(57)【要約】【課題】指示された音楽テンポに合うだけでなく、使用者の運動段階や運動ペースの変化に適した曲調の音楽データを選択し再生させる音楽再生制御装置を提供する。【解決手段】データ記憶部２には、複数の音楽データがそれぞれの音楽テンポ及び曲調評価パラメータの値とともに格納されている。音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値及び使用者の現在の運動状態に応じた曲調評価パラメータの値を指示する。再生制御部７は、音楽テンポの値及び曲調評価パラメータの値が指示されたとき、指示された音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有し、かつ、指示された曲調評価パラメータの値と略同じ値の曲調評価パラメータを有する音楽データを、データ記憶部２に格納された複数の音楽データの中から選択し、音楽データ再生部８に再生させる。【選択図】図１
2008242063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の音楽データがそれぞれの音楽テンポ及び曲調評価パラメータとともに音楽データ記憶装置に格納されており、該音楽データ記憶装置から前記音楽データを選択し音楽データ再生装置に再生させる音楽再生制御装置であって、
前記音楽テンポの値及び使用者の現在の運動状態に応じた曲調評価パラメータの値を指示する音楽テンポ及び曲調指示手段と、
該音楽テンポ及び曲調指示手段により前記音楽テンポの値及び前記曲調評価パラメータの値が指示されたとき、
前記指示された音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有し、かつ、前記指示された曲調評価パラメータの値と略同じ値の曲調評価パラメータを有する音楽データを、前記音楽データ記憶装置に格納された複数の音楽データの中から選択し、前記音楽データ再生装置に再生させる再生制御手段、
を有することを特徴とする音楽再生制御装置。
【請求項２】
前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動段階であり、
前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記使用者の運動開始段階において、前記音楽テンポの値として前記使用者の運動開始段階に応じた値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として前記音楽テンポを速く感じさせる数値範囲内にある値を指示するものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の音楽再生制御装置。
【請求項３】
前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動段階であり、
前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記使用者の運動終了段階において、前記音楽テンポの値として前記使用者の運動終了段階に応じた値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として前記音楽テンポを遅く感じさせる数値範囲内にある値を指示するものである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の音楽再生制御装置。
【請求項４】
前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動ペースであり、
前記使用者の運動ペースを検出する運動ペース検出手段を有し、
前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、
前記音楽テンポの値として前記運動ペース検出手段により検出された前記使用者の運動ペースに応じた値を指示するとともに、
前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された使用者の運動ペースが上がっているときは、現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記運動ペース検出手段により検出された使用者の運動ペースが下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである、
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の音楽再生制御装置。
【請求項５】
前記運動ペース検出手段は、前記使用者が反復運動をしている時の反復運動テンポを検出するものであり、
前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、
前記音楽テンポの値として前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポの値に対応した値を指示するとともに、
前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポが上がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポが下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである、
ことを特徴とする請求項４に記載の音楽再生制御装置。
【請求項６】
初期音楽テンポ値及び目標運動強度を設定する設定手段を有し、
前記運動ペース検出手段は、前記使用者が反復運動をしている時の心拍数を検出するものであり、
前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、
前記音楽テンポの値として前記設定手段により設定された初期音楽テンポ値を初期値とし、前記運動ペース検出手段により検出された心拍数と前記設定手段により設定された目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなる値を指示するとともに、
前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された心拍数が上がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記ペース検出手段により検出された心拍数が下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである、
ことを特徴とする請求項４に記載の音楽再生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動をしながら音楽を聴くのに適した音楽再生制御装置に関するものである。
特に、使用者がウォーキングやジョギング、ダンス等の有酸素反復運動をしながら、曲を再生する携帯音楽プレーヤ用の音楽再生制御装置に適したものである。
【背景技術】
【０００２】
使用者が歩行しながら音楽を聴く場合、歩行ピッチ（反復運動テンポ）を検出し、その反復運動テンポに合わせて音楽テンポを変更することにより、使用者の動きと音楽の一体感が得られる音楽再生装置が知られている（特許文献１参照）。
しかし、あらかじめ決められた音楽を、その音楽テンポを変更して再生している。そのため、音楽をオリジナルテンポから外れた音楽テンポで再生した場合、使用者は演奏時の意図とはかけ離れた不自然な音楽を聴くことになる。しかも、単に音楽テンポを変更しただけでは気分が変わらないので、音楽に飽きて運動を継続する意欲をなくしてしまう。
【０００３】
一方、運動テンポ（反復運動テンポ）を検出するセンサを用いて、CDやMDに記憶された音楽データ又はMIDI形式の音楽データのテンポ（音楽テンポ）を変更するものも知られている（特許文献２参照）。
また、心拍数を測定し、使用者の情報から導かれた理想の心拍数との差が一定以上開いたときにMIDI音楽の再生速度（音楽テンポ）を変化させ、使用者の心拍数を理想値に誘導する音楽再生装置も知られている（特許文献３参照）。
しかし、これらの技術も、あらかじめ決められた音楽データをその音楽テンポを変更して再生するものであるから、演奏時の意図とはかけ離れた不自然な音楽が再生されることになる。
【０００４】
また、脈拍を検出し、検出された脈拍から運動負荷率を計算し、運動負荷率70％以下〜100％超えに応じて、それぞれ、テンポ係数P＝1.0〜0.7を指示し、各テンポ係数Pに対応して記憶され、テンポ係数Pの順にダウンテンポとなるオリジナルテンポを有した自動演奏データ（演奏データ形式）を選択し、この自動演奏データに基づき楽音合成することにより再生する自動演奏装置が知られている（特許文献４の第２実施例参照）。
従って、運動負荷率に応じたオリジナルテンポを有する自動演奏データが再生される。
【０００５】
また、使用者が一定距離を歩行する毎に、運動開始からの経過時間TC、運動強度m、心拍数S、反復運動テンポTを配信サイトに送出し、配信サイトでは、最適な運動負荷を与えるテンポ（音楽テンポ）の曲データ（演奏データ形式）を検索して配信し、この曲データを端末装置の音源で再生させるという配信装置が知られている（特許文献５参照）。
しかし、配信サイトでは、負荷テンポTMPに略合致するテンポの曲データをどのように保存しておくのかについてまでは検討されていない。
【０００６】
また、運動している時の瞬時心拍数が目標運動範囲の下限心拍数より低い間には現在の瞬時心拍数より速いリズム（下限心拍数から目標運動範囲の平均心拍数までのビート）の音楽を提示して使用者に認知させるものが知られている（特許文献６参照）。
現在心拍数より速いリズムの音楽に合わせて運動を行わせることによって自然に心拍数が速くなる方向に運動を促進させる。しかし、音楽ファイルのデータ形式は明らかでない。
【０００７】
また、上述したいずれの従来技術においても、指示された音楽テンポの音楽データを選択して再生させるに際し、音楽データの曲調を考慮して音楽データを選択することについてまでは考えられていない。
しかし、使用者が受け取る音楽テンポの感覚は、音楽テンポの値が変わらなくても、曲調によって大きく変わることが知られている。
そのため、適切な音楽テンポの音楽データが選択されていても、音楽データの曲調が指示された音楽テンポに合わない場合がある。このような場合、使用者の気分を害してしまう。
【０００８】
特に、運動時に音楽を聴く場合、例えば、ウォーミングアップ段階において悲しい曲や落ち着いた曲が流れると運動意欲を下げてしまう。クールダウン段階において勢いのある曲や元気な曲が流れると運動を終了させる気分でなくなってしまう。
また、使用者が運動ペースを上げようとしているときに、現在よりも音楽テンポを遅く感じさせる曲が選択されて再生されたり、運動ペースを下げようとしているときに、現在よりも音楽テンポを速く感じさせる曲が選択されて再生されたりすると、曲調と運動の気分とが合致しないし、また、反復運動のペースがつかみにくい。
【０００９】
一方、検索キーワード（曲調に対応する）を用いて、人の個々の感性に対応した音楽選曲・再生を行うカーステレオ装置（特許文献７参照）が知られている。ここで、コンテンツ情報（音楽データ）の各々について、例えば、１０種類程度の特徴ワードに対する指標値を含む「特徴ワードリスト」が、個々の使用者別に用意されている。
実際の選曲動作に対して、個々の使用者により所望の検索キーワードが入力される。検索キーワードとしては、５０〜１００種類程度のものが設定されている。
検索キーワードと各特徴ワードとの相関値が記録された感性テーブルと上述した特徴ワードリストを基準として、複数の音楽データのうち検索キーワードに合致する１又は複数のコンテンツ情報を選択する。
しかし、音楽テンポの指示と関連づけて曲調を選択するものではなかった。
【００１０】
また、自動車に登載する自動選曲演奏装置として、車速にふさわしい演奏データを再生する装置が知られている（特許文献８参照）。例えば、「４０ｋｍ／ｈ用の曲集」としては、ゆったりとした曲調の音楽を、「１００ｋｍ／ｈ用の曲集」としては、車速が高速になるため、運転者に慎重な運転を心がけさせるような曲調の音楽などを選定する。
しかし、曲調と速度とを対応付けるための規則が明確でなく、また、音楽テンポと曲調とを関連づけて曲調を選択するものではない。
【特許文献１】特開２００３−８５８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２９９９８０号公報
【特許文献３】特開２００３−１７７７５０号公報
【特許文献４】特開平１０−６３２６５号公報
【特許文献５】特開２００３−１０８１５４号公報
【特許文献６】特開２００５−８７７３１号公報
【特許文献７】特開２００３−１３２０８５号公報
【特許文献８】特開平０６−７５５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、指示された音楽テンポの音楽データを選択して再生させる際に、指示された音楽テンポに合うだけでなく、使用者の運動状態、例えば、運動段階や運動ペースの変化に適した曲調評価パラメータの音楽データを選択し再生させる音楽再生制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、複数の音楽データがそれぞれの音楽テンポ及び曲調評価パラメータとともに音楽データ記憶装置に格納されており、該音楽データ記憶装置から前記音楽データを選択し音楽データ再生装置に再生させる音楽再生制御装置であって、前記音楽テンポの値及び使用者の現在の運動状態に応じた曲調評価パラメータの値を指示する音楽テンポ及び曲調指示手段と、該音楽テンポ及び曲調指示手段により前記音楽テンポの値及び前記曲調評価パラメータの値が指示されたとき、前記指示された音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有し、かつ、前記指示された曲調評価パラメータの値と略同じ値の曲調評価パラメータを有する音楽データを、前記音楽データ記憶装置に格納された複数の音楽データの中から選択し、前記音楽データ再生装置に再生させる再生制御手段を有するものである。
上述した曲調評価パラメータは、音楽データの内容が、音楽テンポを速いと感じさせるか遅いと感じさせるかを評価した値である。
従って、使用者の運動意欲に適した音楽データが選択されるから、使用者の気分を阻害しないし、使用者の運動ペースを乱さない。
【００１３】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の音楽再生制御装置において、前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動段階であり、前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記使用者の運動開始段階において、前記音楽テンポの値として前記使用者の運動開始段階に応じた値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として前記音楽テンポを速く感じさせる数値範囲内にある値を指示するものである、
従って、運動開始段階における使用者の気分の昂揚に適した曲調の音楽データが選択され再生される。
【００１４】
請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の音楽再生制御装置において、前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動段階であり、前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記使用者の運動終了段階において、前記音楽テンポの値として前記使用者の運動終了段階に応じた値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として前記音楽テンポを遅く感じさせる数値範囲内にある値を指示するものである。
