JP2003102868A - 運動支援方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
せつつも、より好適な状況で運動メニューをこなすこと
を可能にする。 【解決手段】 運動支援装置は、電磁クラッチ12bの
負荷下でペダル11bへの漕ぎ運動を行わせるサイクリ
ングマシンと、このマシンの漕ぎ動作を検出する回転セ
ンサ11cと、脈拍数を検出する脈拍センサ19と、回
転センサ11c及び脈拍センサ19の検出結果から使用
者の脈拍数等を監視する運動監視部とを備え、かつ背景
画像及びロールプレイキャラクタ102等を表示するモ
ニタ14と、回転センサ11cの検出結果からモニタ1
4画面内の背景画像内でキャラクタ102に漕ぎ運動に
関連した擬似動作を行わせる描画処理部と、キャラクタ
102にジャンプを行わせるゲーム実行部と、ジャンプ
の着地位置が、予め設定された目標脈拍数に近い状態で
行われる程、高い評価を付与するゲーム評価部とを備え
る。
Description
荷状態で運動を行わせる可動部を有する運動器具と、前
記運動器具の可動部の動きを検出する運動検出手段と、
使用者の脈拍数を検出する脈拍数検出手段と、運動検出
手段及び脈拍数検出手段の検出結果に応じて使用者の運
動状態を監視する運動監視手段とを備えた運動支援装
置、その方法に関する。
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
や心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)。
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。
用者の運動に対する積極的な意志を発揮させつつも、よ
り好適な状況で運動メニューをこなすことが可能な運動
支援方法及びその装置を提供することを目的とするもの
である。
使用者に所定の負荷状態で運動を行わせる可動部を有す
る運動器具と、前記運動器具の可動部の動きを検出する
運動検出手段と、使用者の脈拍数を検出する脈拍数検出
手段と、運動検出手段及び脈拍数検出手段の検出結果に
応じて使用者の運動状態を監視する運動監視手段とを備
えた運動支援装置において、前記運動器具の前面に配設
され、背景画像及び使用者に対応するキャラクタを表示
するモニタと、前記運動検出手段の検出結果に応じて前
記モニタ画面内の背景画像内で前記キャラクタに前記運
動に関連した擬似動作を行わせる画像表示手段と、前記
キャラクタに前記模擬運動に付随する所定の動作を行わ
せるゲーム実行手段と、実行された所定の動作が予め設
定された目標脈拍数に近い状態で行われる程、高い評価
を付与するゲーム評価手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
者に所定の負荷状態で運動を行わせる可動部を有する運
動器具を用いて、前記運動器具の可動部の動きを検出す
ると共に、使用者の脈拍数を検出し、これらの検出結果
に応じて使用者の運動状態を監視する運動支援方法にお
いて、前記運動状態の検出に応じてモニタ画面内に表示
される背景画像内で使用者に対応するキャラクタに前記
運動に関連した擬似動作を行わせる一方、前記キャラク
タに前記模擬運動に付随する所定のゲーム動作を行わ
せ、実行された所定のゲーム動作が予め設定された目標
脈拍数に近い状態で行われる程、高い評価を付与するよ
うにしたことを備えたことを特徴とする。
の可動部に対して運動を行うと、運動検出手段によっ
て、その動きが検出される。また、その時の使用者の脈
拍が検出される。運動監視手段は、運動検出手段及び脈
拍数検出手段の検出結果に応じて使用者の運動状態を監
視する、例えば消費カロリーの計算を行ったり、脈拍か
ら運動状況が適度の負荷状態下にあるか、あるいは過度
か軽度の状態かを判断し、判断結果を必要に応じて使用
者に報知するなどを行う。一方、モニタ画面では、使用
者に相当するキャラクタが背景画像と共に表示され、運
動検出手段の検出結果に応じて背景画像内でキャラクタ
に運動に関連した擬似動作が行われる。このとき、ゲー
ム実行手段により、モニタ画面内のキャラクタは前記模
擬運動に付随する所定の動作を行う。そして、ゲーム評
価手段により、実行された所定の動作が予め設定された
目標脈拍数に近い状態で行われる程、高い評価が付与さ
れ、これにより、使用者を、より高い評価を得るべく、
予め設定された目標脈拍数の下(好ましくは有酸素運動
等)で所定の運動を行うことを目指す心理状態に導き乃
至は意欲を駆り立て、結果的に好ましい運動状態が維持
されながらの運動を行うような支援が可能となる。
動支援装置において、前記運動器具は可動部としてのペ
ダルを備えた固定式サイクリングマシンであり、前記運
動検出手段はペダルの回転速度を検出するものであり、
前記ゲーム実行手段は前記所定の動作として背景画像に
表示されたジャンプ台を前記運動検出手段で検出された
回転速度に対応した飛距離だけジャンプする動作を行わ
