JPH07110289B2 - ステップ式トレーニングマシン制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、運動負荷を脈拍値で設定し、運動中の脈拍値
をフィード・バックすることにより、運動者の個々の体
力レベルに合った運動負荷が保持できるようブレーキ負
荷手段のブレーキ力を自動コントロールできるようにし
たステップ式トレーニングマシンと制御方法に関するも
のである。

〔従来技術〕

近年、若干層から老年層向けの体力向上を目指すトレー
ニングマシンが種々開発されている。

例えば上下に駆動可能な左右一対のクランクペダルを装
備し、この左右のクランクペダルの上下駆動を発電ブレ
ーキ等の負荷手段に伝達することにより、クランクペダ
ルの上下駆動を制御するようにした所謂段階登り型トレ
ーニングマシーンが公知であるが、従来の段階登り型ト
レーニングマシーンの左右のクランクペダルの上下駆動
速度の制御は、クランクペダルの上下駆動速度に比例し
て変化する発電ブレーキ負荷手段の界磁電流の強弱をそ
のまま利用してブレーキ力を得るものであって、実際の
運動者の体重、運動効率、年令、性別、体力レベル等を
考慮して発電ブレーキ負荷手段のブレーキ力を制御する
ものではなかった。

〔解決すべき課題〕

従って、従来の階段登り型トレーニングマシーンは、運
動者の個々に異なる体力レベルに応じ、あるいはトレー
ニングを実施している途中における身体条件の変化に応
じて発電ブレーキ負荷手段の負荷を調節することができ
ないため、運動者に効果的な運動負荷を設定することが
不可能であり、そのためトレーニングが過度になった
り、逆に軽すぎて折角のトレーニングを無意味なものに
してしまう等の問題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とすることろは、運動負荷と脈拍値間に相関があること
に着目し、例えば、目標脈拍値を予め設定し、トレーニ
ング中における脈拍値がその運動者に適した負荷の増加
率に従ってゆっくりと増加して目標脈拍値に接近して行
くように発電ブレーキ負荷手段等のブレーキ力を制御す
るに当たり、運動者の足により左右独立して上下に駆動
するクランクペダルの駆動速度をブレーキ負荷手段で運
動者に掛かる運動負荷を制御するステップ式トレーニン
グマシンに於いて、運動者の脈拍及び運動者の年令、性
別等により目標脈拍値を決定するステップと、運動者の
脈拍を常時検出し、運動中の脈拍値が運動者の年令、性
別等により決定した目標脈拍値となるように運動負荷を
決定するステップと、運動者の年令から目標運動負荷を
決定し、運動者に過負荷がかからずに脈拍が目標脈拍帯
に入るようにするためのウォーミングアップステップ
と、ウォーミングアップ中に測定した脈拍値から運動者
の体力レベルを推定する体力レベル推定ステップと、体
力レベル推定ステップで推定された体力レベルに応じて
調整して最適な脈拍値にコントロールするためのステッ
プと、上記の各ステップで得たデータを演算処理する演
算処理手段と、を備え、該演算処理手段で抽出する制御
信号でブレーキ負荷手段を制御するステップ式トレーニ
ングマシン制御方法を提供することに有る。

〔作用〕

上記の構成を採用したので、運動負荷を脈拍値で設定
し、運動中の脈拍値をフィード・バックすることによ
り、運動者の個々の体力レベルに合った運動負荷が保持
できるよう発電ブレーキ負荷手段のブレーキ力を自動コ
ントロールすることが可能である。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第６図に基づいて本発明に係るステッ
プ式トレーニングマシンとその制御方法の一実施例を詳
細に説明する。

