(57)【要約】  プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示するプレイ画面は、仮想空間４０を移動するプレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５を含む。プレイヤバイクＰＢは、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じた速度で仮想空間を前進移動する。相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の各々の仮想ペダルの回転数は、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じて随時定められる。従って、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か先を走ることを極力防止でき、また、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か後ろを走ることを極力防止できる。
2009063634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援装置であって、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新する使用者移動手段と、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動する競争相手移動手段と、を備え、
前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新する、運動支援装置。
【請求項２】
前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置に配置するオブジェクトを前記表示装置に表示する、請求項１記載の運動支援装置。
【請求項３】
前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記可動部の前記動き情報を含む範囲から選択した前記競争相手移動情報に更新する、請求項１又は２記載の運動支援装置。
【請求項４】
前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲からランダムに選択した前記競争相手移動情報に更新する、請求項３記載の運動支援装置。
【請求項５】
前記競争相手移動手段は、ランダムなタイミングで前記競争相手移動情報を更新する、請求項１から４のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項６】
前記競争相手移動手段は、複数の前記競争相手を前記仮想空間内で移動し、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報と前記競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手移動情報を更新する、請求項１又は２記載の運動支援装置。
【請求項７】
前記競争相手移動手段は、相互に前記競争相手移動情報が異なるように前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新する、請求項６記載の運動支援装置。
【請求項８】
前記競争相手移動手段は、前記各競争相手に割り当てられた、順位に関する相互の優位性を示す情報を考慮して、前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新する、請求項６記載の運動支援装置。
【請求項９】
前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報を含む範囲から選択した前記競争相手移動情報に更新し、
前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲は、前記競争相手ごとに異なっている、請求項６記載の運動支援装置。
【請求項１０】
前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲からランダムに選択した前記競争相手移動情報に更新する、請求項９記載の運動支援装置。
【請求項１１】
前記競争相手移動手段は、相互に依存することなく独立してランダムなタイミングで前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新する、請求項６から１０のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１２】
前記可動部は、前記使用者が周期的な運動を行うように動く、請求項１から１１のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１３】
前記周期的な運動は、回帰運動である、請求項１２記載の運動支援装置。
【請求項１４】
前記周期的な運動は、往復運動である、請求項１２記載の運動支援装置。
【請求項１５】
前記可動部は、エルゴメータの可動部である、請求項１から１１のいずれかに記載の運動支援装置。
【請求項１６】
前記エルゴメータはエクササイズバイクであり、前記可動部はペダルである、請求項１５記載の運動支援装置。
【請求項１７】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援装置であって、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新する使用者移動手段と、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動する競争相手移動手段と、を備え、
前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新する、運動支援装置。
【請求項１８】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法であって、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、
競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む、運動支援方法。
【請求項１９】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法であって、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、
競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む、運動支援方法。
【請求項２０】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記運動支援方法は、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、
競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む、コンピュータプログラム。
【請求項２１】
使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記運動支援方法は、
前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、
前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、
競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む、コンピュータプログラム。
【請求項２２】
請求項２０記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２３】