従って、運動終了段階における使用者の気分の沈静化に適した曲調の音楽データが選択され再生されることになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３までのいずれか１項に記載の音楽再生制御装置において、前記使用者の現在の運動状態とは、前記使用者の運動ペースであり、前記使用者の運動ペースを検出する運動ペース検出手段を有し、前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記音楽テンポの値として前記運動ペース検出手段により検出された前記使用者の運動ペースに応じた値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された使用者の運動ペースが上がっているときは、現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記運動ペース検出手段により検出された使用者の運動ペースが下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである。
使用者の運動ペースが上がっているときは、音楽テンポを相対的に速く感じさせる曲調の音楽データを選択した方が、使用者の運動意欲に合う。また、前記使用者の運動ペースが下がっているときは、音楽テンポを相対的に遅く感じさせる曲調の音楽データを選択した方が、使用者の運動意欲に合う。
【００１６】
請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の音楽再生制御装置において、前記運動ペース検出手段は、前記使用者が反復運動をしている時の反復運動テンポを検出するものであり、前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記音楽テンポの値として前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポの値に対応した値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポが上がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記運動ペース検出手段により検出された反復運動テンポが下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである。
従って、請求項４に記載の発明をフリーモード（自由運動）の場合に適用することができる。その結果、音楽テンポを運動の反復運動テンポに追従させることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明においては、請求項４に記載の音楽再生制御装置において、初期音楽テンポ値及び目標運動強度を設定する設定手段を有し、前記運動ペース検出手段は、前記使用者が反復運動をしている時の心拍数を検出するものであり、前記音楽テンポ及び曲調指示手段は、前記音楽テンポの値として前記設定手段により設定された初期音楽テンポ値を初期値とし、前記運動ペース検出手段により検出された心拍数と前記設定手段により設定された目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなる値を指示するとともに、前記曲調評価パラメータの値として、前記運動ペース検出手段により検出された心拍数が上がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、前記ペース検出手段により検出された心拍数が下がっているときは、前記現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも前記音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示するものである。
従って、請求項４に記載の発明をアシストモード（運動支援）の場合に適用することができる。その結果、心拍数が目標運動強度に対応する目標心拍数に近づくように、音楽テンポが、設定された初期値から変更され、かつ、心拍数は運動強度に関係するので、音楽データを聴くだけで、目標運動強度で運動できるようになる。その結果、使用者の運動目的に適した運動をすることができる。
【００１８】
上述したいずれかの請求項に記載の発明における音楽テンポ及び曲調指示手段、再生制御手段、運動状態検出手段、フリーモードやアシストモードにおいて使用される場合に追加される、操作検出手段、反復運動テンポ検出手段、心拍数検出手段、の各機能は、コンピュータを用いて、音楽再生制御プログラムの各ステップが実行する機能として実現することができる。
上述した各請求項に記載の発明において、データ記憶装置、音楽データ再生装置は、それぞれ、本発明の音楽再生制御装置と一体化されていてもよいし、別体とし、本発明の音楽再生制御装置とは有線又は無線で接続されたものでもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、反復運動をしながら音楽を聴き、音楽のテンポを反復運動に合わせたり、音楽のテンポで適切な反復運動テンポを誘導したりする場合に、指示された音楽テンポを有し、かつ、使用者の現在の運動状態、例えば、運動段階や運動ペースの変化に適した曲調の音楽データを選択することにより、運動のペースを崩したり、運動意欲を阻害したりするおそれがないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の実施の一形態を説明するための機能構成図である。
この実施の形態は、ユーザ（使用者）が、単に音楽再生をするだけではなく、反復運動をしながら音楽再生をする場合に適した機能を備えている。
単に音楽再生をする場合は、ミュージック・リスニング（音楽鑑賞）モードで使用し、反復運動をしながら音楽再生をする場合は、エクササイズ（運動）モードで使用する。
このエクササイズモードは、さらに、フリー（自由運動）モードとアシスト（運動支援）モードに分かれている。しかし、いずれか１つのモードを備えた装置であってもよい。
【００２１】
フリーモードは、使用者が任意の歩行テンポ又は走行テンポ（以後、反復運動テンポという）で自由に歩行又は走行をしながら音楽を聴くモードである。使用者の反復運動テンポの変化に追従して、反復運動テンポに対応した値の音楽テンポの曲を再生する。
アシストモードは、運動計画に従って使用者の反復運動を支援するモードであって、使用者の心拍数と目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなるように、音楽テンポの値を指示するものである。再生される曲の音楽テンポに対応した反復運動テンポで使用者が反復運動をすれば、使用者に最適な運動ができるようになる。
【００２２】
図１において、１は音楽データ取得部、２はデータ記憶部である。音楽データ取得部１は、音楽データベースからインターネット及びパーソナルコンピュータを介し、使用者により選択された所望の音楽データを取得したり、手許のCD（Compact Disk）等の媒体に記録された多数の音楽データの中から、所望の音楽データを取得したりして、取得した音楽データをデータ記憶部２に格納保存する。
【００２３】
音楽データ取得部１は、音楽データを取得する際に、音楽データとともに、そのオリジナルの音楽テンポの値をデータ記憶部２に格納する。音楽データは、時間軸の圧縮伸長処理をされると音楽テンポが大幅に変化してしまう。オリジナルの音楽テンポとは、このような処理がされていない、元の波形データにおける音楽テンポを意味する。
取得する音楽データのファイルに、この音楽テンポの値が含まれていなければ、音楽データを自動分析することにより、そのオリジナルの音楽テンポを抽出する。自動分析は、パーソナルコンピュータ等の外部装置、又は、本装置の音楽データ取得部１で行う。
【００２４】
また、音楽データを取得する際に、音楽データとともに、この音楽データの曲調（以後、特に数値化されたものを曲調評価パラメータという場合がある）をデータ記憶部２に格納する。
曲調とは、一般に、音楽データの内容（曲）から受ける心理的な感情を表すものである。例えば、特許文献（特開２００２−２７８５４７号公報）では、「楽曲の主観的な印象」として、「激しさ、のりのよさ、爽やかさ、素朴さ、ソフトさ」が例示されている。
特許文献（特開２００３−１３２０８５号公報）では、「検索キーワード」として、「陽気な曲」、「スカットとする曲」、「聞かせる曲」が例示されている。
特許文献（特開２００５−２０９２７６号公報）では、「感性語」として、「ノリがいい」、「静かな」、「明るい」、「悲しい」、「癒される」、「せつない」が例示されている。
【００２５】
フリーモード、アシストモードでの使用においては、反復運動との関連づけた音楽再生をすることから、音楽データの「曲調」は、音楽テンポの速い遅いを感じさせるという１つの観点に着目している。その評価値（１次元の数値）を「曲調評価パラメータ」として算出する。本願の明細書では、この「曲調評価パラメータ」を「エキサイト度」と名付けている。
音楽テンポの値が同じものであっても、人が聴いた場合、音楽テンポに差があるように聴こえることが知られており、「リズミカルな曲」、「明るい曲」、「ノリが良い曲」は「アップテンポな曲」に属する。
これに対し、「ゆったりした曲」であるとか、「リラックスできる曲」は、相対的に、「ダウンテンポな曲」に属する。
【００２６】
そこで、音楽テンポを最も速く感じさせるものを、例えば100とし、最も遅く感じさせるものを、例えば、1とした曲調評価パラメータとして、「エキサイト度」を定義する。この「エキサイト度」は、明るさ「明るい−暗い」という評価に近い。この評価は、意欲を感じさせるか感じさせないかに密接に関連する。
曲調評価パラメータの値が大きいほど、音楽テンポを速いと感じさせる、意欲が昂揚する、元気な曲調であり、曲調評価パラメータの値が小さいほど、音楽テンポを遅いと感じさせる、意欲が沈静化する、落ち着いた曲調である。
【００２７】
上述した特許文献（特開２００２−２７８５４７号公報）では、音響信号の複数の物理的特徴量（スペクトル変化度、平均発音数、発音非周期性、拍周期、拍周期比率、拍強度１，拍強度２、拍強度比）を抽出し、これを楽曲の主観的な印象を数値化した印象値に変換し、楽曲データベースに登録している。
そこで、音楽データを再生したときの音響信号の複数の物理的特徴量と上述した「エキサイト度」との相関係数をあらかじめ設計しておく。次に、ある音楽データについて音響信号の複数の物理的特徴量を検出し、各物理的特徴量にそれぞれの相関係数を乗算して総和を算出すれば、その音楽データの「エキサイト度」の値が計算される。
【００２８】
また、特許文献（特開２００５−２０９２７６号公報）では、楽曲データの特徴値として、和音変化度（３種類）、ビート、ビート最大レベル、平均振幅レベル、最大振幅レベル、及びキーが記載されている。
この場合、音楽データを再生したときの複数の特徴値と上述した「エキサイト度」との相関係数をあらかじめ設計しておく。次に、ある音楽データについて複数の特徴値を検出し、各特徴値にそれぞれの相関係数を乗算して総和を算出すれば、その音楽データの「エキサイト度」の値が計算される。
【００２９】
また、特許文献（特開２００３−１３２０８５号公報）では、音楽について、「明るさ」、「暗さ」、「楽しさ」、「元気」、「ノリの良さ」等の特徴ワードに対する指標値が記載されている。
この場合、上述した特徴ワードと上述した「エキサイト度」との相関係数をあらかじめ設計しておく。また、各音楽データについて複数の特徴ワードの指標値を設定しておく。その結果、各指標値にそれぞれの相関係数を乗算して総和を算出すれば、その音楽データの「エキサイト度」の値が計算される。
【００３０】
なお、「ミュージック・リスニング」モードにおいては、反復運動との関連性がないため、曲調として、上述した「エキサイト度」に限定する必要はない。使用者が、曲調を指示してもよい。
また、複数の観点から決められた複数の曲調、それぞれの曲調評価パラメータの値を、各音楽データに設定してもよい。この場合、再生すべき音楽データの「曲調」を指示する場合、複数の「曲調評価パラメータ」についてその値を計算し、それぞれの値を個別に評価したり、又は、各値の総和を最終的な曲調の総合値として評価したりすればよい。
【００３１】
上述したデータ記憶部２は、また、各音楽データの再生回数や再生優先度ポイント等の選曲処理用のデータを記憶している。
データ記憶部２に格納される音楽データは、波形データ形式であることが好ましい。
しかし、MIDIシーケンスデータのような音符の音高と音長を表す演奏データで曲が記録された演奏データ形式でもよい。
ただし、演奏データ形式であっても、音楽テンポの値を含んだファイルとする。この音楽テンポの値は、演奏データを生成したときの電子楽器演奏時の音楽テンポの値にするなど、意図的にあらかじめ設定された値である。演奏データの再生時には、原則として、音楽データにあらかじめ設定された音楽テンポの値で再生する。
演奏データ形式の場合、音楽テンポの値を変更してもピッチは変わらない。従って、再生時の音楽テンポの値を、上述した設定された音楽テンポから少しの範囲であれば変更しても違和感はない。
再生時の音楽テンポの値を、設定された音楽テンポの値から変更することを許容する場合、演奏データ形式の音楽データは、音楽テンポの値そのものに代えて、再生時に許容する音楽テンポ値の範囲（例えば、範囲の最大値と最小値）を含むものであってもよい。
なお、あらかじめ複数の、演奏データ形式音楽データをデータ記憶部２に格納しておかない方法もある。音楽テンポ及び曲調指示部６により条件（音楽テンポ値及び又は曲調評価パラメータ値）が指示されたときに、指示された条件を満たす演奏データ形式の音楽データを自動生成（自動作曲）し、自動生成された音楽データをデータ記憶部２の一時記憶部に格納してもよい。
【００３２】
９は、使用者による各種の操作を検出する操作検出部であり、その操作検出出力を、設定部３等に出力する。実際の装置においては、メニュー表示方式で設定操作をすることにより、僅かな数のスイッチで多数の機能を設定できるようにしている。
３は設定部であって、上述した各種の操作により、後述する音楽テンポ指示部６、再生制御部７を制御するパラメータ値を設定して、設定部内のメモリ、又は、データ記憶部２に記憶する。パラメータとしては、例えば、現在のモード、使用者の個人情報（身体情報を含む）、初期音楽テンポ、及び、目標運動強度等がある。
【００３３】
４は反復運動テンポ検出部であり、使用者が歩行又は走行している時の反復運動テンポを検出する。フリーモードにおいて使用される。例えば、右足、左足を区別しない１歩（１ステップ）が、単位時間（例：１分）あたりに何回あったかを検出する。
この反復運動テンポ検出部４は、一時的に大きく変動した反復運動テンポの値を除いたり、数ステップにわたる移動平均値をとったりする。
５は心拍数検出部であり、使用者が歩行又は走行している反復運動時の心拍数を検出する。アシストモードにおいて使用される。心拍数と脈拍数とは同一値であるから、本発明の実施の形態では用語を心拍数に統一している。
【００３４】
６は音楽テンポ及び曲調指示部であって、フリーモード及びアシストモードにおいて、再生制御部７に対し少なくとも音楽テンポの値を指示する。音楽テンポの値を指示する際に、併せて、運動状態に適した曲調評価パラメータの値を指示する場合がある。
音楽テンポ及び曲調指示部６は、この他、ミュージック・リスニングモードにおいて、曲調あるいは曲調評価パラメータの値のみを指示する場合がある。
音楽テンポ及び曲調指示部６は、データ記憶部２から、現に再生されている音楽データの、再生位置、音楽テンポ値、及び、曲調評価パラメータ値等のデータを取得している。
【００３５】
７は再生制御部であって、従来のMP3プレーヤ等の音楽データ再生装置と同様の再生制御機能を有する他、音楽テンポ及び曲調指示部６により指示された音楽テンポの値及び/又は曲調評価パラメータの値に応じた音楽データを、データ記憶部２に格納された複数の音楽データの中から選択し、音楽データ再生部８に再生させる。
音楽データ再生部８は、再生制御部７が選択した音楽データを、その音楽データが波形データ形式、演奏データ形式のいずれの場合でも、そのオリジナルの音楽テンポで再生し、音響信号をスピーカやヘッドフォンに出力する。
