JP2020517372A - 生理感覚変換方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、典型的には脳活動を表す生理信号を、人間のユーザにとって知覚可能な感覚信号の形態、典型的には音響信号に転写できるようにする、方法および装置を提案する。この目的のために、生理信号が取得（Ｅ１）され、次いでその中のパターンを検出（Ｅ２０）するように分析され、これはその後時間領域内でパラメータ化（Ｅ３０）される。これらのパターンの１つ以上のパラメータは、生成された感覚信号の１つ以上のパラメータを決定するため、および／または感覚信号を変調するために使用される時間エンベロープの１つ以上のパラメータを決定（Ｅ４０）するために、使用される。特に、神経音響変換に適用。

Description

本発明は、信号処理および感覚刺激の分野に関する。

より具体的には、本発明は、感覚信号への生理信号の変換のための方法および装置に関する。非限定的に、生理信号は人間の脳活動を表すことができ、感覚信号は音響信号であり得る。

個人からの脳活動測定信号に基づいてこの個人の脳波を刺激するように意図される方法および装置が知られている。

たとえば、フランス特許出願第ＦＲ３０３９７７３Ａ１号明細書では、特に睡眠の状態を表す遅い脳波を識別するために、生理信号において所定のパターンが識別される。これらの低速波は通常、０．３から５Ｈｚの間の周波数を有する。これら所定のパターンに基づいて、音響信号が発信される。音響信号は、ピンクノイズバースト、または低速波周期の前の持続時間が長い信号で構成される。脳波を刺激するために、音響信号は、生理信号内で識別されたパターンと同期する。

本発明の目的は、従来技術の水準と比較して、人間のユーザに知覚可能な、音響などの感覚信号の形態の、特に脳活動を表す生理信号の転写を改善することである。

この目的のために、本発明の第１の態様は、生理感覚変換方法であって、
生物（好ましくは人間）からの生理信号の取得と、
生理信号内の１つ以上のパターンの検出と
を含み、検出された各パターンについて、
検出されたパターンからの少なくとも１つのパターンパラメータの抽出と、
このパターンに関連付けられた感覚信号の生成であって、
・少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定、および／または
・少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータを有する、このパターンに関連付けられた時間エンベロープの関数としての感覚信号の変調
を含む、生成と、
をさらに含む、生理感覚変換方法に関する。

このような方法は、従来技術の水準と比較して、生理信号内で検出された１つまたは複数のパターンのパラメータ化、およびこのパラメータ化の関数として決定された感覚信号の生成によって、感覚信号への生理信号の転写を改善できるようにする。

検出された各パターンはそれ自身の感覚信号を生じるので、一連のパターンを含む生理信号は、それぞれの一連の感覚信号を生じることになる。

好ましくは、このような一連の感覚信号は、生理信号内で検出されたこのような一連のパターンの時間的配置を考慮するように生成され得る。たとえば、生理信号内で検出された３つの連続するパターンは好ましくは、これらのパターンに関連付けられ、生理信号内で検出されたのと同じ順序でパターン間の時間間隔を考慮して生成された、３つの感覚信号を生じる。

生理信号のいくつかの連続するパターンにそれぞれ関連付けられた、いくつかの感覚信号が連続して生成されるとき、本願では、これらの感覚信号の各々が生成される時間は感覚信号パラメータを構成しない、すなわち所与の感覚信号に固有のパラメータを構成しないと考えられる。実際、これらの感覚信号の各々が生成される時間は、これらの感覚信号の時間的配置を支配するパラメータを構成する。このため、本願では、これらの感覚信号の各々が生成される時間は、間隔内信号パラメータを構成せずに間隔間信号パラメータを構成すると考えられる。言い換えると、本願では、感覚信号パラメータは間隔内信号パラメータであることを、デフォルトで意味している。

生理信号は好ましくは、たとえば、脳波記録法、または脳活動を記録するためのその他いずれかの技術によって測定され得る、生物の脳活動を表す。

あるいは、生理信号は、生物の心臓または呼吸または眼または筋肉の活動を表す。

感覚信号は、好ましくは、人間に聞こえる音響信号（たとえば期間および／または１つまたは複数の周波数および／またはこの１つまたは複数の周波数の強度などを信号パラメータとして有する音響波）である。

