(57)【要約】【課題】浴槽１１０内座位姿勢を保持する入浴者の足裏に刺激を印加し、神経回路の活動を高めた上で、映像による視覚刺激を入力し、自動的身体運動を誘発することでバランス能力とバランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能向上を図る浴室装置を提供することにある。【解決手段】入浴者の足裏へ刺激を与える足裏刺激手段を備えた浴槽装置と足裏刺激手段に向かって入浴した入浴者が視認可能であって、入浴者の進路を模擬する映像を投影する投影手段と、前記足裏刺激手段と前記投影手段とを連動して駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする浴室装置が提供される。【選択図】図１
2007268048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入浴者の足裏へ刺激を与える足裏刺激手段を備えた浴槽装置と足裏刺激手段に向かって入浴した入浴者が視認可能であって、入浴者の進路を模擬する映像を投影する投影手段と、前記足裏刺激手段と前記投影手段とを連動して駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする浴室装置。
【請求項２】
前記足裏刺激手段は、足裏の前側に刺激を与える前用足裏刺激手段と、足裏の後側に前記刺激を与える後用足裏刺激手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の浴室装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記投影手段から投影される映像が、描写物を、入浴者に向って移動させる映像であるときには、前記前用足裏刺激手段の刺激を前記後用足裏刺激手段の刺激よりも強くする第１制御モードを備えたことを特徴とする請求項２に記載の浴室装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記投影手段から投影される映像が、描写物を、入浴者から離れて移動させる映像であるときには、前記後用足裏刺激手段の刺激を前記前用足裏刺激手段の刺激よりも強くする第２制御モードを備えたことを特徴とする請求項２に記載の浴室装置。
【請求項５】
前記制御手段は前記投影手段から投影される映像が、描写物を、入浴者に向って移動させる映像であるときには、前記前用足裏刺激手段の刺激を前記後用足裏刺激手段の刺激よりも強くする第１制御モードと、前記投影手段から投影される映像が、描写物を、入浴者から離れて移動させる映像であるときには、前記後用足裏刺激手段の刺激を前記前用足裏刺激手段の刺激よりも強くする第２制御モードを備え、前記第１制御モードと前記第２制御モードを交互に繰返し駆動させることを特徴とする請求項２記載の浴槽装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴室装置に関して、入浴者の足裏より刺激を印加し、神経回路の活動を高めた上で、映像刺激を入力することで、バランス能力とバランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能向上を図ることを目的としたバランス能力賦活化を実行する浴室装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、映像を組合わせてバランス訓練を行う装置は知られている。このような映像を組合わせたバランス訓練を行う装置の一例として、例えば、特許文献１に記載の運動機能賦活化装置が開示されている。
掛かる特許文献１に記載の運動機能賦活化装置は、訓練者が、往復動かつ揺動可能な乗り物に跨り、視覚情報を併せて取りいれることで馴れを防ぐとともに、視覚情報を併せて用いることで乗り物の動きの変化を大きく感じさせるようにし、腰部筋肉を訓練したり、腰椎可動範囲の確保などの訓練を効果的に行うことができると共に、訓練者に視覚的刺激を与えることで訓練の動機付け行うようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２６５５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した特許文献１に記載のような装置では、身体を大きく揺らして腰部の筋肉をつける訓練する為、高齢者に対して用いる場合、負荷が大きすぎたり、転倒・転落などの危険性があった。そのため近年、安全に健康促進、バランス訓練を行えることが望まれている。 
【０００４】
また、上述した特許文献１に記載される装置では、主に腰部筋肉の訓練に焦点を絞って運動機能の賦活化を行っていた。しかしながら、加齢に伴った身体機能の低下は、図１３にみられうように、バランス能力を支える脚部筋力の低下以上に、筋力を制御するための感覚器や検出された情報を伝達、処理するための神経回路の機能低下が起因していると考えられている。
【０００５】
また、座位姿勢では、脊髄内の運動ニューロンの活動が低下している。この状態で下肢筋群に関連するバランス訓練は難しい。座位姿勢でありながら、神経回が活動させてバランス訓練を行う必要性を含んでいる。
【０００６】
