リハビリテーション用システム、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
【課題】エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができるリハビリテーション用システムを提供する。
【解決手段】
撮像手段であるカメラ１１により取得された患者Ｋの撮像画像と、コンピュータ１２において生成されるリハビリ画像とを合成し、プロジェクタ１４によりスクリーン１３に表示させるとともに、患者Ｋの撮像画像において画像データから患者Ｋの動作部（手）の位置を特定し、その患者Ｋの動作部とリハビリ画像に含まれる反応画像部との干渉状態に基づいて、リハビリ画像における反応画像部の表示態様等を変化させ、患者Ｋのリハビリ動作を促す。
【解決手段】
撮像手段であるカメラ１１により取得された患者Ｋの撮像画像と、コンピュータ１２において生成されるリハビリ画像とを合成し、プロジェクタ１４によりスクリーン１３に表示させるとともに、患者Ｋの撮像画像において画像データから患者Ｋの動作部（手）の位置を特定し、その患者Ｋの動作部とリハビリ画像に含まれる反応画像部との干渉状態に基づいて、リハビリ画像における反応画像部の表示態様等を変化させ、患者Ｋのリハビリ動作を促す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示を用いたリハビリテーションを行なうためのリハビリテーション用システム、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば上肢や下肢等の身体の機能回復訓練であるリハビリテーションとしては、例えば複数人での体操や、指導者と患者とが共同で手足を動かすこと等といった単調な機能訓練が主に行われている。しかし、こうした単調な機能訓練では、面白味がなく患者が退屈してしまうので、継続することが難しい。リハビリテーションは継続することで効果が得られるものである。
【０００３】
こうしたリハビリテーションにおける問題を解決するため、リハビリテーションにゲーム性を取り入れて単調さを排除し、リハビリテーションを受ける患者に訓練の継続意識を持たせること等を目的として、画像表示を用いたリハビリテーションを行なうための技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、高次脳機能障害の患者がリハビリテーションをする意欲を継続させるためにエンターテインメント性を含んだシステムが開示されている。具体的には、特許文献１に開示のシステムにおいては、カメラにより撮影される患者の画像における特定の信号成分と、丸形状等の特定物体とが、プロジェクタにより表示されるスクリーン等の表示画面において合成される。そして、患者の撮影画像における特定の信号成分と特定物体との座標位置の一致状態に基づいて、特定物体の表示態様や座標位置等が変化させられる。これにより、表示画面上の特定物体の変態や移動に応じた患者の動作が促され、リハビリテーションの効果が得られる。
【０００５】
前記従来の技術によれば、リハビリテーションにおいてエンターテインメント性が得られると考えられる。しかしながら、特許文献１の技術では、患者の動作を促すための画像の変化（特定物体の変態や移動）が、特定の信号成分と特定物体との座標位置の一致状態に基づく単調なものである。したがって、表示画面に映し出される患者の映像に合成される画像について、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションを得ることが難しい。また、特許文献１の技術は、リハビリテーション用のゲームについて、ゲームの特性の疾患への影響が考慮されたものではない。
【０００６】
また、特許文献１の技術のように、表示画面に映し出される患者の映像とこの画像に合成される画像との関係が用いられるリハビリテーションにおいては、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係が重要となる。つまり、リハビリテーションとして意図される患者の動作（動作範囲）は患者の症状などに応じて異なるものであり、その意図される患者の動作（動作範囲）と表示画面との対応が確実に図られる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができるリハビリテーション用システム、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
（１）本発明のリハビリテーション用システムは、リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段と、該撮像手段により取得された前記画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段と、前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段と、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段と、前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段と、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段と、該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段と、を備えるものである。
【００１１】
（２）本発明は、前記（１）のリハビリテーション用システムにおいて、前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、前記画面に対する前記患者の動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する設定画像生成手段をさらに備え、前記画像合成手段は、前記撮像画像に、前記設定画像生成手段により生成された前記設定画像を合成させるものである。
【００１２】
（３）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、多数の画像部分を出現させるとともに、前記患者の動作部が干渉することで反応した前記反応画像部を消失させるものである。
【００１３】
（４）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、緩やかに落下するとともに前記患者の動作部が下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分を表示させるものである。
【００１４】
（５）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分を表示させるとともに、前記二つの前記反応画像部のそれぞれに対応する前記特定画像部を表示させ、各前記反応画像部に対する前記患者の動作部の干渉状態に応じて、前記反応画像部に対応する前記特定画像部を変化させるものである。
【００１５】
（６）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、前記患者の動作部の干渉状態に応じて所定の方向に移動する二つの画像部分を表示させるものである。
【００１６】
（７）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、該位置基準画像部との関係において前記患者の身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、前記患者の身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する測定画像生成手段をさらに備え、前記画像合成手段は、前記撮像画像に、前記測定画像生成手段により生成された前記測定画像を合成させるものである。
【００１７】
（８）本発明に係るリハビリテーション用プログラムは、リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段が接続されたコンピュータを、前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段、前記撮像手段により取得された前記画像データに基づいて表示される撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段、前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段、該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段、として機能させるためのものである。
【００１８】
（９）本発明は前記（８）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、本発明によれば、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るリハビリテーション用システムの機能ブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るリハビリテーション用システムの全体構成図。
【図３】同リハビリテーション用システムにおける制御系構成図。
【図４】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係る動作モード選択処理のフローチャートを示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る設定画像の一例を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る遊び方画像の一例を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「鬼退治」ゲームの説明図。
【図１１】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「おにぎりバレー」ゲームの説明図。
【図１２】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「紙相撲」ゲームの説明図。
【図１３】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「風船競争」ゲームの説明図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る変身モードの説明図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＦＲテストの一例についての説明図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＦＲテストの他の例についての説明図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＲＯＭテストの一例についての説明図。
【図１８】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＲＯＭテストの他の例についての説明図。
【図１９】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおける落下棒テストの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、リハビリテーションを受ける患者（以下単に「患者」という。）の正面に位置する表示画面に、患者自身の撮像画像とリハビリテーション用の画像とを合成しながら、リハビリテーション用の画像の動きによって患者の動作を促す構成において、より高いエンターテインメント性を得るとともに、患者の症状に応じた多彩な動きを誘発させようとするものである。
【００２２】
図１に示すように、本発明に係るリハビリテーション用システム（以下「リハビリシステム」という。）は、撮像手段１と、画像表示手段２と、動作部特定手段３と、リハビリ画像生成手段４と、画像合成手段５と、比較手段６と、表示制御手段７とを備える。
【００２３】
撮像手段１は、患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する。画像表示手段２は、撮像手段１により取得された画像データに基づく撮像画像を表示する。動作部特定手段３は、撮像手段１により取得された画像データから、フレーム内で患者の動きがあったそれぞれの位置により患者の動作部の位置を特定する。リハビリ画像生成手段４は、撮像手段１により取得された撮像画像中で動作部特定手段３により特定された患者の動作部（以下「患者動作部」という。）と干渉することで反応する反応画像部を含み患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成する。
【００２４】
画像合成手段５は、撮像手段１により取得された撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成手段４により生成されたリハビリ画像を合成させる。比較手段６は、撮像手段１により取得された撮像画像中で動作部特定手段３により特定された患者動作部の位置と画像合成手段により合成されたリハビリ画像の反応画像部の位置とを比較する。
【００２５】
表示制御手段７は、比較手段６による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびにリハビリ画像における反応画像部以外の画像部分であって反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成手段４を制御する。以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態に係るリハビリシステム１０は、被写体としての患者Ｋを撮像するためのカメラ１１と、このカメラ１１が接続され、カメラ１１により入力された画像データに基づいて各種処理を行うコンピュータ１２とを備える。カメラ１１は、患者Ｋをその正面側から撮像してその画像データを生成する。カメラ１１は、患者Ｋを例えば１秒間に８フレーム連続的に撮像し、フレームごとに画像データとしてコンピュータ１２へ入力する。本実施形態では、カメラ１１が、患者Ｋを連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段として機能する。
【００２７】
カメラ１１は、レンズを通した映像をＣＣＤ撮像板などの固体撮像素子に結像させ、それをビデオ信号として出力するビデオカメラ等であって、フレーム画面を構成するビデオ信号がコンピュータ１２に入力されて処理される。カメラ１１は、患者Ｋの前面側における所定の位置に固定される。カメラ１１によって患者Ｋが連続的に撮像され、そのフレームごとに画像データが生成される。
【００２８】
なお、撮像手段としてのカメラ１１には、レンズの撮像角度を調整する視野角制御部や、レンズの焦点制御部、露光制御部などを必要に応じて設けることができる。また、これらの制御部を介することで、カメラ１１については、カメラ１１により撮像される画像データの解析結果や、リハビリテーションにおいて選択されるモード状態などに応じて、定められた動作範囲となるように自動制御することもできる。
【００２９】
また、リハビリシステム１０は、カメラ１１により取得された画像データに基づく撮像画像を投射するプロジェクタ１４と、プロジェクタ１４から投射される撮像画像等を表示するためのスクリーン１３とを備える。プロジェクタ１４は、コンピュータ１２を介して制御され患者Ｋに相対して配置されたスクリーン１３上に所定の映像を表示する。本実施形態では、スクリーン１３およびプロジェクタ１４を含む構成が、カメラ１１により取得された画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段として機能する。
【００３０】
プロジェクタ１４は、コンピュータ１２により制御され、患者Ｋ自身の撮像画像もしくはこの撮像画像をデフォルメした画像に重畳させて、リハビリテーションのための患者の動作を促すためのリハビリ画像を表示する。プロジェクタ１４およびスクリーン１３によれば、患者Ｋ自身のほぼ等身大像が映し出される。本実施形態のリハビリシステム１０は、例えば車椅子を使用する者の利用等を想定して主に上半身のリハビリテーションを行うものであるため、カメラ１１、スクリーン１３、およびプロジェクタ１４は、スクリーン１３に、椅子等に座った状態（座位）の患者Ｋの上半身が映るように配置される。なお、本実施形態では、プロジェクタ１４およびスクリーン１３を含む構成が採用されているが、画像表示手段としては、コンピュータに付属の液晶ディスプレイや、外部接続されるディスプレイや、ＣＲＴ（陰極線管）や、テレビジョン等であってもよい。
【００３１】
また、リハビリシステム１０には、必要に応じて、患者Ｋの立体的配置や健康状態などを取得するためのサブカメラや、患者Ｋの座る椅子に取り付けられ脈拍や体温などを測定するためのセンサ類などを設けたり、画像データに基づいてスクリーン１３に映し出されるリハビリ画像と患者Ｋの撮像画像とそれらの変化に関連付けられた楽音データを発生させるためのスピーカ装置などを付属して配置したりすることもできる。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態のリハビリシステム１０が備えるコンピュータ１２には、リハビリテーション中における患者Ｋの画像データを取得するカメラ１１と、リハビリテーション用のゲーム等を実行するプログラムにより処理された合成画像などの映像を出力するためのプロジェクタ１４とが接続されている。コンピュータ１２は、動作部特定部２１と、リハビリ画像生成部２２と、画像合成部２３と、比較部２４と、表示制御部２５とを有する。これら各部は、例えばコンピュータ１２にロードされたソフトウェアや電子基板の一部として設けられる。
【００３３】
動作部特定部２１は、カメラ１１から入力された画像データに基づいて患者動作部（患者Ｋの動作部）の位置を特定する。ここで、患者動作部とは、患者Ｋのリハビリテーションのための動作を特徴付けるためのデータを取得する際に画像上で基準点もしくは標識点となる部分であって、そのリハビリテーションの種類やゲーム形態のモードに応じて患者Ｋの腕、手、足、肩などに設定される。本実施形態では、患者動作部は、患者Ｋの手の部分である。
【００３４】
動作部特定部２１は、例えば、患者Ｋの動きがあった位置をあらかじめ分割されたフレーム内の区画の位置により特定する。フレームの分割例としては、横方向の分割や縦方向の分割やこれらの組み合わせ等が挙げられる。そして、動作部特定部２１は、フレーム内の区画の位置の特定を、複数のフレーム間の画像データの比較により行う。
【００３５】
具体的には、動作部特定部２１は、例えば、カメラ１１により入力された画像データから、現在のフレームの画像とその直前のフレームの画像（または背景画像）のすべての画素（ピクセル）の明るさを比較し、その差が既定値以上ならば動き有りの画素であると判断する。このとき、動作部特定部２１は、動き有りの画素群の重心（Ｘ座標，Ｙ座標）が縦横のどの区画に属するものであるかを判定する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、カメラ１１により取得された画像データから、フレーム内で患者Ｋの動きがあったそれぞれの位置により患者動作部の位置を特定する動作部特定手段として機能する。
【００３６】
リハビリ画像生成部２２は、特定された患者動作部と干渉することで反応する反応画像部を含むリハビリ画像を選択可能な複数のモードに応じて生成する。ここで、リハビリ画像とは、プロジェクタ１４により表示される撮像画像中で動作部特定部２１により特定された患者動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み患者Ｋの動作を促す画像である。
【００３７】
また、プロジェクタ１４による撮像画像中において、患者動作部とリハビリ画像の反応画像部とが干渉するとは、撮像画像中において、リハビリ画像の反応画像部に対して、患者動作部の少なくとも一部が重なった状態となることを意味する。したがって、患者動作部が反応画像部と干渉した状態か否かの判断は、撮像画像中における患者動作部と反応画像部との重なった部分についての量に基づいて行われる。したがって、患者動作部と反応画像部との干渉は、例えば、前記のとおりカメラ１１により入力された画像データのフレームにおいて分割される画像領域が用いられ、患者動作部と反応画像部との重なった部分のデータ量に基づいて規定される。
【００３８】
コンピュータ１２においては、患者Ｋにおける障害の程度等に応じて複数のモードが設定されている。例えば、鬼退治や紙相撲など、お年寄りに馴染みやすい題材のものや、リハビリテーションのための動作を意識した動きや持続時間を加味したもの等がプログラムとして組み込まれており、患者の障害の程度に応じて難易度などの設定がキーボードやプッシュボタン等の入力装置を介して行なうこともできるようになっている。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、リハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段として機能する。
【００３９】
画像合成部２３は、選択されたモードに応じて撮像画像にリハビリ画像を合成させる。つまり、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成部２２により生成されたリハビリ画像を合成させるための画像合成機能を有する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成部２２により生成されたリハビリ画像を合成させる画像合成手段として機能する。
【００４０】
比較部２４は、患者動作部の位置と撮像画像中の反応画像部の位置とを比較する。つまり、比較部２４は、動作部特定部２１により特定された患者動作部の位置と、プロジェクタ１４により表示される画像中の反応画像部の位置とを比較する比較機能を有する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、撮像画像中で動作部特定部２１により特定された患者動作部の位置と画像合成部２３により合成されたリハビリ画像の反応画像部の位置とを比較する比較手段として機能する。
【００４１】
表示制御部２５は、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて反応画像部や特定画像部の表示態様等を変化させる。ここで、特定画像部とは、リハビリ画像における反応画像部以外の画像部分であって反応画像部に連動する部分である。
【００４２】
表示制御部２５は、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびに特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成部２２を制御する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびに特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成部２２を制御する表示制御手段として機能する。
【００４３】
また、本実施形態のリハビリシステム１０においては、カメラ１１により取得される画像データの左右方向を反転させたミラー画像を生成してプロジェクタ１４に撮像画像として表示させる画像反転手段が備えられている。画像反転手段は、例えば、カメラ１１により取得される画像データを反転処理するソフトウェア処理系や、ハードウェアとしてのプリズムやミラー等の光学処理系などによって構成され、画像データの左右方向を反転させたミラー画像を生成してプロジェクタ１４に撮像画像として表示させる機能を有する。
【００４４】
画像反転手段により、患者Ｋの正面側に配置されたスクリーン１３に患者Ｋのミラー画像が表示される。これにより、患者Ｋがスクリーン１３の画面上においてリハビリ画像に対応して手等を動かす際に、画面前面で左右の手が交差するようなことがなく、高齢者や障害者がゲーム性を加味したリハビリテーションのための動作を違和感なく容易に行なうことができ、ゲームへの抵抗感を減少させてリハビリテーション効果を高めることができる。
【００４５】
本実施形態のリハビリシステム１０は、ディスプレイにスクリーン１３とプロジェクタ１４を用い、コンピュータ１２に接続されたカメラ１１で患者Ｋのリアルタイムの等身大映像を表示させる体感ゲーム型のリハビリ機器を構成する。本システムによれば、プロジェクタ１４を利用することで、自分自身の動作範囲、動作スピード、動作距離等の身体動作を画面で自己認識しながらゲーム等が行われる。このため、より的確に上半身（腕・肩・肘関節、体幹等）の機能訓練をすることが可能になり、身体機能の維持・向上が期待できる。また、リハビリシステム１０は、ゲーム内容として精神機能の訓練内容を盛り込んだものであり、脳機能障害者や注意障害者に向けて、色や形の識別、順番作業の遂行能力、周辺注意の向上・持続等も同時に訓練が可能である。以下では、本実施形態のリハビリシステム１０においてリハビリテーションとして行われるゲーム等の具体的な内容（プログラムの詳細）について説明する。
【００４６】
本実施形態のリハビリシステム１０においてリハビリテーションとして行われるゲーム等は、コンピュータ１２に組み込まれたプログラムに基づいて実行される。リハビリシステム１０においては、リハビリテーションとして行われるゲーム等であるリハビリプログラムとして、複数の動作モードがあらかじめ設定される。これら複数の動作モードは、患者Ｋを含むリハビリシステム１０の操作者によって自由に選択できるようになっている。
【００４７】
本実施形態のリハビリシステム１０が有する選択可能な動作モードには、患者Ｋの症状がある程度身体動作を行うことができるものである場合に行われるゲームモードと、ゲームモードを行うに際して患者Ｋに対して遊び方の説明を行うための遊び方モードと、ゲームモードが十分に楽しめない重度疾患者向けの変身モードと、患者Ｋの身体状況を簡易的に測定してリハビリテーションによる実施効果を評価するための効果測定モードとが含まれる。そして、これらの動作モードには、例えばゲームモードの場合における各ゲームに対応したモード等の複数の動作モードが含まれる。
【００４８】
図４は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としてのメニュー画面３０を示す。メニュー画面３０は、リハビリプログラムにおける初期選択画面である。メニュー画面３０においては、遊び方モードを選択するための遊び方選択部３１と、ゲームモードを選択するためのゲーム選択部３２と、変身モードを選択するための変身選択部３３と、効果測定モードを選択するための効果測定選択部３４とが表示される。また、メニュー画面３０においては、コンピュータ１２にロードされたリハビリプログラムを終了させるための終了選択部３５が表示されている。
【００４９】
図５は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としてのゲーム選択画面４０を示す。ゲーム選択画面４０は、メニュー画面３０（図４）においてゲーム選択部３２によってゲームモードが選択された場合に表示される画像であり、複数のゲームのリストの表示画面である。本実施形態では、ゲームモードとして、選択可能な四種類のゲーム（動作モード）が用意されている。
【００５０】
