JP2010069227A - Exercise support apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加齢、病気及びケガなどにより運動能力が低下している患者に対して、運動能力を回復させる運動プログラムや運動能力を検査する運動プログラムを提供する運動支援装置に関する。 The present invention relates to an exercise support apparatus that provides an exercise program for restoring exercise ability and an exercise program for examining exercise ability to a patient whose exercise ability is reduced due to aging, illness, injury, or the like.
加齢、病気及びケガなどにより歩行に関する運動能力が低下している患者の運動能力を回復させるため、ロードセルを用いて患者が自身の立位状態における重心位置を確認しつつ、指示された重心位置と一致するように自身の重心位置を移動させる訓練を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に開示される重心移動訓練装置では、被計測者は、体を前後左右に動かすことにより、表示装置に表示される目標イメージに、自身の重心位置を示すイメージを一致するように自身の重心位置を移動させる訓練を行う。しかしながら、この重心移動訓練装置では、被計測者に体を前後左右に動かす運動しか提供できない。また、被計測者に種々な運動を行わせるには、従来どおりトレーナーや医者等が被計測者に付き添って指示を出す必要がある。
In the center-of-gravity movement training device disclosed in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トレーナーや医者等の負担を軽減して、被計測者に種々な運動を行わせることが可能な運動支援装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an exercise support device that can reduce the burden on a trainer, a doctor, and the like and allow the subject to perform various exercises. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、この発明の運動支援装置は、被計測者から加えられる圧力をそれぞれ検知する複数の圧力検知領域を有する圧力分布センサと、被計測者から視認可能な位置に配置される表示部と、被計測者が圧力分布センサ上で行う運動を誘導するためのアニメーションを、表示部に表示させる表示制御手段とを備えている。 In order to achieve the above object, an exercise support apparatus according to the present invention is disposed at a position where a pressure distribution sensor having a plurality of pressure detection areas for detecting pressures applied from a person to be measured and visible from the person to be measured. And a display control means for displaying an animation for inducing movement performed by the measurement subject on the pressure distribution sensor on the display unit.
この発明に係る運動支援装置では、表示部に被計測者が圧力分布センサ上で行う運動を誘導するためのアニメーションが表示されるので、被計測者は、表示部に表示されるアニメーションに追従するだけで、種々の運動を行うことができる。この際、被計測者が行う運動の指示は、表示部に表示されるアニメーションによってなされるので、被計測者は、トレーナーや医者等が付き添わなくても運動を行うことができる。 In the exercise support apparatus according to the present invention, since the animation for inducing the exercise performed by the measurement subject on the pressure distribution sensor is displayed on the display unit, the measurement subject follows the animation displayed on the display unit. Only a variety of exercises can be performed. At this time, since the instruction of the exercise performed by the measurement subject is made by an animation displayed on the display unit, the measurement subject can perform the exercise without being accompanied by a trainer or a doctor.
上記運動支援装置において、好ましくは、表示制御手段は、アニメーションの表示速度を変更可能である。このように構成すれば、被計測者の運動能力に応じてアニメーションの表示速度を変更することができるようになるので、運動能力が異なるあらゆる被計測者に対して、その被計測者の運動能力に適した表示速度のアニメーションを提供することができる。 In the exercise support apparatus, preferably, the display control means can change a display speed of the animation. With this configuration, the display speed of the animation can be changed according to the athletic ability of the measured person. Therefore, for every measured person having different athletic ability, the athletic ability of the measured person It is possible to provide an animation with a display speed suitable for.
上記運動支援装置において、好ましくは、圧力分布センサにより検知された圧力分布データに基づいて、圧力分布映像を生成する映像生成手段をさらに備え、表示制御手段は、映像生成手段によって生成された圧力分布映像を、アニメーションと共に表示部に表示させる。このように構成すれば、被計測者は、アニメーションと実測の圧力分布データに基づく圧力分布映像とを比較して視認することができる。これにより、被計測者は、当該圧力分布映像がアニメーションに近づくように運動を行うようになり、被計測者の運動能力の回復を促進することができる。 Preferably, the exercise support apparatus further includes image generation means for generating a pressure distribution image based on pressure distribution data detected by the pressure distribution sensor, and the display control means includes the pressure distribution generated by the image generation means. The video is displayed on the display unit together with the animation. If comprised in this way, the to-be-measured person can compare and visually recognize an animation and the pressure distribution image | video based on measured pressure distribution data. Thereby, the person to be measured moves so that the pressure distribution image approaches the animation, and the recovery of the movement ability of the person to be measured can be promoted.