【００３６】
音楽テンポ及び曲調指示部６は、ミュージック・リスニングモードにおいて、データ記憶部２に記憶された複数の音楽データの中から、任意の１曲を選択し、再生の開始、再生の一時停止、再生の終了をする。
その他、アルバム再生（所定の順番、例えば、データ記憶部２に保存された順番で複数曲を連続再生）、シャッフル再生（ランダムな順番で複数曲を連続再生）等の機能を有する。
【００３７】
音楽テンポ及び曲調指示部６は、フリーモードにおいて、図９を参照して後述するように、反復運動テンポ検出部４により検出された反復運動テンポの値に対応した値の音楽テンポを指示する。
より具体的には、音楽テンポ及び曲調指示部６は、反復運動テンポ検出部４により検出された反復運動テンポの値が、現に音楽データ再生部８により再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準とする所定範囲を外れたとき、上述した反復運動テンポの値に一致する値の音楽テンポを指示する。
【００３８】
あるいは、音楽テンポ及び曲調指示部６は、反復運動テンポの値が、現に再生されている音楽データの有する音楽テンポの値から第１の所定範囲を外れる状態が続いた後、この反復運動テンポの変動が第２の所定範囲に収まる状態が続いたときの反復運動テンポの値に応じた値の音楽テンポを指示するものであってもよい。
再生制御部７は、音楽テンポ及び曲調指示部６により指示された音楽テンポの値と略同じ値（指示された値そのものを含む）、より具体的には、指示された音楽テンポの値を基準とする所定範囲内の音楽テンポを有する音楽データを、データ記憶部２に格納された複数の音楽データの中から選択し、選択した音楽データを音楽データ再生部８に再生させる。
なお、再生時に許容される音楽テンポ値の範囲が設定された演奏データ形式の音楽データを再生する場合、指示された音楽テンポの値を含む音楽テンポ値の範囲が設定されている演奏データ形式の音楽データを選択すればよい。
【００３９】
ここで、音楽テンポの値を反復運動テンポの値に等しくしても構わないが、音楽テンポを頻繁に変更することになり、音楽が聴きづらくなる。
そのため、新たに選択された音楽データの再生開始後、所定時間（例えば、30秒）を経過するまでは、音楽テンポ及び曲調指示部６が、音楽テンポ値を変更指示しないようにしてもよい。この場合、運動開始時に、最初に再生される音楽データについても同様に、上述した所定時間を経過するまでは、音楽テンポ値を変更指示しないようにする。
データ記憶部２には、指示された音楽テンポの値に等しい値の音楽テンポを有する音楽データ（波形データ形式音楽データ）が、１曲も格納されていない場合がある。そのため、所定範囲内にあるものを選択する。
従って、指示された音楽テンポの値に等しい値の音楽テンポを有する十分な数の音楽データ（波形データ形式音楽データ）が格納されている場合は、指示された音楽テンポの値に等しい値の音楽テンポを有する音楽データのみを選択するようにしてもよい。
【００４０】
音楽テンポ及び曲調指示部６により指示される音楽テンポの値が変更されないとき、再生制御部７は、先に選択した音楽データを、この音楽データの再生終了位置（図４参照）になるまで、音楽データ再生部８に再生させ、この音楽データの再生終了位置になったとき、新たに選択した次の音楽データの再生を開始させる。
そのため、再生制御部７は、音楽テンポ及び曲調指示部６に指示されている音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有する次の音楽データを、データ記憶部２に保存された複数の音楽データの中から選択する。
【００４１】
一方、アシストモードにおいて、図１０〜図１２を参照して後述するように、音楽テンポ及び曲調指示部６は、設定部３により設定された初期音楽テンポの値を初期値とし、心拍数検出部５により検出された実績心拍数［bpm］（実績運動強度）と設定部３により設定された目標運動強度に対応する目標心拍数［bpm］との差が小さくなるように、音楽テンポの値を指示する。その際、音楽データ再生部８において現に再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準にして、例えば、基準から何パーセント上げるか下げるかした値を指示する。
使用者が音楽テンポに合うように自身の反復運動テンポを変えれば、実績心拍数が目標運動強度に対応する目標心拍数に近づくように誘導されるから、使用者は目標運動強度で反復運動ができるようになる。
【００４２】
より具体的には、音楽テンポ及び曲調指示部６は、実績心拍数が、目標心拍数から第１の所定範囲を超えたとき（警告範囲になったとき）は、指示する音楽テンポの値を、実績心拍数と目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなるように、現に再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準にして直ちに変更する。再生制御部７は、指定された音楽テンポに応じた値の音楽テンポを有する音楽データを新たに選択し、音楽データ再生部８に再生させる。
一方、現に再生されている音楽データの再生区間が終了するときに、実績心拍数が、目標運動強度に対応する目標心拍数から、上述した第１の所定範囲内である第２の所定範囲（適正範囲）を超えているときは、指示する音楽テンポの値を、実績心拍数と目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなるように、再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準にして変更し、かつ、再生制御部７に対し、現に再生されている音楽データの再生区間が終了した後に、変更した音楽テンポの値に応じた音楽テンポを有する音楽データを再生するように指示する。再生制御部７は、変更された音楽テンポの値に応じた値の音楽テンポを有する音楽データを新たに選択し、音楽データ再生部８に再生させる。
なお、現に再生されている音楽データの再生区間が終了するまでに、実績心拍数が、目標運動強度に対応する目標心拍数から、上述した第２の所定範囲（適正範囲）を超えていないとき、音楽テンポ及び曲調指示部６は、これまで指示していた音楽テンポ値をそのまま指示する。再生制御部７は、音楽テンポ及び曲調指示部６に指示されている音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有する次の音楽データを、データ記憶部２に保存された複数の音楽データの中から選択する。
【００４３】
ここで、別の具体例を説明する。音楽テンポ及び曲調指示部６は、実績心拍数が、第１の所定範囲を超えたとき（警告範囲になったとき）は、上述した具体例と同様に、現に再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準にして直ちに変更する。また、音楽テンポ及び曲調指示部６は、実績心拍数が、上述した第１の所定範囲内であって第２の所定範囲（適正範囲）を超えているときも、現に再生されている音楽データの有する音楽テンポの値を基準にして直ちに変更するようにしてもよい。この場合、音楽テンポの変更量（例えば、変更率［％］）、警告範囲の場合よりも小さな値にする。
この具体例において、先に、再生制御部７の説明において触れたように、運動開始時に最初の音楽データの再生開始後、及び、新たに選択された音楽データの再生開始後、所定時間（例えば、30秒）を経過するまでは、実績心拍数が第１，第２の所定範囲を超えても、音楽テンポ及び曲調指示部６が、音楽テンポ値を変更指示しないようにすれば、再生音楽データの変更が頻繁に生じないようにすることができる。
【００４４】
上述した初期音楽テンポの値は、反復運動の運動開始時に設定する。
上述した目標心拍数（目標運動強度）は、反復運動の主運動期間において所定の一定値を設定する。反復運動の運動開始段階においては、所定の初期値から経過時間に比例して増加し、反復運動の主運動期間になったときに上述した所定の一定値になるようにする。反復運動の運動終了段階においては、上述した所定の一定値から、経過時間に比例して減少し、運動終了時の所定の最終値になるように設定する。
上述した説明では、音楽テンポ及び曲調指示部６において、実績心拍数と目標運動強度に対応する目標心拍数とを比較していたが、心拍数［bpm］と運動強度［％］（予測最大心拍予備能に対するパーセント）とは換算可能であるから、実績運動強度と目標運動強度とを比較してもよい。
本明細書において、目標心拍数、心拍数（実績心拍数）というとき、これらは、目標運動強度、運動強度（実績運動強度）に換算して比較する場合を含む。
なお、再生制御部７は、現に再生されている音楽データから新たに選択した音楽データの再生に切り替える前に、つなぎ用の音楽データを再生させてもよい。
【００４５】
図２は、図１に示した構成により実現される機能を示す説明図である。
実施の一形態では、ミュージック・リスニングモード、フリーモード、アシストモードという３つのモードがある。モードによっては適用できない機能がある。適用可能な場合であっても、適用しない設定にすることもできるため、適用可能な場合に○／×の表記をした。△／×の表記は、一部の機能が適用可能であることを示している。
各機能を、図１のブロック構成図も参照して、以下、説明する。
【００４６】
第１の機能は、再生する音楽データとして、波形データ形式のもの、演奏データ形式のもの、いずれかを優先して再生させる機能である。全てのモードに適用可能である。操作子を用いて優先選択確率の値を、例えば、あらかじめ用意された複数のプリセット値から１つを選択することにより設定することができる。
【００４７】
第２の機能は、現に再生されている音楽データが有する音楽テンポ及び/又は曲調と略同じ音楽テンポ及び/又は曲調を指定して、次に再生する曲を選択する機能である。音楽テンポについては、例えば、現に再生中の音楽テンポ値［bpm］の±3％の範囲内の値を有する音楽データを選択する。
音楽データを再生中に、使用者が、気分や運動意欲と合って心地よい曲であると感じたときにホールド操作子を操作することによって実行される。
全てのモードにおいて適用可能であるが、ミュージック・リスニングモードに適用するのが一般的である。
ただし、アシストモードでは、使用者に適した運動計画に従って音楽テンポを指示するモードであるため、このホールド操作により、音楽テンポの値を、現に再生している曲の音楽テンポと同じ値に固定しまう場合は、本来の機能を損なうことになる。従って、曲調のみにホールド機能を適用するか、適用を全面的に禁止した方がよい場合もある。しかし、アシストモードの一時停止の機能として利用することもできる。
【００４８】
第３の機能は、使用者の好みの曲を学習し、好みの大きな曲を優先して選択し再生する機能である。この機能は、使用者が、現に再生中の曲に対し、好む/好まないを指示することにより、以後の選曲時に使用者の好みが大きい曲ほど高い再生確率で再生されるようにする。
この機能は、全てのモードに適用可能である。しかし、指示された音楽テンポ及び又は曲調等の条件がある場合などにおいて、この機能は、これらの条件を満たす、再生候補データの中で、使用者の好みが大きい曲ほど高い再生確率で再生されるようにする。
【００４９】
第４の機能は、運動に適した曲調の曲を選択する機能である。
複数の曲の音楽テンポ値が同じであっても、曲によって使用者に与える音楽テンポの心理的な効果が異なる。そのため、運動をしながら音楽を聴く場合に、音楽テンポに加えて使用者の運動に適した曲調を条件として選曲する機能である。
フリーモード、アシストモードに適用可能である。
【００５０】
この第４の機能を実現する構成を、図１を参照し、以下に説明する。
データ記憶部２には、複数の音楽データがそれぞれの音楽テンポ及び曲調評価パラメータの値とともに格納されている。
音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値及び使用者の現在の運動状態に応じた曲調評価パラメータの値を指示する。
フリーモードにおいては、再生される音楽データが有する音楽テンポの値が反復運動テンポに追従するように、音楽テンポの値が指示される。アシストモードにおいては、使用者の運動強度（実績運動強度）が目標運動強度を維持するように、再生される音楽データが有する音楽テンポの値が指示される。曲調は、音楽テンポの値が指示される際に、併せて指示される。
【００５１】
再生制御部７は、音楽テンポ及び曲調指示部６により音楽テンポの値及び曲調評価パラメータの値が指示されたとき、指示された音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポを有し、かつ、指示された曲調評価パラメータの値と略同じ値の曲調評価パラメータを有する音楽データを、データ記憶部２に格納された複数の音楽データの中から選択し、音楽データ再生部８に再生させる。
上述した曲調評価パラメータは、音楽データの内容が、音楽テンポを速いと感じさせるか遅いと感じさせるかを評価した値であって、図１の音楽テンポ及び曲調指示部６について先に説明した「エキサイト度」である。
【００５２】
アシストモードの主運動段階の前に設けられる、運動開始段階の運動状態においては、使用者の気分が昂揚しているから、音楽テンポを速く感じさせる曲調が適している。
従って、上述した音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値として使用者の運動開始段階に応じた値を指示するとともに、曲調評価パラメータの値として音楽テンポを速く感じさせる数値範囲内にある値を指示する。
また、アシストモードの主運動段階の後に設けられる運動終了段階の運動状態においては、使用者は気分を沈静化させようとするから、音楽テンポを遅く感じさせる曲調が適している。
従って、上述した音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値として使用者の運動終了段階に応じた値を指示するとともに、曲調評価パラメータの値として音楽テンポを遅く感じさせる数値範囲内にある値を指示する。
なお、フリーモードにおいても、上述した運動開始段階、運動終了段階を、それぞれ、フリーモードでの運動期間（主運動段階となる）の前後に設ける場合に適用可能である。
【００５３】
一方、使用者の運動ペースが上がっている運動状態にあるときは、現に再生されている音楽データよりも音楽テンポを相対的に速く感じさせる曲調の音楽データを選択した方が、使用者の運動の気分に合う。また、使用者の運動ペースが下がっている運動状態にあるときは、現に再生されている音楽データよりも音楽テンポを相対的に遅く感じさせる曲調の音楽データを選択した方が使用者の運動の気分に合う。
【００５４】
従って、音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値として運動ペース検出部（反復運動テンポ検出部４、心拍数検出部５）により検出された使用者の運動ペースに応じた値を指示するとともに、曲調評価パラメータの値として、運動ペース検出部により検出された使用者の運動ペースが上がっているときは、音楽データ再生部８において現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも音楽テンポを相対的に速く感じさせる値を指示し、運動ペース検出部により検出された使用者の運動ペースが下がっているときは、現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータの値よりも音楽テンポを相対的に遅く感じさせる値を指示する。
【００５５】
フリーモードにおいては、反復運動テンポ検出部４を有する。音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値として、反復運動テンポ検出部４により検出された使用者の反復運動テンポに対応した値を指示する。