具体的には、ゲームモードとして、「風船競争」、「鬼退治」、「おにぎりバレー」、「紙相撲」の四種類のゲームが用意されている。したがって、図５に示すように、ゲーム選択画面４０においては、「風船競争」について表示部分である第一ゲーム表示部４１と、「鬼退治」についての表示部分である第二ゲーム表示部４２と、「おにぎりバレー」についての表示部分である第三ゲーム表示部４３と、「紙相撲」についての表示部分である第四ゲーム表示部４４とが表示されている。そして、各ゲーム表示部４１，４２，４３，４４には、それぞれのゲームを選択するための表示部分、つまり各ゲームを開始するための表示部分として、「始める」の文字が表示されたゲーム選択部４５が表示されている。また、ゲーム選択画面４０においては、メニュー画面３０に復帰するための表示部分として、「戻る」の文字が表示された復帰選択部４６が表示されている。
【００５１】
図６は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としての変身選択画面５０を示す。変身選択画面５０は、メニュー画面３０（図４）において変身選択部３３によって変身モードが選択された場合に表示される画像であり、複数の変身のリストの表示画面である。本実施形態では、変身モードとして、選択可能な三種類の変身（動作モード）が用意されている。
【００５２】
具体的には、変身モードとして、「端午の節句」、「海水浴」、「ラブラブ」の三種類の変身が用意されている。したがって、図６に示すように、変身選択画面５０においては、「端午の節句」についての表示部分である第一変身表示部５１と、「海水浴」についての表示部分である第二変身表示部５２と、「ラブラブ」についての表示部分である第三変身表示部５３とが表示されている。そして、各変身表示部５１，５２，５３には、それぞれの変身を選択するための表示部分、つまり各変身を開始するための表示部分として、「始める」の文字が表示された変身選択部５５が表示されている。また、変身選択画面５０においては、メニュー画面３０に復帰するための表示部分として、「戻る」の文字が表示された復帰選択部５６が表示されている。
【００５３】
なお、図４から図６に示すようなモード選択画面における動作モードの選択は、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタ３６が用いられたり、患者Ｋの手の届く範囲に配置されるタッチパネル等が用いられたりして行われる。
【００５４】
また、モード選択画面における動作モードの選択は、前述したような撮像画像における患者動作部の各表示部分に対する干渉が用いられ、患者Ｋの動作によって行われてもよい。この場合、カメラ１１により取得される患者Ｋ自身の画像データ中の例えば顔の表情や手や口など動きが検出され、操作機器等に直接手を触れることなく各選択部が選択できる。また、この場合においては、例えば、データ処理により認識可能な患者Ｋの笑顔パターン等のいくつかの特定パターンをあらかじめコンピュータ１２の記憶部に登録しておき、カメラ１１から取得される画像データ中にこの特定パターンが検出されたときにこれに対応した特定の選択操作が有効になるように設定することもできる。
【００５５】
図７は、リハビリプログラムにおける動作モード選択処理のフローチャートを示す。かかるフローチャートにより示される処理は、本実施形態のリハビリプログラムにおいて実行されるメインルーチンである。
【００５６】
図７に示すように、動作モード選択処理においては、まず、動作範囲設定処理が行われる（Ｓ１）。ステップＳ１においては、座位や立位の患者Ｋに対して、その手足などの動きが可能な動作範囲が測定され、この動作範囲に対応した大きさのリハビリ画像がスクリーン１３上に表示されるように設定される。動作範囲設定処理においては、必要に応じて、カメラ１１によるズーム、パン、チルト等の操作を行なうことで撮像条件を適正化するとともに、患者Ｋの近傍のカメラ撮影範囲にあらかじめ測定指標となるスケールやマーカ等を配置することで、カメラ１１で取得した画像データから患者Ｋとスクリーン１３との相対距離などのデータが計測できるようにしてもよい。なお、実際にスケールやマーカ等を配置することなく、スケール等に相当するバーチャル画像を含むリハビリ画像がスクリーン１３上に表示されるようにしてもよい。
【００５７】
次に、モード選択処理が行われる（Ｓ２）。ステップＳ２においては、スクリーン１３に、図４から図６に示すようなモード選択画面が表示される。すなわち、リハビリプログラムにおける初期選択画面としてはメニュー画面３０が表示され、ゲームモードにおいてはゲーム選択画面４０が表示され、変身モードにおいては変身選択画面５０が表示される。そして、各選択画面においてゲームや変身が適宜選択される。なお、図示は省略するが、ステップＳ２において表示される画面には、効果測定モードに対応する選択画面が含まれる。
【００５８】
そして、モード実行処理が行われる（Ｓ３）。ステップＳ３においては、ステップＳ２にて選択されたゲームや変身等が実行される。つまり、リハビリブログラムにおいて選択されたゲームや変身等のサブルーチンが呼び出されてプロジェクタ１４によってスクリーン１３に投影表示される。以上のようにして、各動作モードが実行される。
【００５９】
なお、リハビリプログラムにおいては、各動作モードの実行形態やカメラ１１により取り込まれた画像データ中の患者Ｋの動き等に連係した楽曲や音声等をコンピュータ１２によってスピーカ等から発生させてもよい。これにより、リハビリテーションにおけるエンターテインメント性をさらに高めることができる。
【００６０】
この場合、例えば、コンピュータ１２において動作部特定部２１により特定された患者動作部がフレーム内のどこにあるかに応じた楽音データが生成される。例えば、フレームが横方向に５分割されている場合、これらの分割された区画の中から患者Ｋの動きが有った部分に対応する楽器（例えば、ピアノ、ギター、ベース、ドラム、オルゴール等。）の音源による楽音データを生成することができる。
【００６１】
また、コンピュータ１２は、時間の経過やスクリーン１３上に表示する患者動作部の特定の動き等をきっかけ（トリガ）として楽曲の基準コードを変化させることで、基準コードの変化（コード進行）を音楽として美しく奏でられるようになる。この変化には、あらかじめ順番やタイミング等を指定しておく場合や、ランダムで進行させる場合などがある。変化のタイミングとしては、時間の経過による変化の他、患者動作部の動きの程度によって切り換えるなど、患者の動きに合わせて変化させることも可能である。こうして、リハビリプログラムにおいて、スクリーン１３上に撮像画像とリハビリ画像とを合成表示することによる視覚的効果と、この合成画像により楽曲を変動して発生させる音源による聴覚効果とを連係して相乗的に発揮させることにより、機能回復効果に優れた認知症患者などへのトレーニングが可能となる。
【００６２】
ゲーム選択画面４０（図５）において選択されるゲームは、患者Ｋがスクリーン１３に映る自己の撮像画像（ミラー画像）を見ながら、この自己の撮像画像に重ねてスクリーン１３に表示されるリハビリ画像の動きに対応するように行われる。具体的には、前述したように、ゲームは、スクリーン１３において患者動作部がリハビリ画像における反応画像部に干渉することが用いられて行われる。
【００６３】
したがって、患者Ｋのスクリーン１３に対する相対的な位置は、スクリーン１３に表示される自己の撮像画像について、スクリーン１３のほぼ全範囲に患者動作部が届くように設定される。つまり、ゲームを行うためには、患者動作部（本実施形態では手の画像部分）が、スクリーン１３における略全面に対応する範囲で動かされることが前提となる。
【００６４】
このため、ゲームを行うに際しては、患者Ｋがゲームやリハビリの効果測定等を正確に行うことができるように、前述したような動作範囲設定処理（図７、ステップＳ１参照）等のような設定が行われる。そこで、本実施形態のリハビリシステム１０においては、図３に示すように、コンピュータ１２において、患者動作部のスクリーン１３における動作範囲の設定を行うための設定画像を生成する設定画像生成部２６を有する。ここで、設定画像生成部２６により生成される設定画像については、例えば患者Ｋが車椅子の利用者である場合、座位での利用が前提とされる。
【００６５】
設定画像生成部２６は、プロジェクタ１４が撮像画像を表示する画面であるスクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部と、スクリーン１３に対する患者Ｋの動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する。設定画像は、患者Ｋがゲーム等を始める前に、スクリーン１３に対して座る位置や、スクリーン１３に対する動作範囲を確認するための画像である。そして、このように設定画像生成部２６が備えられる構成においては、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、設定画像生成部２６により生成された設定画像を合成させる。
【００６６】
図８に、設定画像の一例を示す。図８（ａ）は、設定画像６０に含まれる位置基準画像部としての縦中心線部６１を示す。縦中心線部６１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置を示す縦線状の画像部分であり、スクリーン１３に対する患者Ｋの左右方向の位置についての基準となる。したがって、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像の身体の中心が、縦中心線部６１に合うように、例えば「身体の中心を合わせてください」等の音声ガイドに従って、スクリーン１３に対する左右方向の位置を調整する。
【００６７】
このように、設定画像６０に含まれる位置基準画像部としての縦中心線部６１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中心線部６１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【００６８】
図８（ｂ）は、設定画像６０に含まれる動作範囲確認画像部としての隅丸形状部６２を示す。隅丸形状部６２は、スクリーン１３における四隅のそれぞれに表示される丸形状の画像部分であり、スクリーン１３に対する患者動作部の移動範囲、つまり患者Ｋの動作範囲を確認するための画像部分である。したがって、患者Ｋは、両指先が画面の四隅にある隅丸形状部６２に触れるように、例えば「両手を広げて丸形状を触って下さい」等の音声ガイドに従って、自分のスクリーン１３に対する動作範囲を確認する。スクリーン１３の四隅の隅丸形状部６２に触れることができたら、患者Ｋのスクリーン１３に対する相対的な位置が確定する。隅丸形状部６２は、例えば縦中心線部６１を基準として配置される。
【００６９】
このように、設定画像６０に含まれる動作範囲確認画像部としての隅丸形状部６２は、患者Ｋのスクリーン１３に対する動作範囲を確認するための指標マーカである。なお、隅丸形状部６２は、スクリーン１３の上側の二隅のみに設けられてもよい。また、動作範囲確認画像部としては、隅丸形状部６２のほか、丸以外の形状を有するものや、スクリーン１３の四隅に限られずスクリーン１３の周縁部に設けられるものや、キャラクタ画像等であってもよい。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中心線部６１と、スクリーン１３に対する患者Ｋの動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部である隅丸形状部６２とを含む設定画像６０を生成する設定画像生成手段として機能する。
【００７１】
コンピュータ１２が設定画像生成部２６を備えることにより、スクリーン１３との関係において、リハビリプログラムにおけるゲームを行なう患者Ｋに固有の基準位置と動作範囲とを設定することができ、患者Ｋのリハビリテーションのための動作に対応したリハビリ画像をスクリーン１３上に適正表示させることができる。したがって、例えば、患者Ｋが車椅子に乗った座位の姿勢で、その手を拡げて届く範囲内にゲーム領域を設定したり、手足や肩の可動範囲を測定することでリハビリテーション効果を評価したりすることができる。
【００７２】
メニュー画面３０（図４）において、遊び方選択部３１によって遊び方モードが選択されることで、スクリーン１３に遊び方の画像が表示される。ここで、遊び方とは、リハビリプログラムにおいて行われるゲーム等の選択された各モードにおける遊び方や使用法等を示すものである。遊び方モードは、例えば、カメラ１１等によって画面に映る経験の少ないお年寄りや、リハビリシステム１０の初めての使用者等に対して行われるものである。したがって、遊び方の画像としては、バーチャルでの空間認識イメージ、リアルタイムでの動作イメージ等を獲得することができる練習画像が用いられる。
【００７３】
図９は、本実施形態に係るリハビリプログラムの遊び方画像７０を示す。遊び方画像７０においては、スクリーン１３に複数の出没画像部７１が表示される。出没画像部７１には、例えば紙風船等の、お年寄り等が馴染みやすいモチーフが用いられる。出没画像部７１は、例えば所定の時間内において患者Ｋの頭上、右側、左側等、順番に出現する画像部分である。
【００７４】
このため、患者Ｋは、出没画像部７１に順番通りに触ろうとすること、つまり患者動作部を出没画像部７１と干渉させようとすることで、自分の動作がスクリーン１３の画面上においてどのように動いているかを、スクリーン１３の画面で認識することができる。遊び方画像７０を利用することで、ゲームに際しての準備や、患者Ｋの自分の動作範囲、距離、速度を認識することが可能となる。
【００７５】
メニュー画面３０（図４）において、ゲーム選択部３２によってゲームモードが選択されることで、スクリーン１３にゲーム選択画面４０が表示される（図５）。そして、ゲーム選択画面４０において、各ゲームが選択されることで、選択されたゲームが行われる。
【００７６】
図１０は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「鬼退治」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１０に示すように、「鬼退治」ゲームは、患者Ｋがスクリーン１３上に次々とランダムに現れて浮遊する鬼キャラクタＤを目で追いながら、退治していくゲームである。ここで、鬼キャラクタＤの“退治”は、スクリーン１３上において患者動作部である手Ｈの画像部分が反応画像部である鬼キャラクタＤに干渉することで実現される。退治された鬼キャラクタＤは、スクリーン１３から消失する。
【００７７】
したがって、「鬼退治」ゲームにおいては、患者Ｋは、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が鬼キャラクタＤに触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで鬼キャラクタＤを退治していき、所定の得点を獲得する。患者Ｋが獲得した得点は、「鬼退治」ゲームのリハビリ画像が有する点数表示部Ｔにその都度表示される。
【００７８】
「鬼退治」ゲームにおいては、患者Ｋの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、画面上を上下左右方向にランダムに動き回る浮遊状態の複数個の鬼キャラクタＤが、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、このリハビリ画像と重ね合わせるようにカメラ１１により撮影された患者Ｋの正面画像がその左右を反転させたミラー画像としてスクリーン１３の画面上に合成表示される。
【００７９】
なお、コンピュータ１２の表示制御部２５により画像処理されるリハビリ画像やミラー画像のデータは、二層レイヤー構造のデータとして保持されている。これによって、レイヤーごとに透明度や輝度などが設定されるとともに、必要に応じて患者Ｋの画像データはその対象部分の輪郭外などの領域をマスク処理して除去することでスクリーン１３の画面上に表示される患者Ｋの手などの患者動作部の識別が容易になるように調整している。
【００８０】
「鬼退治」ゲームにおいては、例えば、患者Ｋが時間内にどれだけ鬼キャラクタＤを退治することができたかが、点数表示部Ｔに表示される得点により評価される。ここで、複数の鬼キャラクタＤについて、その色・サイズ・形態・動作スピード等に違いを持たせ、これらの違いごとに、退治することで獲得できる得点を設定することもできる。
【００８１】
「鬼退治」ゲームでは、患者Ｋの習熟度や障害の程度などに応じて、得点構成やゲーム構成などを異ならせることで、複数のレベルを設けることができる。例えば、初級レベルでは、順番に番号つきで複数の鬼キャラクタＤが表示され、例えば３０秒内でどれだけの数の鬼キャラクタＤを退治できるかが測定・評価される。こうしたゲーム設定によれば、ゲームへの興味を高めることができるとともに、順番に鬼キャラクタＤを退治することによる遂行能力のトレーニングがなされ、患者Ｋの脳機能面での回復が図られる。
【００８２】
初級レベルに対する上級レベルでは、例えば、赤鬼（赤色の鬼キャラクタＤ）や青鬼（青色の鬼キャラクタＤ）等の異なる色の鬼キャラクタＤが混ざった存在している中で、指定の色（例えば赤鬼）だけを対象としてその番号順に退治させるようなゲーム形態が用いられる。こうしたゲーム設定によれば、鬼キャラクタＤについての色、順番による情報獲得や識別トレーニング、注意機能向上、遂行機能向上などによる脳機能面の回復が図られる。さらに、おまけレベルとして、単純にたくさんの鬼キャラクタＤを退治することで、得点を競うゲーム構成等も考えられる。
【００８３】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「鬼退治」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、リハビリ画像に含まれる反応画像部として、多数の画像部分である鬼キャラクタＤを出現させるとともに、患者動作部が干渉することで反応した鬼キャラクタＤを消失させる。
【００８４】
このような「鬼退治」ゲームによれば、脳機能については、前記のとおり注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、広範囲（周辺）への腕の運動、上肢リーチ範囲の拡大、持久力の向上、反応速度の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。なお、本実施形態では、反応画像部として、鬼キャラクタＤが採用されているが、例えばモグラやネズミ等、ゲームとして患者Ｋの興味を惹くようなものが適宜採用される。
【００８５】
図１１は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「おにぎりバレー」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１１に示すように、「おにぎりバレー」ゲームは、スクリーン１３上を浮遊状態でゆっくりと落下する複数のおにぎりＮを、スクリーン１３のフレーム内から下側に落とさないように（フレームアウトしないように）レシーブするゲームである。ここで、おにぎりＮの“レシーブ”は、スクリーン１３上において患者動作部である手Ｈの画像部分が反応画像部であるおにぎりＮに下側から干渉することで実現される。レシーブされたおにぎりＮは、手Ｈの動きに対応した方向に移動方向を変化させながら浮遊する。つまり、おにぎりＮの浮遊状態は、スクリーン１３上における患者動作部である手Ｈの動きによっておにぎりＮに上方へ向かう反発力を付与することで維持される。
【００８６】
したがって、「おにぎりバレー」ゲームにおいては、患者Ｋは、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が下側からおにぎりＮに触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことでおにぎりＮの落下を防ぐ。そして、例えば、所定時間経過した後においてスクリーン１３上に残っているおにぎりＮの数が得点として用いられる。
【００８７】
「おにぎりバレー」ゲームにおいては、患者Ｋの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、画面上を浮遊状態でゆっくりと落下するとともに手Ｈの干渉を受けることで手Ｈの動きに対応した方向に移動方向を変化させる複数個のおにぎりＮが、プロジェクタ１４を介して表示される。
【００８８】
「おにぎりバレー」ゲームでは、患者Ｋの習熟度や障害の程度などに応じて、得点構成やゲーム構成などを異ならせることで、複数のレベルを設けることができる。例えば、ゲームスタート時におけるスクリーン１３上のおにぎりＮの数やタイミング（速度）等により、複数のレベルが設定される。具体的には、例えば、ゲームスタート時におけるスクリーン１３上のおにぎりＮの数が、初級レベルで１０個、中級レベルで１５個、上級レベルで２０個等のように設定される。また、複数のおにぎりＮの中に、同じ形状で色の異なる赤いおにぎり（赤飯）Ｎ１を混ぜ、この赤いおにぎりＮ１を他のおにぎりＮよりも高得点とすることで、単にゲームスタート時のおにぎりＮの数に基づく達成率を競うゲームから得点制に変更し、高得点を狙うゲームにすることもできる。
【００８９】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「おにぎりバレー」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、緩やかに落下するとともに患者動作部である手Ｈが下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分であるおにぎりＮ（および赤いおにぎりＮ１）を表示させる。
【００９０】
このような「おにぎりバレー」ゲームによれば、脳機能については、注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、脳機能面における周辺注意、識別トレーニングができる。すなわち、加齢により視野が狭くなり周辺注意が低下した高齢者などに対する周辺注意力の向上トレーニングとしての効果が得られる。また、運動機能（上肢機能）については、ゆっくりした肩の運動、体幹の左右方向への安定、上腕運動による目標物コントロール等が行われることから、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、反応速度の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。なお、本実施形態では、反応画像部として、おにぎりＮが採用されているが、例えばボールや果物等、ゲームとして患者Ｋの興味を惹くようなものが適宜採用される。
【００９１】
図１２は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「紙相撲」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１２に示すように、「紙相撲」ゲームは、患者同士あるいは患者と介護者などとによる２名参加の対戦型ゲームであり、力士キャラクタＧ，Ｇ’同士を対戦させ、一方の力士キャラクタＧ（またはＧ’）が土俵Ｐの外に追い出されることで勝敗が決まるゲームである。力士キャラクタＧ，Ｇ’の動作（相手側への移動）は、各力士キャラクタＧ，Ｇ’に対応して画面における所定の位置に存在する反応画像部である風車Ｗ，Ｗ’に手Ｈが干渉することに連動する。画面上において手Ｈが干渉した風車Ｗ，Ｗ’は、その手Ｈの動作範囲や動作スピード等に応じたスピードで回転する。つまり、手Ｈの動作範囲が広いほど、動作スピードが速いほど、相手の力士キャラクタＧ（またはＧ’）への作用（押す力）が強くなる。
【００９２】
したがって、「紙相撲」ゲームにおいては、患者Ｋを含む参加者（プレイヤー）は、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が自分側の風車Ｗ（またはＷ’）に触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで風車Ｗ（またはＷ’）を回転させ、相手の力士キャラクタＧ’（またはＧ）を土俵Ｐから押し出すように、力士キャラクタＧ（またはＧ’）を動かす。
【００９３】
「紙相撲」ゲームにおいては、プレイヤーの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、各プレイヤーに対応する反応画像部である一対の風車Ｗ，Ｗ’と、各風車Ｗ，Ｗ’の動きに連動して動作する各プレイヤーに対応する力士キャラクタＧ，Ｇ’とが、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、「紙相撲」ゲームにおいては、スクリーン１３上に表示される患者動作部である手Ｈと反応画像部である風車Ｗ、Ｗ’との干渉のタイミングやその強弱に対応して、特定画像部である力士キャラクタＧ，Ｇ’を動作させることで、いずれかの力士キャラクタＧ，Ｇ’が土俵Ｐから出ることにより、最終的に「紙相撲」ゲームの勝敗が決定されるようにプログラミングされている。
【００９４】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「紙相撲」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分である風車Ｗ，Ｗ’を表示させるとともに、二つの風車Ｗ，Ｗ’のそれぞれに対応する特定画像部である力士キャラクタＧ、Ｇ’を表示させ、各風車Ｗ，Ｗ’に対する患者動作部の干渉状態に応じて、風車Ｗ，Ｗ’に対応する力士キャラクタＧ、Ｇ’を変化させる。
【００９５】
このような「紙相撲」ゲームによれば、脳機能については、注意の持続・集中のトレーニングができ、注意機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、上肢の協調性のトレーニング、肘関節の屈伸、肩のプレース（姿勢の保持）等が行われることから、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、筋力の向上、持久力の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。
【００９６】
図１３は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「風船競争」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１３に示すように、「風船競争」ゲームは、前述した「紙相撲」ゲームと同様に２名参加の対戦型ゲームであり、風船Ｂ，Ｂ’をスクリーン１３の下の部分から、スクリーン１３の上の部分に表示されるゴール部分Ｆの部分まで先に上昇させることを競うゲームである。風船Ｂ，Ｂ’の動作（上昇）は、反応画像部である風船Ｂ，Ｂ’に手Ｈが干渉することに連動する。画面上において手Ｈが干渉した風船Ｂ，Ｂ’は、その手Ｈの動作範囲や動作スピード等に応じたスピードで回転する。つまり、手Ｈの動作範囲が広いほど、動作スピードが速いほど、風船Ｂ，Ｂ’の上昇スピードが速くなる。
【００９７】
したがって、「風船競争」ゲームにおいては、患者Ｋを含む参加者（プレイヤー）は、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が自分側の風船Ｂ（またはＢ’）に触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで風船Ｂ（またはＢ’）を上昇させる。
【００９８】
