JP4423469B2 - リハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラム - Google Patents

Description

本発明はリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムに関するものであり、特に病院に赴くことなく、在宅での高度なリハビリテーションを可能として「お茶の間リハ」の思想を実現可能としたリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムに関するものである。

従来、事故や怪我、あるいは加齢によって身体機能の低下が生じた場合には、リハビリテーションによって低下した機能の回復、あるいは所定レベルの維持を図ることが行われている。リハビリテーションが必要な人を、説明の便宜上、「訓練者」と呼ぶことにする。

このようなリハビリテーションは、基本的に面白味のない運動の繰り返しである場合が多く、継続して訓練をしようとする意欲を欠きやすいことから、昨今では、ゲーム機と組み合わせてリハビリテーションを行うことができるようにしたものが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

特に、重度の障害者用のリハビリテーションや、高齢者の機能低下を防止するためのリハビリテーションには、ゲーム機を利用したリハビリテーションが有効であることが知られており、例えば業務用のもぐらたたきゲーム等のゲーム機を利用して、楽しみながらリハビリテーションを行う取り組みもなされている。

このような業務用のゲーム機は、設置に多大なスペースを必要とするとともに、高コストであることから一般家庭に導入されることは殆どなく、その代わりとして家庭用のゲーム機を用いてゲームを行うことによりリハビリテーションに近い効果が得られることを利用して、リハビリテーションを行うことが提案されている。
特開平９−１２０４６４号公報

しかしながら、家庭用のゲーム機は所詮ゲーム機でしかなく、いくらゲームを行ったとしても効果的な機能回復を図りにくいという問題があった。

そこで、本発明者らは、家庭用のゲーム機と同様にゲームを行う感覚で十分なリハビリテーションが可能なリハビリテーション用装置を開発すべく研究開発を行い、本発明を成すに至ったものである。

本発明のリハビリテーション用装置では、テレビまたはディスプレイに所要の訓練用映像を表示させる映像出力手段と、訓練用映像に対する反応を入力する複数の入力手段と、機能回復の度合いを判定する判定手段とを有するリハビリテーション用装置において、前記入力手段は、手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備え、しかも、前記入力手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行うべく構成すると共に、前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を機能低下の少ない側に位置する入力操作検出器の入力操作回数より多くなるように入力操作検出器ごとの操作頻度を調整するように構成したことに特徴を有するものである。

さらに、入力手段において入力された信号から反応情報を抽出する反応情報抽出手段を有し、この反応情報に含まれる疲労成分情報に基づいて終了判定を行うことにも特徴を有し、訓練用映像をゲーム映像として、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した場合に、ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることによりゲームにおける達成状態が高い状態となるようにしたことにも特徴を有するものである。

さらに、判定手段の判定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された判定結果の一覧表示を行う一覧表示手段を設けたことにも特徴を有するものである。

また、本発明のリハビリテーション用プログラムでは、テレビまたはディスプレイに訓練用映像の映像信号を出力して表示させるとともに、表示された訓練用映像に対する反応を入力手段により入力させ、入力された信号に基づいて、出力する訓練用映像の映像信号を調整し、前記入力手段によって入力された前記信号から機能回復の度合いを判定するリハビリテーション用プログラムであって、前記入力手段は、手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備え、しかも、前記入力手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行うべく構成すると共に、前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を機能低下の少ない側に位置する入力操作検出器の入力操作回数より多くなるように入力操作検出器ごとの操作頻度を調整するように構成したことに特徴を有するものである。

さらに、入力手段によって入力された信号から反応情報を抽出する反応情報抽出ステップと、反応情報から疲労成分情報を抽出する疲労成分情報抽出ステップと、疲労成分情報に基づいて終了判定を行う終了判定ステップを有することにも特徴を有し、訓練用映像をゲーム映像として、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した場合に、ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることによりゲームにおける達成状態が高い状態となるようにする難易度調整ステップを有することにも特徴を有するものである。

さらに、判定結果を記憶手段で記憶する記憶ステップと、記憶手段に記憶された判定結果を一覧表示する一覧表示ステップを有することにも特徴を有するものである。

請求項１記載の発明によれば、テレビまたはディスプレイに所要の訓練用映像を表示させる映像出力手段と、訓練用映像に対する反応を入力する複数の入力手段と、機能回復の度合いを判定する判定手段とを有するリハビリテーション用装置において、前記入力手段は、手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備え、しかも、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行うべく構成され、さらには、前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を、機能低下が少ない側に位置する入力操作検出器より多くしたことによって、機能回復の度合いに応じて、さらなる機能回復を図りやすい組み合わせの体の動きをともなうようにした入力操作を可能とすることができるので、効果的に機能回復を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載のリハビリテーション用装置において、入力手段において入力された信号から反応情報を抽出する反応情報抽出手段を有し、この反応情報に含まれる疲労成分情報に基づいて終了判定を行うことによって、必要時間以上の運動継続による疲労の蓄積を防止でき、疲労蓄積による悪影響が生じることを防止できる。

