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WO2021124845A1 - 身体機能訓練装置、身体機能訓練方法、プログラム、及び、記録媒体 - Google Patents

身体機能訓練装置、身体機能訓練方法、プログラム、及び、記録媒体 Download PDF

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WO2021124845A1
WO2021124845A1 PCT/JP2020/044424 JP2020044424W WO2021124845A1 WO 2021124845 A1 WO2021124845 A1 WO 2021124845A1 JP 2020044424 W JP2020044424 W JP 2020044424W WO 2021124845 A1 WO2021124845 A1 WO 2021124845A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
training
information
unit
physical function
motion information
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/044424
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English (en)
French (fr)
Inventor
政男 森
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.)
REIF Co Ltd
Original Assignee
REIF 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 REIF Co Ltd filed Critical REIF Co Ltd
Publication of WO2021124845A1 publication Critical patent/WO2021124845A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor or mobility of a limb
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00—Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02—Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance

Definitions

  • the present invention relates to a physical function training device, a physical function training method, a program, and a recording medium.
  • Patent Document 1 As a rehabilitation system used for hemiplegic patients due to stroke, a system has been proposed in which the movement of a patient following instructions is imaged and the motor function of the patient is evaluated using the acquired image (Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a physical function training device capable of maintaining user motivation and a physical function training method.
  • the physical function training device of the present invention Includes motion information acquisition unit, motion information conversion unit, and image information generation unit
  • the motion information acquisition unit acquires motion information of the entire body or a part of the user's body.
  • the motion information conversion unit converts the acquired motion information into training motion information, and then converts the acquired motion information into motion information for training.
  • the image information generation unit is a device that generates training virtual space image information that reflects the training motion information on the virtual space.
  • the physical function training method of the present invention Including motion information acquisition process, motion information conversion process, and image information generation process
  • motion information acquisition step motion information of the entire or part of the user's body is acquired, and the motion information is acquired.
  • the motion information conversion step converts the acquired motion information into training motion information, and then converts the acquired motion information into training motion information.
  • the image information generation step is a method of generating training virtual space image information that reflects the training motion information on the virtual space.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing in the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the physical function training device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing in the physical function training device of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 8 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the physical function training device according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing in the physical function training device of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the physical function training device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of processing in the physical function training device of the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing another example of the configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing another example of the hardware configuration of the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing another example of processing in the physical function training device of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic view showing an example of a mode in which the display unit is a headset in the first embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic view showing an example of a mode in which the movement information of the upper limbs of the user is acquired by using the position sensor unit in the first embodiment.
  • 18 (A) and 18 (B) are schematic views illustrating a training virtual space image showing a destination in which the user should move his / her hand in the XY plane or the XYZ space.
  • FIG. 19 is a schematic view showing an example of the mode of functional training of the upper limbs of the user in the first embodiment.
  • the motion information conversion unit includes a current position measurement unit and a training position information generation unit, and the current position measurement unit is a user from the acquired motion information.
  • the training position information generation unit calculates the current speed from the position information and adds or subtracts the set speed to the current speed to generate the training position information.
  • the training motion information includes the training position information
  • the image information generation unit transmits the training virtual space information reflecting the training position information on the virtual space. It may be in the form of generating.
  • the physical function training device of the present invention further includes, for example, a control unit, and the control unit may control the adjustment of the set speed and the adjustment of the set speed according to the purpose of training. Good.
  • the control unit includes a guide information generation unit and a voice information generation unit, and the guide information generation unit generates guide information for guiding the movement of the user.
  • the image information generation unit reflects the guide information on the virtual space to generate the training virtual space image information
  • the voice information generation unit reflects the guide information to generate the training voice information. May be the embodiment.
  • control unit includes a score determination unit, and the score determination unit determines the movement information of the user with respect to the guide information in the training virtual space image information. It may be an aspect of generating score determination information.
  • control unit includes a training environment switching unit, and the training environment switching unit switches the training environment in the training virtual space image information based on the score determination information.
  • the training environment switching unit switches the training environment in the training virtual space image information based on the score determination information.
  • at least one of the switching of the training voice information may be switched.
  • the physical function training device of the present invention may further include, for example, a storage unit, and the storage unit may store the score determination information.
  • the physical function training device of the present invention may further include, for example, a communication unit, and the communication unit may be capable of communicating with an external device.
  • the physical function training device of the present invention further includes, for example, a position sensor unit and a display unit, and the position sensor unit detects position information of the entire or part of the user's body and converts it into the motion information.
  • the display unit may display a training virtual space image based on the training virtual space image information generated by the image information generation unit.
  • the display unit may be a headset, and the headset may include a display device and the position sensor unit. Further, the headset includes, for example, at least one of the motion information acquisition unit, the motion information conversion unit, the image information generation unit, the control unit, the storage unit, and the communication unit. You may.
  • the movement of the entire body or a part of the user's body may be the movement of the upper limbs of the user.
  • the motion information conversion step includes a current position measurement step and a training position information generation step, and the current position measurement step is performed by a user from the acquired motion information.
  • the position information of the whole or a part of the body is measured, and the training position information generation step calculates the current speed from the position information and adds or subtracts the set speed to the current speed to generate the training position information.
  • the training motion information includes the training position information
  • the image information generation step reflects the training position information on the virtual space. May be in the form of generating.
  • the physical function training method of the present invention further includes, for example, a control step, the control step controls the adjustment of the set speed and the adjustment of the set speed according to the purpose of the training. Good.
  • the physical function training method of the present invention further includes, for example, a guide information generation step and a voice information generation step, and the guide information generation step generates guide information for guiding the movement of the user, and the image information generation.
  • the process reflects the guide information on the virtual space to generate the training virtual space image information
  • the voice information generation step reflects the guide information to generate the training voice information. There may be.
  • control step includes a score determination step, and the score determination step determines the movement information of the user with respect to the guide information in the training virtual space image information. It may be an aspect of generating score determination information.
  • control step includes a training environment switching step, and the training environment switching step switches the training environment in the training virtual space image information based on the score determination information.
  • the training environment switching step switches the training environment in the training virtual space image information based on the score determination information.
  • at least one of the switching of the training voice information may be switched.
  • the physical function training method of the present invention may further include, for example, a storage step, in which the storage step stores the score determination information.
  • the physical function training method of the present invention may further include, for example, a mode in which it is possible to communicate with an external device by the communication step.
  • the physical function training method of the present invention further includes, for example, a position sensor step and a display step, and the position sensor step detects the position information of the entire or part of the user's body by using the position sensor unit.
