JP2019092928A - リハビリ支援装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

リハビリ支援装置、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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Masahisa Otsuki
将久 大槻
渚 田中
Nagisa Tanaka
渚 田中
将慶 土永
Shokei Tsuchinaga
将慶 土永
穂高 鬼頭
Hodaka Kito
穂高 鬼頭
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Abstract

【課題】ユーザの訓練動作を妨げる動作遅延を抑制したリハビリ支援装置等を提供すること。【解決手段】本発明の第１の態様におけるリハビリ支援装置は、訓練者９００に対して予め設定された動作を促し、訓練者９００の動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置である。リハビリ支援装置は、訓練者９００の動作から動作データを検出するセンサと、訓練プログラムを実行すると共に、センサが検出した動作データから訓練者の訓練データを生成する制御部と、を備える。そして、制御部は、訓練プログラムの状態に応じて、訓練データを外部メモリに書き出す書出し処理を行うものである。【選択図】図２

Description

本発明はリハビリ支援装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
運動機能が損なわれた人等は、リハビリをすることにより運動機能の回復に努めることが行われ、そのようなリハビリを適切に行うための様々な装置が開発されている。
例えば、ユーザの歩行訓練時に、ユーザに装置の一部を装着してユーザの歩行動作を補助する歩行リハビシステムが知られている。例えば、特許文献１に記載の歩行リハビリシステムは、トレッドミルと、トレッドミルにかかる反力を測定する床反力センサと、ユーザの下肢に装着される脚ロボットと、脚ロボットが装着された下肢を撮影する距離計測センサとを備える。かかる歩行リハビリシステムは、さらに、ユーザの足裏荷重を推定する手段を有する。
特許第６１８７２０８号公報
このようなリハビリシステムは、ユーザの多様な歩行動作に応じて補助動作を行うと共に、種々のセンサからユーザの歩行動作を評価するためのデータを生成する。また、リハビリシステムは、生成したデータを外部へ出力する場合がある。このような場合に、リハビリシステムは、ユーザの訓練動作が円滑に行われるように情報を処理することが期待される。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ユーザの訓練動作を妨げる動作遅延を抑制したリハビリ支援装置等を提供するものである。
本発明の第１の態様におけるリハビリ支援装置は、
訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置であって、
前記リハビリ支援装置は、
前記訓練者の前記動作から動作データを検出するセンサと、
前記訓練プログラムを実行すると共に、前記センサが検出した前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを前記外部メモリに書き出す書出し処理を行うものである。
このような構成により、リハビリ支援装置は、書出し処理を行うタイミングを制御することが出来る。そのため、リハビリ支援装置は、訓練者の訓練動作を妨げないように書出し処理を行うことができる。
本発明の第２の態様における制御方法は、
訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置が行う制御方法であって、
前記制御方法は、
前記訓練者に対して前記訓練プログラムを実行し、
前記訓練者の前記動作から動作データを検出し、
前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成し、
前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを外部メモリに書き出す書出し処理を行うものである。
このような方法により、訓練者の訓練動作を妨げないように訓練データの書出し処理を行うことができる。
本発明の第３の態様における制御プログラムは、
訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置において、コンピュータが以下の方法を行う制御プログラムであって、
前記方法は、
前記訓練者に対して前記訓練プログラムを実行し、
前記訓練者の前記動作から動作データを検出し、
前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成し、
