(57)【要約】      （修正有）【課題】運動の自由度を活用し、運動者がエクササイズに十分取り組んで、全エクササイズ体験を高めるエクササイズ器具を提供する。【解決手段】１個以上の視認可能なトレースをディスプレイ３４２に提示し、これら１個以上の視認可能なトレースそれぞれは、エクササイズ装置３１０における部材が実際にとる、利用可能な複数の経路に各個に基づく。【選択図】図８
2013163022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エクササイズ装置であって、
フレームと、
前記フレームに移動可能に連結した第１部材であり、異なる利用可能な第１複数経路から選択した第１経路を移動するよう動き、また利用者が前記第１部材に加える力に応答して、異なる利用可能な前記第１複数経路間で切り替わる、該第１部材と、
ディスプレイと、
制御信号を生成するよう構成したコントローラであり、前記制御信号により、前記ディスプレイに対して少なくとも１個の視認可能なトレースを同時に提示させ、前記少なくとも１個の視認可能なトレースそれぞれは、前記第１部材がとる、前記異なる利用可能な複数経路のうち少なくとも１つに基づく、該コントローラと、
を備える、エクササイズ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースにおける個別トレースは、表示されている前記個別トレースにおける時間経過に基づいて色が変化する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースにおける個別トレースは色を有し、この色は、前記第１部材がとる前記経路の移動中における前記第１部材の動きに対して加える負荷レベルに基づき、また前記個別トレースは、前記第１部材の前記経路に基づく構成とした、エクササイズ装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、提示される前記少なくとも１個の視認可能なトレースは異なる色を有し、これら異なる色のそれぞれは、前記第１部材がとる前記経路の移動中における前記第１部材の動きに対して加える異なる前記負荷レベルに基づき、また関連する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、提示される前記少なくとも１個の視認可能なトレースは異なる色を有し、これら異なる色は、前記経路の移動中における前記第１部材の異なる速度に基づき、また関連する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、提示される前記少なくとも１個の視認可能なトレースは複数個の部分を有し、同時に提示される複数個の視認可能なトレースにおける各部分は、前記第１部材の経路における一部分に対応すると共に異なる色を有し、これら異なる色それぞれは、前記経路における前記一部分の移動中における前記第１部材の速度に基づき、また関連する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、視認可能なトレースは幅を有し、この幅は、前記関連する前記経路を完了した回数に基づく構成とした、エクササイズ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースにおける個別トレースは幅を有し、この幅は、前記第１部材がとる前記経路の移動中における前記第１部材の動きに対して加える前記負荷レベルに基づき、また前記個別トレースは、前記第１部材の前記経路に基づく構成とした、エクササイズ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、提示される前記少なくとも１個の視認可能なトレースは異なる幅を有し、これら異なる幅は、前記第１部材がとる前記経路の移動中前記第１部材の動きに対して加える異なる前記負荷レベルに基づき、また関連する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、提示される前記少なくとも１個の視認可能なトレースは異なる幅を有し、これら異なる幅は、前記経路の移動中における前記第１部材の異なる速度に基づき、また関連する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースはそれぞれ異なる図形パターンを有し、これら異なる図形パターンのそれぞれは、前記経路の移動中における前記第１部材の動きに対する負荷レベル、前記経路の移動中における前記第１部材の速度、及び前記経路の反復回数からなる群から選択した前記経路の特徴に基づく構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースは、前記第１部材の前記経路に整合するラインとした、エクササイズ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースのそれぞれはラインとし、このラインは、前記経路における前記第１部材の水平方向変位に比例する水平方向寸法、前記経路における前記第１部材の垂直方向変位に比例する垂直方向寸法、及び前記第１部材における前記経路の方向性に基づく角度を有する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、さらに、ユーザーにより作動可能なアクチュエータを備え、該アクチュエータは、すでに提示されている既存の視認可能なトレースに対しての、視認可能なトレースの追加を実行又は中断するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、ユーザーにより作動可能な前記アクチュエータは押し下げ可能とし、前記アクチュエータが押し下げられている間だけ、すでに提示されている既存の視認可能なトレースに対しての、視認可能なトレースの追加を実行又は中断するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の装置において、前記アクチュエータの作動により、すでに提示されている既存の視認可能なトレースに対しての、視認可能なトレースの追加を実行する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置において、前記アクチュエータの作動により、すでに提示されている既存の視認可能なトレースに対しての、視認可能なトレースの追加を中断する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の装置において、同時に表示される前記トレースは画像を形成し、また前記コントローラは前記画像を記録するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の装置において、同時に表示される視認可能なトレースは、ユーザーが選択可能な異なる始点を有する構成とした、エクササイズ装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の装置において、前記コントローラは、視認可能なトレースが生成される位置を自動的に移動するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の装置において、前記コントローラは、前記ディスプレイに対して、同時に提示される複数個の視認可能なトレースを収容するターゲット形状を提示させる制御信号を生成するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載のエクササイズ装置において、前記コントローラは、前記ターゲット形状を完全に埋める又は消去する時間、前記ターゲット形状の外側にはみ出る前記トレースの精度、前記ターゲット形状の難易度、及び前記トレースのオーバーラップ効率からなる群から選択した１つ以上の因子に基づき、ワークアウトをスコア付けするよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置において、前記コントローラは、所定閾値を有する前記ワークアウトにおけるスコアの比較に基づいて難易度を調節するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記コントローラは、ライン太さの調節、前記ターゲット形状の調節、該トレースによって描写されるトレースとパラメータとの間の比例関係の調節からなる群から選択した１つ以上の調節により、難易度を調節するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２５】
請求項２１に記載の装置において、前記コントローラは、運動者の身体的特徴に基づき、前記トレースの特徴又は前記ターゲット形状の特徴を調節するよう構成した、エクササイズ装置。
【請求項２６】
利用者が第１部材に加える力に応答して、前記第１部材を第１の利用可能な複数の異なる経路から選択した第１経路から、第１の利用可能な複数の異なる前記経路から選択した第２経路に移動させるステップと、
少なくとも１個の視認可能なトレースをディスプレイに同時に提示するステップであって、前記少なくとも１個のトレースは、利用可能な複数の異なる前記経路における、第１部材がとる、それぞれ異なった１つの経路に基づくものとする、該ステップと、
を有する方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記視認可能なトレースにおける個別のトレースは、表示される前記個別のトレースにおける表示されている経過時間に基づいて色が変化するものとした、方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法において、前記少なくとも１個の提示された視認可能なトレースは異なる色を有し、各異なる色は、前記個別のトレースが基づいている、前記第１部材における前記経路の特徴に基づき、また関連するものとし、前記第１部材における前記経路の特徴は、前記経路移動中における前記第１部材の動きに対する負荷レベル、前記経路移動中における前記第１部材の速度、及び前記経路の反復回数からなる群から選択する特徴とした、方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の方法において、同時に提示される２個以上の前記視認可能なトレースは異なる幅を有し、各異なる幅は、前記個別のトレースが基づいている、前記第１部材における前記経路の特徴に基づき、また関連するものとし、前記第１部材における前記経路の特徴は、前記経路移動中における前記第１部材の動きに対する負荷レベル、前記経路移動中における前記第１部材の速度、及び前記経路の反復回数からなる群から選択する特徴とした、方法。
【請求項３０】
請求項２６に記載の方法において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースそれぞれは異なる図形パターンを有し、各異なる図形パターンは、前記経路移動中における前記第１部材の動きに対する前記負荷レベル、前記経路移動中における前記第１部材の速度、及び前記経路の反復回数からなる群から選択した経路の特徴に基づくものとした、方法。
【請求項３１】
請求項２６に記載の方法において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースは、前記第１部材の前記経路に整合するラインとした、方法。
【請求項３２】
請求項２６に記載の方法において、前記少なくとも１個の視認可能なトレースはラインとし、このラインは、前記経路移動中における前記第１部材の水平方向変位に比例する水平方向寸法、前記経路移動中における前記第１部材の垂直方向変位に比例する垂直方向寸法、及び前記第１部材の前記経路の方向性に基づく角度を有する、方法。
【請求項３３】
請求項２６に記載の方法において、さらに、アクチュエータの作動に応答して、すでに提示されている既存の視認可能な前記トレースに対する、視認可能なトレースの追加を実行するステップを有する、方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法において、ユーザー操作による前記アクチュエータは押し下げ可能とし、前記アクチュエータが押し下げられている間だけ、すでに提示されている既存の視認可能なトレースに対する、視認可能なトレースを追加するものとした、方法。
【請求項３５】
請求項２６に記載の方法において、さらに、アクチュエータの作動に応答して、すでに提示されている既存の視認可能な前記トレースに対する、視認可能なトレースの追加を中断するステップを有する、方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法において、ユーザー操作による前記アクチュエータは押し下げ可能とし、前記アクチュエータが押し下げられている間だけ、すでに提示されている既存の視認可能な前記トレースに対する、視認可能なトレースの追加を中断するものとした、方法。
【請求項３７】
請求項２６に記載の方法において、前記同時表示のトレースは画像を形成するものとし、また前記方法は、さらに、前記画像を記録するステップを有する、方法
【請求項３８】
請求項２６に記載の方法において、さらに、ユーザーによる入力を受信するステップと、及びこのユーザーの入力に基づいて、前記ディスプレイに同時に提示される視認可能な前記トレースのうち１つのトレース位置を調節するステップとを有する、方法。
【請求項３９】
請求項２６に記載の方法において、さらに、同時に提示される複数個の視認可能なトレースを収容するターゲット形状を提示するステップを有する、方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法において、さらに、前記ターゲット形状を完全に埋めるまでの時間、前記ターゲット形状の外側にはみ出る前記トレースの精度、前記ターゲット形状の難易度、及び前記トレースのオーバーラップ効率からなる因子の群から選択した１つ以上の要因に基づき、ワークアウトをスコア付けするステップを有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許出願の相互参照
本出願は、Jonathan M.Stewart, Rodney P.West, David E.Dyer,James S.Birrell及びSean Horitaらによって２０１０年１１月１６日に出願された同時係属中の米国特許第７，８３３，１３３号「エクササイズ器具の行程止め端部（END OF TRAVEL STOP FOR AN EXERCISE DEVICE）」に関し、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００２】
