JP6623122B2 - リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6623122B2
JP6623122B2 JP2016114819A JP2016114819A JP6623122B2 JP 6623122 B2 JP6623122 B2 JP 6623122B2 JP 2016114819 A JP2016114819 A JP 2016114819A JP 2016114819 A JP2016114819 A JP 2016114819A JP 6623122 B2 JP6623122 B2 JP 6623122B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information
subject
rehabilitation
display
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016114819A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017217267A (ja
JP2017217267A5 (ja
Inventor
栄太 平井
栄太 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paramount Bed Co Ltd
Original Assignee
Paramount Bed Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Paramount Bed Co Ltd filed Critical Paramount Bed Co Ltd
Priority to JP2016114819A priority Critical patent/JP6623122B2/ja
Publication of JP2017217267A publication Critical patent/JP2017217267A/ja
Publication of JP2017217267A5 publication Critical patent/JP2017217267A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6623122B2 publication Critical patent/JP6623122B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rehabilitation Tools (AREA)

Description

本発明は、リハビリテーションを支援する技術に関する。
従来、タッチパネル上にリハビリテーション用の画像を表示し、画像に対応してリハビリテーションの対象者が触れた場所を検出することによってリハビリテーションを評価する技術がある(例えば特許文献1参照)。
特開2013−172897号公報
ここで、リハビリテーションの対象者及び当該対象者の親族は、当該リハビリテーションによって体を動かした際の動きを客観的に確認することによって、以降のリハビリテーションを能率的に行うことができる場合がある。
しかしながら、従来の技術では、リハビリテーションを施術する施術者が対象者の体の動作結果を示す情報を確認することができても、対象者自身が当該動作結果を示す情報を確認することまでは困難である場合があった。
また、従来の技術では、リハビリテーションを施術する施術者が対象者の体の動作結果を示す情報を理解することができても、対象者自身が当該動作結果を示す情報を理解することが困難である場合があった。
上記事情に鑑み、本発明は、リハビリテーションの対象者を含む複数の閲覧者が、が当該リハビリテーションによって体を動かした結果に関する情報を容易に認識できる表示が可能な技術の提供を目的としている。
本発明の一態様は、リハビリテーションの対象者の体を検出するセンサの検出結果を示す検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、前記認識部が認識する前記位置に基づいて、前記対象者が前記センサに検出される検出位置から前記対象者が視認する範囲に前記位置に関する情報の表示を制御する表示制御部と、を備えるリハビリテーション支援制御装置である。
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記表示制御部は、前記位置に関する情報を前記対象者の体の一部と同一の尺度において示す表示を制御する。
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記範囲とは、前記センサが検出する前記対象者の体を検出する検出範囲を含む範囲である。
本発明の一態様は、リハビリテーションの対象者の体を検出するセンサの検出結果を示す検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、前記認識部が認識する前記位置に基づいて、前記対象者が前記センサに検出される検出位置から前記対象者が視認する範囲に前記位置に関する情報の表示を制御する表示制御部と、を備えるリハビリテーション支援制御装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。
本発明により、リハビリテーションの対象者を含む複数の閲覧者が、当該リハビリテーションによって体を動かした結果に関する情報を容易に認識できる表示することが可能となる。
本発明の一実施形態に係るリハビリテーション支援システム1のシステム構成を示す斜視図である。 リハビリテーション支援システム1に備わるリハビリテーション支援制御装置300の機能構成例を示す概略ブロック図である。 リハビリテーション支援制御装置300による第一動作領域を説明するための斜視図である。 リハビリテーション支援システム1における画像の表示の例を示す平面図である。 リハビリテーション支援制御装置300による第二動作領域を説明するための斜視図である。 リハビリテーション支援システム1における画像の表示の例を示す平面図である。 リハビリテーション支援制御装置300による動作領域の判定処理の一例を示すフローチャートである。 リハビリテーション支援制御装置300が手の移動目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。 リハビリテーション支援制御装置300が手の外乱を映し出す例を示す図である。 足用表示パラメータ設定部347がステップの値を設定する例を示す図である。 リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが歩行する際の回避目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。 リハビリテーション支援システム1を用いたリハビリテーションにおける パラメータ設定の一例を示すフローチャートである。 リハビリテーション内容が歩行である場合の認識部341の認識の一例を 示す平面図である。 結果画像RP1の一例を示す第1の図である。 リハビリテーション内容が手の移動である場合の認識部341の認識の一 例を示す平面図である。 結果画像RP2の一例を示す第2の図である。 変形例のリハビリテーション支援制御装置320の機能構成例を示す概略 ブロック図である。 結果画像RP3の一例を示す第3の図である。 リハビリテーション支援システム1のシステム構成の変形例を示す斜視図 である。
図1は、本発明の一実施形態に係るリハビリテーション支援システム1のシステム構成を示す斜視図である。リハビリテーション支援システム1は、リハビリテーションの対象者(以下「対象者」という。)に対して、リハビリテーションの実施を支援するシステムである。リハビリテーション支援システム1は、センサ100、出力装置200及びリハビリテーション支援制御装置300を備える。
センサ100は、同センサ100の検出範囲800内(図1の破線で囲った範囲)で対象者EPを検出する。
センサ100は、例えば、画像センサ、赤外線センサ、レーザセンサ、サーモセンサなど、対象者EPにマーカを装着することなく対象者EPの動きが検出できるセンサである。本実施形態では、このようなセンサの例として、センサ100に、距離センサと画像センサを組み込んだKinect(登録商標)を用いた場合を例に説明を行う。
センサ100は、例えば、画像センサ(不図示)を備える。前記画像センサは、(1)自らの正面方向をリアルタイムに撮像し、連続した複数枚の2次元画像(フレーム画像)を取得する動画カメラとしての機能と、(2)センサ100から、前記2次元画像(フレーム画像)内の各位置に対応する実際の位置までの距離の情報(距離情報を表示した画像)を取得する距離センサ(デプスセンサ)としての機能と、を有している。前記距離センサが有する機能により、対象者EPを撮像した画像と、当該画像に撮像された対象者EPの体の各部位の3次元空間における座標情報である距離画像情報とを取得する。センサ100が検出する3次元空間とは、図1に示すXYZ直交座標系によって示される空間である。
対象者EPの体の各部位とは、対象者EPの動作を認識するために検出することが求められる体の部位である。具体的には、対象者EPの体の各部位とは、例えば、対象者EPの頭、肩、腕、手、腰、足及び各関節部等の位置である。
センサ100は、検出した結果を示す情報(以下「検出結果情報」という。)をリハビリテーション支援制御装置300に出力する。検出結果情報とは、例えば、対象者EPの体の一部の位置情報である。
なお、センサ100は、対象者EPにマーカを装着し、そのマーカの検出により対象者EPを検出するセンサであっても構わない。
出力装置200は、対象者EPに対して行われるリハビリテーションに関する画像を出力する。出力装置200は、例えば、プロジェクタ等の画像投影装置である。出力装置200は、リハビリテーションを支援する画像を投影して、出力領域900に表示する。出力画像の例としては、対象者EPの体の一部の位置の移動履歴、及び、対象者EPの体の一部の移動目標位置を含む画像を挙げることができる。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、出力装置200が対象者EPの足の位置の移動履歴、及び、対象者EPが足を動かして移動させる目標位置のうちいずれか一方又は両方を表示するようにしてもよい。また、手の移動のリハビリテーションの場合であれば、出力装置200が、対象者EPの手の位置の移動履歴、及び、対象者EPが手を動かして移動させる目標位置のうちいずれか一方又は両方を表示するようにしてもよい。以下の説明では、対象者EPの体の一部の位置の移動履歴を示す画像を履歴画像と称する。また、対象者EPの体の一部の移動目標位置を示す画像を目標画像と称する。
リハビリテーション支援制御装置300は、情報処理装置を用いて構成される。すなわち、リハビリテーション支援制御装置300は、バスで接続されたCPU(Central Processor Unit)、メモリ及び補助記憶装置を備える。リハビリテーション支援制御装置300は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって動作する。
センサ100等は、脚部310によって支持される。脚部310は、上下方向に伸縮可能であり、センサ100、出力装置200の高さ位置を調整することができる。これにより、センサ100による検出範囲の広さを調整することが可能である。また、出力装置200が投影装置の場合、出力領域900の広さを調整することが可能である。また、脚部310は、キャスター311、312、313、314を備えている。キャスター311〜314は転動可能であるため、手押しなどすることにより、リハビリテーション支援システム1を、フロア上で自由に移動させることができる。
図2は、リハビリテーション支援システム1に備わるリハビリテーション支援制御装置300の機能構成例を示す概略ブロック図である。リハビリテーション支援制御装置300は、入力部31、出力部32、記憶部33、制御部34、操作部35及び表示部36を備える。
入力部31は、外部からの情報を入力するインタフェースである。例えば、入力部31は、センサ100から検出結果を示す情報(検出結果情報)を取得する。
出力部32は、制御部34によって生成された画像を出力装置200に対して出力するインタフェースである。
記憶部33は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部33は、キャリブレーション情報記憶部331、判定条件情報記憶部332、検出履歴情報記憶部333、パラメータ情報記憶部334、プログラム情報記憶部335として機能する。
キャリブレーション情報記憶部331は、キャリブレーション情報を記憶する。キャリブレーション情報は、センサ100の検出結果を示す座標の座標系と、出力装置200が投影する画像面の座標系とを対応付ける情報である。従って、リハビリテーション支援制御装置300におけるキャリブレーションは、センサ100による検出範囲800と、出力装置200による画像の出力領域900との位置関係を把握し、両者に共通の座標系を設定する処理である。なお、センサ100が検出できる検出範囲は、図示する検出範囲800より広くてもよい。本実施形態における検出範囲800とは、出力領域900上で行われる対象者EPの動作において、対象者EPの検出目的とする体の一部の位置情報を取得するのに必要な検出範囲のことである。なお、出力領域900上とは、出力領域900で規定される平面の領域だけではなく、その領域において、出力領域900を基準とする所定高さまでの空間も含む。
キャリブレーション情報は、例えば事前にキャリブレーションを実施することによって得てもよい。
より具体的には、例えば出力装置200がキャリブレーション用のマーカ画像を、画像面(画像の出力領域900)の四隅など、複数箇所に投影する。リハビリテーション支援制御装置300は、出力装置200の座標系における座標を既知である。
出力装置200がマーカ画像を投影すると、センサ100は、各マーカ画像の位置を、センサ100の座標系(センサ100が検出位置を示すのに用いる座標系)における座標にてリハビリテーション支援制御装置300へ出力する。これにより、リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、各マーカの位置を、センサ100の座標系における座標、及び、出力装置200の座標系における座標の両方で取得する。また、リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、四隅等に投影されたマーカ画像により、出力装置200の座標系における出力領域900の範囲を示す座標を把握する。これにより、後述する目標決定部345は、出力領域900における出力装置200の座標系における目標位置を計算することができる。
リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、得られた座標に基づいて、センサ100の座標系を補正するための情報をキャリブレーション情報として取得する。センサ100が座標系調整機能を有している場合、リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、この機能を利用してセンサ100の座標系を出力装置200の座標系に合わせるためのキャリブレーション情報を生成する。あるいは、出力装置200が座標系調整機能を有している場合、リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)が、この機能を利用して出力装置200の座標系をセンサ100の座標系に合わせるためのキャリブレーション情報を生成するようにしてもよい。