請求項２１記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置を用いて使用者の運動を支援する運動支援装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、自転車競走疑似体験装置を開示している。この自転車競走疑似体験装置は、モニタに表示されている競技相手との位置関係および走行速度によって、ペダルにかかる負荷を変化させる。【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７０３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、使用者にとって競技相手が速すぎたり遅すぎたりした場合、もはや自転車競走として成立しない。【０００５】
そこで、本発明の目的は、使用者の運動状態に応じて適切な競争相手を提供できる運動支援装置及びその関連技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、運動支援装置は、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援装置であって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新する使用者移動手段と、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動する競争相手移動手段と、を備え、前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新する。【０００７】
この構成によれば、使用者の仮想上の位置の移動は可動部の動き情報に応じて決定される。しかも、競争相手の速度もまた、使用者の仮想上の位置を規定する可動部の動き情報に応じて定められる。従って、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か先を走ることを極力防止でき、また、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、使用者と競争相手との間で競争状態を維持できる。つまり、使用者の運動状態に応じて適切な競争相手を提供できる。【０００８】
ここで、使用者の仮想上の位置に、オブジェクトを配置してもよいし（三人称視点）、オブジェクトを配置せず周囲画像の更新によって使用者があたかも仮想空間を移動している演出を与えてもよい（一人称視点）。【０００９】
この運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置に配置するオブジェクトを前記表示装置に表示する。【００１０】
この構成によれば、使用者の動きに応答して動くオブジェクトが表示されるので（三人称視点）、使用者は、このオブジェクトを見ることで、競争相手との関係（距離や順位等）を容易に把握できる。【００１１】
上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記可動部の前記動き情報を含む範囲から選択した前記競争相手移動情報に更新する。【００１２】
この構成によれば、競争相手移動情報は、使用者の仮想上の位置を規定する可動部の動き情報を含む範囲から選択されるので、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か先を走ることを極力防止でき、また、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、使用者と競争相手との間で競争状態を維持できる。【００１３】
この運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲からランダムに選択した前記競争相手移動情報に更新する。【００１４】
この構成によれば、競争相手移動情報に基づく競争相手の速度が画一的に決定されることを防止できる。【００１５】
上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、ランダムなタイミングで前記競争相手移動情報を更新する。【００１６】
この構成によれば、競争相手の速度を規定する競争相手移動情報の更新タイミングがランダムに決定されるので、競争相手の動きに予測不能性を与えることができる。【００１７】
また、上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、複数の前記競争相手を前記仮想空間内で移動し、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報と前記競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手移動情報を更新する。【００１８】
この構成によれば、各競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か先を走ることを極力防止でき、また、各競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、使用者と各競争相手との間で競争状態を維持できる。【００１９】
この運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、相互に前記競争相手移動情報が異なるように前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新する。【００２０】
この構成によれば、相互に競争相手移動情報が異なるので、各競争相手の速度を異ならせることができる。【００２１】
また、上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記各競争相手に割り当てられた、順位に関する相互の優位性を示す情報を考慮して、前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新することもできる。【００２２】
この構成によれば、各競争相手の競争相手移動情報が、順位に関する優位性を示す情報を考慮して更新されるので、各競争相手の速度を異ならせることができる。【００２３】
さらに、上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報を含む範囲から選択した前記競争相手移動情報に更新することもでき、前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲は、前記競争相手ごとに異なっている。【００２４】
この構成によれば、各競争相手の競争相手移動情報は、可動部の動き情報を含む範囲から選択されるので、各競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か先を走ることを極力防止でき、また、各競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、使用者と各競争相手との間で競争状態を維持できる。しかも、各競争相手の競争相手移動情報を決定する可動部の動き情報を含む範囲は、競争相手ごとに異なっているので、各競争相手の速度を異ならせることができる。【００２５】
この運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、前記競争相手移動情報を更新する場合、前記競争相手ごとに、前記可動部の前記動き情報を含む前記範囲からランダムに選択した前記競争相手移動情報に更新する。【００２６】
この構成によれば、競争相手移動情報に基づく各競争相手の位置が画一的に決定されることを防止できる。【００２７】
上記運動支援装置において、前記競争相手移動手段は、相互に依存することなく独立してランダムなタイミングで前記各競争相手の前記競争相手移動情報を更新する。【００２８】
この構成によれば、各競争相手の速度を規定する競争相手移動情報の更新タイミングが相互に依存することなくランダムに決定されるので、各競争相手の動きに予測不能性を与えることができる。【００２９】
上記運動支援装置において、前記可動部は、前記使用者が周期的な運動を行うように動く。例えば、前記周期的な運動は、回帰運動である。また、例えば、前記周期的な運動は、往復運動である。さらに、例えば、前記可動部は、エルゴメータの可動部である。この場合、例えば、前記エルゴメータはエクササイズバイクであり、前記可動部はペダルである。【００３０】