上記運動支援装置において、好ましくは、アニメーションと圧力分布映像とを比較して評価する評価手段をさらに備えている。このように構成すれば、被計測者は、評価手段による評価結果を参考にすることが可能となり、被計測者の運動能力の回復をさらに促進することができる。 The exercise support apparatus preferably further includes evaluation means for comparing and evaluating the animation and the pressure distribution image. If comprised in this way, a to-be-measured person can refer to the evaluation result by an evaluation means, and can further promote the recovery | restoration of a to-be-measured person's athletic ability.
上記運動支援装置において、好ましくは、複数種類のアニメーションを記憶する第1記憶手段をさらに備え、表示制御部は、第1記憶手段に記憶される複数種類のアニメーションの中から選択された所定のアニメーションを表示部に表示する。このように構成すれば、被計測者の運動能力を回復するために最適な運動のアニメーションや被計測者の運動能力を検査するために最適な運動のアニメーションを選択して表示することができる。 Preferably, the exercise support apparatus further includes a first storage unit that stores a plurality of types of animation, and the display control unit selects a predetermined animation selected from the plurality of types of animation stored in the first storage unit. Is displayed on the display. According to this configuration, it is possible to select and display an optimal motion animation for recovering the exercise ability of the measurement subject and an optimal exercise animation for examining the measurement subject's exercise capability.
上記運動支援装置において、好ましくは、アニメーションは、圧力分布映像である。このように構成すれば、実測の圧力分布データに基づく圧力分布映像に即している圧力分布映像がアニメーションとして表示されるので、被計測者は、運動のイメージの把握が容易になる。 In the exercise support apparatus, the animation is preferably a pressure distribution image. With this configuration, the pressure distribution image corresponding to the pressure distribution image based on the actually measured pressure distribution data is displayed as an animation, so that the person to be measured can easily grasp the motion image.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、被計測者は、表示部に表示されるアニメーションに追従するだけで、種々の運動を行うことができる。この際、被計測者が行う運動の指示は、表示部に表示されるアニメーションによってなされるので、被計測者は、トレーナーや医者等が付き添わなくても運動を行うことができる。 As described in the above description, according to the present invention, the person to be measured can perform various exercises only by following the animation displayed on the display unit. At this time, since the instruction of the exercise performed by the measurement subject is made by an animation displayed on the display unit, the measurement subject can perform the exercise without being accompanied by a trainer or a doctor.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る運動支援装置の全体構成を示した外観図である。図2は、図1に示した運動支援装置のブロック図である。図3は、図1に示した運動支援装置のディスプレイの画像図である。まず、図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態に運動支援装置1の構成について説明する。
FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of an exercise support apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the exercise support apparatus shown in FIG. FIG. 3 is an image diagram of a display of the exercise support apparatus shown in FIG. First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the