本出願は、Victor Pipinich, Robert Silbernagel及びSean Horitaらによる、２０１１年１２月１３日に発行された米国特許第８，０７８，４２６号「エクササイズ機器のメトリック・ディスプレイ」（METRICAL DISPLAY FOR EXERCISE EQUIPMENT）に関し、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００３】
本出願は、David E.Dyer, Sean Horita, James S.Birrell, Rodney P.West及びJonathan M.Stewartらによる、２０１０年７月２０日に発行された米国特許第７，７５８，４６９号「エクササイズ器具の視覚的描写」（EXERCISE DEVICE VISUAL REPRESENTATION）に関し、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【０００４】
本出願は、Jonathan M.Stewart, David E.Dyer及びPeter J.Arnoldらによって２０１１年４月１４日に出願された米国特許出願公開第１３／０８７，２９２号「可撓性要素を有するエクササイズ装置」（EXERCISE APPARATUS WITH FLEXIBLE ELEMENT）に関し、参照によりその全体を本明細書に組み込むものとする。
【背景技術】
【０００５】
限定かつ制限された運動の経路を有するエクササイズ器具は、時間の経過につれて、単調に感じられることがある。エクササイズ器具によっては、運動のより高度な自由度を提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、既存のエクササイズ器具は、このような運動の自由度を活用し、運動者がエクササイズに十分取り組んで、全エクササイズ体験を高めるようになっていない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的な一実施形態によるエクササイズ器具の略図的に示す説明図である。
【図２】図１のエクササイズ器具による表示に関する、様々な運動経路の例及び該運動経路に対応するトレース形状の例を示すチャートである。
【図３】様々な経路特徴を表わす、トレースの図形的特徴の様々な例を示すチャートである。
【図４】図１のエクササイズ器具における例示的なディスプレイを示す正面図である。
【図５】図１のエクササイズ器具における他の例示的なディスプレイを示す正面図である。
【図６】図１のエクササイズ器具におけるさらに他の例示的なディスプレイを示す正面図である。
【図７】Ａ〜Ｄは、例示的なトレース図形によって完了されつつある、例示的なターゲット形状の図形を示す説明図である。
【図８】概略的に示す部分を備える、例示的な一実施形態による図１のエクササイズ器具を左上方から見た斜視図である。
【図８Ａ】図８のエクササイズ器具を右上方から見た斜視図である。
【図９】図８のエクササイズ器具における一部を示す上方から見た他の斜視図である。
【図１０】図８のエクササイズ器具における一部を示す上方から見た他の斜視図である。
【図１１】図８のエクササイズ器具における一部を示す上方から見た他の斜視図である。
【図１２】図８のエクササイズ器具の右側から見た側面図である。
【図１３】図８のエクササイズ器具の一部を示す部分背面図である。
【図１４】図８のエクササイズ器具の一部を示す背面図である。
【図１５Ａ】図８のエクササイズ器具における、可撓性要素の１つのステップ高さ設定を示す略図である。
【図１５Ｂ】図８のエクササイズ器具における、可撓性要素の他のステップ高さ設定を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、例示的な一実施形態によるエクササイズ器具１０を略図的に示す。エクササイズ器具１０は、運動者（ユーザー）に、利用可能な多数の異なる経路及びより高度な運動の自由度を提供する。以下により詳細に説明するように、エクササイズ器具１０はさらに、ユーザーが選択した特定経路に関するフィードバックを視覚的描写の形式で提供する。特に、エクササイズ器具１０は、複数個の視認可能トレースを同時にディスプレイに提示し各視認可能トレースは、エクササイズ器具の部材が実際にとる（辿る）、利用可能な複数の経路の１つに基づいている。この結果、エクササイズ器具１０は、選択した全ての経路及びこれら経路の特徴をワークアウト（トレーニング）中に集合的描写を可視化し、運動者に対してより完璧な体験を提供する。
【０００９】
図１に示すように、エクササイズ器具１０は、フレーム２２、部材２４Ａ，２４Ｂ（集合的に部材２４と称する）、負荷供給部２６Ａ，２６Ｂ（集合的に供給部２６と称する）、センサ２８Ａ，２８Ｂ（集合的にセンサ２８と称する）、入力部３０、ディスプレイ３２、及びコントローラ３４を備える。フレーム２２は１個以上の構造部を有し、この構造部がエクササイズ器具１０における残りの構成部材のベース又は土台として機能する。フレーム２２は、部材２４を移動可能に支持することにより、各部材２４は、多数の異なる経路又は動作範囲内で動くことができる。この目的のため、フレーム２２は１個以上の継手、軸受け、弾性部材又は他の構造部を有し、これらは、各部材２４が複数の異なる経路を経て若しくは沿い、又は異なる程度で移動するのを容易にすることができる。
【００１０】
一実施形態において、フレーム２２は、各部材２４が連続的かつ無端の経路、例えば円形状、楕円形状（長円形状）若しくは多角形状の経路、又は他の湾曲した若しくは不規則な経路をとって（辿って）移動できるよう支持する。他の一実施形態において、フレーム２２は、部材２４を明確な終点を有する複数の経路に沿うよう移動可能に支持することができ、これら終点は、空間上の異なる位置にある。例えば一実施形態においては、部材２４を往復移動するよう支持する、すなわち直線的セグメント、アーチ状のセグメント、若しくは多数のツイスト及びターンを有する複雑なセグメントに沿って前後に移動するよう部材２４を支持することができ、この場合各セグメントは２つの明確な終点を有する。
【００１１】
一実施形態において、フレーム２２は、部材２４をほぼ無数の経路に沿って動くよう移動可能に支持することができ、これら経路では、２つ以上の軸線が互いに異なっている。例えばフレーム２２は、ユーザーが、空間上の範囲にわたって部材２４の一方又は双方に関して、連続的な任意の経路を選択することを可能にする。他の一実施形態において、フレーム２２は、各部材２４を予め規定しかつ互いに所定の程度に異なる経路に沿って移動可能に支持することができる。
【００１２】
部材２４は、フレーム２２から突出する又はフレーム２２が支持する構造部を有し、これら構造部は、ユーザーが加えて運動を遂行する力を受け止めるよう構成する。さらに、部材２４は、運動中に加わる力を利用してフレーム２２に対して相対移動するよう構成することにより、利用可能な異なる経路間で、ユーザーが１個以上の部材２４に加える力に応答してフレーム２２に対してほぼ瞬間的に切り替わるようにする。例えば一実施形態において、部材２４は、利用者が下肢、例えば脚の運動をするよう構成することができる。このような運動中に、利用者は、脚で部材２４に力を加え、この結果、部材２４は選択した経路を経て移動する。脚で部材２４に加える力の量又は力の方向を単に変えることにより、利用者は、部材２４が実際に通る経路をフレーム２２に対して変化させることができる。例えば、利用者は、脚をより前後方向に動かしてストライド長を伸張若しくは短縮し、又は脚を上下に動かしてジョギング、ランニング、ステッピング若しくはクライミング運動量を増減することができる。このような変化は、単に、運動中に利用者が脚で部材２４に加える力に応答して生ずる。換言すれば、利用者は個別のコントローラを作動させて、利用者の脚及び部材２４が動く経路を変化させる必要がない。ユーザーが規定した経路又はユーザーが規定した運動は、利用者が運動中に動かしている同一部位で加わる力のみに応答して制御することができる。同様に、部材２４は、付加的に又は代替的に、利用者が動かしている他の骨格部分によって部材２４に加わる力又は力の方向に応じて異なる経路間で切り替わるよう構成することができ、またこの他の骨格部分は部材２４と共に、運動中に利用可能な複数の経路の１つを経て移動する。利用者は、入力部３０にコマンドを入力して、部材２４の経路の垂直方向高さを変えることもできる。
【００１３】
一実施形態において、部材２４は、フットリンク、フットパッド、ペダル及び／又はステップとして構成することができ、これら要素は、ユーザーの足が係合する又は足で押すよう構成する。このような実施形態において、部材２４は、フレーム２２により、支持フロア又は地面から上昇した位置をとることができる。このような実施形態において、部材２４は、ユーザーが足で加える力を受けるため、ユーザーの脚又は下肢の運動を容易にすることができる。部材２４が行程移動する経路は、ユーザーが脚又は足で部材２４に加える力又は力の方向に応じて変化する。
【００１４】
一実施形態において、部材２４は、バー、グリップ、アームリンク又は他の構造部を有し、これら要素は、利用者の手又は腕で押すよう構成する。例えば部材２４は、ユーザーが手で把持することにより、腕で力を加えるときに動くよう構成することができる。部材２４は、代案としてユーザーの前腕で押すよう構成して、腕の運動を容易にすることができる。部材２４が行程移動する経路は、ユーザーが腕、例えば前腕で部材２４に加える力又は力の方向に応じて変化する。
【００１５】
一実施形態において、部材２４は比較的剛固である構造部を有し、これら構造部は、部材２４を移動可能に支持するフレーム２２から堅固に延在させる。他の実施形態において、部材２４は、フレーム２２から延在する可撓性又は弾性のある部分を有することができる。若干の実施形態においては、部材２４自体が１個以上の回動可能連結する又は旋回可能な継手を有する。さらに他の実施形態において、部材２４は、傾斜した状態のトレッドミルの無端ベルト、及び速度調節機構又はトレッドミル内に内蔵したストライド長用のセンサを有する構成とすることができる。
【００１６】
負荷供給部２６は、選択した経路に沿う部材２４の動きに負荷（抵抗）を供給又は加えるよう構成した機構を有する。例えば、第１負荷供給部は水平方向運動に負荷を供給し、第２負荷供給部は垂直方向運動に負荷を供給することができる。図示の実施形態において、負荷供給部２６は、ユーザーが選択可能な又はユーザーが選択可能な若しくは制御可能な度合い又は量の負荷を、選択した経路に沿う動きに対して供給する。一実施形態において、各負荷供給部２６は、して異なる程度又はレベルの摩擦、例えば１個又は複数の摩擦ブレーキで生ずる摩擦により、可変量の負荷を加えることができる。他の一実施形態において、各負荷供給部２６は、異なる弾性を有する様々な部材を利用することにより、可変量の負荷を加えることができる。さらに他の一実施形態において、各負荷供給部２６は、１つ又は複数の電界又は磁界を利用することにより、負荷を生じさせることができる。例えば負荷供給部２６は、磁石を含むジェネレータとして構成することができ、これにより磁界を通る部材２４の動きに対して負荷を加える構成とし、またこのような負荷を調節可能とする。他の一実施形態において、負荷供給部２６は、調節可能なファンブレードなどを有することができ、これによりブレードが空気を動かすときに異なる度合いの負荷をもたらす構成とする。さらに他の実施形態において、負荷供給部２６は、他の構成とすることができる。
【００１７】
センサ２８、入力部３０、ディスプレイ３２及びコントローラ３４は、いずれも、部材２４がとる経路に関するフィードバックシステムの一部として機能する。センサ２８は、ユーザーが部材２４に加える力に応じて、ユーザーが選択し、かつ部材２４がとる経路を検出又は感知するよう構成した機構を有する。一実施形態において、センサ２８は、１個以上の光学検出器、例えば１個以上の発光器及び受光器として構成する。他の一実施形態において、センサ２８は、空間における部材２４の動きを検出するよう構成した個別のカメラを有することができる。他の実施形態において、センサ２８は、部材２４の動きを検出かつ追跡するよう構成した他の機構、例えば１個以上の加速度計を有することができる。運動検出器又はセンサの他の例として、サウンド（音響センサ）、オパシティ（光学的及び赤外線センサ並びにビデオ画像プロセッサ）、地磁気（磁気センサ、磁気計）、送信エネルギーの反射（赤外線レーザーレーダー、超音波センサ及びマイクロ波レーダーセンサ）、電磁誘導（誘導ループ検出器）及び振動（摩擦電気センサ、地震センサ及び慣性スイッチセンサ）があるが、これらに限定されるわけではない。
【００１８】
入力部３０は、エクササイズ器具１０に対する選択、コマンド及び／又はデータの入力を可能にするよう構成した１個以上の機構を有する。一実施形態において、入力部３０は、ユーザーによるエクササイズ器具１０に対するこのような選択、コマンド又はデータの入力を容易にするよう構成することができる。例えば一実施形態において、入力部３０は、タッチパッド、タッチスクリーン、キーボード、マウス、１個以上のダイヤル、１個以上の押しボタン、１個以上のロッカースイッチ又はマイクロフォン及び適切な音声認識ソフトウェアを有することができる。他の一実施形態において、入力部３０は付加的に又は代替的に、外部の電子機器からの選択、コマンド及び／又はデータを受信するよう構成した電子的な差し込み口又はポートを有することができる。さらに他の一実施形態において、入力部３０は、選択、コマンド及び／又はデータを受信するよう構成した入力装置を有し、この場合、このような入力信号は、有線又は無線で、インターネット又はイントラネットを経由してエクササイズ器具１０に送信することができる。
【００１９】
ディスプレイ３２は、エクササイズ器具１０のユーザーが運動しているときに、視覚情報を提示するよう構成したモニタ、スクリーン又は他の装置を有する。例えばディスプレイ３２は、液晶画面として構成することができる。他の一実施形態において、ディスプレイ３２は、アレイ状の又は一連の個別的な光源又は発光ダイオードを有し、これら光源又は発光ダイオードは、選択的に発光させて視覚情報を提供することができる。一実施形態において、ディスプレイ３２は、入力部３０としても機能するタッチスクリーンの一部とすることができる。
【００２０】
一実施形態において、ディスプレイ３２は、フレーム２２に固定的に取り付け、また利用者が運動時にディスプレイ３２を視認できるよう支持する。さらに他の一実施形態において、ディスプレイ３２は、エクササイズ器具１０に取り外し可能に接続できるポータブル機器として設けることができる。例えばディスプレイ３２は、ハンドヘルド式の個人情報機器、例えばタブレット（ＩＰＡＤ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポータブルメディアプレーヤ（例えばＩＰＯＤ）、ＭＰ３プレーヤ又はディスプレイを有する類似のポータブル機器とすることができ、これらは、差し込み口又はポート若しくは無線でコントローラ３４に接続し、また、この場合にポータブル機器は、運動中にフレーム２２が支持する又は運動しているユーザーが保持するものとする。
