(57)【要約】運動装置用機器は、リニア調整システムと、リニア調整システムに連結されるセンサとを具備する。運動装置は、運動を行うための負荷インターフェースと、負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する。リニア調整システムは、負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のうちのいずれか１つに運動装置の負荷インターフェースを固定する。センサは、リニア調整システムにかかる力を測定する。相関機構は、リニア調整システムにかかる力を負荷インターフェースに加えられる力に相関させるのに使用される。この機器によって、運動する人は、弱い可動域を最初に経ることなく、可動域全体を通して複数の位置のうちのいずれか１つに高負荷又は最大負荷を加えることが可能になる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動装置が運動を行うための負荷インターフェースと前記負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する、運動装置用機器であって、前記機器が、
前記運動装置の前記負荷インターフェースを、前記負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のいずれか１つに固定するリニア調整システムであって、
前記リニア調整システムが第１端と第２端とを備え、前記第１端が前記運動装置の前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの一方に固定接続されるよう構成される、リニア調整システムと、
前記リニア調整システムの前記第２端に固定連結される第１側と、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの他方に固定接続されるよう構成された第２側とを備えるセンサであって、
前記センサが、前記リニア調整システムにかかる力を測定し、前記リニア調整システムに加えられる前記力に応じて信号を出力する、センサと、を備え、
前記運動が可動域で対象者の筋肉群に作用し、前記可動域が前記対象者によって加えられ得る第１最大力によって特徴づけられる第１サブ範囲を具備し、
前記可動域が、前記対象者によって加えられ得る第２最大力によって特徴づけられる第２サブ範囲をさらに具備し、
前記第２最大力が前記第１最大力より大きく、
前記リニア調整システムが、前記筋肉群が前記第１サブ範囲を経る必要なく前記第２サブ範囲内にある前記可動域内の一点にある状態で、前記対象者が力を前記負荷インターフェースに加えることを可能にする、前記負荷インターフェースの前記機能範囲の位置に、前記負荷インターフェースを固定する、機器。
【請求項２】
前記機器が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力を、前記運動によって前記負荷インターフェースに加えられる実際の力に相関させる相関機構をさらに備える、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記機器が、前記運動装置に後付けされるよう構成された、請求項１又は２に記載の機器。
【請求項４】
前記運動装置が、レッグプレスマシン、調整可能ケーブルマシン、チェストプレスマシン、マシンベンチプレスから成る群から選択される、請求項３に記載の機器。
【請求項５】
前記機器が、前記運動装置において油圧シリンダ又はウェイトスタックに置き換わる、請求項１に記載の機器。
【請求項６】
前記機器が、前記負荷インターフェースのレバーアーム又は移動可能要素を固定する剛性ビームとして機能する、請求項１に記載の機器。
【請求項７】
前記運動がレッグプレス運動、コアプル運動、チェストプレス運動、又は垂直リフト運動である、請求項１から６のいずれかに記載の機器。
【請求項８】
前記運動装置が調整可能ケーブルマシンであって、前記運動が、片腕ケーブルロウ、Ｖグリップケーブルロウ、クローズグリップ水平プルダウン、ニーリング水平プルダウン、フェイスプル外旋、直立ローテーションチョップ、ケーブルクランチ、ハーフニーリングローテーションチョップ、ケーブルオーバーヘッドトライセプスエクステンション、片腕ケーブル水平上げ、３０度水平プルダウン、ローププレスダウン、９０度ケーブル外旋、背面片腕ケーブルカール、ニーリングローテーションチョップ、ケーブル外旋、ニーリングスタビリティリバースチョップ、ケーブルコアプレス、腕伸ばしプルダウン、ケーブルプレスダウン、直立ケーブルプルオーバー、着席ケーブルロウ、ハーフニーリングスタビリティチョップ、片腕ケーブルチェストプレス、直立サイドクランチ、フェイスプル、ケーブルフロント上げ、ニーリングオブリークケーブルクランチ、又はリバースグリップである、請求項１から６のいずれかに記載の機器。
【請求項９】
前記負荷インターフェースが、１つ又は複数のレッグプレスプレート、１つ又は複数のチェストプレス負荷インターフェース、１つ又は複数のコアプル負荷インターフェース、あるいは１つ又は複数の垂直リフト負荷インターフェースを具備する、請求項１に記載の機器。
【請求項１０】
前記リニア調整システムが、リニアアクチュエータ、クランク駆動機構システム、又は手動調整可能ピンシステムである、請求項１から１０のいずれかに記載の機器。
【請求項１１】
前記リニア調整システムの長さが複数の直線増加位置で直線増加量毎に段階的に調節可能となるよう前記リニア調整システムが構成され、前記複数の直線増加位置の各直線増加位置が、前記負荷インターフェースの前記複数の機能位置の中の１つの機能位置に独自に対応する、請求項１に記載の機器。
【請求項１２】
直線増加位置の選択は、前記機器内に搭載されたコンピュータ制御システムを介して容易となり、前記コンピュータ制御システムが、前記複数の直線増加位置の直線増加位置の間での物理的な調整を自動化し、それによって前記リニア調整システムの前記複数の機能位置の中の１つの機能位置を選択することが、現在選択された前記機能位置を示し、また、前記複数の直線増加位置の所定の直線増加位置への位置付けの反復性を可能にする、請求項１１に記載の機器。
【請求項１３】
前記直線増加量が固定量であり、０．３インチから０．５インチの間、０．５インチから１．０インチの間、１．０インチから１．５インチの間、１．５インチから２．０インチの間、２．０インチから２．５インチの間、２．５インチから３．０インチの間、３．０インチから３．５インチの間、３．５インチから４．０インチの間、４．０インチから４．５インチの間、又は４．５インチから５．０インチの間である、請求項１１に記載の機器。
【請求項１４】
前記リニア調整システムが、
固定部分と、
前記固定部分に軸方向に整列した延出可能部分であって、前記固定部分に対して直線方向に移動可能な延出可能部分と、
前記固定部分に対して選択した位置で前記延出可能部分をロックするロック機構と、を備える、請求項１に記載の機器。
【請求項１５】
前記リニア調整システムが、前記固定部分に対して前記直線方向に沿って、前記延出可能部分を手動で移動させるためのハンドルをさらに備える、請求項１４に記載の機器。
【請求項１６】
前記固定部分及び前記延出可能部分が同心円状にある、請求項１４に記載の機器。
【請求項１７】
前記固定部分及び前記延出可能部分が同心円状にあり、実質的に同一の断面形状を有する、請求項１４に記載の機器。
【請求項１８】
前記延出可能部分が、前記固定部分より小さい呼び径を有する、請求項１４に記載の機器。
【請求項１９】
前記固定部分が前記固定部分の壁部上に形成された穴部を有し、
前記延出可能部分が、前記延出部分の壁部上に形成され、前記リニア調整の前記直線方向に、互いに離間した複数の穴部を有し、
前記ロック機構が、前記固定部分上の前記穴部を前記延出可能部分上の前記複数の穴部に係合させ、前記固定部分に対して前記延出可能部分をロックするよう構成される締め具を備え、前記複数の穴部の各穴部が、前記負荷インターフェースの前記複数の機能位置の中の１つの機能位置に独自に対応する、請求項１４に記載の機器。
【請求項２０】
前記リニア調整システムの前記第１端を前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの一方に固定接続させる第１コネクタと、
前記センサの前記第２側を前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの他方に固定接続させる第２コネクタと、
前記リニア調整システムの前記第２端を前記センサの前記第１側に固定接続させる第３コネクタと、のうちの１つ又は複数をさらに備える、請求項１に記載の機器。
【請求項２１】
前記第１コネクタ又は前記第２コネクタが、タング、クレビス、クランプ、締め具、ピン、ネジ、ボルト、及びリングから成る群から選択される、請求項２０に記載の機器。
【請求項２２】
前記リニア調整の前記第１端の、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの前記一方への接続は、前記負荷インターフェース又は前記フレームから延出する前記運動装置内の１つ又は複数の部品に、前記リニア調整の前記第１端を接続させることによって達成される、請求項１に記載の機器。
【請求項２３】
前記リニア調整の前記第１端の、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの前記一方への接続は、前記負荷インターフェース又は前記フレームから延出する前記運動装置内の１つ又は複数のバー又はプレートに、前記リニア調整の前記第１端を接続させることによって達成される、請求項１に記載の機器。
【請求項２４】
