JP2003205051A

JP2003205051A - 運動支援装置

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Publication number: JP2003205051A
Application number: JP2002004679A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Oishi; 利光大石; Susumu Terao; 晋寺尾; Takeaki Hayashino; 毅明林野; Yurina Oguchi; 由理奈小口; Yasuhiro Shitan; 康裕士反
Original assignee: Konami Corp
Current assignee: Konami Group Corp
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: EP1327465A1; JP3694267B2; US20030134714A1; US6881176B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用者に競争心を生じさせることで、使用者
の運動に対する積極的な意志を発揮させ得るようにす
る。【解決手段】ペダル１１ｂ及びペダル１１ｂの動きを
検出する回転センサ１１ｃが設けられたサイクリングマ
シン１を備える運動支援装置で、画像表示用のモニタ１
４と、進行路を表す画像データ及び対戦相手キャラクタ
を記憶する手段と、マシン１の電磁クラッチ１２ｂの負
荷状態を可変制御する運動器具制御手段と、対戦相手キ
ャラクタの進行路上での進行位置を、順次更新して制御
する手段と、回転センサ１１ｃでの検出内容及び運動器
具制御手段で制御される負荷状態から使用者の進行路上
での仮想的自己位置を算定する手段と、モニタ１４に、
進行路および対戦相手キャラクタを表示するとともに、
対戦相手キャラクタの追抜き難易度を表示する画像表示
手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者に負荷状態
で進行運動動作を行わせる可動部及び可動部の動きを検
出する検出部を有する運動器具を使用者が進行運動する
際に、その進行運動を支援する運動支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、運動支援装置として、固定式サイ
クリングマシンの前面にモニタを配設し、このモニタに
運動状態を模擬したキャラクタを表示すると共に景色を
背景画像として表示して体験感を演出するようにし、さ
らにトレーナキャラクタを表示して、ペダル回転センサ
や脈拍センサからの検出内容に基づく運動状況に関して
適宜のアドバイスを行うようにしたものが提案されてい
る（特開平７−２５０９１９号公報、特開平１１−１３
７７１９号公報、特開２０００−５３３９号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、モニタに
キャラクタや背景画像を表示することで、従来の運動の
みの単調さから生じる飽きを防止するように一定の改善
が認められる。しかしながら、使用者は運動に応じて変
化する背景画像が見られるというだけでは運動に対する
関心がある程度高まっただけで、積極的な意志を生じて
いるとは言い難い。また、トレーナキャラクタにより適
宜のアドバイスを受けることで、受動的な運動に終始す
る感が否定できない。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
使用者に競争心を生じさせることで、使用者の運動に対
する積極的な意志を発揮させ得る運動支援装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
使用者に負荷状態で進行運動動作を行わせる可動部及び
可動部の動きを検出する検出部が設けられた運動器具を
備える運動支援装置において、前記運動器具の前側に配
設された画像表示用のモニタと、少なくとも進行路を表
す画像データ及び該進行路上に表示される所定数の対戦
相手キャラクタを記憶する記憶手段と、前記運動器具の
負荷状態を可変制御する運動器具制御手段と、前記所定
数の対戦相手キャラクタの前記進行路上での進行位置
を、順次更新して制御する対戦相手進行制御手段と、前
記検出部での検出内容及び運動器具制御手段で制御され
る負荷状態から使用者の前記進行路上での仮想的な自己
位置を算定する自己位置算出手段と、前記モニタに、前
記自己位置から前方の進行路および該前方の進行路上で
更新制御された進行位置に対戦相手キャラクタを表示す
るとともに、前記対戦相手キャラクタの追抜き難易度を
表示する画像表示手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】この発明によれば、画像表示手段によりモ
ニタに、運動器具キャラクタを進行運動させている対戦
相手キャラクタが表示され、しかも対戦相手キャラクタ
の追抜き難易度が表示されるので、追抜ける位置にいる
対戦相手を追抜くための難易度が分かることで、頑張り
意欲を使用者に湧かせ得、これにより使用者に競争心を
生じさせることが可能となり、使用者の運動に対する積
極的な意志を発揮させ得るようになる。

【０００７】ここで、表示される追抜き難易度は、例え
ば自己位置と対戦相手キャラクタの進行位置との相対
差、或いは、検出部での検出内容（例えば進行速度）と
対戦相手キャラクタの進行速度との相対差などに基づい
て、一定時間ピッチ或いは可変ピッチで更新表示される
ようにすることが好ましい。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記運動器具は負
荷状態を可変制御する負荷変更手段を備え、前記運動器
具制御手段は負荷変更手段の負荷量を調整することを特
徴とする。

【０００９】この発明にあっては、運動器具の負荷変更
手段が負荷状態を可変制御されるので、多彩な運動の設
定が可能となる。例えば、請求項３記載の発明のよう
に、前記進行路には傾斜情報が設定されており、前記運
動器具制御手段は前記傾斜情報に応じて負荷変更手段の
負荷量を調整する構成とすれば、平坦な進行路だけの設
定だけでなく、登りおよび下りを加味した運動の設定が
可能となる。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記運動器具に
は、前記負荷変更手段の負荷量を外部から調整するため
の調整手段が設けられていることを特徴とする。

【００１１】この発明にあっては、運動器具側による負
荷変更手段の負荷量の調整だけでなく、使用者が任意に
負荷変更手段の負荷量を調整することができる。例え
ば、請求項５の発明のように、前記運動器具は可動部と
してのペダルとペダル回転数を検出する検出部とを備え
た固定式サイクリングマシンであり、前記自己位置算出
手段は、検出部の検出ペダル回転数に基づいて進行位置
を求めるものである構成とすれば、調整手段による負荷
変更手段の負荷量が大に調整された場合に、使用者がそ
れまでと同様な回転数でペダルを漕ぐと進行速度が速く
（進行距離が長く）なり、負荷変更手段の負荷量が小に
調整された場合に、使用者がそれまでと同様な回転数で
ペダルを漕ぐと進行速度が遅く（進行距離が短く）なる
ように設定するのが好ましい。このような設定により、
実際に変速ギアをチェンジできる自転車を、ギアチェン
ジして漕ぐように動作させ得、使用者の運動に対する積
極的な意志をより発揮させ得るようになる。

【００１２】請求項６記載の発明は、前記使用者の脈拍
数を検出するセンサを更に有し、前記運動器具制御手段
は、該センサにて検出された脈拍数に基づき負荷変更手
段の負荷量を調整することを特徴とする。

【００１３】この発明にあっては、使用者の脈拍数が高
いと負荷変更手段の負荷量が調整される。このとき、負
荷変更手段の負荷量が、例えば無負荷またはそれにきわ
めて近い低負荷に調整されるようにしておくと、使用者
は可動部を楽に動かすことが可能になり、使用者に負担
をかけないようにすることができる。

【００１４】請求項７記載の発明は、前記使用者が対戦
相手キャラクタを追抜くと順位を上げるよう評価する評
価手段を更に備えることを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、対戦相手キャラクタを
追抜くと順位が上がることで、使用者の運動に対する積
極的な意志を更に発揮させ得る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を具体的
に説明する。

【００１７】本実施形態では、モニタ画面を見ながら、
周回道路を模擬自転車（固定のサイクリングマシン）を
漕ぐことで対戦相手キャラクタと競争して対戦相手を追
抜くと順位が上がるようにし、かつモニタ画面に模擬自
転車の走行（進行）状態に応じて風景が相対的に移動す
るように表示させることで、走行運動を支援するように
している。

【００１８】図１は、本発明が適用される運動器具の一
例としてのサイクリングマシンの構成図である。サイク
リングマシンは、固定式で、前後輪を除いた形の自転車
を模擬したもので、筐体１の上部にサドル１０が取り付
けられ、筐体１の下部前後には、姿勢安定用の脚部１ａ
が取り付けられ、また筐体１内部の前後方向両側部には
左右に水平な回転軸１１，１２が軸支されている。回転
軸１１，１２にはギア１１ａ，１２ａが共回り可能に連
結され、両ギア１１ａ，１２ａ間には無端チェーン１３
が張設されている。回転軸１１の両側には一対のペダル
１１ｂが取り付けられ、使用者により漕ぐことが可能に
され、この漕ぎ動作が回転軸１１から無端チェーン１３
を介して伝達され、後方の回転軸１２が回転するように
なっている。本実施形態では前方側の回転軸１１に、例
えばギア１１ａを挟むようにして対向配置された、検出
部としての回転センサ１１ｃが配設されている。回転セ
ンサ１１ｃとして、例えばギア１１ａを挟んで対向する
構成の発光部と受光部を備え、ギア１１ａの歯先が通過
する毎にパルスを出力することで、回転パルスを発生す
るロータリエンコーダで、実質的にペダル１１ｂの回転
を検出する。発光部と受光部とを備えた回転センサ等の
近接スイッチ等に代えて機械的なスイッチを採用するこ
ともでき、またギア１１ａの歯先以外の回転部位を検出
する構成としてもよい。