前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを外部メモリに書き出す書出し処理を行うものである。
このようなプログラムにより、訓練者の訓練動作を妨げないように訓練データの書出し処理を行うことができる。
本発明により、ユーザの訓練動作を妨げる動作遅延を抑制したリハビリ支援装置等を提供することができる。
実施の形態１にかかる歩行訓練装置の概略構成を示す斜視図である。 実施の形態１にかかる歩行訓練装置の機能ブロック図である。 実施の形態１にかかる歩行訓練装置におけるデータ書出し処理のフローチャートである。 データ書出し処理の具体例を示すフローチャートである。 データ書出し処理の具体例を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる歩行訓練システム全体概略図である。 実施の形態２にかかる歩行訓練システムのシーケンス図である。 実施の形態２にかかる歩行訓練システムのシーケンス図である。
＜実施の形態１＞
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる歩行訓練装置１００の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態にかかる歩行訓練装置１００は、例えば、脳卒中片麻痺患者などの訓練者９００の歩行訓練を行うためのリハビリ支援装置である。
歩行訓練装置１００は、主に、全体の骨格を成すフレーム１３０に取り付けられた制御盤１３３と、訓練者９００が歩行するトレッドミル１３１と、訓練者９００の麻痺側の脚部である患脚に装着する歩行補助装置１２０とを備える。フレーム１３０は、床面に設置されるトレッドミル１３１上に立設されている。トレッドミル１３１は、不図示のモータによりリング状のベルト１３２を回転させる。トレッドミル１３１は、訓練者９００の歩行を促す装置である。歩行訓練を行う訓練者９００は、ベルト１３２に乗り、ベルト１３２の移動に合わせて歩行動作を試みる。
フレーム１３０は、モータやセンサの制御を行う全体制御部２１０を収容する制御盤１３３や、訓練の進捗状況等を訓練者９００へ呈示する例えば液晶パネルである訓練用モニタ１３８などを支持している。また、フレーム１３０は、訓練者９００の頭上部前方付近で前側引張部１３５を、頭上部後方付近で後側引張部１３７を支持している。
カメラ１４０は、訓練者９００の全身を観察するための撮像部としての機能を担う。カメラ１４０は、訓練用モニタ１３８の近傍に、訓練者と相対するように設置されている。カメラ１４０は、訓練者９００の全身を捉えられる程度の画角となるような、レンズと撮像素子のセットを含む。撮像素子は、例えばＣＭＯＳイメージセンサであり、結像面に結像した光学像を画像信号に変換する。
前側ワイヤ１３４は、一端が前側引張部１３５の巻取機構に連結されており、他端が歩行補助装置１２０に連結されている。前側引張部１３５の巻取機構は、不図示のモータをオン／オフさせることにより、患脚の動きに応じて前側ワイヤ１３４を巻き取ったり繰り出したりする。同様に、後側ワイヤ１３６は、一端が後側引張部１３７の巻取機構に連結されており、他端が歩行補助装置１２０に連結されている。後側引張部１３７の巻取機構は、不図示のモータをオン／オフさせることにより、患脚の動きに応じて後側ワイヤ１３６を巻き取ったり繰り出したりする。このような前側引張部１３５と後側引張部１３７の連携した動作により、歩行補助装置１２０の荷重が患脚の負担とならないように当該荷重を相殺し、更には、設定の程度に応じて患脚の振り出し動作をアシストする。
例えば、訓練補助者であるオペレータは、重度の麻痺を抱える訓練者に対しては、アシストするレベルを大きく設定する。アシストするレベルが大きく設定されると、前側引張部１３５は、患脚の振り出しタイミングに合わせて、比較的大きな力で前側ワイヤ１３４を巻き取る。訓練が進み、アシストが必要でなくなったら、オペレータは、アシストするレベルを最小に設定する。アシストするレベルが最小に設定されると、前側引張部１３５は、患脚の振り出しタイミングに合わせて、歩行補助装置１２０の自重をキャンセルするだけの力で前側ワイヤ１３４を巻き取る。
歩行補助装置１２０は、訓練者９００の患脚に装着され、患脚の膝関節における伸展および屈曲の負荷を軽減することにより訓練者９００の歩行を補助する。具体的には、膝関節の伸展運動および屈曲運動を補助するための駆動力を発生させる不図示のモータを駆動させることにより、患脚の膝関節における負荷を軽減する。また、歩行補助装置１２０は、足裏荷重を計測するセンサ等を備え、それらの出力を運脚に関するデータとして全体制御部２１０へ出力する。
