(57)【要約】人間の部分の動作を支えるのに適合した少なくとも一つの動作支持要素と、リズミカルな音声の発生器と、前記発生器の音声出力と前記支持動作とを相互に関連付けるように構成されたコントローラと、を備えたリハビリテーション装置。
2007520309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の部分の動作を支えるのに適合した少なくとも一つの動作支持要素と、
リズミカルな音声の発生器と、前記発生器の音声出力と前記支持動作とを相互に関連付けるように構成されたコントローラと、
を備えたリハビリテーション装置。
【請求項２】
前記動作支持要素が、人間に取り付けるのに適合している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記動作支持要素が、人間が握るのに適合している、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記動作支持要素が、人間の運動を補助するのに適合している、請求項１ないし３に記載の装置。
【請求項５】
前記補助が、前記人間の一部分を動かすことを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記補助が、前記人間の動作に追従し、原動力の少なくとも一部を提供することを含む、請求項４又は請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記補助が、前記人間の動作を制限することを含む、請求項４ないし６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記動作支持要素が、人間の運動に抵抗するのに適合している、請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記抵抗が、空間的に均一ではない、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記動作支持要素が、前記動作を始動する、請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記動作支持要素が、前記人間を動かす、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記動作が、前記人間が前記動作を開始するきっかけを与える、請求項１０又は請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記動作の正確さに応答する前記音声を生成する、請求項１ないし１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記動作の正確さに従って、前記音声を動作中に修正する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記正確さが、記憶されたプランに対比して判断される、請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記正確さが、一つ又はそれ以上の基準に対して、判断される、請求項１３ないし１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記コントローラが、前記動作のエラーの程度に従って、前記音声を変形する、請求項１３ないし１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記コントローラが、前記人間による望ましい運動にタイミングを合わせて前記音声を生成する、請求項１３ないし１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記音声が、前記運動の前に生成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記音声が、前記運動にタイミングを合わせて生成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記コントローラに蓄えられた計画にしたがった前記運動における変化の予想を含み、前記音声が、前記運動中に生成される、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
特定の空間的位置への運動と前記音声との同期に従って、得点を生成するように前記コントローラが構成されている、請求項１８ないし２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記コントローラが、所定の音楽の流れと、前記動作に従って生成された音声とを混合するように構成されている、請求項１８ないし２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記コントローラが、音楽的要素を動作要素にリンクするメモリを備える、請求項１８ないし２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記コントローラが、異なる体の部分に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記コントローラが、異なる動作に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記コントローラが、望ましい動作と実際の動作との間の相違に従って、前記音声を生成する、請求項１ないし２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記動作の指示を生成するセンサを備える、請求項１ないし２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記コントローラが、前記動作にしたがった音楽の流れを生成する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記コントローラが、前記人間の動作を検出するのに先立って、前記流れを一組の指示として生成する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記コントローラが、一連の音符及び対応する空間的動作を生成する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記コントローラが、前記人間の動作の複数の軌跡を、その中に記憶する、請求項１ないし３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記コントローラが、前記人間に対するリハビリテーションプログラムを、その中に記憶する、請求項１ないし３１に記載の装置。
【請求項３４】
前記音声が、音楽を備える、請求項１ないし３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記音声発生器が、既存の音楽を修正するのに、適合している、請求項１ないし３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記コントローラが、前記人間生理学的指標を検出し、それにすぐに反応して音楽を生成するのに適合している、請求項１ないし３５に記載の装置。
【請求項３７】
音声発生器と、少なくとも一つの人間の運動を感知するのに適合したセンサと、人間のリハビリテーション情報をその中に記憶したコントローラと、を備えた装置であって、前記コントローラが、前記リハビリテーション情報に対応して前記音声と前記運動とを、相互に関連付けるのに適合したものである、リハビリテーション装置。
【請求項３８】
前記装置が、他の手助けのない一人の人間で持ち運び可能である、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記装置が装着可能である、請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記装置が、安定した基部及び少なくとも一つの動く伸長部を備える、請求項３７に記載の装置。
【請求項４１】
患者とリハビリテーションシステムとの結合と、前記患者によるリハビリテーション活動の遂行と、前記リハビリテーション活動と相互関連する音楽を自動的に生成することと、を含む、リハビリテーション方法。
【請求項４２】
自動的に生成することが、少なくとも一つのきっかけを前記患者に提供することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
自動的に生成することが、少なくとも一つの音楽的指示を前記患者に与えることを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
自動的に生成することが、音楽を用いた肉体的な行動にフィードバックを提供することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
自動的に生成することが、前記音楽を他のリハビリテーションを受けている患者に提供することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
認知障害のある患者のために音楽を選択することを含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
自動的に生成することが、動作の正確さに従った音楽を生成することを含む、請求項４１ないし４６に記載の装置。
【請求項４８】
自動的に生成することが、望ましい動作にタイミングを合わせた音楽を生成することを含む、請求項４１ないし４７に記載の装置。
【請求項４９】
自動的に生成することが、前記患者に、前記音楽の音楽的特徴に従った空間的位置に到達することを要求することを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
自動的に生成することが、前記患者の動作に従って既存の音楽のチャンネルに重ねる音楽のチャンネルを生成することを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
音楽を自動的に生成することが、前記患者の体の異なる点の動作に同期する音楽を生成することを含む、請求項４１ないし５０に記載の装置。
【請求項５２】
音楽を自動的に生成することが、前記患者が前記システムに音楽を届けることを含む、請求項４１ないし５０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
この出願は、２００４年２月５日に提出した米国仮出願６０/５４２，０２２号および２００４年１２月７日に提出した米国仮出願６０/６３３，４２９号の合衆国法典第３５巻１１９（ｅ）の下での利益を主張する。その開示は参照により本明細書に組み込まれる。この出願は、また、２００４年４月２９日に提出した米国仮出願６０/５６６，０７８号、２００４年４月２９日に提出した米国仮出願６０/５６６，０７９号、２００４年８月２５日に提出した米国仮出願６０/６０４，６１５号、２００４年１２月７日に提出した米国仮出願６０/６３３，４４２号、及び、２００４年１２月７日に提出した米国仮出願６０/６３３，４２８号に関連している。また、この出願は、本願と同日に同一出願人により出願された、「Gait Rehabilitation Methods and Apparatuses（歩行リハビリテーションの方法および装置）」、「Neuromuscular Stimulation（神経筋刺激）」、「Fine Motor Control Rehabilitation（微細運動制御リハビリテーション）」、「Methods and Apparatuses for Rehabilitation Exercise and Training（リハビリテーション運動およびトレーニングのための方法および装置）」、「Methods and Apparatus for Rehabilitation and Training（リハビリテーションおよびトレーニングのための方法および装置）」、「Methods and Apparatus for Rehabilitation and Training（リハビリテーションおよびトレーニングのための方法および装置）」、「Methods and Apparatus for Rehabilitation and Training（リハビリテーションおよびトレーニングのための方法および装置）」と題され、代理人整理番号がそれぞれ４１４/０４３９１、４１４/０４４００、４１４/０４４０１、４１４/０４３８８、４１４/０４２１３、４１４/０４４０４、および４１４/０４４０５である、ＰＣＴ出願に関連する。これら全ての出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、音楽を用いたリハビリテーション、トレーニングないし体操に関する。
