(57)【要約】【課題】運動装置の魅力を向上させて、使用者の運動装置に対する継続的な使用意欲を増進させることのできる運動装置を提供する。【解決手段】センサ部の出力を用いて当該運動装置の一連の動きにおける特徴点を検出する特徴点検出部と、各検出タイミングの時間差（特徴点間隔）を算出する特徴点間算出部と、所定回数分の特徴点間隔の平均値ａＡＶを算出する平均値算出部と、平均値ａＡＶに基づいて適切な音楽データを選択する音楽データ選択部とを備えた。また、選択した音楽データに対応付けられているビートデータが、ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）を満たさないビート間隔ｂ１を示すデータであるとき、前記式を満たすビート間隔のうち前記ビート間隔ｂ１に最も近似するビート間隔ｂ１’を検出し、このビート間隔ｂ１’に相当する再生速度で前記音楽データの再生処理を行うものと設定する再生速度調整部を備えた。【選択図】図１０
2010005040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に運動負荷を付与する動作を行う可動部を備え、前記使用者に付与する運動負荷が可変に構成された運動装置であって、
前記可動部の動作を検出する動作検出部と、
音データを取得し、前記動作検出部から出力される検出信号に基づき、前記音データに対して音の要素を調整する調整処理を行う音データ処理部と、
前記調整処理後の音データに基づき音の出力動作を行う音出力部と
を備える運動装置。
【請求項２】
前記動作検出部は、前記可動部の一連の動作のうち予め定められた動作点を特徴点として検出するものであり、
前記音データ処理部は、前記動作検出部による前記特徴点の検出信号に基づき前記調整処理を行うものである請求項１に記載の運動装置。
【請求項３】
前記特徴点は、前記可動部の動作方向、動作速度及び動作加速度のうち少なくとも１つにおける変化点又は変極点である請求項２に記載の運動装置。
【請求項４】
前記音データは、音楽を構成する音楽データである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の運動装置。
【請求項５】
前記音の要素は、前記音楽の時間的要素である請求項４に記載の運動装置。
【請求項６】
前記音楽の時間的要素はビートであり、
前記調整処理は、前記動作検出部により時間的に連続して検出される各特徴点の検出タイミングの時間差に基づき、前記音楽データに対してビート間隔を調整するビート間隔調整処理を含む請求項５に記載の運動装置。
【請求項７】
前記ビート間隔調整処理は、
ａ＝ｂ×ｍ  又は  ａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）
を満たすビート間隔ｂに変更する処理である請求項６に記載の運動装置。
【請求項８】
前記ビート間隔を示すビートデータが予め対応付けられた１又は複数の音楽データを記憶する音楽データ記憶部を備え、
前記音データ処理部は、前記特徴点の検出タイミングの時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得して前記音出力部に出力する請求項６に記載の運動装置。
【請求項９】
前記音データ処理部は、前記時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データが前記音楽データ記憶部に存在しないときには、
ａ＝ｂ×ｍ  又は  ａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）
を満たすビート間隔ｂに最も近似するビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得し、この取得した音楽データに対し、ビート間隔を前記ビート間隔ｂに変更する処理を前記ビート間隔調整処理として行う請求項８に記載の運動装置。
【請求項１０】
前記音データ処理部は、前記ビート間隔調整処理後、前記ビートタイミングを前記動作検出部による特徴点の検出タイミングと同期させるべく前記ビートの位相を調整する位相調整処理を行う請求項６乃至９のいずれか一項に記載の運動装置。
【請求項１１】
前記音の時間的要素は、一定のパターンで周期的に繰り返されるビートのうち強調されるビートであるアクセントであり、
前記調整処理は、前記動作検出部により時間的に連続して検出される各特徴点の検出タイミングの時間差に基づき、前記音楽データに対してアクセント間隔を調整するアクセント間隔調整処理を含む請求項５に記載の運動装置。
【請求項１２】
前記アクセント間隔調整処理は、
ａ＝ｃ×ｎ  又は  ａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）
を満たすアクセント間隔ｃに変更する処理である請求項１１に記載の運動装置。
【請求項１３】
前記アクセント間隔を示すアクセントデータが予め対応付けられた１又は複数の音楽データを記憶する音楽データ記憶部を備え、
前記音データ処理部は、前記特徴点の検出タイミングの時間差ａと同一のアクセント間隔を有する音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得して前記音出力部に出力する請求項１１に記載の運動装置。
【請求項１４】
前記音データ処理部は、前記時間差ａと同一のアクセント間隔を有する音楽データが前記音楽データ記憶部に存在しないときには、
ａ＝ｃ×ｎ  又は  ａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）
を満たすアクセント間隔ｃに最も近似するアクセント間隔を示すアクセントデータが対応付けられた音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得し、この取得した音楽データに対し、アクセント間隔を前記アクセント間隔ｃに変更する処理を前記アクセント間隔調整処理として行う請求項１３に記載の運動装置。
【請求項１５】
前記音データ処理部は、前記アクセント間隔調整処理後、前記アクセントタイミングを前記動作検出部による特徴点の検出タイミングと同期させるべく前記アクセントの位相を調整する位相調整処理を行う請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の運動装置。
【請求項１６】
所定の表示部に表示する映像の映像データを記憶する映像データ記憶部と、
前記映像データ記憶部に記憶された映像データに基づき、前記表示部に映像を表示させる映像出力制御部と
を備える請求項１乃至１５のいずれか一項に運動装置。
【請求項１７】
前記映像データは、前記音データにより生成される音の要素と関連付けられた映像を生成するものであり、
前記映像出力制御部は、前記音出力部から出力される音と連動するように前記映像を前記表示部に表示させる請求項１６に記載の運動装置。
【請求項１８】
前記動作検出部は、前記可動部の一連の動作のうち予め定められた動作点を特徴点として検出するものであり、
前記映像出力制御部は、前記動作検出部により前記特徴点が検出されると、前記表示部に表示させる映像を変化させる請求項１６又は１７に記載の運動装置。
【請求項１９】
前記映像を表示する表示部を更に備える請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の運動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者に運動負荷を付与する運動装置の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、使用者が着座した座部を揺動させることで、前記使用者に乗馬を模した運動負荷を付与する運動装置が注目されている。この運動装置は、子供から老人まで利用可能な手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から、一般家庭へと普及してきている。