せることであり、前記評価手段はジャンプ後の着地位置
が目標脈拍数におけるペダルの回転速度にあるときの飛
距離との差に応じたスコアを付与するものであることを
特徴とする。この構成によれば、ペダルを漕ぐ速さすな
わちペダルの回転速度がモニタ画面内での背景画像の変
化に連動する。背景画像としてジャンプ台が表示され、
これに対して進行してジャンプ動作が行われると、ペダ
ルの回転速度に応じた飛距離で飛行が行われる。そし
て、着地位置に対応付けられた評価が付与される。着地
位置が目標脈拍数におけるペダルの回転速度にあるとき
の飛距離に近い程、高いスコアが付与される。
載の運動支援装置において、前記運動監視手段は、前記
モニタにトレーナキャラクタを表示するトレーナ表示手
段と、使用者の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍
数との差に応じたメッセージ表示を行わせるメッセージ
手段とを備えることを特徴とする。この構成によれば、
使用者の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との
差に応じたメッセージがトレーナキャラクタから行われ
るので、好ましい運動状態の下での、運動維持が図れ
る。
ずれかに記載の運動支援装置において、前記可動部の負
荷状態を変更する負荷状態変更手段を備え、前記運動監
視手段は、使用者の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの
脈拍数との差に応じて負荷状態を前記差が小さくなる方
向に切り替える指示を前記負荷状態変更手段に出力する
ことを特徴とする。この構成によれば、使用者の目標脈
拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差が小さくなる
方向に負荷状態が切り替えられるので、無理のない状態
が自動的に設定される。
動支援装置において、前記可動部の負荷状態を変更する
負荷状態変更手段を備え、前記運動監視手段は、使用者
の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差に応
じて負荷状態を前記差が小さくなる方向に切り替える指
示を前記負荷状態変更手段に出力し、前記メッセージ表
示手段は、使用者の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの
脈拍数との差が所定の上限閾値を超えたときに、その旨
の警告メッセージを行うことを特徴とする。この構成に
よれば、負荷状態変更手段によって負荷状態が使用者の
目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差が小さ
くなる方向に切り替えても上限閾値に達したときなどに
は、その旨の警告メッセージが使用者に報知される。
ずれかに記載の運動支援装置において、前記運動監視手
段は、前記運動検出手段が可動部の動きを所定時間継続
して検出しないとき、その旨を報知する報知手段を備え
たことを特徴とする。この構成によれば、所定時間継続
して可動部の動きが検出されない場合には、運動を中断
乃至は中止したと判断し、それらの状況に則した対応を
使用者にとらせるべく、その旨が報知される。
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1
0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
れたエンコーダ等の回転センサ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
スを発生するもので、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。
しての電磁クラッチ12bが取り付けられ、電磁クラッ
チ12bへの供給電力を調整に応じて負荷量(制動量)
が変更されるようになっている。なお、負荷状態変更部
材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。
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。
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は後述するように使用者が押し込み操作することで、
モニタ画面内での進行方向を左右に変更することができ
るもので、1回押下する毎に所定角度ずつ該当する方向
に角度を変更するようになっている。
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、個人情
報及び運動履歴情報などが更新的に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。
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。
