(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定式自転車と、
前記固定式自転車に有線または無線で接続され、ユーザの身体に電気刺激を加えるための電極パッドを含む電気刺激部と、
前記固定式自転車の運動モードに応じて前記電気刺激部の電気刺激を制御する制御部と、
を含み、
前記運動モードは、ユーザの入力によって選択される前記固定式自転車のペダルの負荷または速度プロファイルを規定する多数のプログラムを含み、
前記制御部は、前記ペダルの負荷または前記速度プロファイルに従って前記電気刺激部で発生される電気刺激の大きさまたは周波数を変更させ、
前記ペダルの負荷と前記多数のプログラムの中にいずれか一つのプログラムが一緒に選択される場合には、前記速度プロファイルに対応する電気刺激の大きさは、前記ペダルの負荷に応じて変更される、
ことを特徴とする電気刺激型室内用自転車。
【請求項２】
前記固定式自転車のペダルの負荷がユーザによって入力され、または、予め決められた場合には、
前記制御部は、前記ペダルの負荷に対応する基本刺激のレベルを付与し、前記ペダルの回転速度に比例して、前記基本刺激のレベルよりも強い刺激が発生するように、前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とする請求項１に記載の電気刺激型室内用自転車。
【請求項３】
前記制御部は、前記ペダルの回転速度が前記速度プロファイルに規定されたペダルの回転速度よりも小さければ、前記速度プロファイルに対応する電気刺激よりも強い電気刺激が発生するように、前記電気刺激部を制御することを特徴とする請求項１に記載の電気刺激型室内用自転車。
【請求項４】
前記速度プロファイルは、前記ペダルが回転を開始して予め決められた速度まで低速で回転されるウォームアップ段階と、前記ペダルが前記速度から開始して高速で回転される集中運動段階と、前記ペダルが前記集中運動段階の速度から停止するまで低速で回転される仕上げ段階を含み、
前記制御部は、前記各段階に符合する電気刺激が発生するように、前記電気刺激部を制御することを特徴とする請求項１に記載の電気刺激型室内用自転車。
【請求項５】
前記電気刺激部はユーザの電極パッド付きの部位に熱を提供する温熱提供部を含み、
前記温熱提供部は、前記ウォームアップ段階で前記電極パッド付きの身体の筋肉を弛緩させることを特徴とする請求項４に記載の電気刺激型室内用自転車。
【請求項６】
固定式自転車と、
前記固定式自転車に有線または無線で接続され、ユーザの身体に電気刺激を加えるための電極パッドを含む電気刺激部と、
前記固定式自転車の運動モードに応じて前記電気刺激部の電気刺激を制御する制御部と、
を含み、
前記電気刺激部は複数の電極パッドを含み、
前記制御部は、前記複数の電極パッドでそれぞれの電極パッドに選択的に電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御し、
前記制御部は、前記固定式自転車のペダルが下降すると、前記ペダルの下降に伴って反応するユーザの上体の筋肉に貼り付けた前記電極パッドに電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とする電気刺激型室内用自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気刺激型室内用自転車に関するもので、より詳細には、低周波刺激器を組み合わせた室内用自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
低周波刺激器を用いた運動法は、体内に電気刺激を加えると、筋肉が収縮する現象を応用して、低周波が発生する電極パッドを身体に接触させることにより、運動時に接触させた電極パッドに弱い電気刺激を加える運動法である。
【０００３】
この運動法は、短時間の運動で長時間の運動の効果を見ることができて、現代人に脚光を浴びている。
【０００４】
ユーザは、身体に脱着するポータブル刺激器、全身に着用するＥＭＳトレーニングスーツなどの低周波刺激装置を着用し、様々な好みの運動を行うことにより、ダイエット及び筋力運動の効果を高めている。
【０００５】
一方、有酸素運動で最も多く活用されている運動器具はランニングマシン、室内用自転車などを挙げることができる。