一方、アシストモードにおいては、心拍数検出部５と、初期音楽テンポ値及び目標運動強度を設定する設定部３を有する。音楽テンポ及び曲調指示部６は、音楽テンポの値として、設定部３により設定された音楽テンポを初期値とし、心拍数検出部５により検出された心拍数と設定部３により設定された目標運動強度に対応する目標心拍数との差が小さくなる値を指示する。
【００５６】
第５の機能は、音楽信号（報知信号）を再生（出力）させることにより運動を支援する際に、音楽テンポ（反復報知テンポ）の値を使用者に適した値にする機能である。
アシストモードに適用可能である他、運動開始時における音楽テンポ（反復報知テンポ）の値や、反復運動における最速音楽テンポ（最速反復報知テンポ）の値の修正については、フリーモードにおいても適用可能である。
ここで、最速音楽テンポ（最速反復報知テンポ）について説明しておく。
ある運動の形態（ウォーキング、ジョギング等）において適する反復運動テンポには最速値があることが知られている。例えば、ウォーキング運動中に、反復運動テンポを早くして行くと、ウォーキングの運動形態を維持することが無理になり、ジョギングの運動形態で運動した方が望ましくなる。
音楽テンポは、同じ値の反復運動テンポで運動するように使用者を誘導するから、音楽テンポ（反復報知テンポ）についても、最速値、すなわち、最速音楽テンポ（最速反復報知テンポ）を設定する。しかし、使用者に適した値にする必要がある。
【００５７】
図１においては、音楽データを再生することにより運動を支援していたが、必ずしも音楽データを再生する必要はない。単純な電子音、ビート音、又は、リズム音を発音させたり、発光素子を点滅させたりすることによって、反復報知テンポを有する報知信号を出力する。
この場合、図１における、「複数の音楽データがそれぞれの音楽テンポとともに格納されたデータ記憶部２及び音楽データ再生部８」が報知部、再生制御部７が報知制御部、音楽テンポ及び曲調指示部６が反復報知テンポ指示部という機能ブロックになる。
【００５８】
図３は、図１に示したデータ記憶部２のデータ構造を示す説明図である。
図３（ａ）に示すように、データ記憶部２には、複数の音楽データファイルが格納されている。音楽データファイルには、波形データ形式と演奏データ形式とがあり、例えば、楽曲毎にファイル化されている。図示の例では、データ形式毎に領域が分かれているが、混在していてもよい。
波形データ形式には、WAV形式（非圧縮の波形データ形式）、MP3（MPEG-1 Audio Layer-III）等の種々の圧縮方式で圧縮された波形データ形式がある。
演奏データ形式には、MIDIメッセージとイベントタイミングデータとがペアになって記述されたSMF（Standard MIDI File）等のMIDIシーケンスのフォーマットがある。
これらの音楽データファイルは、音楽管理データリストによって管理される。音楽管理データリストを設けない場合は、各音楽データファイルの音楽管理データが、それぞれの音楽データファイルに含まれるようにすればよい。
【００５９】
図３（ｂ）は、音楽管理データリストにおいて、１つの音楽データファイル（波形データ形式）に対する音楽管理データの一例を示すものである。
管理番号は、音楽データファイルを特定する。曲名は、音楽データの曲名である。作曲者名、アーティスト名といった著作権情報や、音楽ジャンル名を加えてもよい。種別データは、波形データ形式であることを示す。
音楽テンポはオリジナル音楽テンポである。
【００６０】
曲調評価パラメータは、図１を参照して先に述べたように、音楽データの曲調（エキサイト度）を数値で表現したものある。
再生回数は、この音楽データがこれまでに再生された回数であり、一種の再生履歴である。リセットされない限り電源をオフにしても保存している。１回の運動期間（セッション）の終了時にリセットしてもよい。
再生優先度（再生優先度ポイント）は、複数の曲をランダムに選曲して再生する際に、その再生確率を決めるパラメータである。１セッション中は、再生優先度を上げる操作及び再生優先度を下げる操作に従って変更設定され、セッション終了時にリセットされる。又は、電源をオフにするまで保存してもよいし、電源をオフにしてもリセットされるまでは保存するようにしてもよい。
【００６１】
音楽データ先頭アドレス（音楽データファイルの先頭アドレス）及び音楽データ長（音楽データファイルのデータ長）は、データ記憶部２において、各音楽データファイルの記憶領域を指示する。
なお、音楽データファイルの記憶領域を、音楽データファイルに付された管理番号等で参照できる場合には、音楽データ先頭アドレス、音楽データ長を記述しなくてもよい。
再生開始位置は、各音楽データにおける再生開始位置を、音楽データ（曲）の開始位置からの時間（秒）あるいはクロック（１拍の時間を細分化した単位、１クロックに対応する時間は、音楽テンポ値に応じて変化する）を単位として表す。
再生終了位置は、各音楽データにおける再生終了位置を、音楽データ（曲）の開始位置からの時間あるいはクロックを単位として表す。
【００６２】
図３（ｃ）は、音楽管理データ部において、音楽データファイル（演奏データ形式）に対する管理データの一例を示すものである。
上述した図３（ｂ）の波形データ形式と同様のものである。種別データは、演奏データ形式であることを示すものとなる。
図１のデータ記憶部２を参照して説明した通り、音楽テンポは、音楽テンポ値を記述する場合と、音楽テンポ値の範囲を記述する場合がある。
【００６３】
図４は、図１、図３に示したデータ記憶部２に格納された音楽データの曲内容を模式的に示す説明図である。
この図は、音楽データファイルに曲が再生時間軸を基準にどのように記録されているかを模式的に示すものである。
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、曲の長さ別に、音楽データの曲内容を示している。
実際の波形データ形式の音楽データファイルには、波形のサンプリングデータ以外に、ヘッダやタグ等が含まれる。また、演奏データ形式の音楽データファイルもまた、ヘッダ等が含まれる。図４では、これらの付加データについては無視している。
【００６４】
曲（音楽データ）は、一般に、前奏部及び後奏部を伴う。
前奏（イントロダクション）部は、主題へ入る前に演奏される導入部分である。本明細書では、単に曲の初めの部分を意味する。前奏部では作曲手法上、曲調がそれ以後の部分とは異なり、曲の開始を感じさせる曲調である場合がある。また、無音期間から始まったり、伴奏のみの演奏であったりする。
後奏部（エンディング）は、主題が終了した後の部分である。本明細書では、単に曲の終わり部分を意味する。後奏部では、作曲手法上、曲調が大きく変化して曲の終了を感じさせる場合がある。伴奏のみの演奏であったり、無音期間で終わったりする。
【００６５】
そこで、フリーモード、アシストモードにおいて、音楽データ再生部８は、音楽データを前奏部及び後奏部を除いて再生する。再生開始位置及び再生終了位置は、前奏部及び後奏部が除かれるように音楽管理データに記述される。
前奏部及び後奏部は、曲の自動解析によって検出するのがよいが、単に時間長で決めてもよい。例えば、前奏部は音楽データの開始位置から20秒まで、後奏部は音楽データの終了位置からさかのぼって60秒以後とする。
一方、ミュージック・リスニングモードにおいて、音楽データ再生部８は、曲（音楽データ）の開始位置から終了位置まで再生するようにした方がよい。
以下、フリーモード又はアシストモードにおける再生区間について説明する。
【００６６】
図４（ａ）に示す曲は、再生時間が所定の例えば１分未満である。再生時間長が短すぎると、頻繁に音楽データが切替わり聞き苦しくなるので、本発明の実施の一形態では再生対象としない。
図４（ｂ）に示す曲は、再生時間が所定の例えば１分以上３分以下であり、再生対象とする。
図４（ｃ）に示す曲は、再生時間が、所定の例えば３分超のものであり、所定の３分を限度に再生対象とする。図示の例では、後奏部の開始位置を再生終了位置とする再生区間を決めている。これに代えて、前奏部終了位置を再生開始位置とする再生区間を決めてもよい。
しかし、ある音楽テンポ値及びその近傍の音楽テンポを有する曲の数が少ない場合は、上限を設けることなく、前奏部及び後奏部を除いた最大の区間を再生区間にしてもよい。
【００６７】
図４（ｄ）は、曲（音楽データ）中で、音楽テンポが、所定の許容範囲（例えば、±5［％］又は±3［bpm］）を超えて変化している例である。
この場合、音楽テンポが略一定している再生区間のそれぞれを、異なる音楽テンポを有した独立の曲（音楽データ）として利用する。ただし、それぞれの再生時間が、所定の、例えば１分以上３分以下であることを条件とする。
図４（ｄ）の音楽データファイルに対する音楽管理データは、図４（ａ）〜図４（ｃ）とは異なったものとなる。
例えば、前半の再生区間と後半の再生区間とで異なる管理番号を付ける。音楽テンポ、曲調評価パラメータは、前半の再生区間と後半の再生区間とでは異なる値を指示する。
音楽データ先頭アドレス、音楽データデータ長は、前半の管理データと後半の管理データとでは同じ値を指示する。前半の再生区間の再生終了位置と後半の再生区間の再生開始位置とは、テンポ変更位置と一致する。
【００６８】
図５は、図１に示した本発明の実施の一形態を実現するハードウエア構成図である。
一具体例として、加速度センサを内蔵した携帯型音楽再生装置として実現する場合を示す。この装置は、使用者が自分の腰付近又は腕に装着し、耳たぶ用心拍数検出器は、ヘッドフォンに備えられている。
図中、１１はCPU（Central Processing Unit）、１２はフラッシュROM（Read Only Memory
）、又は、小型で大容量のハード磁気ディスクである。１３はRAM（Random Access Memory）である。
【００６９】
CPU１１はフラッシュROM１２に記憶されたファームウエア（制御プログラム）を用いて、本発明の機能を実現する。RAM１３は、CPU１１が処理を遂行する上で必要となる一時的なデータの記憶領域として用いられる。
フラッシュROM１２は、また、図１に示したデータ記憶部２として用いられ、複数の音楽データ及び音楽管理データリストが保存されている。
CPU１１は、フラッシュROM１２に保存された音楽データの中から、音楽データを選択したとき、選択された音楽データを、RAM１３に一時記憶させる。CPU１１は、音楽データを再生させるとき、RAM１３に一時記憶された音楽データを波形再生部２０に転送する。
【００７０】
１４は操作部であって、電源のオンオフ、各種の選択や各種の設定をするための押しボタンスイッチ等である。１５は表示部であって、設定入力内容の表示、音楽再生状態の表示、運動後の結果表示をする液晶ディスプレイである。その他、発光ダイオードを備え、点灯表示、点滅繰り返し表示をする場合もある。
設定操作は、メニュー選択方式で行う。操作部１４におけるメニューボタンを押す毎に表示部１５に表示するメニュー項目を順次切替え、各メニュー項目における設定内容を、例えば、２個の選択ボタンの一方を押したり、両方を同時に押したりして選択し、メニューボタンを押すことにより、選択された設定内容を確定する。
【００７１】
メニュー項目としては、音楽再生モード（ミュージック・リスニングモード、フリーモード、アシストモード）の選択、アシストモードにおける運動種別（ウォーキング、ジョギング等）の選択、曲選択順序モードの選択（アルバム、ランダム）、ホールド，ホールド解除，頭出し，スキップ等の再生制御、運動ペース（ペースアップ、ペースダウン）の選択、個人情報（身体情報を含む）の入力、変更された設定データの確定、その他の設定がある。
【００７２】
１６は反復運動テンポ検出器である。例えば、２軸あるいは３軸加速度センサ、あるいは、振動センサであって、運動用音楽再生機器の本体に内蔵される。使用者の体の動き、すなわち、右又は左足で一歩（ステップ）を進めた時の衝撃を検出する。歩行計に使用されている公知のものを用いることができる。
反復運動テンポ検出器１６、又は、CPU１１は、加速度センサの出力に基づいて、歩行ステップのタイミングを抽出するアルゴリズムを実行し、１ステップの時間長を計測し、反復運動テンポを計算する。
【００７３】
１７は心拍数検出器である。心音を検出したり、脈拍を検出したり、血流量の変化を検出したりするものであって、実質的に心拍数を検出する。本発明の実施の形態では、ヘッドフォンにコードで結合された心拍数検出器を用い、心拍検出をする必要がある場合にのみ、クリップで耳たぶに取り付ける。
【００７４】
１８はCPU１１が実行する処理のタイミングを決めるマスタークロック（MCLK）及び、電源オフ状態でも動作し続ける計時用のリアルタイムクロック（RTC）である。
電源１９は、内蔵電池である。AC電源アダプタを用いることもできる。また、後述するUSB端子を介して、外部装置から電源供給を受けることもできる。
音楽データ再生回路２０は、CPU１１において選択され、再生指示された音楽データをRAM１３から入力し、アナログ信号に変換し、増幅してヘッドフォン，イヤフォン，スピーカ２１等に出力する。
【００７５】
この音楽データ再生回路２０は、ディジタル波形データを入力しアナログ波形データを再生する。圧縮波形データであれば、先に伸長処理をして、アナログ波形データを再生する。この音楽データ再生回路２０は、MIDIシンセサイザ機能を備え、演奏データを入力して楽音信号を合成し、アナログ波形データを再生する。
音楽データ再生回路２０は、入力データ形式に応じて、個別のハードウエアブロックで実現してもよい。また、一部の処理をCPU１１においてソフトウエアプログラムを実行することにより実現してもよい。
【００７６】
サーバ装置２３は、多数の音楽データを蓄積しているデータベースを備えたものである。パーソナルコンピュータ（PC）２２は、ネットワークを介してサーバ装置２３にアクセスし、使用者は所望の音楽データを選択し、自身の記憶装置にダウンロードする。
次に、パーソナルコンピュータ２２は、ダウンロードした音楽データに音楽テンポや曲調評価パラメータが含まれていないとき、これらを分析するプログラムを実行する。
【００７７】
分析により取得した音楽テンポや曲調評価パラメータは、ダウンロードした音楽データとともに、自身の記憶装置に記憶する。又、音楽データを分析し、図３に示したその他の音楽管理データについても取得して記憶する。
パーソナルコンピュータ（PC）２２は、また、自身のHD（Hard Disk）に保存されている音楽データやCD（Compact Disc）などの記録媒体から取り込んだ音楽データについて分析し、音楽データとともに、音楽テンポ、曲調評価パラメータ等の音楽管理データを取得して記憶してもよい。
なお、波形データ形式の音楽データを分析して、音楽テンポを自動抽出する技術は、特開昭６４−２１４９８号公報、特開平８−２０１５４２号公報等で周知である。
【００７８】
CPU１１は、音楽データを取得するとき、音楽管理データをパーソナルコンピュータ２２から、USB端子を経て、フラッシュROM１２に転送して格納する。
サーバ装置２３に更新ファームウエアが用意されている場合は、パーソナルコンピュータを介して、フラッシュROM１２に記憶されたファームウエアの更新ができる。
フラッシュROM１２に格納されている、音楽管理データを伴う複数の音楽データは、本装置の工場出荷時にプリセットデータとして格納しておくこともできる。
【００７９】
本装置は、携帯電話端末やPDA（Personal Digital Assistant）として実現することもできる。
本装置は、また、屋内運動用、例えば、トレッドミル（treadmill）上でランニングをするような場合に、据置き型にして実現することもできる。
上述した具体例は、いずれも、音楽再生装置であったが、音楽再生機能、データ記憶部、音楽データ書き込み機能の少なくとも１つの機能は、外付けの装置に持たせることにより、音楽再生制御機能のみを有する装置として本発明を実現することもできる。
具体的には、音楽再生機能、音楽データ記憶機能、音楽データ取得機能は、MP3プレーヤ等の既存の音楽データ再生装置で実現するようにし、この既存の音楽データ再生装置に、音楽再生制御用インタフェースを備えつけて、このインタフェースを介して音楽再生制御機能のみを有する装置を外付けする。
【００８０】
