JPWO2007069751A1 - 記憶力テスト装置、判断力テスト装置、比較力テスト装置、コーディネーショントレーニング装置、及びワーキングメモリトレーニング装置 - Google Patents
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Abstract
2つのラケットRK1及びRK2による入力の順序を、テレビジョンモニタ100に表示された問題表示領域178に示してユーザに記憶させ、かつ、指示されたタイミングで入力を行わせることにより、指示された順番で指示されたラケットによる入力が行われたか否かによって、ユーザの短期記憶力の程度をテストする。入力は、ラケットRK1及びRK2を振ることにより行うので身体を動かしながらユーザの短期記憶力をテストできる。
Description
本発明は、ユーザの短期記憶力をテストするための記憶力テスト装置、ユーザの判断力をテストするための判断力テスト装置、ユーザの比較力をテストするための比較力テスト装置、及びそれらの関連技術に関する。
本件出願人による特許文献(特開2001−104636号公報)に開示されている体感野球ゲーム装置は、テレビジョンモニタに接続されたゲーム機を有し、バット型入力装置に加速度センサを設け、加速度信号を赤外線LEDでゲーム機の赤外線受光部に送信することによって、ゲーム機がバット型入力装置の移動速度を求め、その移動速度に基づいて、打ち返されるボールの移動パラメータを計算する。したがって、ゲーム画面上では、打ち返されたボールがそのパラメータに従って移動する。ゲームプレイヤはバット型入力装置を実際にスイングするので、実際の野球に近い感覚で野球ゲームを楽しむことができる。それ故、体感ゲームとも呼ばれる。色々な体感ゲームが発売されており、様々なスポーツを疑似体験できる。
スポーツは身体を動かして行うものであり、スポーツビデオゲームを実際に身体を動かしながら行うという発想は、特許文献の出願当時では斬新なものであった。
しかしながら、本来身体を動かして行わないような、つまり、指先だけで行うことができるような事柄は世の中に多く存在する。そのような事柄を遂行する際に、身体を動かしながら行うことができれば、本来の目的達成の他に、健康のためにも優れた効果が期待できる。
そこで、本発明の目的は、身体を動かしながらユーザの短期記憶力をテストできる記憶力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
本発明の他の目的は、身体を動かしながらユーザの判断力をテストできる判断力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、身体を動かしながらユーザの比較力をテストできる比較力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
スポーツは身体を動かして行うものであり、スポーツビデオゲームを実際に身体を動かしながら行うという発想は、特許文献の出願当時では斬新なものであった。
しかしながら、本来身体を動かして行わないような、つまり、指先だけで行うことができるような事柄は世の中に多く存在する。そのような事柄を遂行する際に、身体を動かしながら行うことができれば、本来の目的達成の他に、健康のためにも優れた効果が期待できる。
そこで、本発明の目的は、身体を動かしながらユーザの短期記憶力をテストできる記憶力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
本発明の他の目的は、身体を動かしながらユーザの判断力をテストできる判断力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、身体を動かしながらユーザの比較力をテストできる比較力テスト装置及びその関連技術を提供することである。
本発明の第1の形態によると、記憶力テスト装置は、複数の入力装置と、前記入力装置ごとに、入力の有無を検出する入力検出手段と、前記複数の入力装置による入力の順序を表示装置によってユーザに示す入力順序指示手段と、前記入力装置による入力のタイミングを前記表示装置によってユーザに示す入力タイミング指示手段と、を備える。
この構成によれば、複数の入力装置による入力の順序をユーザに示して記憶させ、かつ、指示されたタイミングで入力を行わせることにより、指示された順番で指示された入力装置による入力が行われたか否かによって、ユーザの短期記憶力の程度を簡易にテストできる。
上記記憶力テスト装置において、前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される。
この構成によれば、ユーザに対して、身体の異なる部位を動かして入力を行わせることができる。例えば、左右のそれぞれの手に入力装置を持たせる等である。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
上記記憶力テスト装置において、前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記記憶力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記記憶力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記記憶力テスト装置は、入力の順序を前記表示装置によってユーザに示した後、当該入力の順序がユーザに認識不可能なように前記表示装置の表示を制御する遮蔽手段をさらに備える。
この構成によれば、ユーザが入力順序を記憶する時間を制限できるので、記憶力テストの難易度を上げることができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の順序を一度に前記表示装置に表示する。
この構成によれば、相対的に難易度の低い記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示することもできる。
この構成によれば、入力の順番が、一度に示されず、順々に示されるので、記憶するための時間が短くなって、ユーザにとって記憶がより難しく、難易度を高くした記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示し、かつ、入力の順番を前記表示装置に表示した後、入力の最後の順番が表示される前に、当該入力の順番がユーザに認識不可能なように、前記表示装置の表示を制御することもできる。
この構成によれば、入力の順番が示されている時間が短くなるので、より高い難易度の記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置は、前記入力装置による入力が、示された順序に基づく順番及び示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える。
この構成によれば、判定手段による判定結果により、ユーザは、自分の短期記憶力について客観的判定を知ることができる。
本発明の第2の形態によると、判断力テスト装置は、入力装置と、前記入力装置による入力の有無を検出する入力検出手段と、表示装置に表示する文字、前記表示装置に表示する図画、前記表示装置に表示する色彩、及び音声出力装置が出力する音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって、ユーザに対して、前記入力装置による入力の指示を行う入力内容指示手段と、前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力のタイミングをユーザに示す入力タイミング指示手段と、前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力の偽りのタイミングをユーザに示す偽入力タイミング指示手段と、を備える。
この構成によれば、入力の偽りのタイミングをユーザに示すことにより、ユーザの判断を惑わすことができるので、正しいタイミングで入力装置による入力が行われたか否かによって、ユーザの判断力の程度を簡易にテストできる。
上記判断力テスト装置において、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記判断力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記判断力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記判断力テスト装置において、前記入力装置は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記判断力テスト装置において、前記入力内容指示手段は、前記文字、前記図画、前記色彩、及び前記音声といった要素の任意の組み合わせにより、入力の指示を行う場合、少なくとも1つの前記要素によって誤った指示を示す。
この構成によれば、ユーザの判断を惑わす要素が増えるので、難易度を高くすることができる。また、誤った指示を示す要素の数によって、難易度を容易に調整できる。
上記判断力テスト装置は、前記入力装置による入力が、指示内容に従って指示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える。
この構成によれば、判定手段による判定結果により、ユーザは、自分の判断力について客観的判定を知ることができる。
本発明の第3の形態によると、比較力テスト装置は、複数の入力装置と、前記入力装置ごとに、入力の有無を検出する入力検出手段と、表示装置に表示される画面が複数の区画に分割されており、その区画の各々に、その区画ごとに定められたオブジェクトを表示する表示制御手段と、を備える。
この構成によれば、ユーザに、表示されたオブジェクトに関して、区画間で比較を行わせることにより、正しい比較結果を導くことができたか否かにより、ユーザの比較力の程度を簡易にテストできる。
上記比較力テスト装置において、前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される。
この構成によれば、ユーザに対して、身体の異なる部位を動かして入力を行わせることができる。例えば、左右のそれぞれの手に入力装置を持たせる等である。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
上記比較力テスト装置において、前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記比較力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記比較力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記比較力テスト装置において、前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記比較力テスト装置において、前記表示制御手段は、前記各区画に表示される前記オブジェクトの数、移動、形態、大きさ、及び移動速度のいずれか1つあるいは任意の組み合わせにより、難易度の変更を行う。前記形態は、形状、模様、若しくは色彩、又は、それらの任意の組み合わせである。
本発明の第4の形態によると、コーディネーショントレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、人間の定位能力、変換能力、リズム能力、反応能力、バランス能力、連結能力、若しくは識別能力又はそれらの任意の組み合わせをトレーニングするための課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
この構成によれば、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが予想される。コーディネーション能力とは、人間が、状況を五感で察知し、それを頭で判断し、具体的に筋肉を動かす、といった一連の動きの過程をスムーズに行う能力のことである。
より具体的には、コーディネーション能力は、リズム能力、バランス能力、変換能力、反応能力、連結能力、定位能力、及び識別能力を含む。リズム能力とは、目で見たり耳で聞いたり頭でイメージした動きのリズムを身体で表現する能力である。バランス能力とは、バランスを正しく保ち崩れた姿勢を立て直す能力のことである。変換能力とは、状況の変化に合わせて素早く動きを切り替える能力である。反応能力とは、合図に素早く反応し適切に対応する能力である。連結能力とは、身体全体をスムーズに動かす能力、つまり、身体の各部分の筋肉や関節を力加減やスピード調節して無駄なく動かす能力のことである。定位能力とは、動いているものと自分との位置関係を把握する能力である。識別能力とは、手足や用具を視覚と連携させ、精密に操作する能力である。
上記コーディネーショントレーニング装置において、前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う。
この構成によれば、ユーザは、複数の部位を使用して、複数の入力装置を操作するので、より効果的に、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
本発明の第5の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、当該所定の課題を前記ユーザが実行している時の脳の前頭前野の少なくとも一部の活動を上昇させる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
このワーキングメモリトレーニング装置により、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持って所定の課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、所定の課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
本発明の第6の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、当該所定の課題を前記ユーザが前記入力装置を操作しながら行っている時において脳の神経の電気的活動又は脳の神経の代謝活動を測定した場合に、脳の前頭前野の少なくとも一部の神経の前記電気的活動又は前記代謝活動が上昇する測定結果が得られる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
このワーキングメモリトレーニング装置により、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持って所定の課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野の電気的活動又は代謝活動が上昇するので、つまり、課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、所定の課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
本発明の第7の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
この構成によれば、効果的に脳のワーキングメモリを鍛えることができる。なぜなら、所定の課題は、ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題であるからである。
上記第5〜第7の形態によるワーキングメモリトレーニング装置において、前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う。
この構成によれば、ユーザは、複数の部位を使用して、複数の入力装置を操作するので、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
上記第4の形態によるコーディネーショントレーニング装置及び上記第5〜第7の形態によるワーキングメモリトレーニング装置において、前記検出手段は、加速度センサ、ジャイロスコープ、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む。この構成によれば、ユーザの入力操作を簡易に検知できる。
この構成によれば、複数の入力装置による入力の順序をユーザに示して記憶させ、かつ、指示されたタイミングで入力を行わせることにより、指示された順番で指示された入力装置による入力が行われたか否かによって、ユーザの短期記憶力の程度を簡易にテストできる。
上記記憶力テスト装置において、前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される。
この構成によれば、ユーザに対して、身体の異なる部位を動かして入力を行わせることができる。例えば、左右のそれぞれの手に入力装置を持たせる等である。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
上記記憶力テスト装置において、前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記記憶力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記記憶力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記記憶力テスト装置は、入力の順序を前記表示装置によってユーザに示した後、当該入力の順序がユーザに認識不可能なように前記表示装置の表示を制御する遮蔽手段をさらに備える。
この構成によれば、ユーザが入力順序を記憶する時間を制限できるので、記憶力テストの難易度を上げることができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の順序を一度に前記表示装置に表示する。
この構成によれば、相対的に難易度の低い記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示することもできる。
この構成によれば、入力の順番が、一度に示されず、順々に示されるので、記憶するための時間が短くなって、ユーザにとって記憶がより難しく、難易度を高くした記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置において、前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示し、かつ、入力の順番を前記表示装置に表示した後、入力の最後の順番が表示される前に、当該入力の順番がユーザに認識不可能なように、前記表示装置の表示を制御することもできる。
この構成によれば、入力の順番が示されている時間が短くなるので、より高い難易度の記憶力テストを行うことができる。
上記記憶力テスト装置は、前記入力装置による入力が、示された順序に基づく順番及び示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える。
この構成によれば、判定手段による判定結果により、ユーザは、自分の短期記憶力について客観的判定を知ることができる。
本発明の第2の形態によると、判断力テスト装置は、入力装置と、前記入力装置による入力の有無を検出する入力検出手段と、表示装置に表示する文字、前記表示装置に表示する図画、前記表示装置に表示する色彩、及び音声出力装置が出力する音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって、ユーザに対して、前記入力装置による入力の指示を行う入力内容指示手段と、前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力のタイミングをユーザに示す入力タイミング指示手段と、前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力の偽りのタイミングをユーザに示す偽入力タイミング指示手段と、を備える。
この構成によれば、入力の偽りのタイミングをユーザに示すことにより、ユーザの判断を惑わすことができるので、正しいタイミングで入力装置による入力が行われたか否かによって、ユーザの判断力の程度を簡易にテストできる。
上記判断力テスト装置において、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記判断力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記判断力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記判断力テスト装置において、前記入力装置は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記判断力テスト装置において、前記入力内容指示手段は、前記文字、前記図画、前記色彩、及び前記音声といった要素の任意の組み合わせにより、入力の指示を行う場合、少なくとも1つの前記要素によって誤った指示を示す。
この構成によれば、ユーザの判断を惑わす要素が増えるので、難易度を高くすることができる。また、誤った指示を示す要素の数によって、難易度を容易に調整できる。
上記判断力テスト装置は、前記入力装置による入力が、指示内容に従って指示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える。
この構成によれば、判定手段による判定結果により、ユーザは、自分の判断力について客観的判定を知ることができる。
本発明の第3の形態によると、比較力テスト装置は、複数の入力装置と、前記入力装置ごとに、入力の有無を検出する入力検出手段と、表示装置に表示される画面が複数の区画に分割されており、その区画の各々に、その区画ごとに定められたオブジェクトを表示する表示制御手段と、を備える。
この構成によれば、ユーザに、表示されたオブジェクトに関して、区画間で比較を行わせることにより、正しい比較結果を導くことができたか否かにより、ユーザの比較力の程度を簡易にテストできる。
上記比較力テスト装置において、前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される。
この構成によれば、ユーザに対して、身体の異なる部位を動かして入力を行わせることができる。例えば、左右のそれぞれの手に入力装置を持たせる等である。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
上記比較力テスト装置において、前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する。
この構成によれば、ユーザは体を動かすことにより、入力を行うことになるので、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記比較力テスト装置において、前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する。
上記比較力テスト装置において、前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出することもできる。
この構成によれば、ユーザの動きを撮影して、その撮影結果に基づき入力の有無を検出するので、ユーザは、体を動かして入力を行うことになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
上記比較力テスト装置において、前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む。
この構成によれば、簡易な処理でより精度良く入力装置を検出できる。
上記比較力テスト装置において、前記表示制御手段は、前記各区画に表示される前記オブジェクトの数、移動、形態、大きさ、及び移動速度のいずれか1つあるいは任意の組み合わせにより、難易度の変更を行う。前記形態は、形状、模様、若しくは色彩、又は、それらの任意の組み合わせである。
本発明の第4の形態によると、コーディネーショントレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、人間の定位能力、変換能力、リズム能力、反応能力、バランス能力、連結能力、若しくは識別能力又はそれらの任意の組み合わせをトレーニングするための課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
この構成によれば、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが予想される。コーディネーション能力とは、人間が、状況を五感で察知し、それを頭で判断し、具体的に筋肉を動かす、といった一連の動きの過程をスムーズに行う能力のことである。
より具体的には、コーディネーション能力は、リズム能力、バランス能力、変換能力、反応能力、連結能力、定位能力、及び識別能力を含む。リズム能力とは、目で見たり耳で聞いたり頭でイメージした動きのリズムを身体で表現する能力である。バランス能力とは、バランスを正しく保ち崩れた姿勢を立て直す能力のことである。変換能力とは、状況の変化に合わせて素早く動きを切り替える能力である。反応能力とは、合図に素早く反応し適切に対応する能力である。連結能力とは、身体全体をスムーズに動かす能力、つまり、身体の各部分の筋肉や関節を力加減やスピード調節して無駄なく動かす能力のことである。定位能力とは、動いているものと自分との位置関係を把握する能力である。識別能力とは、手足や用具を視覚と連携させ、精密に操作する能力である。
上記コーディネーショントレーニング装置において、前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う。
この構成によれば、ユーザは、複数の部位を使用して、複数の入力装置を操作するので、より効果的に、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
本発明の第5の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、当該所定の課題を前記ユーザが実行している時の脳の前頭前野の少なくとも一部の活動を上昇させる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
このワーキングメモリトレーニング装置により、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持って所定の課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、所定の課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
本発明の第6の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、当該所定の課題を前記ユーザが前記入力装置を操作しながら行っている時において脳の神経の電気的活動又は脳の神経の代謝活動を測定した場合に、脳の前頭前野の少なくとも一部の神経の前記電気的活動又は前記代謝活動が上昇する測定結果が得られる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
このワーキングメモリトレーニング装置により、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持って所定の課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野の電気的活動又は代謝活動が上昇するので、つまり、課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、所定の課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
本発明の第7の形態によると、ワーキングメモリトレーニング装置は、ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、前記所定の課題は、前記ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題であり、前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する。
この構成によれば、効果的に脳のワーキングメモリを鍛えることができる。なぜなら、所定の課題は、ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題であるからである。
上記第5〜第7の形態によるワーキングメモリトレーニング装置において、前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う。
この構成によれば、ユーザは、複数の部位を使用して、複数の入力装置を操作するので、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
上記第4の形態によるコーディネーショントレーニング装置及び上記第5〜第7の形態によるワーキングメモリトレーニング装置において、前記検出手段は、加速度センサ、ジャイロスコープ、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む。この構成によれば、ユーザの入力操作を簡易に検知できる。
本発明の新規な特徴は、特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、発明そのもの及びその他の特徴と効果は、添付図面を参照して具体的な実施例の詳細な説明を読むことにより容易に理解される。
図1は、本発明の実施の形態による情報処理システムの全体構成を示すブロック図である。
図2は、図1のアダプタ5及びカートリッジ3の斜視図である。
図3は、図1の入力装置(ラケット)RK1及びRK2の斜視図である。
図4は、図1のテレビジョンモニタ100に表示されるメニュー選択画面の例示図である。
図5は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される反射力テスト画面の例示図である。
図6は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図7は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための入力画面の例示図である。
図8は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図9は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図10は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される判断力テストのための問題画面の例示図である。
図11は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図12は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図13は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図14は、図1のアダプタ5の電気的構成を示すブロック図である。