第１図は、本発明に係る制御方法を採用したステップ式
トレーニングマシンの全体構造を示した斜視図である。

同図中、Ａはフレーム部、Ｂはクランクペダル部、Ｃは
駆動部、Ｄは制御部である。

フレーム部Ａは、Ｌ字状に成形した一対のアンダーパイ
プ1a、1aの片側を水平、かつ等間隔に配置し、両アンダ
ーパイプ1a、1a間にアンダープレート1b、1bを差し渡す
と共に、前記アンダープレート1b、1b上にセパレータ
（図では省略）を介在することにより空間Ｓを形成して
ベースプレート1cを取り付け、前記アンダーパイプ1a、
1aの上方へ垂直に臨む両端に、アンダーパイプ1a、1aと
等しい幅で略Ｕ字状に成形したアッパーパイプ1d、1dの
両端をカラージョイント1e、1eを介して連結することに
より構成されている。

クランクペダル部Ｂは、略Ｌ字状に成形した一対のクラ
ンクアーム2a、2aのコーナ部を貫通して配置するピボッ
ト軸2bの両端を前記アンダーパイプ1a、1a相互間に差し
渡した後方のアンダープレート1bの後縁略中央に所定の
間隔で垂直に立設した一対のピボット軸受2c、2cで枢支
すると共に、両クランクアーム2a、2aの後方に臨むそれ
ぞれの端部にペダル2d、2dを枢着して構成されている。
尚、前記両ペダル2d、2dのクランクアーム2a、2aに対す
る枢着位置より若干偏心した位置と、ピボット軸2c、2c
より若干偏心した位置間には、平行リンク2e、2eが配設
され、両ペダル2d、2dの回動がクランクアーム2a、2aの
上下揺動角度に影響されることなく常に水平に保持され
るように構成されている。

駆動部Ｃは、ベースプレート1cの後方寄りの左右に配置
した軸受3a、3a間に差し渡して配置したドライブシャフ
ト3cと、該ドライブシャフト3cに挿通配置した左右一対
のフリーホイル3b、3bと、前記ベースプレート1cの前方
片側に取り付けた増速器3dと、該増速器3dの片側に配置
する発電ブレーキ負荷手段3eとで構成され、これらフリ
ーホイル3b、3b、増速器3d及び発電ブレーキ負荷手段3e
の駆動は、前述したクランクアーム2a、2aの先端間に接
続したチェーン3f、3fの移動、つまり両クランクアーム
2a、2aの上下揺動に伴って移動する両チェーン3f、3fの
動きがドライブシャフト3cの中央寄りに所定の間隔で挿
通配置したドライブスプロケット3g、3gに伝達され、該
ドライブスプロケット3g、3gの回転がフリーホイル3b、
3bによって一方向の回転に変換されてドライブシャフト
3cに伝達され、該ドライブシャフト3cの回転がドライブ
シャフト3cの片側に配置したスプロケット3hと、増速器
3dの入力軸に装着したスプロケット3i間に巻回したチェ
ーン3jを介して増速器3dに伝達され、該増速器3dで増速
された回転が増速器3dの出力軸に装着したタイミングプ
ーリ3kと発電ブレーキ負荷手段3eの入力軸に装着したタ
イミングプーリ3l間に巻回したタイミングベルト3mを介
して発電ブレーキ負荷手段3eに伝達されて駆動するよう
に構成されている。

尚、前記両クランクアーム2a、2aの先端に張設したチェ
ーン3f、3fの各フリー端は、ドライブシャフト3cに挿通
配置した前記ドライブスプロケット３に巻回され、かつ
ベースプレート1cの後縁略中央に所定の間隔で配置した
左右一対のスプロケット3n、3nを介し、さらにベースプ
レート1cとアンダープレート1b、1b間に形成した空間Ｓ
を内を挿通し、これら両プレート1b、1cの前端略中央左
右に所定の間隔で配置したプーリ3p、3pを互いに離反す
る方向へ介し、両プレート1b、1cの後方中央左右に所定
の間隔で配置したプーリ3q、3qを巻回して配置するスプ
リング3rの両端に接続され、チェーン3f、3fの移動がス
ムースに行えるように構成されている。