【０００６】
かかる有酸素運動器具に低周波刺激が結合された形態の運動装置が提案されたことがなくて、ランニングマシン、室内用自転車などの運動器具の固有の機能に組み込まれて、低周波刺激器を連動させると、運動効果を極大化させることが期待される。
【０００７】
そこで、本発明者らは、室内用自転車が持っている固有の運動機能と低周波刺激器の機能を組み込んだ最適な運動プログラムとその装置を提供するに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、室内用自転車の固有の有酸素運動プログラムに低周波刺激の効果を加えて、ダイエット及び運動の効果をさらに極大化させることができる。また、ランニングマシンとは異なり、自動化された速度プロファイルに合わせて自転車の速度を維持するようにするための補助手段がない点を補完し、ユーザが提供される自転車の速度プロファイルプログラムを維持できるように補助する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的は、本発明の一態様に係る電気刺激型室内用自転車において、固定式自転車と、前記固定式自転車に有線または無線で接続され、ユーザの身体に電気刺激を加えるための電極パッドを含む電気刺激部と、前記固定式自転車の運動モードに応じて前記電気刺激部の電気刺激を制御する制御部を含むことを特徴とする電気刺激型室内用自転車によって達成することができる。
【００１０】
ここで、前記固定式自転車のペダルの負荷がユーザによって入力され、または、予め決められた場合には、前記制御部は、前記ペダルの負荷に対応する基本刺激のレベルを付与し、前記ペダルの回転速度に比例して、前記基本刺激のレベルよりも強い刺激が発生するように、前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とすることができる。
【００１１】
また、前記運動モードは、ユーザの入力によって選択される前記固定式自転車のペダルの負荷または速度プロファイルを規定する多数のプログラムを含み、前記制御部は、前記ペダルの負荷または前記速度プロファイルに従って前記電気刺激部で発生される電気刺激の大きさまたは周波数を変更させることを特徴とすることができる。
【００１２】
そして、前記制御部は、前記ペダルの回転速度が前記速度プロファイルに規定されたペダルの回転速度よりも小さければ、前記速度プロファイルに対応する電気刺激よりも強い電気刺激が発生するように、前記電気刺激部を制御することを特徴とすることができる。
【００１３】
ここで、前記ペダルの負荷と前記多数のプログラムの中にいずれか一つのプログラムが一緒に選択される場合には、前記速度プロファイルに対応する電気刺激の大きさは、前記ペダルの負荷に応じて変更されることを特徴とすることができる。
【００１４】
また、前記電気刺激部は複数の電極パッドを含み、前記制御部は、前記複数の電極パッドでそれぞれの電極パッドに選択的に電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とすることができる。
【００１５】
そして、前記制御部は、前記固定式自転車のペダルが下降すると、前記ペダルの下降に伴って反応するユーザの上体の筋肉に貼り付けた前記電極パッドに電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とすることができる。
【００１６】
ここで、前記速度プロファイルは、前記ペダルが回転を開始して予め決められた速度まで低速で回転されるウォームアップ段階と、前記ペダルが前記速度から開始して高速で回転される集中運動段階と、前記ペダルが前記集中運動段階の速度から停止するまで低速で回転される仕上げ段階を含み、前記制御部は、前記各段階に符合する電気刺激が発生するように前記電気刺激部を制御することを特徴とすることができる。
【００１７】
