(57)【要約】ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒが左右のそれぞれの手の動きを指示する。左右のそれぞれの手に装着した入力装置３Ｌ及び３Ｒがイメージセンサ５４により撮影され、撮影結果を処理して、入力装置３Ｌ及び３Ｒの動きに、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを連動させる。通常の生活では行わないような、左右それぞれの手に独立した動きを行わせることによって、通常の生活では行わないような、目→視覚神経→脳→運動神経→手・腕という一連の情報の処理と伝達が人体内で行われる。
2007069618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の身体の部位ごとに独立して定められた複数の経路、前記複数の経路に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示するステップと、
前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向に、前記各ガイドオブジェクトを、対応する前記経路に沿って移動させるステップと、
身体の前記複数部位を撮像するステップと、
前記撮像によって得られた画像に基づいて、身体の前記各部位の動きを検出するステップと、
前記検出された身体の前記各部位の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させるステップと、を含む練磨方法。
【請求項２】
前記経路に沿って移動させる前記ステップは、音楽に合わせて、前記各ガイドオブジェクトを移動させる、請求項１記載の練磨方法。
【請求項３】
前記複数の経路は、少なくとも異なる二つの経路を含む、請求項１記載の練磨方法。
【請求項４】
前記異なる二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動する、請求項３記載の練磨方法。
【請求項５】
前記異なる二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動する、請求項３記載の練磨方法。
【請求項６】
前記異なる二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、互いに異なる速さで移動する、請求項３から５記載の練磨方法。
【請求項７】
前記複数の経路は、少なくとも同じ二つの経路を含む、請求項１記載の練磨方法。
【請求項８】
前記同じ二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動する、請求項７記載の練磨方法。
【請求項９】
前記同じ二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動する、請求項７記載の練磨方法。
【請求項１０】
前記同じ二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、互いに異なる速さで移動する、請求項７から９記載の練磨方法。
【請求項１１】
前記経路の各々は、単数又は複数のセグメントにより構成される、請求項１記載の練磨方法。
【請求項１２】
前記セグメントの端部に前記ガイドオブジェクトが到達するタイミングで、当該セグメントの当該端部に補助オブジェクトを表示するステップをさらに含む請求項１１記載の練磨方法。
【請求項１３】
前記ガイドオブジェクトの移動方向及び／又は前記経路を変更するステップをさらに含む請求項１から１２記載の練磨方法。
【請求項１４】
前記カーソルが、対応する前記ガイドオブジェクトに動きに沿って動いたか否かを判定するステップをさらに含む請求項１から１３記載の練磨方法。
【請求項１５】
撮像する前記ステップでは、身体の前記各部位に装着あるいは把持された再帰反射体を撮像し、
前記練磨方法は、前記各部位に装着あるいは把持された前記再帰反射体に間欠的に光を照射するステップをさらに含む、請求項１から１４記載の練磨方法。
【請求項１６】
撮像する前記ステップでは、身体の前記各部位に装着あるいは把持された発光体を撮像する、請求項１から１４記載の練磨方法。
【請求項１７】
身体の前記複数部位は両手である、請求項１から１６記載の練磨方法。
【請求項１８】
人間の身体の複数部位に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示するステップと、
前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた経路に従って、前記各ガイドオブジェクトを移動させるステップと、
身体の前記各部位の動きを検出するステップと、
前記検出された身体の前記各部位の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させるステップと、を含む練磨方法。
【請求項１９】
人間の身体の部位ごとに独立して定められた動作指示を表示装置を通じて行うステップを含み、
身体の前記各部位に対する前記各動作指示は、身体の前記各部位を同時に継続して動かすことをリアルタイムで指示する内容を含む、練磨方法。
【請求項２０】
人間の身体の複数部位に対応した複数の入力装置と、
人間の身体の部位ごとに独立して定められた複数の経路、前記複数の経路に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示する表示制御手段と、
前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向に、前記各ガイドオブジェクトを、対応する前記経路に沿って移動させる第１の移動制御手段と、
身体の前記複数部位に装着又は把持された前記複数の入力装置を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって得られた画像に基づいて、前記複数の入力装置の動きを検出する検出手段と、
前記検出された前記入力装置の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させる第２の移動制御手段と、を備える練磨装置。
【請求項２１】
前記入力装置は、人間が負荷状態で身体の部位を動かすように、所定重量の重りを含む、請求項２０記載の練磨装置。
【請求項２２】
前記経路に沿って移動させる前記ステップは、対応する前記カーソルが対応する前記ガイドオブジェクトに重なったときに、前記ガイドオブジェクトの移動を開始する、請求項１記載の練磨方法。
【請求項２３】
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ステップと、
身体の複数部位を撮像するステップと、
前記撮像によって得られた画像に基づいて、身体の前記各部位の動きを検出するステップと、
身体の前記各部位の動きの検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行うステップと、を含み、
前記所定の課題は、身体の前記各部位と協働して、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る、コーディネーショントレーニング方法。
【請求項２４】
身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを前記表示装置に表示するステップをさらに含む請求項２３記載のコーディネーショントレーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間のコーディネーション能力の向上を図るための練磨方法及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献（特開２００４−２１６０８３号公報）には、鏡に映った映像（虚像）を見ながら、実像をなぞるゲーム機で、脳機能などを活性化し、思考力、集中力、反射神経を高め、老化防止あるいはリハビリ等に役立つゲーム機が開示されている。
このゲーム機の底面に図形を描いた紙等（実像）を置き、その実像に対して直角に鏡を配置することによって、ゲームをする人は、鏡を見ながら実像をなぞり、描かれた図形の正確さと早さを競う。このゲーム機を別の観点から説明する。
図形を描く時には、通常、人間はその目で実像の前後左右を確認する。そうすると、その情報が脳に伝わり、その結果、手を前後左右に自然に動かすことができる。このゲーム機では、実像に対して前後左右が逆の虚像を見ながら実像をなぞるのであるから、脳からの命令とは逆に手を動かさなければならず、なかなか思うように手を動かすことが出来ない。この自然の動作に逆らって図形を描かせることにより技を競い合う。
このように、このゲーム機は、人間が虚像を見ながら、実像に沿って手を動かすことを要求するものであり、人間が見たままではなく、見た虚像を参考にして、見えない実像に沿って手を動かすことを要求する。これにより、脳機能の活性化を図っている。
本発明の目的は、感覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて身体の該当部位に行わせる際に、その指令伝達の正確性と速さを向上させることが可能な練磨方法及びその関連技術を提供することである。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の第１の形態によると、練磨方法は、人間の身体の部位ごとに独立して定められた複数の経路、前記複数の経路に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示するステップと、前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向に、前記各ガイドオブジェクトを、対応する前記経路に沿って移動させるステップと、身体の前記複数部位を撮像するステップと、前記撮像によって得られた画像に基づいて、身体の前記各部位の動きを検出するステップと、前記検出された身体の前記各部位の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させるステップと、を含む。
この構成によれば、身体の部位ごとに独立して定められた複数の経路上において、ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向へ、各ガイドオブジェクトを移動させて、それに従った動きをするようにオペレータに指示することにより、オペレータに対して、通常の生活では行わないような、身体の部位ごとに独立した動きを行わせることによって、通常の生活では行わないような、感覚器官→感覚神経→脳→運動神経→身体の部位という一連の情報の処理と伝達が人体内で行われる。従って、人間の器用性の向上に寄与できることが予想される。また、感覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて身体の各部位に行わせる際に、その指令伝達の正確性と速さの向上に寄与できることが予想される。
別の言い方をすれば、本発明は、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。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。従って、本発明の練磨方法は、コーディネーショントレーニング方法と呼ぶこともできる。
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。特に、本発明は、識別能力（ハンド・アイコーディネーション）の向上に寄与することが期待できる。
上記練磨方法において、前記経路に沿って移動させる前記ステップは、音楽に合わせて、前記各ガイドオブジェクトを移動させる。
この構成によれば、オペレータは音楽に合わせて動作を行うことができ、オペレータがガイドオブジェクトによる動作指示に合致した動作を行うことを支援できる。
