JP3109472U

JP3109472U - 視覚能力を測定し訓練する装置

Info

Publication number: JP3109472U
Application number: JP2004007880U
Authority: JP
Inventors: 博史田原; 順一山内; 國昭瀧澤
Original assignee: 株式会社アイパワースポーツ
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2010-12-17

Abstract

【課題】大画面タッチモニタを利用して、ゲーム感覚で、視力を主に使用する職業人と、逆に高齢化して視力と視覚反応が劣化しつつある高齢者の視覚能力を測定し訓練する。
【解決手段】タッチされた領域の位置情報を発生する電子式表示装置と、乱数を発生する乱数発生部と、表示装置の表示画面にこの乱数に基づき乱数的な位置及び時刻にボールを発生させるボール発生部と、乱数に起動されて計時するカウンターと、このボールを水平方向に移動させる移動部と、タッチされた領域の位置情報と動いているボールの表示された現位置情報とを比較する比較部とこれら各部の動作と結果を記録する記憶部とから構成する。プレーヤーがこの動いているボールに手で触れると、電子式表示装置がこのタッチされた領域の位置情報を発生し、この位置情報とボールの現位置情報とを比較部が比較する。これらが一致していたら得点とし、このボールに触れる時点までの経過時間を記憶部に記録し、記録された時間に基づいて視力を評価する。
【選択図】図５

Description

この考案は、視覚能力を測定し訓練する装置に関し、特に、最近の大型タッチモニタを利用した動的視力の瞬間視、周辺視野、眼球運動についての能力を測定し、或いは該能力を訓練する装置に関する。

技術背景

各種スポーツにおいて、身体能力のみならず、優れた視覚能力を有することが必要とされる。人間の眼が有する各種視覚能力には、動的視力と瞬間視力（瞬間的に対象を認知する能力）、周辺視野及び眼球運動能力がある。
これら視覚能力が野球、テニス、バスケット球体、バレー球体等の球体競技において、また、ボクシング、レスリング、空手等の格闘技においても、その他、カーレースやスキー等の競技でも、いかに重要であるかは後述の文献１に詳しく開示されている。

又視力計や視覚能力測定装置や方法に関しては、後述の文献２に眼でとらえた目標に手で反応する方法がそれぞれ詳しく開示されている。
また、特許公報では後述の文献３から６に詳しく開示されている。更に、タッチパネル式大型テレビの原理と構造については、後述の文献７から２０に詳しく開示されている。
眼と手の協応動作（ｅｙｅ／ｈａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＥ／Ｈ）については、文献２のスポーツビジョン研究会による「スポーツのための視覚学」１９８７年１１月１３日発行、有限会社ナップに詳しく開示されている。この本によると、ビジュアルトレーニングは、野球、サッカー、バレー球体、アメリカンフット球体、ボクシング向けに主に行われている。
動体視力のビジュアルトレーニングでは、アルファベットや数字を書いた球体での複数人間でキャッチボールを行っている。

眼球運動のビジュアルトレーニングでは、自分で左右に広げた両手の親指の爪に視線を合わせて、上下左右方向に回転を行う。瞬間視のビジュアルトレーニングでは、二人で対面し、雑誌を瞬間的に開いて、何が見えたかをできるだけ沢山答えさせる。
周辺視野を測定するには視野計があり、被験者にドームのような半球内の中心部を注視させながら、光のターゲットを外側から中心に向かって動かして行き、ターゲットを最初に知覚できた地点を結んで周辺視野としている。

ＤＶＡ動体視力のうち、眼と手の協応動作（ｅｙｅ／ｈａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＥ／Ｈ）では、眼でとらえた目標に手で反応する「もぐら多叩き」のような能力である。
被検者は小型黒板のようなパネルの前に立ち，パネルの前面に手が届くように、自分の立つ位置とパネルの高さを調整する。パネル内には直径約３ｃｍの赤く点灯するライトが１２０個組み込まれているが，点灯しない限り外からは見えない。このライトは点灯中に指で押すと消灯するタッチセンサーになっている。まずパネルのどこか１カ所でライトが赤く点灯する。被検者はこれを指で押して消す。消えるとただちに他のどこかで次のセンサーが点灯する。この作業を繰り返し，合計１２０個のライトが点灯し終われば検査は終了する。