請求項３記載の発明によれば、請求項２記載のリハビリテーション用装置において、訓練用映像をゲーム映像とし、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した場合に、ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることによりゲームにおける達成状態が高い状態となるようにしたことによって、達成感をともなってゲームを終了することができるので、気分的な区切りをつけやすくすることができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載のリハビリテーション用装置において、判定手段の判定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された判定結果の一覧表示を行う一覧表示手段を設けたことによって、訓練者は自身の機能回復の経過を簡単に確認することができ、積極的にリハビリテーションを行おうという気力を出させることができるので、機能回復効果をさらに高めることができる。

請求項５記載の発明によれば、テレビまたはディスプレイに訓練用映像の映像信号を出力して表示させるとともに、表示された訓練用映像に対する反応を入力手段により入力させ、入力された信号に基づいて、出力する訓練用映像の映像信号を調整し、前記入力手段によって入力された前記信号から機能回復の度合いを判定するリハビリテーション用プログラムであって、前記入力手段は、手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備えるものであり、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行い、前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を、機能低下が少ない側に位置する入力操作検出器より多くすることによって、請求項１記載の発明と同様に、機能回復の度合いに応じて、さらなる機能回復を図りやすい組み合わせの体の動きをともなうようにした入力操作を可能とすることができるので、効果的に機能回復を図ることができる。

請求項６記載の発明によれば、請求項５記載のリハビリテーション用プログラムにおいて、入力手段によって入力された信号から反応情報を抽出する反応情報抽出ステップと、反応情報から疲労成分情報を抽出する疲労成分情報抽出ステップと、疲労成分情報に基づいて終了判定を行う終了判定ステップを有することによって、請求項２記載の発明と同様に、必要時間以上の運動継続による疲労の蓄積を防止でき、疲労蓄積による悪影響が生じることを防止できる。

請求項７記載の発明によれば、請求項６記載のリハビリテーション用プログラムにおいて、訓練用映像をゲーム映像とし、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した場合に、ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることによりゲームにおける達成状態が高い状態となるようにする難易度調整ステップを有することによって、請求項３記載の発明と同様に、達成感をともなってゲームを終了することができるので、気分的な区切りをつけやすくすることができる。

請求項８記載の発明によれば、請求項５〜７のいずれか１項に記載のリハビリテーション用プログラムにおいて、判定結果を記憶手段で記憶する記憶ステップと、記憶手段に記憶された判定結果を一覧表示する一覧表示ステップを有することによって、請求項４記載の発明と同様に、訓練者は自身の機能回復の経過を簡単に確認することができ、積極的にリハビリテーションを行おうという気力を出させることができるので、機能回復効果をさらに高めることができる。

本発明のリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムでは、テレビまたはディスプレイに所要の訓練用映像を表示させる映像出力手段と、前記訓練用映像に対する反応を入力する入力手段を有しており、映像出力手段によってテレビまたはディスプレイに表示した訓練用映像に対して、訓練者が入力手段を用いて所要の入力を行うことにともなって体を動かすことにより、訓練者には機能回復訓練すなわちリハビリテーションを行っているということを意識させずに、楽しくリハビリテーションを行うことができるようにしているものである。

特に、本発明のリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムでは、機能回復の度合いを判定する判定手段を有し、この判定手段による判定結果に基づいて使用する入力手段を変更可能とするとともに、使用する入力手段の数を変更可能としている。

すなわち、具体的には、手で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第１の入力器、足で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第２の入力器、臀部などで所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第３の入力器等の入力手段を設けるとともに、機能回復の度合いの判定結果に応じて例えば、第１〜３の入力器のいずれか一つだけを使用する場合や、第１〜３の入力器からいずれか２つの入力器を使用する場合や、第１〜３の入力器の全てを使用する場合を選択するようにしているものである。

上記した第１〜３の入力器は、センサの反応に必要となる動作をそれぞれ異ならせているので、目的に合わせて使用する入力器を選択することにより、効果的に機能回復を図ることができる。

また、テレビまたはディスプレイに表示される訓練用映像は同一の訓練用映像でも、使用する入力器を異ならせることにより、極めて容易にリハビリテーションのバリエーションを増やすことができる。

ここで、臀部などで所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第３の入力器は、椅子等の座面等に載置して、この第３の入力器上に訓練者が腰掛けて使用するものであり、上体の重心移動を検出可能としているものであって、入力手段として使用しない場合には、訓練者の重心移動運動の検出装置として使用することにより、機能回復の度合い判定用のデータを得ることに使用することもできる。

なお、機能回復の度合いの判定は、所要の訓練用映像に対して入力手段から入力した反応の時間や、正確性などから判定するようにしている。

各入力器には、訓練者による入力操作を検出するセンサである入力操作検出器を複数設け、複数の異なる入力操作を検出可能としている。しかも、上記した機能回復の度合いを判定する判定手段の判定結果に基づいて、入力操作検出器ごとの使用頻度を調整するように構成している。

具体的には、例えば手で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第１の入力器において、５つの入力操作検出器を設けておき、テレビまたはディスプレイに表示される訓練用映像で、５つの入力操作検出器のうちのいずれか１つあるいは２つ等の入力操作検出器を操作させる頻度を、それ以外の入力操作検出器を操作させる頻度よりも大きくするように調整するものである。

