JP2021126226A

JP2021126226A - Balance training system

Info

Publication number: JP2021126226A
Application number: JP2020021524A
Authority: JP
Inventors: 貢菊地; Mitsugi Kikuchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-02-12
Filing date: 2020-02-12
Publication date: 2021-09-02

Abstract

To provide a balance training system capable of accurately controlling the movement of a movable body accompanying gravity movement of a trainee.SOLUTION: A balance training system 100 includes: a movable body having a first placing surface for supporting the sole of a trainee in a standing state and a second placing surface for supporting a stick used by the trainee; a first load distribution sensor having a plurality of first sensors disposed in a matrix form on the first placing surface; a second load distribution sensor having a plurality of second sensors disposed in a matrix form on the second placing surface, whose measurement range is different from that of the first load distribution sensor; and a control part for moving the movable body in correspondence with a movement vector of a composite gravity position obtained by compositing a gravity position of a load detected by the first load distribution sensor and a gravity position of a load detected by the second load distribution sensor.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、バランス訓練システムに関する。 The present invention relates to a balance training system.

特許文献１に開示されたリハビリ支援装置は、被験者が立つことのできるフォースプレートと、フォースプレートに掛かる被験者の荷重を検出する荷重検出センサと、荷重検出センサによって検出された荷重から被験者の重心位置を検出する重心位置検出手段と、駆動手段と、を備える。ここで、駆動手段は、被験者の重心の移動方向に対応付けてフォースプレートを移動させる。 The rehabilitation support device disclosed in Patent Document 1 includes a force plate on which the subject can stand, a load detection sensor that detects the load of the subject on the force plate, and a position of the center of gravity of the subject from the load detected by the load detection sensor. The center of gravity position detecting means for detecting the above and the driving means are provided. Here, the driving means moves the force plate in association with the moving direction of the center of gravity of the subject.

特許第６２６０８１１号公報Japanese Patent No. 6260811

ここで、荷重を検出するセンサとして、マトリックス状に設けられた複数のセンサからなる荷重分布センサが用いられることがある。荷重分布センサは、一般的に、被験者（訓練者）の足から受ける荷重を高い分解能で検出するために比較的狭い測定レンジとなるように調整されている。しかしながら、この荷重分布センサでは、被験者が杖を使用した場合、面圧の高い杖から受ける荷重が局所的に測定レンジの範囲を超えてしまい、当該杖から受ける荷重を正確に検出することができない可能性がある。そのため、関連技術の構成では、訓練者の重心移動に伴うフォースプレート等の移動を精度良く制御することができない、という課題があった。 Here, as the sensor for detecting the load, a load distribution sensor composed of a plurality of sensors provided in a matrix may be used. The load distribution sensor is generally adjusted to have a relatively narrow measurement range in order to detect the load received from the foot of the subject (trainee) with high resolution. However, with this load distribution sensor, when the subject uses a cane, the load received from the cane with high surface pressure locally exceeds the measurement range, and the load received from the cane cannot be accurately detected. there is a possibility. Therefore, in the configuration of the related technology, there is a problem that the movement of the force plate or the like accompanying the movement of the center of gravity of the trainee cannot be controlled accurately.

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、面圧の高い杖の荷重を正確に検出することにより、訓練者の重心移動に伴う移動体の移動を精度良く制御することが可能なバランス訓練システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and it is possible to accurately control the movement of the moving body accompanying the movement of the center of gravity of the trainee by accurately detecting the load of the cane having a high surface pressure. The purpose is to provide a balance training system.