【０００３】
このような運動装置に係る文献として、例えば下記特許文献１，２がある。下記特許文献１には、使用者が座席部に着座した状態で該座席部を８の字を描くように動かしたり、座席部を前傾姿勢や後傾姿勢にしたりすることで、体の各部位の筋肉を鍛えたり贅肉を落としたりする運動を使用者に行わせる運動装置が開示されている。
【０００４】
下記特許文献２には、６軸パラレルメカニズムなどを用いて、一連の滑らかな揺動パターンを実現するようにした腰痛予防訓練装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−２１２３１号公報
【特許文献２】特許第３３９４８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の運動装置においては、継続して使用されることで一定の運動効果を使用者に提供する。しかしながら、従来の運動装置は単に前記座部を揺動させるものであったため、使用者が該運動装置に飽きてしまい、当該運動装置の使用の継続性が保たれない場合がある。よって、運動装置の使用意欲を増進させるべく、運動装置の魅力という点での改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、運動装置の魅力を向上させて、使用者の運動装置に対する継続的な使用意欲を増進させることのできる運動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、使用者に運動負荷を付与する動作を行う可動部を備え、前記使用者に付与する運動負荷が可変に構成された運動装置であって、前記可動部の動作を検出する動作検出部と、音データを取得し、前記動作検出部から出力される検出信号に基づき、前記音データに対して音の要素を調整する調整処理を行う音データ処理部と、前記調整処理後の音データに基づき音の出力動作を行う音出力部とを備えるものである。
【０００８】
この発明によれば、動作検出部により前記可動部の動作が検出され、前記動作検出部から出力される検出信号に基づき、取得した音データに対する音の要素の調整処理が音データ処理部により行われる。そして、前記調整処理後の音データに基づき音の出力動作が音出力部により行われる。このように、可動部によって使用者に運動負荷を付与している期間に前記音出力部から音を出力する機能が運動装置に備えられる。これにより、使用者は、音出力部から出力される音を聞きながら運動を行うことができる。
【０００９】
これに加えて、前記可動部の動作を検出する動作検出部の検出信号に基づいて前記音出力部から出力する音の要素を調整する機能を搭載したので、音出力部から出力する音と前記可動部の動作とに関連付けをもたせることができる。その結果、音と運動とを感覚的に関連付けつつ使用者に運動を行わせることが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の運動装置において、前記動作検出部は、前記可動部の一連の動作のうち予め定められた動作点を特徴点として検出するものであり、前記音データ処理部は、前記動作検出部による前記特徴点の検出信号に基づき前記調整処理を行うものである。
【００１１】
この発明によれば、可動部の一連の動作のうち予め定められた動作点（特徴点）の検出信号に基づき前記調整処理を行うようにしたので、可動部の一連の動作における各動作点を全て又は大部分を検出し、それらの検出結果を用いて前記調整処理を行う構成に比して、比較的簡単な構成や方法で前記調整処理を行う構成を実現することができる。
【００１２】
前記特徴点としては、請求項３に記載の発明のように、前記可動部の動作方向、動作速度及び動作加速度のうち少なくとも１つにおける変化点又は変極点が想定される。
【００１３】
また、前記音データとして、請求項４に記載の発明のように、音楽を構成する音楽データとすると、使用者は踊りやダンスに近い態様で運動を行うことができ、音楽ではない例えば単音の出力形態等に比して、運動の楽しみを増大させることができる。また、前記音の要素としては、請求項５に記載の発明のように、例えば、ビート、アクセント、リズム、ピッチ、テンポ等の音楽の時間的要素が想定される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の運動装置において、前記音楽の時間的要素はビートであり、前記調整処理は、前記動作検出部により時間的に連続して検出される各特徴点の検出タイミングの時間差に基づき、前記音楽データに対してビート間隔を調整するビート間隔調整処理を含むものである。
【００１５】
この発明によれば、前記音楽の時間的要素をビートとした場合、前記動作検出部により時間的に連続して検出される各特徴点の検出タイミングの時間差に基づき、前記音楽データに対してビート間隔を調整することで、可動部の動作と音出力部から出力される音楽のビートのタイミングとを関連付けることが可能となる。その結果、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の運動装置において、前記ビート間隔調整処理は、ａ＝ｂ×ｍ  又は  ａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに変更する処理である。
【００１７】
この発明によれば、ａ＝ｂ×ｍ  又は  ａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに変更するビート間隔調整処理を実施するので、可動部の動作と音出力部から出力される音楽のビートのタイミングとが関連付けられることとなり、この関連付けによって、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の運動装置において、前記ビート間隔を示すビートデータが予め対応付けられた１又は複数の音楽データを記憶する音楽データ記憶部を備え、前記音データ処理部は、前記特徴点の検出タイミングの時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得して前記音出力部に出力するものである。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記音データ処理部は、前記時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データが前記音楽データ記憶部に存在しないときには、ａ＝ｂ×ｍ又はａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに最も近似するビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得し、この取得した音楽データに対し、ビート間隔を前記ビート間隔ｂに変更する処理を前記ビート間隔調整処理として行うものである。
【００２０】
前記特徴点の検出タイミングの時間差ａと同一でもなく、また、前記式ａ＝ｂ×ｍ又はａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに近似もしないビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データに対し、前記音出力部から音楽を出力する際のビート間隔を調整するビート間隔調整処理を実施すると、不自然な音となって音出力部から出力される場合がある。
【００２１】
