ユーザと対話型のエクササイズシステム
対話型ビデオゲームのフィットネス器具用のシステムおよび方法。没入型のエクササイズ／ゲーム混合のユーザ経験用に、フィットネスのハードウェア（例えば室内固定自転車、ステアマシン、トレッドミル、エリプティカルトレーナー、ロータリークライミングウォール、その他のフィットネス器具）は随意に様々なデバイス（例えばＰＣ、ゲーム機、その他のハードウェアおよび／またはソフトウェアデバイスまたは対話型アプリケーションを実行することができるシステム）を経由してビデオゲームと対話する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は２００４年３月９日申請の米国仮出願通し番号６０／５５１，３６６に対する優先権を主張するもので、その開示内容は参照により完全に開示に含まれる。
著作権表示
本開示は米国および国際著作権法の下で保護される。（C）2002 - 2005 HeartRate Games, Inc.断転載を禁ず。本特許文書の開示の一部分は著作権保護の対象となる資料が含まれる。著作権の所有者は特許明細書または特許開示内容を何者かが複製することは米国特許商標庁の特許申請または記録に表示されるので異存はないが、それ以外ではいかなる理由であろうとも全ての著作権を留保する。
【０００２】
本発明の技術分野
本発明は、一般にコンピュータおよびビデオゲーム技術に関し、特にフィットネス器具と一緒におよび／またはフィットネス器具を通して行うビデオゲームに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明の背景技術
現在、人々は退屈な体験を招く対話性のないフィットネス器具の上で屋内のエクササイズを強いられており、エクササイズを開始し継続するにはかなりの意志力が必要であり、健全なエクササイズの習慣形式は言うに及ばず身体を好調に保つことへの意欲が相当に無くなってしまう。好ましい実施態様において、この問題は1台のフィットネス器具の上でのエクササイズを対話型で、刺激的で、やる気を起こさせるビデオゲームの体験に変えることにより解決される。
【０００４】
もう１つの既存の問題は、ビデオゲームはプロプライエタリのソリューションを支えるに十分な成功を収めることができる一方で、活動あるいはフィットネスのゲームはまだあまり家庭に浸透しておらず、単一ゲーム、あるいは少数のゲームのセットですら消費者に実質的なハードウェアを購入する気を起こさせるに十分でない。大半の消費者がプラットフォームを取り入れるようになる前に業界全体が支持を示さなければならない。
【０００５】
現在の市場のソリューションは不適切である。プロプライエタリのソリューションは一般にニッチ市場をターゲットとし、自転車またはトレッドミル等のプロプライエタリのハードウェアデバイス、インタフェース、およびアプリケーションを実行するなんらかのプロプライエタリのソフトウェアからなり、ユーザは通常パソコン（ＰＣ）のようなプラットフォームを供給する必要がある。このようなソリューションは排他的で、少ない選択のパートナ以外からの装置のサポートはまったくなく、そのコストは量販市場よりはるかに高くなってしまう。
【０００６】
他のアプローチはフィットネスゲームとしてはそのまま機能しない既存のゲームの使用に依存することである。さらに装置は、２人の対抗相手が出す力を均等に比較する方法を提供しないので直接対決用に、または友好的なトレーニング用ですら使用することができない。
【０００７】
従来の装置は、装置からのフィードバックがないので対話型のゲームまたは競技に使用することができなく、スピードおよび傾斜または抵抗の設定は絶対的であって相対的ではない。つまりある特定のワークアウトはフィットネスの狭い範囲内の者にのみ有効であることを意味する。その範囲を上回る健全な者にとってそのワークアウトは易しすぎるであろうし、下回る者にとっては激しすぎるであろう。
【０００８】
好ましい実施態様は一部には大半の人は有酸素運動を退屈に感じ、能動的なゲームはアーケードで非常に人気があるという、２つの観察に基づく。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の要約
好ましい実施態様はパソコン（ＰＣ）に接続された自転車と一緒に使用される後輪トレーナーを使った一般的な対話型のフィットネス器具を説明する。フィットネス器具の対話はフィットネスのハードウェアと、ＰＣ、ゲーム機、または対話型アプリケーションを実行することができる他のハードウェアおよび／またはソフトウェアデバイスまたはシステム等のホストデバイスとの間で連携して起こる。
他の実施態様には一般あるいは奥義にかかわらず、室内固定自転車、ステアマシン、トレッドミル、エリプティカルトレーナー、ロータリークライミングウォール、その他のフィットネス器具を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明の好ましい実施の形態と他の実施の形態について以下の図面を参照して詳しく説明する。
【００１１】
好ましい実施態様は下記の１つ以上から成る。フィットネス装置（トレッドミル、室内固定自転車等、別名フィットネス器具）ユーザディスプレイ、ゲーム（シミュレーションまたは他のソフトウェア、例としてＰＣ、ゲーム機、携帯用デバイス）を実行するためのコンピュータシステム、他の実施態様はさらにユーザの加える力のレベルを検知する方法（例えば出力の瞬時ワット）を含んでもよく、および／または、ユーザをモニタする随意の方法（例えば加える力の知覚レベル）を含んでもよい。
好ましい実施態様は任意のフィットネス器具を単軸のジョイスティックのように見えさせるインタフェースを備えることができる。他の実施態様では、複数の追加軸（例えば自転車のハンドル操作）が可能である。好ましい実施態様はボタンとスライダを含んでもよく、それらは共通のＵＳＢヒューマンインタフェースデバイス（ＨＩＤ）スペックドライバに伝達されてもよい。好ましい実施態様は、ＰＣ、Ｘｂｏｘ、ＰＳ２、ゲームキューブ等との接続性を持たせてもよい。他の実施態様において両方向制御（例えばフォースフィードバック、装置の速度または抵抗の上昇）も同様に利用可能になる。
好ましい実施態様はアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）から任意のフィットネス器具の制御を可能にするインタフェースを含み、それはメーカーの公開インタフェースまたは非公開のインタフェース上で実行してもよい。そのようなインタフェースの例としては、Ｉｃｏｎ社のｉＦｉｔインタフェース（例えばｃｈｉｒｐｍａｋｅｒコード）、Ｐｒｅｃｏｒ社その他のＣＳａｆｅインタフェース（例えばＨＲＧコード）、Ｔｏｒｃｓデモ用のＬａｂＪａｃｋ社のＵＳＢ制御の相当物を使用した機器の直接制御（例えばＨＲＧコード、ＬａｂＪａｃｋ ＵＳＢドライバーコードおよびハードウェア）がある。本段落で言及したコードはすべて参照により開示に含まれる。
【００１２】
好ましい実施態様において、コードは装置に、インタフェースのポッドに、あるいは任意のメインＣＰＵを含むフィットネスソリューションの任意の他の部分または部分の組み合わせに常駐する。
【００１３】
好ましい実施態様は随意に、同じメーカーの同タイプの２台の機器のような単一タイプ、２台の異なる室内固定自転車のような同じタイプだが異なるメーカー、および室内固定自転車とトレッドミルのような異なるタイプと等級の機器間の加える力のレベルの校正を含む。同じ機器上のユーザ間の等価、または本インタフェースの使用によって機器を等価することによって２台の機器はどんなものであっても「公平な勝負」をすることができる。このようにしてローカルな、またはネットワーク上で複数の人によるセッションが可能になる。
【００１４】
好ましい実施態様は、加える力のレベルをはじめとする機器の設定を自動的に調整することができる。第一に、例えば新しい機器を使う経験を積んだユーザにとって、システムがそのユーザ特有の特性を知っており適切な設定を計算することができるので、使用したことがない機器のセットアップの仕方を知る必要はない。第二に、ユーザとユーザのエクササイズ計画の間で、インタフェースはそのエクササイズ計画と加える力のレベルに関する十分なデータを知っている。第三に、フィットネスレベルを評価する必要がある未経験のユーザのために、システムは１つ以上のセッションからのデータに基づいて適切なベースラインに自動的に調節することができる。最後に、ＡＩ、ゲームの他の要素、または他のシミューレーションシステムに対抗するユーザのために、ユーザの能力を設計者の希望の難易度に適切な既知のベースラインにまで調節する。
【００１５】
好ましい実施態様において、設定機能を実行するコードを以下に記述する。
【数１】
【００１６】
好ましい実施態様において従来のＡＩバランス技術である「ラバーバンディング」は好まれない。「スロットルが自由」、つまりユーザが長い間スロットルを大きく開いたままにするのに何も努力を要さない従来のゲームと違って、エクササイズゲームまたはシミュレーションが「公平」かつ「打ち負かすことができる」ためにはシステムはユーザとシステムの本当の可能性を知る必要がある。例えば、典型的なカーレースゲームでは、ユーザが速く動いている時にはユーザと競争しているＡＩの車が追いつけるようにＡＩの車を加速させ、ユーザが遅れをとっている時は、ユーザの車に対してＡＩの車を「ゴムのように」に固定してＡＩの車を多少減速させる。できるだけ速く進むことはユーザにとってなにも「犠牲を払う」ことはないので、これは標準ゲームの合理的な技術である。しかしながら、エクササイズシステムがそのような単純なシステムを実行するのであれば、ユーザはレースの大半はできるだけゆっくりと進んで最後のへんでのみ加速すべきだということをすぐに学ぶだろう。これでは楽しくも有効的でもないエクササイズシステムになってしまう。逆にシステムは、エキササイズする各人の特性に比例して「フィットネスソリューション」のダイナミックを変えることができるように設計されている。このタスクを達成するために、システムはユーザおよび／または人間が出す筋肉／骨格の良好なモデルの知識を取得し個人の能力を速く理解する。好ましい実施態様はこのプロセスの一例を、例えば直接ワット等価を使用して自転車トレーナーのパワー／ＲＰＭカーブのような実際の機器の物理的力学をモデル化して作用するｈｒｇ＿ｓｐｅｅｄ＿ｌｉｍｉｔｅｒ．ｃｐｐのコードを使用して、挑戦的な性格または受身的な性格（例えば追い越し）と共にユーザがどれくらい上手にまたは下手にやっているかによってＡＩ車の最高速度を制御することで実行する。他の実施態様は、自転車（パワー／速度）またはトレッドミル／歩行（速度／傾斜／体重）を含むプログラミングモデルを使用してもよい。
好ましい速度制限機能を実行するコードを以下に記述する。
【数２】
【００１７】
【００１８】
後輪の回転、あるいは模範のデモのように標準の後輪トレーナーに置いた自転車で等価エネルギーの吸収／記憶／放散装置からの「入力信号」を処理することで自動的に生成されたブレーキ（ジョイスティックの追加軸）による付加的な人為的操作の入力レベルがあるのが好ましい。より現実的で魅力的な経験のためにユーザは加速と同様に減速できるべきであるのでブレーキが含まれるのが好ましい。
【００１９】
人間からの入力は、次の方法の１つ以上で人体の力学的な性質の知識からモデル化されるのが好ましい。ベースライン（Ｄ／Ｃ）のオフセットとＡ／Ｃ信号（両足を１入力として取り扱う）、ベースライン（Ｄ／Ｃ）のオフセットと２つのＡ／Ｃ信号（各足を別々に取り扱う）、２つのＡ／Ｃ信号（足をまとめて、または別々に取り扱う）。
【００２０】
あるいは、追加のモデルは（人間の現在の短期平均入力パワーに対して一般に指数関数的である）消散型装置のパワーの特性を理解または仮定することに基づいて、（ ローイング、エリプティカルトレーナー、トレッドミル等）のすべてのタイプのフィットネス器具に推論することができる。
好ましい実施態様はさらに（一定、上昇、減衰、急速な減衰等の）出力エネルギーの変化を検知することができるので、ユーザによる加速、後輪上のハンドブレーキでブレーキをかけること、定常にペダルを踏んで走行する／ランニング／漕ぐ／その他を識別または分離することができる。
好ましい実施態様において、ブレーキ検知機能を実行するコードを以下に記述する。
【数３】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
他の実施態様の入力はユーザの体重、重みを左／右、前／後に移す、または上／下への減重と加重を含み、これはユーザにますます現実的で意義のある経験を提供する。他の実施態様は、例えばごまかす人の検知のような非人間の入力サポートの検知を含んでいてもよい。
好ましい実施態様はユーザを追跡し次のような複数レベルのサポートを提供するシステムを含む。つまり異なるプラットフォーム間におけるデータの報告と分析、エクササイズ計画の理解、およびエクササイズのセッション中にウォームアップ、クールダウン、間隔を開けて開始と終了を「フィットネスソリューション」に通知するような現在のエクササイズのセッションのユーザのニーズに関して「フィットネスソリューション」の誘導制御を提供する。好ましい実施態様は、現在のエクササイズのセッション用に、または長期的な計画用に、あるいはその両方用に、ユーザがエクササイズ計画を修正してその修正を保存することを可能にする。
【００２７】
別の好ましい実施態様は、統合分析またはオフラインの分析によって、コーチ、トレーナー、看護婦、医者、他の専門家が調停／管理することができるユーザのフィットネスのレベルをシステムが学習することを可能にする。好ましい実施態様はエクササイズ計画の自動変更を提供できる。
【００２８】
好ましい実施態様は複数の人のフィットネスのセッション用に「同等」または適当に拮抗的／協力的な相手を見つけることができ、それは実世界のフィットネステストへのインタフェースを通して各人の届け出たフィットネスのレベルを互いに関係づけることに使用することができる。
【００２９】
好ましい実施態様は、オンラインおよび／または単独イベントと比較した本人じきじきの競合イベントにおける相対的パフォーマンスを理解することができる。システムはごまかす人に対して「真」のユーザを確認できることが好ましい。
他の実施態様は、身体状態モニタ（例えば、心拍数、血圧、血液酸素レベル、ＥＣＧ／ＥＫＧ、体重、体脂肪含量、酸素摂取量、その他）等の他の好ましいまたは随意の周辺装置に加えて、ユーザが自動的にフィットネスソリューションに識別される、例えば無線認証にコード化された心拍数モニタ、またはカード式キーあるいは携帯電話等の外部デバイスの存在といったシステムの拡張を可能にする。
好ましい実施態様はセンサ、アクチュエータ等、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），８０２．１１ｂ、ワイヤレスＵＳＢ等のワイヤレスインタフェース、ＵＳＢまたはＦｉｒｅｗｉｒｅ(登録商標)等のワイヤードインタフェース、光ファイバーインタフェース、またはセンサとホストの間の通信を可能にすることができる他のインタフェースのようなホストに任意の通信機構を使う適切なインタフェースを含む。
好ましい実施態様はフィットネス装置へのソフトウェアのアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）およびＵＳＢ準拠のハードウェアインタフェースから成る。これは開発者がＰＣ、ＰＳ２、ＸＢｏｘ、その他のプラットフォーム向けにゲームを作成することを可能にし、好ましい実施態様に適合したフィットネス器具を他の入力デバイスと同じくらい容易に使用することを可能にする。