【背景技術】
【０００３】
負傷した人のリハビリテーションないし特定の筋肉を使用するトレーニングは、筋肉運動の退屈な反復を要求する。一般的に、このようなトレーニングは、人に、どういう動きをすべきかを教え、人がその動きをすることを確認する理学療法士あるいは個人トレーナーによってガイドされる。
【０００４】
人々は、体操をすることに飽きてしまいがち、かつ、疲れてしまいがちである。動作が複雑で、激しく、あるいは痛みを引き起こすような場合にはことさらである。
【０００５】
一般的に、音楽を聴くことは、楽しめるものであると見なされている。音楽は、典型的には、リズムを聞き手に送り、ユーザに動くことを促す。動作と音楽とを結合するのは、一般的な方法である。例えば、ダンスにおけるように、である。さらに、体操と音楽とが結合されるのは良く知られている。例えば、エアロビクスにおけるように、である。
【０００６】
音楽は、また、物理的な治療法及びリハビリテーションのための背景として、使用されてきた。
【発明の開示】
【０００７】
［発明の概要］
本発明のいくつかの実施形態の一側面は、リハビリテーションを音楽と結合する装置に関する。本発明の典型的な実施形態では、装置は、患者の動作を追跡し、音楽の変化を用いて、患者（ないしトレーナあるいは他の人）にフィードバックする。例えば、間違いを示したり、 動作のスピードあるいは動作の滑らかさの指示などのコメントを生成したりする。本発明の典型的な実施形態では、装置は、リハビリテーションを行う中で、人をガイドする音楽を生成する。一例を挙げれば、装置が、複雑な軌跡を、すぐに認識されることが可能な音楽及び音楽パラメータに翻訳する。別の例では、音楽が、複数の体の部分を同期するのを補助するために使用される。また別の例では、音楽が、動作の変化について事前の警告あるいはリマインダーを与えるために使用される。例えば、動作の方向の変化が近いことを示すのに、テンポを上げることである。本発明の典型的な実施形態では、音楽が、オペレータと患者との間のコミュニケーションを補助するためのガイドする言語として、使用される。一例を挙げれば、オペレータの動作が空間的に音楽を用いて記録され、患者によるこのような動作の遂行の質についてのフィードバックが、オペレータに、音楽を用いてなされる。
【０００８】
本発明の典型的な実施形態では、音楽が、言語システムの認識機能障害を持つ患者に対して、使用される。そのような患者は、言語の指示やコメントを理解したり、従ったり、ないしは、生成したりすることができない。
【０００９】
本発明のいくつかの実施形態では、音楽が、生理学上の目的に使用される。例えば、患者を動機付けるため、あるいは、静めるために、また、例えば、その生理学的な感知に応じて自動的に用いられる。選択的に、音楽が、特定の運動に関する指示よりむしろ、一般的な指示を伝達するのに使用される。一例を挙げれば、音楽が、一連の体操が最後のセットに到達したことを示すのに使用される（チャイムなど）。
【００１０】
本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションに興味を加え、患者が疲れすぎて活動できないとき、あるいは短い時間休みを取る間に時間を埋める、リハビリテーションの不可欠な部分として、音楽が、使用される。選択的に、音楽が、患者に動機付けを与えるために使用される。例えば、体操が、現実の世界で、実際に効果があるという感触を与える。
【００１１】
本発明の典型的な実施形態において、音楽の使用は、リハビリテーションしている人に、時間の感覚ないしタイミングを伝えるためである。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態においては、患者は、特定の経路ないし望ましい位置に動くことを要求される。選択的に、上記に代えて又は上記に加えて、患者は、特定の速度あるいは特定のテンポないしリズムに従って動くことを要求される。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態においては、例えば位置センサなどの種々のセンサ、加速度計あるいはカメラが、患者（あるいは他のユーザ）の動作を追跡するのに使用される。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態においては、装置の部分が、患者に取り付けられ、患者とともに動く。選択的に、装置は、ある動作を禁止あるいは阻害することにより、動作をガイドする。例えば、特定の経路に沿うように、もしくは、あらかじめ選択された音楽と同一のテンポとなるように、患者が動くように力を及ぼす。
【００１５】
本発明の典型的な実施形態では、事前に選択された音楽が、ユーザの動作に応答して、ユーザのために演奏される。選択的に、ユーザの動作が正しく行われる場合には、音楽が正しく演奏される。例えば、正しい時間に、ないし、正しい位置で行われる場合である。本発明のいくつかの実施形態では、音楽が変形される。例えば、ユーザの動作が正しく行われない場合には、拍子を外したり、調子を外したりして演奏される。本発明のいくつかの実施形態では、追加の音が、動作のエラーを知らせるために加えられる。例えば、ピーッと鳴る音や音声の応答などである。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態では、装置は、患者の体の異なる部分の動作間で調和的に作動する。例えば、異なる体の部分の動作を異なるチャンネル示すなどである。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態では、装置は、複数のユーザの動作間で調和的に作動する。一例を挙げれば、複数のユーザが、例えばバンドとして組織された複数の患者であり、各患者のリハビリテーション活動で、異なる楽器を演奏する場合である。患者の能力の相違は、選択的に、適当な装置により克服される。例えば、ひとりの患者が１０％以内のテンポを保つことを要求され、別の患者が、円のような動作を、スピードないしリズムの制限なく、５０％の正確さで保つように要求されるなどである。どちらの場合においても、要求が満たされるならば、装置は同期した正しい音楽を生成する。このような設定の潜在的優位性は、患者が、グループの生産的な一員であると感じることができることである。このことは、動機付けをもたらすことができる。他の例は、複数のユーザが、患者とインストラクターの場合である。別の例では、複数のユーザが、患者と家族など素人の場合である。これにより、家族の支援を確実にするのを助けることができる。
【００１８】
本発明の典型的な実施形態によれば、リハビリテーションのためのゲームが供給される。一例を挙げれば、リハビリテーション装置が、患者が装置を動かしてドラムを演奏するなど、楽器として演奏される。選択的に、バーチャルリアリティ技術が、フィードバックをもたらすために、使用させる。一つの例は、画面（あるいはヘルメット）が、患者にドラムをどのようにたたいているかを見せるものである。選択的に、生成された音楽が、患者が、あらかじめ録音されたバンド演奏に患者自身の楽器を加える必要があるカラオケのように、使用される。選択的に、あらかじめ録音されたバンド演奏は、インターネットなどのコミュニケーションネットワークへの接続を経て供給される。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態においては、別の視覚的フィードバックが、使用される。例えば、コンピュータ画面あるいはテレビなどの視覚装置を用いて、人が正しい動作をしているのを見せ、ないしは、励ますようなものである。
【００２０】
したがって、本発明の典型的な実施形態における、ユーザの動作の指示を生成する少なくとも一つのセンサと、リズミカルな音声の発生器と、前記発生器を制御して、人間のリハビリテーションプログラムにしたがって、その音声出力を修正するように構成されたコントローラと、を備えた装置が、供給される。選択的に、前記コントローラは、前記音声を前記指示にしたがって修正する。
【００２１】
本発明の典型的な実施形態において、人間の部分の動作を支えるのに適合した少なくとも一つの動作支持要素と、リズミカルな音声の発生器と、前記発生器の音声出力と前記支持動作とを相互に関連付けるように構成されたコントローラと、を備えたリハビリテーション装置もまた供給される。
【００２２】
選択的に、前記動作支持要素は、人間に取り付けるのに適合している。
【００２３】
選択的に、前記動作支持要素は、人間が握るのに適合している。
【００２４】
本発明の典型的な実施形態では、前記動作支持要素は、人間の運動を補助するのに適合している。選択的に、前記補助は、前記人間の部分を動かすことを含んでいる。上記に代えて又は上記に加えて、前記補助は、前記人間の動作に追従し、原動力の少なくとも一部を提供することを含んでいる。上記に代えて又は上記に加えて、前記補助は、前記人間の動作を制限することを含んでいる。
【００２５】
本発明の典型的な実施形態では、前記動作支持要素は、人間の運動に抵抗するのに適合している。選択的に、前記抵抗は、空間的に均一ではない。
【００２６】
本発明の典型的な実施形態では、前記動作支持要素が、前記動作を始動する。選択的に、前記動作支持要素が、前記人間を動かす。上記に代えて又は上記に加えて、前記動作が、前記人間が前記動作を開始するきっかけを与える。
【００２７】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、前記動作の正確さに応答する前記音声を生成する。選択的に、前記コントローラが、前記動作の正確さに従って、前記音声を動作中に修正する。上記に代えて又は上記に加えて、前記正確さが、記憶されたプランに対比して判断される。上記に代えて又は上記に加えて、前記正確さが、一つ又はそれ以上の基準に対比して判断される。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラが、前記動作のエラーの程度に従って、前記音声を変形する。
【００２８】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、前記人間による望ましい運動にタイミングを合わせて前記音声を生成する。上記に代えて又は上記に加えて、前記音声が、前記運動の前に生成される。上記に代えて又は上記に加えて、前記音声が、前記運動に合わせて生成される。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラに蓄えられた計画にしたがった前記運動における変化の予想を含み、前記音声が、前記運動中に生成される。
【００２９】
本発明の典型的な実施形態では、特定の空間的位置への運動と前記音声との同期に従って、得点を生成するように前記コントローラが構成されている。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラが、所定の音楽の流れと、前記動作に従って生成された音声とを混合するように構成されている。
【００３０】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、音楽的要素を動作要素にリンクするメモリを備える。選択的に、前記コントローラが、異なる体の部分に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラが、異なる動作に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する。
【００３１】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、望ましい動作と実際の動作との間の相違に従って、前記音声を生成する。
【００３２】
本発明の典型的な実施形態では、装置が、前記動作の指示を生成するセンサを備える。選択的に、前記コントローラが、前記動作にしたがった音楽の流れを生成する。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラが、前記人間の動作を検出するのに先立って、前記流れを一組の指示として生成する。上記に代えて又は上記に加えて、前記コントローラが、一連の音符及び対応する空間的動作を生成する。
