JP2002253700A - 足踏み式反復運動器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 利用者が左右のステップを踏む度に、用意さ
れた楽曲を１音ずつ出力するステッパーを提供すること
である。 【解決手段】 ステッパーは、２つのステップを有し、
利用者はそれを足で交互に踏み込むことによって歩行や
階段を上る動作に似た運動を行う。ステップの下部には
それぞれ磁石が取り付けられ、ステッパーの台座部に
は、磁気センサが取り付けられている。磁気センサは、
磁石とある程度の距離まで近づくと、検出信号を送信
し、それによって、楽曲の１音が出力される。これによ
って、利用者は、自身の動作に応じた楽曲のアレンジが
可能になり、単調な反復運動の退屈さを解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるステッパ
ーと呼ばれる足踏み式反復運動器具に関し、特に当該器
具の利用者の運動に応じて音楽を出力するステッパーに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、屋内で気軽に運動ができるような
様々な運動器具が開発され、販売されている。その中
に、ステップに足を載せて立ち、そのステップを交互に
上下させるように踏むことによって、歩行あるいは階段
を上る運動に類する運動をすることができる、「ステッ
パー」という足踏み式反復運動器具がある。

【０００３】このステッパーは、バイク型のトレーニン
グマシンや室内でランニングを行う器具等のように場所
をとらず、携帯性に優れているので、近年のエクササイ
ズブームもあって、広く普及している。

【０００４】また、これらの運動器具は、年々電子化が
進んでおり、多くの便利な機能を利用者に提供する。例
えば、前述のバイク型のトレーニングマシンは、心拍を
測定して、その結果に応じてペダルのトルクを調整する
といった機能を有しており、ステッパーは、ステップを
踏む回数をカウントして表示するといった機能を有して
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした電子
化によって、ステッパーを使って運動する者は、現在何
回ステップを踏んだかを把握できるものの、右足と左足
で、それぞれのステップを交互に踏み込む動作を漫然と
繰り返すだけである。この反復運動は、一定の調子で行
われることが多い。

【０００６】そのため、ステッパーの利用者は、次第
に、こうした運動に単調さを感じるようになり、運動を
続けようとする強い意志がないと、この運動に飽きて興
味を失い、最終的にはトレーニングを放棄してしまうと
いう結果を招くことにもなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、本発明は、ステッパーのステップを利用者が
踏むたびに、楽曲の１つの音を発生させる。利用者は、
ステップを踏むたび毎に音が出力されるので、自分の意
志で、ステップを踏むタイミングを調整すれば、音の発
生タイミングを変えることができる。これによって、そ
れまで一定の調子で左右の足を上げ下げしていた単調な
運動が、楽曲に変化を付けようとする興味から、バリエ
ーションに富んだ楽しい運動になりうる。

【０００８】より具体的には、本発明は、左右のステッ
プの昇降を検知するセンサを備え、どちらかのステップ
が所定の位置まで降下したら、スピーカから音を出力す
る。利用者の１つの踏み込みが１つの音を出力させ、こ
れらの一連の音が１つの楽曲を構成する順序で用意され
ている。従って、利用者がステップを踏む度に音が順次
出力され、ステップを踏むタイミングに従って、楽曲が
演奏されていくことになる。

【０００９】本発明の第１の実施態様によれば、上下移
動する２つのステップを有する足踏み式反復運動器具
が、いずれか１つのステップが所定の位置まで降下した
場合に、検出信号を出力するセンサと、所定の楽曲を構
成する一連の音の音階情報を記憶するメモリと、前記検
出信号を受信する度に、前記メモリから次の音の音階情
報を取り出し、その音階情報を用いて、前記一連の音の
１つをスピーカに出力する制御手段とを有するように構
成される。

【００１０】また、本発明の第２の実施態様によれば、
上下移動する２つのステップを有する足踏み式反復運動
器具が、いずれか１つのステップが所定の位置まで降下
した場合に、検出信号を出力するセンサと、所定の楽曲
を構成する一連の音の音階情報を記憶する第１のメモリ
と、前記検出信号を受信する度に、前記メモリに記憶さ
れた次の音を特定し、更に、前回検出信号を受信してか
ら今回検出信号を受信するまでの時間間隔を求め、当該
時間間隔に基づいて所定の式により時間の長さを計算
し、当該時間の長さを前記特定された音の音長情報とし
て対応付け、第２のメモリに格納する音長情報付加手段
と、所定のタイミングで、第１のメモリに記憶された音
の音階情報と、第２のメモリに記憶された、前記音に対
応する音長情報とを用いて、前記所定の楽曲を構成する
一連の音を一括してスピーカに出力する一括出力手段と
を有するように構成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】最初に、図１を参照して、本発明
の第１の実施形態のステッパーの構成について説明す
る。図１に示すステッパー１００は、左右のステップ１
１０Ａ、及び１１０Ｂ、左右のシリンダ１２０Ａ、及び
１２０Ｂ、左右のステップ支持部１３０Ａ、及び１３０
Ｂ、及びステップ昇降制御部材１４０を備えている。

【００１２】通常、ステップ１１０Ａには利用者の左足
が、ステップ１１０Ｂには利用者の右足が載せられる。
従って、利用者は、ステップ支持部１３０Ａ、１３０Ｂ
の方を向いて立つことになり、このステップを交互に左
右の足で踏み込むことにより、歩行あるいは階段を上る
動作に似た運動を、その場で行うことが出きる。

