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      康復(fù)輔助器械及康復(fù)裝置的制作方法

      文檔序號:12325520閱讀:337來源:國知局
      康復(fù)輔助器械及康復(fù)裝置的制作方法

      本發(fā)明涉及康復(fù)輔助器械和康復(fù)裝置。



      背景技術(shù):

      以往,作為康復(fù)裝置,已知有使患者(用戶)觀察到已癱瘓的身體部分移動的裝置。例如,在專利文獻1所記載的康復(fù)裝置中,在已癱瘓的手上粘貼標記,通過使用頭部裝配式顯示裝置而在被標記識別出的手的顯示位置顯示作為動作的示范的動畫。

      在專利文獻1所記載的康復(fù)裝置中,需要在患者(用戶)的已癱瘓的手上粘貼標記,但是已癱瘓的手是不方便的部分,產(chǎn)生了標記的安裝并不容易這樣的問題。另外,標記成為手的動作的障礙,患者(用戶)有可能無法順暢地進行康復(fù)運動。此外,期望裝置的小型化、低成本化、資源節(jié)約化、制造的容易化、可用性的提高等。

      現(xiàn)有技術(shù)文獻

      專利文獻

      專利文獻1:日本特開2015-39522號公報

      專利文獻2:日本特開2015-103010號公報



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問題中的至少一部分而作成的,能夠作為以下的方式來實現(xiàn)。

      (1)本發(fā)明的一個方式是與能夠顯示圖像的身體裝配式顯示裝置一起使用的康復(fù)輔助器械。該康復(fù)輔助器械具有標記,作為用于指定顯示所述圖像的位置的標識。采用該方式的康復(fù)輔助器械,無需在患者(用戶)的身體部分安裝標記,因此能夠消除為標記的安裝而苦惱的情況,并且能夠防止康復(fù)運動因標記而無法順暢地進行的情況。

      (2)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,具備能夠供用戶的身體部分配置的平面部,所述標記設(shè)于所述平面部。采用該方式的康復(fù)輔助器械,在頭部裝配式顯示裝置中,能夠顯示與配置于平面部的身體部分重疊地增強現(xiàn)實感圖像。由此,通過使用該方式的康復(fù)輔助器械,能夠提高康復(fù)效果。

      (3)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,具有與用戶的身體部分的多個位置各自對應(yīng)的多個所述標記。采用該方式的康復(fù)輔助器械,在頭部裝配式顯示裝置中,能夠使增強現(xiàn)實感圖像更加精確地與身體部分重疊而顯示。

      (4)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,所述身體部分為手,各所述標記與所述手的各手指建立關(guān)聯(lián)。采用該方式的康復(fù)輔助器械,能夠靈活地運用于手的康復(fù)中。

      (5)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,印刷有用于表示所述身體部分的配置位置的實例圖像。采用該方式的康復(fù)輔助器械,使用者能夠容易地知道將存在障礙的身體部分配置于哪個位置,因此可用性良好。

      (6)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,所述標記是能夠變更配設(shè)位置的構(gòu)成。采用該方式的康復(fù)輔助器械,能夠與使用者的存在障礙的身體部分的形狀相符地變更標記的配設(shè)位置,因此能夠使增強現(xiàn)實感圖像進一步提高現(xiàn)實感。

      (7)在所述方式的康復(fù)輔助器械中,也可以是,所述圖像是表示所述身體部分的正常的動作的動畫。采用該方式的康復(fù)輔助器械,使用者能夠?qū)㈥P(guān)于存在障礙的身體部分的正常的動作作為示范來進行康復(fù),因此能夠提高康復(fù)效果。

      (8)本發(fā)明的另一個方式是用于恢復(fù)存在障礙的身體部分的功能的康復(fù)裝置。該康復(fù)裝置具備:顯示裝置,能夠顯示圖像;以及康復(fù)輔助器械,在所述康復(fù)輔助器械中,作為用于指定顯示所述圖像的位置的標識的、與所述身體部分建立了關(guān)聯(lián)的標記設(shè)于與所述身體部分不同的位置。采用該方式的康復(fù)裝置,與所述方式的康復(fù)輔助器械相同,能夠消除為標記的安裝而苦惱的情況,并且能夠防止康復(fù)運動因標記而無法順暢地進行。

      (9)在所述方式的康復(fù)裝置中,也可以是,所述康復(fù)輔助器械具有與所述身體部分的多個位置分別對應(yīng)的多個所述標記,所述顯示裝置具備:標記拍攝部,拍攝各所述標記;以及康復(fù)處理部,基于由所述標記拍攝部拍攝到的各所述標記的位置,調(diào)整所述圖像的大小與顯示位置來進行所述圖像的顯示。采用該方式的康復(fù)裝置,能夠適當?shù)卣{(diào)整圖像的大小與顯示位置。

      (10)在所述方式的康復(fù)裝置中,也可以是,所述康復(fù)處理部基于由所述標記拍攝部拍攝到的各所述標記的傾斜角度,將所述圖像的形狀進行變形來進行所述圖像的顯示。采用該方式的康復(fù)裝置,能夠適當?shù)卣{(diào)整圖像的形狀。

