(57)【要約】【課題】  記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置及びそれを用いた訓練方法を提供すること。【解決手段】  ユーザの下肢筋力訓練のためのペダル及び／または走行方向の設定のためのハンドルを有する下肢筋力運動モジュールと、前記ユーザの記憶力訓練のために仮想空間の走行を実現可能なディスプレイ部と、前記下肢筋力運動モジュールの駆動データに基づく前記ユーザの知覚能力及び／または筋力の向上のための訓練部と、を備え、リハビリテーション患者、認知症及び／または認知機能障害患者の記憶力訓練、下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動を複合的に支援できる記憶力と認知能力及び身体筋力（上下肢筋力）の向上用の訓練装置に供する。【選択図】  図１
2020103876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの下肢筋力訓練のためのペダル及び／または走行方向の設定のためのハンドルを有する下肢筋力運動モジュールと、
前記ユーザの記憶力訓練のために仮想空間の走行を実現可能なディスプレイ部と、
前記下肢筋力運動モジュールの駆動データに基づく前記ユーザの知覚能力及び／または筋力の向上のための訓練部と、を備え、
リハビリテーション患者、認知症及び／または認知機能障害患者の記憶力訓練、下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動を複合的に支援できる
ことを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項２】
上肢筋力の向上及び認知能力の訓練のために、前記ユーザのモーションを感知可能なモーション感知センサをさらに備え、
リハビリテーション患者、認知症及び／または認知機能障害患者の記憶力訓練、認知力訓練、下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動を複合的に支援できる
請求項１に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項３】
前記訓練部は、
前記下肢筋力運動モジュールから送られてきた前記駆動データに基づいて、前記ディスプレイ部において実現される仮想空間を走行することにより、記憶力向上訓練が行えるようにする記憶力訓練部を備える
請求項１または２に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項４】
前記訓練部は、
前記モーション感知センサから送られてきた前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータに基づいて、算術演算ゲーム及び／またはパズルゲームを用いて認知能力を訓練可能な認知力訓練部を備え、
前記リハビリテーション患者の上肢筋力向上訓練と認知能力向上訓練を同時に行えるようにする
請求項２に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項５】
前記記憶力訓練部は、
前記下肢筋力運動モジュールから送られてきた前記ペダルの駆動信号を受信し、仮想空間内の道路が前に進むように画面を構成するが、
前記仮想空間内の道路は、
前記ペダルの回転速度に応じて、前記仮想空間内の道路の進行速度が調節され、
前記ハンドルの駆動方向に応じて、前記仮想空間内の道路の進行方向が変更されるようにすることで、
前記ユーザが前記下肢筋力運動モジュールの駆動によって、まるで仮想空間内の道路を走行するかのような体験ができるようにする
請求項３に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項６】
前記訓練部は、
前記ペダルの回転速度及び／または前記ハンドルの駆動方向を含む駆動データ及び前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータを前記訓練部に伝送可能な通信部をさらに備え、
前記ディスプレイ部において実現される仮想空間内の走行によって下肢筋力の向上及び記憶力向上訓練を同時に行える
請求項１または２に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項７】
前記訓練部は、
前記モーション感知センサを介して前記ユーザの腕の最大上昇角度をセンシングして、前記ユーザの上肢筋の状態を評価可能なリハビリテーション評価部をさらに備え、
前記ユーザの身体筋力の状態を測定可能である
請求項２に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置を用いる記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法において、
下肢筋力運動モジュール及びモーション感知センサを介してユーザの下肢筋肉及び／または上肢筋肉の状態を評価する評価ステップと、
前記評価結果に基づいて訓練難易度を設定する難易度設定ステップと、
ディスプレイ部を介して仮想空間を実現する仮想空間実現ステップと、
前記ユーザが下肢筋力運動モジュールのペダル及び／またはハンドルを駆動して仮想空間内の道路を走行する走行ステップと、