制御盤１３３は、歩行訓練装置１００の外部とデータの入出力を行うための外部インターフェイス１５０を有している。外部インターフェイス１５０は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠したレセプタクルコネクタである。外部インターフェイス１５０には、例えば外部機器である外部メモリ３００が接続される。外部メモリは、例えば、ＵＳＢメモリや、外付けタイプのハードディスクドライブなどである。なお、外部インターフェイス１５０の仕様はＵＳＢ規格に限らず、他の規格を採用し得る。
次に、図２を参照しながら歩行訓練装置１００の構成をさらに説明する。図２は、歩行訓練装置１００の構成を示すブロック図である。全体制御部２１０は、例えばＭＰＵであり、システムメモリから読み込んだ制御プログラムを実行することにより、装置全体の制御を実行する。
全体制御部２１０は、制御に関わる様々な演算や制御を実行する機能実行部としての役割を担う。全体制御部２１０は、訓練プログラムに従って歩行訓練装置１００を制御し、訓練者９００の訓練歩行に関する情報を逐次収集する。また、全体制御部２１０は、収集した訓練歩行に関する情報や装置の状態、および訓練者９００自身の属人情報等から訓練データを予め定められた形式に従って生成する。
また、全体制御部２１０は、タイマを有していてもよい。その場合、全体制御部２１０は、タイマによりデータ書出し処理を行う際の時間の経過を監視する。そして、全体制御部２１０は、監視した時間が、予め設定された時間を超えた場合に、データ書出しを停止する処理を行い得る。なお、全体制御部２１０は、タイマを内蔵していてもよいし、データバス経由で接続されたものを有していてもよい。
入出力部２１１は、例えばＵＳＢインターフェイスを含み、外部機器と接続するための通信インターフェイスである。全体制御部２１０は、入出力部２１１を介して外部機器と通信を行い、訓練プログラムの書換えやコマンドを受け入れたり、生成した訓練データを出力したりする。例えば、入出力部２１１は、外部インターフェイス１５０を介して、外部メモリ３００と接続する。
内部メモリ２１２は、訓練プログラムを記憶し、全体制御部２１０と協働して訓練プログラムを実行する。また、内部メモリ２１２は、訓練プログラムを実行している間に全体制御部２１０が逐次生成した訓練データを記憶する。内部メモリ２１２は、例えば不揮発性のフラッシュメモリ若しくは揮発性のＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）又はこれらの組み合わせ等により構成され得る。
第１センサ部２１３は、分散して配置された各種センサとその駆動回路を含む。全体制御部２１０は、第１センサ部２１３へ、それぞれのセンサに対するセンシング開始信号や出力要求信号を送信することにより、センシング制御を実行する。全体制御部２１０は、受信したセンサ出力を処理して訓練データに記述したり、継続する制御にフィードバックしたりする。
操作受付部２１４は、訓練者９００やオペレータからの入力操作を受け付けて、操作信号を全体制御部２１０へ送信する。訓練者９００やオペレータは、操作受付部２１４を構成する、装置に設けられた操作ボタンや付属するリモコン等を操作して、電源のオン／オフやトレーニングの開始の指示を与えたり、設定に関する数値の入力やメニュー項目の選択を行ったりする。また、操作受付部２１４は、訓練者９００やオペレータからの指示により、訓練データの書出し処理を行うことを受付けてもよい。
表示制御部２１５は、全体制御部２１０からの表示信号を受け取って表示画面を生成し、訓練用モニタ１３８に表示する。表示制御部２１５は、表示信号に従って、トレーニングの進捗を示す画面や、カメラ１４０で撮影したリアルタイム映像を生成する。
画像処理部２１６は、全体制御部２１０からの指示に従って、カメラ１４０から受け取った画像信号を画像処理して画像データを生成する。また、画像処理部２１６は、全体制御部２１０からの指示に従って、カメラ１４０から受け取った画像信号に画像処理を施して、特定の画像解析を実行することもできる。例えば、画像処理部２１６は、トレッドミル１３１に接する患脚の足の位置（立脚位置）を、画像解析により検出する。また、画像処理部２１６は、訓練データのデータ形式に適合させるべく、トリミング等を行って画像データを生成することもできる。例えば、運脚の動画像データを生成する場合は、足元領域を切り出す処理を行う。
第１駆動部２１７は、分散して配置されたベルト１３２、前側引張部１３５、後側引張部１３７のそれぞれのモータおよびその駆動回路を含む。全体制御部２１０は、第１駆動部２１７へそれぞれの駆動信号を送ることにより、駆動制御を実行する。例えば、設定された歩行速度に応じてベルト１３２の回転速度を調整したり、患脚が立脚状態から遊脚状態に切り替わるタイミングに同期して前側引張部１３５および後側引張部１３７のモータのオンオフを切り替えたりする。