床面が光を散乱させてマーカ画像がぼやける場合など、センサ100によるマーカ画像の検出が困難な場合は、マーカ画像を用いた位置検出の代わりに理学療法士等の操作者が手動で位置検出を行うようにしてもよい。出力装置200が出力領域900の全体に画像を投影している状態で、センサ100が画像センサで投影画像全体を含む領域を撮像する。リハビリテーション支援制御装置300は、センサ100による撮像画像を表示画面に表示する。そして、リハビリテーション支援システム1の操作者は、モニタ画面に表示されている出力領域900の四隅の各々をタッチ操作にて指定する。
モニタ画面に表示されている画像は、センサ100が撮像した画像なので、操作者が指定した位置をセンサ100の座標系における座標で取得し得る。リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、この座標と、出力装置200の座標系における出力領域900の四隅の座標とに基づいて、キャリブレーション情報を取得する。なお、高さ方向の座標として、フロアの座標を用いる。
あるいは、理学療法士等が、例えばコーンなど物理的なマーカを画像面の四隅位置に置くようにしてもよい。この場合、センサ100は、置かれたマーカを検出し、各マーカの座標を出力する。
出力装置200が床面に画像を投影する場合、リハビリテーション支援システム1の初回使用時にキャリブレーションを行えば、2回目の使用時以降はキャリブレーションを行う必要が無い。センサ100と床面との位置関係、及び、出力装置200と床面との位置関係のいずれも変わらないため、初回使用時に得られたキャリブレーション情報を2回目以降の使用時にも使用できるためである。
判定条件情報記憶部332は、動作領域を判定するための条件を記憶する。動作領域については後述する。
検出履歴情報記憶部333は、認識部341が認識した対象者EPの体の一部に関する位置情報(検出結果情報)の履歴を記憶する。例えば、歩行のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部333は、対象者EPの足の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。また、手の移動のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部333は、対象者EPの手の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。
パラメータ情報記憶部334は、後述する足用表示パラメータ設定部347が設定した足用表示パラメータ、後述する手用表示パラメータ設定部348が設定した手用表示パラメータ、後述する外乱用表示パラメータ設定部349が設定した外乱用表示パラメータを記憶する。
プログラム情報記憶部335は、リハビリテーション支援プログラムを記憶する。
制御部34は、CPUを用いて構成される。制御部34は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって、認識部341、表示制御部342、動作領域判定部343、記録部344、目標決定部345、評価部346、足用表示パラメータ設定部347、手用表示パラメータ設定部348、外乱用表示パラメータ設定部349として機能する。
認識部341は、入力部31が取得した検出結果情報を取得し、検出結果情報が示す対象物を認識する。例えば、認識部341は、検出結果情報に基づいて、検出範囲800に存在する人、テーブル、床、壁等を認識する。例えば、Kinect(登録商標)を用いると、対象者EPの人体上の複数の部位の位置を認識することができる。例えば、認識部341は、テーブル上の長尺状の検出対象の先端部を認識すると、その先端部の単位時間ごとの位置情報を検出する。認識部341は、センサ100が時々刻々と検出したこれらの特徴点の位置情報により、対象者EPの体の一部の位置の動きを認識する。例えば、長尺状の対象物を検出した場合、認識部341は、その対象物の先端の位置の動きを認識する。当該先端の位置の動きは、例えば、対象者EPの手の位置として扱ってもよい。また、認識部341は、検出結果情報が示す対象物の形状と人の骨格モデルとの比較を行って対象物が人と認識できる場合、各部位の位置を認識する機能を有していてもよい。この機能によれば、認識部341は、人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。例えば、対象者EPがセンサ100の前で直立する。すると、認識部341は、その状態で検出された検出結果情報と人の骨格モデルとの比較を行い、対象物が人の形状をしていることから対象物は人であると認識する。さらに、認識部341は、例えば、左のつま先とその位置情報、右のかかととその位置情報、左右の手首とそれぞれの位置情報というように、各部位の位置情報をそれぞれの部位に対応付けて認識する。骨格モデルによる各部位の位置を認識する機能(以下「骨格トラッキング機能」という。)を用いると、認識部341は、対象者EPの各部位の位置の動きを認識することができる。このように認識部341は、検出結果情報に含まれる所定の形状をした対象物の所定の位置をトラッキングすることにより、又は、骨格トラッキング機能により、対象者EPの体の一部の位置およびその動きを認識する。また、Kinect(登録商標)を用いると、検出範囲800に存在する物の座標情報(検出範囲800に存在する物の所定間隔ごとの座標情報を含む点群データ)を得ることができる。認識部341は、検出結果情報(点群データ)を分析し、所定の広さ以上の面積を有し、Z座標の値が変化しない面(要するに、Z座標の値がほぼ一定の点群の集合)を、壁、フロア、テーブル等との平面として認識する。また、認識部341は、検出結果情報のうち、どのデータが、後述する動作領域判定部343が判定した動作領域に関連する対象者EPの体の一部(検出対象部位)の検出データであるかを認識し、そのデータ(検出対象情報CG)を選択する。
ここで、動作領域とは、対象者EPのリハビリテーションの目的とする動作が行われる領域のことである。より具体的には、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位が動作する空間内の所定の領域のことである。また、例えば、動作領域とは、対象者EPがリハビリテーションにおいてその部位を近接させる領域である。また、例えば、動作領域とは、対象者EPのリハビリテーションにおいて、その動作の目標(到達点)となる位置を含む領域である。また、動作領域とは、対象者EPがリハビリテーション中に目的とする動作を行う場所である。動作領域の具体例として、2次元領域の場合では、フロア、テーブル等を挙げることができる。例えば、フロアであれば、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位は足であり、テーブルの場合の当該部位は手である。また、対象者EPは、歩行動作のリハビリテーションにおいて足をフロアに近接させ、手の移動のリハビリテーションにおいては手をテーブルに近接させる。また、例えば、歩行動作のリハビリテーションにおいてフロアは、歩行動作の到達点となる位置(目標画像の表示位置)を含む領域であり、テーブルは手の移動のリハビリテーションにおける手の到達点となる位置(目標画像の表示位置)を含む領域である。また、フロア、テーブルはそれぞれ、歩行動作のリハビリテーション、手の移動のリハビリテーション中に目的となる動作を行う場所である。なお、動作領域が3次元である場合の具体例としては、テーブル上のテーブル表面を基準とする所定高さの範囲の空間(以下「3次元動作領域」という)を挙げることができる。例えば、出力装置200は、テーブルに「10cm」を意味する目標画像を表示する。例えば、テーブル上のある位置に「10cm」と表示してもよい。これは、テーブルの当該目標画像が表示された位置の真上の空間の、テーブル表面を基準とする高さ10cmの位置が、手の到達点となる位置であることを意味する目標画像である。この目標画像が示す位置は、当該3次元動作領域に含まれている。この例の場合も、例えば、3次元動作領域は、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位(手)が動作する領域である。また、3次元動作領域は、手の移動のリハビリテーションにおいて、手を近接させる領域である。また、3次元動作領域は、手の移動の到達点となる位置(目標画像が示す位置)を含む領域である。また、3次元動作領域は、対象者EPが手の移動のリハビリテーション中に目的とする動作を行う場所である。なお、動作領域が3次元である場合の他の例として、出力領域900上の空間を挙げることができる。例えば、動作領域が出力領域900上の空間の場合、この空間に目標画像を投影し、対象者EPがその目標画像を手で触れる等のリハビリテーションを行ってもよい。
表示制御部342は、出力装置200が出力する画像を生成する。例えば、表示制御部342は、動作領域に表示して対象者EPの動作を誘導する目標画像、リハビリテーションの評価結果の情報を含む画像、リハビリテーション中に行った対象者EPの検出対象部位の動作の軌跡を示す画像などを生成する。
動作領域判定部343は、認識部341による認識結果に基づいて動作領域を判定する。後述するように、動作領域の判定方法は、様々であってよい。動作領域判定部343は、所定の判定条件に基づいて、例えば、動作領域がフロアであると判定する。また、例えば、動作領域判定部343は、動作領域がテーブルであると判定する。
動作領域判定部343は、動作領域を判定すると、対象者EPの動作領域に関連する検出対象となる部位(検出対象部位)を決定する。検出対象部位とは、リハビリテーションの目的とする動作に関係が深い体の一部である。例えば、動作領域判定部343は、動作領域をフロアであると判定した場合、対象者EPの足首を検出対象部位として決定する。あるいは、動作領域判定部343は、対象者EPのつま先を検出対象部位として決定してもよい。また、例えば、動作領域判定部343は、動作領域をテーブルであると判定した場合、対象者EPの手の甲を検出対象部位として決定する。あるいは、動作領域判定部343は、対象者EPの指先を検出対象部位として決定してもよい。
なお、動作領域に関連する検出対象部位は、予め記憶部33に設定されており、動作領域判定部343は、その情報と自らが判定した動作領域とに基づいて検出対象部位を決定する。検出対象部位には、例えば、リハビリテーションの目標とする動作において、動作範囲が大きい部位が設定されていてもよい。例えば、歩行動作のリハビリテーションであれば、動作範囲が大きい部位は、対象者EPの足(足首、つま先、踵など)である。手の移動のリハビリテーションであれば、動作範囲が大きい部位は、対象者EPの手(手首、指先、手の甲など)である。
あるいは、検出対象部位には、表示制御部342が生成する目標画像の表示位置に近接する部位が設定されていてもよい。例えば、歩行動作のリハビリテーションの場合、本実施形態では、対象者EPが歩行動作において足を踏み出すべき位置に足型などを模した目標画像を表示するが、この場合、目標画像の表示位置に近接する部位とは、対象者EPの足(足首、つま先、踵など)である。また、手の移動のリハビリテーションの場合、対象者EPがタッチすべき位置に目標画像を表示するが、この場合、目標画像の表示位置に近接する部位とは、対象者EPの手(手首、指先、手の甲など)である。
なお、認識部341は、検出結果情報に含まれる動作領域判定部343が決定した検出対象部位のデータ(体の一部の位置情報)を、記録部344を介して、検出履歴情報記憶部333に記録する。
記録部344は、検出結果情報を検出履歴情報記憶部333に書き込んで記録する。
目標決定部345は、認識部341が認識する対象者EPの体の一部(検出対象部位)の位置に基づいて対象者EPの体の一部の目標位置を決定する。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、目標決定部345は、対象者EPの現在の足の位置、及び、対象者EPの足の位置の履歴のうち少なくともいずれかに基づいて、対象者EPの足の移動目標位置を決定する。特に、目標決定部345が、対象者EPの足の位置の履歴に基づいて対象者EPの進行方向を判定し、判定した進行方向に応じて移動目標位置を決定するようにしてもよい。あるいは、目標決定部345が、対象者EPの足の向きに基づいて対象者EPの進行方向を判定し、判定した進行方向に応じて移動目標位置を決定するようにしてもよい。あるいは、目標決定部345が、対象者EPの進行方向にかかわらず、例えばランダムな向きに、或いは所定のゴールの位置に向けて、移動目標位置を決定するようにしてもよい。
目標決定部345が、対象者EPの体の検出対象部位の移動量を算出し、算出した移動量に基づいて移動目標位置を決定するようにしてもよい。例えば、認識部341が対象者EPの足の位置を認識する場合、目標決定部345は、対象者EPの足の位置の履歴に基づいて対象者EPの歩幅を算出する。そして、目標決定部345は、対象者EPの足の現在位置から歩幅分だけ移動した位置に移動目標位置を設定する。対象者EPの歩幅は、対象者EPの足の移動量を示しており、対象者EPの体の検出対象部位の移動量の例に該当する。
認識部341が対象者EPの足の位置の動きを認識する場合、目標決定部345が、対象者EPの足が動いた間隔を歩幅として検出するようにしてもよい。あるいは、認識部341が、対象者EPが床面に足をついた位置を認識する場合、目標決定部345が、対象者EPが床面に足をついた位置から次に足をついた位置までの間隔を歩幅として検出するようにしてもよい。
評価部346は、対象者EPの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との位置関係を評価する。例えば、評価部346は、認識部341が認識した対象者EPの体の部位の位置と、目標決定部345が決定した移動目標位置との距離を算出する。そして、評価部346は、算出した距離が所定の閾値以下か否かを判定する。対象者EPの体の検出対象部位と移動目標位置との距離が閾値以下であると判定した場合、評価部346は、目標位置到達と評価する。一方、対象者EPの体の検出対象部位と移動目標位置との距離が閾値より大きいと判定した場合、評価部346は、目標位置不到達と評価する。
評価部346が用いる距離の閾値は、複数の対象者EPに共通に予め設定された定数であってもよい。あるいは、評価部346が、対象者EPの歩幅の10分の1を閾値に設定するなど対象者EP毎に閾値を設定するようにしてもよい。また、評価部346が用いる距離の閾値は、複数種類のリハビリテーションに共通に設定されていてもよいし、リハビリテーションの種類毎に設定されていてもよい。また閾値の大きさは、手を移動させるリハビリテーションよりも足を移動させるリハビリテーションの方が大きくなるよう設定されていてもよい。
また、評価部346が、対象者EPの体の一部の位置(検出対象部位)と移動目標位置との相対的な位置関係を評価する段階数は、上述した目標位置到達又は目標位置不到達の2段階に限らず、3段階以上の多段階であってもよい。例えば、評価部346が、目標位置到達か否かの判定閾値に加えてさらに目標位置不到達の場合のずれの大小の判定閾値を用いて、目標位置到達、ずれ小、ずれ大の3段階で評価を行うようにしてもよい。
また、評価部346が対象者EPの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との位置関係を評価する方法は、閾値を用いる方法のみに限らない。例えば、評価部346が、対象者EPの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との重なりの有無を判定し、重なり有りと判定した場合に目標位置到達と評価するようにしてもよい。