図15は、図1のカートリッジ3の電気的構成を示すブロック図である。
図16は、図3のラケットRKの回路図である。
図17(a)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるコーディネーショントレーニング処理の遷移図である。図17(b)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるワーキングメモリトレーニング処理の遷移図である。
図18は、図15のマルチメディアプロセッサ91による全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
図19は、図5の反射力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。
図20は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図21は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための処理の後段を示すフローチャートである。
図22は、図8の第2の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図23は、図9の第3の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図24は、図10の判断力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。
図25は、図11の第1の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図26は、図11の第1の比較力テストのための処理の後段を示すフローチャートである。
図27は、図12の第2の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図28は、本発明の実施の形態における変形例の説明図である。
図29は、図28の入力装置1003L又は1003Rの斜視図である。
図30は、図28の入力装置1003L及び1003Rをそれぞれ左右の手に装着した状態を示す図である。
図31は、図28の情報処理装置1001の電気的構成を示す図である。
図32は、図28の情報処理システムで利用可能な入力装置他の例示図である。
図1は、本発明の実施の形態による情報処理システムの全体構成を示すブロック図である。
図2は、図1のアダプタ5及びカートリッジ3の斜視図である。
図3は、図1の入力装置(ラケット)RK1及びRK2の斜視図である。
図4は、図1のテレビジョンモニタ100に表示されるメニュー選択画面の例示図である。
図5は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される反射力テスト画面の例示図である。
図6は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図7は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための入力画面の例示図である。
図8は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図9は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の記憶力テストのための問題画面の例示図である。
図10は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される判断力テストのための問題画面の例示図である。
図11は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図12は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図13は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の比較力テストのための問題画面の例示図である。
図14は、図1のアダプタ5の電気的構成を示すブロック図である。
図15は、図1のカートリッジ3の電気的構成を示すブロック図である。
図16は、図3のラケットRKの回路図である。
図17(a)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるコーディネーショントレーニング処理の遷移図である。図17(b)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるワーキングメモリトレーニング処理の遷移図である。
図18は、図15のマルチメディアプロセッサ91による全体的な処理の流れを示すフローチャートである。
図19は、図5の反射力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。
図20は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図21は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための処理の後段を示すフローチャートである。
図22は、図8の第2の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図23は、図9の第3の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図24は、図10の判断力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。
図25は、図11の第1の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図26は、図11の第1の比較力テストのための処理の後段を示すフローチャートである。
図27は、図12の第2の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。
図28は、本発明の実施の形態における変形例の説明図である。
図29は、図28の入力装置1003L又は1003Rの斜視図である。
図30は、図28の入力装置1003L及び1003Rをそれぞれ左右の手に装着した状態を示す図である。
図31は、図28の情報処理装置1001の電気的構成を示す図である。
図32は、図28の情報処理システムで利用可能な入力装置他の例示図である。
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情報処理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、この情報処理システムは、入力装置RK1及びRK2、アダプタ5、カートリッジ3、並びにテレビジョンモニタ100を備える。アダプタ5には、カートリッジ3が装着される。また、アダプタ5は、AVケーブル7により、テレビジョンモニタ100に接続される。
2つの入力装置RK1及びRK2は、それぞれ卓球のラケットの形状を模している。従って、以下では、入力装置RK1及びRK2を、それぞれラケットRK1及びRK2と呼ぶ。また、両者を区別する必要がないときは、ラケットRKと表記する。
図2は、図1のアダプタ5及びカートリッジ3の斜視図である。図2に示すように、アダプタ5は、上面、下面、左右の側面、前面、及び背面を有する平たい直方体形状を有する。アダプタ5の前面左側には、電源スイッチ45、リセットスイッチ43、及び、電源ランプ41、が設けられ、前面右側には、赤外線フィルタ33が設けられる。この赤外線フィルタ33は、赤外線以外の光をカットして、赤外線だけを透過させるフィルタであり、この赤外線フィルタ33の裏側には、赤外線センサ(後述のIR受信回路71を構成)が配置されている。また、アダプタ5の表面の前縁近傍には、方向キー37a〜37dが設けられる。さらに、方向キー37aの左側には、キャンセルキー39が設けられ、方向キー37dの右側には、決定キー35が設けられる。
アダプタ5の上面中央には開口が形成されており、その中にはアダプタ5の上面とほぼ面一となるように天板31が配置されている。アダプタ5の内部には、天板31を上方向に付勢するとともに、天板31の上面が上記した高さとなるように天板31を支持する昇降機構が設けられている。この昇降機構により、天板31は、開口部内を昇降自在に設けられている。
カートリッジ3は、平たい直方体状のものであり、後述のマルチメディアプロセッサ91及びメモリ93等が内蔵されている。カートリッジ3の本体正面には、後述の端子t1〜t24を含む接合部57が設けられる。カートリッジ3をアダプタ5の天板31に置いて、押下げ、さらに、カートリッジ3を前面側にスライドさせて、アダプタ5にカートリッジ3を装着する(図1参照)。これにより、カートリッジ3の接合部57とアダプタ5の後述のコネクタ32とが電気的に接続される。
図3は、図1のラケットRKの斜視図である。図3に示すように、ラケットRKは、ブレード152およびグリップ150からなる。ブレードの両面には、赤外発光ダイオード716a及び716b(図には現れていない。)が露出している。また、図には現れていないが、ブレード152の周縁であってブレード152の頂部にもまた、赤外発光ダイオード716cが露出している。グリップ150には、ネック近傍にスイッチ771が設けられる。
次に、後述のマルチメディアプロセッサ91がテレビジョンモニタ100に表示する画面を示す図を参照しながら、マルチメディアプロセッサ91の処理を説明していく。
図4は、図1のテレビジョンモニタ100に表示されるメニュー選択画面の例示図である。図4に示すように、マルチメディアプロセッサ91は、メニュー選択画面をテレビジョンモニタ100に表示する。メニュー選択画面は、メニュー156を含む。図の例では、メニュー156の「基礎体力チェック」が選択され、「基礎体力チェック」に対応するサブメニュー158が表示されている。本実施の形態では、サブメニュー158に記載された各テストにおける処理を説明する。
メニュー選択画面の下縁に沿って、キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135が表示される。キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135は、それぞれ、アダプタ5のキャンセルキー39、方向キー37a〜137d、及び決定キー35に対応し、さらに、それらを模した形状及び形態をとっている。なお、キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135を、キーオブジェクト139、キーオブジェクト137a〜137d、及びキーオブジェクト135と呼ぶこともある。
また、キーオブジェクト139,137a〜137d,及び135のいずれかに重ねて、カーソル154が表示される。ユーザがラケットRKを振るたびに、カーソル154は、右隣のキーオブジェクトに移動する。ただし、カーソル154が、キーオブジェクト135に位置するときは、ラケットRKが振られると、キーオブジェクト139に移動する。
ユーザが、ラケットRKのスイッチ771を押したとき、マルチメディアプロセッサ91は、その時カーソル154が重なっているキーオブジェクトに対応するアダプタ5のキーを押した場合と同じ処理を行う。このことを具体例を挙げながら説明する。
例えば、カーソル154が、キーオブジェクト137aに重なっている時に、ラケットRKのスイッチ771が押されると、メニュー画面の選択領域が、上方向に移動していく。選択領域がメニュー156の「試合フロア」に位置している場合、スイッチ771がされる度に、選択領域は、「試合フロア」→「基礎体力チェック」→「トレーニングフロア」と移動していく。さらに、ラケットRKが振られ、カーソル154がキーオブジェクト137bに移動し、スイッチ771が押下されると、その度に、選択領域は、「トレーニングフロア」→「基礎体力チェック」→「試合フロア」→…と移動していく。このようにして、メニュー156に記載された各項目の選択操作が行われる。
図の例では、選択領域は、メニュー156の「基礎体力チェック」に位置しているため、そのサブメニュー158が表示されている。このとき、カーソル154がキーオブジェクト135に重ねられ、スイッチ771が押下されると、「基礎体力チェック」の選択が確定し、選択領域が、サブメニュー158に移動する。後は、メニュー156の各項目の選択操作及び確定操作と同様にして、サブメニュー158の各項目を選択及び確定していく。
後で詳しく説明するが、ユーザが、ラケットRKを実空間中で実際に振ったとき、ラケットRKの圧電素子720(後述)からの加速度相関信号に応じた赤外線信号が、赤外発光ダイオード716a〜716cから、アダプタ5のIR受信回路71(後述)へ送信される。すると、IR受信回路71は、受信した赤外線信号をデジタル復調し、接続されたカートリッジ3に出力する。カートリッジ3のマルチメディアプロセッサ91は、この信号を受けることで、ラケットRKが振られたことを認識できる。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイッチ771が押された齢も同様にして、スイッチ771のオン/オフを認識できる。
反射力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「反射力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、反射力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「画面上下から発射される球をできるだけ早く打ち返してください。」なる説明文を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。
次に、マルチメディアプロセッサ91は、反射力テスト画面を表示する。
図5は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される反射力テスト画面の例示図である。
図5を参照して、反射力テスト画面は、出射口160,162,164,166,168,及び170を含む。そして、マルチメディアプロセッサ91は、いずれかの出射口から球159を出現させる。出現時点では、画面下部のカウンタは「00’000」であり、球159の出現時に時間のカウントを開始する。マルチメディアプロセッサ91は、出射口160,162あるいは164から球159を出現させるときは、垂直下方向に一定速度で、球159を移動させる。一方、マルチメディアプロセッサ91は、出射口166,168あるいは170から球159を出現させるときは、垂直上方向に一定速度で、球159を移動させる。なお、球159に加速度を持たせることもできる。
ユーザが、ラケットRKを振ると、その時点で、マルチメディアプロセッサ91は、画面下部のカウンタを停止し、球159が出現してから、ラケットRKが振られるまでの時間が示される。
マルチメディアプロセッサ91は、出射口160,162,164,166,168,及び170から、ランダムに球159を出現させるため、出現する球159にどれだけ早く反射できるかをテストできる(反射力テスト)。球159の出現タイミングは、一定ではなく、ランダムなタイミングである。なぜなら、出現タイミングが一定なら、ユーザが、球159の出現を予想できるからである。なお、球159の出現前にラケットRKが振られると、フライング表示がなされる。
なお、出射口を上段だけに設けることもできるし、下段だけに設けることもできるし、出射口の数も1以上の任意の数とすることができる。
次に、持久力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「持久力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、持久力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「ラケットを小刻みに振り続けてください。」なる文字、および「制限時間 20秒」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、20秒からのカウントダウンを実行するタイムカウンタ及び点数カウンタをテレビジョンモニタ100に表示する。
点数カウンタの値は、ラケットRKを振った回数及び強さに依存する。詳細は次の通りである。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの強さを、強、中、弱という三段階で判定する。ラケットRKからは、それが振られた時の加速度相関信号に応じた赤外線信号が、アダプタ5を介してマルチメディアプロセッサ91に伝達されるので、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKの加速度を、強、中、弱のいずれかに分類することができる。例えば、強を「3」、中を「2」、弱を「1」とすれば、ラケットRKが振られるたびに、いずれかが決定されるので、その値を累算して、点数とし、リアルタイムで点数カウンタに表示する。なお、ラケットRKが振られた回数を点数として表示することもできる。また、強、中、及び弱のそれぞれの強さで、人間がラケットRKを振ったときのそれぞれの消費カロリー(「単位消費カロリー」と呼ぶ。)を予め計測しておき、ユーザがラケットRKを振るたびに、加速度の強、中、弱を判定して、対応する単位消費カロリーを累算して、テスト期間中の消費カロリーを算出することもできる。
この持久力テストにより、ユーザは、制限時間内にラケットRKを、どれだけ強くかつ素早く振り続ける持久力があるかを知ることができる。
次に、記憶力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「記憶力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、記憶力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「1Pラケットと2pラケットを片方ずつ左右の手で持って下さい。」なる文字、及び「次の画面で双方のラケットを振る順番が表示されるので、覚えてください。」なる文字を表示する。1Pラケットは、ラケットRK1に相当し、2Pラケットは、ラケットRK2に相当する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
本実施の形態では、記憶力テストとして、第1の記憶力テスト、第2の記憶力テスト、及び第3の記憶力テストを用意している。以下、順番に、それらの問題画面を説明していく。
図6は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図6を参照して、この問題画面は、問題表示領域178を含む。問題表示領域178には、合計24個のラケットオブジェクトが二段にわたって表示される。ラケットオブジェクトのブレード部分に付された右上がりの斜線部は赤色を示し、白色のブレード部分は青色を示す。図1のラケットRK1のブレード152のフェイスは赤色であり、ブレード部分が赤色となっているラケットオブジェクトは、ラケットRK1を示す。また、図1のラケットRK2のブレード152のフェイスは青色であり、ブレード部分が青色となっているラケットオブジェクトは、ラケットRK2を示す。
問題表示領域178は、ラケットRK1及びRK2のうち、どのラケットをどの順番で振るのかを、ラケットオブジェクトの色と並びで示している。つまり、次の通りである。問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトが第一番であり、右に行くに従って順番が遅くなる。そして、第12番である上段の右端のラケットオブジェクトの次は、下段の右端のラケットオブジェクトであり、第13番であり、右に行くに従って順番が遅くなる。そして、ユーザが振るべきラケットが、ラケットRK1あるいはRK2のいずれであるかは、ラケットオブジェクトの色によって示される。
第1の記憶力テストでは、問題表示領域178には、第1番から第24番までのユーザが振るべきラケットの種類と順番が、それぞれ赤あるいは青のいずれかの色が付された24個のラケットオブジェクトによって一度に示される。
画面の下部には、カウンタが設けられており、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178にラケットオブジェクトを表示した時点から時間のカウントを開始する。マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178にラケットオブジェクトが表示されてから、所定時間(例えば10秒)が経過すると、問題表示領域178からラケットオブジェクトの色をニュートラルな状態(黄色)に戻し、次の画面に移る。この所定時間が、ユーザがラケットRK1及びRK2を振る順番を記憶するために与えられた時間となる。
マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「今覚えた順番通りに1Pラケットと2Pラケットを振り、1球ずつ球を打ち返して下さい。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、入力画面を表示する。
図7は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための入力画面の例示図である。図7に示すように、この入力画面は、出射部176を含み、マルチメディアプロセッサ91は、この出射部176から、所定時間間隔で同じ色の球172を次々に出現させる。
ユーザは、記憶した順番で、ラケットRK1あるいはRK2を振って、球172を打ち返す。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRK1及びRK2から出力される赤外線信号の特定のビットにより、いずれのラケットが振られたかを識別できるので、問題表示領域178に示された順番で、ラケットRK1及びRK2が振られたか否かを判定できる。ユーザが振る順番を間違った時点で、マルチメディアプロセッサ91は、今回のテストを終了し、何番まで決められた順番でラケットRK1及びRK2を振ることができたか、結果を表示する。なお、マルチメディアプロセッサ91は、球172の表示のタイミングと、ラケットRK1あるいはRK2の入力を受け付けたタイミングと、から、空振りかヒットかを判定し、ヒットならば球172が打ち返される映像を生成する。
次に、第2の記憶力テストについて説明する。第1の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示されたが、第2の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が、早いほうから順番に示される。以下、異なる点を中心に説明する。
第2の記憶力テストの問題画面が表示された時点では、ニュートラルな状態を示す24個のラケットオブジェクトが、問題表示領域178に表示される。なお、上記と同様に、この時点で記憶期間のカウント開始となる。ニュートラルな状態を示すラケットオブジェクトは、例えば、そのブレード部分が黄色で表される。次の図面では、ブレート部分の黄色をクロスした斜線で表している。
図8は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図8を参照して、問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化し、右端まで進むと、下段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化する。
以上のように、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示されず、順々に示されるので、ユーザにとって記憶がより難しく、第2の記憶力テストは、第1の記憶力テストより難易度が高い。なお、問題画面の表示後の処理は、第1の記憶力テストと同じであり説明を省略する。
次に、第3の記憶力テストについて説明する。第1の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示され、第2の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が早いほうから順々に示された。しかし、第3の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が早いほうから順々に示されるが、1ラケットオブジェクトによるラケットの種類と順番の指示が所定時間経過した時に、その1ラケットオブジェクトをニュートラルな状態に戻し、その後に、次の1ラケットオブジェクトによるラケットの種類と順番の指示が行われる。これが、最後の順番まで繰り返される。以下、異なる点を中心に説明する。
第3の記憶力テストの問題画面が表示された時点では、ニュートラルな状態を示す24個のラケットオブジェクトが、問題表示領域178に表示される。この点、第2の記憶力テストと同じである。記憶期間のカウント開始もこの時点である。
図9は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図9を参照して、第3の記憶力テストでは、問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化し、右端まで進むと、下段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化する。
ただし、第3の記憶力テストでは、ラケットオブジェクトがニュートラルな状態から、赤色あるいは青色に変化した後、所定時間(例えば、2秒)経過後に、そのラケットオブジェクトは、再びニュートラルな状態に戻される。つまり、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が、所定時間ずつ24回にわたって示されることになり、複数のラケットオブジェクトが同時に、赤色あるいは青色になることはない。図9では、16番目にユーザが振るべきラケットの種類が示された時点の例である。16番目のラケットオブジェクトがニュートラルな状態に戻された後に、左隣の17番目のラケットオブジェクトが、赤色あるいは青色になる。
以上のように、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が示されている時間が短いので、記憶がより一層難しく、第3の記憶力テストは、第1及び第2の記憶力テストより難易度が高い。なお、問題画面の表示後の処理は、第1の記憶力テストと同じであり説明を省略する。
第3の記憶力テストにおいては、1ラケットオブジェクトずつ、種類と順番を示したが、例えば、N(Nは1以上の整数)ラケットオブジェクトずつ、種類と順番を示すなどして、難易度を調整できる。Nが大きいほど、記憶のための期間が長くなるので、難易度は低くなる。この場合、Nラケットオブジェクトは一度に表示してもよいし、第2の記憶力テストのように、順々に表示してもよい。
次に、判断力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「判断力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、判断力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「文字が意味する色の球を打ち返してください。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、判断力テストのための問題画面を表示する。
図10は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される判断力テストのための問題画面の例示図である。図10を参照して、この画面は、出射部176及び指示部174を含む。マルチメディアプロセッサ91は、出射部176から所定時間間隔で、赤色、青色、及び白色のいずれかの球172を出現させる。また、マルチメディアプロセッサ91は、出射部176から球172を出現させる前に、ユーザがラケットRKを振って打ち返すべき球172の色を、指示部174において文字で指示する。ユーザは、指示部174によって文字で指示された色の球172が出現したときに、ラケットRKを振って、文字で指示された色の球172を打ち返すことを試みる。文字で指示された色以外の球172を打ち返すと失敗となる。
判断力テストとして、本実施の形態では、上級テスト、中級テスト、及び初級テストを用意している。
初級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色と、を一致させる。従って、ユーザは、指示部174の文字だけではなく、その文字自体の色によっても、何色の球172を打ち返すべきかを知ることができる。
中級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色と、を異ならせる。文字で示される指示が正しい指示であり、文字自体の色が示す指示は誤りである。従って、ユーザは、指示部174の文字自体の色に惑わされ、指示部174の文字による指示どおりの色の球172を打ち返すことが難しくなる。それ故、中級テストは、初級テストより難易度が高い。
上級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色及び音声により示される色と、を異ならせる。文字で示される指示が正しい指示であり、文字自体の色が示す指示及び音声が示す指示は誤りである。従って、ユーザは、指示部174の文字自体の色及び音声に惑わされ、指示部174の文字による指示どおりの色の球172を打ち返すことが一層難しくなる。つまり、判断を惑わす要因が、初級テストでは存在せず、中級テストでは1つであり、上級テストでは2つである。それ故、上級テストは、初級及び中級テストより難易度が高い。
マルチメディアプロセッサ91は、ユーザが成功した回数をリアルタイムでテレビジョンモニタ100に表示するので、ユーザは、成功回数を知ることができる。
ここで、難易度の調整について説明する。ユーザが打ち返すべき球オブジェクト172の色の指示は、文字、図画、色彩、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって可能である。逆に、偽りの指示についても、文字、図画、色彩、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって可能である。従って、これらのユーザの判断を惑わす要素の増減によって、難易度の高低を容易に調整できる。
また、上記では、球オブジェクト172は、色だけを変えたものを出現させたが、文字、図画、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせを付加することもできる。
さらに、上記の判断力テストでは、色を判断対象にしたが、色には限定されず、文字、図画、あるいは音声などを判断対象にすることもできる。