上記練磨方法において、前記複数の経路は、少なくとも異なる二つの経路を含む。
この構成によれば、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度を高めることができる。
上記練磨方法において、前記異なる二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより高めることができる。
上記練磨方法において、前記異なる二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトが異なる方向に移動する場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。
上記練磨方法において、前記異なる二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、互いに異なる速さで移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより一層高めることができる。
上記練磨方法において、前記複数の経路は、少なくとも同じ二つの経路を含む。
この構成によれば、経路が異なる場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。
上記練磨方法において、前記同じ二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより高めることができる。
上記練磨方法において、前記同じ二つの経路の各々は、ループしており、その二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトが異なる方向に移動する場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。
上記練磨方法において、前記同じ二つの経路に対応する二つの前記ガイドオブジェクトは、互いに異なる速さで移動する。
この構成によれば、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより一層高めることができる。
上記練磨方法において、前記経路の各々は、単数又は複数のセグメントにより構成される。
この構成によれば、セグメントを単位として、各種の処理（例えば、ガイドオブジェクトの移動制御、および後述の補助セグメントの表示制御など）、を行うことができる。
上記練磨方法は、前記セグメントの端部に前記ガイドオブジェクトが到達するタイミングで、当該セグメントの当該端部に補助オブジェクトを表示するステップをさらに含む。
この構成によれば、補助オブジェクトを見ることによって、オペレータがガイドオブジェクトによる動作指示に合致した動作を行うことを支援できる。
上記練磨方法は、前記ガイドオブジェクトの移動方向及び／又は前記経路を変更するステップをさらに含む。
この構成によれば、様々な動作指示を与えることができるので、人間の器用性の向上、及び、感覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて身体の各部位に行わせる際の指令伝達の正確性と速さの向上に、より寄与できる。
上記練磨方法は、前記カーソルが、対応する前記ガイドオブジェクトに動きに沿って動いたか否かを判定するステップをさらに含む。
この構成によれば、オペレータは、ガイドオブジェクトに従った動作を行うことができたか否かを客観的に認識できる。
上記練磨方法において、撮像する前記ステップでは、身体の前記各部位に装着あるいは把持された再帰反射体を撮像し、前記練磨方法は、前記各部位に装着あるいは把持された前記再帰反射体に間欠的に光を照射するステップをさらに含む。
この構成によれば、簡易な処理および簡素な構成で、身体の各部位の動きを検出できる。
上記練磨方法において、撮像する前記ステップでは、身体の前記各部位に装着あるいは把持された発光体を撮像する。
この構成によれば、簡易な処理および簡素な構成で、身体の各部位の動きを検出できる。
上記練磨方法において、身体の前記複数部位は両手である。
上記練磨装置において、前記経路に沿って移動させる前記ステップは、対応する前記カーソルが対応する前記ガイドオブジェクトに重なったときに、前記ガイドオブジェクトの移動を開始する。
この構成によれば、オペレータに終始動いているガイドオブジェクトを追わせる場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。
本発明の第２の形態によると、練磨方法は、人間の身体の複数部位に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示するステップと、前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた経路に従って、前記各ガイドオブジェクトを移動させるステップと、身体の前記各部位の動きを検出するステップと、前記検出された身体の前記各部位の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させるステップと、を含む。
本発明の第３の形態によると、練磨方法は、人間の身体の部位ごとに独立して定められた動作指示を表示装置を通じて行うステップを含み、身体の前記各部位に対する前記各動作指示は、身体の前記各部位を同時に継続して動かすことをリアルタイムで指示する内容を含む。
本発明の第４の形態によると、練磨装置は、人間の身体の複数部位に対応した複数の入力装置と、人間の身体の部位ごとに独立して定められた複数の経路、前記複数の経路に対応した複数のガイドオブジェクト、及び、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを表示装置に表示する表示制御手段と、前記ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向に、前記各ガイドオブジェクトを、対応する前記経路に沿って移動させる第１の移動制御手段と、身体の前記複数部位に装着又は把持された前記複数の入力装置を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって得られた画像に基づいて、前記複数の入力装置の動きを検出する検出手段と、前記検出された前記入力装置の動きに応じて、対応する前記カーソルを移動させる第２の移動制御手段と、を備える。
上記練磨装置において、前記入力装置は、人間が負荷状態で身体の部位を動かすように、所定重量の重りを含む。
この構成によれば、ガイドオブジェクトに従って身体の各部位を動かすことが運動になるので、上記した効果に加えて、健康の維持あるいは増進にも貢献できる。
本発明の第５の形態によると、コーディネーショントレーニング方法は、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ステップと、身体の複数部位を撮像するステップと、前記撮像によって得られた画像に基づいて、身体の前記各部位の動きを検出するステップと、身体の前記各部位の動きの検知結果と前記所定の課題とに基づいて評価を行うステップと、を含み、前記所定の課題は、身体の前記各部位と協働して、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る。
このコーディネーショントレーニング方法は、身体の前記複数部位に対応した複数のカーソルを前記表示装置に表示するステップをさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
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練磨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の入力装置３Ｌ又は３Ｒの斜視図である。
図３は、図１の入力装置３Ｌ及び３Ｒをそれぞれ左右の手に装着した状態を示す図である。
図４は、図１の練磨システムによる練磨画面の時間変化を示す例示図である。
図５は、図１の練磨システムによる練磨画面に表示される経路オブジェクトの例示図である。
図６は、図１の練磨システムによる練磨画面の例示図である。
図７は、図１の情報処理装置１の電気的構成を示す図である。
図８は、図７のマルチメディアプロセッサ５０が実行する練磨処理の流れを示す遷移図であるである。
図９は、図７のマルチメディアプロセッサ５０が実行する全体処理の流れを示すフローチャートであるである。
図１０は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つである撮影処理を示すフローチャートである。
図１１は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つであるシート検出処理を示すフローチャートである。
図１２は、差分画像ＤＩから再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒのそれぞれの注目点を検出する方法の説明図である。
図１３は、図８のステップＳ３−ｎのステージｎのための処理の中で実行されるオーバラップ判定処理の流れを示すフローチャートである。
図１４（ａ）は、経路オブジェクト及びガイドオブジェクトを表示する際に参照される経路テーブルの例示図である。図１４（ｂ）は、ガイドオブジェクトを表示する際に参照される速度テーブルの例示図である。
図１５は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つである映像制御処理（ステートが実行中）を示すフローチャートである。
図１６は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つである映像制御処理（ステートがクリア）を示すフローチャートである。
図１７は、図１の練磨システムで利用可能な入力装置の他の例示図である。
図１８は、図１の練磨システムによる練磨画面の別の例示図である。
図１９は、図１の入力装置３の別の装着方法の例示図である。
図２０は、図１の入力装置３のさらに別の装着方法の例示図である。
図２１は、図１の練磨システムによるガイドオブジェクトの移動の仕方の変形例の例示図であるである。
図２２は、変形例で実行されるオーバラップ判定処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
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練磨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、この練磨システムは、情報処理装置１、入力装置３Ｌ及び３Ｒ、並びにテレビジョンモニタ５を備える。ここで、入力装置３Ｌ及び３Ｒを区別する必要がないときは、入力装置３と表記する。
図２は、図１の入力装置３の斜視図である。図２に示すように、入力装置３は、透明体１７の底面側にベルト１９を通して、そのベルト１９を透明体１７の内部で固定してなる。透明体１７の内面全体にわたって（底面側を除く）、再帰反射シート１５が取り付けられる。入力装置３の使用方法は後述する。
ここで、入力装置３Ｌ及び３Ｒを区別する必要があるときは、入力装置３Ｌの透明体１７および再帰反射シート１５を、それぞれ、透明体１７Ｌおよび再帰反射シート１５Ｌと表記し、入力装置３Ｒの透明体１７および再帰反射シート１５を、それぞれ、透明体１７Ｒおよび再帰反射シート１５Ｒと表記する。
図１に戻って、情報処理装置１は、ＡＶケーブル７により、テレビジョンモニタ５に接続される。さらに、情報処理装置１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１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１は、その前面側に、赤外光のみを透過する赤外線フィルタ２０が設けられ、さらに、赤外線フィルタ２０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９が露出している。赤外線フィルタ２０の裏面側には、後述のイメージセンサ５４が配置される。