【００１３】ステップ１２０Ａ及びステップ１２０Ｂは
それぞれ、部材１３０Ａ、１３０Ｂの蝶番部分（不図
示）を支点に上下移動するように取り付けられている。

【００１４】シリンダ１２０Ａ、１２０Ｂは、油圧式の
シリンダであることが多く、それぞれのステップ１１０
Ａ、１１０Ｂに取り付けられ、ステップを下げようとす
る力に対して抵抗を与える。ステップ昇降制御部材１４
０は、その両端がステップ１１０Ａ、１１０Ｂの端部に
保持され、支点１９０を中心に回転することにより、ス
テップ１１０Ａの端部が上がれば、ステップ１１０Ｂの
端部を下げ、ステップ１１０Ｂの端部が上がれば、ステ
ップ１１０Ａの端部を下げるように制御する。この動き
によって、利用者は、左右の足を交互に上下させる。

【００１５】また、シリンダ１２０Ａ、１２０Ｂによっ
て、各ステップは踏んでも簡単には下がらないようにな
っており、一方のステップのみに多くの荷重（例えば全
体重）をかけると、ゆっくり下がるといった動きをす
る。

【００１６】図１のステッパー１００は更に、台座部１
７０と操作部１８０を有している。台座部１７０は、ス
テッパー１００の前後の下側に配置され、床や地面に置
かれたときに、ステッパー１００が安定的に保持される
ようになっている。台座部１７０は、２本の棒状の部材
からなっているが、それぞれの両端には、滑り止めのラ
バー等が設けられている。

【００１７】操作部１８０は、上面、即ち利用者から容
易に見ることができる面に、スピーカ１８１、ＬＣＤモ
ニタ１８２、及び各種スイッチ１８３を有する。スピー
カ１８１からは、後で詳述するように、ステップ１１０
Ａ、１１０Ｂの動きに応じて音が出力される。ＬＣＤモ
ニタ１８２には、ステップの踏み込み回数（カウン
タ）、ステータス、及び後述する楽曲に関する情報等が
表示される。また、スイッチ１８３は、押しボタン、ス
ライドスイッチ等からなり、ＬＣＤモニタ１８２の表示
内容の切り替えや後述する楽曲の選択等の操作に使用さ
れる。

【００１８】ステッパー１００は更に、磁石１５０Ａ及
び１５０Ｂと、磁気センサ１６０Ａ及び１６０Ｂを備え
ている。磁石１５０Ａは、ステップ１１０Ａに接続され
たステップ昇降制御部材１４０の端部下側に取り付けら
れ、磁石１５０Ｂは、ステップ１１０Ｂに接続されたス
テップ昇降制御部材１４０の端部下側に取り付けられ
る。磁気センサ１６０Ａは、台座部１７０の一方に取り
付けられ、ステップ１１０Ａが踏み込まれた場合に、そ
の動作に応じて下側に移動する前記磁石１５０Ａと対向
する位置に取り付けられる。磁石センサ１６０Ｂも同様
に、磁石１５０Ｂに対向するように台座部１７０に取り
付けられる。

【００１９】磁気センサ１６０Ａ、１６０Ｂは、対向す
るそれぞれの磁石１５０Ａ、１５０Ｂが近づき、所定の
値以上の磁力を検知すると、所定の検出信号を前記操作
部１８０に送信する。従って、ステップ１１０Ａがある
程度踏み込まれて下降すると、磁気センサ１６０Ａから
操作部１８０に検出信号が送出され、ステップ１１０Ｂ
がある程度踏み込まれて降下すると、磁気センサ１６０
Ｂから操作部１８０に検出信号が送出される。

【００２０】次に、図２について説明する。図２は、図
１の矢印Ａの方向からステッパー１００を見た様子を示
したものであり、図１と同一の構成要素には、同一の符
号が付されている。この図では、前述した磁石１５０Ａ
と、それに対向する磁気センサ１６０Ａとの位置関係が
明確に示されている。この時点では、ステップ１１０Ａ
とステップ１１０Ｂは同じ高さに保持されており、この
距離だけ磁石１５０Ａと磁気センサ１６０Ａが離れてい
ると、磁気センサ１６０Ａは、１５０Ａから所定の大き
さの磁力を検知せず、検出信号を生成しない。

【００２１】その後、ステップ１１０Ａが利用者に踏ま
れて、磁石１５０Ａと磁気センサ１６０Ａとの距離が狭
まり、所定の大きさの磁力が磁気センサ１６０Ａによっ
て検知された場合、磁気センサ１６０Ａは操作部１８０
に検出信号を送出する。

【００２２】次に、図３について説明する。図３は、図
１の矢印Ｂの方向からステッパー１００を見た様子を示
したものであり、図１と同一の構成要素には、同一の符
号が付されている。この方向からは、磁気センサ１６０
Ａと１６０Ｂが台座部１７０の奥に隠れて見えないの
で、点線で示してある。ここでも、磁石１５０Ａ、１５
０Ｂが、それぞれ磁気センサ１５０Ａ、１５０Ｂと対向
していることが分かる。