  • the motion information may be converted into the motion information, and the display step may display the training virtual space image based on the training virtual space image information generated in the image information generation step.
  • the physical function training method of the present invention may have, for example, an embodiment in which a headset is used in the display step, and the headset includes a display device and the position sensor unit. Further, the physical function training method of the present invention is described in, for example, in at least one of the motion information acquisition step, the motion information conversion step, the image information generation step, the control step, the storage step, and the communication step.
  • the headset includes at least one of the motion information acquisition unit, the motion information conversion unit, the image information generation unit, the control unit, the storage unit, and the communication unit. There may be.
  • the movement of the entire body or a part of the user's body may be the movement of the upper limbs of the user.
  • the program of the present invention is a program for causing a computer to execute each step of the physical function training method of the present invention.
  • the recording medium of the present invention is a computer-readable recording medium on which the program of the present invention is recorded.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the physical function training device 1 of the present embodiment.
  • the physical function training device 1 includes a motion information acquisition unit 11, a motion information conversion unit 12, an image information generation unit 13, and a control unit 14.
  • the physical function training device of the present invention may be a personal computer (PC, for example, a notebook type, a desktop type), a headset, or the like in which the program of the present invention is installed.
  • the control unit 14 is an arbitrary component and is not essential.
  • the headset is, for example, a VR headset, and is also referred to as a head-mounted display (HMD), a VR viewer, a VR-mounted device, or the like.
  • the VR headset is not particularly limited, and may be, for example, one that functions by being connected to a computer by wire or wirelessly, or a stand-alone type that operates independently.
  • FIG. 2 illustrates a block diagram of the hardware configuration of the physical function training device 1.
  • the physical function training device 1 includes, for example, a CPU (central processing unit) 101, a memory 102, a bus 103, a storage unit 104, an input device 106, a display unit 107, a communication unit 108, and the like.
  • Each part of the physical function training device 1 is connected via the bus 103 by, for example, each interface (I / F).
  • the CPU 101 is responsible for overall control of the physical function training device 1.
  • the program of the present invention and other programs are executed by the CPU 101, and various information is read and written.
  • the CPU 101 functions as a motion information acquisition unit 11, a motion information conversion unit 12, an image information generation unit 13, and a control unit 14.
  • another arithmetic unit such as a GPU may be used instead of the CPU.
  • the bus 103 can also be connected to, for example, an external device (hereinafter, referred to as "external device").
  • the external device include a server, a hospital terminal (for example, a PC, a tablet terminal, a smartphone, etc., the same applies hereinafter), a nursing care facility terminal, a sports gym terminal, and the like.
  • the physical function training device 1 can be connected to the communication network by, for example, the communication unit 108 connected to the bus 103, and can also communicate with the external device via the communication network.
  • the communication network is not particularly limited, and a known network can be used. For example, it may be wired or wireless.
  • Examples of the communication line network include an Internet line, WWW (World Wide Web), telephone line, LAN (Local Area Network), Wifi (Wireless Fidelity), and the like.
  • WWW World Wide Web
  • LAN Local Area Network
  • Wifi Wireless Fidelity
  • the physical function training device 1 can communicate with an external device such as a hospital terminal, a nursing facility terminal, or a sports gym terminal via the communication unit 108, for example, the user's home or the like is desired. You can train your physical function at any time in the area.
  • the memory 102 includes, for example, a main memory, and the main memory is also referred to as a main storage device.
  • the main memory is, for example, a RAM (random access memory).
  • the memory 102 further includes, for example, a ROM (read-only memory).
  • the storage unit 104 is also referred to as a so-called auxiliary storage device with respect to the main memory (main storage device), for example. As described above, the storage unit 104 stores an operation program 105 including the program of the present invention.
  • the storage unit 104 includes, for example, a storage medium and a drive for reading and writing to the storage medium.
  • the storage medium is not particularly limited, and may be, for example, an internal type or an external type.
  • HD hard disk
  • FD floppy (registered trademark) disk
  • CD-ROM compact disc
  • CD-R compact disc
  • CD-RW Compact Disk Read Only Memory
  • MO Compact Disk
  • Examples include a DVD, a flash memory, a memory card, and the like
  • the drive is not particularly limited.
  • the storage unit 104 may be, for example, a hard disk drive (HDD) in which a storage medium and a drive are integrated.
  • HDD hard disk drive
  • the physical function training device 1 further includes, for example, an input device 106 and a display unit 107.
  • the input device 106 is, for example, a keyboard, a mouse, or the like.
  • Examples of the display unit 107 include a headset including the display device illustrated in FIG. 16, an LED display, a liquid crystal display, and the like.
  • the input device 106 and the display unit 107 are configured separately, but the input device 106 and the display unit 107 may be integrally configured as, for example, a touch panel display.
  • the memory 102 and the storage unit 104 can also store access information and log information from the user, as well as information acquired from an external database (not shown).
  • the physical function training device 1 may further include a position sensor unit 15, as shown in FIGS. 13 and 14, for example. The details of the position sensor unit 15 will be described later.
  • the motion information acquisition unit 11 acquires motion information of the entire or part of the user's body (S11, motion information acquisition process). Examples of the movement of the entire body or a part of the user's body include the movement of the upper limbs of the user, the movement of the lower limbs of the user, the movement of the whole body of the user, and the like.
  • the position sensor unit 15 shown in FIG. 13 detects the position information of the entire or part of the user's body and converts it into the motion information (S15 shown in FIG. 15, the position sensor process). ), It may be implemented by the movement information acquisition unit 11.
  • FIG. 17 shows an example of a mode in which the position sensor unit 15 is used to acquire movement information of the user's upper limbs 20a as the movement of the entire or part of the user's body.
  • the position sensor unit 15 detects the position information of the user's upper limb 20a and converts it into the motion information, and the motion information acquisition unit 11 acquires it.
  • the position sensor unit 15 may be included in the headset (display unit) 107 as illustrated in FIG. That is, as shown in FIG. 17, the physical function training device of the present invention may be composed of two members, for example, a position sensor unit 15 and a notebook PC or the like including a display (display unit) 107. , As shown in FIG.
  • an all-in-one device such as a display device and a headset (display unit) 107 including a position sensor unit 15 may be used.
  • reference numeral 20 indicates a user.
  • the position sensor unit 15 for example, a conventionally known sensor can be used.
  • the functional training of the upper limbs 20a illustrated in FIG. 17 may be performed on the table 40 while the user 20 is sitting on the chair 30, as shown in FIG. 19, for example.
  • functional training of the upper limbs 20a using the headset (display unit) 107 illustrated in FIG. 16 may also be performed, for example, while sitting on a chair.
