(57)【要約】【課題】ＶＲの環境下において、利用者の動作を定量的に評価し、その評価に応じて利用者がリハビリの対象となる部位を動かすことによって、当該部位に対してリハビリの直接的な効果である疼痛緩和及び運動機能向上を付与するものである。【解決手段】実施の形態におけるリハビリ支援装置は、条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部とを備える。条件設定部は、取得された利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する。表示制御部は、設定された表示位置に目標物を表示させる。判定部は、利用者の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、設定されたリハビリの動作が行われたか否かを判定する。評価部は、判定部による判定の結果を基に、リハビリ対象部位の動きを算出し、リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得された利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する条件設定部と、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させる表示制御部と、
前記利用者の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、設定されたリハビリの動作が行われたか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果を基に、リハビリ対象部位の動きを算出し、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示す評価部と、
を備えることを特徴とするリハビリ支援装置。
【請求項２】
前記評価部は、前記リハビリ対象部位の動きを、前記身体情報、及び、前記利用者の関節の可動域を示す情報から算出することを特徴とする請求項１に記載のリハビリ支援装置。
【請求項３】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者が各部に装着する複数のセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリハビリ支援装置。
【請求項４】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者の動きを外部から取得するセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のリハビリ支援装置。
【請求項５】
前記利用者の動作を検出する動作検出部を備え、
前記動作検出部は、前記測定部によって取得された前記身体情報から前記利用者の動作を検出することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のリハビリ支援装置。
【請求項６】
リハビリ支援装置に、
取得された利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させるステップと、
前記利用者の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、設定されたリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、
判定の結果を基に、リハビリ対象部位の動きを算出し、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示すステップと、
を含む処理を実行させることを特徴とするリハビリ支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、リハビリ支援装置及びリハビリ支援プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、腰痛や肩凝りを訴える者は多い。特に、腰痛については、高齢層の有病率が高いことから、高齢化が進行するとともに、全体の有病率が増加している。また、労働者の４０％が疼痛を有しながら就労を継続している。これら腰痛や肩凝りを含む疼痛が発生する理由については、身体的な要因と心理的な要因とが考えられる。
【０００３】
身体的要因としては、重量物を持ち上げる動作を行った場合や長時間同じ姿勢をとり続けることが考えられる。また心理的要因としては、痛みに対する不安や恐怖、身体に対する思考、または対人関係や仕事のストレス等、疼痛が発生する者によって、それこそ様々な要因が考えられる。
【０００４】
疼痛への対処は、なるべく早期から、痛みを伴わない運動療法等を行うことが推奨されている。一方で、疼痛や疼痛への増悪により、身体を動かす量が減少するといった、身体活動量の低下、そして、運動を行うことによって痛みが増すのではないか、という感情（このような感情を、以下、適宜「運動恐怖」と表わす）等の事情が相まって、疼痛が慢性化することも多い。
【０００５】
近年、上述した運動恐怖を取り除くためのリハビリテーションとして、また、運動療法を継続するための方法として、運動療法にバーチャルリアリティ（以下、適宜「ＶＲ」と略して示す）が採用されることがある。
【０００６】
例えば、以下に示す特許文献１には、ＶＲを用いたリハビリテーション支援システムとして、リハビリテーションの進み具合に応じた負荷をユーザに与えることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６２００６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
確かに、上記特許文献１に開示されている発明においては、運動課題、認知課題、といった各個別のリハビリテーション動作を評価・更新することには資する。
【０００９】
しかしながら、この発明では、歩行機能などといった日常生活における動作目標に対して直接的かつ定量的評価・効果を付与するものではない。さらに，評価はあくまで運動課題、認知課題の特異的な評価と効果といった断定的なものであり、運動機能の評価や向上を直接的に示すことは困難である。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、ＶＲの環境下において、利用者の動作を定量的に評価し、その評価に応じて利用者がリハビリの対象となる部位を動かすことによって、当該部位に対してリハビリの直接的な効果である疼痛緩和及び運動機能向上を付与するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施の形態におけるリハビリ支援装置は、条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部とを備える。条件設定部は、取得された利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する。表示制御部は、設定された表示位置に目標物を表示させる。判定部は、利用者の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、設定されたリハビリの動作が行われたか否かを判定する。評価部は、判定部による判定の結果を基に、リハビリ対象部位の動きを算出し、リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示す。
【００１２】