４つの赤外発光ダイオード９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９からの赤外光は、入力装置３に取り付けられた再帰反射シート１５により反射され、赤外線フィルタ２０の裏面側に設けられたイメージセンサ５４に入力される。このようにして、イメージセンサ５４により、入力装置３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５４による撮影処理は行われている。情報処理装置１は、プレイヤにより動かされた入力装置３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３（つまり再帰反射シート１５）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１５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１５を検出できる。なお、ストロボ撮影による差分画像ＤＩの生成は、必ずしも必須の要件ではない。
図３は、図１の入力装置３Ｌ及び３Ｒの使用状態の一例を示す説明図である。図１及び図３に示すように、オペレータは、中指を図２のベルト１９に通して、入力装置３を装着する。図１のように、オペレータが、情報処理装置１に向けて、つまり、イメージセンサ５４に向けて、手を開くと、透明体１７、つまり、再帰反射シート１５が現れ、この再帰反射シート１５が撮影される。一方、透明体１７を握り締めると、透明体１７、つまり、再帰反射シート１５は、手の中に隠れてしまい、イメージセンサ５４に撮影されない。
本実施の形態では、オペレータは、イメージセンサ５４に向けて手を開いたまま手を動かす。そうすると、再帰反射シート１５がイメージセンサ５４に撮影されるため、手の動きを検出することができる。後述するが、この検出結果が、練磨のために利用される。なお、オペレータは、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１５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１に対する入力／非入力を行うことができる。
次に、本実施の形態の練磨システムによる練磨画面を例示して、後述のマルチメディアプロセッサ５０による処理内容を説明する。
図４は、図１の練磨システムによる練磨画面の時間変化を示す例示図である。図４を参照して、マルチメディアプロセッサ５０は、左領域に経路オブジェクト２４を含み、かつ、右領域に経路オブジェクト２８を含む練磨画面をテレビジョンモニタ５に表示する。練磨画面の左領域が、左手用に設定され、右領域が右手用に設定される。
また、マルチメディアプロセッサ５０は、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒをテレビジョンモニタ５に表示する。マルチメディアプロセッサ５０は、イメージセンサ５４により撮影された再帰反射シート１５Ｌの動きにカーソル７０Ｌを連動させ、イメージセンサ５４により撮影された再帰反射シート１５Ｒの動きにカーソル７０Ｒを連動させる。カーソル７０Ｌ及び７０Ｒの色彩は、透明（輪郭を除く）又は半透明が好適である。なぜなら、オペレータは、ガイドオブジェクトにカーソルが重なった場合でもガイドオブジェクトを視認でき練磨に集中できるからである。
図４（ａ）を参照して、この練磨画面の状態は、スタート時の状態である。このスタート時においては、マルチメディアプロセッサ５０は、経路オブジェクト２４の下端に左手用のガイドオブジェクト４０Ｌを表示し、経路オブジェクト２８の右上角部に右手用のガイドオブジェクト４０Ｒを表示する。
そして、マルチメディアプロセッサ５０は、音楽（例えば、テンポ、拍、及び拍子、あるいは、リズム、あるいは、メロディー等）に合わせて、ガイドオブジェクト４０Ｌおよびガイドオブジェクト４０Ｒを、それぞれ経路オブジェクト２４及び２８に沿って移動させる。この場合、スタートは同時である。図４の例では、ガイドオブジェクト４０Ｌは、経路オブジェクト２４内を往復移動し、ガイドオブジェクト４０Ｒは、経路オブジェクト２８内を時計回りに移動する。
ここで、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒの左右を区別して説明する必要がないときは、ガイドオブジェクト４０と表記する。
図４（ｂ）を参照して、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒが、図４（ａ）の状態からさらに進んだ状態が示される。オペレータは、入力装置３Ｌ及び３Ｒを装着した左右のそれぞれの手を開き情報処理装置１に向けて、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒの移動に合わせて、左右のそれぞれの手を動かす。つまり、オペレータは、左右のそれぞれの手を動かして、手の動きに連動するカーソル７０Ｌ及び７０Ｒが、それぞれガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに常に重なるように試みる。言い換えると、オペレータは、左右のそれぞれの手を動かして、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒが、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒと常に同じ位置で同じ動きをするように試みる。
オペレータは、経路オブジェクト２４及び２８の形状が分かるので、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒが現在位置からどのように移動するかを（つまり、移動方向を）予測できる。また、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒは、音楽に合わせて移動するので、オペレータは、音楽を聴くことによって、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒの移動速さを認識できる。これらのことが、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを、移動するガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに常に重ねるように試みるオペレータを補助する。
図４（ｃ）を参照して、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒが、図４（ｂ）の状態からさらに進んだ状態が示される。ガイドオブジェクト４０Ｌが経路オブジェクト２４のいずれかの端部に到達した時、補助オブジェクト４２Ｌが当該端部に表示されすぐ消える（一瞬だけ表示）。同様に、ガイドオブジェクト４０Ｒが経路オブジェクト２８のいずれかの角部に到達した時、補助オブジェクト４２Ｒが当該角部に表示されすぐ消える（一瞬だけ表示）。
ここで、補助オブジェクト４２Ｌ及び４２Ｒを区別する必要がないときは、補助オブジェクト４２と表記する。
セグメントなる用語を定義する。セグメントとは、経路オブジェクトを構成する単位をいう。経路オブジェクト２４は、１つのセグメントから構成される。つまり、経路オブジェクト２４の全体が、１セグメントである。経路オブジェクト２８は、４つのセグメントから構成される。つまり、経路オブジェクト２８の各辺が、１セグメントである。
マルチメディアプロセッサ５０は、ガイドオブジェクトがセグメントの端から端まで移動する時間が同じになるように、ガイドオブジェクトの移動を制御する。従って、ガイドオブジェクト４０Ｌが、経路オブジェクト２４の一方端部から他方端部まで移動する際の時間と、ガイドオブジェクト４０Ｒが、経路オブジェクト２８の一辺の一方端部から他方端部まで移動する際の時間と、は同じである。しかも、ガイドオブジェクトはセグメントの端部を出発点として同時に移動を開始する。つまり、図４（ａ）に示すように、ガイドオブジェクト４０Ｌは経路オブジェクト２４の端部を出発点として、ガイドオブジェクト４０Ｒは経路オブジェクト２８の右上角部を出発点として、同時に移動を開始する。
従って、補助オブジェクト４２Ｌと補助オブジェクト４２Ｒとは同じタイミングで表示され消失することになる。そして、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒが、音楽に合わせて移動するということは、補助オブジェクト４２Ｌ及び４２Ｒの表示の間隔が音楽に合っていることになる。それ故、補助オブジェクト４２Ｌ及び４２Ｒもまた、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを、移動するガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに常に重ねるように試みるオペレータを補助する役割を果たす。
さて、マルチメディアプロセッサ５０は、オペレータがガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに合致した動きを左右同時に所定セグメント数Ｎｓ行った場合、つまり、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに重ねてカーソル７０Ｌ及び７０Ｒが同時に所定セグメント数Ｎｓ動いた場合に、練磨画面に「ｇｏｏｄ」なる文字を表示する。なお、「ｇｏｏｄ」なる文字を表示するための判定は、左右それぞれに対して行ってもよい。
マルチメディアプロセッサ５０は、「ｇｏｏｄ」なる文字が所定回数Ｎｇ表示された場合、つまり、所定セグメント数Ｎｓ×所定回数Ｎｇだけ、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒに重ねてカーソル７０Ｌ及び７０Ｒが動かされた場合に、当該練磨画面をオペレータがクリアしたと判断して、当該練磨画面を終了して、次の異なる練磨画面を表示する。練磨画面の他の例を後で説明する。なお、一定時間経過しても練磨画面をクリアできない場合は、マルチメディアプロセッサ５０は、練磨画面の表示処理を終了する。
次に、本実施の形態の練磨システムにより期待される効果を説明する。目から入った情報は視覚神経を通じて脳に伝達される。また、脳は、身体の部位を動かす際には、運動神経を通じて、当該部位に指令を伝達し、応じて、当該部位が動く。
従って、上記のように、オペレータに対して、通常の生活では行わないような、左右それぞれの手に独立した動きを行わせることによって、通常の生活では行わないような、目→視覚神経→脳→運動神経→手・腕という一連の情報の処理と伝達が人体内で行われる。従って、本実施の形態の練磨システムは、人間の器用性の向上に寄与できることが予想される。また、視覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて手・腕に行わせる際に、その指令伝達の正確性と速さの向上に寄与できることが予想される。
図５は、図１の練磨システムによる練磨画面に表示される経路オブジェクトの例示図である。本実施の形態では、図５（ａ）〜図５（ｇ）に示す経路オブジェクト２０，２２，２４，２６，２８，３０及び３２のうちの任意の２つの組み合わせにより、練磨画面を構成する。組合せは、同じ経路オブジェクトの組み合わせであってもよいし、異なる経路オブジェクトの組み合わせであってもよい。また、経路オブジェクト２８及び３０において、ガイドオブジェクト４０の移動方向は、時計回りでもよいし、反時計回りでもよく、任意に選択できる。さらに、ガイドオブジェクト４０の出発点もまた、セグメントの端部であれば、任意に選択できる。
