JP2010088703A - ハンディ型トレーニング機器 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の安全を確保し、かつ場所を選ばず使用者にトレーニングを行わせることのできるトレーニング機器を提供する。
【解決手段】トレーニング機器１１の本体２１には、弾性体２２を介して、使用者により把持される一対のグリップ部２３が接続されている。また、グリップ部２３内部には、グリップ部２３の本体２１に対する傾斜量を測定する位置測定部２４が設けられている。使用者がグリップ２３に力を加えると、弾性体２２が変形してグリップ部２３が傾斜し、トレーニング機器１１は、位置測定部２４により測定された傾斜量から使用者の実筋力を算出して、算出した実筋力と、使用者が目標とすべき筋力とを表示部２６に表示する。使用者は、目標とすべき筋力と、自分自身の実筋力とを見ながら安全にトレーニングを行うことができる。本発明は、トレーニング機器に適用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、使用者の安全を確保するとともに、場所を選ばず使用者にトレーニングを行わせることができるようにしたハンディ型トレーニング機器に関する。

従来、どこでも簡単に使用できる筋力トレーニングの運動器具として、エキスパンダが広く知られている。エキスパンダは、ばねの両端に把持部が設けられたトレーニング機器であり、使用者は、左右の手で把持部を引っ張ってトレーニングを行う。

また、据え置き型のトレーニング機器には、トレーニング中に使用者が加えた負荷を時系列に表示するものもある（例えば、特許文献１参照）。このトレーニング機器によれば、使用者は、表示された負荷、つまり使用者の実筋力を見て、力加減を調整しながらトレーニングを行うことができる。

特許第３９９４０９３号公報

しかしながら、上述したトレーニング機器では、使用者の安全を確保しつつ、場所を選ばずに使用者にトレーニングを行わせることは困難であった。

例えば、エキスパンダを用いたトレーニングでは、使用者が大きな力を使う場合には、ばねの伸びも大きくなり、その分だけばねによる反作用も大きくなる。したがって、ばねが大きく伸びている状態で使用者が力を抜くと、大きな跳ね返りがあり、使用者が関節などを痛めてしまう恐れがあった。

また、エキスパンダでは、使用者は、どの程度の力を発揮してトレーニングを行えばよいかを知ることができないので、使用者がむやみに力を入れ過ぎて筋肉を傷める恐れもある。そのため、エキスパンダは、非力で骨折し易い高齢者などがトレーニングに用いるのには不向きであった。

さらに、据え置き型のトレーニング機器では、使用者は力を加減しながらトレーニングを行うことはできるが、そのトレーニング機器を使用者が持ち運ぶことは困難であるため、使用者は場所を選ばずにトレーニングを行うことができない。据え置き型のトレーニング機器には、使用者に負荷をかけるための重りや、その重りを吊るすワイヤ、使用者の座る椅子などが設けられているため、小型化も困難である。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、使用者の安全を確保するとともに、場所を選ばず使用者にトレーニングを行わせることができるようにするものである。

本発明のハンディ型トレーニング機器は、筐体に対して突出して設けられ、使用者により負荷が加えられる一対のグリップ部と、前記筐体と前記グリップ部との間、または前記グリップ部に設けられ、前記使用者の前記グリップ部に対する負荷により変形する弾性体と、前記グリップ部または前記弾性体に設けられ、前記弾性体の変形により生じた前記グリップ部の前記筐体に対する傾斜を検出する傾斜検出部と、前記傾斜検出部による検出結果に基づいて前記グリップ部の前記筐体に対する傾斜量を求めることで、前記使用者の筋力を算出する算出部と、前記算出部により算出された前記筋力と、前記使用者が目標とすべき目標筋力とを表示する表示部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、使用者の安全を確保するとともに、場所を選ばず使用者にトレーニングを行わせることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用したトレーニング機器の一実施の形態の外観の構成例を示す図である。

トレーニング機器１１の筐体である本体２１の端には、ゴム状の弾性体２２−１および弾性体２２−２を介して、使用者により負荷の加えられる一対のグリップ部２３−１およびグリップ部２３−２が接続されている。

なお、以下、弾性体２２−１および弾性体２２−２を個々に区別する必要のない場合、単に弾性体２２とも称し、グリップ部２３−１およびグリップ部２３−２を個々に区別する必要のない場合、単にグリップ部２３とも称する。

本体２１に対して突出するように図中、横方向に並べられて設けられた棒状のグリップ部２３における、弾性体２２と接続される端とは反対側の端には、使用者が握ることのできる球状のグリップが設けられている。そして、グリップ部２３−１およびグリップ部２３−２のグリップ内部には、グリップ部２３の位置を測定する位置測定部２４−１および位置測定部２４−２が設けられている。