【００３３】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、前記人間の動作の複数の軌跡を、その中に記憶する。
【００３４】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、前記人間に対するリハビリテーションプログラムを、その中に記憶する。
【００３５】
本発明の典型的な実施形態では、前記音声が、音楽を備える。
【００３６】
本発明の典型的な実施形態では、前記音声発生器が、既存の音楽を修正するのに、適合している。
【００３７】
本発明の典型的な実施形態では、前記コントローラが、前記人間生理学的指標を検出し、それにすぐに反応して音楽を生成するのに適合している。
【００３８】
本発明の典型的な実施形態において、音声発生器と、少なくとも一つの人間の運動を感知するのに適合したセンサと、人間のリハビリテーション情報をその中に記憶したコントローラと、を備えた装置であって、前記コントローラが、前記リハビリテーション情報に対応して前記音声と前記運動とを、相互に関連付けるのに適合したものである、リハビリテーション装置もまた供給される。選択的に、前記装置は、他の手助けのない一人の人間で持ち運び可能である。選択的に、前記装置は装着可能である。あるいは、前記装置は、安定した基部及び少なくとも一つの動く伸長部を備える。
【００３９】
本発明の典型的な実施形態において、患者をリハビリテーションシステムに結び付けることと、前記患者によりリハビリテーション活動が行われることと、前記リハビリテーション活動と相互関連する音楽を自動的に生成することと、を含むリハビリテーションの方法もまた供給される。選択的に、自動的に生成することが、少なくとも一つのきっかけを前記患者に提供することを含む。上記に代えて又は上記に加えて、自動的に生成することが、少なくとも一つの音楽的指示を前記患者に与えることを含む。上記に代えて又は上記に加えて、自動的に生成することが、音楽を用いた肉体的な行動にフィードバックを提供することを含む。上記に代えて又は上記に加えて、自動的に生成することが、前記音楽を他のリハビリテーションを受けている患者に提供することを含む。
【００４０】
本発明の典型的な実施形態では、前記方法は、認知障害のある患者のために音楽を選択することを含む。
【００４１】
本発明の典型的な実施形態では、自動的に生成することが、動作の正確さに従った音楽を生成することを含む。
【００４２】
本発明の典型的な実施形態では、自動的に生成することが、望ましい動作にタイミングを合わせた音楽を生成することを含む。
【００４３】
本発明の典型的な実施形態では、自動的に生成することが、前記患者に、前記音楽の音楽的特徴に従った空間的位置に到達することを要求することを含む。
【００４４】
本発明の典型的な実施形態では、自動的に生成することが、前記患者の動作に従って既存の音楽のチャンネルに重ねる音楽のチャンネルを生成することを含む。
【００４５】
本発明の典型的な実施形態では、音楽を自動的に生成することが、前記患者の体の異なる点の動作に同期する音楽を生成することを含む。
【００４６】
本発明の典型的な実施形態では、音楽を自動的に生成することが、前記患者が前記システムに音楽を届けることを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明の特定の実施形態が、図面と連動した典型的な実施形態の次の記述を参照して記載される。その中で、一つ以上の図に表れる同一の構造、要素あるいは部分は、一般的に、それらが現れるすべての図面において、同一のあるいは同様の数字を示すラベルを付けられる。
【００４８】
［典型的な装置の設計］  
図１Ａは、本発明の典型的な実施形態における、音楽とリハビリテーションとの統合化に使用可能なリハビリテーションシステム１００の概略説明図である。
【００４９】
本発明の典型的な実施形態では、リハビリテーションシステム１００は、ユーザの動作を追跡し、コンピュータ１７０に入力するための、パーソナルコンピュータ１７０などのコントローラ、及び入力装置１６０を備える。
【００５０】
本発明の典型的な実施形態では、入力装置１６０は、選択的に、コンピュータの標準入力装置である。例えば、ジョイスティック（図示せず）、マウス１４０、キーボード１３０、トラックボール（図示せず）、描画タブレット（図示せず）、タッチスクリーン１８０、ペダル１５０あるいは他の標準入力装置である。上記に代えて又は上記に加えて、入力装置１６０は、選択的に、特別に設計された装置である。例えば、多関節ロボットアームあるいは、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第６０/５４２，０２２号及び米国特許出願第６０/６３３，４４２号に記載されたような他の入力装置である。
【００５１】
本発明の典型的な実施形態では、入力装置１６０は、ユーザが握るものである。あるいは、入力装置１６０は、ユーザに取り付けられるか、あるいは、下に記載されるように、入力装置を用いて行われる動作のタイプにより、ユーザの手足を支える。選択的に、訓練を必要とするユーザの筋肉によって、またユーザが有する筋肉の制御レベルによって、異なる自由度を持つ異なる入力装置が、使用される。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態においては、複数の入力装置１６０が供給される。例えば、二つ以上の手足から入力が行われる場合である。
【００５３】
本発明の典型的な実施形態では、コンピュータ１７０は、例えば、ユーザに指示を与え、応答するのに用いられるディスプレー１２０などの出力装置を備える。
【００５４】
本発明の典型的な実施形態では、リハビリテーションシステム１００は、音楽の演奏、他の音声信号に使用されるスピーカ１９０を備える。他の音声供給源は、例えば、ブルートゥースの無線ヘッドセットなどのヘッドセットに用いられる。
【００５５】
図１Ｂは、本発明の典型的な実施形態における、コントローラ１７０の部分のブロックダイアグラムである。この部分は、例えば、ソフトウェアまたはハードウェアを用いて、あるいはそれらの組み合わせにより、実装できる。いくつかの実施形態においては、図１Ｂで示されたものの他の組織的な構造が使用される。例えば、電子回路あるいは神経回路網である。センサ分析モジュール１７２は、位置センサや圧力センサなどのセンサから信号を受信する。入力装置１６０のエンコーダからのデータは、位置情報などに変換することができる。動作分析モジュール１７４は、体肢の位置を反映した動作を分析する。例えば、動作の滑らかさ、空間的形状、動作のスピードを判断する。プロセッサ１７６は、次に、例えば、音声発生器１７７の制御について、下記の方法の一つを適用する。選択的に、望ましい動作ないし音楽のデータベース１７８が、このような方法を適用するために使用される。
【００５６】
図２は、本発明の典型的な実施形態による、リハビリテーション構成２００の概略説明図である。これは、リハビリテーションシステム１００の入力装置１６０としての機能を果たすことができる。本発明の典型的な実施形態では、例えば肉体的なハンディキャップを持つ身体障害者のユーザ２９０が、いす２１０に腰掛ける。選択的に、ユーザ２９０は、ユーザ２９０が支えを必要とする場合には、体台２２０により支えられる。本発明の典型的な実施形態では、いす２1０は、固定棒状体２３０により制御装置２４０に、固定される。制御装置２４０は、ユーザ２９０により、手や足などの損傷した肢を訓練するために、使用される。本発明の典型的な実施形態では、制御装置２４０は、コンピュータ１７０に接続され、ユーザ２９０が行う動作の詳細を送信する。本発明のいくつかの実施形態においては、制御装置２４０は、コンピュータ１７０により制御され、ユーザ２９０の肢を特定の動作をするようにガイドすることにより、ユーザ２９０を訓練する。本発明のいくつかの実施形態においては、ユーザの肢は、例えば、革ひもを用いて制御装置２４０に取り付けられる。ユーザ２９０がつかんでいることができずに制御装置２４０が離れてしまうことを防止するためである。制御装置２４０は、種々のタイプがあり得る。例えば、モータやブレーキ、選択的に延長するハンドルを持つボール状のものであり得る。ボールあるいはハンドルについて、もしくは、そのモータついてのエンコーダが、供給可能である。別の実施形態においては、制御装置２４０は、多関節ロボットアームである。力センサが、ロボットアームに供給できる。圧力センサもまた、システム１００の部分に接触して、あるいは他のものに接触して、体の部分に取り付けることができる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーション装置２００は、ユーザ２９０の動作を検出するカメラあるいはセンサを備える。選択的に、ユーザ２９０は、マーカ２６０を着ける。例えば、肢全体もしくはユーザ２９０の体の他の部分の動作を記録することを許容する、受託者マーカあるいは送信機である。本発明のいくつかの実施形態においては、マーカは、外部装置がマーカに基づいて動作を記録するのを許容する受動的マーカである。上記に代えて又は上記に加えて、マーカは、ユーザの動作の特性を感知し送信する能動的装置である。例えば、加速度、スピードを送信する加速度計、あるいは、ユーザ上のセンサの垂直に対する傾きを感知し送信する傾斜センサである。選択的に、マーカは、患者にフィードバックをもたらすことができるフィードバック要素を含む。例えば、音楽と同期して肢を動かすように、患者をそっとつつくことである。本発明の典型的な実施形態では、カメラあるいはセンサ２７０は、ユーザ２９０の動作の詳細を、動作を記録し、動作に基づくフィードバックを準備するために、コンピュータ１７０に送信する。本発明のいくつかの実施形態においては、カメラあるいはセンサ２７０は、ユーザ２９０の絶対位置を時間の関数として追跡する。上記に代えて又は上記に加えて、カメラあるいはセンサ２７０は、ユーザのスピードあるいは加速度を記録する。
【００５８】
使用されるセンサのタイプによって、動作に関する以下の情報項目の一つ又はそれ以上が判断される。スピード、位置、滑らかさ、加速度、加わっている力ないし、例えば震えなどの特性周波数。これらの特性は、例えば、手など体の特定の部分あるいは、手、手首、肘、肩など同一の動作を行っている複数の体の部分の特性である。
【００５９】
本発明のいくつかの実施形態においては、センサ２７０は、ユーザの生理学上のパラメータを記録する一つ又はそれ以上の生理学的センサを備えている。例えば、脈拍数、筋電図（EMG）、脳波図（EEG）、筋肉の緊張ないし呼吸数などである。本発明の典型的な実施形態においては、リハビリテーションシステム１００は、これらのパラメータにすぐさま反応する。例えば、ユーザに過剰なストレスがかかると体操をストップする。あるいは、パラメータは、一般的なユーザ進歩報告の役目をすることができる。本発明の典型的な実施形態では、音楽のテンポを変化させるためのフィードバックとして脈拍数が使用される。例えば、スピードに合わせるため、患者にフィードバックを提供するため、もしくは、介護者にフィードバックを提供するためである。実際の信号は、絶対値よりむしろ、制限を示すことができる。本発明の典型的な実施形態では、患者にストレスが加わっていると判断されると、このような緊張を減らすために心を落ち着かせる音楽が演奏される。他の実施形態では、例えば、脳波図（EEG）、筋電図（EMG）の感知では、感知された信号は、直接的にリハビリテーションに関係する。例えば、正しい（あるいは間違った）認識活動化あるいは筋肉活動化の試みを示す。その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/６０４，６１５及び６０/５６６，０７８には、脳波図（EEG）および筋電図（EMG）の信号をリハビリテーションの部分に用いた例が記載されている。
【００６０】
本出願は、音声表現に焦点を合わせているが、本発明のいくつかの実施形態においては、音声表現は、視覚表現により補足される。一例を挙げれば、システム１００は、指示ないしフィードバックを表示するために、DVDプレーヤを制御し、あるいは、テレビセットないしセットトップボックスを用いる。選択的に、色の波などの視覚的リズム信号が、音声リズム信号の代わりに使用される。例えば、聴覚障害を持つ患者に対してである。二重モードの表現の使用は、いくつかの病状に役立つ。制御装置２４０自体、フィードバック装置としての機能を果たすことができることに留意すべきである。例えば、振動させること、あるいは力を加えることにより、おそらく、三つのモードのフィードバックを提供することになる。