本発明の目的は、浴槽１１０内座位姿勢を保持する入浴者の足裏に刺激を印加し、神経回路の活動を高めた上で、映像による視覚刺激を入力し、自動的身体運動を誘発することでバランス能力とバランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能向上を図る浴室装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
入浴者の足裏へ刺激を与える足裏刺激手段を備えた浴槽装置と足裏刺激手段に向かって入浴した入浴者が視認可能であって、入浴者の進路を模擬する映像を投影する投影手段と、前記足裏刺激手段と前記投影手段とを連動して駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする浴室装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
入浴者が浴槽１１０内座位姿勢においても、効率よく、効果的にバランス能力とバランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能向上を図ることができる浴室装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の特徴部分である浴室環境下における座位姿勢において、足裏への振動刺激を与えることと連動して視覚へ映像刺激を印加するとで神経回路、感覚器そして筋出力を高めバランス感覚向上の訓練行う知見を本出願人が得た理由について説明する。バランス能力とは、図１４に示すように外的情報を感覚器（圧受容器、固有受容器）を通じて取り込み、中枢神経を含んだ神経回路の中で情報を統合し、最終的に身体姿勢を最適な状態に保持する為に筋肉を駆動させる一連の機能を総称した機能を意味する。また、外的情報を検出する感覚器の働き、感覚器によって検出された情報を処理する神経回路、そして処理された情報を出力する筋の機能をまとめてバランス回路と我々は定義する。通常バランスを保持しようとする際、ヒトは地球上にどこにいても足裏から絶えず重力より生まれる力情報を検出し立位姿勢のバランスを保持している。具体的に説明するならば、立位姿勢保持において、ヒトは足裏からの力情報を検出し、重力に抗じるように筋力を出力している。これらの筋群の代表が抗重力筋と言われる。立位姿勢を保持すること事態、皮膚に備わる圧受容器を活動させ、末梢神経より検出された情報を求心性の神経線維を通って中枢神経を含んだ神経回路へ伝達し、神経回路内で処理された信号が遠心性の神経線維を通って最終的に筋力として出力させるというバランス回路の一連活動を引き起こすものである。上述したことから理解できる通り、立位姿勢における足底への荷重情報が、感覚器、神経回路、筋出力の活動に対して貢献していると理解できる。具体的に図１２を用いて説明する。ヒトは立位姿勢を保持していると絶えず足裏から力を検出していることを述べた。その際、足裏前部（後部）の圧受容器に振動刺激を加えることで、擬似的に足裏の前部（後部）に荷重がかかっている状況を作り出す。するとヒトは、足裏の前後に生じる圧分布を均一にしようと姿勢を変調する。本人が気づかないレベルで筋活動を誘発し姿勢を変調させる。よって、ヒトが立ってバランスを維持するには、足裏からの情報が貢献していると言える。このことから、立位を保持するヒトは、足裏から荷重情報を検出し続けることでバランス回路が活動していといえる。また、足裏に掛かる荷重情報を操作することで筋出力を変調することができる。筋力の変調は姿勢変調へと結びつき結果的に荷重情報の調節でバランス調節を行うことができると言える。同様に視覚において、立位姿勢を保持しバランス回路が活動している時、立位を保持するヒトに対して空間が、移動しているかのような映像を見せる。すると、視覚情報を操作されたヒトは、バランスを変調し、姿勢変調の課程において筋活動を誘発する。さらに、二つ以上の感覚器を併用することでより高い姿勢変調を誘発することができる。例えば、身体が前方へ傾斜するように足裏後部へ振動刺激を入力するとともに、描画部が自分から遠ざかる映像を視覚より入力させると、両刺激を受けるヒトは、前方へ大きく身体を傾斜させることとなる。立位姿勢を保持し、バランス回路を活動させている期間において視覚と足裏圧受容器への情報操作をすることで、感覚器、神経回路、筋の活動を積極的に活性化させることを可能とする。ただし、上述した内容は、立位姿勢において誘発される現象だという事に注意する。ここでもし同様のバランス回路の活動を座位姿勢において誘発させようとする場合、 立位姿勢時に持続的に検出されていた荷重情報がないことを補完しなければならない。仮に足裏へ荷重情報がなく神経回路の活動が低い場合、他の感覚器へ入力信号を印加したとしても姿勢を変調させるような筋活動を誘発させることは難しい。よって、浴室環境下においてバランス感覚向上の訓練を行うため振動刺激を足裏の圧受容器へ印加することで、荷重が足裏に入力されている情報を中枢神経へ伝達し、積極的にバランス回路の活動を活性化させる状況を作り出すことが重要であり、この様にバランス回路を活動させた状態で、映像による視覚刺激を入力し、自動的身体運動を誘発することでバランス能力とバランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能向上を効果的に達成できると、本出願人は思い至った。そのため、本発明は、従来の機械的外乱による外力を用いて筋に直接刺激を入れ、筋力を増強し、健康促進を狙う健康機器とは根本的に異なる。本発明は、従来の健康機器で得られない効果を得ることができる。本発明における特筆すべき効果は、入浴者が、足裏に振動刺激を印加されることで座っていながらにして擬似的な荷重情報を得、立位時と同じように神経回路の活動を高め、この状態に視覚的刺激を付加することで積極的にバランス機能に関連する、感覚器、神経回路、筋機能を活動させ、座位姿勢においてバランス回路を賦活化させることが可能としている。以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る浴室装置の概観を模式的に例示する図である。
