(57)【要約】【課題】  当該補助機能を有する電動自転車をトレーニングのために使用する場合において、目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない電動自転車を提供することを課題とする。【解決手段】  操作者の踏力による人力駆動力に、該人力駆動力の補助および発電を行うモータの補助力を印加して走行可能とされた電動自転車であって、前記人力駆動力を補助するように前記モータの力の制御を行うか、または前記モータを発電機として使用する制御を行うかの決定を行い、かつ前記補助力の大きさを定めるトレーニング効果制御を行う制御部とを備え、該制御部は、特定周期毎に、前記トレーニング効果制御を行う期間と行わない期間とが現れるフィットネス制御を行うことを特徴とする電動自転車。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の踏力による人力駆動力に、該人力駆動力の補助を行うモータの補助力を印加することが可能な電動自転車であって、
前記モータの補助力の設定を行うことにより前記操作者に対する運動負荷強度の大きさを所定の値に制御するトレーニング効果制御を行うトレーニング効果制御部を有し、該トレーニング効果制御を行う期間と、該トレーニング効果制御を行わない期間を周期的に出現させる制御であるフィットネス制御を行うフィットネス制御部を有する制御部を備え、
該制御部は、さらに前記フィットネス制御を複数回行う期間とフィットネス制御を行わない期間を周期的に出現させる制御であるインターバル制御を行うインターバル制御部を有する
ことを特徴とする電動自転車。
【請求項２】
前記トレーニング効果制御は、前記モータの補助力の設定の他、前記モータを発電機として使用することにより操作者へ印加される負荷力の設定を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の電動自転車。
【請求項３】
操作者の生体情報を検出するセンサを有する生体情報検出部を備え、前記制御部は該生体情報検出部の検出結果と、前記所定の値に対応する検出結果の目標となる値とが等しくなるように、前記フィットネス制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電動自転車。
【請求項４】
前記センサは、前記生体情報としての心電位、脈拍、皮膚温、皮膚電気反射のうちの少なくとも一つを検出するセンサであることを特徴とする請求項３に記載の電動自転車。
【請求項５】
ペダルと、該ペダルにかかる前記踏力を検出する踏力検出部を備え、
前記制御部は、前記踏力検出部の検出結果から求まる操作者からの踏力が強まるタイミングを、前記操作者に対して負荷力を印加するタイミングとして決定するタイミング制御部を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の電動自転車。
【請求項６】
ペダルと、該ペダルにかかる前記踏力を検出する踏力検出部を備え、
前記制御部は、前記踏力検出部の検出結果から求まる操作者からの踏力が弱まるタイミングを、前記操作者に対して補助力を印加するタイミングとして決定するタイミング制御部を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の電動自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動自転車に関するものであり、特に、電動自転車を運動負荷強度等が変更可能な健康器具などとして用いる場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、電動モータを備え、当該電動モータから操作者へのアシスト力（補助力）を操作者の踏力による人力駆動力に印加することで、登坂の場合などにおいて操作者の走行をアシスト（補助）し、操作者の負担を軽減させる電動自転車が用いられる様になってきている。
【０００３】
一方で、操作者への負荷を増やすことで、当該補助機能を有する電動自転車を体力増進（以下、トレーニングと呼ぶ）のために使用することも提案されている。特許文献１には、モータからの電動力及び負荷力の何れかを選択して踏力に負荷を印加する電動自転車が開示されている。
【０００４】
なお、特許文献２の様に、操作者への負荷の強度（運動負荷強度。以下、単に運動強度と呼ぶ）の強弱を交互に切り替え、自転車を用いて所謂インターバルトレーニングを行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−２３１４９１号公報
