運動支援装置、ペースメーカ、運動支援方法、コンピュータプログラム、及び記録媒体

本発明は、表示装置を用いて使用者の運動を支援する運動支援装置及びその関連技術に関する。

特許文献１には、サイクリングシミュレーションシステムが開示されている。 このシステムでは、使用者に運動目標を示すペースメーカとなる仮想競争相手が画面に表示される。

特開平７−２５０９１９号公報

しかしながら、特許文献１には、仮想競争相手が示す「運動目標」が一体何なのかが記載されていない。 つまり、仮想競争相手が、使用者に対して何のペースを維持させるものか記載されていない。

本発明の目的は、使用者が一定の運動強度で運動を行うことを支援できる運動支援装置及びその関連技術を提供することである。

本発明の第１の観点によれば、運動支援装置は、使用者に対して負荷状態で運動を行わせる可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御して、前記使用者に提示することによって、前記使用者の運動を支援する運動支援装置であって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じた動画像を前記表示装置に表示する動画像制御手段と、前記動画像制御手段が制御する前記動画像がペースメーカに追従している場合に、運動強度が一定範囲に維持されるように、前記表示装置に表示された前記ペースメーカを制御するペースメーカ制御手段と、を備える。

この構成によれば、使用者は、動画像がペースメーカに追従するように可動部を動かすだけで、運動強度を一定範囲に維持しながら運動を行うことができる。

ここで、動画像は、一人称視点であってもよいし、三人称視点であってもよい。

この運動支援装置において、前記動画像制御手段は、前記可動部の前記動き情報に応じて、仮想空間中を移動するオブジェクトを前記動画像として表示する。

この構成によれば、使用者の動きに応答して動くオブジェクトが表示されるので（三人称視点）、使用者は、このオブジェクトがペースメーカに追従するように可動部を動かせばよく、ペースメーカに追従した運動をより行い易くなる。

上記運動支援装置において、前記ペースメーカ制御手段は、前記運動機器の前記負荷状態を制御する負荷情報に応じた移動速度で前記ペースメーカを移動する。

この構成によれば、ペースメーカは負荷情報に応じた移動速度で移動するので、負荷が大きい時は移動速度を小さくし、負荷が小さい時は移動速度を大きくできる。 このようにして、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカを制御することができる。

つまり、前記ペースメーカ制御手段は、前記負荷情報が示す負荷状態が大きくなるほど前記ペースメーカの移動速度を小さくし、前記負荷情報が示す負荷状態が小さくなるほど前記ペースメーカの移動速度を大きくする。 これにより、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカが制御される。

また、上記運動支援装置は、前記運動機器に与える負荷情報を変更する負荷変更手段をさらに備えることができ、前記ペースメーカ制御手段は、変更後の前記負荷情報に応じて、運動強度が維持されるように前記ペースメーカの移動速度を変更する。

この構成によれば、運動機器の負荷状態が常に一定ではなく変更されるので、単調な運動に変化を与えることができ、飽き難い運動支援装置を提供できる。 また、負荷の変更に伴ってペースメーカの移動速度も変更されるので、使用者は、運動機器の負荷状態の変更に関係なく、運動強度を一定範囲に維持できる。

さらに、上記運動支援装置は、進行路を前記表示装置に表示し、前記負荷情報に応じて前記進行路の傾斜を変更する進行路制御手段をさらに備えることができる。

この構成によれば、例えば、運動機器の負荷状態が大きい時急な上り坂の進行路を表示し、負荷状態が小さい時緩やかな傾斜の上り坂の進行路を表示できる。 このため、使用者が目で見る映像と負荷状態とを対応させることができる。

つまり、前記進行路制御手段は、前記進行路の傾斜を、前記負荷情報が示す負荷状態が大きくなるほど大きく設定し、前記負荷情報が示す負荷状態が小さくなるほど小さく設定する。 これにより、使用者が目で見る映像と負荷状態とが対応する。

上記運動支援装置において、前記可動部は、前記使用者に周期的な運動を行わせる。 例えば、前記周期的な運動は、回帰運動である。 ここで、回帰運動は回転運動を含む。 また、例えば、前記周期的な運動は、往復運動である。

上記運動支援装置において、前記可動部は、エルゴメータの可動部である。 例えば、前記エルゴメータはエクササイズバイクであり、前記可動部はペダルである。

本発明の第２の観点によれば、使用者に対して負荷状態で運動を行わせる運動機器で運動する前記使用者に対して運動のペースを示すペースメーカにおいて、前記使用者が前記ペースメーカに追従している場合に、運動強度が一定範囲に維持されるように、前記ペースメーカを制御する。

この構成によれば、使用者は、ペースメーカに追従するように運動機器を動かすだけで、運動強度を一定範囲に維持しながら運動を行うことができる。

ここで、ペースメーカは、映像であってもよいし、音声であってもよいし、その両方であってもよい。

このペースメーカは、前記負荷状態に応じた移動速度で表示装置に表示された仮想空間中を移動する。

この構成によれば、ペースメーカは負荷情報に応じた移動速度で移動するので、負荷が大きい時は移動速度を小さくし、負荷が小さい時は移動速度を大きくできる。 このようにして、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカを制御することができる。

このペースメーカにおいて、前記移動速度が、前記負荷状態が大きくなるほど小さい値に設定され、前記負荷状態が小さくなるほど大きい値に設定される。 これにより、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカが制御される。

本発明の第３の観点によれば、運動支援方法は、使用者に対して負荷状態で運動を行わせる可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御して、前記使用者に提示することによって、前記使用者の運動を支援する運動支援方法であって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じた動画像を前記表示装置に表示する動画像制御ステップと、前記動画像制御ステップが制御する前記動画像がペースメーカに追従している場合に、運動強度が一定範囲に維持されるように、前記表示装置に表示された前記ペースメーカを制御するペースメーカ制御ステップと、を含む。

この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。

本発明の第４の観点によれば、コンピュータプログラムは、使用者に対して負荷状態で運動を行わせる可動部及びその可動部の動きを検知する検知部を有する運動機器から、前記検知部が検知した前記可動部の動き情報を受け取って、表示装置に表示する映像を制御して、前記使用者に提示することによって、前記使用者の運動を支援する運動支援方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、前記運動機器から受け取った前記可動部の前記動き情報に応じた動画像を前記表示装置に表示する動画像制御ステップと、前記動画像制御ステップが制御する前記動画像がペースメーカに追従している場合に、運動強度が一定範囲に維持されるように、前記表示装置に表示された前記ペースメーカを制御するペースメーカ制御� ��テップと、をコンピュータに実行させる。

この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。

本発明の第５の観点によれば、記録媒体は、上記第４の観点によるコンピュータプログラムを記録した記録媒体である。

この構成によれば、上記第１の観点による運動支援装置と同様の効果を奏する。

本明細書及び請求の範囲において、記録媒体には、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ、Ｖｉｄｅｏ−ＣＤを含む）、ＤＶＤ（ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭを含む）、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性ＲＡＭカートリッジ等を含む。

本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲に記載されている。 しかしながら、発明そのもの及びその他の特徴と効果は、添付図面を参照して具体的な実施例の詳細な説明を読むことにより容易に理解される。

本発明の実施の形態による運動支援システムの全体構成を示す図である。

図１のハンドル部２の平面図である。

図１の運動支援システムの電気的構成を示す図である。

本発明の実施の形態による運動支援システムの原理説明図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示される説明画面の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示されるマップ画面の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（ルート開始時）の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（エリア走行中）の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（ルート完走時）の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示される開放メッセージ画面の例示図である。

図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング結果画面の例示図である。

図７〜図９に示したトレーニング画面中の道路９７の構造を説明するための図である。

図３のプロセッサ７１による全体処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１３のステップＳ１１のトレーニング処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４５のペースメーカ制御処理の流れの一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４５のペースメーカ制御処理の流れの他の一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４５のペースメーカ制御処理の流れのさらに他の一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４７のプレイヤバイク制御処理の流れの一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４７のプレイヤバイク制御処理の流れの他の一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４７のプレイヤバイク制御処理の流れのさらに他の一部を示すフローチャートである。

図１４のステップＳ４９の情報エリア制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

（ａ）座標テーブルの例示図である。 （ｂ）傾斜角テーブルの例示図である。 （ｃ）速度テーブルの例示図である。

符号の説明

１…エクササイズバイク、２…ハンドル部、３…アダプタ、５…カートリッジ、７…テレビジョンモニタ、９…集線装置、２１Ｌ，２１Ｒ…ハンドル、２３…コンピュータボックス、２５Ｌ…左操作部、２５Ｒ…右操作部、２７…電極、２９…シート（サドル）、３１…シートポスト、３３，３４…脚部、３５…ペダル、３７…パイプ、３９…ボディ、５１…ＬＣＤ、５３…中央操作部、５５…心拍センサ、５７Ｌ，５７Ｒ，５７Ｕ，５７Ｄ…方向キー、６１…決定キー、６３…キャンセルキー、７１…プロセッサ、７３…外部メモリ、７５，８７…ＭＣＵ、７７…コンピュータ、７８…体脂肪センサ、８１…回転センサ、８３…負荷発生装置。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。

図１は、本発明の実施の形態による運動支援システムの全体構成を示す図である。 図１を参照して、この運動支援システムは、エクササイズバイク１、アダプタ３、カートリッジ５、テレビジョンモニタ７、及び集線装置９を備える。 アダプタ３には、カートリッジ５が装着される。 また、アダプタ３は、ＡＶケーブル１１により、テレビジョンモニタ７に接続される。 また、アダプタ３は、ケーブル１３により、集線装置９と接続される。

