(57)【要約】  プロセッサ７は、安定域にあった荷重ｚが、閾値Ｔｈ１より小さくなったこと（ｚ＜Ｔｈ１）を検知した場合は第１入力があったと判定し、閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２との間に入ったこと（Ｔｈ２＞ｚ≧Ｔｈ１）を検知した場合は第２入力があったと判定する。Ｔｈ２＞Ｔｈ１である。例えば、被験者が、重心動揺計１にのって、ほぼ直立して若干膝を曲げてじっとしている状態（あるいは直立した状態）から、瞬発的により膝を曲げたときに、荷重ｚが閾値Ｔｈ２より小さくなり、第１入力又は第２入力が判定される。
2008099582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する荷重検出手段と、
前記検出信号を入力として情報処理を実行する処理手段と、を備え、
前記処理手段は、前記検出信号が前記被験者の荷重が検出されていることを示している状態において、前記検出信号の変化を検出して、その変化に基づいて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定する入力判定手段を含む、入力システム。
【請求項２】
前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重と、予め定められた閾値と、を比較して、比較結果に応じて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定する、請求項１記載の入力システム。
【請求項３】
前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重が、前記予め定められた閾値より小さくなったことを検出したときに、前記被験者による入力があったと判断する、請求項２記載の入力システム。
【請求項４】
前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重が、前記予め定められた閾値より大きくなったことを検出したときに、前記被験者による入力があったと判断する、請求項２記載の入力システム。
【請求項５】
前記処理手段は、前記検出信号の状態に応じて、前記予め定められた閾値を動的に設定する閾値設定手段をさらに含む、請求項２から４記載の入力システム。
【請求項６】
前記予め定められた閾値として、複数の異なる閾値が設定される、請求項２から５記載の入力システム。
【請求項７】
前記入力判定手段は、前記検出信号の相対的な変動の程度に応じて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定する、請求項１記載の入力システム。
【請求項８】
前記入力判定手段は、前記被験者の荷重が検出されていることを示している前記検出信号が示す荷重に対して、前記検出信号が示す荷重が少なくとも予め定められた割合だけ下がったときに、前記被験者による入力があったと判断する、請求項７記載の入力システム。
【請求項９】
前記入力判定手段は、前記被験者の荷重が検出されていることを示している前記検出信号が示す荷重に対して、前記検出信号が示す荷重が少なくとも予め定められた割合だけ上がったときに、前記被験者による入力があったと判断する、請求項７記載の入力システム。
【請求項１０】
前記処理手段は、前記検出信号の状態に応じて、前記検出信号の変動の程度を判断する基準を動的に設定する基準設定手段をさらに含む、請求項７から９記載の入力システム。
【請求項１１】
前記入力判定手段は、前記検出信号の変動の程度を段階的に判断する、請求項７から１０記載の入力システム。
【請求項１２】
前記荷重検出手段は、複数設けられ、
前記処理手段は、前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段をさらに含む、請求項１から１１記載の入力システム。
【請求項１３】
前記処理手段は、
前記重心位置の平均値を算出する平均算出手段と、
前記重心位置と前記平均値との差を算出する差算出手段と、
表示装置上の、前記差に対応した位置に、所定の画像を表示する画像表示手段と、をさらに含む、請求項１２記載の入力システム。
【請求項１４】
前記平均算出手段は、前記重心位置の移動平均値を算出し、
前記差算出手段は、前記差として、前記重心位置と前記移動平均値との差を算出する、請求項１３記載の入力システム。
【請求項１５】
前記処理手段は、前記検出信号に基づく前記被験者による入力に応じて、表示装置に映し出された映像を制御する映像制御手段をさらに含む、請求項１から１２記載の入力システム。
【請求項１６】
各々が、被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する複数の荷重検出手段と、
前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段と、
前記重心位置の平均値を算出する平均算出手段と、
前記重心位置と前記平均値との差を算出する差算出手段と、
表示装置上の、前記差に対応した位置に、所定の画像を表示する画像表示手段と、を備える入力システム。
【請求項１７】
前記平均算出手段は、前記重心位置の移動平均値を算出し、
前記差算出手段は、前記差として、前記重心位置と前記移動平均値との差を算出する、請求項１６記載の入力システム。
【請求項１８】
請求項１から１５のいずれかに記載した入力システムを利用するエンターテインメント装置であって、
表示装置に表示された映像に変化を与える変化手段と、
前記変化手段による映像の前記変化に応答して、操作者の前記入力システムによる入力があったか否かを判断する判断手段と、を備えるエンターテインメント装置。
【請求項１９】
前記判断手段による判断結果に基づいて、前記入力システムの前記操作者の順位を決定する順位決定手段をさらに備える請求項１８記載のエンターテインメント装置。
【請求項２０】
請求項１から１５のいずれかに記載した入力システムを利用する局所的脳トレーニング装置であって、
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、
操作者の前記入力システムによる入力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、前記操作者の前記入力システムに対する入力操作と協働して、当該所定の課題を前記操作者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す、局所的脳トレーニング装置。
【請求項２１】
請求項１から１５のいずれかに記載した入力システムを利用する局所的脳トレーニング装置であって、
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、
操作者の前記入力システムによる入力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、前記操作者が前記入力システムを使用した入力操作により当該所定の課題を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す、局所的脳トレーニング装置。
【請求項２２】
各々が、被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する複数の荷重検出手段と、
前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段と、
画面に表示された仮想空間の、前記重心位置に対応した位置に、操作画像を表示する画像表示手段と、
前記重心位置に依存することなく、前記操作画像を前記仮想空間の所定方向に移動する移動手段と、を備え、
前記画像表示手段は、前記仮想空間に第１の所定画像を表示する、エンターテインメント装置。
【請求項２３】
前記移動手段は、前記重心位置に応じて、前記所定方向に直交する方向に前記操作画像を移動する、請求項２２記載のエンターテインメント装置。
【請求項２４】
前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が有利となるように変更する、請求項２２記載のエンターテインメント装置。
【請求項２５】
前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が不利となるように変更する、請求項２２記載のエンターテインメント装置。
【請求項２６】
前記画像表示手段は、前記仮想空間に第２の所定画像を表示し、
前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が有利となるように変更し、前記操作画像が前記第２の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が不利となるように変更する、請求項２２記載のエンターテインメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重心動揺計を利用した入力システム及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、重心動揺計が開示されている。重心動揺計は、被験者の平衡機能を検査するために、被験者の重心の移動を計測する装置である。【０００３】
【特許文献１】特開平７−２５０８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、重心動揺計を利用した新規な入力システム及びその関連技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、入力システムは、被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する荷重検出手段と、前記検出信号を入力として情報処理を実行する処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記検出信号が前記被験者の荷重が検出されていることを示している状態において、前記検出信号の変化を検出して、その変化に基づいて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定する入力判定手段を含む。【０００６】
この構成によれば、荷重検出手段（例えば、ロードセル）を利用して、しかも、被験者の荷重を検出した状態において、被験者の荷重の変化、つまり、検出信号の変化を検出して、入力の有無を判定するといった新規な入力システムを提供できる。つまり、この新規な入力システムは、被験者が荷重検出手段に荷重をかけた状態（例えば、荷重検出手段を備える重心動揺計や体重計等に被験者がのった状態）において、被験者が身体を動かすことに基づく荷重の変化を検出して、入力の有無を判定するというものである。【０００７】
この入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重と、予め定められた閾値と、を比較して、比較結果に応じて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定する。【０００８】
この構成によれば、検知信号を閾値と比較するといった簡易な処理で、入力の有無を判定できる。【０００９】
この入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重が、前記予め定められた閾値より小さくなったことを検出したときに、前記被験者による入力があったと判断する。【００１０】
この構成によれば、検出信号が示す荷重の下降が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が荷重検出手段に対して荷重をかけた状態から、重力と同じ方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に膝を曲げる動作）を被験者に行わせることができる。【００１１】
また、この入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記検知信号に応じた荷重が、前記予め定められた閾値より大きくなったことを検出したときに、前記被験者による入力があったと判断することもできる。【００１２】
この構成によれば、検出信号が示す荷重の上昇が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が荷重検出手段に対して荷重をかけた状態から、重力と逆の方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に両腕を振り上げる動作）を被験者に行わせることができる。【００１３】
上記の入力システムにおいて、前記処理手段は、前記検出信号の状態に応じて、前記予め定められた閾値を動的に設定する閾値設定手段をさらに含む。【００１４】
この構成によれば、それぞれの被験者の特性や状態に応じた適切な閾値の設定が可能になる。例えば、被験者が荷重検出手段に静的に（普通に）荷重をかけている場合においても、荷重検出手段からの検出信号の揺れ幅に個人差が発生することもある。また、例えば、被験者ごとに体重が異なる場合もあり、静的に（普通に）荷重をかけている場合においても、荷重検出手段からの検出信号のレベルが異なってくる。従って、各被験者による検出信号の状態に応じて、閾値を動的に設定すれば、この個人差を吸収でき、入力判定において、多くの被験者を公平・平等に扱うことができる。【００１５】
また、上記の入力システムにおいて、前記予め定められた閾値として、複数の異なる閾値が設定される。【００１６】
この構成によれば、被験者の入力に段階を設けることができるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計の自由度が大きくなる。【００１７】
上記の入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記検出信号の相対的な変動の程度に応じて、少なくとも前記被験者による入力の有無を判定することもできる。【００１８】
この構成によれば、それぞれの被験者の特性や状態に応じた適切な入力判定が可能になる。例えば、被験者ごとに体重が異なる場合もあり、静的に（普通に）荷重をかけている場合においても、荷重検出手段からの検出信号のレベルが異なってくる。従って、検出信号の相対的な変動の程度に応じて、入力の有無を判定すれば、この個人差を吸収でき、入力判定において、多くの被験者を公平・平等に扱うことができる。【００１９】