【００３０】
好ましい実施態様はより健全な体になりたい人のために設計されている。好ましい実施態様が使用可能な機器は、エクササイズする方法を退屈に取り替わって楽しいエクササイズにしてワークアウト活動の履歴を追跡し管理できる方法に変える。フィットネス器具のベンダーにとって好ましい実施態様は、他の器具ＯＥＭの間での製品差別化、および既存製品に対する製品差別化によって既存顧客に既存器具を交換する気を起させる。ワークアウトおよびゲームの発行者にとって、好ましい実施態様は新しい対話型のゲームプラットフォーム、つまり既存のワークアウト用ビデオおよび音楽ラインに新しい生命を吹き込み、エクササイズのモダリティに適切である既存のゲームに新しい生命を吹き込むことを可能にする。対話型のフィットネスゲームという新しいゲームのジャンルと市場機会を提供する。
【００３１】
好ましい実施態様は、フィットネス器具メーカーまたはプロプライエタリのゲームプラットフォームではなく、好ましくはミドルウェアソフトウェアのノウハウを持った独立した企業によって提供されるので、競合し得る脅威としてではなく暖かく受け取られる可能性がはるかに高い。
【００３２】
好ましい実施態様は消費者にとって恩恵がある。なぜなら好ましい実施態様はＶＨＳテープ流に信頼できるインタフェースブランドを意味し、消費者はＩＥｘｅｒｃｉｓｅブランドのゲームならどんなＩＥｘｅｒｃｉｓｅブランドのフィットネス装置にでも使えることを知っているので、技術的詳細を心配することなしにゲームと装置の両方を求めることができる。ＵＳＢインタフェースは、Ｘボックス、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ２、ＰＣ上で提供されるので、消費者は新しいコンピュータやゲーム機を買う必要はない。
【００３３】
好ましい実施態様において、エクササイズ装置にＵＳＢインタフェースのハードウェアを追加するコストはわずかで、価格、環境設定、可用性はプロプライエタリのソリューション向けなのでＩＥｘｅｒｃｉｓｅにとって障害ではない。消費者が装置からのＵＳＢケーブルをコンソールまたはＰＣにプラグインしてゲームディスクを挿入するだけで稼動する。
【００３４】
好ましい実施態様はＩＥｘｅｒｃｉｓｅの市場における成功に関連する幅広いゲームカタログを持っている。さらにＩＥｘｅｒｃｉｓｅの装置は大半の消費者を魅惑するに十分な幅広い選択がある。好ましい実施態様はコスト、特にハードウェアのインプリメンテーションのコストを削減し、市場可能性を最大化し、製品化までの時間を最小化し、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ製品の開発要求を最小化し、従来と将来のハードウェアをサポートし、装置側でプラットフォームの従属性がない（つまり、すべての装置はすべてのプラットフォームで作動および／または開発者の自由度を最大化することが好ましい）。
好ましい実施態様において、選り抜きの市場および大衆市場の両方が好ましい顧客基盤である。選り抜きのユーザは既に装置に夢中になっている。大衆市場が大半の開発者の目標となる。したがって、選り抜きのユーザの最も重要な特徴が実現されるべきである一方で、ベースライン基準は使いやすさ、つまり、取り入れて継続的に使用するための障害を取り除くことが好ましい。
システムは使いやすく、どんなゲームでも任意の装置を使って、例えばログインして、エクササイズプログラムをセットアップして装置の環境設定をするような高度な環境設定を行うことなく、ユーザがゲームを挿入して装置にプラグインして直ちにプレイを始められることが好ましい。合理的な既定値がすべての環境設定パラメータに設けられるのが好ましい。
【００３５】
他の実施態様において、エクササイズの日程計画と思い出させるための助言を備えたカレンダー、結果のレポートと追跡、およびトレーニングの助言とヘルプの特徴が上級ユーザ用に加えられる。
【００３６】
好ましい実施態様において、フィットネスゲームの開発の簡易化、開発者がエクササイズの生理学を知る必要がないようにするアプリケーションと器具はユーザの介在なしに「まずプラグイン」で作動する必要性、および使いやすさが最優先という技術的特徴がマーケティングの要件から留出された。上記はフィットネス器具が多かれ少なかれユーザから完全に隠されるべきだということを示唆している。
好ましい実施態様においてフィットネス器具のメーカーは新しいハードウェアを製造するにおいてソフトウェアを作成するゲーム開発者と同じだけの柔軟性が与えられる。これは好ましい実施態様において、どんな装置でもドライバ交換なしでＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＵＳＢハードウェアへの接続が可能である、装置のアップグレードはドライバ交換を必要としない、ハードウェアインタフェース要件は著しいコストアップを起こしてはならない、ことを意味する。
好ましい実施態様においてユーザは随意に、エクササイズの日程計画、エクササイズ結果の報告、エクササイズ結果の追跡、体重と心拍数情報のようなユーザ情報の入力、およびフィットネステストを行う機能性が利用できる。
好ましい実施態様においてＡＰＩは、開発者が各自のアプリケーション用に適切なインタフェースを選べることで最大の柔軟性を提供する、将来の装置およびアプリケーションのニーズに対応する拡張可能なコンポーネントの動的システムを作成する、およびモジュールの別個な設計、テスト、更新を可能にする、を実現するために数層で構築される。
【００３７】
好ましい実施態様において、層はインタフェースがフィットネス器具の全タイプをサポートすることを可能にするだけでなく、アプリケーションに対して単純なプログラミングモデルを提供する。これはすべての装置を自動的にサポートするアプリケーションの急速な開発を可能にする。
【００３８】
好ましい実施態様において、ＩＥｘｅｒｃｉｓｅは異なる技能、リソース、視野を持った多種多様な開発者を魅惑することが予想される。自転車レース、市の仮想ツアー、マラソン練習等のアプリケーションがある。それからジムでトレッドミルを制御して自分のワークアウトを記録するための携帯電話またはＰＤＡ上での単純なアプリケーション、あるいはバイクを動力とするテトリスのゲームはよく知られていない用途例である。
好ましい実施態様は「実際の」世界をモデル化するアプリケーションに適切かもしれない物理学モデルを使用する。そのモデルによってアプリケーションは傾斜（傾斜）、希望の速度、風圧抵抗およびローリング（タイヤ）抵抗等の様々なタイプの抵抗を設定することができる。
【００３９】
別の好ましい実施態様はある特定の時間にプレーヤーに他の者よりも激しいトレーニングをさせたいアプリケーションに適切かもしれない強度のモデルを使用する。例えば、「テトリス」形式のブロックが落下するゲームで、ラウンドの終わり近くで強度を上昇させることができる。プレーヤーが強度よりも速く歩く、走る、ペダルを踏む場合、降下速度は遅くなり、そうでなければ速くなる。
別の実施態様は「強度」と「物理学」および／または他のモデルの組合せを採用する。他の実施態様において、新しいジャンルのアプリケーションが現れるごとに、また特定ニーズが識別されるごとに、新しいインタフェースは物理学と強度のインタフェースと並んで容易に加えられる。
【００４０】
好ましい実施態様において、装置の等価インタフェースのモデルはアプリケーションがトレッドミルや自転車等の装置を越えて同様の方法で対応できるように設計される。このインタフェースに備えられたマッピング機能は様々な装置からパワー等の共通単位にパラメータを変換することができるので、「等価」の経験を提供する。
【００４１】
１つの実施態様はトレッドミルに特有な機能性を備えた単純なインタフェースを含む。別の実施態様は自転車に特有な機能性を備えた単純なインタフェースを含む。
【００４２】
好ましい実施態様において、開発者にとって有用かもしれない汎用装置のインタフェースがアーキテクチャの最下位層である。システムの基礎として、このインタフェースはスカラ値とベクトル値の組で表されるすべてのフィットネス装置をサポートするように書き込まれている。このインタフェースは、ハードウェアを検知し、利用可能なパラメータ、アクセス権を問い合わせて、ユーザに上記の値を設定して検索させる一般的なソリューションを提供する。対象事項は、トレッドミルを使用する場合は、例として速度、傾斜、経過時間であろうし、自転車の場合は速度と抵抗のグラフを希望するかもしれない。このインタフェースはさらに装置の同期化の機能性と通知目的に使用するコールバックの登録を備える。この層の抽象化のレベルは異なるフィットネス装置で採用された様々な通信プロトコルからユーザを保護し、将来の装置を適合する均一のインタフェースを提示する。
【００４３】
他の実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅはフィットネス装置の検知および列挙、距離と勾配によって表わされた地形セグメントのシミュレーション、心拍数、走行距離等のセッションパラメータの記録、消費カロリ、ワークアウト継続時間等、また様々なクロックおよび計時機構の機能を含む追加のインタフェースを備える。他の実施態様において、いくつかの共用のサポートインタフェースが利用可能で、高度な機能性およびユーザに関する情報へのアクセスを可能にする。
【００４４】
好ましい実施態様において、間隔コールバックは、アプリケーションにユーザ指定のエクササイズのセッションのサポートを可能にする。ユーザは最低ウォームアップ時間、間隔の回数、間隔の長さ、間隔の間の時間または回復の条件（例えばある速度以下の心拍数）、最低のウォームダウン時間等の機能をセットすることができる。間隔コールバックを登録するアプリケーションは間隔が開始、終了すべき時にコールバックと共に上記のデータが供給される。好ましい実施態様において、走行距離、消費カロリ、平均強度などのエクササイズのデータはすべてデータインタフェースを通って利用可能である。好ましい実施態様において、コールバックの取り消しがいくつかの場合に備えられている。この場合とは、傾斜または速度等のユーザによる装置設定の変更、あるいは結果コードに示されるような他の状態が含まれる。
【００４５】
好ましい実施態様において、アプリケーションはユーザデータへのアクセスを求めないかもしれないが、要望に応じて利用可能である。ユーザデータ構造はインタフェースヘッダファイルに定義された通りである。
【００４６】
好ましい実施態様において、データ取得モジュール（ＤＡＭ）はエクササイズ装置とＩＥｘｅｒｃｉｓｅのミドルウェアの間でインタフェースを形成する。エクササイズ装置のセンサは速度、心拍数、傾斜等の変数を監視し、それらの変数はＤＡＭに送り込まれて次にＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩに供給される。ＤＡＭは大手メーカーからのフィットネス器具と互換性をもち、多様なハードウェアプラットフォーム間でシームレスなインタフェースを提供する。
【００４７】
ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩは、ユーザに一定のＣＯＮＴＥＸＴ（文脈）内のＭＡＣＨＩＮＥ（機器）との対話を可能にすることを実現するために、異なる環境設定で使用可能ないくつかの密接に関連したオブジェクトで構成されるのが好ましい。ＵＳＥＲ（ユーザ）は人を表し、その人を表わすには身長、体重、年齢、性別、フィットネスレベル、ワークアウトの目標等の種類の情報が必要である。ＭＡＣＨＩＮＥ（機器）は自転車、トレッドミル、エリプティカルトレーナー等の装置を表し、その装置を表わすには速度、傾斜、抵抗をセットすることができるか、心拍数、パワー等の情報を検索できるか等の種類の情報が必要である。この情報は装置によって異なる。ＣＯＮＴＥＸＴ（文脈）はユーザが熱中する特定のアプリケーションを表し、レースのシミュレーション、射撃ゲーム、減量ワークアウトであり得る。ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩは現在次の機能性を定義する。好ましい実施態様の中で、ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを実行するコードを以下に記述する。
【数４】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
好ましい実施態様は人為的要因を考慮に入れることによってフィットネス／エンターテインメントの経験を豊かにする。エクササイズ装置のユーザはあらゆる体形とサイズで異なるスキルとフィットネスのレベルを持っており異なるニーズを持っている。好ましい実施態様は魅力ある内容を作成し異なるスキルのレベルの相手と対戦する際にゲームプレイが公平であるように、必要なだけ多くのユーザの情報をアプリケーション開発者に提供する。
【００５５】
好ましい実施態様はＵＳＢ準拠ハードウェアと高レベルのソフトウェアのＡＰＩを組み合わせることができ、ゲームおよび自転車やトレッドミル等のフィットネス器具用の他のアプリケーションを作成するために異なるプラットフォーム間のソリューションを提供する。ＰＣ、ゲーム機、幅広い種類のフィットネス装置と互換性があるこのソリューションは、アプリケーション開発者に非プロプライエタリで異なるプラットフォーム間のシステムを取り入れる機会を与える。
【００５６】
好ましい実施態様は、エクササイズする方法を退屈に取り替わって楽しいエクササイズにしてワークアウト活動の履歴を追跡し管理できる方法に変える。フィットネス器具のベンダーにとって好ましい実施態様は、他の器具ＯＥＭの間での製品差別化、および既存製品に対する製品差別化によって既存顧客に既存器具を交換する気を起させる。ワークアウトおよびゲームの発行者にとって、好ましい実施態様は新しい対話型のゲームプラットフォーム、つまりエクササイズのモダリティに適切である既存のゲームに新しい生命を吹き込み、対話型のフィットネスゲームという新しいゲームジャンルとおよび市場機会を可能にする。
好ましい実施態様において、コンテンツ開発費用に比べてエクササイズのモダリティにする費用はわずかで、装置をフィットネスのハードウェアに統合する費用もわずかしかかからない。
他の実施態様において、様々な様相が、現在の強度、強度、心拍数、オプションとして次の強度、経過時間、残り時間等の共通の表示を持つ数多くのゲームに可能である。いくつかの実施態様はレースシミュレーション向けのモダリティを備えている。
【００５７】
他の実施態様において、第一人称の射手モダリティがあり、もっと爆弾を得るには最小しきい値以上でペダルを踏まなければならず、ペダルを速く踏めば踏むほど速く移動することができ、最大ペダル出力で特殊兵器を得ることができる。他の実施態様において、「Ｔｅｔｒｉｓ（テトリス）」式のモダリティがあり、ペダルを速く踏むことでブロックの落下を遅くすることができ、ブロックが速く落下するにつれて「間隔」が可能で、「蓄え」のエネルギーは底層を破壊することができる。他の実施態様において、「Ｍｙｓｔ（ミスト）」式のモダリティがあり、探検している場所を方々旅行してまわるためにペダルを踏まなければならず、特定の装置は「チャージ」しなければならない。
【００５８】