前記センサの前記第２側の、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの前記他方への接続は、前記負荷インターフェース又は前記フレームから延出する前記運動装置内の１つ又は複数の部品に、前記センサの前記第２側を接続させることによって達成される、請求項１に記載の機器。
【請求項２５】
前記センサの前記第２側の、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの前記他方への接続は、前記負荷インターフェース又は前記フレームから延出する前記運動装置内の１つ又は複数のバー又はプレートに、前記センサの前記第２側を接続させることによって達成される、請求項１に記載の機器。
【請求項２６】
前記センサが、
前記リニア調整システムに加えられる力に応じてアナログ信号を出力するロードセルと、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換するための電子回路と、
前記デジタル信号を出力するポートと、を備える、請求項１に記載の機器。
【請求項２７】
前記電子回路が前記アナログ信号をＵＳＢ対応型デジタル信号に変換し、前記ポートがＵＳＢポートである、請求項２６に記載の機器。
【請求項２８】
前記センサが、前記運動装置用、前記複数の機能位置の各機能位置用、及び、複数のウェイト中の各ウェイト用の所定マスター表を記憶し、前記所定マスター表が、前記センサによって測定される力と、前記負荷インターフェースに加えられる対応する力との一式を具備する、請求項１に記載の機器。
【請求項２９】
前記センサが、運動する人によって前記リニア調整システムに加えられる前記力と、前記負荷インターフェースの前記機能位置に基づいて、前記負荷インターフェースに加えられる前記力を決定する、前記所定マスター表を使用するプロセッサをさらに備える、請求項２８に記載の機器。
【請求項３０】
前記センサが、電気的に、又は、ワイヤレスでモニター機器に接続され、前記センサが、前記リニア調整システムにかかる前記測定力又は前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される前記運動装置の前記負荷インターフェースに加えられる力を前記モニター機器に出力する、請求項１に記載の機器。
【請求項３１】
前記モニター機器が、ディスプレイ、スマートフォン、コンピュータ、サーバー、又はレシーバーである、請求項３０に記載の機器。
【請求項３２】
前記モニター機器が、前記複数の機能位置の、前記リニア調整システムが前記負荷インターフェースを固定する前記機能位置の決定を自動化する電気制御システムを備えるか、又は、連動して作動する、請求項３０に記載の機器。
【請求項３３】
前記リニア調整システムがリニアアクチュエータを備え、
前記モニター機器が、前記アクチュエータの延出及び後退を制御する電源切換回路又はサーボモーターコントローラを備える周辺電子機器を備えるか、又は連動して作動し、それによって、前記リニア調整システムが、前記複数の機能位置の、前記リニア調整システムが前記負荷インターフェースを固定する機能位置に前記負荷インターフェースを移動させる、請求項３２に記載の機器。
【請求項３４】
前記モニター機器が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記負荷インターフェースに加えられる前記力を表示する、請求項３０に記載の機器。
【請求項３５】
前記モニター機器が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記負荷インターフェースに加えられる前記力に基づいて、骨形成負荷を決定する、請求項３０に記載の機器。
【請求項３６】
前記モニター機器が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記負荷インターフェースに加えられる前記力を表示する、請求項３０に記載の機器。
【請求項３７】
前記モニター機器によって、ユーザーが、前記負荷インターフェース用の前記複数の機能位置中の１つの機能位置を選択することができる、請求項３０に記載の機器。
【請求項３８】
前記モニター機器が前記負荷インターフェースの前記複数の機能位置の中の現在の機能位置を示す、請求項３０に記載の機器。
【請求項３９】
前記モニター機器が、前記機器を使用する現在のセッションにおけるユーザーの現在の力の出力を、
（ｉ）前記ユーザーが前記機器を使用した現在のセッション直前に前記機器を使用したセッションにおいて、同一ユーザーが生成した力の大きさ、（ｉｉ）前記機器を使用した以前のセッションで、前記ユーザーによって最高の力が達成されたセッション、及び（ｉｉｉ）前記機器を使用して前記ユーザーが行った初回セッション、のうちのいずれかとの数値又はグラフによる比較を提供する、請求項３０に記載の機器。
【請求項４０】
前記第１端が、第１コネクタを介して前記運動装置の前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの一方に固定接続され、
前記センサの前記第２側が、第２コネクタを介して前記運動装置の前記負荷インターフェース及び前記フレームのうちの他方に固定接続される、請求項１に記載の機器。
【請求項４１】
前記第１端が、前記運動装置の前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの一方に直接固定接続され、
前記センサの前記第２側が、前記運動装置の前記負荷インターフェース及び前記フレームのうちの前記他方に直接固定接続される、請求項１に記載の機器。
【請求項４２】
前記機器が、１つ又は複数の異なるタイプの運動装置に据付られるように構成される、請求項１に記載の機器。
【請求項４３】
前記機器が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力を、前記運動によって前記負荷インターフェースに加えられる実際の力に相関させる相関機構をさらに備える、請求項４２に記載の機器。
【請求項４４】
前記相関機構が前記センサに搭載される、請求項２に記載の機器。
【請求項４５】
前記相関機構が前記運動装置用の所定マスター表を備え、
前記複数の機能位置の各機能位置用、及び、複数のウェイト中の各ウェイト用に、前記所定マスター表が前記センサによって測定される力と、前記負荷インターフェースに加えられる対応する力の一式を具備する、請求項２に記載の機器。
【請求項４６】
前記負荷インターフェースが、前記複数の機能位置の各機能位置間で旋回するよう構成される、請求項１に記載の機器。
【請求項４７】
運動を行うための負荷インターフェースと前記負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する運動装置からの入力データを処理するためのコンピューティングシステムであって、前記コンピューティングシステムが、１つ又は複数のプロセッサ及び１つ又は複数のプロセッサによって実行するための１つ又は複数のプログラムを記憶するメモリを備え、前記１つ又は複数のプログラムは単一又は集合的に方法を実行し、前記方法が、
（Ａ）前記運動装置の前記負荷インターフェースを前記負荷インターフェースの機能範囲における複数の機能位置のうちのいずれか１つに固定するリニア調整システムにステップ関数命令を送るステップであって、
前記リニア調整システムが、第１端と第２端を備え、前記第１端が、前記運動装置の前記インターフェースと前記フレームのうちの一方に固定接続されるよう構成され、
前記運動が可動域で対象者の筋肉群に作用し、前記可動域が前記対象者によって加えられ得る第１最大力によって特徴づけられる第１サブ範囲を具備し、前記可動域が、前記対象者によって加えられ得る第２最大力によって特徴づけられる第２サブ範囲をさらに具備し、前記第２最大力が前記第１最大力より大きく、
前記リニア調整システムが、前記ステップ関数命令に応じて、前記筋肉群が前記第１サブ範囲を経る必要なく前記第２サブ範囲内にある前記可動域内の一点にある状態で、前記対象者が力を前記負荷インターフェースに加えることを可能にする、前記負荷インターフェースの前記機能範囲の位置に前記負荷インターフェースを固定する、送るステップと、
（Ｂ）前記リニア調整システムに加えられる力の測定をセンサから得るステップであって、
前記センサが、前記リニア調整システムの前記第２端に固定連結される第１側と、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの他方に固定接続されるよう構成される第２側とを備える、得るステップと、を含む方法、を含むコンピューティングシステム。
【請求項４８】
前記方法が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記運動装置の前記負荷インターフェースに加えられる力を、モニター機器に出力するステップをさらに含む、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項４９】
前記モニター機器が、ディスプレイ、スマートフォン、コンピュータ、サーバー、又はレシーバーである、請求項４８に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５０】
前記リニア調整システムが、リニアアクチュエータを備え、前記リニアアクチュエータの延出と後退が電力切換回路又はサーボモーターコントローラを備える周辺電子機器によって制御され、それによって前記リニア調整システムが、前記ステップ関数命令に応じて、前記リニア調整システムが前記負荷インターフェースを固定する、前記複数の機能位置の中の１つの機能位置に前記負荷インターフェースを移動させる、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５１】