本考案では下記の文献を参考にした。
文献１特開平１１−２３５３１４号
文献２スポーツビジョン研究会による「スポーツのための視覚学」１９８７年１１月１３日発行、有限会社ナップ
文献３特開平１１−１６４８１５号
文献４特開平１１−２３５３１４号
文献５特開２０００−２３７１３３号
文献６特開２００１−１３７２１９号
文献７特開２００４−０９４３９４号
文献８特開２００３−３４４０８６号
文献９特開２００３−３２３１４０号
文献１０特開２００３−２９６０３２号
文献１１特開２００３−２９６０２２号
文献１２特開２００３−２６３１４５号
文献１３特開２００３−０９９１９３号
文献１４特開２００１−１４２６４１号
文献１５特開２００１−１４２６４０号
文献１６特開２００１−１４２６３９号
文献１７特開２０００−２００１５０号
文献１８特開２０００−１４８３９７号
文献１９特開２０００−１３７５６４号
文献２０特開２０００−１３４５０３号

実際のビジュアルトレーニングに越したことはないが、常時相手が必要であり、一人では出来ない、または一人だと怠けてしまう欠点があった。
従来のタキストコープや視野計や角膜反射法では、実際の装置を使用するので、正確で望ましいものであるが、装置自体がかさばり、購入価格が高いこと、設置場所を制限されるので、多くの希望者がいつでも気軽に使用することが困難である。

この考案は、上記問題を解決するためになされたもので、第１の考案では、タッチされた領域の位置情報を発生可能な電子式表示装置及び別体の映像制御演算装置とからなり、この映像制御演算装置が任意の乱数を発生する乱数発生部と、前記表示装置の表示画面にこの乱数に基づき乱数的な位置及び時刻にボールを発生させるボール発生部と、前記乱数の発生に起動されて計時するカウンターと、このボールを前記表示画面で水平方向に移動させる移動部と、前記タッチされた領域の位置情報と前記動いているボールの表示された現位置情報とを比較する比較部とこれら各部の動作と結果を記録する記憶部とから構成され、プレーヤーがこの動いているボールを手で触れるために当該表示画面にタッチすると、前記電子式表示装置がこのタッチされた領域の位置情報を発生し、この位置情報と前記ボールの現位置情報とを前記比較部が比較し、これらが一致していたら得点とし、このボール出現から触れる時点までの経過時間を前記カウンターが計時し、この経過時間を前記記憶部に記録し、記録された時間に基づいて前記プレーヤーの視覚能力を測定し訓練する。

第２の考案では、タッチされた領域の位置情報を発生可能な電子式表示装置及び別体の映像制御演算装置とからなり、この映像制御演算装置が前記表示装置の表示画面に中央部に動かないボールとこのボールを挟んで離れている複数のボールを発生させるボール発生部と、これら複数のボールを前記動かないボールの周りに旋回移動される移動部と、前記複数のボールのうち一つを任意に選定する乱数を発生する乱数発生部と、この乱数により動いているボールを変色させる変色部と、この乱数により起動されて計時するカウンターと、前記タッチされた領域の位置情報と前記選定され動いているボールの現位置情報とを比較する比較部とこれら各部の動作と結果を記録する記憶部とから構成され、プレーヤーがこの動きながら変色したボールを手で触れるために当該表示画面にタッチすると、前記電子式表示装置がこのタッチされた領域の位置情報を発生し、この位置情報と前記ボールの現位置情報とを前記比較部が比較し、これらが一致していたら得点とし、ボールの変色時から触れる時点までの経過時間を前記カウンターが計時し、この経過時間を前記記憶部に記録し、記録された時間に基づいて前記プレーヤーの視覚能力を測定し訓練する。