好ましい実施態様において、エクササイズのプロフィールの初期化は、特定のユーザのために最初のプロフィールをセットアップするいくつかの方法の組合せをサポートする。完全に一般的な標準規定値、あるいは年齢、性別、現在のエクササイズの習慣、健康上の制限、コーチ指導または治療指導、フィットネス、減量等の指導等の入力に基づいた標準規定値のどちらか、およびエクササイズ計画に適切な他の指標である。
実行コアは、装置の等価、ゲームとの連絡（フィットネス計画に従ったユーザの監視、強度間隔、ウォームアップとクールダウン、現在のユーザの強度とパワー、名前、装置のタイプ等の表示または他の目的用のユーザとフィットネスソリューションに関する情報を含む）および装置ドライバとの連絡（該当ユーザと該当装置用の任意のセットアップ、該当ユーザが生み出す瞬間ワットを計算するために情報、フィットネス記録、ゲーム、または他のニーズが希望するかもしれない装置に関する情報を含んだ装置の性能を含む）を含むリアルタイム処理のほとんどを実行することが好ましい。
好ましい汎用装置ドライバ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は他の多くの装置ドライバに比べるとかなり大型のソフトウェアである様々なエクササイズ装置との通信方法の理解を任されている。これをいくつかのパスを通して行うことが好ましい。つまりＣＳａｆｅとｉＦｉｔ等の既存の公開・非公開の標準をサポートする装置と通信する方法を知っており、（ユーザの瞬時パワー出力等の）読み取り装置状態の標準方式、（抵抗設定の出力曲線と意味等の）装置の性能、（装置の名前を指定するストリング等の）デバイス固有情報、（抵抗設定または他の標準ユーザのセットアップの設定用の）装置に書き込むための標準方式を提供する、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ装置準拠）仕様と総称される一般的なセットのインタフェースをサポートする。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠ゲームは、真のゲームであれ、エクササイズまたはレースのシミュレーションであれ、またはｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを使用する他のアプリケーションであれ、フィットネスソリューションの1人のユーザ（または複数プレーヤーのアプリケーションの場合は複数のユーザ）に有意義な経験を供給するための単なる任意のアプリケーションである。
【００５９】
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠装置は（Ｐｒｅｃｏｒその他）のＣＳａｆｅまたは（Ｉｃｏｎその他）のｉＦｉｔ等のｉＥｘｅｒｃｉｓｅが通信方法を知っているｉＥｘｅｒｃｉｓｅまたは標準インタフェースに準拠の仕様または（模範システムのような）ＵＳＢインタフェースへの直接ハードウェアを接続をサポートする任意の装置である。この段落で言及されたすべてのコードおよびインタフェースは参照によって開示に含まれる。
【００６０】
好ましい実施態様において、「幸せなユーザ」とは、ここに説明されたエクササイズセッション用に「フィットネスソリューション」を使っている任意の人である。記述した「フィットネスソリューション」は全体として面白いエクササイズセッションに提供し、そのセッションは様々なフィットネスまたはリハビリテーションの目標を達成させユーザに意義ある経験を提供する。その経験はそれぞれのユーザにとって、退屈ではなく興奮して熱中するエクササイズ、進歩に関するポジティブなフィードバック、エクササイズプログラムを開始して維持するための「意志力」を減らすまたは完全に取り除く、（例えばあるツール・ド・フランスの上り坂をランス・アームストロングの最高記録を相手に競うような）従来の手段では利用不可能な頭脳訓練、のうちのいくつかまたは全部を含む多くの利点を提供する。
好ましい実行コアは、依存性を取り除くために次の２つの好ましい要素を備える。（１）汎用装置ドライバがサポートする複数の異なる装置のモデルの間の装置等価変換と、トレーニングのプロフィールと活動ソフトウェアの方向に基づいたすべての装置の種類の適切な初期化、および（２）様々な活動の開発者にとって魅力的な複数のプログラミングモデル間で変換することが好ましいアプリケーション間のＡＰＩ等価化。２つの例として強度だけのモデルと傾斜／体重／速度モデルがある。そのように標準トレーニングプロフィールに標準インタフェースを提供することで、エクササイズ活動はセッションごとに（例えばユーザは活動ごとに新しいインタフェースを学ぶ必要がある、前のエクササイズのセッションの知識が失われる、または新しい活動ごとに間違って解釈される、エクササイズプロフィールのタイプによって全活動でサポートされない可能性がある、活動の開発者はエクササイズ計画に関連したすべての医学／スポーツの課題に精通していなければならない、フィットネス計画に従ってユーザを監視するなど）独自の問題を引き起こす独自のＵＩを表示する必要がない。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠活動はゲーム、エクササイズ、レースのシミュレーション、あるいは他のアプリケーションであり、フィットネスソリューションの１人のユーザ（または複数プレーヤーのアプリケーションの場合は複数のユーザ）に有効で、現実的で、魅力的で、没入型の経験を提供するためにｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを用いる。このようなアプリケーションは好ましい実施態様を使用するので、適切なＵＩおよびコーチ／健康上の取り消しのすべてを含むユーザとユーザのニーズの独自のモデルを構築したり、サポートしたい単一の装置すべてに個別にコード化されたインタフェースをサポートしたり、医学、スポーツ、その他のトレーニング知識を活動に取り込んだりする必要がない。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ汎用装置ドライバは実行コアと装置自体の間の通信を扱う。したがって、装置固有データのハンドシェイクを要する装置特有の初期化を行った後で、比較的少量のデータのみの交換が必要となることが好ましい。この「実行時」のデータはドライバによる強度のレベルの設定、および速度、自由度の補助軸、装置対応のユーザの状態（心拍数、知覚運動、酸素摂取等）等の装置データからの読み取りが含まれる。
【００６１】
図１は後輪トレーナー２１に設置された従来の自転車２０である。前輪２２の下のデバイス２３はジョイスティックを用いて前輪の回転度合いを測定する。そのデバイスの手前の小さい赤い箱４１はＵＳＢインタフェース２５で後輪の速度を読み取ってホストコンピュータに送信する。
【００６２】
図２は後輪トレーナー３２上のはずみ車の青いカバーである。本システムのデモンストレーション用に改良した箕浦製の市販の後輪トレーナーである。はずみ車のカバーの底の配線および小さい物体は反射型赤外線センサ用で、赤外線ＬＥＤとピックアップを含む。ＬＥＤを駆動する電子機器回路は黒い箱３１に入っておりｗｗｗ．ｍｉｎｏｕｒａ．ｊｐのステッカーが貼ってある後輪トレーナーの脚部の後ろに隠れている。
【００６３】
図３はカバー３２を取り除いたはずみ車を示したものである。赤外線センサに接続された配線３７ははっきり見えて、はずみ車の上の黒白パターン３６もまたはっきり見える。これはセンサがはずみ車の速度を検知するのを可能にする。
【００６４】
図４は反射型赤外線センサ４０を見せているはずみ車カバー３２の内部を示したものである。エミッタと検知器を備えた標準の２つの部分の赤外線センサであることが好ましい。
【００６５】
図５は前輪４２の下の組立品のクローズアップの図であり、ジョイスティック４３を用いるデバイスで前輪４２の回転度合いを測定する。そのデバイスの手前の小さい赤い箱２４はＵＳＢインタフェース４４で後輪の速度を読み取ってホストコンピュータに送信する。
【００６６】
図６は対話型フィットネスゲームの一例のスタートを示す。自転車に乗っているユーザは黄色の車４５を操縦しており画面４６の中央に見られる。画面の右下の２軸の「デバッググラフ」４７は加速（正の縦軸）、ブレーキ（負の縦軸）曲がり（左右の水平軸）を示す。この例において、ユーザがペダルを速く踏むほど、自転車の後輪の速度との緊密な相関関係で車のアクセルペダルが押されているかのようにゲームモデルは対応する。ユーザが自転車のブレーキでブレーキをかけると、システムはこれを検知して後輪の減速に比例して、つまり、ユーザがブレーキをかける度合いに比例して車のブレーキをかける。
図７はレーシングゲームの一例である。自転車に乗っているユーザは黄色の車４５を操縦しており画面４６の中央に見られる。ユーザが自転車のブレーキをかけ、それを画面右下のグラフの負の縦軸の小さい青色棒５０が示すようにシステムが検知する。車の下にタイヤのすべり跡５１が出始めているのが分かる。
【００６７】
図８はコーナーを通って加速する車を示したものである。自転車に乗っているユーザは、画面右下のグラフの水平軸に青色棒５５が示すように左いっぱい前輪を回して正の縦軸の青色棒５５が示すようにペダルを踏んでいる。
【００６８】
図９はフィットネスメーカー、ゲーム開発者、およびフィットネス専門家がｉＥｘｅｒｃｉｓｅソリューションとその使い方を理解できるように、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅソフトウェアソリューションの全面的なレイアウトを記述したものである。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールのプログラムはＥｘｅｒｃｉｓｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ（エクササイズプロフィール初期化）のブロック２でセットされた初期条件に基づいたユーザトレーニングプロフィールの更新とｉＥｘｅｒｃｉｓｅ実行コアのブロック３で記録される各エクササイズのセッションの結果を処理する。次のブロックの詳細は図で説明される（１−７を参照）。
【００６９】
図１０はｉＥｘｅｒｃｉｓｅがエンドユーザによる修正あるいは作業を必要とせずに、任意の装置を任意のアプリケーションで動作可能にする方法を説明したものである。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅのアプリケーションおよび装置を「プラグアンドプレイ」にする。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールのプログラムはユーザトレーニングプロフィール（図９に説明の初期化）の更新をｉＥｘｅｒｃｉｓｅ実行コアのブロック２で記録される各エクササイズのセッションの結果を基づいて扱う。これを行うデータは線図で示すようにブロック１とブロック２の間の両方向に送られる。次のブロックの詳細は図で説明される（１−４を参照）。
【００７０】
図１１はｉＥｘｅｒｃｉｓｅシステム全体で典型的な機能を使用し典型的なパスに従った他の実施態様である。この図は準拠装置および準拠アプリケーションのそれぞれと関連するトレーニングプロフィールのセットアップ方法を詳細に説明する。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。
【００７１】
図１２は好ましい実行コアがｉＥｘｅｒｃｉｓｅの音楽制御に関する装置とアプリケーションの間の依存性をすべて取り除くのを示したものである。この図は好ましい実施態様がワークアウトじゅうずっとユーザに音楽の選択させて音楽がフェードイン、フェードアウトできる方法を詳細に示している。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。好ましいｉＥｘｅｒｃｉｓｅの音楽コントロールは（以下に説明する）図１３の要素２．１−２．３に記述するｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩの拡張クラスを表わす。好ましい実施態様は随意にこの音楽制御機能を含んでいる。多くの人にとって音楽はエクササイズの大切なコンパニオンになり得るし、この音楽制御はユーザに活動セッションに付随すべき「サウンドトラック」を描くことができるからである。
【００７２】
図１３は複数の種類の装置を好ましくは比較的単純な等価層で統合して等価するのを可能にすると同時に、ユーザのニーズを満たし将来の拡張用に、装置特有の情報をエクササイズの記録およびその他に保存可能なｉＥｘｅｒｃｉｓｅの内部設計を示したものである。 好ましい実施態様においてｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールはクラスＩＸ ＣＵｓｅｒＰｒｏｆｉｌｅで定義されプロフィールを初期化して、現在のセッション用にデータを含むプロフィール情報を得て、現在のセッションが終了中および終了後に生成された記録等の情報を設定するためにスタティックメソッドを提供する。好ましい実施態様においてクラスＩＸ＿ＣＩｎｔｅｒｖａｌＷｏｒｋｏｕｔはユーザプロフィールを読み込み、エクササイズセッションに適切な制御を生成することができるクラスの一例である。このクラスは、ウォームアップ、ウォームダウン、強度間隔がいつ開始および終了すべきか、回復時間等の終了の時間または他の測定基準に関するアプリケーションに信号を生成する。２．１と２．２．は新しいワークアウト（例えば脂肪消費ワークアウト）をサポートする将来の等級および履歴トレーニング記録を解釈する新しいメソッドのプレースホールダーとして残される（詳細はボックス７とボックス６のＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅを参照のこと）。
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＳｅｓｓｉｏｎＲｅｃｏｒｄは、各セッションの記録を取り込み、すべてのアプリケーションで各セッションの記録を調べるメソッドである。ＩＸ＿ＣＨｅｌｐｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓとＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅはセッションの記録をデコードする際のアプリケーションへの援助、および基本的ＡＰＩへの拡張として供給することができる他の機能を供給することができる。
【００７３】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＨｅｌｐｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓは多くの機能を提供し、その機能はＡＰＩの大半のユーザが自分で書き込むことができるであろうが便宜と正確さのために提供される。これらの機能をＡＰＩの無作為の位置に置くのではなく（適切でないかもしれない、またはユーザに見つけ難いかもしれない）単一の位置が機能用に備わっている。
【００７４】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅは、それぞれ傾斜と長さを備えた１組の勾配として記述したコースを基準としてユーザの出力にアクセスする基本メソッドである。勾配コースは、エクササイズの記録を見ているときは履歴コースを、あるいは現在のエクササイズのセッションを参照することができる。エネルギーＡＰＩとして知られるコンパニオンＡＰＩがさらに提供されるが線図上では示されない。エネルギーＡＰＩは勾配ＡＰＩと類似しているが本バージョンでは瞬時速度またはエネルギー記録だけを提供する。
