(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-26
(45)【発行日】2024-09-03
(54)【発明の名称】情報出力装置、情報出力装置の作動方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 5/1455 20060101AFI20240827BHJP
【ＦＩ】
A61B5/1455
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2023183090
(22)【出願日】2023-10-25
(62)【分割の表示】P 2020039347の分割
【原出願日】2020-03-06
(65)【公開番号】P2023178430
(43)【公開日】2023-12-14
【審査請求日】2023-10-25
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｔｓｕｍｅｉ．ａｃ．ｊｐ／ｆｉｌｅ．ｊｓｐ？ｉｄ＝４３１０１１＆ｆ＝．ｐｄｆ（掲載アドレス）、令和１年９月２日（掲載日） 〔刊行物等〕 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｔｓｕｍｅｉ．ａｃ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／ｄｅｔａｉｌ／？ｉｄ＝１４７９（掲載アドレス）、令和１年９月４日（掲載日） 〔刊行物等〕 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｓｉｃｓ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｊａ－ｊｐ／ｂｌｏｇ／ａｒｔｉｃｌｅ／ｈｙｐｏｘｉａ－ｔｒａｉｎｉｎｇ（掲載アドレス）、令和１年９月１０日（掲載日） 〔刊行物等〕 令和１年１０月９日展示の「運動強度の適正値（目安）及び低酸素に対する適正タイプ」についての資料 〔刊行物等〕 令和１年１１月１日展示の「ＳｐＯ▲２▼とＲＰＥの関係」についての資料 〔刊行物等〕 令和１年１１月２日発表の「２０２０ヒット予測１００」についての資料 〔刊行物等〕 中日新聞 令和１年１１月１３日付朝刊１６面 〔刊行物等〕 日経ＭＪ、００５ページ、令和１年１１月１８日（掲載日） 〔刊行物等〕 朝日新聞 令和１年１２月９日付夕刊２面 〔刊行物等〕 ｈｔｔｐｓ：／／ｓｈｉｒｕｔｏ．ｊｐ／ｓｐｏｒｔｓ／１８７４／（掲載アドレス）、令和２年１月１４日（掲載日） 〔刊行物等〕 令和２年２月２１日発表の「低酸素トレーニングの耐性」についての資料
(73)【特許権者】
【識別番号】000000310
【氏名又は名称】株式会社アシックス
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100109047
【弁理士】
【氏名又は名称】村田 雄祐
(72)【発明者】
【氏名】市川 将
(72)【発明者】
【氏名】宮崎 伶菜
(72)【発明者】
【氏名】大野 真澄
(72)【発明者】
【氏名】後藤 一成
【審査官】▲高▼ 芳徳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１６４２７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１５３７０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５１８９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００６３９９５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ５／０６ － ５／２２
Ａ６１Ｂ ５／００
Ａ６３Ｂ ２２／００ － ２４／００
Ａ６３Ｂ ６９／００
Ｇ１６Ｈ １０／００ － ８０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力する出力部を含み、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、
前記出力部は、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値よりも小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、情報出力装置。
【請求項2】
情報出力装置の作動方法であって、前記情報出力装置のプロセッサが、常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値よりも小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップを行う、前記情報出力装置の作動方法。