【特許文献２】特開平７−２３６７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来技術によればモータからの電動力及び負荷力は操作者の踏力に依存して連続的、かつ滑らかに変化するものであり、当該補助機能を有する電動自転車をトレーニングのために使用する場合において、そのトレーニングにおける操作者への運動強度は単調なものとなる。その結果、飽きが来てトレーニングに対するモチベーションが低下し、トレーニングが長続きしないなどの弊害が生じうる。インターバルトレーニングの運動強度の強弱の切り替え周期は通常３〜５分程度であり、その間の運動強度が単調であるので操作者は飽きを感じる可能性が高い。
【０００６】
そこで、本発明は、当該補助機能を有する電動自転車をインターバルトレーニングのために使用する場合において、目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない電動自転車を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電動自転車は、操作者の踏力による人力駆動力に、該人力駆動力の補助を行うモータの補助力を印加することが可能な電動自転車であって、前記モータの補助力の設定を行うことにより前記操作者に対する運動負荷強度の大きさを所定の値に制御するトレーニング効果制御を行うトレーニング効果制御部を有し、該トレーニング効果制御を行う期間と、該トレーニング効果制御を行わない期間を周期的に出現させる制御であるフィットネス制御を行うフィットネス制御部を有する制御部を備え、該制御部は、さらに前記フィットネス制御を複数回行う期間とフィットネス制御を行わない期間を周期的に出現させる制御であるインターバル制御を行うインターバル制御部を有することを特徴とする。
【０００８】
なお、前記トレーニング効果制御は、前記モータの補助力の設定の他、前記モータを発電機として使用することにより操作者へ印加される負荷力の設定を含んでもよい。
【０００９】
また、操作者の生体情報を検出するセンサを有する生体情報検出部を備え、前記制御部は該生体情報検出部の検出結果と、前記所定の値に対応する検出結果の目標となる値とが等しくなるように、前記フィットネス制御を行ってもよい。前記センサは、前記生体情報としての心電位、脈拍、皮膚温、皮膚電気反射のうちの少なくとも一つを検出するセンサであってもよい。
【００１０】
さらに、ペダルと、該ペダルにかかる前記踏力を検出する踏力検出部を備え、前記制御部は、前記踏力検出部の検出結果から求まる操作者からの踏力が強まるタイミングを、前記操作者に対して負荷力を印加するタイミングとして決定するタイミング制御部を有してもよく、また、前記制御部は、前記踏力検出部の検出結果から求まる操作者からの踏力が弱まるタイミングを、前記操作者に対して補助力を印加するタイミングとして決定するタイミング制御部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、補助機能を有する電動自転車をインターバルトレーニングのために使用する場合において、目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない電動自転車を提供することができる。
【００１２】
本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。
【００１３】
ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、図１に実施の形態に係る電動自転車１００の構成の模式図を示す。また、図２に電動自転車１００の制御系の機能ブロック図を示す。
【００１６】
同図によると、電動自転車１００は、自転車に乗った操作者が推進力を得るために踏み込むペダル１、ペダルに加わる操作者の踏力を検出する踏力検出部２、前輪８と、後輪である駆動輪７、電動アシスト（補助）用および発電用モータ３、ハンドル、サドル等からなる。バッテリ４はモータ３に接続され、モータ３が電動補助する際の電源となり、および発電の際の蓄電の対象となる。なお、図１ではモータ３が後輪に搭載されている場合を例示している。
【００１７】
５は操作者の生体情報を検出するセンサ（生体情報検出部）で、その検出結果は制御部６に入力される。なお、同図ではセンサ５が心電位センサである場合で例示しており、本実施形態では心拍数に着目する。
【００１８】
制御部６は、タイミング制御部６Ａとコントローラ６Ｂからなる。
【００１９】
タイミング制御部６Ａは、コントローラ６Ｂからの信号をモータ３へ伝達するタイミングを決定する機能を有し、例えば信号を時間軸方向に遅延させる機能を有する（詳しくは後述する）。なお、以後では、特に断らない限りはタイミング制御部６Ａにおける当該遅延機能は使用しない。
【００２０】