また、「風船競争」ゲームにおいては、各プレイヤーについて複数（本例では２個）の風船Ｂ，Ｂ’が用意される。そして、各風船Ｂ，Ｂ’には番号が付され、番号の順番に上昇するように設定される。つまり、本例では、「１」の風船Ｂ，Ｂ’を上げ終わらないと（ゴール部分Ｆまで持っていかないと）、「２」の風船Ｂ，Ｂ’が動かないように設定される。ここで、風船Ｂ，Ｂ’の色や番号はランダムに変更するように設定されてもよい。
【００９９】
「風船競争」ゲームにおいては、プレイヤーの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、各プレイヤーに対応する反応画像部である一または複数の風船Ｂ，Ｂ’が、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、「風船競争」ゲームにおいては、スクリーン１３上に表示される患者動作部である手Ｈと反応画像部である風船Ｂ，Ｂ’との干渉のタイミングやその強弱に対応して、風船Ｂ，Ｂ’を上昇させることで、いずれかの風船Ｂ，Ｂ’がゴール部分Ｆに到達することにより、「風船競争」ゲームの勝敗が決定されるようにプログラミングされている。
【０１００】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「風船競争」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、患者動作部の干渉状態に応じて所定の方向（本実施形態では上方向）に移動する二つの画像部分である風船Ｂ，Ｂ’を表示させる。
【０１０１】
このような「風船競争」ゲームによれば、脳機能については、識別能力・遂行能力のトレーニングができ、競争心や意欲といった精神機能面を賦活することができるので、注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、体幹の進展、肩関節の内転動作、肘関節の屈伸、手関節の背屈運動等が行われることから、肩関節の安定性向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、体幹の運動性向上、持久力の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。
【０１０２】
なお、以上のようなゲームモードにおける各ゲームのモチーフやキャラクタ等や、選択可能なゲームの数等は一例であり、各ゲームによって誘発させる患者Ｋの動作や各ゲームの趣旨等に応じて様々なモチーフやキャラクタ等を採用することができる。
【０１０３】
メニュー画面３０（図４）において、変身選択部３３によって変身モードが選択されることで、スクリーン１３に変身選択画面５０が表示される（図６）。そして、変身選択画面５０において、各変身が選択されることで、選択された変身が行われる。
【０１０４】
図１４は、リハビリシステム１０において実行される変身（動作モード）の一例を示す説明図である。変身のモードにおいては、患者Ｋ自身が種々の変身パターンにスクリーン１３上で変身できる。変身のモードは、上述したようなゲームが十分に楽しめない重度疾患者向けのものであり、患者Ｋの注視力向上のためのプログラムである。変身のモードでは、スクリーン１３上に表示される患者Ｋ自身の正面画像に対してモチーフが付加されたり、患者Ｋ自身の正面画像の一部がデフォルメされたり他のアイテムに置き代わったりするいくつかの変身パターンがあらかじめ準備されており、スクリーン１３上に表示される患者Ｋ自身の映像を変化させることで患者Ｋの注意力や識別力が刺激されるようになっている。
【０１０５】
図１４には、変身のモードとして、スクリーン１３上に表示される患者Ｋの正面画像Ｊに対してモチーフが付加される場合を示している。図１４では、正面画像Ｊに付加されるモチーフとして、「端午の節句」が示されている。「端午の節句」の変身のモードは、患者Ｋの撮像画像に合成される変身用の画像（変身画像）として、スクリーン１３上に表示される患者Ｋの正面画像Ｊの部分に対応して表示される兜Ｖ１と、スクリーン１３における所定の位置に表示される鯉のぼりＶ２とを有する。
【０１０６】
具体的には、図１４（ａ）に示すように、スクリーン１３に、カメラ１１によって撮像された患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、例えば、同図（ｂ）に示すように、まず、変身画像に含まれる兜Ｖ１が正面画像Ｊに対応して表示され、次に、同図（ｃ）に示すように、変身画像に含まれる鯉のぼりＶ２が表示される。
【０１０７】
「端午の節句」の変身のモードにおいては、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、自動的に正面画像Ｊの顔部分が検出され、その顔部分に対応するように兜Ｖ１が表示される。兜Ｖ１の画像部分は、患者Ｋがスクリーン１３に対して相対的に動くことによる正面画像Ｊの顔部分の動きに追従して表示される。ここで、兜Ｖ１の画像部分の、正面画像Ｊの顔部分の動きに対する“追従”については、正面画像Ｊの顔部分がスクリーン１３の画面に平行に移動することにともなう兜Ｖ１の画像部分の移動のほか、正面画像Ｊの顔部分がスクリーン１３の画面に垂直に移動することにともなう兜Ｖ１の画像部分の拡大・縮小も含まれる。こうした患者Ｋの正面画像Ｊに対する兜Ｖ１の画像部分の追従により、患者Ｋの注意の持続が促される。
【０１０８】
変身のモードにおいては、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、コンピュータ１２が有する画像データ処理部等により、正面画像Ｊにおける顔部分が検出されて特定される。ここで、コンピュータ１２は、カメラ１１で撮像される患者Ｋの正面画像Ｊの顔部分の様子を画像認識情報として取得してもよい。正面画像Ｊにおける顔部分は、例えば、患者Ｋの正面画像Ｊについて、目・鼻・口それぞれに対応する画像部分のバランス関係等に基づいて検出される。
【０１０９】
そして、コンピュータ１２においては、特定された正面画像Ｊにおける顔部分についての情報が、変身画像を表示するためのトリガ情報（トリガ信号）として出力される。このようにコンピュータ１２において出力されるトリガ情報に基づき、同じくコンピュータ１２が有する変身画像生成部（図示略）等によって変身画像がフレームごとに生成され、画像合成部によって患者Ｋの撮像画像と合成される。ここで、正面画像Ｊにおける顔部分の大きさ（範囲）に応じたトリガ情報が出力されることで、兜Ｖ１の画像部分の拡大・縮小が行われ、正面画像Ｊにおける顔部分の数（人数）に応じたトリガ情報が出力されることで、人数に対応した複数の兜Ｖ１の画像部分が表示される。
【０１１０】
変身のモードにおいては、より患者Ｋの注意の持続を促すため、変身画像として、時間の経過や患者Ｋの顔の表情等にともなって色や形状等の表示態様が変わるアニメーション型が採用されてもよい。また、変身のモードにおいては、あらかじめ登録された複数の変身パターンが、ランダムにあるいは患者Ｋの症状等に応じて変身画像が切り替わるように表示されてもよい。また、変身のモードにおいては、画面上に、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示された状態において変身画像を表示させるためのボタン部分を表示させてもよい。なお、変身のモードにおいては、スクリーン１３の画面上に、初期状態に復帰させるための戻るボタンＲが適宜表示される（図１４（ｂ），（ｃ）参照）。
【０１１１】
変身画像のモチーフとしては、例えば、季節に関連付けたもの（季節パターン）や、疑似体験に関連付けたもの（疑似体験パターン）が挙げられる。具体的には、季節パターンとしては、例えば、春には、桜・ひな人形等を含む“ひな祭り”、夏には、いか・スイカ等を含む“海水浴”、秋には、月・だんご・うさぎ等を含む“お月見”、冬には、サンタ・トナカイ等を含む“クリスマス”等のモチーフが採用される。また、疑似体験パターンとしては、例えば、ケーキ・プレゼント等を含む“誕生日”や、ドレスやハット等の新郎・新婦が表示される“ラブラブ”等のモチーフが採用される。
【０１１２】
変身画像のモチーフとして用いられる季節パターンは、患者Ｋの生活感（自分の置かれている状況、日時、季節等の見当識）を把握させるために好適である。また、変身画像のモチーフとして用いられる疑似体験パターンは、非日常の刺激が導入され、これまでにない体験での面白み、楽しみ等を感じさせることによって患者ＫのＱＯＬ（生活の質）の向上のために好適である。
【０１１３】
季節パターンについて、前記のとおり夏の季節のいか・スイカ等を含む“海水浴”においてアニメーション型が採用される場合、例えば、患者Ｋの正面画像Ｊの顔部分の検出後、その顔部分を覗かせるようなスイカ（スイカの被り物）が表示され、その後数秒経過すると、スイカが割れてスイカの中の赤い部分が現れ、また数秒経過後に元の状態に戻る等の、動きが生じるタイプの変身画像となる。こうした、動的な変身画像によれば、患者Ｋの注意の持続が効果的に促される。また、疑似体験パターンについては、例えば前記のような“ラブラブ”のモチーフにおいて洋装が採用されることで、専ら和装しか体験したことのないお年寄りが願望を持つ洋装の姿への変身が可能になり、効果的に患者Ｋの注意を喚起することができる。
【０１１４】
また、変身のモードにおいては、撮影・印刷機能が備えられる。具体的には、図１４（ｃ）に示すように、スクリーン１３の画面上に（変身画像の一部に）、撮影ボタンＳが表示され、任意のタイミングで、スクリーン１３に表示されている画像、つまり患者Ｋの撮像画像と変身画像との合成画像の画像データが所定のフォルダへ保存される。そして、変身のモードの利用者は、撮影・保存された画像データを、記念撮影写真として、例えばコンピュータ１２に接続されるプリンタ等によって印刷する。
【０１１５】
このような変身のモードによれば、前述したようなゲームモードが十分に楽しめない患者Ｋであっても、スクリーン１３の画面を真っ直ぐに注視し続けることで、自分の撮像画像について、様々な態様への変身や変化が楽しめるので、注視力を向上させることができる。具体的には、脳機能については、自己への気付き・変化によるフィードバックの認識、および注意の持続が得られることから、覚醒レベルの向上や注意機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、頭部がスクリーン１３の画面に対して正中位置を向いていないと、患者Ｋの顔部分が認識されずに変身画像が表示されないことから、体幹〜頭部等の位置固定のリハビリ作用が得られる。
【０１１６】
メニュー画面３０（図４）において、効果測定選択部３４によって効果測定モードが選択されることで、リハビリ効果測定が行われる。
【０１１７】
リハビリテーションの効果の測定として医療現場で実際に行われているものに、身体機能を身体バランスの面から測定するファンクショナルリーチテスト（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｒｅａｃｈ Ｔｅｓｔ、以下「ＦＲテスト」という。）と、身体機能を関節可動域（Ｒａｎｇｅ Ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ）の面から測定する関節可動域テスト（以下「ＲＯＭテスト」という。）と、身体機能を反応速度の面から測定する反応スピードテスト（落下棒テスト等）とがある。
【０１１８】
効果測定モードにおいて行われるリハビリ効果測定は、本実施形態に係るリハビリシステム１０によって上記のような各テストを再現させることで、患者Ｋの身体状況を簡易的に測定・診断するためのものである。こうしたリハビリ効果測定を行うため、本実施形態のリハビリシステム１０においては、図３に示すように、コンピュータ１２において、上記のような各テストに対応する測定画像を生成する測定画像生成部２７を有する。
【０１１９】
測定画像生成部２７は、プロジェクタ１４が撮像画像を表示する画面であるスクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部と、この位置基準画像部との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、患者Ｋの身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する。測定画像は、患者Ｋが前述したようなゲーム等のリハビリプログラムを開始する前、あるいはリハビリプログラムを行った後に、患者Ｋの身体機能を測定することで、リハビリテーションの効果を測定するための画像である。そして、このように測定画像生成部２７が備えられる構成においては、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、測定画像生成部２７により生成された測定画像を合成させる。
【０１２０】
本実施形態では、効果測定モードとして、上記の各テスト（ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、反応スピードテスト）に対応する選択可能な三種類のリハビリ効果測定（動作モード）が用意されている。なお、これらのリハビリ効果測定は、例えばメニュー画面３０（図４）において効果測定選択部３４によって効果測定モードが選択された場合に表示されるリスト画面（ゲームモードについてゲーム選択画面４０（図５）参照）において選択可能とされる。
【０１２１】
図１５は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例であるＦＲテストの実施態様を示す説明図である。ＦＲテストは、身体全体（体幹）のバランス能力（立位においてどれだけ重心を支持基底面の中心から離せるか）を評価するためテストである。ＦＲテストにおいては、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢からの、上肢を水平に前方へ伸ばす最大限の距離（指先の移動距離）が測定される。
【０１２２】
図１５は、ＦＲテストを行うための測定画像の一例を示す。図１５（ａ）は、ＦＲテストの初期画面であり、ＦＲテストを行うための測定画像であるＦＲテスト測定画像８０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線８１を示す。縦中央線８１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置あるいは左右いずれかから１／３程度の位置において表示される縦線状の画像部分であり、ＦＲテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１２３】
したがって、図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像８３を視認しながら、縦中央線８１に対して、撮像画像８３の肩の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。ＦＲテストにおいては、図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して横（左右方向のいずれか）を向く姿勢となる。
【０１２４】
このように、ＦＲテスト測定画像８０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線８１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線８１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【０１２５】
図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋが縦中央線８１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、ＦＲテスト測定画像８０に含まれる測定用画像部としてのスケール画像部８２が表示される。スケール画像部８２は、スクリーン１３の画面上において、縦中央線８１から患者Ｋの向く側（図１５においては右側）の部分に表示される画像部分であり、縦中央線８１に平行に等間隔に配される複数の上下方向の直線状の部分を含む。
【０１２６】
図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋの測定動作の開始に際しては、患者Ｋは、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢とされ、かかる姿勢における指先の位置が、水平方向における開始点の位置８４ａとして測定され確認される。このように患者Ｋの撮像画像８３についての開始点の位置８４ａが測定された後、図１５（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を水平に前方（図１５においては右方）へ伸ばす動作を測定動作として行う。ここで、患者Ｋは、体幹屈曲しないように、上肢の高さを一定に保つように、体を前傾させてできるだけ前方に上肢を伸ばす。なお、患者Ｋに対する開始の合図は、測定画像の一部としてのスクリーン１３への表示や音声等により行われる。
【０１２７】
続いて、図１５（ｃ）に示すように、患者Ｋが前方に上肢を伸ばしきった姿勢における指先の位置が、水平方向における測定点の位置８４ｂとして測定され確認される。ここで、例えば、コンピュータ１２により、カメラ１１によって取得された画像データやスケール画像部８２等に基づいて画像認識処理を行い、患者Ｋの上肢（手）が伸びて届いている範囲の背景色を変化させること等により、患者Ｋの測定動作の視認性を向上させることができる。
【０１２８】
そして、開始点の位置８４ａと測定点の位置８４ｂとの水平方向の距離が測定される。この二点間の水平方向の距離が、ＦＲテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。なお、ＦＲテストにおける測定値の単位は基本的にはｃｍ（センチメートル）であるが、独自のポイントを利用したりキャラクタ表示を利用したりすることもできる。
【０１２９】
このように、ＦＲテスト測定画像８０に含まれ、開始点の位置８４ａおよび測定点の位置８４ｂを表示する測定用画像部としてのスケール画像部８２は、縦中央線８１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。つまり、スケール画像部８２に含まれる複数の縦方向の直線状の部分は、患者Ｋの指先の前方（図１５においては右方）への移動距離を測るための目盛として機能する。なお、測定用画像部としては、複数の縦方向の線状の部分を含むスケール画像部８２のほか、複数の縦方向および横方向の線状の部分を含む格子状の画像部分等であってもよい。
【０１３０】
以上のように、本実施形態のＦＲテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線８１と、この縦中央線８１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるスケール画像部８２とを含み、患者Ｋの身体機能を身体バランスの面から測定するためのＦＲテスト測定画像８０を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１３１】
また、本実施形態のＦＲテストにおいては、スクリーン１３の画面上における指先の位置（開始点の位置８４ａ、測定点の位置８４ｂ参照）の測定・確認は、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、ＦＲテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの手（詳しくは指先）の部分とされ、患者Ｋの撮像画像８３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの手の部分の位置が特定される。そして、ＦＲテスト測定画像８０は、スケール画像部８２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１３２】
このような、複数のモードのうちの一つのモードであるＦＲテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面における患者動作部の水平方向の移動距離を測定するためのスケール画像部８２を表示させる。
【０１３３】
以上のようなリハビリシステム１０によるＦＲテストの動作モードによれば、通常、医療現場等において医師や療法士等が専用の装置やメジャー等を用いることで行われるＦＲテストが、特別な装置等を必要とせずに、スクリーン１３の画面に合わせて手を伸ばす等の簡単な動作により再現されるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１３４】
また、リハビリシステム１０において実行されるＦＲテストにおいては、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタを用いることで、ＦＲテストにおける患者Ｋの位置等の測定・確認を行う態様が採用されてもよい。このようにポインタを用いたＦＲテストについて、図１６を用いて説明する。
【０１３５】
図１６は、ＦＲテストを行うための測定画像の他の例を示す。本例に係るＦＲテスト測定画像９０においては、まず、図１６（ａ）に示すように、ポインタ９４が用いられ、スクリーン１３に映る患者Ｋの撮像画像９３について、基準点９５が特定される。基準点９５は、例えば、スクリーン１３に対して横（左右方向のいずれか）を向く姿勢の患者Ｋの撮像画像９３における肩の中心部分に設定される。基準点９５の特定は、ポインタ９４が撮像画像９３において特定すべき位置に合わせられた状態で、例えばコンピュータ１２のマウスのクリック等の特定のための操作が入力されることによって行われる。
【０１３６】
図１６（ａ）に示すように、ＦＲテスト測定画像９０においては、基準点９５が特定されることで、水平基準線９１が表示される。水平基準線９１は、スクリーン１３の画面において基準点９５を通る水平方向の直線画像部分であり、患者ＫがＦＲテストにおいて手を前方（図１６において右方）に伸ばす際の指標となる。つまり、患者Ｋは、自己の手の画像部分が水平基準線９１に沿うように、上肢を水平に前方に伸ばす動作を行う。このように、本例に係るＦＲテストにおいては、水平基準線９１および基準点９５が、位置基準画像部として、ＦＲテスト測定画像９０に含まれる。
【０１３７】
したがって、図１６（ｂ）に示すように、本例に係るＦＲテストにおいては、患者Ｋの、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢における指先の位置が、水平基準線９１上の開始点９２ａとして測定され確認される。開始点９２ａの特定は、基準点９５と同様に、撮像画像９３の指先の位置にポインタ９４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。
【０１３８】
このように患者Ｋの撮像画像９３についての開始点９２ａが測定された後、図１６（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を水平に前方へ伸ばす動作を測定動作として行う。続いて、図１６（ｃ）に示すように、患者Ｋが前方に上肢を伸ばしきった姿勢における水平基準線９１上の指先の位置が、測定点９２ｂの位置として測定され確認される。測定点９２ｂの特定は、開始点９２ａと同様に、撮像画像９３の指先の位置にポインタ９４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。
【０１３９】
そして、開始点９２ａと測定点９２ｂとの水平距離が測定される。この二点間の水平方向の距離が、ＦＲテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。このように、本例に係るＦＲテストにおいては、開始点９２ａおよび測定点９２ｂが、測定用画像部として、ＦＲテスト測定画像９０に含まれる。また、ＦＲテスト測定画像９０においては、ポインタ９４が、スクリーン１３の画面上において任意の位置に移動させることが可能であり、患者Ｋの撮像画像９３についての特定の部分（開始点９２ａ、測定点９２ｂ、基準点９５）の位置の特定を行うための画像部分である位置特定部として含まれる。本例に係るＦＲテストによれば、ＦＲテスト測定画像９０の内容をシンプルにすることができる。
【０１４０】
図１７は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例であるＲＯＭテストの実施態様を示す説明図である。ＲＯＭテストは、腕の動きにともなう肩などの動きについて関節部分の回旋角度や屈曲角度等を測定することで、関節の可動域を評価するためのテストである。ＲＯＭテストにおいては、所定の肢体要素間の基準状態が想定され、この基準状態を０度とする関節の屈曲や回旋角度や可動角度等が測定される。ＲＯＭテストによれば、生活動作において支障がないか等が評価される。
【０１４１】
図１７は、ＲＯＭテストを行うための測定画像の一例を示す。図１７（ａ）は、ＲＯＭテストの初期画面であり、ＲＯＭテストを行うための測定画像であるＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１０１を示す。縦中央線１０１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置あるいは左右いずれかから１／３程度の位置において表示される縦線状の画像部分であり、ＲＯＭテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１４２】
したがって、図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像１０３を視認しながら、縦中央線１０１に対して、撮像画像１０３の左右いずれかの肩の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。ＲＯＭテストにおいては、図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢となる。
【０１４３】
このように、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１０１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線１０１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【０１４４】
図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋが縦中央線１０１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる測定用画像部としてのスケール画像部１０２が表示される。スケール画像部１０２は、スクリーン１３の画面上において、縦中央線１０１から、左右方向について縦中央線１０１に合わせられた方の肩の側（図１７においては右側）の部分に表示される画像部分であり、縦中央線１０１上における肩の中心位置に対応する中心点１０２ａを基準として、放射状に（扇型状に）等角度間隔（例えば５°間隔）で配される複数の直線（点線）状の部分を含む。
【０１４５】