【請求項3】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値よりも小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップをプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項4】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力する出力部を含み、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、
前記出力部は、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、情報出力装置。
【請求項5】
情報出力装置の作動方法であって、前記情報出力装置のプロセッサが、常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップを行う、前記情報出力装置の作動方法。
【請求項6】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値よりも小さく、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップをプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項7】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力する出力部を含み、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、
前記出力部は、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値より小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、情報出力装置。
【請求項8】
情報出力装置の作動方法であって、前記情報出力装置のプロセッサが、常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値より小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップを行う、前記情報出力装置の作動方法。
【請求項9】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値より小さい場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップをプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項10】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力する出力部を含み、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、
前記出力部は、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、情報出力装置。
【請求項11】
情報出力装置の作動方法であって、前記情報出力装置のプロセッサが、常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップを行う、前記情報出力装置の作動方法。
【請求項12】
常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力するステップであって、前記耐性情報は、複数の異なる前記耐性の分類のうちの１つを含み、前記常酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度との第１の差分が第１の閾値以上であり、前記低酸素安静状態での血中酸素濃度と、前記低酸素運動状態での血中酸素濃度との第２の差分が第２の閾値以上である場合、前記耐性の分類として特定の分類を含む前記耐性情報を出力する、ステップをプロセッサに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報出力装置、方法及びプログラムに関し、より詳細には、ユーザの低酸素環境に対する耐性に関する情報を出力する装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、例えばユーザの身体能力を効率的に向上させる目的で、通常の酸素環境（以下、「常酸素環境」という）よりも酸素濃度が低い環境（以下、「低酸素環境」という）において、低酸素トレーニングを行うための施設が現れている。