そして、前記電気刺激部はユーザの電極パッド付きの部位に熱を提供する温熱提供部を含み、前記温熱提供部は、前記ウォームアップ段階で前記電極パッド付きの身体の筋肉を弛緩させることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係ると、低周波刺激器と連動する室内用自転車を介してペダル運動に伴う様々な電気刺激が身体に加わるので運動の効果が最大化される。また、室内用自転車に内蔵されたプログラムの速度プロファイルに従って運動を行うように刺激を加えるので、ユーザが提供される運動プログラムに従って誠実にペダルの速度を維持できるように補助する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気刺激型室内用自転車の概略的な様子の図面である。
【図２】本発明の一実施形態に係る電気刺激型室内用自転車の概略的な様子の図面である。
【図３】本発明の一実施形態に係る電気刺激型室内用自転車の概略的な様子の図面である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電気刺激部の複数の電極パッドに流れる電流の変化を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施形態に係るペダルの速度の変化に伴う電気刺激のレベルを示したグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係るプログラムに規定された速度プロファイルと刺激のレベルの変化を示したグラフである。
【図７】本発明の一実施形態に係る電気刺激型室内用自転車を用いた運動フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、説明の簡略化と明確化のために、本発明の要旨を曖昧にすることができる公知の機能または構成についての詳細な説明は省略する。
【００２１】
図１、図２及び図３は、本発明の実施形態に係る電気刺激型室内用自転車の概略的な様子を図示したものである。
【００２２】
図１乃至図３を参照すると、本発明の実施形態に係る電気刺激型室内用自転車は固定式自転車１００、電気刺激部２００、ユーザの入力部（図示せず）及び制御部３００を含んでいる。
【００２３】
固定式自転車１００は、ユーザが室内で運動を行うために使用される室内用エアロバイクで、本体、サドル、ペダル及びスタンドなどで構成されている。図１乃至図３は、様々に実装されることができる室内用エアロバイクを概略的に示した様子で、図１は折りたたみエアロバイク、図２は座型エアロバイク、図３は直立エアロバイクの様子を示すものである。
【００２４】
固定式自転車１００は、ユーザのペダル回転運動により発生する動力エネルギーを電気エネルギーに保存する充電部（図示せず）を含むことができ、充電部（図示せず）が保存された電力は、エアロバイクのフロントフレームに備わることができるＵＳＢポートなどを介して、個人の携帯端末などの電流の提供が必要な製品の接続に使用することができる。
【００２５】
電気刺激部２００は、固定式自転車１００に有線または無線で接続されて、固定式自転車１００のペダル運動などと連係される。
【００２６】
電気刺激部２００は、固定式自転車１００のフレームに固定され、または、電気刺激部２００の接続端子を介して固定式自転車１００に接続することができる。具体的には、電気刺激部２００と固定式自転車１００の接続方法を調べてみると、図１に示すように、電気刺激部２００は、固定式自転車１００のフロントフレームと有線で接続されており、ユーザは、これを腹部に装着して使用することができる。また、ユーザの腕を傾くことができるハンドル部分に電気刺激部２００'を接続して固定し、固定式自転車１００の運動に伴う電気刺激が腕にも加えられることができるように実装することができる。
【００２７】
さらに、電気刺激部２００は、固定式自転車１００と無線で接続して使用することができ、ユーザは、電気刺激部２００に通信モジュールを取り付けて、固定式自転車１００とＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを含む様々な通信方式により固定式自転車１００と連動して使用することができる。ここで、通信モジュールは、通信チップに実装されることができ、通信チップはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）方式、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式、ＺｉｇＢｅｅなどの様々な無線通信の規格に応じて通信を行うチップを意味する。
【００２８】
