(57)【要約】改良された体重支持装置及び方法を含む体重支持システムが開示されている。当該システムは、リハビリテーション治療を受けている患者の支持が可能であるだけではなく、カスタマイズ可能でありかつ動的なエクササイズモードを可能にし、かつ異なった場所における代替の機能を含む。
2018507083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の体重負荷治療をサポートするシステムであって、
支持システムに動作自在に付随しかつ前記支持システムに沿ってまたは前記支持システムと相対的に移動自在であり、かつ経路に沿って移動自在な移動自在支持ユニットと、
前記移動自在支持ユニットに付随しかつ前記経路に沿って前記移動自在支持ユニットを移動させる少なくとも１つの第１の駆動部と
前記移動自在支持ユニットに取り付けられ、回転自在ドラムを駆動する第２の駆動部を含むアクチュエータであって、前記ドラムが前記ドラムに取り付けられているストラップの第１の端部を有しかつ前記ストラップが前記ドラムの外表面の周りに重なり合うコイルの態様で巻き付けられており、前記ストラップの第２の端部が前記人を支持するために取り付けられている支持ハーネスに接続されているアクチュエータと、
前記ストラップを介して前記移動自在支持ユニットに与えられる水平方向の力を検出する第１のセンサと、
前記ストラップに与えられる垂直方向力を検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサ並びにユーザインタフェースからの信号を受信し、かつ少なくとも前記第１の駆動部及び第２の駆動部の動作を制御して前記人の移動中の支持を容易にする制御システムと、
前記システムの前記動作を示すデータを保存するデータベースと、を含み、
前記データベースは、前記制御システムに付随しており、前記ユーザインタフェースは、前記データベースにクエリを送信し、前記システムは、クエリに応答して、患者記録、タスク結果、セッション結果、及び履歴比較からなるグループから少なくとも１つの報告を選択することを特徴とする人の体重負荷治療をサポートするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記制御システムによって動作させられ、前記システムの動作状態を表示する複数のインジケータと、
前記制御システム及び前記データベースからの情報をさらに表示し、かつ療法士によって入力された情報を受信して前記システムの少なくとも１つの動作を制御するユーザインタフェースと、
をさらに含むことを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記データベースは前記システムの動作に関する情報を保存し、前記ユーザインタフェースは、患者記録ウィンドウ、システムの使用状況を表示するデイリストウィンドウ、治療プラン選択ウィンドウ及びセッションデータウィンドウからなるグループから選択されたフォーマットで情報をさらに表示することを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、動的落下防止モードをさらに含むことを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記動的落下防止モードは調整可能な感度レベルを有していることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、ブーストモードをさらに含み、前記システムが前記人の体重の一部を支持するために動作する際に、体重支持の料の一時的な増加が前記システムによって適用されることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記経路はトラックによって画定され、前記第１の駆動部は前記トラックの表面に摩擦的に接続されていることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、前記ユーザインタフェースは、前記移動自在支持ユニットから離間した少なくとも１つのコンピュータシステムを含むことを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、前記コンピュータシステムは、前記移動自在支持ユニットと無線通信することを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項８に記載のシステムであって、前記インタフェースは、前記人に関し、前記データベースから取得された保存データを表示して、前記人に関する少なくとも１つの治療タスクの選択を容易にすることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１１に記載のシステムであって、前記インタフェースは、ユーザ管理、患者管理、システム管理、アクチュエータインタフェースからなるグループから選択される少なくとも１つの動作設定を表示することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムであって、前記インタフェースは、ログイン、ログアウト、ユーザの追加、ユーザの更新、パスワードのリセット、パスワードの変更及びユーザの無効化／有効化からなるグループから選択される少なくとも１つのユーザ管理操作を表示することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムであって、前記インタフェースは、患者の追加、患者の更新、セッションの追加、セッションの更新、タスクの取得、特注のタスクの追加、患者セッションの取得、患者の目標の取得、及びセッションタスクメトリックの取得からなるグループから選択される少なくとも１つの患者管理操作を表示することを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１１に記載のシステムであって、前記インタフェースは、心拍モニタ、アクチュエータ接続性モニタ、キオスク／遠隔心拍、システム制御権の取得、システム制御権の解放、アプリケーション設定の取得／設定、及びアプリケーションの終了／シャットダウンからなるグループから選択される少なくとも１つのシステム管理操作を表示することを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１１に記載のシステムであって、前記インタフェースは、全停止、リセット、移動、停止、状態の取得、バージョンの取得、シリアルナンバーの取得、タスクの開始、タスクの終了、フロートモードの有効化、降下制限の有効化、反復下限の設定、反復上限の設定、降下限界高さの設定、体重支持の設定、Ｄｆｐ感度の設定、ブーストの適用、及び落下の解除からなるグループから選択される少なくとも１つのアクチュエータインタフェース操作を表示することを特徴とするシステム。
【請求項１６】
リハビリテーション治療の間に人の体重を支持する方法であって、
トラックを設けるステップであって、前記トラックは端と端とで接続されている複数の押出成形部材及び前記トラックの部分の各々に対して前記トラックの内部に沿って長手方向に配されており複数の電気レールを含み、少なくとも１つの押出成形部材は、長手方向に伸長する全体的に平坦な上面及び長手方向及び前記上面の側部の各々から下方に伸長する対向する側面を含み、前記上面及び前記下方に伸長する側面が前記トラックの前記内部を形成し、前記対向する側部の各々は前記対向する側部から外方に伸長する肩部をさらに含むステップと、
前記トラックに移動自在支持ユニットを動作自在に取り付けるステップであって、前記移動自在支持ユニットが前記トラックによって画定される経路に沿って第１の方向及び前記第１の方向と全体として反対方向の第２の方向に移動自在であるステップと、
前記移動自在支持ユニットに取り付けられている第１の駆動部を用いて前記トラックによって画定される前記経路に沿って前記移動自在支持ユニットを移動させるステップであって、前記第１の駆動部は前記トラックの表面に動作可能に接続されて前記トラックに沿った前記移動自在支持ユニットの水平方向位置を制御し、前記移動自在支持ユニットは、前記トラックの対向する側面から伸長している前記肩部の各々に載っているローラから吊り下げられているステップと、
前記移動自在支持ユニットに取り付けられているアクチュエータを用いて前記人の垂直方向位置を制御するステップであって、前記アクチュエータは、回転自在ドラムを駆動する第２の駆動部を含み、前記ドラムは前記ドラムに取り付けられているストラップの第１の端部を有し、前記ストラップは前記ドラムの外表面の周りに重なり合うコイルの態様にて巻き付けられており、前記ストラップの第２の端部は、前記人を支持するために取り付けられている支持ハーネスに接続されているステップと、
前記ストラップを介して前記移動自在支持ユニットに与えられた水平方向の力を第１のセンサを用いて検出し、前記第１のセンサは前記移動自在支持ユニットに動作可能に取り付けられかつ前記移動自在支持ユニットから伸長しているストラップガイドを含んでおり、前記ストラップガイドは、前記ストラップは前記ロードセルに取り付けられており、前記ロードセルは、前記ストラップが垂直方向から前後方向に引っ張られたときにロードセルの出力の変化をもたらす態様にて前記ロードセルに取り付けられているステップと、
第２のセンサを用いて前記ストラップに与えられる垂直方向の力を検出するステップであって、前記第２のセンサは前記ドラムと前記ストラップによって支持されている人との間に少なくとも１つのプーリを含み、前記プーリは枢動アームの一端に接続されており、前記枢動アームは前記移動自在支持ユニットに接続されているフレーム部材に前記枢動アームの中央部近傍において枢動自在に取り付けられており、前記枢動アームの反対側の他端はロードセルに動作可能に係合して前記ロードセルが前記ストラップに吊り下げられている荷重に応じた圧縮力のみを受けるステップと、
前記第１のセンサ及び前記第２のセンサからの信号を受信しかつ少なくとも前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部の動作を制御して前記人の動作を容易にしかつ補助する制御システムを設けるステップであって、前記制御システムは、前記移動自在支持ユニットを前記トラックに沿って水平方向に移動させて前記人に追随させることによって前記人にもたらされる支持力の量を動的に調整するステップと、
データベース内に、前記システムの前記動作を表すデータを保存するステップであって、前記データベースは、保存されたデータをクエリして、患者記録、タスク結果、セッション結果及び履歴比較からなるグループから選択される少なくとも１つの報告を提供するのに適しているステップと、
を含むことを特徴とする人の体重を支持する方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、前記制御システムによって動作させられる複数のインジケータを用いて前記システムの動作状態を表示するステップと、
前記制御システムからの情報を表示しかつ前記システムの少なくとも１つの動作を制御するためにセラピストによって入力される情報を受け付けるのに適したユーザインタフェースを提供するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、前記データベースは前記システムの動作に関する情報を保存し、前記ユーザインタフェースは、患者記録ウィンドウ、前記システムの使用状況を表示するデイリストウィンドウ、治療のプラン選択ウィンドウ、及びセッションデータウィンドウからなるグループから選択される情報をさらに表示することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、動的落下防止モードをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記動的落下防止モードは、調整可能な感度レベルを有していることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載の方法であって、ブーストモードをさらに含み、前記システムは、患者の体重のある割合を支持するように動作し、当該体重支持の割合一時的な増加が前記システムによって適用されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、合衆国法典第３５巻第１１９条の下に、米国特許出願第６１／１１１，２８８号（発明の名称：MEDICAL REHAB BODY WEIGHT SUPPORT SYSTEM AND METHOD WITH HORIZONTAL AND VERTICAL FORCE SENSING AND MOTION CONTROL、出願日：２０１５年２月３日、発明者：James Stockmaster氏他）及び米国仮特許出願第６２／１８２，４１０号（発明の名称：BODY HARNESS、出願日：２０１５年６月１９日、発明者：Betty Dolce氏他）の優先権の利益を主張する。また、本出願は、米国特許出願第１４／１６０，６１３号（発明の名称：MEDICAL REHAB LIFT SYSTEM AND METHOD WITH HORIZONTAL AND VERTICAL FORCE SENSING AND MOTION CONTROL、出願日：２０１４年１月２２日、発明者：James Stockmaster氏他）及び米国仮特許出願第６１／７５５，００７号（発明の名称：MEDICAL REHAB LIFT SYSTEM AND METHOD WITH HORIZONTAL AND VERTICAL FORCE SENSING AND MOTION CONTROL、出願日：２０１３年１月２２日、発明者：James Stockmaster氏他）の一部継続出願でありかつ合衆国法典第３５巻第１１９条の下に、これらの出願の優先権の利益を主張する。上記した全ての出願の内容は、それらの全体が参照されることで本願明細書に包含されている。
【０００２】
技術分野
本明細書に開示されているシステムは、体重支持システム、さらに具体的には改良された支持システム、及びカスタマイズ可能であるかまたは設定可能でありかつ動的であるエクササイズモードを含む方法に関する。また、当該システムは、トラック（track）システムに関する複数の構成を含んでもよく、当該システムは、異なった場所において代替的な機能及び、例えば、検出された体重の一部（例えば、割合）に基づいてユーザに調整可能かつ変化する支持力を提供可能である。本開示のシステムは、固定態様、可動態様、有線態様または無線態様で用いられ得、かつ単一のトラックシステムにおいて複数の支持デバイスの使用を可能にし得るユーザインタフェースを提供する。
【背景技術】
【０００３】
背景技術と発明の概要
歩行障害及び他の身体的障害を持つ人に対するリハビリデーションサービス及び治療を提供するプロセスは、最高レベルの技術を有する療法士にさえ困難をもたらす。例えば、出血や梗塞による意識障害や麻痺の発作（stroke）、脊髄損傷、外傷性脳損傷等の神経障害を患う患者は、自分を支えることができないか、持久力に乏しいか、または不安定な歩行パターンを見せることが多い。このような障害は、患者及び療法士が特定のエクササイズ、治療等を行うことを困難にする。従って、このような治療において、何かしらの体重支持システムを取り入れて落下または他の負傷を減らしつつ、訓練（トレーニング）または治療の強度または持続時間を増やすことを可能にすることが一般的になっている。
【０００４】
