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機能計測システムとしてのマットシステムの全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、このマットシステムは、アダプタ1、カートリッジ3、マットユニット7、及びテレビジョンモニタ5を備える。アダプタ1には、カートリッジ3が装着され、また、カートリッジに14に電源を供給する電源回路を備える。また、アダプタ1は、AVケーブル9により、テレビジョンモニタ5に接続される。従って、アダプタ1及びAVケーブル9を介してカートリッジ3が作成したビデオ信号及びオーディオ信号をテレビジョンモニタ5に与えることができる。これにより、テレビジョンモニタ5に、後述の各種画面を表示し、スピーカ(図示せず)から音楽や効果音を出力することができる。
マットユニット7は、マット2及び回路ボックス4により構成される。回路ボックス4は、マット2の一方端部に取り付けられる。回路ボックス4の表面には、電源スイッチ8が設けられ、一方端部には、赤外線のみを透過する赤外線フィルタ6が取り付けられる。赤外線フィルタ6の裏側には、赤外発光ダイオード(図示せず)を含む赤外光(IR)発光部30(後述)が配置される。一方、マット2の表面には、4つの踏み領域ST1,ST2,ST3及びST4が形成される。マット2の内部には、踏み領域ST1,ST2,ST3及びST4に対応して、フットスイッチSW1,SW2,SW3及びSW4が設けられる。踏み領域ST1,ST2,ST3及びST4が踏まれると、対応するフットスイッチSW1,SW2,SW3及びSW4がオンになる。フットスイッチSW1〜SW4は、例えば、メンブレンスイッチにより構成される。
図2は、図1のマットユニット7、アダプタ1、及びカートリッジ3の電気的構成を示す図である。図2を参照して、マットユニット7は、赤外光(IR)発光部30、MCU(Micro Controler Unit)32、及びフットスイッチSW1〜SW4を含む。IR発光部30及びMCU32は、回路ボックス4に内蔵される。フットスイッチSW1〜SW4は、マット2の内部に設けられる。MCU32は、フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報を受け、IR発光部30を駆動して、赤外線通信により、フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報をアダプタ1のIRレシーバ24へ送信する。
一方、アダプタ1に装着されるカートリッジ3は、プロセッサ20及び外部メモリ22(例えば、ROM)を含み、また、アダプタ1は、赤外光(IR)レシーバ24を含む。マットユニット7のIR発光部30から送信された赤外線信号、つまり、フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報は、アダプタ1のIRレシーバ24に受信され、カートリッジ3のプロセッサ20に与えられる。
カートリッジ3のプロセッサ20には、外部メモリ22が接続される。外部メモリ22は、プログラム領域、画像データ領域、および音声データ領域を含む。プログラム領域には、制御プログラム(アプリケーションプログラムを含む。)が格納される。画像データ領域には、テレビジョンモニタ5に表示される各種画面を構成するすべての画像データや、他の必要な画像データが格納されている。音声データ領域には、音楽や効果音のための音声データが格納されている。プロセッサ20は、プログラム領域の制御プログラムを実行して、画像データ領域の画像データ及び音声データ領域の音声データを読み出し、必要な処理を施して、ビデオ信号及びオーディオ信号を生成する。ビデオ信号及びオーディオ信号は、アダプタ1からAVケーブル9を通して、テレビジョンモニタ5に与えられる。これにより、テレビジョンモニタ5に各種画面が表示され、被験者は、その指示に従った動作を行う。そして、プロセッサ20は、IRレシーバ24からの、フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報に基づいて、後述の各種画面に対応する各種計測処理を実行する。
プロセッサ20は、図示しないが、CPU(Central Processing Unit)、グラフィックスプロセサ、サウンドプロセサおよびDMAコントローラ等の各種機能ブロックを含むとともに、アナログ信号を取り込むときに用いられるA/Dコンバータ、赤外線信号(フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報)やキー操作信号のような入力デジタル信号を受けかつ出力デジタル信号を外部機器に与える入出力制御回路、及び内部メモリ等を含む。
CPUは、外部メモリ22に格納された制御プログラムを実行する。A/Dコンバータからのデジタル信号および入出力制御回路からのデジタル信号はCPUに与えられ、CPUは、制御プログラムに従って、それらの信号に応じて必要な演算を実行する。グラフィックスプロセサは、外部メモリ22に格納された画像データに対して、CPUの演算結果によって必要になったグラフィック処理を実行して、テレビジョンモニタ5に表示する画像を表すビデオ信号を生成する。サウンドプロセサは、外部メモリ22に格納された音声データに対して、CPUの演算結果によって必要になったサウンド処理を実行して、音楽や効果音を表すオーディオ信号を生成する。内部メモリは、例えば、RAMにより構成され、ワーキング領域、カウンタ領域、レジスタ領域、テンポラリデータ領域、及び/又はフラグ領域等として利用される。
図3は、図2のプロセッサ20が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図3を参照して、アダプタ1の電源スイッチ(図示せず)がオンされると、プロセッサ20に電源電圧が供給され、ステップS1にて、プロセッサ20は、システムの初期設定を実行する。ステップS3にて、プロセッサ20は、外部メモリ22に格納されたアプリケーションプログラムに従った処理を実行する。ステップS5にて、プロセッサ20は、ビデオ同期信号による割り込みが発生するまで待機する。つまり、プロセッサ20は、ビデオ同期信号による割り込みが発生していない場合は、同じステップS5に戻り、ビデオ同期信号による割り込みが発生した場合は、ステップS7に進む。例えば、ビデオ同期信号による割り込みは、1/60秒ごとに発生する。この割り込みに同期して、ステップS7及びステップS9にて、プロセッサ20は、テレビジョンモニタ100に表示する画像を更新すると共に、音声の再生を行う。そして、プロセッサ20は、ステップS3に戻る。
また、プロセッサ20は、IRレシーバ24がIR発光部30から受信した赤外線信号(フットスイッチSW1〜SW4のオン/オフ情報)を、割り込みが発生したときに取り込む(ステップS11)。
ステップ3の処理を制御するアプリケーションプログラムは、複数のプログラムを含む。この複数のプログラムのうちの1つに、計時処理を行うプログラムがある。この計時処理は、後述の各モードで共通に使用されるため、フローチャートを用いて前もって説明する。
図4は、図3のステップS3で実行される処理の1つである計時処理の流れを示すフローチャートである。図4を参照して、ステップS20にて、プロセッサ20は、カウンタCを1つインクリメントする。なお、図3のステップS1にて、カウンタCは0に初期化されているものとする。ステップS22にて、プロセッサ20は、他のプログラムから計時停止指令が出されたか否かを判定し、出されていない場合はステップS20に進んでカウントを続け、出された場合はカウントを終了してステップS24に進む。ステップS24にて、プロセッサ20は、計時値Tに、カウント値Cに1/60秒を乗じた値を代入する。上記のように、ビデオ同期信号による割り込みが、1/60秒ごとに発生する場合、カウンタCのインクリメントは、1/60秒ごとに行われるので、このような計算により、カウント値Cを時間に変換できる。以上は、カウントアップについて説明したが、カウントダウンを行う場合は、初期設定で所定値を変数Cに予め代入し、ステップS20で、デクリメントを行えばよい。
次に、本実施の形態のマットシステムによる13の計測モードについて説明する。
[滞空時間計測モード]
図5は、実施の形態による滞空時間計測モードでのレディ画面の例示図である。図6は、実施の形態による滞空時間計測モードでの計測中画面の例示図である。図5に示すように、プロセッサ20は、テレビジョンモニタ5にレディ画面を表示する。レディ画面は、マット2を模したマットオブジェクト200を含む。また、マットオブジェクト200は、マット2の踏み領域ST1,ST2,ST3及びST4にそれぞれ対応した領域A1,A2,A3及びA4を含む。プロセッサ20は、まず、被験者が乗るべき踏み領域ST2及びST3を明示すべく、マット2の踏み領域ST2及びST3に対応するマットオブジェクト200の領域A2及びA3を第1の所定色(右上がりの斜線部)、例えば黄色に変化させる。
また、プロセッサ20は、被験者によってマット2の踏み領域が踏まれて、対応するフットスイッチがオンになると、マットオブジェクト200の対応する領域を第2の所定色(後述の図9、図13、図15、図16、図23、図25、図27、図31、図35、及び図41の右下がりの斜線部)、例えば青色に変化させる。このため、画面の指示に従って、被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3を踏み込み、対応するフットスイッチSW2及びSW3がオンになると、プロセッサ20は、マットオブジェクト200の対応する領域A2及びA3を第2の所定色に変化させる。
被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗ってジャンプすると、フットスイッチSW2及びSW3は、オンからオフへ遷移する。プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフになった時点から計時を開始する。この時から、図6に示すように、プロセッサ20は、計測中画面の時間表示部70に、時々刻々と変化する経過時間をリアルタイムで表示する。そして、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の少なくとも1つがオンなった時点で計時を終了する。従って、時間表示部70には、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフになった時点から少なくとも一方がオンになった時までの時間、つまり、被験者の滞空時間が表示される。
以上のようにして、プロセッサ20は、被験者の滞空時間を計測する。このようにして計測された滞空時間は、特に、被験者の瞬発力(力を急激に発揮する能力)の判断の目安となる。また、計測された滞空時間は、被験者の脚力や集中力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、瞬発力、脚力、及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、下肢の筋力の向上に加えて、全身の統合能力を高め、集中力を養うことを期待できる。このように、このマットシステムは、これらの能力の計測を行うだけでなく、その向上に寄与できる。
さて、上記したように、プロセッサ20は、被験者によってマット2の踏み領域が踏まれて、対応するフットスイッチがオンになると、マットオブジェクト200の対応する領域(A1〜A4)を第2の所定色に変化させる(踏み位置明示処理)。この踏み位置明示処理は、後述の各モードでも共通に実行される。
図7は、図3のステップS3で実行される処理の1つである踏み位置明示処理の流れを示すフローチャートである。ここで、マットオブジェクト200の各領域(A1〜A4)は、対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)がオフの場合、白色であるとする。そして、各領域(A1〜A4)は、対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)がオンの場合、青色になるとする。
図7を参照して、ステップS1000にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1がオンか否かを判断して、オンの場合ステップS1002に進み、オフの場合ステップS1004に進む。ステップS1002にて、プロセッサ20は、領域A1の色を青色に設定する。一方、ステップS1004にて、プロセッサ20は、領域A1の色を白色に設定する。ステップS1002及びS1004の後、ステップS1006にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2がオンか否かを判断して、オンの場合ステップS1008に進み、オフの場合ステップS1010に進む。ステップS1008にて、プロセッサ20は、領域A2の色を青色に設定する。一方、ステップS1010にて、プロセッサ20は、領域A2の色を白色に設定する。
ステップS1008及びS1010の後、ステップS1012にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW3がオンか否かを判断して、オンの場合ステップS1014に進み、オフの場合ステップS1016に進む。ステップS1014にて、プロセッサ20は、領域A3の色を青色に設定する。一方、ステップS1016にて、プロセッサ20は、領域A3の色を白色に設定する。ステップS1014及びS1016の後、ステップS1018にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW4がオンか否かを判断して、オンの場合ステップS1020に進み、オフの場合ステップS1022に進む。ステップS1020にて、プロセッサ20は、領域A4の色を青色に設定する。一方、ステップS1022にて、プロセッサ20は、領域A4の色を白色に設定する。ステップS1020及びS1022の後、処理は、図3のルーチンにリターンする。
図3に戻って、ステップS7にて、プロセッサ20は、マットオブジェクト200の各領域A1〜A4を、図7の処理で設定された色で表示する。
次に、滞空時間計測処理をフローチャートを用いて説明する。滞空時間計測処理は、実際には、図3のアプリケーションプログラムにより実行される。このため、ビデオ同期信号による割り込みに同期して、各種処理が行われ、表示画像が更新される(ステップS7)。しかし、下記のフローチャートでは、理解の容易のため、被験者から見たときのプロセッサ20の処理を記載する。従って、画面の更新が時系列(直列的)に記載される。この点、後述する各種のフローチャートについても同じである。
図8は、図2のプロセッサ20が実行する滞空時間計測処理の流れを示すフローチャートである。図8を参照して、ステップS30にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS32にて、プロセッサ20は、図5のレディ画面を表示する。ステップS34にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS34に戻り、YESならばステップS36に進む。ステップS36にて、プロセッサ20は、計測開始画面(図示せず)を表示する。この画面には、ジャンプすることを被験者に指示する文字が含まれる。
ステップS38にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからオフへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS38に戻り、YESならばステップS40に進む。YESは、被験者の両足がマット2から離れたこと、つまり、被験者がジャンプしたことを意味する。従って、プロセッサ20は、ステップS40にて、計時(カウントアップ)を開始し、同時に、ステップS42にて、時間表示部70に計時値Tをリアルタイムで表示することを開始する。