図５に示した構成において、データ記憶部２は、フラッシュROM１２を用いているが、これに代えて、パーソナルコンピュータ２２の記憶装置を図１のデータ記憶部２として、音楽データ再生システムを構築したり、パーソナルコンピュータ２２を介することなく、ネットワークを介してサーバ装置２３に接続し、サーバ装置２３のデータベース自体を図１のデータ記憶部２として、ネットワークを含んだ音楽データ再生システムを構築したりしてもよい。
【００８１】
図６は、本発明の実施の一形態の動作例を示すメイン処理のフローチャートである。
図５に示したCPU１１がファームウエアに従って、各ステップの処理が実行される。電源スイッチをオンにすることにより処理が開始される。
Ｓ３１において、装置を初期化する。Ｓ３２において、入力操作があるときは、Ｓ３３に処理を進め、図７に詳細を示す機器設定をする。
Ｓ３４において、再生フラグがONのとき（後述する図７（機器設定）のＳ５５）、Ｓ３５に処理を進め、図８に詳細を示す再生処理を実行する。
Ｓ３６において、曲選択フラグがON（後述する図８（再生処理）のＳ６９）のとき、Ｓ３７に処理を進め、図１３に詳細を示す曲選択処理を実行し、Ｓ３８に処理を進める。Ｓ３８において、音楽管理データリスト（図３）に保存されている、選択された音楽データの再生回数を＋１し、曲選択フラグをOFFにしてＳ３２に処理を戻す。
【００８２】
図７は、図６（メイン処理）のＳ３３（機器設定）を説明するフローチャートである。
機器設定はメニュー選択方式でなされるが、このフローチャートでは、何を設定するかに着目して処理を説明する。
Ｓ４１において、入力操作が使用者の個人情報（身体情報を含む）の設定であれば、Ｓ４２に処理を進め、性別や暦年齢等の使用者に応じた個人情報の入力を受付け、Ｓ４３において、入力されたデータを個人情報としてフラッシュROM（図５の１２）に登録する。
【００８３】
Ｓ４４において、入力操作が、図１，図２を参照して説明したペースアップ操作又はペースダウン操作であれば、Ｓ４５に処理を進める。現在が、アシストモードによる再生中である場合に限り、Ｓ４６に処理を進める。
Ｓ４６において、ペースアップ操作であればペースアップフラグをON、ペースダウン操作であればペースダウンフラグをONにし、Ｓ４７に処理を進める。
Ｓ４７において、フラッシュROM（図５の１２）に記憶された運動目標パラメータ，身体情報を書き替えて、Ｓ４８に処理を進める。
【００８４】
Ｓ４８において、入力操作が、図１，図２を参照して説明したスキップ操作又は頭出し操作であれば、Ｓ４９に処理を進める。
入力操作がスキップ操作であれば、音楽管理データリスト（図３）における、現に再生されている音楽データの再生優先度ポイントを減らす（例えば、−１する）ことにより、現に再生されている音楽データの再生確率を低くする。
また、スキップフラグをONにすることにより、後述する図８（再生処理）のＳ６２，Ｓ６３により、現に再生されている音楽データの再生を停止させ、Ｓ７８において曲選択フラグがONとなる。
【００８５】
一方、入力操作が頭出し操作であれば、音楽管理データリスト（図３）における、現に再生されている音楽データの再生優先度ポイントを増やす（例えば、＋１する）ことにより、現に再生されている音楽データの再生確率を高くする。
また、頭出しフラグをONにすることにより、後述する図８（再生処理）のＳ６４，Ｓ６５により、現に再生されている音楽データの再生開始位置から、再生を再開することになる。
【００８６】
Ｓ５０において、入力操作が図１，図２を参照して説明したホールド操作であれば、Ｓ５１に処理を進め、現に再生されている音楽データが有する音楽テンポ及び/又は曲調評価パラメータを、次に再生する音楽データを選択する際の条件として指示し、ホールドフラグをONにする。
指示された音楽テンポは、後述する図１４のＳ１２２において選択条件とし、指示された曲調評価パラメータは、後述する図１６のＳ１３２において選択条件とする。
Ｓ５２において、入力操作がモード選択であれば、Ｓ５３に処理を進め、指示されたモード（ミュージック・リスニングモード、フリーモード、アシストモード）を設定する。
【００８７】
Ｓ５４において、入力操作が再生開始操作であれば、Ｓ５５に処理を進め、再生フラグをONとする。再生フラグがONである間は、先に説明した図６（メイン処理）のＳ３４からＳ３５に処理を進め、図８の再生処理が実行される。
Ｓ５６において、入力操作が再生停止操作であれば、Ｓ５７に処理を進め、再生フラグをOFFに戻す。
Ｓ５８において、その他の操作に応じて処理を実行する。
図１，図２を参照して説明した、第１の機能である、優先するデータ形式の設定をする操作、第２〜第５の機能を有効にするか無効にするかを設定する操作、第５の機能における、修正後の運動目標パラメータの値、身体情報の値を確定して保存する操作等がある。
【００８８】
図８は、図６（メイン処理）におけるＳ３５（再生処理）を説明するフローチャートである。
ミュージック・リスニングモードである場合、Ｓ６１からＳ６２に処理を進める。
Ｓ６２において、スキップフラグがONであれば、Ｓ６３に処理を進め、スキップフラグをOFFにした後、Ｓ６９に処理を進め、曲選択フラグをONにし、図６（メイン処理）のＳ３６に戻る。その結果、現在の再生曲の再生が中断される。図６（メイン処理）のＳ３６からは、Ｓ３７（図１３）の曲選択に処理を進めることになる。
【００８９】
一方、図８のＳ６２において、スキップフラグがOFFであれば、Ｓ６４に処理を進め、頭出しフラグがONであれば、Ｓ６５に処理を進め、RAM（図５の１３）に記憶されている現に再生されている音楽データの再生開始位置を、音楽データ再生回路（図５の２０）に指示し、頭出しフラグをOFFにしてＳ６６に処理を進める。
Ｓ６６において、現在の再生位置の音楽データを、音楽データ再生回路（図５の２０）に再生させ、図６（メイン処理）に処理を戻す。
Ｓ６４において、頭出しフラグがOFFであれば、Ｓ６７に処理を進め、現に再生されている音楽データの次の再生位置を指示し、Ｓ６８に処理を進める。
Ｓ６８において、現在の再生位置が再生終了位置でなければ、Ｓ６６に処理を進め、再生終了位置でなければ、Ｓ６９に処理を進め、曲選択フラグをONにする。
【００９０】
次に、フリーモードであれば、上述したＳ６１からＳ７０、Ｓ７１に処理を進め、ホールドフラグがONであれば、Ｓ６２に処理を進め、先に説明したミュージック・リスニングモードと同様の処理をする。
一方、Ｓ７１において、ホールドフラグがOFFであれば、Ｓ７２に処理を進め、反復運動テンポ検出器（図１５の１６）により検出された使用者の反復運動テンポを取得する。
【００９１】
Ｓ７３において、フリーモードにおける音楽テンポを指示する。
すなわち、反復運動テンポを検出し、反復運動テンポに応じた音楽テンポを指示する。この処理については、フローチャートの図示を省略し、図９を参照し、具体例を用いて説明する。
Ｓ７４において、音楽テンポの値を直ちに変更する指示がなされたときは、Ｓ６９に処理を進め、曲選択フラグをONにする。一方、音楽テンポを直ちに変更する指示がなされていないときは、Ｓ６２に処理を進め、ミュージック・リスニングモードと同様の処理をする。
【００９２】
次に、アシストモードモードであれば、上述したＳ６１からＳ７０、Ｓ７５、Ｓ７６に処理を進める。Ｓ７６において、ホールドフラグがONであればＳ６２に処理を進め、ミュージック・リスニングモードと同様の処理をする。
一方、Ｓ７６において、ホールドフラグがONでなければ、Ｓ７７に処理を進め、心拍数検出器（図５の１７）により使用者の心拍数を取得する。
Ｓ７８において、アシストモードにおける音楽テンポを指示する。すなわち、使用者の実績運動強度（又は実績心拍数）と目標運動強度（又は目標心拍数）とに応じて、音楽テンポの値を指示する。
【００９３】
この処理についても、フローチャートの図示を省略し、図１０ないし図１２を参照し、具体例を用いて後述する。音楽テンポの値を直ちに変更するように指示する場合と、現に再生されている曲が終了して、次の再生音楽データを選択するときに、音楽テンポの値を変更して指示する場合がある。
Ｓ７８の処理後は、Ｓ７４に処理を進め、音楽テンポを直ちに変更する指示がなされたときは、Ｓ６９において曲選択フラグをONにし、音楽テンポを直ちに変更する指示がなされていない場合は、Ｓ６２に処理を進め、ミュージック・リスニングモードと同様の処理をする。
上述したＳ７５において、アシストモードでもなければ、Ｓ７９に処理を進め、その他の処理をし、図６（メイン処理）のＳ３８に戻る。
【００９４】
図９は、図８（再生処理）のＳ７３（フリーモードにおける音楽テンポの指示）を具体例で示す説明図である。
反復運動テンポ検出器（図５の１６）は、歩行の１ステップ毎にステップタイミング（開始タイミング）を出力している。CPU（図５の１１）は、歩行の１ステップに要した時間（ステップ時間）を計測し、計測結果に基づいて、１分間当たりの歩行ステップ数［bpm］（Beat Per Minutes：拍/分）を計算し、これを反復運動テンポの値とする。実際には、複数ステップ分についての移動平均をとる。
一方、現に再生中の曲の音楽テンポ値を取得する。音楽テンポの単位も［bpm］である。
【００９５】
図示の例では、反復運動テンポが125［bpm］（黒丸）、現に再生中の音楽データＡの音楽テンポが123［bpm］（白丸、一点鎖線）であったとする。反復運動テンポの値［bpm］が、音楽テンポ123［bpm］から所定範囲(1)（123±3［bpm］）を外れ、例えば、図示矢印のように変化して135［bpm］になったとすれば、この反復運動テンポ135［bpm］（破線）を、新たに指示する音楽テンポの値とする。
【００９６】
音楽テンポの値が新たに指示されたときは、先に説明した図８（再生処理）のＳ７３，Ｓ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグをONにする。
その結果、図６（メイン処理）のＳ３７の処理である、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５において、新たに指示された音楽テンポ135［bpm］（破線）を基準とした所定範囲(2)（135±135×3％［bpm］）に含まれる音楽テンポを有し、さらに、Ｓ１０４以降において、後述する他の条件（曲調評価パラメータの値、再生回数、再生優先度ポイント）をも満足する音楽データ、図示の例では、133［bpm］（白丸）（一点鎖線）の音楽データＢを、フラッシュROM（図５の１２）に格納された音楽データの中から選択し、RAM（図５の１３）に書き込む。以後、この新たに選択された音楽データＢの音楽テンポ133［bpm］を中心とする所定範囲(3)（133±3［bpm］）と、反復運動テンポとを比較することになる。
【００９７】
一方、現に再生されている音楽データＡの再生位置が再生終了位置（図４）になったときの曲選択においては、先に指示されていた音楽テンポの値（例えば、現在の反復運動テンポの値に等しい125［bpm］）を変更することなく、次の曲選択を行うが、ホールドフラグがONになっていた場合は、現に再生されている音楽データＡの音楽テンポの値123［bpm］を、次に再生する音楽データが有する音楽テンポの値として指示する。
【００９８】
上述した所定範囲(1)，(3)は、現に再生されている音楽データの「音楽テンポの値」から±（所定差）としているが、この「音楽テンポの値」と略同じ値となる範囲であればよく、この「音楽テンポの値」±（この「音楽テンポの値」の所定比％）としてもよい。
一方、上述した所定範囲(2)は、変更後の反復運動テンポ±（所定差）としてもよい。変更後の反復運動テンポと略同じ値であればよい。
【００９９】
図１０ないし図１２は、図８（再生処理）のＳ７８（アシストモードにおける音楽テンポの指示）を具体例で示す説明図である。
図１０は、図１に示した設定部３に対する設定項目の一例を示す説明図である。
図１０（ａ）は設定項目の概要である。個人情報は、生年月日，性別，身長，体重，安静時心拍数等であって、主としてアシストモードに関するものである。
安静時の心拍数は、起床時の心拍数である。この値は、本装置に付属の心拍数検出器１７（図５）で測定して入力するか、市販の心拍計で計測した値を使用者が入力する。
【０１００】
使用者は最大心拍数も入力する必要があるが、使用者は通常、自分の最大心拍数を知らないので、入力された生年月日と現時点の年月日とから取得される暦年齢に基づいて、次式で計算する。
最大心拍数＝220−暦年齢  ……………(1)
安静時の心拍数及び最大心拍数に基づいて、予測最大心拍予備能のn［％］、すなわち、n％HR Reserveに相当する心拍数が次式で計算される。
n％HR Reserveに相当する心拍数＝
（最大心拍数−安静時心拍数）×n／100＋安静時心拍数  ………(2)
ここで、予測最大心拍予備能（HR Reserve）は、（最大心拍数−安静時心拍数）である。
n［％］は運動強度であり、予測最大心拍予備能を基準とした比率である。心拍数が安静時心拍数のとき0［％］、最大心拍数のとき100［％］になる。
【０１０１】
運動強度n［％］は、次式により換算される。
運動強度n［％］＝
（心拍数−安静時心拍数）／（最大心拍数−安静時心拍数）×100  ………(3)
以後、心拍検出器（図５の１７）により実測される心拍数を実績心拍数と呼び、式(3)により換算される運動強度を実績運動強度と呼ぶことにする。
【０１０２】
モード設定項目としては、ミュージック・リスニングモード、フリーモード、アシストモードの中から１つを選択する。アシストモードにおいては、さらに、ウォーキングモード、ジョギングモード、ランニングモード等の中から１つの運動形態を選択する。
その他の設定項目としては、図７（機器設定）のＳ５８において説明した諸機能のON/OFF（有効/無効）設定のほか、運動時間の設定等がある。設定された運動時間が終了したとき、音楽データの再生を終了させたり、クールダウンの段階に移行させたりする。
アシストモードにおいては、運動形態、各使用者の個人情報、運動時間等に基づいて、使用者に適した運動計画を自動的に決定する。
【０１０３】
図１０（ｂ），図１０（ｃ）は、アシストモードの一運動形態である「ジョギングモード」，「ウォーキングモード」を選択したときに、運動計画によって、具体的に数値が設定される項目を示すものである。
アシストモードにおいて、１運動期間（セッション）は、ウォーミングアップ段階から始まり、次に主運動段階、最後にクールダウン段階になって終了する。
ウォーミングアップ段階は、運動開始後、所定時間経過するまでの段階である。この実施の形態では、目標運動強度を徐々に大きくする。クールダウン段階は、運動終了時点の所定時間前から運動終了時点までの段階である。この実施の形態では、目標運動強度を徐々に小さくする。
なお、先に説明したフリーモードにおいても、反復運動テンポに追従した音楽テンポを指示する運動段階の前後に、ウォーミングアップ段階，クールダウン段階を設けてもよい。
【０１０４】
図１０（ｂ）のジョギングモード、図１０（ｃ）のウォーキングモードに示した例では、各運動段階において、実行時間、及び、使用者に最適な目標運動強度が設定される。
図１０（ｂ）の主運動段階において、目標運動強度は70［％］の一定値であり、ウォーミングアップ段階において、目標運動強度は30［％］を初期値として、主運動段階における目標運動強度70［％］まで、例えば、直線的に増やし、クールダウン段階において、主運動段階における目標運動強度70［％］から50［％］を最終値として、例えば、直線的に減らす。
なお、運動開始後、所定時間（例えば、30秒）を経過するまでは、音楽テンポ値を変更指示しないようにした場合、この所定時間（例えば、30秒）内における目標運動強度は、音楽テンポ値の指示に反映されない。
【０１０５】
また、運動開始時（ウォーミングアップ段階の開始時でもある）に最初に再生する音楽データに対する音楽テンポ指示値として、初期音楽テンポ値145［bpm］を設定している。
図１に示した、音楽テンポ及び曲調指示部６が指示する音楽テンポ値には、上限（最速音楽テンポ値200［bpm］）が設定されている。図１，図２を参照して第５の機能に関して説明したように、運動形態に応じて、反復運動テンポの値に最速値があることが知られていることから、指示する音楽テンポ値に上限を設定している。
