JPH02503996A - フイツトネス・トレーニングを音楽により補助する方法、及びこの方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 フイットネス・トレーニングを音楽により補助する方法、及びこの方法を実施す る装置本発明は、運動サイクルが周期的に反後されるフィントネス・トレーニン グを音楽の再生により補助する方法及びこの方法を実施する装置に関するもので ある。

フィントネス争トレーニングの場合、リズム運動は、とりわけ腕及び（又は）脚 によって行なわれる。たとえば、自転に型エルゴメータや腕及び（又は）脚を蛎 かす装置を有する自転車型トリ１機を用いてランニングのトレーニングやトリミ ングのかけ足が行なわれ、更にはローイング装置を用いたトレーニング等々が行 なわれる。

前記の猪装置やランニングは、精神物理的な健康や心臓・循環系の健康を維持す る重要な手段である耐久性フイットネス・トレーニングに好適である。トレーニ ング効果は、一定の負荷を与えた場合に達成される。

すなわち、個々人の最大毎分心拍数の約７０％の値で約２０分から４０分の間負 荷を与えた場合である。こりしたトレーニング形式には、しばしば骨が折れたり 退屈したりする感じがともなりため、あまり好まれない結果となる。

この不快感は、しかし、トレーニング時にリズミカルな音楽の拍子に合わせるこ とで軽減することができる。その場合、練習者は、その運動サイクルのテンポを 音楽のテンｆに合わせて、運動サイクルＫｆ采の拍の一定数がともなりようにす ることができる。所定のテンポでの置県の伴奏によるそのようなフイットネスー トレー二ングの場合、練習者は、自分の注意の一部を拍子の維持に向け、外れた 場合には、再三自分の運動リズムを拍子に合わせなければならず、そうしなけれ ば、音楽のペースメーカー効果によりトレーニングを容易にし、不快感を低減す ることができない。

自転車型トリム機の場合、エネルギー投入を個々人が変えることは１時間単位当 りのペダル回転数を変えることにより、負荷を変えずに、可能でおる。回転数と は無関係に負荷調節が可能な機器の場合は、回転数を変更しても、必要な力ｔｉ 変らないが、気分転換をはかることができる。いず九にしても、運動サイクルの テンポを変えれば、一定テン？の音楽に伴奏されている場合は、拍子が合わなく なる。

Ｄε−０５２９４９６３０号により、たとえば家庭用の自転車型トレーニング機 の場合に、トレーニングのリズムのテンポを有するはずみ車のところのロー２式 フィー２を介して、音楽の速度をｙＲＪ！することは公知である。しかし、この 方法では音楽のリズムの強調部分又は拍を、練習者の運動サイクルの一定段階に 配属させることは全く不可能である。

本発明の！！題は、冒頭に述べた形式の方法及び装置の場合に、音楽のモチベー ション助成作用を次のようにして改良することにある。すなわち、運動のリズム を音楽の強拍や拍に合わせることに特別の注意を集中する必要がないように改良 するのである。

との課題は、本発明の方法によれば、次のようにすることにより解決された。す なわち、 ａ）音楽が運動サイクルにより同期化され、ｂ）音楽の拍や強拍を、練習者のか らだの少なくとも１部分が各追動サイクルの間にそのつど位置するところで始め るより托したのである。

画像を表示する機器の再生テンポを、運動サイクルのテンポと同期化すれば、モ チベーションを助成する効果は一層高められより。

本発明の１５ｉ！施例の場合、肖生される音楽はデジタル方式で提供される。デ ジタル方式の場合には、同期化□音の高さが練習者の運動テンポの変化と無関係 であるのが有利である□が、特に簡単だからである。

この方法を実施する装置の課題は、請求項１３に記載の特徴を有する手段により 解決された。

音楽は、デジタル式コードの形式で、と９わけ音の高さ、タッチのダイナミクス 、音符の音の長さ、その他のｑ＃像、たとえばアフター・タッチ、モジュレーシ ョン、サウンドなどを徒供できる。言いかえると、再生される音楽のすべての音 符の特性値が、必要な範囲でデジタル式に記憶可能でるる。タイミング昏りロッ ク会コードを拍子に関連づけ、音符特性値のコードをリズム番マシン付シンセサ イザに伝えることによってテンポを制御することが、この場合、音の高さを変え ることなく可能である。

これと異なり、コンノ卆りト拳ディスク（ＣＤ）やデジタル式オーディオｅテー ゾ（ＤＡＴ”）には音符特性値は記録できず、音楽のアナログ式混合信号妙へ高 い標本化周波数を用いたデジタル化によって、デジタル形式で針音される。その 場合、演奏テンポが変化すれば、音の高さをも変化する。コンパクト會ディスク 又はデジタル式オーディオ・テープは、拍子と関係づけられたクロック信号が一 緒に記憶されれば、後述するテン／制御に使用できる。