使用者が、トレーニング機器１１を用いて筋力トレーニングを行う場合、使用者は、グリップ部２３に対して負荷を加え、本体２１に対してグリップ部２３を外側方向に引っ張ったり、内側方向に押したりして傾斜させる。ここで、外側方向とは、グリップ部２３の端に設けられた球状のグリップ同士が互いに遠ざかる方向をいい、内側方向とは、グリップ部２３の端に設けられた球状のグリップ同士が互いに近づく方向をいう。

使用者がグリップ部２３に力を加えると弾性体２２が変形し、これによりグリップ部２３が本体２１に対して傾斜する。グリップ部２３が傾斜すると、位置測定部２４は、グリップ部２３の位置の変化、すなわちグリップ部２３の本体２１に対する傾斜を検出する。そして、位置測定部２４によりグリップ部２３の傾斜が検出されると、その傾斜量から使用者の筋力が算出される。

また、使用者によるグリップ部２３への負荷がなくなると、弾性体２２は元の形状に戻り、グリップ部２３の傾斜もなくなる。すなわち、グリップ部２３は傾斜前の位置に戻る。

本体２１の図中、左側および右側の側面には、使用者により把持される手持ち部２５−１および手持ち部２５−２が設けられ、さらに本体２１には、表示部２６および入力部２７が設けられている。例えば、表示部２６には、測定された使用者の筋力である実筋力や、使用者がトレーニング時に目標とすべき筋力である目標筋力などが表示される。

また、入力部２７は、使用者により操作されるボタンなどからなり、使用者の入力部２７に対する操作により各種の情報が入力される。なお、以下、手持ち部２５−１および手持ち部２５−２を個々に区別する必要のない場合、単に手持ち部２５とも称する。

次に、図２乃至図４を参照して、トレーニング機器１１を用いたトレーニング方法の具体的な例について説明する。

図２は、机などの水平な台を利用して行うトレーニング方法の例を示す図である。

図２では、使用者は、表示部２６が自分自身の方向に向けられるように、トレーニング機器１１を机５１上に置いて、右手５２および左手５３により、グリップ部２３−１およびグリップ部２３−２の端のグリップを握る。そして、使用者は、グリップ部２３を外側方向に引っ張ったり、内側方向に押したりしてトレーニングを行う。

ここで、本体２１のグリップ部２３が設けられた側面と対向する側面には、本体２１が机５１に置かれて負荷が加えられたときに、トレーニング機器１１を机５１に対して固定する滑り止め５４−１および滑り止め５４−２が設けられている。

これにより、トレーニング機器１１が机５１に対して滑ってしまうことを防止することができ、トレーニング機器１１の安全性を向上させることができる。なお、以下、滑り止め５４−１および滑り止め５４−２を個々に区別する必要のない場合、単に滑り止め５４とも称する。

また、グリップ部２３が傾斜する量は、通常のエキスパンダが伸びる量と比べると大幅に少ない。さらにグリップ部２３を傾斜させる弾性体２２は、ゴム状の物質から形成されるため、グリップ部２３を傾斜させたときの反作用や、力を抜いたときの跳ね返りも少なく、使用者がグリップ部２３に力を加えたり、加えていた力を抜いたりするときに腕などを痛めてしまうようなことはない。したがって、使用者の安全を確保することができる。

このようにして使用者がグリップ部２３に負荷をかけると、トレーニング機器１１により使用者の実筋力が測定され、表示部２６には実筋力および目標筋力が表示される。使用者は、リアルタイムで、それらの２つの筋力の値を見比べながら、グリップ部２３に加える力を加減することができる。これにより、使用者が必要以上に無理な力を発揮することを防止することができ、安全性の向上を図ることができる。

さらに、トレーニング機器１１の内部には、トレーニング機器１１の鉛直方向の向きを検出する上下センサが内蔵されており、トレーニング機器１１は、上下センサによる向きの検出結果に応じて表示部２６の表示画面の向きを変える。

すなわち、本体２１のグリップ部２３が設けられた側面が、滑り止め５４が設けられた側面よりも鉛直方向下側にあるとき、つまりより地面に近い側にあるときトレーニング機器１１が上向きであるとする。逆に、図２に示すように、グリップ部２３が設けられた側面が、滑り止め５４が設けられた側面よりも鉛直方向上側にあるとき、トレーニング機器１１が下向きであるとする。

例えば、トレーニング機器１１が上向きである場合には、表示画面は、鉛直方向上側が表示画面の上側となるように表示部２６に表示される。また、トレーニング機器１１が下向きである場合には、表示画面は、鉛直方向上側が表示画面の上側となるように表示部２６に表示される。つまり、表示画面の上側が、常に鉛直方向上側となるように表示が制御される。