【００７５】
図１３に示す好ましい実施態様において、（通信用の）ＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＣｏｍｍはトレッドミル等級の装置の通信を担当する。バイク等級と同様に、この等級はトレッドミルに匹敵する新規の装置を含めるために拡張することができる。しかしながらステアステッパーおよびエリプティカルトレーナー等の多くの装置は、修正なしでこの等級に入るかもしれない。だが完全に新しい等級（例えばアイソメトリックス筋肉強化トレーニング機械用）も作成することができる。
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＡｕｄｉｏは、ｉＦｉｔ対応のトレッドミルとの相互作用および通信を取り扱う。この器具は速度または傾斜の変更をトレッドミルに命じる「チャープ」によって駆動し、インタフェースがユーザ用に一定のエクササイズのレベルをセットするのを可能にする。このような装置はｉＥｘｅｒｃｉｓｅに対してフィードバック能力を持たないので、このクラスは装置自体からの報告の代わりにユーザの運動量も追跡する。
【００７６】
図１３に示す好ましい実施態様において、クラス９．と同様にＩＸ＿ＣＢｉｋｅＡｕｄｉｏはｉＦｉｔ対応の自転車トレーナー装置との相互作用と通信を取り扱う。
【００７７】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＢｉｋｅＣｏｍｍはＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＣｏｍｍへのパートナークラスで室内固定自転車トレーナー等級装置用である。ローイングマシーン等の他の多くのフィットネス装置が自転車トレーナー等級に入るかもしれない。この分類は装置すべてに共通する、エクササイズする人の運動の測定ワットに関連した出力曲線を持つ共通属性を共有する抵抗子に基づく。即ち、（同じ抵抗設定だと想定して）時速１０マイルで自転車に乗る人は、時速２０マイルで同じ自転車に乗っている人の半分以下の運動をしているということである。同様に、時速２マイルで漕ぐ人は2倍の速度で漕いでいる人の半分以下の運動をしている。すべての場合に実際の運動量は、装置の比速度／出力曲線から推定することができ、レベル１５と１６で装置のインタフェースの読み込みで指定される。
【００７８】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＥｎｕｍｅｒａｔｏｒは、エクササイズ活動を実行するコンピュータまたはシステム操作盤で利用可能なＩＸ互換性をもつ装置をすべて検索することを担当する。そのような装置すべてに関する情報を報告し、ユーザまたは活動の指定を満たした一定の装置を返すことができる。
【００７９】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＣｏｍｍはすべてのｉＦｉｔでない装置への通信を取り扱う。ＵＳＢ、１４９３（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、その他のデバイスの通信ネットワーク等の多様なデバイスネットワーク上で実行することができる。さらに装置のインタフェースが小さなマイクロプロセッサを有する場合は装置自体上でも実行できる。
【００８０】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＡｕｄｉｏは通信媒体／プロトコルとして音に依存するｉＦｉｔ装置すべての通信を扱う層である。図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ）ハードウェアは装置に接続し通信するハードウェアから成る。ボックス１３の記述に示すように、このレベルは通信層と実際の装置に対して転送することができる。図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ）互換の装置は装置自体である。ボックス１３の装置のリクエストに応答するために内部通信を十分サポートするために、装置はすべてＩＸ互換でなければならない可能性がある。どんなトランスポート層でもｉＥｘｅｒｃｉｓｅのメッセージを伝送するのに十分であるので、（ワイヤードであれワイヤレスであれ）通信の物理媒体は重要ではない。好ましい実施態様において複数の装置／複数ユーザは初期化前に処理される。複数ユーザまたは複数の装置がある場合、初期化において活動はユーザに自分を選定させる、または希望する装置を選定させるに十分なデータを備えている。ユーザが見つからない場合、規定値選択基準が提示されて、ユーザがユーザ作成手順を踏むことを必要とせずにセッションを実行できる。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは新規ユーザが後で回復できるようにユーザ定義のタグで「付随なし」のスロットにトレーニングデータを保存する。
【００８１】
好ましい実施態様は３つの基本経験「スタイル」を備えている。第一スタイルにおいて、ゲームは合理的に一貫した強度を提供する環境を提供する。マウンテンバイク道、走行レースコース−活動はトレーニングプロフィールおよびユーザ履歴で定義された範囲内の環境に基づいた強度でセットして先導する。ローイング−ユーザがセットした一定の強度。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは、トレーニングプロフィールおよびユーザ履歴に基づいた当初の強度を提案する。活動は活動の物理的な動力学のモデルが反映された強度を調整する。ゲーム環境−ｉＥｘｅｒｃｉｓｅはセットが変わる時にコールバックを提供して先導する。ゲームはｉＥｘｅｒｃｉｓｅが指定した一定の範囲内のゲーム環境に基づいて自由に強度設定を行う。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅの活動はゲームまたはユーザが開始時にどのスタイルを望むのかを示す。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは初期設定と装置のパラメータで応答する。
好ましい実施態様において実行コアでの共用の相互作用はほぼ同じ方法で初期化する。装置の記述子は、装置名はＡＳＣＩＩまたはＵｎｉｃｏｄｅ文字列、装置の種類はｉＥｘｅｒｃｉｓｅ定義の装置の種類、装置の能力は一般的なｉＥｘｅｒｃｉｓｅ能力と装置の種類用の特定の能力、である。Ｗｉｎ３２プラットフォーム上で、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ装置ドライバはＤｉｒｅｃｔＩｎｐｕｔ装置として報告し、ＤｉｒｅｃｔＩｎｐｕｔによって補足の入力（例えばステアリングとブレーキ）への対処を受け入れることが可能である。これは装置が補足の入力をＷｉｎ３２を含むすべてのプラットフォームでジョイスティックとして直接機能できるためになされた。図１４はエクササイズプロフィール初期化、トレーニングプロフィールのプログラム、実行コア、ＵＤＤを示し、一般に、好ましい実施態様がどのように対話型エクササイズ装置の標準を定めるかを示すものである。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。
【００８２】
図１５は好ましい実施態様におけるフィットネス関連器具９３および９４が、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機またはＰＣ９２に接続されて、それからＡＶケーブル９１経由でテレビまたは他のオーディオビデオ装置９０に接続することができることを示したものである。図１６は好ましい実施態様の技術的なベースラインを示す。ＩＥｘｅｒｃｉｓｅは任意の装置を他の任意の装置として提示することができるので、アプリケーションは必要な装置の種類を常に得ることができる。つまりあらゆる装置があらゆる経験で使用することができるので、小さな市場の集まりではなく、１つの大きな市場である。
【００８３】
図１７は好ましい実施態様がいかにしてフィットネス１０６、娯楽１０５を取り込みユーザに多くの特徴と可能性１０７を提供するかを示したものである。図１８は製品１１３と特徴１１２を比較したものである。好ましい実施態様は表で示すようにすべての特徴を持つ唯一の製品である。図１９は特徴１２０を示し好ましい実施態様がその製品より性能が優れていることを示した表である。
【００８４】
図２０は好ましい実施態様のプラットフォームおよび相互接続性を示し、１個のフィットネス関連器具１３４が好ましい実施態様で、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機にまたはＰＣ１３５に接続１１８されて、それからＡＶケーブル１３６経由でテレビまたは他のＡＶ装置１３７に接続されることができることを示すものである。
【００８５】
ＣＤ／Ｒに記録されたハート−１１−１００１用にユーザと対話型のエクササイズシステムのソフトウェアプログラムの「ファイルコピー」をリストしたプログラムファイルが以下に詳述される。一覧のユーザと対話型のエクササイズシステム用のファイルリストは瞬時アプリケーションの好ましい実施態様と他の実施態様のファイルを含む。プログラムファイルの一覧はファイル名、バイトでのサイズ、および作成の日付を含む。ソフトウェアのソースコードは一枚のＣＤ−Ｒディスクに準備して出願時に本申請と共に提出する。ＣＤ−Ｒディスクのラベル情報には次の情報を含む。
ユーザと対話型のエクササイズシステム−ソースコード
２００５年３月９日作成
弁理士ラベル番号ハート−１１−１００１
発明者ローランド・エム・ウォーターズ
Ｂｌａｃｋ Ｌｏｗｅ ＆ Ｇｒａｈａｍ
アメリカ合衆国ワシントン州シアトル市
５番通り７０１番地４８００号室９８１０４、電話２０６．３８１．３３００
ユーザと対話型のエクササイズシステムは、ウィンドウズ（登録商標）オペレーティングシステム９８、９８ＭＥ、２０００、ＸＰ上で走るＩＢＭパーソナルコンピュータで操作可能である。プログラムファイルの一覧はファイル名、バイトでのサイズ、および作成の日付を含む。ユーザと対話型のエクササイズシステム：ソフトウェアソースコードのファイルリスト（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＰオペレーティングシステムで構成されたＩＢＭ ＰＣの「ドライブＤ」のＣＤ／Ｒディスクから読み込まれる）。
【数５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
本発明の好ましい実施態様および様々の他の実施態様が上記のように図示され説明されたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく数多くの変更を実施することができる。限定されるのではなく一例として、ＵＳＢインタフェースがいくつかの実施態様用に記述されたが、詳細な記述全体にわたって本発明の精神から逸脱することなく任意のタイプのインタフェースが使用されてもよいことは理解されるべきである。例えばＢｌｕｅＴｏｏｔｈ、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、その他のカスタムまたは市販の種類のインタフェースを使用することができる。同様に、任意の種類のフィットネスまたはエクササイズ器具、コンピュータハードウェア、ソフトウェアを使用してもよく、任意の種類の電子ゲームでもよい。したがって、本発明の範囲は好ましい実施形態の開示に限定されるものではない。代わりに、本発明は次の請求項の参照によって完全に判断されるべきである。
排他的な所有権または特権を主張する本発明の実施形態は請求項により定義される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】後輪トレーナーに据え付けた従来の自転車である。
【図２】後輪トレーナー上のはずみ車の青いカバーである。
【図３】カバーを取り除いたはずみ車を示したものである。
【図４】反射型赤外線センサが見えるはずみ車カバーの内部を示したものである。
【図５】前輪の下の組立品のクローズアップの図である。
【図６】対話型フィットネスゲームの一例のスタートを示す。
【図７】レーシングゲームの一例である。
【図８】コーナーを通って加速する車を示したものである。
【図９】フィットネスメーカー、ゲーム開発者、フィットネス専門家がｉＥｘｅｒｃｉｓｅソリューションとその機能方法を理解できるように、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅソフトウェアソリューションの全面的なレイアウトを記述したものである。
【図１０】好ましい実施態様がエンドユーザによる修正あるいは作業を必要とせずに、任意の装置を任意のアプリケーションで動作可能にする方法を説明したものである。なるべく装置とアプリケーションの間の従属性をすべて取り除く実行コアを用いることによって、好ましい実施態様のアプリケーションおよび装置を「プラグアンドプレイ」にする。
【図１１】システム全体で典型的な機能を使用し典型的なパスに従った他の実施態様である。
【図１２】なるべく音楽制御に関する装置とアプリケーションの間の従属性をすべて取り除く、好ましい実施態様の実行コアを示したものである。
【図１３】随意に複数の種類の装置を統合して等価層での等価を可能すると同時に、ユーザのニーズを満たし将来の拡張用に装置特有の情報をエクササイズの記録およびその他に保存可能な内部設計を示したものである。
【図１４】好ましい実施態様が対話型のエクササイズ装置の標準になることを示したものである。
【図１５】好ましい実施態様におけるフィットネス関連器具が、使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機またはＰＣに接続されて、それからＡＶケーブル経由でテレビまたは他のオーディオビデオデバイスに接続することができることを示したものである。
【図１６】好ましい実施態様の技術的なベースラインを示したものである。
【図１７】好ましい実施態様がいかにしてフィットネスと娯楽を取り込みユーザに多くの特徴と可能性を提供するかを示したものである。
【図１８】製品と特徴を比較したものである。
【図１９】好ましい実施態様の利点を示したものである。
【図２０】好ましいプラットフォームおよび相互接続性を示したものである。
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は２００４年３月９日申請の米国仮出願通し番号６０／５５１，３６６に対する優先権を主張するもので、その開示内容は参照により完全に開示に含まれる。
著作権表示
本開示は米国および国際著作権法の下で保護される。（C）2002 - 2005 HeartRate Games, Inc.断転載を禁ず。本特許文書の開示の一部分は著作権保護の対象となる資料が含まれる。著作権の所有者は特許明細書または特許開示内容を何者かが複製することは米国特許商標庁の特許申請または記録に表示されるので異存はないが、それ以外ではいかなる理由であろうとも全ての著作権を留保する。
【０００２】
本発明の技術分野