図２は、図１に示した浴室装置の浴槽１１０の部分を長手方向に沿って切断して示す断面図であって、浴槽１１０に取り付けられた前用振動子、後ろ用振動子の配置を示す図である。
図３は、バランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能の働きを示す図である。
図４は、図１に示した前用振動子及２１１、２１２び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者から離れて移動ささせられる映像を出力し使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００１１】
本発明の第１の実施形態にかかる浴室装置１は、図１に示すように、浴槽１１０と、浴槽１１０の長手方向一方の端部内壁面に足裏位置決め部２２１、２２２と、足裏位置決め部２２１、２２２に位置決めされる足裏の前後に対応して設けられた前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４からなる足裏刺激の振動子２１０とを備えている。そして、足裏へ与える振動刺激の制御部１３０は、振動刺激の振動周波数と、振動刺激の出力強度を調節し、足裏前用振動子２１１、２１２と足裏後用振動子２１３、２１４から出力される刺激パターンを作成する機能を備えている。なお、前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４は、制御部前用振動子間配線１２１と制御部後ろ用振動子間配線１２２で接続されている。
【００１２】
また、制御部１３０に電力を供給する電源部１４０に関して、接続された外部からの交流電源又は、基台内蔵に収容されたバッテリーなどの直流電源を介して各振動子を振動させるようになっている。また、振動子２１０は、左右の足裏位置決め部２２１、２２２にそれぞれ対応して設けられ、左側の振動子２１０が前用振動子２１２と後ろ用振動子２１４を備えると共に、右側の振動子２１０が前用振動子２１１と後ろ用振動子２１３を備えている。そして、前用振動子２１１、２１２から出力される振動と後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動が足裏位置決め部２２１、２２２に位置決めされた入浴者の足裏前後にそれぞれ対応して振動刺激が印加するようになっている。なお、ここでいう足裏の前とは、図４に示すように、足裏の指及び指の付け根並びにその近傍領域を指し、足裏の後ろとは、足裏の踵部及びその近傍領域を指す。より具体的には足裏の前側と後側で健常な成人の立位時に圧力分布を構成する各領域をいう。なお、図４に示された足裏への振動刺激部位と振動子２１０は、足裏から見たときの振動子番号を配列している。振動子への制御は、本実施例の場合、図４に示すように３分ごとに、前用振動子２１１、２１２と、後ろ用振動子２１３、２１４を制御部１３０によって前後同時に振動させることが可能である。なお、必ずしも図４に記載する時間に限定して振動刺激の制御を行うものではない。すなわち、振動の切替時間を不連続にすることで、ヒトが快適と感じる揺らぎ成分をもたせた形での刺激も出力することが可能となっている。
また、前後どちらか一方の振動子２１０を振動させる場合と、刺激の大小関係で差分を生じる場合がある。その場合、振動刺激から足裏前後が受ける刺激の差分を生じさせるように振動の周波数もしくは強度を調節することも可能となっている。 
【００１３】
入浴者の前方、浴槽１１０に接する浴室壁面に大型スクリーン１８０が配置され、そのスクリーン１８０に映像を投射するための映像出力器１７０と映像出力器１７０に映像信号を送る映像制御部１５０、また映像を外部より映像ファイルを読み込むデータ読込み装置１６０が配置されている。また、振動子２１０の制御部１３０とスクリーン１８０に投射する映像出力器１７０と映像制御部１５０は制御部映像制御部間配線１３１によって接続され制御部１３０により連動させられている。映像の制御と振動刺激の制御方法の連動については後述する。
【００１４】