図５（ａ）〜図５（ｄ）の経路オブジェクト２０〜２６の各々は、１セグメントからなる。図５（ｅ）の経路オブジェクト２８は、４セグメントからなる。この場合、一辺が１セグメントに対応する。図５（ｆ）の経路オブジェクト３０は、２セグメントからなる。円形の経路オブジェクト３０を垂直方向に二分したときの各半円が１セグメントに対応する。
図５（ｇ）の経路オブジェクト３２は、３セグメントからなる。経路オブジェクト３２の底部中央（矢印Ａ）から反時計回りあるいは時計回りに沿って、再び同じ位置（矢印Ａ）までが１セグメントである。また、経路オブジェクト３２の底部中央（矢印Ａ）から底部右端（矢印Ｃ）、さらにこの右端（矢印Ｃ）から底部中央（矢印Ａ）までが１セグメントである。さらに、経路オブジェクト３２の底部中央（矢印Ａ）から底部左端（矢印Ｂ）、さらにこの左端（矢印Ｂ）から底部中央（矢印Ａ）までが１セグメントである。
図６は、図１の練磨システムによる練磨画面の例示図である。図６を参照して、本実施の形態では、第０練磨画面から第３１練磨画面までを用意している。
図６において、各練磨画面の左領域は左手用の経路オブジェクト、右領域は右手用の経路オブジェクトを示している。そして、矢印の先端部が、ガイドオブジェクトの出発点を示し、矢印の向きが、ガイドオブジェクトの移動方向を示す。例えば、図６（ｃ）の第３０練磨画面は、図５（ｅ）の経路オブジェクト２８を左手用、図５（ｆ）の経路オブジェクト３０を右手用としている。そして、左手用の経路オブジェクト２８におけるガイドオブジェクトの出発点は、右上角部であり、移動方向は、時計回りである。また、右手用の経路オブジェクト３０におけるガイドオブジェクトの出発点は、円形の経路オブジェクト３０の頂部であり、移動方向は、時計回りである。
図６において、図５（ｇ）の経路オブジェクト３２には矢印が付されていないので、説明を追加する。経路オブジェクト３２においては、ガイドオブジェクト４０は、底部左端（矢印Ｂ）からスタートして、底部中央（矢印Ａ）を通って、円状部分を反時計回りに回って、再び、底部中央（矢印Ａ）を通って、さらに底部右端（矢印Ｃ）へ移動する。そして、底部右端（矢印Ｃ）から、底部中央（矢印Ａ）を通って、円状部分を時計回りに回って、再び、底部中央（矢印Ａ）を通って、さらに底部左端（矢印Ｂ）へ移動する。補助オブジェクト４２は、ガイドオブジェクト４０が底部中央（矢印Ａ）に到達した時に表示される。
マルチメディアプロセッサ５０は、第１練磨画面から第３１練磨画面まで順番に練磨画面を進めていく。ただし、それぞれの練磨画面をオペレータがクリアしたことが条件である。さらに、ただし、図６から分かるように、第０練磨画面が用意され、他の練磨画面の間に挿入される。
図７は、図１の情報処理装置１の電気的構成を示す図である。図７に示すように、情報処理装置１は、マルチメディアプロセッサ５０、イメージセンサ５４、赤外発光ダイオード９、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）５２、及びバス５６を含む。
マルチメディアプロセッサ５０は、バス５６を通じて、ＲＯＭ５２にアクセスできる。従って、マルチメディアプロセッサ５０は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行でき、また、ＲＯＭ５２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ＲＯＭ５２に、練磨画面の制御や再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒ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。
このマルチメディアプロセッサは、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、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、ＲＯＭ５２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、ＲＯＭ５２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若しくは複数のポリゴン又はスプライトから構成され、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。
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（本実施の形態ではイメージセンサ５４及び赤外発光ダイオード９）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）ポートを含む。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（本実施の形態ではイメージセンサ５４）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。
入力装置３Ｌ及び３Ｒは、赤外発光ダイオード９の赤外光に照射され、その赤外光を再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒで反射する。この再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒからの反射光がイメージセンサ５４によって撮影され、したがって、イメージセンサ５４からは再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒ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５０は、ストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード９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５４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５０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５０は、イメージセンサ５４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３Ｌ及び３Ｒによる入力の有無、さらに入力装置３Ｌ及び３Ｒ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５に与えられ、応じて、テレビジョンモニタ５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。
上記のように、マルチメディアプロセッサ５０は、検出した入力装置３Ｌ及び３Ｒの位置に応じて、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒの移動を制御する。つまり、マルチメディアプロセッサ５０は、差分画像ＤＩから再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒの像を抽出して、それぞれの注目点の差分画像ＤＩ上の座標を算出する。そして、マルチメディアプロセッサ５０は、２つの注目点の差分画像ＤＩ上の座標を、スクリーン座標に変換することによって、２つの注目点のテレビジョンモニタ５の画面上の位置を求める。マルチメディアプロセッサ５０は、この２つの注目点（再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒに相当）の画面上の位置に、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを表示する。なお、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られる座標系である。
さて、次に、マルチメディアプロセッサ５０がＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行することにより行う処理をフローチャートを用いて説明する。
図８は、図７のマルチメディアプロセッサ５０が実行する練磨処理の流れを示す遷移図である。図８を参照して、マルチメディアプロセッサ５０は、テレビジョンモニタ５にユニットを選択するための選択画面（図示せず）を表示する。本実施の形態では、１０ユニットが設けられる。各ユニットは、複数のステージ０〜Ｎ（Ｎは整数）により構成される。各ステージ０〜Ｎは、左右の、経路オブジェクト、ガイドオブジェクト、及びカーソルの組み合わせからなる。
ここで、ステージ０〜Ｎを包括してステージｎと表記する。また、ステージ０〜Ｎに対応するステップＳ３−０〜Ｓ３−Ｎを包括してステップＳ３−ｎと表記する。
ユニット１は、オペレータに練磨を片手ずつ行わせるものである。このため、ユニット１の各ステージｎでは、まず、左手のための経路オブジェクト、ガイドオブジェクト、及びカーソルを含む練磨画面が表示され、その次に、右手のための経路オブジェクト、ガイドオブジェクト、及びカーソルを含む練磨画面が表示される。
ユニット２〜９は、オペレータに両手で練磨を行わせるものである。ユニット２の各ステージｎでは、左右同じ経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度及びスタート位置が同じ練磨画面を表示する。ガイドオブジェクトのスタート位置とは、経路オブジェクトの複数の端部のうちの始点のことである。
ユニット３の各ステージｎでは、左右同じ経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度は同じであるがスタート位置が異なる練磨画面を表示する。ユニット４の各ステージｎでは、左右同じ経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度が異なるがスタート位置が同じ練磨画面を表示する。ユニット５の各ステージｎでは、左右同じ経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度及びスタート位置が異なる練磨画面を表示する。
ユニット６の各ステージｎでは、左右異なる経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度及びスタート位置が同じ練磨画面を表示する。ユニット７の各ステージｎでは、左右異なる経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度は同じであるがスタート位置が異なる練磨画面を表示する。ユニット８の各ステージｎでは、左右異なる経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度が異なるがスタート位置が同じ練磨画面を表示する。ユニット９の各ステージｎでは、左右異なる経路オブジェクトを含み、左右のガイドオブジェクトの速度及びスタート位置が異なる練磨画面を表示する。
ユニット１０の各ステージｎにおいては、左右それぞれに対して、経路オブジェクト、ガイドオブジェクトの速度、及びガイドオブジェクトのスタート位置がそれぞれランダムに選択される。具体的には、各経路オブジェクト、ガイドオブジェクトの各速度、及びガイドオブジェクトの各スタート位置に予め異なる数字を割り当てておく。マルチメディアプロセッサ５０は、左右それぞれに対して、経路オブジェクト、ガイドオブジェクトの速度、及びガイドオブジェクトのスタート位置毎に乱数を生成する。そして、マルチメディアプロセッサ５０は、生成した乱数に一致する経路オブジェクト、ガイドオブジェクトの速度、及びガイドオブジェクトのスタート位置を選択する。
図８を参照して、オペレータが入力装置３によりカーソル７０を操作して、テレビジョンモニタ５の選択画面上で、所望のユニットを選択する。すると、マルチメディアプロセッサ５０は、次のステップＳ３−０に進む。ステップＳ３−０では、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ１で選択されたユニットに応じたステージ０のための練磨画面をテレビジョンモニタ５に表示して、オペレータに練磨を行わせる。
