(57)【要約】【課題】リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴い、日常生活に近い歩行練習を行うことができる仕組みを提供する。【解決手段】リハビリテーション支援装置は、自装置の移動を制御する移動制御部と、リハビリテーションの対象者の動作を誘導する誘導画像を含む投射画像を投射する投射部と、を備える。【選択図】図１
2018050989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の移動を制御する移動制御部と、
リハビリテーションの対象者の動作を誘導する誘導画像を含む投射画像を投射する投射部と、
を備えるリハビリテーション支援装置。
【請求項２】
自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化を相殺するように前記誘導画像の位置を制御する誘導画像制御部
を更に備え、
前記投射部は、
前記誘導画像制御部によって制御される前記誘導画像の位置に前記誘導画像を投射する
請求項１に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項３】
前記誘導画像制御部は、
前記投射画像内の前記誘導画像の位置を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する
請求項２に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項４】
前記誘導画像制御部は、
前記投射部が前記投射画像を投射する投射方向を制御し、前記誘導画像を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する
請求項２に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項５】
前記対象者の空間位置を示す空間位置情報を出力するセンサ部と、
前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者と自装置との距離を取得する距離取得部と、
を更に備え、
前記誘導画像制御部は、
前記距離取得部が算出する前記距離に基づく位置に、前記誘導画像の位置を制御する
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項６】
前記センサ部は、
前記空間位置のうち、前記対象者の体の特定部位の空間位置を示す部位空間位置情報を出力し、
前記距離取得部は、
前記部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する
請求項５に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項７】
前記特定部位は、前記対象者の踵であって、
前記距離取得部は、
前記対象者の踵に関する部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する
請求項６に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項８】
前記移動制御部は、
前記距離取得部が算出する前記距離に基づいて、自装置の移動を制御する
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項９】
前記対象者の足の機能回復に応じた足用表示パラメータを取得するパラメータ取得部
を更に備え、
前記誘導画像制御部は、
前記パラメータ取得部が取得する前記足用表示パラメータに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する
請求項８に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項１０】
前記誘導画像制御部は、
前記対象者の足の移動距離に係る前記足用表示パラメータである足用距離パラメータ、前記対象者の足の移動時間に係る前記足用表示パラメータである足用時間パラメータ、及び前記対象者の足の移動方向に係る前記足用表示パラメータである足用ベクトルパラメータ、のうちの少なくとも１つに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する
請求項９に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項１１】
前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者の体の特定部位の空間位置に関する情報の表示を制御する表示制御部
を更に備える
請求項５から請求項１０のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項１２】
前記表示制御部は、
前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者が前記センサ部に検出される検出位置から前記対象者が視認する範囲に前記空間位置情報に関する情報の表示を制御する
請求項１１に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項１３】
前記表示制御部は、
前記空間位置情報に関する情報を前記特定部位と同一の尺度において示す表示を制御する
請求項１１又は請求項１２に記載のリハビリテーション支援装置。
【請求項１４】
前記表示制御部は、
前記センサ部が第１の時期に出力する前記空間位置情報である第１空間位置情報と、前記第１の時期よりも過去の第２の時期に出力した前記空間位置情報である第２空間位置情報とに関する情報の表示を制御する
請求項１１から請求項１３のいずれか一項に記載のリハビリテーション支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リハビリテーション支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩行に関するリハビリテーションの対象者が、歩行可能な無限軌道ベルトを備える装置の歩行面を歩行することにより、当該対象者のリハビリテーションを支援する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来の技術では、リハビリテーションの対象者は、無限軌道ベルト上の歩行面を歩行するため、歩行を行っても当該対象者の歩行環境には、変化が生じない。したがって、従来の技術では、リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴い、廊下を歩行する等、日常生活に近い歩行練習を行うことが困難である場合があった。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴い、日常生活に近い歩行練習を行うことができる仕組みの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、自装置の移動を制御する移動制御部と、リハビリテーションの対象者の動作を誘導する誘導画像を含む投射画像を投射する投射部と、を備えるリハビリテーション支援装置である。
【０００７】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化を相殺するように前記誘導画像の位置を制御する誘導画像制御部を更に備え、前記投射部は、前記誘導画像制御部によって制御される前記誘導画像の位置に前記誘導画像を投射する。
【０００８】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記誘導画像制御部は、前記投射画像内の前記誘導画像の位置を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する。
【０００９】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記誘導画像制御部は、前記投射部が前記投射画像を投射する投射方向を制御し、前記誘導画像を、自装置が移動することに伴う自装置の位置の変化が相殺される位置に制御する。
【００１０】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記対象者の空間位置を示す空間位置情報を出力するセンサ部と、前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者と自装置との距離を取得する距離取得部と、を更に備え、前記誘導画像制御部は、前記距離取得部が算出する前記距離に基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する。
【００１１】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記センサ部は、前記空間位置のうち、前記対象者の体の特定部位の空間位置を示す部位空間位置情報を出力し、前記距離取得部は、前記部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する。
【００１２】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記特定部位は、前記対象者の踵であって、前記距離取得部は、前記対象者の踵に関する部位空間位置情報に基づいて、前記距離を算出する。
【００１３】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記移動制御部は、前記距離取得部が算出する前記距離に基づいて、自装置の移動を制御する。
【００１４】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記対象者の足の機能回復に応じた足用表示パラメータを取得するパラメータ取得部を更に備え、前記誘導画像制御部は、前記パラメータ取得部が取得する前記足用表示パラメータに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する。
【００１５】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記誘導画像制御部は、前記対象者の足の移動距離に係る前記足用表示パラメータである足用距離パラメータ、前記対象者の足の移動時間に係る前記足用表示パラメータである足用時間パラメータ、及び前記対象者の足の移動方向に係る前記足用表示パラメータである足用ベクトルパラメータ、のうちの少なくとも１つに基づく位置に前記誘導画像の位置を制御する。
【００１６】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者の体の特定部位の空間位置に関する情報の表示を制御する表示制御部を更に備える。
【００１７】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記表示制御部は、前記センサ部が出力する前記空間位置情報に基づいて、前記対象者が前記センサ部に検出される検出位置から前記対象者が視認する範囲に前記空間位置情報に関する情報の表示を制御する。
【００１８】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記表示制御部は、前記空間位置情報に関する情報を前記特定部位と同一の尺度において示す表示を制御する。
【００１９】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援装置であって、前記表示制御部は、前記センサ部が第１の時期に出力する前記空間位置情報である第１空間位置情報と、前記第１の時期よりも過去の第２の時期に出力した前記空間位置情報である第２空間位置情報とに関する情報の表示を制御する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化することに伴い、日常生活に近い歩行練習を行うことができる仕組みを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリハビリテーション支援装置の構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の投射画像の一例を示す平面図である。
【図３】第１実施形態のリハビリテーション支援装置の移動方向の一例を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態のリハビリテーション支援装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態のリハビリテーション支援装置の動作の一例を示す流れ図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るリハビリテーション支援装置の概要を示す斜視図であり、（ａ）がリハビリテーション支援装置の移動に伴う誘導画像の移動の一例を示し、（ｂ）がリハビリテーション支援装置の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に誘導画像が示される一例を示す。
【図７】第２実施形態のリハビリテーション支援装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態のリハビリテーション支援装置の、移動に伴う位置変化に応じた投射画像の位置変化の一例を示す平面図である。
【図９】第２実施形態の誘導画像制御部の誘導画像の制御の一例を示す第１の図であって、（ａ）は、誘導画像制御部が誘導画像の位置を制御する前の投射画像を示し、（ｂ）は、誘導画像制御部が誘導画像の位置を制御した後の投射画像を示す。
【図１０】第２実施形態の誘導画像制御部の誘導画像の制御の一例を示す第２の図であって、（ａ）は、誘導画像制御部が誘導画像の位置を制御する前の投射画像を示し、（ｂ）は、誘導画像制御部が誘導画像の位置を制御した後の投射画像を示す。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るリハビリテーション支援装置の概要を示す斜視図であって、（ａ）は、リハビリテーション支援装置が移動することに伴うリハビリテーション支援装置の位置の変化を示し、（ｂ）は、リハビリテーション支援装置が投射する誘導画像に応じて対象者が移動することに伴う当該対象者の位置の変化を示す。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るリハビリテーション支援装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るリハビリテーション支援装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態の足用表示パラメータの一例を示す図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るリハビリテーション支援装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図１６】第５実施形態の対象者の部位空間位置情報の一例を示す平面図である。
【図１７】第５実施形態のエリア別結果画像の一例を示す第１の図である。
【図１８】第５実施形態のエリア別結果画像の一例を示す第２の図である。
【図１９】第５実施形態の総合結果画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、図を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態のリハビリテーション支援装置１の構成を示す斜視図である。リハビリテーション支援装置１は、リハビリテーションの対象者（図１では図示略。以下、対象者ＥＰと記載する。）に対して、リハビリテーションの実施を支援する装置である。リハビリテーション支援装置１は、センサ部１００、投射部２００、制御装置３００、駆動部４００及び車輪５００を備える。