【００２１】
コントローラ３４は１個以上の処理ユニットを有し、これら処理装置は、センサ２８からの信号を受信し、入力部３０からの選択、コマンド又はデータを受信し、また制御信号を生成し、この制御信号により、少なくともディスプレイ３２の動作を管理し、また潜在的かつ付加的にフレーム２２及び負荷供給部２６の動作を管理する。本出願において、用語「処理ユニット」は、既に開発されている又は今後開発される処理ユニットであって、メモリに含まれる命令（インストラクション）シーケンスを実行する処理ユニットを意味する。これら命令シーケンスの実行により、処理ユニットは、制御信号の生成などのステップを実施する。これら命令は、処理ユニットが実行するために、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置又は他の永続的記憶装置からランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）内にロードする。他の実施形態においては、配線接続回路をソフトウェア命令の代わりとすることにより、又はソフトウェア命令と組み合わせることにより、上述した機能を実行することができる。例えばコントローラ３４は、１個以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部として構成することができる。特に断りのない限り、コントローラは、ハードウェア回路及びソフトウェアによる何らかの特定組み合わせに限定されるものではなく、また処理ユニットが実行する命令用の何らかの特定ソースに限定されるものでもない。
【００２２】
図示の実施形態において、コントローラ３４は、センサ２８からの受信信号に基づいて制御信号を生成し、これら制御信号により、ディスプレイ３２に対して複数個の視認可能なトレース３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ及び３６Ｄ（集合的にトレース３６と称する）を同時に提示又は表示するモードで動作させ、この場合に複数個の視認可能なトレース３６それぞれは、運動者が選択した通りに、部材２４が移動する経路に基づく形状又は形態を有する。その時移動している現経路を描写している時点で単に１つのみ表示するのではなく、コントローラ３４は、ディスプレイ３２に対して複数個のトレース３６を提示させるようにし、これら複数個のトレース３６は、完了した複数の経路を描写する。この結果、これらトレース３６は、運動者に合成描画又はモザイク３８を視認可能に提供し、また１つのエクササイズセッション中に、完了した運動又は経路の範囲及び多様性を図形的に描写する。トレースの合成描画は、運動者が完了した経路の多様性を評価することを可能にし、この場合、経路の多様性は、完了した筋肉運動の多様性に対応する。さらに、トレース３６の集合によって形成させる合成画像３８により、利用者は、描写されている又は画像化されている合成画像３８を修正するよう、運動経路をより適切に調節することが可能になるため、より広範なエクササイズ運動を達成し、その結果、多様な運動範囲において、柔軟性及び体力をより高めることができるようになる。
【００２３】
本明細書において、用語「視認可能トレース又は視認可能トレーシング」は、ポジティブ（陽画的）又はネガティブ（陰画的）に提示された何らかのライン又は一連のマーキング列を意味する。「ポジティブ」ライン又はマーキングとは、これらライン又はマーキングを追加し、背景上で視認可能となることを指すのに対して、「ネガティブ」ライン又はマーキングとは、これらライン又はマーキングを背景の一部から切除して、ライン又はマーキングが背景の残部による端縁によって画定されて視認可能となること（例えばこの場合、トレースによってターゲット形状が消去されている）を指す。
【００２４】
代案としての好適な一実施形態において、視認可能トレース３６Ａ〜３６Ｄは、１つ以上の連続的なトレースとすることができ、これらトレースは、ユーザーによる部材２４の連続的な動きを示す。
【００２５】
さらに図１の実施形態に示すように、コントローラ３４は、ディスプレイ３２に対してターゲット形状３９を提示させる制御信号を生成するようにも構成する。この形状３９は境界領域を図形的に描写し、この境界領域は、１つ以上のエクササイズセッション中にエクササイズマシン３２で完了すべき一連のエクササイズ運動又は経路のターゲット又は目標を画定する。換言すれば、形状３９は、１つ以上のエクササイズセッション中にエクササイズマシン３２で完了すべき一群又は一組の異なる経路を図形的に描写する。ターゲット形状３９は、入力部３０を介したユーザー入力に基づいて、又はユーザー、トレーナー若しくは他の何らかのソースによって選択され、かつ入力部３０を介して入力された、若しくはエクササイズ用のコンピュータプログラムのメモリなどに含まれた、エクササイズ・ルーチン、エクササイズ・プログラム又はエクササイズ目標に基づいて、選択することができる。ターゲット形状は、閉じた湾曲形状、ほぼ多角形の形状、矩形、楕円形、卵形、方形、円形、長円形、不規則形状及びこれらの組み合わせとすることができる。
【００２６】
一実施形態において、ターゲット形状３９は、トレース３６によって埋めるべきターゲット形状又は輪郭とする。運動者は、部材２４がとる経路を制御又は調節するよう促され、これによりディスプレイ３２に対して輪郭又はターゲット形状３９をほぼ埋めるトレース３６の集合を提示させる。一実施形態において、コントローラ３４は、トレース３６の集合をターゲット形状３９と比較することにより、ディスプレイ３２に提示されるスコア４０を生成する。いくつかの因子の１つ、例えばターゲット形状３９を所定の百分率で埋めるのに使用した時間、ターゲット形状３９の外側にはみ出すトレースの精度範囲、ターゲット形状３９の難易度若しくは効率性、トレースが互いにオーバーラップする又は一致する程度を利用することにより、特定画像３８にスコア付けすることができる。このようなスコア並びに得られた画像３８及びターゲット形状３９は、その後の検討のために記録することができる。
【００２７】
他の一実施形態において、ターゲット形状３９は、トレース３６を使用してカバーすべき、ほぼ埋められた若しくはソリッドな（中実の）形状又は画像とすることができる。運動者は、部材２４がとる経路を制御又は調節するよう促され、これによりディスプレイ３２に対してターゲット形状３９をほぼカバーするトレース３６の集合を提示させる。一実施形態において、コントローラ３４は、トレース３６の集合をターゲット形状３９と比較することにより、ディスプレイ３２に提示されるスコア４０を生成する。
【００２８】
さらに他の一実施形態において、ターゲット形状３９は、生成したトレース３６を使用して消去すべき、ほぼ埋められた若しくはソリッドな（中実の）形状又は画像とすることができる。このような実施形態において、各個別のトレースは、ターゲット形状３９の一部を消去する。運動者は、様々な運動経路を完了するよう促され、これにより様々なトレース３６であって、表示されたターゲット形状３９をトレース毎に消去していくトレース３６を生成する。このような実施形態において、トレース３６は、ターゲット形状３９上にネガティブに表示される、又はターゲット形状３９に生じた空所として表示される（ターゲット形状３９の一部を消去する空所形状は、トレース形状に対応する）。これらトレース３６は、１つ以上の連続的な経路とすることができ、これら経路は、ユーザーが部材２４における運動を調節するにつれて変化する。
【００２９】
ターゲット形状３９を完了（又は消去）することにより、利用者は、様々な筋肉群を運動させ、又は脚若しくは体を種々の異なる経路で動かして、所望のワークアウトを達成することができる。一実施形態において、ターゲット形状３９の特定部分、例えば特定コーナーは、所定の状況、条件又は動作モードによってのみ完了（又は消去）することができる。例えば一実施形態において、ターゲット形状３９における１つのコーナーは、エクササイズ器具（例えばトレッドミル）が５゜の角度かつ８．０の速度で動作した場合に完了（又は消去）できるとともに、ターゲット形状３９における他の４半部は、同一タイプの器具（すなわちトレッドミル）が１０度の角度かつ６，０の速度で動作した場合に原則として完了することができる。他の一例において、ターゲット形状３９における他の特定部分は、エクササイズ器具（例えば楕円運動器具）におけるクロスランプ（cross ramp）設定が９、かつ負荷レベルが５の場合にのみ完了することができる。
【００３０】
一実施形態において、運動者は、どのようなエクササイズ設定又はパラメータの組み合わせによって、ターゲット形状３９における対応する特定部分を埋めることができるかに関して通知を受ける構成とする。このような指示は、ターゲット形状３９内又はターゲット形状３９自体に重ね合わせたテキスト形式で提供することができ、スクリーン又はターゲット形状の隣にテキスト形式で提供することができ、若しくは様々な色コードなどで提供することができる。さらに他の実施形態において、運動者に、どのようなパラメータ（傾斜、負荷、速度、継続時間、経路形状など）によって、ターゲット形状３９における特定部分が埋められるかをサーチかつ検索することを必要とする。
【００３１】
他の実施形態において、ターゲット形状３９は設けず、運動者は単に独自の画像３８を作成ことができる。この結果、運動者は、ある程度自由なスタイル及び創作能力により、ユニークなデザイン及び画像を作成することが可能になる。このようなデザインは、後の検討又は印刷用に記録することができる。
【００３２】
図１のエクササイズ器具１０は、２個の部材２４、２個の負荷供給部２６及び２組のセンサ２８を有することにより、運動者の両脚又は両腕による相互作用を容易にするものとして示すが、他の実施形態におけるエクササイズ器具１０は、代案として、負荷供給部２６に設けた単独の部材２４、及び１組のセンサ２８を有する構成にことができる。例えばエクササイズ器具１０は、片腕又は片脚のみが係合する単一の部材２４を備えることができる。エクササイズ器具１０は、代案として、単一の部材２４に両腕又は両脚が係合するよう構成することができる。例えばエクササイズ器具１０は、両脚が単一の部材に係合するスノーボード運動をシミュレートすることができる。図示のエクササイズ器具１０は、各部材２４に割り当てた一群の負荷供給部２６及び一群のセンサ２８を有するものとして示すが、他の実施形態において、１個より多い部材２４が、同一の負荷供給部２６又は同一群のセンサ２８を共有する構成とすることができる。
【００３３】
図２は、（図１に示す）部材２４の異なる経路に基づくトレース３６を示すチャート（図表）である。特に図２は、利用可能な異なる経路１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ及び１００Ｄ（集合的に経路１００と称する）を示し、これら経路１００は、部材２４が移動して完了した経路である。図２に示すように、各経路１００は、種々の異なるトレース形態又はトレース形状のいずれかで描写することができる。コラム１０２に示すように、視認可能トレース１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ及び１０４Ｄは、これらに対応する経路１００Ａ〜１００Ｄと同一かつ比例する形状又は形態を有する。他の実施形態において、トレース３６は、これらトレース３６に対応する、経路の大きさ又は方向性に基づく形状又は形態を有する。例えばコラム１０８に示す一実施形態において、視認可能トレース１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃ及び１０８Ｄはライン又はセグメントを有し、これらライン又はセグメントは、（エクササイズ器具によっては、運動者のストライド長に対応する）経路長（Ｌ）に対応する長さ、及び経路の向きに対応する方向性（角度的位置付け）を有する。例えばコラム１１０に示す一実施形態において、視認可能トレース１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ及び１１２Ｄはライン又はセグメント有し、これらライン又はセグメントは、（エクササイズ器具によっては、運動者のストライドの垂直方向範囲に対応する）経路幅（Ｗ）に対応する長さ、及び経路の向きに対応する方向性（角度的位置付け）を有する。例えばコラム１１４に示すように、トレース３６はラインセグメントとすることができ、これらラインセグメントは、経路の水平方向変位（ＨＤ）に対応する長さ、及び経路の向きに対応する方向性を有する。さらに他の実施形態において、トレース３６はラインセグメントとし、これらラインセグメントは、経路の垂直方向変位（ＶＤ）に対応する長さ、及び経路の向きに対応する方向性を有する。各トレースは、異なる色とすることができ、また一片のアート又は記念図版として使用することができる。一実施形態において、ＦＥＡ（有限要素解析）により、このような完了したトレースは保存することができ、この場合に各トレースを、フラッシュドライブにダウンロードする又はプリントアウト用にインターネット上に送信する、又は他の形で保存もしくは利用することができる。
【００３４】
コラム１１８に示すように、さらに他の実施形態において、トレース３６の形状は、経路における他の特徴と組み合わせつつ、寸法又は方向性に基づくものとすることができる。例えばトレース３６は、経路長さ（Ｌ）若しくは経路幅（Ｗ）、又は経路の垂直方向変位若しくは水平方向変位に対応する長さを有することができるが、トレース形状の方向性又は角度は、他の因子、例えば特定経路に沿う部材２４の速度、特定経路を移動するときに部材２４の動きに対して加わる負荷に依存する。図示の実施形態において、トレース１２０Ａ，１２０Ｂは同一時間で完了した経路を提示している（すなわちこの場合、部材２４の速度は異なる）ため、これらトレースの方向性又は角度はほぼ同一である。これらトレース１２０Ａ，１２０Ｂの長さが異なるのは、経路長（Ｌ）が異なるからである。トレース１２０Ｃ，１２０Ｄは、経路を完了するのに要した時間の違いに対応して、異なる方向性を有する。トレース１２０Ａ，１２０Ｂは、所定閾値時間よりも完了時間が長いため、これらトレース１２０Ａ，１２０Ｂは始点１２１から右方に延在する。トレース１２０Ｃ，１２０Ｄは、所定閾値時間よりも完了時間が短いため、これらトレース１２０Ｃ，１２０Ｄは、始点１２１から左方に延在する。トレースは、１個以上の連続的な曲線とすることができ、このような曲線は、ユーザーが、例えば、ストライド高、ストライド長、負荷レベル、角度、速度、腕の動作速度などを変えて動作を変化させたことに対応して、方向性若しくは角度、寸法、長さ又は幅が変化する。
