(57)【要約】【課題】リハビリテーションの対象者が、より直感的に位置を把握できるようにする。【解決手段】リハビリテーション支援装置は、対象者がリハビリテーション動作を行う領域に画像を出力する出力部と、前記領域のうち、前記対象者の体の一部の位置を検出する検出部と、前記出力部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記対象者の体の一部の位置に応じた位置に前記画像を表示させ、前記制御部は、前記対象者の体の一部の位置が第１高さのとき、前記画像を第１形態で表示し、前記対象者の体の一部の位置が前記第１高さと異なる第２高さのとき、前記画像を前記第１1形態と異なる第２形態で表示する。【選択図】図２
2018161529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者がリハビリテーション動作を行う領域に画像を出力する出力部と、
前記領域のうち、前記対象者の体の一部の位置を検出する検出部と、
前記出力部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記対象者の体の一部の位置に応じた位置に前記画像を表示させ、
前記制御部は、前記対象者の体の一部の位置が第１高さのとき、前記画像を第１形態で表示し、前記対象者の体の一部の位置が前記第１高さと異なる第２高さのとき、前記画像を前記第１形態と異なる第２形態で表示することを特徴とするリハビリテーション支援装置。
【請求項２】
前記対象者の体の一部の位置に基づいて前記対象者の体の一部の目標位置を決定する決定部を更に備え、
前記制御部は、前記対象者の体の一部の位置の高さに応じて前記画像の表示形態を変更する請求項１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を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネル上にリハビリテーション用の画像を表示し、画像に対応してリハビリテーションの対象者が触れたタッチパネル上の位置を検出することによってリハビリテーションを評価する技術がある（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２０１３−１７２８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リハビリテーションの対象者によっては、画面に示される位置の把握が困難な場合がある。例えば、画面に対象者自身の画像と右手を伸ばす目標の位置とが示されている場合に、対象者自身の画像と実際の対象者とを対応付けることができず、そのために右手を伸ばす目標の位置を把握できない場合がある。対象者が目標の位置を把握できない場合、リハビリテーションの実行に支障が生じる可能性がある。
【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が、より直感的に位置を把握可能とする技術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、対象者を検出した結果を示す検出結果情報を取得する入力部と、前記検出結果情報のうち、前記対象者のリハビリテーション動作が行われる動作領域に対応する前記対象者の体の一部に関する検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、前記動作領域に表示を行う出力装置を制御して、前記対象者の体の一部の位置に応じた位置に前記画像を表示させる表示制御部と、を備えるリハビリテーション支援制御装置である。
【０００７】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記表示制御部は、前記対象者の体の一部の現在の位置を示す画像を前記出力装置に出力させる。
【０００８】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記表示制御部が、前記対象者の体の一部の位置の履歴を示す画像を前記出力装置に表示させる。
【０００９】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記対象者の体の一部の位置に基づいて前記対象者の体の一部の目標位置を決定する目標決定部を更に備え、前記表示制御部が、前記目標位置に画像を表示するように前記出力装置を制御する。
【００１０】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記対象者の体の一部の位置と前記目標位置との相対的な位置関係を評価する評価部をさらに備え、前記表示制御部は、前記評価部による評価結果を前記出力装置に表示させる。
【００１１】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記表示制御部は、前記対象者の体の一部の位置、及び、前記目標位置のうち少なくともいずれか一方に、前記評価部による評価結果を表示させる。
【００１２】
本発明の一態様は、上記のリハビリテーション支援制御装置であって、前記対象者が行うリハビリテーションの内容に応じた動作領域が、所定の第一動作領域及び所定の第二動作領域のうちの何れであるかを判定する動作領域判定部をさらに備え、前記認識部は、前記動作領域判定部の判定結果に基づいて前記第一動作領域又は前記第二動作領域に関連する前記体の一部の位置の動きを認識する。
【００１３】
本発明の一態様は、対象者を検出した結果を示す検出結果情報を取得する入力部と、前記検出結果情報のうち、前記対象者のリハビリテーション動作が行われる動作領域に対応する前記対象者の体の一部に関する検出結果情報に基づいて、前記対象者の体の一部の位置を認識する認識部と、前記動作領域に表示を行う出力装置を制御して、前記対象者の体の一部の位置に応じた位置に画像を表示させる表示制御部と、を備えるリハビリテーション支援制御装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、リハビリテーションの対象者が、より直感的に位置を把握可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るリハビリテーション支援システム１のシステム構成を示す斜視図である。
【図２】リハビリテーション支援システム１に備わるリハビリテーション支援制御装置３００の機能構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】リハビリテーション支援制御装置３００による第一動作領域を説明するための斜視図である。
【図４】リハビリテーション支援システム１における画像の表示の例を示す平面図である。
【図５】リハビリテーション支援制御装置３００による第二動作領域を説明するための斜視図である。
【図６】リハビリテーション支援システム１における画像の表示の例を示す平面図である。
【図７】リハビリテーション支援制御装置３００による動作領域の判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】リハビリテーション支援制御装置３００が手の移動目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。
【図９】リハビリテーション支援制御装置３００が手の外乱を映し出す例を示す図である。
【図１０】足用表示パラメータ設定部３４７がステップの値を設定する例を示す図である。
【図１１】リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが歩行する際の回避目標となる目標画像を映し出す例を示す斜視図である。
【図１２】リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが歩行する際の外乱を映し出す例を示す斜視図である。
【図１３】リハビリテーション支援制御装置３００による、対象者ＥＰの認識処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションにおけるパラメータ設定の一例を示すフローチャートである。
【図１５】リハビリテーション支援システム１が対象者ＥＰの体の一部の高さを表示した例を示す図である。
【図１６】リハビリテーション支援システム１のシステム構成の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るリハビリテーション支援システム１のシステム構成を示す斜視図である。リハビリテーション支援システム１は、リハビリテーションの対象者（以下「対象者」という。）に対して、リハビリテーションの実施を支援するシステムである。リハビリテーション支援システム１は、センサ１００、出力装置２００及びリハビリテーション支援制御装置３００を備える。
【００１７】
センサ１００は、同センサ１００の検出範囲８００内（図１の破線で囲った範囲）で対象者ＥＰを検出する。
センサ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）自らの正面方向をリアルタイムに撮像し、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の体の各部位の３次元空間における座標情報である距離画像情報とを取得する。センサ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。
対象者ＥＰの体の各部位とは、対象者ＥＰの動作を認識するために検出することが求められる体の部位である。具体的には、対象者ＥＰの体の各部位とは、例えば、対象者ＥＰの頭、肩、腕、手、腰、足及び各関節部等の位置である。
センサ１００は、検出した結果を示す情報（以下「検出結果情報」という。）をリハビリテーション支援制御装置３００に出力する。検出結果情報とは、例えば、対象者ＥＰの体の一部の位置情報である。 
なお、センサ１００は、対象者ＥＰにマーカを装着し、その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構わない。
【００１８】
出力装置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出力する。出力装置２００は、例えば、プロジェクタ等の画像投影装置である。出力装置２００は、リハビリテーションを支援する画像を投影して、出力領域９００に表示する。出力画像の例としては、対象者ＥＰの体の一部の位置の移動履歴、及び、対象者ＥＰの体の一部の移動目標位置を含む画像を挙げることができる。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、出力装置２００が対象者ＥＰの足の位置の移動履歴、及び、対象者ＥＰが足を動かして移動させる目標位置のうちいずれか一方又は両方を表示するようにしてもよい。また、手の移動のリハビリテーションの場合であれば、出力装置２００が、対象者ＥＰの手の位置の移動履歴、及び、対象者ＥＰが手を動かして移動させる目標位置のうちいずれか一方又は両方を表示するようにしてもよい。以下の説明では、対象者ＥＰの体の一部の位置の移動履歴を示す画像を履歴画像と称する。また、対象者ＥＰの体の一部の移動目標位置を示す画像を目標画像と称する。
【００１９】
リハビリテーション支援制御装置３００は、情報処理装置を用いて構成される。すなわち、リハビリテーション支援制御装置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。リハビリテーション支援制御装置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。
【００２０】
センサ１００等は、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１００、出力装置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、出力装置２００が投影装置の場合、出力領域９００の広さを調整することが可能である。また、脚部３１０は、キャスター３１１、３１２、３１３、３１４を備えている。キャスター３１１〜３１４は転動可能であるため、手押しなどすることにより、リハビリテーション支援システム１を、フロア上で自由に移動させることができる。