ステップS44にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の一方又は双方がオンしたか否かを判断する。プロセッサ20は、NOの場合ステップS50に進み、YESの場合ステップS46に進む。プロセッサ20は、ステップS46にて、計時を停止し、続くステップS48にて、計時値Tを含む結果画面を表示する。この計時値Tが被験者の滞空時間に相当する。
一方、ステップS50では、プロセッサ20は、計時を開始してから5秒が経過したか否かを判断する。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS44に戻り、YESならばステップS52に進む。プロセッサ20は、ステップS52にて、計時を終了し、ステップS54にて、エラー表示をして、ステップS30に戻る。このように、計時開始後、5秒以内に、フットスイッチSW2及びSW3の一方又は双方がオンしない場合は、エラーと判断する。
[滞空率計測モード]
図9は、実施の形態による滞空率計測モードでの計測中画面の例示図である。図10は、実施の形態による滞空率計測モードでの計測結果画面の例示図である。
まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。そして、被験者がマット2の踏み領域ST2及びST3にのって、そこでジャンプを行い、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフになった時点から、プロセッサ20は、図9の計測中画面をテレビジョンモニタ5に表示する。被験者は、踏み領域ST2及びST3上で、ジャンプを所定回数行う。本実施の形態では、この所定回数は10回である。ただし、1回目のジャンプは計測されないため、被験者は、計11回のジャンプを行う。
プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフになった時点から少なくとも一方がオンになった時までの時間を滞空時間とする。この点、滞空時間計測モードと同じである。一方、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の少なくとも一方がオンになった時点から双方がオフになった時までの時間を接地時間とする。接地状態とそれに続く滞空状態が1回のジャンプであるとする。従って、プロセッサ20は、1回目のジャンプ(計測されないジャンプ)による滞空状態の終了時点、つまり、2回目のジャンプ(計測される最初のジャンプ)の開始時点から、接地時間及び滞空時間の計測を開始する。滞空状態の終了時点とは、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフの状態から少なくとも一方がオンになった時点である。
プロセッサ20は、滞空/接地時間表示部72の軸80上に、計測した接地時間に応じた長さのバー76(右下がりの斜線部)をリアルタイムで表示(例えば赤)すると共に、計測した滞空時間に応じた長さのバー74(右上がりの斜線部)をリアルタイムで表示(例えば青)する。軸80の2目盛りが1回のジャンプを表す。1目盛りは接地、続く1目盛りは滞空である。なお、バー76は、軸80を基準に下方向に延び、バー74は、軸80を基準に上方向に延びる。さらに、プロセッサ20は、現在の被験者の状態を示すため、軸80上にカーソル78(黒色部分)を表示する。図の例では、6回目のジャンプ、つまり、5回目の計測対象のジャンプが終了したことを示している。
プロセッサ20は、計測対象の10回のジャンプの終了を検知すると、つまり、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフの状態から少なくとも一方がオンになったことを10回検知すると、図10に示すように、計測結果画面の滞空/接地平均時間表示部82に、平均滞空時間及び平均接地時間を表示すると共に、滞空率表示部84に滞空率を表示する。プロセッサ20が算出する平均滞空時間は、計測した10回の滞空時間の平均値である。プロセッサ20が算出する平均接地時間は、計測した10回の接地時間の平均値である。滞空率=平均滞空時間/(平均滞空時間+平均接地時間)、である。「/」は除算を意味する。
以上のようにして、プロセッサ20は、被験者の滞空率を計測する。このようにして計測された滞空率は、特に、被験者の反応筋力、つまり、短い接地時間で効率良く筋肉や腱のバネを引き出す力の判断の目安となる。また、計測された滞空率は、反射神経、脚力、リズム感、及び集中力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、反応筋力、反射神経、脚力、リズム感、及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、筋肉の反応性を高めて、瞬発力を高めると同時に、運動制御能力も高めて、連続的な運動能力を向上させることや、日常生活での安定した集中力を養うことを期待できる。このように、このマットシステムは、これらの能力の計測を行うだけでなく、その向上に寄与できる。
次に、滞空率計測処理をフローチャートを用いて説明する。
図11及び図12は、それぞれ、図2のプロセッサ20が実行する滞空率計測処理の前半部及び後半部の流れを示すフローチャートである。図11を参照して、ステップS70にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS72にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS74にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS74に戻り、YESならばステップS76に進む。ステップS76にて、プロセッサ20は、計測開始画面(図示せず)を表示する。この画面には、連続してジャンプすることを被験者に指示する文字が含まれる。
ステップS78にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからオフへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS78に戻り、YESならばステップS79に進む。YESは、被験者の両足がマット2から離れたこと、つまり、被験者がジャンプしたことを意味する。これは、滞空率の計測対象にならない1回目のジャンプに相当する。そして、プロセッサ20は、ステップS79にて、図9の計測中画面を表示し、同時に、ステップS80にて、滞空時間の計数を開始する。
ステップS82にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の一方又は双方がオンしたか否かを判断する。プロセッサ20は、NOの場合ステップS86に進み、YESの場合ステップS84に進む。プロセッサ20は、ステップS84にて、滞空時間の計数を停止し、計数値Tをクリアして、図12のステップS94に進む。
一方、ステップS86では、プロセッサ20は、計時を開始してから5秒が経過したか否かを判断する。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS82に戻り、YESならばステップS88に進む。プロセッサ20は、ステップS88にて、計時を終了し、ステップS90にて、エラー表示をして、ステップS70に戻る。このように、計時開始後、5秒以内に、フットスイッチSW2及びSW3の一方又は双方がオンしない場合は、エラーと判断する。
図12を参照して、ステップS94にて、プロセッサ20は、接地時間の計数を開始する。ステップS96にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからオフへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS118へ進み、YESならばステップS98に進む。YESは、被験者の両足がマット2から離れたこと、つまり、被験者がジャンプしたことを意味する。
ステップS98では、プロセッサ20は、接地時間の計数を停止し、計数値Tを格納後、計数値Tをクリアして、ステップS100に進む。ステップS100にて、プロセッサ20は、ステップS98で格納した接地時間に応じた長さのバー76を接地時間表示部72に表示する。バー76は、後述のジャンプカウンタCJの値を横軸にして表示される。
一方、ステップS118では、プロセッサ20は、接地時間の計数を開始してから4秒が経過したか否かを判断する。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS96に戻り、YESならばステップS120に進む。プロセッサ20は、ステップS120にて、計時を終了し、ステップS122にて、エラー表示をして、ステップS70に戻る。このように、計時開始後、4秒以内に、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオフしない場合は、エラーと判断する。
ステップS100の後、ステップS102では、プロセッサ20は、滞空時間の計数を開始する。ステップS104にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の一方又は双方がオンしたか否かを判断する。プロセッサ20は、NOの場合ステップS124に進み、YESの場合ステップS106に進む。プロセッサ20は、ステップS106にて、滞空時間の計数を停止し、計数値Tを格納後、計時値Tクリアして、ステップS108に進む。ステップS108にて、プロセッサ20は、ステップS106で格納した滞空時間に応じた長さのバー74を接地時間表示部72に表示する。バー74は、後述のジャンプカウンタCJの値を横軸にして表示される。
ステップS96及びS104で、YESが判定されると、1回のジャンプが終了したと判断され、ステップS109にて、プロセッサ20は、ジャンプ回数を示すジャンプカウンタCJを1つインクリメントする。ステップS110にて、プロセッサ20は、CJが10と等しいか否かを判断し、NOの場合ステップS94に戻り、YESの場合ステップS112に進む。
一方、ステップS124では、プロセッサ20は、滞空時間の計数を開始してから5秒が経過したか否かを判断する。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS104に戻り、YESならばステップS126に進む。プロセッサ20は、ステップS126にて、計時を終了し、ステップS128にて、エラー表示をして、ステップS70に戻る。理由は、ステップS86〜S90と同じである。
ステップS110でYESが判断された後、ステップS112にて、プロセッサ20は、ステップS98で格納した接地時間の平均、つまり、平均接地時間を求めると共に、ステップS106で格納した滞空時間の平均、つまり、平均滞空時間を求める。ステップS114にて、プロセッサ20は、ステップS112で求めた平均滞空時間と平均接地時間とから、滞空率を算出する。そして、ステップS116にて、プロセッサ20は、図10の結果画面を表示する。
[敏捷性計測モード]
このモードでは、被験者は、椅子をマット2の中央手前に置く。そして、被験者は、手を横に下げた状態で浅めに腰掛ける。一方、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。そして、被験者は、腰掛けたまま、マット2の踏み領域ST2及びST3上で所定歩数(本実施の形態では50歩)の足踏みを行う。すると、フットスイッチSW2とSW3とが交互にオン/オフを繰り返す。
プロセッサ20は、1つのフットスイッチのオフからオンへの遷移を一歩とする。ただし、プロセッサ20は、フットスイッチSW2がオフからオンへ遷移して一歩と判断したときは、フットスイッチSW3がオフからオンへ遷移したときに次の一歩と判断する。逆に、プロセッサ20は、フットスイッチSW3がオフからオンへ遷移して一歩と判断したときは、フットスイッチSW2がオフからオンへ遷移したときに次の一歩と判断する。つまり、オフからオンへの遷移が、同じフットスイッチで連続して発生しても、最初のオフからオンへの遷移のみが一歩と判断される。
図13は、実施の形態による敏捷性計測モードでの計測中画面の例示図である。被験者が腰掛けたまま踏み領域ST2及びST3上で足踏みを開始すると、プロセッサ20は、図13の計測中画面をテレビジョンモニタ5に表示する。この計測中画面は、残り歩数表示部86及び経過時間表示部88を含む。プロセッサ20は、残り歩数表示部86に、被験者が行うべき残りの歩数、つまり、(50−現在の歩数)をリアルタイムで表示する。また、プロセッサ20は、1歩目を検知した時点から計時を開始し、経過時間を経過時間表示部88に表示する。そして、プロセッサ20は、50歩目が終了した時点で計時を終了する。これにより、最終的には、経過時間表示部88に、被験者が50歩の足踏みを行うのに要した時間が表示されることになる。
以上のようにして、プロセッサ20は、被験者が50歩に要した時間を計測する。被験者は、できるだけ速く足踏みを行うことを試みるので、このようにして計測された時間は、特に、被験者の敏捷性(素早く動作を行う能力)の判断の目安となる。また、計測された時間は、瞬発力及び反射神経を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、敏捷性、瞬発力、及び反射神経といった機能の向上を期待できる。つまり、両足の敏捷性と協調性とが養われて、反射神経が養われると同時に、日常の集中力の向上を期待できる。このように、このマットシステムは、これらの能力の計測を行うだけでなく、その向上に寄与できる。
次に、敏捷性計測処理をフローチャートを用いて説明する。
図14は、図2のプロセッサ20が実行する敏捷性計測処理の流れを示すフローチャートである。図14を参照して、ステップS140にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS142にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS144にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS144に戻り、YESならばステップS146に進む。ステップS146にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS148にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS148に戻り、0の場合ステップS150に進む。
プロセッサ20は、ステップS150にて、計時を開始すると共に、ステップS152にて、経過時間表示部88に計時値Tをリアルタイムで表示することを開始する。ステップS154にて、プロセッサ20は、計時開始後30秒経過したか否かを判断し、YESの場合ステップS178に進み、NOの場合ステップS156に進む。
ステップS156にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS154に戻り、YESならばステップS158に進む。YESは、被験者がマット2の踏み領域ST2から左足を上げて踏み領域ST2に下ろしたことを意味する。従って、ステップS158にて、プロセッサ20は、被験者のステップ数を計数するカウンタCSを1つインクリメントする。ステップS160にて、プロセッサ20は、残り歩数RS、つまり、50−CSを計算する。そして、ステップS162にて、プロセッサ20は、残り歩数RSを残り歩数表示部86に表示する。