現存する支持システムのいくつかは、患者と療法士との間に障害物（障壁）をもたらし、を療法士の患者への干渉を妨害する。他のスタンドアローンタイプ（独立型）の支持システムは、補助者または患者が、自身のバランス及び治療の好ましい態様に集中することより、むしろ支持システムの水平方向移動を管理することを必要とする。換言すれば、患者は、当該支持システムの動きを補正せざるを得ないだろう。このような交絡的影響（confounding effect）は、患者が当該支持システムから離れても残る患者の異常な補正動作をもたらし得る。
【０００５】
いくつかのシステムの更なる問題は、静的なアンローディング（除荷）（static unloading）下において、支持ストラップの長さが固定の長さにセットされているために、患者はストラップが緩んでいる場合に体重を全て支え、ストラップがピンと張っている際に全く荷重を支えないことである。静的除荷システム（static unloading system）は、異常な地面反力及び異常な筋肉動作パターンを生むことで知られている。さらに、静的除荷システムは、患者の垂直方向の運動（例えば段または階段等に上る及びこれらを越える運動）を制限し得、それによって大きな範囲での動きが必要ないくつかの治療の実施を妨げる。患者の動作に追随するようにプログラミングされたシステムに見られる他の問題は、システムの応答における著しい遅延（しばしば、センサ及びアクチュエータの構造、並びにシステムの動特性によって発生する）である。この遅延によって、患者は支持システムに打ち勝つのに必要な力以上の力を出しているように感じる。これによって、患者が訓練を受けた自立した動作を最終的に始める際に動作障害を持つ患者の安定性を損ない得る適応動作（adaptive behaviors）を患者が身に付けてしまう。
【０００６】
現在の体重支持システムを踏まえると、上記したシステムの制限を克服する医療リハビリ支持システム及び方法が必要である。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書に記載されている実施例において開示されているのは、カスタマイズまたは設定可能でかつ動的なエクササイズモードを含み、かつトラックシステムに関する複数の構成を含む改良された支持システム及び方法を有する体重支持システムであり、当該システムは、異なった環境において異なった機能をもたらし、かつ例えば検知された体重の割合に基づいてユーザに対する調整可能且つ可変な支持力を提供することが可能である。当該開示されるシステムは、固定態様、可動態様、有線態様または無線態様で用いられ得、かつ当該システムは、隣り合うユニット間の衝突または干渉なしに、場合によってはループ状の単一のトラックにおける複数のユニットの使用を可能にする。
【０００８】
本明細書に記載されている実施例においてさらに開示されているのは、インデックス付きの部分（indexed portion）を含む（ガントリートロリー（gantry trolley）が移動可能な経路を、プログラム的に画定する機能を有するアームまたはガントリーによって支持され得る）トラック及び同様の支持構造と、当該トラックに動作可能に取り付けられた移動可能な支持部であって、トラックによって画定された経路に沿って、第１の方向及び当該第１の方向と概ね反対の方向の第２の方向に移動可能な支持部と、当該可動な支持部に取り付けられ、トラックによって画定された経路に沿って支持部を移動させ、トラック上のインデックス付きの部分に動作可能に結合されて、当該トラックに粗って支持部の水平方向位置を正確に制御する第１の駆動部と、移動可能な支持部に取り付けられかつ回転可動ドラムを駆動する第２の駆動部を含むアクチュエータであって、当該ドラムは当該ドラムに取り付けられたストラップ（または他の柔軟で編み込まれた（braided）部材）の第１の端部を有しかつ当該ストラップは当該ドラムの外表面に巻き付けられており、当該ストラップの第２の端部は人を支持するために支持ハーネス（または同様の支持／補助デバイス）に取り付けられているアクチュエータと、ストラップを介して支持部にかかる水平方向力を検出する第１のセンサと、ストラップにかかる垂直方向力を検出する第２のセンサと、当該第１のセンサ、第２のセンサ及びユーザインタフェースからの信号を受信しかつ少なくとも第１の駆動部及び第２の駆動部の動作を制御して人の支持及び移動を容易にする制御システムとを含み、当該制御システムは、ドラム及び第２のモータを介してストラップに加えられる少なくとも垂直方向力を変化させることによって、人にもたらされる支持力の量を動的に調整する、人の体重を支持するシステムである。
【０００９】
また、本明細書に記載されている実施例において開示されているのは、端と端とで繋がっている複数の押出成形部材（extruded member）及びトラックの部分の各々に対して当該トラックの内部に沿って長手方向に配されている複数の電気レールを含むトラックであって、少なくとも１つの押出成形部材は長手方向に伸長する全体的に平坦な上面及び長手方向及び当該上面の側部の各々から下方に伸長する互いに対向する側面を含み、当該上面及び当該下方に伸長している側面の組み合わせがトラックの内部を形成し、当該互いに対向する側面の各々はそれらから外方に伸長する肩部をさらに含むトラックと、トラックに動作可能に取り付けられ、トラックによって画定されている経路に沿って第１の方向及び当該第１の方向と概ね反対方向の第２の方向に移動可能な移動自在支持ユニットと、当該移動自在支持ユニットに取り付けられて、トラックによって画定される経路に沿って当該支持ユニットを移動させ、当該トラックの表面に摩擦するように接続されて当該トラックに沿って当該支持ユニットの水平方向位置を制御し、当該トラックの内部との摩擦接触を維持する第１の駆動部であって、移動自在支持ユニットが当該トラックの互いに対向する側面から伸長している肩部の各々上に配されているローラに懸架されている（ローラから吊り下げられている）第１の駆動部と、移動自在支持ユニットに取り付けられ、回転自在ドラムを駆動する第２の駆動部を含んでいるアクチュエータであって、当該ドラムが当該ドラムに取り付けられているストラップの第１の端部を有し、当該ストラップは当該ドラムの外表面の周りに重なり合うコイルの態様で巻き付けられており、当該ストラップの第２の端部は人を支持するために取り付けられている支持ハーネスに接続されているアクチュエータと、ストラップを介して移動自在支持ユニットに与えられる水平方向力検出しかつ当該移動自在支持ユニットに動作可能に取り付けられかつ当該移動自在支持ユニットから伸長しているストラップガイドを含む第１のセンサであって、当該ストラップガイドが、当該ストラップが垂直方向から前方向または後ろ方向に引っ張られた際にロードセル出力において変化を生ずる態様にてロードセルに取り付けられている第１のセンサと、ストラップにかかる垂直方向力を検出しかつドラムと当該ストラップによって支持されている人との間に配されている少なくとも１つのプーリを含む第２のセンサであって、当該プーリが枢動アームの一端に接続されており、当該アームが当該移動自在支持ユニットに接続されているフレーム部材に枢動可能に当該アームの中央部近傍において取り付けられており、当該枢動アームの反対側の他端はロードセルがストラップに吊り下げられた荷重に応じて圧縮のみを受けるようにロードセルと動作可能に係合されている第２のセンサと、第１のセンサ、第２のセンサ及びユーザインタフェースから信号を受信しかつ少なくとも第１のく胴部及び第２の駆動部の動作を制御して人の移動中の支持を容易にする制御システムであって、当該制御システムは、トラックに沿って水平方向に移動自在支持ユニットを移動させて人に追随させて人への影響を最小化することで、かつストラップ、ドラム及び第２のモータを介して人に加えられる垂直方向力を所定の患者に対して適切となるように変化させることで、人にもたらされる支持力の量を動的に調整する、人の体重を支持するシステムである。
【００１０】
本明細書に記載されている実施例においてさらに開示されているのは、端と端とで接続されている複数の押出成形部材及びトラックの部分の各々に対して当該トラックの内部に沿って長手方向に配されている複数の電気レールを含むトラックであって、少なくとも１つの押出成形部材は長手方向に伸長する全体的に平坦な上面及び長手方向及び当該上面の側部の各々から下方に伸長する互いに反対側にある側面を含み、当該上面及び当該下方に伸長している側面が組み合わさってトラックの内部を形成し、当該互いに対向する側面の各々はそれらから外方に伸長する肩部をさらに含むトラックを提供するステップと、当該トラックによって画定されている経路に沿って第１の方向及び当該第１の方向と概ね反対方向の第２の方向に移動可能な移動自在支持ユニットを当該トラックに動作可能に取り付けるステップと、当該移動自在支持ユニットに取り付けられている第１の駆動部を用いて当該トラックによって画定されている経路に粗って当該支持ユニットを移動させるステップであって、当該第１の駆動部は当該トラックの表面に動作可能に接続されて当該トラックに沿った当該支持ユニットの水平方向位置を制御し、当該移動自在支持ユニットは当該トラックの互いに対向する側面から伸長している肩部の各々上に配されているローラから吊り下げられているステップと、当該移動自在支持ユニットに取り付けられているアクチュエータを用いて人の垂直方向位置を制御するステップであって、当該アクチュエータは回転自在ドラムを駆動する第２の駆動部を含み、当該ドラムは当該ドラムに取り付けられているストラップの第１の端部を有し、当該ストラップは当該ドラムの外表面に重なり合うコイルの態様で巻き付けられており、当該ストラップの第２の端部は人を支持するために取り付けられている支持ハーネスに接続されているステップと、第１のセンサを用いて当該ストラップを介して当該移動自在支持ユニットに加えられた水平方向力を検出するステップであって、前記第１のセンサは当該移動自在支持ユニットに動作可能に取り付けられ、かつそこから伸長しているストラップガイドを含み、当該ストラップガイドは、当該ストラップが垂直方向から前方向または後ろ方向に引っ張られた際にロードセル出力において変化を生ずるような態様にてロードセルに取り付けられるステップと、第２のセンサを用いて当該ストラップに加えられた垂直方向力検出するステップであって、当該第２のセンサは当該ドラムと当該ストラップによって支持されている人との間に配されている少なくとも１つのプーリを含み、当該プーリは枢動アームの一端に接続されており、当該アームが当該移動自在支持ユニットに接続されているフレーム部材に枢動可能に当該アームの中央部近傍において取り付けられており、当該枢動アームの反対側の他端はロードセルがストラップに吊り下げられた荷重に応じて圧縮のみを受けるようにロードセルと動作可能に係合されているステップと、当該第１のセンサ、当該第２のセンサ及びユーザインタフェースから信号を受信し、少なくとも当該第１の駆動部及び第２の駆動部の動作を制御して人の動作を容易にしかつ補助するコントロールシステムを提供するステップと、を含むリハビリテーション治療のために人の体重を支持する方法であって、当該制御システムは、トラックに沿って水平方向に移動自在支持ユニットを移動させて人に追随させることで、人にもたらされる支持力の量を動的に調整する方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】リハビリテーション支持システムの一例の示す図である。
【図２】支持ハーネスアセンブリをハーネス内の人も含めて示す図である。
【図３】開示されている実施例に従った、トラックの１つのセクション上の支持部を示す図である。
【図４】代替実施例に従った、トラックの１つのセクション上の支持部を示す側面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】図４の６−６線に沿った断面図である。
【図７】図４の実施例の支持懸架アセンブリの１つの斜視図である。
【図８】図４の実施例の摩擦水平方向駆動部の斜視図である。
【図９】図４の実施例の摩擦水平方向駆動部の上面図である。
【図１０】図４の実施例の斜視図であり、トラックの内側に配されているコンポーネントを含んでいる。
【図１１】垂直体重支持システムのコンポーネントを含む支持部の一部の部分拡大図である。
【図１２】図１１のシステムにおいてストラップを巻き上げるために用いられるドラムの斜視図である。
【図１３】ストラップの弛み／張り検出システムの斜視図である。
【図１４】図４の実施例に従った、垂直方向駆動部、ドラム及びストラップ検出システムの斜視図である
【図１５】図４の実施例に従った、ストラップ弛み及び張り検出システムの拡大図である。
【図１６】開示されているリハビリ支持システムの実施例の制御フロー図である。
【図１７】全体として長方形のトラックシステムの一例を示す図である。
【図１８】全体として長方形のトラックシステムの一例を示す図である。
【図１９】リハビリ体重支持システムの基本動作を制御するユーザインタフェーススクリーンの一例を示す図である。
【図２０】リハビリ体重支持システムの基本動作を制御するユーザインタフェーススクリーンの一例を示す図である。
【図２１】リハビリリフトシステムの基本動作を制御するユーザインタフェーススクリーンの例を示す図である。
【図２２】リハビリリフトシステムの使用に関する患者特有の情報を追跡しかつ入力するユーザインタフェースウィンドウの例を示す図である。
【図２３】リハビリリフトシステムの使用に関する患者特有の情報を追跡しかつ入力するユーザインタフェースウィンドウの例を示す図である。
【図２４】ユーザインタフェースデイリストウィンドウの一例を示す図である。
【図２５】ユーザインタフェースケアプランウィンドウの一例を示す図である。
【図２６】患者のセッションに関するデータの確認及び入力のためのインタフェースウィンドウの一例を示す図である。
【図２７】システム制御及びデータ保存のためのキオスク及び遠隔アプリケーションを含む実施態様に関するソフトウェア環境を示す図である。
【図２８】システム制御及びデータ保存のためのキオスク及び遠隔アプリケーションを含む実施態様に関するソフトウェア環境を示す図である。
【図２９】システム制御及びデータ保存のためのキオスク及び遠隔アプリケーションを含む実施態様に関するソフトウェア環境を示す図である。
【図３０】システム制御及びデータ保存のためのキオスク及び遠隔アプリケーションを含む実施態様に関するソフトウェア環境を示す図である。
【図３１】システム制御及びデータ保存のためのキオスク及び遠隔アプリケーションを含む実施態様に関するソフトウェア環境を示す図である。