図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋの測定動作の開始に際しては、患者Ｋは、例えば、肩幅の足位で起立するとともに縦中央線１０１に合わせられた方の肩の側の上肢を鉛直下向きに下ろした姿勢とされ、かかる姿勢における上肢の状態が、ＲＯＭテストにおける上肢の基準状態とされる。この上肢の基準状態では、患者Ｋの撮像画像１０３の上肢の位置は、縦中央線１０１に沿うように鉛直下向きに位置する。この縦中央線１０１における中心点１０２ａよりも下の部分が、スケール画像部１０２における基準位置を示す中央軸１０２ｂとして用いられる。このような患者Ｋの上肢の基準状態から、図１７（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を上側に回動させる動作を測定動作として行う。なお、患者Ｋに対する開始の合図は、測定画像の一部としてのスクリーン１３への表示や音声等により行われる。
【０１４６】
続いて、図１７（ｃ）に示すように、患者Ｋが上側に上肢を回動しきった状態における上肢の位置（角度）が、測定角度位置１０２ｃとして測定され確認される。ここで、例えば、コンピュータ１２により、カメラ１１によって取得された画像データやスケール画像部１０２等に基づいて画像認識処理を行い、患者Ｋの上肢（手）が回動して届いている範囲の背景色を変化させること等により、患者Ｋの測定動作の視認性を向上させることができる。
【０１４７】
そして、基準状態における上肢の位置を示す中央軸１０２ｂを基準（０°）とする測定角度位置１０２ｃまでの回動角度が測定される。この二つの位置の間の回転角度が、ＲＯＭテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。なお、ＲＯＭテストにおける測定値の単位は基本的には角度（°）であるが、独自のポイントを利用したりキャラクタ表示を利用したりすることもできる。また、ＲＯＭテストにおける測定部位は、肩から肘にかけての部分であるため、肘よりも先の部分（指先等）は、特に撮像画像１０３として取得される必要はない。
【０１４８】
このように、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれ、中央軸１０２ｂおよび測定角度位置１０２ｃを表示する測定用画像部としてのスケール画像部１０２は、縦中央線１０１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。つまり、スケール画像部１０２に含まれる複数の放射状の直線状の部分は、患者Ｋの肩関節の回動角度を測るための目盛として機能する。なお、本実施形態のＲＯＭテストでは、肩関節についての回動角度が測定されているが、本実施形態に係るＲＯＭテストは、手関節等のその他の関節にも適用可能である。
【０１４９】
以上のように、本実施形態のＲＯＭテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線１０１と、この縦中央線１０１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるスケール画像部１０２とを含み、患者Ｋの身体機能を関節可動域の面から測定するためのＲＯＭテスト測定画像１００を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１５０】
また、本実施形態のＲＯＭテストにおいては、スクリーン１３の画面上における上肢の位置（中央軸１０２ｂ、測定角度位置１０２ｃ参照）の測定・確認は、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、ＲＯＭテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの肩から肘にかけての部分とされ、患者Ｋの撮像画像１０３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの肩から肘にかけての部分の位置が特定される。そして、ＲＯＭテスト測定画像１００は、スケール画像部１０２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１５１】
このような、複数のモードのうちの一つのモードであるＲＯＭテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面における患者動作部の所定の位置を基準とする回動角度を測定するためのスケール画像部１０２を表示させる。
【０１５２】
以上のようなリハビリシステム１０によるＲＯＭテストの動作モードによれば、通常、医療現場等において医師や療法士等が専用の装置や分度器等を用いることで行われるＲＯＭテストが、特別な装置等を必要とせずに、スクリーン１３の画面に合わせて上肢を回動させる等の簡単な動作により再現されるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１５３】
また、リハビリシステム１０において実行されるＲＯＭテストにおいては、前述したＦＲテストの場合と同様に、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタを用いることで、ＲＯＭテストにおける患者Ｋの位置等の測定・確認を行う態様が採用されてもよい。このようにポインタを用いたＲＯＭテストについて、図１８を用いて説明する。
【０１５４】
図１８は、ＲＯＭテストを行うための測定画像の他の例を示す。本例に係るＲＯＭテスト測定画像１１０においては、まず、図１８（ａ）に示すように、ポインタ１１４が用いられ、スクリーン１３に映る患者Ｋの撮像画像１１３について、基準点１１５が特定される。基準点１１５は、例えば、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢の患者Ｋの撮像画像１１３における左右いずれかの肩の中心部分に設定される。基準点１１５の特定は、ポインタ１１４が撮像画像１１３において特定すべき位置に合わせられた状態で、例えばコンピュータ１２のマウスのクリック等の特定のための操作が入力されることによって行われる。
【０１５５】
図１８（ａ）に示すように、ＲＯＭテスト測定画像１１０においては、基準点１１５が特定されることで、鉛直基準線１１１が表示される。鉛直基準線１１１は、スクリーン１３の画面において基準点１１５を通る鉛直方向の直線画像部分であり、患者ＫがＦＲテストにおいて上肢を上側に回動させる際の指標となる。つまり、患者Ｋの撮像画像１０３の上肢の位置が鉛直基準線１１１に沿う状態が、ＲＯＭテストにおける基準状態に対応する。このように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、鉛直基準線１１１および基準点１１５が、位置基準画像部として、ＲＯＭテスト測定画像１１０に含まれる。
【０１５６】
したがって、図１８（ａ）に示すように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、患者Ｋの、肩幅の足位で起立するとともに基準点１１５が設定された方の肩の側の上肢を鉛直下向きに下ろした姿勢とされ、かかる姿勢における上肢の状態が、ＲＯＭテストにおける上肢の基準状態（０°）として測定され確認される。
【０１５７】
このように患者Ｋの撮像画像１１３についての基準状態が測定された後、図１８（ｂ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を上側へ回動させる動作を測定動作として行う。かかる動作により、図１８（ｂ）に示すように、患者Ｋが上側に上肢を回動しきった姿勢における上肢における任意の位置が、測定点１１２として測定され確認される。測定点１１２の特定は、基準点１１５と同様に、撮像画像１１３の上肢の位置にポインタ１１４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。測定点１１２が特定されることで、測定点１１２および基準点１１５を通る直線である測定角度位置１１２ａが表示される。
【０１５８】
そして、鉛直基準線１１１と、測定点１１２を通る測定角度位置１１２ａとの角度が測定される。この二つの位置の間の回転角度が、ＲＯＭテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。このように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、鉛直基準線１１１、測定点１１２、および１２ａ測定角度位置が、測定用画像部として、ＲＯＭテスト測定画像１１０に含まれる。また、ＲＯＭテスト測定画像１１０においては、ポインタ１１４が、スクリーン１３の画面上において任意の位置に移動させることが可能であり、患者Ｋの撮像画像１１３についての特定の部分（測定点１１２、基準点１１５）の位置の特定を行うための画像部分である位置特定部として含まれる。本例に係るＲＯＭテストによれば、ＲＯＭテスト測定画像１１０の内容をシンプルにすることができる。
【０１５９】
図１９は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例である反応スピードテストの実施態様を示す説明図である。反応スピードテストは、例えば落下棒テストのように、俊敏性・反射速度を評価するためのテストである。反応スピードテストにおいては、スクリーン１３の画面上に所定の画像部分が表れてから反応して所定の動作を行うまでの時間が測定される。
【０１６０】
図１９は、反応スピードテストを行うための測定画像の一例を示す。図１９（ａ）は、反応スピードテストを行うための測定画像である反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１２１を示す。縦中央線１２１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置において表示される縦線状の画像部分であり、反応スピードテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１６１】
したがって、図１９（ａ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像１２３を視認しながら、縦中央線１２１に対して、撮像画像１２３の身体の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。図１９（ａ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢（図１９では着座状態）となる。
【０１６２】
このように、反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１２１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線１２１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。図１９（ａ）に示すように、患者Ｋが縦中央線１２１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、患者Ｋが両手を膝の上に置いて、測定動作の準備が完了する。
【０１６３】
測定動作の準備が完了した状態から、図１９（ｂ）に示すように、例えば「開始！」の合図の後、任意のタイミングで、測定用画像部として、落下棒に見立てたバー画像部１２２が上側から落下するように表示される。そして、バー画像部１２２の落下開始から患者Ｋが利き手でスクリーン１３の画面上においてバー画像部１２２に触れるまでの時間が計測される。この患者Ｋがバー画像部１２２に触れるまでの時間が、反応スピードテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。
【０１６４】
反応スピードテストにおいては、開始の合図からバー画像部１２２をスクリーン１３の画面上に出現させるまでの時間は、１秒、２秒等ランダムとなるように設定される。また、反応スピードテストは、同一の患者Ｋに対して複数回（例えば７回）連続して計測が実施され、平均の値が用いられる。なお、平均の値としては、複数回の計測における最小値と最大値を除いた分（測定回数が７回の場合は５回分）の平均値が用いられるとよい。
【０１６５】
このように、反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる測定用画像部としてのバー画像部１２２は、縦中央線１２１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。なお、測定用画像部としては、棒状の画像部分であるバー画像部１２２のほか、例えば図１９（ｃ）に示すような丸形状部１２４や、三角形状や動物アニメ等のキャラクタ等の画像部分であってもよい。
【０１６６】
以上のように、本実施形態の反応スピードテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線１２１と、この縦中央線１２１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるバー画像部１２２（丸形状部１２４）とを含み、患者Ｋの身体機能を反応速度の面から測定するための反応スピードテスト測定画像１２０を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１６７】
また、本実施形態の反応スピードテストにおいては、スクリーン１３の画面上におけるバー画像部１２２等に触れることは、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、反応スピードテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの手の部分とされ、患者Ｋの撮像画像１２３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの手の部分の位置が特定される。そして、反応スピードテスト測定画像１２０は、バー画像部１２２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１６８】
このような、複数のモードのうちの一つのモードである反応スピードテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面上を落下する態様で移動するバー画像部１２２や、丸形状部１２４等の、スクリーン１３の画面に出現してから患者動作部の干渉を受けるまでの時間を測定するための画像部分を表示させる。
【０１６９】
以上のようなリハビリシステム１０による反応スピードテストの動作モードによれば、患者Ｋの身体機能を反応速度の面から測定するに際し、効率的で簡単な測定を行うことが可能となる。すなわち、通常、反応速度を測定するために行われる落下棒テスト等においては、医療現場等において医師や療法士等が複数回の測定を行うとともにそれらの測定結果の平均値を求める必要があるが、リハビリシステム１０の反応スピードテストによれば、自動的な平均値の算出が行われることから、計算の手間が省けて効率的な測定を行うことができ、また、スクリーン１３の画面に出現するバー画像部１２２等に対して反応して動作するだけで測定が行われるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１７０】
以上のように、本実施形態のリハビリシステム１０においては、前述したような各種ゲーム等によるリハビリ機能に加え、ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、および反応スピードテストによるリハビリ効果測定機能が備えられる。これにより、リハビリシステム１０を利用する患者が、医師や療法士等によらずに、自分でも簡易的にリハビリテーションの効果を測定することが可能となる。つまり、従来は医師や療法士等によらなければ行うことができなかったリハビリテーションの効果の測定が、患者自身で簡単に行うことができるようになる。結果として、患者はリハビリテーションに対する動機づけとなるリハビリテーションの効果の測定を精神的に気楽に行うことができ、リハビリテーションの継続性を高めることができる。
【０１７１】
また、ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、および反応スピードテストの各テストは、リハビリテーションの効果を測定するものであるため、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの前後において行われる。つまり、リハビリテーション前における各テストの測定値と、リハビリテーション後における各テストの測定値との比較に基づき、リハビリテーションの効果が測定される。こうしたリハビリテーションの効果測定が行われることで、患者自身による身体状況の把握と、リハビリプログラムの継続利用による効果の測定が可能となる。
【０１７２】
したがって、リハビリシステム１０のリハビリプログラムにおいて、前述したような各種ゲーム等の前後に、前記各テストを行うための効果測定用のプログラムが組み込まれる構成が採用されてもよい。この場合、リハビリテーション方法として、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの前に前記各テストを行うステップと、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションを行うステップと、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの後に前記各テストを行うステップとを含む方法が採用される。そして、前記各テストの結果を、前述したような各種ゲーム等の内容に反映させることもできる。この場合、例えば、前記各テストの結果から大きなリハビリ効果が表れたときは、前述したような各種ゲーム等の難易度を高くする等の設定変更が行われる。
【０１７３】
以上のような本実施形態のリハビリシステム１０によれば、従来の技術との比較において、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができる。具体的には、表示画面において患者自身の撮像画像とリハビリ用の画像とが合成される構成において、患者が自己の動作範囲、スピード、距離等の身体動作を画面上で自己認識しながらリハビリ用のゲーム等によるリハビリを効果的に行うためには、患者を撮影するためのカメラによるフレーム位置などの撮影条件をあらかじめ適正に設定する必要がある。また、リハビリテーションの効果測定においてその評価を数値化するためには、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定する必要がある。つまり、リハビリテーションとして意図される患者の動作（動作範囲）は患者の症状などに応じて異なるものであり、その意図される患者の動作と表示画面との対応が確実に図られる必要がある。
【０１７４】
この点、従来の技術では、意図される患者の動作と表示画面との対応を図ることが難しく、患者動作部を手等の狭い範囲に設定したり逆に上半身や下半身等の広い範囲に設定したりすることで、様々なリハビリテーション運動に対応させて汎用性を持たせることが困難であった。このため、表示画面に映し出される患者の映像に合成される画像について、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションやゲーム特性を付加することが困難であった。また、従来の技術は、リハビリテーションの効果について十分に検証・考慮がなされたものではなかった。
【０１７５】
そこで、本実施形態のリハビリシステム１０によれば、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することができるので、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションのリハビリテーションを行うことが可能となり、高い汎用性が得られる。このため、本実施形態のリハビリシステム１０は、医療リハビリ施設向けのゲーム、介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクリエーションツール等として様々な場面で適用することができる。また、高齢者や障害者であっても、ボタン操作等の複雑な操作を行うことなく、リハビリテーションを楽しみながら行うことができ、ゲームを楽しむだけで身体や脳を活性化が図れ、肩関節、手関節等の運動機能の改善や注意の持続等の脳機能の改善を図ることができる。さらに、リハビリテーションの効果の測定が行われることで、リハビリテーションの継続的な実施、つまり効果的なリハビリテーションを行うことが可能となる。
【０１７６】
以上説明した本実施形態のリハビリテーションを行うためのリハビリテーション用プログラムは、コンピュータ１２を、前述した各手段、つまり動作部特定手段、リハビリ画像生成手段、画像合成手段、比較手段、表示制御手段、設定画像生成手段、および測定画像生成手段として機能させる。かかるリハビリテーション用プログラムによれば、患者Ｋの動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することができ、このプログラムがロードされたコンピュータを医療リハビリ施設向けの介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクレーションツール等として用いることができる。
【０１７７】
また、本実施形態に係るリハビリテーション用プログラムについては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。これにより、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することのできるリハビリテーション用プログラムをコンピュータにロードして医療リハビリ施設向けの介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクリエーションツール等として医療現場に適用することができる。
【０１７８】
また、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションを行うためのプログラムを含む構成と、前述したような各種テストによる効果測定を行うためのプログラムを含む構成とは、それぞれ独立したものとして取り扱うことができる。この場合、前述したような各種テストによる効果測定については、リハビリテーションの効果測定用システム、効果測定用プログラム、およびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体がそれぞれ構成されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明のリハビリシステムは、ディスプレイ装置としてスクリーンとプロジェクタを用いてリアルタイムでの等身大自画映像を見ながら行う体感ゲーム型リハビリ機器として利用できる。この等身大映像をみながら自分自身の動作範囲、スピード、距離等の身体動作を画面で自己認識しながらゲームを行うことにより、上半身（腕・肩・肘関節、体幹等）等の機能訓練が可能になり、身体機能の維持・向上が期待できる。また、ゲーム内容は脳機能障害者や注意障害者向けの訓練内容を盛り込んだものであるため、色や形の識別、順番での遂行能力、周辺注意の向上、持続等も同時に訓練することが可能である。また、リハビリテーションの効果測定機能によれば、患者が自分で身体状況の把握や継続利用による効果の測定を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 撮像手段
２ 画像表示手段
３ 動作部特定手段
４ リハビリ画像生成手段
５ 画像合成手段
６ 比較手段
７ 表示制御手段
１０ リハビリシステム
１１ カメラ（撮像手段）
１２ コンピュータ
１３ スクリーン
１４ プロジェクタ
２１ 動作部特定部
２２ リハビリ画像生成部
２３ 画像合成部
２４ 比較部
２５ 表示制御部
２６ 設定画像生成部
２７ 測定画像生成部
６０ 設定画像
６１ 縦中心線部（位置基準画像部）
６２ 隅丸形状部（動作範囲確認画像部）
８０ ＦＲテスト測定画像
１００ ＲＯＭテスト測定画像
１２０ 反応スピードテスト測定画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示を用いたリハビリテーションを行なうためのリハビリテーション用システム、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば上肢や下肢等の身体の機能回復訓練であるリハビリテーションとしては、例えば複数人での体操や、指導者と患者とが共同で手足を動かすこと等といった単調な機能訓練が主に行われている。しかし、こうした単調な機能訓練では、面白味がなく患者が退屈してしまうので、継続することが難しい。リハビリテーションは継続することで効果が得られるものである。
【０００３】
こうしたリハビリテーションにおける問題を解決するため、リハビリテーションにゲーム性を取り入れて単調さを排除し、リハビリテーションを受ける患者に訓練の継続意識を持たせること等を目的として、画像表示を用いたリハビリテーションを行なうための技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、高次脳機能障害の患者がリハビリテーションをする意欲を継続させるためにエンターテインメント性を含んだシステムが開示されている。具体的には、特許文献１に開示のシステムにおいては、カメラにより撮影される患者の画像における特定の信号成分と、丸形状等の特定物体とが、プロジェクタにより表示されるスクリーン等の表示画面において合成される。そして、患者の撮影画像における特定の信号成分と特定物体との座標位置の一致状態に基づいて、特定物体の表示態様や座標位置等が変化させられる。これにより、表示画面上の特定物体の変態や移動に応じた患者の動作が促され、リハビリテーションの効果が得られる。
【０００５】
前記従来の技術によれば、リハビリテーションにおいてエンターテインメント性が得られると考えられる。しかしながら、特許文献１の技術では、患者の動作を促すための画像の変化（特定物体の変態や移動）が、特定の信号成分と特定物体との座標位置の一致状態に基づく単調なものである。したがって、表示画面に映し出される患者の映像に合成される画像について、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションを得ることが難しい。また、特許文献１の技術は、リハビリテーション用のゲームについて、ゲームの特性の疾患への影響が考慮されたものではない。
【０００６】
また、特許文献１の技術のように、表示画面に映し出される患者の映像とこの画像に合成される画像との関係が用いられるリハビリテーションにおいては、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係が重要となる。つまり、リハビリテーションとして意図される患者の動作（動作範囲）は患者の症状などに応じて異なるものであり、その意図される患者の動作（動作範囲）と表示画面との対応が確実に図られる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができるリハビリテーション用システム、プログラム、およびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