      附圖說明

      圖1是示出作為第一實施方式的康復(fù)裝置的整體構(gòu)成的說明圖。

      圖2是詳細地示出左眼用顯示部的構(gòu)成的說明圖。

      圖3是功能性地示出頭部裝配式顯示裝置(HMD)的構(gòu)成的框圖。

      圖4是示出康復(fù)用片的使用的方式的說明圖。

      圖5是示出右手專用的康復(fù)用片的俯視圖。

      圖6是示出康復(fù)處理的流程圖。

      圖7是示出運動模型的一個例子的說明圖。

      圖8是示出在再現(xiàn)時由使用者視覺識別的圖像的一個例子的說明圖。

      圖9是示出第一實施方式的第二變形例中的HMD的使用的方式的說明圖。

      圖10是示出由使用者視覺識別的康復(fù)用片及其周邊的說明圖。

      圖11是示出由第二變形例再現(xiàn)的動畫的一幀的說明圖。

      圖12是示出作為第二實施方式的康復(fù)用板的說明圖。

      符號說明

      10 頭部裝配式顯示裝置(HMD);20 顯示裝置;30L 左眼用顯示部;30R 右眼用顯示部;32L 左眼用圖像形成部;32R 右眼用圖像形成部;34L 左眼用導(dǎo)光部;36L 左眼用反射部;36R 右眼用反射部;38L 左眼用遮光件;38R 右眼用遮光件;51 照相機;70 控制裝置;72 觸摸板;74 操作按鈕部;80 CPU;82 存儲部;82a 康復(fù)處理部;84 運動模型數(shù) 據(jù)庫;86 輸入信息取得部;88 電源部;90 電纜;100 康復(fù)裝置;110、120 康復(fù)用片;210 康復(fù)用板;321L 左眼用圖像生成部;322L 左眼用投射光學(xué)系統(tǒng);BL 左眼用背光燈光源;LM 左眼用光調(diào)制元件;EY 左眼;FR1~FR5 幀;Ga AR圖像;Gr 實際圖像;HU 使用者;IL 實例圖像;M1~M7 標記;MD 運動模型;XIL 實例圖像;XM1~XM7 標記;SL1~SL7 滑動槽。

      具體實施方式

      接著,說明本發(fā)明的實施方式。

      A.第一實施方式

      A-1.整體構(gòu)成:

      圖1是示出作為本發(fā)明的第一實施方式的康復(fù)裝置100的整體構(gòu)成的說明圖。如圖所示,康復(fù)裝置100具備頭部裝配式顯示裝置10和康復(fù)用片110。作為一個例子,康復(fù)裝置100用于通過輔助身體的手的關(guān)節(jié)的屈伸而使手的功能恢復(fù)。首先,說明頭部裝配式顯示裝置10。

      A-2.頭部裝配式顯示裝置的構(gòu)成:

      頭部裝配式顯示裝置10是裝配于頭部的顯示裝置,也被稱作頭戴式顯示器(Head Mounted Display、HMD)。HMD10是使用者在視覺識別虛像的同時也能夠視覺識別現(xiàn)實空間的光學(xué)透射型(透視型)。

      HMD10具備:顯示裝置20,具有眼鏡這樣的形狀;以及控制裝置(控制器)70。顯示裝置20與控制裝置70之間通過有線或者無線可通信地連接。在本實施方式中,顯示裝置20與控制裝置70通過有線的電纜90連接??刂蒲b置70在與顯示裝置20之間經(jīng)由電纜90針對圖像的信號(圖像信號)、控制的信號(控制信號)進行通信。

      顯示裝置20具備左眼用的顯示部(左眼用顯示部)30L和右眼用的顯示部(右眼用顯示部)30R。

      左眼用顯示部30L具備左眼用的圖像形成部(左眼用圖像形成部)32L、左眼用的導(dǎo)光部(圖2示出的左眼用導(dǎo)光部34L)、左眼用的反射部(左眼用反射部)36L以及左眼用遮光件38L。右眼用顯示部30R具備右眼用的圖像形成部(右眼用圖像形成部)32R、右眼用的導(dǎo)光部(與圖2示出的左眼用導(dǎo)光部34L相同)、右眼用的反射部(右眼用反射部)36R以及右眼用遮光件38R。

      圖2是詳細地示出左眼用顯示部30L的構(gòu)成的說明圖。圖2是從正上方觀察左眼用顯示部30L的圖。左眼用顯示部30L所具備的左眼用圖像形成部32L配置于眼鏡的鏡腿(眼鏡腿)的根部,具備左眼用的圖像生成部(左眼用圖像生成部)321L和左眼用的投射光學(xué)系統(tǒng)(左眼用投射光學(xué)系統(tǒng))322L。

      左眼用圖像生成部321L具備左眼用的背光燈的光源(左眼用背光燈光源)BL和左眼用的光調(diào)制元件(左眼用光調(diào)制元件)LM。在本實施方式中,背光燈光源BL由各個紅色、綠色以及藍色這樣的發(fā)光色的光源的集合構(gòu)成。作為各光源,例如,能夠使用發(fā)光二極管(LED)等。在本實施方式中,光調(diào)制元件LM由作為顯示元件的液晶顯示裝置構(gòu)成。