あるいは、感覚信号は、
視覚信号（たとえば、（画像の場合は各画素の）期間および／または強度または振幅および／または周波数または波長などを信号パラメータとして有する画像または光）または
触覚（たとえば、期間および／または力および／または運動の振幅および／または振動周波数を信号パラメータとして有する機械的圧力）または
嗅覚（たとえば、期間および／または強度または振幅および／または芳香を信号パラメータとして有する匂い）または
味覚（たとえば、期間および／または強度または振幅および／または風味を信号パラメータとして有する味）
であり得る。

好適な実施形態では、
生物は人間であり、
生理信号は前記人間の脳活動を表し、
感覚信号は音響信号である。

一実施形態では、生理信号内で検出された１つまたは複数のパターンは、深い睡眠の状態を表すことができる。検出された１つまたは複数のパターンはこの場合、デルタ波と呼ばれる０．３から５Ｈｚの間の周波数を有する波で構成され得る。

生理信号内の１つ以上のパターンの検出は、以下のいずれか周知の手順で実行され得る。たとえば、パターンの検出は、以下を含むことができる。
第１の時間で第１の所定の振幅以上になる生理信号の振幅の検出。
第２の時間で第２の所定の振幅未満になる生理信号の振幅の検出。
前記第１および第２の時間の間の経過期間が所定の期間以上である場合にパターンが検出される確認試験。

好ましくは、検出された各パターンについて、以下の計算または測定から少なくとも１つのパターンパラメータを得ることができる。
パターン開始時間、および／または
パターン終了時間、および／または
このパターンにおける生理信号の最大振幅、および／または
このパターンにおける感覚信号が最大振幅に到達する最大振幅時間、および／または
前記パターン開始時間と前記パターン終了時間との間の経過期間に対応する合計期間、および／または
前記パターン開始時間と前記最大振幅時間との間の経過期間に対応する上昇期間、および／または
前記最大振幅時間と前記パターン終了時間との間の経過期間に対応する降下期間、および／または
前記パターン開始時間と前記最大振幅時間との間の生理信号の一次および／または二次導関数、および／または
前記最大振幅時間と前記パターン終了時間との間の生理信号の一次および／または二次導関数。

所与のパターンについて、前記パターン開始時間は好ましくは、生理信号の振幅が検出されて前記第１の所定の振幅以上になる、前記第１の時間で構成され得る。

一実施形態では、検出された各パターンについて、このパターンに関連付けられた感覚信号の生成は、このパターンに関連付けられた前記時間エンベロープの関数としてのこの感覚信号の前記変調を含むことができ、少なくとも１つのエンベロープパラメータは以下を含むことができる。
このパターンに関連付けられた時間エンベロープの最大振幅に対応するアタック振幅、および／または
このパターンに関連付けられた時間エンベロープの開始時間と最大振幅時間との間の経過期間に対応するアタック期間、および／または
このパターンに関連付けられた時間エンベロープのリリース開始時間と終了時間との間の経過期間に対応するリリース期間、および／または
最大振幅時間から始まってディケイ終了時間までの経過期間に対応するディケイ期間、および／または
サステイン振幅、および／または
ディケイ終了時間とリリース開始時間との間の経過期間に対応するサステイン期間。

したがって、前記時間エンベロープは「ＡＤＳＲ」型エンベロープ（「アタック、ディケイ、サステイン、リリース（Ａｔｔａｃｋ Ｄｅｃａｙ Ｓｕｓｔａｉｎ Ｒｅｌｅａｓｅ）」の略）であり得る。あるいは、時間エンベロープは「ＡＲ」または「ＡＳＲ」または「ＡＤＲ」型エンベロープであってもよい。

リリース期間はまた、以下から始まる経過期間にも対応することができる。
ＡＲ型エンベロープの場合の最大振幅時間、または
ＡＳＲまたはＡＤＳＲ型エンベロープの場合のサステイン期間終了時間、または
ＡＤＲ型エンベロープの場合のディケイ期間終了時間。

ディケイ期間はまた、以下までの経過期間にも対応することができる。
ＡＤＲ型エンベロープの場合のリリース開始時間、または
ＡＤＳＲ型エンベロープの場合のサステイン開始時間。

一実施形態では、少なくとも１つのエンベロープパラメータは、アタック振幅、アタック期間、および消滅期間を含むことができる。

好ましくは、
アタック振幅は、このパターンにおける生理信号の最大振幅に依存することができ、および／または
アタック期間は、上昇期間に依存することができ、および／または
消滅期間は、降下期間に依存することができる。