制御部Ｄは、前述したアンダーパイプ1dの上端、即ちＵ
字状に形成した略中央位置に取り付けられた筺体4aに内
蔵された演算処理手段4b（本実施例では、以下マイクロ
コンピュータと称する）、脈拍検出回路4c、警報ブザー
4dと、筺体4aの上面に配置される表示部4e（この表示部
は、例えば脈拍値、負荷レベル、年令、性別、体重、時
間、経過時間、消費カロリー、トレーニングの種類等を
表示するように構成されている）と、種々のデータを入
力する入力キー4fと、筺体4aの外部に配置されリード線
を介して前記マイクロコンピュータ4b乃至脈拍検出回路
4cと接続される発電ブレーキ負荷手段3eの回転数検出器
4gと、脈拍センサー4h、定電流電源4iとで構成されてい
る。

尚、前記各種データはインターフェイス回路4j（このイ
ンターフェイス回路を介して外部のホストコンピュータ
と接続することによって、前記入力キー4fによる入力の
代わりにデータを外部から入力したり、トレーニング結
果等のデータを出力できる通信機能を併せ持っている）
を介して接続するプリンタ4kによりプリントアウトする
ことも可能に構成されている。

以下、上記の構成に基づいて本発明に係るステップ式ト
レーニングマシンの作用とそのステップ式トレーニング
マシンの制御方法を説明する。

先ず、ステップ式トレーニングマシンの動作に付いて説
明する。

運動者Ｍは第１図に示した如く、ペダルプ2d、2dに両足
を載せ、左右の足に交互に体重を掛けて左右のクランク
アーム2a、2aを下方に踏み下ろす。このステップ動作に
より左右のクランクアーム2a、2aは、ピボット軸2b、2b
を支点として所定の角度回動する。

例えば、同図に実線で示した左クランクアーム2aが、今
運動者Ｍの左足により下方に踏み下ろされると、左クラ
ンクアーム2aのピボット軸2bの前方に位置するチェーン
3fに連結した先端部は同図に示した低い位置から、円弧
回動をしながら後方へ移動する。そのため前記クランク
アーム2aの先端部に連結された左側のチェーン3fは後方
へ引き出される。チェーン3fが後方へ引き出されると、
該チェーン3fが巻回されたドライブスプロケット3gが回
転し、この回転は同ドライブスプロケット3gと一体とな
った左のフリーホイル3bに伝達され、該フリーホイル3b
に挿通したドライブシャフト3cが一方向へ回転される。
このドライブシャフト3cの回転はドライブシャフト3cの
左側に固着したスプロケット3hと増速器3dの入力軸に装
着したスプロケット3iに巻回したチェーン3jを介して増
速器3dに入力される。該増速器3dに入力された回転は予
め設定した回転数に増速され、出力軸に装着したタイミ
ングプーリ3kと発電ブレーキ負荷手段3eの入力軸に装着
したタイミングプーリ3l間に巻回したタイミングベルト
3mを介して発電ブレーキ負荷手段3eに伝達され、該発電
ブレーキ負荷手段3eを回転させる。

ところで、上記左クランクアーム2aの踏み下ろしで引き
出される左チェーン3fの端部は、スプリング3rを介して
右のチェーン3fが連結されているため、左チェーン3fの
移動はスプリング3rを介して右チェーン3fに伝達され
る。そのため右チェーン3fは同図実線で示した如く、右
クランクアーム2aの先端部により後方へ引き出された状
態にあるが、上記左チェーン3fの後方への移動により引
き戻される状態となり、後方へ回動している右クランク
アーム2aの先端部は前方へ移動する。即ち、運動者Ｍの
左足により左クランクアーム2aの踏み下ろしが終了する
時点では、運動者Ｍは通常のステップ動作に伴って右足
を上方向へ引き上げる態勢をとるので、前記右チェーン
3fにより引き戻される右クランクアーム2aの荷重は軽く
なるから、右クランクアーム2aのペダル2d側はスムース
に上方へ移動することになる。

上記の運動者Ｍによる左足の踏み下ろし動作が終了する
と、上記のように右クランクアーム2aに枢着したペダル
2dが、上方へ移動してくるので、運動者Ｍは次の動作と
して上方に位置した右足を踏み下ろす。

