JP3435597B2 - 運動機能を改善するためのリハビリ支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、病気や怪我等により手
足に障害を来たした人のリハビリや、幼児からスポーツ
選手に至る全ての健常者の運動機能を向上するための支
援装置であり、主として医療や娯楽の分野で利用し得る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、身体に障害を負った人のリハビリ
は、病院などの施設内に設けられたジムで理学療法や作
業療法が行われているが、重度の障害を負った人は、ジ
ムに出向くことも困難であり、無理に出向くことで却っ
て体調を崩す場合もある。また、このような施設でプロ
グラムに沿ってリハビリを行っている場合は問題ない
が、退院した途端に、家族などへの負担の重さから、そ
のようなリハビリを続けられなくなるケースも多い。

【０００３】また、施設内であれば十分な設備や機材が
整っているが、自宅などではスペースや価格の問題もあ
って、満足のいく機材等を備えることも難しいといった
問題点があった。この点を解決するものとして、特開平
１１−１５１２７６号や特開平９−２３９０６５号、又
は、特開平９−４７４７７号の各公報に示されるよう
な、手足や指先のリハビリに用いる小型の装置が開発さ
れているが、運動が単調であり、飽きられ易いという問
題点があった。また、この点を考慮し、特開平９−３１
３５５２号や特許第２８０５５９６号の公報に示される
ようなバーチャルリアリティー技術を用いてゲーム感覚
でリハビリを行えるような装置も開発されているが、装
置が大掛かりで自宅等への設置が難しく、また、コスト
も高いといった問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
ベッドに寝たままでもリハビリを行うことができ、且
つ、その設置スペースや価格の点でも負担の少ないリハ
ビリ支援装置を提供することを課題として開発された。

【０００５】加えて、本発明はリハビリに伴う、特に、
単調な運動のリハビリに伴う苦痛や飽きを解消すること
も、その解決すべき課題の一つに挙げられる。更に、本
発明では、リハビリのみならず、幼児から成人に至るま
で、気軽にその運動機能の改善・向上に資することので
きる装置の提供をも課題として開発された。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では先ず、少なくとも、利用者が掌握し得る
一対の弾性ボールと、ゲーム映像が記憶される記憶部
と、該記憶部に記憶されるゲーム映像を順次読み出す制
御部と、該制御部によって読み出されたゲーム映像を画
面表示するモニターを備えており、該モニターに描出さ
れる擬似映像を見ながら前記弾性ボールを操作すること
で、ゲーム感覚で運動機能の改善を図ることができるリ
ハビリ支援装置において、前記一対の弾性ボールの各々
と連通する一対の通気パイプと、前記弾性ボール又は前
記一対の通気パイプと連通する排気パイプの何れかに設
けられた吸気バルブと、前記弾性ボールを掌握すること
で前記排気パイプから排出される空気の風圧により回転
する風車と、該風車の回転数を検知する検出部とを備
え、前記モニターに表示されるゲーム映像は、利用者が
前記弾性ボールを掌握することで回転する前記風車の回
転数に応じて、その進行する速度が変化する、運動機能
を改善するためのリハビリ支援装置（請求項１）を提案
する。

【０００７】本発明ではまた、請求項１記載の発明にお
いて、前記通気パイプの何れかの部分にはその回転角度
を検知するセンサーが設けてあり、前記モニターに表示
される前記ゲーム映像は、利用者が前記通気パイプを操
作することで前記センサーにより検知された回転角度デ
ータに応じて、その進行する方向性が変化する、運動機
能を改善するためのリハビリ支援装置（請求項２）も提
案する。

【０００８】本発明では更に、請求項１又は請求項２記
載の発明において、前記排気パイプの先端には空気の排
出量を増減できるノズルが設けてあり、該ノズルの調節
により、前記弾性ボールの掌握により前記排気パイプか
ら排出される空気の風圧を可変とすることで、ゲーム進
行の難易度が変えられる、運動機能を改善するためのリ
ハビリ支援装置（請求項３）も提案する。

【０００９】

【作用】本発明に係る運動機能を改善するためのリハビ
リ支援装置は、模擬映像を用いてゲーム感覚でリハビリ
を行うことができるため、単調な運動であっても飽きる
ことなく、長期にわたって続けることができる。

