JP6780547B2 - Balance training device - Google Patents
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Description
本発明は、バランス訓練装置に関する。 The present invention relates to a balance training device.
倒立振子型の移動装置を、訓練者である搭乗者がバランスを取りながら走行させることにより、歩行に必要な重心移動を訓練者に習得させるバランス訓練装置が知られている。訓練は、移動装置の移動を表示装置に表示されたキャラクタの移動に連動させ、表示装置を介して与えられるゲーム形式の課題を達成することにより行われることがある。訓練者は、このような課題を連続的に試行することにより、一定のトレーニング効果を得る。 There is known a balance training device that allows a trainee to learn the movement of the center of gravity necessary for walking by running an inverted pendulum type moving device while keeping a balance between the trainee and the passenger. The training may be performed by linking the movement of the moving device with the movement of the character displayed on the display device and achieving a game-style task given via the display device. The trainee obtains a certain training effect by continuously trying such tasks.
ゲーム形式の課題を開始するにあたり、訓練者は、訓練装置を開始位置に移動させて留める必要がある。しかし、訓練者は、そもそもバランス訓練を必要とする者であり、移動装置を適切に操って開始位置に留めることが困難である場合がある。そのような場合、移動装置が予め定められた開始位置に留まらず、訓練開始の指示をした位置とは異なる位置から課題ゲームを開始してしまう虞がある。一方で、課題ゲームを試行するごとに補助者の補助が必要となってしまうと、課題ゲームの実施率低下を招いたり、人件費の高騰を招いたりしてしまう。 To start a game-style task, the trainee needs to move and hold the training device to the starting position. However, the trainee is a person who needs balance training in the first place, and it may be difficult to properly operate the moving device to keep it in the starting position. In such a case, the moving device may not stay at the predetermined start position, and the task game may be started from a position different from the position instructed to start the training. On the other hand, if the assistance of an assistant is required every time the task game is tried, the implementation rate of the task game may decrease or the labor cost may rise.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、課題ゲームを開始する際の移動装置の位置ずれを抑制し、安全性を向上させたバランス訓練装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a balance training device that suppresses misalignment of a moving device when starting a task game and improves safety. ..
本発明の一態様におけるバランス訓練装置は、訓練者が搭乗して移動操作を行う倒立振子型の移動装置と連動するバランス訓練装置であって、前記移動装置の位置を検出する検出部と、前記訓練者に初期位置から目標位置への往復移動を所定時間以内に行わせる課題を設定すると共に、前記課題の進行を示す映像に前記移動装置の位置に対応して前記訓練者を示すキャラクタを重畳して表示部に表示させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記移動装置が予め定められた範囲内に位置している場合に、一連の前記課題を開始させる指示を受付けて一連の前記課題の実行準備を開始し、前記実行準備の完了時に前記検出部によって検出した前記移動装置の位置を初期位置に設定して、前記表示部における前記キャラクタの移動を開始させるものである。 The balance training device according to one aspect of the present invention is a balance training device that works with an inverted pendulum type moving device on which a trainer is on board to perform a moving operation, and includes a detection unit that detects the position of the moving device and the above-mentioned A task is set to allow the trainee to perform a reciprocating movement from the initial position to the target position within a predetermined time, and a character indicating the trainee is superimposed on the image showing the progress of the task according to the position of the moving device. The control unit is provided with a control unit for displaying on the display unit, and the control unit receives an instruction to start a series of the tasks when the moving device is located within a predetermined range. The preparation for execution of the task is started, the position of the moving device detected by the detection unit when the preparation for execution is completed is set to the initial position, and the movement of the character on the display unit is started.
このように、課題の実行開始時に検出部が検出した初期位置に対してキャラクタを重畳して課題を開始すれば、課題開始の指示後、課題の実行準備の期間に移動装置が多少動いてしまったとしても、移動装置とキャラクタとの位置に齟齬がなくなり、移動装置の安全性を向上させることができる。また、訓練者は課題開始に当たり移動装置の位置を維持することに過度の注意を払うことなく安心して課題を始めることができる。 In this way, if the character is superimposed on the initial position detected by the detection unit at the start of task execution and the task is started, the mobile device will move slightly during the task execution preparation period after the task start instruction. Even so, there is no discrepancy between the positions of the moving device and the character, and the safety of the moving device can be improved. In addition, the trainee can start the task with peace of mind without paying excessive attention to maintaining the position of the mobile device at the start of the task.
