(57)【要約】【課題】  踏み台を用いた足踏運動において、足踏運動の単調性を解消し、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかかるようにするとともに、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポを提供する。【解決手段】  床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台１と、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する携帯電話機２とを備え、携帯電話機２は、足踏運動のテンポに応じて伴奏曲のデータを読み出して楽音を発生して、踏み台１のサウンドシステムに送信して発音させ、左足検出信号又は右足検出信号の連続した受信回数があらかじめ設定された基準回数に達したときは、発生している伴奏曲の楽音を効果音に変化させる。【選択図】    図１
2006110211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備え、
前記踏み台は、
上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、
上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、
第１の検出信号および第２の検出信号を前記楽音発生装置に対して送信する送信手段とを備え、
前記楽音発生装置は、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを入力する操作手段と、
前記操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、
伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて前記第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、
前記踏み台の前記送信手段から送信された第１の検出信号および第２の検出信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御する制御手段と、を備えた足踏運動支援システム。
【請求項２】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備え、
前記踏み台は、
上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、
上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、
前記楽音発生装置から足踏の基準値を受信する受信手段と、
第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記受信手段によって受信された基準値に達したときは、前記楽音発生装置に対して足替信号を送信する送信手段とを備え、
前記楽音発生装置は、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを入力する操作手段と、
前記操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、
伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記踏み台に対して基準値を送信する送信手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて前記第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、
前記踏み台の前記送信手段から送信された足替信号を受信する受信手段と、
前記受信手段が足替信号を受信したときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御する制御手段と、を備えた足踏運動支援システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記受信手段によって受信された第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記第１の記憶手段に記憶された基準値に近づいたときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項４】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を前記踏み台に設けられた発音手段に対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項５】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号をヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項６】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を前記踏み台に対して出力し、前記踏み台は当該楽音信号に対して信号処理を施してヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項７】
前記楽音発生装置は、ヘッドホン装置であり、前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を当該ヘッドホン装置のスピーカに対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項８】
前記楽音発生装置は、携帯電話機であることを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項９】
前記携帯電話機は、ネットワークを介して受信した伴奏曲のデータを前記第２の記憶手段に記憶することを特徴とする請求項８に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１０】
前記携帯電話機は、発生した楽音信号をヘッドホン端子に接続されたヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項８に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１１】
前記携帯電話機の受信手段は、前記踏み台の前記送信手段から送信された第１の検出信号および第２の検出信号を無線信号の形態で受信することを特徴とする請求項１０に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１２】
前記ヘッドホン装置又は前記携帯電話機は、着脱可能および書換え可能な不揮発性の前記第２の記憶手段に伴奏曲のデータを記憶していることを特徴とする請求項７又は８に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１３】
前記踏み台は、前記ヘッドホン装置若しくは前記携帯電話機に装着される２次電池、又は、前記携帯電話機に装着された２次電池を充電する充電手段をさらに備えたことを特徴とする請求項７又は８に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１４】
前記楽音発生装置は、足踏運動が終了したときは、当該足踏運動が当該運動者に及ぼした影響を定量的な数値として算出する演算手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし１３のうちいずれか１項に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１５】
前記演算手段は、前記第１の記憶手段に記憶された設定データにおける当該運動者の体重および前記踏み台の高さ、並びに、前記第１の記憶手段に記憶された当該足踏運動の足踏総回数に基づいて、当該運動者の消費カロリーを算出することを特徴とする請求項１４に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１６】
前記演算手段は、所定の発光手段から発光された赤外線を所定の器具によって当該運動者の身体の一部を透過させた後の赤外線を受光する所定の受光手段から得られる当該透過後の赤外線の光量に基づいて、当該身体の一部における血液のグルコース濃度を算出することを特徴とする請求項１４に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１７】
前記演算手段は、算出した数値を前記第２の記憶手段に累積して記憶し、前記操作手段から期間を指定した所定の表示指令が入力されたときは、前記第２の記憶手段から当該指定された期間における数値の累積値に基づいて、当該指定された期間の数値の変化をグラフ画像の形態で所定の表示手段に表示することを特徴とする請求項１４に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１８】
床などの平面上に置かれた踏み台において、上面の第１の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第１の検出信号、および、上面の第２の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第２の検出信号を受信する第１のステップと、
所定の操作手段から入力された設定データに含まれている左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第３のステップと、
前記踏み台から送信された第１の検出信号又は第２の検出信号を前記第１のステップによって連続して受信した足踏の状態が、前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる第４のステップと、を実行する足踏運動支援処理のプログラム。
【請求項１９】
床などの平面上に置かれた踏み台において片足ずつ昇り降りする足踏運動を支援するための伴奏曲を提供するプログラムであって、
所定の操作手段から入力された左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値を前記踏み台に送信する第１のステップと、
前記操作手段から入力された足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第３のステップと、
前記踏み台の上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号、又は、前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号の連続した状態が、前記踏み台に送信した基準値に達したときに、前記踏み台から送信される足替信号を受信する第４のステップと、
前記第４のステップが足替信号を受信したときは、前記第３のステップによって発生されている伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行することを特徴とする足踏運動支援処理のプログラム。
【請求項２０】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と楽音発生装置とを備えた足踏運動支援システムに用いる伴奏曲を、ネットワークを介して配信する曲配信方法であって、
メロディ音およびリズム音の楽音を含む曲を構成する離散した且つシーケンシャルな楽音波形データ群の配列、所定数の楽音波形データごとに楽音波形データに同期した伴奏クロックの配列、当該曲の前又は前後において複数の伴奏クロックおよび所定数の伴奏クロックごとに同期した特定の音色からなる伴奏リズムの波形データの配列、および、曲の最後又は曲の最初に前記波形データ群の音色とは異なる音色の効果音の波形データおよび当該効果音の波形データに同期した伴奏クロックの配列を有する伴奏曲を配信することを特徴とする曲配信方法。
【請求項２１】
配信される伴奏曲は、前記特定の音色からなる伴奏リズムの波形データおよび曲のリズム音の音量が極大値となる楽音波形データが、曲中部分および曲間部分にかかわらず、常に一定の周期で再生されるように配列されていることを特徴とする請求項２０に記載の曲配信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床などの平面上に置かれた踏み台に運動者が片足ずつ昇り降りする足踏運動を支援する足踏運動支援システム、そのシステムに用いる楽音発生装置、足踏運動支援処理のプログラム、および足踏運動の伴奏曲を配信する曲配信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代のような車社会においては、多くの人々が慢性的な運動不足に陥っている。このため、スポーツジムやフィットネスクラブなどの会員制の運動施設が各地に存在する。しかしながら、月額の会費を支払って運動施設の会員になっても、仕事の都合や私用のために毎日のように通うことは困難であり、途中で脱会する人も多いのが現実である。一方、月額の会費を支払う代わりに、家庭で手軽に利用できる健康維持や体力増強のための様々な運動装置も提案されている。このような家庭用の運動装置は、ユーザの都合のいい時間に利用できるので、仕事や私用のために帰りが遅くなった場合や、大雪や台風などのように気候条件が悪い場合でも支障なく使用できるという利点がある。
【０００３】
家庭用の運動装置の中には、足を鍛えるものも多く提案されている。これは、現代の運動不足が主に足を使わないことに起因しているということや、足は第２の心臓と言われているように、身体のなかでも特に重要な部位であるという認識などによると考えられる。事実、足を鍛えることによって、糖尿病などの成人病が防止できるという専門家の記述も多い。例えば、「運動がなぜ糖尿病を改善するのか」という疑問に対して、運動することは、肥満の解消にも役立ち、インスリンのはたらきをよくする。具体的には次のような運動効果がある。「インスリンの感受性がよくなる」、「運動することでブドウ糖が利用されインスリンの節約になる」、「インスリンのはたらきが活発になる」、「インスリンが増加する」、「善玉コレステロール（ＨＤＬ）が増えて、脂質が代謝されやすくなる」などと記載されている（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、足を鍛えることによって、糖尿病などの成人病が防止できるという別の専門家の記述では、「歩くことは万人向けのおすすめ運動である」として、老若男女を問わず、運動の強さを簡単に調整できるという利点が述べられている。また、歩く時間の長さはだいたい３０〜４０分程度と述べられている。また、体重１ｋｇに対して、１分間当たりの速歩の消費エネルギー（ｋｃａｌ）として、８０ｍ／分で「０．０７４７」、９０ｍ／分で「０．０９０６」、１００ｍ／分で「０．１０８３」、ジョギング（軽）で「０．１３８４」、ジョギング（強）で「０．１５６１」のデータが記載されている。このデータによれば、歩くより走るほうが消費エネルギーは大きいことになる（非特許文献２参照）。
【０００５】
その一方、走ることは筋肉や骨などを消耗させるとの見解もある。筑波大学体育科学系教授である鈴木正成氏の見解によれば、日本ではプロもアマチュアもトレーニング方法が間違っている。最も重要なのは、荷重に逆らって筋肉を鍛える「抵抗性運動」であると説く。ランニングは「消耗性運動」の代表であり、持久力を高める利点は大きい反面、筋肉も骨も体の脂肪も消耗させる。「抵抗性運動」はその逆で、筋肉や骨を成長させるとのことであると述べている（非特許文献３参照）。
【０００６】
ある提案の足踏式トレーニング装置においては、左右の足を乗せる一対のペダルを設け、足踏み運動に応じてペダル自体の揺動角や勾配を選択することができる。（特許文献１参照）。
また、ある提案の足踏み運動機においては、同様に、左右の足を乗せる一対のペダルを設け、円滑な昇降動作により脚部に加わる衝撃が少ない上、操作が容易である。（特許文献２参照）
さらにまた、ある提案の運動器具においては、それぞれ足踏みスイッチを内蔵する４個の押圧部を設けて、使用者が跳躍していずれかの押圧部に着地すると、足踏みスイッチによって着地を検出する。また、足踏みスイッチに接続された機器には、着地する押圧部を指示する発光ダイオードと、指示した押圧部と着地した押圧部とが一致したか否かを表示する７セグメント発光ダイオードが設けられている。したがって、使用者は、敏捷性の向上を定量的に把握でき、跳躍によって筋肉の強化を図ることができる。（特許文献３参照）
しかしながら、上記特許文献１の足踏式トレーニング装置および特許文献２の足踏み運動機は、足踏みに伴ってペダルが傾斜する上、オイルダンパによって足に大きな負荷がかかることになる。また、上記特許文献３の運動器具は、跳躍して押圧部に着地するので、極めて高い運動能力が要求される。このため、運動が得意な使用者や体力のある若い使用者にとっては問題ないが、高齢者や体力のない使用者にとっては手軽に運動できるものではない。
【０００７】
ところで、上記非特許文献１ないし３の記述を考慮すると、「歩行運動」と「抵抗性運動」との組み合わせが最適な運動であることが分かる。その１つの運動形態としては、階段を昇っていく運動が考えられる。ところが、この運動はかなりハードなものであるので、体力のある人でも簡単にできるものではない。さらに、子供や高齢者にとっては危険も伴うことになる。子供や高齢者を含めて誰にでも簡単にできるのは、階段を昇るだけの運動ではなく、１つの段を昇り降りする足踏運動である。階段以外でも、例えば、敷居や木箱などを昇り降りする足踏運動でもよい。敷居や木箱などに昇り降りする足踏運動は、連続して階段を昇る運動に比べて相当楽な運動であり、体力のない人でも簡単にできる上、子供や高齢者が実行しても危険が伴うようなことがない。
【０００８】
例えば、ある提案の足踏み運動装置においては、左右一対の足載板の内部に荷重計測部を設け、その荷重計測部と表示部とをケーブルによって接続している。そして、表示部の足順設定部によって、左右交互の足踏み又は片足連続による左右交互の荷重変化による足順回数を設定し、設定した足順回数に荷重変化が達しない時には、表示部において光および又は音によって警告を発する。（特許文献４参照）
【０００９】
一方、このような足踏運動は手軽にできる反面、極めて単調なものであるので、運動者の意欲を持続させることが困難であり、３０分程度はおろか１０分も続けると、単調さのあまり精神的な苦痛を感じることになる。この対策として、音楽や映像その他のことを並行して鑑賞しながらこの足踏運動をすれば、精神的な苦痛を感じることなく運動を持続させることが可能になる。
例えば、ある提案の運動支援方法および運動支援用オーディオデータ記録媒体においては、家庭用のラジカセやＣＤプレーヤなどの一般的な再生システムにより再生されるリズム音や楽音などの音楽を聞きながら、踏み台昇降運動などを行う。また、再生される記録媒体には、踏み台の高さ、テンポに関連した運動強度を基準に選択された複数の音楽が記録されている。（特許文献５参照）
【特許文献１】特開平１１−２７６６３６号公報
【特許文献２】特開２００４−８６２５号公報
【特許文献３】特開昭６０−５８１７７号公報
【特許文献４】特開平１１−２５３５７５号公報
【特許文献５】特開２００４−２１６１４２号公報
【非特許文献１】秋場龍一著「糖尿病は快癒する」株式会社ＤＨＣ出版、１９９８年３月２日、ｐ２３９−２４０
【非特許文献２】井藤英喜著「血糖値が高い人が読む本」主婦と生活社出版、１９９９年１０月４日、ｐ１０６−１０９
【非特許文献３】朝日新聞編集「明日へのカルテ、運動とからだ４」朝日新聞、１９９３年１０月２４日、日曜版５面
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献４および特許文献５においては、踏み台を片足づつ昇降する足踏運動の特殊性が全く考慮されていない。ジョギングなどの走行運動や階段を昇る運動、および上記特許文献１や特許文献２における左右のペダルを踏む運動とは異なり、踏み台を用いた足踏運動においては、特に意識をしない限り、いわゆる利き足から先行した歩行の習性を続けることになり、踏み台の上に先に乗せる足だけに全体重の荷重がかかってしまう。その結果、先行する足の膝や足首および先行する足側の腰にだけ負荷がかかってしまう。その負荷は、踏み台の高さと使用者の体重の積に比例する。このため、それぞれの足にいかにして均等に足踏の負荷がかかるようにしなければならない。最も簡単な方法は、１回昇るごとに先行する足を入れ替えることである。ところが、実際に行った場合には、左右の足を交互に動かす日常的なリズムが崩れてしまうので、スムーズな足踏運動が困難である。それよりも、ある程度の回数又は時間ごとに先行する足を左右入れ替えるほうがスムーズな足踏運動が可能であり、両足に均等な負荷がかけられる。この場合において、片足ずつ数えながら先行する足を入れ替えたり、時計を見ながら一定時間ごとに先行する足を入れ替えたのでは、上記特許文献５のように音楽を聞きながらの踏み台昇降運動の効果が失われてしまう。
【００１１】
上記特許文献４においては、図１７、図１８、および図１９に示すように、足載板に乗った左足と右足とを独立して検出する構成になってはいるが、先行する足を検出する構成にはなっていない。例えば、右足先行で昇降運動をある程度行った後に、右足を乗せた後左足を乗せずに右足を降ろして、次に左足先行で昇降運動を開始した場合には、右足先行から左足先行に切り替わったことを検出することができない。また、図１９に示すような片足連続を行った後に、左右交互の足踏運動を行った場合にも、先行する足が左右どちらであるかを判別することができない。
【００１２】
さらに、高齢者や子供のように体力のない人間もいれば、日ごろから運動で鍛えた体力のある人間もいる。また、男女の違いによっても体力が異なっている。足踏運動において体力の相違が影響するのは、足踏みのテンポと踏み台の高さである。特に、最適な足踏みのテンポは人間によって様々であり、同一の人間でも例えば朝の時間帯、日中の時間帯、および夜の時間帯によって異なるものである。音楽を聞きながら踏み台を用いて足踏み運動を行う場合には、足踏みのテンポは当然その音楽のテンポに従うことになる。しかしながら、上記特許文献５においては、図７および図８に示すように、運動支援用オーディオデータ記録物に記録されているテンポは、複数種類にはなっているものの、各テンポは固定値になっているので、使用者の多様な要求に応えることはできない。このため、例えば、図１０に示すように、複数種類の運動支援用オーディオデータ記録物を用意することになるが、多品種の製造に伴うコストアップを招く上、使用者の多様な要求に応えるには限界がある。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、踏み台を用いた足踏運動において、足踏運動の単調性を解消し、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかるようにするとともに、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポを提供することによって足踏運動を支援することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による足踏運動支援システムは、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備えている。
踏み台は、上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、第１の検出信号および第２の検出信号を楽音発生装置に対して送信する送信手段とを備えている。
楽音発生装置は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを入力する操作手段と、操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、踏み台の送信手段から送信された第１の検出信号および第２の検出信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信された第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御する制御手段と、を備えている。
【００１５】