本発明の第２の観点によれば、運動支援装置は、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援装置であって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新する使用者移動手段と、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動する競争相手移動手段と、を備え、前記競争相手移動手段は、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新する。【００３１】
この構成によれば、競争相手の速度が、当該競争相手の位置と使用者の仮想上の位置とに応じて定められる。従って、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か先を走ることを極力防止でき、また、競争相手が使用者の仮想上の位置の遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、使用者と競争相手との間で競争状態を維持できる。つまり、使用者の運動状態に応じて適切な競争相手を提供できる。【００３２】
ここで、使用者の仮想上の位置に、オブジェクトを配置してもよいし（三人称視点）、オブジェクトを配置せず周囲画像の更新によって使用者があたかも仮想空間を移動している演出を与えてもよい（一人称視点）。【００３３】
本発明の第３の観点によれば、運動支援方法は、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記運動支援方法は、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む。【００３４】
この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００３５】
本発明の第４の観点によれば、運動支援方法は、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法であって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む。【００３６】
この構成によれば、上記第２の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００３７】
本発明の第５の観点によれば、コンピュータプログラムは、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記運動支援方法は、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置の移動を規定する前記動き情報と前記競争相手の移動を規定する競争相手移動情報とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む。【００３８】
この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００３９】
本発明の第６の観点によれば、コンピュータプログラムは、使用者が動かす可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御し、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記運動支援方法は、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じて、前記表示装置に表示された仮想空間内の前記使用者の仮想上の位置を更新するステップと、前記仮想空間内で前記使用者の競争相手を移動するステップと、を含み、競争相手を移動する前記ステップは、前記使用者の仮想上の位置と前記競争相手の位置とに基づいて、前記競争相手の速度を更新するステップを含む、コンピュータプログラム。【００４０】
この構成によれば、上記第２の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００４１】
本発明の第７の観点によれば、記録媒体は、上記第５の観点によるコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。【００４２】
この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００４３】
本発明の第８の観点によれば、記録媒体は、上記第６の観点によるコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。【００４４】
この構成によれば、上記第２の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。【００４５】
本明細書及び請求の範囲において、記録媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ、Ｖｉｄｅｏ−ＣＤを含む）、ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭを含む）、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、発明そのもの及びその他の特徴と効果は、添付図面を参照して具体的な実施例の詳細な説明を読むことにより容易に理解される。【００４７】
【図１】本発明の実施の形態による運動支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１のハンドル部２の平面図である。
【図３】図１の運動支援システムの電気的構成を示す図である。
【図４】図１のテレビジョンモニタ７に表示されるプレイ画面の例示図である。
【図５】本発明の実施の形態による運動支援システムの原理説明図である。
【図６】図３のプロセッサ７１による全体処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ３で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ４３で実行される相手バイク制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態による変形例の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…エクササイズバイク、２…ハンドル部、３…アダプタ、５…カートリッジ、７…テレビジョンモニタ、９…集線装置、２１Ｌ，２１Ｒ…ハンドル、２３…コンピュータボックス、２５Ｌ…左操作部、２５Ｒ…右操作部、２７…電極、２９…シート（サドル）、３１…シートポスト、３３，３４…脚部、３５…ペダル、３７…パイプ、３９…ボディ、５１…ＬＣＤ、５３…中央操作部、５５…心拍センサ、５７Ｌ，５７Ｒ，５７Ｕ，５７Ｄ…方向キー、６１…決定キー、６３…キャンセルキー、７１…プロセッサ、７３…外部メモリ、７５，８７…ＭＣＵ、７７…コンピュータ、７８…体脂肪センサ、８１…回転センサ、８３…負荷発生装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。【００５０】
図１は、本発明の実施の形態による運動支援システムの全体構成を示す図である。図１を参照して、この運動支援システムは、エクササイズバイク１、アダプタ３、カートリッジ５、テレビジョンモニタ７、及び集線装置９を備える。アダプタ３には、カートリッジ５が装着される。また、アダプタ３は、ＡＶケーブル１１により、テレビジョンモニタ７に接続される。また、アダプタ３は、ケーブル１３により、集線装置９と接続される。【００５１】
エクササイズバイク１は、ボディ３９を有する。ボディ３９は、その前後の底部において、円筒状の脚部３３及び３４で支持される。そして、ボディ３９の頂部付近からは、シートポスト３１が略垂直に延びており、その先端に、使用者が腰掛けるシート（サドル）２９が固定される。また、ボディ３９の両側面には、使用者が足でこぐためのペダル３５が設けられる。さらに、ボディ３９からは、その脚部３４の側から略垂直に延びるパイプ３７が形成される。【００５２】