      左眼用顯示部30L如下這樣發(fā)揮作用。當從控制裝置70(圖1)向左眼用圖像生成部321L輸入有左眼用的圖像信號時,左眼用背光燈光源BL的各光源射出紅色光、綠色光以及藍色光。從各光源射出的紅色光、綠色光以及藍色光擴散而被投射到左眼用光調(diào)制元件LM。左眼用光調(diào)制元件LM根據(jù)從控制裝置70向左眼用圖像生成部321L輸入的圖像信號,對投射的紅色光、綠色光以及藍色光進行空間調(diào)制,從而射出與圖像信號相對應(yīng)的圖像光。

      左眼用投射光學(xué)系統(tǒng)322L例如由投射透鏡組構(gòu)成,投射從左眼用圖像生成部321L的左眼用光調(diào)制元件LM射出的圖像光,并形成為平行的狀態(tài)的光束。通過左眼用投射光學(xué)系統(tǒng)322L而形成為平行狀態(tài)的光束的圖像光被投射到左眼用導(dǎo)光部34L。

      左眼用導(dǎo)光部34L將來自左眼用投射光學(xué)系統(tǒng)322L的圖像光導(dǎo)向左眼用反射部36L具有的三棱鏡的預(yù)先確定的面(半透射反射面)。在形成于左眼用反射部36L的半透射反射面的表里中的、在裝配時朝向使用者的左眼EY的一側(cè)施加有鏡層等反射涂層。被導(dǎo)向形成于左眼用反射部36L的半透射反射面的圖像光通過施加有該反射涂層的面而朝向使用者的左眼EY全反射。由此,從左眼用反射部36L的預(yù)先確定的位置的區(qū)域(圖像取出區(qū)域)輸出與所述被引導(dǎo)的圖像光相對應(yīng)的圖像光。輸出的圖像光進入使用者的左眼EY而在該左眼EY的視網(wǎng)膜上形成圖像(虛像)。

      從現(xiàn)實空間向左眼用反射部36L入射的光的至少一部分透過形成于左眼用反射部36L的所述半透射反射面而被導(dǎo)向使用者的左眼EY。由此,使用者能夠?qū)⒂勺笱塾脠D像形成部32L形成的圖像與來自現(xiàn)實空間的光學(xué)圖像重疊地看到。

      左眼用遮光件38L配置于左眼用導(dǎo)光部34L的與使用者的左眼EY相反的一側(cè),在本實施方式中,是能夠拆卸的。左眼用遮光件38L在明亮的場所或者希望集中于畫面時安裝,由此使用者能夠清晰地看到由左眼用圖像形成部32L形成的圖像。

      如圖1所示,右眼用顯示部30R具有與上述構(gòu)成的左眼用顯示部30L左右對稱的相同的構(gòu)成,發(fā)揮與左眼用顯示部30L相同的作用。其結(jié)果是,使用者通過將顯示裝置20裝配于頭部而看見與從顯示裝置20的圖像取出區(qū)域(左眼用反射部36L的圖像取出區(qū)域、右眼用反射部36R的圖像取出區(qū)域)輸出的圖像光相對應(yīng)的圖像被顯示,由此能夠識別該圖像。另外,使用者通過使來自現(xiàn)實空間的光的至少一部分透過顯示裝置20的圖像取 出區(qū)域(左眼用反射部36L的圖像取出區(qū)域、右眼用反射部36R的圖像取出區(qū)域)而能夠在維持將顯示裝置20裝配于頭部的狀態(tài)下看到現(xiàn)實空間。

      這樣,使用者能夠同時看到(視覺識別)顯示于顯示裝置20的圖像取出區(qū)域中的圖像(以下,僅稱為“顯示圖像”)和透過而來的現(xiàn)實空間。顯示圖像成為帶給使用者增強現(xiàn)實感(AR:Augmented Reality)的AR圖像。

      在顯示裝置20中,在使用者裝配了顯示裝置20時的與使用者的眉間相對應(yīng)的位置設(shè)有照相機51。因此,在使用者將顯示裝置20裝配于頭部的狀態(tài)下,照相機51拍攝使用者朝向的方向的現(xiàn)實空間。照相機51既可以是單眼照相機,也可以是立體照相機。

      控制裝置70是用于控制顯示裝置20的裝置??刂蒲b置70具備觸摸板72和操作按鈕部74。觸摸板72檢測觸摸板72的操作面上的接觸操作,輸出與檢測內(nèi)容相對應(yīng)的信號。作為觸摸板72,能夠采用靜電式或壓力檢測式、光學(xué)式等各種觸摸板。操作按鈕部74具有各種操作按鈕,通過檢測出各操作按鈕的操作而輸出與檢測內(nèi)容相對應(yīng)的信號。由使用者操作觸摸板72和操作按鈕部74。

      圖3是功能性地示出HMD10的構(gòu)成的框圖??刂蒲b置70具備CPU80、存儲部82、運動模型數(shù)據(jù)庫84、輸入信息取得部86以及電源部88,各部通過總線等彼此連接。

      存儲部82由ROM、RAM、DRAM、硬盤等構(gòu)成。在存儲部82中儲存有以操作系統(tǒng)(OS)為代表的各種計算機程序。在本實施方式中,作為被儲存的計算機程序之一而具有康復(fù)用程序。

