JP2006204421A - 反応速度計 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明が解決しようとする課題は、突如障害物が出現したときなどにどの程度機敏に身をかわすことが出来るかの能力チェックができるシステムを提供することにある。また、このシステムを精度と耐久性を損なうことなく何処でも設置でき、しかも大がかりな装備を要しないで実現することにある。
【解決手段】 本発明の反応速度計は、告知信号発生手段と、プレーヤの反応を検知する手段と、前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止するタイマー機構と、該タイマーの計測時間を表示する手段とからなるものであって、前記プレーヤの反応を検知する手段は足を持ち上げる動作を検出することにより体勢を整える機敏性を測定できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は外的刺激を感知したとき、人がそれにどれだけ素早く反応できるか、特に障害物の出現など異変に対しすばやく身の体勢を整えることが出来るかを測定する装置に関する。

音や光などのよる告知信号発生タイミングを受け、反射神経による迅速な反応を検査することは従来から知られている。この種の検査は年齢的な反応速度の衰えや傷病の回復度の診断等に有用とされている。この種反射神経の鋭さを競うものとして「クイック＆クラッシュ」というゲーム装置が存在する。このゲーム装置は、隠れているカップなどの標的が現れたとき、その標的を銃などの射的手段で射撃するもので、標的が現れた時点から該標的を射撃した時点までの時間の短さをプレーヤ同士で競うゲームである。基本構成としては告知信号発生手段と該告知信号が発生されたタイミングで作動を開始するタイマー機構とプレーヤの反応を検知する手段と、反応を検知したタイミングで前記タイマー機構は作動を停止し、該タイマーの計測時間を表示する手段とを備えるものである。そして、モニタに表示された時間の表示の値が小さければ小さいほどタイマーが作動してから停止するまでの時間が短い、すなわち反射神経が鋭いという判定をするものであった。更に、ゲームプレイヤは、これらの動作を繰り返し行うことによりゲームを続行し、回数ごとに反射神経の鋭さを競っていくものであった。

また、特許文献１には複数かつ別体にそれぞれが予め異なる場所に設けられている告知手段（特に光・音・振動の発生）に対して、ゲームプレイヤの反射神経の鋭さを競うことが可能なゲーム装置を提供することを目的としたゲーム装置が提示されている。このゲーム装置には、ゲームプレイヤに対して入力を告知する告知手段と、告知手段の告知に応じて時間の計測を開始する計測手段と、計測が開始した計測手段を停止させるための入力手段と、計測手段の計測結果を表示するための表示手段とを備えており、告知手段は複数かつ別体にそれぞれが予め異なる場所に設けられており、告知手段は、前記ゲームプレイヤに対しての入力の告知がそれぞれ異なるものであり、この複数の告知手段のうちいずれか１つが前記ゲームプレイヤに対して入力を告知することにより計測手段が時間の計測を開始し、ゲームプレイヤが入力手段で入力を行うことにより計測手段の計測を停止するように構成されている。このゲーム機も告知信号発生タイミングを受け、反射神経による迅速な反応を検査する機能を備え、上記した基本構成を有している点で同様のものであるが、このゲーム装置の特徴点は告知信号発生手段としての光・音・振動等異なる五感に訴える告知手段を選択してゲームが出来るようにした点にある。しかし、クイック＆クラッシュにしても、このゲーム装置にしても、プレーヤの応答手段は引き金を引いたり、スイッチを指で押すといった手（指先の動作）による動作で行わせるものであった。

最近の高齢化社会のニーズでは、歩いているとき、突如障害物が出現したときなどにどの程度機敏に身をかわすことが出来るかの能力チェックができるシステムの要請が強くある。これは歩行時の転倒事故が老齢者のその後の生活に重大な影響を及ぼすことが多いためである。老齢者自身に咄嗟の障害物出現にそれを避ける能力若しくは停止して衝突防止できる能力をどの程度備えているかが予め分かっていれば、その人の単独行動可能レベルを越える行動については介護者が付き添うなどケアーをするようにすることで、有効に事故を防止できる。咄嗟のときにどの程度機敏に身をかわすことが出来るかの能力チェックは、前述した従来の反射神経機能検査装置では不十分である。単なる反射神経の機能測定だけでなく、機敏に身の体勢を整える能力測定が加味される必要がある。
反射機能検査という意味合いは薄いが、モグラたたきというゲームがよく知られている。複数位置に配置された穴からモグラがランダムに出没し、出現したモグラを限られた時間内に正確にハンマーでたたくことが求められるゲームで、Ｎ回の出没の内何回正確にモグラをたたくことが出来たかを競うものである。このゲームは単なる反射神経の機能測定だけでなく、機敏にかつ正確にハンマーでたたくという能力測定が加味されているということができるが、障害物の出現に咄嗟に体勢を整える能力検査にはならない。
特開２００１−３３４０６２号公報 「ゲーム装置」 平成１３年１２月４日公開