【0003】
また、従来、高所に対する身体的適性を予測する技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載の技術は、低酸素運動負荷試験中の心拍数に対する血中酸素濃度（以下、「ＳｐＯ２」という）の傾きに基づいて、高所に対するユーザの身体的適性を予測している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【文献】前川剛輝、入江初舟、山本正嘉、「常圧低酸素室を用いた低酸素運動負荷試験による高所身体適性の予測」、スポーツトレーニング科学、２００２、ｐ．４７－５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
非特許文献１に記載の技術を利用すれば、同じく低酸素環境下でトレーニングを行う低酸素トレーニングにおいても、その適性又は耐性を予測可能であると考えられる。しかしながら、心拍数については個人差が大きいため、非特許文献１に記載の技術では、低酸素耐性の判定結果にばらつきが生じ易いと考えられる。そのため、判定精度の面で改善の余地があった。
【0006】
発明者らは、この課題を解決するために鋭意検討した結果、低酸素環境に対する適性又は耐性に応じて、ＳｐＯ２とユーザの主観的な負担度を示す自覚的運動強度（以下、「ＲＰＥ（Rate of Perceived Exertion）」という）とが異なる相関関係を有するという新たな知見を得た。この知見を利用すれば、より高精度の判定が可能であるということに思い至った。
【0007】
上記課題を鑑みて、本発明の目的は、高精度に低酸素環境に対する耐性を判定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示のある態様の情報出力装置は、常酸素環境においてユーザが安静にしている常酸素安静状態、低酸素環境において前記ユーザが安静にしている低酸素安静状態、及び低酸素環境において前記ユーザが運動している低酸素運動状態で取得されたユーザの血中酸素濃度に基づいて、低酸素環境に対する前記ユーザの耐性を示す耐性情報を出力する出力部を含む。
【0009】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、高精度に低酸素環境に対する耐性を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態の低酸素環境室及びシステムの全体構成を例示する図である。
【図2】本実施形態のユーザ装着デバイスの概略構成図である。
【図3】本実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図4】本実施形態のサーバの概略構成図である。
【図7】本実施形態の低酸素耐性の判定方法を例示するフローチャートである。
【図8】本実施形態の負荷情報の提供方法を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について説明する。斯かる実施形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0013】
（全体構成）図１に示すように、低酸素環境室１００では、ユーザ１がトレーニング機器２を用いてトレーニングを行っている。また、ユーザ１は、ユーザ装着デバイス１０を装着している。低酸素環境室１００内には、情報端末２０が設けられている。
【0014】
本実施形態のトレーニング機器２は、トレッドミルである。トレッドミルは、ユーザ１が屋内でランニングやウォーキングを行うために使用される。本実施形態では、トレッドミルにおいてランニングやウォーキングの設定速度を変更することにより、運動強度が調整される。しかし、これに限定されず、トレーニング機器２は、フィットネスバイク等の他のトレーニング機器であってよい。また、トレーニング機器２に限定されず、低酸素環境室１００において、プール等の運動設備によってユーザ１が低酸素トレーニングを行ってもよい。
【0015】
酸素濃度制御装置３は、低酸素環境室１００の酸素濃度を制御する。本実施形態の酸素濃度制御装置３は、例えば、気体の吸引や放出が可能なポンプ等を含む。酸素濃度制御装置３は、例えば、低酸素環境室１００内を目標とする酸素濃度とするように目標とする酸素濃度に応じて酸素濃度が調整された気体を低酸素環境室１００内に供給する。これにより、本実施形態の低酸素環境室１００では、常圧において低酸素環境が実現されている。例えば、常酸素環境における空気中の酸素濃度が約２０．９％であるのに対し、酸素濃度制御装置３は、低酸素環境室１００において１５～１７％の酸素濃度を実現可能である。なお、常圧の低酸素環境に限定されず、例えば標高２０００～３０００メートルの高地と同程度の低圧において低酸素環境が実現されてもよい。