  • the motion information conversion unit 12 converts the acquired motion information into training motion information (S12, motion information conversion step).
  • the motion information conversion unit 12 may include a current position measurement unit 12a and a training position information generation unit 12b, for example.
  • the current position measurement unit 12a measures the position information of the entire or part of the user's body from the acquired movement information (S12a, current position measurement step).
  • the measurement of the position information may be performed using, for example, the position sensor unit 15 described above.
  • the training position information generation unit 12b calculates the current speed from the position information and adds or subtracts the set speed to the current speed to generate the training position information (S12b, training position information generation step).
  • the control unit 14 may control the adjustment of the set speed and the adjustment of the set speed according to the purpose of the training. For example, if the purpose of the training is rehabilitation of a paralyzed patient, if the user's paralysis is mild, the training motion information including the training position information slower than the current speed by adding the set speed to the current speed. To generate. This requires the user to have more momentum than at the current speed.
  • the set speed is subtracted from the current speed to generate the training motion information including the training position information faster than the current speed.
  • This gives the user the sensation of moving all or part of the body faster than at the current speed.
  • the user's motivation in physical function training can be maintained by generating the training movement information including the training position information obtained by adjusting the set speed to the current speed according to the degree of paralysis of the user. ..
  • a conventionally known general technique may be used. Specifically, for example, the set speed is adjusted as follows.
  • the current speed is calculated from the position information of the start position and the target position.
  • the adjustment value is set (adjusted) based on the current speed.
  • the setting (adjustment) may be performed, for example, by holding a setting pattern of an adjustment value for each case in advance and selecting from the setting pattern.
  • the speed after the adjustment may be displayed on the display unit 107 together with the training virtual space image described later.
  • the adjustment control may be automatic control or manual control.
  • the image information generation unit 13 generates training virtual space image information that reflects the training motion information on the virtual space (S13, image information generation step).
  • S13 image information generation step
  • a conventionally known general technique may be used.
  • the display unit 107 may display the training virtual space image based on the training virtual space image information (S107, display step).
  • the display unit 107 may be, for example, a headset including the display device shown in FIG. 16 or a display of a notebook PC shown in FIG.
  • the display step S107 is an arbitrary component and is not essential.
  • control unit 14 of the physical function training device 1 further includes a guide information generation unit 14a and a voice information generation unit 14b
  • the control unit 14 further includes a guide information generation unit 14a and a voice information generation unit 14b.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the motion information acquisition unit 11 acquires the motion information of the entire or part of the user's body (S11), and the motion information conversion unit 12 trains the acquired motion information. It is converted into motion information (S12).
  • the guide information generation unit 14a generates guide information that guides the movement of the user (S14a, guide information generation step).
  • the guide information is, for example, information regarding the movement destination of the hand on the paralyzed side of the user (for example, XY plane (horizontal plane) coordinates, XYZ space (three-dimensional) coordinates, etc.).
  • the image information generation unit 13 reflects the guide information on the virtual space to generate the training virtual space image information (S13).
  • the destination where the user should move his / her hand in the XY plane or the XYZ space is indicated by a number “2” or the like.
  • the training virtual space image information may be generated.
  • the voice information generation unit 14b reflects the guide information to generate training voice information (S14b, voice information generation step).
  • the user's motivation can be further maintained by including the information on the image and the voice guide as the guide information.
  • control unit 14 of the physical function training device 1 further includes the score determination unit 14c.
  • the control unit 14 further includes the score determination unit 14c.
  • Other configurations are the same as those in the second embodiment.
  • the motion information acquisition unit 11 acquires the motion information (S11), the motion information conversion unit 12 converts it into training motion information (S12), and the guide information generation unit 14a captures the guide information.
  • Generation (S14a) generation of the training virtual space image information by the image information generation unit 13 (S13), and generation of training voice information by the voice information generation unit 14b (S14b) are performed.
  • the score determination unit 14c determines the movement information of the user with respect to the guide information in the training virtual space image information and generates score determination information (S14c, score determination step). For example, if the user can move his / her hand to the position indicated by the guide on the image within a predetermined time, the score (score) is increased. The predetermined time can be appropriately changed according to the training situation.
  • the score determination information is not limited to the score (score), and in addition to or in place of the score (score), the movement distance, the movement time, the trajectory line, the range of motion, and the like can be mentioned.
  • the score determination information may be stored by the storage unit 104 (S104, storage step).
  • the storage step S104 is an arbitrary component and is not essential. This point is the same in the fourth embodiment described later.
  • the storage unit 104 may include user attributes (for example, ID (identification, identification), name, gender, date of birth, history, rehabilitation history, etc.), medical personnel (for example, For example, information about a rehabilitation doctor, an occupational therapist, etc.) may be stored.
  • control unit 14 of the physical function training device 1 further includes the training environment switching unit 14d.
  • the control unit 14 further includes a training environment switching unit 14d.
  • Other configurations are the same as those in the third embodiment.
  • the motion information acquisition unit 11 acquires the motion information (S11), the motion information conversion unit 12 converts the motion information into training motion information (S12), and the guide information generation unit 14a captures the guide information.
  • Generation (S14a) generation of the training virtual space image information by the image information generation unit 13 (S13), generation of training audio information by the audio information generation unit 14b (S14b), and score determination information by the score determination unit 14c. (S14c) is generated.
  • the training environment switching unit 14d performs at least one switching of the training environment in the training virtual space image information and the switching of the training voice information based on the score determination information (S14d, Training environment switching process).
  • the image information generation unit 13 switches the color and the voice information generation unit 14b. Perform at least one of the sound switching.
  • the motivation of the user can be further maintained by switching the training environment.
  • the present invention it is possible to provide a physical function training device and a physical function training method that can maintain the motivation of the user.
  • the present invention can be widely used for training physical functions in rehabilitation, sports, dance and the like.