このパイプ３７の先端部には、ハンドル部２が設けられる。ハンドル部２は、左ハンドル２１Ｌ、左操作部２５Ｌ、右ハンドル２１Ｒ、右操作部２５Ｒ、及びコンピュータボックス２３を含む。コンピュータボックス２３は、パイプ３７の先端に取り付けられる。なお、コンピュータボックス２３は、パイプ３７から取り外し自在である。【００５３】
使用者が握るための鈎状の左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒは、パイプ３７の先端付近の両側面に固定される。左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒには、それぞれ、体脂肪計測用の電極２７が形成される。さらに、左ハンドル２１Ｌには、使用者が左手（例えば左親指）で操作するための左操作部２５Ｌが取り付けられ、右ハンドル２１Ｒには、使用者が右手（例えば右親指）で操作するための右操作部２５Ｒが取り付けられる。【００５４】
コンピュータボックス２３と左操作部２５Ｌとはケーブル１７で接続される。また、コンピュータボックス２３と右操作部２５Ｒとはケーブル１９で接続される。さらに、左操作部２５Ｌと集線装置９とは、ケーブル１５で接続される。集線装置９には、例えば、４個の端子が設けられ、ケーブル１５の一方端は、その端子のいずれかに装着される。【００５５】
図２は、図１のハンドル部２の平面図である。図２を参照して、コンピュータボックス２３は、ＬＣＤ５１及び中央操作部５３を含む。中央操作部５３は、方向キー及び決定キーを含む。左操作部２５Ｌは、左方向キー５７Ｌ、上方向キー５７Ｕ、及び下方向キー５７Ｄを含む。右操作部２５Ｒは、右方向キー５７Ｒ、決定キー６１、及びキャンセルキー６３を含む。また、左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒには、それぞれ、心拍計測用のセンサ５５が設けられる。なお、図２では、ケーブル１５，１７，１９の図示を省略している。【００５６】
図３は、図１の運動支援システムの電気的構成を示す図である。図３を参照して、カートリッジ５は、プロセッサ７１及び外部メモリ７３を含む。外部メモリ７３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び／又はフラッシュメモリ等、システムの仕様に応じて必要なものを備える。プロセッサ７１は、バスを通じて、外部メモリ７３にアクセスできる。従って、プロセッサ７１は、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行でき、また、外部メモリ７３に格納されたデータをリードして処理することができる。この外部メモリ７３に、後述のフローチャートで示される各処理を行うプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。プロセッサ７１が生成したビデオ信号ＶＤ及びオーディオ信号ＡＵは、ＡＶケーブル１１を介して、テレビジョンモニタ７に与えられる。したがって、テレビジョンモニタ７には、ビデオ信号ＶＤに基づく映像が表示され、そのスピーカからはオーディオ信号ＡＵに基づく音声が出力される。【００５７】
プロセッサ７１は、図示しないが、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と呼ぶ。）、グラフィックスプロセシングユニット（以下、「ＧＰＵ」と呼ぶ。）、サウンドプロセシングユニット（以下、「ＳＰＵ」と呼ぶ。）、ジオメトリエンジン（以下、「ＧＥ」と呼ぶ。）、外部インタフェースブロック、メインＲＡＭ、及びＡ／Ｄコンバータ（以下、「ＡＤＣ」と呼ぶ。）などを具備する。【００５８】
ＣＰＵは、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行して、各種演算やシステム全体の制御を行う。グラフィックス処理に関するＣＰＵの処理として、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行して、各オブジェクトの拡大・縮小、回転、及び／又は平行移動のパラメータ、視点座標（カメラ座標）、並びに視線ベクトルの算出等を行う。ここで、１または複数のポリゴン又はスプライトから構成され、同じ拡大・縮小、回転、及び平行移動の変換が適用される単位を「オブジェクト」と呼ぶ。【００５９】
ＧＰＵは、ポリゴン及びスプライトから構成される三次元イメージをリアルタイムに生成し、アナログのコンポジットビデオ信号ＶＤに変換する。ＳＰＵは、ＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ  ｃｏｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）波形データ、アンプリチュードデータ、及びメインボリュームデータを生成し、これらをアナログ乗算して、アナログオーディオ信号ＡＵを生成する。ＧＥは、三次元イメージを表示するための幾何演算を実行する。具体的には、ＧＥは、行列積、ベクトルアフィン変換、ベクトル直交変換、透視投影変換、頂点明度／ポリゴン明度計算（ベクトル内積）、及びポリゴン裏面カリング処理（ベクトル外積）などの演算を実行する。【００６０】
外部インタフェースブロックは、周辺装置（本実施の形態では集線装置９及びエクササイズバイク１）とのインタフェースであり、２４チャンネルのプログラマブルなデジタル入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを含む。ＡＤＣは、４チャンネルのアナログ入力ポートに接続され、これらを介して、アナログ入力装置から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。メインＲＡＭは、ＣＰＵのワーク領域、変数格納領域、および仮想記憶機構管理領域等として利用される。【００６１】
集線装置９は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）７５を含む。ＭＣＵ７５は、ケーブル１３により、プロセッサ７１と接続され、双方向通信が可能である。また、ＭＣＵ７５は、集線装置９に設けられた４個の端子と接続される。【００６２】
エクササイズバイク１は、コンピュータボックス２３に内蔵されるコンピュータ７７、ＭＣＵ８７を内蔵する左操作部２５Ｌ、右操作部２５Ｒ、コンピュータボックス２３に設けられる中央操作部５３及びＬＣＤ５１、ハンドル２１Ｌ及び２１Ｒに設けられる体脂肪センサ７８及び心拍センサ５５、並びに、ボディ３９の内部に設けられる回転センサ７９及び負荷発生装置８３を備える。なお、体脂肪センサ７８は、電極２７を含む。【００６３】
エクササイズバイク１のＭＣＵ８７と集線装置９のＭＣＵ７５とは、ケーブル１５で接続され、双方向通信が可能である。また、ＭＣＵ８７は、コンピュータ７７と接続され、双方向通信が可能である。カートリッジ５のプロセッサ７１とエクササイズバイク１のコンピュータ７７とは、集線装置９のＭＣＵ７５及び左操作部２５ＬのＭＣＵ８７を介して、双方向通信が可能である。【００６４】
体脂肪センサ７８は、電極２７を通じて使用者の体に微弱電流を流し、電気抵抗（インピーダンス）を測るものである。心拍センサ５５は、使用者の心拍を検出するもので、血流量の変化を光学的に検出するものである。回転センサ７９は、ペダル３５の回転軸となるシャフトの回転を検出するロータリエンコーダにより実現される。負荷発生装置８３は、電磁クラッチを含み、電磁クラッチへ供給する電力を調整して、ペダル３５の負荷量をコントロールする。中央操作部５３の操作信号は、コンピュータ７７に入力される。【００６５】
コンピュータ７７は、体脂肪センサ７８からの入力信号に基づいて使用者の体脂肪を算出する。コンピュータ７７は、心拍センサ５５からの入力信号に基づいて、使用者の心拍数を算出する。コンピュータ７７は、回転センサ７９からの入力信号に基づいて、ペダル３５の回転数（rpm：revolutions per minute）を算出する。コンピュータ７７は、ペダル３５の回転数及び負荷量並びに使用者の年齢、性別及び体重に基づいて使用者の消費カロリを算出する。【００６６】