【００２３】
センサ部１００は、同センサ部１００の検出範囲８００内（図１の破線で囲った範囲）の対象者ＥＰを検出する。
センサ部１００は、例えば、画像センサ、赤外線センサ、レーザセンサ、サーモセンサなど、対象者ＥＰにマーカを装着することなく対象者ＥＰの動きが検出できるセンサである。本実施形態では、このようなセンサの例として、センサ部１００に、距離センサと画像センサを組み込んだＫｉｎｅｃｔ（登録商標）を用いた場合を例に説明を行う。
センサ部１００は、例えば、画像センサ（不図示）を備える。前記画像センサは、（１）自らの正面方向を撮像し、連続した複数枚の２次元画像（フレーム画像）を取得する動画カメラとしての機能と、（２）センサ部１００から、前記２次元画像（フレーム画像）内の各位置に対応する実際の位置までの距離の情報（距離情報を表示した画像）を取得する距離センサ（デプスセンサ）としての機能と、を有している。前記距離センサが有する機能により、対象者ＥＰを撮像した画像と、当該画像に撮像された対象者ＥＰの３次元空間における座標情報である三次元座標情報とを取得する。センサ部１００が検出する３次元空間とは、図１に示すＸＹＺ直交座標系によって示される空間である。Ｙ軸は、対象者ＥＰが歩行する進行方向を示し、Ｘ軸は、対象者ＥＰの進行方向に直交する方向を示す。また、Ｚ軸は、リハビリテーション支援装置１が配置されるフロアＦＬからの高さ、すなわち鉛直方向を示す。
センサ部１００は、検出した結果を示す空間位置情報を制御装置３００に出力する。空間位置情報とは、センサ部１００の検出対象における対象者ＥＰの空間位置を示す情報である。
【００２４】
なお、センサ部１００は、マーカを装着することなく対象者ＥＰの動きが検出できるセンサに代えて、対象者ＥＰにマーカを装着し、当該マーカの検出により対象者ＥＰを検出するセンサであってもよい。
【００２５】
投射部２００は、対象者ＥＰに対して行われるリハビリテーションに関する画像を投射する。投射部２００は、例えば、プロジェクタ等の画像投射装置である。投射部２００は、リハビリテーションを支援する画像を投射して、投射領域９００に表示する。出力画像は、例えば、対象者ＥＰの動作履歴を示す画像や対象者ＥＰの動作目標位置を示す画像等である。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、投射部２００は、対象者ＥＰの足の現在位置、対象者ＥＰの足の位置の動作履歴、及び、対象者ＥＰが足を動作させる目標位置のうち、少なくとも１つを表示してもよい。この一例では、投射部２００は、投射領域９００の大きさと一致する大きさの投射画像ＰＰを当該投射領域９００に投射する。投射画像ＰＰとは、投射部２００が投射する画像である。
【００２６】
なお、投射画像ＰＰの大きさは、投射領域９００の大きさと一致する大きさに代えて、投射領域９００より小さい大きさであってもよく、他の大きさであってもよい。例えば、投射画像ＰＰが投射領域９００より小さい画像である場合、投射部２００は、投射領域９００のうち、投射画像ＰＰが投射される領域以外の領域に動作履歴に関する情報を表示してもよい。動作履歴に関する情報とは、例えば、対象者ＥＰの歩行の履歴に基づいて算出された歩幅、歩隔及び歩行速度等である。
【００２７】
制御装置３００は、情報処理装置を用いて構成される。すなわち、制御装置３００は、バスで接続されたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）、メモリ及び補助記憶装置を備える。制御装置３００は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって動作する。
【００２８】
センサ部１００、投射部２００及び制御装置３００は、脚部３１０によって支持される。脚部３１０は、上下方向に伸縮可能であり、センサ部１００、投射部２００の高さ位置を調整することができる。これにより、センサ部１００による検出範囲の広さを調整することが可能である。また、投射部２００が画像投射装置の場合、投射領域９００の広さを調整することが可能である。
【００２９】
また、脚部３１０は、車輪５１１、５１２、５１３、５１４を備えている。車輪５１１〜５１４は、駆動部４００が駆動することによって回転し、リハビリテーション支援装置１をフロアＦＬ上で移動させる。以降の説明において、車輪５１１〜５１４を区別しない場合には、総称して車輪５００と記載する。駆動部４００は、例えば、モータ駆動回路及びモータである。駆動部４００は、制御装置３００の制御に基づいて駆動し、車輪５００を回転させる。これにより、リハビリテーション支援装置１は、フロアＦＬ上を移動する。
【００３０】
なお、駆動部４００は、車輪５１１〜５１４の全てを駆動する構成に代えて、車輪５１１〜５１４のうち、少なくとも１つを駆動する構成であってもよい。
また、リハビリテーション支援装置１は、既知の方法によって当該リハビリテーション支援装置１の周囲を監視し、衝突を防止するように移動する構成を有していてもよい。例えば、リハビリテーション支援装置１は、センサ部１００又は他のセンサによって当該リハビリテーション支援装置１の周辺を監視し、当該リハビリテーション支援装置１が壁や障害物等に衝突することを防止するように移動する構成を有していてもよい。他のセンサとは、例えば、光学センサ、電磁波センサ及び音波センサ等である。
【００３１】
＜投射画像及び誘導画像について＞
以下、図２を参照して、対象者ＥＰに対して行われるリハビリテーションが歩行に関するリハビリテーションである場合の、対象者ＥＰに提示されるべき誘導画像ＧＰ及び投射画像ＰＰについて説明する。
図２は、第１実施形態の投射画像ＰＰ１の一例を示す図である。図２に示す通り、投射画像ＰＰ１には、複数の誘導画像ＧＰが含まれる。誘導画像ＧＰとは、対象者ＥＰの動作を誘導する画像である。また、図２に示す通り、この一例では、投射画像ＰＰ１には、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の５つの誘導画像ＧＰが含まれる。
この一例では、誘導画像ＧＰとは、対象者ＥＰの足を進行方向（この一例では、Ｙ軸の正の方向）に動作させることを誘導する画像である。具体的には、図２に示す通り、誘導画像ＧＰとは、対象者ＥＰの足の動作目標位置を示す足跡の画像である。投射画像ＰＰ１には、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５が所定の間隔で配置される。具体的には、投射画像ＰＰ１には、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の間隔が所定の歩幅となるように配置される。所定の歩幅とは、歩行のリハビリテーションを行う対象者ＥＰが歩行する際の一般的な歩幅である。
【００３２】
以下、図３を参照して、対象者ＥＰの移動方向と、リハビリテーション支援装置１との移動方向について説明する。図３は、第１実施形態のリハビリテーション支援装置１の移動方向の一例を示す図である。
この一例では、リハビリテーション支援装置１が、Ｙ軸の正の方向に移動しつつ、進行方向とは逆の方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）に投射画像ＰＰ１を投射する。対象者ＥＰは、リハビリテーション支援装置１が投射する投射画像ＰＰ１の正面に正対し、誘導画像ＧＰ１に含まれる誘導画像ＧＰを動作目標位置として当該対象者ＥＰの足を移動する動作を行う。これにより、対象者ＥＰは、リハビリテーション支援装置１を追従し、歩行訓練する。この一例では、リハビリテーション支援装置１が投射画像ＰＰによって対象者ＥＰの動作を誘導する方向（この一例では、Ｙ軸の正の方向）と、当該対象者ＥＰの移動方向とが一致する場合について説明する。
【００３３】
なお、対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置１を追従し、歩行する構成に代えて、リハビリテーション支援装置１が対象者ＥＰを追従し、対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置１の前方を歩行する構成であってもよい。この場合、リハビリテーション支援装置１は、当該リハビリテーション支援装置１が進行する方向の前方に投射画像ＰＰを投射する。また、対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置１を追従し、歩行する構成に代えて、対象者ＥＰと、リハビリテーション支援装置１とが、並走する構成であってもよい。この場合、リハビリテーション支援装置１は、当該リハビリテーション支援装置１が進行する方向と直交する方向を含む方向に投射画像ＰＰを投射する。具体的には、対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置１の進行方向の右側を歩行する場合、リハビリテーション支援装置１は、投射画像ＰＰを右方向、右前方向又は右後方向に投射する。また、対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置１の進行方向の左側を歩行する場合、リハビリテーション支援装置１は、投射画像ＰＰを左方向、左前方向又は左後方向に投射する。
【００３４】
＜リハビリテーション支援装置の構成＞
図４は、第１実施形態のリハビリテーション支援装置１の機能構成例を示す図である。
図４に示す通り、制御装置３００は、入力部３１、制御部３２、記憶部３３、及び出力部３４を備える。
入力部３１とは、外部からの情報を入力するインタフェースである。例えば、入力部３１は、センサ部１００から空間位置情報を取得する。
出力部３４とは、制御部３２によって生成された画像を投射部２００に対して出力するインタフェースである。また、出力部３４とは、制御部３２が示す駆動部４００の駆動指示を当該駆動部４００に出力するインタフェースである。
【００３５】
記憶部３３は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部３３は、キャリブレーション情報記憶部３３１、プログラム情報記憶部３３２及び投射画像情報記憶部３３３として機能する。
【００３６】
＜プログラム情報記憶部及び誘導画像情報記憶部について＞
プログラム情報記憶部３３２は、リハビリテーション支援プログラムを記憶する。投射画像情報記憶部３３３は、投射画像ＰＰ及び誘導画像ＧＰを記憶する。
【００３７】
＜キャリブレーション情報記憶部について＞
キャリブレーション情報記憶部３３１は、キャリブレーション情報を記憶する。キャリブレーション情報とは、センサ部１００の検出結果を示す座標の座標系と、投射部２００が投射する画像面の座標系とを対応付ける情報である。制御装置３００におけるキャリブレーションとは、センサ部１００による検出範囲８００と、投射部２００による画像の投射領域９００との位置関係を把握し、両者に共通の座標系を設定する処理である。この一例では、図１に示す通り、検出範囲８００のある端点と、投射領域９００のある端点とが、共通の座標系にキャリブレーション（対応付け）される。ここでは、検出範囲８００のある端点と、投射領域９００のある端点とが端点９０１としてキャリブレーション（対応付け）される。この一例では、図１に示す通り、検出範囲８００と、投射領域９００とが一致する場合について説明する。
【００３８】
なお、センサ部１００が検出できる検出範囲は、図示する検出範囲８００より広くてもよい。本実施形態における検出範囲８００とは、投射領域９００上で行われる対象者ＥＰの動作において、当該対象者ＥＰの空間位置情報を取得するのに必要な検出範囲のことである。なお、投射領域９００上とは、投射領域９００で規定される平面の領域だけではなく、その領域において、投射領域９００を基準面とする所定高さまでの空間も含む。
【００３９】
また、キャリブレーション情報は、例えば、リハビリテーションが開始される前にキャリブレーションを実施することによって取得してもよい。以下、制御装置３００が事前にキャリブレーションを実施し、キャリブレーション情報を取得する構成について説明する。
投射部２００は、キャリブレーション用のマーカ画像を、画像面（画像の投射領域９００）の四隅など、複数箇所に投射する。投射部２００の座標系における座標は、制御装置３００が既知の座標である。
投射部２００がマーカ画像を投射することに応じて、センサ部１００は、各マーカ画像の位置を、センサ部１００の座標系（センサ部１００が検出位置を示すのに用いる座標系）における座標にて制御装置３００へ出力する。これにより、制御装置３００（制御部３２）は、各マーカの位置を、センサ部１００の座標系における座標、及び、投射部２００の座標系における座標の両方で取得する。また、制御装置３００（制御部３２）は、四隅等に投射されたマーカ画像により、投射部２００の座標系における投射領域９００の範囲を示す座標を把握する。
制御装置３００（制御部３２）は、得られた座標に基づいて、センサ部１００の座標系を補正するための情報をキャリブレーション情報として取得する。センサ部１００が座標系調整機能を有している場合、制御装置３００（制御部３２）は、この機能を利用してセンサ部１００の座標系を投射部２００の座標系に合わせるためのキャリブレーション情報を生成する。
【００４０】
また、投射部２００が座標系調整機能を有している場合、制御装置３００（制御部３２）が、この機能を利用して投射部２００の座標系をセンサ部１００の座標系に合わせるためのキャリブレーション情報を生成する構成であってもよい。
【００４１】
また、フロアＦＬの光が散乱することによってマーカ画像がぼやける場合など、センサ部１００によるマーカ画像の検出が困難な場合は、マーカ画像を用いた位置検出の代わりに理学療法士等の操作者が手動で位置検出を行うようにしてもよい。この場合、投射部２００が投射領域９００の全体に画像を投射している状態で、センサ部１００が画像センサで投射画像全体を含む領域を撮像する。制御装置３００は、センサ部１００による撮像画像を表示画面に表示する。リハビリテーション支援装置１の操作者は、モニタ画面に表示されている投射領域９００の四隅の各々をタッチ操作にて指定する。モニタ画面に表示されている画像とは、センサ部１００が撮像した画像である。このため、操作者が指定した位置は、センサ部１００の座標系における座標によって取得することが可能な位置である。制御装置３００（制御部３２）は、センサ部１００の座標系における座標と、投射部２００の座標系における投射領域９００の四隅の座標とに基づいて、キャリブレーション情報を取得する。
【００４２】
ここで、センサ部１００とフロアＦＬとの位置関係、及び投射部２００とフロアＦＬとの位置関係がいずれも変わらない場合、リハビリテーション支援装置１は、初回使用時に得られたキャリブレーション情報を２回目以降の使用時にも使用することができる。これにより、リハビリテーション支援装置１は、２回目の使用時以降においてキャリブレーションを行う手間を省くことができる。
【００４３】
なお、リハビリテーション支援装置１は、所定の時間毎にキャリブレーションを行い、検出範囲８００と、投射領域９００とに共通に設定される座標系を更新してもよい。例えば、リハビリテーション支援装置１が勾配のあるフロアＦＬを移動することによって、検出範囲８００及び投射領域９００の形状が変化する場合がある。この場合、リハビリテーション支援装置１は、所定の時間毎にキャリブレーションを行い、検出範囲８００と、投射領域９００とに設定される座標系を更新することによって、より精度高く対象者ＥＰを検出することができる。
また、リハビリテーション支援装置１は、所定のタイミングにキャリブレーションを行い、検出範囲８００と、投射領域９００とに共通に設定される座標系を更新してもよい。所定のタイミングとは、例えば、リハビリテーションが開始される際や対象者ＥＰが変更される際等である。
【００４４】
＜制御部について＞