前記仮想空間内の道路走行を完了したときに、走行の状態を評価してリハビリテーション状態を点検可能なリハビリテーション評価ステップと、を含み、
前記ユーザの記憶力訓練、下肢筋力運動及び上肢筋力運動を複合的に支援できる
ことを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法。
【請求項９】
前記走行ステップは、
前記モーション感知センサでセンシングしたモーションデータに基づく認知能力向上ゲームを活用した上肢筋及び認知力向上訓練ステップと、
前記認知能力向上ゲームを活用した前記ユーザの認知力訓練及び上肢筋訓練の結果を評価してリハビリテーション状態を点検可能な認知力リハビリテーション評価ステップと、をさらに含み、
リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者などの認知力訓練及び上肢筋力運動を複合的に支援できる
請求項８に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法。
【請求項１０】
前記認知能力向上ゲームは、
算術演算ゲーム及び／またはパズルゲームを含み、
前記算術演算ゲームの実行方法は、
画面上に表示される算術演算の正解に相当する数字を画面から見つけて腕を用いて画面上の数字を捕捉するステップと、
捕捉した前記数字を画面上の定められた位置に移動させるために腕の位置を移動させるステップと、を含み、
前記ユーザの認知力訓練及び上肢筋力運動を複合的に支援できる
請求項９に記載の記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高齢者の運動用または身体リハビリテーション及び／または記憶力の回復などが求められるリハビリテーション患者を治療するための医療機器及び疾病の予防などのために使用できる記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置及びそれを用いた訓練方法に関し、さらに詳しくは、下肢筋力の向上及び記憶力訓練などに使用でき、しかも、下肢運動、認知訓練及び上肢運動などに複合的に使用できる記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置及びそれを用いた訓練方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、６５才以上の高齢者の場合、落下や転倒による怪我を防ぐための下肢筋力強化運動と上肢筋力運動、並びに認知症の予防と遅延のための記憶力訓練と認知能力向上訓練が極めて必要である。なお、腦卒中などの疾病により上下肢の片麻痺を呈した患者の場合には、上下肢筋力向上の訓練がリハビリテーションのために極めて必要である。
【０００３】
患者は、リハビリテーションによって自分の活動の一部を取り戻すことができる。医療界におけるリハビリテーションとは、活動に対する障害物または制限及び社会活動への参与に対する妨げの物理的な結果、精神的な結果、社会的な結果を最小限に抑えようとする手段の適用と効果のことをいう。
【０００４】
近年の高齢者の急増には目を見張るものがあり、これと伴い、認知症の発症患者の増加と、落下や転倒による怪我などにより療養保険の恩恵にあずかれる高齢者の増加とが認められる中で、公的資金増大の防止、及び高齢者の福祉の側面からみても、上述した装置の開発と普及は切望されているのが現状である。
【０００５】
この技術は、高齢者などを対象として下肢筋力と上肢筋力が向上可能であり、認知能力向上訓練と認知症の予防及び遅延に必要とされる総合的な訓練装置の開発に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国登録特許第１０−１４９８５６９号公報
【特許文献２】大韓民国公開特許第１０−２０１５−０１２１７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した課題を解消するために見いだされたものであり、下肢筋力の弱い患者や認知症患者、高齢者を対象として安全に着座した状態で自転車（または、着座した状態でペダルを足でこぎながら下肢筋力を向上できる運動器具）に乗りながら下肢筋力運動をするとともに、行ったことがある場所（または、かつて住んだことのある場所など）を選んで実際にその道路を旅しながら記憶力訓練を同時にし、且つ、認知訓練を頭だけでするわけではなく、腕と上半身の運動が同時に行える訓練装置及びそれを用いた訓練方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した本発明の目的は、ユーザの下肢筋力訓練のためのペダル及び／または走行方向の設定のためのハンドルを有する下肢筋力運動モジュールと、前記ユーザの記憶力訓練のために仮想空間の走行を実現可能なディスプレイ部と、前記下肢筋力運動モジュールの駆動データに基づく前記ユーザの知覚能力及び／または筋力の向上のための訓練部と、を備え、リハビリテーション患者、認知症及び／または認知機能障害患者の記憶力訓練、下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動を複合的に支援できる記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【０００９】