【００１９】後方の回転軸１２には負荷変更手段として
の電磁クラッチ１２ｂが取り付けられ、電磁クラッチ１
２ｂへの供給電力を調整に応じてブレーキ負荷量（制動
量）が変更されるようになっている。なお、負荷変更手
段としては渦電流を利用して制動量を可変する電磁クラ
ッチの他、種々の態様、例えば機械的なブレーキ部材な
どを電力により、あるいは油圧などを利用して制動量の
可変を行うものでもよい。

【００２０】筐体１の前端には支持アーム１ｂが立設さ
れ、その上部であってサドル１０に腰を掛けた使用者の
頭部前面にほぼ一致する高さ位置にモニタ１４が設置さ
れ、その下方にスピーカ１５及び送風ファン１６がそれ
ぞれ後方に向けて取り付けられ、さらにハンドル１ｃが
設けられている。モニタ１４は画像を表示する例えば薄
形の液晶表示器である。スピーカ１５は所定のメッセー
ジやＢＧＭを出力するものである。送風ファン１６は回
転センサ１１ｃの検出結果に応じた回転速度でファンが
回転するように制御され、屋外をサイクリングしている
実体験感を醸し出すものである。

【００２１】また、支持アーム１ｂの上端には操作パネ
ル１７が設けられ、少なくとも左右一対のボタン１７
ａ、１７ｂが設けられている。このボタン１７ａ、１７
ｂは使用者が押し込み操作することで、実際の自転車の
変速ギアに相当し、電磁クラッチ１２ｂのブレーキ負荷
量を調整するための後述するギア段数を変更することが
できるもので、例えばボタン１７ａを１回押下する毎に
ギア段数が変更されて電磁クラッチ１２ｂのブレーキ負
荷量が重くなり、もう一方のボタン１７ｂを１回押下す
る毎にギア段数が変更されて電磁クラッチ１２ｂのブレ
ーキ負荷量が軽くなるようになっている。

【００２２】また、モニタ１４の近傍適所には個人カー
ド１８が装着脱可能なカードリーダ１８ａ、脈拍センサ
１９のリード線の先端部を差し込む差込口１９ａが設け
られている。個人カード１８は後述するように、ユーザ
ーＩＤ及び身長、体重、生年月日などが記憶された磁気
カードやＩＣカード等で、図では示していないが、カー
ドリーダ１８ａは差し込まれた個人カード１８に対して
情報を読み書き可能にするものである。脈拍センサ１９
は使用者の脈拍を検出するもので、拡大図に示すように
例えば耳たぶを挟むためのクリップ部１９ａを有し、耳
たぶを挟んだ状態で血流量の変化を光学的に、すなわち
透過光量のレベル変化から検出するものである。

【００２３】サイクリングマシンの適所には、各部から
の検出信号や、各部への制御信号を出力するマイクロコ
ンピュータなどで構成される制御部２（図２参照）が配
設されている。なお、制御部２は、各運動器具に付設さ
れず、別設された態様としてもよい。

【００２４】図２は、本発明に係る運動支援装置の一実
施形態を示すハードウエア構成図である。制御部２は本
運動支援装置の全体の動作を制御するもので、情報処理
部（ＣＰＵ）３と、処理途中の情報を一時的に格納する
ＲＡＭ４と、後述する所定の画像情報、運動支援処理の
ための各種データ、後述する各種テーブル及び運動支援
用の制御プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ５とを備
える。なお、ＲＯＭ５のうち、運動内容乃至はその支援
手法が変更されることにより影響を受ける例えば制御プ
ログラムを少なくとも装着脱式の外部記録媒体に記憶す
る態様とすることも可能である。バスＢＡはデータ伝送
路である。

【００２５】外部入出力制御部６１は、制御部２と、ア
クチュエータ｛つまり送風ファン１６のファンモータ１
６ａおよびカード１８用のカードリーダ（リードライ
タ）１８ａ（書き込み）｝および検出部｛つまり回転セ
ンサ１１ｃ、タッチパネル１４ａ、操作パネル１７、カ
ード１８用のカードリーダ（リードライタ）１８ａ（読
み取り）、脈拍センサ１９および電磁クラッチ１２ｂ｝
との間で、検出信号を処理用のデジタル信号に変換し、
また指令情報をアクチュエータ用の制御信号に変換して
出力するもので、かかる信号処理と入出力処理とを例え
ば時分割的に行うものである。外部機器制御部６２はそ
れぞれの時分割期間内に各アクチュエータへの制御信号
の出力動作と、各検出部からの検出信号の入力動作とを
行うものである。なお、上記検出部のタッチパネル１４
ａは、指の押圧操作でオンオフされる複数の押圧操作部
を有するもので、モニタ１４の画面に設けられている。

【００２６】描画処理部１４１は制御部２からの画像表
示指示に従って所要の画像をモニタ１４に表示させるも
ので、ビデオＲＡＭ等を備える。音声再生部１５１は制
御部２からの指示に従って所定のメッセージやＢＧＭ等
をスピーカ１５に出力するものである。

【００２７】個人カード１８内の情報としては、本実施
形態では、ユーザーＩＤ、身長、体重、生年月日、性別
の他、過去所定回分のトレーニング目標と実績（トレー
ニング履歴）、現在までの進捗状況と基本的な運動能力
が含まれる。なお、上記現在までの進捗状況と基本的な
運動能力は、更新的に記憶される。また、個人カード１
８には、本サイクリングマシン以外の、例えば図１９に
示す他の種類の運動器具（ａ）〜（ｄ）における前記と
同様の情報も一括で格納可能なもので、情報の整理とし
て、各器具毎の情報と、必要に応じて全器具での総計情
報（例えばゲームスコア等）を格納するものであること
が好ましい。

【００２８】ＲＯＭ５には、図４等で用いる使用者を模
擬したロールプレイキャラクタ１０２、サイクリングマ
シンキャラクタ１０３、図８に示す運動中に用いられる
ロードキャラクタ１０４ａを含む背景画像１０４、自転
車を漕ぐ対戦相手キャラクタ１０５、図左上の使用者の
近傍（至近距離）にいる３人の頭部キャラクタ１０６、
１０７、１０８、各頭部キャラクタ１０６〜１０８に対
応してレベル表示されるガイド表示としての体力１０６
ａ、１０７ａ、１０８ａ、図左下の電磁クラッチ１２ｂ
のブレーキ負荷量（単位：Ｗａｔｔ）１０９、脈拍数
（単位：ｂｐｍ）１１０、消費カロリー値（単位：Ｋｃ
ａｌ）１１１および中断用タッチ部１１２、図右上の運
動開始からのトータルタイム１１３、使用者のラップタ
イム１１４および今までのレコードタイム１１５、図下
の領域１２０内の使用者１２０ａおよびその近傍にいる
３人の対戦相手１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、図６に
示す選択画面、結果報告画面の画像並びに各種メッセー
ジがスーパーインポーズ可能な態様で記憶されている。
対戦相手キャラクタ１０５及び背景画像１０４は３次元
描画が可能なように、それらを構成する所要数のポリゴ
ンで構成されており、描画処理部１４１はＣＰＵ３から
の描画指示に基づいて、主に視点位置計算（本実施形態
では、後述するようにカメラの高さ、方向の変更等）、
該視点位置に対する３次元空間上における計算、３次元
空間上での位置から擬似３次元空間上での位置への変換
のための計算、光源計算処理を行うと共に、上記計算結
果に基づいてビデオＲＡＭに対して描画すべき画像デー
タの書き込み処理、例えば、ポリゴンで指定されるビデ
オＲＡＭのエリアに対するテクスチャデータの書き込み
（貼り付け）処理を行う。