（１）本発明のリハビリテーション用システムは、リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段と、該撮像手段により取得された前記画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段と、前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段と、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段と、前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段と、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段と、該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段と、を備えるものである。
【００１１】
（２）本発明は、前記（１）のリハビリテーション用システムにおいて、前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、前記画面に対する前記患者の動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する設定画像生成手段をさらに備え、前記画像合成手段は、前記撮像画像に、前記設定画像生成手段により生成された前記設定画像を合成させるものである。
【００１２】
（３）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、多数の画像部分を出現させるとともに、前記患者の動作部が干渉することで反応した前記反応画像部を消失させるものである。
【００１３】
（４）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、緩やかに落下するとともに前記患者の動作部が下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分を表示させるものである。
【００１４】
（５）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分を表示させるとともに、前記二つの前記反応画像部のそれぞれに対応する前記特定画像部を表示させ、各前記反応画像部に対する前記患者の動作部の干渉状態に応じて、前記反応画像部に対応する前記特定画像部を変化させるものである。
【００１５】
（６）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記表示制御手段は、前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、前記患者の動作部の干渉状態に応じて所定の方向に移動する二つの画像部分を表示させるものである。
【００１６】
（７）本発明は、前記（１）または（２）のリハビリテーション用システムにおいて、前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、該位置基準画像部との関係において前記患者の身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、前記患者の身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する測定画像生成手段をさらに備え、前記画像合成手段は、前記撮像画像に、前記測定画像生成手段により生成された前記測定画像を合成させるものである。
【００１７】
（８）本発明に係るリハビリテーション用プログラムは、リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段が接続されたコンピュータを、前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段、前記撮像手段により取得された前記画像データに基づいて表示される撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段、前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段、前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段、該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段、として機能させるためのものである。
【００１８】
（９）本発明は前記（８）に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、本発明によれば、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るリハビリテーション用システムの機能ブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るリハビリテーション用システムの全体構成図。
【図３】同リハビリテーション用システムにおける制御系構成図。
【図４】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図５】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係るモード選択画面の一例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態に係る動作モード選択処理のフローチャートを示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る設定画像の一例を示す図。
【図９】本発明の一実施形態に係る遊び方画像の一例を示す図。
【図１０】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「鬼退治」ゲームの説明図。
【図１１】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「おにぎりバレー」ゲームの説明図。
【図１２】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「紙相撲」ゲームの説明図。
【図１３】本発明の一実施形態に係るゲームモードにおける「風船競争」ゲームの説明図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る変身モードの説明図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＦＲテストの一例についての説明図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＦＲテストの他の例についての説明図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＲＯＭテストの一例についての説明図。
【図１８】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおけるＲＯＭテストの他の例についての説明図。
【図１９】本発明の一実施形態に係る効果測定モードにおける落下棒テストの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、リハビリテーションを受ける患者（以下単に「患者」という。）の正面に位置する表示画面に、患者自身の撮像画像とリハビリテーション用の画像とを合成しながら、リハビリテーション用の画像の動きによって患者の動作を促す構成において、より高いエンターテインメント性を得るとともに、患者の症状に応じた多彩な動きを誘発させようとするものである。
【００２２】
図１に示すように、本発明に係るリハビリテーション用システム（以下「リハビリシステム」という。）は、撮像手段１と、画像表示手段２と、動作部特定手段３と、リハビリ画像生成手段４と、画像合成手段５と、比較手段６と、表示制御手段７とを備える。
【００２３】
撮像手段１は、患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する。画像表示手段２は、撮像手段１により取得された画像データに基づく撮像画像を表示する。動作部特定手段３は、撮像手段１により取得された画像データから、フレーム内で患者の動きがあったそれぞれの位置により患者の動作部の位置を特定する。リハビリ画像生成手段４は、撮像手段１により取得された撮像画像中で動作部特定手段３により特定された患者の動作部（以下「患者動作部」という。）と干渉することで反応する反応画像部を含み患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成する。
【００２４】
画像合成手段５は、撮像手段１により取得された撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成手段４により生成されたリハビリ画像を合成させる。比較手段６は、撮像手段１により取得された撮像画像中で動作部特定手段３により特定された患者動作部の位置と画像合成手段により合成されたリハビリ画像の反応画像部の位置とを比較する。
【００２５】
表示制御手段７は、比較手段６による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびにリハビリ画像における反応画像部以外の画像部分であって反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成手段４を制御する。以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態に係るリハビリシステム１０は、被写体としての患者Ｋを撮像するためのカメラ１１と、このカメラ１１が接続され、カメラ１１により入力された画像データに基づいて各種処理を行うコンピュータ１２とを備える。カメラ１１は、患者Ｋをその正面側から撮像してその画像データを生成する。カメラ１１は、患者Ｋを例えば１秒間に８フレーム連続的に撮像し、フレームごとに画像データとしてコンピュータ１２へ入力する。本実施形態では、カメラ１１が、患者Ｋを連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段として機能する。
【００２７】
カメラ１１は、レンズを通した映像をＣＣＤ撮像板などの固体撮像素子に結像させ、それをビデオ信号として出力するビデオカメラ等であって、フレーム画面を構成するビデオ信号がコンピュータ１２に入力されて処理される。カメラ１１は、患者Ｋの前面側における所定の位置に固定される。カメラ１１によって患者Ｋが連続的に撮像され、そのフレームごとに画像データが生成される。
【００２８】
なお、撮像手段としてのカメラ１１には、レンズの撮像角度を調整する視野角制御部や、レンズの焦点制御部、露光制御部などを必要に応じて設けることができる。また、これらの制御部を介することで、カメラ１１については、カメラ１１により撮像される画像データの解析結果や、リハビリテーションにおいて選択されるモード状態などに応じて、定められた動作範囲となるように自動制御することもできる。
【００２９】
また、リハビリシステム１０は、カメラ１１により取得された画像データに基づく撮像画像を投射するプロジェクタ１４と、プロジェクタ１４から投射される撮像画像等を表示するためのスクリーン１３とを備える。プロジェクタ１４は、コンピュータ１２を介して制御され患者Ｋに相対して配置されたスクリーン１３上に所定の映像を表示する。本実施形態では、スクリーン１３およびプロジェクタ１４を含む構成が、カメラ１１により取得された画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段として機能する。
【００３０】
プロジェクタ１４は、コンピュータ１２により制御され、患者Ｋ自身の撮像画像もしくはこの撮像画像をデフォルメした画像に重畳させて、リハビリテーションのための患者の動作を促すためのリハビリ画像を表示する。プロジェクタ１４およびスクリーン１３によれば、患者Ｋ自身のほぼ等身大像が映し出される。本実施形態のリハビリシステム１０は、例えば車椅子を使用する者の利用等を想定して主に上半身のリハビリテーションを行うものであるため、カメラ１１、スクリーン１３、およびプロジェクタ１４は、スクリーン１３に、椅子等に座った状態（座位）の患者Ｋの上半身が映るように配置される。なお、本実施形態では、プロジェクタ１４およびスクリーン１３を含む構成が採用されているが、画像表示手段としては、コンピュータに付属の液晶ディスプレイや、外部接続されるディスプレイや、ＣＲＴ（陰極線管）や、テレビジョン等であってもよい。
【００３１】
また、リハビリシステム１０には、必要に応じて、患者Ｋの立体的配置や健康状態などを取得するためのサブカメラや、患者Ｋの座る椅子に取り付けられ脈拍や体温などを測定するためのセンサ類などを設けたり、画像データに基づいてスクリーン１３に映し出されるリハビリ画像と患者Ｋの撮像画像とそれらの変化に関連付けられた楽音データを発生させるためのスピーカ装置などを付属して配置したりすることもできる。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態のリハビリシステム１０が備えるコンピュータ１２には、リハビリテーション中における患者Ｋの画像データを取得するカメラ１１と、リハビリテーション用のゲーム等を実行するプログラムにより処理された合成画像などの映像を出力するためのプロジェクタ１４とが接続されている。コンピュータ１２は、動作部特定部２１と、リハビリ画像生成部２２と、画像合成部２３と、比較部２４と、表示制御部２５とを有する。これら各部は、例えばコンピュータ１２にロードされたソフトウェアや電子基板の一部として設けられる。
【００３３】
動作部特定部２１は、カメラ１１から入力された画像データに基づいて患者動作部（患者Ｋの動作部）の位置を特定する。ここで、患者動作部とは、患者Ｋのリハビリテーションのための動作を特徴付けるためのデータを取得する際に画像上で基準点もしくは標識点となる部分であって、そのリハビリテーションの種類やゲーム形態のモードに応じて患者Ｋの腕、手、足、肩などに設定される。本実施形態では、患者動作部は、患者Ｋの手の部分である。
【００３４】
動作部特定部２１は、例えば、患者Ｋの動きがあった位置をあらかじめ分割されたフレーム内の区画の位置により特定する。フレームの分割例としては、横方向の分割や縦方向の分割やこれらの組み合わせ等が挙げられる。そして、動作部特定部２１は、フレーム内の区画の位置の特定を、複数のフレーム間の画像データの比較により行う。
【００３５】
具体的には、動作部特定部２１は、例えば、カメラ１１により入力された画像データから、現在のフレームの画像とその直前のフレームの画像（または背景画像）のすべての画素（ピクセル）の明るさを比較し、その差が既定値以上ならば動き有りの画素であると判断する。このとき、動作部特定部２１は、動き有りの画素群の重心（Ｘ座標，Ｙ座標）が縦横のどの区画に属するものであるかを判定する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、カメラ１１により取得された画像データから、フレーム内で患者Ｋの動きがあったそれぞれの位置により患者動作部の位置を特定する動作部特定手段として機能する。
【００３６】
リハビリ画像生成部２２は、特定された患者動作部と干渉することで反応する反応画像部を含むリハビリ画像を選択可能な複数のモードに応じて生成する。ここで、リハビリ画像とは、プロジェクタ１４により表示される撮像画像中で動作部特定部２１により特定された患者動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み患者Ｋの動作を促す画像である。
【００３７】
また、プロジェクタ１４による撮像画像中において、患者動作部とリハビリ画像の反応画像部とが干渉するとは、撮像画像中において、リハビリ画像の反応画像部に対して、患者動作部の少なくとも一部が重なった状態となることを意味する。したがって、患者動作部が反応画像部と干渉した状態か否かの判断は、撮像画像中における患者動作部と反応画像部との重なった部分についての量に基づいて行われる。したがって、患者動作部と反応画像部との干渉は、例えば、前記のとおりカメラ１１により入力された画像データのフレームにおいて分割される画像領域が用いられ、患者動作部と反応画像部との重なった部分のデータ量に基づいて規定される。
【００３８】
コンピュータ１２においては、患者Ｋにおける障害の程度等に応じて複数のモードが設定されている。例えば、鬼退治や紙相撲など、お年寄りに馴染みやすい題材のものや、リハビリテーションのための動作を意識した動きや持続時間を加味したもの等がプログラムとして組み込まれており、患者の障害の程度に応じて難易度などの設定がキーボードやプッシュボタン等の入力装置を介して行なうこともできるようになっている。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、リハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段として機能する。
【００３９】
画像合成部２３は、選択されたモードに応じて撮像画像にリハビリ画像を合成させる。つまり、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成部２２により生成されたリハビリ画像を合成させるための画像合成機能を有する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、複数のモードのうち選択されたモードに応じてリハビリ画像生成部２２により生成されたリハビリ画像を合成させる画像合成手段として機能する。
【００４０】
比較部２４は、患者動作部の位置と撮像画像中の反応画像部の位置とを比較する。つまり、比較部２４は、動作部特定部２１により特定された患者動作部の位置と、プロジェクタ１４により表示される画像中の反応画像部の位置とを比較する比較機能を有する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、撮像画像中で動作部特定部２１により特定された患者動作部の位置と画像合成部２３により合成されたリハビリ画像の反応画像部の位置とを比較する比較手段として機能する。
【００４１】
表示制御部２５は、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて反応画像部や特定画像部の表示態様等を変化させる。ここで、特定画像部とは、リハビリ画像における反応画像部以外の画像部分であって反応画像部に連動する部分である。
【００４２】
表示制御部２５は、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびに特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成部２２を制御する。このように、本実施形態では、コンピュータ１２が、比較部２４による比較結果から得られる患者動作部の位置と反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、反応画像部の表示態様および位置、ならびに特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、リハビリ画像生成部２２を制御する表示制御手段として機能する。
【００４３】
また、本実施形態のリハビリシステム１０においては、カメラ１１により取得される画像データの左右方向を反転させたミラー画像を生成してプロジェクタ１４に撮像画像として表示させる画像反転手段が備えられている。画像反転手段は、例えば、カメラ１１により取得される画像データを反転処理するソフトウェア処理系や、ハードウェアとしてのプリズムやミラー等の光学処理系などによって構成され、画像データの左右方向を反転させたミラー画像を生成してプロジェクタ１４に撮像画像として表示させる機能を有する。
【００４４】
画像反転手段により、患者Ｋの正面側に配置されたスクリーン１３に患者Ｋのミラー画像が表示される。これにより、患者Ｋがスクリーン１３の画面上においてリハビリ画像に対応して手等を動かす際に、画面前面で左右の手が交差するようなことがなく、高齢者や障害者がゲーム性を加味したリハビリテーションのための動作を違和感なく容易に行なうことができ、ゲームへの抵抗感を減少させてリハビリテーション効果を高めることができる。
【００４５】
本実施形態のリハビリシステム１０は、ディスプレイにスクリーン１３とプロジェクタ１４を用い、コンピュータ１２に接続されたカメラ１１で患者Ｋのリアルタイムの等身大映像を表示させる体感ゲーム型のリハビリ機器を構成する。本システムによれば、プロジェクタ１４を利用することで、自分自身の動作範囲、動作スピード、動作距離等の身体動作を画面で自己認識しながらゲーム等が行われる。このため、より的確に上半身（腕・肩・肘関節、体幹等）の機能訓練をすることが可能になり、身体機能の維持・向上が期待できる。また、リハビリシステム１０は、ゲーム内容として精神機能の訓練内容を盛り込んだものであり、脳機能障害者や注意障害者に向けて、色や形の識別、順番作業の遂行能力、周辺注意の向上・持続等も同時に訓練が可能である。以下では、本実施形態のリハビリシステム１０においてリハビリテーションとして行われるゲーム等の具体的な内容（プログラムの詳細）について説明する。
【００４６】
本実施形態のリハビリシステム１０においてリハビリテーションとして行われるゲーム等は、コンピュータ１２に組み込まれたプログラムに基づいて実行される。リハビリシステム１０においては、リハビリテーションとして行われるゲーム等であるリハビリプログラムとして、複数の動作モードがあらかじめ設定される。これら複数の動作モードは、患者Ｋを含むリハビリシステム１０の操作者によって自由に選択できるようになっている。
【００４７】
本実施形態のリハビリシステム１０が有する選択可能な動作モードには、患者Ｋの症状がある程度身体動作を行うことができるものである場合に行われるゲームモードと、ゲームモードを行うに際して患者Ｋに対して遊び方の説明を行うための遊び方モードと、ゲームモードが十分に楽しめない重度疾患者向けの変身モードと、患者Ｋの身体状況を簡易的に測定してリハビリテーションによる実施効果を評価するための効果測定モードとが含まれる。そして、これらの動作モードには、例えばゲームモードの場合における各ゲームに対応したモード等の複数の動作モードが含まれる。
【００４８】
図４は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としてのメニュー画面３０を示す。メニュー画面３０は、リハビリプログラムにおける初期選択画面である。メニュー画面３０においては、遊び方モードを選択するための遊び方選択部３１と、ゲームモードを選択するためのゲーム選択部３２と、変身モードを選択するための変身選択部３３と、効果測定モードを選択するための効果測定選択部３４とが表示される。また、メニュー画面３０においては、コンピュータ１２にロードされたリハビリプログラムを終了させるための終了選択部３５が表示されている。
【００４９】
図５は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としてのゲーム選択画面４０を示す。ゲーム選択画面４０は、メニュー画面３０（図４）においてゲーム選択部３２によってゲームモードが選択された場合に表示される画像であり、複数のゲームのリストの表示画面である。本実施形態では、ゲームモードとして、選択可能な四種類のゲーム（動作モード）が用意されている。
【００５０】
具体的には、ゲームモードとして、「風船競争」、「鬼退治」、「おにぎりバレー」、「紙相撲」の四種類のゲームが用意されている。したがって、図５に示すように、ゲーム選択画面４０においては、「風船競争」について表示部分である第一ゲーム表示部４１と、「鬼退治」についての表示部分である第二ゲーム表示部４２と、「おにぎりバレー」についての表示部分である第三ゲーム表示部４３と、「紙相撲」についての表示部分である第四ゲーム表示部４４とが表示されている。そして、各ゲーム表示部４１，４２，４３，４４には、それぞれのゲームを選択するための表示部分、つまり各ゲームを開始するための表示部分として、「始める」の文字が表示されたゲーム選択部４５が表示されている。また、ゲーム選択画面４０においては、メニュー画面３０に復帰するための表示部分として、「戻る」の文字が表示された復帰選択部４６が表示されている。
【００５１】
図６は、本実施形態に係るリハビリプログラムのモード選択画面の一例としての変身選択画面５０を示す。変身選択画面５０は、メニュー画面３０（図４）において変身選択部３３によって変身モードが選択された場合に表示される画像であり、複数の変身のリストの表示画面である。本実施形態では、変身モードとして、選択可能な三種類の変身（動作モード）が用意されている。
【００５２】
具体的には、変身モードとして、「端午の節句」、「海水浴」、「ラブラブ」の三種類の変身が用意されている。したがって、図６に示すように、変身選択画面５０においては、「端午の節句」についての表示部分である第一変身表示部５１と、「海水浴」についての表示部分である第二変身表示部５２と、「ラブラブ」についての表示部分である第三変身表示部５３とが表示されている。そして、各変身表示部５１，５２，５３には、それぞれの変身を選択するための表示部分、つまり各変身を開始するための表示部分として、「始める」の文字が表示された変身選択部５５が表示されている。また、変身選択画面５０においては、メニュー画面３０に復帰するための表示部分として、「戻る」の文字が表示された復帰選択部５６が表示されている。
【００５３】
なお、図４から図６に示すようなモード選択画面における動作モードの選択は、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタ３６が用いられたり、患者Ｋの手の届く範囲に配置されるタッチパネル等が用いられたりして行われる。
【００５４】
また、モード選択画面における動作モードの選択は、前述したような撮像画像における患者動作部の各表示部分に対する干渉が用いられ、患者Ｋの動作によって行われてもよい。この場合、カメラ１１により取得される患者Ｋ自身の画像データ中の例えば顔の表情や手や口など動きが検出され、操作機器等に直接手を触れることなく各選択部が選択できる。また、この場合においては、例えば、データ処理により認識可能な患者Ｋの笑顔パターン等のいくつかの特定パターンをあらかじめコンピュータ１２の記憶部に登録しておき、カメラ１１から取得される画像データ中にこの特定パターンが検出されたときにこれに対応した特定の選択操作が有効になるように設定することもできる。
【００５５】
図７は、リハビリプログラムにおける動作モード選択処理のフローチャートを示す。かかるフローチャートにより示される処理は、本実施形態のリハビリプログラムにおいて実行されるメインルーチンである。
【００５６】
図７に示すように、動作モード選択処理においては、まず、動作範囲設定処理が行われる（Ｓ１）。ステップＳ１においては、座位や立位の患者Ｋに対して、その手足などの動きが可能な動作範囲が測定され、この動作範囲に対応した大きさのリハビリ画像がスクリーン１３上に表示されるように設定される。動作範囲設定処理においては、必要に応じて、カメラ１１によるズーム、パン、チルト等の操作を行なうことで撮像条件を適正化するとともに、患者Ｋの近傍のカメラ撮影範囲にあらかじめ測定指標となるスケールやマーカ等を配置することで、カメラ１１で取得した画像データから患者Ｋとスクリーン１３との相対距離などのデータが計測できるようにしてもよい。なお、実際にスケールやマーカ等を配置することなく、スケール等に相当するバーチャル画像を含むリハビリ画像がスクリーン１３上に表示されるようにしてもよい。
【００５７】