運動者Ｍが右足により右クランクアーム2aを踏み下ろす
と右クランクアーム2aのピボット軸2bの前方に位置する
チェーン3fに連結した先端部は（図では省略）の位置か
ら、円弧回動をしながら後方へ移動する。そのため前記
右クランクアーム2aの先端部に連結された右側のチェー
ン3fは後方へ引き出される。チェーン3fが後方へ引き出
されると、該チェーン3fが巻回されたドライブスプロケ
ット3gが回転し、この回転は同ドライブスプロケット3g
と一体となった右のフリーホイル3bに伝達され、該フリ
ーホイル3bに挿通したドライブシャフト3cが一方向へ回
転される。このドライブシャフト3cの回転はドライブシ
ャフト3cの左側に固着したスプロケット3hと増速器3dの
入力軸に装着したスプロケット3iに巻回したチェーン3j
を介して増速器3dに入力される。該増速器3dに入力され
た回転は予め設定した回転数に増速され、出力軸に装着
したタイミングプーリ3kと発電ブレーキ負荷手段3eの入
力軸に装着したタイミングプーリ3l間に巻回したタイミ
ングベルト3mを介して発電ブレーキ負荷手段3eに伝達さ
れ、該発電ブレーキ負荷手段3eを回転させる。

尚、上記右クランクアーム2aの踏み下ろしで引き出され
る右チェーン3fの端部は、スプリング3rを介して左のチ
ェーン3fに連結されているため、右チェーン3fの移動は
スプリング3rを介して左チェーン3fに伝達される。その
ため右チェーン3fは右クランクアーム2aの先端部の後方
への回動により引き出される状態にあるが、スプリング
3rを介して連結された左チェーン3fは前方へ移動して引
き込まれる状態に入る。即ち、本発明に係るステップ式
トレーニングマシンは、運動者Ｍが左右の足により左右
のクランクアーム2a、2aをステップを登る状態で交互に
踏み下ろす運動を一定時間、しかも後述する制御方法に
より発電ブレーキ負荷手段3eの負荷を運動者Ｍの最適な
条件となるように制御しつつ実施するものである。

以下、上記の発電ブレーキ負荷手段3eの制御方法につい
て詳細に説明する。

先ず、運動者Ｍ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、
第３図に示した表示装置4eの入力キー4fより年令、性
別、体重、運動時間などの個人データを逐一表示部にて
確認しながらそれぞれ入力する。

次に運動者Ｍはフレーム部Ａのアッパーパイプ1d、1dで
構成する手摺部を把持しつつ身体の平衡を取り、表示装
置4eに装備したスタート・ストップキーを押して左右の
ペダル2d、2dを踏み込んでトレーニングを開始する。

運動中、表示部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。

前記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において第５図に示す最高脈拍値、上限脈拍
値、目標脈拍値（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） 尚、本実施例に於ける運動中の上限脈拍値は、最高脈拍
値−30に設定して以下の制御を行う。

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 （第５図ステップ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Ｍ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、年令、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。

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、第６図に開示した年令・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。

（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） 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）以上の場合。

｛ステップ２目標運動強度＝ステップ１目標運動強度＋
５｝ 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＝ステップ１目標運動強度＋
９｝ 運動者の運動負荷が前記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。

運動者の脈拍値が前記で演算された上限脈拍値を越
えた時にはブザー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。

ウォーミングアップ中の脈拍値が前記で演算された
目標脈拍値マイナス５の値よりも 大きい時には：発電ブレーキ負荷手段3eの制動負荷レベ
ルを２ステップ下げ、脈拍コントロールに入る。

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。

前記計測した平均脈拍値が、前記で設定された目標運
動強度の60パーセントの値よりも 大きい時には：この目標運動強度に５を加えた値に変更
する。

等しいか小さい時には：この目標運動強度に９を加えた
値に変更する。

次に、ウォーミングアップステップ２に入る。（第５
図ステップ２参照） ウォーミングアップステップ２（漸増運動負荷） 前記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発電ブレー
キ負荷手段3eによって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） 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21による運動強度
を２ステップ下げ脈拍コントロールに入る。