  • Motion information acquisition unit Motion information conversion unit 12a Current position measurement unit 12b Training position information generation unit 13 Image information generation unit 14 Control unit 14a Guide information generation unit 14b Voice information generation unit 14c Score determination unit 14d Training environment switching unit 15 Position sensor unit 20 User 20a Upper limbs 30 Chair 40 Table 101 CPU (Central processing unit) 102 Memory 103 Bus 104 Storage 105 Program 106 Input device 107 Display 108 Communication

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Abstract

ユーザのモチベーションを維持可能な身体機能訓練装置を提供する。 本発明の身体機能訓練装置（１）は、動き情報取得部（１１）、動き情報変換部（１２）、及び、画像情報生成部（１３）を含み、動き情報取得部（１１）は、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し、動き情報変換部（１２）は、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換し、画像情報生成部（１３）は、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する。

Description

身体機能訓練装置、身体機能訓練方法、プログラム、及び、記録媒体
　本発明は、身体機能訓練装置、身体機能訓練方法、プログラム、及び、記録媒体に関する。
　脳卒中による片麻痺患者等に用いられるリハビリテーションシステムとして、指示に従う患者の動きを撮像し、取得された画像を用いて当該患者の運動機能を評価するものが提案されている（特許文献１）。
特表２００９－５０４２９８号公報
　リハビリテーション等の身体機能訓練においては、ユーザのモチベーションの維持が重要となる。
　そこで、本発明は、ユーザのモチベーションを維持可能な身体機能訓練装置、及び、身体機能訓練方法の提供を目的とする。
　前記目的を達成するために、本発明の身体機能訓練装置は、
動き情報取得部、動き情報変換部、及び、画像情報生成部を含み、
前記動き情報取得部は、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し、
前記動き情報変換部は、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換し、
前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する、装置である。
　本発明の身体機能訓練方法は、
動き情報取得工程、動き情報変換工程、及び、画像情報生成工程を含み、
前記動き情報取得工程は、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し、
前記動き情報変換工程は、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換し、
前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する、方法である。
　本発明によれば、身体機能訓練において、ユーザのモチベーションを維持可能である。
図１は、実施形態１の身体機能訓練装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態１の身体機能訓練装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施形態１の身体機能訓練装置における処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態２の身体機能訓練装置の構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施形態２の身体機能訓練装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図６は、実施形態２の身体機能訓練装置における処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態３の身体機能訓練装置の構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施形態３の身体機能訓練装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図９は、実施形態３の身体機能訓練装置における処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態４の身体機能訓練装置の構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施形態４の身体機能訓練装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図１２は、実施形態４の身体機能訓練装置における処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、実施形態１の身体機能訓練装置の構成のその他の例を示すブロック図である。 図１４は、実施形態１の身体機能訓練装置のハードウエア構成のその他の例を示すブロック図である。 図１５は、実施形態１の身体機能訓練装置における処理のその他の例を示すフローチャートである。 図１６は、実施形態１において、表示部がヘッドセットである態様の一例を示す模式図である。 図１７は、実施形態１において、位置センサ部を用いて、ユーザの上肢の動き情報を取得する態様の一例を示す模式図である。 図１８（Ａ）及び（Ｂ）は、Ｘ－Ｙ平面又はＸ－Ｙ－Ｚ空間においてユーザが手先を移動すべき先を示した訓練用仮想空間画像を例示する模式図である。 図１９は、実施形態１におけるユーザの上肢の機能訓練の態様の一例を示す模式図である。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記動き情報変換部は、現在位置計測部、及び、訓練用位置情報生成部を含み、前記現在位置計測部は、取得された前記動き情報から、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を計測し、前記訓練用位置情報生成部は、前記位置情報から現在速度を算出し、前記現在速度に設定速度を加減して訓練用位置情報を生成し、前記動き情報変換部において、前記訓練用動き情報が、前記訓練用位置情報を含み、前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記訓練用位置情報を反映させた前記訓練用仮想空間情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置は、例えば、さらに、制御部を含み、前記制御部は、訓練の目的に応じ、前記設定速度の調整及び前記設定速度の加減を制御する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記制御部は、ガイド情報生成部、及び、音声情報生成部を含み、前記ガイド情報生成部は、ユーザの動きをガイドするガイド情報を生成し、前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記ガイド情報を反映させて前記訓練用仮想空間画像情報を生成し、前記音声情報生成部は、前記ガイド情報を反映させて訓練用音声情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記制御部は、スコア判定部を含み、前記スコア判定部は、前記訓練用仮想空間画像情報において、前記ガイド情報に対するユーザの前記動き情報を判定してスコア判定情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記制御部は、訓練環境切替部を含み、前記訓練環境切替部は、前記スコア判定情報に基づき、前記訓練用仮想空間画像情報における訓練環境の切替、及び、前記訓練用音声情報の切替の少なくとも一方の切替を実施する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置は、例えば、さらに、記憶部を含み、前記記憶部は、前記スコア判定情報を記憶する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置は、例えば、さらに、通信部を含み、前記通信部により、外部の装置と通信可能である、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置は、例えば、さらに、位置センサ部、及び、表示部を含み、前記位置センサ部は、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を検知して前記動き情報に変換し、前記表示部は、前記画像情報生成部で生成された前記訓練用仮想空間画像情報に基づき訓練用仮想空間画像を表示する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記表示部は、ヘッドセットであり、前記ヘッドセットは、表示装置、及び、前記位置センサ部を含む、という態様であってもよい。