(57)【要約】      （修正有）【課題】運動者のための画像を表示する画像出力表示装置及び画像出力処理方法を提供する。【解決手段】運動者に所定の運動を提供する負荷部１３及びペダル１２等と、画像を表示する表示装置１７とを備えたトレーニング装置であって、運動における運動者の心拍数の基準範囲を記憶する記憶部２４と、複数種類の画像を記憶する憶部２４と、運動者の心拍数を検出する心拍数センサー２１Ａと、心拍数センサー２１Ａによって検出された心拍数と基準範囲とに基づいて、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出するセンサー信号検出処理部２７Ｂ及び表示・音声出力処理部２７Ａと、記憶部２４から検出された運動状態に対応する画像を取り出して表示装置１７に表示させる表示・音声出力処理部２７Ａとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置であって、
複数種類の前記画像を記憶する画像記憶部と、
前記運動により変化する前記運動者の身体情報を検出するセンサーと、
前記運動における前記運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶部と、
前記センサーによって検出された前記身体情報と前記基準範囲とに基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出部と、
前記画像記憶部から前記状態検出部により検出された前記運動状態に対応する画像を取り出して前記表示部に表示させる画像表示制御部と
を備えたことを特徴とするトレーニング装置。
【請求項２】
前記運動者の身体情報は、運動者の心拍数である
ことを特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項３】
前記画像表示制御部は、更に、前記センサーによって検出された前記心拍数と前記基準範囲との関係を示す画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項２に記載のトレーニング装置。
【請求項４】
前記状態検出部は、前記心拍数が前記基準範囲に属している場合に適状態であると検出し、前記心拍数が前記基準範囲から外れている場合に不適状態であると検出することを特徴とする請求項２又は３に記載のトレーニング装置。
【請求項５】
前記状態検出部は、前記心拍数が前記基準範囲から所定の猶予時間を超えて継続して外れている場合に不適状態であると検出することを特徴とする請求項２又は３に記載のトレーニング装置。
【請求項６】
前記所定の猶予時間を設定する猶予時間設定部
を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載のトレーニング装置。
【請求項７】
前記基準範囲は、所定の心拍数以上且つ所定の心拍数以下の範囲である
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項８】
前記基準範囲を設定する基準範囲設定部
を更に備えたことを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項９】
前記基準範囲記憶部は、複数の前記基準範囲を所定の時点からの時間にそれぞれ対応付けて記憶し、
前記状態検出部は、前記所定の時点からの時間に対応する前記基準範囲と、前記心拍数とに基づいて前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態か検出する
ことを特徴とする請求項２乃至８のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項１０】
前記所定の時点からの時間は、前記運動のウォームアップが終了する時点からの時間、又は前記運動のウォームアップが開始される時点から前記運動のクールダウンが終了するまでの時間である
ことを特徴とする請求項９に記載のトレーニング装置。
【請求項１１】
前記基準範囲に対応付ける時間を設定する基準時間設定部
を更に備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のトレーニング装置。
【請求項１２】
前記基準範囲記憶部は、前記運動の複数の運動モードそれぞれに対応する複数の前記基準範囲を記憶し、
複数の前記運動モードから１つの運動モードを選択する運動モード選択部を更に備え、
前記状態検出部は、前記選択された運動モードに対応する前記基準範囲に基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する
ことを特徴とする請求項２乃至１１のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項１３】
前記心拍数が前記基準範囲の境界近傍である場合に、知覚情報を出力する知覚情報出力部
を更に備えたことを特徴とする請求項２乃至１２のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項１４】
前記知覚情報出力部は、前記心拍数と前記基準範囲の境界値との差の大きさに基づいて、前記知覚情報を出力する
ことを特徴とする請求項１３に記載のトレーニング装置。
【請求項１５】
前記知覚情報出力部は、前記心拍数の変化の方向、及び当該心拍数と前記基準範囲の境界値との差の大きさに基づいて、前記知覚情報を出力する
ことを特徴とする請求項１４に記載のトレーニング装置。
【請求項１６】
前記運動に関する運動内容を計測する運動内容計測部
を更に備えたことを特徴とする請求項２乃至１６のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項１７】
前記運動内容は、時間、運動量、運動中の心拍数、又は運動における総運動量の少なくとも１つに基づいた情報である
ことを特徴とする請求項１６に記載のトレーニング装置。
【請求項１８】
前記画像表示制御部は、前記状態検出部により検出された前記運動状態に対応し、且つ、前記運動内容計測部により計測された前記運動内容に対応する画像を前記画像記憶部から取り出して前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のトレーニング装置。
【請求項１９】
前記運動内容には運動量の情報が含まれており、
前記画像表示制御部により表示される画像には、前記運動量に対応する図形が含まれていることを特徴とする請求項１８に記載のトレーニング装置。
【請求項２０】
前記運動内容に応じた評価値を前記表示部に表示させる評価値表示制御部
を更に備えたことを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項２１】
前記運動内容計測部により計測された運動内容を記憶する運動内容記憶部
を更に備えたことを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項２２】
前記運動内容は、各運動者毎に対応付けられて記憶されている
ことを特徴とする請求項２１に記載のトレーニング装置。
【請求項２３】
前記運動内容記憶部に保持された同一の運動者による複数回の前記運動内容を表示部に表示させる個人比較表示制御部
を更に備えたことを特徴とする請求項２２に記載のトレーニング装置。
【請求項２４】
前記運動内容記憶部に保持された複数の運動者による前記運動内容を表示部に表示させる複数人比較表示制御部
を更に備えたことを特徴とする請求項２２に記載のトレーニング装置。
【請求項２５】
前記運動内容記憶部に記憶されている前記運動内容を通信回線を介して外部へ送信すると共に、通信回線を介して外部から運動内容を受信して前記運動内容記憶部へ格納する通信部
を更に備えたことを特徴とする請求項１６乃至２４のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項２６】
前記運動部は、前記運動の負荷を発生させる負荷装置と、
前記負荷を調節する負荷制御部と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至２５のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項２７】
前記負荷制御部は、前記心拍数の時間的増加率が高い時に、前記負荷装置が発生する前記負荷の変動の振幅を小さくする
ことを特徴とする請求項２６に記載のトレーニング装置。
【請求項２８】
前記負荷制御部は、前記心拍数の時間的増加率が低い時に、前記負荷装置が発生する前記負荷の変動の振幅を大きくする
ことを特徴とする請求項２６又は２７に記載のトレーニング装置。
【請求項２９】
前記負荷制御部は、前記負荷のレベルが高いときに前記負荷装置の前記負荷の変動の振幅及び時間変動を大きくし、前記負荷のレベルが低いときに前記負荷装置の前記負荷の変動の振幅及び時間変動を小さくすることを特徴とする請求項２６乃至２８のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項３０】
前記負荷の基準となる負荷基準値を保持する負荷基準値記憶部を更に備え、
前記負荷制御部は前記負荷基準記憶部に記憶された負荷基準値に基づいて負荷を発生させる
ことを特徴とする請求項２６乃至２９のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項３１】
前記負荷基準値記憶部の前記負荷基準値は前記画像記憶部の前記画像と対応付けられており、
前記負荷制御部は、前記画像表示制御部により表示される前記画像に対応付けられた前記負荷基準値に基づいて負荷を発生させる
ことを特徴とする請求項３０に記載のトレーニング装置。
【請求項３２】
前記負荷制御部は、前記画像表示制御部により表示される複数の前記画像の一部の画像に対応付けられた前記負荷基準値に基づいて負荷を発生させる
ことを特徴とする請求項３１に記載のトレーニング装置。
【請求項３３】
前記負荷装置による負荷が変動している際において、前記心拍数の変化が所定の変化許容値より少ないことを検出する検出部と、
前記検出部により前記心拍数の変化が所定の変化許容値より少ないと検出された場合に、警告を出力する警告出力部と
を更に備えたことを特徴とする請求項２６乃至３２のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項３４】
前記負荷装置による負荷が変動している際において、前記心拍数の変化が所定の変化許容値より大きいことを検出する検出部と、
前記検出部により前記心拍数の変化が所定の変化許容値より大きいと検出された場合に、警告を出力する警告出力部と
を更に備えたことを特徴とする請求項２６乃至３２のいずれかに記載のトレーニング装置。
【請求項３５】
運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置であって、
前記表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶するシーケンス記憶部と、
前記各表示ステータスに対応付けられた画像を記憶する表示ステータス画像記憶部と、
前記運動者の現在の前記表示ステータスを管理する表示ステータス管理部と、
前記運動により変化する前記運動者の身体情報を検出するセンサーと、
前記センサーによって検出された前記身体情報に基づいて、前記現在の表示ステータスを前記シーケンス記憶部に記憶された次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出部と、
前記遷移検出部により次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、前記表示ステータス管理部が管理している現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている前記画像を前記表示部に表示させる表示ステータス画像表示制御部と
を備えたことを特徴とするトレーニング装置。
【請求項３６】
前記身体情報は、前記運動者の心拍数である
ことを特徴とする請求項３５に記載のトレーニング装置。
【請求項３７】
前記運動者の運動量を検出する運動量センサを更に備え、
前記遷移検出部は、前記検出された心拍数及び前記検出された運動量とに基づいて、現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する
ことを特徴とする請求項３６に記載のトレーニング装置。
【請求項３８】
前記シーケンスは、１つの表示ステータスの直後に複数の表示ステータスに分岐する部分を有しており、
前記遷移検出部は、更に、現在の表示ステータスの直後に複数の表示ステータスがある場合に、前記心拍数に基づいて遷移する前記表示ステータスを選択する
ことを特徴とする請求項３６又は３７に記載のトレーニング装置。
【請求項３９】
運動者のために画像を表示する表示部に、前記画像を表示させる画像出力処理装置であって、
複数種類の前記画像を記憶する画像記憶部と、
前記運動者が運動することにより変化する身体情報を入力する入力部と、
前記運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶部と、
前記入力部により入力された前記身体情報と前記基準範囲とに基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出部と、
前記画像記憶部から前記状態検出部により検出された前記運動状態に対応する画像を取り出して前記表示部に表示させる画像表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像出力処理装置。
【請求項４０】
運動者のために画像を表示する表示部に、前記画像を表示させる画像出力処理装置であって、
前記表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶するシーケンス記憶部と、
前記各表示ステータスに対応付けられた画像を記憶する表示ステータス画像記憶部と、
前記運動者の現在の前記表示ステータスを管理する表示ステータス管理部と、
前記運動者が運動することにより変化する身体情報を入力する入力部と、  
前記入力部により入力された前記身体情報に基づいて、前記現在の表示ステータスを前記シーケンス記憶部に記憶された次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出部と、
前記遷移検出部により次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、前記表示ステータス管理部が管理している現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている前記画像を前記表示部に表示させる表示ステータス画像表示制御部と
を備えたことを特徴とする画像出力処理装置。
【請求項４１】
前記身体情報は、前記運動者の心拍数である
ことを特徴とする請求項３９又は４０に記載の画像出力処理装置。
【請求項４２】
運動者のために画像を表示する表示部に、前記画像を表示させる画像出力処理方法であって、
前記運動者の運動により変化する身体情報に関する基準範囲を基準範囲記憶部に記憶する基準範囲記憶ステップと、