さらに、例えば歩行のリハビリテーションの場合、目標決定部345が、移動目標位置を面積のある範囲にて床面上に決定し、認識部341が、対象者EPの足の位置を、対象者EPの足の形状の範囲にて認識するようにしてもよい。そして、評価部346が、移動目標位置として決定されている範囲と、対象者EPの足の位置として検出された範囲との重なりの有無を判定するようにしてもよい。
足用表示パラメータ設定部347は、歩行などの足を移動させるリハビリテーションにおいて、足用表示パラメータを設定する。足用表示パラメータは、対象者EPが足を移動させるときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
手用表示パラメータ設定部348は、手を動かすリハビリテーションにおいて、手用表示パラメータを設定する。手用表示パラメータは、対象者EPが手を動かすときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
外乱用表示パラメータ設定部349は、外乱用表示パラメータを設定する。外乱用表示パラメータは、リハビリテーションの対象者EPが足または手を所定の目標画像まで移動させるときに、対象者EPが足または手を目標画像まで移動させる妨げとなる外乱の表示に用いられるパラメータである。または、外乱用表示パラメータは、リハビリテーションの対象者EPが足または手を回避目標となる目標画像から回避させるときに、対象者EPが足または手を目標画像から回避させる妨げとなる外乱の表示に用いられるパラメータである。
操作部35は、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、タブレット等)、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を用いて構成される。操作部35は、理学療法士等の指示をリハビリテーション支援制御装置300に入力する際に理学療法士等によって操作される。操作部35は、入力装置をリハビリテーション支援制御装置300に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、操作部35は、入力装置において理学療法士等の入力に応じ生成された入力信号をリハビリテーション支援制御装置300に入力する。操作部35は、表示部36と一体のタッチパネルとして構成されてもよい。
表示部36は、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部36は、画像や文字を表示する。表示部36は、画像表示装置をリハビリテーション支援制御装置300に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部36は、画像や文字を表示するための映像信号を生成し、自身に接続されている画像表示装置に映像信号を出力する。
図3は、リハビリテーション支援制御装置300による第一動作領域を説明するための斜視図である。
図3は、対象者EPがテーブルT(第一動作領域)上で手の移動のリハビリテーションを行っている様子を示している。出力装置200は、テーブルTに目標画像M1を投影している。対象者EPは、出力装置200が出力領域900に出力する目標画像M1に基づいて、手の移動に関するリハビリテーションを行う。
センサ100は、対象者EPが検出範囲800内において手を移動する際の対象者EPの体の一部の位置を検出し、検出結果情報を所定の時間毎にリハビリテーション支援制御装置300に出力する。
図4は、リハビリテーション支援システム1における画像の表示例を示す平面図である。図4では、リハビリテーション支援システム1を用いて手の動作のリハビリテーションを行う場合の画像の例を示している。図4の例では、出力装置200の画像の投影によって、机上の投影面(出力領域900)に画像が表示されている。具体的には、目標位置の履歴を示す目標画像M111a、M111b、M112a及びM112bと、対象者EPの手の位置の履歴画像M121a及びM121bと、対象者EPの現在の手の位置を示す画像M131a及びM131bと、次の目標位置を示す目標画像M141a及びM141bとが、それぞれ手の形の画像で示されている。図4では、符号の「a」は右手を示し、「b」は左手を示す。例えば、目標画像M111aは、右手の目標位置の履歴を示す。目標画像M111bは、左手の目標位置の履歴を示す。
但し、リハビリテーション支援システム1におけるこれらの画像は、体の検出対象部位の形状の画像に限らない。例えば、出力装置200が、右手の目標位置を赤丸で表示し、左手の目標位置を青丸で表示するなど、体の検出対象部位の形状の画像に代えて丸印を表示するようにしてもよい。
このように、表示制御部342が、出力装置200を制御してテーブルTに目標画像および履歴画像を表示させることで、対象者EPが、直感的に自分が目標に対して手を移動させた実績を把握できる。
図5は、リハビリテーション支援制御装置300による第二動作領域を説明するための斜視図である。
図5は、対象者EPがフロアFL(第二動作領域)上で歩行動作のリハビリテーションを行っている様子を示している。出力装置200は、フロアFLに目標画像M2〜M5を投影している。対象者EPは、出力装置200が出力領域900に出力する目標画像M2〜M5に基づいて、歩行動作のリハビリテーションを行う。例えば、対象者EPは、目標画像M2〜M5に示されるスタート位置から目標位置まで歩行するリハビリテーションを行う。センサ100は、対象者EPが検出範囲800内において対象者EPの足の位置を検出し、検出結果情報を所定の時間毎にリハビリテーション支援制御装置300に出力する。
図6は、リハビリテーション支援システム1における画像の表示の例を示す平面図である。
図6は、リハビリテーション支援システム1における画像の表示の、もう1つの例を示す図である。図6では、リハビリテーション支援システム1を用いて歩行のリハビリテーションを行う場合の画像の例を示している。図6の例では、出力装置の画像の投影によって、床上の投影面(出力領域900)に画像が表示されている。具体的には、目標位置の履歴を示す目標画像M211〜M214と、対象者EPの足の位置の履歴画像M221〜M223と、対象者EPの現在の足の位置を示す画像M231と、次の目標位置を示す目標画像M241とが、それぞれ足の形の画像で示されている。
図4の例では、右手、左手それぞれの目標位置が表示されていたのに対し、図6の例では、左足の次の目標画像M241が示されているものの、右足の次の目標画像は示されていない。手の移動では、右手と左手とを同時に動かし得るのに対し、歩行では右足と左足とを交互に動かすからである。なお、本実施形態のリハビリテーション支援システム1によれば、足の移動のリハビリテーションとして、歩行(左右の足を交互に踏み出す動作)だけではなく、片足だけを連続して移動させたり、「けんけんぱ」のように両足を同時に移動させたりする足の移動を訓練することも可能である。その場合、出力装置200は、それぞれの足の移動に応じた目標画像、履歴画像を出力領域900に出力する。
なお、図4を参照して説明したのと同様、出力装置200が表示する画像は、足の形の画像に限らない。例えば、出力装置200が、右足の目標位置を赤丸で表示し、左足の目標位置を青丸で表示するなど、足の形の画像に代えて丸印を表示するようにしてもよい。また上記の実施形態とは逆に、左右の足の目標画像を片方ずつ表示するのではなく、常に先行して左右の足の目標画像を共に表示するようにしてもよい。また現在の足の位置画像と過去の足の位置の履歴画像で異なる表示とすることも可能である。例えば現在の足の位置画像は円、方形などの図形で表示し、過去の左右の足の履歴画像は「足あと」の図形で表示してもよい。
このように、表示制御部342が、出力装置200を制御してフロアFLに目標画像および履歴画像を表示させることで、対象者EPが、直感的に自分が目標に対して足を移動させた実績を把握できる。
次に図7〜図11を用いて、対象者のリハビリテーション検出対象情報の検出および記録処理の流れについて説明する。
図7は、リハビリテーション支援制御装置300による動作領域の判定処理の一例を示すフローチャートである。
図8は、リハビリテーション支援制御装置300が手の移動目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。
図9は、リハビリテーション支援制御装置300が手の外乱を映し出す例を示す図である。
図10は、足用表示パラメータ設定部347がステップの値を設定する例を示す図である。
図11は、リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが歩行する際の回避目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。
まず、理学療法士又は作業療法士がこれから行おうとするリハビリテーション内容に応じて、対象者EPがリハビリテーションを行う環境にリハビリテーション支援システム1を移動させる。また、脚部310の高さを適切に調節する。次に、対象者EPが、検出範囲800で、これから行うリハビリテーション内容に応じた姿勢を取る。例えば、テーブル上での腕のリハビリテーションを行う場合であれば、対象者EPは椅子に座ってテーブル上に手を置く姿勢を取る。また、例えば、歩行動作のリハビリテーションを行う場合、対象者EPは起立した姿勢を取る。対象者EPがこれらの姿勢を取ると、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置300に準備開始指示情報を入力する。操作部35は、その準備開始指示情報を取得する(ステップS10)。なお、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置300に準備開始指示情報を入力した後に、対象者EPが、検出範囲800で、これから行うリハビリテーション内容に応じた姿勢を取っても良い。
すると、センサ100が検出を開始し、入力部31は、検出結果情報を取得する(ステップS11)。入力部31は、検出結果情報を制御部34へ出力する。制御部34では、認識部341が検出結果情報を取得し、対象者EPの動作を認識する。あるいは、認識部341は、検出範囲800に存在するテーブル、フロア等を認識する。認識部341は、認識結果を動作領域判定部343へ出力する。
次に動作領域判定部343は、図3及び図5を用いて説明した方法によって動作領域を判定する(ステップS12)。例えば、動作領域判定部343は、認識部341による認識結果が、対象者EPの全身を認識したことを示していれば、動作領域はフロアFLであると判定してもよい。また、例えば、動作領域判定部343は、認識結果がテーブルTの存在を示していれば、動作領域はテーブルTであると判定してもよい。動作領域判定部343は、この他にも、上述した様々な判定方法を用いて動作領域の判定を行うことができる。次に動作領域判定部343は、動作領域はフロアFLかどうかを判定する(ステップS13)。動作領域がフロアFLの場合(ステップS13;Yes)、動作領域判定部343は、検出対象部位を対象者EPの足(例えば、足首又はつま先)に設定する(ステップS17)。動作領域判定部343が、検出対象部位を対象者EPの足に設定すると、次に足用表示パラメータ設定部347は、足を移動させるリハビリテーションにおける足用表示パラメータを設定する(ステップS18)。足用表示パラメータは、対象者EPが足を移動させるときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
足用表示パラメータには、例えば、足用距離パラメータ、足用時間パラメータ、足用ベクトルパラメータなどが含まれる。足用距離パラメータには、例えば、目標画像が示す歩幅を決定するために用いられるパラメータ(図10に示すステップの値)、目標画像が示すスタンス(歩隔を含む)を決定するために用いられるパラメータ(図10に示す歩隔)などが含まれている。スタンスとは、対象者の前方(例えば体の前面や顔面が向く方向や進行予定の方向)に伸びる2本の平行線であって対象者の2つの脚の所定部位(例えば踵や親指の先端)をそれぞれ通る平行線の距離を表す。また、足用時間パラメータには、例えば、目標画像が表示されリハビリテーションが行われる総時間を示すパラメータ、現在表示されている目標画像が表示されてから目標画像が表示される次のタイミングまでの時間を示すパラメータなどが含まれている。また、足用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている目標画像を基準とした次のタイミングに表示される目標画像の表示方向を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。足用表示パラメータ設定部347は、指定された足用距離パラメータ、足用時間パラメータ、足用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部334に記録する。これらのパラメータを設定することにより、例えば、図6に例示したような足型の目標画像を対象者EPのリハビリテーションの内容に応じて表示することができる。
この他にも、例えば、足用表示パラメータ設定部347は、目標画像が、対象者EPが歩行するときの回避目標となるリハビリテーションの場合に、操作部35から入力された情報に応じて、足用表示パラメータを設定する。目標画像が、対象者EPが歩行するときの回避目標となるリハビリテーションとは、例えば、図11に示すように、リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが横断歩道を歩行するときに回避目標となる自動車の形状をした目標画像を映し出し、対象者EPが目標画像を回避するリハビリテーションである。
足用表示パラメータ設定部347が足用表示パラメータを設定すると、次に外乱用表示パラメータ設定部349は、足の外乱用表示パラメータを設定する(ステップS19)。
例えば、リハビリテーション支援制御装置300が専用アプリケーションを実行し、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置300に対して種々の情報を入力する。外乱用表示パラメータ設定部349は、目標画像が、対象者EPが歩行するときの足の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置300に入力された情報に応じて、外乱用表示パラメータを設定する。
外乱用表示パラメータは、例えば、リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが横断歩道を歩行するときに、リハビリテーションの対象者EPが足を所定の目標画像まで移動させる妨げとなる自動車の形状をした外乱を画像として映し出すために用いられるパラメータである。
足の外乱用表示パラメータには、例えば、外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどが含まれる。外乱用距離パラメータには、例えば、現在表示されている外乱から次のタイミングに表示される外乱までの距離を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。また、外乱用時間パラメータには、例えば、現在表示されている外乱が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示すパラメータなどが含まれる。また、外乱用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている外乱を基準とした次のタイミングに表示される外乱の表示方向を決定するために用いられるパラメータが含まれる。外乱用表示パラメータ設定部349は、指定された外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部334に記録する。