ステップS164にて、プロセッサ20は、ステップS150の計時開始後30秒経過したか否かを判断し、YESの場合ステップS182に進み、NOの場合ステップS166に進む。
ステップS166にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW3のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS164に戻り、YESならばステップS168に進む。YESは、被験者がマット2の踏み領域ST3から右足を上げて踏み領域ST3に下ろしたことを意味する。従って、ステップS168にて、プロセッサ20は、カウンタCSを1つインクリメントする。ステップS170にて、プロセッサ20は、残り歩数RS、つまり、50−CSを計算する。そして、ステップS172にて、プロセッサ20は、残り歩数RSを残り歩数表示部86に表示する。
ステップS174にて、プロセッサ20は、残り歩数RSが0か否かを判断して、0の場合ステップS176に進み、0でない場合ステップS154に戻る。プロセッサ20は、ステップS176にて、計時を停止し、ステップS178にて、最終の計時値Tを含む結果画面を表示する。
ステップS154でYESが判断された後、ステップS178では、プロセッサ20は、計時を終了し、ステップS180にて、エラー表示をして、ステップS140に戻る。また、ステップS164でYESが判断された後、ステップS182では、プロセッサ20は、計時を終了し、ステップS184にて、エラー表示をして、ステップS140に戻る。これらステップS154,S178,S180,S164,S182,及びS184の処理は、ステップS150の計時開始後、30秒以内に、被験者が50歩を完了しない場合は、エラーと判断するためのものである。
[リズム感計測モード]
図15は、実施の形態によるリズム感計測モードでのリズムガイド画面の例示図である。図16は、実施の形態によるリズム感計測モードでの計測中画面の例示図である。図17は、実施の形態によるリズム感計測モードでの計測結果画面の例示図である。
まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。そして、被験者は、マット2の踏み領域ST2及びST3の上に乗る。プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、図15に示すように、リズムガイド画面を表示する。つまり、プロセッサ20は、マットオブジェクト200の領域A2の直上と領域A3の直上とに交互に、かつ、所定時間間隔Tgで、ガイドオブジェクト90を表示する。加えて、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト90の表示と同時に所定の音(ガイド音)を出力する。つまり、プロセッサ20は、メトロノームのごとく、所定時間間隔Tgで、ガイド音を出力する。被験者は、交互に表示されるガイドオブジェクト90及びガイド音に従って足踏みを行いながら、行うべき足踏みのリズム(テンポ)を把握する。また、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト90の表示開始時からの経過時間を色の変化(斜線部)で示す経過時間ゲージ105を表示する。経過時間ゲージ105の全長は、ガイドオブジェクト90によるガイドが行われる期間を示す。
プロセッサ20は、左右のガイドオブジェクト90の合計表示回数が所定回数になると、ガイドオブジェクト90の表示を終了し、かつ、ガイド音の出力も終了して、図16の計測中画面を表示する。この計測中画面には、ガイドオブジェクト90は表示されず、ガイド音も出力されない。従って、このような状態の下で、被験者は、リズムガイド画面で把握したリズム(テンポ)で足踏みを引き続き行う。本実施の形態では、ガイドオブジェクト90の表示終了後、20歩の足踏みを被験者に行わせる。一歩の判断は、敏捷性計測モードの場合と同じである。プロセッサ20は、残り歩数表示部92に、被験者が行うべき残りの歩数、つまり、(20−現在の歩数)をリアルタイムで表示する。
この計測中画面の表示中において、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト90及びガイド音が示した所定時間間隔Tgで被験者が足踏みを行っているか否かを判断する処理を実行する。具体的には次の通りである。
プロセッサ20は、一歩の検知から次の一歩の検知までの時間(以下、「ステップ間隔」と呼ぶ。)Tsを計測する。つまり、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3のうちの一方のオフからオンへの遷移を検知した時から、他方のオフからオンへの遷移を検知した時までの時間であるステップ間隔Tsを計測する。なお、プロセッサ20は、最後のガイドオブジェクト90の表示を終了した後、最初の一歩を検知した時から計測を開始する。つまり、その一歩は第0歩目とし、次の一歩を第一歩目とし、その間の時間を第一歩目のステップ間隔Tsとする。
プロセッサ20は、ステップ間隔Tsの計測処理を、一歩を検知するたびに行って、内部メモリに結果を格納し、20歩分のデータを取得する。そして、プロセッサ20は、差分D=Tg−Tsを計算する。つまり、プロセッサ20は、リズムガイド画面で指示した所定時間間隔Tgに対して、それぞれのステップ間隔Tsがどれ位ずれているかを計算する。そして、プロセッサ20は、図17に示すように、その結果をテレビジョンモニタ5に表示する。具体的には、プロセッサ20は、この計測結果画面の差分表示部96の軸95上に差分Dをバー98及び100で表示する。つまり、プロセッサ20は、差分Dが正の場合は、軸95から上に延びる、差分Dの絶対値に応じた長さのバー98(右上がりの斜線部)をリアルタイムで表示(例えば赤)し、差分Dが負の場合は、軸95から下に延びる、差分Dの絶対値に応じた長さのバー100(右下がりの斜線部)をリアルタイムで表示(例えば青)する。なお、差分Dが0のときは、これらのバー98及び100は表示されない。軸95の1目盛りが一歩を表す。
さらに、プロセッサ20は、リズム感表示部94に、リズム感を数値で表示する。この数値は、全差分Dの絶対値の合計に基づいて算出される。例えば、一定時間xを1ポイントとし、5ポイントを超えたときは5ポイントにクリッピングする。そして、差分Dの絶対値の合計をこのポイント数で表し、それを100から差し引く。その結果を、リズム感を示す数値とする。つまり、20歩全てにおいて差分Dが0のときに100点とし、20歩全てにおいて差分Dが5ポイントに相当するときに0点とする。この場合、バー98及び100の長さは、このポイント数に応じた長さで表示することが好ましい。
以上のようにして、プロセッサ20は、被験者のステップ間隔Tsを計測して、差分Dを算出する。差分Dの大きさは、指示されたリズム(つまり、所定時間間隔Tg)で、被験者が足踏みを行うことができたか否かを示す指標になる。従って、差分D及びそれに基づく数値は、特に、被験者のリズム感(規則的な運動を続けるための感覚:等時性)を判断する目安となる。また、差分D及びそれに基づく数値は、巧緻性、記憶力、及び集中力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、リズム感、巧緻性、記憶力、及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、左右のバランスとリズム感が養われ、同時に、位置感覚や運動制御能力も向上し、神経機能の安定化を期待できる。このように、このマットシステムは、これらの能力の計測を行うだけでなく、その向上に寄与できる。
図18及び図19は、それぞれ、図2のプロセッサ20が実行するリズム感計測処理の前半部及び後半部の流れを示すフローチャートである。図20は、図2のプロセッサ20が実行するステップ間隔測定処理の流れを示すフローチャートである。
図18を参照して、ステップS200にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS202にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS204にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS204に戻り、YESならばステップS206に進む。ステップS206にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS208にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS208に戻り、0の場合ステップS210に進む。
プロセッサ20は、ステップS210にて、経過時間ゲージ105の進行を開始する。ステップS212にて、プロセッサ20は、左(領域A2の直上)のガイドオブジェクト90を表示すると共に、ガイド音をワンショット再生する。これと同時に、ステップS214にて、プロセッサ20は、計時(T1)を開始する。ステップS216にて、プロセッサ20は、計時値T1が、所定時間間隔Tgに等しいか否かを判断し、NOの場合ステップS216に戻り、YESの場合ステップS218に進む。プロセッサ20は、ステップS218にて、表示中の左のガイドオブジェクト90を消去し、ステップS220にて、計時値T1をクリアし、さらに、ステップS222にて、ガイドオブジェクト90の表示回数を示すカウンタCGを1つインクリメントする。
ステップS224にて、プロセッサ20は、右(領域A3の直上)のガイドオブジェクト90を表示すると共に、ガイド音をワンショット再生する。これと同時に、ステップS226にて、プロセッサ20は、計時(T1)を開始する。ステップS228にて、プロセッサ20は、計時値T1が、所定時間間隔Tgに等しいか否かを判断し、NOの場合ステップS228に戻り、YESの場合ステップS230に進む。プロセッサ20は、ステップS230にて、表示中の右のガイドオブジェクト90を消去し、ステップS232にて、計時値T1をクリアし、さらに、ステップS234にて、カウンタCGを1つインクリメントする。
ステップS236にて、プロセッサ20は、カウンタCGが20か否かを判断し、NOの場合ステップS212に戻り、YESの場合図19のステップS238に進む。これにより、合計20個のガイドオブジェクト90が左右交互に表示される。
図19を参照して、ステップS238にて、プロセッサ20は、図16の計測中画面を表示する。ステップS240にて、プロセッサ20は、被験者のステップ数を示すカウンタCU(図20参照)をリセットする。ステップS242にて、プロセッサ20は、計時値T2(図20参照)が3秒以上か否かを判断し、YESの場合ステップS244に進み、NOの場合ステップS246に進む。
ステップS242でYESが判断された後のステップS244では、プロセッサ20は、エラー表示をして、ステップS200に戻る。これは、計時値T2が被験者のステップ間隔を示すものであるため、ガイド画面表示中の被験者の最後のステップから3秒以上が経過したときには、エラーであると判断するための処理である。
一方、ステップS242でNOが判断された後のステップS246では、プロセッサ20は、カウンタCUの値に変化があったか否かを判断し、NOの場合ステップS242に戻り、YESの場合ステップS248に進む。カウンタCUの値に変化があったということは、新たな踏み込みが発生したことを意味する。従って、ステップS248では、プロセッサ20は、残り歩数RS、つまり、20−CUを計算する。そして、ステップS250にて、プロセッサ20は、残り歩数RSを残り歩数表示部92に表示する。
ステップS252にて、配列の要素Ts[K]に被験者のステップ間隔Tp(図20参照)を格納する。つまり、要素Ts[K]は、(K+1)歩目のステップ間隔Tpを格納する。ステップS254にて、プロセッサ20は、変数Kを1つインクリメントする。ステップS256にて、プロセッサ20は、残り歩数RSが0になったか否かを判断し、NOの場合ステップS242に戻り、YESの場合ステップS258に進む。
ステップS258にて、プロセッサ20は、変数Kに0を代入する。ステップS260にて、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト90の表示のための所定間隔Tgと被験者のステップ間隔Ts[K]との差を求めて、配列の要素D[K]に格納する。つまり、要素D[K]は、(K+1)歩目の、所定間隔Tgとステップ間隔Tpとの差を格納する。ステップS262にて、プロセッサ20は、変数Kをインクリメントする。ステップS264にて、プロセッサ20は、変数Kが19か否かを判断し、NOの場合ステップS260に進み、YESの場合ステップS266に進む。これにより、20歩分の、所定間隔Tgとステップ間隔Tpとの差が配列の要素D[K]として格納される。
ステップS266にて、プロセッサ20は、配列の要素D[0]〜D[19]の符号及び絶対値に基づいて、それぞれに対して、差分表示部96に表示するためのバー(98又は100)の選択及び配置を決定する。ステップS268にて、プロセッサ20は、上記した手法で、要素D[0]〜D[19]の絶対値に基づいて、リズム感表示部94に表示するためのリズム感を算出する。そして、ステップS270にて、図17の結果画面を表示する。
次に、被験者のステップ間隔の測定処理を説明する。
図20は、図2のプロセッサ20が実行するステップ間隔測定処理の流れを示すフローチャートである。図20を参照して、ステップS280にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。そして、ステップS281にて、プロセッサ20は、図18のステップS206で開始したカウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS281に戻り、0の場合ステップS282に進む。
ステップS282にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の一方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS282に戻り、YESの場合ステップS284に進む。
ステップS284にて、プロセッサ20は、被験者のステップ間隔Tpを計時するための計時値T2をクリアする。ステップS286にて、プロセッサ20は、計時(T2)を開始する。ステップS288にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の他方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS288に戻り、YESの場合ステップS290に進む。ステップS290にて、プロセッサ20は、被験者のステップ数を計数するカウンタCUを1つインクリメントする。ステップS292にて、プロセッサ20は、変数Tpに、計時値T2を代入する。従って、変数Tpには、フットスイッチSW2及びSW3の一方がオフからオンへ遷移した時から他方がオフからオンへ遷移した時までの時間、つまり、一方の足での一歩の時間が格納される。
ステップS294にて、プロセッサ20は、計時値T2をクリアする。ステップS296にて、プロセッサ20は、計時(T2)を開始する。ステップS298にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の上記一方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS298に戻り、YESの場合ステップS300に進む。ステップS300にて、プロセッサ20は、カウンタCUを1つインクリメントする。ステップS302にて、プロセッサ20は、変数Tpに、計時値T2を代入する。従って、変数Tpには、フットスイッチSW2及びSW3の上記他方がオフからオンへ遷移した時から一方がオフからオンへ遷移した時までの時間、つまり、他方の足での一歩の時間が格納される。そして、処理は、ステップS284に進む。