図４に戻り、制御部３２は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部３２はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部３２１として機能する。
【００４５】
移動制御部３２１は、所定の速度によってリハビリテーション支援装置１が移動するように、駆動部４００の駆動を制御する制御信号を当該駆動部４００に出力する。所定の速度とは、対象者ＥＰがリハビリテーションを行うことによって移動する際の基準の速度である。駆動部４００は、移動制御部３２１から出力される制御信号に基づいて駆動し、車輪５００を回転させる。これにより、リハビリテーション支援装置１は、所定の速度で移動する。
【００４６】
＜リハビリテーション支援装置の動作について＞
以下、図５を参照し、リハビリテーション支援装置１が備える制御装置３００の動作について説明する。
図５は、第１実施形態のリハビリテーション支援装置１の動作の一例を示す流れ図である。
移動制御部３２１は、リハビリテーション支援装置１の移動を制御する（ステップＳ１１０）。また、出力部３４は、投射画像情報記憶部３３３に記憶される投射画像ＰＰを投射部２００に出力し、当該投射画像ＰＰを投射部２００に投射させる（ステップＳ１２０）。制御装置３００は、リハビリテーションが終了するまでの間（ステップＳ１３０；ＮＯ）、ステップＳ１１０からステップＳ１２０までの処理を繰り返す。制御装置３００は、リハビリテーションが終了する場合（ステップＳ１３０；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４７】
＜第１実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置１は、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰによって対象者ＥＰの動作を誘導しつつ、移動する。
これにより、本実施形態のリハビリテーション支援装置１は、当該リハビリテーション支援装置１が停止している場合と比較して、対象者ＥＰに長い距離の歩行を促すことができる。本実施形態のリハビリテーション支援装置１は、対象者ＥＰに歩行環境が変化することに伴い、リハビリテーションの対象者に歩行環境が変化し、日常生活に近い歩行練習を行うことができる。
【００４８】
［第２実施形態］
以下、図を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図６は、第２実施形態のリハビリテーション支援装置２の概要を示す図である。
図６（ａ）は、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う誘導画像ＧＰの移動の一例を示す図である。図（ｂ）は、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に誘導画像ＧＰが示される一例を示す図である。
図６（ａ）に示す通り、リハビリテーション支援装置２が移動する場合、当該移動に伴って投射領域９００も移動する。したがって、リハビリテーション支援装置２の移動に伴って、投射部２００が投射する投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ１）も移動する。ここで、リハビリテーション支援装置２が所定の時間において移動する場合、誘導画像ＧＰが対象者ＥＰの動作目標位置を適切に示すことが困難である場合がある。所定の時間とは、例えば、対象者ＥＰが右足を着地させてから左足を着地させるまでの時間である。
図６に示す通り、この一例では、所定の時間において、リハビリテーション支援装置２が移動する距離が距離ｄ１である。この場合、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰは、Ｙ軸の正の方向に距離ｄ１だけ移動する。上述したように、対象者ＥＰは、誘導画像ＧＰが距離ｄ１移動することによって、動作目標位置が定まらず、適切な動作を行うことが困難である場合がある。したがって、図６（ｂ）に示す通り、リハビリテーション支援装置２が移動する場合、リハビリテーション支援装置２は、当該リハビリテーション支援装置２の移動によって生じる位置の変化が相殺される位置に誘導画像ＧＰを投射することが求められる。
以下、リハビリテーション支援装置２が当該リハビリテーション支援装置２の位置の変化が相殺される位置に誘導画像ＧＰを投射する構成について説明する。
なお、以降の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
＜リハビリテーション支援装置の構成＞
図７は、第２実施形態のリハビリテーション支援装置２の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置２は、センサ部１００、投射部２００、制御装置３０１、駆動部４００及び車輪５００を備える。
図７に示す通り、制御装置３０１は、入力部３１、記憶部３３、出力部３４及び制御部３５を備える。
制御部３５は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部３５はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部３２１及び誘導画像制御部３５１として機能する。
【００５０】
＜誘導画像制御部について＞
ここで、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化に応じた投射画像ＰＰの位置の変化について説明する。
図８は、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化に応じた投射画像ＰＰの位置の変化の一例を示す図である。
上述したように、リハビリテーション支援装置２が移動し、当該リハビリテーション支援装置２の位置が変化することに伴って、当該リハビリテーション支援装置２が備える投射部２００がフロアＦＬに投射する投射画像ＰＰの位置が変化する。この一例では、リハビリテーション支援装置２の位置の変化と、フロアＦＬ上の投射画像ＰＰの位置の変化とは、当該変化の方向及び距離が一致する。
図８に示す通り、この一例では、リハビリテーション支援装置２が所定の時間において現在の位置からＹ軸の正の方向の位置に距離ｄ１だけ移動する。したがって、投射部２００がフロアＦＬに投射する投射画像ＰＰ１及び投射画像ＰＰ１に含まれる誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の位置は、投射画像ＰＰ１が投射されるフロアＦＬ上の現在の位置からＹ軸の正の方向の位置に距離ｄ１だけ移動する。
誘導画像制御部３５１は、リハビリテーション支援装置２が移動し、当該リハビリテーション支援装置２の位置が変化することに応じた位置の変化が相殺される位置に投射部２００が誘導画像ＧＰを投射するように誘導画像ＧＰの位置を制御する。
以下、誘導画像制御部３５１の具体的な例について説明する。
【００５１】
＜誘導画像制御部：投射画像に含まれる誘導画像の位置を制御する場合＞
以下、図９を参照して誘導画像制御部３５１が投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置を制御する構成について説明する。
図９は、第２実施形態の誘導画像制御部３５１の誘導画像ＧＰの制御の一例を示す第１の図である。具体的には、図９（ａ）は、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰの位置を制御する前の投射画像ＰＰ１を示す図である。また、図９（ｂ）は、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰの位置を制御した後の投射画像ＰＰである投射画像ＰＰ１２を示す図である。
この一例では、誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置２が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置２の位置の変化（この一例では、距離ｄ１）が相殺される位置に投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置を制御する。具体的には、投射画像ＰＰ１２内の誘導画像ＧＰの位置は、投射画像ＰＰ１内の誘導画像ＧＰの位置よりも距離ｄ１だけＹ軸の負の方向の位置に配置される。
【００５２】
具体的には、誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ１に含まれる誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の位置をリハビリテーション支援装置２の位置の変化の方向とは逆の方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）に当該変化に応じた距離だけ移動する制御を行う。
誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰを構成する画素の画素数と、キャリブレーション情報記憶部３３１と、投射領域９００の大きさを示す情報とに基づいて、投射領域９００の単位長さに対応する誘導画像ＧＰの画素数を算出する。また、誘導画像制御部３５１は、既知の方法によって、リハビリテーション支援装置２が所定の時間に移動した距離（図８の例では、距離ｄ１）を算出する。以降の説明において、リハビリテーション支援装置２が所定の時間に移動した距離を、所定時間移動距離と記載する。誘導画像制御部３５１は、例えば、センサ部１００から取得した基準となる物体の空間位置の座標と、所定の時間経過した後の当該物体の空間位置の座標との変位に基づいて、リハビリテーション支援装置２が移動した距離を算出する。
誘導画像制御部３５１は、算出した画素数及びリハビリテーション支援装置２の所定時間移動距離に基づいて、リハビリテーション支援装置２が移動する方向とは逆の方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）であって、所定時間移動距離に応じた画素数だけ、投射画像ＰＰ（この一例では投射画像ＰＰ１）内における誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５）の位置を移動させる制御を行う。
【００５３】
なお、上述では、誘導画像制御部３５１が投射画像ＰＰを構成する画素の画素数と、キャリブレーション情報記憶部３３１と、投射領域９００の大きさを示す情報とに基づいて、投射領域９００の単位長さに対応する誘導画像ＧＰの画素数を算出する場合について説明したが、誘導画像ＧＰの位置の制御方法は、これに限られない。リハビリテーション支援装置２は、当該画素数と、リハビリテーション支援装置２の移動距離とを対応付けて予め記憶する構成であってもよい。この場合、誘導画像制御部３５１は、予め記憶される当該画素数と、リハビリテーション支援装置２が所定の時間に移動した距離とに基づいて、当該移動とは逆の方向であって、当該距離に応じた画素数だけ、投射画像ＰＰ内における誘導画像ＧＰの位置を移動させる制御を行う。
【００５４】
図９（ｂ）に示す通り、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の位置を制御する。これにより、投射画像ＰＰ１２内の誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５の位置は、投射画像ＰＰ１の位置からリハビリテーション支援装置２の位置の変化に応じた位置に変化する。
誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ１）内の誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５）の位置を移動させる制御を行った投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ１２）を投射部２００に供給する。
投射部２００は、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５）の位置を制御した投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ１２）をフロアＦＬに投射する。
【００５５】
＜誘導画像制御部：投射部の投射方向を制御する場合＞
以下、図を参照して誘導画像制御部３５１が投射画像ＰＰを投射する投射方向を制御することによって、誘導画像ＧＰの位置を制御する場合について説明する。
図１０は、第２実施形態の誘導画像制御部３５１の誘導画像ＧＰの制御の一例を示す第２の図である。具体的には、図１０（ａ）は、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰの位置を制御する前の投射画像ＰＰ１を示す図である。また、図１０（ｂ）は、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰの位置を制御した後の投射画像ＰＰ１を示す図である。
この一例では、誘導画像制御部３５１は、投射部２００が投射画像ＰＰを投射する投射方向を制御する。具体的には、誘導画像制御部３５１は、当該投射方向を制御し、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰが投射される位置を、リハビリテーション支援装置２が移動することに伴うリハビリテーション支援装置２の位置の変化が相殺される位置に制御する。
【００５６】
この一例では、投射部２００は、当該投射部２００が画像を投射する方向を変化させることが可能なモータＭ（不図示）を備えており、誘導画像制御部３５１は、当該モータＭを制御し、投射部２００が画像を投射する投射方向を制御する。また、誘導画像制御部３５１は、当該投射方向を制御することによって、投射領域９００が投射する投射光と、投射面であるフロアＦＬとのなす角度を変化させる。以降の説明において、投射領域９００が投射する投射光と、投写面であるフロアＦＬとのなす角を、投射角度ＰＡと記載する。
【００５７】
誘導画像制御部３５１は、投射角度ＰＡに対応する距離であって、投射部２００が投射する投射画像ＰＰの位置からリハビリテーション支援装置２の位置までの距離を投射領域９００が駆動可能な投射角度ＰＡ毎に算出する。以降の説明において、投射角度ＰＡに対応する距離であって、投射画像ＰＰの位置からリハビリテーション支援装置２の位置までの距離を基準距離と記載する。具体的には、誘導画像制御部３５１は、投射部２００がある投射角度ＰＡに制御される際の、リハビリテーション支援装置２と、投射画像ＰＰとの距離を、当該ある投射角度ＰＡに対応する基準距離として算出する。誘導画像制御部３５１は、投射領域９００が駆動可能な投射角度ＰＡ毎に、当該投射角度ＰＡに対応する基準距離を算出する。
【００５８】
また、誘導画像制御部３５１は、上述した既知の方法によって、リハビリテーション支援装置２の所定時間移動距離（図８の例では、距離ｄ１）を算出する。
誘導画像制御部３５１は、投射角度ＰＡに対応する基準距離と、リハビリテーション支援装置２の所定時間移動距離とに基づいて、リハビリテーション支援装置２の移動する方向とは逆の方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）であって、投射角度ＰＡが所定時間移動距離と一致する基準距離に対応する投射角度ＰＡとなるようにモータＭを制御する。投射部２００は、誘導画像制御部３５１によって制御された投射方向によって投射画像ＰＰを投射する。
誘導画像制御部３５１は、投射部２００が投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ１）を投射する投射方向をリハビリテーション支援装置２の位置の変化に応じた方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）に変化させる制御を行い、誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ１〜誘導画像ＧＰ５）の位置を制御する。