一方、動作領域がフロアFLではない場合(ステップS13;No)。動作領域判定部343は、検出対象部位を手(例えば、手の甲又は指先)に設定する(ステップS14)。動作領域判定部343は、検出対象部位の情報を認識部341へ出力する。また、動作領域判定部343は、動作領域を、表示制御部342へ出力する。動作領域判定部343が、検出対象部位を対象者EPの手に設定すると、次に手用表示パラメータ設定部348は、手用表示パラメータを設定する(ステップS15)。例えば、リハビリテーション支援制御装置300が専用アプリケーションを実行し、作業療法士等がリハビリテーション支援制御装置300に対して種々の情報を入力する。手用表示パラメータ設定部348は、目標画像が、対象者EPが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置300から入力された情報に応じて、手用表示パラメータを設定する。
目標画像が、対象者EPが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションとは、例えば、図8に示すように、リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが手を動かすときの手の移動目標となるリンゴの形状をした目標画像を映し出し、対象者EPが目標画像の位置に手を移動させるリハビリテーションである。
手用表示パラメータには、例えば、手用位置パラメータ、手用時間パラメータ、手用ベクトルパラメータなどが含まれる。手用位置パラメータには、例えば、目標画像が表示されるエリアを決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。手用時間パラメータには、現在表示されている目標画像が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示す時間パラメータなどが含まれる。手用ベクトルパラメータには、現在表示されている目標画像を基準とした次のタイミングに表示される目標画像の表示方向を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。手用表示パラメータ設定部348は、指定された手用距離パラメータ、手用時間パラメータ、手用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部334に記録する。これらのパラメータを設定することにより、例えば、図4に例示したような目標画像を、対象者EPのリハビリテーションの内容に応じて表示することができる。
手用表示パラメータ設定部348が手用表示パラメータを設定すると、外乱用表示パラメータ設定部349は、手の外乱用表示パラメータを設定する(ステップS16)。
例えば、リハビリテーション支援制御装置300が専用アプリケーションを実行し、作業療法士等がリハビリテーション支援制御装置300に対して種々の情報を入力する。外乱用表示パラメータ設定部349は、目標画像が、対象者EPが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置300に入力された情報に応じて、外乱用表示パラメータを設定する。
手の外乱用表示パラメータは、例えば、図9に示すように、リハビリテーション支援制御装置300が、対象者EPが選択したキャラクターである目標画像の位置に手を動かすときに、手の移動の妨げとなる選択してはいけないキャラクターである外乱を画像として映し出すために用いられるパラメータである。
手の外乱用表示パラメータには、例えば、外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどが含まれる。外乱用距離パラメータには、例えば、現在表示されている外乱から次のタイミングに表示される外乱までの距離を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。また、外乱用時間パラメータには、例えば、現在表示されている外乱が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示すパラメータなどが含まれる。また、外乱用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている外乱を基準とした次のタイミングに表示される外乱の表示方向を決定するために用いられるパラメータが含まれる。外乱用表示パラメータ設定部349は、指定された外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部334に記録する。以上で実際のリハビリテーションの準備処理が完了する。次に対象者EPが、準備処理において判定した動作領域でのリハビリテーションを開始する。
次に、リハビリテーション中の対象者EPの認識処理について説明する。
リハビリテーションを行う対象者EPが検出範囲800に入ってリハビリテーションを開始する。また、理学療法士等は、対象者EPの氏名、性別、身長等と共に、リハビリーション開始指示情報をリハビリテーション支援制御装置300に入力する。すると、操作部35がリハビリテーション開始指示情報を取得する(ステップS20)。次に、表示制御部342は、動作領域に応じた目標画像を生成する。例えば、動作領域がフロアFLの場合、表示制御部342は、足型を表示した目標画像を生成する。また、目標決定部345は、その目標画像を表示する位置の座標情報を計算する。目標画像を表示する位置は、ステップS18で設定した足用表示パラメータに応じて変化させてもよい。また、動作領域がテーブルの場合、表示制御部342は、対象者EPが手でタッチする対象となるターゲットを表示した目標画像を生成する。また、目標決定部345は、その表示位置の座標情報を計算する。出力部32は、これらの情報(目標画像と表示位置)を取得し、出力装置200に出力指示を行う。出力装置200は、出力部32の指示に従って、表示制御部342が生成した目標画像を出力領域900に表示する(ステップS21)。このように、出力装置200が動作領域に目標画像を表示すると、対象者EPは、その表示位置に検出対象部位に関連する体の部位を移動させる動作を行う。例えば、足型の目標画像が表示された場合、対象者EPは、足型が表示された位置に足を移動させる。また、例えば、テーブル上にターゲットの目標画像が表示された場合、対象者EPは、目標画像が表示された位置に手を移動させ、テーブルにタッチする。
センサ100は、対象者EPの動作を検出し続け、リハビリテーション支援制御装置300へ出力する。リハビリテーション支援制御装置300では、入力部31が検出結果情報を取得し(ステップS22)、検出結果情報を、制御部34へ出力する。
制御部34では、認識部341が検出結果情報を取得する。認識部341は、検出結果情報を取得すると、その中から検出対象部位のデータを選択する。例えば、Kinect(登録商標)を利用した場合、認識部341は、検出結果情報として、対象者EPの複数の部位についての位置情報を取得する。認識部341は、その中から、動作領域判定部343が決定した検出対象部位の位置情報を選択する。例えば、動作領域判定部343が決定した検出対象部位が足(動作領域がフロア)の場合、認識部341は、検出結果情報の中から足(例えば、足首)の位置情報を選択する。また、例えば、動作領域判定部343が決定した検出対象部位が手(動作領域がテーブル)の場合、認識部341は、検出結果情報の中から手(例えば、手の甲)の位置情報を選択する。認識部341は、選択した検出対象部位とその位置情報を記録部344へ出力する。記録部344は、検出対象部位の検出結果情報を検出履歴情報記憶部333へ記録する(ステップS23)。このように、認識部341は、検出結果情報に対象者EPの動作に関する全身のデータが含まれている場合でも、検出結果情報に含まれるデータのうち、どのデータが動作領域に関連する検出対象部位のデータであるかを認識し、そのデータを選択する。そして、記録部344は、選択された検出対象部位の検出結果情報(位置情報)だけを記録する。
次に、表示制御部342は、履歴画像を生成し出力部32へ出力する。出力装置200は、出力部32の指示に従って、履歴画像を出力領域900に表示する(ステップS24)。
次に、制御部34は、検出処理を終了するかどうかを判定する(ステップS25)。例えば、理学療法士等がリハビリテーション終了指示情報を入力した場合、制御部34は、操作部35を介してその情報を取得し、検出処理を終了すると判定する。また、対象者EPが検出範囲800の外に出てしまった場合や対象者EPの手が検出範囲800の外に出てしまった場合、あるいは、予め設定されたリハビリテーションの実施時間が経過した場合にも、制御部34は、検出処理を終了すると判定する。
終了しないと判定した場合(ステップS25;No)、ステップS21からの処理を繰り返す。
終了すると判定した場合(ステップS25;Yes)、制御部34は、目標画像の生成処理や検出対象部位のデータを記録する処理を終了する。なお、表示制御部342は、検出履歴情報記憶部333に記録された対象者EPの検出対象部位のデータ(検出対象情報CG)から、今回のリハビリテーションにおける対象者EPの動作結果(例えば、検出対象部位が動いた軌跡)を表示する画像(以下、結果画像RPと記載する。)を生成し、出力装置200がこの画像を表示してもよい。ここで、結果画像RPとは、画像情報の一例である。
次に図12を用いて、リハビリテーション中にパラメータ設定を行う処理について説明する。
図12は、リハビリテーション支援システム1を用いたリハビリテーションにおけるパラメータ設定の一例を示すフローチャートである。
まず、リハビリテーションの実施前に理学療法士等が、対象者EPについてのパラメータ(足用表示パラメータ等)を設定する(ステップS30)。具体的には、理学療法士等が、リハビリテーション支援制御装置300に設けられた表示画面(表示部36)を参照して、各種パラメータをリハビリテーション支援制御装置300に入力する。次に理学療法士等が、リハビリテーション支援制御装置300に準備開始指示情報を入力し、リハビリテーションを実施する(ステップS31)。上記のとおり、リハビリテーション支援制御装置300の動作領域判定部343は、動作領域を判定して検出対象部位の設定を行う。動作領域がフロアFLの場合、足用表示パラメータ設定部347が、ステップS30で入力された足用表示パラメータの設定を行う。また、外乱用表示パラメータ設定部349が、ステップS30で入力された足の外乱用表示パラメータの設定を行う。一方、動作領域がテーブルTの場合、手用表示パラメータ設定部348が、ステップS30で入力された手用表示パラメータを設定し、外乱用表示パラメータ設定部349が、ステップS30で入力された手の外乱用表示パラメータの設定を行う。足用表示パラメータ設定部347等によるパラメータの設定が終了すると、表示制御部342が、動作領域に応じて目標画像等を生成し、出力装置200がそれらの画像を表示する。対象者EPは、表示された目標画像に基づいてリハビリテーションを行う。予め定められた一連のリハビリテーション・プログラムが終了すると、表示制御部342が、リハビリテーション結果を含む画像を生成し、出力装置200がリハビリテーション結果を表示する(ステップS32)。リハビリテーション結果とは、例えば、評価部346によるリハビリテーション・プログラムを通した評価結果の実績値である。リハビリテーション結果は、例えば、目標画像の全表示数に対して評価部346が目標位置到達と評価した回数の割合として表示されてもよい。
次に理学療法士等が、リハビリを続けるかどうかを判断する。例えば、理学療法士等は、予め定められた時間分だけリハビリテーションを行ったかどうかでリハビリテーションを続けるかどうかを判断してもよい。あるいは、理学療法士等は、対象者EPの疲れ具合やリハビリテーション結果が示す達成具合に基づいてリハビリテーションを続けるかどうかを判断してもよい。リハビリテーションを続けないと判断した場合(ステップS33;No)、フローチャートを終了する。
リハビリテーションを続けると判断した場合(ステップS33;Yes)、理学療法士等は、パラメータ設定の見直しが必要かどうかを判断する(ステップS34)。例えば、対象者EPのリハビリテーション結果が予想を上回る場合、理学療法士等は、より難易度の高い動作を要求するようなパラメータ設定にするよう見直しが必要であると判断する。又は、対象者EPの手の移動や足の移動が予想通りであって、再度、同じ難易度の手や足の移動を訓練した方が良いと思われるような場合、理学療法士等は、パラメータ設定の見直しは必要ないと判断する。パラメータ設定の見直しが必要ないと判断した場合(ステップS34;No)、理学療法士等は、リハビリテーション支援制御装置300に開始指示情報を入力し、ステップS31からの処理を繰り返す。なお、同じ対象者EPに対して同じ動作領域でのリハビリテーションの実施を繰り返す場合、動作領域判定部343による動作領域の判定処理を省略してもよい。
パラメータ設定の見直しが必要と判断した場合(ステップS34;Yes)、理学療法士等は、新しいパラメータを検討する(ステップS35)。例えば、今回のリハビリテーション結果が良好だった場合、理学療法士等は、より難易度の高い動作を要求するようなパラメータを検討する。あるいは、今回のリハビリテーション結果が良好ではなかった場合、理学療法士等は、難易度の低い動作を要求するようなパラメータを検討する。パラメータを検討し終えると、理学療法士等は、その新しいパラメータを設定し(ステップS30)、ステップS31からの処理を繰り返す。本実施形態のリハビリテーション支援システム1によれば、パラメータを任意に設定することができるので、対象者EPは、体調や能力に応じたリハビリテーションを実施することができる。なお上記の説明においては、リハビリテーション支援制御装置300に設けられた表示画面(表示部36)を参照してパラメータ入力・設定を実行したが、出力装置200から出力されたパラメータ設定画面を参照して、フロアやテーブル上に表示された設定画面上で各種パラメータ入力・設定を実行してもよい。
本実施形態によれば、理学療法士が行うフロアFLでのリハビリテーション及び作業療法士が行うテーブルTでのリハビリテーションにおける対象者EPの動作情報(本実施形態の検出対象情報CG)の記録を、1台のリハビリテーション支援システム1で行うことができる。例えば、歩行動作のリハビリテーションを行う場所と手の移動のリハビリテーションを行うテーブルTとが離れた位置に存在しても、リハビリテーション支援システム1を移動させて、それぞれの位置で対象者EPの動作を検出し、動作情報を記録することができる。また、手の移動のリハビリテーションを、歩行動作のリハビリテーションを行う場所にテーブルTを設置して行うような場合、リハビリテーションの前に動作領域判定部343に動作領域を判定させるだけで、歩行動作のリハビリテーションを検出するモードと手の移動のリハビリテーションを検出するモードとを切り替えることができる。従って、リハビリテーションの種類ごとにリハビリテーション支援制御装置を導入する必要が無い。また、複数のリハビリテーション支援制御装置を導入した場合、各装置が出力する対象者EPに関するデータのデータ構造は異なることが一般的である。データ構造が異なると、例えば、ある対象者EPのリハビリテーション履歴を解析するような場合、データの扱いが複雑になり大変である。本実施形態では、対象者EPに関して記録するデータは、両手又は両足の一つの部位の位置情報であり、共通のデータ構造で記録、処理することができる。そのため、記録したデータの解析処理等を共通化することができ、データの扱いが容易になる。また、対象者EPがどのような動作をしようとも、リハビリテーションの目的とする動作に関連した部位の左右一対のデータに絞って認識処理及び記録処理を行うので、処理を高速化、簡素化することができる。また、一般的なモーションキャプチャでは、対象者EPの動作を検出するために、対象者EPはマーカを装着する必要があり手間がかかるといった問題があるが、本実施形態のリハビリテーション支援システム1であれば、対象者EPはマーカを装着する必要が無く、簡単に対象者EPの動作を検出することができる。