本発明の意味での“フィントネス拳トレーニングとは、訓練者の良好な身体状態 、身体的能力、健康を維持したり向上させたりするあらゆる種類のスポーツ及び （又は）体操のトレーニングである。また、ここでの“音楽″とは、リズムを有 する組合せ音が発せられるあらゆるａｉ類の音再生を意味している。この意味で の音楽１ｃｌｄ、とりわけ、純然たるリズム機器によるリズムが属するカニ、メ ロディツクな曲も含まれる。また“拍１とは、拍子の拍節上の下部単位である。

その時間的長さは全音符の１部である。また、音楽のテンポとは、拍の速さであ り、毎分邑りのメトロノームの拍打都で示される。そのさい、メトロノームの拍 打の開始から次の拍打の開始までの時間は、通例、４分音符の長さである。本発 明の意味での“強拍１とは、連続する拍のなかで多少の差はあれ規則的に反復し 、有利には拍の始めに％また有札にはリズム伴夛の一部として用いられる強調さ れて聞こえる音である。この音は、しかし、また、拍の始めに関連づけられてお り、規則的もしくは不規則的に時間に遅れて始まることもできる。強拍は、また 統一的なものとして感じられる音の連続から成っており、音楽の音の連続全体か ら現われて推移してゆく聴覚的な形態である。更に、強拍は、連続する拍のかた ちで周期的に回帰し、運動のさいには、音楽のリズムのかたちで、練習者が“拍 子”をとって動くさいの聴覚的な手引きとなる。更に％また強拍はフイットネス 自トレーニングの場合、連続する運動サイクルでリズミツクに反復される緊彊増 大及び（又は）強調された動きの状態を心理的に補助する。

本発明によれば、運動サイクルが周期的に反復されるさいの運動回数のに更□す なわち運動のテンポの変更□が可能で、しかも拍子に合わなくなることがない。

音楽のテンポが運動のテンポに速比、するからである。１つの運動サイクルの内 部で、を楽の開始時点十強拍歓は、予め決めることができ、＊１者がそれを変更 しないかぎり、運動テンポとともに変ることはない。強拍が拍の始めに、もしく は時間的に遅れて開始される場合、運動サイクル内部での強拍の開始時点は、拍 の始めによって予め決められたシ、変更されたシすることかできる。その場合、 動機づけ効果は、運動サイクルの、個々の異なる特定段階に強拍が開始される場 合にのみ、はっきり枦われる。

以下の実ＦＦ！　ｆｌ、では、次のことが前扶とされる。すなわち、−１Ｊズミ ンクな音楽の場合の例・Ｋもれず一強拍が、拍の内部で音楽の拍子の拍節上の下 部単位として功われ、周期的に回帰するような音楽が用いられるといりことであ る。こうすることによって、練習者の単数又は複数の身体部分の運動サイクルの 予め決れられた段階内で、所望の強拍数を周期的に回帰させることが、運動サイ クルに相応の拍数を配ｔｉ−７’ることによシ可能となる。

［Ｆ者は、どの実施例・の場合も、強拍の所望開始時点を、運動サイクル全体に ゎたって分配された選択可能の複数の拍開始時点のなかがら、強拍の開始時点の 聴覚的印象に応じて、トレーニングの間に選定したり変更したりすることができ る。これにより、強拍を特定運動段階に配Ｒ−ｊることか、拍の開始時点の選択 に決定的なこととなる。そのさい、強拍が拍の開始とともに始まるか、もしくは それに対し時間的に遅れて始まるかといりことは全く関係ない。

本発明の実施例の場合、トレーニング時に主に使われる身体部分の運動サイクル に対しては、整数の数の拍が配属される。この拍数は、通常の運動回数の場合、 前記運動サイクルに対して音楽の通常のテンポを生じさせる拍数である。

拍は、リズミカルな音楽を用いた場合、有′ｙＦＩＪＫ＃ｉ４分音符の長さをも つことを前後とすることができる。

その場合、毎分５０から９０といり通常の胛部運動回数をもつ自転車型トリム機 やジョギング機であれば音楽の通常のテンポが遺戒され、運動サイクルの同じ個 所に回帰する強拍の場合、事冥土、各運動サイクル当り４分音符２個だけとなる 。

本発明の対象のその他の詳細、特徴、利点は、添付図面についての以下の説明か ら明らかになろう。図面には、本発明により使用可能な機器の有利な２つの実施 例が示されている。

第１図は、トレーニングする人が乗った、）やシス発生器付自転車型トリム様の 図、 第２図は、パルス発生器、発信器、受信器を付けたランニング中の人の図、 第３図は、同期化／再生ユニットのブロック図、第４図は、パルス発生器兼追動 方向識別器の略示図である。

第１図に示した自転車型トリ１機は、ペダル操作装［１と、それの歯車（駆動ホ イール）ＩＡと偏心的に結合された前後に可動のグリップロッド１０とを有して いる。これらのグリップワンド１０Ｆｉ、エネルギー吸収ユニットであるはずみ 車７ｔ−駆動する（ＤＥ−Ｐ＄５１７７７４、ＤＥ−ＰＳ２°７４２７１９）。