また、上肢筋力の向上及び認知能力の訓練のために、前記ユーザのモーションを感知可能なモーション感知センサをさらに備え、リハビリテーション患者、認知症及び／または認知機能障害患者の記憶力訓練、認知力訓練、下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動を複合的に支援できる記憶力と認知能力及び身体筋力（上肢筋力及び／または下肢筋力）の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１０】
さらに、前記訓練部は、前記下肢筋力運動モジュールから送られてきた前記駆動データに基づいて、前記ディスプレイ部において実現される仮想空間を走行することにより、記憶力向上訓練が行えるようにする記憶力訓練部を備えることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１１】
さらにまた、前記訓練部は、前記モーション感知センサから送られてきた前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータに基づいて、算術演算ゲーム及び／またはパズルゲームを用いて認知能力を訓練可能な認知力訓練部を備え、前記リハビリテーション患者の上肢筋力向上訓練と認知能力向上訓練を同時に行えるようにすることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１２】
さらにまた、前記記憶力訓練部は、前記下肢筋力運動モジュールから送られてきた前記ペダルの駆動信号を受信し、仮想空間内の道路が前に進むように画面を構成するが、前記仮想空間内の道路は、前記ペダルの回転速度に応じて、前記仮想空間内の道路の進行速度を調節し、前記ハンドルの駆動方向に応じて、前記仮想空間内の道路の進行方向を変更することで、前記ユーザが前記下肢筋力運動モジュールの駆動によってまるで仮想空間内の道路を走行するかのような体験ができるようにする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１３】
さらにまた、前記訓練部は、前記ペダルの回転速度及び／または前記ハンドルの駆動方向を含む駆動データ及び前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータを前記訓練部に伝送可能な通信部をさらに備え、前記ディスプレイ部において実現される仮想空間内の走行によって下肢筋力の向上及び記憶力向上訓練を同時に行えることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１４】
これらに加えて、前記訓練部は、前記モーション感知センサを介して前記ユーザの腕の最大上昇角度をセンシングして、前記ユーザの上肢筋の状態を評価可能なリハビリテーション評価部をさらに備え、前記ユーザの身体筋力の状態を測定可能であることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の提供によっても達成可能になる。
【００１５】
また、本発明の一実施形態に係る訓練装置を用いた訓練方法、すなわち、下肢筋力運動モジュール及びモーション感知センサを介してユーザの下肢筋肉及び／または上肢筋肉の状態を評価する評価ステップと、前記評価結果に基づいて訓練難易度を設定する難易度設定ステップと、ディスプレイ部を介して仮想空間を実現する仮想空間実現ステップと、ユーザが下肢筋力運動モジュールのペダル及び／またはハンドルを駆動して仮想空間内の道路を走行する走行ステップと、前記仮想空間内の道路走行を完了したときに、走行の状態を評価してリハビリテーション状態を点検可能なリハビリテーション評価ステップと、を含み、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者など前記訓練装置のユーザの記憶力訓練、下肢筋力運動及び上肢筋力運動を複合的に支援できることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力（上肢筋力及び／または下肢筋力）の向上用の訓練方法の提供によっても達成可能になる。
【００１６】
さらに、前記走行ステップは、前記モーション感知センサでセンシングしたモーションデータに基づく認知能力向上ゲームを活用した上肢筋及び認知力向上訓練ステップと、前記認知能力向上ゲームを活用した前記ユーザの認知力訓練及び上肢筋訓練の結果を評価してリハビリテーション状態を点検可能な認知力リハビリテーション評価ステップと、をさらに含み、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者などの認知力訓練及び上肢筋力運動を複合的に支援できることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法の提供によっても達成可能になる。
【００１７】