本発明の一実施態様に係るバランス訓練システムは、立位状態の訓練者の足裏を支持する第１載置面、及び、前記訓練者が使用する杖を支持する第２載置面を有する移動体と、前記第１載置面にマトリックス状に配置された複数の第１センサを有し、前記第１載置面が受ける荷重を検出する第１荷重分布センサと、前記第２載置面にマトリックス状に配置された複数の第２センサを有し、前記第２載置面が受ける荷重を検出する、前記第１荷重分布センサとは測定レンジの異なる第２荷重分布センサと、前記第１荷重分布センサによって検出された荷重の重心位置と、前記第２荷重分布センサによって検出された荷重の重心位置と、を合成した合成重心位置の移動ベクトルに対応付けて前記移動体を移動させる制御部と、を備える。このバランス装置は、訓練者の足から受ける面圧に合うように調整された測定レンジの第１荷重分布センサとは測定レンジの異なる第２荷重分布センサを用いることにより、面圧の高い杖の荷重を正確に検出することができるため、訓練者の重心移動に伴う移動体の移動を精度良く制御することが可能になる。 The balance training system according to one embodiment of the present invention has a first mounting surface that supports the sole of the trainer in a standing position and a second mounting surface that supports the cane used by the trainer. A moving body, a first load distribution sensor having a plurality of first sensors arranged in a matrix on the first mounting surface and detecting a load received by the first mounting surface, and the second mounting surface. A second load distribution sensor having a plurality of second sensors arranged in a matrix on a surface and detecting a load received by the second mounting surface, and a second load distribution sensor having a measurement range different from that of the first load distribution sensor. The moving body is moved in association with the movement vector of the combined center of gravity position obtained by combining the position of the center of gravity of the load detected by the first load distribution sensor and the position of the center of gravity of the load detected by the second load distribution sensor. It includes a control unit. This balancer uses a second load distribution sensor with a different measurement range from the first load distribution sensor in the measurement range adjusted to match the surface pressure received from the trainer's feet, so that the cane with high surface pressure Since the load can be detected accurately, it is possible to accurately control the movement of the moving body accompanying the movement of the center of gravity of the trainee.

本発明によれば、面圧の高い杖の荷重を正確に検出することにより、訓練者の重心移動に伴う移動体の移動を精度良く制御することが可能なバランス訓練システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a balance training system capable of accurately controlling the movement of a moving body accompanying the movement of the center of gravity of a trainee by accurately detecting the load of a cane having a high surface pressure. ..

実施の形態１に係るバランス訓練システムの概略斜視図である。It is the schematic perspective view of the balance training system which concerns on Embodiment 1. FIG. 図１に示すバランス訓練システムの一部の概略側面図である。It is a schematic side view of a part of the balance training system shown in FIG. 図１に示すバランス訓練システムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the balance training system shown in FIG. 図１に示すバランス訓練システムの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the balance training system shown in FIG. 図１に示すバランス訓練システムの変形例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the modification of the balance training system shown in FIG. 実施の形態２に係るバランス訓練システムの概略斜視図である。It is the schematic perspective view of the balance training system which concerns on Embodiment 2. FIG. 図６に示すバランス訓練システムの一部の概略側面図である。It is a schematic side view of a part of the balance training system shown in FIG.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the invention according to the claims is not limited to the following embodiments. Moreover, not all of the configurations described in the embodiments are indispensable as means for solving the problem. In order to clarify the explanation, the following description and drawings have been omitted or simplified as appropriate. In each drawing, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted as necessary.

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係るバランス訓練システム１００の概略斜視図（左斜め後方から見た図）である。図２は、バランス訓練システム１００の一部の概略側面図（左側から見た図）である。バランス訓練システム１００は、バランス訓練装置ということもできる。 <Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic perspective view (viewed from diagonally rear left) of the balance training system 100 according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic side view (viewed from the left side) of a part of the balance training system 100. The balance training system 100 can also be called a balance training device.

バランス訓練システム１００は、片麻痺などの障害を持つ訓練者が歩行に必要な重心移動を習得したり、足関節に障害を持つ訓練者が足関節機能を回復させたりするためのシステムである。例えば、足関節機能を回復させたい訓練者９００がバランスを取りつつバランス訓練システム１００に搭乗し続けることによって、バランス訓練システム１００は、訓練者９００の足関節にリハビリ効果を期待できる程度の負荷を与えることができる。 The balance training system 100 is a system for a trainer with a disability such as hemiplegia to learn the movement of the center of gravity necessary for walking, and a trainer with a disability in the ankle joint to recover the ankle joint function. For example, when the trainee 900 who wants to restore the ankle joint function continues to board the balance training system 100 while balancing, the balance training system 100 puts a load on the ankle joint of the trainee 900 to the extent that a rehabilitation effect can be expected. Can be given.