前記運動者の身体情報を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記身体情報と、前記基準範囲記憶部に記憶された基準範囲とに基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出ステップと、
前記状態検出ステップにより検出された前記運動状態に対応する画像を前記表示部に表示させる画像表示制御ステップと
を備えたことを特徴とする画像出力処理方法。
【請求項４３】
運動者のために画像を表示する表示部に、前記画像を表示させる画像出力処理方法であって、
前記運動者が運動することにより変化する身体情報を入力する入力ステップと、
前記入力ステップで入力された前記身体情報に基づいて、表示する画像を規定する現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出ステップと、
前記遷移検出ステップで次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、前記現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応する前記画像を前記表示部に表示させる表示制御ステップと
を備えたことを特徴とする画像出力処理方法。
【請求項４４】
コンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶する記録媒体であって、
複数種類の画像と、
前記コンピュータに、運動者の運動により変化する身体情報を入力させる入力プログラムと、
前記コンピュータに、前記運動者の前記身体情報に関する基準範囲を記憶させる基準範囲記憶プログラムと、
前記コンピュータが入力プログラムを実行することにより入力される前記身体情報と、前記コンピュータが前記基準範囲記憶プログラムを実行することにより記憶される前記基準範囲とに基づいて、前記コンピュータに、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出させる状態検出プログラムと、
前記複数種類の画像から、前記コンピュータが前記状態検出プログラムを実行することにより検出される前記運動状態に対応する前記画像を、前記コンピュータに取り出させて出力させる出力プログラムと
を格納することを特徴とする記録媒体。
【請求項４５】
コンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶する記録媒体であって、
表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶させるシーケンス記憶プログラムと、
前記各表示ステータスに対応付けられた画像と、
前記コンピュータに、運動者が運動することにより変化する身体情報を入力させる入力プログラムと、
前記コンピュータが前記入力プログラムを実行することにより入力される前記身体情報に基づいて、前記コンピュータに現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出させる遷移検出プログラムと、
前記コンピュータが前記遷移検出プログラムを実行することにより、次の順番の表示ステータスに遷移すると検出した場合に、前記コンピュータに、前記現在の表示ステータスを前記シーケンスにおける次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている前記画像を出力させる出力プログラムと
を格納することを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、心肺系機能を向上させたり、脂肪を燃焼させたりするためのフィットネスやエアロビクスにおいて使用されるトレーニング装置、身体や心理に対する医学的訓練等のリハビリテーションとして人の運動を補助又は促進するために使用されるトレーニング装置、或いは、人の娯楽や余暇のために使用されるトレーニング装置に関し、特に運動者のための画像を表示するトレーニング装置に関する。また、本発明は、運動者のための画像を表示する画像出力処理装置及び画像出力処理方法に関する。また、本発明は運動者のための画像を表示する画像出力プログラムを格納した記録媒体に関する。また、本出願は、下記の日本特許出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の記載の一部とする。
特願平１０−７３０１４、出願日 平成１０年３月９日。
【背景技術】
【０００２】
従来、健康増進のため、医学的訓練のため、或いは、娯楽や余暇のために、人に運動を提供する種々のトレーニング装置が使用されている。例えば、健康増進のためのトレーニング装置としては、フィットネスクラブ等において使用されている、自転車のペダルをこぐ運動を再現するバイクマシン、ランニングを再現するトレッドミル、胸や肩の筋力を向上させるチェストプレス及びショルダープレス、或いは、ボートのオールを漕ぐ運動を再現するローイングマシン等が知られている。
【０００３】
このようなトレーニング装置においては、トレーニング装置の提供する運動自体は運動者にとって機械的で退屈な行為である場合が多く、病気の回復等の特別な必然性がない場合には短期間で飽きてしまうことが多かった。例えば、バイクマシンによってペダルをこぐ運動をしている時には、運動者は雑誌やテレビジョンを見ることで退屈を紛らわしていることが多かった。
【０００４】
また、一般的に、トレーニング装置を使ってどの程度の運動をすれば効果があるのかを運動者は分からない場合が多い。また、運動者は、苦しい状態で運動を続けることが最大の効果を達成するための最良の方法であると勘違いしていることも多い。このため、運動者がトレーニング装置により必要以上に激しい運動を行ってしまう場合がある。
【０００５】
また、従来のトレーニング装置には、運動の負荷を発生する機構を有し、負荷発生のパターンの種類について、ランプにより負荷レベルを出力し、更に、映像を表示するものがある。このトレーニング装置では、ランプにより運動者に負荷レベルが示されるが、この負荷レベルの情報だけでは、運動者に適切な運動であるか否かを把握させることは困難であった。
【０００６】
米国のテクトリックス社は、ペダルと関連してグラフィックが動くバイクマシンを開発している。しかしながら、このバイクマシンでは、グラフィックにより運動の退屈さを防ぐことができるが、運動者に適切な運動であるか否かを把握させることができない。
【０００７】
特許文献１には、人体の生理的情報である脈拍数をセンサーにより電気信号に変え、当該電気信号を演算回路に入力して音声データメモリのアドレスを選択し、当該選択されたアドレスのデジタルデータを音声合成回路により音声アナログ信号に変換し、当該アナログ信号をパワーアンプを介してスピーカより音声として出力する健康情報機器について開示されている。しかしながら、この健康情報機器では、運動の退屈さを防ぐことができず、また、音声により情報を運動者に知らせるために、運動者が音声を聞き逃してしまうと情報を得ることができないという問題が生じる。
【０００８】
上記したように、従来のトレーニング装置においては、運動者に適切な運動であるか否かを容易且つ適切に把握させることができなかった。
【特許文献１】特開昭６１−４５７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、運動者に適切な運動であるか否かを容易且つ適切に把握させることのできるトレーニング装置、画像出力処理装置、画像出力処理方法及び画像出力プログラムを格納した記録媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、運動を行わせるために効果的な画像を出力することのできるトレーニング装置、画像出力処理装置、画像出力処理方法及び画像出力プログラムを格納した記録媒体を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の形態に係るトレーニング装置は、運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置であって、複数種類の画像を記憶する画像記憶部と、運動により変化する運動者の身体情報を検出するセンサーと、運動における前記運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶部と、センサーによって検出された身体情報と基準範囲とに基づいて、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出部と、画像記憶部から状態検出部により検出された運動状態に対応する画像を取り出して表示部に表示させる画像表示制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
運動者の身体情報は、運動者の心拍数（脈拍数）であってもよい。画像表示制御部は、更に、センサーによって検出された心拍数と基準範囲との関係を示す画像を表示部に表示させるようにしてもよい。
【００１２】
状態検出部は、心拍数が基準範囲に属している場合に適状態であると検出し、心拍数が基準範囲から外れている場合に不適状態であると検出するようにしてもよい。また、状態検出部は、心拍数が基準範囲から所定の猶予時間を超えて継続して外れている場合に不適状態であると検出するようにしてもよい。
【００１３】
所定の猶予時間を設定する猶予時間設定部を更に備えるようにしてもよい。
【００１４】
基準範囲は、所定の心拍数以上且つ所定の心拍数以下の範囲としてもよい。また、基準範囲を設定する基準範囲設定部を更に備えるようにしてもよい。
基準範囲記憶部は、複数の基準範囲を所定の時点からの時間にそれぞれ対応付けて記憶し、状態検出部は、所定の時点からの時間に対応する基準範囲と、心拍数とに基づいて運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態か検出するようにしてもよい。所定の時点からの時間は、運動のウォームアップが終了する時点からの時間、運動者の心拍数が所定以上になった時点からの時間、運動のウォームアップが開始される時点から運動のクールダウンが終了するまでの時間、又は運動のウォームアップが終了する時点からクールダウンが始まるまでの時間としてもよい。基準範囲に対応付ける時間を設定する基準時間設定部を更に備えるようにしてもよい。また、基準範囲記憶部は、運動の複数の運動モードにそれぞれ対応する複数の基準範囲を記憶し、複数の運動モードから１つの運動モードを選択する運動モード選択部を更に備え、状態検出部は、選択された運動モードに対応する基準範囲に基づいて、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出するようにしてもよい。
【００１５】
心拍数が基準範囲の境界近傍である場合に、知覚情報を出力する知覚情報出力部を更に備えるようにしてもよい。知覚情報出力部は、心拍数と基準範囲の境界値との差の大きさに基づいて、知覚情報を出力するようにしてもよい。また、知覚情報出力部は、心拍数の変化の方向、及び当該心拍数と基準範囲の境界値との差の大きさに基づいて、知覚情報を出力するようにしてもよい。
【００１６】
また、運動に関する運動内容を計測する運動内容計測部を更に備えるようにしてもよい。運動内容は、時間、運動量、運動中の心拍数、又は運動における総運動量の少なくとも１つに基づいた情報としてもよい。
【００１７】
画像表示制御部は、状態検出部により検出された状態に対応し、且つ、運動内容計測部により計測された運動内容に対応する画像を画像記憶部から取り出して表示部に表示させるようにしてもよい。
【００１８】
運動内容には運動量の情報が含まれており、画像表示制御部により表示される画像には、運動量に対応する図形が含まれるようにしてもよい。運動内容に応じた評価値を表示部に表示させる評価値表示制御部を更に備えるようにしてもよい。
【００１９】
運動内容計測部により計測された運動内容を記憶する運動内容記憶部を更に備えるようにしてもよい。運動内容は、各運動者毎に対応付けられて記憶されるようにしてもよい。運動内容記憶部に保持された同一の運動者による複数回の運動内容を表示部に表示させる個人比較表示制御部を更に備えるようにしてもよい。
運動内容記憶部に保持された複数の運動者による運動内容を表示部に表示させる複数人比較表示制御部を更に備えるようにしてもよい。運動内容記憶部に記憶されている運動内容を通信回線を介して外部へ送信すると共に、通信回線を介して外部から運動内容を受信して運動内容記憶部へ格納する通信部を更に備えるようにしてもよい。
【００２０】
本発明に係るトレーニング装置において、運動部は、運動の負荷を発生させる負荷装置と、負荷を調節する負荷制御部とを備えたことを特徴とする。負荷制御部は、心拍数の時間的増加率が高い時に、負荷装置が発生する負荷の変動の振幅を小さくするようにしてもよい。負荷制御部は、心拍数の時間的増加率が低い時に、負荷装置が発生する負荷の変動の振幅を大きくするようにしてもよい。
負荷制御部は、負荷のレベルが高いときに負荷装置の負荷の変動の振幅及び時間変動を大きくし、負荷のレベルが低いときに負荷装置の負荷の変動の振幅及び時間変動を小さくするようにしてもよい。
【００２１】
負荷の基準となる負荷基準値を保持する負荷基準値記憶部を更に備え、負荷制御部は負荷基準記憶部に記憶された負荷基準値に基づいて負荷を発生させるようにしてもよい。負荷基準値記憶部の負荷基準値は画像記憶部の画像と対応付けられており、負荷制御部は、画像表示制御部により表示される画像に対応付けられた負荷基準値に基づいて負荷を発生させるようにしてもよい。負荷制御部は、画像表示制御部により表示される複数の画像の一部の画像に対応付けられた負荷基準値に基づいて負荷を発生させるようにしてもよい。
【００２２】
また、負荷装置による負荷が変動している際において、心拍数の変化が所定の変化許容値より少ないことを検出する検出部と、検出部により心拍数の変化が所定の変化許容値より少ないと検出された場合に、警告を出力する警告出力部とを更に備えるようにしてもよい。また、負荷装置による負荷が変動している際において、心拍数の変化が所定の変化許容値より大きいことを検出する検出部と、検出部により心拍数の変化が所定の変化許容値より大きいと検出された場合に、警告を出力する警告出力部とを更に備えるようにしてもよい。
【００２３】
本発明の第２の形態に係るトレーニング装置は、運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置であって、表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶するシーケンス記憶部と、各表示ステータスに対応付けられた画像を記憶する表示ステータス画像記憶部と、運動者の現在の表示ステータスを管理する表示ステータス管理部と、運動により変化する運動者の身体情報を検出するセンサーと、センサーによって検出された身体情報に基づいて、現在の表示ステータスをシーケンス記憶部に記憶された次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出部と、遷移検出部により次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、表示ステータス管理部が管理している現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている画像を表示部に表示させる表示ステータス画像表示制御部とを備えたことを特徴とする。身体情報は、運動者の心拍数であってもよい。