この入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記被験者の荷重が検出されていることを示している前記検出信号が示す荷重に対して、前記検出信号が示す荷重が少なくとも予め定められた割合だけ下がったときに、前記被験者による入力があったと判断する。【００２０】
この構成によれば、検出信号が示す荷重の下降が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が荷重検出手段に対して荷重をかけた状態から、重力と同じ方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に膝を曲げる動作）を被験者に行わせることができる。【００２１】
また、この入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記被験者の荷重が検出されていることを示している前記検出信号が示す荷重に対して、前記検出信号が示す荷重が少なくとも予め定められた割合だけ上がったときに、前記被験者による入力があったと判断することもできる。【００２２】
この構成によれば、検出信号が示す荷重の上昇が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が荷重検出手段に対して荷重をかけた状態から、重力と逆の方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に両腕を振り上げる動作）を被験者に行わせることができる。【００２３】
上記入力システムにおいて、前記処理手段は、前記検出信号の状態に応じて、前記検出信号の変動の程度を判断する基準を動的に設定する基準設定手段をさらに含む。【００２４】
この構成によれば、それぞれの被験者の特性や状態に応じた、より一層適切な入力判定が可能になる。例えば、被験者が荷重検出手段に静的に（普通に）荷重をかけている場合においても、荷重検出手段からの検出信号の揺れ幅に個人差が発生することもある。従って、各被験者による検出信号の状態に応じて、基準を動的に設定すれば、この個人差を吸収き、入力判定において、多くの被験者をより一層公平・平等に扱うことができる。【００２５】
また、上記入力システムにおいて、前記入力判定手段は、前記検出信号の変動の程度を段階的に判断する。【００２６】
この構成によれば、被験者の入力に段階を設けることができるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計の自由度が大きくなる。【００２７】
上記入力システムにおいて、前記荷重検出手段は、複数設けられ、前記処理手段は、前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段をさらに含む。【００２８】
この構成によれば、重心位置の測定機能を付加することにより、この入力システムの利用の幅を拡大できる。また、荷重検出手段が複数設けられるので、複雑な構造を必要とすることなく、簡易な構造で、重心位置の検出が可能になる。【００２９】
この入力システムにおいて、前記処理手段は、前記重心位置の平均値を算出する平均算出手段と、前記重心位置と前記平均値との差を算出する差算出手段と、表示装置上の、前記差に対応した位置に、所定の画像を表示する画像表示手段と、をさらに含む。【００３０】
この構成によれば、被験者が荷重検出手段に荷重をかけてある程度の時間が経過して安定してくると、上記の差が小さくなり、それ故、所定の画像は、必然的に、表示装置の画面の原点付近に表示されることになる。このように、安定すれば原点付近に所定の画像が表示されることが予め分かるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計が行い易くなり、また、被験者が見易い位置に原点を設定することで、所定の画像を見易くすることができる。【００３１】
この入力システムにおいて、前記平均算出手段は、前記重心位置の移動平均値を算出し、前記差算出手段は、前記差として、前記重心位置と前記移動平均値との差を算出する。【００３２】
また、上記入力システムにおいて、前記処理手段は、前記検出信号に基づく前記被験者による入力に応じて、表示装置に映し出された映像を制御する映像制御手段をさらに含む。【００３３】
この構成によれば、荷重検出手段（例えば、ロードセル）を利用して、しかも、被験者の荷重を検出した状態において、被験者の荷重の変化、つまり、検出信号の変化を検出して、入力の有無を判定し、その判定結果に応じて映像を制御するといった新規な入力システムを提供できる。つまり、この新規な入力システムは、被験者が荷重検出手段に荷重をかけた状態（例えば、荷重検出手段を備える体重計や重心動揺計等に被験者がのった状態）において、被験者が身体を動かすことに基づく荷重の変化を検出して、入力の有無を判定し、その判定結果に応じて映像を制御するというものである。【００３４】
本発明の第２の観点によれば、入力システムは、各々が、被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する複数の荷重検出手段と、前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段と、前記重心位置の平均値を算出する平均算出手段と、前記重心位置と前記平均値との差を算出する差算出手段と、表示装置上の、前記差に対応した位置に、所定の画像を表示する画像表示手段と、を備える。【００３５】
この構成によれば、被験者が荷重検出手段に荷重をかけてある程度の時間が経過して安定してくると、上記の差が小さくなり、それ故、所定の画像は、必然的に、表示装置の画面の原点付近に表示されることになる。このように、安定すれば原点付近に所定の画像が表示されることが予め分かるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計が行い易くなり、また、被験者が見易い位置に原点を設定することで、所定の画像を見易くすることができる。【００３６】
この入力システムにおいて、前記平均算出手段は、前記重心位置の移動平均値を算出し、前記差算出手段は、前記差として、前記重心位置と前記移動平均値との差を算出する。【００３７】
本発明の第３の観点によれば、エンターテインメント装置は、本発明の第１の観点による入力システムを利用するエンターテインメント装置であって、表示装置に表示された映像に変化を与える変化手段と、前記変化手段による映像の前記変化に応答して、操作者の前記入力システムによる入力があったか否かを判断する判断手段と、を備える。【００３８】
この構成によれば、第１の観点による新規な入力システムに好適なエンターテインメント装置を提供できる。【００３９】
このエンターテインメント装置は、前記判断手段による判断結果に基づいて、前記入力システムの前記操作者の順位を決定する順位決定手段をさらに備える。【００４０】
この構成によれば、操作者の順位を決定することにより、ゲーム性を付加しているため、操作者に対して、より真剣に入力操作を実行する動機付けを与えることができる。【００４１】
本発明の第４の観点によれば、局所的脳トレーニング装置は、本発明の第１の観点による入力システムを利用する局所的脳トレーニング装置であって、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、操作者の前記入力システムによる入力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、前記操作者の前記入力システムに対する入力操作と協働して、当該所定の課題を前記操作者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す。【００４２】
この局所的脳トレーニング装置により、操作者は、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。これにより、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。【００４３】
しかも、操作者は足による入力操作により所定の課題を実行する。通常、足は、手と異なり、歩行やランニングによる移動手段としてのみ使用されるので、足による入力操作は、日常生活ではない足の用途である。このように、日常生活では行わないような足の利用により、所定の課題を実行することで、前頭前野、ひいては、ワーキングメモリのより一層の働きの向上を期待できる。【００４４】
本発明の第５の観点によれば、局所的脳トレーニング装置は、本発明の第１の観点による入力システムを利用する局所的脳トレーニング装置であって、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、操作者の前記入力システムによる入力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、前記操作者が前記入力システムを使用した入力操作により当該所定の課題を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す。【００４５】
この局所的脳トレーニング装置により、操作者は、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。これにより、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。【００４６】
しかも、操作者は足による入力操作により所定の課題を実行する。通常、足は、手と異なり、歩行やランニングによる移動手段としてのみ使用されるので、足による入力操作は、日常生活ではない足の用途である。このように、日常生活では行わないような足の利用により、所定の課題を実行することで、前頭前野、ひいては、ワーキングメモリのより一層の働きの向上を期待できる。【００４７】
本発明の第６の観点によれば、エンターテインメント装置は、各々が、被験者の荷重を検出して、対応する検出信号を出力する複数の荷重検出手段と、前記複数の荷重検出手段から入力された複数の前記検出信号に基づいて、前記被験者の重心位置を算出する重心算出手段と、画面に表示された仮想空間の、前記重心位置に対応した位置に、操作画像を表示する画像表示手段と、前記重心位置に依存することなく、前記操作画像を前記仮想空間の所定方向に移動する移動手段と、を備え、前記画像表示手段は、前記仮想空間に第１の所定画像を表示する。【００４８】
この構成によれば、操作画像は、被験者の重心位置に依存することなく、所定方向に移動する。このため、被験者は、荷重検出手段を含む装置の左右前後方向といった四方向全てを、操作画像を第１の所定画像に接触させ、あるいは、第１の所定画像を回避するために使用できる。このように、被験者がバランスをコントロールすべき方向が多く、被験者にバランスをコントロールさせる目的の下では、二方向（例えば左右方向）のバランスをコントロールさせる場合と比較して、より優れている。また、重心位置を維持するのではなく、重心位置を左右前後方向にコントロールするので、被験者に面白みを与えることができる。【００４９】
このエンターテインメント装置において、前記移動手段は、前記重心位置に応じて、前記所定方向に直交する方向に前記操作画像を移動する。【００５０】
この構成によれば、操作画像は上記所定方向に直交する方向に拡がる仮想空間を移動できるようになるので、より面白みを向上できる。ちなみに、画面上の、重心位置に対応した位置に操作画像を表示するのみでは、画面に表示されている仮想空間中の移動しかできず、上記所定方向への移動を除き、画面に表示されていない仮想空間中の移動はできない。【００５１】
上記エンターテインメント装置において、前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が有利となるように変更する。【００５２】
この構成によれば、被験者に対して、操作画像が第１の所定画像に接触するように、前後左右にバランスをコントロールさせることができる。【００５３】
一方、上記エンターテインメント装置において、前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が不利となるように変更することもできる。【００５４】
この構成によれば、被験者に対して、操作画像が第１の所定画像を回避するように、前後左右にバランスをコントロールさせることができる。【００５５】
また、上記エンターテインメント装置において、前記画像表示手段は、前記仮想空間に第２の所定画像を表示し、前記移動手段は、前記操作画像が前記第１の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が有利となるように変更し、前記操作画像が前記第２の所定画像に接触した場合に、前記操作画像の移動速度を、評価が不利となるように変更する。【００５６】
この構成によれば、被験者に対して、操作画像が第１の所定画像に接触するように、及び、操作画像が第２の所定画像を回避するように、前後左右にバランスをコントロールさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
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。【００５８】
【図１】本発明の実施の形態による入力システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態による入力判定の原理説明図である。
【図３】重心動揺計１を入力装置として利用した反射力テストの説明図である。
【図４】重心動揺計１を入力装置として利用した判断力・抑止力テストの説明図である。
【図５】図１のプロセッサ７が実行する座標・荷重算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図１のプロセッサ７が実行する入力判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】図１のプロセッサ７が実行する反射力テスト処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図１のプロセッサ７が実行する判断力・抑止力テスト処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】重心動揺計１を入力装置として利用した平衡感覚テストの説明図である。
【図１０】図１のプロセッサ７が実行する平衡感覚テスト処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１のプロセッサ７が実行する人間機能テスト処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ２００の反射力ステージの説明図である。