【００２１】
図２は、リハビリテーション支援システム１に備わるリハビリテーション支援制御装置３００の機能構成例を示す概略ブロック図である。リハビリテーション支援制御装置３００は、入力部３１、出力部３２、記憶部３３、制御部３４、操作部３５及び表示部３６を備える。
入力部３１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１００から検出結果を示す情報（検出結果情報）を取得する。
出力部３２は、制御部３４によって生成された画像を出力装置２００に対して出力するインタフェースである。
【００２２】
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、判定条件情報記憶部３３２、検出履歴情報記憶部３３３、パラメータ情報記憶部３３４、プログラム情報記憶部３３５として機能する。
【００２３】
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は、センサ１００の検出結果を示す座標の座標系と、出力装置２００が投影する画像面の座標系とを対応付ける情報である。従って、リハビリテーション支援制御装置３００におけるキャリブレーションは、センサ１００による検出範囲８００と、出力装置２００による画像の出力領域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。なお、センサ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、出力領域９００上で行われる対象者ＥＰの動作において、対象者ＥＰの検出目的とする体の一部の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、出力領域９００上とは、出力領域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、出力領域９００を基準とする所定高さまでの空間も含む。
【００２４】
キャリブレーション情報は、例えば事前にキャリブレーションを実施することによって得てもよい。
より具体的には、例えば出力装置２００がキャリブレーション用のマーカ画像を、画像面（画像の出力領域９００）の四隅など、複数箇所に投影する。リハビリテーション支援制御装置３００は、出力装置２００の座標系における座標を既知である。
【００２５】
出力装置２００がマーカ画像を投影すると、センサ１００は、各マーカ画像の位置を、センサ１００の座標系（センサ１００が検出位置を示すのに用いる座標系）における座標にてリハビリテーション支援制御装置３００へ出力する。これにより、リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、各マーカの位置を、センサ１００の座標系における座標、及び、出力装置２００の座標系における座標の両方で取得する。また、リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、四隅等に投影されたマーカ画像により、出力装置２００の座標系における出力領域９００の範囲を示す座標を把握する。これにより、後述する目標決定部３４５は、出力領域９００における出力装置２００の座標系における目標位置を計算することができる。
【００２６】
リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、得られた座標に基づいて、センサ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１００が座標系調整機能を有している場合、リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、この機能を利用してセンサ１００の座標系を出力装置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。あるいは、出力装置２００が座標系調整機能を有している場合、リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）が、この機能を利用して出力装置２００の座標系をセンサ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ようにしてもよい。
【００２７】
床面が光を散乱させてマーカ画像がぼやける場合など、センサ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。出力装置２００が出力領域９００の全体に画像を投影している状態で、センサ１００が画像センサで投影画像全体を含む領域を撮像する。リハビリテーション支援制御装置３００は、センサ１００による撮像画像を表示画面に表示する。そして、リハビリテーション支援システム１の操作者は、モニタ画面に表示されている出力領域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は、センサ１００が撮像した画像なので、操作者が指定した位置をセンサ１００の座標系における座標で取得し得る。リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、この座標と、出力装置２００の座標系における出力領域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。なお、高さ方向の座標として、フロアの座標を用いる。
あるいは、理学療法士等が、例えばコーンなど物理的なマーカを画像面の四隅位置に置くようにしてもよい。この場合、センサ１００は、置かれたマーカを検出し、各マーカの座標を出力する。
【００２８】
出力装置２００が床面に画像を投影する場合、リハビリテーション支援システム１の初回使用時にキャリブレーションを行えば、２回目の使用時以降はキャリブレーションを行う必要が無い。センサ１００と床面との位置関係、及び、出力装置２００と床面との位置関係のいずれも変わらないため、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できるためである。
【００２９】
判定条件情報記憶部３３２は、動作領域を判定するための条件を記憶する。動作領域については後述する。
検出履歴情報記憶部３３３は、認識部３４１が認識した対象者ＥＰの体の一部に関する位置情報（検出結果情報）の履歴を記憶する。例えば、歩行のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部３３３は、対象者ＥＰの足の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。また、手の移動のリハビリテーションを行う場合、検出履歴情報記憶部３３３は、対象者ＥＰの手の位置の検出結果情報の履歴を記憶する。
【００３０】
パラメータ情報記憶部３３４は、後述する足用表示パラメータ設定部３４７が設定した足用表示パラメータ、後述する手用表示パラメータ設定部３４８が設定した手用表示パラメータ、後述する外乱用表示パラメータ設定部３４９が設定した外乱用表示パラメータを記憶する。
プログラム情報記憶部３３５は、リハビリテーション支援プログラムを記憶する。
【００３１】
制御部３４は、ＣＰＵを用いて構成される。制御部３４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、認識部３４１、表示制御部３４２、動作領域判定部３４３、記録部３４４、目標決定部３４５、評価部３４６、足用表示パラメータ設定部３４７、手用表示パラメータ設定部３４８、外乱用表示パラメータ設定部３４９として機能する。
【００３２】
認識部３４１は、入力部３１が取得した検出結果情報を取得し、検出結果情報が示す対象物を認識する。例えば、認識部３４１は、検出結果情報に基づいて、検出範囲８００に存在する人、テーブル、床、壁等を認識する。例えば、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）を用いると、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。例えば、認識部３４１は、テーブル上の長尺状の検出対象の先端部を認識すると、その先端部の単位時間ごとの位置情報を検出する。認識部３４１は、センサ１００が時々刻々と検出したこれらの特徴点の位置情報により、対象者ＥＰの体の一部の位置の動きを認識する。例えば、長尺状の対象物を検出した場合、認識部３４１は、その対象物の先端の位置の動きを認識する。当該先端の位置の動きは、例えば、対象者ＥＰの手の位置として扱ってもよい。また、認識部３４１は、検出結果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できる場合、各部位の位置を認識する機能を有していてもよい。この機能によれば、認識部３４１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。例えば、対象者ＥＰがセンサ１００の前で直立する。すると、認識部３４１は、その状態で検出された検出結果情報と人の骨格モデルとの比較を行い、対象物が人の形状をしていることから対象物は人であると認識する。さらに、認識部３４１は、例えば、左のつま先とその位置情報、右のかかととその位置情報、左右の手首とそれぞれの位置情報というように、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。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。）を用いると、認識部３４１は、対象者ＥＰの各部位の位置の動きを認識することができる。このように認識部３４１は、検出結果情報に含まれる所定の形状をした対象物の所定の位置をトラッキングすることにより、又は、骨格トラッキング機能により、対象者ＥＰの体の一部の位置およびその動きを認識する。また、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）を用いると、検出範囲８００に存在する物の座標情報（検出範囲８００に存在する物の所定間隔ごとの座標情報を含む点群データ）を得ることができる。認識部３４１は、検出結果情報（点群データ）を分析し、所定の広さ以上の面積を有し、Ｚ座標の値が変化しない面（要するに、Ｚ座標の値がほぼ一定の点群の集合）を、壁、フロア、テーブル等との平面として認識する。また、認識部３４１は、検出結果情報のうち、どのデータが、後述する動作領域判定部３４３が判定した動作領域に関連する対象者ＥＰの体の一部（検出対象部位）の検出データであるかを認識し、そのデータ（検出対象情報）を選択する。
【００３３】
ここで、動作領域とは、対象者ＥＰのリハビリテーションの目的とする動作が行われる領域のことである。より具体的には、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位が動作する空間内の所定の領域のことである。また、例えば、動作領域とは、対象者ＥＰがリハビリテーションにおいてその部位を近接させる領域である。また、例えば、動作領域とは、対象者ＥＰのリハビリテーションにおいて、その動作の目標（到達点）となる位置を含む領域である。また、動作領域とは、対象者ＥＰがリハビリテーション中に目的とする動作を行う場所である。動作領域の具体例として、２次元領域の場合では、フロア、テーブル等を挙げることができる。例えば、フロアであれば、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位は足であり、テーブルの場合の当該部位は手である。また、対象者ＥＰは、歩行動作のリハビリテーションにおいて足をフロアに近接させ、手の移動のリハビリテーションにおいては手をテーブルに近接させる。また、例えば、歩行動作のリハビリテーションにおいてフロアは、歩行動作の到達点となる位置（目標画像の表示位置）を含む領域であり、テーブルは手の移動のリハビリテーションにおける手の到達点となる位置（目標画像の表示位置）を含む領域である。また、フロア、テーブルはそれぞれ、歩行動作のリハビリテーション、手の移動のリハビリテーション中に目的となる動作を行う場所である。なお、動作領域が３次元である場合の具体例としては、テーブル上のテーブル表面を基準とする所定高さの範囲の空間（以下「３次元動作領域」という）を挙げることができる。例えば、出力装置２００は、テーブルに「１０ｃｍ」を意味する目標画像を表示する。例えば、テーブル上のある位置に「１０ｃｍ」と表示してもよい。これは、テーブルの当該目標画像が表示された位置の真上の空間の、テーブル表面を基準とする高さ１０ｃｍの位置が、手の到達点となる位置であることを意味する目標画像である。この目標画像が示す位置は、当該３次元動作領域に含まれている。この例の場合も、例えば、３次元動作領域は、リハビリテーションによって回復することを目的とする動作に強く関連する部位（手）が動作する領域である。また、３次元動作領域は、手の移動のリハビリテーションにおいて、手を近接させる領域である。また、３次元動作領域は、手の移動の到達点となる位置（目標画像が示す位置）を含む領域である。また、３次元動作領域は、対象者ＥＰが手の移動のリハビリテーション中に目的とする動作を行う場所である。なお、動作領域が３次元である場合の他の例として、出力領域９００上の空間を挙げることができる。例えば、動作領域が出力領域９００上の空間の場合、この空間に目標画像を投影し、対象者ＥＰがその目標画像を手で触れる等のリハビリテーションを行ってもよい。
