步行训练系统、存储有步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法与流程

文档序号:23226367发布日期:2020-12-08 15:11阅读:78来源:国知局
步行训练系统、存储有步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法与流程

本发明涉及步行训练系统、存储有步行训练系统的控制程序的存储介质以及步行训练系统的控制方法。



背景技术:

公知有如下技术,即:经由半透半反镜对作为进行姿势评价的目标的被检者进行拍摄,计算作为人体的重心线等,并将其作为cg(computergraphics:计算机图形)映像在该半透半反镜上(例如,参照日本特开2012-81089)。

在对患有偏瘫或穿戴了辅助装具而导致右腿与左腿具有不同的活动难易程度的瘫痪病人进行步行训练的情况下,该瘫痪病人在步行训练的进行中,难以直观地掌握自己的身体相对于所允许的身体的偏斜范围倾斜至何种程度。



技术实现要素:

本发明提供一种步行训练中的训练者能够直观地掌握自己的身体相对于所允许的身体的偏斜范围倾斜至何种程度的步行训练系统等。

本发明的第1方式涉及步行训练系统。上述步行训练系统包括:步行运动器,其促进训练者的步行;显示装置,其以使训练者能够一边在步行运动器上步行一边目视确认该显示装置的方式设置;照相机,其以能够识别训练者的步态的视角对训练者进行拍摄;运算部,其基于由照相机拍摄到的图像,对步行中的训练者的躯干的倾斜进行运算;以及显示控制部,其执行如下控制,即:将与倾斜对应的躯干线、以及表示允许躯干线的偏斜的范围的至少边端的标识显示于显示装置。这样,在显示装置一同显示躯干线和所允许的偏斜范围,因此训练者能够直观地掌握当前的自身的倾斜是否超过允许范围、或在未超过允许范围的情况下相对于偏斜范围具有何种程度的充裕度。

另外,在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:显示控制部以将躯干线和标识叠加于拍摄到的训练者的图像的方式将躯干线和标识显示于显示装置。若将躯干线与标识的图形叠加于自身的影像,则训练者能够更加直观地掌握自身的步态。在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:显示控制部将训练者的患腿的脚跟附近作为基点而描绘躯干线。躯干的倾斜是根据除去肢体的部分运算得来的,因此躯干线原本应与训练者的躯体部分重叠。但是,对于进行步行训练的训练者来说,躯干的倾斜主要由患腿的状态产生,因此在将患腿的脚跟附近作为基点来描绘躯干线的情况下,能够进一步与训练者的感觉保持一致。另外,能够较大地描绘躯干线,因此可视性也提高。并且,在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:显示控制部将上述范围描绘成以该基点为顶点的扇形形状。若躯干线相对于这样的扇形形状摆动,则训练者能够更加直观地掌握自身的步态。

另外,上述方式的步行训练系统也可以具备对步态进行评价的评价部。显示控制部也可以对基于评价部的评价结果的目标进行显示。通过这样使评价结果可视化,从而能够期待激励训练者进行步行训练。在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:显示控制部以使内包于上述的扇形形状的作为目标的指示计基于评价结果而增减的方式进行显示。并且,在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:在指示计以全量显示的情况下,显示控制部执行等级通过的事件显示。通过执行这样的显示,能够对步行训练赋予游戏性,训练者能够更加愉快地进行步行训练。

另外,在上述方式的步行训练系统中,也可以构成为:在评价部检测到步态的不正常的情况下,显示控制部在躯干线的基点的附近显示表示不正常的目标。若在产生步态的不正常的主要原因亦即患腿的脚跟附近显示目标,则训练者能够更加直观地对不良的步态进行掌握。

本发明的第2方式涉及存储步行训练系统的控制程序的非暂时性存储介质。步行训练系统具备:步行运动器,其促进训练者的步行;显示装置,其以使上述训练者能够一边在上述步行运动器上步行一边目视确认该显示装置的方式设置;以及照相机,其以能够识别上述训练者的步态的视角对上述训练者进行拍摄。非暂时性存储介质存储能够由一个或者多个处理器执行以下的功能的命令。功能包括:基于由上述照相机拍摄到的图像,对步行中的上述训练者的躯干的倾斜进行运算;以及将与上述倾斜对应的躯干线、以及表示允许上述躯干线的偏斜的范围的至少边端的标识显示于上述显示装置。

