JPH09506978A - 生徒の教育のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 生徒（２）の指導のための装置（１）が開示されている。装置（１）は、教師（８）と生徒（２）との画像を対比関係で表示するために好適には分離した画面手段を有する少なくとも１つのビデオモニター（３）を含んでいる。ミキサー（２４）が、教師（８）の記録された画像を受けるために設けられており、そして、少なくとも１つの記録用カメラ（２１）が、生徒（２）がモニター（３）を見るときに生徒（２）の画像を生記録するために設けられており、カメラ（２１）の出力は、ミキサー（２４）に接続され、教師（８）の画像と同時にモニター（３）上に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】 生徒の教育のための装置 本発明は、生徒の教育のための装置、詳しくは、生徒が教師の画像を見習った 自分自身を見ることを可能にする教育用の装置に関するものである。背景技術 例えば、生徒がゴルフまたは同じようなスポーツを教わっているときには、生 徒は、生徒が初心者であれ、上級のゴルファーであれ、またはプロであっても、 或る動作をしている間に自分自身を視覚化することがないために、理解力がしば しば失われる。生徒が書物、挿絵、ビデオまたは個人レッスンで習っているとき には、生徒は、他人がするのを見るようには、自分自身がしていることを見るこ とができない。生徒は、スポーツに関して或る動作を完成しようとしているとき に、自分自身と所望の動作との比較を見ることができない。発明の概要 上記不利点を実質的に克服または改善する生徒の教育のための改良された装置 を提供することが、本発明の１つの目的である。 本発明の１つの態様によれば、教師と生徒の画像とを比較関係で表示する少な くとも１つの表示装置と、第１の源から教師の少なくとも１つの記録された画像 を受けるミキサーと、生徒が表示装置を注視して教師を真似しようとするときに リアルタイムで生徒の少なくとも１つの画像を供給する少なくとも１つの第２の 源とから成り、第１及び第２の源の出力が、ミキサーに接続されて、教師及び生 徒の画像が表示装置の上に同時に表示されることが開示される。 好適には、第１の源は、生徒が教師を見習いながら指導を受けるために耳を傾 けるオーディオトラック(audio track)を含む。 この装置は、好適には、生徒が教師の動作を見習って真似したりすることがで きるときには、工業、医学、科学、芸術、演技、音声治療、スポーツその他の全 ての関係した形での教習における生徒に対する指導において有用な教育用の対話 式教習装置に具体化される。図面の簡単な説明 本発明の多くの実施例が、以下、図面を参照して説明されるであろう。図中、 図１（ａ）は、指導記録手段へのゴルフレッスンの記録の概略ブロック図である 。 図１（ｂ）は、カメラを教師の左側に置いた３個のモニターを用いる指導記録 手段へのゴルフレッスンの記録の部分概略図である。 図１（ｃ）は、カメラを教師の前方に置いた、図１（ｂ）と同様なゴルフレッ スンの記録の部分概略ブロック図である。 図２（ａ）は、使用中の好適な実施例の装置の概略斜視図である。 図２（ｂ）は、カメラを生徒の前方に置いた、１個のカメラと３個のモニター とを用いる図２（ａ）の装置の部分概略斜視図である。 図２（ｃ）は、カメラを生徒の左側に置いて図示した、図２（ｂ）と同様な部 分概略斜視図である。 図３は、使用中の図２（ｂ）の装置の概略ブロック図である。 図４は、図３の装置の変形の概略ブロック図である。発明を実施する最適モード 第１の好適な実施例の教育のための装置１が、スポーツ教育に関して、図２及 び図３に図示されている。生徒２が使用中の装置１は、半分に仕切られた画面を 有するビデオモニター３を有している。例えば、図２（ａ）にみられるように、 ビデオモニター３は、画面５上に仕切り線４を有している。モニター３は、第１ の画像６を画面５の片側に、及び第２の画像７を画面５の他の側に表示するため に用いられる。第１の画像６は、図１（ａ）の構成で前もって記録された教師８ の画像であり、他方、第２の画像７は、リアルタイムでカメラ２１ａにより表示 される生徒２の画像である。 図１（ａ）をみると、記録用カメラ１０に映った教師８の第１画像６は、ビデ オカセットレコーダ１１により指導テープ９上に記録される。他の例では、画像 ６は、ディスクまたは他の形成のものに記録することができる。