前記方法が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記負荷インターフェースに加えられる前記力に基づいて、骨形成負荷を決定するステップをさらに
含む、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５２】
前記方法が、前記送るステップ（Ａ）の前に、ディスプレイ上に、ユーザーが前記負荷インターフェースのための前記複数の機能位置の中の１つの機能位置を選択することを可能にするアフォーダンスを与えるステップをさらに含む、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５３】
前記方法が、前記負荷インターフェースの前記複数の機能位置における現在の機能位置を表示するステップをさらに含む、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５４】
前記方法が、
前記リニア調整システムに固定された前記運動装置を使用した現在のセッションにおけるユーザーの現在の力の出力を、（ｉ）前記ユーザーが前記運動装置を使用する現在のセッション直前に前記運動装置を使用したセッションにおいて、同一ユーザーが生成した力の大きさ、（ｉｉ）前記運動装置を使用した以前のセッションで、前記ユーザーによって最高の力が達成されたセッション、及び（ｉｉｉ）前記運動装置を使用して前記ユーザーが行った初回セッション、のうちのいずれかとの数値又はグラフによる比較を提供するステップをさらに含む、請求項４７に記載のコンピューティングシステム。
【請求項５５】
運動を行うための負荷インターフェースと前記負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する運動装置からの入力データを処理するための非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、コンピュータシステムによって実行されると、前記コンピュータシステムに方法を実行させ、前記方法が、
（Ａ）前記運動装置の前記負荷インターフェースを前記負荷インターフェースの機能範囲における複数の機能位置のうちのいずれか１つに固定するリニア調整システムにステップ関数命令を送るステップであって、
前記リニア調整システムが、第１端と第２端を備え、前記第１端が、前記運動装置の前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの一方に固定接続されるよう構成され、
前記運動が可動域で対象者の筋肉群に作用し、前記可動域が前記対象者によって加えられ得る第１最大力によって特徴づけられる第１サブ範囲を具備し、前記可動域がさらに前記対象者によって加えられ得る第２最大力によって特徴づけられる第２サブ範囲を具備し、前記第２最大力が前記第１最大力より大きく、
前記リニア調整システムが、前記ステップ関数命令に応じて、前記筋肉群が前記第１サブ範囲を経る必要なく前記第２サブ範囲内にある前記可動域内の一点にある状態で、前記対象者が力を前記負荷インターフェースに加えることを可能にする、前記負荷インターフェースの前記機能範囲の位置に前記負荷インターフェースを固定する、送るステップと、
（Ｂ）前記リニア調整システムに加えられる力の測定をセンサから得るステップであって、
前記センサが、前記リニア調整システムの前記第２端に固定連結される第１側と、前記負荷インターフェースと前記フレームのうちの前記他方に固定接続されるよう構成される第２側とを備える、得るステップと、を含む方法、を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５６】
前記方法が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される前記運動装置の前記負荷インターフェースに加えられる力をモニター機器に出力するステップをさらに含む、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５７】
前記モニター機器が、ディスプレイ、スマートフォン、コンピュータ、サーバー、又はレシーバーである、請求項５６に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５８】
前記リニア調整システムが、リニアアクチュエータを備え、前記リニアアクチュエータの延出と後退が電力切換回路又はサーボモーターコントローラを備える周辺電子機器によって制御され、それによって前記リニア調整システムが、前記ステップ関数命令に応じて、前記リニア調整システムが前記負荷インターフェースを固定する、前記複数の機能位置の中の１つの機能位置に前記負荷インターフェースを移動させる、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５９】
前記方法が、前記リニア調整システムにかかる前記測定力、又は、前記リニア調整システムにかかる前記測定力から算出される、前記負荷インターフェースに加えられる前記力に基づいて、骨形成負荷を決定するステップをさらに含む、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項６０】
前記方法が、前記送るステップ（Ａ）の前に、ディスプレイ上に、ユーザーが前記負荷インターフェースのための、前記複数の機能位置の中の１つの機能位置を選択することを可能にするアフォーダンスを与えるステップをさらに含む、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項６１】
前記方法が、前記負荷インターフェースの前記複数の機能位置の中の現在の機能位置を表示するステップをさらに含む、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項６２】
前記方法が、前記リニア調整システムによって固定される前記運動装置を使用した現在のセッションにおけるユーザーの現在の力の出力を、（ｉ）前記ユーザーが前記運動装置を使用した現在のセッション直前に前記機器を使用したセッションにおいて、同一ユーザーが生成した力の大きさ、（ｉｉ）前記運動装置を使用した以前のセッションで、前記ユーザーによって最高の力が達成されたセッション、及び （ｉｉｉ）前記運動装置を使用して前記ユーザーが行った初回セッション、のうちのいずれかとの数値又はグラフによる比較を提供するステップをさらに含む、請求項５５に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年９月１８日出願の、「運動装置用機器」と題する米国特許出願第１４／８５９，０８５号と、２０１６年４月２９日出願の、「運動装置用機器」と題する米国仮特許出願第６２／３２９，９９９号の優先権を主張し、それぞれが参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、運動装置用機器に関する。さらに特には、本開示は、運動する人が、運動装置の可動域全体にわたる複数の位置のうちのいずれか１つにおいて、筋肉と、関連する運動連鎖（ｋｉｎｅｔｉｃ  ｃｈａｉｎ）組織に、高強度の負荷をかけることができ、及び／又は、運動装置を使用する人の実際の負荷情報を提供することができる機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
研究により、骨格筋を発達させ、骨密度を増加させるには、最大負荷が重要であることがわかった。２００４年には、Ｂｏｎｅ  Ｈｅａｌｔｈ  ａｎｄ  ＯｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓのＳｕｒｇｅｏｎ  Ｇｅｎｅｒａｌ‘ｓ  Ｒｅｐｏｒｔにおいて、「骨粗鬆症を予防するため、又は、骨粗鬆症の影響を改善するための骨密度の増加は、筋骨格系にかかる最大負荷によって刺激される」と述べられている（９章参照）。ＺａｔｓｉｏｒｓｋｙとＫｒａｅｍｅｒは、彼らの２００６年の文献、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｔｒａｉｎｉｎｇ （５０頁）において、「筋繊維の筋形質性筋肥大（ｓａｒｃｏｐｌａｓｍｉｃ  ｈｙｐｅｒｔｒｏｐｈｙ）は、筋形質（ｓａｒｃｏｐｌａｓｍ）（半流動原繊維間物質（ｓｅｍｉｆｌｕｉｄ  ｉｎｔｅｒｆｉｂｒｉｌｌａｒ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ））と、筋力の生成に直接貢献しない非収縮性プロテインの成長によって特徴付けられる」と筋肉成長の異なる２つのタイプの違いについて説明している。つまり、負荷が印加された状態で人が物理的な動作に従事すると、筋形質性筋肥大が起こる。
【０００４】
しかしながら、従来の運動又はフィットネス装置では、ユーザー対して決められた、又は、中等度の抵抗が提供されるだけである。この抵抗力は通常、１つ又は複数の質量に作用する重力の力、又はいくつかの事例では、粘性力によってシリンダ内の移動可能要素の移動が制限される油圧シリンダの力に由来する。そのような機器では、運動が働きかける対象となる筋肉群の可動域に印加される負荷量は、運動開始前に設定される。さらに、抵抗の大きさは、運動を行う前に決定されるため、その試み（ｅｎｄｅａｖｏｒ）によってユーザーに提供されるフィードバックは、ただ２種類しかない。それらとは、その運動を完了させることができるか、又は、難しすぎて行えないか、のどちらかである。運動が成功した場合、ユーザーは、その運動に関わる筋肉群の可動域において最も弱い点が、選択した難易度設定を満たすのに必要な力を提供していることがわかる。運動が失敗した場合、ユーザーは、その運動に関わる筋肉群の可動域において最も弱い点が、選択した難易度設定を達成するのに必要な力を提供していないことがわかる。