【００２３】磁石１５０Ａ、１５０Ｂは、ステップ昇降
制御部材１４０の下部に取り付けられており、ステップ
１１０Ａが利用者によって踏み込まれると、下向きの力
がステップ昇降制御部材１４０の左端に伝えられ、ステ
ップ昇降制御部材１４０が左下がりの状態となる。そし
て、その力が、支点１９０を介してステップ昇降制御部
材１４０の右端に上向きの力となって伝えられる。その
結果、ステップ１１０Ｂの端部が押し上げられる。この
とき、ステップ１１０Ａの端部が押し下げられた距離だ
けステップ１１０Ｂの端部が押し上げられ、ステップ昇
降制御部材１４０はちょうどシーソーの様な動きをす
る。

【００２４】このように、ステップ昇降制御部材１４０
は、ステップ１１０Ａ、ステップ１１０Ｂが交互に踏ま
れることによって、左下がりと右下がりの状態を繰り返
すことになる。左下がりの状態になった場合は、磁気セ
ンサ１６０Ａは、磁石１５０Ａに近接することによって
所定の値以上の磁力を検知して検出信号を送出する。一
方、右下がりの状態になった場合は、今度は磁気センサ
１６０Ｂが、磁石１５０Ｂに近接することによって、所
定の値以上の磁力を検知し、検出信号を送出する。

【００２５】次に、本実施形態において、ステップ１１
０Ａ、１１０Ｂの踏み込みによって音を出力するための
楽曲出力機能について説明する。

【００２６】この楽曲出力機能は、操作部１８０内に組
み込まれた制御部１８４、メモリ（ＲＯＭ）１８５、ス
ピーカ１８１、ＬＣＤモニタ１８２、及びスイッチ１８
３と、前述の磁気センサ１６０Ａ、１６０Ｂによって実
現される。当該構成要素をブロック図として表したのが
図４である。

【００２７】スイッチ１８３は、押しボタン、スライド
スイッチ等からなり、電源の投入、ＬＣＤモニタ１８２
に表示される内容の切り替え、及び利用者がステップ１
６０Ａ、１６０Ｂを交互に踏むことによって出力される
楽曲の選択等の操作に使用される。特にスライドスイッ
チは、楽曲を出力する際のボリューム調整用に使用され
るのに適している。

【００２８】メモリ１８５は、通常ＲＯＭであり、何曲
かの楽曲情報が記憶されている。一般に楽曲は、単位音
の羅列からなり、この単位音を構成する情報は、全音符
や四分音符等によって表される音の長さ（音長情報）
と、ド、レ、ミなどの音階情報とからなる。本発明で
は、音長情報のない、音階情報のみの単位音の集合が楽
曲として前記メモリ１８５に納められている。

【００２９】このメモリ１８５内に記憶された楽曲情報
は、例えば、図６に示すように構成される。この例で
は、楽曲ＡとＢが記憶されており、楽曲Ａは、シーケン
ス番号Ａ１からＡ３に対応する３音、ド、レ、ミからな
り、楽曲Ｂはシーケンス番号Ｂ１からＢ９８に対応する
９８音、ド、．．．ドからなる。シーケンス番号Ａ１、
Ｂ１等は、説明の便宜上付与されたものであり、実際の
処理においては必須の項目ではない。また、この例で
は、音階情報がド、レ、ミ等によって表されているが、
最終的に意図した音階が再現可能であれば、どのような
表現形式をとっても構わない。

【００３０】また、前記楽曲情報の例では、楽曲の各音
が、シーケンス番号によって、又は連続する領域に順次
記憶されることによって、音階情報のみならず音の順序
についての情報も記憶されることになるが、このよう
に、物理的に順に記憶されなくても、前記シーケンス番
号を参照したり、他の順序を示す情報を付加することに
よって、音の順序についての情報を記憶することができ
る。

【００３１】スピーカ１８１は、制御部１８４からの信
号により、所定の音が出力される。本実施形態において
は、スピーカから出力される音の音色は一定のものであ
るが、制御部１８４からの信号の内容を変更することに
より適宜切り替えることが可能である。

【００３２】ＬＣＤモニタ１８２は、現在時刻、ステッ
プ１１０Ａ、１１０Ｂを踏み込んだ回数（カウンタ）、
出力される楽曲、及びその時点での装置のステータス等
が表示され、前記スイッチ１８３によって、これらの表
示を切り替えることができる。また、スイッチ１８３に
よって、前記カウンタ値をクリアする事もできる。

【００３３】前記カウンタ値は、電源が投入されてから
の合計回数と、トータルでの合計回数とに分けて管理さ
れており、どちらも表示させることができる。また、前
記カウンタ値を使用して、消費カロリーを計算し、表示
することもできる。

【００３４】当該モニタは、ＬＣＤモニタに限られるわ
けではない。上記情報を表示できる限り、どのようなモ
ニタを使用することも可能である。

【００３５】磁気センサ１６０Ａ、１６０Ｂは、前述し
たようにステッパー１００に配置され、磁気センサ１６
０Ａは、ステップ１１０Ａが踏まれた場合に検出信号を
制御部１８４に送信し、磁気センサ１６０Ｂは、ステッ
プ１１０Ｂが踏まれた場合に検出信号を制御部１８４に
送信する。ここで使用する磁気センサ１６０Ａ、１６０
Ｂは公知のものである。

【００３６】また、磁気センサ１６０Ａ、１６０Ｂはそ
れぞれ、ステッパー１００の各要素に沿った、あるいは
内部を通る配線によって、制御部１８４の入力部と接続
される。