そして、コンピュータ７７は、算出した体脂肪、心拍数、回転数及び消費カロリをＬＣＤ５１に表示する。また、コンピュータ７７は、負荷発生装置８３を制御して、ペダル３５への負荷量をコントロールする。さらに、コンピュータ７７は、中央操作部５３からの操作信号に応じて、各種設定を行う。【００６７】
コンピュータ７７は、算出したペダル３５の回転数、消費カロリ及び心拍数の情報を、ＭＣＵ８７及び７５を介して、プロセッサ７１に送信する。また、コンピュータ７７は、ＭＣＵ８７及び７５を介して、プロセッサ７１が送信した負荷情報を受け取り、その負荷情報に応じた負荷量を負荷発生装置８３に発生させる。【００６８】
左操作部２５Ｌの各キー５７Ｌ，５７Ｕ，５７Ｄの操作信号は、ケーブル１５、集線装置９、ケーブル１３、及びアダプタ３を介して、プロセッサ７１に入力される。また、右操作部２５Ｒの各キー５７Ｒ，６１，６３の操作信号は、ケーブル１９、コンピュータボックス２３、ケーブル１７、左操作部２５Ｌ、ケーブル１５、集線装置９、ケーブル１３、及びアダプタ３を介して、プロセッサ７１に入力される。【００６９】
プロセッサ７１は、エクササイズバイク１から与えられたペダル３５の回転数の情報並びに左操作部２５Ｌ及び右操作部２５Ｒの操作信号に基づいて、外部メモリ７３に格納されたプログラムに従った演算、グラフィック処理、及びサウンド処理等を実行し、ビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵを生成する。また、プロセッサ７１は、プログラムに従って、エクササイズバイク１へ負荷情報を与えて、エクササイズバイク１のペダル３５への負荷量をコントロールする。【００７０】
図４は、図１のテレビジョンモニタ７に表示されるプレイ画面の例示図である。図４を参照して、プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示するプレイ画面は、仮想空間４０を移動するプレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５を含む。プレイヤバイクＰＢは、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じた速度で仮想空間を前進移動する。ここで、「前進」とは画面奥に向かう方向である。また、プレイヤバイクＰＢは、前進すると同時に、左方向キー５７Ｌの押下に応じて左方向に移動し、右方向キー５７Ｒの押下に応じて右方向に移動する。【００７１】
後で詳細に説明するが、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の各々の仮想ペダルの回転数は、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じて定められる。従って、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か先を走ることを極力防止でき、また、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、プレイヤバイクＰＢと相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５との間で競争状態を維持できる。【００７２】
また、プレイ画面は、プレイヤ位置確認バー４１を含む。プレイヤ位置確認バー４１は、プレイヤバイクＰＢと相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５との相対的位置関係を示すものであり、プレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５にそれぞれ対応してバー上を移動する玉４２を含む。この場合、先頭（一番上）の玉４２の位置は固定され、これを基準にして、他の玉４２が配置される。なお、プレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５に付された色彩は相互に異なっている。そして、それぞれの玉４２には、対応するプレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５と同色の色彩が付される。【００７３】
さらに、プレイ画面には、プレイヤバイクＰＢの、順位４３、ラップ４４、トータルタイム４５、ラップタイム４６及び仮想速度４９が表示される。また、プレイ画面には、ペダル３５の回転数に応じて変化するゲージ４８及び使用者の心拍数４７を含む。【００７４】
図５は、本発明の実施の形態による運動支援システムの原理説明図である。図５を参照して、現在のプレイヤバイクＰＢの回転数、つまり、現在のペダル３５の回転数を６０ｒｐｍとする。ここで、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５はそれぞれ独自のタイマを有している。これらのタイマは、それぞれ独自に設定された初期値からのカウントダウンを行う。初期値の再設定は、タイマが０になった時に実行される。本実施の形態では、タイマの初期値として、１秒〜５秒（整数値）のいずれかをランダムに設定する。従って、初期値の再設定の時刻は、タイマごと、つまり、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５に異なる場合が多くなる。【００７５】
さて、まず、プロセッサ７１は、６０ｒｐｍを中心として、±８ｒｐｍの回転レンジ５２〜６８ｒｐｍ（以下、「修正前回転レンジ」と呼ぶ。）を設定する。そして、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５にそれぞれ設定された優位情報＋４，＋２，０，−２，−４に基づいて、回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを修正する。優位情報は、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５のそれぞれに割り当てられた、順位に関する相互の優位性を示す情報である。相手バイクＣＰ１の優位情報は＋４で一番有利な値が割り当てられ、相手バイクＣＰ２の優位情報は＋２で二番目に有利な値が割り当てられる。相手バイクＣＰ４の優位情報は−４で一番不利な値が割り当てられ、相手バイクＣＰ３の優位情報は−２で二番目に不利な値が割り当てられる。相手バイクＣＰ３の優位情報は０であり、有利不利はない。【００７６】
今、ペダル３５の回転数が６０ＲＰＭであり、相手バイクＣＰ１のタイマが０になったとする。すると、プロセッサ７１は、修正前回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを、相手バイクＣＰ１の優位情報＋４だけシフトし、修正後の回転レンジを５６〜７２ｒｐｍとする。そして、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジを５６〜７２ｒｐｍ（整数値）から、相手バイクＣＰ１に割り当てる仮想ペダルの回転数をランダムに選択する。【００７７】
今、ペダル３５の回転数が６０ＲＰＭであり、相手バイクＣＰ２のタイマが０になったとする。すると、プロセッサ７１は、修正前回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを、相手バイクＣＰ２の優位情報＋２だけシフトし、修正後の回転レンジを５４〜７０ｒｐｍとする。そして、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジを５４〜７０ｒｐｍ（整数値）から、相手バイクＣＰ２に割り当てる仮想ペダルの回転数をランダムに選択する。【００７８】
今、ペダル３５の回転数が６０ＲＰＭであり、相手バイクＣＰ３のタイマが０になったとする。すると、プロセッサ７１は、修正前回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを、相手バイクＣＰ３の優位情報０だけシフトし、修正後の回転レンジを５２〜６８ｒｐｍとする。つまり、この場合は、修正回転レンジが修正後の回転レンジに等しくなる。そして、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジを５２〜６８ｒｐｍ（整数値）から、相手バイクＣＰ３に割り当てる仮想ペダルの回転数をランダムに選択する。【００７９】