このとき選択される入力操作検出器は、より高い機能回復効果が得られる位置の入力操作検出器であって、たとえば半身不随の訓練者に対しては、機能低下した側に位置する入力操作検出器に対して入力操作させる回数を、機能低下していない側に位置する入力操作検出器に対して入力操作させる回数よりも多くしておくことにより、機能低下した側の機能回復を効果的に図ることができる。

入力操作検出器は、単に接触を感知するセンサであってもよいし、感圧センサであってもよい。特に、入力操作検出器に感圧センサを用いた場合には、訓練者による入力操作時に訓練者がどの程度の力で入力器を操作しているかの情報を検出することもでき、この情報を利用して訓練者の機能回復の度合いを判定することができる。なお、機能回復の度合いの判定は、感圧センサでの検出結果のみで判定されるだけでなく、それ以外の情報に基づいて機能回復の度合いの判定を行うようにすることもできる。

さらに、本発明のリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムでは、機能回復の度合いを判定可能としているだけでなく、入力器に対してなされた入力操作の反応に基づいて訓練者の疲労の度合いを判定可能としている。

すなわち、所定の入力操作における反応速度、及び反応の正確性等の反応情報を抽出して、この反応情報から疲労の度合いを判定し、この疲労度合いからなる疲労成分情報に基づいて機能回復訓練を終了させるようにしている。

したがって、疲労の蓄積により、さらにそのまま訓練を継続しても機能回復に効果が認められにくい場合には、所定の疲労度合いとなったところで機能回復訓練を終了させることにより、訓練者の体力を消耗させることを防止して、注意力の低下等の疲労蓄積による悪影響が生じることを防止できる。

特に、訓練用映像をゲーム映像としてゲームを楽しみながら機能回復を図っている場合では、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した際に、ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げ、訓練者がゲームにおける達成状態が高い状態となれるようにしている。具体的には、獲得得点でゲームの達成度を識別するようにしている場合では、高得点が得られやすいように難易度を自動的に低下させたり、あるいは、継続時間でゲームの達成度を識別するようにしている場合では、比較的長い時間継続されるように難易度を自動的に低下させたりしている。

このように、疲労成分情報が終了判定のしきい値に達した際にはゲームの難易度を低下させて高い達成状態が得られるようにしていることによって、訓練者は気持ちよくゲーム、すなわちリハビリテーションを終了することができ、長時間ゲームを行うことによる疲労蓄積等の悪影響が生じることを防止している。

さらに、本発明のリハビリテーション用装置及びリハビリテーション用プログラムでは、機能回復の度合いを判定した判定結果を適宜の記憶手段に記憶するとともに、記憶した判定結果の時系列に沿った一覧表示を行うことができるようにしている。

したがって、訓練者は自身の機能回復の経過を簡単に確認することができるので、積極的にリハビリテーションを行おうという気力を訓練者に出させることができ、機能回復効果をさらに高めることができる。

以下において、図面に基づいて、本実施形態のリハビリテーション用装置について詳説する。図１は、本実施形態のリハビリテーション用装置１の使用状態を示した斜視図、図２は同側面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のリハビリテーション用装置１は、映像音声出力配線11を介してテレビ10に接続可能とするとともに、入力手段である各入力器21,22,23と適宜の信号入力配線24を介して接続している。

リハビリテーション用装置１は、本実施形態では、リハビリテーション用プログラムを実行可能とした電子計算機で構成しており、リハビリテーション用プログラムの実行にともなって所要のゲームプログラムを実行し、所要の表示画像情報及び音声情報をテレビ10に出力して、テレビ10に所要の画像を表示させるとともに、テレビ10のスピーカを利用して所要の音声を出力させている。なお、テレビ10の代わりにディスプレイを用いるようにしてもよいし、適宜のスピーカに接続するようにしてもよい。

リハビリテーション用装置１の内部にはあらかじめ所要のリハビリテーション用プログラムを記憶させており、本実施形態では、ゲームプログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭ（図示せず）からゲームプログラムを読み出して実行するように構成している。そして、異なるゲームプログラムを記憶したＣＤ−ＲＯＭに取り替えることによって、様々な機能回復訓練を可能としたゲームを実行できるようにしている。なお、ＣＤ−ＲＯＭではなくＤＶＤ−ＲＯＭでゲームプログラムを提供するようにしてもよいし、ゲームプログラムを記憶させたメモリを内蔵したカートリッジでゲームプログラムを提供するようにしてもよい。

あるいは、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に、ゲームプログラムだけでなくリハビリテーション用プログラムも記憶させておき、リハビリテーション用装置１で記憶媒体からリハビリテーション用プログラムをロードさせてもよい。

また、リハビリテーション用プログラム及び／またはゲームプログラムを記憶している記憶媒体としてＣＤ−Ｒなどの追記可能な記憶媒体を用いるとともに、リハビリテーション用装置１にこのＣＤ−Ｒなどの追記可能な記憶媒体への書込手段を設けている場合には、後述するように機能回復訓練に基づいて得られた機能回復の度合いを判定した判定結果を記憶媒体に逐次書き込んで記憶させてもよい。