【００３４】
表示制御部３４２は、出力装置２００が出力する画像を生成する。例えば、表示制御部３４２は、動作領域に表示して対象者ＥＰの動作を誘導する目標画像、リハビリテーションの評価結果の情報を含む画像、リハビリテーション中に行った対象者ＥＰの検出対象部位の動作の軌跡を示す画像などを生成する。
例えば、歩行のリハビリテーションの場合、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して、上記のように対象者ＥＰの足の位置の履歴画像、及び、対象者ＥＰが足を動かす目標位置を示す目標画像うちのいずれか一方又は両方を表示させるようにしてもよい。また、手の移動のリハビリテーションの場合、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して、上記のように対象者ＥＰの手の位置の履歴画像、及び、対象者ＥＰが手を動かす目標位置を示す目標画像のうちいずれか一方又は両方を表示させるようにしてもよい。
対象者ＥＰの体の一部の位置に応じた位置は、対象者ＥＰの体の一部の実際の位置であってもよいし、実際の位置に応じて定められた目標位置であってもよい。対象者ＥＰの体の一部の実際の位置は、対象者ＥＰの体の一部の現在の位置であってもよいし、過去の位置（履歴の位置）であってもよい。
【００３５】
特に、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して、体の一部の形状を示す画像を対象者ＥＰの位置に応じた位置に表示させるようにしてもよい。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して、対象者ＥＰの足の位置の履歴画像、及び、目標画像のうちいずれか一方又は両方を足の形の画像で表示させるようにしてもよい。また、手の移動のリハビリテーションの場合、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して、上記のように出力装置２００に対象者ＥＰの手の位置の履歴画像、及び、目標画像のうちいずれか一方又は両方を手の形の画像で表示させるようにしてもよい。
表示制御部３４２が、認識部３４１が認識した対象者ＥＰの体の一部の実際の形状を出力装置２００に表示させるようにしてもよい。あるいは、記憶部３３が体の一部の形状を示す画像を予め記憶しておき、表示制御部３４２が、当該画像を記憶部３３から読み出して出力装置２００に表示させるようにしてもよい。
【００３６】
動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果に基づいて動作領域を判定する。後述するように、動作領域の判定方法は、様々であってよい。動作領域判定部３４３は、所定の判定条件に基づいて、例えば、動作領域がフロアであると判定する。また、例えば、動作領域判定部３４３は、動作領域がテーブルであると判定する。
【００３７】
動作領域判定部３４３は、動作領域を判定すると、対象者ＥＰの動作領域に関連する検出対象となる部位（検出対象部位）を決定する。検出対象部位とは、リハビリテーションの目的とする動作に関係が深い体の一部である。例えば、動作領域判定部３４３は、動作領域をフロアであると判定した場合、対象者ＥＰの足首を検出対象部位として決定する。あるいは、動作領域判定部３４３は、対象者ＥＰのつま先を検出対象部位として決定してもよい。また、例えば、動作領域判定部３４３は、動作領域をテーブルであると判定した場合、対象者ＥＰの手の甲を検出対象部位として決定する。あるいは、動作領域判定部３４３は、対象者ＥＰの指先を検出対象部位として決定してもよい。
【００３８】
なお、動作領域に関連する検出対象部位は、予め記憶部３３に設定されており、動作領域判定部３４３は、その情報と自らが判定した動作領域とに基づいて検出対象部位を決定する。検出対象部位には、例えば、リハビリテーションの目標とする動作において、動作範囲が大きい部位が設定されていてもよい。例えば、歩行動作のリハビリテーションであれば、動作範囲が大きい部位は、対象者ＥＰの足（足首、つま先、踵など）である。手の移動のリハビリテーションであれば、動作範囲が大きい部位は、対象者ＥＰの手（手首、指先、手の甲など）である。
【００３９】
あるいは、検出対象部位には、表示制御部３４２が生成する目標画像の表示位置に近接する部位が設定されていてもよい。例えば、歩行動作のリハビリテーションの場合、本実施形態では、対象者ＥＰが歩行動作において足を踏み出すべき位置に足型などを模した目標画像を表示するが、この場合、目標画像の表示位置に近接する部位とは、対象者ＥＰの足（足首、つま先、踵など）である。また、手の移動のリハビリテーションの場合、対象者ＥＰがタッチすべき位置に目標画像を表示するが、この場合、目標画像の表示位置に近接する部位とは、対象者ＥＰの手（手首、指先、手の甲など）である。
【００４０】
なお、認識部３４１は、検出結果情報に含まれる動作領域判定部３４３が決定した検出対象部位のデータ（体の一部の位置情報）を、記録部３４４を介して、検出履歴情報記憶部３３３に記録する。
記録部３４４は、検出結果情報を検出履歴情報記憶部３３３に書き込んで記録する。
【００４１】
目標決定部３４５は、認識部３４１が認識する対象者ＥＰの体の一部（検出対象部位）の位置に基づいて対象者ＥＰの体の一部の目標位置を決定する。例えば、歩行のリハビリテーションの場合、目標決定部３４５は、対象者ＥＰの現在の足の位置、及び、対象者ＥＰの足の位置の履歴のうち少なくともいずれかに基づいて、対象者ＥＰの足の移動目標位置を決定する。特に、目標決定部３４５が、対象者ＥＰの足の位置の履歴に基づいて対象者ＥＰの進行方向を判定し、判定した進行方向に応じて移動目標位置を決定するようにしてもよい。あるいは、目標決定部３４５が、対象者ＥＰの足の向きに基づいて対象者ＥＰの進行方向を判定し、判定した進行方向に応じて移動目標位置を決定するようにしてもよい。あるいは、目標決定部３４５が、対象者ＥＰの進行方向にかかわらず、例えばランダムな向きに、或いは所定のゴールの位置に向けて、移動目標位置を決定するようにしてもよい。
【００４２】
目標決定部３４５が、対象者ＥＰの体の検出対象部位の移動量を算出し、算出した移動量に基づいて移動目標位置を決定するようにしてもよい。例えば、認識部３４１が対象者ＥＰの足の位置を認識する場合、目標決定部３４５は、対象者ＥＰの足の位置の履歴に基づいて対象者ＥＰの歩幅を算出する。そして、目標決定部３４５は、対象者ＥＰの足の現在位置から歩幅分だけ移動した位置に移動目標位置を設定する。対象者ＥＰの歩幅は、対象者ＥＰの足の移動量を示しており、対象者ＥＰの体の検出対象部位の移動量の例に該当する。
認識部３４１が対象者ＥＰの足の位置の動きを認識する場合、目標決定部３４５が、対象者ＥＰの足が動いた間隔を歩幅として検出するようにしてもよい。あるいは、認識部３４１が、対象者ＥＰが床面に足をついた位置を認識する場合、目標決定部３４５が、対象者ＥＰが床面に足をついた位置から次に足をついた位置までの間隔を歩幅として検出するようにしてもよい。
【００４３】
評価部３４６は、対象者ＥＰの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との位置関係を評価する。例えば、評価部３４６は、認識部３４１が認識した対象者ＥＰの体の部位の位置と、目標決定部３４５が決定した移動目標位置との距離を算出する。そして、評価部３４６は、算出した距離が所定の閾値以下か否かを判定する。対象者ＥＰの体の検出対象部位と移動目標位置との距離が閾値以下であると判定した場合、評価部３４６は、目標位置到達と評価する。一方、対象者ＥＰの体の検出対象部位と移動目標位置との距離が閾値より大きいと判定した場合、評価部３４６は、目標位置不到達と評価する。
【００４４】
評価部３４６が用いる距離の閾値は、複数の対象者ＥＰに共通に予め設定された定数であってもよい。あるいは、評価部３４６が、対象者ＥＰの歩幅の１０分の１を閾値に設定するなど対象者ＥＰ毎に閾値を設定するようにしてもよい。また、評価部３４６が用いる距離の閾値は、複数種類のリハビリテーションに共通に設定されていてもよいし、リハビリテーションの種類毎に設定されていてもよい。また閾値の大きさは、手を移動させるリハビリテーションよりも足を移動させるリハビリテーションの方が大きくなるよう設定されていてもよい。
【００４５】
また、評価部３４６が、対象者ＥＰの体の一部の位置（検出対象部位）と移動目標位置との相対的な位置関係を評価する段階数は、上述した目標位置到達又は目標位置不到達の２段階に限らず、３段階以上の多段階であってもよい。例えば、評価部３４６が、目標位置到達か否かの判定閾値に加えてさらに目標位置不到達の場合のずれの大小の判定閾値を用いて、目標位置到達、ずれ小、ずれ大の３段階で評価を行うようにしてもよい。
【００４６】
また、評価部３４６が対象者ＥＰの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との位置関係を評価する方法は、閾値を用いる方法のみに限らない。例えば、評価部３４６が、対象者ＥＰの体の検出対象部位の位置と移動目標位置との重なりの有無を判定し、重なり有りと判定した場合に目標位置到達と評価するようにしてもよい。
さらに、例えば歩行のリハビリテーションの場合、目標決定部３４５が、移動目標位置を面積のある範囲にて床面上に決定し、認識部３４１が、対象者ＥＰの足の位置を、対象者ＥＰの足の形状の範囲にて認識するようにしてもよい。そして、評価部３４６が、移動目標位置として決定されている範囲と、対象者ＥＰの足の位置として検出された範囲との重なりの有無を判定するようにしてもよい。
【００４７】
足用表示パラメータ設定部３４７は、歩行などの足を移動させるリハビリテーションにおいて、足用表示パラメータを設定する。足用表示パラメータは、対象者ＥＰが足を移動させるときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
手用表示パラメータ設定部３４８は、手を動かすリハビリテーションにおいて、手用表示パラメータを設定する。手用表示パラメータは、対象者ＥＰが手を動かすときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
外乱用表示パラメータ設定部３４９は、外乱用表示パラメータを設定する。外乱用表示パラメータは、リハビリテーションの対象者ＥＰが足または手を所定の目標画像まで移動させるときに、対象者ＥＰが足または手を目標画像まで移動させる妨げとなる外乱の表示に用いられるパラメータである。または、外乱用表示パラメータは、リハビリテーションの対象者ＥＰが足または手を回避目標となる目標画像から回避させるときに、対象者ＥＰが足または手を目標画像から回避させる妨げとなる外乱の表示に用いられるパラメータである。
【００４８】