映像出力器１７０は、浴室壁面を大型スクリーン１８０に見立てて映像を映し出す。画面の大きさおよび浴槽１１０内の入浴者からの距離は、入浴時に画面の内容を現実の空間に近い感覚で認識できる程度として設置される。また、映像出力器１７０によって映し出される映像は、入浴者に向かって描画物を移動させる映像と入浴者から描画物を遠ざかる映像を映し出すことができる。その描写される映像は、よりリアルに描写物の大きさを認識できる程度に、映像出力器１７０に対応するスクリーン画面の大きさや形状、スクリーン１８０と浴槽１１０内に座る入浴者との距離が設置される。このことにより、浴槽１１０内で入浴する入浴者は、映像出力器１７０によって映し出された映像による視覚刺激を受けることになる。なお、映像出力器１７０によって映し出される映像は、実写のほかにアニメーション（手書き、コンピュータグラフィックによる）でもよい。 なお、浴室壁面を大型スクリーン１８０に見立てて映像を映し出すと、ざわざスクリーンを別に用意する必要がなく、手軽に訓練を行うことができる。また、清掃等も楽である。なお、スクリーン１８０の形状として中央部において窪んだ凹状であり、映像出力器１７０によって映像を投射されるスクリーン１８０は、映像出力器１７０より出力される映像がよりリアルに投射される形状でもよい。このような形状のスクリーン１８０を用いることにより、入浴者により高い没入感覚を与える。また、入浴者に映像を描写する機材は、映像出力器１７０以外に通常の薄型モニター、例えば液晶やプラズマディスプレイ等の次世代モニターなどを使用することもある。なお、浴室空間は、閉鎖された空間を作り出すことができ余計な視覚情報を遮断することができるため、映し出される映像に対して入浴者が没入することが容易となる。
【００１５】
映像制御部１５０は、コンピュータ装置を用いて構成されたものであり、図１に示すように、映像出力器１７０によってスクリーン１８０へ出力される映像は、データ読込み装置１６０から読み出される。データ読込み装置１６０は、ビデオでもよいが、ビデオＣＤ、レーザーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＤＶＤ、次世代型ＤＶＤからデータを読み込めるものであれば良い。
【００１６】
続いて、スクリーン１８０に投影される映像について説明する。投影される映像は、入浴者が画面に向って進む時に、風景画ながれる映像であって、進行方向を模擬する映像である。映像は、風景に限らず、ドットが流れているような映像や、星が流れているような映像など、入浴者から離れて移動している映像を模擬していれば、形式は問わない。さらに、描画物を入浴者に向かって移動する後，入浴者から離れて移動する映像といった周期的繰り返すことも出来る。また、映像が出力される際、入浴者に対して移動する描写物の位置が時間因子に関連する速度、加速度といったパラメータで変動することも可能である。
【００１７】
映像出力器１７０から出力されスクリーン１８０に投影された映像は、初期状態において静止している。ただし、静止していることに限らず、微小な速度で映像が移動していも良い。次に、入浴者から離れて移動させる映像を出力するのと連動して、浴槽１１０壁面に取り付けられた振動子２１０の前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４から足裏に振動刺激が与えられる。なお、本実施形態の場合、足裏への振動刺激は映像出力器１７０によってスクリーン２００に映し出される映像と連動して行われる。本実施例の場合、３分ごとに、映像出力器１７０によってスクリーン２００へ映し出される映像は、入浴者にとって離れるように移動する後に入浴者へ向かって移動する映像へと切り替わる。映像刺激の変更と同期して振動子２１０からの振動刺激も出力される。ただし、必ずしも映像と振動の同期時間は図４に記載する時間に限定されるものではない。足裏の圧受容器への刺激によって、神経回路の活動を高められた入浴者に対して、離れるように移動する視覚映像が印加される。これら視覚と圧受容器への刺激が相俟ってバランス感覚を向上させる訓練を行うことが可能となる。
【００１８】
続いて、このような構成を有する浴室装置１の使用方法と作用についてい以下に説明する。最初に入浴者は、浴室内に設置された浴槽１１０内の湯に浸るとと共に浴槽１１０壁面に設置された踵位置決め部２２１、２２２に沿って足を配置し、前用振動子２１１、２１２と後用振動子２１３、２１４を足裏の前後に合うように接地させる。この際、図４に記すように、入浴者は、浴槽１１０の振動子１８０の側上部に位置するスクリーン１８０に映し出された映像を、寝そべった状態で認識できるような姿勢をとる。ついで、入浴者は図示されていない浴槽１１０上面端部に設けられたスイッチをおすことで、制御部１３０が足裏に配置された前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４を同時に作動させ、入浴者の足裏前後に振動刺激が印加されることとなる。振動子２１０を制御する制御部１３０と同期して映像制御部１５０は、データ読込み装置１６０より読み込まれた映像を映像制御部１５０にて選択し、映像制御部１５０によって選択された映像が映像出力器１７０によってスクリーン１８０へ投射される。なお前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４を用いて刺激する部位は、図４に示すように、足裏の指及び指の付け根並びにその近傍領域を指し、足裏の後ろとは、足裏の踵部及びその近傍領域を指す。より具体的には足裏の前側と後側で健常な成人の立位時に圧力分布を構成する各領域をいう。
【００１９】
