康复辅助器械及康复装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610476271.3

申请日:

2016.06.24

公开号:

CN106267512A

公开日:

2017.01.04

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):A61M 21/00申请公布日:20170104|||公开

IPC分类号:

A61M21/00; G06T13/80(2011.01)I

主分类号:

A61M21/00

申请人:

精工爱普生株式会社

发明人:

丸山裕也; 田中英树; 北泽幸行

地址:

日本东京

优先权:

2015.06.29 JP 2015-129591

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

代理人:

田喜庆;吴孟秋

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内容摘要

本发明提供康复辅助器械及康复装置,能够消除为标记的安装而苦恼的情况,并且能够防止康复运动由于标记而无法顺畅地进行的情况。一种与能够显示图像的头部装配式显示装置(HMD)一起使用的康复用片。在康复用片上设有作为用于指定显示所述图像的位置的标识的标记。

权利要求书

1.一种康复辅助器械,其特征在于,所述康复辅助器械与能够显示图
像的身体装配式显示装置一起使用,所述康复辅助器械具有:
标记,作为用于指定显示所述图像的位置的标识。
2.根据权利要求1所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述康复辅助器械具备能够供用户的身体部分配置的平面部,
所述标记设于所述平面部。
3.根据权利要求1或2所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述康复辅助器械还具有与用户的身体部分的多个位置各自对
应的多个所述标记。
4.根据权利要求3所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述身体部分为手,
各所述标记与所述手的各手指建立关联。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述康复辅助器械印刷有用于表示用户的身体部分的配置位置
的实例图像。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述标记构成为能够变更配设位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的康复辅助器械,其特征在于,
所述图像是表示用户的身体部分的正常动作的动画。
8.一种康复装置,其特征在于,具备:
显示装置,能够显示图像;以及
康复辅助器械,
所述康复辅助器械具有作为用于指定显示所述图像的位置的标
识的标记。
9.根据权利要求8所述的康复装置,其特征在于,
所述康复辅助器械还具有与用户的身体部分的多个位置各自对
应的多个所述标记,
所述显示装置具备:
标记拍摄部,拍摄各所述标记;以及
康复处理部,基于由所述标记拍摄部拍摄到的各所述标记的位
置,调整所述图像的大小与显示位置来进行所述图像的显示。
10.根据权利要求9所述的康复装置,其特征在于,
所述康复处理部基于由所述标记拍摄部拍摄到的各所述标记的
倾斜角度,将所述图像的形状进行变形来进行所述图像的显示。

说明书

康复辅助器械及康复装置

技术领域

本发明涉及康复辅助器械和康复装置。

背景技术

以往,作为康复装置,已知有使患者(用户)观察到已瘫痪的身体部
分移动的装置。例如,在专利文献1所记载的康复装置中,在已瘫痪的手
上粘贴标记,通过使用头部装配式显示装置而在被标记识别出的手的显示
位置显示作为动作的示范的动画。

在专利文献1所记载的康复装置中,需要在患者(用户)的已瘫痪的
手上粘贴标记,但是已瘫痪的手是不方便的部分,产生了标记的安装并不
容易这样的问题。另外,标记成为手的动作的障碍,患者(用户)有可能
无法顺畅地进行康复运动。此外,期望装置的小型化、低成本化、资源节
约化、制造的容易化、可用性的提高等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-39522号公报

专利文献2:日本特开2015-103010号公报

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题中的至少一部分而作成的,能够作为
以下的方式来实现。

(1)本发明的一个方式是与能够显示图像的身体装配式显示装置一
起使用的康复辅助器械。该康复辅助器械具有标记,作为用于指定显示所
述图像的位置的标识。采用该方式的康复辅助器械,无需在患者(用户)
的身体部分安装标记,因此能够消除为标记的安装而苦恼的情况,并且能
够防止康复运动因标记而无法顺畅地进行的情况。

(2)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,具备能够供用户的
身体部分配置的平面部,所述标记设于所述平面部。采用该方式的康复辅
助器械,在头部装配式显示装置中,能够显示与配置于平面部的身体部分
重叠地增强现实感图像。由此,通过使用该方式的康复辅助器械,能够提
高康复效果。

(3)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,具有与用户的身体
部分的多个位置各自对应的多个所述标记。采用该方式的康复辅助器械,
在头部装配式显示装置中,能够使增强现实感图像更加精确地与身体部分
重叠而显示。

(4)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,所述身体部分为手,
各所述标记与所述手的各手指建立关联。采用该方式的康复辅助器械,能
够灵活地运用于手的康复中。

(5)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,印刷有用于表示所
述身体部分的配置位置的实例图像。采用该方式的康复辅助器械,使用者
能够容易地知道将存在障碍的身体部分配置于哪个位置,因此可用性良
好。