【図１３】図１１のステップＳ２０２の平衡感覚ステージの説明図である。
【図１４】図１１のステップＳ２０４の判断力・抑止力ステージの説明図である。
【図１５】図１１のステップＳ２００の反射力ステージの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】図１１のステップＳ２０２の平衡感覚ステージの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】図１１のステップＳ２０４の判断力・抑止力ステージの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】局所的脳トレーニングシステムとしての図１の入力システムが実行する局所的脳トレーニング処理の流れを示すフローチャートである。
【図１９】局所的脳トレーニングシステムとしての図１の入力システムを利用しているユーザの前頭前野の活性化状態を計測するＮＩＲＳシステムの例示図である。
【図２０】図１３の平衡感覚ステージの変形例の説明図である。
【図２１】図２０の平衡感覚ステージの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１…重心動揺計、３…制御装置、５…テレビジョンモニタ、７…プロセッサ、９…外部メモリ、１１…アンプ、１３…フィルタ、Ａ１〜Ａ４…ロードセル、８０…プローブ、８２…ＮＩＲＳ本体、８４…モニタ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
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。【００６１】
図１は、本発明の実施の形態による入力システムの全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、この入力システムは、入力装置としての重心動揺計１、制御装置３、及びテレビジョンモニタ５を含む。重心動揺計１は、正方形の各頂点に配置された４個のロードセルＡ１〜Ａ４を含む。なお、一般に、ロードセルとは、荷重を電気信号に変換するセンサである。制御装置３は、アンプ１１、フィルタ１３、外部メモリ９、及びプロセッサ７を含む。【００６２】
重心動揺計１の各ロードセルＡ１〜Ａ４は、荷重を検出し、対応する検出信号を、対応するアンプ１１へ出力する。各アンプ１１は、検出信号を増幅して、対応するフィルタ１３に出力する。各フィルタ１３は、増幅された検出信号から不要周波数帯域をカットして、プロセッサ７に内蔵されるＡ／Ｄコンバータ（図示せず）に入力する。このＡ／Ｄコンバータは、各フィルタ１３から入力された検出信号をデジタル信号に変換する。プロセッサ７は、デジタル信号に変換された検出信号を用いて、被験者の重心位置の算出処理や被験者による入力の判定処理などを実行する。【００６３】
プロセッサ７には、外部メモリ９が接続される。外部メモリ９は、例えば、ＲＯＭ及び／又はＲＡＭからなり、プログラム領域、画像データ領域、および音声データ領域を含む。プログラム領域には、制御プログラムが格納される。画像データ領域には、テレビジョンモニタ５に表示される画面を構成するすべての画像データや、他の必要な画像データが格納されている。音声データ領域には、音楽や効果音のための音声データが格納されている。プロセッサ７は、プログラム領域の制御プログラムを実行して、画像データ領域の画像データ及び音声データ領域の音声データを読み出し、必要な処理を施して、ビデオ信号ＶＤ及びオーディオ信号ＡＵを生成する。この場合、プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４から、アンプ１１及びフィルタ１３を介して入力され、内部でデジタル信号に変換された検出信号を処理に利用する。ビデオ信号ＶＤ及びオーディオ信号ＡＵは、ＡＶケーブル（図示せず）を通して、テレビジョンモニタ５に与えられる。【００６４】
プロセッサ７は、図示しないが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、グラフィックスプロセッサ、サウンドプロセッサおよびＤＭＡコントローラ等の各種機能ブロックを含むとともに、アナログ信号（本実施の形態ではロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号）を取り込むときに用いられる上記のＡ／Ｄコンバータ、赤外線信号やキー操作信号のような入力デジタル信号を受けかつ出力デジタル信号を外部機器に与える入出力制御回路、及び内部メモリ等を含む。【００６５】
ＣＰＵは、外部メモリ９に格納された制御プログラムを実行する。Ａ／Ｄコンバータからのデジタル信号および入出力制御回路からのデジタル信号はＣＰＵに与えられ、ＣＰＵは、制御プログラムに従って、それらの信号に応じて必要な演算を実行する。グラフィックスプロセッサは、外部メモリ９に格納された画像データに対して、ＣＰＵの演算結果によって必要になったグラフィック処理を実行して、テレビジョンモニタ５に表示する画像を表すビデオ信号ＶＤを生成する。サウンドプロセッサは、外部メモリ９に格納された音声データに対して、ＣＰＵの演算結果によって必要になったサウンド処理を実行して、音楽や効果音を表すオーディオ信号ＡＵを生成する。内部メモリは、例えば、ＲＡＭにより構成され、ワーキング領域、カウンタ領域、レジスタ領域、テンポラリデータ領域、及び／又はフラグ領域等として利用される。【００６６】
次に、重心動揺計１を入力装置として使用する場合の入力判定の原理を説明する。この説明において、４個のロードセルＡ１，Ａ２，Ａ３及びＡ４のそれぞれの検出信号を符号Ａ１，Ａ２，Ａ３及びＡ４で表す。プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４からの検出信号Ａ１〜Ａ４を加算して、加算値ｚ（この説明において「荷重合計値ｚ」と呼ぶ。）を求める。つまり、この荷重合計値ｚは、被験者の体重に相当する。そして、プロセッサ７は、この荷重合計値ｚに基づいて、入力判定を実行する。この点を図面を用いて説明する。【００６７】
図２は、実施の形態による入力判定の原理説明図である。図２（ａ）を参照して、プロセッサ７は、安定域にあった荷重合計値ｚが、閾値Ｔｈ１より小さくなったこと（ｚ＜Ｔｈ１）を検知した場合は第１入力があったと判定し、閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２との間に入ったこと（Ｔｈ２＞ｚ≧Ｔｈ１）を検知した場合は第２入力があったと判定する。なお、Ｔｈ２＞Ｔｈ１である。また、安定域とは、被験者が重心動揺計１にのって、荷重合計値ｚが安定した状態のことである。ただし、荷重合計値ｚが厳密に特定値になることを意味するのではなく、現実にはある程度の揺れ幅を持つことになる。また、この揺れ幅にも個人差が存在する。【００６８】
図２（ａ）のような荷重合計値ｚの波形は、例えば、重心動揺計１にのった被験者が、静止（安定）した状態から重力と同じ方向に身体を動かしたときに発生する。これを言い換えると、このような波形は、重心動揺計１にのった被験者の重心が、静止（安定）した位置から重力と同じ方向に移動したときに発生する。例えば、被験者が、重心動揺計１にのって、ほぼ直立して若干膝を曲げてじっとしている状態（あるいは直立した状態）から、瞬発的により膝を曲げたときに発生する。【００６９】
図２（ｂ）を参照して、プロセッサ７は、安定域にあった荷重合計値ｚが、閾値Ｔｈ４より大きくなったこと（ｚ＞Ｔｈ４）を検知した場合は第３入力があったと判定し、閾値Ｔｈ３と閾値Ｔｈ４との間に入ったこと（Ｔｈ４≧ｚ＞Ｔｈ３）を検知した場合は第４入力があったと判定する。なお、Ｔｈ４＞Ｔｈ３＞Ｔｈ２＞Ｔｈ１である。【００７０】
図２（ｂ）のような荷重合計値ｚの波形は、例えば、重心動揺計１にのった被験者が、静止（安定）した状態から重力と逆の方向に身体を動かしたときに発生する。これを言い換えると、このような波形は、重心動揺計１にのった被験者の重心が、静止（安定）した位置から重力と逆の方向に移動したときに発生する。例えば、被験者が、重心動揺計１にのって、両腕を振り上げたときに発生する。【００７１】
ここで、プロセッサ７は、重心動揺計１が最初に荷重を検知した場合、つまり、重心動揺計１に何ものせない状態（荷重をかけない状態）から一定値以上の荷重（つまり、荷重合計値ｚ）が検知された場合を、被験者が重心動揺計１にのったと判断する。そして、例えば、プロセッサ７は、被験者が重心動揺計１にのったと判断した後、所定時間経過後に、安定域に入ったと認識することができる。また、例えば、プロセッサ７は、荷重合計値ｚの分散又は標準偏差を求めて、この値が一定値以内になった場合に、安定域に入ったと認識することもできる。【００７２】
なお、以上の入力判定において、荷重合計値ｚを使用する代わりに、荷重合計値ｚの移動平均Ｚを使用することもできる。本実施の形態では、荷重合計値に限らず、移動平均を大文字、その元になる値を小文字で表記する。【００７３】
また、上記では、第１入力及び第２入力等というように、入力に段階を設けているが、図２（ａ）において、閾値を１つにして、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなったときに、入力があったと判定することもできる。同様に、図２（ｂ）において、閾値を１つにして、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＄より大きくなったときに、入力があったと判定することもできる。【００７４】
次に、重心動揺計１を入力装置として使用するアプリケーションプログラムの例をいくつか挙げる。以下の例では、図２（ａ）の入力判定において閾値を１つに設定し、入力の有無のみを判断することにする。まず、被験者の反射力をテストするアプリケーションの例を説明する。【００７５】
図３（ａ）〜図３（ｄ）は、重心動揺計１を入力装置として利用した反射力テストの説明図である。まず、プロセッサ７は、図３（ａ）に示す説明画面をテレビジョンモニタ５に表示する。この説明画面は、被験者へ課題を明示する課題欄１５、及び、人が膝を曲げるアニメーションを常時行っているアイコン１７を含む。被験者がアイコン１７の指示に従って、静止した状態から瞬発的に膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなって、プロセッサ７は入力があったと判定する（図２（ａ）参照）。【００７６】
入力があったと判定すると、プロセッサ７は、図３（ｂ）のプレイ画面を表示する。このプレイ画面は、被験者の視点で、路上を前進しているような映像（以下、「前進映像」と呼ぶ。）を映し出している。そして、プロセッサ７は、図３（ｃ）に示すように、前進映像を含むプレイ画面に、１／１０００秒ごとにカウントアップを行うカウンタ１９及び課題欄１５が明示するマーク２１（この例では、進入禁止の道路標識）を表示する。同時に、プロセッサ７は、カウンタ１９のカウントアップを開始する。被験者は、マーク２１が表示されてから、できるだけ早く反応して膝を曲げることを試みる。【００７７】
被験者が膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなるので、プロセッサ７は、入力があったと判定し、図３（ｄ）に示すように、カウンタ１９を停止する。同時に前進映像も停止する。この時のカウンタ１９の値が、マーク２１に対する被験者の反応時間である。従って、カウンタ１９の値が小さいほど反応が早いことになる。【００７８】
そして、プロセッサ７は、カウンタ１９及びマーク２１を消去し、再び前進映像の進行を開始し、任意の時間に、再びカウンタ１９及びマーク２１を表示し、被験者の反応を計測する。プロセッサ７は、このような処理を繰り返す。この反射力テストでは、被験者がどの程度素早く反応したかを、カウンタ１９の値で知ることができるので、被験者の反射力の判断の目安とすることができる。【００７９】
次に、被験者の判断力・抑止力をテストするアプリケーションの例を説明する。【００８０】
図４（ａ）〜図４（ｈ）は、重心動揺計１を入力装置として利用した判断力・抑止力テストの説明図である。まず、プロセッサ７は、図４（ａ）に示す説明画面をテレビジョンモニタ５に表示する。この説明画面は、被験者へ課題を明示する課題欄２３、及び、人が膝を曲げるアニメーションを常時行っているアイコン１７を含む。被験者がアイコン１７の指示に従って、静止した状態から瞬発的に膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなって、プロセッサ７は入力があったと判定する（図２（ａ）参照）。【００８１】
入力があったと判定すると、プロセッサ７は、図４（ｂ）のプレイ画面を表示する。このプレイ画面は、マーク２５（この例では、指定方向外進行禁止の道路標識）を含み、被験者の視点で、路上を前進しているような映像（以下、「前進映像」と呼ぶ。）を映し出している。この場合、マーク２５は所定時間表示され、その後消去される。【００８２】
プロセッサ７は、一個目のマーク２５の消去後、一定時間後に、図４（ｃ）に示すように、前進映像を含むプレイ画面に、１／１０００秒ごとにカウントアップを行うカウンタ２７及び前と同じ種類のマーク２５を表示、あるいは、図４（ｆ）に示すように、前進映像を含むプレイ画面に、カウンタ２７及び前と異なる種類のマーク２５を表示する。一個目を含めて、どの種類のマーク２５を表示するかは、ランダムに決定される。また、マーク２５の種類として２種類以上を用意することもできる。【００８３】
そして、プロセッサ７は、図４（ｃ）や図４（ｆ）のような２個目以降（２個目を含む。）のマーク２５の表示と同時に、カウンタ２７のカウントアップを開始する。【００８４】
被験者は、図４（ａ）の説明画面の課題欄２３が明示する課題に従い、現在表示中のマーク２５を見て、前に表示された図４（ｂ）のマーク２５と同じか否かを瞬時に判断して、入力を行うか否か、つまり、膝を曲げるか否かを決定し、現在の状態の維持あるいは膝を曲げる動作を行う。【００８５】
図４（ｂ）のマーク２５の後に、図４（ｃ）のマーク２５が表示された場合は、これらが同じ種類であるので、被験者は、入力、つまり、膝を曲げる動作を行ってはならない。もし、被験者が、図４（ｃ）のマーク２５の表示後１秒の間に、入力を行わなかった場合、プロセッサ７は、正解と判断し、図４（ｄ）に示すように、結果マーク２９（この例では○印）を表示すると共に、カウンタ２７及び前進映像を停止する。一方、もし、被験者が、図４（ｃ）のマーク２５の表示後１秒の間に、入力を行った場合、プロセッサ７は、不正解と判断し、図４（ｅ）に示すように、結果マーク２９（この例では×印）を表示すると共に、カウンタ２７及び前進映像を停止する。【００８６】