本発明が解決しようとする課題は、突如障害物が出現したときなどにどの程度機敏に身をかわすことが出来るかの能力チェックができるシステムを提供することにある。また、このシステムを精度と耐久性を損なうことなく何処でも設置でき、しかも大がかりな装備を要しないで実現することにある。

本発明の反応速度計は、告知信号発生手段と、プレーヤの反応を検知する手段と、前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止するタイマー機構と、該タイマーの計測時間を表示する手段とからなるものであって、前記プレーヤの反応を検知する手段は脚の動作を検出することにより体勢を整える機敏性を測定できるようにした。
このプレーヤの反応を検知する手段は、立っている脚の片方を持ち上げる動作を検出するための圧力応動スイッチを備えることにより実現した。
更に、圧力応動スイッチは互いに咬み合う配置のアレー状の櫛歯電極に対峙して、該櫛歯電極の長手方向に延在する金属棒からなる構造を採用した。

また、本発明の反応速度計は、告知信号発生手段と、プレーヤの反応を検知する手段と、前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止するタイマー機構と、該タイマーの計測時間を表示する手段とからなる本体システムはデータ記憶部を備えると共に、該記憶部はＵＳＢ端子を備え、パソコンに接続してデータの出力が可能であるようにした。
本発明の反応速度計用の記録媒体は、年齢／症例とに対応した多数の反応速度計測定データを蓄積したデータベースと、測定データを前記データベースの情報に照らしてコンピュータに判定させる機能とをコンピュータ読み取り可能な形態で記録したものとした。

本発明の反応速度計は、プレーヤの反応を検知する手段として脚の動作を検出するようにしたものであるから、ハプニングに対する足腰の反応速度を測定することが出来、障害物出現等の際に自らの体勢を整える機敏性を的確に推定することができる。
このプレーヤの反応を検知する手段として、立っている脚の片方を持ち上げる動作を検出するための圧力応動スイッチを備えたものでは、簡単な構成要素で正確に足腰の反応速度を測定することが出来る。
更に、圧力応動スイッチとして互いに咬み合う配置のアレー状の櫛歯電極に対峙して、該櫛歯電極の長手方向に延在する金属棒からなる構造を採用したものにあっては、多数の接点箇所を得ることが出来るため、脚の上げ下ろしに対応してＯＮ−ＯＦＦ動作が確実に検出でき、機械的には単純構造であるので、劣化の懸念もなく安定動作を持続できる。

また、本体システムにデータ記憶部を備えると共に、該記憶部はＵＳＢ端子を備えた本発明の反応速度計は、パソコンに接続して測定データの出力が可能であるため、汎用のパソコンを用いて測定データの蓄積やグラフ表示といったデータの処理、或いはプリンターへの出力処理を簡単に行うことが出来る。そしてなによりも、汎用のパソコンをそのまま利用できるため、本体システムには必要最低限の構成要素を搭載すれば足り、装置を安価に製造して提供することができ、高齢者施設や病院に限らず家庭であっても容易に広くシステム本体を普及させることができる。
本発明の反応速度計用記録媒体は、年齢／症例とに対応した多数の反応速度計測定データを蓄積したデータベースと、測定データを前記データベースの情報に照らしてコンピュータに判定させる機能とをコンピュータ読み取り可能な形態で記録したものであるから、測定したデータを単に表示するだけでなく、基準のデータとの比較が出来、更に、データから見た対応年齢や被検者が一人で出来る行動レベルの判定表示などソフトに応じて多様な情報を提供することが出来る。

図１を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。本発明において、告知信号発生手段１については被検者への告知機能が整っていればとくに限定する意味合いはなく、一般的な発光部材を用いる光学方式やブザーやスピーカなどを用いる音響方式を採用して問題はない。ランプや発光ダイオードなど光学式のものは作動遅れも少なく安価に部材をそろえられる点で有利であるが、視覚障害の人には不適であるので音響方式のものも交換部材としてまた、両方の機能を備えたものを備えると汎用性が高められる。告知信号発生手段１の部分構成であるランダム信号発生器５は電源がＯＮされると適宜のタイミングでトリガ信号を発生し、タイマー３に動作開始信号を送信すると共に、告知信号発生手段１の告知部にもタイミング信号を送り所定の短時間告知のための発光なり音響発信を行わせる。