【００２４】
また、運動者の運動量を検出する運動量センサを更に備え、遷移検出部は、検出された心拍数及び検出された運動量とに基づいて、現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出するようにしてもよい。また、シーケンスは、１つの表示ステータスの直後に複数の表示ステータスに分岐する部分を有し、遷移検出部は、更に、現在の表示ステータスの直後に複数の表示ステータスがある場合に、心拍数、及び運動量に基づいて遷移する表示ステータスを選択するようにしてもよい。
【００２５】
本発明の第１の形態に係る画像出力処理装置は、運動者のために画像を表示する表示部に、画像を表示させる画像出力処理装置であって、複数種類の画像を記憶する画像記憶部と、運動者が運動することにより変化する身体情報を入力する入力部と、運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶部と、入力部により入力された身体情報と基準範囲とに基づいて、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出部と、画像記憶部から状態検出部により検出された運動状態に対応する画像を取り出して表示部に表示させる画像表示制御部とを備えたことを特徴とする。身体情報は、運動者の心拍数であってもよい。
【００２６】
本発明の第２の形態に係る画像出力処理装置は運動者のために画像を表示する表示部に、画像を表示させる画像出力処理装置であって、表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶するシーケンス記憶部と、各表示ステータスに対応付けられた画像を記憶する表示ステータス画像記憶部と、運動者の現在の表示ステータスを管理する表示ステータス管理部と、運動者が運動することにより変化する身体情報を入力する入力部と、入力部により入力された身体情報に基づいて、現在の表示ステータスをシーケンス記憶部に記憶された次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出部と、遷移検出部により次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、表示ステータス管理部が管理している現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている画像を表示部に表示させる表示ステータス画像表示制御部とを備えたことを特徴とする。身体情報は、運動者の心拍数であってもよい。
【００２７】
本発明の第１の形態に係る画像出力処理方法は、運動者のために画像を表示する表示部に、画像を表示させる画像出力処理方法であって、運動者の運動により変化する身体情報に関する基準範囲を基準範囲記憶部に記憶する基準範囲記憶ステップと、運動者の身体情報を検出する検出ステップと、検出ステップで検出された身体情報と、基準範囲記憶部に記憶された基準範囲とに基づいて、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出ステップと、状態検出ステップにより検出された運動状態に対応する画像を表示部に表示させる画像表示制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の形態に係る画像出力処理方法は、運動者のために画像を表示する表示部に、画像を表示させる画像出力処理方法であって、入力ステップで入力された身体情報に基づいて、表示する画像を規定する現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出する遷移検出ステップと、遷移検出ステップで次の順番の表示ステータスに遷移すると検出された場合に、現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応する画像を表示部に表示させる表示制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２９】
本発明の第１の形態に係る記録媒体は、コンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶する記録媒体であって、複数種類の画像と、コンピュータに、運動者の運動により変化する身体情報を入力させる入力プログラムと、コンピュータに、運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶させる基準範囲記憶プログラムと、コンピュータが入力プログラムを実行することにより入力される身体情報と、コンピュータが基準範囲記憶プログラムを実行することにより記憶される基準範囲とに基づいて、コンピュータに、運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出させる状態検出プログラムと、複数種類の画像から、コンピュータが状態検出プログラムを実行することにより検出される運動状態に対応する画像を、コンピュータに取り出させて出力させる出力プログラムとを格納することを特徴とする。
【００３０】
本発明の第２の形態に係る記録媒体は、コンピュータにおいて実行されるプログラム及びプログラムに必要なデータを記憶する記録媒体であって、表示する画像を規定する複数の表示ステータスの順序を示すシーケンスを記憶させるシーケンス記憶プログラムと、各表示ステータスに対応付けられた画像と、コンピュータに、運動者が運動することにより変化する身体情報を入力させる入力プログラムと、コンピュータが入力プログラムを実行することにより入力される前記身体情報に基づいて、前記コンピュータに現在の表示ステータスをシーケンスの次の順番の表示ステータスへ遷移するか否かを検出させる遷移検出プログラムと、コンピュータが遷移検出プログラムを実行することにより、次の順番の表示ステータスに遷移すると検出した場合に、コンピュータに、現在の表示ステータスを次の順番の表示ステータスに遷移させ、当該遷移させた表示ステータスに対応付けられている画像を出力させる出力プログラムとを格納することを特徴とする。
【００３１】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００３３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像出力処理装置及びトレーニング装置の処理系の構成を示すブロック図である。本実施形態では、トレーニング装置の一例としてのバイクマシンについて説明する。
【００３４】
トレーニング装置１０は、運動者の運動状態を検出するためのセンサー部２１と、画像（映像）の表示及び音声の出力を行うための表示・音声出力部１６と、種々の設定を行うための設定・操作部２２と、運動に対して負荷を与える負荷部１３と、ＩＣカードリーダ・ライタ２５と、外部とのデータの送受信を行う通信装置２６と、種々のプログラムやデータを格納する記憶部２４、上記各部を制御するとともに種々のデータ処理を行うデータ制御部（中央処理部）２７及びＣＤ−ＲＯＭドライブ５２を有する画像出力処理装置４１とを備える。
ここで、運動者の運動状態とは、運動を行っている運動者についての状態のことをいう。
【００３５】
画像出力処理装置４１としては、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や、ドリームキャスト（商標）等のゲーム用機械等を用いることもできる。
ＣＤ−ＲＯＭドライブ５２は、記録媒体の一例としてのＣＤ−ＲＯＭ５１からデータ又はプログラムを読み取ってデータ制御部２７に供給する。ここで、記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ５１及びＤＶＤ等の光記録媒体、ＭＯ等の光磁気記録媒体、フロッピー（登録商標）ディスク等の磁気記録媒体、ＩＣカード等の半導体記録媒体、その他のプログラムを格納することのできる全ての媒体が含まれる。
【００３６】
センサー部２１は、運動者の身体情報の一例としての心拍数（脈拍数）を検出して電気信号に変換する心拍数センサー２１Ａと、運動者の体脂肪を計測する体脂肪センサー２１Ｂと、運動者による運動量を計測するための情報として、負荷部１３の回転軸の回転速度に比例する電気信号を取り出す回転数センサー２１Ｃと、各センサー２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃで検出された電気信号をアナログ信号からコンピュータに取り込みできるデジタル信号に変換するセンサー信号入力処理部２１Ｄとを有している。ここで、身体情報とは、運動者の身体を測定して得られ、運動者が運動することにより変化する情報のことをいい、上記した心拍数の他に、例えば、心電図波形から得られる情報や、運動者の筋電位等の情報がある。
【００３７】
設定・操作部２２は、操作部２０と、設定部２３とを有している。操作部２０は、主に、運動者が運動に関する種々の設定を入力するための構成部であり、複数のボタン、例えば、画面のカーソルを左右上下に移動させるカーソルキーや、スタート、ストップ、切換え、又は、キャンセル等の操作を指示を入力するためのボタン等を備えている。本実施形態においては、操作部２０により運動者が複数の運動モードから所望の運動モードを選択して設定するようになっている。運動モードとしては、心肺機能向上モードと、初心者又は脂肪燃焼モードと、マニュアルモードとがある。
【００３８】
心肺機能向上モードは、最大心拍数の６０％から８５％ほどの心拍数を保って所定の時間運動すると心肺系機能が強化されるという運動理論を考慮した運動モードである。すなわち、最大心拍数の６０％から８５％ほどの心拍数を保って所定の時間運動するための運動モードである。操作部２０により心肺機能向上モードが選択されると、記憶部２４に記憶された心肺機能向上モードにおける、所定の運動時間、負荷のレベル、運動における心拍数の基準範囲（例えば、上限値及び下限値）等が設定値として設定されることとなる。
【００３９】
初心者又は脂肪燃焼モードは、最大脈拍数の５０％から６５％ほどの心拍数を保って１０分以上運動すると効率よく体の脂肪を燃焼することができるという運動理論を考慮した運動モードである。すなわち、最大脈拍数の５０％から６５％ほどの心拍数を保って所定の時間（１０分以上）の運動をするための運動モードである。操作部２０により初心者又は脂肪燃焼モードが選択されると、記憶部２４に記憶された、初心者又は脂肪燃焼モードにおける、所定の運動時間、負荷のレベル、運動における心拍数の基準範囲（例えば、上限値及び下限値）等が設定値として設定されることとなる。
【００４０】
マニュアルモードは、運動時間、運動における負荷、基準範囲等を自由に設定できる運動モードである。マニュアルモードでは、操作部２０により運動中にも設定を自由に変更することができる。操作部２０によりマニュアルモードが選択されると、操作部２０により入力された値が設定値として設定される。マニュアルモードでは、運動の負荷レベルについて、操作部２０により負荷のレベルをそのまま入力して設定することもでき、また、操作部２０により仕事量であるワット値、あるいは、体重を考慮した仕事量であるメッツ値等の入力することにより、それぞれの入力値に対応する運動の負荷レベルや総運動時間等を設定することもできる。また、操作部２０により運動で消費したいカロリー量を入力することにより、カロリー量に対応する運動時間、運動の負荷、回転数等を設定値として設定することもできる。入力値に対応する運動の負荷や、カロリー量に対応する運動時間、運動の負荷、回転数等は、入力値或いはカロリーと対応付けられて記憶装置２４に記憶されている。
【００４１】
以上のモードの他に、例えば、表示される映像の種類（本実施形態では、釣れる魚の種類）や、負荷の変動パターン等をデータ制御部２７がランダム（無作為）に設定するランダムモード（ゲームモード）を選択できるようにしてもよい。なお、上記各モードにおいて、記憶部２４に記憶されている設定値が設定される場合には、年齢、性別などを基準に得られた一般的な値が設定されることになるが、本実施形態では、上限値、下限値等の設定値を運動者自身が設定部２０により変更して設定することができるようになっており、運動者の個人差に対応することができる。
【００４２】
設定部２３は、主に、トレーニング装置の管理者が種々の設定を行うための構成であり、運動するために必要な種々の条件や、当該トレーニング装置のメンテナンスにおける指示入力を行うための構成である。設定部２３としては、キーボード、タッチパネル或いはマウス等の入力装置を使用することができる。
【００４３】
表示・音声出力部１６は、データ制御部２７から入力される映像データに基いた映像を表示する表示装置１７と、データ制御部２７から入力される音声データに基いた運動者へのメッセージ、警報（アラーム）等を出力するスピーカ１８とを有する。
【００４４】
記憶部２４は、データ制御部２７による処理に使用するプログラムやデータ等を格納するＲＯＭ２４Ａと、データ制御部２７による処理に使用される一時的なデータや出力データ等を格納するＲＡＭ２４Ｂとを有している。記憶部２４が記憶するデータには、例えば、運動モードに対応する設定の情報、データベース処理部２７Ｅにより管理される情報、表示・音声出力部１６により表示される複数の映像データ、表示・音声出力部１６により出力されるメッセージ或いは警告等の音声データ等がある。プログラム等は、ＣＤ−ＲＯＭ５１等の記録媒体から、或いは通信装置２６を介して外部から伝送されるプログラム等と入れ替えることができる。記憶部２４のデータは、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体に取り出すことができる。
【００４５】
負荷部１３は、後述するペダル１２Ａをこぐ運動により回転する部位の回転に対して所定の負荷（トルク）を発生する負荷装置１３Ａと、データ制御部２７から出力される負荷データに基づいて負荷装置１３により発生させる負荷を制御する負荷出力処理部１３Ｂとを有する。負荷装置１３Ａは、例えば、与える電流によって回転トルクを変えることのできるパウダ・クラッチ、渦電流を利用して回転トルクを変えることのできる渦電流制動機、発電機、サーボモータ、回転する部位（ドラム）とドラムに接するベルトとの摩擦力を利用して回転トルクを変えることのできる任意の機構、或いは、磁石を有し、当該磁石と前記回転部位との間の距離を変えることにより、前記回転部位へ与える回転トルクを変えることのできる機構等を使用することができる。本実施形態では、負荷出力処理部１３Ｂは、データ制御部２７から入力される負荷データをアナログ信号に変換して負荷装置１３Ａに出力することにより、発生させる負荷を制御する。
【００４６】
データ制御部２７は、コンピュータの中央処理部（ＣＰＵ）に相当する部分であり、表示・音声出力処理部２７Ａと、センサー信号検出処理部２７Ｂと、負荷処理部２７Ｃと、計時処理部２７Ｄと、データベース処理部２７Ｅとを有する。
【００４７】
表示・音声出力処理部２７Ａは、表示装置１７へ映像データを出力する表示出力処理と、スピーカ１８へ音声データを出力する音声出力処理とを行う。
【００４８】
表示・音声出力処理部２７Ａによる表示出力処理においては、運動に関する種々の設定を行うための映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する処理、運動中における映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する処理、運動終了後における運動の結果（評価）を示す映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する処理等が行われる。