【0016】
ユーザ装着デバイス１０及び情報端末２０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信などを介して互いに通信可能に構成されている。情報端末２０及びサーバ３０は、例えば、ネットワーク４０を介して互いに通信可能に構成されている。ネットワーク４０は、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、近接無線通信等の種々のネットワークを利用可能である。
【0017】
ユーザ装着デバイス１０は、ユーザ１の血中酸素濃度（以下、「ＳｐＯ２」という）を検出して、情報端末２０に送信する。図２に示すように、ユーザ装着デバイス１０は、センサ装置１１と、記憶装置１２と、通信装置１３と、処理装置１４と、を含む。ユーザ装着デバイス１０は、例えば、ユーザ１の腕や指などに装着されるが、運動の種類等に応じてユーザ１の身体の各部位に適宜装着される。
【0018】
センサ装置１１は、ＳｐＯ２を検出するパルスオキシメータなどのＳｐＯ２センサを含む。センサ装置１１は、ＳｐＯ２センサによって検出されたＳｐＯ２を処理装置１４に出力する。センサ装置１１は、例えば、体温センサ、脈拍センサ等を含んでもよく、これらの検出値を処理装置１４に出力してもよい。
【0019】
記憶装置１２は、ユーザ装着デバイス１０が取得した各種データを記憶する。記憶装置１２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＮ（Random Access Memory）などの各種メモリによって構成される。また、記憶装置１２は、ユーザ装着デバイス１０における各種制御を実行するための各種プログラムを記憶している。
【0020】
通信装置１３は、ユーザ装着デバイス１０と情報端末２０との間のデータ通信を行う。通信装置１３は、例えば、Bluetooth（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）等の近距離無線通信規格に対応する送受信機を含む。
【0021】
処理装置１４は、ユーザ装着デバイス１０における各種制御のための演算処理を実行する。処理装置１４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって構成される。処理装置１４は、センサ装置１１から出力されたユーザ１のＳｐＯ２を通信装置１３を介して情報端末２０に送信する。
【0022】
なお、ユーザ装着デバイス１０は、例えば、文字情報や画像情報を表示するためのディスプレイ（不図示）、音を発生させるためのスピーカ（不図示）、ユーザ１が入力操作を行うための入力装置等を含んでもよい。
【0023】
情報端末２０は、ユーザ１、ユーザ装着デバイス１０、サーバ３０の各々との間で情報の入出力を行うためのインターフェースである。図３に示すように、情報端末２０は、入力装置２１と、端末記憶装置２２と、端末通信装置２３と、端末処理装置２４と、情報提供装置２５と、を含む。情報端末２０は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣなどのユーザ１によって使用される情報端末である。情報端末２０は、例えば、ユーザ１の識別情報、ユーザ装着デバイス１０から取得したユーザ１のＳｐＯ２及びユーザ１が入力したユーザ入力情報をサーバ３０に送信する。情報端末２０は、後述する耐性情報及び負荷情報をサーバ３０から取得してユーザ１に提供する。
【0024】
入力装置２１は、ユーザから入力されたユーザ入力情報を受け付ける。入力装置２１は、例えば、タッチパネル、操作ボタン、ユーザ１の音声を認識するためのマイク（いずれも不図示）などを含む。
【0025】
端末記憶装置２２は、情報端末２０が取得した各種データを記憶する。端末記憶装置２２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＮなどの各種メモリによって構成される。また、端末記憶装置２２は、情報端末２０における各種制御を実行するための各種プログラムを記憶している。端末記憶装置２２は、例えば、ユーザ装着デバイス１０から取得したユーザ１のＳｐＯ２及びサーバ３０から取得した後述する耐性情報を記憶する。
【0026】
端末通信装置２３は、ユーザ装着デバイス１０との間のデータ通信を行うとともに、ネットワーク４０を介してサーバ３０との間のデータ通信を行う。
【0027】
端末処理装置２４は、情報端末２０における各種制御のための演算処理を実行する。端末処理装置２４は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ等によって構成される。端末処理装置２４は、ユーザ１のＳｐＯ２を端末通信装置２３を介してサーバ３０に送信する。