最近公共施設や事業所に普及した大画面タッチモニタを活用して、実際の視覚能力を測定し訓練する装置にほぼ近いが装置が実現できる。実機に近い装置を使用するので、想定が正確であり、プレーヤーはゲーム感覚で積極的に視力強化練習に参加できる。
既存装置を利用するので、購入価格が相対的に低く抑えられ、設置場所が自然に増加するので、多くの希望者がいつでも気軽に使用することが可能となる。

以下この考案を図面に従って説明する。
図５はこの考案の視覚能力を測定し訓練する装置の外観図であり、被験者のプレーヤーＨは、大画面タッチモニタ１の画面２５に向かって正面に立っている。大画面タッチモニタ１はボール制御装置３から映像データを供給され、画面２５にはボール２０、２１が表示される。
大画面タッチモニタ１の画面２５は被験者である人間の肩幅より広い、幅９０ｃｍ、縦６０ｃｍ程度が望ましい。画面２５にはタッチセンサーが重ねて張り合わされており、タッセンサー２は画面２５内のＸＹ座標を所定の精度で触れることで、出力可能である。
大画面タッチモニタ１は公知であり、既に市場に出ている装置を利用する。

図１、図２において、画面２５で横方向へ動くボール２０を見極める動体視力をトレーニングする。
画面２５上で図１の左方又は図２の右方からボール２０が素早く出現し、プレーヤーＨは移動中のボール２０に図１で右手ＨＲ又は図２で左手ＨＬでタッチする。ボール２０を逃がしてタッチできないと、行った先の図２の右方又は図１の左方からボール２０が素早く出現し、逆の図２の左方向へ又は図１の右方向に水平に移動する、タッチされるまで左右に往復する。往復を繰り返す毎にボール２０の速度は減速する。
図２の右方又は図１の左方からボール２０が出現する位置：高さＹと左右端部領域内Ｘとはランダムであり、またボール２０の色は自由に設定可能で、減速速度はランダムである。
１ゲームで例えば１０回行い、表示されてからタッチするまでの経過時間が短いほど高得点となり、また評価は例えば１から５までの５段階とする。

図３では画面２５中央に固定表示した赤い円２４を見ながら、その周辺で動く黄色の２個のボール２０、２１を観察し、図４でこれらのうち変色して赤いボール２０になった方を右手ＨＲ又は左手ＨＬでタッチする。出現位置（Ｘ、Ｙ）と時間及び軌道がランダムで、予測不可能な表示とする。１ゲームで１０回行い、表示されてからタッチするまでの経過時間が短いほど高得点となる。また評価は１から５までの５段階とする。

目と手の協応動作Ｅ／Ｈのうち、画面２５で横方向へ動くボール２０を見極める動体視力をトレーニングする装置の構成を図７を参照して説明する。
大画面タッチモニタ１にはタッチセンサー２が貼り付けられ、タッチセンサー２の出力はボール制御装置３の比較部７に送られる。ボール発生部４は乱数発生部５が発生したランダム座標位置にボール２０を発生させ、移動部６がこのボール２０を右方向へ又は左方向に移動させる。ボール発生部４が順次発生するボール２０の座標位置は比較部７の他方入力端に送られている。
乱数発生部５が発生したランダム座標位置データはカウンター（秒針）８を起動する。計数中にカウンター（秒針）８の計数値（秒数）は比較部７からの一致信号又は自らの桁上がり信号でクリア（リセット）される。
クリア（リセット）される際，カウンター（秒針）８の計数値（秒数）は記憶部９に記録される。保持部１６は制限値の秒数例えば１０秒を保持し、カウンター（秒針）８から桁上がり信号が来ると、数値１０（秒数）を記憶部９に送る。