【００４９】
運動中における映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する処理を具体的に説明する。本実施形態では、運動中における映像として、運動者の運動により変化する表示状態に対応する映像を出力するようにしており、運動者の運動をトローリングにおける動作に対応付け、運動者の表示状態に対応する映像として、当該表示状態に対応するトローリングにおける映像を出力する。なお、上記のトローリングに関する映像に関しては、魚を立体的にしておくことが好ましく、また、魚がリアルにジャンプ等するようにすることが好ましい。
【００５０】
表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者による運動が開始された直後等といった運動者の表示状態（表示ステータス）を初期の表示状態である第１表示状態として管理している場合において、センサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が設定された基準範囲内に属するとの検出結果が入力されると、計時処理部２７Ｄにより当該時点から所定の時間を計測させ、当該時間内においてセンサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が引き続き得られるか否かを検出する。この結果、心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が引き続き得られた場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者が適切な運動状態（適状態）になったと判断して、運動者の表示状態を、第１表示状態の次の表示状態であり、且つ適状態を意味する第２表示状態に遷移させ、当該第２表示状態になったことを示す映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力する。本実施形態では、第２表示状態に対応する映像データとして、魚が掛かった映像の映像データを用いている。
【００５１】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の表示状態を第２表示状態として管理している場合に、センサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が設定された基準範囲から外れているとの検出結果が入力されると、計時処理部２７Ｄにより当該時点から所定の時間を計測させ、当該時間内においてセンサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が得られるか否かを検出する。この結果、心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が得られなかった場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動状態が、運動者に危険である運動状態、或いは適切な運動効果を得られない運動状態等といった運動者に不適切な運動状態（不適状態）であると判断して、運動者の表示状態を第２表示状態の次の表示状態であり、且つ不適状態を意味する第３表示状態又は第４表示状態に遷移させ、当該第３表示状態又は第４表示状態に対応する映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力する。本実施形態では、表示・音声出力処理部２７Ａは心拍数が基準範囲以下である不適状態を判断した場合には運動者の表示状態を第３表示状態に遷移させ、心拍数が基準範囲以上である不適状態を判断した場合には、運動者の表示状態を第４表示状態に遷移させる。また、本実施の形態では、第３表示状態に対応する映像データとして、魚が針から外れて逃げた映像の映像データを用い、また、第４表示状態に対応する映像データとして、糸がきれて魚が逃げた映像の映像データを用いている。
【００５２】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の状態を第２表示状態として管理している場合には、第２表示状態に対応付けられている映像であり、且つセンサー信号検出処理部２７Ｂから入力される第２表示状態になってからの総回転数に基づいた映像を記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力する。本実施形態では、第２表示状態になってからの総回転数が多いほど、魚と接近していることを示す映像の映像データが出力される。そして、第２表示状態になってからの総回転数が所定の回転数に達したときには、表示・音声出力処理部２７Ａは運動者の表示状態を第２表示状態の次である第５表示状態に遷移させ、当該第５表示状態に対応する魚を釣り上げた際の映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する。
【００５３】
なお、各状態の順序を示すシーケンスは記憶部２４に記憶されている。本実施形態のシーケンスでは、上述のように第１表示状態の次は第２表示状態となっており、第２表示状態の次は第３表示状態、第４表示状態、及び第５表示状態となっている。
【００５４】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、負荷装置１３Ａによる負荷が変動している際において、センサー信号検出処理部２７ｂにより検出された心拍数の変化が所定の最小の変化許容値より少ないことを検出した場合に、警告を表す画像、音声等を表示・音声出力部１６に出力させる。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、負荷装置１３Ａによる負荷が変動している際において、センサー信号検出処理部２７ｂにより検出された心拍数の変化が所定の最大の変化許容値より大きいことを検出した場合に、警告を表す画像、音声等を表示・音声出力部１６に出力させる。
【００５５】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動中における運動を評価するための情報を収集し、データベース処理部２７Ｅに管理させる。本実施形態では、表示・音声出力処理部２７Ａは、評価するための情報（評価値）として、運動中において適状態である第２表示状態になってからの総回転数が所定の回転数に達して第５表示状態になった回数、すなわち、トローリングにおいて魚を釣り上げた回数や、運動中において適状態である第２表示状態から不適状態である第３表示状態又は第４表示状態になった回数、すなわち、トローリングにおいて魚を逃がした回数や、運動における消費カロリー、運動のワット数等を収集する。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動中における運動量（例えば、回転数×負荷）に対応する画像等を表示装置１７に表示させる。本実施形態では、表示・音声出力処理部２７Ａは、トローリングにおいて使用する竿を運動量と負荷の強さとに応じてしならせて表示させる。
【００５６】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、上記した映像データとともに、例えば、設定された基準範囲と現在の心拍数とを示す映像、適状態である第２表示状態になってからの総回転数を示す映像、運動者への注意や解説等の映像、注意や解説を行う所定のキャラクタ（登場人物）の映像等の映像データを表示・音声出力部１６に出力する。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動において評価が一定以上、例えば、魚を釣り上げた回数が一定以上の場合には、グラフィックや出現パターンが異なる映像データを表示・音声出力部１６に出力するとともに、特別に行うことのできるボーナスステージに関する映像データを出力する。また特別なグラフィックを表示する映像や、得点を与える映像等の映像データを出力する。
【００５７】
表示・音声出力処理部２７Ａは、ゲームの映像と映像の間では、運動者に対する教育として、目標の心拍数、運動モード毎の運動の仕方等の運動理論を簡潔に分かりやすく説明する映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する。なお、表示・音声出力処理部２７Ａを、上記教育と同時に、本トレーニング装置を設置しているフィットネスクラブの宣伝やスポーツ用品メーカ等からの広告の映像データを運動の開始時、運動中、又は、運動の終了時等に表示・音声出力部１６に出力するようにしてもよい。
【００５８】
運動終了後には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動の評価の情報、運動者の評価のランキング、きれいな海の景色等の映像の映像データを出力すると共に、ゆっくり運動すること、言い換えれば、クールダウンを行わせることを示唆するメッセージの映像データを出力する。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、達成感を味わうことができるとともに次回の利用を促す映像の映像データを出力する。
【００５９】
表示・音声出力処理部２７Ａによる音声出力処理においては、例えば、センサー信号検出処理部２７Ｂによりセンサー部２１から入力された心拍数が基準範囲の上限を超えたことが検出された場合、或いは負荷装置１３Ａに何らかの異常が発生したことを検出した場合に、対応するアラーム音の音声データを記憶部２４から取り出してスピーカ１８に出力する。
【００６０】
センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから入力
される信号から種々の値を取り出す。また、センサー信号検出処理部２７Ｂは、取り出した値と設定・操作部２２により設定される設定値とを比較する。
【００６１】
本実施形態では、センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから入力される心拍数のデータを過去数秒間の心拍数のデータと比較してノイズの除去等を行い、これにより得られた心拍数のデータが示す心拍数と、設定・操作部２２により設定された基準範囲とを比較し、比較結果を表示・音声出力処理部２７Ａへ出力する。また、センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから入力される信号から体脂肪値を取り出し、表示・音声出力処理部２７Ａへ出力する。また、センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから入力される回転数と、所定の回転数とを比較し、比較結果を表示・音声出力処理部２７Ａへ出力する。
【００６２】
負荷処理部２７Ｃは、負荷部１３により発生させる負荷を示す負荷データを負荷部１３に出力する処理を行う。本実施形態では、負荷処理部２７Ｃは、設定・操作部２２により設定された負荷レベルに対応する基準データ（負荷基準データ）を記憶部２４から取得し、当該負荷基準データと、センサー信号検出処理部２７Ｂで検出された心拍数の時間変化に基づいて負荷部１３により発生させる負荷を示す負荷データを負荷部１３に出力する。
【００６３】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷処理部２７Ｃにより出力される負荷データを説明する図である。負荷処理部２７Ｃは、図２（Ａ）の左図に示すように、センサー信号検出処理部２７Ｂで検出された心拍数の時間変化率（ΔＨＲ／ΔＴ）が大きい場合には、運動者の体力レベルが低いと判断して図２（Ａ）の右図に示すように負荷部１３の負荷の振幅（同図中Ａ１）が小さくなる負荷データを出力する一方、図２（Ｂ）の左図に示すように、センサー信号検出処理部２７Ｂで検出された心拍数の時間変化率（ΔＨＲ／ΔＴ）が小さい場合には、運動者の体力レベルが高いと判断して図２（Ｂ）の右図に示すように負荷部１３の負荷の振幅（同図中Ａ２）が大きくなる負荷データを出力する。これにより、運動者に無理のない適切な負荷を与えることができる。
【００６４】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷処理部２７Ｃにより出力される負荷データを説明する他の図である。負荷処理部２７Ｃは、図３（Ａ）に示すように、負荷基準データが高い（Ｂ１）場合には、負荷部１３の負荷の振幅の変化が大きくなり、且つ時間あたりの変動を大きくする負荷データを出力する一方、図３（Ｂ）に示すように負荷基準データが低い（Ｂ２）場合には、負荷部１３の負荷の振幅の変化が小さくなり、且つ時間あたりの変動を小さくする負荷データを出力する。
【００６５】
図４は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷処理部２７Ｃにより出力される負荷データの負荷パターンを説明する図である。図４は、高い負荷をベースとする負荷パターン（高負荷パターン）と、低い負荷をベースとする負荷パターン（低負荷パターン）とを示している。各負荷パターンは初期の時点から徐々に負荷値が増加し、ベースとなる負荷値に達した後に、負荷値がベースとなる負荷値近傍で変動するようになっている。本実施形態では、高負荷パターンと低負荷パターンとは同じ波形で推移するようになっている。
【００６６】
計時処理部２７Ｄは、所定の時点からの時間を計時し、計時した時間が所定の基準の時間を超えたか否か（に達したか否か）、すなわち、タイムアップを判断する。計時処理部２７Ｄは、例えば、運動開始時点からの運動時間を計時し、設定された予定の運動定時間を超えたか否かを判断する。
【００６７】
データベース処理部２７Ｅは、記憶部２４やＩＣカード等を使って、運動者に与えられる識別番号（ＩＤ）と、当該運動者についての過去から現在に至る運動内容のデータとを対応付けて管理する。ここで、運動内容とは、運動者が行った運動についての内容をいい、運動者の運動内容のデータには、例えば、適状態である第２表示状態の時間、適状態である第２表示状態における運動量、運動中の心拍数の変化、総運動量等に基づいた情報等がある。また、データベース処理部２７Ｅは、管理している情報に基づいて、種々の統計処理を行う。例えば、データベース処理部２７Ｅは、同一の運動者の異なる時点の運動内容を比較表示するための映像の映像データや、異なる運動者の運動内容を比較表示するための映像、例えばランキング等の映像データを作成して表示・音声出力処理部２７Ａに出力する。なお、データベース処理部２７Ｅの管理するデータを統計処理することで、商品開発や客層のマーケッテイングに利用することが可能である。
【００６８】
図５は、データ制御部２７の上記各部２７Ａ〜２７Ｅを実現する画像出力プログラムの構成の一例を示すブロック図である。画像出力プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ５１等の記録媒体から記憶部２４のＲＡＭ２４Ｂ等に読み出されてデータ制御部２７により実行される。画像出力プログラムは、入力プログラム６１と、シーケンス記憶プログラム６２と、基準範囲記憶プログラム６３と、状態検出プログラム６４と、遷移検出プログラム６５と、複数種類の画像６６と、計時プログラム６７と、出力プログラム６８と、データベースプログラム６９と、負荷プログラム７０とを有する。
