高地训练舱的制作方法

文档序号:21106320发布日期:2020-06-16 21:19阅读:162来源:国知局
高地训练舱的制作方法

本发明涉及包括运动室的高地训练舱,所述运动室的内部能够容纳使用者和运动器具。



背景技术:

人的身体暴露在诸如高地的低氧或低压的低氧分压条件下(以下记载为高地环境)进行高地训练时,为适应该高地环境,使得红血球数增加而提高氧摄取能力及供应能力。由此,身体的有氧能量代谢能力得到增加。另外,持久性训练具有增加肌肉线粒体数的效果。在高地环境下进行持久性训练时,通过其协同作用,提高了最大氧摄取能力,高效地增加了全身持久力。然而,实际上,人在高地移动并进行训练会在时间和经济上负担较大。因此,为了提供高地环境下进行训练的环境,已经提出了提供低氧环境的装置(例如,专利文献1)。

专利文献1中记载有如下的运动装置(高地训练舱的一个例子),该运动装置包括舱室,该舱室内容纳有跑步机等运动器具;密封舱,该密封舱安装在舱室上,以用于覆盖进入到舱室内的使用者的上半身部;低氧气体供给单元,该低氧气体供给单元向密封舱供给低氧气体。所述运动装置中,在密封舱内部充满低氧气体时,可以与执行高地训练一样在低氧下进行训练。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2014-023784号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

如上述专利文献1中记载所述的高地训练舱需要低氧气体供给单元等低氧气体的供给装置,附带设备会引发尺寸增大或运行成本增加的问题。为此,期望提供小型低成本化的高地训练舱。

本发明鉴于这种情况,其目的在于提供一种小型且低成本化的高地训练舱。

课题解决手段

为达到上述目的,本发明涉及的高地训练舱的特征构成在于包括:运动室,该运动室的内部能够容纳使用者和运动器具;排气泵,该排气泵用于从所述运动室排气;开度调节阀,该开度调节阀用于使所述运动室的室内与外部连通,并能够调节开度;压力传感器,该压力传感器用于检测所述运动室的室内压力;气体传感器,该气体传感器用于检测所述运动室的气体组成;控制部,该控制部用于使所述室内压力控制在预设负压范围内,所述控制部用于控制所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度,以能够使从所述气体传感器获取的所述气体组成构成预设比率。

根据上述构成,通过调节排气泵的排气量和开度调节阀的开度,使得运动室的室内压力控制在预设负压范围内,从而能够通过减压向利用运动器具运动的使用者提供低氧分压环境(以下记载为高地环境)。通过上述构成,在提供这种高地环境时无需低氧气体的供给装置。因此,能够使得高地训练舱小型化且低成本化。

根据上述构成,在提供高地环境时,由于通过控制排气泵的排气量或开度调节阀的开度等通气条件,使利用气体传感器(例如氧浓度计或二氧化碳浓度计)检测的氧分压(浓度)或二氧化碳分压(浓度)等气体组成构成预设比率,因此即使因使用者运动而消耗运动室内的氧时,也不会使运动室内处于过度低氧的环境。即,不会向使用者的身体强加过度负担而能够实现安全的高地环境。另外,能够避免因设定不适合的通气条件而处于无法充分获得高地训练效果的氧分压状态,从而能够实现适合的高地环境。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,所述排气泵为隔膜式泵。

高地训练舱所要求的氧分压例如是与海拔(高度)1600m至海拔1800m的高地环境对应的17kpa程度。为获得该氧分压,需要使得运动室内稳定地保持在最高830kpa(绝对压)程度的低真空。在此,为向使用者供给稳定的氧,需要经常排气,然而在将旋转泵等用作排气泵以用于经常排气时,该排气泵的叶片易于出现故障问题。在此,通过上述构成,能够稳定地保持低真空,且在将便宜的隔膜式泵用作排气泵时,仅使柔性的隔膜上下运动即可,耐久性高。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,所述控制部使所述室内压力在所述预设负压范围内进行脉动。