次にプレーヤーの視覚能力を測定し訓練する方法について、図１と図２を参照しながら図７のフローに従って説明する。
ステップＳ１では、ボール発生部４は乱数部５が任意に指定する位置に、大画面タッチモニタ１の画面２５上左側にボール２０を出現させる。ステップＳ２ではカウンター８が計時を開始する。
ステップＳ３では例えば制限時間１０秒経過したか調べる（カウンター８の桁上がりの有無）、プレーヤーがマゴマゴしているうちに１０秒経過していれば、目と手の協応動作能力は最悪の不出来であり、ステップＳ５に行き、時間切れとなりカウントアップし、保持部１６にある制限時間１０秒（経過時間）を記憶部９の所定番地に記録する。

経過以前ならステップＳ４では、プレーヤーＨの手が反応して動くボール２０にタッチされたか調べる、即ちタッチセンサー２から来る手が画面２５に触れた位置座標Ｆ（Ｘ、Ｙ）と、ボール発生部４から得た現時点でのボール２０の位置データＧ（Ｘ、Ｙ）とが一致したかどうか比較部７が判断する。
プレーヤーＨの両手は画面２５上で横方向にすばやく動くボール２０を左右どちらかの手で触るように努力する。目でボール２０を追っかけて、脳が反応して、両手に運動を指令する。早く動くボール２０に触れると高得点になる。

タッチされていなければステップＳ６に進み反対側に到着したか調べ、到着していなければ、ステップＳ２に戻り、計時を続行する。
到着していればボール２０を消去し、ステップＳ７に進み、対向する右側にボールを２０を出現させ、今度は逆の左横方向に移動させる。その後ステップＳ２に戻り、計時を続行する。ステップＳ４でプレーヤーが正確にボール２０にタッチしていれば、比較部７は一致信号を出力し、ステップＳ５に行き、タッチまでの経過時間を記憶部９の所定番地に記録する。
ステップＳ８では、この一致信号がクリア信号になり、画面上のボールを消去し、カウンター８をリッセトする。ステップＳ９では、記憶部９の番地を１個進める。ステップＳ１０では、記憶部９内番地が、例えば１０回終了したか調べ、１０回未満ならステップＳ１に戻り、１０回まで繰り返し終了する。
なお、上記ボール制御装置３のボール発生部４と乱数発生部５と移動部６と比較部７とカウンター８及び記憶部９と保持部１６は一般的なＣＰＵから構成し、これらのステップＳ１からステップＳ１０までの機能をプログラムで実現してもよい。

図３では画面２５中央に固定表示した赤い円２４を見ながら、その周辺で動く黄色の２個のボール２０、２１観察し、図４でこれらのうち変色して赤いボール２０ななった方を右手ＨＲ又は左手ＨＬでタッチする。
目と手の協応動作Ｅ／Ｈのうち、周辺視野のトレーニングする装置の構成について図９のフローを参照して説明する。
実施例１と同一の部分は説明を省略する。ボール発生部４は赤い円２４を挟んだ任意の座標位置に、２個の黄色ボール２０、２１を離れてそれぞれ発生させる。
移動部６がこれらのボール２０、２１を互いに赤い円２４を挟んで右方向へ又は左方向に旋回移動させる。これら２個の黄色ボール２０、２１の旋回する画像データは変色部１１を介して大画面タッチモニタ１に送られる。

乱数発生部５が発生したランダム数値１／２の（丁半）データは、変色部１１とカウンター（秒針）８に送られる。変色部１１ではこのランダム数値１／２の（丁半）データを受けて、黄色ボール２０又は黄色ボール２１のうち一方を例えば赤色に変色させる。
同時に、ランダム数値１／２の（丁半）データはカウンター（秒針）８を起動する。計数中にカウンター（秒針）８の計数値（秒数）は比較部７から来た一致信号又は自らの桁上がり信号によりクリア（リセット）される。
なお、黄色ボール２０、２１は同一色であればよく、白、黒その他の色でもよい、また変色する色はこれらと異なる色であれば何色でもいい。