コントローラ６Ｂはモータ３を制御するコントローラで、センサ５の検出結果（本実施形態では心拍数）と所定の運動負荷強度の値に対応する検出結果の目標となる値（目標値たる心拍数）とが等しくなるように、後述の、人力駆動力を補助するようなモータ３の力の制御を行うか、またはモータ３を発電機として使用することにより操作者へ負荷力を印加する制御を行うかの決定を行い、かつモータ３の補助力または負荷力の大きさを決定する。なお、この目標となる値と等しくする制御には、単一の値と等しくする制御であっても良いし、上限値と下限値を有する範囲内に収める制御であってもよい。また、負荷力とは、モータ３を発電機として使用した時の、操作者に対して負荷を課する向きに印加される力の事である。以下において、補助力と負荷力とを区別しない呼び方として、「アシスト負荷力」と総称する。
【００２１】
制御部６は、ＣＰＵ、メモリなどからなり、その他の演算、制御、判断等を行う。
【００２２】
踏力検出部２は、磁歪素子などの力センサが使用される。なお、図１では、ペダル受け軸の位置に搭載されて操作者の踏力を検出する場合で例示されているが、踏力検出部２の位置はここに限られない。
【００２３】
モータ３は、１個のみ電動自転車１００に搭載され、電動補助の用に供する場合は駆動機として、発電の用に供する場合は発電機として機能する。登坂時には操作者の負担軽減のために駆動機として使用され操作者の踏力に応じた補助力が発生し、降坂時にはその降坂の運動エネルギーの有効利用やブレーキ効果の点から発電機として使用される。なお、後述の様に体力増進のために使用する場合には操作者へ所定の運動負荷を科すために、モータ３を駆動機として使用すべきケースにおいて発電機として使用する場合がある。図２の機能ブロック図には、１個のモータ３が当該２つの機能を有する様が明示されている。
【００２４】
センサ５は、少なくとも、生体情報としての脈拍、心拍、心電、皮膚温、皮膚電気反射を検出するセンサのうちの一つを表す。本実施形態では、前述のように心電位センサを例として説明する。なお、心電位センサは、ハンドル・グリップ部に取り付けたセンサ（２組以上の電極）を用いて操作者の両手の掌から計測される。
【００２５】
本実施形態の電動自転車１００は、上で述べたような、ペダル１とチェーンを使用した操作者の踏力による人力駆動力に、当該人力駆動力の補助および発電を行うモータのアシスト負荷力を加えて走行することのできる電動自転車である。すなわち、電動自転車１００は、操作者への補助機能を有するだけでなく、さらに体力増進のために使用できるトレーニング機能を有し、当該トレーニングの際に目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならないための機能を有する。この点について、以下で述べる。
【００２６】
まず、運動強度について述べる。運動強度は、ペダル負荷の増減に連動して増減し、同じペダル負荷であっても年齢や男女差などによって運動強度が異なる。一方、ペダル負荷はアシスト負荷力と走行路の状態によって決定される。また、アシスト負荷力が操作者に対する補助力か負荷力かによって、更にそのアシスト負荷力の大きさに依存して、操作者の心拍数は変動する。これらの事から、心拍数を制御すれば操作者の運動強度を間接的に制御することが出来る。本実施形態では、この運動強度と密接に関連する心拍数に着目する。
【００２７】
次に、本実施形態のトレーニング機能が有するモードについて述べる。本実施形態のトレーニング機能には、３つのモードが存在する。一つ目は脂肪燃焼モード（ダイエットモード）であり、二つ目は体力増強モード（心肺機能向上モード）であり、三つ目は健康増進モード（脚筋力・持久力向上モード）である。操作者のトレーニングの効果は、運動強度に最も依存する。ダイエットモードでは、最大酸素摂取量の６０〜７０％に相当する運動強度を操作者に課することで、脂肪燃焼を効果的に行う。心肺機能向上モードでは、最大酸素摂取量の７０〜８５％に相当する運動強度を操作者に課することで、心肺機能向上を目指す。脚筋力・持久力向上モードでは、最大酸素摂取量の７０％以上に相当する運動強度と、通常のペダル負荷のみの運動強度とを特定時間毎に切り替えて操作者に課することで、脚筋力と持久力を向上させる所謂インターバルトレーニングをすることができる。
【００２８】
制御部６は、人力駆動力を補助するように前記モータの力の制御を行うか、または前記モータを発電機として使用して操作者に負荷を課する制御を行うかの決定を行い、かつモータのアシスト負荷力の制御を行うことにより、運動負荷強度の大きさを所定の値に制御するトレーニング効果制御を行い、さらに当該トレーニング効果制御を行う期間と行わない期間を周期的に出現させるフィットネス制御を行う。通常のトレーニングにおいては、当該フィットネス制御は複数回連続して行われる。なお、当該トレーニング効果制御を行う期間は、例えば時間（秒）やペダルの回転数で表され、実験などの結果により適当な数値が割り当てられる。この値は、操作者にとって運動強度が単調に感じられて飽きが来た結果、操作者のトレーニングに対するモチベーションが低下しないような値である必要がある。これは、人が単調な物事を行った為に慣れが生じた結果、飽きが発生する時間である。そこで、慣れが生じ始めると考えられる２桁台のオーダー（数十秒オーダー）であることが好ましい。