また、浴槽１１０底面よりも比較的離れた位置に足裏位置決め部２２１、２２２があるので、入浴者が、浴槽１１０内でとる姿勢は、踵位置決め部に足裏を当てると入浴者の膝関節が屈曲した状態を保ちながら前用振動子および後ろ用振動子を足裏の前後に接地させ姿勢となる。入浴者の下肢が屈曲した状態で足裏に接地された前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４から振動刺激を受ける。それにより入浴者は、浴槽１１０内で座りながらにして擬似な荷重情報を足裏から受ける。それど同期して映像出力器１７０より投射された映像がスクリーン１８０に映し出され入浴者の視覚へ印加される。上述した映像と振動刺激の連動は、図４に示されたタイムチャートで連動している。また、前用振動子２１１、２１２と、後ろ用振動子２１３、２１４を制御部１３０によって停止させられている。３分後、入浴者から離れる移動させられる映像を映像制御部１５０がデータ読込み装置１６０から選択し出力する。また、映像刺激と同期して、浴槽１１０壁面に取り付けられた前用振動子２１１、２１２と、後ろ用振動子２１３、２１４から振動刺激が出力される。ただし、所定時間に応じて、映像出力器１７０によってスクリーン２００へ映し出された映像と前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４からの振動刺激が連動して起こるが、必ずしも図４に記載する時間に限定されるものではない。結果、入浴者は浴槽１１０内座位姿勢において、足裏の圧受容器を刺激することで、立位保持と同様に擬似的な荷重情報が神経回路に伝達されることで、感覚器、神経回路までの活動が活性化されている。この状況下において、振動刺激に同期した入浴者から離れて移動させる映像を視覚へ印加することで姿勢を前傾させる場合に使われる感覚器とそれに付随する神経回路と筋機能を促通させ、さらにはバランス機能の向上を行える。
【００２０】
［第２の実施形態］
図５は、図４に示した第１の実施形態にかかる前用振動子及２１１、２１２び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者にとって向かって移動させられる映像を出力し使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００２１】
続いて本発明の第２の実施形態にかかる浴室装置について説明する。なお、本発明の第２の実施形態にかかる浴室装置の基本的構成は、視覚と振動子の制御パターンをのぞいて図１と同様である。よって、共通する構成についての説明を省略する。なお、図５は第２の実施形態にかかる浴槽装置によって刺激を受ける足裏の領域と映像出力器１７０によって入浴者から向かって移動する映像を示したものであり、図５に示す第１の実施形態の場合と同様であることが分かる。第２の実施形態にかかる浴室装置は、映像出力器１７０から出力された映像が、初期状態で静止している。ただし、静止していることに限らず、微小な速度で映像が移動していも良い。次に、入浴者から向かって移動する映像と連動して浴槽１１０壁面に取り付けられた振動子２１０から出力される振動刺激は、前用振動子２１１、２１２と後用振動子２１３、２１４から出力される。なお、本実施形態の場合、振動刺激と映像出力器１７０によってスクリーン２００に映し出される映像刺激は、同期して行われる。ただし、必ずしも図５に記載されている同期時間が映像刺激と振動刺激の切替を限定するものではない。
【００２２】
足裏の圧受容器を刺激することで、立位保持と同様に擬似的な荷重情報が神経回路に伝達されることで、感覚器、神経回路までの活動が活性化されている。この状況下において、振動刺激に同期した入浴者に向かって移動させる映像を視覚へ印加することで姿勢を後傾させる場合に使われる感覚器とそれに付随する神経回路と筋機能を促通させ、さらにはバランス機能の向上を行える。
【００２３】
［第３の実施形態］
図６は、図１に示した浴槽装置の後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者から離れて移動させられる映像を出力し使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子、後ろ用振動子と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００２４】
続いて第３の実施形態にかかる浴槽装置について説明する。本発明の第３の実施形態に掛かる浴室装置は、第２の実施形態に掛かる浴室装置と関連しており、制御部１３０による後ろ用振動子２１１、２１２のみを出力し、振動刺激に同期している映像制御部１５０が選択した映像を映像出力器１７０から投影することを特徴としている。従って、第１の実施形態及び第２の実施形態と共通基本的構成は図１と同様であるので、この共通する構成についての説明を省略する。この第３の実施形態にかかる浴室装置の後ろ用振動子２１１、２１２から印加される振動刺激と映像出力器１７０より出力される映像刺激は図３に示すように、初期状態において映像制御部１５０は、映像出力器１７０から出力された映像を静止している。また、同期している後ろ用振動子２１１、２１２も制御部１３０によって停止させられている。３分後、入浴者から離れて移動させる映像を映像制御部１５０がデータ読込み装置１６０から選択し出力する。また、映像刺激と同期して、浴槽１１０壁面に取り付けられた前用振動子２１１、２１２から振動刺激が出力される。ただし、所定時間に応じて、映像出力器１７０によってスクリーン２００へ映し出された映像と振動子２１０からの振動刺激が連動して起こるが、必ずしも図６に記載する時間に限定されるものではない。その結果、入浴者は、足裏前部の圧受容器を刺激することで、前に傾斜している立位姿勢と同等の擬似的な荷重情報が足裏前部より神経回路に伝達される。足裏前に擬似的な荷重情報かかっていると伝達されたことで、感覚器、神経回路までの活動が活性化される。