そこで、請求項８，９に記載の発明のように、時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データ、又は、前記時間差ａと同一のビート間隔を有する音楽データが前記音楽データ記憶部に存在しないときには、ａ＝ｂ×ｍ又はａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに最も近似するビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データを、前記ビート間隔調整処理の対象とすることで、前述のような不自然な音の生成を回避することができる。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記音データ処理部は、前記ビート間隔調整処理後、前記ビートタイミングを前記動作検出部による特徴点の検出タイミングと同期させるべく前記ビートの位相を調整する位相調整処理を行うようにすると、可動部の動作と音出力部から出力される音楽のビートのタイミングとの同期が取られることとなる。これにより、一体感や爽快感を使用者により強く感じさせたり、運動のリズムがより把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を効果的に行ったりすることができる。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項５に記載の運動装置において、前記音の時間的要素は、一定のパターンで周期的に繰り返されるビートのうち強調されるビートであるアクセントであり、前記調整処理は、前記動作検出部により時間的に連続して検出される各特徴点の検出タイミングの時間差に基づき、前記音楽データに対してアクセント間隔を調整するアクセント間隔調整処理を含むものである。
【００２４】
この発明によれば、可動部の動作に関連付ける対象を単なるビートタイミングとする場合に比して、一体感や爽快感を使用者により強く感じさせたり、運動のリズムがより把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）をより効果的に行ったりすることができる。
【００２５】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の運動装置において、前記アクセント間隔調整処理は、ａ＝ｃ×ｎ  又は  ａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）を満たすアクセント間隔ｃに変更する処理である。
【００２６】
この発明によれば、ａ＝ｃ×ｎ  又は  ａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）を満たすアクセント間隔ｃに変更するアクセント間隔調整処理を実施するので、可動部の動作と音出力部から出力される音楽のアクセントのタイミングとが関連付けられることとなり、この関連付けによって、一体感や爽快感を使用者により一層強く感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）をより一層効果的に行ったりすることができる。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の運動装置において、前記アクセント間隔を示すアクセントデータが予め対応付けられた１又は複数の音楽データを記憶する音楽データ記憶部を備え、前記音データ処理部は、前記特徴点の検出タイミングの時間差ａと同一のアクセント間隔を有する音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得して前記音出力部に出力するものである。
【００２８】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の運動装置において、前記音データ処理部は、前記時間差ａと同一のアクセント間隔を有する音楽データが前記音楽データ記憶部に存在しないときには、ａ＝ｃ×ｎ又はａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）を満たすアクセント間隔ｃに最も近似するアクセント間隔を示すアクセントデータが対応付けられた音楽データを、前記音出力部による出力対象の音楽データとして前記音楽データ記憶部から取得し、この取得した音楽データに対し、アクセント間隔を前記アクセント間隔ｃに変更する処理を前記アクセント間隔調整処理として行うものである。
【００２９】
請求項１３，１４に記載の発明によれば、請求項８，９に記載の発明と同様、不自然な音の生成を回避することができる。
【００３０】
また、請求項１５に記載の発明のように、前記音データ処理部は、前記アクセント間隔調整処理後、前記アクセントタイミングを前記動作検出部による特徴点の検出タイミングと同期させるべく前記アクセントの位相を調整する位相調整処理を行うようにすると、可動部の動作と音出力部から出力される音楽のアクセントのタイミングとの同期が取られることとなる。これにより、一体感や爽快感を使用者により強く感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）をより一層効果的に行ったりすることができる。
【００３１】
請求項１６に記載の発明のように、所定の表示部に表示する映像の映像データを記憶する映像データ記憶部と、前記映像データ記憶部に記憶された映像データに基づき、前記表示部に映像を表示させる映像出力制御部とを運動装置に更に備えると、使用者は、聴覚的な刺激だけでなく視覚的な刺激も受けつつ運動を行うことができる。このように、使用者はより多くの感覚によってより多くの刺激を受けた状態で運動を行うことができることとなるため、運動装置の魅力をより向上することができる。
【００３２】
また、請求項１７に記載の発明のように、前記映像データを、前記音データにより生成される音の要素と関連付けられた映像を生成するものとし、前記映像出力制御部は、前記音出力部から出力される音と連動するように前記映像を前記表示部に表示させるようにすると、音（音楽）及び映像と運動との一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）をより一層効果的に行ったりすることができる。
【００３３】
そして、請求項１８に記載の発明のように、前記動作検出部により、前記可動部の一連の動作のうち予め定められた動作点を特徴点として検出し、前記動作検出部により前記特徴点が検出されると、前記映像出力制御部により、前記表示部に表示させる映像を変化させるようにすると、音（音楽）及び映像と運動との一体感や爽快感を使用者に強く感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）をより一層効果的に行ったりすることができる。
【００３４】
そして、請求項１９に記載の発明のように、前記映像を表示する表示部を運動装置に備えてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、音と運動とを感覚的に関連付けつつ使用者に運動を行わせることが可能となるため、単に可動部を動作させるだけの運動装置に比して、運動装置の魅力を向上することができる。その結果、使用者の運動装置に対する継続的な使用意欲を増進させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る運動装置の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る運動装置の第１の実施形態を表す外観斜視図、図２は、該運動装置の側面図である。
【００３７】
図１、図２に示すように、運動装置１は、馬の背や鞍を模した形状で使用者が跨って着座可能な座部２と、この座部２を揺動運動させる揺動機構３と、電動モータ及びラック・ピニオン等により座部２を上昇位置Ｕと下降位置Ｄとに昇降させて前記座部２の高さを調節する昇降機構４と、前記座部２の左右位置の上ヒンジピン５に前後回動可能に吊下げられ、下端に使用者が足先を掛ける輪部を有するあぶみ６と、座部２の前部に前後揺動可能に設けたハンドル７と、前記座部２及び揺動機構３を支える脚部８とを備えて構成されている。
【００３８】
図３は、運動装置１の内部構成を示す側面図、図４は、前記揺動機構３を拡大して示す側面図であり、図５はその平面図であり、図６はその背面図である。図３、図４及び図６において、該揺動機構３が揺動した状態を仮想線で示す。