歩行補助装置１２０は訓練者９００の患脚に装着されるが、歩行訓練装置１００は、歩行補助装置１２０に指令を与えたり、センサ情報を受け取ったりするために、全体制御部２１０に接続された通信接続ＩＦ（Interface）２１９を備える。歩行補助装置１２０も、通信接続ＩＦ２１９と有線または無線によって接続される通信接続ＩＦ２２９が設けられている。通信接続ＩＦ２２９は、歩行補助装置１２０の補助制御部２２０に接続されている。通信接続ＩＦ２１９、２２９は、通信規格に則った例えば無線ＬＡＮ等の通信インターフェイスである。
補助制御部２２０は、例えばＭＰＵであり、全体制御部２１０から与えられた制御プログラムを実行することにより、歩行補助装置１２０の制御を実行する。また、歩行補助装置１２０の状態を、通信接続ＩＦ２１９、２２９を介して全体制御部２１０へ通知する。また、全体制御部２１０からの指令を受けて、歩行補助装置１２０の起動／停止等を実行する。
第２駆動部２２１は、歩行補助装置１２０が有するモータとその駆動回路を含む。補助制御部２２０は、第２駆動部２２１へ駆動信号を送ることにより、訓練者９００の上腿と下腿がヒンジ軸周りに相対的に開くように加勢したり、閉じるように加勢したりする。このような動作により、膝の伸展動作および屈曲動作をアシストしたり、膝折れを防止したりする。
第２センサ部２２２は、歩行補助装置１２０が有する各種センサとその回路を含む。第２センサ部が有する各センサは、検出した各データを補助制御部２２０に送信する。第２センサ部が有するセンサは、例えば、訓練者９００の足裏が受ける垂直荷重の大きさと分布を検出する荷重センサである。また、第２センサ部が有するセンサの別の例は、訓練者の上腿に装着された上腿フレームと訓練者９００の下腿に装着された下腿フレームの成す角度を検出する角度センサである。
次に、図３を参照しながら、歩行訓練装置１００が行うデータ書出し処理について説明する。歩行訓練装置１００は、ユーザからの指示により、又は、予め設定された場合に、内部メモリ２１２に記憶している訓練データを外部メモリに書き出す。予め設定された場合とは、例えば、歩行訓練装置１００の電源がオン状態となり、歩行訓練装置１００が起動する時や、あるいは、予め設定された時刻などである。全体制御部２１０は、訓練データを書き出す書出し処理をする指示を受付けると、図３に示す処理を行う。
全体制御部２１０は、まず、歩行訓練装置１００の状態を検知する（ステップＳ１１）。歩行訓練装置１００の状態とは、予め設定された項目に基づく状態であって、例えば、訓練プログラムの実行状況、各センサ部の状態、又は各駆動部の状態などである。
次に、全体制御部２１０は、検知した歩行訓練装置１００の状態に応じて、データ書出し処理が可能な状態か否かを判定する（ステップＳ１２）。例えば、全体制御部２１０が訓練プログラムを実行中でない場合にはデータ書出し処理が可能であると設定されている場合には、全体制御部２１０は、訓練プログラムが実行中か否かに基づいて、かかる判定を行う。
一方、全体制御部２１０が訓練プログラムを実行中であって、データ書出し処理を行うことにより、訓練プログラムの処理が遅延する可能性がある場合には、全体制御部２１０は、データ書出し処理可能と判定しない（ステップＳ１２：Ｎｏ）。その場合、全体制御部２１０は、データ書出しを行わずに、処理を終了させる。
一方、データ書出し処理可能と判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、全体制御部２１０は、歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中か否かを判定する（ステップＳ１３）。
歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中であると判定しない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、全体制御部２１０は、データ書出しを行わずに処理を終了させる。
一方、歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中であると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、全体制御部２１０は、内部メモリ２１２に更新データがあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
内部メモリ２１２に更新データがあると判定しない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、全体制御部２１０は、データ書出しを行わずに処理を終了させる。
一方、内部メモリ２１２に更新データがあると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、全体制御部２１０は、内部メモリ２１２に記憶している更新データを外部メモリ３００に書き出す（ステップＳ１５）。
このような処理を行うことにより、訓練者の訓練動作を妨げないように訓練データの書出し処理を行うことができる。