本发明的第3方式涉及步行训练系统的控制方法。步行训练系统具备:步行运动器,其促进训练者的步行;显示装置,其以使上述训练者能够一边在上述步行运动器上步行一边目视确认该显示装置的方式设置;以及照相机,其以能够识别上述训练者的步态的视角对上述训练者进行拍摄,步行训练系统的控制方法包括如下步骤,即:基于由上述照相机拍摄到的图像,对步行中的上述训练者的躯干的倾斜进行运算;以及将与上述倾斜对应的躯干线、以及表示允许上述躯干线的偏斜的范围的至少边端的标识显示于上述显示装置。

根据本发明,训练者能够在步行训练中直观地掌握自己的身体相对于所允许的身体的偏斜范围倾斜至何种程度。

附图说明

以下将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,相同的标号表示相同的部件,并且其中:

图1是本实施方式所涉及的步行训练装置的概略立体图。

图2是步行辅助装置的概略立体图。

图3是表示步行训练装置的系统结构的图。

图4是步态为正常的情况下的显示例。

图5是步态产生了不正常的情况下的显示例。

图6是表示训练测试的进展状况的显示例。

图7是表示训练测试的事件通过的显示例。

图8是表示一次训练测试中的显示处理的流程的图。

图9是另一显示例。

图10是又一显示例。

具体实施方式

以下,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但并不是将权利要求书所涉及的发明限定于以下的实施方式。另外,实施方式中说明的结构的全部并不是作为用于解决课题的手段来说而必须的。

图1是本实施方式所涉及的步行训练装置100的概略立体图。步行训练装置100是步行训练系统的一个例子,是用于供作为一只腿患有瘫痪的偏瘫病人的训练者900进行步行训练的装置。步行训练装置100主要具备:安装于构成整体骨架的框架130的控制盘133;供训练者900步行的步行运动器131;以及安装于训练者900的瘫痪侧的腿部亦即患腿的步行辅助装置120。

框架130立设在设置于地面的步行运动器131上。步行运动器131通过未图示的马达使环状的带132旋转。步行运动器131是促进训练者900的步行的装置。进行步行训练的训练者900站于带132上,并与带132的移动配合地尝试进行步行动作。

框架130对控制盘133、训练用监视器138等进行支承,控制盘133收容执行马达、传感器的控制的整体控制部210,训练用监视器138是将训练的进展状况等呈现给训练者900的例如液晶面板。即,训练用监视器138是显示单元,设置为能够使训练者900在步行运动器131的带132上步行的同时进行目视确认。另外,框架130在训练者900的头上部前方附近支承前侧拉伸部135,在头上部附近支承线束拉伸部112,在头上部后方附近支承后侧拉伸部137。另外,框架130包括用于供训练者900抓握的扶手130a。

照相机单元140以能够识别训练者900的步态的视角对训练者进行拍摄。本实施方式中的照相机单元140包括透镜与拍摄元件的组件,具有对站立在带132上的训练者900的包含头部在内的全身进行捕捉的视角。拍摄元件例如是cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor)图像传感器,将成像于成像面的光学图像转换为图像信号。照相机单元140在训练用监视器138的附近以与训练者900相对的方式设置。

对于前侧线134而言,一端与前侧拉伸部135的卷取机构连结,另一端与步行辅助装置120连结。前侧拉伸部135的卷取机构使未图示的马达接通/断开,从而与患腿的移动对应地卷取或放出前侧线134。同样地,对于后侧线136而言,一端与后侧拉伸部137的卷取机构连结,另一端与步行辅助装置120连结。后侧拉伸部137的卷取机构使未图示的马达接通/断开,从而与患腿的移动对应地卷取或放出后侧线136。通过这样的前侧拉伸部135与后侧拉伸部137的协同动作,以不使步行辅助装置120的载荷成为患腿的负担的方式抵消该载荷,并且根据设定程度来辅助患腿的摆动动作。

例如,作为训练辅助者的操作人员针对患有重度瘫痪的训练者,将辅助等级设定得较大。若辅助等级被设定得较大,则前侧拉伸部135与患腿的摆动时机同步地以较大的力卷取前侧线134。若随着训练的进行而不再需要辅助,则操作人员将辅助等级设定为最小。若辅助等级被设定为最小,则前侧拉伸部135与患腿的摆动时机同步地以刚好抵消步行辅助装置120的自重的力卷取前侧线134。