【図３２】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３３】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３４】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３５】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３６】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３７】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３８】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図３９】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４０】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４１】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４２】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４３】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４４】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４５】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４６】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４７】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４８】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図４９】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５０】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５１】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５２】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５３】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５４】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５５】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【図５６】キオスク及び／または遠隔アプリケーションインタフェースのようなインタフェースを含む実施態様によって利用可能なシステムのいくつかの特徴に関する説明のためのスクリーンショットである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に記載されている様々な実施例は、本願の開示内容を記載されたこれらの実施例に限定することを意図して記載されていない。むしろ、全ての代替例、変更例及び均等例が、説明される様々な実施例及び均等例の趣旨及び範囲内に含まれて、これらをカバーすることを意図して記載している。一般的な理解のために、図面に参照符号が付されている。図面において、同一のまたは類似の要素を指し示すために全体を通して同様な参照符号が用いられる。図面は、正確な縮尺で描かれておらず、いくつかの領域は、特徴及び態様が適切に表現できるように意図的に不均等に示され得る。
【００１３】
発明を実施するための最良の形態
図１を参照すると、人すなわち患者１１０の体重の選択可能な部分（例えば、割合）を支持するシステム１００（例えば、SafeGait（商標）360°Balance and Mobility Trainer system）が示されている。一般的に、システム１００はトラック（track）１２０を含んでいる。以下の開示は、主に、例えば、図１７−１８に示されているループトラック（例えば、始点または終点がない）のようなトラックタイプシステムに関している。しかし、本開示のシステム及び関連する方法の様々な態様及び特徴によっては、アーム（例えば、ジブクレーン、Ｇｏｒｂｅｌ  Ｅａｓｙ  ＡｒｍTM）、カンチレバートラックセクション、及びガントリートロリーが移動可能な経路をプログラム的に画定する機能を有するガントリー等の代替的な支持構造が用いられることとしてもよい。このような代替例において、移動自在支持ユニットすなわちトラック１０４は、移動自在支持部すなわちベース１３０を含み、支持部１３０は、他の可動部材に固定され得るかまたは自身が支持構造に対して移動自在であり得る。移動自在支持ユニットは、以下に説明するように（例えば、図１１、１４）、さらに水平方向駆動部１４０、アクチュエータ４００等のような他のコンポーネントを含んでいる。
【００１４】
図１の実施例において、移動自在支持部１３０は、トラック１２０に動作可能に取り付けられており、当該支持部はトラックによって画定されている経路に沿って移動自在である。さらに、トラックすなわち経路に対する支持部の全体的な水平方向移動（Ｈ）は、トラックまたはトラックセクションの長手方向軸すなわち中心軸に沿っており、第１の方向及び第１の方向と概ね反対の方向である第２の方向の両方に向かったものであってもよい。支持部１３０が移動する水平トラックが示されているが、トラックシステムは、人が傾斜、段、縁石等を上ったり下りたりする典型的なシナリオを提供するすなわちシミュレーションするために、トラック１２０の１または複数の部分またはセクションが、他の部分より高くされるかまたは低くされてもよくかつ／よいかまたはトラックの下の表面すなわちフローリング１９０が様々な位置で高くされているかまたは低くされていてもよい。
【００１５】
引き続き図１を参照すると、第１の駆動部すなわち水平方向駆動部１４０は、移動自在支持部に取り付けられており、第１の駆動部は、１つの実施例において、歯付きのインデックス部（indexing portion）すなわちラックと相互作用するように構成されたピニオン１２４を含み、支持部は、トラックによって画定された経路に沿って移動する。理解されるように、水平方向駆動部は、トラック上のインデックス化された部分に動作可能に接続されており、支持部のトラックに沿った水平方向位置を信頼できる態様で制御する。例えば、Ｂ＆Ｒ社によって提供されるサーボ駆動モータ（Ｍｏｄｅｌ＃８ＬＳ３５）等の適切な駆動部を用いることで、駆動部及び支持部の位置の制御及び監視の両方をさらに精確に行うことが可能である。さらに特に、ピニオン１２４上のピンすなわちラグ（lug）１２６の相互関係、及びラック１２２上の「歯」へのこれらのピンの直接的な結合の故に、モータの制御下におけるピニオンの角回転は、トラックに沿って支持部の位置を前進させるかまたは後退させる。
【００１６】
それに対して、図４−１０に記載されている代替実施例においては、水平方向駆動部１４０がトラック１２０の表面（例えば、内壁）に摩擦するように係合していてもよい。内壁に沿って駆動することによって、システムはデブリが摩擦駆動を妨害する可能性を低減させる。理解されるように、水平方向駆動部１４０の動作は、プログラム的な制御の下にありかつ自身の動作を制御する信号を、例えば水平方向力検出アセンブリ１５０を介してかつ／または図１のユーザインタフェース１７２を含む産業用ＰＣ１７０等の参照符号１７０によって示されているプログラム可能デバイスを介して受信するＡＣサーボ駆動部１４４またはそれと同様のデバイスによって制御される。電力は、電力供給源１４６を介してサーボ駆動部１４４に供給される。
【００１７】
フロアに設けられたデバイスとして図示されているが、産業用ＰＣ１７０は１または複数の態様をとってもよく、携帯態様、フロア設置でもよく、かつタブレット１７６のような遠隔操作デバイスを含んでいてもよい。例えば、コントローラ１７０は、Ｂ＆Ｒ社から入手可能なプログラム可能論理制御装置（Ｍｏｄｅｌ＃ＰＰ５００）でもよい。１つの実施例において、主コントロールポイント（control point）すなわち集中型コントロールポイントがあってもよく、当該コントロールポイントが無線送受信機からなるかまたはこれを含んで、システムの動作を遠隔的に制御可能な１または複数のハンドヘルドデバイス（スマートフォン、タブレットまたはカスタマイズ可能なコントローラ）と通信してもよい。コントローラ１７０は、システムの使用状況に関する情報及び患者の情報等を記録するのに適したメモリまたは記憶デバイスさらに含んでもよい。無線通信技術は、１または複数の無線周波数（例えば、ブルートゥース（登録商標））を用いてもよいし、赤外線のような他の周波数帯のスペクトルを用いてもよい。１つの実施例において、本開示のシステムは、様々なシステムコンポーネントの間で通信を行うためにイーサネット（登録商標）または同様の通信プロトコル及び技術を用いることとしてもよい。この態様において、患者１１０の看護をする療法士すなわち人は、図２２−５６にさらに示すように、デバイスの動作を制御すること、患者に関するプログラムを選択、設定または変更すること等が可能であってもよい。換言すれば、療法士は、キオスク（kiosk）（情報端末）、ハンドヘルドタブレット等を用いてその場で患者に関するパラメータを修正または変更することが可能であってもよく、インタフェース１７２または同様の無線遠隔インタフェース１７６のタッチスクリーンディスプレイを用いて移動自在支持部１０４の動作が制御されるかまたは調整されてもよい。当該通信は、コントローラ１７０とＡＣサーボ駆動部１４４との間で、有線態様でなされてもよい。
【００１８】
以下は、SafeGait（商標）360°Balance and Mobility Trainer system 100の例示のソフトウェアデザインの説明である。
【００１９】
１  序論
１．１  範囲
本説明は、SafeGait（商標）360°Balance and Mobility Trainer system（「システム概要」を参照）のカスタムソフトウェアモジュールに関するデザインの詳細を提供する。特に、キオスク（例えば、１７０）及び遠隔（例えば、１７６）ユーザインタフェース（例えば、２９００）のインタフェース、構造及び実装仕様のデザイン、並びに全体としてシステム内で統合されかつ機能することにこれらが依存するサポートソフトウェアのデザインが開示される。
【００２０】
１．２  目的
本文書は、システムのソフトウェアコンポーネントの実装の詳細、これらのデザイン構造の理由、及びこれらのモジュールがどのようにSafeGaitハードウェア及びファームウェアと一体化するかについて提供することが意図されている。
【００２１】
２  デザイン
２．１  考慮事項及び制約
デザインを推進させるシステム要求内で定義されるように、このシステムに関していくつかの制約が存在している：（１）ユーザインタフェースがタッチスクリーンをサポートする;（２）キオスク及び遠隔ハードウェアが同一のオペレーティングシステムプラットフォームで動作しないであろうこと；（３）ＴＣＰ通信インタフェースの提供を除いて、アクチュエータ（actuator）がブラックボックスとして考慮される；（４）システムが将来の「スマート」テクノロジー（例えば、グーグルグラス、スマートウォッチ等）に適合し得ること；（５）システムが将来のキオスク及び遠隔ハードウェアをサポート可能であるべきこと；（６）システムが、単一の設備に於ける複数のシステムの間でのデータ同時並行性のような将来の使用状況をサポートすべきこと。同時に、これらの考慮事項は、クロスプラットフォームのアーキテクチャ、ソフトウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの間の緩い結合に基づくウェブベースのアプローチ、トップレベルのモデル−ビュー−コントローラ（model-view-controller（ＭＶＣ））コンポーネント構造、及び統合及び拡張性を容易にするための業界標準技術の使用をもたらす。
【００２２】
２．２  トップレベルアプローチ
上述の要求は、オペレーティングプラットフォームが変化するかまたは追加された場合に、ユーザインタフェースが変化することを要求し得、集中型のデータ保存が必要になった場合にデータモデリング戦略が変化することを要求し得、またはブラックボックスアクチュエータとのインタフェースが変化することを要求する。このように、システム内の役割に基づいて１のソフトウェアコンポーネントを他のソフトウェアコンポーネントと分離可能なことは、重要な要求となる−ユーザインタフェースは、そのソース内に通信コードまたはデータ管理コードを埋め込むべきではない。その代わり、ユーザインタフェースは、合意された約定（agreed-upon contract）を用いて他のコンポーネントを起動させ、アクチュエータへのメッセージを実行する（execute a message）、すなわちデータストアからのレコードをフェッチ（fetch）するべきである。従って、デザインアプローチは、ソフトウェアシステムが効率的に以下のＭＶＣカテゴリに分離され得るという事実を利用する：キオスク及び遠隔ユーザインタフェース（「ビュー（view）」）；患者及びユーザデータストア「モデル（model）」；及び通信及びバックグラウンド／サポートタスク（background/supporting task）「コントローラ（controller）」。
【００２３】
上記概説されたトップレベルの関心の分離（top-level separation of concerns（ＳｏＣ））は、システムを含む様々なソフトウェアコンポーネントの任意の一部が、当該コンポーネントのその他の部分に最少の影響が与えられつつ、更新されるか、変更されるか、または書き換えられことを許容する。この構成は、「サービス（Service）」とラベリングされシステムの他のコンポーネントからの要求及び応答を管理するコンポーネント（このコンポーネントは、本明細書において後に詳細に説明される）と共に図２７にまとめられている。
【００２４】
ＭＣＶソフトウェアアーキテクチャを表す図２７に示されるように、モデルビューコントローラカテゴリ内において、同一のＳｏＣパラダイムが維持される。例えば、コントローラコンポーネント２７１０において、アクチュエータとインタフェースをとる（interface with）通信モジュール２７２０は、ユーザインタフェース２７４０と通信するモジュールとは異なるエンティティ（例えば、ライブラリ）として維持され得る。このことは、アクチュエータのプロトコルがコントローラコンポーネント全体を変化させる必要なしに変化することを可能にする。このことは、ソフトウェアをサービスデザインパターンとしてもたらし、特定のモジュール及びエンティティは、それらのタスクが要求された際にのみ有効化される。このタイプの分離は、ウェブベースの技術の使用に役立ち、このウェブベースの技術の使用はシステム要求の解明されたセット（elucidated set）の複数の態様に対して好ましいアプローチである：
１．  キオスク及び遠隔ハードウェアコンポーネントによって使用されるオペレーティングシステムが異なり得ることを考慮した場合、ウェブベースのユーザインタフェースは、プラットフォームに亘る変わらないルック・アンド・フィール（look and feel）及び機能的動作に役立つ；
２．  ウェブ技術は、異なったシステム間で通信する用デザインされている−多くの異なったデータフォーマットプロトコル及び伝送プロトコルがウェブプラットフォームに組み込まれている；
３．  ウェブ技術は、多くのタイプのデータ保存プラットフォームに対する広範囲のサポートを提供する；
４．  ウェブ技術は、より多くのシステム、より多くのコンポーネント及びより多くのデータに対する拡張性を保証する。
【００２５】
従って、コントローラコンポーネントは、ウェブサービスとして実装される（例えば、図２７における「サービス」モジュール２７５０）。ユーザインタフェースを含むウェブアプリケーションは、当該ウェブサービスに要求を送信し応答を受信する。当該ウェブサービスは、データ及びシステム管理に必要な機能を起動する。これらのコンポーネントの実装構造の詳細は、以下の「システム概要」のセクションで説明される。
【００２６】
２．３  プライバシー及びセキュリティリスク