【００１０】本発明に係る運動機能を改善するためのリ
ハビリ支援装置は、小型且つ軽量であり、ベッドに横に
なったままでも利用することができるため、施設や家庭
内に設置する手間が全く不要である。

【００１１】本発明に係る運動機能を改善するためのリ
ハビリ支援装置は、内容を同じくするゲーム映像におい
て、難易度を切り替えることができるため、運動機能の
改善の状況を把握し易く、また、利用者にも達成感を実
感させることができるため、リハビリを継続する励みに
なる。

【００１２】本発明に係る運動機能を改善するためのリ
ハビリ支援装置は、ゲーム映像の進行速度を決定する手
段に風車を用い、これを弾性ボールの掌握により排出さ
れる風圧によって回転させるもので、掌握の強弱や速度
等の諸条件により、必ずしも排出された空気が１００％
風車の回転に資せられない点で、運動量とゲーム進行が
ファジーの関係にあるため、運動にメリハリを持たせる
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明の実施例を示す概略平
面図、図２は本発明における風車と弾性ボール及び排気
パイプの構成を示す概略実施図、図３は本発明の主たる
システムを示すブロック図、１は装置本体、２は液晶モ
ニター、３は通気パイプ、４は弾性ボール、５はスター
トボタン、６は難易度切替スイッチ、７は画面濃度調節
スイッチ、８は風車、９は排気パイプ、１０は吸気バル
ブ、１１はノズル、１２は記憶部、１３は制御部、１４
は検出部、１５はセンサー、１６は電源である。

【００１４】先ず、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置の外観上の特徴を図１に基づいて
説明する。装置本体１上には、様々なゲーム映像を表示
する液晶モニター２と、ゲーム映像の表示を開始するた
めのスタートボタン５、難易度切替スイッチ６、及び、
画面の濃淡を調節するための画面濃度調節スイッチ７な
どが備えられており、また、前記装置本体１の裏面の左
右両側にはそれぞれ、利用者によって掌握される弾性ボ
ール４が先端に備えてあり、ゲーム映像の進行の方向性
を操作するための通気パイプ３が一定の角度内で回転し
得るよう取り付けられている。一対の通気パイプ３は弾
性ボールを掌握することで内部の空気が抜けるよう中空
構造となっており、その何れかの部分にはその回転角度
を検知するためのセンサー１５がそれぞれ設けられてい
る。なお、装置本体１は、利用者への負担をより軽減す
るため、プラスチック製など軽量のケーシングを用いる
ことが望ましい。また、弾性ボール４は握り易く、形状
復帰の性能が優れたシリコン製の中空ボールなどの採用
が予定されるが、同様の性能を有するものであれば、こ
れに限定されない。

【００１５】次に、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置の主たる内部構造を図２に基づい
て説明する。装置本体１の内部には、前記弾性ボール４
又は前記通気パイプ３と連通する排気パイプ９と、該排
気パイプ９から排出される空気の風圧により回転する風
車８が設けられており、更に、前記排気パイプ９のいず
れかの部位には、掌握された弾性ボール４の形状が復帰
する際にその内部に空気を供給するための吸気バルブ１
０が、また、該排気パイプ９の先端部には、排出される
空気の量を調節するためのノズル１１が、それぞれ設け
られている。図２では、ノズル１１が排気パイプ９の曲
折した部位に吸気バルブ１０が設けてあるが、排気パイ
プ９上ではなく、弾性ボール４自体にこれを設けても良
い。なお、風車８は本体１の裏蓋等に回転中心軸上で軸
止されている。また、風車８付近の何れかの部分には、
その回転数を検知する検出部１４が設けられている。