具体的には、バランス訓練システム１００は、トレッドミル１５０と、第１荷重分布センサ１５４と、第２荷重分布センサ１５５と、制御部１６０と、手摺り１７０と、を備える。なお、以下の説明における上下方向、左右方向、前後方向は、訓練者９００の向きを基準とする方向である。 Specifically, the balance training system 100 includes a treadmill 150, a first load distribution sensor 154, a second load distribution sensor 155, a control unit 160, and a handrail 170. The vertical direction, the horizontal direction, and the front-back direction in the following description are directions based on the direction of the trainee 900.

トレッドミル１５０は、リング状のベルト（移動体）１５１、プーリー１５６、及び、図示しないモータを少なくとも備える。また、ベルト１５１上には、立位状態の訓練者９００の足裏を支持する第１載置面に第１荷重分布センサ１５４が配置され、訓練者９００が使用する杖８００を支持する第２載置面に第２荷重分布センサ１５５が配置されている。本例では、第２載置面が第１載置面の前方に位置しているため、第２荷重分布センサ１５５は第１荷重分布センサ１５４の前方に位置している。 The treadmill 150 includes at least a ring-shaped belt (moving body) 151, a pulley 156, and a motor (not shown). Further, on the belt 151, the first load distribution sensor 154 is arranged on the first mounting surface that supports the sole of the trainer 900 in the standing state, and the second load distribution sensor 154 that supports the cane 800 used by the trainer 900 is supported. A second load distribution sensor 155 is arranged on the mounting surface. In this example, since the second mounting surface is located in front of the first mounting surface, the second load distribution sensor 155 is located in front of the first load distribution sensor 154.

第１荷重分布センサ１５４は、複数のセンサ（第１センサ）によって構成されており、これら複数の第１センサは、立位状態の訓練者９００の足裏を支持する第１載置面上にマトリックス状に配置されている。第１荷重分布センサ１５４は、複数の第１センサを用いて、第１載置面上に立つ訓練者９００の足から受ける面圧の分布を検出することが可能となっている。ここでは、第１荷重分布センサ１５４は、第１載置面上に立つ訓練者９００の足から受ける荷重を検出する検出部としての機能を担う。なお、第１荷重分布センサ１５４は、訓練者９００の足から受ける荷重を高い分解能で検出するために比較的狭い測定レンジとなるように調整されている。 The first load distribution sensor 154 is composed of a plurality of sensors (first sensors), and the plurality of first sensors are placed on a first mounting surface that supports the sole of the trainer 900 in a standing position. They are arranged in a matrix. The first load distribution sensor 154 can detect the distribution of the surface pressure received from the feet of the trainee 900 standing on the first mounting surface by using a plurality of first sensors. Here, the first load distribution sensor 154 functions as a detection unit that detects the load received from the feet of the trainee 900 standing on the first mounting surface. The first load distribution sensor 154 is adjusted to have a relatively narrow measurement range in order to detect the load received from the foot of the trainee 900 with high resolution.

第２荷重分布センサ１５５は、複数のセンサ（第２センサ）によって構成されており、これら複数の第２センサは、訓練者９００が使用する杖８００を支持する第２載置面上にマトリックス状に配置されている。第２荷重分布センサ１５５は、複数の第２センサを用いて、第２載置面が杖８００から受ける面圧の分布を検出することが可能となっている。ここでは、第２荷重分布センサ１５５は、第２載置面が杖８００から受ける荷重を検出する検出部としての機能を担う。第２荷重分布センサ１５５は、面圧の高い杖８００から受ける荷重も測定できるように、第１荷重分布センサ１５４よりも広い測定レンジとなるように調整されている。 The second load distribution sensor 155 is composed of a plurality of sensors (second sensors), and these plurality of second sensors are arranged in a matrix on the second mounting surface supporting the cane 800 used by the trainee 900. Is located in. The second load distribution sensor 155 can detect the distribution of the surface pressure that the second mounting surface receives from the cane 800 by using a plurality of second sensors. Here, the second load distribution sensor 155 functions as a detection unit that detects the load received by the second mounting surface from the cane 800. The second load distribution sensor 155 is adjusted to have a wider measurement range than the first load distribution sensor 154 so that the load received from the cane 800 having a high surface pressure can also be measured.