トレーニングデバイスにとって、患者のプライバシー及び患者のデータセキュリティは、常時関心事である。このカテゴリのリスクは、ユーザのトレーニングによって及び以下のものを含むソフトウェア及びその構成において軽減される：持続的なデータストアは、特定人を識別可能なフィールド（欄）（例えば、名前、誕生日等）を当該データストア自体のテーブルに分け、固有の第２の識別子を用いてシステムに亘って患者のＩＤ（identification）を追跡する；持続的なデータストアは、特定人を識別可能と考えられ得るフィールドを暗号化する；ユーザインタフェースは、システムデータにアクセスするために認証及び権利付与を必要とする；システムは、閉じられた、保護された、プライベート名ネット和０区において動作する；ユーザインタフェースは、必要が無ければ機密の、特定人を識別可能な情報を表示しない。
【００２７】
２．４  開発プラットフォーム
１つの実施例において、キオスクプラットフォームは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）８．１  Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ,６４ビットコンピュータに基づいている。この選択は、アーキテクチャの技術の基準を前進させる。例えば、マイクロソフト（登録商標）の技術とのよりよい統合のために、以下の構成及び当該構成に対応するソフトウェアコンポーネントが使用される：
Microsoft.NET 4.5 Framework with c#
フレームワーク：
・  Entity Framework 6−データモデリング及び管理に使用される
・  WebAPI Framework−ウェブサービスインフラストラクチャー実装に使用される
・  Internet Information Services(IIS)7.0−ホストウェブサービスに使用される
・  SQL Server 2014 Express−データストアとして使用される
・  Chrome Browser39またはこれ以降のもの。
【００２８】
ユーザインタフェースが本質的にウェブアプリケーションであり当該ウェブアプリケーションが異なった対象プラットフォームに対してコンパイルされている故に、マイクロソフトの技術は適切ではないだろう。むしろ、必要に応じてコルドバ（Cordova）が対象の環境に対するネイティブアプリケーションパッケージを生成するために使用され得るように、さらにプラットフォームにとらわれない開発構成が、クロスコンパイルツールチェイン（cross-compilation toolchain）、検討され得る。さらに、応答性の良いデザインテンプレート（例えば、ブートストラップ（Bootstrap））が、キオスク１７０と遠隔装置１７６との相互間の様に、検出されたスクリーンサイズに応じたユーザインタフェースの自動的な再設定を可能にする。
【００２９】
これらの技術の組み合わせ−ジェネリックウェブアプリケーション、応答性の良いスタイルテンプレート、及びクロスコンパイルツールチェイン−は、キオスクコンポーネントと遠隔コンポーネントとの間のコードの再利用及びより容易なコード保守を可能にする。以下の下層のフレームワークがユーザインタフェースに関して使用される；
ウェブアプリケーション
○  HTML5−スクリーンレイアウトに使用される
○  CSS3（Bootstrap 3 テンプレートを有する）−インタフェースのルックアンドフィールに用いられる
○  JavaScript（登録商標）−バックエンドのインフラストラクチャとしてかつクライアント側の動作に関して用いられる
jQuery−共通機能のコアライブラリ（使用される多数のライブラリの依存関係）
以下のプラグインを有するAngularJSアプリケーションインフラストラクチャ：
・  ngResource（angular-resource）−RESTfulサービスとの相互作用に関する
・  ngCookies （angular-cookies）−ブラウザのクッキーの読み出し／書き込みに関する
・  ngSanitize（angular-sanitize）−適格なHTMLとの動作に関する
・  ngAnimate（angular-animate）−CSS3アニメーションのサポートに関する
・  ngTouch（angular-touch）−タッチイベントサポート（すなわち、タッチスクリーン）に関する
・  uiRouter（angular-ui-router）−ナビゲーション階層の管理に関する
・  uiMask（angular-ui-utils）−入力検証に関する
・  angular-base64−Base64エンコードのサポートに関する
日付け／時刻ツール：
・  MomentJS−日付けの解析（parsing）検証及び表示
チャートツール（charting tool）・
・  C3charts（D3技術を使用）
他のユーティリティ：
・  MathJS−キオスク及び遠隔動作プラットフォームのクロスコンパイルに関して、既定のCordovaによって提供されないフォーマット及び演算のために使用される。
【００３０】
３  環境設定
３．１  キオスクハードウェア
キオスク及び／または遠隔ハードウェアは、タッチスクリーンをサポートするWindows8.1 Professional タブレットであり得る。当該ハードウェアは、外部エンティティが接続できるようにIISがインストールされかつシステムのウェブサービスコンポーネントを実行する能力によって設定される必要がある。
【００３１】
具体的なキオスク設定の詳細は、オペレーティングシステム制限等のタスク、ソフトウェアのインストール、並びにユーザ、権利及び特権の設定を含む。ソフトウェアシステムの視点から、キオスクの無線ネットワークアダプタは、無線ルータ（以下に記載する）によってブロードキャストされる「SafeGait」ネットワークに自動的に接続するようにセットアップされ得る。キオスクは、定義されたＩＰアドレス及びサブネットマスクを使用するように構成される。
【００３２】
３．２  遠隔ハードウェア
遠隔ハードウェアは、ユーザが片手で快適に保持し、それによって他方の手が自由になり患者を補助可能なように十分に小さくされるべきである。さらに、遠隔ハードウェアで実行される遠隔ハードウェアは、以下の能力を有するべきである：
・  「SafeGait」無線（WiFi）ネットワークへの接続
・  静的インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの設定
・  タッチスクリーンサポート
・  Cordovaによるサポート。
【００３３】
３．３  無線ルータ
標準の無線ルータは、アクチュエータと、キオスクと、遠隔装置との間のプライベートネットワークを形成するために使用され得る。当該ルータは、既知のSSID及びWPAキーを用いて設定され得る。ルータのＩＰアドレス及びサブネットは、予め定義され得る。
【００３４】
３．４  ネットワーク接続ストレージ（Network Attached Storage（ＮＡＳ））
ネットワーク接続ストレージは、データストレージ及びバックアップユニットとして使用されるようにデザインされ、キオスク及び遠隔操作プラットフォームと同様の設定制限を使用し得る。
【００３５】
４  ソフトウェアシステムデザイン
４．１システム概要
システム要求に基づいて、SafeGait360°ソフトウェアシステムは、図２８のコンポーネントを用いてデザインされた。図２８は、主要なコンポーネントを、それらのタスク責任（task responsibility）によって示し、当該主要なコンポーネントは、モジュールの階層に属している。「ISSホストサービス（ISS Hosted Service）」空間２９４０内において、「アクチュエータインタフェース」、「ＧＵＩ心拍及び状態管理」及び「データ管理」とラベリングされたアイテムは、物理的に分離され得る（例えば、アクチュエータインタフェースＤＬＬ）か、または構造的にウェブサービスの一部であり得る（例えば、ＧＵＩ状態管理）ことに注意すべきである。重要なのは、ウェブサービスコンポーネント２９２０が、システム内のサーバ（キオスク）に移される複数のバックエンドタスクをさらしかつ管理する責任を負う点である。
【００３６】
記録モジュールは図面内に示されておらず、当該記録モジュールは、システムの複数のサブコンポーネントによって起動される分離されたエンティティであり得る。当該記録モジュールは、ループ構造にてデータベースにファイルを書き込み、システム内において実行された動作に関する最新の情報が確認され得る。さらに、図２８に示されているコンポーネントの各々の詳細が、以下のセクションに含まれるだろう。
【００３７】
４．１．１  安全性の検討
利用されるトレーニングデバイスが、当該システムに生きている患者を付随させることを必要とするため、安全性が極めて重要である。アクチュエータのファームウェア直接敵に制御をする場合以外、ソフトウェアコンポーネントは、システムの使用中にハーネスを付けられた人間がどのように管理されるかについて直接保証しない。しかし、セラピスト（療法士）からアクチュエータへの要求を中継する役割を果たすことによって、間接的に安全性に影響を与える。従って、システム要求において定義される以下の安全性の検討が本明細書において繰り返し記載される：
１．  システムは、アクチュエータが存在しているかをいつも感知していなければならない；
２．  強制的に及び緊急にアクチュエータに停止動作を伝える方法がなければならない；
３．  どのユーザインタフェースがアクチュエータを制御しているか（例えば、キオスク対遠隔装置）を知る方法がなければならない；
４．  補助制御インタフェース（例えば、遠隔装置）の接続が失われた場合、主制御インタフェース（例えば、キオスク）が自動的に制御権を取得する必要がある；
５．  ユーザインタフェースは、任意のシステムコンポーネントから受け取られた任意の問題点をエンドユーザに適切に表示することが可能である必要がある；
６．  オーディット・トレール（audit trail）として、ソフトウェアシステムによってなされた動作は、オフライン評価のために記録されるべきである。
【００３８】
４．２  システムインタフェース
図２７に示すように、システムの様々なソフトウェアコンポーネントが互いに通信して情報を中継し、アクチュエータに指令をし、かつシステムデータを持続させる機能を有することを必要とする。特に、キオスク及び遠隔装置におけるユーザインタフェースは、ウェブサービスを利用してシステムの多の部分とインタフェースを取る。当該ウェブサービスは、アクチュエータへ及びそこからメッセージを中継し、データストア（例えば、データベース）からデータを送信しかつ収集し、かつ様々な他の低レベルシステムの状態及びタスクを管理するために様々なモジュールを起動する。
【００３９】
通信に作用するように、システムは、閉じられた無線ネットワーク内で、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信するようにデザインされる。１つの実施例において、当該ウェブサービスは、ＨＴＴＰを使用したメッセージ伝送のスキームとして、ＪＳＯＮフォーマットのテキストを使用する。ウェブサービスのデザイン、信頼性及び機能の詳細は、以下に説明される。しかし、当然ながら、代替のスキームが、システムコンポーネント間またはシステムコンポーネント内のメッセージ伝送及び通信に関して使用され得る。
【００４０】
アクチュエータ（２７２０）との通信は、ＴＣＰトランスポート層に亘って移動させられる前に、提供された（ブラックボックスの）アクチュエータＡＰＩによって定義されるコネクションレスのＵＤＰ型のデータグラムパケットの生成を利用する。バックエンドのデータベースとの通信は、マイクロソフト（登録商標）のビルトインのデータフレームワークを用いて完遂される。しかし、データ機能の伝送より前の基礎技術もＴＣＰを使用する。この層は、マイクロソフト（登録商標）のプログラミングライブラリによってカプセル化されているので、詳細には説明されない。しかし、このデータ層自体の構造及びデザインは、以下で説明される。
【００４１】
４．３  バックグラウンドタスク
４．３．１  管理サービス（admin service）
このウィンドウズ（登録商標）サービスは、キオスクユーザインタフェースからの退出及びシャットダウン要求の取り扱いに関与する。ユーザインタフェースが退出またはシャットダウンの要求を受け付けた場合、当該要求はウェブＡＰＩに転送され、当該ウェブＡＰＩが命令信号を当該ウィンドウズ（登録商標）サービスに送信する。その後、当該ウィンドウズ（登録商標）サービスは、適切な特権の下、必要な動作を実行する。このサービスは、オペレーティングシステムがブートすると自動的に開始される。
【００４２】
４．３．２  データベースバックアップの定期的なタスク（Database Backup Scheduled Task）
患者及びセッション情報のためのデータストアは、付随しているＮＡＳユニットに定期的にバックアップされる。これは、ウィンドウズ（登録商標）レベルの定期的なタスク（Windows-level Scheduled Task）としてバックアップ手続を実行するためのシステムレベルの構想である。従って、オペレーティングシステムは、バックアップの実行に関与しかつ自動的に成功及び失敗を記録するようになる。
【００４３】
４．４  ウェブＡＰＩ
ウェブＡＰＩは、ソフトウェアの異なったコンポーネント間及びソフトウェアとアクチュエータとの間の通信パイプとして関与するエンティティである。これは、以下に説明されるように機能的グループに分割される管理されたライブラリのセットである。１つの実施例において、ＡＰＩ機能の各々のライブドキュメンテーション（live documentation）及びこの使用は、適切なＵＲＬへの誘導によってキオスク上のサーバにおいて見られる。
【００４４】
４．４．１  ユーザ管理
.NET SimpleMenbershipは、システムのユーザアカウントをサポートまたは管理するために使用され得る。３つの地位が、システムの特定の機能へのアクセスを制限するために生成され得る：セラピスト（user）；管理者（admin）；保守技術員（superuser）。
【００４５】
４．４．１．１  ユーザアカウントＡＰＩリソース
４．４．１．１．１  ログイン
ユーザがシステムにログインする。このユーザは、システムの制御権を与えられる。
【００４６】
４．４．１．１．２  ログアウト
ユーザがシステムからログアウトする。もはやシステム制御権が存在しないので、システムはアクチュエータから切断される。
【００４７】
４．４．１．１．３  ユーザの追加
新しいユーザアカウントをシステムに追加する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
【００４８】
４．４．１．１．４  ユーザの更新
現在のユーザアカウントの詳細を更新する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
【００４９】
４．４．１．１．５  パスワードのリセット
ユーザカウントパスワードを既知のデフォルトのパスワードにリセットする；管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
【００５０】
４．４．１．１．６  パスワードの変更
任意のユーザに当該ユーザのパスワードの変更を許可する。
【００５１】
４．４．１．１．７  ユーザの無効化／有効化
ユーザアカウントを無効化／有効化する。これは、ユーザがシステムにログインすることを防止する効果を有する。管理者または保守技術員の地位が必要とされる。
【００５２】
４．４．２  データ管理
４．４．２．１  患者ＡＰＩリソース
患者リソースは、データベースに保存され得る患者の情報の取り扱いまたは管理を許可するために提供される。
【００５３】
４．４．２．１．１  患者の追加