今、ペダル３５の回転数が６０ＲＰＭであり、相手バイクＣＰ４のタイマが０になったとする。すると、プロセッサ７１は、修正前回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを、相手バイクＣＰ４の優位情報−２だけシフトし、修正後の回転レンジを５０〜６６ｒｐｍとする。そして、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジを５０〜６６ｒｐｍ（整数値）から、相手バイクＣＰ４に割り当てる仮想ペダルの回転数をランダムに選択する。【００８０】
今、ペダル３５の回転数が６０ＲＰＭであり、相手バイクＣＰ５のタイマが０になったとする。すると、プロセッサ７１は、修正前回転レンジ５２〜６８ｒｐｍを、相手バイクＣＰ５の優位情報−４だけシフトし、修正後の回転レンジを４８〜６４ｒｐｍとする。そして、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジを４８〜６４ｒｐｍ（整数値）から、相手バイクＣＰ５に割り当てる仮想ペダルの回転数をランダムに選択する。【００８１】
以上のように、本実施の形態では、まず、今のペダル３５の回転数を中心とした回転レンジを決定する。そして、それぞれの相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５に割り当てられた優位情報に基づいて、回転レンジを修正する。回転レンジの修正は、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５ごとに独立して設定されたタイマに応じて実行される。【００８２】
図６は、図３のプロセッサ７１による全体処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６を参照して、ステップＳ１にて、プロセッサ７１は、各種変数（フラグやカウンタを含む。）の初期化等、システムの初期設定を実行する。ステップＳ３にて、プロセッサ７１は、外部メモリ７３に格納されたアプリケーションプログラムに従った処理を実行する。ステップＳ５にて、プロセッサ７１は、ビデオ同期信号による割り込みが発生するまで待機する。つまり、プロセッサ７１は、ビデオ同期信号による割り込みが発生していない場合は、同じステップＳ５に戻り、ビデオ同期信号による割り込みが発生した場合は、ステップＳ７に進む。例えば、ビデオ同期信号による割り込みは、１／６０秒ごとに発生する。この割り込みに同期して、ステップＳ７及びステップＳ９にて、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に表示する画像を更新すると共に、音声の再生を行う。そして、プロセッサ７１は、ステップＳ３に戻る。【００８３】
ステップＳ３の処理を制御するアプリケーションプログラムは、複数のプログラムを含む。この複数のプログラムに、下記するフローチャートが示す処理を実行するプログラムが含まれる。【００８４】
図７は、図６のステップＳ３で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７を参照して、ステップＳ４１にて、プロセッサ７１は、ペダル３５の回転数に応じた進行速度でプレイヤバイクＰＢを前進する設定を行う。この場合、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢを前進すると同時に、左方向キー５７Ｌの押下に応じて左方向に移動し、右方向キー５７Ｒの押下に応じて右方向に移動する設定を行う。【００８５】
ステップＳ４３にて、プロセッサ７１は、図５で説明した規則に従って、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の仮想ペダルの回転数を設定し、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５にそれぞれ設定した回転数に応じた速度で、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５が前進する設定を行う。ステップＳ４５にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢ及び相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の位置関係に応じて、プレイヤ位置確認バー４１の玉４２設定する。ステップＳ４７にて、プロセッサ７１は、プレイヤ関連表示情報（４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９）を設定してリターンする。【００８６】
図６に戻って、ステップＳ７では、プロセッサ７１は、図７のステップＳ４１〜Ｓ４７で設定された情報に従って、プレイ画面を更新する。【００８７】
図８は、図７のステップＳ４３で実行される相手バイク制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ６１にて、プロセッサ７１は、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５ごとに、ステップＳ６１〜Ｓ７５の処理を実行する。すなわち、ステップＳ６１にて、プロセッサ７１は、相手バイクＣＰ１のタイマＴ１が満了したか否か（０になったか否か）を判断し、満了した場合はステップＳ６３に進み、満了していない場合はステップＳ７５でタイマＴ１を更新（カウントダウン）してステップＳ７７に進む。【００８８】
ステップＳ６３にて、プロセッサ７１は、ペダル３５の回転数Ｒｅｖに基づいて、修正前回転レンジＲＢを決定する。つまり、修正前回転レンジＲＢを、（ＲＢ−α）〜（ＲＢ＋α）に決定する。ステップＳ６５にて、プロセッサ７１は、相手バイクＣＰ１の優位情報（＋β１）を考慮して、修正前回転レンジＲＢを修正する。つまり、修正後の回転レンジＲＡを、（ＲＢ−α＋β１）〜（ＲＢ＋α＋β１）とする。【００８９】
ステップＳ６７にて、プロセッサ７１は、修正後の回転レンジＲＡ内から、ランダムに回転数ＣＲ１を選択する。ステップＳ６９にて、プロセッサ７１は、選択した回転数ＣＲ１に応じて、相手バイクＣＰ１の位置を更新する。【００９０】
ステップＳ７１にて、プロセッサ７１は、時間ｔ１〜ｔ５の範囲から、相手バイクＣＰ１のタイマＴ１の初期値をランダムに選択する。ステップＳ７３にて、プロセッサ７１は、タイマＴ１をスタートする。【００９１】
ステップＳ７７にて、プロセッサ７１は、全ての相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５について、ステップＳ６１〜Ｓ７５の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップＳ６１に戻り、完了した場合はリターンする。【００９２】
ここで、相手バイクＣＰ２〜ＣＰ５の、タイマをそれぞれタイマＴ２，Ｔ３，Ｔ４及びＴ５とし、優位情報をそれぞれ優位情報（＋β２），（０），（−β２）及び（−β１）とし、回転数をそれぞれＣＲ２，ＣＲ３，ＣＲ４及びＣＲ５とする。こうしたときに、上記説明において、相手バイクＣＰ２〜ＣＰ５に応じて、タイマＴ１をタイマＴ２，Ｔ３，Ｔ４又はＴ５に読み替え、優位情報（＋β１）を優位情報（＋β２），（０），（−β２）又は（−β１）に読み替え、回転数ＣＲ１をＣＲ２，ＣＲ３，ＣＲ４又はＣＲ５に読み替える。【００９３】
なお、定数α、優位情報（＋β１），（＋β２），（０），（−β２）及び（−β１）並びに時間ｔ１〜ｔ５は、例えば、経験的に決定した値を設定する。【００９４】