【００３７】制御部１８４は、利用者による前記スイッ
チ１８３の操作に応じて、ＬＣＤモニタ１８２の表示内
容を制御する。また、前記スイッチ１８３の操作によっ
て楽曲が選択された場合には、その情報を制御部内の内
部メモリに記憶する。この情報は、例えば、選択された
楽曲が「Ａ」である場合は、その「Ａ」に対応する音階
情報が記録されているメモリ１８５上の開始位置のアド
レスである。

【００３８】楽曲が選択される等の所定の設定が終了し
た後、ステップ１１０Ａ、１１０Ｂのどちらかが踏まれ
ると、そこから楽曲の出力制御が開始される。制御部１
８４は、磁気センサ１６０Ａ、１６０Ｂのどちらかから
検出信号を受け取ると、メモリ１８５から音階情報を１
音分だけ取り出し、スピーカ１８１へリアルタイムに出
力する。次の検出信号を受け取ると、メモリ１８５上の
前回取得した音の次の音を１音だけ取り出し、スピーカ
１８１にリアルタイムに出力する。

【００３９】これを、楽曲のすべての音が終了するまで
繰り返す。楽曲に用意されたすべての音の出力が終了す
ると、楽曲の出力も終了するが、なおステップの踏み込
み運動が続く場合は、他の選択された楽曲に進んだり、
同じ楽曲を繰り返したりするようにも制御できる。

【００４０】ここで、こうした音の出力タイミングを、
図５を参照して更に詳細に説明する。図５（１）には、
磁気センサ１６０Ａが制御部１８４に対して出力する検
出信号の出力タイミングが示され、図５（２）には、磁
気センサ１６０Ｂが制御部１８４に対して出力する検出
信号の出力タイミングが示され、図５（３）には、スピ
ーカ１８１から音が出力されるタイミングが示されてい
る。示された波形は、タイミングを示すための概略的な
ものにすぎず、厳密な意味を有するものではない。ま
た、図５（１）、図５（２）におけるパルスは、磁気セ
ンサが所定の値以上の磁力を検出した最初の時点で生成
されるものとする。

【００４１】磁気センサは、実際にこのような動作をす
るよう設計されている場合もあれば、所定の値以上の磁
力を検出している間、信号を出し続けるように設計され
る場合もある。しかし、後者の場合でも、受信側の制御
部１８４において、連続する信号の最初だけを検出して
図５に示すように処理する事が可能である。

【００４２】最初に、時間ｔ１で、ステップ１１０Ａが
踏み込まれたことによって、磁気センサ１６０Ａが検出
信号を送出する（図５（１））。制御部１８４がこれを
受信すると、対応する音の音階情報をメモり１８５から
取得し、スピーカ１８１に出力する（図５（３））。前
述したように、メモリ１８５には音長情報が記憶されて
いないので、音の長さはすべて同じ所定の長さになって
いる。

【００４３】次に、時間ｔ２で、ステップ１１０Ｂが踏
み込まれたことによって、磁気センサ１６０Ｂが検出信
号を送出する（図５（２））。図３に関して説明したよ
うに、ステップ１１０Ａ、１１０Ｂは、交互に上下する
構成となっており、これに載った利用者は、左右の足を
交互に上下する運動を反復することになる。従って、時
間ｔ１でステップ１１０Ａが踏み込まれたのであれば、
通常は、次のタイミングｔ２では、ステップ１１０Ｂが
踏み込まれ、更に次のタイミングｔ３では、再びステッ
プ１１０Ａが踏み込まれる。

【００４４】ここで、制御部１８４が検出信号を受信す
ると、メモリ１８５から、前回取り出した次の音の音階
情報を取り出し、スピーカ１８１に出力する（図５
（３））。

【００４５】このようにして、時間ｔ３、ｔ４、ｔ５に
おいて同様の処理が繰り返される。

【００４６】ただし、図５では、時間ｔ４と時間ｔ５の
間が他と比べて著しく広くなっている。時間ｔ１〜ｔ４
まで、利用者は一定の間隔で運動を繰り返している。こ
れは、一定のペースで歩いているような動作をしている
場合である。すなわち、この間、利用者は、音階は、あ
る所定の楽曲のそれであるが、各音の出力される間隔が
等しい音を４つ聞きながら、反復運動をしていることに
なる。

【００４７】時間ｔ５では、時間ｔ４で右足を踏み込ん
でから、しばらくの間そのままの状態でとどまり、その
後左足をステップ１１０Ａの上においている。これによ
って、いままで一定間隔で出力されていた音が一瞬途切
れ、しばらくしてから５番目の音が出力される。これ
は、単調な運動をしている利用者に、聴覚を通して変化
を与え、運動自体を飽きさせないという効果がある。

【００４８】利用者は、このようにして、自分が知って
いる楽曲を、オリジナルのリズム通りに再現させようと
して、あるいは、わざと異なる楽曲のようにしようとし
て、ステップ１１０Ａ、１１０Ｂを踏み込むタイミング
を微妙に調整する。このことで、単調な運動をしている
という意識が消え、新鮮な感覚で反復運動を繰り返すこ
とができる。