使室内压力脉动是指,使室内压力在预设负压范围内进行减压和升压(开放)。例如在将预设负压范围设定成第一压力(绝对压)以上、且低于该第一压力的第二压力(绝对压)以下的情况下,根据上述构成,使用者在运动室内运动时,能够使运动室内的压力在第一压力和第二压力之间变化。由此,使用者可以模拟体验如下状态,即在高地环境中,在对应于第一压力的相对低的海拔和对应于第二压力的相对高的海拔之间使海拔发生变动的同时进行运动的状态。通过模拟这种程度的海拔变动,向使用者的身体赋予适合的负荷,从而能够提高高地训练的效果。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,所述运动器具具有运动量计量器,该运动量计量器用于测量所述使用者的运动量,所述控制部从所述运动量计量器获取所述运动量,并根据该运动量控制所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度。

使用者消耗与运动量对应的运动室内的氧气。在此根据上述构成,控制部利用运动器具的运动量计量器获取使用者的运动量。另外,控制部与该运动量对应地设定通气条件。如上所述的控制部通过基于与使用者的运动量对应地设定通气条件,从而能够实现适合的高地环境。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,还包括:存储部,该存储部存储有作为控制信息的所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度,所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度与所述运动量对应设定,所述控制部根据所述控制信息控制所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度。

根据上述构成,控制部可以根据控制信息和使用者的运动量容易地设定通气条件。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,所述控制信息为对所述使用者在运动室内运动时所获取的运动量、以及所述使用者在运动室内运动时所述控制部所控制的所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度进行预先学习的信息。

根据上述构成,通过对与使用者实际在运动室内运动时的运动量对应设定的排气泵的排气量和开度调节阀的开度进行学习,将其用作控制信息。由此,控制信息包含与运动量对应设定的适合的排气泵的排气量和开度调节阀的开度。由此,控制部能够与使用者的运动量对应地设定更为适合的通气条件。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,还包括:学习部,该学习部用于学习由所述控制部与所述使用者运动的运动量对应控制的所述排气泵的排气量和所述开度调节阀的开度,所述学习部将所述学习的结果作为所述控制信息存储在所述存储部中。

根据上述构成,虽然根据控制信息和使用者的运动量暂时设定了通气条件,但从运动室内的气体组成构成预设比率的角度、或从使室内压力控制在预设负压范围内的角度来看,在设定新的通气条件的情况下,将该新的通气条件附加到控制信息中能够更新所述控制信息。通过该更新,在控制部后续设定通气条件时,能够设定更为适合的通气条件。另外,能够追踪与训练伴随的使用者的体能变化。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,还包括:通知部,该通知部设置在所述运动室内,并用于通知所述使用者的运动信息,所述运动信息包含与所述室内压力相关的信息、与所述气体组成相关的信息、和与所述排气量相关的信息中的一个或多个的信息。

根据上述构成,通过包括例如诸如液晶显示屏的显示装置等用作通知部,从而能够显示运动信息等以通知使用者。作为室内压力有关的信息或气体组成有关的信息,除与室内压力的值或气体组成的比率、以及氧浓度或氧分压的值之外,还有例如被列示出的对应海拔的信息或对应海拔的地区的视频(例如,高原或山的视频)等。例如,作为排气量有关的信息,例如被列示出使用者的运动量、氧耗量、或者耗能量等的与排气量有关的信息。

本发明涉及的高地训练舱的进一步特征构成在于,所述运动器具具有运动量计量器,该运动量计量器用于测量所述使用者的运动量,所述运动信息包含与所述运动量相关的信息。

根据上述构成,作为运动信息,包含由运动量计量器测量的运动量、或与运动量对应的氧耗量或耗能量等的信息。由此,在进行高地训练的同时能够掌握使用者的运动量,从而便利性高。

为了达到上述目的,本发明涉及的高地训练舱的控制方法包括:排气步骤,从运动室排气,所述运动室的内部能够容纳使用者和运动器具;开度调节步骤,调节开度调节阀的开度,所述开度调节阀使所述运动室的室内与外部连通;压力检测步骤,检测所述运动室的室内压力;气体检测步骤,检测所述运动室的气体组成;负压控制步骤,将所述室内压力控制在预设负压范围内;气体组成控制步骤,将所述气体检测步骤所检测的所述气体组成控制为构成预设比率,所述气体组成控制步骤调节所述排气步骤中的排气量和开度调节步骤中的开度。