逆に、図４（ｂ）のマーク２５の後に、図４（ｆ）のマーク２５が表示された場合は、これらが異なる種類であるので、被験者は、入力、つまり、膝を曲げる動作を行わなければならない。もし、被験者が、図４（ｆ）のマーク２５の表示後１秒の間に、入力を行った場合、プロセッサ７は、正解と判断し、図４（ｇ）に示すように、結果マーク２９（この例では○印）を表示すると共に、カウンタ２７及び前進映像を停止する。この時のカウンタ２７の値が被験者の正解までの反応時間である。従って、カウンタ２７の値が小さいほど正確な判断及び反応が早いことになる。一方、もし、被験者が、図４（ｆ）のマーク２５の表示後１秒の間に、入力を行わなかった場合、プロセッサ７は、不正解と判断し、図４（ｈ）に示すように、結果マーク２９（この例では×印）を表示すると共に、前進映像及びカウンタ２７を停止する。【００８７】
このように、プロセッサ７は、カウンタ２７の値が一秒に達した場合（図４（ｄ）及び図４（ｈ）の場合）、あるいは、被験者の入力があった場合（図４（ｅ）及び図４（ｇ）の場合）、前進映像及びカウンタ２７を停止し、かつ、結果マーク２９を表示する。そして、その後、プロセッサ７は、カウンタ２７及び結果マーク２９を消去し、再び前進映像の進行を開始し、一定時間後に、再びマーク２５及びカウンタ２７を表示し、被験者の入力を判定する。プロセッサ７は、このような処理を繰り返す。この判断力・抑止力テストの結果は、被験者が、課題欄２３の指示に従い、正しくどの程度素早く入力を行うことができたか、また、正しく入力の抑制を行うことができたか、を判断する目安とすることができる。【００８８】
次に、フローチャートを用いて、処理の流れを説明する。ただし、閾値Ｔｈ＃ではなく、閾値Ｔｈ１及びＴｈ２を用いて図２（ａ）の入力判定を行う。【００８９】
図５は、図１のプロセッサ７が実行する座標・荷重算出処理の流れを示すフローチャートである。図５を参照して、ステップＳ１にて、プロセッサ７は、変数やフラグ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップ３にて、プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号Ａ１〜Ａ４に基づいて、次式により、水平座標ｘｎ、垂直座標ｙｎ、及び荷重（荷重合計値）ｚｎを算出する。
【数１】
2008099582.tif 000003
【００９０】
ステップＳ５にて、プロセッサ７は、次式により、水平座標ｘｎ、垂直座標ｙｎ、及び荷重ｚｎの、比較的長期間（サンプル数多）の移動平均Ｘｎ，Ｙｎ及びＺｎを算出する。
【数２】
2008099582.tif 000004
【００９１】
ここで、（数２）において、Ｎ（２以上の整数）はサンプル数であり、例えば、２５６（比較的長期間（サンプル数多））である。ただし、水平座標ｘｎ及び垂直座標ｙｎについては、比較的長期間の移動平均をとるが、荷重ｚｎについては、座標ではないので、比較的短期間（例えば，Ｎ＝４又は８）の移動平均をとってもよい。なお、（数２）は、移動平均算出の近似式である。【００９２】
ステップＳ７にて、プロセッサ７は、次式により、水平座標Ｘ＃及び垂直座標Ｙ＃を算出する。
【数３】
2008099582.tif 000005
【００９３】
ここで、（数１）〜（数３）において、Ｘ，Ｙ，Ｚ，ｘ，ｙ及びｚに付された添え字ｎは、最新の値を意味し、添え字ｎ−１は、最新の１つ前の値を示している。【００９４】
（数３）から明らかなように、水平座標Ｘ＃は、水平座標ｘｎとその移動平均Ｘｎとの差分であり、垂直座標Ｙ＃は、垂直座標ｙｎとその移動平均Ｙｎとの差分である。本実施の形態では、座標（Ｘ＃，Ｙ＃）を被験者の重心位置とする。【００９５】
ステップＳ９にて、プロセッサ７は、水平座標Ｘ＃及び垂直座標Ｙ＃を、それぞれスクリーン座標系の水平座標Ｘｓ及び垂直座標Ｙｓに変換し、ステップＳ３に戻る。座標（Ｘｓ，Ｙｓ）は、スクリーン座標系における被験者の重心位置になる。スクリーン座標系は、テレビジョンモニタ５に映像を表示する際に用いる座標系である。【００９６】
ここで、（数３）において、水平座標ｘｎ及び垂直座標ｙｎに代えて、水平座標ｘｎの比較的短期間（サンプル数少）の移動平均ｘｎｓ及び垂直座標ｙｎの比較的短期間（サンプル数少）の移動平均ｙｎｓを用いることもできる。この場合の移動平均の式は、（数２）を用いることができる。この場合、例えば、Ｎ＝４又は８（比較的短期間（サンプル数少））である。このように、（数３）において、移動平均値の一方ｘｎｓ及びｙｎｓは、移動平均値の他方Ｘｎ及びＹｎより、短期間（サンプル数少）の移動平均をとる。【００９７】
以上のようなステップＳ３〜Ｓ９の処理が、１ビデオフレーム（例えば１／６０秒）ごとに繰り返される。【００９８】
図６は、図１のプロセッサ７が実行する入力判定処理の流れを示すフローチャートである。図６を参照して、ステップＳ１３にて、プロセッサ７は、変数やフラグ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ１５にて、プロセッサ７は、ステップＳ５で求めた荷重Ｚｎが一定値より大きいか否かを判断し、大きい場合は被験者が重心動揺計１にのったと判断してステップＳ１９に進み、それ以外は被験者が重心動揺計１にのっていないと判断してステップＳ１７に進む。この場合の一定値は、図２（ａ）の閾値Ｔｈ１より大幅に小さな値に設定されている。【００９９】
ステップＳ１７では、プロセッサ７は、被験者が重心動揺計１にのって荷重Ｚｎ（ステップＳ５）の変化が安定域（図２（ａ）参照）に入ったことを示すレディフラグをオフにし、かつ、どのような入力が行われたかを三段階（入力なし（０）、第１入力あり（１）、第２入力あり（２））で示すフラグＳｔに「０」をセットして、ステップＳ１５に戻る。【０１００】
一方、ステップＳ１９では、プロセッサ７は、レディフラグがオンか否かを判断し、オンの場合はステップＳ２３にそのまま進み、オフの場合はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１にて、プロセッサ７は、荷重Ｚｎ（ステップＳ５）が一定値を超えてから（ステップＳ１５）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Ｓ１５に戻り、経過した場合はステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、プロセッサ７は、レディフラグをオンにする。つまり、この例では、荷重Ｚｎ（ステップＳ５）が一定値を超えてから一定時間が経過したら安定域に入ったと判断している。【０１０１】
ステップＳ２３では、プロセッサ７は、荷重Ｚｎ（ステップＳ５）が閾値Ｔｈ２（図２（ａ）参照）より小さいか否かを判断し、小さい場合はステップＳ２４に進み、それ以外は入力が行われていないと判断しステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、入力がないことを示すためにフラグＳｔに「０」をセットしステップＳ１５に戻る。【０１０２】
一方、ステップＳ２３でＹＥＳが判断された後、ステップＳ２４にて、プロセッサ７は、荷重Ｚｎ（ステップＳ５）が閾値Ｔｈ１（図２（ａ）参照）より小さいか否かを判断し、小さい場合は第１入力が行われたと判断してステップＳ２６に進み、それ以外は第２入力が行われたと判断してステップＳ２７に進む。ステップＳ２６では、プロセッサ７は、第１入力が行われたことを示すため、フラグＳｔに「１」をセットしてステップＳ１５に戻る。一方、ステップＳ２７では、プロセッサ７は、第２入力が行われたことを示すため、フラグＳｔに「２」をセットしてステップＳ１５に戻る。【０１０３】
以上のようなステップＳ１５〜Ｓ２７の処理が、１ビデオフレーム（例えば１／６０秒）ごとに繰り返される。【０１０４】
図７は、図１のプロセッサ７が実行する図３の反射力テスト処理の流れを示すフローチャートである。図７を参照して、ステップＳ３０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ３２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図３（ａ）の説明画面を表示する。ステップＳ３３にて、プロセッサ７は、入力判定の結果を示すフラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合は同じステップＳ３３に戻り、入力があった場合はステップＳ３５に進む。【０１０５】
ステップＳ３５では、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図３（ｂ）の前進映像を表示する。そして、ステップＳ３７にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、マーク２１の出現タイミングを決定する。出現タイミングは、一番目のマーク２１についてはステップＳ３５による前進映像の表示開始時からの時間で表され、二番目以降のマーク２１については前に表示されたマーク２１の消去時からの時間で表される。【０１０６】
ステップＳ３９にて、プロセッサ７は、ステップＳ３７で決定した出現タイミングが到来したか否かを判断し、到来していない場合は同じステップＳ３９に戻り、到来した場合はステップＳ４１に進む。ステップＳ４１にて、プロセッサ７は、マーク２１及びカウンタ１９を表示する（図３（ｃ）参照）。ステップＳ４３にて、プロセッサ７は、カウンタ１９をスタートする。【０１０７】
ステップＳ４５にて、プロセッサ７は、カウンタ１９が０秒９９９を示しているか否かを判断し、その値を示している場合はステップＳ４９に進み、その値を示していない場合はステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、プロセッサ７は、フラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合はステップＳ４５に戻り、入力があった場合はステップＳ４９に進む。【０１０８】
ステップＳ４９では、プロセッサ７は、カウンタ１９及び前進映像を停止する。つまり、マーク２１の表示後、被験者による入力が無く、０秒９９９が経過した場合、あるいは、マーク２１の表示後、０秒９９９以内に、被験者による入力があった場合（例えば、図３（ｄ）の場合）、プロセッサ７は、カウンタ１９及び前進映像を停止する。【０１０９】
ステップＳ５１にて、プロセッサ７は、停止したカウンタ１９及びマーク２１を消去する。ステップＳ５３にて、プロセッサ７は、再び、前進映像の進行を開始する。ステップＳ５５にて、プロセッサ７は、所定回数のマーク２１の表示を行ったか否かを判断し、行っていない場合ステップＳ３７に戻り、行った場合はステップＳ５７に進む。ステップＳ５７では、プロセッサ７は、結果を示す画面を表示して、処理を終了する。【０１１０】
図８は、図１のプロセッサ７が実行する図４の判断力・抑止力テスト処理の流れを示すフローチャートである。図８を参照して、ステップＳ７０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ７２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図４（ａ）の説明画面を表示する。ステップＳ７５にて、プロセッサ７は、入力判定の結果を示すフラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合は同じステップＳ７５に戻り、入力があった場合はステップＳ７７に進む。【０１１１】
ステップＳ７７では、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図３（ｂ）と同様の前進映像を表示する。そして、ステップＳ７９にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、出現させるマーク２５の種類を決定する。ステップＳ８１にて、プロセッサ７は、ステップＳ７７の前進映像にステップＳ７９で決定した種類のマーク２５を表示する。【０１１２】
ステップＳ８３にて、プロセッサ７は、マーク２５の表示後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同じステップＳ８３に戻り、経過した場合はステップＳ８５に進み、そのマーク２５を消去する。【０１１３】
ステップＳ８７にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、出現させるマーク２５の種類を決定する。ステップＳ８９では、プロセッサ７は、ステップＳ８７で決定したマーク２５の出現タイミングが到来したか否かを判断し、到来していない場合は同じステップＳ８９に戻り、到来した場合はステップＳ９１に進む。【０１１４】
ステップＳ９１にて、プロセッサ７は、マーク２５及びカウンタ２７（図４（ｃ）及び図４（ｆ）参照）を表示する。この例では、マーク２５の出現タイミングは、前に表示されたマーク２５の消去後一定時間経過した時とする。ステップＳ９３にて、プロセッサ７は、カウンタ２７をスタートする。【０１１５】
ステップＳ９５にて、プロセッサ７は、カウンタ２７が０秒９９９を示しているか否かを判断し、その値を示している場合はステップＳ９９に進み、その値を示していない場合はステップＳ９７に進む。ステップＳ９７では、プロセッサ７は、フラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合はステップＳ９５に戻り、入力があった場合はステップＳ９９に進む。【０１１６】
ステップＳ９９では、プロセッサ７は、カウンタ２７及び前進映像を停止する。つまり、マーク２５の表示後、被験者による入力が無く、０秒９９９が経過した場合（例えば、図４（ｄ）及び図４（ｈ）の場合）、あるいは、マーク２５の表示後、０秒９９９以内に、被験者による入力があった場合（例えば、図４（ｅ）及び図４（ｇ）の場合）、プロセッサ７は、カウンタ２７及び前進映像を停止する。【０１１７】
ステップＳ１０１にて、プロセッサ７は、被験者がステップＳ７２の説明画面の課題欄２３に従った判断を行ったか否かを判定する。つまり、プロセッサ７は、前に表示したマーク２５と同じマーク２５がステップＳ９１で表示された場合に、１秒以内に被験者による入力があれば（ｓｔが１又は２）、不正解と判定し（図４（ｅ）参照）、１秒以内に被験者による入力がなければ（ｓｔが０）、正解と判定する（図４（ｄ）参照）。また、プロセッサ７は、前に表示したマーク２５と違うマーク２５がステップＳ９１で表示された場合に、１秒以内に被験者による入力があれば（ｓｔが１又は２）、正解と判定し（図４（ｇ）参照）、１秒以内に被験者による入力がなければ（ｓｔが０）、不正解と判定する（図４（ｈ）参照）。【０１１８】