本発明により、課題ゲームを開始する際の移動装置の位置ずれを抑制し、安全性を向上させたバランス訓練装置を提供するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a balance training device that suppresses misalignment of a moving device when starting a task game and improves safety.
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。 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.
図1は、本実施形態にかかるバランス訓練装置の一例としての訓練装置100の概略斜視図である。訓練装置100は、片麻痺などの障害を持つ障害者が歩行に必要な重心移動を習得するためや、足関節に障害を抱える患者が足関節機能を回復させるための装置である。訓練装置100は、連動して作動する移動装置120を含む。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移動装置120に搭乗を続けようとすると、移動装置120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。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a
訓練装置100は、主に、全体の骨格を成すフレーム130に取り付けられた制御盤133、ハーネス引張部112と、訓練者900が搭乗する移動装置120を備える。
The
訓練者900やオペレータは、移動装置120をフレーム130に囲まれた走行面に移動させてから、訓練を実施する。走行面には、移動装置120の正常な移動範囲として移動制限範囲190が設定されている。また、その中央付近に、移動装置120の基準位置となる初期位置Vsが設定されている。初期位置Vsは、後述の課題ゲームを開始する場合の開始位置でもある。初期位置Vsは、訓練者900等が認識できるように、床面等にマーキングが施されている。また、移動制限範囲190も、訓練者900等が視認識できるように、床面等にマーキングが施されていることが好ましい。
The
フレーム130は、モータやセンサの制御を行う全体制御部210を収容する制御盤133や、訓練の進捗状況等を表示する例えば液晶パネルである表示部138などを支持している。また、フレーム130は、訓練者900の頭上部付近でハーネス引張部112を支持している。
The
訓練装置100は、装具110、ハーネスワイヤ111、ハーネス引張部112を主な構成要素とする、安全装置としてのハーネス装置を備える。ハーネス装置は、訓練者900がバランスを崩しそうな場合に、訓練者900の上体を支えて訓練者900の安全を図る。装具110は、訓練者900の腰部に巻き付けられるベルトであり、例えば面ファスナによって腰部に固定される。ハーネスワイヤ111は、一端が装具110に連結されており、他端がハーネス引張部112の巻取機構に連結されている。ハーネス引張部112の巻取機構は、不図示のモータをオン/オフさせることにより、ハーネスワイヤ111を巻き取ったり繰り出したりする。
The
移動装置120は、倒立振子の姿勢制御モデルに基づいて姿勢を保ちつつ移動する同軸二輪車であり、訓練装置100と連動して作動する倒立移動訓練装置である。移動装置120の位置は、フレーム130に設置された位置センサ113によって検出される。位置センサ113は、例えば、レーザレンジファインダや超音波センサである。なお、本実施形態において位置センサ113は、移動制限範囲190内に示す矢印方向における一次元上の移動装置120の位置を検出するが、位置センサ113は、二次元上の位置や回転量も検出できるものであっても良い。
The moving
図2は、移動装置120の概略斜視図である。移動装置120は、全体の骨格を成す基台126に、左右に跨がる搭乗台121、左駆動輪123、右駆動輪124、ハンドルユニット125が備え付けられて構成されている。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the
ハンドルユニット125は、訓練者900が把持してバランスを保つための支えとしての機能を担うと共に、前進および旋回を指示するための指示受付部としての機能を担う。具体的には、移動装置120は、訓練者900がハンドルユニット125を前方に傾斜させると前進し、後方に傾斜させると後進する。同様に、進行方向に対して左側に傾斜させると左方向へ旋回し、右側に傾斜させると右方向へ旋回する。なお、後述する課題においては、訓練者900は移動装置120を前進させたり後進させたりするが旋回はさせないので、移動装置120は、旋回機能を省いたものであっても良い。
The
左駆動輪123は、左右の搭乗台121の中心に対して左側に偏位して取り付けられており、不図示のモータによって回転駆動される。右駆動輪124は、左右の搭乗台121の中心に対して右側に偏位して取り付けられており、不図示のモータによって回転駆動される。左駆動輪123と右駆動輪124は、同軸芯線上に平行に配置されている。したがって、左駆動輪123と右駆動輪124が、同じ方向に同じ速度で回転すれば直進するし、異なる速度で回転すれば左右に旋回する。後述する移動体制御部は、訓練者900が搭乗した移動装置120の全体の姿勢を検知して、訓練者900が搭乗した状態を安定的に維持できるように左駆動輪123と右駆動輪124の回転を制御する。
The
荷重センサ122は、左右の搭乗台121のそれぞれに埋め込まれた荷重センサであり、訓練者900の各脚からの荷重を検知する。バッテリ129は、移動装置120を動作させるために必要な電力を供給する。バッテリ129は、例えばリチウムイオン電池であり、充電により繰り返し利用できる。
The