【００６１】
本発明の典型的な実施形態では、音楽的フィードバックないし指示が、盲目の患者のリハビリテーションを補助するために使用される。
【００６２】
図３は、本発明の典型的な実施形態による補助入力装置３００の概略説明図である。図３に示す本発明の実施形態では、ユーザの肢は、板３２０に、革ひも３３０で結ばれている。選択的に、板は、多関節ロボットアーム３１０の端部に搭載される。本発明の典型的な実施形態においては、コンピュータ１７０は、多関節ロボットアーム３１０でユーザの肢の運動を制御することにより、もしくは、板３２０を動かすことにより、ユーザの肢を訓練することができる。
【００６３】
［動作のタイプ］  
本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションシステム１００が、異なる能力レベルを持つユーザのトレーニングに使用される。図１〜３に図解するように、種々の装置が、ユーザ２９０のトレーニングにおいて、ユーザ２９０の能力に応じた異なるレベルの制御に影響を及ぼすために使用可能である。いくつかの場合には、ユーザ２９０は、訓練を受けている肢の運動にたいして全面的に制御を有している。他の場合には、ユーザ２９０は、限られた制御するか、あるいは、運動を感じることができるのみである。さらに他の場合には、ユーザ２９０は、制御することができない、あるいは、肢を感じることができない。
【００６４】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザ２９０の能力は、ユーザ２９０が行うことを要求される動作のタイプを決めるのに考慮される。場合によっては、ユーザ２９０は、特定の動作繰り返すこと、あるいは、例えば円あるいは直線の特定の動作を行うこと、を要求される。動作が生成されたときに（ユーザあるいはシステムによって）、音楽的なあるいは聴覚のきっかけ及びフィードバックが、選択的に、与えられる。ユーザのリズムが、選択的に、測定され、訂正されることができる。あるいはユーザが、訂正するように要請される。選択的に、リハビリテーションシステム１００は、受動的であり、いかなるユーザ動作も許容するように、プログラム化される。上記に代えて又は上記に加えて、リハビリテーションシステム１００は、ユーザの動作に対し、種々のレベルの抵抗を提供できる。本発明のいくつかの実施形態では、抵抗は、ユーザが行う軌跡上で均一であることができる。上記に代えて又は上記に加えて、抵抗は、力場の異なる点で、変化する抵抗を提供する力場のように作用することができる。他の場合、リハビリテーションシステム１００は、ユーザが、例えば一旦、初期の動作が正しい方向に適用された場合に、選択された軌跡に沿って、彼あるいは彼女の肢を動かすことを、補助するように、プログラム化される。場合によっては、システム１００は、所定の許容範囲内などに、ユーザの間違いを訂正する。例えば、動作が概ね正しい方向である場合には、正確に正しい方向に制約する。いくつかの場合において、リハビリテーションシステム１００は、ユーザに特定の動作をすることを強制することができる。一つの例では、音楽のテンポ及びシステム１００により加えられた力の両方が、ユーザが望ましい速度プロファイルで動作を行うようにする方向にむけられる。他の場合には、システム１００が、ユーザが軌跡から所与の量以上外れたときにのみ力を加えることができる。他の場合には、システム１００は、軽くつつくことにより要求した動作をユーザに思い出させることができる。場合によっては、システム１００は、ユーザの動作を滑らかにする役目をすることができる。選択的に、意図した動作は、ユーザにより制御装置２４０に対して加えられた力を測定することにより検出される。
【００６５】
本発明の典型的な実施形態において、入力装置１６０が、ユーザが動作をするのを補助し、抵抗し、あるいは強制する場合には、リハビリテーションシステム１００は、要求された動作に対するユーザの抵抗のレベルを測定する。例えば、ユーザが異なる方向に及ぼしている力の測定である。
【００６６】
本発明の典型的な実施形態では、抵抗や補助の程度は、例えばユーザの能力を判断するために変化することができる。選択的に、このような試験のために、リハビリテーションが変化するのに、音楽が、テンポあるいはリズムとして使用される。
【００６７】
選択的に、動作の質ないし、患者の能力が、例えば、正確さ、明確さ、愉快さなどの音楽的なスケールで、測定される。
【００６８】
［指示］
本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、例えば、要求される動作を、ディスプレー１２０やテレビ画面などのディスプレー装置に表示することにより、視覚的に指示される。上記に代えて又は上記に加えて、要求される動作は、例えば、「左手を上下に動かしなさい」など口頭で要求される。本発明のいくつかの実施形態においては、例えば、テンポやパス間隔などの音楽によって聞き取った属性と相互に関連付けがある限り、ユーザは、どのようなタイプの動作もすることができる。選択的に、選ばれたユーザ動作は、入力装置１６０により限定できる。例えば、ユーザは、彼又は彼女が入力装置１６０を握っている限り、どの方向にも動くことができる。入力装置が、例えば、位置ないし速度の制約など、動作に制約を加えることができる。
【００６９】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザ動作が、仮想世界の運動として、ユーザに表示される。例えば、ユーザの肢が、仮想世界を現すディスプレー（ゴーグルやヘルメットなど）上の制御可能な物体として示される。選択的に、仮想世界は、ユーザが行う必要がある仕事を提供できる。例えば、ある対象物に触れ、最小限の力で対象物を押したりすることである。
【００７０】
本発明のいくつかの実施形態の特定の特徴は、損傷した神経経路をバイパスする能力である。本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、口頭や視覚によるよりもむしろ、あるいはそれらに加えて音楽を用いて指示される。本発明の典型的な実施形態では、脳卒中患者は、音楽と動作との間の関係を教えられる。例えば、動作を許容し、各動作に適合する異なる音楽を演奏することなどによってである。さらに構造的アプローチも同様に使用することができる。例えば、肢を動かすこと、及び好適な音楽を演奏することを、同時に行うことなどである。本発明の典型的な実施形態では、システム１００が、運動を音楽と協調させる。例えば、システムが検出した各動作に対してあらかじめ決められた音楽を演奏する。選択的に、スピード、滑らかさ、震え、及び声の効果もまた音楽的プレーバックに影響を及ぼすものとして教えられる。例えば、一つ又はそれ以上のテンポ、一つ又はそれ以上のチャンネル、振幅、楽器のタイプないし、エコーなど特別な効果に影響を及ぼす。
【００７１】
一旦、音楽的言語の初歩知識が教えられると、身体的リハビリテーションは、発話的リハビリテーションと並行して進めることができる。
【００７２】
本発明の典型的な実施形態では、システム１００は、声の制御の下で動作するように設計されている。一例を挙げれば、システムは、「止めなさい」、「ゆっくりと」、「次に」及び「繰り返しなさい」などの単純なコマンドを認識しようと懸命に努める。選択的に、システムは、音楽的コマンドを認識する。例えば、制御装置２４０の笛の音あるいはリズミカルな動作である。上記に代えて又は上記に加えて、装置２４０を用いた、空間的なジェスチャが認識される。選択的に、音楽的フィードバックが、ユーザが、彼が正しいジェスチャをしたかどうかを判断するのを補助するために、提供される。そのジェスチャは、必ずしも肢の動きを見ることを要求することなく行われる。
【００７３】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザがしっかり握っているあいだじゅう、おそらく、指示が、動いている制御装置２４０によって提供される。下に記載されるように、このようなデモンストレーションは、音楽的プレーバックも伴う。
【００７４】
［フィードバックのための音楽の使用］
図４は、本発明の典型的な実施形態による、システム１００を用いたユーザのリハビリテーション方法のフローダイアグラム４００である。本発明の典型的な実施形態では、ユーザはリハビリテーションシステム１００に相対して位置する（４１０）。場合によっては、これは、革ひもで結ぶことを要求する可能性がある。本発明のいくつかの実施形態では、ユーザは、選択的に、システム１００が、ユーザの進歩を追跡し続けることができるように、リハビリテーションシステム１００のコンピュータ１７０のログオンする（４２０）。例えば、連続的な練習の結果、ユーザが、より正確に要求動作を行うような場合である。あるいは、リハビリテーションシステム１００は、単一のユーザあるいは例えばディスケットあるいは他のタイプの取り外し可能なメディアで彼あるいは彼女の個人データを提供するユーザを意図するものである。選択的に、ユーザは、スマートカードを用いてログオンする。ユーザに関するデータは、離れた場所に蓄えられる。選択的に、リハビリテーションセッションは、インターネット１８５などのネットワークを介して管理される。例えば、局所ネットワークや、広域ネットワークである。
【００７５】
４３０において、ユーザは、ユーザに要求されるリハビリテーションプログラムを選択する。例えば、ユーザは、異なる肢を扱うための異なるストレスレベルあるいはプログラム間で選択することができる。選択的に、ユーザは、異なる動作軌跡をするプログラムの間で選択する。例えば、円や楕円など曲がった経路での動き、あるいは直線や長方形あるいは前向き、後ろ向きなどまっすぐな経路での動きなどである。以上から認識できるように、場合によっては、位置合わせ、ログイン、及び体操の選択のいくつかの上記の仕事は、患者ではなく、むしろオペレータにより行うことができる。利用可能な体操の選択は、多くの方法で設定することができる。例えば、患者の進捗計画により自動的にあるいは、オペレータ手動で、設定することが可能である。種々のリハビリテーションパラメータが、設定できる。例えば、制限、正確さの要求、反復ないし、本技術分野で知られているいかなるパラメータも設定できる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施形態では、リハビリテーションプログラムは、特定の音楽により表現されることができる。それは、選択された音楽のテンポに整合する動作をすることによって、ユーザが作り出すように要求されるものである。例えば、特定の速度で動かすこと、ないし、特定の経路に従うことなどである。本発明のいくつかの実施形態においては、要求動作は、ユーザに対して、ディスプレー１２０上に表示される（あるいは制御装置２４０が、自身が動くことによってデモンストレーションを行う）。そして、ユーザは、表示された動作を真似ることを要求される。音楽は、選択的に、デモンストレーション中に演奏される。また、同一の音楽が、選択的に、ユーザがデモンストレーションされた動作を繰り返すならば、そのときに、生成される。
【００７７】
４３２では、一つ又はそれ以上の音楽パラメータが、選択的に、選ばれる。例えば、一つ又はそれ以上の音楽のタイプを含み（静かな音楽あるいは騒がしい音楽など）、音楽的パラメータとリハビリテーションパラメータ（生理学上のあるいは動作のパラメータ）とのリンクなどである。
【００７８】
本発明の典型的な実施形態では、音楽あるいは音楽のクラスが、より速いあるいはより遅いテンポ、もしくは、より大きいあるいはより小さい動作間隔を定義することにより、ストレスレベルを定義する。テンポや動作間隔は、選択的に、音楽の属性に関連する。
【００７９】
加えて、雰囲気の設定のための音楽が、選択できる。
【００８０】