步行训练装置100具备将装具110、束线111、线束拉伸部112作为主要的构成要素的安全装置。装具110是卷绕于训练者900的腹部的带,例如通过钩环紧固件固定于腰部。对于束线111而言,一端连结于装具110,另一端连结于线束拉伸部112的卷取机构。线束拉伸部112的卷取机构通过使未图示的马达接通/断开,从而卷取或放出束线111。根据这样的结构,安全装置在训练者900较大程度失去平衡的情况下,根据检测到该动作的整体控制部210的指示而卷取束线111,通过装具110来支撑训练者900的上身。

管理用监视器139安装于框架130,是主要用于供操作人员进行监视以及操作的显示输入装置。管理用监视器139例如是液晶面板,在其表面设置有触摸面板。管理用监视器139呈现与训练设定有关的各种菜单项目、训练时的各种参数值、训练结果等。

步行辅助装置120安装于训练者900的患腿,通过减轻患腿的膝关节处的伸展以及屈曲的负荷来对训练者900的步行进行辅助。图2是步行辅助装置120的概略立体图。步行辅助装置120主要具备控制单元121、支撑患腿的各部的多个框架、以及用于检测施加于脚底的载荷的载荷传感器222。

控制单元121包括进行步行辅助装置120的控制的辅助控制部220,另外还包括产生用于辅助膝关节的伸展运动以及屈曲运动的驱动力的未图示的马达。支撑患腿的各部的框架包括上腿框架122、以转动自如的方式连结于上腿框架122的下腿框架123、以转动自如的方式连结于下腿框架123的脚面框架124、用于连结前侧线134的前侧连结框架127、以及用于连结后侧线136的后侧连结框架128。前侧连结框架127设置为使上腿的前侧在左右方向上伸延,在两端与上腿框架122连接。后侧连结框架128设置为使下腿的后侧在左右方向上伸延,在两端分别与上下伸延的下腿框架123连接。

上腿框架122与下腿框架123围绕图示的铰链轴ha相对地转动。控制单元121的马达根据辅助控制部220的指示而旋转,从而协助上腿框架122与下腿框架123围绕铰链轴ha相对地打开或关闭。收纳于控制单元121的角度传感器223例如是旋转式编码器,检测围绕铰链轴ha的上腿框架122与下腿框架123所成的角度。下腿框架123与脚面框架124围绕图示的铰链轴hb相对地转动。通过调整机构126来预先调整相对转动的角度范围。

上腿框架122具备上腿带129。上腿带129是一体地设置于上腿框架的带,卷绕于患腿的上腿部,从而将上腿框架122固定于上腿部。由此,抑制步行辅助装置120整体相对于训练者900的腿部偏移。

载荷传感器222是埋入于脚面框架124的载荷传感器。载荷传感器222对训练者900的脚底所受的垂直载荷的大小和分布进行检测。载荷传感器222例如是电极以矩阵状配置的电阻变化检测型的载荷检测片。

接下来,对步行训练装置100的系统结构进行说明。图3是步行训练装置100的系统结构图。整体控制部210例如是微处理器(mpu),通过执行从系统存储器读取的控制程序,从而执行装置整体的控制。步行运动器驱动部211包括使带132旋转的马达及其驱动电路。整体控制部210通过向步行运动器驱动部211发送驱动信号,从而执行带132的旋转控制。例如,根据所设定的训练等级,调整带132的旋转速度。

操作接收部212接收来自训练者900、操作人员的输入操作,将操作信号向整体控制部210发送。训练者900、操作人员对构成操作接收部212的操作按钮、叠加在管理用监视器139上的触摸面板、附属的遥控器等进行操作,给予电源的接通/断开、开始训练的指示,或进行与设定有关的数值的输入、菜单项目的选择。

显示控制部213根据来自整体控制部210的控制信号而生成显示影像,将其显示于训练用监视器138或者管理用监视器139。显示控制部213生成表示训练的进展的影像等。显示控制部213将与进行步行训练的训练者900的躯干的倾斜对应的躯干线、和表示允许该躯干线的偏斜的范围的标识作为计算机图形(cg)向训练用监视器138进行显示,具体内容后面进行详述。