ハンドルユニット125のうち、搭乗する訓練者900が操作しやすい位置に、開始ボタン128が設けられている。開始ボタン128は、訓練者900の操作を受け、移動体制御部220を介して、全体制御部210に所定の信号を送る機能を担う。なお、課題開始を指示する機能は、開始ボタン128に限らず、タッチセンサや、ジェスチャセンサ、マイクなどの音声入力装置、又はこれらを組み合わせた装置などによって実現しても良い。
The
次に訓練装置100のシステム構成について説明する。図3は、訓練装置100のシステム構成図である。全体制御部210は、例えばCPUであり、メモリ214から読み込んだ制御プログラムを実行することにより、装置全体の制御を実行する。操作受付部211は、訓練者900やオペレータからの入力操作を受け付けて、操作信号を全体制御部210へ送信する。訓練者900やオペレータは、操作受付部211を構成する、装置に設けられた操作ボタンやタッチパネル、付属するリモコン等を操作して、電源のオン/オフやトレーニングの開始の指示を与えたり、設定に関する数値の入力やメニュー項目の選択を行ったりする。
Next, the system configuration of the
表示制御部212は、全体制御部210からの表示信号に従って、後述する課題ゲームのグラフィック映像等を生成し、表示部138に表示する。ハーネス駆動部213は、ハーネス引張部112を構成する、ハーネスワイヤ111を引張するためのモータとその駆動回路を含む。全体制御部210は、ハーネス駆動部213へ駆動信号を送ることにより、ハーネスワイヤ111の巻き取りと、ハーネスワイヤ111の引張力を制御する。
The display control unit 212 generates a graphic image or the like of the task game described later according to the display signal from the
位置センサ113は、検出した移動装置120の位置を全体制御部210へ送信する。メモリ214は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ214は、訓練装置100を制御するための制御プログラム等を記憶している。メモリ214は、特に、訓練者900が楽しくトレーニングできるようにゲーム形式で連続する課題を与えるプログラムである課題ゲーム215を記憶している。また、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル等を管理するデータベース216を記憶している。
The
上述のように、移動装置120は、フレーム130に囲まれた走行面上を走行するが、訓練装置100は、移動装置120に指令を与えたり、センサ情報を受け取ったりするために、全体制御部210に接続された通信接続IF219を備える。移動装置120も、通信接続IF219と有線または無線によって接続される通信接続IF229を備える。通信接続IF229は、移動装置120の移動体制御部220に接続されている。通信接続IF219、229は、通信規格に則った例えば無線LAN等の通信インタフェースである。
As described above, the moving
移動体制御部220は、例えばCPUであり、全体制御部210から与えられた制御プログラムを実行することにより、移動装置120の制御を実行する。また、移動装置120の状態を、通信接続IF219、229を介して全体制御部210へ通知する。また、全体制御部210からの指令を受けて、移動装置120の起動/停止等を実行する。
The
駆動輪ユニット221は、左駆動輪123、右駆動輪124を駆動するための駆動回路やモータを含み、移動体制御部220は、駆動輪ユニット221へ駆動信号を送ることにより、左駆動輪123、右駆動輪124の回転を制御する。
The
姿勢センサ222は、加速度センサやジャイロセンサを含み、移動体制御部220の要求信号に応じて検出信号を移動体制御部220へ送信する。移動体制御部220は、これらの検出信号から移動装置120の倒立状態を認識し、倒立状態を維持するために必要な駆動信号を生成して駆動輪ユニット221へ送信する。
The
バッテリセンサ223は、バッテリ129の残容量を検出する残容量センサや、バッテリ129の温度を監視する温度センサを含む。バッテリセンサ223は、残容量や温度を含むバッテリ129の各種検出結果を移動体制御部220へ送信する。
The
荷重センサ122は、訓練者900が搭乗したことを検出して、検出信号を移動体制御部220へ送信する。移動体制御部220は、当該検出信号を受信したら、搭乗者が搭乗したと認識して、倒立振子の姿勢制御を開始する。
The
ハンドルユニット125は、基台126に軸支された軸支部分に設けられた角度センサを含む。ハンドルユニット125は、角度センサが検出した傾斜方向と角度を検出信号として移動体制御部220へ送信する。開始ボタン128は、訓練者900が所定の操作をすることにより、移動体制御部220を介して、全体制御部210に課題ゲーム215の実行開始の指示信号を送る。
The
本実施形態においては、課題ゲーム215を実行することにより、訓練者900にトレーニングを促す。全体制御部210によって処理される課題ゲーム215は、刻々と変化するグラフィック映像を生成して表示部138に映しだし、訓練者900は、その映像に促されて移動装置120の移動操作を行う。
In the present embodiment, the
図4は、課題試行中の表示映像の例を示す図である。図は、表示部138に表示された映像であり、複数の課題ゲーム215の中からテニスをモチーフにしたものが選択され、実行されている様子を示している。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a display image during a task trial. The figure is an image displayed on the