【００６９】
入力プログラム６１は、センサー信号入力処理部２１ｅからの信号、例えば、心拍数の信号を取得する。シーケンス記憶プログラム６２は、表示状態のシーケンスを記憶する。複数種類の画像６６は、運動状態及び表示状態に対応する画像である。
【００７０】
基準範囲記憶プログラム６３は、主に、基準範囲を記憶する或いは設定・操作部２２による運動者からの基準範囲の設定を受け付ける。状態検出プログラム６４は、主に、入力プログラム６１によって取得された心拍数及び基準範囲記憶プログラム６３により保持された基準範囲に基づいて運動者の運動状態を検出する。遷移検出プログラム６５は、主に、状態検出プログラム６４によって検出された運動状態又は入力プログラム６１によって取得された信号に基づいて表示状態を遷移させるか否かを検出する。計時プログラム６７は、図示しないタイマーにより所定の時間を計時する。計時した時間は、他のプログラムによって利用される。
【００７１】
出力プログラム６８は、表示状態に応じた画像を取り出して表示・音声出力部１６に出力する。例えば、遷移検出プログラム６５により表示状態を遷移させると検出されたことに基づいて、シーケンス記憶プログラム６２により記憶されているシーケンスにおける次の表示状態に対応する画像を取り出して表示・音声出力部１６に出力する。当該取り出す画像は、ＣＤ−ＲＯＭ５１等の記録媒体の画像６６から直接取り出すようにしてもよく、予めＣＤ−ＲＯＭ５１等の記録媒体からＲＡＭ２４Ｂ等に読み出しておいたものから取り出すようにしてもよい。
【００７２】
データベースプログラム６９は、運動者の運動の情報を記憶し、これら運動の情報についての統計処理等を行い、出力プログラム６８に処理結果を表示させる。負荷プログラム７０は、負荷データを生成して負荷部１３に出力する。
【００７３】
ここで、各プログラムについて主な機能を簡単に説明したが、各プログラムの機能により上記した各処理部２７Ａ〜２７Ｅが構成される。すなわち、表示・音声出力処理部２７Ａはシーケンス記憶プログラム６２、基準範囲記憶プログラム６３、状態検出プログラム６４、遷移検出プログラム６５及び出力プログラム６８をデータ制御部２７が実行することにより構成され、センサー信号検出処理部２７Ｂは入力プログラム６１及び状態検出プログラム６４をデータ制御部２７が実行することにより構成され、負荷制御部２７Ｃは負荷プログラム７０をデータ制御部２７が実行することにより構成され、計時処理部２７Ｄは計時プログラム６７をデータ制御部２７が実行することにより構成され、データベース処理部２７Ｅはデータベースプログラム６９をデータ制御部２７が実行することにより構成される。
【００７４】
図１に戻り、ＩＣカードリーダ・ライタ２５は、ＩＣカードに情報を記録すると共に、ＩＣカードに記録された情報を読みとる。本実施形態では、ＩＣカードは各運動者毎に与えられるものとなっている。ＩＣカードには、例えば、当該ＩＣカードの持ち主の運動者を識別する識別番号（ＩＤ）、運動者の年齢及び性別、運動者の過去の運動内容等が記録されるようになっている。
【００７５】
通信装置２６は、他のトレーニング装置、ホストコンピュータ等の外部の装置と通信回線を介して通信する。通信装置２６は、有線、無線或いは衛星通信等の任意の通信回線を用いるものであればよい。又、通信装置２６は、モデム、ダイレクトバス、ＲＳ２３２Ｃ或いはＰＣカード等を介してデータを出力するようにしてもよい。なお、通信装置２６による通信は、パスワードを用いたり、マシン番号、識別番号等の固体番号を使って安全を確認した上で行うことが好ましい。
【００７６】
図６は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の外観の一例を示す図である。トレーニング装置１０は、例えば、室内のフロア等の所定の設置面に設置される箱形に形成されたトレーニング機器本体１１を有している。トレーニング機器本体１１の前部側（図中右側）に自転車と同様なペダル１２Ａ及びペダル１２Ａを回転可能にする回転機構１２Ｂが設けられている。トレーニング機器本体１１の後部側の内部には、所定の回転を行う回転部材を有する負荷部１３が収納されている。負荷部１３は回転部材の回転運動に対して所定の負荷を与えることができるようになっている。負荷部１３の回転部材近傍には回転数センサー２１Ｃが設けられている。回転機構１２Ｂと負荷部１３の回転部材とは、ベルト３１によって接続されており、負荷部１３が回転部材に与える負荷がペダル１２Ａの回転に対して伝わるようになっている。
【００７７】
また、トレーニング機器本体１１の前部側には、棒状の支持部１５が上方に突設されている。支持部１５のほぼ中央部分には、ＩＣカードリーダ・ライタ２５が設けられ、支持部１５の端部には表示・音声出力部１６を構成する表示装置１７及びスピーカ１８が設けられている。表示装置１７の運動者側には、操作部２０が配置され、操作部２０の周囲にはパイプ枠等から形成されるハンドル１９が設けられている。このような操作部２０の配置により、運動者は種々の操作を容易に行うことができる。
【００７８】
図７は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の操作部２０近傍の構成を説明する図である。図７に示すように操作部２０は、ハンドル１９の中央部に配置されており、画面上のカーソルを上下左右に移動させるボタンＵＰ、ＤＯＷＮ、ＬＥＦＴ及びＲＩＧＨＴと、スタート、ストップ、切換え、キャンセル等の操作の指示を入力するためのボタンＳＴＡＲＴ、ＳＴＯＰ、ＳＥＬＥＣＴ、ＣＡＮＣＥＬ等を備えている。
【００７９】
図６に戻り、トレーニング機器本体１１の内部には、センサー信号入力処理部２１Ｄ、操作部２３、記憶部２４、通信装置２６、及びデータ制御部２７が設けられている。
トレーニング機器本体１１の後部側の上部には、シート１４が設けられている。シート１４は運動者が半後傾姿勢で座ることができ、且つ前後方向の位置をスライドレール３２に沿って自在に調整できるようになっている。
【００８０】
図８は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置のシート１４の着座面近傍の構成を説明する図である。シート１４の運動者が腰掛ける着座面の周囲には、パイプ３０が設けられている。運動者がシート１４の着座面に座った際に、運動者の腰の左右に位置するパイプ３０の部分には、運動者が手で握るためのグリップ部３０Ａが設けられている。左右のグリップ部３０Ａの内部には、脈拍センサー２１Ａ及び体脂肪センサー２１Ｂが設けられている。脈拍センサー２１Ａは、グリップ部３０Ａを握った運動者の手を通して心拍数を検出する。体脂肪センサー２１Ｂは、例えば、パイプ３０の左右のグリップ部３０Ａに電極を有し、左右の電極に運動者が手をふれることにより流れる微弱電流から電気抵抗を測定して体脂肪を計測する。なお、これら脈拍センサー２１Ａ及び体脂肪センサー２１Ｂを電気的に切り換えて使用することにより、心拍数と体脂肪との値の双方を検出できる。
【００８１】
本トレーニング装置では、運動者は半後傾姿勢でシート１４に座り、体全体がペダル１２Ａより後方に位置することになるため、よりストレスの少ない姿勢で運動を行うことができる。本トレーニング装置では、運動者は表示・音声出力部１６側に向かってシート１４に腰掛け、グリップ部３０Ａ又はハンドル１９を手で握り、ペダル１２に足を掛けて自転車と同様なこぐ運動を行う。そして、この運動の最中において、運動者は、表示装置１７に表示される映像を見たり、或いはスピーカ１８から出力される音声を聞いたりすることができる。
【００８２】
ここで、上記実施形態においては、特許請求の範囲にいう運動部は、主に、負荷部１３及びペダル１２Ａ等によって構成され、特許請求の範囲にいう基準範囲記憶部、画像記憶部、運動内容記憶部、シーケンス記憶部、及び表示ステータス画像記憶部は、主に、記憶部２４によって構成され、特許請求の範囲にいう状態検出部は、主に、センサ信号検出処理部２７Ｂ及び表示・音声出力処理部２７Ａによって構成され、特許請求の範囲にいう画像表示制御部、表示ステータス管理部、遷移検出部、及び表示ステータス画像表示制御部、は、主に、表示・音声出力処理部２７Ａによって構成され、特許請求の範囲にいう猶予時間設定部、基準範囲設定部、基準時間設定部、及び運動モード選択部は、主に、設定・操作部２２によって構成される。
【００８３】
また、特許請求の範囲にいう評価値表示制御部、個人比較情報表示制御部、及び複数人比較表示制御部は、主に、データベース処理部２７Ｅ及び表示・音声出力処理部２７Ａによって構成され、特許請求の範囲にいう負荷制御部は、主に、負荷処理部２７Ｃ及び負荷出力処理部１３Ｂによって構成され、特許請求の範囲にいう検出部は、主に、センサ信号検出処理部２７Ｂによって構成され、特許請求の範囲にいう警告出力部は、主に、表示・音声出力処理部２７Ａ及びスピーカ１８によって構成される。
【００８４】
図９は本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置のメインフローチャートである。トレーニング装置において、運動を開始する前に設定部２３が種々の設定を受け付ける（ＳＴ１）。設定としては、設定部２３のボタン、キーボード、タッチパネル或いはマウス装置等を用いて、例えば、運動者の年齢、性別或いは運動時間が設定される。なお、ＩＣカードリーダ・ライタ２５内に差し込まれたＩＣカードに記憶されている年齢、性別等の情報を取り込んで上記設定を行うようにしてもよい。
【００８５】
次に、表示・音声出力処理部２７Ａが表示装置１７に複数の運動モードを示すボタンを含む映像を出力させ、操作部２０のカーソルキーやボタンにより各運動モードの選択を受け付ける（ＳＴ２）。本実施形態では、心肺機能向上モード、初心者又は脂肪燃焼モード、マニュアルモード、又はゲームモードの４つの運動モードのいずれかを選択することができる。
【００８６】
心肺機能向上モードが選択された場合（ＳＴ３）には、心肺機能向上モード用の設定処理が行われる（ＳＴ４）。この処理において、表示・音声出力処理部２７Ａが心肺機能向上モードに対応付けられた所定の運動時間、負荷レベル、運動における心拍数の基準範囲（例えば、上限値及び下限値）等を記憶部２４から取り出して、表示・音声出力部１６に表示させる。更に、操作部２０が運動者から表示された設定でよいとの指示、又は表示された設定についての変更指示を受け付ける。次いで、上記のように設定された情報に基づいて、運動中の映像表示処理を行い（ＳＴ５）、運動終了後に、運動者の運動内容等を表示する処理を行う（ＳＴ６）。
【００８７】
また、初心者または脂肪燃焼モードが選択された場合（ＳＴ７）には、初心者又は脂肪燃焼モード用の設定処理が行われる（ＳＴ８）。この処理において、表示・音声出力処理部２７Ａが初心者又は脂肪燃焼モードに対応付けられた所定の運動時間、負荷レベル、運動における心拍数の基準範囲（例えば、上限値及び下限値）等を記憶部２４から取り出して、表示・音声出力部１６に表示させる。更に、操作部２０が運動者から表示された設定でよいとの指示、又は表示された設定についての変更指示を受け付ける。次いで、上記のように設定された情報に基づいて、運動中の映像表示処理を行い（ＳＴ９）、運動終了後に、運動者の運動内容等を表示する処理を行う（ＳＴ１０）。
【００８８】
また、マニュアルモードが選択された場合（ＳＴ１１）には、マニュアルモード用の設定処理が行われる（ＳＴ１２）。この処理においては、表示・音声出力処理部２７Ａが設定すべき種々の情報、例えば、運動時間、負荷レベル、運動における心拍数の基準範囲（例えば、上限値及び下限値）等の入力画面を表示・音声出力部１６に表示させ、操作部２０が運動者から設定を受け付ける。これら設定は、操作部２０により運動中に自由に変更することができるようになっている。次いで、設定された情報に基づいて、運動中の映像表示処理を行い（ＳＴ１３）、運動終了後に、運動者の運動内容等を表示する処理を行う（ＳＴ１４）。
【００８９】
また、ゲームモードが選択された場合（ＳＴ１５）には、当該ゲームモードにおける運動の目的の入力処理が行われる（ＳＴ１６）。本実施形態では、操作部２０が心肺機能向上モード、又は、初心者または脂肪燃焼モードのいずれを目的とするのかについての入力を受け付ける。心肺機能向上モードが入力された場合（Ａ）には、心肺機能向上モードと同様な処理（ＳＴ４〜ＳＴ６）が行われる一方、初心者または脂肪燃焼モードが入力された場合（Ｂ）には、初心者または脂肪燃焼モードと同様な処理（ＳＴ８〜ＳＴ１０）が行われる。なお、ゲームモードが選択された場合には、例えば、魚種など種々の設定に関してランダムの要素が取り入れられる。
【００９０】
図１０は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の主に運動中において表示・音声出力処理部２７Ａにより表示装置１７に表示される画面の構成を示す図である。表示装置１７の表示画面は、画面ほぼ中央に位置し、運動中におけるトローリングの映像や運動終了後のクールダウン時における海と雲等の映像を表示する映像表示領域１７Ａと、画面右端の細長い領域に位置し、トローリングにおける釣り上げる魚までの距離等を表すインジケータを表示する距離表示領域１７Ｂと、画面左端の上部に位置し、運動者の運動内容に関する情報を表示する内容表示領域１７Ｃと、画面左端の下部に位置し、所定の時点にトローリングにおける登場人物、例えば、船長等の表情を表示する画面表示領域１７Ｄと、画面ほぼ中央の下部に位置し、運動者への種々のメッセージを表示する文字表示領域１７Ｅと、運動者への警告メッセージを表示する警告表示領域１７Ｆと、運動者の現在の心拍数、及び当該心拍数と基準範囲（例えば、上限、下限）との関係を示す心拍情報表示領域１７Ｇとを有する。
【００９１】
内容表示領域１７Ｃに表示させる運動内容に関する情報には、例えば、同図に示すように、心拍数、経過時間、残り時間、負荷レベル、回転数、ワット数、消費カロリー、釣った魚の数、逃がした魚の数、逃がした魚の総重量等があり、これらを内容表示領域１７Ｃに表示させる形態には、数値を直接表示する等といったデジタルによる表示形態或いは棒グラフ等のアナログによる表示形態がある。なお、内容表示領域１７Ｃに表示させる運動内容及び表示形態は操作部２０のセレクトボタンにより運動中あるいは運動終了後に選択することができる。また、内容表示領域１７Ｃを表示させるか否かについても操作部２０により選択することができる。
【００９２】
図１１は本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置による運動中の映像表示処理（図８におけるＳＴ５、ＳＴ９、ＳＴ１３）を説明するフローチャートである。トレーニング装置において、運動者がトレーニング前のウォーミングアップ（準備運動）を終了してトレーニングを開始すると（ＳＴ２１）、計時処理部２７Ｄがトレーニング開始時点からの時間の計時を開始する。なお、トレーニングの開始は、運動者による操作部２０からの指示により、或いは、計時処理部２７Ｄによりウォーミングアップに予め与えられている時間を計時することにより特定できる。
【００９３】