トレーニング機器１１が下向きであるときには、図２に示すように使用者がトレーニング機器１１を上下逆向きにしてトレーニングを行っているので、表示画面を通常の逆向きに表示させることにより、使用者には表示画面が通常と同じように見えることになる。これにより、トレーニング機器１１の利便性を向上させることができる。

また、図３は、使用者がそのままトレーニング機器１１を持つ場合のトレーニング方法の例を示す図である。

この場合、使用者は、トレーニング機器１１を上向きにし、表示部２６を自分自身に向けてグリップ部２３を握る。すなわち、右手５２でグリップ部２３−２のグリップを握り、左手５３でグリップ部２３−１のグリップを握って、グリップ部２３に対して外側方向または内側方向に力を加え、トレーニングを行う。

さらに、図４は、使用者がトレーニング機器１１を用いて足の筋力を鍛えるトレーニング方法の例を示す図である。

図４では、使用者は、椅子に座った状態でトレーニング機器１１を上向きにし、表示部２６を自分自身の方向に向けて、右手５２および左手５３で、それぞれ手持ち部２５−２および手持ち部２５−１を握り、トレーニング機器１１を支える。そして、使用者は、足の内股にグリップ部２３の先端部分のグリップを挟み、右足および左足で、それぞれグリップ部２３−２およびグリップ部２３−１を内側方向に傾斜させ、足の筋力を鍛えるトレーニングを行う。

このように、トレーニング機器１１によれば、使用者は、通常のエキスパンダのようにグリップ部２３を手で引っ張る運動以外にも、グリップ部２３を手で内側に押したり、グリップ部２３を股に挟んで力を加えたりといった、多くの種類の運動を行うことができる。したがって、使用者は、好みの運動を組み合わせるなどして、飽きずに楽しくトレーニングを続けることができる。

次に、図５は、トレーニング機器１１の機能的な構成例を示すブロック図である。なお、図５において、図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は、適宜省略する。

位置測定部２４−１および位置測定部２４−２は、例えば加速度センサなどからなり、グリップ部２３−１およびグリップ部２３−２にかかる加速度を検出し、検出された加速度をグリップ部２３の移動量として制御部１０１に供給する。すなわち、グリップ部２３にかかる加速度からグリップ部２３のグリップの移動量が求まる。

上下判定部１０２は、トレーニング機器１１の上下方向（鉛直方向）の向きを検出する上下センサなどからなり、トレーニング機器１１の向きの検出結果を制御部１０１に供給する。動き検出部１０３は、例えば本体２１内部に設けられた加速度センサなどからなり、トレーニング機器１１全体にかかる加速度を検出し、制御部１０１に供給する。すなわち、動き検出部１０３により検出される加速度から、トレーニング機器１１全体の移動方向が求まるので、この移動方向からトレーニング機器１１全体が動いたか否か、つまり動きの有無が分かる。

制御部１０１は、トレーニング機器１１全体の動作を制御する。例えば、制御部１０１は、位置測定部２４から供給された加速度と、動き検出部１０３から供給された動きの有無の検出結果とに基づいて使用者の実筋力を算出し、実筋力を表示部２６に表示させる。

また、制御部１０１は、入力部２７から供給された使用者の操作に応じた信号と、使用者の実筋力とに基づいて目標筋力を求め、表示部２６に表示させたり、上下判定部１０２から供給された向きの検出結果に基づいて、表示部２６における表示画面の向きを変更させたりする。

ところで、使用者がトレーニング機器１１の入力部２７に対する操作を行って、筋力トレーニングの開始を指示すると、入力部２７から制御部１０１には、使用者の操作に応じた信号が供給される。すると、制御部１０１は、その信号に応じて、使用者に筋力トレーニングを行わせる処理であるトレーニング管理処理を開始する。

以下、図６のフローチャートを参照して、トレーニング機器１１によるトレーニング管理処理について説明する。

なお、筋力トレーニングには、使用者がグリップ部２３を外側方向に引っ張るトレーニングと、内側方向に押すトレーニングとがあるが、以下においては、使用者が手でグリップ部２３を外側方向に引っ張るトレーニングが行われる場合を例として説明する。

ステップＳ１１において、トレーニング機器１１は、使用者が最大限の力を発揮したときの筋力である最大筋力を測定する。例えば、制御部１０１は、図示せぬメモリから画像データを読み出して表示部２６に供給する。そして、表示部２６は、制御部１０１からの画像データに基づいて、使用者に最大限の力でグリップ部２３を外側方向に引っ張ることを指示するメッセージを表示する。