中央に表示されたテニスコートの右側には、テニスボールBを投擲するキャラクタMが背景画像に重畳して配され、同じく左側には、投擲されたテニスボールBを打ち返すキャラクタPが背景画像に重畳して配されている。キャラクタMは、課題ゲーム215が与える課題に合わせて上下に移動したり投擲したりする動作を表現する。キャラクタPは、訓練者900を示すキャラクタであり、移動装置120の移動に合わせて上下に移動したり、テニスボールBの到達に合わせてラケットを振ったりする動作を表現する。テニスボールBは、キャラクタM、Pの動作に合わせて、テニスコート上を左右に往復する。
On the right side of the tennis court displayed in the center, the character M who throws the tennis ball B is superimposed on the background image, and on the left side, the character P who hits the thrown tennis ball B is superimposed on the background image. It is arranged. The character M expresses an action of moving up and down or throwing according to the task given by the
また、ゲームの状況を表す情報も表示される。図示する例では、課題ゲーム215の中から「テニス」のゲームが選択されていることを示す「トレーニングゲーム01」、難易度を示す「レベル03」、現時点での得点を表す「スコア01500」が表示されている。スコアは、課題の達成に対して賦与される数値であり、例えば、テニスボールBを打ち返すごとに100点が加点され、初期位置に戻れなかった場合には初期位置までの距離に応じて減点される。
Information indicating the status of the game is also displayed. In the illustrated example, "
画面の右上には、バッテリ129の残容量を示すアイコンIが表示される。アイコンIは、残容量に応じて変化する。具体的には、バッテリセンサ223が検出した検出信号を、移動体制御部220を経由して全体制御部210が受け取り、その結果に応じてアイコンIを表示する表示信号を生成して表示制御部へ送信する。
At the upper right of the screen, an icon I indicating the remaining capacity of the
課題ゲーム215は、複数の課題を連続して与え、訓練者900に試行させる。「テニス」のゲームの場合、1つの課題は、投擲されたテニスボールBを一回打ち返すものである。1つの課題の試行について、より具体的に説明する。図5は、課題試行中の表示映像の推移を示す図である。また、図6は、課題試行中に移動装置120が移動する様子を上方から観察した図である。図5(a)と図6(a)、図5(b)と図6(b)、図5(c)と図6(c)が、それぞれ対応している。
The
図5(a)は、課題開始直前の様子を示し、キャラクタPは、上下方向の真ん中である初期位置Tsに位置している。キャラクタMも、初期位置Tsに対してコートを挟んで反対側に位置している。図6(a)は、このときの訓練者900の状況を示し、移動装置120は、移動制限範囲190の中央である初期位置Vs上に留まっている。すなわち、訓練者900が課題の開始まで待機している状況である。
FIG. 5A shows a state immediately before the start of the task, and the character P is located at the initial position T s in the middle in the vertical direction. The character M is also located on the opposite side of the court from the initial position T s . FIG. 6A shows the situation of the
なお、訓練者900は、図5(a)の画面が表示されている表示部138を注視しているので、移動装置120が表示部138へ向かって移動する場合を前進とする。また、移動装置120が表示部138から遠ざかるときにも訓練者900は表示部138を注視したままなので、移動装置120が表示部138から遠ざかる場合を後進とする。
Since the
図5(b)は、課題開始直後の様子を示し、キャラクタMは、この課題に設定された目標位置BhへテニスボールBを到達させるべく、コートの上方へ移動してテニスボールBを投擲する。すると、テニスボールBは、図示する軌跡に沿って移動する。テニスボールBが移動する速さは、レベルに応じて予め定められており、レベルが高いほど速い。 FIG. 5B shows a situation immediately after the start of the task, in which the character M moves above the court and throws the tennis ball B in order to reach the target position B h set for this task. To do. Then, the tennis ball B moves along the locus shown in the figure. The speed at which the tennis ball B moves is predetermined according to the level, and the higher the level, the faster the movement.