根据上述构成,能够获得与上述高地训练舱的作用效果相同的作用效果。

附图说明

图1为舱的整体结构图;

图2为示出运动通气信息的一个例子的图;

图3为示出与运动菜单对应的内压目标的一个例子的图;

图4为舱的动作控制流程图;

图5为第一实施方式中压力控制步骤的动作流程图;

图6为第一实施方式中通气量调节控制步骤的动作流程图;

图7为第一实施方式中学习步骤的动作流程图;

图8为示出运动室的压力变化图形的一个例子的图;

图9为示出在运动室的内压脉动的情况下压力变化图形的一个例子的图。

图10为通气量调节控制步骤的动作流程图;

图11为第二实施方式中的二氧化碳浓度的控制例子的图。

附图标记说明

1:控制部3:泵(隔膜式泵)

4:自动阀(开度调节阀)5:压力计(压力传感器)

6:浓度计(气体传感器)7:跑步机(运动器具)

8:显示屏(通知部)9:存储部

19:学习部70:运动量计量器

100:舱(高地训练舱)h:使用者

s:运动室

具体实施方式

基于图1至图11,对本发明的实施方式涉及的高地训练舱进行说明。

[第一实施方式]

[简略说明]

图1中示出本实施方式涉及的舱100(高地训练舱的一个例子)的整体结构。舱100包括:本体容器2,该本体容器2的内部形成有运动室s;泵3,该泵3(排气泵的一个例子)用于从运动室s排气;自动阀4(开度调节阀的一个例子),该自动阀4用于使运动室s的内部与外部连通,并能够调节开度;压力计5(压力传感器的一个例子),该压力计5用于检测运动室s的室内压力;浓度计6(气体传感器的一个例子),该浓度计6(气体传感器的一个例子)用于检测运动室s的室内空气的二氧化碳浓度(气体组成的一个例子);跑步机7(运动器具的一个例子),该跑步机7容纳在运动室s内;控制部1,该控制部1用于控制舱100的整个动作;存储部9,该存储部9内存储有用于控制部1控制舱100的动作的信息。控制部1通过内部的通信线n与泵3或存储部9等可通信地连接。

使用者h从本体容器2上设置的位置门(未图示)等进入到运动室s,在运动室s内利用跑步机7进行跑步等运动。此时,通过泵3对运动室s减压,从而模拟高地的环境(以下具有记载为高地环境的情况)。使用者h通过在运动室s的高地环境下进行运动,从而能够高效地提高全身持久力。

[针对各个部分的结构]

基于图1,对舱100的各个部分进行说明。本体容器2为舱100的本体。本体容器2内形成有运动室s,且具有足以维持运动室s的内部环境(内部空气的气压或气体组成)的程度的气密性。本体容器2与运动室s独立地具有容纳室(未图示),以容纳泵3或自动阀4、以及控制部1或存储部9等的控制电路。运动室s内除容纳有跑步机7之外,还容纳有附带触控屏功能的显示屏8(通知部的一个例子)。

显示屏8为通过接收来自使用者h的动作指示等信息的输入、并向使用者h显示所需的通知来工作的通知装置。显示屏8接收使用者h所期望的运动菜单(例如,在哪种高地环境下运动)或使用者h的识别信息(例如,id编号)的输入,并将其发送至控制部1。另外,显示屏8根据控制部1的指令显示各种信息(通知的一个例子)。

跑步机7为供使用者h在沿预设方向行走的传动带等上进行跑步等的运动装置。跑步机7与用于测量使用者h的运动量的运动量计量器70连接。运动量计量器70根据使用者h的跑步距离(传动带的行走距离)和使用者h的个人信息,测量使用者h的运动量。使用者h的个人信息例如为使用者h的性别或体重。使用者h的性别或体重与例如id编号关联地存储在存储部9中。运动量计量器70将包含所测量的运动量的信息发送至控制部1。