本発明による足踏運動支援システムは、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備えている。
踏み台は、上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、楽音発生装置から足踏の基準値を受信する受信手段と、第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が受信手段によって受信された基準値に達したときは、楽音発生装置に対して足替信号を送信する送信手段とを備えている。
楽音発生装置は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを入力する操作手段と、操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、踏み台に対して基準値を送信する送信手段と、第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、踏み台の前記送信手段から送信された足替信号を受信する受信手段と、受信手段が足替信号を受信したときは、楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御する制御手段と、を備えている。
【００１６】
本発明の足踏運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置かれた踏み台において、上面の第１の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第１の検出信号、および、上面の第２の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第２の検出信号を受信する第１のステップと、所定の操作手段から入力された設定データに含まれている左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第３のステップと、踏み台から送信された第１の検出信号又は第２の検出信号を第１のステップによって連続して受信した足踏の状態が、前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる第４のステップとを実行する。
【００１７】
本発明による足踏運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置かれた踏み台において片足ずつ昇り降りする足踏運動を支援するための伴奏曲を提供するプログラムであって、
所定の操作手段から入力された左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値を踏み台に送信する第１のステップと、操作手段から入力された足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第３のステップと、踏み台の上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号、又は、上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号の連続した状態が、踏み台に送信した基準値に達したときに、踏み台から送信される足替信号を受信する第４のステップと、第４のステップが足替信号を受信したときは、第３のステップによって発生されている伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行する。
【００１８】
本発明による曲配信方法は、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と楽音発生装置とを備えた足踏運動支援システムに用いる伴奏曲を、ネットワークを介して配信する曲配信方法であって、
メロディ音およびリズム音の楽音を含む曲を構成する離散した且つシーケンシャルな楽音波形データ群の配列、所定数の楽音波形データごとに楽音波形データに同期した伴奏クロックの配列、曲の前又は前後において複数の伴奏クロックおよび所定数の伴奏クロックごとに同期した特定の音色からなる伴奏リズムの波形データの配列、および、曲の最後又は曲の最初に波形データ群の音色とは異なる音色の効果音の波形データおよび効果音の波形データに同期した伴奏クロックの配列を有する伴奏曲を配信する。
【００１９】
本発明の実施形態において、楽音発生装置は、携帯電話機２又は専用の装置に相当する。第１の踏み位置および第２の踏み位置は、それぞれ踏み台１の左足用のプレート１１ａおよび右足用のプレート１１ｂに相当する。第１の検出信号は、左足検出信号に相当する。第２の検出信号は、右足検出信号に相当する。第１のセンサおよび第２のセンサは、それぞれ圧力センサ１０１および圧力センサ１０２に相当する。送信手段は、赤外線の発光ダイオード１４ａ、１４ｂ、ブルートゥースの送信部などに相当する。操作手段は、スイッチ部２０５に相当する。第１の記憶手段は、ワークＲＡＭ２０４に相当する。第２の記憶手段は、プログラムＲＯＭ２０３およびメモリ２０７に相当する。所定の発音手段は、踏み台１のスピーカ１６ａ、１６ｂ、ヘッドホン装置５などに相当する。楽音出力手段および制御手段は、携帯電話機２のＣＰＵ２０１などに相当する。楽音発生装置の受信手段は、赤外線通信部２１５、ブルートゥース通信部などに相当する。基準値は、基準回数Ｎ又は基準時間に相当する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の足踏運動支援システム、そのシステムに用いる楽音発生装置、足踏運動支援処理のプログラム、および曲配信方法によれば、踏み台を用いた足踏運動において、足踏運動の単調性を解消し、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかかるようにするとともに、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポを提供するという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による足踏運動支援システムの第１実施形態ないし第３実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、第１実施形態における足踏運動支援システムの外観を示す図である。図１において、踏み台１は、携帯電話機２が装着された卓上ホルダ３のＵＳＢコネクタ（図示せず）にＵＳＢケーブル４によって接続されている。携帯電話機２は、このＵＳＢコネクタ４および卓上ホルダ３を介して、踏み台１から電力の供給を受けている。なお、この図において、携帯電話機２は、踏み台１の前側に配置されている。すなわち、運動者は携帯電話機２が配置された側と反対側から踏み台１に昇り降りの足踏運動を行う。
【００２２】
踏み台１は、床の平面に置かれて、運動者が片足ずつ昇り降りして足踏運動を行うためのものであり、上部踏み台１１と下部踏み台１２とが重ねられた踏み台を構成し、かつ、容易に分離する構造になっている。図１に示した状態では、高さｈ１の上部踏み台１１と高さｈ２の下部踏み台１２とが重ねられているので、床からの高さは（ｈ１＋ｈ２）である。下部踏み台１２を取り外した場合には、床からの高さは上部踏み台１１のみのｈ１となる。さらに、取り外した下部踏み台１２を上部踏み台１１に隣接させて、その下部踏み台１２から上部踏み台１１に昇り降りして足踏運動を行う場合には、その高さは（ｈ１−ｈ２）となる。第１実施形態においては、ｈ１＝１５ｃｍ、ｈ２＝５ｃｍになっている。この結果、踏み台１の高さは、２０ｃｍ、１５ｃｍ、および１０ｃｍに設定することができる。したがって、運動者は自分に最適な踏み台１の高さを容易に設定することが可能であるので、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みの高さを提供することができる。
【００２３】
上部踏み台１１の上面には、左足を乗せるプレート１１ａおよび右足を乗せるプレート１１ｂが設けられ、図には示していないが、各プレートは内部において２系統のスプリングなどの弾性部材によって支持されているとともに、プレート１１ａおよびプレート１１ｂのそれぞれに足を乗せた場合には、対応する各弾性部材に圧力が加えられて、プレート１１ａおよびプレート１１ｂが下側に変位する。その変位量は、弾性部材の弾性力と運動者の体重によって変化する。この変位によって足踏時のクッションの機能を果たすので、運動者の膝や足首および腰にかかる負担を軽減することができる。
【００２４】
さらに、上部踏み台１１の内部には、プレート１１ａおよびプレート１１ｂのそれぞれに対応して、左足および右足が乗せられたことを検出する２つのセンサが設けられている。センサとしては、振動や圧力を検出する圧電セラミックス素子、磁石およびコイルからなる誘導型の圧電素子、小さなスプリング（プレート１１ａおよびプレート１１ｂを支持する弾性部材とは別のもの）および錘によって振動で変位するもの、荷重によってプレート１１ａ，１１ｂの位置が変化するのを光で検出する近接スイッチや光電スイッチなどの光スイッチがある。このようなセンサの中には、プレート１１ａおよびプレート１１ｂにかかる運動者の体重の圧力によって発電できるものもある。この第１実施形態および後の第２実施形態、第３実施形態においては、圧電セラミックス素子を用いた圧力センサを使用している。なお、足踏運動によって発生する発電電流は交流であるので、直流に変換するための整流回路が発電部に必要になる。また、図には示していないが、上部踏み台１１には、電源スイッチや音量調整用のボリュームつまみ、および、家庭用の１００ボルトのコンセントに接続するための電源コード用のコネクタが設けられている。
【００２５】
踏み台１の上部踏み台１１の前側面には、携帯電話機２と接続するＵＳＢケーブル４のコネクタ１３が装着されている。以下、ＵＳＢケーブル４のコネクタ１３と結合する踏み台１側の図示しないコネクタもコネクタ１３と称する。コネクタ１３を有する踏み台１の前側面において、プレート１１ａに対応する位置には、携帯電話機２に向けて赤外線ＩＲａを発光する発光ダイオード１４ａがロッドレンズなどのレンズと一体に設けられ、プレート１１ｂに対応する位置には、携帯電話機２に向けて赤外線ＩＲｂを発光する発光ダイオード１４ｂがレンズと一体に設けられている。また、その同じ前側面の左端近傍には、ステレオ楽音信号を入力するための入力端子１５が設けられている。一方、上部踏み台１１の左側面には、ステレオのＬチャンネルの楽音を発音するためのスピーカ１６ａが設けられている。さらに、その左側面には、ヘッドホン装置（図示せず）にステレオ楽音信号を出力するためのヘッドホン端子１７が設けられている。なお、この図には示されていないが、上部踏み台１１の右側面にも、ステレオのＲチャンネルの楽音を発音するためのスピーカ（符号は１６ｂとする）が設けられている。
【００２６】
一方、携帯電話機２は、折りたたみ式の構造であり、電波状態、電池残量、時刻、電話およびメールの着信報知などを表示するサブ表示部２ａ、点滅してメールや電話の着信を報知する発光ダイオード２ｂ、ステレオ楽音信号を出力するためのヘッドホン端子２ｃ、ＵＳＢコネクタ２ｄ、アンテナ２ｅ、サイドスイッチ２ｆが設けられている。さらに、この図では見えないが、携帯電話機２内部に設けられて赤外線を送受信する発光部および受光部を保護するための保護部材がアンテナ２ｅの近傍に設けられている。第１実施形態においては、ヘッドホン端子２ｃはステレオ用のケーブル１８によって踏み台１の入力端子１５に接続されている。さらに、図には示していないが、卓上ホルダ３から電源の供給を受ける外部電源入力端子（符号は２ｇとする）、メイン表示部（符号は２ｈとする）、複数のスイッチ、データなどを処理する回路の電子部品を搭載した回路基板など設けられている。そして、サブ表示部２ａ、発光ダイオード２ｂ、メイン表示部２ｈなどを有する上部本体と、ヘッドホン端子２ｃ、ＵＳＢコネクタ２ｄ、アンテナ２ｅ、サイドスイッチ２ｆ、スイッチ群、回路基板などを有する下部本体とが、ヒンジによって開閉できる構造になっている。
なお、ＵＳＢコネクタ２ｄは４個の端子で構成され、データ入力端子とデータ出力端子のほかに、外部から電源を供給するための２個の電源入力端子がある。したがって、卓上ホルダ３を介さずに、ＵＳＢコネクタ１３およびＵＳＢケーブル４によって踏み台１から直接電源の供給を受ける構成も可能である。
【００２７】
次に、踏み台１および携帯電話機２の電気的な構成について説明する。
図２は、踏み台１の内部構成を示すブロック図である。圧力センサ１０１は、プレート１１ａにおける左足の押圧によって左足検出信号を発生して出力する。圧力センサ１０２は、プレート１１ｂにおける右足の押圧によって右足検出信号を発生して出力する。コンパレータ１０３は、圧力センサ１０１の出力と所定の閾値とを比較して、左足の押圧によって圧力センサ１０１で発生した左足検出信号を２値の左足検出信号のパルスに変換して出力する。コンパレータ１０４は、圧力センサ１０２の出力と閾値とを比較して、右足の押圧によって圧力センサ１０２で発生した右足検出信号を２値の右足検出信号のパルスに変換して出力する。発振回路１０５は、一定の周波数信号を発生して出力する。分周回路１０６は、発振回路１０５から出力された周波数信号をさらに低い周波数に分周して、異なる一定の周波数ｆ１およびｆ２からなる２つの高周波信号を出力する。
【００２８】
変調回路１０７は、周波数ｆ１の高周波信号をコンパレータ１０３から出力された左足検出信号によって振幅変調して出力し、周波数ｆ２の高周波信号をコンパレータ１０４から出力された２値の右足検出信号によって振幅変調して出力する。ＩＲＬＥＤドライバ１０８は、変調回路１０７から出力された変調された左足検出信号を発光ダイオード１４ａに出力して、図１に示したように、赤外線ＩＲａを携帯電話機２に向けて発光させる。ＩＲＬＥＤドライバ１０９は、変調回路１０７から出力された変調された右足検出信号を発光ダイオード１４ｂに出力して、図１に示したように、赤外線ＩＲｂを携帯電話機２に向けて発光させる。このような回路構成は安価であるが、近距離通信方式の１つとして標準化している業界標準団体ＩｒＤＡ（ Infrared Data Association ）の標準規格のプロトコルに準拠している訳ではないので、後述する携帯電話機２の側では、赤外線を受信した後に特定の信号処理が必要になる。なお、変調方式としては振幅変調に限定するものではない。周波数変調、位相変調などでもよい。あるいは、ＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに準拠した赤外線通信部を踏み台１側に設ける構成でもよい。この場合には、携帯電話機２においてＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに準拠した赤外線通信部が設けられているので、携帯電話機２の側では特定の信号処理は必要でない。
【００２９】
ステレオアンプ１１０は、図１に示したケーブル１８を介して携帯電話機２から出力されるアナログのステレオ信号を増幅して出力する。スイッチ部１１１は、後述する電源部からの電源をオン・オフする電源スイッチやステレオアンプ１１０の増幅率を調整するボリュームつまみ、その他のスイッチなどを備えている。出力切替スイッチ１１２は、ステレオアンプ１１０から出力されるステレオ信号の出力先を切り替える。メインアンプ１１３は、出力切替スイッチ１１２を介してステレオアンプ１１０から得られるステレオ信号を増幅して、Ｌチャンネルスピーカ１６ａおよびＲチャンネルのスピーカ１６ｂに供給する。出力切替スイッチ１１２は、図１に示したヘッドホン端子１７にステレオ用のケーブルが接続されることによって機械的又は電気的に切り替えられるスイッチである。すなわち、図２に示した状態は、ヘッドホン端子１７にヘッドホン装置が接続された状態であり、出力切替スイッチ１１２を介してステレオアンプ１１０から得られるステレオ信号はヘッドホン装置に供給される。以下、ステレオアンプ１１０、メインアンプ１１２、および左右のスピーカ１６ａ，１６ｂによる発音システム、および、ステレオアンプ１１０および図示しないヘッドホン装置による発音システムをサウンドシステムと称する。
【００３０】
発電部１１４は、上記したように、上部踏み台１１におけるプレート１１ａおよびプレート１１ｂにおける左足および右足の圧力に応じて発電して、図示しない整流回路によって変換された直流電流を出力する。充電電池１１５は、着脱可能な２次電池で構成され、踏み台１において上記した回路部に定電圧の電源を供給するとともに、外部からの直流電流によって充電される。すなわち、発電部１１４から出力される直流電流によって充電されるとともに、入力端子１１６に家庭用の１００ボルトの交流電圧が接続された場合には、ＡＣアダプタ１１７によって１００ボルトの交流電圧が低電圧の直流電圧に変換されて、その直流電流によって充電される。さらに、図１に示したように、ＵＳＢコネクタ１３およびＵＳＢケーブル４を介して接続された携帯電話機２内の充電電池が、発電部１１４、１００ボルトの交流電圧が接続された場合のＡＣアダプタ１１７から出力される直流電流によって充電される。
【００３１】
ダイオード１１８、１１９、および１２０は、充電電流の制御を行うためのものである。この実施形態においては、発電部１１４の出力電圧、充電電池１１５の定格電圧、ＡＣアダプタ１１７の出力電圧、および携帯電話機２の充電電池の定格電圧は６．０ボルトである。したがって、充電電池１１５および携帯電話機２の充電電池が６．０ボルトにフル充電されている状態においては、ダイオード１１８、１１９、１２０の電圧降下分である約０．６ボルトの電圧差のために、充電電池１１５および携帯電話機２の充電電池への充電は行われない。電力消費によって、充電電池１１５又は携帯電話機２の充電電池の端子電圧が５．４ボルトより下がったときには、その下がった充電電池に対して充電が行われる。なお、何らかの原因で発電部１１４又はＡＣアダプタ１１７の出力電圧が５．４ボルトより下がった場合でも、ダイオード１１８、１１９の逆方向特性によって電流が発電部１１４又はＡＣアダプタ１１７に逆流することはない。
【００３２】
図３は、携帯電話機２の内部構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２０１は、信号処理専用のＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）を内蔵したＬＳＩで構成されている。ＣＰＵ２０１のシステムバス２０２には、プログラムＲＯＭ２０３、ワークＲＡＭ２０４、スイッチ部２０５、ＲＦブロック２０６、メモリ２０７、メイン表示ドライバ２０８、サブ表示ドライバ２０９、音声合成メモリ２１０、インタフェース２１１が接続されている。ＣＰＵ２０１は、これら各部との間で指令およびデータの授受を行ってこの携帯電話機２を制御する。
【００３３】
プログラムＲＯＭ２０３には、ＣＰＵ２０１によって実行される足踏運動支援処理のプログラムを含む制御プログラムや初期値があらかじめ記憶されている。また、足踏運動の伴奏曲のデータが記憶されている。ワークＲＡＭ２０４には、ＣＰＵ２０１によって処理されるデータを一時的にストアするエリア、足踏運動支援処理のプログラムや他の制御プログラムの実行に必要なレジスタやフラグのエリアが設けられている。スイッチ部２０５は、電源スイッチ、オフフックスイッチ、オンフックスイッチ、メールスイッチ、発信スイッチ、カーソルスイッチ、決定スイッチ、数字／文字入力スイッチ、および図１に示したサイドスイッチ２ｆなどのスイッチ群で構成されている。ＲＦブロック２０６は、アンテナ２ｅを介して公衆電話交換網のネットワークとの間で通話やメールを送受信したり、インターネットなどのネットワークを介して種々のサイトに接続して通信するための無線送受信部、無線信号処理部など（（図示せず）を備えている。メモリ２０７は、フラッシュＲＯＭなどからなる書換え可能な不揮発性メモリで構成され、着脱可能な構造になっている。
【００３４】
メイン表示ドライバ２０８には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などからなるメイン表示部２ｈが接続されており、スイッチ部２０５の操作に応じたメニュー画面などを表示する。なお、上記各スイッチの中には、そのときの状態に従って、同一のスイッチで複数の機能を兼用するものも含まれているとともに、メイン表示部２ｈに表示されたアイコンスイッチと連動して、スイッチ機能を果たすものもある。各スイッチの機能については後述する。サブ表示ドライバ２０９には、図１に示したサブ表示部２ａが接続されている。サブ表示部２ａも、電話やメールの着信をバックライトの点灯によって報知するとともに、後述する特定のメニューが選択された場合には、その選択メニューを表示する場合もある。音声合成メモリ２１０は、各種の音声メッセージのデータが記憶されている。
【００３５】
ＣＰＵ２０１の入出力ポートには、マイク２１２、スピーカ２１３、バイブレータ２１４、赤外線通信部２１５、並びに、図１に示した発光ダイオード２ｂ、ヘッドホン端子２ｃ、ＵＳＢコネクタ２ｄからのデータ入力線およびデータ出力線が接続されている。マイク２１２は電話の音声を送信し、スピーカ２１３は電話の音声を受信するとともに、電話の発信時に呼出報知を行う。さらに、スピーカ２１３、バイブレータ２１４、および発光ダイオード２ｂは、電話やメールの着信をそれぞれリンガ音、振動、点滅によって報知する。ヘッドホン端子２ｃからは、図１に示したケーブル１８を介して、アナログのステレオ信号が踏み台１又は携帯電話機２専用のヘッドホン装置に送出される。
【００３６】
赤外線通信部２１５は、通常のモードである通信モード（ＭＯＤＯ＝０）の場合には、ＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従って、パソコンや他の携帯電話機との間でファイルや画像などのデータ転送、又は、家電製品の制御が可能である。一方、この第１実施形態における足踏運動のモード（ＭＯＤＥ＝１）の場合には、図２に示した振幅変調の左足検出信号および右足検出信号を受信できるように、復調処理、周波数分離処理などの特定の信号処理を行う。一方、変形例として上記したように、踏み台１側において、ＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従ったデータ転送を行う場合には、足踏運動のモード（ＭＯＤＥ＝１）においてもＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従って受信すればよい。いずれにおいても、図１に示したように、踏み台１から送信される２系統の赤外線ＩＲａ，ＩＲｂを受信して、電気信号に変換した後、２系統の左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂをＣＰＵ２０１に入力する。
【００３７】
充電電池２１６は、外部から供給される直流電流によって充電される２次電池であり、電源スイッチがオンされると、上記の各回路に約４ボルトの電源を供給する。インタフェース２１１は、充電電池２１６の充電を制御する回路であり、外部からの電源供給の有無、および、外部からの電源供給がＵＳＢコネクタ２ｄ又は外部電源入力端子２ｇのいずれかを検出して、ＣＰＵ２０１に検出結果を送出するとともに、約６ボルトの外部電圧を約４ボルトに変換して円滑な充電動作を制御する。ダイオード２１７、２１８は、何らかの原因で外部電源の電圧が４ボルトより低くなった場合に、充電電池２１６から電流が逆流するのを防止する。
なお、ＵＳＢコネクタ２ｄにおいて、電源入力端子のほかのデータ入力端子およびデータ出力端子がＣＰＵ２０１の入出力ポートに接続されているが、これについては後の第２実施形態において説明する。
【００３８】
足踏運動の開始によって通常モード（ＭＯＤＥ＝０）から足踏モード（ＭＯＤＥ＝１）に変化すると、上記したようにＣＰＵ２０１の制御によって、赤外線通信部２１５は踏み台１から携帯電話機２に対して送信された２系統の赤外線ＩＲａおよびＩＲｂを受信して復調し、左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂとしてＣＰＵ２０１に送出する。図４は、ＣＰＵ２０１における信号処理の動作を説明する図である。
【００３９】