【０００５】
これらの結果のどちらからも、その運動のためにその運動に関わる筋肉群の可動域における最も弱い点にユーザーが加え得る実際の力の最大量、又は、さらに言えば、その運動に関わる可動域の、その他の点に加え得る力の量は明らかにならない。高負荷に応じて筋肉が疲労するため、小さい負荷から開始して、負荷を上げ続けながら運動を繰り返すことによって、自身の最も弱い可動域における自身の最大能力を確かめるのは不可能である。何度か試した後では、筋肉疲労のため、以前のその最大負荷に到達することができない。
【０００６】
さらに、従来の運動又はフィットネス装置は、実際の負荷情報、特に、特定の運動に関わるユーザーの可動域の任意の点において加えられた最大の力の情報をユーザーに提供しない。
【０００７】
よって、運動する人が、最初に可動域の弱い点を経ることなく高負荷（例、力）又は極力高い負荷を、運動装置に関するユーザーの可動域全体の複数の位置のうちのいずれか１つに加えることができ、運動する人にその運動についての実際の負荷情報を提供することができる機器が、本技術に必要とされている。
【発明の概要】
【０００８】
本開示は、運動装置に設置され得、運動装置の負荷インターフェースを、負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のうちのいずれか１つに固定し、それによって運動する人が、高負荷又は極力高い負荷をその運動に関わる可動域全体の複数の位置のいずれか１つに加えることを可能にする機器を与えることによって、前述した、及び先行技術の欠点を解決する。
【０００９】
いくつかの態様では、機器は運動中、運動する人によって加えられる負荷を（直接又は間接的に）測定し、運動中又は運動後にその負荷情報を提供する。ある態様では、装置は様々な運動装置に設置されるよう構成され、その運動装置にはレッグプレスマシン、調整可能ケーブルマシン、チェストプレスマシン、マシンベンチプレス、垂直リフトマシン、及びコアマシンを含むがこれらに限らない。
【００１０】
本開示の一態様は、運動を行うための負荷インターフェースと負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する、運動装置用機器を提供する。機器は、運動装置の負荷インターフェースを、負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のうちのいずれか１つに移動させるよう、機器の長さを変化させるリニア調整システムを具備する。リニア調整システムは、第１端と第２端とを有する。リニア調整システムの第１端は、運動装置の負荷インターフェースとフレームのうちの一方に固定接続されるよう構成される。機器はまた、第１側と第２側とを有するセンサを具備する。センサの第１側は、リニア調整システムの第２端に固定連結される。センサの第２側は、負荷インターフェースとフレームのうちの他方に固定接続されるよう構成される。例えば、リニア調整システムの第１端が負荷インターフェースに固定接続される場合、センサの第２側は運動装置のフレームに固定接続される。リニア調整システムの第１端がフレームに固定接続される場合、センサの第２側は負荷インターフェースに固定接続される。センサは、リニア調整システムに加えられる力を測定し、リニア調整システムに加えられる力に応じて信号を出力する。
【００１１】
本開示の別態様は、運動を行うための、負荷インターフェースと負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する運動装置用機器を提供する。機器は、機器の長さを長手方向に変化させ、それによって運動装置の負荷インターフェースを、負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のうちのいずれか１つに固定するリニア調整システムを具備する。リニア調整システムは、第１端と第２端とを含む。機器はまた、リニア調整システムに連結されるセンサを具備する。センサは、リニア調整システムに加えられる力を測定するよう構成される。センサは第１側と第２側とを有し、第１側はリニア調整システムの第２端に固定連結されている。機器はさらに、第１コネクタと第２コネクタとを具備する。第１コネクタは、リニア調整システムの第１端を運動装置の負荷インターフェースとフレームのうちの一方に固定接続されるよう構成される。第２コネクタは、センサの第２側を運動装置の負荷インターフェースとフレームのうちの他方に固定接続されるよう構成される。例えば、第１コネクタが負荷インターフェースに固定接続される場合、第２コネクタは運動装置のフレームに固定接続される。第１コネクタがフレームに固定接続される場合、第２コネクタは負荷インターフェースに固定接続される。そのようないくつかの実施形態では、機器は、リニア調整システムに加えられる力を運動装置の負荷インターフェースに加えられる力に相関させる相関機構を具備する。運動装置は、複数の異なるタイプの運動装置のいずれか１つである。
【００１２】
運動装置に設置される機器によって、運動は、その運動に関わる（その運動によって特徴付けられる）可動域で対象者の１つ又は複数の筋肉群に作用する。可動域は、対象者によって加えられ得る第１最大力によって特徴付けられる第１サブ範囲を具備する。可動域はさらに、対象者によって加えられ得る第２最大力によって特徴付けられる第２サブ範囲を具備する。第２最大力は、第１最大力より大きい。いくつかの実施形態では、可動域は、第１及び第２サブ範囲を上回るサブ範囲をいくつ具備してもよい。いくつかの実施形態では、機器は、又は具体的には機器のリニア調整システムは、筋肉群が第１サブ範囲を経る必要なしに第２サブ範囲にある可動域の一点にある状態で、対象者が負荷インターフェースに力を加えることを可能にする、負荷インターフェースの機能範囲の位置に負荷インターフェースを固定する。
【００１３】
本開示の前述及びその他の特徴は、以下の詳細な説明からさらに明らかになるだろう。そのような説明には、一式の図面が添付される。図面の番号は、同一番号を有する記述説明の番号に対応し、記述説明及び図面の両方を通して同様の特徴について述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示のある実施形態における第１運動装置に設置された機器を図示した斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに図示した機器をさらに詳しく図示した、図１Ａの部分的拡大図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、運動を行う人を図示した、図１Ａを正面左手から見た斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、運動を行う人を図示した、図１Ａを背面左手から見た斜視図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ａを背面右手から見た斜視図である。
【図１Ｆ】図１Ｆは、図１Ａを正面右手から見た斜視図である。
【図１Ｇ】図１Ｇは、図１Ａを正面左手から見た斜視図である。
【図１Ｈ】図１Ｈは、図１Ａを左手から見た図である。
【図１Ｉ】図１Ｉは、図１Ａを右手から見た図である。
【図１Ｊ】図１Ｊは、図１Ａの正面図である。
【図１Ｋ】図１Ｋは、図１Ａの背面図である。
【図１Ｌ】図１Ｌは、図１Ａの頂面図である。
【図１Ｍ】図１Ｍは、図１Ａの底面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示のある実施形態における第２運動装置に設置された機器を図示した斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示のいくつかの実施形態における図２Ａの機器の基本的システム構成要素の斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態における図２Ａ及び図２Ｂに図示した機器に関するユーザーインターフェースの図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本開示のある実施形態におけるコンピュータシステムを図示する。
【図３】図３は、本開示のある実施形態における第３運動装置に設置された機器を図示する斜視図である。
【図４】図４は、本開示のある実施形態における第４運動装置に設置された機器を図示する斜視図である。
【図５】図５は、本開示のある実施形態における第５運動装置に設置された機器を図示する斜視図である。
【図６】図６は、本開示のある実施形態における機器を図示する斜視図である。
【図７】図７は、本開示の別の実施形態における機器を図示する斜視図である。
【図８】図８は、本開示のさらに別の実施形態における機器を図示する斜視図である。
【図９】図９は、本開示のある実施形態における機器のセンサを図示する略図である。
【図１０】図１０は、本開示のある実施形態における搭載型電気システムを図示した略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、運動装置用機器を提供する。機器は、運動装置を製造するときに運動装置内に組み込まれるか、又は、既存の運動装置に後付けされ得る。本開示の機器によって、運動する人は、最初に可動域の１つ又は複数の弱い位置を経ることなしに、運動に関わる可動域全体の複数の位置のうちのいずれか１つにおいて、筋肉に高強度の負荷をかけることができる。したがって、その機器によって、運動装置での運動に関わる可動域内の最も弱い位置における従来の制約なく、有益とみなされる多大な力を加えることが可能となる。いくつかの実施形態では、本開示の機器はまた、運動中又は運動後に負荷／力測定データ、及び／又は、表示又は収集用の情報を提供する。そのデータは、運動中に運動する人を導いて励ますか、又は、強度、健康、及びフィットネスを向上させるためのより良いプログラムを設計するのに使用され得る。本明細書で使用される「運動する人（ｅｘｅｒｃｉｓｅｒ）」、「ユーザー（ｕｓｅｒ）」、「対象者（ｓｕｂｊｅｃｔ）」、「対象者（ｏｂｊｅｃｔ）」は互いに置き換え可能である。