次に、図４を参照しながら、データ書出し処理可能か否かを判定する場合の具体例について説明する。図４は、データ書出し処理の具体例を示すフローチャートである。図４は、ステップＳ１１とステップＳ１３の間の処理が、図３のフローチャートと異なる。
全体制御部２１０は、まず、歩行訓練装置１００の状態を検知する（ステップＳ１１）。歩行訓練装置１００の状態とは、以下に示す処理に基づく状態であって、訓練プログラムの実行状況及び補助装置の状態である。
次に、全体制御部２１０は、検知した歩行訓練装置１００の状態に基づいて、訓練プログラムが停止中か否かを判定する（ステップＳ２１）。訓練プログラムが停止中の場合、訓練者９００は、歩行訓練をおこなっていない。したがって、全体制御部２１０が訓練データを書出す処理を行うことにより歩行訓練に支障を来すことはない。そのため、全体制御部２１０は、訓練プログラムが停止中と判定した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、続いて、歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中か否かを判定する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３以降の処理は、図３を参照しながら説明したものと同様である。
一方、全体制御部２１０は、訓練プログラムが停止中と判定しない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、続いて、訓練プログラムがスタインバイ中か否かを判定する（ステップＳ２２）。訓練プログラムが起動した後であっても、実際には訓練者が歩行訓練を行っておらず、画面にスクリーンセーバを表示する状態などの、実質的にはプログラムが実行されていない状態の場合、全体制御部２１０が訓練データを書出す処理を行うことにより歩行訓練に支障を来すことはない。そのため、全体制御部２１０は、訓練プログラムがスタンバイ中と判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、続いて、歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中か否かを判定する（ステップＳ１３）。
一方、全体制御部２１０は、訓練プログラムがスタンバイ中と判定しない場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、続いて、歩行補助装置１２０が停止中か否かを判定する（ステップＳ２３）。訓練プログラムが起動した状態であっても、実際には訓練者が歩行訓練を行っておらず、歩行補助装置１２０が停止した状態の場合、全体制御部２１０が訓練データを書出す処理を行うことにより歩行訓練に支障を来すことはない。そのため、全体制御部２１０は、歩行補助装置１２０が停止中と判定した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、続いて、歩行訓練装置１００が外部メモリ３００と接続中か否かを判定する（ステップＳ１３）。
一方、歩行補助装置１２０が停止中であると、全体制御部２１０が判定しない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、訓練プログラムが実行中であり、且つ、訓練者が歩行訓練を行っていると考えられる。そのため、全体制御部２１０は、データ書出しを行わずに処理を終了させる。
このような処理を行うことにより、訓練者の訓練動作を妨げないように訓練データの書出し処理を行うことができる。なお、図４に示した処理は一例であって、ステップＳ２１〜ステップＳ２３のうちのいずれか１つ乃至２つの処理を有する構成であってもよい。例えば、ステップＳ２３を有さない場合、ステップＳ２２において、訓練プログラムがスタンバイ中であると、全体制御部２１０が判定したときは、全体制御部は、データ書出し処理を終了させる。同様に、訓練プログラムが実行中であるか、または、歩行補助装置が駆動中であって、全体制御部２１０がデータ書出しを行うことにより訓練者が行っている訓練動作が妨げられる可能性がある場合には、全体制御部２１０は、データ書出し処理を終了させる。
次に、図５を参照しながら、データ書出し処理の具体例について説明する。図５は、データ書出し処理の具体例を示すフローチャートである。図５は、ステップＳ１４から後の処理が、図３のフローチャートと異なる。以下に、図３の処理と異なる部分について説明する。
ステップＳ１４において、全体制御部２１０は、内部メモリ２１２に更新データがあるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
内部メモリ２１２に更新データがあると判定しない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、全体制御部２１０は、データ書出しを行わずに処理を終了させる。