次に、モード選択処理が行われる（Ｓ２）。ステップＳ２においては、スクリーン１３に、図４から図６に示すようなモード選択画面が表示される。すなわち、リハビリプログラムにおける初期選択画面としてはメニュー画面３０が表示され、ゲームモードにおいてはゲーム選択画面４０が表示され、変身モードにおいては変身選択画面５０が表示される。そして、各選択画面においてゲームや変身が適宜選択される。なお、図示は省略するが、ステップＳ２において表示される画面には、効果測定モードに対応する選択画面が含まれる。
【００５８】
そして、モード実行処理が行われる（Ｓ３）。ステップＳ３においては、ステップＳ２にて選択されたゲームや変身等が実行される。つまり、リハビリブログラムにおいて選択されたゲームや変身等のサブルーチンが呼び出されてプロジェクタ１４によってスクリーン１３に投影表示される。以上のようにして、各動作モードが実行される。
【００５９】
なお、リハビリプログラムにおいては、各動作モードの実行形態やカメラ１１により取り込まれた画像データ中の患者Ｋの動き等に連係した楽曲や音声等をコンピュータ１２によってスピーカ等から発生させてもよい。これにより、リハビリテーションにおけるエンターテインメント性をさらに高めることができる。
【００６０】
この場合、例えば、コンピュータ１２において動作部特定部２１により特定された患者動作部がフレーム内のどこにあるかに応じた楽音データが生成される。例えば、フレームが横方向に５分割されている場合、これらの分割された区画の中から患者Ｋの動きが有った部分に対応する楽器（例えば、ピアノ、ギター、ベース、ドラム、オルゴール等。）の音源による楽音データを生成することができる。
【００６１】
また、コンピュータ１２は、時間の経過やスクリーン１３上に表示する患者動作部の特定の動き等をきっかけ（トリガ）として楽曲の基準コードを変化させることで、基準コードの変化（コード進行）を音楽として美しく奏でられるようになる。この変化には、あらかじめ順番やタイミング等を指定しておく場合や、ランダムで進行させる場合などがある。変化のタイミングとしては、時間の経過による変化の他、患者動作部の動きの程度によって切り換えるなど、患者の動きに合わせて変化させることも可能である。こうして、リハビリプログラムにおいて、スクリーン１３上に撮像画像とリハビリ画像とを合成表示することによる視覚的効果と、この合成画像により楽曲を変動して発生させる音源による聴覚効果とを連係して相乗的に発揮させることにより、機能回復効果に優れた認知症患者などへのトレーニングが可能となる。
【００６２】
ゲーム選択画面４０（図５）において選択されるゲームは、患者Ｋがスクリーン１３に映る自己の撮像画像（ミラー画像）を見ながら、この自己の撮像画像に重ねてスクリーン１３に表示されるリハビリ画像の動きに対応するように行われる。具体的には、前述したように、ゲームは、スクリーン１３において患者動作部がリハビリ画像における反応画像部に干渉することが用いられて行われる。
【００６３】
したがって、患者Ｋのスクリーン１３に対する相対的な位置は、スクリーン１３に表示される自己の撮像画像について、スクリーン１３のほぼ全範囲に患者動作部が届くように設定される。つまり、ゲームを行うためには、患者動作部（本実施形態では手の画像部分）が、スクリーン１３における略全面に対応する範囲で動かされることが前提となる。
【００６４】
このため、ゲームを行うに際しては、患者Ｋがゲームやリハビリの効果測定等を正確に行うことができるように、前述したような動作範囲設定処理（図７、ステップＳ１参照）等のような設定が行われる。そこで、本実施形態のリハビリシステム１０においては、図３に示すように、コンピュータ１２において、患者動作部のスクリーン１３における動作範囲の設定を行うための設定画像を生成する設定画像生成部２６を有する。ここで、設定画像生成部２６により生成される設定画像については、例えば患者Ｋが車椅子の利用者である場合、座位での利用が前提とされる。
【００６５】
設定画像生成部２６は、プロジェクタ１４が撮像画像を表示する画面であるスクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部と、スクリーン１３に対する患者Ｋの動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する。設定画像は、患者Ｋがゲーム等を始める前に、スクリーン１３に対して座る位置や、スクリーン１３に対する動作範囲を確認するための画像である。そして、このように設定画像生成部２６が備えられる構成においては、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、設定画像生成部２６により生成された設定画像を合成させる。
【００６６】
図８に、設定画像の一例を示す。図８（ａ）は、設定画像６０に含まれる位置基準画像部としての縦中心線部６１を示す。縦中心線部６１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置を示す縦線状の画像部分であり、スクリーン１３に対する患者Ｋの左右方向の位置についての基準となる。したがって、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像の身体の中心が、縦中心線部６１に合うように、例えば「身体の中心を合わせてください」等の音声ガイドに従って、スクリーン１３に対する左右方向の位置を調整する。
【００６７】
このように、設定画像６０に含まれる位置基準画像部としての縦中心線部６１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中心線部６１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【００６８】
図８（ｂ）は、設定画像６０に含まれる動作範囲確認画像部としての隅丸形状部６２を示す。隅丸形状部６２は、スクリーン１３における四隅のそれぞれに表示される丸形状の画像部分であり、スクリーン１３に対する患者動作部の移動範囲、つまり患者Ｋの動作範囲を確認するための画像部分である。したがって、患者Ｋは、両指先が画面の四隅にある隅丸形状部６２に触れるように、例えば「両手を広げて丸形状を触って下さい」等の音声ガイドに従って、自分のスクリーン１３に対する動作範囲を確認する。スクリーン１３の四隅の隅丸形状部６２に触れることができたら、患者Ｋのスクリーン１３に対する相対的な位置が確定する。隅丸形状部６２は、例えば縦中心線部６１を基準として配置される。
【００６９】
このように、設定画像６０に含まれる動作範囲確認画像部としての隅丸形状部６２は、患者Ｋのスクリーン１３に対する動作範囲を確認するための指標マーカである。なお、隅丸形状部６２は、スクリーン１３の上側の二隅のみに設けられてもよい。また、動作範囲確認画像部としては、隅丸形状部６２のほか、丸以外の形状を有するものや、スクリーン１３の四隅に限られずスクリーン１３の周縁部に設けられるものや、キャラクタ画像等であってもよい。
【００７０】
以上のように、本実施形態では、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中心線部６１と、スクリーン１３に対する患者Ｋの動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部である隅丸形状部６２とを含む設定画像６０を生成する設定画像生成手段として機能する。
【００７１】
コンピュータ１２が設定画像生成部２６を備えることにより、スクリーン１３との関係において、リハビリプログラムにおけるゲームを行なう患者Ｋに固有の基準位置と動作範囲とを設定することができ、患者Ｋのリハビリテーションのための動作に対応したリハビリ画像をスクリーン１３上に適正表示させることができる。したがって、例えば、患者Ｋが車椅子に乗った座位の姿勢で、その手を拡げて届く範囲内にゲーム領域を設定したり、手足や肩の可動範囲を測定することでリハビリテーション効果を評価したりすることができる。
【００７２】
メニュー画面３０（図４）において、遊び方選択部３１によって遊び方モードが選択されることで、スクリーン１３に遊び方の画像が表示される。ここで、遊び方とは、リハビリプログラムにおいて行われるゲーム等の選択された各モードにおける遊び方や使用法等を示すものである。遊び方モードは、例えば、カメラ１１等によって画面に映る経験の少ないお年寄りや、リハビリシステム１０の初めての使用者等に対して行われるものである。したがって、遊び方の画像としては、バーチャルでの空間認識イメージ、リアルタイムでの動作イメージ等を獲得することができる練習画像が用いられる。
【００７３】
図９は、本実施形態に係るリハビリプログラムの遊び方画像７０を示す。遊び方画像７０においては、スクリーン１３に複数の出没画像部７１が表示される。出没画像部７１には、例えば紙風船等の、お年寄り等が馴染みやすいモチーフが用いられる。出没画像部７１は、例えば所定の時間内において患者Ｋの頭上、右側、左側等、順番に出現する画像部分である。
【００７４】
このため、患者Ｋは、出没画像部７１に順番通りに触ろうとすること、つまり患者動作部を出没画像部７１と干渉させようとすることで、自分の動作がスクリーン１３の画面上においてどのように動いているかを、スクリーン１３の画面で認識することができる。遊び方画像７０を利用することで、ゲームに際しての準備や、患者Ｋの自分の動作範囲、距離、速度を認識することが可能となる。
【００７５】
メニュー画面３０（図４）において、ゲーム選択部３２によってゲームモードが選択されることで、スクリーン１３にゲーム選択画面４０が表示される（図５）。そして、ゲーム選択画面４０において、各ゲームが選択されることで、選択されたゲームが行われる。
【００７６】
図１０は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「鬼退治」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１０に示すように、「鬼退治」ゲームは、患者Ｋがスクリーン１３上に次々とランダムに現れて浮遊する鬼キャラクタＤを目で追いながら、退治していくゲームである。ここで、鬼キャラクタＤの“退治”は、スクリーン１３上において患者動作部である手Ｈの画像部分が反応画像部である鬼キャラクタＤに干渉することで実現される。退治された鬼キャラクタＤは、スクリーン１３から消失する。
【００７７】
したがって、「鬼退治」ゲームにおいては、患者Ｋは、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が鬼キャラクタＤに触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで鬼キャラクタＤを退治していき、所定の得点を獲得する。患者Ｋが獲得した得点は、「鬼退治」ゲームのリハビリ画像が有する点数表示部Ｔにその都度表示される。
【００７８】
「鬼退治」ゲームにおいては、患者Ｋの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、画面上を上下左右方向にランダムに動き回る浮遊状態の複数個の鬼キャラクタＤが、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、このリハビリ画像と重ね合わせるようにカメラ１１により撮影された患者Ｋの正面画像がその左右を反転させたミラー画像としてスクリーン１３の画面上に合成表示される。
【００７９】
なお、コンピュータ１２の表示制御部２５により画像処理されるリハビリ画像やミラー画像のデータは、二層レイヤー構造のデータとして保持されている。これによって、レイヤーごとに透明度や輝度などが設定されるとともに、必要に応じて患者Ｋの画像データはその対象部分の輪郭外などの領域をマスク処理して除去することでスクリーン１３の画面上に表示される患者Ｋの手などの患者動作部の識別が容易になるように調整している。
【００８０】
「鬼退治」ゲームにおいては、例えば、患者Ｋが時間内にどれだけ鬼キャラクタＤを退治することができたかが、点数表示部Ｔに表示される得点により評価される。ここで、複数の鬼キャラクタＤについて、その色・サイズ・形態・動作スピード等に違いを持たせ、これらの違いごとに、退治することで獲得できる得点を設定することもできる。
【００８１】
「鬼退治」ゲームでは、患者Ｋの習熟度や障害の程度などに応じて、得点構成やゲーム構成などを異ならせることで、複数のレベルを設けることができる。例えば、初級レベルでは、順番に番号つきで複数の鬼キャラクタＤが表示され、例えば３０秒内でどれだけの数の鬼キャラクタＤを退治できるかが測定・評価される。こうしたゲーム設定によれば、ゲームへの興味を高めることができるとともに、順番に鬼キャラクタＤを退治することによる遂行能力のトレーニングがなされ、患者Ｋの脳機能面での回復が図られる。
【００８２】
初級レベルに対する上級レベルでは、例えば、赤鬼（赤色の鬼キャラクタＤ）や青鬼（青色の鬼キャラクタＤ）等の異なる色の鬼キャラクタＤが混ざった存在している中で、指定の色（例えば赤鬼）だけを対象としてその番号順に退治させるようなゲーム形態が用いられる。こうしたゲーム設定によれば、鬼キャラクタＤについての色、順番による情報獲得や識別トレーニング、注意機能向上、遂行機能向上などによる脳機能面の回復が図られる。さらに、おまけレベルとして、単純にたくさんの鬼キャラクタＤを退治することで、得点を競うゲーム構成等も考えられる。
【００８３】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「鬼退治」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、リハビリ画像に含まれる反応画像部として、多数の画像部分である鬼キャラクタＤを出現させるとともに、患者動作部が干渉することで反応した鬼キャラクタＤを消失させる。
【００８４】
このような「鬼退治」ゲームによれば、脳機能については、前記のとおり注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、広範囲（周辺）への腕の運動、上肢リーチ範囲の拡大、持久力の向上、反応速度の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。なお、本実施形態では、反応画像部として、鬼キャラクタＤが採用されているが、例えばモグラやネズミ等、ゲームとして患者Ｋの興味を惹くようなものが適宜採用される。
【００８５】
図１１は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「おにぎりバレー」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１１に示すように、「おにぎりバレー」ゲームは、スクリーン１３上を浮遊状態でゆっくりと落下する複数のおにぎりＮを、スクリーン１３のフレーム内から下側に落とさないように（フレームアウトしないように）レシーブするゲームである。ここで、おにぎりＮの“レシーブ”は、スクリーン１３上において患者動作部である手Ｈの画像部分が反応画像部であるおにぎりＮに下側から干渉することで実現される。レシーブされたおにぎりＮは、手Ｈの動きに対応した方向に移動方向を変化させながら浮遊する。つまり、おにぎりＮの浮遊状態は、スクリーン１３上における患者動作部である手Ｈの動きによっておにぎりＮに上方へ向かう反発力を付与することで維持される。
【００８６】
したがって、「おにぎりバレー」ゲームにおいては、患者Ｋは、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が下側からおにぎりＮに触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことでおにぎりＮの落下を防ぐ。そして、例えば、所定時間経過した後においてスクリーン１３上に残っているおにぎりＮの数が得点として用いられる。
【００８７】
「おにぎりバレー」ゲームにおいては、患者Ｋの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、画面上を浮遊状態でゆっくりと落下するとともに手Ｈの干渉を受けることで手Ｈの動きに対応した方向に移動方向を変化させる複数個のおにぎりＮが、プロジェクタ１４を介して表示される。
【００８８】
「おにぎりバレー」ゲームでは、患者Ｋの習熟度や障害の程度などに応じて、得点構成やゲーム構成などを異ならせることで、複数のレベルを設けることができる。例えば、ゲームスタート時におけるスクリーン１３上のおにぎりＮの数やタイミング（速度）等により、複数のレベルが設定される。具体的には、例えば、ゲームスタート時におけるスクリーン１３上のおにぎりＮの数が、初級レベルで１０個、中級レベルで１５個、上級レベルで２０個等のように設定される。また、複数のおにぎりＮの中に、同じ形状で色の異なる赤いおにぎり（赤飯）Ｎ１を混ぜ、この赤いおにぎりＮ１を他のおにぎりＮよりも高得点とすることで、単にゲームスタート時のおにぎりＮの数に基づく達成率を競うゲームから得点制に変更し、高得点を狙うゲームにすることもできる。
【００８９】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「おにぎりバレー」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、緩やかに落下するとともに患者動作部である手Ｈが下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分であるおにぎりＮ（および赤いおにぎりＮ１）を表示させる。
【００９０】
このような「おにぎりバレー」ゲームによれば、脳機能については、注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、脳機能面における周辺注意、識別トレーニングができる。すなわち、加齢により視野が狭くなり周辺注意が低下した高齢者などに対する周辺注意力の向上トレーニングとしての効果が得られる。また、運動機能（上肢機能）については、ゆっくりした肩の運動、体幹の左右方向への安定、上腕運動による目標物コントロール等が行われることから、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、反応速度の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。なお、本実施形態では、反応画像部として、おにぎりＮが採用されているが、例えばボールや果物等、ゲームとして患者Ｋの興味を惹くようなものが適宜採用される。
【００９１】
図１２は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「紙相撲」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１２に示すように、「紙相撲」ゲームは、患者同士あるいは患者と介護者などとによる２名参加の対戦型ゲームであり、力士キャラクタＧ，Ｇ’同士を対戦させ、一方の力士キャラクタＧ（またはＧ’）が土俵Ｐの外に追い出されることで勝敗が決まるゲームである。力士キャラクタＧ，Ｇ’の動作（相手側への移動）は、各力士キャラクタＧ，Ｇ’に対応して画面における所定の位置に存在する反応画像部である風車Ｗ，Ｗ’に手Ｈが干渉することに連動する。画面上において手Ｈが干渉した風車Ｗ，Ｗ’は、その手Ｈの動作範囲や動作スピード等に応じたスピードで回転する。つまり、手Ｈの動作範囲が広いほど、動作スピードが速いほど、相手の力士キャラクタＧ（またはＧ’）への作用（押す力）が強くなる。
【００９２】
したがって、「紙相撲」ゲームにおいては、患者Ｋを含む参加者（プレイヤー）は、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が自分側の風車Ｗ（またはＷ’）に触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで風車Ｗ（またはＷ’）を回転させ、相手の力士キャラクタＧ’（またはＧ）を土俵Ｐから押し出すように、力士キャラクタＧ（またはＧ’）を動かす。
【００９３】
「紙相撲」ゲームにおいては、プレイヤーの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、各プレイヤーに対応する反応画像部である一対の風車Ｗ，Ｗ’と、各風車Ｗ，Ｗ’の動きに連動して動作する各プレイヤーに対応する力士キャラクタＧ，Ｇ’とが、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、「紙相撲」ゲームにおいては、スクリーン１３上に表示される患者動作部である手Ｈと反応画像部である風車Ｗ、Ｗ’との干渉のタイミングやその強弱に対応して、特定画像部である力士キャラクタＧ，Ｇ’を動作させることで、いずれかの力士キャラクタＧ，Ｇ’が土俵Ｐから出ることにより、最終的に「紙相撲」ゲームの勝敗が決定されるようにプログラミングされている。
【００９４】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「紙相撲」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分である風車Ｗ，Ｗ’を表示させるとともに、二つの風車Ｗ，Ｗ’のそれぞれに対応する特定画像部である力士キャラクタＧ、Ｇ’を表示させ、各風車Ｗ，Ｗ’に対する患者動作部の干渉状態に応じて、風車Ｗ，Ｗ’に対応する力士キャラクタＧ、Ｇ’を変化させる。
【００９５】
このような「紙相撲」ゲームによれば、脳機能については、注意の持続・集中のトレーニングができ、注意機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、上肢の協調性のトレーニング、肘関節の屈伸、肩のプレース（姿勢の保持）等が行われることから、体幹の安定性（バランス能力）向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、筋力の向上、持久力の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。
【００９６】
図１３は、リハビリシステム１０において実行されるゲーム（動作モード）の一例である「風船競争」ゲームの実施態様を示す説明図である。図１３に示すように、「風船競争」ゲームは、前述した「紙相撲」ゲームと同様に２名参加の対戦型ゲームであり、風船Ｂ，Ｂ’をスクリーン１３の下の部分から、スクリーン１３の上の部分に表示されるゴール部分Ｆの部分まで先に上昇させることを競うゲームである。風船Ｂ，Ｂ’の動作（上昇）は、反応画像部である風船Ｂ，Ｂ’に手Ｈが干渉することに連動する。画面上において手Ｈが干渉した風船Ｂ，Ｂ’は、その手Ｈの動作範囲や動作スピード等に応じたスピードで回転する。つまり、手Ｈの動作範囲が広いほど、動作スピードが速いほど、風船Ｂ，Ｂ’の上昇スピードが速くなる。
【００９７】
したがって、「風船競争」ゲームにおいては、患者Ｋを含む参加者（プレイヤー）は、患者動作部として設定されたスクリーン１３の画面上の手Ｈの部分が自分側の風船Ｂ（またはＢ’）に触れるように、実体である患者Ｋの手Ｈ’を動かすことで風船Ｂ（またはＢ’）を上昇させる。
【００９８】
また、「風船競争」ゲームにおいては、各プレイヤーについて複数（本例では２個）の風船Ｂ，Ｂ’が用意される。そして、各風船Ｂ，Ｂ’には番号が付され、番号の順番に上昇するように設定される。つまり、本例では、「１」の風船Ｂ，Ｂ’を上げ終わらないと（ゴール部分Ｆまで持っていかないと）、「２」の風船Ｂ，Ｂ’が動かないように設定される。ここで、風船Ｂ，Ｂ’の色や番号はランダムに変更するように設定されてもよい。
【００９９】
「風船競争」ゲームにおいては、プレイヤーの前面側に対向して配置されたスクリーン１３に、リハビリ画像として、各プレイヤーに対応する反応画像部である一または複数の風船Ｂ，Ｂ’が、プロジェクタ１４を介して表示される。そして、「風船競争」ゲームにおいては、スクリーン１３上に表示される患者動作部である手Ｈと反応画像部である風船Ｂ，Ｂ’との干渉のタイミングやその強弱に対応して、風船Ｂ，Ｂ’を上昇させることで、いずれかの風船Ｂ，Ｂ’がゴール部分Ｆに到達することにより、「風船競争」ゲームの勝敗が決定されるようにプログラミングされている。
【０１００】
以上のような、複数のモードのうちの一つのモードである「風船競争」ゲームにおいては、表示制御部２５は、リハビリ画像生成部２２に、反応画像部として、患者動作部の干渉状態に応じて所定の方向（本実施形態では上方向）に移動する二つの画像部分である風船Ｂ，Ｂ’を表示させる。
【０１０１】
このような「風船競争」ゲームによれば、脳機能については、識別能力・遂行能力のトレーニングができ、競争心や意欲といった精神機能面を賦活することができるので、注意機能の向上や遂行機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、体幹の進展、肩関節の内転動作、肘関節の屈伸、手関節の背屈運動等が行われることから、肩関節の安定性向上、肩関節・肘関節・手関節等の可動範囲の拡大、体幹の運動性向上、持久力の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。
【０１０２】
なお、以上のようなゲームモードにおける各ゲームのモチーフやキャラクタ等や、選択可能なゲームの数等は一例であり、各ゲームによって誘発させる患者Ｋの動作や各ゲームの趣旨等に応じて様々なモチーフやキャラクタ等を採用することができる。
【０１０３】
メニュー画面３０（図４）において、変身選択部３３によって変身モードが選択されることで、スクリーン１３に変身選択画面５０が表示される（図６）。そして、変身選択画面５０において、各変身が選択されることで、選択された変身が行われる。
【０１０４】
図１４は、リハビリシステム１０において実行される変身（動作モード）の一例を示す説明図である。変身のモードにおいては、患者Ｋ自身が種々の変身パターンにスクリーン１３上で変身できる。変身のモードは、上述したようなゲームが十分に楽しめない重度疾患者向けのものであり、患者Ｋの注視力向上のためのプログラムである。変身のモードでは、スクリーン１３上に表示される患者Ｋ自身の正面画像に対してモチーフが付加されたり、患者Ｋ自身の正面画像の一部がデフォルメされたり他のアイテムに置き代わったりするいくつかの変身パターンがあらかじめ準備されており、スクリーン１３上に表示される患者Ｋ自身の映像を変化させることで患者Ｋの注意力や識別力が刺激されるようになっている。
【０１０５】
図１４には、変身のモードとして、スクリーン１３上に表示される患者Ｋの正面画像Ｊに対してモチーフが付加される場合を示している。図１４では、正面画像Ｊに付加されるモチーフとして、「端午の節句」が示されている。「端午の節句」の変身のモードは、患者Ｋの撮像画像に合成される変身用の画像（変身画像）として、スクリーン１３上に表示される患者Ｋの正面画像Ｊの部分に対応して表示される兜Ｖ１と、スクリーン１３における所定の位置に表示される鯉のぼりＶ２とを有する。
【０１０６】
具体的には、図１４（ａ）に示すように、スクリーン１３に、カメラ１１によって撮像された患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、例えば、同図（ｂ）に示すように、まず、変身画像に含まれる兜Ｖ１が正面画像Ｊに対応して表示され、次に、同図（ｃ）に示すように、変身画像に含まれる鯉のぼりＶ２が表示される。
【０１０７】