拉伸驱动部214包括用于对前侧线134进行拉伸的马达及其驱动电路、以及用于对后侧线136进行拉伸的马达及其驱动电路。整体控制部210向拉伸驱动部214发送驱动信号,从而分别控制前侧线134的卷取和后侧线136的卷取。另外,并不限定于卷取动作,通过控制马达的驱动转矩,从而也控制各丝线的拉伸力。整体控制部210例如根据载荷传感器222的检测结果来确定患腿从立腿状态切换至摆腿状态的时机,与该时机同步地增减各线的拉伸力,从而对患腿的摆动动作进行辅助。

线束驱动部215包括用于对束线111进行拉伸的马达及其驱动电路。整体控制部210通过向线束驱动部215发送驱动信号,从而控制束线111的卷取和束线111的拉伸力。整体控制部210例如在训练者900较大程度失去平衡的情况下,卷取一定量的束线111,从而抑制训练者的跌倒。

图像处理部216根据来自整体控制部210的控制信号,对从照相机单元140接收到的图像信号进行图像处理而生成图像数据。另外,图像处理部216也可以根据来自整体控制部210的指示,对从照相机单元140接收到的图像信号实施图像处理,从而执行特定的图像解析。例如,能够根据所抽出的边缘等的信息,检测双肩位置、髋关节位置。这些位置信息成为后述的躯干运算的输入信息。同样地,能够检测所取得的图像内的患腿的脚跟附近位置。这样的信息用于决定描绘cg的位置。

照相机单元140根据来自整体控制部210的控制信号而反复进行拍摄动作,向图像处理部216输出图像信号。图形db217储存有显示于训练用监视器138或者管理用监视器139的cg素材。整体控制部210从图形db217读出向各监视器显示的cg素材,将其向显示控制部213传送。显示控制部213对接收到的cg材料实施放大处理、旋转处理等而将其向规定位置配置,生成显示影像。

整体控制部210也承担作为执行与控制有关的各种运算、控制的功能执行部的作用。躯干运算部210a接收图像处理部216对由照相机单元140拍摄到的训练者图像进行解析的结果,运算步行中的训练者900的躯干的倾斜。具体而言,与由图像处理部216解析的双肩位置、髋关节位置等主要骨骼的基准位置进行连接而决定图像中的躯干,将该躯干的伸延方向与步行面的铅垂轴所成的角作为倾斜角进行运算。步态评价部210b使用由躯干运算部210a运算的躯干的倾斜来评价训练者900的步态。步态评价部210b也可以将基于图像处理部216的图像解析、根据载荷传感器222、距离传感器等的传感器输出而检测的拖行、绊倒、扶手130a的把持等作为评价的目标来加以考虑。作为距离传感器,可以使用对测定目标透射图案光并根据其形变状况而取得多个点的距离的深度传感器等。

如上述那样,步行辅助装置120佩戴在训练者900的患腿上,但步行训练装置100具备与整体控制部210连接的通信连接if(interface)219,以便向步行辅助装置120给予指令或接收传感器信息。步行辅助装置120也设置有通过有线或者无线的方式与通信连接if219连接的通信连接if229。通信连接if229与步行辅助装置120的辅助控制部220连接。通信连接if219、229是基于通信标准的例如无线lan(localareanetwork)等通信接口。

辅助控制部220例如是mpu,执行从整体控制部210给予的控制程序,从而执行步行辅助装置120的控制。另外,经由通信连接if219、229而向整体控制部210通知步行辅助装置120的状态。另外,接收来自整体控制部210的指令而执行步行辅助装置120的启动/停止等。

关节驱动部221包括控制单元121的马达及其驱动电路。辅助控制部220通过向关节驱动部221发送驱动信号,从而协助上腿框架122与下腿框架123围绕铰链轴ha相对地打开或关闭。通过这样的动作,辅助膝盖的伸展动作以及屈曲动作、或抑制膝盖弯折。载荷传感器222如上述那样检测训练者900的脚底所受的垂直载荷的大小和分布,将检测信号向辅助控制部220发送。