さらにまた、前記認知能力向上ゲームは、算術演算ゲーム及び／またはパズルゲームを含み、前記算術演算ゲームの実行方法は、画面上に表示される算術演算の正解に相当する数字を画面から見つけて腕を用いて画面上の数字を捕捉するステップと、捕捉した前記数字を画面上の定められた位置に移動させるために腕の位置を移動させるステップと、を含み、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者などの認知力訓練及び上肢筋力運動を複合的に支援できることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法の提供によっても達成可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明に係る訓練装置及び訓練方法は、高齢者、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者などの訓練装置のユーザの各種のリハビリテーション治療と認知症などの疾病の予防に役立ち、回復効果を期待できるものであり、特に、訓練装備の一つの総合的なシステムによって記憶力訓練、認知能力向上訓練、身体筋力（下肢筋力及び／または上肢筋力）の運動、集中力の訓練を複合的に支援可能であるという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置を示す説明図
【図２】本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置の訓練部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施形態に係る認知力訓練部において実行される認知能力向上ゲームを起動している画像
【図４Ａ】本発明のリハビリテーション評価部においてリハビリテーション患者の上肢筋を評価する例示説明図
【図４Ｂ】本発明のリハビリテーション評価部においてリハビリテーション患者の上肢筋を評価する例示説明図
【図５】本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明について説明する。しかしながら、本発明は、様々な異なる形態で実現され得るので、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、図面において、本発明を明確に説明するために説明に関係のない部分は省略し、明細書全体を通して類似の部分には類似の符号を付した。
明細書全体を通して、ある部分が他の部分と「連結（接続、接触、結合）」されているという場合、それには「直接的に連結」されているものだけでなく、その間にさらに他の部材を介して「間接的に連結」されているものも含まれる。また、ある一部分がある構成要素を「含む」という場合、それは特に断らない限り他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに備えてもよいことを意味する。
本発明に用いられる用語は、単に特定の実施形態について説明するために用いられるものであり、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現には、文脈からみて明らかに他の意味を有さない限り、複数の言い回しを含む。本明細書における「含む」、「有する」などの用語は、明細書に記載されている特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせが存在することを示すためのものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらの組み合わせの存在または付加可能性を予め排除するものではない。
参考までに、後述する本発明の構成のうち、従来技術と同じ構成については、前述した従来技術を参照することとし、別途の詳細な説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置１００を示す図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び身体筋力（上肢筋力及び／または下肢筋力）の向上用の訓練装置１００の訓練部２００を示すブロック図である。
【００２２】
本発明に係る記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置１００は、ユーザ（リハビリテーション患者など）の下肢筋力の向上と記憶力訓練を支援する下肢筋力運動モジュール１１０（例えば、自転車などの形態またはそれと類似の形態として提供されてもよい。）及びモーション感知センサ１２０と連動（有線または無線）されるディスプレイ部１３０を介してユーザの認知能力の向上と上肢運動の支援及び上肢など前記ユーザの身体筋力（上肢筋力及び／または下肢筋力）の運動に対する評価を支援できることを特徴とする。
【００２３】