以降、ステップS284〜S302の処理を繰り返して、被験者の一方の足の一歩の間隔及び他方の足の一歩の間隔が交互かつ順次測定される。
[体内時計計測モード]
図21は、実施の形態による体内時計計測モードでのレディ画面の例示図である。まず、プロセッサ20は、図21のレディ画面をテレビジョンモニタ5に表示する。このレディ画面には、「15秒数えてから、ジャンプしてください」なる文字列が含まれる。また、プロセッサ20は、被験者が乗るべき踏み領域ST2及びST3を明示すべく、マット2の踏み領域ST2及びST3に対応するマットオブジェクト200の領域A2及びA3を第1の所定色(右上がりの斜線部)に着色する。
被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗ると、つまり、フットスイッチSW2及びSW3がオンになると、図示していないが、プロセッサ20は、「3」、「2」、「1」、「スタート」とテレビジョンモニタ5にカウントダウンを表示する。被験者は、「スタート」の文字列が表示されてから、自分の感覚で15秒が経過したと思った時に、ジャンプをする。この場合、プロセッサ20は、「スタート」の文字列を表示した時点で、計時を開始する。そして、プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4の全てがオフになった時に計時を終了する。
プロセッサ20が、計時した時間が被験者の体内時計に基づく15秒であり、この計時結果と15との差を求めることにより、被験者の体内時計(人間の体内に備わっている、時を刻む仕組み)の正確さを判断できる。また、この差は、リズム感、判断力、及び集中力といった被験者の機能を判断する目安となる。なお、この差を15秒で除して、誤差の割合を求め、判断の目安とすることもできる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、体内時計、リズム感、判断力、及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、一定時間の感覚を養うことが期待できる。
図22は、図2のプロセッサ20が実行する体内時計計測処理の流れを示すフローチャートである。図22を参照して、ステップS320にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS322にて、プロセッサ20は、図21のレディ画面を表示する。ステップS324にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS324に戻り、YESならばステップS326に進む。ステップS326にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS328にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS328に戻り、0の場合ステップS330に進む。
ステップS330にて、プロセッサ20は、計時を開始すると同時に、「スタート」の文字を表示する。ステップS332にて、プロセッサ20は、計時開始後30秒経過したか否かを判断し、YESの場合ステップS338に進み、NOの場合ステップS334に進む。
ステップS334にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからのオフへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS332に戻り、YESならばステップS335に進む。YESは、被験者がジャンプしたことを意味する。そして、ステップS335にて、プロセッサ20は、計時を終了する。ステップS336にて、プロセッサ20は、最終の計時値T、つまり、被験者の体内時計による15秒に相当する真の時間を表示する。
ステップS332でYESが判断された後、ステップS338では、プロセッサ20は、計時を終了し、ステップS340にて、エラー表示をして、ステップS320に戻る。この処理は、ステップS330の計時開始後、30秒以内に、被験者がジャンプしない場合は、エラーと判断するためのものである。
[身体反射力計測モード]
このモードでは、被験者は、椅子をマット2の中央手前に置く。そして、被験者は、手を横に下げた状態で浅めに腰掛ける。一方、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3を押して、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、計測中画面を表示する。なお、被験者は、フットスイッチSW2及びSW3をオンにした後、両足をマット2から下ろして待機する。
図23は、実施の形態による身体反射力計測モードでの計測中画面の例示図である。図23に示すように、プロセッサ20は、踏み位置指示オブジェクト113を、領域A1,A2,A3及びA4のうちいずれかの直上に表示する。被験者は、踏み位置指示オブジェクト113の直下の領域(A1〜A4)に対応する踏み領域(ST1〜ST4)を、できるだけ速く踏み込むことを試みる。この場合、プロセッサ20は、踏み位置指示オブジェクト113を表示した時点から計時を開始し、表示した踏み位置指示オブジェクト113の直下の領域(A1〜A4)に対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)のオフからオンへの遷移を検知した時点で、計時を停止する。踏み位置指示オブジェクト113を表示した時点から、対応するフットスイッチのオフからオンへの遷移を検知した時点までの時間(単位反応時間)は、被験者が、踏み位置指示オブジェクト113の表示に、いかに速く反応できたかの目安となる。
対応するフットスイッチのオフからオンへの遷移を検知した時、プロセッサ20は、当該踏み位置指示オブジェクト113を消去し、新たな踏み位置指示オブジェクト113を、領域A1,A2,A3及びA4のうちいずれかの直上に表示し、再び計時を開始し、表示した踏み位置指示オブジェクト113の直下の領域(A1〜A4)に対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)のオフからオンへの遷移を検知した時点で、計時を停止する。
プロセッサ20は、踏み位置指示オブジェクト113を20個表示するまで、このような処理を繰り返す。つまり、プロセッサ20は、20個目の踏み位置指示オブジェクト113が表示され、対応するフットスイッチのオフからオンへの遷移が検知された時、計時を終了する。
プロセッサ20は、残り歩数表示部109に、被験者が行うべき残りの歩数、つまり、(20−現在の歩数)をリアルタイムで表示すると共に、経過時間表示部111に計時結果をリアルタイムで表示する。従って、経過時間表示部111に表示される最終的な計時結果は、単位反応時間の累積結果である。この最終的な計時結果は、踏み位置指示オブジェクト113の出現に被験者がどの程度速く反応できたか、つまり、被験者の反射神経の程度を知る目安となる。最終的な計時結果が短いほど、被験者が素早く反応できたことになる。また、この最終的な計時結果は、被験者の敏捷性、判断力、及び集中力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、反射神経、敏捷性、判断力、及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、判断力と反応性が養われると同時に、下肢の反射神経の向上が期待できる。これらの機能の向上は、日常でのとっさの方向転換などの神経の反射に役立つことが期待できる。
図24は、図2のプロセッサ20が実行する身体反射力計測処理の流れを示すフローチャートである。図24を参照して、ステップS360にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS362にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS364にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS364に戻り、YESならばステップS366に進む。ステップS366にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS368にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS368に戻り、0の場合ステップS370に進む。
ステップS370にて、プロセッサ20は、経過時間表示部111への計時値T及び残り歩数表示部109への残り歩数RSのリアルタイム表示を開始する。ただし、この時点では、計時値T=0、RS=20、である。ステップS372にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、領域A1〜A4のいずれかを選択して、位置指示オブジェクト113の表示位置を決定する。ステップS374にて、プロセッサ20は、ステップS372で決定した表示位置と、前回の表示位置と、が同じか否かを判断し、YESの場合ステップS372に戻り、NOの場合ステップS376に進む。これにより、連続して同じ位置に位置指示オブジェクト113が表示されることを回避する。
そして、ステップS376にて、プロセッサ20は、ステップS372で選択した領域(A1〜A4のいずれか)の直上に、位置指示オブジェクト113を表示する。これと同時に、ステップS378にて、プロセッサ20は、計時を開始する。ステップS380にて、プロセッサ20は、位置指示オブジェクト113の直下のフットスイッチ(SW1〜SW4のいずれか)のオフからオンへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合ステップS380に戻り、YESの場合ステップS382に進む。従って、被験者が、位置指示オブジェクト113の直下のフットスイッチを踏み込まない限り、次の処理には進まない。
ステップS382では、プロセッサ20は、計時を一時停止する。ステップS384にて、プロセッサ20は、残り歩数RSを算出する。ステップS386にて、プロセッサ20は、残り歩数RSが0か否かを判断し、NOの場合ステップS372に進み、YESの場合ステップS388に進む。このようにして、位置指示オブジェクト113が20回表示されるまで、ステップS372〜S386の処理が繰り返される。そして、ステップS388にて、プロセッサ20は、最終的な計時結果Tを含む結果画面を表示する。
[身体反応力計測モード]
図25は、実施の形態による身体反応力計測モードでの計測中画面の例示図である。まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。そして、被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗って、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、図25の計測中画面を表示する。つまり、プロセッサ20は、計測中画面のマットオブジェクト200の領域A1,A2,A3及びA4のうちのいずれか2つの直上に、2つのガイドオブジェクト119を表示する。また、プロセッサ20は、最初の2つのガイドオブジェクト119の表示と同時に、20秒からのカウントダウンを開始し、残り時間表示部115に結果をリアルタイムで表示する。なお、被験者は、マット2に乗ったままの状態で、ジャンプによる踏み込み動作を行う。
被験者は、2つのガイドオブジェクト119の直下の領域(A1〜A4)に対応する踏み領域(ST1〜ST4)を、できるだけ速く、ジャンプして踏み込むことを試みる。そして、プロセッサ20は、2つのガイドオブジェクト119の直下の領域(A1〜A4)に対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)のオフからオンへの遷移を検知した時点で、当該2つのガイドオブジェクト119を消去すると共に、ポイントを1つ加算し、ポイント表示部117にポイント数を表示する。そして、直ちに、プロセッサ20は、領域A1,A2,A3及びA4のうちのいずれか2つの直上に、新たに2つのガイドオブジェクト119を表示して、被験者の踏み込みを待ち、残り時間が「0」になるまで、上記処理を繰り返す。
ポイント表示部117のポイント数は、20秒間の被験者の反応回数であり、2つのガイドオブジェクト119が表示されてから被験者が対応する踏み領域(ST1〜ST4)を踏み込むまでの時間が短いほど大きくなる。従って、ポイント数は、2つのガイドオブジェクト119にどれだけ速く反応できたか、つまり、被験者の反射神経の程度を知る目安となる。また、ポイント数は、瞬発力、脚力、及び判断力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、反射神経、瞬発力、脚力、及び判断力といった機能の向上を期待できる。つまり、目で見たことの判断能力と同時にその判断を運動に伝える能力、そして、与えられた脳からの指示で筋肉を動かす能力の向上を期待できる。これらの能力は、例えば、運動時のつまずきの防止に役立つと思われる。
図26は、図2のプロセッサ20が実行する身体反応力計測処理の流れを示すフローチャートである。図26を参照して、ステップS400にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS402にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS404にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS404に戻り、YESならばステップS406に進む。ステップS406にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS408にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS408に戻り、0の場合ステップS409に進む。
ステップS409にて、プロセッサ20は、計時(20秒からのカウントダウン)を開始する。同時に、ステップS410にて、プロセッサ20は、残り時間表示部115への計時値T及びポイント表示部117へのポイント数Pのリアルタイム表示を開始する。ただし、この時点では、計時値T=20、P=0、である。ステップS412にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、4パターンから1パターンを選択する。1つのパターンにより、2つのガイドオブジェクト119の位置を示される。第1パターンは、領域A2及びA3の直上に2つのガイドオブジェクト119を表示するものであり、第2パターンは、領域A2及びA4の直上に2つのガイドオブジェクト119を表示するものであり、第3パターンは、領域A1及びA3の直上に2つのガイドオブジェクト119を表示するものであり、第4パターンは、領域A1及びA4の直上に2つのガイドオブジェクト119を表示するものである。
ステップS414にて、プロセッサ20は、ステップS412で選択したパターンが前回選択したパターンと同じか否かを判断し、YESの場合ステップS412に戻り、NOの場合ステップS416に進む。これにより、連続して同じ位置にガイドオブジェクト119が表示されることを回避する。