一方、内部メモリ２１２に更新データがあると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、全体制御部２１０は、内部メモリ２１２に記憶している更新データを外部メモリ３００に書き出す処理を開始する。その際、全体制御部２１０は、監視するタイマのカウントをゼロ（ｔ＝０）にセットする（ステップＳ１６）。
次に、全体制御部２１０は、タイマを監視しながらデータ書出し処理を継続する（ステップＳ１７）。時間ｔが予め設定された時間Ｔｗを超えたと判定しない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、全体制御部２１０は、データ書出し処理を継続する。一方、時間ｔが予め設定された書出し時間Ｔｗを超えたと判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、全体制御部２１０は、データ書出し処理を継続する（ステップＳ１８）。
なお、上述した書出し時間Ｔｗは、データ書出しする際の訓練プログラムの状態などに応じて変更されてもよい。例えば、訓練プログラムが停止中の場合は、訓練プログラムが実行中の場合に比べて、書出し時間Ｔｗを長く設定しても、訓練者の歩行訓練に支障をきたす可能性は少ない。一方、訓練プログラムが停止中ではなく、実行中の場合は、書出し時間Ｔｗが長いと、訓練者の歩行訓練に支障をきたす可能性がある。そのような場合、訓練プログラムが停止中の場合の書出し時間は、訓練プログラムが実行中の場合の書き出し時間より短く設定され得る。
以上のような処理を行うことにより、データ書出し処理が終了するまで次の処理を待つ待ち時間を抑制することが出来る。したがって、実施の形態１は、ユーザの訓練動作を妨げる動作遅延を抑制したリハビリ支援装置を提供することができる。
＜実施の形態２＞
次に、図６を参照しながら、実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２にかかる歩行訓練システム全体概略図である。実施の形態２にかかる歩行訓練システム１は、実施の形態１にかかる歩行訓練装置１００に加えて、外部通信装置４００をさらに有している。
外部通信装置４００は、医療データ通信装置の一例である。外部通信装置４００は、歩行訓練装置１００が出力する訓練データを受け取って記憶する機能を有する。また、外部通信装置４００は、訓練データの修正指示をサーバ７００から受信して当該修正指示に従って訓練データを修正したり、訓練データをサーバ７００へ送信したりする機能を有する。外部通信装置４００は、外部インターフェイス１５０を介して、例えばＵＳＢケーブルによって、歩行訓練装置１００と通信可能に接続する。また、外部通信装置４００は、外部ネットワークの一例としてのインターネット網８００と無線または有線により通信可能に接続されている。
サーバ７００は、インターネット網８００に接続しており、インターネット網８００を介して外部通信装置４００から受信した訓練データを蓄積する機能を有する。また、サーバ７００は、ユーザの操作に応じて、蓄積している訓練データをユーザに提供する機能を有する。さらに、サーバ７００は、外部通信装置４００に対して、訓練プログラムの更新情報等を送信し得る。
このような歩行訓練システムにおいて、歩行訓練装置１００は、上述のように外部通信装置４００を介してインターネット網８００と接続されるのであって、インターネット網８００と直接的に接続する通信機能を備えない。すなわち、歩行訓練装置１００は、訓練データを直接的に外部ネットワークへ出力することはない。このように外部通信装置４００をインターネット網８００と歩行訓練装置１００の間に介在させることにより、歩行訓練装置１００から訓練データが漏洩することを防ぐことができる。なお、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００との接続は、外部ネットワークを介さない通信経路であれば、ＵＳＢケーブルに限らず、様々な通信規格を採用し得る。
次に、図７を参照しながら、実施の形態２にかかる歩行訓練システム１における各装置間のデータのやり取りについて説明する。図７は、実施の形態２にかかる歩行訓練システムのシーケンス図である。図７に示す例は、歩行訓練装置１００がシステムを起動させた場合に、自動でデータ書出し処理を行う設定となっている。
図７において、歩行訓練装置１００は、まず、システムを起動させる（ステップＳ１０１）。システムの起動は、ユーザの操作による起動であってもよいし、タイマにより予め設定された時刻に起動するものであってもよい。
次に、歩行訓練装置１００は、予め設定された動作シーケンスに従い、訓練データの書き出し処理を開始する。すなわち、全体制御部２１０は、歩行訓練装置１００の状態を検知する等の処理を行う（ステップＳ１０２）。ここで行う処理は、例えば図３または図４において説明したフローチャートにおけるステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理である。