      運動模型數(shù)據(jù)庫84是積存運動模型的數(shù)據(jù)庫。運動模型是將康復(fù)時作為目標的運動進行模型化后的動畫數(shù)據(jù),在本實施方式中,預(yù)先積存有 左手的運動模型和右手的運動模型。此外,運動模型也可以代替動畫數(shù)據(jù)而設(shè)為若干靜止圖像數(shù)據(jù)的集合。而且,運動模型也可以是由手的特征點位置的集合構(gòu)成的數(shù)據(jù),只要是能夠構(gòu)筑動畫的數(shù)據(jù)即可,還能夠更換為任一種數(shù)據(jù)。而且,運動模型也可以包括運動的次數(shù)、速度等參數(shù)。

      輸入信息取得部86包括所述觸摸板72和操作按鈕部74。輸入信息取得部86輸入與來自觸摸板72、操作按鈕部74的檢測內(nèi)容相對應(yīng)的信號。

      電源部88將電源供應(yīng)到控制裝置70和顯示裝置20所具備的需要電源的各構(gòu)成部。

      CPU80通過讀取并執(zhí)行儲存在存儲部82的計算機程序而實現(xiàn)各種功能。具體地說,CPU80實現(xiàn)如下功能:存在來自輸入信息取得部86的操作的檢測內(nèi)容的輸入情況下執(zhí)行與該檢測結(jié)果相對應(yīng)的處理、對存儲部82進行數(shù)據(jù)的讀寫、以及控制從電源部88向各構(gòu)成部的電源的供給。

      另外,CPU80通過讀取并執(zhí)行儲存在存儲部82的康復(fù)用程序而作為執(zhí)行用于恢復(fù)存在障礙的身體部分的功能的康復(fù)處理的康復(fù)處理部82a發(fā)揮功能。在本實施方式中,康復(fù)處理具有用于恢復(fù)作為存在障礙的身體部分的手的功能。作為障礙,例如由于中風而導(dǎo)致的癱瘓。

      A-3.康復(fù)用片:

      在圖1中,通過俯視圖來示出康復(fù)用片110??祻?fù)用片110是矩形狀、并且厚度較薄的片狀體。在本實施方式中,康復(fù)用片110的尺寸為縱400[mm]×橫600[mm],康復(fù)用片110的厚度為3[mm]。該尺寸及厚度為一個例子,無需限定這些值。只要尺寸至少為放置單側(cè)的手的程度的大小即可,也可以為任意的大小。在本實施方式中,康復(fù)用片110是合成樹脂制。此外,也可以代替合成樹脂制而由厚紙等其他材料進行制造。

      在康復(fù)用片110的表面印刷有實例圖像IL和7個標記M1~M7。實例圖像IL是表示左手的手掌一側(cè)的實例風格的圖像,在本實施方式中,形成為各手指的關(guān)節(jié)伸展且各手指之間展開的狀態(tài)、即展開手的狀態(tài)(所謂的布的狀態(tài))的圖像。實例圖像IL的大小為成人的左手的平均大小。康復(fù)用片110的表面是“平面部”的下位概念。

      各標記M1~M7是二維標記,形成為用于指定賦予增強現(xiàn)實感的對象物的標識。在本實施方式中,在實例圖像IL的左手的輪廓的周圍印刷有第一~第七標記M1~M7。詳細地說,在實例圖像IL中的大拇指的外側(cè)印刷有第一標記M1,在實例圖像IL中的從大拇指至小指的5根手指各自之間印刷有第二~第五標記M2~M5,在實例圖像IL中的小指的外側(cè)印刷有第六標記M6,在手腕部分的兩外側(cè)中的一側(cè)(在本實施方式中為小指側(cè))印刷有第七標記M7。

      此外,標記M1~M7的位置是用于限定手的邊緣的位置,但無需局限于上述例子。例如,作為本實施方式的變形例,能夠?qū)⒌谄邩擞汳7設(shè)于印刷于手腕部分的兩外側(cè)中的大拇指側(cè)的構(gòu)成等的各種位置。另外,標記的數(shù)量無需局限于7個,能夠設(shè)為各種數(shù)量,例如,設(shè)為通過設(shè)于手腕部分的小指側(cè)、大拇指側(cè)的兩方而設(shè)為合計8個的構(gòu)成、設(shè)為除了手腕部分以外的合計6個(標記M1~M6)的構(gòu)成、設(shè)為僅從大拇指至小指的5根手指之間的合計4個(標記M2~M5)的構(gòu)成、設(shè)為僅大拇指與小指的外側(cè)的合計兩個(標記M1,M6)的構(gòu)成等。另外,標記也可以代替設(shè)為多個的構(gòu)成而僅設(shè)為一個。例如,也能夠僅設(shè)有標記M7。

      圖4是示出上述構(gòu)成的康復(fù)用片110的使用的方式的說明圖。康復(fù)用片110通過載置于未圖示的臺、桌等上而被使用。使用者(患者)HU在裝配了HMD10的顯示裝置20的狀態(tài)下將存在障礙的左手向康復(fù)用片110上伸出。詳細地說,使用者HU在使左手的手掌朝向上側(cè)且展開手的狀態(tài)下將左手與實例圖像IL(圖1)重疊。這樣,使用者HU使左手的大拇指位于第一標記M1與第二標記M2之間,使左手的食指位于第二標記M2 與第三標記M3之間,使左手的中指位于第三標記M3與第四標記M4之間,使左手的無名指位于第四標記M4與第五標記M5之間,使左手的小指位于第五標記M5與第六標記M6之間,使手腕部分的兩外側(cè)中的小指側(cè)位于第七標記M7的附近。