また、前記ヘッドセットは、例えば、前記動き情報取得部、前記動き情報変換部、前記画像情報生成部、前記制御部、前記記憶部、及び前記通信部の少なくとも一つを含む、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練装置において、例えば、前記ユーザの身体の全体又は一部の動きは、前記ユーザの上肢の動きである、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法において、例えば、前記動き情報変換工程は、現在位置計測工程、及び、訓練用位置情報生成工程を含み、前記現在位置計測工程は、取得された前記動き情報から、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を計測し、前記訓練用位置情報生成工程は、前記位置情報から現在速度を算出し、前記現在速度に設定速度を加減して訓練用位置情報を生成し、前記動き情報変換工程において、前記訓練用動き情報が、前記訓練用位置情報を含み、前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記訓練用位置情報を反映させた前記訓練用仮想空間画像情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、さらに、制御工程を含み、前記制御工程は、訓練の目的に応じ、前記設定速度の調整及び前記設定速度の加減を制御する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、さらに、ガイド情報生成工程、及び、音声情報生成工程を含み、前記ガイド情報生成工程は、ユーザの動きをガイドするガイド情報を生成し、前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記ガイド情報を反映させて前記訓練用仮想空間画像情報を生成し、前記音声情報生成工程は、前記ガイド情報を反映させて訓練用音声情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法において、例えば、前記制御工程は、スコア判定工程を含み、前記スコア判定工程は、前記訓練用仮想空間画像情報において、前記ガイド情報に対するユーザの前記動き情報を判定してスコア判定情報を生成する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法において、例えば、前記制御工程は、訓練環境切替工程を含み、前記訓練環境切替工程は、前記スコア判定情報に基づき、前記訓練用仮想空間画像情報における訓練環境の切替、及び、前記訓練用音声情報の切替の少なくとも一方の切替を実施する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、さらに、記憶工程を含み、前記記憶工程は、前記スコア判定情報を記憶する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、さらに、通信工程を含み、前記通信工程により、外部の装置と通信可能である、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、さらに、位置センサ工程、及び、表示工程を含み、前記位置センサ工程は、位置センサ部を用いて、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を検知して前記動き情報に変換し、前記表示工程は、前記画像情報生成工程で生成された前記訓練用仮想空間画像情報に基づき訓練用仮想空間画像を表示する、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法は、例えば、前記表示工程において、ヘッドセットを用い、前記ヘッドセットは、表示装置、及び、前記位置センサ部を含む、という態様であってもよい。また、本発明の身体機能訓練方法は、例えば、前記動き情報取得工程、前記動き情報変換工程、前記画像情報生成工程、前記制御工程、前記記憶工程、及び前記通信工程の少なくとも一つにおいて、前記ヘッドセットを用い、前記ヘッドセットは、前記動き情報取得部、前記動き情報変換部、前記画像情報生成部、前記制御部、前記記憶部、及び前記通信部の少なくとも一つを含む、という態様であってもよい。
　本発明の身体機能訓練方法において、例えば、前記ユーザの身体の全体又は一部の動きは、前記ユーザの上肢の動きである、という態様であってもよい。
　本発明のプログラムは、本発明の身体機能訓練方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　本発明の記録媒体は、本発明のプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
　次に、本発明の実施形態について図を用いて説明する。本発明は、以下の実施形態には限定されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用でき、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。また、各実施形態では、ユーザのリハビリテーションでの上肢の訓練への利用を中心に説明するが、本発明はこれに限定されず、例えば、リハビリテーションでの下肢及び身体全体の訓練、スポーツ、ダンス等における上肢、下肢及び身体全体の訓練等に、幅広く利用可能である。
［実施形態１］
　図１は、本実施形態の身体機能訓練装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、身体機能訓練装置１は、動き情報取得部１１、動き情報変換部１２、画像情報生成部１３、及び、制御部１４を含む。本発明の身体機能訓練装置は、本発明のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ（ＰＣ、例えば、ノート型、デスクトップ型）、ヘッドセット等であってもよい。なお、本発明において、制御部１４は、任意の構成要素であり、必須ではない。前記ヘッドセットは、例えば、ＶＲヘッドセットであり、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、ＶＲビューワ、ＶＲ装着デバイス等ともいう。前記ＶＲヘッドセットは、特に制限されず、例えば、コンピュータと有線または無線で接続して機能するものでもよいし、単独で動作するスタンドアローン型のものでもよい。
　図２に、身体機能訓練装置１のハードウエア構成のブロック図を例示する。図２に示すように、身体機能訓練装置１は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）１０１、メモリ１０２、バス１０３、記憶部１０４、入力装置１０６、表示部１０７、通信部１０８等を有する。身体機能訓練装置１の各部は、例えば、それぞれのインターフェース（Ｉ／Ｆ）により、バス１０３を介して接続されている。
　ＣＰＵ１０１は、身体機能訓練装置１の全体の制御を担う。身体機能訓練装置１において、ＣＰＵ１０１により、例えば、本発明のプログラムやその他のプログラムが実行され、また、各種情報の読み込みや書き込みが行われる。具体的には、例えば、ＣＰＵ１０１が、動き情報取得部１１、動き情報変換部１２、画像情報生成部１３、及び、制御部１４として機能する。なお、本発明において、ＣＰＵに代えてＧＰＵ等の他の演算装置を用いてもよい。
