参照すると、少なくとも基準人１と本人の運動量を表示する仮想主体2が登場し、その仮想主体2または基準人1は、従来の技術によって多様なキャラクター、興味のある動物模様など使用者の興味を誘発しえるどのような形態の模様でも有することができ、さらに、自分の運動量(速度)を示す仮想主体２に自分の顔などを表現するために画像カメラ36により多様な姿が撮影されて貯蔵／表示されることもできる。クロマキー(chroma‐key)技法を利用して、既設定された背景映像に使用者が運動をする姿を合成することもできる。また、使用者が基準人１に対し運動をすることの代わりにインターネット等のネットワークにより使用者は他の使用者と共に運動をすることもできる。このような運動装置については図９で詳細に説明する。
【００１７】
ボタン入力部35は使用者が多様な健康測定メニューのうちから望むメニューを選択し得るように提供される。ボタン入力部35により入力される情報には健康状態についての問診などがあり、図１で中間のボタンは選択ボタンにし、左右のボタンは取消・移動ボタンとして用いることができる。また、管理者との間に会員ID、秘密番号、氏名、住民登録番号、性別、年齢、体重、身長などのような情報を入力するときには別途の図３に示されたようなキーボードやマウスが用いられることもできる。メーン制御部20は使用者の健康状態を診断しえる多様なメニューらを備えることができ、このようなメニューによって体力健康情報感知部50から読み出される体力健康情報が異になり得る。理解の便宜のために次のような例示が考えられる。
【００１８】
体力健康情報感知部50は多様な測定モジュールらを備えることができ、その一例が図1および図3に示されている。各体力健康情報感知部50が運動装備10に内蔵されて備えられることにより、使用者は別途に運動情報を測定せずに運動をしながら同時に自分の運動状態についての情報を測定しえる長点がある。
【００１９】
例えば、体重計は運動装備10の鞍または踏み板部分に備えることができる。すると、使用者は運動装備10を踏んだり座ることのみで自分の体重を分かり、このように測定された使用者の体重はメーン制御部20に伝送される。また，使用者の体脂肪を測定する体脂肪測定手段52は、図10に具体的に示されている通り、運動装備10の取手11に設置することができる。このように体脂肪測定手段52を取手11に装着することにより、使用者が体脂肪を別途に測定する必要がなく、運動をする過程で分かる長点がある。
【００２０】
メーン制御部20は、受信された体力健康情報を基に使用者の健康状態についての診断を行って体力健康評価情報を提供する。例えば、体脂肪および体重についての二つの体力健康情報だけをもっても使用者が肥満か否かを分かる。体力健康情報感知部50から読み出される体力健康情報がより多様になる程メーン制御部20で診断しえる体力健康情報もまた多様になる。例えば、メーン制御部20は使用者が約12分間運動をする間、自転車輪の回転数を計算して運動距離を算出し、ボタン入力部35により入力された使用者の体重・身長を利用してブローカー(Broker)指数(体重／(身長−100)*100：90−100：正常：101−119：肥満：120以上：甚だしい肥満)を算出することができる。また、生体電気抵抗分析法を導入して体脂肪を計算し、心電図測定による心拍数および心拍数の変化を、与えられた状況で使用者がどの位早く対応するかについての敏捷性などを測定することができる。
【００２１】
図１には本発明によるゲームを利用した自動体力評価運動方法を実施するためのシステムの外観と共に主要構成図が示されており、図３には図２の具体的な構成の例が示されている。
【００２２】
図１および図３で体力評価、運動処方、健康増進のためのシステムは大別してコンピューターシステムのようなメーン制御部20、運動装備10と体力健康情報感知部50の各種測定手段部51，52，53，54，55および負荷調整部80、コントローラー60の三つのパートで構成される。
【００２３】
コンピューターシステムは、各種のプログラムとデータの貯蔵手段40であって、ハードディスク、ZIPドライブ、CD  ROMドライブ42などを備え、バックアップ装置およびまたはデータベースサーバーを含み構成され、接続される周辺装置としてTFT  LCDモジュールのようなディスプレイ部30、画像カメラ36、スピーカー31、スマートカードリーダーライター(smart  card  reader／writer)41、マイクロホン(図示省略)を含み構成される。