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、運動支援用の制御プログラム、及び
ゲーム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
グラムやゲーム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。
ュエータ(送風ファン16のファンモータ16a、カー
ド18用のカードリーダ(リードライタ)18a(書き
込み))や検出部(回転センサ11c、タッチパネル1
4a、カード18用のカードリーダ(リードライタ)1
8a(読み取り)、脈拍センサ19、電磁クラッチ12
b)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。
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。
体で、縦横にそれぞれ所定ピッチで線状の透明材からな
る感圧素材を配列したものを透明カバーで被覆する等に
より構成されたもので、モニタ14の管面上に貼付され
ている。このタッチパネル14aは公知の物が採用可能
であり、例えば2枚の可撓性を有するフィルム基材の対
向する面側にそれぞれ長尺の感圧導電性インク、例えば
導電性粒子と非導電性粒子とを分散混合した熱可塑性樹
脂により構成されたものを対応する位置に印刷した後、
両フィルム基材を貼り合わせて製造されたものでもよ
い。また、各感圧導電性インクにはリード線が絶縁被覆
された状態でフィルム外へ引き出されており、一方のフ
ィルム基材のリード線には所定の電圧が印加され、他方
のフィルム基材のリード線には電圧を検出する回路が各
リード線を認識可能にして接続されている。張り合わさ
れた状態における両フィルム基材の感圧導電性インク同
士の接触面は微小な凸凹(印刷時や微小粒子の存在に起
因)が形成された状態にあり、フィルム基材面への指
(あるいは押圧ペン等)での加圧によるインク表面相互
の実質的な接触面積の変化、すなわち接触面での抵抗変
化によって他方のリード線側に現れる電圧がアナログ的
に検出し得る。これにより押圧位置が検出できるように
なっている。そして、モニタ14画面に表示される選択
などを促すボタンのアドレスと押圧位置とからいずれの
ボタンが指示されたかが判定し得るようにしている。
形態では、個人コード(IDコード)、生年月日、性別
という固定情報の他、体重、目標消費カロリー、目標期
間、カロリー消費実績、過去所定回分のトレーニング期
日と実績(トレーニング履歴)、プリペイド残り回数、
運動能力(過去の電磁ブレーキ12aの平均負荷レベ
ル)、ゲームスコア(得点)が含まれる。また、個人カ
ード18には、本サイクリングマシン以外の、例えば図
26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。
1、使用者及びサイクルマシン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10
3、背景画像を含むと共に、結果報告画面の画像等を含
む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。トレーナキャラクタ101、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1
03及び背景画像は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。
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、その管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。
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。
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。
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、目標達成度合いの高い使用
者のリストをあるいは、後述するゲームスコアの高い使
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。
ある。CPU3は、運動監視部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、ゲーム処理のためのゲーム
実行部33及びゲーム評価部34とを備える。また、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、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。
出信号から1分間当たりの心拍数を算出すると共に、設
定された目標値との差を監視する脈拍監視部301と、
回転センサ11cからの回転信号の周期からペダル11