そして、リハビリテーション用装置１は、記憶した複数の判定結果情報を読み込んで、機能回復の経時変化を示す一覧表示を行うようにしている。なお、機能回復の度合いを判定した判定結果はＣＤ−Ｒなどの追記可能な記憶媒体に記憶する場合に限定するものではなく、リハビリテーション用装置１にハードディスクやＳＤカードなどの記憶手段を設けている場合には、それらの記憶手段に記憶するようにしてもよい。

本実施形態では、リハビリテーション用装置１には、手で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第１入力器21と、足で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第２入力器22と、臀部で所要のセンサを反応させて信号入力を可能とした第３入力器23を接続可能としている。

第１入力器21は、図１及び図２に示すように、机31、あるいはベッドで使用するオーバーテーブル（図示せず）に載置して使用するものであって、図３に示すように、略半円弧状としたシート体21aに円弧状の外側縁に沿って複数のセンサ配設領域21bを所定間隔ごとに設け、このセンサ配設領域21bの内部に感圧センサ21cを設置して、訓練者が手でセンサ配設領域21bに触れたことを感圧センサ21cによって検出可能としている。

さらに、必要に応じて、訓練者がセンサ配設領域21bを押圧した押圧力を検出できるようにしてもよいし、センサ配設領域21bの内部に複数のセンサを設けて、センサ配設領域21bの内側のどの領域を押圧したかを検出可能として、押圧操作の偏りを検出可能としてもよい。

また、センサ配設領域21bまたはその近傍には、発光ダイオードや液晶表示装置、あるいはスピーカ等をそれぞれ設けて、テレビ11またはディスプレイなどの映像出力手段を用いることなく機能回復訓練を可能としてもよい。

シート体21aはビニールなどの可撓性を有したシート材で構成し、使用しない場合には折りたたんで収納可能としている。特に、シート体21aは耐水性として、水やお茶などがこぼれても電気的なショートを生じさせないようにしている。

図３の第１入力器21には５つのセンサ配設領域21bを設けているが、センサ配設領域21bは５つに限定するものではなく、それ以上であっても、それ以下であってもよく、例えば、図４に示すように、略半円弧状としたシート体21a'に７つのセンサ配設領域21b'を設けるように構成してもよい。

第２入力器22は、図１及び図２に示すように、床面に載置して使用するものであって、第１入力器21と同様に略半円弧状としたシート体22aに円弧状の外側縁に沿って複数のセンサ配設領域22bを所定間隔ごとに設け、このセンサ配設領域22bの内部に感圧センサ（図示せず）を設置して、訓練者が足でセンサ配設領域22bに触れたことを感圧センサによって検出可能としている。

第２入力器22は、第１入力器21よりもやや小径とした円弧形状としているが、第２入力器22には第１入力器21を流用してもよい。

第３入力器23は、図１及び図２に示すように、椅子32の座面32a、あるいは車椅子の座面に載置して使用するものであり、第３入力器23は、図５に示すように、略矩形形状とした矩形状シート体23aに、第１感圧センサ23c-1と、第２感圧センサ23c-2と、第３感圧センサ23c-3と、第４感圧センサ23c-4を設けて構成している。

特に、矩形状シート体23aには、その中心地点23bで直交する第１仮想線23d-1と第２仮想線23d-2を想定し、第１感圧センサ23c-1と第２感圧センサ23c-2とは第１仮想線23d-1上であって、中心地点23bから略等距離に位置させるとともに、第３感圧センサ23c-3と第４感圧センサ23c-4とは第２仮想線23d-2上であって、中心地点23bから略等距離に位置させている。なお、第１感圧センサ23c-1及び第２感圧センサ23c-2の中心地点23bからの距離と、第３感圧センサ23c-3及び第４感圧センサ23c-4の中心地点23bからの距離は必ずしも一致させる必要はなく、異ならせていてもよい。

第３入力器23では、第１〜４感圧センサ23c-1〜4によって第３入力器23の上に座った訓練者の重心位置を検出可能としており、重心位置の移動を利用して操作信号として出力するように構成している。

矩形状シート体23aは、第１〜４感圧センサ23c-1〜4を装着するセンサ支持シート（図示せず）を設けており、第１〜４感圧センサ23c-1〜4が装着されたセンサ支持シートを、ビニールなどの可撓性を有したシート材で被覆して構成している。

センサ支持シートは、第１〜４感圧センサ23c-1〜4を所要の感度とすることができる程度の剛性を有する材料、例えばプラスチック製板材などを用いている。このように、センサ支持シートが剛性を有することにより、第３入力器23を椅子32や車椅子で使用する場合だけでなく、ベッドの上に載置してその上に座っても使用することができる。また、第３入力器23の上に座るのではなく、ベッドに伏臥した状態で第３入力器23の上に頭部を載せて、首の動きによって重心位置を移動させて操作信号を出力するようにすることもできる。

また、図６に示すように、矩形状シート体23a’では、第１〜４感圧センサ23c-1'〜4'を、第１仮想線23d-1'及び第２仮想線23d-2'の伸延方向に沿った短冊状に設置し、検出精度を向上させるようにしてもよい。