タイマーに関しても、基本的には前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止する機能を備えたものであればどのようなものを用いてもよい。該タイマーの計測時間を表示する手段は液晶表示器等汎用の二次元画像を表示するものや単にタイマーの計測時間を表示するだけの機能でよければ数桁の８の字７セグメント表示器でよい。前者の二次元ディスプレイを用いる場合はマイコンを内蔵させて被検者への案内情報など適宜のプログラムに従った表示を行わせることも出来る。

本発明における最も重要な構成要素はプレーヤの反応を検知する手段２であって、本発明では被検者の脚の動きを検出してプレーヤの反応を検知するようにしている。従来の手(指)の動きではなく脚の動きを検出するようにした意味は、このシステムが単に反射神経の機能検査ではなく、老齢者等の歩行時の転倒を防止するのに有効なデータを提供するためである。すなわち、障害物が出現したとき、それを避けるなり歩行を停止するといった行動は脚で行う。この脚の応答機敏性をチェックすることで、突如障害物が出現したときなどにどの程度機敏に身をかわすことが出来るかの能力程度が推定できると考えたものである。次ぎにこの脚の動きの検出であるが、従来の手でスイッチを押す動作になぞらえてペダルでスイッチを踏ませる方法やカメラで脚の動きを捉える方法も考えられる。しかしテレビカメラを用いることはコスト的に不利である。また、身を整える行動の開始はまず脚を持ち上げることから始まることを勘案し、ペダルを踏むのではなく脚を持ち上げるという初期動作検出がより有効であると考え、最適実施形態としては脚を持ち上げる動作を検出するのが推奨である。プレーヤの反応を検知する手段２は、本実施形態では検査に際し被検者に乗ってもらうプレートを準備し、該プレートに足の形状表示などを施して足の位置を指定し、その一方の裏側に圧力応動スイッチを配置する。被検者が両足で立っているときはその圧力応動スイッチがＯＮ状態にあり、被検者が足を上げるとＯＦＦ状態となるものである。ＯＮ−ＯＦＦ状態はその反対であっても良く、要するに立っているときと足を上げたときの状態が反転することで、この圧力応動スイッチがタイマー２へ動作停止トリガを出力できればよい。

以上説明した告知信号発生手段１と、プレーヤの反応を検知する手段２と、タイマー機構３と、計測時間を表示する手段４とランダム信号発生器５は、図１において一点鎖線で囲まれた範囲のものであって、本発明に係る反応速度計のシステム本体としての構成である。このシステム本体だけで本発明の初期の目的である被検者の個人データの取得は実現できる。
このシステム本体に前述した基本構成に加え、ＵＳＢ端子のような外部出力可能な端子を備えた記憶手段６を備えるようにすると反応速度計の機能としては飛躍的に高度なものとなる。測定データをこの記憶手段６に蓄積することが可能となるだけでなく、汎用のパソコンに接続して多様な利用法が展開できるようになる。図１に破線で囲むパソコンシステムは施設に限らず一般家庭にも普及している。このようなパソコン１０にＵＳＢコネクタ等の接続を介し、データを転送して加工し、接続されたディスプレイ１１上に測定データのグラフ表示、あるいは過去に遡るデータの一覧表表示やトレンドグラフ表示などを容易に行うことが出来る。必要に応じて接続したプリンタ１２を用いてハードコピーを得ることも可能となる。更に、パソコン１０にこの反応速度計のデータベースが蓄積されていれば、測定データについて該データベースに蓄積されたデータとの比較評価を色々な形態で行うことが可能となる。

この種の反応速度計を必要としている高齢者施設や病院等には汎用のパソコンは設置されている状況にあるので、コスト的に廉価で実現できる反応速度計本体システムだけを購入すれば、既存のパソコンに接続するだけで前述したような多様な使用法が可能となる。また、取得した測定データは被検者の年齢や症例等の付帯情報と共にセンターに転送し、この反応速度計によるデータベースの構築にも利用できる。
この様にして構築されたデータベースは記録媒体７や通信手段を使って、利用者に供給することが出来る。記録媒体７はパソコン１０のドライバ１０ａに入れれば当該パソコンシステムの構成要素として機能させることが出来る。本発明の反応速度計用記録媒体７としては、年齢／症例等に対応した多数の反応速度計測定データを蓄積したデータベースの他、測定データを前記データベースの情報に照らしてコンピュータに判定させるソフトウエアとをコンピュータ読み取り可能な形態で記録させたものを準備すれば、この反応速度計をパソコンに接続したシステムの使い勝手は抜群に良いものと出来る。パソコン上でデータの加工や所望形態の表示を操作することに慣れていない操作者であっても、ディスプレイ上に表示されるメニュー画面で選択するなどの単純な操作で、測定したデータを単にディスプレイ上に表示するだけでなく、基準のデータとの比較が分かる表示など得ることが可能となる。特に、この反応速度計用のソフトウエアとしては、データから見た対応年齢や被検者が一人で出来る行動レベルの判定表示などデータベースを基にした判定ソフトは有用である。