本発明は、一般にコンピュータおよびビデオゲーム技術に関し、特にフィットネス器具と一緒におよび／またはフィットネス器具を通して行うビデオゲームに関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明の背景技術
現在、人々は退屈な体験を招く対話性のないフィットネス器具の上で屋内のエクササイズを強いられており、エクササイズを開始し継続するにはかなりの意志力が必要であり、健全なエクササイズの習慣形式は言うに及ばず身体を好調に保つことへの意欲が相当に無くなってしまう。好ましい実施態様において、この問題は1台のフィットネス器具の上でのエクササイズを対話型で、刺激的で、やる気を起こさせるビデオゲームの体験に変えることにより解決される。
【０００４】
もう１つの既存の問題は、ビデオゲームはプロプライエタリのソリューションを支えるに十分な成功を収めることができる一方で、活動あるいはフィットネスのゲームはまだあまり家庭に浸透しておらず、単一ゲーム、あるいは少数のゲームのセットですら消費者に実質的なハードウェアを購入する気を起こさせるに十分でない。大半の消費者がプラットフォームを取り入れるようになる前に業界全体が支持を示さなければならない。
【０００５】
現在の市場のソリューションは不適切である。プロプライエタリのソリューションは一般にニッチ市場をターゲットとし、自転車またはトレッドミル等のプロプライエタリのハードウェアデバイス、インタフェース、およびアプリケーションを実行するなんらかのプロプライエタリのソフトウェアからなり、ユーザは通常パソコン（ＰＣ）のようなプラットフォームを供給する必要がある。このようなソリューションは排他的で、少ない選択のパートナ以外からの装置のサポートはまったくなく、そのコストは量販市場よりはるかに高くなってしまう。
【０００６】
他のアプローチはフィットネスゲームとしてはそのまま機能しない既存のゲームの使用に依存することである。さらに装置は、２人の対抗相手が出す力を均等に比較する方法を提供しないので直接対決用に、または友好的なトレーニング用ですら使用することができない。
【０００７】
従来の装置は、装置からのフィードバックがないので対話型のゲームまたは競技に使用することができなく、スピードおよび傾斜または抵抗の設定は絶対的であって相対的ではない。つまりある特定のワークアウトはフィットネスの狭い範囲内の者にのみ有効であることを意味する。その範囲を上回る健全な者にとってそのワークアウトは易しすぎるであろうし、下回る者にとっては激しすぎるであろう。
【０００８】
好ましい実施態様は一部には大半の人は有酸素運動を退屈に感じ、能動的なゲームはアーケードで非常に人気があるという、２つの観察に基づく。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の要約
好ましい実施態様はパソコン（ＰＣ）に接続された自転車と一緒に使用される後輪トレーナーを使った一般的な対話型のフィットネス器具を説明する。フィットネス器具の対話はフィットネスのハードウェアと、ＰＣ、ゲーム機、または対話型アプリケーションを実行することができる他のハードウェアおよび／またはソフトウェアデバイスまたはシステム等のホストデバイスとの間で連携して起こる。
他の実施態様には一般あるいは奥義にかかわらず、室内固定自転車、ステアマシン、トレッドミル、エリプティカルトレーナー、ロータリークライミングウォール、その他のフィットネス器具を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明の好ましい実施の形態と他の実施の形態について以下の図面を参照して詳しく説明する。
【００１１】
好ましい実施態様は下記の１つ以上から成る。フィットネス装置（トレッドミル、室内固定自転車等、別名フィットネス器具）ユーザディスプレイ、ゲーム（シミュレーションまたは他のソフトウェア、例としてＰＣ、ゲーム機、携帯用デバイス）を実行するためのコンピュータシステム、他の実施態様はさらにユーザの加える力のレベルを検知する方法（例えば出力の瞬時ワット）を含んでもよく、および／または、ユーザをモニタする随意の方法（例えば加える力の知覚レベル）を含んでもよい。
好ましい実施態様は任意のフィットネス器具を単軸のジョイスティックのように見えさせるインタフェースを備えることができる。他の実施態様では、複数の追加軸（例えば自転車のハンドル操作）が可能である。好ましい実施態様はボタンとスライダを含んでもよく、それらは共通のＵＳＢヒューマンインタフェースデバイス（ＨＩＤ）スペックドライバに伝達されてもよい。好ましい実施態様は、ＰＣ、Ｘｂｏｘ、ＰＳ２、ゲームキューブ等との接続性を持たせてもよい。他の実施態様において両方向制御（例えばフォースフィードバック、装置の速度または抵抗の上昇）も同様に利用可能になる。
好ましい実施態様はアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）から任意のフィットネス器具の制御を可能にするインタフェースを含み、それはメーカーの公開インタフェースまたは非公開のインタフェース上で実行してもよい。そのようなインタフェースの例としては、Ｉｃｏｎ社のｉＦｉｔインタフェース（例えばｃｈｉｒｐｍａｋｅｒコード）、Ｐｒｅｃｏｒ社その他のＣＳａｆｅインタフェース（例えばＨＲＧコード）、Ｔｏｒｃｓデモ用のＬａｂＪａｃｋ社のＵＳＢ制御の相当物を使用した機器の直接制御（例えばＨＲＧコード、ＬａｂＪａｃｋ ＵＳＢドライバーコードおよびハードウェア）がある。本段落で言及したコードはすべて参照により開示に含まれる。
【００１２】
好ましい実施態様において、コードは装置に、インタフェースのポッドに、あるいは任意のメインＣＰＵを含むフィットネスソリューションの任意の他の部分または部分の組み合わせに常駐する。
【００１３】
好ましい実施態様は随意に、同じメーカーの同タイプの２台の機器のような単一タイプ、２台の異なる室内固定自転車のような同じタイプだが異なるメーカー、および室内固定自転車とトレッドミルのような異なるタイプと等級の機器間の加える力のレベルの校正を含む。同じ機器上のユーザ間の等価、または本インタフェースの使用によって機器を等価することによって２台の機器はどんなものであっても「公平な勝負」をすることができる。このようにしてローカルな、またはネットワーク上で複数の人によるセッションが可能になる。
【００１４】
好ましい実施態様は、加える力のレベルをはじめとする機器の設定を自動的に調整することができる。第一に、例えば新しい機器を使う経験を積んだユーザにとって、システムがそのユーザ特有の特性を知っており適切な設定を計算することができるので、使用したことがない機器のセットアップの仕方を知る必要はない。第二に、ユーザとユーザのエクササイズ計画の間で、インタフェースはそのエクササイズ計画と加える力のレベルに関する十分なデータを知っている。第三に、フィットネスレベルを評価する必要がある未経験のユーザのために、システムは１つ以上のセッションからのデータに基づいて適切なベースラインに自動的に調節することができる。最後に、ＡＩ、ゲームの他の要素、または他のシミューレーションシステムに対抗するユーザのために、ユーザの能力を設計者の希望の難易度に適切な既知のベースラインにまで調節する。
【００１５】
好ましい実施態様において、設定機能を実行するコードを以下に記述する。
【数１】
【００１６】
好ましい実施態様において従来のＡＩバランス技術である「ラバーバンディング」は好まれない。「スロットルが自由」、つまりユーザが長い間スロットルを大きく開いたままにするのに何も努力を要さない従来のゲームと違って、エクササイズゲームまたはシミュレーションが「公平」かつ「打ち負かすことができる」ためにはシステムはユーザとシステムの本当の可能性を知る必要がある。例えば、典型的なカーレースゲームでは、ユーザが速く動いている時にはユーザと競争しているＡＩの車が追いつけるようにＡＩの車を加速させ、ユーザが遅れをとっている時は、ユーザの車に対してＡＩの車を「ゴムのように」に固定してＡＩの車を多少減速させる。できるだけ速く進むことはユーザにとってなにも「犠牲を払う」ことはないので、これは標準ゲームの合理的な技術である。しかしながら、エクササイズシステムがそのような単純なシステムを実行するのであれば、ユーザはレースの大半はできるだけゆっくりと進んで最後のへんでのみ加速すべきだということをすぐに学ぶだろう。これでは楽しくも有効的でもないエクササイズシステムになってしまう。逆にシステムは、エキササイズする各人の特性に比例して「フィットネスソリューション」のダイナミックを変えることができるように設計されている。このタスクを達成するために、システムはユーザおよび／または人間が出す筋肉／骨格の良好なモデルの知識を取得し個人の能力を速く理解する。好ましい実施態様はこのプロセスの一例を、例えば直接ワット等価を使用して自転車トレーナーのパワー／ＲＰＭカーブのような実際の機器の物理的力学をモデル化して作用するｈｒｇ＿ｓｐｅｅｄ＿ｌｉｍｉｔｅｒ．ｃｐｐのコードを使用して、挑戦的な性格または受身的な性格（例えば追い越し）と共にユーザがどれくらい上手にまたは下手にやっているかによってＡＩ車の最高速度を制御することで実行する。他の実施態様は、自転車（パワー／速度）またはトレッドミル／歩行（速度／傾斜／体重）を含むプログラミングモデルを使用してもよい。
好ましい速度制限機能を実行するコードを以下に記述する。
【数２】
【００１７】
【００１８】
後輪の回転、あるいは模範のデモのように標準の後輪トレーナーに置いた自転車で等価エネルギーの吸収／記憶／放散装置からの「入力信号」を処理することで自動的に生成されたブレーキ（ジョイスティックの追加軸）による付加的な人為的操作の入力レベルがあるのが好ましい。より現実的で魅力的な経験のためにユーザは加速と同様に減速できるべきであるのでブレーキが含まれるのが好ましい。
【００１９】
人間からの入力は、次の方法の１つ以上で人体の力学的な性質の知識からモデル化されるのが好ましい。ベースライン（Ｄ／Ｃ）のオフセットとＡ／Ｃ信号（両足を１入力として取り扱う）、ベースライン（Ｄ／Ｃ）のオフセットと２つのＡ／Ｃ信号（各足を別々に取り扱う）、２つのＡ／Ｃ信号（足をまとめて、または別々に取り扱う）。
【００２０】
あるいは、追加のモデルは（人間の現在の短期平均入力パワーに対して一般に指数関数的である）消散型装置のパワーの特性を理解または仮定することに基づいて、（ ローイング、エリプティカルトレーナー、トレッドミル等）のすべてのタイプのフィットネス器具に推論することができる。
好ましい実施態様はさらに（一定、上昇、減衰、急速な減衰等の）出力エネルギーの変化を検知することができるので、ユーザによる加速、後輪上のハンドブレーキでブレーキをかけること、定常にペダルを踏んで走行する／ランニング／漕ぐ／その他を識別または分離することができる。
好ましい実施態様において、ブレーキ検知機能を実行するコードを以下に記述する。
【数３】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
他の実施態様の入力はユーザの体重、重みを左／右、前／後に移す、または上／下への減重と加重を含み、これはユーザにますます現実的で意義のある経験を提供する。他の実施態様は、例えばごまかす人の検知のような非人間の入力サポートの検知を含んでいてもよい。
好ましい実施態様はユーザを追跡し次のような複数レベルのサポートを提供するシステムを含む。つまり異なるプラットフォーム間におけるデータの報告と分析、エクササイズ計画の理解、およびエクササイズのセッション中にウォームアップ、クールダウン、間隔を開けて開始と終了を「フィットネスソリューション」に通知するような現在のエクササイズのセッションのユーザのニーズに関して「フィットネスソリューション」の誘導制御を提供する。好ましい実施態様は、現在のエクササイズのセッション用に、または長期的な計画用に、あるいはその両方用に、ユーザがエクササイズ計画を修正してその修正を保存することを可能にする。
【００２７】
別の好ましい実施態様は、統合分析またはオフラインの分析によって、コーチ、トレーナー、看護婦、医者、他の専門家が調停／管理することができるユーザのフィットネスのレベルをシステムが学習することを可能にする。好ましい実施態様はエクササイズ計画の自動変更を提供できる。
【００２８】
好ましい実施態様は複数の人のフィットネスのセッション用に「同等」または適当に拮抗的／協力的な相手を見つけることができ、それは実世界のフィットネステストへのインタフェースを通して各人の届け出たフィットネスのレベルを互いに関係づけることに使用することができる。
【００２９】
好ましい実施態様は、オンラインおよび／または単独イベントと比較した本人じきじきの競合イベントにおける相対的パフォーマンスを理解することができる。システムはごまかす人に対して「真」のユーザを確認できることが好ましい。
他の実施態様は、身体状態モニタ（例えば、心拍数、血圧、血液酸素レベル、ＥＣＧ／ＥＫＧ、体重、体脂肪含量、酸素摂取量、その他）等の他の好ましいまたは随意の周辺装置に加えて、ユーザが自動的にフィットネスソリューションに識別される、例えば無線認証にコード化された心拍数モニタ、またはカード式キーあるいは携帯電話等の外部デバイスの存在といったシステムの拡張を可能にする。
好ましい実施態様はセンサ、アクチュエータ等、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），８０２．１１ｂ、ワイヤレスＵＳＢ等のワイヤレスインタフェース、ＵＳＢまたはＦｉｒｅｗｉｒｅ(登録商標)等のワイヤードインタフェース、光ファイバーインタフェース、またはセンサとホストの間の通信を可能にすることができる他のインタフェースのようなホストに任意の通信機構を使う適切なインタフェースを含む。
好ましい実施態様はフィットネス装置へのソフトウェアのアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）およびＵＳＢ準拠のハードウェアインタフェースから成る。これは開発者がＰＣ、ＰＳ２、ＸＢｏｘ、その他のプラットフォーム向けにゲームを作成することを可能にし、好ましい実施態様に適合したフィットネス器具を他の入力デバイスと同じくらい容易に使用することを可能にする。
【００３０】
好ましい実施態様はより健全な体になりたい人のために設計されている。好ましい実施態様が使用可能な機器は、エクササイズする方法を退屈に取り替わって楽しいエクササイズにしてワークアウト活動の履歴を追跡し管理できる方法に変える。フィットネス器具のベンダーにとって好ましい実施態様は、他の器具ＯＥＭの間での製品差別化、および既存製品に対する製品差別化によって既存顧客に既存器具を交換する気を起させる。ワークアウトおよびゲームの発行者にとって、好ましい実施態様は新しい対話型のゲームプラットフォーム、つまり既存のワークアウト用ビデオおよび音楽ラインに新しい生命を吹き込み、エクササイズのモダリティに適切である既存のゲームに新しい生命を吹き込むことを可能にする。対話型のフィットネスゲームという新しいゲームのジャンルと市場機会を提供する。
【００３１】
好ましい実施態様は、フィットネス器具メーカーまたはプロプライエタリのゲームプラットフォームではなく、好ましくはミドルウェアソフトウェアのノウハウを持った独立した企業によって提供されるので、競合し得る脅威としてではなく暖かく受け取られる可能性がはるかに高い。
【００３２】