別の実施形態では、検出された各パターンについて、
このパターンに関連付けられた感覚信号の生成は、このパターンに関連付けられた前記時間エンベロープの関数としてのこの感覚信号の前記変調を含むことができ、
少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターンにおける生理信号の最大振幅を含むことができ、
少なくとも１つのエンベロープパラメータは、以下を含むことができる。
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数であるアタック振幅、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数であるアタック期間。

少なくとも１つのエンベロープパラメータがアタック振幅を含むとき、アタック振幅は最大振幅に比例し得る。

少なくとも１つのエンベロープパラメータがアタック期間を含むとき、アタック期間は最大振幅に反比例し得る。

一実施形態では、検出された各パターンについて、感覚信号の生成は、少なくとも１つの感覚信号パラメータの前記決定を含むことができ、少なくとも１つの感覚信号パラメータは、以下を含むことができる。
発振周波数、および／または
遮断周波数、および／または
振幅。

一実施形態では、検出された各パターンについて、
少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターンにおける生理信号の最大振幅を含むことができ、
感覚信号は、
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数としての遮断周波数を有するフィルタでフィルタリングされてもよく、フィルタはたとえばローパスまたはハイパスフィルタであり、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数である周波数で振動することができ、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数である振幅を有することができる。

一実施形態では、検出された各パターンについて、少なくとも１つの感覚信号パラメータは、少なくとも１つのパターンパラメータの変化の関数として変化することができ、少なくとも１つのパターンパラメータは好ましくはこのパターンにおける生理信号の最大振幅である。この後者の実施形態によれば、少なくとも１つの感覚信号パラメータは、発振周波数、および／または遮断周波数、および／または振幅を含むことができる。

一般に、生理信号内でいくつかのパターンが検出される可能性があり、各パターンはパターンパラメータとしてパターン開始時間を含むことができ、検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の開始時間を含むことができ、連続的に生成された各対の感覚信号の開始時間の間の経過期間は、連続的に検出された各対のパターンのパターン開始時間の間の経過期間に比例するかまたは等しくなり得る。

言い換えると、結果的に生成された感覚信号の合計の時間的力学は、生理信号の時間的力学と一致することができる。

一実施形態では、各パターンはまた、パターンパラメータとしてパターン終了時間を含むこともでき、検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の有効期限時間を含むこともでき、検出された各パターンについて生成された各感覚信号の振幅は、この感覚信号の開始時間と有効期限時間との間で一定であり得る。

第１の実施形態変形例によれば、前記感覚信号の生成は、生理信号の取得に対して遅れて実行される。

言い換えると、１つまたは複数の感覚信号の生成の前に、１つまたは複数の感覚信号のその後の生成を可能にするコンピュータデータもしくはデジタルまたは電子または電気またはアナログ信号（たとえば音声ファイル）の記録を行うことができる。

第２の実施形態変形例によれば、１つまたは複数のパターンの検出、前記少なくとも１つのパターンパラメータの抽出、および前記感覚信号の生成は、生理信号の取得に対してリアルタイムで実行され得る。

「リアルタイム」という表現は、生成された感覚信号の変調が、同じ瞬間にプラスまたはマイナスして処理ステップの実施の時間に取得された生理信号を表すように、生理信号の処理（または関連する異なるステップ）が実行されることを意味する。

したがって、たとえば、感覚信号の振幅が所与のパターンのパターン開始時間とパターン終了時間との間では非ゼロにしかならないようにこの感覚信号が調整されるとき、感覚信号は、パターン検出、パターンパラメータ検出、および感覚信号生成のステップを実行する時間に対応する時間差を伴って、生理信号内のこのようなパターンの存在と同期して、非ゼロ振幅を有することになる。

生成された感覚信号は、周期関数（任意選択的に、エンベロープによって変調される場合と変調されない場合がある）または非周期的であり得る。

一実施形態では、生理信号を時間領域から周波数領域に変換するために実施されるステップはない。

本発明の第２の態様は、生理感覚変換装置であって、
生物から生理信号を取得するために配置および／またはプログラムされた取得手段と、
生理信号内の１つ以上のパターンを検出するために配置および／またはプログラムされた検出手段と、
を備え、
検出された各パターンについて少なくとも１つのパターンパラメータを抽出するために配置および／またはプログラムされた抽出手段と、
検出された各パターンについて感覚信号を生成するために配置および／またはプログラムされた生成システムであって、この生成システムは、
・少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての感覚信号の少なくとも１つのパラメータを決定するために配置および／またはプログラムされた決定手段、および／または
・少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータを有する、このパターンに関連付けられた時間エンベロープの関数として感覚信号を変調するために配置および／またはプログラムされた変調手段
を備える生成システムと、
をさらに備える、生理感覚変換装置に関する。