【0028】
情報提供装置２５は、ユーザ１に対して各種の情報を出力する。情報提供装置２５は、例えば、文字情報や画像情報を表示するためのディスプレイ（不図示）と、音を発生させるためのスピーカ（不図示）と、を含む。
【0029】
なお、情報端末２０は、ユーザ１によって使用される他に、ユーザ１のトレーニングを指導するコーチなどの管理者によって使用されてもよい。
【0030】
サーバ３０は、後述する耐性情報及び負荷情報を生成して情報端末２０に送信する。図４に示すように、サーバ３０は、サーバ記憶装置３１と、サーバ通信装置３２と、サーバ処理装置３３と、を含む。本実施形態のサーバ３０は、情報出力装置の一例である。
【0031】
サーバ記憶装置３１は、サーバ３０が取得した各種データを記憶する。サーバ記憶装置３１は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＮなどの各種メモリによって構成される。また、サーバ記憶装置３１は、サーバ３０における各種制御を実行するための各種プログラムを記憶している。サーバ記憶装置３１は、例えば、情報端末２０から受信した識別情報と、後述する生成部３６によって生成された耐性情報と、を互いに関連付けて記憶する。
【0032】
サーバ通信装置３２は、ネットワーク４０を介して情報端末２０との間のデータ通信を行う。
【0033】
サーバ処理装置３３は、サーバ３０における各種制御のための演算処理を実行する。サーバ処理装置３３は、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ等によって構成される。
【0034】
また、サーバ処理装置３３は、取得部３４と、判定部３５と、生成部３６と、出力部３７と、を含む。サーバ処理装置３３における各部は、ハードウェア的には、ＣＰＵ等の電子素子や機械部品などで実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラムなどによって実現されるが、図４ではそれらの連携によって実現される機能ブロックが描かれている。したがって、これらの機能ブロックをハードウェア、ソフトウェアの組合せによって色々な形態で実現することができることは、当業者には理解されるところである。
【0035】
取得部３４は、例えば、情報端末２０から送信された各種情報及びサーバ記憶装置３１に記憶された各種情報を取得する。特に、取得部３４は、ユーザ１のＳｐＯ２を取得する。
【0036】
判定部３５は、ユーザ１の低酸素環境に対する耐性（以下、「低酸素耐性」という）を判定する。また、判定部３５は、ユーザのＳｐＯ２が適正範囲外であるか否かを判定する。
【0037】
生成部３６は、ユーザ１の低酸素耐性を示す耐性情報と、ユーザ１の身体への負荷に関する負荷情報と、を生成する。
【0038】
出力部３７は、生成部３６によって生成された耐性情報又は負荷情報をサーバ通信装置３２を介して情報端末２０に出力する。
【0039】
（低酸素トレーニングの概要）以下、低酸素トレーニングの概要について説明する。低酸素トレーニングは、登山家、マラソン選手等によって積極的に取り入れられているトレーニング方法である。低酸素トレーニングでは、常酸素環境よりも酸素濃度が低い低酸素環境下においてトレーニングが行われる。
【0040】
普段、常酸素環境下で活動しているユーザ１が低酸素環境に入ると、ユーザ１の身体に供給される酸素の量が自ずと少なくなる。そのため、ユーザ１のＳｐＯ２は、通常９０％台であるのに対し、低酸素環境による負荷がかかることにより、例えば８０％台にまで低下する。このようにＳｐＯ２が８０％台まで低下した状態では、酸素不足を察知した身体は、より多くの酸素を取り込んで酸素不足にも対応できるように例えば血中のヘモグロビンの量を増やそうとするなど、酸素を補給する能力を高めようとする。その結果、例えば心肺機能の強化及び持久力の向上等が図られる。
【0041】
逆に言えば、例えば低酸素トレーニングによる負荷が小さすぎて、ＳｐＯ２が例えば９０％以上に維持されてしまうと、低酸素トレーニングの効果はそれほど期待できないということになる。一方で、低酸素トレーニングによる負荷が大きすぎて、ＳｐＯ２が例えば８０％未満に低下してしまうと、ユーザ１の身体への負担が非常に大きくなってしまう。したがって、低酸素トレーニングにおいてユーザ１が効率的且つ安全にトレーニングを行うためには、ＳｐＯ２が例えば８０％～９０％となるような適切な運動強度の負荷をかけることが重要となる。
【0042】