本実施形態に係る運動支援装置1は、加齢、病気及びケガなどにより運動能力が低下している患者に対して、運動能力を回復させる運動プログラムや運動能力を検査する運動プログラムを提供する装置であって、図1に示すように、シート状の圧力分布センサ11と、圧力分布センサ11に接続された圧力検出部12と、パーソナルコンピュータ(パソコン)20と、圧力検出部12とパソコン20とを接続する接続ユニット40とを備えている。接続ユニット40は、インターフェースボックス45及びインターフェースケーブル46を含んでおり、その両端が圧力検出部12及びパソコン20に接続されている。
The
圧力分布センサ11は、多数の感圧センサ11aが格子状に配置された圧力検知領域を有している。圧力分布センサ11の厚さは、約0.1〜0.2mmである。被計測者がその上に立つための十分な剛性を有する検出板は必要ではなく、被計測者の両足は圧力分布センサ11上に載せることができる。また、圧力分布センサ11は、シート単体での使用も可能であるが、シートの保護の観点から、ゴムシートを緩衝用に積層してもよい。また、床上へのセッティングを容易にする目的でセンサを保持するアルミなどの金属製や樹脂製の板の上に積層してもよい。
The
圧力検出部12は、多数の感圧センサ11aのそれぞれに接続されており、各感圧センサ11aの状態を検出する。本実施形態においては、各感圧センサ11aの状態は、それらに加えられる圧力に対応した0〜255のデジタル出力値によって表される。圧力検出部12は、このデジタル出力値をパソコン20に対して出力する。
The
パソコン20は、ディスプレイ21と、キーボード25と、マウス26と、制御部30(図2参照)とを有している。ディスプレイ21は、圧力分布センサ11上で運動する被計測者から視認可能な位置に配置される。また、制御部30は、図2に示すように、ROM31と、CPU32と、RAM33と、ハードディスク34と、入出力インターフェース35とから構成されており、その間はバス36によってデータ通信可能に接続されている。
The
ROM31は、マスクROM、PROM、EPROM、EEPROMなどにより構成されている。また、RAM33は、SRAMまたはDRAMなどにより構成されており、ROM31および後述するハードディスク34に記憶されているプログラム等の読み出しに用いられると共に、そのプログラム等を実行する場合に、CPU32の作業領域として利用される。また、入出力インターフェース35には、ディスプレイ21と、キーボード25と、マウス26と、インターフェースボックス45とが接続されている。
The
CPU32は、運動支援装置1の各部の動作を制御する信号を生成するために各種演算を実行する。本実施形態では、CPU32は、RAM33にロードされた後述する運動支援プログラムPを実行する。CPU32が運動支援プログラムPを実行することによって、図3に示すように、被計測者が圧力分布センサ11上で行う運動を誘導するためのアニメーションAが、ディスプレイ21の左側に表示される。この図3に示したアニメーションAは、「(a)両足立ち→(b)右足つま先立ち→(c)左足つま先立ち→(d)右足かかと立ち→(e)左足かかと立ち→(f)両足つま先立ち」の運動を誘導するアニメーションである。この図3では、「(a)両足立ち〜(f)両足つま先立ち」の一連のアニメーションAを、6つの代表的な画像(a)〜(f)で現したが、実際には「(a)両足立ち〜(f)両足つま先立ち」が滑らかに遷移する様子がディスプレイ21に表示される。ここでは、「(a)両足立ち→(b)右足つま先立ち→(c)左足つま先立ち→(d)右足かかと立ち→(e)左足かかと立ち→(f)両足つま先立ち」の運動パターンに係るアニメーションAが選択されているが、被計測者や医者等は、キーボード25やマウス26の外部入力装置により他の運動パターンが選択可能であって、CPU32は、選択された所定のアニメーションをディスプレイ21に表示する。上記したアニメーションAは、実測の圧力分布データに基づく圧力分布映像に即している足型をイメージさせる圧力分布映像である。
The
なお、上記したアニメーションAの表示速度は、キーボード25やマウス26の外部入力装置により変更可能である。従って、運動能力が高い被計測者に対して、アニメーションの表示速度を速くしたり、運動能力が低い被計測者に対して、アニメーションの表示速度を遅くしたりする、といった使用方法が可能となる。
The display speed of the animation A can be changed by an external input device such as the
また、本実施形態では、CPU32により運動支援プログラムPが実行された場合には、CPU32は、圧力分布センサ11により検知された圧力分布データに基づいて、当該圧力分布データに応じた映像信号を生成し、その映像信号に係る圧力分布映像Bをディスプレイ21の右側に出力する(図3参照)。これにより、ディスプレイ21にアニメーションAと圧力分布映像Bとが並んで表示される。
In the present embodiment, when the exercise support program P is executed by the
また、本実施形態では、CPU32により運動支援プログラムPが実行された場合には、ディスプレイ21に表示されるアニメーションAと圧力分布映像Bとを比較して評価し、両画像が類似する度合いに応じた点数が算出される。
In the present embodiment, when the exercise support program P is executed by the
ハードディスク34には、オペレーティングシステム、運動支援プログラムP、及び、このプログラムの実行に必要な種々のデータが格納されている。運動支援プログラムPは、圧力分布センサ11上で運動する被計測者に対して、当該運動を誘導するためのアニメーションA、及び、その圧力分布センサ11により検知される圧力分布データに基づいて生成された圧力分布映像Bをディスプレイ21に表示するプログラムである。ハードディスク34には、この運動支援プログラムPの実行に必要な複数種類のアニメーション、及び、圧力検出部12から接続ユニット40を介してパソコン20に送信された圧力分布データが記憶されている。この圧力分布データは、圧力分布センサ11の格子状に配置された多数の感圧センサ11a毎に、計測時間内におけるサンプル時間おきのデータとしてハードディスク34に記憶されている。つまり、各サンプル時間に対応する1つの検知時刻における多数の感圧センサ11aの圧力分布データが、検知時刻の数だけ記憶されている。従って、この圧力分布データに基づいて、各感圧センサ11aで検知される圧力の時間的な変化を把握することができる。また、圧力分布センサ11で検出される圧力分布の時間的な変化を検知することができる。