【００２９】
本実施形態のトレーニング効果制御では、前記モータの補助力の設定を行うことにより前記操作者に対する運動負荷強度の大きさを所定の値に制御する。具体的には、ペダルを通じて操作者に所定の負荷（以下、ペダル負荷）を課す制御を行う。すなわち、平地ではモータが発電機となって負荷力を発生させる。なお、上り坂では、操作者への負荷が運動強度に対応する所望の負荷を超える場合には、モータが所望の負荷を保持する様な補助力を発生させる。また、下り坂では、モータから操作者に対して補助力を印加するが、操作者に所定のペダル負荷を課す制御を行う。
【００３０】
本実施形態のフィットネス制御では、上記トレーニング効果制御により人力駆動力に対しアシスト負荷力の印加する制御を行う期間と、アシスト負荷力を印加しない制御を行う期間を周期的に出現させる制御を行う（トレーニング効果制御を行う期間の１期間と、行わない期間の１期間とを合わせて１周期とする）。
【００３１】
次に、１周期中におけるアシスト負荷力の大きさ、およびその印加時間の求め方について述べる。制御部６は、当該１周期中において、操作者の心拍数が目標とする範囲内に収まる様に、ペダル負荷の制御を行う。すなわち、制御部６は、目標とする心拍数の上記範囲の上限値から当該１周期中に操作者に課するアシスト負荷力の大きさを求め、また、当該周期中のトレーニング効果制御が行われていない期間において操作者の心拍数が目標とする心拍数の上記範囲の下限値を下回らないようにそのアシスト負荷力の印加時間を決定する。このアシスト負荷力の大きさ、およびその印加時間の算出は各々独立して行われるのではなく、例えば、操作者の心拍数が目標とする心拍数の上限値を越えてしまう場合は、次の周期にてアシスト負荷力の大きさを減少させて上限値を越えないようにし、その一方で、アシスト負荷力の大きさを減少させた結果で操作者の心拍数がトレーニング効果制御が行われていない期間中に下限値を下回るようになった場合は、アシスト負荷力の減少と連動して印加時間を増加させて、トレーニング効果制御が行われていない期間中に下限値を下回らないような制御を行う。
【００３２】
なお、目標値である心拍数は以下の式で求められる。
【００３３】
ダイエットモード：（２２０−年齢）×６０〜７０％
心肺機能向上モード：（２２０−年齢）×７０〜８５％
脚筋力・持久力向上モード：（２２０−年齢）×７０％
前述のように本実施形態の制御部６では、心拍数が設定された目標値となる様なペダル負荷となる様にアシスト負荷力の制御を行うが、心電センサなどの生体情報を検出するセンサを使用する場合と、使用しない場合とでは、その制御の仕方が異なる。なお、本実施形態のような心電センサを使用しない場合は、上述のような制御は不可能であるので、操作者が、適宜、目標値たる運動強度を手入力する。
【実施例１】
【００３４】
（フィットネス制御について）
図３、図４を参照して、フィットネス制御について説明する。なお、本実施例ではダイエットモードが設定されている場合で説明する。図３は従来の電動自転車の場合の説明図であり、図４は本実施例の場合の説明図である。図３、図４において、上から図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）となっており、図（ａ）：走行路の勾配図（例示）、図（ｂ）：モータの補助が無い場合のペダル負荷の検出値の図、図（ｃ）：アシスト負荷力（補助／負荷）（単位：kgf・m/s）の図、図（ｄ）：実際のペダル負荷（単位：kgf・m/s）の図、図（ｅ）：運動強度（単位：W）の平均値の図、図（ｆ）：各時間における操作者の心拍数の図、が縦に例示されている。各図において、横軸は操作者が走行した距離を表している。
【００３５】
両図の図（ａ）：走行路の勾配図では、縦軸は走行路の高低を表し、操作者は自転車に乗って走行を開始してから暫くは平地を走行し、その後上り坂を経て、再び平地を走行し、その後下り坂を経て、最後は平地を走行したことを表している。
【００３６】
図（ｂ）：モータの補助が無い場合のペダル負荷の図によると、縦軸は負荷の大きさを表し、モータの補助が無いことから、上り坂時には平坦地に比べペダル負荷が増大し、下り坂時には平坦地に比べペダル負荷が減少する。運動強度の平均値の図では、縦軸は強度の大きさを表し、全行程において一定の運動強度となる様に、制御部６が制御を行っていることを表している。
【００３７】
図（ｃ）：アシスト負荷力の図、図（ｄ）：実際のペダル負荷の図、図（ｆ）：各時間における操作者の心拍数の図については、図３と図４で異なるので、図３、図４の各々に分けて説明する。
【００３８】