このはずみ車７は記号８のところで機械式に制動される。

この種の機器を使用することは、腕と脚の連携したリズム運動が可能なため、音 楽のリズムによｒｍ助されるトレーニングに特に適している。

第１の実施例の場合、グリップロッド１０を前方へ押すたびに、同時に同じ例の ペダルＩＢが押下けられ、これと同時に他方の側のグリップロッド１０か引戻さ れ、ペダル１Ｂが上行する。これに相応する音楽を選択すれば、１つの運動サイ クルのこの逢勲区分を行なう間、運動は４分音符の長さの拍で始まる、リズムの 強拍で伴奏される。これにより、この運動に禾、用される筋肉群−特に脚の伸筋 、同じ他の腕の伸筋、他方の側の屈筋−の収縮が、音楽のリズム伴奏により心理 的に助けられる。

音楽の同期化には、毎分約５０回転から８００回転蹄み回数が勧められる。この 回数範囲は、大ていの人間にとって比較的快適で、しかも、各脚を伸ばすと同時 に腕を運動させ、ペダルを１回転させる間に、４分音符の長さのそれぞれ１拍で 伴奏させることができる。

この場合、リズミカルな音楽であれば、１分轟り通常の１００から１６０のメト ロノームの拍打（ないしは４分音符）テンポが可能である。

出願人の夾験成績によれば、強拍を用いる場合、個個に異なるペダルＩＢの位置 は、頂点を過ぎたのち約４０から１７０度の範囲内に選ばれる。

８１の実施例：の場合、まず前提とされる点は、音楽が再生されるさい、強拍は 、その時々の拍のほぼ始めにｔかれる点である。選択可能な脚部伸張段階と音楽 の強拍とを同期化することは、スタンタートの機器と逐次プログラムを用いて簡 単な形式で、デジタル方式により記憶された音楽の衿生テンポ會（いわゆる外部 ）同期化することにより実現可能である。デジタル方式で記憶された音楽の再生 には、第３図に略示した同期化像再生ユニットが用いられる。このユニットは、 音楽のデジタル式記憶−再生用逐次プログラム（たとえばシーケンサ管プラス　 　ｍ％がイエトラ争テクノロジー社、米国ママロネツク）付マイクロコンピュー タ２０（？、−と、ｔばＩＢＭ−コンパチブルφ）や−ソナルコンピュータ）、 音楽再生用外部テンポ制御装置のための５ボルド一クロツク入力部２１Ａ付イン テリジェントＭＩＤＩ−インターフェース２１（たとえば０Ｐ４００１、ホイエ トラｅテクノロジー社、米１１マロネック）、サウンド発生層ＭＩＤＩ可能の再 生長＠２５Ｃたとえばリズム・マシン付シンセサイデ又はキーが一ド）から成っ ている。ＭＩＤＩ＃′ｉ栄器デジタル・インターフｘ−ｘ（Ｍｕｓｉｃａｌ　　 Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ＤｉｇｉｔａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅ）　ｃＤ略号でら ９、Ｓ、フイリプス著「ＭＩＤＩ−便覧Ｊ　２　、フレンキツシュ・クルムノ？ ／ｓ、１９８６に説明されている。

外部テンポ制御装置には、はずみ車７の右側に、パルス発生器として役立つ磁石 ５が１２個、互いに吻間隔にはずみ阜７０周縁部７Ｂ４Ｃ取付けられている。周 縁部７Ｂの横の自転車量トリ１機フレームに彫付けられたセンサ６は、通過する 磁石５により発生せしめられるパルス１２を導線１２Ａを介して同期化−Ｆ＝− 生ユニットへ伝える。グリップロッド１０及びペダル操作装！１０イダルＩＢと 結合された歯車ＩＡと、はずみ車７に駆付けられた歯車７Ａとの間には、正確に ４倍の変速比４が存在する。このことは、歯車ＩＡとペダル１８が半回転すると 、２４の磁石／ぐルスをセンサ６が受は卆ることを意味している。センサ６は、 詳細には図示されていない回路とバッテリを用いて、磁石が通過するたびに５ゴ ルトのｗ気的な方形パルス１２を発生し、これをマイクロコンピュータ２０のＭ ＩＤｉインターフェース２１の５がルトークロック入力部２１Ａへ伝える。オ目 応のパルス１２は、光学的センサ２９Ａと、ペダル操作ｖｊｃｔｌｌのスリープ ＩＤ（第４図）に形成されたインパルス窓２８とによっても発生させることカニ できる。逐次プログラムとデジタル方式で記憶された音楽は、作業用記憶領域に 記憶され、プログラムは、４分音符ごとに２４のクロック・パルスと“外８１同 期をとるように調整される。これによって、各ペダル半回転が４分音符の拍の伴 奏を受けることができる。その場合、−付属の休止を含む一１拍の音符の各１／ ２４１１気パルスで携生が行なわれる。