表示部２６にメッセージが表示されると、使用者は、そのメッセージに従って、グリップ部２３を外側方向に引っ張る。すると、弾性体２２が変形し、グリップ部２３が本体２１に対して外側方向に傾斜する。これにより、位置測定部２４から制御部１０１には、グリップ部２３にかかる加速度が供給されるので、制御部１０１は、この加速度に基づいてグリップ部２３の移動量、つまりグリップ部２３の本体２１に対する傾斜量を求め、使用者の最大筋力を算出する。

例えば、使用者の筋力の算出には、グリップ部２３の移動量と、その移動量および弾性体２２の材質から予め求められた筋力の値とが対応付けられている変換テーブルが用いられる。すなわち、制御部１０１は、予め用意された変換テーブルから、グリップ部２３にかかる加速度により求めた移動量に対応付けられている筋力の値を読み出して、その値を最大筋力とする。

なお、より詳細には、筋力の算出には、動き検出部１０３から制御部１０１に供給されるトレーニング機器１１全体の動きの有無の検出結果も考慮される。

例えば、使用者が、図２に示したように、トレーニング機器１１が机５１上に配置された状態でグリップ部２３に対して負荷をかける場合、トレーニング機器１１の本体２１は机５１に対して殆ど動かない。したがって、位置測定部２４で検出される加速度から求まるグリップ部２３の移動量は、そのままグリップ部２３の傾斜量となる。

そこで、グリップ部２３のそれぞれの移動量（傾斜量）から変換テーブルを用いて、使用者の右手および左手の筋力を個別に求め、それらの筋力の和を求めれば、使用者の総合的な筋力が得られることになる。

一方、使用者が図３に示したように、トレーニング機器１１全体が動き得る状態でグリップ部２３に対して負荷をかける場合、位置測定部２４で検出される加速度から求まるグリップ部２３の移動量は、そのままグリップ部２３の傾斜量となるとは限らない。すなわち、トレーニング機器１１全体に動きがあれば、加速度から求まるグリップ部２３の移動量は、トレーニング機器１１全体の移動量と、グリップ部２３の本体２１に対する移動量との和となるはずである。

そこで、位置測定部２４−１からの加速度から求まる移動量と、位置測定部２４−２からの加速度から求まる移動量との差をとれば、それぞれの移動量に含まれるトレーニング機器１１全体の動き分の移動量が相殺され、グリップ部２３の本体２１に対する相対的な移動量の成分だけが得られる。この移動量の差は、グリップ部２３の傾斜量の絶対値の和となるので、移動量の差と変換テーブルとを用いれば、使用者の総合的な筋力が求まる。

このように、制御部１０１は、動き検出部１０３からの動きの有無の検出結果に応じて、位置測定部２４からの加速度と変換テーブルとから使用者の筋力を算出する。

制御部１０１により使用者の最大筋力が算出されると、処理はステップＳ１１からステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、入力部２７は、使用者からのトレーニングに関するアンケートの入力を受け付ける。すなわち、制御部１０１は、図示せぬメモリからトレーニングに関するアンケートを表示させるデータを読み出して表示部２６に供給する。そして、表示部２６は、制御部１０１からのデータに基づいてアンケートを表示する。

このアンケートは、使用者のトレーニングのメニュー（内容）を決めるために行われるものであり、使用者は入力部２７を操作して、自分自身の年齢やトレーニングの目的といった使用者の状況を入力する。このようにしてアンケートの回答が入力されると、制御部１０１は、入力部２７から供給された、アンケートの回答内容を示す信号と、測定された最大筋力とに基づいて、予め用意された複数のメニューのなかから、使用者に課すメニューを選択する。

例えば、メニューの選択時には、高齢者に対しては最大筋力をあまり使わないような比較的穏やかなトレーニング（運動）のメニューが選択され、若い使用者に対しては、最大筋力を多く使うトレーニングのメニューが選択される。さらに、使用者のトレーニングの目的に応じて、最大筋力以上の実筋力が出せるように、筋力を高めることを狙ったトレーニングのメニューなども選択される。

トレーニングのメニューは、具体的には、最大筋力の８０％の筋力を目標筋力として、３分間、実筋力が目標筋力と同じ値となるように、グリップ部２３を引っ張った状態を維持する運動を、インターバルを挟んで３回繰り返すといったものなどとされる。

このように、制御部１０１は、使用者の最大筋力、年齢、またはトレーニングの目的の少なくとも１つを用いて、目標筋力、トレーニング時間、またはトレーニング回数の少なくとも１つが互いに異なる複数のメニューのうちの１つを選択する。なお、使用者が入力部２７を操作することにより、トレーニングのメニューを直接選択できるようにしたり、メニューにおける目標筋力を自由に設定したりできるようにしてもよい。

トレーニングのメニューが選択されると、制御部１０１は、選択したメニューに応じて図示せぬメモリから読み出したデータを表示部２６に供給し、表示部２６にメニューにより示されるトレーニング時の目標筋力の表示を指示する。