次に、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とは、訓練データの受け渡しを行う（ステップＳ１０３）。具体的には、歩行訓練装置１００は、外部通信装置４００に対して訓練データを書き出す処理を行う。つまり、歩行訓練装置１００は、内部メモリに記憶している訓練データを、外部通信装置に送信する。外部通信装置４００は、歩行訓練装置１００から訓練データを受け取り、受け取った訓練データを記憶する。
歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とが訓練データの受け渡しを終えると、歩行訓練装置１００は、訓練プログラムを起動させて、歩行訓練を実行する（ステップＳ１０４）。訓練プログラムは、訓練者または補助者等の操作により実行される。あるいは、訓練プログラムは訓練データの書出し処理が終了すると共に自動的に実行されるように設定されていてもよい。
一方、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とが訓練データの受け渡しを終えると、外部通信装置４００とサーバ７００とは、訓練データの受け渡しを行う（ステップＳ４０１）。具体的には、外部通信装置４００は、記憶しておいた訓練データを、サーバ７００に送信する。サーバ７００は、外部通信装置４００から訓練データを受け取り、受け取った訓練データを蓄積する。
外部通信装置４００とサーバ７００とが訓練データの受け渡しを行う処理は、歩行訓練装置１００の全体制御部２１０の処理動作に遅延等の影響を与えない。そのため、外部通信装置４００とサーバ７００とが訓練データの受け渡しを行う処理は、歩行訓練装置１００が歩行訓練を実行しているか否かに関わらず、行い得る。すなわち、外部通信装置４００とサーバ７００とが訓練データの受け渡しを行う処理は、歩行訓練装置１００が歩行訓練を実行している間に行われてもよい。
このように、実施の形態２にかかる歩行訓練システム１は、訓練者の訓練動作を妨げないように訓練データの書出し処理を行い、且つ、訓練者の訓練動作を妨げないようにサーバ７００との通信を行うことができる。
次に、図８を参照しながら、実施の形態２にかかる歩行訓練システム１がタイマを有している場合について説明する。図８は、実施の形態２にかかる歩行訓練システムのシーケンス図である。また、図８に示す例は、歩行訓練装置１００のシステム起動後の任意のタイミングにおいてデータ書出し処理を行う場合である。
まず、歩行訓練装置１００は、例えばユーザによる操作に従い、訓練データの書き出し処理を開始する。すなわち、全体制御部２１０は、歩行訓練装置１００の状態を検知する等の処理を行う（ステップＳ１０２）。ここで行う処理は、例えば図３または図４において説明したフローチャートにおけるステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理である。
次に、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とは、訓練データの受け渡しを行う（ステップＳ１０５）。そして、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とが訓練データの受け渡しを行うと同時に、全体制御部２１０は、処理時間の監視を行う（ステップＳ１０６）。処理時間が予め設定された時間を経過すると、全体制御部２１０は、訓練データの送信を停止する。したがって、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とは、訓練データの受け渡しを停止する。
歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とが訓練データの受け渡しを停止した後に、外部通信装置４００とサーバ７００とは、それまでに記憶した訓練データの受け渡し処理を行い得る（ステップＳ４０１）。また、歩行訓練装置１００と外部通信装置４００とが訓練データの受け渡しを停止した後に、歩行訓練装置１００は、歩行訓練を実行し得る（ステップＳ１０４）。
以上のような構成により、実施の形態２にかかる歩行訓練システム１は、データ書出し処理が終了するまで次の処理を待つ待ち時間を抑制することが出来る。したがって、実施の形態２は、ユーザの訓練動作を妨げる動作遅延を抑制したリハビリ支援装置及びリハビリ支援システムを提供することができる。
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
１ 歩行訓練システム
１００ 歩行訓練装置
１２０ 歩行補助装置
１３０ フレーム
１３１ トレッドミル
１３２ ベルト
１３３ 制御盤
１３４ 前側ワイヤ
１３５ 前側引張部
１３６ 後側ワイヤ
１３７ 後側引張部
１３８ 訓練用モニタ
１４０ カメラ
１５０ 外部インターフェイス
２１０ 全体制御部
２１１ 入出力部
２１２ 内部メモリ