最初の方形パルス１２により、ＭｉＬＪＩ−インターフェースに軌合されたマイ クロプロセッサは、ＭＩＤＩ−Ｘ７−−）＃コード（＝ＦＡ（Ｈ））とＩｖ＋Ｈ ）Ｉ−１イミ７グ・クロック・コード（Ｆ　８　（Ｈ））とｉｔ生させる。

続く各パルスに対しては、単一のタイミング−クロック・コードｔ−発生させる のみである。目下のところ、ＭＩＤＩ−スタンダードに従って、各４分音符ごと に２４のタイミング・クロック・コードが定められている。

一方の胛でペダルを押下ける段階、ないし一方の腕を前方へ動かす段階のうちの もう１個所を、強拍で伴奏することもできる。そのためＫは、最初の拍の音符の 再生を開始すべくセンサ６から継送される最初のパルスは、ペダル１８を押下け る間の所望位置で最初の強拍が始まるように選択される。この論整は手で行なう ことができるが、また、たとえば、ペダル１８と結合された歯車】Ａにパルス発 生器として取付砂られている磁石２と、フレームに取付けられた付蜘のセンサ３ とを用いて行なうこともできる。センサ３と磁石２とは、次のように配置してお くことができる。すなわち、ｓｅｘ：ｉｔ−介してリレー２２（第３図）を閉じ るスタート／ストラグ−ブタン９を押したのち、センサ３は、右のペダルがその 運動サイクル内での拍の所望開始点に達したときに、導音１１及びＩＩＡを介し て最初の〆臂ルスを伝えるように配置するのでるる。このノぐルスはリレー２３ ｔ−切撫え、テンポ制御装置への導線１２Ａの接点２３Ａを閉じる。導線１２Ａ を介して磁石５の最初の／４′ルスが継送された後、最初の拍の再生が開始され る。拘住のスタートは、磁石２を移動させるととＫよりずらすことができる。そ うすることによって、拍の強拍をできるだけ正５ｉＫ筋の収縮の所望段階に合致 させることができる。

スタート／ストップ−メタン９を新たに操作すると、センサ３の次のパルスがリ レー２２と２３の接点を同時に開く。センサ３のパルスによる方形パルス１２の 中断によって□したがってスタート位置のところで□音楽プログラムの再生が４ 分音符の終りのところで確莢に停止する。

次の拍の開始とともに音楽の再生を継続するには、スタート／ストップ−メタン ９を新たに操作すればよい。

拍の開始点を、トレーニングの開始時又は踏込み動作の休止時にペダルを逆方向 に動かして、容易にずらせることができるので、スタート／ストップ争がタン９ は、前方向への踏込み動作の開始後、もしくは踏込み動作の休止の前に操作する ことが勧められる。それでも開始点がずれたり練習者が開始点をずらすことを望 む場合は、簡単な装置によｐ練習者自身が調節することができる。ｍ作盤９Ａの がタンを押すことＫより、パルス１２の継送を中断し、拍の開始点のペダル位置 を、阻止した各パルス１２によｐベダｙ１回転の４８分の１だけそのつど後ろへ 戻すことができる。ボタンを押すごとに付加パルスを発する笑２のメタンによシ 、開始点をよＪ＆のペダル位置へ予め置きかえることができる。

以上説明した冥施形式の配ｔは、僅かの出費で可能である。しかし、この形式に は次の欠点がある。すなわチ、センサ３のパルス１２の場合、ペダルＩＢの位置 とは異なる拍開始点を調節したり、あらかじめ選んだ開始時点を維持するように 監視したり、更には、うつかり後方へペダルを踏んでしまったシして（例・外的 には、パルスが不規則なさいも）、修正が必要となった場合に、練習者が拍の開 始点を視聴覚手段を通じて注意したり、操作盤９Ａのボタンを介して開始時点を 手動式にずらしたｐ″７″る必要がある欠点である。

マイクロコンピュータ２４又は２０を用いることにより、選んだ開始点Ｋｆ楽の 発生を開始した夕、後に拍が続く場合に開始点の維持を監視したり、必要な修正 を行なったりすることが、練習者を煩わすことなしに自動的に行なりことができ る。加えて、練習者には後述する調節及び選択の便宜が与えられるか、もしくは 少なくともより快適な構成が与えられる。その棟の監視や修正の課題のみを行な うマイクロコンピュータ２４は、単一基板の計算機でよい。これに対し、マイ１ ０コンピユータ２（１１″ｔ１これらの課題を、タイミング−クロック参コード 及び音符コード全再生装！２５へ送る作業に７ＪＯえて果たすことができる。加 えて、楽曲を発生ずるには、デジタル・コード用の大谷量記憶付パーソナルコン ピュータ又はホームコンビュータカ；適している口たとえば後方へペダルを踏ん だ場合に、拍の、したがって強拍の開始点をずらせるよ５修正するさい、マイク ロコンピュータ２４１″ｉ、センサ３とセンサ６とから発せられるパルスの比を 継続的に計算し、その比が各ペダル回転当り１：４８の割合と異なる場合に１− ｉ、その比を回復するため、５〆ル）−クロック入力部２１Ａへの相応数のパル スを胎止することができる。また、相応の数の追加パルスを更に送るか、又は双 方の修正手続を組合せることもできる。