選択的に、リハビリテーションシステム１００が、選択された音楽を演奏する（４４０）。選択的に、ユーザが、知られているメディアによって、演奏されるべき音楽を届ける。ユーザは、上に述べた方法に従った、リハビリテーションシステム１００により追跡される、動作をすることを要求される（４５０）。選択的に、要求動作及び音楽が、選択され、適合する（及び、選択的に、ガイダンスをもたらす）ように修正される。例えば、以下に記載されるように、である。他の実施形態においては、音楽が、動作中というよりむしろユーザの動作に応じてのみ、演奏され、動作によって修正される。場合によっては、ユーザは、特定の動作を遂行することを要求されない。彼が行ういかなる動作も、それに設定された制約を有することがでるし、あるいは、自由動作を許容することもできる。
【００８１】
本発明の典型的な実施形態によると、音楽は、正しい音楽を作り出す正しい動作という点において、制御装置２４０の動作に同期する。別の例では、装置２４０の動作が、音楽の動きに適合するようになされる。別の例では、装置２４０は、ユーザの動作が音楽に適合するように、補助し、軽くつつき、ないし、ユーザの動作を訂正する。
【００８２】
本発明の典型的な実施形態では、リハビリテーションシステム１００は、上に記載されたようにユーザの動作を、測定し、選択的に、記録する（４６０）。例えば、物理的な接触により、リハビリテーションシステム１００に入力する（ユーザが入力装置１６０を掴むなど）こと、あるいは、非物理的な接触により、リハビリテーションシステム１００に入力（離れて動作を記録するカメラなど）することである。
【００８３】
本発明の典型的な実施形態では、リハビリテーションシステム１００は、相互関係のレベルを判断するために、要求動作に比較して、記録された動作を分析する（４７０）。本発明のいくつかの実施形態においては、分析された結果は、各ユーザが、比較的能力を判断し、ユーザが進歩を示すかどうかを判断するために、記録される。
【００８４】
本発明の典型的な実施形態によると、リハビリテーションシステム１００は、ユーザ動作に応答する（４８０）。本発明のいくつかの実施形態において、要求経路から逸脱すると、即時の応答する。例えば、演奏される音楽のゆがみ、ビープ音あるいは他の雑音などの追加的な音声などである。上記に代えて又は上記に加えて、リハビリテーションシステム１００は、体操セッションの完了後、ユーザの能力に関して報告をもって反応できる。本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションシステム１００は、ユーザによる装置の複数の使用からの詳細に基づいて、報告を発行する。報告は、選択的に、ユーザの進捗があるかないかを扱う。
【００８５】
即時の応答は、例えば、不連続でも、あるいは、連続的でもあり得る。不連続の応答の例としては、動作のセグメントが正しい、あるいは、間違っているときに、トーンが演奏される。連続的応答の例としては、動作の拍子を保つメトロノームのような、動作のスピードに関するテンポである。連続的応答の別の例としては、音楽の部分を反映するように動作が解釈される。そして、システム１００が整合した対位法を演奏する。事によると、フィードバックの二つのセットが、したがって利用可能であり、動作に対応する音楽の一つのセットと、対位法音楽の一つのセットである。
【００８６】
本発明の典型的な実施形態では、波形（あるいは他の形式）ファイルが、各動作ないし、空間の各位置に対し事前に選択される。位置ないし動作が正確に、あるいは、時間通りに到達しない場合、歪んだファイルが演奏される。選択的に、歪んだファイルは、エラー及びエラーの方向の一つ又はそれ以上の振幅についてヒントを含む。
【００８７】
動作のすべてのパラメータが、音楽を用いて反応することが必要なわけではないことに留意すべきである。例えば、一つ又はそれ以上の可能なパラメータのみが、音楽に関連している。一例を挙げれば、テンポが、動作のスピードについてのフィードバックに使用される。しかし、位置は分析されて、視覚あるいは運動感覚的手段を用いて提示される。
【００８８】
本発明の典型的な実施形態では、図４の方法が、例えばアームの回転など、特別なリハビリテーション体操に使用される。上記に代えて又は上記に加えて、この方法は、日常活動のリハビリテーションに使用される。例えば、音楽の異なる曲が、例えば、歯磨きをしたり、靴紐を結んだり、あるいは歩いたりといった異なる活動と関係することができる。音楽が、リハビリテーションが完了した後に、患者に思い出されるものとしての機能を果たすことができる。
【００８９】
［音楽を用いてのガイド］
図５は、本発明の典型的な実施形態における、リハビリテーションシステム１００を用いた、ユーザのリハビリテーションの代替方法のフローダイアグラム５００である。図４に示すように、ユーザは、リハビリテーションシステム１００に相対して位置し（５１０）、選択的に、ログオンする（５２０）。ログオン後、ユーザは、選択的に、行うべき特定のリハビリテーションプログラムを選ぶ（５３０）。
【００９０】
５３２では、音楽的パラメータが、プログラムに適合するように、選択される。本発明の典型的な実施形態では、パラメータが、例えば以下に記載されているように、ユーザをガイドするような方法で、選択される。選択は、例えば、表から自動で、あるいは手動でなされる。
【００９１】
５３４では、音楽が、演奏され、ユーザが動作を行うためのガイドの役目をする（５４０）。本発明の典型的な実施形態では、音楽は、次の一つ又はそれ以上の態様で、ガイドの役目をする。
【００９２】
（a）例えば、どれだけ速く動かすのか、相対的動作スピード（自己較正）ないし、いつ動かすのか、をユーザに告げるために、テンポが、使用される。特に、背景音楽ないしテンポは、体操全体あるいは、ユーザがウオーミングアップをするとき、ないし終わりに近づいて整理体操をするときの体操中の変化に対して、ペースを設定するのに使用できる。ウオーミングアップをしているユーザは、例えば、生理学上のパラメータを用いて、あるいは、時間を考慮することにより、検出できる。背景音楽は、残りの時間中に、ないし、体操中に、興味を加えるためにもまた使用できる。選択的に、患者がストップした時には、音楽がスローダウンする。また、再びやろうとするモティベーションがあがった場合（例えば、手動で、あるいは自動的に決定する）には、音楽がスピードアップする。
【００９３】
（b）一般的フィードバック。例えば、図４に関して記載されているように、音楽が、間違った運動によって、歪みを加えられる。
【００９４】
（c）体操の予期される長さ及び反復する時間（音楽の繰り返し）についてのガイダンス。
【００９５】
（d）音楽が、体操を行う訓練に使用されるようなトレーニング。例えば、異なる音楽のフレーズは、患者が学習する異なる動作である。別の例では、朝の体操のセット（太極拳）が、整合する音楽を用いて教えられる。
【００９６】
（e）例えば、結合された動作を示す特定の局面により、あるいは、音楽とともに各別々の動作を最初に教え、次に、動作と音楽とを結合することにより、異なる体の部分を同期化する。
【００９７】
（f）例えば、動作の変化が要求される前に、トーンを生成することにより、あるいは振幅を変化させることによる予想。
【００９８】
（g）例えば、「開始点に行きなさい」、「もっと速く」あるいは「ゆっくりする時間です」を意味する特定の音楽的フレーズなどの指示。
【００９９】
（h）警告。音楽は、前に痛みを感じたところ、あるいは関節が不安定になり、注意が必要であるところ、に彼が近づいていることをユーザに警告するために、使用できる。
【０１００】
（i）トーンの配列は、所与のテンポを持つにしろ、持たないにしろ、（例えば、正しいボールの投げ方、蹴り方、ダンスを教えるための）動作の配列に関連することができる。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態においては、ユーザの動作は、リハビリテーションシステム１００により測定される（５５０）。選択的に、リハビリテーションシステム１００は、それを音楽ないしユーザの動作に基づく音に適合させるために、動作を分析する（５６０）。例えば、ユーザの肢位置、動作の速度もしくは加速度などである。典型的なフィードバック方法は、上に記載されたものである。選択的に、方法５００において、音楽ないし追加の音が作り出され（５７０）、選択的に、ユーザの動作にしたがって、急いでユーザに演奏される。例えば、選択された歌の音楽が、ユーザの動作の速度に基づいたテンポで作り直される。別の例では、運動が、楽器での演奏をエミュレートする。
【０１０２】
本発明の典型的な実施形態では、ガイダンスないしフィードバックが、患者に、時間の感覚ないし時間の感覚を与えるために、使用される。
【０１０３】
［記録及びプレーバック］
本発明の典型的な実施形態では、動作は、音楽を組み合わせ、インストラクターによりプログラム化してシステム１００に組み込まれる。例えば、インストラクターは、正しい動作を示すことができ、事後に動作を音楽に適合させる、あるいは音楽に合わせて動作をすることができる。本発明の典型的な実施形態では、位置センサ（図２で示すような）が、インストラクターに取り付けられ、種々の体の部分の位置が記録される。別の例では、インストラクターが、デモンストレーション中に患者の肢を動かし、後での患者による反復のために、それが記録される。本発明の典型的な実施形態では、位置センサは、電気的あるいは振動による刺激装置を含む。
【０１０４】
一例を挙げれば、各位置センサの位置変化は、表６に示すテーブルの形式（あるいは同様の形式）の音楽参照テーブルに記録される。
【表１】
2007520309.tif 000003
【０１０５】
プレーバック中、患者は、（例えば、イヤフォンを通して）音楽を演奏する。コントローラ１７０は、上のテーブルに基づいて、各刺激装置に信号を送り、患者は適切に反応する。位置感知計ないし加速度計が、動作が正しいかを判断するのに、及び、選択的に、音楽的フィードバックをもたらすのに、使用される。
【０１０６】
［統合化動作コントローラ］
本発明の典型的な実施形態では、音楽的リハビリテーションないし体操装置は、持ち運び可能である。このような装置は、コントローラ及び複数刺激パッチを含む。ヘッドフォン、選択的には無線のもの、が音楽を演奏するのに使用される。コントローラが、ユーザによる望ましい応答に対応して、パッチを刺激する。選択的に、パッチが、組で、あるいはそれより多数で、供給される。例えば、複数方向から関節を刺激するような場合である。選択的に、パッチは、患者の応答をコントローラに報告するために位置センサないし加速度計を含む（あるいは、それらが、別に供給される）。
【０１０７】
本発明の典型的な実施形態では、このような装置が、刺激及び音楽で、行うべき動作を思い出させる役目をし、日常活動において補助のために使用される。刺激装置やセンサが、ベストなど着るものとして供給される。また、それらは、無線のものである。選択的に、刺激は、電気的なものあるいは振動による。聴覚障害の患者には、リズムないし音楽の内容を伝達するのに、音声の代わりに振動が使用可能である。
【０１０８】
［体の同期化］
上で言及したように、本発明の典型的な実施形態では、音楽的手段が、患者が異なる体の部分間の動作を同期させるのを助けるのに使用される。一つの例では、リハビリテーションの手続きは、体の各部分について、あるいは、同一の体の部分の異なる動作について、別々の処理に分解される。次に、複数動作の音楽を、適切に、順次あるいは並行に演奏することによって複雑な動作がガイドされる。一つのチャンネルでの遅延は、その対応する動作をスピードアップすべきだと示すのに、使用できる。本発明の典型的な実施形態では、異なる体部分ないし動作には、異なる楽器の音が供給される。
【０１０９】
本発明の代替の実施形態においては、特に同期化を示すのに、音楽が使用される。例えば、音楽の曲が、正しく同期化した場合のみ、によるとたぶん、各体の部分に対して、トレーニング中に用いたものと同一の楽器を用いて、正しく演奏される。上で言及したように、ある音楽的テーマの使用を、音楽的言語を作り出すために、標準化することが可能である。一つの例では、左足が、常にフルートの音であり、右足が、常にオルガンのである。
【０１１０】
本発明の典型的な実施形態において、リハビリテーションシステム１００ないし入力装置１６０は、（腕と足など）二つ肢の動作を、同時に記録できる。本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、両方肢で同一の動作をすることを要求される。上記に代えて又は上記に加えて、ユーザは、鏡面対称の動作を要求される。つまり、二つの肢が、鏡に映ったような動作をすることを要求される。選択的に、ユーザは、相補的な動作あるいは異なる肢の間に相互関係をもつ動作をすることを要求される。例えば、一方の手から別の手に物を投げる動作である。