操作部３５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３５は、理学療法士等の指示をリハビリテーション支援制御装置３００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３５は、入力装置をリハビリテーション支援制御装置３００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３５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リハビリテーション支援制御装置３００に入力する。操作部３５は、表示部３６と一体のタッチパネルとして構成されてもよい。
【００４９】
表示部３６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部３６は、画像や文字を表示する。表示部３６は、画像表示装置をリハビリテーション支援制御装置３００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３６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。
【００５０】
図３は、リハビリテーション支援制御装置３００による第一動作領域を説明するための斜視図である。
図３は、対象者ＥＰがテーブルＴ（第一動作領域）上で手の移動のリハビリテーションを行っている様子を示している。出力装置２００は、テーブルＴに目標画像Ｍ１を投影している。対象者ＥＰは、出力装置２００が出力領域９００に出力する目標画像Ｍ１に基づいて、手の移動に関するリハビリテーションを行う。
センサ１００は、対象者ＥＰが検出範囲８００内において手を移動する際の対象者ＥＰの体の一部の位置を検出し、検出結果情報を所定の時間毎にリハビリテーション支援制御装置３００に出力する。
【００５１】
図４は、リハビリテーション支援システム１における画像の表示例を示す平面図である。図４では、リハビリテーション支援システム１を用いて手の移動のリハビリテーションを行う場合の画像の例を示している。図４の例では、出力装置２００の画像の投影によって、机上の投影面（出力領域９００）に画像が表示されている。具体的には、目標位置の履歴を示す目標画像Ｍ１１１ａ、Ｍ１１１ｂ、Ｍ１１２ａ及びＭ１１２ｂと、対象者ＥＰの手の位置の履歴画像Ｍ１２１ａ及びＭ１２１ｂと、対象者ＥＰの現在の手の位置を示す画像Ｍ１３１ａ及びＭ１３１ｂと、次の目標位置を示す目標画像Ｍ１４１ａ及びＭ１４１ｂとが、それぞれ手の形の画像で示されている。図４では、符号の「ａ」は右手を示し、「ｂ」は左手を示す。例えば、目標画像Ｍ１１１ａは、右手の目標位置の履歴を示す。目標画像Ｍ１１１ｂは、左手の目標位置の履歴を示す。
【００５２】
但し、リハビリテーション支援システム１におけるこれらの画像は、体の検出対象部位の形状の画像に限らない。例えば、出力装置２００が、右手の目標位置を赤丸で表示し、左手の目標位置を青丸で表示するなど、体の検出対象部位の形状の画像に代えて丸印を表示するようにしてもよい。
【００５３】
このように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御してテーブルＴに目標画像および履歴画像を表示させることで、対象者ＥＰが、直感的に自分が目標に対して手を移動させた実績を把握できる。
【００５４】
図３に戻り、本実施形態における動作領域の判定処理の一例について説明を行う。
センサ１００は、対象者ＥＰの手の移動が行われる領域を検出し、リハビリテーション支援制御装置３００の入力部３１が、その検出結果情報を取得する。認識部３４１は、入力部３１が取得した検出結果情報に基づいて、検出結果情報が示す対象物を認識する。動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果に基づいて、対象者ＥＰがリハビリテーションを行う動作領域を判定する。
【００５５】
例えば、認識部３４１が骨格トラッキング機能を有している場合、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果が、対象者ＥＰが手や腕を大きく動かす動作を行ったことを示していれば、動作領域はテーブルＴ（第一動作領域）であると判定する。例えば、センサ１００が、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）の場合、対象者ＥＰの関節とその位置情報を得ることができる。これを利用して、例えば、対象者ＥＰが、図３に示すようにイスに腰掛けてテーブル上で大きく腕を動かす動作を行う。すると、認識部３４１は、このときに検出された検出結果情報を分析し、対象者ＥＰのどの関節がどの程度動いたかを認識する。また、判定条件情報記憶部３３２には、動作領域「テーブル」と動作部位「手」、「腕」とが対応付けられて設定されている。動作領域判定部３４３は、この認識結果から、対象者ＥＰの手や腕の動作範囲が所定の範囲以上であること及び判定条件情報記憶部３３２の設定情報に基づいて動作領域がテーブルＴであると判定する。
【００５６】
また、例えば、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果における対象者ＥＰの体の検出範囲に基づいて、検出範囲内に対象者ＥＰの下半身が含まれていなければ、動作領域はテーブルＴであると判定してもよい。例えば、対象者ＥＰが、図３に示すようにイスに腰掛ける。すると、認識部３４１は、このときに検出された検出結果情報を分析し、例えば、検出結果情報が示す対象物の形状から対象者ＥＰの上半身を認識する。また、判定条件情報記憶部３３２には、動作領域「テーブル」と検出範囲「上半身」とが対応付けられて設定されている。動作領域判定部３４３は、この認識結果から、対象者ＥＰの下半身が検出範囲に含まれていないこと及び判定条件情報記憶部３３２の設定情報に基づいて動作領域がテーブルＴであると判定する。
【００５７】
また、例えば、認識部３４１が骨格トラッキング機能を有している場合、動作領域判定部３４３は、認識結果における対象者ＥＰの頭部の高さに基づいて、頭部の高さが所定の範囲であれば動作領域はテーブルＴであると判定してもよい。例えば、対象者ＥＰの身長を予め判定条件情報記憶部３３２に記録しておく、そして、対象者ＥＰが、図３に示すようにイスに腰掛ける。すると、認識部３４１は、このときに検出された検出結果情報を分析し、頭部の位置情報（座標情報）を認識する。動作領域判定部３４３は、この認識結果から、対象者ＥＰの頭部の高さが判定条件情報記憶部３３２に記録された身長比べ低く、記録された身長を基準とする所定の範囲内に含まれていないことに基づいて動作領域がテーブルＴであると判定する。
【００５８】
また、例えば、動作領域判定部３４３は、認識結果に基づく動作領域の候補とセンサ１００との距離に応じて動作領域がテーブルＴであると判定してもよい。例えば、センサ１００が、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）の距離センサの場合、所定の検出範囲に存在する物の所定間隔ごとの座標情報を得ることができる。認識部３４１は、検出結果情報を分析し、所定の広さ以上の面積を有する動かない平面を、壁、フロア、テーブル等と認識する。動作領域判定部３４３は、この認識結果のうち、認識部３４１が認識した平面とセンサ１００の距離に基づいて、又は、平面の広さに基づいて、この平面が所定の条件を満たす場合、平面はテーブルＴであると判定し、センサ１００の検出範囲にテーブルＴが含まれていることに基づいて動作領域がテーブルＴであると判定する。又は、動作領域判定部３４３は、平面の座標情報からその平面の位置する高さに基づいて、平面はテーブルＴであると判定してもよい。なお、平面がテーブルＴであると判定するための距離、広さ、高さ等の閾値は、判定条件情報記憶部３３２に設定されている。
【００５９】
なお、同様の判定は、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）の画像センサによる検出結果情報に基づいて行ってもよい。この場合、例えば、認識部３４１が入力部３１を介して画像センサによる検出結果情報（画像）を取得する。また、認識部３４１は、公知の画像認識処理によって、対象者ＥＰによる手や腕の動作を認識したり、対象者ＥＰの体の検出範囲が上半身だけであることを認識したり、対象者ＥＰの頭部の高さを認識したり、画像に含まれる平面部分の高さや広さを認識する。そして、動作領域判定部３４３は、上記の判定条件に基づいて、動作領域がテーブルＴであると判定する。
また、上記の例のうち、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）が提供する関節の位置情報による判定を、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）の距離センサによる検出結果情報に基づいて行ってもよい。
また、本実施形態において、出力装置２００によるテーブルＴへの目標画像の出力は必須ではない。例えば、対象者ＥＰは、作業療法士による手の移動を誘導する音声に合わせて、テーブルＴ上で手の移動のリハビリテーションを行ってもよい。
【００６０】
図５は、リハビリテーション支援制御装置３００による第二動作領域を説明するための斜視図である。
図５は、対象者ＥＰがフロアＦＬ（第二動作領域）上で歩行動作のリハビリテーションを行っている様子を示している。出力装置２００は、フロアＦＬに目標画像Ｍ２〜Ｍ５を投影している。対象者ＥＰは、出力装置２００が出力領域９００に出力する目標画像Ｍ２〜Ｍ５に基づいて、歩行動作のリハビリテーションを行う。例えば、対象者ＥＰは、目標画像Ｍ２〜Ｍ５に示されるスタート位置から目標位置まで歩行するリハビリテーションを行う。センサ１００は、対象者ＥＰが検出範囲８００内において対象者ＥＰの足の位置を検出し、検出結果情報を所定の時間毎にリハビリテーション支援制御装置３００に出力する。
【００６１】
図６は、リハビリテーション支援システム１における画像の表示の例を示す平面図である。
図６は、リハビリテーション支援システム１における画像の表示の、もう１つの例を示す図である。図６では、リハビリテーション支援システム１を用いて歩行のリハビリテーションを行う場合の画像の例を示している。図６の例では、出力装置の画像の投影によって、床上の投影面（出力領域９００）に画像が表示されている。具体的には、目標位置の履歴を示す目標画像Ｍ２１１〜Ｍ２１４と、対象者ＥＰの足の位置の履歴画像Ｍ２２１〜Ｍ２２３と、対象者ＥＰの現在の足の位置を示す画像Ｍ２３１と、次の目標位置を示す目標画像Ｍ２４１とが、それぞれ足の形の画像で示されている。
【００６２】
図４の例では、右手、左手それぞれの目標位置が表示されていたのに対し、図６の例では、左足の次の目標画像Ｍ２４１が示されているものの、右足の次の目標画像は示されていない。手の移動では、右手と左手とを同時に動かし得るのに対し、歩行では右足と左足とを交互に動かすからである。なお、本実施形態のリハビリテーション支援システム１によれば、足の移動のリハビリテーションとして、歩行（左右の足を交互に踏み出す動作）だけではなく、片足だけを連続して移動させたり、「けんけんぱ」のように両足を同時に移動させたりする足の移動を訓練することも可能である。その場合、出力装置２００は、それぞれの足の移動に応じた目標画像、履歴画像を出力領域９００に出力する。
なお、図４を参照して説明したのと同様、出力装置２００が表示する画像は、足の形の画像に限らない。例えば、出力装置２００が、右足の目標位置を赤丸で表示し、左足の目標位置を青丸で表示するなど、足の形の画像に代えて丸印を表示するようにしてもよい。また上記の実施形態とは逆に、左右の足の目標画像を片方ずつ表示するのではなく、常に先行して左右の足の目標画像を共に表示するようにしてもよい。また現在の足の位置画像と過去の足の位置の履歴画像で異なる表示とすることも可能である。例えば現在の足の位置画像は円、方形などの図形で表示し、過去の左右の足の履歴画像は「足あと」の図形で表示してもよい。
【００６３】
このように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御してフロアＦＬに目標画像および履歴画像を表示させることで、対象者ＥＰが、直感的に自分が目標に対して足を移動させた実績を把握できる。
【００６４】