【００５９】
なお、誘導画像制御部３５１が投射角度ＰＡに対応する基準距離を投射角度ＰＡ毎に算出する構成に代えて、投射角度ＰＡに対応する基準距離を投射角度ＰＡ毎に示す情報が予め記憶部３３に記憶される構成であってもよい。この場合、誘導画像制御部３５１は、当該投射角度ＰＡ毎の基準距離と、リハビリテーション支援装置２の所定時間移動距離とに基づいて、当該移動とは逆の方向であって、投射角度ＰＡが所定時間移動距離と基準距離とが一致する基準距離に対応する投射角度ＰＡとなるように投射方向を制御する。
【００６０】
図１０（ｂ）に示す通り、誘導画像制御部３５１が、投射角度ＰＡをリハビリテーション支援装置２が移動する前の位置に応じた投射角度ＰＡ１から、リハビリテーション支援装置２の位置の変化に応じた投射角度ＰＡ２に変化させる。これに伴い、誘導画像ＧＰは、リハビリテーション支援装置２の位置の変化を相殺する位置に示される。
【００６１】
なお、誘導画像制御部３５１は、投射角度ＰＡを変化させることによって、誘導画像ＧＰの位置を制御する場合について説明したが、これに限られない。誘導画像制御部３５１は、投射部２００が投射する投射光と、フロアＦＬに直交する軸とのなす角度を変化させることによって、誘導画像ＧＰの位置を制御してもよい。ここで、投射角度ＰＡとは、投射部２００の投射方向の一例である。
【００６２】
また、誘導画像制御部３５１が投射角度ＰＡを変化させることによって、誘導画像ＧＰの位置を制御する構成に代えて、投射部２００を移動させることによって、誘導画像ＧＰの位置を制御する構成であってもよい。この場合、リハビリテーション支援装置２は、投射部２００を支持する稼働可能なアームを備えていてもよい。誘導画像制御部３５１は、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に投射部２００が位置するようにアームを稼働する制御を行ってもよい。なお、投射部２００の位置を制御することができれば、稼働可能なアームに代えて、他の構成であってもよい。
【００６３】
また、上述では、誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰの位置を制御する方法と、投射部２００の投射方向を制御する方法とのうち、一方によって誘導画像ＧＰの位置を制御する場合について説明したが、これに限られない。誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰの位置を制御する方法と、投射部２００の投射方向を制御する方法とのうち、少なくとも１つの方法によって誘導画像ＧＰの位置を制御してもよい。この場合、誘導画像制御部３５１は、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化のうち、所定の割合の変化分だけ投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰの位置を制御する方法によって誘導画像ＧＰの位置を制御し、当該所定の割合を除く変化分だけ投射部２００の投射方向を制御する方法によって誘導画像ＧＰの位置を制御してもよい。
【００６４】
上述したように、投射部２００は、誘導画像制御部３５１によって制御される誘導画像ＧＰが投射される位置であって、リハビリテーション支援装置２の移動に伴う位置の変化が相殺される位置に誘導画像ＧＰを投射する。なお、上述した構成によって誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰの位置を制御する場合、誘導画像ＧＰを制御する時間間隔の間に対象者ＥＰが検出範囲８００外に移動しない位置に対象者ＥＰが位置するようにリハビリテーション支援装置２の移動が制御されることが好ましい。
【００６５】
＜第２実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置２は、誘導画像制御部３５１を備える。誘導画像制御部３５１は、リハビリテーション支援装置２が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置２の位置の変化が相殺される位置に誘導画像ＧＰの位置を制御する。
具体的には、誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置２が移動することに伴う位置の変化が相殺される位置に制御する。また、誘導画像制御部３５１は、投射部２００が投射画像ＰＰを投射する投射方向を制御し、誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置２が移動することに伴う位置の変化が相殺される位置に制御する。
これにより、本実施形態のリハビリテーション支援装置２は、当該リハビリテーション支援装置２が移動する場合であっても、適切な位置に誘導画像ＧＰを対象者ＥＰの動作目標位置として適切に示すことができる。
【００６６】
［第３実施形態］
以下、図を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
図１１は、第３実施形態のリハビリテーション支援装置３の概要を示す図である。具体的には、図１１（ａ）は、リハビリテーション支援装置３が移動することに伴うリハビリテーション支援装置３の位置の変化を示す図である。また、図１１（ｂ）は、リハビリテーション支援装置３が投射する誘導画像ＧＰに応じて対象者ＥＰが移動することに伴う当該対象者ＥＰの位置の変化を示す図である。
【００６７】
上述したように、投射画像ＰＰが複数の誘導画像ＧＰが所定の歩幅によって配置される画像である場合、対象者ＥＰは、当該所定の歩幅によって移動することが求められる。ここで、対象者ＥＰの足の機能回復の程度によっては、当該所定の歩幅によって歩行することが困難である場合がある。この場合、対象者ＥＰには、当該対象者ＥＰの歩行に適した位置に誘導画像ＧＰを示すことが好ましい。
図１１に示す通り、本実施形態のリハビリテーション支援装置３は、投射画像ＰＰである投射画像ＰＰ２を投射する。投射画像ＰＰ２には、対象者ＥＰの着地した一方の足の位置に基づいて、当該一方の足とは異なる足の動作を誘導する誘導画像ＧＰ２２が１つ示される。
【００６８】
また、上述した実施形態と同様、所定の時間においてリハビリテーション支援装置３が移動しつつ、かつ対象者ＥＰが移動する場合、誘導画像ＧＰが対象者ＥＰの動作目標位置を適切に示すことが困難である場合がある。所定の時間とは、例えば、対象者ＥＰが右足を着地させてから左足を着地させるまでの時間である。図１１に示す通り、この一例では、当該所定の時間において、リハビリテーション支援装置３が移動する距離が距離ｄ１である。この場合、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰは、Ｙ軸の正の方向に距離ｄ１だけ移動する。また、この一例では、当該所定の時間において、対象者ＥＰが移動する距離が距離ｄ２である。この場合、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰは、リハビリテーション支援装置３の移動を相殺する位置であって、対象者ＥＰの現在の位置に応じた位置に示されることが好ましい。ここで、対象者ＥＰの現在の位置に応じた位置とは、当該所定の時間が経過する前に着地していた足の位置に応じた位置であって、当該着地していた足の位置から所定の歩幅（この一例では、距離ｄ２）だけ離れた位置である。
本実施形態のリハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰの位置に基づく位置であって、リハビリテーション支援装置３の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に当該誘導画像ＧＰの位置を制御する。
なお、以降の説明において、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
＜リハビリテーション支援装置の構成＞
図１２は、第３実施形態のリハビリテーション支援装置３の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置３は、センサ部１００、投射部２００、制御装置３０２、駆動部４００及び車輪５００を備える。
図１２に示す通り、制御装置３０２は、入力部３１、記憶部３３、出力部３４及び制御部３６を備える。
制御部３６は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部３６はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部３２１、誘導画像制御部３５１及び距離取得部３６１として機能する。
【００７０】
＜距離取得部について＞
距離取得部３６１は、センサ部１００が出力する空間位置情報に基づいて、対象者ＥＰの位置を認識し、認識した当該対象者ＥＰと、リハビリテーション支援装置３との距離を取得する。
例えば、距離取得部３６１は、空間位置情報に基づいて、検出範囲８００に存在する人体又は当該人体の部位の一部（各部位）、テーブル、床、壁等の位置を認識する。センサ部１００がＫｉｎｅｃｔ（登録商標）である場合、距離取得部３６１は、センサ部１００が出力する空間位置情報を用いることにより、対象者ＥＰの人体上の複数の部位の位置を認識することができる。
具体的には、距離取得部３６１は、空間位置情報が示す対象物の形状と人の骨格モデルとの比較を行って対象物が人と認識し、人体又は当該人体の各部位の位置を認識する機能を有する。これにより、距離取得部３６１は、人体又は当該人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。
より具体的には、対象者ＥＰがセンサ部１００の前で直立する場合、距離取得部３６１は、センサ部１００によって検出された空間位置情報と人の骨格モデルとの比較を行う。距離取得部３６１は、当該比較の結果、空間位置情報に人の形状の対象物が含まれる場合には、当該対象物が人（対象者ＥＰ）であると認識する。また、距離取得部３６１は、対象者ＥＰの左のつま先とその位置情報、右のつま先とその位置情報、左の踵とその位置情報、右の踵とその位置情報等、対象者ＥＰの体の各部位の位置情報をそれぞれの部位に対応付けて認識する。上述したように、骨格モデルによる各部位の位置を認識する機能（以下「骨格トラッキング機能」という。）を用いることにより、距離取得部３６１は、対象者ＥＰの各部位の位置を認識する。
なお、距離取得部３６１が骨格トラッキング機能を有しており、空間位置情報に基づいて、対象者ＥＰの各部位の位置を認識する場合について説明したが、これに限られない。例えば、センサ部１００が骨格トラッキング機能を有していてもよい。この場合、センサ部１００は、空間位置情報として対象者ＥＰの各部位の位置をリハビリテーション支援装置３に供給する。
【００７１】
距離取得部３６１は、上述の方法によって認識する対象者ＥＰの位置に基づいて、当該対象者ＥＰからリハビリテーション支援装置３までの距離を取得する。以降の説明において、距離取得部３６１が取得するリハビリテーション支援装置３と、対象者ＥＰとの距離を対装置距離ＡＧと記載する。距離取得部３６１は、取得した対装置距離ＡＧを示す情報を誘導画像制御部３５１に供給する。
【００７２】
＜誘導画像制御部について＞
誘導画像制御部３５１は、距離取得部３６１から対装置距離ＡＧを示す情報を取得する。また、誘導画像制御部３５１は、上述した既知の方法によって、リハビリテーション支援装置３の所定時間移動距離を算出する。誘導画像制御部３５１は、リハビリテーション支援装置３の移動に伴う当該リハビリテーション支援装置３の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置３及び対象者ＥＰの位置に応じた位置に誘導画像ＧＰの位置を制御する。
例えば、誘導画像制御部３５１は、所定時間移動距離から対装置距離ＡＧを差し引いた値が正の値である場合、投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置３の移動方向とは逆の方向（この一例では、Ｙ軸の負の方向）に移動する制御を行う。また、誘導画像制御部３５１は、所定時間移動距離から対装置距離ＡＧを差し引いた値が負の値である場合、投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置３の移動方向（この一例では、Ｙ軸の正の方向）に移動する制御を行う。
【００７３】
＜誘導画像制御部：投射画像に含まれる誘導画像の位置を制御する場合＞
誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置をリハビリテーション支援装置３が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置３の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置３及び対象者ＥＰの距離に基づく位置に投射画像ＰＰ内の誘導画像ＧＰの位置を制御する。
具体的には、誘導画像制御部３５１は、投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ２）内の誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ２２）の位置を、所定時間移動距離と、対装置距離ＡＧとの差分に応じた距離だけ移動する制御を行う。より具体的には、誘導画像制御部３５１は、上述した構成によって、当該差分に応じた距離の画素数だけ投射画像ＰＰ２内における誘導画像ＧＰ２２の位置を移動させる制御を行う。
以降の構成は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７４】
＜誘導画像制御部：投射部の投射方向を制御する場合＞
また、誘導画像制御部３５１は、投射角度ＰＡを制御し、投射画像ＰＰに含まれる誘導画像ＧＰの位置を、リハビリテーション支援装置３が移動することに伴う当該リハビリテーション支援装置３の位置の変化が相殺される位置であって、リハビリテーション支援装置３及び対象者ＥＰの距離に基づく位置に制御する。
具体的には、誘導画像制御部３５１は、所定時間移動距離と、対装置距離ＡＧとの差分に応じた距離に対応する投射角度ＰＡとなるようにモータＭを制御する。誘導画像制御部３５１は、上述した構成によって、当該差分に応じた距離に対応する投射方向に投射画像ＰＰ（この一例では、投射画像ＰＰ２）の投射方向を制御する。これにより、誘導画像制御部３５１は、誘導画像ＧＰ（この一例では、誘導画像ＧＰ２２）が投射される位置を移動させる制御を行う。
以降の構成は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７５】
＜第３実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置３は、制御装置３０２を備える。制御装置３０２は、制御部３６を備える。制御部３６は、距離取得部３６１を備えており、センサ部１００が出力する対象者ＥＰの空間位置を示す空間情報に基づいて、対象者ＥＰと、リハビリテーション支援装置３との対装置距離ＡＧを算出する。
誘導画像制御部３５１は、距離取得部３６１が取得する対装置距離ＡＧに基づく位置であって、リハビリテーション支援装置３の移動に伴う位置の変化を相殺する位置に誘導画像ＧＰの位置を制御する。
【００７６】
本実施形態のリハビリテーション支援装置３によれば、リハビリテーション支援装置３の移動に伴う位置の変化に応じた位置であって、対象者ＥＰの位置に応じた位置に誘導画像ＧＰを示すことができる。これにより、本実施形態のリハビリテーション支援装置３は、リハビリテーション支援装置３が移動し、かつ対象者ＥＰが移動する場合であっても、誘導画像ＧＰを対象者ＥＰの位置に応じた動作目標位置として適切に示すことができる。