そして、ステップS416にて、プロセッサ20は、ステップS412で選択したパターンに従って、2つのガイドオブジェクト119を表示する。ステップS420にて、プロセッサ20は、2つのガイドオブジェクト119の直下の2つのフットスイッチ(SW1〜SW4のうちの2つ)のオフからオンへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合ステップS420に戻り、YESの場合ステップS422に進む。従って、被験者が、2つのガイドオブジェクト119の直下の2つフットスイッチを踏み込まない限り、次の処理には進まない。
ステップS422では、プロセッサ20は、ポイントPを1つインクリメントする。ステップS424にて、プロセッサ20は、計時値Tが0か否かを判断し、NOの場合ステップS412に進み、YESの場合ステップS426に進む。このようにして、20秒が経過するまで、ステップS412〜S424の処理が繰り返される。そして、ステップS426にて、プロセッサ20は、最終的なポイントPを含む結果画面を表示する。
[身体追従力計測モード]
図27は、実施の形態による身体追従力計測モードでの計測中画面の例示図である。まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。そして、被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗って、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示及び/又は開始の音声を出力してから、図27の計測中画面を表示する。つまり、プロセッサ20は、領域A2及びA3の直上に表示したガイドオブジェクト135L及び135Rを開始点として、ガイドオブジェクト135Rを領域A4の直上→ガイドオブジェクト135Lを領域A1の直上→ガイドオブジェクト135Rを領域A3の直上→ガイドオブジェクト135Lを領域A2の直上という順番で、巡回的にガイドオブジェクト135L及び135Rを移動させる。この場合、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動の度に、移動カウンタMCを1だけインクリメントする。なお、被験者は、マット2に乗ったままの状態で踏み込み動作を行う。
ここで、開始点から、ガイドオブジェクト135Rを領域A4の直上に移動させ、次に、ガイドオブジェクト135Lを領域A1の直上に移動させ、次に、ガイドオブジェクト135Rを領域A3の直上に移動させ、次に、ガイドオブジェクト135Lを領域A2の直上に移動させるまでを1サイクルとする。そして、プロセッサ20は、2サイクル単位で、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動速度を速くしていく。つまり、ステップ速さ表示部131のレベルを1段階上げる。本実施の形態では、25レベルまで用意している。
被験者は、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動に合わせて、ガイドオブジェクト135L及び135Rの直下の領域(A1〜A4)に対応する踏み領域(ST1〜ST4)を踏み込むことを試みる。上記のように、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動速度が、2サイクル単位で段階的に大きくなるので、被験者にとって、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動に合わせた踏み込み動作が徐々に困難になってくる。
プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4のオフからオンへの遷移を検知する度に、ステップカウンタSCを1だけインクリメントし、その結果をステップ回数表示部133に表示する。ただし、フットスイッチSW1〜SW4のオフからオンへの遷移が、ガイドオブジェクト135L及び135Rが示す順番で発生したときにのみステップカウンタSCのインクリメントが実行される。そして、プロセッサ20は、移動カウンタMCの値とステップカウンタSCの値との差の絶対値を求め、差の絶対値が3以上になると、計測を終了する。
計測終了時のステップ速さ表示部131のレベル及び計測終了時のステップ回数表示部133の踏み込み数は、ガイドオブジェクト135L及び135Rの移動に被験者がどの程度追従できたか、つまり、被験者の巧緻性(自分の身体を意のままに操ることができる能力)を知る目安となる。計測終了時のステップ速さ表示部131のレベルや踏み込み数が大きいほど、ガイドオブジェクト135L及び135Rの速い移動にも追従できたことを意味する。また、計測終了時のステップ速さ表示部131のレベル及び踏み込み数は、脚力、リズム感、及び判断力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、巧緻性、脚力、リズム感、及び判断力といった機能の向上を期待できる。つまり、反射神経の持続性と粘り強い判断力が養われることが期待できる。
なお、任意の数のレベルを設定できることは言うまでもない。この場合、想定される被験者が、到底追従できないレベルまで、レベルを定めることもできる。一方、最高レベルを、想定される被験者が追従可能なレベルとし、そのレベルに到達した後は、そのレベルを維持することで、被験者に追従動作を持続させるようにすることもできる。このときの最高レベルを調整することで、被験者に行わせたい運動の量を調整できる。
図28及び図29は、それぞれ、図2のプロセッサ20が実行する身体追従力計測処理の前半部及び後半部の流れを示すフローチャートである。図28を参照して、ステップS440にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS442にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS444にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS444に戻り、YESならばステップS446に進む。ステップS446にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS448にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS448に戻り、0の場合ステップS450に進む。
ステップS450にて、プロセッサ20は、ガイド速度(一定時間)Tvに応じた速度レベルをステップ速さ表示部131に表示する。ガイド速度Tvは、ガイドオブジェクト135L及び135Rの位置を切り替える時間間隔を示し、初期値は最大値である。この最大値に対応する速度レベル、つまり、速度レベルの初期値は1である。ステップS452にて、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト135L及び135Rをそれぞれ、領域A2及びA3の直上に表示する。ステップS454にて、プロセッサ20は、ステップS450の表示後ガイド速度Tvが示す一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS454に戻り、YESの場合図29のステップS456に進む。
図29を参照して、ステップS456にて、プロセッサ20は、領域A3の直上のガイドオブジェクト135Rを消去し、かつ、領域A4の直上にガイドオブジェクト135Rを表示する。ステップS458にて、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト135L及び135Rのいずれかが移動するたびにカウントアップされる移動カウンタMCを1つインクリメントする。そして、ステップS460にて、プロセッサ20は、ステップS456の表示後ガイド速度Tvが示す一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS460に戻り、YESの場合ステップS462に進む。
ステップS462にて、プロセッサ20は、領域A2の直上のガイドオブジェクト135Lを消去し、かつ、領域A1の直上にガイドオブジェクト135Lを表示する。ステップS464にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCを1つインクリメントする。そして、ステップS466にて、プロセッサ20は、ステップS462の表示後ガイド速度Tvが示す一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS466に戻り、YESの場合ステップS468に進む。
ステップS468にて、プロセッサ20は、領域A4の直上のガイドオブジェクト135Rを消去し、かつ、領域A3の直上にガイドオブジェクト135Rを表示する。ステップS470にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCを1つインクリメントする。そして、ステップS472にて、プロセッサ20は、ステップS468の表示後ガイド速度Tvが示す一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS472に戻り、YESの場合ステップS474に進む。
ステップS474にて、プロセッサ20は、領域A1の直上のガイドオブジェクト135Lを消去し、かつ、領域A2の直上にガイドオブジェクト135Lを表示する。ステップS476にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCを1つインクリメントする。そして、ステップS478にて、プロセッサ20は、ステップS474の表示後ガイド速度Tvが示す一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS478に戻り、YESの場合ステップS480に進む。
ステップS480にて、プロセッサ20は、変数iが1か否かを判断し、NOの場合ステップS486に進み、YESの場合ステップS482に進む。変数iは、初期値が0であり、サイクルが進むたびに0と1とを交互に繰り返す(ステップS486)。従って、変数iが1でない、つまり0の場合は2サイクル経過していないことを意味し、同じ速度レベルを維持する必要があるため、ステップS486に進むのである。そして、ステップS486では、プロセッサ20は、変数iに1を代入し、ステップS456に進む。一方、変数iが1の場合は2サイクル経過したことを意味し、速度レベルを変更する必要があるため、ステップS482に進むのである。従って、ステップS482では、プロセッサ20は、ガイド速度Tvをより短い時間に更新する。更新値は、テーブルから引いてきてもよいし、値を減算するようにしてもよい。そして、ステップS484にて、プロセッサ20は、ステップ速さ表示部131の速度レベルを1つ上げる。この後のステップS486では、プロセッサ20は、変数iに0を代入して、ステップS456に進む。
次に、被験者のステップとガイドとの間のずれの測定処理を説明する。
図30は、図2のプロセッサ20が実行する、ずれ測定処理の流れを示すフローチャートである。図30を参照して、ステップS490にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。そして、ステップS492にて、プロセッサ20は、図28のステップS446で開始したカウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS492に戻り、0の場合ステップS494に進む。
ステップS494にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW4のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS494に戻り、YESの場合ステップS496に進む。
プロセッサ20は、ステップS496にて、被験者のステップ数を計数するためのステップカウンタSCを1つインクリメントし、同時に、ステップS498にて、ステップ数表示部133に表示されたステップカウンタSCの値を更新する。ステップS500にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCの値とステップカウンタSCの値との差の絶対値を算出して、変数MSに格納する。ステップS502にて、プロセッサ20は、差MSが3以上か否かを判断し、YESの場合失敗とみなしステップS534に進み、NOの場合ステップS504に進む。
ステップS504にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS504に戻り、YESの場合ステップS506に進む。
プロセッサ20は、ステップS506にて、ステップカウンタSCを1つインクリメントし、同時に、ステップS508にて、ステップ数表示部133に表示されたステップカウンタSCの値を更新する。ステップS510にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCの値とステップカウンタSCの値との差の絶対値を算出して、変数MSに格納する。ステップS512にて、プロセッサ20は、差MSが3以上か否かを判断し、YESの場合失敗とみなしステップS534に進み、NOの場合ステップS514に進む。
ステップS514にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW3のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS514に戻り、YESの場合ステップS516に進む。
プロセッサ20は、ステップS516にて、ステップカウンタSCを1つインクリメントし、同時に、ステップS518にて、ステップ数表示部133に表示されたステップカウンタSCの値を更新する。ステップS520にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCの値とステップカウンタSCの値との差の絶対値を算出して、変数MSに格納する。ステップS522にて、プロセッサ20は、差MSが3以上か否かを判断し、YESの場合失敗とみなしステップS534に進み、NOの場合ステップS524に進む。
ステップS524にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2のオフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOの場合ステップS524に戻り、YESの場合ステップS526に進む。
プロセッサ20は、ステップS526にて、ステップカウンタSCを1つインクリメントし、同時に、ステップS528にて、ステップ数表示部133に表示されたステップカウンタSCの値を更新する。ステップS530にて、プロセッサ20は、移動カウンタMCの値とステップカウンタSCの値との差の絶対値を算出して、変数MSに格納する。ステップS532にて、プロセッサ20は、差MSが3以上か否かを判断し、YESの場合失敗とみなしステップS534に進み、NOの場合ステップS494に進む。
以降、ステップS494〜S532の処理を繰り返して、被験者のステップとガイドとの間のずれMSがリアルタイムで測定される。
ステップS534では、プロセッサ20は、最終的な速度レベルとステップ数を含む結果画面を表示する。
[第1の判断力計測モード]
このモードでは、まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3を押して、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、計測画面を表示する。なお、被験者は、フットスイッチSW2及びSW3をオンにした後、両足をマット2から下ろして待機する。