【００２４】
運動装備10の各種測定手段部51，52，53，54，55は、健康診断のための生体信号計測センサーであって、心電図測定手段51、体脂肪分析のために取手部分に位置する体脂肪測定手段52、筋力を評価するために自転車ブレーキ形態で構成された取手形態の握力測定手段53、血圧測定手段54、最大酸素摂取量検出のための流量センサーである酸素摂取量測定手段55などを含んでおり、敏捷性を評価するためにボタン入力部35が活用されている。運動装備10の駆動負荷制御のための負荷調整部80は、負荷調整装置81とその負荷調整装置81の負荷制御モジュール82(図3に図示)を含んでいる。  図１においては、前記メーン制御部20、コントローラー60および負荷調整部80が運動装備10の器具部内に分散・内蔵されているが、コントローラー60および負荷調整部80の負荷制御モジュール82は、ISAやPCIタイプのインターフェ-スカード形態でメーン制御部20の内部に設置されることもできる。
【００２５】
メーン制御部20であるコンピューターシステム、運動装備の分離保管された各種の測定手段(図１参照；51，54，55)、コントローラーは四つの直列ポット65とケーブルで通信(直列通信)しており、それぞれの通信には敏捷性確認および設問の進行のための三つのボタンのコントローラーである副制御部51、血圧測定モジュール63、スマートカードリーダーライター41、自転車駆動負荷制御のための負荷制御モジュール82によっても通信がなされるように構成される。
【００２６】
各測定手段部51，52，53，54，55の構成は次の通りである。
【００２７】
握力測定手段53は、図10における通り、自転車のブレーキと類似の構成でロードセル(loadcell)を採用することができ、測定時に右側・左側は分離して測定して同時に測定する場合に発生しえる力の分散を防ぎ、正確な測定がなされるように構成するのが望ましい。握力の測定により筋力の評価がなされるようになる。
【００２８】
心電図測定手段51は、高級の場合、３リード(leads)を利用して求められ、測定開始から終わりまでモニタリングされる。安定時の心拍数、最大心拍数、回復時の心拍数を提示するようになり、心肺能力の評価に利用される。低級の場合、後述する体脂肪測定手段52が兼用されることができる。
【００２９】
体脂肪測定手段52は、図10に示された通り、握力測定手段53が位置する取手11に設置され、両側の手に二つずつ総四つの接点を利用した生体インピーダンスの測定でなされ、肥満度についての評価に用いられる。
【００３０】
酸素摂取量測定手段55は、酸素マスク形態のスパイロメーター(spirometer)で最大酸素摂取量を測定して心肺持久力を評価するに用いられる。
【００３１】
一方、敏捷性検査のためにはボタン入力部35が活用され、図11に示されている通り、敏捷性検査は一般的な方式とは異に測定するもので3次元ゲームをディスプレイしながら体力評価がなされるときに画面上に俄かな状況演出、イーベントを与えて、これに反応して測定者がボタンを押すことによりこのような状況に対して対処するように設定して検査がなされ、このような敏捷性はイーベントの発生とボタンを押す動作間の時間差を求めて評価するが、これを体力評価のために提示されたゲーム空間上で多数回状況を演出してそのとき都度測定者がボタンを押す速度(提示された状況に対する反応速度)を繰り返し測定して誤差要素(最大／最小の一定範囲)を除去した後に平均化して求められる。
【００３２】
また、ゲームの種類／等級／進行状況によって運動装備10の負荷が制御されるようになるが、体力評価の場合にテンプレート化されたゲーム上で測定者が一定の速度で先行するゲーム内の基準人1を追って行くように作ったとき、画面上に表示されるプロトコルの段階別にそれぞれ異なる状況(勾配の調節、地面の状態調節)を与えて、このとき各提示された状況と連動させてペダルにかかる負荷を調整するよう負荷調整部80が負荷調整装置81とその負荷制御モジュール82(図３では駆動制御ドライバーおよび制御モジュールに分離して構成する)で構成される。また、その負荷調整装置81は通常のブレーキ装置で構成することもでき、ギアを切り換えたり運動装備10自体を傾けたりするなど多様に構成することができる。
【００３３】