【００４９】次に、本実施形態において、ステップ１１
０Ａ、１１０Ｂの踏み込みにあわせて音を出力する動作
を図７のフローチャートを用いて説明する。

【００５０】当該動作の前に、利用者は、スイッチ１８
３等を操作して出力する楽曲を選択し、必要があればス
テッパー１００をスタート状態に設定しておく。楽曲の
選択に応じて、制御部１８４は、選択された楽曲が記憶
されているメモリ１８５上の開始アドレスを制御部１８
４の内部メモリに保持する。例えば、図６に示す楽曲の
音階情報がメモり１８５に記憶されており、楽曲Ａが選
択された場合は、シーケンス番号Ａ１の開始アドレス
が、制御部１８４の内部メモリに記憶される。

【００５１】最初に、ステップＳ１０で、制御部１８４
が、最初のステップ踏み込みがあるかどうか判定する。
これは、図５で示したように、磁気センサ１６０Ａある
いは磁気センサ１６０Ｂから検出信号を受信したかどう
かで判断される。通常は、当該センサ１６０Ａ、１６０
Ｂから交互に検出信号を受信することになるので、どち
らのセンサから受信したかは問題ではない。以降のステ
ップ踏み込み判定についても同様である。

【００５２】最初のステップ踏み込みがない場合は、当
該ステップＳ１０を一定間隔で繰り返す。また、所定の
時間（例えば、３分間）ステップの踏み込みが行われな
かった場合には、利用の意志がないものとみなして当該
動作を終了させるようにすることもできる。

【００５３】最初のステップ踏み込みがあった場合は、
ステップＳ１２に進み、そこで制御部１８４が、内部メ
モリに保持されていた選択楽曲の開始アドレス（例え
ば、シーケンス番号Ａ１の先頭アドレス）をもとに、メ
モリ１８５から、最初の音の音階情報（例えば、シーケ
ンス番号Ａ１に対応する音階、ド）を取得する。

【００５４】次に、ステップＳ１４で、制御部１８４
は、取得された最初の音に関する音階情報を処理して、
スピーカ１８１にその音を出力させるよう制御する。前
述の例の場合、シーケンス番号Ａ１に対応する音がドで
あるので、ドの音がスピーカ１８１から出力される。こ
の出力は瞬間的なものでも、次の踏み込みが検出される
まで継続されるものでもよく、また、後述するような制
御を行って出力をコントロールしてもよい。或いは、次
の踏み込みまでに最低限必要とされる時間に比べて十分
に短い一定の時間だけ継続して出力してもよい。この時
間は踏み込みに対する抗力（例えば、油圧式シリンダの
かたさ等）を考慮して決定することが好ましい。

【００５５】次に、ステップＳ１６で、次のステップの
踏み込みがあったか否かが判定され、ない場合は、ステ
ップＳ１６を繰り返して、踏み込みの発生を監視する。
ただし、ステップＳ２４で、一定時間が経過したかどう
かが判定され、経過した場合は当該フローを終了する。
一定時間、踏み込みがない場合には、利用者が運動を中
止したものとみなして当該処理を終了させるためであ
る。必要に応じてＬＣＤモニタ１８２に、当該処理が終
了したことを示すようにすることもできる。

【００５６】ステップＳ１６で、踏み込みがあったと判
定された場合、ステップＳ１８に進み、前回の音階情報
（例えば、シーケンス番号Ａ１に対応する、ド）の次に
記憶されている音階情報（例えば、シーケンス番号Ａ２
に対応する、レ）を、メモリ１８５から取得しようとす
る。

【００５７】ステップＳ２０で、その音階情報が存在し
ているかどうかが判定され、存在していない場合は、処
理を終了する。

【００５８】しかし、運動の途中で音の出力を終わらせ
たくない場合は、再びステップＳ１２に戻り、その楽曲
の先頭の音から再び出力を行うようにすることができ
る。例えば、楽曲Ａが選択されている場合に、シーケン
ス番号Ａ３の次の音階情報を取得しようとした場合であ
る。また、この場合に、次の楽曲（例えば、Ｂ）に移っ
て同様の処理をすることもできる。

【００５９】ステップＳ２０で、対象の音階情報が存在
している場合は、ステップＳ１４と同様に、ステップＳ
２２で、その音階情報に基づいてスピーカ１８１から音
が出力される。その後、処理はステップＳ１６に戻り、
ステップの踏み込みがある度に、以降同様の処理が繰り
返されて音が出力される。

【００６０】ステップＳ１４又はステップＳ２２で、ス
ピーカ１８１が音を出力している間に、ステップＳ１６
で次の踏み込みが検出された場合には、現在スピーカ１
８１に出力している音を中断して次の音を即座に出力す
るよう制御したり、そのような踏み込みについては、音
を発生させないようにする等、様々な処理をとることが
できる。

【００６１】また、スピーカで音を出力している間は、
制御部１８４が次の処理に移らないような構成にするこ
とも可能である。

【００６２】これまで、本発明の第１の実施形態につい
て説明してきたが、上記ステッパー１００にＦＭ音源な
どの音源を組み込むことによって、ステップが踏み込ま
れてから、次のステップが踏み込まれるまで、スピーカ
１８１に音の出力を継続させることもできる。

【００６３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。この実施形態では、図１に示されたステッパー
１００の構造について変更を加えるものではないが、利
用者がステップ１１０Ａ、１１０Ｂを踏み込んだ場合
に、リアルタイムに音を出力せず、踏み込みから次の踏
み込みまでの間隔に基づいて、記憶されている楽曲の各
音の音階情報に、音長情報を付与するものである。

【００６４】そのために、本実施形態は、図８に示すよ
うに、各音階情報に対応する音長情報を記憶するための
メモリ１８６を有する。当該メモリは通常、ＲＡＭで構
成される。