【００２９】ここでＣＰＵ３の動作と描画処理部１４１
の動作との関係を説明する。ＣＰＵ３は、内蔵のあるい
は外部からの装着脱式としてのＲＯＭ５に記録されてい
るオペレーティングシステムに基づいて、ＲＯＭ５から
画像、音声及び制御プログラムデータ、ゲームプログラ
ムを読み出す。読み出された画像、音声及び制御プログ
ラムデータ等の一部若しくは全部は、ＲＡＭ４上に保持
される。以降、ＣＰＵ３は、ＲＡＭ４上に記憶されてい
る制御プログラム、データ（表示物体のポリゴンやテク
スチャー等その他の文字画像を含む画像データ、音声デ
ータ）、並びに検出部からの検出信号、使用者からの操
作を経て指示する内容に基いて、処理が進行される。す
なわち、ＣＰＵ３は、検出信号、使用者から指示される
内容に基いて、適宜、描画や音声出力のためのタスクと
してのコマンドを生成する。描画処理部１４１は、上記
コマンドに基づいて、視点位置の計算、視点位置に対す
る３次元空間上（勿論、２次元空間上においても同様で
ある）におけるキャラクタの位置等の計算、光源計算
等、音声データの生成、加工処理を行う。続いて、上記
計算結果に基づいて、ビデオＲＡＭに描画すべき画像デ
ータの書き込み処理等を行う。ビデオＲＡＭに書き込ま
れた画像データは、（インターフェースを介してＤ／Ａ
コンバータに供給されてアナログ映像信号にされた後
に）モニタ１４に供給され、その画面上に画像として表
示される。一方、音声再生部１５１から出力された音声
データは、（インターフェースを介してＤ／Ａコンバー
タに供給されてアナログ音声信号に変換された後に、ア
ンプを介して）スピーカ１５から音声として出力され
る。

【００３０】描画命令としては、ポリゴンを用いて立体
的な画像を描画するための描画命令、通常の２次元画像
を描画するための描画命令がある。ここで、ポリゴン
は、多角形の２次元画像であり、本実施形態において
は、三角形若しくは四角形が用いられる。ポリゴンを用
いて立体的な画像を描画するための描画命令は、ＲＯＭ
５から読み出されたポリゴン頂点アドレスデータ、ポリ
ゴンに貼り付けるテクスチャデータの記憶位置を示すテ
クスチャアドレスデータ、テクスチャデータの色を示す
カラーパレットデータの記憶位置を示すカラーパレット
アドレスデータ並びにテクスチャの輝度を示す輝度デー
タとからなる。１つの物体は多数のポリゴンで構成され
る。ＣＰＵ３は、各ポリゴンの３次元空間上の座標デー
タをＲＡＭ４に記憶する。そして、モニタ１４の画面上
でキャラクタや背景画像を動かす場合、言い換えれば、
視点位置を変える場合、次のような処理が行われる。す
なわち、ＣＰＵ３は、ＲＡＭ４内に一時保持している各
ポリゴンの頂点の３次元座標データと、各ポリゴンの移
動量データ及び回転量データとに基づいて、順次、各ポ
リゴンの移動後及び回転後の３次元座標データを求め
る。このようにして求められた各ポリゴンの３次元座標
データの内、水平及び垂直方向の座標データが、ＲＡＭ
４の表示エリア上のアドレスデータ、すなわち、ポリゴ
ン頂点アドレスデータとして、描画処理部１４１に供給
される。描画処理部１４１は、３個若しくは４個のポリ
ゴン頂点アドレスデータによって示される三角形若しく
は四角形の表示エリア上に、予め割り当てられているテ
クスチャアドレスデータが示すテクスチャデータを書き
込む。これによって、モニタ１４の表示面上には、多数
のポリゴンにテクスチャデータの貼り付けられた物体
（キャラクタ等）が表示される。

【００３１】ＲＯＭ５に記憶された各種データのうち装
着脱可能な記録媒体に記憶され得るデータは、例えばハ
ードディスクドライブ、光ディスクドライブ、フレキシ
ブルディスクドライブ、シリコンディスクドライブ、カ
セット媒体読み取り機等のドライバで読み取り可能にし
てもよく、この場合、記録媒体５は、例えばハードディ
スク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶ
Ｄ、半導体メモリ等である。

【００３２】ネットワーク通信部７はトレーニングが終
了した時点で個人カードに更新される各種情報を外部ネ
ットワーク（インターネット等）を介して図外の管理サ
ーバに更新記憶するためのものである。このように、使
用者のトレーニング履歴等を一括管理する態様とすれ
ば、常時あるいは定期的に、後述する消費カロリーの高
い使用者のリストを、ジム内に設けられた情報報知用の
モニタにランキング表示するようにでき、これにより使
用者に対するトレーニングを喚起することが可能とな
る。また、管理サーバのアドレス情報を使用者（会員）
に通知しておけば、会員は個人的に自己の通信機器から
自己のトレーニング履歴等を確認することができる。

【００３３】図３は、ＣＰＵ３のソフトウエア構成図で
ある。ＣＰＵ３は、自己運動制御部３０と、描画指示部
３１と、個人カード１８に対するデータの読み取り、書
き込みを制御する通信部３２と、脈拍センサ１９での検
出信号から１分間当たりの脈拍数を算出すると共に、設
定された所定値との差を監視し、「通常」、「やや危
険」又は「危険領域」と判定する脈拍監視部３３と、ゲ
ーム評価部３４と、脈拍センサタイマが一定時間以上経
過したときの「脈拍センサはずれ警告」、「やや危険」
と判定されたときの「ペースダウン」及び脈拍監視部３
３で監視される脈拍数情報が「危険領域」であるときの
「トレーナー警告」、つまり「ゲームを一時的に停止し
なさい」などのメッセージ（警告含む）をモニタ１４に
スーパーインポーズして表示するメッセージ処理部３５
と、対戦相手進行制御手段としての敵車運動制御部３６
と、運動器具制御手段としての運動器具制御部３７とを
備える。なお、敵車運動制御部３６および運動器具制御
部３７の機能等については、後述する図８の説明の中で
詳述する。また、ＣＰＵ３は、トレーニング時間を監視
するトレーニングタイマ、脈拍センサ１９が外れている
時の時間をカウントする脈拍センサタイマ、後述する
「やや危険」と判定された時間をカウントする危険状態
継続タイマと、ペダル１１ｂが漕がれていないために回
転センサ１１ｃからの検出信号が入力されない時間をカ
ウントする回転センサタイマを備える。

【００３４】自己運動制御部３０は、使用者の運動の状
態を主として管理するもので、回転センサ１１ｃからの
回転信号の周期と予めＲＯＭ５に記憶された後述する自
車加速分テーブルとに基づき自車速度の加速分を算出
し、その算出値から自転車と地面との摩擦力を想定した
減速分を求め、ペダル１１ｂの回転速度（模擬サイクリ
ングマシンの走行速度）を計算する速度計算部３０２、
算出された自車速度を積算することでスタート地点から
の自車位置、すなわち現在の自車位置（例えばスタート
地点からのメートル数）を算出する自己位置算出手段と
しての位置計算部３０３、後述する自車ギアテーブルに
設定されたギア段数およびボタン１７ａ、１７ｂの押し
込み操作により変更されたギア段数を検出し、ボタン１
７ａ、１７ｂにより変更された場合に、設定されたギア
段数を変更されたギア段数にて増減するギア段数検出部
３０５、速度計算部３０２で求めた速度と脈拍監視部３
３で求めた脈拍数、個人カード１８から読み取った年
齢、体重等のパラメータから単位時間当たりの消費カロ
リーを求め、求めた単位時間当たりの消費カロリーを運
動時間で累積することで、運動開始から現時点までの消
費カロリーを算出する消費カロリー計算部３０６、トレ
ーニング履歴等の各種個人データを管理するデータ管理
部３０７とを備える。

【００３５】上記速度計算部３０２および位置計算部３
０３は、一定時間ピッチで繰り返し処理を行うようにな
っており、位置計算部３０３は自車位置と後述する敵車
位置計算部３６２にて求められた対戦相手キャラクタ位
置との相対的な前後位置関係を描画指示部３１に出力す
る。なお、消費カロリー計算部３０６は、単位時間当た
りの消費カロリーを前記パラメータに基づいてテーブル
化した予め記憶されたテーブルメモリから読み出すこと
によって求めるようにしたものでもよい。

【００３６】描画指示部３１は描画処理部１４１に前述
したような描画指令を送出するものであり、これら描画
指示部３１および描画処理部１４１は画像表紙手段を構
成する。なお、描画指示部３１および描画処理部１４１
は、前記位置計算部３０３からの自車位置と対戦相手キ
ャラクタ位置との相対的な前後位置関係に基づいて対戦
相手キャラクタ１０５をモニタ１４上に表示させる。ゲ
ーム評価部３４は、使用者の直前の対戦相手キャラクタ
１０５に接近または追抜く程、高いスコアを付与するも
ので、本実施形態では使用者の直前にいる対戦相手キャ
ラクタ１０５を追抜く程、先頭者からの順位が小さくな
る値を付与するようにしている。