２１３ 第１センサ部
２１４ 操作受付部
２１５ 表示制御部
２１６ 画像処理部
２１７ 第１駆動部
２２０ 補助制御部
２２１ 第２駆動部
２２２ 第２センサ部
３００ 外部メモリ
４００ 外部通信装置
７００ サーバ
８００ インターネット網
９００ 訓練者

Claims (16)

  1. 訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置であって、
    前記リハビリ支援装置は、
    前記訓練者の前記動作から動作データを検出するセンサと、
    前記訓練プログラムを実行すると共に、前記センサが検出した前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを前記外部メモリに書き出す書出し処理を行う、
    リハビリ支援装置。
  2. 前記制御部は、前記訓練プログラムを実行していない場合に、前記書出し処理を行う、
    請求項１に記載のリハビリ支援装置。
  3. 前記制御部は、前記訓練プログラムがスタンバイ状態の場合に、前記書出し処理を行う、
    請求項１に記載のリハビリ支援装置。
  4. 前記リハビリ支援装置は、ユーザの肢体に装着して前記ユーザの訓練動作を補助する動作補助装置を含み、
    前記制御部は、前記訓練プログラムが実行中であって、前記動作補助装置を駆動していない場合に前記書出し処理を行う、
    請求項１に記載のリハビリ支援装置。
  5. 前記書出し処理を行っている時間を測定するタイマをさらに備え、
    前記制御部は、前記タイマから予め設定された時間を検出すると、前記書出し処理を停止する、
    請求項１〜４のいずれか一項に記載のリハビリ支援装置。
  6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のリハビリ支援装置と、
    前記インターフェイスに接続し、書出された前記訓練データを外部サーバに送信する通信装置と、を備えるリハビリ支援システム。
  7. 訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置が行う制御方法であって、
    前記制御方法は、
    前記訓練者に対して前記訓練プログラムを実行し、
    前記訓練者の前記動作から動作データを検出し、
    前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成し、
    前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを外部メモリに書き出す書出し処理を行う、制御方法。
  8. 前記書出し処理は、前記訓練プログラムを実行していない場合に行われる、
    請求項７に記載の制御方法。
  9. 前記書出し処理は、前記訓練プログラムがスタンバイ状態の場合に行われる、
    請求項７に記載の制御方法。
  10. 前記リハビリ支援装置は、ユーザの肢体に装着して前記ユーザの訓練動作を補助する動作補助装置を含み、
    前記書出し処理は、前記訓練プログラムが実行中であって、前記動作補助装置を駆動していない場合に行われる、
    請求項７に記載の制御方法。
  11. 予め設定された時間を経過すると、前記書出し処理を停止する、
    請求項７〜１０のいずれか一項に記載の制御方法。
  12. 訓練者に対して予め設定された動作を促し、前記訓練者の前記動作を補助する訓練プログラムを実行することによりリハビリ支援を行うリハビリ支援装置において、コンピュータが以下の方法を行う制御プログラムであって、
    前記方法は、
    前記訓練者に対して前記訓練プログラムを実行し、
    前記訓練者の前記動作から動作データを検出し、
    前記動作データから前記訓練者の訓練データを生成し、
    前記訓練プログラムの状態に応じて、前記訓練データを外部メモリに書き出す書出し処理を行う、制御プログラム。
  13. 前記書出し処理は、前記訓練プログラムを実行していない場合に行われる、
    請求項１２に記載の制御プログラム。
  14. 前記書出し処理は、前記訓練プログラムがスタンバイ状態の場合に行われる、
    請求項１２に記載の制御プログラム。
  15. 前記リハビリ支援装置は、ユーザの肢体に装着して前記ユーザの訓練動作を補助する動作補助装置を含み、
    前記書出し処理は、前記訓練プログラムが実行中であって、前記動作補助装置を駆動していない場合に行われる、
    請求項１２に記載の制御プログラム。
  16. 予め設定された時間を経過すると、前記書出し処理を停止する、
    請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の制御プログラム。
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