次に、体内時計テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「体内時計テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、体内時計テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「READY?の文字が消えてから10秒と思うところでラケットを振って下さい。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字が消えた時点から、時間のカウントを開始する。
そして、マルチメディアプロセッサ91は、ユーザがラケットRKを振った時点で、カウントを停止し、テレビジョンモニタ100に、指示した時間(10秒)と、カウント値(ユーザが体内時計で10秒と判断した時間)と、を表示する。
体内時計テストによって、ユーザは、指示された時間と体内時計による時間とに、どれくらいの差があるかを知ることができる。指示する時間を長くすれば、ユーザの体内時計によるカウントが難しくなり、指示する時間を短くすれば、ユーザの体内時計によるカウントが易しくなるので、指示する時間によって、難易度を調整できる。
次に、比較力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「比較力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、比較力テストのための処理を実行する。本実施の形態では、比較力テストとして、第1の比較力テスト、第2の比較力テスト、及び第3の比較力テストを用意している。以下、順番に、それらについて説明する。
第1の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「球の数が多いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図11は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の比較力テストのための問題画面の例示図である。図11を参照して、この画面は、左右に分割され、青色(白色部分)のラケットオブジェクト179を含む左エリア180、及び赤色(斜線部分)のラケットオブジェクト181を含む右エリア182からなる。左エリア180は、図1の青色のラケットRK2に対応し、右エリアは、図1の赤色のラケットRK1に対応している。
図11では、左エリア180に、13個の白色の球が表示され、右エリア182に、11個の白色の球が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、球が多いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
第2の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「緑色の球の数が多いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図12は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の比較力テストのための問題画面の例示図である。図12を参照して、左エリア180には、5個の緑色の球(クロスした斜線部)、3個の青色の球(左上がり斜線部)、4個の赤色の球(白色部)、および4個の黄色の球(右上がり斜線部)が表示される。
一方、右エリア182には、4個の緑色の球(クロスした斜線部)、5個の青色の球(左上がり斜線部)、3個の赤色の球(白色部)、および3個の黄色の球(右上がり斜線部)が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、緑色の球の数が多いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
第3の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「球の数が6に近いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図13は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の比較力テストのための問題画面の例示図である。図13を参照して、左エリア180には、13個の白色の球が表示され、右エリア182には、5個の白色の球が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、球の数が6に近いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
以上のように、比較力テストでは、左エリア180と右エリア182との違いをいかに早く比較できるかを計測する。なお、比較力テストの難易度を変えるためのパラメータとして、球の数、球の移動、球の色数、球の大きさ、及び球の移動速度などが考えられる。
図14は、アダプタ5の内部構成を示すブロック図である。図14に示すように、このアダプタ5は、コネクタ32、拡張コネクタ63、拡張コネクタ周辺回路65、リセットスイッチ43、水晶発振回路67、キーブロック69、赤外線信号受信回路(IR受信回路)71、オーディオアンプ73、内部電源電圧発生回路75、AC/DCコンバータ等からなる電源回路79、電源スイッチ45、スイッチングレギュレータ77、電源ジャック85、AVジャック83、ビデオジャック81V、Lチャンネルオーディオジャック81L、及びRチャンネルオーディオジャック81Rを含む。コネクタ32は、24本の端子T1〜T24を含み、接地されたシールド部材61で覆われている。コネクタ32の端子T1,T2,T22,T24は接地される。
図示しない電源ケーブルから供給される交流電圧は、電源ジャック85を介して、電源回路79に与えられる。電源回路79は、与えられた交流電圧を、直流電圧に変換し、これを電源電圧Vcc0として、ラインw20に出力する。電源スイッチ45は、オンの場合、ラインw20とラインw54とを接続して、スイッチングレギュレータ77に電源電圧Vcc0を与えるとともに、ラインw9からのビデオ信号VD及びラインw12,w13からのオーディオ信号AL2,AR2をそれぞれ、ラインw14,w15,w16に出力して、AVジャック83に与える。従って、これらのビデオ信号VD及びオーディオ信号AL2,AR2は、AVケーブル7を介して、テレビジョンモニタ100に与えられ、テレビジョンモニタ100は、それらに応じた映像を映し出し、また、音声をスピーカ(図示せず)から出力する。
一方、電源スイッチ45は、オフの場合、ラインw17,w18,w19をそれぞれ、ラインw14,w15,w16に接続する。これにより、ビデオジャック81Vから入力されたビデオ信号、オーディオジャック81Lから入力されたLチャンネルオーディオ信号、及び、オーディオジャック81Rから入力されたRチャンネルオーディオ信号、がAVジャック83に与えられる。従って、ジャック81V,81L,81Rからのビデオ信号及びオーディオ信号は、AVジャック83から、AVケーブル7を介して、テレビジョンモニタ100に与えられる。このように、電源スイッチ45がオフの場合は、外部機器からジャック81V,81L,81Rに入力され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100に出力できる。
スイッチングレギュレータ77は、電源スイッチ45がオンの場合、電源回路79よりラインw54を介して電源電圧Vcc0を受け、ラインw50とw22との上にそれぞれ接地電位GNDと電源電圧Vcc1とを発生する。一方、スイッチングレギュレータ77は、電源スイッチ45がオフの場合は、電源電圧Vcc0の供給を受けないので、電源電圧Vcc1を発生しない。
内部電源電圧発生回路75は、スイッチングレギュレータ77から与えられた接地電位GND及び電源電圧Vcc1からラインw23,w24及びw25上にそれぞれ電源電圧Vcc2、Vcc3及びVcc4を発生する。ラインw22は、コネクタ32の端子T7,T8に接続され、ラインw23は、コネクタ32の端子T11,T12接続され、ラインw24は、コネクタ32の端子T15,T16に接続され、ラインw25は、コネクタ32の端子T18,T19に接続される。Vcc0>Vcc1>Vcc2>Vcc3>Vcc4とする。なお、電源スイッチ45がオフの場合は、電源電圧Vcc1は発生しないため、電源電圧Vcc1,Vcc2,Vcc3及びVcc4が、コネクタ32を介して、カートリッジ3に供給されることはない。
オーディオアンプ73は、端子T21に接続されたラインw11からのRチャンネルオーディオ信号AR1及び端子T20に接続されたラインw10からのLチャンネルオーディオ信号AL1を増幅して、増幅後のRチャンネルオーディオ信号AR2及びLチャンネルオーディオ信号AL2をそれぞれ、ラインw13及びw12に出力する。ビデオ信号VDを電源スイッチ45に入力するラインw9は、コネクタ32の端子T23に接続される。
ラインw9、w12及びw13を円筒形のフェライト87で覆うことにより、これらラインから電磁波が外部に放射されることを防止する。
上記赤外線センサを含むIR(infrared ray)受信回路71は、受信したデジタル変調された赤外線信号を、デジタル復調して、ラインw8に出力する。ラインw8は、コネクタ32の端子T17に接続される。
キーブロック69は、キャンセルキー39、方向キー37a〜37d、及び決定キー35、並びに、図示しないシフトレジスタを含む。このシフトレジスタは、各キー39,37a〜37d,35及び後述の端子TE7からパラレルに入力される信号をシリアル信号に変換して、ラインw3に出力する。このラインw3は、コネクタ32の端子T6に接続される。また、キーブロック69には、端子T10に接続されるラインw5から、クロックが入力され、端子T9に接続されるラインw4から、制御信号が入力される。
水晶発振回路67は、一定周波数のクロックを発振して、ラインw2に供給する。ラインw2は、コネクタ32の端子T3に接続される。
リセットスイッチ43は、システムをリセットするためのリセット信号をラインw1に出力する。ラインw1は、コネクタ32の端子T4に接続される。
拡張コネクタ63は第1の端子〜第9の端子(これらを以後TE1〜TE9と呼ぶ。)を有している。端子TE2,TE4及びTE6は、拡張コネクタ周辺回路65を介して、それぞれ、コネクタ32の端子T13,T14及びT5に接続される。従って、端子TE2、TE4及びTE6を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器に信号の入出力を行なうことができる。端子TE9及びTE8には、それぞれ、ラインw4及びw5が接続される。従って、拡張コネクタ63に接続された外部機器に対して、端子TE8を介して、キーブロック69へのクロックと同じクロックを供給でき、また、端子TE9を介して、キーブロック69への制御信号と同じ制御信号を供給できる。
端子TE3及びTE5には、拡張コネクタ周辺回路65を介して、それぞれ、電源電圧Vcc1及びVcc2が与えられる。従って、拡張コネクタ63に接続された外部機器に対して、端子TE3及びTE5を通じて電源電圧Vcc1及びVcc2を供給できる。端子TE1は接地される。端子TE7は、拡張コネクタ周辺回路65を介して、キーブロック69に含まれる上述のシフトレジスタの所定入力端子に接続される。
図15は、カートリッジ3の内部構成を示すブロック図である。図15に示すように、カートリッジ3は、マルチメディアプロセッサ91、メモリ93、EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)510、RTC(real time clock)512、端子t1〜t24、バス(データバス及びアドレスバスを含む。)95、及び振幅設定回路99を含む。振幅設定回路99は、抵抗96及び98を含む。
マルチメディアプロセッサ91は、リセット信号を入力するリセット入力/RESET、クロックSCLK2を入力するクロック入力XT、データの入出力のための入出力ポート(I/Oポート)IO0〜IOn(nは自然数。例えば、n=23)、アナログ信号を入力するためのアナログ入力ポートAIN0〜AINk(kは自然数。例えば、k=3)、オーディオ信号AL1,AR1を出力するためのオーディオ出力AL,AR、ビデオ信号VDを出力するためのビデオ出力VO、制御信号(例えば、チップイネーブル信号、アウトプットイネーブル信号、ライトイネーブル信号等)を出力するための制御信号出力ポート、及びメモリインタフェース、を含む。
メモリ93は、バス(アドレスバス及びデータバスを含む。)、及び、制御信号(例えば、チップイネーブル信号、アウトプットイネーブル信号、ライトイネーブル信号等)を入力するための制御信号入力ポートを含む。このメモリ93に、上記した様々なテストを実行するためのプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。メモリ93は、例えば、ROM(read only memory)やフラッシュメモリ等の任意のメモリを使用できる。
マルチメディアプロセッサ91の制御信号出力ポートは、メモリ93の制御信号入力ポートに接続される。マルチメディアプロセッサ91のメモリインタフェース及びメモリ93のバスは、バス95に接続される。ここで、マルチメディアプロセッサ91の制御信号出力ポートは、例えば、アウトプットイネーブル信号を出力するOE出力ポート、チップイネーブル信号を出力するCE出力ポート、ライトイネーブル信号を出力するWE出力ポート、等を含む。また、メモリ93の制御信号入力ポートは、例えば、マルチメディアプロセッサ91のOE出力ポートに接続されるOE入力ポート、マルチメディアプロセッサ91のCE出力ポートに接続されるCE入力ポート、マルチメディアプロセッサ91のWE出力ポートに接続されるWE入力ポート、等を含む。
メモリ93は、チップイネーブル信号が入力されたときに、自分がアクセス先として選択されたと認識し、これとほぼ同時に入力されたアドレス信号及びアウトプットイネーブル信号に応答して、データ信号を出力する。アドレス信号は、バス95のアドレスバスを介してメモリ93に入力され、データ信号は、バス95のデータバスを介してマルチメディアプロセッサ91に入力される。また、メモリ93は、チップイネーブル信号が入力されたときに、自分がアクセス先として選択されたと認識し、これとほぼ同時に入力されたアドレス信号及びライトイネーブル信号に応答して、データ信号を取込み、書き込みを行なう。アドレス信号は、バス95のアドレスバスを介してメモリ93に入力され、データ信号は、マルチメディアプロセッサ91からバス95のデータバスを介してメモリ93に入力される。
EEPROM510は、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO0及びIO1に接続され、それらのI/Oポートを介して、マルチメディアプロセッサ91から、クロック信号が与えられると共に、データの読み書きが行われる。RTC512は、水晶発信器(図示せず)に基づいて計時を行い、時刻情報を生成して、マルチメディアプロセッサ91に与える。RTC512は、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO2及びIO3に接続され、それらを介して、マルチメディアプロセッサ91からクロック信号が与えられると共に、マルチメディアプロセッサ91へ上記時刻情報を与える。
端子t1〜t24は、カートリッジ3がアダプタ5に装着されたとき、アダプタ5のコネクタ32の端子T1〜T24に一対一に接続される。端子t1,t2,t22,t24は、接地される。端子t3は、振幅設定回路99に接続される。つまり、振幅設定回路99の抵抗96の一方端は端子t3に接続され、他方端は、マルチメディアプロセッサ91のクロック入力XT及び抵抗98の一方端に接続される。抵抗98の他方端は接地される。このように、振幅設定回路99は、抵抗分圧回路である。
アダプタ5の水晶発振回路67が発振したクロックSCLK1は、端子t3を介して、振幅設定回路99に入力され、クロックSCLK1より振幅が小さいクロックSCLK2が生成されて、クロック入力XTに供給される。つまり、クロックSCLK2の振幅は、抵抗96と抵抗98との比で定まる値に設定される。
端子t4は、マルチメディアプロセッサ91のリセット入力/RESETに接続される。端子t4をリセット入力/RESETに接続するラインには、抵抗94の一方端及びコンデンサ92の一方端が接続される。抵抗94の他方端には電源電圧Vcc2が供給され、コンデンサ92の他方端は接地される。
端子t5,t13及びt14は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO12,IO13及びIO14に接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t5,t13及びt14を介して、図14の拡張コネクタ63に接続された外部機器に信号を入出力できる。
端子t7,t8からは、電源電圧Vcc1が供給される。端子t11,t12からは、電源電圧Vcc2が供給される。端子t15,t16からは、電源電圧Vcc3が供給される。端子t18,t19からは、電源電圧Vcc4が供給される。電源電圧Vcc3及びVcc4は、マルチメディアプロセッサ91に供給される。
端子t6,t9,t10及びt17は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO15,IO16,IO17及びIO18に接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t6を介して、キーブロック69からの出力信号を受けることができる。また、マルチメディアプロセッサ91は、端子t9を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器及びキーブロック69に制御信号を与えることができる。さらに、マルチメディアプロセッサ91は、端子t10を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器及びキーブロック69にクロックを与えることができる。さらに、マルチメディアプロセッサ91は、端子t17を介して、IR受信回路71の出力信号を受け取ることができる。
端子t20及びt21は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のオーディオ出力AL及びARに接続される。端子t23は、マルチメディアプロセッサ91のビデオ出力VOに接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t20及びt21を介して、アダプタ5のオーディオアンプ73に、オーディオ信号AL1及びAR1を与えることができ、また、端子t23を介して、アダプタ5の電源スイッチ45に、ビデオ信号VDを与えることができる。
カートリッジ3には、シールド113が施してある。シールド113を設けることで、マルチメディアプロセッサ91等の回路から発生する電磁波が、外部に放射されることを極力防止できる。
マルチメディアプロセッサ91の内部構成を簡単に説明する。マルチメディアプロセッサ91は、図示しないが、中央演算処理装置(以下、「CPU」と呼ぶ。)、グラフィックスプロセシングユニット(以下、「GPU」と呼ぶ。)、サウンドプロセシングユニット(以下、「SPU」と呼ぶ。)、ジオメトリエンジン(以下、「GE」と呼ぶ。)、外部インタフェースブロック、上記のメモリインタフェース、メインRAM、及びA/Dコンバータ(以下、「ADC」と呼ぶ。)などを具備する。
CPUは、メモリ93に格納されたプログラムを実行して、各種演算やシステム全体の制御を行う。グラフィックス処理に関するCPUの処理として、メモリ93に格納されたプログラムを実行して、各オブジェクト及び各スプライトの拡大・縮小、回転、及び/又は平行移動のパラメータ、視点座標(カメラ座標)、並びに視線ベクトルの算出等を行う。ここで、1または複数のポリゴンから構成され、同じ拡大・縮小、回転、及び平行移動の変換が適用される単位を「オブジェクト」と呼ぶ。上記した図4から図13示した画面に含まれる各オブジェクトは、スプライトにより構成することもできるし、「オブジェクト」により構成することもできる。
GPUは、ポリゴン及びスプライトから構成される三次元イメージをリアルタイムに生成し、アナログのコンポジットビデオ信号に変換する。SPUは、PCM(pulse code modulation)波形データ、アンプリチュードデータ、及びメインボリュームデータを生成し、これらをアナログ乗算して、アナログオーディオ信号を生成する。GEは、三次元イメージを表示するための幾何演算を実行する。具体的には、GEは、行列積、ベクトルアフィン変換、ベクトル直交変換、透視投影変換、頂点明度/ポリゴン明度計算(ベクトル内積)、及びポリゴン裏面カリング処理(ベクトル外積)などの演算を実行する。
外部インタフェースブロックは、周辺装置とのインタフェースであり、24チャンネルのプログラマブルなデジタル入出力(I/O)ポートIO0〜IO23を含む。ADCは、4チャンネルのアナログ入力ポートAIN0〜AIN3に接続され、これらを介して、アナログ入力装置から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。メインRAMは、CPUのワーク領域、変数格納領域、および仮想記憶機構管理領域等として利用される。
メモリインタフェースは、バス95を介して、メモリ93からのデータの読み出し、及びメモリ93へのデータの書き込みを司る。また、メモリインタフェースは、DMA機能も有している。
図16は、図3のラケットRKの回路図である。図16を参照して、圧電素子720は、加速度センサ回路766に含まれる。また、MCU768には、外付けの発振回路767が設けられ、MCU768は、この発振回路767からのクロック信号に応答して動作する。そして、MCU768は、矩形波信号を出力ポート0から出力し、抵抗791を通して、圧電素子720の一方電極720aに印加する。
圧電素子720の電極720aは、コンデンサ792を介して接地される。圧電素子720の他方の電極720bは、抵抗793を通してMCU768の入力ポート0に接続されるとともに、ダイオード回路788に接続され、それによって電圧の変動幅が一定以内になるようにされている。なお、圧電素子720の2つの電極720a及び720bは、比較的高抵抗790で電気的に分離されている。
MCU768の入力ポート1は抵抗769と抵抗770との節点に接続されている。抵抗769の他端は電源Vccに接続されている。抵抗770の他端はスイッチ771の一端に接続され、スイッチ771の他端は接地されている。スイッチ771が切断されていると入力ポート1が接続されている節点の電位は電源Vccの電位と等しい。スイッチ771が導通すると電源Vccから接地に電流が流れ、入力ポート1が接続されている節点の電位は、抵抗769と抵抗770とによる電圧分割に対応する電位に下がる。MCU768はこの電位の変化によってスイッチ771が導通しているか否かを判定できる。
MCU768の出力ポート1は、抵抗772を介してPNPトランジスタ773のベースに接続されている。トランジスタ773のエミッタは電源Vccに接続され、コレクタは抵抗774、775、776、777、及び778のそれぞれ一端に接続されている。これら抵抗774、775、及び776の他端はそれぞれ前述した赤外発光ダイオード716a〜716cに接続されている。出力ポート1からの出力によって、赤外発光ダイオード716a〜716cの発光を制御できる。
矩形波信号が圧電素子720の電極720aに印加されると、MCU768の入力ポート0には、コンデンサ792の充放電に伴って、三角波信号が入力される。ただし、三角波信号の大きさ(波高値)は、ダイオード回路788によって決まる。
ラケットRKが静止しているとき、すなわち、変位されていないとき、三角波信号のマイナス(負)側レベルは変化しない。しかしながら、ラケットRKが操作者によって三次元空間内で変位されると、その変位に伴なう圧電効果によって、圧電素子720に電圧が生じる。この加速度相関電圧は、三角波信号のマイナス側レベルをバイアスする。
従って、ラケットRKが変位されると、その変位加速度の大きさに応じたレベルの加速度相関電圧が圧電素子720に生じ、従って、MCU768の入力ポート0に入力される三角波信号のマイナス側レベルが、加速度相関電圧のレベルに応じて変動する。MCU768は、このような三角波信号のマイナス側レベル変動を加速度データに変換する。この場合、MCU768は、加速度データを第0〜第3の4つのレベルに変換して、そのレベルに応じて赤外発光ダイオード716a〜716cを駆動する。つまり、加速度データそのものではなく、レベル情報を送信する。加速度データが、0(ラケットRKの変位なし)〜第1所定値までは第0レベル、第1所定値〜第2所定値までが第1レベル、第2所定値〜第3所定値までが第2レベル、第3所定値を超えた場合が第3レベルである。なお、第1所定値<第2所定値<第3所定値、である。また、MCU768は、加速度データが第0レベルのときは、赤外発光ダイオード716a〜716cを駆動しない。つまり、加速度データが第0レベルであるという情報は送信されない。従って、マルチメディアプロセッサ91は、MCU768からレベル情報が送信されていないときは(つまり、赤外線信号が送信されていないときは)、ラケットRKが振られていないと判断する。
また、ラケットRK1のMCU768の特定の入力ポートには、「1」が予め設定され、ラケットRK2のMCU768の特定の入力ポートには、「0」が予め設定され、これにより、MCU768は、自らが搭載されているラケットが、ラケットRK1かRK2かを判別できる。そして、MCU768は、この特定の入力ポートの値に従って、赤外線信号の特定のビットの値をセットする。この特定のビットにより、マルチメディアプロセッサ91は、いずれのラケットからの入力かを判別できる。
さて、起動回路779は、カレントミラー回路799及びコンデンサ786を含む。このコンデンサ786の一方端は、圧電素子720の電極720bに接続され、他方端は、PNPトランジスタ782のベースに接続される。PNPトランジスタ782,783のエミッタは電源Vccに接続される。PNPトランジスタ782,783のコレクタは、それぞれ、抵抗780,781の一方端に接続される。抵抗780,781の他方端は接地される。PNPトランジスタ782のベースとPNPトランジスタ783のベースとの間には、抵抗784,785が直列に接続される。抵抗784と抵抗785との接続点は、PNPトランジスタ783のコレクタに接続される。また、PNPトランジスタ782のコレクタは、MCU768の入力ポート3に接続される。
ここで、例えば、抵抗784,785のそれぞれを1MΩとし、抵抗780を100kΩとし、抵抗781を1MΩとする。このように、抵抗784,785の抵抗値を大きな値とする。また、抵抗781の抵抗値を、抵抗780の抵抗値より大きくする。
まず、ラケットRKが静止しており、圧電素子720が電圧を発生していない場合は、MCU768は、出力ポート0から矩形波信号を出力しない。この場合、PNPトランジスタ782のコレクタ電流及びPNPトランジスタ783のコレクタ電流は同じ値であり、抵抗780の抵抗値は、抵抗781の抵抗値より小さいので、PNPトランジスタ782のコレクタ端子の電位は、PNPトランジスタ783のコレクタ端子の電位より小さい値となっている(上記例では、1/10)。このため、MCU768の入力ポート3には、ローレベルの電圧が与えられており、それゆえ、MCU768は、矩形波信号の出力を停止する。
そして、ラケットRKが変位した場合、圧電素子720が振動し、この振動に応じた電圧が発生する。そして、この電圧がマイナス側に振れた場合、PNPトランジスタ782のベース電流がコンデンサ786の方へ流れる。つまり、ラケットRKが変位しない場合と比較して、PNPトランジスタ782のベース電流が増加する。すると、PNPトランジスタ782のコレクタ電流が大きくなり、コレクタ端子の電位が上昇して、ハイレベルの電圧が,MCU768の入力ポート3に与えられる。これにより、MCU768は、出力ポート0からの矩形波信号の出力を開始する。
さて、次に、上記各テストのためにマルチメディアプロセッサ91が実行する処理の遷移を説明する。
図17(a)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるコーディネーショントレーニング処理の遷移図である。図17(a)を参照して、ステップS1にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93に格納されたアプリケーションプログラムに従って、メモリ93に格納された画像データ及び音声データに基づいて、コーディネーション能力をトレーニングするための課題(以下、「コーディネーショントレーニング課題」と呼ぶ。)を表す映像(例えば、図5参照)及び音声を生成して、テレビジョンモニタ100に出力する。なお、この映像は、動的映像若しくは静的映像又はそれらの組み合わせである。また、コーディネーショントレーニング課題は、映像のみで表現してもよいし、音声のみで表現してもよいし、あるいは、それらの組み合わせで表現してもよい。ただし、本実施の形態では、主に映像により課題を表現する。
文献(東根明人・宮下桂治著,「もっともっと運動能力がつく魔法の方法」,株式会社主婦と生活社,2004年11月15日)によれば、コーディネーション能力とは、人間が、状況を五感で察知し、それを頭で判断し、具体的に筋肉を動かす、といった一連の動きの過程をスムーズに行う能力のことである。
より具体的には、この文献によれば、コーディネーション能力は、リズム能力、バランス能力、変換能力、反応能力、連結能力、定位能力、及び識別能力を含む。リズム能力とは、目で見たり耳で聞いたり頭でイメージした動きのリズムを身体で表現する能力である。バランス能力とは、バランスを正しく保ち崩れた姿勢を立て直す能力のことである。変換能力とは、状況の変化に合わせて素早く動きを切り替える能力である。反応能力とは、合図に素早く反応し適切に対応する能力である。連結能力とは、身体全体をスムーズに動かす能力、つまり、身体の各部分の筋肉や関節を力加減やスピード調節して無駄なく動かす能力のことである。定位能力とは、動いているものと自分との位置関係を把握する能力である。識別能力とは、手足や用具を視覚と連携させ(ハンド・アイコーディネーション(手と目の協応)、フット・アイコーディネーション(足と目の協応))、精密に操作する能力である。ハンド・アイコーディネーションは、アイ・ハンドコーディネーションと呼ばれることもある。また、フット・アイコーディネーションは、アイ・フットコーディネーションと呼ばれることもある。
ステップS3では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKによるユーザの入力操作の検知結果とテレビジョンモニタ100に表示されたコーディネーショントレーニング課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像としてテレビジョンモニタ100に出力する。