エクササイズバイク１は、ボディ３９を有する。 ボディ３９は、その前後の底部において、円筒状の脚部３３及び３４で支持される。 そして、ボディ３９の頂部付近からは、シートポスト３１が略垂直に延びており、その先端に、使用者が腰掛けるシート（サドル）２９が固定される。 また、ボディ３９の両側面には、使用者が足でこぐためのペダル３５が設けられる。 さらに、ボディ３９からは、その脚部３４の側から略垂直に延びるパイプ３７が形成される。

このパイプ３７の先端部には、ハンドル部２が設けられる。 ハンドル部２は、左ハンドル２１Ｌ、左操作部２５Ｌ、右ハンドル２１Ｒ、右操作部２５Ｒ、及びコンピュータボックス２３を含む。 コンピュータボックス２３は、パイプ３７の先端に取り付けられる。 なお、コンピュータボックス２３は、パイプ３７から取り外し自在である。

使用者が握るための鈎状の左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒは、パイプ３７の先端付近の両側面に固定される。 左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒには、それぞれ、体脂肪計測用の電極２７が形成される。 さらに、左ハンドル２１Ｌには、使用者が左手（例えば左親指）で操作するための左操作部２５Ｌが取り付けられ、右ハンドル２１Ｒには、使用者が右手（例えば右親指）で操作するための右操作部２５Ｒが取り付けられる。

コンピュータボックス２３と左操作部２５Ｌとはケーブル１７で接続される。 また、コンピュータボックス２３と右操作部２５Ｒとはケーブル１９で接続される。 さらに、左操作部２５Ｌと集線装置９とは、ケーブル１５で接続される。 集線装置９には、例えば、４個の端子が設けられ、ケーブル１５の一方端は、その端子のいずれかに装着される。

図２は、図１のハンドル部２の平面図である。 図２を参照して、コンピュータボックス２３は、ＬＣＤ５１及び中央操作部５３を含む。 中央操作部５３は、方向キー及び決定キーを含む。 左操作部２５Ｌは、左方向キー５７Ｌ、上方向キー５７Ｕ、及び下方向キー５７Ｄを含む。 右操作部２５Ｒは、右方向キー５７Ｒ、決定キー６１、及びキャンセルキー６３を含む。 また、左ハンドル２１Ｌ及び右ハンドル２１Ｒには、それぞれ、心拍計測用のセンサ５５が設けられる。 なお、図２では、ケーブル１５，１７，１９の図示を省略している。

図３は、図１の運動支援システムの電気的構成を示す図である。 図３を参照して、カートリッジ５は、プロセッサ７１及び外部メモリ７３を含む。 外部メモリ７３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び／又はフラッシュメモリ等、システムの仕様に応じて必要なものを備える。 プロセッサ７１は、バスを通じて、外部メモリ７３にアクセスできる。 従って、プロセッサ７１は、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行でき、また、外部メモリ７３に格納されたデータをリードして処理することができる。 この外部メモリ７３に、後述のフローチャートで示される各処理を行うプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。 プロセッサ７１が生成したビデオ信号ＶＤ及びオーディオ信号ＡＵは、ＡＶケーブル１１を介して、テレビジョンモニタ７に与えられる。 したがって、テレビジョンモニタ７には、ビデオ信号ＶＤに基づく映像が表示され、そのスピーカからはオーディオ信号ＡＵに基づく音声が出力される。

プロセッサ７１は、図示しないが、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と呼ぶ。）、グラフィックスプロセシングユニット（以下、「ＧＰＵ」と呼ぶ。）、サウンドプロセシングユニット（以下、「ＳＰＵ」と呼ぶ。）、ジオメトリエンジン（以下、「ＧＥ」と呼ぶ。）、外部インタフェースブロック、メインＲＡＭ、及びＡ／Ｄコンバータ（以下、「ＡＤＣ」と呼ぶ。）などを具備する。

ＣＰＵは、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行して、各種演算やシステム全体の制御を行う。 グラフィックス処理に関するＣＰＵの処理として、外部メモリ７３に格納されたプログラムを実行して、各オブジェクトの拡大・縮小、回転、及び／又は平行移動のパラメータ、視点座標（カメラ座標）、並びに視線ベクトルの算出等を行う。 ここで、１または複数のポリゴン又はスプライトから構成され、同じ拡大・縮小、回転、及び平行移動の変換が適用される単位を「オブジェクト」と呼ぶ。

ＧＰＵは、ポリゴン及びスプライトから構成される三次元イメージをリアルタイムに生成し、アナログのコンポジットビデオ信号ＶＤに変換する。 ＳＰＵは、ＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）波形データ、アンプリチュードデータ、及びメインボリュームデータを生成し、これらをアナログ乗算して、アナログオーディオ信号ＡＵを生成する。 ＧＥは、三次元イメージを表示するための幾何演算を実行する。 具体的には、ＧＥは、行列積、ベクトルアフィン変換、ベクトル直交変換、透視投影変換、頂点明度／ポリゴン明度計算（ベクトル内積）、及びポリゴン裏面カリング処理（ベクトル外積）などの演算を実行する。

外部インタフェースブロックは、周辺装置（本実施の形態では集線装置９及びエクササイズバイク１）とのインタフェースであり、２４チャンネルのプログラマブルなデジタル入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを含む。 ＡＤＣは、４チャンネルのアナログ入力ポートに接続され、これらを介して、アナログ入力装置から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。 メインＲＡＭは、ＣＰＵのワーク領域、変数格納領域、および仮想記憶機構管理領域等として利用される。

集線装置９は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ Ｕｎｉｔ）７５を含む。 ＭＣＵ７５は、ケーブル１３により、プロセッサ７１と接続され、双方向通信が可能である。 また、ＭＣＵ７５は、集線装置９に設けられた４個の端子と接続される。

エクササイズバイク１は、コンピュータボックス２３に内蔵されるコンピュータ７７、ＭＣＵ８７を内蔵する左操作部２５Ｌ、右操作部２５Ｒ、コンピュータボックス２３に設けられる中央操作部５３及びＬＣＤ５１、ハンドル２１Ｌ及び２１Ｒに設けられる体脂肪センサ７８及び心拍センサ５５、並びに、ボディ３９の内部に設けられる回転センサ７９及び負荷発生装置８３を備える。 なお、体脂肪センサ７８は、電極２７を含む。

エクササイズバイク１のＭＣＵ８７と集線装置９のＭＣＵ７５とは、ケーブル１５で接続され、双方向通信が可能である。 また、ＭＣＵ８７は、コンピュータ７７と接続され、双方向通信が可能である。 カートリッジ５のプロセッサ７１とエクササイズバイク１のコンピュータ７７とは、集線装置９のＭＣＵ７５及び左操作部２５ＬのＭＣＵ８７を介して、双方向通信が可能である。

体脂肪センサ７８は、電極２７を通じて使用者の体に微弱電流を流し、電気抵抗（インピーダンス）を測るものである。 心拍センサ５５は、使用者の心拍を検出するもので、血流量の変化を光学的に検出するものである。 回転センサ７９は、ペダル３５の回転軸となるシャフトの回転を検出するロータリエンコーダにより実現される。 負荷発生装置８３は、電磁クラッチを含み、電磁クラッチへ供給する電力を調整して、ペダル３５の負荷量をコントロールする。 中央操作部５３の操作信号は、コンピュータ７７に入力される。

コンピュータ７７は、体脂肪センサ７８からの入力信号に基づいて使用者の体脂肪を算出する。 コンピュータ７７は、心拍センサ５５からの入力信号に基づいて、使用者の心拍数を算出する。 コンピュータ７７は、回転センサ７９からの入力信号に基づいて、ペダル３５の回転数（rpm：revolutions per minute）を算出する。 コンピュータ７７は、ペダル３５の回転数及び負荷量並びに使用者の年齢、性別及び体重に基づいて使用者の消費カロリを算出する。

そして、コンピュータ７７は、算出した体脂肪、心拍数、回転数及び消費カロリをＬＣＤ５１に表示する。 また、コンピュータ７７は、負荷発生装置８３を制御して、ペダル３５への負荷量をコントロールする。 さらに、コンピュータ７７は、中央操作部５３からの操作信号に応じて、各種設定を行う。

コンピュータ７７は、算出したペダル３５の回転数、消費カロリ及び心拍数の情報を、ＭＣＵ８７及び７５を介して、プロセッサ７１に送信する。 また、コンピュータ７７は、ＭＣＵ８７及び７５を介して、プロセッサ７１が送信した負荷情報を受け取り、その負荷情報に応じた負荷量を負荷発生装置８３に発生させる。

左操作部２５Ｌの各キー５７Ｌ，５７Ｕ，５７Ｄの操作信号は、ケーブル１５、集線装置９、ケーブル１３、及びアダプタ３を介して、プロセッサ７１に入力される。 また、右操作部２５Ｒの各キー５７Ｒ，６１，６３の操作信号は、ケーブル１９、コンピュータボックス２３、ケーブル１７、左操作部２５Ｌ、ケーブル１５、集線装置９、ケーブル１３、及びアダプタ３を介して、プロセッサ７１に入力される。

プロセッサ７１は、エクササイズバイク１から与えられたペダル３５の回転数の情報並びに左操作部２５Ｌ及び右操作部２５Ｒの操作信号に基づいて、外部メモリ７３に格納されたプログラムに従った演算、グラフィック処理、及びサウンド処理等を実行し、ビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵを生成する。 また、プロセッサ７１は、プログラムに従って、エクササイズバイク１へ負荷情報を与えて、エクササイズバイク１のペダル３５への負荷量をコントロールする。