一方、スマートカードリーダーライター41を備えることにより、患者の個人身上情報と最も最近の測定結果による現在の身体状態程度を貯蔵して患者の情報管理および運動の持続的な管理がなされられるように構成することができる。最初の個人身上情報を貯蔵して、毎度測定時に現測定の直前結果を示してやり、体力および各種生理変数の変化がその他の貯蔵手段40(その他のバックアップ装置、ハードディスク、ZIPドライブ、CD  ROM、データベース)に記録／管理されるようにすることにより、体系的な運動量・運動方式の管理がなされるように構成することもできる。
【００３４】
他方、画像カメラ36は、測定がなされる前に測定者の画像を貯蔵して置き画面に簡略に現す方式、貯蔵された画像を反映してゲーム環境内の測定者を反映する仮想主体2の構成情報に利用する方式、LANなどのネットワークに連結された仮想空間での画像チャッティング、インターネットホンなど存在する一連の画像カメラを利用したネットワーク上のサービスを全て含む用途に用いられる。スピーカーは測定者の測定を補助する各種の案内またはLANなどのネットワークによるインターネットホン、画像音声チャッティングなどに画像カメラ、マイクロホンなどと同時に利用される。マイクロホンは設問などの答弁、各種動作の音声命令、画像音声チャッティングンなどに利用される。
【００３５】
図４には本発明の方法の一実施例による全体構成がフロー図で示されており、図５には図4の体力評価モジュールの具体的なフロー図が示されており、図６には図５のゲーム遂行測定モジュールの具体的なフロー図の一例が示されている。
【００３６】
図4において、本発明の自動体力評価運動システム100を利用した自動体力評価運動方法は、段階S1乃至段階S4で大別して基本設問、測定プロトコルによる体力評価、体力評価による運動処方、運動処方後の各種生理変数のバイオフィードバックがなされる健康増進のための運動段階で構成される。図５において、段階S11でこの測定者が先ず会員登録をして会員カードの発給を受ける。会員カードの発給時に身長・体重・年齢・腰周りなどの身体情報が各種のデータベース44に貯蔵される。
【００３７】
健康設問は１・２段階に分けてなされるが、１段階では基本設問により健康、糖尿病患者、高血圧患者、心臓疾患患者、筋骨格疾患患者に分類して体力評価時に発生しえる危険因子を除去し健康状態についての判断を下す資料として用いる。２段階では健康、各種の疾患患者別に異なる設問を提供してその健康な程度の細部的な分類がなされる。即ち、初期に入力された患者の身体情報により得られる分類(男性・女性・老弱者)と基本設問により分けられる分類項目(健康、各種の疾患患者)関係を利用してそれぞれ適合な体力評価プロトコルを備えたり、各種の疾病患者の場合に体力評価測定を制限することにより測定時に発生する危険要素(生命または身体機能に危脅的な各種の危険要素)を除去することができ、また、このような情報と体力評価により得られる各種の生理変数との関係により疾病の診断が可能になるため、病院治療の勧誘を図られる効果を有するようになる。
【００３８】
健康設問の進行は各種の設問紙に直接記入する方式または本システムで提供されるディスプレイ部30(TFT  LCD、CRT  Monitor)に順次にまたは全面的に示されたり音声で説明される設問に測定者が各種の入力(ボタン入力部35の操作、マウスの操作、音声による確認などのその他の諸種類の入力形態)を行うことによりなされる。
【００３９】
段階S2の体力評価(健康関連体力、運動関連体力)段階で、画面上にディスプレイされた基礎体力評価のために段階S13で設問がなされ、各種の生理変数の測定は次のような順序でなされる。即ち、図５において、段階S14乃至段階S16で段階S17のゲーム遂行測定段階の測定プロトコルが適用される前に測定しなければならなく、または測定が便利な体力健康情報(ゲーム遂行前に測定すべき体力健康情報)で前記設問の外に10〜15秒の体脂肪測定、血圧の測定(安定時の血圧測定)、心拍数の測定(安定時の心拍数測定)、左右筋力の測定がなされる。
【００４０】