以上により、図1のカートリッジ3、アダプタ5、ラケットRK1及びRK2、並びにテレビジョンモニタ100をコーディネーショントレーニングシステムとして機能させることにより、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが予想される。上記した反射力テストは、主に、反応能力、定位能力、及び識別能力に関連したテストであり、これらの能力の向上に寄与できることが期待される。
特に本実施の形態では、ユーザは、両手を使用して、2つの入力装置(ラケット)を操作するので、より効果的に、コーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
図17(b)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるワーキングメモリトレーニング処理の遷移図である。図17(b)を参照して、ステップS11にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93に格納されたアプリケーションプログラムに従って、メモリ93に格納された画像データ及び音声データに基づいて、脳のワーキングメモリをトレーニングするための課題(以下、「ワーキングメモリ課題」と呼ぶ。)を表す映像(例えば、図6〜図13参照)及び音声を生成して、テレビジョンモニタ100に出力する。なお、この映像は、動的映像若しくは静的映像又はそれらの組み合わせである。また、ワーキングメモリ課題は、映像のみで表現してもよいし、音声のみで表現してもよいし、あるいは、それらの組み合わせで表現してもよい。ただし、本実施の形態では、主に映像により課題を表現する。
ここで、ワーキングメモリ課題とは、脳のワーキングメモリを消費する課題を意味し、ユーザの入力装置(例えばラケットRK)による入力操作と協働して、当該課題をユーザが実行している時の脳の前頭前野の少なくとも一部(例えば、背外側部(ブロードマンの46野、9野))の活動を上昇させる課題のことである。ワーキングメモリ課題として、例えば、記憶保持課題、同定課題、リハーサル課題、迷路課題、ストループ課題、Go/NoGo課題、選択課題、及びスパンテスト等や、それらの2以上の組み合わせ及び二重課題等が挙げられる。
記憶保持課題は、短期記憶を課する課題であり、例えば、N−back課題がある。N−back課題は、現在提示されている刺激がそれよりもいくつか(N個)以前に提示された刺激と同じか否かの反応を求める課題である。なお、第1〜第3の記憶力テストは、記憶保持課題に含めることができる。同定課題は、文字、数字、図形、及び図画等を同定させる課題である。リハーサル課題は、内容を繰り返し反復させることを課する課題である。
ストループ課題は、色名単語がその色名とは異なる色で書かれているときに(あるいは、色名単語の周辺色がその色名とは異なる色のときに)、色名呼称又は選択させるという課題である。なお、上記の判断力テストは、ストループ課題に含めることができる。迷路課題は、迷路を通過する最短ルートを考えさせる課題である。Go/NoGo課題は、状況に応じてある行動を起こすことと(GO反応)、状況に応じて適切に自制することと(NoGo反応)、を課する課題である。選択課題は、複数の情報の中から指示された情報を選択するという課題である。二重課題は、二種類の異なる課題を並行して行うという課題である。
スパンテストは、主に短期記憶を評価するテストであり、例えば、数字スパンテスト、単語スパンテスト、リーディングスパンテスト、カウンティングスパンテスト、オペレーションスパンテスト、リスニングスパンテスト、及び空間スパンテスト等がある。なお、第1〜第3の記憶力テストは、スパンテストに含めることができる。
数字スパンテストは、順次又は同時に表示される複数個の数字を記憶させ、その記憶の正確さ確認する質問を出すテストである。単語スパンテストは、順次又は同時に表示される複数個の単語を記憶させ、その記憶の正確さ確認する質問を出すテストである。もちろん、数字や単語に代えて、色、図形や図画等であってもよい。リーディングスパンテストは、読みを行いつつ単語の保持がどの程度できるかを測定するテストである。カウンティングスパンテストは、図形の数を数えながらその数を記憶保持するというテストである。オペレーションスパンテストは、計算問題の答えが正しいか否かを判断させ、それとともに計算問題の横に提示された単語を保持するというテストである。リスニングスパンテストは、文を聞きながら単語を保持するテストである。
なお、ワーキングメモリ課題は、例えば第1〜第3の記憶力テストのように、ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題を含む。
別の観点から述べると、ワーキングメモリ課題とは、当該課題をユーザが入力装置(ラケットRK)を操作しながら行っている時において脳の神経の電気的活動又は脳の神経の代謝活動を測定した場合に、脳の前頭前野の少なくとも一部(例えば、背外側部)の神経の電気的活動又は代謝的活動が上昇する測定結果が得られる課題である。
脳の神経の電気的活動は、例えば、脳波(EEG:Electro−EncephaloGram)、及び脳磁図(MEG:Magneto−EncephaloGram)等により測定できる。脳の神経の代謝活動は、例えば、ポジトロン断層撮影法(PET:Positron Emission Tomography)、近赤外分光法(NIRS:Near−infrared spectroscopy)、核磁気共鳴機能画像法(fMRI:functional Magnetic Resonance Imaging)、及び磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS:Magnetic Resonance spectroscopy)等により測定できる。
脳波(EEG)は、頭皮電位を計測することで得ることができる。脳磁図(MEG)は、頭皮磁場分布を計測することで得ることができる。核磁気共鳴機能画像法(fMRI)、ポジトロン断層撮影法(PET)、及び近赤外分光法(NIRS)は、脳血流動態を計測する。磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)は、脳内の代謝物質を測定する。脳が活性化すると、脳の血流量、血液容量、血液中酸素量、グルコース消費量、及び酸素消費量が増加するため、上記測定法により、これらを計測することで、脳の活性化部位を確認できる。脳の活性化部位の確認は、一種類の測定法による測定結果のみを用いてもよいし、二種類以上の測定法による測定結果を用いることもできる。
ステップS13では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKによるユーザの入力操作の検知結果とテレビジョンモニタ100に表示されたワーキングメモリ課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像としてテレビジョンモニタ100に出力する。
以上により、図1のカートリッジ3、アダプタ5、ラケットRK1及びRK2、並びにテレビジョンモニタ100をワーキングメモリトレーニングシステムとして機能させることにより、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持ってワーキングメモリ課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野の電気的活動又は代謝活動が上昇するので、つまり、課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
さて、次に、上記各テストのためにマルチメディアプロセッサ91が実行するプログラムの流れをフローチャートを用いて説明する。
図18は、図15のマルチメディアプロセッサ91による全体的な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、電源スイッチがオンされると、ステップS21にて、マルチメディアプロセッサ91は、システムの初期設定を実行する。ステップS23にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93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S25にて、マルチメディアプロセッサ91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、マルチメディアプロセッサ91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S25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S27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S27及びステップS29にて、マルチメディアプロセッサ91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、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS23に戻る。
マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKが送信した赤外線データ(1P/2Pの別を示す情報、ラケットRKの加速度データに対応したレベル情報、及びスイッチ771のオン/オフ情報を含む。)をアダプタ5のIR受信回路71から受信すると、内部で割込み信号を発生する。この割込み信号に応じて、ステップS31にて、マルチメディアプロセッサ91は、赤外線データの取得処理を開始し、メインRAMに格納する。
なお、マルチメディアプロセッサ91は、後述するソフトウェアカウンタのクリア、スタート、及びストップの判断をビデオ同期信号による割り込みが発生するたびに行い、判断した結果に従って、クリア、スタート、又はストップを行う。
次に、反射力テストのための処理の流れを説明する。この処理は、図18のステップS23で実行されるアプリケーションプログラムによる処理として実行されるが、説明の便宜のため、ビデオ同期信号に同期した形でのフローチャートではなく、図17(a)の遷移図に含まれる形のフローチャートで説明する。
図19は、図5の反射力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。図19を参照して、ステップS41にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、出射口160,162,164,166,168,及び170の中から、球159の出現位置を決定する。ステップS43にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、速度テーブルから球159の移動速度を取得する。速度テーブルは、複数の異なる移動速度を格納したテーブルであり、メモリ93に格納される。なお、速度は一定値としてもよい。ステップS44では、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、球159の出現間隔、つまり、球159が消えてから次の球159を出現させるまでの時間を出現間隔テーブルから取得する。出現間隔テーブルは、複数の異なる出現間隔を格納したテーブルであり、メモリ93に格納される。
ステップS45にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS44で決定した出現間隔の経過後に、ステップS41で決定した出射口から球159を出現させ、ステップS43で決定した移動速度で球159を移動させる。同時に、ステップS47にて、反応時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。マルチメディアプロセッサ91は、ステップS49にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRKからの赤外線データをチェックし、ステップS51にて、ラケットRKのスイングの有無を判断する。なお、ラケットRKからの赤外線データがメインRAMに格納されている場合は、ラケットRKがスイングされたことを意味する。また、本実施の形態では、ラケットRKの加速度データのレベル情報は、スイングの有無を判断するための情報として使用している。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS51でラケットRKがスイングされたと判断した場合はステップS53に進み、スイングされていないと判断した場合はステップS65に進む。
ステップS53では、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをストップする。ステップS55にて、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの検知から一定時間以内の間に、球159が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS57に進んで、逆方向に打ち返される球159を表示し、位置しない場合はそのままステップS59に進む。
ステップS59では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS41〜S57の処理を所定回数繰り返したか否かを判断し、繰り返していない場合はステップS41に戻り、繰り返した場合はステップS63に進んで、反応のトータル時間(最終的なカウンタの値)を含む結果画面を表示する。
一方、ステップS51でラケットRKがスイングされていないと判断された後、ステップS65にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタを参照して、球159の出現から所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS49に進み、経過した場合は、タイムオーバーであるため、ステップS67に進み、警告画面を表示する。
次に、第1〜第3の記憶力テスト、判断力テスト、及び第1〜第3の比較力テストのための処理の流れを説明する。これらの処理は、図18のステップS23で実行されるアプリケーションプログラムによる処理として実行されるが、説明の便宜のため、ビデオ同期信号に同期した形でのフローチャートではなく、図17(b)の遷移図に含まれる形のフローチャートで説明する。
図20及び図21は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための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S81にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示する24個のラケットオブジェクトに対して、ラケットオブジェクト毎に色彩(赤又は青)を決定する。この場合、ラケットオブジェクト毎に乱数を発生して色彩を決定する。
ステップS83にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS81で決定した色彩を付した24個のラケットオブジェクトを問題表示領域178に表示する。同時に、ステップS85にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。
ステップS87にて、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS87に戻り、経過した場合はステップS89に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全てのラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色(黄色)に戻してもよい。
ステップS91にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。そして、図21のステップS101では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172を出射部176から出現させ、手前に飛んでくるように表示する。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS102にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、ステップS103にて、ラケットRK1及びRK2のスイングの有無を判断する。ラケットRK1及びRK2がスイングされていない場合はステップS115に進み、ラケットRK1又はRK2がスイングされた場合はステップS105に進む。ステップS105では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットのスイングの検知から一定時間以内の間に、球オブジェクト172が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS107に進んで、逆方向に打ち返される球オブジェクト172を表示し、位置しない場合は打球失敗であるのでステップS117に進む。
ステップS109では、マルチメディアプロセッサ91は、メインRAMにアクセスして、赤外線データをチェックし、どちらのラケットRK1又はRK2が振られたか否かをチェックする。ステップS111では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178の問題に従って正しい方のラケットが振られたか否かを判断し、間違っている場合は失敗であるのでステップS117に進み、正しい場合はステップS113に進む。ステップS113では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS101〜S111の処理が所定回数(本実施の形態では24)完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS101に進み、完了した場合はステップS117に進む。
一方、ステップS103で「NO」が判断された後、ステップS115では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172が消滅位置に到達したか否かを判断し、到達していない場合はステップS102に戻り、到達した場合は失敗であるのでステップS117に進む。
ステップS113で「YES」、ステップS111で「NO」、ステップS105で「NO」、ステップS115で「YES」が判断された後、ステップS117にて、マルチメディアプロセッサ91は、ユーザが記憶できたラケットオブジェクトの数を含む結果画面をテレビジョンモニタ100に表示する。
図22は、図8の第2の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図22を参照して、ステップS131では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に、全ラケットオブジェクトをニュートラル色で表示する。ステップS133では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。同時に、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS135で、乱数を発生してラケットオブジェクトの色を決定し、ステップS137で、当該ラケットオブジェクトの色を、ニュートラル色からステップS135で決定した色に変更する。ステップS139にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示される全てのラケットオブジェクトに対して、ステップS135及びS137の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS135に戻り、完了した場合はステップS141に進む。
そして、ステップS141にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS141に戻り、経過した場合はステップS143に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全ラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色に戻してもよい。ステップS145にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。これ以降の処理は、図21の処理と同じであるため説明を省略する。
図23は、図9の第3の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図23を参照して、ステップS161では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に、全ラケットオブジェクトをニュートラル色で表示する。ステップS163では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。同時に、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS165で、乱数を発生してラケットオブジェクトの色を決定し、ステップS167で、当該ラケットオブジェクトの色を、ニュートラル色からステップS165で決定した色に変更し、ステップS169で、当該ラケットオブジェクト以外の全てのラケットオブジェクトをニュートラル色へ変更する。ステップS171にて、マルチメディアプロセッサ91は、一定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS171に戻り、経過した場合はステップS173に進む。なお、この一定時間は、1ラケットオブジェクトの順番と色を記憶するためにユーザに与えられた時間である。
ステップS173にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された全てのラケットオブジェクトに対して、ステップS165〜S171の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS165に戻り、完了した場合はステップS175に進む。
そして、ステップS175にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS175に戻り、経過した場合はステップS177に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全てのラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色に戻してもよい。ステップS179にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。これ以降の処理は、図21の処理と同じであるため説明を省略する。
図24は、図10の判断力テストのための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S191にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、指示部174に表示する問題を決定する。なお、指示部174に表示する問題は、複数用意され、それぞれに割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS193にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS191で決定した問題を指示部174に表示する。ステップS195にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して球オブジェクト172の色彩を決定し、ステップS197にて、ステップS195で決定した色彩の球オブジェクト172を出射部176から出現させ、手前に飛んでくるように表示する。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS198にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRKからの赤外線データをチェックし、ステップS199にて、ラケットRKのスイングの有無を判断する。ラケットRKがスイングされていない場合はステップS209に進み、ラケットRKがスイングされた場合はステップS201に進む。
ステップS201では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの検知から一定時間以内の間に、球オブジェクト172が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS203に進んで、逆方向に打ち返される球オブジェクト172を表示し、位置しない場合は打球失敗であるので一律に不正解とみなしてステップS213に進む。
一方、ステップS199で「NO」が判断された後、ステップS209では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172が消滅位置に到達したか否かを判断し、到達していない場合はステップS198に戻り、到達した場合はステップS207に進む。
ステップS203の後又はステップS209の後、ステップS207では、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174の問題に従ってラケットRKが操作されたか否かを判断する。つまり、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKを振るべきときにラケットRKが振られた場合、あるいは、ラケットRKをふるべきでないときにラケットRKが振られなかった場合は、正答であるので、ステップS211に進んで、ポイントを1つ加算する。一方、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKを振るべきときにラケットRKが振られなかった場合、あるいは、ラケットRKをふるべきでないときにラケットRKが振られた場合は、不正解であるので、そのままステップS213に進む。
ステップS213では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS191〜S211の処理が所定回数完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS191に戻り、完了した場合はステップS215に進む。そして、ステップS215にて、マルチメディアプロセッサ91は、最終的なポイントを含む結果画面をテレビジョンモニタ100に表示する。
図25及び図26は、図11の第1の比較力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。図25を参照して、ステップS241にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して問題文を決定する。なお、問題文は、複数用意され、それぞれの問題に割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS243にて、マルチメディアプロセッサ91は、所定の範囲で乱数を発生して左エリア180に表示する球の数を決定する。ステップS245では、マルチメディアプロセッサ91は、所定の範囲で乱数を発生して各球の表示位置(座標)を決定する。ステップS247にて、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182の双方に対して、ステップS243及びS245の処理を完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS243に戻り、右エリア182に対する処理を行い、完了した場合は図26のステップS261に進む。
図26のステップS261にて、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182のそれぞれに、決定された球を表示する。ステップS263にて、マルチメディアプロセッサ91は、球の表示からユーザの回答までの時間を計測するソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS264にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、ステップS265にて、ラケットRK1及びRK2のスイングの有無を判断する。ラケットRK1及びRK2がスイングされていない場合はステップS277に進み、ラケットRK1又はRK2がスイングされた場合はステップS267進んで、上記カウンタを停止する。
そして、ステップS269にて、マルチメディアプロセッサ91は、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、どのラケットRK1又はRK2が振られたかをチェックする。ステップS271にて、マルチメディアプロセッサ91は、正しい方のラケットが振られた場合はステップS273に進んで、正解画面を表示し、誤ったラケットが振られた場合はステップS275に進んで不正解画面を表示する。
一方、ステップS265で「NO」が判断された後、ステップS277にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS264に進み、経過した場合はステップS279に進んで、タイムオーバー画面を表示する。
ステップS281にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS241〜S279の処理が所定回数完了したか否かを判断して、完了した場合はステップS283に進んで、正答回数を含む結果画面を表示し、完了していない場合は図25のステップS241に戻る。
図27は、図12の第2の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図27を参照して、ステップS301にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して問題文を決定する。なお、問題文は、複数用意され、それぞれの問題に割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS303にて、マルチメディアプロセッサ91は、所定範囲で乱数を発生して左エリア180に表示する緑球の数を決定する。ステップS305では、所定範囲で乱数を発生して各緑球の表示位置(座標)を決定する。ステップS307にて、マルチメディアプロセッサ91は、全ての色の球についてステップS303及びS305の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS303に戻り、完了した場合はステップS309に進む。ちなみに、ステップS303及びS305の処理は、緑、青、赤、黄の順で実行される。ステップS309では、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182の双方に対して、ステップS303〜S307の処理を完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS303に戻り、右エリア182に対する処理を行い、完了した場合は図26のステップS261に進む。なお、これ以降の処理は、図26の処理と同じであり説明を省略する。