泵3为通过将来自运动室s的空气向外部排气(排气步骤的一个例子)而对运动室s减压的排风机。本实施方式中,泵3为隔膜式真空泵。泵3通过增大或减小隔膜阀在每单位时间内的上下(开闭)动作次数,使得排气量(排风量)增大或减小,从而增大或减小运动室s的内部空气的真空度。以下将增大运动室s的真空度的情况记载为减压,将减小运动室s的内部空气的真空度(升压)记载为开放。泵3根据控制部1的指令任意增减排气量。以下将增大泵3的隔膜阀的上下动作次数的情况仅记载为增大输出。另外,将减小泵3的隔膜阀的上下动作次数的情况仅记载为减小输出。

自动阀4为通过调节开度来调节流入至运动室s的外部气体的流入量的阀装置。自动阀4安装在用于使运动室s与外部连通的排气管等上。在本实施方式中,自动阀4为根据控制部1的指令在全闭至全开的范围内能够无阶段性地调节开度的比例阀。在泵3动作的状态下,自动阀4通过增大或减小开度,使得从外部流入的空气量增大或减小(开度调节步骤的一个例子),从而使运动室s开放或减压。在泵s停止的状态下,在自动阀4的开度处于全闭之外时,运动室s被开放。

根据利用控制部1对泵3的排气量调节以及自动阀4的开度调节,确定运动室s的通气量和内压(负压范围)(负压控制步骤的一个例子)。此外,通气量为在每单位时间内向运动室s供给的外部气体的空气量。本实施方式中,在内压恒定的情况下,通气量和排气量实质上为相同含义。

泵3的排气量比基于自动阀4的开度的供给量相对大的情况下,维持低的运动室s的内压(氧分压)。由此,氧分压变低。泵3的排气量比基于自动阀4的开度的供给量相对小的情况下,运动室s的内压变高。由此,维持高的氧分压。在泵3的排气量和基于自动阀4的开度的供给量同时都大的情况下,运动室s的通气量维持在大的状态。由此,来自外部的氧供给量维持在多的状态。在泵3的排气量和基于自动阀4的开度的供给量同时都小的情况下,运动室s的通气量维持在小的状态。由此,来自外部的氧供给量维持在少的状态。使用者h在运动室s内进行运动时,会消耗运动室s的氧,并向运动室s排放二氧化碳。由此,控制部1通过结合使用者h的运动量、即氧耗量来调节通气量,从而使得运动室s的气体组成保持在所期望的值。

以下将包括泵3的排气量和自动阀4的开度的条件记载为通气条件。另外,将包括泵3的排气量调节和自动阀4的开度调节的条件调节记载为通气条件的调节。本实施方式中,通过如上所述的通气条件的调节,使得运动室s的内压或氧分压减少或增大。

压力计5为检测运动室s的内部空气的压力(以下记载为内压)(压力检测步骤的一个例子)的传感器。压力计5将包含所检测到的内压的信息发送至控制部1。作为压力计5,例如可以使用隔膜式压力计。

浓度计6为检测运动室s的内部空气的包含二氧化碳的浓度(比率的一个例子,以下记载为二氧化碳浓度)的信息(气体检测步骤的一个例子)的传感器。压力计5将包含所检测到的二氧化碳浓度的信息发送至控制部1。例如,可以将利用分散型红外线吸收法的二氧化碳气体浓度计用作浓度计6。本实施方式中,根据从浓度计6获取的包含二氧化碳浓度的信息、以及从压力计5获取的包含内压的信息,控制部1计算出与运动室s的氧分压或二氧化碳分压等气体组成相关的二氧化碳浓度。以下,将从压力计5获取的包含内压的信息仅记载为内压。相同地,将包含二氧化碳浓度的信息也仅记载为二氧化碳浓度。

存储部9为能够存储、并能够存储用于控制部1控制舱100的动作的软件程序、或用于控制部1控制舱100的动作的各种信息的存储装置。存储部9中,作为存储各种信息的数据库,构建有控制信息db91、压力目标信息db92、组成目标信息db93、图像信息db99。

在控制信息db91中,存储用于根据使用者h的运动量调节通气条件的信息。本实施方式中,如图2所列示地,存储使用者h的运动量和与使用者h的运动量对应所需的通气量之间的关联信息(以下记载为运动通气信息)。使用者h的氧耗量随使用者h的运动量增加而增大。因此,如图2所列示地,运动通气信息具有通气量随使用者h的运动量增加而增大的关联性。