【００３７】続いて、モニタ画面に表示される画像を、
図４〜図９に従って説明する。図４は、待機画面に対し
てタッチパネル１４ａの該当する押圧操作部を押下する
と切替表示される初期画面で、年齢入力をガイドする文
章と共に、数字「０」〜「９」がマトリクス状に表示さ
れている。使用者の年齢に該当する数字部分を押下する
ことで、例えば「２」、「８」の順で押下すると、２８
歳が確認的に表示される。マス目のうち、上から４行目
の２列目のボタンは取消（再入力可能）用であり、同行
の３列目のボタンは確定用である。これら数字「０」〜
「９」および２つのボタンは、タッチパネル１４ａの押
圧操作部に対応させて配置されている。なお、図４、図
５、図７、図１０及び図１１には、画面の適所、本実施
形態では右側にロールプレイキャラクタ１０２とサイク
リングマシンキャラクタ１０３とが正面にカメラ視点が
ある状態で表示されている。

【００３８】図５は、年齢等の入力に続く、性別の入力
をガイドする画面で、「男性」、「女性」のボタンが、
タッチパネル１４ａの押圧操作部に対応させて選択可能
に表示されている。

【００３９】図６は、性別等の入力に続く、使用者に関
する運動の種類選択を促すガイド画面で、本実施形態で
は「コース」、「レベル」及び「時間」の３項目につ
き、各３つの選択枝が設定され、「コース」には「海
岸」、「街路」及び「山岳」が、「レベル」には「初
級」、「中級」及び「上級」が、「時間」には「５
分」、「１０分」及び「１５分」が設定されており、こ
れら９つの選択枝部分は、タッチパネル１４ａの押圧操
作部に対応させて選択可能に表示されている。また、こ
れら９種類の運動種類のうち、３つの「コース」に対
し、スタートからゴールまでの走行距離と坂道の傾斜レ
ベル（傾斜情報）とを関連付けたロードテーブルと、坂
道の傾斜レベルに対応させたギア段数が設定された自車
ギアテーブルとがＲＯＭ５に設定されている。自車ギア
テーブルは、使用者の漕ぐペダル１１ｂの負荷を調整す
る電磁クラッチ１２ｂのブレーキ負荷量を調節するため
に用いられ、ギア段数としては、例えば傾斜レベルが平
坦のときを３とし、登りのとき傾斜角度が大になる程大
になる４〜６の３つ、下りのとき傾斜角度が大になる程
小になる１または２の２つが設定されている。なお、ギ
ア段数の設定値は、３〜６では、３に近づく程速度が遅
くなると共にブレーキ負荷量が小さくなり、６に近づく
程速度が速くなると共にブレーキ負荷量が大きくなるよ
うにするものであり、２では設定値３よりもブレーキ負
荷量が小さくなると共に速度も速くなり、１では設定値
２よりも更にブレーキ負荷量が小さくなると共に速度も
速くなるようにするものである。

【００４０】そして、使用者によるボタン１７ａ、１７
ｂの操作により設定ギア段数が変更される。例えば、ボ
タン１７ａを１回押下げると例えば設定ギア段数が４の
とき５に、２回押下げると６に変更され、ボタン１７ｂ
を１回押下げると例えば設定ギア段数が４のとき３に、
２回押下げると２に変更される。但し、本実施形態で
は、このギア段数の変更は、変更後の値が１〜６の範囲
内で可能となっている。

【００４１】また、上記３つの「レベル」の選択に伴
い、スタートしてゴールに至る全期間において電磁クラ
ッチ１２ｂのブレーキ負荷量を微調整する設定値、例え
ば「中級」に対し「１」、「初級」に対し「０．９」、
「上級」に対し「１．１」が設定されており、これら設
定値は難易度テーブルとしてＲＯＭ５に記憶されてい
る。そして、ブレーキ負荷量は、「中級」が選択される
とギア段数に相当する値に、「初級」が選択されるとギ
ア段数よりも低負荷値に、「上級」が選択されるとギア
段数よりも高負荷値にされる。なお、ここでのギア段数
は、ボタン１７ａ、１７ｂが押下げられないときは、自
車ギアテーブルに設定されたギア段数であり、ボタン１
７ａ、１７ｂが押下げられたときは、自車ギアテーブル
に設定されたギア段数がボタン１７ａ、１７ｂにより変
更された後のギア段数をいう。また、前述した自車加速
分テーブルは、このようなギア段数に基づいて加速分が
設定されたもので、ギア段数が３〜６で大（ブレーキ負
荷量が大）になる程加速分を大きく、逆にギア段数が３
〜６で小（ブレーキ負荷量が小）になる程加速分を小さ
くするようになっており、ギア段数が１〜２では３〜６
と逆になっている。難易度テーブルの設定値は、他の値
を用いてもよい。

【００４２】図７は、個人データの入力が終了し、スタ
ート待ち画面で、その中央に「ＳＴＡＲＴ」ボタンが、
タッチパネル１４ａの押圧操作部に対応させて押下可能
に表示されている。

【００４３】図８は、スタートして例えば１分２５秒経
過した時点の画面図である。画面には背景として、走行
路であるロードキャラクタ１０４ａ（周回道路の一部）
を有する風景画像（背景画像）１０４が表示されると共
に、そのロードキャラクタ１０４ａ上を自転車を漕ぐ対
戦相手キャラクタ１０５が使用者の目をカメラ視点とし
て表示されている。つまり、対戦相手キャラクタ１０５
は、敵車運動制御部３６で得られる後述する速度情報に
対応する速さで原則的にペダルを漕ぐように表示され、
かつ使用者が速くペダルを漕ぐと対戦相手キャラクタ１
０５との相対的位置が接近し、加えて風景画像１０４も
後退方向に相対移動させることで進行を演出している。
なお、対戦相手キャラクタ１０５は、後述のように一定
の場合（ペダル漕ぎ判定部３６１からの出力がある場
合）には、ペダルを漕がないように表示される。また、
画面の所定箇所１１３、１１４、１１５、・・・などに
は、前述したトータルタイム、ラップタイム、レコード
タイム、・・・などが表示される。

【００４４】図９は、使用者の運動終了後に表示される
「総合結果」の画面を示しており、上から順に、総合順
位（１０位）、消費カロリー（１５０Ｋｃａｌ）、運動
時間（４分４５秒）、最大脈拍数（１５０拍／分）、あ
なたの本日の目標（２００Ｋｃａｌ）などが表示され
る。

【００４５】図１０は、引き続き運動をするか否かを確
認する画面で、「はい」、「いいえ」ボタンがタッチパ
ネル１４ａの押圧操作部に対応させて選択可能に表示さ
れている。図１１は、図１０で「いいえ」を選択したと
きの切替え画面で、「ご利用ありがとうございまし
た。」とのメッセージが表示されている。

【００４６】上記図８のロードキャラクタ１０４ａは、
ロードテーブルに設定された傾斜レベルに応じてモニタ
１４に表示される。また、対戦相手キャラクタ１０５
は、ペダルを漕ぐ漕がないに拘わらず、ロードテーブル
に設定された傾斜レベルに対応させてギア段数が共に設
定された第１敵車ギアテーブルまたは第２敵車ギアテー
ブルのギア段数に応じた速度で進行するようになってい
る。第１敵車ギアテーブルは、対戦相手キャラクタ１０
５が近傍（至近距離内）にいないときに選択使用される
巡航状態でのギア選択テーブルで、自車ギアテーブルの
ギア段数と同様に設定されており、この第１敵車ギアテ
ーブルのギア段数により進行する対戦相手キャラクタ１
０５は自車ギアテーブルと同様な速度で進行する。一
方、第２敵車ギアテーブルは、至近距離内にある、つま
り自車と競争状態にあるときに選択使用されるギア選択
テーブルで、第１敵車ギアテーブルのギア段数よりも高
値（例えば１つ高値）となるようにギア段数が設定され
ており、第１敵車ギアテーブルにより進行する対戦相手
キャラクタ１０５よりも速い速度で進行するようになっ
ている。なお、第２敵車ギアテーブルを使用する場合
は、対戦相手キャラクタ１０５がペダルを漕ぐものとし
て設定されており、第１、第２敵車ギアテーブルは共
に、ＲＯＭ５に記憶されている。