また、実施の形態におけるリハビリ支援プログラムは、リハビリ支援装置に、取得された利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、設定された表示位置に目標物を表示させるステップと、利用者の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、設定されたリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、判定の結果を基に、リハビリ対象部位の動きを算出し、リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示すステップと、を含む処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明はこのような構成を採用したことから、ＶＲの環境下において、利用者の動作を定量的に評価し、その評価に応じて利用者がリハビリの対象となる部位を動かすことによって、当該部位に対してリハビリの直接的な効果である疼痛緩和及び運動機能向上を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係るリハビリ支援システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ及びリハビリ支援装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態における測定処理の際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【図４】実施の形態における測定処理の際にヘッドマウントディスプレイに表示される画面の一例を示す画面例である。
【図５】実施の形態における測定処理の際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【図６】実施の形態における測定処理の際にヘッドマウントディスプレイに表示される画面の一例を示す画面例である。
【図７】実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際にヘッドマウントディスプレイに表示される画面の一例を示す画面例である。
【図８】実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【図９】実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際にヘッドマウントディスプレイに表示される画面の一例を示す画面例である。
【図１０】実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【図１１】実施の形態において、評価結果の一例を示す表示例である。
【図１２】実施の形態において、測定、リハビリ、判定、結果表示といった各処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態において、測定、リハビリ、判定、結果表示といった各処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態において、測定、リハビリ、判定、結果表示といった各処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態において、測定、リハビリ、判定、結果表示といった各処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】別の変形例に係るリハビリ支援システムの全体構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［リハビリ支援システムの全体構成］
図１は、実施の形態に係るリハビリ支援システムＳの全体構成を示すブロック図である。リハビリ支援システムＳは、ヘッドマウントディスプレイ１と、第１のコントローラ３と、第２のコントローラ４とから構成される。また、ヘッドマウントディスプレイ１内には、リハビリ支援装置２が搭載される。
【００１６】
ヘッドマウントディスプレイ１は、リハビリテーション（以下、「リハビリ」と省略して記載する。）を行う際にリハビリ支援システムＳを用いる利用者が頭部に装着する装置である。利用者がリハビリを行う際にこのヘッドマウントディスプレイ１を装着するのは、ＶＲの環境下においてリハビリを行うためである。
【００１７】
リハビリは、運動機能を向上させるために行われるが、上述したように、疼痛を有する者は、運動することに対して、運動恐怖を有していることがある。運動恐怖があると、十分な運動を行うことが困難なため、必要なリハビリが実行されず、運動機能の向上ならびに疼痛の緩和が図れない。
【００１８】
そこで、ＶＲの持つ没入感を利用し、かつ適切な難易度調整が行われたオーダーメイドのリハビリを提供することで、利用者の運動恐怖を取り除き、十分な運動を行うことができる環境を提供する。そのために、本発明の実施の形態においては、上述したように、リハビリをＶＲの環境下において実施するものである。具体的には、利用者のデータをもとに、目標物をＶＲ環境下におけるディスプレイに表示させて、その目標物に対して体を向ける動作を行うことで疼痛解消の運動（リハビリ）を行う。
【００１９】
なお、以下、利用者がリハビリ支援システムＳを用いて行うリハビリとして、疼痛の中でも腰痛の解消のために行われるリハビリを例に挙げて説明する。従って、リハビリ対象部位は腰であり、利用者はリハビリを行うことで、腰を様々な方向に動かす運動を行う。このようなリハビリを行うことで、腰の運動機能を向上させることができる。
【００２０】
ヘッドマウントディスプレイ１は、リハビリを行う利用者が頭部に装着し、画像の視聴環境を構築することでＶＲ環境を作出する装置である。ヘッドマウントディスプレイ１としては、様々な機能を備える装置が市販されている。ここではこのようなヘッドマウントディスプレイ１のいずれを選択しても良い。
【００２１】
但し、リハビリ支援システムＳの利用者は、後述するように、リハビリ支援プログラムがヘッドマウントディスプレイ１を介して見せるＶＲの環境下においてリハビリを行うものであることから、少なくとも当該リハビリ支援プログラムを実行可能な機能を備えている必要がある。
【００２２】
ヘッドマウントディスプレイ１は、リハビリ支援装置２を備えている。但しここでは、リハビリ支援プログラムが後述する記憶部から読み込まれることによって、リハビリ支援プログラムがヘッドマウントディスプレイ１に実装され、リハビリ支援装置２を構成する例を挙げて、以下説明する。
【００２３】
図２は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ１及びリハビリ支援装置２の内部構成を示すブロック図である。ヘッドマウントディスプレイ１では、制御部１１及び入出力インターフェイス１２がバス１３を介して接続されている。入出力インターフェイス１２には、入力部１４と、ディスプレイ１５と、記憶部１６と、通信制御部１７とが接続されている。また、後述するリハビリ支援装置２もバス１３を介して、制御部１１等と接続されている。
【００２４】
制御部１１は、上述したヘッドマウントディスプレイ１を構成する各部を制御する。具体的な構成としては、例えば、図２では図示しない、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備える。
【００２５】
またＣＰＵは、入力部１４や入出力インターフェイス１２を介して、図２において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵは、ＲＡＭや記憶部１６等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭにロードする。そして、ＣＰＵは、例えば、ＲＡＭから読み出されたプログラムのコマンドやリハビリ支援プログラムとは関係のないその他のプログラムに基づく内容をディスプレイ１５に表示する制御を行う処理装置である。また、ＧＰＵはリアルタイム画像処理に特化した演算を行う処理装置である。
【００２６】
入力部１４は、リハビリ支援システムＳを利用する利用者の様々な動きを、例えば、利用者が両手に把持する第１のコントローラ３、第２のコントローラ４を介して受け付ける。この入力部１４としては、例えば、ダイアル、ボタンやタッチパッドといった入力デバイスを用いることが可能である。
【００２７】
ディスプレイ１５は、ヘッドマウントディスプレイ１を装着した者に対する各種情報を制御部１１の制御に従って表示する。また、利用者がリハビリを行う際にヘッドマウントディスプレイ１を装着する場合には、ディスプレイ１５には、利用者が実行するリハビリ内容がリハビリ支援装置２の制御に従って表示される。利用者はディスプレイ１５に表示された指示に従って体を動かす。このディスプレイ１５としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００２８】
記憶部１６は、例えば、半導体や磁気ディスク等で構成されている。記憶部１６には、制御部１１やリハビリ支援装置２で実行されるプログラムやデータが記憶されている。本発明の実施の形態においては、リハビリ支援プログラムは記憶部１６に記憶されていることを前提とする。