辅助控制部220接收并解析检测信号,从而进行摆腿/立腿的状态辨别、切换推断等。角度传感器223如上述那样检测围绕铰链轴ha的上腿框架122和下腿框架123所成的角度,将检测信号向辅助控制部220发送。辅助控制部220接收检测信号来运算膝关节的张开角度。

本实施方式中的步行训练装置100将游戏性结合到训练测试中,以使得训练者900能够在进行步行训练的同时享受乐趣。具体而言,为了能够实现按照训练计划设定的各目标状态,若训练者未摇摇晃晃而保持恒定的步态地步行,则训练程序会为该训练测试给出高分。并且,随着训练的进行,动态并且实时地给予视觉效果,更新得分信息。以下,对训练测试时的训练用监视器138的几个显示例进行说明。

图4是训练者900的步态为正常的情况下的训练用监视器138的显示例。在训练用监视器138的最上部设置有状态区域310,显示有训练测试中的状态信息。状态信息包括测试持续时间、步行距离、训练等级、得分指示计等。测试持续时间是从测试开始起经过的时间,持续时间通过未图示的计时器来测量。步行距离根据步行运动器驱动部211使带132旋转的累计量来测量。训练等级表示训练测试的难易度,每当在满足预先设定的基准时进行更新。训练测试的难易度根据带132的旋转速度、步行辅助装置120的辅助量来规定。训练开始时的训练等级由作为治疗师等的训练辅助者根据训练者900的状态来设定。得分指示计与后述的所获点数的增加、减少对应地增减。

在训练用监视器138中的状态区域310以外的区域,映有照相机图像320。照相机图像320是由照相机单元140拍摄到的训练者900的全身图像,例如作为60fps的实时影像来显示。训练者900能够将训练测试中的自己的形象作为实时影像加以确认。此外,训练者900与训练用监视器138相对,因此从可视性的观点出发,优选照相机图像320如图示那样镜像反转。

在照相机图像320上,与由躯干运算部210a运算出的躯干的倾斜对应的躯干线330、以及表示允许躯干线330的偏斜的范围的偏斜标识340分别作为cg而被叠加显示。在本实施方式中,躯干线330是由以训练者900的患腿的脚跟附近为基点330a而伸延至肩部附近的直线柱状的cg来表示的。肩部附近的端点330b被施加若干装飾,以便容易目视确认躯干的偏斜。

若训练者900直立在带132上,则从基点330a到端点330b为止与带132的面垂直地描绘躯干线330。另外,若训练者900的躯干伴随步行而摆动,则躯干线330与其倾斜的角度对应地围绕基点330a摆动。此外,基点330a被定位在患腿的脚跟附近位置,因此躯干线330整体与患腿的运动(立腿、摆腿)对应地移动。对于进行步行训练的训练者900来说,不正常的躯干的倾斜主要是由患腿的状态产生的,因此若以患腿的脚跟附近位置为基点来描绘躯干线330,则能够在因果关系的识别中与感觉良好地保持一致。另外,若从脚跟附近到肩部附近为止描绘躯干线330,则在训练用监视器138的显示区域中成为较大的目标,因此可视性提高。

偏斜标识340被描绘为以躯干线330的基点330a为顶点的扇形形状。以沿着躯干线330的端点330b的摆动方向的方式描绘扇形形状的圆弧部分。另外,根据允许躯干线330的偏斜的范围来决定扇形状的中心角。偏斜标识340优选为被描绘成例如薄薄地着色了的半透明状。若被描绘成半透明状,则不会较大程度隐藏训练者900的形象,因此训练者900能够更加正确地确认自身的状态。按照每个训练等级而预先设定允许偏斜的范围。在训练等级较低时被设定得较大,并且随着训练等级升高而逐渐变小。

若这样以扇形形状描绘偏斜标识340,则训练者900能够识别出若随着运动的腿而摆动的躯干线330落在扇形形状的内侧则为在该训练测试中允许的步态。此外,训练者900即便未注视整个躯干线330,例如只要瞥一眼端点330b是否在扇形的弧上,就能识别出当前的躯干的倾斜是否在允许范围内。这样的描绘对于在训练测试中注视辅助者、或注视脚下的训练者900来说都是方便的。如上述那样,躯干线330以及偏斜标识340是基于躯干运算部210a的运算来描绘的,与训练者900区别开来地被目视确认。