　バス１０３は、例えば、外部の装置（以下、「外部装置」という。）とも接続できる。前記外部装置は、例えば、サーバ、病院の端末（例えば、ＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等、以下同様。）、介護施設の端末、スポーツジムの端末等があげられる。身体機能訓練装置１は、例えば、バス１０３に接続された通信部１０８により、通信回線網に接続でき、前記通信回線網を介して、前記外部装置と通信することもできる。前記通信回線網は、特に制限されず、公知のネットワークを使用でき、例えば、有線でも無線でもよい。前記通信回線網は、例えば、インターネット回線、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ　Ｗｉｄｅ　Ｗｅｂ）、電話回線、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｗｉｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）等があげられる。このように、身体機能訓練装置１が、通信部１０８を介して、病院の端末、介護施設の端末、スポーツジムの端末等の外部装置と通信可能であれば、例えば、ユーザの自宅等の所望の場所で、いつでも身体機能の訓練を行うことができる。
　メモリ１０２は、例えば、メインメモリを含み、前記メインメモリは、主記憶装置ともいう。ＣＰＵ１０１が処理を行う際には、例えば、後述する記憶部１０４に記憶されている本発明のプログラム等の種々の動作プログラム１０５を、メモリ１０２が読み込み、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２からデータを受け取って、プログラム１０５を実行する。前記メインメモリは、例えば、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）である。メモリ１０２は、例えば、さらに、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）を含む。
　記憶部１０４は、例えば、前記メインメモリ（主記憶装置）に対して、いわゆる補助記憶装置ともいう。前述のように、記憶部１０４には、本発明のプログラムを含む動作プログラム１０５が格納されている。記憶部１０４は、例えば、記憶媒体と、前記記憶媒体に読み書きをするドライブとを含む。前記記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、ＨＤ（ハードディスク）、ＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＭＯ、ＤＶＤ、フラッシュメモリー、メモリーカード等があげられ、前記ドライブは、特に制限されない。記憶部１０４は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であってもよい。
　身体機能訓練装置１は、例えば、さらに、入力装置１０６、表示部１０７を有する。入力装置１０６は、例えば、キーボード、マウス等である。表示部１０７は、例えば、図１６に例示する表示装置を含むヘッドセット、ＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ等があげられる。なお、本実施形態において、入力装置１０６と表示部１０７とは別個に構成されているが、入力装置１０６と表示部１０７とは、例えば、タッチパネルディスプレイのように、一体として構成されてもよい。
　身体機能訓練装置１において、メモリ１０２及び記憶部１０４は、ユーザからのアクセス情報及びログ情報、並びに、外部データベース（図示せず）から取得した情報を記憶することも可能である。
　身体機能訓練装置１は、例えば、図１３及び図１４に示すように、さらに、位置センサ部１５を含んでもよい。位置センサ部１５の詳細については、後述する。
　次に、本実施形態の身体機能訓練装置における処理の一例を、図１及び図１３のブロック図、並びに、図３及び図１５のフローチャートに基づき説明する。
　まず、動き情報取得部１１により、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得する（Ｓ１１、動き情報取得工程）。前記ユーザの身体の全体又は一部の動きは、例えば、前記ユーザの上肢の動き、前記ユーザの下肢の動き、前記ユーザの全身の動き等があげられる。前記動き情報の取得は、例えば、図１３に示す位置センサ部１５が、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を検知して前記動き情報に変換し（図１５に示すＳ１５、位置センサ工程）、それを動き情報取得部１１が取得することで実施されてもよい。
　図１７に、位置センサ部１５を用いて、ユーザの身体の全体又は一部の動きとして、ユーザの上肢２０ａの動き情報を取得する態様の一例を示す。図１７に示すように、位置センサ部１５は、ユーザの上肢２０ａの位置情報を検知して前記動き情報に変換し、動き情報取得部１１がそれを取得する。位置センサ部１５は、図１６に例示するように、ヘッドセット（表示部）１０７に含まれていてもよい。すなわち、本発明の身体機能訓練装置は、例えば、図１７に示すように、位置センサ部１５と、ディスプレイ（表示部）１０７を含むノート型ＰＣ等との二部材で構成されていてもよいし、図１６に示すように、表示装置、及び、位置センサ部１５を含むヘッドセット（表示部）１０７のようなオールインワンの装置であってもよい。なお、図１７において、符号２０は、ユーザを示す。位置センサ部１５としては、例えば、従来公知のセンサを用い得る。
　図１７に例示する上肢２０ａの機能訓練は、例えば、図１９に示すように、ユーザ２０が椅子３０に座った状態で、テーブル４０上で行ってもよい。図示してないが、図１６に例示するヘッドセット（表示部）１０７を用いた上肢２０ａの機能訓練も、例えば、椅子に座った状態で行ってもよい。
　次に、動き情報変換部１２により、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換する（Ｓ１２、動き情報変換工程）。動き情報変換部１２は、例えば、図１及び図２に示すように、現在位置計測部１２ａ、及び、訓練用位置情報生成部１２ｂを含んでもよい。
　まず、現在位置計測部１２ａは、取得された前記動き情報から、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を計測する（Ｓ１２ａ、現在位置計測工程）。前記位置情報の計測は、例えば、前述の位置センサ部１５を用いて実施してもよい。
　次に、訓練用位置情報生成部１２ｂは、前記位置情報から現在速度を算出し、前記現在速度に設定速度を加減して訓練用位置情報を生成する（Ｓ１２ｂ、訓練用位置情報生成工程）。このとき、例えば、制御部１４が、訓練の目的に応じ、前記設定速度の調整及び前記設定速度の加減を制御してもよい。例えば、訓練の目的が、麻痺患者のリハビリテーションであれば、ユーザの麻痺が軽度の場合、前記現在速度に設定速度を加えて、前記現在速度よりも遅い訓練用位置情報を含む前記訓練用動き情報を生成する。これにより、ユーザは、前記現在速度のままとするよりも多くの運動量が求められることとなる。一方、ユーザの麻痺が重度の場合、前記現在速度から設定速度を減じて、前記現在速度よりも速い訓練用位置情報を含む前記訓練用動き情報を生成する。これにより、ユーザは、前記現在速度のままとするよりも速く身体の全体又は一部を動かしている感覚を得られる。このように、例えば、ユーザの麻痺の程度に応じて前記現在速度に設定速度を加減した訓練用位置情報を含む前記訓練用動き情報を生成することで、身体機能訓練におけるユーザのモチベーションを維持できる。前記設定速度の加減には、例えば、従来公知の一般的な技術を用いてよい。具体的には、例えば、次のようにして、前記設定速度を加減する。すなわち、まず、ユーザの身体の全体又は一部（例えば、手先）のスタート位置から目標位置への移動において、スタート位置及び目標位置の位置情報から、前記現在速度を算出する。次に、前記現在速度をもとに、前記加減の値を設定（調整）する。前記設定（調整）は、例えば、予め症例毎の加減の値の設定パターンを保持しておき、その中から選択することで実施してもよい。なお、前記加減後の速度は、後述の訓練用仮想空間画像とともに、表示部１０７に表示してもよい。前記加減の制御は、自動制御でもよいし、マニュアル制御でもよい。
　次に、画像情報生成部１３により、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する（Ｓ１３、画像情報生成工程）。前記仮想空間への前記訓練用動き情報の反映には、例えば、従来公知の一般的な技術を用いてよい。