そして、ステップＳ１０３にて、プロセッサ７は、ステップＳ１０１の結果に応じた結果マーク２９を表示する。ステップＳ１０５にて、プロセッサ７は、所定回数のマーク２９の表示を行ったか否かを判断し、行った場合はステップＳ１１１に進み、最終結果を表示して処理を終了し、行っていない場合ステップＳ１０７に進み、マーク２５、カウンタ２７、及び結果マーク２９を消去する。そして、ステップＳ１０９にて、プロセッサ７は、前進映像の進行を開始して、ステップＳ８７に進む。【０１１９】
さて、次に、重心動揺計１を入力装置として使用するアプリケーションプログラムのさらに他の例として平衡感覚テストを挙げる。【０１２０】
図９は、重心動揺計１を入力装置として利用した平衡感覚テストの説明図である。プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図９（ａ）のプレイ画面を表示する。このプレイ画面は、被験者に示す課題を明示した課題欄３５並びに、同心円状に配置されたセンタサークル３９、サークル４１、及びサークル４３を含む。例えば、センタサークル３９を緑色、センタサークル３９とサークル４１との間の領域を黄色、サークル４１とサークル４３との間の領域を赤色とする。さらに、プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号Ａ１〜Ａ４に基づいて、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を求め（図５のステップＳ９参照）、この重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル３７を表示する。【０１２１】
そして、プロセッサ７は、カーソル３７の位置、つまり、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が、センタサークル３９内に一定時間留まった場合、図９（ｂ）に示すように、カウンタ４５を表示し、２０秒までのカウントアップを開始する。被験者は、カウントアップが完了するまで、カーソル３７がセンタサークル３９内に留まるように自身の身体のバランスを維持することを試みる。この場合、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が、センタサークル３９に位置する場合３点、センタサークル３９とサークル４１との間の領域に位置する場合２点、サークル４１とサークル４３との間の領域に位置する場合１点、サークル４３の外に位置する場合０点を、１ビデオフレーム（例えば１／６０秒）ごとに加算して行く。従って、点数が大きいほど、被験者の重心のバランス（平衡感覚）が良いことが示される。【０１２２】
次に、フローチャートを用いて、処理の流れを説明する。平衡感覚テストでも、図５と同じ座標・荷重算出処理が実行される。【０１２３】
図１０は、図１のプロセッサ７が実行する図９の平衡感覚テスト処理の流れを示すフローチャートである。図１０を参照して、ステップＳ１３０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ１３２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に図９（ａ）のプレイ画面を表示する。ここで、本実施の形態では、スクリーン座標系の原点（０，０）を画面の中心に設定している。そして、センタサークル３９の中心をこの原点（０，０）に置いている。【０１２４】
ステップＳ１３４にて、プロセッサ７は、図５のステップＳ９で算出した被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。ステップＳ１３６にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル３７を表示する。【０１２５】
ステップＳ１３８にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）がセンタサークル３９内に位置するか否かを判断し、位置しない場合はステップＳ１４２に進み、位置する場合はステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４２では、センタサークル３９内への重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）の滞在時間をカウントするレディカウンタをクリアしてステップＳ１３４に戻る。一方、ステップＳ１４０では、プロセッサ７は、レディカウンタが停止している場合はカウントを開始し、あるいは、レディカウンタがカウント中の場合はカウントを継続する。ステップＳ１４４にて、プロセッサ７は、レディカウンタを参照して、一定時間が経過したか否かを判断し、経過した場合はステップＳ１４６に進み、経過していない場合はステップＳ１３４に戻る。【０１２６】
ステップＳ１４６では、プロセッサ７は、プレイ画面にプレイカウンタ４５を表示し、カウントアップを開始する。ステップＳ１４８にて、プロセッサ７は、図５のステップＳ９で算出した被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。ステップＳ１５０にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル３７を表示する。【０１２７】
ステップＳ１５２にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が属する領域に応じたポイントを取得する。ステップＳ１５４にて、プロセッサ７は、現在のポイントに、ステップＳ１５２で取得したポイントを加算する。ステップＳ１５６にて、プロセッサ７は、プレイカウンタを参照して、２０秒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Ｓ１４８に戻り、経過した場合はステップＳ１５８に進む。ステップＳ１５８では、プロセッサ７は、最終的なポイントを含む結果画面を表示して、処理を終了する。【０１２８】
さて、以上のように、本実施の形態によれば、重心動揺計１を利用して、しかも、被験者が重心動揺計１にのった状態において、被験者が身体を動かすことに基づく荷重の変化、つまり、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号の変化を検出して、被験者の入力の有無を判定し、その判定結果に応じて映像を制御するといった新規な入力システムを提供できる。【０１２９】
また、本実施の形態では、図２（ａ）の入力判定において、荷重合計値ｚあるいはその移動平均値Ｚの下降が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が重心動揺計１にのった状態から、重力と同じ方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に膝を曲げる動作）を被験者に行わせることができる。一方、図２（ｂ）の入力判定において、荷重合計値ｚあるいはその移動平均値Ｚの上昇が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が重心動揺計１にのった状態から、重力と逆の方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に両腕を振り上げる動作）を被験者に行わせることができる。【０１３０】
さらに、本実施の形態では、複数の異なる閾値Ｔｈ１及びＴｈ２（Ｔｈ３及びＴｈ４）が設定される。このため、被験者の入力に段階を設けることができるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計の自由度が大きくなる。【０１３１】
さらに、本実施の形態では、上記のような入力のための機能の他、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）の測定機能をも有しているので、本入力システムの利用の幅が広がる。また、４個のロードセルＡ１〜Ａ４が設けられるので、複雑な構造を必要とせず、簡易な構造で重心位置の検出が可能となる。【０１３２】
さらに、本実施の形態では、重心位置（ｘ，ｙ）とその移動平均（Ｘ，Ｙ）との差（Ｘ＃，Ｙ＃）を求め（図５のステップＳ７）、その差（Ｘ＃，Ｙ＃）に対応する位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル３７を表示する（図１０のステップＳ１３６，Ｓ１５０）。このため、被験者が重心動揺計１にのってある程度の時間が経過して安定してくると、この差（Ｘ＃，Ｙ＃）が小さくなり、それ故、カーソル３７は、必然的に、画面の原点（０，０）付近に表示されることになる。このように、安定すれば原点（０，０）付近にカーソル３７が表示されることが予め分かるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計が行い易くなり、また、被験者が見易い位置に原点（０，０）を設定することで、カーソル３７を見易くすることができる。【０１３３】
なお、上記では、重心位置（ｘ，ｙ）とその移動平均（Ｘ，Ｙ）との差（Ｘ＃，Ｙ＃）を求め、その差（Ｘ＃，Ｙ＃）に対応する位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル３７を表示した。ただし、重心位置（ｘ，ｙ）（（数１）参照）又はその短期間の移動平均（Ｘ，Ｙ）（（数２）参照）をスクリーン座標に変換して、そこにカーソル３７を表示することもできる。【０１３４】
さて、次に、上記と同様の反射力テストと、上記と同様の平衡感覚テストと、上記と同様の判断力・抑止力テストと、を組み合わせた人間機能テストを行うアプリケーションの例を説明する。【０１３５】
図１１は、図１のプロセッサ７が実行する人間機能テスト処理の流れを示すフローチャートである。図１１を参照して、ステップＳ２００にて、プロセッサ７は、図１２の反射力ステージ（上記した反射力テストと同様）の処理を実行する。概要を説明する。【０１３６】
まず、プロセッサ７は、被験者にテスト方法を教示すべく、説明画面（図示せず）をテレビジョンモニタ５に表示する。被験者が説明画面に従って、静止した状態から瞬発的に膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなって、プロセッサ７は入力があったと判定する（図２（ａ）参照）。【０１３７】
入力があったと判定すると、プロセッサ７は、図１２のプレイ画面を表示する。図１２を参照して、このプレイ画面は、被験者の入力に応答する自動車５４が路上を前進しているような映像（以下、「前進映像」と呼ぶ。）を映し出している。また、このプレイ画面は、被験者の自動車５４の他、プロセッサ７が自動制御する複数台の敵車５６（一台のみ図示）を含み、順位表示部４８には、現在の自動車５４の順位が表示される。また、スピードメータ５８は、自動車５４の速度を示す。なお、全ての敵車５６の速度は一定とする。【０１３８】
プロセッサ７は、一定のタイミングでマーク５２を表示すると同時に、カウンタ５０を表示し、カウントアップを開始する。この場合、プロセッサ７は、１／１０００秒ごとにカウンタ５０のカウントアップを行う。被験者は、マーク５２が表示されてから、できるだけ早く反応して膝を曲げることを試みる。【０１３９】
被験者が膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなるので、プロセッサ７は、入力があったと判定し、カウンタ５０を停止する。そして、プロセッサ７は、マーク５２の出現時から所定時間（満了時間（例えば１秒）より小さい時間）以内に入力があったと判定した場合、自動車５４を加速する。従って、この場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が上がる。一方、プロセッサ７は、マーク５２の出現時から上記所定時間を超えて入力があったと判定した場合、自動車５４の速度を維持する。また、プロセッサ７は、マーク５２の出現時から上記満了時間以内に入力がなかったと判定した場合、自動車５４を減速する。従って、この場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が下がる。【０１４０】
なお、停止したカウンタ５０の値が、マーク５２に対する被験者の反応時間である。従って、カウンタ５０の値が小さいほど反応が早いことになる。【０１４１】
満了時間内に入力があった場合又は満了時間が経過した場合、プロセッサ７は、カウンタ５０及びマーク５２を消去する。そして、プロセッサ７は、再びカウンタ５０及びマーク５２を表示し、被験者の入力を待つ。プロセッサ７は、このような処理を繰り返す。この反射力ステージでは、被験者がどの程度素早く反応したかを、カウンタ５０の値で知ることができるので、被験者の反射力の判断の目安とすることができる。【０１４２】
図１１に戻って、ステップＳ２０２にて、プロセッサ７は、図１３の平衡感覚ステージ（上記した平衡感覚テストと同様）の処理を実行する。概要を説明する。【０１４３】
まず、プロセッサ７は、被験者にテスト方法を教示すべく、説明画面（図示せず）をテレビジョンモニタ５に表示する。被験者が説明画面に従って、静止した状態から瞬発的に膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなって、プロセッサ７は入力があったと判定する（図２（ａ）参照）。【０１４４】
入力があったと判定すると、プロセッサ７は、図１３のプレイ画面を表示する。図１３を参照して、このプレイ画面は、プレイ時間の経過を明示するプレイカウンタ６８、給油のためのノズル６２、給油口６４、及び給油量を明示する給油カウンタ７０を含む。プレイカウンタ６８は、２０秒までのカウントアップを行い、２０秒が経過すると、このステージを終了する。また、プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号Ａ１〜Ａ４に基づいて、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を求め（図５のステップＳ９参照）、この重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル６６を表示する。【０１４５】