【０１１１】
［楽器演奏］
本発明の典型的な実施形態では、ユーザが一つ又はそれ以上の楽器を持つかのような音楽が生成される。これは、自由演奏セッションの一部、あるいは、特定の動作をしなければならない体操の一部であり得る。本発明の典型的な実施形態では、作り出された音楽が、動作のタイプによって選択され、例えば、ユーザが、ドラム、ギター、バイオリン、フルートあるいは特有の演奏パターンがある他の楽器などの、特定の楽器を演奏している真似をすることができる。本発明の典型的な実施形態では、種々の楽器は、空間内に位置する。実際の楽器として、あるいは、それが、適切な動作により演奏される場所として、である。本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、このような楽器を、例えば、療法士による設定などにより順々に演奏する。選択的に、このような演奏が同期する背景音楽が供給される。選択的に、仮想現実の方法を用いて、楽器が見える。上記に代えて又は上記に加えて、楽器は、ユーザに演奏するときを思い出させる光あるいは他の視覚的指示を含む。選択的に、聴覚的指示が、使用される。選択的に、これは、異なる空間的位置が、リハビリテーション言語の部分として、音楽的音、ないし、楽器にマッピングされるのを許容する。あらかじめ動作が設定されたセッションでは、音楽的生成は、動作に相対するようにできる（例えば、空間、加速度、力ないし速度パラメータの一つ又はそれ以上にたいして）。上記に代えて又は上記に加えて、生成は、空間に固定される。選択的に、ユーザが改善すると、作り出される音楽の複雑さが増加する。上記に代えて又は上記に加えて、補助の程度が減らされる。例えば、はじめたばかりのユーザは、動作をするのに、全部のフレーズを聞くが、時間がたつと、ユーザは、正しい動作がなされた場合にのみ、単一のノートが生成されるような点に到達することができる。典型的な中間のレベルは、一組の楽器の演奏、コードの演奏、チャンネルのプレーバックの引き金を引くことである。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態では、作り出された音楽の他のパラメータは、ユーザ動作の他の側面により、選択される。例えば、動作が行われる高さなどである。
【０１１３】
本発明の典型的な実施形態では、制御装置２４０が、音楽の楽器として使用される。一つの例では、異なる位置、動作、スピード、ないし他の音楽的パラメータが、音楽的な音を作ることができる。本発明の典型的な実施形態では、平面が、種々のトーンにマッピングされる。また、Z位置が、オクターブにマッピングされる。同様に、マッピングは、極座標においてなされる。選択的に、マッピングは、生理学上の動作と整合する。例えば、トーンが整合する平面は、手の動作の端部の面である。オクターブは、肘を曲げる度合いに基づいて設定される。これは、動作範囲、及び動作範囲の変化の感覚ユーザに与えることができる。特に、自己運動感覚のフィードバックに問題がある場合である。
【０１１４】
テンポを教える例では、ユーザは、楽器に手を伸ばすことができる。また、運動がテンポに整合するときのみトーンが生成される。選択的に、時間的制約が適用される。選択的に、音楽を用いるリハビリテーションが、リハビリテーションを行うさいの個々の課題を選び出すのに、使用することができる。例えば、ユーザは、所与の時間において運動をすることを目的とする体操をすることができる（例えば、任意の運動、正しい運動に準ずる運動、正確に正しい運動）。逆に、リハビリテーションは、動作に焦点を合わせ、トレーニングなしで同時のタイミングで、動作の正確さに関する音楽を提供することができる（例えば、動作が境界内である限り、音楽がすばらしいものである）。
【０１１５】
さらに複雑な例では、ドラムマシンがエミュレートされる。異なるドラム及び他の打楽器が、空間の異なる目標領域に位置する。加えられる力は、振幅を用いて容易に表現できる。
【０１１６】
（例えば、位置センサを持つ）二つのドラムスティックあるいは一つのスティックとペダルが、体の二つの部分を同時にトレーニングするために使用することができる。システム１００は、音楽の正しいやりかたをデモンストレーションあるいはユーザをオンラインで教えるのに、使用することができる。一般的に、ユーザにより達成された結果が、有益であることを示す場合には、システム１００は、セッションを止めたり、再開したりすることができ、あるいは追加の指示あるいは動機付けをもたらすことができる、ことに留意すべきである。
【０１１７】
［複数ユーザの応用］
本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションシステム１００は、例えば、ユーザ間の競争を許容し、あるいは、協力的ゲームを行うなど、複数ユーザ間の協調を図る。選択的に、異なるユーザの動作は、異なる能力を有するユーザに対して、複雑さの共通のレベルに到達するために、補助あるいは妨害することができる。本発明のいくつかの実施形態において、単一のリハビリテーションシステム１００が、例えば、単一カメラないし単一コンピュータ１７０を用いて、複数肢ないし複数ユーザを追跡することができる。上記に代えて又は上記に加えて、複数入力装置１６０が、使用される。本発明のいくつかの実施形態においては、複数のコンピュータ１７０が、使用される。選択的に、複数ユーザが、コミュニケーションライン上で、一緒に実施あるいは競うことができる。例えば、それぞれがリハビリテーションシステム１００を有する複数ユーザが、LANあるいはインターネット１８５上の共通の仮想現実環境に、参加することができる。
【０１１８】
協力のある場合の例は、音楽を作ることである。各ユーザは、異なる楽器を持つことができる。選択的に、システム１００は、ひどく損傷を受けた患者でさえも、参加できるように、支援する（例えば、運動の訂正で）。このような設定の潜在的優位性は、損傷を受けた人々が、役に立つと感じることができ、現実レベルの参加が彼らに期待される社会活動に参加することができることである。このようなレベルは、選択的に、療法士により、あるいは体操の達成度に基づいて自動的に判断される。
【０１１９】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザが何を間違えたかを他のユーザに対して表現するのが容易になるように、グループ治療に音楽が使用される。これは、特に、例えば、ユーザが分散しており、限られた帯域しかない、ないしカメラが無いなど、物理的な問題がある場合に当てはまる。上記に代えて又は上記に加えて、どういう動作が行われたかを説明するのを補助するために、音楽が使用される。
【０１２０】
別の例では、療法士あるいはコンピュータが、グループセッションをガイドする指揮者の役割をする。一つの例では、制御装置２４０が、動かされ、音楽が響き、ユーザが繰り返す。これは、バンドの設定でもできるし、そうでなくてもできる。ユーザが、有する能力を示すので、プロセスは、より複雑となり、ないし、スピードアップする。上で言及したように、弱いユーザに支援を提供することにより、このような弱いユーザは、システム１００による複雑さが増加してもまた、このような複雑さを隠し、ないしシステム１００の訂正機能を増加することにより、参加することができる。
【０１２１】
場合によっては、ユーザは、例えば、誰が最も鮮明は音楽を作り出すか、あるいは、ゲームを行っているあいだ互いに競う。選択的に、システム１００が、異なる能力のユーザ間の勝率をならすのに使用される。
【０１２２】
［健康体と患者の例］
複数ユーザ間の同期をさせるのに音楽を使用できる特定の例は、療法士及び患者である。ここで、彼らの動作を同期し、ないし、療法士がより少ない動作の間違いに集中することに許容するために、音楽が使用される。他の間違いは、音楽により「指摘」される。
【０１２３】
別の例は、自宅での設定である。ここでは、例えば、素人が、年配の親のリハビリテーションを補助する。システム１００は、健康な人及び親である患者の両方ガイドする音楽を提供することにより、知識の欠如を補償する。音楽は、何が正しいのか、及び、何が、訂正されなければならないのかを示す役目をする。そして、素人は、世話することやこのような訂正が行われるのを補助することに集中することができる。システム１００は、したがって、フラストレーションを減らし、肢体の不自由なメンバを持つ家族の親しさを増加させることができると信じられる。
【０１２４】
［音楽的変形］
ここに使用されるように、音楽は、リズムを有する音声のいかなるタイプでもあり、例えば、周期的なビープ音と同様に、詠唱、散文の朗読なども含むことができる。しかしながら、複雑な音楽及び興味ある音楽は、複数のフィードバック、詳細なフィードバックないし興味の可能性を提供することに、特別な利益を有することができると信じられる。特に、音楽は、子供のリズムから複雑なオーケストラの曲までの範囲にわたることができる。例えば、ロック音楽、フォークソング、（１台、２台、４台あるいは８台の）少数の楽器のために作曲された曲などである。
【０１２５】
本発明の典型的な実施形態では、音楽は、ユーザの好みで選択される。例えば、複数の音楽のグループが利用可能であり、ユーザが、一つのグループを選択する。例えば、グループは、「ロック」、「ポップ」、「バロック」及び「詠唱」である。各グループは、ここに記載される種々の使用に用いられる要素を含む。
【０１２６】
本発明の典型的な実施形態では、音楽は、特定のリハビリテーションタスクのために、ペース、拍子、チャンネル数、規則性、存在、明確に同定できるターニングポイントの数ないし位置、及び患者の好みないし熟知度の一つ又はそれ以上に基づいて選択される。
【０１２７】
上で言及したように、異なるユーザは、異なる能力を有する。したがって、特定のセッションにおいて、ユーザにより制御される実際のパラメータは、多様となり得る。例えば、使用されるパラメータは、体操の複雑さ、ユーザの音楽での熟練度、ユーザのリハビリテーション段階、療法士の能力、参加できるグループの存在ないし雰囲気の一つ又はそれ以上に依存することができる。
【０１２８】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、音楽を用いるとき、学習過程にあると認識される。したがって、音楽の複雑さないしスピードは、時間とともに増加することができる。本発明の典型的な実施形態では、リハビリテーション体操の複雑さ、持続時間、タイプないし難易度は、時間とともに増加する。おそらく、音楽とは異なる速度である。本発明の典型的な実施形態において、リハビリテーション中に使用する楽器、曲の和音ないしコードの数は、徐々に増加する。選択的に、ユーザが、リハビリテーション熟練度に進歩を示す場合に、追加の音楽的変形（既存の音楽的曲に追加のチャンネルあるいは楽器など）が導入される。一例を挙げれば、楽器のチャンネルが、動作の方向の制御における正確さとリンクした体操において、ユーザが熟練度を示すと、動作滑らかさについてフィードバックをもたらすために、ボーカルのチャンネルが追加される。
【０１２９】
本発明の典型的な実施形態では、音楽の固定パラメータが、リハビリテーションパラメータにマッピングされる。例えば、滑らかさは、振幅におけるランダムな変化にリンクし、動作の正確さは、振幅、周期ないしテンポの再現の正確にリンクする。言及したように、異なる体操が、異なるマッピングを有することができる。例えば、一つの体操において、位置において３cmより小さいエラーは、すべて無視される。別の例では、音楽の歪みでのエラーの効果は線形である。別の例では、その効果は、非線形である。例えば、指数関数である。効果は、（一つの方向へ増加し、他の方向では減少するなど）方向性をもつことができる。あるいは、単一の方向性を持つことができる。例えば、正しい方向から外れたあらゆる方向において減少するなどである。「方向」という用語は、あらゆる動作のパラメータを表すのに、使用される。それは、位置、速度、加速度及び力の一つ又はそれ以上を含む。異なる効果が、異なる疾患を持つ患者に、ないし、その段階に依存して、あるいは用いられるリハビリテーション体操タイプに依存して、使用され得る。
【０１３０】
場合によっては、患者に対する特定の音楽の効果が、選択的に、較正セッションにおいて測定され、あるいは時間経過とともに測定されるような場合には、心理的効果のために、音楽が、使用される。一つの例では、やりすぎた患者を静めるために、音楽が、使用される。場合によっては、効果は、患者の情緒に直接的であり、他の場合には、音楽が、患者（あるいは療法士）への信号あるいは彼の情緒的応答の鏡の役目をする。