さて、第3の比較力テストのための処理のフローチャートは、図25及び図26の第1の比較力テストのためのフローチャートと同様であり、説明を省略する。
次に、図1の情報処理システムの変形例を説明する。上記では、マルチメディアプロセッサ91は、アダプタ5を介してラケットRKからの赤外線信号を受けて、ユーザからの入力を受けた。ただし、ユーザからの入力方法は、これに限定されず、他の方法を用いることができる。変形例では、他の入力方法の一例を示す。
図28は、本発明の実施の形態における変形例の説明図である。図28に示すように、この変形例による情報処理システムは、情報処理装置1001、入力装置1003L及び1003R、並びにテレビジョンモニタ100を備える。ここで、入力装置1003L及び1003Rを区別する必要がないときは、入力装置1003と表記する。情報処理装置1001、入力装置1003L及び1003R、並びにテレビジョンモニタ100をコーディネーショントレーニングシステム及びワーキングメモリトレーニングシステムとして機能させることができる。
図29は、図28の入力装置1003の斜視図である。図29に示すように、入力装置1003は、透明体1017の底面側にベルト1019を通して、そのベルト1019を透明体1017の内部で固定してなる。透明体1017の内面全体にわたって(低面側を除く)、再帰反射シート1015が取り付けられる。入力装置1003の使用方法は後述する。
ここで、入力装置1003L及び1003Rを区別する必要があるときは、入力装置1003Lの透明体1017および再帰反射シート1015を、それぞれ、透明体1017Lおよび再帰反射シート1015Lと表記し、入力装置1003Rの透明体1017および再帰反射シート1015を、それぞれ、透明体1017Rおよび再帰反射シート1015Rと表記する。
図28に戻って、情報処理装置1001は、AVケーブル7により、テレビジョンモニタ100に接続される。さらに、情報処理装置1001には、図示していないが、ACアダプタあるいは電池により電源電圧が供給される。情報処理装置1001の背面には、電源スイッチ(図示せず)が設けられる。
情報処理装置1001は、その前面側に、赤外光のみを透過する赤外線フィルタ1020が設けられ、さらに、赤外線フィルタ1020を囲むように、赤外光を発生する4つの赤外発光ダイオード1009が露出している。赤外線フィルタ1020の背面側には、後述のイメージセンサ1054が配置される。
4つの赤外発光ダイオード1009は、間欠的に赤外光を発光する。そして、赤外発光ダイオード1009からの赤外光は、入力装置1003に取り付けられた再帰反射シート1015により反射され、赤外線フィルタ1020の背面側に設けられたイメージセンサ1054に入力される。このようにして、イメージセンサ1054により、入力装置1003が撮影される。
赤外光は間欠的に照射されるところ、赤外光の非照射時においても、イメージセンサ1054による撮影処理は行われている。情報処理装置1001は、プレイヤにより動かされた入力装置1003の、赤外光照射時の画像信号と非照射時の画像信号との差分を求めて、この差分信号DI(差分画像DI)を基に、入力装置1003(つまり再帰反射シート1015)の位置等を算出する。
このように、差分を求めることで、再帰反射シート1015からの反射光以外の光によるノイズを極力除去でき、精度良く再帰反射シート1015を検出できる。
図30は、図28の入力装置1003L及び1003Rの使用状態の一例を示す説明図である。図28及び図30に示すように、ユーザは、中指を図16のベルト1019に通して、入力装置1003を装着する。図28のように、ユーザが、情報処理装置1001に向けて、つまり、イメージセンサ1054に向けて、手を開くと、透明体1017、つまり、再帰反射シート1015が現れ、この再帰反射シート1015が撮影される。一方、透明体1017を握り締めると、透明体1017、つまり、再帰反射シート1015は、手の中に隠れてしまい、イメージセンサ1054に撮影されない。
従って、ユーザは、手を開いたり閉じたりする動作によって、再帰反射シート1015を撮影させたり撮影させなかったりすることにより、情報処理装置1001に対する入力/非入力を行うことができる。このような入力方法により、上述した各種のテストを行うことができる。
図31は、図28の情報処理装置1001の電気的構成を示す図である。図31に示すように、情報処理装置1001は、マルチメディアプロセッサ91、イメージセンサ1054、赤外発光ダイオード1009、ROM(read only memory)1052、及びバス1056を含む。
マルチメディアプロセッサ91は、バス1056を通じて、ROM1052にアクセスできる。従って、マルチメディアプロセッサ91は、ROM1052に格納されたプログラムを実行でき、また、ROM1052に格納されたデータをリードして処理することができる。このROM1052に、上記した各種テストの画面の制御や再帰反射シート1015の位置検出等の各処理を行うプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。
マルチメディアプロセッサ91は、上述のように、外部インタフェースブロック及びADCを含む。外部インタフェースブロックは、周辺装置(変形例ではイメージセンサ1054及び赤外発光ダイオード1009)とのインタフェースである。また、ADCは、4チャンネルのアナログ入力ポートに接続され、これらを介して、アナログ入力装置(変形例ではイメージセンサ1054)から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
さて、入力装置1003は、赤外発光ダイオード1009の赤外光に照射され、その赤外光を再帰反射シート1015で反射する。この再帰反射シート1015からの反射光がイメージセンサ1054によって撮影され、したがって、イメージセンサ1054からは再帰反射シート1015を含む画像信号が出力される。上記のように、マルチメディアプロセッサ91は、ストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード1009を間欠的に点滅するので、赤外光消灯時の画像信号も出力される。イメージセンサ1054からのこれらのアナログ画像信号はマルチメディアプロセッサ91に内蔵されたADCによってデジタルデータに変換される。
マルチメディアプロセッサ91は、イメージセンサ1054からADCを介して入力されるデジタル画像信号から上記の差分信号DI(差分画像DI)を生成して、これに基づき、入力装置1003による入力の有無、さらに入力装置1003の位置等を検出して、演算、グラフィック処理、及びサウンド処理等を実行し、ビデオ信号およびオーディオ信号を出力する。ビデオ信号およびオーディオ信号は、AVケーブル7によりテレビジョンモニタ100に与えられ、応じて、テレビジョンモニタ100に映像が表示され、そのスピーカ(図示せず)から音声が出力される。
マルチメディアプロセッサ91は、入力装置1003の再帰反射シート1015が検出されていない状態から、再帰反射シート1015が検出されたときに入力があったと判断する。つまり、ユーザが、入力装置1003を握り締めている状態から放した状態にして、再帰反射シート1015を露光させたときに、入力があったと判断する。
さて、以上のように、本実施の形態及び変形例では、2つのラケットRK1及びRK2による入力の順序をユーザに示して記憶させ、かつ、指示されたタイミングで入力を行わせることにより、指示された順番で指示されたラケットによる入力が行われたか否かによって、ユーザの短期記憶力の程度を簡易にテストできる。
本実施の形態及び変形例では、入力の偽りのタイミングをユーザに示すことにより、ユーザの判断を惑わすことができるので、正しいタイミングでラケットRKによる入力が行われたか否かによって、ユーザの判断力の程度を簡易にテストできる。
また、図10の指示部174において、文字が示す色とその文字自体の色とを異ならせたり、文字が示す色とその文字自体の色及び音声が示す色とを異ならせることにより、ユーザの判断を惑わす要素を増やして、難易度を高くすることができる。また、誤った指示を示す要素の数によって、難易度を容易に調整できる。
本実施の形態及び変形例では、ユーザに、表示された球オブジェクトに関して、左エリア180と右エリア182との間で比較を行わせることにより、正しい比較結果を導くことができたか否かにより、ユーザの比較力の程度を簡易にテストできる。
また、各エリア180及び182に表示される球オブジェクトの数、移動、形態、大きさ、及び移動速度のいずれか1つあるいは任意の組み合わせにより、難易度の変更を行うことができる。ここで、形態とは、球オブジェクトの形状、模様、若しくは色彩、又は、それらの任意の組み合わせである。
本実施の形態では、ユーザはラケットRK1及びRK2を振って入力を行うので、ある種の運動をすることになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。変形例でも同様に、ユーザは、入力装置1003L及び1003Rを装着した手を動かして入力を行うので、ある種の運動をすることになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
また、入力装置として、2つのラケットRK1及びRK2、あるいは2つの入力装置1003L及び1003Rを使用している。このため、ユーザに対して、身体の異なる部位(実施の形態では左右の手)を動かして入力を行わせることができる。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
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)上記変形例では、入力装置1003が検出されない状態から、検出されたことを、入力の条件として例に挙げた。ただし、入力装置1003が検出されている状態から、検出されなくなったことを入力の条件とすることもできる。また、入力装置1003、つまり、再帰反射シート1015の所定の動きが検出されたときに入力があったと判断することもできる。
(2)上記変形例における入力装置の形状は、上記した入力装置1003の形状に限定されない。例えば、図32に示すように、球状の入力装置1060を採用できる。この入力装置1060の表面には、再帰反射シート1064が取り付けられる。ユーザは、入力装置1060を左右の手にそれぞれ持って入力を行う。
また、ユーザが負荷状態で手を動かすことができるように、入力装置1060内部に、所定重量の重りを内蔵することもできる。この場合、ユーザの健康維持あるいは増進により貢献できる。
(3)上記変形例において、入力装置1003及び1060に、再帰反射シート1015及び1064のような反射部材を取り付ける代わりに、赤外発光ダイオードのような自発光装置を取り付けることもできる。この場合は、情報処理装置1001には、赤外発光ダイオード1009は不要である。また、入力装置を使用せずに、イメージセンサやCCDなどの撮像装置により、ユーザを撮影し、画像解析して、入力の有無を判定することもできる。この場合、例えば、所定の動作が行われたときに入力があったと判断する。
(4)また、入力装置にイメージセンサ等の撮像素子を搭載し、テレビジョンモニタ100等の表示装置(例えば、スクリーンの若干外側)に再帰反射シート(1個、2個、あるいはそれ以上)のような反射部材を取り付けることもできる。この場合、撮像素子に撮影された反射部材の像から、入力装置がスクリーン上のどの位置を指しているかを求め、指された位置にカーソルを表示することにより、カーソルを操作することもできる。この場合、このカーソルを操作することにより、ワーキングメモリ課題及びコーディネーショントレーニング課題をユーザに実行させることができる。なお、入力装置が指し示すスクリーン上の位置は、入力装置にMCU等のコンピュータを搭載して求めることもできるし、撮影画像をカートリッジ3又は情報処理装置1001に送信して、マルチメディアプロセッサ91で求めることもできる。この場合、入力装置にストロボ撮影のための赤外発光ダイオードを搭載する。なお、表示装置に反射部材を取り付ける代わりに、赤外発光ダイオードのような自発光装置を表示装置に取り付けることもできる(例えば、一定間隔で2個の赤外発光ダイオードを表示装置の上面に載置)。この場合は、入力装置には、ストロボ撮影のための赤外発光ダイオードは不要である。
さらに、2つのラケットRK1及びRK2の代わりに、2つのマウス、2つのトラックボール等、様々な種類の入力装置を利用できる。また、加速度センサ(例えば三軸)、ジャイロスコープ(例えば三軸)、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む入力装置を利用することができる。このように、ユーザが入力装置自体を動かして、その入力装置の動きを検知できるものであれば、入力装置の構成やその動きの検知手段は問わない。
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。
図1は、本発明の実施の形態による情報処理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、この情報処理システムは、入力装置RK1及びRK2、アダプタ5、カートリッジ3、並びにテレビジョンモニタ100を備える。アダプタ5には、カートリッジ3が装着される。また、アダプタ5は、AVケーブル7により、テレビジョンモニタ100に接続される。
2つの入力装置RK1及びRK2は、それぞれ卓球のラケットの形状を模している。従って、以下では、入力装置RK1及びRK2を、それぞれラケットRK1及びRK2と呼ぶ。また、両者を区別する必要がないときは、ラケットRKと表記する。
図2は、図1のアダプタ5及びカートリッジ3の斜視図である。図2に示すように、アダプタ5は、上面、下面、左右の側面、前面、及び背面を有する平たい直方体形状を有する。アダプタ5の前面左側には、電源スイッチ45、リセットスイッチ43、及び、電源ランプ41、が設けられ、前面右側には、赤外線フィルタ33が設けられる。この赤外線フィルタ33は、赤外線以外の光をカットして、赤外線だけを透過させるフィルタであり、この赤外線フィルタ33の裏側には、赤外線センサ(後述のIR受信回路71を構成)が配置されている。また、アダプタ5の表面の前縁近傍には、方向キー37a〜37dが設けられる。さらに、方向キー37aの左側には、キャンセルキー39が設けられ、方向キー37dの右側には、決定キー35が設けられる。
アダプタ5の上面中央には開口が形成されており、その中にはアダプタ5の上面とほぼ面一となるように天板31が配置されている。アダプタ5の内部には、天板31を上方向に付勢するとともに、天板31の上面が上記した高さとなるように天板31を支持する昇降機構が設けられている。この昇降機構により、天板31は、開口部内を昇降自在に設けられている。
カートリッジ3は、平たい直方体状のものであり、後述のマルチメディアプロセッサ91及びメモリ93等が内蔵されている。カートリッジ3の本体正面には、後述の端子t1〜t24を含む接合部57が設けられる。カートリッジ3をアダプタ5の天板31に置いて、押下げ、さらに、カートリッジ3を前面側にスライドさせて、アダプタ5にカートリッジ3を装着する(図1参照)。これにより、カートリッジ3の接合部57とアダプタ5の後述のコネクタ32とが電気的に接続される。
図3は、図1のラケットRKの斜視図である。図3に示すように、ラケットRKは、ブレード152およびグリップ150からなる。ブレードの両面には、赤外発光ダイオード716a及び716b(図には現れていない。)が露出している。また、図には現れていないが、ブレード152の周縁であってブレード152の頂部にもまた、赤外発光ダイオード716cが露出している。グリップ150には、ネック近傍にスイッチ771が設けられる。
次に、後述のマルチメディアプロセッサ91がテレビジョンモニタ100に表示する画面を示す図を参照しながら、マルチメディアプロセッサ91の処理を説明していく。
図4は、図1のテレビジョンモニタ100に表示されるメニュー選択画面の例示図である。図4に示すように、マルチメディアプロセッサ91は、メニュー選択画面をテレビジョンモニタ100に表示する。メニュー選択画面は、メニュー156を含む。図の例では、メニュー156の「基礎体力チェック」が選択され、「基礎体力チェック」に対応するサブメニュー158が表示されている。本実施の形態では、サブメニュー158に記載された各テストにおける処理を説明する。
メニュー選択画面の下縁に沿って、キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135が表示される。キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135は、それぞれ、アダプタ5のキャンセルキー39、方向キー37a〜137d、及び決定キー35に対応し、さらに、それらを模した形状及び形態をとっている。なお、キャンセルキーオブジェクト139、方向キーオブジェクト137a〜137d、及び決定キーオブジェクト135を、キーオブジェクト139、キーオブジェクト137a〜137d、及びキーオブジェクト135と呼ぶこともある。
また、キーオブジェクト139,137a〜137d,及び135のいずれかに重ねて、カーソル154が表示される。ユーザがラケットRKを振るたびに、カーソル154は、右隣のキーオブジェクトに移動する。ただし、カーソル154が、キーオブジェクト135に位置するときは、ラケットRKが振られると、キーオブジェクト139に移動する。
ユーザが、ラケットRKのスイッチ771を押したとき、マルチメディアプロセッサ91は、その時カーソル154が重なっているキーオブジェクトに対応するアダプタ5のキーを押した場合と同じ処理を行う。このことを具体例を挙げながら説明する。
例えば、カーソル154が、キーオブジェクト137aに重なっている時に、ラケットRKのスイッチ771が押されると、メニュー画面の選択領域が、上方向に移動していく。選択領域がメニュー156の「試合フロア」に位置している場合、スイッチ771がされる度に、選択領域は、「試合フロア」→「基礎体力チェック」→「トレーニングフロア」と移動していく。さらに、ラケットRKが振られ、カーソル154がキーオブジェクト137bに移動し、スイッチ771が押下されると、その度に、選択領域は、「トレーニングフロア」→「基礎体力チェック」→「試合フロア」→…と移動していく。このようにして、メニュー156に記載された各項目の選択操作が行われる。
図の例では、選択領域は、メニュー156の「基礎体力チェック」に位置しているため、そのサブメニュー158が表示されている。このとき、カーソル154がキーオブジェクト135に重ねられ、スイッチ771が押下されると、「基礎体力チェック」の選択が確定し、選択領域が、サブメニュー158に移動する。後は、メニュー156の各項目の選択操作及び確定操作と同様にして、サブメニュー158の各項目を選択及び確定していく。
後で詳しく説明するが、ユーザが、ラケットRKを実空間中で実際に振ったとき、ラケットRKの圧電素子720(後述)からの加速度相関信号に応じた赤外線信号が、赤外発光ダイオード716a〜716cから、アダプタ5のIR受信回路71(後述)へ送信される。すると、IR受信回路71は、受信した赤外線信号をデジタル復調し、接続されたカートリッジ3に出力する。カートリッジ3のマルチメディアプロセッサ91は、この信号を受けることで、ラケットRKが振られたことを認識できる。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイッチ771が押された齢も同様にして、スイッチ771のオン/オフを認識できる。
反射力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「反射力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、反射力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「画面上下から発射される球をできるだけ早く打ち返してください。」なる説明文を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。
次に、マルチメディアプロセッサ91は、反射力テスト画面を表示する。
図5は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される反射力テスト画面の例示図である。
図5を参照して、反射力テスト画面は、出射口160,162,164,166,168,及び170を含む。そして、マルチメディアプロセッサ91は、いずれかの出射口から球159を出現させる。出現時点では、画面下部のカウンタは「00’000」であり、球159の出現時に時間のカウントを開始する。マルチメディアプロセッサ91は、出射口160,162あるいは164から球159を出現させるときは、垂直下方向に一定速度で、球159を移動させる。一方、マルチメディアプロセッサ91は、出射口166,168あるいは170から球159を出現させるときは、垂直上方向に一定速度で、球159を移動させる。なお、球159に加速度を持たせることもできる。
ユーザが、ラケットRKを振ると、その時点で、マルチメディアプロセッサ91は、画面下部のカウンタを停止し、球159が出現してから、ラケットRKが振られるまでの時間が示される。
マルチメディアプロセッサ91は、出射口160,162,164,166,168,及び170から、ランダムに球159を出現させるため、出現する球159にどれだけ早く反射できるかをテストできる(反射力テスト)。球159の出現タイミングは、一定ではなく、ランダムなタイミングである。なぜなら、出現タイミングが一定なら、ユーザが、球159の出現を予想できるからである。なお、球159の出現前にラケットRKが振られると、フライング表示がなされる。
なお、出射口を上段だけに設けることもできるし、下段だけに設けることもできるし、出射口の数も1以上の任意の数とすることができる。
次に、持久力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「持久力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、持久力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「ラケットを小刻みに振り続けてください。」なる文字、および「制限時間 20秒」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、20秒からのカウントダウンを実行するタイムカウンタ及び点数カウンタをテレビジョンモニタ100に表示する。
点数カウンタの値は、ラケットRKを振った回数及び強さに依存する。詳細は次の通りである。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの強さを、強、中、弱という三段階で判定する。ラケットRKからは、それが振られた時の加速度相関信号に応じた赤外線信号が、アダプタ5を介してマルチメディアプロセッサ91に伝達されるので、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKの加速度を、強、中、弱のいずれかに分類することができる。例えば、強を「3」、中を「2」、弱を「1」とすれば、ラケットRKが振られるたびに、いずれかが決定されるので、その値を累算して、点数とし、リアルタイムで点数カウンタに表示する。なお、ラケットRKが振られた回数を点数として表示することもできる。また、強、中、及び弱のそれぞれの強さで、人間がラケットRKを振ったときのそれぞれの消費カロリー(「単位消費カロリー」と呼ぶ。)を予め計測しておき、ユーザがラケットRKを振るたびに、加速度の強、中、弱を判定して、対応する単位消費カロリーを累算して、テスト期間中の消費カロリーを算出することもできる。
この持久力テストにより、ユーザは、制限時間内にラケットRKを、どれだけ強くかつ素早く振り続ける持久力があるかを知ることができる。
次に、記憶力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「記憶力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、記憶力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「1Pラケットと2pラケットを片方ずつ左右の手で持って下さい。」なる文字、及び「次の画面で双方のラケットを振る順番が表示されるので、覚えてください。」なる文字を表示する。1Pラケットは、ラケットRK1に相当し、2Pラケットは、ラケットRK2に相当する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
本実施の形態では、記憶力テストとして、第1の記憶力テスト、第2の記憶力テスト、及び第3の記憶力テストを用意している。以下、順番に、それらの問題画面を説明していく。
図6は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図6を参照して、この問題画面は、問題表示領域178を含む。問題表示領域178には、合計24個のラケットオブジェクトが二段にわたって表示される。ラケットオブジェクトのブレード部分に付された右上がりの斜線部は赤色を示し、白色のブレード部分は青色を示す。図1のラケットRK1のブレード152のフェイスは赤色であり、ブレード部分が赤色となっているラケットオブジェクトは、ラケットRK1を示す。また、図1のラケットRK2のブレード152のフェイスは青色であり、ブレード部分が青色となっているラケットオブジェクトは、ラケットRK2を示す。
問題表示領域178は、ラケットRK1及びRK2のうち、どのラケットをどの順番で振るのかを、ラケットオブジェクトの色と並びで示している。つまり、次の通りである。問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトが第一番であり、右に行くに従って順番が遅くなる。そして、第12番である上段の右端のラケットオブジェクトの次は、下段の右端のラケットオブジェクトであり、第13番であり、右に行くに従って順番が遅くなる。そして、ユーザが振るべきラケットが、ラケットRK1あるいはRK2のいずれであるかは、ラケットオブジェクトの色によって示される。
第1の記憶力テストでは、問題表示領域178には、第1番から第24番までのユーザが振るべきラケットの種類と順番が、それぞれ赤あるいは青のいずれかの色が付された24個のラケットオブジェクトによって一度に示される。
画面の下部には、カウンタが設けられており、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178にラケットオブジェクトを表示した時点から時間のカウントを開始する。マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178にラケットオブジェクトが表示されてから、所定時間(例えば10秒)が経過すると、問題表示領域178からラケットオブジェクトの色をニュートラルな状態(黄色)に戻し、次の画面に移る。この所定時間が、ユーザがラケットRK1及びRK2を振る順番を記憶するために与えられた時間となる。
マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「今覚えた順番通りに1Pラケットと2Pラケットを振り、1球ずつ球を打ち返して下さい。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、入力画面を表示する。
図7は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の記憶力テストのための入力画面の例示図である。図7に示すように、この入力画面は、出射部176を含み、マルチメディアプロセッサ91は、この出射部176から、所定時間間隔で同じ色の球172を次々に出現させる。
ユーザは、記憶した順番で、ラケットRK1あるいはRK2を振って、球172を打ち返す。マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRK1及びRK2から出力される赤外線信号の特定のビットにより、いずれのラケットが振られたかを識別できるので、問題表示領域178に示された順番で、ラケットRK1及びRK2が振られたか否かを判定できる。ユーザが振る順番を間違った時点で、マルチメディアプロセッサ91は、今回のテストを終了し、何番まで決められた順番でラケットRK1及びRK2を振ることができたか、結果を表示する。なお、マルチメディアプロセッサ91は、球172の表示のタイミングと、ラケットRK1あるいはRK2の入力を受け付けたタイミングと、から、空振りかヒットかを判定し、ヒットならば球172が打ち返される映像を生成する。
次に、第2の記憶力テストについて説明する。第1の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示されたが、第2の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が、早いほうから順番に示される。以下、異なる点を中心に説明する。
第2の記憶力テストの問題画面が表示された時点では、ニュートラルな状態を示す24個のラケットオブジェクトが、問題表示領域178に表示される。なお、上記と同様に、この時点で記憶期間のカウント開始となる。ニュートラルな状態を示すラケットオブジェクトは、例えば、そのブレード部分が黄色で表される。次の図面では、ブレート部分の黄色をクロスした斜線で表している。
図8は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図8を参照して、問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化し、右端まで進むと、下段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化する。
以上のように、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示されず、順々に示されるので、ユーザにとって記憶がより難しく、第2の記憶力テストは、第1の記憶力テストより難易度が高い。なお、問題画面の表示後の処理は、第1の記憶力テストと同じであり説明を省略する。