【００３９】
座部２が取付けられる台座９は、左右を一対とする連結リンク１０を介して可動架台１１に前後に揺動可能に支持され、可動架台１１はベース１２に左右に揺動可能に支持されているとともに、台座９と可動架台１１との間には駆動部１３が収納されている。前記連結リンク１０は、前リンク１０ａと、後リンク１０ｂとから成る。前リンク１０ａの上端部は、台座９の前端部に設けた上軸ピン９ａに軸着され、前リンク１０ａの下端部は可動架台１１の側板１４の前端部に設けた下軸ピン１５ａに軸着されている。また、後リンク１０ｂの上端部は台座９の後端部に設けた上軸ピン９ｂに軸着され、後リンク１０ｂの下端部は可動架台１１の側板１４の後端部に設けた下軸ピン１５ｂに軸着されている。前後の各下軸ピン１５ａ，１５ｂは、連結リンク１０を左右方向Ｙの軸線回りに回動可能に支持する左右軸１５を構成しており、これによって、台座９は左右軸１５回りに図４の矢印Ｍで示す前後方向に往復回転移動可能となっている。
【００４０】
前記ベース１２の前後方向Ｘの両端部には、図４及び図６に示すように、軸支板１６がそれぞれ立設され、可動架台１１の前後方向Ｘの両端部には前記軸支板１６と対向する連結板１７がそれぞれ垂設され、軸支板１６に対して連結板１７が前後軸１８によって回動可能に連結されている。前後軸１８はベース１２の中央部の前後２箇所に配置されて可動架台１１を前後軸１８回りに回動可能に支持するものであり、これによって台座９は前後軸１８回りに図６の矢印Ｎで示す左右方向に回転往復移動可能となっている。
【００４１】
一方、駆動部１３は、単体のモータ１９と、モータ１９の出力回転軸２０の回転力を台座９の前後方向Ｘの往復直進移動、左右軸１５回りの回転往復移動、前後軸１８回りの回転往復移動にそれぞれ変換して、これら３動作を組合わせて座部２を駆動可能とする２つの駆動部１３ａ，１３ｂとを備えている。本例のモータ１９はベース１２上に縦据え置きされ、出力回転軸２０の突出方向は上向きとされる。
【００４２】
前記第１駆動部１３ａは、前後方向Ｘの往復直進移動および左右軸１５回りの回転往復移動用であり、前記第２駆動部１３ｂは、前後軸１８回りの回転往復移動用である。第１駆動部１３ａは、図４及び図５で示すように、前記出力回転軸２０にモータギア２１及び第１ギア２２を介して連結される第１シャフト２３と、第１シャフト２３の一端部に偏心して連結される偏心クランク２４と、一端部が偏心クランク２４に連結され、他端部が前リンク１０ａに設けた軸ピン１０ｃに軸着されるアームリンク２５とから成る。第１シャフト２３の両端部は台座９側にそれぞれ回動可能に支持されており、偏心クランク２４が第１シャフト２３に対して偏心円運動を行うことによって、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前後方向Ｘに往復移動し、これによって連結リンク１０に連結されている台座９、すなわち座部２が図３及び図４の矢印Ｍで示す方向に揺動可能となっている。
【００４３】
また、第２駆動部１３ｂは、図５及び図６で示すように、前記第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７を介して連結された第２シャフト２８と、一端部が第２シャフト２８の一端部に偏心して連結され、他端部がベース１２に回動可能に連結される偏心ロッド２９とを備えて構成される。第２シャフト２８の両端部は台座９側に回動可能に支持されている。偏心ロッド２９は、台座９の左側或いは右側のいずれか一方に配置され（図５及び図６では右側）、偏心ロッド２９の上端部２９ａが図６に示す軸ピン６０により第２シャフト２８の一端部に対して偏心して連結され、偏心ロッド２９の下端部２９ｂはベース１２に固定したＬ形連結金具３０に対して軸ピン３１により回動可能に連結されている。したがって、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行うことで、台座９、すなわち座部２が図６の矢印Ｎで示すように、前後軸１８回りの回転往復移動可能となっている。
【００４４】
上記構成によれば、モータ１９の一方向に突出する出力回転軸２０が回転すると、モータギア２１と第１ギア２２との噛み合いによって第１シャフト２３が回転すると同時に、第１シャフト２３の連動ギア２６と第２ギア２７との噛み合いによって第２シャフト２８が回転する。第１シャフト２３が回転すると該第１シャフト２３の一端部に連結された偏心クランク２４が偏心円運動を行ない、アームリンク２５を介して前リンク１０ａが前側の左右軸１５を中心に前後方向Ｘに回動する。このとき後リンク１０ｂが協働して後側の左右軸１５回りに回動することから、台座９、すなわち座部２は前後方向Ｘに往復移動および揺動する。一方、第２シャフト２８の回転によって、偏心ロッド２９の上端部が偏心円運動を行い、台座９、すなわち座部２は前後軸１８回りに回転往復移動する。
【００４５】
このようにして、使用者が座部２に着座した状態で、座部２は図７に示す前後方向Ｘ、左右方向Ｙ、上下方向Ｚへの運動、およびθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の揺動を行うことから、身体のバランス機能や運動機能を訓練することができる。しかも、１個のモータ１９を用いて３動作を行うことができるので、モータ１９の数が減り、モータの制御が簡単になるとともに、低コスト化およびコンパクト化を図ることができる。さらに、モータ１９の出力回転軸２０は一方向に突出していればよく、２方向に突出させる場合には横置きとなるのに対して、縦置きが可能となり、これによって該モータ１９を含む揺動機構３全体の設置スペースを狭めてコンパクト化を図ることができ、揺動機構３を座部２内部に格納して、乗馬を模した狙い通りの動作を忠実に再現することが可能になる。
【００４６】
図８は、運動装置１の電気的な構成を示すブロック図である。なお、図１〜図７に示す構成と同一の構成については同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００４７】
図８に示すように、運動装置１は、揺動機構３と、昇降機構４と、表示部３２と、音出力部３３と、入力操作部３４と、センサ部３５と、記憶部３６と、制御部３７とを有し、前記各部は、例えば商用電源からの電力供給を受けて動作する。
【００４８】
表示部３２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を備え、映像や使用者へのメッセージ（例えば運動レベル、残り時間、消費カロリー）等を表示する。なお、表示部３２は、ＬＣＤに代えて例えばプラズマの表示装置でもよく、また、発光体としてのＬＥＤや７セグメントＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を備えてもよい。
【００４９】
音出力部３３は、例えば電気信号（音信号）を音に変換するスピーカ等で構成されており、音楽や使用者へのメッセージ等の音声を出力する。
【００５０】
入力操作部３４は、図示していないが、当該運動装置１の主電源のオンオフを行うための電源ボタン、揺動動作の強弱調整や速度調整等が異なる複数のモードの中からモードを選択するためのスイッチ、座部の高さ調整や角度調整を行うためのスイッチ等を含んで構成されている。なお、入力操作部３４は、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タッチパネルをＬＣＤの画面上に貼付した構成を備えていてもよい。
【００５１】
センサ部３５は、当該運動装置１の動きを検出するためのものであり、例えばピエゾ素子を用いて構成される加速度センサからなる。なお、ここでは、センサ部３５は、前後方向（図２の左右方向）における揺動運動の加速度を検出するものとする。
【００５２】