さて、以上のように、本実施の形態によれば、プレイヤバイクＰＢの速度はペダル３５の回転数に応じて決定される。しかも、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の速度もまた、プレイヤバイクＰＢの速度を規定するペダル３５の回転数に応じて定められる。具体的には、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の仮想ペダルの回転数は、ペダル３５の回転数を含む回転レンジから選択される。従って、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か先を走ることを極力防止でき、また、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５がプレイヤバイクＰＢの遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、プレイヤバイクＰＢと相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５との間で競争状態を維持できる。つまり、使用者の運動状態を表す情報、つまり、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じて適切な相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５を提供できる。【００９５】
また、本実施の形態では、使用者がこぐペダル３５の回転数に応じて動くプレイヤバイクＰＢが表示されるので（三人称視点）、使用者は、プレイヤバイクＰＢを見ることで、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５との関係（距離や順位等）を容易に把握できる。【００９６】
さらに、本実施の形態では、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数は、修正前回転レンジから、ランダムに選択される。従って、各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数が画一的に決定されることを防止できる。また、各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数は、相互に依存することなく独立してランダムなタイミングで更新される。従って、各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の動きに予測不能性を与えることができる。【００９７】
さらに、本実施の形態では、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５に割り当てられた優位情報を考慮して、修正前回転レンジが修正される。つまり、修正後の回転レンジは、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５ごとに異なる。従って、多くの場合、各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数を異ならせることができる。【００９８】
なお、本明細書において、「回転数」と「速度」とは同義に用いてよい。なぜなら、双方には強い相関関係があるからである。【００９９】
（変形例）【０１００】
本実施の形態の変形例では、集線装置９に２台のエクササイズバイク１を接続して、２台のエクササイズバイク１に対応した２台のプレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２並びに４台の相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４の間で競争を行うものである。【０１０１】
図９は、本発明の実施の形態による変形例の説明図である。図９を参照して、プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示する変形例のプレイ画面は、一方のエクササイズバイク１を使用する第１使用者に対応する第１プレイヤ画面Ａ１と他方のエクササイズバイク１を使用する第２使用者に対応する第２プレイヤ画面Ａ２とからなる。【０１０２】
第１プレイヤ画面Ａ１では、第１使用者のペダル３５の回転数に応じた速度で前進するプレイヤバイクＰＢ１が、ほぼ水平方向中心手前側に位置するように、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４及びプレイヤバイクＰＢ１と共に表示される。ただし、プレイヤバイクＰＢ１の順位によっては、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４及びプレイヤバイクＰＢ１のうち、第１プレイヤ画面Ａ１に表示されないものも発生する。プレイヤバイクＰＢ１は、前進すると同時に、第１使用者のエクササイズバイク１の左方向キー５７Ｌの押下に応じて左方向に移動し、右方向キー５７Ｒの押下に応じて右方向に移動する。【０１０３】
また、第１プレイヤ画面Ａ１は、第１使用者及びそのエクササイズバイク１に関する順位４３、ラップ４４、トータルタイム４５、ラップタイム４６、仮想速度４９、心拍数４７及びペダル３５の回転数に応じて変化するゲージ４８を含む。【０１０４】
第２プレイヤ画面Ａ２では、第２使用者のペダル３５の回転数に応じた速度で前進するプレイヤバイクＰＢ２が、ほぼ水平方向中心手前側に位置するように、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４及びプレイヤバイクＰＢ１と共に表示される。ただし、プレイヤバイクＰＢ２の順位によっては、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４及びプレイヤバイクＰＢ１のうち、第２プレイヤ画面Ａ２に表示されないものも発生する。プレイヤバイクＰＢ２は、前進すると同時に、第２使用者のエクササイズバイク１の左方向キー５７Ｌの押下に応じて左方向に移動し、右方向キー５７Ｒの押下に応じて右方向に移動する。【０１０５】
また、第２プレイヤ画面Ａ１は、第２使用者及びそのエクササイズバイク１に関する順位４３、ラップ４４、トータルタイム４５、ラップタイム４６、仮想速度４９、心拍数４７及びペダル３５の回転数に応じて変化するゲージ４８を含む。【０１０６】
プレイ画面全体にわたって、プレイヤ位置確認バー４１が表示される。プレイヤ位置確認バー４１は、第１使用者と第２使用者とで共通である。プレイヤ位置確認バー４１は、プレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２と相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４との相対的位置関係を示すものであり、プレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２並びに相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４にそれぞれ対応してバー上を移動する玉４２を含む。この場合、先頭（一番上）の玉４２の位置は固定され、これを基準にして、他の玉４２が配置される。なお、プレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２並びに相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４に付された色彩は相互に異なっている。そして、それぞれの玉４２には、対応するプレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２並びに相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４と同色の色彩が付される。【０１０７】