またカウンター（秒針）８の進行中の計数値（秒数）は常時制御スイッチ１４に供給されており、制御スイッチ１４は比較部７から一致信号を受けると供給された進行中の計数値（秒数）を記憶部９に出力する。
抽出部１２は変色部１１から出力されている旋回するボールのうち、変色したボール２０又は２１の一方の現座標位置データのみを抽出し、比較７の他方入力端に送る。
比較部７からの一致信号により、カウンター（秒針）８の進行中の計数値（秒数）が記憶部９に記録される前に消去させないために遅延部１３を設けている。

次にプレーヤーの周辺視野のトレーニングを目的とする視覚能力を測定し訓練する方法について、図３と図４を参照しながら図９のフローに従って説明する。
起動時のステップＳ１１では、ボール発生部４が任意の位置に、大画面タッチモニタ１の画面２５中心部に赤丸２４を、その左右側に黄色ボール２０と黄色ボール２１をそれぞれ出現さ、かつ移動部６が左右側の黄色ボール２０と黄色ボール２１を赤丸２４を挟んで旋回させる。
この時プレーヤーは中心部の赤丸２４を見ながら動く黄色ボール２０と黄色ボール２１を視認する。
ステップＳ１２では、乱数発生部５が１／２の確率で、互いに動いているどちらかのボールを赤色に変色させる。この変色時期をきっかけにステップＳ１３ではカウンター８が計時を開始する。

ステップＳ１４では例えば制限時間１０秒経過したか調べる（カウンター８の桁上がりの有無）、経過していればステップＳ１６に行き、プレーヤーがマゴマゴして変色ボールを捕まえられないので、時間切れとなり、制限時間１０秒（経過時間）を記憶部９の所定番地に記録する。
経過以前ならステップＳ１５では赤に変色した図４のボール２０がタッチされたか調べる。即ちタッチセンサー２から来る手が画面２５に触れた位置座標Ｆ（Ｘ、Ｙ）と、抽出部１２から得た現時点での赤色ボール２０の位置データＧ（Ｘ、Ｙ）とが一致したかどうか比較部７が判断する。
プレーヤーＨの両手は画面２５上で旋回する赤ボール２０を左右どちらかの手で触るように努力する。赤丸２４を見ながら網膜の周辺部でボール２０、２１を追っかけて、赤色に変わったボール２０を認め、脳が反応して、いずれかの手に運動を指令する。

ステップＳ１５でタッチされていなければ、ステップＳ１３に戻り計時を続行する。
タッチされていれば、比較部７は一致信号を出力し、ステップＳ１６に行き、タッチまでの経過時間を記憶部９の所定番地に記録する。
ステップＳ１７は、この一致信号が遅延部１３により少し遅れてクリア信号になり、画面上のボールを消去し、カウンター８をリッセトする。ステップＳ１８では、記憶部９の番地を１個進める。ステップＳ１９では、記憶部９内番地が、例えば１０回終了したか調べ、１０回未満ならステップＳ１１に戻り、１０回まで繰り返し終了する。

何時どのボールが変色したかを一早く認識して、手でボール２１を正確に触れる練習を繰り返すことが、能力測定と同時に訓練となり、結果的に周辺視野の向上になる。
また毎回、毎日の測定と訓練が記録され、１週間、１月、３月・・・１年後のＥ／Ｈ能力の進歩状況が把握できる。なお、変色ボールが１個であれば、旋回するボールは３個以上で表示してもよい。
更に、上記ボール制御装置３のボール発生部４と乱数発生部５と移動部６と比較部７とカウンター８と変色部１１と抽出部１２と遅延部１３と制御スイッチ１４と保持部１６及び記憶部９とは一般的なＣＰＵから構成し、これらのステップＳ１からステップＳ１０までの機能をプログラムで実現してもよい。一般的なＣＰＵはパソコン等であってもよい。