【００３５】
トレース３６は、描写された経路の寸法及び方向性に基づいて異なる形状及び長さを有する、又は経路における他の特徴に基づいて、異なる形状及び長さを有することに加え、トレース３６自体が、経路における他の特徴に基づき、異なる非形状的な特徴を有することができる。図３に示すように、ディスプレイ２２が同時に表示する、異なるトレースは、異なる太さを有することができ、この場合にトレース３６における太さの違いは、１つ以上のエクササイズセッションにおいて、経路を移動する第１部材の動きに対する異なる負荷レベル、経路移動中における第１部材における異なる速度、及び描写された経路における異なる反復回数に基づくものである。
【００３６】
異なる経路特徴は、トレース３６において、異なる図形パターンによって描写することもできる。同時に表示される、異なるトレース３６は、異なる図形パターンから形成することができる。例えばトレース３６は、一連の異なる図形要素、例えば複数個のＸ、Ｏ及び＊等により形成することができる。トレース３６は、１つ以上のエクササイズセッションにおいて、経路移動中における第１部材の動きに対して加える異なる負荷レベル、経路移動中における第１部材における異なる速度、及び描写される経路移動中における異なる反復回数に基づき、異なる図形パターンを有することができる。例えば、負荷部材２６が加える第１負荷で特定経路１００を移動する部材２４の動きは、第１図形パターンで形成されたトレース３６を有するとともに、負荷部材２６が加える、異なる第２負荷で他の経路１００を移動する部材１００の動きは、第１図形パターンと異なる第２図形パターンによって形成された異なるトレース３６を有することができる。
【００３７】
異なる経路特徴は、トレース３６において、異なる色又は異なる輝度レベルによって描写することもできる。トレース３６は、１つ以上のエクササイズセッションにおいて、経路移動中における第１部材の動きに対して加える異なる負荷レベル、経路移動中における第１部材の異なる速度、及び１回以上のエクササイズセッション中に描写される経路における異なる反復回数に基づいて、異なる色又は輝度レベルを有することができる。例えば、負荷部材２６が加える第１負荷で特定経路１００を移動する部材２４の動きは、第１の色（例えば赤、緑又は青）のトレース３６を有することができるとともに、負荷部材２６が加える、異なる第２負荷で他の経路１００を移動する部材１００の動きは、異なる色の第２図形パターンによって形成した異なるトレース３６を有することができる。特定経路１００を第１速度で移動する部材２４の動きは、第１の色のトレース３６を有し、また同一経路１００又は他の経路１００を異なる第２速度で通る部材２４の動きは、異なる第２の色のトレース３６を有することができる。
【００３８】
若干の実施形態において、複数の経路特徴は、単一のトレースにおいて同時に描写することができる。例えば、負荷供給源２６が部材２４に対して加える負荷は、トレースの太さによって描写することができるとともに、経路を移動するときの部材２４の速度は、トレースの図形パターン又は色によって描写することができる。トレース形状は、やはり、経路自体の形状又は方向性に基づく。
【００３９】
図示の実施形態において、コントローラ３４は、運動者がエクササイズ器具１０における種々の動作モードを選ぶことができるよう構成する。例えばコントローラ３４は、利用者がターゲット形状３８を利用するか否か、又はフリー（すなわちターゲット形状が表示されない）とするかを選ぶことができるよう構成する。さらにコントローラ３４は、利用者が、トレースにおける非形状的な特徴のうち、どの特徴が経路における非形状的な特徴を表わすか（すなわち、太さによって速度又は負荷を表わすか否か、若しくは色又は輝度によって速度又は負荷を表わすか否かなど）を選ぶ又は選択できるよう構成する。さらにコントローラ３４は、運動者が、トレース形状と部材２８で完了した経路とをどのように対応させるか（すなわち、コラム１０８，１１０，１１４及び１１８に関連して上述した形状ルールのいずれを利用して、若しくはどのような他のルール又は方式を適用して、感知した経路を、表示している特定のトレース形状に変換するか）を選択する構成とすることもできる。
【００４０】
図４〜図６は、ディスプレイ３２における例示的な提示状況を示し、これら提示は、コントローラ３４による制御下で、異なるワークアウトセッション中に作成される。本明細書において、ワークアウトセッションとは、利用者が、中断することなく、エクササイズ器具１０で継続的に運動する時間のことを指す。図示の一実施形態において、コントローラ３４は、１つのワークアウトセッションによる画像３８を記録するよう構成して、運動者が、しばらく経ってから、異なるワークアウトセッションにおいて後続的に作成した画像３８と比較するときに読み出すことができるものとする。図示の一実施形態において、コントローラ３４は、運動者が複数のワークアウトセッションによる画像３８を単一のディスプレイ又は表示部に組み合わせ、若しくは後のワークアウトセッション中に、以前作成した画像３８を呼び出して新しいトレース３６を追加できるよう構成することもできる。
【００４１】
一実施形態によれば、特定のワークアウトセッションにおいて、コントローラ３４は、運動経路が感知され、また完了するとき、ディスプレイ３２に対してトレースを継続的にスクリーン又はモニタ上で視認可能提示に追加させる。図示の一実施形態において、コントローラ３４はさらに、運動者に、１つのエクササイズセッション中に特定かつ複数の時間帯を制御又は選択できるオプションを提供し、これら時間帯において、運動経路に基づくトレース３６が視認可能提示に追加されるべきものとする。図示の一実施形態において、入力部３０は、ユーザーにより作動可能なアクチュエータを有する。
【００４２】
コントローラ３４が提供する、ユーザーにより選択可能な１つのモードにおいて、アクチュエータの作動は、ディスプレイ３２における提示に対するトレース３６の継続的な追加を一時的に中断又は中止する。例えば一実施形態において、アクチュエータは押し下げ可能とし、アクチュエータが押し下げられている間、トレース３６は、運動者がエクササイズセッションにおいて引き続き運動経路を完了しているにも関わらず、視認可能提示に追加されない構成とする。他の一実施形態において、アクチュエータはトグルスイッチとして構成することができ、運動者は、トレースが継続的に追加される間、アクティブ状態と非アクティブ状態との間でトグル切り替えができる。
【００４３】
コントローラ３４が提供する、ユーザーにより選択可能な他の１つのモードにおいて、ディスプレイ３２における提示に対するトレース３６の継続的な追加は、ユーザーにより作動可能なアクチュエータが作動状態にある間にのみ生ずるようにする。例えば一実施形態において、アクチュエータは押し下げ可能とし、アクチュエータが押し下げられている間のみトレース３６が視認可能提示に追加される構成とする。換言すれば、デフォルト（初期）状態では、アクチュエータを作動させない限りトレース３６は追加されない。
【００４４】
コントローラ３４が提供する、ユーザーにより選択可能なさらに他の１つのモードにおいて、運動者は、入力部３０を使用することにより設定を確立することができ、この場合にトレース３６は、選択した時間間隔又は選択した百分率で画像３８に追加される。例えば、ユーザーは、トレースが２分毎に画像３８に追加される設定を確立することができる。代案として、ユーザーは、経路を３つ完了する毎に１個のトレースのみ画像３８に追加される（すなわちトレースは、エクササイズセッションで３番目、６番目、９番目等々の経路を完了する毎に追加される）設定を確立することができる。
【００４５】
図４〜図６に示す各例において、コントローラ３４は制御信号を生成し、この制御信号により、ディスプレイ３２に対してターゲット形状２３９（一例として上述したターゲット形状３９）を提示させる。ターゲット形状２３９は平行四辺形として示すが、種々の異なる形状又はデザインのいずれかを有することができ、これら形状又はデザインは、１つ以上のエクササイズセッションでターゲットとする運動範囲を描写する。ターゲット形状の他の形状として、楕円形、星形、矩形などがある。
【００４６】
図４に示す例において、運動者は、部材２４（図１参照）で約２９個の運動経路を完了している。これら各運動経路は、トレース２３６としてディスプレイ３２に描写される。図示の一実施形態において、各トレース２３６はラインセグメントとし、これらラインセグメントは、対応する経路の写像である長さ及び方向性を有する。上述した図２は、経路の特徴に基づくトレース形状を形成する、いくつかの代替的な写像を示す。
【００４７】
図４に示す例において、空間（ディスプレイ３２のＸ及びＹ方向）における各トレース２３６の位置は、種々の異なる基準又はスキームのうち１つに基づいて定めることができる。一実施形態において、コントローラ３４により、運動者は、各トレース２３６をどの基準で位置付けるかを選ぶことができるようにする。一実施形態において、コントローラ３４により、全てのトレースをＸ‐Ｙ方向のデフォルト位置、すなわちターゲット形状２３９に対する所定位置に定めることができ、この場合、デフォルト位置に対する特定トレースの実際の位置は、所定値に対する、経路の１つ以上の特徴に基づいて変化する。デフォルト位置は、ターゲット形状２３９において、例えば最左側（Ｘ軸側）端縁における垂直（Ｙ軸）方向の中心点とすることができる。ワークアウトセッション中における時間の経過に伴い、トレースのＸ軸方向位置は徐々に右側に移動する。一実施形態において、各トレース２３６は、ワークアウトセッションの開始から時間が経つにつれ色が変化するものとする。
【００４８】
トレースの垂直方向位置（例えば、トレースの中心点の垂直方向位置）は、経路の特徴、例えば所定閾値速度に対する、特定経路移動中における部材２４の速度に基づいて変化する。特定経路移動中における部材２４の速度が所定閾値速度よりも高い場合、対応するトレースの垂直方向位置は、垂直方向におけるデフォルト位置である中心点よりも上方に位置するものとすることができる。特定経路移動中における部材２４の速度が所定閾値速度よりも低い場合、対応するトレースの垂直方向位置は、垂直方向におけるデフォルト位置である中心点よりも下方に位置するものとすることができる。
【００４９】
他の実施形態において、このスキームは９０°回転させることができ、この場合に各トレースのデフォルト位置は、ターゲット形状２３９において、最下端縁に沿う水平方向の中心点に定めることができ、またエクササイズセッション中の時間の経過に伴い追加されるトレース２３６は徐々に上方に移動し、さらに、Ｘ軸におけるデフォルト位置である中心点に対するＸ軸の各トレース位置は、経路の特徴、例えば所定閾値速度に対する部材２４の速度に基づいて変化する。さらに他の一実施形態において、他のデフォルト位置、経路の他の特徴又はメトリクス、さらには他のスキームを利用して、トレース２３６位置を定めることができる。
【００５０】
図５は、他のワークアウトセッションにおけるディスプレイ３２を示し、この場合のトレース２４６の形状及び寸法は、部材２４が完了した実際の経路に直接比例している。図６は、さらに第３のワークアウトセッションにおけるディスプレイ３２を示し、この場合のトレース２５６は、方向及び大きさを含むベクトルを有し、このベクトルは、部材２４（図１参照）で完了し、また感知された経路の特徴又はメトリクスに基づくものとする。図示の一実施形態において、各トレース２５６は始点を有し、この始点は、コントローラ３４がターゲット形状２３９における垂直方向の最下端縁に沿うよう規定する。ワークアウトセッション中における時間の経過に伴い、各トレース２５６の始点位置は、矢印４３７で示すように、左方から右方に移動する。各トレース２５６の大きさ及び方向は、経路における１つ以上のメトリクス又は特徴に基づくものであり、このメトリクス又は特徴の例として、経路形状、経路長又は経路幅、垂直方向又は水平方向における経路変位、経路の完了時間又は速度、及び加えた負荷があるが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
図４、図５及び図６に示すように、コントローラ３４は、トレース２３６，２４６，２５６の集合をターゲット形状２３９と比較して、ディスプレイ３２に提示されるスコア４０を生成する。１つ以上の因子、例えばターゲット形状２３９を所定百分率で埋めるのに使用した時間、ターゲット形状２３９の外側にはみ出すことに関するトレースの精度範囲、ターゲット形状２３９の難易度又は効率性、トレースが互いにオーバーラップする又は一致する程度を利用することにより、特定トレース２３６，２４６，２５６による画像３８のスコア付けすることができる。このようなスコア及びトレース２３６，２４６，２５６によって得られる画像３８は、記録して後で検討することができる。
【００５２】
若干の実施形態において、難易度は、所定閾値を超えるスコアを達成した際に上げることができる。このような難易度を上げることにより、利用者とっては、ターゲット形状を所定百分率で埋め、またターゲット形状の外側にはみ出すことに関するトレースの範囲、及びターゲット形状の難易度、若しくはトレースが互いにオーバーラップする又は一致する程度を制御することによる、ハイスコアの達成がより困難になる。一実施形態において、難易度は、完了又は消去がより困難な形状への自動切り替えによって、上げることができる。他の一実施形態において、難易度は、他のトレース・フォーマットへの自動切り替えによって、上げることができる。例えば、利用者が所定閾値を超えるスコアを達成したとき、次のエクササイズではしたフォーマットに自動的に切り替わるように、し、この場合、特定トレースは減少した太さ（より小さいライン幅）を有することができる。
【００５３】
若干の実施形態において、上述したような、より高い難易度に自動的に調整する代わりに、コントローラ３４は、代案として、運動者がより高い状態又はより高い難易度に達したことを通知して、利用者に、より高い難易度に切り替える権限を付与することができる。例えば、運動者に、より高い難易度に進む希望を指示するコマンド又は命令を入力するよう促す。
【００５４】