なお、目標筋力は、測定された最大筋力と、選択されたメニューとに基づいて制御部１０１により算出される。例えば、最大筋力を用いて目標筋力を算出する計算式が、メニューごとに予め定められている。

ステップＳ１３において、表示部２６は、制御部１０１からのデータに基づいて目標筋力、より詳細には目標筋力等が表示される、トレーニングのメニューに応じた筋力表示画面を表示する。これにより表示部２６には、例えば図７に示す筋力表示画面が表示される。

図７の筋力表示画面は、実筋力を目標筋力と同じ値に維持する静的なトレーニングを行うときの筋力表示画面の表示例である。

筋力表示画面には、最大筋力、目標筋力、および実筋力と、それらの筋力の値の大きさを表す矢印が表示されている。例えば、文字「目標筋力 ８０％」は、目標筋力が最大筋力の８０％の値であることを示しており、文字「実筋力 ８５％」は、実筋力が最大筋力の８５％の値であることを示している。実筋力の大きさを表す数値および矢印は、トレーニング機器１１において実筋力の測定が行われるたびにリアルタイムで更新される。

このように、筋力表示画面には、最大筋力を基準とする目標筋力および実筋力の大きさが、数値および矢印により表示されるので、使用者は筋力表示画面を見ながら発揮すべき力を視覚的に把握することができる。これにより、使用者が必要以上に無理することを防止し、使用者に安全なトレーニングを行わせることができる。

また、筋力表示画面の図中、下側には、使用者がグリップ部２３に加えた負荷の左右のバランスを表す３本の縦棒が表示されている。３本の縦棒のうち真ん中の縦棒は、バランスの中心を示しており、その真ん中の縦棒の左右に位置する２つの縦棒の中心が、真ん中の縦棒に対して図中、左右のどちらかにずれている場合、それらの３本の縦棒は、負荷の左右のバランスに偏りがあることを表している。

例えば、図７の例では、外側に位置する２本の縦棒が、真ん中の縦棒に対して図中、左側に偏っている。この場合、使用者がグリップ部２３を外側方向に引っ張るトレーニングを行っているのであれば、３本の縦棒は、使用者の左手の力が右手の力よりも強いために、トレーニング機器１１に加えられる負荷のバランスが左手側に偏っていることを表している。

また、例えば、目標筋力が時間とともに変化し、実筋力を目標筋力の変化に合わせて同じ値に変化させる動的なトレーニングを行う場合、表示部２６には、図８に示す筋力表示画面が表示される。

図８の筋力表示画面には、縦軸を筋力とし、横軸を時間とする目標筋力および実筋力の時間的な変化を示すグラフが表示されている。このグラフにおいて、曲線Ｋ１１および曲線Ｋ１２は、それぞれ各時刻における目標筋力および実筋力を示している。

曲線Ｋ１１は波形状の曲線となっており、曲線Ｋ１１により示される目標筋力は、設定された目標筋力の最大値と最小値との間で規則的に増減する。動的なトレーニングでは、使用者は、曲線Ｋ１１に示される目標筋力の変化に合わせて、実筋力が目標筋力と同じ値となるようにグリップ部２３への負荷を加減する。曲線Ｋ１２は、その結果としてグリップ部２３に加えられた使用者の実筋力を示している。

また、グラフには、測定された最大筋力も表示されており、使用者は、最大筋力に対して目標筋力および実筋力がどの程度の力であるかを簡単に知ることができる。このように、筋力表示画面には、最大筋力とともに、目標筋力および実筋力が時系列にグラフ表示されるので、使用者は筋力表示画面を見ながら発揮すべき力を視覚的に把握することができ、安全にトレーニングを行うことができる。

さらに、筋力表示画面の図中、下側には、使用者がグリップ部２３に加えた負荷の左右のバランスを表す円が表示されている。この円近傍の縦棒はバランスの中心を示しており、円が縦棒に対して図中、左右のどちらかにずれている場合、使用者による負荷の左右のバランスに偏りがあることを表している。

例えば、図８の例では、円が縦棒に対して図中、左側に偏っている。したがって、この円のずれは、使用者によりグリップ部２３が外側方向に引っ張られているのであれば、使用者の左手の力が右手の力よりも強いために、トレーニング機器１１に加えられる負荷のバランスが左手側に偏っていることを表している。

このように、表示部２６に筋力表示画面が表示されると、使用者は、表示された筋力表示画面を見ながらグリップ部２３に負荷を加え、実際のトレーニングを開始する。なお、図７および図８の筋力表示画面には、使用者の実筋力が表示されているが、最大筋力が測定されて、これから実際のトレーニングが開始されるときには、まだ実筋力の測定は行われていないので、筋力表示画面には実筋力の表示はされない。