新しい患者記録を追加する。
【００５４】
４．４．２．１．２  患者の更新
現存する患者記録を更新する。
【００５５】
４．４．２．２  セッションＡＰＩリソース
４．４．２．２．１  セッションの追加
新しいセッションまたは「治療（介護）計画（Plan of Care）」を現存する患者記録と関連づける。
【００５６】
４．４．２．２．２  セッションの更新
現存する患者のセッションを更新する
４．４．２．３  予め定義されたタスク及び特注のタスクのＡＰＩリソース
４．４．２．３．１  タスクの取得
患者によって実行され得る予め定義されたタスクのリストを検索して読み出す。
【００５７】
４．４．２．３．２  特注のタスクの追加
使用可能なタスクのセットに新しい特注のタスクを追加する。
【００５８】
４．４．２．４  履歴データＡＰＩリソース
４．４．２．４．１  患者セッションの取得
完了した患者セッションのリスト、及び実行したタスクを検索して読み出す。
【００５９】
４．４．２．４．２  患者の目標を取得する（タスクタイプによって）
タスクタイプによって患者の目標の履歴リストを検索して読み出す。
【００６０】
４．４．２．４．３  セッションタスクメトリックを取得する（タスクタイプによって）
所与のタスクタイプによってタスクメトリックの履歴リストを検索して読み出す。
【００６１】
４．４．３  システム管理
４．４．３．１  バックグラウンドタスク
４．４．３．１．１  心拍モニタ
心拍モニタタスクは、キオスク及び遠隔ユーザインタフェースから最新の心拍を取得して監視する。キオスクまたは遠隔ユーザインタフェースがシステムの制御権を有しており、モニタが必要な間隔で心拍を受信しない場合、システムの制御権は当該デバイスから取り上げられる。モニタは、これらの注目に値する事象をデータベースに記録する。
【００６２】
４．４．３．１．２  アクチュエータ接続モニタ
アクチュエータ接続モニタは、２つのシステムイベントを追跡する役割を果たす。システムがアクチュエータと接続されるために、ユーザが、キオスクにおいてログインしなければならない。ユーザがログインして、システムがアクチュエータ接続を失った場合、このタスクは、アクチュエータとの接続の再確立を試行する。ユーザがキオスクからログアウトした場合、このタスクは、システムがアクチュエータから切断されることを保証する。
【００６３】
４．４．３．２  システムＡＰＩリソース
４．４．３．２．１  キオスク／遠隔心拍
キオスク及び遠隔ユーザインタフェースは、ＡＰＩリソースを起動してシステムに報告を行う。この要求に対する応答は、システムの状態のスナップショットである：誰がログインしたか、どのデバイスが制御権を有しているか、及び制御ソースのＵＩセッションデータ。これが、キオスクと遠隔ユーザインタフェースとの間で同期を促進する方法である。
【００６４】
４．４．３．２．２  システム制御権の取得
一度に１つのデバイス、キオスクまたは遠隔デバイス、のみがシステムの制御権を有し得る。どちらのデバイスも制御権を他方から取得可能である。このＡＰＩリソースは、システムの制御権を取得するために使用される。
【００６５】
４．４．３．２．３  システム制御権の解放
システム制御権の解放は、デバイスの心拍が失われた際に通常は実行される。この事象が発生した際、このＡＰＩリソースは、他のユーザインタフェースに、当該他のインタフェースがシステムの制御権を自動的に再取得可能であることを通知する。
【００６６】
４．４．３．２．４  アプリケーション設定の取得／設定
アプリケーション設定を検索して取得しかつ更新する。
【００６７】
４．４．３．２．５  アプリの終了／シャットダウン
管理デバイスに終了またはシャットダウン信号を送信する。
【００６８】
４．５  アクチュエータインタフェース
アクチュエータインタフェース（ＡＩ）３０１０は、ウェブサービスとアクチュエータとの間の統合点（integration point）としての機能を果たす。この統合は、実質的に、ユーザインタフェースとアクチュエータとの間の要求及び応答がウェブサービスを介して中継される際に、当該要求及び応答がエンコードされかつデコードされる処理センターである。図２９は、アクチュエータ通信リレーを示している。
【００６９】
４．５．１  開発構成（development configuration）
ＡＩは、Microsoft .NET 4.5 Frameworkを用いてC#で記述されてもよい。これは、ライブラリ（ＤＬＬ）としてコンパイルされ、ウェブサービスによって参照される。
【００７０】
４．５．２  命令パケット
要求及び応答は、命令の形式で送信され、ヘッダーセクション及びそれに続く任意のデータコンポーネントを含む。２つのコンポーネントが、データグラムパッケージを形成する。パケットフォーマットに関しては、以下のものが適用される：
・  ヘッダーフォーマット
・  データフォーマット
○  データセクションは、アクチュエータに送信されかつアクチュエータから受信される情報を含み得る
○  データセクションは、読み出し及び書き込み領域を含む
○  データセクションは、常時全体が送信される固定の長さを含む
○  命令パケットは、いつもデータセクションを含でいるわけではない。
【００７１】
４．５．３  制御ループ
アクチュエータ４００との最初の通信において、図３０及び図３１に詳細に示すように、このインタフェースは、アクチュエータとの安定した通信を確立して維持する。シャットダウン命令等の特別なケースの命令の取り扱いの詳細は、図には示されていない。
【００７２】
４．５．３．１  システム心拍（system heartbeat）
上述のように（「安全性の検討」のセクション参照）、システム心拍は、様々なユーザインタフェースソフトウェアコンポーネントを有効にするために必要とされる。ＡＩは、アクチュエータとの最初の通信が確立された後、システム心拍を開始しかつ維持する役割を果たす。
【００７３】
この心拍に影響を与えるために、最新の有効な命令（good command）（妥当な場合、データ無し）が、長くても（２）秒の間隔でアクチュエータに再送されるべきである。
【００７４】
４．５．４  アクチュエータインタフェース機能
アクチュエータは、多くの動作を可能にし、当該多くの動作のキオスク及び遠隔ユーザインタフェースはスモールサブセットのみを使用し得る。アクチュエータの命令及び機能は、このシステム内で使用される以下の命令のサブセットを含む：
４．５．４．１  インタロゲーション
アクチュエータとのネットワーク接続をテストする。
【００７５】
４．５．４．２  接続
アクチュエータとのネットワーク接続を形成して心拍を開始する。
【００７６】
４．５．４．３  切断
アクチュエータによる心拍検知を停止し、ネットワーク接続を終了する。
【００７７】
４．５．４．４  リセット
ネットワーク接続を再確立しかつアクチュエータによる心拍検知を再確立する。
【００７８】
４．５．４．５  全停止
「全停止」命令をアクチュエータに送信する。
【００７９】
４．５．４．６  移動
方向性のある移動命令（速度モード）をアクチュエータに送信する。
【００８０】
４．５．４．７  停止
方向性のある停止命令（速度モード）をアクチュエータに送信する。
【００８１】
４．５．４．８  状態の取得（GetStatus）
全ての状態情報を取得する：接続性、設定、モード及びタスク状態情報。
【００８２】
４．５．４．９  バージョンの取得（GetVersion）
アクチュエータのバージョン情報を取得する。
【００８３】
４．５．４．１０  シリアルナンバーの取得
アクチュエータのシリアルナンバーを取得する。
【００８４】
４．５．４．１１  タスクの開始（BeginTask）
タスク開始コマンド（フロートモード）をアクチュエータに送信する。
【００８５】
４．５．４．１２  タスクの終了（StopTask）
タスク停止命令（フロートモード）をアクチュエータに送信する。
【００８６】
４．５．４．１３  フロートモード有効化（EnableFloatMode）
フロートモードを有効な状態に切り替える。
【００８７】
４．５．４．１４  降下制限の有効化（EnableDescendLimit）
フロート設定における降下制限を有効状態に設定する。
【００８８】
４．５．４．１５  反復下限の設定（SetRepetitionLowerLimit）
反復下限「設定」命令をアクチュエータに送信する。
【００８９】
４．５．４．１６  反復上限の設定（SetRepetitionUpperLimit）
反復上限「設定」命令をアクチュエータに送信する。
【００９０】
４．５．４．１７  降下限界高さの設定（SetDescentLimitHeight）
フロート設定における降下限界高さを設定する。
【００９１】
４．５．４．１８  体重支持の設定（SetBodyWeightSupport）
フロート設定における体重支持値を設定する。
【００９２】
ＤＦＰ感度の設定（SetDfpSensitivity）
フロート設定におけるＤＦＰ感度レベル（高、中、低）を設定する。
【００９３】
４．５．４．２０  ブーストの適用（ApplyBoost）
アクチュエータにブースト命令を送信する。
【００９４】
４．５．４．２１  エラー（または警告）の解除（ClearError (or warning)）
最新のエラーまたは警告フラグを解除する。
【００９５】
４．５．４．２２  落下の解除（ClearFall）
最新の落下フラグを解除する。
【００９６】
４．６  データベース（Database）
主キーはＰＫと記載される。外部キーはＦＫと記載される。主キーのクラスタが存在する場合、複数のフィールドがＰＫと記載される。全てのフィールドは、「任意（optional）」として特定されない限り必須である。
【００９７】
４．６．１  設定（Configuration）
【００９８】
【表１】
2018507083.tif 000003
４．６．２  ユーザ管理
【００９９】
【表２】
2018507083.tif 000004
４．６．２．１ .NET SimpleMembership  サポートテーブル
SimpleMembershipは、デフォルト、自動的に生成されたテーブルを用いて、ユーザプロフィールテーブルを補足する。これらのテーブルは、.NET Framework:webpages_Membership; webpages_Roles; webpages_UserInRoles;及びwebpages_OAuthMembership  によって提供される標準スキーマであるため、詳細には説明されない。
【０１００】
４．６．３  患者管理
以下のテーブルが患者プロフィールを追跡する。
【０１０１】
【表３】
2018507083.tif 000005
以下のテーブルがユーザインタフェース内の任意の患者フィールドの全てをサポートする。
【０１０２】
【表４】
2018507083.tif 000006
４．６．４  セッション管理
【０１０３】
【表５】
2018507083.tif 000007
４．６．５  タスク管理
【０１０４】
【表６】
2018507083.tif 000008
４．６．６  記録
【０１０５】
【表７】
2018507083.tif 000009
４．７  ユーザインタフェース
４．７．１  キオスク
キオスクユーザインタフェースアプリケーションは、キオスクラップトップにローカルにホストされているAngularJS  ウェブアプリケーションである。AngularJSは、クライアント側ウェブアプリケーション（ブラウザ内に存在するアプリ）を構築するために用いられるJavascript（登録商標）  MVCフレームワークである。典型的なAngularJSアプリケーションは、ＨＴＭＬ、ＣＳＳ画像及びJavaScript（登録商標）ファイルによって構成されている。ウェブアプリケーションは、ローカルにホストされておりかつシステム全体のバックエンドサポートの役割を果たす.NET 4.5 Web API  と通信する。
【０１０６】
キオスクユーザインタフェースは、ユーザインタフェースからの終了及びシャットダウン要求を取り扱う役目を果たすＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）サービスによってサポートされていてもよい。インタフェーススクリーンの例は、図３２−５６に示されている。
【０１０７】
４．７．２  遠隔
遠隔ユーザインタフェースは、キオスクに用いられているウェブアプリケーションと同一であってもよく、当該ユーザインタフェースコンポーネントにおいて、いくつかの違いがある（すなわち、スクリーンの見た目が同一ではない）。これを達成するために、遠隔デバイスが検出された場合、遠隔ビュー（Remote views）（スクリーンとしても知られている）の別個のセットがウェブアプリケーションにおいて有効にされる。機能的な観点から言えば、遠隔アプリケーションは、キオスクと同一の制御ロジックを使用している。Cordovaは、AngularJSウェブアプリケーションをネイティブなアンドロイド（Android）アプリケーションとしてパッケージするために使用され得る。
【０１０８】
４．７．３  サイトマップ
以下のサイトマップは、キオスク及び遠隔の両方に対するエンドユーザアプリケーションを生成するために使用されるユーザインタフェースデザインのスナップショットとして提供される。ユーザインタフェーススクリーン／機能の各々に関連する図番が提供される。
【０１０９】
４．７．３．１  スタートアップ−図３２、ユーザインタフェース１７２は、スタートアッププロセス中のシステムの状態を示す；
４．７．３．２  ログイン−図３３、ユーザインタフェース１８２において、ユーザネーム及びパスワードフィールド３３１０が、ユーザがデータを入力してシステムにログインするために提供される；
４．７．３．３  患者セットアップ−図３４、ユーザインタフェーススクリーンは、左側にナビゲーション領域３４１０を提供して、患者に関する操作のシーケンス、並びにデータにアクセスするためのボタン（３４１２）、アクチュエータを直接操作するためのボタン（３４１４）またはメニューを表示するためのボタン（３４１６；図５３も参照）を表示し；ディスプレイの中央にフィールド３４２０を提供し、当該フィールドによって氏名又は他の形式の識別情報（例えば、患者のＩＤ番号）を用いて患者が入力／選択され
る。また、ユーザインタフェーススクリーンは、新しい患者の作成のためのボタン３４５０または患者データ無しにタスクを開始するためのボタン３４５４を提供する；
４．７．３．３．１  新しい患者−図３５、新しい患者の作成３４５０の選択に対応、患者情報入力スクリーン３５１０及び関連するフィールド３５２０の表示が、インタフェース１７２において容易にされ、一度入力されると、当該データはインタフェースの右下角のボタン３５５０を用いて保存され得る；
４．７．３．３．２  患者の選択（身長及び体重の確認）−図３６は、図３７と共に、データベース記録から現存する患者の選択を促すドロップダウンメニュー３４２２を示し、この選択の後に、患者の身長及び体重の入力促す１または複数の表示ウィンドウの表示が続き、当該情報がデータベースに記録され得かつシステム変数（例えば、制限、体重支持、ブースト等）の１または複数の設定を容易にするために使用され得る；
４．７．３．３．３取り敢えず実行（Just Go）（身長及び体重の確認）−上述した図３７は、患者の身長及び体重の入力ウィンドウを示しており、特定の患者に関してまたは図３４の「取り敢えず実行」の選択（３４５４）に応じて入力され得る。
【０１１０】
４．７．３．４  治療プラン−セラピストがシステムを用いて患者の治療プランを作成可能なように表示を提供する；