bの回転速度(仮想的には模擬サイクリングマシン1の
走行速度)を算出する速度計算部302、前記計算され
た速度を積算することでスタート地点からの位置、すな
わち現在位置を算出する位置計算部303、脈拍監視部
301で監視される脈拍数情報と目標脈拍数との差、あ
るいは速度計算部302又は位置計算部303の少なく
とも一方を加えた情報から適切なアドバイス(警告含
む)などをモニタ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304と、脈拍監視部301で監視
される脈拍数情報に基づいて電磁クラッチ12bの制動
量を大小可変させる負荷制御部305、速度計算部30
2で求めた速度と脈拍監視部301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。
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。
したような描画指令を送出するものである。
または定期的に、あるいは使用者の指示に基づいて所定
のゲームを実行させるものである。本実施形態ではサイ
クルマシンキャラクタ103(ロールプレイキャラクタ
102)のための背景画像内の走行路に準備されたジャ
ンプ台でジャンプを行うゲームが採用されている。ゲー
ム評価部34はジャンプ結果の着地位置が所定の条件
下、本実施形態では目標脈拍数となる速度で走行してい
る場合にジャンプを行った時の飛距離に対応する着地位
置に如何に近いかにより、すなわち近いほど、高いスコ
アを付与するようにしている。
押し込み操作される毎に、モニタ14画面内でのサイク
リングマシンキャラクタ103の進行方向を左右であっ
て、所定角度ずつ該当する方向に変更させるものであ
る。
図4〜図20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の適所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、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。なお、図4〜図7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。
(コース)の選択を促すガイド画面で、散歩程度の「ら
くらく」コース、体脂肪を燃焼させるための「ダイエッ
ト」コース、強鞭な肉体となるように鍛える「トレーニ
ング」コースが選択可能に表示されている。後者になる
ほど、カロリー消費が高く設定され、すなわち運動時
間、走行距離、負荷の少なくとも1つが大きく設定さ
れ、夫々のコースに対応し得るようにされている。
ガイドする画面で、「男性」、「女性」のボタンが選択
可能に表示されている。
ート待ち画面で、その中央に「START」ボタンが押
下可能に表示されている。
過した時点の画面図である。画面には背景として走行路
としての道路を有する風景画像(背景画像)が表示され
ると共に、その道路上をサイクリングマシンキャラクタ
103に搭乗したロールプレイキャラクタ102が後方
のカメラ視点から表示されている。ロールプレイキャラ
クタ102は使用者に対応するもので、回転センサ11
cからの回転信号に基づいて速度計算部302で得られ
る速度情報に対応する速さでサイクリングマシンキャラ
クタ103のペダルを漕ぐよう(使用者が行う運動に関
連した動き(擬似動作)を行うよう)に表示され、かつ
位置計算部303で得られる位置情報に対応してサイク
リングマシンキャラクタ103の位置を相対的に、すな
わち風景画像の方を反対方向に相対移動させることで進
行を演出している。
りの心拍数(脈拍数)、ゲーム実行に伴うスコア、及び
消費カロリーが常時表示されている。この画面では、使
用者の心拍数が「98」であることが示されており、目
標心拍数が「100」に設定されているとして、ほぼ好
適な状態で運動が行われている。従って、画面内にはト
レーナキャラクタ101の頭部が表示されると共に、
「いいペースですね。このまま頑張りましょう。」とい
うメッセージが表示されている。
ボタン、「軽く」ボタン104,105は負荷状態の変
更機会を使用者にも付与するためのものである。また、
画面右下部の「中断」ボタン106は運動を一時的に停
止することを指示するものである。なお、本実施形態で
は、「中断」ボタン106による中断が所定時間を経過
した場合には、そのまま終了するようにしている。
してのスタートから例えば10分経過時点での画面であ
る。この画面には、メッセージの内容が異なっている
点、及び風景画像を除き図8の画面とほぼ同一である。
メッセージとしては、「中間発表」の文字が表示される
と共に、各種のアイテムの取得状況及びその総計が表示
されている。なお、各アイテムは、道路上の適宜の位置
に準備されており、この上をサイクリングマシンキャラ
クタ103で通過することにより、すなわちアイテム座
標とサイクリングマシンキャラクタ103のタイヤの底