教師８に よるレッスンの記録は、タイプ打ちされる台本(script)をパソコン（ＰＣ）１２ の中に与えることにより遂行される。このＰＣ１２は、レコーダ１１とラウドス ピーカ１６とに可聴信号１５を与える音声指導用の音声合成装置１４に信号１３ を与える。教師８は、音声合成装置１４により与えられる台本中の指示に従う。 この指示は、例えば音声テープ上の音声記録または生のナレーションによって与 えることができる。教師８が指示の通りに動作を終了すると、記録用カメラ１０ は、可聴信号１７をビデオカセットレコーダ１１に与える。可聴信号１７及び可 聴信号１５は、使用できるように指導テープ９上に同期して記録される。図１（ ａ）において、教師８は、記録用カメラ１０に面して図示されているが、音声合 成装置１４から別の指示が与えられるときには、教師８は、他の面、例えば要求 された側面及び正面を示すように図１（ｂ）及び１（ｃ）に図示された自分の態 勢を変える。 これらの態勢では、図２（ａ）の構成に較べて１つ以上のモニター３を用いる ことができる。対応する生徒２のための指導構成が図２（ｂ）及び図２（ｃ）に 図示されている。指導テープ９は、従来の技術を用いて編集することができる。 異なった指導テープ９が、生徒２の教育に用いられるべきこれらの異なった動作 やレッスンのために記録される。 図２（ａ）に図示された装置１は、生徒２の前方に置かれたビデオカメラ２１ ａの他に、更に、それぞれ、生徒２の右側、後方、左側及び上方にカメラ２１ｂ 、２１ｃ、２１ｄ及び２１ｅを有している。図３にみられるように、ビデオカメ ラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ及び２１ｅは、それぞれ、カメラセレクタ２ ５によってミキサー２４に接続されている。１例として、それぞれカメラ２１ａ 、２１ｂ、２１ｃからのビデオ信号２６、２７、及び２８は、レッスン中に要求 される画像に従って選択される。再生レコーダ２９は、指導テープ９を再生し、 そして、再生ビデオ／可聴信号３０が、ミキサー２４に送られ、ミキサー２４が それぞれ選択され及び要求されたテレビジョンモニター３ａ、３ｂ・・へ混合さ れた信号３２ａ、３２ｂ・・・を送る。混合された信号３２ は、それぞれ、教師８のビデオ／可聴信号３２とそれぞれ第１及び第２の画像６ 及び７として画面５上に同期して表示される選択されたビデオ信号２６、２７及 び／または２８とを含んでいる。カメラセレクター２５は、生徒２の第２画像が 教師８に対応するように、教師８の画像６に従って正しいビデオカメラ２１ａ、 ２１ｂ、２１ｃ・・を選択する。 生徒２は、１対のヘッドホン３２を着け、またはラウドスピーカ１６を聴くこ とができ、それらは、いずれも、図示されたミキサー２４によって、またはテレ ビジョンモニター３から送られる可聴信号３４を受ける。信号３４は、赤外信号 またはいずれかの適当な配線などによる電気通信信号として送ることができる。 生徒２は、ヘッドホン３３を適所にして、テレビジョンモニターの前方に立ち、 そして、指導テープ上の指示に従うように赤外可聴信号３４を受けまたはスピー カ１６を聴くことができる。生徒２は、物理的制限なしに、半分に仕切られた画 面５の他方の半分の教師８の画像と自分の動作とを比較することができる。指導 の関係ある部分は、表示上の明減する矢印によりまたは可聴信号若しくは音声に より表示することができる。 生徒２は、受けた命令または指導を遂行するための指導用の表象によって指導 される。指導用の表象が動作するのに従って、生徒２は、同じように真似ようと 企てるであろう。一定の指導を受けた後に生徒が真似することができるように、 指導の中の時間の経過を含めることができる。与えられた指令の理由についての 説明のコメント期間のために、更なる時間の経過を指導テープ９上に含めること ができる。指導用の表象による教示目的のために指導の中に休息及び休止の時間 が指導の中に設けられている。 前記装置の変形は、他のセンサ２２及びマイクホン２３が、図３に示すように セレクタ２５を経由してミキサー２４にインプットされる対応する信号２６ａ及 び２６ｂを有することができるということである。そして、レーザーディスク２ ９ａ、コンピュータビデオ２９ａ及びコンピュータＲＯＭ２９ｃに含まれるよう な他の記録を、指導信号３０を送るために用いることができる。適切 な場合には、他のセンサ２２は、圧力センサ、位置センサ、速度センサ等を含む ことができる。 図４に示すような装置１の更なる変形においては、コンピュータ制御装置３６ が、制御信号３７、３８及び３９をそれぞれ再生レコーダ２９、カメラセレクタ ２５及びミキサー２４へ送るために用いられる。