本発明は脚の動きで被検者の反応を検知するようにしているが、次ぎに、反応を検知する手段２に用いる圧力応動スイッチの一実施例を説明する。足が持ち上げられたことを感知できる圧力応動スイッチであれば基本的にどの形式のものを用いることも可能であるが、広い普及のために出来るだけ廉価なものでという要請が強い。ロードセル等を用いるとコスト的に高く付くので機械的なものを採用するものとした。確実な検出を行うため、足の荷重点影響を少ないものとするため、圧力応動スイッチは図２の上段に示すような互いに咬み合う配置のアレー状の櫛歯電極８ａ，８ｂに対峙して、図２の下段に示すような長い平板状の金属棒９で短絡させる構造を採用した。アレー状の櫛歯電極を用いたのは足を持ち上げてはいないが重心を移動させたような動作の場合、一点接触のスイッチでは誤動作をしてしまう可能性があるからである。足の裏の一部がプレートを加圧していなくても他の部分の接触によって立っている状態を判別できるのである。図中８ａ，８ｂは両櫛歯電極、８ｃ，８ｄはその出力端子である。櫛歯電極の長手方向に延在する金属棒９は素材として鋼を用い上段の図中破線で示されるように両櫛歯電極８ａ，８ｂの長手方向に向けてその電極面と対峙するように配置される。被検者が立っている加圧状態ではこの金属棒９は両櫛歯電極８ａ，８ｂの多数接点を短絡し、足の上げられた状態で金属棒９と両櫛歯電極８ａ，８ｂの面とは離反するようにセットされている。このスイッチ構造は長期使用によって誤動作が発生することが分かった。その原因は長期使用に伴う金属棒９の変形によるものであることがわかった。そこで、本実施例では、この金属棒９を焼き入れ処理することで、剛性を高めるものとした。

本発明に係る反応速度計の構成を説明する図である。 本発明に採用する応動スイッチの１実施例を説明する図である。 従来の反応速度を判定するゲーム装置を示す図である。

符号の説明

１ 告知信号発生手段 ２ 反応検出手段
３ タイマー ４ 表示手段
５ ランダム信号発生器 ６ 記憶手段
７ 記録媒体 ８ａ，８ｂ 櫛歯電極
８ｃ，８ｄ 出力端子 ９ 金属棒
１０ パソナルコンピュータ １０ａ ドライバ
１１ ディスプレイ １２ プリンタ

Claims (5)

1. 告知信号発生手段と、プレーヤの反応を検知する手段と、前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止するタイマー機構と、該タイマーの計測時間を表示する手段とからなるものであって、前記プレーヤの反応を検知する手段は脚の動作を検出することにより体勢を整える機敏性を測定できるようにしたことを特徴とする反応速度計。
2. プレーヤの反応を検知する手段は、立っている脚の片方を持ち上げる動作を検出するための圧力応動スイッチを備えたものである請求項１に記載の反応速度計。
3. 圧力応動スイッチは互いに咬み合う配置のアレー状の櫛歯電極に対峙して、該櫛歯電極の長手方向に延在する金属棒からなる構造を採用した請求項２に記載の反応速度計。
4. 告知信号発生手段と、プレーヤの反応を検知する手段と、前記告知信号が発生されたタイミングで作動を開始すると共に前記反応を検知したタイミングで作動を停止するタイマー機構と、該タイマーの計測時間を表示する手段とからなる本体システムはデータ記憶部を備えると共に、該記憶部はＵＳＢ端子を備え、ＵＳＢコネクタを介してパソコンに接続しデータの出力が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の反応速度計。
5. 年齢／症例とに対応した多数の反応速度計測定データを蓄積したデータベースと、測定データを前記データベースの情報に照らしてコンピュータに判定させる機能とをコンピュータ読み取り可能な形態で記録した請求項４に記載の反応速度計用の記録媒体。

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