小さい時には：再度、発電ブレーキ負荷手段3eによる運
動強度が前記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発電ブレーキ負荷手
段21によって制御する。

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。

次に、脈拍コントロールに入る。

（第５図オートマチックコントロール参照） 脈拍コントロール 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
ップ分下げ脈拍コントロールに入る。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 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なう。

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 次に、クールダウンに入る。

（第５図クールダウン参照） クールダウン 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。

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。

消費カロリー＝ 発電ブレーキ負荷手段の回転数×体重（Kg）×9.8 ×（1/0.323）×0.329（Kcal） 9.8:重力速度 1/0.232:運動効率 0.239:1w当たりのカロリー 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によって、日常の運動負荷
である体重負荷による運動を定速で行うことによって、
運動者の肉体的負担が少ない状態でトレーニングが実施
できると同時にエアロビクス運動として効果的な運動負
荷となるように目標脈拍数を設定し、その目標脈拍数を
維持するように、運動負荷を制御することが出来る。

さらに、ウォーミングアップ時に測定した運動者の体力
レベルを基に、脈拍コントロールすることによって、安
定した高精度の脈拍コントロールが可能である。

又、目標脈拍を変えることによって、減量を目的とした
トレーニングやリハビリテーション等の種々のトレーニ
ングに対応できる。

また、自動コントロール中の平均運動強度を測定するこ
とによりトレーニング効果の確認も可能となる等優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るステップ式トレーニングマシンの
全体構造を示す斜視図、第２図は同じくステップ式トレ
ーニングマシンの制御部のブロック図、第３図は本発明
に係るステップ式トレーニングマシンのパネル構成図、
第４図は本発明に係るステップ式トレーニングマシンの
制御方法のフローヤート、第５図はステップ式トレーニ
ングマシンの運動負荷設定の状態を示すグラフ、第６図
は実験データを記載したグラフである。 Ａ……フレーム部、Ｂ……クランクペダル部、Ｃ……駆
動部、Ｄ……制御部、1a……アンダーパイプ、1b……ア
ンダープレート、1c……ベースプレート、1d……アッパ
ーパイプ、1e……カラージョイント、2a……クランクア
ーム、2b……ピボット軸、2c……ピボット軸受、2d……
ペダル、2e……平行リンク、3a……軸受、3b……フリー
ホイル、3c……ドライブシャフト、3d……増速器、3e…
…発電ブレーキ負荷手段、3f……チェーン、3g……ドラ
イブスプロケット、3h……スプロケット、3i……スプロ
ケット、3j……チェーン、3k……タイミングプーリ、3l
……タイミングプーリ、3m……タイミングベルト、3n…
…スプロケット、3p……プーリ3q……プーリ、4a……筺
体、4b……演算処理手段、4c……脈拍検出回路、4d……
警報ブーザ、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 正男 東京都千代田区内神田３―16―９ コンビ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭49−10657（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−4060（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−120702（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】運動者の足により左右独立して上下に駆動
   するクランクペダルの駆動速度をブレーキ負荷手段で運
   動者に掛かる運動負荷を制御するステップ式トレーニン
   グマシンに於いて、 運動者の脈拍及び運動者の年令、性別等により目標脈拍
   値を決定するステップと、 運動者の脈拍を常時検出し、運動中の脈拍値が運動者の
   年令、性別等により決定した目標脈拍値となるように運
   動負荷を決定するステップと、 運動者の年令から目標運動負荷を決定し、運動者に過負
   荷がかからずに脈拍が目標脈拍帯に入るようにするため
   のウォーミングアップステップと、 ウォーミングアップ中に測定した脈拍値から運動者の体
   力レベルを推定する体力レベル推定ステップと、 体力レベル推定ステップで推定された体力レベルに応じ
   て調整して最適な脈拍値にコントロールするためのステ
   ップと、 上記の各ステップで得たデータを演算処理する演算処理
   手段と、 を備え、該演算処理手段で抽出する制御信号でブレーキ
   負荷手段を制御するようにしたことを特徴とするステッ
   プ式トレーニングマシン制御方法。