【００６５】制御部１８４は、第１の実施形態の場合と
同様、利用者のステップ踏み込みのそれぞれに選択され
た楽曲の各音を割り当てる。これに加えて、第２の実施
例では、その割り当てられた音のそれぞれに、そのステ
ップ踏み込みと次のステップ踏み込みの時間間隔に基づ
いて求められた音長情報を付加し、運動の終了時や、ス
イッチ１８３等で指定された場合に、その楽曲を最初か
ら一括して再生する。

【００６６】これによって、利用者は、楽曲のメロディ
ーにあわせて（あるいは、わざとずらして）ステップを
踏み込み、後で、完成した楽曲をスピーカ１８１から聞
くことができる。第１の実施形態が、ステップを踏み込
んだその瞬間に、（全て一定の長さの音ではあるが）楽
曲の音を聞くことができたのに対して、第２の実施形態
では、ステップを踏み込んでいる間は楽曲を聞くことが
できない。しかし、第２の実施形態では、その代わり
に、ステップの踏み込み間隔によって楽曲の音の長さが
変化するので、ステップの間隔を意識的に変えて、オリ
ジナルの楽曲により近づけるように運動することができ
る。また、逆に、オリジナルの楽曲を自己流にアレンジ
することもできる。また更に、こうしてできた音楽によ
って、運動の成果を評価するよう工夫することもでき
る。

【００６７】図９には、メモリ１８６に記憶された、楽
曲の音の音長情報の例が示されている。当該情報は、メ
モリ１８５に記憶されている楽曲の各音の音階情報と１
対１に対応付けられるので、図の左欄には、対応する音
階情報を特定する情報（ここでは、図６に示されるシー
ケンス番号）が記憶されている。一方、右欄には、その
シーケンス番号の音に対応する音長情報が記憶されてい
る。

【００６８】音長情報は、ここでは、１、２、３等の数
字で表されており、制御部１８４は、この数字の大きさ
に応じた長さだけ音を出力するようスピーカ１８１に指
示する。

【００６９】本実施形態では、ＲＯＭメモリ１８５に楽
曲の音階情報が記憶され、ＲＡＭメモリ１８６に音長情
報が記憶される。音長情報は、前述したように、ステッ
プに応じて更新する必要があるためＲＡＭメモリに格納
されるが、音階情報を当該メモリに含め、１つのテーブ
ルとして管理してもよい。

【００７０】次に、図１０のフローチャートを参照し
て、第２の実施形態の楽曲出力機能について詳細に説明
する。

【００７１】当該動作の前に、第１の実施形態と同様、
制御部１８４の内部メモリには、選択された楽曲の最初
のシーケンス番号の開始アドレスが記憶されている。

【００７２】最初に、ステップＳ３０で、制御部１８４
が、最初のステップ踏み込みがあるかどうか判定する。
最初のステップ踏み込みがない場合は、当該ステップＳ
３０を一定間隔で繰り返す。また、所定の時間（例え
ば、３分間）ステップの踏み込みが行われなかった場合
には、利用の意志がないものとみなして当該動作を終了
させるようにすることもできる。

【００７３】最初のステップ踏み込みがあった場合は、
ステップＳ３２に進み、そこで制御部１８４が、内部メ
モリに保持されていた選択楽曲の開始アドレス（例え
ば、シーケンス番号Ａ１の先頭アドレス）をもとに、メ
モリ１８５から、最初の音を特定する情報（例えば、シ
ーケンス番号Ａ１）を取得し、内部メモリに記憶する。

【００７４】次に、ステップＳ３４で、次のステップの
踏み込みがあったか否かが判定され、ない場合は、ステ
ップＳ３４を繰り返して、踏み込みの発生を監視する。
ただし、ステップＳ４４で、一定時間が経過したかどう
かが判定され、経過した場合は当該フローを終了する。

【００７５】ステップＳ３４で、踏み込みがあったと判
定された場合、ステップＳ３６で、今回の踏み込みと前
回の踏み込みとの時間間隔を計算し、求める。

【００７６】その時間間隔が求まると、ステップＳ３８
で、その時間間隔を入力とした一定の式を利用して音の
長さを計算する。この音の長さは、例えば、その時間間
隔そのものの時間であったり、何らかの係数を掛けたも
のであったりする。音の長さを計算した後、その値が、
前回のステップ踏み込みに関して取得された特定情報
（シーケンス番号Ａ１）に対応する音長情報として、メ
モリ１８６にセットされる。

【００７７】図８に示されたメモリ１８６内の音長情報
は、１、２、３等の数字で表されているが、これらは音
の長さを直接的、又は間接的に示すものである。従っ
て、それら秒数を表すものとして用いられても良いし、
２分音符や４分音符等の長さの概念を有する符号に対応
付けられてもよい。

【００７８】その後、ステップＳ４０に進み、前回の音
の特定情報（例えば、シーケンス番号Ａ１）の次に記憶
されている音の特定情報（例えば、シーケンス番号Ａ
２）を、メモリ１８５から取得しようとする。

【００７９】ステップＳ４２で、その情報が存在してい
るかどうかが判定され、存在している場合は、ステップ
Ｓ３４に戻り、以降同様の処理を繰り返す。

【００８０】存在しない場合は、楽曲が終わったことを
意味するので、最後の音に対する長さを確定させるた
め、ステップＳ４６〜Ｓ５０を行う。当該処理は、ステ
ップＳ３４〜Ｓ３８と同様の処理である。