より具体的には、本発明に係る記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置１００は、リハビリテーション患者、労弱者及び／または認知機能障害患者など本発明に係る訓練装置１００のユーザの治療（リハビリテーション治療など）及び予防（認知症などの疾患）目的のリハビリテーション訓練装置に関する。このために、記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置１００は、下肢筋力運動モジュール１１０、モーション感知センサ１２０、ディスプレイ部１３０、訓練部２００及び通信部２１０を備えていてもよく、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者（ユーザ）の記憶力訓練、認知能力向上訓練、身体筋力の運動（下肢筋力運動及び／または上肢筋力運動）を複合的に支援することが可能になる。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る下肢筋力運動モジュール１１０は、下肢筋力の向上のための運動機器であって、ユーザの下肢筋力訓練のためのペダル１１１及び／または走行方向の設定のためのハンドル１１２を有していてもよい。例えば、前記ユーザがペダル１１１を回すことにより前記ユーザの下肢筋力訓練が行える自転車であってもよく、且つ、前記ユーザがまるで実際に自転車を駆動するかのように方向の切り換えのためのハンドル１１２を有していてもよい。
【００２５】
また、本発明の一実施形態に係る前記下肢筋力運動モジュール１１０は、前記ユーザの身体筋肉（下肢筋肉及び／または上肢筋肉）の状態に応じて過度な訓練がなされた場合に、下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１の回転速度を制御可能な負荷調節器１１３をさらに備えていてもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態に係るモーション感知センサ１２０は、上肢筋力の向上及び認知能力の訓練のために前記ユーザのモーションを感知できるものであって、より具体的に、前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータを生成する。例えば、前記モーションデータは、前記ユーザが腕を持ち上げる角度、手の位置及び特定の位置に移動する速度に関する情報を含んでいてもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態に係るディスプレイ部１３０は、前記ユーザの記憶力訓練のために実際空間または仮想空間を実現してもよい。一例として、前記実際空間または仮想空間は、前記通信部２１０を介して前記ユーザが設定した住所に相当する３次元マップを伝送されて実現されてもよい。例えば、前記ディスプレイ部１３０は、前記ユーザが下肢筋力訓練のために下肢筋力運動モジュール１１０を駆動する場合に、グーグルプログラムなどのように実際または仮想のマップ、２次元または３次元の空間に関する情報及び／または画像情報を生成して提供してもよく、それとともに、若しくはこれとは別途に、既存の空間地理情報システム（外部の商用のＧＰＳやＧＩＳ情報サービスなどを含めて利用可能である。）を用いて設定して提供する住所に相当する実際空間または仮想空間（例えば、歩道や道路などの走行道路及び／または距離、住宅街、商店などが建ち並んでいる繁華街などであってもよい。）をディスプレイ（実際空間の情報及び／または画像を実現、再生及び／または再演するか、あるいは、仮想空間を画像として生成して実現する。）してもよい。すなわち、前記ディスプレイ部１３０は、前記ユーザが前記設定された場所に相当する実際空間または仮想空間内（本発明に係るディスプレイ部１３０において実現される「仮想空間」は、予め保存された、若しくは外部の空間地理情報サービスプロバイダーなどから提供される実際空間の画像または拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）または仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）、複合現実（Ｍｉｘｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）の画像などであってもよい。）において下肢筋力運動モジュール１１０を用いて走行していると感じられるようにディスプレイしてもよい。
【００２８】
さらに、本発明の他の一実施形態に係るディスプレイ部１３０は、前記モーションデータに基づく認知能力の向上のための算術演算ゲーム及びパズルゲームを実行してもよい。
【００２９】
本発明の一実施形態に係る訓練部２００は、前記下肢筋力運動モジュール１１０及びモーション感知センサ１２０のデータに基づいて、前記ユーザの身体健康の向上のための訓練を支援する。
【００３０】
より具体的に、前記訓練部２００は、前記下肢筋力運動モジュール１１０及び前記モーション感知センサ１２０のデータに基づいて、前記ユーザの知覚、認知能力及び／または筋力の向上を支援できる記憶力訓練部２２０及び認知力訓練部２３０を備えていてもよい。
【００３１】
本発明の一実施形態に係る前記記憶力訓練部２２０は、前記下肢筋力運動モジュール１１０から送られてきた駆動データに基づいて、ディスプレイ部１３０において実現される仮想現実内の走行によって記憶力訓練が行えるようにする。ここで、駆動データは、前記ユーザが前記下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１を回す速度、すなわち、ペダル１１１の回転速度、ペダル１１１の回転の持続時間、前記ハンドル１１２の駆動方向に関する情報及び／または合計の訓練時間に関する情報を含んでいてもよい。このとき、駆動データは、前記通信部２１０を介して前記記憶力訓練部２２０へと送られてもよく、前記記憶力訓練部２２０は、前記駆動データに基づいて、合計の走行距離、平均速度、走行時間などを測定して訓練結果データを生成してもよい。