ここで、電気刺激部２００は、低周波筋肉刺激器として実装されることができ、固定式自転車１００とは無関係に独立して使用することができる。ユーザは、電気刺激部２００の入力部を介して電気刺激を独立して調整して使用することができる。
【００２９】
電気刺激部２００は、腕帯や腹帯のようにユーザの腕や腹部などに付着し、または、これを包み込むように自由に着脱が可能な形態で用意されることができ、接触された部位に電気刺激を加える複数の電極パッドと温熱提供部を含む。一方、図面には図示されなかったが、電気刺激部２００は、電極パッドに電気を供給するバッテリーモジュール、バッテリーモジュールと電極パッドを電気的に接続するワイヤ（ｗｉｒｅ）などをさらに含んで実装される。
【００３０】
このとき、電気刺激部２００は、固定式自転車のペダルの回転に伴う動力エネルギーを電気エネルギーに変化して保存するバッテリーまたは独自のバッテリーで駆動することができる。
【００３１】
電気刺激部２００の電極パッドは、ユーザの腕、背中、腹部などに装着し、または、貼り付けるために、多数の電極パッドが接続された形態で実装される。
【００３２】
複数の電極パッドは、電気刺激部２００で発生される電流によって、ユーザの身体に電気刺激が加わるようにする。電極パッドに刺激が加わる方法は、電流が流れる刺激パッドの順序と電流が流れる時間などに従って多様に具現されることができる。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態に係る電気刺激部２００の複数の電極パッドに流れる電流の変化を示したグラフである。
【００３４】
一実施形態として、電気刺激部２００は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に同時に電流を発生させて、ユーザに刺激が加わるようにすることができる。また、電気刺激部２００は、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に流れる電流の強度を同一に維持させることもでき、個別に電流の強度が異なって流れるようにすることもできる。
【００３５】
図４を参考にすれば、電気刺激部２００は、連続した電極パッドＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の中のＰ１からＰ２、Ｐ３、Ｐ４に至るまで順次電流の強度を発生させ、Ｐ１に最も強い電流を発生させる。図２に示された電極パッドを貼り付けたユーザは、順次一方向に刺激が加わることを感じられて、電極パッド付きの部位に応じて行われる刺激の大きさが異なることを感じられる。これらの段階別に刺激を介して、ユーザは当該局所部位に誰か揉むようなマッサージ効果を感じられる。
【００３６】
さらに、電気刺激部２００は、電極パッドだけでなく、電極パッドを貼り付けたユーザの身体の中の局所部位に熱を提供する温熱提供部を含む。温熱提供部は熱線を含めて実装されることができる。温熱提供部は後述する固定式自転車１００の運動モードの中のプログラム速度プロファイルのウォームアップ段階で作用する。温熱提供部は電極パッド付きの部位を温めるので、体温が上昇して、筋肉が弛緩され、ユーザの怪我を防止することができ、怪我の部位の痛みを緩和させる効果も得ることができる。
【００３７】
ユーザ入力部（図示せず）は、ユーザにより固定式自転車１００の運動モードが選択される。ここで、運動モードでは、固定式自転車１００のペダルの負荷または速度プロファイルを規定する多数のプログラムを含んでいる。
【００３８】
ユーザ入力部はペダルの負荷の入力を受けるために固定式自転車１００のフロントの柱やフレームに備えられた負荷調節レバーまたはメモリ（図示せず）に予め格納されたプログラムの負荷調節機能のソフトウェア介して実装されることができる。例えば、ユーザは運動強度を調節するために、負荷を調整するのに、選択された負荷の大きさに合わせてペダルを回転させるためのユーザの下半身の力が異なることができる。
【００３９】
さらに、ユーザ入力部は固定式自転車１００の前面部に設置されるタッチ式ディスプレイ、モード選択ボタンなどを介して実装されることができる。ここで、ユーザ入力部がタッチ式ディスプレイとして実装される場合には、ユーザは、ディスプレイに表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）をタッチすることで入力を行うことができる。また、モード選択ボタンは、機械式ボタン、ホイールボタンなどを介して実装されることができ、ユーザはこれを押す、または、回転させるなどのボタンを操作して入力を行うことができる。