ステップＳ３−０にて、マルチメディアプロセッサ５０は、オペレータがステージ０の練磨をクリアしたと判断したときは、次のステップＳ３−１に進む。以降同様にして、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ３−ｎでのステージｎをクリアするたびに、次のステージ（ｎ＋１）を実行するステップＳ３−（ｎ＋１）に進んでいく。そして、最後のステージＮを実行するステップＳ３−Ｎにて、マルチメディアプロセッサ５０は、オペレータがステージＮの練磨をクリアしたと判断したときは、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ１で選択されたユニットをオペレータがクリアしたことを示すユニットクリア画面（図示せず）をテレビジョンモニタ５に一定時間表示し、ステップＳ１に戻る。
図９は、図７のマルチメディアプロセッサ５０が実行する全体処理の流れを示すフローチャートである。図９を参照して、電源スイッチがオンされると、ステップＳ１１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、システムの初期設定を実行する。ステップＳ１３にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ＲＯＭ５２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Ｓ１５にて、マルチメディアプロセッサ５０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５０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Ｓ１５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Ｓ１７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Ｓ１７及びステップＳ１９にて、マルチメディアプロセッサ５０は、テレビジョンモニタ５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５０は、ステップＳ１３に戻る。
ステップ１３の処理を制御するアプリケーションプログラムは、複数のプログラムを含む。この複数のプログラムに、撮影処理（図１０）のためのプログラム、再帰反射シート１５の検出処理（図１１）を行うためのプログラム、映像制御（図１５）のためのプログラム、及びソフトウェアカウンタであるピッチカウンタ（図１３）が含まれる。マルチメディアプロセッサ５０は、このピッチカウンタのクリア、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。
図１０は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つである撮影処理を示すフローチャートである。図１０を参照して、ステップＳ３１において、マルチメディアプロセッサ５０は、赤外発光ダイオード９を点灯する。ステップＳ３３で、マルチメディアプロセッサ５０は、イメージセンサ５４から、赤外光点灯時の画像データを取得して、メインＲＡＭに格納する。
ここで、本実施の形態では、イメージセンサ５４の例として、３２ピクセル×３２ピクセルのＣＭＯＳイメージセンサを使用する。従って、イメージセンサ５４からは、画像データとして、３２ピクセル×３２ピクセルのピクセルデータが出力される。このピクセルデータは、Ａ／Ｄコンバータにより、デジタルデータに変換されて、メインＲＡＭ上の二次元配列Ｐ１［Ｘ］［Ｙ］の要素として格納される。
ステップＳ３５で、マルチメディアプロセッサ５０は、赤外発光ダイオード９を消灯する。ステップＳ３７にて、マルチメディアプロセッサ５０は、イメージセンサ５４から、赤外光消灯時の画像データ（３２ピクセル×３２ピクセルのピクセルデータ）を取得して、メインＲＡＭに格納する。この場合、このピクセルデータは、メインＲＡＭ上の二次元配列Ｐ２［Ｘ］［Ｙ］の要素として格納される。
以上のようにして、マルチメディアプロセッサ５０は、ストロボ撮影を行う。ここで、イメージセンサ５４による画像を構成する各ピクセルの位置を表す二次元座標系では、水平方向をＸ軸、垂直方向をＹ軸とする。本実施の形態では、３２ピクセル×３２ピクセルのイメージセンサ５４を用いているため、Ｘ＝０〜３１、Ｙ＝０〜３１である。この点、差分画像ＤＩについても同じである。また、ピクセルデータは輝度値である。
さて、マルチメディアプロセッサ５０は、図１０の撮影処理で得られた赤外光点灯時の画像と赤外光消灯時の画像とから、差分画像ＤＩを算出して、差分画像ＤＩに写り込んだ再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒのそれぞれの注目点を抽出する。詳細は次の通りである。
図１１は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つであるシート検出処理を示すフローチャートである。図１１を参照して、ステップＳ５１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、赤外光点灯時のピクセルデータＰ１［Ｘ］［Ｙ］と、赤外光消灯時のピクセルデータＰ２［Ｘ］［Ｙ］と、の差分を算出して、配列Ｄｉｆ［Ｘ］［Ｙ］に代入する。ステップＳ５３にて、マルチメディアプロセッサ５０は、３２×３２ピクセル分の差分を算出した場合は、ステップＳ５５に進み、そうでなければ、ステップＳ５１に戻る。このように、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ５１の処理を繰り返して、赤外光発光時の画像データと、赤外光消灯時の画像データと、の差分画像データを生成する。このように、差分画像データ（差分画像ＤＩ）を求めることで、入力装置３Ｌ及び３Ｒの再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒからの反射光以外の光によるノイズを極力除去でき、左右の再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒを精度良く検出できる。なお、この場合、差分データと固定閾値又は可変閾値とを比較して、閾値を超えた差分データだけを有効なデータとして扱い、以降の処理を行うこともできる。この場合、例えば、閾値以下の差分データを「０」とする。
ステップＳ５５〜Ｓ５９を説明する前に、再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒの像からそれぞれの注目点、つまり、左注目点及び右注目点を検出する方法について具体例を挙げて説明する。
図１２は、差分画像ＤＩから再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒのそれぞれの注目点を検出する方法の説明図である。図１２には、赤外光点灯時及び消灯時の画像データから生成した差分画像データに対応する差分画像ＤＩ（３２×３２ピクセル）が図示されている。図中、小さい正方形は１ピクセルを示す。また、左上角をＸＹ座標軸の原点Ｏとする。
この画像には、輝度値が大きい２つの領域２５１及び２５３が含まれる。領域２５１及び２５３は、再帰反射シート１５Ｌ及び１５Ｒである。ただし、この時点では、どの領域がどの再帰反射シートに対応するかは判別できない。
まず、マルチメディアプロセッサ５０は、Ｙ＝０を出発点として、Ｘ＝０からＸ＝３１まで、差分画像データをスキャンし、次に、Ｙをインクリメントし、Ｘ＝０からＸ＝３１まで、差分画像データをスキャンする。このような処理をＹ＝３１まで行い、３２×３２ピクセルの差分画像データをスキャンして、閾値ＴｈＬより大きいピクセルデータの上端位置ｍｉｎＹ、下端位置ｍａｘＹ、左端位置ｍｉｎＸ、及び右端位置ｍａｘＸを求める。
次に、マルチメディアプロセッサ５０は、座標（ｍｉｎＸ，ｍｉｎＹ）を出発点として、Ｘ軸の正方向にスキャンを実行して、最初に閾値ＴｈＬを超えるピクセルまでの距離ＬＴを算出する。また、マルチメディアプロセッサ５０は、座標（ｍａｘＸ，ｍｉｎＹ）を出発点として、Ｘ軸の負方向にスキャンを実行して、最初に閾値ＴｈＬを超えるピクセルまでの距離ＲＴを算出する。さらに、マルチメディアプロセッサ５０は、座標（ｍｉｎＸ，ｍａｘＹ）を出発点として、Ｘ軸の正方向にスキャンを実行して、最初に閾値ＴｈＬを超えるピクセルまでの距離ＬＢを算出する。さらに、マルチメディアプロセッサ５０は、座標（ｍａｘＸ，ｍａｘＹ）を出発点として、Ｘ軸の負方向にスキャンを実行して、最初に閾値ＴｈＬを超えるピクセルまでの距離ＲＢを算出する。
マルチメディアプロセッサ５０は、距離ＬＴ＞ＲＴのときは、座標（ｍａｘＸ，ｍｉｎＹ）を再帰反射シート１５Ｒの注目点、つまり右注目点とし、距離ＬＴ≦ＲＴのときは、座標（ｍｉｎＸ，ｍｉｎＹ）を再帰反射シート１５Ｌの注目点、つまり左注目点とする。また、マルチメディアプロセッサ５０は、距離ＬＢ＞ＲＢのときは、座標（ｍａｘＸ，ｍａｘＹ）を再帰反射シート１５Ｒの注目点、つまり右注目点とし、距離ＬＢ≦ＲＢのときは、座標（ｍｉｎＸ，ｍａｘＹ）を再帰反射シート１５Ｌの注目点、つまり左注目点とする。
図１１に戻って、ステップＳ５５にて、マルチメディアプロセッサ５０は、図１２で説明した左右上下端（ｍｉｎＸ、ｍａｘＸ、ｍｉｎＹ、ｍａｘＹ）の検出処理を実行する。ステップＳ５７にて、マルチメディアプロセッサ５０は、図１２で説明した左注目点及び右注目点の決定処理を実行する。ステップＳ５９にて、マルチメディアプロセッサ５０は、左注目点及び右注目点の座標をスクリーン座標に変換する。
さて、マルチメディアプロセッサ５０は、オペレータが操作するカーソル７０Ｌ及び７０Ｒがそれぞれガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒと重なって操作されているか否かを判定（オーバラップ判定）する処理を行う。カーソル７０Ｌ及び７０Ｒはそれぞれ左注目点及び右注目点の位置に表示されるので、これらの座標とガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒの座標とに基づいて、オーバラップ判定が行われる。詳細は下記の通りである。この判定処理もまた、図９のステップＳ１３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８の遷移図に含まれる形のフローチャートで説明する。
図１３は、図８のステップＳ３−ｎのステージｎのための処理の中で実行されるオーバラップ判定処理の流れを示すフローチャートである。図１３を参照して、ステップＳ７１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、各種変数（フラグ及びソフトウェアカウンタを含む。）を初期化する。
ステップＳ７３にて、マルチメディアプロセッサ５０は、左領域の経路オブジェクトの始点（終点）にガイドオブジェクト４０Ｌが位置するか否かを判断し、位置するならばステップＳ７５に進み、位置しないならばステップＳ８３に進む。
ここで、経路オブジェクトの始点とは、ガイドオブジェクトのスタート位置である。本実施の形態では、四角形の経路オブジェクト２８等のように、閉じた図形の経路オブジェクトでは、所定の端部を始点として、ガイドオブジェクトが一周して、その所定の端部に戻るまでを１サイクルとする。この場合、始点と終点とが同一となる。
ただし、円弧の経路オブジェクト２４等のように、閉じていない図形の経路オブジェクトでは、隣に表示される経路オブジェクトの種類、つまり、隣の経路オブジェクトを構成するセグメントの数に応じて、Ｍ（Ｍは１以上の整数）往復が１サイクルとなる。例えば、図４の例では、右領域の経路オブジェクト２８が４個のセグメントから構成されるので、左領域の経路オブジェクト２４では、２往復が１サイクルとなる。従って、この場合は、経路オブジェクト２４の所定の端部を始点とすると、１往復目の所定の端部は終点にはならず、２往復目の所定の端部が終点となる。このように、同じ端部であっても、サイクルの途中では終点にならず、サイクルの最後のみが終点となる。