[認識情報の具体例:リハビリテーション内容が歩行の場合]
以下、図13及び図14を参照して、リハビリテーション内容が歩行である場合の検出対象情報CG及び結果画像RPのより具体的な例について説明する。
図13は、リハビリテーション内容が歩行である場合の認識部341の認識の一例を示す平面図である。
上述したように、認識部341は、人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。また、この一例では、認識部341は、対象者EPの体の一部(検出対象部位)の検出データであるかを認識し、検出対象情報CGを表示制御部342に供給する。以降の説明において、認識部341が認識する対象者EPの体の一部(検出対象部位)をリハビリ対象部位TPと記載する。認識部341は、認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置を示す検出対象情報CGを表示制御部342に供給する。
上述したように、この一例では、リハビリ対象部位TPが、足である。具体的には、リハビリ対象部位TPが、右足及び左足である。したがって、認識部341は、対象者EPの位置のうち、対象者EPの右足及び左足の位置を認識する。
認識部341は、対象者EPの歩行に伴い、右足が着地するフロアFL上の位置の座標を示す右足位置RFLを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。また、認識部341は、対象者EPの歩行に伴い、左足が着地するフロアFL上の位置の座標を示す左足位置LFLを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。
図13に示す通り、この一例では、右足及び左足がそれぞれ5回ずつ着地する。認識部341は、右足の1回目の着地の右足位置RFLである右足位置RFL1から5回目の着地の右足位置RFLである右足位置RFL5までを認識する。以降の説明において、右足位置RFL1から右足位置RFL5までを区別しない場合には、総称して右足位置RFLと記載する。認識部341は、左足の1回目の着地の左足位置LFLである左足位置LFL1から5回目の着地の左足位置LFLである左足位置LFL5までを認識する。以降の説明において、左足位置LFL1から左足位置LFL5までを区別しない場合には、総称して左足位置LFLと記載する。
認識部341は、対象者EPの歩行に伴い、右足が空中を移動する軌跡の座標を示す右足軌跡RFTを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。また、認識部341は、対象者EPの歩行に伴い、左足が空中を移動する軌跡の座標を示す左足軌跡LFTを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。
図13に示す通り、この一例では、右足及び左足がそれぞれ4回空中を移動する。認識部341は、右足の1回目の右足軌跡RFTである右足軌跡RFT1から4回目の右足軌跡RFTである右足軌跡RFT4までを認識する。以降の説明において、右足軌跡RFT1から右足軌跡RFT4までを区別しない場合には、総称して右足軌跡RFTと記載する。認識部341は、左足の1回目の左足軌跡LFTである左足軌跡LFT1から4回目の左足軌跡LFTである左足軌跡LFT1までを認識する。以降の説明において、左足軌跡LFT1から左足軌跡LFT4までを区別しない場合には、総称して左足軌跡LFTと記載する。
[表示制御部の具体例:リハビリテーション内容が歩行の場合]
以下、図14を参照して、表示制御部342が制御する結果画像RPのより具体的な例について説明する。
図14は、結果画像RP1の一例を示す第1の図である。
上述したように、表示制御部342は、表示制御部342は、検出対象情報CGに基づいて、対象者EPのリハビリ対象部位TPに行われたリハビリテーションの結果を示す結果画像RPを生成する。以降の説明において、リハビリ対象部位TPが足である場合の結果画像RPを結果画像RP1と記載する。
図14に示す通り、結果画像RP1には、リハビリ対象部位TPである足の位置に関する情報として、軌跡情報TC、着地タイミング情報GT、着地リズム情報GR、平均歩幅情報ALS、平均歩隔情報AFD、所要時間情報TR及び立脚時間比較情報STDが含まれる。
[軌跡情報について]
軌跡情報TCとは、対象者EPが歩行することに伴う足の軌跡を示す情報である。
表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、足の移動に伴う足の軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる所定時間毎の右足位置RFL及び右足軌跡RFTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、軌跡情報TCとして右足の軌跡を表示する制御を行う。また、表示制御部342は、例えば、検出対象情報CGに示される所定時間毎の、左足位置LFL及び左足軌跡LFTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、軌跡情報TCとして左足の軌跡を表示する制御を行う。
また、図14に示す通り、軌跡情報TCは、対象者EPの歩行の方向を示す歩行方向軸axdに沿って示される。
表示制御部342は、右足位置RFL、左足位置LFL、右足軌跡RFT及び左足軌跡LFTに基づいて、歩行方向軸axdを算出する。表示制御部342は、歩行方向軸axdに沿って軌跡情報TCを表示する制御を行う。
また、表示制御部342は、歩行方向軸axdと、結果画像RPの軸とを合わせて軌跡情報TCを表示するように制御する。表示制御部342は、例えば、歩行方向軸axdと、結果画像RPのy軸との方向が一致するように軌跡情報TCを表示する制御を行う。
なお、上述では、表示制御部342は、歩行方向軸axdと、結果画像RPのy軸との方向が一致するように表示する制御を行う場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、ある直線方向を示す軸と、歩行方向軸axdとの方向が一致するように表示する制御を行ってもよい。ある直線方向を示す軸とは、例えば、結果画像RPのx軸の方向であってもよく、結果画像RPのx軸と、y軸とを合成した方向を示す軸であってもよい。結果画像RPのy軸とは、表示に関する第1の軸の一例である。
また、上述では、軌跡情報TCが結果画像RPとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、軌跡情報TCを示す結果画像RPを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
[着地タイミング情報について]
着地タイミング情報GTとは、対象者EPが歩行することに伴う足の着地タイミング示す情報である。
表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、足の着地に伴う着地タイミングの表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFLが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う右足の位置の移動を表示する制御を行う。また、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる左足位置LFLが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う左足の位置の移動を表示する制御を行う。
また、図14に示す通り、着地タイミング情報GTは、対象者EPの歩行の方向を示す歩行方向軸axdに沿って示される。
表示制御部342は、右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、歩行方向軸axdを算出する。表示制御部342は、歩行方向軸axdに沿って着地タイミング情報GTを表示する制御を行う。
また、表示制御部342は、歩行方向軸axdと、結果画像RPの軸とを合わせて着地タイミング情報GTを表示するように制御する。表示制御部342は、例えば、歩行方向軸axdと、結果画像RPのy軸との方向が一致するように着地タイミング情報GTを表示する制御を行う。
また、上述では、着地タイミング情報GTが結果画像RPとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、着地タイミング情報GTを示す結果画像RPを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
[着地リズム情報について]
着地リズム情報GRとは、対象者EPが歩行する際、足がフロアFLに着地する着地リズムを示す情報である。
表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、足の着地に伴う着地リズムの表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFL及び左足位置LFLが検出された時刻を、時間経過を示す時間軸axtに並べて表示する制御を行う。
また、図14に示す通り、表示制御部342は、時間軸axtと、結果画像RPの軸とを合わせて着地リズム情報GRを表示するように制御する。表示制御部342は、例えば、時間軸axtと、結果画像RPのx軸との方向が一致するように着地リズム情報GRを表示する制御を行う。
なお、上述では、表示制御部342が、時間軸axtと、結果画像RPのx軸との方向が一致するように表示する制御を行う場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、ある直線方向を示す軸と、時間軸axtとの方向が一致するように表示する制御を行ってもよい。ある直線方向を示す軸とは、例えば、結果画像RPのy軸の方向であってもよく、結果画像RPのx軸と、y軸とを合成した方向を示す軸であってもよい。結果画像RPのx軸とは、表示に関する第2の軸の一例である。
また、上述では、着地リズム情報GRが結果画像RPとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、着地リズム情報GRを示す結果画像RPを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
[平均歩幅情報について]
平均歩幅情報ALSとは、対象者EPが歩行する際の足の歩幅の平均を示す情報である。具体的には、平均歩幅情報ALSには、対象者EPの右足の歩幅の平均を示す情報と、左足の歩幅の平均を示す情報とが含まれる。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFLに基づいて、右足の着地位置間の距離である右足の歩幅を算出する。また、表示制御部342は、右足位置RFLを複数取得した場合、右足位置RFLに基づいて算出される右足の歩幅の平均を算出する。また、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる左足位置LFLに基づいて、左足の着地位置間の距離である左足の歩幅を算出する。また、表示制御部342は、左足位置LFLを複数取得した場合、左足位置LFLに基づいて算出される左足の歩幅の平均を算出する。表示制御部342は、算出した右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とを平均歩幅情報ALSとして表示する制御を行う。
なお、上述では、表示制御部342が対象者EPの歩幅に関する情報を平均歩幅情報ALSとして表示を制御する一例について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、対象者EPの歩幅の最大値を表示する制御を行ってもよい。また、表示制御部342は、右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、対象者EPの歩幅の最小値を表示する制御を行ってもよい。
また、上述では、対象者EPの平均歩幅情報ALSには、右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とが含まれる一例について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、対象者EPの右足と、左足との歩幅の平均を平均歩幅情報ALSとして表示する制御を行ってもよい。
[平均歩隔情報について]
平均歩隔情報AFDとは、対象者EPが歩行する際の右足と左足との歩行時のスタンスを示す情報である。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右足位置RFLが示す座標を結び、右足が進行する方向を示す右足軸を算出する。また、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる左足位置LFLが示す座標を結び、左足が進行する方向を示す左足軸を算出する。表示制御部342は、右足軸及び左足軸と、直交又は略直交する方向における右足軸から左足軸までの距離である歩隔の平均を算出する。
表示制御部342は、算出した歩隔の平均を平均歩隔情報AFDとして表示する制御を行う。
なお、上述では、表示制御部342が対象者EPの歩隔に関する情報を平均歩隔情報AFDとして表示を制御する一例について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、対象者EPの歩隔の最大値を表示する制御を行ってもよい。また、表示制御部342は、右足位置RFL及び左足位置LFLに基づいて、対象者EPの歩隔の最小値を表示する制御を行ってもよい。
[所要時間情報について]
所要時間情報TRとは、対象者EPが目標画像に応じて動作されるリハビリ対象部位TPの動作開始から動作終了までの時間を示す情報である。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGのうち、最も過去の右足位置RFL又は左足位置LFLが検出された時刻と、検出対象情報CGのうち、最新の右足位置RFL又は左足位置LFLが検出された時刻との時間差を所要時間情報TRとして表示する制御を行う。
[認識情報の具体例:リハビリテーション内容が手の移動の場合]
以下、図15及び図16を参照して、リハビリテーション内容が手の移動である場合の検出対象情報CG及び結果画像RPのより具体的な例について説明する。
図15は、リハビリテーション内容が手の移動である場合の認識部341の認識の一例を示す平面図である。
図15に示す通り、この一例では、検出範囲800及び出力領域900とは、対象者EPが手を動作する面を有するテーブルTである。対象者EPは、出力装置200が出力領域900に出力する目標画像に基づいて、手の移動に関するリハビリテーションを行う。
この一例では、対象者EPが目標画像に基づいて、目標画像に示される複数の移動目標位置上に手をかざす動作をするリハビリテーションを行う。