【００４０】
固定式自転車１００は、ユーザに運動の変化を与えるために時間に応じたペダルの負荷、ペダル回転速度の変化などを含む速度プロファイルが規定された多数のプログラムを含んでいる。これらの多数のプログラムに関する情報は、メモリ（図示せず）に格納される。したがって、ユーザは、ユーザ入力部を介して予め格納された多数のプログラムの中のいずれか一つのプログラムを選択して運動を行うことができる。
【００４１】
制御部３００は、電極パッドを貼り付けたユーザに固定式自転車１００の運動モードに応じて電気刺激部２００で発生される電気刺激を制御し、運動モードに応じて、電極パッドで発生する電気刺激の大きさまたは周波数を変更させる。
【００４２】
制御部３００は、ユーザがペダルの負荷を選択し、または、予め決められたペダルの負荷を使用して運動を行う場合には、決められたペダルの負荷に応じて電気刺激部２００で発生される電気刺激の大きさまたは周波数を変更させる。
【００４３】
たとえば、ユーザが固定式自転車１００で第１のレベルから第８のレベルまで提供されたペダルの負荷を選択することができ、第１のレベルから第８のレベルまでペダルの負荷が徐々に増加すると見る。
【００４４】
ユーザが第２のレベルの負荷を選択する場合には、第２のレベルのペダルの負荷に対応する電気刺激の大きさまたは周波数が電気刺激部２００で発生されるようにする。ユーザが運動を行われながら、第６のレベルに負荷を変更する場合には、該当負荷に対応する電気刺激がユーザの身体に加えられ、このとき、制御部３００は、第２のレベルの電気刺激よりも強い電気刺激が発生されるように電気刺激部２００を制御する。各レベルの負荷に対応する電気刺激は比例的に増加することができる。
【００４５】
また、制御部３００は、ペダルの負荷が設定されると、ペダルの負荷に対応する基本刺激のレベルを付与し、ペダルの回転速度に比例して基本刺激のレベルよりも強い刺激が発生するように電気刺激を制御する。ここで、基本刺激のレベルとは、ユーザが電極パッドを着用して運動を開始するとき、ペダルが停止された状態で発生する最低刺激の大きさ及び周波数の値である。
【００４６】
このように、制御部３００は、ペダルの負荷に応じて、ユーザに提供する電気刺激の大きさや周波数制御の基準情報をあらかじめ格納して、設定されたペダルの負荷に応じて格納された情報応じた電気刺激が提供されるように電気刺激部２００を制御することができる。制御部３００は、制御のための基準情報を格納するメモリ、および基準情報に応じて制御コマンドを生成するためのマイクロプロセッサ等を含めて実装されることができる。
【００４７】
図５は、本発明の一実施形態に係るペダルの速度の変化に応じた電気刺激のレベルを示したグラフである。
【００４８】
具体的には、図５は、ユーザが電極パッドを腹部に貼り付けて、本発明の実施形態に係る電気刺激型室内用自転車で運動を行う場合の電気刺激のレベルを例示したものである。
【００４９】
図５を参照して、グラフのＹ軸を見ると、運動を開始する前（Ｘ軸の時間が０の時）にペダルが停止された状態で、刺激のレベルは基本刺激のレベルを示す。ユーザが電極パッドを貼り付け、室内用自転車に乗った姿を想定することができる。制御部３００は、ペダルが回転する前に設定されたペダルの負荷に対応する基本刺激のレベルを付与し、かかる刺激がユーザの腹部に加えられていることを知ることができる。制御部３００は、準備段階として、入力されたユーザの肌の抵抗値、ペダルの負荷、ユーザの体重及び身長などを考慮して、ユーザに適した初期刺激のレベルを付与することができる。
【００５０】
グラフのＸ軸を介した時間変化を見ると、時間が経つにつれ、ペダルの回転速度は増加し、これに比例して刺激のレベルが徐々に増加する様子が表示される。ユーザは運動を行うほど、ペダルの回転速度が徐々に増加するようになり、制御部３００は、これに比例して電気刺激の大きさを増加させ、または、周波数を増加させて、刺激のレベルが増加するように電気刺激部を制御する。
【００５１】