プロセッサ７は、カーソル６６の位置、つまり、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が、給油口６４を含む所定範囲内に位置した場合、ノズル６２を給油口６４に挿入し、給油を開始し、給油カウンタ７０のカウントを開始する。また、プロセッサ７は、カーソル６６の位置、つまり、被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が、給油口６４を含む所定範囲外に位置した場合、ノズル６２を給油口６４から撤去し、給油を停止し、給油カウンタ７０のカウントを停止する。【０１４６】
被験者は、カーソル６６が給油口６４を含む所定範囲内に留まるように自身の身体のバランスを維持することを試みる。つまり、被験者は、身体のバランスを維持し、給油カウンタ７０が示す給油量ができるだけ多くなるように試みる。給油量が多いほど、被験者の重心のバランス（平衡感覚）が良いことが示される。また、プロセッサ７は、最終的な給油量に応じて、自動車５４の順位を決定する。【０１４７】
図１１に戻って、ステップＳ２０４にて、プロセッサ７は、図１４の判断力・抑止力ステージ（上記した判断力・抑止力テストと同様）の処理を実行する。概要を説明する。【０１４８】
まず、プロセッサ７は、被験者にテスト方法を教示すべく、説明画面（図示せず）をテレビジョンモニタ５に表示する。被験者が説明画面に従って、静止した状態から瞬発的に膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなって、プロセッサ７は入力があったと判定する（図２（ａ）参照）。【０１４９】
入力があったと判定すると、プロセッサ７は、図１４のプレイ画面を表示する。図１４を参照して、このプレイ画面は、自動車５４、敵車５６、スピードメータ５８、及び順位表示部４８を含む。そして、プロセッサ７は、一定のタイミングで５個の異なる課題マーク７２を表示し、さらに一定時間経過後に、１個のターゲットマーク７４を表示すると同時に、カウンタ５０を表示し、０秒から１秒までのカウントアップを開始する。この場合、プロセッサ７は、１／１０００秒ごとにカウンタ５０のカウントアップを行う。【０１５０】
被験者は、ターゲットマーク７４が５個の課題マーク７２のうちのいずれかと同じ場合、カウンタ５０の満了前に、つまり、１秒以内に、膝を曲げ入力を行うことを試みる（判断力）。一方、被験者は、ターゲットマーク７４が５個の課題マーク７２のうちのいずれとも違う場合、カウンタ５０が満了するまで、つまり、１秒間、入力を行ってはならない（抑止力）。【０１５１】
被験者が膝を曲げる動作を行うと、荷重合計値ｚが閾値Ｔｈ＃より小さくなるので、プロセッサ７は、入力があったと判定し、カウンタ５０を停止すると共に、ターゲットマーク７４が、５個の課題マーク７２のうちのいずれかと同じか否かを判断し、いずれかと同じ場合は正解であるので、自動車５４を加速し、異なる場合は不正解であるので、自動車５４を減速する。従って、加速する場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が上がり、減速する場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が下がる。【０１５２】
一方、カウンタ５０が満了するまで被験者が膝を曲げる動作を行わず入力を行わなかった場合、プロセッサ７は、入力がなかったと判定する。そして、この場合、プロセッサ７は、ターゲットマーク７４が、５個の課題マーク７２のうちのいずれかと同じか否かを判断し、いずれかと同じ場合は不正解であるので、自動車５４を減速し、異なる場合は正解であるので、自動車５４を加速する。従って、加速する場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が上がり、減速する場合、敵車５６の位置に応じて、自動車５４の順位が下がる。【０１５３】
１秒以内に入力があった場合又は１秒が経過した場合、プロセッサ７は、課題マーク７２、カウンタ５０、及びターゲットマーク７４を消去する。そして、プロセッサ７は、再び課題マーク７２、カウンタ５０、及びターゲットマーク７４を表示し、被験者の入力又は非入力を待つ。プロセッサ７は、このような処理を繰り返し、正答率を求める。この正答率は、被験者が、正しく入力を行うことができたか、また、正しく入力の抑制を行うことができたか、を判断する目安とすることができる。【０１５４】
図１１に戻って、ステップＳ２０６にて、プロセッサ７は、総合結果をテレビジョンモニタ５に表示する。この総合結果は、ステップＳ２００〜Ｓ２０４を通しての自動車５４の順位及びステップＳ２０４での正答率を含む。【０１５５】
次に、上記各ステージにおける処理の流れをフローチャートを用いて説明する。【０１５６】
図１５は、図１１のステップＳ２００の反射力ステージの処理の流れを示すフローチャートである。図１５を参照して、ステップＳ２２０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ２２２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に反射力ステージの説明画面を表示する。ステップＳ２２４にて、プロセッサ７は、入力判定の結果を示すフラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合は同じステップＳ２２４に戻り、入力があった場合はステップＳ２２６に進む。【０１５７】
ステップＳ２２６では、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に前進映像を表示する。そして、ステップＳ２２８にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、マーク５２の出現タイミングを決定する。出現タイミングは、一番目のマーク５２についてはステップＳ２２６による前進映像の表示開始時からの時間で表され、二番目以降のマーク５２については前に表示されたマーク５２の消去時からの時間で表される。【０１５８】
ステップＳ２３０にて、プロセッサ７は、ステップＳ２２８で決定した出現タイミングが到来したか否かを判断し、到来していない場合はステップＳ２３２に進み、到来した場合はステップＳ２３８に進む。【０１５９】
ステップＳ２３２では、プロセッサ７は、フラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合はステップＳ２３０に戻り、入力があった場合はステップＳ２３４に進む。ステップＳ２３４では、プロセッサ７は、被験者がフライングしたとみなして、自動車５４の速度を減速し、ステップＳ２３６に進む。ステップＳ２３６では、プロセッサ７は、減速の結果に基づいて、自動車５４の順位を決定し、順位表示部４８を更新して、ステップＳ２３０に進む。【０１６０】
一方、ステップＳ２３０でＹＥＳが判断された後、ステップＳ２３８では、プロセッサ７は、マーク５２及びカウンタ５０を表示する（図１２参照）。ステップＳ２４０にて、プロセッサ７は、カウンタ５０をスタートする。【０１６１】
ステップＳ２４２にて、プロセッサ７は、カウンタ５０が０秒９９９を示しているか否かを判断し、その値を示している場合はステップＳ２５１に進み、カウンタ５０を停止して、ステップＳ２５２で自動車５４を減速し、その値を示していない場合はステップＳ２４４に進む。ステップＳ２４４では、プロセッサ７は、フラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合はステップＳ２４２に戻り、入力があった場合はステップＳ２４６に進む。ステップＳ２４６では、プロセッサ７は、カウンタ５０を停止する。【０１６２】
つまり、マーク５２の表示後、被験者による入力が無く、０秒９９９が経過した場合（ステップＳ２４２）、あるいは、マーク５２の表示後、０秒９９９以内に、被験者による入力があった場合（ステップＳ２４４）、プロセッサ７は、カウンタ５０を停止する。【０１６３】
ステップＳ２４８では、プロセッサ７は、被験者による入力がマーク５２の表示後所定時間以内にあったか否かを判定し、所定時間以内の場合ステップＳ２５０に進み、自動車５４を加速し、所定時間外の場合ステップＳ２５４に進む。【０１６４】
ステップＳ２５４にて、プロセッサ７は、停止したカウンタ５０及びマーク５２を消去する。ステップＳ２５６にて、プロセッサ７は、ステップＳ２５２での減速、ステップＳ２５０での加速、又は速度維持（ステップＳ２４８でＮＯを判断）に応じて、自動車５４の順位を決定し、順位表示部４８を更新する。【０１６５】
ステップＳ２５８にて、プロセッサ７は、所定回数のマーク５２の表示を行ったか否かを判断し、行っていない場合ステップＳ２２８に戻り、行った場合はステップＳ２６０に進む。ステップＳ２６０では、プロセッサ７は、ゴール画面を表示して、リターンする。【０１６６】
図１６は、図１１のステップＳ２０２の平衡感覚ステージの処理の流れを示すフローチャートである。図１６を参照して、ステップＳ２８０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ２８２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に平衡感覚ステージの説明画面を表示する。ここで、本実施の形態では、スクリーン座標系の原点（０，０）を画面の中心に設定している。そして、給油口６４の中心をこの原点（０，０）に置いている。【０１６７】
ステップＳ２８４にて、プロセッサ７は、図５のステップＳ９で算出した被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。ステップＳ２８６にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル６６を表示する。【０１６８】
ステップＳ２８８にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が給油口６４を含む所定範囲内に位置するか否かを判断し、位置しない場合はステップＳ２９２に進み、位置する場合はステップＳ２９０に進む。ステップＳ２９２では、給油口６４を含む所定範囲内への重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）の滞在時間をカウントするレディカウンタをクリアしてステップＳ２８４に戻る。一方、ステップＳ２９０では、プロセッサ７は、レディカウンタが停止している場合はカウントを開始し、あるいは、レディカウンタがカウント中の場合はカウントを継続する。【０１６９】
ステップＳ２９４にて、プロセッサ７は、レディカウンタを参照して、一定時間が経過したか否かを判断し、経過した場合はステップＳ２９５に進み、経過していない場合はステップＳ２８４に戻る。【０１７０】
ステップＳ２９５では、プロセッサ７は、プレイ画面を表示する（図１３参照）。ステップＳ２９６では、プロセッサ７は、プレイ画面にプレイカウンタ６８を表示し、カウントアップを開始する。ステップＳ２９８にて、プロセッサ７は、図５のステップＳ９で算出した被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。ステップＳ３００にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル６６を表示する。【０１７１】
ステップＳ３０２にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）が給油口６４を含む所定範囲内に位置するか否かを判断し、位置しない場合はステップＳ３０８に進み、位置する場合はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０８では、プロセッサ７は、ノズル６２を給油口６４から撤去し、ステップＳ３１０に進んで、給油カウンタ７０を停止する。一方、ステップＳ３０４では、プロセッサ７は、ノズル６２を給油口６４へ挿入し、ステップＳ３０６に進んで、給油カウンタ７０を進める。【０１７２】
ステップＳ３１２にて、プロセッサ７は、プレイカウンタ６８を参照して、２０秒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Ｓ２９８に戻り、経過した場合はステップＳ３１３に進み、プレイカウンタ６８を停止する。ステップＳ３１４では、プロセッサ７は、給油カウンタ７０の値及びステップＳ２００での最終順位に基づいて、自動車５４の順位を決定してリターンする。【０１７３】
図１７は、図１１のステップＳ２０４の判断力・抑止力ステージの処理の流れを示すフローチャートである。図１７を参照して、ステップＳ３４０にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ３４２にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に判断力・抑止力ステージの説明画面を表示する。ステップＳ３４６にて、プロセッサ７は、入力判定の結果を示すフラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合は同じステップＳ３４６に戻り、入力があった場合はステップＳ３４８に進む。【０１７４】
ステップＳ３４８では、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５に前進映像を表示する。そして、ステップＳ３５０にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、出現させる５個の課題マーク７２を決定する。ステップＳ３５２にて、プロセッサ７は、課題マーク７２の出現タイミングが到来したか否かを判断し、到来していない場合ステップＳ３５２に戻り、到来した場合ステップＳ３５４に進む。そして、ステップＳ３５４にて、プロセッサ７は、５個の課題マーク７２を表示する。【０１７５】
ステップＳ３５６にて、プロセッサ７は、所定範囲で乱数を発生して、出現させるターゲットマーク７４を決定する。ステップＳ３５８にて、プロセッサ７は、ターゲットマーク７４の出現タイミングが到来したか否かを判断し、到来していない場合ステップＳ３５８に戻り、到来した場合ステップＳ３６０に進む。【０１７６】
ステップＳ３６０にて、プロセッサ７は、ターゲットマーク７４及びカウンタ５０を表示する。この例では、ターゲットマーク７４の出現タイミングは、課題マーク７２の表示後一定時間経過した時とする。ステップＳ３６２にて、プロセッサ７は、カウンタ５０をスタートする。【０１７７】