手摺り１７０は、訓練者９００がバランスを崩しそうになった時や不安に感じた時に掴むことができるように、例えば訓練者９００の側面に位置するように設けられている。 The handrail 170 is provided, for example, to be located on the side surface of the trainee 900 so that the trainee 900 can grasp it when he / she is about to lose his / her balance or feels uneasy.

制御部１６０は、第１荷重分布センサ１５４及び第２荷重分布センサ１５５のそれぞれによって検出された荷重から訓練者９００の重心位置を算出するとともに、算出された重心位置の移動ベクトル（移動方向及び移動量）に基づいてプーリー１５６を回転させることにより、リング状のベルト１５１を回転させる。なお、ベルト１５１の回転（移動）に連動してベルト１５１の上に立っている訓練者９００も移動する。 The control unit 160 calculates the position of the center of gravity of the trainee 900 from the loads detected by each of the first load distribution sensor 154 and the second load distribution sensor 155, and the movement vector (movement direction and movement) of the calculated center of gravity position. By rotating the pulley 156 based on the amount), the ring-shaped belt 151 is rotated. The trainee 900 standing on the belt 151 also moves in conjunction with the rotation (movement) of the belt 151.

続いて、図３及び図４を用いて、バランス訓練システム１００の動作を説明する。
図３及び図４は、バランス訓練システム１００の動作を説明するための図である。なお、図３には、訓練者９００が杖８００を使用しない場合の例が示されている。図４には、訓練者９００が杖８００を使用した場合の例が示されている。 Subsequently, the operation of the balance training system 100 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
3 and 4 are diagrams for explaining the operation of the balance training system 100. Note that FIG. 3 shows an example in which the trainee 900 does not use the cane 800. FIG. 4 shows an example when the trainee 900 uses the wand 800.

まず、図３を用いて訓練者９００が杖８００を使用しない場合の例について説明する。
訓練者９００は、訓練開始前に、ベルト１５１の中央部に位置する第１載置面の任意の位置に足底を接地させて静止立位状態となり、訓練が開始されると、接地させた位置から足底を動かさないようにしながら重心移動を試みることによってバランスを取る訓練を行う。 First, an example in which the trainee 900 does not use the cane 800 will be described with reference to FIG.
Before the start of the training, the trainee 900 grounded the sole of the foot at an arbitrary position on the first mounting surface located at the center of the belt 151 to be in a stationary standing state, and when the training was started, the trainee 900 touched the ground. Training to balance by trying to move the center of gravity while keeping the sole from the position.

制御部１６０は、訓練開始前に、訓練者９００の静止立位状態における重心ＣＰ０を算出する。具体的には、制御部１６０は、第１載置面に配置された第１荷重分布センサ１５４によって検出された、訓練者９００の左右の足ＦＴから受ける荷重から、訓練者９００の初期の重心ＣＰ０を算出する。 The control unit 160 calculates the center of gravity CP0 of the trainee 900 in the static standing state before the start of the training. Specifically, the control unit 160 receives the load received from the left and right foot FTs of the trainee 900 detected by the first load distribution sensor 154 arranged on the first mounting surface, and the initial center of gravity of the trainee 900. Calculate CP0.

訓練が開始されると、制御部１６０は、バランス訓練中の訓練者９００の重心ＣＰ１を定期的に算出する。図３の例では、訓練者９００は、バランス訓練中において、静止立位状態のときよりも前方に体重を傾けている。そのため、重心ＣＰ１は、初期の重心ＣＰ０よりも前方に位置している。 When the training is started, the control unit 160 periodically calculates the center of gravity CP1 of the trainee 900 during the balance training. In the example of FIG. 3, the trainee 900 leans forward during the balance training than when standing still. Therefore, the center of gravity CP1 is located in front of the initial center of gravity CP0.