４．７．３．４．１  タスクの選択−図３８は、治療プラン表示ウィンドウ３８１０を示しており、患者が現在または将来の治療セッションにおいて完遂するタスク（１または複数）の特定のコンポーネントの選択を促すフィールド及び／またはメニュー３８３０を含む−当該選択されたコンポーネントは、データベース内の患者の記録と関連づけられて保存される；
４．７．３．４．２  特注のタスクの生成−図３９は、システムのユーザがウィンドウ３９１０を介して新しいタスクを生成するかまたは定義することを可能にし、これらが１または複数の患者の使用のためにシステムデータベースに保存される；
４．７．３．５  位置決め（アクチュエータコントローラ）−図４０は、ウィンドウ４０１０または４０１２内の矢印ボタン４０２０の選択が移動自在支持部またはストラップの「手動」移動を引き起こすことを可能にする；
４．７．３．６  本日のセッション−特定の治療セッションに関連するインタフェーススクリーンを提供する；
４．７．３．６．１  タスクの選択−図４１は、ウィンドウ４１１０を示している。ウィンドウ４１１０は、特定の治療セッションの選択を表示し、特定のタスク（左側）の選択を可能にするだけでなく、完了したタスク（右側）を表示し、このウィンドウは、インタフェース１７２内に表示されたボタンによって示されたコマンドの１つに応じて閉じられる（例えば、「タスクの追加」は、ＴｏＤｏリストにタスクを追加する）；
４．７．３．７  タスクの監視（アクチュエータコントローラ）−図４２は、移動自在支持部におけるアクチュエータの制御に関する情報を表す表示インタフェーススクリーンの一例である。当該表示インタフェーススクリーンは、現在プログラムされテイルタスク及びタスクが実行されている時間及び／または距離を示す表示ウィンドウ４２１０、及びハーネスに取り付けられているアクチュエータ及びストラップを介して患者に与えられている体重支持のレベルを示す表示ウィンドウ４２２０を含む；表示ウィンドウ４２２０には、体重支持を一時的に増加させるブーストボタン４２３０、体重支持のレベルを調整するボタン４２３４、及び体重支持機能を解除する（０％）ボタン４２３６も含まれる；ボタン４２５０及び４２５２は、プログラムされたタスクの開始及び停止を各々もたらし、スライドスケール４２６０は、システムの他のパラメータの設定レベルを表す；
４．７．３．７．１  タスク目標−図４３は、実行されているタスクに関するこれまでの患者のパフォーマンスメトリクスの表示及び現在のセッションの目標の設定を可能にする表示ウィンドウ４３１０を示している；
４．７．３．７．２  アクチュエータ設定−図４４は、動的落下防止（dynamic fall prevention （ＤＦＰ））感度（低、中、高）、システムが患者に落下を告知して降下の停止を開始する高さの限界（降下限界）、及びシステムにタスクの各々の完了におけるユーザが入力した運動スコア（ＲＰＥ）を追跡する手段（図４５参照）等の機械（アクチュエータ）パラメータの調整を可能とする表示ウィンドウ４４１０を示す；
４．７．３．７．３  ＲＰＥ−図４５は、自覚的運動強度指数ウィンドウ４５１０及び付随する選択手段（患者の自覚的運動強度レベルの入力を容易にする範囲バー４５２０に沿った数値指標）である；
４．７．３．８  レビュー（review）−セラピストまたはユーザが特定のセッションまたはタスク及びこれらに関連するデータをレビューすることを可能にする；
４．７．３．８．１  セッション−図４６は、完了したタスクのみならずセラピーセッションに関連する他の情報を示すセッション概要表示ウィンドウ４６１０の一例を示すものである；
４．７．３．８．２  タスク−図４７は、ウィンドウ４６１０の左側に表示されているタスクの各々の特定の詳細を表して、ユーザにタスク間のスクロールを可能にしかつ追加の情報を見ることを可能にするウィンドウ４７１０を示している。
【０１１１】
４．７．３．９  自由動作（アクチュエータコントローラ）−図４８は、自由動作表示インタフェースの一例を示しており、当該インタフェースにおいて、サポートシステムは、自由動作モードで動作してレベル調整可能な患者の支持をもたらすことが可能であり、移動自在支持部の位置（例えば、トラックに沿った）の設定のためのボタン４８１２、停止ボタン４８１４、及び上述したウィンドウ４２２０のような支持のレベルを制御するためのウィンドウ４８２０を含む；
４．７．３．１０  履歴データ−セラピストまたはユーザがデータベース内に保存されているデータを検索するかまたはソートすることを可能にするスクリーンを提供する；
４．７．３．１０．１  タスクフィルタの選択−図４９は、履歴実行データの比較のために、データベースから特定のセッションを選択することを可能にするディスプレイウィンドウ４９１０を示す；
４．７．３．１０．２  セッションの選択−図５０は、履歴実行データの比較のために、データベースから特定のセッションを選択することを可能にするディスプレイウィンドウ５０１０を示す；
４．７．３．１０．３  チャートダッシュボード（Chart Dashboard）−図５１は、ウィンドウ５１１０に表されている棒グラフの態様で表した、図４９において選択されたセッションの履歴データの一例を示している；
４．７．３．１０．４  セッションの詳細−図５２は、ウィンドウ５２１０において表される、選択されたセッションに関するデータベースから取得されたデータの一例を示ししている；
４．７．３．１１  管理−図５３は、ユーザがユーザを閲覧して管理することを可能にするインタフェーススクリーン１７２の一例であり、ユーザの選択（５３１０）だけでなく、システムに関する新しいユーザの作成（５３２０）、及びシステム及びユーザ設定並びにボタン３４１６に関するメニューの編集（５３３０）も含む；
４．７．３．１１．１  アプリケーション設定−図５４は、ウィンドウ５３３０におけるユーザによる設定編集動作の選択に応じて表示され得る設定編集ウィンドウ５４１０を示しており、単位等の設定及びパフォーマンス変数（例えば、ＤＦＰ感度、限界等）の選択を含む；
４．７．３．１１．２  ユーザの作成−図５５は、新規ユーザの作成表示ウィンドウ５５１０の一例を示している。
【０１１２】
４．７．３．１１．３  ユーザの編集−図５６は、ユーザ編集表示ウィンドウ５６１０の一例を示している。
【０１１３】
４．８  インストールパッケージ
インストールパッケージは、キオスクソフトウェアに対して作成され得る。当該インストールパッケージは、以下のソフトウェアエンティティのインストールを管理する包括的なインストーラである：ＷｅｂＡＰＩ（ウェブサービス）；データベース；キオスクユーザインタフェースアプリケーション；遠隔ソフトウェアをインストールする手段。インストールは、いくつかの設定を必要とし、かつ、上述したように、オペレーティングシステムレベルにおけるキオスク（遠隔）の設定は、プログラム可能インタフェースデバイスの技術の当業者の知識の範囲内であると考えられる。
【０１１４】
本システムの実施態様に従ったプログラム可能ユーザインタフェースについて説明してきたが、注目を本システムの全体的な動作に戻す。  図１に関連してラックアンドピニオンタイプのインデックス機構として上述してきたが、代替的な方法及びデバイスが、トラックに対する支持部１３０の水平方向位置を信頼性のある態様で制御するために使用されてもよく、当該代替的な方法及びデバイスには、上述されかつ図４−１０に関してさらに後述される摩擦駆動機構を含む。
【０１１５】
１つの実施例において、光受信機／送信機のペア及びセンサが支持部の位置の追跡に使用されてもよく、この場合、センサがトラックに沿ったエンコードされた位置（encoded position）を検出する。さらに詳細に説明されるように、支持部の位置を信頼性のある態様で制御する機能は、システムがトラック／経路内の複数のステーション位置または領域（例えば、図１７）に対する当該支持部の位置を精確に判定することを保証することを可能にする。当該移動自在支持部の位置の精確な追跡は、単一のトラック上で複数のユニットを用いる可能性を許容する。単一のトラック上で複数のユニットを用いる可能性を許容することによって、同時に複数の患者が同一のトラックを使用することが許容される。この際、ユニットは互いにまたは集中型の位置制御部と通信し、常時隣り合うユニットとの間で適切な間隔が維持されることが保証され得る。代替実施例において、個別の指示ユニット自体がセンサを含むか、または動作中にユニットが他のユニットと接触することを防止する他の制御ロジックを含んでもよい。
【０１１６】
支持部１３０の水平方向位置は水平方向駆動部の制御下にあるが、支持部自体がトラック１２０よって画定された経路に沿って自由にスライドまたは転がり移動（roll）してもよい。当該支持部は、トラックの内側に位置し、Ｃ字形状のトラックの少なくとも内側底面との転がり接触をもたらし、かつ内側側面との転がり接触ももたらし得るローラアセンブリ１２８に接続されている。さらに、トラックの内側は、単一材からなるトラックまたは複数の部分の集合体であるトラック（端と端とを接続して（end-to-end）配向された）を含む従来型のトラックでもよい。トラックは、その内部に、支持部に関連する駆動部及び／または制御機構に電力及び／または信号を提供することが可能な電気機械的接触点（electromachanical contacts）（図示せず）を有してもよい。換言すれば、ローラアセンブリは、付随するローラアセンブリを用いて摩擦を最小化しつつ、支持部をトラックに動作可能に取り付ける手段をもたらす。
【０１１７】
図４−１０に示されているような代替構成においては、システムのコンポーネントが変更されて、支持部がトラックの外側に設けられておりかつ駆動部及び電力インタフェースがトラックの内面に配されているトラックがもたらされる。図示されているように、例えば、図４−６において、代替例のトラック１２１は、端と端とで接続されている複数の押出成形部材のアセンブリを含んでいる。トラックの断面は図５及び６に示されており、それぞれ図４の５−５線に沿った断面及び６−６線に沿った断面が示されている。
【０１１８】
トラックは、長手方向に伸長している全体として平坦な上方ウェブ（web）すなわち上面２４０を含んでいる。上方ウェブ２４０から、互いに対向する側面（側部）２４２及び２４４が当該上方ウェブの側部の各々に沿った方向に下方に伸長している。上面及び下方に伸長する側面の組み合わせによってトラック１２１の内部が形成されている。上記対向する側面の各々は、当該側面から外方に各々伸長する肩部２４６、２４８を含み、当該肩部は、当該側面の各々に対して垂直に配向されている。断面図においてさらに示されているように、トラックは、下方に伸長している側面の各々の長さ全体に伸長している１または複数の囲まれたチャンネル２４３を含み、当該チャンネルは、トラックセクションの重量を低下させトラックセクションの剛性を向上させる。トラックセクションは、天井または同様の構造への設置またそこからの吊り下げを容易にするために、取付コンポーネント（例えば、ネジまたはボルトの頭）を挿入するのに適した少なくとも１つのＴ字型スロット２４５を含んでもよい。図示されていないが、トラックセクションは、スタッドまたは同様のスプライン（キー溝）部材（例えば、カムロックスプライス）を用いて端と端とで接続されるようになされており、当該スタッドまたは同様のスプライン部材は、１つの部材の端部から次のトラック部材の隣接する端部に架かっている。
【０１１９】
複数の電気すなわち電力レール２５０は、移動自在支持ユニットが移動するトラックの各々の部分の内側壁の１に沿ったトラックの内部に沿って互いに離間している。当該レールは、トラックの側部の内側に設けられている内部のＴスロットを介して取り付けられている絶縁体を用いてトラックに設けられている。電力は、レール及び付随する配線にスライド可能に係合して電力が利用可能であることを保証する１または複数のシュー（集電靴）２５４を介して、レールから制御システム及びモータに伝送される。図１０に示されているように、例えば、２つのシューアセンブリ２５６及び付随する支持構造は、移動自在支持ユニット１０４がトラックに沿って移動する間の電力の継続性を保証するためにシステムにおいて用いられる。
【０１２０】
図６及び８−１０を参照して、代替例の摩擦駆動システムがさらに詳細に説明される。モータ１４０の作動制御の下で、摩擦駆動部は、トラックの内面への接触が維持されているホイール３１０を用いる。当該ホイールが接触している面と対向する側部において、トラックは電力レールを含んでいる。換言すれば、駆動ホイール３１０は、電力レール側から離れるように付勢されて、トラックの当該電力レール側と反対側の側部に接触している。ホイール３１０に与えられる付勢力は、バネ３２０及び遊動輪３２２を介してもたらされ、遊動輪はトラックの内側面に支持され、当該支持されている内側面と反対側の側面に駆動ホイール３１０を摩擦接触させる。駆動アセンブリ（図８）は、支持部１３０に対してスライドまたは「浮く（float）」ことが可能であり、スライダ３３０を介して支持部１３０に動作可能に接続されている。開示されている代替の摩擦駆動機構によれば、第１のすなわち水平方向駆動部１４０は、移動自在支持部にスライド可能に接続されており、摩擦駆動機構は、トラックの長手軸と全体的に垂直な方向に沿って、支持部１３０に対して移動可能である。
【０１２１】
平坦な支持部１３０は、セルフセンタリング（self-centering）が意図されている。すなわち、支持部１３０は、図７に詳細に示されている少なくとも４つのサスペンション（懸架）アセンブリ１６０の組み合わせによって、トラックに対して概ねセンタリングされている水平位置に保持される。アセンブリの各々は、頂部肩ホイール１６１及び側部肩ホイール１６２を含み、当該頂部及び側部肩ホイールの各々は、トラックの側部から外方に伸長する肩部（２４６または２４８）の表面の各々への接触を維持している。側部肩ホイール及び頂部肩ホイールが接触を維持することを保証しかつ支持部に適切な追随を保証するために、サスペンションアセンブリの各々は、カム化されたアイドラーアーム（cammed idler arm）１６５に沿った追随遊動輪１６４をさらに含む。アイドラーアーム１６５は、アセンブリに枢動可能に取り付けられており、歯付きカム１６７を介して各々が互いに動作可能に接続されている。さらに、アーム１６５は、トラック側面に対して付勢されており、当該トラック側面にバネ１６６によって接触している。このように、サスペンションアセンブリは、設置ブロック１６８に均等な力を与えている。当該設置ブロック１６８は、移動中及び静止中にプレートがセルフセンタリングするように、支持プレート１３０に取り付けられる。支持部を水平方向に駆動しかつ制御する装置及び方法について説明してきたが、ここで注目はシステム１００のバランスに移る。図１−３、１１及び１４を参照すると、システムは移動自在支持部に取り付けられたアクチュエータ４００を含む。当該アクチュエータは、第２の駆動部４１０及び付随するウォームギアのようなトランスミッション４１２を含み、回転自在ドラム４２０に接続されてこれを駆動する。ウォームギアトランスミッションを使用する１つの利点は、ウォームギアの減速が移動に対して耐性を有し、垂直方向駆動モータ１４４のブレーキ機能が働かなくなった場合にブレーキ機構として機能する点である。ドラム４２０は、図１２に示されている。第２のすなわちベルト駆動部４１０は、オーストリアのＢ＆Ｒ社によって製造されているＡＣＯＰＯＳサーボドライブ（Ｍｏｄｅｌ＃１０４５）であってもよい。当該ドラムは、ストラップ４３０を有する。ストラップ４３０は、受け４２２内に取り付けられた第１の端部を有し、ドラムの外表面の周りに巻き付けられており、当該ストラップの第２の端部はカプラ４３２内で終端しており、スプレッダバー（spreader bar）２２０及び人１１０を支持するために取り付けられた支持ハーネス２２２（または同様の支持／補助デバイス）に接続されている。ストラップ４３０は、ベルト駆動部４１０の制御下において昇降させられ、その結果取り付けられているスプレッダバー及び／またはハーネスも昇降させられる。１つの実施例において、米国特許第４，９８１，３０７号及び５，８９３，３６７号（この両特許は参照することによって本明細書に包含されている）に開示されているような特徴を有するハーネスが、本開示のシステムと共に使用され得る。