図31は、実施の形態による第1の判断力計測モードでの計測画面の例示図である。図31に示すように、プロセッサ20は、計測画面のマットオブジェクト200の領域A1,A2,A3及びA4の直上に、それぞれ図画表示部121−1,121−2,121−3及び121−4を表示する(出題)。この図画表示部121−1,121−2,121−3及び121−4には、それぞれ異なる図画が表示される。ただし、4つの図画のうちの1つは、他の3つと種類が異なっている。図の例では、図画表示部121−1,121−2及び121−3には昆虫が、図画表示部121−4には鳥が表示されている。なお、本実施の形態では、3つの問題群(3ステージ)が用意される。また、プロセッサ20は、経過時間を色の変化(斜線部)で示す経過時間ゲージ105を表示する。経過時間ゲージ105の全長は、1問題群(1ステージ)を解答するために被験者に与えられた時間(本実施の形態では20秒)を表す。
被験者が、種類が異なる図画が表示された図画表示部(121−1〜121−4)の直下に位置する領域(A1〜A4)に対応する踏み領域(ST1〜ST4)を踏み込み、対応するフットスイッチ(SW1〜SW4)をオンにすると正解と判断され、1ポイント加算される。被験者が、対応しないフットスイッチをオンにすると、不正解と判断され、1ポイント減算される。被験者は、経過時間ゲージ105の色変化が完了するまでに、できるだけ多くの正答を出すように試みる。20秒間のポイントは、被験者の判断力を判断する目安となる。ポイントが多いほど、判断力が高いということになる。また、このポイントは、反射神経を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、判断力及び反射神経といった機能の向上を期待できる。つまり、日常生活での認識能力が養われ、脳の柔軟性の向上や認知症の予防に役立つことが期待できる。
図32は、図2のプロセッサ20が実行する第1の判断力計測処理の流れを示すフローチャートである。図32を参照して、ステップS550にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS552にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS553にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS553に戻り、YESならばステップS554に進む。ステップS554にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS556にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS556に戻り、0の場合ステップS558に進む。
プロセッサ20は、ステップS558にて、計時を開始すると同時に、ステップS560にて、経過時間ゲージ105の進行を開始する。ステップS562にて、プロセッサ20は、出題する問題を決定する。ステップS564にて、プロセッサ20は、ステップS562で決定した問題、つまり、4図画を図画表示部121−1〜121−4に表示する。ステップS566にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4のいずれかのオフからオンへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合ステップS566に戻り、YESの場合ステップS568に進む。ステップS568では、プロセッサ20は、表示中の4図画を図画表示部121−1〜121−4から消去する。
ステップS570にて、プロセッサ20は、オフからオンへの遷移が発生したフットスイッチが正解を示しているか否かを判断し、NOの場合ステップS574に進み、YESの場合ステップS572に進む。ステップS574では、プロセッサ20は、ポイントPを一つデクリメントする。一方、ステップS572では、プロセッサ20は、ポイントPを一つインクリメントする。
ステップS576にて、プロセッサ20は、ステップS558の計時開始から20秒が経過したか否か、つまり、本ステージが終了したか否かを判断し、NOの場合ステップS562に進み、YESの場合ステップS578に進む。ステップS578にて、プロセッサ20は、全ステージ、つまり、3ステージが終了したか否かを判断し、NOの場合ステップS580に進み、YESの場合ステップS582に進む。ステップS580では、プロセッサ20は、経過時間ゲージ105及び計時値Tをクリアすると共に、ステージを1つ更新して、ステップS558に進む。一方、ステップS582では、プロセッサ20は、最終的なポイントPを含む結果画面を表示する。
次に、ステップS562の詳細をステージごとに説明する。まず、第1ステージにおける問題決定処理を説明する。
図33は、図32のステップS562の問題決定処理(第1ステージ)の流れを示すフローチャートである。図33を参照して、ステップS584にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、13グループから1グループを第1グループとして選択する。各グループは、異なる4図画により構成される。例えば、13グループは、それぞれ、海上の乗り物、空の乗り物、四輪車、二輪車、昆虫、鳥、陸上の動物、魚類、工具、医療用具(薬を含む。)、料理用具、運動用具、及び電化製品、である。
ステップS585にて、プロセッサ20は、ステップS584で選択した第1グループが前回の第1グループと同じか否かを判断し、YESの場合ステップS584に戻り、NOの場合ステップS586に進む。ステップS586にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、13グループから1グループを第2グループとして選択する。ステップS587にて、プロセッサ20は、ステップS586で選択した第2グループが最新の第1グループと同じか否かを判断し、YESの場合ステップS586に戻り、NOの場合ステップS588に進む。
ステップS588にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、第1グループから1図画を選択する。ステップS589にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、第2グループから1図画を選択する。ステップS590にて、プロセッサ20は、第2グループから選択した1図画の位置を、乱数に基づき決定する。つまり、乱数に基づき、図画表示部121−1〜121−4から1つが選択される。ステップS591では、プロセッサ20は、第1グループから選択した1図画の位置を残りの3つの位置に決定する。図32に戻って、ステップS564にて、プロセッサ20は、このようにして決定された位置に4図画を表示する。従って、第1ステージでは、図画表示部121−1〜121−4のうちの1つだけが異なる図画が表示されることになる。このため、被験者は異なる1図画を素早く選択することを試みる。
次に、第2ステージにおける問題決定処理を説明する。この処理は、図33の処理と同様である。ただし、6グループが用意される。各グループは、異なる4図画により構成される。例えば、6グループは、それぞれ、英数字、サイコロで示した数字、トランプで示した数字、マッチ棒で示した数字、立方体で示した数字、及び漢数字、である。第2ステージでは、図画表示部121−1〜121−4のうちの1つだけが異なる数を表す図画が表示されることになる。このため、被験者は異なる数を表す1図画を素早く選択することを試みる。
次に、第3ステージにおける問題決定処理を説明する。
図34は、図32のステップS562の問題決定処理(第3ステージ)の流れを示すフローチャートである。図34を参照して、ステップS592にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、第1ステージと同じ13グループから1グループを第1グループとして選択する。
ステップS593にて、プロセッサ20は、ステップS592で選択した第1グループが前回の第1グループと同じか否かを判断し、YESの場合ステップS593に戻り、NOの場合ステップS594に進む。ステップS594にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、13グループから1グループを第2グループとして選択する。ステップS595にて、プロセッサ20は、ステップS594で選択した第2グループが最新の第1グループと同じか否かを判断し、YESの場合ステップS594に戻り、NOの場合ステップS596に進む。
ステップS596にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、第1グループから取り除く1図画を選択する。ステップS597にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、第1グループに加える1図画を第2グループから選択する。ステップS598にて、プロセッサ20は、0〜23を乱数で発生して、4図画の配置を決定する。つまり、4図画を図画表示部121−1〜121−4に割り当てる。この4図画は、ステップS596で残った3図画及びステップS597で選択された1図画である。図32に戻って、ステップS564にて、プロセッサ20は、このようにして決定された位置に4図画を表示する。従って、第3ステージでは、図画表示部121−1〜121−4のうちの1つだけが異なるグループに属する図画が表示されることになる。このため、被験者は異なる1図画を素早く選択することを試みる。
[第2の判断力計測モード]
このモードでは、まず、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。このレディ画面には、「大きい数字を示す方の足を上げて下さい」なる文字列が含まれる。また、プロセッサ20は、被験者が乗るべき踏み領域ST2及びST3を明示すべく、マット2の踏み領域ST2及びST3に対応するマットオブジェクト200の領域A2及びA3を第1の所定色(右上がりの斜線部)に着色する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗ると、つまり、フットスイッチSW2及びSW3がオンになると、プロセッサ20は、開始の合図を表示した後、計測画面を表示する。なお、被験者は、マット2に乗ったままの状態で踏み込み動作を行う。
図35は、実施の形態による第2の判断力計測モードでの計測画面の例示図である。図35に示すように、プロセッサ20は、数字表示部123L及び123Rを、それぞれ領域A2及びA3の直上に表示する。数字表示部123L及び123Rには、互いに異なる数字が表示される(出題)。被験者は、大きい数字が記載されている数字表示部(123L,123R)の直下の領域(A2,A3)に対応する踏み領域(ST2,ST3)から足を上げて、対応するフットスイッチ(SW2,SW3)をオンからオフにする。この場合、被験者は、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に正解しなければならない。なお、本実施の形態では、経過時間ゲージ105の色変化は、1秒で完了する。
経過時間ゲージ105の色変化が完了すると、プロセッサ20は、経過時間ゲージ105の色を元に戻すと共に、数字表示部123L及び123Rに、それぞれ互いに異なる新たな数字を表示する。これに対して、被験者は、上記と同様に、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に解答する。
出題が10回終了すると、プロセッサ20は、「小さい数字を示す方の足を上げて下さい」なる文字列が含まれるレディ画面を表示する。そして、プロセッサ20は、開始の合図を表示した後、図35と同様の計測画面を表示する。被験者は、小さい数字が記載されている数字表示部(123L,123R)の直下の領域(A2,A3)に対応する踏み領域(ST2,ST3)から足を上げて、対応するフットスイッチ(SW2,SW3)をオンからオフにする。この場合、被験者は、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に正解しなければならない。
出題が10回終了すると、プロセッサ20は、「大きい数字を示す方の足を上げて下さい」なる文字列が含まれるレディ画面を表示する。そして、プロセッサ20は、開始の合図を表示した後、図35と同様の計測画面を表示する。これに対して、被験者は、上記と同様に、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に解答する。
プロセッサ20は、以上のような、大きい数字の選択と小さい数字の選択とを10問単位で交互に繰り返し、出題が計100問になったら終了する。ただし、被験者が、不正解を出すと、その時点で計測終了となる。プロセッサ20は、100問中、何問正解できたかを表示する。正答数は、被験者の判断力を判断する目安となる。正答数が多いほど、判断力が高いということになる。また、正答数は、反射神経を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、判断力及び反射神経といった機能の向上を期待できる。つまり、判断力と単純認識力が養われると共に、一定の単純反射神経を継続的に使うことで、逆に神経を安定化し、リラックス感が得られることが期待できる。これは、日常での冷静さを保つのに有用であると思われる。
図36は、図2のプロセッサ20が実行する第2の判断力計測処理の流れを示すフローチャートである。図36を参照して、ステップS600にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS602にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS604にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS604に戻り、YESならばステップS606に進む。ステップS606にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS608にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS608に戻り、0の場合ステップS610に進む。
ステップS610にて、プロセッサ20は、問題文(小さい数字の選択又は大きい数字の選択)を表示する。ステップS612にて、プロセッサ20は、一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS612に進み、YESの場合ステップS614に進んで、問題文を消去する。ステップS616にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、問題を決定する。詳しくは次の通りである。
4グループが用意される。各グループは、6図画からなる。第1グループは、それぞれ1〜6の英数字を表した6枚の図画からなる。第2グループは、それぞれ1〜6の数を表した6枚のサイコロの図画からなる。第3グループは、それぞれ1〜6の数を表した6枚のトランプの図画からなる。第4グループは、それぞれ1〜6の漢数字を表した6枚の図画からなる。また、第1〜第10問を第1ステージ、第11〜第20問を第2ステージ、第21問〜第30問を第3ステージ、第31問〜第40問を第4ステージ、第41問〜第50問を第5ステージ、第51問〜第60問を第6ステージ、第61問〜第80問を第7ステージ、及び第81問〜第100問を第8ステージとする。
第1ステージでは、乱数を発生して、第1グループから異なる二つの図画を選択する。第2ステージでは、乱数を発生して、第1グループから1図画を選択し、さらに、乱数を発生して、第2グループから、第1グループから選択した1図画が示す数と異なる数を示す1図画を選択する。なお、第2グループからの選択は、第1グループから選択した数と異なる数が選択されるまで行われる。