ところで、低酸素トレーニングにおいては、人によってＳｐＯ２に与える影響が異なるため、低酸素耐性については個人差があることが知られている。例えば、低酸素トレーニングにおいて、ＳｐＯ２が著しく低下する人（すなわち、低酸素耐性が低い人）もいれば、ＳｐＯ２がそれほど低下しない人（すなわち、低酸素耐性が高い人）もいる。そのため、ユーザは自身に対してどの程度の運動強度の負荷をかけるのが適切であるのか判断できず、適切な運動強度でトレーニングが行われない場合がある。
【0043】
この問題を改善する方法の１つとして、ユーザの低酸素耐性を判定する方法が提案されている。ユーザの低酸素耐性を把握できれば、その低酸素耐性に応じて負荷を調整することで、そのユーザの低酸素耐性に適した運動強度でのトレーニングが可能となるためである。例えば、非特許文献１に記載の技術では、低酸素運動負荷試験中の心拍数に対する血中酸素濃度（以下、「ＳｐＯ２」という）の傾きに基づいて、高所に対するユーザの身体的適性を予測している。この技術を利用すれば、低酸素耐性を予測可能であると考えられる。
【0044】
（問題点）しかしながら、心拍数については個人差が大きいため、非特許文献１に記載の技術では、低酸素耐性の判定結果にばらつきが生じ易いと考えられる。そのため、判定精度の面で改善の余地があった。
【0045】
（発明者らの知見）発明者らは、鋭意検討した結果、酸素濃度環境条件及び運動条件を変えた場合のＳｐＯ２の変化に応じて低酸素耐性を判定できるという知見を得た。この知見によると、従来構成よりも高精度に低酸素耐性を判定可能となる。さらに、本実施形態の低酸素耐性の判定方法を用いて判定された低酸素耐性を用いるとき、その判定された低酸素耐性に応じて、ＳｐＯ２とＲＰＥとが異なる相関関係を示すという知見を得た。この知見によると、判定された低酸素耐性に適した運動強度の低酸素トレーニングが可能となる。これら知見について、図５を用いて説明する。
【0046】
図５中、常酸素安静状態は常酸素環境において安静（例えば椅子に座って待機等）にしている状態である。低酸素安静状態は低酸素環境において安静にしている状態である。低酸素運動状態は低酸素環境において運動（例えば速度４ｋｍ／ｈのウォーキング）している状態である。図５では、常酸素安静状態、低酸素安静状態及び低酸素運動状態の各々において、複数のユーザについて各状態にしてから３分後のＳｐＯ２の測定値を用いた。
【0047】
図５の常酸素安静状態及び低酸素安静状態を参照すると、常酸素安静状態からのＳｐＯ２の低下量が比較的小さい群と、常酸素安静状態からのＳｐＯ２の低下量が比較的大きい群とに分類される。したがって、常酸素安静状態及び低酸素安静状態は相関関係を有することがわかる。また、図５の低酸素安静状態及び低酸素運動状態を参照すると、低酸素安静状態で分類される２つの群のうち、低酸素安静状態からのＳｐＯ２の低下量が比較的小さい群と、低酸素安静状態からのＳｐＯ２の低下量が比較的大きい群とに分類される。したがって、低酸素安静状態及び低酸素運動状態は相関関係を有することがわかる。よって、これらの結果から、常酸素安静状態のＳｐＯ２と低酸素安静状態のＳｐＯ２との差分、及び低酸素安静状態のＳｐＯ２と低酸素運動状態でのＳｐＯ２との差分の大きさに基づいて、Ａ～Ｄ群のいずれかに分類できることがわかる。
【0048】
また、これらの結果から、図６（ａ）～（ｄ）に示すように、以下がわかる。図６（ａ）に示すように、Ａ群は低酸素環境自体及び低酸素環境での運動の両方に影響されにくいタイプを示す。図６（ｂ）に示すように、Ｂ群は低酸素環境自体には影響されにくく低酸素環境での運動に影響されやすいタイプを示す。図６（ｃ）に示すように、Ｃ群は低酸素環境自体に影響されやすく低酸素環境での運動に影響されにくいタイプを示す。図６（ｄ）に示すように、Ｄ群は低酸素環境自体及び低酸素環境での運動の両方に影響されやすいタイプを示す。
【0049】
さらに、図５は、低酸素環境におけるＳｐＯ２とＲＰＥの関係を示す。また、以下の表１はその数値を示す。表１中、ｎはサンプル数（ｎ＝５４）を示す。
【0050】
【表1】
【0051】
図５及び表１中、ＲＰＥ１１はユーザ１が楽に感じている状態を示す。ＲＰＥ１３はユーザ１がややきついと感じている状態を示す。ＲＰＥ１５はユーザ１がきついと感じている状態を示す。ＲＰＥ１７はユーザ１がかなりきついと感じている状態を示す。例えば、ＲＰＥ１１でのＳｐＯ２は、低酸素環境において各ユーザがランニングを行い、ユーザが楽である（ＲＰＥ１１）と判断したときのＳｐＯ２である。ＲＰＥ１３～１７でのＳｐＯ２も同様である。
【0052】
図５及び表１のＲＰＥ１１～１７を参照すると、Ａ群のＳｐＯ２はＡ～Ｄ群の中で顕著に大きい。Ｂ及びＣ群のＳｐＯ２は同程度であるものの、ＲＰＥ１１からＲＰＥ１３～１７に移行するときのＳｐＯ２の低下量はＢ群の方が小さい。Ａ群のＳｐＯ２はＡ～Ｄ群の中で顕著に小さい。このように、各ＲＰＥにおけるＳｐＯ２の値と、異なるＲＰＥに移行するときのＳｐＯ２の変化量とを考慮すると、Ａ～Ｄ群毎に、ＳｐＯ２の傾向に違いが表れているのがわかる。したがって、本実施形態の低酸素耐性の判定方法によって判定されたＡ～Ｄ群の分類毎に、その後のＳｐＯ２の変化が予測可能であることがわかる。