上述したように、認識部341は、人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。また、この一例では、認識部341は、対象者EPの体の一部(検出対象部位)の検出データであるかを認識し、検出対象情報CGを表示制御部342に供給する。
上述したように、この一例では、リハビリ対象部位TPが、手である。具体的には、リハビリ対象部位TPが、右手及び左手である。したがって、認識部341は、対象者EPの位置のうち、対象者EPの右手及び左手の位置を認識する。
認識部341は、対象者EPの手の移動に伴い、右手が停止するテーブルT上の位置の座標を示す右手位置RHLを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。また、認識部341は、対象者EPの手の移動に伴い、左手が停止するテーブルT上の位置の座標を示す左手位置LHLを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。
図15に示す通り、この一例では、右手及び左手がそれぞれ9回ずつテーブルT上に停止する。認識部341は、右手の1回目に停止する右手位置RHLである右手位置RHL1から9回目に停止する右手位置RHLである右手位置RHL9までを認識する。以降の説明において、右手位置RHL1から右手位置RHL9までを区別しない場合には、総称して右手位置RHLと記載する。認識部341は、左手の1回目に停止する左手位置LHLである左手位置LHL1から9回目に停止する左手位置LHLである左手位置LHL9までを認識する。以降の説明において、左手位置LHL1から左手位置LHL9までを区別しない場合には、総称して左手位置LHLと記載する。
認識部341は、対象者EPの手の移動に伴い、右手が空中を移動する軌跡の座標を示す右手軌跡RHTを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。また、認識部341は、対象者EPの手の移動に伴い、左手が空中を移動する軌跡の座標を示す左手軌跡LHTを検出対象情報CGとして表示制御部342に供給する。
なお、上述では、手の移動のリハビリテーションが目標画像に示される移動目標位置上に手をかざす動作をする場合について説明したが、これに限られない。手の移動のリハビリテーションは、目標画像に示される移動目標位置に触れる動作をするものであってもよい。この場合、認識部341は、目標画像に示される移動目標位置に触れた座標を右手位置RHL及び左手位置LHLとして認識してもよい。
[表示制御部の具体例:リハビリテーション内容が手の移動の場合]
以下、図16を参照して、表示制御部342が制御する結果画像RPのより具体的な例について説明する。
図16は、結果画像RP2の一例を示す第2の図である。
上述したように、表示制御部342は、検出対象情報CGに基づいて、対象者EPのリハビリ対象部位TPに行われたリハビリテーションの結果を示す結果画像RPを生成する。以降の説明において、リハビリ対象部位TPが手である場合の結果画像RPを結果画像RP2と記載する。
図16に示す通り、結果画像RP2には、リハビリ対象部位TPである手の位置に関する情報として、右手到達範囲情報RHA、左手到達範囲情報LHA、動作速度情報HV、平均動作速度情報AHV、リーチ面積情報RS、リーチ情報RD及び左右使用比較情報LRDが含まれる。
[右手到達範囲情報について]
右手到達範囲情報RHAとは、対象者EPが右手を動作することによって、右手が到達する範囲を示す情報である。
表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、右手が到達する範囲の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、XY平面上において対象者EPの位置から遠い座標を示す右手位置RHL及び右手軌跡RHTをスプライン曲線によって結ぶ範囲を示す表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、右手到達範囲情報RHAとして、右手が到達する範囲を表示する制御を行う。
[左手到達範囲情報について]
左手到達範囲情報LHAとは、対象者EPが左手を動作することによって、左手が到達する範囲示す情報である。
表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、左手が到達する範囲の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、XY平面上において対象者EPの位置からY軸の成分を含む方向に離れた座標を示す左手位置LHL及び左手軌跡LHTをスプライン曲線によって結ぶ範囲を示す表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、左手到達範囲情報LHAとして、左手が到達する範囲を表示する制御を行う。
[動作速度情報について]
動作速度情報HVとは、対象者EPが手を動作する際の速度が最速である速度を示す情報である。具体的には、動作速度情報HVには、対象者EPの右手の移動の最速速度を示す動作速度情報HVRと、左手の移動の最速速度を示す動作速度情報HVLとが含まれる。
表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、右手が動作する際の最速速度の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、ある右手位置RHLが検出された時刻から、ある右手位置RHLの次に検出される右手位置RHLが検出された時刻までの時間を算出する。また、表示制御部342は、算出した時間と、右手軌跡RHTが示すある右手位置RHLからある右手位置RHLの次に検出される右手位置RHLまでの右手の移動距離とに基づいて、右手の移動速度を算出する。表示制御部342は、算出した右手の移動速度のうち、最速である移動速度を動作速度情報HVRとして表示する制御を行う。
表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、左手が動作する際の最速速度の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、ある左手位置LHLが検出された時刻から、ある左手位置LHLの次に検出される左手位置LHLが検出された時刻までの時間を算出する。また、表示制御部342は、算出した時間と、左手軌跡LHTが示すある左手位置LHLからある左手位置LHLの次に検出される左手位置LHLまでの左手の移動距離とに基づいて、左手の移動速度を算出する。表示制御部342は、算出した左手の移動速度のうち、最速である移動速度を動作速度情報HVLとして表示する制御を行う。
[平均動作速度情報について]
動作速度情報HVとは、対象者EPが手を動作する際の速度の平均を示す情報である。具体的には、動作速度情報HVには、対象者EPの右手の移動の平均速度を示す平均動作速度情報AHVRと、左手の移動の最速速度を示す平均動作速度情報AHVLとが含まれる。
表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、右手が動作する際の平均速度の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、ある右手位置RHLが検出された時刻から、ある右手位置RHLの次に検出される右手位置RHLが検出された時刻までの時間を算出する。また、表示制御部342は、算出した時間と、右手軌跡RHTが示すある右手位置RHLからある右手位置RHLの次に検出される右手位置RHLまでの右手の移動距離とに基づいて、右手の移動速度を算出する。また、表示制御部342は、算出した右手の移動速度の平均速度を算出する。表示制御部342は、算出した右手の平均速度を平均動作速度情報AHVRとして表示する制御を行う。
表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、左手が動作する際の平均速度の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、ある左手位置LHLが検出された時刻から、ある左手位置LHLの次に検出される左手位置LHLが検出された時刻までの時間を算出する。また、表示制御部342は、算出した時間と、左手軌跡LHTが示すある左手位置LHLからある左手位置LHLの次に検出される左手位置LHLまでの左手の移動距離とに基づいて、左手の移動速度を算出する。また、表示制御部342は、算出した左手の移動速度の平均速度を算出する。表示制御部342は、算出した左手の平均速度を平均動作速度情報AHVLとして表示する制御を行う。
[リーチ面積情報について]
リーチ面積情報RSとは、対象者EPが手を動作することによって、手が到達する範囲の面積を示す情報である。具体的には、リーチ面積情報RSには、対象者EPの右手の到達する範囲の面積を示すリーチ面積情報RSRと、対象者EPの左手の到達する範囲の面積を示すリーチ面積情報RSLとが含まれる。
表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、右手が到達する範囲の面積の表示を制御する。また、表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、左手が到達する範囲の面積の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、上述した右手到達範囲情報RHAによって示される範囲の面積を既知の方法によって算出し、リーチ面積情報RSRとして表示す制御を行う。また、表示制御部342は、上述した左手到達範囲情報LHAによって示される範囲の面積を既知の方法によって算出し、リーチ面積情報RSLとして表示する制御を行う。
[リーチ情報について]
リーチ情報RDとは、対象者EPが手を動作することによって、手が到達する位置であって、対象者EPから最も遠い位置までの距離を示す情報である。具体的には、リーチ情報RDには、対象者EPの右手が到達する位置であって、対象者EPから最も遠い位置までの距離を示すリーチ情報RDRが含まれる。また、リーチ情報RDには、対象者EPの左手が到達する位置であって、対象者EPから最も遠い位置までの距離を示すリーチ情報RDLが含まれる。
表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、右手が到達する位置であって、対象者EPの位置から最も遠い位置までの距離の表示を制御する。また、表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、左手が到達する位置であって、対象者EPの位置から最も遠い位置までの距離の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、上述した右手到達範囲情報RHAによって示される範囲の外径のうち、対象者EPから最も遠い位置までの距離を算出し、リーチ情報RDRとして表示する制御を行う。
また、表示制御部342は、上述した左手到達範囲情報LHAによって示される範囲の外径のうち、対象者EPから最も遠い位置までの距離を算出し、リーチ情報RDLとして表示する制御を行う。
[手軌跡情報について]
手軌跡情報HTCとは、対象者EPが手を動作することに伴う手の軌跡を示す情報である。
表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる右手位置RHL、左手位置LHL、右手軌跡RHT及び左手軌跡LHTに基づいて、対象者EPの手の移動に伴う軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CGに含まれる所定時間毎の右手位置RHL及び右手軌跡RHTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、手軌跡情報HTCとして右手の軌跡を表示する制御を行う。また、表示制御部342は、例えば、検出対象情報CGに示される所定時間毎の左手位置LHL及び左手軌跡LHTが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部342は、手軌跡情報HTCとして左手の軌跡を表示する制御を行う。
なお、上述では、手軌跡情報HTCが結果画像RPとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部342は、手軌跡情報HTCを示す結果画像RPを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
[左右使用比較情報について]
左右使用比較情報LRDとは、右手位置RHL、右手軌跡RHT、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、対象者EPの右手と左手との使用の割合を示す情報である。
表示制御部342は、右手位置RHL、右手軌跡RHT、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、対象者EPの右手と左手との使用の割合を示す情報の表示を制御する。
例えば、表示制御部342は、右手位置RHL及び右手軌跡RHTに基づいて、リハビリテーションの開始から終了までの間に右手が移動した距離を算出する。また、表示制御部342は、左手位置LHL及び左手軌跡LHTに基づいて、リハビリテーションの開始から終了までの間に左手が移動した距離を算出する。表示制御部342は、算出した右手及び左手が移動した総距離に対する右手が移動した距離及び左手が移動した距離の割合を算出し、左右使用比較情報LRDとして表示する制御を行う。
[実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置(本実施形態の一例では、リハビリテーション支援制御装置300)は、リハビリテーションの対象者(本実施形態の一例では、対象者EP)の体を検出するセンサ(本実施形態の一例では、センサ100)の検出結果を示す検出結果情報に基づいて、対象者の体の一部(本実施形態の一例ではリハビリ対象部位TP)の位置を認識する認識部(本実施形態の一例では、認識部341)と、認識部が認識する位置(本実施形態の一例では、検出対象情報CG)に基づいて、位置に関する情報の表示を制御する表示制御部(本実施形態の一例では、表示制御部342)と、を備える。
ここで、リハビリテーションの対象者は、当該対象者の体の一部がリハビリテーションに応じて動作した結果を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、対象者に行われるリハビリテーションに応じて当該対象者の体の一部が動作した動作の結果の表示を制御する。出力装置は、リハビリテーション支援制御装置が制御する表示を出力する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、リハビリテーションの対象者は、当該対象者の体の一部が動作した結果を客観的に確認することができる。リハビリテーションの対象者は、当該対象者の体の一部が動作した結果を客観的に確認することによって、当該結果を以降のリハビリテーションの参考にすることができる。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、リハビリテーションの対象者のリハビリテーションを支援することができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、認識部は、リハビリテーションの対象者の体の一部である対象者の足の位置(本実施形態の一例では、右足位置RFL、右足軌跡RFT、左足位置LFL及び左足軌跡LFT)を認識し、表示制御部は、記認識部が認識する足の位置に基づいて、足の移動に伴う足の軌跡(本実施形態の一例では、軌跡情報TC)の表示を制御する。