【００１６】
本開示の例示的実施形態は、以下の段落で説明される。図１Ａから図１Ｍを参照すると、運動装置に設置された（例、組み込まれた、又は、後付けされた）本開示の機器１０２が図示される。実例として、図１Ａから図１Ｍまでの運動装置は、レッグプレスマシン１０４である。レッグプレスマシン１０４は、負荷インターフェース１０６（例、プレスプレート）と、負荷インターフェース１０６に連結されるフレーム１０８とを具備する。レッグプレス運動中、運動する人１１０は通常、シート１５０に位置し、ハンドグリップ１５２を使用する。運動する人１１０は、図１Ｃ及び図１Ｄに図示される通り、負荷インターフェース１０６上に自身の足を置き、負荷インターフェース１０６を押す。
【００１７】
図示の通り、いくつかの実施形態では、機器１０２はリニア調整システム１１２を具備する。いくつかの実施形態では、機器１１２はまた、リニア調整システムの長さを調整するための、１つ又は複数のダイヤル、ハンドル、ノブ、グリップ、及びボタンといった、手動機構又は機械的機構を具備する。例として、図１Ａから図１Ｍはダイヤル１３０を図示し、そのダイヤル１３０はリニア調整システムの長さを手動で調整するための、ダイヤル１３０から突出したハンドル１３２を有する。
【００１８】
リニア調整システム１１２によって、機器１０２は、直線方向（例、長手方向）にその長さを調整し、様々な所望の長さでロックすることが可能となる。そういった様々な長さはそれぞれ、負荷インターフェース１０６の機能範囲の複数の機能位置の異なる機能位置に、運動装置の負荷インターフェース１０６を固定するように作用する。例えば、いくつかの実施形態では、リニア調整システム１１２が調整され、ロックされ得る１０以上の異なる長さと、対応する負荷インターフェース１０６の１０の、又は、異なる機能位置がある。したがって、一旦機器１０２がレッグプレスマシン１０４といった、選択した運動装置に設置されると、運動する人１１０は機器１０２によって、負荷インターフェース１０６に高負荷又は極力高い負荷を加えることができ、運動装置（例、レッグプレス装置）に関わる運動に関わる可動域全体の複数の位置のうちのいずれか１つにおいて、筋繊維を１００％使用して限界まで行うことができる。
【００１９】
例えば、図１Ｃを参照すると、いくつかの実施形態では、運動する人１１０は、可動域で筋肉群に作用する運動を行う。いくつかの実施形態では、可動域は、運動する人によって加えられ得る第１最大力によって特徴付けられる第１サブ範囲を具備する。可動域はさらに、運動する人によって加えられ得る第２最大力によって特徴付けられる第２サブ範囲を具備する。第２最大力は、第１最大力より大きい。機器又は機器のリニア調整システムは、負荷インターフェース１０６の機能範囲の機能位置で負荷インターフェース１０６を固定し得る。例えば、機器又はリニア調整システムは、第２サブ範囲内となるように負荷インターフェース１０６を固定し得、ユーザーは、第２サブ範囲に到達するのに第１サブ範囲を経る必要はない。運動する人はそのような位置で、筋肉群が第１サブ範囲を経る必要なしに第２サブ範囲内にある、可動域内の一点にある状態で、負荷インターフェース１０６に力を加え得る。
【００２０】
図１Ａを参照すると、負荷又は力が負荷インターフェース１０６に加えられると、負荷インターフェース１０６は次に、それに応じてリニア調整システム１１２に負荷又は力を加える。リニア調整システム１１２に加えられる力を測定するため、機器１０２は、リニア調整システム１１２に固定連結されるセンサ１１４を具備する。いくつかの実施形態では、センサ１１４は、リニア調整システム上に加えられる力に応じて信号（例、アナログ又はデジタル信号）を出力する。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、リニア調整システム１１２は、第１端１１６と第２端１１８とを有する。第１端１１６は、運動装置の負荷インターフェース１０６とフレーム１０８のうちの一方に固定接続されるよう構成される。センサ１１４は、第１側１２０と第２側１２２とを有する。いくつかの実施形態では、センサ１１４の第１側１２０は、図１Ｂに図示する通り、リニア調整システム１１２の第２端１１８に固定連結される。センサ１１４の第２側１２２は、運動装置の負荷インターフェース１０６とフレーム１０８のうちの他方に固定接続されるよう構成される。例えば、図１Ａから図１Ｍに図示される実施形態では、センサ１１４の第２側１２２が運動装置のフレーム１０８に固定接続され、リニア調整システム１１２の第１端１１６が運動装置の負荷インターフェース１０６に固定接続される。
【００２２】
レッグプレスマシン１０４又は本開示におけるその他の運動装置に対する機器１０２の配置は、例示的なものであり、排他的なものではないことが理解されるだろう。機器１０２の長さは所望の通り調整され、ロックされ得るので、機器１０２が様々な機能位置で負荷インターフェース１０６を固定し得、負荷インターフェース１０６に加えられる負荷が（直接又は間接的に）測定され得る限り、機器１０２は様々な配置で運動装置に設置され、運動装置の様々な部品に接続され得る。例えば、リニア調整システムの第１端は、負荷インターフェース１０６ではなくフレームに固定接続され得るか、又は、様々なバー又はプレート、運動装置のその他の構造部品に接続され得る。
【００２３】
リニア調整システムの第１端１１６及びセンサ１１４の第２側１２２は、直接又は間接的に、運動装置の負荷インターフェース１０６又はフレームに接続され得ることが理解されるだろう。例えば、リニア調整システムの第１端とセンサ１１４の第２端は、コネクタ、プレート、ブラケット、又はバーのような、その他の部品を介して、運動装置の負荷インターフェース１０６又はフレームに間接接続され得る。実例として、図１Ａから図１Ｍは、１つ又は複数のプレート１４０及びバー１４２を介して運動装置の負荷インターフェース１０６に間接接続された、リニア調整システム１１２の第１端１１６を図示する。
【００２４】
本開示の運動装置は例示的なものであり、排他的なものではないことがさらに理解されるだろう。リニア調整システム１１２によって、機器１０２は直線方向（例、長手方向）に装置の全体の寸法を調整できるため、機器１０２は様々な異なるタイプの運動装置に設置され得る。例として、図２Ａは、異なるレッグプレスマシンと使用される装置を図示しており、その運動はレッグプレス運動である。本実施形態では、機器１０２はリニアアクチュエータ５０２と力センサ１１４とを具備し、リニアアクチュエータ５０２はリニア調整システム１１２として作用し、負荷インターフェース１０６に対してユーザーが負荷をかける位置を調整できるよう、レッグプレスマシンシートアセンブリ１５０の移動を可能にする。いくつかの実施形態では、アクチュエータ５０２の動きは、タッチスクリーン電子装置２１２（モニター機器）上に表示されるユーザーインターフェースによって管理され、そのタッチスクリーン電子装置２１２はまた、ロードセルセンサ１１４から、加えられた力について、図及び／又は数字によりフィードバックを提供する。
【００２５】
さらに明確にするため、図２Ａのレッグプレスマシンに設置された状態で図示された機器の実施形態が、分離して図２Ｂに示される。ユーザーインターフェース及びデータディスプレイを具備するモニター機器２１２は、搭載型電子部品２１６に接続され、その搭載型電子部品２１６はアクチュエータを制御する電源切換回路を含む。いくつかの実施形態では、搭載型電子部品２１６はまた、リニアアクチュエータ５０２を駆動させて電子機器２１２に入電するのに適切な電圧を供給する電源変圧器を具備する。いくつかの実施形態では、搭載型電子部品２１６に接続する電力入力コード２１８が、アース設置された電源からシステム全体に電力を供給する。いくつかの実施形態では、力センサ１１４は、搭載型電子部品２１６に配線される。いくつかの実施形態では、力センサ信号は搭載型電子部品２１６によって処理され、配線接続によって電子機器２１２へ送信される。いくつかの実施形態では、電子機器２１２と搭載型電子部品５１６の間の通信はワイヤレスである。いくつかの実施形態では、電子機器２１２は、搭載型電子部品５１６から独立して入電される。
【００２６】
図２Ｃは、図２Ｂに示す電子機器２１２の、いくつかの実施形態において表示されるユーザーインターフェースの一例として提供される。図２Ｃのユーザーインターフェースは、図２Ａ及び図２Ｂに示すリニアアクチュエータ５０２の、延出を示すアフォーダンス８１４と、後退を示すアフォーダンス１８６とを具備する。いくつかの実施形態では、アフォーダンス８１４とアフォーダンス８１６は、図２Ｃに図示の通り、１つのスライドバーである。したがって、いくつかの実施形態では、１つの図形要素又は物理的なスイッチ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈ）が、アクチュエータ５０２の後退及び延出の両方を担い得る。アクチュエータ位置８１８もまた、図２Ｃの例示的インターフェースで示される。ユーザーの前回の、初回時、最良時、直近時の力発生８２０を示すデータが、ユーザーの力発生の瞬時値のグラフ８２２及び数値８２４の表示と共に提供される。本開示のいくつかの実施形態では、所定期間の任意の時間間隔（例、任意の連続５秒間、任意の連続１０秒間、等）で現在の運動セッションにおける力発生の最高平均値を示すメトリック８２６が表示されるだろう。