【０１３１】
本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、彼自信の音楽を提供することができる。例えば、CDで供給される好みの音楽である。このような音楽は、背景音楽として、あるいはカラオケゲームのために、使用できる。本発明の典型的な実施形態では、音楽が、リハビリテーションで使用するために、（チャンネルに分割するなどして）分析される。選択的に、フィードバックを知らせる音楽の変形ないしガイダンスが、リハビリテーション中に、あるいは先立って、ユーザに図解される。
【０１３２】
［ゲーム］
本発明の典型的な実施形態では、音楽が、リハビリテーション中の面白さをもたらすために、使用される。いくつかの実施形態では、システム１００が、ゲームを支援するために、使用される。例えば、単一、あるいは複数プレーヤのゲームである。
【０１３３】
ゲームの一つの例は、「拍子を打つ」である。音楽の拍子と同時の時間に、あるいは、音楽的タイマーが時間切れとなる前に、望ましい空間的位置ないしスピードないし加速度ないし力に到達すると、プレーヤが得点する（あるいは音を鳴らす）ものである。「打つ」の反復が支援される。
【０１３４】
別の例は、「音楽的サイモン」である。制御装置２４０が、患者２９０がつかまっている間に動作をして、音楽もまた同時に鳴らす。後のレベルにおいては、おそらく、音のみが供給され、ユーザは、記憶から動作を再構成する必要がある。正しい動作の反復（位置、速度あるいはその他の特定のパラメータなど）及び正しい順序のみが、得点をもたらす。動作は、上に記載したように、制約できる、ないし、補助することができる。変形として、ゲームが不連続であり、空間の特定の位置が、音楽と関係があるものがある。音楽的トーンのセットの反復は、正しい空間的動作の順序を要求する。グラフィックスが、選択的に、可視化のために使用される。一例を挙げれば、それぞれが、空間的目標に対応する異なる楽器を持つ患者は、仮想現実（VR）（あるいは動作をグラフィック表現するテレビ画面）を用いる。目標サイズ、形状、及び位置が、望ましいリハビリテーションに依存することができる。
【０１３５】
特定の例では、（円を描いたり、腕を曲げたりする）特定のリハビリテーション体操にしたがってマッピングされたカーソル位置のカーソル入力装置として、システム１００が、使用される ルールは、次のとおりである。ゲームは、４つの異なる図形的サインを表示する。プレーヤは、カーソルを、同じ順序の図形的サインに動かすことにより追跡をリプレーする必要がある。それぞれの繰り返しに対して、連続追跡が、一つの追跡分より長くなる。そして、正しい順序での追跡するのをリプレーすることをより難しくする。良くできた反復のそれぞれに対して、プレーヤは、１０００点の得点がもらえる。テンポを外した反復に対しては、５００点の得点がもらえる。最初に、反復を間違えると、ゲームが終了し、「ゲームオーバー」のメッセージと得点が表示される。ゴールは、できるだけ多くの点を獲得することである。これはできるだけ多くの音楽の要素を記憶することでなされる。困難さのレベルは、音楽テンポを決める。
【０１３６】
本発明の典型的な実施形態では、多くのカーソルあるいはジョイスティックに制御されたゲームが、入力装置１６０を用いて制御されるように、インターフェースモジュール（ソフトウェアないしハードウェア）が、供給される。ゲームは、同一の、あるいは異なるコンピュータ上にあり得る。
【０１３７】
一般に（ゲームや他に対して）、ユーザへの指示及び彼の達成との間の因果関係の連鎖を伸ばすことにより、体操をより困難にすることができる。最も短い連鎖は、制御２４０で示される動作の患者の反復である。中間のものは、音の配列を再現しようとするものである（短い連鎖例において補助するために音がヒントとして使用されるものであるが）。さらにより長い連鎖は、音あるいは楽器に対応して、患者に空間的位置を教えるものである。また、音楽の曲を聞き、予測することに応じて、患者がそれらを一緒につなぐことを期待するものである（計画動作軌跡など）。これは、動作軌跡の計画のスピード及び他の特性を訓練することができる。一つの例では、いくつかの音楽的チャンネルが、供給され、患者が他のチャンネルを提供する。別の例では、言葉のみが示され、患者が、音楽あるいはその部分にみを供給する必要がある。例えば、リズム（絶対的あるいは相対的値）である。認識できるように、音楽及び動作の制御は、認知リハビリテーションにおいて補助するのに使用できる。例えば、形状識別（その外形に沿って手を動かし、見せることに基づいて、形状を認識する）、言語的処理（言葉をリズムないし動作に整合させること）、計画（例えば動作の）及びシンボル配列（動作を順々に行うことによる）などである。
【０１３８】
ゲームの別の例は、カラオケである。ユーザが曲に対して、空間の目標楽器へ動くこと、空間の目標楽器の間へ動くこと、（楽器のセットが、選択的に、療法士（あるいはユーザあるいは空間のコンピュータ）により配置されている）、ちょっと右方向に動くこと、ないし、一つ以上の（仮想）楽器に複数肢を用いることの一つ又はそれ以上のプレーをしている間、背景の曲が演奏される。
【０１３９】
本発明の典型的な実施形態では、ゲームないし音楽が、子供のリハビリテーションに、使用される。しかしながら、より単純な音楽を、より幼い子供には使用することが必要である。さらに、音楽及び共通の子供のゲームを、リハビリテーションシステム１００の補助で行うことができる。選択的に、子供のグループゲームが供給される。選択的に、子供が、彼らの動作を追跡し、対応する音楽を生成できるように、センサを身に付ける。
【０１４０】
本発明の典型的な実施形態では、音楽のフィードバックないしガイダンスが、精神的に損傷した子供のリハビリテーションに使用される。例えば、ダウン症の子供、あるいは脳性麻痺の子供である。脳性麻痺の子供は、しばしば、麻痺の肢の無視に苦しむ。本発明の典型的な実施形態では、脳性麻痺の子供は、彼らに麻痺した肢を使用してゲームに参加することを要求する音楽的ゲームを提供することにより、リハビリテーションをされる。
【０１４１】
同様に、音楽のフィードバックないしガイダンスが、選択的に、種々の体の部分が、病気や物理的な外傷及び一般的な加齢のために機能を失い始める年配者のリハビリテーションをするのに、使用される。
【０１４２】
［可搬性］  
本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションシステム１００は、装置の可搬性を許容するために軽量ないしコンパクトな要素から構築される。選択的に、リハビリテーションシステム１００の要素は、ユーザが特定の場所に制限されることがないように、容易に組み立てられ、及び、較正することができる。本発明のいくつかの実施形態では、リハビリテーションシステム１００は、例えば、折りたたみテーブルや、カメラをすえつけるポールなど、すべての必要な部品のキットとして、供給される。リハビリテーションシステム１００の特定の場所の外部要素への依存性を制限するためである。選択的に、システム１００は、屋外での使用に適合している。選択的に、システムは、家庭で使用される。
【０１４３】
［フィードバック］
本発明の典型的な実施形態では、ユーザは、即時のフィードバックを受け取る。例えば、演奏されている、あるいは、行われている動作に応答して作り出された音楽の歪みである。選択的に、遅延したフィードバックが、同様に供給される。本発明のいくつかの実施形態においては、リハビリテーションシステム１００は、ユーザに、単一セッションに対してさえも、要求に比較して、ユーザの遂行に関しての報告を供給する。選択的に、リハビリテーションシステム１００は、多くのセッションの期間に渡るユーザの進歩に関して、長期間にわたる遂行報告を供給する。
【０１４４】
本発明のいくつかの実施形態において、リハビリテーションシステム１００は、他のユーザないし平均的ユーザに比較して、ユーザの遂行に関して報告を供給する。本発明の典型的な実施形態では、進歩の報告は、音楽のファイルとして供給される。この方法では、認知障害のある、ないし、素人の患者が、容易に進歩を示すことができる。
【０１４５】
本発明のいくつかの実施形態においては、フィードバック報告は、例えばユーザの進歩を監視するために、ユーザの療法士により遠隔でアクセスできる。選択的に、リハビリテーションシステム１００は、共通のデータベースあるいは直接に療法士へ、例えば電子メールで、報告を送ることができる。
【０１４６】
［一般］
リハビリテーション及び体操のための音楽の使用は、上に示した特定の例に限定されない。特に、音楽は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/５６６，０７９号に記載された微細運動制御リハビリテーション方法に使用できる。微細運動制御に対して、音楽は、ユーザが見ていると考えられないタスクにたいして、フィードバックをもたらすために使用することができる。例えば、筆記あるいは摂食及び音楽が、動作が正しく実行されるかを示すために使用される場合である。
【０１４７】
神経のリハビリテーションに、音楽を使用することができる。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/６０４，６１５では、行為がいつ引き起こされるかの判断に、ニューロン感知を用いている。EEG信号は、患者が自身の神経の活動を認識できるように、音楽を修正するのに、使用できる。
【０１４８】
音楽は、EMGと一緒に使用できる。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/５６６，０７８号には、音楽的信号が、筋電図（EMG）に加えてあるいは、筋電図（EMG）が送出されようする、あるいは、送出されていることを患者に促すために、使用できる。これにより、感度を増加することができる。
【０１４９】
音楽は、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/６３３，４２８号に記載されているような歩き方のトレーニングに使用できる。一例を挙げれば、歩くペースを設定するのに、あるいは、複数の体の動作を同期するのに、音楽が、使用される。別の例では、音楽が、患者が体の動作のどれか（腰、足、脚、肩など）及び、体のどちら側が同期から外れているか（ステレオを用いて）を言うのを助けるのに、使用される。
【０１５０】
音楽は、バランスのトレーニングに使用できる。例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる米国仮出願６０/６３３，４４２号に記載があるものである。一つの例では、体の側面間のバランスを示すのに、音楽が、使用される。大きすぎるチャンネルは、体の部分に強すぎる力を加えていることを示すのに使用することができる。静けさが、バランスを示すのに使用できる。一方、揺れは、循環の曲を生成する。バランスが失われると、警報の振幅が増加する。
【０１５１】
上に記載されたリハビリテーションの方法は、段階を含んだり、省略したり、あるいは加えたり、段階の順序や使用される装置のタイプを変更したり、多くの方法で異なることができることを認識するべきである。さらに、種々の特徴の多様性、方法及びデバイスの両方が、記載された。本発明のいくつかの実施形態においては、主な方法が記載されている。しかしながら、方法を実行するのに適合した装置もまた、本発明の範囲の中であると考えられる。異なる特徴は、異なる方法で結合することができることが認識されるべきである。特に、特定の実施形態における上に示されたすべての特徴が、本発明のすべての類似した典型的な実施形態において、必要であるわけではない。さらに、上の特徴の組み合わせもまた本発明の範囲の中であると考えられる。装置のセットを含むキット、一つ又はそれ以上の付属物ないしソフトウェアもまた、本発明の範囲の中であると考えられる。また、この範囲の中には、例えば、アーム位置を制御し、フィードバックを提供するなどの、ここに記載されたステップを実行ないしガイドするのに使用されるハードウェア、ソフトウェア及び、このようなソフトウェアを含むコンピュータ読み取り可能メディアがある。段落の見出しは、本願書の解読を助ける指針として提供されるものであり、ある段落に記述された内容を、その見出しの特定の段落に必要的に制限するものと解釈されてはならない。請求項において使用されるときは、用語「含む（have）」、「含む（include）」及び「含む（comprise）」、或いはそれらの活用形は「含むがそれに限定さるのもではない（including but not limited to）」ことを意味するものである。便宜上、男性代名詞を使用するが、装置は、男性および女性の両方に好適であることにもまた留意すべきである。