次いで、当該計時処理部２７Ｄが当該トレーニング開始時点からの時間が予め設定した運動時間を超えた（タイムアップ）か否かを検出し（ＳＴ２２）、設定した運動時間を超えていない場合には、センサー信号検出処理部２７Ｂが心拍数センサー２１Ａにより検出された心拍数が基準範囲（値域）内に属するか否かを検出する（ＳＴ２３）。この結果、心拍数センサー２１Ａにより検出された心拍数が基準範囲内に属すると検出された場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは計時処理部２７Ｄにより当該時点から所定の時間を計測させ、当該時間内においてセンサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が引き続き得られるか否かを検出する。この結果、心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が引き続き得られた場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動が適状態になったと判断して、運動者の表示状態を、第１表示状態の次の表示状態であり、且つ適状態を意味する第２表示状態に遷移させ、当該第２表示状態に対応する映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６の表示装置１７に出力し、表示装置１７が当該第２表示状態に対応する映像を表示する（ＳＴ２４）。
【００９４】
図１２（Ａ）は、心拍数センサー２１Ａにより検出される運動者の心拍数の変化の一例を示す図である。同図は、運動モードとして心肺機能向上モードが選択されている場合、すなわち、基準範囲が最大心拍数の６０％〜８５％に設定された場合を示している。上記した処理によると同図に示すように、心拍数が運動開始時点のＡ点から徐々に上がり、基準範囲の下限の最大心拍数の６０％を越えて一定時間経過したＢ点において、適状態を意味する第２表示状態に対応する映像が表示装置１７に表示される。
【００９５】
図１３は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置１７における、適状態を意味する第２表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。図１３に示すように、表示装置１７の表示画面の映像表示領域１７Ａには、第２表示状態に対応する映像である、ブルーマーリン（魚）が針に掛かって飛び上がったことを示す映像がリアルに立体映像で表示される。距離表示領域１７Ｂには、魚までの距離を示す図形が、距離を示す数字（図中の２５Ｍ（メートル））とともに表示される。また、心拍情報表示領域１７Ｇには、心拍数（図中の１５０）及び心拍数であることを示すハートマークと、心拍数が取りうる範囲における基準範囲を示す棒グラフ状の図形及び当該図形上での現在の心拍数の位置を示す矢印とが表示される。
【００９６】
運動者は、心拍情報表示領域１７Ｇを参照することにより、現在の自己の心拍数と、基準範囲との関係を把握することができる。また、映像表示領域１７Ａを参照することにより運動者は自己が適状態にいることが把握でき、映像によって運動に対する興味が駆り立てられることになる。また、運動者は、距離表示領域１７Ｂを参照することにより、現在の調子でどれくらいペダル１２をこぐと魚が釣れるのか、すなわち、比較的短期的な目標に到達するのかを把握でき、運動に対する興味をさらに駆り立てられることになる。
【００９７】
その後、センサー信号検出処理部２７Ｂが心拍数センサー２１Ａにより検出された心拍数が基準範囲の上限を超えた（上がった）か（ＳＴ２５）、或いは基準範囲の下限を超えた（下がった）か（ＳＴ２７）を検出する。この結果、心拍数が基準範囲の上限を超えた又は下限を超えた場合には、計時処理部２７Ｄにより当該時点から所定の時間を計測させ、当該時間内においてセンサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が得られるか否かを検出する。この結果、一定時間内に心拍数が基準範囲内に属するとの検出結果が得られなかった場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動の状態が、運動者に危険である運動状態、適切な運動効果を得られない運動状態等といった運動者に不適切な運動状態（不適状態）であると判断して、運動者の表示状態を第２表示状態の次の表示状態であり、且つ不適状態を意味する第３表示状態又は第４表示状態に遷移させ、当該第３表示状態又は第４表示状態に対応する映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力する（ＳＴ２６）。
【００９８】
図１２（Ｂ）、（Ｃ）は、心拍数センサー２１Ａにより検出される運動者の心拍数の変化の一例を示す図である。同図は、運動モードとして心肺機能向上モードが選択されている場合、すなわち、基準範囲が最大心拍数の６０％〜８５％に設定された場合を示している。上記した処理によると図１２（Ｂ）に示すように、心拍数が基準範囲内のＢ点からさらに上がり、基準範囲の上限を越えたＣ点に達すると、第３表示状態に対応する映像が表示装置１７に表示され、一方、図１２（Ｃ）に示すように、心拍数が基準範囲内のＢ点からさらに上がり、基準範囲の上限を越えずに再び下がり、基準範囲の下限より下がったＤ点に達すると、第４表示状態に対応する映像が表示装置１７に表示される。
【００９９】
図１４は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置１７における、不適状態を意味する第３表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。図１４に示すように、表示装置１７の表示画面の映像表示領域１７Ａには、第３表示状態に対応する映像である、釣り糸が切れて魚が逃げたことを示す映像が表示される。また、距離表示領域１７Ｂには魚までの距離の表示が表示されなくなる。また、心拍情報表示領域１７Ｇには、心拍数１９０が表示され、更に、基準範囲を示す棒グラフ状の図形の基準範囲の上限を超えている位置に、現在の心拍数を示す矢印が表示されている。また、画面表示領域１７Ｄには、運動者に助言を行う船長が表示されている。また、表示領域１７Ｅには、船長が話しかけている言葉「捲き過ぎだ！」が表示される。また、警告表示領域１７Ｆには、「ＨＲが上り過ぎています」とのメッセージが表示される。
【０１００】
運動者は、心拍情報表示領域１７Ｇを参照することにより、現在の自己の心拍数と、現在の心拍数及び基準範囲の関係とを把握することができる。また、映像表示領域１７Ａを参照することにより運動者は自己が不適状態にいることが把握できる。また、表示領域１７Ｅを参照することにより、現時点の自己の運動の状態を把握することができる。
【０１０１】
図１５は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置１７における、不適状態を意味する第４表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。図１５に示すように、表示装置１７の表示画面の映像表示領域１７Ａには、第４表示状態に対応する映像である、魚が針から外れて逃げた状態の映像が表示される。また、距離表示領域１７Ｂには魚までの距離の表示が表示されなくなる。また、心拍情報表示領域１７Ｇには、心拍数９８が表示され、更に、基準範囲を示す棒グラフ状の図形の基準範囲の下限を超えている位置に、現在の心拍数を示す矢印が表示されている。また、画面表示領域１７Ｄには、運動者に助言を行う船長が表示されている。また、表示領域１７Ｅには、船長が話しかけている言葉「あーあ！やる気があるか？」及び「魚が逃げましたぜ！」が表示される。また、警告表示領域１７Ｆには、「ＨＲが下がり過ぎています」とのメッセージが表示される。
【０１０２】
運動者は、心拍情報表示領域１７Ｇを参照することにより、現在の自己の心拍数と、現在の心拍数及び基準範囲の関係とを把握することができる。また、映像表示領域１７Ａを参照することにより運動者は自己が不適状態にいることが把握できる。また、表示領域１７Ｅ又は警告表示領域１７Ｆを参照することにより、現時点の自己の運動の状態を把握することができる。
【０１０３】
一方、センサー信号検出処理部２７Ｂが心拍数センサー２１Ａにより検出された心拍数が基準範囲内に属すると検出した場合には、センサー信号検出処理部２７Ｂが回転数センサー２１Ｃにより検出される回転数が規定回数に達したか否かを検出する（ＳＴ２８）。この結果、規定回数に達していない場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、適状態を意味する第２表示状態を示す映像であり、且つセンサー信号検出処理部２７Ｂから入力される第２表示状態になってからの総回転数に基づいた映像、すなわち、魚が接近したことを示す映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力する。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、表示装置１７の映像表示領域１７Ａに運動者の運動量に応じてしなる図形（竿）を表示する。次いで、計時処理部２７Ｄが当該トレーニング開始時点からの時間が予め設定した運動時間を超えたか否かを検出し（ＳＴ３０）、予め設定した運動時間を超えていない場合には、上記処理（ＳＴ２５〜２８）を行う。
【０１０４】
一方、回転数センサー２１Ｃにより検出される回転数が規定回数に達した場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは運動者の運動状態が、適状態であり、且つ所定の目的を達成したと判断して、運動者の表示状態を第２表示状態の次の表示状態である第５表示状態に遷移させ、当該第５表示状態に対応する魚を釣り上げた際の映像の映像データを表示・音声出力部１６に出力する（ＳＴ２９）。
【０１０５】
図１６は、本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置１７における、適状態であり、且つ所定の目的を達成した表示状態である第５表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。図１６に示すように、表示装置１７の表示画面の映像表示領域１７Ａには、第５表示状態に対応する映像である、魚が釣り上げられた状態の映像が表示される。また、距離表示領域１７Ｂには魚までの距離の表示が表示されなくなる。また、心拍情報表示領域１７Ｇには、心拍数が表示され、更に、基準範囲を示す棒グラフ状の図形の現在の心拍数を示す位置に矢印が表示されている。画面表示領域１７Ｄには、運動者に助言等を行う船長が表示されている。また、表示領域１７Ｅには、船長が話しかけている言葉「これはすごい、巨大ブルーマーリンだ！」が表示される。運動者は、映像表示領域１７Ａを参照することにより、運動における達成感を得ることができる。したがって、運動者の運動に対する興味が更に駆り立てられることになる。
【０１０６】
そして、計時処理部２７Ｄがタイムアップを検出した時（ＳＴ２２、３０）には、運動者にクールダウンを行わせる（ＳＴ３１）。この時には、表示・音声出力処理部２７Ａが表示・音声出力部１６にきれいな海の景色や次回の利用を促す映像等を表示させ、運動者にゆっくり運動することを促す。なお、この間又はこの後において、表示・音声出力処理部２７Ａが表示・音声出力部１６に運動の評価結果、例えば、釣り上げた魚の数、運動量等を表示させる。
【０１０７】
なお、上記処理中においては、表示・音声出力処理部２７Ａが、負荷装置１３Ａによる負荷が変動している際において、センサー信号検出処理部２７Ｂにより検出された心拍数の変化が所定の下限の変化許容値より少ないことを検出した場合及びセンサー信号検出処理部２７Ｂにより検出された心拍数の変化が所定の上限の変化許容値より大きいことを検出した場合には、運動者の状態が異常である可能性があるとの警告を表す画像、音声等を表示・音声出力部１６に出力させる。本実施の形態では、図１０に示す警告表示領域１７Ｆに警告のメッセージを表示させる。
【０１０８】
このように、運動者は、自己の心拍数と、現在の心拍数及び基準範囲の関係とを適切に把握することができる。また、運動者は自己の運動状態が適状態にあるのか不適状態にあるのかを容易に把握できる。また、運動者の身体情報に応じて映像が変わるので、運動者の運動に対する興味が駆り立てられることになる。
【０１０９】
また、上記のように、予め設定された順序に従って表示状態が遷移し、表示状態に対応する映像が表示されるので、運動者に対して一連のストーリーを持たせた映像を提供することができ、運動者の興味を駆り立てることができる。更に、１つの表示状態が複数の表示状態に分岐する部分があるので、運動者に種々の展開を持つストーリーを提供することができ、更に運動者の興味を駆り立てることができる。  
【０１１０】
次に、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置について説明する。第２の実施形態に係るトレーニング装置は、上記の図１及び図８に示す第１の実施形態に係るトレーニング装置とほぼ同様な構成となっており、以下には、異なる構成要素を中心に説明することとする。
【０１１１】
記憶部２４は、更に、心拍数の変化方向及び基準範囲の境界値との差と、そのときに出力すべきメッセージとを対応付けて記憶する。
【０１１２】
図１７は、第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部２４に記憶されたメッセージの一例を示す図である。図１７に示すように、記憶部２４には、心拍数が増加している際に、基準範囲の上限との差が所定の差になった場合に表示するメッセージとして、"ラインが限界に近いぞ！"が記憶されており、基準範囲の上限との差が更に少なくなった場合に表示するメッセージとして、"ラインが限界ぎりぎりだ！"が記憶されており、基準範囲の上限を超えた場合に表示するメッセージとして、"ラインが切れるぞ！"が記憶され、第４表示状態となった場合に表示するメッセージとして、"ラインが切れて、魚が逃げちまった！"が記憶されている。
【０１１３】
また、記憶部２４には、心拍数が増加している際に、基準範囲の下限との差が所定の差になった場合に表示するメッセージとして、"もっと巻かないと、魚がかからんぞ！"が記憶されており、基準範囲の下限との差が更に少なくなった場合に表示するメッセージとして、"どんどん巻け、魚がかかりそうだ！"が記憶されており、第２表示状態となった場合に表示するメッセージとして、"魚が掛かったぞ！"が記憶され、基準範囲内に入って下限との差が所定の差になった場合に表示するメッセージとして、"どんどん巻いて、速く釣り上げよう！"が記憶されている。
【０１１４】
また、記憶部２４には、心拍数が減少している際に、基準範囲の上限との差が所定の差になった場合に表示するメッセージとして、"魚が見えたぞ"が記憶されており、基準範囲の上限との差が更に少なくなった場合に表示するメッセージとして、"落ち着いて巻け、魚がかかるぞ"が記憶されており、第２表示状態となった場合に表示するメッセージとして、"魚が掛かったぞ！"が記憶されている。
【０１１５】
また、記憶部２４には、心拍数が減少している際に、基準範囲の下限との差が所定の差になった場合に表示するメッセージとして、"ラインが緩んできたぞ！"が記憶されており、基準範囲の下限との差が更に少なくなった場合に表示するメッセージとして、"もっと巻かないと、魚に逃げられるぞ！"が記憶されており、基準範囲の下限を超えた場合に表示するメッセージとして、"魚が逃げようとしているぞ！"が記憶され、第３表示状態となった場合に表示するメッセージとして、"へたくそ、魚が逃げちまった！"が記憶されている。