【００４７】ここで、図３で前述した敵車運動制御部３
６および運動器具制御部３７の機能等について、この図
８の画面表示を参照して説明する。まず、図３に示す前
記敵車運動制御部３６は、対戦相手キャラクタ１０５が
ペダルを漕ぐか否かを判定するペダル漕ぎ判定部３６１
と、複数、本実施形態では４０人の対戦相手キャラクタ
１０５の各位置（スタート地点からのメートル数）を検
出する敵車位置計算部３６２と、敵車速度を計算する敵
車速度計算部３６３と、体力を計算する体力計算部３６
４と、敵車位置計算部３６２と位置計算部３０３の計算
結果に基づき使用者の近傍（至近距離）、例えば自車の
前後１０メートル以内にいる、実質的な追抜き対象とし
ての対戦相手キャラクタ１０５を特定し、特定した対戦
相手キャラクタ１０５の位置と自車位置との距離差を求
める距離検出部３６５とを備える。

【００４８】ペダル漕ぎ判定部３６１は、第１敵車ギア
テーブルのギア段数が、例えば２以下のときに対戦相手
キャラクタ１０５が漕がないものと判定し、前記描画指
示部３１にその旨の表示を行わせる表示信号を出力する
とともに、判定信号を体力計算部３６３に出力する。ま
た、前記距離検出部３６５は至近距離内にいる追抜き対
象に特定した対戦相手キャラクタ１０５に関する信号を
描画指示部３１と体力計算部３６３に出力し、距離差に
関する信号を体力計算部３６３に出力する。これによ
り、図８に示すようにモニタ１４上に３人の頭部キャラ
クタ１０６〜１０８が表示される。なお、図８は、至近
距離内にいる対戦相手キャラクタが３人のときの例であ
り、至近距離内にいる対戦相手キャラクタの数が他の人
数分のときは頭部キャラクタおよび体力は該当する人数
分で表示される。

【００４９】体力計算部３６４は、対戦相手キャラクタ
１０５の各々がペダルを漕がないときに体力を回復さ
せ、ペダルを漕ぐときにはギア段数に応じて体力を減少
させる計算を行うものである。この体力減少の計算は、
予めＲＯＭ５に記憶された体力テーブルに基づいて行わ
れ、体力テーブルは全対戦相手キャラクタ１０５の人数
分（例えば４０人分）用意され、各対戦相手キャラクタ
１０５毎に体力減少値が任意に変更されて設定されてい
る。体力テーブルの全対戦相手キャラクタ１０５に関す
る基本的な設定内容は、例えば、ギア段数が大になる程
体力を大きく減少させ、ギア段数が小になる程体力を小
さく減少させるように体力減少値が設定されている。そ
して、体力計算部３６４は、第１敵車ギアテーブルが選
択使用されている場合は、ギア段数が大でペダルを漕ぐ
ときに体力を大きく減少させ、ギア段数が小でペダルを
漕ぐときに体力を小さく減少させ、ペダルを漕がないと
きには体力減少値を用いずに一定回復量で体力が回復す
るように計算を行う。また、第２敵車ギアテーブルが選
択使用されている場合は、体力テーブルに設定された体
力減少値をより大きい値に変更し、例えば距離検出部３
６５からの距離差に応じた倍数（１＜）を、体力テーブ
ルに設定された体力減少値に掛けた体力減少値に変更し
て用い、前同様に計算する。そして、得られた体力値
は、描画指示部３１へ出力され、図８に示すガイド表示
としてのレベル表示される体力１０６ａ、１０７ａ、１
０８ａのレベル長さが変更される。本実施形態では、こ
の体力のレベル長さが、追抜き難易度として用いられ
る。

【００５０】敵車速度計算部３６３は、該当する対戦相
手キャラクタ１０５がペダルを漕ぐときに、第１敵車ギ
アテーブルおよび第２敵車ギアテーブルのギア段数に応
じて加速分が設定されている敵車加速分テーブルに基づ
き各対戦相手キャラクタ１０５の加速分を計算し、一定
減速分（地面との摩擦分）を減算して敵車速度を求め、
求めた値を敵車位置計算部３６２と描画指示部３１へ出
力する。敵車加速分テーブルは、自車加速分テーブルと
同様のもので、ＲＯＭ５に記憶されている。敵車位置計
算部３６２は、敵車速度を積算することで各対戦相手キ
ャラクタ１０５のスタート地点からの位置を計算する。

【００５１】運動器具制御部３７は、ファン制御部３７
１と、ブレーキ負荷設定部３７２とを有し、ファン制御
部３７１は、回転センサ１１ｃからの回転信号と予めＲ
ＯＭ５に記憶されたファンテーブル（回転センサ１１ｃ
の回転数と送風ファン１６の回転とを関連付けたテーブ
ル）とに基づき送風ファン１６の回転を制御する。この
とき、ファンテーブルには、回転センサ１１ｃの回転数
が０のときは送風ファン１６の回転を停止するように設
定されている。

【００５２】ブレーキ負荷設定部３７２は、ギア段数検
出部３０５の検出するギア段数と、ロードテーブルに設
定された傾斜レベルと、図６の「レベル」選択に伴うブ
レーキ負荷量の微調整設定値（「０．９」、「１」又は
「１．１」）とに基づき、電磁クラッチ１２ｂのブレー
キ負荷量を求めるとともに、脈拍数が「やや危険」と判
定された場合に、求めたブレーキ負荷量を一定比率（例
えば０．９倍）で減少させて電磁クラッチ１２ｂのブレ
ーキ負荷量を設定する。

【００５３】続いて、運動支援の手順をフローチャート
を用いて説明する。

【００５４】図１２は、メインフロー図である。電源オ
ンにより先ずサイクリングマシンが起動して初期化処理
が実行され、カード挿入要求のための画面表示が行われ
（ステップＳＴ２１）、個人カード１８がカードリーダ
１８ａに挿入されると（ステップＳＴ２３でＹＥＳ）、
続いて、個人カード１８から、個人データを読み込むと
ともに、図４〜図５に示す及び図外のガイド画面により
各種データの入力ガイド画面に移行する（ステップＳＴ
２５）。各種データとしては、ユーザＩＤ、身長、体
重、生年月日、トレーニング目標（コース）、トレーニ
ング履歴、現在までの進捗状況、基本的な運動能力の値
等であり、これにより消費カロリーの計算の実行を確保
すると共に、目標に対する現在までの履歴情報とを入手
する。

【００５５】各種データの入力が終了すると、入力デー
タに従って、これまでに費やした運動時間（複数種類の
運動器具を使用している場合には、それらの総計）と目
標（例えばダイエットであれば、何ｋｇ減少する等）、
達成度（複数種類の運動器具を使用している場合には、
それらの総計に基づく）がグラフ表示される（ステップ
ＳＴ２７）。このグラフは、例えば、横軸に時間を縦軸
に目標を設定し、時間と共に目標に近づく折れ線グラフ
などである。

【００５６】次いで、一定時間表示すると（ステップＳ
Ｔ２９）、表示された目標、予定に応じてのコメントが
表示される（ステップＳＴ３１）。予定とは、前記折れ
線グラフが目標の線より現時点で上側にあるか（予定以
上）、否か（予定以下）を示すものである。その結果に
応じて、例えば「目標以上に進んでいる」、「ほぼ順
調」、「遅れている」の文字がメッセージ表示される。
折れ線グラフは、各運動器具毎に表示される態様として
もよい。

【００５７】続いて、一定時間表示すると（ステップＳ
Ｔ３３）、今日の運動はどういう目標にするかの選択画
面に移行し、図６に示す「コース」、「レベル」、「時
間」の入力を選択的に受け付ける（ステップＳＴ３
５）。

【００５８】上記選択の入力処理が終了すると（ステッ
プＳＴ３７）、続いて、脈拍センサ１９の装着の警告表
示（報知）を行う（ステップＳＴ３９）。

【００５９】続いて、一定時間表示すると（ステップＳ
Ｔ４１）、図７に示すスタートボタンの押下待ちにな
り、スタートボタンが押下されるとスタート表示が実行
され（ステップＳＴ４３）、そして一定時間表示すると
（ステップＳＴ４５）、所定のポイント分がプリペイド
カードである個人カード１８から減算され、ネットワー
ク通信部７により管理サーバに使用情報が通知される
（ステップＳＴ４７）。料金の支払いは本方式以外の種
々の方式、例えば現金支払いや月払い方式等が採用可能
である。なお、勿論上記個人カードはプリペイドカード
でなくともよい。使用毎に課金する必要がない場合は、
単に個人情報が入力されたカードであってもよい。

【００６０】続いて、ゲームステップに移行し（ステッ
プＳＴ４９）、結果表示を行い（ステップＳＴ５１）、
その後、カードの排出処理を行った後（ステップＳＴ５
３）、本フローを終了する。