訓練者900は、テニスボールBがBhに到達する前に、Bhで打ち返すことができる打撃位置ThまでキャラクタPを移動させる。すなわち、図6(b)に示すように、訓練者900は、移動装置120を移動制限範囲190において打撃位置Thに対応する目標位置Vhへ前進させる。
テニスボールBがBhに到達する前にキャラクタPをThまで移動させることができれば、テニスボールBが到達したときにラケットが振られ、テニスボールBは打ち返される。図5(c)は、キャラクタPがテニスボールBを打ち返した後に初期位置Tsまで戻る様子を示す。訓練者900は、テニスボールBがコートの右端に到達するまでにキャラクタPを初期位置Tsへ戻すべく、図6(c)に示すように、移動装置120を初期位置Vsへ向かって後進させる。
If it is possible to move the character P before tennis ball B reaches the B h until T h, racquet is swung when the tennis ball B has reached, tennis ball B is hit back. FIG. 5C shows how the character P returns to the initial position T s after hitting the tennis ball B back. The
図5、図6を用いて説明した課題は、表示部138に表示したキャラクタP等の動作を連動させて、訓練者900に移動装置120を初期位置Vsから目標位置Vhまで前進させ、再び初期位置Vsまで後進させる課題であった。1つ1つの課題は、移動装置120を移動させる目標位置Vhまでの距離と方向で定義され、課題の全体は、課題リストによって管理されている。
In the task described with reference to FIGS. 5 and 6, the
図7は、課題リストを説明する図である。課題リストは、メモリ214のデータベース216に予め記憶されている。図示するように、1つ1つの課題には課題番号H1、H2、…Hnが与えられている。そして、それぞれの課題に対応して、初期位置Vsから目標位置Vhまでの距離D1、D2、…Dnと、方向「+」または「−」とが関連づけられている。方向「+」は、目標位置Vhが初期位置Vsに対して表示部138側に位置することを表し、方向「−」は、目標位置Vhが初期位置Vsに対して表示部138側とは反対側に位置することを表す。したがって、訓練者900は、方向「+」の課題であれば、目標位置Vhへ向かって移動装置120を前進させ、方向「−」の課題であれば、目標位置Vhへ向かって移動装置120を後進させることになる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a task list. The task list is stored in advance in the
課題ゲーム215を実行する全体制御部210は、実行させる課題に対応させてキャラクタMやテニスボールBのグラフィック映像を生成して表示部138に表示する。例えば、課題番号H3においては、初期位置Vsから「+」方向の距離D3である目標位置Vs3に対応する表示画面上の打撃位置Th3を計算し、Th3の位置でラケットを振った場合にヒットするテニスボールBの目標位置Bh3を確定する。そして、テニスボールBが目標位置Bh3に到達する軌跡を計算し、当該軌跡に沿ってテニスボールBを移動させるグラフィック映像を生成して表示部138に表示する。
The
1回の課題ゲームは、課題リストからランダムに選択されたk個の課題を一連の課題として含める。個数kは、選択されたレベルに応じて変更される。高いレベルほど多くの課題が選択される。また、選択されたレベルによっては、大きな距離が関連づけられた課題は選ばれないなど、課題リストからの課題選択に制限を設けても良い。 One task game includes k tasks randomly selected from the task list as a series of tasks. The number k is changed according to the selected level. The higher the level, the more tasks are selected. Further, depending on the selected level, a restriction may be set on the task selection from the task list, such that the task associated with a large distance is not selected.