制御部１６０は、重心ＣＰ０から重心ＣＰ１までの移動ベクトル（図３中の矢印）に応じてベルト１５１を回転させる。それにより、ベルト１５１の上に立っている訓練者９００も移動する。なお、本例では、ベルト１５１が前後方向にのみ回転可能となっている。 The control unit 160 rotates the belt 151 according to the movement vector (arrow in FIG. 3) from the center of gravity CP0 to the center of gravity CP1. As a result, the trainee 900 standing on the belt 151 also moves. In this example, the belt 151 can rotate only in the front-rear direction.

図３に示したＸ軸は、矩形状の第１荷重分布センサ１５４の後方の端部を起点とした場合の重心の前後方向の位置を示している。図３の例では、初期の重心ＣＰ０の位置は、位置Ｘ０であり、重心ＣＰ１の位置は、位置Ｘ１である。制御部１６０は、位置Ｘ１と位置Ｘ０の差分に応じて前方又は後方にベルト１５１を回転させる。図３の例では、制御部１６０は、位置Ｘ１と位置Ｘ０の差分に応じて前方にベルト１５１を回転させる。それにより、ベルト１５１の上に立っている訓練者９００も前方に移動する。 The X-axis shown in FIG. 3 indicates the position of the center of gravity in the front-rear direction when the rear end of the rectangular first load distribution sensor 154 is the starting point. In the example of FIG. 3, the position of the initial center of gravity CP0 is the position X0, and the position of the center of gravity CP1 is the position X1. The control unit 160 rotates the belt 151 forward or backward according to the difference between the position X1 and the position X0. In the example of FIG. 3, the control unit 160 rotates the belt 151 forward according to the difference between the position X1 and the position X0. As a result, the trainee 900 standing on the belt 151 also moves forward.

次に、図４を用いて訓練者９００が杖８００を使用した場合の例について説明する。
訓練者９００が杖８００を使用する場合、杖８００は、ベルト１５１の第２載置面に接地される。このとき、制御部１６０は、第１載置面が訓練者９００の足から受ける荷重（即ち、第１荷重分布センサ１５４によって検出された荷重）に基づいて当該訓練者９００の重心ＣＰ０を算出するとともに、第２載置面が杖８００から受ける荷重（即ち、第２荷重分布センサ１５５によって検出された荷重）に基づいて杖８００の重心ＣＰａを算出する。その後、制御部１６０は、重心ＣＰ０と重心ＣＰａとを合成した合成重心ＣＰ０’を訓練者９００の新たな重心位置として算出する。なお、ＣＰ０−ＣＰ０’間の距離とＣＰ０’−ＣＰａ間の距離との比は、第１載置面が受ける荷重と第２載置面が受ける荷重との比で決定される。 Next, an example in which the trainee 900 uses the wand 800 will be described with reference to FIG.
When the trainee 900 uses the cane 800, the cane 800 is grounded to the second mounting surface of the belt 151. At this time, the control unit 160 calculates the center of gravity CP0 of the trainee 900 based on the load received by the first mounting surface from the trainer 900's foot (that is, the load detected by the first load distribution sensor 154). At the same time, the center of gravity CPa of the cane 800 is calculated based on the load received from the cane 800 by the second mounting surface (that is, the load detected by the second load distribution sensor 155). After that, the control unit 160 calculates the synthetic center of gravity CP0', which is a combination of the center of gravity CP0 and the center of gravity CPa, as a new center of gravity position of the trainer 900. The ratio between the distance between CP0 and CP0'and the distance between CP0' and CPa is determined by the ratio between the load received by the first mounting surface and the load received by the second mounting surface.

その後、制御部１６０は、重心ＣＰ０’から重心ＣＰ１までの移動ベクトル（図４中の矢印）に応じてベルト１５１を回転させる。それにより、ベルト１５１の上に立っている訓練者９００も移動する。 After that, the control unit 160 rotates the belt 151 according to the movement vector (arrow in FIG. 4) from the center of gravity CP0'to the center of gravity CP1. As a result, the trainee 900 standing on the belt 151 also moves.