      其結(jié)果是,第一~第七標記M1~M7起到了限制放置于康復(fù)用片110的表面的手的位置的作用。另外,只要標記M1~M7的一部分被手隱藏,則能夠得知存在有手的形狀、張開程度從由各標記M1~M7的印刷位置限定的基準模型偏離的情況。在圖4的狀態(tài)下,使用者HU使用右手來操作控制裝置70的觸摸板72、操作按鈕部74(圖1),從而對HMD10指示康復(fù)處理的執(zhí)行。此外,使用者HU在右手也不方便的情況下,也可以由輔助者等使用者以外的人來操作控制裝置70。

      圖5是示出右手專用的康復(fù)用片120的俯視圖。如上所述,圖1示出的康復(fù)用片110是針對左手使用的裝置,是左手專用的。與此相對的,如圖5所示,與圖1所示的康復(fù)用片110相比,右手專用的康復(fù)用片120以橫向的正中的垂線AX為對稱軸而形成為左右對稱的圖案。此外,關(guān)于標記M1~M7,僅被配置的位置形成為左右對稱,各標記M1~M7的圖案與左手專用的康復(fù)用片110相同。各康復(fù)用片110、120是“康復(fù)輔助器械”的下位概念。

      A-4.康復(fù)處理:

      圖6是示出由控制裝置70執(zhí)行的康復(fù)處理的流程圖。該康復(fù)處理是康復(fù)處理部82a(圖3)的處理,從輸入信息取得部86(圖3)接收到使用了觸摸板72、操作按鈕部74的預(yù)定的操作時,由CPU80開始執(zhí)行。

      當處理開始時,首先,CPU80通過照相機51進行拍攝(步驟S110),判定在由該拍攝而獲取的拍攝圖像中是否包括康復(fù)用片110的標記M1~M7(步驟S120)。在此,包括標記M1~M7是指包括全部的7個標記M1~ M7,在不包括標記M1~M7中的一個的情況下,則判定為不包括標記M1~M7。

      使用者隨著康復(fù)處理而進行康復(fù)時,視線向作為進行康復(fù)的身體部分的左手移動。照相機51拍攝使用者所朝向的方向的現(xiàn)實空間,由此在使視線移動到左手時,通過在照相機51的拍攝圖像中包括標記M1~M7,在步驟S120中進行肯定判定。在進行了肯定判定的情況下,CPU80將處理進入到步驟S130。另一方面,在步驟S120中判定為不包括標記M1~M7的情況下,CPU80將處理返回到在步驟S110,重復(fù)執(zhí)行從步驟S110至S120的處理。

      在步驟S130中,CPU80從由步驟S110所獲取的拍攝圖像中檢出各標記M1~M7,求出各標記M1~M7的二維位置坐標。表示二維位置坐標的坐標系與顯示裝置20的顯示畫面相對應(yīng)。接著,CPU80根據(jù)求得的各標記M1~M7的二維位置坐標判定康復(fù)用片110為右手用還是左手用(步驟S140)。詳細地說,當根據(jù)各標記M1~M7的二維位置坐標,判定為第一標記M1如圖1所示地相對于其他標記M2~M6位于左側(cè)時,判定為左手用,另一方面,當判定為第一標記M1相對于其他標記M2~M6位于右側(cè)時,判定為右手用。此外,該判定的方法為一個例子,只要是根據(jù)各標記M1~M7的配置的位置關(guān)系進行判定的方法即可,則可以為任意方法。

      接著,CPU80從運動模型數(shù)據(jù)庫84讀取在步驟S140中判定出的哪一側(cè)手的運動模型(步驟S150)。即,當步驟S140判定為左手用時,讀取左手的運動模型,當判定為右手用時,讀取右手的運動模型。

      接著,CPU80基于步驟S130中求得的各標記M1~M7的二維位置坐標,確定顯示裝置20的顯示畫面中的、用于顯示運動模型的區(qū)域(以下,稱作“顯示區(qū)域”)(步驟S160),在被確定的顯示區(qū)域中再現(xiàn)在步驟S150中讀取的運動模型(步驟S170)。

      圖7是示出由步驟S150讀取的運動模型的一個例子的說明圖。圖示的運動模型MD是左手的運動模型。運動模型MD是由多個幀(靜止圖像)FR1、…、FR2、…、FR3、…、FR4、…、FR5構(gòu)成的動畫數(shù)據(jù)。在FR1~FR5各自之間也包括1個或者多個幀。

      最初的幀F(xiàn)R1表示展開手的狀態(tài)(所謂的布的狀態(tài))。該手展開后的狀態(tài)與在康復(fù)用片110中作為實例圖像IL表示的手的狀態(tài)一致。多個幀的正中的位置的幀F(xiàn)R3表示握緊手的狀態(tài)(所謂的石頭的狀態(tài))。最初的幀F(xiàn)R1與正中的幀F(xiàn)R3的中間的幀F(xiàn)R2表示從展開手的狀態(tài)至中途彎曲各手指的關(guān)節(jié)的狀態(tài)、即從展開手的狀態(tài)至握緊手的狀態(tài)為止的中途的狀態(tài)。正中的幀F(xiàn)R3與最后的幀F(xiàn)R5的中間的幀F(xiàn)R4與幀F(xiàn)R2相同。最后的幀F(xiàn)R5與幀F(xiàn)R1相同。