【００２９】
但し、当該記憶部１６は必ずしもヘッドマウントディスプレイ１内に設けられている必要はなく、例えば、後述する通信制御部１７を介して外部の記憶装置として構成されていても良い。
【００３０】
通信制御部１７は、ＬＡＮカードやモデム等を含んで構成され、ヘッドマウントディスプレイ１を後述するインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする。通信制御部１７を介して通信ネットワークに接続されている機器との間で送受信されたデータは、入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス１２及びバス１３を介して制御部１１、或いは、リハビリ支援装置２に送受信される。
【００３１】
リハビリ支援装置２は、リハビリ支援システムＳを利用してリハビリを行う利用者の身体情報を取得し、利用者がリハビリを行うに当たっては、利用者にリハビリのメニュー提示し、或いは、リハビリを行った結果を表示させる装置である。本発明の実施の形態においては、上述したように、記憶部１６に記憶されているリハビリ支援プログラムがヘッドマウントディスプレイ１に実装されることによってリハビリ支援装置２を構成する。
【００３２】
リハビリ支援装置２は、図２に示すように、測定部２１と、条件設定部２２と、表示制御部２３と、動作検出部２４と、判定部２５と、評価部２６とを備える。
【００３３】
測定部２１は、利用者がリハビリを開始する前に、利用者の身体情報を取得する。ここで取得される利用者の身体情報は、リハビリの対象部位によって異なる。例えば一例として、本発明の実施の形態においては、リハビリ対象部位が腰であることから、利用者の頭部の位置、腕の長さ、肩の高さ、脊椎及び肩関節の可動域を挙げることができる。
【００３４】
利用者は、腰痛のリハビリを行う際、椅子等に腰を掛けて運動を行う。この際、頭部にはヘッドマウントディスプレイ１を装着し、両手には、それぞれ第１のコントローラ３、第２のコントローラ４を把持する。
【００３５】
ここで、ヘッドマウントディスプレイ１は、装着した利用者の頭部の動きを取得するセンサの働きを備えている。すなわち、ヘッドマウントディスプレイ１は、利用者の身体部位（ここでは頭部）の位置情報を取得する。また、第１のコントローラ３と第２のコントローラ４は、腕の位置情報を取得するセンサである。なお、センサが取得する位置情報としては、ヘッドマウントディスプレイ１、第１のコントローラ３や第２のコントローラ４の空間的な位置の情報のみならず、方向の情報も含むものである。
【００３６】
測定部２１は、ヘッドマウントディスプレイ１を装着した利用者の頭部の位置、すなわち、ヘッドマウントディスプレイ１の位置を測定する。このときのヘッドマウントディスプレイ１の位置は、利用者が椅子等に腰を掛けて正面を向いた際の位置である。位置測定の方法としては、例えば、空間のいずれかの位置を基準位置とし、当該基準位置との関係でヘッドマウントディスプレイ１の位置を測定する等、既知の方法を採用することができる。次に、利用者の腕の長さを測定する。この場合も利用者は頭部にヘッドマウントディスプレイ１を装着したままである。
【００３７】
なお、測定部２１による利用者の身体情報の取得に当たっては、利用者がリハビリを行うに当たって正しい姿勢で行っていることが前提となる。正しい姿勢でリハビリを行わないと十分な効果が見込めないことや却って体の他の部位に負担を掛けることになってしまいかねないからである。
【００３８】
図３は、実施の形態における測定処理の際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。利用者は椅子等に腰を掛けて正面を向いた状態で、まず、腕を正面に突き出すような位置に置く。この際、利用者は、頭部にヘッドマウントディスプレイ１を装着し、右手には第１のコントローラ３を、左手には第２のコントローラ４をそれぞれ把持している。
【００３９】
なお、図３においては、椅子に腰を掛けた利用者を左側から見ていることから、第２のコントローラ４を把持する左手が手前に見え、第１のコントローラ３を把持する右手は左手に隠れて見えていない。
【００４０】
このような状態で利用者はヘッドマウントディスプレイ１のディスプレイ１５を見ている。図４は、実施の形態における測定処理の際にヘッドマウントディスプレイ１に表示される画面の一例を示す画面例である。
【００４１】
図４に示されているように、ディスプレイ１５には利用者が腕を伸ばした状態が表示されている。また、ディスプレイ１５には、利用者が何の動作を行うべきかの指示が示されている。ここでは、「肩の高さ＆腕の長さを測定」と表示されている。
【００４２】
そして腕を伸ばした状態で、利用者は把持している第１のコントローラ３、第２のコントローラ４のボタンを押す。利用者が当該操作を行うことによって、腕を伸ばした位置が特定される。すなわち、第１のコントローラ３、第２のコントローラ４からヘッドマウントディスプレイ１に向けて、第１のコントローラ３、第２のコントローラ４の位置情報が送信される。
【００４３】
なお、ヘッドマウントディスプレイ１と第１のコントローラ３、第２のコントローラ４とはそれぞれ有線、或いは、無線で信号のやり取りができるように接続されている。無線でやり取りする際の通信方式については、既知の様々な方式を採用することができる。
【００４４】
肩の高さは、腕の位置が特定された後、頭部の位置と腕の位置とから測定部２１において算出される。
【００４５】
さらに測定部２１は、脊椎及び肩関節の可動域を測定する。この腰の可動域は、腕を上下左右に移動させることによって測定する。図５は、実施の形態における測定処理の際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【００４６】
図５には、矢印に示されているように、第１のコントローラ３を把持する右手を左方向に水平に移動させている状態が示されている。この場合、椅子に腰を掛けた状態の利用者の足は正面を向いたままで、腰が左方向に回転する。
【００４７】
従って、図５においては、図３に示す場合に比べて、頭部及び上半身が左側に向けて回転した状態が示されている。また、この場合には左手は特に動かす必要がないことから、第２のコントローラ４を把持する左手は腰の辺りに位置している。
【００４８】
図６は、実施の形態における測定処理の際にヘッドマウントディスプレイ１に表示される画面の一例を示す画面例であり、脊椎及び肩関節の可動域を測定する際の画面例である。
【００４９】
図６では、ディスプレイ１５に前方にまっすぐ伸ばした右手が連続して表示される球体状の物に接している状態が表示されている。この球体状の物には矢印が表示されており、図６ではこの矢印は左を向いている。そしてディスプレイ１５には表示されていないが、利用者はリハビリ支援装置２の指示に従い、右手で当該球体状の物を連続して矢印が示す左方向に触れていく動作を行う。すなわち、利用者がこのような動作を行うことで、椅子等に座った状態で腰が左方向に回転することになる。
【００５０】
利用者は右手を可能な限り左側に向けて移動させ、最大限移動した位置で把持しているコントローラの例えば、ボタンを押す。この操作が行われることで右手の左方向への最大移動位置が把握できる。
【００５１】
なお、ここでは、ディスプレイ１５に表示される球体状の物に連続して触れていくことによって、利用者の脊椎及び肩関節の可動域を測定している。但し、脊椎及び肩関節の可動域を測定する際にディスプレイ１５に表示される画像はどのような画像でも良く、例えば、利用者が移動させる対象として、ディスプレイ１５の縦方向に表示される板状の物等を表示させることとしても良い。
【００５２】
そして測定部２１は、例えば以下に説明する方法によって腰の左側への回転可動域について算出する。すなわち、人体構造上、腰椎の可動域５度、胸椎の可動域３０ないし３５度、肩関節の水平内転が腕を正面に上げたところから４５度であることが既に知られている。この既知の情報からすれば、例えば、腕を正面前方に伸ばした状態で左側に水平に移動させると、スタート位置となる正面前方の位置から左側に８０ないし８５度移動した位置が人体構造上、最も遠くまで移動した位置と考えられる。
【００５３】
そこで測定部２１は、利用者の身体情報を取得するために、ＶＲの環境下で利用者に球体状の物に連続して左方向に触れていく動作をしてもらい、最大限移動した位置を把握する。測定部２１は、この把握された位置情報を基に、利用者の脊椎及び肩関節の可動域を算出する。