次に、この運動支援システムの原理を説明する。 この運動支援システムでは、テレビジョンモニタ７に表示される三次元空間に配置される道路上をペースメーカＰＭ及び使用者のエクササイズバイク１の操作に応答するプレイヤバイクＰＢ（後述）が前進していく。 ペースメーカＰＭは、使用者の運動強度が常に一定範囲に収まるように、使用者を案内する。 従って、ペースメーカＰＭは、画面中の道路の傾斜が急になるほどペダル３５の負荷が大きくなるので遅い速度で移動し、画面中の道路の傾斜が緩やかになるほどペダル３５の負荷が小さくなるので速い速度で移動する。 なお、本実施の形態では、下り坂及び後退の設定はない。

ここで、一般に、運動強度は、主に三種類の指標（物理的強度指標、生理的強度指標、心理的強度指標）で表されている。 物理的強度指標では、例えば、毎秒１ジュールの仕事をする場合の運動強度が１Ｗ（ワット）と定義される。 エクササイズバイクのような自転車型エルゴメータでは、この単位が用いられることが多い。 生理的強度指標として、酸素摂取量や心拍数がある。 例えば、運動強度＝酸素摂取量／最大酸素摂取量、と表せることが知られている。 例えば、運度強度＝酸素摂取量／（最大酸素摂取量−安静時酸素摂取量）、と表せることが知られている。 例えば、運動強度＝心拍数／最大心拍数、と表せることが知られている。 例えば、運度強度＝（心拍数−安静時心拍数）／（最大心拍数−安静時心拍数）、と表せることが知られている。 最大心拍数＝２２０−年齢、で推測できることが知られている。 心理的強度指標は、主観的な疲労感を利用した指標である。

以下、原理の詳細を説明する。 本実施の形態では、ペダル３５に設定する負荷量がレベル１（小）〜８（大）まで用意され、このレベル１〜８に対応して、道路の傾斜が８つ用意される。 道路の傾斜と負荷量とは対応するので、傾斜のレベルについても、負荷量と同様に、レベル１（小）〜８（大）と表記する。 そして、基準の使用者を想定して、運動強度の目標値を定める。 目標値は一定幅を有する。 その目標値を達成するためのペダル３５の回転数は、負荷量のレベル１〜８に応じて、経験的に求めることができる。 そして、求めた回転数と、想定したペダル３５の一回転で進む距離と、に基づいて、ペースメーカＰＭの速度を算出する。

図４は、本発明の実施の形態による運動支援システムの原理説明図である。 図４を参照して、折線４は道路の標高を示し、バーＬＢはペダル３５の負荷量を示し、バーＶＢはペースメーカＰＭの速度を示す。 本実施の形態では、使用者は、ルート１からルート１２まで順にクリアしていく。 例えば、図４に示すように、ルート１は、エリア１〜３により構成される。 ペースメーカＰＭは、各エリア１〜３を５分で移動する。 また、各エリア１〜３は、ゾーンＺ−１〜Ｚ−５により構成される。 各エリア１〜３のゾーンＺ−１〜Ｚ−５ごとに、道路の傾斜、つまり、負荷量のレベル１〜８のいずれかが割り当てられる。 ペースメーカＰＭは、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５を１分で移動する。

ペースメーカＰＭは、運動強度が全エリア１〜３の全ゾーンＺ−１〜Ｚ−５で目標値の範囲内に収まるように、使用者を案内する。 従って、上記のように、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５に割り当てられた負荷量のレベルから、使用者が目標値を達成するための、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５でのペースメーカＰＭの速度を決定できる。 そして、ペースメーカＰＭは、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５を１分で移動するので、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５でのペースメーカＰＭの速度から、各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５の距離を算出できる。

使用者は、ペダル３５の回転数に応じて移動するプレイヤバイクＰＢがペースメーカＰＭに追従するようにペダル３５をこぐことによって、運動強度を設定された目標値の範囲内に常に維持できる。

次に、テレビジョンモニタ７に表示される各種画面を参照して説明を行う。

図５は、図１のテレビジョンモニタ７に表示される説明画面の例示図である。 図５を参照して、プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示する説明画面は、１２のルート１〜１２を走破する必要があることを示す説明文、及び、エリアのクリア時間と獲得ポイントとの対応を示すテーブルを含む。 また、説明画面は、アイコン８５及び８７を含む。 使用者がハンドル部２の決定キー６１を押下するとアイコン８７が有効になり、次に進んで、図６のマップ画面が表示される。 使用者がハンドル部２のキャンセルキー６３を押下するとアイコン８５が有効になり、処理が終了する。

図６は、図１のテレビジョンモニタ７に表示されるマップ画面の例示図である。 図６を参照して、プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示するマップ画面は、使用者が走破すべきルート１〜１２が描かれた地図と選択中のルートの説明とを含む。 図６では、ルート１が選択中であるため、ルート１の説明が表示され、ルート１が３つのエリア１〜３からなることと、ルート１におけるメダルの種類（金（図ではハッチング）、銀（図では白色）、銅（図では黒色））と獲得ポイントとの関係と、を含む。 使用者が金、銀あるいは銅のいずれかのメダルを獲得すると、次のルート２が開放される。 マップ画面では、開放済みのルートが地図上で赤色（図では太線）にされる。 開放されていないルートは白色（図では細線）である。 図６では、ルート１のみが開放済みである。

さらに、マップ画面は、アイコン８５，８９，９１及び９３を含む。 使用者が、ハンドル部２の上方向キー５７Ｕを押下するとアイコン８９が有効になり、下方向キー５７Ｄを押下するとアイコン９１が有効になる。 使用者は、このアイコン８９及び９１を操作して、所望のルートを選択することができる。 ただし、使用者に開放されたルートのみ選択可能である。 使用者がハンドル部２の決定キー６１を押下するとアイコン９３が有効になり、次に進んで、図７のトレーニング画面が表示される。 使用者がハンドル部２のキャンセルキー６３を押下するとアイコン８５が有効になり、処理が終了する。

ルート１〜１２について説明する。 ルートに付された番号が大きくなるほど、エリアの数が増え、傾斜が急（負荷量が大）になり、運動強度の目標値も大きくなる。 ただし、同じルート内では、運動強度の目標値は、一定幅に維持される。

ルート１〜１２全体についてもレベル１〜３が用意されている。 レベル１（デフォルト）のルート１〜１２では、ペースメーカＰＭは、全ルート１〜１２の各エリアを５分で移動した。 ただし、使用者がレベル１のルート１〜１２を走破した場合は、レベル２に移行し、ペースメーカＰＭは、全ルート１〜１２の各エリアを４分３０秒で移動する。 さらに、使用者がレベル２のルート１〜１２を走破した場合は、レベル３へ移行し、ペースメーカＰＭは、全ルート１〜１２の各エリアを４分で移動する。 このように、全ルート１〜１２を走破した場合、次のルート１〜１２では、ペースメーカがエリアを移動する時間が短縮されるが、道路の傾斜、つまり、負荷量に変更はない。 また、エリアのクリア時間と獲得ポイントとの対応を示すテーブルは（図５参照）、レベル１〜３に応じて変更される。 この場合、同じポイントを獲得するためには、レベルが上がるほど、短いクリア時間が要求される。

図７は、図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（ルート開始時）の例示図である。 図７を参照して、プロセッサ７１がテレビジョンモニタ７に表示するトレーニング画面（ルート開始時）は、スタートゲート９５の直下に配置されるペースメーカＰＭ及びペダル３５の回転数に応じた速度で移動するプレイヤバイクＰＢを含む。 また、トレーニング画面は、プレイヤ情報フレーム４０、バイク情報フレーム４３及びエリア情報フレーム４７を含む。 なお、プレイヤ情報フレーム４０、バイク情報フレーム４３及びエリア情報フレーム４７を包括して情報フレームと呼ぶこともある。

プレイヤ情報フレーム４０は、エクササイズバイク１から与えられた使用者の心拍数及び消費カロリをそれぞれリアルタイムで表示する心拍表示部４１及びカロリ表示部４２を含む。 最初にマップ画面が表示され、そして最後にマップ画面が表示されて処理を終了するまでの、トレーニング画面表示中の使用者の消費カロリの累積値が、カロリ表示部４２に表示される。 バイク情報フレーム４３は、ペダル３５の回転数をリアルタイムで表示する回転表示部４４と、プレイヤバイクＰＢの速度及び移動距離をそれぞれリアルタイムで表示する速度表示部４５及び距離表示部４６と、を含む。 最初にマップ画面が表示され、そして最後にマップ画面が表示されて処理を終了するまでの、トレーニング画面でのプレイヤバイクＰＢの累積移動距離が、距離表示部４６に表示される。

エリア情報フレーム４７は、負荷グラフ４８、現在のペダル３５の負荷量のレベル１〜８を表示する負荷表示部４９及び１エリアをペースメーカＰＭが移動する時間（５分）からのカウントダウンを行う時間表示部５０を含む。 負荷グラフ４８は、１エリアの各ゾーンＺ−１〜Ｚ−５に設定された負荷量のレベルをバーの高さで示す。 ２５本のバーが横一列に配置される。 ５本のバーは、エリアの１ゾーンに対応しているため、その高さは同じである。 負荷グラフ４８の横軸は時間軸である。 従って、横一列に並んだ５本のバーが１分に相当する（図４参照）。 １本のバーは、１／５分に相当する。