図４（１）は、踏み台１のプレート１１ａに左足が乗ったときの左足検出信号ＩＲａ、および、踏み台１のプレート１１ｂに右足が乗ったときの右足検出信号ＩＲｂを処理するＣＰＵ２０１の動作をハードウェアの回路で示した図である。実際には、この信号処理は足踏運動支援処理のプログラムのソフトウェアによって実行されるのであるが、その動作を分かり易くするために、図４（１）の回路による信号処理として説明する。左足検出信号ＩＲａは、フリップフロップ３０１のデータ端子Ｄ、リセット端子Ｒ、およびフリップフロップ３０２のクロック端子ＣＫに入力される。また、右足検出信号ＩＲｂは、フリップフロップ３０２のデータ端子Ｄ、リセット端子Ｒ、およびフリップフロップ３０１のクロック端子ＣＫに入力される。なお、図には示していないが、フリップフロップ３０１、３０２のリセット端子Ｒは、パワーオンリセットによって最初はローレベルになっており、フリップフロップ３０１，３０２はともにリセット状態になっている。
【００４０】
次に、この回路の動作について説明する。
例えば、左足が先行して所定のテンポで足踏運動が行われている場合には、左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂは図４（２）に示す波形になっている。すなわち、左足がプレート１１ａに乗るとＩＲａがローレベルからハイレベルになり、右足がプレート１１ｂに乗るとＩＲｂがローレベルからハイレベルになる。次に、左足がプレート１１ａから降りるとＩＲａがハイレベルからローレベルになり、右足がプレート１１ｂから降りるとＩＲｂがハイレベルからローレベルになる。したがって、フリップフロップ３０１においては、左足がプレート１１ａに乗ってハイレベルの左足検出信号ＩＲａがデータ端子Ｄおよびリセット端子Ｒに入力されると、リセット状態が解除される。次に、クロック端子ＣＫに入力された右足検出信号ＩＲｂの立ち上がりに応じて、データ端子Ｄに入力されているハイレベルの左足検出信号ＩＲａがラッチされて、フリップフロップ３０１の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ１がローレベルからハイレベルに変化する。そして、左足がプレート１１ａから降ろされて左足検出信号ＩＲａがハイレベルからローレベルに変化したときは、フリップフロップ３０１のリセット端子Ｒがローレベルに変化するので、フリップフロップ３０１がリセットされて、その出力端子Ｑからの出力信号Ｃ１がハイレベルからローレベルに変化する。この結果、フリップフロップ３０１の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ１は、足踏運動のテンポに同期したパルス信号になる。フリップフロップ３０２においては、クロック端子ＣＫに入力された左足検出信号ＩＲａの立ち上がりのときは、データ端子Ｄに入力されている右足検出信号ＩＲｂは常にローレベルであるので、フリップフロップ３０２の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ２は、ローレベルの状態から変化しない。
【００４１】
一方、右足が先行して足踏運動が行われている場合には、左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂは図４（３）に示す波形になっている。すなわち、右足がプレート１１ｂに乗るとＩＲｂがローレベルからハイレベルになり、左足がプレート１１ａに乗るとＩＲａがローレベルからハイレベルになる。次に、右足がプレート１１ｂから降りるとＩＲｂがハイレベルからローレベルになり、左足がプレート１１ａから降りるとＩＲａがハイレベルからローレベルになる。したがって、フリップフロップ３０１においては、クロック端子ＣＫに入力された右足検出信号ＩＲｂの立ち上がりのときは、データ端子Ｄに入力されている左足検出信号ＩＲａは常にローレベルであるので、フリップフロップ３０１の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ１は、ローレベルの状態から変化しない。フリップフロップ３０２においては、右足がプレート１１ｂに乗ってハイレベルの右足検出信号ＩＲｂがデータ端子Ｄおよびリセット端子Ｒに入力されると、リセット状態が解除される。次に、クロック端子ＣＫに入力された左足検出信号ＩＲａの立ち上がりに応じて、データ端子Ｄに入力されているハイレベルの右足検出信号ＩＲｂがラッチされて、フリップフロップ３０２の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ２がローレベルからハイレベルに変化する。そして、右足がプレート１１ｂから降ろされて右足検出信号ＩＲｂがハイレベルからローレベルに変化したときは、フリップフロップ３０２のリセット端子Ｒがハイレベルからローレベルに変化するので、フリップフロップ３０２がリセットされて、その出力端子Ｑからの出力信号Ｃ２がハイレベルからローレベルに変化する。この結果、フリップフロップ３０２の出力端子Ｑからの出力信号Ｃ２は、足踏運動のテンポに同期したパルス信号になる。
【００４２】
このように、図４（１）の回路によれば、足踏運動において先行する足を検出することにより、左足が連続して先行する足踏の歩数、および、右足が連続して先行する足踏の歩数を容易にカウントすることができる。また、出力信号Ｃ１，Ｃ２の周期によって足踏のテンポを検出することができる。さらに、出力信号Ｃ１および出力信号Ｃ２のパルスを累積して足踏運動の開始から終了までの足踏総回数を検出することができる。
【００４３】
次に、第１実施形態の足踏運動支援システムの動作について、携帯電話機２におけるＣＰＵ２０１のフローチャートおよびメイン表示部２ｈの画面などに基づいて説明する。
図５ないし図７は、携帯電話機２におけるＣＰＵ２０１のメインルーチンのフローチャートである。所定のイニシャライズ（ステップＳＡ１）の後、待受画面をメイン表示部２ｈに表示する（ステップＳＡ２）。そして、ワークＲＡＭ２０４におけるフラグＭＯＤＥの値が０（通常モード）であるか否かを判別する（ステップＳＡ３）。ＭＯＤＥの値が０である場合には、オフフックスイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ４）。このスイッチがオンされたときは、メイン表示部２ｈに番号入力画面を表示し（ステップＳＡ５）、スイッチ部２０５からの番号入力に応じて、その入力番号をメイン表示部２ｈに表示して（ステップＳＡ６）、発信スイッチの操作によって入力番号を発信する（ステップＳＡ７）。そして、スピーカ２１３によって呼出報知を行って（ステップＳＡ８）、相手側との回線接続が確立したか否かを判別する（ステップＳＡ９）。回線接続が確立したときは、呼出音を停止して通信処理に遷移する（ステップＳＡ１０）。通信中においては、オンフックスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ１１）、このスイッチがオンされたときは、回線切断などの通信終了処理を行う（ステップＳＡ１２）。そして、ステップＳＡ２に移行して待受画面を表示する。
【００４４】
ステップＳＡ３において、オフフックスイッチがオンでない場合には、図６のフローチャートにおいて、メニュースイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ１８）。このスイッチがオンされたときは、メインメニュー画面を表示する（ステップＳＡ１９）。図８にメインメニュー画面を示す。メインメニュー画面には、通話の履歴である「時間／料金」、着信報知の態様である「音／バイブ」のほかに、「足踏」、「血糖値測定」などの複数のメニューが表示される。そして、１つのメニューをフォーカスする（ステップＳＡ２０）。例えば、枠画像や表示色変化などで１つのメニューを強調表示する。フォーカスするメニューは、画面の最初のメニュー「時間／料金」でもよいし、前回選択されたメニューでもよい。前回「足踏」が選択されていた場合には、図８に示すように、「足踏」のメニューをフォーカスして枠画像で強調表示する。
【００４５】
次に、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ２１）、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する（ステップＳＡ２２）。フォーカス位置を移動した後、又は、カーソルスイッチがオンでない場合には、決定スイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ２３）。このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置が「足踏」であるか否かを判別する（ステップＳＡ２４）。「足踏」である場合には、足踏メニュー画面を表示する（ステップＳＡ２５）。図９に足踏メニュー画面を示す。足踏メニュー画面には、「足踏設定」、「データ入力」、「メモリ読出」などの足踏メニューが表示される。そして、足踏設定にフォーカスする（ステップＳＡ２６）。次に、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ２７）、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する（ステップＳＡ２８）。フォーカス位置を移動した後、又は、カーソルスイッチがオンでない場合には、決定スイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ２９）。
【００４６】
ステップＳＡ１８において、メニュースイッチがオンでない場合には、他のスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ３０）、他のスイッチがオンされたときは、そのスイッチに対応する処理を行う（ステップＳＡ３１）。そして、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ３２）、このスイッチがオンされたときは、図５のステップＳＡ２に移行して、待受画面を表示する。
ステップＳＡ３０において、他のスイッチがオンでない場合には、図５のステップＳＡ３に移行して、ＭＯＤＥが０か否かを判別する。
【００４７】
図６のステップＳＡ２４において、フォーカス位置が「足踏」でない場合には、フォーカス位置は血糖値測定であるか否かを判別する（ステップＳＡ３３ａ）。血糖値測定である場合には、血糖値測定処理を実行する（ステップＳＡ３３ｂ）。フォーカス位置が血糖値測定でない場合には、他のメニュー処理を実行する（ステップＳＡ３４ａ）。そして、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ３４ｂ）、このスイッチがオンされたときは、ステップＳＡ１９に移行してメインメニュー画面を表示する。
【００４８】
図６のステップＳＡ２９において、決定スイッチがオンされたときは、図７のフローチャートにおいて、フォーカスは足踏設定であるか否かを判別する（ステップＳＡ３５）。足踏設定である場合には、足踏設定処理を実行する（ステップＳＡ３６）。フォーカスが足踏設定でない場合には、フォーカスはデータ入力であるか否かを判別する（ステップＳＡ３７）。フォーカスが人データ入力である場合には、データ入力処理を実行する（ステップＳＡ３８）。フォーカスがデータ入力でない場合には、フォーカスはメモリ読出であるか否かを判別する（ステップＳＡ４０）。フォーカスがメモリ読出である場合には、メモリ読出処理を実行する（ステップＳＡ４０）。フォーカスがメモリ読出でない場合には、その他の処理を実行する（ステップＳＡ４１）。メモリ読出処理の後、又は、その他の処理の後は、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ４２）、このスイッチがオンされたときは、図６のステップＳＡ２５に移行して足踏メニュー画面を表示する。
【００４９】
図１０は、図７におけるステップＳＡ３６の足踏設定処理のフローチャートである。まず、設定項目の枠画面をメイン表示部２ｈに表示して（ステップＳＢ１）、メモリ２０７の設定内容を読み出して枠画面に表示する（ステップＳＢ２）。図１１（１）〜（３）は、足踏設定画面を示す図である。この画面は、カーソルスイッチによってスクロールされる。足踏設定画面には、基準回数、足踏時間（分）、伴奏曲指定、テンポ指定、足替通知の項目が表示される。そして、図１１（１）に示すように、メモリ２０７から読み出した前回の各設定項目における設定内容を表示する。なお、図１１に示す設定内容は、最初はプログラムＲＯＭ２０３からメモリ２０７に転送されたデフォルト値であり、その後は、前回の足踏運動においてメモリ２０７に設定された値である。
【００５０】
図１１（１）において、設定内容に応じて各項目にフォーカスする（ステップＳＢ３）。最初は基準回数にフォーカスする。基準回数とは、伴奏曲の楽音に合わせながら、左足又は右足が先行して連続した足踏運動を行ったときに、足踏回数がこの設定値に近づいたとき、および、足踏回数がこの設定値に達したときに伴奏曲の発音の態様を変化させて、足替のタイミングを運動者に通知するための基準値である。この場合において、左足（又は右足）が先に踏み台１に乗り、右足（又は左足）が続いて踏み台１に乗り、左足（又は右足）が先に踏み台１から降り、右足（又は左足）が続いて踏み台１から降りた状態を足踏の１回と定義する。
【００５１】
前回の設定値を変更する場合には、フォーカスされている項目でカーソルスイッチにより変更する設定値を選択する。すなわち、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＢ４）、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する（ステップＳＢ５）。フォーカス位置を移動した後、又は、カーソルスイッチがオンでない場合には、決定スイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＢ６）。決定スイッチがオンされたときは、戻るスイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＢ７）。決定スイッチがオンでない場合、又は、戻るスイッチがオンでない場合には、ステップＳＢ４においてカーソルスイッチのオンを判別する。
【００５２】
例えば、図１１（１）における前回の基準回数は２５になっているが、右カーソルスイッチがオンされると、図１１（２）に示すように、前回の基準回数の数値にフォーカスするとともに、他の基準値の候補を示すメニュー画面がウインドウ表示される。そして、最初の候補「３５」にフォーカスする。次に、下カーソルスイッチがオンされると、次の候補「３０」にフォーカス位置が移動する。ここで決定スイッチがオンされると、基準回数が２５から３０に変更される。この後は、フォーカス位置は足踏時間に移動する。
【００５３】
カーソルスイッチのオン操作によって、伴奏曲指定にフォーカス位置が移動すると、図１１（３）に示すように、伴奏曲の候補を選択するメニュー画面がウインドウ表示される。伴奏曲の候補には、「ユーザ曲」、「デモ曲」、「配信曲」、「リズム」、「自動」がある。この中で、デモ曲、リズム、自動の伴奏曲は、足踏運動支援処理のプログラムとともに、あらかじめプログラムＲＯＭ２０３に記憶されているものである。デモ曲を選択すると、図に示すように、複数のジャンルの伴奏曲がウインドウ表示される。ここでリズムとは、メロディパートのないドラムパート、コードパート、ベースパートなどのリズムパートだけの伴奏曲、又は、もっとシンプルなメトロノームの音だけの伴奏曲などである。リズムだけの伴奏曲は、メロディパートがないので音楽性には乏しいが、例えば、テレビを見ながら足踏運動を行うような場合には、音楽性に乏しいことが鑑賞の邪魔にならないという利点がある。自動とは、基準回数の設定に応じて適切な複数のデモ曲を自動的に選択してランダムに再生するいわゆる「おまかせ伴奏曲」である。ユーザ曲は、ユーザによって独自にメモリ２０７にストアされたデジタルの曲データである。例えば、パソコンなどを介してＣＤ（コンパクトディスク）の曲データをメモリ２０７にストアした曲である。配信曲とは、インターネットなどのネットワークを介して、配信サイトからダウンロードされてメモリ２０７にストアされた伴奏曲である。したがって、最初はメモリ２０７には配信曲はストアされていない。
【００５４】
なお、デモ曲、配信曲、リズムは、メトロノームの音以外は、実際の演奏曲をＰＣＭ録音した後に、足踏運動支援に最適なように独特の編集加工を施したものであるが、そのフォーマットはＣＤの曲データのフォーマットと同様に、ステレオの片チャンネル当たり、４４．１ｋＨｚサンプリング、１６ビット／サンプルになっている。したがって、通常に再生する場合には、１秒間に約４４１００個のＰＣＭ波形データが読み出されて再生される。なお、本発明の第１実施形態および後の第２実施形態、第３実施形態においては、デモ曲、配信曲、リズムだけでなくユーザ曲についても変則的な再生を行うが、これについては後述する。
【００５５】
図１１（３）の画面において伴奏曲が指定されると、伴奏曲指定画面を表示する。例えば、デモ曲の中の行進曲がカーソルスイッチおよび決定スイッチによって選択された場合には、図１２（１）に示すように、伴奏曲としてプログラムＲＯＭ２０３に記憶されているデモ曲のリストが表示される。そして、リストの最初の行進曲をフォーカスする。この状態において、カーソルスイッチの操作によって伴奏曲が選択される。例えば、下カーソルスイッチによってある伴奏曲が選択されて、決定スイッチがオンされると、図１２（２）に示すように、選択された伴奏曲を繰り返し再生する「１曲リピート」、又は他の伴奏曲を含めて順番に再生する「他曲とシーケンス」のいずれかの再生形態を選択することができる。
【００５６】
１曲リピート又は他曲とシーケンスのいずれかの再生形態が選択されて、図１０の足踏設定処理のステップＳＢ６において決定スイッチがオンされて、選択された再生形態を決定した後は、戻るスイッチがオンされない場合には、図１１の足踏設定画面に戻る。そして、カーソルスイッチによってテンポ指示が選択されると、図１２（３）に示すように、選択した伴奏曲のテンポの候補がウインドウ表示される。すなわち、１分間に１２０の早いテンポから１分間に８０の遅いテンポのほかに、任意のテンポを指示できる候補が表示される。また、前回指示された中くらいのテンポ１００にフォーカスしている。この状態で決定スイッチがオンされると、戻るスイッチがオンされない場合には、再び図１１の足踏設定画面に戻る。
なお、足踏運動を開始した後でなければテンポの感覚が分からない場合には、敢えてテンポ指示をしなくてもよい。この場合には、後述するように、選択された伴奏曲のテンポを暫定的に足踏テンポとする。
【００５７】
足踏設定画面において、足替通知のＯＮ又はＯＦＦの選択は、上記したように、足踏回数が基準回数に近づいたとき、および、基準回数に達したときに伴奏曲の楽音の態様を変化させて、足替のタイミングを運動者に通知する方法とは別に、音声合成メモリ２１０から読み出した音声メッセージによって足替のタイミングを運動者に通知するものである。例えば、「もうすぐ足替のタイミングです」や「右足先行に足を替えて下さい」などのほかに、「踏み台で足踏を始める前に、伴奏曲に合わせて床の上で足踏みをしましょう」などといった音声メッセージが再生される。どのような音声メッセージを再生するかは固定的なものではなく、例えば、後述するデータ入力において、入力された運動者の年令などを考慮して臨機応変に決定される。あるいは、設定された伴奏曲のテンポより足踏のテンポが遅れてきた場合には、「無理をせずに少し休みましょう」などの音声メッセージを再生する。このため、特に図面では示さないが、設定された伴奏曲のテンポと図４のパルス信号から検出した実際の足踏のテンポを比較する処理を行う。
【００５８】
図１０のステップＳＢ７において、戻るスイッチがオンされたときは、設定変更か否かを判別し（ステップＳＢ８）、設定変更の場合には、変更されたデータをメモリ２０７にストアして更新する（ステップＳＢ９）。ステップＳＢ８においてメモリ２０７に変更データをストアした後、又は、ステップＳＢ７において設定変更がない場合には、メインルーチンに戻る。
なお、基準回数を設定するほかに、基準時間を設定する構成でもよいし、基準回数又は基準時間のいずれかを選択する構成でもよい。基準時間を設定した構成においては、携帯電話機２の時計機能を活用して、基準時間に近づいたとき、および、基準時間に達したときに、タイマインタラプトを実行して、伴奏曲の発音の態様を変化させて、足替のタイミングを運動者に通知する。この場合にも、図４に示したように、赤外線通信部２１５から得られる左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂによって、先行している足を判別する処理は当然必要である。なお、基準回数又は基準時間について、さらに左足と右足とで異なる値を設定する構成でもよい。この構成によれば、例えば、一方の足の膝や足首を痛めている場合には、その足が先行する基準回数又は基準時間を、他方の足が先行する基準回数又は基準時間よりも短く設定することができる。
【００５９】
図１３は、図７におけるステップＳＡ３８のデータ入力処理のフローチャートである。まず、データ入力画面を表示する（ステップＳＣ１）。図１４（１）にデータ入力画面を示す。この画面において、運動者のＩＤの項目にフォーカスする（ステップＳＣ２）。この画面には、ＩＤのほかに、パスワード、年令、身長、体重、足踏時間、踏み台高さの入力の項目がある。次に、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＣ３）、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する（ステップＳＣ４）。次に、データ入力がされたか否かを判別し（ステップＳＣ５）、データ入力がされたときは、その入力データを表示する（ステップＳＣ６）。次に、パスワードが入力されたか否かを判別し（ステップＳＣ７）、パスワードが入力されたときは、アスタリスク（＊）を表示する（ステップＳＣ８）。次に、決定スイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＣ９）、このスイッチがオンされたときは、ＲＡＭ２０４にデータをストアする（ステップＳＣ１０）。決定スイッチがオンでない場合には、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＣ１１）、このスイッチがオンでない場合には、ステップＳＣ３に移行してカーソルスイッチのオンを判別する。戻るスイッチがオンされたとき、又は、ステップＳＣ１０においてデータをストアした後は、図７のフローチャートに戻る。
【００６０】
図７におけるステップＳＡ３６の足踏設定処理の後、又は、ステップＳＡ３８のデータ入力処理の後は、足踏実行画面を表示する（ステップＳＡ４３）。図１４（２）は足踏実行画面を示す図である。この図に示すように、足踏設定処理において設定されたデータと、データ入力処理において入力されたデータのうち、特に確認の必要がないＩＤ、パスワード、および年令を除くデータが足踏実行画面に表示される。また、「戻るスイッチ」、「実行スイッチ」、「中止スイッチ」のアイコンスイッチが表示される。そして、実行スイッチにフォーカスする。なお、表示されないデータを含め、足踏の設定データおよび入力データは、すべてＲＡＭ２０４にストアされる。
【００６１】
足踏実行画面を表示した後、図７のフローチャートにおいて、実行スイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ４４）。実行スイッチがオンされたときは、ＭＯＤＥを１にセットして（ステップＳＡ４５）、通常モードから足踏モードに遷移する。この場合には、図５のステップＳＡ３において、ＭＯＤＥの値が１（足踏モード）と判別するので、伴奏処理（ステップＳＡ１３）を実行する。次に、踏み台１から赤外線を受信したか否かを判別する（ステップＳＡ１４）。赤外線を受信したときは、カウント処理（ステップＳＡ１５）を行って、ステップＳＡ３に戻る。そして、ＭＯＤＥ＝１である限り、ステップＳＡ１３の伴奏処理を実行し、ステップＳＡ１４において赤外線を受信している場合には、ステップＳＡ１５のカウント処理を実行する。
【００６２】
図７のステップＳＡ４４において実行スイッチがオンでない場合には、中止スイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ４６）、このスイッチがオンでない場合には、ステップＳＡ４２において戻るスイッチがオンされたか否かを判別するが、中止スイッチがオンされたときは、図５のステップＳＡ２に移行して待受画面を表示する。
【００６３】
