JP6611179B2 - 電動トレーニング装置およびその運動制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、エルゴメータおよびトレッドミル等を含む運動療法装置、さらには電動フィットネスバイクおよび電動ウォーキングマシーン等を含む電動フィットネスマシーン、等からなる電動トレーニング装置およびその運動制御方法に関する。

例えば従来のエルゴメータに代表される運動療法装置では、ペダルの回転速度を検出すると共に負荷モータに流れる電流値からペダルへの負荷トルクを検出している。そして、得られた回転速度、負荷トルクの検出値から運動負荷を求め、負荷モータを制御している。

特開平８−２８０８４０号公報 特開２００４−１１３６２２号公報

例えば上記特許文献１に開示されたものでは、運動者への運動負荷を調整する際にさらに、検出脈拍数が目標脈拍数を超えないようにするために、検出脈拍数と目標脈拍数の差に応じた負荷調整を合目的的上限負荷値以下の範囲でおこなっている。しかしながら、この合目的的上限負荷値は運動前しか設定することができない。
また上記特許文献２に開示されたものでは、運動者のバイタル信号(血中酸素濃度、血圧、心電図信号、脈拍センサ)、または外部からの負荷低減指示によって、負荷を最低のレベルに下げる負荷調整部を備えている。しかしながら、運動者の運動に対して感じる「楽さ」「きつさ」に従って負荷調整を行うことはできない。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、運動者の運動中の体調や運動に対して感じる「楽さ」「きつさ」の度合い、すなわち主観的運動強度尺度に合わせて運動者の運動前および運動中に負荷調整を行う電動トレーニング装置およびその運動制御方法を得ることを目的とする。

この発明は、運動者に負荷を与える回転体と、前記回転体に伝達機構を介し負荷を与える負荷モータと、前記運動者の運動生理反応値を検出する運動生理反応検出部と、前記回転体の回転数を検出する回転数検出部と、前記運動生理反応検出部および前記回転数検出部からの検出結果に従って前記運動者の運動生理反応の検出結果が予め設定された目標運動生理反応値に近づくように、前記負荷モータの負荷を設定された負荷上限値に向かって漸増させて制御する運動制御部を含む制御部と、前記運動生理反応検出部および前記回転数検出部からの検出結果および前記制御部の制御状態を表示する表示部と、前記制御部に制御指令を入力する入力部と、を備え、前記運動制御部が前記運動者の運動前および運動中の前記入力部からの制御指令に従って前記負荷上限値を変更する、電動トレーニング装置等にある。

この発明では、運動者の体調や主観的運動強度尺度に合わせて運動者の運動前および運動中に負荷調整を可能にした電動トレーニング装置およびその運動制御方法を提供できる。

この発明の一実施の形態による電動トレーニング装置の一例であるエルゴメータの構成を示す図である。 図１の制御装置とその周辺機器の構成の一例を示す図である。 図２のタッチパネルモニタの構成の一例を示す図である。 図１は制御装置の制御部の機能ブロック図である。 図４の運動制御部の制御による動作の一例を説明するためのタイムチャートである。 図４の運動制御部の制御による動作の一例を説明するためのタイムチャートである。 図４の運動制御部の動作の流れを説明するための部分構成図である。 この発明におけるリミット値を説明するための図である。

以下、この発明による電動トレーニング装置を実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、実施の形態において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
また以下では、電動トレーニング装置の一例として、運動療法装置であるエルゴメータを使用して医師または理学療法士の指導により運動者が運動を行う場合を例に挙げて説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態による電動トレーニング装置の一例であるエルゴメータの構成を示す図である。運動者ＥＸはエルゴメータＥＲＧの本体ＥＲＧＢに座りペダル２０５を漕ぐ。運動者に負荷を与える回転体であるペダル２０５は、ペダル取り付け軸２０７に回転自在に結合されており、運動者が実際に足を乗せて運動を行うことができる。また、ペダル取り付け軸２０７は、ベルト等からなる伝達機構２０４に接続された回転体２０６に取付けられており、伝達機構２０４には、減速機２０３を介してペダル２０５に負荷を与える負荷モータ２０２が接続されている。負荷モータ２０２は負荷モータ制御装置１０により負荷トルク等が制御される。