【０１２２】
例示のストラップ及びハーネスが図示されているが、様々な代替のハーネス構成及び支持デバイスがシステムに従って使用され得、本開示のシステムの範囲を図示されたハーネスに限定する意図はない。代替的なハーネス構成及び詳細部分が用いられ得、ハーネス２２２のいくつかのデザインは、スプレッダバーなしで検討され得る。ハーネス２２２は、胸骨受けパッド（sternum catch pad）に、ストラップまたは同様の調整可能な接続具を介して動作可能に接続されているバックプレートを含み得る。
【０１２３】
他の予期されるハーネスデザインにおいて、胸骨受けパッドは穴を有し、当該穴を通して患者が頭を配置するので、当該パッドは頭を越えて両肩を横切り、患者の胸すなわち患者の前部を下って配され、当該胸骨受けパッドは、同様にバックプレートに接続されかつ患者の胴の側部の各々の周りに伸張してこれを覆う胴パッドに接続される。各々が患者の太腿の１つの周り（例えば、患者の大腿四等筋の下）に伸張、すなわち患者の１つの太腿の周りを覆う一組の大腿パッドも設けられ得る。当該一組の太腿パッドの各々は、バックプレートに調整自在に接続され、かつ胸部受けパッド及び／または任意の連結パッドの接続部に調整自在に接続されている。１つの構成において、当該デザインは、連結パッド、胴パッド、胸骨受けパッド及び太腿パッドを含み、全てのパッドが連結パッドに接続されるかまたは連結パッドを介して接続される。理解されるように、ハーネス２２２は、様々な構成を有し得る。さらに、バックプレートの１または複数及び当該バックプレートに取り付けられているパッドは、メッシュ等のような通気性のある材料と共に、金属ロッド、成形発泡体パッド層（負荷力を分散または消散するために衝撃硬化発泡体を含み得る）、ストラップ並びに付随する調整具及び接続具等の支持構造を含み得る。
【０１２４】
同様に、ストラップ４３０は、編み込まれたか、織り込まれたかまたはねじられた構造を有するロープ、ケーブル等を含むシステムに人を吊り下げるのに適切な細長い部材であればよく、リンク型の部材またはチェーン型の部材であってもよい。１つの実施例において、ストラップは、昇華ポリエステルからなっていてもよく、長寿命及び伸びに対する抵抗力をもたらすことが意図されていてもよい。いくつかの治療用ハーネスがストラップタイプの支持部材との使用に適合させられているが、以下の開示は、概ねドラム４２０に巻き付けられたストラップ型の部材に関している。
【０１２５】
１つの実施例において、例えば図１１及び１３に示されているように、システムは、ストラップを介して支持部に加えられる水平方向力を検出する第１のすなわち水平方向荷重センサ４５０と、ストラップに加えられる垂直方向力を検出する第２のすなわち垂直荷重センサ４６０と、を含む。水平方向センサ４５０のロードセルは、軸力測定に適した両方向インライン（in-line）センサであってもよい。
【０１２６】
センサ４５０は、下方に伸長しているストラップガイド内のたわみによって、相対的な位置の変化を検出するセンサのような態様で構成され得る。さらに具体的には、ストラップが水平方向（Ｈ）において前後に移動したときに、センサ４５０は水平方向において加えられた力の大きさ及びその方向（例えば＋／−）を提供する信号を生成し、ケーブル４５２を介してコントローラに当該信号を出力する。従って、１つの実施形態において、水平方向力検出システムは、移動自在支持部に動作可能に取り付けられかつ移動自在支持部から伸長しているストラップガイドを用いてストラップを介した水平方向力を検出する。ストラップガイドは、ストラップが垂直方向から前後方向に引っ張られた際にロードセル出力に変化が発生する態様でロードセルに動作可能に接続されている。
【０１２７】
さらなる分解能をもたらすために、ストラップすなわち垂直方向力センサ４６０は、ストラップ４３０の力すなわち引っ張り力を検出するために、圧縮力のみを検出する（compression-only）構成において使用されてもよい。このシステムにおいて、ロードセンサ４６０は、ストラップに加えられた下方への垂直方向力（引っ張り力）を検出するために用いられ、当該センサアセンブリは、シングルリーブまたはダブルリーブ（double-reeved）プーリシステム４８０内に少なくとも２つのプーリすなわちローラ４７６及び４７８を含んでいる。このプーリは、ドラムとストラップガイド６３０との間に配されている。例えば、図１４及び１５に示されているように、プーリは、枢動アーム６４０の一端に接続されている。当該アームは、その中央部近傍において、移動自在支持プレート１３０に接続されているフレーム部材６４２に枢動自在に取り付けられている。枢動アーム６４０の反対側の端部は、ロードセル４６０と動作可能に接続されているので、ストラップ４３９を介して加えられた下方向の力は、プーリすなわちローラ４７８に加えられる同様の下方向の力をもたらす。従って、この下方向の力は、アーム６４０を介して伝達されて、ロードセル４６０に圧縮力を与える。よって、ロードセル４６０は、ストラップに吊り下げられた荷重に応じた圧縮力のみの下におかれる。
【０１２８】
荷重センサ４５０及び４６０によって生成された信号に応じて、第１及び第２のセンサ並びにユーザインタフェース１７２からの信号を受信する制御システムは、少なくとも第１及び第２の駆動部の動作を制御して、人１１０の支持及び動作を容易にする。さらに、本開示のシステムの１つの特徴によれば、制御システムは、ドラム及び第２の駆動部４１０を用いてストラップに加えられる少なくとも垂直方向力を変化させることで、当該ストラップ及びハーネスによる人の持続的でコンスタントな支持（例えば、体重支持）をもたらすために動的に適応する。
【０１２９】
垂直方向力に関して、コントローラは、ケーブル４６２を介して垂直方向荷重センサ４６０から送られる信号を処理するためのプログラム可能な制御の下で、事前の入力、すなわち垂直方向駆動部及びストラップのコンポーネントを介して人に与えられる垂直方向の補助を設定した事前設定情報と共に動作する。例えば、システムは、上述したような様々なエクササイズまたは治療モードを有しており、もたらされる垂直方向持ち上げの量または支持の量が、行われるエクササイズに基づいて調整または変更される。例えば、平坦な面を歩く場合（歩行タスク（gait task））には、システムは、患者が体重の９０％を体感するように垂直方向力を調整し、傾斜または段において、パーセンテージは、例えば体重の約７０％に僅かに低下させられてもよい。調整を完遂するために、システムは、完全支持モードにおいて直接的に体重を検出することによってか、またはユーザインタフェースを介して入力された体重（例えば、患者の体重及び任意的にスプレッダバー及びハーネスの重さ）によって、まず患者の体重を判定しなければならない。一度判定されると、その後、垂直方向荷重センサ（ロードセル）４６０は、「フロート」モードで用いられ、例えば体重の１０％（１００−９０）の調整された力がストラップ及びハーネスに与えられ、患者が体感する力が患者の体重の約９０％に減少する。
【０１３０】
ここで一旦図１６を参照する。図１６には、コントローラ、駆動サーボモータ及びセンサフィードバックループを含むシステムコンポーネントの間の相関関係が示されている制御ダイアグラムが表されている。この閉ループ制御システムは、ＰＩＤ（比例（Ｐ）、積分（Ｉ）、微分（Ｄ）ゲイン）制御技術を用いて両方向（水平方向及び垂直方向）において適用される。さらに、加速度演算ルーチンは、モータをエンゲージさせる（engaging）前に実行されるので、システム駆動部の複数のモーションプロファイルはなめらかである。
【０１３１】
垂直方向力センサと同様の態様において、水平方向荷重センサ４５０は、ストラップ４３０を介してユーザによって移動自在支持部に加えられた荷重の水平方向成分を同様に検出する。このようにして、患者がトラックすなわちトラック１２０によって確定される経路に沿って移動することが企図されているエクササイズまたはタスクを行う場合に、システム１００、さらに具体的には、移動自在支持部１３０及び関連するコンポーネントは、患者が当該経路に沿って前後に進む際に、継続的な垂直方向支持をもたらすように経路に沿ってインデックス動作（index）すなわち移動する。それによって、人に与えられるユニットの重さの影響が最小化される。代替的に予期される他の水平方向荷重検出は、モーメントアームを介してかかる力の変化を検出するために、自身に取り付けられたロードセルを有しかつ吊り下げられた（懸架された）トロリーに付随するモーメントアームを有するトロリー懸架機構を使用するものである。
【０１３２】
１つの実施例において、垂直方向及び水平方向の荷重及び位置制御は、Ｂ＆Ｒ社のＡＣＯＰＯＳサーボドライブ（例えば、モデル１０４５）等のプログラム可能コントローラを用いて達成される。さらに、このコントローラの機能は、水平方向及び垂直方向位置の両方の制御を同時に可能とし、移動における遅延を最小化するかまたは防止しかつ制御の協調、特に本明細書においてさらに説明されているような限界（limit）及びエクササイズモード等に関する制御の協調を確実にする。
【０１３３】
図１１−１５も参照すると、ベルトすなわちストラップ４３０は、ドラムがストラップの複数の渦巻き状の層を含むようにドラム４２０にヨーヨーの様な態様で巻き付けられており、かつリーブプーリシステム（reeved pulley system）４８０を通って送り出されて、ストラップの信頼性のある制御が可能とされかつストラップにかかる力の検出が容易にされる。ストラップがそれ自身に巻き付けられていること考慮して、垂直方向駆動部に付随している位置検出機構は、動作制御を自動的に調整するアルゴリズムの制御下で動作して、ストラップがドラム４２０巻き付けられかつ送り出される際の角度変化を把握する。図１３及び１５には、ベルト張力検出システム６１０が記載されている。図１３及び１５において、バネ付勢アーム６１２または同様の接触器（contactor）は、ガイド６３０内のウィンドウ（開口）６２０内のストラップと接触している。当該アームは、ストラップが緩んでいる限りガイドに対して枢動し、枢動に応じて、当該位置がマイクロスイッチ６１４によって検出され、かつスイッチの状態の変化を発生させる。従って、ストラップが緩んでいる（すなわち、ピンと張っていない）場合、当該アームはバネ力によって枢動し、マイクロスイッチがトリガされて、システムが垂直方向モードまたは水平方向モードにおける（手動制御の移動以外の）更なる移動を停止させる。
【０１３４】
垂直方向及び水平方向荷重制御システムの全体的な動作について説明してきた上で、このシステムは、上述しかつ図３８に示したような患者に対する様々なエクササイズモードを可能にするために使用されてもよいことが理解されるだろう。例えば、ユーザインタフェースは、使用されるエクササイズモードの１または複数を選択するために使用されてもよい。例えば、図１７及び１８に示されているように、エクササイズモードがトラック（例えば、１２０）に対する支持部の位置によって制御されてもよい。図１７を参照すると、例えば、全体として長方形の経路すなわちコース内に配されているトラック１２０が示されている。この経路に沿って、一連のステーションすなわち領域８１０ａ−８１０ｆがあり、このステーションすなわち領域８１０ａ−８１０ｆの各々が当該ステーションで完了されるべき１または複数のエクササイズを有してもよい。例えば、１のステーション（８１０ａ）は、平坦な面を歩行するためにデザインされてもよくかつ患者の補助のために一組の平行バーすなわち手すりを有していてもよい。他のステーション（８１０ｅ）は、患者が、さらに高いレベルの補助において（すなわち、低い割合の体重が担持されて、ストラップを介して高いレベルの垂直方向支持力が加えられる）移動する傾斜または段を有していてもよい。
【０１３５】
移動自在支持部が図１７及び１８に示されているようなループを回って１のステーションから他のステーションに移動する場合、補助のタイプ及び／または量、並びに制御の性質が特定の領域に応じて予めプログラミングされていてもよい。各々のゾーンの位置及び特徴自体は、ユーザインタフェースを介してプログラミング可能であることが理解され、サイズ及び構成が可変のループすなわち経路が、特定の患者及び治療センター等の要求に対してカスタマイズされ得ることが予見されていることが理解されるだろう。そして、上述のように、このような情報はデータベースに保存されることで、特定の患者の治療のニーズに関するシステムの後のプログラミングを容易にし得る。例えば、システム内に保存された患者のプログラム情報（programmatic information）を保有することが可能であり得、患者が治療に訪れた際に、当該患者に割り当てられた支持システムが、当該患者が最後に来訪した際に行った治療セッションと同一かまたは僅かに変更された治療セッションに関して自動的にプログラミングされる。
【０１３６】
上述したように、複数のシステムユニット１００の使用が、１つの実施例として説明されてきた。しかし、複数のシステムの使用は、これらのシステムが衝突を回避することが可能であること及び／または隣り合う患者間にバッファ空間が維持されることを保証することが可能であることを必要とするだろう。従って、図１７に示しているように、当該システムは、全てのシステムの位置を監視するのに適したマスターコントローラによってかまたは当該システム自体の間の相互通信によって、隣り合うデバイスの相対位置に関する情報を保持し、当該隣り合うデバイスがユニット間の安全な離間距離Ｄを維持するようになされる。図示していないが、システムが複数のシステムユニットを使用する場合には、１または複数のユニットが、使用されていないときに、スプール（分岐線）（spur）または他の不使用位置に「一時的に留置」されて、単一のユーザのみによる治療サーキット全体の制限のない使用が可能とされてもよいと考えられる。
【０１３７】
図１９−２１を再度参照すると、ユーザインタフェース画面の一例が示されおり、本開示のシステムの動作特徴が表されている。図１９及び３３のＵ／Ｉ１７２に示された画面は、コントロールページ（インタフェース）にアクセスするためのログイン画面であり、図２０−２１に当該コントロールページのいくつかの例が示されている。図２０において、コントロールパネル画面がインタフェース１７２に関して示されている。当該画面は、垂直方向及び水平方向制御（モード）の両方に関する情報を含み、当該画面は、それぞれのロードセル信号、実行（走行）状態及び速度を示す領域（欄）を含んでいる。両方の場合において「準備完了（READY）」と表示され、システムが垂直方向及び水平方向制御の両方を使用する準備ができたことを示す制御モードも示されている。
【０１３８】
図２０及び図４０の画面の下部において、垂直方向駆動及び水平方向駆動の手動コントロールを許容する一連のボタンが各々示されている。サブシステムの各々は、何れかの方向において少し動かされて（寸動（ジョグ）させられて）（jogged）もよく、当該サブシステムのコントロールは無効にされてもよい。システムの及び／またはアクチュエータ関連の状態番号を含む様々なシステム状態は、保守点検及び／またはトラブルシューティングのために表示され得る。水平方向及び垂直方向動作の両方のオン／オフのコントローラは、このページに配されている。