記憶部３６は、例えば不揮発性メモリやＨＤＤ等からなり、各種のデータを記憶するものである。なお、この記憶部３６は、運動装置１に内蔵される形で設置されてもよいし、ＵＳＢコネクタ等の接続端子を介して運動装置１の本体に着脱可能に構成されていてもよい。
【００５３】
制御部３７は、図略のＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理部）と、そのＣＰＵの動作を規定するプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）やデータを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されたマイクロコンピュータを有してなり、当該運動装置１の全体制御を司るものである。
【００５４】
以上の構成を有する運動装置１において、本実施形態では、音楽の出力が可能に構成され、且つ、その音楽の出力を揺動機構３（座部２）の揺動動作に連動して行う点が従来の相違する。
【００５５】
この機能を搭載するべく、本実施形態においては、記憶部３６に、音出力部３３から出力する音楽のデータ（以下、音楽データという）を記憶する音楽データ記憶部３６ａが備えられており、また、制御部３７は、機能的に、特徴点検出部３８と、特徴点間隔算出部３９と、平均値算出部４０と、音楽データ選択部４１と、再生速度調整部４２と、再生位相調整部４３とを備える。
【００５６】
音楽データ記憶部３６ａには、複数の音楽の音楽データが記憶されている。一般的に、音楽は、一定の間隔で刻まれるビート（拍）を有しており、また、各音楽には、それぞれ本来の演奏速度（演奏すべき速度）がある。本実施形態では、この演奏速度に相当する音楽データの再生速度が各音楽データに対して予め設定されており、この再生速度を決定するビートの時間間隔を示すデータをビートデータとして、前記音楽データ記憶部３６ａに前記音楽データと対応付けた形で格納している。以下、ビートの時間間隔をビート間隔という。
【００５７】
また、前記音楽データ記憶部３６ａに格納されている各音楽データは、互いに異なるビート間隔を示すビートデータがそれぞれ対応付けられた音楽データとされている。
【００５８】
特徴点検出部３８は、前記センサ部３５の出力を用いて、当該運動装置１の一連の動きにおける予め定められた動作点を特徴点として検出するものである。例えば運動装置１が上方からみて図９に示すように「８」の字を描くように揺動し、前述のように前記センサ部３５が前後方向（図２の左右方向）における揺動運動の加速度を検出するものとすると、前記センサ部３５の出力波形は、図１０（ａ）に示すように、運動装置１が前端及び後端に位置するときにピーク値を有する略正弦波形となる。なお、図９は、上方が運動装置１の前方、下方が運動装置１の後方として、運動装置１の揺動軌跡を表している。
【００５９】
そして、前記特徴点として、例えば、図９の丸印で示される、センサ部３５の出力が増加から減少に転じる変極点、図９の三角印で示される、センサ部３５の出力が減少から増加に転じる変極点、図９の四角印で示される、センサ部３５の出力極性が正から負又は負から正に変化する変極点が想定される。なお、本実施形態では、前記特徴点として、出力が増加から減少に転じる変極点Ｐ（運動装置１が最前端に位置するとき）が採用され、特徴点検出部３８は、この変極点Ｐを前記特徴点として検出する。なお、前記特徴点検出部３８及びセンサ部３５は、前記動作検出部の構成要素の一例である。
【００６０】
特徴点間隔算出部３９は、特徴点検出部３８により特徴点Ｐが検出されると、この検出された特徴点Ｐの検出タイミングと、例えばその１つ前に検出された特徴点Ｐの検出タイミングとの時間差ａを算出するものである。以下、この時間差ａを特徴点間隔ａという。
【００６１】
平均値算出部４０は、特徴点間隔算出部３９により今回検出された特徴点間隔と、直近の過去所定回数分（例えば過去３回分）の特徴点間隔との平均値ａＡＶを算出するものである。例えば、今回検出された特徴点間隔をａ１、過去３回分の特徴点間隔をａ２、ａ３、ａ４とすると、平均値算出部４０は、（ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４）／４を平均値ａＡＶとして算出する。
【００６２】
音楽データ選択部４１は、平均値算出部４０により算出された平均値ａＡＶに基づいて、音楽データ記憶部３６ａに記憶されている音楽データの中から適切な音楽データを選択するものである。すなわち、音楽データ選択部４１は、
ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）・・・（１）
を満たすビート間隔ｂを示したビートデータが対応付けられている音楽データが音楽データ記憶部３６ａに記憶されている場合にはその音楽データを選択する（パターン１という）。また、そのような音楽データが音楽データ記憶部３６ａに記憶されていない場合には、音楽データ選択部４１は、前記式（１）を満たすビート間隔ｂに最も近似したビート間隔を示すビートデータが対応付けられている音楽データを選択する（パターン２という）。
【００６３】
再生速度調整部４２は、前記パターン２の場合に、実際に音出力部３３から出力される音楽のビート間隔と前記平均値ａＡＶとの関係が、前記式（１）を満たすように、選択された音楽データについて音楽のビート間隔を変更する処理を行い、ひいては音楽の再生速度を変更するものである。
【００６４】
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、音楽データ記憶部３６ａから読み出した音楽データに対応付けられているビートデータが、前記式（１）を満たさないビート間隔ｂ１（ａＡＶ≠ｂ１×ｍ（ｍは正の自然数））を示すとき、再生速度調整部４２は、前記式（１）を満たすビート間隔のうち前記ビート間隔ｂ１に最も近似するビート間隔ｂ１’を検出し、このビート間隔ｂ１’に相当する再生速度で前記音楽データの再生処理を行うものと設定する。
【００６５】
なお、図１０（ｂ），（ｃ）においては、選択された音楽データが１小節あたり４つのビートを有する音楽の音楽データである場合に、ビート間隔ｂ１をビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／４に変更し、前記音楽データに基づく音楽の再生速度が、前記ビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／４に相当する再生速度に設定される形態を示したが、この形態の他、例えば図１０（ｄ）に示すように、選択された音楽データが１小節あたり２つのビートを有する音楽の音楽データである場合、図１０（ｅ）に示すように、選択された音楽データが１小節あたり３つのビートを有する音楽の音楽データである場合、図１０（ｆ）に示すように、選択された音楽データが１小節あたり５つのビートを有する音楽の音楽データである場合も、再生速度調整部４２は同様の処理を実施する。すなわち、再生速度調整部４２は、図１０（ｄ）に示す場合には、ビート間隔ｂ１をビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／２に変更し、前記音楽データに基づく音楽の再生速度を、前記ビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／２に相当する再生速度に設定する。また、図１０（ｅ）に示す場合には、ビート間隔ｂ１をビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／３に変更し、前記音楽データに基づく音楽の再生速度を、前記ビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／３に相当する再生速度に設定し、図１０（ｆ）に示す場合には、ビート間隔ｂ１をビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／５に変更し、前記音楽データに基づく音楽の再生速度を、前記ビート間隔ｂ１’＝ａＡＶ／５に相当する再生速度に設定する。