次に、第3の記憶力テストについて説明する。第1の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が一度に示され、第2の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が早いほうから順々に示された。しかし、第3の記憶力テストでは、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が早いほうから順々に示されるが、1ラケットオブジェクトによるラケットの種類と順番の指示が所定時間経過した時に、その1ラケットオブジェクトをニュートラルな状態に戻し、その後に、次の1ラケットオブジェクトによるラケットの種類と順番の指示が行われる。これが、最後の順番まで繰り返される。以下、異なる点を中心に説明する。
第3の記憶力テストの問題画面が表示された時点では、ニュートラルな状態を示す24個のラケットオブジェクトが、問題表示領域178に表示される。この点、第2の記憶力テストと同じである。記憶期間のカウント開始もこの時点である。
図9は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の記憶力テストのための問題画面の例示図である。図9を参照して、第3の記憶力テストでは、問題表示領域178の上段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化し、右端まで進むと、下段の左端のラケットオブジェクトから右端のラケットオブジェクトへと順番に、ラケットオブジェクトの色が、ラケットRK1を示す赤色あるいはラケットRK2を示す青色のいずれかに変化する。
ただし、第3の記憶力テストでは、ラケットオブジェクトがニュートラルな状態から、赤色あるいは青色に変化した後、所定時間(例えば、2秒)経過後に、そのラケットオブジェクトは、再びニュートラルな状態に戻される。つまり、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が、所定時間ずつ24回にわたって示されることになり、複数のラケットオブジェクトが同時に、赤色あるいは青色になることはない。図9では、16番目にユーザが振るべきラケットの種類が示された時点の例である。16番目のラケットオブジェクトがニュートラルな状態に戻された後に、左隣の17番目のラケットオブジェクトが、赤色あるいは青色になる。
以上のように、ユーザが振るべきラケットの種類と順番が示されている時間が短いので、記憶がより一層難しく、第3の記憶力テストは、第1及び第2の記憶力テストより難易度が高い。なお、問題画面の表示後の処理は、第1の記憶力テストと同じであり説明を省略する。
第3の記憶力テストにおいては、1ラケットオブジェクトずつ、種類と順番を示したが、例えば、N(Nは1以上の整数)ラケットオブジェクトずつ、種類と順番を示すなどして、難易度を調整できる。Nが大きいほど、記憶のための期間が長くなるので、難易度は低くなる。この場合、Nラケットオブジェクトは一度に表示してもよいし、第2の記憶力テストのように、順々に表示してもよい。
次に、判断力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「判断力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、判断力テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「文字が意味する色の球を打ち返してください。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、判断力テストのための問題画面を表示する。
図10は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される判断力テストのための問題画面の例示図である。図10を参照して、この画面は、出射部176及び指示部174を含む。マルチメディアプロセッサ91は、出射部176から所定時間間隔で、赤色、青色、及び白色のいずれかの球172を出現させる。また、マルチメディアプロセッサ91は、出射部176から球172を出現させる前に、ユーザがラケットRKを振って打ち返すべき球172の色を、指示部174において文字で指示する。ユーザは、指示部174によって文字で指示された色の球172が出現したときに、ラケットRKを振って、文字で指示された色の球172を打ち返すことを試みる。文字で指示された色以外の球172を打ち返すと失敗となる。
判断力テストとして、本実施の形態では、上級テスト、中級テスト、及び初級テストを用意している。
初級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色と、を一致させる。従って、ユーザは、指示部174の文字だけではなく、その文字自体の色によっても、何色の球172を打ち返すべきかを知ることができる。
中級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色と、を異ならせる。文字で示される指示が正しい指示であり、文字自体の色が示す指示は誤りである。従って、ユーザは、指示部174の文字自体の色に惑わされ、指示部174の文字による指示どおりの色の球172を打ち返すことが難しくなる。それ故、中級テストは、初級テストより難易度が高い。
上級テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174において文字で示す色と、その文字自体の色及び音声により示される色と、を異ならせる。文字で示される指示が正しい指示であり、文字自体の色が示す指示及び音声が示す指示は誤りである。従って、ユーザは、指示部174の文字自体の色及び音声に惑わされ、指示部174の文字による指示どおりの色の球172を打ち返すことが一層難しくなる。つまり、判断を惑わす要因が、初級テストでは存在せず、中級テストでは1つであり、上級テストでは2つである。それ故、上級テストは、初級及び中級テストより難易度が高い。
マルチメディアプロセッサ91は、ユーザが成功した回数をリアルタイムでテレビジョンモニタ100に表示するので、ユーザは、成功回数を知ることができる。
ここで、難易度の調整について説明する。ユーザが打ち返すべき球オブジェクト172の色の指示は、文字、図画、色彩、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって可能である。逆に、偽りの指示についても、文字、図画、色彩、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって可能である。従って、これらのユーザの判断を惑わす要素の増減によって、難易度の高低を容易に調整できる。
また、上記では、球オブジェクト172は、色だけを変えたものを出現させたが、文字、図画、及び音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせを付加することもできる。
さらに、上記の判断力テストでは、色を判断対象にしたが、色には限定されず、文字、図画、あるいは音声などを判断対象にすることもできる。
次に、体内時計テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「体内時計テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、体内時計テストのための処理を実行する。まず、マルチメディアプロセッサ91は、テレビジョンモニタ100に、「READY?の文字が消えてから10秒と思うところでラケットを振って下さい。」なる文字を表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字をテレビジョンモニタ100に表示する。マルチメディアプロセッサ91は、「READY?」なる文字が消えた時点から、時間のカウントを開始する。
そして、マルチメディアプロセッサ91は、ユーザがラケットRKを振った時点で、カウントを停止し、テレビジョンモニタ100に、指示した時間(10秒)と、カウント値(ユーザが体内時計で10秒と判断した時間)と、を表示する。
体内時計テストによって、ユーザは、指示された時間と体内時計による時間とに、どれくらいの差があるかを知ることができる。指示する時間を長くすれば、ユーザの体内時計によるカウントが難しくなり、指示する時間を短くすれば、ユーザの体内時計によるカウントが易しくなるので、指示する時間によって、難易度を調整できる。
次に、比較力テストについて説明する。図4のサブメニュー158において「比較力テスト」が選択及び確定されたとき、マルチメディアプロセッサ91は、比較力テストのための処理を実行する。本実施の形態では、比較力テストとして、第1の比較力テスト、第2の比較力テスト、及び第3の比較力テストを用意している。以下、順番に、それらについて説明する。
第1の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「球の数が多いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図11は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第1の比較力テストのための問題画面の例示図である。図11を参照して、この画面は、左右に分割され、青色(白色部分)のラケットオブジェクト179を含む左エリア180、及び赤色(斜線部分)のラケットオブジェクト181を含む右エリア182からなる。左エリア180は、図1の青色のラケットRK2に対応し、右エリアは、図1の赤色のラケットRK1に対応している。
図11では、左エリア180に、13個の白色の球が表示され、右エリア182に、11個の白色の球が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、球が多いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
第2の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「緑色の球の数が多いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図12は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第2の比較力テストのための問題画面の例示図である。図12を参照して、左エリア180には、5個の緑色の球(クロスした斜線部)、3個の青色の球(左上がり斜線部)、4個の赤色の球(白色部)、および4個の黄色の球(右上がり斜線部)が表示される。
一方、右エリア182には、4個の緑色の球(クロスした斜線部)、5個の青色の球(左上がり斜線部)、3個の赤色の球(白色部)、および3個の黄色の球(右上がり斜線部)が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、緑色の球の数が多いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
第3の比較力テストでは、マルチメディアプロセッサ91は、「球の数が6に近いのはどちら?」なる文字と、「分かった時点でラケットを振って下さい。」なる文字と、をテレビジョンモニタ100に表示する。次に、マルチメディアプロセッサ91は、問題画面を表示する。
図13は、図1のテレビジョンモニタ100に表示される第3の比較力テストのための問題画面の例示図である。図13を参照して、左エリア180には、13個の白色の球が表示され、右エリア182には、5個の白色の球が表示される。ユーザは、上記の問題に従って、球の数が6に近いと思うほうのエリアに対応するラケットRK1あるいはRK2のいずれかを振る。マルチメディアプロセッサ91は、問題画面が表示された時点から、時間のカウントを開始し、その値をテレビジョンモニタ100に表示する。そして、ラケットRK1あるいはRK2が振られた時点でカウントを停止する。従って、ユーザは、どのくらいの時間で正解が出せたのかを知ることができる。不正解の場合はその旨が表示される。
以上のように、比較力テストでは、左エリア180と右エリア182との違いをいかに早く比較できるかを計測する。なお、比較力テストの難易度を変えるためのパラメータとして、球の数、球の移動、球の色数、球の大きさ、及び球の移動速度などが考えられる。
図14は、アダプタ5の内部構成を示すブロック図である。図14に示すように、このアダプタ5は、コネクタ32、拡張コネクタ63、拡張コネクタ周辺回路65、リセットスイッチ43、水晶発振回路67、キーブロック69、赤外線信号受信回路(IR受信回路)71、オーディオアンプ73、内部電源電圧発生回路75、AC/DCコンバータ等からなる電源回路79、電源スイッチ45、スイッチングレギュレータ77、電源ジャック85、AVジャック83、ビデオジャック81V、Lチャンネルオーディオジャック81L、及びRチャンネルオーディオジャック81Rを含む。コネクタ32は、24本の端子T1〜T24を含み、接地されたシールド部材61で覆われている。コネクタ32の端子T1,T2,T22,T24は接地される。
図示しない電源ケーブルから供給される交流電圧は、電源ジャック85を介して、電源回路79に与えられる。電源回路79は、与えられた交流電圧を、直流電圧に変換し、これを電源電圧Vcc0として、ラインw20に出力する。電源スイッチ45は、オンの場合、ラインw20とラインw54とを接続して、スイッチングレギュレータ77に電源電圧Vcc0を与えるとともに、ラインw9からのビデオ信号VD及びラインw12,w13からのオーディオ信号AL2,AR2をそれぞれ、ラインw14,w15,w16に出力して、AVジャック83に与える。従って、これらのビデオ信号VD及びオーディオ信号AL2,AR2は、AVケーブル7を介して、テレビジョンモニタ100に与えられ、テレビジョンモニタ100は、それらに応じた映像を映し出し、また、音声をスピーカ(図示せず)から出力する。
一方、電源スイッチ45は、オフの場合、ラインw17,w18,w19をそれぞれ、ラインw14,w15,w16に接続する。これにより、ビデオジャック81Vから入力されたビデオ信号、オーディオジャック81Lから入力されたLチャンネルオーディオ信号、及び、オーディオジャック81Rから入力されたRチャンネルオーディオ信号、がAVジャック83に与えられる。従って、ジャック81V,81L,81Rからのビデオ信号及びオーディオ信号は、AVジャック83から、AVケーブル7を介して、テレビジョンモニタ100に与えられる。このように、電源スイッチ45がオフの場合は、外部機器からジャック81V,81L,81Rに入力され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100に出力できる。
スイッチングレギュレータ77は、電源スイッチ45がオンの場合、電源回路79よりラインw54を介して電源電圧Vcc0を受け、ラインw50とw22との上にそれぞれ接地電位GNDと電源電圧Vcc1とを発生する。一方、スイッチングレギュレータ77は、電源スイッチ45がオフの場合は、電源電圧Vcc0の供給を受けないので、電源電圧Vcc1を発生しない。
内部電源電圧発生回路75は、スイッチングレギュレータ77から与えられた接地電位GND及び電源電圧Vcc1からラインw23,w24及びw25上にそれぞれ電源電圧Vcc2、Vcc3及びVcc4を発生する。ラインw22は、コネクタ32の端子T7,T8に接続され、ラインw23は、コネクタ32の端子T11,T12接続され、ラインw24は、コネクタ32の端子T15,T16に接続され、ラインw25は、コネクタ32の端子T18,T19に接続される。Vcc0>Vcc1>Vcc2>Vcc3>Vcc4とする。なお、電源スイッチ45がオフの場合は、電源電圧Vcc1は発生しないため、電源電圧Vcc1,Vcc2,Vcc3及びVcc4が、コネクタ32を介して、カートリッジ3に供給されることはない。
オーディオアンプ73は、端子T21に接続されたラインw11からのRチャンネルオーディオ信号AR1及び端子T20に接続されたラインw10からのLチャンネルオーディオ信号AL1を増幅して、増幅後のRチャンネルオーディオ信号AR2及びLチャンネルオーディオ信号AL2をそれぞれ、ラインw13及びw12に出力する。ビデオ信号VDを電源スイッチ45に入力するラインw9は、コネクタ32の端子T23に接続される。
ラインw9、w12及びw13を円筒形のフェライト87で覆うことにより、これらラインから電磁波が外部に放射されることを防止する。
上記赤外線センサを含むIR(infrared ray)受信回路71は、受信したデジタル変調された赤外線信号を、デジタル復調して、ラインw8に出力する。ラインw8は、コネクタ32の端子T17に接続される。
キーブロック69は、キャンセルキー39、方向キー37a〜37d、及び決定キー35、並びに、図示しないシフトレジスタを含む。このシフトレジスタは、各キー39,37a〜37d,35及び後述の端子TE7からパラレルに入力される信号をシリアル信号に変換して、ラインw3に出力する。このラインw3は、コネクタ32の端子T6に接続される。また、キーブロック69には、端子T10に接続されるラインw5から、クロックが入力され、端子T9に接続されるラインw4から、制御信号が入力される。
水晶発振回路67は、一定周波数のクロックを発振して、ラインw2に供給する。ラインw2は、コネクタ32の端子T3に接続される。
リセットスイッチ43は、システムをリセットするためのリセット信号をラインw1に出力する。ラインw1は、コネクタ32の端子T4に接続される。
拡張コネクタ63は第1の端子〜第9の端子(これらを以後TE1〜TE9と呼ぶ。)を有している。端子TE2,TE4及びTE6は、拡張コネクタ周辺回路65を介して、それぞれ、コネクタ32の端子T13,T14及びT5に接続される。従って、端子TE2、TE4及びTE6を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器に信号の入出力を行なうことができる。端子TE9及びTE8には、それぞれ、ラインw4及びw5が接続される。従って、拡張コネクタ63に接続された外部機器に対して、端子TE8を介して、キーブロック69へのクロックと同じクロックを供給でき、また、端子TE9を介して、キーブロック69への制御信号と同じ制御信号を供給できる。
端子TE3及びTE5には、拡張コネクタ周辺回路65を介して、それぞれ、電源電圧Vcc1及びVcc2が与えられる。従って、拡張コネクタ63に接続された外部機器に対して、端子TE3及びTE5を通じて電源電圧Vcc1及びVcc2を供給できる。端子TE1は接地される。端子TE7は、拡張コネクタ周辺回路65を介して、キーブロック69に含まれる上述のシフトレジスタの所定入力端子に接続される。
図15は、カートリッジ3の内部構成を示すブロック図である。図15に示すように、カートリッジ3は、マルチメディアプロセッサ91、メモリ93、EEPROM(electrically erasable programmable read only memory)510、RTC(real time clock)512、端子t1〜t24、バス(データバス及びアドレスバスを含む。)95、及び振幅設定回路99を含む。振幅設定回路99は、抵抗96及び98を含む。
マルチメディアプロセッサ91は、リセット信号を入力するリセット入力/RESET、クロックSCLK2を入力するクロック入力XT、データの入出力のための入出力ポート(I/Oポート)IO0〜IOn(nは自然数。例えば、n=23)、アナログ信号を入力するためのアナログ入力ポートAIN0〜AINk(kは自然数。例えば、k=3)、オーディオ信号AL1,AR1を出力するためのオーディオ出力AL,AR、ビデオ信号VDを出力するためのビデオ出力VO、制御信号(例えば、チップイネーブル信号、アウトプットイネーブル信号、ライトイネーブル信号等)を出力するための制御信号出力ポート、及びメモリインタフェース、を含む。
メモリ93は、バス(アドレスバス及びデータバスを含む。)、及び、制御信号(例えば、チップイネーブル信号、アウトプットイネーブル信号、ライトイネーブル信号等)を入力するための制御信号入力ポートを含む。このメモリ93に、上記した様々なテストを実行するためのプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。メモリ93は、例えば、ROM(read only memory)やフラッシュメモリ等の任意のメモリを使用できる。
マルチメディアプロセッサ91の制御信号出力ポートは、メモリ93の制御信号入力ポートに接続される。マルチメディアプロセッサ91のメモリインタフェース及びメモリ93のバスは、バス95に接続される。ここで、マルチメディアプロセッサ91の制御信号出力ポートは、例えば、アウトプットイネーブル信号を出力するOE出力ポート、チップイネーブル信号を出力するCE出力ポート、ライトイネーブル信号を出力するWE出力ポート、等を含む。また、メモリ93の制御信号入力ポートは、例えば、マルチメディアプロセッサ91のOE出力ポートに接続されるOE入力ポート、マルチメディアプロセッサ91のCE出力ポートに接続されるCE入力ポート、マルチメディアプロセッサ91のWE出力ポートに接続されるWE入力ポート、等を含む。
メモリ93は、チップイネーブル信号が入力されたときに、自分がアクセス先として選択されたと認識し、これとほぼ同時に入力されたアドレス信号及びアウトプットイネーブル信号に応答して、データ信号を出力する。アドレス信号は、バス95のアドレスバスを介してメモリ93に入力され、データ信号は、バス95のデータバスを介してマルチメディアプロセッサ91に入力される。また、メモリ93は、チップイネーブル信号が入力されたときに、自分がアクセス先として選択されたと認識し、これとほぼ同時に入力されたアドレス信号及びライトイネーブル信号に応答して、データ信号を取込み、書き込みを行なう。アドレス信号は、バス95のアドレスバスを介してメモリ93に入力され、データ信号は、マルチメディアプロセッサ91からバス95のデータバスを介してメモリ93に入力される。
EEPROM510は、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO0及びIO1に接続され、それらのI/Oポートを介して、マルチメディアプロセッサ91から、クロック信号が与えられると共に、データの読み書きが行われる。RTC512は、水晶発信器(図示せず)に基づいて計時を行い、時刻情報を生成して、マルチメディアプロセッサ91に与える。RTC512は、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO2及びIO3に接続され、それらを介して、マルチメディアプロセッサ91からクロック信号が与えられると共に、マルチメディアプロセッサ91へ上記時刻情報を与える。
端子t1〜t24は、カートリッジ3がアダプタ5に装着されたとき、アダプタ5のコネクタ32の端子T1〜T24に一対一に接続される。端子t1,t2,t22,t24は、接地される。端子t3は、振幅設定回路99に接続される。つまり、振幅設定回路99の抵抗96の一方端は端子t3に接続され、他方端は、マルチメディアプロセッサ91のクロック入力XT及び抵抗98の一方端に接続される。抵抗98の他方端は接地される。このように、振幅設定回路99は、抵抗分圧回路である。
アダプタ5の水晶発振回路67が発振したクロックSCLK1は、端子t3を介して、振幅設定回路99に入力され、クロックSCLK1より振幅が小さいクロックSCLK2が生成されて、クロック入力XTに供給される。つまり、クロックSCLK2の振幅は、抵抗96と抵抗98との比で定まる値に設定される。
端子t4は、マルチメディアプロセッサ91のリセット入力/RESETに接続される。端子t4をリセット入力/RESETに接続するラインには、抵抗94の一方端及びコンデンサ92の一方端が接続される。抵抗94の他方端には電源電圧Vcc2が供給され、コンデンサ92の他方端は接地される。
端子t5,t13及びt14は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO12,IO13及びIO14に接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t5,t13及びt14を介して、図14の拡張コネクタ63に接続された外部機器に信号を入出力できる。
端子t7,t8からは、電源電圧Vcc1が供給される。端子t11,t12からは、電源電圧Vcc2が供給される。端子t15,t16からは、電源電圧Vcc3が供給される。端子t18,t19からは、電源電圧Vcc4が供給される。電源電圧Vcc3及びVcc4は、マルチメディアプロセッサ91に供給される。
端子t6,t9,t10及びt17は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のI/OポートIO15,IO16,IO17及びIO18に接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t6を介して、キーブロック69からの出力信号を受けることができる。また、マルチメディアプロセッサ91は、端子t9を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器及びキーブロック69に制御信号を与えることができる。さらに、マルチメディアプロセッサ91は、端子t10を介して、拡張コネクタ63に接続された外部機器及びキーブロック69にクロックを与えることができる。さらに、マルチメディアプロセッサ91は、端子t17を介して、IR受信回路71の出力信号を受け取ることができる。
端子t20及びt21は、それぞれ、マルチメディアプロセッサ91のオーディオ出力AL及びARに接続される。端子t23は、マルチメディアプロセッサ91のビデオ出力VOに接続される。従って、マルチメディアプロセッサ91は、端子t20及びt21を介して、アダプタ5のオーディオアンプ73に、オーディオ信号AL1及びAR1を与えることができ、また、端子t23を介して、アダプタ5の電源スイッチ45に、ビデオ信号VDを与えることができる。
カートリッジ3には、シールド113が施してある。シールド113を設けることで、マルチメディアプロセッサ91等の回路から発生する電磁波が、外部に放射されることを極力防止できる。
マルチメディアプロセッサ91の内部構成を簡単に説明する。マルチメディアプロセッサ91は、図示しないが、中央演算処理装置(以下、「CPU」と呼ぶ。)、グラフィックスプロセシングユニット(以下、「GPU」と呼ぶ。)、サウンドプロセシングユニット(以下、「SPU」と呼ぶ。)、ジオメトリエンジン(以下、「GE」と呼ぶ。)、外部インタフェースブロック、上記のメモリインタフェース、メインRAM、及びA/Dコンバータ(以下、「ADC」と呼ぶ。)などを具備する。
CPUは、メモリ93に格納されたプログラムを実行して、各種演算やシステム全体の制御を行う。グラフィックス処理に関するCPUの処理として、メモリ93に格納されたプログラムを実行して、各オブジェクト及び各スプライトの拡大・縮小、回転、及び/又は平行移動のパラメータ、視点座標(カメラ座標)、並びに視線ベクトルの算出等を行う。ここで、1または複数のポリゴンから構成され、同じ拡大・縮小、回転、及び平行移動の変換が適用される単位を「オブジェクト」と呼ぶ。上記した図4から図13示した画面に含まれる各オブジェクトは、スプライトにより構成することもできるし、「オブジェクト」により構成することもできる。
GPUは、ポリゴン及びスプライトから構成される三次元イメージをリアルタイムに生成し、アナログのコンポジットビデオ信号に変換する。SPUは、PCM(pulse code modulation)波形データ、アンプリチュードデータ、及びメインボリュームデータを生成し、これらをアナログ乗算して、アナログオーディオ信号を生成する。GEは、三次元イメージを表示するための幾何演算を実行する。具体的には、GEは、行列積、ベクトルアフィン変換、ベクトル直交変換、透視投影変換、頂点明度/ポリゴン明度計算(ベクトル内積)、及びポリゴン裏面カリング処理(ベクトル外積)などの演算を実行する。
外部インタフェースブロックは、周辺装置とのインタフェースであり、24チャンネルのプログラマブルなデジタル入出力(I/O)ポートIO0〜IO23を含む。ADCは、4チャンネルのアナログ入力ポートAIN0〜AIN3に接続され、これらを介して、アナログ入力装置から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。メインRAMは、CPUのワーク領域、変数格納領域、および仮想記憶機構管理領域等として利用される。
メモリインタフェースは、バス95を介して、メモリ93からのデータの読み出し、及びメモリ93へのデータの書き込みを司る。また、メモリインタフェースは、DMA機能も有している。
図16は、図3のラケットRKの回路図である。図16を参照して、圧電素子720は、加速度センサ回路766に含まれる。また、MCU768には、外付けの発振回路767が設けられ、MCU768は、この発振回路767からのクロック信号に応答して動作する。そして、MCU768は、矩形波信号を出力ポート0から出力し、抵抗791を通して、圧電素子720の一方電極720aに印加する。
圧電素子720の電極720aは、コンデンサ792を介して接地される。圧電素子720の他方の電極720bは、抵抗793を通してMCU768の入力ポート0に接続されるとともに、ダイオード回路788に接続され、それによって電圧の変動幅が一定以内になるようにされている。なお、圧電素子720の2つの電極720a及び720bは、比較的高抵抗790で電気的に分離されている。
MCU768の入力ポート1は抵抗769と抵抗770との節点に接続されている。抵抗769の他端は電源Vccに接続されている。抵抗770の他端はスイッチ771の一端に接続され、スイッチ771の他端は接地されている。スイッチ771が切断されていると入力ポート1が接続されている節点の電位は電源Vccの電位と等しい。スイッチ771が導通すると電源Vccから接地に電流が流れ、入力ポート1が接続されている節点の電位は、抵抗769と抵抗770とによる電圧分割に対応する電位に下がる。MCU768はこの電位の変化によってスイッチ771が導通しているか否かを判定できる。
MCU768の出力ポート1は、抵抗772を介してPNPトランジスタ773のベースに接続されている。トランジスタ773のエミッタは電源Vccに接続され、コレクタは抵抗774、775、776、777、及び778のそれぞれ一端に接続されている。これら抵抗774、775、及び776の他端はそれぞれ前述した赤外発光ダイオード716a〜716cに接続されている。出力ポート1からの出力によって、赤外発光ダイオード716a〜716cの発光を制御できる。
矩形波信号が圧電素子720の電極720aに印加されると、MCU768の入力ポート0には、コンデンサ792の充放電に伴って、三角波信号が入力される。ただし、三角波信号の大きさ(波高値)は、ダイオード回路788によって決まる。
ラケットRKが静止しているとき、すなわち、変位されていないとき、三角波信号のマイナス(負)側レベルは変化しない。しかしながら、ラケットRKが操作者によって三次元空間内で変位されると、その変位に伴なう圧電効果によって、圧電素子720に電圧が生じる。この加速度相関電圧は、三角波信号のマイナス側レベルをバイアスする。