【００６１】図１３は、「ゲームステップ」処理のフロ
ーチャートである。先ず、脈拍センサタイマの脈拍入力
などがあれば、カウントをクリアする処理が実行され
（ステップＳＴ６１）、続いて、ゲーム処理が実行され
（ステップＳＴ６３）、続いて、脈拍監視部３３により
脈拍数の検出処理が行われる（ステップＳＴ６５）。そ
して、目標脈拍数に対する検出された脈拍数のチェック
が行われる（ステップＳＴ６７）。すなわち、検出脈拍
数が危険領域として予め設定されている上限閾値を超え
ている場合には（ステップＳＴ６９）、モニタ１４に
「ゲーム一時停止」の警告がメッセージ表示されると共
に、ブレーキ負荷設定部３７２は電磁クラッチ１２ｂの
ブレーキ負荷量を無負荷にしてペダル１１ｂを空回り状
態とし、ゲームを一時停止させる（ステップＳＴ７
１）。逆に、脈拍入力なしの場合には（ステップＳＴ８
５）、脈拍センサタイマを１だけカウントアップし（ス
テップＳＴ８７）、続いて、脈拍センサタイマが所定時
間を経時したか否かが判断され（ステップＳＴ８９）、
所定時間以内であれば、ステップＳＴ９３に移行し、所
定時間を超えていると、脈拍センサ１９が外れている旨
の警告メッセージの表示が行われる（ステップＳＴ９
１）。

【００６２】一方、検出脈拍数が目標より少し上のやや
危険（ステップＳＴ７３）、あるいは通常（ほぼ目標と
一致）か（ステップＳＴ８１）の判断が行われる。運動
器具制御部３７は、やや危険であれば、脈拍センサタイ
マを１だけカウントアップし（ステップＳＴ７５）、一
定時間経過すると（ステップＳＴ７７）、ペースダウン
のメッセージを、画像表示手段を介して表示し、通常
（ほぼ目標と一致）であれば、脈拍センサタイマのカウ
ントをクリアし（ステップＳＴ８３）、ステップＳＴ９
３に移行する。

【００６３】ステップＳＴ９３では、回転センサ１１ｃ
からの入力が、離席や中断などの原因で所定時間継続し
て無入力の状態か否かが判断され、所定時間以内であれ
ば、ゲーム終了のフラグがオンか否かを判断し（ステッ
プＳＴ１０１）、オンであれば終了し、オンでなければ
ステップＳＴ６１に戻る。一方、所定時間を超えておれ
ば、トレーナ警告をモニタ１４に表示して、入力がない
のでゲーム終了するかどうかの旨のメッセージを表示し
（ステップＳＴ９７）、さらに、設定時間を経過しても
入力が検出されなければ、または終了が選択されたとき
は、運動終了フラグをオンして（ステップＳＴ９９）、
本フローを抜ける。

【００６４】図１４は、「ゲーム処理」のフローチャー
トである。まず、自車情報の更新処理を行い（ステップ
ＳＴ１１１）、続いて敵車情報の更新処理を行い（ステ
ップＳＴ１１３）、続いてキャラクタ、背景を表示し
（ステップＳＴ１１５）、その後、運動器具制御処理を
実行し（ステップＳＴ１１７）、然る後終了する。

【００６５】図１５は、「自車情報更新処理」のフロー
チャートである。まず、回転センサ１１ｃからの回転信
号入力に基づきペダル入力が有るか否かを判定し（ステ
ップＳＴ１２１）、有ればペダル入力時刻履歴を更新し
（ステップＳＴ１２３）、前回と今回のペダル入力の時
間差と自車加速分テーブルとに基づいて自車速度加速分
を算出し（ステップＳＴ１２５）、続いて回転速度減速
分（摩擦分）を減算してペダル回転速度（模擬サイクリ
ングマシンの走行速度）を計算する（ステップＳＴ１２
７、１２９）。一方、ペダル入力が無ければ自車速度減
算分を算出してペダル回転速度を計算する（ステップＳ
Ｔ１２９）。その後、ペダル回転速度に基づいて自車位
置と走行距離を更新する（ステップＳＴ１３１）。続い
て、左右のボタン１７ａ、１７ｂの入力が有れば（ステ
ップＳＴ１３３）、その入力信号に基づいてギア段数を
更新して（増減して）終了し（ステップＳＴ１３５）、
入力が無ければそのまま終了する。

【００６６】図１６は、「敵車情報の更新処理」のフロ
ーチャートである。まず、体力計算部３６４は全対戦相
手キャラクタ１０５について体力が残っているか否かを
判定し（ステップＳＴ１４１）、残っている者について
は、距離検出部３６５は自車と至近距離にいるか否かを
判定する（ステップＳＴ１４３）。そして、至近距離の
場合には、ペダル漕ぎ判定部３６１はギア段数に拘わら
ず至近距離内の対戦相手キャラクタ１０５のペダルを漕
ぐ表示信号を描画指示部３１に出力し、かつギア段数を
第２敵車ギアテーブルに基づいた値とする。一方、至近
距離でない場合には、ペダルを漕ぐ表示信号を描画指示
部３１に出力し、かつギア段数を第１敵車ギアテーブル
に基づいた値とする。

【００６７】続いて、敵車加速分テーブルに基づいて加
速分を計算して（ステップＳＴ１４９）、敵車速度、つ
まり対戦相手キャラクタ１０５の移動速度を求め（ステ
ップＳＴ１５１）、体力テーブルに基づき体力をダウン
する（ステップＳＴ１５３）。このとき、前述したよう
に、体力計算部３６４は、至近距離内の追抜き対象であ
る対戦相手キャラクタ１０５の体力減少値をより大きな
体力減少値に変更して用い、より大きく体力をダウンさ
せる。これにより、図８に示す至近距離内にいる頭部キ
ャラクタ１０６〜１０８の体力１０６ａ〜１０８ａのレ
ベル長さが縮小される。そして、このレベル長さがゼロ
になった場合には、当該対戦相手キャラクタ１０５の自
転車が使用者の自転車に追い抜かされるようにする。即
ち、当該対戦相手キャラクタ１０５の自転車がロードキ
ャラクタ１０４ａの後方（画面手前側）へ後退し、さら
に見えなくなるような表示を行う。その後に、ステップ
ＳＴ１５９に進む。一方、ステップＳＴ１４１で、体力
が残っていない場合には、ペダルを漕がない表示信号を
描画指示部３１に出力し、かつギア段数を第１敵車ギア
テーブルに基づいた値とし（ステップＳＴ１５５）、体
力を一定量回復させる（ステップＳＴ１５７）。なお、
体力が回復した対戦相手キャラクタ１０５が後方から自
車を追い抜くこともある。

【００６８】続いて、敵車速度、つまり対戦相手キャラ
クタ１０５の移動速度の減速分を求め（ステップＳＴ１
５９）、敵車位置、つまり対戦相手キャラクタ１０５の
位置を更新して敵車位置（スタート地点からの走行距
離）を増加し（ステップＳＴ１６１）、次いで衝突回避
のための位置補正を行い（ステップＳＴ１６３）、すべ
ての敵（対戦相手キャラクタ１０５）の処理が終了して
おれば本フローを終了し、すべての敵の処理が終了して
いない場合には、ステップＳＴ１４１に戻る。

【００６９】図１７は、「運動器具制御処理」のフロー
チャートである。まず、ペダル回転速度とファンテーブ
ルとに基づいてファン速度を決定して送風ファン１６の
回転を制御し（ステップＳＴ１７１）、続いてブレーキ
負荷設定部３７２は電磁クラッチ１２ｂのブレーキ負荷
量を求める（ステップＳＴ１７３）。このブレーキ負荷
量の算出は、ギア段数と傾斜レベルと難易度テーブルの
設定値、つまり０．９、１、１．１のうちの該当値とに
基づいて行う。続いて、危険状態継続タイマのカウンタ
値に基づいて脈拍数がやや危険か否かの判断を行い（ス
テップＳＴ１７５）、脈拍数がやや危険の場合には、電
磁クラッチ１２ｂのブレーキ負荷量を０．９倍にする設
定をし（ステップＳＴ１７７）、そうでない場合には、
ブレーキ負荷を１倍にする設定を行い（ステップＳＴ１
７９）、本フローを終了する。

【００７０】図１８は、「結果表示」処理のフローチャ
ートである。先ず、図９に示すように、結果表示として
の「総合順位」、「消費カロリー」、「運動時間」、
「最大脈拍数」および「あなたの本日の目標」が表示さ
れ（ステップＳＴ１８１）、続いて達成度表示としての
「目標値（消費カロリー）」、「達成度」、「コメン
ト」の内容が表示される（ステップＳＴ１８３）。な
お、コメントの内容例としては、「目標通りに進んでい
ますね。このままがんばりましょう！！」または「ちょ
っと目標に足りませんね。一回の運動量をもう少し増や
してみましょう」などである。