【００５４】
同じように、利用者に左手を使って球体状の物に連続して右方向に触れていく動作をさせることで、脊椎及び肩関節の右側の方向に対する可動域を算出することができる。さらに上下方向については、正面前方の位置に伸ばした両手を上方向、下方向にそれぞれ移動させることで、脊椎及び肩関節の上下方向に対する可動域を算出することができる。
【００５５】
なお、図４、或いは、図６に示す、ヘッドマウントディスプレイ１のディスプレイ１５に表示される画面例は、あくまでも例示であって、表示される画像や利用者に対する指示等を示す文字情報については、自由に設定することができる。また、ディスプレイ１５に表示させる内容を自由に設定できることは、後述する図７、或いは、図９においても同様である。
【００５６】
さらに、測定部２１によって取得された身体情報は、例えば、空間座標で表すことができる。また、その他、方向、距離の組み合わせ、ベクトルで表すことも可能である。上述したように、ここで測定部２１によって取得される身体情報には、少なくとも位置と方向の情報が含まれる。
【００５７】
さらに、ここでは、測定部２１はヘッドマウントディスプレイ１や第１のコントローラ３と第２のコントローラ４といった、利用者が装着するセンサを用いて利用者の身体情報を取得している。但し、このような方法ではなく、例えば、カメラを使用する等、利用者がセンサを装着せずに利用者の身体情報を外部から取得する方法を採用することで利用者の身体情報を取得することもできる。
【００５８】
条件設定部２２は、取得された利用者の身体情報を基に目標物のディスプレイ１５への表示位置を設定する。ここで「目標物」とは、利用者がリハビリを行う際にリハビリの対象部位を動かすための目標となる物のことである。
【００５９】
例えば、リハビリのメニューとしてＶＲの環境下で利用者が手で卵を巣に移動させるメニューの場合には、卵を移動させるための目標となる巣がここでの目標物となる。また、リハビリのメニューがボクシングのように手を的に当てるようなメニューの場合には、この的が目標物となる。
【００６０】
条件設定部２２は、利用者の身体情報である、例えば、手が最大限移動した位置の位置情報を用いて、目標物の表示位置を設定する。上述したように、身体情報としては上下左右の４方向についての情報を取得している。そして、取得されたこれらの方向の情報に基づいて、様々な方向に目標物の位置が設定される。
【００６１】
また、目標物の位置を設定するための条件としては、上述した利用者の身体情報の他、例えば、次の内容も考えられる。まず、「利用者の一般的な状態」である。これはリハビリ支援システムＳの利用者の性別や年齢等によって設定される条件である。また既往歴等が含まれても良い。また、「疼痛の度合い」も条件の１つとして考えられる。リハビリの対象部位に応じた疼痛の度合いが、例えば複数設定されており、利用者に適した度合いが設定される。
【００６２】
さらに、「評価結果（リハビリの目標）」に関する条件も考えられる。これは、利用者がリハビリを行うに当たって、今回のリハビリにおける目標を設定するものである。また、強めのリハビリを行いたい、或いは、弱めのリハビリを行いたい場合等、リハビリ当日の利用者の体調等に基づいて決定することもできる。
【００６３】
また、利用者は、リハビリを行うに当たって求められる質問調査に回答する。すなわち、自身の身体状態に対する申告を行う。実際には、例えば、利用者がディスプレイ１５に表示される質問に答えていくことで申告が行われる。そこで、この申告の内容に基づいて「疼痛の度合い」や「評価結果（リハビリの目標）」を設定することもできる。ここで得られた回答もリハビリに反映させることによって、より利用者の現在の状況に即したリハビリを提供することができる。
【００６４】
また、これまでリハビリ支援システムＳを用いてのリハビリを行ったことがある利用者に対しては、さらに「リハビリの進捗」についても目標物の設定条件として用いることができる。これは、例えば同じリハビリの対象部位に対して複数回リハビリが行われている場合に、これまでのリハビリの結果を新たなリハビリを実行する際に参照するものである。
【００６５】
例えば、これまでのリハビリ結果を参照して、取得された利用者の身体情報を基にした条件設定ではなく、例えば、イージーモードといった、腰への負荷が若干弱くなるような条件を設定することも可能である。一方、例えば、チャレンジモードといった、逆に腰への負担が若干強くなるような条件を設定することも可能である。
【００６６】
この場合、入力部１４として例えば、イージーモードについてのボタン等が設けられていても良い。また、方向ごとに例えばイージーモードが選択可能とされているように、方向ごとに個別に条件を設定することも可能である。
【００６７】
また、これまで説明してきたように、条件設定部２２は、測定部２１において測定された利用者の身体情報を基に目標物の表示位置を設定する。但し、何らかの事情により、例えば利用者がリハビリを開始する前に身体情報を測定することができない場合も考えられる。
【００６８】
そこでこのような場合に備えて、デフォルトモードといった、事前に設定されている条件と持って目標物の表示位置を設定することとしても良い。この場合には、利用者の身体情報を取得することができていないので、例えばリハビリ対象部位に対する負荷が軽くなるような条件設定とすることとしても良い。また、デフォルトモードを複数設定しておき、利用者の性別や年齢等に合わせた条件を設定することも可能である。
【００６９】
さらに、１回のリハビリの中に、同じ方向に対するトレーニングが複数設定される場合、その方向に対する前回のトレーニング結果を反映して目標物の位置を設定することとしても良い。すなわち、例えば、左斜め下に巣Ｎが表示され、その巣Ｎに向けて利用者が右手を使って卵Ｅを移動させることで腰を回転させるトレーニングが、１回のリハビリの中に３回設定されている状態を想定する。
【００７０】
例えば、１回目の左斜め下に右手を移動させる動作において、卵Ｅを巣Ｎに入れることができなかった場合、設定部２２は、利用者に２回目の左斜め下に右手を移動させる動作を行わせる際に、巣Ｎの表示位置を１回目よりも近づけて設定することができる。つまり利用者は、２回目に左斜め下に右手を移動させる動作を行う場合、１回目よりも腰に負担を掛けずにトレーニングすることができる。
【００７１】
このように設定部２２は、同じ方向に対するトレーニングが複数設定される場合、その方向に対する前回のトレーニング結果を反映して目標物の位置を設定することができる。一方で、このようなトレーニング結果を反映させず、１回目のトレーニングが開始される前に、１回のリハビリで予定されている全てのトレーニングにおける目標物の位置の設定を行ってしまっても良く、いずれの処理を行うかは、自由に設定することができる。
【００７２】
なお、リハビリの条件を設定する場合には、例えば、これまで説明してきたように、条件設定部２２が自動的に目標物の位置を設定することができる。但し、条件の設定画面をディスプレイ１５に表示させて、利用者と理学療法士が相談の上設定することも可能である。利用者、或いは、理学療法士が単独で設定することも可能である。理学療法士が条件を設定する場合には、ヘッドマウントディスプレイ１のディスプレイ１５以外の外部モニタに条件設定のための画面を表示させる。
【００７３】
以上、条件設定部２２が目標物の設定を行うに当たっての条件について説明した。但し、ここで説明した条件についてはあくまでも例示であり、自由に設定することが可能である。
【００７４】
表示制御部２３は、条件設定部２２において表示位置が設定された目標物をディスプレイ１５に表示させる。また、利用者に対してＶＲの状態を作出するために様々な映像を表示させるための制御を行う。
【００７５】
動作検出部２４は、リハビリを行っている利用者の動作を検出する。具体的には、例えば、利用者が把持している第１のコントローラ３、第２のコントローラ４の位置、すなわち利用者の手の位置を検出する。また、ヘッドマウントディスプレイ１の位置から利用者の頭部の動きも検出する。
【００７６】
動作検出部２４は、具体的には、例えば、取得された利用者の身体部位の位置情報と、当該位置情報の直前に取得された位置情報との差分をもって、利用者がどのように動いたかを検出する。また、例えば、カメラ等を用いて利用者の動きを外から検出することもできる。なお、このように利用者の動作の検出の方法については、既知の方法を適宜採用することができる。