「端午の節句」の変身のモードにおいては、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、自動的に正面画像Ｊの顔部分が検出され、その顔部分に対応するように兜Ｖ１が表示される。兜Ｖ１の画像部分は、患者Ｋがスクリーン１３に対して相対的に動くことによる正面画像Ｊの顔部分の動きに追従して表示される。ここで、兜Ｖ１の画像部分の、正面画像Ｊの顔部分の動きに対する“追従”については、正面画像Ｊの顔部分がスクリーン１３の画面に平行に移動することにともなう兜Ｖ１の画像部分の移動のほか、正面画像Ｊの顔部分がスクリーン１３の画面に垂直に移動することにともなう兜Ｖ１の画像部分の拡大・縮小も含まれる。こうした患者Ｋの正面画像Ｊに対する兜Ｖ１の画像部分の追従により、患者Ｋの注意の持続が促される。
【０１０８】
変身のモードにおいては、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示されると、コンピュータ１２が有する画像データ処理部等により、正面画像Ｊにおける顔部分が検出されて特定される。ここで、コンピュータ１２は、カメラ１１で撮像される患者Ｋの正面画像Ｊの顔部分の様子を画像認識情報として取得してもよい。正面画像Ｊにおける顔部分は、例えば、患者Ｋの正面画像Ｊについて、目・鼻・口それぞれに対応する画像部分のバランス関係等に基づいて検出される。
【０１０９】
そして、コンピュータ１２においては、特定された正面画像Ｊにおける顔部分についての情報が、変身画像を表示するためのトリガ情報（トリガ信号）として出力される。このようにコンピュータ１２において出力されるトリガ情報に基づき、同じくコンピュータ１２が有する変身画像生成部（図示略）等によって変身画像がフレームごとに生成され、画像合成部によって患者Ｋの撮像画像と合成される。ここで、正面画像Ｊにおける顔部分の大きさ（範囲）に応じたトリガ情報が出力されることで、兜Ｖ１の画像部分の拡大・縮小が行われ、正面画像Ｊにおける顔部分の数（人数）に応じたトリガ情報が出力されることで、人数に対応した複数の兜Ｖ１の画像部分が表示される。
【０１１０】
変身のモードにおいては、より患者Ｋの注意の持続を促すため、変身画像として、時間の経過や患者Ｋの顔の表情等にともなって色や形状等の表示態様が変わるアニメーション型が採用されてもよい。また、変身のモードにおいては、あらかじめ登録された複数の変身パターンが、ランダムにあるいは患者Ｋの症状等に応じて変身画像が切り替わるように表示されてもよい。また、変身のモードにおいては、画面上に、スクリーン１３に患者Ｋの正面画像Ｊが表示された状態において変身画像を表示させるためのボタン部分を表示させてもよい。なお、変身のモードにおいては、スクリーン１３の画面上に、初期状態に復帰させるための戻るボタンＲが適宜表示される（図１４（ｂ），（ｃ）参照）。
【０１１１】
変身画像のモチーフとしては、例えば、季節に関連付けたもの（季節パターン）や、疑似体験に関連付けたもの（疑似体験パターン）が挙げられる。具体的には、季節パターンとしては、例えば、春には、桜・ひな人形等を含む“ひな祭り”、夏には、いか・スイカ等を含む“海水浴”、秋には、月・だんご・うさぎ等を含む“お月見”、冬には、サンタ・トナカイ等を含む“クリスマス”等のモチーフが採用される。また、疑似体験パターンとしては、例えば、ケーキ・プレゼント等を含む“誕生日”や、ドレスやハット等の新郎・新婦が表示される“ラブラブ”等のモチーフが採用される。
【０１１２】
変身画像のモチーフとして用いられる季節パターンは、患者Ｋの生活感（自分の置かれている状況、日時、季節等の見当識）を把握させるために好適である。また、変身画像のモチーフとして用いられる疑似体験パターンは、非日常の刺激が導入され、これまでにない体験での面白み、楽しみ等を感じさせることによって患者ＫのＱＯＬ（生活の質）の向上のために好適である。
【０１１３】
季節パターンについて、前記のとおり夏の季節のいか・スイカ等を含む“海水浴”においてアニメーション型が採用される場合、例えば、患者Ｋの正面画像Ｊの顔部分の検出後、その顔部分を覗かせるようなスイカ（スイカの被り物）が表示され、その後数秒経過すると、スイカが割れてスイカの中の赤い部分が現れ、また数秒経過後に元の状態に戻る等の、動きが生じるタイプの変身画像となる。こうした、動的な変身画像によれば、患者Ｋの注意の持続が効果的に促される。また、疑似体験パターンについては、例えば前記のような“ラブラブ”のモチーフにおいて洋装が採用されることで、専ら和装しか体験したことのないお年寄りが願望を持つ洋装の姿への変身が可能になり、効果的に患者Ｋの注意を喚起することができる。
【０１１４】
また、変身のモードにおいては、撮影・印刷機能が備えられる。具体的には、図１４（ｃ）に示すように、スクリーン１３の画面上に（変身画像の一部に）、撮影ボタンＳが表示され、任意のタイミングで、スクリーン１３に表示されている画像、つまり患者Ｋの撮像画像と変身画像との合成画像の画像データが所定のフォルダへ保存される。そして、変身のモードの利用者は、撮影・保存された画像データを、記念撮影写真として、例えばコンピュータ１２に接続されるプリンタ等によって印刷する。
【０１１５】
このような変身のモードによれば、前述したようなゲームモードが十分に楽しめない患者Ｋであっても、スクリーン１３の画面を真っ直ぐに注視し続けることで、自分の撮像画像について、様々な態様への変身や変化が楽しめるので、注視力を向上させることができる。具体的には、脳機能については、自己への気付き・変化によるフィードバックの認識、および注意の持続が得られることから、覚醒レベルの向上や注意機能の向上等が、患者Ｋの改善効果として期待できる。また、運動機能（上肢機能）については、頭部がスクリーン１３の画面に対して正中位置を向いていないと、患者Ｋの顔部分が認識されずに変身画像が表示されないことから、体幹〜頭部等の位置固定のリハビリ作用が得られる。
【０１１６】
メニュー画面３０（図４）において、効果測定選択部３４によって効果測定モードが選択されることで、リハビリ効果測定が行われる。
【０１１７】
リハビリテーションの効果の測定として医療現場で実際に行われているものに、身体機能を身体バランスの面から測定するファンクショナルリーチテスト（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｒｅａｃｈ Ｔｅｓｔ、以下「ＦＲテスト」という。）と、身体機能を関節可動域（Ｒａｎｇｅ Ｏｆ Ｍｏｔｉｏｎ）の面から測定する関節可動域テスト（以下「ＲＯＭテスト」という。）と、身体機能を反応速度の面から測定する反応スピードテスト（落下棒テスト等）とがある。
【０１１８】
効果測定モードにおいて行われるリハビリ効果測定は、本実施形態に係るリハビリシステム１０によって上記のような各テストを再現させることで、患者Ｋの身体状況を簡易的に測定・診断するためのものである。こうしたリハビリ効果測定を行うため、本実施形態のリハビリシステム１０においては、図３に示すように、コンピュータ１２において、上記のような各テストに対応する測定画像を生成する測定画像生成部２７を有する。
【０１１９】
測定画像生成部２７は、プロジェクタ１４が撮像画像を表示する画面であるスクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部と、この位置基準画像部との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、患者Ｋの身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する。測定画像は、患者Ｋが前述したようなゲーム等のリハビリプログラムを開始する前、あるいはリハビリプログラムを行った後に、患者Ｋの身体機能を測定することで、リハビリテーションの効果を測定するための画像である。そして、このように測定画像生成部２７が備えられる構成においては、画像合成部２３は、プロジェクタ１４により表示される撮像画像に、測定画像生成部２７により生成された測定画像を合成させる。
【０１２０】
本実施形態では、効果測定モードとして、上記の各テスト（ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、反応スピードテスト）に対応する選択可能な三種類のリハビリ効果測定（動作モード）が用意されている。なお、これらのリハビリ効果測定は、例えばメニュー画面３０（図４）において効果測定選択部３４によって効果測定モードが選択された場合に表示されるリスト画面（ゲームモードについてゲーム選択画面４０（図５）参照）において選択可能とされる。
【０１２１】
図１５は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例であるＦＲテストの実施態様を示す説明図である。ＦＲテストは、身体全体（体幹）のバランス能力（立位においてどれだけ重心を支持基底面の中心から離せるか）を評価するためテストである。ＦＲテストにおいては、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢からの、上肢を水平に前方へ伸ばす最大限の距離（指先の移動距離）が測定される。
【０１２２】
図１５は、ＦＲテストを行うための測定画像の一例を示す。図１５（ａ）は、ＦＲテストの初期画面であり、ＦＲテストを行うための測定画像であるＦＲテスト測定画像８０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線８１を示す。縦中央線８１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置あるいは左右いずれかから１／３程度の位置において表示される縦線状の画像部分であり、ＦＲテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１２３】
したがって、図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像８３を視認しながら、縦中央線８１に対して、撮像画像８３の肩の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。ＦＲテストにおいては、図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して横（左右方向のいずれか）を向く姿勢となる。
【０１２４】
このように、ＦＲテスト測定画像８０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線８１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線８１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【０１２５】
図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋが縦中央線８１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、ＦＲテスト測定画像８０に含まれる測定用画像部としてのスケール画像部８２が表示される。スケール画像部８２は、スクリーン１３の画面上において、縦中央線８１から患者Ｋの向く側（図１５においては右側）の部分に表示される画像部分であり、縦中央線８１に平行に等間隔に配される複数の上下方向の直線状の部分を含む。
【０１２６】
図１５（ｂ）に示すように、患者Ｋの測定動作の開始に際しては、患者Ｋは、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢とされ、かかる姿勢における指先の位置が、水平方向における開始点の位置８４ａとして測定され確認される。このように患者Ｋの撮像画像８３についての開始点の位置８４ａが測定された後、図１５（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を水平に前方（図１５においては右方）へ伸ばす動作を測定動作として行う。ここで、患者Ｋは、体幹屈曲しないように、上肢の高さを一定に保つように、体を前傾させてできるだけ前方に上肢を伸ばす。なお、患者Ｋに対する開始の合図は、測定画像の一部としてのスクリーン１３への表示や音声等により行われる。
【０１２７】
続いて、図１５（ｃ）に示すように、患者Ｋが前方に上肢を伸ばしきった姿勢における指先の位置が、水平方向における測定点の位置８４ｂとして測定され確認される。ここで、例えば、コンピュータ１２により、カメラ１１によって取得された画像データやスケール画像部８２等に基づいて画像認識処理を行い、患者Ｋの上肢（手）が伸びて届いている範囲の背景色を変化させること等により、患者Ｋの測定動作の視認性を向上させることができる。
【０１２８】
そして、開始点の位置８４ａと測定点の位置８４ｂとの水平方向の距離が測定される。この二点間の水平方向の距離が、ＦＲテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。なお、ＦＲテストにおける測定値の単位は基本的にはｃｍ（センチメートル）であるが、独自のポイントを利用したりキャラクタ表示を利用したりすることもできる。
【０１２９】
このように、ＦＲテスト測定画像８０に含まれ、開始点の位置８４ａおよび測定点の位置８４ｂを表示する測定用画像部としてのスケール画像部８２は、縦中央線８１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。つまり、スケール画像部８２に含まれる複数の縦方向の直線状の部分は、患者Ｋの指先の前方（図１５においては右方）への移動距離を測るための目盛として機能する。なお、測定用画像部としては、複数の縦方向の線状の部分を含むスケール画像部８２のほか、複数の縦方向および横方向の線状の部分を含む格子状の画像部分等であってもよい。
【０１３０】
以上のように、本実施形態のＦＲテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線８１と、この縦中央線８１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるスケール画像部８２とを含み、患者Ｋの身体機能を身体バランスの面から測定するためのＦＲテスト測定画像８０を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１３１】
また、本実施形態のＦＲテストにおいては、スクリーン１３の画面上における指先の位置（開始点の位置８４ａ、測定点の位置８４ｂ参照）の測定・確認は、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、ＦＲテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの手（詳しくは指先）の部分とされ、患者Ｋの撮像画像８３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの手の部分の位置が特定される。そして、ＦＲテスト測定画像８０は、スケール画像部８２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１３２】
このような、複数のモードのうちの一つのモードであるＦＲテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面における患者動作部の水平方向の移動距離を測定するためのスケール画像部８２を表示させる。
【０１３３】
以上のようなリハビリシステム１０によるＦＲテストの動作モードによれば、通常、医療現場等において医師や療法士等が専用の装置やメジャー等を用いることで行われるＦＲテストが、特別な装置等を必要とせずに、スクリーン１３の画面に合わせて手を伸ばす等の簡単な動作により再現されるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１３４】
また、リハビリシステム１０において実行されるＦＲテストにおいては、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタを用いることで、ＦＲテストにおける患者Ｋの位置等の測定・確認を行う態様が採用されてもよい。このようにポインタを用いたＦＲテストについて、図１６を用いて説明する。
【０１３５】
図１６は、ＦＲテストを行うための測定画像の他の例を示す。本例に係るＦＲテスト測定画像９０においては、まず、図１６（ａ）に示すように、ポインタ９４が用いられ、スクリーン１３に映る患者Ｋの撮像画像９３について、基準点９５が特定される。基準点９５は、例えば、スクリーン１３に対して横（左右方向のいずれか）を向く姿勢の患者Ｋの撮像画像９３における肩の中心部分に設定される。基準点９５の特定は、ポインタ９４が撮像画像９３において特定すべき位置に合わせられた状態で、例えばコンピュータ１２のマウスのクリック等の特定のための操作が入力されることによって行われる。
【０１３６】
図１６（ａ）に示すように、ＦＲテスト測定画像９０においては、基準点９５が特定されることで、水平基準線９１が表示される。水平基準線９１は、スクリーン１３の画面において基準点９５を通る水平方向の直線画像部分であり、患者ＫがＦＲテストにおいて手を前方（図１６において右方）に伸ばす際の指標となる。つまり、患者Ｋは、自己の手の画像部分が水平基準線９１に沿うように、上肢を水平に前方に伸ばす動作を行う。このように、本例に係るＦＲテストにおいては、水平基準線９１および基準点９５が、位置基準画像部として、ＦＲテスト測定画像９０に含まれる。
【０１３７】
したがって、図１６（ｂ）に示すように、本例に係るＦＲテストにおいては、患者Ｋの、肩幅の足位で起立するとともに利き手上肢を肩屈曲９０度挙上した姿勢における指先の位置が、水平基準線９１上の開始点９２ａとして測定され確認される。開始点９２ａの特定は、基準点９５と同様に、撮像画像９３の指先の位置にポインタ９４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。
【０１３８】
このように患者Ｋの撮像画像９３についての開始点９２ａが測定された後、図１６（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を水平に前方へ伸ばす動作を測定動作として行う。続いて、図１６（ｃ）に示すように、患者Ｋが前方に上肢を伸ばしきった姿勢における水平基準線９１上の指先の位置が、測定点９２ｂの位置として測定され確認される。測定点９２ｂの特定は、開始点９２ａと同様に、撮像画像９３の指先の位置にポインタ９４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。
【０１３９】
そして、開始点９２ａと測定点９２ｂとの水平距離が測定される。この二点間の水平方向の距離が、ＦＲテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。このように、本例に係るＦＲテストにおいては、開始点９２ａおよび測定点９２ｂが、測定用画像部として、ＦＲテスト測定画像９０に含まれる。また、ＦＲテスト測定画像９０においては、ポインタ９４が、スクリーン１３の画面上において任意の位置に移動させることが可能であり、患者Ｋの撮像画像９３についての特定の部分（開始点９２ａ、測定点９２ｂ、基準点９５）の位置の特定を行うための画像部分である位置特定部として含まれる。本例に係るＦＲテストによれば、ＦＲテスト測定画像９０の内容をシンプルにすることができる。
【０１４０】
図１７は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例であるＲＯＭテストの実施態様を示す説明図である。ＲＯＭテストは、腕の動きにともなう肩などの動きについて関節部分の回旋角度や屈曲角度等を測定することで、関節の可動域を評価するためのテストである。ＲＯＭテストにおいては、所定の肢体要素間の基準状態が想定され、この基準状態を０度とする関節の屈曲や回旋角度や可動角度等が測定される。ＲＯＭテストによれば、生活動作において支障がないか等が評価される。
【０１４１】
図１７は、ＲＯＭテストを行うための測定画像の一例を示す。図１７（ａ）は、ＲＯＭテストの初期画面であり、ＲＯＭテストを行うための測定画像であるＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１０１を示す。縦中央線１０１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置あるいは左右いずれかから１／３程度の位置において表示される縦線状の画像部分であり、ＲＯＭテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１４２】
したがって、図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像１０３を視認しながら、縦中央線１０１に対して、撮像画像１０３の左右いずれかの肩の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。ＲＯＭテストにおいては、図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢となる。
【０１４３】
このように、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１０１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線１０１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。
【０１４４】
図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋが縦中央線１０１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれる測定用画像部としてのスケール画像部１０２が表示される。スケール画像部１０２は、スクリーン１３の画面上において、縦中央線１０１から、左右方向について縦中央線１０１に合わせられた方の肩の側（図１７においては右側）の部分に表示される画像部分であり、縦中央線１０１上における肩の中心位置に対応する中心点１０２ａを基準として、放射状に（扇型状に）等角度間隔（例えば５°間隔）で配される複数の直線（点線）状の部分を含む。
【０１４５】
図１７（ｂ）に示すように、患者Ｋの測定動作の開始に際しては、患者Ｋは、例えば、肩幅の足位で起立するとともに縦中央線１０１に合わせられた方の肩の側の上肢を鉛直下向きに下ろした姿勢とされ、かかる姿勢における上肢の状態が、ＲＯＭテストにおける上肢の基準状態とされる。この上肢の基準状態では、患者Ｋの撮像画像１０３の上肢の位置は、縦中央線１０１に沿うように鉛直下向きに位置する。この縦中央線１０１における中心点１０２ａよりも下の部分が、スケール画像部１０２における基準位置を示す中央軸１０２ｂとして用いられる。このような患者Ｋの上肢の基準状態から、図１７（ｃ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を上側に回動させる動作を測定動作として行う。なお、患者Ｋに対する開始の合図は、測定画像の一部としてのスクリーン１３への表示や音声等により行われる。
【０１４６】
続いて、図１７（ｃ）に示すように、患者Ｋが上側に上肢を回動しきった状態における上肢の位置（角度）が、測定角度位置１０２ｃとして測定され確認される。ここで、例えば、コンピュータ１２により、カメラ１１によって取得された画像データやスケール画像部１０２等に基づいて画像認識処理を行い、患者Ｋの上肢（手）が回動して届いている範囲の背景色を変化させること等により、患者Ｋの測定動作の視認性を向上させることができる。
【０１４７】
そして、基準状態における上肢の位置を示す中央軸１０２ｂを基準（０°）とする測定角度位置１０２ｃまでの回動角度が測定される。この二つの位置の間の回転角度が、ＲＯＭテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。なお、ＲＯＭテストにおける測定値の単位は基本的には角度（°）であるが、独自のポイントを利用したりキャラクタ表示を利用したりすることもできる。また、ＲＯＭテストにおける測定部位は、肩から肘にかけての部分であるため、肘よりも先の部分（指先等）は、特に撮像画像１０３として取得される必要はない。
【０１４８】
このように、ＲＯＭテスト測定画像１００に含まれ、中央軸１０２ｂおよび測定角度位置１０２ｃを表示する測定用画像部としてのスケール画像部１０２は、縦中央線１０１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。つまり、スケール画像部１０２に含まれる複数の放射状の直線状の部分は、患者Ｋの肩関節の回動角度を測るための目盛として機能する。なお、本実施形態のＲＯＭテストでは、肩関節についての回動角度が測定されているが、本実施形態に係るＲＯＭテストは、手関節等のその他の関節にも適用可能である。
【０１４９】
以上のように、本実施形態のＲＯＭテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線１０１と、この縦中央線１０１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるスケール画像部１０２とを含み、患者Ｋの身体機能を関節可動域の面から測定するためのＲＯＭテスト測定画像１００を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１５０】
また、本実施形態のＲＯＭテストにおいては、スクリーン１３の画面上における上肢の位置（中央軸１０２ｂ、測定角度位置１０２ｃ参照）の測定・確認は、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、ＲＯＭテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの肩から肘にかけての部分とされ、患者Ｋの撮像画像１０３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの肩から肘にかけての部分の位置が特定される。そして、ＲＯＭテスト測定画像１００は、スケール画像部１０２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１５１】
このような、複数のモードのうちの一つのモードであるＲＯＭテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面における患者動作部の所定の位置を基準とする回動角度を測定するためのスケール画像部１０２を表示させる。
【０１５２】
以上のようなリハビリシステム１０によるＲＯＭテストの動作モードによれば、通常、医療現場等において医師や療法士等が専用の装置や分度器等を用いることで行われるＲＯＭテストが、特別な装置等を必要とせずに、スクリーン１３の画面に合わせて上肢を回動させる等の簡単な動作により再現されるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１５３】
また、リハビリシステム１０において実行されるＲＯＭテストにおいては、前述したＦＲテストの場合と同様に、コンピュータ１２のキーボードやマウス等によって操作されるポインタを用いることで、ＲＯＭテストにおける患者Ｋの位置等の測定・確認を行う態様が採用されてもよい。このようにポインタを用いたＲＯＭテストについて、図１８を用いて説明する。
【０１５４】