使用者がペダル３５をこいでプレイヤバイクＰＢが動き出すと、プレイヤ情報フレーム４０及びバイク情報フレーム４３に表示が開始される。 プレイヤバイクＰＢがスタートゲート９５に到達すると同時に（ルート開始）、ペースメーカＰＭが、道路９７の中心線（以下、「ＰＭ移動経路」と呼ぶ。）に沿って、位置するゾーンに設定された速度で前進する。 また、これと同時に、負荷表示部４９には、プレイヤバイクＰＢが位置するゾーンに設定された負荷量のレベルが表示され、時間表示部５０では、５分からのカウントダウンが開始される。 さらに、同時に、負荷グラフ４８には、プレイヤバーｐｂとペースバーｐｍが表示される（図８参照）。

図８は、図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（エリア走行中）の例示図である。 図８を参照して、プレイヤバイクＰＢがエリアを走行中の場合、エリア内でのペースメーカＰＭの位置を示すためのペースバーｐｍとエリア内でのプレイヤバイクＰＢの位置を示すためのプレイヤバーｐｂとが負荷グラフ４８中に表示される。 負荷グラフ４８の横軸は時間軸であり、ゾーンＺ−１〜Ｚ−５でのペースメーカＰＭの移動時間は同一（１分）である（図４参照）。 従って、ペースバーｐｍは、負荷グラフ４８の左端から右端まで一定速度で移動する。

負荷グラフ４８の横軸は時間軸であるが、５本のバーが１ゾーンに対応しているため、５本のバーが配置される時間軸上の長さ（距離）をそのゾーンの距離とみなす。 そうすることで、プレイヤバイクＰＢのゾーン上の位置に応じて、負荷グラフ４８の時間軸上にプレイヤバーｐｂを表示することができる。

図９は、図１のテレビジョンモニタ７に表示されるトレーニング画面（ルート完走時）の例示図である。 図９を参照して、プレイヤバイクＰＢがルートのゴールに到達した場合、そのルートにおける結果６５が表示される。 結果６５は、そのルートのスタートからゴールまで（後述のインターバル部分を除く。）の時間と使用者が獲得したポイントを含む。 また、ポイントに応じてメダル６６が表示される。

プレイヤバイクＰＢがゴールに到達すると同時に、クールダウンに入り、エリア情報フレーム４７が消去され、代わりに、クールダウン情報フレーム６７が表示される。 クールダウン情報フレーム６７は、この画面から抜けるためのアイコン６９及びクールダウンとして設定された時間（３分）からのカウントダウンを表示する時間表示部６８を含む。 時間表示部６８の時間が０になってクールダウンが終了するか、使用者がハンドル部２のキャンセルキー６３を押下してアイコン６９を有効にすると、図１０の開放メッセージ画面が表示される。 図１０の開放メッセージ画面は、次のルートが開放されたことを示す表示を含む。

ただし、使用者の獲得ポイントが少なく、メダルを取得できなかった場合は、開放メッセージ画面は表示されず、また、次のルートは開放されない。 この場合は、時間表示部６８の時間が０になってクールダウンが終了するか、使用者がハンドル部２のキャンセルキー６３を押下してアイコン６９を有効にすると、図１１のトレーニング結果画面が表示される。 また、開放メッセージ画面において、使用者がハンドル部２の決定キー６１を押下してアイコン８７を有効にすると、図１１のトレーニング結果画面が表示される。 トレーニング結果画面は、最初にマップ画面が表示され、そしてトレーニング結果画面が表示されるまでの、トレーニング画面表示中の使用者の消費カロリの累積値、プレイヤバイクＰＢの累積移動距離、及び、プレイヤバイクＰＢの累積移動時間が表示される。 使用者がハンドル部２の決定キー６１を押下してアイコン８７を有効にすると、図６のマップ画面が表示される。

次に、トレーニング画面の道路９７の構造を説明する。

図１２は、図７〜図９に示したトレーニング画面中の道路９７の構造を説明するための図である。 図１２を参照して、トレーニング画面中の道路９７は、インターバル部分とエリアとが交互に配置されて構成される。 従って、エリアの開始前には必ずインターバル部分が存在する。 また、上記のように、各エリアは５つのゾーンＺ−１〜Ｚ−５からなる。 各インターバル部分も複数のゾーンからなる。

プレイヤバイクＰＢが、エリアのゴールに到達し、インターバル部分に入ると、エリア情報フレーム４７が消去される。 ただし、プレイヤ情報フレーム４０及びバイク情報フレーム４３は有効である。 さらに、ただし、最初のエリア１の前のインターバル部分では、エリア情報フレーム４７は表示されるが、時間表示部５０のカウントダウンは行われず、負荷表示部４９にはレベル０が表示される。 また、プレイヤバイクＰＢがエリアのゴールに到達すると同時に、そのエリアでの獲得ポイントと移動時間とが表示される。

道路９７は、複数のセグメントｓｇから構成される。 各セグメントｓｇの長さは一定距離（本実施の形態では１０ｍ）に統一してあり、全て同一である。 セグメントｓｇの長さは、ＰＭ移動経路８１（破線で示す。）に沿った長さである。

次に、座標系について説明する。 テレビジョンモニタ７に表示される仮想空間が配置される三次元座標系を定義する。 仮想空間中のペースメーカＰＭ、プレイヤバイクＰＢ及び道路９７の位置は、この三次元座標系で表される。 水平軸をＸ軸、垂直軸をＹ軸、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸をＺ軸とする。 そして、画面垂直上方向をＹ軸の正、画面水平右方向をＸ軸の正、画面奥方向をＺ軸の正とする。 １つの仮想空間は、１つのエリアとその前に配置されるインターバル部分とを含む。 従って、インターバル部分の開始位置は新たな仮想空間の開始位置であるので、インターバル部分の開始位置では、ペースメーカＰＭ、プレイヤバイクＰＢ及び道路９７は、新たな仮想空間に配置されることになる。 本実施の形態では、エリアのスタート位置に配置されるペースメーカＰＭの座標を原点（０，０，０）とする。 １仮想空間内の座標をエリア内座標と呼ぶこともある。

ペースメーカＰＭは、エリアのゴールに到達した時点で消滅し、次のエリアのスタート位置に配置される。 また、プレイヤバイクＰＢがペースメーカＰＭより早くエリアのゴールに到達した場合は、その時点で、ペースメーカＰＭは、次のエリアのスタート位置に配置される。

図１３は、図３のプロセッサ７１による全体処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３を参照して、ステップＳ１にて、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に図５の説明画面を表示する。 ステップＳ３にて、プロセッサ７１は、キーステータス（キー５７Ｌ，５７Ｒ，５７Ｕ，５７Ｄ，６１及び６３のオン／オフ）をチェックして、キャンセルキー６３が押下された場合は処理を終了し、決定キー６１が押下された場合はステップＳ５に進み、それ以外はステップＳ３に戻る。

ステップＳ５では、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に図６のマップ画面を表示する。 ステップＳ９にて、プロセッサ７１は、キーステータスをチェックして、キャンセルキー６３が押下された場合は処理を終了し、方向キー５７Ｕ又は５７Ｄが押下された場合はステップＳ７でルートを変更し、決定キー６１が押下された場合はそのままステップＳ１１に進み、それ以外はステップＳ９に戻る。

ステップＳ１１では、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に図７及び図８のトレーニング画面を表示して、トレーニング処理を実行する。 そして、プレイヤバイクＰＢがルートのゴールに到達すると、プロセッサ７１は、ステップＳ１３でテレビジョンモニタ７にルートの結果を表示し、ステップＳ１５でクールダウン処理を実行する（図９参照）。 ステップＳ１７にて、プロセッサ７１は、キーステータスをチェックして、キャンセルキー６３が押下された場合はステップＳ２１に進み、それ以外はステップＳ１９に進む。 ステップＳ１９では、プロセッサ７１は、クールダウン開始から所定時間（図９の例では３分）が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップＳ１７に戻り、経過した場合はステップＳ２１に進む。

ステップＳ２１では、プロセッサ７１は、全エリアでの獲得ポイントの合計から、メダルを取得できたか否かを判断し、取得できた場合はステップＳ２３に進み、取得できなかった場合はステップＳ２７に進む。 ステップＳ２３では、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に図１０の開放メッセージ画面を表示する。 そして、ステップＳ２５にて、プロセッサ７１は、キーステータスをチェックして、決定キー６１が押下された場合はステップＳ２７に進み、それ以外はステップＳ２５に戻る。

ステップＳ２７では、プロセッサ７１は、テレビジョンモニタ７に図１１のトレーニング結果画面を表示する。 ステップＳ２９にて、プロセッサ７１は、キーステータスをチェックして、決定キー６１が押下された場合はステップＳ５に進み、それ以外はステップＳ２９に戻る。

図１４は、図１３のステップＳ１１のトレーニング処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１４を参照して、ステップＳ４１にて、プロセッサ７１は、待機フラグをオンにする。 待機フラグは、ペースメーカＰＭをエリアのスタート位置に待機させるためのフラグであり、オンの場合、ペースメーカＰＭはエリアのスタート位置に待機する。 ステップＳ４３にて、プロセッサ７１は、エクササイズバイク１からデータ（キー５７Ｌ，５７Ｒ，５７Ｕ，５７Ｄ，６１及び６３の操作信号、ペダル３５の回転数、心拍数並びに消費カロリ）を取得する。

ステップＳ４５にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭを制御する処理を実行する。 ステップＳ４７にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢを制御する処理を実行する。 ステップＳ４９にて、プロセッサ７１は、情報フレームを制御する処理を実行する。 ステップＳ５１にて、プロセッサ７１は、ステップＳ４５〜Ｓ４９で設定した情報に基づいて画面を更新すると共に、効果音や音楽などの音声処理を実行して、ステップＳ４３に進む。 例えば、画面の更新及び音声処理はビデオ同期信号による割り込みに基づいて１／６０秒ごとに実行される。