(6)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,所述标记是能够变
更配设位置的构成。采用该方式的康复辅助器械,能够与使用者的存在障
碍的身体部分的形状相符地变更标记的配设位置,因此能够使增强现实感
图像进一步提高现实感。

(7)在所述方式的康复辅助器械中,也可以是,所述图像是表示所
述身体部分的正常的动作的动画。采用该方式的康复辅助器械,使用者能
够将关于存在障碍的身体部分的正常的动作作为示范来进行康复,因此能
够提高康复效果。

(8)本发明的另一个方式是用于恢复存在障碍的身体部分的功能的
康复装置。该康复装置具备:显示装置,能够显示图像;以及康复辅助器
械,在所述康复辅助器械中,作为用于指定显示所述图像的位置的标识的、
与所述身体部分建立了关联的标记设于与所述身体部分不同的位置。采用
该方式的康复装置,与所述方式的康复辅助器械相同,能够消除为标记的
安装而苦恼的情况,并且能够防止康复运动因标记而无法顺畅地进行。

(9)在所述方式的康复装置中,也可以是,所述康复辅助器械具有
与所述身体部分的多个位置分别对应的多个所述标记,所述显示装置具
备:标记拍摄部,拍摄各所述标记;以及康复处理部,基于由所述标记拍
摄部拍摄到的各所述标记的位置,调整所述图像的大小与显示位置来进行
所述图像的显示。采用该方式的康复装置,能够适当地调整图像的大小与
显示位置。

(10)在所述方式的康复装置中,也可以是,所述康复处理部基于由
所述标记拍摄部拍摄到的各所述标记的倾斜角度,将所述图像的形状进行
变形来进行所述图像的显示。采用该方式的康复装置,能够适当地调整图
像的形状。

附图说明

图1是示出作为第一实施方式的康复装置的整体构成的说明图。

图2是详细地示出左眼用显示部的构成的说明图。

图3是功能性地示出头部装配式显示装置(HMD)的构成的框图。

图4是示出康复用片的使用的方式的说明图。

图5是示出右手专用的康复用片的俯视图。

图6是示出康复处理的流程图。

图7是示出运动模型的一个例子的说明图。

图8是示出在再现时由使用者视觉识别的图像的一个例子的说明图。

图9是示出第一实施方式的第二变形例中的HMD的使用的方式的说
明图。

图10是示出由使用者视觉识别的康复用片及其周边的说明图。

图11是示出由第二变形例再现的动画的一帧的说明图。

图12是示出作为第二实施方式的康复用板的说明图。

符号说明

10 头部装配式显示装置(HMD);20 显示装置;30L 左眼用显示部;
30R 右眼用显示部;32L 左眼用图像形成部;32R 右眼用图像形成部;
34L 左眼用导光部;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 照相机;70 控制装置;72 触摸板;
74 操作按钮部;80 CPU;82 存储部;82a 康复处理部;84 运动模型数
据库;86 输入信息取得部;88 电源部;90 电缆;100 康复装置;110、
120 康复用片;210 康复用板;321L 左眼用图像生成部;322L 左眼用投
射光学系统;BL 左眼用背光灯光源;LM 左眼用光调制元件;EY 左眼;
FR1~FR5 帧;Ga AR图像;Gr 实际图像;HU 使用者;IL 实例图像;
M1~M7 标记;MD 运动模型;XIL 实例图像;XM1~XM7 标记;SL1~
SL7 滑动槽。

具体实施方式

接着,说明本发明的实施方式。

A.第一实施方式

A-1.整体构成:

图1是示出作为本发明的第一实施方式的康复装置100的整体构成的
说明图。如图所示,康复装置100具备头部装配式显示装置10和康复用
片110。作为一个例子,康复装置100用于通过辅助身体的手的关节的屈
伸而使手的功能恢复。首先,说明头部装配式显示装置10。

A-2.头部装配式显示装置的构成:

头部装配式显示装置10是装配于头部的显示装置,也被称作头戴式
显示器(Head Mounted Display、HMD)。HMD10是使用者在视觉识别虚
像的同时也能够视觉识别现实空间的光学透射型(透视型)。

HMD10具备:显示装置20,具有眼镜这样的形状;以及控制装置(控
制器)70。显示装置20与控制装置70之间通过有线或者无线可通信地连
接。在本实施方式中,显示装置20与控制装置70通过有线的电缆90连
接。控制装置70在与显示装置20之间经由电缆90针对图像的信号(图
像信号)、控制的信号(控制信号)进行通信。