ここで、第２荷重分布センサ１５５は、面圧の高い杖８００から受ける荷重も測定できるように、第１荷重分布センサ１５４よりも広い測定レンジとなるように調整されている。それにより、バランス訓練システム１００は、面圧の高い杖８００から受ける荷重を正確に検出することが可能になるため、杖８００を使用する訓練者９００の重心位置を正確に算出することが可能になり、その結果、訓練者９００の重心移動に伴うベルト１５１の移動（回転）を精度良く制御することが可能となる。つまり、訓練者９００は効果的なバランス訓練を行うことができる。 Here, the second load distribution sensor 155 is adjusted to have a wider measurement range than the first load distribution sensor 154 so that the load received from the cane 800 having a high surface pressure can also be measured. As a result, the balance training system 100 can accurately detect the load received from the cane 800 having a high surface pressure, so that the position of the center of gravity of the trainer 900 who uses the cane 800 can be accurately calculated. As a result, it becomes possible to accurately control the movement (rotation) of the belt 151 accompanying the movement of the center of gravity of the trainee 900. That is, the trainee 900 can perform effective balance training.

（バランス訓練システム１００の変形例）
図５は、バランス訓練システム１００の変形例をバランス訓練システム１００ａとして示す概略側面図である。 (Variation example of balance training system 100)
FIG. 5 is a schematic side view showing a modified example of the balance training system 100 as the balance training system 100a.

バランス訓練システム１００ａでは、第１荷重分布センサ１５４及び第２荷重分布センサ１５５が、リング状のベルト１５１の内側（訓練者９００が搭乗する面のベルト１５１の下側）に配置されている。バランス訓練システム１００ａのその他の構造については、バランス訓練システム１００の場合と同様であるため、その説明を省略する。 In the balance training system 100a, the first load distribution sensor 154 and the second load distribution sensor 155 are arranged inside the ring-shaped belt 151 (below the belt 151 on the surface on which the trainee 900 is boarded). Since the other structures of the balance training system 100a are the same as those of the balance training system 100, the description thereof will be omitted.

バランス訓練システム１００ａも、バランス訓練システム１００の場合と同等程度の効果を奏することができる。 The balance training system 100a can also exert the same effect as the case of the balance training system 100.

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２に係るバランス訓練システム２００の概略斜視図（左斜め後方から見た図）である。図７は、バランス訓練システム２００の一部の概略側面図（左側から見た図）である。バランス訓練システム２００は、バランス訓練装置ということもできる。 <Embodiment 2>
FIG. 6 is a schematic perspective view (viewed from diagonally rear left) of the balance training system 200 according to the second embodiment. FIG. 7 is a schematic side view (viewed from the left side) of a part of the balance training system 200. The balance training system 200 can also be called a balance training device.

バランス訓練システム２００は、移動台車（移動体）２５０と、第１荷重分布センサ２５４と、第２荷重分布センサ２５５と、制御部２６０と、手摺り２７０と、を備える。第１荷重分布センサ２５４、第２荷重分布センサ２５５、制御部２６０、及び、手摺り２７０は、それぞれ、第１荷重分布センサ１５４、第２荷重分布センサ１５５、制御部１６０、及び、手摺り１７０に対応する。なお、以下の説明における上下方向、左右方向、前後方向は、訓練者９００の向きを基準とする方向である。 The balance training system 200 includes a moving carriage (moving body) 250, a first load distribution sensor 254, a second load distribution sensor 255, a control unit 260, and a handrail 270. The first load distribution sensor 254, the second load distribution sensor 255, the control unit 260, and the handrail 270 are the first load distribution sensor 154, the second load distribution sensor 155, the control unit 160, and the handrail 170, respectively. Corresponds to. The vertical direction, the horizontal direction, and the front-back direction in the following description are directions based on the direction of the trainee 900.