装置１のその他の部品は、全部 、図２及び図３について説明したものと同じである。コンピュータ制御装置３６ は、装置１の操作を制御するために用いられる。 図３の装置の操作における１つの変形では、指導の画像が、例えばレーザーデ ィスク２９ａから得られるときに、生徒の画像はビデオカセットレコーダ２９上 に記録されることができる。指導時間に続いて指導後報告(debriefing)をするこ とができる。また、指導画像を、ビデオカセットレコーダ２９によって生徒の画 像と共に記録することができ、レッスン時間中に生徒２に対する記録されたレッ スンの全部または一部を再生することによって、指導後報告のときまたはレッス ン中に更なるレベル指導用の帰還を可能にする。 装置１は、生徒２が自分のスタンスと動作とを教師８のものと比較して教師８ を見習うためにビデオモニター３を見るように、生徒２によって用いられる。多 くの異なった動作またはレッスンを多くの異なった指導テープ９に従って学習す ることができる。 前述の説明は、本発明のいくつかの実施例についてであり、そして、当業者に 自明な変形は、本発明の範囲を逸脱することなくそれらに対して可能である。 例えば、装置１はビデオモニター３を用いているが、そのようなモニター３は 、生徒２がより大きな画像を見ることができるようにビデオプロジェクタで置き 換えることができる。 １つのビデオモニター３と３つのビデオカメラ２１、２２及び２３とは、１つ のカメラと３つのビデオモニターとで置き換えることができる。そのような構成 では、ビデオモニターは、カメラに関して異なった角度に配置され、そして、生 徒が異なったビデオモニター３の方へ向くと、生徒のカメラによってみ られる角度は、それに従って変化する。 上述した好適な実施例では、装置１は可聴信号を用いているが、装置は、音声 なしで用いることもでき、そして、まったく目に見える比較で用いられる。 装置１は、以上、ゴルフの指導について説明されたが、装置１は、野球、クリ ケット、テニス等の他のスポーツ及び医学、工業等の他の分野で指導するために 用いることができる。 他の変形では、教師８の第１画像６は、指導テープ上でなくコンパクトディス クまたは他の手段（図示せず。）上に記録される。 上述した装置の他の変形は、教師の輪郭だけをつくることにより、または、そ の画像をぼやかしたり半透明にしたりすることにより教師８の画像６を修正する ために、電子記録用の構成を用いることである。これは、ビデオ編集の既知の技 術によって成就される。既知の技術を用いる修正された装置は、教師８の輪郭の 画像と生徒２の画像７とを合体する。このようにして、生徒２は、２つの画像が 重なり合ったときに、自分のスタンス及び動作を教師８の修正された画像のもの と比較することができる。 この好適な実施例の装置を、以上、ゴルフを習っている生徒の指導について説 明した。説明した該装置は、例えば、手足または用具の動作及び動きを伴う多く の練習の指導など、スポーツの指導以外の分野でも用いることができる。１つの そのような分野は、外科及び物理療法のための動作及び手順の教育の分野である 。 装置の使用の他の分野は、教育の分野である。装置は、写字を教えるのに用い ることができ、また、耳の聞こえない生徒の教育において、生徒の動作を教師の 動作と比較した後に話すように手助けするのに用いることができる。 装置は、所望の数の図、例えば、頭またはその部分、胴、手足、手、及び、写 字、印刷、数字、記号、デザイン、医学、工業生産、翻訳、語学、芸術、絵画及 び製図の指導に要するものを描くのに必要な多くの区画に分けられている画面を 用いることができる。画面の全部また一部は、普通の技術を使用して、 画面の指導用の部分のための合成その他のオーディオオーバーレイ、会話または 他の音声で組み合わせることができる。 生徒は、視覚により、音声により、または写字により、話された言葉、唇、手 足または体のどこかの部分または利用可能な用具の表現を真似ることができる。 装置は、以上、通常のビデオに関して説明されたが、プログラミングされた模 範指導のような他の技術にも適用可能である。 １つのそのようなコンピュータ技術は、生徒が多次元直視装置（例えばゴーグ ル）をつけ、そして、生徒を仮想の風景内に位置させる他の感覚の刺激を可能に する追加の装置をつけることができる仮想のリアリティとして知られている。生 徒は、生徒の動きを示すように信号を装置に送るセンサーをつけることができた 。