また各種センサとして、
運動者ＥＸの耳に取付けられて脈拍数を検出する脈拍計ＳＥ１、
運動者ＥＸの胸部に取付けられて心拍数を検出する心拍計ＳＥ２、
運動者ＥＸの腕に取付けられ血圧を検出する血圧計ＳＥ３、
負荷制御装置１０と負荷モータ２０２間に配設されモータに流れる電流を検出する電流センサＳＥ４、および
ペダル２０５の回転数を得るために、負荷モータ２０２に取付けられモータの回転速度を検出するペダルの回転数検出部であるエンコーダＳＥ５、
を備えている。
これらの各センサは、運動者ＥＸの前のタッチパネルモニタ２２を備えた制御装置２０に接続されている。

図２は制御装置２０とその周辺機器の構成の一例を示す図である。制御装置２０は制御部２１とヒューマンインタフェースであるタッチパネルモニタ２２を備えている。
制御部２１はコンピュータで構成することができる。外部からの信号の入出力は入力インタフェース２３ａ、出力インタフェース２３ｂを介して入出力制御部(Ｉ／Ｏ)２１ｃで行われる。メモリ２１ａには後述する図４，７等に図示された各種機能ブロックで示された各種プログラムおよび処理に必要な情報、データ、処理結果等が格納または予め格納される。ＣＰＵからなる演算制御部２１ｂは、タッチパネルモニタ２２からの入力信号および入出力制御部(Ｉ／Ｏ)２１ｃを介して入力された外部からの信号に対して、メモリ２１ａに格納された各種プログラム、情報、データに従って演算処理を行う。そして演算制御部２１ｂは、処理結果をタッチパネルモニタ２２へ出力し表示させ、また入出力制御部(Ｉ／Ｏ)２１ｃを介して外部へ出力すると共に、必要な処理結果をメモリ２１ａに記憶する。以下で説明する記憶部Ｍはメモリ２１ａに相当する。
なお、制御装置２０の制御部２１は、後述する各種機能ブロックをそれぞれデジタル回路で構成することも可能である。

タッチパネルモニタ２２は図３に一例を示すように、運動者ＥＸの運動状態を示す各種パラメータである例えば、「心拍数」「脈拍数」「仕事率(現在の仕事率)」「負荷トルク」「ペダル回転数(１分間当たりの回転数)」「血圧」「消費カロリー」「経過時間」等をそれぞれ表示するパラメータ表示領域２２ａ、例えばこれらのパラメータの経時変化等をグラフで表示する自由表示領域２２ｂ、そして入力キー領域２２ｃを含む。入力キー領域２２ｃの入力キーの形式は、方向キーとテンキーからなる形式や特定の入力形式の入力キー等、所望の形式のものでよい。パラメータ表示領域２２ａ、自由表示領域２２ｂは表示部を構成し、入力キー領域２２ｃは入力部を構成する。

図４は制御装置２０の制御部２１の機能ブロック図である。
パラメータ演算部２１１は、入力された信号に従って上述の各種パラメータを演算する。
「心拍数」は、心拍計ＳＥ２からの信号に従って求める。
「脈拍数」は、脈拍計ＳＥ１からの信号に従って求める。
「仕事率(Ｗ)」は、Ｗ＝Ｋ１・Ｔ・Ｎに従って求める。
Ｋ１：定数
Ｔ：負荷モータ２０２の発生する負荷トルク
Ｎ：負荷モータ２０２の回転数
「負荷トルク(Ｔ)」は、Ｔ＝Ｋ２・Ｉｍに従って求める。
Ｋ２：定数
Ｉｍ：負荷モータ２０２に流れる電流(電流センサＳＥ４の信号に従って求める)
「ペダル回転数(Ｎ)」は、エンコーダＳＥ５の速度検出信号に従って求める。
「血圧」は、血圧計ＳＥ３からの信号に従って求める。
「消費カロリ(Ｋｃａｌ)」は、Ｋｃａｌ＝ΣＷ・Ｋ３(Ｗの時間積分)
Ｋ３：定数
「経過時間」は、タイマ部２１４からのコンピュータ内のタイマ値に従って求める。
そして必要に応じて、求めた処理結果を記憶部Ｍに時間経過に従って記憶させておく。
なお、ペダル２０５の回転数は、負荷モータ２０２と回転体２０６までの変速比を負荷モータ２０２に取り付けたエンコーダＳＥ５の出力に乗算すると得られるが、以下では説明の便宜上、エンコーダＳＥ５の出力をペダル回転数(Ｎ)とする。