図６のフローチャートの説明に戻り、ステップＳ１４において、位置測定部２４は、グリップ部２３の位置を測定する。すなわち、位置測定部２４は、グリップ部２３にかかった加速度を測定し、その測定結果を制御部１０１に供給する。

ステップＳ１５において、上下判定部１０２は、トレーニング機器１１の上下の向き（鉛直方向の向き）を検出し、その検出結果を制御部１０１に供給する。

ステップＳ１６において、動き検出部１０３は、トレーニング機器１１全体の動きの有無を検出する。すなわち、動き検出部１０３は、トレーニング機器１１全体にかかる加速度を検出して制御部１０１に供給する。

ステップＳ１７において、制御部１０１は、位置測定部２４から供給された加速度と、動き検出部１０３から供給された動きの有無の検出結果とから、使用者の実筋力を算出する。

すなわち、制御部１０１は、トレーニング機器１１全体の動きがない場合、位置測定部２４のそれぞれからの加速度から、グリップ部２３のそれぞれの移動量（傾斜量）を求め、その移動量から変換テーブルにより使用者の左右の筋力を算出する。そして、制御部１０１は算出したそれらの筋力の和を求めて、求められた和を使用者の総合的な筋力とする。

また、制御部１０１は、トレーニング機器１１全体の動きがある場合、位置測定部２４からの加速度から、グリップ部２３のそれぞれの移動量を求め、それらの移動量の差をグリップ部２３の傾斜量の和とする。そして、制御部１０１は、求めた移動量の差を、変換テーブルを用いて使用者の総合的な筋力に変換する。

制御部１０１は、使用者の筋力を求めると、求められた筋力を表示部２６に供給して表示させる。また、このとき制御部１０１は、上下判定部１０２からの検出結果に応じて、表示部２６の筋力表示画面の上下の表示向きを適宜、変更する。これにより、筋力表示画面には、測定された実筋力がリアルタイムで表示される。

ステップＳ１８において、制御部１０１は、使用者の左右の力のバランスを測定する。

例えば、動き検出部１０３により、トレーニング機器１１全体の動きが検出された場合、制御部１０１は、動き検出部１０３から供給された加速度から、トレーニング機器１１全体の移動方向を求め、求められた移動方向を、使用者の力の偏っている方向とする。

また、動き検出部１３によりトレーニング機器１１全体の動きが検出されなかった場合、位置測定部２４からの加速度により、使用者の左右の手の筋力が個々に求まるので、制御部１０１は、それらの筋力の差から使用者の左右のバランスの偏りを求める。すなわち、より筋力の大きい方が、使用者の力の偏っている方向とされる。ここで、グリップ部２３のそれぞれが、使用者の左右のどちらの手で握られているかは、上下判定部１０２によるトレーニング機器１１の鉛直方向の向きから知ることができる。

制御部１０１は、使用者の左右の力のバランスが求められると、表示部２６を制御して、筋力表示画面に使用者の左右のバランスを表示させる。

このようにして筋力表示画面が更新されると、使用者は、更新された筋力表示画面を見ながら実筋力が目標筋力となるように、また、左右のバランスがとれるように、発揮する左右の手の力を加減し、トレーニングを続ける。

ステップＳ１９において、制御部１０１は、必要に応じて表示部２６への注意表示を行う。例えば、制御部１０１は、測定された実筋力、使用者の年齢、最大筋力等に基づいて、使用者が無理なトレーニングを行っていると判定した場合には、発揮する力を弱めることを指示するメッセージを表示部２６に表示させる。

例えば、高齢者などが、最大筋力に達するような力を繰り返し発揮している場合には、骨折等の恐れがあるため、使用者の安全を確保するために、使用者に対して注意を促すメッセージが表示される。このように、必要に応じて使用者に注意を促すことにより、トレーニングの安全性の向上を図ることができる。

ステップＳ２０において、制御部１０１はトレーニングを終了するか否かを判定する。例えば、実行中のトレーニングのメニューにおいて規定された回数または時間だけ、そのメニューの運動が行われた場合、トレーニングを終了すると判定される。

ステップＳ２０において、終了しないと判定された場合、処理はステップＳ１３に戻り、上述した処理が繰り返される。

これに対して、ステップＳ２０において、終了すると判定された場合、ステップＳ２１において、制御部１０１は、再トレーニングを行うか否かを判定する。例えば、使用者により入力部２７が操作され、再度のトレーニングが指示されると、再トレーニングを行うと判定される。

ステップＳ２１において、再トレーニングを行うと判定された場合、処理はステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳ２１において、再トレーニングを行わないと判定された場合、トレーニング管理処理は終了する。