【００６６】
再生位相調整部４３は、前記特徴点検出部３８による特徴点の検出タイミングに対してビートのタイミングが同期するように、音楽データ選択部４１により選択された音楽データ又は前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データについて再生タイミングを調整するものである。図１１（ａ）は、前記センサ部３５の出力波形（図１０（ａ）と同一の波形）を示し、図１１（ｂ）は、前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データのビート間隔（図１０（ｃ）と同一）を示す。なお、この再生位相調整部４３及び前記再生速度調整部４２は、前記音データ処理部の一例である。
【００６７】
図１１（ｂ）に示すように、音楽データ選択部４１により選択された音楽データのビートタイミング、又は、前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データのビートタイミングが前記特徴点検出部３８による特徴点Ｐの検出タイミングに対して時間差Δｔだけずれているとき、再生位相調整部４３は、時間差Δｔが零となるように（特徴点の検出タイミングに対してビートのタイミングが同期するように）、再生タイミングを調整する。図１１（ｃ）は、ビートタイミングが特徴点Ｐの検出タイミングに対して時間差Δｔだけずれている図１１（ｂ）の状態を、特徴点の検出タイミングに対してビートのタイミングが同期する状態に音楽再生タイミングを調整したことを示している。
【００６８】
なお、図１１（ｂ），（ｃ）には、選択された音楽データが１小節あたり４つのビートを有する音楽の音楽データである場合の再生位相の調整形態（再生タイミングの調整形態）を示したが、１小節の分割数が４つ以外の場合、例えば図１０（ｄ）〜（ｆ）に示す場合も同様に、再生位相調整部４３は、図１１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、特徴点の検出タイミングに対してビートのタイミングが同期するようにビートの位相を調整する。
【００６９】
図１２は、制御部３７の音楽再生処理を示すフローチャートである。
【００７０】
図１２に示すように、運動装置１の主電源がオンされると（ステップ♯１でＹＥＳ）、特徴点検出部３８は、センサ部３５に検出動作を所定の周期で行わせ、該センサ部３５から出力信号を取り込む（ステップ♯２）。そして、特徴点検出部３８は、この取り込んだ出力信号が予め定められた特徴点（例えば座部２が最前位置に位置した状態）を示すものであるか否かをその出力値に基づいて判断し（ステップ♯３）、前記出力信号が前記特徴点を示すものではないと判断すると（ステップ♯３でＮＯ）、ステップ♯２の処理に戻る一方、前記出力信号が前記特徴点を示すものであると判断すると（ステップ♯３でＹＥＳ）、この取り込んだ出力信号と出力タイミングとを対応付けた形で記憶（蓄積）する（ステップ♯４）。
【００７１】
そして、特徴点間隔算出部３９は、記憶している出力信号の信号数が所定数（例えば４つ）に達したか否かを判断し（ステップ♯５）、前記信号数が所定数に達していない場合には（ステップ♯５でＮＯ）、ステップ♯２の処理に戻る一方、前記信号数が所定数に達した場合には（ステップ♯５でＹＥＳ）、特徴点間隔算出部３９及び平均値算出部４０は、前記所定数の出力信号の各出力タイミングを用いて前記特徴点間隔をそれぞれ算出した後、それらの特徴点間隔の平均値ａＡＶをそれぞれ算出する（ステップ♯６）。
【００７２】
次に、音楽データ選択部４１は、前記平均値算出部４０により算出された平均値ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂを有する音楽データ、該音楽データが存在しない場合には前記ビート間隔ｂに最も近似するビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データを、音楽データ記憶部３６ａに記憶されている複数の音楽データの中から選択する（ステップ♯７）。
【００７３】
そして、再生速度調整部４２は、音楽データ選択部４１により選択された音楽データが、平均値ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂに最も近似するビート間隔を示すビートデータが対応付けられた音楽データではない場合には（ステップ♯８でＮＯ）、ビート間隔が平均値ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）を満たすように、選択した音楽データのビート間隔を調整する（音楽の再生速度を調整する；ステップ♯９）。
【００７４】
また、再生速度調整部４２は、音楽データ選択部４１により選択された音楽データが、平均値ａＡＶ＝ｂ×ｍ（ｍは正の自然数）を満たすビート間隔ｂを示すビートデータが対応付けられた音楽データである場合には（ステップ♯８でＹＥＳ）、ステップ♯９の処理をとばす。
【００７５】
ステップ♯８又は♯９の処理後、再生位相調整部４３は、ビートタイミングが特徴点の検出タイミングと同期するように、前記ビートタイミングの位相を調整（音楽データに基づく音楽の再生タイミングを調整）し（ステップ♯１０）、音楽データに基づく音楽の出力動作を音出力部３３に実施させる（ステップ♯１１）。
【００７６】
そして、制御部３７は、主電源がオフされたか否かを判断し（ステップ♯１２）、主電源がオフされていない場合には（ステップ♯１２でＮＯ）、ステップ♯２の処理に戻る一方、主電源がオフされた場合には（ステップ♯１２でＹＥＳ）、一連の処理を終了する。
【００７７】
以上のように、本実施形態においては、当該運動装置１の一連の動きにおける予め定められた動作点を特徴点として検出し、ビート間隔を前記特徴点間隔と一致させる（音楽の再生速度を運動装置の動きに合わせる）ようにしたので、運動装置１の動きと音出力部３３から出力される音楽のビートのタイミングとが関連付けられる。これにより、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。その結果、運動装置１の魅力を向上させることができ、その結果、使用者の運動装置１に対する継続的な使用意欲を増進させることができる。
【００７８】
また、前記特徴点の検出タイミングと前記ビートタイミングとが一致（同期）するように、音出力部３３から出力される音楽のビートのタイミングの位相を調整（音楽の出力タイミングを調整）するようにしたので、さらに、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムがより把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。その結果、運動装置１の魅力をより向上させることができ、使用者の運動装置１に対する継続的な使用意欲を一層増進させることができる。
【００７９】
また、音楽の再生速度や再生位相を前述のように調整する場合に、当該運動装置１の一連の動きにおける予め定められた動作点を特徴点として検出し、この特徴点を用いて前記調整を行うようにしたので、その逆、すなわち当該運動装置１の一連の動きを逐次検出し、この検出結果に基づいて前記調整を行う構成に比して、比較的簡単な構成や方法で前記調整を行う構成を実現することができる。
【００８０】
また、運動装置１の動きに合わせて音楽データに対して再生速度や再生位相を調整する処理を行うようにしたので、音出力部３３から出力される音楽に合わせて運動装置１の動きを調整する形態に比して次のような利点を有する。
【００８１】
すなわち、運動装置１の動作スピードには限界があるため、音出力部３３から出力される音楽に合わせて運動装置１の動きを調整する構成では、例えば速いテンポの曲を出力する場合や或る曲を速いテンポで出力する場合に、運動装置１の動きを対応させることができないことが考えられ、出力可能な音楽が制限されるが、本実施形態では、このような懸念がほとんど発生せず、多種の音楽が出力可能となるというメリットを有している。