表示制御部２１２は、パラメータ演算部２１１および運動制御部２１３の処理結果をパラメータ表示領域２２ａに表示させる。また例えば、記憶部Ｍに記憶させたこれらのパラメータの時系列データ等を、自由表示領域２２ｂにグラフ表示する。
運動制御部２１３は、各種センサ(ＳＥ１−５)からの信号、および図３に示したタッチパネルモニタ２２の入力部である入力キー領域２２ｃからの制御指令の入力信号に従って、運動者ＥＸに行わせる運動の制御を行う。
運動制御部２１３は、運動者の心拍数からなる運動生理反応値が目標運動生理反応値に近づくように、負荷モータの負荷を設定された負荷上限値に向かって漸増させて制御を行うもので、心拍数制御部２１３ｂの中に負荷制御部２１３ａが含まれていることを示している。

タイマ部２１４は上述したようにコンピュータ内、ひいては制御装置２０内の制御における時間管理を行う。

図５は、負荷制御部２１３ａでの制御による動作の一例を説明するためのタイムチャートである。運動者ＥＸがエルゴメータＥＲＧに座り運動を始める際に、例えば医師ＤＲが運動者ＥＸの運動能力を考慮して、入力部２２ｃから、初期設定として、
目標心拍数ＴＨＢ、
ウォームアップ負荷ＬＴ、
運動者ＥＸのウォームアップ後の第１の負荷上限値ＬＭ１、
ウォームアップ後の負荷を第１の負荷上限値に上げるまでの設定時間Ｔ１、
を入力する。
なお、これらの入力により増減率ＲＣ１が決まる。
また、これらは入力された後、データとして記憶部Ｍに格納される。

予め設定された時間のウォームアップが時刻ｔ１で終了すると、負荷モータ２０２の負荷、すなわち負荷トルク、仕事率、ペダル回転数の何れか又は複数をウォームアップ負荷から第１の負荷上限値ＬＭ１まで時間Ｔ１の間で上昇させる。時間Ｔ１が終了する時刻ｔ２で負荷モータ２０２の負荷ＬＴは第１の負荷上限値ＬＭ１に到達する。時刻ｔ２後、入力部２２ｃから新たに負荷上限値を変更する制御指令の入力が入る時刻ｔ３までは、第１の負荷上限値ＬＭ１は維持され、第１の負荷上限値ＬＭ１での運動が行われる。言い換えると、第１の負荷上限値ＬＭ１での仕事率の運動が保持される。

そしてこの発明では、時刻ｔ３で、医師ＤＲが運動者ＥＸの体調や言動を考慮し、また主観的運動強度尺度を示す例えばＢｏｒｇスケール、前記Ｂｏｒｇスケールの尺度を簡素化した新ＢｏｒｇスケールまたはＣＲ−１０(ＲＣスケール)を参考にして、負荷上限値を上げられると判断した場合には、例えば、第１の負荷上限値ＬＭ１より高い第２の負荷上限値ＬＭ２を入力部２２ｃから入力する。この場合には、負荷上限値を新たに第２の負荷上限値ＬＭ２に設定して、負荷をさらに増加させながら運動が続けられる。
なお、主観的運動強度尺度とは、行っている運動に対して、「非常に楽である」「かなり楽である」「楽である」「ややきつい」「きつい」「かなりきつい」「非常にきつい」等の主観的運動強度に段階を規定したものである。
このように運動中に負荷上限値を変更する場合に、例えば記憶部Ｍには予め設定された図５に破線で示すような増減率ＲＣ２が格納されている。そして入力部２２ｃから第２の負荷上限値ＬＭ２が入力されると、予め設定された増加率ＲＣ２に従って負荷ＬＴを第２の負荷上限値ＬＭ２まで増加させる時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間Ｔ２が設定される。増加率ＲＣ２に従って時々刻々変化する負荷の値をリミット値としている。この点については図５，６には詳細に示されていないが、図８に従って後述する。なお，図５おいてＲＣ１、ＲＣ２は増加率を表しているだけで、実際には図５の期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３における増加率の指令値は実線で示す値と同じ位置になる。

負荷上限値を第２の負荷上限値ＬＭ２とした運動では、時刻ｔ３から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ４において、負荷モータ２０２の負荷ＬＴが第２の負荷上限値ＬＭ２に到達している。この場合も、時刻ｔ４後、負荷上限値の変更のための新たな制御指令の入力が入る時刻ｔ５までは、第２の負荷上限値ＬＭ２は維持され、第２の負荷上限値ＬＭ２での運動が行われる。言い換えると、第２の負荷上限値ＬＭ２での仕事率の運動が保持される。