【００７７】
＜変形例１：対象者の特定の部位に基づく位置の認識について＞
以下、第３実施形態に係る変形例１について説明する。
上述では、センサ部１００が対象者ＥＰの空間位置を空間位置情報として取得する構成について説明した。変形例１では、センサ部１００が対象者ＥＰの体の特定部位の空間位置を空間位置情報として取得する構成である場合について説明する。
以降の説明において、対象者ＥＰの体の特定部位の空間位置示す空間位置情報を部位空間位置情報と記載する。対象者ＥＰの体の特定部位とは、例えば、対象者ＥＰの頭、肩、腕、腰、手、足及び各関節部等の位置である。
センサ部１００は、検出した結果を示す部位空間位置情報を制御装置３０２に出力する。制御装置３０２が備える距離取得部３６１は、対象者ＥＰの部位空間位置情報に基づいて、リハビリテーション支援装置３と対象者ＥＰとの距離を算出する。
また、対象者ＥＰの体の特定部位が踵である場合、リハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰの踵の部位空間位置情報に基づいて、リハビリテーション支援装置３と対象者ＥＰとの距離を算出する。
【００７８】
＜変形例１のまとめ＞
以上説明したように、変形例１のリハビリテーション支援装置３は、センサ部１００が
出力する対象者ＥＰの体の特定部位の空間位置を示す部位空間位置情報を取得する。リハビリテーション支援装置３が備える距離取得部３６１は、取得した当該部位空間位置情報に基づいて、対装置距離ＡＧを算出する。
また、部位空間位置情報が、対象者ＥＰの踵の空間位置情報である場合、リハビリテーション支援装置３が備える距離取得部３６１は、取得した対象者ＥＰの踵の部位空間位置情報に基づいて、対装置距離ＡＧを算出する。
【００７９】
ここで、リハビリテーション支援装置３は、センサ部１００から空間位置情報を取得すし、当該空間位置情報に基づいて、対象者ＥＰの位置及び位置の変化を算出する場合、当該空間位置情報は、ある特定部位に設定されていることが好ましい。
例えば、リハビリテーション支援装置３は、ある時刻においては、センサ部１００が取得した対象者ＥＰの頭部の空間位置情報に基づいて対象者ＥＰの位置を認識する。また、リハビリテーション支援装置３は、当該ある時刻とは異なる時刻においては、センサ部１００が取得した右手の空間位置情報に基づいて対象者ＥＰの位置を認識する。この場合、リハビリテーション支援装置３が認識する対象者ＥＰの位置及び位置の変化の精度は、ある特定部位に設定されている場合と比較して、精度が落ちる場合がある。
【００８０】
変形例１のリハビリテーション支援装置３によれば、より精度高く対象者ＥＰの位置を認識することができる。また、より精度高く対象者ＥＰの位置を認識することにより、変形例１のリハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰの位置により応じた位置に誘導画像ＧＰを示すことができる。
また、部位空間位置情報が対象者ＥＰの踵である場合、変形例１のリハビリテーション支援装置３は、より精度高く対象者ＥＰの足の位置を認識することができる。また、より精度高く対象者ＥＰの足の位置を認識することにより、変形例１のリハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰの足の位置の変化により応じた位置に誘導画像ＧＰを示すことができる。
【００８１】
＜変形例２：変位に基づく移動の制御について＞
以下、第３実施形態に係る変形例２について説明する。
上述した第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態及び変形例１では、移動制御部３２１が所定の速度によってリハビリテーション支援装置１、リハビリテーション支援装置２及びリハビリテーション支援装置３が移動するように駆動部４００を制御する場合について説明した。
変形例２では、リハビリテーション支援装置３と、対象者ＥＰとの距離に基づいて、当該リハビリテーション支援装置３の移動が制御される構成について説明する。
上述したように、距離取得部３６１は、リハビリテーション支援装置３と対象者ＥＰとの対装置距離ＡＧを取得する。距離取得部３６１は、取得した対装置距離ＡＧを移動制御部３２１に供給する。
移動制御部３２１は、距離取得部３６１が取得した対装置距離ＡＧに基づいて、リハビリテーション支援装置３の移動を制御する。具体的には、移動制御部３２１は、距離取得部３６１が取得した対装置距離ＡＧが閾値より長い距離である場合には、リハビリテーション支援装置３が対象者ＥＰに近づく方向に移動するように制御する。また、距離取得部３６１は、距離取得部３６１が取得した対装置距離ＡＧが閾値より短い距離である場合には、リハビリテーション支援装置３が対象者ＥＰから遠ざかる方向に移動するように制御する。ここで、閾値とは、リハビリテーション支援装置３と対象者ＥＰとの距離の閾値であって、対象者ＥＰに対するリハビリテーション支援装置３の位置が、リハビリテーションの妨げにならない程度の離隔が確保できる距離を示す閾値である。閾値とは、例えば、１ｍ〜５ｍ程度の距離である。
【００８２】
＜変形例２まとめ＞
以上説明したように、変形例２のリハビリテーション支援装置３が備える移動制御部３２１は、空間位置情報に基づいて、当該リハビリテーション支援装置３の移動を制御する。
したがって、変形例２のリハビリテーション支援装置３は、リハビリテーション支援装置３と対象者ＥＰとの距離を保つことができる。これにより、変形例２のリハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰにリハビリテーション支援装置３が接近しすぎたり、離れすぎたりすることによって、当該対象者ＥＰの歩行を急かしたり、歩行の妨げになったりすることを抑制することができる。
【００８３】
なお、リハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰのリハビリテーションの状況に応じて当該対象者ＥＰに音声で動作を促す構成を有していてもよい。例えば、対象者ＥＰの歩行が遅れている、又は対象者ＥＰがリハビリテーション支援装置３が促す動作を行えていない場合がある。この場合、リハビリテーション支援装置３は、当該対象者ＥＰを励ます音声を出力してもよい。また、リハビリテーション支援装置３は、対象者ＥＰを励ます画像を出力してもよい。
【００８４】
［第４実施形態］
以下、図を参照して本発明の第４実施形態について説明する。
第３実施形態では、誘導画像ＧＰを対象者ＥＰの足の位置に応じた位置であって、当該足の位置から所定の歩幅だけ離れた位置に示す場合について説明した。
第４実施形態では、対象者ＥＰの足の位置に応じた位置であって、当該足の位置から対象者ＥＰの足の特性に応じた位置に誘導画像ＧＰを示す場合について説明する。
【００８５】
＜リハビリテーション支援装置の構成＞
図１３は、第４実施形態のリハビリテーション支援装置４の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置４は、センサ部１００、投射部２００、制御装置３０３、駆動部４００及び車輪５００を備える。
図１３に示す通り、制御装置３０３は、入力部３１、出力部３４、制御部３７、記憶部３８、操作部３９及び表示部４０を備える。
制御部３７は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部３７はリハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部３２１、誘導画像制御部３５１、距離取得部３６１及びパラメータ取得部３７１として機能する。
【００８６】
表示部４０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部４０は、画像や文字を表示する。表示部４０は、画像表示装置を制御装置３０３に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部４０は、画像や文字を表示するための映像信号を生成し、自身に接続されている画像表示装置に映像信号を出力する。
【００８７】
操作部３９は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の既存の入力装置を用いて構成される。操作部３９は、理学療法士等の指示を制御装置３０３に入力する際に理学療法士等によって操作される。操作部３９は、入力装置を制御装置３０３に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、操作部３９は、入力装置において理学療法士等の入力に応じ生成された入力信号を制御装置３０３に入力する。操作部３９は、表示部４０と一体のタッチパネルとして構成されてもよい。
【００８８】
例えば、制御装置３０３が専用アプリケーションを実行し、理学療法士等が表示部４０の表示に基づき、操作部３９に対して種々の情報を入力する。パラメータ取得部３７１は、操作部３９に入力された情報に応じて、足用表示パラメータを設定する。足用表示パラメータとは、対象者ＥＰの足の機能回復に応じたパラメータであって、当該対象者ＥＰが足を移動させるときの誘導画像ＧＰの制御に用いられるパラメータである。
【００８９】
記憶部３８は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部３８は、キャリブレーション情報記憶部３３１、プログラム情報記憶部３３２、投射画像情報記憶部３３３及びパラメータ情報記憶部３３４として機能する。
パラメータ情報記憶部３３４は、操作部３９に入力される足用表示パラメータを記憶する。
【００９０】
＜足用表示パラメータについて＞
以下、図１４を参照して、足用表示パラメータの詳細について説明する。なお、以降の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成を有する場合には、同一の符号を付して説明を省略する。
図１４は、第４実施形態の足用表示パラメータの一例を示す図である。
図１４に示す通り、リハビリテーション支援装置４、既知の方法によって、足用表示パラメータ取得画像ＦＰを表示する。足用表示パラメータ取得画像ＦＰとは、操作部３９の操作者（この一例では、理学療法士）に足用表示パラメータの入力を促す画像である。
理学療法士は、表示部４０に表示される足用表示パラメータ取得画像ＦＰに応じて、操作部３９に足用表示パラメータを入力する。
この一例では、足用表示パラメータとは、足用距離パラメータ、足用時間パラメータ、足用ベクトルパラメータ、足用位置パラメータ、足用移動数パラメータ、足用タイミングパラメータ及び足用速度パラメータである。操作部３９は、入力された足用表示パラメータを示す情報をパラメータ取得部３７１に供給する。
【００９１】
＜足用表示パラメータ設定の詳細について＞
パラメータ取得部３７１は、足用距離パラメータ設定部、足用時間パラメータ設定部、足用ベクトルパラメータ設定部、足用位置パラメータ設定部、足用移動数パラメータ設定部、足用タイミングパラメータ設定部及び足用速度パラメータ設定部を備える。
【００９２】
足用距離パラメータ設定部は、足用距離パラメータを設定する。足用距離パラメータは、対象者ＥＰの足の移動距離に係る足用表示パラメータの１つである。
足用時間パラメータ設定部は、足用時間パラメータを設定する。足用時間パラメータは、対象者ＥＰの足の移動時間に係る足用表示パラメータの１つである。
足用ベクトルパラメータ設定部は、足用ベクトルパラメータを設定する。足用ベクトルパラメータは、対象者ＥＰの足の移動方向に係る足用表示パラメータの１つである。
足用位置パラメータ設定部は、足用位置パラメータを設定する。足用位置パラメータは、対象者ＥＰの足の移動位置に係る足用表示パラメータの１つである。
足用移動数パラメータ設定部は、足用移動数パラメータを設定する。足用移動数パラメータは、対象者ＥＰの足の移動数に係る足用表示パラメータの１つである。
足用タイミングパラメータ設定部は、足用タイミングパラメータを設定する。足用タイミングパラメータは、対象者ＥＰの足の移動タイミングに係る足用表示パラメータの１つである。足用タイミングパラメータは、足用時間パラメータと同様に時間軸に沿って設定するパラメータである。
足用速度パラメータ設定部は、足用速度パラメータを設定する。足用速度パラメータは、対象者ＥＰの足の移動速度に係る足用表示パラメータの１つである。足用速度パラメータは、足用時間パラメータと足用距離パラメータとを組み合わせ、距離を時間で除算して移動速度を算出し、設定するパラメータである。
【００９３】
パラメータ取得部３７１は、誘導画像ＧＰが、対象者ＥＰが足を移動させるリハビリテーションの場合に、操作部３９に入力された足用表示パラメータを示す情報に応じて、足用表示パラメータを設定する。
【００９４】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用距離パラメータ設定部＞
足用距離パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが示す対象者ＥＰの歩幅を決定するために用いられる第１足用距離パラメータ（図１４で示したステップの値）を指定し、指定した足用距離パラメータをパラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおける歩幅を示す位置に誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【００９５】
また、足用距離パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが示す左右の足のスタンスを決定するために用いられる第２足用距離パラメータ（図１４で示した歩隔）を指定し、指定した足用距離パラメータをパラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第２足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおける左右の足のスタンスを示す位置に誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【００９６】
また、足用距離パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが表示される距離の範囲を決定するために用いられる第３足用距離パラメータを指定し、指定した足用距離パラメータをパラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第３足用距離パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて設定した距離の範囲内の位置に誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【００９７】
＜足用距離パラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述の位置に誘導画像ＧＰを示す制御を行うことにより、リハビリテーションの難易度を変更することができる。例えば、対象者ＥＰの足のスタンスが狭くなるほど支持基底面が狭くなり、対象者ＥＰの姿勢が不安定になる。この場合、リハビリテーションの難易度が高くなる。また、対象者ＥＰの足の移動距離が長くなるほど、対象者ＥＰの姿勢が不安定になる。この場合、リハビリテーションの難易度が高くなる。このように、誘導画像ＧＰの位置を制御し、リハビリテーションの難易度を変えることで、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰの難易度に合ったリハビリテーションを受けることができる。