　次に、図３に例示するように、表示部１０７により、前記訓練用仮想空間画像情報に基づき訓練用仮想空間画像を表示してもよい（Ｓ１０７、表示工程）。表示部１０７は、例えば、図１６に示す表示装置を含むヘッドセットであってもよいし、図１７に示すノート型ＰＣのディスプレイであってもよい。なお、本発明において、表示工程Ｓ１０７は、任意の構成要素であり、必須ではない。これらの点は、後述の実施形態２から４において同様である。
［実施形態２］
　次に、身体機能訓練装置１の制御部１４が、さらに、ガイド情報生成部１４ａ、及び、音声情報生成部１４ｂを含む実施形態を説明する。図４及び図５に示すように、本実施形態の身体機能訓練装置１は、制御部１４が、さらに、ガイド情報生成部１４ａ、及び、音声情報生成部１４ｂを含む。その他の構成は、実施形態１と同様である。
　次に、本実施形態の身体機能訓練装置における処理の一例を、図４のブロック図及び図６のフローチャートに基づき説明する。
　まず、実施形態１と同様にして、動き情報取得部１１により、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し（Ｓ１１）、動き情報変換部１２により、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換する（Ｓ１２）。
　次に、ガイド情報生成部１４ａにより、ユーザの動きをガイドするガイド情報を生成する（Ｓ１４ａ、ガイド情報生成工程）。前記ガイド情報とは、例えば、ユーザの麻痺側の手先の移動先に関する情報（例えば、Ｘ－Ｙ平面（水平面）座標、Ｘ－Ｙ－Ｚ空間（立体）座標等）である。
　次に、画像情報生成部１３により、仮想空間上に前記ガイド情報を反映させて前記訓練用仮想空間画像情報を生成する（Ｓ１３）。本工程においては、例えば、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、Ｘ－Ｙ平面又はＸ－Ｙ－Ｚ空間においてユーザが手先を移動すべき先を数字の「２」等で示した前記訓練用仮想空間画像情報を生成してもよい。
　次に、音声情報生成部１４ｂにより、前記ガイド情報を反映させて訓練用音声情報を生成する（Ｓ１４ｂ、音声情報生成工程）。
　リハビリテーションにおいては、視覚及び聴覚への働きかけが重要である。本実施形態によれば、ガイド情報として、画像上での情報及び音声ガイドを含むことで、さらにユーザのモチベーションを維持可能である。
［実施形態３］
　次に、身体機能訓練装置１の制御部１４が、さらに、スコア判定部１４ｃを含む実施形態を説明する。図７及び図８に示すように、本実施形態の身体機能訓練装置１は、制御部１４が、さらに、スコア判定部１４ｃを含む。それ以外の構成は、実施形態２と同様である。
　次に、本実施形態における身体機能訓練装置における処理の一例を、図７のブロック図及び図９のフローチャートに基づき説明する。
　まず、実施形態２と同様にして、動き情報取得部１１による動き情報の取得（Ｓ１１）、動き情報変換部１２による訓練用動き情報への変換（Ｓ１２）、ガイド情報生成部１４ａによるガイド情報の生成（Ｓ１４ａ）、画像情報生成部１３による前記訓練用仮想空間画像情報の生成（Ｓ１３）、及び、音声情報生成部１４ｂによる訓練用音声情報の生成（Ｓ１４ｂ）を行う。
　次に、スコア判定部１４ｃにより、前記訓練用仮想空間画像情報において、前記ガイド情報に対するユーザの前記動き情報を判定してスコア判定情報を生成する（Ｓ１４ｃ、スコア判定工程）。例えば、ユーザが、所定時間内に画像上のガイドで指示された位置に手先を移動できれば、スコア（点数）をアップする。前記所定時間は、訓練の状況に応じて、適宜変更可能である。前記スコア判定情報は、スコア（点数）に限られず、スコア（点数）に加え若しくは代えて、移動距離、移動時間、軌道線、可動域範囲等があげられる。
　次に、図９に例示するように、記憶部１０４により、前記スコア判定情報を記憶してもよい（Ｓ１０４、記憶工程）。なお、本発明において、記憶工程Ｓ１０４は、任意の構成要素であり、必須ではない。この点は、後述の実施形態４において同様である。記憶部１０４は、前記スコア判定情報に加え若しくは代えて、ユーザの属性（例えば、ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、身分証明）、氏名、性別、生年月日、既往歴、リハビリテーションの経歴等）、医療関係者（例えば、リハビリテーション医師、作業療法士等）に関する情報等を記憶してもよい。
　本実施形態によれば、スコア判定情報を生成することで、さらにユーザのモチベーションを維持可能である。
［実施形態４］
　次に、身体機能訓練装置１の制御部１４が、さらに、訓練環境切替部１４ｄを含む実施形態を説明する。図１０及び図１１に示すように、本実施形態の身体機能訓練装置１は、制御部１４が、さらに、訓練環境切替部１４ｄを含む。それ以外の構成は、実施形態３と同様である。
　次に、本実施形態における身体機能訓練装置における処理の一例を、図１０のブロック図及び図１２のフローチャートに基づき説明する。
　まず、実施形態３と同様にして、動き情報取得部１１による動き情報の取得（Ｓ１１）、動き情報変換部１２による訓練用動き情報への変換（Ｓ１２）、ガイド情報生成部１４ａによるガイド情報の生成（Ｓ１４ａ）、画像情報生成部１３による前記訓練用仮想空間画像情報の生成（Ｓ１３）、音声情報生成部１４ｂによる訓練用音声情報の生成（Ｓ１４ｂ）、及び、スコア判定部１４ｃによるスコア判定情報の生成（Ｓ１４ｃ）を行う。
　次に、訓練環境切替部１４ｄにより、前記スコア判定情報に基づき、前記訓練用仮想空間画像情報における訓練環境の切替、及び、前記訓練用音声情報の切替の少なくとも一方の切替を実施する（Ｓ１４ｄ、訓練環境切替工程）。本工程においては、例えば、ユーザが、所定時間内に画像上のガイドで指示された位置に手先を移動できたときに、画像情報生成部１３による色の切替、及び、音声情報生成部１４ｂによる音の切替の少なくとも一方を実施する。
　本実施形態によれば、訓練環境を切替えることで、さらにユーザのモチベーションを維持可能である。
　以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や条件には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。
　この出願は、２０１９年１２月１９日に出願された日本出願特願２０１９－２２８８３５を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
　本発明によれば、ユーザのモチベーションを維持可能な身体機能訓練装置及び身体機能訓練方法を提供できる。本発明は、リハビリテーション、スポーツ、ダンス等における身体機能の訓練に幅広く利用可能である。
１　　　身体機能訓練装置
１１　　動き情報取得部
１２　　動き情報変換部
１２ａ　現在位置計測部
１２ｂ　訓練用位置情報生成部
１３　　画像情報生成部
１４　　制御部
１４ａ　ガイド情報生成部
１４ｂ　音声情報生成部
１４ｃ　スコア判定部
１４ｄ　訓練環境切替部
１５　　位置センサ部
２０　　ユーザ
２０ａ　上肢
３０　　椅子
４０　　テーブル
１０１　ＣＰＵ（中央処理装置）
１０２　メモリ
１０３　バス
１０４　記憶部
１０５　プログラム
１０６　入力装置
１０７　表示部
１０８　通信部

 

Claims (28)

  1. 動き情報取得部、動き情報変換部、及び、画像情報生成部を含み、
    前記動き情報取得部は、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し、
    前記動き情報変換部は、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換し、
    前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する、
    身体機能訓練装置。
  2. 前記動き情報変換部は、現在位置計測部、及び、訓練用位置情報生成部を含み、
    前記現在位置計測部は、取得された前記動き情報から、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を計測し、
    前記訓練用位置情報生成部は、前記位置情報から現在速度を算出し、前記現在速度に設定速度を加減して訓練用位置情報を生成し、
    前記動き情報変換部において、前記訓練用動き情報が、前記訓練用位置情報を含み、
    前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記訓練用位置情報を反映させた前記訓練用仮想空間画像情報を生成する、
    請求項１記載の身体機能訓練装置。
  3. さらに、制御部を含み、
    前記制御部は、訓練の目的に応じ、前記設定速度の調整及び前記設定速度の加減を制御する、
    請求項２記載の身体機能訓練装置。