      采用如上所述地構(gòu)成的運動模型MD,示出了從展開手的狀態(tài)形成為握緊手的狀態(tài),接著,從握緊手的狀態(tài)返回展開手的狀態(tài)的運動,即手的張開、合上運動。

      在圖6的步驟S160中,作為顯示區(qū)域,CPU80確定顯示的手的位置和大小。由于第一~第七標記M1~M7限定了手的邊緣,因此能夠根據(jù)各標記M1~M7的二維位置坐標來確定顯示的手的大小。另外,能夠根據(jù)各標記M1~M7中的1個或者多個來確定顯示的手的位置。此外,對于大小的確定,既可以使用全部第一~第七標記M1~M7,也可以使用兩個以上的數(shù)量的標記。

      另外,也可以僅使用第一~第七標記M1~M7中的任意一個來確定顯示區(qū)域的大小和位置。由于在本實施方式中,第一~第七標記M1~M7為預(yù)先印刷的標記,因此假定的手的尺寸被設(shè)定為唯一。此外,通過測量一個標記的拍攝圖像中的尺寸,能夠推斷從康復(fù)用片110至HMD10的距離。出于這幾點,能夠僅使用第一~第七標記M1~M7中的一個來確定顯示區(qū)域的大小和位置。

      在接下來的步驟S170中,CPU80以使在步驟S150中讀取的運動模型與上述確定的顯示區(qū)域的大小和位置一致的方式調(diào)整運動模型的大小和位置,并在此基礎(chǔ)上在上述顯示區(qū)域中再現(xiàn)(顯示)運動模型。該顯示是通過使上文說明的左眼用顯示部30L以及右眼用顯示部30R動作來進行的。此外,在調(diào)整運動模型的大小和位置時,也可以根據(jù)第一~第七標記M1~M7的拍攝圖像而使運動模型的形狀發(fā)生變化。如上文說明的那樣,只要標記M1~M7的一部分被手隱藏,則能夠得知存在有手的形狀、張開程度從由各標記M1~M7的印刷位置規(guī)定的基準模型偏離的情況,因此也可以根據(jù)標記M1~M7的拍攝圖像的形狀推斷手的形狀、張開程度,使運動模型與推斷出的手的形狀、張開程度一致。

      圖8是示出在再現(xiàn)時由使用者視覺識別的圖像的一個例子的說明圖。圖中的實線所示的手的圖像是再現(xiàn)的運動模型的圖像(AR圖像)Ga。圖中的雙點劃線所示的手的圖像是可透射看到的實際存在于現(xiàn)實空間的使用者的手的圖像(實際圖像)Gr。如圖所示,對于使用者而言,使運動模型的圖像Ga與使用者的手的圖像Gr重疊并進行視覺識別。在圖示的例子中,運動模型的圖像Ga形成為使各手指的關(guān)節(jié)至中途彎曲的狀態(tài),使用者的手的圖像Gr形成為展開手的狀態(tài)。使用者從展開手的狀態(tài)起隨著運動模型的圖像Ga的運動而握緊手,從而進行康復(fù)運動。

      在圖6的步驟S170的執(zhí)行后,CPU80暫時結(jié)束該康復(fù)處理。此外,在步驟S170中,設(shè)為僅進行一次運動模型的再現(xiàn)的構(gòu)成,但是也可以取而代之地進行多次反復(fù)再現(xiàn)。此外,也可以設(shè)為使用者能夠通過操作控制裝置70的觸摸板72、操作按鈕部74(圖1)來設(shè)定該反復(fù)的次數(shù)的構(gòu)成。另外,基于步驟S170的運動模型的再現(xiàn)速度是預(yù)先確定的,但是也可以取而代之地設(shè)為使用者能夠設(shè)定該再現(xiàn)速度的構(gòu)成。

      A-5.實施方式的效果:

      在如上所述地構(gòu)成的第一實施方式的康復(fù)用片110中,限定放置于康復(fù)用片110的表面的手的位置的標記M1~M7被預(yù)先印刷于康復(fù)用片110的表面。因此,無需在癱瘓的手上安裝標記M1~M7,因此能夠消除為標記M1~M7的安裝而苦惱的情況,并且能夠防止康復(fù)運動因標記M1~M7而無法順暢地進行的情況。

      另外,如上文說明的那樣(參照圖8),使用者能夠使運動模型的圖像Ga與自身的手的圖像Gr重疊并對其進行識別,因此能夠在產(chǎn)生運動模型的圖像Ga就是自己的手的錯覺的情況下進行康復(fù)。由此,采用本實施方式的康復(fù)裝置100,能夠通過錯覺效果來提高改善手的癱瘓的效果。

      A-6.實施方式變形例:

      ·第一變形例:

      在第一實施方式中,在康復(fù)用片110的表面,與標記M1~M7一起印刷有實例圖像IL。與此相對的,作為第一變形例,也可以設(shè)為不存在實例圖像IL而是僅印刷有標記M1~M7的構(gòu)成。通過預(yù)先向使用者(患者)說明手朝向康復(fù)用片110的放置方法,使用者能夠在標記M1~M7的位置處把握手的放置場所并放置手。

      ·第二變形例:

      圖9是示出第一實施方式的第二變形例的HMD的使用的方式的說明圖。如圖9所示,根據(jù)使用者的位置,從使用者處觀察,載置于康復(fù)用片110的手的位置有可能不是正面而是形成為橫向傾斜。在該情況下,如圖10所示,觀察到的是透過HMD10的顯示畫面觀察到的、現(xiàn)實空間中的標記M1~M7以及手發(fā)生了變形。在第二變形例的HMD中,判定從照相機51的拍攝圖像中檢測出的標記M1~M7的圖像是否為矩形狀,在不是矩形狀的情況下,將該圖像的預(yù)定的角部的角度設(shè)為傾斜角度,基于該傾斜 角度,進行使運動模型變形的變形處理。然后,再現(xiàn)變形處理后的運動模型。

      圖11是示出由第二變形例再現(xiàn)的動畫的一幀的說明圖。該動畫是基于變形處理后的運動模型的動畫。表示由該動畫的一幀所示的手的圖像Ghd與透過HMD10的顯示畫面而看到的現(xiàn)實空間的手的圖像同樣地發(fā)生變形。由此,即使是橫向傾斜,使用者也能夠使運動模型的圖像Ghd與自身的手的圖像重疊并對其進行識別。因此,采用該第二變形例,能夠進一步提高所述的錯覺效果,能夠進一步改善手的癱瘓。

      ·第三變形例:

      第一實施方式的康復(fù)用片110是厚度較薄的片狀。與此相對的,作為第三變形例,也可以設(shè)為厚度例如為10[mm]以上的板狀的康復(fù)用板??祻?fù)用板例如是合成樹脂制、金屬制、木制等。與第一實施方式相同,在康復(fù)用板的表面印刷有實例圖像和標記。此外,與第一變形例相同,能夠省略實例圖像。采用該構(gòu)成,也能夠起到與第一實施方式相同的效果。另外,也可以代替康復(fù)用片、康復(fù)用板而設(shè)為康復(fù)用的臺,能夠?qū)⒖祻?fù)輔助器械替換為各種形狀的裝置。

      B.第二實施方式:

      圖12是表示作為本發(fā)明的第二實施方式的康復(fù)用板210的說明圖。作為第二實施方式的康復(fù)用板210與第一實施方式的康復(fù)用片110相同,具備實例圖像XIL和7個標記XM1~XM7??祻?fù)用板210與第一實施方式的第三變形例相同,是合成樹脂制、金屬制、木制等。實例圖像XIL與第一實施方式中的實例圖像IL相同。第一實施方式中的各標記M1~M7被印刷于康復(fù)用片110的表面,本實施方式中的各標記XM1~XM7具有矩形的板片,在該板片的表面分別印刷有與第一實施方式中的各標記 M1~M7相同的圖像。各標記XM1~XM7分別能夠滑動地配設(shè)于形成于康復(fù)用板210的各滑動槽SL1~SL7。

      第一滑動槽SL1沿圖中的X方向(以下,稱作左右方向)延伸,配設(shè)于第一滑動槽SL1的第一標記XM1能夠在左右方向上滑動。第一標記XM1的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第一標記M1的位置(參照圖1)相同,以該位置為基準,第一標記XM1通過手動而在左右方向上滑動。

      第二滑動槽SL2沿左右方向延伸,配設(shè)于第二滑動槽SL2的第二標記XM2能夠在左右方向上滑動。第二標記XM2的圖中的位置與第一實施方式中的康復(fù)用片110的第二標記M2的位置相同,以該位置為基準,第二標記XM2通過手動而在左右方向上滑動。

      第三滑動槽SL3沿圖中的Y方向(以下,稱作上下方向)延伸,配設(shè)于第三滑動槽SL3的第三標記XM3能夠在上下方向上滑動。第三標記XM3的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第三標記M3的位置相同,以該位置為基準,第三標記XM3通過手動而在上下方向上滑動。

      第四滑動槽SL4沿上下方向延伸,配設(shè)于第四滑動槽SL4的第四標記XM4能夠在上下方向上滑動。第四標記XM4的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第四標記M4的位置相同,以該位置為基準,第四標記XM4通過手動而在上下方向上滑動。

      第五滑動槽SL5沿上下方向延伸,配設(shè)于第五滑動槽SL5的第五標記XM5能夠在上下方向上滑動。第五標記XM5的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第五標記M5的位置相同,以該位置為基準,第五標記XM5通過手動而在上下方向上滑動。

      第六滑動槽SL6沿左右方向延伸,配設(shè)于第六滑動槽SL6的第六標記XM6能夠在左右方向上滑動。第六標記XM6的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第六標記M6的位置相同,以該位置為基準,第六標記XM6通過手動而在左右方向上滑動。

      第七滑動槽SL7沿左右方向延伸,配設(shè)于第七滑動槽SL7的第七標記XM7能夠在左右方向上滑動。第七標記XM7的圖中的位置與第一實施方式的康復(fù)用片110的第七標記M7的位置相同,以該位置為基準,第七標記XM7通過手動而在左右方向上滑動。