【0053】
（低酸素耐性の判定方法）図７に示すように、常酸素安静状態のＳｐＯ２と、低酸素安静状態のＳｐＯ２と、低酸素運動状態のＳｐＯ２と、がそれぞれ取得される（Ｓ１１）。Ｓ１１では、まず、ユーザ１を常酸素安静状態にする。常酸素安静状態は、例えば、低酸素環境室１００の外でユーザ１が安静（例えば椅子に座って待機等）にすることにより実現される。
【0054】
ここでは、ユーザ１を常酸素安静状態にしてから例えば１分後のＳｐＯ２の測定値が情報端末２０からサーバ３０に送信される。これにより、取得部３４は、常酸素安静状態についてのユーザ１のＳｐＯ２として取得する。
【0055】
上記と同様にして低酸素安静状態及び低酸素運動状態の各々のＳｐＯ２をサーバ３０が受信することにより、取得部３４は、低酸素安静状態及び低酸素運動状態の各々についてのユーザ１のＳｐＯ２を取得する。ここで、低酸素安静状態は低酸素環境室１００の中でユーザ１が安静にすることにより実現され、低酸素運動状態は低酸素環境室１００の中でユーザ１が運動（例えば速度４ｋｍ／ｈのウォーキング等）することにより実現される。なお、常酸素安静状態、低酸素安静状態及び低酸素運動状態の測定順序は、これに限定されず、例えば低酸素運動状態のＳｐＯ２が１回目に測定されてもよい。また、各状態について取得したＳｐＯ２は、サーバ記憶装置３１に記憶されてもよい。
【0056】
次に、常酸素安静状態、低酸素安静状態及び低酸素運動状態の各々について取得されたＳｐＯ２に基づいて、ユーザ１の低酸素耐性が判定される（Ｓ１２）。Ｓ１２では、判定部３５は、第１の差分が第１の閾値よりも小さいか否か、及び第２の差分が第２の閾値よりも小さいか否かに応じて、ユーザ１の低酸素耐性を判定する。ここで、「第１の差分」は常酸素安静状態のＳｐＯ２と低酸素安静状態のＳｐＯ２との差分を示し、「第２の差分」は低酸素安静状態のＳｐＯ２と低酸素運動状態でのＳｐＯ２との差分を示す。この判定により、ユーザ１の低酸素耐性が複数の異なる低酸素耐性の分類（例えば、上記Ａ～Ｄ群）のうちの１つに分類される。
【0057】
第１の差分が第１の閾値よりも小さく、第２の差分が第２の閾値よりも小さい場合、第１の分類（Ａ群）として低酸素耐性が判定される。第１の差分が第１の閾値よりも小さく、第２の差分が第２の閾値以上である場合、第２の分類（Ｂ群）として低酸素耐性が判定される。第１の差分が第１の閾値以上であり、第２の差分が第２の閾値より小さい場合、第３の分類（Ｃ群）として低酸素耐性が判定される。第１の差分が第１の閾値以上であり、第２の差分が第２の閾値以上である場合、第４の分類（Ｄ群）として低酸素耐性が判定される。第１の閾値は、例えば、９０～９２の範囲内の値であり、第２の閾値は、例えば、８６～９２の範囲内の値である。第１の閾値の範囲が例えば９０～９２で比較的狭いのは安静状態であるため個人差が出にくく、第２の閾値の範囲が例えば８６～９２で比較的広いのは運動状態であるため運動に対する身体の適応の個人差が出やすいためである。第１及び第２の閾値の最適範囲は、実験等によって適宜定めてもよい。ここで、安静状態では身体が酸素を特別に必要としないためＳｐＯ２は下がりにくい。一方で、運動状態では、運動により血液中の酸素を消費するため、ＳｐＯ２は下がりやすい。そのため、第１の閾値は、第２の閾値よりも大きいことが好ましい。
【0058】
次に、Ｓ１２において判定された低酸素耐性の分類に基づいて、低酸素耐性を示す耐性情報が生成される（Ｓ１３）。Ｓ１３では、生成部３６は、そのユーザ１について判定された低酸素耐性の分類（Ａ～Ｄ群）を示す耐性情報を生成する。
【0059】
次に、Ｓ１３において生成された耐性情報が出力される（Ｓ１４）。例えば、出力部３７は、サーバ通信装置３２を介して情報端末２０に耐性情報を出力する。その結果、情報端末２０の情報提供装置２５を介してこの耐性情報がユーザ１に出力される。例えば、情報提供装置２５は、ディスプレイを介して耐性情報中の低酸素耐性の分類を表示する。この分類とともに、例えばユーザ１の分類がＡ群であれば「低酸素環境に影響されにくいタイプ」と表示する等、その分類の説明が表示されてもよい。
【0060】
なお、出力部３７から出力された耐性情報は、そのユーザ１についてのユーザ情報中の識別情報と関連付けられてサーバ記憶装置３１に記憶される。その後、本フローは終了すする。
【0061】
（負荷情報の提供方法）図８を用いて、ユーザ１が実際に低酸素トレーニングを行っている場合に、負荷情報を提供する方法を説明する。この方法は、上述の方法によってユーザの低酸素耐性が判定された後に、所定の時間間隔で行われる。