好ましい実施態様は消費者にとって恩恵がある。なぜなら好ましい実施態様はＶＨＳテープ流に信頼できるインタフェースブランドを意味し、消費者はＩＥｘｅｒｃｉｓｅブランドのゲームならどんなＩＥｘｅｒｃｉｓｅブランドのフィットネス装置にでも使えることを知っているので、技術的詳細を心配することなしにゲームと装置の両方を求めることができる。ＵＳＢインタフェースは、Ｘボックス、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ２、ＰＣ上で提供されるので、消費者は新しいコンピュータやゲーム機を買う必要はない。
【００３３】
好ましい実施態様において、エクササイズ装置にＵＳＢインタフェースのハードウェアを追加するコストはわずかで、価格、環境設定、可用性はプロプライエタリのソリューション向けなのでＩＥｘｅｒｃｉｓｅにとって障害ではない。消費者が装置からのＵＳＢケーブルをコンソールまたはＰＣにプラグインしてゲームディスクを挿入するだけで稼動する。
【００３４】
好ましい実施態様はＩＥｘｅｒｃｉｓｅの市場における成功に関連する幅広いゲームカタログを持っている。さらにＩＥｘｅｒｃｉｓｅの装置は大半の消費者を魅惑するに十分な幅広い選択がある。好ましい実施態様はコスト、特にハードウェアのインプリメンテーションのコストを削減し、市場可能性を最大化し、製品化までの時間を最小化し、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ製品の開発要求を最小化し、従来と将来のハードウェアをサポートし、装置側でプラットフォームの従属性がない（つまり、すべての装置はすべてのプラットフォームで作動および／または開発者の自由度を最大化することが好ましい）。
好ましい実施態様において、選り抜きの市場および大衆市場の両方が好ましい顧客基盤である。選り抜きのユーザは既に装置に夢中になっている。大衆市場が大半の開発者の目標となる。したがって、選り抜きのユーザの最も重要な特徴が実現されるべきである一方で、ベースライン基準は使いやすさ、つまり、取り入れて継続的に使用するための障害を取り除くことが好ましい。
システムは使いやすく、どんなゲームでも任意の装置を使って、例えばログインして、エクササイズプログラムをセットアップして装置の環境設定をするような高度な環境設定を行うことなく、ユーザがゲームを挿入して装置にプラグインして直ちにプレイを始められることが好ましい。合理的な既定値がすべての環境設定パラメータに設けられるのが好ましい。
【００３５】
他の実施態様において、エクササイズの日程計画と思い出させるための助言を備えたカレンダー、結果のレポートと追跡、およびトレーニングの助言とヘルプの特徴が上級ユーザ用に加えられる。
【００３６】
好ましい実施態様において、フィットネスゲームの開発の簡易化、開発者がエクササイズの生理学を知る必要がないようにするアプリケーションと器具はユーザの介在なしに「まずプラグイン」で作動する必要性、および使いやすさが最優先という技術的特徴がマーケティングの要件から留出された。上記はフィットネス器具が多かれ少なかれユーザから完全に隠されるべきだということを示唆している。
好ましい実施態様においてフィットネス器具のメーカーは新しいハードウェアを製造するにおいてソフトウェアを作成するゲーム開発者と同じだけの柔軟性が与えられる。これは好ましい実施態様において、どんな装置でもドライバ交換なしでＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＵＳＢハードウェアへの接続が可能である、装置のアップグレードはドライバ交換を必要としない、ハードウェアインタフェース要件は著しいコストアップを起こしてはならない、ことを意味する。
好ましい実施態様においてユーザは随意に、エクササイズの日程計画、エクササイズ結果の報告、エクササイズ結果の追跡、体重と心拍数情報のようなユーザ情報の入力、およびフィットネステストを行う機能性が利用できる。
好ましい実施態様においてＡＰＩは、開発者が各自のアプリケーション用に適切なインタフェースを選べることで最大の柔軟性を提供する、将来の装置およびアプリケーションのニーズに対応する拡張可能なコンポーネントの動的システムを作成する、およびモジュールの別個な設計、テスト、更新を可能にする、を実現するために数層で構築される。
【００３７】
好ましい実施態様において、層はインタフェースがフィットネス器具の全タイプをサポートすることを可能にするだけでなく、アプリケーションに対して単純なプログラミングモデルを提供する。これはすべての装置を自動的にサポートするアプリケーションの急速な開発を可能にする。
【００３８】
好ましい実施態様において、ＩＥｘｅｒｃｉｓｅは異なる技能、リソース、視野を持った多種多様な開発者を魅惑することが予想される。自転車レース、市の仮想ツアー、マラソン練習等のアプリケーションがある。それからジムでトレッドミルを制御して自分のワークアウトを記録するための携帯電話またはＰＤＡ上での単純なアプリケーション、あるいはバイクを動力とするテトリスのゲームはよく知られていない用途例である。
好ましい実施態様は「実際の」世界をモデル化するアプリケーションに適切かもしれない物理学モデルを使用する。そのモデルによってアプリケーションは傾斜（傾斜）、希望の速度、風圧抵抗およびローリング（タイヤ）抵抗等の様々なタイプの抵抗を設定することができる。
【００３９】
別の好ましい実施態様はある特定の時間にプレーヤーに他の者よりも激しいトレーニングをさせたいアプリケーションに適切かもしれない強度のモデルを使用する。例えば、「テトリス」形式のブロックが落下するゲームで、ラウンドの終わり近くで強度を上昇させることができる。プレーヤーが強度よりも速く歩く、走る、ペダルを踏む場合、降下速度は遅くなり、そうでなければ速くなる。
別の実施態様は「強度」と「物理学」および／または他のモデルの組合せを採用する。他の実施態様において、新しいジャンルのアプリケーションが現れるごとに、また特定ニーズが識別されるごとに、新しいインタフェースは物理学と強度のインタフェースと並んで容易に加えられる。
【００４０】
好ましい実施態様において、装置の等価インタフェースのモデルはアプリケーションがトレッドミルや自転車等の装置を越えて同様の方法で対応できるように設計される。このインタフェースに備えられたマッピング機能は様々な装置からパワー等の共通単位にパラメータを変換することができるので、「等価」の経験を提供する。
【００４１】
１つの実施態様はトレッドミルに特有な機能性を備えた単純なインタフェースを含む。別の実施態様は自転車に特有な機能性を備えた単純なインタフェースを含む。
【００４２】
好ましい実施態様において、開発者にとって有用かもしれない汎用装置のインタフェースがアーキテクチャの最下位層である。システムの基礎として、このインタフェースはスカラ値とベクトル値の組で表されるすべてのフィットネス装置をサポートするように書き込まれている。このインタフェースは、ハードウェアを検知し、利用可能なパラメータ、アクセス権を問い合わせて、ユーザに上記の値を設定して検索させる一般的なソリューションを提供する。対象事項は、トレッドミルを使用する場合は、例として速度、傾斜、経過時間であろうし、自転車の場合は速度と抵抗のグラフを希望するかもしれない。このインタフェースはさらに装置の同期化の機能性と通知目的に使用するコールバックの登録を備える。この層の抽象化のレベルは異なるフィットネス装置で採用された様々な通信プロトコルからユーザを保護し、将来の装置を適合する均一のインタフェースを提示する。
【００４３】
他の実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅはフィットネス装置の検知および列挙、距離と勾配によって表わされた地形セグメントのシミュレーション、心拍数、走行距離等のセッションパラメータの記録、消費カロリ、ワークアウト継続時間等、また様々なクロックおよび計時機構の機能を含む追加のインタフェースを備える。他の実施態様において、いくつかの共用のサポートインタフェースが利用可能で、高度な機能性およびユーザに関する情報へのアクセスを可能にする。
【００４４】
好ましい実施態様において、間隔コールバックは、アプリケーションにユーザ指定のエクササイズのセッションのサポートを可能にする。ユーザは最低ウォームアップ時間、間隔の回数、間隔の長さ、間隔の間の時間または回復の条件（例えばある速度以下の心拍数）、最低のウォームダウン時間等の機能をセットすることができる。間隔コールバックを登録するアプリケーションは間隔が開始、終了すべき時にコールバックと共に上記のデータが供給される。好ましい実施態様において、走行距離、消費カロリ、平均強度などのエクササイズのデータはすべてデータインタフェースを通って利用可能である。好ましい実施態様において、コールバックの取り消しがいくつかの場合に備えられている。この場合とは、傾斜または速度等のユーザによる装置設定の変更、あるいは結果コードに示されるような他の状態が含まれる。
【００４５】
好ましい実施態様において、アプリケーションはユーザデータへのアクセスを求めないかもしれないが、要望に応じて利用可能である。ユーザデータ構造はインタフェースヘッダファイルに定義された通りである。
【００４６】
好ましい実施態様において、データ取得モジュール（ＤＡＭ）はエクササイズ装置とＩＥｘｅｒｃｉｓｅのミドルウェアの間でインタフェースを形成する。エクササイズ装置のセンサは速度、心拍数、傾斜等の変数を監視し、それらの変数はＤＡＭに送り込まれて次にＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩに供給される。ＤＡＭは大手メーカーからのフィットネス器具と互換性をもち、多様なハードウェアプラットフォーム間でシームレスなインタフェースを提供する。
【００４７】
ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩは、ユーザに一定のＣＯＮＴＥＸＴ（文脈）内のＭＡＣＨＩＮＥ（機器）との対話を可能にすることを実現するために、異なる環境設定で使用可能ないくつかの密接に関連したオブジェクトで構成されるのが好ましい。ＵＳＥＲ（ユーザ）は人を表し、その人を表わすには身長、体重、年齢、性別、フィットネスレベル、ワークアウトの目標等の種類の情報が必要である。ＭＡＣＨＩＮＥ（機器）は自転車、トレッドミル、エリプティカルトレーナー等の装置を表し、その装置を表わすには速度、傾斜、抵抗をセットすることができるか、心拍数、パワー等の情報を検索できるか等の種類の情報が必要である。この情報は装置によって異なる。ＣＯＮＴＥＸＴ（文脈）はユーザが熱中する特定のアプリケーションを表し、レースのシミュレーション、射撃ゲーム、減量ワークアウトであり得る。ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩは現在次の機能性を定義する。好ましい実施態様の中で、ＩＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを実行するコードを以下に記述する。
【数４】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
好ましい実施態様は人為的要因を考慮に入れることによってフィットネス／エンターテインメントの経験を豊かにする。エクササイズ装置のユーザはあらゆる体形とサイズで異なるスキルとフィットネスのレベルを持っており異なるニーズを持っている。好ましい実施態様は魅力ある内容を作成し異なるスキルのレベルの相手と対戦する際にゲームプレイが公平であるように、必要なだけ多くのユーザの情報をアプリケーション開発者に提供する。
【００５５】
好ましい実施態様はＵＳＢ準拠ハードウェアと高レベルのソフトウェアのＡＰＩを組み合わせることができ、ゲームおよび自転車やトレッドミル等のフィットネス器具用の他のアプリケーションを作成するために異なるプラットフォーム間のソリューションを提供する。ＰＣ、ゲーム機、幅広い種類のフィットネス装置と互換性があるこのソリューションは、アプリケーション開発者に非プロプライエタリで異なるプラットフォーム間のシステムを取り入れる機会を与える。
【００５６】
好ましい実施態様は、エクササイズする方法を退屈に取り替わって楽しいエクササイズにしてワークアウト活動の履歴を追跡し管理できる方法に変える。フィットネス器具のベンダーにとって好ましい実施態様は、他の器具ＯＥＭの間での製品差別化、および既存製品に対する製品差別化によって既存顧客に既存器具を交換する気を起させる。ワークアウトおよびゲームの発行者にとって、好ましい実施態様は新しい対話型のゲームプラットフォーム、つまりエクササイズのモダリティに適切である既存のゲームに新しい生命を吹き込み、対話型のフィットネスゲームという新しいゲームジャンルとおよび市場機会を可能にする。
好ましい実施態様において、コンテンツ開発費用に比べてエクササイズのモダリティにする費用はわずかで、装置をフィットネスのハードウェアに統合する費用もわずかしかかからない。
他の実施態様において、様々な様相が、現在の強度、強度、心拍数、オプションとして次の強度、経過時間、残り時間等の共通の表示を持つ数多くのゲームに可能である。いくつかの実施態様はレースシミュレーション向けのモダリティを備えている。
【００５７】
他の実施態様において、第一人称の射手モダリティがあり、もっと爆弾を得るには最小しきい値以上でペダルを踏まなければならず、ペダルを速く踏めば踏むほど速く移動することができ、最大ペダル出力で特殊兵器を得ることができる。他の実施態様において、「Ｔｅｔｒｉｓ（テトリス）」式のモダリティがあり、ペダルを速く踏むことでブロックの落下を遅くすることができ、ブロックが速く落下するにつれて「間隔」が可能で、「蓄え」のエネルギーは底層を破壊することができる。他の実施態様において、「Ｍｙｓｔ（ミスト）」式のモダリティがあり、探検している場所を方々旅行してまわるためにペダルを踏まなければならず、特定の装置は「チャージ」しなければならない。
【００５８】
好ましい実施態様において、エクササイズのプロフィールの初期化は、特定のユーザのために最初のプロフィールをセットアップするいくつかの方法の組合せをサポートする。完全に一般的な標準規定値、あるいは年齢、性別、現在のエクササイズの習慣、健康上の制限、コーチ指導または治療指導、フィットネス、減量等の指導等の入力に基づいた標準規定値のどちらか、およびエクササイズ計画に適切な他の指標である。
実行コアは、装置の等価、ゲームとの連絡（フィットネス計画に従ったユーザの監視、強度間隔、ウォームアップとクールダウン、現在のユーザの強度とパワー、名前、装置のタイプ等の表示または他の目的用のユーザとフィットネスソリューションに関する情報を含む）および装置ドライバとの連絡（該当ユーザと該当装置用の任意のセットアップ、該当ユーザが生み出す瞬間ワットを計算するために情報、フィットネス記録、ゲーム、または他のニーズが希望するかもしれない装置に関する情報を含んだ装置の性能を含む）を含むリアルタイム処理のほとんどを実行することが好ましい。