【０１３９】
本開示の実施例に従って、１または複数のキャリブレーション技術が検討され、それによって様々なセンサ（例えば垂直方向荷重及び水平方向力）がキャリブレーションされて患者に対する精確な反応性が保証される。本明細書で説明されているように、荷重センサは様々な構成において使用され、それによって、キャリブレーション技術も異なる。例えば、垂直方向力センサは、圧縮力のみの構成で用いられて、ロードセルに与えられた荷重とロードセルの出力との１：１の対応を与えてもよい。しかし、水平方向荷重検出は、患者の動作及び支持よりも僅かに重要性が低く、水平方向荷重センサに関しては、低い分解能／応答性が許容されてもよい。
【０１４０】
本開示のシステムの他の特徴は、仮想限界（仮想リミット）（virtual limit）と称されるものである。図２１を参照すると、例えば、仮想リミットに関するユーザインタフェースが示されている。１つの実施例において、特定のシステムまたは患者に対して設定される様々なタイプのリミットがある。このリミットのタイプは、"ハードストップ"リミット、またはソフトすなわち遷移的（暫定的）（transitional）リミット（これによって、フロートモードの動作が調整されるかまたは無効にされる）を特定する。ハードストップリミットの場合において、当該リミットは、垂直方向及び／または水平方向の両方の位置に基づいて設定される。図２１を参照すると、上方リミット及び下方リミットが、欄１２２０及び１２２２にそれぞれ入力される。そして、これらの欄の隣にあるリセットボタンの使用は、これらのリミットを予め定められたレベルかまたはデフォルト（初期値）レベルにリセットするか、または無効にすることを可能にする。左方リミット及び右方リミットは、欄１２３０及び１２３２に同様に各々入力され、これらも予め定められたレベルかまたはデフォルトレベルにリセットされるか、無効にされ得る。当該示されたインタフェースは、図３２−５６に示されたインタフェースと同様に、複数の入力方法（例えば、タッチスクリーン、マウス、スタイラス。キーボード等）のうちの１つによるユーザ入力に応答し、数値は、数字キーパッド、スクロール可能ウィンドウまたは他の従来のユーザインタフェース技術によってリミットフィールド内に入力され得る。さらに、このようなリミットは、リミットがセットされることが要求される位置にユニットを物理的に操作して持ち来して、当該場所／位置を記録することで設定されてもよい。特定のゾーン８１０に対してリミットが設定され、入力された値は、システム経路全体またはその一部（領域）のみに適当可能であってもよいことも考えられる。図２１に示す画面インタフェース１７２上のボタン１２５０を介して、リミットが有効化されるかまたは無効化されてもよい。
【０１４１】
例えば、さらに図３５−３８に示されているように、当該ユーザインタフェースは、上述の治療エクササイズに関する設定のみならず、追加の情報も含む特定の患者に関する情報の収集、保存及び表示をするように検討される。例えば、当該インタフェースは、バイオメトリック情報、ユーザのパフォーマンスメトリック（performance metric）等の収集及び表示を可能にしてもよい。当該ユーザインタフェースには、固定のコントローラに加えてまたは固定のコントローラに代えて様々な技術が使用されてもよい。その例には、有線及び無線デバイスまたはコンピューティングプラットフォーム、並びにスマートフォン、タブレットまたは他の個人用デジタル支援デバイス、ドッキングステーション等を含む。さらに、リハビリ体重支持システムのコンピューティング及び／またはコントロールリソースは、個別のシステムユニット自体の中に、または１または複数の有線または無線接続を介して容易にアクセス及び相互接続される他の場所にあるキオスクコントローラ１７０内に配されていてもよい。
【０１４２】
SafeGait（商標）360°Balance and Mobility Trainer Systemは、付随するインタフェース及び記憶デバイス内に報告機能を包含して、以下の報告または出力の１または複数を提供することも企図する。：
患者記録−患者の情報はユーザによって入力され、当該患者の情報は、デモグラフィック情報（demographic information）（名前、ＤＯＢ、身長、体重）、提供者情報（provider information）（加入者ＩＤ）及び臨床情報（予後、受傷日、治療のプラン、経過記録）を含み得る。
【０１４３】
タスク結果（Task outcomes）−タスクに特化していないデータ（時刻、防止された落下の回数、ブースト（BOOST）（以下のブーストの説明を参照）の回数、平均体重支持（BWS）及び速度）に加えて、タスクに特化したパフォーマンス測定値（歩行タスクの距離、移動タスクの反復数）を提供する。セラピストは、患者の自覚的運動強度を収集する選択肢も有する。
【０１４４】
セッション結果(Session Outcomes)−例えば、図４７に示されているように、セッション記録または報告は、セッション全体の合計パフォーマンス測定値（アクティブ時間（患者がタスクを行っていた時間）距離、反復数、防止された落下の回数、ブーストの回数、平均ＢＷＳ及び速度）をもたらす。
【０１４５】
履歴比較−セラピスト、患者及びその他の者が、タスク及びセッションによるパフォーマンス履歴を選択しかつグラフで比較することを可能とする。
【０１４６】
全体として患者データに関して説明したが、システム（または複数のシステム）のパフォーマンスを追跡する目的で、システム（または複数のシステム）の動作に関するデータの保存及び報告（例えば、患者記録の数、システム（または複数のシステム）の累積使用量、セラピストによる使用時間）も報告態様において考えられ得る。
【０１４７】
１つの実施例において、ユーザインタフェースに加えて、システム、特に移動自在支持ユニット１０４は、制御システムの制御下にありかつ制御システムによって動作させられる発光ダイオード（ＬＥＤｓ）等の１または複数のインジケータを含んでもよい。このインジケータは、支持ユニットの外面またはハウジングに設けられてもよく、療法士がシステムを使用している患者を監視しつつ視覚的合図を提供するためにシステムの療法士及び／またはユーザが容易に視認可能である位置（図３、位置９１２）に配されていてもよい。当該インジケータは、システムの動作状態を表示してもよく、かつＬＥＤの色、モード（例えば、オン、オフ、点滅速度）及び他のＬＥＤとの組み合わせによって障害または他の情報を発信してもよい。上述のように、ユーザインタフェースは、タッチスクリーン等のハンドヘルド及び任意の固定のデバイスを含んでいてもよく、コントロールシステムからの情報を表示するのに適していてもよく、かつ療法士によって入力された情報を受け付けてシステムの動作を制御するのに適していてもよい（図１９−２１）。図２２−２６にさらに示されているように、システムは、システムの動作に関するデータだけではなく、患者のデータに関するデータの保存も可能なメモリまたは記憶装置追加のコンピューティングリソースを含んでいてもよい。１つの実施例において、システムは、システムの動作に関する情報を保存する動作データベースを含んでいる。このようなデータベースは、様々な患者及び当該患者の療法士によるシステムの使用に関する情報を保存してもよい。例えば、図２２−２３は、リハビリ体重支持システムの使用に関する患者特有の情報を追跡及び入力ために使用され得るユーザインタフェースウィンドウの一例である。図２２及び２３に示されているように、患者の情報表示及び入力の両方のため（またはデータベースから自動的に送信される患者の情報を取得するために）に様々な欄が提供される。いくつかの欄は、療法士によって確認される患者の記録情報を含み、同時に他の欄は療法士が患者のシステムの使用に基づく情報（図２３に示すように、例えば、最初のＦＩＭスコア（初期ＦＩＭスコア）、ケア（治療）プラン、経過記録、及び退院記録）を入力することを可能とする。
【０１４８】
図２４を簡単に参照すると、システムのスケジュールまたは使用状況を表示するデイリスト（day list）ウィンドウを表示するユーザインタフェース１７２の具体例が示されている。上述のように、図２４のインタフェースウィンドウ１７２に表示されている欄のいくつかは、システムデータベース内に含まれている情報から自動入力されてもよく、他の欄は、療法士またはシステムの他のユーザに利用可能なドロップダウンまたは同様のデータ入力欄であってもよい。同様に、図２５は、ユーザインタフェース１７２上のユーザインタフェース治療プランウィンドウの具体例を示している。治療プランウィンドウにおいて、療法士は患者に関して事前にプログラミングされた１または複数のアクティビティから選択を行ってもよい。様々なアクティビティが、データベース内プログラム制御及び入力されるかまたはデータベース内に事前に保存されていてもよいいくつかの患者特有の情報の入力に依存していることが理解されるだろう。最後に、図２６は、患者のセッションに関するデータを確認及び入力するためのユーザインタフェースウィンドウの具体例を示している。上記同様に、いくつかの欄は、患者のＩＤまたは同様の固有の識別子に基づいた情報によって自動入力されてもよい。そして、患者セッションインタフェースは、情報を入力するために療法士のための欄を含んでいる。情報の利用及び表示は、図示された特定のインタフェース画面に限定されるわけではないことが理解されるだろう。さらに、システムは、患者のパフォーマンスを追跡して、繰返し回数（number of reps）、支援の量、防止された落下の回数等を評価して、将来にそのようなデータ、すなわち経時的なパフォーマンス測定結果をもたらしてもよい。本開示の実施例の動的な落下防止態様は、特にシステムコントローラがフロートモードと称されるモードで動作している際に、動的な落下事象を検出することを可能にし、実際の落下を防止しつつ、システムはその後の確認及び追跡のために発生事象を記録することが可能である。
【０１４９】
さらに他の実施形態において、SafeGait（商標）360°Balance and Mobility Trainerシステムは、いくつかの追加の特徴を含むかまたは容易にする。以下の特徴は、補助のためにシステム１００または同様に構成されたシステムに実装され得る。
【０１５０】
動的落下防止−上で簡単に説明したように、かつ図４４に示されるように、動的落下防止（Dynamic Fall Protection）（ＤＦＰ）は、デバイスが予め規定された落下限界（降下限界）を設定する代わりにまたはそれに加えて落下を検知することを可能にする。このことは、予め決められた落下停止の高さを必要としないセラピストに対して、SafeGaitシステムの応答をさらに直感的にする。また、このことは、落下限界が設定できない場合または非常に低く設定され得る場合に落下防止機能を提供する；例えば、背臥位からの立ち上がり動作（supine-to-stand）等の移動タスクは患者の垂直移動範囲の全部を必要とする。ＤＦＰによって落下が検知された場合、下方への垂直方向移動が阻止される。患者は、定速であっても、上方への移動及び水平移動のみが可能となされ、正しい位置に戻すことが容易にされる。
【０１５１】
動的落下防止（ＤＦＰ）感度レベル−ＤＦＰ感度レベルは、図４４のようなインタフェーススクリーンを介して設定され、セラピストが落下防止感度を複数の感度の１つに調整して、患者を様々な独立性段階（高、中、低）に順応させることを可能にする。高感度では、落下は非常に僅かな垂直方向移動で検知される。その一方、低感度では、落下は非常に急激な垂直方向移動で（自由落下に近づいたとき）のみ検出される。
【０１５２】
ＤＦＰ監視に関して少なくとも２つのオプションがあり、当該選択肢は、システムによって指示されている患者に関する力における変化または患者に関する速度の変化の検出を含む。力ベースのオプションにおいて、ストラップ４３０を介して与えられている力は、患者の予想される落下または他の急激な下方への移動を示す変化に関して連続的に監視される。速度ベースのオプションにおいて、ストラップ４３０の下方への垂直方向移動の速度が監視され、速度が閾値を超えた際に、当該動きがシステムによって抑制されるかまたは停止させられる。力または速度に適用される閾値が、上記オプションの各々において、落下検知及び落下防止に関するシステムの感度を調整するために変更され得る想定可能な変数であることが理解されるだろう。さらに、落下検知に使用可能な他のシステムパフォーマンスメトリクス（例えば、ストラップ角度の急な変化）があってもよく、２またはあ３以上の検知オプションが、システムが他の「落下」状況を検出することを可能にするために実装され得ると考えられる。
【０１５３】
降下限界−降下限界と称される（図４４参照）第２の落下保護機能は、ストラップ４３０（及び患者）の下方移動の最大量を定め、かつ当該限界は、患者の位置及び身長に基づいて変更可能なレベルである。降下限界は、タスク中に切り替え可能であり、実行されるべきタスクに関して必要とされるアクチュエータの範囲内の高さに設定され得る。降下限界によって落下が検知されると、下方へのストラップの更なる垂直方向移動が阻止される。患者には、緩やかな速度であるが上方及び水平方向の移動が可能とされ、もう一度患者自身が正しい位置に戻ることが容易にされる。
【０１５４】
ブーストモード−システムは、患者が実行している特定の動作の間にストラップを介してブースト力をもたらすために、患者及び／またはセラピストによって操作され得る。ブーストモードの実行（例えば、図４２のインタフェーススクリーン１７２のボタンによる）は、一時的に（数秒）体重支持の追加的な部分（例えば、僅かな割合）を提供する。例えば、システムは、２０％の追加の体重支持（ＢＷＳ）を１０秒間提供する。そして、ブーストの料及び時間は、セラピストまたはシステムのユーザによって調整可能な変数であり得、上述のように、患者ベースで患者について同様に設定され、調整されかつ／または保存され得る。ブーストの前のコンセプトは、患者が疲労した際のタスク（すなわち、最後の反復立ち座り動作）の完遂について患者を補助することを可能にすることに重点を置いている。ブーストモードは、２回体重支持設定を調整する（例えば、最初に更なる支持のために増加するよう調整し、その後、以前のレベルにすぐに調整し直す）のとは対称的に、セラピストが単一の動作（ワンクリック）で短時間、患者に加えられるＢＷＳを提供することを可能にする。
【０１５５】
システムの動作設定と同様に、データベース内に保存された情報のみならず、療法士によるデータの入力に基づいたいくつかの動作情報（欄）の自動入力も開示された実施形態において検討される。結果として、説明した例のようなユーザインタフェースは、療法士及びシステムの他のユーザに使用可能であり、ユーザインタフェースは、患者記録ウィンドウ、システムの使用状況を示すデイリストウィンドウ、治療プラン選択ウィンドウ及び／またはセッションデータウィンドウの形式で選択される情報を表示してもよい。
【０１５６】
本明細書に記載の実施例に対する様々な変更及び変形が当業者にとって容易に想起されるだろうことが理解されるべきである。このような変更及び変形は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱すること無く、かつ意図された利点を損なうことなく行われ得る。従って、このような変更及び変形の全ては、本願に含まれるだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【国際調査報告】
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