図１３を参照して、ステップＳ７５では、マルチメディアプロセッサ５０は、ピッチカウンタ（左用）の値が所定値以上か否かを判断し、以上であればステップＳ７７に進み、未満ならばステップＳ７９に進む。
上述のように、ピッチカウンタ（左用）は、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なっている場合に、ビデオ同期信号に同期してインクリメントされるソフトウェアカウンタである。そして、ステップＳ７５の所定値は、左領域の経路オブジェクトの１サイクルに相当するピッチカウンタの値に０．９を乗じた値である。従って、ステップＳ７５で「ＹＥＳ」が判断されたということは、カーソル７０Ｌが終点に到達した時に、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なって１サイクルの９０％以上移動したこと（そのサイクルを成功）を意味する。一方、ステップＳ７５で「ＮＯ」が判断されたということは、カーソル７０Ｌが終点に到達した時に、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なって１サイクルの９０％以上移動しなかったこと（そのサイクルを失敗）を意味する。
このため、ステップＳ７５で「ＹＥＳ」が判断された後のステップＳ７７では、マルチメディアプロセッサ５０は、サイクルカウンタ（左用）を１つインクリメントする。一方、ステップＳ７５で「ＮＯ」が判断された後のステップＳ７９では、マルチメディアプロセッサ５０は、サイクルカウンタ（左用）をクリアする。つまり、サイクルカウンタ（左用）は、何サイクル連続して操作が成功したかを示す。
ステップＳ８１では、ガイドオブジェクト４０Ｌが終点に到達したので、マルチメディアプロセッサ５０は、上記ピッチカウンタ（左用）をクリアする。ステップＳ８３にて、マルチメディアプロセッサ５０は、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なっているか否かを判断し、重なっている場合はステップＳ８５に進んでピッチカウンタのインクリメントを開始し、重なっていない場合はステップＳ８７に進んでピッチカウンタのインクリメントを停止する。例えば、ガイドオブジェクト４０Ｌの中心から所定距離以内にカーソル７０Ｌの中心が存在する場合は、重なっていると判断し、それ以外は重なっていないと判断する。
ステップＳ８９では、マルチメディアプロセッサ５０は、左（左の経路オブジェクト、ガイドオブジェクト４０Ｌ、及びカーソル７０Ｌ）及び右（右の経路オブジェクト、ガイドオブジェクト４０Ｒ、及びカーソル７０Ｒ）の双方について、ステップＳ７３〜Ｓ８７の処理を完了したか否かを判断し、完了した場合はステップＳ９１に進み、完了していない場合、つまり、右に対する処理がまだ完了していない場合は、ステップＳ７３に戻る。この場合、ピッチカウンタ及びサイクルカウンタは、右用に用意される。
ステップＳ９１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステージｎをクリアしたか否かを判断する。本実施の形態では、サイクルカウンタ（左用）及びサイクルカウンタ（右用）がそれぞれ所定値以上になった場合に、ステージｎをクリアしたと判断する。マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ９１でステージｎをクリアしたと判断した場合、ステップＳ９３に進み、ステートフラグＳＦに「０１」をセットして、オーバラップ判定処理を終了する。ステートフラグＳＦは、ステージｎのステートを示すフラグであり、「０１」はステージｎをクリアしたことを意味する。
ステップＳ９１で「ＮＯ」が判断されると、ステップＳ９５にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステージｎの開始から所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Ｓ９７に進み、ステートフラグＳＦにタイムオーバーを意味する「１１」をセットして、オーバラップ判定処理を終了する。ステップＳ９５で「ＮＯ」が判断されると、つまり、ステージｎの実行中である場合、ステップＳ９９にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステートフラグＳＦにステージｎの実行中を意味する「１０」をセットして、ステップＳ７３に戻る。なお、ステートフラグＳＦの「００」は初期値である。
さて、マルチメディアプロセッサ５０は、練磨画面に映し出される映像を制御する。そのうち、経路オブジェクトとガイドオブジェクトの表示制御について説明する。これらの表示制御では、経路テーブル及び速度テーブルが参照される。
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、経路オブジェクト及びガイドオブジェクトを表示する際に参照される経路テーブルの例示図である。図１４（ａ）を参照して、経路テーブルは、１つのユニットの各ステージ０〜３５と、対応するステージで画面の左（Ｌ）領域に表示する経路オブジェクトに割り当てられた番号と、対応するステージで画面の右（Ｒ）領域に表示する経路オブジェクトに割り当てられた番号と、を関連付けたものである。
経路オブジェクトの同じ番号は、同じ経路オブジェクトを指し示す。経路オブジェクトの異なる番号は、異なる経路オブジェクトを指し示す。ただし、同じ経路オブジェクトであっても、ガイドオブジェクトのスタート位置（始点）が異なる場合は、異なる番号が割り当てられるし、ガイドオブジェクトの移動方向（時計回りと反時計回り）が異なる場合も、異なる番号が割り当てられる。
マルチメディアプロセッサ５０は、経路データポインタが指し示す、左（Ｌ）領域に表示すべき経路オブジェクトの番号及び右（Ｒ）領域に表示すべき経路オブジェクトの番号を経路テーブルから読み出して、その番号に合致した経路オブジェクトを左右に表示する。経路データポインタは、１つずつインクリメントされるので、この例では、１ユニットが３６ステージで構成される。このような経路テーブルが、ユニットの数だけＲＯＭ５２に用意される。
図１４（ｂ）を参照して、速度テーブルは、１つのユニットの各ステージ０〜３５と、対応するステージで画面の左（Ｌ）領域に表示する経路オブジェクト上を移動するガイドオブジェクトに割り当てられた番号と、対応するステージで画面の右（Ｒ）領域に表示する経路オブジェクト上を移動するガイドオブジェクトに割り当てられた番号と、を関連付けたものである。例えば、番号「０」は、ガイドオブジェクトを、経路オブジェクトの１セグメントを２拍で移動させること（速い）を示し、番号「１」は、ガイドオブジェクトを、経路オブジェクトの１セグメントを４拍で移動させること（遅い）を示す。
マルチメディアプロセッサ５０は、速度データポインタが指し示す、左（Ｌ）領域に表示される経路オブジェクト上を移動するガイドオブジェクトの番号及び右（Ｒ）領域に表示される経路オブジェクト上を移動するガイドオブジェクトの番号を速度テーブルから読み出して、その番号に合致した移動速度で左右のガイドオブジェクトを移動する。速度データポインタは、１つずつインクリメントされるので、この例では、１ユニットが３６ステージで構成される。このような速度テーブルが、ユニットの数だけＲＯＭ５２に用意される。
以上のように、マルチメディアプロセッサ５０は、経路テーブル及び速度テーブルを参照することにより、該当するユニットの該当するステージで左右に表示すべき経路オブジェクト及びガイドオブジェクト、並びに、ガイドオブジェクトのスタート位置（始点）、移動速度、及び移動方向を知ることができ、これらのテーブルに従って、経路オブジェクト及びガイドオブジェクトの表示を制御する。
図１５及び図１６は、図９のステップＳ１３のアプリケーションプログラムが実行する処理の１つである映像制御処理を示すフローチャートである。図１５を参照して、ステップＳ１１０では、マルチメディアプロセッサ５０は、ステートフラグＳＦ（図１３のステップＳ９３，Ｓ９７，及びＳ９９参照）を参照して、ステージｎのステートを判断し、ステートフラグＳＦが実行中を示している場合はステップＳ１１１に進み、ステートフラグＳＦがクリアを示している場合は図１６のステップＳ１２１に進む。図示は省略したが、ステートフラグＳＦがタイムオーバーを示している場合は、マルチメディアプロセッサ５０は、そのための映像を表示するためのルーチンに進む。
ステップＳ１１１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、上記の経路テーブル及び速度テーブルを参照して、左手用のガイドオブジェクト４０Ｌの表示位置を計算する。具体的には次の通りである。
経路テーブルにおける経路オブジェクトに割り当てられた番号には、その経路オブジェクトを構成する各セグメント（又はセグメント）の長さが関連付けられてＲＯＭ５２に格納されている。一方、速度テーブルにおけるガイドオブジェクト４０Ｌに割り当てられた番号は、ガイドオブジェクト４０Ｌの速さを示している。従って、マルチメディアプロセッサ５０は、経路オブジェクトのセグメントの長さとガイドオブジェクト４０Ｌの速さとから、そのセグメントでのガイドオブジェクト４０Ｌの移動時間を算出する。そして、マルチメディアプロセッサ５０は、算出した移動時間でガイドオブジェクト４０Ｌがそのセグメントを移動するようにガイドオブジェクト４０Ｌの座標ＧＬ（ｘ，ｙ）を順次設定する。なお、座標ＧＬ（ｘ，ｙ）は、スクリーン座標系の値である。
ステップＳ１１３では、マルチメディアプロセッサ５０は、左手用の再帰反射シート１５Ｌに対応する左注目点の座標ＴＬ（ｘ，ｙ）をカーソル７０Ｌの表示位置として設定する。別の設定方法として、前回の左注目点の座標と今回の左注目点の座標との中点をカーソル７０Ｌの表示位置として設定することもできる。
ステップＳ１１５にて、マルチメディアプロセッサ５０は、左手用のカーソル７０Ｌの表示位置に応じてカーソル７０Ｌの形態を決定する。具体的には、次の通りである。画面を横方向に１６分割した領域を想定する。そして、領域ごとに異なる手形を表すカーソル７０Ｌの画像をＲＯＭ５２に用意する。画面の左から４つの領域は、左手の平が反時計回りに回転しているカーソル７０Ｌの画像で、画面の左から５つ目の領域は、左手の平が回転していないカーソル７０Ｌの画像で、画面の左から６つ目以降は、左手の平が時計回りに回転しているカーソル７０Ｌの画像である。
ステップ１１７では、マルチメディアプロセッサ５０は、左右の双方について、ステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理を完了したか否かを判断し、完了した場合はステップＳ１１９に進み、完了していない場合、つまり、右に対する処理がまだ完了していない場合は、ステップＳ１１１に戻る。この場合、ステップＳ１１５では、画面を横方向に１６分割した領域を想定し、領域ごとに異なる手形を表すカーソル７０Ｒの画像をＲＯＭ５２に用意する。画面の右から４つの領域は、右手の平が時計回りに回転しているカーソル７０Ｒの画像で、画面の右から５つ目の領域は、右手の平が回転していないカーソル７０Ｒの画像で、画面の右から６つ目以降は、右手の平が反時計回りに回転しているカーソル７０Ｌの画像である。
ステップＳ１１９では、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ１１１〜Ｓ１１５の結果に従って、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒ並びにカーソル７０Ｌ及び７０Ｒの画像情報（表示位置及び画像格納位置等）をメインＲＡＭの該当位置に書き込む。マルチメディアプロセッサ５０は、ここで書き込まれた画像情報に従って、図９のステップＳ１７の画像更新を行う。