【００７７】
判定部２５は、利用者が所定のリハビリを完了させたか否かを判定する。また、利用者が行う１回のリハビリには、複数のトレーニングが含まれることを前提とする。卵を巣に運ぶメニューを例に挙げれば、例えば、右手を使って卵を左方向に移動させて巣に入れると、次に右斜め上に表示された巣に卵を移動させて卵を巣に入れる。このように利用者はリハビリの開始から終了までの間に、複数の方向に設定される巣に向けて卵を移動させる動作を行う。このように卵を巣まで移動させる１つの動作を１回のトレーニングとし、複数のトレーニングが行われて１回のリハビリとなる。
【００７８】
以下、本発明の実施の形態におけるリハビリのメニューとして、上述した卵を巣に運ぶメニューである場合を例に挙げて判定部２５の機能について、図７ないし図１０を用いて説明する。ここで図７及び図９は、実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際にヘッドマウントディスプレイ１に表示される画面の一例を示す画面例である。また、図８及び図１０は、実施の形態において、利用者が実際にリハビリを行う際における利用者の姿勢を外部から見た状態を示す説明図である。
【００７９】
すなわち、図７及び図９は、ディスプレイ１５に表示される画面であり、リハビリ中に利用者が見る画面（画像）である。そして、表示されている内容に従って利用者が動作することによってリハビリが行われることになる。また、図９は、図７に示す画像がディスプレイ１５に表示された後に表示される画像である。
【００８０】
利用者が図７に示されている画面を見ている際の姿勢を外部から見ると図８のように見える。同じように、利用者が図９に示されている画面を見ている際の姿勢を外部から見ると図１０のように見える。
【００８１】
上述したように、本発明の実施の形態におけるリハビリのメニューは、ディスプレイ１５に表示されている卵を、巣に移動させる内容である。図７に示すように、例えば、木々が立ち並ぶ森の中に卵Ｅが示されている。また、卵Ｅの右下には、利用者の右手が表示されている。さらに、卵Ｅの左下には、左斜め上を示す矢印が表示されている。すなわち、このトレーニングでは、利用者は、左斜め上に示されている巣（目標物）（図９参照）に向かって右手を使って卵Ｅを左斜め上に移動させる。
【００８２】
ここで利用者が右手を使うことを認識するのは、ディスプレイ１５において、卵Ｅの右側に右手のイラストが表示されているからである。このように、トレーニングが開始されると、利用者に対して、卵Ｅを移動させる手と移動させる方向とが示される。
【００８３】
また、ディスプレイ１５には、「ＴＩＭＥ」として、利用者がリハビリのメニューを実行するために使用できる時間が示されている。従って、利用者はトレーニングの開始とともにディスプレイ１５に表示される指示に従った動作を行うことになるが、トレーニングを行う時間がディスプレイ１５上に表示され、その時間は次第に少なくなる。
【００８４】
なお、ディスプレイ１５に表示される時間については、１回のトレーニングの開始から終了までの時間を示しても良く、或いは、複数のトレーニングを含む１回のリハビリの開始から終了までの時間を示しても良い。
【００８５】
トレーニングが開始される前には、図７に示すように、どの腕を使って卵Ｅをどの方向に示される巣Ｎの方向に動かすかがディスプレイ１５に表示される。この状態では、図８に示すように、利用者は使用する腕を前に伸ばし、頭部も正面を向いている。図７では右手を使うよう指示されていることから、図８においても右手が前に伸びている。
【００８６】
一方、トレーニングが開始されると、図９に示すように、腕の移動に従って卵Ｅも移動する。すなわち、巣Ｎの方向に向かって利用者が卵Ｅを移動させる。図９では、利用者によって移動された卵Ｅが巣Ｎに近づいている。この状態を外部から見ると、利用者は図１０に示すような姿勢となっている。すなわち、左斜め上に右手を移動させている。
【００８７】
利用者は、ＶＲ環境下において右手で卵を左斜め上に移動させ、巣Ｎに向かって卵Ｅを移動させる。このような当該移動に伴う利用者の動作については、動作検出部２４によって検出される。卵Ｅが巣Ｎに入ったら１回のトレーニングが完了したものと判定部２５によって判定される。
【００８８】
なお、卵Ｅが巣Ｎのどの位置まで移動されると１回のトレーニングが完了したものと見做されるかについては、自由に設定することができる。例えば、卵Ｅの外縁と巣Ｎの外縁とが接触することで、卵Ｅが巣Ｎに入ったものと見做してトレーニングが完了したと判定することができる。その他、例えば、卵Ｅの中心と巣Ｎの中心とが重なったことをもって卵Ｅが巣Ｎに入ったものと見做してトレーニングが完了したと判定しても良い。
【００８９】
以上、判定部２５の機能について図７ないし図１０を用いて説明した。ここで図７、図９の表示態様は自由に設定し、表示させることができる。例えば、図７、図９に表示される木々や時間の表示といった、いわば背景に該当する表示は、配置、形状、色彩等、利用者のリハビリに対する没入感を維持しつつリハビリの動作を阻害しなければどのようにでも設定することができる。
【００９０】
このように判定部２５は、１回のトレーニングが完了したか否かの判定を行い、完了したと判定した場合には、次のトレーニングを行うように表示制御部２３を介してディスプレイ１５に新たな巣Ｎを表示させる。また、利用者の動作に関する情報については、トレーニングの結果として記憶部１６に記憶される。
【００９１】
評価部２６は、全てのトレーニングが完了し、リハビリが終了した後に、リハビリの結果について利用者に通知する機能を備える。評価部２６は、判定部２５が全てのトレーニングが完了してリハビリが終了したと判定した場合に、記憶部１６にアクセスしてその利用者のリハビリの結果を取得する。そして、利用者が行ったリハビリの結果を利用者に通知する。
【００９２】
図１１は、実施の形態において、評価結果の一例を示す表示例である。図７では、利用者に手渡すために、紙に示されたシートを示している。当該シートでは、空欄で示されているが、最上部に利用者に関する情報やリハビリが行われた日にち等の、いわゆる書誌的な事項が表示されている。また、この書誌的事項の下には、６つの項目が示されている。
【００９３】
左側上段には、「可動域」の項目が示されている。この可動域は、利用者がＶＲ環境下でリハビリを行った結果として、腰がどのように動いたか、どの位置まで動かすことができたのか、すなわち脊椎及び肩関節の可動域を示すものである。ここでは、リハビリの対象となった、上下左右の合計４方向における可動域がレーダーチャートに配置され、それぞれの方向にどれだけ腰が動いたかが示されている。
【００９４】
当該レーダーチャートでは、「１」から「５」までの５つの段階が示されており、数字が大きくなるにつれより大きく腰を動かすことができたことを示している（「可動域」の右側、「今回の記録」の下側に示されている「可動域の方向」の表示参照）。
【００９５】
図１１のレーダーチャートからは、上、左の方向については腰を大きく移動させることができていることが読み取れる。一方、特に右方向については、５段階のうち「２」の段階との結果が表示されている。ここからは、例えば、左手を用いて卵Ｅを右方向に表示されている巣Ｎに移動させる動作が十分に行われなかったことが読み取れる。また、下方向についても「３」の段階であり、まだ可動域は十分ではないと読める。
【００９６】
なお、ここでは可動域のみを示しているが、例えば、４方向それぞれの方向ごとに平均速度等、その他の情報を併せて表示させるようにしても良い。
【００９７】
「可動域」の右側には、「今回の記録」の表示がされている。今回のリハビリが行われたことによって利用者が取得した「獲得ポイント」と「ランク」が表示される。「獲得ポイント」は、利用者が設定された巣Ｎに対して卵Ｅを何回移動させることができたかを表す。従って、巣Ｎに卵Ｅを移動させることに成功した回数が多ければ多いほど獲得ポイントは大きくなる。付与される「獲得ポイント」と「ランク」については、数字に限定されず、例えば金銀銅のメダルのような態様であっても良い。
【００９８】