次に、課題ゲームの開始時における移動装置120の準備動作について説明する。図8は、課題ゲームを開始する開始位置Vxまで移動装置120が移動する様子を示す図である。また、図9は、開始位置Vxまで移動装置120が移動している間に、表示部138に表示される表示映像の例を示す図である。図8は、移動装置120を上方から観察した図である。図8(a)と図9(a)、図8(b)と図9(b)が、それぞれ対応している。
Next, the preparatory operation of the moving
図8(a)は、訓練者900が移動装置120に搭乗し、課題ゲームの開始位置Vxへ向かっている様子を示す。本実施形態における課題では、訓練者900は、移動装置120を前後に移動させる。そこで、課題ゲームを開始できる範囲として、初期位置Vsに対して前後に幅を有するゲーム開始範囲191が予め設定されている。この前後の幅は、例えば、移動装置120の前後の幅の1/3以下に設定される。
8 (a) shows how the
訓練者900は、一連の課題である、課題ゲームを開始するにあたり、このゲーム開始範囲191内に移動装置120の中心が位置するように、移動装置120を操作する。全体制御部210は、位置センサ113の出力を監視して、移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内に到達したか否かを判断する。全体制御部210は、図9(a)に示すように、表示部138に、「開始位置まで移動して下さい」などのメッセージを表示する。また、開始位置Vxに対してどのように移動装置120を移動させるべきかを、アニメーションで示す。このようなメッセージとアニメーションを表示することにより、全体制御部210は、訓練者900に適切な移動操作を促す。
The
図8(b)は、移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内に到達した様子を示す。訓練者900は、移動装置120がゲーム開始範囲191内に到着したら、開始ボタン128を押下し課題ゲーム215の開始を指示する。なお、移動装置がゲーム開始範囲191内に位置していることを検出する手段として、位置センサ113とは別個に図示しない近接センサを用いても良い。その場合、例えば、移動装置120に発信機を設け、ゲーム開始範囲191近傍の床面に受信機を設けても良い。又は、移動装置120に受信機を設け、ゲーム開始範囲191近傍の床面に発信機を設けても良い。近接センサは、例えば磁力、電波、又は光等を検出するものである。
FIG. 8B shows how the center of the
図10(a)と図10(b)は、訓練者900がゲーム開始の指示をしてから、課題ゲーム215が開始するまでの様子を示す。図10(a)に示すように、訓練者900は、ゲーム開始範囲191内に到着したら、開始ボタン128を押下し課題ゲーム215の開始を指示する。全体制御部210は、訓練者900からのゲーム開始の指示を受けると、移動装置120の中心900aが、ゲーム開始範囲191内に位置しているか否かを判断する。移動装置120の中心900aがゲーム開始範囲191内に位置している場合、中心900aと開始位置Vxとは、略一致している。そこで、全体制御部210は、移動装置120がゲーム開始範囲191内に位置していると判断した場合に、課題ゲーム215の実行準備を開始する。
10 (a) and 10 (b) show a state from the instruction for the start of the game by the
上述した操作のうち、訓練者900が行うとした開始ボタン128の押下による課題ゲーム215の開始の指示は、補助者が、操作受付部211により行っても良い。また、課題ゲーム215の開始の指示は、移動装置120がゲーム開始範囲191内に移動する前に行っても良く、移動装置120がゲーム開始範囲191内に移動した後に行っても良い。全体制御部210は、課題ゲーム215を実行するに先立ち、課題ゲーム215の開始の指示を受付けると共に、移動装置120が所定のゲーム開始範囲191内に位置していることを条件として課題ゲーム215の実行準備を開始する。
Among the above-mentioned operations, the assistant may give an instruction to start the
図9(b)は、全体制御部210が課題ゲーム215を実行させる直前の、表示部138の例である。図9(b)に示すように、移動装置120が位置する開始位置Vxに対応して、訓練者900を重畳させたキャラクタPは、開始位置Txに位置している。また、全体制御部210は、例えば課題ゲーム215が開始するまでの残り時間を表示することにより、訓練者900にゲームの開始が間近であることを知らせる。表示部138に表示された残り時間は、例えば3秒、2秒、そして1秒と、1秒ごとに表示を更新する。そして、残り時間が0秒になったら、課題ゲーム215が開始される。
FIG. 9B is an example of the
図10(b)は、訓練者900が開始ボタン128を押下した後、例えば数秒間が経過して、課題ゲーム215が実行される時の、移動装置120の位置を示す。訓練者900は、開始ボタン128を押下した後、ゲーム開始範囲191に留まることができない場合がある。図10(b)に示すように、例えば、移動装置120の中心900aは、ゲーム開始範囲191の外に移動し、開始位置Vxから「−」方向に距離Dsだけ離れている。この状態で課題ゲーム215が開始されると、例えば、予定外に安全装置が働いたり、周囲の障害物に衝突したりする虞がある。そこで、全体制御部210は、課題ゲーム215の実行開始時に、位置センサ113の出力を監視して、位置Vsを初期位置として設定し、それと共に、表示部138のキャラクタPの位置をTxからTsにしたうえで、課題ゲーム215を開始させる。