なお、クールダウン段階の開始時に、実績運動強度が、適正範囲の下限である65［％］以上であれば、現に再生されている曲の再生音楽テンポより７［％bpm］小さな値の音楽テンポ値を、このクールダウン段階の開始時に指示する。
図１０（ｃ）については、設定値が異なるだけであるので説明を省略する。
【０１０６】
この実施の形態では、運動開始時から運動終了時まで、使用者の実績運動強度（実績心拍数）と、目標運動強度（目標心拍数）［％］を基準にした所定範囲との比較に応じて音楽テンポを変更し、使用者に適した運動ができるように使用者を支援するように運動計画が設定されている。
【０１０７】
図１０（ｄ）に、運動終了後に表示部（図５の１５）に表示される項目を示す。走行距離は、身長からストライドを割出し、歩数を乗算することにより算出される。消費カロリは、仕事量から算出される。脂肪燃焼量は、実績運動強度が70［％］であった時間などから算出される。
【０１０８】
図１１は、図８（再生処理）のＳ７８（アシストモードにおける音楽テンポ指示）を具体例で示す第１の説明図である。
音楽テンポの値を指示する処理は、次の通りである。
心拍数検出器１７（図５）により検出された実績心拍数（HR）［bpm］に基づいて、先に説明した、式(3)に基づいて実績運動強度［％］を計算する。以下の説明では、実績心拍数を実績運動強度に換算して、目標運動強度と比較する。
実績運動強度は、移動平均をとった値を用いることが望ましく、例えば、直前20秒程度の移動平均をとる。
現在の運動経過時間における使用者の実績運動強度が、目標運動強度からの適正範囲を超えないときは、音楽テンポを変更しない。
【０１０９】
図示の例は、ジョギングモードの主運動段階における動作の具体例であって、目標運動強度を、70［％］とし、適正範囲は、これを基準に65［％］以上、75［％］以下としている。また、目標運動強度70［％］を基準に85［％］を上に超える範囲、55［％］を下に超える範囲を警告範囲としている。
上述した適正範囲、警告範囲は、「目標運動強度」からの差で決めているが、「目標運動強度」からこの「目標運動強度」の所定比％としてもよい。
なお、ジョギングモードのウォーミングアップ段階において、適正範囲は、（現時点における目標運動強度−5）［％］以上、75［％］以下としている。警告範囲は、85［％］を上に超える範囲、（現時点における目標運動強度−15）［％］を下に超える範囲としている。
ジョギングモードのクールダウン段階においては、警告範囲のみを設定し、75［％］を上に超える範囲としている。
【０１１０】
実績運動強度が、例えば、最初67［％］（実績心拍数138［bpm］）（黒四角）であって、この値から、51［％］（実績心拍数120［bpm］）（白四角）に変化した結果、下側の警告範囲に入ったとき、実績運動強度と目標運動強度との差を縮めるように、音楽テンポの値を直ちに変更する。
例えば、現在の音楽テンポの指示値が165［bpm］であって、この値を基準とする所定範囲(1)（165−165×0.03以上165＋165×0.03以下）にある音楽テンポ167［bpm］（白丸、一点鎖線）を有する音楽データＣが現に再生されている。このとき、音楽データＣの音楽テンポ167［bpm］を、図示矢印のように直ちに5［％］上げた値、すなわち、167×1.05＝175［bpm］（破線）の音楽テンポを指示する。
【０１１１】
音楽テンポの値が新たに指示されたとき、図８（再生処理）のＳ７８からＳ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなる。その結果、図６（メイン処理）のＳ３７の詳細を示す、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５において、指示された音楽テンポの値175［bpm］を基準とする所定範囲(2)（175±175×0.03）内にある音楽データが選択され、再生が開始される。
【０１１２】
その音楽テンポ値177［bpm］（白丸）を有する音楽データＤが、図１３（曲選択）における音楽テンポの値以外の選択条件も満足したときには、この音楽データＤが最終的に選択され、音楽データ再生回路（図５の２０）において再生される。
一方、実績運動強度が、例えば87［％］（実績心拍数160［bpm］）となって上側の警告範囲に入ったときは、音楽テンポの指示値を、音楽データＣの音楽テンポ167［bpm］を直ちに5［％］下げた値の音楽テンポを指示する。
【０１１３】
使用者の実績運動強度（実績心拍数）が警告範囲に入らなければ、音楽データＣが所定の再生終了位置になるまで再生される。この再生終了位置になる前に、実績運動強度が60［％］（実績心拍数130［bpm］）に変化し、警告範囲には入らないものの、適正範囲の下方にあるときは、指示する音楽テンポの値を、実績運動強度が外れた方向に応じて変更する。
図示の例では、音楽テンポの指示値を、現に再生されている音楽データＣの音楽テンポ167［bpm］（白丸）を基準に5［％］上げる。一方、適正範囲の上方に変動したときは、音楽テンポの指示値を、音楽データＣの音楽テンポ値167［bpm］を基準に5［％］下げた値とし、現に再生されている音楽データの再生が終了した後に再生する音楽テータを選択する際の条件とする。
一方、実績運動強度が適正範囲内にあるとき、指示する音楽テンポの値を変更することなく、次の曲選択を行う。
【０１１４】
現に再生されている音楽データＣの再生位置が再生終了位置（図４）になると、図８（再生処理）のＳ７８から、Ｓ７４，Ｓ６２〜Ｓ６８を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなる。
その結果、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５以降の処理において、変更後の音楽テンポの指示値の±3［％］の範囲内に、その音楽テンポ値177［bpm］を有し、音楽テンポの値以外の選択条件も満足する音楽データＤが選曲され、音楽データＤの再生が開始される。
なお、再生を開始したときも、Ｓ６９に処理を進めて、曲選択フラグをONにして、曲選択を行う。
【０１１５】
上述した所定範囲(1)，(2)は、現に指示されている「音楽テンポの値」±（この「音楽テンポの値」の所定比％）としているが、この「音楽テンポの値」±（所定差）としてもよい。この「音楽テンポの値」と略同じ値となる範囲であればよい。
一方、音楽テンポの指示値は、現に再生されている音楽データＣの音楽テンポを基準に所定値を加減算した値としてもよい。
【０１１６】
図１２は、図８（再生処理）のＳ７８（アシストモードにおける音楽テンポ指示）を具体例で示す第２の説明図である。
運動開始時において指示される音楽テンポ初期値［bpm］、最速音楽テンポの値は、図１０（ｂ），（ｃ）を参照して説明したように、運動前の設定項目の値に基づいた値が設定されている。
また、指示される音楽テンポの値は、目標運動強度の設定値に応じて指示される。
ここで、アシストモードにおける再生においては、図７（機器設定）のＳ４４，Ｓ４５において検出した、ペースアップ/ペースダウン操作により、図８（再生処理）のＳ７８において、音楽テンポを使用者に適した値に修正して指示できるようにする。
【０１１７】
図１２（ａ）は、ペースアップ/ペースダウン操作による、音楽テンポの値を修正変更する処理を具体例で示す説明図である。図中、縦軸は音楽テンポである。
まず、図１２（ａ）の下方を参照し、初期音楽テンポの修正について説明する。
初期音楽テンポ値は145［bpm］に設定されており、ウォーミングアップ段階の開始時、すなわち、運動開始時に指示され、図８（再生処理）のＳ７８からＳ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなる。
その結果、図６（メイン処理）のＳ３７の詳細を示す、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５以降の処理において、この初期音楽テンポ値を中心とする範囲(1)（145−145×0.03［bpm］以上145＋145×0.03［bpm］以下）であって、音楽テンポの値以外の選択条件も満足する音楽データ、例えば、音楽テンポ値146［bpm］の音楽データＥが選択されている。
【０１１８】
使用者がペースアップ操作又はペースダウン操作を行うと、図７（機器設定）のＳ４６において、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグがONとなる。
図８（再生処理）のＳ７８において、運動開始後30秒以内に、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグがONになった場合、それぞれ、音楽テンポの値を、現に再生されている音楽データＥの音楽テンポ値146［bpm］を5％上げた値（146＋146×0.05［bpm］）又は5％下げた値（146−146×0.05［bpm］）とする。
この処理を終了した後は、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグをOFFに戻す。
【０１１９】
図示の例は、運動開始後30秒以内に、ペースダウンフラグがONになった場合であり、音楽テンポの値を139［bpm］に修正する。
図８（再生処理）のＳ７８からＳ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなり、図６（メイン処理）のＳ３７の詳細を示す、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５以降の処理において、修正された音楽テンポの値を139［bpm］を中心とする±3％の範囲(2)内に、その音楽テンポ値140［bpm］を有し、音楽テンポの値以外の選択条件も満足する音楽データＦが新たに選択され、その再生が開始される。
運動開始後30秒以内に、再度、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグがONになった場合は、現に再生されている音楽データ、例えば、上述した音楽データＦの音楽テンポ値140［bpm］を基準に、これを5％上げた値又は5％下げた値の音楽テンポを指示する。
【０１２０】
次に、図１２（ａ）の上方を参照し、最速音楽テンポ値が指示されているときの処理を説明する。
ジョギングモードにおける最速音楽テンポの値200［bpm］が現に指示されているとき、この値を基準に200−200×0.03［bpm］以上200＋200×0.03［bpm］以下の範囲(5)内に音楽テンポ値を有する音楽データが選択されている。例えば、音楽テンポ198［bpm］の音楽データＧが選択されている。
【０１２１】
ペースアップフラグがONになったとき、図８（再生処理）のＳ７８において、指示する音楽テンポの値を、現に再生されている音楽データＧの音楽テンポ値198［bpm］を5％上げた値に修正変更する。処理を終了した後、フラグをOFFに戻す。
一方、ペースダウンフラグがONになったときは、指示する音楽テンポの値を、現に再生されている音楽データＧの音楽テンポ値198［bpm］を5％下げた値とする。処理を終了した後、フラグをOFFに戻す。
【０１２２】
図示の例は、ペースアップフラグがONになった場合であり、指示する音楽テンポの値を、208［bpm］に修正する。
図８（再生処理）のＳ７８からＳ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなり、図６（メイン処理）のＳ３７の詳細を示す、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５以降の処理において、指示された音楽テンポの値208［bpm］を中心とする±3％の範囲(6)内に、その音楽テンポ値209［bpm］を有し、音楽テンポの値以外の選択条件も満足する音楽データＨが新たに選択され、その再生が開始される。
【０１２３】
最速音楽テンポの値が現に指示されているときに、再度、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグがONになった場合、現に再生されている音楽データ、例えば、上述した音楽データＨの音楽テンポ値209［bpm］を基準に、これを再度、5％上げた値又は5％下げた値の音楽テンポを指示する。
なお、ペースアップ操作がされた時には、次にはペースダウン操作しかできないようにし、ペースダウン操作がされた時には、次にはペースアップ操作しかできないようにすることにより、最速音楽テンポの値の変更制御を制限してもよい。
【０１２４】
次に、図１２（ａ）の中央を参照し、ジョギングモードでの処理を説明する。
現在の音楽テンポ値として165［bpm］が設定されているとき、この設定値から±3［％］の範囲(3)内の曲が選択されている。例えば、音楽テンポ166［bpm］の音楽データＩが選択されている。
ペースアップフラグ又はペースダウンフラグがONになった場合、図８（再生処理）のＳ７８において、指示する音楽テンポの値を、直ちに、現に再生されている音楽データＩの音楽テンポ値の5％アップ又は5％ダウンさせた値とする。この処理が終了した後は、ペースアップフラグ又はペースダウンフラグをOFFに戻しておく。
【０１２５】
図示の例は、ペースアップフラグがONになった場合であり、指示する音楽テンポの値を174［bpm］にする。
図８（再生処理）のＳ７８からＳ７４を経て、Ｓ６９において曲選択フラグがONとなる。その結果、図６（メイン処理）のＳ３７の詳細を示す、後述する図１３（曲選択）のＳ１０５以降の処理において、この音楽テンポ値174［bpm］を中心とする±3％の範囲(4)内
に、その音楽テンポ値176［bpm］を有し、音楽テンポの値以外の選択条件も満足する音楽データＪが新たに選択され、その再生が開始される。
図１２（ａ）における上述した所定範囲(1)〜(6)は、現に指示されている「音楽テンポの値」から±（この「音楽テンポの値」の所定比％）としているが、この「音楽テンポの値」±（所定差）としてもよい。
【０１２６】
上述したように、使用者がペースアップ/ペースダウン操作をしたとき、音楽テンポの指示値を直ちに変更した。しかし、音楽テンポが直ちに変更されても、その後の音楽テンポ値の指示値は、依然として、使用者の実績運動強度が目標運動強度を基準とした適正範囲になるようにする値であるから、使用者は、何度も、ペースアップ/ペースダウン操作をしなければならない。
【０１２７】
そこで、アシストモードにおいて、使用者がペースアップ/ペースダウン操作をしたときに、目標心拍数を変更する処理を行う。
なお、主運動段階における、使用者がペースアップ/ペースダウン操作に対してのみ、目標心拍数を変更する処理を行うように機能制限してもよい。
図１２（ｂ）は、アシストモードにおける運動計画を変更する処理の説明図である。
使用者の現在の実績運動強度は、67［％］（実績心拍数138［bpm］）である。ここで、使用者がペースアップ操作又はペースダウン操作をしたとすると、図１２（ａ）の中央に示したように、再生される音楽データが有する音楽テンポが変更される。使用者は、再生される音楽データが有する音楽テンポに追従して反復運動テンポを変更するから、使用者の実績心拍数が変化することになる。
【０１２８】
ペースアップ/ペースダウン操作後に検出される、実績心拍数の変化後の値、図示の例では、150［bpm］を取得する。実績心拍数の変化後の値を検出するには、例えば、実績心拍数が変化したと推測される所定時間後の実績心拍数の値を検出すればよい。
取得した実績心拍数の値150［bpm］が目標運動強度70［％］となる運動計画を作成する。
以後は、ペースアップ/ペースダウン操作後の実績心拍数を目標心拍数とする運動計画に修正して音楽テンポの値を指示するから、使用者の運動能力に適合した音楽テンポが指示される。
【０１２９】
図示の例では、ペースアップ/ペースダウン操作後の実績心拍数150［bpm］が、目標運動強度70［％］に対応する目標心拍数になるように、運動強度100［％］に対応する最大心拍数の設定値を188［bpm］にする。その結果、運動強度と心拍数の間の換算率が変更される。