ステップＳ３６４にて、プロセッサ７は、カウンタ５０が０秒９９９を示しているか否かを判断し、その値を示している場合はステップＳ３６８に進み、その値を示していない場合はステップＳ３６６に進む。ステップＳ３６６では、プロセッサ７は、フラグＳｔが「１」あるいは「２」を示しているか、つまり、被験者による入力があったか否かを判断し、入力がない場合はステップＳ３６４に戻り、入力があった場合はステップＳ３６８に進む。ステップＳ３６４でＹＥＳが判断された後、又は、ステップＳ３６６でＹＥＳが判断された後、ステップＳ３６８では、プロセッサ７は、カウンタ５０を停止する。つまり、ターゲットマーク７４の表示後、被験者による入力が無く、０秒９９９が経過した場合、あるいは、ターゲットマーク７４の表示後、０秒９９９以内に、被験者による入力があった場合、プロセッサ７は、カウンタ５０を停止する。【０１７８】
ステップＳ３７０にて、プロセッサ７は、正誤判定を行う。つまり、プロセッサ７は、ターゲットマーク７４が５個の課題マーク７２のうちのいずれかと同じ場合に、１秒以内に被験者による入力があれば（Ｓｔが１又は２）、正解と判定し、１秒以内に被験者による入力がなければ（Ｓｔが０）、不正解と判定する。また、プロセッサ７は、ターゲットマーク７４が５個の課題マーク７２のうちのいずれとも違う場合に、１秒以内に被験者による入力があれば（Ｓｔが１又は２）、不正解と判定し、１秒以内に被験者による入力がなければ（Ｓｔが０）、正解と判定する。【０１７９】
ステップＳ３７２にて、プロセッサ７は、不正解の場合ステップＳ３７６に進み、正解の場合ステップＳ３７４に進む。ステップＳ３７４では、プロセッサ７は、正解数をカウントする正解カウンタを１つカウントアップし、さらに、自動車５４を加速する。一方、ステップＳ３７６では、プロセッサ７は、不正解数をカウントする不正解カウンタを１つカウントアップし、さらに、自動車５４を減速する。【０１８０】
ステップＳ３７８にて、プロセッサ７は、課題マーク７２、ターゲットマーク７４、及びカウンタ５０を消去する。ステップＳ３８０にて、プロセッサ７は、ステップＳ３７６での減速又はステップＳ３７４での加速に応じて、自動車５４の順位を決定し、順位表示部４８を更新する。【０１８１】
ステップＳ３８２にて、プロセッサ７は、所定回数のターゲットマーク７４の表示を行ったか否かを判断し、行った場合はステップＳ３８４に進み、行っていない場合ステップＳ３５０に進む。ステップＳ３８４では、プロセッサ７は、ゴール画面を表示して、リターンする。【０１８２】
さて、以上のように、本実施の形態では、被験者に応答する自動車５４の、敵車５６に対する順位が決定される。このように、被験者の順位を決定することにより、ゲーム性を付加しているため、被験者に対して、より真剣に人間機能テストを実行する動機付けを与えることができる。【０１８３】
なお、上記では、重心位置（ｘ，ｙ）とその移動平均（Ｘ，Ｙ）との差（Ｘ＃，Ｙ＃）を求め（図５のステップＳ７）、その差（Ｘ＃，Ｙ＃）に対応する位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にカーソル６６を表示した。ただし、重心位置（ｘ，ｙ）（（数１）参照）又はその短期間の移動平均（Ｘ，Ｙ）（（数２）参照）をスクリーン座標に変換して、そこにカーソル６６を表示することもできる。【０１８４】
さて、次に、人間の脳を局所的にトレーニングするためのシステム（局所的脳トレーニングシステム）として、上記した図１の入力システムを利用する場合を説明する。【０１８５】
上記した図４（ａ）〜図４（ｈ）の判断力・抑止力テストは、ワーキングメモリ課題の一種であり、１−ｂａｃｋ課題と呼ばれるものである。【０１８６】
ワーキングメモリ課題とは、脳のワーキグメモリを消費する課題を意味し、ユーザの入力装置（上記例では重心動揺計１）に対す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。【０１８７】
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。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。【０１８８】
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。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。【０１８９】
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。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。【０１９０】
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（上記例では重心動揺計１）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。【０１９１】
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。【０１９２】
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。【０１９３】
図１８は、局所的脳トレーニングシステムとしての図１の入力システムが実行する局所的脳トレーニング処理の流れを示すフローチャートである。図１８を参照して、ステップＳ４００にて、プロセッサ７は、局所的脳トレーニング処理のための初期化処理を実行する。ステップＳ４０２にて、プロセッサ７は、ユーザに対して、映像及び／又は音声によりワーキングメモリ課題を提示する。ステップＳ４０４にて、プロセッサ７は、図６の入力判定処理の結果を参照して、ユーザの入力の有無をチェックする。ステップＳ４０６にて、プロセッサ７は、ステップＳ４０２で提示したワーキングメモリ課題に照らして、ステップＳ４０４の結果に基づき、ユーザが適切な入力操作を行ったか否かを判断し、正誤判定を実行する。ステップＳ４０８にて、プロセッサ７は、正誤判定の結果をテレビジョンモニタ５に表示する。ステップＳ４１０にて、プロセッサ７は、処理の終了条件（例えば、時間又は提示課題数など）を満足したか否かを判断し、満足していない場合はステップＳ４０２に戻り、満足した場合は処理を終了する。【０１９４】
図１９は、局所的脳トレーニングシステムとしての図１の入力システムを利用しているユーザの前頭前野の活性化状態を計測するＮＩＲＳシステムの例示図である。図１９を参照して、このＮＩＲＳシステムは、コンピュータを内蔵した本体８２、モニタ８４、及び、被験者８６の頭部に装着されるプローブ８０を含む。ＮＩＲＳシステムは、プローブ８０により頭に近赤外線を当てて、ヘモグロビンでの跳ね返りを観測する装置であり、被験者が動作中でも脳内の局所の血流の変化を計測できる。本体８２がプローブ８０からの情報を分析して、結果をモニタ８４に表示する。【０１９５】
被験者が、重心動揺計１を利用してワーキングメモリ課題を実行しているときの前頭前野の血流の変化を、ＮＩＲＳシステムにより計測することができる。このような計測により、ワーキングメモリ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の活動が上昇する結果が得られることが予想できる。脳の活動の上昇の度合いは、一般的なゲーム機用コントローラを使って、手だけでワーキングメモリ課題を行う場合より、より大きいと予想される。【０１９６】
さて、以上のように、本実施の形態では、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が集中的に使用されて集中的に活性化するので（つまり、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）、ワーキングメモリ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。【０１９７】
しかも、足入力型入力装置である重心動揺計１を用いてユーザは足による入力操作によりワーキングメモリ課題を実行する。通常、足は、手と異なり、歩行やランニングによる移動手段としてのみ使用されるので、足による入力操作は、日常生活ではない足の用途である。このように、日常生活では行わないような足の利用により、ワーキングメモリ課題を実行することで、前頭前野、ひいては、ワーキングメモリのより一層の働きの向上を期待できる。【０１９８】
（図１３の平衡感覚ステージの変形例）【０１９９】
図２０は、図１３の平衡感覚ステージの変形例の説明図である。図２０を参照して、プロセッサ７がテレビジョンモニタ５に表示するプレイ画面は、プレイヤキャラクタ８８、道路１００、アイテム９０、障害物９２、道路１００に沿った家屋９４、スタート時からの経過時間を表示する時間表示部９６及びプレイヤキャラクタ８８の仮想空間上での時速を表示する時速表示部９８を含む。なお、家屋９４を障害物９４と呼ぶこともある。また、プレイヤキャラクタ８８は、片手に箱（出前）を持って、自転車をこいでいる人物である。【０２００】
プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号Ａ１〜Ａ４に基づいて、被験者の重心位置（ｘ，ｙ）を求め（（数１）参照）、この重心位置（ｘ，ｙ）をスクリーン座標に変換した位置にプレイヤキャラクタ８８を表示する。ただし、重心位置（ｘ，ｙ）の移動平均（Ｘ，Ｙ）を求め（（数２）参照）、この移動平均（Ｘ，Ｙ）をスクリーン座標に変換した位置にプレイヤキャラクタ８８を表示することもできる。【０２０１】
この変形例では、図５の座標・荷重算出フローにおいて、ステップＳ５にて、プロセッサ７は、ステップＳ３で求めた重心位置（ｘ，ｙ）の、比較的短期間（サンプル数少）の移動平均（Ｘ，Ｙ）を求める。そして、ステップＳ７及びＳ９に代えて、ステップＳ１０にて、プロセッサ７は、ステップＳ５で求めた移動平均（Ｘ，Ｙ）をスクリーン座標（Ｘｓ，Ｙｓ）に変換する。このスクリーン座標（Ｘｓ，Ｙｓ）にプレイヤキャラクタ８８が表示される。【０２０２】
また、プロセッサ７は、ロードセルＡ１〜Ａ４の検出信号Ａ１〜Ａ４に関係なく、つまり、被験者の重心位置に依存することなく、一定速度で画面を図中下方向へスクロールし、道路１００上を前進（図中上方向）するプレイヤキャラクタ８８を表現する。被験者は、重心動揺計１上で自身のバランスをコントロールしながら、プレイヤキャラクタ８８を操作し、表示されたアイテム９０に接触させる。そうすると、プロセッサ７は、画面のスクロール速度を上昇し、プレイヤキャラクタ８８の速度を上昇させる。一方、プレイヤキャラクタ８８が障害物９２や家屋９４に接触すると、プロセッサ７は、スクロール速度を下降し、プレイヤキャラクタ８８の速度を下降させる。【０２０３】
道路１００のスタート地点からゴールまでの距離は、一定であるので、プレイヤキャラクタ８８の速度（スクロール速度）が速いほど早くゴールし、時間表示部９６の時間は短くなり、プレイヤキャラクタ８８の速度（スクロール速度）が遅いほど遅くゴールし、時間表示部９６の時間は長くなる。被験者は、できるだけ早くプレイヤキャラクタ８８がゴールするように、重心動揺計１上で自身のバランスを前後左右にコントロールして、多くのアイテム９０を取得し、また、障害物９２や家屋９４に接触しないように試みる。ゴール時の時間表示部９６の時間が短いほど、被験者は自分のバランスを良くコントロールできたことを意味し、バランス（平衡感覚）が良いことが示される。【０２０４】
（第１の例）ところで、プロセッサ７は、被験者の重心位置（ｘ，ｙ）に応じて、画面をスクロールし、プレイヤキャラクタ８８の速度をコントロールすることもできる。つまり、この場合は、被験者は、重心動揺計１上で自身のバランスをコントロールして、スクロール速度を速くし、早くゴールに到達することを試みる。この場合、前方に重心がある場合に、プレイヤキャラクタ８８が前進し、左右の重心移動で、プレイヤキャラクタ８８が左右に移動するとする。そうすると、被験者は、プレイヤキャラクタ８８を前進させるためには、重心を前方に維持しなければならず、前方方向にバランスをとる必要なない。従って、被験者は、前方に重心を移したまま、左右の重心移動だけを行えばよく、左右方向のみでバランスをとることになる。被験者にバランスをコントロールさせることを目的する場合、左右方向だけでなく、前後方向のバランスをコントロールさせる方がより好ましい。【０２０５】
（第２の例）一方、プロセッサ７は、被験者の重心位置（ｘ，ｙ）が一定範囲内に入っている場合に、一定速度で画面をスクロールし、一定範囲外の場合に、スクロール速度を下降又は停止することもできる。つまり、この場合は、被験者は、安定して起立し、重心位置（ｘ，ｙ）が一定範囲内に維持され、順調に進行することを試みる。この場合は、被験者は、一定のバランスを維持するだけなので、面白みに欠け、被験者によっては、辛いと感じることもある。【０２０６】
本実施の形態の平衡感覚ステージの変形例では、画面スクロールは、被験者の重心位置（ｘ，ｙ）に依存することなく、プロセッサ７によりコンピュータプログラムに従って実行される。従って、プレイヤキャラクタ８８の前進のために、第１の例のように、重心を前方に維持する必要がない。このため、被験者は、左右前後方向でバランスをとりながら、アイテム９０を取得し、障害物９２及び家屋９４を回避する必要がある。このように、この変形例は、第１の例よりも、バランスをコントロールすべき方向が多く、被験者にバランスをコントロールさせるという点でより優れている。また、重心位置を維持するのではなく、重心位置をコントロールするので、第２の例よりも、被験者に面白みを与えることができる。【０２０７】
図２１は、図２０の平衡感覚ステージの処理の流れを示すフローチャートである。図２１を参照して、ステップＳ４６４にて、プロセッサ７は、変数やカウンタ等の初期化といった、この処理のための初期化を実行する。ステップＳ４６６にて、プロセッサ７は、テレビジョンモニタ５にプレイ画面を表示する（図２０参照）。ここで、本実施の形態では、スクリーン座標系の原点（０，０）を画面の中心に設定している。【０２０８】
ステップＳ４６８では、プロセッサ７は、時間表示部９６のタイマをスタートする。ステップＳ４７０にて、プロセッサ７は、一定速度で図中下方向へ画面のスクロールを開始する。ステップＳ４７２にて、プロセッサ７は、ステップＳ１０（上述の説明にて、図５のフローチャートのステップＳ７及びＳ９に代えたステップ）で算出した被験者の重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）を取得する。ステップＳ４７４にて、プロセッサ７は、重心位置（Ｘｓ，Ｙｓ）にプレイヤキャラクタ８８を表示する。【０２０９】