図５の段階S17で本発明のゲーム遂行測定段階が例えば８分間実施されるが、測定要求条件によって多数の定型化されたプロトコルが反映されたゲームの遂行中に測定すべき体力健康情報ら、心電図、酸素摂取量、敏捷性、瞬発力、筋持久力、心肺持久力の測定がなされる。このような測定のプロトコルは、例えば、図６に示されている通り、段階S31でゲーム種類および等級(性別／年齢別／老弱者などを考慮した等級)を設定し、段階S32で仮想主体2および／または基準人1のイメージを選択すると、段階S33でその選択されたゲームが行われる。段階S34でゲーム遂行継続中に継続して測定すべき体力健康情報のためのイーベントが継続発生されるようにし、その測定結果が貯蔵／表示され、測定不可の場合、測定不可時の等級調整を誘導することもできる。
【００４１】
段階S35でゲーム種類／等級／ゲーム進行状況による負荷を負荷制御モジュール82および負荷調整装置81により調整し、段階S36で測定者、即ち、使用者の運動速度をrpmセンサーなどの運動量感知手段83により測定してゲーム上の仮想主体2に反映する。通常、使用者の運動量は、加えられる負荷と感知された運動速度により分かる。このような運動量感知手段83は、負荷調整部80に含まれて負荷制御モジュールによりメーン制御部20で感知された運動速度などの運動量信号が提供されることもでき、体力健康情報感知部50に含まれて副制御部61により提供されることもできる。
【００４２】
この場合にも、速度があまりのろいか早いため、段階S37でゲーム種類／等級／進行状況に適合な運動量(速度)範囲内でないときには、段階S38で一定回数以上発生すると、ゲーム種類乃至等級を上・下向して設定するよう誘導するのが望ましい。
【００４３】
その後、段階S39で1回乃至数回測定すべき体力健康情報のためのイーベントを発生させて、その体力健康情報を測定し、貯蔵手段40に貯蔵したりディスプレイ部30に表示する。この場合にも測定不可時には測定不可表示と共に等級調整を誘導することができる。
【００４４】
このように繰り返して各種の測定のためのイーベントが全て終了すると(段階S40)、段階S41で瞬発力などゲーム終了後に測定すべき体力健康情報のためのイーベントを発生させ、これを測定して貯蔵および／または表示し、段階S42で始末運動をしてゲームが終了する。図５の段階S18で前記の通り測定プロトコルの適用が終わった後、回復時の血圧の測定がなされ、段階S19で前記のような測定プロトコルによる体力評価がなされ、段階S20で体力評価による運動処方(図４において段階S3に該当)が後述する通り行われ、段階S21では自動運動処方によって健康増進のための運動が行われる。この際、図４の段階S4と関連して説明した通り、運動処方後の各種生理変数のバイオフィードバックがなされるのが望ましい。
【００４５】
以上におけるとおり、基礎体力評価は先行された身体情報の入力および健康設問についての答弁により得られるもの以外の各種のプロトコルを効果的に現すゲームを利用してなされる部分と、本システムで提供される出力部または出力部と各種の音声案内によって測定者が本システム上で一連の行動を取ることによりなされる。前者によっては心肺持久力(心電図)、敏捷性(ボタンの押し)、瞬発力(短期間に最大量の運動を行うことにより求められる。例えば、負荷を体重×0．065にし、瞬発力はW×0．065×N/T：ここで、Wは体重、Nは回転数であり、Tはペダルを１回転するにかかる時間)についての情報を得られるようになり、後者によっては筋力(握力)、肥満度(体脂肪)、心肺持久力(血圧、心電図から求めたり、F×Nから求められる。ここで、Fは運動装備10に印加された平均負荷であり、Nは運動装備10の回転数である)についての情報を得るようになる。即ち、体力評価の順序は体脂肪の測定、安定時の血圧、心拍数の測定、筋力の測定がなされた後に各測定者に対し適用される各種のプロトコルを効果的に現すゲームを利用して一定時間(８分間)心電図、酸素摂取量、敏捷性、瞬発力、筋持久力、心肺持久力についての情報を得るようになる。
【００４６】
ゲームは各種のプロトコルに適用可能な色々な形態(各種の環境、難易度などを反映する段階(Stage))を取っており、出力部に現れる2次元または3次元の空間内部に測定者を反映して表示される仮想主体2と一定速度で進行している基準人1が表示される。本システムは各種の測定および危険要素の排除のために自転車の形態を取っており、測定時の心拍数の変化は簡便化された３リード(Leads)式心電計を取って上体に三つの電極を取り付ける方式または握力および体脂肪の測定がなされる取手部分に位置する電極と手との接続がなされる方式により測定される。
【００４７】