若干の実施形態において、コントローラ３４は、最初に、運動を開始しようとする利用者の身長、フィットネスレベル及び他の身体的特徴を問い合わせる、又は入力するよう促すことができる。若干の実施形態において、コントローラ３４は、データベース又は他の外部ソースを参照して、運動者におけるこのような身体的特徴を諮問する。このような情報を利用することにより、コントローラ３４は、初期又はデフォルトターゲット形状３９を選択することができ、ターゲット形状の百分率又は寸法を、利用者の身長又はこのような身長特徴による自然なストライド長に応じて調節することができ、ターゲット形状３９における埋めるべき又は消去すべき領域の割合を調節することができ、どのようにスコア付けを計算するか調整するもしくはハンディキャップを付ける、又はトレースのパラメータ（すなわち、トレース形状、トレース太さ、エクササイズ経路に比例するトレース長さ又は厚さ、負荷、速度等）を調整することができる。この結果、コントローラ３４は、個人的特徴に基づいて、ワークアウトのターゲット又は目標を個人別にカスタマイズすることができる。
【００５５】
図示の一実施形態において、このようなスコア４０はさらに、褒賞ポイントを授与する基準として利用される。このようなポイントは、フィットネスクラブの商品又はサービス又は地域や国の小売業者が提供する他の賞品と交換することができる。一実施形態において、スコア（並びに関連するターゲット形状及びトレース／画像の集合）は、第３者に伝達し、評価や他の行為を行うようにする。スコア（並びに関連するターゲット形状及びトレース／画像の集合）は、例えばフィットネス・トレーナーに伝達し、このようなフィットネス・トレーナーは、新たなターゲット形状３９を発展させる又は作成して、特定利用者のエクササイズセッション用に運動範囲をさらに拡大又は修正することができる。このようなスコア（並びに関連するターゲット形状及びトレース／画像の集合）は、医療提供者又は医師に伝達し、診断やフィットネス上の助言を行うようにする。このようなスコア（並びに関連するターゲット形状及びトレース／画像）は、健康保険事業者に伝達し、分析、評価又は褒賞を行うようにする。他の実施形態において、このようなスコア（並びに関連するターゲット形状及びトレース／画像）は、慈善イベントを行う慈善団体、又は共通目標を追求しているチーム若しくはグループ、又はデータベース若しくはリポジトリに伝達することにより、リポジトリに保存されている様々なターゲット形状の集合又はトレース／画像の集合を完成させることができる。
【００５６】
上述したように、運動者が選択可能な１つの動作モードでは、ターゲット形状２３９は省くことができる。このようなモードにおいて、各トレース位置は、コントローラ３４が、上述したのと同一のスキームを利用して決定することができるが、この場合、トレースの初期的又はデフォルトの位置は、少なくとも部分的にターゲット形状２３９を基にしているわけではなく、むしろ初期的又はデフォルトの位置は（上述したように、トレースの実際の位置は、時間の経過又は経路の特徴に基づいてこの初期的又はデフォルトの位置に対して変化する）、ディスプレイスクリーン上におけるいくつかの予め規定した中心点又は位置とすることができる。
【００５７】
図７Ａ〜図７Ｄは、さらに他の例示的なターゲット形状２６９に関して、エクササイズ中の埋立て又は完了に至る状況を示し、このターゲット形状２６９はディスプレイ３２に提示することができる。これら図に示すように、ターゲット形状２６９は複数個のローブ（葉状部）２７１を有し、これらローブ２７１は、中央共通部分２７３とほぼ同一の広がりを有する。各ローブ２７１は、水平方向に対して異なる角度に指向する。一実施形態において、このような角度は、部材２４が随従移動すべき経路における様々なターゲット角度又は傾きに対応させることができる。他の一実施形態において、このような異なる角度は、部材２４の動きに対して加える異なるレベルの負荷に対応させることができる。例えば、１２時の位置から時計回りに一層延在するローブ２７１は、より高いレベルになっていく負荷を描写することができる。さらに他の一実施形態において、このような異なる角度は、部材２４を動かす異なる速度に対応させることができる。上述したように、トレース２６６の角度又は長さで表わされない運動特徴は、これら運動特徴に基づいて他の様式、例えば異なる色、輝度、厚さを有するトレース２６６で描写することができる。
【００５８】
図示の例示的な一実施形態において、いくつかのローブ２７１は、異なる程度又は距離で共通部分２７３から離れるよう突出する。一実施形態において、これら異なる距離は、部材２４を動かす、異なるターゲット長さ又は距離に対応させることができる。例えばこの場合、より長いターゲットストライドは、より長いローブ２７１で描写することができるとともに、より短いターゲットストライドは、より短いローブ２７１で描写することができる。一実施形態において、中心点又は共通部分２７３は、部材２４がデフォルト状態にあるときの中央位置又は中心位置Ｐに対応させることができ、これら中央位置又は中心位置Ｐは、部材２４の移動行程における、互いに対向する最大距離端部に対して等間隔とする。一実施形態において、共通部分２７３に対する部材２４の一方向への動きは、共通部分２７３に対する一方向へのトレース２６６を形成して第１ローブを埋め、また共通部分２７３に対する部材２４の逆方向への動きは、共通部分２７３に対する逆方向へのトレース２６６を形成して第２ローブを埋め、この場合に第２ローブは、第１ローブに対してほぼ対向する（すなわち、第１ローブに対して約１８０°の角度間隔を有する）。互いに対向するローブ２７１の異なる長さに応じて、ターゲット又は目標は、中心点２７３によって描写されるように、部材２４が中心にある中央位置Ｐから前方方向に動く場合、部材２４が位置Ｐから後方方向に動く場合よりも大きな動きを必要とすることができ、又はその逆とすることができる。図示の例示的な一実施形態において、各トレース２６６は、部材２４の経路に対応する楕円形の細長いループを有する。他の実施形態において、各トレース２６６は、代案として、図３〜図６に示すトレース特徴のいずれかによって描写する。
【００５９】
図７Ａに示すように、利用者が運動を始めるとき、形状２６９は未完了状態でディスプレイ３２に提示される。一実施形態において、形状２６９は、完全に空の状態とすることができる。他の一実施形態において、形状２６９は、予め部分的に埋めた状態とすることができる。図７Ｂ〜７Ｄに示すように、利用者は運動の進展に伴い、部材２４の経路形状（及び部材２４における他の特徴、例えば負荷、速度、方向性等）を調節して、ターゲット形状２６９を埋めていく。この結果、ターゲット２６９は、多様なワークアウト・ルーチン又は多様なワークアウト・ルーチンの集合を奨励する視認可能な図形を提供する。他の実施形態においては、他のターゲット形状を利用することができる。図７Ａ〜図７Ｄが示す実施形態において、ターゲット形状は埋めていくものとするが、他の実施形態においては、この動作は逆に動作するものとすることができ、この場合にターゲット形状、例えばターゲット形状２６９は不透明とし、トレース、例えばトレース２６６によって消去される又は他のやり方で修正されるものとする。
【００６０】
他の実施形態において、ユーザーのフィットネス・インデックス又はフィットネスレベルは、ターゲット形状２６９を埋めていくのに使用するライン幅を決める基準として利用することができる。より能力があるユーザー又はより高いフィットネスレベルを有するユーザーには、より細いライン幅を割り当てることができるため、ターゲット形状を埋めるのにより多くの労力又は努力が必要になる。逆に、より能力が低いユーザーには、より重厚な又は太いライン幅を割り当てることができる。さらに、フィットネス機器ユニットにおける負荷レベルの変化は、ライン幅の変化をもたらす。例えば、楕円運動マシン又はエクササイズ用サイクルにおける負荷レベルを上げる、若しくはトレッドミルにおける角度又は速度を上げることによって、より太い又は重厚なライン幅（又は希望に応じてより細いライン幅）に変化することができる。他の一実施形態において、ターゲット形状２６９は、ユーザーのフィットネスレベル又はフィットネス・インデックスに適合する寸法又は形状とすることができる。他の一実施形態において、所望のワークアウト時間（例えば３０分）及び／又はフィットネスレベルを基にして、ターゲット形状２６９の寸法及び／又は形状、若しくはターゲット形状２６９を埋める又は消去するライン幅を決めることができる。
【００６１】
図８〜図１４は、エクササイズ器具１０の具体例として、エクササイズ器具又は装置３１０を示す。エクササイズ器具又は装置３１０は、利用者がエクササイズ装置の足支持部に力を加えることにより、水平方向へのストライド長の調節を可能にする。さらに、エクササイズ装置３１０は、利用者が垂直方向長さ又は垂直方向ステップ高さを調節することも可能にする。エクササイズ装置３１０は、可撓性要素４０４，４０６をコンパクトで比較的単純かつ安価な構造において利用することにより、このような運動の自由度を提供する。他の実施形態において、エクササイズ器具１０は、異なる形態とすることができる。エクササイズ器具１０は、代案として、例えば他の既知の又は今後開発されるエクササイズ器具として構成することができる。エクササイズ器具１０は、代案として、例えば楕円運動マシン、階段ステッパーマシン、トレッドミル、ローイング（船漕ぎ）マシン、エアロバイク及びウェイト・リフティングマシン又は負荷供給マシンとして構成することができる。
【００６２】
図８〜１４に示すように、エクササイズ装置３１０は、フレーム３２４、リンク機構アセンブリ３２６Ｌ，３２６Ｒ（集合的にリンク機構アセンブリ３２６と称する）、スイングアーム３２７Ｒ，３２７Ｌ（集合的にスイングアーム３２７と称する）、クランクシステム３２８、負荷供給システム３３０、連結システム３３４Ｌ，３３４Ｒ（集合的に連結システム３３４と称する）、ステップ高さ調節機構３３８、水平方向負荷供給システム３４０及びディスプレイ３４２を備える。
【００６３】
フレーム３２４は、エクササイズ装置３１０をベース又はフロア上で支持する。図９に示すように、フレーム３２４は、後方ベース部３５０、前方若しくは前側ポスト又は脚部３５２、後方支持部又は脚部３５４Ｒ，３５４Ｌ（集合的に後方支持部３５４と称する）、サイドアーム３５６Ｌ，３５６Ｒ（集合的にサイドアーム３５６と称する）、前方支持部３５５、前方支持部３４６Ｒ，３４６Ｌ（集合的に前方支持部３４６と称する）、前方支持部３４７、クロスシャフト３４９、エンドキャップ３５１Ｒ，３５１Ｌ（集合的にエンドキャップ３５１と称する）、カバー３５７Ｒ，３５７Ｌ（集合的にカバー３５７と称する）及びクランク支持部３５３を有する。ベース部３５０はフロアに支持し、また後方支持部３５４に連結する。前方ポスト３５２の底部は、フロアに支持する。前方ポスト３５２は、エクササイズ装置３１０の前端部において延在させ、また前方支持部３４７に連結してこの前方支持部３４７を支持する。前方支持部３４７は、サイドアーム３５６及びクロスシャフト３４９に連結して、これらを支持する。前方支持部３４６は、前方ポスト３５２を後方支持部３５４に連結する。プラットフォーム３４８は、後方支持部又は脚部３５４に連結し、また後方支持部３５４をカバーする。前方支持部３５５は、前方支持部３４７に連結し、またディスプレイ３４２を支持する。サイドアーム３５６及び前方支持部３４７は、クロスシャフト３４９を支持する。後方支持部又は脚部３５４は、エクササイズ装置３１０の後端部に向かって延在し、またサイドアーム３５６に連結する。エンドキャップ３５１Ｒ，３５１Ｌ及びカバー３６１Ｒ，３６１Ｌ（集合的にカバー３６１と称する）は、サイドアーム３５６に連結する。
【００６４】
サイドアーム３５６は、リンク機構アセンブリ３２６の相反する両側において、脚部３５２及び前方支持部３４７から後方に延在させる。サイドアーム３５６は、同一の垂直高さで互いにほぼ平行に延在させる。サイドアーム３５６は、利用者がエクササイズ装置３１０に乗り込むとき、左右の手で把持する又は左右の手を置くことができるバー、ビーム又はシャフトをなし、又そうしないときは、スイングアーム３２７のハンドル部分３６６Ｒ，３６６Ｌ（集合的にハンドル部分３６６と称する）を把持する。サイドアーム３５６は、利用者がリンク機構アセンブリ３２６及びエクササイズ装置３１０上に留まるのに役立ち、またエクササイズ装置３１０から落下するおそれを低減する。サイドアーム３５６は、クロスシャフト３４９及び連結システム３３４の一部を支持するのを支援する。サイドアーム３５６はさらに、連結システム３３４の可撓性要素周りを保護するものとして機能する。エンドキャップ３５１及びカバー３５７は、サイドアーム３５６に連結することにより、連結システム３３４の一部をカバーする。
【００６５】
前方ポスト３５２は、前方支持部３４７、クランク支持部３５３、負荷供給システム３３０、ステップ高さ調節機構３３８及び水平方向負荷供給システム３４０を支持する。図面を分かり易くするため、ポスト３５２の一部、例えばポスト３５２から前方に延在するブラケット又は支持プレートは省いてある。
【００６６】
クロスシャフト３４９は、リンク機構アセンブリ３２６、スイングアーム３２７及び連結アセンブリ３３４の一部を支持する。前方支持部３４６は、前方ポスト３５２と後方支持部３５４との間で付加的な支持を生ずる。
【００６７】
クランク支持部３５３は、クランクシステム３２８の一部及びステップ高さ調節機構３３８の一部を支持する。クランク支持部３５３は、プレート、ビーム、バー、チャネル又は類似要素として構成し、前方ポスト３５２の後側面にしっかりと取り付ける。さらに、クランク支持部３５３は、クランクシステム３２８の一部及びステップ高さ調節機構３３８用に動作可能なアタッチメント要素を有する。このような動作可能なアタッチメント要素としては、シャフト、ハブ、カラー、ピン、レバー又は類似要素があり、これにより、クランクシステム３２８の一部及びステップ高さ調節機構３３８の一部を水平中心軸線３７４周りで動かすことを可能にする。他の一実施形態において、ステップ高さ調節機構３３８の一部のための支持部は、クランク支持部３５３に設けなくてもよい。若干の実施形態において、クランク支持部３５３は、前方ポスト３５２の前方に取り付ける、又はフレーム３２４における他の部分で支持することができる。
【００６８】
プラットフォーム３４８は、エクササイズ装置３１０のユーザーがリンク機構アセンブリ３２６の足パッド３６２Ｒ，３６２Ｌ（集合的に足パッド３６２と称する）に乗り込む位置を提供する。
【００６９】
リンク機構アセンブリ３２６は、フレーム３２４が移動可能に支持した１個以上の部材を有し、またこれら部材は、運動者がリンク機構アセンブリに力を加えて該リンク機構アセンブリをフレーム３２４に対して動かすとき、利用者の足を持ち上げかつ支持するよう構成する。リンク機構アセンブリ３２６は互いに連結し、この連結は、リンク機構アセンブリ３２６に互いに逆方向の力を加えたとき、自動的に位相が互いに１８０°ずれて動くように行う。運動者は、足パッド３６２及び足支持部材３６０に力を左右交互に加えるとともに、リンク機構アセンブリ３２６を押し引きし、リンク機構アセンブリにおける位相をずらせた運動を生ずる。他の実施形態においては、他の同期手段を利用することができる。
【００７０】