【０１１６】
更に、記憶部２４は、負荷装置１３Ａにより発生すべき負荷を示す負荷データを複数含む負荷テーブルを記憶している。負荷テーブルは、例えば、運動モードに対応付けて管理されている。負荷データは設定部２３により設定することができる。なお、負荷テーブルを各運動モードに対して複数パターン用意しておくことが好ましい。更に、記憶部２４は、運動時間の各時点における基準範囲を記憶する。
【０１１７】
図１８は、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部２４に記憶される基準範囲の一例を説明する図である。記憶部２４は、例えば、ウォーミングアップの時間、トレーニングの時間、及びクールダウンの時間の各時点における目標とする心拍数（ターゲット）、及びターゲットに対する猶予の幅（例えば、心拍数にして５〜１０）を記憶することにより、図１８に示すウォーミングアップの時間に徐々に心拍数の高い方向に移行し、トレーニングの時間に一定の心拍数の範囲を維持し、クールダウンの時間に徐々に心拍数の低い方向に移行する基準範囲を記憶する。
【０１１８】
図１９は、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部２４に記憶される基準範囲の他の例を説明する図である。記憶部２４は、例えば、ウォーミングアップの時間、トレーニングの時間、及びクールダウンの時間の各時点における上限となる心拍数を記憶することにより、図１９に示すウォーミングアップの時間に徐々に上限が心拍数の高い方向に移行し、トレーニングの時間に上限が一定の心拍数を維持し、クールダウンの時間に徐々に上限が心拍数の低い方向に移行する基準範囲を記憶する。
【０１１９】
図２０は、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部２４に記憶される基準範囲の更に他の例を説明する図である。記憶部２４に記憶させる基準範囲は、図２０（Ａ）に示すように、上限をウォーミングアップの時間から徐々に増加させ、トレーニング時間に一定にさせ、クールダウン時間に徐々に減少させる一方、下限をトレーニング時間において変動させるようにしてもよい。また、記憶部２４に記憶させる基準範囲は図２０（Ｂ）に示すように、上限をトレーニング時間において変動させるようにしてもよい。また、記憶部２４に記憶させる基準範囲は図２０（Ｃ）に示すように、上限及び下限をウォーミングアップ終了時から変動させて、インターバルトレーニングが行えるようにしてもよい。このような基準範囲を特定する情報としては、各時点の上限値及び下限値を記憶させるようにしてもよく、また、上限又は下限の変動の周期（周波数）、変動の基準となる心拍数、変動の幅等を記憶させるようにしてもよい。
【０１２０】
なお、記憶部２４に記憶させる基準範囲としては、マフェトン理論にしたがって、ウォーミングアップの時間を１０〜１５分とし、クールダウンの時間を１０〜１５分とし、トレーニングの時間における基準範囲の上限を１８０から運動者の年齢を減算した値又はそれに近い値としておくことが好ましい。記憶部２４に記憶させる基準範囲を設定する際に必要な情報、例えば、ウォーミングアップの時間、トレーニングの時間、クールダウンの時間、これらの時間の各時点における基準範囲等は、設定操作・設定部２２により運動者又はトレーニング装置の管理者が設定することができる。
【０１２１】
計時処理部２７Ｄは、更に、センサー信号検出処理部２７Ｂにより心拍数が基準範囲から外れていると検出された時点からの時間を計時するリミット外タイマーと、センサー信号検出処理部２７Ｂにより心拍数が基準範囲に属すると検出された時点からの時間を計時するリミット内タイマーとを有している。
【０１２２】
センサー信号検出処理部２７Ｂは、更に、センサー部２１により得られた心拍数の変化の方向、及び心拍数と基準範囲の境界値（本実施の形態では、上限及び下限）との差を検出して、表示・音声出力処理部２７Ａへ出力する。
【０１２３】
表示・音声出力処理部２７Ａは、計時処理部２７Ｄのリミット外タイマーにより計時された時間が所定の猶予時間以上になるまでの間に、センサー信号検出処理部２７Ｂにより心拍数が基準範囲に属するとの検出結果が得られない場合に、運動者の運動の状態が不適状態であると判断する。上記猶予時間は、設定・操作部２２により設定することができる。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、計時処理部２７Ｄのリミット内タイマーにより計時された時間が所定の猶予時間以上になるまでの間において、センサー信号検出処理部２７Ｂにより心拍数が基準範囲に属するとの検出結果が得られ続けた場合に、運動者の運動の状態が適状態であると判断する。上記猶予時間は、設定・操作部２２により設定することができる。
【０１２４】
表示・音声出力処理部２７Ａは、センサー信号検出処理部２７Ｂにより入力された心拍数の変化の方向、及び心拍数と境界との差に対応するメッセージが記憶部２４にある場合には、当該メッセージを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力させる。
【０１２５】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、センサー信号検出処理部２７Ｂから入力された所定の時点（例えば、運動開始時点）から現在までの心拍数と、設定されている基準範囲との関係を示す映像を表示する。
【０１２６】
図２１は、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置１７における運動開始時点から現在まで心拍数と、基準範囲との関係を表す映像の一例であり、図１０に示す心拍情報表示領域１７Ｇに表示される情報の時間的変化の推移をグラフ化したものである。当該映像において、運動時間における設定された基準範囲と、運動者の心拍数の変化とが重ね合わされて表示されている。これによって、運動者は自己の心拍数と基準範囲の関係を容易且つ適切に把握することができる。
【０１２７】
ここで、第２の実施形態においては、特許請求の範囲にいう知覚情報出力部は、主に、表示・音声出力部１６及び表示・音声出力処理部２７Ａによって構成され、特許請求の範囲にいう負荷基準値記憶部は、主に記憶部２４によって構成される。
【０１２８】
図２２及び図２３は、本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の動作を説明するフローチャートである。まず、データ処理部２７が通信回線の接続や、ハードウエアのリセット等の初期処理を行った後に、スタートメッセージを表示し（ＳＴ５１）、表示・音声出力処理部２７Ａが記憶部２４からオープニング音楽のデータを取り出して、スピーカ１８からオープニング音楽を出力させる（ＳＴ５２）。この後に、操作部２０により運動者から運動の基準範囲等の設定を受け付ける。そして、計時処理部２７Ｄがリミット内タイマー及びリミット外タイマーを初期化（クリアー）するとともに、負荷処理部２７Ｃが負荷テーブル内の位置を示す負荷値インデックスをクリアーする（ＳＴ５３）。
【０１２９】
次いで、設定に基づいて負荷処理部２７Ｃがベースとなる負荷を負荷部１３に出力させる（ＳＴ５４）。これにより運動者の運動が開始できるようになる。
【０１３０】
運動者による運動が開始されると、センサー部２１は種々の情報を検出するようになる。そして、センサー信号検出処理部２７Ｂがセンサー部２１から入力される運動者の心拍数を検出して表示・音声出力処理部２７Ａに出力する。表示・音声出力処理部２７Ａは、入力された運動者の心拍数と、設定されている基準範囲との関係を示す図２１に示す映像を、表示装置１７により図１０に示す心拍情報表示領域１７Ｇに表示させる。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、記憶部２４から魚が掛かるまでの映像の映像データを取り出して、表示装置１７により図１０に示す映像表示領域１７Ａに映像を表示させる（ＳＴ５５）。
【０１３１】
次いで、センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから得られた心拍数のデータが示す心拍数と、現時点における基準範囲とを比較する（ＳＴ５６）。この結果、心拍数が基準範囲外の場合には、まだ、不適状態であると判断し、計時処理部２７Ｄがリミット内タイマーをクリアーし（ＳＴ５７）、上記処理ＳＴ５５、ＳＴ５６を行う。一方、心拍数が基準範囲に属する場合には、計時処理部２７Ｄがリミット内タイマーによる計時を引き続き行い（ＳＴ５８）、表示・音声出力処理部２７Ａがリミット内タイマーによる計時が所定の時間を超えたか否かを検出する（ＳＴ５９）。
【０１３２】
所定の時間を超えていない場合には、上記処理ＳＴ５６〜ＳＴ５８の処理を行う一方、所定の時間を超えた場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは運動者の運動状態が適状態であると判断して、運動者の表示状態を、第１表示状態の次の表示状態であり、且つ適状態を意味する第２表示状態に遷移させ、当該第２表示状態に対応する映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６に出力し、第２表示状態に対応する映像、すなわち、図１３に示すような、ブルーマーリン（魚）が針に掛かって飛び上がったことを示す映像を表示装置１７により出力させるとともに、第２表示状態になったことを示すメッセージを記憶部２４から取り出して、表示装置１７により文字表示領域１７Ｅに"魚が掛かったぞ！"を出力させる（ＳＴ６０）。
【０１３３】
次いで、センサー信号検出処理部２７Ｂが回転数センサー２１Ｃにより検出される回転数が規定回数に達したか否かを検出する（ＳＴ６１）。この結果、回転数センサー２１Ｃにより検出される回転数が規定回数に達した場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、運動者の運動状態が適状態であり、且つ所定の目的を達成したと判断して、運動者の表示状態を第２表示状態の次の表示状態である第５表示状態に遷移させ、当該第５表示状態に対応する図１６に示す魚を釣り上げた際の映像の映像データを記憶部２４から取り出して表示装置１７に表示させ（ＳＴ６２）、上記のＳＴ５５からの処理を行う。
【０１３４】
一方、規定回数に達していない場合には、負荷処理部２７Ｃが記憶部２４の負荷テーブルから負荷インデックスにより指示されている負荷データを取り出して負荷部１３に出力する（ＳＴ６３）。負荷部１３は入力された負荷データに対応する負荷を負荷装置１３Ａから出力する。
【０１３５】
次いで、負荷処理部２７Ｃは負荷データが負荷テーブルの最後のデータであるか否かを検出し（ＳＴ６４）、負荷テーブルが最後のデータである場合には、負荷インデックスをクリアーする（ＳＴ６５）。
【０１３６】
次いで、計時処理部２７Ｄが予め設定した運動時間がタイムアップしたか否かを検出し（ＳＴ６６）、タイムアップしたと検出した場合には、表示・音声出力処理部２７Ａがデータベース処理部２７Ｅから種々の情報を得て、例えば、当該運動中の評価の映像や、運動者の過去と現在との運動内容を比較する映像や、複数の運動者の評価値のランキングの映像等を表示装置１７に表示させて、処理を終了する。
【０１３７】
一方、タイムアップしていないと検出した場合には、センサー信号検出処理部２７Ｂがセンサー部２１から入力される運動者の心拍数を検出して表示・音声出力処理部２７Ａに出力する。表示・音声出力処理部２７Ａは、入力された運動者の心拍数及び設定されている基準範囲の関係を示す、図２１に示す映像の当該時点を含む部分を、表示装置１７により図１０に示す心拍情報表示領域１７Ｇに表示させる。
【０１３８】
また、表示・音声出力処理部２７Ａは、適状態を示す映像であり、且つセンサー信号検出処理部２７Ｂから入力される第２表示状態になってからの総回転数に基づいた映像、すなわち、魚が接近したことを示す映像の映像データを記憶部２４から取り出して表示装置１７に表示させる。また、表示・音声出力処理部２７Ａは、センサー信号検出処理部２７Ｂにより入力された心拍数の変化の方向、及び心拍数と境界との差に対応するメッセージが記憶部２４にある場合には、当該メッセージを記憶部２４から取り出して表示装置１７により図１０に示す文字表示領域１７Ｅにメッセージを表示させる（ＳＴ６７）。
【０１３９】
例えば、センサー信号検出処理部２７Ｂから心拍数の変化が心拍数の増加する方向にあり、且つ、基準範囲の上限の境界との差が所定の差以内になった場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは、メッセージ"ラインが限界に近いぞ！"を表示装置１７に表示させ、心拍数と基準範囲の上限の境界との差が前記差より更に少ない所定の差以内になった場合には、メッセージ"ラインが限界ぎりぎりだ！"を表示装置１７に表示させる。これによって、運動者は自己の心拍数が所定の基準範囲に対してどのような状況にあるのかを適切に把握することができる。
【０１４０】
次いで、センサー信号検出処理部２７Ｂは、センサー信号入力処理部２１Ｄから得られた心拍数のデータが示す心拍数と、現時点における基準範囲とを比較する（ＳＴ６８）。この結果、心拍数が基準範囲内であると検出された場合には、計時処理部２７Ｄがリミット外タイマーをクリアーする（ＳＴ６９）。
【０１４１】
一方、心拍数が基準範囲外であると検出された場合には、計時処理部２７Ｄがリミット外タイマーによる計時を引き続き行い（ＳＴ７０）、リミット外タイマーが所定の猶予時間（例えば、６秒）を超えたか否かを検出し（ＳＴ７１）、所定の猶予時間を超えたと検出された場合には、表示・音声出力処理部２７Ａは運動者の運動状態が不適状態であると判断して、運動者の表示状態を第２表示状態の次の表示状態であり、且つ不適状態を意味する第３表示状態又は第４表示状態に遷移させ、当該第３表示状態又は第４表示状態に対応する映像データを記憶部２４から取り出して表示・音声出力部１６の表示装置１７により出力させるとともに、メッセージを記憶部２４から取り出して、表示装置１７により文字表示領域１７Ｅにメッセージを出力させ（ＳＴ７２）、その後、上記したＳＴ５３からの処理を行う。
【０１４２】
本実施形態では、表示・音声出力処理部２７Ａは、第４表示状態の場合には、図１４に示すような釣り糸が切れて魚が逃げた状態の映像と、"ラインが切れて、魚が逃げちまった！"というメッセージを表示装置１７に表示させ、第３表示状態の場合には、図１５に示すような魚が針から外れて逃げた状態の映像と、"へたくそ！魚が逃げちまった！"というメッセージを表示装置１７に表示させる。
【０１４３】
次いで、計時処理部２７Ｄがリミット外タイマーをクリアーした場合（ＳＴ６９）又は猶予時間超えていないと検出された場合（ＳＴ７１）には、負荷インデックスをカウントアップし（ＳＴ７３）、上記したＳＴ６１からの処理を行う。
【０１４４】
このように、第２の実施形態に係るトレーニング装置によると、上記第１の実施形態に係るトレーニング装置の効果に加えて、運動者は、自己の心拍数と基準範囲との関係を容易且つより適切に把握することができる。
【０１４５】