左側中段には、「痛みの強さの推移」が示されている。ここでは、横軸が時間軸を示し、縦軸が痛みの強さを示している。当該推移を見ると、リハビリを行った利用者は、２０１８年３月からリハビリを開始して、今回のリハビリは２０１９年２月に行われたことが分かる。また、３つの折れ線グラフが表示されており、図１１ではその表示を省略しているが、丸は「運動恐怖」を、四角は「運動時痛」、三角は「安静時痛」を示している。図１１に示す「痛みの強さの推移」を見ると、運動恐怖等のいずれもリハビリを重ねるごとに痛みの強さが和らいでいることが理解できる。特に、「安静時痛」については、リハビリ開始当初から比べれば大幅にその痛みが改善されている。
【００９９】
右側中段には、「可動域の推移」が示されている。ここでは、横軸が時間軸を示し、縦軸が可動域の量を示している。当該「可動域の推移」を見ると、リハビリのたびに順調に腰の可動域が広がっていることが分かる。
【０１００】
下段は獲得ポイントとの関係で２つのグラフが示されている。左側下段には、「可動域と獲得ポイントの判定」が示されている。ここでは横軸が獲得ポイントであり、縦軸に可動域が示されている。上述したようにリハビリのたびに腰の可動域が広がって卵Ｅを巣Ｎまで移動させることができるようになり、それに伴って獲得ポイントも増えていることが読み取れる。
【０１０１】
また、右側下段は「獲得ポイントの推移」について示している。リハビリを開始した２０１８年３月の時点では、１０，０００ポイントであったものが、利用者は今回のリハビリによって、最終的に４０，０００ポイント獲得したことが示されている。
【０１０２】
なお、図１１では、利用者に手渡す紙媒体としてのシートに評価部２６がリハビリの結果を示して通知している。但し、利用者への通知に当たっては、このような紙媒体の他、例えば、理学療法士のアドバイスを受ける際にモニタに表示させたり、或いは、利用者の情報端末に結果を通知することとしても良い。
【０１０３】
さらに、利用者に渡すシートの裏面には、例えば、お勧めのストレッチの紹介や理学療法士のアドバイス等の情報を記載させることも可能である。また、評価部２６が利用者に提供する情報として上述したような６つの項目を挙げたが、利用者への提供情報の項目、内容、表示方法等については、自由に設定、記載することが可能である。また、理学療法士向けに、別途評価結果を作成しても良く、この場合には、より詳細な情報を提供することとしても良い。
【０１０４】
なお、ここでは例えば、リハビリ支援装置２が測定部２１と、条件設定部２２と、表示制御部２３と、動作検出部２４と、判定部２５と、評価部２６とを備えていることを前提に説明を行ってきた。すなわち、制御部１１が所定のメモリや記憶部１６等に記憶される、例えば、リハビリ支援プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させることを前提にしている。
【０１０５】
ここで本明細書における「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）  ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の回路を意味する。
【０１０６】
また、測定部２１と、条件設定部２２と、表示制御部２３と、動作検出部２４と、判定部２５と、評価部２６の各機能を、リハビリ支援装置２を制御回路として構成し、それぞれを個別に測定回路、条件設定回路、表示制御回路、動作検出回路、判定回路、或いは、評価回路として構成することも可能である。
【０１０７】
また、ヘッドマウントディスプレイ１が備える、入力部１４と、記憶部１６と、通信制御部１７をそれぞれ、入力回路と、記憶回路と、通信制御回路として構成しても良い。
【０１０８】
［リハビリ支援装置の処理の流れ］
次に、利用者がリハビリを行う際に利用するリハビリ支援装置２の処理の流れについて、図１２ないし図１５に示すフローチャートを用いて説明する。図１２ないし図１５は、実施の形態において、測定、リハビリ、判定、結果表示といった各処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０９】
まずリハビリが開始されるに当たって、リハビリを行う利用者の特定が行われる（ＳＴ１）。これは、例えば、利用者の名前や性別、年齢等の情報をヘッドマウントディスプレイ１に入力することによって行われる。また、既に利用者に関する情報が存在するのであれば、通信制御部１７を介して、他の装置から情報を取得することも可能である。なお、どのような情報を入力、取得するかについては、自由に設定することができる。
【０１１０】
また、同時に、リハビリを行う利用者は、ヘッドマウントディスプレイ１を頭部に装着し、両手にはそれぞれ第１のコントローラ３と第２のコントローラとを把持してリハビリの準備を行う。
【０１１１】
利用者がヘッドマウントディスプレイ１を装着し、第１のコントローラ３と第２のコントローラ４を把持したら、利用者の身体情報を取得する。具体的には、上述したリハビリの対象部位が腰である場合には、まず測定部２１が頭部の位置測定を行う（ＳＴ２）。この測定は、上述したようにヘッドマウントディスプレイ１の位置を測定するものである。次に、利用者の腕の長さ（肩からコントローラまでの距離）を測定する（ＳＴ３）。さらに、腰の可動域を算出する（ＳＴ４）。
【０１１２】
なお、頭部の位置測定と腕の長さの測定の順番については、ここでは頭部を先に行っているが、腕の長さを先に測定する処理としても良い。
【０１１３】
測定部２１は、利用者の全ての身体情報を取得したか否かを判定し（ＳＴ５）、測定が完了していない場合には（ＳＴ５のＮＯ）、ステップＳＴ２に戻って引き続き測定を続ける。
【０１１４】
一方、全ての測定が完了した場合には（ＳＴ５のＹＥＳ）、さらに質問調査がヘッドマウントディスプレイ１のディスプレイ１５に表示される。利用者は例えばコントローラを利用して質問内容に対する回答を入力する（ＳＴ６）。リハビリ支援装置２は、利用者による回答の入力が完了するまで待機し（ＳＴ６のＮＯ）、入力が完了すると（ＳＴ６のＹＥＳ）、次の確認事項へと遷移する。
【０１１５】
ヘッドマウントディスプレイ１は、これからリハビリを行う利用者がこれまでリハビリを行ったことがあるか否かを確認する（図１３のＳＴ７）。利用者がリハビリの経験者であるのか、或いは、全くリハビリを行ったことがなく、初めてのリハビリであるのかについては、リハビリのメニューや運動強度等を設定するに当たって必要な情報である。
【０１１６】
もし利用者が初回のリハビリに臨む場合には（ＳＴ７のＮＯ）、測定部２１による測定結果に基づいて、条件設定部２２においてリハビリの条件が設定される（ＳＴ８）。これまで説明してきたリハビリのメニューで言えば、条件設定部２２が各トレーニングにおける卵Ｅを移動させる巣Ｎの表示位置を設定する。
【０１１７】
一方、既にリハビリを受けたことがある場合には（ＳＴ７のＹＥＳ）、条件設定部２２はこれまで行われたリハビリに関する情報を、例えば、記憶部１６、或いは、別の記憶装置等から取得する（ＳＴ９）。そして条件設定部２２は、これまでのリハビリ内容に基づいて条件設定をするか否か判定する（ＳＴ１０）。この判定条件については、事前に設定されている。
【０１１８】
もしこれまでのリハビリ内容に基づいて条件を設定するのであれば（ＳＴ１０のＹＥＳ）、測定部２１によって測定された結果とこれまでのリハビリ内容に基づいて条件が設定される（ＳＴ１１）。
【０１１９】
これに対して、これまでのリハビリ内容に基づかず条件を設定する場合には（ＳＴ１０のＮＯ）、上述したように測定結果に基づいて条件が設定される（ＳＴ８）。
【０１２０】
このようにして、ＶＲ環境下における目標物の表示条件が設定されると、条件設定部２２は、トレーニングの回数をＮ＝１と設定する（ＳＴ１２）。
【０１２１】
そして、表示制御部２３は、設定条件に基づいて、ヘッドマウントディスプレイ１のディスプレイ１５に１回目のトレーニング内容を表示させる（ＳＴ１３）。すなわち、両者の手の他、移動対象となる卵Ｅ、及び、目標物である巣Ｎを設定位置に表示させる。この状態でリハビリ（トレーニング）が開始される。なお、図１３のステップＳＴ１３では、ヘッドマウントディスプレイを「ＨＭＤ」と表わしている。
【０１２２】
動作検出部２４は、トレーニングを行っている利用者の動作を検出する（図１４のＳＴ１４）。また、検出された利用者の動作に関する情報は、表示制御部２３に送信され、当該情報に基づいて、表示制御部２３はディスプレイ１５の表示を随時更新する。
【０１２３】