図１０に示すように、リンク機構アセンブリ３２６は、運動部材３５８Ｒ，３５８Ｌ（集合的に運動部材３５８と称する）、トルクバー３５９Ｒ，３５９Ｌ（集合的にトルクバー３５９と称する）、足支持部材３６０Ｒ，３６０Ｌ（集合的に足支持部材３６０と称する）、ハブ３６１Ｒ，３６１Ｌ（集合的にハブ３６１と称する）、足パッド３６２Ｒ，３６２Ｌ（集合的に足パッド３６２と称する）、サドル３６３Ｒ，３６３Ｌ（集合的にサドル３６３と称する）、継手３６４Ｒ，３６４Ｌ（集合的に継手３６４と称する）及び継手カバー３６５Ｒ，３６５Ｌ（集合的に継手カバー３６５と称する）を有する。
【００７１】
トルクバー３５９は、クロスシャフト３４９が支持する。トルクバー３５９は、スプール形状とし、１つの直径を有する中央部及び該中央部よりも大きな直径を有する端部を有するよう構成する。トルクバー３５９は円形孔を有し、該円形孔は、トルクバー３５９における半径方向に中心軸線上に位置し、かつトルクバー３５９の全長に沿って延在させる。円形孔の内径は、クロスシャフト３４９の外径よりも僅かに大きいものとする。トルクバー３５９は、クロスシャフト３４９上に取り付けることにより、クロスシャフト３４９上でトルクバー３５９の回転運動を可能にする。トルクバー３５９の回転運動は、連結システム３３４の一部に回転運動又は巻き上げ及び繰り出し運動を生ずる。
【００７２】
ハブ３６１は、中空の中央部を有する円形要素であって、各個のトルクバー３５９における小さい方の直径部分に取り付ける円形要素である。ハブ３６１は、スイングアーム３２７及び運動部材３５８を回動可能に連結する。ハブ３６１の後側面に、スイングアーム３２７を取り付ける。ハブ３６１の底側面に、運動部材３５８を取り付ける。ハブ３６１の前側面に、連結システム３３４の一部を取り付ける。
【００７３】
運動部材３５８はほぼ垂直方向の構成部材であり、ハブ３６１からの動きをリンク機構アセンブリ３２６の下方部分に伝達する。運動部材３５８に、サドル３６３及び継手カバー３６５を取り付ける。各サドル３６３は、運動部材３５８における最下側部の前側面を包み込むようこの運動部材３５８に取り付ける。各サドル３６３は、継手３６４に取り付ける１個以上のアームを有する。継手カバー３６５は、継手３６４のすぐ上方で運動部材３５８の後側面に取り付ける。サドル３６３、継手３６４及び継手カバー３６５の組み合わせは、運動部材３５８を回動可能に足支持部材３６０に連結する。他の実施形態において、運動部材３５８及び足支持部材３６０は他の手段、例えば方杖、溶接したハブ等によって回動可能に連結することができる。
【００７４】
足支持部材３６０（ステアアームとしても知られている）は、各継手３６４からほぼ水平方向に延在させて足パッド３６２を支持する。各足パッド３６２は、パドル、ペダル等を有し、利用者の足を置くことのできる表面をなす。さらに、足パッド３６２は、つま先カバー又はつま先クリップを有し、これらに対して、利用者の足又はつま先で上方又は垂直方向に力を加えることができるようにする。足パッド３６２は、種々の異なる寸法、形状及び形態にすることができる。他の実施形態において、運動部材３５８及び足支持部材３６０（場合によってはフットリンクと称する）は、他の形態、形状及び連結とすることもできる。例えば、他の実施形態においては、片持ち固定した後端部を有する足支持部材３６０の代わりとして、足支持部材３６０は、他の支持リンク機構により回動可能に支持した後端部を有し、該後端部をサイドアーム３５６又はフレーム３２４の他の部分から延在する構成にすることができる。
【００７５】
スイングアーム３２７は、リンク機構アセンブリ３２６をフレーム３２４に対して回動させる間、利用者が把持するよう構成したハンドル部分３６６を設けたアームとして構成する。図示の実施形態において、スイングアーム３２７は、ハブ３６１に堅固に連結し、このハブ３６１も運動部材３５８に堅固に連結する。スイングアーム３２７、ハブ３６１及び運動部材３５８は、固定構造とし、この固定構造は、クロスシャフト３４９周りに回動する。この結果、スイングアーム３２７は、利用者が腕や上半身のエクササイズをすることを可能にする。他の実施形態において、スイングアーム３２７は、リンク機構アセンブリ３２６から独立して回動することができ、上半身のエクササイズをするための独立した負荷供給システムを有することができるようにする、又はフレーム３２４により堅固に又は静止状態にして支持することができる。実施形態によっては、スイングアーム３２７を設けなくてもよい。
【００７６】
図１２及び図１３は、クランクシステム３２８をより詳細に示す。連結システム３３４の可撓性要素は、図面を見易くするため図１２から省いてある。クランクシステム３２８は、リンク機構アセンブリ３２６の動きを同期させ、かつこのような動きに負荷を加えるよう構成した機構を有する。関連する図に示すように、クランクシステム３２８は、クランクアーム又はクランク３７０Ｒ，３７０Ｌ（集合的にクランクアーム３７０と称する）、クランクガイドアーム３７１Ｒ，３７１Ｌ（集合的にクランクガイドアーム３７１）、可撓性要素用クランクガイド３７２Ｒ，３７２Ｌ（集合的に可撓性要素用クランクガイド３７２と称する）及びクランクシャフト３７６を有する。
【００７７】
クランク３７０は、連結システム３３４から負荷供給システム３３０に力及び動きを伝達する。クランク３７０は、クランクシャフト３７６に取り付け、またクランクシャフト３７６によって支持する。クランクシャフト３７６は、該クランクシャフト３７６及びクランク３７０が水平軸線３７４周りに回転可能できるようクランク支持部３５３によって支持する。クランク３７０は、前方ポスト３５２の近傍に位置するほぼ水平な軸線３７４周りに回転するため、クランクシステム３２８はよりコンパクトである。さらに他の実施形態において、クランクシステム３２８は、フレーム３２４が規制する範囲内の他の箇所に配置することができる。
【００７８】
図示の実施形態において、クランク３７０Ｌは、ディスクまたはホイール等の形式とした、複合入力クランク及びシーブとして構成し、この場合ディスク又はホイールは、軸線３７４周りに同心状に延在させる。他の実施形態において、クランク３７０Ｌは、軸線３７４周りに回転するよう構成した１個以上の部材を有する構成し、この場合クランク３７０Ｌは、軸線３７４周りに同心状に延在させないものとする。他の実施形態において、クランク３７０Ｌは、例えばエクササイズ装置１０につき説明したように、垂直軸線周りに回転することができるようにする。
【００７９】
クランク３７０Ｒは、クランク３７０Ｌに対して固定し、これによりクランク３７０Ｌと一緒に回転する。図示の実施形態において、クランク３７０Ｒは、シャフト３７６から半径方向外方に突出し、また半径方向外方端部においてガイド部３７２Ｒを支持するアームを有する構成とする。クランク３７０Ｒは、クランクガイドアーム３７１Ｒにおいて、クランクアーム３７０Ｒに取り付けた可撓性要素用クランクガイド部３７２Ｒを支持する。クランク３７０Ｌは、クランクガイドアーム３７１Ｌにおいて、クランクアーム３７０Ｌに取り付けた可撓性要素用クランクガイド部３７２Ｌを有する。
【００８０】
クランクガイドアーム３７１及び可撓性要素用クランクガイド部３７２は、クランクアーム３７０における箇所であって、軸線３７４に対して等距離、半径方向外方に離間した箇所に配置する。クランクガイド部３７２Ｒ，３７２Ｌは、位相を互いに対して１８０°ずらせて位置決めする。可撓性要素用クランクガイド部３７２は、クランクアーム３７０に連結して支持される部材を有することにより軸線３７４周りに回転し、また該軸線３７４周りに、連結システム３３４の前方可撓性要素４０６（４０６Ｒ，４０６Ｌ）を巻き掛けることにより力をクランクガイド部３７２、引いてはクランク３７０に伝達する構成とする。図示の実施形態において、可撓性要素用クランクガイド部３７２は、プーリとして構成する。他の実施形態において、可撓性要素用クランクガイド部３７２は、代案としてスプール又はディスクとして構成し、この場合に可撓性要素は、可撓性要素用クランクガイド部３７２が回転することなく、スプール又はディスクに対して動く又は摺動することができる。
【００８１】
負荷供給システム３３０は、さらなる負荷をクランクシステム３２８の回転に加える。図示の特別な実施形態において、負荷供給システム３３０は、選択的に調節可能な漸進的な増減負荷をクランクシステム３２８のクランク３７０に供給する。負荷供給システム３３０は、ベルト３８０、変速装置３９０、ベルト３８８及び負荷供給源３９２を有する。図示の実施形態において、変速装置３９０は、段進プーリとして構成する。ベルト３８０は、クランク３７０周り及び変速装置３９０におけるより小さなホイール周りに巻き掛ける。ベルト３８８は、変速装置３９０におけるより大きなホイール周り及び負荷供給源３９２のシャフト周りに巻き掛ける。負荷供給源３９２をクランク３７０に隣接する前方ポスト３５２に取り付け、また水平な回転軸線により、エクササイズ装置３１０をよりコンパクトかつ効率的に設計することが可能になる。他の実施形態においては、チェーン及びスプロケット構成、歯車列及び他のトランスミッションを利用して、クランク３７０を負荷供給源３９２に動作可能に連結することができる。
【００８２】
負荷供給源３９２は、選択的に調節可能な負荷に抗して回転するよう構成した機構を有する。一実施形態において、負荷供給源３９２は、金属プレート及びエディーブレーキを構成する１個以上の磁石を有する。一実施形態において、１個以上の磁石を電磁石とすることにより、磁気力の強さを選択的に調節して、クランク３７０の回転に加える負荷を制御及び変化させることが可能になる。他の一実施形態において、負荷供給源３９２は発電機を有することができる。さらに他の一実施形態において、負荷供給源３９２は互いに摩擦接触している２個の面を有し、これによりクランク３７０の回転に摩擦負荷を加えることができる。他の一実施形態においては、空気ブレーキを利用することができる。さらに他の一実施形態において、他のブレーキ又は負荷供給機構を利用することができる。
【００８３】
負荷供給システム３３０は、クランク３７０と負荷供給源３９２との間で２段変速機を利用しているため、クランクシステム３２８及び負荷供給システム３３０の構成又は構造は、よりコンパクトであり、またクランク３７０と負荷供給源３９２との間の速度比（約１２：１）により、電気的性能を向上させる。他の実施形態においては、２段式よりも大きな１段式変速機を採用することができる。さらに他の実施形態において、負荷供給システム３３０は、他の構成とする又は省くことができる。他の一実施形態において、負荷供給システム３３０の変速機としては、歯車列、チェーン及びスプロケット等がある。
【００８４】
図８，図８Ａ及び図１１に最もよく示すように、連結システム３３４は、ステップ高さ調節機構システム３３８を足支持部材３６０又は足パッド３６２に動作可能に連結又は結合する。連結システム３３４は、前端部可撓性要素用取り付け部３９８Ｒ，３９８Ｌ（集合的に前端部可撓性要素用取り付け部３９８と称する）、前方可撓性要素４０６Ｒ，４０６Ｌ（集合的に前方可撓性要素４０６と称する）、トルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１Ｒ，４０１Ｌ（集合的にトルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１と称する）、トルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００Ｒ，４００Ｌ（集合的にトルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００と称する）、後方可撓性要素４０４Ｒ、４０４Ｌ（集合的に後方可撓性要素４０４と称する）、後方ガイド要素４０２Ｒ，４０２Ｌ（集合的に後方ガイド要素４０２と称する）及び足パッド可撓性要素用取り付け部４１２Ｒ，４１２Ｌ（集合的に足パッド可撓性要素用取り付け部４１２と称する）を有する。
【００８５】
前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４は、繊維強化ポリマー製の平担ベルトを有する。一実施形態において、要素４０４，４０６は、ケブラー強化ポリウレタンを含有する。繊維強化ポリマーは、可撓性要素４０４，４０６に耐久性による利点をもたらす。他の一実施形態において、１個以上の前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４は、屈曲可能部材、例えばケーブル、ワイヤ、ロープ、ベルト、コード、ストリング、チェーン等とすることができる。他の一実施形態において、１個以上の前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４は、繊維強化ファイバー以外の材料で構成したベルトとすることができる。
【００８６】
図１１に示すように、前端部可撓性要素用取り付け部３９８（「デッドエンド」としても知られている）は、取り付け又は固定箇所を有し、該箇所に前方可撓性要素４０６の端部を取り付ける。図示の実施形態においては、連結システム３３４の端部取り付け部３９８は、ステップ高さ調節機構３３８の一部によって得ることができる。ステップ高さ調節機構３３８を設けない他の実施形態においては、前端部可撓性要素用取り付け部３９８は、フレーム３２４の一部によって得ることができる。さらに他の実施形態であって、可撓性要素４０６をクランク３７０に直接取り付け、また可撓性要素用クランクガイド部３７２周りに巻き掛けない実施形態においては、クランク３７０が端部取り付け部３９８は、クランク３７０によって得ることができる。
【００８７】
トルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１は、トルクバー３５９のスプール端部を有し、このスプール端部は、クロスシャフト３４９における長手方向の中央部に最も近接して位置する。トルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００は、トルクバー３５９のスプール端部を有し、このスプール端部は、クロスシャフト３４９における長手方向の端部に最も近接して位置する。
【００８８】