この変形例では、上記実施の形態と同様に、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４の各々の仮想ペダルの回転数は、第１使用者又は第２使用者がこぐペダル３５の回転数に応じて定められる。この場合、プレイヤバイクＰＢ１及びＰＢ２のうち、先に走っているプレイヤバイクを操作する使用者がこぐペダル３５の回転数に基づいて、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４の各々の仮想ペダルの回転数が決定される。決定方法は、実施の形態と同様である。従って、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４の仮想ペダルの回転数を定める基準になった使用者が操作するプレイヤバイクについては、少なくとも、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４が遥か先を走ることを極力防止でき、また、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４が遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、少なくとも当該プレイヤバイクと相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４との間で競争状態を維持できる。プレイヤバイクＰＢ１とＰＢ２とが接近している場合は、双方について、相手バイクＣＰ１〜ＣＰ４との間で競争状態を維持できる。【０１０８】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。【０１０９】
（１）上記では、エクササイズバイク１のペダル３５（可動部）の回転運動を周期的運動の例に挙げた。ただし、周期的運動を行うものであれば、エクササイズバイク１に限定されない。また、足で操作する運動機器に限定されず、手で操作するものであってもよく、手足を使うものであってもよい。本明細書において、周期的運動とは、回帰運動（回転運動を含む。）及び往復運動を含む。【０１１０】
可動部が回帰運動を行う運動機器（足用）としては、例えば、トレッドミルなどがある。可動部が往復運動を行う運動機器（足用）としては、例えば、ステッパなどがある。可動部が往復運動を行う運動機器（手用）としては、例えば、ローイングマシンなどがある。往復運動を行う運動機器としては、例えば、足や手を使ってウエイトを上げ下げする筋肉トレーニングマシンなどがある。【０１１１】
（２）上記では、周期的運動の検知手段として、ロータリエンコーダを例に挙げた。しかし、周期的運動の検知手段はこれに限定されず、あらゆる周知の検知手段を用いることができる。また、周期的運動を非接触で検知することもできる。例えば、エクササイズバイク１のペダル３５に再帰反射体を取り付けて、これをＣＣＤやイメージセンサ等の撮像装置で撮像して、ペダル３５の周期的運動の検知及び解析を行うこともできる。この場合、再帰反射体は必ずしも必要ないが、検知及び解析の精度の向上等のためには取り付けたほうが好ましい。【０１１２】
（３）上記では、負荷をかけながら使用者のトレーニングを行うエルゴメータの例としてエクササイズバイクを例に挙げたが、これに限定されない。エルゴメータとしては、例えば、トレッドミルなどがある。【０１１３】
また、本発明の適用は、必ずしも負荷をかけるものに限定されない。使用者の手や足の周期的運動を検知して、これに応じて、上記画面の制御を行うこともできる。例えば、使用者が再帰反射体を把持あるいは装着する。周期的運動を行う身体の部位であれば、再帰反射体を装着する位置は特に限定されない。ただし、再帰反射体は、動きの大きい部位に把持あるいは装着することが好ましい。また、再帰反射体は、プロセッサ７１が実行するコンピュータプログラムが想定する周期的な運動を行う身体の部位に装着しなければならない。例えば、足踏み運動をするときの足首に再帰反射体を装着し、これを撮像装置で撮像して、負荷なしでの足踏み運動、つまり周期的運動を検知及び解析し、上記画面の制御を行う。【０１１４】
（４）エクササイズマシン等のように、それ自体可動部を有するものに限られず、鉄アレイなどのように、人間が把持などして周期的運動を行う場合にも、本発明は適用可能である。この場合、例えば、鉄アレイに再帰反射体を取り付けて、これを撮像装置で撮像して、周期的運動の検知及び解析を行う。もちろん、再帰反射体は必須ではない。【０１１５】
（５）上記では、表示装置はテレビジョンモニタ７であったが、これに限られない。また、カートリッジ５及びアダプタ３を一体のものとして構成することもできる。さらに、記録媒体は、カートリッジ５に限定されず、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの光記録媒体や、フラッシュメモリなど、その他の記録媒体を使用できる。【０１１６】
また、カートリッジ５の機能をコンピュータボックス２３に搭載し、テレビジョンモニタ７に接続することもできる。さらに、カートリッジ５の機能をコンピュータボックス２３に搭載すると共に、上記の画面が視認できる程度のサイズのＬＣＤ５１を設け、テレビジョンモニタ７、カートリッジ５、及びアダプタ３などを省くこともできる。【０１１７】
（６）上記では、集線装置９に一台のエクササイズバイク１を接続した。ただし、集線装置９に設けられた端子の数（上記の例では４個）だけエクササイズバイク１を同時に接続できる。また、一台のエクササイズバイク１だけを使用する場合は、集線装置９を介さずに、ケーブル１５を直接アダプタ３に接続してもよい。【０１１８】
（７）プロセッサ７１やコンピュータ７７をネットワークに接続して、トレーニングの管理をサーバで行うこともできるし、また、アプリケーションプログラムをネットワークから取得することもできる。また、ネットワークに接続して、複数人がオンラインで同時にトレーニングを行うこともできる。【０１１９】
（８）上記では、運動機器としてエクササイズバイクを使用したため、より臨場感を向上させるため、使用者の周期的運動に同期して仮想空間を移動するプレイヤバイクＰＢを表示した。ただし、使用者の周期的運動に同期して仮想空間を移動するオブジェクトはプレイヤバイクＰＢに限定されず、他の形態（例えば、人の形態）をとることができる。また、上記では、使用者に応答するプレイヤバイクＰＢを表示し、いわゆる三人称視点で映像を表示した。ただし、使用者の動きに応答するオブジェクトを表示することなく、使用者の動きに応答する背景の動きにより、使用者があたかも仮想空間を移動しているかのような演出を行うこともできる。つまり、一人称視点であってもよい。【０１２０】
（９）上記では、ペダル３５の回転数を検出した。つまり、１回転（３６０度）が検出の単位であった。ただし、細かくペダル３５の回転角を検出することもできる。また、ペダル３５が何度回転して停止したかを検出することもできる。このように、ペダル３５の運動を細かく検知できれば、提供できるアプリケーションプログラムの幅が広がる。【０１２１】
（１０）上記では、ペダル３５の回転数に基づいて相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数を更新した。ただし、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢの位置と各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の位置とに基づいて、各相手バイクＣＰ１〜ＣＰ５の回転数を更新することもできる。つまり、相手バイクがプレイヤバイクＰＢの前方に離れて位置する場合は、相手バイクの回転数を低くし、相手バイクがプレイヤバイクＰＢの後方に離れて位置する場合は、相手バイクの回転数を高くする。【０１２２】
このように、相手バイクの回転数が、プレイヤバイクＰＢと当該相手バイクとの位置関係に基づいて定められる。従って、相手バイクがプレイヤバイクＰＢの遥か先を走ることを極力防止でき、また、相手バイクがプレイヤバイクＰＢの遥か後ろを走ることを極力防止できる。その結果、比較的多くの期間、プレイヤバイクＰＢと相手バイクとの間で競争状態を維持できる。つまり、使用者の運動状態に応じて適切な相手バイクを提供できる。【０１２３】
なお、プレイヤバイクＰＢを表示せず周囲画像の更新によって使用者があたかも仮想空間を移動している演出を与えてもよい（一人称視点）。【０１２４】
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【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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【国際調査報告】
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