なお、矩形状シート体23a,23a’は必ずしも矩形形状に限定するものではなく、上記したように重心移動を検出可能となっていれば矩形形状以外の形状となっていてもよく、例えば略楕円形状として、矩形状シート体の中心位置の上方に訓練者の重心位置が位置やすい形状としてもよい。

上記した第１入力器21、第２入力器23、第３入力器23は、図１及び図２に示すように、信号入力配線24を介してリハビリテーション用装置１に接続しているが、無線ＬＡＮやブルートゥースなどの短距離無線通信によって第１〜３入力器21,22,23において入力した入力信号をリハビリテーション用装置１に入力するようにしてもよい。

上記したリハビリテーション用装置１によって機能回復訓練を行う場合には、具体的には次のようにして行っている。なお、図３に示すように、ここではＡ〜Ｅの５つの感圧センサ21cを設けた第１入力器21を用いた「もぐらたたきゲーム」によって機能回復訓練を行うものとする。

リハビリテーション用装置１では、リハビリテーション用プログラムのロードにともなってゲームプログラムをロードして、本実施形態ではリハビリテーション用装置１を接続したテレビ10の画面上にＡ〜Ｅの５つの穴を表示するとともに、それぞれの穴から所定のタイミングでモグラが頭を出すようにしており、訓練者はモグラが出てきた穴に対応した第１入力器21の感圧センサ21cを手で触ることによって、リハビリテーション用装置１では第１入力器21の入力信号に基づいてモグラの頭をハンマーで叩く図柄を表示するようにしている。

このとき、機能回復訓練の初期の場合には、テレビ10の画面上にＡ〜Ｅの５つの穴を表示するのではなく、たとえばＡとＥの２つの穴だけを表示して、第１入力器21のＡに相当する感圧センサ21cと、Ｅに相当する感圧センサ21cだけからの入力を受け付けるようにして、入力操作をできるだけ単純化している。

このように入力操作を単純化することにより、重度の機能低下を有する訓練者でも容易に操作することができる。

そして、機能回復の度合いに応じて、表示する穴と使用する第１入力器21の感圧センサ21cの数を増やすことによって、機能回復を図りやすい組み合わせの体の動きをともなうようにした入力操作を可能とすることができるので、効果的に機能回復を図ることができる。

また、各穴にモグラを表示させる回数は、機能回復に必要な運動を無意識で行わせるために、例えば図７（ａ）に示すようにＡ側に偏って出現するようにしたり、図７（ｂ）に示すようにＣ側に偏って出現するようにしたり、あるいは図７（ｃ）に示すようにＡ〜Ｅにわたって均等に出現するようにしたりしてもよく、機能回復の度合いに応じて感圧センサ21cごとの使用頻度を調整することによって、効率よく機能回復を図ることができる。

図８は、リハビリテーション用装置１で取得した「もぐらたたきゲーム」における入力操作履歴情報であって、黒四角がテレビ10の画面におけるモグラの出現タイミングを示しており、白四角が第１入力器21の操作タイミングを示している。×印付きの白四角は、第１入力器21での過誤入力を示している。

リハビリテーション用装置１では、黒四角と白四角の時間間隔、及び×印付きの白四角の出現頻度などから、訓練者の反応速度、正確性などの反応情報から回復度情報を算出するようにしている。

リハビリテーション用装置１では、この回復度情報に基づいて使用する入力器21,22,23の選択、あるいは各入力器21,22,23において使用するセンサの選択を行うようにし、その結果に基づいて、テレビ10の画面に表示する訓練用映像を調整するようにしている。

また、リハビリテーション用装置１では、訓練者の反応速度、正確性などの経時変化から訓練者の疲労度を算出するようにしている。そして、疲労度が所定のしきい値に達した場合には、リハビリテーション用装置１は機能回復訓練を終了させるための終了画面を表示するようにしている。

特に、リハビリテーション用装置１では、終了画面を表示する前に、最後の訓練として、難易度を低下させたゲーム画面を表示させるようにしている。

すなわち、上記した「もぐらたたきゲーム」の場合には、モグラの出現タイミングを遅くしたり、反応情報における正確性の高い穴からのみモグラを出現させるようにしたりして、高得点が得られるようにしている。

このように、高得点が得られた状態で機能回復訓練の終了画面が表示されることによって、訓練者は十分な満足感とともに機能回復訓練を終了することができるので、いつまでもゲームをやり続けることによる疲労蓄積を防止できる。

上記したように、ゲーム映像を用いて機能回復訓練を行うことにより、訓練者は楽しくリハビリテーションを行うことができ、心理的ストレスの少ない状態でリハビリテーションを行うことにより、機能回復効果を向上させることができる。

しかも、リハビリテーションの終了前においてゲームの難易度を下げることによって、訓練者が十分な達成感を得ることができるので、気持ちよくリハビリテーションを終了することができ、訓練者に対して悪影響を及ぼすような疲労が蓄積されることを防止できる。