显示装置20具备左眼用的显示部(左眼用显示部)30L和右眼用的
显示部(右眼用显示部)30R。

左眼用显示部30L具备左眼用的图像形成部(左眼用图像形成部)
32L、左眼用的导光部(图2示出的左眼用导光部34L)、左眼用的反射部
(左眼用反射部)36L以及左眼用遮光件38L。右眼用显示部30R具备右
眼用的图像形成部(右眼用图像形成部)32R、右眼用的导光部(与图2
示出的左眼用导光部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。

图2是详细地示出左眼用显示部30L的构成的说明图。图2是从正上
方观察左眼用显示部30L的图。左眼用显示部30L所具备的左眼用图像形
成部32L配置于眼镜的镜腿(眼镜腿)的根部,具备左眼用的图像生成部
(左眼用图像生成部)321L和左眼用的投射光学系统(左眼用投射光学
系统)322L。

左眼用图像生成部321L具备左眼用的背光灯的光源(左眼用背光灯
光源)BL和左眼用的光调制元件(左眼用光调制元件)LM。在本实施方
式中,背光灯光源BL由各个红色、绿色以及蓝色这样的发光色的光源的
集合构成。作为各光源,例如,能够使用发光二极管(LED)等。在本实
施方式中,光调制元件LM由作为显示元件的液晶显示装置构成。

左眼用显示部30L如下这样发挥作用。当从控制装置70(图1)向左
眼用图像生成部321L输入有左眼用的图像信号时,左眼用背光灯光源BL
的各光源射出红色光、绿色光以及蓝色光。从各光源射出的红色光、绿色
光以及蓝色光扩散而被投射到左眼用光调制元件LM。左眼用光调制元件
LM根据从控制装置70向左眼用图像生成部321L输入的图像信号,对投
射的红色光、绿色光以及蓝色光进行空间调制,从而射出与图像信号相对
应的图像光。

左眼用投射光学系统322L例如由投射透镜组构成,投射从左眼用图
像生成部321L的左眼用光调制元件LM射出的图像光,并形成为平行的
状态的光束。通过左眼用投射光学系统322L而形成为平行状态的光束的
图像光被投射到左眼用导光部34L。

左眼用导光部34L将来自左眼用投射光学系统322L的图像光导向左
眼用反射部36L具有的三棱镜的预先确定的面(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、在装配时朝向使用者的
左眼EY的一侧施加有镜层等反射涂层。被导向形成于左眼用反射部36L
的半透射反射面的图像光通过施加有该反射涂层的面而朝向使用者的左
眼EY全反射。由此,从左眼用反射部36L的预先确定的位置的区域(图
像取出区域)输出与所述被引导的图像光相对应的图像光。输出的图像光
进入使用者的左眼EY而在该左眼EY的视网膜上形成图像(虚像)。

从现实空间向左眼用反射部36L入射的光的至少一部分透过形成于
左眼用反射部36L的所述半透射反射面而被导向使用者的左眼EY。由此,
使用者能够将由左眼用图像形成部32L形成的图像与来自现实空间的光
学图像重叠地看到。

左眼用遮光件38L配置于左眼用导光部34L的与使用者的左眼EY相
反的一侧,在本实施方式中,是能够拆卸的。左眼用遮光件38L在明亮的
场所或者希望集中于画面时安装,由此使用者能够清晰地看到由左眼用图
像形成部32L形成的图像。

如图1所示,右眼用显示部30R具有与上述构成的左眼用显示部30L
左右对称的相同的构成,发挥与左眼用显示部30L相同的作用。其结果是,
使用者通过将显示装置20装配于头部而看见与从显示装置20的图像取出
区域(左眼用反射部36L的图像取出区域、右眼用反射部36R的图像取出
区域)输出的图像光相对应的图像被显示,由此能够识别该图像。另外,
使用者通过使来自现实空间的光的至少一部分透过显示装置20的图像取
出区域(左眼用反射部36L的图像取出区域、右眼用反射部36R的图像取
出区域)而能够在维持将显示装置20装配于头部的状态下看到现实空间。

这样,使用者能够同时看到(视觉识别)显示于显示装置20的图像
取出区域中的图像(以下,仅称为“显示图像”)和透过而来的现实空间。
显示图像成为带给使用者增强现实感(AR:Augmented Reality)的AR图
像。

在显示装置20中,在使用者装配了显示装置20时的与使用者的眉间
相对应的位置设有照相机51。因此,在使用者将显示装置20装配于头部
的状态下,照相机51拍摄使用者朝向的方向的现实空间。照相机51既可
以是单眼照相机,也可以是立体照相机。