足踏運動の間は、図１４（３）に示すように、携帯電話機２のサブ表示部２ａに「足踏中止」の表示と、「サイドスイッチのオンで足踏を中止します」のメッセージが表示される。この状態において、発光ダイオード２ｂを足踏運動のテンポに同期して点滅してもよい。この状態で、図５のステップＳＡ１４において赤外線を受信しない場合には、中止スイッチ２ｆがオンされたか否かを判別する（ステップＳＡ１６ａ）。このスイッチがオンされたときは、ＭＯＤＥを０にリセットする（ステップＳＡ１６ｂ）。中止スイッチがオンでない場合には、ＭＯＤＥが１であるか否かを判別し(ステップＳＡ１７ａ)、ＭＯＤＥが１である場合には、ステップＳＡ１３に移行して伴奏処理を行う。ステップＳＡ１６ａにおいてＭＯＤＥを０にリセットした後、又は、ステップＳＡ１７ａにおいてＭＯＤＥが０である場合には演算処理を行う（ステップＳＡ１７ｂ）。演算処理の後は、ステップＳＡ２に移行して待受画面を表示する。
【００６４】
図７のステップＳＡ４４において実行スイッチがオンでない場合には、中止スイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ４６）、このスイッチがオンされたとき、すなわち、図１４（２）の足踏実行画面を表示している状態において、アイコンの中止スイッチがオンされたときは、図５のステップＳＡ２に移行して待受画面を表示する。図７のステップＳＡ４６において中止スイッチがオンでない場合には、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ４２）、このスイッチがオンされたときは、図６のステップＳＡ２５に移行して足踏メニュー画面を表示する。
【００６５】
図１５は、ＲＡＭ２０４にストアされたデータを示す図である。この図において、スラッシュ「／」があるデータは、スラッシュの前がデフォルトのデータであり、スラッシュの後が設定されたデータ又は入力されたデータである。ここで、ＮＵＬＬはデータ無いことを示すものである。スラッシュのないデータは、デフォルトのデータがそのまま残っているデータである。例えば、基準回数は３０、テンポは１００、身長は１６８ｃｍ、体重は６０ｋｇ、踏み台高さは１５ｃｍに設定されているが、足踏時間は１０００分であり、実質的には無限大の値である。この場合には、運動者が中止スイッチをオンして足踏運動を終了することになる。すなわち、上記したように、図１４（３）の足踏中止の画面がサブ表示部２ａに表示されている状態で、サイドスイッチ２ｆがオンされると、足踏運動を終了する。一方、足踏時間が例えば３０分に設定されている場合には、足踏開始から３０分が経過すると自動的に足踏運動が終了し、３０分が経過しない前にサイドスイッチ２ｆをオンにすると足踏運動が終了する。なお、この図１５において、左足カウント数、右足カウント数、およびＭＯＤＥの値である０又は１については、足踏運動の中で変化することになる。
【００６６】
図５のステップＳＡ３において、ＭＯＤＯが１である場合には、伴奏処理を実行する（ステップＳＡ１３）。図１６は、その伴奏処理のフローチャートである。まず、足踏の実行の有無を示す実行フラグＥＸＦが０である否かを判別する（ステップＳＤ１）。すなわち足踏運動がまだ実行中でない（ＥＸＦ＝０）であるか否かを判別する。ＥＸＦが０である場合には、伴奏の条件を決定するフラグＡＣＦが０（未決定）であるか否かを判別する（ステップＳＤ２）。ＡＣＦが０である場合には、指定された伴奏曲がユーザ曲であるか否かを判別する（ステップＳＤ３ａ）。ユーザ曲である場合には、さらに、ＴＥＭＰＯの値がＮＵＬＬでテンポが無いか否かを判別する（ステップＳＤ３ａ）。テンポが無い場合には、テンポ制御を行わず、足踏モード以外の通常モードの再生処理になるので、図５のメインルーチンに戻る。ステップＳＤ３ａにおいて、指定された伴奏曲がユーザ曲でない場合には、ＴＥＭＰＯの値がＮＵＬＬでテンポが無いか否かを判別する（ステップＳＤ４ａ）。テンポが設定されている場合には、ＴＥＭＰＯに基づく伴奏クロックの周期を決定する（ステップＳＤ４ｂ）。ステップＳＤ４ａにおいて、テンポが指定されていない場合には、曲のデータを先読みして曲のテンポを検出して（ステップＳＤ５ａ）、検出したテンポの値をＴＥＭＰＯにストアする（ステップＳＤ５ｂ）。そして、ステップＳＤ４ｂにおいてＴＥＭＰＯに基づく伴奏クロックの周期を決定する。伴奏クロックの周期を決定した場合には、例えば、設定されたテンポが８０、９０、１１０、１２０とすると、読み出す伴奏クロックの周期は、それぞれ６０ｍｓ、５５ｍｓ、４５ｍｓ、４０ｍｓとなる。したがって、テンポが設定されたときは、伴奏クロックの周期によってＰＣＭ波形データの読出レートが自動的に決定する。１つの周期の間に所定数のＰＣＭ波形データを読み出すからである。
【００６７】
伴奏クロックとは、下記の伴奏リズムとともに、本発明において独自に創造された用語および定義であり、発音の対象ではなく伴奏曲の再生を進行させるトリガの役割をするものである。上記したように、プログラムＲＯＭ２０３に記憶されたデモ曲、および、後述する配信サイトからダウンロードされる配信曲は、ステレオの片チャンネル当たり、４４．１ｋＨｚサンプリング、１６ビット／サンプルのＰＣＭ波形データになっている。本発明においては、伴奏曲のＰＣＭ波形データのチャンネル（パート又はボイスとも称される）の配列のほかに、伴奏クロックのチャンネルと、発音の対象となる伴奏リズムのチャンネルの配列を設けて、デモ曲および配信曲を構成している。
【００６８】
図１７に、プログラムＲＯＭ２０３に記憶された複数のデモ曲、又は、配信サイトからダウンロードしてメモリ２０７に記憶された複数の配信曲としての伴奏曲の配列を示す。伴奏曲のデータは、チャンネル（ｃｈ）１の伴奏クロック、チャンネル２の伴奏リズム、チャンネル３のメロディ、チャンネル４のリズムで構成されている。なお、チャンネル４のリズムは、実際にはドラム、ベース、コードのチャンネルに分かれているが、ここでは説明を簡潔にするために１つのチャンネルとする。また、図１７においては、メロディおよびリズムのＰＣＭ波形データが記録されている部分を曲中部分と称し、それ以外を１曲目が始まる前も含めて曲間部分と称する。
【００６９】
図１７において、曲間部分には、各アドレスに伴奏クロックが配置され、伴奏クロックの１０個ごとに伴奏リズムの波形データが配置されている。一方、曲中部分においては、この図では詳細には記載していないが、２２０５個のＰＣＭ波形データごとのアドレスに伴奏クロックが配置され、曲間部分と同様に伴奏クロックの１０個ごとに伴奏リズムの波形データが配置されている。すなわち、２２０５０個のＰＣＭ波形データごとに伴奏リズムの波形データが配置されている。したがって、４４．１ｋＨｚサンプリング、１６ビット／サンプルのＰＣＭ波形データは、１秒間に４４１００個のＰＣＭ波形データが再生されるので、曲間部分や後述する足替予告を行う場合には、曲中部分においても、ＰＣＭ波形データに代えて伴奏リズムの波形データを読み出して発音する。したがって、伴奏リズムの波形データを発音した場合には、２２０５０個の発音しないＰＣＭ波形データごとに、その波形データの音色のリズム音が１秒間に２個のテンポで発音される。
【００７０】
ところで、リズム音のないメロディだけの曲は、足踏運動の伴奏曲には適していない。リズム音がある曲でも、リズムの拍子が足踏運動に適さないものもある。例えば、３拍子のワルツや５拍子のジャズのような曲は足踏運動には適していない。足踏運動に適した曲は４拍子であり、そのジャンルとしては、図１２（１）に示した行進曲が適しているほか、４拍子のジャズ、ポップス、タンゴ、サンバ、歌謡曲、民謡、ロックなどが適している。テンポとは、拍子から次の拍子までの周期であり、いわゆる「手拍子」の早さがテンポである。そこで、伴奏リズムの配列が伴奏曲の拍子の周期に同期した配列にする。言い換えれば、図１７に示した伴奏曲を再生したときは、伴奏曲のリズムの楽音信号の音量エンベロープの山の周期、すなわち、リズム音が極大値となるＰＣＭ波形データの周期に伴奏リズムが同期する。このためには、伴奏リズムの周期に伴奏曲のリズムの音量が極大となる周期が同期するように、演奏曲のＰＣＭ波形データを編集する。この結果、任意の再生時に伴奏曲のＰＣＭデータの再生に代えて伴奏リズムを再生しても、発音されるリズム音の周期すなわちテンポは同じになる。
【００７１】
以下、このような編集が必要な理由について説明する。
実際の演奏曲のリズムの音量が極大となる周期は一定ではなく、リズムの周期には揺らぎがあり、そのことで豊かな音楽性を持つことになる。例えば、図１２（１）に示した伴奏曲の「リパブリック賛歌」は、１小節に四分音符が４個の４拍子すなわち４分の４拍子であり、曲のテンポである１分間の四分音符の数は８８〜９６である。この曲について１９７０年１０月２０日に録音されたレナード・バーンスタイン指揮、ニューヨーク・フィルハーモニックの演奏では、後半のテンポは前半に比べて遅くなっているし、曲全体においても微妙なテンポの揺らぎがある。このため、この演奏された曲のＰＣＭ波形データに基づいてそのまま伴奏曲を作成すると、一定のテンポで足踏を行うことが困難である。そこで、足踏運動用の伴奏曲を作成する場合には、実際の演奏曲の音楽性を犠牲にして、演奏曲のリズムの音量が極大になる周期を１０個ごとの伴奏クロックにきちんと同期させるように編集して作成する。すなわち、演奏曲のリズムを一定の周期の伴奏リズムに同期するようにクオンタイズするのである。実際の演奏のＰＣＭ波形データでなく、ソフトウェアによって楽音の波形データを作成することも可能である。この場合には、最初に伴奏クロックと伴奏リズムの配列を作成して、楽音の波形データにおけるリズムの音量が極大となる周期を伴奏リズムに同期するように配列して伴奏曲を作成する。
【００７２】
図１７に示すように、曲間部分においては、伴奏クロックのアドレスを１以上の整数とした場合には、アドレス１、アドレス１１、アドレス２１のように、１０個の伴奏クロックのアドレスごとに伴奏リズムがある。ここで、ＮＵＬＬと記載されている部分には、データのない空き状態を示している。当然のことであるが、曲間部分におけるチャンネル３のメロディおよびチャンネル４のリズムはＮＵＬＬになっている。伴奏リズムは、例えば、ドラムのみ、ベースのみ、ティンパニのみ、トライアングルのみ、タンバリンのみの打楽器の単純なリズム音色、若しくは、２つ以上の打楽器を組み合わせたリズム音色、又は、メトロノームの「タック」、「タック」…の音色、若しくは、電子音の短い「ピッ」、「ピッ」…という非音楽的な音色などで構成され、曲の中の楽器の音色にない最適な音色が決定される。
【００７３】
そして、点線の位置から１曲目が開始する際には、曲の開始のアドレスにリズム音の最初の極大値が来ることはないので、例えば、曲間部分における最後の伴奏リズムのアドレスを（１０ｊ＋１）とすると、アドレス（１０ｊ＋１）から始まる伴奏クロックが１０個読み出されて、次のアドレス（１０ｊ＋１１）の伴奏クロックに同期して、１曲目のチャンネル４のリズム音の最初の極大値のＰＣＭ波形データが配列される。したがって、アドレス（１０ｊ＋１）の伴奏リズムの波形データによる発音と、伴奏曲のリズム音の最初の極大値の波形データによる発音との周期が設定されたテンポの周期と一致する。曲が開始した後の曲中部分においては、伴奏クロックと次の伴奏クロックとの間に、チャンネル３のメロディおよびチャンネル４のリズムからなる多数のＰＣＭ波形データが記憶されているので、上記したように、曲中部分においては、各アドレスに伴奏クロックがあるのではなく、ＰＣＭ波形データの２２０５ごとに伴奏クロックがあり、伴奏クロックの１０個ごとに伴奏リズムがある。
【００７４】
アドレス（１０００ｊ＋１）が１曲目のリズム音の最後の極大値である場合、すなわち、曲中部分の最後の伴奏リズムのアドレスを（１０００ｊ＋１）とすると、その後の曲の終了であるアドレスｄには曲の終了を識別するためのデータであるＥＮＤがチャンネル３，４に記憶されているとともに、その曲全体のメロディおよびリズムの音色並びに伴奏リズムの音色とは異なる音色の効果音がチャンネル２に記憶されている。この効果音は足替のタイミングに読み出されて出力される。効果音としては、例えば、メトロノームの「チーン」の音色、又は、電子音の長い「ピーッ」という音色などで構成される。したがって、曲中部分および曲間部分にかかわらず、足替のタイミングにおいては、アドレスｄの効果音が発音される。しかし、曲が終了したときが、ちょうど足替のタイミングである場合を除けば、アドレスｄの効果音を発音することはない。アドレス（１０００ｊ＋１）のメロディおよびリズムを発音したときから、伴奏曲のメロディ音およびリズム音の音量が極大値から減少して消音するまでのＰＣＭ波形データを読み出して発音し、アドレスｄの効果音を発音することなくスキップして１曲目が終った後は、テンポに応じた周期であるアドレス（１０１０ｊ＋１）の伴奏リズムが読み出されて発音され、その後は、１曲目の前の曲間部分と同様に、テンポに応じた周期で１０個の伴奏クロックごとに、曲間部分における伴奏リズムが読み出されて発音される。
【００７５】
曲間部分が終って２曲目に入ったときは、曲間部分の最後に発音した伴奏リズムのアドレスを（１０ｋ＋１）とすると、２曲目の最初のアドレスｅにかかわらず、アドレス（１０ｋ＋１）から２曲目のリズム音の最初の極大値のＰＣＭ波形データのアドレス（２０ｋ＋１）までが、設定されたテンポに対応する周期となる。したがって、２曲目の最初のアドレスｅからアドレス（２０ｋ＋１）の前のアドレスまでには、（２０ｋ−ｅ）個のＰＣＭ波形データを読み出して発音する。このように、複数の伴奏曲を順に再生する場合には、任意の伴奏曲の曲中部分においては、リズム音の極大値すなわち音量エンベロープの山が設定されたテンポで発音され、曲が終了して次の伴奏曲が開始するまでの曲間部分においては、伴奏リズムの波形データが設定されたテンポで発音され、次の伴奏曲が開始すると、その伴奏曲のリズム音の極大値が設定されたテンポで発音される。すなわち、テンポが設定されたときは、そのテンポの周期に対応して伴奏曲のリズム音の極大値若しくは伴奏リズム、又は足替タイミングにおける効果音が、その設定されたテンポの周期で発音される。
【００７６】
すなわち、図１７に示した伴奏曲の配列は、メロディ音およびリズム音の楽音を含む曲を構成する離散した且つシーケンシャルな伴奏曲の波形データ群の配列であるチャンネル３およびチャンネル４の配列、２２０５個の伴奏曲の波形データごとに伴奏曲の波形データに同期した伴奏クロックのチャンネル１の配列、曲の前後（又は、曲の前だけでもよい）においても、所定数の伴奏クロックおよび１０個ごとの伴奏クロックに同期した特定の音色からなる伴奏リズムの波形データのチャンネル２の配列、および、曲の最後（又は曲の最初でもよい）に伴奏曲の波形データ群の音色とは異なる音色からなるチャンネル３の効果音の波形データ、および、効果音の波形データに同期したチャンネル１の伴奏クロックの配列で構成されている。さらに、伴奏リズムの周期と曲のリズム音の音量が極大となる楽音波形データの周期とが同期して配列されている。すなわち、再生された伴奏曲において、リズム音の音量エンベロープの山である極大値は、２２０５０個ごとの波形データに同期するように編集される。
【００７７】
図１６のステップＳＤ３ｂにおいて、ユーザ曲のテンポが指定されている場合には、そのテンポに応じて伴奏クロックの周期Ｔを決定する（ステップＳＤ６ａ）。次に、ユーザ曲のデータを先読みする（ステップＳＤ６ｂ）。図１８は、ユーザ曲の開始部分を示す図である。図１８（１）において、ａ１，ａ２…ａ１４…は伴奏リズムを表し、ｂ１，ｂ２，…ｂ１０の周期Ｔの伴奏クロックの１０個分の周期１０Ｔを表わしている。先読みした曲データの音量エンベロープに基づいて、伴奏リズムの周期１０Ｔに同期できるリズムパターンを検索する。具体的には、曲データにおいてリズム音が極大値となるリズム音の音量エンベロープの山を所定数検出し、隣接する山と山との間の波形データの数を平均して、波形データ数の平均値Ｗａを算出する。そして、読出レートｔｒを１０Ｔ／Ｗａによって算出する（ステップＳＤ７）。この結果、図１８（２）に示すように、曲データの最初のリズムのタイミングから曲データの開始時間ｔｓまでの時間ｔ１を検出し、周期１０Ｔとの時間差ｔ２を算出すれば、ｔｓからｔ２だけ前のタイミングに伴奏クロックａ１０が同期するように、伴奏クロックおよび伴奏リズムとユーザ曲の波形データとを組み合わせることができ、設定されたテンポに従ってユーザ曲の再生ができる。図１８において、実線で示した曲間部分の伴奏リズムが発音され、点線で示した曲中部分の伴奏リズムは発音されない。
【００７８】
図１６のステップＳＤ７において読出レートを算出した後、又は、ステップＳＤ４ｂにおいてＴＥＭＰＯに基づく伴奏クロックの周期を決定した後は、伴奏の条件を決定するフラグＡＣＦを１にセットする（ステップＳＤ８）。ＡＣＦを１にセットした後は、伴奏曲の読出タイミングであるか否かを判別する（ステップＳＤ９）。読出タイミングでないときはメインルーチンに戻り、再びこの伴奏処理に入ると、ＡＣＦが１であるのでステップＳＤ２からステップＳＤ９に移行して、読出タイミングであるか否かを判別する。読出タイミングに達したときは、その読み出すデータが曲の開始であるか否かを判別する（ステップＳＤ１０）。曲の開始である場合には、曲間部分の最初のアドレスを指定する（ステップＳＤ１１）。曲の開始でない場合には、伴奏クロックを読み出して（ステップＳＤ１２）、伴奏リズムがあるか否かを判別する（ステップＳＤ１３）。伴奏リズムがある場合には、その伴奏リズムを出力する発音処理を行う（ステップＳＤ１４）。発音処理の後、又は、ステップＳＤ１３において伴奏リズムがない場合には、図５のメインルーチンに戻り、ステップＳＡ１４に移行する。
【００７９】
したがって、ステップＳＤ１においてＥＸＦが０で、まだ足踏運動が行われていない場合には、決定した読出レートによって伴奏クロックを繰り返し読み出して、伴奏リズムの発音を行う。例えば、図１７の場合には、アドレス１から順に伴奏クロックを読み出して、アドレス１、アドレス１１、アドレス２１…アドレス（１０ｊ＋１）…において伴奏リズムを発音し、点線で示した１曲目の開始アドレスになるとアドレス１に戻って、伴奏リズムの発音を繰り返す。このような伴奏リズムの発音は、１曲目と２曲目の曲間部分においても同じである。ただし、この場合には、足踏運動が開始した後であるから、曲間部分においては繰り返しは行わず、曲間部分が終了すると２曲目の再生に移行する。
【００８０】
伴奏処理から図５のステップＳＡ１４に移行したときは、踏み台１から赤外線を受信したか否かを判別する（ステップＳＡ１４）。赤外線を受信したときはカウント処理を実行する（ステップＳＡ１５）。図１９は、そのカウント処理のフローチャートである。まず、赤外線通信部２１５から得られた信号を判定する信号判定処理を行う（ステップＳＥ１）。すなわち、図４に示したように、左足が先行することを示すＬＣを受信したか、又は、右足が先行することを示すＲＣを受信したか否かを判定するための信号判定処理を行う。ＬＣを受信したか否かを判別し（ステップＳＥ２）、ＬＣを受信したときは、左足先行のカウント値をストアする図１５の左足カウント数であるＬＣを１つインクリメントする（ステップＳＥ３）。さらに、足踏総回数ＴＮを１つインクリメントする（ステップＳＥ４）。そして、ＬＣの値が基準回数ＮからΔの値を減算した値に達したか否かを判別する（ステップＳＥ５）。Δの値は、例えば、５である。したがって、図１５に示したように基準回数Ｎの値が３０である場合には、ＬＣの値が２５に達したか否かを判別する。ステップＳＥ２において、ＬＣを受信しない場合には、ＲＣを受信したか否かを判別する（ステップＳＥ６）。ＲＣを受信したときは、左足先行のカウント値をストアする図１５の左足カウント数であるＬＣを１つインクリメントする（ステップＳＥ７）。さらに、ＴＮを１つインクリメントする（ステップＳＥ８）。そして、ＲＣの値が基準回数ＮからΔの値を減算した値に達したか否かを判別する（ステップＳＥ９）。
【００８１】
ステップＳＥ５においてＬＣの値が基準回数Ｎ−Δの値に達していない場合、又は、ステップＳＥ９においてＲＣの値が基準回数Ｎ−Δの値に達していない場合には、ＥＸＦが０であるか否かを判別する（ステップＳＥ１２）。すなわち、踏み台１に足踏の最初の足が乗ったか否かを判別する。ＥＸＦが０であるときは、ＥＸＦを１にセットする（ステップＳＥ１３）。そして、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４（これらの処理については後述する）を経て図５のメインルーチンに戻る。
【００８２】
図５のメインルーチンにおいて、ステップＳＡ３からステップＳＡ１３に移行して、図１６の伴奏処理になると、ステップＳＤ１においてＥＸＦが１であるので、設定した足踏時間であるＴＩＭＥが経過したか否かを判別する（ステップＳＤ１５）。ＴＩＭＥの時間が経過していない場合、例えば、図１５においてＴＩＭＥの時間がデフォルトの１０００分の場合には、１６時間４０分を超えるまでＴＩＭＥが経過しない。したがって、実質的には無限大の時間であり、足踏時間がＴＩＭＥを経過しない。この場合には、曲の途中であるか否かを判別する（ステップＳＤ１６）。
【００８３】
曲の途中とは、曲開始から曲終了までの期間であり、図１７においては、点線で示す曲の開始からチャンネル３およびチャンネル４にＥＮＤがあるアドレスｄまでの期間である。曲の途中でない場合、すなわち、曲の開始まえの曲間部分である場合には、伴奏クロックを読み出す読出タイミングであるか否かを判別する（ステップＳＤ２３）。読出タイミングでない場合には、メインルーチンに戻るが、読出タイミングの場合は、伴奏クロックを読み出し（ステップＳＤ２４）、伴奏リズムがある場合には、その伴奏リズムを出力する発音処理を行う（ステップＳＤ２５）。そして、曲の開始アドレスに達したときは、チャンネル３のメロディおよびチャンネル４のリズムを読み出し、伴奏リズムの発音から伴奏曲の発音に切り替わる。
【００８４】
曲が開始した後の曲中部分においては、上記したように、伴奏クロックと次の伴奏クロックとの間にメロディおよびリズムからなる多数のＰＣＭ波形データが記憶されているが、メロディやリズムのＰＣＭ波形データは、４４．１ｋＨｚ／ｓｅｃであるので、任意の伴奏クロックから次の伴奏クロックまでの間に、２２０５個のメロディやリズムのＰＣＭ波形データを読み出す。したがって、任意のＰＣＭ波形データから次のＰＣＭ波形データまでの読出レート周期は約２２．７μｓとなる。図において、ＯＲの部分は、伴奏クロックや伴奏リズムが記憶されているアドレスと、記録されていないＮＵＬＬのアドレスとが存在することを示している。
【００８５】
図１９のカウント処理において、ＬＣ又はＲＣを受信してＲＡＭ２０４のレジスタＬＣ又はＲＣをインクリメントし、ＴＮをインクリメントした場合に、レジスタＬＣ又はＲＣの値がＮ−Δに達しない場合には、ステップＳＥ１２でＥＸＦ＝１と判別し、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て、図５のメインルーチンに戻り、ステップＳＡ３からステップＳＡ１５の伴奏処理に移行する。したがって、図１６の伴奏処理においては、曲が開始しているので、ステップＳＤ１６で曲の途中と判別し、ＣＨＦが１であるか否かを判別する（ステップＳＤ１７）。このときは、レジスタＬＣ又はＲＣの値がＮ−Δに達していないのでＣＨＦは０である。したがって、ステップＳＤ２３において読出タイミングであるか否かを判別し、読出タイミングである場合には、ＰＣＭ波形データを読み出して（ステップＳＤ２４）、伴奏曲のメロディおよびリズムを発音する（ステップＳＤ２５）。そして、図５のメインルーチンに戻り、ステップＳＡ１４からステップＳＡ１５のカウント処理に移行する。
【００８６】
図１９のカウント処理において、ＬＣ又はＲＣを受信してＲＡＭ２０４のレジスタＬＣ又はＲＣをインクリメントし、ＴＮをインクリメントしていった結果、レジスタＬＣ又はＲＣの値がＮ−Δに達したときは、先行する足を替える予告を示すフラグＣＨＦが０であるか否かを判別する（ステップＳＥ１０）。ＣＨＦが０の場合には、ＣＨＨＦを１にセットする（ステップＳＥ１１）。この後は、ステップＳＥ１２でＥＸＦ＝１と判別し、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て、図５のメインルーチンに戻り、ステップＳＡ３からステップＳＡ１３の伴奏処理に移行する。
【００８７】