移動台車２５０は、リハビリ施設の床面等を移動面として、その移動面上を前後方向に移動可能に構成されている。移動台車２５０上には、立位状態の訓練者９００の足裏を支持する第１載置面に第１荷重分布センサ２５４が配置され、訓練者９００が使用する杖８００を支持する第２載置面に第２荷重分布センサ２５５が配置されている。本例では、第２載置面が第１載置面の前方に位置しているため、第２荷重分布センサ１５５は第１荷重分布センサ１５４の前方に位置している。 The mobile trolley 250 is configured to be movable in the front-rear direction on the moving surface with the floor surface of the rehabilitation facility as a moving surface. On the moving carriage 250, the first load distribution sensor 254 is arranged on the first mounting surface that supports the sole of the trainer 900 in the standing state, and the second mounting that supports the cane 800 used by the trainer 900. A second load distribution sensor 255 is arranged on the placement surface. In this example, since the second mounting surface is located in front of the first mounting surface, the second load distribution sensor 155 is located in front of the first load distribution sensor 154.

移動台車２５０上の第１荷重分布センサ２５４及び第２荷重分布センサ２５５の配置については、トレッドミル１５０上の第１荷重分布センサ１５４及び第２荷重分布センサ１５５の配置と同様であるため、その説明を省略する。 The arrangement of the first load distribution sensor 254 and the second load distribution sensor 255 on the mobile carriage 250 is the same as the arrangement of the first load distribution sensor 154 and the second load distribution sensor 155 on the treadmill 150. The explanation is omitted.

手摺り２７０は、訓練者９００がバランスを崩しそうになった時や不安に感じた時に掴むことができるように、例えば訓練者９００の側面に位置するように設けられている。 The handrail 270 is provided, for example, to be located on the side surface of the trainee 900 so that the trainee 900 can grasp it when he / she is about to lose his / her balance or feels uneasy.

制御部２６０は、第１荷重分布センサ２５４及び第２荷重分布センサ２５５のそれぞれによって検出された荷重から訓練者９００の重心位置を算出するとともに、算出された重心位置の移動ベクトル（移動方向及び移動量）に応じて車輪２５６を回転させることにより、移動台車２５０を移動させる。それにより、移動台車２５０の上に立っている訓練者９００も移動する。 The control unit 260 calculates the position of the center of gravity of the trainee 900 from the loads detected by each of the first load distribution sensor 254 and the second load distribution sensor 255, and the movement vector (movement direction and movement) of the calculated center of gravity position. The moving carriage 250 is moved by rotating the wheels 256 according to the amount). As a result, the trainee 900 standing on the mobile carriage 250 also moves.

ここで、第２荷重分布センサ２５５は、面圧の高い杖８００から受ける荷重も測定できるように、第１荷重分布センサ２５４よりも広い測定レンジとなるように調整されている。それにより、バランス訓練システム２００は、面圧の高い杖８００から受ける荷重を正確に検出することが可能になるため、杖８００を使用する訓練者９００の重心位置を正確に算出することが可能になり、その結果、訓練者９００の重心移動に伴うベルト１５１の移動（回転）を精度良く制御することが可能となる。 Here, the second load distribution sensor 255 is adjusted to have a wider measurement range than the first load distribution sensor 254 so that the load received from the cane 800 having a high surface pressure can also be measured. As a result, the balance training system 200 can accurately detect the load received from the cane 800 having a high surface pressure, so that the position of the center of gravity of the trainer 900 who uses the cane 800 can be accurately calculated. As a result, it becomes possible to accurately control the movement (rotation) of the belt 151 accompanying the movement of the center of gravity of the trainee 900.

制御部２６０による重心位置の算出方法については、制御部１６０の場合と同様であるため、その説明を省略する。 Since the method of calculating the position of the center of gravity by the control unit 260 is the same as that of the control unit 160, the description thereof will be omitted.

このように、バランス訓練システム２００は、バランス訓練システム１００の場合と同等程度の効果を奏することができる。 As described above, the balance training system 200 can exert the same effect as that of the balance training system 100.

なお、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。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.