図５に戻り、本実施形態における動作領域の判定処理の一例について説明を行う。センサ１００は、対象者ＥＰの歩行動作が行われる領域を検出し、リハビリテーション支援制御装置３００の入力部３１が、その検出結果情報を取得する。認識部３４１は、入力部３１が取得した検出結果情報に基づいて、検出結果情報が示す対象物を認識する。動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果に基づいて、対象者ＥＰがリハビリテーションを行う動作領域を判定する。
【００６５】
例えば、認識部３４１が骨格トラッキング機能を有している場合、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果が、対象者ＥＰの動作が足を大きく動かしていることを示していれば、動作領域はフロア（第二動作領域）であると判定する。例えば、対象者ＥＰが、フロアＦＬで歩行動作を行う。すると、認識部３４１は、このときに検出された検出結果情報を分析し、対象者ＥＰのどの関節がどの程度動いたかを認識する。また、判定条件情報記憶部３３２には、動作領域「フロア」と動作部位「足」とが対応付けられて設定されている。動作領域判定部３４３は、この認識結果から、対象者ＥＰの足の移動範囲が所定の範囲以上であること及び判定条件情報記憶部３３２の設定情報に基づいて動作領域がフロアＦＬであると判定する。
【００６６】
また、例えば、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果における対象者ＥＰの体の検出範囲に基づいて、検出範囲内に対象者ＥＰの全身が含まれていれば、動作領域はフロアＦＬであると判定してもよい。例えば、対象者ＥＰが、フロアＦＬに立つ。認識部３４１は、このときに検出された検出結果情報を分析し、例えば、検出結果情報が示す対象物の形状から対象者ＥＰの全身を認識する。また、判定条件情報記憶部３３２には、動作領域「フロア」と検出範囲「全身」とが対応付けられて設定されている。動作領域判定部３４３は、この認識結果及び判定条件情報記憶部３３２の設定情報から、対象者ＥＰの全身が検出範囲に含まれていることに基づいて動作領域がフロアＦＬであると判定する。又は、動作領域判定部３４３は、対象者ＥＰの脚部が検出範囲内に含まれていることに基づいて動作領域がフロアＦＬであると判定してもよい。
【００６７】
また、例えば、認識部３４１が骨格トラッキング機能を有している場合、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果が示す対象者ＥＰの頭部の高さに基づいて、頭部の高さが所定の高さ以上であれば動作領域はフロアＦＬであると判定してもよい。例えば、対象者ＥＰの身長を予め判定条件情報記憶部３３２に記録しておく、そして、対象者ＥＰは、フロアＦＬに立つ。すると、認識部３４１は、このとき検出された検出結果情報を分析し、対象者ＥＰの頭部の高さを計算する。動作領域判定部３４３は、この認識結果から、対象者ＥＰの頭部の高さが判定条件情報記憶部３３２に記録された身長を基準とする所定の範囲内に含まれていることに基づいて動作領域がフロアＦＬであると判定する。
【００６８】
また、例えば、動作領域判定部３４３は、認識結果に基づく動作領域の候補とセンサ１００との距離に応じて動作領域がフロアであると判定してもよい。認識部３４１は、検出結果情報を分析し、壁、フロア、テーブル等の平面を認識する。動作領域判定部３４３は、この認識結果のうち、認識部３４１が認識した平面とセンサ１００との相対的な距離に基づいて、その距離が所定の長さ以上であれば、その平面はフロアＦＬであって、動作領域がフロアＦＬであると判定する。又は、認識部３４１は、平面の広さを認識し、動作領域判定部３４３は、所定の検出範囲にテーブルに相当する平面が存在しないことに基づいて動作領域がフロアＦＬであると判定してもよい。又は、動作領域判定部３４３は、平面の座標情報からその平面の位置する高さに基づいて、平面はフロアＦＬであると判定してもよい。なお、平面をフロアＦＬであると判定するための距離、広さ、高さ等の閾値は、判定条件情報記憶部３３２に設定されている。
【００６９】
なお、動作領域がテーブルであると判定する場合と同様、動作領域判定部３４３による判定は、画像センサによる検出結果情報に基づいて行ってもよい。この場合、例えば、認識部３４１は、公知の画像認識処理によって、対象者ＥＰによる足の移動を認識したり、対象者ＥＰの体の検出範囲が全身であることを認識したり、対象者ＥＰの頭部の高さを認識したり、画像に含まれる平面部分の高さや広さを認識する。そして、動作領域判定部３４３は、上記の判定条件に基づいて、動作領域がフロアＦＬであると判定する。
また、本実施形態において、出力装置２００によるフロアＦＬへの目標画像の出力は必須ではない。例えば、対象者ＥＰは、例えば、理学療法士による歩行動作の指示に合わせて、フロアＦＬ上で歩行動作を行ってもよい。
【００７０】
次に図７を用いて、対象者のリハビリテーション検出対象情報の検出および記録処理の流れについて説明する。
図７は、リハビリテーション支援制御装置３００による動作領域の判定処理の一例を示すフローチャートである。
まず、理学療法士又は作業療法士がこれから行おうとするリハビリテーション内容に応じて、対象者ＥＰがリハビリテーションを行う環境にリハビリテーション支援システム１を移動させる。また、脚部３１０の高さを適切に調節する。次に、対象者ＥＰが、検出範囲８００で、これから行うリハビリテーション内容に応じた姿勢を取る。例えば、テーブル上での腕のリハビリテーションを行う場合であれば、対象者ＥＰは椅子に座ってテーブル上に手を置く姿勢を取る。また、例えば、歩行動作のリハビリテーションを行う場合、対象者ＥＰは起立した姿勢を取る。対象者ＥＰがこれらの姿勢を取ると、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置３００に準備開始指示情報を入力する。操作部３５は、その準備開始指示情報を取得する（ステップＳ１０）。なお、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置３００に準備開始指示情報を入力した後に、対象者ＥＰが、検出範囲８００で、これから行うリハビリテーション内容に応じた姿勢を取っても良い。
【００７１】
すると、センサ１００が検出を開始し、入力部３１は、検出結果情報を取得する（ステップＳ１１）。入力部３１は、検出結果情報を制御部３４へ出力する。制御部３４では、認識部３４１が検出結果情報を取得し、対象者ＥＰの動作を認識する。あるいは、認識部３４１は、検出範囲８００に存在するテーブル、フロア等を認識する。認識部３４１は、認識結果を動作領域判定部３４３へ出力する。
【００７２】
次に動作領域判定部３４３は、図３及び図５を用いて説明した方法によって動作領域を判定する（ステップＳ１２）。例えば、動作領域判定部３４３は、認識部３４１による認識結果が、対象者ＥＰの全身を認識したことを示していれば、動作領域はフロアＦＬであると判定してもよい。また、例えば、動作領域判定部３４３は、認識結果がテーブルＴの存在を示していれば、動作領域はテーブルＴであると判定してもよい。動作領域判定部３４３は、この他にも、上述した様々な判定方法を用いて動作領域の判定を行うことができる。次に動作領域判定部３４３は、動作領域はフロアＦＬかどうかを判定する（ステップＳ１３）。動作領域がフロアＦＬの場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、動作領域判定部３４３は、検出対象部位を対象者ＥＰの足（例えば、足首又はつま先）に設定する（ステップＳ１７）。動作領域判定部３４３が、検出対象部位を対象者ＥＰの足に設定すると、次に足用表示パラメータ設定部３４７は、足を移動させるリハビリテーションにおける足用表示パラメータを設定する（ステップＳ１８）。足用表示パラメータは、対象者ＥＰが足を移動させるときの目標画像の表示に用いられるパラメータである。
【００７３】
足用表示パラメータには、例えば、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などが含まれる。足用距離パラメータには、例えば、目標画像が示す歩幅を決定するために用いられるパラメータ（図１０に示すステップの値）、目標画像が示すスタンス（歩隔を含む）を決定するために用いられるパラメータ（図１０に示す歩隔）などが含まれている。スタンスとは、対象者の前方（例えば体の前面や顔面が向く方向や進行予定の方向）に伸びる２本の平行線であって対象者の２つの脚の所定部位（例えば踵や親指の先端）をそれぞれ通る平行線の距離を表す。また、足用時間パラメータには、例えば、目標画像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パラメータ、現在表示されている目標画像が表示されてから目標画像が表示される次のタイミングまでの時間を示すパラメータなどが含まれている。また、足用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている目標画像を基準とした次のタイミングに表示される目標画像の表示方向を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。足用表示パラメータ設定部３４７は、指定された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などをパラメータ情報記憶部３３４に記録する。これらのパラメータを設定することにより、例えば、図６に例示したような足型の目標画像を対象者ＥＰのリハビリテーションの内容に応じて表示することができる。
【００７４】
この他にも、例えば、足用表示パラメータ設定部３４７は、目標画像が、対象者ＥＰが歩行するときの回避目標となるリハビリテーションの場合に、操作部３５から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。目標画像が、対象者ＥＰが歩行するときの回避目標となるリハビリテーションとは、例えば、図１１に示すように、リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが横断歩道を歩行するときに回避目標となる自動車の形状をした目標画像を映し出し、対象者ＥＰが目標画像を回避するリハビリテーションである。
【００７５】
足用表示パラメータ設定部３４７が足用表示パラメータを設定すると、次に外乱用表示パラメータ設定部３４９は、足の外乱用表示パラメータを設定する（ステップＳ１９）。例えば、リハビリテーション支援制御装置３００が専用アプリケーションを実行し、理学療法士等がリハビリテーション支援制御装置３００に対して種々の情報を入力する。外乱用表示パラメータ設定部３４９は、目標画像が、対象者ＥＰが歩行するときの足の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置３００に入力された情報に応じて、外乱用表示パラメータを設定する。
外乱用表示パラメータは、例えば、図１２で示したように、リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが横断歩道を歩行するときに、リハビリテーションの対象者ＥＰが足を所定の目標画像まで移動させる妨げとなる自動車の形状をした外乱を画像として映し出すために用いられるパラメータである。
【００７６】
足の外乱用表示パラメータには、例えば、外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどが含まれる。外乱用距離パラメータには、例えば、現在表示されている外乱から次のタイミングに表示される外乱までの距離を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。また、外乱用時間パラメータには、例えば、現在表示されている外乱が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示すパラメータなどが含まれる。また、外乱用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている外乱を基準とした次のタイミングに表示される外乱の表示方向を決定するために用いられるパラメータが含まれる。外乱用表示パラメータ設定部３４９は、指定された外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部３３４に記録する。