しかし、ペダルを後方へ踏んだ場合に発せられる７４ルスを、コンピュータによ って識別する装置を用いれば、よシ迅速かつフレキシブルに修正が可能である。

自転′Ｘ型のトリ１機は、はずみ車が惰力回転することが多い。このため、パル ス発生器がら同期化パルスが発生されるようにする。これらのパルス発生器は、 （ダル回転と連動するようにペダルと固定結合された歯車ＩＡの周縁部に、もし くはこの歯車ＩＡと平行に配置してお（のが有力である。惰性回転を禾・用する 場合には、加えて、停止、偶然の後方回転、ペダルの僅かな前後運動が、はずみ 車のトルクとの彊続解除にょジ□よジ高い踏み回転数の前方回転によっても一比 較的生じ易い。したがって、惰性回転の場合、踏込み方向を識別する装ｆＩｔは 特に有利である。

はずみ車の惰性回転の場合にも、音楽の制御に逼すると同時に踏込み方向を識別 させる、イダル回転当シ４８の方形パルスを発生させるために、−第４図に示し たように一歯車ＩＡの軸ＩＣの中央部、それも軸ＩＣとスリーブＩＤとの間の自 由スペースにパルス拳ディスク３３を取付け、その周縁部２７に等しい間隔をお いて４８の窓を／そルス発生器として分配しておくことができる。スリーブＩＤ の切欠きにはめ込まれ、パルス・ディスク３３の外縁部をはさむセンサ２９Ａと ２９Ｂ（メーカーは、たとえばＴＲＷエレクロニクスーコンポーネント−グルー プ社オシドエレクトロニクス部、米国キャロルトン。オプトエレクトロニクス・ データ・ブック、０ＰＢ９８０シリーズ、２９２ページ参照）は、ペダルの回転 ごとに窓２８を感知することにより、２本の導線３０Ａ及び３０Ｂを介してそれ ぞれ４８の、９０°だけずらされたパルス列３３Ａ及び３３Ｂを供給する。これ らのパルス系列３３Ａと３３Ｂは、約１：１の７中ルス休止比を有している。セ ンサ２９Ａと２９８は、ペダルＩＢを前方へ踏んだ場合に、パルス３３Ａがパル ス３３Ｂよ少９０°だけ先行するよりに配置されている。マイクロコンピュータ ２４又は２０の回転方向３２は、それによって導き出される。別の光学的センサ ３１は、ｇ３１Ａを感知することにより、ペダル回転ごとに基準／４ルス３４を 導憩３４Ａｌ介してマイクロコンピュータ２４又は２０へ供給する。

歯夏ＩＡの２つの周縁部にも、それぞれ１２のパルス発生器（たとえば光学セン サ用又は磁石用のパルス慾）を互いに等間隔に分配して、１：１のパルス休止比 を有する９０°ずらされた２つの方形パルス系列を得ることができる。双方のパ ルス系列の上行エツジと下行エツジの分析評価により、ペダル回転ごとの４８の 回転方向とは無関係のパルスの記録が可能になり、コンピュータによる回転方向 の把握も同時に可能となる。

大ていｌ−１′イダルを後方へ踏んだ場合に生じる拍開始時点のずれをコンピュ ータによシ監視し、自動修正する場合、コンピュータ２４又は２０は、センサ２ ９Ａ。

２９Ｂ、３１から導ｉ！ｉ！３０Ａ、３０Ｂ、３４Ａを介して送られる／４′ル ス３３Ａ、３３Ｂ、３４を、並列入力部を介して受取り、後述する形式で、音楽 の継続鼻生の条件が与えられるかどりかを把握する。マイクロコンピュータ２４ （たとえば単−基鈑計算機）は、方形／やルスを５メルト・クロック入力部２１ Ａへ送ることＫより、もしくはミゾイーインターフェース２１のミグイーイン２ １Ｂへ単一ミディータイミング・クロック争コードを送ることにより音楽の再生 を生じさせる。

ノやルス３３Ａ、３３Ｂ、３４及び後述するインプットを受信し、処理するコン ピュータ２０（たとえばパーソナルψコンピュータもしくはホーム―；ンビ二一 タ）を使用するほうが、マイクロコンピュータ２４を用いるよシ経済的でちる。

なぜなら、前者は、前記の課題を、ミゾイータイミング俸クロック・コードや音 楽再生用音符コードを音楽再生装置１ｌ１２５（ＩＪズＪ−機器を有するシンセ サイザ）へ送信するのに加えて、引受けることができるからである。