【０１５２】
本発明は、いままで、記載されてきた事項によって限定されていないことが、本技術分野における当業者によって認識される。むしろ、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の典型的な実施形態における、音楽とリハビリテーションとの統合化に使用可能なリハビリテーションシステム１００の概略説明図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の典型的な実施形態における、図１Ａのコントローラ部分のブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明の典型的な実施形態による、ユーザの動作を追跡するカメラないしセンサを含む構成の概略説明図である。
【図３】図３は、本発明の典型的な実施形態による、支援入力装置の概略説明図である。
【図４】図４は、本発明の典型的な実施形態による、ユーザのリハビリテーション方法のフローダイアグラムである。
【図５】図５は、本発明の典型的な実施形態による、ユーザのリハビリテーションの代替方法のフローダイアグラムである。
【図１Ａ】
2007520309.tif 000004
【図１Ｂ】
2007520309.tif 000005
【図２】
2007520309.tif 000006
【図３】
2007520309.tif 000007
【図４】
2007520309.tif 000008
【図５】
2007520309.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年4月30日(2006.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間の部分の動作を支えるのに適合した少なくとも一つの動作支持要素と、
前記少なくとも一つの動作支持要素の運動を感知し、運動信号を生成するのに適合した少なくとも一つのセンサと、
音声の発生器と、前記発生器及び前記少なくとも一つのセンサと通信するコントローラと、
を備えるリハビリテーション装置であって、
前記コントローラは、前記人間の記憶された望ましい運動にタイミングが合ったリズミカルな音声を発生する前記音声発生器を制御し、少なくとも一つのセンサから、前記感知した運動信号を受信し、前記生成器が提供した音声を前記感知した運動信号に合致するように修正するのに、適しているリハビリテーション装置。
【請求項２】
前記動作支持要素が、人間に取り付けるのに適合している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記動作支持要素が、人間が握るのに適合している、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記動作支持要素が、人間の運動を補助するのに適合している、請求項１ないし３に記載の装置。
【請求項５】
前記補助が、前記人間の一部分を動かすことを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記補助が、前記人間の動作に追従し、原動力の少なくとも一部を提供することを含む、請求項４又は請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記補助が、前記人間の動作を制限することを含む、請求項４ないし６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記動作支持要素が、人間の運動に抵抗するのに適合している、請求項１ないし７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記抵抗が、空間的に均一ではない、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記動作支持要素が、前記動作を始動する、請求項１ないし９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記動作支持要素が、前記人間を動かす、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記動作が、前記人間が前記動作を開始するきっかけを与える、請求項１０又は請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記動作の正確さに応答する前記音声を生成する、請求項１ないし１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記動作の正確さに従って、前記音声を動作中に修正する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記正確さが、記憶されたプランに対比して判断される、請求項１３又は請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
コントローラが、一つ又はそれ以上の基準に対して、前記正確さを判断する、請求項１３ないし１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記コントローラが、前記動作のエラーの程度に従って、前記音声を変形する、請求項１３ないし１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記音声が、前記運動の前に生成される、 請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記音声が、前記運動にタイミングを合わせて生成される、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
すくなくとも一つのプランが前記コントローラに記憶されている、前記コントローラが、前記運動における変化を予想し、運動中に音声を生成するのに利用する、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
特定の空間的位置への運動と前記音声との同期に従って、得点を生成するように前記コントローラが構成されている、請求項１８ないし２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記コントローラが、所定の音楽の流れと、前記動作に従って生成された音声とを混合するように構成されている、請求項１８ないし２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記コントローラが、音楽的要素を動作要素にリンクするメモリを備える、請求項１８ないし２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記コントローラが、異なる体の部分に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記コントローラが、異なる動作に対応する音楽的要素から、前記音声を生成する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記コントローラが、望ましい動作と実際の動作との間の相違に従って、前記音声を生成する、請求項１ないし２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記コントローラが、前記運動信号に従って音楽の流れを生成するために、前記センサからの前記運動信号を分析する、請求項１ないし２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記コントローラが、前記人間の動作を検出するのに先立って、前記流れを一組の指示として生成する、請求項１ないし２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記コントローラが、一連の音符及び対応する空間的動作を生成する、請求項１ないし２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記コントローラが、前記人間の動作の複数の軌跡を、その中に記憶する、請求項１ないし２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記コントローラが、前記人間に対するリハビリテーションプログラムを、その中に記憶する、請求項１ないし３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記音声が、音楽を備える、請求項１ないし３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記音声発生器が、既存の音楽を修正するのに、適合している、請求項１ないし３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記コントローラが、前記人間生理学的指標を、前記センサを用いて検出し、それにすぐに反応して音楽を生成するのに適合している、請求項１に記載の装置。
【請求項３５】
前記装置が、他の手助けのない一人の人間で持ち運び可能である、請求項１ないし３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記装置が装着可能である、請求項１ないし３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記装置が、安定した基部及び少なくとも一つの動く伸長部を備える、請求項１ないし３６に記載の装置。
【請求項３８】
患者とリハビリテーションシステムとの結合と、前記患者によるリハビリテーション活動の遂行と、前記リハビリテーション活動と相互関連する音楽を自動的に生成することと、を含む、リハビリテーション方法。
【請求項３９】
自動的に生成することが、少なくとも一つのきっかけを前記患者に提供することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
自動的に生成することが、少なくとも一つの音楽的指示を前記患者に与えることを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
自動的に生成することが、音楽を用いた肉体的な行動にフィードバックを提供することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
自動的に生成することが、 前記音楽を他のリハビリテーションを受けている患者に提供することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
認知障害のある患者のために音楽を選択することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４４】
自動的に生成することが、動作の正確さに従った音楽を生成することを含む、請求項３８ないし４３に記載の装置。
【請求項４５】
自動的に生成することが、望ましい動作にタイミングを合わせた音楽を生成することを含む、請求項３８ないし４４に記載の装置。
【請求項４６】
自動的に生成することが、前記患者に、前記音楽の音楽的特徴に従った空間的位置に到達することを要求することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
自動的に生成することが、前記患者の動作に従って既存の音楽のチャンネルに重ねる音楽のチャンネルを生成することを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
音楽を自動的に生成することが、前記患者の体の異なる点の動作に同期する音楽を生成することを含む、請求項３８ないし４７に記載の装置。
【請求項４９】
音楽を自動的に生成することが、前記患者が前記システムに音楽を届けることを含む、請求項３８ないし４７に記載の装置。
【国際調査報告】
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