【００９８】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用時間パラメータ設定部＞
足用時間パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが表示されてから所定時間内に対象者ＥＰの足が誘導画像ＧＰの位置に移動されないときに誘導画像ＧＰの表示を停止させると判定するために用いられる所定時間を示す第１足用時間パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用時間パラメータを用いて、リハビリテーションにおける誘導画像ＧＰの表示時間の間、誘導画像ＧＰを表示する制御を行う。
【００９９】
また、足用時間パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが表示されリハビリテーションが行われる総時間を示す第２足用時間パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第２足用時間パラメータを用いて、リハビリテーションの総時間の間、誘導画像ＧＰを表示する制御を行う。
【０１００】
また、足用時間パラメータ設定部は、現在表示されている誘導画像ＧＰが表示されてから次の誘導画像ＧＰが表示される次のタイミングまでの時間を示す足用表示パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される足用表示パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて次の表示タイミングに次の誘導画像ＧＰを表示する制御を行う。
【０１０１】
＜足用時間パラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを示す制御を行うことにより、「すくみ足」などの足を上手に出せない疾患の対象者ＥＰに、足を出す時間間隔やタイミングなどを知らせることができる。これにより、対象者ＥＰは、リハビリテーションにおいて、足の出しやすい時間間隔やタイミングなどを習得することができる。
【０１０２】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用ベクトルパラメータ設定部＞
足用ベクトルパラメータ設定部は、現在表示されている誘導画像ＧＰを基準とした次のタイミングに表示される次の誘導画像ＧＰの表示方向を決定するために用いられる第１足用ベクトルパラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおいて直線的に足を移動させる目標位置を示す誘導画像ＧＰの制御を行う。また、誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおいて曲線的に足を移動させる誘導画像ＧＰの制御を行う。
【０１０３】
また、足用ベクトルパラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが示す右足の踵からつま先に向かう方向と、左足の踵からつま先に向かう方向と、を決定するために用いられる第２足用ベクトルパラメータを指定する。また、足用ベクトルパラメータ設定部は、設定した第２足用ベクトルパラメータをパラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第２足用ベクトルパラメータを用いて、リハビリテーションにおける誘導画像ＧＰの左右の足の向きを同一にするか異なる向きにするかを示す誘導画像ＧＰの制御を行う。
【０１０４】
＜足用ベクトルパラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを制御することにより、左右にふらつく対象者ＥＰに直線的に足を移動させるための指示を出すことできる。これにより、対象者ＥＰは、より明確に直線的に移動するリハビリテーションを実施することができる。
また、誘導画像制御部３５１が誘導画像ＧＰを制御することにより、直線的な移動を行える対象者ＥＰが、今度は曲線的な移動を行うなど、より難易度の高いリハビリテーションを行うことができる。したがって、対象者ＥＰは、日常生活の足の移動に近いリハビリテーションを実施することができる。
【０１０５】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用位置パラメータ設定部＞
足用位置パラメータ設定部は、誘導画像ＧＰが表示されるエリアを決定するために用いられる足用位置パラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される足用位置パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて表示されるエリアに誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【０１０６】
＜足用位置パラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述のように足用位置パラメータを用いてリハビリテーションにおける誘導画像ＧＰを示す制御を行う。これにより、リハビリテーション支援装置４は、操作部３９の操作者がかわっても、正しいパラメータ設定が可能となる。
【０１０７】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用位置パラメータ設定部＞
足用タイミングパラメータ設定部は、連続した右足の移動目標または連続した左足の移動目標を示す誘導画像ＧＰが表示されるタイミングを決定するために用いられる第１足用タイミングパラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像ＧＰを同時に示す制御を行う。また、誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像ＧＰを左右交互に示す制御を行う。また、誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像ＧＰを右または左を連続して示す制御を行う。また、誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第１足用タイミングパラメータを用いて、左右の足の動作目標である誘導画像ＧＰを、足を交差させて移動するクロスステップの動作を誘導する位置に示す制御を行う。
【０１０８】
また、足用タイミングパラメータ設定部は、連続した右足の移動目標、連続した左足の移動目標、又は右足の移動目標及び左足の移動目標の総数のうち、少なくとも１つの数であって、誘導画像ＧＰが表示される回数を決定するために用いられる第２足用タイミングパラメータを指定し、パラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される第２足用タイミングパラメータを用いて、当該第２足用タイミングパラメータが示す回数だけ誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【０１０９】
＜足用タイミングパラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを示す制御を行うことにより、左右の足を交互に移動させるだけではなく、右足または左足を複数回、連続して移動させるリハビリテーションを行うことができる。そのため、対象者ＥＰは、足の移動が困難にならないように予防のリハビリテーションとして足の移動を行うことができる。また、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを示す制御を行うことにより、持久力が無い対象者ＥＰ等に安全な回数の範囲でリハビリテーションを行うことができる。また、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを示す制御を行うことにより、日常生活を想定して、トイレまで１０歩などという具体的な自宅復帰を想定したリハビリテーションが可能となる。
【０１１０】
＜足用表示パラメータを用いた誘導画像の制御：足用速度パラメータ設定部＞
足用速度パラメータ設定部は、右足の移動目標または左足の移動目標を示す誘導画像ＧＰが表示され単位時間当たりに誘導画像ＧＰの表示位置が変化する変化率を決定するために用いられる足用速度パラメータを指定する。足用速度パラメータ設定部は、指定した足用速度パラメータをパラメータ情報記憶部３３４に書き込む。
例えば、足用速度パラメータを指定することにより、指定した足の移動速度を満足する距離と時間との複数の組み合わせの中からランダムに組み合わせが選択され、足用速度パラメータと共に、選択された距離と時間のそれぞれに対応する足用距離パラメータと足用時間パラメータとが、パラメータ情報記憶部３３４に書き込まれる。
誘導画像制御部３５１は、パラメータ情報記憶部３３４に記憶される足用速度パラメータを用いて、リハビリテーションにおいて、足用距離パラメータや足用時間パラメータを用いた場合と同様に誘導画像ＧＰを示す制御を行う。
【０１１１】
＜足用速度パラメータのまとめ＞
リハビリテーション支援装置４は、誘導画像制御部３５１が上述のように誘導画像ＧＰを示す制御を行う。これにより、リハビリテーション支援装置４は、対象者ＥＰに当該対象者ＥＰの歩行速度に適した速度によって歩行するリハビリテーションを受けさせることができる。
【０１１２】
＜第４実施形態のまとめ＞
本実施形態のリハビリテーション支援装置４は、対象者ＥＰの足の機能回復に応じた足用表示パラメータを取得するパラメータ取得部３７１を更に備え、誘導画像制御部３５１は、パラメータ取得部３７１が取得する前記足用表示パラメータに基づく位置に誘導画像ＧＰの位置を制御する。
本実施形態のリハビリテーション支援装置４は、対象者ＥＰの足の機能回復に応じた位置や時間に誘導画像ＧＰを示す制御を行う。これにより、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰの足の機能回復に応じたリハビリテーションを受けることができる。
【０１１３】
また、本実施形態のリハビリテーション支援装置４では、誘導画像制御部３５１は、対象者ＥＰの足の移動距離に係る足用表示パラメータである足用距離パラメータ、対象者ＥＰの足の移動時間に係る足用表示パラメータである足用時間パラメータ、及び対象者ＥＰの足の移動方向に係る足用表示パラメータである足用ベクトルパラメータ、のうちの少なくとも１つに基づく位置に誘導画像ＧＰの位置を制御する。これにより、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰの足の機能回復に応じた複数の種類のリハビリテーションを受けることができる。
【０１１４】
［第５実施形態］
以下、図を参照して本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態では、第１実施形態、第２実施形態、変形例１、変形例２、第３実施形態及び第４実施形態において、位置が制御された誘導画像ＧＰに応じて対象者ＥＰがリハビリテーションを行った当該リハビリテーションの結果の表示について説明する。
【０１１５】
＜リハビリテーション支援装置の構成＞
図１５は、第５実施形態のリハビリテーション支援装置５の機能構成例を示す図である。
リハビリテーション支援装置５は、センサ部１００、投射部２００、制御装置３０４、駆動部４００及び車輪５００を備える。
図１５に示す通り、制御装置３０４は、入力部３１、出力部３４、操作部３９、表示部４０、制御部４１及び記憶部４２、を備える。
制御部４１は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部４１は、リハビリテーション支援プログラムを実行することによって、移動制御部３２１及び誘導画像制御部３５１、距離取得部３６１、パラメータ取得部３７１、及び表示制御部４１１として機能する。
【０１１６】
記憶部４２は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。記憶部４２は、キャリブレーション情報記憶部３３１、プログラム情報記憶部３３２、投射画像情報記憶部３３３、パラメータ情報記憶部３３４及び検出履歴情報記憶部３３５として機能する。
検出履歴情報記憶部３３５は、センサ部１００が対象者ＥＰの体を検出した空間位置情報、又は対象者ＥＰの特定部位を検出した部位空間位置情報を記憶する。上述したように、この一例では、センサ部１００が対象者ＥＰの踵を検出し、部位空間位置情報を出力する。これにより、検出履歴情報記憶部３３５には、対象者ＥＰの踵の部位空間位置情報が記憶される。
【０１１７】
＜表示制御部の例＞
以下、図１６を参照して、リハビリテーション内容が歩行である場合の部位空間位置情報について説明する。
図１６は、第５実施形態の対象者ＥＰの部位空間位置情報の一例を示す平面図である。
上述したように、センサ部１００は、人体の各部位の位置情報を、その部位に対応付けて認識することができる。また、上述したように、センサ部１００は、対象者ＥＰの体の一部（検出対象の部位）の検出データである部位空間位置情報を表示制御部４１１に供給する。以降の説明において、センサ部１００が認識する対象者ＥＰの体の一部（検出対象部位）をリハビリ対象部位ＴＰと記載する。センサ部１００は、認識した対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰの位置を示す部位空間位置情報を表示制御部４１１に供給する。
上述したように、この一例では、リハビリ対象部位ＴＰが、踵である。具体的には、リハビリ対象部位ＴＰが、右足の踵及び左足の踵である。したがって、センサ部１００は、対象者ＥＰの位置のうち、対象者ＥＰの右足の踵及び左足の踵の位置を認識する。
センサ部１００は、対象者ＥＰの歩行に伴い、右足の踵が着地するフロアＦＬ上の位置の座標を示す右足位置ＲＦＬを部位空間位置情報として表示制御部４１１に供給する。また、センサ部１００は、対象者ＥＰの歩行に伴い、左足の踵が着地するフロアＦＬ上の位置の座標を示す左足位置ＬＦＬを部位空間位置情報として表示制御部４１１に供給する。
【０１１８】
図１６に示す通り、この一例では、右足の踵及び左足の踵がそれぞれ５回ずつ着地する。センサ部１００は、右足の踵の１回目の着地の右足位置ＲＦＬである右足位置ＲＦＬ１から５回目の着地の右足位置ＲＦＬである右足位置ＲＦＬ５までを認識する。以降の説明において、右足位置ＲＦＬ１から右足位置ＲＦＬ５までを区別しない場合には、総称して右足位置ＲＦＬと記載する。センサ部１００は、左足の踵の１回目の着地の左足位置ＬＦＬである左足位置ＬＦＬ１から５回目の着地の左足位置ＬＦＬである左足位置ＬＦＬ５までを認識する。以降の説明において、左足位置ＬＦＬ１から左足位置ＬＦＬ５までを区別しない場合には、総称して左足位置ＬＦＬと記載する。
【０１１９】
センサ部１００は、対象者ＥＰの歩行に伴い、右足の踵が空中を移動する軌跡の座標を示す右足軌跡ＲＦＴを部位空間位置情報として表示制御部４１１に供給する。また、部位空間位置情報は、対象者ＥＰの歩行に伴い、左足が空中を移動する軌跡の座標を示す左足軌跡ＬＦＴを部位空間位置情報として表示制御部４１１に供給する。
図１６に示す通り、この一例では、右足の踵及び左足の踵がそれぞれ４回空中を移動する。センサ部１００は、右足の踵の１回目の右足軌跡ＲＦＴである右足軌跡ＲＦＴ１から４回目の右足軌跡ＲＦＴである右足軌跡ＲＦＴ４までを認識する。以降の説明において、右足軌跡ＲＦＴ１から右足軌跡ＲＦＴ４までを区別しない場合には、総称して右足軌跡ＲＦＴと記載する。センサ部１００は、左足の踵の１回目の左足軌跡ＬＦＴである左足軌跡ＬＦＴ１から４回目の左足軌跡ＬＦＴである左足軌跡ＬＦＴ１までを認識する。以降の説明において、左足軌跡ＬＦＴ１から左足軌跡ＬＦＴ４までを区別しない場合には、総称して左足軌跡ＬＦＴと記載する。
【０１２０】