前方可撓性要素４０６は、可撓性要素用クランクガイド部３７２周り、及びトルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１の下方から該取り付け部４０１の後側面に向けて巻き掛けるものとする。エクササイズ装置３１０の左方から見るとき、前端部可撓性要素４０６は、トルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１周りに、反時計回り方向に巻き掛ける。すなわち、前端部可撓性要素４０６の後端部は、トルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１に取り付ける。後方可撓性要素４０４の前端部は、トルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００に取り付ける。すなわち、後端部可撓性要素４０４は、エクササイズ装置３１０の左方から見るとき、トルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００の上方から該取り付け部４００の前側面に向けて、反時計回り方向に巻き掛ける。前方可撓性要素４０６のトルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１への取り付け、また後方可撓性要素４０４のトルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００への取り付け方式によれば、トルクバー３５９による巻き付け／繰り出し運動により、トルクを要素４０６と要素４０４との間で側方方向に前後に伝達することを可能にする。
【００８９】
図１０に示すように、トルクバー可撓性要素用取り付け部４００は、後方可撓性要素４０４の動きをサイドアーム３５６の内部及び後方ガイド要素４０２に向けてガイドし、また導く。
【００９０】
図示の実施形態において、後方ガイド要素４０２はプーリとして構成し、該プーリは、フレーム３２４のサイドアーム３５６により、エクササイズ装置３１０の後端部に近接した箇所であって、足パッド３６２が長手方向に整列している状態では、これら足パッド３６２に対してほぼ垂直方向上方に位置する箇所で、回転可能に支持する。他の実施形態において、後方ガイド要素４０２は、代案として回転しない低摩擦面として構成し、該摩擦面に対して可撓性要素４０４が動く又は摺動する構成とする。
【００９１】
図１１に示すように、ガイド要素４０２はさらに、可撓性要素４０４をサイドアーム３５６の内部から開口を経て、ほぼ垂直方向下方の足支持部材３６０及び足パッド３６２にまでガイドかつ導く。図示の実施形態において、ガイド要素４０２は、ほぼ水平な軸線４１０周りに回転する。連結システム３３４は、１個のガイド要素４０２を有する構成として示すが、他の実施形態において、連結システム３３４は、代案としてより多い又はより少ない個数のガイド要素を有することができる。
【００９２】
図示の実施形態において、後方可撓性要素４０４の後端部は、足パッド３６２の前端部近傍に対して横方向に対向する位置にある、取り付け部４１２を利用して足支持部材３６０に固定する。図示の実施形態において、取り付け部４１２は本体を有し、この本体は、（ねじ調節により）取り付け部４１２に連結する部材３６０に取り付けた回動ブロック部に対して上下に摺動し、この場合に可撓性要素４０４は、取り付け部の本体に固着又は固定する構成とする。取り付け部４１２は、部材３６０の位置を調節可能にし、これにより、部材３６０相互を同一のレベルにすることができる。他の実施形態において、取り付け部４１２は他の固定機構、例えばクランプ、ファスナを有することができる。他の一実施形態において、可撓性要素４０４は、エクササイズ装置１０につき本明細書で説明したように、取り付け部４１２にクランプすることができる。
【００９３】
後方可撓性要素４０４は、取り付け部４１２から後方ガイド部４０２に係合するまでほぼ垂直方向に延在させる。後方可撓性要素４０４は、後方ガイド要素４０２周りに部分的に巻き掛けてサイドアーム３５６の内部に延在させる。後方可撓性要素４０４は、サイドアーム３５６の内部に貫通させ、最終的にトルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００に係合させる。トルクバー３５９を介して後方可撓性要素４０４の運動から前方可撓性要素４０６の運動に変換される。前方可撓要素４０６は、トルク内側可撓性要素用取り付け部４０１から延在し、可撓性要素用クランクガイド部３７２周りに巻き掛ける。最終的に、前方可撓性要素４０６の前端部は、前端取り付け部３９８に固定する。
【００９４】
連結システム３３４は、剛性かつ非可撓性部材又は要素ではなく可撓性要素（４０４，４０６）を採用しているため、力は回旋状経路にわたってよりスムーズに伝達され、従って連結システム３３４及びクランクシステム３２８をよりコンパクトに配置でき、またより構成簡単で安価にすることが可能になる。さらに、可撓性要素（４０４，４０６）は、剛性要素よりも小さな直径を有し、これにより、リンク機構アセンブリ３２６からクランクシステム３２８への力伝達が一層コンパクトな構成で可能になる。他の実施形態において、前方可撓性要素４０６若しくは後方可撓性要素４０４の少なくともセグメント又は一部は、剛性かつ非可撓性部材又は要素で代替することができる。
【００９５】
ステップ高さ調節機構３３８は、足支持部材３６０及び足パッド３６２を、異なるユーザーが選択可能な多数の垂直方向運動範囲の上限及び下限を生ずるよう構成する。調節機構３３８は、利用者に、左右の足支持部３６２が動ける経路における最大ステップ高さ又は最大ステップ深さの調節を可能にする。
【００９６】
図１２〜図１４に示すように、ステップ高さ調節機構３３８は、リンク機構４１７で連結した調節部材４１４及びアクチュエータ４１６を有する。ステップ高さ調節機構３３８は、前端部可撓性要素用取り付け部３９８の位置を変化させ、これにより前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４の経路を変更し、また足パッド３６２の位置を調節する。
【００９７】
調節部材４１４は、フレーム３２４への取り付け箇所の中心で、水平軸線周りに垂直方向に回動する構成とする。前端部可撓性要素用取り付け部３９８は、調節部材４１４の前端部に位置する。調節部材４１４の後端部は、リンク機構４１７でアクチュエータ４１６に連結する。エクササイズ装置３１０の左側から見るとき、リンク機構４１７の下方への動きは、調節部材４１４を時計回り方向に旋回させ、これにより前方可撓性要素用取り付け部３９８における垂直方向位置を上昇させる。図示の実施形態において、調節部材４１４の回動軸線は、クランクシステム３２８の軸線３７４に一致している。この結果、前端部可撓性要素用取り付け部３９８における最下端位置から最上端位置への動きは、ステップ高さ又は距離全体の増加をもたらし、この場合の増加の大部分は運動範囲の上端で生ずる。換言すれば、足パッド３６２がその運動時に到達する上端又は最大垂直方向高さの増加は、ステップ高さ距離全体の増加分にほぼ等しい。足パッド３６２が下がる下端ポイントは、最小限にのみ低下する。例えば、ステップ高さ又は範囲がＸの距離で増加した場合、足パッド３６２の最大垂直方向ポイントは４／５Ｘの距離で増加するが、最小垂直方向高さは１／５Ｘの距離しか低下しない。この結果、リンク機構アセンブリ３２６は、該リンク機構アセンブリ３２６又は足パッド３６２がステップ高さの調節によって地面を打つリスクを低減しつつ、より低い高さで支持することができるようになる。
【００９８】
他の実施形態において、調節部材４１４及びクランクシステム３２８は、異なる軸線周りに回動又は回転する。例えば、調節部材４１４及びクランクシステム３２８の軸線は、ステップ高さ又はステップ範囲（足パッド３６２の経路における最上端及び最下端ポイント間の距離）における変化が同等に分布するようオフセットすることができ、これにより、ステップ高さ又は範囲の増加若しくは減少により、パッド３６２経路の最大垂直高さポイント及び最小垂直高さポイントがほぼ等量だけ上昇又は下降することになる。さらに他の一実施形態において、調節部材４１４及びクランクシステム３２８の軸線は、ステップ高さ又はステップ範囲に対する変化が運動範囲のより下端で実現するようオフセットすることができ、この場合に最下端の高さは、足パッド３６２における最上端の高さが変化するよりも、遥かに大きな程度で変化する。
【００９９】
前端可撓性要素用取り付け部３９８は調和して動くよう示すが、前端部可撓性要素３９８は、回転又は平行移動させることにより、互いに独立して異なる位置に移動可能となるよう支持することができる。さらに他の実施形態において、ステップ高さ調節部材は、溝孔付き機構又は摺動機構等によって直線的に移動することができる。概して、前方ポスト３５２におけるステップ高さ調節機構３３８の位置と共に、前端部可撓性要素用取り付け部３９８の垂直方向移動によって、よりコンパクトかつ効率的な設計を可能にする。
【０１００】
アクチュエータ４１６及びリンク機構４１７は、調節部材４１４を複数の異なる位置間で回転又は動かして、前端部可撓性要素用取り付け部３９８をフレーム３２４、クランク３７０及び可撓性要素用クランクガイド部３７２に対して位置決め及び保持するよう構成する。一実施形態において、アクチュエータ４１６は、部材４１４に連結したナット又は雌ねじ部材にねじ係合する雄ねじ付きシャフト又はねじを、回転可能に駆動するよう構成したモータを有する。雄ねじ付きシャフト又はねじの回転により、部材４１４が昇降し、また軸線３７４周りに回動する。他の実施形態において、アクチュエータ４１６及びリンク機構４１７は、部材４１４を昇降させる他の手段を有する構成とする。例えばアクチュエータ４１６は、代案として油圧又は空圧ピストン及びシリンダアセンブリを有することができる。さらに他の実施形態において、アクチュエータ４１６は、電気ソレノイドを有する構成とすることができる。さらに他の実施形態において、アクチュエータ４１６は、種々のギア又はカム構成を有する構成とすることができる。
【０１０１】
アクチュエータ４１６は、ポスト３５２の後側でフレーム３２４に取り付け、さらに部材４１４の回動軸線よりも後方で部材４１４に取り付けた状態で示すが、他の実施形態において、アクチュエータ４１６は、部材４１４の回動軸線よりも前方で、すなわち回動軸線に関して取り付け部３９８と同一側で部材４１４に取り付けることができる。さらに他の実施形態において、アクチュエータ４１６は、前方ポスト３５２の前側面又はフレーム３２４における他の部分に支持することができる。
【０１０２】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、前端部可撓性要素用取り付け部３９８の再位置決めによって実現される行程距離の調節を示す略図的説明図である。双方の図において、ステップ高さ調節機構３３８、クランクシステム３２８、連結システム３３４及びリンク機構アセンブリ３２６から選択した部材の概略側面図を示す。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、前端部可撓性用取り付け部３９８の再位置決めは、前方可撓性要素４０６が関連する可撓性要素用クランクガイド部３７２周りの巻き掛け量又は程度を変化させる。この巻き掛け量の変化は、足支持部３６２の行程距離又は行程範囲を変化させる。一実施形態において、足パッド３６２が移動する経路の最大ステップ高さ、最大ステップ深さ、又は最大ステップ高さ及び深さの両方を調節することができる。
【０１０３】
図１５Ａは、調節部材４１４が前端部可撓性用取り付け部３９８の最低ポイントＬ１に回動したときの各構成部材における位置付け（方向性）を示す。この場合のステップ高さは「小行程距離」ＴＤ１に調節され、この行程距離は、ポイントＨ１における一方の足パッド３６２の位置と、ポイントＤ１における他方の足パッド３６２の位置との差を指す。図１５Ｂは、調節部材４１４が前端部可撓性用取り付け部３９８の最高ポイントＬ２に回動したときの各構成部材における位置付けを示す。この場合のステップ高さは「大行程距離」ＴＤ２に調節され、この行程距離は、ポイントＨ２における一方の足パッド３６２の位置と、ポイントＤ２における他方の足パッド３６２の位置との差を指す。
【０１０４】
図１５Ａに示すように、前端部可撓性要素用取り付け部３９８が最低ポイントＬ１にあるとき、エクササイズ装置３１０の一方の側における前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４の組み合わせは、経路Ｐ１に沿い延在し、この結果、足パッド３６２はポイントＨ１で示す位置をとる。エクササイズ装置３１０の反対側における前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４の組み合わせは、経路Ｐ２に沿い延在し、この結果、足パッド３６２はポイントＤ１で示す位置をとる。ポイントＨ１で示す位置にある第１足パッド３６２とポイントＤ１で示す位置にある第２足パッド３６２との間の距離は、「小行程距離」ＴＤ１と称し、最小ステップ高さを指す。
【０１０５】
図１５Ｂに示すように、前端部可撓性要素用取り付け部３９８が最高位置Ｌ１にあるとき、エクササイズ装置３１０の一方側における前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素の組み合わせは、経路Ｐ３に沿い延在するため、足パッド３６２はポイントＨ１で示す位置をとる。エクササイズ装置３１０の反対側における前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４の組み合わせは、経路Ｐ４に沿い延在するため、足パッド３６２はポイントＤ２で示す位置をとる。ポイントＨ２で示す位置にある第１足パッド３６２とポイントＤ２で示す位置との間の距離は、「大行程距離」と称し、最大ステップ高さを指す。
【０１０６】
調節部材４１４の回動中に、可撓性要素用クランクガイド部３７２周りにおける前方可撓性要素４０６の巻き掛かり量は変化する。前端部可撓性要素用取り付け部３９８における垂直方向位置の変化に伴い、巻き掛け量が増加し、これにより前方可撓性要素４０６の経路が変化する。
【０１０７】
前方可撓性要素４０６は、トルクバー３５９において、対応する後方可撓性要素４０４と連動するよう構成する。前方可撓性要素４０６Ｒは、巻き掛けてトルクバー内側可撓性要素用取り付け部４０１Ｒ取り付ける。後方可撓性要素４０４Ｒは、巻き掛けてトルクバー外側可撓性要素用取り付け部４００Ｒに取り付ける。クロスシャフト３４９周りにおけるトルクバー３５９の回転は、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４との間で運動を変換する。この場合、前方可撓性要素４０６及び後方可撓性要素４０４の各組み合わせにおける経路の全長は、ほぼ変化することがない。前端部可撓性要素用取り付け部３９８における位置の変化は、足パッド可撓性要素用取り付け部４１２に対して対応する変化をもたらし、これにより足パッド３６２を再位置決めする。
【０１０８】