【００８２】
なお、本件は、前記実施形態に代えて、又は前記実施形態に加えて次のような変形形態も採用可能である。
【００８３】
［１］前記実施形態では、音楽の再生速度と再生位相との両方を調整するようにしたが、音楽の再生速度のみを調整するようにしても、一定の効果を得ることができる。
【００８４】
［２］前記実施形態では、音楽データ記憶部３６ａに予め複数の音楽を示す音楽データを格納しておき、その音楽データの中から適切な音楽データを選択するようにしたが、本件は、これに限らず、音楽データを無作為に選択し、この音楽データについて音楽の再生速度や再生位相の調整を行う形態や、１つの音楽データのみを前記音楽データ記憶部３６ａに格納しておき、この音楽データについて音楽の再生速度や再生位相の調整を行う形態も含む。
【００８５】
また、前記実施形態では、前記式（１），（２）を、ビート間隔の変更（調整）のためだけでなく、音楽を選択する手段としても利用したが、前述のように音楽データを無作為に選択する場合や、出力対象の音楽データが予め決まっている場合には、前記式（１），（２）は、音楽を選択する手段としては利用されず、前記音楽データに対して、ビート間隔を変更（調整）するためだけに利用される。
【００８６】
ただし、音楽データ記憶部３６ａに格納された音楽データに予め対応付けられているビートデータで示されるビート間隔が前記特徴点間隔ａと大きく異なる場合に、前記音楽データについて前述したビート間隔の調整（音楽の再生速度の調整）を行うと、不自然な音（歪んだ音など）となって音出力部３３から出力される場合がある。
【００８７】
そこで、前記第１の実施形態のように、異なるビート間隔の音楽を予め用意しておくことで、前記特徴点間隔ａと大きく異なるビート間隔の音楽が選択されることが抑制されるため、前述のような不自然な音の出力を回避することができる。
【００８８】
［３］通常、一定のパターンで周期的に繰り返されるビートには、一定の周期で強弱が存在し、特に、強調されるビートをアクセントという。
【００８９】
ここで、前記第１の実施形態では、前記特徴点間隔とビート間隔とを一致させたり、特徴点の検出タイミングとビートタイミングとを一致させたりしたが、前記アクセントの時間間隔をアクセント間隔というものとすると、このアクセント間隔と前記特徴点間隔とを一致させたり、特徴点の検出タイミングとアクセントタイミングとを一致させるようにすると、更に、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。以下、この形態について説明する。
【００９０】
本実施形態においては、前記ビートデータに加えて前記アクセント間隔を示すアクセントデータも、前記音楽データに対応付けた形で音楽データ記憶部３６ａに記憶されている。
【００９１】
また、音楽データ選択部４１は、平均値算出部４０により平均値ａＡＶが算出されると、この平均値ａＡＶが基づいて、音楽データ記憶部３６ａに記憶されている音楽データの中から適切な音楽データを選択するが、本実施形態では、
ａＡＶ＝ｃ×ｎ（ｎは正の自然数）・・・（２）
を満たすアクセント間隔ｃを示したアクセントデータが対応付けられている音楽データが音楽データ記憶部３６ａに記憶されている場合にはその音楽データを選択する（パターン３という）。また、音楽データ選択部４１は、そのような音楽データが音楽データ記憶部３６ａに記憶されていない場合には、前記式（２）を満たすアクセント間隔ｃに最も近似したアクセント間隔を示すアクセントデータが対応付けられた音楽データを選択する（パターン４という）。
【００９２】
再生速度調整部４２は、前記パターン４の場合に、実際に音出力部３３から出力される音楽のアクセント間隔と前記平均値ａＡＶとの関係が、前記式（２）を満たすように、選択された音楽データについて音楽のアクセント間隔を変更する処理を行い、ひいては音楽の再生速度を変更する。
【００９３】
すなわち、図１３に示すように、音楽データ記憶部３６ａから読み出した音楽データに対応付けられているアクセントデータが、前記式（２）を満たさないアクセント間隔ｃ１（ａＡＶ≠ｃ１×ｎ（ｎは正の自然数））を示すとき、再生速度調整部４２は、前記式（２）を満たすアクセント間隔のうち前記アクセント間隔ｃ１に最も近似するアクセント間隔ｃ１’を検出し、このアクセント間隔ｃ１’に相当する再生速度で前記音楽データの再生処理を行うものと設定する。
【００９４】
再生位相調整部４３は、前記特徴点検出部３８による特徴点の検出タイミングに対してアクセントのタイミングが同期するように、音楽データ選択部４１により選択された音楽データ又は前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データについて再生タイミングを調整する。
【００９５】
図１４（ａ）は、前記センサ部３５の出力波形（図１３（ａ）と同一の波形）を示し、図１４（ｂ）は、前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データのアクセント間隔（図１３（ｃ）と同一）を示す。
【００９６】
図１４（ｂ）に示すように、音楽データ選択部４１により選択された音楽データのアクセントタイミング、又は、前記再生速度調整部４２による再生速度の調整後の音楽データのアクセントタイミングが前記特徴点検出部３８による特徴点Ｐの検出タイミングに対して時間差Δｔだけずれているとき、再生位相調整部４３は、時間差Δｔが零となるように（特徴点の検出タイミングに対してアクセントのタイミングが同期するように）、再生タイミングを調整する。図１４（ｃ）は、アクセントタイミングが特徴点Ｐの検出タイミングに対して時間差Δｔだけずれている図１４（ｂ）の状態を、特徴点の検出タイミングに対してアクセントのタイミングが同期する状態に音楽再生タイミングを調整したことを示す図である。
【００９７】
このように、ビートの中でも特にアクセントに着目し、前記特徴点間隔とアクセント間隔とを一致させたり、前記特徴点の検出タイミングと前記アクセントタイミングとの同期をとったりするようにしたので、更に、一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。
【００９８】
なお、音楽の再生速度の調整（前記特徴点間隔とアクセント間隔との一致）と再生位相の調整（前記特徴点の検出タイミングと前記アクセントタイミングとの同期）を行うようにしたが、音楽の再生速度のみを調整するようにしても、一定の効果を得ることができる。なお、前記ビート及びアクセントは、音の要素の一例であり、また、音楽の時間的要素の一例である。
【００９９】
［４］音楽に合わせて表示部３２で映像を出力する機能を搭載すると、使用者は、聴覚的な刺激だけでなく視覚的な刺激も受けつつ運動を行うことができ、より多くの感覚によってより多くの刺激を受けた状態で運動を行うことができることとなるため、更に運動装置１の魅力を向上することができる。この場合、図１５に示すように、表示部３２で表示する映像のデータ（以下、映像データという）を記憶する映像データ記憶部３６ｂを運動装置１に備えるとともに、制御部３７に、映像データ記憶部３６ｂから前記映像データを読み出して、該映像データに基づく映像表示を前記表示部３２に行わせる映像出力制御部４４を備えるとよい。
【０１００】
また、音楽のビート間隔やアクセント間隔と関連付けられた映像データを用意し、前記映像出力制御部４４が、この映像データに基づき、前記音出力部３３から出力される音と連動するように映像を表示部３２に表示させるようにすると、音（音楽）及び映像と運動との一体感や爽快感を使用者に感じさせることができる。
【０１０１】