使用者h在运动室s内运动时,针对每个内压存储控制信息db91的运动通气信息。该关联信息为如下信息:通过作为如下的学习,即通过与使用者h在运动室s内运动时的多个内压相对应地,获取并存储使用者h在运动室s内运动时由运动量计量器70所获取的运动量、以及使用者h在运动室s内运动时由控制部1所控制的通气条件(尤其通气量),从而预先构建的信息。

在压力目标信息db92中存储内压的控制目标值。本实施方式中,如图3所列示地,存储有与使用者h所期望的运动菜单对应的内压的控制目标值(以下记载为内压目标)。图3中所示的内压目标为列示了模拟使用者h在高地下跑步、由与该跑步伴随的移动引发海拔(高度)变化的情况。所述内压目标被计划成,使内压与使用者h的运动量(换言之也可以为运动时间)匹配地沿上下脉动,从而控制内压与该内压目标匹配地进行脉动。图3示出如下事例:将与海拔比较低的情况对应的内压x1作为内压目标进行减压后,进一步减压至内压x2,该内压x2为与海拔比较高的情况对应的内压目标,之后,开放至达到内压x3,该内压x3为与内压x1的情况和内压x2的情况之间的海拔对应的内压目标。此外,对于内压的绝对值,x1最高且x2最低。

在组成目标信息db93中存储二氧化碳浓度的控制范围(以下记载为组成目标信息)。本实施方式中,存储有二氧化碳浓度的目标值(以下记载为浓度目标)作为二氧化碳浓度的控制范围。

在图像信息db99中存储由显示屏8显示的图像信息。本实施方式中,将与运动室s的内压对应的多个静止图像或动态图像等图像作为图像信息存储。例如,为在与内压对应的海拔的高地上按跑步路线行走时,能够确认的风景的照片或动态图像。

控制部1为舱100的中央控制装置。控制部1中,作为通过存储部9中存储的软件程序实现的功能部,包括通气控制部11、压力判断部12、组成判断部13、运动量判断部14、通气量判断部15、通知控制部16、学习部19。与利用控制部1的舱100的动作控制的流程一同地,对所述通气控制部1等功能部的功能进行说明。

[控制动作的流程]

在图4中图示了利用控制部1的舱100的动作控制流程。使用者h进入到运动室s内,从显示屏8指示训练开始时,通气控制部11执行压力控制步骤(#401):根据控制信息db91的运动通气信息、压力目标信息db92的内压目标、压力计5所检测的内压以及运动量计量器70所获取的使用者h的运动量,使泵3以预设排气量动作,同时,调节自动阀4的开度。将对压力控制步骤(#401)的详细内容进行后述。

之后,通知控制部16参照图像信息db99读取与压力计5所检测的内压对应的图像,并在显示屏8上显示对应的图像(#402)。根据显示屏8上所显示的图像,使用者h感知到临场感的同时可心情愉快地享受训练。此时,通知控制部16也可以将与压力计5所检测的内压有关的信息、和与运动量计量器70所获取的使用者h的运动量有关的信息作为运动信息,与显示屏8上所显示的图像叠加地显示在显示屏8上。通过这种显示,使用者h能够实时地掌握自身运动量而能够适合且安全地实行训练。

之后,通气控制部11执行通气量调节控制步骤(气体组成控制步骤的一个例子)(#403):根据组成目标信息db93的组成目标信息、运动量计量器70所获取的使用者h的运动量、浓度计6所获取的二氧化碳浓度,调节通气量。将对通气量调节控制步骤(#403)的详细内容进行后述。

之后,学习部19在预设条件的情况下执行学习步骤(#404):与使用者h的运动量对应地将当前通气量存储到控制信息db91中。将对学习步骤(#404)的详细内容进行后述。

之后,控制部1在满足使用者h从显示屏8指示运动结束、或经过利用计时器等所设定的运动时间等某些结束条件的情况下(#405的是),转至开放控制步骤#406,使运动室s恢复到大气压而结束动作。控制部1未满足结束条件的情况下(#405的否),回到压力控制步骤(#401)。在开放控制步骤(#406)中,反复执行自动阀4的预设量开放和内压保持,使内压阶段性地升压至大气压,直至运动室s的内压与大气压相等。以下,将包括#401至#405的控制动作记载为“单位控制”。