【００２７】
図２Ｄは、運動を行うための負荷インターフェースと負荷インターフェースに連結されるフレームとを具備する運動装置からの入力データを処理するためのコンピュータシステム２５０を図示する。図２Ｄを参照すると、通常の実施形態では、コンピュータシステム２５０は、１つ又は複数の（ＣＰＵの）処理ユニット２７４と、ネットワーク又はその他の通信インターフェース２８４と、ユーザーインターフェース（例、いくつかの実施形態では、入力機器としての役割も果たすディスプレイ２８２を具備する）と、メモリ２９２（例、ランダムアクセスメモリ）と、上記部品を相互接続するための１つ又は複数の通信バス２６２と、上記部品に入電するための電源２７６と、を含む。メモリ２９２のデータは、キャッシングといった、既知のコンピューティング技術を使用して、不揮発性及び揮発性メモリ（図示なし）と途切れなく共有され得る。メモリ２９２は、中央処理ユニット２７４に対して離れて配置される大量記憶装置を具備し得る。つまり、メモリ２９２に記憶されたデータのいくつかは、実際にはコンピュータシステム２５０の外側にあるコンピュータに格納され得るが、インターネット、イントラネット、又は、ネットワークインターフェース２８４を使用するその他の形態のネットワーク又は電子ケーブルを介して、コンピュータシステムによって電子的にアクセスされ得る。分析コンピュータシステム２５０のメモリ９２は、
・様々な基礎システムサービスを取扱う手順を具備するオペレーティングシステム２９０と、
・負荷インターフェースの機能範囲の複数の機能位置のうちのいずれか１つに運動装置の負荷インターフェース１０６を固定するリニア調整システム１１２に、ステップ関数命令を送るための機器コントローラモジュール２９２であって、リニア調整システム１１２が第１端１１６と第２端１１８とを含み、第１端１１６が運動装置の負荷インターフェース１０６とフレーム１０８のうちの一方に固定接続されるよう構成され、運動が可動域で対象者の筋肉群に作用し、可動域が対象者によって加えられ得る第１最大力によって特徴付けられる第１サブ範囲を具備し、可動域がさらに、対象者によって加えられ得る第２最大力によって特徴付けられる第２サブ範囲を具備し、第２最大力が第１最大力より大きく、リニア調整システムが、ステップ関数命令に応じて、筋肉群が、第１サブ範囲を経る必要なく、第２サブ範囲の可動域の一点にある状態で対象者が負荷インターフェースに力を加えることを可能にする、負荷インターフェースの機能範囲の位置に負荷インターフェースを固定する機器コントローラモジュール２９２と、
・センサ１１４からリニア調整システムに加えられる力の測定を得るための測定モジュール２９４であって、センサ１１４が、リニア調整システム１１２の第２端１１８に固定連結される第１側１２０と、負荷インターフェース１０６とフレーム１０８のうちの他方に固定接続されるよう構成される第２側１２２を含む測定モジュール２９４と、
・リニア調整システムにかかる測定力、又は、リニア調整システムにかかる測定力から算出される運動装置の負荷インターフェースに加えられる力、及び／又は、図２Ｃに図示する情報のいずれかをモニター機器に出力するためのディスプレイモジュール２９６と、を記憶する。
【００２８】
いくつかの実装態様では、コンピュータシステム２５０の上記のデータ要素又はモジュールのうちの1つ又は複数が、先に開示されたメモリ機器のうちの１つ又は複数に記憶され、上記の機能を行うための一式の命令に対応する。上述のデータ、モジュール、又はプログラム（例、命令の集合）は、別個のソフトウェアプログラム、手順、又はモジュールとして実装される必要はなく、よって、これらのモジュールの様々なサブ集合は、様々な実装において組み合わされるか、あるいは再配置され得る。いくつかの実装態様では、メモリ９２は、上記のモジュール及びデータ構造のサブ集合を選択的に記憶する。さらに、いくつかの実施形態では、メモリ９２は、上述されていない、さらに別のモジュール及びデータ構造を記憶する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、リニア調整システム１１２はリニアアクチュエータを含み、そのリニアアクチュエータの延出と後退は電力切換回路又はサーボモーターコントローラを含む周辺電子機器によって制御され、それによってリニア調整システムは、機器コントローラモジュール２９２によって提供されるステップ関数命令に応じて、リニア調整システムが負荷インターフェースを固定する、複数の機能位置における１つの機能位置に負荷インターフェースを移動させる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２５０は、リニア調整システムにかかる測定力、又は、リニア調整システムにかかる測定力から算出される負荷インターフェースに加えられる力に基づいて、骨形成負荷（ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃ  ｌｏａｄｉｎｇ）を決定する命令を記憶する。
【００３１】
いくつかの実施形態では、コンピュータシステム２５０は、負荷インターフェースのための複数の機能位置の中の１つの機能位置をユーザーが選択することを可能にする、ディスプレイ上のアフォーダンス（例、図２Ｃの８１４／８１６）を与える命令を記憶する。さらに、そのアフォーダンスとのユーザー相互作用に応じて、機器コントローラモジュール２９２は、リニア調整システム１１２にステップ関数命令を送る。
【００３２】
いくつかの実施形態では、ディスプレイモジュール２９６は、負荷インターフェース１０６の複数の機能位置の中の現在の機能位置を表示する。
【００３３】
いくつかの実施形態では、ディスプレイモジュール２９６は、リニア調整システムによって固定される運動装置を使用した現在のセッションにおけるユーザーの現在の力出力と、（ｉ）ユーザーが運動装置を使用した現在のセッション直前に運動装置を使用したセッションにおいて、同一ユーザーが生成した力の大きさ、（ｉｉ）運動装置を使用した以前のセッションで、ユーザーによって最高の力が達成されたセッション、及び（ｉｉｉ）運動装置を使用してユーザーが行った初回セッション、のうちのいずれかとの数値又はグラフによる比較を提供する。
【００３４】
別の例として、図３は、チェストプレスマシン３０４と使用される機器１０２を図示し、運動はチェストプレス運動である。さらなる例として、図４は、コアマシン４０４と使用される機器１０２を図示し、運動は腹筋運動である。さらに別の例として、図５は、垂直リフトマシン５０４と使用される機器１０２を図示し、運動は垂直リフト運動である。
【００３５】
図３を参照すると、図１Ａから図１Ｍのレッグプレスマシン１０４と同様、チェストプレスマシン３０４（図３）、コアマシン４０４（図４）、又は垂直リフトマシン５０４（図５）に対する機器１０２の配置は、例示的なものであり、排他的なものではない。さらに、図１Ａから図１Ｍのレッグプレスマシン１０４と同様、機器１０２は任意の適切な位置に配置され得、チェストプレスマシン３０４、コアマシン４０４、又は垂直リフトマシン５０４の様々な部品に接続され得る。いくつかの実施形態では、機器１０２は、図２及び図３に図示する通り、運動装置内の油圧シリンダ又はウェイトスタックに置き換わる。いくつかの実施形態では、機器１０２は、図４に図示される運動装置の負荷インターフェース１０６のレバーアーム又は移動可能要素を固定する剛性ビームとして機能する。
【００３６】
いくつかの実施形態では、運動装置は調整可能なケーブルマシンであり、運動は、片腕ケーブルロウ、Ｖグリップケーブルロウ、クローズグリップ水平プルダウン、ニーリング水平プルダウン、フェイスプル外旋（ｆａｃｅ  ｐｕｌｅ  ｅｘｔｅｒｎａｌ  ｒｏｔａｔｉｏｎ）、直立ローテーションチョップ、ケーブルクランチ、ハーフニーリングローテーションチョップ、ケーブルオーバーヘッドトライセプスエクステンション、片腕ケーブル水平上げ、３０度水平プルダウン、ローププレスダウン、９０度ケーブル外旋、背面片腕ケーブルカール、ニーリングローテーションチョップ、ケーブル外旋、ニーリングスタビリティリバースチョップ、ケーブルコアプレス、腕伸ばしプルダウン、ケーブルプレスダウン、直立ケーブルプルオーバー、着席ケーブルロウ、ハーフニーリングスタビリティチョップ、片腕ケーブルチェストプレス、直立サイドクランチ、フェイスプル、ケーブルフロント上げ、ニーリングオブリークケーブルクランチ、リバースグリップである。
【００３７】
負荷インターフェース１０６は、様々は形態をとり得る。例えば、負荷インターフェース１０６は、図１Ａから図１Ｍに図示する通り１つ又は複数のレッグプレスプレート１０６と、図３に図示する通り１つ又は複数のチェストプレス負荷インターフェース３０６と、図３に図示する通り１つ又は複数のコアプル（ｃｏｒｅ−ｐｕｌｌ）負荷インターフェース３０６と、図５に図示する通り１つ又は複数の垂直リフト負荷インターフェース５０６とを具備する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、機器１０２はさらに、リニア調整システムにかかる測定力を、運動によって負荷インターフェース上に加えられる実際の力に相関させる相関機構を具備する。いくつかの実施形態では、相関機構は、表、チャート、曲線（ｃｕｒｖｅｓ）、多項式（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ）を含むがこれらに限らず、その２つの動作変数（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｖａｒｉａｂｌｅｓ）は、（ｉ）センサ１１４によって検知される力の量と、（ｉｉ）リニア調整システム１１２の位置である。ある実施形態では、相関機構は、図９に図示される所定マスター表８０８のような、運動装置用の所定マスター表を具備する。所定マスター表８０８は、センサによって測定される力と、複数の機能位置の各機能位置及び測定した複数のウェイト力における各測定力の、負荷インターフェースに加えられる対応する実際の力との一式を具備する。いくつかの実施形態では、相関機構はセンサ１１４内に搭載される。例えば、いくつかの実施形態では、マスター表８０８は複数のセルを有し、各セルは、（ｉ）センサ上の測定力と、（ｉｉ）機能位置、によってインデックスされる。さらに、セルは値を有し、この値はインデックス（ｉ）及び（ｉｉ）に与えられる実際の力を表わす。