なお、上記の説明では、「もぐらたたきゲーム」の場合について説明したが、ゲームの内容は「もぐらたたきゲーム」に限定するものではなく、適宜の内容のゲームとしてよい。

例えば、テレビ10の画面において所定のＢＧＭに合わせてスクロールダウンする図柄、あるいは横スクロールする図柄が所定の位置に達したタイミングでその図柄と対応する入力器のセンサを操作するゲームや、テレビ10の画面において落下してくる隕石を左右に移動して衝突しないようにするゲームや、迷路ゲームなどである。

特に第３入力器23では、重心移動によって一次元方向、あるいは二次元方向の操作が可能であり、しかも、このような重心移動操作を行う場合には平衡感覚や柔軟性が要求されることにより、第３入力器23を用いて上記した迷路ゲームや、テレビ10の画面において落下してくる隕石を左右に移動して衝突しないようにするゲームを行うことにより、高い機能回復効果を期待できる。

上記したリハビリテーション用装置１を寝たきりの訓練者が使用して機能回復を図る場合には、図９に示すように、まず、訓練者がベッドの上で長座位が可能となったときに、あるいはベッドの背部を起立させて長座位が可能となったときに、ベッド用のオーバーテーブル上に第１入力器21を設置して、リハビリテーション用装置１による機能回復訓練を行う（ステップＳ１）。これにより、上肢の機能訓練を行うことができる。

そして、訓練者がベッドサイドで端座位が可能になると（ステップＳ２）、リハビリテーション用装置１に第２入力器22を接続して、第１入力器21と第２入力器22とを用いて機能回復訓練を行う（ステップＳ３）。このとき、リハビリテーション用装置１では、第１入力器21と第２入力器22とからの入力に適した内容のゲームとしている。これにより、四肢の機能訓練を行うことができる。

そして、訓練者が車椅子に座れるようになると（ステップＳ４）、第１入力器21及び第２入力器22を車椅子に装着可能とした入力器に変えて、車いすに座って機能回復訓練を行う（ステップＳ５）。

そして、訓練者が椅子に座れるようになると（ステップＳ６）、図１及び図２に示すように、机31に載置可能とした第１入力器21と、床面に載置した第２入力器22と、椅子32の座面32aに載置した第３入力器23とをリハビリテーション用装置１に接続して、体幹バランスや柔軟性の向上を目的とした機能回復訓練を行う（ステップＳ７）。

そして、日常生活での必要な諸活動が可能となったところで（ステップＳ８）、リハビリテーション用装置１によるリハビリテーションは終了となる。

なお、車椅子に座って機能回復訓練が可能となったところで退院して、その後の訓練は自宅で行ってもよく、定期的に通院して機能回復の度合い確認を行って、機能回復の度合いに合わせた訓練が可能なゲーム内容及び使用する入力器21,22,23に変更することが望ましい。

このように、機能回復の度合いに応じて使用する入力器の数を変更可能としていることによって、機能回復の度合いに応じて機能回復を図りやすい組み合わせの体の動きをともなうようにした入力操作を可能とすることができるので、効果的に機能回復を図ることができる。

さらに、上記したリハビリテーション用装置１は、電気通信回線（図示せず）と接続することにより、各訓練者の機能回復訓練履歴を管理するサーバ（図示せず）と接続可能として、サーバにより各訓練者の機能回復訓練の履歴、及び機能回復の度合いを管理するようにしてもよい。

具体的には、図１０のフローチャートに示すように、まず、リハビリテーション用プログラムは、リハビリテーション用装置１によってロードされて機能回復訓練を開始すると、まず、リハビリテーション用装置１をサーバにアクセスさせる（ステップＴ１）。

サーバでは、アクセスしてきたリハビリテーション用装置１を使用している訓練者の前回までの訓練履歴から今回実施する訓練内容を選択し、リハビリテーション用装置１に所要のゲームプログラムをダウンロードさせるようにしている。

特に、リハビリテーション用プログラムをＣＤ−Ｒなどの追記可能な記憶媒体に書き込んで提供し、このＣＤ−Ｒからリハビリテーション用プログラムをリハビリテーション用装置１に読み込ませるようにしている場合であって、ＣＤ−Ｒには各機能回復訓練の実施ごとにそれぞれでの機能回復の度合いの判定結果を記録するようにしていた場合には、リハビリテーション用装置１によるリハビリテーション用プログラムのロードにともなって前回までの機能回復訓練での判定結果をサーバに送信し、この判定結果に基づいてサーバから所要のゲームプログラムをダウンロードするようにしている。

このように、訓練内容のゲームプログラムをダウンロードによって提供することにより、訓練のたびに異なるゲームとすることが容易にできるので、毎回異なる内容のゲーム映像となるようにして、訓練者が常に新鮮な気持ちで訓練を行うことができる。

以下において、本実施形態では、リハビリテーション用プログラムはＣＤ−Ｒなどの追記可能な記憶媒体に書き込まれているものとし、リハビリテーション用装置１に設けた再生装置でリハビリテーション用プログラムを再生してロードしているものとする。

リハビリテーション用装置１がサーバによって許可されたゲームプログラムをダウンロードした後（ステップＴ２）、リハビリテーション用プログラムがダウンロードしたゲームプログラムをロードさせることにより機能回復訓練を開始する（ステップＴ３）。