【００７７】
一方、動作領域がフロアＦＬではない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）。動作領域判定部３４３は、検出対象部位を手（例えば、手の甲又は指先）に設定する（ステップＳ１４）。動作領域判定部３４３は、検出対象部位の情報を認識部３４１へ出力する。また、動作領域判定部３４３は、動作領域を、表示制御部３４２へ出力する。動作領域判定部３４３が、検出対象部位を対象者ＥＰの手に設定すると、次に手用表示パラメータ設定部３４８は、手用表示パラメータを設定する（ステップＳ１５）。例えば、リハビリテーション支援制御装置３００が専用アプリケーションを実行し、作業療法士等がリハビリテーション支援制御装置３００に対して種々の情報を入力する。手用表示パラメータ設定部３４８は、目標画像が、対象者ＥＰが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置３００から入力された情報に応じて、手用表示パラメータを設定する。
目標画像が、対象者ＥＰが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションとは、例えば、図８に示すように、リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが手を動かすときの手の移動目標となるリンゴの形状をした目標画像を映し出し、対象者ＥＰが目標画像の位置に手を移動させるリハビリテーションである。
【００７８】
手用表示パラメータには、例えば、手用位置パラメータ、手用時間パラメータ、手用ベクトルパラメータなどが含まれる。手用位置パラメータには、例えば、目標画像が表示されるエリアを決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。手用時間パラメータには、現在表示されている目標画像が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示す時間パラメータなどが含まれる。手用ベクトルパラメータには、現在表示されている目標画像を基準とした次のタイミングに表示される目標画像の表示方向を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。手用表示パラメータ設定部３４８は、指定された手用距離パラメータ、手用時間パラメータ、手用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部３３４に記録する。これらのパラメータを設定することにより、例えば、図４に例示したような目標画像を、対象者ＥＰのリハビリテーションの内容に応じて表示することができる。
【００７９】
手用表示パラメータ設定部３４８が手用表示パラメータを設定すると、外乱用表示パラメータ設定部３４９は、手の外乱用表示パラメータを設定する（ステップＳ１６）。
例えば、リハビリテーション支援制御装置３００が専用アプリケーションを実行し、作業療法士等がリハビリテーション支援制御装置３００に対して種々の情報を入力する。外乱用表示パラメータ設定部３４９は、目標画像が、対象者ＥＰが手を動かすときの手の移動目標となるリハビリテーションの場合に、リハビリテーション支援制御装置３００に入力された情報に応じて、外乱用表示パラメータを設定する。
手の外乱用表示パラメータは、例えば、図９に示すように、リハビリテーション支援制御装置３００が、対象者ＥＰが選択したキャラクターである目標画像の位置に手を動かすときに、手の移動の妨げとなる選択してはいけないキャラクターである外乱を画像として映し出すために用いられるパラメータである。
【００８０】
手の外乱用表示パラメータには、例えば、外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどが含まれる。外乱用距離パラメータには、例えば、現在表示されている外乱から次のタイミングに表示される外乱までの距離を決定するために用いられるパラメータなどが含まれる。また、外乱用時間パラメータには、例えば、現在表示されている外乱が現在と異なる位置に表示されるまでの時間を示すパラメータなどが含まれる。また、外乱用ベクトルパラメータには、例えば、現在表示されている外乱を基準とした次のタイミングに表示される外乱の表示方向を決定するために用いられるパラメータが含まれる。外乱用表示パラメータ設定部３４９は、指定された外乱用距離パラメータ、外乱用時間パラメータ、外乱用ベクトルパラメータなどをパラメータ情報記憶部３３４に記録する。以上で実際のリハビリテーションの準備処理が完了する。次に対象者ＥＰが、準備処理において判定した動作領域でのリハビリテーションを開始する。
【００８１】
次に図１３を用いて、リハビリテーション中の対象者ＥＰの認識処理について説明する。
図１３は、リハビリテーション支援制御装置３００による対象者ＥＰの認識処理の一例を示すフローチャートである。
リハビリテーションを行う対象者ＥＰが検出範囲８００に入ってリハビリテーションを開始する。また、理学療法士等は、対象者ＥＰの氏名、性別、身長等と共に、リハビリーション開始指示情報をリハビリテーション支援制御装置３００に入力する。すると、操作部３５がリハビリテーション開始指示情報を取得する（ステップＳ２０）。次に、表示制御部３４２は、動作領域に応じた目標画像を生成する。例えば、動作領域がフロアＦＬの場合、表示制御部３４２は、足型を表示した目標画像を生成する。また、目標決定部３４５は、その目標画像を表示する位置の座標情報を計算する。目標画像を表示する位置は、ステップＳ１８で設定した足用表示パラメータに応じて変化させてもよい。また、動作領域がテーブルの場合、表示制御部３４２は、対象者ＥＰが手でタッチする対象となるターゲットを表示した目標画像を生成する。また、目標決定部３４５は、その表示位置の座標情報を計算する。出力部３２は、これらの情報（目標画像と表示位置）を取得し、出力装置２００に出力指示を行う。出力装置２００は、出力部３２の指示に従って、表示制御部３４２が生成した目標画像を出力領域９００に表示する（ステップＳ２１）。このように、出力装置２００が動作領域に目標画像を表示すると、対象者ＥＰは、その表示位置に検出対象部位に関連する体の部位を移動させる動作を行う。例えば、足型の目標画像が表示された場合、対象者ＥＰは、足型が表示された位置に足を移動させる。また、例えば、テーブル上にターゲットの目標画像が表示された場合、対象者ＥＰは、目標画像が表示された位置に手を移動させ、テーブルにタッチする。
センサ１００は、対象者ＥＰの動作を検出し続け、リハビリテーション支援制御装置３００へ出力する。リハビリテーション支援制御装置３００では、入力部３１が検出結果情報を取得し（ステップＳ２２）、検出結果情報を、制御部３４へ出力する。
【００８２】
制御部３４では、認識部３４１が検出結果情報を取得する。認識部３４１は、検出結果情報を取得すると、その中から検出対象部位のデータを選択する。例えば、Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）を利用した場合、認識部３４１は、検出結果情報として、対象者ＥＰの複数の部位についての位置情報を取得する。認識部３４１は、その中から、動作領域判定部３４３が決定した検出対象部位の位置情報を選択する。例えば、動作領域判定部３４３が決定した検出対象部位が足（動作領域がフロア）の場合、認識部３４１は、検出結果情報の中から足（例えば、足首）の位置情報を選択する。また、例えば、動作領域判定部３４３が決定した検出対象部位が手（動作領域がテーブル）の場合、認識部３４１は、検出結果情報の中から手（例えば、手の甲）の位置情報を選択する。認識部３４１は、選択した検出対象部位とその位置情報を記録部３４４へ出力する。記録部３４４は、検出対象部位の検出結果情報を検出履歴情報記憶部３３３へ記録する（ステップＳ２３）。このように、認識部３４１は、検出結果情報に対象者ＥＰの動作に関する全身のデータが含まれている場合でも、検出結果情報に含まれるデータのうち、どのデータが動作領域に関連する検出対象部位のデータであるかを認識し、そのデータを選択する。そして、記録部３４４は、選択された検出対象部位の検出結果情報（位置情報）だけを記録する。
【００８３】
次に、表示制御部３４２は、履歴画像を生成し出力部３２へ出力する。出力装置２００は、出力部３２の指示に従って、履歴画像を出力領域９００に表示する（ステップＳ２４）。
次に、制御部３４は、検出処理を終了するかどうかを判定する（ステップＳ２５）。例えば、理学療法士等がリハビリテーション終了指示情報を入力した場合、制御部３４は、操作部３５を介してその情報を取得し、検出処理を終了すると判定する。また、対象者ＥＰが検出範囲８００の外に出てしまった場合や対象者ＥＰの手が検出範囲８００の外に出てしまった場合、あるいは、予め設定されたリハビリテーションの実施時間が経過した場合にも、制御部３４は、検出処理を終了すると判定する。
終了しないと判定した場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、ステップＳ２１からの処理を繰り返す。
終了すると判定した場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、制御部３４は、目標画像の生成処理や検出対象部位のデータを記録する処理を終了する。なお、表示制御部３４２は、検出履歴情報記憶部３３３に記録された対象者ＥＰの検出対象部位のデータ（検出対象情報）から、今回のリハビリテーションにおける対象者ＥＰの動作結果（例えば、検出対象部位が動いた軌跡）を表示する画像を生成し、出力装置２００がこの画像を表示してもよい。
【００８４】
次に図１４を用いて、リハビリテーション中にパラメータ設定を行う処理について説明する。
図１４は、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションにおけるパラメータ設定の一例を示すフローチャートである。
まず、リハビリテーションの実施前に理学療法士等が、対象者ＥＰについてのパラメータ（足用表示パラメータ等）を設定する（ステップＳ３０）。具体的には、理学療法士等が、リハビリテーション支援制御装置３００に設けられた表示画面（表示部３６）を参照して、各種パラメータをリハビリテーション支援制御装置３００に入力する。次に理学療法士等が、リハビリテーション支援制御装置３００に準備開始指示情報を入力し、リハビリテーションを実施する（ステップＳ３１）。上記のとおり、リハビリテーション支援制御装置３００の動作領域判定部３４３は、動作領域を判定して検出対象部位の設定を行う。動作領域がフロアＦＬの場合、足用表示パラメータ設定部３４７が、ステップＳ３０で入力された足用表示パラメータの設定を行う。また、外乱用表示パラメータ設定部３４９が、ステップＳ３０で入力された足の外乱用表示パラメータの設定を行う。一方、動作領域がテーブルＴの場合、手用表示パラメータ設定部３４８が、ステップＳ３０で入力された手用表示パラメータを設定し、外乱用表示パラメータ設定部３４９が、ステップＳ３０で入力された手の外乱用表示パラメータの設定を行う。足用表示パラメータ設定部３４７等によるパラメータの設定が終了すると、表示制御部３４２が、動作領域に応じて目標画像等を生成し、出力装置２００がそれらの画像を表示する。対象者ＥＰは、表示された目標画像に基づいてリハビリテーションを行う。予め定められた一連のリハビリテーション・プログラムが終了すると、表示制御部３４２が、リハビリテーション結果を含む画像を生成し、出力装置２００がリハビリテーション結果を表示する（ステップＳ３２）。リハビリテーション結果とは、例えば、評価部３４６によるリハビリテーション・プログラムを通した評価結果の実績値である。リハビリテーション結果は、例えば、目標画像の全表示数に対して評価部３４６が目標位置到達と評価した回数の割合として表示されてもよい。
【００８５】
次に理学療法士等が、リハビリを続けるかどうかを判断する。例えば、理学療法士等は、予め定められた時間分だけリハビリテーションを行ったかどうかでリハビリテーションを続けるかどうかを判断してもよい。あるいは、理学療法士等は、対象者ＥＰの疲れ具合やリハビリテーション結果が示す達成具合に基づいてリハビリテーションを続けるかどうかを判断してもよい。リハビリテーションを続けないと判断した場合（ステップＳ３３；Ｎｏ）、フローチャートを終了する。