また、検出された利用者の動作に関する情報は判定部２５にも送信され、検出された利用者の動作を判定する（ＳＴ１５）。判定部２５では、利用者が卵Ｅを巣Ｎに移動させたか否か、すなわち、予定されていたＮ回目のトレーニングが完了したか否かを判定し（ＳＴ１６）、完了していない場合には（ＳＴ１６のＮＯ）、ステップＳＴ１４に戻って、動作検出部２４による利用者の動作の検出、判定部２５による検出された動作の判定処理が行われる。
【０１２４】
一方、判定部２５が、例えば、利用者が卵Ｅを巣Ｎ移動させて予定されていたトレーニングが完了したと判定した場合には（ＳＴ１６のＹＥＳ）、トレーニングの結果を記憶部１６に送信し、トレーニングの結果を記憶させる（ＳＴ１７）。
【０１２５】
また、１回目のトレーニングが完了した旨の信号を条件設定部２２に送信する。条件設定部２２では、トレーニングの回数を１回増やして「Ｎ＋１」と設定する（ＳＴ１８）。表示制御部２３は、Ｎ＋１回目のトレーニングの内容をディスプレイ１５に表示させる（ＳＴ１９）。この状態で、改めて新たなトレーニングが開始される。
【０１２６】
動作検出部２４は、トレーニングを行っている利用者の動作を検出する（ＳＴ２０）。また、検出された利用者の動作に関する情報は、表示制御部２３に送信され、当該情報に基づいて、表示制御部２３はディスプレイ１５の表示を随時更新する。
【０１２７】
また、検出された利用者の動作に関する情報は判定部２５にも送信され、検出された利用者の動作を判定する（ＳＴ２１）。判定部２５では、利用者が卵Ｅを巣Ｎに移動させたか否か、すなわち、予定されていたＮ＋１回目のトレーニングが完了したか否かを判定し（ＳＴ２２）、完了していない場合には（ＳＴ２２のＮＯ）、ステップＳＴ２０に戻って、動作検出部２４による利用者の動作の検出、判定部２５による検出された動作の判定処理が行われる。
【０１２８】
一方、判定部２５が、例えば、利用者が卵Ｅを巣Ｎ移動させて予定されていたトレーニングが完了したと判定した場合には（ＳＴ２２のＹＥＳ）、トレーニングの結果を記憶部１６に送信し、トレーニングの結果を記憶させる（図１５のＳＴ２３）。
【０１２９】
さらに、判定部２５は、リハビリ支援装置２を利用する利用者が全てのトレーニングを完了させたか否かも判定する（ＳＴ２４）。もし全てのトレーニングが完了していない場合には（ＳＴ２４のＮＯ）、改めてステップＳＴ１８に戻って予定のトレーニングが続けられる。
【０１３０】
一方、全てのトレーニングが完了したと判定した場合には、（ＳＴ２４のＹＥＳ）、改めて利用者に対する質問調査を行い、質問調査の入力を受け付ける（ＳＴ２５）。そして、評価部２６によって、リハビリ結果の集計がなされ、利用者に対して表示される（ＳＴ２６）。
【０１３１】
以上実施の形態において説明した通り、ＶＲの環境下において、利用者の動作を定量的に評価し、その評価に応じて利用者がリハビリの対象となる部位を動かすことによって、当該部位に対してリハビリの直接的な効果である疼痛緩和及び運動機能向上を付与することが可能である。
【０１３２】
すなわち、ＶＲ内に目標物を配置して、利用者にその目標物に対して体を向けるように促すことで、リハビリの対象部位を動かすことができる。そのため本発明の実施の形態に説明したリハビリ支援装置及びリハビリ支援プログラムは、リハビリの対象部位に対する直接的な働きかけができ、当該部位における運動療法として機能させることができる。
【０１３３】
また、併せてリハビリの結果を利用者等に開示することから、リハビリに基づく改善点を可視化することができ、さらなるリハビリの対象部位に対する運動機能向上を図ることができる。
【０１３４】
なお、これまでは、ヘッドマウントディスプレイ１にリハビリ支援装置２が搭載される例を挙げて各種処理の内容を説明してきた。但し、このような装置構成だけではなく、その他の装置構成を採用することも可能である。図１６は、別の変形例に係るリハビリ支援システムＳ１の全体構成を示すブロック図である。
【０１３５】
リハビリ支援システムＳ１は、ヘッドマウントディスプレイ１Ａと、第１のコントローラ３と、第２のコントローラ４とを備え、それぞれが情報端末５と接続されている。そして、当該情報端末５内に、リハビリ支援装置２が設けられる。
【０１３６】
ここで、情報端末５としては、例えば、リハビリが行われる機関に設置されているワークステーション、機関内に構築されている各種システムを構成する端末、或いは、理学療法士等が所持するスマートフォンやＰＤＡ等の各種携帯情報端末であっても良い。
【０１３７】
また、情報端末５内に設けられるリハビリ支援装置２は、これまで説明してきたように、情報端末５や当該情報端末５に接続される外部記憶装置等に記憶されているリハビリ支援プログラムが制御部に実装されることによって構成されても良い。さらには、リハビリ支援装置２を構成する各部がそれぞれ回路として構成されても良い。
【０１３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１３９】
１        ヘッドマウントディスプレイ
１１      制御部
１２      入出力インターフェイス
１３      バス
１４      入力部
１５      ディスプレイ
１６      記憶部
１７      通信制御部
２        リハビリ支援装置
２１      測定部
２２      条件設定部
２３      表示制御部
２４      動作検出部
２５      判定部
２６      評価部
Ｓ，Ｓ１  リハビリ支援システム
【図１】
2020198905.tif 000003
【図２】
2020198905.tif 000004
【図３】
2020198905.tif 000005
【図４】
2020198905.tif 000006
【図５】
2020198905.tif 000007
【図６】
2020198905.tif 000008
【図７】
2020198905.tif 000009
【図８】
2020198905.tif 000010
【図９】
2020198905.tif 000011
【図１０】
2020198905.tif 000012
【図１１】
2020198905.tif 000013
【図１２】
2020198905.tif 000014
【図１３】
2020198905.tif 000015
【図１４】
2020198905.tif 000016
【図１５】
2020198905.tif 000017
【図１６】
2020198905.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月2日(2019.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得された利用者の関節の可動域を含む前記利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する条件設定部と、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させる表示制御部と、
前記利用者の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、前記関節の可動域に基づいて設定されたリハビリ対象部位の前記関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果を基に、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示す評価部と、
を備えることを特徴とするリハビリ支援装置。
【請求項２】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者が各部に装着する複数のセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１に記載のリハビリ支援装置。
【請求項３】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者の動きを外部から取得するセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリハビリ支援装置。
【請求項４】
前記利用者の動作を検出する動作検出部を備え、
前記動作検出部は、前記測定部によって取得された前記身体情報から前記利用者の動作を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のリハビリ支援装置。
【請求項５】