時刻ｔ５で、同様に医師ＤＲは運動者ＥＸの体調や言動、また主観的運動強度尺度を考慮して、さらに負荷上限値を上げられると判断した場合には、例えば、第２の負荷上限値ＬＭ２より高い第３の負荷上限値ＬＭ３を入力部２２ｃから入力する。そして同様にして、負荷上限値を新たに第３の負荷上限値ＬＭ３に設定して、負荷をさらに増加させながら運動が続けられる。

ここで、負荷上限値ＬＭ３に到達する前に運動者の心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢに到達した場合は、その時点で図５に示すごとく、運動者の心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢを維持できる負荷ＬＭ５で運動者は運動を行う。
負荷ＬＭ５は一定値とは限らず、運動者心拍数ＨＢ[bpm]が目標心拍数ＴＨＢに維持されるように常に増減を繰り返す。
また、もし初期設定した負荷上限値ＬＭ１に到達する前に運動者の心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢに到達した場合は、その時点で、前記ＬＭ５のごとく負荷を運動者の心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢを維持できる負荷で運動者は運動を行う。

図６は図５の運動者の心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢに維持される運動中における動作の一例を説明するためのタイムチャートである。運動者心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢに維持される状態で、運動者ＥＸの様子や言動、また主観的運動強度尺度を考慮して、医師ＤＲが運動者心拍数ＨＢを一時的に下げる必要があると判断し、時刻ｔ８で入力部２２ｃから第４の負荷上限値ＬＭ４が入力されると、負荷ＬＴが第４の負荷上限値ＬＭ４まで下げられる。これにより運動者心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が下がる。そしてその後、時刻ｔ９で入力部２２ｃから、例えば負荷上限値を第４の負荷上限値ＬＭ４から第３の負荷上限値ＬＭ３に戻す入力があったとすると、例えば時刻９から時刻１１までの時間Ｔ４の間で時間Ｔ３と類似の動作、制御が行われている。
なお、負荷ＬＭ４が入力された場合は、図６のように垂直に負荷を下げても良いが、予め記憶部Ｍに負荷を下げた時の減少率を設定しておき、この減少率にて減少させても良い。

図７は運動制御部２１３での動作の流れを説明するための部分構成図である。図７において運動制御部２１３は機能ブロックで示されている。
運動制御部２１３において、差分演算部４１、心拍制御部４２、心拍数−負荷換算部４３が運動生理反応値制御部である心拍数制御部２１３ｂを構成し、運動者ＥＸの運動生理反応の検出結果が予め設定された目標運動生理反応値に近づくように制御する。リミット値算出部４４、負荷値算出部４５、負荷−電流換算部４６が負荷制御部２１３ａを構成し、運動者ＥＸの運動生理反応の検出結果が予め設定された目標運動生理反応値に近づくように負荷制御を行う。

差分演算部４１では、記憶部Ｍに予め記憶された目標心拍数ＴＨＢと、心拍計ＳＥ２で検出された運動者心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］の差分が求められる。
心拍制御部４２では、目標心拍数ＴＨＢと運動者心拍数ＨＢの差分を増幅する心拍数制御を行う。
心拍数−負荷換算部４３では、心拍数制御結果の出力が負荷の値に換算される。

リミット値算出部４４では、負荷上限値に基づく負荷の最大リミット値を算出する。図５，６のウォームアップ期間、および負荷ＬＴが負荷上限値に達して負荷上限値で一定に保たれている時刻ｔ２と時刻ｔ３の間、時刻ｔ４と時刻ｔ５の間、時刻ｔ８と時刻ｔ９の間では、リミット値は各負荷上限値となる。負荷ＬＴを増減させているその他の期間ではリミット値は、設定されている負荷上限値まで一定の増加率で負荷を増加させた時々刻々に変化する負荷の値となる。

例えば時刻ｔ１と時刻ｔ２の間であれば、
ウォームアップ負荷＋{(第１の負荷上限値ＬＭ１−ウォームアップ負荷)／(Ｔ１)}×(現在時刻−時刻ｔ１)
となる。
さらに入力部２２ｃから負荷上限値を変更する指令ＣＣがあった場合には、変更された負荷上限値に対してリミット値を求める。