【００８１】ステップＳ５０の処理が終わると、楽曲の
すべての音について、音長情報が用意されたことになる
ので、ステップＳ５２で、楽曲の音が一括して先頭から
出力される。この出力処理は、制御部１８４が、メモリ
１８５内の音の順序、及び音階情報と、メモリ１８６内
の音長情報に基づいて出力するようスピーカ１８１に必
要な信号を送信する。

【００８２】また、ステップＳ５４で、最後のステップ
踏み込みが一定時間なかった場合は、ステップＳ５２の
楽曲の出力をすることなく処理を終了する。

【００８３】しかし、その直前の音まで楽曲を出力する
こともできるし、最後の音の長さについては所定の長さ
を割り当てることによって最後の音まで楽曲を出力する
こともできる。前述したステップＳ４４の判断によって
処理を終了する場合も同様の処理をとることができる。

【００８４】この例では、一連の運動の直後に楽曲が出
力されるようになっているが、ステップＳ５２の楽曲の
一括出力を、運動が終わってから、スイッチ１８３の操
作等によって任意のタイミングで行わせることもでき
る。

【００８５】前述のように、第２の実施形態では、ステ
ップを踏み込んでいる間は楽曲を聞くことはできない
が、この実施形態を第１の実施形態と組み合わせて行う
ことにより、ステップを踏み込んでいる間に楽曲を聞く
ことができる。つまり、第１の実施形態に従って、ステ
ップを踏み込むと同時に一定時間、あるいは、次のステ
ップを踏み込むまで楽曲の音が出力され、次に、第２の
実施形態に従って、一通りの運動を終えたところで楽曲
の一括出力がされるように構成することができる。

【００８６】以上、説明してきたように、本発明によっ
て、反復運動を繰り返すだけの単調な運動が、毎回新鮮
な感覚と興味をもって楽しむことができるようになる。
本発明のステッパー１００の利用者は、ステップの踏み
込みタイミングを変えることによって、楽曲のリズムや
テンポに変化を与えることができるのである。

【００８７】また、利用者がステッパー１００を利用す
る態様については、ステップ１１０Ａに左足を載せ、ス
テップ１１０Ｂに右足を載せ、操作部１８０の方向を向
くように立って運動する、ごく一般的な態様を前提とし
て説明してきたが、ステップ１１０Ａ、１１０Ｂが元の
状態から反復的に変位する限り、本発明を適用すること
ができる。

【００８８】更に、ステッパーには、図１で示したよう
なもの以外に、ステップ昇降制御部材１４０がないもの
や、その他様々な構造のものがあるが、こうした構造の
ステッパーであっても、同様に本発明を適用することが
できる。

【００８９】本発明の発想はまた、ダンベルにも応用す
ることができる。すなわち、前後上下左右等に移動させ
ることによって、あらかじめ選択した楽曲の音を出力す
ることができるダンベルを構成することが可能であり、
この例が図１１に示されている。

【００９０】ダンベル２００は、把持部２１０、把持部
２１０の両端に配置される錘部２２０、及び操作部２３
０からなる。把持部２１０は、利用者が手で握る部分で
ある。利用者は、この部分を握って、ダンベルを移動さ
せることによって、主に腕、手首の運動を行う。錘部２
２０には、利用者の腕等に重力による負荷を与えるよう
に、水や砂などの流動体が充填され、８００ｇから１Ｋ
ｇ程度の重さにすることができる。このとき、操作部２
３０又は他の箇所が、ダンベル本体から着脱可能に取り
付けられており、それらを取り外してダンベル内部にこ
れらの流動体を注入するようになっている。また、ダン
ベル内部には、鉄製等の固体の錘を配設することもでき
る。この場合、ダンベルの重さは、１ｋｇ程度の比較的
軽いものから、１０ｋｇを越えるようなものまで可能と
なる。

【００９１】操作部２３０は更に、スピーカ２３１、Ｌ
ＣＤモニタ２３２、及びスイッチ２３３を含んでおり、
これらは、第１及び第２の実施形態について説明したス
ピーカ１８１、ＬＣＤモニタ１８２、及びスイッチ１８
３と同様の機能を有するものである。

【００９２】操作部２３０内に組み込まれる各構成要素
も、図４、及び図８のブロック図で示されたものと同様
である。ただし、ステッパー１００のステップ１１０
Ａ、１１０Ｂの踏み込みを検知する磁気センサ１６０
Ａ、１６０Ｂとは異なり、ダンベル２００では、ダンベ
ル２００の移動（または振動）を検知するための振動セ
ンサを備えている。

【００９３】当該振動センサは、ダンベル２００内部の
所定の箇所に取り付けられ、利用者がダンベルを持ち上
げたり、降ろしたりする動作を検知する。センサが検知
した後の制御部の動作も第１及び第２の実施形態と同様
であり、ダンベルが持ち上げられれば、選択された楽曲
の１つの音が出力され、次に降ろされれば、その次の音
が出力される。

【００９４】また、本発明のダンベル２００では、振動
センサの代わりに加速度センサを使用することもでき
る。当該センサは、ダンベルの移動自体ではなく、移動
速度の変化を検出するのであり、ダンベルを急に持ち上
げた場合等に、検出信号を制御部に送出する。