控制装置70是用于控制显示装置20的装置。控制装置70具备触摸
板72和操作按钮部74。触摸板72检测触摸板72的操作面上的接触操作,
输出与检测内容相对应的信号。作为触摸板72,能够采用静电式或压力检
测式、光学式等各种触摸板。操作按钮部74具有各种操作按钮,通过检
测出各操作按钮的操作而输出与检测内容相对应的信号。由使用者操作触
摸板72和操作按钮部74。

图3是功能性地示出HMD10的构成的框图。控制装置70具备CPU80、
存储部82、运动模型数据库84、输入信息取得部86以及电源部88,各部
通过总线等彼此连接。

存储部82由ROM、RAM、DRAM、硬盘等构成。在存储部82中储
存有以操作系统(OS)为代表的各种计算机程序。在本实施方式中,作为
被储存的计算机程序之一而具有康复用程序。

运动模型数据库84是积存运动模型的数据库。运动模型是将康复时
作为目标的运动进行模型化后的动画数据,在本实施方式中,预先积存有
左手的运动模型和右手的运动模型。此外,运动模型也可以代替动画数据
而设为若干静止图像数据的集合。而且,运动模型也可以是由手的特征点
位置的集合构成的数据,只要是能够构筑动画的数据即可,还能够更换为
任一种数据。而且,运动模型也可以包括运动的次数、速度等参数。

输入信息取得部86包括所述触摸板72和操作按钮部74。输入信息取
得部86输入与来自触摸板72、操作按钮部74的检测内容相对应的信号。

电源部88将电源供应到控制装置70和显示装置20所具备的需要电
源的各构成部。

CPU80通过读取并执行储存在存储部82的计算机程序而实现各种功
能。具体地说,CPU80实现如下功能:存在来自输入信息取得部86的操
作的检测内容的输入情况下执行与该检测结果相对应的处理、对存储部82
进行数据的读写、以及控制从电源部88向各构成部的电源的供给。

另外,CPU80通过读取并执行储存在存储部82的康复用程序而作为
执行用于恢复存在障碍的身体部分的功能的康复处理的康复处理部82a发
挥功能。在本实施方式中,康复处理具有用于恢复作为存在障碍的身体部
分的手的功能。作为障碍,例如由于中风而导致的瘫痪。

A-3.康复用片:

在图1中,通过俯视图来示出康复用片110。康复用片110是矩形状、
并且厚度较薄的片状体。在本实施方式中,康复用片110的尺寸为纵400
[mm]×横600[mm],康复用片110的厚度为3[mm]。该尺寸及厚度
为一个例子,无需限定这些值。只要尺寸至少为放置单侧的手的程度的大
小即可,也可以为任意的大小。在本实施方式中,康复用片110是合成树
脂制。此外,也可以代替合成树脂制而由厚纸等其他材料进行制造。

在康复用片110的表面印刷有实例图像IL和7个标记M1~M7。实
例图像IL是表示左手的手掌一侧的实例风格的图像,在本实施方式中,
形成为各手指的关节伸展且各手指之间展开的状态、即展开手的状态(所
谓的布的状态)的图像。实例图像IL的大小为成人的左手的平均大小。
康复用片110的表面是“平面部”的下位概念。

各标记M1~M7是二维标记,形成为用于指定赋予增强现实感的对象
物的标识。在本实施方式中,在实例图像IL的左手的轮廓的周围印刷有
第一~第七标记M1~M7。详细地说,在实例图像IL中的大拇指的外侧
印刷有第一标记M1,在实例图像IL中的从大拇指至小指的5根手指各自
之间印刷有第二~第五标记M2~M5,在实例图像IL中的小指的外侧印
刷有第六标记M6,在手腕部分的两外侧中的一侧(在本实施方式中为小
指侧)印刷有第七标记M7。

此外,标记M1~M7的位置是用于限定手的边缘的位置,但无需局限
于上述例子。例如,作为本实施方式的变形例,能够将第七标记M7设于
印刷于手腕部分的两外侧中的大拇指侧的构成等的各种位置。另外,标记
的数量无需局限于7个,能够设为各种数量,例如,设为通过设于手腕部
分的小指侧、大拇指侧的两方而设为合计8个的构成、设为除了手腕部分
以外的合计6个(标记M1~M6)的构成、设为仅从大拇指至小指的5根
手指之间的合计4个(标记M2~M5)的构成、设为仅大拇指与小指的外
侧的合计两个(标记M1,M6)的构成等。另外,标记也可以代替设为多
个的构成而仅设为一个。例如,也能够仅设有标记M7。