表示制御部４１１は、センサ部１００から部位空間位置情報を取得する。表示制御部４１１は、部位空間位置情報に基づいて、投射部２００が出力する結果画像ＲＰを生成する。結果画像ＲＰとは、対象者ＥＰがリハビリテーションを行った結果を示す画像である。結果画像ＲＰには、リハビリテーションのうち一部の結果を示す画像であるエリア別結果画像ＡＲＰと、当該リハビリテーションの総合の結果を示す画像である総合結果画像ＴＲＰとが含まれる。表示制御部４１１は、エリア別結果画像ＡＲＰと、総合結果画像ＴＲＰとのうち、少なくとも１つを生成する。この一例では、表示制御部４１１は、ある一部の結果を示す画像であるエリア別結果画像ＡＲＰ１と、当該ある一部とは異なる他の一部の結果を示す画像であるエリア別結果画像ＡＲＰ２と、総合結果画像ＴＲＰとを生成する。
表示制御部４１１は、生成した結果画像ＲＰを出力部３４を介して投射部２００に供給する。投射部２００は、表示制御部４１１が生成した結果画像ＲＰをフロアＦＬに投射する。具体的には、投射部２００は、表示制御部４１１が生成した結果画像ＲＰを投射領域９００の範囲であって、対象者ＥＰが視認することができる範囲に投射する。この一例では、投射部２００は、結果画像ＲＰを投射領域９００と同一の大きさによって投射する。また、投射部２００は、結果画像ＲＰの縦方向と、リハビリテーション支援装置５が移動する方向（この一例では、Ｙ軸の方向）とが平行する位置に結果画像ＲＰを投射する。
【０１２１】
＜結果画像について＞
以下、図１７〜図１９を参照して、表示制御部４１１が制御する結果画像ＲＰのより具体的な例について説明する。
図１７は、第５実施形態のエリア別結果画像ＡＲＰ１の一例を示す第１の図である。
図１８は、第５実施形態のエリア別結果画像ＡＲＰ２の一例を示す第２の図である。
図１９は、第５実施形態の総合結果画像ＴＲＰの一例を示す図である。
この一例では、対象者ＥＰは、６０ｍ歩行するリハビリテーションを行う。表示制御部４１１は、結果画像ＲＰとして、総合結果画像ＴＲＰと、エリア別結果画像ＡＲＰとを生成する。総合結果画像ＴＲＰとは、リハビリテーションの総合結果を示す画像である。また、エリア別結果画像ＡＲＰとは、リハビリテーションのうち、一部のリハビリテーションの結果画像ＲＰを示す画像である。
以降の説明において、対象者ＥＰの６０ｍの歩行のリハビリテーションのうち、１０〜２０ｍの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像ＲＰをエリア別結果画像ＡＲＰ１と記載する。また、対象者ＥＰの６０ｍの歩行のリハビリテーションのうち、２０〜３０ｍの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像ＲＰをエリア別結果画像ＡＲＰ２と記載する。また、対象者ＥＰの歩行のリハビリテーションのうち、１０〜６０ｍの当該リハビリテーションの結果を示す結果画像ＲＰを結果画像ＲＰ３と記載する。
【０１２２】
＜結果画像について：１０〜２０ｍ＞
図１７に示す通り、エリア別結果画像ＡＲＰ１には、６０ｍのうち、１０〜２０ｍにおけるリハビリ対象部位ＴＰである足の位置に関する情報として、経路情報ＲＴ１、軌跡情報ＴＣ１、着地タイミング情報ＧＴ１、着地リズム情報ＧＲ１、平均歩幅情報ＡＬＳ１、平均歩隔情報ＡＦＤ１、所要時間情報ＴＲ１及び立脚時間比較情報ＳＴＤ１が含まれる。
【０１２３】
＜経路情報について＞
経路情報ＲＴとは、対象者ＥＰがリハビリテーションにおいて歩行した経路の軌跡を示す情報である。また、経路情報ＲＴ１とは、経路情報ＲＴのうち、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行した経路の履歴を示す情報である。
表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬ、左足位置ＬＦＬ、右足軌跡ＲＦＴ及び左足軌跡ＬＦＴに基づいて、対象者ＥＰの歩行軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる所定時間毎の右足位置ＲＦＬと、左足位置ＬＦＬとが示す座標を交互に結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部４１１は、経路情報ＲＴを表示する制御を行う。また、表示制御部４１１は、上述の構成によって表示を制御した経路情報ＲＴのうち、経路情報ＲＴ１の箇所を明示する表示の制御を行う。
図１７に示す通り、表示制御部４１１は、経路情報ＲＴに示される対象者ＥＰの歩行の方向と、エリア別結果画像ＡＲＰ１の縦方向（この一例では、Ｙ軸の方向）とを合わせて経路情報ＲＴを表示するように制御する。
【０１２４】
＜軌跡情報について＞
軌跡情報ＴＣとは、対象者ＥＰが歩行することに伴う足の軌跡を示す情報である。また、軌跡情報ＴＣ１とは、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行する際の軌跡情報ＴＣを示す情報である。
表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬ、左足位置ＬＦＬ、右足軌跡ＲＦＴ及び左足軌跡ＬＦＴに基づいて、足の移動に伴う足の軌跡の表示を制御する。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる所定時間毎の右足位置ＲＦＬ及び右足軌跡ＲＦＴが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部４１１は、軌跡情報ＴＣ（この一例では、軌跡情報ＴＣ１）として右足の軌跡を表示する制御を行う。また、表示制御部４１１は、例えば、部位空間位置情報に示される所定時間毎の、左足位置ＬＦＬ及び左足軌跡ＬＦＴが示す座標を結ぶ表示の制御を行う。これにより、表示制御部４１１は、軌跡情報ＴＣ（この一例では、軌跡情報ＴＣ１）として左足の軌跡を表示する制御を行う。
【０１２５】
また、図１７に示す通り、軌跡情報ＴＣ１は、対象者ＥＰの歩行の方向を示す歩行方向軸ａｘｄ１に沿って示される。
表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬ、左足位置ＬＦＬ、右足軌跡ＲＦＴ及び左足軌跡ＬＦＴに基づいて、歩行方向軸ａｘｄを算出する。この一例では、表示制御部４１１は、１０〜２０ｍにおける右足位置ＲＦＬ、左足位置ＬＦＬ、右足軌跡ＲＦＴ及び左足軌跡ＬＦＴに基づいて、歩行方向軸ａｘｄ１を算出する。表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄ１に沿って軌跡情報ＴＣ１を表示する制御を行う。
また、表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄと、エリア別結果画像ＡＲＰの縦方向（この一例では、Ｙ軸の方向）とを合わせて軌跡情報ＴＣを表示するように制御する。この一例では、表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄ１と、エリア別結果画像ＡＲＰ１の縦方向とが一致するように軌跡情報ＴＣ１を表示する制御を行う。
【０１２６】
なお、上述では、表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄと、エリア別結果画像ＡＲＰの縦方向とを合わせて表示する制御を行う場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、ある直線方向を示す軸と、歩行方向軸ａｘｄとの方向が一致するように表示する制御を行ってもよい。ある直線方向を示す軸とは、例えば、エリア別結果画像ＡＲＰの横方向（この一例では、Ｘ軸の方向）であってもよく、エリア別結果画像ＡＲＰの横方向及び縦方向を合成した方向を示す軸であってもよい。
【０１２７】
また、上述では、軌跡情報ＴＣが結果画像ＲＰとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、軌跡情報ＴＣを示す結果画像ＲＰを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
【０１２８】
＜着地タイミング情報について＞
着地タイミング情報ＧＴとは、対象者ＥＰが歩行することに伴う足の着地タイミング示す情報である。また、着地タイミング情報ＧＴ１とは、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行する際の着地タイミング情報ＧＴを示す情報である。
表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、足の着地に伴う着地タイミングの表示を制御する。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う右足の踵の位置の移動を着地タイミング情報ＧＴ（この一例では、着地タイミング情報ＧＴ１）として表示する制御を行う。また、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる左足位置ＬＦＬが検出された時刻と、位置とに基づいて、時間経過に伴う左足の踵の位置の移動を着地タイミング情報ＧＴ（この一例では、着地タイミング情報ＧＴ１）として表示する制御を行う。
【０１２９】
また、図１７に示す通り、着地タイミング情報ＧＴは、対象者ＥＰの歩行の方向を示す歩行方向軸ａｘｄに沿って示される。
表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄと、エリア別結果画像ＡＲＰの縦方向（この一例では、Ｙ軸の方向）とを合わせて着地タイミング情報ＧＴを表示するように制御する。この一例では、表示制御部４１１は、歩行方向軸ａｘｄ１と、エリア別結果画像ＡＲＰ１の縦方向とが一致するように着地タイミング情報ＧＴ１を表示する制御を行う。
【０１３０】
また、上述では、着地タイミング情報ＧＴが結果画像ＲＰとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、着地タイミング情報ＧＴを示す結果画像ＲＰを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
【０１３１】
＜着地リズム情報について＞
着地リズム情報ＧＲとは、対象者ＥＰが歩行する際、足がフロアＦＬに着地する着地リズムを示す情報である。また、着地リズム情報ＧＲ１とは、着地リズム情報ＧＲのうち、対象者ＥＰが１０〜２０ｍの着地リズムを示す情報である。
表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、足の着地に伴う着地リズムの表示を制御する。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬが検出された時刻を、時間経過を示す時間軸ａｘｔに並べて着地リズム情報ＧＲとして表示する制御を行う。また、表示制御部４１１は、上述の構成によって表示を制御した着地リズム情報ＧＲのうち、着地リズム情報ＧＲ１の箇所を明示する表示の制御を行う。
【０１３２】
また、図１７に示す通り、表示制御部４１１は、時間軸ａｘｔと、エリア別結果画像ＡＲＰ（この一例では、エリア別結果画像ＡＲＰ１）の縦方向（この一例では、Ｙ軸の方向）とを合わせて着地リズム情報ＧＲを表示するように制御する。表示制御部４１１は、例えば、時間軸ａｘｔと、エリア別結果画像ＡＲＰの横方向（この一例では、Ｘ軸の方向）とが一致するように着地リズム情報ＧＲを表示する制御を行う。
また、図１７に示す通り、表示制御部４１１は、着地リズム情報ＧＲのうち、１０〜２０ｍを歩行する際の着地リズム情報ＧＲである着地リズム情報ＧＲ１の部分を明示する表示を制御する。
【０１３３】
なお、上述では、表示制御部４１１が、時間軸ａｘｔと、エリア別結果画像ＡＲＰの横方向が一致するように表示する制御を行う場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、ある直線方向を示す軸と、時間軸ａｘｔとの方向が一致するように表示する制御を行ってもよい。ある直線方向を示す軸とは、例えば、エリア別結果画像ＡＲＰの縦方向であってもよく、エリア別結果画像ＡＲＰの横方向と、縦方向とを合成した方向であってもよい。
【０１３４】
また、上述では、着地リズム情報ＧＲがエリア別結果画像ＡＲＰとして表示される場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、着地リズム情報ＧＲを示す結果画像ＲＰを単位時間毎につなぎ合わせた動画として表示してもよい。
【０１３５】
＜平均歩幅情報について＞
平均歩幅情報ＡＬＳとは、対象者ＥＰが歩行する際の足の歩幅の平均を示す情報である。具体的には、平均歩幅情報ＡＬＳには、対象者ＥＰの右足の歩幅の平均を示す情報と、左足の歩幅の平均を示す情報とが含まれる。また、平均歩幅情報ＡＬＳ１とは、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行する際の平均歩幅情報ＡＬＳを示す情報である。
表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬに基づいて、右足の着地位置間の距離である右足の歩幅を算出する。また、表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬを複数取得した場合、右足位置ＲＦＬに基づいて算出される右足の歩幅の平均を算出する。また、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる左足位置ＬＦＬに基づいて、左足の着地位置間の距離である左足の歩幅を算出する。また、表示制御部４１１は、左足位置ＬＦＬを複数取得した場合、左足位置ＬＦＬに基づいて算出される左足の歩幅の平均を算出する。表示制御部４１１は、右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とを算出し、エリア別結果画像ＡＲＰに平均歩幅情報ＡＬＳとして表示する制御を行う。この一例では、表示制御部４１１は、１０〜２０ｍにおける右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とを算出し、エリア別結果画像ＡＲＰ１に平均歩幅情報ＡＬＳ１として表示する制御を行う。
【０１３６】
なお、上述では、表示制御部４１１が対象者ＥＰの歩幅に関する情報を平均歩幅情報ＡＬＳとして表示を制御する一例について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、対象者ＥＰの歩幅の最大値を表示する制御を行ってもよい。また、表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、対象者ＥＰの歩幅の最小値を表示する制御を行ってもよい。
また、上述では、対象者ＥＰの平均歩幅情報ＡＬＳには、右足の歩幅の平均と、左足の歩幅の平均とが含まれる一例について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、対象者ＥＰの右足と、左足との歩幅の平均を平均歩幅情報ＡＬＳとして表示する制御を行ってもよい。
【０１３７】
＜平均歩隔情報について＞
平均歩隔情報ＡＦＤとは、対象者ＥＰが歩行する際の右足と左足との歩行時のスタンスを示す情報である。また、平均歩隔情報ＡＦＤ１とは、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行する際の平均歩隔情報ＡＦＤを示す情報である。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる右足位置ＲＦＬが示す座標を結び、右足が進行する方向を示す右足軸を算出する。また、表示制御部４１１は、部位空間位置情報に含まれる左足位置ＬＦＬが示す座標を結び、左足が進行する方向を示す左足軸を算出する。表示制御部４１１は、右足軸及び左足軸と、直交又は略直交する方向における右足軸から左足軸までの距離である歩隔の平均を算出する。