この場合には、図１６の伴奏処理において、ステップＳＤ１７においてＣＨＦを１と判別するので、足替予告伴奏処理を行う（ステップＳＤ１８）。この足替予告伴奏処理においては、ステップＳＤ３ｂでテンポが無い場合、すなわち、ユーザ曲をテンポの指定なしでテンポ制御なしの通常再生の場合を除き、次の伴奏リズムがある伴奏クロックのアドレスになると、そのアドレスのＰＣＭ波形データのメロディおよびリズムの発音をオフにして、伴奏リズムの波形データを読み出して発音する。さらに、この発音においては、現在先行している足とは反対側のステレオのチャンネルだけに発音するように、踏み台１に伴奏リズムの楽音信号を出力する。次に、足替のタイミングを示すフラグＪＵＳＴが１であるか否かを判別する（ステップＳＤ１９）。ＪＵＳＴが０である場合、すなわち、まだ足替のタイミングでない場合には、ステップＳＤ２３において読出タイミングであるか否かを判別する。読出タイミングでない場合にはメインルーチンに戻るが、読出タイミングのときは、現在のアドレスの伴奏リズムを読み出して（ステップＳＤ２４）、発音処理を行う（ステップＳＤ２５）。そして、メインルーチンに戻る。したがって、カウント処理において、レジスタＬＣ又はＲＣの値がＮ−Δに達した後は、ＪＵＳＴが０の場合には、現在のアドレスの伴奏リズムを読み出して繰り返し発音処理を行う。
【００８８】
なお、この足替予告伴奏処理において、実施形態の変形例として、伴奏曲の再生と同じようにアドレスを進めながら、ＰＣＭ波形データのメロディおよびリズムの発音をオフにした状態で、伴奏リズムがあるアドレスになったときにその伴奏リズムを発音する構成にしてもよい。運動者が足替を行った後、どこから伴奏曲の発音を再開するかによって、実施形態の構成にするか、又は、変形例の構成にするかによって、伴奏曲の発音を再開するアドレスが決まる。実施形態の構成にした場合には、足替予告を受けた時点から伴奏曲の発音を再開する。変形例の構成にした場合には、足替予告を受けた時点から足替を行った時点まで伴奏曲のアドレスを進めて、リアルタイムで伴奏曲の発音を再開する。どちらが自然であるかは運動者の好みであると考えられるので、図１１（１）に示した足踏設定画面の足踏通知のメニューにおいて運動者が選択できる構成にしてもよい。
【００８９】
ステップＳＤ１８の足替予告伴奏処理の結果、運動者は、例えば、左足先行で足踏運動を行ってレジスタＬＣの値がＮ−Δに達した後は、曲のメロディおよびリズムの代わりに、ステレオのＲチャンネルだけから、例えばドラムやティンパニのみからなる伴奏リズムを聴くことになり、足替のタイミングが近づいたことを認識する。したがって、基準回数が３０の場合には、左足先行の足踏が２５回以降になると、伴奏リズムをＲチャンネルから聴くようになる。
【００９０】
図１９のカウント処理において、ＣＨＦが１になった後は、ステップＳＥ１０からステップＳＥ１４に移行して、レジスタＬＣ又はＲＣの値が基準回数Ｎに達したか否かを判別する。この値が基準回数Ｎに達したときは、足替を指示するフラグＪＵＳＴを１にセットする（ステップＳＥ１５）。次に、踏み台１からの赤外線によって右足（Ｒ）又は左足（Ｌ）に足替がされたか否かを判別する（ステップＳＥ１７）。足替がされない場合には、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て図５のメインルーチンに戻り、ステップＳＡ３からステップＳＡ１３の伴奏処理に移行する。
【００９１】
この場合には、図１６の伴奏処理において、ステップＳＤ１８の伴奏予告伴奏処理を行った後、ステップＳＤ１９においてＪＵＳＴが１であると判別する。このときは、足替伴奏処理を行う（ステップＳＤ２０）。この足替伴奏処理では、伴奏リズムの音色に代えてその曲の最後に挿入されている効果音のアドレスを指定する。次に、足替を音声メッセージで通知するためのフラグＩＮＦが１（音声通知）であるか否かを判別する（ステップＳＤ２１）。ＩＮＦが１である場合には、音声合成メモリ２１０に記憶されている音声データ、例えば、「右足先行に足替して下さい」又は「左足先行に足替して下さい」などの音声データを指定する音声通知処理を行う（ステップＳＤ２２）。音声通知処理の後、又は、ステップＳＤ２１においてＩＮＦが０で音声通知処理を行わない場合には、読出タイミングであるか否かを判別し（ステップＳＤ２３）、読出タイミングである場合には、効果音のアドレスの状態を維持し、伴奏クロックの周期の１０倍の期間になったとき、すなわち、指定されたテンポに応じたタイミングで効果音の発音処理を行う（ステップＳＤ２４）。
【００９２】
この結果、運動者は、例えば、左足先行で足踏運動を行ってレジスタＬＣの値が基準回数Ｎに達した後は、足替予告伴奏処理による伴奏リズムの代わりに、ステレオのＲチャンネルだけから効果音を聴くことになり、足替のタイミングになったことを認識する。この場合には、床の上で１回又は数回の足踏みを行ったあと、右足先行に足替を行うことでスムーズな足替ができる。したがって、ステップＳＤ１８の足替予告伴奏処理における伴奏リズムの発音、ステップＳＤ２２の足替タイミングにおける足替伴奏処理、およびそれ以外の伴奏曲のリズム音の極大値のアドレスにおけるＰＣＭ波形データによる発音は、すべて設定されたテンポに同期した発音になり、運動者は足替の有無に関係なく、常に設定したテンポに同期した足踏運動の支援を受けることになる。
【００９３】
ステップＳＤ２５において効果音の発音処理の後は、図５のメインルーチンに戻り、カウント処理に移行する。この場合には、図１９のカウント処理のステップＳＥ１７において、右足（Ｒ）又は左足（Ｌ）に足替がされたと判別する。そして、レジスタＬＣ又はＲＣを０にクリアし（ステップＳＥ１８）、ＣＨＦを０にリセットし（ステップＳＥ１９）、ＪＵＳＴを０にリセットする（ステップＳＥ２０）。そして、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て、図５のメインルーチンに戻り、伴奏処理に移行する。この場合には、片チャンネルの発音からＬチャンネルおよびＲチャンネルの発音に戻す。この場合には、図１６の伴奏処理のステップＳＤ１７においてＣＨＦが０であると判別するので、ステップＳＤ１８の足替予告伴奏処理およびステップＳＤ２０の足替通知処理は行わず、伴奏リズムのチャンネル２をオフに切り替え、メロディのチャンネル３およびリズムのチャンネル４をオンに切り替えて、元の伴奏曲の発音に戻る。
【００９４】
なお、伴奏曲の発音から伴奏リズムの発音に切り替えたときに、そのときのアドレスに伴奏リズムが存在しない場合には、伴奏リズムが存在する伴奏クロックの位置までアドレスを進めることになる。このため、最大９個分の伴奏クロックの位置までアドレスを進めることになる。したがって、１１０００個のＰＣＭ波形データのサンプルがスキップされる。しかし、時間にして１秒未満であるので、運動者が違和感を抱くおそれはないと考えられる。このようなＰＣＭ波形データのスキップを回避するには、最後の伴奏曲のアドレスをＣＰＵ２０１のレジスタに一時的にストアして、伴奏リズムの発音から元の伴奏曲の発音に戻るときに、ストアしたアドレスを読み出して、そのアドレスから伴奏曲の読み出しを進行すればよい。この場合においても、上記した足替の期間に伴奏曲をオフの状態でアドレスを進めて、リアルタイムでの伴奏曲の再開を行うかどうかの場合と同様に、図１１（１）における足替通知で運動者が設定する構成にしてもよい。
【００９５】
ところで、運動者が効果音を聴いた後も足替を行わない場合もある。この場合には、ＬＣ又はＲＣの値が基準回数Ｎを超えてしまう。したがって、図１９のカウント処理のステップＳＥ１４において、ＬＣ又はＲＣの値がＮの値を超えてしまう。この場合には、ステップＳＥ１６に移行して、ＬＣ又はＲＣの値がＮ＋Δにまだ達していないか否かを判別する。例えば、設定された基準回数が３０の場合には、ＬＣ又はＲＣの値が３５にまだ達していないか否かを判別する。Ｎ＋Δに達していない場合には、ステップＳＥ１７、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て、図５のメインルーチンに戻り、伴奏処理に移行する。したがって、伴奏処理においては、曲の最後に挿入されている効果音の発音を続ける。
【００９６】
図１９のステップＳＥ１６において、ＬＣ又はＲＣの値がＮ＋Δに達したときは、ＪＵＳＴを０にリセットして(ステップＳＥ２０)、ステップＳＥ２１、ステップＳＥ２４を経て、図５のメインルーチンに戻り、伴奏処理に移行する。この場合には、図１６の伴奏処理において、ステップＳＤ１８からステップＳＤ１９に移行したときに、ＪＵＳＴが０と判別するので、効果音の発音を停止して伴奏リズムの発音に戻ることになる。したがって、例えば、基準回数が３０の場合には、左足先行又は右足先行の連続する足踏回数であるＬＣ又はＲＣの値が２５に達すると、伴奏曲のメロディおよびリズムの音から伴奏リズムに切り替える。ＬＣ又はＲＣの値が３０に達すると、伴奏リズムの音から効果音に切り替える。このとき運動者が足替を行わなければ、ＬＣ又はＲＣの値が３５に達するまでは効果音の発音が続く。ＬＣ又はＲＣの値が３５に達した後は、伴奏リズムの発音に戻る。
【００９７】
ところで、足替予告伴奏処理が行うわれている場合において、足替タイミングに達する前に運動者が早合点して足替を行った場合には、ステップＳＥ１４においてＬＣ又はＲＣの値がＮに達していないのでＮＯと判別し、ステップＳＥ１６においてはＬＣ又はＲＣの値がＮ＋Δにまだ達していないのでＹＥＳと判別するので、ステップＳＥ１７に移行する。したがって、ステップＳＥ１７において右足（Ｒ）又は左足（Ｌ）に足替がされたと判別する。この結果、ステップＳＥ１８でレジスタＬＣ又はＲＣを０にクリアし、ステップＳＥ１９でＣＨＦを０にリセットし、ステップＳＥ２０でＪＵＳＴを０にリセットする。この結果、正常な足替の場合と同じになるので問題はない。
【００９８】
なお、実施形態においては、伴奏曲のメロディおよびリズムから伴奏リズムに切り替えるタイミングを基準回数Ｎ−Δとしたが、Δの値を運動者が設定する構成にしてもよい。また、伴奏リズムを発音しないで、足替のタイミングのときに効果音だけを発音する構成にしてもよい。また、伴奏リズムの音色や効果音の音色も運動者が設定する構成にしてもよい。足踏運動に慣れてくると、わずかに異なる音色を１回だけ発音しただけでも、足替のタイミングを把握できるようになる。このような設定は、先に述べた伴奏曲の再開をどこからにするかを設定する場合と同じく、図１１（１）に示した足踏設定画面の足替通知のメニューで行うことになる。
【００９９】
次に、伴奏曲のテンポと実際の足踏みのテンポとが一致しない場合の処理について説明する。図１９のカウント処理のステップＳＥ２１において、足踏総回数であるＴＮの値から変数Ｍの値を減算し、その減算値が３２に達したか否かを判別する。Ｍの初期値は０である。足踏運動に応じてＴＮが１から１つずつインクリメントされると、最初はＭの値が０であるので減算値であるＴＮ−Ｍの値も１から１つずつ増加する。そして、ＴＮの値が３２になり減算値が３２になると、ＭにＴＮの３２をストアしてＭの値を０から３２に更新する(ステップＳＥ２２)。次に、テンポ調整用のフラグＡＤＪを１にセットし、変数ｍを０にセットする(ステップＳＥ２３)。
【０１００】
次に、図２０のフローチャートにおいて、設定されているテンポであるＴＥＭＰＯの値から、足踏のテンポの値を減算してテンポの差を算出し、テンポの差をレジスタＡにストアする(ステップＳＥ２５)。なお、足踏のテンポの値は、図４に示した足踏の検出信号において、左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂのパルスの立ち上がりおよび立下りを検出して測定する。次に、レジスタＢにレジスタＡのテンポの差を加算する。レジスタＢの初期値は０である。そして、変数ｍの値を１つインクリメントする(ステップＳＥ２７)。このとき、ｍの値が１６に達したか否かを判別する(ステップＳＥ２８)。ｍの値が１６に達しない場合には、図５のメインルーチンに戻る。
【０１０１】
メインルーチンから再び図１９のカウント処理に移行したときは、ＴＮの値は３２から１つインクリメントされて３３になっている。したがって、ＴＮ−Ｍの値は１であり、ステップＳＥ２１からステップＳＥ２４に移行する。ステップＳＥ２４においてＡＤＪが１であると判別するので、図２０のステップＳＥ２５に移行して、ステップＳＥ２８までのループ処理を繰り返す。
【０１０２】
ループ処理の繰り返しによって足踏運動によってインクリメントされるｍの値が１６に達したときは、１６回分のテンポの差の合計がレジスタＢにストアされている。この場合には、Ｂの値をｍの値すなわち１６で除算し、その絶対値がＴＥＭＰＯの２０分の１より大きいか否かを判別する(ステップＳＥ２９)。すなわち、テンポの差の平均の絶対値が、設定されているテンポの５％を超えたか否かを判別する。テンポの差が５％を超えたときは、何らかの事情により運動者が設定されたテンポに合わせていないと判断して、設定されているＴＥＭＰＯの値を運動者の足踏のテンポに更新する(ステップＳＥ３０)。
【０１０３】
さらに、Ｂの値をｍの値で除算した値が、ＴＥＭＰＯの１０分の１より大きいか否かを判別する(ステップＳＥ３１)。すなわち、運動者の足踏のテンポが設定されたテンポの１０％より遅れているか否かを判別する。テンポの遅れが１０％よりも遅れている場合には、運動者がかなり疲労しているか、又は、体調がおもわしくないと判断して、音声メッセージによって警告を発音し(ステップＳＥ３２)、伴奏曲を停止して(ステップＳＥ３３)、ＭＯＤＥを０にリセットする(ステップＳＥ３４)。ステップＳＥ２９においてテンポの差が５％以内の場合、ステップＳＥ３１においてテンポの遅れが１０％以内の場合、又は、伴奏曲を停止してステップＳＥ３４においてＭＯＤＥを０にリセットした後は、レジスタＡ，Ｂを０にクリアし(ステップＳＥ３５)、ＡＤＪを０にリセットして(ステップＳＥ３６)、図５のメインルーチンに戻る。
【０１０４】
このように、足踏回数が３２回分経過するたびに、１６回の足踏の期間に運動者のテンポと設定されているテンポをチェックして、テンポ調整や伴奏曲の停止が必要か否かを判別する。したがって、運動者がテンポを設定して足踏運動を開始した後に、そのテンポが自分の運動感覚に合わない場合には、大幅なテンポの差でない限り、足踏運動を停止することなく自分に合ったテンポに変更することができる。また、運動者がかなり疲労しているか、又は、体調がおもわしくないと判断したときは、「お疲れのようですから、少し休みましょう」などと警告して伴奏曲を停止するので、運動者の健康管理にも有効である。さらに、プログラムＲＯＭ２０３にあらかじめ癒し系の曲データを記憶しておけば、このような場合にその曲を発音して運動者の気持ちを和らげることもできる。なお、３２回および１６回の数値はあらかじめプログラムで設定されている固定値であるが、この数値を入力されている年令に応じて変化させるようにしてもよい。
【０１０５】
足踏運動中においては、上記したように、携帯電話機２のサブ表示部２ａに図１４（３）の足踏中止画面が表示されている。この状態において、運動者が携帯電話機２のサイドスイッチ２ｆをオンすると、図５のメインルーチンのステップＳＡ１６ａにおいて、中止スイッチがオンされたと判別し、ステップＳＡ１６ｂでＭＯＤＥを０にリセットして、ステップＳＡ１７ｂの演算処理に移行する。あるいは、図１６の伴奏処理のステップＳＤ１５において、設定した足踏時間であるＴＩＭＥの時間が経過したときは、ＭＯＤＥを０にリセットして(ステップＳＤ２６)、伴奏曲を停止して(ステップＳＤ２７)、図５のメインルーチンに戻る。この場合には、図５のステップＳＡ１７ａにおいてＭＯＤＥが０と判別するので、ステップＳＡ１７ｂの演算処理に移行する。
【０１０６】
図２１は演算処理のフローチャートである。まず、プログラムＲＯＭ２０３に記憶されている運動係数を読み出して(ステップＳＦ１)、レジスタｋにストアする(ステップＳＦ２)。次に、ＴＮの足踏総回数、ＷＴの体重、メートルに換算したＨＩＧＨＴの踏み台高さ、ｋの運動係数に基づいて、下記の演算式によって消費カロリーＣを算出して、レジスタＣにストアする（ステップＳＦ３）。
消費カロリー（ｋｃａｌ）＝ＴＮ（回数）＊ＷＴ（ｋｇ）＊ＨＩＧＨＴ（ｍ）＊ｋ
さらに、レジスタＷＴの体重およびメートルに換算したＨＴの身長に基づいて、肥満度を表す肥満指数であるＢＭＩ（body mass index）を下記の演算式によって算出する（ステップＳ１４６）。
ＢＭＩ（ｋｇ/ｍ２）＝ＷＴ（ｋｇ）/ＨＴ＊ＨＴ（ｍ２）
そして、Ｃの消費カロリー、ＴＮの足踏総回数、ＢＭＩの肥満指数をメモリ２０７にストアする（ステップＳＦ４）とともに、メイン表示部２ｈに表示する(ステップＳＦ８)。そして、戻るスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップＳＦ９)、このスイッチがオンされたときは、メインルーチンに戻る。
【０１０７】
図２２は、図７のメインフローチャートにおけるステップＳＡ４０のメモリ読出処理のフローチャートである。まず、データ読出画面をメイン表示部２ｈに表示する（ステップＳＨ１）。図２３は、データ読出画面を示す図である。この画面には、読み出すデータが前回のものか、指定した日付のものか、又は過去の平均であるかを選択するために、前回、日付指定、過去平均、推移グラフの選択メニューを表示する。さらに、パスワードを入力する枠を表示する。そして、前回のメニューにフォーカスする（ステップＳＨ２）。なお、過去平均と推移グラフとを共に選択することが可能である。
【０１０８】
次に、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＨ３）、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する（ステップＳＨ４）。次に、数値が入力されたか否かを判別し（ステップＳＨ５）、入力されたときは、その入力数値を表示する（ステップＳＨ６）。例えば、日付指定が選択された場合には、入力された年、月、日を表示し、過去平均又は推移グラフが選択された場合には、入力された指定期間を表示する。また、パスワードが入力されたか否かを判別し（ステップＳＨ７）、入力されたときは、アスタリスク（＊）を表示する（ステップＳＨ８）。そして、決定スイッチがオンされたか否かを判別する（ステップＳＨ９）。決定スイッチがオンでない場合には、ステップＳＨ３に移行して、カーソルスイッチがオンであるか否かを判別する。
【０１０９】
決定スイッチがオンされたときは、パスワードがＯＫであるか否かを判別し（ステップＳＨ１０）、ＯＫでない場合にはこのフローを終了するが、ＯＫである場合には、表示する内容を決定する。選択されたのが推移グラフであるか否かを判別し（ステップＳＨ１１）、推移グラフである場合には、指定された期間におけるデータの平均演算、四捨五入演算を行って（ステップＳＨ１２）、推移グラフのビットマップ画像を作成する（ステップＳＨ１３）。そして、メイン表示部２ｈに推移グラフのデータを表示する（ステップＳＨ１４）。推移グラフが選択されていない場合には、選択されたのが過去平均であるか否かを判別し（ステップＳＨ１５）、過去平均である場合には、指定された期間におけるデータの平均演算を行って（ステップＳＨ１６）、メイン表示部２ｈに過去平均のデータを数値で表示する（ステップＳＨ１４）。過去平均が選択されていない場合、すなわち、前回又は日付指定が選択されている場合には、前回又は指定日のデータを数値で表示する（ステップＳＨ１４）。データを表示した後は、図７のメインルーチンに戻る。
【０１１０】
図２４は、推移グラフのデータの例を示す図である。この例では、２００４年１月から９月までの指定期間において、体重、消費カロリー、ＢＭＩ、および血糖値の推移が表示されている。また、図には示さないが、過去平均が選択された場合には、指定期間における体重、消費カロリー、ＢＭＩ、血糖値の平均値が表示され、前日又は日付指定が選択されている場合には、その日の体重、消費カロリー、ＢＭＩ、および血糖値が表示される。なお、各月における足踏の総回数をこの画面に表示してもよい。
【０１１１】
図２５および図２６は、図６のメインルーチンにおけるステップＳＡ３３ｂの血糖値測定処理を行う場合の構成および作用を示す図である。図２５において、洗濯バサミのような形状のクリップ６１は運動者の耳たぶ又は身体の他の部分を挟むためのプラスチック製の器具であり、ほぼ中央位置の回転軸６２によって開閉可能であるとともに、回転軸６２の後方に設けられたスプリング６３によってクリップ６１を閉じる方向に付勢されている。クリップ６１の先端において、耳たぶなどを挟むための一対の挟持部６４ａ、６４ｂにおいて、対向する位置に開口部（符号は６５ａとする）および開口部６５ｂが設けられている。さらに、挟持部６４ａ、６４ｂにはそれぞれ光コネクタ６６ａ、６６ｂによって光ファイバ６７ａ、６８ｂが接続され、光コネクタ６８ａ、６８ｂによって携帯電話機２内における赤外線の発光部および受光部と光ファイバ６７ａ、６７ｂとが、プラスチックの保護部材（図示せず）を挟んで、相互に対向するように、取り付けアングル６９によって位置決めされている。取り付けアングル６９は、薄い板状の樹脂又は金属を成形して作られ、携帯電話機２を挟んで押圧するとともに、穴６９ａによってアンテナ２ｅに係合して位置決めされる。血糖値測定処理を行うメニューが選択されたときは、携帯電話機２のサブ表示部２ａには、図２５に示すように、血糖値測定のメニュー表示と、サイドスイッチ２ｆをオンすることによって測定を開始する旨のメッセージが表示される。
【０１１２】
図２６（１）は、クリップ６１を耳たぶ７に挟んだ状態を示す図である。また、図２６（２）は、耳たぶ７を挟んだ場合に、図２５のＡ−Ａ断面を示す図である。図２６（２）において、挟持部６４ａおよび挟持部６４ｂにおいて耳たぶ７を押圧する部分６４３ａ、６４３ｂは、耳たぶ７に傷を与えないような弾性部材で構成されている。
図２６（２）において、挟持部６４ａに接続された光コネクタ６６ａには、光を発散するロッドレンズ６４１ａが設けられ、光ファイバ６７ａを介して携帯電話機２の発光部から出射した赤外線ＩＲｄが発散される。そして、挟持部６４ａに設けられたプリズム６４２ａによって光路が９０度屈折されて、耳たぶ７に入射してこれを通過する。その通過の際に、血糖値に応じて変化する血液内のグルコース濃度によって光エネルギーが吸収される。このため、耳たぶ７に入射したときの赤外線ＩＲｄの光量、すなわち、発光部から出射された光量と、耳たぶ７を通過した後の赤外線ＩＲｄの光量に差が生じる。耳たぶ７を通過した赤外線ＩＲｄは、他方の挟持部６４ｂに設けられたプリズム６４２ｂによって光路が９０度屈折され、挟持部６４ｂに接続された光コネクタ６６ｂに設けられた赤外線ＩＲｄを収束するロッドレンズによって収束される。そして、光ファイバ６７ｂを介して携帯電話機２の受光部に赤外線ＩＲｄが入射する。
【０１１３】
この血糖値測定に先立って、あらかじめ耳たぶ７を挟まない状態で、発光部から出射した赤外線ＩＲｄをクリップ６１に入射して、ロッドレンズ６４１ａ、プリズム６４２ａ、プリズム６４２ｂ、ロッドレンズ６４１ｂを介して受光部に入射して、その光量を測定して標準値としてメモリ２０７にストアする。そして、上記のように、耳たぶ７を通過して受光部に入射した赤外線ＩＲｄの光量を測定し測定値としてメモリ２０７にストアする。したがって、血液内のグルコース濃度によって吸収された光量を測定することができる。プログラムＲＯＭ２０３内に吸収された光量と血糖値との変換テーブルがあれば、測定した血糖値をメイン表示部２ｈに表示することができる。しかし、実施形態においては、測定した結果を所定の医療サイトに送信して精密な分析を行い、正確な血糖値をその医療サイトから受信する構成を採る。
【０１１４】
したがって、足踏運動を行った結果、血糖値に変化があるかどうかを正確に測定することができる。また、図２４の推移グラフのデータに示したように、足踏運動によって血糖値が正常な値に近づいていけば、単調な足踏運動が伴奏曲によって楽しくなるだけでなく、足を鍛えることによって糖尿病などの成人病が防止できるという専門家の見解もあるので、具体的な数値によって健康が回復しているのが認識できるという効果が得られる。
なお、血液内のグルコース濃度を測定する身体の部位は、耳たぶに限るものではない、指、手首の内側、手のひら若しくは手の甲の血管の部分、手の親指と人差し指の間、喉の周辺など、クリップ６１で挟み易い部位で、血管がある部位ならばどこでもよい。
【０１１５】
なお、実施形態においては、図２５に示したように、取り付けアングル６９によって携帯電話機２内における赤外線の発光部および受光部と光ファイバ６７ａ、６７ｂとが、図示しないプラスチックの保護部材を挟んで、相互に対向するように位置決する構成としたが、この保護部材を開閉可能にするとともに、赤外線の発光部および受光部に直接光コネクタを接続するような構造も可能である。このような構造にすれば、取り付けアングル６９が不要になる上、取り付けアングル６９に比べて赤外線の光軸調整が容易である。