この状況下において、振動刺激に同期した入浴者から離れて移動させる映像を視覚へ印加することでより神経回路の活動を活性化させ、活性化している状態へ移行させる。よって感覚器とそれに付随する神経回路の促通、さらにはバランス機能の向上を効率よく行える。具体的に説明すると浴槽１１０内座位姿勢を保持する入浴者の足裏後部に刺激を印加することで、下肢筋群において積極的活動させることの筋、主導筋作り出すことができる。これにより効果的なバランス訓練を行える。原理を説明すると、ヒトが、足裏後部に刺激を印加されるとあたかも自分が後傾することで足裏後部に圧力が増しているかのような感覚を覚え、足裏に掛かる圧分布を均一化するために前傾する。よって、この原理を生かし、前傾に使われるバランス感覚を鍛えることで結果としてバランス感覚を向上させる効果を得ることを狙いとする浴室装置を提供する。
【００２５】
［第４の実施形態］
図７は、図４に示した第３の実施形態にかかる浴槽装置の前用振動子２１１、２１２から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者から向かって移動させる映像を出力し使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子、後ろ用振動子と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００２６】
この第４の実施形態にかかる浴室装置の前用振動子２１１、２１２から印加される振動刺激と映像出力器１７０より出力される映像刺激は図７に示すように、初期状態において映像制御部１５０は、映像出力器１７０から出力された映像を静止している。また、同期している前用振動子２１１、２１２も制御部によって停止させられている。３分後、入浴者に向かって移動させる映像を映像制御部１５０がデータ読込み装置１６０から選択し出力する。また、映像刺激と同期して、浴槽１１０壁面に取り付けられた前用振動子２１１、２１２から振動刺激が出力される。ただし、所定時間に応じて、映像出力器１７０によってスクリーン２００へ映し出された映像と前用振動子２１０からの振動刺激が連動して起こるが、必ずしも図７に記載する時間に限定されるものではない。その結果、入浴者は、足裏前部の圧受容器を刺激することで、前に傾斜している立位姿勢と同程度の擬似的な荷重情報が足裏前部より神経回路に伝達される。足裏前部より伝達された擬似的な荷重情報が、感覚器、神経回路までの活動を活性化させる。この状況下において、振動刺激に同期した入浴者に向かって移動させる映像を視覚へ印加することでより神経回路の活動を活性化させ、活性化している状態へ移行させる。よって感覚器とそれに付随する神経回路の促通、さらにはバランス機能の向上を効率よく行える。具体的に説明すると浴槽１１０内座位姿勢を保持する入浴者の足裏前部に刺激を印加することで、下肢筋群において積極的活動させることの筋、主導筋作り出すことができる。これにより効果的なバランス訓練を行える。原理を説明すると、ヒトが、足裏前部に刺激を印加されるとあたかも自分が前傾することで足裏前部に圧力が増しているかのような感覚を覚え、足裏に掛かる圧分布を均一化するために後傾する。よって、この原理を生かし、後傾に使われるバランス感覚を鍛えることで結果としてバランス感覚を向上させる効果を得ることを狙いとする浴室装置を提供する。
【００２７】
［第５の実施形態］
図９は、図１に示した浴槽装置の前用振動子２１１、２１２から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者から向かって移動させる映像を出力した後、後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より入浴者から離れて移動させられる映像に切り替えるタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子、後ろ用振動子と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００２８】
続いて第５の実施形態にかかる浴槽装置について説明する。本発明の第５の実施形態に掛かる浴室装置は、第１の実施形態に掛かる浴室装置と関連しており、制御部１３０による前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４を出力し、振動刺激に同期している映像制御部１５０が選択した映像を映像出力器１７０から投影することを特徴としている。従って、第１の実施形態と共通基本的構成は図１とどうようであるので、この共通する構成についての説明を省略する。この第５の実施形態にかかる浴室装置の前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４から印加される振動刺激と映像出力器１７０より出力される映像刺激は図９に示すように、初期状態において映像制御部１５０は、映像出力器１７０から出力された映像を静止している。また、同期している前用振動子２１１，２１２と後ろ用振動子２１３，２１４も制御部によって停止させられている。３分後、入浴者から向かって移動させる映像を映像出力器１７０より出力するのと連動して、浴槽１１０壁面に取り付けられた前用振動子２１１、２１２から振動刺激が出力される。