      使用者在將存在障礙的左手放置于康復(fù)用片210上的狀態(tài)下以沒有障礙的右手滑動各標記XM1~XM7,將各標記XM1~XM7配置為與左手的邊緣接觸。

      作為第二實施方式的康復(fù)裝置具備上述構(gòu)成的康復(fù)用片和HMD。HMD具備與第一實施方式中的HMD10相同的構(gòu)成。而且,該HMD基于從照相機51的拍攝圖像中檢測出的標記XM1~XM7的配設(shè)位置,變更運動模型的大小以及形狀。然后,再現(xiàn)變更后的運動模型。

      在如上所述地構(gòu)成的第二實施方式的康復(fù)用板210中,與第一實施方式相同,無需在癱瘓的手安裝標記XM1~XM7,因此能夠消除為標記XM1~XM7的安裝而苦惱的情況,并且能夠防止康復(fù)運動因標記XM1~XM7而無法順暢地進行的情況。另外,采用第二實施方式的康復(fù)裝置,與第一實施方式的康復(fù)裝置相同,能夠通過產(chǎn)生錯覺為運動模型的AR圖像是自己的手的錯覺效果來提高改善手的癱瘓的效果。特別是在康復(fù)用板210中,能夠根據(jù)使用者的手的大小以及形狀調(diào)整各標記M1~M7的配設(shè)位置,因此能夠進一步使AR圖像的大小以及形狀與自身的手一致。由此,采用第二實施方式的康復(fù)裝置,能夠進一步提高錯覺效果,能夠進一步提高改善手的癱瘓的效果。

      此外,在第二實施方式的康復(fù)用板210中,標記XM1~XM7能夠通過滑動滑動槽SL1~SL7來進行配設(shè)位置的變更,但是無需局限于此,也可以設(shè)為利用其它手法來改變標記的配設(shè)位置的構(gòu)成。作為其它手法,例如,也可以將康復(fù)用板設(shè)為金屬制的平板,在標記設(shè)置永久磁石的構(gòu)成,也可以設(shè)為將康復(fù)用板設(shè)為軟木板,在標記設(shè)置銷的構(gòu)成。另外,康復(fù)用板210無需局限于板狀,也可以設(shè)為康復(fù)用的臺。

      C.變形例:

      該發(fā)明并不局限于所述第一以及第二實施方式以及它們的變形例,能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)以各種形式進行實施,例如,也能夠進行下述這樣的變形。

      ·變形例一:

      在所述各實施方式以及變形例中,將HMD設(shè)為在裝配的狀態(tài)下不遮擋使用者的視野的透射式的顯示裝置。與此相對的,作為變形例,也可以將HMD設(shè)為遮擋使用者的視野的非透射式的顯示裝置。非透射式的HMD通過照相機來拍攝現(xiàn)實空間的圖像,使AR圖像與該拍攝的圖像重疊。另外,將HMD設(shè)為具備左眼用顯示部和右眼用顯示部的構(gòu)成,但是也可以取而代之地設(shè)為僅具備單眼用的顯示部的構(gòu)成。

      ·變形例二:

      在所述各實施方式以及變形例中,作為能夠顯示AR圖像的顯示裝置,使用了裝配于使用者的頭部的頭部裝配式顯示裝置,但是顯示裝置并不局限于此,能夠進行各種變形。例如,如裝配于使用者的肩、頸的被胳膊支承的顯示裝置那樣,也可以裝配于頭部、肩、頸等使用者的身體的身體裝配式顯示裝置。另外,也可以是不裝配于使用者而是載置于桌子等的載置式的顯示裝置。

      ·變形例三:

      在所述各實施方式和變形例中,康復(fù)裝置是用于恢復(fù)患者的手的功能的裝置。與此相對的,作為變形例,也可以設(shè)為用于恢復(fù)手腕、腕關(guān)節(jié)的功能的裝置。而且,也可以設(shè)為恢復(fù)腳趾、腳踝、膝蓋的功能的裝置。

      ·變形例四:

      在所述各實施方式和變形例中,記載了康復(fù)處理部82a(圖3)通過CPU80執(zhí)行由存儲部82儲存的計算機程序來實現(xiàn)。但是,這些康復(fù)處理部也可以構(gòu)成為使用為了實現(xiàn)該功能而設(shè)計的ASIC(Application Specific Integrated Circuit:專用集成電路)。

      ·變形例五:

      在所述各實施方式和變形例中,記載了在顯示裝置20中一體地安裝有照相機51的構(gòu)成,但也可以設(shè)為顯示裝置20和照相機51分開而設(shè)置的構(gòu)成。

      本發(fā)明并不局限于上述實施方式、實施例、變形例,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠通過各種構(gòu)成來實現(xiàn)。例如,為了解決上述技術(shù)問題的一部分或者全部、或者為了實現(xiàn)上述效果的一部分或者全部,而能夠適當?shù)貙εc發(fā)明的內(nèi)容段落記載的各方式中的技術(shù)特征相對應(yīng)的實施方式、實施例、變形例中的技術(shù)特征進行替換、組合。另外,只要該技術(shù)特征在本說明書中未作為必要的技術(shù)特征進行說明,就能夠適當?shù)剡M行刪除。

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