一方、図１６のステップＳ１２１では、ステージｎがクリアされたので、マルチメディアプロセッサ５０は、ステージｎ＋１の練磨画面を表示するため、経路データポインタが指し示す位置から左領域の経路オブジェクトの番号を取得し、それに関連付けられたガイドオブジェクト４０Ｌのスタート位置（始点）を求める。
ステップＳ１２３及びＳ１２５の処理は、それぞれ、図１５のステップＳ１１３及びＳ１１５と同様であり説明を省略する。ステップ１２７では、マルチメディアプロセッサ５０は、左右の双方について、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５の処理を完了したか否かを判断し、完了した場合はステップＳ１２９に進み、完了していない場合、つまり、右に対する処理がまだ完了していない場合は、ステップＳ１２１に戻る。
ステップＳ１２９では、マルチメディアプロセッサ５０は、経路データポインタが指し示す位置から左右の経路オブジェクトの番号を取得し、それらの画像情報（表示位置及び画像格納位置等）をメインＲＡＭの該当位置に書き込む。また、マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ１２１〜Ｓ１２５の結果に従って、ガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒ並びにカーソル７０Ｌ及び７０Ｒの画像情報（表示位置及び画像格納位置等）をメインＲＡＭの該当位置に書き込む。マルチメディアプロセッサ５０は、ここで書き込まれた画像情報に従って、図９のステップＳ１７の画像更新を行う。
ステップＳ１３１では、マルチメディアプロセッサ５０は、経路テーブルの経路データポインタ及び速度テーブルの速度データポインタをそれぞれ１つ進める。
なお、本実施の形態では、ガイドオブジェクトは２拍又は４泊で１セグメントを移動するので、マルチメディアプロセッサ５０は、これに合った音楽を図９のステップＳ１９で再生する。
さて、以上のように、本発明の実施の形態によれば、左右の手ごとに独立して割り当てられた経路オブジェクト上において、ガイドオブジェクトごとに独立して定められた方向へ、各ガイドオブジェクトを移動させて、それに従った動きをするようにオペレータに指示することにより、オペレータに対して、通常の生活では行わないような、左右の手ごとに独立した動きを行わせることによって、通常の生活では行わないような、目→視覚神経→脳→運動神経→手・腕という一連の情報の処理と伝達が人体内で行われる。従って、人間の器用性の向上に寄与できることが予想される。また、視覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて左右の手に行わせる際に、その指令伝達の正確性と速さの向上に寄与できることが予想される。
別の言い方をすれば、本実施の形態による練磨システムは、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。従って、本発明の練磨システム（練磨装置）は、コーディネーショントレーニングシステム（コーディネーショントレーニング装置）と呼ぶこともできる。
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（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。特に、本実施の形態は、識別能力（ハンド・アイコーディネーション）の向上に寄与することが期待できる。
コーディネーション能力を鍛えるための課題として、上記した練磨画面（図４等）を挙げた。その他、コーディネーション能力を鍛えるための課題は、例えば、左右の手足をバランス良く使う両側性、日常生活では通常行わないような動きをする差異化、複数の動きを組み合わせる複合性、意外性のある動きをする不規則性、難易度の変化、及び／又は条件の変化等を考慮して作成することができる。
また、音楽に合わせて、各ガイドオブジェクトを移動させるので、オペレータは音楽に合わせて動作を行うことができ、オペレータがガイドオブジェクトによる動作指示に合致した動作を行うことを支援できる。
さらに、左右の経路オブジェクトを異ならせることにより、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度を高めることができる。異なる左右の経路オブジェクトがループしている場合、左右の経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動させることにより、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより高めることができる。一方、異なる左右の経路オブジェクトがループしている場合、左右の経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動させることにより、ガイドオブジェクトが異なる方向に移動する場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。左右の異なる経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、互いに異なる速さで移動させることにより、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより一層高めることができる。
さらに、左右の経路オブジェクトを同じにすることにより、左右の経路オブジェクトが異なる場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。同じ左右の経路オブジェクトがループしている場合、左右の経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、それぞれ時計回り及び反時計回りに移動させることにより、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより高めることができる。一方、同じ左右の経路オブジェクトがループしている場合、左右の経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、時計回りあるいは反時計回りのいずれか同じ方向に移動させることにより、ガイドオブジェクトが異なる方向に移動する場合と比較して、指示する動作の難易度を低くすることができる。左右の同じ経路オブジェクトに対応する左右のガイドオブジェクトを、互いに異なる速さで移動させることにより、ガイドオブジェクトによって指示する動作の難易度をより一層高めることができる。
さらに、経路オブジェクトの各々は、単数又は複数のセグメントにより構成される。このため、セグメントを単位として、各種の処理（例えば、ガイドオブジェクトの移動制御、および補助セグメントの表示制御など）を行うことができる。セグメントの端部にガイドオブジェクトが到達するタイミングで、当該セグメントの当該端部に補助オブジェクトを表示することにより、補助オブジェクトを見ることによって、オペレータがガイドオブジェクトによる動作指示に合致した動作を行うことを支援できる。
さらに、オペレータが練磨画面をクリアしたら、異なる練磨画面を表示する。このため、様々な動作指示を与えることができるので、人間の器用性の向上、及び、感覚神経を通じて認識した情報が指示する動きを運動神経を通じて身体の各部位に行わせる際の指令伝達の正確性と速さの向上に、より寄与できる。
さらに、カーソルが、対応するガイドオブジェクトに動きに沿って動いたか否かを判定して、「ｇｏｏｄ」なる文字を表示するので、オペレータは、ガイドオブジェクトに従った動作を行うことができたか否かを客観的に認識できる。
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）透明体１７の透明には、半透明や有色透明が含まれる。
（２）再帰反射シート１５を、透明体１７の表面に取り付けることもできる。この場合は、透明体１７は、透明である必要はない。
（３）上記では、入力装置３に、中指を通す例を挙げたが、挿入する指及びその数はこれに限定されない。
（４）入力装置の形状は、上記した入力装置３の形状に限定されない。例えば、図１７に示すように、球状の入力装置６０を採用できる。この入力装置６０の表面には、再帰反射シート６４が取り付けられる。オペレータは、入力装置６０を左右の手にそれぞれ持って、練磨画面に従った動作を行う。
また、オペレータが負荷状態で手を動かすことができるように、入力装置６０内部に、所定重量の重りを内蔵することもできる。この場合は、オペレータにとって、練磨画面に従って手を動かすことが運動になるので、上記した効果に加えて、健康の促進にも貢献できる。
（５）経路オブジェクトの形状は、上記したものに限定されず、任意の形状を採用できる。また、その組み合わせも自由である。ただし、いわゆる一筆書きが可能な図形（閉じていない図形を含む。）とすることが好ましい。
（６）ガイドオブジェクトの速度を左右で変えることもできる。また、ガイドオブジェクトの速度を任意に変動させることもできるし、加速度を与えることもできる。
（７）音楽や補助オブジェクトは、必ずしも必須ではない。また、経路オブジェクトを表示しないことも可能である。さらに、カーソルを表示しないことも可能である。極端な例では、ガイドオブジェクトのみで練磨画面を構成することもできる。
（８）入力装置３及び６０に、再帰反射シート１５及び６４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１には、赤外発光ダイオード９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、被験者を撮影し、画像解析して、動きを検出することもできる。
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５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。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、撮影画像を情報処理装置１に送信して、情報処理装置１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、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを操作するための２つの入力装置として、２つのマウス、２つのトラックボール等、カーソルの数に対応した数の入力装置を利用できる。何れにせよ、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒを独立して操作できるものであれば、入力装置の種類は問わない。また、各々が、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２つの入力装置によりカーソル７０Ｌ及び７０Ｒを操作することもできる。
（９）上記では、図５を用いて経路オブジェクトの例を説明したが、経路オブジェクトの形はこれらに限定されない。例えば文字や数字の形をなぞらせるような動きや、絵を描くような動きを取り入れた経路オブジェクトを用意してもよい。
図１８は、図１の練磨システムによる練磨画面の別の例示図である。図１８において、各練磨画面の左領域は左手用の経路オブジェクト、右領域は右手用の経路オブジェクトを示している。そして、矢印の先端部が、ガイドオブジェクトの出発点を示し、矢印の向きが、ガイドオブジェクトの移動方向を示す。
（１０）上記では、オペレータは、入力装置３を、再帰反射シート１５が掌側にくるように装着し、手を開いた状態で、イメージセンサ５４に向けて掌をかざして入力装置３を操作する例を挙げたが、入力装置３の装着方法及び操作方法はこれに限定されない。