【００７１】続いて、図１０に示すように、引き続きプ
レイを行うか否かが「はい」、「いいえ」の択一形式で
質問され（ステップＳＴ１８５）、「はい」であれば、
本フローを抜け、「いいえ」であれば、図１１の画面を
経て、運動終了フラグをオンし、本フローを抜ける（ス
テップＳＴ１８７，ＳＴ１８９）。

【００７２】したがって、本実施形態による場合には、
モニタ１４に、進行運動している対戦相手キャラクタ１
０５が表示され、しかも自車位置の近傍に位置する対戦
相手キャラクタ１０５の体力（追抜き難易度）がガイド
表示されるので（図８中の１０６ａ、１０７ａ、１０８
ａ）、追抜ける位置にいる対戦相手を追抜くための難易
度が分かることで、頑張り意欲を使用者に湧かせ得、こ
れにより使用者に競争心を生じさせることが可能とな
り、使用者の運動に対する積極的な意志を発揮させるこ
とができる。

【００７３】なお、上述した実施形態ではロードキャラ
クタに対応して傾斜レベルを設定したロードテーブル
と、傾斜レベルに基づいてギア段数を設定したギアテー
ブルとの２つのテーブルを用いて、実質的に電磁クラッ
チのブレーキ負荷量を調整するように構成しているが、
本発明はこれに限らない。例えば、ロードキャラクタの
全長分に対し、直接にギア段数を設定したギアテーブル
のみを用いてもよい。

【００７４】また、上述した実施形態では坂道の傾斜レ
ベルに応じてギア段数を１〜６の６つに調整している
が、本発明はこれに限らず、任意の段数に設定しても同
様に実施することができる。

【００７５】また、上述した実施形態では至近距離の設
定を、前後１０メートル内としているが、本発明はこれ
に限らない。例えば、自車位置に対する前後の距離を他
の任意の値としてもよく、或いは前側にのみいる対戦相
手キャラクタの全員又は一部を対象としてもよい。

【００７６】また、上述した実施形態では追抜き難易度
（体力）を自車位置と対戦相手キャラクタの走行位置
（進行位置）との距離差に基づき決めているが、本発明
はこれに限らない。例えば、両者の進行速度の相対差な
どに基づいた難易度を用いてもよい。更に別のバリエー
ションとして、大きな体力を有する対戦相手キャラクタ
を、走行順位のキリ番号、例えば１０番、２０番、３０
番等に設定するようにしてもよい。そして、このキリ番
号の対戦相手キャラクタの上半身および体力について画
面表示するようにする。このようにすれば、周期的に強
い対戦相手が現れることになり、例えば連続して複数の
強い対戦相手が現れることによって使用者に過度な負荷
がかかるといった事態を回避させることが可能になる。
また、使用者にとっては、キリ番号の順位の走者を抜く
という目標、或いはリズムができるので、運動支援をよ
り行い易くできるという利点がある。

【００７７】また、上述した実施形態では追抜き難易度
としての体力を棒状のレベル長さで表示するようにして
いるが、本発明はこれに限らず、他の表示方式、例えば
車両の速度メータのような指針の角度を変化させる方式
などで表示させるようにしてもよい。

【００７８】また、上述した実施形態では脈拍数が危険
領域のとき電磁クラッチ１２ｂのブレーキ負荷量を無負
荷にしているが、本発明はこれに限らず、危険領域のと
きブレーキ負荷量を無負荷に近い状態とし、ケームを一
時停止させるようにしてもよい。要は、使用者が可動部
を楽に動かすことができ、使用者に負担をかけないよう
にできればよい。

【００７９】図１９は、本発明が適用される運動器具の
他の例を示す構成図である。

【００８０】（ａ）は歩行器具２０１の外観構成図で、
Ｈ形の底部基台２０２の中央やや前側に立直した支持部
２０３を有すると共に、その上端部に左右方向に延びる
回動軸２０３ａが軸支され、その左右両端にそれぞれ２
本ずつの揺動アーム２０４が垂設されており、その底部
に足置き台２０５が取り付けられている。揺動アーム２
０４の２本のうちの１本の揺動アーム２０４が支持部２
０３に対して回動可能にされ、残りの１本の下端が足置
き台２０５に対して水平方向にスライド可能な揺動アー
ム２０４として構成されていることにより、足置き台２
０５が水平姿勢を維持しつつ、左右互いに逆向きとなる
前後方向に交互にスライド可能に構成されている。左右
の揺動アーム２０４の上端にはそれぞれ把持部２０６が
延設されている。操作パネル２０７は支持部２０３の上
端に設けられ、本器具の前方にモニタ２０８が配置され
ている。モニタ２０８の下部適所には、個人カード１８
のカードリーダ２０９及び脈拍センサ１９のリード線の
差込口２１０が設けられている。使用者は足置き台２０
５に両足を載せて、揺動アーム２０４を前後に漕ぐこと
で、歩行をイメージするものである。図では示されてい
ないが、揺動アーム２０４の上端の回動軸２０３ａには
電磁クラッチ等の負荷変更手段が配設されていると共に
その負荷変更手段の負荷量を調整する、ボタン１７ａ、
１７ｂに相当する調整手段が配設されており、また、負
荷変更手段の近傍に回動軸２０３ａが所要角度ずつ正逆
回動することを検出するロータリエンコーダ等の、図１
の回転センサ１１ｃに相当する揺動センサが配設されて
いる。制御側の構成は歩行器と図１のサイクリングマシ
ンとの差異が反映された点を除き、制御プログラムは実
質同一である。モニタに表示されるロールプレイキャラ
クタは歩行乃至はランニング動作を行うものとして表示
される。

【００８１】（ｂ）は、同様に歩行器３０１の外観構成
図で、Ｈ形の底部基台３０２の前端に立直した支持部３
０３を有すると共に、その底部に左右方向に延びる回動
軸３０３ａが軸支され、その左右両側に一対の互いに逆
向きとなる揺動動作を交互の方向に行う足置き台３０４
が取り付けられている。又上端にはモニタ３０５が配設
されると共に把持部３０６が設けられている。操作パネ
ル３０７は支持部３０３の上端近傍に設けられている。
操作パネル３０７下部適所には、個人カード１８のカー
ドリーダ３０８及び脈拍センサ１９のリード線の差込口
（図では見えていない）が設けられている。使用者は足
置き台３０４に両足を載せて、上下に漕ぐことで、歩行
をイメージするものである。図では示されていないが、
回動軸３０３ａには電磁クラッチ等の負荷変更手段が配
設されていると共にその負荷変更手段の負荷量を調整す
る、ボタン１７ａ、１７ｂに相当する調整手段が配設さ
れており、また、負荷変更手段の近傍に回動軸３０３ａ
が所要角度ずつ正逆回動することを検出するロータリエ
ンコーダ等の、図１の回転センサ１１ｃに相当する揺動
センサが配設されている。制御側の構成は歩行器と図１
のサイクリングマシンとの差異が反映された点を除き、
制御プログラムは実質同一である。モニタに表示される
ロールプレイキャラクタは歩行乃至はランニング動作を
行うものとして表示される。

【００８２】（ｃ）は、同様に歩行器４０１の外観構成
図で、マット状の床盤面体４０２とその前端から立直し
た支持部４０３を有すると共に、その上端にモニタ４０
４及び個人カード１８のカードリーダ４０５及び脈拍セ
ンサ１９のリード線の差込口（図では見えていない）取
り付けられている。床盤面体４０２は左右の踏み領域を
示すマーク４０２ａが表記され、その下部には重力によ
る押下状態を検出するスイッチが埋設されている。マー
ク４０２ａの前側には操作パネルの各ボタンに相当する
マーク４０２ｂが表記され、その下部にスイッチが埋設
されている。この器具には負荷変更手段およびボタン１
７ａ、１７ｂに相当する調整手段は設けられていない。
制御側の構成は歩行器と図１のサイクリングマシンとの
差異が反映された点及び負荷変動が無い点を除き、制御
プログラムは実質同一である。モニタに表示されるロー
ルプレイキャラクタは歩行乃至はランニング動作を行う
ものとして表示される。