表示制御部４１１は、歩隔の平均を算出し、エリア別結果画像ＡＲＰに平均歩隔情報ＡＦＤとして表示する制御を行う。この一例では、表示制御部４１１は、１０〜２０ｍにおける歩隔の平均を算出し、エリア別結果画像ＡＲＰ１に平均歩隔情報ＡＦＤ１として表示する制御を行う。
【０１３８】
なお、上述では、表示制御部４１１が対象者ＥＰの歩隔に関する情報を平均歩隔情報ＡＦＤとして表示を制御する一例について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、対象者ＥＰの歩隔の最大値を表示する制御を行ってもよい。また、表示制御部４１１は、右足位置ＲＦＬ及び左足位置ＬＦＬに基づいて、対象者ＥＰの歩隔の最小値を表示する制御を行ってもよい。
【０１３９】
＜所要時間情報について＞
所要時間情報ＴＲとは、対象者ＥＰが目標画像に応じて動作されるリハビリ対象部位ＴＰの動作開始から動作終了までの時間を示す情報である。また、所要時間情報ＴＲ１とは、対象者ＥＰが１０〜２０ｍを歩行する際の所要時間情報ＴＲを示す情報である。
例えば、表示制御部４１１は、部位空間位置情報のうち、１０ｍの位置において右足位置ＲＦＬ又は左足位置ＬＦＬが検出された時刻と、部位空間位置情報のうち、１０ｍの位置において最新の右足位置ＲＦＬ又は左足位置ＬＦＬが検出された時刻との時間差を所要時間情報ＴＲ１として表示する制御を行う。
【０１４０】
＜結果画像について：２０〜３０ｍ＞
図１８に示す通り、エリア別結果画像ＡＲＰ２には、２０〜３０ｍにおけるリハビリ対象部位ＴＰである足の位置に関する情報として、経路情報ＲＴ２、軌跡情報ＴＣ２、着地タイミング情報ＧＴ２、着地リズム情報ＧＲ２、平均歩幅情報ＡＬＳ２、平均歩隔情報ＡＦＤ２、所要時間情報ＴＲ２及び立脚時間比較情報ＳＴＤ２が含まれる。
【０１４１】
なお、上述では、表示制御部４１１がエリア別結果画像ＡＲＰとして１０〜２０ｍのエリア別結果画像ＡＲＰ１と、２０〜３０ｍのエリア別結果画像ＡＲＰ２とを出力部３４に供給する場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、リハビリテーションの一部の結果を示すエリア別結果画像ＡＲＰとして、他の部分のエリア別結果画像ＡＲＰを生成してもよい。また、表示制御部４１１は、１０ｍより短い間隔によってエリア別結果画像ＡＲＰを生成してもよい。１０ｍより短い間隔とは、例えば、２ｍ〜５ｍ間隔であってもよい。
【０１４２】
＜総合結果画像について：総合結果＞
上述したように、総合結果画像ＴＲＰには、リハビリテーションの総合結果が示される。具体的には、図１９に示す通り、総合結果画像ＴＲＰには、リハビリテーションの開始から終了まで（この一例では、１０ｍ〜６０ｍまで）のリハビリ対象部位ＴＰである足の位置に関する情報として、平均歩幅情報ＡＬＳ３、平均歩隔情報ＡＦＤ３、所要時間情報ＴＲ３、立脚時間比較情報ＳＴＤ３及び比較情報ＣＲが含まれる。
比較情報ＣＲとは、リハビリテーションの一部における対象者ＥＰの足の位置に関する情報を比較する情報である。図１９に示すように、この一例では、比較情報ＣＲには、１０〜２０ｍの対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報と、２０〜３０ｍの対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報と、３０〜４０ｍの対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報と、４０〜５０ｍの対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報と、５０〜６０ｍの対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報との比較を示す情報とが含まれる。比較情報ＣＲに示される対象者ＥＰのリハビリ対象部位ＴＰに関する情報とは、例えば、平均歩幅情報ＡＬＳ、平均歩隔情報ＡＦＤ、及び対象者ＥＰの歩行速度である。
【０１４３】
＜表示制御部の具体例：過去と現在との比較＞
なお、上述では、センサ部１００が出力する部位空間位置情報に基づいて、表示制御部４１１が結果画像ＲＰ及びエリア別結果画像ＡＲＰを生成する場合について説明したが、これに限られない。表示制御部４１１は、検出履歴情報記憶部３３５に記憶される部位空間位置情報に基づいて、結果画像ＲＰ及びエリア別結果画像ＡＲＰを生成してもよい。
以降の説明において、センサ部１００がある時期（この一例では、現在）に検出する空間位置情報及び部位空間位置情報を総称して第１空間位置情報と記載する。また、センサ部１００が第１空間位置情報よりも過去に出力した空間位置情報及び部位空間位置情報を総称して第２空間位置情報と記載する。この一例では、検出履歴情報記憶部３３５には、第２空間位置情報が予め記憶される。表示制御部４１１は、第１空間位置情報に基づくリハビリ対象部位ＴＰに関する情報と、第２空間位置情報に基づくリハビリ対象部位ＴＰに関する情報とを結果画像ＲＰとして表示する制御を行ってもよい。
【０１４４】
具体的には、表示制御部４１１は、第１空間位置情報に基づく軌跡情報ＴＣと、第２空間位置情報位置情報に基づく軌跡情報ＴＣとを重ねて示す結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。また、表示制御部４１１は、第１空間位置情報に基づく着地タイミング情報ＧＴと、第２空間位置情報に基づく着地タイミング情報ＧＴとを重ねて示す結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。また、表示制御部４１１は、第１空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳと、第２空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳとを比較する結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。平均歩幅情報ＡＬＳを比較する結果画像ＲＰの表示とは、例えば、第１空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳと、第２空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳとの差分を示す表示であってもよい。また、平均歩幅情報ＡＬＳを比較する結果画像ＲＰの表示とは、例えば、第１空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳと、第２空間位置情報に基づく平均歩幅情報ＡＬＳとを並べて示す表示であってもよい。また、表示制御部４１１は、第１空間位置情報に基づく平均歩隔情報ＡＦＤ及び所要時間情報ＴＲと、第２空間位置情報に基づく平均歩隔情報ＡＦＤ及び所要時間情報ＴＲとについても、平均歩幅情報ＡＬＳと同様に、各情報を並べて比較する結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。
【０１４５】
＜第５実施形態のまとめ＞
以上説明したように、本実施形態のリハビリテーション支援装置５が備える表示制御部４１１は、センサ部１００が出力する空間位置情報に基づいて、対象者ＥＰの体の特定部位の空間位置情報である部位空間位置情報に関する情報（この一例では、結果画像ＲＰ、エリア別結果画像ＡＲＰ）の表示を制御する。投射部２００は、リハビリテーション支援装置５が制御する表示を出力する。対象者ＥＰは、当該表示を確認することによって、リハビリテーションに応じて当該対象者ＥＰの体の一部が動作した結果を客観的に確認することができる。対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰの体の一部が動作した結果を客観的に確認することによって、当該結果を以降のリハビリテーションの参考にすることができる。また、本実施形態のリハビリテーション支援装置５によれば、当該リハビリテーション支援装置５が移動することによって比較的長距離のリハビリテーションの結果を対象者ＥＰに示すことができる。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援装置５によれば、対象者ＥＰのリハビリテーションを支援することができる。
【０１４６】
また、本実施形態のリハビリテーション支援装置５が備える表示制御部４１１は、空間位置情報に関する情報を特定部位と同一の尺度において示す表示を制御する。具体的には、具体的には、本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、リハビリテーションに応じて対象者ＥＰの体の一部が動作した際の結果（この一例では、結果画像ＲＰ、エリア別結果画像ＡＲＰ）を投射部２００の投影範囲に実寸大で表示する制御を行う。また、本実施形態のリハビリテーション支援装置５によれば、当該リハビリテーション支援装置５が移動することによって比較的長距離のリハビリテーションの結果を対象者ＥＰに示すことができる。
したがって、本実施形態のリハビリテーション支援装置５によれば、投射部２００がディスプレイ等である場合と比較して、比較的長距離の動作結果をより詳細に表示することができる。
【０１４７】
また、本実施形態のリハビリテーション支援装置５では、表示制御部４１１は、対象者ＥＰの体を検出するセンサ部１００が出力する部位空間位置情報に基づいて、対象者ＥＰの特定部位がセンサ部１００に検出される検出位置（本実施形態の一例では、検出範囲８００）から対象者ＥＰが視認する範囲（本実施形態の一例では、投射領域９００）に位置に関する情報（この一例では、結果画像ＲＰ、エリア別結果画像ＡＲＰ）の表示を制御する。
【０１４８】
本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、リハビリテーションに応じて対象者ＥＰの特定部位が動作した際の動作した際の結果を投射部２００の投射領域９００に出力する表示の制御を行う。
ここで、対象者ＥＰ及び対象者ＥＰの親族等複数の人がリハビリテーションの結果を確認する場合がある。この場合、本実施形態のリハビリテーション支援装置５によれば、対象者ＥＰ及び対象者ＥＰの親族等は、投射部２００がディスプレイ等である場合と比較して、結果画像ＲＰを容易に確認することができる。
【０１４９】
また、本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、センサ部１００が第１の時期に出力する空間位置情報である第１空間位置情報と、前記第１の時期よりも過去の第２の時期に出力した空間位置情報である第２空間位置情報とに関する情報の表示を制御する。
【０１５０】
ここで、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰのリハビリテーションの経過を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの体の位置が過去に検出された部位空間位置情報と、当該部位空間位置情報が検出されたよりも後に検出された部位空間位置情報とに基づいて、リハビリテーションの効果を客観的に確認することができる。
【０１５１】
なお、上述では、リハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの過去の部位空間位置情報と、当該対象者ＥＰの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像ＲＰの表示を制御する場合について説明したが、これに限られない。
リハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの特定部位の動作の基準を示す基準情報と、当該対象者ＥＰの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。
【０１５２】
ここで、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰのリハビリテーションの結果と、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの特定部位が検出された部位空間位置情報と、当該対象者ＥＰのリハビリテーションの目標を示す基準情報とに基づいて、リハビリテーションの目標までの乖離を客観的に確認することができる。
【０１５３】
また、上述では、リハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの過去の部位空間位置情報と、当該対象者ＥＰの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像ＲＰの表示を制御する場合について説明したが、これに限られない。
リハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの特定部位の動作の過去の部位空間位置情報に基づく予測を示す予測情報と、当該対象者ＥＰの現在の部位空間位置情報とに基づいて結果画像ＲＰの表示を制御してもよい。
【０１５４】
ここで、対象者ＥＰは、当該対象者ＥＰのリハビリテーションの結果と、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することが困難である場合があった。
本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの特定部位が検出された部位空間位置情報と、当該対象者ＥＰのリハビリテーションの目標を示す予測情報とに基づいて、リハビリテーションの目標との乖離を客観的に確認することができる。
【０１５５】
本実施形態のリハビリテーション支援装置５は、対象者ＥＰの特定部位が検出された部位空間位置情報と、他の情報とに基づいて、結果画像ＲＰの表示の制御を行う。これにより、対象者ＥＰは、リハビリテーションの結果と他の情報とを比較することによって、当該リハビリテーションの結果の程度を認識することができる。
【０１５６】
なお、表示制御部４１１は、対象者ＥＰの特定部位が検出された部位空間位置情報に基づいて、結果画像ＲＰの表示を制御する構成に代えて、対象者ＥＰの体が検出された空間位置情報に基づいて、結果画像ＲＰの表示を制御する構成を有していてもよい。
【０１５７】
上述した各装置が備える各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。上述した各装置が実行するプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。各プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１、２、３、４、５…リハビリテーション支援装置、３００、３０１、３０２、３０３、３０４…制御装置、３２、３５、３６、３７、４１…制御部、３２１…移動制御部、３５１…誘導画像制御部、３６１…距離取得部、４１１…表示制御部、３７１…パラメータ取得部、３３、３８、４２…記憶部、３３１…キャリブレーション情報記憶部、３３２…プログラム情報記憶部、３３３…投射画像情報記憶部、３３４…パラメータ情報記憶部、３３５…検出履歴情報記憶部、３１…入力部、３４…出力部、３９…操作部、４０…表示部、３１０…脚部、１００…センサ部、２００…投射部、４００…駆動部、５００、５１１、５１２、５１３、５１４…車輪、８００…検出範囲、９００…投射領域、９０１…端点、ＦＬ…フロア、ＥＰ…対象者、ＴＰ…リハビリ対象部位、ＧＰ、ＧＰ１、ＧＰ２２、ＧＰ５…誘導画像、ＰＰ、ＰＰ１、ＰＰ１２、ＰＰ２…投射画像、ＲＰ、ＲＰ３…結果画像、ＴＲＰ…総合結果画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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