プロのスポーツ選手や国際相場や為替ディーラー達の視覚能力を向上させるのに極めて有効で、眼を主に使う専門職の職業環境に癒しと回復をもたらすものとなる。
今後拡大が予想されるテレビ画面にも利用できる大画面タッチモニタに、殆どの国民に普及しているパソコンと組み合わせることが可能で、一般家庭にも直接導入できる。老人の反射神経の劣化防止に、視力の活性化と視力の回復や強化にも役立ことができる。

この考案の視覚能力を測定し訓練する装置の動作を説明する実施例１の図である。この考案の視覚能力を測定し訓練する装置の動作を説明する実施例１の他の図である。この考案の実施例２におけるボールの最初の状態を示す図である。この考案の実施例２におけるボールの動作中の状態を示す図である。この考案の視覚能力を測定し訓練する装置に利用する大画面タッチモニタの外観図である。この考案の視覚能力を測定し訓練する装置の実施例１におけるブロック構成図である。この考案の実施例１における装置の動作を説明するためフローチャートである。この考案の視覚能力を測定し訓練する装置の実施例２におけるブロック構成図である。この考案の実施例２における装置の動作を説明するためフローチャートである。

符号の説明

１大画面タッチモニタ
２タッチセンサー
３ボール制御装置
４ボール発生部
５乱数発生部
６移動部
７比較部
８カウンター
９記憶部
１１変色部
１２抽出部
１３遅延部
１４制御スイッチ
１６保持部
２０、２１ボール
２４赤丸
２５画面
Ｈプレーヤー
ＨＲ右手
ＨＬ左手

Claims

タッチされた領域の位置情報を発生可能な電子式表示装置及び別体の映像制御演算装置とからなり、この映像制御演算装置が任意の乱数を発生する乱数発生部と、前記表示装置の表示画面にこの乱数に基づき乱数的な位置及び時刻にボールを発生させるボール発生部と、前記乱数の発生に起動されて計時するカウンターと、このボールを前記表示画面で水平方向に移動させる移動部と、前記タッチされた領域の位置情報と前記動いているボールの表示された現位置情報とを比較する比較部とこれら各部の動作と結果を記録する記憶部とから構成され、
プレーヤーがこの動いているボールを手で触れるために当該表示画面にタッチすると、前記電子式表示装置がこのタッチされた領域の位置情報を発生し、この位置情報と前記ボールの現位置情報とを前記比較部が比較し、これらが一致していたら得点とし、このボール出現から触れる時点までの経過時間を前記カウンターが計時し、この経過時間を前記記憶部に記録し、記録された時間に基づいて前記プレーヤーの視覚能力を測定し訓練する装置。
タッチされた領域の位置情報を発生可能な電子式表示装置及び別体の映像制御演算装置とからなり、この映像制御演算装置が前記表示装置の表示画面に中央部に動かないボールとこのボールを挟んで離れている複数のボールを発生させるボール発生部と、これら複数のボールを前記動かないボールの周りに旋回移動される移動部と、前記複数のボールのうち一つを任意に選定する乱数を発生する乱数発生部と、この乱数により動いているボールを変色させる変色部と、この乱数により起動されて計時するカウンターと、前記タッチされた領域の位置情報と前記選定され動いているボールの現位置情報とを比較する比較部とこれら各部の動作と結果を記録する記憶部とから構成され、
プレーヤーがこの動きながら変色したボールを手で触れるために当該表示画面にタッチすると、前記電子式表示装置がこのタッチされた領域の位置情報を発生し、この位置情報と前記ボールの現位置情報とを前記比較部が比較し、これらが一致していたら得点とし、ボールの変色時から触れる時点までの経過時間を前記カウンターが計時し、この経過時間を前記記憶部に記録し、記録された時間に基づいて前記プレーヤーの視覚能力を測定し訓練する装置。