图4是示出上述构成的康复用片110的使用的方式的说明图。康复用
片110通过载置于未图示的台、桌等上而被使用。使用者(患者)HU在
装配了HMD10的显示装置20的状态下将存在障碍的左手向康复用片110
上伸出。详细地说,使用者HU在使左手的手掌朝向上侧且展开手的状态
下将左手与实例图像IL(图1)重叠。这样,使用者HU使左手的大拇指
位于第一标记M1与第二标记M2之间,使左手的食指位于第二标记M2
与第三标记M3之间,使左手的中指位于第三标记M3与第四标记M4之
间,使左手的无名指位于第四标记M4与第五标记M5之间,使左手的小
指位于第五标记M5与第六标记M6之间,使手腕部分的两外侧中的小指
侧位于第七标记M7的附近。

其结果是,第一~第七标记M1~M7起到了限制放置于康复用片110
的表面的手的位置的作用。另外,只要标记M1~M7的一部分被手隐藏,
则能够得知存在有手的形状、张开程度从由各标记M1~M7的印刷位置限
定的基准模型偏离的情况。在图4的状态下,使用者HU使用右手来操作
控制装置70的触摸板72、操作按钮部74(图1),从而对HMD10指示康
复处理的执行。此外,使用者HU在右手也不方便的情况下,也可以由辅
助者等使用者以外的人来操作控制装置70。

图5是示出右手专用的康复用片120的俯视图。如上所述,图1示出
的康复用片110是针对左手使用的装置,是左手专用的。与此相对的,如
图5所示,与图1所示的康复用片110相比,右手专用的康复用片120以
横向的正中的垂线AX为对称轴而形成为左右对称的图案。此外,关于标
记M1~M7,仅被配置的位置形成为左右对称,各标记M1~M7的图案
与左手专用的康复用片110相同。各康复用片110、120是“康复辅助器
械”的下位概念。

A-4.康复处理:

图6是示出由控制装置70执行的康复处理的流程图。该康复处理是
康复处理部82a(图3)的处理,从输入信息取得部86(图3)接收到使
用了触摸板72、操作按钮部74的预定的操作时,由CPU80开始执行。

当处理开始时,首先,CPU80通过照相机51进行拍摄(步骤S110),
判定在由该拍摄而获取的拍摄图像中是否包括康复用片110的标记M1~
M7(步骤S120)。在此,包括标记M1~M7是指包括全部的7个标记M1~
M7,在不包括标记M1~M7中的一个的情况下,则判定为不包括标记
M1~M7。

使用者随着康复处理而进行康复时,视线向作为进行康复的身体部分
的左手移动。照相机51拍摄使用者所朝向的方向的现实空间,由此在使
视线移动到左手时,通过在照相机51的拍摄图像中包括标记M1~M7,
在步骤S120中进行肯定判定。在进行了肯定判定的情况下,CPU80将处
理进入到步骤S130。另一方面,在步骤S120中判定为不包括标记M1~
M7的情况下,CPU80将处理返回到在步骤S110,重复执行从步骤S110
至S120的处理。

在步骤S130中,CPU80从由步骤S110所获取的拍摄图像中检出各标
记M1~M7,求出各标记M1~M7的二维位置坐标。表示二维位置坐标
的坐标系与显示装置20的显示画面相对应。接着,CPU80根据求得的各
标记M1~M7的二维位置坐标判定康复用片110为右手用还是左手用(步
骤S140)。详细地说,当根据各标记M1~M7的二维位置坐标,判定为第
一标记M1如图1所示地相对于其他标记M2~M6位于左侧时,判定为左
手用,另一方面,当判定为第一标记M1相对于其他标记M2~M6位于右
侧时,判定为右手用。此外,该判定的方法为一个例子,只要是根据各标
记M1~M7的配置的位置关系进行判定的方法即可,则可以为任意方法。

接着,CPU80从运动模型数据库84读取在步骤S140中判定出的哪一
侧手的运动模型(步骤S150)。即,当步骤S140判定为左手用时,读取
左手的运动模型,当判定为右手用时,读取右手的运动模型。

接着,CPU80基于步骤S130中求得的各标记M1~M7的二维位置坐
标,确定显示装置20的显示画面中的、用于显示运动模型的区域(以下,
称作“显示区域”)(步骤S160),在被确定的显示区域中再现在步骤S150
中读取的运动模型(步骤S170)。

图7是示出由步骤S150读取的运动模型的一个例子的说明图。图示
的运动模型MD是左手的运动模型。运动模型MD是由多个帧(静止图像)
FR1、…、FR2、…、FR3、…、FR4、…、FR5构成的动画数据。在FR1~
FR5各自之间也包括1个或者多个帧。