更に、前記第１の実施形態では、音楽を運動装置１の動きに合わせて出力する機能を示したが、この機能に加えて、映像出力制御部４４が、映像も運動装置１の動きに合わせて出力する、例えば前記特徴点の検出タイミングで表示部３２に表示させる映像を比較的大きく変化させると、音（音楽）及び映像と運動との一体感や爽快感を使用者に感じさせたり、運動のリズムが把握し易くなるように感覚的なサポート（補助）を行ったりすることができる。表示部３２に表示させる映像を比較的大きく変化させる形態としては、例えば、或るキャラクタの大きさを拡大する形態や、表示色を全く異なる色に変化させる形態、キャラクタを別のキャラクタに変える形態等が一例と想定される。
【０１０２】
なお、ここでは、表示部３２を備えた運動装置１を想定したが、表示部３２を搭載していない運動装置１については、運動装置１を、映像データの入出力端子やケーブルを介して映像機器と接続可能に構成し、前記映像データをこの映像機器に出力する構成を備えるとよい。
【０１０３】
［５］運動装置１に使用者が選曲できる機能を搭載してもよい。この場合、選択された音楽の音楽データについて、運動装置１の動きに合わせた再生速度や再生位相の調整を行うこととなる。また、運動装置１には、一般的に、運動負荷のレベルが選択可能に複数設けられているが、その場合に、各レベルと音楽データとを対応付けて記憶しておき、運動負荷のレベルを使用者が選択すると、出力される音楽が自動的に決定する構成についても、本件は適用可能である。
【０１０４】
［６］本件において、運動装置の１の動きに合わせる対象は、音楽に限定されるものではなく、例えば打楽器（太鼓、ドラム、シンバル等）、管楽器（フルート、トランペット等）、弦楽器（バイオリン、琴等）などの楽器のうち１又は複数の楽器の出力音や手拍子の音或いは動物の鳴き声であって、メロディーを表現しない、単にリズムやテンポのみを表現した音でもよい。
【０１０５】
［７］前記実施形態では、当該運動装置１の動きを検出するためのセンサとして加速度センサを採用したが、他のセンサでもよい。また、前記実施形態では、前記加速度センサを用いて運動装置１の前後方向における揺動運動の加速度を検出するようにしたが、例えば左右方向における揺動運動の加速度を検出するようにしてもよい。
【０１０６】
さらに、前記実施形態では、前記特徴点として、出力が増加から減少に転じる変極点Ｐ（運動装置１が最前端に位置するとき）を採用したが、これに限らず、センサ部３５の出力が減少から増加に転じる変極点や、センサ部３５の出力極性が正から負又は負から正に変化する変極点も採用可能である。要は、前記特徴点として、運動装置１の動作方向、動作速度及び動作加速度のうち少なくとも１つにおける変化点又は変極点を採用するとよい。
【０１０７】
［８］例えば運動装置１の動きが比較的激しい場合には、比較的穏やかな場合に比してボリュームを大きくするというように、運動装置１の動きに合わせてボリュームを調整するようにしてもよい。なお、ボリュームは、音の要素の一例である。
【０１０８】
［９］前記実施形態では、揺動機構３による揺動動作が開始されると、主電源がオフされるまで、常に、前記揺動動作に応じて音楽の再生速度や再生位相を変える構成としたが、このようなモードを備えるようにしてもよい。
【０１０９】
［１０］前記式（１）に代えて、ａ＝ｂ／ｍ（ｍは正の自然数）を採用してもよく、また、前記式（２）に代えて、ａ＝ｃ／ｎ（ｎは正の自然数）を採用してもよい。
【０１１０】
［１１］前記実施形態では、音楽データにビートデータが予め対応付けられ、音楽のビートをそのビートデータから得るようにしたが、この形態に限らず、ビートデータを設けなくてもよい。この場合、音楽のビートを音楽データから検出するとよい。ビートの検出方法としては、例えば、「関東学院大  電気・電子工学科  木村新研究室「自動伴奏のためのリズム抽出の研究」」の参考文献に開示されている方法が採用可能である。
【０１１１】
すなわち、図１６に示すように、運動装置１は、音声ファイルから音信号データを生成し、この音信号データに対してローパスフィルタにより高音領域をカットしてノイズを低減した後、予め定められたピーク閾値と不感帯とに基づきピーク間隔を求め、予め定められた期間におけるピーク間隔の時系列平均ＡＶＰＩを求め、６０／ＡＶＰＩをビートとして算出する。
【０１１２】
または、運動装置１は、音声ファイルから音信号データを生成し、この音信号データに対してローパスフィルタにより高音領域をカットしてノイズを低減した後、予め定められたタイムラグ（Ｔ）を用いて、下記式（３）により自己相関を求め、
【０１１３】
【数１】
2010005040.tif 000003
【０１１４】
前記自己相関の値を時系列に展開し、予め定められたピーク閾値に基づきピーク間隔を求め、予め定められた期間におけるピーク間隔の時系列平均ＡＶＰＩを求め、６０／ＡＶＰＩをビートとして算出する。
【０１１５】
また、これらの検出方法の他、「Masataka Goto:An Audio-based Real-time Beat Tracking System for Music With or Without Drum-sounds,journal of New Music Research,Vol.30,No.2,pp.159-171,June 2001.」等の参考文献に開示されている方法も採用可能である。
【０１１６】
すなわち、運動装置１は、図１７、図１８に示すように、入力された音響信号を周波数スペクトルにし、例えば７つの周波数帯域に分割して発音時刻を求め、発音時刻ベクトルとしてまとめた後、時刻ｔ及び周波数ｆをパラメータとして、下記式（４）〜（６）によって、
【０１１７】
【数２】
2010005040.tif 000004
【０１１８】
音強増加の速度や隣接する時刻及び周波数の音強を考慮し、発音度合い（Ｄ）（ｔ）を求め、この発音度合いＤ（ｔ）によりピークを選定し、選定したビートの発生時刻をビート時刻とし、ビート時刻の間隔（ＢＩ）から６０／ＢＩをビートとして算出する。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明に係る運動装置の第１の実施形態を表す外観斜視図である。
【図２】運動装置の外観側面図である。
【図３】運動装置の内部構成を示す側面図である。
【図４】揺動機構を拡大して示す側面図である。
【図５】揺動機構の平面図である。
【図６】揺動機構の背面図である。
【図７】座部の動きを説明するための図である。
【図８】運動装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】運動装置の揺動動作を上方からみたときの揺動軌跡を示す図である。
【図１０】再生速度調整部による調整処理の説明図である。
【図１１】再生位相調整部による調整処理の説明図である。
【図１２】制御部の音楽再生処理を示すフローチャートである。
【図１３】変形形態を示す図である。
【図１４】変形形態を示す図である。
【図１５】変形形態を示す図である。
【図１６】ビートの検出方法の説明図である。
【図１７】ビートの検出方法の説明図である。
【図１８】ビートの検出方法の説明図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１    運動装置
２    座部
３    揺動機構
４    昇降機構
６    あぶみ
７    ハンドル
９    台座
１９  モータ
３２  表示部
３３  音出力部
３４  入力操作部
３５  センサ部
３６  記憶部
３６ａ  音楽データ記憶部
３６ｂ  映像データ記憶部
３７  制御部
３８  特徴点検出部
３９  特徴点間隔算出部
４０  平均値算出部
４１  音楽データ選択部
４２  再生速度調整部
４３  再生位相調整部
【図１】
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【図２】
2010005040.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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