部との座標との一致、不一致を監視することで、アイテ
ムの取得の有無を判断するようにしている。
者の耳たぶから外れていることを想定してその旨のメッ
セージを行う画面である。脈拍センサ19からの検出信
号が所定時間継続して入力されない場合に、内蔵の脈拍
センサタイマがこの所定時間を経時すると、画面に画面
内にはトレーナキャラクタ101の頭部が表示されると
共に、「脈拍を感知出来ません。脈拍計正しく付けてく
ださい。」がメッセージされ、使用者に気付かせるよう
にしている。
れなくなったこと(例えば一時的な離席)を想定して、
その旨のメッセージを行う画面である。回転センサ11
cからの検出信号が所定時間継続して入力されない場合
に、内蔵の回転センサタイマがこの所定時間を経時する
と、画面内にトレーナキャラクタ101の頭部が表示さ
れると共に、「5分間入力がありません。終了します
か。」がメッセージ表示され、使用者の運動継続の意志
を確認するようにしている。
「総合結果」を示すことをメッセージする画面であり、
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とサイクルマシンキャラクタ103とが正面
にカメラ視点がある状態で表示されている。図13は、
スタートから終了までの経過時間、走行距離、スコア、
消費カロリーが表示された総合結果報告画面で、画面の
適所、本実施形態では左側にトレーナキャラクタ101
の全身が正面にカメラ視点がある状態で表示されて、恰
も結果発表している雰囲気を醸し出している。図14
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」ボタンが選択可能に表示されている。
図15は、図14で「いいえ」を選択したときの切替画
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。
を示す画面である。ゲーム実行部33により、運動中の
風景画像内にジャンプ台画像107が出現する画像に切
り替わる(図16)。使用者はペダル11bを漕いでジ
ャンプ台画像107上を仮想的に進行する。図17は、
ジャンプ途中の画面を示しており、着地領域画像108
は飛距離方向に複数ラインに区分けされ、それぞれのラ
イン上に数字が表示されている。数字はスコアを表して
おり、1000点を中央にして、その前後方向に順番に
500点、300点、100点とう順次低くなるスコア
が付されている。
像で、図18では、着地位置が300点のライン上であ
り、画面内に「+300」との文字が付与点である旨を
示すように出現しており、図19では100点のライン
上であり、画面内に「+100」との文字が付与点であ
る旨を示すように出現している。ゲーム実行部33は使
用者がペダル11bを漕ぐ速さと位置(走行距離)とに
応じてサイクリングマシンキャラクタ103をジャンプ
台に沿って走行させ、ジャンプ台の頂点で飛翔し、所定
の着地位置への着地を指示する。そして、ゲーム評価部
34は、付与されたスコアを現在の取得スコアに積算
し、画面右上のスコア表示欄のスコア値を更新する。
の頂点位置で、脈拍監視部301で検出された脈拍数が
予め設定している目標脈拍数に一致する走行速度であれ
ば、1000点のライン上に着地し、検出脈拍数と目標
脈拍数との差が大きくなれば、それに応じて500点、
300点、100点のライン上に着地位置を設定する指
示を送出する。これにより、ペダル11bを早く漕げ
ば、すなわち飛距離を稼いで、より遠くまで飛んでも必
ずしも高いスコアが付与されることにならず、あくま
で、トレーニング(運動)の一貫として好適な運動状態
にあることを目指す方向にある点でトレーニングと目的
を一致させている。なお、検出脈拍数と目標脈拍数との
差とスコアの関係を予めテーブルの形で準備しておき、
ジャンプ直前の前記差情報に基づいて着地位置の表示を
指示するようにしてもよい。飛行軌跡は予め準備された
所定の1つの放物線を描くようにし、画面が切り替わっ
て着地位置のみが変更されるように表示制御すれば、飛
行軌跡の演算などを行う必要はなく、簡易な方法で飛行
表示を行わせることが可能となる。
る。ゲーム実行部33により、運動中の画面が適宜の時
点で、走行路のみの背景画像に切り替わり、この走行路
上の例えば左端、右端にアイテムとしての風船キャラク
タ109が走行方向に適当に配置表示される(図1
6)。使用者がボタン17a,17bを好適に押下操作
すると、ゲーム実行部33によってサイクリングマシン
キャラクタ103は各風船キャラクタ109にぶつかる
ように方向変換操作し、ぶつかると、風船キャラクタ1
09を破裂させる描画処理の指示を行うと共に、ゲーム
評価部34によりスコアがアップするようになってい
る。
を用いて説明する。
ンにより先ずサイクリングマシン1が起動され、その初
期化処理が実行される(ステップST1)。次いで、待
機状態に移行し(ステップST3)、入力がなされたか
否か、例えば操作パネル17の特定のボタンが押下され
たか否かが判断される(ステップST5)。入力がある