負荷値算出部４５では、心拍数−負荷換算部４３の出力する負荷換算値とリミット値算出部４４のリミット値の小さい方を選択して負荷の値とする。

図８には負荷上限値まで増加する負荷ＬＴとリミット値ＬＩＭとの変化を示す。図５，６には負荷ＬＴとリミット値ＬＩＭが概略的にまとめて示されている。リミット値ＬＩＭは負荷上限値ＬＭと到達時間Ｔで決まる増加率ＩＲ（図５，図６に示すＲＣ１、ＲＣ２）に従って例えば線形増加する。これに対して負荷ＬＴに対応する心拍数−負荷換算部４３の負荷換算値はリミット値ＬＩＭに沿って増減しながら増加する。負荷値算出部４５では、負荷換算値とリミット値ＬＩＭの小さい方を選択するので、図８のハッチング部分ではリミット値ＬＩＭが使用され、負荷ＬＴが急激に増加しないようにしている。
実際には負荷を変化させている期間、患者ＥＸの心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢに到達しない限りは、負荷ＬＴがリミット値ＬＩＭを越える期間が無いことから、期間Ｔの負荷ＬＴはリミット値ＬＩＭとなる。

負荷−電流換算部４６では、負荷値算出部４５からの負荷値をＷ、負荷モータ２０２の回転速度を検出するエンコーダＳＥ５からの出力に伝達機構内の負荷モータ２０２の回転数に対するペダルを取りつけた回転体までの減速比を乗算したペダルの回転数をＮｓ、として
Ｗ＝Ｋ１・Ｔ・Ｎｓ
Ｔ＝Ｋ２・Ｉｍ
Ｗ＝Ｋ１・(Ｋ２・Ｉｍ)・Ｎｓ
よりモータ電流Ｉｍ
Ｉｍ＝Ｗ／(Ｋ１・Ｋ２・Ｎｓ)
を求める。

そして負荷モータ制御装置１０が負荷制御部２１３ａで求めたモータ電流Ｉｍとなるように負荷モータ２０２を制御することで、設定した目標心拍数に対して運動者ＥＸの心拍数ＨＢ［ｂｐｍ］が目標心拍数ＴＨＢとなるように負荷を増減させることができる。

なお、上記実施の形態では運動者の運動生理反応値として心拍数を使用しているが、脈拍計ＳＥ１からの脈拍数を使用してもよい。その場合、運動者の心拍数ＨＢは運動者の脈拍数ＰＵ、目標心拍数ＴＨＢは目標脈拍数ＴＰＵになる。その他全て上記に記載の心拍数を脈拍数に置き換えれば良い。心拍数−負荷換算部４３は脈拍数−負荷換算部となる。その他全て上記に記載の心拍数を脈拍数に置き換えれば良い。
また、運動者の運動生理反応値として、血圧を使用してもよい。この場合、全て上記に記載の心拍数を血圧に置換えれば良い。

また、上記実施の形態では電動トレーニング装置として運動療法装置であるエルゴメータを使用した場合について説明したが、運動療法装置としてトレッドミルについても同様の適用が可能である。
この場合、エルゴメータにおける運動者に負荷を与える回転体がペダル２０５に対し、トレッドミルではベルトコンベア状の踏み台となる。

さらに発明の適用対象としては医療分野の運動療法装置に限定されず、健康管理を目標とする、電動ウォーキングマシーンや電動フィットネスバイク等を含む電動フィットネスマシーンにも適当可能である。
従ってこの発明は、運動療法装置および電動フィットネスマシーン等からなる電動トレーニング装置に適用可能である。

さらに、電動フィットネスマシーンの場合には、運動者の体調を判断してモータ負荷の変更を行う際に、特に医師または理学療法士ではなく、電動フィットネスマシーンのそばにいる補助者が判断をしてモータ負荷の変更を行うようにしてもよい。
また、運動者、自らが体調を判断してモータ負荷の変更を行うようにしてもよい。

さらに、この発明では負荷モータを特定しておらず、ＤＣモータ、ＡＣ誘導モータ、リラクタンスモータ、ＡＣ同期モータ、ＤＣ同期モータ、リニアモータ等、何を使用しても良い。

さらに、この発明では図７において負荷−電流換算部４６を運動制御部２１３として、制御装置内の制御部２１に配設しているが、負荷−電流換算部４６、負荷モータ制御装置１０、電流センサＳＥ４の３つを別の機器に配設し、所謂サーボモータ制御装置やインバータなどとしても良い。

特に医師または理学療法士以外の補助者または運動者自らが運動者の体調を判断してモータ負荷の変更を行う場合には、図４の制御部２１の記憶部Ｍに、主観的運動強度尺度を示す例えばＢｏｒｇスケールまたはＣＲ−１０(ＲＣスケール)と、これに示される主観的運動強度尺度の各段階に対する負荷上限値の変更率を予め格納しておく。そして表示制御部２１２により、図３に示したタッチパネルモニタ２２の例えば自由表示領域２２ｂに主観的運動強度尺度を表示する。そして補助者または運動者自らが表示された主観的運動強度尺度に従って入力した主観的運動強度尺度の段階に従った変更率で、負荷制御部２１３ａが負荷モータの負荷の負荷上限値の変更を行うようにする。