実施の形態１では、制御部１６０が、重心ＣＰ０（又はＣＰ０’）から重心ＣＰ１までの移動ベクトルに応じてベルト１５１を前後方向に回転させる場合を例に説明したが、これに限られない。ベルト１５１が前後方向だけでなく左右方向に回転可能に構成されていれば、制御部１６０は、重心ＣＰ０（又はＣＰ０’）から重心ＣＰ１までの移動ベクトルに応じてベルト１５１を前後左右に回転させることが可能である。 In the first embodiment, the case where the control unit 160 rotates the belt 151 in the front-rear direction according to the movement vector from the center of gravity CP0 (or CP0') to the center of gravity CP1 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. If the belt 151 is configured to be rotatable not only in the front-rear direction but also in the left-right direction, the control unit 160 rotates the belt 151 back and forth and left and right according to the movement vector from the center of gravity CP0 (or CP0') to the center of gravity CP1. It is possible.

同様に、実施の形態２では、制御部２６０が、重心ＣＰ０（又はＣＰ０’）から重心ＣＰ１までの移動ベクトルに応じて移動台車２５０を前後方向に移動させる場合を例に説明したが、これに限られない。移動台車２５０が前後方向だけでなく左右方向に移動可能に構成されていれば、制御部２６０は、重心ＣＰ０（又はＣＰ０’）から重心ＣＰ１までの移動ベクトルに応じて移動台車２５０を前後左右に移動させることが可能である。 Similarly, in the second embodiment, the case where the control unit 260 moves the moving carriage 250 in the front-rear direction according to the movement vector from the center of gravity CP0 (or CP0') to the center of gravity CP1 has been described as an example. Not limited. If the moving trolley 250 is configured to be movable not only in the front-rear direction but also in the left-right direction, the control unit 260 moves the moving trolley 250 back and forth and left and right according to the movement vector from the center of gravity CP0 (or CP0') to the center of gravity CP1. It is possible to move it.

また、第１荷重分布センサ１５４及び第２荷重分布センサ１５５のそれぞれの形状及び配置位置は、適宜変更可能である。例えば、本システムが立位バランスの訓練だけでなく座位バランスの訓練にも用いられる場合、第２荷重分布センサ１５５は、杖の接地領域だけでなく椅子の脚の接地領域も含むような形状に変更されても良い。 Further, the shapes and arrangement positions of the first load distribution sensor 154 and the second load distribution sensor 155 can be changed as appropriate. For example, when this system is used not only for standing balance training but also for sitting balance training, the second load distribution sensor 155 is shaped so as to include not only the ground contact area of the cane but also the ground contact area of the legs of the chair. May be changed.

１００バランス訓練システム
１５０トレッドミル
１５１ベルト
１５４第１荷重分布センサ
１５５第２荷重分布センサ
１５６プーリー
１６０制御部
１７０手摺り
２００バランス訓練システム
２５０移動台車
２５４第１荷重分布センサ
２５５第２荷重分布センサ
２５６車輪
２６０制御部
２７０手摺り
８００杖
９００訓練者 100 Balance training system 150 Treadmill 151 Belt 154 1st load distribution sensor 155 2nd load distribution sensor 156 Pulley 160 Control unit 170 Handrail 200 Balance training system 250 Mobile carriage 254 1st load distribution sensor 255 2nd load distribution sensor 256 wheels 260 Control unit 270 Handrail 800 Cane 900 Trainer

Claims

A moving body having a first mounting surface that supports the sole of the trainer in a standing position and a second mounting surface that supports the cane used by the trainee.
A first load distribution sensor that has a plurality of first sensors arranged in a matrix on the first mounting surface and detects a load received by the first mounting surface.
A second load having a plurality of second sensors arranged in a matrix on the second mounting surface and detecting a load received by the second mounting surface, which has a different measurement range from the first load distribution sensor. Distribution sensor and
The moving body is moved in association with the movement vector of the combined center of gravity position obtained by combining the position of the center of gravity of the load detected by the first load distribution sensor and the position of the center of gravity of the load detected by the second load distribution sensor. Control unit to make
Balance training system with.