好ましい汎用装置ドライバ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｄｒｉｖｅｒ）は他の多くの装置ドライバに比べるとかなり大型のソフトウェアである様々なエクササイズ装置との通信方法の理解を任されている。これをいくつかのパスを通して行うことが好ましい。つまりＣＳａｆｅとｉＦｉｔ等の既存の公開・非公開の標準をサポートする装置と通信する方法を知っており、（ユーザの瞬時パワー出力等の）読み取り装置状態の標準方式、（抵抗設定の出力曲線と意味等の）装置の性能、（装置の名前を指定するストリング等の）デバイス固有情報、（抵抗設定または他の標準ユーザのセットアップの設定用の）装置に書き込むための標準方式を提供する、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ装置準拠）仕様と総称される一般的なセットのインタフェースをサポートする。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠ゲームは、真のゲームであれ、エクササイズまたはレースのシミュレーションであれ、またはｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを使用する他のアプリケーションであれ、フィットネスソリューションの1人のユーザ（または複数プレーヤーのアプリケーションの場合は複数のユーザ）に有意義な経験を供給するための単なる任意のアプリケーションである。
【００５９】
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠装置は（Ｐｒｅｃｏｒその他）のＣＳａｆｅまたは（Ｉｃｏｎその他）のｉＦｉｔ等のｉＥｘｅｒｃｉｓｅが通信方法を知っているｉＥｘｅｒｃｉｓｅまたは標準インタフェースに準拠の仕様または（模範システムのような）ＵＳＢインタフェースへの直接ハードウェアを接続をサポートする任意の装置である。この段落で言及されたすべてのコードおよびインタフェースは参照によって開示に含まれる。
【００６０】
好ましい実施態様において、「幸せなユーザ」とは、ここに説明されたエクササイズセッション用に「フィットネスソリューション」を使っている任意の人である。記述した「フィットネスソリューション」は全体として面白いエクササイズセッションに提供し、そのセッションは様々なフィットネスまたはリハビリテーションの目標を達成させユーザに意義ある経験を提供する。その経験はそれぞれのユーザにとって、退屈ではなく興奮して熱中するエクササイズ、進歩に関するポジティブなフィードバック、エクササイズプログラムを開始して維持するための「意志力」を減らすまたは完全に取り除く、（例えばあるツール・ド・フランスの上り坂をランス・アームストロングの最高記録を相手に競うような）従来の手段では利用不可能な頭脳訓練、のうちのいくつかまたは全部を含む多くの利点を提供する。
好ましい実行コアは、依存性を取り除くために次の２つの好ましい要素を備える。（１）汎用装置ドライバがサポートする複数の異なる装置のモデルの間の装置等価変換と、トレーニングのプロフィールと活動ソフトウェアの方向に基づいたすべての装置の種類の適切な初期化、および（２）様々な活動の開発者にとって魅力的な複数のプログラミングモデル間で変換することが好ましいアプリケーション間のＡＰＩ等価化。２つの例として強度だけのモデルと傾斜／体重／速度モデルがある。そのように標準トレーニングプロフィールに標準インタフェースを提供することで、エクササイズ活動はセッションごとに（例えばユーザは活動ごとに新しいインタフェースを学ぶ必要がある、前のエクササイズのセッションの知識が失われる、または新しい活動ごとに間違って解釈される、エクササイズプロフィールのタイプによって全活動でサポートされない可能性がある、活動の開発者はエクササイズ計画に関連したすべての医学／スポーツの課題に精通していなければならない、フィットネス計画に従ってユーザを監視するなど）独自の問題を引き起こす独自のＵＩを表示する必要がない。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ準拠活動はゲーム、エクササイズ、レースのシミュレーション、あるいは他のアプリケーションであり、フィットネスソリューションの１人のユーザ（または複数プレーヤーのアプリケーションの場合は複数のユーザ）に有効で、現実的で、魅力的で、没入型の経験を提供するためにｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩを用いる。このようなアプリケーションは好ましい実施態様を使用するので、適切なＵＩおよびコーチ／健康上の取り消しのすべてを含むユーザとユーザのニーズの独自のモデルを構築したり、サポートしたい単一の装置すべてに個別にコード化されたインタフェースをサポートしたり、医学、スポーツ、その他のトレーニング知識を活動に取り込んだりする必要がない。
好ましい実施態様において、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ汎用装置ドライバは実行コアと装置自体の間の通信を扱う。したがって、装置固有データのハンドシェイクを要する装置特有の初期化を行った後で、比較的少量のデータのみの交換が必要となることが好ましい。この「実行時」のデータはドライバによる強度のレベルの設定、および速度、自由度の補助軸、装置対応のユーザの状態（心拍数、知覚運動、酸素摂取等）等の装置データからの読み取りが含まれる。
【００６１】
図１は後輪トレーナー２１に設置された従来の自転車２０である。前輪２２の下のデバイス２３はジョイスティックを用いて前輪の回転度合いを測定する。そのデバイスの手前の小さい赤い箱４１はＵＳＢインタフェース２５で後輪の速度を読み取ってホストコンピュータに送信する。
【００６２】
図２は後輪トレーナー３２上のはずみ車の青いカバーである。本システムのデモンストレーション用に改良した箕浦製の市販の後輪トレーナーである。はずみ車のカバーの底の配線および小さい物体は反射型赤外線センサ用で、赤外線ＬＥＤとピックアップを含む。ＬＥＤを駆動する電子機器回路は黒い箱３１に入っておりｗｗｗ．ｍｉｎｏｕｒａ．ｊｐのステッカーが貼ってある後輪トレーナーの脚部の後ろに隠れている。
【００６３】
図３はカバー３２を取り除いたはずみ車を示したものである。赤外線センサに接続された配線３７ははっきり見えて、はずみ車の上の黒白パターン３６もまたはっきり見える。これはセンサがはずみ車の速度を検知するのを可能にする。
【００６４】
図４は反射型赤外線センサ４０を見せているはずみ車カバー３２の内部を示したものである。エミッタと検知器を備えた標準の２つの部分の赤外線センサであることが好ましい。
【００６５】
図５は前輪４２の下の組立品のクローズアップの図であり、ジョイスティック４３を用いるデバイスで前輪４２の回転度合いを測定する。そのデバイスの手前の小さい赤い箱２４はＵＳＢインタフェース４４で後輪の速度を読み取ってホストコンピュータに送信する。
【００６６】
図６は対話型フィットネスゲームの一例のスタートを示す。自転車に乗っているユーザは黄色の車４５を操縦しており画面４６の中央に見られる。画面の右下の２軸の「デバッググラフ」４７は加速（正の縦軸）、ブレーキ（負の縦軸）曲がり（左右の水平軸）を示す。この例において、ユーザがペダルを速く踏むほど、自転車の後輪の速度との緊密な相関関係で車のアクセルペダルが押されているかのようにゲームモデルは対応する。ユーザが自転車のブレーキでブレーキをかけると、システムはこれを検知して後輪の減速に比例して、つまり、ユーザがブレーキをかける度合いに比例して車のブレーキをかける。
図７はレーシングゲームの一例である。自転車に乗っているユーザは黄色の車４５を操縦しており画面４６の中央に見られる。ユーザが自転車のブレーキをかけ、それを画面右下のグラフの負の縦軸の小さい青色棒５０が示すようにシステムが検知する。車の下にタイヤのすべり跡５１が出始めているのが分かる。
【００６７】
図８はコーナーを通って加速する車を示したものである。自転車に乗っているユーザは、画面右下のグラフの水平軸に青色棒５５が示すように左いっぱい前輪を回して正の縦軸の青色棒５５が示すようにペダルを踏んでいる。
【００６８】
図９はフィットネスメーカー、ゲーム開発者、およびフィットネス専門家がｉＥｘｅｒｃｉｓｅソリューションとその使い方を理解できるように、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅソフトウェアソリューションの全面的なレイアウトを記述したものである。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールのプログラムはＥｘｅｒｃｉｓｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ（エクササイズプロフィール初期化）のブロック２でセットされた初期条件に基づいたユーザトレーニングプロフィールの更新とｉＥｘｅｒｃｉｓｅ実行コアのブロック３で記録される各エクササイズのセッションの結果を処理する。次のブロックの詳細は図で説明される（１−７を参照）。
【００６９】
図１０はｉＥｘｅｒｃｉｓｅがエンドユーザによる修正あるいは作業を必要とせずに、任意の装置を任意のアプリケーションで動作可能にする方法を説明したものである。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅのアプリケーションおよび装置を「プラグアンドプレイ」にする。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールのプログラムはユーザトレーニングプロフィール（図９に説明の初期化）の更新をｉＥｘｅｒｃｉｓｅ実行コアのブロック２で記録される各エクササイズのセッションの結果を基づいて扱う。これを行うデータは線図で示すようにブロック１とブロック２の間の両方向に送られる。次のブロックの詳細は図で説明される（１−４を参照）。
【００７０】
図１１はｉＥｘｅｒｃｉｓｅシステム全体で典型的な機能を使用し典型的なパスに従った他の実施態様である。この図は準拠装置および準拠アプリケーションのそれぞれと関連するトレーニングプロフィールのセットアップ方法を詳細に説明する。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。
【００７１】
図１２は好ましい実行コアがｉＥｘｅｒｃｉｓｅの音楽制御に関する装置とアプリケーションの間の依存性をすべて取り除くのを示したものである。この図は好ましい実施態様がワークアウトじゅうずっとユーザに音楽の選択させて音楽がフェードイン、フェードアウトできる方法を詳細に示している。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。好ましいｉＥｘｅｒｃｉｓｅの音楽コントロールは（以下に説明する）図１３の要素２．１−２．３に記述するｉＥｘｅｒｃｉｓｅのＡＰＩの拡張クラスを表わす。好ましい実施態様は随意にこの音楽制御機能を含んでいる。多くの人にとって音楽はエクササイズの大切なコンパニオンになり得るし、この音楽制御はユーザに活動セッションに付随すべき「サウンドトラック」を描くことができるからである。
【００７２】
図１３は複数の種類の装置を好ましくは比較的単純な等価層で統合して等価するのを可能にすると同時に、ユーザのニーズを満たし将来の拡張用に、装置特有の情報をエクササイズの記録およびその他に保存可能なｉＥｘｅｒｃｉｓｅの内部設計を示したものである。 好ましい実施態様においてｉＥｘｅｒｃｉｓｅトレーニングプロフィールはクラスＩＸ ＣＵｓｅｒＰｒｏｆｉｌｅで定義されプロフィールを初期化して、現在のセッション用にデータを含むプロフィール情報を得て、現在のセッションが終了中および終了後に生成された記録等の情報を設定するためにスタティックメソッドを提供する。好ましい実施態様においてクラスＩＸ＿ＣＩｎｔｅｒｖａｌＷｏｒｋｏｕｔはユーザプロフィールを読み込み、エクササイズセッションに適切な制御を生成することができるクラスの一例である。このクラスは、ウォームアップ、ウォームダウン、強度間隔がいつ開始および終了すべきか、回復時間等の終了の時間または他の測定基準に関するアプリケーションに信号を生成する。２．１と２．２．は新しいワークアウト（例えば脂肪消費ワークアウト）をサポートする将来の等級および履歴トレーニング記録を解釈する新しいメソッドのプレースホールダーとして残される（詳細はボックス７とボックス６のＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅを参照のこと）。
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＳｅｓｓｉｏｎＲｅｃｏｒｄは、各セッションの記録を取り込み、すべてのアプリケーションで各セッションの記録を調べるメソッドである。ＩＸ＿ＣＨｅｌｐｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓとＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅはセッションの記録をデコードする際のアプリケーションへの援助、および基本的ＡＰＩへの拡張として供給することができる他の機能を供給することができる。
【００７３】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＨｅｌｐｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓは多くの機能を提供し、その機能はＡＰＩの大半のユーザが自分で書き込むことができるであろうが便宜と正確さのために提供される。これらの機能をＡＰＩの無作為の位置に置くのではなく（適切でないかもしれない、またはユーザに見つけ難いかもしれない）単一の位置が機能用に備わっている。
【００７４】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＧｒａｄｉｅｎｔＣｏｕｒｓｅは、それぞれ傾斜と長さを備えた１組の勾配として記述したコースを基準としてユーザの出力にアクセスする基本メソッドである。勾配コースは、エクササイズの記録を見ているときは履歴コースを、あるいは現在のエクササイズのセッションを参照することができる。エネルギーＡＰＩとして知られるコンパニオンＡＰＩがさらに提供されるが線図上では示されない。エネルギーＡＰＩは勾配ＡＰＩと類似しているが本バージョンでは瞬時速度またはエネルギー記録だけを提供する。
【００７５】
図１３に示す好ましい実施態様において、（通信用の）ＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＣｏｍｍはトレッドミル等級の装置の通信を担当する。バイク等級と同様に、この等級はトレッドミルに匹敵する新規の装置を含めるために拡張することができる。しかしながらステアステッパーおよびエリプティカルトレーナー等の多くの装置は、修正なしでこの等級に入るかもしれない。だが完全に新しい等級（例えばアイソメトリックス筋肉強化トレーニング機械用）も作成することができる。
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＡｕｄｉｏは、ｉＦｉｔ対応のトレッドミルとの相互作用および通信を取り扱う。この器具は速度または傾斜の変更をトレッドミルに命じる「チャープ」によって駆動し、インタフェースがユーザ用に一定のエクササイズのレベルをセットするのを可能にする。このような装置はｉＥｘｅｒｃｉｓｅに対してフィードバック能力を持たないので、このクラスは装置自体からの報告の代わりにユーザの運動量も追跡する。