最初的帧FR1表示展开手的状态(所谓的布的状态)。该手展开后的
状态与在康复用片110中作为实例图像IL表示的手的状态一致。多个帧
的正中的位置的帧FR3表示握紧手的状态(所谓的石头的状态)。最初的
帧FR1与正中的帧FR3的中间的帧FR2表示从展开手的状态至中途弯曲
各手指的关节的状态、即从展开手的状态至握紧手的状态为止的中途的状
态。正中的帧FR3与最后的帧FR5的中间的帧FR4与帧FR2相同。最后
的帧FR5与帧FR1相同。

采用如上所述地构成的运动模型MD,示出了从展开手的状态形成为
握紧手的状态,接着,从握紧手的状态返回展开手的状态的运动,即手的
张开、合上运动。

在图6的步骤S160中,作为显示区域,CPU80确定显示的手的位置
和大小。由于第一~第七标记M1~M7限定了手的边缘,因此能够根据各
标记M1~M7的二维位置坐标来确定显示的手的大小。另外,能够根据各
标记M1~M7中的1个或者多个来确定显示的手的位置。此外,对于大小
的确定,既可以使用全部第一~第七标记M1~M7,也可以使用两个以上
的数量的标记。

另外,也可以仅使用第一~第七标记M1~M7中的任意一个来确定显
示区域的大小和位置。由于在本实施方式中,第一~第七标记M1~M7
为预先印刷的标记,因此假定的手的尺寸被设定为唯一。此外,通过测量
一个标记的拍摄图像中的尺寸,能够推断从康复用片110至HMD10的距
离。出于这几点,能够仅使用第一~第七标记M1~M7中的一个来确定显
示区域的大小和位置。

在接下来的步骤S170中,CPU80以使在步骤S150中读取的运动模
型与上述确定的显示区域的大小和位置一致的方式调整运动模型的大小
和位置,并在此基础上在上述显示区域中再现(显示)运动模型。该显示
是通过使上文说明的左眼用显示部30L以及右眼用显示部30R动作来进行
的。此外,在调整运动模型的大小和位置时,也可以根据第一~第七标记
M1~M7的拍摄图像而使运动模型的形状发生变化。如上文说明的那样,
只要标记M1~M7的一部分被手隐藏,则能够得知存在有手的形状、张开
程度从由各标记M1~M7的印刷位置规定的基准模型偏离的情况,因此也
可以根据标记M1~M7的拍摄图像的形状推断手的形状、张开程度,使运
动模型与推断出的手的形状、张开程度一致。

图8是示出在再现时由使用者视觉识别的图像的一个例子的说明图。
图中的实线所示的手的图像是再现的运动模型的图像(AR图像)Ga。图
中的双点划线所示的手的图像是可透射看到的实际存在于现实空间的使
用者的手的图像(实际图像)Gr。如图所示,对于使用者而言,使运动模
型的图像Ga与使用者的手的图像Gr重叠并进行视觉识别。在图示的例子
中,运动模型的图像Ga形成为使各手指的关节至中途弯曲的状态,使用
者的手的图像Gr形成为展开手的状态。使用者从展开手的状态起随着运
动模型的图像Ga的运动而握紧手,从而进行康复运动。

在图6的步骤S170的执行后,CPU80暂时结束该康复处理。此外,
在步骤S170中,设为仅进行一次运动模型的再现的构成,但是也可以取
而代之地进行多次反复再现。此外,也可以设为使用者能够通过操作控制
装置70的触摸板72、操作按钮部74(图1)来设定该反复的次数的构成。
另外,基于步骤S170的运动模型的再现速度是预先确定的,但是也可以
取而代之地设为使用者能够设定该再现速度的构成。

A-5.实施方式的效果:

在如上所述地构成的第一实施方式的康复用片110中,限定放置于康
复用片110的表面的手的位置的标记M1~M7被预先印刷于康复用片110
的表面。因此,无需在瘫痪的手上安装标记M1~M7,因此能够消除为标
记M1~M7的安装而苦恼的情况,并且能够防止康复运动因标记M1~
M7而无法顺畅地进行的情况。

另外,如上文说明的那样(参照图8),使用者能够使运动模型的图像
Ga与自身的手的图像Gr重叠并对其进行识别,因此能够在产生运动模型
的图像Ga就是自己的手的错觉的情况下进行康复。由此,采用本实施方
式的康复装置100,能够通过错觉效果来提高改善手的瘫痪的效果。

A-6.实施方式变形例:

·第一变形例:

在第一实施方式中,在康复用片110的表面,与标记M1~M7一起印
刷有实例图像IL。与此相对的,作为第一变形例,也可以设为不存在实例
图像IL而是仅印刷有标记M1~M7的构成。通过预先向使用者(患者)
说明手朝向康复用片110的放置方法,使用者能够在标记M1~M7的位置
处把握手的放置场所并放置手。

·第二变形例:

图9是示出第一实施方式的第二变形例的HMD的使用的方式的说明
图。如图9所示,根据使用者的位置,从使用者处观察,载置于康复用片
110的手的位置有可能不是正面而是形成为横向倾斜。在该情况下,如图
10所示,观察到的是透过HMD10的显示画面观察到的、现实空间中的标
记M1~M7以及手发生了变形。在第二变形例的HMD中,判定从照相机
51的拍摄图像中检测出的标记M1~M7的图像是否为矩形状,在不是矩
形状的情况下,将该图像的预定的角部的角度设为倾斜角度,基于该倾斜
角度,进行使运动模型变形的变形处理。然后,再现变形处理后的运动模
型。

图11是示出由第二变形例再现的动画的一帧的说明图。该动画是基
于变形处理后的运动模型的动画。表示由该动画的一帧所示的手的图像
Ghd与透过HMD10的显示画面而看到的现实空间的手的图像同样地发生
变形。由此,即使是横向倾斜,使用者也能够使运动模型的图像Ghd与自
身的手的图像重叠并对其进行识别。因此,采用该第二变形例,能够进一
步提高所述的错觉效果,能够进一步改善手的瘫痪。

·第三变形例:

第一实施方式的康复用片110是厚度较薄的片状。与此相对的,作为
第三变形例,也可以设为厚度例如为10[mm]以上的板状的康复用板。
康复用板例如是合成树脂制、金属制、木制等。与第一实施方式相同,在
康复用板的表面印刷有实例图像和标记。此外,与第一变形例相同,能够
省略实例图像。采用该构成,也能够起到与第一实施方式相同的效果。另
外,也可以代替康复用片、康复用板而设为康复用的台,能够将康复辅助
器械替换为各种形状的装置。

B.第二实施方式:

图12是表示作为本发明的第二实施方式的康复用板210的说明图。
作为第二实施方式的康复用板210与第一实施方式的康复用片110相同,
具备实例图像XIL和7个标记XM1~XM7。康复用板210与第一实施方
式的第三变形例相同,是合成树脂制、金属制、木制等。实例图像XIL与
第一实施方式中的实例图像IL相同。第一实施方式中的各标记M1~M7
被印刷于康复用片110的表面,本实施方式中的各标记XM1~XM7具有
矩形的板片,在该板片的表面分别印刷有与第一实施方式中的各标记
M1~M7相同的图像。各标记XM1~XM7分别能够滑动地配设于形成于
康复用板210的各滑动槽SL1~SL7。

第一滑动槽SL1沿图中的X方向(以下,称作左右方向)延伸,配
设于第一滑动槽SL1的第一标记XM1能够在左右方向上滑动。第一标记
XM1的图中的位置与第一实施方式的康复用片110的第一标记M1的位置
(参照图1)相同,以该位置为基准,第一标记XM1通过手动而在左右
方向上滑动。

第二滑动槽SL2沿左右方向延伸,配设于第二滑动槽SL2的第二标
记XM2能够在左右方向上滑动。第二标记XM2的图中的位置与第一实施
方式中的康复用片110的第二标记M2的位置相同,以该位置为基准,第
二标记XM2通过手动而在左右方向上滑动。

第三滑动槽SL3沿图中的Y方向(以下,称作上下方向)延伸,配
设于第三滑动槽SL3的第三标记XM3能够在上下方向上滑动。第三标记
XM3的图中的位置与第一实施方式的康复用片110的第三标记M3的位置
相同,以该位置为基准,第三标记XM3通过手动而在上下方向上滑动。

第四滑动槽SL4沿上下方向延伸,配设于第四滑动槽SL4的第四标
记XM4能够在上下方向上滑动。第四标记XM4的图中的位置与第一实施
方式的康复用片110的第四标记M4的位置相同,以该位置为基准,第四
标记XM4通过手动而在上下方向上滑动。

第五滑动槽SL5沿上下方向延伸,配设于第五滑动槽SL5的第五标
记XM5能够在上下方向上滑动。第五标记XM5的图中的位置与第一实施
方式的康复用片110的第五标记M5的位置相同,以该位置为基准,第五
标记XM5通过手动而在上下方向上滑动。

第六滑动槽SL6沿左右方向延伸,配设于第六滑动槽SL6的第六标
记XM6能够在左右方向上滑动。第六标记XM6的图中的位置与第一实施
方式的康复用片110的第六标记M6的位置相同,以该位置为基准,第六
标记XM6通过手动而在左右方向上滑动。

第七滑动槽SL7沿左右方向延伸,配设于第七滑动槽SL7的第七标
记XM7能够在左右方向上滑动。第七标记XM7的图中的位置与第一实施
方式的康复用片110的第七标记M7的位置相同,以该位置为基准,第七
标记XM7通过手动而在左右方向上滑动。