图5是在训练者900的步态中产生不正常的情况下的训练用监视器138的显示例。在由步态评价部210b评价的训练者900的步态的不正常中存在各种种类,但这里对作为其代表例的躯干的异常倾斜进行说明。

步态评价部210b判定由躯干运算部210a运算出的训练者900的躯干的倾斜是否落在所设定的偏斜允许范围内,当未落在所设定的偏斜允许范围内的情况下,评价为步态不正常。若如此地检测到不正常,则在躯干线330的基点330a的附近,显示表示不正常的目标亦即不正常目标350。不正常目标350在图中作为暗示破裂的图形来表示,但可以根据不正常的程度、原因而显示不同的目标,也可以伴随动画来显示。这样,若在作为产生步态的不正常的主要原因的患腿的脚跟附近显示目标,则训练者900能够更加直观地掌握这是不好的步态。

另外,躯干线330被显示为与由躯干运算部210a运算出的训练者900的躯干的倾斜对应地围绕基点330a倾斜,因此当未落在所设定的偏斜允许范围内的情况下,则被描绘为超出偏斜标识340的外缘地倾斜。即,端点330b被描绘为从偏斜标识340的圆弧离开。这样,若将与训练者900的躯干的倾斜对应的躯干线330、和用于目视确认允许躯干线330的偏斜的范围的边端的偏斜标识340那样的标识同时显示于训练用监视器138,则训练者900能够容易地识别自身的状况。即,尽管在患有偏瘫或穿戴了步行辅助装置120而使得右腿和左腿具有不同的活动容易性的状况下,训练者900也能够在步行训练的测试中直观地掌握自己的身体相对于所允许的身体的偏斜范围倾斜至何种程度。

本实施方式中的步行训练装置100向步行训练赋予游戏性。对与游戏性有关的显示进行说明。图6是表示训练测试的进展状况的显示例。在图5的显示例中,作为步态评价部210b的评价结果而显示了不正常目标350,但在图6的显示例中,为了赋予游戏性,将步态评价部210b的评价结果换算为所获点数,并示与该所获点数对应的目标。

具体而言,内包于偏斜标识340的扇形形状的成绩指示计360以与步态评价部210b的评价结果对应地增减的方式被显示。另外,以一眼就能识别当前时刻的所获成绩的程度的方式,与成绩指示计360邻接地显示点数标识361。另外,为了能够识别在获得多少点数的情况下能够通过当前的等级,在偏斜标识340的顶上部附近显示有通过标识362。点数标识361与通过标识362如图示那样例如以表示点数的图标和数值来描绘。

若躯干线330持续恒定时间(例如1秒)地落在偏斜标识340的范围内,则累计所获点数,成绩指示计360朝向偏斜标识340的圆弧扩大。所获点数也可以基于运动的腿是周期性等其他的评价点而进行累计。另一方面,若躯干线330从偏斜标识340的范围脱离,则所获点数减少,成绩指示计360朝向偏斜标识340的顶点缩小。所获点数也可以基于检测到拖行的情况等其他的评价点而减少。

图7是表示训练测试的事件通过的显示例。在训练测试中,若所获点数达到通过点数、即在成绩指示计360以全量显示的情况下,评价为通过该时刻下的等级,执行等级通过的事件显示。例如,通过描绘由作为动画而变化的“levelup!”的字符串、表现闪光的十字图形构成的事件目标370而进行事件显示。通过执行这样的事件显示,能够对步行训练赋予游戏性,训练者900能够更加愉快地进行步行训练。

接下来,对训练测试中的显示处理的处理流程进行说明。图8是表示一次训练测试中的显示处理的处理流程的图。从开始训练测试而使得带132开始运动的状态起开始图示的流程。

在步骤s101中,整体控制部210使照相机单元140进行拍摄处理,从而取得映有训练者900的帧图像。图像处理部216接收由照相机单元140输出的帧图像而进行图像处理,并且执行检测双肩位置、髋关节位置等的图像解析。

在步骤s102中,躯干运算部210a接收由图像处理部216检测到的双肩位置、髋关节位置等,运算训练者900的躯干的倾斜。在步骤s103中,步态评价部210b接收由躯干运算部210a运算出的躯干的倾斜,判断该倾斜是否落在偏斜允许范围,从而评价训练者900的步态。