【００７６】
図１３に示す好ましい実施態様において、クラス９．と同様にＩＸ＿ＣＢｉｋｅＡｕｄｉｏはｉＦｉｔ対応の自転車トレーナー装置との相互作用と通信を取り扱う。
【００７７】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＢｉｋｅＣｏｍｍはＩＸ＿ＣＴｒｅａｄｍｉｌｌＣｏｍｍへのパートナークラスで室内固定自転車トレーナー等級装置用である。ローイングマシーン等の他の多くのフィットネス装置が自転車トレーナー等級に入るかもしれない。この分類は装置すべてに共通する、エクササイズする人の運動の測定ワットに関連した出力曲線を持つ共通属性を共有する抵抗子に基づく。即ち、（同じ抵抗設定だと想定して）時速１０マイルで自転車に乗る人は、時速２０マイルで同じ自転車に乗っている人の半分以下の運動をしているということである。同様に、時速２マイルで漕ぐ人は2倍の速度で漕いでいる人の半分以下の運動をしている。すべての場合に実際の運動量は、装置の比速度／出力曲線から推定することができ、レベル１５と１６で装置のインタフェースの読み込みで指定される。
【００７８】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＥｎｕｍｅｒａｔｏｒは、エクササイズ活動を実行するコンピュータまたはシステム操作盤で利用可能なＩＸ互換性をもつ装置をすべて検索することを担当する。そのような装置すべてに関する情報を報告し、ユーザまたは活動の指定を満たした一定の装置を返すことができる。
【００７９】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＣｏｍｍはすべてのｉＦｉｔでない装置への通信を取り扱う。ＵＳＢ、１４９３（Ｆｉｒｅｗｉｒｅ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、その他のデバイスの通信ネットワーク等の多様なデバイスネットワーク上で実行することができる。さらに装置のインタフェースが小さなマイクロプロセッサを有する場合は装置自体上でも実行できる。
【００８０】
図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ＿ＣＤｅｖｉｃｅＡｕｄｉｏは通信媒体／プロトコルとして音に依存するｉＦｉｔ装置すべての通信を扱う層である。図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ）ハードウェアは装置に接続し通信するハードウェアから成る。ボックス１３の記述に示すように、このレベルは通信層と実際の装置に対して転送することができる。図１３に示す好ましい実施態様において、ＩＸ（ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ）互換の装置は装置自体である。ボックス１３の装置のリクエストに応答するために内部通信を十分サポートするために、装置はすべてＩＸ互換でなければならない可能性がある。どんなトランスポート層でもｉＥｘｅｒｃｉｓｅのメッセージを伝送するのに十分であるので、（ワイヤードであれワイヤレスであれ）通信の物理媒体は重要ではない。好ましい実施態様において複数の装置／複数ユーザは初期化前に処理される。複数ユーザまたは複数の装置がある場合、初期化において活動はユーザに自分を選定させる、または希望する装置を選定させるに十分なデータを備えている。ユーザが見つからない場合、規定値選択基準が提示されて、ユーザがユーザ作成手順を踏むことを必要とせずにセッションを実行できる。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは新規ユーザが後で回復できるようにユーザ定義のタグで「付随なし」のスロットにトレーニングデータを保存する。
【００８１】
好ましい実施態様は３つの基本経験「スタイル」を備えている。第一スタイルにおいて、ゲームは合理的に一貫した強度を提供する環境を提供する。マウンテンバイク道、走行レースコース−活動はトレーニングプロフィールおよびユーザ履歴で定義された範囲内の環境に基づいた強度でセットして先導する。ローイング−ユーザがセットした一定の強度。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは、トレーニングプロフィールおよびユーザ履歴に基づいた当初の強度を提案する。活動は活動の物理的な動力学のモデルが反映された強度を調整する。ゲーム環境−ｉＥｘｅｒｃｉｓｅはセットが変わる時にコールバックを提供して先導する。ゲームはｉＥｘｅｒｃｉｓｅが指定した一定の範囲内のゲーム環境に基づいて自由に強度設定を行う。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅの活動はゲームまたはユーザが開始時にどのスタイルを望むのかを示す。ｉＥｘｅｒｃｉｓｅは初期設定と装置のパラメータで応答する。
好ましい実施態様において実行コアでの共用の相互作用はほぼ同じ方法で初期化する。装置の記述子は、装置名はＡＳＣＩＩまたはＵｎｉｃｏｄｅ文字列、装置の種類はｉＥｘｅｒｃｉｓｅ定義の装置の種類、装置の能力は一般的なｉＥｘｅｒｃｉｓｅ能力と装置の種類用の特定の能力、である。Ｗｉｎ３２プラットフォーム上で、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ装置ドライバはＤｉｒｅｃｔＩｎｐｕｔ装置として報告し、ＤｉｒｅｃｔＩｎｐｕｔによって補足の入力（例えばステアリングとブレーキ）への対処を受け入れることが可能である。これは装置が補足の入力をＷｉｎ３２を含むすべてのプラットフォームでジョイスティックとして直接機能できるためになされた。図１４はエクササイズプロフィール初期化、トレーニングプロフィールのプログラム、実行コア、ＵＤＤを示し、一般に、好ましい実施態様がどのように対話型エクササイズ装置の標準を定めるかを示すものである。フローチャートノードまたはブロックは図で説明される。
【００８２】
図１５は好ましい実施態様におけるフィットネス関連器具９３および９４が、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機またはＰＣ９２に接続されて、それからＡＶケーブル９１経由でテレビまたは他のオーディオビデオ装置９０に接続することができることを示したものである。図１６は好ましい実施態様の技術的なベースラインを示す。ＩＥｘｅｒｃｉｓｅは任意の装置を他の任意の装置として提示することができるので、アプリケーションは必要な装置の種類を常に得ることができる。つまりあらゆる装置があらゆる経験で使用することができるので、小さな市場の集まりではなく、１つの大きな市場である。
【００８３】
図１７は好ましい実施態様がいかにしてフィットネス１０６、娯楽１０５を取り込みユーザに多くの特徴と可能性１０７を提供するかを示したものである。図１８は製品１１３と特徴１１２を比較したものである。好ましい実施態様は表で示すようにすべての特徴を持つ唯一の製品である。図１９は特徴１２０を示し好ましい実施態様がその製品より性能が優れていることを示した表である。
【００８４】
図２０は好ましい実施態様のプラットフォームおよび相互接続性を示し、１個のフィットネス関連器具１３４が好ましい実施態様で、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅ使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機にまたはＰＣ１３５に接続１１８されて、それからＡＶケーブル１３６経由でテレビまたは他のＡＶ装置１３７に接続されることができることを示すものである。
【００８５】
ＣＤ／Ｒに記録されたハート−１１−１００１用にユーザと対話型のエクササイズシステムのソフトウェアプログラムの「ファイルコピー」をリストしたプログラムファイルが以下に詳述される。一覧のユーザと対話型のエクササイズシステム用のファイルリストは瞬時アプリケーションの好ましい実施態様と他の実施態様のファイルを含む。プログラムファイルの一覧はファイル名、バイトでのサイズ、および作成の日付を含む。ソフトウェアのソースコードは一枚のＣＤ−Ｒディスクに準備して出願時に本申請と共に提出する。ＣＤ−Ｒディスクのラベル情報には次の情報を含む。
ユーザと対話型のエクササイズシステム−ソースコード
２００５年３月９日作成
弁理士ラベル番号ハート−１１−１００１
発明者ローランド・エム・ウォーターズ
Ｂｌａｃｋ Ｌｏｗｅ ＆ Ｇｒａｈａｍ
アメリカ合衆国ワシントン州シアトル市
５番通り７０１番地４８００号室９８１０４、電話２０６．３８１．３３００
ユーザと対話型のエクササイズシステムは、ウィンドウズ（登録商標）オペレーティングシステム９８、９８ＭＥ、２０００、ＸＰ上で走るＩＢＭパーソナルコンピュータで操作可能である。プログラムファイルの一覧はファイル名、バイトでのサイズ、および作成の日付を含む。ユーザと対話型のエクササイズシステム：ソフトウェアソースコードのファイルリスト（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＰオペレーティングシステムで構成されたＩＢＭ ＰＣの「ドライブＤ」のＣＤ／Ｒディスクから読み込まれる）。
【数５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
本発明の好ましい実施態様および様々の他の実施態様が上記のように図示され説明されたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく数多くの変更を実施することができる。限定されるのではなく一例として、ＵＳＢインタフェースがいくつかの実施態様用に記述されたが、詳細な記述全体にわたって本発明の精神から逸脱することなく任意のタイプのインタフェースが使用されてもよいことは理解されるべきである。例えばＢｌｕｅＴｏｏｔｈ、Ｆｉｒｅｗｉｒｅ、その他のカスタムまたは市販の種類のインタフェースを使用することができる。同様に、任意の種類のフィットネスまたはエクササイズ器具、コンピュータハードウェア、ソフトウェアを使用してもよく、任意の種類の電子ゲームでもよい。したがって、本発明の範囲は好ましい実施形態の開示に限定されるものではない。代わりに、本発明は次の請求項の参照によって完全に判断されるべきである。
排他的な所有権または特権を主張する本発明の実施形態は請求項により定義される。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】後輪トレーナーに据え付けた従来の自転車である。
【図２】後輪トレーナー上のはずみ車の青いカバーである。
【図３】カバーを取り除いたはずみ車を示したものである。
【図４】反射型赤外線センサが見えるはずみ車カバーの内部を示したものである。
【図５】前輪の下の組立品のクローズアップの図である。
【図６】対話型フィットネスゲームの一例のスタートを示す。
【図７】レーシングゲームの一例である。
【図８】コーナーを通って加速する車を示したものである。
【図９】フィットネスメーカー、ゲーム開発者、フィットネス専門家がｉＥｘｅｒｃｉｓｅソリューションとその機能方法を理解できるように、ｉＥｘｅｒｃｉｓｅソフトウェアソリューションの全面的なレイアウトを記述したものである。
【図１０】好ましい実施態様がエンドユーザによる修正あるいは作業を必要とせずに、任意の装置を任意のアプリケーションで動作可能にする方法を説明したものである。なるべく装置とアプリケーションの間の従属性をすべて取り除く実行コアを用いることによって、好ましい実施態様のアプリケーションおよび装置を「プラグアンドプレイ」にする。
【図１１】システム全体で典型的な機能を使用し典型的なパスに従った他の実施態様である。
【図１２】なるべく音楽制御に関する装置とアプリケーションの間の従属性をすべて取り除く、好ましい実施態様の実行コアを示したものである。
【図１３】随意に複数の種類の装置を統合して等価層での等価を可能すると同時に、ユーザのニーズを満たし将来の拡張用に装置特有の情報をエクササイズの記録およびその他に保存可能な内部設計を示したものである。
【図１４】好ましい実施態様が対話型のエクササイズ装置の標準になることを示したものである。
【図１５】好ましい実施態様におけるフィットネス関連器具が、使用可能なアプリケーションを備えたゲーム機またはＰＣに接続されて、それからＡＶケーブル経由でテレビまたは他のオーディオビデオデバイスに接続することができることを示したものである。
【図１６】好ましい実施態様の技術的なベースラインを示したものである。
【図１７】好ましい実施態様がいかにしてフィットネスと娯楽を取り込みユーザに多くの特徴と可能性を提供するかを示したものである。
【図１８】製品と特徴を比較したものである。
【図１９】好ましい実施態様の利点を示したものである。
【図２０】好ましいプラットフォームおよび相互接続性を示したものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザと対話型のエクササイズシステムであって、ユーザは装置によってディスプレイ上に提示された複数のユーザ参加の画像に応じてエクササイズ器具を操作する前記複数のユーザ参加の画像を提示するプログラムを有する前記装置と前記装置と連絡する前記ディスプレイと前記装置と連絡する前記エクササイズ器具からなるシステム。
【請求項１】
ユーザと対話型のエクササイズシステムであって、ユーザは装置によってディスプレイ上に提示された複数のユーザ参加の画像に応じてエクササイズ器具を操作する前記複数のユーザ参加の画像を提示するプログラムを有する前記装置と前記装置と連絡する前記ディスプレイと前記装置と連絡する前記エクササイズ器具からなるシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２００７−５２８２７７（Ｐ２００７−５２８２７７Ａ）
【公表日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０２９６５（Ｐ２００７−５０２９６５）
【出願日】平成１７年３月９日（２００５．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００７７８１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８６８６６
【国際公開日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５０６３０２３９８）ハートレート・ゲームズ、インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月９日（２００５．３．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００７７８１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８６８６６
【国際公開日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（５０６３０２３９８）ハートレート・ゲームズ、インコーポレイテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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