リハビリテーションの対象者は、足に関するリハビリテーションを受ける場合、当該対象者の足がリハビリテーションに応じて動作した結果を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、対象者に行われるリハビリテーションに応じて当該対象者の歩行に伴う足の軌跡の表示を制御する。出力装置は、リハビリテーション支援制御装置が制御する表示を出力する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、リハビリテーションの対象者は、当該対象者の歩行に応じて当該対象者の足が移動した軌跡を客観的に確認することができる。リハビリテーションの対象者は、当該対象者の足の軌跡を確認することによって、当該対象者が歩行する際の足の移動を客観的に確認することができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、表示制御部は、対象者の進行方向を示す軸(本実施形態の一例では、歩行方向軸axd)と、位置に関する情報の表示に関する第1の軸(本実施形態の一例では、y軸)とを合わせて軌跡の表示を制御する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、対象者の進行方向を示す軸と、表示に関する第1軸とを合わせて足の軌跡を表示する制御を行う。具体的には、リハビリテーション支援制御装置は、出力装置によって投影範囲に出力される軌跡の方向と、リハビリテーションの対象者が検出範囲を歩行した方向とが一致するように軌跡を表示する制御を行う。
これにより、リハビリテーションの対象者は、当該対象者の歩行に対する当該対象者の足の軌跡の認識を容易に行うことができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置の認識部は、リハビリテーションの対象者の体の一部である足の位置であって、右足と、左足との着地位置(本実施形態の一例では、右足位置RFL及び左足位置LFL)を認識し、表示制御部は、認識部が認識する着地位置に基づいて、足の着地タイミングと、時間経過との関係を、位置に関する情報(本実施形態の一例では、着地リズム情報GR)の表示に関する第2の軸(本実施形態の一例では、x軸)に示す表示を制御する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、対象者の右足及び左足の着地タイミングと、時間経過との関係を表示に関する第2軸に示す。具体的には、リハビリテーション支援制御装置は、時間経過をx軸に示し、当該x軸に対象者の右足及び左足の着地が検出された時刻に応じて並べて表示する制御を行う。
これにより、リハビリテーションの対象者は、歩行の際に、右足又は左足のみで立脚している時間がどの程度の時間間隔であるかについて認識を容易に行うことができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、認識部は、リハビリテーションの対象者の体の一部である手の位置(本実施形態の一例では、右手位置RHL、右手軌跡RHT、左手位置LHL及び左手軌跡LHT)を認識し、表示制御部は、認識部が認識する手の位置に基づいて、手の到達する範囲(本実施形態の一例では、右手到達範囲情報RHA及び左手到達範囲情報LHA)を示す表示を制御する。
リハビリテーションの対象者は、手に関するリハビリテーションを受ける場合、当該対象者の手がリハビリテーションに応じて動作した結果を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、対象者に行われるリハビリテーションに応じて当該対象者の手が到達する範囲の表示を制御する。出力装置は、リハビリテーション支援制御装置が制御する表示を出力する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、リハビリテーションの対象者は、当該対象者の手の移動に応じて当該対象者の手が到達する範囲を客観的に確認することができる。リハビリテーションの対象者は、当該対象者の手の到達する範囲を確認することによって、当該対象者が手を動作する際の手の可動範囲を客観的に確認することができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションの対象者の体を検出するセンサの検出結果を示す検出結果情報に基づいて、対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、認識部が認識する位置に基づいて、対象者がセンサに検出される検出位置(本実施形態の一例では、検出範囲800)から対象者が視認する範囲(本実施形態の一例では、出力領域900)に位置に関する情報の表示を制御する表示制御部とを備える。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションに応じて対象者の体の一部が動作した際の動作結果を出力装置の投影範囲に出力する表示の制御を行う。
ここで、対象者及び対象者の親族等複数の人が動作結果を確認する場合がある。この場合、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、対象者及び対象者の親族等は、出力装置がディスプレイ等である場合と比較して、動作結果を容易に確認することができる。
また、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、表示制御部は、位置に関する情報を対象者の体の一部と同一の尺度において示す表示を制御する。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションに応じて対象者の体の一部が動作した際の動作結果を出力装置の投影範囲に同一の尺度で表示する制御を行う。具体的には、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションに応じて対象者の体の一部が動作した際の動作結果を出力装置の投影範囲に実寸大で表示する制御を行う。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、出力装置がディスプレイ等である場合と比較して、動作結果をより詳細に表示することができる。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置によれば、対象者は、出力装置がディスプレイ等である場合と比較して、動作結果をより詳細に認識することができる。
[変形例1]
上記実施形態では、リハビリテーション支援制御装置300が、センサ100が検出した検出結果情報に基づいて、対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置に関する情報の表示を制御する場合について説明したが、これに限られない。
変形例1では、リハビリテーション支援制御装置300が、センサ100が検出した検出結果情報と、他の検出結果情報とを比較した比較結果に関する情報の表示を制御する点において、上記実施形態と異なる。
以下、図17及び図18を参照して変形例1について説明する。
なお、上記実施形態と同一の構成を有する場合には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
[リハビリテーション支援制御装置の構成について]
図17は、変形例1のリハビリテーション支援制御装置320の機能構成例を示す概略ブロック図である。
リハビリテーション支援制御装置320は、情報処理装置を用いて構成される。リハビリテーション支援制御装置320は、バスで接続されたCPU、メモリ及び補助記憶装置を備える。リハビリテーション支援制御装置320は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって動作する。
リハビリテーション支援制御装置320は、入力部31、出力部32、記憶部33及び制御部37を備える。
上述したように、検出履歴情報記憶部333は、センサ100が過去に検出した検出結果情報を記憶する。具体的には、検出履歴情報記憶部333は、認識部341が認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置情報(検出結果情報)の履歴を記憶する。例えば、歩行のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部333は、対象者EPの足の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。また、手の移動のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部333は、対象者EPの手の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。
制御部37は、CPUを用いて構成される。制御部34は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって、認識部341、表示制御部342及び比較部351として機能する。
認識部341は、入力部31から取得した検出結果情報に基づいて、対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置を認識する。また、認識部341は、検出履歴情報記憶部333からセンサ100が過去に検出した検出結果情報を読み出し、対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置を認識する。
認識部341は、認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPの位置を示す検出対象情報CGを表示制御部342に供給する。以降の説明において、認識部341が入力部31から取得した検出結果情報に基づいて認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPを検出対象情報CG1と記載する。また、認識部341が検出履歴情報記憶部333から読み出した検出結果情報に基づいて認識した対象者EPのリハビリ対象部位TPを検出対象情報CG2と記載する。
認識部341は、認識した検出対象情報CG1及び検出対象情報CG2を比較部351と、表示制御部342とに供給する。
比較部351は、認識部341から検出対象情報CG1及び検出対象情報CG2を取得する。
比較部351は、取得した検出対象情報CG1及び検出対象情報CG2に基づいて、現在のリハビリ対象部位TPの位置に関する情報と、過去のリハビリ対象部位TPの位置に関する情報とを比較する。
比較部351は、例えば、検出対象情報CG1と、検出対象情報CG2とに基づいて、現在と過去との動作速度情報HVの差の割合を動作比較速度情報HVDとして算出する。また、比較部351は、例えば、検出対象情報CG1と、検出対象情報CG2とに基づいて、現在と過去とのリーチ情報RDの差の割合をリーチ比較情報RDDとして算出する。
比較部351は、算出した現在のリハビリ対象部位TPの位置に関する情報と、過去のリハビリ対象部位TPの位置に関する情報との比較結果を示す比較結果情報を表示制御部342に供給する。具体的には、比較部351は、算出した動作比較速度情報HVDと、リーチ比較情報RDDとを比較結果情報として表示制御部342に供給する。
[表示制御部の具体例:過去と現在との比較]
以下、図18を参照して、表示制御部342が制御する結果画像RP3のより具体的な例について説明する。
図18は、結果画像RP3の一例を示す第3の図である。
表示制御部342は、認識部341から検出対象情報CG1及び検出対象情報CG2を取得する。また、表示制御部342は、比較部351から比較結果情報を取得する。
表示制御部342は、比較結果情報に基づいて、対象者EPのリハビリ対象部位TPに行われたリハビリテーションの現在と、過去との結果の比較を示す結果画像RPを生成する。
以降の説明において、表示制御部342が検出対象情報CG1、検出対象情報CG2及び比較結果情報に基づいて、生成した結果画像RPを結果画像RP3と記載する。
図18に示す通り、結果画像RP3には、リハビリ対象部位TPである手の位置に関する情報として、結果画像RP2に含まれる情報の他、動作比較速度情報HVD及びリーチ比較情報RDDに関する情報が含まれる。
[動作比較速度情報について]
動作比較速度情報HVDとは、対象者EPが手を動作する際の速度が最速である速度の現在と過去との差を割合で示す情報である。
表示制御部342は、取得した比較結果情報に基づいて、動作比較速度情報HVDを表示する制御を行う。
[リーチ比較情報について]
リーチ比較情報RDDとは、対象者EPが手を動作することによって、手が到達する位置であって、対象者EPから最も遠い位置までの距離の現在と過去との差を割合で示す情報である。
表示制御部342は、取得した比較結果情報に基づいて、リーチ比較情報RDDを表示する制御を行う。
[右手到達範囲情報及び左手到達範囲情報の現在と過去との比較について]
なお、上述では、表示制御部342が比較結果に基づいて、動作比較速度情報HVDと、リーチ比較情報RDDとを表示する場合について説明したが、これに限られない。
表示制御部342は、認識部341から取得する検出対象情報CG1及び検出対象情報CG2に基づいて、現在と過去との比較に関する表示を制御してもよい。
例えば、表示制御部342は、検出対象情報CG1に基づいて、現在の右手到達範囲情報RHAを示す右手到達範囲情報RHA1として、右手が到達する範囲を表示する制御を行う。また、表示制御部342は、検出対象情報CG1に基づいて、現在の左手到達範囲情報LHAを示す左手到達範囲情報LHA1として、左手が到達する表示する制御を行う。
また、認識部341は、検出対象情報CG2に基づいて、過去の右手到達範囲情報RHAを示す右手到達範囲情報RHA2として、右手が到達する範囲を表示する制御を行う。
また、表示制御部342は、検出対象情報CG2に基づいて、過去の左手到達範囲情報LHAを示す左手到達範囲情報LHA1として、左手が到達する範囲を表示する制御を行う。
図18に示す通り、この一例では、表示制御部342は、右手到達範囲情報RHA1、右手到達範囲情報RHA2、左手到達範囲情報LHA1及び左手到達範囲情報LHA2を重ねて表示する制御を行う。
なお、上述では、検出対象情報CG1が、センサ100が現在検出した検出結果情報に基づいて認識部341が対象者EPのリハビリ対象部位TPを認識した情報である場合について説明したが、これに限られない。検出対象情報CG1は、検出履歴情報記憶部333に含まれる検出結果情報より後に検出された検出結果情報に基づいて認識部341が対象者EPのリハビリ対象部位TPを認識したであれば、現在に検出された検出結果情報でなくてもよい。
以上説明したように、本実施形態のハビリテーション支援装置(変形例1の一例では、リハビリテーション支援制御装置320)は、認識部が第1の時期(変形例1の一例では、現在)に認識した対象者の体の一部の位置を示す認識結果である第1認識結果(変形例1の一例では、検出対象情報CG1)と、第1の時期よりも過去の第2の時期に認識した認識結果である第2認識結果(変形例1の一例では、検出対象情報CG2)とに基づいて、前記対象者の体の一部の位置を比較する比較部(変形例1の一例では、比較部351)を更に備え、表示制御部は、第1認識結果と、第2認識結果とを比較した比較結果に関する情報の表示を制御する。