図（ｃ）：アシスト負荷力の図によると、縦軸はアシスト負荷力の大きさを表しており、上向きグラフ（図中の実線）は発電による負荷力、下向きグラフ（図中の実線）は補助力を表す。図３では、実際のペダル負荷がほぼ一定となる様に一定の負荷力または補助力を連続的、かつ滑らかに課しており、図４では、１周期中のある期間（トレーニング効果制御を行っている期間）はアシスト負荷力が印加され、１周期中の残りの期間はアシスト負荷力が印加されていないことが表されている。
【００３９】
上記の結果、図（ｄ）実際のペダル負荷の図によると（図中にて、グラフは実線で示す）、縦軸は負荷の大きさを表しており、図３では、全行程において一定のペダル負荷となっていることが分かる。その結果、図（ｆ）：各時間における操作者の心拍数の図において、心拍数が全行程においてほぼ一定値となっており、例えば図中のＡの値からＢの値（Ａ＝（２２０−年齢）×６０％、Ｂ＝（２２０−年齢）×７０％）の範囲に収まっている。また、図４では、平地や下り坂では、負荷力が印加された結果、トレーニング効果制御を行っている期間（図中の符号ＴＲで指し示される期間）はトレーニング効果制御を行っていない期間と比べてペダル負荷が大きくなっており、上り坂では、操作者への補助力となるアシスト負荷力が課された結果、トレーニング効果制御を行っている期間はトレーニング効果制御を行っていない期間と比べてペダル負荷が小さくなっている。同図に見られるように、実際のペダル負荷は、急激な変動が見られる。各時刻における運動強度は、単調とならずに実際のペダル負荷の増減に連動して増減しており、ペダル負荷は上述の様にアシスト負荷力に連動しているので、操作者に対するこのアシスト負荷力に依存して操作者の心拍数は変動する。このことが、図（ｆ）に示されており、実際のペダル負荷に合わせて脈動するように変動している。
【００４０】
先述の様に本実施例ではダイエットモードであるので、制御部６は先に述べた様に、計測された操作者の心拍数が図中のＡの値からＢの値（Ａ＝（２２０−年齢）×６０％、Ｂ＝（２２０−年齢）×７０％）の範囲に収まるように目標値であるこれら２つの値Ａ、Ｂと比較を行い、アシスト負荷力を操作者に対する補助力とするか負荷力とするか制御し、更にそのアシスト負荷力の大きさを決定して、トレーニング効果制御を行っている。
【００４１】
図５に、ペダル負荷を周期的に変化させた実験における心拍数の変化を表すグラフを示す。同図において横軸は時間（秒）、縦軸は心拍数であり、周期は３０秒である。トレーニング効果制御を行っている期間と行っていない期間の比（ａ：ｂ）を、（１）３：１、（２）２：２、（３）１：３、（４）０：４、とした４つの実験結果が示されている。なお、トレーニング効果制御を行っている期間における負荷はトレーニング効果制御を行っていない期間における負荷に対して４：１の比となっており、負荷量は４０Ｗと１０Ｗである。同図の（２）の実験結果では、時間と共に心拍数が所望の範囲（グラフ図中における破線に囲まれる範囲）内に収まっていることが分かる。なお、ペダル負荷の変動に合わせて心拍波形が脈動している。
【００４２】
以上のように、図３の従来の技術では、運動負荷は変化の無い単調なものとなっている。一方、図４の実際のペダル負荷の図から分かる様に、本実施例ではフィットネス制御によりトレーニング効果制御を行う期間と行わない期間とが交互に現れるので、目標とする一定の運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない電動自転車を提供することができる。
（インターバルトレーニングについて）
本実施形態の電動自転車１００はインターバルトレーニングの機能を有することが出来る。当該インターバルトレーニングの機能では、前出の健康増進モード（脚筋力・持久力向上モード）が使用される。
【００４３】
インターバルトレーニングとは、最大酸素摂取量の７０％以上に相当する運動強度のトレーニングと通常のトレーニングを所定時間（数分間隔）毎に交互に繰り返すトレーニング方法で、持久力の向上、脚筋力の向上の効果が期待できる。最大酸素摂取量は、トレーニング者が持てる最大限の力でトレーニングした場合の酸素摂取量のことである。
【００４４】
図６は、図４で説明した実施例１の場合のフィットネス制御を用いてインターバルトレーニングを行った場合の説明図である。図４の様に、上から図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）となっており、図（ａ）：走行路の勾配図（例示）、図（ｂ）：モータの補助が無い場合のペダル負荷の図、図（ｃ）：アシスト負荷力の図、図（ｄ）：実際のペダル負荷の図、図（ｅ）：運動強度の平均値の図が縦に並べて表されている。各図において、横軸は操作者が走行した距離を表している。図４と図６で異なる点のみ以下で説明する。
【００４５】