【００８６】
リハビリテーションを続けると判断した場合（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、理学療法士等は、パラメータ設定の見直しが必要かどうかを判断する（ステップＳ３４）。例えば、対象者ＥＰのリハビリテーション結果が予想を上回る場合、理学療法士等は、より難易度の高い動作を要求するようなパラメータ設定にするよう見直しが必要であると判断する。又は、対象者ＥＰの手の移動や足の移動が予想通りであって、再度、同じ難易度の手や足の移動を訓練した方が良いと思われるような場合、理学療法士等は、パラメータ設定の見直しは必要ないと判断する。パラメータ設定の見直しが必要ないと判断した場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、理学療法士等は、リハビリテーション支援制御装置３００に開始指示情報を入力し、ステップＳ３１からの処理を繰り返す。なお、同じ対象者ＥＰに対して同じ動作領域でのリハビリテーションの実施を繰り返す場合、動作領域判定部３４３による動作領域の判定処理を省略してもよい。
パラメータ設定の見直しが必要と判断した場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、理学療法士等は、新しいパラメータを検討する（ステップＳ３５）。例えば、今回のリハビリテーション結果が良好だった場合、理学療法士等は、より難易度の高い動作を要求するようなパラメータを検討する。あるいは、今回のリハビリテーション結果が良好ではなかった場合、理学療法士等は、難易度の低い動作を要求するようなパラメータを検討する。パラメータを検討し終えると、理学療法士等は、その新しいパラメータを設定し（ステップＳ３０）、ステップＳ３１からの処理を繰り返す。本実施形態のリハビリテーション支援システム１によれば、パラメータを任意に設定することができるので、対象者ＥＰは、体調や能力に応じたリハビリテーションを実施することができる。なお上記の説明においては、リハビリテーション支援制御装置３００に設けられた表示画面（表示部３６）を参照してパラメータ入力・設定を実行したが、出力装置２００から出力されたパラメータ設定画面を参照して、フロアやテーブル上に表示された設定画面上で各種パラメータ入力・設定を実行してもよい。
【００８７】
本実施形態によれば、理学療法士が行うフロアＦＬでのリハビリテーション及び作業療法士が行うテーブルＴでのリハビリテーションにおける対象者ＥＰの動作情報（本実施形態の検出対象情報）の記録を、１台のリハビリテーション支援システム１で行うことができる。例えば、歩行動作のリハビリテーションを行う場所と手の移動のリハビリテーションを行うテーブルＴとが離れた位置に存在しても、リハビリテーション支援システム１を移動させて、それぞれの位置で対象者ＥＰの動作を検出し、動作情報を記録することができる。また、手の移動のリハビリテーションを、歩行動作のリハビリテーションを行う場所にテーブルＴを設置して行うような場合、リハビリテーションの前に動作領域判定部３４３に動作領域を判定させるだけで、歩行動作のリハビリテーションを検出するモードと手の移動のリハビリテーションを検出するモードとを切り替えることができる。従って、リハビリテーションの種類ごとにリハビリテーション支援制御装置を導入する必要が無い。また、複数のリハビリテーション支援制御装置を導入した場合、各装置が出力する対象者ＥＰに関するデータのデータ構造は異なることが一般的である。データ構造が異なると、例えば、ある対象者ＥＰのリハビリテーション履歴を解析するような場合、データの扱いが複雑になり大変である。本実施形態では、対象者ＥＰに関して記録するデータは、両手又は両足の一つの部位の位置情報であり、共通のデータ構造で記録、処理することができる。そのため、記録したデータの解析処理等を共通化することができ、データの扱いが容易になる。また、対象者ＥＰがどのような動作をしようとも、リハビリテーションの目的とする動作に関連した部位の左右一対のデータに絞って認識処理及び記録処理を行うので、処理を高速化、簡素化することができる。また、一般的なモーションキャプチャでは、対象者ＥＰの動作を検出するために、対象者ＥＰはマーカを装着する必要があり手間がかかるといった問題があるが、本実施形態のリハビリテーション支援システム１であれば、対象者ＥＰはマーカを装着する必要が無く、簡単に対象者ＥＰの動作を検出することができる。
【００８８】
なお、表示制御部３４２が、対象者ＥＰの体の一部の高さを出力装置２００に表示させるようにしてもよい。この点について図１５を参照して説明する。
図１５は、リハビリテーション支援システム１が、対象者ＥＰの体の一部の高さを表示した例を示す図である。図１５は、机上で手の移動に関するリハビリテーションが行われる場合の例を示している。出力装置２００は表示制御部３４２の制御に従って、対象者ＥＰの右手の現在の位置を示す画像Ｍ３１１ａと、左手の現在の位置を示す画像Ｍ３１１ｂと、右手の目標位置を示す画像Ｍ３２１ａとを机上の投影面（出力領域９００）に表示（投影）している。
【００８９】
出力装置２００は、例えば、右手の現在の位置を示す画像Ｍ３１１ａを赤丸（赤い円）で表示し、左手の現在の位置を示す画像Ｍ３１１ｂを青丸（青い円）で表示する。例えば、出力装置２００は表示制御部３４２の制御に従って、センサ１００が２つ認識した対象者ＥＰの体の一部のうちセンサ１００から見て左側の一部の位置を青丸で表示し、右側の部位の位置を赤丸で表示する。
【００９０】
また、出力装置２００は表示制御部３４２の制御に従って、手の高さを丸の大きさで表示する。図１５の例では、対象者ＥＰが左手を机上面に置いているのに対し、右手を机上面よりも上に上げている。そこで、出力装置２００は、右手の位置を示す画像Ｍ３１１ａを、左手の位置を示す画像Ｍ３１１ｂよりも小さい丸で表示している。このように、出力装置２００は、対象者ＥＰの手の位置が高いほど小さい丸を表示している。
【００９１】
出力装置２００は、対象者ＥＰの手の目標位置についても、その高さを丸の大きさで表示する。図１５の例では、出力装置２００は、右手の目標位置を示す画像Ｍ３２１ａを、右手の現在の位置を示す画像Ｍ３１１ａよりもやや大きい丸で表示している。
対象者ＥＰは、画像Ｍ３１１ａを移動させて画像Ｍ３２１ａに重ねるように、右手の水平方向の位置を変化させる。また、対象者ＥＰは、画像Ｍ３１１ａの大きさを画像Ｍ３２１ａの大きさに合せるように、右手の垂直方向の位置を変化させる。
このように、図１５の例では、手の水平方向の動きだけでなく垂直方向の動きも含めたリハビリテーションが行われている。
【００９２】
図１５では、表示制御部３４２が、対象者ＥＰの手の高さを出力装置２００に表示させる場合を例に説明した。同様に、表示制御部３４２が、対象者ＥＰの足の高さを出力装置２００に表示させるようにしてもよい。例えば、歩行のリハビリテーションで、足を上げるリハビリテーションを行う場合がある。このリハビリテーションで、表示制御部３４２が、対象者ＥＰの足の目標位置の表示及び現在位置の表示にて、図１５の例と同様に足の高さを示すようにしてもよい。
【００９３】
なお、表示制御部３４２が、出力装置２００に画像を表示させる位置は、対象者ＥＰの体の一部の位置に応じた位置に限らない。
例えば、上述した図１２では、外乱として登場する自動車の画像を避けながら目標画像（目標位置を示す画像）に従って歩行するリハビリテーションの例を示している。図１２の例では、出力装置２００は、例えば、予め定められたタイミングで予め定められた位置に自動車の画像を表示するなど、対象者ＥＰの体の一部の位置（図１２の例では足の位置）に依存しない位置に自動車の画像を表示する。
【００９４】
一方、ターゲットの位置は、対象者ＥＰの足の位置に依存していてもよいし、依存していなくてもよい。例えば、出力装置２００が、予め定められた位置にターゲットの画像を表示するようにしてもよい。あるいは、上記のように目標決定部３４５が、対象者ＥＰの足の位置に応じて次の目標位置を決定し、出力装置２００が、決定された位置にターゲットの画像を表示するようにしてもよい。
【００９５】
図１２の例で、出力装置２００が、予め定められた位置にターゲットの画像を表示する場合は、対象者ＥＰの体の一部に依存しない位置に画像を表示する場合の例に該当する。また、図１２の例で、出力装置２００が、目標決定部３４５が対象者ＥＰの足の位置に応じて決定した目標位置にターゲットの画像を表示する場合は、対象者ＥＰの体の一部に依存しない位置への画像の表示と、対象者ＥＰの体の一部に依存する位置への画像の表示との組み合わせの例に該当する。
【００９６】
なお、図３の例のように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して評価部３４６による評価結果を表示させるようにしてもよい。図３は、対象者ＥＰが目標位置に右手を合わせた（目標位置を叩いた）場合の例を示している。出力装置２００は、表示制御部３４２の制御に従って「ＯＫ」との評価結果を目標位置に表示している。この「ＯＫ」の評価結果は、対象者ＥＰの右手が目標位置に到達したことを示す。
【００９７】
出力装置２００が、評価部３４６による評価結果を目標位置に表示するようにしてもよいし、対象者ＥＰの体の一部の現在の位置（図３の例では右手の位置）に表示するようにしてもよい。あるいは、出力装置２００が、目標位置、及び、対象者ＥＰの体の一部の現在の位置の両方に、評価部３４６による評価結果を表示するようにしてもよい。
あるいは、出力装置２００が、例えば予め定められた位置に評価部３４６による評価結果を表示するなど、目標位置、対象者ＥＰの体の一部の現在の位置のいずれとも異なる位置に、評価部３４６による評価結果を表示するようにしてもよい。
【００９８】
以上のように、入力部３１は、対象者ＥＰを検出した結果を示す検出結果情報を取得する。認識部３４１は、検出結果情報のうち、動作領域に対応する対象者ＥＰの体の一部に関する検出結果情報に基づいて、対象者ＥＰの体の一部の位置を認識する。表示制御部３４２は、動作領域に画像を表示する出力装置２００を制御して、対象者ＥＰの体の一部の位置に応じた位置に画像を表示させる。
このように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して動作領域に画像を表示させることで、対象者ＥＰが、画像の位置を実際の位置に対応付ける必要無しに、画像が示す位置を把握することができる。この点で、対象者ＥＰは、より直感的に位置を把握できる。
また、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して動作領域に画像を表示させることで、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らのリハビリテーションに関する画像であると認識する可能性を高めることができる。
例えば、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションでは、対象者ＥＰの手又は足などの部位の実際の位置、又は、対象者ＥＰが過去に手又は足などの部位を移動させた実際の目標位置に、対象者ＥＰの動作に対する評価を表示することができる。これにより、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らの動作に対する評価であると認識する可能性を高めることができる。
【００９９】
また、表示制御部３４２は、対象者ＥＰの体の一部の現在の位置を示す画像を出力装置２００に表示させる。
このように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して対象者ＥＰの体の一部の現在の位置を表示させることで、対象者ＥＰは、対象者ＥＰ自らの体の一部の位置と、出力装置２００による表示（出力領域９００）とが対応付けられていることを理解し易くなる。これにより、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らの体の一部の位置と、目標位置との位置関係を把握し易くなる。対象者ＥＰは、この位置関係を把握することで、リハビリテーションのための動作（対象者ＥＰ自らの体の一部を目標位置へ移動させる動作）を行えることができる。
【０１００】