ここで、リハビリテーションの対象者は、当該対象者のリハビリテーションの経過を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションの対象者の体の位置が過去に検出された検出結果情報と、当該検出結果情報が検出されたよりも後に検出された検出結果情報とに基づいて、リハビリテーションの効果を客観的に確認することができる。
なお、上述では、リハビリテーション支援制御装置320は、リハビリテーションの対象者の過去の検出結果情報と、当該対象者の現在の検出結果情報とに基づいて比較した比較結果に関する情報の表示を制御する場合について説明したが、これに限られない。
リハビリテーション支援制御装置320は、リハビリテーションの対象者の体の一部の動作の基準を示す基準情報と、当該対象者の現在の検出結果情報とに基づいて比較した比較結果に関する情報の表示を制御してもよい。
ここで、リハビリテーションの対象者は、当該対象者のリハビリテーションの結果と、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションの対象者の体の位置が検出された検出結果情報と、当該対象者のリハビリテーションの目標を示す基準情報とに基づいて、リハビリテーションの目標までの乖離を客観的に確認することができる。
以上説明したように、本実施形態のハビリテーション支援装置(変形例1の一例では、リハビリテーション支援制御装置320)は、比較部(変形例1の一例では、比較部351)を備える。比較部は、認識部が第1の時期に認識した対象者の体の一部の位置を示す認識結果である第1認識結果(変形例1の一例では検出対象情報CG1)と、第1の時期よりも過去の第2の時期に認識した認識結果である第2認識結果(変形例1の一例では、検出対象情報CG2又は基準情報)とに基づいて、対象者の体の一部の位置を比較する。表示制御部342は、第1認識結果と、第2認識結果とを比較した比較結果に関する情報の表示を制御する。
また、上述では、リハビリテーション支援制御装置320は、リハビリテーションの対象者の過去の検出結果情報と、当該対象者の現在の検出結果情報とに基づいて比較した比較結果に関する情報の表示を制御する場合について説明したが、これに限られない。
リハビリテーション支援制御装置320は、リハビリテーションの対象者の体の一部の動作の過去の検出結果情報に基づく予測を示す予測情報と、当該対象者の現在の検出結果情報とに基づいて比較した比較結果に関する情報の表示を制御してもよい。
ここで、リハビリテーションの対象者は、当該対象者のリハビリテーションの結果と、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションの対象者の体の位置が検出された検出結果情報と、当該対象者のリハビリテーションの目標を示す予測情報とに基づいて、リハビリテーションの目標までの乖離を客観的に確認することができる。
本実施形態のリハビリテーション支援制御装置は、リハビリテーションの対象者の体の位置が検出された検出結果情報と、他の情報とを比較した表示の制御を行う。これにより、リハビリテーションの対象者は、リハビリテーションの結果と他の情報とを比較することによって、当該リハビリテーションの結果の程度を認識することができる。
[変形例2]
図19は、リハビリテーション支援システム1のシステム構成の変形例2を示す斜視図である。
リハビリテーション支援制御装置300は、複数の装置に機能を分けて実装されてもよい。例えば、入力部31及び認識部341は画像認識装置として他の装置に実装されてもよい。例えば、認識部341はセンサ100に設けられてもよい。
また、出力装置200は、画像投影装置に代えて、画像を表示する画像表示装置を用いて構成されてもよい。この場合、図19に示すように出力装置200は、上述の説明において画像投影装置が映像を投影した面(投影面)に相当する面に表示面を有したディスプレイ装置として構成される。画像表示装置の具体例として、液晶ディスプレイ装置、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ装置、タッチパネル式ディスプレイ装置等がある。例えば、テーブルの表面にディスプレイ装置を組み込んで、このディスプレイ装置の表示画面に対象者EPがタッチするマークを表示するようにしてもよい。この場合も、リハビリテーション支援制御装置300(制御部34)は、例えば、ディスプレイ装置に表示されたマーカ画像を目印にしてキャリブレーションを実施する。
上述した各装置が備える各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。上述した各装置が実行するプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。各プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
1…リハビリテーション支援システム、31…入力部、32…出力部、33…記憶部、34、37…制御部、100…センサ、200…出力装置、300、320…リハビリテーション支援制御装置、331…キャリブレーション情報記憶部、333…検出履歴情報記憶部、341…認識部、342…表示制御部、351…比較部、800…検出範囲、900…出力領域、901…端点、OP…目標画像、AFD…平均歩隔情報、AHV、AHVL、AHVR…平均動作速度情報、ALS…平均歩幅情報、axd…歩行方向軸、axt…時間軸、CG、CG1、CG2…認識情報、EP…対象者、TP…リハビリ対象部位、FL…フロア、T…テーブル、GT…着地タイミング情報、HV…動作速度情報、HVD、HVL、HVR…動作速度情報、LFL…左足位置、LFT…左足軌跡、LHA…左手到達範囲情報、LHL…左手位置、LHT…左手軌跡、LRD…左右使用比較情報、RFL…右足位置、RFT…右足軌跡、RHA…右手到達範囲情報、RHL…右手位置、RHT…右手軌跡、TR…所要時間情報、RDD…リーチ比較情報、RD…リーチ情報、RDL…リーチ情報、RDR…リーチ情報、RP、RP1、RP2、RP3…結果画像、RS、RSL、RSR…リーチ面積情報、STD…立脚時間比較情報、TC…軌跡情報

Claims (4)

  1. リハビリテーションの対象者の体の検出結果を示す検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、
    前記認識部による認識結果に基づき、前記対象者の動作する動作領域が第1領域か、前記第1領域と異なる第2領域かを判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に基づいて、前記体の一部の動作に関する画像を前記動作領域に表示させるよう制御する表示制御部と、
    を備え、
    前記判定部は、前記動作領域が第1領域の場合、前記対象者の体の第1部分を検出対象と設定し、前記動作領域が第2領域の場合、前記対象者の体の前記第1部分と異なる第2部分を検出対象と設定する
    リハビリテーション支援制御装置。
  2. 前記表示制御部は、
    前記位置に関する情報を前記対象者の体の一部と同一の尺度において表示するよう制御し、
    前記第1部分が、前記対象者の手である場合、前記表示制御部は、前記対象者の手の位置に関する情報として、手を動作する際の最速の速度の現在と過去との比較を示す情報と、手が到達する位置であって前記対象者から最も遠い位置までの距離の現在と過去との比較を示す情報を表示するよう制御する
    請求項1に記載のリハビリテーション支援制御装置。
  3. 前記第1領域と前記第2領域は高さが異なり、
    前記第1領域は手の動作領域であり、前記第2領域は足の動作領域であり、
    前記表示制御部は、前記対象者が前記目標位置まで移動させる妨げとなる外乱を表示するよう制御し、
    前記第1領域に表示にする外乱は前記第2領域に表示する外乱と異なる
    請求項1又は2に記載のリハビリテーション支援制御装置。
  4. リハビリテーションの対象者の体の検出結果を示す検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、
    前記認識部による認識結果に基づき、前記対象者の動作する動作領域が第1領域か、前記第1領域と異なる第2領域かを判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に基づいて、前記体の一部の動作に関する画像を前記動作領域に表示させるよう制御する表示制御部と、
    を備え、
    前記判定部は、前記動作領域が第1領域の場合、前記対象者の体の第1部分を検出対象と設定し、前記動作領域が第2領域の場合、前記対象者の体の前記第1部分と異なる第2部分を検出対象と設定する
    リハビリテーション支援制御装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
JP2016114819A 2016-06-08 2016-06-08 リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム Active JP6623122B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016114819A JP6623122B2 (ja) 2016-06-08 2016-06-08 リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016114819A JP6623122B2 (ja) 2016-06-08 2016-06-08 リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017217267A JP2017217267A (ja) 2017-12-14
JP2017217267A5 JP2017217267A5 (ja) 2019-01-10
JP6623122B2 true JP6623122B2 (ja) 2019-12-18

Family

ID=60658841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016114819A Active JP6623122B2 (ja) 2016-06-08 2016-06-08 リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6623122B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7385238B2 (ja) * 2019-01-07 2023-11-22 株式会社mediVR リハビリテーション支援装置、リハビリテーション支援方法及びリハビリテーション支援プログラム
KR102660406B1 (ko) * 2021-12-10 2024-04-25 대한민국 훈련 동작 가이드 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009213782A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Xing Inc 運動支援装置、運動支援システム、運動支援方法及びコンピュータプログラム
JP2013103010A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Sony Corp 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
JP6645658B2 (ja) * 2014-10-03 2020-02-14 国立大学法人豊橋技術科学大学 移動訓練支援装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017217267A (ja) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017213124A1 (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
US20150140534A1 (en) Apparatus and method for gait training
CN111093782A (zh) 评分方法、评分程序以及评分装置
KR101645693B1 (ko) 가상 격자무늬를 이용한 골프 퍼팅 시뮬레이션 장치 및 방법
CN107771314A (zh) 用于通过选择和跟踪图像区域进行视频缩放的装置和方法
US20140258192A1 (en) Apparatus for training recognition capability using robot and method for same
JP6747925B2 (ja) リハビリテーション支援装置
JP6694333B2 (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
JP6623122B2 (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
KR20130030117A (ko) 실시간 캐릭터 애니메이션에서의 발 미끄러짐 제거를 위한 캐릭터 영상 처리 장치 및 방법
JP6744139B2 (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
JP2017012691A (ja) リハビリテーション支援装置、リハビリテーション支援システム、リハビリテーション支援方法及びプログラム
JP2024020292A (ja) 動作要求システム、動作要求方法および動作要求プログラム
KR20160076488A (ko) 근골격계 질환의 발생가능성의 판단 장치 및 방법
JP6310255B2 (ja) オプションを提示するための方法及び装置
JP6706649B2 (ja) リハビリテーション支援装置
JP6441417B2 (ja) リハビリテーション支援システム及びコンピュータプログラム
US20040059264A1 (en) Footprint analyzer
JP6625486B2 (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
JP6430441B2 (ja) リハビリテーション支援システム及びコンピュータプログラム
JP6694491B2 (ja) リハビリテーション支援システム及びコンピュータプログラム
JP2013153847A (ja) 心臓マッサージ支援装置および心臓マッサージ支援用コンピュータプログラム
JP2017217276A (ja) リハビリテーション支援制御装置及びコンピュータプログラム
JP6895504B2 (ja) リハビリテーション支援装置
Schröder et al. Contactless operating table control based on 3D image processing

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181120

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181120

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191008

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6623122

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250