次位相において、映像制御部１５０が振動刺激の変動に連動して映像出力器１７０より入浴者から向かって移動させる映像を停止する。その間、振動子２１０の制御部１３０によって前用振動子２１１、２１２の出力を停止する。次位相において、入浴者から離れて移動させる映像を映像出力器１７０より出力するのと連動して、浴槽１１０壁面に取り付けられた後用振動子２１３、２１４から振動刺激が出力される。この位相間を組み合わせ連続させることで持続的刺激を与え続けることも考えられる。なお、本実施形態の場合、所定時間に応じて、映像出力器１７０からの映像と後用振動子２１３、２１４からの振動刺激が連動して起こるが、同期して刺激を与える区間に、刺激が張らない区間が含まれることもある。なお、刺激がない状態。完全レストの状態を映像刺激と振動刺激のパターンに含むことで刺激の純化などを抑止すること図る。足裏の前後、または、入浴者から向かう、離れて移動させる映像刺激を連動し交互に切替えることは、上述したようなバランス回路の活性化を持続的に誘発させることができ、バランス訓練として最適である。なお、足裏の前用振動子２１１、２１２からの振動刺激と入浴者にとって向かって移動させる映像の刺激、もしくはその逆となる、足裏の後ろ用振動子２１３、２１４からの振動刺激と入浴者から離れて移動させる映像刺激を単発で印加するのではなく、両刺激パターンを交互に繰り返すことでバランス回路を活性化させることが必要となる。また、ヒトの下肢筋群は、図１２に示すように主導筋、拮抗筋として配置されている。これら両筋群は、前傾、もしくは後傾することで主導筋、拮抗筋が交互に誘発される。ゆえに主導筋と拮抗筋の構造と筋の活動特性を考慮すると、前傾、後傾するよう、足裏への振動刺激と視覚への映像刺激を前傾、後傾するように連動して交互に切替える事を狙う。
【００２９】
さらに、振動子２１０から出力される振動刺激の周波数域は、２０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度の所定の範囲として入浴者の足裏を刺激するようになっている。ここで、振動子による刺激周波数は、振動子の制御部によって周波数帯と振動の出力を制御している。そして、前用振動子２１１、２１２から出力される振動刺激の周波数と、後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激の周波数を常に異ならしめて前用振動子２１１、２１２から入浴者の足裏前後が受ける振動刺激の強さと後ろ用振動子２１３、２１４から入浴者の足裏後ろ側が受ける振動子からの刺激の強さを交互に変えるようになっている。これによっても上述した効果と同等の効果を発揮する。即ち、浴槽１１０内で入浴者の足裏の前後への刺激が交互に変化する振動刺激で足裏に刺激を与えることができ、入浴中の温熱効果により神経を敏感にすることと相俟って、バランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができる。なお、以上説明した様々な実施形態から明らかなように、振動子２１０から出力される振動刺激による入浴者が足裏に受ける刺激の強さは、振動子２１０の周波数と出力強度によって規定され、この何れを利用しても本発明の作用を発揮することが可能である。
【００３０】
［第６の実施形態］
図１０は、図９示した第５の実施形態にかかる浴槽装置の前用振動子２１１、２１２から出力される振動刺激をＯＮにしたあと映像出力器１７０より入浴者から向かって移動させる映像刺激をＯＮにし、その後、後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激をＯＮにしたあと映像出力器１７０より入浴者から離れて移動させられる映像をＯＮにしに切り替える映像パターンと振動パターンの切替時に刺激パターンが先行するタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子、後ろ用振動子と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【００３１】
続いて第６の実施形態にかかる浴槽装置について説明する。本発明の第６の実施形態に掛かる浴室装置は、第１の実施形態に掛かる浴室装置と関連しており、制御部１３０による前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４を出力し、振動刺激に同期している映像制御部１５０が選択した映像を映像出力器１７０から投影することを特徴としている。従って、第１の実施形態と共通基本的構成は図１とどうようであるので、この共通する構成についての説明を省略する。この第６の実施形態にかかる浴室装置の前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４から印加される振動刺激と映像出力器１７０より出力される映像刺激は図１０に示すように、刺激の同期時間において振動刺激が映像刺激より先行し入浴者に印加される。 そもそも座位姿勢では、神経回路の活動が低く抑えられていることをすでに上述している。よって、その状況下で視覚へ映像刺激を入力しても神経回路の活性化を行えない。よって足裏の圧受容器へ振動刺激を印加し、神経回路の活動を高めた後、視覚へ映像刺激を入力しバランス能力の向上を図る。そのため、足裏の圧受容器への刺激は、視覚への映像刺激より先行して入力される必要がある。しかし、映像刺激と振動刺激を同時に入力すると視覚より得た刺激情報が圧受容器への振動刺激によって得られた情報より先行して神経回路へ到達してしまう。よって、足裏の圧受容器から神経回路に伝わる情報が視覚からの情報より遅れないよう、足裏への振動刺激を先行させる。