１０ 負荷モータ制御装置、２０ 制御装置、２１ 制御部、２１ａ メモリ、
２１ｂ 演算制御部、２１ｃ 入出力制御部(Ｉ／Ｏ)、２２ タッチパネルモニタ、
２２ａ パラメータ表示領域、２２ｂ 自由表示領域、
２２ｃ 入力キー領域(入力部)、２３ａ 入力インタフェース、
２３ｂ 出力インタフェース、４１ 差分演算部、４２ 心拍制御部、
４３ 心拍数−負荷換算部、４４ リミット値算出部、４５ 負荷値算出部、
４６ 負荷−電流換算部、２０２ 負荷モータ、２０３ 減速機、
２０４ 伝達機構、２０５ ペダル、２０６ 回転体、２０７ ペダル取り付け軸、
２１１ パラメータ演算部、２１２ 表示制御部、２１３ 運動制御部、
２１３ａ 負荷制御部、２１３ｂ 心拍数制御部、２１４ タイマ部、
ＥＲＧ エルゴメータ、ＥＲＧＢ 本体、ＥＸ 運動者、Ｍ 記憶部、
ＳＥ１ 脈拍計、ＳＥ２ 心拍計、ＳＥ３ 血圧計、ＳＥ４ 電流センサ、
ＳＥ５ エンコーダ。

Claims (7)

1. 運動者に負荷を与える回転体と、
   前記回転体に伝達機構を介し負荷を与える負荷モータと、
   前記運動者の運動生理反応値を検出する運動生理反応検出部と、
   前記回転体の回転数を検出する回転数検出部と、
   前記運動生理反応検出部および前記回転数検出部からの検出結果に従って前記運動者の運動生理反応の検出結果が予め設定された目標運動生理反応値に近づくように、前記負荷モータの負荷を設定された負荷上限値に向かって漸増させて制御する運動制御部を含む制御部と、
   前記運動生理反応検出部および前記回転数検出部からの検出結果および前記制御部の制御状態を表示する表示部と、
   前記制御部に制御指令を入力する入力部と、
   を備え、
   前記運動制御部が前記運動者の運動前および運動中の前記入力部からの制御指令に従って前記負荷上限値を変更する、
   電動トレーニング装置。
2. 前記運動制御部は、前記負荷モータの負荷が設定された負荷上限値に達した時は、新たな制御指令が入力されるまで、負荷を前記負荷上限値で維持する、請求項１に記載の電動トレーニング装置。
3. 主観的運動強度尺度および前記主観的運動強度尺度の各段階に対する負荷上限値の変更率を記憶した記憶部を備え、
   前記表示部が、前記主観的運動強度尺度を表示し、
   前記運動制御部が、前記入力部からの制御指令として前記主観的運動強度尺度の段階の値が入力されると、前記記憶部の変更率に従って負荷上限値を変更する、請求項１または２に記載の電動トレーニング装置。
4. 前記電動トレーニング装置が、医療目的のエルゴメータまたはトレッドミルからなる運動療法装置である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の電動トレーニング装置。
5. 前記電動トレーニング装置が、健康管理のための電動フィットネスバイクまたは電動ウォーキングマシーンからなる電動フィットネスマシーンである、請求項１から３までのいずれか１項に記載の電動トレーニング装置。
6. 前記制御指令が、前記表示部に表示された前記運動者および前記制御の状態、さらに前記運動者に対する主観的運動強度尺度に従って入力されたものである、請求項１から５までのいずれか１項に記載の電動トレーニング装置。
7. 運動者に負荷を与える回転体に負荷モータで負荷を与え、前記運動者の運動生理反応値および前記回転体の回転数を検出し、前記運動者の運動生理反応の検出結果が予め設定された目標運動生理反応値に近づくように、前記負荷モータの負荷を設定された負荷上限値に向かって漸増させて制御する電動トレーニング装置に対して、前記運動者の運動前および運動中に、表示部に表示された前記運動者および前記制御の状態、さらに前記運動者に対する主観的運動強度尺度に従って入力される制御指令に従って前記負荷上限値を変更する、電動トレーニング装置の運動制御方法。

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