教師の動作及び指導は、既に装置の中にプログラミングされており、または、 他の手段で記録され、そして、生徒は、多次元の仮想空間にいながら、教師の指 導を真似ることができる。そのような装置には、例えば、左、右、前、後、上面 、下面などのすべての局面の指導が含まれている。指導の関係部分は、表示ゴー グルまたは他の表示中に明滅する矢印やカーソル記号で、また可聴音により、ま たは生徒の感覚を刺激することにより強調することができる。 表示の仮想現実法は、それが体のすべての感覚即ち適当なまたは所望の視覚、 音、臭い、肌ざわり及び味を刺激することができるので、完全な感覚のフィード バックを提供することができる。 仮想空間のためには、教師についての情報（画像）を、生徒の次にまたはそれ に重ね合わせて置くことができる。 或る応用では、レッスンは、相互に作用する直視を可能にするケーブルテレビ 線、光ファイバーまたは衛星ネットワークを経由して離隔した方法で送られるこ とができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９４年１２月１５日 【補正内容】 請求の範囲 １．少なくとも１人の生徒の指導のための装置であって、指導のコース中に可聴 の指導を生徒に伝えるためのオーディオ再生装置と、教師と生徒の画像とを比較 関係で表示する少なくとも１つの表示装置と、第１の源から１人または複数の教 師の少なくとも１つの記録された画像を受けるミキサーと、生徒が表示装置を注 視するときにリアルタイムで１人または複数の生徒の少なくとも１つの画像を供 給する少なくとも１つの第２の源とから成り、生徒が可聴の指導及び教師の画像 に基づいて教師を真似しようとするときに第１及び第２の源の出力が、教師及び 生徒の画像が表示装置の上に同時に表示されるように、ミキサーに接続されるこ とを特徴とする、生徒の指導のための装置。 ２．前記表示装置が、画像を同時に表示するように分離した画面手段を有するビ デオモニターを含むことを特徴とする請求の範囲１項に記載の装置。 ３．前記表示装置が、ビデオ影像技術を用いて教師の画像の輪郭またはアウトラ インまたは不鮮明な写しを表示し、生徒の画像をその上にまたはその逆に重合わ せることができることを特徴とする請求の範囲１項に記載の装置。 ４．第２の源が、生徒の画像の少なくとも１つが得られる少なくとも１つのカメ ラを有していることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置 。 ５．前記第２の源が、生徒に対して置かれた複数のカメラから成り、各カメラが 、カメラセレクターにより選択的にミキサーに接続されることを特徴とする請求 の範囲４項に記載の装置。 ６．更に、カメラからの少なくとも生徒の画像を記録するためのビデオ記録装置 を有することを特徴とする請求の範囲４項または５項に記載の装置。 ７．前記第１の源が、ビデオテーププレーヤー、レーザーディスクプレーヤーま たは他の適当な器具から成る群から選ばれたビデオ画像再生装置を有することを 特徴とする前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 ８．前記教師の教師画像が、第１の源として働くコンピュータまたは電子制御手 段によってつくられる合成画像であることを特徴とする前記請求の範囲１〜６項 のいずれかに記載の装置。 ９．前記教師の画像及び生徒の画像が、ビデオ記録装置により同時に記録される ことを特徴とする請求の範囲６項に従属する請求の範囲７項または８項に記載の 装置。 １０．前記表示装置が、生徒に対して設けられた複数のビデオモニターであり、 該モニターが、ミキサーにより第２の源に選択的に接続されることを特徴とする 、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １１．前記第１の源が、教師を真似しながら指導または更なる再生を受けるため に生徒が聴取する、該オーディオ再生装置により再生可能なオーディオ記録を含 むことを特徴とする、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １２．前記オーディオ記録が、少なくとも１つのラウドスピーカー手段により生 徒に送られることを特徴とする請求の範囲１１項に記載の装置。 １３．前記ラウドスピーカー手段が、オーディオ記録を選ぶオーディオ信号を受 けるように構成されたヘッドフォンのセットを有し、該ヘッドフォンが正当によ り着用可能であることを特徴とする請求の範囲１２項に記載の装置。 １４．前記教師及び生徒の画像が、感覚刺激装置によって生徒に送られること及 び該感覚刺激装置が少なくとも該表示を有することを特徴とする、前記請求の範 囲のいずれかの項に記載の装置。 １５．電子制御装置が、装置の操作を制御するために用いられることを特徴とす る、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １６．装置の操作が、可聴な指導によって制御されることを特徴とする、前記請 求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １７．前記可聴な指導が、教師がある仕事を正しく実行するための指令を含むこ とを特徴とする、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １８．前記可聴な指導及び教師の画像が、いくつかの部分に分かれており、各 部分が全体の指導の副部分を有することを特徴とする、前記請求の範囲のいずれ かの項に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．教師の画像と生徒の画像とを比較関係で表示する少なくとも１つの表示装置 と、第１の源から教師の少なくとも１つの記録された画像を受けるミキサーと、 生徒が表示装置を注視して教師を真似しようとするときにリアルタイムで生徒の 少なくとも１つの画像を供給する少なくとも１つの第２の源とから成り、第１及 び第２の源の出力が、ミキサーに接続されて、教師及び生徒の画像が表示装置の 上に同時に表示されることを特徴とする、少なくとも１人の生徒の指導のための 装置。 ２．前記表示装置が、画像を同時に表示するように分離した画面手段を有するビ デオモニターを含むことを特徴とする請求の範囲１項に記載の装置。 ３．前記表示装置が、ビデオ影像技術を用いて教師の画像の輪郭またはアウトラ インまたは不鮮明な写しを表示し、生徒の画像をその上に、またはその逆に、重 合わせることができることを特徴とする請求の範囲１項に記載の装置。 ４．第２の源が、生徒の画像の少なくとも１つが得られる少なくとも１つのカメ ラを有していることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置 。 ５．前記第２の源が、生徒に対して置かれた複数のカメラから成り、各カメラが 、カメラセレクターにより選択的にミキサーに接続されることを特徴とする請求 の範囲４項に記載の装置。 ６．更に、カメラからの少なくとも生徒の画像を記録するためのビデオ記録装置 を有することを特徴とする請求の範囲４項または５項に記載の装置。 ７．前記第１の源が、ビデオテーププレーヤー、レーザーディスクプレーヤーま たは他の適当な器具から成る群から選ばれたビデオ画像再生装置を有することを 特徴とする前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 ８．前記教師の画像が、第１の源として働くコンピュータまたは電子制御手段に よってつくられる合成画像であることを特徴とする前記請求の範囲１〜６項 のいずれかに記載の装置。 ９．前記教師の画像及び生徒の画像が、ビデオ記録装置により同時に記録される ことを特徴とする請求の範囲６項に従属する請求の範囲７項または８項に記載の 装置。 １０．前記表示装置が、生徒に対して設けられた複数のビデオモニターであり、 該モニターが、ミキサーにより第２の源に選択的に接続されることを特徴とする 、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。 １１．前記第１の源が、教師を真似しながら指導または更なる再生を受けるため に生徒が聴取するオーディオ記録を含むことを特徴とする、前記請求の範囲のい ずれかの項に記載の装置。 １２．前記オーディオ記録が、少なくとも１つのラウドスピーカー手段により生 徒に送られることを特徴とする請求の範囲１１項に記載の装置。 １３．前記ラウドスピーカー手段が、オーディオ記録を運ぶオーディオ信号を受 けるように構成されたヘッドフォンのセットを有し、該ヘッドフォンが生徒によ り着用可能であることを特徴とする請求の範囲１２項に記載の装置。 １４．前記教師及び生徒の画像が、少なくとも表示装置を有する感覚刺激装置に よって生徒に送られることを特徴とする、前記請求の範囲のいずれかの項に記載 の装置。 １５．電子制御装置が、装置の操作を制御するために用いられることを特徴とす る、前記請求の範囲のいずれかの項に記載の装置。