ステップＳ４７６にて、プロセッサ７は、プレイヤキャラクタ８８が表示中のいずれかのアイテム９０に接触したか否かを判断し、接触した場合はステップＳ４７８に進み、接触していない場合はステップＳ４８０に進む。ステップＳ４７８では、プロセッサ７は、画面のスクロール速度を一定値だけ速くする。一方、ステップＳ４８０では、プロセッサ７は、プレイヤキャラクタ８８が、いずれかの障害物９２又は家屋９４に接触したか否かを判断し、接触した場合はステップＳ４８２に進み、接触していない場合はステップＳ４８４に進む。ステップＳ４８２では、プロセッサ７は、画面のスクロール速度を一定値だけ遅くする。【０２１０】
ステップＳ４８４にて、プロセッサ７は、アイテムテーブルを参照して、アイテム９０の出現タイミングか否かを判断して、出現タイミングである場合はステップＳ４８６に進み、それ以外はステップＳ４８８に進む。アイテムテーブルには、アイテム９０の出現タイミングと位置とが格納されている。ステップＳ４８６では、プロセッサ７は、アイテムテーブルに従って、アイテム９０を表示する。【０２１１】
ステップＳ４８８にて、プロセッサ７は、障害物テーブルを参照して、障害物９２の出現タイミングか否かを判断して、出現タイミングである場合はステップＳ４９０に進み、それ以外はステップＳ４９２に進む。障害物テーブルには、障害物９２の出現タイミングと位置とが格納されている。ステップＳ４９０では、プロセッサ７は、障害物テーブルに従って、障害物９２を表示する。【０２１２】
ステップＳ４９２にて、プロセッサ７は、プレイヤキャラクタ８８がゴールに到達したか否かを判断し、到達した場合はステップＳ４９４に進み、到達していない場合はステップＳ４７２に戻る。ステップＳ４９４では、プロセッサ７は、時間表示部９６のタイマを停止する。【０２１３】
さて、以上のように、平衡感覚ステージの変形例では、プレイヤキャラクタ８８は、被験者の重心位置に依存することなく、道路１００の前方に向かって（つまり、画面の上方向に向かって）移動する。このため、被験者は、重心動揺計１の左右前後方向といった四方向全てを、プレイヤキャラクタ８８をアイテム９０に接触させ、あるいは、障害物９２，９４を回避するために使用できる。このように、被験者がバランスをコントロールすべき方向が多く、被験者にバランスをコントロールさせる目的の下では、二方向（例えば、上記第１の例の左右方向）のバランスをコントロールさせる場合と比較して、より優れている。また、上記の第２の例と異なり、重心位置を維持するのではなく、重心位置を左右前後方向にコントロールするので、被験者に面白みを与えることができる。【０２１４】
上記では、画面スクロールは下方向のみとし、被験者の重心位置に依存させなかった。ただし、これに加えて、被験者の重心位置に応じて、左右方向に画面スクロールを行ってもよい。この場合、プレイヤキャラクタ８８は画面の左右方向に拡がる仮想空間を移動できるようになるので、より面白みを向上できる。ちなみに、画面上の、重心位置に対応した位置にプレイヤキャラクタ８８を表示するのみでは、画面に表示されている仮想空間中の移動しかできず、下方向へのスクロールによる画面上方向への移動を除き、画面に表示されていない仮想空間中の移動はできない。【０２１５】
また、上記では、テレビジョンモニタ５には、三次元イメージで表される仮想空間を表示するのではなく、二次元イメージで擬似的に表される仮想空間を表示した。ただし、テレビジョンモニタ５に、三次元イメージで表される仮想空間を表示し、プレイヤキャラクタ８８を移動してもよい。この場合、例えば、画面水平方向をＸ軸、画面垂直方向をＹ軸、画面奥方向、つまり、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸とし、道路１００をＺ軸方向に延ばす。そして、被験者の重心位置に関係なく、プレイヤキャラクタ８８をＺ軸方向に道路１００上を移動する。ただし、これに加えて、被験者の重心位置に応じて、プレイヤキャラクタ８８をＸ軸に沿った方向に動かしてもよい。この場合、プレイヤキャラクタ８８は画面の左右方向に拡がる仮想空間を移動できるようになるので、より面白みを向上できる。この点、二次元イメージで擬似的に仮想空間を表現する場合と同様である。【０２１６】
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。【０２１７】
（１）上記では、図２（ａ）の入力判定において、２つの閾値Ｔｈ１及びＴｈ２を設定した。ただし、３以上の閾値を設定することもできる。このように、入力のレベルを段階的に判定することもできるが、１つの閾値Ｔｈ＃のみを設定して、入力の有無だけを判定することもできる。これらの点は、図２（ｂ）の入力判定においても同じである。【０２１８】
（２）上記では、入力判定において、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）を閾値（Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ＃，Ｔｈ３，Ｔｈ４，Ｔｈ＄）と比較した。ただし、安定域の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）に対する、現時点の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の相対的な変動の程度に応じて、入力の判定を行うことができる。こうすることにより、それぞれの被験者の特性や状態に応じた適切な入力判定が可能になる。例えば、被験者ごとに体重が異なる場合もあり、安定域において、荷重ｚが異なってくる。従って、安定域に対する荷重ｚの相対的な変動に応じて、入力を判定すれば、この個人差を吸収でき、入力判定において、多くの被験者を公平・平等に扱うことができる。【０２１９】
例えば、図２（ａ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が、安定域のａ％（設定情報）より下がったか否か、により入力の有無を判定できる。これによれば、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の下降が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が重心動揺計１に対して荷重をかけた状態から、重力と同じ方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に膝を曲げる動作）を被験者に行わせることができる。【０２２０】
例えば、図２（ｂ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が、安定域のｂ％（設定情報）より上がったか否か、により入力の有無を判定できる。これによれば、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の上昇が入力有りの条件となるので、例えば、被験者が重心動揺計１に対して荷重をかけた状態から、重力と逆の方向に身体を動かすといった入力動作（例えば、瞬間的に両腕を振り上げる動作）を被験者に行わせることができる。【０２２１】
これら２つの例のように、それぞれ１つの設定情報を設けて、入力の有無のみを判定することもできるが、それぞれ複数の設定情報を設けて、入力のレベルを段階的に判定することもできる。これにより、被験者の入力に段階を設けることができるので、この入力システムからの入力を利用したアプリケーションプログラムの設計の自由度が大きくなる。【０２２２】
例えば、図２（ａ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が、安定域のａ％（設定情報）より下がった場合第１入力があったと判断し、安定域のｂ％〜ａ％（設定情報）の範囲に下がった場合第２入力があったと判定できる（ａ＞ｂ）。例えば、図２（ｂ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が、安定域のｃ％（設定情報）より上がった場合第３入力があったと判断し、安定域のｄ％〜ｃ％（設定情報）の範囲に上がった場合第４入力があったと判定できる（ｃ＞ｄ）。もちろん、これら２つの例のそれぞれの場合において、３以上の設定情報を設けることもできる。【０２２３】
また、安定域の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の状態に応じて、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の変動の程度を判断する基準（つまり、上記の設定情報）を動的に設定することもできる。これによれば、それぞれの被験者の特性や状態に応じた、より一層適切な入力判定が可能になる。例えば、安定域においても、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅に個人差が発生することもある。従って、各被験者の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の状態に応じて、基準を動的に設定すれば、この個人差を吸収き、入力判定において、多くの被験者をより一層公平・平等に扱うことができる。従って、例えば、図２（ａ）の波形の場合、荷重合計値ｚの揺れ幅が、大きくなれば基準（上記のａやｂ）を大きくし、小さくなれば基準（上記のａやｂ）を小さくする。図２（ｂ）の波形の場合も同じである。荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅として、例えば、荷重ｚの分散又は標準偏差を用いることができる。【０２２４】
（３）上記では、被験者の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）を検知してから所定時間経過したら、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が安定域に入ったとみなした。ただし、荷重ｚの分散又は標準偏差が、一定範囲内の場合に、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が安定域に入ったとみなすこともできる。これらの場合、例えば、安定域に入ったとみなした後の一定時間における荷重ｚの平均値を安定域の荷重として、上記（２）において使用できる。【０２２５】
（４）上記では、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が安定域に入った後に入力判定を行った。ただし、被験者の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）を検出した後、安定域を考慮することなく、入力判定（直ちに）を行うこともできる。【０２２６】
（５）上記では、入力判定において、固定した閾値（Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ＃，Ｔｈ３，Ｔｈ４，Ｔｈ＄）を使用した。ただし、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の安定域での状態に応じて、閾値を動的に設定することもできる。【０２２７】
例えば、図２（ａ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅が、大きくなれば閾値を小さくし、小さくなれば閾値を大きくする。例えば、図２（ｂ）の波形の場合、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅が、大きくなれば閾値を大きくし、小さくなれば閾値を小さくする。荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅として、例えば、荷重ｚの分散又は標準偏差を用いることができる。また、例えば、図２（ａ）の波形の場合、安定域での荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が大きいほど閾値を大きくし（又は小さくし）、逆に、安定域での荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が小さいほど閾値を小さくする（又は大きくする）。例えば、図２（ｂ）の波形の場合、安定域での荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が大きいほど閾値を大きくし、逆に、安定域での荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が小さいほど閾値を小さくする。【０２２８】
これにより、それぞれの被験者の特性や状態に応じた適切な閾値の設定が可能になる。例えば、安定域においても、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の揺れ幅に個人差が発生することもある。また、例えば、被験者ごとに体重が異なる場合もあり、安定域においても、荷重ｚ（その移動平均Ｚ）が異なってくる。従って、各被験者の荷重ｚ（その移動平均Ｚ）の状態に応じて、閾値を動的に設定すれば、この個人差を吸収でき、入力判定において、多くの被験者を公平・平等に扱うことができる。【０２２９】
（６）上記では、移動平均の近似式を用いたが、他の近似式を用いることもできるし、厳密な移動平均の式を用いることもできる。【０２３０】
（７）上記では、重心動揺計１は、４個のロードセルＡ１〜Ａ４を備えた。ただし、これは例示であって、ロードセルの数はこれに限定されない。例えば、３個でもよい。【０２３１】
（８）上記では、図２（ａ）及び図２（ｃ）で説明した入力判定に重心動揺計１を用いたが、このような入力判定に体重計を用いることもできる。この場合、体重計は、１個以上のロードセルを備える。【０２３２】
（９）上記では、ワーキングメモリ課題や評価を映像で示す場合を中心に説明したが、これらを音声で示してもよく、また、映像及び音声の双方で示してもよい。【０２３３】
（１０）足入力型入力装置である重心動揺計１と手入力型入力装置の双方を使用してワーキングメモリ課題を実行することもできる。この場合は、どちらを使用すべきかという選択が必要となり、より難易度を高くできる。【０２３４】
（１１）本明細書において、手段とは必ずしも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が、ソフトウェアによって実現される場合も包含する。さらに、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。【０２３５】
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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