グラフのペダルの速度の増加区間を見ると、ペダルの回転速度に従って発生する電気刺激は、基本刺激のレベルよりも強い刺激が発生する。このとき、制御部３００は、最低刺激よりも強い刺激がユーザの腹部に加わるように電気刺激を制御する。この区間は、ユーザの室内用自転車を用いた運動を介して本格的に上体の脂肪及び筋肉を刺激して運動効果が発生する区間で見ることができる。
【００５２】
続いて、グラフのＸ軸の時間変化を見ると、時間が経つに伴いペダルの回転速度が減少すると、刺激のレベルはこれに比例して減少することを知ることができる。ユーザがペダルを停止するまで制御部３００はペダルの速度の減少に比例して電気刺激の大きさまたは周波数を減少させる。
【００５３】
グラフのペダル停止区間で見ると、ユーザが運動を仕上げ、または、運動中にペダルの回転を停止し休憩している場合でも、制御部３００は、基本刺激のレベル以上の電気刺激を発生し続けるように電気刺激部２００を制御する。刺激のレベルは制御部３００によって最初に設定された基本刺激のレベルが維持されることもできるが、ユーザが電気刺激部２００を介して直接電気刺激の大きさを変更させることもできる。
【００５４】
図５は、本発明の一実施形態に係るペダルの速度の変化を示したにすぎなくて、ユーザが運動を行うにあたって、さまざまな速度変化が発生することができるので、制御部３００はさまざまな速度の変化に対応する電気刺激が発生されるように電気刺激部２００を制御することができる。
【００５５】
ユーザが自転車のペダルの運動を行う際に、制御部３００は、固定式自転車１００のペダルの動きに伴って電気刺激部２００で発生される電気刺激を異に制御する。具体的には、ユーザが運動を行う脚方向の筋肉に応じて電気刺激部２００の刺激の位置が変わる。固定式自転車１００の右側ペダルが下降すれば、制御部３００は、ユーザの右脚の大腿部の筋肉の動きに符合する上体の筋肉に刺激が加わるように電気刺激部２００を制御する。制御部３００は、電気刺激部２００の複数の電極パッドでそれぞれの電極パッドに選択的に電流が流れるように電気刺激を制御することができるところ、ユーザは脚の運動を介して上体の筋肉に電気刺激を加える効果的な運動を行うことができる。
【００５６】
一方、ユーザが固定式自転車１００に内蔵されたプログラムの中のいずれか一つのプログラムを選択して、プログラムを用いた運動が行われると、制御部３００は、多数のプログラムで規定されたそれぞれの速度プロファイルに従って、電気刺激部２００で発生される電気刺激を制御する。
【００５７】
ここで、速度プロファイルとは、一つのプログラムに予め格納された速度変化のデータセットをいう。電気刺激部２００で発生されるそれぞれの速度プロファイルに対応する電気刺激の大きさ及び周波数はプログラムごとに異なる。
【００５８】
図６は、本発明の一実施形態に係るプログラムに規定された速度プロファイルと刺激のレベルの変化を示したグラフである。
【００５９】
図６を参考にすれば、速度プロファイルはウォームアップ段階（ａ）、集中運動段階（ｂ）、仕上げ段階（ｃ）を含んでいる。
【００６０】
ウォームアップ段階（ａ）は、ペダルの回転を開始し、一定時間維持される低速段階であって、ユーザが本格的な運動を行うための準備段階に相当する。ウォームアップ段階（ａ）では、ペダルの回転に対応するように電極パッドが貼り付けた身体に弱い電気刺激が加われる。制御部３００は、複数の電極パッドが順次弱い電流が流れるように電気刺激部２００を制御して、ユーザはパッド付きの部位に電気刺激を介したマッサージ効果を感じることができる。
【００６１】
また、温熱提供部はウォームアップ段階（ａ）で電極パッドが貼り付けた身体の筋肉を弛緩させるために温熱を提供して、集中運動を行う前に体温を上げて怪我を防止する。
【００６２】
集中運動段階（ｂ）は、ペダルが相対的に高速回転する段階であって、ユーザが本格的な運動を行う段階に相当する。集中運動段階（ｂ）では、ペダルの回転速度に比例して電気刺激が変わる。ユーザは、選択したプロファイルに提示されたペダルの負荷または回転速度に応じて運動を行い、制御部３００はこれに対応する電気刺激が電気刺激部２００で発生されるようにする。
【００６３】