と、「メニューデータ入力」処理が実行され(ステップ
ST7)、次いで、使用者によるトレーニングが開始さ
れて、この時の運動を監視するなどの「トレーニング本
体処理」が実行される(ステップST9)。そして、1
回分のトレーニングが終了すると、あるいは途中での中
断等により終了すると、「結果表示」処理が実行される
(ステップST11)。続いて、トレーニングを再度行
うか否かが案内され(ステップST13)、使用者から
の画面で、「はい」ボタンを押下する再実行の意志表示
を受け付けると、ステップST9に戻り、そうでなけれ
ば、ステップST15に移行して、所定の終了処理が実
行された後、個人カードの排出が許可され、あるいは自
動的に排出動作が行われる(ステップST17)。
により実行されるもので、個人カードのデータを更新す
る処理、すなわちトレーニング履歴の更新処理、現在ま
での進捗状況を更新処理、基本的な運動能力の更新処
理、またネットワーク通信部7による必要に応じて行わ
れる管理サーバへのかかる更新データの送信処理をい
う。
フローチャートである。先ず、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1
8がカードリーダ18aに挿入されると(ステップST
23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6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ST25)。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。
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。次いで、表示された目標、予定に応じての
コメントが表示される。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、
「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(ステップST2
9)。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。
かの質問画面に移行し、「楽」、「普通」、「きつめ」
の入力を選択的に受け付け、この受付内容と、読み込ん
だ個人運動能力とを合わせて、目標運動強度が決定され
る(ステップST31)。目標運動強度とは、目標脈拍
数及び走行距離乃至は時間である。
拍センサ19の装着の警告表示(報知)を行う(ステッ
プST33)。ここで、脈拍センサ19を装着しないこ
とを希望するのであれば、例えばトレーニングコースを
選択する等の場合には脈拍センサを使用しない旨の入力
を受け付け、ステップST39に移行する。これに対
し、脈拍センサ19の装着を希望する場合には、脈拍セ
ンサ19から検出信号が出力されたか否かが判断され
(ステップST35)、検出できているのであれば、ス
テップST39に移行し、そうでなければ、ステップS
T33に戻って、脈拍センサ19の装着の警告表示を行
う。
待ちになり、スタートボタンが押下されると本処理がス
タートする(ステップST39)。本処理がスタートす
ると、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。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。
ローチャートで、「ゲームステップ」処理が実行され
(ステップST51)、ゲーム終了か否か、つまり「再
度行う」か否かが判断される(ステップST53)。再
度行うのであれば、「ゲームステップ」処理に戻り、そ
うでなければ本フローを終了する。
ーチャートである。先ず、脈拍センサタイマを脈拍入力
があれば、クリアする処理が実行され(ステップST6
1)、続いて、表示情報の更新処理が実行されると共
に、ステップST61のクリアの有無が判定される(ス
テップST63)。すなわち、各キャラクタ101〜1
03及び背景画像を1単位時間分だけデータ更新を行う
ことで、描画のための表示情報をその都度生成し、準備
する。
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
が目標より上か(ステップST69)、通常(ほぼ目標
と一致)か(ステップST71)、あるいは目標より下
か(ステップST73)の判断が行われる。負荷制御部
305は、検出脈拍数が目標より上であれば、電磁ブレ
ーキ12bの負荷状態を1段ダウンさせる指示信号を出
力し、通常(ほぼ目標と一致)であれば、そのままの負
荷状態を維持し、目標より下であれば、電磁ブレーキ1
2aの負荷状態を1段アップさせる指示信号を出力し
(ステップST75)、運動に対する負荷バランスを図
るようにしている。
されている上限閾値を超えている場合には(ステップS
T79)、トレーナキャラクタ101をモニタ14に表
示する等して「ゲーム一時停止」の警告がメッセージ表