【００３２】
より具体的に、前記記憶力訓練部２２０は、送られてきた駆動データに基づいて、前記設定された場所の道路に沿って駆動データの速度及び方向に走行する画面がディスプレイされるようにしてもよい。なお、前記ハンドル１１２を用いて所望の方向への走行をしてもよい。
【００３３】
すなわち、このような画面を介して、前記ユーザは、前記設定された仮想空間においてまるで実際に走行するかのような体験をすることができる。なお、より臨場感溢れる走行画面を実現するために、前記モーション感知センサ１２０は、前記ユーザの視線を感知して、前記ユーザの視線方向に対応するように画面を構成してディスプレイしてもよい。
以下では、図３に基づいて、認知力訓練部２３０についてより詳しく説明する。
図３は、本発明の一実施形態に係る認知力訓練部において実行される認知能力向上ゲームを起動している画像である。
【００３４】
本発明の一実施形態に係る訓練部２００は、前記モーション感知センサ１２０から送られてきた前記ユーザの手及び／または腕の動きに関するモーションデータに基づいて、算術演算ゲーム及び／またはパズルゲームを用いて認知能力の訓練が行える認知力訓練部２３０を備え、前記ユーザの上肢筋力向上訓練と認知能力向上訓練を同時に行えるようにしてもよい。より具体的に、前記認知力訓練部２３０は、通信部２１０を介して前記モーションデータを伝送してもらい、これに基づいて認知能力訓練ゲームを実行してもよい。ここで、モーションデータは、前記ユーザが腕を持ち上げる角度、手の位置及び特定の位置に移動する速度に関する情報を含んでいてもよい。すなわち、前記ユーザの腕が画面に指示された正確な座標に位置しているか否か、当該座標まで移動するのにかかった時間など、前記ユーザの腕と手の動きに関するすべての情報が含まれていてもよい。なお、認知能力訓練ゲームとは、算術演算ゲーム、パズルゲーム及び各種の認知能力をテスト可能なゲームを意味してもよい。すなわち、クロスワードパズル、単語連想ゲームなどもそれに相当する。
【００３５】
図３に基づいて、認知能力訓練ゲームの起動方法についてさらに詳しく説明すると、認知能力訓練ゲームは、前記ユーザの両腕を用いて画面に表示される問題の正解を当てるコンテンツである。前記ユーザは、認知力訓練部２３０を介して実行される算術演算ゲームをするに当たって、画面で指示する四則演算（例えば、３＋４＝？）の正解に相当する数字（例えば、７）を画面から見つけて当該数字の位置に手を当てることで正解を当ててもよい。例えば、画面に配置された数字のうち正解である数字を移動させようとする場合に、図３に示すように、当該数字に手を当てて、姿勢を維持したまま黄色い円を完成させなければならない。黄色い円が完成されれば、当該数字は手の位置に沿って移動することができる。但し、移された数字が誤答である場合、当該数字は元の位置に自動的に戻る。このとき、前記ゲームにおいて求められる演算値に対する正確度、正解を当てるのにかかる時間及び腕または手を正確に当該数字の位置に置くかどうかを測定する位置正確度を測定して訓練結果データを生成してもよい。
図４ａ及び図４ｂは、本発明のリハビリテーション評価部２５０においてユーザの上肢筋を評価する例示図である。
【００３６】
図４ａ及び図４ｂに基づいて説明すると、本発明の一実施形態に係る訓練部２００は、リハビリテーション評価部２５０をさらに備え、前記モーション感知センサ１２０を介して前記ユーザの腕の最大上昇角度をセンシングして、前記ユーザの上肢筋の状態を評価してもよい。例えば、リハビリテーション評価部２５０は、図４ａに示すように、評価前の初期画面の状態において、前記ユーザがモーション感知センサ１２０から離れた距離に立ち、腕を持ち上げた状態で所定の時間にかけて姿勢を維持すると、図４ｂに示すように、センシングされた腕の位置情報（例えば、腕の角度）に基づいて、前記ユーザの上肢筋の状態を評価する。なお、リハビリテーション評価部２５０は、リハビリテーション評価部２５０において生成したデータと、前記記憶力訓練部２２０及び認知力訓練部２３０において生成した訓練結果データとを一緒に図式化したデータを生成してもよい。
以下では、図５に基づいて、本発明に係る訓練装置１００を用いた訓練方法についてさらに詳しく説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練装置１００を用いた訓練方法の流れを示すフローチャートである。
【００３７】
図５に示すように、本発明に係る訓練装置１００を用いた訓練方法は、ユーザの身体筋肉（下肢筋肉及び／または上肢筋肉）の状態を評価する評価ステップ（Ｓ４１０）、難易度設定ステップ（Ｓ４２０）、仮想空間実現ステップ（Ｓ４３０）、走行ステップ（Ｓ４４０）及びリハビリテーション評価ステップ（Ｓ４５０）を含み、リハビリテーション患者、認知症及び認知機能障害患者などのユーザの記憶力訓練、下肢筋力運動及び上肢筋力運動を複合的に支援できることを特徴とする記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練方法であってもよい。
【００３８】