【００１６】更に、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置の主たるシステムを図３に基づい
て説明する。装置本体１の内部には、様々なゲーム映像
が格納される記憶部１２と、該記憶部１２から各種ゲー
ム映像を読み出す制御部１３、及び、該読み出されたゲ
ーム映像を表示する液晶モニター２とがそれぞれ回路的
に接続されており、前記制御部１３は前記風車８の回転
数を検知する検出部１４及び前記通気パイプ３の回転角
度を検知するセンサー１５とそれぞれ回路的に接続され
ている。それにより、前記検出部１４で検知された前記
風車８の回転数データに基づき、前記制御部１３からそ
れに応じた進行速度のゲーム映像信号が読み出され、ま
た、前記センサー１５で検知された前記通気パイプ３の
回転角度データに基づき、前記制御部１３からそれに応
じた方向に進行するゲーム映像信号が読み出され、それ
ぞれに応じたゲーム映像が前記液晶モニター２で表示さ
れることになる。

【００１７】また、装置本体１に備えられた難易度切替
スイッチ６は、排気パイプ９の先端部に設けられたノズ
ル１１と回路的に連結しており、その切り替えによりノ
ズル１１の開度が変えられるため、ノズル１１の開度を
狭めることで排出される空気の風圧を強めて難易度を低
くしたり、これとは逆に、ノズル１１の開度を広げるこ
とで排出される空気の風圧を弱めて難易度を高めること
ができる。

【００１８】更に、前記制御部１３は、風車８の回転量
に対するゲーム映像の進行速度の度合、及び、通気パイ
プ３の回転角度に対するゲーム映像の方向移動の度合が
予め記憶・設定されており、該設定値に基づき、前記検
出部１４及びセンサー１５から送られたデータが演算処
理されて、それぞれ対応するゲーム映像信号が液晶モニ
ター２にて再生表示されることになる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る運動機能を改善するため
のリハビリ支援装置の実施例を、図面に基づいて説明す
る。先ず、装置本体１に備え付けの電源１６をＯＮにし
たら、利用者は左右各々の通気パイプ３の先端に設けら
れた弾性ボール４を左右両手で持ち、装置本体１をホー
ルドする。なお、装置本体１は小型・軽量であるため、
片手でもホールドすることができる。

【００２０】装置本体１を持ち上げたら、スタートボタ
ン５をプッシュし、ゲームを開始する。すると、記憶部
１２に記憶されたゲーム映像が制御部１３によって読み
出され、液晶モニター２にて再生表示される。ゲーム映
像の表示が開始したら、両手で握っている左右各々の弾
性ボール４を連続的に掌握し、弾性ボール４内部に貯留
した空気を排気パイプ９内に送り出す。なお、通気パイ
プ３は排気パイプ９と内部が連通しているため、送り出
された空気は通気パイプ３内を通じて排気パイプ９内に
ダイレクトに送り込まれ、前記排気パイプ９の先端に設
けられたノズル１１から外部に排出され、その風圧を受
けた風車８が回転させられることになる。

【００２１】ノズル１１から排出された空気の風圧によ
り風車８が回転すると、その回転数が検出部１４で検知
され、そのデータが制御部１３に送られる。制御部１３
に送られた前記回転数データは演算処理され、得られた
結果に対応する速度にてゲーム映像が進行する。そのた
め、例えば、飛行機をスタートからゴールまで運転・操
縦するゲーム映像であれば、その飛行機を無事にゴール
まで飛ばすためには、前記弾性ボール４を途切れること
なく繰り返し掌握し続けねばならない。

【００２２】また、弾性ボール４を握った腕の動きによ
り通気パイプ３を回転させると、その回転角度がセンサ
ー１５で検知され、そのデータが制御部１３に送られ
る。制御部１３に送られた前記回転角度データは演算処
理され、得られた結果に対応する方向にゲーム映像が移
動する。そのため、前記した飛行機のゲーム映像であれ
ば、進行するゲーム映像中に登場する様々な障害物を回
避しながら飛行機をゴールまで運転・操縦しなければな
らない。このように、本発明では、ゲーム映像が無事ゴ
ールを迎えるためには、前記弾性ボール４の切れ目ない
掌握（手指又は足先の運動）に加え、ハンドル３を的確
に操作し続けねばならない（バランス感覚・機能の育
成）。

【００２３】その結果、利用者は遊び感覚で楽しみなが
ら、両手を動かし続けることとなり、また、操縦し続け
ることとなるため、利用者は手指の運動機能を高められ
るだけでなく、平衡感覚の機能も養うことができる。