ここで、図１５の説明に入る前に、外部メモリ７３に格納される座標テーブル、傾斜角テーブル及び速度テーブルについて説明する。

図２２（ａ）は、座標テーブルの例示図である。 図２２（ａ）を参照して、座標テーブルはルート１〜１２ごとに用意され、ルートの道路９７（エリアだけでなくインターバル部分を含む。）を構成する各セグメントｓｇの始端座標と終端座標とを格納したテーブルである。 始端座標及び終端座標は、上記した仮想空間が配置される三次元座標である。 また、終端座標は次のセグメントｓｇの始端座標になるので、重複して格納はされていない。 さらに、座標テーブルにおけるセグメントｓｇの始端座標及び終端座標は、それぞれ、そのセグメントｓｇのＰＭ移動経路８１の始端座標及び終端座標である。

この座標テーブルにおいて、ペースメーカＰＭの表示に関連して始端座標を指し示すポインタをＳ１ポインタと呼び、ペースメーカＰＭの表示に関連して終端座標を指し示すポインタをＥ１ポインタと呼ぶ。 また、この座標テーブルにおいて、プレイヤバイクＰＢの表示に関連して始端座標を指し示すポインタをＳ２ポインタと呼び、プレイヤバイクＰＢの表示に関連して終端座標を指し示すポインタをＥ２ポインタと呼ぶ。

図２２（ｂ）は、傾斜角テーブルの例示図である。 図２２（ｂ）を参照して、傾斜角テーブルはルートごとに用意され、ルートの道路９７（エリアだけでなくインターバル部分を含む。）を構成する各ゾーンの傾斜角及び負荷情報を格納したテーブルである。 傾斜角はＸ軸回りの回転角度である。 本実施の形態では、セグメントｓｇはＺ軸回りには回転（傾斜）していないものとする。 傾斜角テーブルの負荷情報は、プロセッサ７１がエクササイズバイク１に与える負荷情報である。 傾斜角テーブルにおいて、セグメントｓｇの傾斜角及び負荷情報を指し示すポインタをＩポインタと呼ぶ。

図２２（ｃ）は、速度テーブルの例示図である。 図２２（ｃ）を参照して、速度テーブルはルートごとに用意され、ルートを構成する各エリアの各ゾーンでのペースメーカＰＭの速度Ｖｐを格納したテーブルである。 なお、エリアに関するデータだけであり、インターバル部分に関するデータは格納されていない。 なぜなら、ペースメーカＰＭは、インターバル部分を移動することはなく、エリアのゴールに到達したと同時に、次のエリアのスタート位置に配置されるからである。 速度テーブルにおいて、ペースメーカＰＭの速度Ｖｐを指し示すポインタをＶポインタと呼ぶ。

さて、図１５〜図１７は、図１４のステップＳ４５のペースメーカ制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１５を参照して、ステップＳ６１にて、プロセッサ７１は、待機フラグがオンか否かを判断し、オフの場合ペースメーカＰＭが走行中であるためステップＳ７３に進み、オンの場合ペースメーカＰＭをエリアのスタート位置に設定すべくステップＳ６３に進む。

ステップＳ６３では、プロセッサ７１は、Ｓ１ポインタ、Ｅ１ポインタ及びＶポインタをペースメーカＰＭが配置されるべきエリアに応じた初期位置にセットする。 ちなみに、ペースメーカＰＭは、必ずエリアのスタート位置に配置されるので、Ｓ１ポインタ及びＥ１ポインタは、座標テーブルにおいて、エリアのスタート位置に配置されるセグメントｓｇの始端座標及び終端座標をそれぞれ指し示す。

ステップＳ６５にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭのエリア内座標（Ｌａｘ１，Ｌａｙ１，Ｌａｚ１）に（０，０，０）をセットする。 ペースメーカＰＭのエリア内座標は、ペースメーカＰＭが属する仮想空間内の座標である。 また、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭのエリア内位置ＰＡ１に０をセットする。 ペースメーカＰＭのエリア内位置ＰＡ１は、ペースメーカＰＭが属するエリアのＰＭ移動経路８１上の位置である。

ステップＳ６７にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭのセグメント内座標（Ｌｓｘ，Ｌｓｙ，Ｌｓｚ）に（０，０，０）をセットする。 ペースメーカＰＭのセグメント内座標は、ペースメーカＰＭが属するセグメントｓｇ内の座標であり、そのセグメントｓｇの始端座標が原点となる。 ステップＳ６９にて、プロセッサ７１は、カウンタＳＣ１に０をセットする。 カウンタＳＣ１は、ペースメーカＰＭがあるセグメントｓｇから次のセグメントｓｇに進入するたびに１つだけインクリメントされるカウンタである。 従って、カウンタＳＣ１の値は、ペースメーカＰＭが通過したセグメントｓｇの数になる。 ステップＳ７１にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭの画像情報を設定してリターンする。

ステップＳ６１で「ＮＯ」が判断された後、ステップＳ７３では、プロセッサ７１は、速度テーブルからＶポインタが指し示す速度Ｖｐを取得する。 ステップＳ７５にて、プロセッサ７１は、前回のエリア内位置ＰＡ１に速度Ｖｐを加算して、今回のエリア内位置ＰＡ１とする。

ステップＳ７７にて、プロセッサ７１は、座標テーブルからＳ１ポインタが指し示すセグメントｓｇの始端座標（Ｘｓ１，Ｙｓ１，Ｚｓ１）を取得する。 ステップＳ７９にて、プロセッサ７１は、Ｓ１ポインタを１つインクリメントする。 ステップＳ８１にて、プロセッサ７１は、座標テーブルからＥ１ポインタが指し示すセグメントｓｇの終端座標（Ｘｅ１，Ｙｅ１，Ｚｅ１）を取得する。 ステップＳ８３にて、プロセッサ７１は、Ｅ１ポインタを１つインクリメントする。 ステップＳ８５にて、プロセッサ７１は、（ＰＡ１−ＳＣ１＊１０）をペースメーカＰＭのセグメント内位置ＰＳに設定して、図１６のステップＳ１０１に進む。 セグメント内位置ＰＳは、ペースメーカＰＭが属するセグメントｓｇの始端を０としたときの、そのセグメントｓｇ内のＰＭ移動経路８１上の位置である。

図１６を参照して、ステップＳ１０１にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭのセグメント内位置ＰＳが１０（ｍ）以上か否かを判断し、１０（ｍ）以上の場合図１７のステップＳ１３７に進み、１０（ｍ）未満の場合ステップＳ１０３に進む。 セグメント内位置ＰＳが１０（ｍ）以上ということは、ペースメーカＰＭがセグメントｓｇを跨いだこと、つまり、次のセグメントｓｇに移動したことを意味する。 なぜなら、セグメントｓｇの長さは１０（ｍ）で統一されているからである（図１２参照）。

ステップＳ１０１で「ＮＯ」を判断したということは、ペースメーカＰＭが前回と同じセグメントｓｇ内に位置することを意味する。 従って、ステップＳ１０３及びＳ１０５の処理で、ペースメーカＰＭのセグメント内座標（Ｌｓｘ，Ｌｓｙ，Ｌｓｚ）を算出する。

具体的には、ステップＳ１０３では、プロセッサ７１は、終点座標Ｘ成分Ｘｅ１から始端座標Ｘ成分Ｘｓ１を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＸ成分Ｘｎ１に設定する。 プロセッサ７１は、終点座標Ｙ成分Ｙｅ１から始端座標Ｙ成分Ｙｓ１を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＹ成分Ｙｎ１に設定する。 プロセッサ７１は、終点座標Ｚ成分Ｚｅ１から始端座標Ｚ成分Ｚｓ１を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＺ成分Ｚｎ１に設定する。 このように、正規化ベクトル（Ｘｎ１，Ｙｎ１，Ｚｎ１）をセグメントｓｇの終端座標と始端座標との差として求めることができるのは、セグメントｓｇの長さが１０（ｍ）に統一されているからである。

ステップＳ１０５では、プロセッサ７１は、セグメント内位置ＰＳに正規化ベクトルのＸ成分Ｘｎ１を乗じたものをセグメント内座標のｘ成分Ｌｓｘに設定する。 プロセッサ７１は、セグメント内位置ＰＳに正規化ベクトルのＹ成分Ｙｎ１を乗じたものをセグメント内座標のｙ成分Ｌｓｙに設定する。 プロセッサ７１は、セグメント内位置ＰＳに正規化ベクトルのＺ成分Ｚｎ１を乗じたものをセグメント内座標のｚ成分Ｌｓｚに設定する。

そして、ステップＳ１０７にて、プロセッサ７１は、始端座標のＸ成分Ｘｓ１にセグメント内座標のｘ成分Ｌｓｘを加えて、結果をペースメーカＰＭのエリア内座標Ｘ成分Ｌａｘ１に設定する。 プロセッサ７１は、始端座標のＹ成分Ｙｓ１にセグメント内座標のｙ成分Ｌｓｙを加えて、結果をペースメーカＰＭのエリア内座標Ｙ成分Ｌａｙ１に設定する。 プロセッサ７１は、始端座標のＺ成分Ｚｓ１にセグメント内座標のｚ成分Ｌｓｚを加えて、結果をペースメーカＰＭのエリア内座標Ｚ成分Ｌａｚ１に設定する。 ステップＳ１０９では、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭの画像情報を設定してリターンする。

ステップＳ１０１で「ＹＥＳ」を判断したということは、ペースメーカＰＭがセグメントｓｇを跨いだことを意味するので、図１７のステップＳ１３７では、カウンタＳＣ１を１つインクリメントする。