従って、ラケットRKが変位されると、その変位加速度の大きさに応じたレベルの加速度相関電圧が圧電素子720に生じ、従って、MCU768の入力ポート0に入力される三角波信号のマイナス側レベルが、加速度相関電圧のレベルに応じて変動する。MCU768は、このような三角波信号のマイナス側レベル変動を加速度データに変換する。この場合、MCU768は、加速度データを第0〜第3の4つのレベルに変換して、そのレベルに応じて赤外発光ダイオード716a〜716cを駆動する。つまり、加速度データそのものではなく、レベル情報を送信する。加速度データが、0(ラケットRKの変位なし)〜第1所定値までは第0レベル、第1所定値〜第2所定値までが第1レベル、第2所定値〜第3所定値までが第2レベル、第3所定値を超えた場合が第3レベルである。なお、第1所定値<第2所定値<第3所定値、である。また、MCU768は、加速度データが第0レベルのときは、赤外発光ダイオード716a〜716cを駆動しない。つまり、加速度データが第0レベルであるという情報は送信されない。従って、マルチメディアプロセッサ91は、MCU768からレベル情報が送信されていないときは(つまり、赤外線信号が送信されていないときは)、ラケットRKが振られていないと判断する。
また、ラケットRK1のMCU768の特定の入力ポートには、「1」が予め設定され、ラケットRK2のMCU768の特定の入力ポートには、「0」が予め設定され、これにより、MCU768は、自らが搭載されているラケットが、ラケットRK1かRK2かを判別できる。そして、MCU768は、この特定の入力ポートの値に従って、赤外線信号の特定のビットの値をセットする。この特定のビットにより、マルチメディアプロセッサ91は、いずれのラケットからの入力かを判別できる。
さて、起動回路779は、カレントミラー回路799及びコンデンサ786を含む。このコンデンサ786の一方端は、圧電素子720の電極720bに接続され、他方端は、PNPトランジスタ782のベースに接続される。PNPトランジスタ782,783のエミッタは電源Vccに接続される。PNPトランジスタ782,783のコレクタは、それぞれ、抵抗780,781の一方端に接続される。抵抗780,781の他方端は接地される。PNPトランジスタ782のベースとPNPトランジスタ783のベースとの間には、抵抗784,785が直列に接続される。抵抗784と抵抗785との接続点は、PNPトランジスタ783のコレクタに接続される。また、PNPトランジスタ782のコレクタは、MCU768の入力ポート3に接続される。
ここで、例えば、抵抗784,785のそれぞれを1MΩとし、抵抗780を100kΩとし、抵抗781を1MΩとする。このように、抵抗784,785の抵抗値を大きな値とする。また、抵抗781の抵抗値を、抵抗780の抵抗値より大きくする。
まず、ラケットRKが静止しており、圧電素子720が電圧を発生していない場合は、MCU768は、出力ポート0から矩形波信号を出力しない。この場合、PNPトランジスタ782のコレクタ電流及びPNPトランジスタ783のコレクタ電流は同じ値であり、抵抗780の抵抗値は、抵抗781の抵抗値より小さいので、PNPトランジスタ782のコレクタ端子の電位は、PNPトランジスタ783のコレクタ端子の電位より小さい値となっている(上記例では、1/10)。このため、MCU768の入力ポート3には、ローレベルの電圧が与えられており、それゆえ、MCU768は、矩形波信号の出力を停止する。
そして、ラケットRKが変位した場合、圧電素子720が振動し、この振動に応じた電圧が発生する。そして、この電圧がマイナス側に振れた場合、PNPトランジスタ782のベース電流がコンデンサ786の方へ流れる。つまり、ラケットRKが変位しない場合と比較して、PNPトランジスタ782のベース電流が増加する。すると、PNPトランジスタ782のコレクタ電流が大きくなり、コレクタ端子の電位が上昇して、ハイレベルの電圧が,MCU768の入力ポート3に与えられる。これにより、MCU768は、出力ポート0からの矩形波信号の出力を開始する。
さて、次に、上記各テストのためにマルチメディアプロセッサ91が実行する処理の遷移を説明する。
図17(a)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるコーディネーショントレーニング処理の遷移図である。図17(a)を参照して、ステップS1にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93に格納されたアプリケーションプログラムに従って、メモリ93に格納された画像データ及び音声データに基づいて、コーディネーション能力をトレーニングするための課題(以下、「コーディネーショントレーニング課題」と呼ぶ。)を表す映像(例えば、図5参照)及び音声を生成して、テレビジョンモニタ100に出力する。なお、この映像は、動的映像若しくは静的映像又はそれらの組み合わせである。また、コーディネーショントレーニング課題は、映像のみで表現してもよいし、音声のみで表現してもよいし、あるいは、それらの組み合わせで表現してもよい。ただし、本実施の形態では、主に映像により課題を表現する。
文献(東根明人・宮下桂治著,「もっともっと運動能力がつく魔法の方法」,株式会社主婦と生活社,2004年11月15日)によれば、コーディネーション能力とは、人間が、状況を五感で察知し、それを頭で判断し、具体的に筋肉を動かす、といった一連の動きの過程をスムーズに行う能力のことである。
より具体的には、この文献によれば、コーディネーション能力は、リズム能力、バランス能力、変換能力、反応能力、連結能力、定位能力、及び識別能力を含む。リズム能力とは、目で見たり耳で聞いたり頭でイメージした動きのリズムを身体で表現する能力である。バランス能力とは、バランスを正しく保ち崩れた姿勢を立て直す能力のことである。変換能力とは、状況の変化に合わせて素早く動きを切り替える能力である。反応能力とは、合図に素早く反応し適切に対応する能力である。連結能力とは、身体全体をスムーズに動かす能力、つまり、身体の各部分の筋肉や関節を力加減やスピード調節して無駄なく動かす能力のことである。定位能力とは、動いているものと自分との位置関係を把握する能力である。識別能力とは、手足や用具を視覚と連携させ(ハンド・アイコーディネーション(手と目の協応)、フット・アイコーディネーション(足と目の協応))、精密に操作する能力である。ハンド・アイコーディネーションは、アイ・ハンドコーディネーションと呼ばれることもある。また、フット・アイコーディネーションは、アイ・フットコーディネーションと呼ばれることもある。
ステップS3では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKによるユーザの入力操作の検知結果とテレビジョンモニタ100に表示されたコーディネーショントレーニング課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像としてテレビジョンモニタ100に出力する。
以上により、図1のカートリッジ3、アダプタ5、ラケットRK1及びRK2、並びにテレビジョンモニタ100をコーディネーショントレーニングシステムとして機能させることにより、人間のコーディネーション能力の向上に寄与できることが予想される。上記した反射力テストは、主に、反応能力、定位能力、及び識別能力に関連したテストであり、これらの能力の向上に寄与できることが期待される。
特に本実施の形態では、ユーザは、両手を使用して、2つの入力装置(ラケット)を操作するので、より効果的に、コーディネーション能力の向上に寄与できることが期待できる。
図17(b)は、図15のマルチメディアプロセッサ91によるワーキングメモリトレーニング処理の遷移図である。図17(b)を参照して、ステップS11にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93に格納されたアプリケーションプログラムに従って、メモリ93に格納された画像データ及び音声データに基づいて、脳のワーキングメモリをトレーニングするための課題(以下、「ワーキングメモリ課題」と呼ぶ。)を表す映像(例えば、図6〜図13参照)及び音声を生成して、テレビジョンモニタ100に出力する。なお、この映像は、動的映像若しくは静的映像又はそれらの組み合わせである。また、ワーキングメモリ課題は、映像のみで表現してもよいし、音声のみで表現してもよいし、あるいは、それらの組み合わせで表現してもよい。ただし、本実施の形態では、主に映像により課題を表現する。
ここで、ワーキングメモリ課題とは、脳のワーキングメモリを消費する課題を意味し、ユーザの入力装置(例えばラケットRK)による入力操作と協働して、当該課題をユーザが実行している時の脳の前頭前野の少なくとも一部(例えば、背外側部(ブロードマンの46野、9野))の活動を上昇させる課題のことである。ワーキングメモリ課題として、例えば、記憶保持課題、同定課題、リハーサル課題、迷路課題、ストループ課題、Go/NoGo課題、選択課題、及びスパンテスト等や、それらの2以上の組み合わせ及び二重課題等が挙げられる。
記憶保持課題は、短期記憶を課する課題であり、例えば、N−back課題がある。N−back課題は、現在提示されている刺激がそれよりもいくつか(N個)以前に提示された刺激と同じか否かの反応を求める課題である。なお、第1〜第3の記憶力テストは、記憶保持課題に含めることができる。同定課題は、文字、数字、図形、及び図画等を同定させる課題である。リハーサル課題は、内容を繰り返し反復させることを課する課題である。
ストループ課題は、色名単語がその色名とは異なる色で書かれているときに(あるいは、色名単語の周辺色がその色名とは異なる色のときに)、色名呼称又は選択させるという課題である。なお、上記の判断力テストは、ストループ課題に含めることができる。迷路課題は、迷路を通過する最短ルートを考えさせる課題である。Go/NoGo課題は、状況に応じてある行動を起こすことと(GO反応)、状況に応じて適切に自制することと(NoGo反応)、を課する課題である。選択課題は、複数の情報の中から指示された情報を選択するという課題である。二重課題は、二種類の異なる課題を並行して行うという課題である。
スパンテストは、主に短期記憶を評価するテストであり、例えば、数字スパンテスト、単語スパンテスト、リーディングスパンテスト、カウンティングスパンテスト、オペレーションスパンテスト、リスニングスパンテスト、及び空間スパンテスト等がある。なお、第1〜第3の記憶力テストは、スパンテストに含めることができる。
数字スパンテストは、順次又は同時に表示される複数個の数字を記憶させ、その記憶の正確さ確認する質問を出すテストである。単語スパンテストは、順次又は同時に表示される複数個の単語を記憶させ、その記憶の正確さ確認する質問を出すテストである。もちろん、数字や単語に代えて、色、図形や図画等であってもよい。リーディングスパンテストは、読みを行いつつ単語の保持がどの程度できるかを測定するテストである。カウンティングスパンテストは、図形の数を数えながらその数を記憶保持するというテストである。オペレーションスパンテストは、計算問題の答えが正しいか否かを判断させ、それとともに計算問題の横に提示された単語を保持するというテストである。リスニングスパンテストは、文を聞きながら単語を保持するテストである。
なお、ワーキングメモリ課題は、例えば第1〜第3の記憶力テストのように、ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題を含む。
別の観点から述べると、ワーキングメモリ課題とは、当該課題をユーザが入力装置(ラケットRK)を操作しながら行っている時において脳の神経の電気的活動又は脳の神経の代謝活動を測定した場合に、脳の前頭前野の少なくとも一部(例えば、背外側部)の神経の電気的活動又は代謝的活動が上昇する測定結果が得られる課題である。
脳の神経の電気的活動は、例えば、脳波(EEG:Electro−EncephaloGram)、及び脳磁図(MEG:Magneto−EncephaloGram)等により測定できる。脳の神経の代謝活動は、例えば、ポジトロン断層撮影法(PET:Positron Emission Tomography)、近赤外分光法(NIRS:Near−infrared spectroscopy)、核磁気共鳴機能画像法(fMRI:functional Magnetic Resonance Imaging)、及び磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS:Magnetic Resonance spectroscopy)等により測定できる。
脳波(EEG)は、頭皮電位を計測することで得ることができる。脳磁図(MEG)は、頭皮磁場分布を計測することで得ることができる。核磁気共鳴機能画像法(fMRI)、ポジトロン断層撮影法(PET)、及び近赤外分光法(NIRS)は、脳血流動態を計測する。磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)は、脳内の代謝物質を測定する。脳が活性化すると、脳の血流量、血液容量、血液中酸素量、グルコース消費量、及び酸素消費量が増加するため、上記測定法により、これらを計測することで、脳の活性化部位を確認できる。脳の活性化部位の確認は、一種類の測定法による測定結果のみを用いてもよいし、二種類以上の測定法による測定結果を用いることもできる。
ステップS13では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKによるユーザの入力操作の検知結果とテレビジョンモニタ100に表示されたワーキングメモリ課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像としてテレビジョンモニタ100に出力する。
以上により、図1のカートリッジ3、アダプタ5、ラケットRK1及びRK2、並びにテレビジョンモニタ100をワーキングメモリトレーニングシステムとして機能させることにより、ユーザは、脳をトレーニングするという目的を持ってワーキングメモリ課題を繰り返し実行する。課題実行中において脳の前頭前野の電気的活動又は代謝活動が上昇するので、つまり、課題実行中において脳の前頭前野が集中的に使用されて集中的に活性化するので、課題を繰り返し実行することにより、前頭前野の働きと密接に関係するワーキングメモリの働きの向上に寄与できる。
さて、次に、上記各テストのためにマルチメディアプロセッサ91が実行するプログラムの流れをフローチャートを用いて説明する。
図18は、図15のマルチメディアプロセッサ91による全体的な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、電源スイッチがオンされると、ステップS21にて、マルチメディアプロセッサ91は、システムの初期設定を実行する。ステップS23にて、マルチメディアプロセッサ91は、メモリ93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S25にて、マルチメディアプロセッサ91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、マルチメディアプロセッサ91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S25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S27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S27及びステップS29にて、マルチメディアプロセッサ91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、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS23に戻る。
マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKが送信した赤外線データ(1P/2Pの別を示す情報、ラケットRKの加速度データに対応したレベル情報、及びスイッチ771のオン/オフ情報を含む。)をアダプタ5のIR受信回路71から受信すると、内部で割込み信号を発生する。この割込み信号に応じて、ステップS31にて、マルチメディアプロセッサ91は、赤外線データの取得処理を開始し、メインRAMに格納する。
なお、マルチメディアプロセッサ91は、後述するソフトウェアカウンタのクリア、スタート、及びストップの判断をビデオ同期信号による割り込みが発生するたびに行い、判断した結果に従って、クリア、スタート、又はストップを行う。
次に、反射力テストのための処理の流れを説明する。この処理は、図18のステップS23で実行されるアプリケーションプログラムによる処理として実行されるが、説明の便宜のため、ビデオ同期信号に同期した形でのフローチャートではなく、図17(a)の遷移図に含まれる形のフローチャートで説明する。
図19は、図5の反射力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。図19を参照して、ステップS41にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、出射口160,162,164,166,168,及び170の中から、球159の出現位置を決定する。ステップS43にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、速度テーブルから球159の移動速度を取得する。速度テーブルは、複数の異なる移動速度を格納したテーブルであり、メモリ93に格納される。なお、速度は一定値としてもよい。ステップS44では、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、球159の出現間隔、つまり、球159が消えてから次の球159を出現させるまでの時間を出現間隔テーブルから取得する。出現間隔テーブルは、複数の異なる出現間隔を格納したテーブルであり、メモリ93に格納される。
ステップS45にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS44で決定した出現間隔の経過後に、ステップS41で決定した出射口から球159を出現させ、ステップS43で決定した移動速度で球159を移動させる。同時に、ステップS47にて、反応時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。マルチメディアプロセッサ91は、ステップS49にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRKからの赤外線データをチェックし、ステップS51にて、ラケットRKのスイングの有無を判断する。なお、ラケットRKからの赤外線データがメインRAMに格納されている場合は、ラケットRKがスイングされたことを意味する。また、本実施の形態では、ラケットRKの加速度データのレベル情報は、スイングの有無を判断するための情報として使用している。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS51でラケットRKがスイングされたと判断した場合はステップS53に進み、スイングされていないと判断した場合はステップS65に進む。
ステップS53では、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをストップする。ステップS55にて、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの検知から一定時間以内の間に、球159が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS57に進んで、逆方向に打ち返される球159を表示し、位置しない場合はそのままステップS59に進む。
ステップS59では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS41〜S57の処理を所定回数繰り返したか否かを判断し、繰り返していない場合はステップS41に戻り、繰り返した場合はステップS63に進んで、反応のトータル時間(最終的なカウンタの値)を含む結果画面を表示する。
一方、ステップS51でラケットRKがスイングされていないと判断された後、ステップS65にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタを参照して、球159の出現から所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS49に進み、経過した場合は、タイムオーバーであるため、ステップS67に進み、警告画面を表示する。
次に、第1〜第3の記憶力テスト、判断力テスト、及び第1〜第3の比較力テストのための処理の流れを説明する。これらの処理は、図18のステップS23で実行されるアプリケーションプログラムによる処理として実行されるが、説明の便宜のため、ビデオ同期信号に同期した形でのフローチャートではなく、図17(b)の遷移図に含まれる形のフローチャートで説明する。
図20及び図21は、図6及び図7の第1の記憶力テストのための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S81にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示する24個のラケットオブジェクトに対して、ラケットオブジェクト毎に色彩(赤又は青)を決定する。この場合、ラケットオブジェクト毎に乱数を発生して色彩を決定する。
ステップS83にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS81で決定した色彩を付した24個のラケットオブジェクトを問題表示領域178に表示する。同時に、ステップS85にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。
ステップS87にて、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS87に戻り、経過した場合はステップS89に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全てのラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色(黄色)に戻してもよい。
ステップS91にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。そして、図21のステップS101では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172を出射部176から出現させ、手前に飛んでくるように表示する。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS102にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、ステップS103にて、ラケットRK1及びRK2のスイングの有無を判断する。ラケットRK1及びRK2がスイングされていない場合はステップS115に進み、ラケットRK1又はRK2がスイングされた場合はステップS105に進む。ステップS105では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットのスイングの検知から一定時間以内の間に、球オブジェクト172が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS107に進んで、逆方向に打ち返される球オブジェクト172を表示し、位置しない場合は打球失敗であるのでステップS117に進む。
ステップS109では、マルチメディアプロセッサ91は、メインRAMにアクセスして、赤外線データをチェックし、どちらのラケットRK1又はRK2が振られたか否かをチェックする。ステップS111では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178の問題に従って正しい方のラケットが振られたか否かを判断し、間違っている場合は失敗であるのでステップS117に進み、正しい場合はステップS113に進む。ステップS113では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS101〜S111の処理が所定回数(本実施の形態では24)完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS101に進み、完了した場合はステップS117に進む。
一方、ステップS103で「NO」が判断された後、ステップS115では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172が消滅位置に到達したか否かを判断し、到達していない場合はステップS102に戻り、到達した場合は失敗であるのでステップS117に進む。
ステップS113で「YES」、ステップS111で「NO」、ステップS105で「NO」、ステップS115で「YES」が判断された後、ステップS117にて、マルチメディアプロセッサ91は、ユーザが記憶できたラケットオブジェクトの数を含む結果画面をテレビジョンモニタ100に表示する。
図22は、図8の第2の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図22を参照して、ステップS131では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に、全ラケットオブジェクトをニュートラル色で表示する。ステップS133では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。同時に、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS135で、乱数を発生してラケットオブジェクトの色を決定し、ステップS137で、当該ラケットオブジェクトの色を、ニュートラル色からステップS135で決定した色に変更する。ステップS139にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示される全てのラケットオブジェクトに対して、ステップS135及びS137の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS135に戻り、完了した場合はステップS141に進む。
そして、ステップS141にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS141に戻り、経過した場合はステップS143に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全ラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色に戻してもよい。ステップS145にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。これ以降の処理は、図21の処理と同じであるため説明を省略する。
図23は、図9の第3の記憶力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図23を参照して、ステップS161では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に、全ラケットオブジェクトをニュートラル色で表示する。ステップS163では、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された問題を記憶するためにユーザに与えられる所定時間を計測するためのソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。同時に、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS165で、乱数を発生してラケットオブジェクトの色を決定し、ステップS167で、当該ラケットオブジェクトの色を、ニュートラル色からステップS165で決定した色に変更し、ステップS169で、当該ラケットオブジェクト以外の全てのラケットオブジェクトをニュートラル色へ変更する。ステップS171にて、マルチメディアプロセッサ91は、一定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS171に戻り、経過した場合はステップS173に進む。なお、この一定時間は、1ラケットオブジェクトの順番と色を記憶するためにユーザに与えられた時間である。
ステップS173にて、マルチメディアプロセッサ91は、問題表示領域178に表示された全てのラケットオブジェクトに対して、ステップS165〜S171の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS165に戻り、完了した場合はステップS175に進む。
そして、ステップS175にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして、所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS175に戻り、経過した場合はステップS177に進み、上記カウンタを停止し、かつ、問題表示領域178の全てのラケットオブジェクトを消去する。あるいは、ニュートラル色に戻してもよい。ステップS179にて、マルチメディアプロセッサ91は、図7の入力画面を表示する。これ以降の処理は、図21の処理と同じであるため説明を省略する。
図24は、図10の判断力テストのための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S191にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して、指示部174に表示する問題を決定する。なお、指示部174に表示する問題は、複数用意され、それぞれに割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS193にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS191で決定した問題を指示部174に表示する。ステップS195にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して球オブジェクト172の色彩を決定し、ステップS197にて、ステップS195で決定した色彩の球オブジェクト172を出射部176から出現させ、手前に飛んでくるように表示する。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS198にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRKからの赤外線データをチェックし、ステップS199にて、ラケットRKのスイングの有無を判断する。ラケットRKがスイングされていない場合はステップS209に進み、ラケットRKがスイングされた場合はステップS201に進む。