前方可撓性要素４０６の可撓性要素クランクガイド３７２の周りにおける巻き掛け角度を大きくすれば、クランクに対するユーザーの機械的工率が増加する。逆に、巻き掛け角度を小さくすれば、クランクに対するユーザーの機械的工率が低下する。前端部可撓性要素用取り付け部３９８の位置を調節することにより、足パッド３６２が昇降する最大高さ及び／又は最大深さを調節することができる。同様に、足パッド３６２が動く全体的な範囲又は全体的な行程距離も調節することができる。
【０１０９】
調節部材４１４は、連続状に異なる位置の連続体として回動し、またこの連続体に沿う任意な１つの位置に保持することができる。他の実施形態において、調節部材４１４は代案として、回動ポイント周りでの様々な所定角度における多数の明確に離散した位置間で回転することができるようにする。このような代替的な一実施形態においては、切り欠き、戻り止め又は他の保持機構を利用して、調節部材４１４を保持できる、明確に離間した位置を画定する。
【０１１０】
アクチュエータ４１６は、調節部材４１４を動かすよう構成した機構を有する。図示の実施形態において、アクチュエータ４１６は、電力で駆動する電動アクチュエータとして構成する。一実施形態において、アクチュエータ４１６は電動モータとして構成し、該電動モータは、ウォームねじ又は送りねじ構成を駆動することにより直線的並進運動を生じさせて、調節部材４１４を軸線３７４周りに回転させるよう構成する。さらに他の一実施形態において、アクチュエータ４１６は電気モータ、例えばステッピングモータ、サーボモータ等として構成し、この場合、電気モータは、軸線３７４周りの調節部材４１４に固定したシャフトに直接接続して、又は減速装置若しくは歯車列を介して調節部材４１４に固定したシャフトに接続して、調節部材４１４を選択的に回転させる構成とする。さらに他の実施形態において、アクチュエータ４１６は電気ソレノイド若しくは油圧又は空圧ピストン−シリンダアセンブリとして構成し、この場合アクチュエータ４１６は、調節部材４１４に動作可能に接続して、該調節部材４１４を回転させる。
【０１１１】
一実施形態によれば、動力アクチュエータ４１６は、ディスプレイ３４２に関連するコントローラ４４６からの制御信号に応答して、調節部材４１４を再位置決めしてステップ高さを調節する。一実施形態において、このような調節は、利用者がボタンを押す、スライドバーを摺動させる、スイッチを作動させる、マイクロフォン又は他の入力手段を使用して音声コマンドを音声認識ソフトウェアに入力することによって行うことができる。他の一実施形態において、このような調節は、メモリに記録した事前プログラムされた又は所定のエクササイズ・ルーチンに従って行うことができ、この場合、ステップ高さはエクササイズ・ルーチン実行中に調節されるものとする。このような調節は、動力作動によって行い、また利用者はエクササイズ装置３１０における何らかの部分を取り外す又は分解する必要がないため足パッド３６２が経路に沿うよう動いている、エクササイズ中に「オン・ザ・フライ」で行うことができる。換言すれば、エクササイズ・ルーチン又はワークアウトは、中断する必要がない。
【０１１２】
他の実施形態において、アクチュエータ４１６は、代案として非動力アクチュエータとして構成することができる。例えばアクチュエータ４１６は、代案として手動アクチュエータとして構成することができ、この場合、利用者が加える力又は動きを、調節部材４１４に機械的に伝達して、該調節部材４１４を再位置決めする。調節後、調節部材４１４の位置は、１個以上のフック、クランプ、キャッチ、戻り止め、又は摩擦面により所定位置に保持される。
【０１１３】
調節部材４１４は、回転することにより端部取り付け部３９８を再位置決めし、またエクササイズ装置３１０のステップ高さを調節するものとして示すが、他の実施形態において、端部取り付け部３９８の位置決めは他のやり方で行うことができる。例えば他の一実施形態において、端部取り付け部３９８は、代案として直線的に移動可能にする、又はフレーム３２４及びクランク可撓性要素用ガイド部３７２に対して、異なる位置間で摺動する若しくは平行移動するよう構成することができる。
【０１１４】
水平方向負荷供給システム３４０は、付加的負荷を足支持部材３６０及び足パッド３６２の水平方向運動に対して加えるよう構成したシステムを有する。図１２〜図１４は、水平方向負荷供給システム３４０をより詳細に示す。図１４は、エクササイズ装置３１０の背面図であり、水平方向負荷供給システム３４０の背面を明示する目的で装置３１０の一部を設けない状態で示す。図示の実施形態において、水平方向負荷供給システム３４０は、前方ポスト３５２の後側面にほぼ垂直な構成となるよう取り付け、これにより、負荷供給システム３４０の一部が１つ以上の水平軸線周りに回転することができる構成とする。このような構成は、よりコンパクトかつ効率的な設計を可能にする。他の実施形態において、負荷供給システム３４０は、前方ポスト３５２の異なる側面又はフレーム３２４の他の部分に取り付けることができる。
【０１１５】
水平方向負荷供給システム３４０は、連結要素４２８Ｒ，４２８Ｌ（集合的に連結要素４２８と称する）、上方要素用取り付け部４２６Ｒ，４２６Ｌ（集合的に上方要素用取り付け部４２６と称する）、下方要素用取り付け部４２７Ｒ，４２７Ｌ（集合的に下方要素用取り付け部４２７と称する）、負荷供給源４３０及びロッカー部４２４を有する。
【０１１６】
連結要素４２８は、剛性リンク又はロッドとして構成する。連結要素４２８は、上方要素用取り付け部４２６に取り付けた上端部、及びロッカー（揺動子）４２４に偏心させて下方要素用取り付け部４２７に取り付けた下端部を有する。要素４２８Ｒは、取り付け部４２６Ｒ及び４２７Ｒに取り付ける。要素４２８Ｌは、取り付け部４２６Ｌ及び４２７Ｌに取り付ける。上方要素用取り付け部４２６は、リンク機構アセンブリ３２６の一部を構成するハブ３６１に取り付ける。下方要素用取り付け部４２７は、ロッカー４２４に動作可能に連結する。図示の実施形態において、取り付け部４２６及び４２７はスイベル、自在継手又は回動継手を有する。リンク機構アセンブリ３２６は、運動者がスイングアーム３２７及び足支持部３６０によって加えた力に応じて逆方向に回転する。エクササイズ装置３１０の左側から見て、リンク機構アセンブリ３２６の一方が時計回り方向に回転するとき、該リンク機構アセンブリ３２６に取り付けた上方要素用取り付け部４２６が対応する方向に回転する。この回転は、要素用取り付け部４２６の垂直方向位置を上げ、また上方への力を生じさせて要素用取り付け部４２６に取り付けた要素４２８を動作させる。要素４２８における上方への動作は、下方要素用取り付け部４２７において、対応する動作を生じさせる。下方要素用取り付け部４２７におけるこの動作は、負荷供給源４３０に作動的に連結したロッカー４２４における動作を生じさせる。他の実施形態において、取り付け部４２６は、リンク機構アセンブリ３２６における他の部分に固定することができる。
【０１１７】
ロッカー４２４及びベルト４２２は、要素４２８を作動的に負荷供給源４３０に連結する。ロッカー４２４は、要素４２８の動作時に、負荷供給源４３０により生ずる負荷に抗して回転駆動される。
【０１１８】
負荷供給源４３０は、選択的に調節可能な負荷に抗して回転するよう構成した機構を有する。一実施形態において、負荷供給源４３０は、金属プレート及びエディーブレーキを構成する１個以上の磁石を有する。一実施形態において、これら１個以上の磁石は電磁石として構成することにより、磁力の強さを選択的に調整して、リンク機構アセンブリ３２６におけるハブ３６１の回転に対して加える負荷を制御かつ変化させる。他の一実施形態において、負荷供給源４３０は、発電機を有することができる。さらに他の一実施形態において、負荷供給源４３０は、互いに摩擦接触している２個の面を有することにより、ハブ３６１の回転に対する負荷を発生させることができる。他の一実施形態においては、空気ブレーキを利用することができる。さらに他の実施形態においては、他のブレーキ又は負荷機構を利用することができる。一実施形態において、水平方向負荷供給源４３０が加える負荷は、エクササイズ装置３１０の利用者が選択的に調節することができる。一実施形態において、負荷は、ディスプレイ３４２に関連するコントローラ４４６によって生成される制御信号であって、運動者の入力に応じて、若しくは記録されているエクササイズ・ルーチン又はワークアウトに応じて生成される制御信号によって調節することができる。さらに他の実施形態においては、水平方向負荷供給源４３０は設けなくてもよい。
【０１１９】
ディスプレイ３４２は、エクササイズ装置３１０と運動者との間の相互作用を容易にする機構を有する。図８に概略的に示すように、ディスプレイ３４２は、入力部４４０、出力部４４２、通信インターフェース４４４及びコントローラ４４６を有する。入力部１４０は１個以上の機構を有し、これら機構は、利用者によるエクササイズ装置３１０へのコマンド又は情報入力を容易にするよう構成する。このような入力部１４０は、タッチスクリーン、１個以上の押しボタン、１個以上のスライドバー、トグルスイッチ、マイクロフォン、音声認識ソフトウェア等を有することができる。
【０１２０】
出力部４４２は、上述したディスプレイ３４２に対応し、利用者に情報を提示するよう構成した１個以上の装置を有する。一実施形態において、出力部４４２は、ディスプレイスクリーン、発光ダイオード、可聴信号又は可聴音生成装置等を有することができる。通信インターフェース４４４は、エクササイズ装置３１０と外部システム又は装置、例えばネットワーク、インターネット又は他のエクササイズ装置との間における通信を容易にする機構を有する。通信インターフェース４４４は、有線又は無線通信を容易にするよう構成することができる。
【０１２１】
コントローラ４４６は、上述したコントローラ３４に対応し、また１個以上の処理装置であって、情報又はコマンドを入力部４４０又は通信インターフェース４４４から受信するだけでなく、情報又はデータをエクササイズ装置３１０に関連する異なるセンサから受信するよう構成した処理装置を有する。さらに、コントローラ４４６は、このような情報を分析し、また制御信号を生成し、この制御信号により、ディスプレイ３４２による情報表示、通信インターフェース４４４を介したデータ又は情報又は情報のリクエスト、負荷供給源３９２及び４３０並びにアクチュエータ４１６の動作を指示する。コントローラ４４６は、コントローラ３４が実行する上述した各機能を実行する。特に、コントローラ４４６は、出力部４２に、合成画像又はデザインを形成する視認可能トレース３６を同時に提示する。一実施形態において、コントローラ４６はさらに、ターゲット形状３９を提示し、このターゲット形状３９は、上述したように、足パッド３２６に関して目標とする運動範囲の輪郭を提示する。
【０１２２】
エクササイズ装置３１０の使用中、利用者は、概してサイドアーム３５６を把持しつつ、プラットフォーム３４８に乗る。次に利用者は、サイドアーム３５６を把持しながら、足パッド３６２に乗る。その後運動者は、入力部４４０から所望のワークアウト若しくはエクササイズ・ルーチンを入力する、又は予め記録したワークアウト又はエクササイズ・ルーチンを選択する。このような入力に応答して、コントローラ４４６は、負荷供給源３９２及び４３０が加える負荷量を調節する制御信号を生成することができる。さらに、コントローラ４４６は、電動アクチュエータ４１６に対して前端部可撓性要素用取り付け部３９８を再位置決めさせ、ステップ高さを調節する制御信号を生成することができる。エクササイズ・ルーチン中に、運動者は、自らのストライド又はストライド経路を調節しようとすることがある。このことは、利用者が足パッド３６２及びリンク機構アセンブリ３２６に対して異なる力を加えるだけで達成される。さらに運動者は、ステップ高さを上げる又は下げようとすることがある。このことを行うため、利用者は入力部４４０を使用して変更を入力するだけでよく、これによりコントローラ４４６が、アクチュエータ４１６に対して調節部材４１４を再位置決めさせ、ステップ高さを調節する制御信号を生成する。上述したように、この調節は、エクササイズ中にオン・ザ・フライで行うことができる。他の実施形態において、コントローラ４４６は、記録したエクササイズ・ルーチン又はワークアウトに応じて、負荷供給源３９２及び４３０の一方又は両方が加える負荷だけでなく、ステップ高さ調節機構３３８が制御するステップ高さを自動的に調節することができる。このような変更は、ワークアウト開始からの時間経過に基づいて、ワークアウトの残り時間に基づいて、運動者の感知したバイオメトリクス（生体認証）に基づいて、又は所定の速度、力若しくは運動経路目標あるいはターゲットが満たされたか否かに基づいて、行うことができる。エクササイズ装置３１０において、最大ステップ高さ又は最大ステップ深さは、コントローラ４４６が自動で調節する又は利用者が運動中に調節することが可能なため、エクササイズ装置３１０は、より融通性がある又は多様なエクササイズ・オプション及びより楽しいワークアウトを提供する。
【０１２３】
このようなエクササイズを始める前に、運動者は、入力部４４０に動作モードを選択するコマンドを入力することもでき、これにより出力部４４２は、足パッド３２６で完了した経路に少なくとも部分的に基づく、視認可能トレース３６を同時又は一斉に提示する。希望に応じて、利用者は、完了すべきターゲット形状３９（又は他の形状）によって描写される運動のターゲット範囲を選択する又は選択しておくこともできる。この結果、運動者は、足パッド３６２を多様な運動範囲で動かすよう動機付けされ、利用者の体力及び持続力がより広範な運動範囲を通して高められる。
【０１２４】
本開示は、例示的な実施形態に関連して記載してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲における趣旨や範囲を逸脱することなく、形態及び詳細について変更を加え得ることは理解されるだろう。例えば、種々の例示的な実施形態は、１つ以上の利点をもたらす１つ以上の特徴を含むものとして記載してきたが、記載したこれら特徴は、例示的な実施形態において、互いに代替する、又は代案として互いに組み合わせることができるものとする。本開示の技術は比較的複雑であるため、技術上予測できない変更も存在する。例示的な実施形態に関連して記載し、また以下の特許請求の範囲に説明する本開示は、可能な限り包括的であることは明白であろう。特に断りのない限り、単数としての特定要素を記載している請求項は、複数としての同一特定要素も含むものとする。
【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８Ａ】
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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１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【外国語明細書】
2013163022000001.pdf