図２４は、本発明に係るトレーニング装置の構成例を示す図である。本発明に係るトレーニング装置を、図２４（Ａ）に示すように、トレーニング機器本体１１と、画像出力処理装置４１の少なくとも一部の機能を有するＰＣとを一体型にした構成としてもよい。また、トレーニング装置を、図２４（Ｂ）に示すように、画像出力処理装置４１の少なくとも一部の機能を有するＰＣ、ドリームキャスト等をケーブルを介してトレーニング機器本体１１に外付けした構成としてもよい。
【０１４６】
また、トレーニング装置を、図２４（Ｃ）に示すように、トレーニング機器本体１１とターミナルＴとを一体型にした構成とし、或いはトレーニング機器本体１１にケーブルを介してターミナルＴを外付けした構成とし、更に、画像出力処理装置４１の少なくとも一部の機能を有するサーバＳとターミナルＴとをネットワークＮを介して接続した構成としてもよい。例えば、サーバＳにプログラム及び画像（グラフィック）等を記憶させておき、サーバＳにプログラムを実行させてトレーニング機器本体１１の表示装置１７に画像を表示させる処理を行わせるようにしてもよい。また、トレーニング機器本体１１から運動者の運動の情報をサーバＳに送信するようにして、サーバＳに運動情報の統計処理を行わせるようにしてもよい。また、サーバＳに、複数のトレーニング機器本体１１に対して上記処理を行わせるようにしてもよい。
【０１４７】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、通信装置２６により他のトレーニング装置との間で種々のデータを交換することにより、レース等の競技を実現することができる。更に、運動の設定にハンディキャップを設けることにより、例えば、障害者や怪我人等が一緒に運動して、競技等できるようになり、リハビリテーションを楽しく行うことができる。
【０１４８】
また、データベース処理部２７Ｅによりデータを集計して特定のホストコンピュータに通信装置２６を用いて転送するようにすると、ホストコンピュータにより複数のトレーニング装置での運動の成績等の集計や比較等ができるようになり、例えば、複数のトレーニング装置を用いたイベント（競技会）を開催することができる。また、通信装置２６を用いて、ホストコンピュータとの間でトレーニング装置のメンテナンス情報の送受信を行うようにすることで、トレーニング装置に対してのリモートメンテナンス（遠隔整備）を行うようにすることができる。
【０１４９】
また、トレーニング装置において、データベース処理部２７Ｅ及び通信装置２６により運動者のＩＤ及び運動者の運動内容をホストコンピュータに送信するようにし、ホストコンピュータに運動者のＩＤ及び運動内容を管理させるようにし、データベース処理部２７ＥによりＩＣカードリーダ・ライタ２５に差し込まれたＩＣカードから運動者のＩＤを取り出させるようにし、当該運動者のＩＤを通信装置２６によりホストコンピュータに送信させるようにし、ホストコンピュータに送信された当該ＩＤに対応する運動内容を当該トレーニング装置に送信させるようにしてもよい。このようにすると、ホストコンピュータと接続された上記同様なトレーニング装置であれば、いずれであっても、運動者がＩＣカードリーダ・ライタ２５にＩＣカードを差し込むことにより、自己の運動内容を当該トレーニング装置に表示させる等することができる。
【０１５０】
また、上記実施形態では、データ制御部２７、記憶部２４、通信装置２６等はトレーニング機器本体１１の内部に備えていたが、本発明に係るトレーニング装置の構成はこれに限らず、トレーニング機器本体１１の外に備えるようにしてもよい。  
【０１５１】
また、上記実施形態では、記憶部２４はＲＯＭ２４Ａと、ＲＡＭ２４Ｂとを備えていたが、記憶部２４は上記構成に限らず、例えば、磁気ディスク装置等の記憶装置を備えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、脈拍数センサー２１Ａと体脂肪センサー２１Ｂとパイプ３０のみに備えていたが、これに限られず、例えば、ハンドル１９に備えるようにしてもよく、また、パイプ３０及びハンドル１９の両方に備えるようにしてもよい。また、上記実施形態では、メッセージを映像として出力するようにしていたが、本発明はこれに限られず、メッセージを音（音声）として出力するようにしてもよい。
【０１５２】
また、心拍数センサ２１Ａの構成は、上記構成に限られず、例えば、運動者の耳に接続するような構成であってもよく、また、運動者の身体、例えば、心臓近傍に接触させる構成であってもよく、要は運動者の心拍数を検出できる構成であればよい。
【０１５３】
また、上記実施形態において、適状態になったことを示す映像データとして、記憶部２４に複数の映像データを用意しておき、表示・音声出力処理部が適状態になったと判断した際に、これらの映像データの中から、例えば、ランダム（無作為）に選択して表示装置１５に出力するようにしてもよい。このようにすると、適状態になった場合において常に同じ映像が表示されることを防ぐことができるので、運動者を飽きさせないようにすることができる。
【０１５４】
また、上記実施形態において、映像データと、負荷部１３により出力させる負荷を示す負荷データとを対応付けて記憶部２４におき、映像データの映像が表示される際に、負荷部１３が当該映像データに対応付けられた負荷データに基づいて負荷を発生させるようにしてもよい。このようにすると、表示される映像にあった負荷が運動者に与えられることとなり、運動者に強い臨場感を与えることができる。なお、複数の映像の内の一部の映像に対応付けられた負荷データに基づいて負荷を発生させるようにしてもよい。
【０１５５】
また、上記実施の形態では、評価するための情報として、魚を釣り上げた回数や、運動状態が適状態から不適状態になった回数や、運動における消費カロリー、運動のワット数等を用いていたが、本発明はこれに限られず、例えば、適状態となっている時間、適状態に行った運動量等でもよく、要は、運動内容に応じた評価を行える評価値であればよい。
【０１５６】
また、上記実施形態では、運動をトローリングに対応させ、トローリングの映像を表示するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、運動をドライブ、シューティング（射撃）、フライト等といった現実世界における人間の活動、或いは、創作されたゲームの世界における活動に対応させ、これらの映像を表示するようにしてもよい。また、上記実施形態のバイクマシンでは、運動量を計測するために回転数センサー２１Ｃを使用していたが、光電センサー、フォト・マイクロセンサー、近接センサー、超音波センサー、ロータリーエンコーダー、圧力センサー、変位センサー、測長センサー等といった計測器を用いるようにしてもよく、要は、運動量の測定方法に必要な情報を計測することのできる計測器であればよい。
【０１５７】
また、上記実施形態では、トレーニング装置の一例のバイクマシンについて本発明を適用した例を示したが、本発明はバイクマシンに限られず、他のトレッドミル、チェストプレス、ショルダープレス、ローイングマシン等の他のトレーニング装置にも適用することができる。
【０１５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、運動者に適切な運動であるか否かを容易且つ適切に把握させることができる。また、本発明によれば、運動者の身体情報に応じて映像を変えることができ、運動者に効果的に運動を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の処理系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷出力処理部が出力する負荷データを説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷出力処理部が出力する負荷データを説明する他の図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の負荷出力処理部が出力する負荷データの負荷パターンの一例を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像出力プログラムの構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の外観の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の操作部近傍の構成を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置のシートの着座面近傍の構成を説明する図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置のメインフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置により表示される画面の構成を説明する図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置による運動中の映像表示処理のフローチャートである。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置の心拍数センサーにより検出される運動者の心拍数の変化の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置における適状態を意味する第２表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置における不適状態を意味する第４表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置における不適状態を意味する第３表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。
【図１６】本発明の第１の実施形態に係るトレーニング装置における適状態であり、且つ所定の目的を達成した状態である第５表示状態に対応する映像が表示されている表示画面の一例である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部に記憶されたメッセージの一例を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部に記憶されている基準範囲の一例を説明する図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部に記憶されている基準範囲の他の例を説明する図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の記憶部に記憶されている基準範囲の更に他の例を説明する図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の表示装置の表示例である。
【図２２】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置のフローチャートである。
【図２３】本発明の第２の実施形態に係るトレーニング装置の第２のフローチャートである。
【図２４】本発明に係るトレーニング装置の構成例を示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【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】
運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置であって、
創作されたゲームの世界における活動について一連のストーリーを持たせた複数種類の前記画像を記憶する画像記憶部と、
前記運動により変化する前記運動者の身体情報を検出するセンサーと、
前記運動における前記運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶部と、
前記センサーによって検出された前記身体情報が前記基準範囲に属するか否かを所定の時間内に複数回検出し、当該複数回の検出結果に基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出部と、
前記画像記憶部から前記状態検出部により検出された前記運動状態の前記適状態又は、前記不適状態に対応する画像を取り出して前記表示部に表示させる画像表示制御部と、
前記運動の運動量を計測する運動内容計測部と
を備え、
前記画像表示制御部は、前記適状態になってからの前記運動量に基づいて前記一連のストーリーを持たせた複数種類の画像のうちの一の画像を取り出して表示するとともに、前記一連のストーリーに関連した目標に達するまでの残量を表示することを特徴とするトレーニング装置。
【請求項２】
前記画像表示制御部は、前記画像および前記残量を一の表示画面に表示する請求項１に記載のトレーニング装置。
【請求項３】
前記画像表示制御部は、前記適状態において前記残量を表示する請求項１または２に記載のトレーニング装置。
【請求項４】
運動者のための画像を表示部に表示する画像出力処理方法であって、
創作されたゲームの世界における活動について一連のストーリーを持たせた複数種類の前記画像を画像記憶部に記憶する画像記憶ステップと、
前記運動により変化する前記運動者の身体情報を検出する身体情報検出ステップと、
前記運動における前記運動者の身体情報に関する基準範囲を基準範囲記憶部に記憶する基準範囲記憶ステップと、
前記センサーによって検出された前記身体情報が前記基準範囲に属するか否かを所定の時間内に複数回検出し、当該複数回の検出結果に基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出ステップと、
前記画像記憶部から前記状態検出部により検出された前記運動状態の前記適状態又は、前記不適状態に対応する画像を取り出して前記表示部に表示させる画像表示制御ステップと、
前記運動の運動量を計測する運動内容計測ステップと
を備え、
前記画像表示制御ステップは、前記適状態になってからの前記運動量に基づいて前記一連のストーリーを持たせた複数種類の画像のうちの一の画像を取り出して表示するとともに、前記一連のストーリーに関連した目標に達するまでの残量を表示することを特徴とする画像出力処理方法。
【請求項５】
運動者に所定の運動を提供する運動部と、画像を表示する表示部とを備えたトレーニング装置を制御するプログラムであって、前記トレーニング装置に、
創作されたゲームの世界における活動について一連のストーリーを持たせた複数種類の前記画像を記憶する画像記憶機能、
前記運動により変化する前記運動者の身体情報を検出するセンサー機能、
前記運動における前記運動者の身体情報に関する基準範囲を記憶する基準範囲記憶機能、
前記センサーによって検出された前記身体情報が前記基準範囲に属するか否かを所定の時間内に複数回検出し、当該複数回の検出結果に基づいて、前記運動者の運動状態が適状態か、又は不適状態かを検出する状態検出機能、
前記画像記憶部から前記状態検出部により検出された前記運動状態の前記適状態又は、前記不適状態に対応する画像を取り出して前記表示部に表示させる画像表示制御機能、および、
前記運動の運動量を計測する運動内容計測機能
を実現させ、
前記画像表示制御機能は、前記適状態になってからの前記運動量に基づいて前記一連のストーリーを持たせた複数種類の画像のうちの一の画像を取り出して表示するとともに、前記一連のストーリーに関連した目標に達するまでの残量を表示するプログラム。