【００３９】
次に図６から図８を参照すると、本開示のいくつかの実施形態における機器１０２の例示的リニア調整システムが図示される。これらの実施形態は図示のためのものであり、限定するためのものではないことが理解されるだろう。その他のシステム、機構、構造は、そういったシステム、機構、構造によって運動装置の負荷インターフェースを調整しやすくし、負荷インターフェースの機能範囲において様々な機能位置で運動装置の負荷インターフェースをロックしやすくすることを条件として使用され得る。
【００４０】
図６に示す通り、いくつかの実施形態では、リニア調整システムはリニアアクチュエータ５０２である。リニアアクチュエータ５０２は、固定部分５０４と、その固定部分に軸方向に整列した延出可能部分５０６とを具備する。延出可能部分５０６は、リニアアクチュエータ５０２の長手方向に、固定部分５０４に対して移動可能である。ある実施形態では、固定部分５０４と延出可能部分５０６は同心である。別の実施形態では、固定部分５０４と延出可能部分５０６は同心であり、実質的に同一の断面形状を有する。いくつかの実施形態では、延出可能部分は、固定部分よりも小さい呼び径を有する。一実施形態では、固定部分は中空であり、延出可能部分は固定部分内に摺動可能に配置される。
【００４１】
リニアアクチュエータ５０２はさらに、固定部分に対して選択した位置で延出可能部分をロックするロック機構５０８を具備する。ロック機構５０８は、電気、空気圧、油圧によって、又は機械的に作動される。
【００４２】
いくつかの実施形態では、機器１０２は、１つ又は複数のコネクタを具備する。例えば、図６は、第１コネクタ５１０と第２コネクタ５１２とを具備する機器１０２を図示する。第１コネクタ５１０は、リニア調整システムの第１端又は第２端を運動装置の負荷インターフェース又はフレームに固定接続するため、リニア調整システム（例、リニアアクチュエータ５０２）のその端に配置される。実例として、図５は、リニア調整システムの第２端１１８に配置された第１コネクタ５１０を示し、図１Ａから図１Ｍは、リニア調整システムの第１端１１６に配置された第１コネクタを示す。第２コネクタ５１２は、センサ１１４の第２側１２２を運動装置の負荷インターフェース又はフレームに固定接続するため、センサ１１４の第２側１２２上に配置される。いくつかの実施形態では、第１コネクタ５１０及び／又は第２コネクタ５１２は、タング（ｔａｎｇ）、クレビス（ｃｌｅｖｉｓ）、クランプ、締め具、ピン、ネジ、ボルト、リング、等である。いくつかの実施形態では、機器１０２はさらに、リニア調整システムとセンサとの間に配置される第３コネクタ５１４具備する。第３コネクタ５１４は、リニア調整システムの他方端をセンサ１１４の第１側１２０に固定接続する。
【００４３】
図１Ａから図５に戻って参照すると、いくつかの実施形態では、リニア調整システム１１２の第１端１１６の、負荷インターフェース１０６又はフレーム１０８への接続は、負荷インターフェース１０６又はフレーム１０８から延出する運動装置内の１つ又は複数の部品にリニア調整システムの第１端を接続させることによって達成される。例えば、図１Ａから図５は、負荷インターフェース１０６又はフレーム１０８から延出する、運動装置内の１つ又は複数のプレート及び／又はバー（例、１４０、１４２、４１０、５１０）を介した接続を図示する。同様に、いくつかの実施形態では、センサ１１４の第２側１２２の、負荷インターフェース又はフレームへの接続は、センサ１１４の第２側１２２を、負荷インターフェース又はフレームから延出する、運動装置内の１つ又は複数の部品に接続することによって達成される。例えば、図３から図５は、負荷インターフェース又はフレームから延出する、運動装置内の１つ又は複数のバー又はプレート（例、３０８、４０８、５０８）を介した接続を図示する。
【００４４】
図７を参照すると、いくつかの実施形態では、リニア調整システムは、クランク駆動機構システム７０２である。リニアアクチュエータ５０２と同様、クランク駆動機構システム７０２は、固定部分７０４と、固定部分７０４に軸方向に整列した延出可能部分７０６とを具備する。延出可能部分７０６は、固定部分７０４に対してクランク駆動機構システム７０２の長手方向に移動可能である。一実施形態では、固定部分７０４は中空であり、延出可能部分は固定部分に摺動可能に配置される。
【００４５】
駆動機構システム７０２はさらに、延出可能部分７０６を固定部分７０４に対して選択した位置にロックするロック機構７０８を具備する。いくつかの実施形態では、ロック機構７０８は、リニア調整システムの長手方向に沿って固定部分７０４に対して延出可能部分７０６を手動で移動させ、それによってクランク駆動機構システム７０２の長さを調整するハンドル、ノブ、ダイヤル、等７１０を具備する。
【００４６】
図８を参照すると、いくつかの実施形態では、リニア調整システムは、手動調整可能ピンシステム８５０である。リニアアクチュエータ５０２及びクランク駆動機構システム７０２と同様、手動調整可能ピンシステム８５０は、固定部分８５２と、固定部分に軸方向に沿って整列した延出可能部分８５６とを具備する。延出可能部分８５６は、手動調整可能ピンシステム８５０の長手方向に、固定部分８５２に対して移動可能である。一実施形態では、固定部分８５２は中空であり、延出可能部分８５６は固定部分８５２内で摺動可能に配置される。
【００４７】
いくつかの実施形態では、手動調整可能ピンシステム８５０はさらに、固定部分８５２に対して選択した位置で延出可能部分８５６をロックするロック機構を具備する。ロック機構は、固定部分８５６の壁部に形成された穴部８６０と、延出部分８５６の壁部に形成され、リニア調整システムの長手方向に互いに離間した複数の穴部８６２とを具備する。ロック機構はさらに、固定部分８５２上の穴部８６０を延出可能部分８５６上の複数の穴部８６２のうちのいずれか１つに係合させ、固定部分８５２に対して延出可能部分８５６をロックするよう構成された締め具８６４を具備する。
【００４８】
実例として、図８は、固定部分に形成された１つの実質的に円形の穴部と、延出可能部分上の７つの実質的に円形の穴部を示す。固定部分及び延出可能部分上の穴部の構成（例、サイズ、形状、穴の数、固定部分又は延出可能部分上の穴の位置）は容易に変更可能であることが理解されるだろう。例えば、固定部分及び延出可能部分上の穴部は、円形、楕円形、四角形、多角形、細長形、又は任意の好適な形状を様々なサイズで有し得る。別の例として、固定部分は、２つ以上の穴を有して形成され得る。
【００４９】
いくつかの実施形態では、リニア調整システム（例、リニアアクチュエータ５０２、クランク駆動機構システム６０２、又は手動調整可能ピンシステム７０２）の長さは、５センチメートルから１２００センチメートル、１０センチメートルから１０００センチメートル、３０センチメートルから５００センチメートルまで延出可能な長さを有する。この範囲は、運動マシンの特徴によって変わることが理解されるだろう。
【００５０】
いくつかの実施形態では、リニア調整システム（例、リニアアクチュエータ５０２、クランク駆動機構システム７０２、又は手動調整可能ピンシステム８５０）は、リニア調整システムの長さ、さらには機器１０２の長さが継続的に調整可能となるように構成される。いくつかの実施形態では、リニア調整システムは、リニア調整システムの長さ、さらには機器の長さが、増加量毎に段階的に調節可能となるよう構成される。いくつかの実施形態では、増加量は固定量であり、０．３インチから０．５インチの間、０．５インチから１．０インチの間、１．０インチから１．５インチの間、１．５インチから２．０インチの間、２．０インチから２．５インチの間、２．５インチから３．０インチの間、３．０インチから３．５インチの間、３．５インチから４．０インチの間、４．０インチから４．５インチの間、４．５インチから５．０インチの間、又はそれらのＳＩ単位系同等量である。いくつかの実施形態では、増加量は固定量であり、１センチメートルから２センチメートルの間、２センチメートルから３センチメートルの間、３センチメートルから４センチメートルの間、４センチメートルから５センチメートルの間、５センチメートルから６センチメートルの間、６センチメートルから７センチメートルの間、７センチメートルから８センチメートルの間、８センチメートルから９センチメートルの間、９センチメートルから１０センチメートルの間、１０センチメートルから１１センチメートルの間である。
【００５１】
次に図９を見ると、本開示のいくつかの実施形態における機器１０２のセンサ１１４を図示した略図が示される。図示の通り、いくつかの実施形態では、センサ１１４は、リニア調整システムに加えられる力に従ってアナログ信号を出力するロードセル９０２を具備する。ある実施形態では、ロードセル９０２は、歪みゲージロードセルを具備する。いくつかの実施形態では、センサ１１４はまた、アナログ信号をデジタル信号に変換する電子回路９０４を具備する。いくつかの実施形態では、センサ１１４はさらに、デジタル信号を出力するポートを具備する。いくつかの実施形態では、電子回路はアナログ信号をＵＳＢ対応型デジタル信号に変換し、ポートはＵＳＢポートである。
【００５２】