第3ステージでは、乱数を発生して、第1グループから1図画を選択し、さらに、乱数を発生して、第3グループから、第1グループから選択した1図画が示す数と異なる数を示す1図画を選択する。なお、第3グループからの選択は、第1グループから選択した数と異なる数が選択されるまで行われる。第4ステージでは、乱数を発生して、第2グループから異なる二つの図画を選択する。
第5ステージでは、乱数を発生して、第2グループから1図画を選択し、さらに、乱数を発生して、第3グループから、第2グループから選択した1図画が示す数と異なる数を示す1図画を選択する。なお、第3グループからの選択は、第1グループから選択した数と異なる数が選択されるまで行われる。第6ステージでは、乱数を発生して、第3グループから異なる二つの図画を選択する。
第7ステージでは、乱数を発生して、第1〜第3グループから1グループを選択する。さらに、乱数を発生して、第1〜第3グループから1グループを選択する。この選択は、先に選択したグループと異なるグループが選択されるまで行われる。そして、乱数を発生して、先に選択したグループから1図画を選択する。次に、乱数を発生して、後に選択したグループから、先に選択したグループから選択した1図画が示す数と異なる数を示す1図画を選択する。この選択は、先に選択した数と異なる数が選択されるまで行われる。
第8ステージでは、乱数を発生して、第1〜第4グループから1グループを選択する。さらに、乱数を発生して、第1〜第4グループから1グループを選択する。この選択は、先に選択したグループと異なるグループが選択されるまで行われる。そして、乱数を発生して、先に選択したグループから1図画を選択する。次に、乱数を発生して、後に選択したグループから、先に選択したグループから選択した1図画が示す数と異なる数を示す1図画を選択する。この選択は、先に選択した数と異なる数が選択されるまで行われる。
図36を参照して、ステップS618では、プロセッサ20は、経過時間ゲージ105の進行を開始すると共に、ステップS616で選択した2図画をそれぞれ数字表示部123L及び123Rに表示する。ステップS620にて、プロセッサ20は、ステップS616の問題表示後1秒が経過したか否かを判断し、YESの場合はステップS638に進み、NOの場合はステップS622に進む。
ステップS622にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3のいずれかのオフからオンへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合ステップS620に進み、YESの場合ステップS624に進む。ステップS624では、プロセッサ20は、オフからオンへの遷移が発生したフットスイッチが正解を示しているか否かを判断し、NOの場合ステップS638に進み、YESの場合ステップS626に進む。ステップS626にて、プロセッサ20は、正解数CAを1つインクリメントする。ステップS628では、プロセッサ20は、本ステージが終了したか否かを判断し、NOの場合ステップS630に進み、数字表示部123L及び123Rの図画の消去と経過時間ゲージ105のリセットを行って、ステップS616に進む。
一方、ステップS628でYESが判断されると、ステップS632で、終了したステージが最終ステージか否かを判断して、YESの場合ステップS638に進み、NOの場合ステップS634に進む。ステップS638では、プロセッサ20は、正解数CAを含む結果画面を表示する。一方、ステップS634では、プロセッサ20は、ステージを更新する。そして、ステップS636にて、プロセッサ20は、問題文を切り替え、ステップS610に進む。
[第3の判断力計測モード]
このモードでは、まず、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。この開始画面には、「左右同じならジャンプ」なる文字列が含まれる。また、プロセッサ20は、被験者が乗るべき踏み領域ST2及びST3を明示すべく、マット2の踏み領域ST2及びST3に対応するマットオブジェクト200の領域A2及びA3を第1の所定色(右上がりの斜線部)に着色する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3に乗ると、つまり、フットスイッチSW2及びSW3がオンになると、プロセッサ20は、開始の合図を表示した後、計測画面を表示する。なお、被験者は、マット2に乗ったままの状態で踏み込み動作を行う。
図37は、実施の形態による第3の判断力計測モードでの計測画面の例示図である。図37に示すように、プロセッサ20は、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rを、それぞれ領域A2及びA3の直上に表示する(出題)。左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rは、数値を示す図画を含む。被験者は、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rのそれぞれが示す数値が互いに等しいときは、ジャンプして、対応するフットスイッチ(SW2,SW3)をオンからオフにする。この場合、被験者は、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に正解しなければならない。
経過時間ゲージ105の色変化が完了すると、プロセッサ20は、経過時間ゲージ105の色を元に戻すと共に、新たな左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rを表示する。これに対して、被験者は、上記と同様に、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に解答する。
出題が10回終了すると、プロセッサ20は、「左右違うならジャンプ」なる文字列が含まれるレディ画面を表示する。そして、プロセッサ20は、開始の合図を表示した後、図37と同様の計測画面を表示する。被験者は、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rのそれぞれが示す数値が互いに異なるときは、ジャンプして、対応するフットスイッチ(SW2,SW3)をオンからオフにする。この場合、被験者は、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に正解しなければならない。
プロセッサ20は、以上のような、左右一致でジャンプする解答方法と左右不一致でジャンプする解答方法とを10問単位で交互に繰り返し、出題が計30問になったら終了する。プロセッサ20は、経過時間ゲージ105の色変化が完了する時間、つまり、被験者に与えられた解答時間を1問終了するたびに短くしていく。本実施の形態では、1問目の3秒から始まって、30問目の0.5秒まで、所定のパーセンテージで、解答時間を短くしていく。最終的に、プロセッサ20は、30問中、何問正解できたか(正答率)を表示する。正答率は、被験者の判断力及び抑制力を判断する目安となる。正答率が高いほど、判断力及び抑制力が高いということになる。また、正答率は、瞬発力、反射神経、及び敏捷性を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、抑制力、判断力、瞬発力、反射神経、及び敏捷性といった機能の向上を期待できる。つまり、判断力と運動時の抑制力とを養うと共に、判断力の柔軟性、指示処理能力、行った運動に対する状況判断能力が養われることが期待できる。また、日常生活での高度な運動神経機能を向上できると思われる。
図38は、図2のプロセッサ20が実行する第3の判断力計測処理の流れを示すフローチャートである。図38を参照して、ステップS650にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS652にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS654にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS654に戻り、YESならばステップS656に進む。ステップS656にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS658にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS658に戻り、0の場合ステップS660に進む。
ステップS660にて、プロセッサ20は、問題文(同じでジャンプ又は異なるときジャンプ)を表示する。ステップS662にて、プロセッサ20は、一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS662に進み、YESの場合ステップS664に進んで、問題文を消去する。ステップS666にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、問題を決定する。詳しくは次の通りである。乱数を発生して、1〜9の数字から1つを選択する。さらに、乱数を発生して、1〜9の数字から1つを選択する。これにより、2つの数字が選択される。
ステップS668では、プロセッサ20は、経過時間ゲージ105の進行を開始すると共に、ステップS666で決定した一方の数字を示す左オブジェクト125L、及び、ステップS666で決定した他方の数字を示す右オブジェクト125Rを表示する。ステップS670にて、プロセッサ20は、ステップS668の問題表示後TA秒が経過したか否かを判断し、YESの場合はステップS674に進み、NOの場合はステップS672に進む。
ステップS672にて、プロセッサ20は、被験者の入力に基づいて正解判定を行い、ステップS674に進む。ステップS674では、プロセッサ20は、本ステージが終了したか否かを判断し、NOの場合ステップS676に進み、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rの消去と経過時間ゲージ105のリセットを行って、ステップS666に進む。
一方、ステップS674でYESが判断されると、ステップS678で、終了したステージが最終ステージか否かを判断して、YESの場合ステップS684に進み、NOの場合ステップS680に進む。ステップS684では、プロセッサ20は、正解数CAを含む結果画面を表示する。一方、ステップS680では、プロセッサ20は、ステージを更新する。そして、ステップS682にて、プロセッサ20は、問題文の切り替えと時間TAを更新して、ステップS660に進む。なお、時間TAは更新のたびに短い値に設定される。
図39は、図35のステップS672の正解判定処理の流れを示すフローチャートである。図39を参照して、ステップS700にて、プロセッサ20は、問題文が、「左右同じならジャンプ」である場合はステップS702に進み、それ以外、つまり、問題文が、「左右違うならジャンプ」である場合はステップS710に進む。
ステップS702にて、プロセッサ20は、問題、つまり、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rが同じ数を示しているか否かを判断し、YESの場合ステップS704に進み、NOの場合ステップS708に進む。ステップS704では、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからオフへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合図38のステップS670に進み、YESの場合ステップS706に進む。これは、問題文が「左右同じならジャンプ」である場合で、かつ、二つの数値が同じ場合には、フットスイッチSW3及びSW4の双方がオフしたときにのみ正解と判断する処理である。これにより、被験者の緊張感を高めることができる。ステップS706では、正解数CAを1つインクリメントして、リターンする。
一方、ステップS702でNOの場合、つまり、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rが異なる数を示している場合、ステップS708に進む。ステップS708では、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の少なくとも一方のオンからオフへの遷移が発生したか否かを判断し、YESの場合リターンし、NOの場合、つまり、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオンを維持している場合図38のステップS670に進む。これは、問題文が「左右同じならジャンプ」である場合で、かつ、二つの数値が異なる場合には、フットスイッチSW3及びSW4のいずれかがオフしたときに即座に不正解と判断する処理である。これにより、被験者の緊張感を高めることができる。
一方、ステップS700にて、問題文が、「左右違うならジャンプ」であると判断された場合、ステップS710にて、プロセッサ20は、問題、つまり、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rが異なる数を示しているか否かを判断し、YESの場合ステップS712に進み、NOの場合ステップS716に進む。ステップS712では、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オンからオフへの遷移が発生したか否かを判断し、NOの場合図38のステップS670に進み、YESの場合ステップS714に進む。これは、問題文が「左右違うならジャンプ」である場合で、かつ、二つの数値が違う場合には、フットスイッチSW3及びSW4の双方がオフしたときにのみ正解と判断する処理である。これにより、被験者の緊張感を高めることができる。ステップS714では、正解数CAを1つインクリメントして、リターンする。
一方、ステップS710でNOの場合、つまり、左オブジェクト125L及び右オブジェクト125Rが同じ数を示している場合、ステップS7716に進む。ステップS716では、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の少なくとも一方のオンからオフへの遷移が発生したか否かを判断し、YESの場合リターンし、NOの場合、つまり、フットスイッチSW2及びSW3の双方がオンを維持している場合図38のステップS670に進む。これは、問題文が「左右違うならジャンプ」である場合で、かつ、二つの数値が同じ場合には、フットスイッチSW3及びSW4のいずれかがオフしたときに即座に不正解と判断する処理である。これにより、被験者の緊張感を高めることができる。
[記憶力計測モード]
このモードでは、まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3を押して、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、問題画面を表示する。なお、被験者は、フットスイッチSW2及びSW3をオンにした後、両足をマット2から下ろして待機する。
図40は、実施の形態による記憶力計測モードでの問題画面の例示図である。図40に示すように、プロセッサ20は、問題画面のマットオブジェクト200の上方にN(Nは3以上の整数)個のガイドオブジェクト127を表示する。そして、図中左から順番に、かつ、一定時間間隔Tgで、ガイドオブジェクト127を所定色に変化させる。プロセッサ20は、ガイドオブジェクト127が所定色に変化する度に、カーソル129を、領域A1〜A4上のいずれかに表示し、直ちに消滅させる。