各楽曲のｂ生に必要なミゾイーコードは、音楽の編集プログラムを介して、その 楽曲の音符の値を入力することにより、もしくはキーメートを介して吹込むこと により、プログラム制御式に造り出され、フロッピーディスク又は固定ディスク に記憶されて、トレーニング開始時に主記憶装置にロードされる。以下で詳述す るマイクロコンピュータ２４又は２００課題を解決するためには、アセンブリー プログラムが開発された。

マス、マイクロコンピュータ２４．２０及びセンサ２９Ａ、２９８．３１を用い て、また操作盤９Ａのコーディング壷スイッチを調節することＫよって、４ダル の１回転内での、更にはグリップロンド１０の運動サイクル内での拍ないし強拍 の開始時点を、トレーニングの開始時に個々人がどのように選ぶことができるか 、そしてまたトレーニング中にどのように容易に変更することができるかを説明 する。プログラムのスタートのさい（４／４拍子及び２７４拍子の楽曲の場合） 、第１の強拍をどちらの足で始めるかを予め選ぶことができる。

所望の開始点を入力するさいは、たとえば、コーディング・スイッチを介して１ ５の位置のなかから選ぶことができる。これらの１５の位置は、約６０度から１ ６５度の範囲の１５のペダル位置とそこから発せられる／４ルス３３Ａとに配属 されている。ペダル１回転当り４８パルスの場合、開始点は３６０：４８＝７． ５度の間隔で選定することができる。コーディング拳スイッチで調節できる拍開 始位ｔは、ペダルの前方運動時に基應パルス３１Ａが到着すると、そのりどマイ クロコンピュータ２４又は２０の並列入力部を介して読取ることができる。

前方回転時にセンサ３１の第１パルスがパルス３３Ａと同時に（すなわちパルス ３３８よシ約９０度先行して〕記録されると、直ちにマイクロプロセッサがプロ グラム制御されて、その後の前方回転時に途切れることなく続くノそルス３３Ａ を、選ばれたペダルＩＢの位置が練習者の選んだ、４分音符長さの拍の開始点に 合致するまで待つ。

この場合、次の拍の開始点は、他方のペダルの相応の位置のところに自動的に定 められる。

後方回転時に開始位置を探索する間にパルスが記憶された場合には、前方回転に さいしては、開始点の探索を継続する前に、ｎ（後方回転時の完全回転の１５り の４８倍の数を減じた相応数の）母ルスだけ待たねばならない。前方回転のさい に、次の基本ノ母ルスのところで探索を新たに始めることもできる。

強拍を拍の始めよシも時間的に遅れて開始しよりとする場合、練習者が耳で強拍 を確認しているさいは、運動サイクル内の拍の開始点をパルス３３Ａの相応の数 だけ前方へずらさねばならない。

ｉイクロ；ンビュータ２４は、前方回転の間に記録されたパルス３３Ａの開始点 に遇したのち、テンポ制御用のミゾイータイミング争クロック番コード（、＝Ｆ ８（Ｈ））を、継送するか、もしくはｉイクロ；ンビュータ２０が性力ロ的に音 符特性値のコードを継送する。

但し、これは、ペダルＩＢの後方回転時にパルス３３Ａが記録されなかった場合 に限られる。しかし、記録された場合には、タイミング・クロック−コードを継 送する前に、前方回転するさい、有牙１」にｉ；ｔｎＸ４８の数を減じた相応の ノやルス数だけ待たねばならない（この場合、ｎは後方に完全回転した数である ）。改めて前方回転し、次のメ母ルス３３Ａのさいに付加的なタイミング・クロ ック・コードＦＢ（Ｈ）を発信することによシ拍の、ひいては強拍の開始点をず らす修正を行なうこともできる。その数は、後方回転時に数えられた／４′ルス ｉｓ！（ｎＸ４８を減じた数）と４８の差に合致する。

付加的に監視するさいは、発信されたタイミング・クロック争コードが、カウン タをそのつど４８のとこでゼロに戻しながら合算され、前方回転時に基準パルス に達したとき一後方回転の修正の完了後−タイミング・クロック・コードの数が 、基血パルスから開始点までのｓ′ｉ＋″：）５回転時のパルス３３Ａの目標し とともに、４８に丼算されてるかどうかチェックすることができる。合計が４８ を超える場合は、前方回転時Ｋ。

その差に相応する後続パルス３３Ａ（２）数に対してはタイミング会クロック・ コードは発信されず、また、合計が４８以下の場合は、相応数の付加＝−ドが発 信される。

トレーニングの間にも同じように、前進回転のさい、各基触ノやルスのところで 、コーディング争スイッチの開始点付量を読取ることができ、また、後方回転時 のパルス３３Ａの修正中にも□タイミング会クロックーコードとの合計と４８と の差を、先述のように修正することができる。