【００３２】
［第７の実施形態］
図１１は、図９示した第５の実施形態にかかる映像出力器１７０より入浴者から向かって移動させる映像刺激をＯＮにしたあと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２から出力される振動刺激をＯＮにし、その後、映像出力器１７０より入浴者から離れて移動させられる映像をＯＮにしたあと後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激をＯＮに切り替える映像パターンと振動パターンの切替時に映像パターンが先行するタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子、後ろ用振動子と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
続いて第７の実施形態にかかる浴槽装置について説明する。本発明の第７の実施形態に掛かる浴室装置は、第１の実施形態に掛かる浴室装置と関連しており、制御部１３０による前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４を出力し、振動刺激に同期している映像制御部１５０が選択した映像を映像出力器１７０から投影することを特徴としている。従って、第１の実施形態と共通基本的構成は図１と同様であるので、この共通する構成についての説明を省略する。
【００３３】
この第７の実施形態にかかる浴室装置の前用振動子２１１、２１２と後ろ用振動子２１３、２１４から印加される振動刺激と映像出力器１７０より出力される映像刺激は図１１に示すように、刺激の同期時間において振動刺激が映像刺激より遅行し入浴者に印加される。視覚に遅行して体性感覚へ振動刺激を入れるのは、視覚への刺激によって得られる錯覚が、一定時間経過後に順化により薄れる。よって、できる限り長く錯覚を誘発させるため、視覚刺激の順化を防止するために体性感覚へ遅れて刺激を印加することを狙う。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる浴槽装置を入浴者と共に示す概略構成図である。
【図２】図１に示した浴槽装置の浴槽１１０の部分を長手方向に沿って切断して示す断面図である。
【図３】バランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能の働きを示す図である。
【図４】図１に示した浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと図１に示した浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図５】図４に示した第１の実施形態にかかる前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図６】図１に示した浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図７】図６に示した第２の実施形態の変形例にかかる浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図８】バランス能力に関わる感覚器、神経回路、そして筋機能の働きを示す図である。
【図９】図１に示した浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図１０】図９に示した第２の実施形態の変形例にかかる浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図１１】図９に示した第２の実施形態の変形例にかかる浴槽装置の前用振動子２１１、２１２及び後ろ用振動子２１３、２１４から出力される振動刺激と映像出力器１７０より出力された映像の進行方向を装置使用開始からの経過時間に沿って示すタイミングチャートと浴槽装置の前用振動子２１１、２１２、後ろ用振動子２１３、２１４と入浴者の足裏との位置関係を示す説明図である。
【図１２】視覚と圧受容器への刺激に応じて姿勢変調を誘発することを説明する図である。
【図１３】筋力とバランス力の加齢に伴う変化を示す図である。
【図１４】バランス感覚の要因を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１        浴室装置
１１０    浴槽
１２０    配線
１２１    制御部前用振動子間配線
１２２    制御部後ろ用振動子間配線
１２３    制御部映像制御部間配線
１３０    制御部
１４０    電源
１５０    映像制御部
１６０    データ読込み装置
１７０    映像出力器
１８０    スクリーン
２１０    振動子
２１１、２１２    前用振動子
２１３、２１４    後ろ用振動子
２２０    足裏位置決め部
２２１、２２２    突起部
【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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