图5中图示了压力控制步骤的动作流程。压力控制步骤中,首先,压力判断部12获取压力目标信息db92的内压目标(#501)。此时,本实施方式中,压力判断部12设定与内压目标对应的上限内压(例如,内压目标加以7%的值)和下限内压(内压目标减去7%的值)。

之后,通气控制部11参照控制信息db91的运动通气信息确定通气量(#502)。本实施方式中,与运动量计量器70所获取的使用者h的运动量、以及作为运动室s的内压目标所确定的内压相对应地设定通气量。

另外,通过压力判断部12判断内压是否高于内压上限(#503),在内压高于内压上限的情况下(#503的是),通气控制部11控制为仅减压预设量(例如5kpa)(#505),并结束。例如,作为用于仅减压预设量的控制,以预设量缩小自动阀4的开度,同时增大泵3的输出以保持通气量。在内压为内压上限以下的情况下(#503的否),判断内压是否低于内压下限(#504)。在内压低于内压下限的情况下(#504的是),通气控制部11控制为仅开放预设量(例如5kpa)(#506),并结束。例如,作为仅开放预设量的控制,以预设量打开自动阀4的开度,同时减小泵3的输出以保持通气量。内压为内压下限以上的情况下(#504的否),立即结束。

图6中图示了通气量调节控制步骤的动作流程。通气量调节控制步骤中,组成判断部13通过获取组成目标信息db93的组成目标信息(#601),确定浓度目标。另外,组成判断部13判断二氧化碳浓度是否高于浓度目标(#602),在二氧化碳浓度高于浓度目标的情况下(#602的是),通气控制部11控制为仅增加预设量的通气量(#606),并结束。

在二氧化碳浓度为浓度目标以下的情况下(#602的否),判断二氧化碳浓度是否低于浓度目标(#603),在二氧化碳浓度低于浓度目标的情况下(#603的是),转至#605。在二氧化碳浓度等于浓度目标的情况下(#603的否),转至#604。

在#604和#605中,运动量判断部14从上一次单位控制时开始,判断使用者h的运动量是否增加或减少。#604中,运动量判断部14将运动量计量器70所获取的使用者h的运动量(以下记载为本次运动量)与存储部9所存储的上一次单位控制时的使用者h的运动量(以下记载为上一次运动量)进行比较,在本次运动量从上一次运动量增加的情况下(#604的是),通气控制部11控制为,预测由使用者h的运动量增加引起氧耗量的增大,仅增加预设量的通气量(#606),将当前通气量和本次运动量存储在存储部9中(#608),并结束。通过预测该氧耗量的增大的控制,能够避免使用者h因不注意导致暴露在氧不足的危险环境中,从而能够提高训练的安全性。本次运动量为上一次运动量以下的情况下(#604的否),转至#605。此外,例如,作为仅增加预设量的通气量的控制,增大泵3的输出,同时以预设量打开自动阀4的开度以保持内压。

在本次运动量低于上一次运动量的情况下(#605的是),通气控制部11控制为,预测由使用者h的运动量减少引起氧耗量的减小,仅减少预设量的通气量(#607),将当前通气量和本次运动量存储在存储部9中(#608),并结束。通过预测该氧耗量的减小的控制,能够抑制过量的通气并能够实现节约能源。在本次运动量与上一次运动量相等的情况下(#605的否),将当前通气量和本次运动量存储在存储部9中(#608),并结束。此外,例如,作为仅减少预设量的通气量的控制,减少泵3的输出,同时以预设量缩小自动阀4的开度以保持内压。