これによシ、場合によって必要となる微修正（開始点の変更なしの偏差の場合） や選択された開始点の変更を、同じ操作で行なうことができる。

後方回＠後の自動修正も、音楽の再生を継続しながら、次の拍子又は次の４分音 符によシ予定開始点のところで行なうことができる。

これまでの実験成績によれば、練習者は、運動制御式の音楽テンポや予め定めて おく音楽テン／屯切換えができることを望んでいた。

固足的なテンポから退動制御式テンポに切換えるさいは、停止後に再び続ける場 合と同じように、楽曲内部の拍子位ｔを計算し、知る必要がある。養生は、その 場合、簡単化するために５拍の開始点に取違したさい、次の拍子で継続すること ができる。

ペダルの前方回転時の既述の同期化／＃ルス３３Ａにより、マイクロ；ンビニー タ２０Ｆｉ、音符コードをシン七すイザへ発信する代シに、原則として、サンプ リングされた楽曲のデジタル測定値の杓生テンポをも、アナログ−デジタル変換 器を介して、拍子に関連して制御することができる。その前提となっているのは 、４分音符の長さの拍の場合、４分音符の各２４分の１に属すサンプル区分カニ マイクロコンピュータに識別可能であることである。その場合、この識別は、た とえば、デジタル化のさい、前記各部分の始めに特殊なコードを入れておくこと で可能となる。

２ンエングのトレーニング時の脚部の動きＫよｐ音楽のテンポを制御する第２図 の第２夾施仮、の場合、スポーツ−グラウンドの走路でのトレーニングを説明し たものである。この場合、どの地点からも同期化／再生ユニットの＆ｆ＆場所へ 信号を遠隔測定伝送することが容易に可能である。

ランニングのトレーニング時の脚の運動サイクルで社、自転重塁トリ１機の場合 のペダル回転のよりに、運動の区分が１つの固定値に決まって関係するというこ とはない。歩幅は、常に突然変えることが可能である。しかし、音楽のテン／制 御のためＫは、脚の連動サイクルの若干の！＃像的な点の記録會こ限ることがで き、これらの点を、１つの運動サイクルの、そのつど縦紐する時間区分の見積り に利用することができる。２つのピックアップ、たとえば２つのゴニオメータ１ ４によって、Ｗｌｃ部又は膝部の各大腿部のリズミカルな屈伸が記録でき、発信 器１５を介して増幅され、受信器１８に伝えられる。このためには、たとえば、 出力電圧が関節の屈折に比例して変化するゴニオメータ（メーカーはベニー＆ジ ルズ社、英国ブランクウッド、ゴニオメータに関するｒ−タ拳シート参照）が適 している。

この実施り・の場合も、第３図の同期化兼再生ユニットが原則としてわ用可能で ある。屈折に比、したゴニオメータ１４の信号をアナログ／デジタル変換後、マ イクロコンピュータ２４又は２０によって、屈折から伸張へヤ行するさいの各大 腿部の運動サイクルの極限位置と、極限位置後の拍開始点と、その時々で異なる 大腿部の、その時々に先行する相応の極限位置までの時間差とを、その脚の、次 の相応の極限位１ｔまでの時間差を見積るベースとして、もしくは拍の相応の開 始点間の時間差として把握することができる。

屈折最大値の；ｙａ通は、屈折最大値に続く伸張のさい、人工的に処理された電 圧ｔに達するど厘ちに認知することができる。この電圧値は、先行する最大値を 、予め定められた最大値ノや−センテージだけ、もしくは一定の屈折度に合致す る絶対値だけ下回る値である。

先行するサイクルの屈折最大値を確認するために遇せられねばならない所定電圧 値は、簡単化のため、同時に拍の開始点としても利用しりるように選ばれている 。拍は、自転車型トリ１機の場合の処置に準じて、たとえば拍が開始される異な る屈折度を入力できるようにすることＫよって、個々に決めることができるよう にする。

その探累は、信号があればそのっど一方の脚に対し開始され、成功のさいには、 そのっど各脚に対し交番に継続されるようにする。

デジタル式に記憶された音楽の、第３図のさいに説明した同期化兼再生ユニット を利用する場合には、強拍の開始信号として上方極限位置及び開始点を把握した のち、４分音符の長さの拍を再生するため、２４のタイミング−クロック−コー ドが、次の強拍をレリースする他方の脚の、次の相応の極限位ｉ１までの推定時 間差へ配分されなければならない。タイミング・クロック・コードの発信ととも に、他方の脚の最大値の識別手続が平行して始められる。

タイミング・クロック中コードの莞信前に、先行するタイミング争クロック・コ ード系列の継送が終了したかどうか論ぺる必要がある。これが、Ｎ進退動する脚 の加速のためＫ（４合によっては、推定値を引下けるさいにも）、行なわれない ときには、ミｆイータイミングｅクロックーコードの次の系列は、相り、　＋Ｃ （＃に合によっては最大可能な回数まで）加速される、先行列の未着タイミング 争クロック・コードの継送が終了したのちに初めて、□同じく遅れに応じて加速 されて□発信（又は取りやめ）が可能である。