すなわち、リハビリテーション用プログラムは、訓練者からの「スタート」要求にともなってテレビ10の画面に所要のゲーム映像からなる訓練用映像をロードして、訓練者に機能回復訓練を行わせる。

訓練開始にともなって、リハビリテーション用プログラムは、テレビ10の画面に表示した訓練用映像と、その訓練用映像に対して訓練者が入力器21,22,23から入力した操作信号に基づいて訓練者の反応情報を抽出し、特に、反応時間及び反応の正確さなどの情報から回復の度合い、すなわち回復度を判定している。そして、判定結果に基づいて、訓練用映像を次にロードする場合のロード条件を調整している（ステップＴ４）。

具体的には、図１１のフローチャートに示すように、ゲーム映像からなる訓練用映像のロードにともなって、リハビリテーション用プログラムは、訓練用映像に対して訓練者が入力器21,22,23から入力した操作信号に基づいて訓練者の反応時間及び反応の正確性などの機能回復の判定に用いる情報を抽出し、反応時間及び反応の正確性などを計測している（ステップＵ１）。

そして、１回分の訓練用映像のロード終了にともなって（ステップＵ２）、リハビリテーション用プログラムは、反応時間及び反応の正確性などを計測結果に基づいて、回復度判定の演算を行って、回復度を算出している（ステップＵ３）。

次いで、リハビリテーション用プログラムは、算出された回復度と、あらかじめ設定した所要のしきい値とを比較して使用する入力器21,22,23を変更するか判別し（ステップＵ４）、使用する入力器21,22,23を変更する必要がある場合には、使用する入力器21,22,23を変更する（ステップＵ５）。

具体的には、例えば第１入力器21と、第２入力器22とを用いて機能回復訓練を行っている場合に、第２入力器22の操作が十分に行えていないときに、第１入力器21の使用を停止して第２入力器22だけで機能回復訓練を行うものである。

そして、第２入力器22の操作が十分に行えるようになった場合に、第１入力器21の使用を再開して、第１入力器21と第２入力器22とを用いて機能回復訓練を行うものである。

第１入力器21の使用を停止する場合には、第１入力器21からの信号入力を受け付けないようにするだけでよい。

使用する入力器21,22,23を変更した場合には、テレビ10の画面に表示する訓練用映像も、使用する入力器21,22,23に合わせた訓練用映像とするようにしている。

このように、使用する入力器21,22,23を変更した場合には、テレビ10の画面に使用する入力器21,22,23を変更したことを通知する表示を行うようにしている（ステップＵ６）。たとえば、「次は足だけで操作してみましょう」などの表示を行って、使用する入力器21,22,23が変更されたことを訓練者がわかるようにしている。

次いで、リハビリテーション用プログラムは、算出された回復度と、あらかじめ設定した所要のしきい値とを比較して使用する入力器21,22,23において、各入力器21,22,23における各センサの使用頻度の調整を行うか判別し（ステップＵ７）、使用頻度を調整する場合には使用頻度の設定変更を行うようにしている（ステップＵ８）。具体的には、図７に示したように、使用頻度の傾向を所要の機能回復が期待できるものに変更している。

このようにして、判定結果に基づいて、訓練用映像を次にロードする場合のロード条件を調整している。

次いで、リハビリテーション用プログラムは、回復度の判定に用いた反応時間及び反応の正確さなどの反応情報の経時変化から訓練者の疲労度合いを判定するための疲労成分情報を抽出する（ステップＴ５）。

そして、リハビリテーション用プログラムは、抽出された疲労成分情報からなる疲労度が所定の疲労度判定のしきい値より大きくなっていないか判別し（ステップＴ６）、しきい値に達していない場合には、ステップＴ３に戻ってテレビ10の画面に所要のゲーム映像からなる訓練用映像をリロードするようにしている。

このとき、ステップＴ４においてロード条件、すなわち使用する入力器21,22,23の変更や、各入力器21,22,23における各センサの使用頻度調整が行われている場合には、変更された条件に基づいてゲーム映像からなる訓練用映像をリロードするようにしている。

一方、抽出された疲労成分情報からなる疲労度が所定の疲労度判定のしきい値より大きくなっていた場合には（ステップＴ６）、リハビリテーション用プログラムは、テレビ10の画面に表示するゲーム映像のゲームの難易度を下げたゲーム映像を訓練用映像としてロードする（ステップＴ７）。

したがって、訓練者は難易度が低下した訓練用映像に基づいて機能回復訓練を行うことによってより高い達成状態となり、十分な満足感を得ることができる。

その後、リハビリテーション用装置１は、テレビ10の画面に訓練終了を通知する表示を行って、機能回復訓練を終了する（ステップＴ８）。

機能回復訓練の終了にともなって、リハビリテーション用プログラムは、ステップＴ４で算出された機能回復の度合いの最終的な判定結果をＣＤ−Ｒに記録するようにしている（ステップＴ９）。