もし、ユーザがペダルを回転速度が速度プロファイルに規定された速度よりも低くなると、制御部３００は、速度プロファイルに対応する電気刺激よりも強い電気刺激が発生するように電気刺激部２００を制御する。ユーザのペダルの回転が遅くなるにもかかわらず、制御部３００は、より強い刺激が発生するように調節して電気刺激を介した運動効果を維持する。制御部３００は、刺激の大きさを上げ、または、電気の周波数を増加させて、ユーザにペダルの回転速度を上げるという通知を間接的に行うことができる。
【００６４】
以後、ユーザが規定された速度に合わせてペダルを回転させると、制御部３００は、再び予め設定された速度プロファイルに符合する電気刺激が発生するように電気刺激部２００を制御する。
【００６５】
一方、ユーザがプログラムに予め設定されたペダルの負荷ではなく、他の負荷を選択する場合、制御部３００は、変更されたペダルの負荷に対応するように速度プロファイルに符合する刺激の大きさを変更することができる。具体的には、制御部３００は、プログラムに予め設定された刺激の大きさをもとに、ペダルの負荷がプログラムに設定された負荷よりも低くなると、刺激を減らし、プログラムに設定された負荷よりもペダルの負荷を高くする場合には、刺激を増加させることができる。
【００６６】
仕上げ段階（ｃ）は、高速回転していたペダルが相対的に低速で回転して停止する段階であって、集中運動段階を終わって運動を仕上げる段階に該当する。仕上げ段階（ｃ）では、集中運動で緊張した筋肉を弛緩させるために、制御部３００は、弱い電気刺激が発生するように刺激の大きさまたは周波数を制御する。制御部３００は、ウォームアップ段階（ａ）と同様に、複数の電極パッドに順次電流が流れるようにして、緊張した筋肉が弛緩されて、疲労を回復するのに役立つことができる。
【００６７】
図６のグラフは、多数のプログラムの中のいずれか一つのプログラムの一例を示したにすぎないところ、これとは別に、様々な速度プロファイルが実装されることができる。
【００６８】
図７は、本発明の一実施形態に係る電気刺激型室内用自転車を用いた運動フローチャートである。
【００６９】
まず、ユーザは、運動の開始前に電気刺激部２００を腹部または腕などに装着して、電気刺激部２００を固定式自転車１００と有線または無線で接続する（Ｓ１００）。ユーザは固定式自転車１００に予め設定されたペダルの負荷に応じて運動を行う、または、運動モードを選択することができる。ユーザは固定式自転車１００のペダルの負荷または速度プロファイルを規定する多数のプログラムの中のいずれか一つのプログラムを選択して、運動を開始することができる（Ｓ１１０）。
【００７０】
一つのプログラムが選択される場合には、ユーザは、プログラムに規定された速度プロファイルに従ってウォームアップ段階、集中運動段階、仕上げ段階を介した運動を行うことになる。
【００７１】
ウォームアップ段階で温熱提供部は電極パッドが貼り付けた部位に熱を提供し、制御部３００は、基本刺激のレベルを付与し、または、該当速度プロファイルに符合する電気刺激が発生するように電気刺激部２００を制御する（Ｓ１２０）。
【００７２】
集中運動段階でペダルの回転速度が増加するほど電気刺激部２００で発生される電気刺激は増加することができる。制御部３００は、速度プロファイルに符合する電気刺激が発生するように制御する（Ｓ１３０）。
【００７３】
ユーザがしばらくＴＶ視聴に集中力を失って速度プロファイルに符合する速度でペダルを踏まなければ、制御部３００は、速度プロファイルに符合する電気刺激よりも強い電気刺激を一定時間加えるようにして、ユーザが提出された速度プロファイルに合わせてペダルの速度を高くするようにすることができる。
【００７４】
仕上げ段階で、ペダルの回転速度が減少することにより、電気刺激部２００で発生される電気刺激が減少し、制御部３００は、ペダルの回転が停止するまで、筋肉弛緩のために弱い電気刺激が維持されるように制御する（Ｓ１４０）。
【００７５】
図７は、本発明の一実形態に係る運動モードの選択により電気刺激型室内用自転車の運動フローチャートを示したものであり、これとは異なり、ユーザがプログラムを選択した後に、運動を行いながらペダルの負荷を調節することができ、制御部３００は、これに伴う刺激が発生するように多様に電気刺激部２００を制御することができる。
【００７６】
また、制御部３００は、ユーザによって選択された運動モードに応じて電気刺激部２００で発生される電気刺激の大きさまたは周波数を制御する。ユーザがペダルの負荷を入力した場合には、制御部３００は該当負荷に対応する電気刺激が発生するように制御する。