使用者在将存在障碍的左手放置于康复用片210上的状态下以没有障
碍的右手滑动各标记XM1~XM7,将各标记XM1~XM7配置为与左手的
边缘接触。

作为第二实施方式的康复装置具备上述构成的康复用片和HMD。
HMD具备与第一实施方式中的HMD10相同的构成。而且,该HMD基于
从照相机51的拍摄图像中检测出的标记XM1~XM7的配设位置,变更运
动模型的大小以及形状。然后,再现变更后的运动模型。

在如上所述地构成的第二实施方式的康复用板210中,与第一实施方
式相同,无需在瘫痪的手安装标记XM1~XM7,因此能够消除为标记
XM1~XM7的安装而苦恼的情况,并且能够防止康复运动因标记XM1~
XM7而无法顺畅地进行的情况。另外,采用第二实施方式的康复装置,
与第一实施方式的康复装置相同,能够通过产生错觉为运动模型的AR图
像是自己的手的错觉效果来提高改善手的瘫痪的效果。特别是在康复用板
210中,能够根据使用者的手的大小以及形状调整各标记M1~M7的配设
位置,因此能够进一步使AR图像的大小以及形状与自身的手一致。由此,
采用第二实施方式的康复装置,能够进一步提高错觉效果,能够进一步提
高改善手的瘫痪的效果。

此外,在第二实施方式的康复用板210中,标记XM1~XM7能够通
过滑动滑动槽SL1~SL7来进行配设位置的变更,但是无需局限于此,也
可以设为利用其它手法来改变标记的配设位置的构成。作为其它手法,例
如,也可以将康复用板设为金属制的平板,在标记设置永久磁石的构成,
也可以设为将康复用板设为软木板,在标记设置销的构成。另外,康复用
板210无需局限于板状,也可以设为康复用的台。

C.变形例:

该发明并不局限于所述第一以及第二实施方式以及它们的变形例,能
够在不脱离其主旨的范围内以各种形式进行实施,例如,也能够进行下述
这样的变形。

·变形例一:

在所述各实施方式以及变形例中,将HMD设为在装配的状态下不遮
挡使用者的视野的透射式的显示装置。与此相对的,作为变形例,也可以
将HMD设为遮挡使用者的视野的非透射式的显示装置。非透射式的HMD
通过照相机来拍摄现实空间的图像,使AR图像与该拍摄的图像重叠。另
外,将HMD设为具备左眼用显示部和右眼用显示部的构成,但是也可以
取而代之地设为仅具备单眼用的显示部的构成。

·变形例二:

在所述各实施方式以及变形例中,作为能够显示AR图像的显示装置,
使用了装配于使用者的头部的头部装配式显示装置,但是显示装置并不局
限于此,能够进行各种变形。例如,如装配于使用者的肩、颈的被胳膊支
承的显示装置那样,也可以装配于头部、肩、颈等使用者的身体的身体装
配式显示装置。另外,也可以是不装配于使用者而是载置于桌子等的载置
式的显示装置。

·变形例三:

在所述各实施方式和变形例中,康复装置是用于恢复患者的手的功能
的装置。与此相对的,作为变形例,也可以设为用于恢复手腕、腕关节的
功能的装置。而且,也可以设为恢复脚趾、脚踝、膝盖的功能的装置。

·变形例四:

在所述各实施方式和变形例中,记载了康复处理部82a(图3)通过
CPU80执行由存储部82储存的计算机程序来实现。但是,这些康复处理
部也可以构成为使用为了实现该功能而设计的ASIC(Application Specific
Integrated Circuit:专用集成电路)。

·变形例五:

在所述各实施方式和变形例中,记载了在显示装置20中一体地安装
有照相机51的构成,但也可以设为显示装置20和照相机51分开而设置
的构成。

本发明并不局限于上述实施方式、实施例、变形例,在不脱离其主旨
的范围内能够通过各种构成来实现。例如,为了解决上述技术问题的一部
分或者全部、或者为了实现上述效果的一部分或者全部,而能够适当地对
与发明的内容段落记载的各方式中的技术特征相对应的实施方式、实施
例、变形例中的技术特征进行替换、组合。另外,只要该技术特征在本说
明书中未作为必要的技术特征进行说明,就能够适当地进行删除。

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本发明提供康复辅助器械及康复装置,能够消除为标记的安装而苦恼的情况,并且能够防止康复运动由于标记而无法顺畅地进行的情况。一种与能够显示图像的头部装配式显示装置(HMD)一起使用的康复用片。在康复用片上设有作为用于指定显示所述图像的位置的标识的标记。。

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