また、表示制御部３４２は、対象者ＥＰの体の一部の位置の履歴を示す画像を出力装置２００に表示させる。
このように、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して対象者ＥＰの体の一部が実際にあった位置に履歴を表示させることで、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らの体の一部の位置の履歴であると認識する可能性を高めることができる。
また、目標位置の履歴を示す目標画像に対する対象者ＥＰの一部の位置の履歴画像の位置のずれの大きさによって、目標に対する対象者ＥＰの動きのずれの度合いが示されている。対象者ＥＰは、目標位置の履歴を示す目標画像と対象者ＥＰの体の一部の位置の履歴画像とのずれを見ることで、目標に対する対象者ＥＰ自らの動きのずれの度合いを把握することができる。
【０１０１】
また、目標決定部３４５は、対象者ＥＰの体の一部の位置に基づいて対象者ＥＰの体の一部の目標位置を決定する。表示制御部３４２は、目標位置に画像を表示するように出力装置を制御する。
目標決定部３４５は、対象者ＥＰの体の一部の位置に基づいて対象者ＥＰの体の一部の目標位置を決定することで、対象者ＥＰの体の一部の現在位置が前回の目標位置からずれている場合でも、対象者ＥＰの体の一部の現在位置から到達可能な範囲に到達目標を設定できる。
また、表示制御部３４２が、出力装置２００を制御して実際の目標位置に画像を表示させることで、対象者ＥＰは、比較的容易に目標位置を把握することができる。また、対象者ＥＰは、体の一部が目標位置に到達したことを比較的容易に認識することができる。  また、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションでは、実際に手又は足などの部位を動かす目標位置に画像を表示することができる。これにより、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らに示された目標位置であると認識する可能性を高めることができる。
また、実際に手又は足などの部位を動かす目標位置に目標画像を表示することで、対象者ＥＰは、手又は足などの部位をどこへ移動させればよいかを比較的容易に認識することができ、リハビリテーションのための動作を行うことができる。
また、実際に手又は足などの部位を動かす目標位置に目標画像を表示することで、対象者ＥＰは、手又は足などの部位が目標位置に到達したことを比較的容易に認識できる。具体的には、対象者ＥＰは、手又は足などの部位がある位置に目標画像が表示されていることを実際に見て確認することで、手又は足などの部位が目標位置に到達したことを認識できる。
【０１０２】
また、評価部３４６は、対象者ＥＰの体の一部の位置と目標位置との相対的な位置関係を評価する。そして、表示制御部３４２は、評価部３４６による評価結果を出力装置２００に表示させる。
対象者ＥＰは、この評価結果の表示を参照することで、自らが行った動作に対する評価（例えば、目標位置への到達又は不到達）を知ることができ、動作の改善に役立てることができる。例えば、表示制御部３４２が、リアルタイムで出力装置２００を制御して評価結果を表示させることで、対象者ＥＰは、動作を行うごとに評価結果を確認することができる。評価が低い場合、対象者ＥＰは、次の動作では評価が高くなるように動作の改善を図ることができる。
【０１０３】
また、表示制御部３４２は、対象者ＥＰの体の一部の位置、及び、目標位置のうち少なくともいずれか一方に、評価部３４６による評価結果を表示させる。
これにより、対象者ＥＰは、対象者ＥＰ自らが行った行為に対する評価結果の表示であることを、比較的容易に把握することができる。
【０１０４】
また、目標決定部３４５は、対象者ＥＰの体の一部の移動量を算出する。さらに、目標決定部３４５は、算出した移動量に基づいて目標位置を決定する。
このように、目標決定部３４５が対象者ＥＰの体の部位の移動量を算出して目標位置を決定することで、対象者ＥＰの体の一部の実際の移動量に応じた適切な目標位置を設定することができる。
【０１０５】
また、動作領域判定部３４３は、対象者の体の部位のうち検出対象となる部位を決定する。そして、表示制御部３４２は、動作領域判定部３４３が決定した部位に応じた部位の形状の画像を対象者ＥＰの位置に応じた位置に表示するように出力装置２００を制御する。
例えば、動作領域判定部３４３が、動作領域がテーブル（机上面又は机上）であると判定して検出対象部位を手首に決定した場合、表示制御部３４２は、記憶部３３が記憶している画像のうち手の形状の画像を選択して出力装置２００に表示させる。また、動作領域判定部３４３が、動作領域がフロア（床面又は床上）であると判定して検出対象部位を足首に決定した場合、表示制御部３４２は、記憶部３３が記憶している画像のうち足の形状の画像を選択して出力装置２００に表示させる。
このように、表示制御部３４２が出力装置２００を制御して体の一部の形状を示す画像を表示させることで、対象者ＥＰは自らの体の一部に関連する画像であることを直感的に認識することができる。従って、対象者ＥＰが、リハビリテーションに関連する画像であることを認識する可能性を高めることができる。
【０１０６】
このリハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションについて、対象者ＥＰの前方の表示画面に対象者ＥＰの画像を表示して行う従来のリハビリテーションとの比較にて説明する。
対象者ＥＰの前方の表示画面に対象者ＥＰの画像が表示される従来のリハビリテーションでは、対象者ＥＰの画像が表示されている位置が対象者ＥＰの実際の位置とは異なる。このため、対象者ＥＰが、対象者ＥＰの画像を対象者ＥＰ自らの画像と認識できないことがある。更には、対象者ＥＰの画像がいわゆるミラーリングによって左右逆に表示されることで、対象者ＥＰが、対象者ＥＰの画像を対象者ＥＰ自らの画像と認識できない可能性が高くなる。
対象者ＥＰが、対象者ＥＰの画像を対象者ＥＰ自らの画像と認識できないことで、対象者ＥＰの動作に対する評価が表示画面に表示された場合に、対象者ＥＰ自らの動作に対する評価であると認識することができない可能性がある。また、目標画像（目標位置を示す画像）が表示画面に表示された場合も、対象者ＥＰは、対象者ＥＰ自らに示された目標画像であることを認識できない可能性がある。
【０１０７】
これに対し、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションでは、リハビリテーション動作が行われる動作領域に画像を表示する。動作領域に画像が表示される点で、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らの動作に対する評価の表示画像や目標画像などを、対象者ＥＰ自らのリハビリテーションに関する画像であることを、対象者ＥＰに比較的容易に認識させることができる。また、対象者ＥＰは、対象者ＥＰ自らの画像を認識する必要無しに直接、動作領域に表示された画像を把握することができる。この点でも、対象者ＥＰが、対象者ＥＰ自らの動作に対する評価の表示画像や目標画像などを、対象者ＥＰ自らのリハビリテーションに関する画像であることを対象者ＥＰに比較的容易に認識させることができる。
【０１０８】
また、対象者ＥＰの前方の表示画面に対象者ＥＰの画像が表示される従来のリハビリテーションでは、対象者ＥＰの画像が表示されている位置が対象者ＥＰの実際の位置とは異なる。このため、表示画面に目標画像が表示された場合に、対象者ＥＰは、表示画面における対象者ＥＰの画像の位置と目標画像の位置との相対位置関係を、対象者ＥＰの実際の位置と実際の目標位置の相対位置関係に置き換えて、実際の目標位置を把握する必要がある。対象者ＥＰが、表示画面における対象者ＥＰの画像の位置と目標画像の位置との相対位置関係を、対象者ＥＰの実際の位置との相対位置関係に上手く置き換えられない場合、実際の目標位置を把握できない可能性がある。この場合、対象者ＥＰは、手や足などの部位をどこへ移動させたらよいか認識できず、リハビリテーションに支障が生じる可能性がある。
【０１０９】
これに対し、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションでは、実際の目標位置に直接、目標画像を表示することができる。この点で、対象者ＥＰは目標位置を比較的容易に把握することができる。
【０１１０】
また、対象者ＥＰの前方の表示画面に対象者ＥＰの画像が表示される従来のリハビリテーションでは、対象者ＥＰが、到達目標位置を認識し、到達目標位置に手や足などの部位を移動させた場合、画像中で到達目標位置に表示されている物に触れることはできない。このため、対象者ＥＰが到達目標位置に到達したことを認識できずに到達目標位置を通り過ぎてしまうなど、手や足などの部位をどこまで動かせばよいか把握できない可能性がある。
【０１１１】
これに対し、リハビリテーション支援システム１を用いたリハビリテーションでは、対象者ＥＰは、手又は足などの部位がある位置に目標画像が表示されていることを実際に見て確認することで、手又は足などの部位が目標位置に到達したことを認識できる。この点で、対象者ＥＰが、手や足などの部位をどこまで動かせばよいかを比較的容易に把握できる。
【０１１２】
（変形例）
図１６は、リハビリテーション支援システム１のシステム構成の変形例を示す斜視図である。
リハビリテーション支援制御装置３００は、複数の装置に機能を分けて実装されてもよい。例えば、入力部３１及び認識部３４１は画像認識装置として他の装置に実装されてもよい。例えば、認識部３４１はセンサ１００に設けられてもよい。
また、出力装置２００は、画像投影装置に代えて、画像を表示する画像表示装置を用いて構成されてもよい。この場合、図１６に示すように出力装置２００は、上述の説明において画像投影装置が映像を投影した面（投影面）に相当する面に表示面を有したディスプレイ装置として構成される。画像表示装置の具体例として、液晶ディスプレイ装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ装置、タッチパネル式ディスプレイ装置等がある。例えば、テーブルの表面にディスプレイ装置を組み込んで、このディスプレイ装置の表示画面に対象者ＥＰがタッチするマークを表示するようにしてもよい。この場合も、リハビリテーション支援制御装置３００（制御部３４）は、例えば、ディスプレイ装置に表示されたマーカ画像を目印にしてキャリブレーションを実施する。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１…リハビリテーション支援システム，  １００…センサ，  ２００…出力装置，  ３００…リハビリテーション支援制御装置，  ３１…入力部，  ３２…出力部，  ３３…記憶部，  ３３１…キャリブレーション情報記憶部，  ３３２…判定条件情報記憶部，  ３３３…検出履歴情報記憶部，  ３３４…パラメータ情報記憶部，  ３３５…プログラム情報記憶部，  ３４…制御部，  ３４１…認識部，  ３４２…表示制御部，  ３４３…動作領域判定部，  ３４４…記録部，  ３４５…目標決定部，  ３４６…評価部，  ３４７…足用表示パラメータ設定部，  ３４８…手用表示パラメータ設定部，  ３４９…外乱用表示パラメータ設定部，  ３５…操作部，  ３６…表示部
【図１】
2018161529.tif 000003
【図２】
2018161529.tif 000004
【図３】
2018161529.tif 000005
【図４】
2018161529.tif 000006
【図５】
2018161529.tif 000007
【図６】
2018161529.tif 000008
【図７】
2018161529.tif 000009
【図８】
2018161529.tif 000010
【図９】
2018161529.tif 000011
【図１０】
2018161529.tif 000012
【図１１】
2018161529.tif 000013
【図１２】
2018161529.tif 000014
【図１３】
2018161529.tif 000015
【図１４】
2018161529.tif 000016
【図１５】
2018161529.tif 000017
【図１６】
2018161529.tif 000018