図１８は、ＲＯＭテストを行うための測定画像の他の例を示す。本例に係るＲＯＭテスト測定画像１１０においては、まず、図１８（ａ）に示すように、ポインタ１１４が用いられ、スクリーン１３に映る患者Ｋの撮像画像１１３について、基準点１１５が特定される。基準点１１５は、例えば、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢の患者Ｋの撮像画像１１３における左右いずれかの肩の中心部分に設定される。基準点１１５の特定は、ポインタ１１４が撮像画像１１３において特定すべき位置に合わせられた状態で、例えばコンピュータ１２のマウスのクリック等の特定のための操作が入力されることによって行われる。
【０１５５】
図１８（ａ）に示すように、ＲＯＭテスト測定画像１１０においては、基準点１１５が特定されることで、鉛直基準線１１１が表示される。鉛直基準線１１１は、スクリーン１３の画面において基準点１１５を通る鉛直方向の直線画像部分であり、患者ＫがＦＲテストにおいて上肢を上側に回動させる際の指標となる。つまり、患者Ｋの撮像画像１０３の上肢の位置が鉛直基準線１１１に沿う状態が、ＲＯＭテストにおける基準状態に対応する。このように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、鉛直基準線１１１および基準点１１５が、位置基準画像部として、ＲＯＭテスト測定画像１１０に含まれる。
【０１５６】
したがって、図１８（ａ）に示すように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、患者Ｋの、肩幅の足位で起立するとともに基準点１１５が設定された方の肩の側の上肢を鉛直下向きに下ろした姿勢とされ、かかる姿勢における上肢の状態が、ＲＯＭテストにおける上肢の基準状態（０°）として測定され確認される。
【０１５７】
このように患者Ｋの撮像画像１１３についての基準状態が測定された後、図１８（ｂ）に示すように、患者Ｋは、例えば「開始！」の合図で、上肢を上側へ回動させる動作を測定動作として行う。かかる動作により、図１８（ｂ）に示すように、患者Ｋが上側に上肢を回動しきった姿勢における上肢における任意の位置が、測定点１１２として測定され確認される。測定点１１２の特定は、基準点１１５と同様に、撮像画像１１３の上肢の位置にポインタ１１４合わせられ、特定のための操作が入力されることで行われる。測定点１１２が特定されることで、測定点１１２および基準点１１５を通る直線である測定角度位置１１２ａが表示される。
【０１５８】
そして、鉛直基準線１１１と、測定点１１２を通る測定角度位置１１２ａとの角度が測定される。この二つの位置の間の回転角度が、ＲＯＭテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。このように、本例に係るＲＯＭテストにおいては、鉛直基準線１１１、測定点１１２、および１２ａ測定角度位置が、測定用画像部として、ＲＯＭテスト測定画像１１０に含まれる。また、ＲＯＭテスト測定画像１１０においては、ポインタ１１４が、スクリーン１３の画面上において任意の位置に移動させることが可能であり、患者Ｋの撮像画像１１３についての特定の部分（測定点１１２、基準点１１５）の位置の特定を行うための画像部分である位置特定部として含まれる。本例に係るＲＯＭテストによれば、ＲＯＭテスト測定画像１１０の内容をシンプルにすることができる。
【０１５９】
図１９は、リハビリシステム１０において実行されるリハビリ効果測定（動作モード）の一例である反応スピードテストの実施態様を示す説明図である。反応スピードテストは、例えば落下棒テストのように、俊敏性・反射速度を評価するためのテストである。反応スピードテストにおいては、スクリーン１３の画面上に所定の画像部分が表れてから反応して所定の動作を行うまでの時間が測定される。
【０１６０】
図１９は、反応スピードテストを行うための測定画像の一例を示す。図１９（ａ）は、反応スピードテストを行うための測定画像である反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１２１を示す。縦中央線１２１は、スクリーン１３における左右方向の中央位置において表示される縦線状の画像部分であり、反応スピードテストを行う患者Ｋのスクリーン１３に対する位置や向き等についての基準となる。
【０１６１】
したがって、図１９（ａ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に映る自己の撮像画像１２３を視認しながら、縦中央線１２１に対して、撮像画像１２３の身体の中心部分が合うように、スクリーン１３に対する相対的な位置を設定する。図１９（ａ）に示すように、患者Ｋは、スクリーン１３に対して正面を向く姿勢（図１９では着座状態）となる。
【０１６２】
このように、反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる位置基準画像部としての縦中央線１２１は、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる指標マーカである。位置基準画像部としては、縦中央線１２１のほか、スクリーン１３における縦方向または横方向の複数の直線状の部分や、患者Ｋに対応する人の外形を縁取るような人の外形に沿う線状部分等であってもよい。図１９（ａ）に示すように、患者Ｋが縦中央線１２１によってスクリーン１３に対して位置決めされると、患者Ｋが両手を膝の上に置いて、測定動作の準備が完了する。
【０１６３】
測定動作の準備が完了した状態から、図１９（ｂ）に示すように、例えば「開始！」の合図の後、任意のタイミングで、測定用画像部として、落下棒に見立てたバー画像部１２２が上側から落下するように表示される。そして、バー画像部１２２の落下開始から患者Ｋが利き手でスクリーン１３の画面上においてバー画像部１２２に触れるまでの時間が計測される。この患者Ｋがバー画像部１２２に触れるまでの時間が、反応スピードテストにおける測定値となり、かかる測定値が、スクリーン１３の画面における所定の位置に表示されるとともに記録される。
【０１６４】
反応スピードテストにおいては、開始の合図からバー画像部１２２をスクリーン１３の画面上に出現させるまでの時間は、１秒、２秒等ランダムとなるように設定される。また、反応スピードテストは、同一の患者Ｋに対して複数回（例えば７回）連続して計測が実施され、平均の値が用いられる。なお、平均の値としては、複数回の計測における最小値と最大値を除いた分（測定回数が７回の場合は５回分）の平均値が用いられるとよい。
【０１６５】
このように、反応スピードテスト測定画像１２０に含まれる測定用画像部としてのバー画像部１２２は、縦中央線１２１との関係において患者Ｋの測定動作を測定するための指標マーカである。なお、測定用画像部としては、棒状の画像部分であるバー画像部１２２のほか、例えば図１９（ｃ）に示すような丸形状部１２４や、三角形状や動物アニメ等のキャラクタ等の画像部分であってもよい。
【０１６６】
以上のように、本実施形態の反応スピードテストにおいては、コンピュータ１２が、スクリーン１３に対する患者Ｋの位置の基準となる位置基準画像部である縦中央線１２１と、この縦中央線１２１との関係において患者Ｋの身体機能を測定するための測定用画像部であるバー画像部１２２（丸形状部１２４）とを含み、患者Ｋの身体機能を反応速度の面から測定するための反応スピードテスト測定画像１２０を生成する測定画像生成手段として機能する。
【０１６７】
また、本実施形態の反応スピードテストにおいては、スクリーン１３の画面上におけるバー画像部１２２等に触れることは、コンピュータ１２が有する動作部特定部２１による患者動作部の特定機能が用いられて行われる。つまり、反応スピードテストにおいては、患者動作部が患者Ｋの手の部分とされ、患者Ｋの撮像画像１２３において、動作部特定部２１によって患者Ｋの手の部分の位置が特定される。そして、反応スピードテスト測定画像１２０は、バー画像部１２２の部分を、患者動作部と干渉することで反応する反応画像部として含み、患者Ｋの測定動作を促す。
【０１６８】
このような、複数のモードのうちの一つのモードである反応スピードテストにおいては、表示制御部２５は、測定画像生成部２７に、反応画像部として、スクリーン１３の画面上を落下する態様で移動するバー画像部１２２や、丸形状部１２４等の、スクリーン１３の画面に出現してから患者動作部の干渉を受けるまでの時間を測定するための画像部分を表示させる。
【０１６９】
以上のようなリハビリシステム１０による反応スピードテストの動作モードによれば、患者Ｋの身体機能を反応速度の面から測定するに際し、効率的で簡単な測定を行うことが可能となる。すなわち、通常、反応速度を測定するために行われる落下棒テスト等においては、医療現場等において医師や療法士等が複数回の測定を行うとともにそれらの測定結果の平均値を求める必要があるが、リハビリシステム１０の反応スピードテストによれば、自動的な平均値の算出が行われることから、計算の手間が省けて効率的な測定を行うことができ、また、スクリーン１３の画面に出現するバー画像部１２２等に対して反応して動作するだけで測定が行われるので、誰でも簡単に測定を行うことが可能となる。
【０１７０】
以上のように、本実施形態のリハビリシステム１０においては、前述したような各種ゲーム等によるリハビリ機能に加え、ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、および反応スピードテストによるリハビリ効果測定機能が備えられる。これにより、リハビリシステム１０を利用する患者が、医師や療法士等によらずに、自分でも簡易的にリハビリテーションの効果を測定することが可能となる。つまり、従来は医師や療法士等によらなければ行うことができなかったリハビリテーションの効果の測定が、患者自身で簡単に行うことができるようになる。結果として、患者はリハビリテーションに対する動機づけとなるリハビリテーションの効果の測定を精神的に気楽に行うことができ、リハビリテーションの継続性を高めることができる。
【０１７１】
また、ＦＲテスト、ＲＯＭテスト、および反応スピードテストの各テストは、リハビリテーションの効果を測定するものであるため、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの前後において行われる。つまり、リハビリテーション前における各テストの測定値と、リハビリテーション後における各テストの測定値との比較に基づき、リハビリテーションの効果が測定される。こうしたリハビリテーションの効果測定が行われることで、患者自身による身体状況の把握と、リハビリプログラムの継続利用による効果の測定が可能となる。
【０１７２】
したがって、リハビリシステム１０のリハビリプログラムにおいて、前述したような各種ゲーム等の前後に、前記各テストを行うための効果測定用のプログラムが組み込まれる構成が採用されてもよい。この場合、リハビリテーション方法として、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの前に前記各テストを行うステップと、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションを行うステップと、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションの後に前記各テストを行うステップとを含む方法が採用される。そして、前記各テストの結果を、前述したような各種ゲーム等の内容に反映させることもできる。この場合、例えば、前記各テストの結果から大きなリハビリ効果が表れたときは、前述したような各種ゲーム等の難易度を高くする等の設定変更が行われる。
【０１７３】
以上のような本実施形態のリハビリシステム１０によれば、従来の技術との比較において、エンターテインメント性を有しながら、患者の症状に応じたリハビリテーションを行うことができる。具体的には、表示画面において患者自身の撮像画像とリハビリ用の画像とが合成される構成において、患者が自己の動作範囲、スピード、距離等の身体動作を画面上で自己認識しながらリハビリ用のゲーム等によるリハビリを効果的に行うためには、患者を撮影するためのカメラによるフレーム位置などの撮影条件をあらかじめ適正に設定する必要がある。また、リハビリテーションの効果測定においてその評価を数値化するためには、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定する必要がある。つまり、リハビリテーションとして意図される患者の動作（動作範囲）は患者の症状などに応じて異なるものであり、その意図される患者の動作と表示画面との対応が確実に図られる必要がある。
【０１７４】
この点、従来の技術では、意図される患者の動作と表示画面との対応を図ることが難しく、患者動作部を手等の狭い範囲に設定したり逆に上半身や下半身等の広い範囲に設定したりすることで、様々なリハビリテーション運動に対応させて汎用性を持たせることが困難であった。このため、表示画面に映し出される患者の映像に合成される画像について、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションやゲーム特性を付加することが困難であった。また、従来の技術は、リハビリテーションの効果について十分に検証・考慮がなされたものではなかった。
【０１７５】
そこで、本実施形態のリハビリシステム１０によれば、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することができるので、患者の症状等に応じた多彩なバリエーションのリハビリテーションを行うことが可能となり、高い汎用性が得られる。このため、本実施形態のリハビリシステム１０は、医療リハビリ施設向けのゲーム、介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクリエーションツール等として様々な場面で適用することができる。また、高齢者や障害者であっても、ボタン操作等の複雑な操作を行うことなく、リハビリテーションを楽しみながら行うことができ、ゲームを楽しむだけで身体や脳を活性化が図れ、肩関節、手関節等の運動機能の改善や注意の持続等の脳機能の改善を図ることができる。さらに、リハビリテーションの効果の測定が行われることで、リハビリテーションの継続的な実施、つまり効果的なリハビリテーションを行うことが可能となる。
【０１７６】
以上説明した本実施形態のリハビリテーションを行うためのリハビリテーション用プログラムは、コンピュータ１２を、前述した各手段、つまり動作部特定手段、リハビリ画像生成手段、画像合成手段、比較手段、表示制御手段、設定画像生成手段、および測定画像生成手段として機能させる。かかるリハビリテーション用プログラムによれば、患者Ｋの動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することができ、このプログラムがロードされたコンピュータを医療リハビリ施設向けの介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクレーションツール等として用いることができる。
【０１７７】
また、本実施形態に係るリハビリテーション用プログラムについては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することができる。これにより、患者の動作範囲と表示画面の範囲との対応関係を正確に設定することのできるリハビリテーション用プログラムをコンピュータにロードして医療リハビリ施設向けの介護トレーニング機器、コミュニケーションツール、レクリエーションツール等として医療現場に適用することができる。
【０１７８】
また、前述したような各種ゲーム等によるリハビリテーションを行うためのプログラムを含む構成と、前述したような各種テストによる効果測定を行うためのプログラムを含む構成とは、それぞれ独立したものとして取り扱うことができる。この場合、前述したような各種テストによる効果測定については、リハビリテーションの効果測定用システム、効果測定用プログラム、およびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体がそれぞれ構成されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
本発明のリハビリシステムは、ディスプレイ装置としてスクリーンとプロジェクタを用いてリアルタイムでの等身大自画映像を見ながら行う体感ゲーム型リハビリ機器として利用できる。この等身大映像をみながら自分自身の動作範囲、スピード、距離等の身体動作を画面で自己認識しながらゲームを行うことにより、上半身（腕・肩・肘関節、体幹等）等の機能訓練が可能になり、身体機能の維持・向上が期待できる。また、ゲーム内容は脳機能障害者や注意障害者向けの訓練内容を盛り込んだものであるため、色や形の識別、順番での遂行能力、周辺注意の向上、持続等も同時に訓練することが可能である。また、リハビリテーションの効果測定機能によれば、患者が自分で身体状況の把握や継続利用による効果の測定を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１８０】
１ 撮像手段
２ 画像表示手段
３ 動作部特定手段
４ リハビリ画像生成手段
５ 画像合成手段
６ 比較手段
７ 表示制御手段
１０ リハビリシステム
１１ カメラ（撮像手段）
１２ コンピュータ
１３ スクリーン
１４ プロジェクタ
２１ 動作部特定部
２２ リハビリ画像生成部
２３ 画像合成部
２４ 比較部
２５ 表示制御部
２６ 設定画像生成部
２７ 測定画像生成部
６０ 設定画像
６１ 縦中心線部（位置基準画像部）
６２ 隅丸形状部（動作範囲確認画像部）
８０ ＦＲテスト測定画像
１００ ＲＯＭテスト測定画像
１２０ 反応スピードテスト測定画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段と、
該撮像手段により取得された前記画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段と、
前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段と、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段と、
前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段と、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段と、
を備えるリハビリテーション用システム。
【請求項２】
前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、前記画面に対する前記患者の動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する設定画像生成手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、
前記撮像画像に、前記設定画像生成手段により生成された前記設定画像を合成させる、
請求項１に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項３】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、多数の画像部分を出現させるとともに、前記患者の動作部が干渉することで反応した前記反応画像部を消失させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、緩やかに落下するとともに前記患者の動作部が下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分を表示させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分を表示させるとともに、前記二つの前記反応画像部のそれぞれに対応する前記特定画像部を表示させ、各前記反応画像部に対する前記患者の動作部の干渉状態に応じて、前記反応画像部に対応する前記特定画像部を変化させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、前記患者の動作部の干渉状態に応じて所定の方向に移動する二つの画像部分を表示させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項７】
前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、該位置基準画像部との関係において前記患者の身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、前記患者の身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する測定画像生成手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、
前記撮像画像に、前記測定画像生成手段により生成された前記測定画像を合成させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項８】
リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段が接続されたコンピュータを、
前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段、
前記撮像手段により取得された前記画像データに基づいて表示される撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段、
前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段、
該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段、
として機能させるためのリハビリテーション用プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段と、
該撮像手段により取得された前記画像データに基づく撮像画像を表示する画像表示手段と、
前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段と、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段と、
前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段と、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段と、
を備えるリハビリテーション用システム。
【請求項２】
前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、前記画面に対する前記患者の動作範囲を確認するための動作範囲確認画像部とを含む設定画像を生成する設定画像生成手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、
前記撮像画像に、前記設定画像生成手段により生成された前記設定画像を合成させる、
請求項１に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項３】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、多数の画像部分を出現させるとともに、前記患者の動作部が干渉することで反応した前記反応画像部を消失させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、緩やかに落下するとともに前記患者の動作部が下側から干渉することで緩やかに浮上する複数の画像部分を表示させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、定位置に存在する二つの画像部分を表示させるとともに、前記二つの前記反応画像部のそれぞれに対応する前記特定画像部を表示させ、各前記反応画像部に対する前記患者の動作部の干渉状態に応じて、前記反応画像部に対応する前記特定画像部を変化させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、
前記複数のモードのうちいずれかのモードでは、前記リハビリ画像生成手段に、前記反応画像部として、前記患者の動作部の干渉状態に応じて所定の方向に移動する二つの画像部分を表示させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項７】
前記画像表示手段が前記撮像画像を表示する画面に対する前記患者の位置の基準となる位置基準画像部と、該位置基準画像部との関係において前記患者の身体機能を測定するための測定用画像部とを含み、前記患者の身体機能を身体バランス、関節可動域、および反応速度のいずれかの面から測定するための測定画像を生成する測定画像生成手段をさらに備え、
前記画像合成手段は、
前記撮像画像に、前記測定画像生成手段により生成された前記測定画像を合成させる、
請求項１または請求項２に記載のリハビリテーション用システム。
【請求項８】
リハビリテーションを受ける患者を連続的に撮像し、フレームごとに画像データを生成する撮像手段が接続されたコンピュータを、
前記撮像手段により取得された前記画像データから、フレーム内で前記患者の動きがあったそれぞれの位置により前記患者の動作部の位置を特定する動作部特定手段、
前記撮像手段により取得された前記画像データに基づいて表示される撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部と干渉することで反応する反応画像部を含み前記患者の動作を促すリハビリ画像を、あらかじめ設定される選択可能な複数のモードに応じて生成するリハビリ画像生成手段、
前記撮像画像に、前記複数のモードのうち選択されたモードに応じて前記リハビリ画像生成手段により生成された前記リハビリ画像を合成させる画像合成手段、
前記撮像画像中で前記動作部特定手段により特定された前記患者の動作部の位置と前記画像合成手段により合成された前記リハビリ画像の前記反応画像部の位置とを比較する比較手段、
該比較手段による比較結果から得られる前記患者の動作部の位置と前記反応画像部の位置との干渉状態に基づいて、前記反応画像部の表示態様および位置、ならびに前記リハビリ画像における前記反応画像部以外の画像部分であって前記反応画像部に連動する特定画像部の表示態様および位置の少なくともいずれかを変化させるように、前記リハビリ画像生成手段を制御する表示制御手段、
として機能させるためのリハビリテーション用プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−１１０２１５（Ｐ２０１１−１１０２１５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６９１５５（Ｐ２００９−２６９１５５）
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（５９６００２７６７）トヨタ自動車九州株式会社 (20)
【出願人】（３０７０１７１５４）株式会社しくみデザイン (2)
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（５９６００２７６７）トヨタ自動車九州株式会社 (20)
【出願人】（３０７０１７１５４）株式会社しくみデザイン (2)
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