  4. 前記制御部は、ガイド情報生成部、及び、音声情報生成部を含み、
    前記ガイド情報生成部は、ユーザの動きをガイドするガイド情報を生成し、
    前記画像情報生成部は、仮想空間上に前記ガイド情報を反映させて前記訓練用仮想空間画像情報を生成し、
    前記音声情報生成部は、前記ガイド情報を反映させて訓練用音声情報を生成する、
    請求項３記載の身体機能訓練装置。
  5. 前記制御部は、スコア判定部を含み、
    前記スコア判定部は、前記訓練用仮想空間画像情報において、前記ガイド情報に対するユーザの前記動き情報を判定してスコア判定情報を生成する、
    請求項４記載の身体機能訓練装置。
  6. 前記制御部は、訓練環境切替部を含み、
    前記訓練環境切替部は、前記スコア判定情報に基づき、前記訓練用仮想空間画像情報における訓練環境の切替、及び、前記訓練用音声情報の切替の少なくとも一方の切替を実施する、
    請求項５記載の身体機能訓練装置。
  7. さらに、記憶部を含み、
    前記記憶部は、前記スコア判定情報を記憶する、
    請求項５又は６記載の身体機能訓練装置。
  8. さらに、通信部を含み、
    前記通信部により、外部の装置と通信可能である、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の身体機能訓練装置。
  9. さらに、位置センサ部、及び、表示部を含み、
    前記位置センサ部は、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を検知して前記動き情報に変換し、
    前記表示部は、前記画像情報生成部で生成された前記訓練用仮想空間画像情報に基づき訓練用仮想空間画像を表示する、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の身体機能訓練装置。
  10. 前記表示部は、ヘッドセットであり、
    前記ヘッドセットは、表示装置、及び、前記位置センサ部を含む、
    請求項９記載の身体機能訓練装置。
  11. 前記ヘッドセットが、前記動き情報取得部、前記動き情報変換部、前記画像情報生成部、前記制御部、前記記憶部、及び前記通信部の少なくとも一つを含む、請求項１０記載の身体機能訓練装置。
  12. 前記ヘッドセットが、ＶＲヘッドセットである、請求項１０または１１記載の身体機能訓練装置。
  13. 前記ユーザの身体の全体又は一部の動きは、前記ユーザの上肢の動きである、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の身体機能訓練装置。
  14. 動き情報取得工程、動き情報変換工程、及び、画像情報生成工程を含み、
    前記動き情報取得工程は、ユーザの身体の全体又は一部の動き情報を取得し、
    前記動き情報変換工程は、取得された前記動き情報を訓練用動き情報に変換し、
    前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記訓練用動き情報を反映させた訓練用仮想空間画像情報を生成する、
    身体機能訓練方法。
  15. 前記動き情報変換工程は、現在位置計測工程、及び、訓練用位置情報生成工程を含み、
    前記現在位置計測工程は、取得された前記動き情報から、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を計測し、
    前記訓練用位置情報生成工程は、前記位置情報から現在速度を算出し、前記現在速度に設定速度を加減して訓練用位置情報を生成し、
    前記動き情報変換工程において、前記訓練用動き情報が、前記訓練用位置情報を含み、
    前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記訓練用位置情報を反映させた前記訓練用仮想空間画像情報を生成する、
    請求項１４記載の身体機能訓練方法。
  16. さらに、制御工程を含み、
    前記制御工程は、訓練の目的に応じ、前記設定速度の調整及び前記設定速度の加減を制御する、
    請求項１５記載の身体機能訓練方法。
  17. 前記制御工程は、ガイド情報生成工程、及び、音声情報生成工程を含み、
    前記ガイド情報生成工程は、ユーザの動きをガイドするガイド情報を生成し、
    前記画像情報生成工程は、仮想空間上に前記ガイド情報を反映させて前記訓練用仮想空間画像情報を生成し、
    前記音声情報生成工程は、前記ガイド情報を反映させて訓練用音声情報を生成する、
    請求項１６記載の身体機能訓練方法。
  18. 前記制御工程は、スコア判定工程を含み、
    前記スコア判定工程は、前記訓練用仮想空間画像情報において、前記ガイド情報に対するユーザの前記動き情報を判定してスコア判定情報を生成する、
    請求項１７記載の身体機能訓練方法。
  19. 前記制御工程は、訓練環境切替工程を含み、
    前記訓練環境切替工程は、前記スコア判定情報に基づき、前記訓練用仮想空間画像情報における訓練環境の切替、及び、前記訓練用音声情報の切替の少なくとも一方の切替を実施する、
    請求項１８記載の身体機能訓練方法。
  20. さらに、記憶工程を含み、
    前記記憶工程は、前記スコア判定情報を記憶する、
    請求項１８又は１９記載の身体機能訓練方法。
  21. さらに、通信工程を含み、
    前記通信工程により、外部の装置と通信可能である、
    請求項１４から２０のいずれか一項に記載の身体機能訓練方法。
  22. さらに、位置センサ工程、及び、表示工程を含み、
    前記位置センサ工程は、位置センサ部を用いて、ユーザの身体の全体又は一部の位置情報を検知して前記動き情報に変換し、
    前記表示工程は、前記画像情報生成工程で生成された前記訓練用仮想空間画像情報に基づき訓練用仮想空間画像を表示する、
    請求項１４から２１のいずれか一項に記載の身体機能訓練方法。
  23. 前記表示工程において、ヘッドセットを用い、
    前記ヘッドセットは、表示装置、及び、前記位置センサ部を含む、
    請求項２２記載の身体機能訓練方法。
  24. 前記動き情報取得工程、前記動き情報変換工程、前記画像情報生成工程、前記制御工程、前記記憶工程、及び前記通信工程の少なくとも一つにおいて、前記ヘッドセットを用い、
    前記ヘッドセットは、前記動き情報取得部、前記動き情報変換部、前記画像情報生成部、前記制御部、前記記憶部、及び前記通信部の少なくとも一つを含む、請求項２３記載の身体機能訓練方法。
  25. 前記ヘッドセットが、ＶＲヘッドセットである、請求項２３または２４記載の身体機能訓練方法。
  26. 前記ユーザの身体の全体又は一部の動きは、前記ユーザの上肢の動きである、
    請求項１４から２５のいずれか一項に記載の身体機能訓練方法。
  27. 請求項１４から２６のいずれか一項に記載の身体機能訓練方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  28. 請求項２７記載のプログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015228957A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 日本光電工業株式会社 リハビリテーション支援システム
WO2018199196A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 株式会社ｍｅｄｉＶＲ 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およびリハビリテーション支援プログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015228957A (ja) * 2014-06-04 2015-12-21 日本光電工業株式会社 リハビリテーション支援システム
WO2018199196A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 株式会社ｍｅｄｉＶＲ 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およびリハビリテーション支援プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024056349A (ja) * 2022-10-11 2024-04-23 医療法人社団のう救会 運動支援装置およびプログラム

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