【００７７】
前述のように、本発明に係ると、電気刺激型室内用自転車を介して身体に自転車運動に対応する電気刺激が加わるので、体重の減量と同時に運動効果をさらに向上させることができる。また、室内用自転車に内蔵されたプログラムの速度プロファイルに対応するように電気刺激が加わるので、身体に様々な電気刺激を介した効果的な筋肉運動効果がある。
【００７８】
これまで本発明の実施形態を簡単に説明したが、本発明の技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、本発明の実施形態を変形できることを理解することができあるだろう。
【００７９】
したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に記載された発明の均等物に及ぶものと理解されるべきであり、本発明の実施形態は例示的なもので理解されるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
固定式自転車と、
前記固定式自転車に有線または無線で接続され、ユーザの身体に電気刺激を加えるための電極パッドを含む電気刺激部と、
前記固定式自転車の運動モードに応じて前記電気刺激部の電気刺激を制御する制御部を含むことを特徴とする電気刺激型室内用自転車。
［２］
前記固定式自転車のペダルの負荷がユーザによって入力され、または、予め決められた場合には、
前記制御部は、前記ペダルの負荷に対応する基本刺激のレベルを付与し、前記ペダルの回転速度に比例して、前記基本刺激のレベルよりも強い刺激が発生するように、前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とする［１］の電気刺激型室内用自転車。
［３］
前記運動モードは、ユーザの入力によって選択される前記固定式自転車のペダルの負荷または速度プロファイルを規定する多数のプログラムを含み、
前記制御部は、前記ペダルの負荷または前記速度プロファイルに従って前記電気刺激部で発生される電気刺激の大きさまたは周波数を変更させることを特徴とする［１］の電気刺激型室内用自転車。
［４］
前記制御部は、前記ペダルの回転速度が前記速度プロファイルに規定されたペダルの回転速度よりも小さければ、前記速度プロファイルに対応する電気刺激よりも強い電気刺激が発生するように、前記電気刺激部を制御することを特徴とする［３］の電気刺激型室内用自転車。
［５］
前記ペダルの負荷と前記多数のプログラムの中にいずれか一つのプログラムが一緒に選択される場合には、前記速度プロファイルに対応する電気刺激の大きさは、前記ペダルの負荷に応じて変更されることを特徴とする［３］の電気刺激型室内用自転車。
［６］
前記電気刺激部は複数の電極パッドを含み、
前記制御部は、前記複数の電極パッドでそれぞれの電極パッドに選択的に電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とする［１］の電気刺激型室内用自転車。
［７］
前記制御部は、前記固定式自転車のペダルが下降すると、前記ペダルの下降に伴って反応するユーザの上体の筋肉に貼り付けた前記電極パッドに電流が流れるように前記電気刺激部の電気刺激を制御することを特徴とする［６］の電気刺激型室内用自転車。
［８］
前記速度プロファイルは、前記ペダルが回転を開始して予め決められた速度まで低速で回転されるウォームアップ段階と、前記ペダルが前記速度から開始して高速で回転される集中運動段階と、前記ペダルが前記集中運動段階の速度から停止するまで低速で回転される仕上げ段階を含み、
前記制御部は、前記各段階に符合する電気刺激が発生するように、前記電気刺激部を制御することを特徴とする［３］の電気刺激型室内用自転車。
［９］
前記電気刺激部はユーザの電極パッド付きの部位に熱を提供する温熱提供部を含み、
前記温熱提供部は、前記ウォームアップ段階で前記電極パッド付きの身体の筋肉を弛緩させることを特徴とする［８］の電気刺激型室内用自転車。
【符号の説明】
【００８０】
１００…固定式自転車
２００…電気刺激部
３００…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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