The
なお、上記した運動支援プログラムPは、ディスプレイ21に表示されるアニメーションAと圧力分布映像Bとを比較して評価し、両画像が類似する度合いに応じた点数を算出する機能も有している。
The exercise support program P described above also has a function of comparing and evaluating the animation A displayed on the
図4は、図1に示した運動支援装置の動作を示したフローチャートである。次に、図4を参照して、本実施形態の運動支援装置1の動作について説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the exercise support apparatus shown in FIG. Next, with reference to FIG. 4, operation | movement of the
運動支援プログラムPを起動すると、ディスプレイ21に運動パターンを選択する画面が表示されるので、被計測者や医者等は、キーボード25やマウス26を用いて、被計測者の運動能力を回復するために最適な運動パターンを選択する(ステップS1)。運動パターンを選択すると、ディスプレイ21にアニメーションAの表示速度を選択する画面が表示されるので、被計測者や医者等は、キーボード25やマウス26を用いて、被計測者の年齢や運動能力などを考慮して、アニメーションAの表示速度を選択する(ステップS2)。アニメーションAの表示速度が選択されると、ステップS1において選択した運動パターンに係るアニメーションAが、ステップS2において選択した表示速度でディスプレイ21に表示される(ステップS3)。このとき、圧力分布センサ11により検知される圧力分布データに基づいて生成された圧力分布映像Bも表示される(ステップS3)。アニメーションAが終了して、被計測者が行う運動が終了すると、当該被計測者が行った運動に係る圧力分布映像BとアニメーションAとを比較した評価結果がディスプレイ21に出力される(ステップS4)。
When the exercise support program P is activated, a screen for selecting an exercise pattern is displayed on the
本実施形態では、上記のように、被計測者が圧力分布センサ11上で行う運動を誘導するためのアニメーションがディスプレイ21に表示されるので、被計測者は、ディスプレイ21に表示されるアニメーションAに追従するだけで、種々の運度(例えば、「両足立ち→右足つま先立ち→左足つま先立ち→右足かかと立ち→左足かかと立ち→両足つま先立ち」)を行うことができる。この際、被計測者が行う運動の指示は、ディスプレイ21に表示されるアニメーションAによってなされるので、被計測者は、トレーナーや医者等が付き添わなくても、運動を行うことができる。
In the present embodiment, as described above, since the animation for inducing the exercise performed by the measurement subject on the
また、本実施形態では、アニメーションAの表示速度を変更可能であるから、被計測者の運動能力に応じてアニメーションAの表示速度を変更することができるようになる。これにより、運動能力が異なるあらゆる被計測者に対して、その被計測者の運動能力に適した表示速度のアニメーションAを提供することができる。 Moreover, in this embodiment, since the display speed of the animation A can be changed, the display speed of the animation A can be changed according to the exercise ability of the measurement subject. Thereby, the animation A of the display speed suitable for the to-be-measured person's athletic ability can be provided with respect to all to-be-measured persons with different athletic ability.
また、本実施形態では、圧力分布センサ11により検知された圧力分布データに基づいて生成された圧力分布映像を、アニメーションAと共にディスプレイ21に表示させることにより、被計測者は、アニメーションAと、実測の圧力分布データに基づく圧力分布映像Bとを比較して視認することができる。これにより、被計測者は、圧力分布映像BがアニメーションAに近づくように運動を行うようになり、被計測者の運動能力の回復を促進することができる。
Further, in the present embodiment, by displaying the pressure distribution image generated based on the pressure distribution data detected by the
また、本実施形態では、アニメーションAと圧力分布映像Bとを比較した評価結果を参考にすることが可能となるので、被計測者の運動能力の回復をさらに促進することができる。 Moreover, in this embodiment, since it becomes possible to refer to the evaluation result comparing the animation A and the pressure distribution image B, the recovery of the exercise ability of the measurement subject can be further promoted.