体力評価が始まると、ゲームを反映しない一定の測定がなされた後、測定者は前記方式により自分に与えられた一定のプロトコルとこのようなプロトコルを反映するゲームを行うようになる。ゲームが始まると、測定者は出力部に図示される一定速度で進行する基準人1と自分の状態を反映する仮想主体2を同時に認識して、ゲーム内部の仮想客体を追って行くためにシステムのペダルを踏む方式でゲームを進行するようになる。ゲーム進行中の基準人１の速度は常に一定に与えられるが、各種のプロトコルとこのようなプロトコルを反映して現れる各種のゲーム環境(負荷の増加があるときには登り坂、砂道、その他等等負荷の増加を予想しえる各種の環境的な変化)によってペダルにかかる負荷の調節がなされるようになり、測定者に多様な負荷環境を提供するようになる。また、測定時に継続変化する測定者の速度とそのときの負荷を利用して全体測定時間内になされるワーク量の計算およびこれを利用して各種測定値の計算に用いられる。即ち、ゲームによって測定者はペダルの踏み速度を早くしたりのろくして、これを反映してゲーム内の自分を反映している仮想主体2の速度を増加／減少させることができるようになる。敏捷性は一定時間ゲームを行うときに特定状況を提示し、これを解決するための各種の入力形態を取って測定者の入力と提示された特定状況との時間差を利用して測定者の反応時間を計算して評価され、数回繰り返し測定して平均した値で得られるようになる。
【００４８】
図８には図４で運動処方過程を説明するための構成図が示されている。
【００４９】
基本設問により体力評価の程度が決定されるが、この場合に甚だしい疾病を病んでいるため体力評価が難しい場合には危険要素を未然に防止するようになる。体力評価は男性・女性・老弱者に区分してそれぞれ異なる測定プロトコルを適用して全体時間当り負荷の漸進的増加と減少を異に負荷するようになる。体力評価が終わると、測定された生理変数を綜合的に分析して綜合体力能力指数、運動関連体力指数、健康関連体力指数を15段階に提示すようになり、また、これと関連した健康年齢を提示して分析所見がなされるようになる。このようにして体力評価用分析テンプレートの適用によって客観化された資料により自動で分析するのが可能になる。
【００５０】
運動処方は、体力評価がなされた後に測定された各種の生理変数を綜合的に分析して綜合体力能力指数、運動関連体力指数、健康関連体力指数を多段階に提示するようになる。また、これと関連した健康年齢を提示して分析所見が出力部または出力紙の形態で提示されるようになる。図８に示された通り、運動処方は測定者の身体情報、設問調査資料とゲームにより得られた各種の生理変数を綜合的に評価して次のようなフローでなされるようになり、健康群、危険群、疾患群、運動禁止群に分類される。
【００５１】
このときにはそれぞれの分類群によって適合な処方がなされるようになるが、提示される運動処方は一般的な運動(歩行、ジョギング、駆け足、水泳など)または一般的なヘルツ器具を利用した運動(ランニングマシーン、自転車、各種の筋力発達器具など)または本システムを利用して提示されるゲームからなる。ゲームは次の図のように測定者の各種運動処方によって予め設定された一連のテンプレート形態のゲームが設けられて単独の形態または各種ゲームの混合型が存在し得るし、運動処方によって適用されるゲームは本システムで判別して提供されたり、測定者が選好する運動またはゲーム要素を反映した形態を取ることができる。ゲームは定められた運動処方によって行うこともでき、ゲームにより継続的にフィードバックされる各種の生理変数(心拍数、心拍数の変化、最大酸素摂取量など)の変化を反映して運動時に発生しえる危険要素を排除し得る形態も提供することができる。
【００５２】
健康増進運動は肥満、心肺能力強化、筋関節機能強化、成長促進に関連した各種の運動処方に合わせて本発明のシステムを利用してなされるものと、基本運動(歩行、駆け足、サイクルなど)の提供でなされるものがある。このような健康増進運動段階は、前記の通り、ゲーム内の基準人1の水準を高めてなされることもでき、さらには、ネットワークを利用して競争者を登場させてなされることもできる。
【００５３】
図９にはネットワークを利用して本発明の方法を実施するための構成のブロック図が示されている。
【００５４】