【００９５】更に、ダンベルは両手で１つずつ持ち、２
つが交互に持ち上げられる場合も多い。このような場合
に、この２つで１つの楽曲を出力できるようにすること
も可能である。具体的には、一方のダンベルは、振動又
は加速度が検出された場合に、楽曲の奇数番目の音を順
に出力し、他方のダンベルは、振動又は加速度が検出さ
れた場合に、楽曲の偶数番目の音を順に出力するように
する。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
反復運動を繰り返すだけの単調な運動が、毎回新鮮な感
覚と興味をもって楽しむことができるようになる。本発
明のステッパーの利用者は、ステップの踏み込みタイミ
ングを変えることによって、楽曲のリズムやテンポに変
化を与えることができる。

【００９７】このように、本発明の運動器具によって、
既存の楽曲等を一部アレンジすることができ、これによ
ってトレーニングに変化が生じて単調さが解消される。

【００９８】この結果、当該運動に飽きることなく、長
い期間にわたって当該運動を続けることができ、結果的
に利用者の健康の増進に繋がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の運動機器の構成を示
す斜視図である。

【図２】図１に示す運動機器の側面図である。

【図３】図１に示す運動機器の正面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態の楽曲出力機能を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の第１の実施形態におけるセンサ出力と
音の出力タイミングの関係を表すグラフである。

【図６】本発明の第１及び第２の実施形態で使用される
音階情報である。

【図７】本発明の第１の実施形態において楽曲を出力す
るためのフローチャートである。

【図８】本発明の第２の実施形態の楽曲出力機能を示す
ブロック図である。

【図９】本発明の第２の実施形態で使用される音長情報
である。

【図１０】本発明の第２の実施形態において楽曲を出力
するためのフローチャートである。

【図１１】本発明の楽曲出力機能を、ダンベルに適用し
た例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１００ ステッパー １１０Ａ、１１０Ｂ ステップ １２０Ａ、１２０Ｂ シリンダ １３０Ａ、１３０Ｂ ステップ支持部 １４０ ステップ昇降制御部材１４０ １５０Ａ、１５０Ｂ 磁石 １６０Ａ、１６０Ｂ 磁気センサ １７０ 台座部 １８０ 操作部 １８１ スピーカ １８２ ＬＣＤモニタ １８３ スイッチ １８４ 制御部 １８５ メモリ（ＲＯＭ） １８６ メモリ（ＲＡＭ） １９０ 支点 ２００ ダンベル ２１０ 把持部 ２２０ 錘部 ２３０ 操作部 ２３１ スピーカ ２３２ ＬＣＤモニタ ２３３ スイッチ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下移動する２つのステップを有する足
   踏み式反復運動器具において、 いずれか１つのステップが所定の位置まで降下した場合
   に、検出信号を出力するセンサと、 所定の楽曲を構成する一連の音の音階情報を記憶するメ
   モリと、 前記検出信号を受信する度に、前記メモリから次の音の
   音階情報を取り出し、その音階情報を用いて、前記一連
   の音の１つをスピーカに出力する制御手段とを有するこ
   とを特徴とする足踏み式反復運動器具。
2. 【請求項２】 請求項１の足踏み式反復運動器具におい
   て、 前記制御手段は、前記一連の音のそれぞれを一定期間だ
   け前記スピーカに出力することを特徴とする足踏み式反
   復運動器具。
3. 【請求項３】 請求項１の足踏み式反復運動器具におい
   て、 前記制御手段は、前記一連の音のそれぞれを、次の前記
   検出信号を受信するまで前記スピーカに出力することを
   特徴とする足踏み式反復運動器具。
4. 【請求項４】 請求項１の足踏み式反復運動器具におい
   て、 前記一連の音の順序が、前記各音の音階情報が前記メモ
   リに記憶される位置の順によって表されることを特徴と
   する足踏み式反復運動器具。
5. 【請求項５】 上下移動する２つのステップを有する足
   踏み式反復運動器具において、 いずれか１つのステップが所定の位置まで降下した場合
   に、検出信号を出力するセンサと、 所定の楽曲を構成する一連の音の音階情報を記憶する第
   １のメモリと、 前記検出信号を受信する度に、前記メモリに記憶された
   次の音を特定し、更に、前回検出信号を受信してから今
   回検出信号を受信するまでの時間間隔を求め、当該時間
   間隔に基づいて所定の式により時間の長さを計算し、当
   該時間の長さを前記特定された音の音長情報として対応
   付け、第２のメモリに格納する音長情報付加手段と、 所定のタイミングで、第１のメモリに記憶された音の音
   階情報と、第２のメモリに記憶された、前記音に対応す
   る音長情報とを用いて、前記所定の楽曲を構成する一連
   の音を一括してスピーカに出力する一括出力手段とを有
   することを特徴とする足踏み式反復運動器具。
6. 【請求項６】 請求項５の足踏み式反復運動器具におい
   て、 前記所定のタイミングが、前記所定の楽曲を構成する一
   連の音全てに前記音長情報が対応付けられたタイミング
   であることを特徴とする足踏み式反復運動器具。
7. 【請求項７】 請求項５の足踏み式反復運動器具におい
   て、 利用者の指示を入力する入力手段を更に有し、 前記所定のタイミングが、前記入力手段によって、利用
   者から指示されたタイミングであることを特徴とする足
   踏み式反復運動器具。