また、本実施形態では、ハードディスク34に複数種類のアニメーションを記憶しておくことにより、被計測者の運動能力を回復するために最適な運動のアニメーションや被計測者の運動能力を検査するために最適な運動のアニメーションを選択して表示することができる。
Further, in the present embodiment, by storing a plurality of types of animations in the
また、本実施形態では、アニメーションAを、実測の圧力分布データに基づく圧力分布映像に即している圧力分布映像にすることにより、被計測者は、運動のイメージの把握が容易になる。 Further, in the present embodiment, by making the animation A a pressure distribution image that conforms to the pressure distribution image based on the actually measured pressure distribution data, the person to be measured can easily grasp the image of the exercise.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、上記実施形態では、被計測者の運動を誘導するアニメーションと実測の圧力分布映像とをディスプレイに並べて表示する例について説明したが、本発明はこれに限らず、図5に示すように、被計測者の運動を誘導するアニメーションCのみをディスプレイ21に表示しても良い。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the animation for inducing the movement of the measurement subject and the actually measured pressure distribution image are displayed side by side on the display has been described, but the present invention is not limited thereto, and as illustrated in FIG. Only the animation C that induces the movement of the measurement subject may be displayed on the
また、上記実施形態では、被計測者の運動を誘導するアニメーションと実測の圧力分布映像とを1つのディスプレイに並べて表示する例について説明したが、本発明はこれに限らず、当該アニメーションと当該圧力分布映像とを別個の表示部に表示しても良い。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which arranges and displays the animation which induces a to-be-measured person's movement, and the measured pressure distribution image | video on one display, this invention is not limited to this, The said animation and the said pressure The distribution video may be displayed on a separate display unit.
本発明を利用すれば、トレーナーや医者等の負担を軽減して、被計測者に種々な運動を行わせることが可能な運動支援装置を得ることができる。 By using the present invention, it is possible to obtain an exercise support apparatus that can reduce the burden on a trainer, a doctor, and the like and allow the subject to perform various exercises.
1 運動支援装置
11 圧力分布センサ
21 ディスプレイ(表示部)
30 制御部(表示制御手段,映像生成手段,評価手段)
34 ハードディスク(第1記憶手段)
A,C アニメーション
B 圧力分布映像
DESCRIPTION OF
30 control unit (display control means, video generation means, evaluation means)
34 Hard disk (first storage means)
A, C Animation B Pressure distribution video
Claims (6)
前記被計測者から視認可能な位置に配置される表示部と、
前記被計測者が前記圧力分布センサ上で行う運動を誘導するためのアニメーションを、前記表示部に表示させる表示制御手段とを備えることを特徴とする、運動支援装置。 A pressure distribution sensor having a plurality of pressure detection areas for detecting the pressure applied from the measurement subject;
A display unit arranged at a position visible from the person to be measured;
An exercise support apparatus comprising: display control means for displaying an animation for inducing an exercise performed by the person to be measured on the pressure distribution sensor on the display unit.
前記表示制御手段は、前記映像生成手段によって生成された前記圧力分布映像を、前記アニメーションと共に前記表示部に表示させることを特徴とする、請求項1又は2に記載の運動支援装置。 Based on the pressure distribution data detected by the pressure distribution sensor, further comprising image generation means for generating a pressure distribution image,
The exercise support apparatus according to claim 1, wherein the display control unit displays the pressure distribution video generated by the video generation unit on the display unit together with the animation.
前記表示制御部は、前記第1記憶手段に記憶される複数種類のアニメーションの中から選択された所定のアニメーションを前記表示部に表示することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の運動支援装置。 A first storage means for storing a plurality of types of the animation;
5. The display control unit according to claim 1, wherein the display control unit displays a predetermined animation selected from a plurality of types of animation stored in the first storage unit on the display unit. The exercise support device according to Item.
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