【００２４】また、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置は、通気パイプ３又は排気パイプ
９に長尺のものを用い、弾性ボール４を足先でも踏み付
けられるようにすることで、手指のみならず、脚部や足
先の運動機能を改善する目的で使用することも可能であ
る。その場合、前記した通気パイプ３又は排気パイプ９
以外の構成は全て前述したものと同じである。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係る運動機能を改善するための
リハビリ支援装置は、仮想現実的な模擬映像を用いてゲ
ーム感覚でリハビリを行うことができるため、単調な運
動であっても苦痛を感じることなく、楽しみながら長期
にわたって運動を続けることができる。

【００２６】本発明に係る運動機能を改善するためのリ
ハビリ支援装置は、ゲームを無事完了させるためには、
ゲーム映像の進行と該ゲーム映像の進行の方向性の双方
をコントロールする必要があるため、ゲーム映像の進行
をコントロールするための弾性ボールの掌握による手指
や足先の運動と、ゲーム映像の進行の方向性をコントロ
ールするための通気パイプの操作によるバランス感覚の
育成の双方を、同時に実行することが可能である。

【００２７】また、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置は小型軽量であるため、ベッドに
横になったままでも利用することができるほか、排気パ
イプを長尺のものに変更するだけで手指のみならず、脚
部や足先の運動改善にも資することができる。

【００２８】更に、本発明に係る運動機能を改善するた
めのリハビリ支援装置は、自らゲーム進行の難易度を切
り替えることができるほか、弾性ボールの掌握又は踏み
付けにより排出される空気の量が常に一定しておらず、
諸条件により風圧に変動を生ずるため、その変動に伴っ
て変化する映像と運動量との相関関係においてファジー
効果が働き、運動にメリハリを持たせることができる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略平面図である。

【図２】本発明における風車と弾性ボール及び排気パイ
プの構成を示す概略説明図である。

【図３】本発明の主たるシステムを示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 液晶モニター ３ 通気パイプ ４ 弾性ボール ５ スタートボタン ６ 難易度切替スイッチ ７ 画面濃度調節スイッチ ８ 風車 ９ 排気パイプ １０ 吸気バルブ １１ ノズル １２ 記憶部 １３ 制御部 １４ 検出部 １５ センサー １６ 電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63B 23/16 A61H 1/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、利用者が掌握し得る一対の
   弾性ボールと、ゲーム映像が記憶される記憶部と、該記
   憶部に記憶されるゲーム映像を順次読み出す制御部と、
   該制御部によって読み出されたゲーム映像を画面表示す
   るモニターを備えており、該モニターに描出される擬似
   映像を見ながら前記弾性ボールを操作することで、ゲー
   ム感覚で運動機能の改善を図ることができるリハビリ支
   援装置において、前記一対の弾性ボールの各々と連通す
   る一対の通気パイプと、前記弾性ボール又は前記一対の
   通気パイプと連通する排気パイプの何れかに設けられた
   吸気バルブと、前記弾性ボールを掌握することで前記排
   気パイプから排出される空気の風圧により回転する風車
   と、該風車の回転数を検知する検出部とを備え、前記モ
   ニターに表示されるゲーム映像は、利用者が前記弾性ボ
   ールを掌握することで回転する前記風車の回転数に応じ
   て、その進行する速度が変化することを特徴とする運動
   機能を改善するためのリハビリ支援装置。
2. 【請求項２】 前記通気パイプの何れかの部分にはその
   回転角度を検知するセンサーが設けてあり、前記モニタ
   ーに表示される前記ゲーム映像は、利用者が前記通気パ
   イプを操作することで前記センサーにより検知された前
   記通気パイプの回転角度データに応じて、その進行する
   方向性が変化することを特徴とする請求項１記載の運動
   機能を改善するためのリハビリ支援装置。
3. 【請求項３】 前記排気パイプの先端には空気の排出量
   を増減できるノズルが設けてあり、該ノズルの調節によ
   り、前記弾性ボールの掌握により前記排気パイプから排
   出される空気の風圧を可変とすることで、ゲーム進行の
   難易度が変えられることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の運動機能を改善するためのリハビリ支援装
   置。