示される(ステップST79)。逆に、脈拍入力なしの
場合には(ステップST81)、脈拍センサタイマを1
だけカウントアップし(ステップST83)、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ST85)、所定時間以内であれば、ステ
ップST89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ST87)。
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、本フローを抜けて、ステップST53に戻る。一
方、所定時間を超えておれば、トレーナキャラクタ10
1をモニタ14に表示して、入力がない旨のメッセージ
を表示し、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、本フローを抜ける。
ートである。先ず、図13に示すように、「運動時
間」、「走行距離」、「スコア(得点)」、「消費カロ
リー」が表示され(ステップST101)、続いて目標
達成度が「目標値」、「達成度」、「コメント」の内容
で表示される(ステップST103)。続いて、再度運
動を行うか否かが「はい」、「いいえ」の択一形式で質
問され(ステップST105)、「はい」であれば、本
フローを抜け、「いいえ」であれば、図14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ST107,ST109)。
他の例を示す構成図である。
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状態変更部材が配設されており、
また、その近傍に回動軸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
1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。
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状態変更部材
が配設されており、また、その近傍に回動軸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1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。
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動部材は設けられてい
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1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。
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状
態変更部材が配設されており、さらに、両側のガイド5
03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1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。
すジャンプゲームとして、キャラクタにサイクリングマ
シンにおける模擬運動に付随する所定の動作を行わせ、
実行された所定の動作が予め設定された目標脈拍数に近
い状態で行われる程、高い評価を付与するようにした
が、本発明はジャンプゲームに限らず、実行された所定
の動作が予め設定された目標脈拍数に近い状態で行われ
る程、高い評価が付与されるための種々のゲームが採用
可能である。例えば、前記風船キャラクタ109を割る
図20に示すゲームにおいて、予め設定された目標脈拍
数に近い状態の速度でサイクリングマシンキャラクタ1
03を走行させるとき、同じように風船キャラクタを割
っても、より高い評価が得られるようにすればよい。ま
た、予め設定された目標脈拍数に近い状態の速度でサイ
クリングマシンキャラクタ103を走行させつつ、何ら
かの競技を付加的に実行させるゲームを採用すること
で、単に背景画像内を移動するように画像が変化すると
いう体験感を演出する以上に、好適な乃至は自己目標に
より近い運動状況を維持せんとする積極的な駆り立てを
支援することが可能となる。
使用者を、より高い評価を得るべく、予め設定された目
標脈拍数の下(好ましくは有酸素運動等)で所定の運動
を行うことを目指す心理状態に導き乃至は意欲を駆り立
て、結果的に好ましい運動状態が維持されながらの運動
を行うような支援が可能となる。
標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差に応じた
メッセージがトレーナキャラクタから行われるので、好
ましい運動状態の下での、運動維持が図れる。
標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差が小さく