在步骤s104中,显示控制部213在通过图像处理部216进行了图像处理的训练者900的帧图像上叠加与运算出的躯干的倾斜对应的躯干线330、偏斜标识340、其他应当显示的目标,从而调整显示影像。将如此地进行了调整的显示影像发送至训练用监视器138,对目前为止显示的影像进行更新。进入步骤s105,显示控制部213确认所获点数是否达到通过点数。若达到通过点数,则执行等级通过的事件显示(步骤s106)而后进入步骤s107。若未达到通过点数,则跳过步骤s106而进入步骤s107。

在步骤s107中,整体控制部210判断测试训练是否已结束。例如,训练时间、步行距离、目标等级的达成预先被设定作为结束条件。在判断为未结束的情况下,回到步骤s101,继续进行训练测试。在判断为结束的情况下,进入步骤s108。在步骤s108中,显示控制部213显示训练测试的结果。训练测试的结果例如包含步行距离、获得总点数、达到的等级、以及评价意见。若显示控制部213进行了结果显示,则整体控制部210结束一系列的处理。

在以上说明的本实施方式中,将偏斜标识340作为以躯干线330的基点330a为顶点的扇形形状进行描绘,但偏斜标识不限定于此,可以进行各种描绘。以下,对另一例子进行说明。图9是训练用监视器138的另一显示例。

偏斜标识440由圆弧和其两端的边界构成。夹在两端的边界的圆弧的范围为偏斜允许范围。在躯干线330的端点330b存在于圆弧上的期间,训练者900能够识别出躯干的倾斜落在允许的范围。若采用更加简单的偏斜标识,则也可以不描绘圆弧部分而仅将表示偏斜允许范围的两端的边界作为偏斜标识。

图10是训练用监视器138的又一显示例。对于偏斜标识540而言,作为偏斜标识的结构而与图9所示的偏斜标识440相同。但是,这里采用相对于实际的偏斜角以2倍的角度摆动的躯干线530,伴随于此,也以2倍的长度描绘偏斜标识540的偏斜允许范围。因此,躯干线330以比实际的躯干的倾斜(虚线所示的倾斜)大的幅度倾斜,因此训练者900能够更加敏感地识别自身的躯干的倾斜。当然,放大率并不限定于2倍,例如也可以根据训练阶段而适当地加以选择。可以在随着训练进行而使得躯干的倾斜变小的阶段,选择这样的显示形式。相反地,在训练的初始阶段下躯干较大程度的倾斜那样的情况下,可以以比1小的放大率使躯干线530摆动,伴随于此也较短地描绘偏斜标识540的偏斜允许范围。

在以上说明的实施方式中,将躯干线作为直线柱状的cg加以描绘,但只要是可识别与躯干的倾斜对应的角度的方式,则也可以是任意的描绘。另外,使躯干线的基点为患腿的脚跟附近,但不限定于此,例如也可以以使接地的脚成为基点的方式与运动的腿相配合地进行描绘。另外,在本实施方式中,对从正面观察训练者900的情况下的躯干的倾斜进行了说明,但也可以以从侧方拍摄训练者900的方式设置照相机单元140,并且针对运动的腿的前后方向上的躯干的倾斜进行相同的显示。或者,也可以并行地评价从正面和从侧方的每一个方向观察的躯干的倾斜,并通过分割显示或者交替显示进行来自正面和来自侧方的影像显示。

另外,在以上说明的实施方式中,在由照相机单元140拍摄到的训练者900的图像上叠加显示躯干线和偏斜标识,但也可以不叠加显示,例如通过不同窗口来显示躯干线和偏斜标识。另外,也可以不直接显示训练者的图像,而将训练者的形象例如转换为cg角色并以动画的方式来显示。根据训练者,也有可能存在不想观察自己的形象的情况,因此可以构成为能够选择各种显示方式。

另外,步行训练系统也可以不是将各个功能要素全部集成到步行训练装置100中的结构。例如,也可以由与步行训练装置100经由网络连接的服务器所具备的运算部承担躯干运算部210a的功能。在该情况下,服务器将运算出的躯干的倾斜向步行训练装置100发送。步行训练装置100的整体控制部210利用发送来的躯干的倾斜,实现与上述的实施方式相同的显示。这样,也可以以包括服务器和步行训练装置100的方式构成步行训练系统。

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