【0062】
低酸素運動状態のＳｐＯ２及びＲＰＥが取得される（Ｓ２１）。Ｓ２１では、低酸素トレーニング中のユーザ１のＳｐＯ２がユーザ装着デバイス１０によって検出され、情報端末２０を介してサーバ３０に送信される。これにより、取得部３４は、低酸素運動状態のＳｐＯ２を取得する。
【0063】
また、Ｓ２１では、低酸素トレーニング中に、ユーザ１が情報端末２０に対してＲＰＥを入力することにより、情報端末２０からサーバ３０にユーザ１のＲＰＥが送信される。これにより、取得部３４は、ユーザ１のＲＰＥを取得する。
【0064】
次に、ユーザ１のＳｐＯ２が適正範囲外であるか否かが判定される（Ｓ２２）。ここでのＳｐＯ２の「適正範囲」とは、ユーザ１のＲＰＥ及びユーザ１の低酸素耐性に応じて定められる。例えば、適正範囲は、下記の表に基づいて定められる。
【0065】
【表2】
【0066】
適正範囲は、さらに、ユーザ１が行っている運動の種類に応じて定められてもよい。例えば、ユーザ１がランニングを行っている場合とプールでウォーキングを行っている場合とで、異なる適正範囲が適用されてもよい。
【0067】
Ｓ２２において適用範囲外ではないと判定された場合、本フローはＳ２３に進む。一方で、Ｓ２２において適用範囲外であると判定された場合、本フローはＳ２４に進む。
【0068】
Ｓ２３では、ユーザ１のＳｐＯ２が適正範囲内である旨が通知される。例えば、生成部３６が「ＳｐＯ２は適正範囲内です」との表示を含む適正情報を生成し、出力部３７がこの適正情報を情報端末２０に送信する。その結果、情報提供装置２５のディスプレイを介して、適正情報が表示される。その後、本フローは終了する。
【0069】
Ｓ２４では、ユーザ１の身体への負荷に関する負荷情報が生成される。例えば、生成部３６は、ユーザ１のＳｐＯ２が適正範囲を下回っている場合には、運動強度を下げる旨の負荷情報を生成する。また、例えば、生成部３６は、ユーザ１のＳｐＯ２が適正範囲を上回っている場合には、運動強度を上げる旨の負荷情報を生成する。
【0070】
負荷情報は、例えば、ユーザ１の低酸素耐性、ＲＰＥ、ユーザ１が行っている運動の種類のうちの１つ又は複数に応じて定められてもよい。例えば、ユーザ１の低酸素耐性がＡ群の場合やＲＰＥ１１の場合、「余裕がありそうなので、運動強度を大きく上げても大丈夫です」との表示を含む負荷情報が生成される。一方で、例えば、ユーザ１の低酸素耐性がＤ群の場合やＲＰＥ１３の場合、「もう少しだけ運動強度を上げても大丈夫です」との表示を含む負荷情報が生成される。また、例えば、運動の種別がウォーキングの場合、「歩行速度を３ｋｍ／ｍから５ｋｍ／ｍに上げても大丈夫です」との表示を含む負荷情報が生成される。一方で、運動の種別がプールの場合、「水中ウォーキングからクロールに変更しても大丈夫です」との表示を含む負荷情報が生成される。ユーザ１の低酸素耐性、ＲＰＥ、ユーザ１が行っている運動の種類の組み合わせの場合についても、用途及び目的に応じて適宜定められる。
【0071】
次に、負荷情報が出力される（Ｓ２５）。出力部３７は、Ｓ２４で生成した負荷情報を情報端末２０に出力する。その結果、例えば、情報提供装置２５のディスプレイに負荷情報が表示される。その後、本フローは終了する。
【0072】
（変形例）上記実施形態では、サーバ３０が耐性情報を生成する例を示したが、これに限定されず、サーバ３０ではなく情報端末２０が耐性情報を生成してもよい。例えば、情報端末２０は、ユーザ装着デバイス１０から取得した上記の各状態についてのＳｐＯ２に基づいて、耐性情報を生成して情報提供装置２５を介して出力してもよい。負荷情報も同様に、情報端末２０が生成して情報提供装置２５を介して出力してもよい。
【0073】
上記実施形態では、耐性情報は低酸素耐性の分類を示したが、これに限定されず、例えば数値によって低酸素耐性が示されてもよい。
【0074】
上記実施形態では、低酸素環境室１００においてトレーニングをする例を示した。しかし、これに限定されず、例えば、低酸素環境室１００でトレーニングせずに、ユーザ１に低酸素マスクを装着してユーザ１に対して低濃度の酸素を供給しながらトレーニングが行われる構成としてもよい。
【符号の説明】
【0075】
１…ユーザ、２…トレーニング機器、１０…ユーザ装着デバイス、１１…センサ装置、１２…記憶装置、１３…通信装置、１４…処理装置、２０…情報端末、２１…入力装置、２２…端末記憶措置、２３…端末通信装置、２４…端末処理装置、２５…情報提供装置、３０…サーバ、３１…サーバ記憶装置、３２…サーバ通信措置、３３…サーバ処理装置、３４…取得部、３５…判定部、３６…生成部、３７…出力部、４０…ネットワーク、１００…低酸素環境室。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】