FIG. 10B shows the position of the moving
図11は、課題ゲーム215の実行開始時の、表示部138の例である。図11に示すように、移動装置120の位置が開始位置Vxから初期位置Vsに変化したことに対応して、訓練者900を重畳させたキャラクタPは、開始位置Txから更新された初期位置Tsに変更されて表示される。換言すると、全体制御部210は、課題ゲーム215の実行準備の完了時に位置センサ113の出力を監視して、初期位置Tsを初期位置に設定する。そして、全体制御部210は、検出した移動装置120の位置を初期位置としてキャラクタPを重畳して表示部138に表示させる。そして、全体制御部210は、課題ゲーム215の実行開始に伴い、表示部138におけるキャラクタPの移動を開始させる。
FIG. 11 is an example of the
このように、課題ゲームの実行開始時に位置センサ113が検出した初期位置Tsに対してキャラクタを重畳して課題ゲームを開始すれば、課題ゲーム開始の指示後に移動装置120が多少動いてしまったとしても、移動装置120とキャラクタPとの位置に齟齬がなくなり、移動装置120の安全性を向上させることができる。
Thus, by starting the superposition to challenge the game character to the initial position T s execution at the
図12は、一回の課題ゲームの開始から終了までの処理を示すフロー図である。フローは、訓練者900またはオペレータによって訓練装置100が起動された時点から開始する。ここでは、全体制御部210は、起動と同時にメモリ214から課題ゲーム215のうち「テニス」のゲームを選択して読み出し、実行するものとする。
FIG. 12 is a flow chart showing processing from the start to the end of one task game. The flow starts when the
全体制御部210は、ステップS101で、操作受付部211を介して訓練者900等から難易度の選択を受け付ける。そして、ステップS102で、データベース216から課題リストを読み出し、受け付けた難易度に応じたk個の課題をランダムに選択する。全体制御部210は、高い難易度が選択されている場合には、低い難易度が選択されている場合に比べて、個数kを多くする。また、目標距離に対して許容する制限時間を短くする。
In step S101, the
全体制御部210は、ステップS103へ進み、カウント変数mを1にセットする。そして、ステップS104へ進み、表示部138等を用いて、訓練者900に移動装置120を開始位置へ移動するよう要求する。具体的には、図9(a)のような表示を行って、訓練者900の動作を促す。
The
訓練者900は、ステップS104で、図9(a)のような表示に応じて、移動装置120が開始位置へ移動するように移動装置120を操作する。そして、訓練者900は、開始ボタン128を押下することにより、全体制御部210に対して課題ゲーム215の開始を指示する。全体制御部210は、ステップS105で、開始ボタン128が押下されたことを受けて、課題ゲーム215の開始を受け付ける。
In step S104, the
訓練者900から開始指示を受けた全体制御部210は、ステップS106で、位置センサ113の出力を取得して、移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内にあるか否かを判断する。移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内にないと判断したら、全体制御部210は、再度ステップS106を繰り返し、位置センサ113の出力を取得して、移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内にあるか否かを判断する。移動装置120の中心がゲーム開始範囲191内にあると判断したら、ステップS107へ進む。
In step S106, the
全体制御部210は、ステップS107で、課題ゲーム215の実行準備を開始する。具体的には、メモリ214内に記憶している課題ゲーム215のプログラムを起動させて実行準備をすると共に、表示部138に図9(b)のような表示を行って、訓練者900に対してゲームの開始が間近であることを知らせる。
In step S107, the
上述したように、訓練者900は、開始ボタン128を押下した後、ゲーム開始範囲191に留まることができない場合がある。そこで、全体制御部210は、課題ゲーム215の実行準備が完了すると、ステップS108で、位置センサ113の出力を監視して、移動装置120の位置を検出する。そして、全体制御部210は、位置センサ113が検出した位置に対応してキャラクタPを表示させる。
As described above, the
全体制御部210は、ステップS109へ進むと、ステップS102で決定した課題の内m番目に予定した課題Hmを実行する。具体的には、図5および図6を用いて説明したように、課題Hmの進行を示す映像に移動装置120の位置に対応して訓練者900を示すキャラクタPを重畳して表示部138に表示させる。
When the
全体制御部210は、課題Hmの制限時間Tmが終了したらステップS110へ進み、課題Hmの達成に対して賦与されるスコアを算出し、表示部138に表示する累積スコアを更新する。課題Hmの達成に対して賦与されるスコアは、制限時間内に初期位置Vsまで戻れたか否かによって、加点されたり減点されたりする。
When the time limit T m of the task H m is completed, the