図１７を参照して、ステップＳ１３９では、プロセッサ７１は、ゾーンを越えたか否かを判断し、越えた場合はステップＳ１４１に進み、越えていない場合は図１５のステップＳ７７に進む。 ゾーンは複数のセグメントｓｇから構成されるので、ペースメーカＰＭがセグメントｓｇを跨いだということは、ゾーンを跨いでいる可能性もある。 ゾーンが変わると道路９７の傾斜も変わる可能性があり、その場合は、ペースメーカＰＭの速度Ｖｐを変更する必要がある。 従って、ステップＳ１４１では、プロセッサ７１は、Ｖポインタを１つインクリメントする。

ステップＳ１４３にて、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭがエリアのゴールに到達したか否かを判断し、到達した場合はステップＳ１４５に進み、到達していない場合は図１５のステップＳ７７に進む。 ペースメーカＰＭがゾーンを越えたということは、エリアのゴールに到達した可能性もある。 ペースメーカＰＭがエリアのゴールに到達した場合は、ペースメーカＰＭを次のエリアのスタート位置に配置する必要がある。 従って、ステップＳ１４５で、プロセッサ７１は、待機フラグをオンにして、図１５のステップＳ６３に進む。

ステップＳ１３９又はステップＳ１４３で「ＮＯ」と判断した後、図１５のステップＳ７７に進むのは、ペースメーカＰＭが次のセグメントｓｇに移動したので、移動先のセグメントｓｇに基づいて、セグメント内位置ＰＳ及びセグメント内座標（Ｌｓｘ，Ｌｓｙ，Ｌｓｚ）を算出し、その結果から、ペースメーカＰＭのエリア内座標（Ｌａｘ１，Ｌａｙ１，Ｌａｚ１）を求める必要があるからである。

図１８〜図２０は、図１４のステップＳ４７のプレイヤバイク制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１８を参照して、ステップＳ１６１にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢがルートのスタート位置に存在するか否かを判断し、スタート位置に存在する場合はトレーニングの開始時を意味するのでステップＳ１６３に進み、それ以外はルートを移動中であるためステップＳ１７７に進む。 ステップＳ１６３では、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢの移動距離ＬＧに０を設定する。 移動距離ＬＧは、トレーニング開始時からのプレイヤバイクＰＢの移動距離であり、エリアでの移動距離に限らず、インターバル部分で移動した距離も加算される。

ステップＳ１６５では、プロセッサ７１は、Ｓ２ポインタ、Ｅ２ポインタ及びＩポインタを初期位置にセットする。 つまり、最初のエリア１の前のインターバル部分の開始位置を始端とするセグメントｓｇに対応するように、Ｓ２ポインタ、Ｅ２ポインタ及びＩポインタを設定する。

ステップＳ１６７にて、プロセッサ７１は、インターバル部分の距離であるインターバル距離ＩＬを、当該インターバル部分の終端に接続されるエリアに応じた値にセットする。 なお、最初のエリア１にその終端が接続されるインターバル部分の長さだけが、他のインターバル部分の長さより短く設定されている。

ステップＳ１６９にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢのエリア内座標（Ｌａｘ２，Ｌａｙ２，Ｌａｚ２）に初期値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）をセットする。 プレイヤバイクＰＢのエリア内座標は、プレイヤバイクＰＢが属する仮想空間内の座標である。 トレーニング開始時における初期値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）は、最初のインターバル部分の始端の座標である。 トレーニング開始時以外では、Ｘ成分Ｘｉ及びＹ成分Ｙｉは、エリアの走破時のＸ成分及びＹ成分であり、Ｚ成分Ｚｉは、次のエリアの始端のＺ座標を０としたときの値に設定される。 いずれの場合でも、Ｚ成分Ｚｉは負の値をとる。 なぜなら、エリアの始端の座標のＺ成分を０にしているからである。 ステップＳ１７１にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢのＺ方向位置ＬＧＺに、上記のＺ成分Ｚｉを代入する。

ステップＳ１７３にて、プロセッサ７１は、カウンタＳＣ２に０をセットする。 カウンタＳＣ２は、プレイヤバイクＰＢがあるセグメントｓｇから次のセグメントｓｇに進入するたびに１つだけインクリメントされるカウンタである。 従って、カウンタＳＣ２の値は、プレイヤバイクＰＢが通過したセグメントｓｇの数になる。 ステップＳ１７５にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクフラグ（以下、「Ｐフラグ」と呼ぶ。）を「インターバル」に設定する。 Ｐフラグは、プレイヤバイクＰＢがインターバル部分に位置する場合は「インターバル」に設定され、プレイヤバイクＰＢがエリア内に位置する場合は「エリア内」に設定されるフラグである。

ステップＳ１６１で「ＮＯ」を判断した後、又は、ステップＳ１７５の後、ステップＳ１７７にて、プロセッサ７１は、エクササイズバイク１の左方向キー５７Ｌ及び右方向キー５７Ｒの操作信号に基づいて、プレイヤバイクＰＢのハンドル角θを算出する。 プレイヤバイクＰＢのハンドルが真っ直ぐ向いている場合のハンドル角θを０とし、時計回りを正、反時計回りを負とする。

右方向キー５７Ｒがオンの場合は、一定角度θ１が現在のハンドル角θに加算される。 ただし、ハンドル角θが正のときに右方向キー５７Ｒがオフにされると、一定角度θ２が現在のハンドル角θから減算される。 θ１＜θ２、である。 この減算は、図１４のルーチンの中で繰り返されるステップＳ１７７にてハンドル角θが０になるまで実行される。 さらに、ただし、ハンドル角θが正のときに、左方向キー５７Ｌがオンされると、右方向キー５７Ｒのステータスに関係なく、ハンドル角θが０にセットされる。 その後は、下記（左方向キー５７Ｌがオンの場合）に従う。

一方、左方向キー５７Ｌがオンの場合は、一定角度θ１が現在のハンドル角θから減算される。 ただし、ハンドル角θが負のときに左方向キー５７Ｌがオフにされると、一定角度θ２が現在のハンドル角θに加算される。 この加算は、図１４のルーチンの中で繰り返されるステップＳ１７７にてハンドル角θが０になるまで実行される。 さらに、ただし、ハンドル角θが負のときに、右方向キー５７Ｒがオンされると、左方向キー５７Ｌのステータスに関係なく、ハンドル角θが０にセットされる。 その後は上記（右方向キー５７Ｒがオンの場合）に従う。

ステップＳ１７９の説明の前に単位ベクトルＵについて説明する。 単位ベクトルＵは、セグメントｓｇの表面に沿っており、かつ、ＺＸ平面に投影したときにＺ軸に平行な単位ベクトルである。 この単位ベクトルＵの回転を考えるときは、セグメントｓｇの傾斜は無視し、そのセグメントｓｇに立てた垂線の回りに単位ベクトルＵが回転するものとする。

さて、ステップＳ１７９にて、プロセッサ７１は、単位ベクトルＵがハンドル角θだけ回転した場合の、単位ベクトルＵのＺ成分Ｕｚ及びＸ成分Ｕｘを算出する。 この場合のＺ成分Ｕｚは、セグメントｓｇの表面に沿った軸であって、ＺＸ平面に投影したときにＺ軸に平行な軸上の値である。 ステップＳ１８１にて、プロセッサ７１は、ペダル３５の回転数Ｒｅｖから、プレイヤバイクＰＢの移動量ＭＬを算出する。 ステップＳ１８３にて、プロセッサ７１は、前回の移動距離ＬＧに移動量ＭＬを加算して、その結果を今回の移動距離ＬＧに設定する。

ステップＳ１８５にて、プロセッサ７１は、前回のＺ方向位置ＬＧＺに、移動量ＭＬに単位ベクトルＵのＺ成分Ｕｚを乗じたものを加算して、その結果を今回のＺ方向位置ＬＧＺに設定する。 ステップＳ１８７にて、プロセッサ７１は、移動量ＭＬに単位ベクトルＵのＸ成分Ｕｘを乗じ、その結果をＸ方向移動量Ｍｘに設定する。 また、プロセッサ７１は、移動量ＭＬに単位ベクトルＵのＺ成分Ｕｚを乗じ、その結果をＺ方向移動量Ｍｚ１に設定する。 ステップＳ１８９にて、プロセッサ７１は、前回のエリア内座標のＸ成分Ｌａｘ２にＸ方向移動量Ｍｘを加算し、その結果を今回のエリア内座標のＸ成分Ｌａｘ２に設定し、図１９のステップＳ２０１に進む。

図１９を参照して、ステップＳ２０１にて、プロセッサ７１は、座標テーブルからＳ２ポインタが指し示すセグメントｓｇの始端座標（Ｘｓ２，Ｙｓ２，Ｚｓ２）を取得する。 ステップＳ２０３にて、プロセッサ７１は、Ｓ２ポインタを１つインクリメントする。 ステップＳ２０５にて、プロセッサ７１は、座標テーブルからＥ２ポインタが指し示すセグメントｓｇの終端座標（Ｘｅ２，Ｙｅ２，Ｚｅ２）を取得する。 ステップＳ２０７にて、プロセッサ７１は、Ｅ２ポインタを１つインクリメントする。

ステップＳ２０９では、プロセッサ７１は、終点座標Ｘ成分Ｘｅ２から始端座標Ｘ成分Ｘｓ２を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＸ成分Ｘｎ２に設定する。 プロセッサ７１は、終点座標Ｙ成分Ｙｅ２から始端座標Ｙ成分Ｙｓ２を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＹ成分Ｙｎ２に設定する。 プロセッサ７１は、終点座標Ｚ成分Ｚｅ２から始端座標Ｚ成分Ｚｓ２を差し引いて、結果を正規化ベクトルのＺ成分Ｚｎ２に設定する。 このように、正規化ベクトル（Ｘｎ２，Ｙｎ２，Ｚｎ２）をセグメントｓｇの終端座標と始端座標との差として求めることができるのは、セグメントｓｇの長さが１０（ｍ）に統一されているからである。