【０１１６】
図２７は、図５のメインルーチンにおけるステップＳＡ１０の通信処理のフローチャートである。伴奏曲を配信する配信サイトに接続したか否かを判別し(ステップＳＪ１)、配信サイトに接続したときは、配信曲の要求コマンドを送信する(ステップＳＪ２)。そして、配信サイトから曲名、演奏者、曲の番号、料金などの曲リストを受信したか否かを判別し(ステップＳＪ３)、受信したときは、その曲リストをメイン表示部２ｈに表示する(ステップＳＪ４)。そして、最初の曲にフォーカスする(ステップＳＪ５)。次に、カーソルスイッチがオンされたか否かを判別し(ステップＳＪ６)、このスイッチがオンされたときは、フォーカス位置を移動する(ステップＳＪ７)。フォーカス位置を移動した後、又はステップＳＪ６においてカーソルスイッチがオンでない場合には、決定スイッチがオンされたか否かを判別する(ステップＳＪ８)。決定スイッチがオンされたときは、フォーカスで指定された１つ又は複数の曲リストを送信バッファにストアする(ステップＳＪ９)。そして、送信スイッチがオンされたか否かを判別し(ステップＳＪ１０)、このスイッチがオンされたときは、曲リストを配信サイトに送信する(ステップＳＪ１１)。この後、配信サイトから曲データを受信したか否かを判別し(ステップＳＪ１２)、受信したときは、その曲データをメモリ２０７にストアする(ステップＳＪ１３)。そして、メインルーチンに戻る。
【０１１７】
ステップＳＪ１において、配信サイトに接続していない場合には、医療サイトに接続しているか否かを判別する(ステップＳＪ１４)。医療サイトに接続したときは、測定データを送信する(ステップＳＪ１５)。送信する測定データとしては、図２６の器具で測定した赤外線ＩＲｄの測定値および標準値のほかに、身長、体重、消費カロリー、ＢＭＩを含める。そして、医療サイトから血糖値のデータを受信したか否かを判別し(ステップＳＪ１６)、受信したときはメモリ２０７に受信した血糖値のデータをストアする(ステップＳＪ１７)。そして、メインルーチンに戻る。実際には、医療サイトにおける精密な分析が必要であるので、測定データを送信して後は一旦回線を切断して、医療サイトから着信があったときに血糖値のデータを受信することになる。
ステップＳＪ１４において医療サイトに接続していない場合には、他の通信処理を行う(ステップＳＪ１８)。そして、メインルーチンに戻る。
【０１１８】
次に、本発明の第２実施形態の足踏運動支援システムについて、図２８ないし図３１を参照して説明する。図２８は、第２実施形態における踏み台１の一部と携帯電話機２との接続を示す図である。図１に示した第１実施形態と同じものは同一の符号で示している。この図に示すように、踏み台１の上部踏み台１１の前側面には、携帯電話機２を装着するホルダ１９が設けられている。そして、ホルダ１９の下部にはＵＳＢコネクタ１９ａが設けられ、携帯電話機２のＵＳＢコネクタ（図１における２ｄ）に直接挿入する構成になっている。携帯電話機２を外す場合には、一般的な構造と同様に、ＵＳＢコネクタ１９ａの２つの可動片１９ｂを押圧して抜き取る。ホルダ１９に装着された携帯電話機２の内部の発光部（図示せず）からは、プラスチックの保護部材２ｉを通過して、赤外線ＩＲｃが上に向かって発光される。また、携帯電話機２はＵＳＢコネクタ１９ａによって踏み台１からの電源の供給だけでなく、左足検出信号および右足検出信号を受信する。
【０１１９】
図２９は、携帯電話機２から赤外線を受信して楽音を発生するヘッドホン装置５の構造を示す図である。ヘッドホン装置５には、左スピーカ５１ａおよび右スピーカ５１ｂが左右方向に弾性を有する支持部材５２によって固定されている。なお、図には示していないが、各スピーカ５１ａ，５１ｂの上下方向の位置を調整するアジャスタが支持部材５２に設けられている。支持部材５２の中央には、携帯電話機２から受信した伴奏曲のＰＣＭ波形データやその他のデータを処理する信号処理部５３が設けられている。この信号処理部５３には、電源スイッチ５３ａ、電源オンで発光するインジケータ５３ｂ、着脱可能に収容された充電電池５３ｃなどが設けられている。また、左スピーカ５１ａの下部には、図２８に示したように、携帯電話機２からの上向きの赤外線ＩＲｃを受光するために、レンズおよびフォトダイオードなどからなる受光部５４が設けられている。さらに、左スピーカ５１ａおよび右スピーカ５１ｂの外側面からは、ヘッドホン装置５を運動者が頭に装着した場合に、顔の左右の前方に棒５５ａ，５５ｂが突き出している。そして、棒５５ａ，５５ｂの先端部の内側には、赤や緑などの可視光を発光する発光ダイオード５６ａ，５６ｂが設けられている。この棒５５ａ，５５ｂは足替通知のためのオプション部品であり、着脱可能なように各スピーカ５１ａ，５１ｂにおいてコネクタで接続されている。したがって、このような棒５５ａ，５５ｂが目の横にあるのが邪魔なユーザは、容易に抜き取ることができる。
【０１２０】
図３０は、図２９の信号処理部５３の内部構成などを示すブロック図である。ＣＰＵ５０１は、信号処理のＤＳＰ、プログラムＲＯＭ、ワークＲＡＭ、Ｄ／Ａコンバータなどを内蔵したワンチップＬＳＩで構成されている。インタフェース５０２は、電源スイッチ５３ａのオン操作に応じて、インジケータ５３ｂを点灯するとともに、充電電池５３ｃから信号処理部５の回路に電源を供給する。なお、着脱可能な充電電池５３ｃは、図２に示した踏み台１の着脱可能な充電電池１１５と同じ仕様であり、踏み台１を用いて充電することができる。赤外線通信部５０３は、ＩｒＤＡのプロトコルに準拠した通信方式、又は、独自の通信方式によって、携帯電話機２から受光部５４を介して赤外線ＩＲｃを受信する。アンプ５０４は、ＣＰＵ５０１から出力されるアナログのステレオ信号を増幅して左右のスピーカ５１ａ，５１ｂから発音させる。ドライバ５０５およびドライバ５０６は、ＣＰＵ５０１から出力される駆動信号に応じて左右の発光ダイオード５６ａ，５６ｂを点滅する。
なお、赤外線通信部５０３、アンプ５０４、ドライバ５０５，５０６、およびインタフェース５０２はＣＰＵ５０１に組み込んでハイブリッドのＩＣで構成することも可能である。この場合には、信号処理部５３の内部は、極めて軽量且つ小型の形状にすることができる。
【０１２１】
次に、動作について説明する。第２実施形態における携帯電話機２の回路構成および信号処理やその他の動作は、第１実施形態における動作とほとんど同じである。また、踏み台１についても、一部の回路構成以外は、第１実施形態と同じである。したがって、第１実施形態の図面を適宜援用しながら第２実施形態の動作を説明する。第２実施形態においては、上記したように、ＵＳＢコネクタ１９ａによって踏み台１からの左足検出信号および右足検出信号を受信する。このため、踏み台１においては、双方向通信によるＵＳＢのインタフェース仕様ではなく、第１実施形態と同様に、ＵＳＢコネクタ１９ａの２端子によって左足検出信号および右足検出信号を送信する。そして、携帯電話機２から上向きに発光される赤外線ＩＲｃによって、伴奏曲のＰＣＭ波形データ、伴奏リズムの波形データ、および効果音の波形データを送信する。伴奏クロックは、プログラムＲＯＭ２０３又はメモリ２０７から伴奏曲のＰＣＭ波形データ、伴奏リズムの波形データ、効果音の波形データを読み出すためのものであるから、ヘッドホン装置５に送信する必要はない。
【０１２２】
なお、図２に示した回路において、変調回路１０７から２値の左足検出信号および右足検出信号のパルスを送信するので、図２に示した２端子のＵＳＢコネクタ１３ではなく、４端子のＵＳＢコネクタ１９ａによって、携帯電話機２に対する電源の供給と左足検出信号および右足検出信号とを送信する。したがって、携帯電話機２は、図４に示したような左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂを受信することになる。ところが、ＵＳＢのインタフェース仕様においては、２端子の信号線によって双方向のデータ転送を行うために、図３に示したＣＰＵ２０１の入出力ポートには、ＵＳＢコネクタ２ｄ（図２８では１９ａ）からデータ入力線およびデータ出力線が接続されている。このため、図３１に示すように、ＣＰＵ２０１において２つのポート２０１ａ、２０１ｂを、それぞれ制御信号ＳＴａ、ＳＴｂによって入力ポート又は出力ポートに切り替える構成とする。そして、足踏モードにおいては、ポート２０１ａ、２０１ｂをともに入力ポートにして、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から受信する。もっとも、図４に示したような左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂを踏み台１側で多重化して送信する場合には、ＵＳＢのデータ送信線だけで携帯電話機２に送信できる。どちらを選択するかは、設計コストおよび製造コストなどによって決定すればよい。
【０１２３】
ヘッドホン装置５が携帯電話機２から伴奏曲の楽音データを担う赤外線を受光部５４によって受光すると、赤外線通信部５０３は、足踏運動の伴奏曲のＰＣＭ波形データ、伴奏リズムの波形データ、効果音の波形データを復調してＣＰＵ５０１に入力する。ＣＰＵ５０１は、プログラムＲＯＭの制御プログラムに従って、赤外線通信部５０３から入力されたデータをワークＲＡＭにストアする。ストアしたデータが伴奏曲のＰＣＭ波形データである場合には、ＤＳＰによってステレオの楽音データに変換し、Ｄ／ＡコンバータによってアナログのＬチャンネルおよびＲチャンネルの楽音信号としてアンプ５０５に出力する。一方、ストアしたデータが伴奏リズム又は効果音の波形データである場合には、ＤＳＰによってＬチャンネル又はＲチャンネルの片チャンネルの楽音データに変換し、Ｄ／ＡコンバータによってアナログのＬチャンネル又はＲチャンネルの楽音信号としてアンプ５０５に出力する。また、受信した伴奏リズムに同期して、足替によって指示した先行すべき右足（又は左足）に対応する発光ダイオード５６ｂ（又は５６ａ）を比較的長い周期（例えば、１秒周期）で点滅させる足替信号をドライバ５０６（又は５０５）に出力する。さらに、受信した効果音に同期して、足替によって指示した先行すべき右足（又は左足）に対応する発光ダイオード５６ｂ（又は５６ａ）を短い周期（例えば、０．５秒周期）で点滅させる足替信号をドライバ５０６（又は５０５）に出力する。
【０１２４】
以上のように、第２実施形態の足踏運動支援システムは、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台１と、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する携帯電話機２と、赤外線によって足踏運動の伴奏曲のデータを受信するヘッドホン装置５を備えている。
踏み台は、上面のプレート１１ａに加わる左足の荷重の検出に応じて左足検出信号を発生する圧力センサ１０１と、上面のプレート１１ｂに加わる右足の荷重の検出に応じて右足検出信号を発生する圧力センサ１０２と、左足検出信号および右足検出信号を赤外線で送信する発光ダイオード１４ａおよび発光ダイオード１４ｂを備えている。
一方、携帯電話機２は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数および足踏運動のテンポの設定データを操作に応じて入力するスイッチ部２０５と、スイッチ部２０５から入力された設定データを記憶するＲＡＭ２０４と、伴奏曲のデータを記憶するプログラムＲＯＭ２０３およびメモリ２０７と、ヘッドホン装置５に対して赤外線を発光する赤外線通信部２１５と、ＲＡＭ２０４に記憶された足踏運動のテンポに応じて、プログラムＲＯＭ２０３又はメモリ２０７に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音を発生して、赤外線通信部２１５によってヘッドホン装置に送出し、ＵＳＢコネクタ１９ａを介して踏み台１から送信された左足検出信号および右足検出信号の連続した受信回数がＲＡＭ２０４に記憶された基準回数に達したときは、発生している伴奏曲の楽音を効果音に変化させるＣＰＵ２０１とを備えている。
したがって、第１実施形態と同様に、伴奏曲によって足踏運動の単調性を解消し、先行する足の連続した足踏回数を基準回数ごとに伴奏曲の変化によって通知して、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかかるようにするとともに、運動者が自ら設定したテンポで伴奏曲を発生するので、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポが可能になる。さらに、ヘッドホン装置５にケーブルが接続されていないので、足踏運動の邪魔になることがない。
【０１２５】
次に、本発明の第３実施形態について、図３２を参照して説明する。３２（１）は、運動者が、腰のベルト８に固定した専用ケース９に収容した携帯電話機２のヘッドホン端子２ｃとヘッドホン装置５とをアナログのステレオ用のケーブル１８で接続して、足踏運動を行っている様子を示す図である。踏み台１の構成は第１実施形態とほとんど同じであるが、踏み台１はブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）の通信機能を具備しており、その前側面に設けられた送信アンテナ２０から、左足検出信号および右足検出信号をブルートゥースの無線信号によって携帯電話機２に送信する。もちろん、これを受信する携帯電話機２もブルートゥースの機能を具備している。ブルートゥースについては、すでに携帯電話機にも用いられているほど一般的になってきているので詳細な説明は省略するが、周波数ホッピング型スペクトル拡散方式の近距離無線通信（ＬＷＩ）によってデータの送受信を行なうもので、クラス３では最大１ｍＷの電力で数メートルから１０メートルの伝送範囲をカバーする。
【０１２６】
図３２（１）に示す構成は、ケーブル１８が運動者の上半身にだけしかないので、足踏運動の邪魔になることがない。ブルートゥースの通信方式は、赤外線の通信方式に比べて、現在のところは広く普及するまでには至ってないが、赤外線の場合よりも通信距離が長い上、赤外線のような直線的な志向性がないので、新しい近距離無線通信として期待されている。したがって、近い将来には携帯電話機の一般的な近距離通信として普及することが予想される。この結果、ブルートゥースを搭載した携帯電話機が安価に購入できるようになれば、図３２（１）に示した構成の足踏運動支援システムがローコストで実現できる。
【０１２７】
図３２（２）は、図３２（１）の場合と同様に、運動者が、腰のベルト８に固定した専用ケース９に収容した携帯電話機２のヘッドホン端子２ｃとヘッドホン装置５とをアナログのステレオ用のケーブル１８で接続して、足踏運動を行う場合の一部を示す図である。ただし、足踏のカウントは踏み台１側で行う構成になっている。踏み台１は、上面のプレート１１ａに加わる荷重の検出に応じて左足検出信号を発生し、上面のプレート１１ｂに加わる荷重の検出に応じて右足検出信号を発生する。そして、携帯電話機２から足踏の基準回数Ｎをカウントアップ値のプリセットデータとして赤外線によって受信する。そして、左足検出信号又は右足検出信号の連続した回数が基準回数Ｎに達したときは、携帯電話機２に対して足替信号を赤外線ＩＲによって送信する。ところが、携帯電話機２の赤外線の送受信は、上側面すなわちアンテナ２ｅ側で行うので、図３２（２）に示すように、ベルト８に固定された専用ケース９に携帯電話機２を上下逆にして収容する。この場合には、赤外線を受光する受光部の保護部材２ｉ、ヘッドホン端子２ｃおよび足踏の開始および停止を行うためのサイドスイッチ２ｆの部分、および、サブ表示部２ａの部分に対応する専用ケース９に開口部を設ける。
【０１２８】
図３２（２）に示す構成も、図３２（１）の場合と同様に、ケーブル１８が運動者の上半身にだけしかないので、足踏運動の邪魔になることがない。また、図３２（２）に示す構成は、現在ほとんどの携帯電話機に搭載されている赤外線通信機能を利用できるという利点がある。なお、図には示していないが、踏み台１における赤外線の発光部および受光部は、図１に示したような前側面方向でなく、図３２（１）に示した踏み台１のブルートゥースのアンテナ２０のような構造で、上方向に赤外線ＩＲを発光するとともに、携帯電話機２から送信される基準回数Ｎの赤外線を上から受光する構成にする。
【０１２９】
図３２（１）および図３２（２）に示した第３実施形態においては、第１実施形態および第２実施形態とは異なり、携帯電話機２は踏み台１から充電電池に対して充電電流を受けていない。この場合には、携帯電話機２の充電電池を、図２に示した踏み台１の充電電池１１５と同じ仕様として、踏み台１で十分に充電された充電電池を携帯電話機２に装着し、踏み台１の電源はＡＣアダプタ１１７を介して屋内のコンセントから供給する。あるいは、踏み台１に２個の充電電池を装着して充電できるようにして、充電された１つを携帯電話機２に装着すれば、屋内のコンセントに接続する必要はない。
【０１３０】
本発明の足踏運動支援システムの実施形態としては、上記第１実施形態ないし第３実施形態以外にも、踏み台１および携帯電話機２によって、あるいはヘッドホン装置５をさらに加えて、様々な変形例が考えられる。以下、図３３を参照して、第１実施形態ないし第３実施形態と比較しながら、本発明の様々な変形例について説明する。しかし、本発明の実施形態の態様は、第１実施形態ないし第３実施形態および以下に説明する変形例に限定されるものではない。この明細書に記載した実施形態および変形例に基づいて、当業者が容易に想到できるものであれば、本発明の技術的な範疇であると言える。
【０１３１】
図３３は、上記第１実施形態ないし第３実施形態を含む様々な変形例を、１の踏み台、２の携帯電話機、５のヘッドホン装置における信号その他の授受関係を略図で示したものである。図３３において、ＬＣは左足検出信号、ＲＣは右足検出信号、Ｎは基準回数、ＥＸは足替信号、ＩＲは赤外線、ＢＴはブルートゥースを表わしている。また、伴奏曲には伴奏リズムおよび効果音が含まれており、「アナログ」と表記したもの以外はすべてデジタルである。また、図３３において、矢印の方向が信号の授受関係の方向を表わしている。半円形の矢印マークは先行する左足および右足の足踏のカウントを表している。
【０１３２】
図３３（１）は、第１実施形態の態様を示すものである。図１に示したように、赤外線（ＩＲ）によって左足検出信号（ＬＣ）および右足検出信号（ＲＣ）を踏み台１から携帯電話機２に送信し、アナログの伴奏曲を携帯電話機２から踏み台１にケーブル１８を介して送信する。そして、踏み台１のスピーカ１６ａ，１６ｂから発音させる。あるいは、踏み台１のヘッドホン端子１７に接続されたヘッドホン装置によって発音する。
【０１３３】
図３３（２）は、第２実施形態の態様を示すものである。図２８および図２９に示したように、ＵＳＢインタフェースを利用して、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信し、赤外線によって携帯電話機２からヘッドホン装置５に対して伴奏曲を送信して発音させる。なお、この第２実施形態の変形例として、赤外線の代わりにＡＭ変調やＦＭ変調などの電波によってヘッドホン装置５に送信する構成でもよい。この場合には、一般的な受信機などの部品を流用できる利点がある。
【０１３４】
図３３（３）は、第１実施形態の変形例であり、第１実施形態のように赤外線によって左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信する代わりに、ＵＳＢインタフェースを利用して、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信するものである。その他は第１実施形態と同じである。
【０１３５】
図３３（４）は、第１実施形態と同様に、ケーブル１８を介して携帯電話機２からアナログの伴奏曲のステレオ信号を受信した踏み台１が、そのステレオ信号で赤外線を変調して、ヘッドホン装置５に向けて赤外線を送信するものである。さらに、その変形例として、第２実施形態の変形例と同様に、赤外線の代わりにＡＭ変調やＦＭ変調などの電波によってヘッドホン装置５に送信する構成でもよい。この場合にも、一般的な受信機の部品を流用できる利点がある。
【０１３６】
図３３（５）は、ブルートゥース（ＢＴ）の無線通信によって、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信し、ケーブル１８を介してアナログの伴奏曲を踏み台１に送信するものである。
【０１３７】
図３３（６）は、第３実施形態における図３２（１）の態様を示すものである。図３２（１）に示したように、ブルートゥースの無線通信によって、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信し、ケーブル１８を介してアナログの伴奏曲を携帯電話機２からヘッドホン装置５に送信するものである。
【０１３８】
図３３（７）は、ブルートゥース（又は赤外線）によって、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１から携帯電話機２に送信し、赤外線（又はブルートゥース）によって、伴奏曲を携帯電話機２から踏み台１に送信するものである。すなわち、赤外線およびブルートゥースの一方によって左足検出信号および右足検出信号を送信し、他方によって伴奏曲を送信するものである。
【０１３９】
図３３（８）は、ＵＳＢインタフェースの双方向通信によって、左足検出信号および右足検出信号を多重化して踏み台１から携帯電話機２に送信し、伴奏曲を携帯電話機２から踏み台１に送信する。さらに、踏み台１においてＵＳＢインタフェースの伴奏曲をアナログのステレオ信号に変換して、そのステレオ信号で赤外線を変調して、ヘッドホン装置５に向けて送信するものである。さらに、その変形例として、赤外線の代わりにＡＭ変調やＦＭ変調の電波によってヘッドホン装置５に送信する構成でもよい。この場合にも、一般的な受信機の部品を流用できる利点がある。
【０１４０】
図３３（９）は、足踏運動の先行する足のカウントを踏み台１側で行う実施形態を示す図である。この場合には、図４に示したフリップフロップの回路およびカウンタ回路、又は、同等の機能を持つ回路若しくはソフトウェアおよびそれを実行するＣＰＵを踏み台１側に設ける。そして、設定された基準回数Ｎを携帯電話機２から踏み台１に送信し、伴奏リズムおよび効果音を発音するための足替信号ＥＸを踏み台１から携帯電話機２に送信する。したがって、図３３（９）の構成と、図３３（１）ないし図３３（８）のそれぞれと組み合わせて、さらなる変形例を構成することができる。
【０１４１】
例えば、図３３（１０）は、足踏運動の先行する足のカウントを踏み台１側で行うもので、図３２（２）に示した第３実施形態の態様を示すものである。赤外線によって基準回数Ｎを携帯電話機２から踏み台１に送信し、赤外線によって足替信号ＥＸを踏み台１から携帯電話機２に送信する。携帯電話機２はヘッドホン端子２ｃに接続されたケーブル１８を介して、アナログの伴奏曲をヘッドホン装置５に送信する。
【０１４２】
以上説明したように、本発明の第１実施形態の足踏運動支援システムは、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台１と、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する携帯電話機２とを備えている。
踏み台１は、上面のプレート１１ａに加わる左足の荷重の検出に応じて左足検出信号を発生する圧力センサ１０１と、上面のプレート１１ｂに加わる右足の荷重の検出に応じて右足検出信号を発生する圧力センサ１０２と、左足検出信号および右足検出信号を赤外線で送信する発光ダイオード１４ａおよび発光ダイオード１４ｂを備えている。
【０１４３】
一方、携帯電話機２は、踏み台１から送信された左足検出信号および右足検出信号を受信する赤外線通信部２１５と、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数および足踏運動のテンポの設定データを操作に応じて入力するスイッチ部２０５と、スイッチ部２０５から入力された設定データを記憶するＲＡＭ２０４と、伴奏曲のデータを記憶するプログラムＲＯＭ２０３およびメモリ２０７と、ＲＡＭ２０４に記憶された足踏運動のテンポに応じて、プログラムＲＯＭ２０３又はメモリ２０７に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音を発生し、ステレオ用のケーブル１８を介して踏み台１のサウンドシステムに送出し、赤外線通信部２１５によって受信された左足検出信号又は右足検出信号の連続した受信回数がＲＡＭ２０４に記憶された基準回数に達したときは、発生している伴奏曲の楽音を効果音に変化させるＣＰＵ２０１と、を備えている。