いくつかの実施形態では、相関機構は、リニア調整システムにかかる測定力を運動によって負荷インターフェースに加えられる実際の力に相関させるマスター表を具備する。マスター表は、その運動装置、又は様々な運動装置用に予め定められている。いくつかの実施形態では、マスター表９０８のようなマスター表は、図９に図示の通り、センサ１１４内に記憶又は搭載される。いくつかの実施形態では、所定マスター表９０８は、センサ１１４によって測定される力と、複数の機能位置の各機能位置と複数のウェイト中の各ウェイトに対して負荷インターフェースに加えられる、対応する力との一式を具備する。
【００５３】
いくつかの実施形態では、所定マスター表９０８では、負荷インターフェースの複数の機能位置は、固定の増加量で機器の長さ又はリニア調整システムの長さに対応しており、その固定の増加量とは、０．３インチから０．５インチの間、０．５インチから１．０インチの間、１．０インチから１．５インチの間、１．５インチから２．０インチの間、２．０インチから２．５インチの間、２．５インチから３．０インチの間、３．０インチから３．５インチの間、３．５インチから４．０インチの間、４．０インチから４．５インチの間、又は、４．５インチから５．０インチの間である。
【００５４】
いくつかの実施形態では、所定マスター表９０８では、複数のウェイトにおけるウェイトの増加は変化する。いくつかの実施形態では、所定マスター表９０８では、複数のウェイトにおけるウェイト増加は固定量であり、その固定量は、１ポンドから５ポンドの間、５ポンドから１０ポンドの間、１０ポンドから２０ポンドの間、２０ポンドから３０ポンドの間、３０ポンドから４０ポンドの間、又は、４０ポンドから５０ポンドの間である。いくつかの実施形態では、所定マスター表９０８では、複数のウェイトにおけるウェイト増加は固定量であり、その固定量は、１キログラムから５キログラムの間、５キログラムから１０キログラムの間、１０キログラムから２０キログラムの間、２０キログラムから３０キログラムの間、３０キログラムから４０キログラムの間、又は、４０キログラムから５０キログラムの間である。
【００５５】
いくつかの実施形態では、センサ１１４はさらに、所定マスター表９０８を使用して、運動する人によってリニア調整システムに加えられる力と負荷インターフェースの機能位置に基づいて、負荷インターフェースに加えられる力を決定するプロセッサ９１０を具備する。
【００５６】
いくつかの実施形態では、センサ１１４は電子機器９１２に電気的に、又はワイヤレスに接続される。センサ１１４は、測定したリニア調整システムにかかる力と、運動装置の負荷インターフェースにかかる力と、又はその両方を電子機器９１２に出力する。いくつかの実施形態では、電子機器９１２は、ディスプレイ、スマートフォン、コンピュータ、サーバー、レシーバー、又はその他の電子機器やシステムである。実例として、図１Ｅは、ケーブル１３４を介して電子機器１３６（例、ディスプレイ、モニター、又はスクリーン）に接続されたセンサ１１４を図示する。いくつかの実施形態では、電子機器は以下の、 （ｉ）リニア調整システムにかかる測定力、負荷インターフェースに加えられる力、又は両方の力を表示し、（ｉｉ）リニア調整システムにかかる測定力及び負荷インターフェースに加えられる力のうちの１つ又は複数に基づいて骨形成負荷を決定することのうちの一つ以上を行う。本明細書で使用される用語「骨形成負荷（ｏｓｔｅｏｇｅｎｉｃ  ｌｏａｄｉｎｇ ）」は、最適な機能位置と最適な機能位置に印加される極力高い負荷のことである。
【００５７】
リニア調整システムがリニアアクチュエータである実施形態のような、リニア調整機構が電気制御されるいくつかの実施形態では、請求項に関わる発明は、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、図５に図示される通り、アクチュエータ５０２を制御する、図１０にあるようなシステムを具備する。いくつかの実施形態では、そのコントロールシステムは、アナログ又はデジタル出力ピン１０２２を使用して電流を直接管理し、１つ又は複数の電流制御電源切換機構１０２４を作動又は作動解除させる、マイクロコントローラ、プロセッサ、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ）、コンピュータ１０２０を具備し、その電流制御電源切換機構１０２４は、電気機械式リレー、ソリッドステートリレー、ＭＯＳＦＥＴＳ、ＨブリッジＭＯＳＦＥＴ、パワートランジスタ、ダーリントントランジスタ、サイリスタ、もしくは、前述又は同様の機器の任意の組み合わせから成る。いくつかの実施形態では、電力切換部品１０２４を変調させるのに使用する信号出力１０２２は、電流制限抵抗器１０２６を発揮させ、過度の電流引き込みからプロセッサ１０２０のデジタル又はアナログ出力を保護する。
【００５８】
リニア調整機構がリニアアクチュエータ５０２である本開示のいくつかの実施形態では、そのアクチュエータは、延出の程度を示すアナログ信号を提供するようにアクチュエータ内に組み込まれた電位差計１０２８を有する。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０は、ポテンショメータからのアナログ入力１０３０を受容し、正確な調整と、アクチュエータ５０２の位置の表示を可能にする。いくつかの実施形態は、第１指令ローパスフィルタ１０３２などにより、この信号のハードウェアフィルタリング又は任意の同様の機能ハードウェア信号条件付け技術を組み込む。
【００５９】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０は、アクチュエータの動きを管理し、ロードセルの出力を読み込み、必要データをスクリーンに映し、タッチスクリーン、ハードウェアボタン、他を介してユーザーからのコマンドを受容する能力のある、搭載型のコンピュータ又は高性能なマイクロコントローラを具備する。
【００６０】
いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０は、図２Ｂに図示される８１２のようなマスター電子機器に対してスレーブ機器又は周辺機器として動作するローパワーマイクロコントローラである。いくつかの実施形態では、図１０に図示されるプロセッサ１０２０は、ケーブルによってマスター機器に接続される。その他の実施形態では、プロセッサ１０２０は、ワイヤレストランシーバ１０３４に接続されるか、ワイヤレストランシーバ１０３４を組み込み、そのワイヤレストランシーバ１０３４は、ブルートゥース、ＲＦ、ＷｉＦｉ、又は同様のワイヤレスプロトコルを使用して、マスター機器と通信する。いくつかの実施形態では、マスター機器は運動マシンの部品であり、いくつかの実施形態では、ユーザーが所有し、プロセッサ１０２０に一時的にペアリングされ、プロセッサ１０２０を制御するのに使用されるタブレット、スマートフォン、ノートパソコンのような、多目的電子機器であってもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０はアクチュエータを制御し、力センサによって生成されるデジタル又はアナログ信号を受容する。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２０は、力センサからの信号を増幅させ、フィルタリングし、翻訳し、マスター電子機器に提供する。
【００６１】
いくつかの実施形態では、アクチュエータ５０２とその電位差計１０２８以外の、図１０で説明される回路全体は、図２Ｂに示す搭載型電子機器筐体５１６に記憶される。
【引用文献と代替実施形態】
【００６２】
本明細書の引用文献は全て、まるで、各刊行物、特許、又は特許出願が、具体的に及び個々に示され、全ての目的のためにその全体が参照として組み込まれるかのように、同じ程度までその全体が参照として、全ての目的のために本明細書に組み込まれる。
【００６３】
本発明は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に搭載されるコンピュータプログラム機構を含むコンピュータプログラム製品として実装され得る。例えば、コンピュータプログラム製品は、図２Ｄに示されるプログラムモジュールを含み得る。これらのプログラムモジュールは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気ディスク記憶製品、又はその他の任意の非一時的コンピュータ可読データ又はプログラム記憶製品に記憶され得る。
【００６４】
本発明の多くの修正及び変形は、その趣旨及び範囲から逸脱することなく成され得ることが当業者には明らかであろう。本明細書に記載の特定の実施形態は、例示のためにのみ提供される。実施形態は、本発明の原理とその実際的な用途を最良に説明し、それによって当業者が本発明と様々な実施形態を、企図される特定の用途に適するように様々な修正を行って利用できるように、選択され、説明された。本発明は、このような特許請求の範囲が権利を持つ等価物の全範囲と共に、添付の特許請求の範囲の条件によってのみ制限されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図１Ｊ】
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【図１Ｋ】
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【図１Ｌ】
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【図１Ｍ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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