ここで、上述した最大心拍数は、式（1）を用いて暦年齢から推定していた。従って、上述したように最大心拍数を変更するということは、暦年齢を変更することに相当する。変更後の暦年齢を体力年齢と言い換えると、体力年齢に従った運動計画に従って、音楽テンポを指示することになる。図示の例では、体力年齢を32才に修正することになる。
【０１３０】
運動期間中の以後の期間においては、運動強度と心拍数の間の換算率が修正されるから、実績心拍数の値が以前と同じであっても、実績運動強度の値が変化する。変化した実績運動強度を、変更されていない目標運動強度を基準に適正範囲にあるか、警告範囲にあるかを判定することにより、音楽テンポの値を指示する。
なお、実績心拍数を用いる場合は、実績心拍数を修正された目標心拍数を基準に比較することになる。
【０１３１】
図１２（ａ）を参照して説明した、運動開始後30秒以内に、初期音楽テンポ値145［bpm］を修正して音楽テンポを指定した結果、再生されることになった音楽データＦの音楽テンポ値140［bpm］を、運動開始時の初期音楽テンポ値（運動目標パラメータ）として、１運動期間が終了した時にフラッシュROM（図５の１２）に保存しておけば、次回以降の運動時において、使用者の運動能力に応じて修正された初期音楽テンポ値を用いることができる。
なお、初期音楽テンポ値145［bpm］を修正して指定した音楽テンポ値を運動開始時の初期音楽テンポ値として保存した場合でも、数値自体は余り変わらない。しかし、実際に再生されて使用者が聴いていた音楽データが有する音楽テンポ値の値を保存する方が、好ましい。
【０１３２】
同様に、図１２（ａ）を参照して説明した、運動主段階における最速音楽テンポを修正して音楽テンポを指定した結果、再生されることになった音楽データＨの音楽テンポ値209［bpm］を、運動主段階における最速音楽テンポ値（これも運動目標パラメータの一種といえる）として、１運動期間が終了した時にフラッシュROM（図５の１２）に保存しておけばよい。
なお、最速音楽テンポ値を修正して指定した音楽テンポ値を最速音楽テンポ値として保存した場合でも、保存される数値自体は余り変わらない。しかし、実際に再生されて使用者が聴いていた音楽データが有する音楽テンポ値の値を保存する方が、好ましい。
【０１３３】
一方、図１２（ｂ）を参照して説明した、主運動段階における音楽テンポの修正については、修正した年齢の値（身体情報）を、使用者の年齢（体力年齢）として、１運動期間が終了した時にフラッシュROM（図５の１２）に保存しておけば、次回以降の運動時において、使用者の運動能力に応じて修正された運動計画に従って、音楽テンポ値が指定されることになる。なお、年齢の値に代えて、最大心拍数（運動目標パラメータ）を修正して保存してもよい。
【０１３４】
使用者の体調は、その日その日で変化する。そのため、運動終了後に確認メッセージを表示し、運動者がこれらの修正された初期音楽テンポ値、運動主段階における最速音楽テンポ値といった運動目標パラメータ、使用者の年齢（体力年齢）といった身体情報の保存を許可した場合に、変更された設定値を保存することが望ましい。
【０１３５】
図１３は、図６（メイン処理）のＳ３７（曲選択処理）を説明するフローチャートである。
この処理は、再生の開示時、音楽テンポを直ちに変更する指示があったとき、又は、現に再生されている音楽データが再生終了位置になったときに、図８（再生処理）のＳ６９において、曲選択フラグがONとなることにより実行される。
音楽データを選択するために参照される条件は、次の通りである。上位の条件を満たすものが再生候補リストに登録され、登録されたものの中から、次の順位の条件を満たすものに絞り込まれる。
【０１３６】
Ｓ１０１〜Ｓ１０９において判定する第１の条件は、図１，図２を参照して説明した第１の機能と関係する。あらかじめ優先確率が設定されたデータ形式（波形データ形式又は演奏データ形式）の音楽データであって、かつ、指示された音楽テンポ値と略同じ音楽テンポの音楽データであるという条件である。
Ｓ１１１〜Ｓ１１２において判定する第２の条件は、これまでの再生回数が少ない音楽データを選択するという条件である。
Ｓ１１４において判定する第３の条件は、図１，図２を参照して説明した第２の機能、第４の機能と関係する。使用者によりホールド操作された再生音楽データの曲調評価パラメータと略同じ曲調評価パラメータを有する音楽データであるという条件、又は、運動に適した曲調評価パラメータを有する音楽データであるという条件である。
Ｓ１１６において判定する第４の条件は、図１，図２を参照して説明した第３の機能と関係する。
使用者が好む曲を学習した結果得られる再生優先度ポイントに応じた再生確率で音楽データが選択されるという条件である。
【０１３７】
以下、順を追って説明する。
Ｓ１０１において、再生候補リストを初期化する。
Ｓ１０２において、波形データ形式を優先する設定（図７（機器設定）のＳ５８）であれば、Ｓ１０３に処理を進め、ミュージック・リスニングモードであれば、Ｓ１０４に処理を進め（この実施の形態では音楽テンポの値を条件としない）、Ｓ１１０以降の処理を波形データ形式の音楽データを処理対象として行い、そうでなければ、Ｓ１０５に処理を進める。
Ｓ１０５においては、フラッシュROM（図５の１２）に保存されている複数の波形データ形式音楽データの中に、指示された音楽テンポの所定範囲内に、その音楽テンポの値を有する音楽データがあるか否かを判定する。
【０１３８】
ここで、音楽テンポの値は、既に説明したように、図７のＳ５１、又は、図８のＳ７３又はＳ７８においての指示される。直ちに変更するように指示される場合と、現に再生されている音楽データが再生終了位置になった後の次の音楽データを選択するときに指示される場合がある。
図９、図１１、図１２を参照して具体例を示したように、「指示された音楽テンポの値」に対し、例えば、「指示された音楽テンポの値」−3［bpm］以上、「指示された音楽テンポの値」＋3［bpm］以下の範囲内に、その音楽テンポ値を有する波形データ形式の音楽データがあるか否かを判定する。
指示された範囲内に、その音楽テンポの値を有する波形データ形式の音楽データが少なくとも１個あれば、Ｓ１０４に処理を進め、なければ、波形データ形式が優先される場合でもＳ１０６に処理を進め、演奏データ形式の音楽データを処理対象として、Ｓ１１０以降の処理をする。
【０１３９】
一方、上述したＳ１０２において、演奏データ形式を優先する設定（図７（機器設定）のＳ５８）であれば、Ｓ１０７に処理を進め、優先選択確率が設定（図７（機器設定）のＳ５８）されていれば、Ｓ１０８に処理を進め、その所定の優先選択確率に従って、優先設定を行う。
例えば、波形データ形式の音楽データの選択確率が75％に設定されていれば、75％の確率でＳ１０９からＳ１０３に処理を進め、25％の確率でＳ１０９からＳ１０６に処理を進める。
【０１４０】
なお、上述した処理の前提として、指示され得る全ての値の音楽テンポに対し、指示された音楽テンポの値と略同じ値の音楽テンポ値を有する少なくとも１曲の演奏データ形式音楽データが保存されている。
なお、複数の演奏データ形式音楽データを保存しておく代わりに、指示された音楽テンポの値を有する演奏データ形式の音楽データを、自動生成してもよい。曲調選択する場合は、指示される曲調を有する演奏データ形式の音楽データを、自動生成してもよい。
なお、保存された演奏データ形式の音楽データ、自動生成された演奏データ形式の音楽データのいずれにおいても、演奏データ形式の音楽データに音楽テンポ値の範囲を設定する場合は、後述するＳ１１１において、指示された音楽テンポ値が、演奏データ形式の音楽データに設定されている音楽テンポ値の範囲に含まれているものを選択する。
【０１４１】
Ｓ１１０において、ミュージック・リスニングモードでなければ、Ｓ１１１に処理を進め、指示された音楽テンポ値に対し、上述したＳ１０５と同じ条件（指示された音楽テンポの所定範囲内に、その音楽テンポの値を有する音楽データ）を満たす波形データ形式又は演奏データ形式の音楽データであって、再生回数の少ない音楽データを優先して、再生候補リストに登録し、Ｓ１１３に処理を進める。この処理の詳細は図１５を参照して後述する。
一方、ミュージック・リスニングモードであれば、Ｓ１１２に処理を進め、全ての音楽データの中から、再生回数の少ないものを優先して再生候補リストに登録する。この処理は、Ｓ１１１において、音楽テンポを指定しない場合に相当するから、詳細な説明は省略する。
なお、再生回数の少ないものを優先させるか否かを、使用者の操作により設定してもよい。
【０１４２】
Ｓ１１３において、自動曲調選択機能がON（図７（機器設定）のＳ５８）であれば、Ｓ１１４に処理を進め、再生候補リストに登録された音楽データを最適な曲調のものに限定する。
すなわち、Ｓ１１１又はＳ１１２において再生候補リストに登録された再生候補音楽データの中で、指示されている曲調評価パラメータの値と略同じ値の曲調評価パラメータを有するものに限定して登録しなおす。詳細な処理は、図１６，図１７を参照して後述する。
【０１４３】
Ｓ１１５において、ランダム再生ON（図７（機器設定）のＳ５８）であれば、Ｓ１１６に処理を進め、再生候補リストに登録されている１又は複数の音楽データの中から、再生優先度ポイントに応じた選択確率で１個の音楽データを選曲し、Ｓ１１８に処理を進める。詳細な処理は、図１８，図１９を参照して後述する。
一方、ランダム再生OFFであれば、Ｓ１１７に処理を進め、再生候補リストに登録されている音楽データの中から、所定の条件、例えば、管理番号（図３に示した音楽管理データリストにおける管理番号）の値が最も小さい音楽データを選曲し、Ｓ１１８に処理を進める。なお、Ｓ１１２において、音楽データの再生回数の小さいものが再生候補リストに登録されるため、次にＳ１１２において処理されるとき、管理番号が最も小さい音楽データを選択するだけで、管理番号の順番で再生されることになる。
Ｓ１１８においては、Ｓ１１６又はＳ１１７にて選択された音楽データを、図５のフラッシュROM１２から読み出してRAM１３に書き込んで、図６のＳ３８に処理を戻す。
【０１４４】
図１４は、図１３（曲選択処理）のＳ１１１を説明するフローチャートである。
Ｓ１２１において、全ての音楽データについて、Ｓ１２５までの処理を実行する。
Ｓ１２２において、フラッシュROM（図５の１２）に格納されている複数の波形データ形式音楽データの中に、指示された音楽テンポの値と略同じ値、言い換えれば、指示された音楽テンポの所定範囲内に、その音楽テンポ値を有するものを1曲ずつ抽出する。
【０１４５】
Ｓ１２３において、例えば、セッション（運動モードでは、１回の連続運動期間、ミュージック・リスニングモードでは１回の連続再生期間）中のこれまでの再生回数を検出する。この再生回数は、図３に示した音楽管理データリストに保存されている。
再生回数がＫ回（Ｋは正整数であって、初期値は１）未満であるときは、Ｓ１２４に処理を進め、再生候補リストに、この音楽データを追加し、一方、再生回数がＫ回以上であれば、Ｓ１２４を実行することなくＳ１２５に処理を進め、再び、Ｓ１２１に戻り、Ｓ１２２において、指示された音楽テンポの所定範囲内の音楽テンポ値を有する、次の音楽データを抽出し、以下、同様の処理を実行する。
【０１４６】
Ｋが初期値１である場合は、Ｓ１２２で抽出された、指示された音楽テンポの所定範囲内にある全ての音楽データが未再生であるとき、Ｓ１２４に処理を進め、再生候補リストにこの音楽データを追加することになる。
指示された音楽テンポの所定範囲内に音楽テンポ値のある全音楽データについて、上述した処理が終了したとき、Ｓ１２６に処理を進め、このとき、再生候補リストに登録されている音楽データの曲数を調べ、１曲以上あれば、Ｓ１２７に処理を進め、Ｋの値を初期値１に戻して、図１３のＳ１１３に処理を戻す。
【０１４７】
しかし、再生候補リストに登録されている音楽データが１曲もないとき、すなわち、指示された音楽テンポの所定範囲内にある音楽データは、全て１回以上再生していたときは、Ｓ１２８に処理を進め、Ｋ＝Ｋ＋１＝２とし、再び、Ｓ１２１に処理を戻して、再度、Ｓ１２１〜Ｓ１２６の処理を実行する。この第２回目となる繰り返し処理においては、Ｓ１２３において、再生回数が２の音楽データが、再生候補リストに登録されることになる。
【０１４８】
Ｓ１２６において、再生候補リストに登録されている音楽データが１曲もないとき、すなわち、指示された音楽テンポの所定範囲内にある音楽データは、全で２回以上再生していたときは、Ｓ１２８に処理を進め、Ｋ＝Ｋ＋１＝３とし、再び、Ｓ１２１に処理を戻して、再度、Ｓ１２１〜Ｓ１２６の処理を実行する。
同様な繰り返し処理により、結局、指示された音楽テンポの所定範囲内にある音楽データのうち、これまでの１セッション中において、再生回数が最も小さな音楽データが、少なくとも１曲（最も小さな再生回数の音楽データが複数曲、存在する場合がある）選択されて、再生候補リストに登録されることになる。
【０１４９】
図１５は、図１４のフローチャートにおける処理を具体例で示す説明図である。
指示された音楽テンポの値が160であったとき、その所定範囲（−3％以上＋3以下）である、音楽テンポ値155.2以上164.8以内にある音楽データについて、再生回数を示している。
図示の例では、再生回数が最も小さい値が１であるから、音楽データの管理番号04，18，23，35，67，74，79，81が再生候補リストに登録される。
【０１５０】
図１６は、図１３のＳ１１４（再生候補リストの音楽データを最適な曲調のものに限定する処理）を説明するフローチャートである。
図１３のＳ１１３において、自動曲調選択がONであるとき、又は、ホールドフラグがONの場合に、以下の処理が実行される。
図１７は、図１６のフローチャートにおける処理を具体例で示す説明図である。
運動と曲調評価パラメータとの関係を表している。図示の例では、曲調評価パラメータ（エキサイト度）を１以上100以下の整数値であるとし、この範囲を３領域に分割している。
すなわち、ウォーミングアップ段階に適した曲調評価パラメータの範囲を70以上100以下とし、音楽のテンポを速く感じさせる曲調評価パラメータ値（アップテンポとなる値）を選択する。
クールダウン段階に適した曲調評価パラメータの範囲を1以上30未満とし、音楽のテンポを遅く感じさせる曲調評価パラメータの値（ダウンテンポとなる値）を選択する。
通常（ノーマル）段階に適した曲調評価パラメータの範囲を30以上70未満とし、中間の範囲とする。
【０１５１】
図１６のＳ１３１において、ホールドフラグがONであれば、Ｓ１３２に処理を進め、現に再生されている音楽データの曲調評価パラメータを基準にした所定範囲（例えば、−5を超えて＋5以下の範囲）を指示する。Ｓ１３３において、ホールドフラグをOFFに戻してＳ１３４に処理を進める。
一方、Ｓ１３１において、ホールドフラグがOFFであれば、Ｓ１３５に処理を進め、Ｓ１３５において、運動段階を判定する。
判定の結果、ウォーミングアップ段階であれば、Ｓ１３６に処理を進め、図１７に示す曲調評価パラメータの範囲（70以上100以下）を選択する。クールダウン段階であれば、Ｓ１３８に処理を進め、図１７に示す曲調評価パラメータの範囲（１以上30未満）を選択する。その他のモード、すなわち、この実施の形態においては、アシストモードにおける主運動段階、フリーモード、又は、ミュージック・リスニングモードであれば、Ｓ１３７に処理を進め、図１７に示した曲調評価パラメータの範囲（30以上70未満）を選択する。
【０１５２】
次に、Ｓ１３９に処理を進め、上述した運動段階が変化したか否かを判定する。
ここで、運動段階が変化したときはＳ１０４に処理を進め、上述したＳ１３６，Ｓ１３７，Ｓ１３８において選択された曲調評価パラメータ範囲を、そのまま、運動に適したものとして指示する。運動段階が変化していなければ、さらに、Ｓ１４１に処理を進めて、運動ペースが変化したか否かを判定する。ミュージック・リスニングモードにおいては、運動ペースの変化無しと判定する。
【０１５３】
運動ペースは、フリーモードにおいては、反復運動テンポ検出器１６（図５）により、いつも反復運動テンポが検出されているから、反復運動テンポの値が増加したときは、運動ペースが上がったと判定し、反復運動テンポの値が減少したときは、運動ペースが下がったと判定する。