【００８３】（ｄ）は、同様に歩行器５０１の外観構成
図で、後方に傾斜した回動可能な無端ベルト５０２が周
回可能なように左右のガイド５０３により保持されてい
る。無端ベルト５０２の前端には前方を跨ぐ形状の把持
部５０４が設けられ、その上部に操作パネル５０５、モ
ニタ５０６及び個人カード１８のカードリーダ５０７及
び脈拍センサ１９のリード線の差込口（図では見えてい
ない）が取り付けられている。図では示されていない
が、両側のガイド５０３間内の適所には無端ベルト５０
２の周回動作の負荷を可変する電磁クラッチ等の負荷変
更手段が配設されていると共にその負荷変更手段の負荷
量を調整する、ボタン１７ａ、１７ｂに相当する調整手
段が配設されており、さらに、両側のガイド５０３間内
の適所には無端ベルト５０２の周回量を検出する、図１
の回転センサ１１ｃに相当する移動量検出センサが配設
されている。制御側の構成は歩行器と図１のサイクリン
グマシンとの差異が反映された点を除き、制御プログラ
ムは実質同一である。モニタに表示されるロールプレイ
キャラクタは歩行乃至はランニング動作を行うものとし
て表示される。

【００８４】また、本発明は、図示を省略するが、オー
ルで漕ぐボートであって、そのオールを負荷量可変状態
になしたものなど、持続力を競う運動を行うようにした
運動器具に対しても同様に適用することが可能である。

【００８５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、画像表示
手段によりモニタに、運動器具キャラクタを進行運動さ
せている対戦相手キャラクタが表示され、しかも対戦相
手キャラクタの追抜き難易度が表示されるので、追抜け
る位置にいる対戦相手を追抜くための難易度が分かるこ
とで、頑張り意欲を使用者に湧かせ得、これにより使用
者に競争心を生じさせることが可能となり、使用者の運
動に対する積極的な意志を発揮させ得るようにできる。

【００８６】請求項２記載の発明によれば、運動器具の
負荷変更手段が負荷状態を可変制御されるので、多彩な
運動の設定が可能となる。例えば、請求項３記載の発明
のように、前記進行路には傾斜情報が設定されており、
前記運動器具制御手段は前記傾斜情報に応じて負荷変更
手段の負荷量を調整する構成とすれば、平坦な進行路だ
けの設定だけでなく、登りおよび下りを加味した運動の
設定が可能となる。

【００８７】請求項４記載の発明によれば、運動器具側
による負荷変更手段の負荷量の調整だけでなく、使用者
が任意に負荷変更手段の負荷量を調整することができ
る。例えば、請求項５の発明のように、前記運動器具は
可動部としてのペダルとペダル回転数を検出する検出部
とを備えた固定式サイクリングマシンであり、前記自己
位置算出手段は、検出部の検出ペダル回転数に基づいて
進行位置を求めるものである構成とすれば、調整手段に
よる負荷変更手段の負荷量が大に調整された場合に、使
用者がそれまでと同様な回転数でペダルを漕ぐと進行速
度が速く（進行距離が長く）なり、負荷変更手段の負荷
量が小に調整された場合に、使用者がそれまでと同様な
回転数でペダルを漕ぐと進行速度が遅く（進行距離が短
く）なるように設定するのが好ましい。このような設定
により、実際に変速ギアをチェンジできる自転車を、ギ
アチェンジして漕ぐように動作させ得、使用者の運動に
対する積極的な意志をより発揮させ得るようになる。

【００８８】請求項６記載の発明によれば、使用者の脈
拍数が高いと負荷変更手段の負荷量が調整される。この
とき、負荷変更手段の負荷量が、例えば無負荷またはそ
れにきわめて近い低負荷に調整されるようにしておく
と、使用者は可動部を楽に動かすことが可能になり、使
用者に負担をかけないようにすることができる。

【００８９】請求項７記載の発明によれば、対戦相手キ
ャラクタを追抜くと順位が上がることで、使用者の運動
に対する積極的な意志を更に発揮させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される運動器具の一例としてのサ
イクリングマシンでの構成図である。

【図２】本発明に係る運動支援装置の一実施形態を示す
ハードウエア構成図である。

【図３】ＣＰＵのソフトウエア構成図である。

【図４】待機画面に対してタッチパネルの適所を押下す
ると切替表示される初期画面である。

【図５】性別の入力をガイドする画面図である。

【図６】運動の種類を選択する画面図である。

【図７】スタート待ち画面図である。

【図８】スタートして所定時間経過した時点の画面図で
ある。

【図９】総合結果報告画面図である。

【図１０】引き続き運動をするか否かを確認する画面図
である。

【図１１】図１０で「いいえ」を選択したときの切替画
面図である。

【図１２】運動支援の手順を示すメインフロー図であ
る。

【図１３】「ゲームステップ」処理のフローチャートで
ある。

【図１４】ゲーム処理のフローチャートである。

【図１５】自車情報更新処理のフローチャートである。

【図１６】敵車情報更新処理のフローチャートである。

【図１７】筐体制御処理のフローチャートである。

【図１８】「結果表示」処理のフローチャートである。

【図１９】本発明が適用される運動器具の他の例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１サイクリングマシンの筐体１１ｂペダル１１ｃ回転センサ１２ｂ電磁クラッチ（負荷変更手段）１４モニタ１４ａタッチパネル１７操作パネル１７ａ、１７ｂボタン１８個人カード１９脈拍センサ２制御部３ＣＰＵ４ＲＡＭ５ＲＯＭ６１外部入出力制御部６２外部機器制御部７ネットワーク通信部１４１描画処理部（画像表示手段）２制御部３０自己運動制御部３０２速度計算部３０３位置計算部（自己位置算出手段）３０５ギア段数検出部３０６消費カロリー計算部３０７データ管理部３１描画指示部（画像表示手段）３２通信部３３脈拍監視部３４ゲーム評価部（評価手段）３５メッセージ処理部３６敵車運動制御部（対戦相手進行制御手段）３６１ペダル漕ぎ判定部３６２敵車位置計算部３６３敵車速度計算部３６４体力計算部３６５距離検出部３７運動器具制御部３７１ファン制御部３７２ブレーキ負荷設定部１０２ロールプレイキャラクタ１０３サイクリングマシンキャラクタ１０５対戦相手キャラクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林野毅明東京都港区虎ノ門四丁目３番１号コナミ株式会社内 (72)発明者小口由理奈東京都港区虎ノ門四丁目３番１号コナミ株式会社内 (72)発明者士反康裕東京都品川区東品川四丁目10番13号コナミスポーツライフ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者に負荷状態で進行運動動作を行わ
せる可動部及び可動部の動きを検出する検出部が設けら
れた運動器具を備える運動支援装置において、前記運動
器具の前側に配設された画像表示用のモニタと、少なく
とも進行路を表す画像データ及び該進行路上に表示され
る所定数の対戦相手キャラクタを記憶する記憶手段と、
前記運動器具の負荷状態を可変制御する運動器具制御手
段と、前記所定数の対戦相手キャラクタの前記進行路上
での進行位置を、順次更新して制御する対戦相手進行制
御手段と、前記検出部での検出内容及び運動器具制御手
段で制御される負荷状態から使用者の前記進行路上での
仮想的な自己位置を算定する自己位置算出手段と、前記
モニタに、前記自己位置から前方の進行路および該前方
の進行路上で更新制御された進行位置に対戦相手キャラ
クタを表示するとともに、前記対戦相手キャラクタの追
抜き難易度を表示する画像表示手段とを備えることを特
徴とする運動支援装置。
【請求項２】前記運動器具は負荷状態を可変制御する
負荷変更手段を備え、前記運動器具制御手段は負荷変更
手段の負荷量を調整することを特徴とする請求項１に記
載の運動支援装置。
【請求項３】前記進行路には傾斜情報が設定されてお
り、前記運動器具制御手段は前記傾斜情報に応じて負荷
変更手段の負荷量を調整することを特徴とする請求項２
に記載の運動支援装置。
【請求項４】前記運動器具には、前記負荷変更手段の
負荷量を外部から調整するための調整手段が設けられて
いることを特徴とする請求項２または３に記載の運動支
援装置。
【請求項５】前記運動器具は可動部としてのペダルと
ペダル回転数を検出する検出部とを備えた固定式サイク
リングマシンであり、前記自己位置算出手段は、検出部
の検出ペダル回転数に基づいて進行位置を求めるもので
あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の運動支援装置。
【請求項６】前記使用者の脈拍数を検出するセンサを
更に有し、前記運動器具制御手段は、該センサにて検出
された脈拍数に基づき負荷変更手段の負荷量を調整する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の運
動支援装置。
【請求項７】前記使用者が対戦相手キャラクタを追抜
くと順位を上げるよう評価する評価手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の運動
支援装置。