そして、リハビリテーション用プログラムは、ＣＤ−Ｒに記録されている前回までの判定結果と、今回の判定結果を用いてテレビ10の画面に判定結果の推移を示すグラフを一覧表示するようにしている（ステップＴ１０）。このように判定結果の推移を示すグラフを一覧表示することによって、訓練者は自身の機能回復の経過を簡単に確認することができる。

訓練者は自身の機能回復の経過を確認した後に、リハビリテーション用プログラムのロードを終了させるようにしている。

なお、判定結果の推移は、機能回復訓練の終了時だけに見ることができるようにするのではなく、リハビリテーション用プログラムによって所要のビューワプログラムをロード可能として、いつでも見ることができるようにしてもよい。

特に、このＣＤ−Ｒに記憶された判定結果情報を用いれば、医師による定期的な機能回復の診断の際に、あらためて診断用の運動を行うことなく診断することができ、患者である訓練者の負担を少なくすることができるとともに、短時間で診断を行うことができる。

本発明に係るリハビリテーション用装置の使用状態を示す斜視図である。 本発明に係るリハビリテーション用装置の使用状態を示す側面図である。 第１入力器の説明図である。 他の実施形態の第１入力器の説明図である。 第３入力器の説明図である。 他の実施形態の第３入力器の説明図である。 本発明に係るリハビリテーション用装置での機能回復訓練の説明図である。 本発明に係るリハビリテーション用装置での機能回復訓練の説明図である。 本発明に係るリハビリテーション用装置での機能回復訓練のフローチャートである。 本発明に係るリハビリテーション用装置での機能回復訓練のフローチャートである。 本発明に係るリハビリテーション用装置での機能回復訓練のフローチャートである。

１ リハビリテーション用装置
10 テレビ
11 映像音声出力配線
21 第１入力器
21a,21a' シート体
21b,21b' センサ配設領域
21c 感圧センサ
22 第２入力器
22a シート体
22b センサ配設領域
23 第３入力器
23a 矩形状シート体
23b 中心地点
23c-1 第１感圧センサ
23c-2 第２感圧センサ
23c-3 第３感圧センサ
23c-4 第４感圧センサ
23d-1 第１仮想線
23d-2 第２仮想線
24 信号入力配線
31 机
32 椅子
32a 座面

Claims (8)

1. テレビまたはディスプレイに所要の訓練用映像を表示させる映像出力手段と、前記訓練用映像に対する反応を入力する複数の入力手段と、機能回復の度合いを判定する判定手段とを有するリハビリテーション用装置において、
   前記入力手段は、
   手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、
   足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、
   臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備え、
   しかも、前記入力手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行うべく構成すると共に、
   前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を機能低下の少ない側に位置する入力操作検出器の入力操作回数より多くなるように入力操作検出器ごとの操作頻度を調整するように構成したことを特徴とするリハビリテーション用装置。
2. 前記入力手段において入力された信号から反応情報を抽出する反応情報抽出手段を有し、この反応情報に含まれる疲労成分情報に基づいて終了判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のリハビリテーション用装置。
3. 前記訓練用映像はゲーム映像であって、前記疲労成分情報が前記終了判定のしきい値に達した場合に、前記ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることにより前記ゲームにおける達成状態が高い状態となるようにしたことを特徴とする請求項２記載のリハビリテーション用装置。
4. 前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段で記憶された前記判定結果の一覧表示を行う一覧表示手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のリハビリテーション用装置。
5. テレビまたはディスプレイに訓練用映像の映像信号を出力して表示させるとともに、表示された前記訓練用映像に対する反応を入力手段により入力させ、入力された信号に基づいて、出力する前記訓練用映像の映像信号を調整し、前記入力手段によって入力された前記信号から機能回復の度合いを判定するリハビリテーション用プログラムであって、
   前記入力手段は、
   手で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第１の入力器と、
   足で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第２の入力器と、
   臀部で所要のセンサである複数の入力操作検出器を反応させて信号入力を可能とする第３の入力器と、を備え、
   しかも、前記入力手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記各入力器の選択を行うべく構成すると共に、
   前記複数の入力操作検出器のうち、より高い機能回復効果が求められる位置の入力操作検出器の入力操作回数を機能低下の少ない側に位置する入力操作検出器の入力操作回数より多くなるように入力操作検出器ごとの操作頻度を調整するように構成したリハビリテーション用プログラム。
6. 前記入力手段によって入力された前記信号から反応情報を抽出する反応情報抽出ステップと、
   前記反応情報から疲労成分情報を抽出する疲労成分情報抽出ステップと、
   前記疲労成分情報に基づいて終了判定を行う終了判定ステップ
   を有することを特徴とする請求項５に記載のリハビリテーション用プログラム。
7. 前記訓練用映像はゲーム映像であって、前記疲労成分情報が前記終了判定のしきい値に達した場合に、前記ゲーム映像におけるゲームの難易度を下げることにより前記ゲームにおける達成状態が高い状態となるようにする難易度調整ステップを有することを特徴とする請求項６に記載のリハビリテーション用プログラム。
8. 前記判定結果を記憶手段で記憶する記憶ステップと、
   前記記憶手段に記憶された前記判定結果を一覧表示する一覧表示ステップ
   を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のリハビリテーション用プログラム。

Images