一方、アシストモードにおいて、反復運動テンポを検出するようにすれば、フリーモードと同様に運動ペースが上がったか下がったかを判定できる。
しかし、反復運動テンポを検出しない場合は、心拍数検出器１７（図５）により検出される実績心拍数が増加したときには運動テンポが上がったと判定し、実績心拍数が減少した時に運動テンポが下がったと判定する。
【０１５４】
運動ペースの変化率の値を３つの所定範囲に分けることにより、運動ペースのペースアップ、キープ、ペースダウンの判定を行う。なお、フリーモードとアシストモードとで、相対範囲の設定値が異なっていてもよい。
Ｓ１４１において、ペースアップのときはＳ１４２に処理を進め、ペースアップ時に曲調評価パラメータを現在値から変更する所定の相対範囲（現在値を基準にした相対範囲）を選択する。
図１７において、現在の運動段階に応じて、曲調評価パラメータの現在値として７通りの現在値ａ〜ｅを例示している。図示の例では、いずれの範囲にある現在値ａ〜ｅに対しても、相対範囲を曲調評価パラメータの現在値から＋5を超えて＋15以下の範囲としている。
【０１５５】
Ｓ１４１において、キープ（運動ペース維持）のときは、Ｓ１４３に処理を進め、キープ時に曲調評価パラメータを現在値から変更する所定の相対範囲を選択する。いずれの範囲にある現在値ａ〜ｅに対しても、相対範囲を曲調評価パラメータの現在値から−5を超えて＋5以下の範囲としている。
一方、ペースダウン時には、Ｓ１４４に処理を進め、ペースダウン時に曲調評価パラメータを現在値から変更する所定の相対範囲を選択する。いずれの範囲にある現在値ａ〜ｅに対しても、相対範囲を曲調評価パラメータの現在値から＋5を超えて＋15以下の範囲としている。
【０１５６】
上述したＳ１４２〜Ｓ１４４から処理を進めるＳ１４０においては、Ｓ１３６〜Ｓ１３８において選択された運動段階に応じた曲調評価パラメータの範囲（絶対範囲）の条件と、Ｓ１４２〜Ｓ１４４において選択された範囲（相対範囲）の条件とを同時に満足するものを、運動に適した曲調評価パラメータの範囲として指示する。
従って、図１７に斜線を付した領域は、隣の運動段階に対応した曲調評価パラメータの範囲に移動するために除外される。
【０１５７】
図１７に示した例では、クールダウン段階、ノーマル段階、ウォーミングアップ段階に適した曲調評価パラメータの範囲に重なりがない。しかし、部分的に重なるように範囲を設定してもよい。
また、ペースアップ時、キープ時、ペースダウン時の相対範囲を、現在値を中心に正負対称の範囲としたが、現在値を基準にするものの、正方向負方向に非対称であってもよい。また、この相対範囲の幅を、ペースアップ時、キープ時、ウォームアップ時とで、それぞれに応じて異な長さにしてもよい。
【０１５８】
Ｓ１３４においては、再生候補リストに登録されている全音楽データにつき、以下のＳ１４８までの処理を繰り返し実行し、全音楽データについて同じ処理をした後は、Ｓ１４９に処理を進める。再生候補リストは、図１３（曲選択）のＳ１１１（図１４）において、音楽テンポ及び再生回数の条件を満たすものとして作成されている。
Ｓ１４５においては、再生候補リストに掲載されている全音楽データの中から、音楽データを1曲ずつ抽出する。
Ｓ１４６において、抽出された音楽データの曲調評価パラメータが、Ｓ１３２又はＳ１４０において指示された曲調評価パラメータの所定範囲内にあるか否かを判定する。この範囲内にあればＳ１４７に処理を進め、一時候補リストにこの音楽データを追加し、上述した所定の範囲内になければ、Ｓ１４８からＳ１３４に処理を戻す。この一次候補リストは、Ｓ１３４からＳ１４８までの処理過程において使用している。
【０１５９】
Ｓ１４９において、一時候補リストに音楽データが１曲以上あるか否かを判定する。あればＳ１５０に処理を進め、一時候補リストの内容を用いて再生候補リストの内容を全面的に書換えることにより、再生候補リストを更新し、図１３のＳ１１５に処理を戻す。
一方、Ｓ１４９において、一時候補リストに１曲も登録されていない場合は、Ｓ１５１に処理を進め、Ｓ１３２又はＳ１４４において指示された最適曲調パラメータの所定範囲を、例えば、この所定範囲の中心を基準として幅を33％拡張する。
【０１６０】
次のＳ１５２において、拡張した後の最適曲調パラメータ範囲が、最適曲調パラメータの全範囲（1以上100以下の範囲）になっていなければ、言い換えれば、1以上100以下の範囲をを含んでいなければ、Ｓ１３４に処理を戻し、拡張した後の最適曲調パラメータ範囲を新たな基準としてＳ１３４からの処理を再度実行する。拡張した後の最適曲調パラメータ範囲が全範囲になれば、結局、再生候補リストに最適曲調の音楽データが無いことを意味するから、曲調評価パラメータについて条件を付けないで、元の再生候補リストを変更しないまま、図１３のＳ１１５に処理を戻す。
【０１６１】
図１５に示した具体例を用いて説明する。運動段階が主運動期間であって、現在の曲調評価パラメータの値が現在値ｃ（50）であって、運動ペース変化が「キープ」であれば、曲調評価パラメータの範囲は、45を超え55以下となる。その結果、管理番号04，18，35，79，81の音楽データが更新された再生候補リストに登録されている。
【０１６２】
図１８は、図１６，図１９の処理を具体例で示す説明図である。
図１５に示した具体例において、再生候補リストに登録されている管理番号04，18，35，79，81の音楽データについて、その再生優先度ポイントと、再生優先度ポイントに応じた再生確率を計算する過程のパラメータ値を示している。
図３に示した音楽管理データには、再生優先度ポイントが記述されている。この再生優先度ポイントは、音楽データがフラッシュROM１２（図５）に取り込まれた際に、初期値が与えられる。典型的には、音楽データの内容を考慮せずに、一律に同じ値が与えられる。
音楽データがあらかじめフラッシュROM１２（図５）に格納された状態で工場出荷される場合も、再生優先度ポイントとして同じ値の初期値が与えられている。図示の例では、初期値を10ポイントとしている。
【０１６３】
図７（機器設定）のＳ４８，Ｓ４９を参照して説明したように、ある音楽データが再生されているときに、スキップ操作があったときは再生優先度ポイントを減らし、頭出し操作があったときは再生優先度ポイントを増やす処理をしていた。
例えば、管理番号18の音楽データが再生されており、その再生優先度ポイントが10であったときに、スキップ操作がなされると、再生優先度ポイントを−1（所定値を減算）して9に変更する。一方、管理番号79の音楽データが再生されており、その再生優先度ポイントが11であったとき、頭出し操作がなされると、再生優先度ポイントを＋1（所定値を加算）して12に変更する。
【０１６４】
複数の音楽データを再生している間に、図３（ｂ），（ｃ）の音楽管理データリストにおいて、スキップ操作又は頭出し操作により、各音楽データの再生優先度ポイントが更新される。
なお、再生優先度ポイントは、フラッシュROM１２に格納された時点の初期値が、使用者のスキップ操作、頭出し操作によって逐次更新される。これに代えて、本装置の電源スイッチをオンにしたとき、図３（ｂ），（ｃ）の音楽管理データリストの再生優先度ポイントを全て初期値にリセットしてもよい。
あるいは、再生優先度ポイントのリセット操作、又は、使用者の操作に応じて初期値にしてもよい。また、使用者が、各音楽データに任意の再生優先度ポイントを与える設定機能を設けてもよい。
【０１６５】
図１９は、図１３（曲選択）のＳ１１６（再生優先度に応じた再生確率で選曲する処理）を説明するフローチャートである。
Ｓ１６１において、再生確率母数の初期値を0とする。再生確率母数とは、再生確率の分母とする数値である。
Ｓ１６２において、再生候補リストにある全ての音楽データについて、Ｓ１６６までの処理をした後に、Ｓ１６７に処理を進める。結果として、全ての音楽データの再生優先度ポイントを累積加算することになる。
Ｓ１６３において、使用者が好む曲を学習する機能（図２の第３の機能）がON（図７（機器設定）のＳ５８）であるか否かを判定し、ONであればＳ１６４に処理を進める。
Ｓ１６４において、図１８に示した再生候補リストに登録された各音楽データについて、それぞれの再生優先度ポイントを再生確率母数に加算することにより再生確率母数を更新する。
【０１６６】
一方、上述した学習機能がOFFであるときは、Ｓ１６５に処理を進め、再生候補リストに登録された各音楽データに対して、所定の等しい再生優先度ポイントを、例えば、１に設定し（図３の音楽管理データリストに保存されている再生優先度ポイントは更新しない）、所定の等しい再生優先度ポイントを、繰り返し処理中に毎回、再生確率母数に加算することにより再生確率母数を更新する。
Ｓ１６５の処理は、一様なランダム選択を、Ｓ１６６以下の処理により実現するためのものである。これに代えて、学習機能がOFFであることを、Ｓ１６２よりも先に判定し、Ｓ１６２〜Ｓ１６６の処理に代えて、各音楽データの再生確率を、1/（再生候補リスト中の音楽データの曲数）としてもよい。
【０１６７】
Ｓ１６７以下の処理は、再生中の音楽データに対して行われたスキップ操作/頭出し操作の回数に応じて更新されている再生優先度ポイントの値を用いて各音楽データの再生確率を決定し、使用者の好みを反映した選択確率で再生をするための処理である。
まず、Ｓ１６７において、１個の乱数値を発生させる。乱数値は一様に分布する乱数であり、図示の例では、１以上１００以下の値をとるように設定されている。
Ｓ１６８において、再生確率比較値を初期設定して0とする。再生確率比較値とは、Ｓ１６７で得られた乱数値と比較するための数値であって、以下の繰り返し処理により各音楽データに対して割り当てられる。
【０１６８】
Ｓ１６９において、再生候補リストにある全音楽データにつき、以下のＳ１７２までの処理をＳ１７２に示した条件付きで繰返処理し、Ｓ１７３に処理を進める。
Ｓ１７０において、各曲の再生確率を次式で計算する。
再生確率（図示の例では％で表現している）＝（再生優先度ポイント/確率母数）×100
Ｓ１７１において、Ｓ１７０で計算された再生確率の値を再生確率比較値に加算する。
Ｓ１７２において、Ｓ１７１において得られた再生確率比較値よりもＳ１６７において得られている乱数値の方が大きい間は、Ｓ１６９に処理を戻すが、再生確率比較値の方が大きくなれば、Ｓ１７３に処理を進め、繰返処理を終了したときの管理番号を取得し、この管理番号の音楽データを、再生する音楽データとして選択する。
【０１６９】
上述した図１８には、Ｓ１７２の条件を設けずに全音楽データについて繰返処理をしたと仮定した場合の、ループ回数、再生確率、再生確率比較値を示している。
再生候補リストの最初の音楽データから順番に繰返処理を実行した場合、ループ回数１（最初の処理）のときは、音楽データ（管理番号04）の再生確率20と再生確率比較値20とが計算され、以下、ループ回数5のとき、音楽データ（管理番号81）の再生確率20と再生確率比較値100とが計算される。
【０１７０】
上述した具体的数値において、例えば、Ｓ１６７において乱数値5が発生していた場合は、ループ回数1のときに、Ｓ１７２において繰返処理が終了し、Ｓ１７３に処理を進め、繰返処理終了時の管理番号を取得する。すなわち、ループ回数1により、管理番号04の音楽データが選択される。
また、Ｓ１６７において乱数値70が発生していた場合は、ループ回数4のときに、Ｓ１７２において繰返処理が終了し、Ｓ１７３に処理を進め、繰返処理終了時の管理番号を取得する。すなわち、ループ回数4により、管理番号79の音楽データが選択される。
【０１７１】
Ｓ１６７において発生する乱数は、１から100までの値を一様に発生するのに対し、隣接する再生確率比較値の間隔は、この間隔に対応する再生候補リストの音楽データの再生確率に比例した大きさになっている。その結果、再生確率の値に比例して選択される確率が高くなる。
その結果、使用者がその再生中にスキップ操作をした音楽データほど、その後に選択される確率が小さくなり、使用者がその再生中に頭出し操作をした曲ほど、その後に選択される確率が大きくなる。
【０１７２】
上述した説明では、反復運動の例として、ウォーキング、ジョギング、ランニングを説明した。
しかし、自転車型エルゴメータ（ergo meter）、トレッドミル（tredmill）、ストレングスマシン（strength machine）等のトレーニング機械を使用した運動、体操、ダンスなどの、反復運動をしながら音楽を聴く場合に本発明を適用できる。反復運動の種類に応じて、加速度センサを人体の適切な部分に装着するとともに、反復の１ステップとする加速度特性を決め、この反復の１ステップを検出するアルゴリズムを設計すればよい。
この場合、フリーモードにおいては、歩行ピッチに替えて、それぞれの反復運動に応じて、その単位となる反復の１ステップ時間により決まる反復運動テンポ（単位時間当たりの繰り返し数）を検出する。アシストモードにおいては、歩行ピッチの初期値に代えて反復運動テンポの初期値を設定する。目標運動強度（目標心拍数）は、同様に設定する。
【０１７３】
上述した説明では、楽音データの音楽内容についてまでは説明しなかった。その音楽内容は、楽器演奏である場合に限らず、ボーカルのみ、伴奏付きボーカルなど、拍（ビート）が感じられるものであればよい。必要に応じて、音楽ジャンルを設定し、設定された音楽ジャンル内で、適切な音楽テンポを有する音楽データを選択するようにしてもよい。
上述した説明では、複数の音楽データをその音楽テンポで再生することを前提に説明した。しかし、上述した説明において、反復運動テンポ又は心拍数に応じて音楽テンポを指示する技術、ウォーミングアップ段階や、クールダウン段階において、音楽テンポを指示する技術は、図１，図２を参照して説明した第５の機能と同様に、報知信号の反復報知テンポを変更する技術、あるいは、従来のように、所定の音楽データをそのオリジナル音楽テンポを変更して再生したりするといった技術を前提にした場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明の実施の一形態を説明するための機能構成図である。
【図２】図１に示した構成により実現される機能を示す説明図である。
【図３】図１に示したデータ記憶部のデータ構造を示す説明図である。
【図４】図１、図３に示したデータ記憶部に格納された音楽データの曲内容を模式的に示す説明図である。
【図５】図１に示した本発明の実施の一形態を実現するハードウエア構成図である。
【図６】本発明の実施の一形態の動作例を示すメイン処理のフローチャートである。
【図７】図６のＳ３３を説明するフローチャートである。
【図８】図６におけるＳ３５を説明するフローチャートである。
【図９】図８のＳ７３を具体例で示す説明図である。
【図１０】図１に示した設定部３に対する設定項目の一例を示す説明図である。
【図１１】図８のＳ８９を具体例で示す第１の説明図である。
【図１２】図８のＳ８９を具体例で示す第２の説明図である。
【図１３】図６のＳ３７を説明するフローチャートである。
【図１４】図１３のＳ１１１を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４の処理を具体例で示す説明図である。
【図１６】図１３のＳ１１４を説明するフローチャートである。
【図１７】図１６の処理を具体例で示す説明図である。
【図１８】図１６，図１９の処理を具体例で示す説明図である。
【図１９】図１３のＳ１１６を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７５】
１…音楽データ取得部、２…データ記憶部、３…設定部、４…反復運動テンポ検出部、５…心拍数検出部、６…音楽テンポ及び曲調指示部、７…再生制御部、８…音楽データ再生部、１１…CPU、１２…フラッシュROM、１３…RAM、１４…操作部、１５…表示部、１６…反復運動テンポ検出器、１７…心拍数検出器、２０…音楽データ再生回路、２２…パーソナルコンピュータ、２３…サーバ装置
【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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