ステップS201では、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKのスイングの検知から一定時間以内の間に、球オブジェクト172が打球可能範囲に位置するか否かを判断し、位置する場合はステップS203に進んで、逆方向に打ち返される球オブジェクト172を表示し、位置しない場合は打球失敗であるので一律に不正解とみなしてステップS213に進む。
一方、ステップS199で「NO」が判断された後、ステップS209では、マルチメディアプロセッサ91は、球オブジェクト172が消滅位置に到達したか否かを判断し、到達していない場合はステップS198に戻り、到達した場合はステップS207に進む。
ステップS203の後又はステップS209の後、ステップS207では、マルチメディアプロセッサ91は、指示部174の問題に従ってラケットRKが操作されたか否かを判断する。つまり、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKを振るべきときにラケットRKが振られた場合、あるいは、ラケットRKをふるべきでないときにラケットRKが振られなかった場合は、正答であるので、ステップS211に進んで、ポイントを1つ加算する。一方、マルチメディアプロセッサ91は、ラケットRKを振るべきときにラケットRKが振られなかった場合、あるいは、ラケットRKをふるべきでないときにラケットRKが振られた場合は、不正解であるので、そのままステップS213に進む。
ステップS213では、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS191〜S211の処理が所定回数完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS191に戻り、完了した場合はステップS215に進む。そして、ステップS215にて、マルチメディアプロセッサ91は、最終的なポイントを含む結果画面をテレビジョンモニタ100に表示する。
図25及び図26は、図11の第1の比較力テストのための処理の流れを示すフローチャートである。図25を参照して、ステップS241にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して問題文を決定する。なお、問題文は、複数用意され、それぞれの問題に割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS243にて、マルチメディアプロセッサ91は、所定の範囲で乱数を発生して左エリア180に表示する球の数を決定する。ステップS245では、マルチメディアプロセッサ91は、所定の範囲で乱数を発生して各球の表示位置(座標)を決定する。ステップS247にて、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182の双方に対して、ステップS243及びS245の処理を完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS243に戻り、右エリア182に対する処理を行い、完了した場合は図26のステップS261に進む。
図26のステップS261にて、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182のそれぞれに、決定された球を表示する。ステップS263にて、マルチメディアプロセッサ91は、球の表示からユーザの回答までの時間を計測するソフトウェアカウンタ(画面のカウンタ)をスタートする。
マルチメディアプロセッサ91は、ステップS264にて、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、ステップS265にて、ラケットRK1及びRK2のスイングの有無を判断する。ラケットRK1及びRK2がスイングされていない場合はステップS277に進み、ラケットRK1又はRK2がスイングされた場合はステップS267進んで、上記カウンタを停止する。
そして、ステップS269にて、マルチメディアプロセッサ91は、メインRAMにアクセスして、ラケットRK1及びRK2からの赤外線データをチェックし、どのラケットRK1又はRK2が振られたかをチェックする。ステップS271にて、マルチメディアプロセッサ91は、正しい方のラケットが振られた場合はステップS273に進んで、正解画面を表示し、誤ったラケットが振られた場合はステップS275に進んで不正解画面を表示する。
一方、ステップS265で「NO」が判断された後、ステップS277にて、マルチメディアプロセッサ91は、上記カウンタをチェックして所定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合はステップS264に進み、経過した場合はステップS279に進んで、タイムオーバー画面を表示する。
ステップS281にて、マルチメディアプロセッサ91は、ステップS241〜S279の処理が所定回数完了したか否かを判断して、完了した場合はステップS283に進んで、正答回数を含む結果画面を表示し、完了していない場合は図25のステップS241に戻る。
図27は、図12の第2の比較力テストのための処理の前段を示すフローチャートである。図27を参照して、ステップS301にて、マルチメディアプロセッサ91は、乱数を発生して問題文を決定する。なお、問題文は、複数用意され、それぞれの問題に割り当てられた番号と関連付けて、テーブルとしてメモリ93に格納されている。
ステップS303にて、マルチメディアプロセッサ91は、所定範囲で乱数を発生して左エリア180に表示する緑球の数を決定する。ステップS305では、所定範囲で乱数を発生して各緑球の表示位置(座標)を決定する。ステップS307にて、マルチメディアプロセッサ91は、全ての色の球についてステップS303及びS305の処理が完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS303に戻り、完了した場合はステップS309に進む。ちなみに、ステップS303及びS305の処理は、緑、青、赤、黄の順で実行される。ステップS309では、マルチメディアプロセッサ91は、左エリア180及び右エリア182の双方に対して、ステップS303〜S307の処理を完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS303に戻り、右エリア182に対する処理を行い、完了した場合は図26のステップS261に進む。なお、これ以降の処理は、図26の処理と同じであり説明を省略する。
さて、第3の比較力テストのための処理のフローチャートは、図25及び図26の第1の比較力テストのためのフローチャートと同様であり、説明を省略する。
次に、図1の情報処理システムの変形例を説明する。上記では、マルチメディアプロセッサ91は、アダプタ5を介してラケットRKからの赤外線信号を受けて、ユーザからの入力を受けた。ただし、ユーザからの入力方法は、これに限定されず、他の方法を用いることができる。変形例では、他の入力方法の一例を示す。
図28は、本発明の実施の形態における変形例の説明図である。図28に示すように、この変形例による情報処理システムは、情報処理装置1001、入力装置1003L及び1003R、並びにテレビジョンモニタ100を備える。ここで、入力装置1003L及び1003Rを区別する必要がないときは、入力装置1003と表記する。情報処理装置1001、入力装置1003L及び1003R、並びにテレビジョンモニタ100をコーディネーショントレーニングシステム及びワーキングメモリトレーニングシステムとして機能させることができる。
図29は、図28の入力装置1003の斜視図である。図29に示すように、入力装置1003は、透明体1017の底面側にベルト1019を通して、そのベルト1019を透明体1017の内部で固定してなる。透明体1017の内面全体にわたって(低面側を除く)、再帰反射シート1015が取り付けられる。入力装置1003の使用方法は後述する。
ここで、入力装置1003L及び1003Rを区別する必要があるときは、入力装置1003Lの透明体1017および再帰反射シート1015を、それぞれ、透明体1017Lおよび再帰反射シート1015Lと表記し、入力装置1003Rの透明体1017および再帰反射シート1015を、それぞれ、透明体1017Rおよび再帰反射シート1015Rと表記する。
図28に戻って、情報処理装置1001は、AVケーブル7により、テレビジョンモニタ100に接続される。さらに、情報処理装置1001には、図示していないが、ACアダプタあるいは電池により電源電圧が供給される。情報処理装置1001の背面には、電源スイッチ(図示せず)が設けられる。
情報処理装置1001は、その前面側に、赤外光のみを透過する赤外線フィルタ1020が設けられ、さらに、赤外線フィルタ1020を囲むように、赤外光を発生する4つの赤外発光ダイオード1009が露出している。赤外線フィルタ1020の背面側には、後述のイメージセンサ1054が配置される。
4つの赤外発光ダイオード1009は、間欠的に赤外光を発光する。そして、赤外発光ダイオード1009からの赤外光は、入力装置1003に取り付けられた再帰反射シート1015により反射され、赤外線フィルタ1020の背面側に設けられたイメージセンサ1054に入力される。このようにして、イメージセンサ1054により、入力装置1003が撮影される。
赤外光は間欠的に照射されるところ、赤外光の非照射時においても、イメージセンサ1054による撮影処理は行われている。情報処理装置1001は、プレイヤにより動かされた入力装置1003の、赤外光照射時の画像信号と非照射時の画像信号との差分を求めて、この差分信号DI(差分画像DI)を基に、入力装置1003(つまり再帰反射シート1015)の位置等を算出する。
このように、差分を求めることで、再帰反射シート1015からの反射光以外の光によるノイズを極力除去でき、精度良く再帰反射シート1015を検出できる。
図30は、図28の入力装置1003L及び1003Rの使用状態の一例を示す説明図である。図28及び図30に示すように、ユーザは、中指を図16のベルト1019に通して、入力装置1003を装着する。図28のように、ユーザが、情報処理装置1001に向けて、つまり、イメージセンサ1054に向けて、手を開くと、透明体1017、つまり、再帰反射シート1015が現れ、この再帰反射シート1015が撮影される。一方、透明体1017を握り締めると、透明体1017、つまり、再帰反射シート1015は、手の中に隠れてしまい、イメージセンサ1054に撮影されない。
従って、ユーザは、手を開いたり閉じたりする動作によって、再帰反射シート1015を撮影させたり撮影させなかったりすることにより、情報処理装置1001に対する入力/非入力を行うことができる。このような入力方法により、上述した各種のテストを行うことができる。
図31は、図28の情報処理装置1001の電気的構成を示す図である。図31に示すように、情報処理装置1001は、マルチメディアプロセッサ91、イメージセンサ1054、赤外発光ダイオード1009、ROM(read only memory)1052、及びバス1056を含む。
マルチメディアプロセッサ91は、バス1056を通じて、ROM1052にアクセスできる。従って、マルチメディアプロセッサ91は、ROM1052に格納されたプログラムを実行でき、また、ROM1052に格納されたデータをリードして処理することができる。このROM1052に、上記した各種テストの画面の制御や再帰反射シート1015の位置検出等の各処理を行うプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。
マルチメディアプロセッサ91は、上述のように、外部インタフェースブロック及びADCを含む。外部インタフェースブロックは、周辺装置(変形例ではイメージセンサ1054及び赤外発光ダイオード1009)とのインタフェースである。また、ADCは、4チャンネルのアナログ入力ポートに接続され、これらを介して、アナログ入力装置(変形例ではイメージセンサ1054)から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
さて、入力装置1003は、赤外発光ダイオード1009の赤外光に照射され、その赤外光を再帰反射シート1015で反射する。この再帰反射シート1015からの反射光がイメージセンサ1054によって撮影され、したがって、イメージセンサ1054からは再帰反射シート1015を含む画像信号が出力される。上記のように、マルチメディアプロセッサ91は、ストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード1009を間欠的に点滅するので、赤外光消灯時の画像信号も出力される。イメージセンサ1054からのこれらのアナログ画像信号はマルチメディアプロセッサ91に内蔵されたADCによってデジタルデータに変換される。
マルチメディアプロセッサ91は、イメージセンサ1054からADCを介して入力されるデジタル画像信号から上記の差分信号DI(差分画像DI)を生成して、これに基づき、入力装置1003による入力の有無、さらに入力装置1003の位置等を検出して、演算、グラフィック処理、及びサウンド処理等を実行し、ビデオ信号およびオーディオ信号を出力する。ビデオ信号およびオーディオ信号は、AVケーブル7によりテレビジョンモニタ100に与えられ、応じて、テレビジョンモニタ100に映像が表示され、そのスピーカ(図示せず)から音声が出力される。
マルチメディアプロセッサ91は、入力装置1003の再帰反射シート1015が検出されていない状態から、再帰反射シート1015が検出されたときに入力があったと判断する。つまり、ユーザが、入力装置1003を握り締めている状態から放した状態にして、再帰反射シート1015を露光させたときに、入力があったと判断する。
さて、以上のように、本実施の形態及び変形例では、2つのラケットRK1及びRK2による入力の順序をユーザに示して記憶させ、かつ、指示されたタイミングで入力を行わせることにより、指示された順番で指示されたラケットによる入力が行われたか否かによって、ユーザの短期記憶力の程度を簡易にテストできる。
本実施の形態及び変形例では、入力の偽りのタイミングをユーザに示すことにより、ユーザの判断を惑わすことができるので、正しいタイミングでラケットRKによる入力が行われたか否かによって、ユーザの判断力の程度を簡易にテストできる。
また、図10の指示部174において、文字が示す色とその文字自体の色とを異ならせたり、文字が示す色とその文字自体の色及び音声が示す色とを異ならせることにより、ユーザの判断を惑わす要素を増やして、難易度を高くすることができる。また、誤った指示を示す要素の数によって、難易度を容易に調整できる。
本実施の形態及び変形例では、ユーザに、表示された球オブジェクトに関して、左エリア180と右エリア182との間で比較を行わせることにより、正しい比較結果を導くことができたか否かにより、ユーザの比較力の程度を簡易にテストできる。
また、各エリア180及び182に表示される球オブジェクトの数、移動、形態、大きさ、及び移動速度のいずれか1つあるいは任意の組み合わせにより、難易度の変更を行うことができる。ここで、形態とは、球オブジェクトの形状、模様、若しくは色彩、又は、それらの任意の組み合わせである。
本実施の形態では、ユーザはラケットRK1及びRK2を振って入力を行うので、ある種の運動をすることになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。変形例でも同様に、ユーザは、入力装置1003L及び1003Rを装着した手を動かして入力を行うので、ある種の運動をすることになり、ユーザの健康維持あるいは増進に寄与できる。
また、入力装置として、2つのラケットRK1及びRK2、あるいは2つの入力装置1003L及び1003Rを使用している。このため、ユーザに対して、身体の異なる部位(実施の形態では左右の手)を動かして入力を行わせることができる。なお、リモコン等のように複数の入力装置(複数のボタン)が1つの装置に設けられている場合は、1つの指で操作可能である。
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)上記変形例では、入力装置1003が検出されない状態から、検出されたことを、入力の条件として例に挙げた。ただし、入力装置1003が検出されている状態から、検出されなくなったことを入力の条件とすることもできる。また、入力装置1003、つまり、再帰反射シート1015の所定の動きが検出されたときに入力があったと判断することもできる。
(2)上記変形例における入力装置の形状は、上記した入力装置1003の形状に限定されない。例えば、図32に示すように、球状の入力装置1060を採用できる。この入力装置1060の表面には、再帰反射シート1064が取り付けられる。ユーザは、入力装置1060を左右の手にそれぞれ持って入力を行う。
また、ユーザが負荷状態で手を動かすことができるように、入力装置1060内部に、所定重量の重りを内蔵することもできる。この場合、ユーザの健康維持あるいは増進により貢献できる。
(3)上記変形例において、入力装置1003及び1060に、再帰反射シート1015及び1064のような反射部材を取り付ける代わりに、赤外発光ダイオードのような自発光装置を取り付けることもできる。この場合は、情報処理装置1001には、赤外発光ダイオード1009は不要である。また、入力装置を使用せずに、イメージセンサやCCDなどの撮像装置により、ユーザを撮影し、画像解析して、入力の有無を判定することもできる。この場合、例えば、所定の動作が行われたときに入力があったと判断する。
(4)また、入力装置にイメージセンサ等の撮像素子を搭載し、テレビジョンモニタ100等の表示装置(例えば、スクリーンの若干外側)に再帰反射シート(1個、2個、あるいはそれ以上)のような反射部材を取り付けることもできる。この場合、撮像素子に撮影された反射部材の像から、入力装置がスクリーン上のどの位置を指しているかを求め、指された位置にカーソルを表示することにより、カーソルを操作することもできる。この場合、このカーソルを操作することにより、ワーキングメモリ課題及びコーディネーショントレーニング課題をユーザに実行させることができる。なお、入力装置が指し示すスクリーン上の位置は、入力装置にMCU等のコンピュータを搭載して求めることもできるし、撮影画像をカートリッジ3又は情報処理装置1001に送信して、マルチメディアプロセッサ91で求めることもできる。この場合、入力装置にストロボ撮影のための赤外発光ダイオードを搭載する。なお、表示装置に反射部材を取り付ける代わりに、赤外発光ダイオードのような自発光装置を表示装置に取り付けることもできる(例えば、一定間隔で2個の赤外発光ダイオードを表示装置の上面に載置)。この場合は、入力装置には、ストロボ撮影のための赤外発光ダイオードは不要である。
さらに、2つのラケットRK1及びRK2の代わりに、2つのマウス、2つのトラックボール等、様々な種類の入力装置を利用できる。また、加速度センサ(例えば三軸)、ジャイロスコープ(例えば三軸)、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む入力装置を利用することができる。このように、ユーザが入力装置自体を動かして、その入力装置の動きを検知できるものであれば、入力装置の構成やその動きの検知手段は問わない。
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。
Claims (34)
- 複数の入力装置と、
前記入力装置ごとに、入力の有無を検出する入力検出手段と、
前記複数の入力装置による入力の順序を表示装置によってユーザに示す入力順序指示手段と、
前記入力装置による入力のタイミングを前記表示装置によってユーザに示す入力タイミング指示手段と、を備える記憶力テスト装置。 - 前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される、請求項1記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、
前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する、請求項2記載の記憶力テスト装置。 - 前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する、請求項3記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出する、請求項2記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む、請求項5記載の記憶力テスト装置。
- 入力の順序を前記表示装置によってユーザに示した後、当該入力の順序がユーザに認識不可能なように前記表示装置の表示を制御する遮蔽手段をさらに備える請求項1から6記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力順序指示手段は、入力の順序を一度に前記表示装置に表示する、請求項1から7記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示する、請求項1から7記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力順序指示手段は、入力の早い方あるいは遅い方のいずれかの順番で、入力の順番を順次前記表示装置に表示し、かつ、入力の順番を前記表示装置に表示した後、入力の最後の順番が表示される前に、当該入力の順番がユーザに認識不可能なように、前記表示装置の表示を制御する、請求項1から7記載の記憶力テスト装置。
- 前記入力装置による入力が、示された順序に基づく順番及び示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える請求項1から10記載の記憶力テスト装置。
- 入力装置と、
前記入力装置による入力の有無を検出する入力検出手段と、
表示装置に表示する文字、前記表示装置に表示する図画、前記表示装置に表示する色彩、及び音声出力装置が出力する音声のうちの1つ又はそれらの任意の組み合わせによって、ユーザに対して、前記入力装置による入力の指示を行う入力内容指示手段と、
前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合した内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力のタイミングをユーザに示す入力タイミング指示手段と、
前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す画像を前記表示装置に表示、及び/又は、前記入力内容指示手段による指示内容に符合しない内容を表す音声を前記音声出力装置により出力することにより、前記入力装置による入力の偽りのタイミングをユーザに示す偽入力タイミング指示手段と、を備える判断力テスト装置。 - 前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、
前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する、請求項12記載の判断力テスト装置。 - 前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する、請求項13記載の判断力テスト装置。
- 前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出する、請求項12記載の判断力テスト装置。
- 前記入力装置は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む、請求項15記載の判断力テスト装置。
- 前記入力内容指示手段は、前記文字、前記図画、前記色彩、及び前記音声といった要素の任意の組み合わせにより、入力の指示を行う場合、少なくとも1つの前記要素によって誤った指示を示す、請求項12から16記載の判断力テスト装置。
- 前記入力装置による入力が、指示内容に従って指示されたタイミングで行われたか否かを判定する判定手段をさらに備える請求項12から17記載の判断力テスト装置。
- 複数の入力装置と、
前記入力装置ごとに、入力の有無を検出する入力検出手段と、
表示装置に表示される画面が複数の区画に分割されており、その区画の各々に、その区画ごとに定められたオブジェクトを表示する表示制御手段と、を備える比較力テスト装置。 - 前記複数の入力装置は、それぞれ単体として構成される、請求項19記載の比較力テスト装置。
- 前記入力装置の各々は、その動きを検出して、その動きに応じた信号を生成する動き検出手段を含み、
前記入力検出手段は、前記動き検出手段からの前記信号に従って、入力の有無を判定する、請求項20記載の比較力テスト装置。 - 前記動き検出手段は、加速度センサを含み、その加速度センサが検出した加速度に応じた前記信号を生成する、請求項21記載の比較力テスト装置。
- 前記入力検出手段は、前記入力装置を撮像するための撮像手段を含み、この撮像手段による画像に基づいて、入力の有無を検出する、請求項20記載の比較力テスト装置。
- 前記入力装置の各々は、光を自発光する発光手段あるいは光を再帰反射する反射手段のいずれかを含む、請求項23記載の比較力テスト装置。
- 前記表示制御手段は、前記各区画に表示される前記オブジェクトの数、移動、形態、大きさ、及び移動速度のいずれか1つあるいは任意の組み合わせにより、難易度の変更を行う、請求項19から24記載の比較力テスト装置。
- 前記形態は、形状、模様、若しくは色彩、又は、それらの任意の組み合わせである、請求項25記載の比較力テスト装置。
- ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、
所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、
前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、
前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、人間の定位能力、変換能力、リズム能力、反応能力、バランス能力、連結能力、若しくは識別能力又はそれらの任意の組み合わせをトレーニングするための課題であり、
前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、
前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、
前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する、コーディネーショントレーニング装置。 - 前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、
前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う、請求項27記載のコーディネーショントレーニング装置。 - 前記検出手段は、加速度センサ、ジャイロスコープ、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項27又は28記載のコーディネーショントレーニング装置。
- ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、
所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、
前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、
前記所定の課題は、前記ユーザの前記入力装置に対する入力操作と協働して、当該所定の課題を前記ユーザが実行している時の脳の前頭前野の少なくとも一部の活動を上昇させる課題であり、
前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、
前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、
前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する、ワーキングメモリトレーニング装置。 - ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、
所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、
前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、
前記所定の課題は、当該所定の課題を前記ユーザが前記入力装置を操作しながら行っている時において脳の神経の電気的活動又は脳の神経の代謝活動を測定した場合に、脳の前頭前野の少なくとも一部の神経の前記電気的活動又は前記代謝活動が上昇する測定結果が得られる課題であり、
前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、
前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、
前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する、ワーキングメモリトレーニング装置。 - ユーザの入力操作を検知する少なくとも1つの入力装置と、
所定の課題を映像として表示装置に出力し、及び/又は、前記所定の課題を音声として音声出力装置に出力する課題出力手段と、
前記入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行い、評価結果を映像として前記表示装置に出力し、及び/又は、前記評価結果を音声として前記音声出力装置に出力する評価出力手段と、を備え、
前記所定の課題は、前記ユーザに対して、所定の情報を一時的に記憶した状態で所定の処理を実行させる課題であり、
前記課題出力手段は、前記所定の課題の出力を内容を変更しながら繰り返し、
前記評価出力手段は、前記所定の課題の内容の変更に応じた評価を繰り返し、
前記入力装置は、その動きを検出して、その動きに応じた検出信号を生成する動き検出手段を含み、その検出信号に基づいて、前記ユーザの入力操作を検知する、ワーキングメモリトレーニング装置。 - 前記入力装置は、1人の前記ユーザに対して、複数割り当てられ、
前記評価出力手段は、前記複数の入力装置による前記ユーザの入力操作の検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行う、請求項30から32記載のワーキングメモリトレーニング装置。 - 前記検出手段は、加速度センサ、ジャイロスコープ、傾きセンサ、磁気センサ、若しくは振動センサ又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項30から33記載のワーキングメモリトレーニング装置。
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