此外,在#604和#605中,在上一次运动量未存储在存储部9中的情况下,运动量判断部14判断为本次运动量从上一次运动量无增加也无减少。

图7中图示了学习步骤的动作流程。在运动量判断部14判断为本次运动量从上一次运动量无增加也无减少而无运动量变化(#701的否),同时,通气量判断部15判断为当前通气量从存储部9所存储的上一次单位控制时的通气量(以下记载为上一次通气量)发生变化的情况下(#702的是),学习部19判断为相对于预设期间内进行预设运动的使用者h的氧耗量,通气量不一致的盖然性高,并且学习部19与当前内压和当前运动量对应地将当前通气量存储在控制信息db91中而进行学习。通过该学习,控制信息db91的运动通气信息将运动室内的氧浓度或二氧化碳浓度在特定内压下保持在适当范围内,同时,控制信息db91的运动通气信息被更新为与使用者h的最新身体状况(例如,成长或老化、由训练累积引起的体能的变化)更匹配的信息。另外,本实施方式中,通气量代替每单位时间的隔膜阀的上下动作次数(相当于排气量的信息)和自动阀4的开度,被存储在控制信息db91中。

在运动量判断部14判断为本次运动量从上一次运动量增加或减少而发生运动量变化的情况下(#701的是),由于无法判断通气量的合适性而立即结束。另外,在运动量判断部14判断为本次运动量从上一次运动量无增加也无减少而无运动量变化(#701的否),同时,通气量判断部15判断为当前通气量从上一次通气量无发生变化的情况下(#702的否),由于当前控制合适而立即结束。

[内压的控制]

图8中列示了运动室s的内压从大气压减压至内压目标的压力之后,再次开放至大气压的情况的压力变化图形。如上所述,压力控制步骤中,在对内压减压的情况下,对通气控制部11执行仅减压预设量的控制(图5的#505)进行了说明。为此,在对内压进行减压的过程中,使内压以阶段性(阶段状)地减少。由此,避免因急剧压力下降导致使用者h产生身体状况不良(例如,耳鸣或所谓的乘机头痛)。

如上所述,压力控制步骤中,在开放内压的情况下,对通气控制部11执行仅开放预设量的自动阀4的控制(图5的#506)进行了说明。另外,开放控制步骤(图4的#406)中,对反复执行自动阀4的预设量开放和内压保持,直至运动室s的内压与大气压相等的情况进行了说明。为此,在开放内压的过程中,使内压以阶段性(阶段状)地上升。由此,与对内压减压的过程相同地,防止使用者h的身体状况不良。

图9中列示了与如图3所示的内压目标被计划成脉动的情况对应的内压随时间经过的压力变化图形。图3中的运动量a2、b2、c2的时间点与图9中的经过时间a9、b9、c9对应。另外,图9的情况下,在最初减压至内压x1的过程、或在经过时间a9的时刻之后连续地从内压x1减压至内压x2的过程中,由于需要使内压比较大幅度地变化(减少),因此对内压以阶段性地进行减压。另外,在经过时间b9的时刻之后从内压x2开放至内压x3的过程、或在经过时间c9的时刻之后从内压x3再次减压至内压x2的过程中,由于内压的变化量小,因此连续地进行开放或减压。

[第二实施方式]

第一实施方式中,对舱100具有运动量计量器70,且控制部1根据由运动量计量器70所获取的运动量控制通气量的情况进行了说明,但在第二实施方式中具有如下不同点:舱100不具有运动量计量器70、以及执行不使用第一实施方式中的从运动量计量器70可获取的使用者h的运动量的控制。以下仅针对与第一实施方式不同的构成进行说明,而对于第一实施方式相同的构成进行省略说明。

控制信息db91中,代替第一实施方式中的运动通气信息,存储有针对运动室s的各个内压的通气条件的初始值。

组成目标信息db93的组成目标信息中,与第一实施方式中的浓度目标附加地,作为二氧化碳浓度的控制范围,存储有将低于浓度目标的浓度的二氧化碳浓度作为二氧化碳浓度的控制范围中的控制下限值(以下记载为下限浓度)。

通气量调节控制步骤中,代替第一实施方式中图6中图示的通气量调节控制步骤的动作,如图10所示地通过省略#604、#605,同时用#1003和#1008分别代替#603和#608来执行。另外,图10中示出的其余步骤与图6示出的情况相同。