前記評価部は、前記動作検出部が検出した前記利用者の動作の情報を取得し、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果として、前記利用者に通知することを特徴とする請求項４に記載のリハビリ支援装置。
【請求項６】
リハビリ支援装置に、
取得された利用者の関節の可動域を含む前記利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させるステップと、
前記利用者の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、前記関節の可動域に基づいて設定されたリハビリ対象部位の前記関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、
判定の結果を基に、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示すステップと、
を含む処理を実行させることを特徴とするリハビリ支援プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施の形態におけるリハビリ支援装置は、条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部とを備える。条件設定部は、取得された利用者の関節の可動域を含む利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する。表示制御部は、設定された表示位置に目標物を表示させる。判定部は、利用者の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、関節の可動域に基づいて設定されたリハビリ対象部位の関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定する。評価部は、判定部による判定の結果を基に、リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、実施の形態におけるリハビリ支援プログラムは、リハビリ支援装置に、取得された利用者の関節の可動域を含む利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、設定された表示位置に目標物を表示させるステップと、利用者の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、関節の可動域に基づいて設定されたリハビリ対象部位の関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、判定の結果を基に、リハビリ対象部位に対するリハビリ結果を示すステップと、を含む処理を実行させる。
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月19日(2019.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得された利用者の関節の可動域を含む前記利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する条件設定部と、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させる表示制御部と、
前記利用者のリハビリ中の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、リハビリ対象部位である前記関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定の結果を基に、少なくとも前記リハビリ対象部位がどの方向にどれだけ動いたかを示す可動域をリハビリ結果として示す評価部と、
を備えることを特徴とするリハビリ支援装置。
【請求項２】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者が各部に装着する複数のセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１に記載のリハビリ支援装置。
【請求項３】
前記利用者の前記身体情報を取得する測定部を備え、
前記測定部は、
前記利用者が頭部に装着するヘッドマウントディスプレイと前記利用者の動きを外部から取得するセンサから送信される位置情報を前記身体情報として取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリハビリ支援装置。
【請求項４】
前記利用者の動作を検出する動作検出部を備え、
前記動作検出部は、前記測定部によって取得された前記身体情報から前記利用者の動作を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のリハビリ支援装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記利用者のリハビリが終了したか否かを判定するものであり、前記評価部は、前記判定部が前記利用者のリハビリが終了したと判定した場合に、前記動作検出部が検出した前記利用者の動作の情報を取得し、また、前記リハビリ対象部位に対するリハビリ結果として、これまで実施された前記リハビリの結果である可動域と今回実施された前記リハビリの結果である可動域とを前記可動域の推移として前記利用者に通知することを特徴とする請求項４に記載のリハビリ支援装置。
【請求項６】
条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部と、を備えるリハビリ支援装置に、以下の処理を実行させるリハビリ支援プログラムであって、
取得された利用者の関節の可動域を含む前記利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、
設定された前記表示位置に前記目標物を表示させるステップと、
前記利用者のリハビリ中の動作に伴って検出された前記利用者の身体部位の位置情報と、前記目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、リハビリ対象部位である前記関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、
判定の結果を基に、少なくとも前記リハビリ対象部位がどの方向にどれだけ動いたかを示す可動域をリハビリ結果として示すステップと、
を含む処理を実行させることを特徴とするリハビリ支援プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
実施の形態におけるリハビリ支援装置は、条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部とを備える。条件設定部は、取得された利用者の関節の可動域を含む利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定する。表示制御部は、設定された表示位置に目標物を表示させる。判定部は、利用者のリハビリ中の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、リハビリ対象部位である関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定する。評価部は、判定部による判定の結果を基に、少なくともリハビリ対象部位がどの方向にどれだけ動いたかを示す可動域をリハビリ結果として示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、実施の形態におけるリハビリ支援プログラムは、条件設定部と、表示制御部と、判定部と、評価部と、を備えるリハビリ支援装置に、以下の処理を実行させるリハビリ支援プログラムであって、取得された利用者の関節の可動域を含む利用者の身体情報を基に、目標物の表示位置を設定するステップと、設定された表示位置に目標物を表示させるステップと、利用者のリハビリ中の動作に伴って検出された利用者の身体部位の位置情報と、目標物の表示位置に関する情報とに基づいて、リハビリ対象部位である関節の可動域を広げるリハビリの動作が行われたか否かを判定するステップと、判定の結果を基に、少なくともリハビリ対象部位がどの方向にどれだけ動いたかを示す可動域をリハビリ結果として示すステップと、を含む処理を実行させる。