したがって、伴奏曲によって足踏運動の単調性を解消し、先行する足の連続した足踏回数を基準回数ごとに伴奏曲の変化によって通知して、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかかるようにするとともに、運動者が自ら設定したテンポで伴奏曲を発生するので、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポが可能になる。
【０１４４】
また、第１実施形態の変形例の足踏運動支援システムは、床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台１と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する携帯電話機２とを備えているが、図３２（２）に示した第３実施形態と同様に、足踏のカウントを踏み台１側で行う構成になっている。すなわち、踏み台１は、上面のプレート１１ａに加わる荷重の検出に応じて左足検出信号を発生し、上面のプレート１１ｂに加わる荷重の検出に応じて右足検出信号を発生する。そして、携帯電話機２から足踏の基準回数Ｎをカウントアップ値のプリセットデータとして受信する。そして、左足検出信号又は右足検出信号の連続した回数が基準回数Ｎに達したときは、携帯電話機２に対して足替信号を送信する。
【０１４５】
一方、携帯電話機２は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを操作に応じて入力するスイッチ部２０５と、スイッチ部２０５から入力された設定データを記憶するＲＡＭ２０４と、伴奏曲のデータを記憶するメモリ２０７と、ＣＰＵ２０１とを備えている。ＣＰＵ２０１は、踏み台１に対して基準値を送信し、ＲＡＭ２０４に記憶された足踏運動のテンポに応じて、メモリ２０７に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音を発生して、踏み台１のサウンドシステムに対して出力する。また、ＣＰＵ２０１は、踏み台１から足替信号を受信したときは、携帯電話機２に対して、発生している伴奏曲の楽音を効果音に変化させるように制御する。
【０１４６】
したがって、第１実施形態と同様に、伴奏曲によって足踏運動の単調性を解消し、先行する足の連続した足踏回数を基準回数ごとに伴奏曲の変化によって通知して、それぞれの足に均等に足踏の負荷がかかるようにするとともに、運動者が自ら設定したテンポで伴奏曲を発生するので、老若男女を含む様々な使用者に対して最適な足踏みのテンポが可能になる。
また、踏み台１に、簡単な回路であるカウンタ回路およびフリップフロップ回路又はこれらと同等の回路を追加するだけで、足踏のカウントを踏み台１側で行うことができる。この結果、携帯電話機２のＣＰＵ２０１は、足踏のカウント処理から解放されるので負荷が軽減する。さらに、携帯電話機２から基準回数を踏み台１に送信し、踏み台１から足替信号を携帯電話機２に送信する双方向の通信が、２本の通信線で可能になるので、汎用のＵＳＢインタフェースを活用できる。
【０１４７】
また、上記第１実施形態によれば、携帯電話機２のＣＰＵ２０１は、踏み台１から受信した左足検出信号又は右足検出信号の連続した回数が、ＲＡＭ２０４に記憶された基準値Ｎに近づいたときは、発生している伴奏曲の楽音を単純なドラムだけの音色やティンパニだけの音色の楽音に変化させるように制御する。
したがって、足踏運動に慣れていない運動者などは、足踏のタイミングが近いことを前もって予告されるので、足替をスムーズに行うことができる。
【０１４８】
また、上記第１実施形態によれば、携帯電話機２のＣＰＵ２０１は、発生した伴奏曲の楽音を踏み台１に設けられたサウンドシステムに対して出力する。
したがって、踏み台１のスピーカ１６ａ，１６ｂによって伴奏曲を発音させて足踏運動を行うことができる。この場合には、１つの踏み台２から伴奏曲を発音させるだけで、複数の運動者がそれぞれの踏み台で足踏運動を行うことができる。また、踏み台１のヘッドホン端子１７に接続したヘッドホン装置によって伴奏曲を発音させて足踏運動を行うことができる。この場合には、大きな音が憚れる環境においても、伴奏曲を発音させて足踏運動を行うことができる。
【０１４９】
また、上記第１実施形態の変形例によれば、携帯電話機２は、発生したアナログの伴奏曲の楽音を踏み台１に対して出力し、踏み台１は、その楽音に対して信号処理を施して、赤外線、ブルートゥース、その他の無線信号によってヘッドホン装置に対して出力する。
したがって、ヘッドホン装置にケーブルが接続されないので、足踏運動の妨げにならない。
【０１５０】
また、上記第１実施形態および第３実施形態によれば、携帯電話機２によって楽音発生装置を構成する。
したがって、世代を超えて非常に広く普及している携帯電話機２を足踏運動の伴奏用に活用することができる。また、大量生産体制が確立している携帯電話機２を利用することで、極めて安価な足踏運動支援システムを構築できる。
さらに、携帯電話機２は、ネットワークを介して配信サイトから受信した伴奏曲のデータをメモリ２０７に記憶する。
したがって、ブロードバンドや光ファイバによる通信インフラの高速化、および、通信各社の通信料金の価格競争が急速に進んでいることにより、好みの音楽を伴奏曲として迅速かつ安価に配信サイトから入手できる上、ＭＰ３（ＭＰＥＧ−３オーディオレイヤ３）のような音声圧縮技術の普及によって、多くの伴奏曲を音声圧縮した状態でメモリ２０７に記憶することができる。
【０１５１】
また、上記第１実施形態によれば、携帯電話機２のＣＰＵ２０１は、足踏運動が終了したときは、足踏運動が運動者に及ぼした影響を定量的な数値として算出する。
例えば、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０４に記憶された設定データにおける運動者の体重および踏み台１の高さ、並びに、ＲＡＭ２０４に記憶された足踏運動の足踏総回数に基づいて、運動者の消費カロリーを算出する。
あるいは、ＣＰＵ２０１は、内部の発光部から発光された赤外線を図２５および図２６に示した血糖値測定部６によって、運動者の身体の一部を透過させた後の赤外線を受光する受光部から得られる透過後の赤外線の光量に基づいて、身体の一部における血液のグルコース濃度を算出する。また、算出したグルコース濃度を医療サイトに送信して、そのグルコース濃度の分析によって正確な血糖値を受信することができる。
したがって、運動者の足踏運動を支援するだけでなく、足踏運動によって影響を受ける身体の状態を定量的な数値として示すことにより、運動者の健康管理も支援することができる。
【０１５２】
また、血糖値測定部６は、図２５に示すように、光コネクタ６６ａ，６６ｂ，６８ａ，６８ｂを含む２本の光ケーブル６７ａ，６７ｂ、回転軸６２およびスプリング６３を持つ洗濯バサミのような形状のクリップ６１によって、図２６（１）に示すように、耳たぶやその他の身体の一部を挟んで、耳たぶやその他の身体の一部を透過する赤外線が血液のグルコース濃度によって吸収されて、受光する光量が発光した光量よりも減少することを利用して、血糖値を測るための指標にする。さらに、図２６（２）に示すように、光ケーブル６７ａから出射した赤外線をロッドレンズ６４１ａで発散して、プリズム６４２ａで光路を略直角に変更して耳たぶ７に照射し、耳たぶ７を透過した後の赤外線をプリズム６４２ｂで光路を略直角に変更してロッドレンズ６４１ｂに入射して収束し、光ケーブル６７ｂに入射する。
したがって、極めて簡単な構造の器具によって血液のグルコース濃度を測定できるので、指や耳たぶに針を突き刺して血液を採取する従来の方法に比べて、糖尿病患者の身体的および精神的な苦痛を解消できる。また、赤外線の光路を全体として１８０度変更するので、図２５に示すように、クリップ６１で耳たぶや身体の他の部分を挟む際に、光ケーブル６７ａ，６７ｂが邪魔にならない。
【０１５３】
また、上記第１実施形態によれば、ＣＰＵ２０１は、算出した消費カロリー、血糖値の数値をメモリ２０７に累積して記憶し、スイッチ部２０５から指定した期間における数値の推移を表示する指令が入力されたときは、メモリ２０７から指定された期間における数値の累積値に基づいて、指定された期間の数値の変化をグラフ画像の形態でメイン表示部２ｈに表示する。
したがって、足踏運動によって影響を受けた過去の身体の推移を容易に把握することができる。
【０１５４】
なお、上記各実施形態、並びに、様々な他の実施形態および変形例においては、設定されてＲＡＭ２０４に記憶された足踏のテンポに応じて、プログラムＲＯＭ２０３又はメモリ２０７に記憶された伴奏曲のデータ読み出して楽音を発生し、踏み台１のサウンドシステム又はヘッドホン装置５に対して送出する楽音発生装置として、携帯電話機２を利用する構成について説明したが、このような楽音発生装置の態様としては携帯電話機２に限定するものではない。足踏運動を行っているときには、携帯電話機２によって電話やメールの送受信を行なわないのであるから、図３におけるＲＦブロック２０６は使用されていない。また、ＵＳＢインタフェースの機能や赤外線通信の機能があれば、パソコンの通信機能を利用して、配信サイトや医療サイトに接続して、配信曲をダウンロードし、耳たぶにおける血液内のグルコース濃度の測定値を送信して、血糖値を受信することは可能である。したがって、ＲＦブロック２０６を除いて、足踏運動に特化した携帯型の楽音発装置によって足踏運動支援システムを構築することができる。
【０１５５】
例えば、図２９に示したヘッドホン装置５において、信号処理部５３の代わりに、図３におけるＲＦブロック２０６を除いた他の構成で専用の楽音発生装置を構成する。そして、赤外線又はブルートゥースの無線信号によって、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１からヘッドホン装置５に送信する。あるいは、外部との無線通信を行わないのであるから、独自の無線通信方式によって、左足検出信号および右足検出信号を踏み台１からヘッドホン装置５に送信する。この場合においても、第３実施形態と同様に、この楽音発生装置で使用する充電電池を、図２に示した踏み台１の充電電池１１５と同じ仕様とする。そして、踏み台１で十分に充電された充電電池を楽音発生装置に装着し、踏み台１の電源はＡＣアダプタ１１７を介して屋内のコンセントから供給する。あるいは、踏み台１に２個の充電電池を装着して充電できるようにして、充電された１つを楽音発生装置に装着すれば、屋内のコンセントに接続する必要はない。
【０１５６】
このような専用の楽音発生装置によれば、携帯電話機の大部分の電子部品やその他の部品を利用できるとともに、既存の携帯電話機の生産ラインを利用できるので、製品コストが高くならない。それどころか、第１実施形態の図５に示したメインルーチンにおいて、ステップＳＡ３ないしステップＳＡ１２の処理が必要ないので、プログラムＲＯＭ２０３における制御プログラム少なくなるとともに、ＣＰＵ２０１は通信処理の負荷から解放され、足踏運動処理だけを行えばよい。この結果、比較的低速動作の安価なＣＰＵによっても楽音発生装置を実現できる。また、この専用の装置によれば、第１実施形態および第２実施形態に示したような、スイッチ部を有する下部本体とメイン表示部などを有する上部本体とをヒンジによって開閉可能に折り畳む構造とし、下部本体の形状だけを図２９に示したヘッドホン装置５の支持部材５２と一体化できる形状にするだけで、携帯電話機の構造をそのまま流用することができる。さらに、規格化されている通信のプロトコルやインタフェースの仕様に制約されないので、極めて自由度の高い設計が可能になり、開発コストの低減および開発期間の短縮を図ることができる。
【０１５７】
また、上記各実施形態においては、伴奏曲のデータとして、実際の演奏曲をＰＣＭ録音したものから作成したＰＣＭ波形データとしたが、伴奏曲のデータとしてはＰＣＭ波形データに限定されない、例えば、電子楽器などにおいてソフトウェアによって作成された伴奏曲のデータ、あるいは、実際のアコースティク楽器の構造や人間の声帯の構造を摸擬したいわゆる物理音源によって作成された伴奏曲のデータでもよい。要するに、複数の伴奏曲をシーケンシャルに再生した場合、あるいは、１つの伴奏曲を繰り返し再生した場合に、その曲中部分および曲間部分にかかわらず、設定されたテンポに従って伴奏クロックによって常に一定の周期で伴奏曲のデータを再生できる構成であればよい。
【０１５８】
また、上記各実施形態、並びに、様々な他の実施形態および変形例においては、携帯電話機２のプログラムＲＯＭ２０３に記憶された運動支援処理のプログラムをＣＰＵ２０１が実行するシステムを例に採って、いわゆる装置の発明について説明したが、各実施形態におけるフローチャートを実行する運動支援処理のプログラムを直接又はパソコンを介して、インターネットなどのネットワークからダウンロードして、あるいは、フレキシブルディスク、ＣＤ、メモリカードなどの外部記憶媒体から読み込んで、メモリ２０７あるいは書込み可能なプログラムＲＯＭにインストールして実行させることも可能である。この場合には、プログラムの発明を構成する。
【０１５９】
すなわち、その運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置かれた踏み台において、上面の第１の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第１の検出信号、および、上面の第２の踏み位置に加わる荷重に応じて送信される第２の検出信号を受信する第１のステップと、所定の操作手段から入力された設定データに含まれている左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音を発生して所定の発音手段に対して送出する第３のステップと、前記踏み台から送信された第１の検出信号又は第２の検出信号を前記第１のステップによって連続して受信した足踏の状態が、前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、発生している伴奏曲の楽音の態様を変化させる第４のステップと、を実行する。
【０１６０】
また、その運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置かれた踏み台において片足ずつ昇り降りする足踏運動を支援するための伴奏曲を提供するプログラムであって、
所定の操作手段から入力された左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値を前記踏み台に送信する第１のステップと、前記操作手段から入力された足踏運動のテンポを第１の記憶手段に記憶する第２のステップと、前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第３のステップと、前記踏み台の上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号、又は、前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号の連続した状態が、前記踏み台に送信した基準値に達したときに、前記踏み台から送信される足替信号を受信する第４のステップと、
前記第４のステップが足替信号を受信したときは、前記第３のステップによって発生されている伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行する。
【０１６１】
また、上記第１実施形態の図２７に示したように、足踏運動の伴奏曲は、インターネットなどのネットワークを介して配信サイトから携帯電話機２にダウンロードすることができる。したがって、配信サイト側では、図１７に示したような足踏運動に適した伴奏曲を作成して配信する。すなわち、メロディ音およびリズム音の楽音を含む曲を構成する離散した且つシーケンシャルな伴奏曲の波形データ群の配列であるチャンネル３およびチャンネル４の配列、２２０５個の伴奏曲の波形データごとに伴奏曲の波形データに同期した伴奏クロックのチャンネル１の配列、曲の前後（又は、曲の前だけでもよい）においても、複数の伴奏クロックおよび１０個ごとの伴奏クロックに同期した特定の音色からなる伴奏リズムの波形データのチャンネル２の配列、および、曲の最後（又は曲の最初でもよい）に伴奏曲の波形データ群の音色とは異なる音色からなるチャンネル３の効果音の波形データ、および、効果音の波形データに同期したチャンネル１の伴奏クロックの配列で配信する伴奏曲を構成する。さらに、伴奏リズムの周期と曲のリズム音の音量が極大となる楽音波形データの周期とが同期して配列する。すなわち、再生された伴奏曲において、リズム音のエンベロープの山である極大値は、１１０２５個ごとの波形データに同期するように編集する。
したがって、配信サイト側では、世の中の高齢化が進む中では、高齢者にとって容易な足踏運動に伴奏曲を配信することで、新しいネットビジネスとして幅広い市場性が期待できるとともに、社会的な貢献度が高いビジネスを展開できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】第１実施形態における足踏運動支援システムの外観図。
【図２】第１実施形態における踏み台の内部構成のブロック図。
【図３】第１実施形態における携帯電話機の内部構成のブロック図。
【図４】第１実施形態における携帯電話機の信号処理を説明する図。
【図５】第１実施形態における携帯電話機のメインルーチンのフローチャート。
【図６】図５に続く携帯電話機のメインルーチンのフローチャート。
【図７】図６に続く携帯電話機のメインルーチンのフローチャート。
【図８】第１実施形態における携帯電話機のメインメニュー画面の図。
【図９】第１実施形態における携帯電話機の足踏メニュー画面の図。
【図１０】第１実施形態における足踏設定処理のフローチャート。
【図１１】第１実施形態における携帯電話機の足踏設定画面の図。
【図１２】第１実施形態における伴奏曲指定画面および足踏設定画面の図。
【図１３】第１実施形態におけるデータ入力処理のフローチャート。
【図１４】第１実施形態における携帯電話のデータ入力画面などを示す図。
【図１５】第１実施形態における携帯電話機のＲＡＭのレジスタを示す図。
【図１６】第１実施形態における伴奏処理のフローチャート。
【図１７】第１実施形態における伴奏曲の配列を示す図。
【図１８】第１実施形態におけるユーザ曲の開始部分を示す図。
【図１９】第１実施形態におけるカウント処理のフローチャート。
【図２０】図２０に続くカウント処理のフローチャート。
【図２１】第１実施形態における演算処理のフローチャート。
【図２２】第１実施形態におけるメモリ読出処理のフローチャート。
【図２３】第１実施形態におけるメモリ読出画面の図。
【図２４】第１実施形態における消費カロリーなどの推移グラフを示す画面の図。
【図２５】第１実施形態における血糖値測定の器具の外観を示す図。
【図２６】図２６の器具の使用方法および内部構造を示す図。
【図２７】第１実施形態における通信処理のフローチャート。
【図２８】第２実施形態における踏み台と携帯電話機との接続を示す図。
【図２９】第２実施形態におけるヘッドホン装置の外観を示す図。
【図３０】図３０のヘッドホン装置における信号処理部の内部構成を示す図。
【図３１】第２実施形態における携帯電話機のＣＰＵにおけるポートの回路図。
【図３２】第３実施形態における足踏運動支援システムを示す図。
【図３３】種々の実施形態における足踏運動支援システムの基本構成を示す図。
【符号の説明】
【０１６３】
１  踏み台
２  携帯電話機
５  ヘッドホン装置
【図１】
2006110211.tif 000003
【図２】
2006110211.tif 000004
【図３】
2006110211.tif 000005
【図４】
2006110211.tif 000006
【図５】
2006110211.tif 000007
【図６】
2006110211.tif 000008
【図７】
2006110211.tif 000009
【図８】
2006110211.tif 000010
【図９】
2006110211.tif 000011
【図１０】
2006110211.tif 000012
【図１１】
2006110211.tif 000013
【図１２】
2006110211.tif 000014
【図１３】
2006110211.tif 000015
【図１４】
2006110211.tif 000016
【図１５】
2006110211.tif 000017
【図１６】
2006110211.tif 000018
【図１７】
2006110211.tif 000019
【図１８】
2006110211.tif 000020
【図１９】
2006110211.tif 000021
【図２０】
2006110211.tif 000022
【図２１】
2006110211.tif 000023
【図２２】
2006110211.tif 000024
【図２３】
2006110211.tif 000025
【図２４】
2006110211.tif 000026
【図２５】
2006110211.tif 000027
【図２６】
2006110211.tif 000028
【図２７】
2006110211.tif 000029
【図２８】
2006110211.tif 000030
【図２９】
2006110211.tif 000031
【図３０】
2006110211.tif 000032
【図３１】
2006110211.tif 000033
【図３２】
2006110211.tif 000034
【図３３】
2006110211.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月29日(2004.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備えた足踏運動支援システムであって、
前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、
前記踏み台における上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを操作に応じて入力する操作手段と、
前記操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、
伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて前記第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、
第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする足踏運動支援システム。
【請求項２】
前記制御手段は、第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記第１の記憶手段に記憶された基準値に近づいたときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項３】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を前記踏み台に設けられた発音手段又は無線若しくは有線によって前記踏み台に接続された発音手段に対して出力することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項４】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を無線信号によってヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項５】
前記楽音発生装置は、ヘッドホン装置であり、前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を当該ヘッドホン装置のスピーカに対して出力することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項６】
前記楽音発生装置は、携帯通信端末であり、前記楽音出力手段は、発生した楽音信号をヘッドホン端子に接続されたヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項７】