なる方向に負荷状態が自動的に切り替えられるので、無
理のない状態で運動が可能となる。
更手段によって負荷状態が使用者の目標脈拍数と脈拍数
検出手段からの脈拍数との差が小さくなる方向に切り替
えても上限閾値に達したときなどには、警告メッセージ
を行って、そのような状態にあることを使用者に気付か
せることができる。
乃至は中止したと判断して使用者にその対応を報知する
ことで、いたずらに待ち時間を経過させることがなくな
り、器具の可動効率も向上する。
イクリングマシンでの構成図である。
ハードウエア構成図である。
ると切替表示される初期画面である。
図である。
ある。
ある。
れていることを想定してその旨のメッセージを行う画面
図である。
想定してその旨のメッセージを行う画面図である。
面図である。
である。
面図である。
が出現している画面図である。
画面図である。
画面図である。
る。
トである。
である。
ある。
構成図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 使用者に所定の負荷状態で運動を行わせ
る可動部を有する運動器具と、前記運動器具の可動部の
動きを検出する運動検出手段と、使用者の脈拍数を検出
する脈拍数検出手段と、運動検出手段及び脈拍数検出手
段の検出結果に応じて使用者の運動状態を監視する運動
監視手段とを備えた運動支援装置において、前記運動器
具の前面に配設され、背景画像及び使用者に対応するキ
ャラクタを表示するモニタと、前記運動検出手段の検出
結果に応じて前記モニタ画面内の背景画像内で前記キャ
ラクタに前記運動に関連した擬似動作を行わせる画像表
示手段と、前記キャラクタに前記模擬運動に付随する所
定の動作を行わせるゲーム実行手段と、実行された所定
の動作が予め設定された目標脈拍数に近い状態で行われ
る程、高い評価を付与するゲーム評価手段とを備えたこ
とを特徴とする運動支援装置。 - 【請求項2】 前記運動器具は可動部としてのペダルを
備えた固定式サイクリングマシンであり、前記運動検出
手段はペダルの回転速度を検出するものであり、前記ゲ
ーム実行手段は前記所定の動作として背景画像に表示さ
れたジャンプ台を前記運動検出手段で検出された回転速
度に対応した飛距離だけジャンプする動作を行わせるこ
とであり、前記評価手段はジャンプ後の着地位置が目標
脈拍数におけるペダルの回転速度にあるときの飛距離と
の差に応じたスコアを付与するものであることを特徴と
する請求項1記載の運動支援装置。 - 【請求項3】 前記運動監視手段は、前記モニタにトレ
ーナキャラクタを表示するトレーナ表示手段と、使用者
の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差に応
じたメッセージの表示を行わせるメッセージ表示手段と
を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の運動支
援装置。 - 【請求項4】 前記可動部の負荷状態を変更する負荷状
態変更手段を備え、前記運動監視手段は、使用者の目標
脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差に応じて負
荷状態を前記差が小さくなる方向に切り替える指示を前
記負荷状態変更手段に出力することを特徴とする請求項
1〜3のいずれかに記載の運動支援装置。 - 【請求項5】 前記可動部の負荷状態を変更する負荷状
態変更手段を備え、前記運動監視手段は、使用者の目標
脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数との差に応じて負
荷状態を前記差が小さくなる方向に切り替える指示を前
記負荷状態変更手段に出力し、前記メッセージ表示手段
は、使用者の目標脈拍数と脈拍数検出手段からの脈拍数
との差が所定の上限閾値を超えたときに、その旨の警告
メッセージを行うことを特徴とする請求項3記載の運動
支援装置。 - 【請求項6】 前記運動監視手段は、前記運動検出手段
が可動部の動きを所定時間継続して検出しないとき、そ
の旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求
項1〜5のいずれかに記載の運動支援装置。 - 【請求項7】 使用者に所定の負荷状態で運動を行わせ
る可動部を有する運動器具を用いて、前記運動器具の可
動部の動きを検出すると共に、使用者の脈拍数を検出
し、これらの検出結果に応じて使用者の運動状態を監視
する運動支援方法において、前記運動状態の検出に応じ
てモニタ画面内に表示される背景画像内で使用者に対応
するキャラクタに前記運動に関連した擬似動作を行わせ
る一方、前記キャラクタに前記模擬運動に付随する所定
のゲーム動作を行わせ、実行された所定のゲーム動作が
予め設定された目標脈拍数に近い状態で行われる程、高
い評価を付与するようにしたことを備えたことを特徴と
する運動支援方法。
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