より具体的に、本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法は、下肢筋力運動モジュール１１０及びモーション感知センサ１２０を介してユーザの身体筋肉（下肢筋肉及び／または上肢筋肉）の状態を評価する評価ステップ（Ｓ４１０）を含んでいてもよい。前記ユーザは、前記下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１を回すことで、下肢筋力の度合いを測定してもよい。なお、前記モーション感知センサ１２０を介してユーザの腕の最大上昇角度をセンシングして、前記ユーザの上肢筋の状態を評価してもよい。
【００３９】
次いで、記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法は、前記評価ステップの結果に基づいて訓練難易度を設定する難易度設定ステップ（Ｓ４２０）を含んでいてもよい。前記難易度を用いて前記下肢筋力運動モジュール１１０の速度及び駆動時間を設定してもよく、下肢筋力運動モジュール１１０は、負荷調節器１１３によって、前記ユーザの下肢筋肉及び／または上肢筋肉の状態に比べて過度な訓練がなわれた場合に、下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１の回転速度を制御してもよい。
【００４０】
記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法は、ディスプレイ部１３０を介して仮想空間を実現する仮想空間実現ステップ（Ｓ４３０）を含んでいてもよい。なお、仮想空間実現ステップは、前記ユーザが所望の仮想空間を設定する所望の住所を設定するステップ及び設定された住所に相当する３次元マップを伝送してもらうステップをさらに含んでいてもよい。但し、前述したように、本発明に係る仮想空間の実現は、訓練装置１００内に設定された空間（または、装置、モジュール）に予め保存されているか、あるいは、外部の空間地理情報サービスプロバイダーなどから伝送（有線または無線のデータ通信を介して）された実際または仮想（ＡＲ、ＶＲ、ＭＲなどであってもよい。）空間、地理情報により行われてもよい。
【００４１】
次いで、記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法は、ユーザが下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１及び／またはハンドル１１２を駆動して仮想空間内の道路を走行する走行ステップ（Ｓ４４０）を含んでいてもよい。このような走行は、前記リハビリテーション評価部２５０における評価結果に基づく下肢筋力の状態を考慮して、距離及び速度が設定されてもよく、下肢筋力運動モジュール１１０は、負荷調節器１１３によって、前記ユーザの下肢筋肉及び／または上肢筋肉の状態に比べて過度な訓練がなされた場合に、下肢筋力運動モジュール１１０のペダル１１１の回転速度を制御してもよい。
【００４２】
本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法における前記走行ステップ（Ｓ４４０）は、前記モーション感知センサ１２０でセンシングしたモーションデータを用いた算術演算ゲームまたはパズルゲームによる、上肢筋力及び認知力向上訓練ステップ（Ｓ４５０）をさらに含んでいてもよい。より具体的に説明すると、前記下肢筋力運動モジュール１１０を用いて仮想空間内の道路を走行する過程において一定の距離を走行する度に、算術演算ゲームまたはパズルゲームなどの認知力向上ゲームのクエストが起動されてもよい。したがって、このような認知力向上ゲームのクエストが起動される場合に、前記ユーザは、ディスプレイ部１３０を介して起動される四則演算ゲームを行うことができる。
【００４３】
また、図５に示すように、本発明の一実施形態に係る訓練方法は、前記四則演算ゲームなど予め設定されたゲームの遂行結果に基づいて、前記ユーザの認知力訓練及び上肢筋訓練の結果を評価して、リハビリテーション状態を点検可能な認知力リハビリテーション評価ステップ（Ｓ４６０）をさらに含んでいてもよい。
【００４４】
次いで、本発明の一実施形態に係る記憶力と認知能力及び上下肢筋力の向上用の訓練方法は、前記仮想空間内の道路走行が完了したときに走行の状態を評価して、リハビリテーション状態を点検可能なリハビリテーション評価ステップ（Ｓ４７０）をさらに含んでいてもよい。
【００４５】
以上述べたように、本発明の好適な実施形態に基づいて本発明について説明したが、当該技術分野における当業者であれば、特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内において、本発明を種々に修正または変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１００  記憶力と認知能力及び身体筋力の向上用の訓練装置
１１０  下肢筋力運動モジュール
１１１  ペダル
１１２  ハンドル
１１３  負荷調節器
１２０  モーション感知センサ
１３０  ディスプレイ部
２００  訓練部
２１０  通信部
２２０  記憶力訓練部
２３０  認知力訓練部
２４０  制御部
２５０  リハビリテーション評価部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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