ステップＳ２１１にて、プロセッサ７１は、傾斜角テーブルからＩポインタが指し示すゾーン（セグメントｓｇ）の傾斜角ω及び負荷情報を取得する。 ステップＳ２１３にて、プロセッサ７１は、Ｚ方向移動量Ｍｚ１にｃｏｓωを乗じて、その結果をプレイヤバイクＰＢのＺ方向移動量Ｍｚ２に設定する。 Ｚ方向移動量Ｍｚ１は、セグメントｓｇの表面に沿った長さであるため、ＺＸ平面上の長さＭｚ２に変換した。

ステップＳ２１５にて、プロセッサ７１は、Ｚ方向移動量Ｍｚ２を正規化ベクトルのＺ成分Ｚｎ２で除して、比Ｒを求める。 ステップＳ２１７にて、プロセッサ７１は、比Ｒに正規化ベクトルのＹ成分Ｙｎ２を乗じて、その結果をＹ方向移動量Ｍｙに設定する。 ステップＳ２１９にて、プロセッサ７１は、前回のエリア内座標のＹ成分Ｌａｙ２にＹ方向移動量Ｍｙを加算し、その結果を今回のエリア内座標のＹ成分Ｌａｙ２に設定する。 プロセッサ７１は、前回のエリア内座標のＺ成分Ｌａｚ２にＺ方向移動量Ｍｚ２を加算し、その結果を今回のエリア内座標のＺ成分Ｌａｚ２に設定する。

ステップＳ２２１にて、プロセッサ７１は、カウンタＳＣ２の値に１０（ｍ）を乗じ、その結果からインターバル距離ＩＬを差し引いた値を、距離ＰＡ２に設定する。 距離ＰＡ２は、エリアのスタート位置のセグメントｓｇの始端から、プレイヤバイクＰＢが位置するセグメントｓｇの１つ前のセグメントｓｇの終端までの、ＰＭ移動経路８１に沿った距離である。 ステップＳ２２３にて、プロセッサ７１は、距離ＰＡ３を算出する。 距離ＰＡ３は、プレイヤバイクＰＢが位置するセグメントｓｇの始端から、プレイヤバイクＰＢのＰＭ移動経路８１上の位置までの距離である。 プレイヤバイクＰＢのＰＭ移動経路８１上の位置とは、プレイヤバイクＰＢの位置をＸ軸に沿って移動し、ＰＭ移動経路８１と接触したときの、ＰＭ移動経路８１上の位置である。 具体的には、ＰＡ３＝（（ＬＧＺ−Ｚｓ２）／Ｚｎ２）＊１０、である。 ステップＳ２２５にて、プロセッサ７１は、距離ＰＡ２と距離ＰＡ３との和を求め、その和をプレイヤバイクＰＢのエリア内位置ＰＡ４に設定する。

ステップＳ２２７にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢのエリア内座標のＺ成分Ｌａｚ２（ステップＳ２１９で算出）がセグメントｓｇの終端座標のＺ成分Ｚｅ２（ステップＳ２０５で取得）と等しいか又は越えているかを判断し、等しいか又は越えている場合図２０のステップＳ２３１に進み、それ以外はステップＳ２２９に進む。 エリア内座標のＺ成分Ｌａｚ２がセグメントｓｇの終端座標のＺ成分Ｚｅ２と等しいか又は越えている場合とは、プレイヤバイクＰＢがセグメントｓｇを跨いだこと、つまり、次のセグメントｓｇに移動したことを意味する。

ステップＳ２２７で「ＮＯ」を判断したということは、プレイヤバイクＰＢが前回と同じセグメントｓｇ内に位置することを意味する。 従って、エリア内座標（Ｌａｘ２，Ｌａｙ２，Ｌａｚ２）等の再計算は不要である。 そして、ステップＳ２２８にて、プロセッサ７１は、ステップＳ２１１で取得した負荷情報をエクササイズバイク１に送信する。 さらに、ステップＳ２２９にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢの画像情報を設定してリターンする。

ステップＳ２２７で「ＹＥＳ」を判断したということは、プレイヤバイクＰＢがセグメントｓｇを跨いだことを意味するので、図２０のステップＳ２３１では、カウンタＳＣ２を１つインクリメントする。

図２０を参照して、ステップＳ２３３にて、プロセッサ７１は、エリア内座標のＹ成分Ｌａｙ２に、セグメントｓｇの終端座標のＹ成分Ｙｅ２（ステップＳ２０５で取得）を代入する。 プロセッサ７１は、エリア内座標のＺ成分Ｌａｚ２に、セグメントｓｇの終端座標のＺ成分Ｚｅ２（ステップＳ２０５で取得）を代入する。 ステップＳ２３５にて、Ｚ方向位置ＬＧＺからセグメントｓｇの終端座標のＺ成分Ｚｅ２（ステップＳ２０５で取得）を差し引き、その結果をＺ方向移動量Ｍｚ１に設定する。 ステップＳ２３３及びＳ２３５の処理は、図１９のステップＳ２１９で、エリア内座標のＹ成分とＺ成分を再計算するためである。 なお、エリア内座標のＸ成分は、次のセグメントｓｇへの移動によって影響を受けないので、再計算は行わない。

ステップＳ２３７では、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢがゾーンを越えたか否かを判断し、越えた場合はステップＳ２３９に進み、越えていない場合は図１９のステップＳ２０１に進む。 ゾーンは複数のセグメントｓｇから構成されるので、プレイヤバイクＰＢがセグメントｓｇを跨いだということは、ゾーンを跨いでいる可能性もある。 ゾーンが変わると道路９７の傾斜も変わる場合がある。 従って、ステップＳ２３９では、プロセッサ７１は、Ｉポインタを１つインクリメントする。

ステップＳ２４１では、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢがエリアのスタート位置に到達したか否かを判断し、到達した場合はステップＳ２５５に進み、到達していない場合はステップＳ２４３に進む。 ステップＳ２４１で「ＹＥＳ」を判断したとういことは、プレイヤバイクＰＢがエリア内に進入したことを意味するので、プロセッサ７１は、ステップＳ２５５で待機フラグをオフにすると共に、ステップＳ２５７でＰフラグを「エリア内」に設定して、図１９のステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２４３では、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢがエリアのゴールに到達したか否かを判断し、到達した場合はステップＳ２４５に進み、到達していない場合は図１９のステップＳ２０１に進む。 プレイヤバイクＰＢがエリアのスタート位置に到達しているがゴールには到達していないということは、エリア内を走行中であることを意味する。 従って、この場合は、図１９のステップＳ２０１に進むのである。

ステップＳ２４３でプレイヤバイクＰＢがエリアのゴールに到達したと判断された場合、プレイヤバイクＰＢがインターバル部分に進入したことを意味するので、プロセッサ７１は、ステップＳ２４５でエリア情報フレーム４７を消去する。 さらに、ステップＳ２４７にて、プロセッサ７１は、そのエリアの走破時間に基づいて、そのエリアでの獲得ポイントを計算する。

ステップＳ２４９では、プロセッサ７１は、ペースメーカＰＭを次のエリアのスタート位置に待機させるべく、待機フラグをオンにする。 ステップＳ２５１にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢがルートのゴールに到達したか否かを判断し、到達した場合は図１３のステップＳ１３に進み、到達していない場合はステップＳ２５３に進む。 ステップＳ２４３で「ＹＥＳ」と判断した場合、そのエリアが最後のエリア、つまり、ルートのゴールの場合もあるからである。

ステップＳ２５３では、プレイヤバイクＰＢがインターバル部分に進入したので、そのエリアでの結果を表示して、図１８のステップＳ１６７に進む。

図２１は、図１４のステップＳ４９の情報エリア制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図２１を参照して、ステップＳ２７１にて、プロセッサ７１は、図１４のステップＳ４３で取得した心拍数を表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面の心拍表示部４１に表示するためである。 ステップＳ２７３にて、プロセッサ７１は、図１４のステップＳ４３で取得した消費カロリを表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面のカロリ表示部４２に表示するためである。 ステップＳ２７７にて、プロセッサ７１は、図１４のステップＳ４３で取得したペダル３５の回転数を表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面の回転表示部４４に表示するためである。

ステップＳ２７９にて、プロセッサ７１は、図１４のステップＳ４３で取得したペダル３５の回転数に基づいて、プレイヤバイクＰＢの速度を計算する。 ステップＳ２８１にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢの速度を表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面の速度表示部４５に表示するためである。 ステップＳ２８３にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢの移動距離ＬＧを表す画像を設定する。

ステップＳ２８５にて、プロセッサ７１は、Ｐフラグが「エリア内」に設定されている場合はエリア情報フレーム４７を表示すべくステップＳ２８７に進み、Ｐフラグが「インターバル」に設定されている場合はエリア情報フレーム４７を表示しないのでリターンする。 ステップＳ２８７では、プロセッサ７１は、時間表示部５０の時間をカウントダウンする。 ステップＳ２８９にて、プロセッサ７１は、時間表示部５０の時間が所定のマイナス値になったか否かを判断し、所定のマイナス値になった場合タイムオーバであるのでステップＳ３０１でタイムオーバ表示をして図１３のステップＳ５に進み、タイムオーバでない場合はステップＳ２９１に進む。