前記踏み台は、第１の検出信号および第２の検出信号を前記楽音発生装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項８】
前記踏み台および前記楽音発生装置は、無線信号の形態で第１の検出信号および第２の検出信号を送受信することを特徴とする請求項７に記載の足踏運動支援システム。
【請求項９】
前記踏み台は、前記基準値を前記楽音発生装置から受信し、第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記基準値に達したときは、前記楽音発生装置に対して足替信号を送信し、前記楽音発生装置は、前記踏み台から足替信号を受信したときに、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１０】
前記踏み台および前記楽音発生装置は、無線信号の形態で前記基準値および足替信号を送受信することを特徴とする請求項９に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１１】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置とを備えた足踏運動支援システムに用いる足踏運動支援処理のプログラムであって、
前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のステップと、
前記踏み台における上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のステップと、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準値および足踏運動のテンポを含む設定データを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第３のステップと、
前記第３のステップによって入力された設定データを第１の記憶手段に記憶する第４のステップと、
前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポに応じて第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第５のステップと、
第１の検出信号又は第２の検出信号の連続した状態が前記第１の記憶手段に記憶された基準値に達したときは、前記楽音出力手段に対して発生している伴奏曲の発音の態様を変化させるように前記第５のステップに対して指示する第６のステップと、
を実行することを特徴とする足踏運動支援処理のプログラム。
【請求項１２】
床などの平面上に置いて足踏運動を行うための踏み台と楽音発生装置とを備えた足踏運動支援システムに用いる伴奏曲を、ネットワークを介して配信する曲配信方法であって、
メロディ音およびリズム音の楽音を含む曲を構成する離散した且つシーケンシャルな楽音波形データ群の配列、所定数の楽音波形データごとに楽音波形データに同期した伴奏クロックの配列、当該曲の前又は前後において複数の伴奏クロックおよび所定数の伴奏クロックごとに同期した特定の音色からなる伴奏リズムの波形データの配列、および、曲の最後又は曲の最初に前記波形データ群の音色とは異なる音色の効果音の波形データおよび当該効果音の波形データに同期した伴奏クロックの配列を有する伴奏曲を配信することを特徴とする曲配信方法。
【請求項１３】
配信される伴奏曲は、前記特定の音色からなる伴奏リズムの波形データおよび曲のリズム音の音量が極大値となる楽音波形データが、曲中部分および曲間部分にかかわらず、常に一定の周期で再生されるように配列されていることを特徴とする請求項１２に記載の曲配信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月8日(2005.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と足踏運動の伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置との間で通信を行う足踏運動支援システムであって、
前記踏み台は、
第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、
第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、
第１の検出信号および第２の検出信号を前記楽音発生装置に送信する送信手段と、を備えている。
前記楽音発生装置は、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを含む設定データを操作に応じて入力する操作手段と、
前記操作手段から入力された前記設定データを記憶する第１の記憶手段と、
伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で前記第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、
前記踏み台から受信した第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記第１の記憶手段に記憶された前記基準回数又は基準時間に達したことを検出したときは、前記楽音出力手段を制御して、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる制御手段と、を備えている。
【請求項２】
床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と足踏運動の伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置との間で通信を行う足踏運動支援システムであって、
前記踏み台は、
第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、
第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、
第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記楽音発生装置から受信した基準回数又は基準時間に達したときは、前記楽音発生装置に足替信号を送信する送信手段と、を備えている。
前記楽音発生装置は、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを操作に応じて入力する操作手段と、
前記操作手段から入力された前記基準回数又は基準時間を前記踏み台に送信する送信手段と、
前記操作手段から入力された前記テンポを記憶する第１の記憶手段と、
伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で前記第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、
前記踏み台から足替信号を受信したときは、前記楽音出力手段を制御して、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる制御手段と、を備えている。
【請求項３】
前記制御手段は、第１の検出信号および第２の検出信号によって左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記第１の記憶手段に記憶された前記基準回数又は基準時間に近づいたときは、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させ、当該回数又は時間が前記基準回数又は基準時間に達したときは、当該伴奏曲の発音の態様をさらに変化させることを特徴とする請求項１に記載の足踏運動支援システム。
【請求項４】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を前記踏み台に設けられた発音手段又は無線若しくは有線によって前記踏み台に接続された発音手段に対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項５】
前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を無線信号によってヘッドホン装置に対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項６】
前記楽音発生装置は、前記踏み台と無線通信によって信号を送受信するヘッドホン装置であり、前記楽音出力手段は、発生した楽音信号を当該ヘッドホン装置内のスピーカに対して出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項７】
前記楽音発生装置は、前記踏み台とＵＳＢインターフェースによって信号を送受信する携帯電話機であることを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項８】
前記楽音発生装置は、前記踏み台と赤外線通信によって信号を送受信する携帯電話機であることを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項９】
前記楽音発生装置は、前記踏み台とブルートゥース通信によって信号を送受信する携帯電話機であることを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１０】
前記第２の記憶手段は、一定時間間隔の伴奏リズムのデータ、伴奏リズムに同期したリズムの伴奏曲のデータ、および特定の音色の効果音のデータを記憶しており、前記楽音出力手段は、前記第１の記憶手段に記憶された足踏運動のテンポと伴奏曲のリズムとが合うような読出速度で伴奏曲のデータを読み出して出力し、当該伴奏曲が終了して次に他の伴奏曲又はリピート再生により当該伴奏曲が始まるまでの期間においては前記テンポと伴奏リズムとが合うような読出速度で伴奏リズムのデータを読み出して出力し、前記制御手段は、前記踏み台から受信した第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記第１の記憶手段に記憶された基準回数又は基準時間に達したとき、又は、前記踏み台から足替信号を受信したときは、前記楽音出力手段を制御して、伴奏曲のデータ又は伴奏リズムのデータに代えて前記効果音のデータを読み出して出力させることを特徴とする請求項１又は２に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１１】
前記携帯電話機は、赤外線を発光する発光手段、赤外線を受光する受光手段、および演算手段を備え、足踏運動が終了したときは、前記発光手段から発光された赤外線を光ファイバを含む所定の器具によって当該運動者の身体の一部を透過させ、当該透過させた後の赤外線を前記受光手段によって前記器具から受光し、当該受光した赤外線の光量に基づいて血液のグルコース濃度を前記演算手段によって算出することを特徴とする請求項７、８又は９に記載の足踏運動支援システム。
【請求項１２】
前記携帯電話機は、ネットワークを介して接続した健康管理センタに対して算出したグルコース濃度を送信し、ネットワークを介して接続した前記健康管理センタから当該グルコース濃度に基づく血糖値のデータを受信することを特徴とする請求項１１に記載の足踏運動支援装置。
【請求項１３】
床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号を受信する第１のステップと、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを含む設定データを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第２のステップと、
前記第２のステップによって入力された設定データを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、
前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、
前記第１のステップによって受信された第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記第１の記憶手段に記憶された前記基準回数又は基準時間に達したことを検出したときは、前記発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、
を実行する足踏運動支援処理のプログラム。
【請求項１４】
床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第１のステップと、
前記第１のステップによって入力された前記基準回数又は基準時間を前記踏み台に送信する第２のステップと、
前記第１のステップによって入力された前記テンポを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、
前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、
前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記基準回数又は基準時間に達したときに発生される足替信号を前記踏み台から受信したときは、前記発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、
を実行する足踏運動支援処理のプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と足踏運動の伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置との間で通信を行う足踏運動支援システムであって、
踏み台は、第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、第１の検出信号および第２の検出信号を楽音発生装置に送信する送信手段と、を備えている。
楽音発生装置は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを含む設定データを操作に応じて入力する操作手段と、操作手段から入力された設定データを記憶する第１の記憶手段と、伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されたテンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、踏み台から受信した第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が第１の記憶手段に記憶された基準回数又は基準時間に達したことを検出したときは、楽音出力手段を制御して、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる制御手段と、を備えている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と足踏運動の伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置との間で通信を行う足踏運動支援システムであって、
踏み台は、第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第１の検出信号を発生する第１のセンサと、第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じて第２の検出信号を発生する第２のセンサと、第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が楽音発生装置から受信した基準回数又は基準時間に達したときは、楽音発生装置に足替信号を送信する。
楽音発生装置は、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを操作に応じて入力する操作手段と、操作手段から入力された基準回数又は基準時間を踏み台に送信する送信手段と、操作手段から入力されたテンポを記憶する第１の記憶手段と、伴奏曲のデータを記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されたテンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する楽音出力手段と、踏み台から足替信号を受信したときは、楽音出力手段を制御して、発生している伴奏曲の発音の態様を変化させる制御手段と、を備えている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号を受信する第１のステップと、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを含む設定データを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第２のステップと、第２のステップによって入力された設定データを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、第１の記憶手段に記憶されたテンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、第１のステップによって受信された第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が第１の記憶手段に記憶された基準回数又は基準時間に達したことを検出したときは、発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第１のステップと、第１のステップによって入力された基準回数又は基準時間を踏み台に送信する第２のステップと、第１のステップによって入力されたテンポを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、第１の記憶手段に記憶されたテンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が基準回数又は基準時間に達したときに発生される足替信号を踏み台から受信したときは、発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、
を実行する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
赤外線通信部２１５は、通常のモードである通信モード（ＭＯＤＥ＝０）の場合には、ＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従って、パソコンや他の携帯電話機との間でファイルや画像などのデータ転送、又は、家電製品の制御が可能である。一方、この第１実施形態における足踏運動のモード（ＭＯＤＥ＝１）の場合には、図２に示した振幅変調の左足検出信号および右足検出信号を受信できるように、復調処理、周波数分離処理などの特定の信号処理を行う。一方、変形例として、踏み台１側において、ＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従ったデータ転送を行う場合には、足踏運動のモード（ＭＯＤＥ＝１）においてもＩｒＤＡの標準規格のプロトコルに従って受信すればよい。いずれにおいても、図１に示したように、踏み台１から送信される２系統の赤外線ＩＲａ，ＩＲｂをそのプロトコルに従って受信して、電気信号に変換した後、２系統の左足検出信号ＩＲａおよび右足検出信号ＩＲｂをＣＰＵ２０１に入力する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図５のステップＳＡ３において、ＭＯＤＥが１である場合には、伴奏処理を実行する（ステップＳＡ１３）。図１６は、その伴奏処理のフローチャートである。まず、足踏の実行の有無を示す実行フラグＥＸＦが０である否かを判別する（ステップＳＤ１）。すなわち足踏運動がまだ実行中でない（ＥＸＦ＝０）か否かを判別する。ＥＸＦが０である場合には、伴奏の条件を決定するフラグＡＣＦが０（未決定）であるか否かを判別する（ステップＳＤ２）。ＡＣＦが０である場合には、指定された伴奏曲がユーザ曲であるか否かを判別する（ステップＳＤ３ａ）。ユーザ曲である場合には、さらに、ＴＥＭＰＯの値がＮＵＬＬでテンポが無いか否かを判別する（ステップＳＤ３ａ）。テンポが無い場合には、テンポ制御を行わず、足踏モード以外の通常モードの再生処理になり、図５のメインルーチンに戻る。ステップＳＤ３ａにおいて、ユーザ曲でない場合には、ＴＥＭＰＯの値がＮＵＬＬでテンポが無いか否かを判別する（ステップＳＤ４ａ）。テンポが設定されている場合には、ＴＥＭＰＯに基づく伴奏クロックの周期を決定する（ステップＳＤ４ｂ）。ステップＳＤ４ａにおいて、テンポが指定されていない場合には、曲のデータを先読みして曲のテンポを検出して（ステップＳＤ５ａ）、検出したテンポの値をＴＥＭＰＯにストアする（ステップＳＤ５ｂ）。そして、ステップＳＤ４ｂにおいてＴＥＭＰＯに基づく伴奏クロックの周期を決定する。伴奏クロックの周期を決定した場合には、例えば、設定されたテンポが８０、９０、１１０、１２０の場合には、読み出す伴奏クロックの周期は、それぞれ６０ｍｓ、５５ｍｓ、４５ｍｓ、４０ｍｓとなる。したがって、テンポが設定されたときは、伴奏クロックの周期によってＰＣＭ波形データの読出レートが自動的に決定する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５９】
すなわち、その足踏運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号を受信する第１のステップと、左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを含む設定データを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第２のステップと、前記第２のステップによって入力された設定データを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、前記第１のステップによって受信された第１の検出信号および第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記第１の記憶手段に記憶された前記基準回数又は基準時間に達したことを検出したときは、前記発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
また、その足踏運動支援処理のプログラムは、床などの平面上に置いて片足づつ昇り降りする足踏運動を行うための踏み台と通信を行って、足踏運動に対する伴奏曲の楽音を出力する楽音発生装置にインストールされる足踏運動支援処理のプログラムであって、
左足および右足の一方が連続して先行する足踏の基準回数又は基準時間および足踏運動のテンポを所定の操作手段からの操作に応じて入力する第１のステップと、前記第１のステップによって入力された前記基準回数又は基準時間を前記踏み台に送信する第２のステップと、前記第１のステップによって入力された前記テンポを第１の記憶手段に記憶する第３のステップと、前記第１の記憶手段に記憶された前記テンポに応じた読出速度で第２の記憶手段に記憶された伴奏曲のデータを読み出して楽音信号を発生して所定の発音手段に対して出力する第４のステップと、前記踏み台における上面の第１の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第１の検出信号および前記上面の第２の踏み位置に加わる荷重の検出に応じた第２の検出信号によって、左足および右足の一方が連続して先行する回数又は時間が前記基準回数又は基準時間に達したときに発生される足替信号を前記踏み台から受信したときは、前記発音手段に出力している伴奏曲の発音の態様を変化させる第５のステップと、を実行する。
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月12日(2005.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記携帯電話機は、ネットワークを介して接続した健康管理センタに対して算出したグルコース濃度を送信し、ネットワークを介して接続した前記健康管理センタから当該グルコース濃度に基づく血糖値のデータを受信することを特徴とする請求項１１に記載の足踏運動支援システム。