このようなネットワークの構成で健康管理サーバー90により各個人別健康管理サービスを提供することもでき、この場合、各クライアントは自動体力評価運動システム100および接続手段で構成され、健康管理サーバー90は別途の貯蔵手段91により各会員達のデータベースを構築／運営し得るように構成するのが望ましい。データベース運営サーバーを含むこともできる。このような構成により自動体力評価運動システム100で体力健康情報を健康管理サーバー90に伝送し、健康管理サーバー90による体力健康評価情報および運動処方情報の伝送を受けることも可能であり、各種のデータ、アップデートプログラムなどの提供を受けることもできるであろう。健康管理サーバー90用ディスプレイ部92およびキー入力部93が提供されることにより、管理者および／または専門家による多様な遠隔健康管理が一層容易になされることができる。また、前記のゲーム遂行測定段階は、使用者の健康状態の類型を分析して非正常状態または非正常的な状態変化の発生時に主治医に有・無線通信を利用して知らせてやり、主治医が有・無線通信を利用して該使用者の健康／体力状態を精密に分析して必要な措置を取ったり、貯蔵された体力健康情報および／または体力評価情報をインターネット等のネットワーク95および健康管理サーバー90により主治医または運動(栄養)処方士に渡して分析しえるようにすることも可能である、また、スマートカードには現在の身体状態についての情報とID、最も最近に実施した運動処方と実施運動の現況がXML(eXtensible  Markup  Language)などの形態で貯蔵されることができ、自動体力評価運動システム100と直接またはインターネットにより健康管理サーバー90に連結されたXML、または関係型データベースサーバーと同期化がなされて最も最新の情報が貯蔵されるようにすることもできるようになる。
【００５５】
また、できるだけ等級別2名またはその以上が互いに接続されて、各自のディスプレイに多数のゲームの競争主体に登場させることにより、仮想空間を共有して興味と競争による健康増進を図ることもできる。このときにも健康管理サーバー90で等級乃至分類別クライアント達が競争者に選択しえるように構成するのが望ましい。これのために接続されたクライアント間に互いに自分の運動量(ゲーム種類などが異なる場合)乃至運動速度を伝送することにより、ゲーム内の競争主体に該当クライアントの運動量乃至運動速度を反映して競争がなされるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明によるゲームを利用した自動体力評価運動方法を実施するためのシステムの外観と共に図示した主要構成図である。
【図２】図1の運動装備を除いた自動体力評価運動システムの構成を図示したブロック図である。
【図３】図２の具体的な例を図示した構成図である。
【図４】本発明の方法の一実施例による全体構成を図示したフロー図である。
【図５】図４の体力評価モジュールのための具体的なフロー図である。
【図６】図５のゲーム遂行測定モジュールの具体的なフロー図である。
【図７】本発明を実施するためのゲーム構成の一例を図示した画面図である。
【図８】図４で運動処方過程を説明するための構成図である。
【図９】ネットワークを利用して本発明の方法を実施するための構成のブロック図である。
【図１０】本発明を実施するための握力測定手段および体脂肪測定手段の構成の一例を図示した概略構成図である。
【図１１】本発明により敏捷性を測定するための構成の一例を図示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
10 運動装備
20 メーン制御部
30 ディスプレイ部
31 スピーカー
35 ボタン入力部
36 像カメラ
40 貯蔵手段
41 スマートカードリーダーライター
42 CD ROMドライブ
43 データベース
50 体力健康情報感知部
51 心電 測定手段
52  脂肪測定手段
53 握力測定手段
54 血圧測定手段
55 酸素攝取量測定手段
60 コントローラー
61 副制御部
63 血圧測定モジュール
64 酸素攝取量測定モジュール
80 負荷調整部
81 負荷調整裝置
82 負荷制御モジュール
83 運動量感知手段
90 健康管理サーバー
91 貯蔵手段
92 ディスプレイ部
93 キー入力部
95 ネットワーク
100 自動体力評価運動システム
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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