被験者は、領域A1〜A4上にカーソル129がどのような順番で表示されたかを記憶することを試みる。そして、被験者は、次に表示される解答画面を見ながら、記憶した順番で、領域(A1〜A4)に対応する踏み領域(ST1〜ST4)を踏み込んでいく。なお、プロセッサ20は、ガイドオブジェクト127の個数Nと同じ回数Nだけ、カーソル129を表示・消滅させる。このため、被験者は、表示されたガイドオブジェクト127の個数Nにより、記憶すべき順番が何番から何番まで存在するかを予め把握できる。
図41は、実施の形態による記憶力計測モードでの解答画面の例示図である。プロセッサ20は、図40の問題画面の終了後、開始の合図を表示してから、図41の解答画面を表示する。プロセッサ20は、経過時間を色の変化(斜線部)で示す経過時間ゲージ105を表示する。経過時間ゲージ105の全長は、被験者に与えられた解答時間を表す。被験者が、経過時間ゲージ105の色変化が完了してしまう前に、カーソル129が示した順番で、踏み領域(ST1〜ST4)を踏み込むとクリアとなる。もし、カーソル129が示した順番と異なる順番で、踏み領域(ST1〜ST4)が踏み込まれた場合は、プロセッサ20は、その時点で失敗と判定する。また、解答画面には、問題画面のガイドオブジェクト127と同じ数Nのガイドオブジェクト127が表示され、同じように、所定色に変化していく。なお、経過時間ゲージ105の全長に相当する時間は、図中左端のガイドオブジェクトが所定色に変化してから、図中右端のガイドオブジェクトが所定色に変化した後、さらに0.5秒までの時間に相当する。
ここで、問題画面及び解答画面のガイドオブジェクト127の個数Nは、3から始まり、被験者が問題をクリアするたびに、個数Nが1つ増える(N←N+1)。つまり、記憶すべき対象が増加し、難易度が上がる。個数Nが1つ増えると、ガイドオブジェクト127の色変化の時間間隔Tgも短縮される。
この場合、ガイドオブジェクト127の現在の個数をnとすると、現在においてカーソル129が示す順番は、ガイドオブジェクト127の個数が(n−1)のときにガイドオブジェクト127が示した順番に対して、覚えるべき位置をもう1つ追加したものとなる。つまり、ガイドオブジェクト127の現在の個数がnの場合、n番目までの順番が示されるところ、(n−1)番目までの順番には変更がない。
このように、第1番目から第(n−1)番目までは、順番に変更がないにも拘らず、ガイドオブジェクト127の個数が増えるたびに、第1番目から第n番目までの全ての順番が示される。このことは、被験者の記憶をある程度容易なものとする。これに対して、難易度を上げるために、次のようにすることもできる。つまり、ガイドオブジェクト127の現在の個数がnの場合、新たに追加するn番目だけをカーソル129で示す。従って、この場合、(n−1)番目までの順番は、上記のように再度示されることはなく、難易度が上がる。なお、ガイドオブジェクト127の個数が増えるたびに、前回とは全く異なる順番を示すこともできる。この場合は、その都度、全ての順番が示される。
さて、最後にクリアした問題画面のガイドオブジェクト127の個数Nは、被験者の記憶力の程度の目安となる。最後にクリアした問題画面のガイドオブジェクト127の個数Nが大きいほど、被験者の記憶力が優れていることになる。また、最終的な個数Nは、被験者の集中力を判断する目安ともなる。
被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、記憶力及び集中力といった機能の向上を期待できる。つまり、短時間の記憶力と反応性が養われると同時に、判断の持続性や集中力が養われることが期待できる。これは、物忘れの予防になると共に身体運動反応も養われると期待できる。
図42及び図43は、それぞれ、図2のプロセッサ20が実行する記憶力計測処理の前半部及び後半部の流れを示すフローチャートである。図42を参照して、ステップS730にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS732にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS734にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS734に戻り、YESならばステップS736に進む。ステップS736にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS738にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS738に戻り、0の場合ステップS740に進む。
ステップS740にて、プロセッサ20は、N個のガイドオブジェクト127を表示する。なお、Nの初期値は3である。ステップS742にて、プロセッサ20は、一定時間が経過したか否かを判断して、NOの場合ステップS742に戻り、YESの場合ステップS744に進む。ステップS744にて、プロセッサ20は、乱数を発生して、カーソル129の表示位置を決定する。つまり、乱数を発生して、領域A1〜A4のいずれか1つを選択する。ステップS746にて、プロセッサ20は、第m番目のガイドオブジェクト127の色を変更すると共に、カーソル129をステップS744で選択した領域(A1〜A4)に重ねて表示する。なお、ガイドオブジェクト127は、左から第0番目とし、右に行くにつれ、大きくなるものとする。
ステップS748にて、プロセッサ20は、一定時間が経過したか否かを判断して、NOの場合ステップS748に戻り、YESの場合ステップS750に進む。ステップS750では、プロセッサ20は、変数mを1つインクリメントする。ステップS752にて、プロセッサ20は、変数mが(N−1)に等しいか否かを判断し、NOの場合ステップS744に戻り、YESの場合図43のステップS754に進む。
図43を参照して、ステップS754にて、プロセッサ20は、変数mに0を代入する。ステップS756にて、プロセッサ20は、N個のガイドオブジェクト127の色を元の色へ戻す。ステップS758にて、プロセッサ20は、計時の開始と、経過時間ゲージ105の進行の開始と、を実行する。ステップS760にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4のいずれかのオフからオンへの遷移が発生したか否かを判断して、NOの場合ステップS772に進み、YESの場合ステップS762に進む。
ステップS762では、プロセッサ20は、オフからオンへの遷移が発生したフットスイッチが、ステップS746で指示された位置を示しているか否かを判断し、NOの場合ステップS774に進み、YESの場合ステップS764に進む。ステップS764では、プロセッサ20は、変数mが(N−1)に等しいか否かを判断して、NOの場合ステップS760に進み、YESの場合ステップS768に進む。ステップS768では、プロセッサ20は、個数Nを1つインクリメントする。ステップS770にて、プロセッサ20は、個数Nが16に等しいか否かを判断して、NOの場合図42のステップS740に進み、YESの場合ステップS774に進む。ステップS774では、プロセッサ20は、最後にクリアした問題画面のガイドオブジェクト127の個数Nを含む結果画面を表示する。
ステップS760でNOが判断された後、ステップS772にて、プロセッサ20は、一定時間が経過したか否かを判断し、NOの場合ステップS760に戻り、YESの場合ステップS774に進む。
[運動能力計測モード]
このモードは、二人の人間が縄の両端をそれぞれ持って縄を回転させ、他の人間がその中に入って縄に触れないように跳ぶ、いわゆる、縄跳びを擬似的に行うものである。
このモードでは、まず、プロセッサ20は、図5と同じレディ画面(タイトル等の表示文字列は本モードに合わせたもの)をテレビジョンモニタ5に表示する。被験者が、マット2の踏み領域ST2及びST3を押して、フットスイッチSW2及びSW3をオンにすると、プロセッサ20は、開始の合図を表示してから、次の計測画面を表示する。なお、被験者は、踏み領域ST2及びST3に乗ったまま本モードを実行する。
図44は、実施の形態による運動能力計測モードでの計測画面の例示図である。図44を参照して、この画面は、カウンタ140、キャラクタ142、及び縄跳びの縄を模した縄オブジェクト144を含む。プロセッサ20は、キャラクタ142が縄オブジェクト144を時計回りに一定速度で回転させるアニメーションを行う。そして、被験者は、縄オブジェクト144が最下部(つまり6時の方向)に到達するタイミングでジャンプする。プロセッサ20は、被験者のジャンプが成功すると、カウンタ140を1つカウントアップする。一方、プロセッサ20は、被験者のジャンプが失敗すると、縄に引っかかったような、キャラクタ142及び縄オブジェクト144のアニメーションを行い、計測を終了する。次に、成功/失敗判定の詳細を説明する。
本システムでは、プロセッサ20は、1/60秒ごとにビデオフレームを更新する。縄オブジェクト144の画像が60枚用意される。プロセッサ20は、1/60秒ごとに縄オブジェクト144の画像を更新して、あたかも縄が回転しているかのような映像を作り出す。
縄オブジェクト144が最上部(つまり12時の方向)に到達してから右水平方向(つまり3時の方向)に到達するまでの間において、マット2のフットスイッチSW1〜SW4が少なくとも1つオンしている状態を検知した場合、プロセッサ20は、成功/失敗判定を行い、それ以外は、成功/失敗判定を行わない。この場合、プロセッサ20は、縄オブジェクト144が右水平方向(つまり3時の方向)に到達したときに、成功/失敗判定を行うかどうかの結論を出す。
縄オブジェクト144が右水平方向(つまり3時の方向)に到達してから最下部(つまり6時の方向)に到達するまでの間において、マット2の全てのフットスイッチSW1〜SW4がオフした状態を検知した場合、プロセッサ20は、ジャンプ成功と判定し、それ以外はジャンプ失敗と判定する。この場合、プロセッサ20は、縄オブジェクト144が最下部(つまり6時の方向)に到達したときに、判定の結論を出す。
さて、カウンタ140に表示されたカウント値、つまり、被験者がうまく跳んだ回数は、被験者のある種の運動能力の程度の目安となる。カウント値が大きいほど、被験者の運動能力が優れていることになる。被験者が、このような計測を繰り返し行うことにより、当該運動能力の向上を期待できる。
図45は、図2のプロセッサ20が実行する運動能力計測処理の流れを示すフローチャートである。図45を参照して、ステップS800にて、プロセッサ20は、この処理で使用する変数やフラグを初期化する。ステップS802にて、プロセッサ20は、レディ画面を表示する。ステップS804にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW2及びSW3の双方について、オフからオンへの遷移が発生したか否かをチェックする。そして、プロセッサ20は、NOならばステップS804に戻り、YESならばステップS806に進む。ステップS806にて、プロセッサ20は、カウントダウンを開始すると共に、カウントダウンの進行を示す計測開始画面(図示せず)を表示する。ステップS808にて、プロセッサ20は、カウント値が0か否かを判断し、0でない場合はステップS808に戻り、0の場合ステップS810に進む。
ステップS810にて、プロセッサ20は、縄オブジェクト144を時計回りに回すアニメーションを開始する。ステップS812にて、プロセッサ20は、縄オブジェクト144が12時から3時の方向に位置するか否かを判断し、NOの場合ステップS812に戻り、YESの場合ステップS814に進む。ステップS814にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4の少なくとも1つがオンか否かを判断し、NOの場合ステップS818に進み、YESの場合ステップS816に進む。ステップS816では、プロセッサ20は、成功/失敗判定を行うか否かを示す第1フラグをオンにして、ステップS818に進む。ステップS818にて、プロセッサ20は、縄オブジェクト144が、3時の方向に位置するか否かを判断し、NOの場合ステップS814に戻り、YESの場合ステップS820に進む。
ステップS820にて、プロセッサ20は、第1フラグがオンか否かを判断して、オンの場合、つまり、成功/失敗判定を行う場合、ステップS822に進み、オフの場合ステップS812に進む。ステップS822にて、プロセッサ20は、フットスイッチSW1〜SW4の全てがオフか否かを判断して、NOの場合ステップS826に進み、YESの場合ステップS824に進む。ステップS824では、プロセッサ20は、ジャンプが成功したことを示す第2フラグをオンにして、ステップS826に進む。
ステップS826にて、プロセッサ20は、縄オブジェクト144が6時の方向に位置するか否かを判断して、NOの場合ステップS822に戻り、YESの場合ステップS828に進む。ステップS828では、プロセッサ20は、第2フラグがオンか否かを判断して、YESの場合ステップS830に進み、NOの場合ステップS836に進む。ステップS830では、プロセッサ20は、第1及び第2フラグをオフにして、ステップS832に進む。ステップS832では、成功回数、つまり跳んだ回数を示すカウンタCJを1つインクリメントする。ステップS834にて、プロセッサ20は、カウンタCJの値を表示して、ステップS812に進む。一方、ステップS828でNOが判断された場合、つまり、失敗の場合ステップS836にて、プロセッサ20は、失敗のアニメーションを表示する。
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)図15のリズムガイド画面及び図16の計測中画面を1セットとしたときに、リズム感計測モードでは、複数セットを実行することもできる。この場合、ガイドオブジェクト90の出現間隔Tg、つまり、テンポをセットごとに異ならせる。従って、被験者は、セットごとに異なったテンポに基づく足踏みを行わなければならない。その結果、セット間のテンポが同一である場合と比較して、難易度を上げることができる。
(2)上記では、被験者に対して、映像により様々な指示を与えたが、音声と共に、又は、音声のみによって指示を与えることもできる。
(3)滞空時間計測モード、滞空率計測モード、敏捷性計測モード、身体反射力計測モード、身体反応力計測モード、身体追従力計測モード、及び運動機能計測モードによる計測対象は、主に運動能力に依存するものと考えられる。一方、第1〜第3の判断力計測モード、記憶力計測モード、リズム感計測モード、及び体内時計計測モードによる計測対象は、脳の働きがより密接に関連するものと考えられる。
(4)上記では、被験者の踏み動作やジャンプ等は、マット2のフットスイッチSW1〜SW4により検知された。ただし、被験者の動作の検知は、これに限定されない。例えば、イメージセンサやCCD等の撮像素子により、被験者を撮影して、その動作を検知することもできる。この場合、撮影対象部位に、再帰反射シートを装着することが好ましい。また、例えば、サンダルや靴等の履物の底にセンサを設けて、被験者の踏み込みを検知することもできる。この場合、センサとしても様々な種類のものを用いることができる。例えば、プッシュスイッチ、簡略な機械式センサ、圧力センサ、又はメンブレンスイッチ等を用いることができる。さらに、例えば、圧電式、動電式、ひずみゲージ式、又は半導体式(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)の加速度センサを用いて、被験者の踏み込み動作を検知することができる。この場合、加速度センサを内蔵した歩数計型の検知ユニットを利用できる。
1…アダプタ、3…カートリッジ、5…テレビジョンモニタ、7…マットユニット、20…プロセッサ、22…外部メモリ、24…IRレシーバ、30…IR発光部、32…MCU、SW1〜SW4…フットスイッチ。