全体制御部210は、ステップS111へ進み、カウント変数mをインクリメントする。そして、ステップS112で、インクリメントされたカウント変数mと課題の個数kを比較する。kを超えていないと判断したらステップS109へ戻り、超えたと判断したらステップS113へ進む。
The
全体制御部210は、ステップS113へ進んだ場合は、終了処理を実行して一連のフローを終了する。終了処理は、確定したスコアを表示部138に表示したり、これまで実行してきたトレーニングの履歴情報を更新したりする処理である。
When the
このような処理フローによれば、訓練者900は、課題ゲーム開始に当たり、移動装置120の位置を維持することに過度の注意を払うことなく、安心して課題ゲームを始めることができる。
According to such a processing flow, the
100 訓練装置、110 装具、111 ハーネスワイヤ、112 ハーネス引張部、113 位置センサ、120 移動装置、121 搭乗台、122 荷重センサ、123 左駆動輪、124 右駆動輪、125 ハンドルユニット、126 基台、128 開始ボタン、129 バッテリ、130 フレーム、133 制御盤、138 表示部、190 移動制限範囲、191 ゲーム開始範囲、210 全体制御部、211 操作受付部、212 表示制御部、213 ハーネス駆動部、214 メモリ、215 課題ゲーム、216 データベース、220 移動体制御部、221 駆動輪ユニット、222 姿勢センサ、223 バッテリセンサ、900 訓練者
100 training equipment, 110 equipment, 111 harness wire, 112 harness tension part, 113 position sensor, 120 moving device, 121 boarding platform, 122 load sensor, 123 left drive wheel, 124 right drive wheel, 125 handle unit, 126 base, 128 start button, 129 battery, 130 frame, 133 control panel, 138 display unit, 190 movement restriction range, 191 game start range, 210 overall control unit, 211 operation reception unit, 212 display control unit, 213 harness drive unit, 214
Claims (1)
前記移動装置の位置を検出する検出部と、
前記訓練者に初期位置から目標位置への往復移動を所定時間以内に行わせる課題を設定すると共に、前記課題の進行を示す映像に前記移動装置の位置に対応して前記訓練者を示すキャラクタを重畳して表示部に表示させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記移動装置が予め定められた範囲内に位置している場合に、一連の前記課題を開始させる指示を受付けて一連の前記課題の実行準備を開始し、
前記実行準備の完了時に前記検出部によって検出した前記移動装置の位置を初期位置に設定して、前記表示部における前記キャラクタの移動を開始させる、バランス訓練装置。 It is a balance training device that works with an inverted pendulum type moving device that trainers board and perform movement operations.
A detector that detects the position of the mobile device and
A task for causing the trainee to perform a reciprocating movement from the initial position to the target position within a predetermined time is set, and a character indicating the trainee corresponding to the position of the moving device is displayed in a video showing the progress of the task. A control unit that superimposes and displays on the display unit,
With
The control unit
When the mobile device is located within a predetermined range, it receives an instruction to start a series of the tasks and starts preparing to execute the series of tasks.
A balance training device that sets the position of the moving device detected by the detecting unit at the completion of the execution preparation to an initial position and starts the movement of the character on the display unit.
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