図６によると、図（ｃ）アシスト負荷力の図、図（ｄ）実際のペダル負荷の図を参照すると、フィットネス制御を所定時間３〜５分間行い（当該所定時間内には複数のフィットネス制御の周期が含まれる。）、その後モータによる操作者へのアシスト補助のみの制御を所定時間３〜５分間行い、これらの制御を交互に行う。
【００４６】
なお、図（ｅ）：運動強度の平均値の図に示されているように、フィットネス制御を行う区間では最大酸素摂取量の７０％以上に相当する運動強度（平均値）となり、一方モータによる操作者へのアシスト補助のみの区間では、当然のことながら、モーターによるアシストを得ることができるので、フィットネス制御を行う区間に比して運動強度（平均値）が低くなっており、これらの区間が周期的に出現している。これにより、脚筋力と持久力を向上させる所謂インターバルトレーニングを提供することができる。
【００４７】
以上により、目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない効果を奏することができるので、飽きを感じずに持久力の向上、脚筋力の向上を目的とするインターバルトレーニングを行うことが出来る。
【実施例２】
【００４８】
（他の実施形態）
前述のように、制御部６は操作者による人力駆動力に前記アシスト負荷力を印加するタイミングを決定するタイミング制御部６Ａを有するが、タイミング制御部６Ａは踏力検出部２の検出結果に基づき、前記アシスト負荷力を印加するタイミングを決定することができる。
【００４９】
具体的には、例えばペダル１／２回転を１周期とする場合で説明すると、タイミング制御部６Ａは、踏力検出部２の検出結果から求まる操作者からの踏力が強まるタイミング、すなわち操作者がペダルを踏み込むタイミングで、ペダルに負荷力を印加するように制御を行う。この制御により、操作者にとって自然なタイミングでペダルに通常以上の負荷力の印加を受けるので、より効率の良いトレーニングをすることが出来る。
【００５０】
また、例えばタイミング制御部６Ａは、踏力検出部２の検出結果から求まる操作者からの踏力が弱まるタイミング、すなわち操作者がペダルを踏み込んだ後の操作者が踏力の掛けにくいタイミングで、ペダルに補助力を印加するように制御を行う。この制御により、操作者にとって例えば筋肉を傷めない、体に優しいトレーニングを提供することが出来る。
【００５１】
これらの制御により、目標とする運動強度を確保しつつ、運動強度が単調にならない効果を奏しつつ、操作者にとって例えば筋肉を傷めない体に優しいトレーニングをすることが出来る。
【００５２】
なお、本実施形態の電動自転車１００は、上記フィットネス制御を行うフィットネスモードと、モータによる操作者への補助機能のみ使用する補助モードと、モータによる補助力を使用しない通常の自転車として使用できるノーマルモードとを有する。このことにより、トレーニングを行いたいときはフィットネスモードに、電動アシスト自転車として使用したいときは補助モードに、通常の自転車走行を楽しみたい時はノーマルモードに、と状況や気分に応じて切り替えることが出来る
また、本実施の形態における制御部は、ハードウェア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩなどで実現できる。また、ソフトウェア的には、メモリにロードされた制御機能のあるプログラムなどによって実現される。図１、図２には、ハードウェアおよびソフトウェアによって実現される機能ブロックが示されている。ただし、これらの機能ブロックが、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、あるいは、それらの組合せ等、いろいろな形態で実現できることは言うまでもない。
【００５３】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施の形態に係る電動自転車の構成の模式図である。
【図２】実施の形態に係る電動自転車の制御系の機能ブロック図である。
【図３】従来の電動自転車の動作を説明する図である。
【図４】実施の形態に係る電動自転車の動作を説明する図である。
【図５】実験における心拍数の変化を表すグラフである。
【図６】実施の形態に係る電動自転車の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ペダル
２  踏力検出部
３  モータ
４  バッテリ
５  センサ
６  制御部
６Ａ  タイミング制御部
６Ｂ  コントローラ
７  駆動輪
８  前輪
１００  電動自転車
【図１】
2008055995.tif 000003
【図２】
2008055995.tif 000004
【図３】
2008055995.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008055995.tif 000007
【図６】
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