２ンニングのリズムと同期化された音楽は、再生装［２５のサウンド出力部２５ ＡＫ接続された発信器１９を介して、ランナーが頭部に付けることのできるヘッ ドホーン１７付受信器１６へ伝送できる。

ランナーのからだに保時可能の、音楽をデジタル式に記憶させた同期化兼再生ユ ニットは、今日では小型のものが安く製造可能である。

ゴニオメータ１４の信号は、その場合、ツリアンプ、アナログ／デジタル変換器 、楽曲コード用記憶装置を備えた単−基板計Ｘ機へ継送すること力２できる。こ の計算機は、既述の計算に従ってタイミング争りロック拳コード及び音符特性値 の；−ドを、パーソナルコンピュータ２０のように、相応にシンセサイザ・モジ ュールに継送する。

センサ２９Ａ、２９Ｂ、３１の２ぐルスの入力部を有するこの種のポータプル同 期化兼再生ユニットは、歯車ＩＡのＩＩＢＩｃのスリーブＩＤ内ヘノ（ルス弁生 器を組付ければ、場所とは無関係に、普通の自転車で走行時に運動により制御さ れるテンポでの音楽再生に利用することができる。

Ｆｉｇ、　３ 国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．練習する人間が、運動サイクルを周期的に反復するフイツトネス・トレーニ ングを音楽の再生により補助する方法において、 ａ）音楽が運動サイクルによつて、かつまた運動サイクルと同期化され、 ｂ）音楽の拍又は強拍が、練習する人間のからだの少なくとむ一部の各運動サイ クル内部の、そのつど予め定めた個所で始まることを特徴とする、フイットネス ・トレーエングを音楽の再生により補助する方法。
2. ２．音楽の拍も強拍も、練習する人間のからだの少なくとも一部の各運動サイク ルの内部の、　そのつど予め定めた個所で始まることを特徴とする請求項１記載 の方法。
3. ３．各運動サイクル内部の音楽の拍又は強拍の開始点が変更可能であることを特 徴とする請求１又は２記載の方法。
4. ４．再生される音楽がアジタル形式で提供されることを特徴とする請求項１から ３までのいずれか１項記載の方法。
5. ５．再生される音楽の音の高さが、練習する人間の運動のテンポの変化によつて 変動しないことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. ６．練習する人間の各運動サイクルが複数の運動区分に細分され、しかも、各運 動区分の始め、又は終りに同期化のためのパルスが与えられることを特徴とする 請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. ７．そのほかの中間パルスが与えられることを特徴とする請求項６記載の方法。
8. ８．練習する人間の１運動サイクルの間に発せられるパルスの数が、　運動サイ クル当りの拍の所望数になるように定められることを特徴とする請求項１から７ までのいずれか１項記載の方法。
9. ９．拍の再生に必要なパルスの数が、特定長さの時間区分、たとえは見積り時間 区分に一様に分配され、この時間区分の終りよりも、次の拍の開始点の始まりが 遅れた場合は、パルスが発せられず、この時間区分の終りより始まりが早ければ 、残りのパルスが速度を速めて発せられることを特徴とする請求項８記載の方法 。
10. １０．練習する人間の、運動サイクルに関与する少なくとも１つの筋肉群が収縮 する段階の特定個所に来た場合に、そのつど強拍が開始されるように、同期化が 行なわれることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
11. １１．収縮段階の内部の前記特定個所が変更可能であることを特徴とする請求項 １０記載の方法。
12. １２．運動サイクルの運動方向が変化したり、パルス発生が不規則化したりした ため、強拍又は拍の開始点が変動した場合には、強拍又は拍の開始点が再び予め 定めた個所へ戻されることを特徴と下る請求項１から１１までのいずれか１項記 載の方法。
13. １３．請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施する装置にかいて 、 ａ）単一運動サイクル内部での、練習する人間運動段階に相応ずるように配置さ れたパルス発生器（２，３１Ａ；１４；２８）と、 ｂ）パルス発生器のパルスを更に処理する同期化ユニツト（２０，２１；２４） と、 ｃ）この同期化ユニツトにより制御される音楽用再生装置（２５）とを特徴とす る請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法を実施する装置。
14. １４．パルス発生器（５又は２８）が、トリム機のはずみ単７又はパルス・ディ スク（３３）のところに配置されていることを特徴とする請求項１３記載の装置 。 工５．練習者の連動方向を識別する装置又はパルス発生の不規則性を識別する装 置、並びに修正装置が、運動と音楽との同期化にずれが生じた塩合、強拍又は拍 の開始点を選定することにより再び同期化が生じるよりに配置されていることを 特徴とする請求項１３又は１４記載の装置。