#1003中,通过组成判断部13判断二氧化碳浓度是否低于下限浓度,在二氧化碳浓度低于下限浓度的情况下(#1003的是),转至#607。二氧化碳浓度为下限浓度以上的情况下(#1003的否),转至#1008。通过组成判断部13判断二氧化碳浓度是否高于浓度目标(#602),并且判断是否低于下限浓度(#1003),如图11所示地,将下限浓度以上且目标浓度以下作为控制目标,从而更为有效地控制运动室s的二氧化碳浓度。

#1008中,将当前通气量存储到存储部9。

学习步骤中通过省略第一实施方式中的图7的#701而执行。其余为相同。

如上所述的第二实施方式中,在将运动室s维持在适当的高地环境时,能够实现不使用由运动量计量器70所获取的使用者h的运动量的控制。因此,与跑步机7不同地,在使用者h使用如不使用或无法连接运动量计量器70的其它运动器具(例如,哑铃)进行运动的情况下,使用者h也可以在运动室s执行适当的高地训练。

通过如上所述,能够提供小型且低成本化的高地训练舱。

[其它实施方式]

(1)在上述实施方式中,作为泵3虽然使用了隔膜式真空泵,但泵3并不限于此。作为泵3,也可以使用活塞式或旋转式泵、风扇或喷射式排风机、清扫机等。

(2)在上述实施方式中,作为气体传感器的一个例子的浓度计6,虽然列示了二氧化碳气体浓度计的情况,该二氧化碳气体浓度计使用利用检测包含二氧化碳浓度的信息的分散型红外线吸收法,但浓度计6并不限于此,也可以使用检测二氧化碳分压、或与二氧化碳浓度相关的其它参数的传感器。

(3)在上述实施方式中,作为气体传感器的一个例子,虽然列示了使用检测包含二氧化碳浓度的信息的浓度计6的情况,但作为气体传感器,也可以代替使用的浓度计6,使用氧浓度计、检测氧分压、或与氧分压或氧浓度相关的其它参数的传感器。

(4)在上述实施方式中,组成目标信息db93中存储有二氧化碳浓度的控制范围,在本实施方式中,对存储有二氧化碳浓度的目标值作为二氧化碳浓度的控制范围的情况进行了说明。然而,组成目标信息db93中也可以存储有氧浓度或氧分压的控制范围。在该情况下,可以在组成目标信息db93中存储氧浓度的目标值或氧分压的目标值作为氧浓度或氧分压的控制范围。

(5)在上述第二实施方式中,组成目标信息db93的组成目标信息中存储有浓度目标和下限浓度,图10中图示的#1003说明了如下情况:通过组成判断部13判断二氧化碳浓度是否低于下限浓度,在二氧化碳浓度低于下限浓度的情况下(#1003的是),转至#607。然而,在组成目标信息db93的组成目标信息中并不一定存储有下限浓度。

在该情况下,#1003中,例如下限浓度可以替换成浓度目标。另外,组成判断部13判断二氧化碳浓度是否低于浓度目标,在二氧化碳浓度低于浓度目标的情况下转至#607。另外,在二氧化碳浓度等于浓度目标的情况下转至#1008。

(6)在上述第一实施方式中,虽然对舱100的控制部1具有学习部19的情况进行了说明,但控制部1也可以不具有学习部19。在该情况下,图4中图示的利用控制部1的舱100的动作控制流程中,省略#404。

(7)在上述第一实施方式中,对在控制信息db91中存储有如下信息的情况进行了说明:通过如下的学习,即,通过与使用者h在运动室s内运动时的多个内压相对应地,获取并存储使用者h在运动室s内运动时运动量计量器70所获取的运动量、以及使用者h在运动室s内运动时控制部1所控制的通气条件(尤其通气量),从而预先构建的信息。然而,控制信息db91中所存储的用于调节通气条件的信息并不限于通过上述学习所构建的信息。

另外,上述实施方式(包含其他实施方式,以下相同)中公开的构成在不发生矛盾的范围内,可以与其它实施方式中公开的构成相互组合而适用,另外,本说明书中公开的实施方式作为示例,本发明的实施方式并不限于此,在不脱离本发明的目的的范围内可以适当发生变化。

工业可利用性

本发明可以适用于高地训练舱以及高地训练舱的控制方法。

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