以上のようにして、トレーニング機器１１は、使用者の目標筋力および実筋力をリアルタイムで表示する。これにより、使用者に安全にトレーニングを行わせることができる。また、トレーニング機器１１では、使用者のアンケートに対する回答と、最大筋力とに応じて、複数のトレーニングのメニューのなかから、適切なメニューが選択される。したがって、高齢者には安全に配慮した負荷、若者には筋力増強に配慮した負荷など、使用者の年齢や目的に応じて最適なトレーニングを提供することができる。

さらに、トレーニング機器１１では、グリップ部２３の傾斜量を求めることで使用者の実筋力が算出されるので、本体２１に対してグリップ部２３を突出させて設け、グリップ部２３内に位置測定部２４を設けるという簡単な構成で、使用者の実筋力の測定が可能となる。これにより、トレーニング機器１１の小型化を図ることができ、その結果、使用者が簡単に持ち運びでき、場所を選ばずにどこでもトレーニングを行うことのできるハンディ型のトレーニング機器を実現することができる。

なお、トレーニング機器１１全体に動きがない場合には、使用者の左右の手の筋力が個別に求まるため、左右の個々の筋力や、左右の筋力により求まる左右の力のバランスの偏り具合を筋力表示画面に表示させるようにしてもよい。

そのような場合、例えば、制御部１０１は、図７の筋力表示画面における、実筋力の大きさを表す左右の矢印の長さを、それぞれ使用者の左右の筋力に応じて変化させたり、図８の筋力表示画面の図中、下側における円を、縦棒に対して左右の筋力の差に応じた距離だけ離れた位置に表示させたりする。これにより、使用者は、どの程度左右の力にバランスの偏りがあるかを定量的に知ることができる。

また、以上においては、グリップ部２３の移動量から使用者の筋力を算出すると説明したが、弾性体２２の変形量からグリップ部２３の傾斜量を求めて、その傾斜量から使用者の筋力を算出するようにしてもよい。

そのような場合、例えば、弾性体２２に歪みゲージが設けられ、制御部１０１は、その歪みゲージの電気抵抗値の変化から、弾性体２２の変形量、すなわちグリップ部２３の傾斜量を求める。さらに制御部１０１は、求めた傾斜量に対して筋力が得られる変換テーブルを用いて、使用者の筋力を求める。

さらに、トレーニング機器１１では、弾性体２２によりグリップ部２３と本体２１とが接続されると説明したが、グリップ部２３の一方の端と他方の端との間に設けられてもよいし、グリップ部２３自体が弾性体からなるようにしてもよい。このような場合においても、グリップ部２３が本体２１に対して傾斜するため、その傾斜量から使用者の筋力を算出することが可能である。

さらに、以上においては、トレーニング機器１１を用いて、グリップ部２３に対して外側方向または内側方向に負荷を加える運動ができると説明した。例えば、グリップ部２３に対して外側方向に負荷を加えた場合、２つの位置測定部２４からの加速度の方向から、制御部１０１は、グリップ部２３が外側に傾斜したことを知ることができる。

このように、加速度センサからなる位置測定部２４を用いれば、グリップ部２３の傾斜方向を容易に知ることができるので、トレーニング時におけるグリップ部２３の傾斜方向は、外側方向または内側方向に限らず、どのような方向であってもよい。例えば、使用者が自分から見て前後方向、すなわち図１における手前側または奥行き側の方向などにグリップ部２３を傾斜させる運動をするようにしてもよい。

通常のエキスパンダでは、使用者はエキスパンダを一方向に引っ張る運動しかすることはできず、単調なトレーニングになりがちであるが、トレーニング機器１１では、グリップ部２３を任意の方向に傾斜させたり、足で力を加えるようにしたりすることで、より多くの種類の運動をすることができる。したがって、使用者は、より多くの部分の筋力を、より楽しく、飽きずに鍛えることができる。

なお、トレーニングにおいては、グリップ部２３を外側方向に引っ張るなどの１つの運動だけでなく、複数の運動が組み合わされて行われるメニューを設けてもよい。

例えば、複数の運動の組み合わせとして、グリップ部２３に対して負荷を加える方向を、外側方向および内側方向に順番に変えることが考えられる。そのような場合、例えば、図８に示した目標筋力の最大値と最小値とが、互いに異なる方向の筋力とされる。

さらに、トレーニング機器１１のグリップ部２３の先端部分には、球状のグリップが設けられており、使用者が、このグリップ部分を握ってトレーニングを行うようになされているので、トレーニング機器１１では、精度よく使用者の筋力を算出することができる。