図１９は、図１の入力装置３の別の装着方法の例示図である。図１９に示すように、オペレータは、入力装置３を、再帰反射シート１５が手の甲側にくるように装着し、手を開いた状態で、イメージセンサ５４に向けて手の甲をかざして入力装置３を操作してもよい。なお、この場合、オペレータは、イメージセンサ５４にかざす手の向きを、手のひら側にしたり、手の甲側にしたりする動作、つまり、手を裏返したり戻したりする動作によって、再帰反射シート１５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１に対する入力／非入力を行うことができる。
この場合、オペレータを、通常の生活では行わないような、手の甲を正面にかざし、左右それぞれの手に独立した動きを行わせるように誘導することができ、通常の生活では行わないような、目→視覚神経→脳→運動神経→手・腕という一連の情報の処理と伝達がオペレータの人体内で行われるので、オペレータの脳と神経を練磨する効果がさらに期待できる。
図２０は、図１の入力装置３のさらに別の装着方法の例示図である。図２０に示すように、オペレータは、入力装置３を、再帰反射シート１５が指の背面側にくるように装着し、手を握った状態で、イメージセンサ５４に向けて指の背面、拳をかざして入力装置３を操作してもよい。なお、この場合、オペレータは、手首を折り曲げたり戻したりする動作によって、再帰反射シート１５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１に対する入力／非入力を行うことができる。
また、イメージセンサ５４及びマルチメディアプロセッサ５０がある程度高性能なもので、再帰反射シート１５の撮像結果の大小によって、再帰反射シート１５の遠近の位置まで判別可能なものであり、像が一定閾値以上の面積になればオン、像が一定閾値以下の面積になればオフになるように構成した場合には、オペレータは、拳を突き出したり戻したりする動作によって、再帰反射シート１５をイメージセンサ５４に近づけたり遠ざけたりすることにより、情報処理装置１に対する入力／非入力を行うこともできる。
この場合、オペレータは、入力／非入力をおこなうたびに手首又は腕を動かすので、オペレータの手首又は腕の筋力を強化する効果も期待できる。
本発明による練磨システムによれば、図１９及び図２０の変形例のように、入力装置３の装着方法及び操作方法を少し変形するだけで、種類の異なる動作をおこなうことができるので、オペレータが、入力装置３のある操作方法を所定期間続けて、練磨システムによって誘導される動作にオペレータの神経系が慣れてしまい、練磨の効果が薄れてきた場合でも、入力装置３の装着方法及び操作方法を変えることにより、練磨システムによって誘導されるオペレータの動作も変わり、神経系に新しい刺激を与えることができる。このため、オペレータは、同じ物を使いながら持続的に練磨をおこなうことができる。
（１１）ガイドオブジェクトを常に移動させるのではなく、対応するカーソルがガイドオブジェクトに重なったときに、ガイドオブジェクトの移動を開始するようにしてもよい。以下、図面を参照しながら具体的に説明する。
図２１（ａ）〜図２１（ｃ）は、図１の練磨システムによるガイドオブジェクトの移動の仕方の変形例の例示図である。これらの図を参照して、図４の練磨画面と同様に、マルチメディアプロセッサ５０は、経路オブジェクト２４、経路オブジェクト２８、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒ、並びにガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒを含む練磨画面をテレビジョンモニタ５に表示する。
図２１（ａ）は、この練磨画面のスタート時の状態を示している。このスタート時においては、マルチメディアプロセッサ５０は、経路オブジェクト２４の上側端部にガイドオブジェクト４０Ｌを表示し、経路オブジェクト２８の右下角部にガイドオブジェクト４０Ｒを表示する。
図２１（ｂ）は、図２１（ａ）の状態から、オペレータが手を動かし、カーソル７０Ｌをガイドオブジェクト４０Ｌに、カーソル７０Ｒをガイドオブジェクト４０Ｒにそれぞれ重ねた時の状態を示す。この時、マルチメディアプロセッサ５０は、補助オブジェクト４２Ｌ及び４２Ｒをガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒ上にそれぞれ表示し、スピーカ（図示せず）から音声を出力する。それから、マルチメディアプロセッサ５０は、矢印の方向へガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒを１セグメントだけ移動させる。
図２１（ｃ）は、図２１（ｂ）の状態から、マルチメディアプロセッサ５０が、ガイドオブジェクト４０Ｌを経路オブジェクト２４の下側端部に、ガイドオブジェクト４０Ｒを経路オブジェクト２８の左下角部にそれぞれ移動させた状態を示す。オペレータは再び手を動かし、カーソル７０Ｌをガイドオブジェクト４０Ｌに、カーソル７０Ｒをガイドオブジェクト４０Ｒに重ねにいく。
この様に、オペレータの動作は、終始移動しているガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒをカーソル７０Ｌ及び７０Ｒで追うのではなく、移動先で止まっているガイドオブジェクト４０Ｌ及び４０Ｒにカーソル７０Ｌ及び７０Ｒをそれぞれ重ねに行くという動作になるので、左右の手ごとに独立した動きをさせるという命題を維持しつつ、難易度を低くすることができ、老人や子供など操作に不慣れなオペレータにとっても、取り組みやすい練磨システムとなる。
図２２は、変形例で実行されるオーバラップ判定処理の流れを示すフローチャートである。このフローは、図１３のフローに代えて、図８のステップＳ３−ｎのステージｎのための処理の中で実行される。図２２を参照して、ステップＳ１４１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、各種変数（フラグ及びソフトウェアカウンタを含む。）を初期化する。
ステップＳ１４３にて、マルチメディアプロセッサ５０は、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なっているか否かを判断し、重なっている場合はステップＳ１４５に進み、重なっていない場合はステップＳ１４７に進む。ステップＳ１４５では、マルチメディアプロセッサ５０は、進行フラグをオンにし、ステップＳ１４９に進む。この進行フラグは、ガイドオブジェクト４０Ｌを進めるか否かを示すフラグであり、オンの場合にガイドオブジェクト４０Ｌが現在位置するセグメントの端部から次の端部まで進められる。
そして、ステップＳ１４９にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ソフトウェアカウンタであるセグメントカウンタを１つインクリメントする。このセグメントカウンタは、進行フラグがオフからオンになる度にインクリメントされるので、何セグメントをガイドオブジェクト４０Ｌが移動したか示すカウンタである。
一方、ステップＳ１４７では、カーソル７０Ｌがガイドオブジェクト４０Ｌに重なっていないので、進行フラグをオフにして、ステップＳ１５１に進む。
ステップＳ１５１では、マルチメディアプロセッサ５０は、セグメントカウンタの値が所定値に到達したか否かを判断する。この所定値は、１つのステージｎの終了のために必要なサイクル数Ｃに応じて定められる。つまり、所定値として、Ｃサイクル終了時のセグメントカウンタの値が設定される。ステップＳ１５１にて、マルチメディアプロセッサ５０が、セグメントカウンタの値が所定値に到達したと判断すると、ステップＳ１５３でクリアフラグをオンにして、ステップＳ１５５に進み、到達していないと判断すると、そのままステップＳ１５５に進む。
ステップＳ１５５では、マルチメディアプロセッサ５０は、左右の双方について、ステップＳ１４３〜Ｓ１５３の処理を終了したか否かを判断し、終了した場合はステップＳ１５７に進み、終了していない場合、つまり、右に対する処理がまだ終了していない場合は、ステップＳ１４３に戻る。この場合、セグメントカウンタ、進行フラグ及びクリアフラグは、右用に用意される。
ステップＳ１５７にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステージｎをクリアしたか否かを判断する。本実施の形態では、セグメントカウンタ（左用）及びセグメントカウンタ（右用）がそれぞれ所定値以上になった場合に、ステージｎをクリアしたと判断する。マルチメディアプロセッサ５０は、ステップＳ１５７でステージｎをクリアしたと判断した場合、ステップＳ１５９に進み、ステートフラグＳＦに「０１」をセットして、オーバラップ判定処理を終了する。ステートフラグＳＦの意味は図１３の場合と同じである。
ステップＳ１５７で「ＮＯ」が判断されると、ステップＳ１６１にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステージｎの開始から所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Ｓ１６３に進み、ステートフラグＳＦに「１１」をセットして、オーバラップ判定処理を終了する。ステップＳ１６１で「ＮＯ」が判断されると、ステージｎの実行中なので、ステップＳ１６５にて、マルチメディアプロセッサ５０は、ステートフラグＳＦに「１０」をセットして、ステップＳ１４３に戻る。
（１２）オペレータがイメージセンサ５４にかざす手の向きをカーソル７０Ｌ及び７０Ｒの向きに反映させてもよい（図１５のステップＳ１１５等）。例えば、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒの練磨画面内での位置に応じて、その位置にカーソル７０Ｌ及び７０Ｒが来る場合のオペレータの手の向きを予め想定しておき、カーソル７０Ｌ及び７０Ｒの向きが想定されたオペレータの手の向きに同調するように設定しておいてもよい。又は、マルチメディアプロセッサ５０に、イメージセンサ５４に写った手の向き解析させて、解析結果に応じた形態のカーソル７０Ｌ及び７０Ｒを表示することもできる。
このようにすれば、オペレータに自分の手の動きとカーソル７０Ｌ及びカーソル７０Ｒの動きとの一体感をより感じさせることができる。
（１３）カーソル７０Ｌ及び７０Ｒの形状は、上記のものに限定されない。例えば、円形（輪）にすることができる。
（１４）上記の練磨システムの適用例として、例えば、幼児期等において運動神経を高めるためのトレーニング、リハビリテーション、アスリート（それになりたい人）のための訓練、及び音楽家（それになりたい人）のための訓練などが考えられる。
（１５）経路オブジェクトの難易度について説明する。直線や円弧等、単純な往復運動を行う経路オブジェクト（例えば、１セグメントで構成される、閉じていない経路オブジェクト）を難易度１とする。Ｖ字形、正方形や正三角形等、１図形を構成する各辺の長さが互いに等しい、つまり、各辺でのガイドオブジェクトの速度が等速である経路オブジェクト（例えば、長さの等しい複数のセグメントで構成される経路オブジェクト）を難易度２とする。長方形や「Ｚ」や「Ｎ」等、１図形を構成する複数の辺に長さの異なる辺が含まれる、つまり、ガイドオブジェクトの速度が異なる辺を有する経路オブジェクト（例えば、複数のセグメントで構成され、長さの異なるセグメントを含む経路オブジェクト）を難易度３とする。「８」や円等、曲線を含む経路オブジェクト（例えば、曲線状のセグメントを含む経路オブジェクト）を難易度４とする。この場合、オペレータの操作の難易度は、高いほうから、難易度４、難易度３、難易度２、及び難易度１、となる。
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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【図２２】
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【国際調査報告】
2007069618.tif 000025
2007069618.tif 000026