ステップＳ２９１では、プロセッサ７１は、ステップＳ２８７でのカウントダウンの結果を表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面の時間表示部５０に表示するためである。 ステップＳ２９３では、プロセッサ７１は、ペダル３５の負荷量のレベルを表す画像を設定する。 なぜなら、トレーニング画面の負荷表示部４９に表示するためである。 ステップＳ２９５にて、プロセッサ７１は、負荷グラフ４８の画像を設定する。

ステップＳ２９７にて、プロセッサ７１は、ペースバーｐｍのＸ座標を更新する。 具体的には、ペースバーｐｍは一定速度Ｖｐｓで移動するので、前回のＸ座標Ｘｐｓに速度Ｖｐｓを加算し、その結果を今回のＸ座標Ｘｐｓに設定する。 ステップＳ２９９にて、プロセッサ７１は、プレイヤバイクＰＢのエリア内位置ＰＡ４に基づいて、プレイヤバーｐｂのＸ座標Ｘｐｌを算出・設定し、リターンする。

さて、以上のように、本実施の形態によれば、使用者は、プレイヤバイクＰＢがペースメーカＰＭに追従するようにペダル３５をこぐだけで、運動強度を一定範囲に維持しながら運動を行うことができる。

具体的には、ペースメーカＰＭは負荷情報に応じた移動速度で移動するので、負荷が大きい時は移動速度を小さくし、負荷が小さい時は移動速度を大きくできる。 このようにして、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカＰＭを制御することができる。

さらに、本実施の形態では、ペダル３５の負荷状態が常に一定ではなくゾーンごとに変更されるので、単調な運動に変化を与えることができ、飽き難い運動支援装置を提供できる。 しかも、ペダル３５の負荷が変更された場合であっても、運動強度が一定範囲に維持されるようにペースメーカが制御されるので、使用者は、ペダル３５の負荷状態の変更に関係なく、運動強度を一定範囲に維持できる。

さらに、本実施の形態では、道路９７を表示し、ペダル３５の負荷に応じて道路９７の傾斜を変更する。 このため、例えば、負荷が大きい時急な上り坂の道路９７を表示し、負荷が小さい時緩やかな傾斜の上り坂の道路９７を表示できる。 このため、使用者が目で見る映像と負荷とを対応させることができる。

さらに、本実施の形態では、使用者の動きに応答して動くプレイヤバイクＰＢが表示されるので（三人称視点）、使用者は、このプレイヤバイクＰＢがペースメーカＰＭに追従するようにペダル３５をこげばよく、ペースメーカＰＭに追従した運動をより行い易くなる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。

（１）上記では、エクササイズバイク１のペダル３５（可動部）の回転運動を周期的運動の例に挙げた。 ただし、周期的運動を行うものであれば、エクササイズバイク１に限定されない。 また、足で操作する運動機器に限定されず、手で操作するものであってもよく、手足を使うものであってもよい。 本明細書において、周期的運動とは、回帰運動（回転運動を含む。）及び往復運動を含む。

可動部が回帰運動を行う運動機器（足用）としては、例えば、トレッドミルなどがある。 可動部が往復運動を行う運動機器（足用）としては、例えば、ステッパなどがある。 可動部が往復運動を行う運動機器（手用）としては、例えば、ローイングマシンなどがある。 往復運動を行う運動機器としては、例えば、足や手を使ってウエイトを上げ下げする筋肉トレーニングマシンなどがある。

（２）上記では、周期的運動の検知手段として、ロータリエンコーダを例に挙げた。 しかし、周期的運動の検知手段はこれに限定されず、あらゆる周知の検知手段を用いることができる。 また、周期的運動を非接触で検知することもできる。 例えば、エクササイズバイク１のペダル３５に再帰反射体を取り付けて、これをＣＣＤやイメージセンサ等の撮像装置で撮像して、ペダル３５の周期的運動の検知及び解析を行うこともできる。 この場合、再帰反射体は必ずしも必要ないが、検知及び解析の精度の向上等のためには取り付けたほうが好ましい。

（３）上記では、負荷をかけながら使用者のトレーニングを行うエルゴメータの例としてエクササイズバイクを例に挙げたが、これに限定されない。 エルゴメータとしては、例えば、トレッドミルなどがある。

また、本発明の適用は、必ずしも負荷をかけるものに限定されない。 使用者の手や足の周期的運動を検知して、これに応じて、上記画面の制御を行うこともできる。 例えば、使用者が再帰反射体を把持あるいは装着する。 周期的運動を行う身体の部位であれば、再帰反射体を装着する位置は特に限定されない。 ただし、再帰反射体は、動きの大きい部位に把持あるいは装着することが好ましい。 また、再帰反射体は、プロセッサ７１が実行するコンピュータプログラムが想定する周期的な運動を行う身体の部位に装着しなければならない。 例えば、足踏み運動をするときの足首に再帰反射体を装着し、これを撮像装置で撮像して、負荷なしでの足踏み運動、つまり周期的運動を検知及び解析し、上記画面の制御を行う。

（４）エクササイズマシン等のように、それ自体可動部を有するものに限られず、鉄アレイなどのように、人間が把持などして周期的運動を行う場合にも、本発明は適用可能である。 この場合、例えば、鉄アレイに再帰反射体を取り付けて、これを撮像装置で撮像して、周期的運動の検知及び解析を行う。 もちろん、再帰反射体は必須ではない。

（５）上記では、表示装置はテレビジョンモニタ７であったが、これに限られない。 また、カートリッジ５及びアダプタ３を一体のものとして構成することもできる。 さらに、記録媒体は、カートリッジ５に限定されず、ＤＶＤやＣＤ−ＲＯＭなどの光記録媒体や、フラッシュメモリなど、その他の記録媒体を使用できる。

また、カートリッジ５の機能をコンピュータボックス２３に搭載し、テレビジョンモニタ７に接続することもできる。 さらに、カートリッジ５の機能をコンピュータボックス２３に搭載すると共に、上記の画面が視認できる程度のサイズのＬＣＤ５１を設け、テレビジョンモニタ７、カートリッジ５、及びアダプタ３などを省くこともできる。

（６）上記では、集線装置９に一台のエクササイズバイク１を接続した。 ただし、集線装置９に設けられた端子の数（上記の例では４個）だけエクササイズバイク１を同時に接続できる。 また、一台のエクササイズバイク１だけを使用する場合は、集線装置９を介さずに、ケーブル１５を直接アダプタ３に接続してもよい。

（７）プロセッサ７１やコンピュータ７７をネットワークに接続して、トレーニングの管理をサーバで行うこともできるし、また、アプリケーションプログラムをネットワークから取得することもできる。 また、ネットワークに接続して、複数人がオンラインで同時にトレーニングを行うこともできる。

（８）上記では、運動機器としてエクササイズバイクを使用したため、より臨場感を向上させるため、使用者の周期的運動に同期して仮想空間を移動するプレイヤバイクＰＢを表示した。 ただし、使用者の周期的運動に同期して仮想空間を移動するオブジェクトはプレイヤバイクＰＢに限定されず、他の形態（例えば、人の形態）をとることができる。 また、上記では、使用者に応答するプレイヤバイクＰＢを表示し、いわゆる三人称視点で映像を表示した。 ただし、使用者の動きに応答するオブジェクトを表示することなく、使用者の動きに応答する背景の動きにより、使用者があたかも仮想空間を移動しているかのような演出を行うこともできる。 つまり、一人称視点であってもよい。

（９）上記では、プレイヤバイクＰＢ及びペースメーカＰＭは前進のみ可能とした。 ただし、後退できるようにすることもできる。 この場合は、ペダルの逆回転を検出して、プレイヤバイクＰＢを後退させる。 逆回転は例えばロータリエンコーダで容易に検出可能である。 上記では、道路９７は平坦及び上り坂のみ用意した。 ただし、下り坂を設けることもできる。 この場合は、下り坂の傾斜に応じて、使用者をアシストする方向にペダル３５を回転させることもできる。 具体的には、下りの傾斜が大きくなるほどペダル３５に加える回転力（アシスト）を大きくし、下りの傾斜が小さくなるほどペダルに加える回転力（アシスト）を小さくする。

（１０）ペースメーカＰＭを中心とした一定距離の範囲外にプレイヤバイクＰＢが位置する場合に、映像及び／又は音声により警告を行うこともできる。 また、運動強度は心拍数と高い相関があることが知られている。 従って、プロセッサ７１は、心拍センサ５５からの心拍数が運動強度の目標値の範囲外に相当する値になったときに、映像及び／又は音声により警告を行うこともできる。 さらに、運動強度は酸素摂取量と高い相関があることが知られている。 従って、プロセッサ７１は、酸素摂取量が運動強度の目標値の範囲外に相当する値になったときに、映像及び／又は音声により警告を行うこともできる。 この場合、酸素摂取量を計測する装置を設ける必要がある。

（１１）心拍数に基づく運動強度は、年齢に依存することが知られている。 従って、年齢ごとに運動強度の目標値を定め、年齢ごとに傾斜角テーブル及び速度テーブルを用意することもできる。 この場合は、使用者に自身の年齢を入力させる。

（１２）上記では、ペダル３５の回転数を検出した。 つまり、１回転（３６０度）が検出の単位であった。 ただし、細かくペダル３５の回転角を検出することもできる。 また、ペダル３５が何度回転して停止したかを検出することもできる。 このように、ペダル３５の運動を細かく検知できれば、提供できるアプリケーションプログラムの幅が広がる。

（１３）上記では、ペースメーカＰＭを映像で表現した。 ただし、ペースを示す音声と共に提示することもできる。 もちろん、ペースを示す音声のみでペースメーカを表現することもできる。

以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。 本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。