すなわち、制御部１０１では、グリップ部２３の移動量（傾斜量）を筋力に換算することで使用者の筋力を算出しているため、使用者がグリップ部２３のどの部分を握って力を加えるかによって、筋力の算出誤差が変化する。そこで、トレーニング機器１１では、グリップ部２３の先端にグリップを設け、そのグリップを、負荷をかける位置を示す目印とすることで、筋力の算出誤差を低減させ、筋力の算出精度の向上が図られている。

なお、グリップ部２３に対する負荷を加える位置を示す目印は、球状のグリップに限らず、具体的な印や、くぼみなどの特徴的な形状等、どのようなものであってもよい。例えば、図９に示すように、グリップ部２３−１およびグリップ部２３−２の先端付近に、使用者がグリップ部２３を握る位置を示すくぼみ１３１−１およびくぼみ１３１−２が設けられてもよい。なお、図９において、図１における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜、省略する。

図９の例では、使用者は、くぼみ１３１−１およびくぼみ１３１−２を握ったり、足で押さえたりしてグリップ部２３に負荷を加える。

以上のように、トレーニング機器１１に設けられたグリップ部２３の僅かな傾斜を検知して使用者の実筋力を測定する構成とするとともに、目標筋力および実筋力を表示するようにしたので、より安全性が高く、かつ場所を選ばずどこでもトレーニングのできるハンディ型のトレーニング機器１１を提供することができる。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用したトレーニング機器の一実施の形態の外観の構成例を示す図である。 トレーニング機器の使用例を示す図である。 トレーニング機器の使用例を示す図である。 トレーニング機器の使用例を示す図である。 トレーニング機器の機能的な構成例を示す図である。 トレーニング管理処理を説明するフローチャートである。 筋力表示画面の例を示す図である。 筋力表示画面の例を示す図である。 トレーニング機器の他の外観の構成例を示す図である。

符号の説明

１１ トレーニング機器， ２１ 本体， ２２−１，２２−２，２２ 弾性体， ２３−１，２３−２，２３ グリップ部， ２４−１，２４−２，２４ 位置測定部， ２６ 表示部， ２７ 入力部， ５４−１，５４−２，５４ 滑り止め， １０１ 制御部， １０２ 上下判定部， １０３ 動き検出部， １３１−１，１３１−２ くぼみ

Claims (8)

1. 筐体に対して突出して設けられ、使用者により負荷が加えられる一対のグリップ部と、
   前記筐体と前記グリップ部との間、または前記グリップ部に設けられ、前記使用者の前記グリップ部に対する負荷により変形する弾性体と、
   前記グリップ部または前記弾性体に設けられ、前記弾性体の変形により生じた前記グリップ部の前記筐体に対する傾斜を検出する傾斜検出部と、
   前記傾斜検出部による検出結果に基づいて前記グリップ部の前記筐体に対する傾斜量を求めることで、前記使用者の筋力を算出する算出部と、
   前記算出部により算出された前記筋力と、前記使用者が目標とすべき目標筋力とを表示する表示部と
   を備えることを特徴とするハンディ型トレーニング機器。
2. 前記傾斜検出部は、前記グリップ部の移動を検出することにより前記グリップ部の傾斜を検出するセンサから構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型トレーニング機器。
3. 前記筐体の動きの有無を検出する動き検出部をさらに備え、
   前記算出部は、前記筐体の動きが検出された場合、前記傾斜検出部による検出結果に基づいて前記一対の前記グリップ部の傾斜量の和を求めることにより前記筋力を算出し、前記筐体の動きが検出されなかった場合、前記傾斜検出部による検出結果に基づいて各前記グリップ部の前記筐体に対する傾斜量を求めることにより前記筋力を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載のハンディ型トレーニング機器。
4. 前記算出部は、前記傾斜検出部による検出結果に基づいて、前記使用者による負荷の左右のバランスの偏りをさらに求め、
   前記表示部は、前記左右のバランスの偏りをさらに表示する
   ことを特徴とする請求項３に記載のハンディ型トレーニング機器。
5. 前記使用者の筋力、年齢、またはトレーニングの目的の少なくとも１つに基づいて、前記使用者が前記グリップ部に対して負荷をかけるトレーニングのメニューであって、前記目標筋力、トレーニング時間、またはトレーニング回数の少なくとも１つが互いに異なる複数のメニューから、前記使用者に行わせるメニューを選択する選択部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型トレーニング機器。
6. 前記筐体の鉛直方向の向きを検出する上下検出部をさらに備え、
   前記表示部は、前記上下検出部による検出結果に応じた向きで、前記筋力および前記目標筋力を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型トレーニング機器。
7. 前記グリップ部は、前記使用者が負荷を加えるべき位置を示す形状または印を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型トレーニング機器。
8. 前記筐体には、前記筐体が置かれる所定の面に対して前記筐体を固定するための滑り止めが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型トレーニング機器。

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