このような装置は、上述の方法を実施することを可能にする。

好適な実施形態では、装置は以下のように配置および／またはプログラムされることが可能である。
生物は人間であってもよく、
生理信号は前記人間の脳活動を表し、
前記感覚信号は音響信号である。

好ましくは、検出手段は以下のために配置および／またはプログラムされ得る。
第１の時間で第１の所定の振幅以上になる生理信号の振幅を検出し、
第２の時間で第２の所定の振幅未満になる生理信号の振幅を検出し、
前記第１および第２の時間の間の経過期間が所定の期間以上である場合にパターンが検出される確認試験を実行する。

好ましくは、検出手段は、検出された各パターンについて、以下の計算または測定を実行するために配置および／またはプログラムされた計算機または測定ツールを備えることができる。
パターン開始時間、および／または
パターン終了時間、および／または
このパターンにおける生理信号の最大振幅、および／または
このパターンにおける感覚信号が最大振幅に到達する最大振幅時間、および／または
前記パターン開始時間と前記パターン終了時間との間の経過期間に対応する合計期間、および／または
前記パターン開始時間と前記最大振幅時間との間の経過期間に対応する上昇期間、および／または
前記最大振幅時間と前記パターン終了時間との間の経過期間に対応する降下期間、および／または
前記パターン開始時間と前記最大振幅時間との間の生理信号の一次および／または二次導関数、および／または
前記最大振幅時間と前記パターン終了時間との間の生理信号の一次および／または二次導関数、
そして前記少なくとも１つのパターンパラメータに対して、この計算またはこの測定の結果を割り当てるためである。

一実施形態では、変調手段は、少なくとも１つのエンベロープパラメータが以下を含むように配置および／またはプログラムされ得る。
このパターンに関連付けられた時間エンベロープの最大振幅に対応するアタック振幅、および／または
このパターンに関連付けられた時間エンベロープの開始時間と最大振幅時間との間の経過期間に対応するアタック期間、および／または
このパターンに関連付けられた時間エンベロープのリリース開始時間と終了時間との間の経過期間に対応するリリース期間、および／または
最大振幅時間から始まってディケイ終了時間までの経過期間に対応するディケイ期間、および／または
サステイン振幅、および／または
ディケイ終了時間とリリース開始時間との間の経過期間に対応するサステイン期間。

一実施形態では、変調手段は、少なくとも１つのエンベロープパラメータがアタック振幅、アタック期間、および消滅期間を含むように配置および／またはプログラムされ得る。

好ましくは、
アタック振幅は、このパターンにおける生理信号の最大振幅に依存することができ、および／または
アタック期間は、上昇期間に依存することができ、および／または
消滅期間は、降下期間に依存することができる。

別の実施形態では、装置は変調手段を備えることができ、装置は、検出された各パターンについて以下のように配置および／またはプログラムされることが可能である。
少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターンにおける生理信号の最大振幅を含み、
少なくとも１つのエンベロープパラメータは以下を含む。
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数であるアタック振幅、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数であるアタック期間。

一実施形態では、装置は、決定手段を備えることができ、検出された各パターンについて、少なくとも１つの感覚信号パラメータが以下を含むように配置および／またはプログラムされることが可能である。
発振周波数、および／または
遮断周波数、および／または
振幅。

一実施形態では、装置は、検出された各パターンについて、以下のように配置および／またはプログラムされることが可能である。
少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターンにおける生理信号の最大振幅を含み、
感覚信号は、
装置のフィルタでフィルタリングされ、このフィルタはこのパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数としての遮断周波数を有し、フィルタはたとえばローパスまたはハイパスフィルタであり、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数である周波数で振動し、および／または
このパターンにおける生理信号の前記最大振幅の関数である振幅。

したがって、一実施形態では、装置は、感覚信号をフィルタリングするために配置および／またはプログラムされたフィルタを備えることができ、フィルタは、前記最大振幅の関数である遮断周波数を有することができ、フィルタはたとえばローパスまたはハイパスフィルタである。

一実施形態では、装置は、検出された各パターンについて、少なくとも１つの感覚信号パラメータは、少なくとも１つのパターンパラメータの変化の関数として変化するように配置および／またはプログラムされることが可能であり、少なくとも１つのパターンパラメータは好ましくはこのパターンにおける生理信号の最大振幅である。

好ましくは、装置は、生理信号内のいくつかのパターンを検出するために配置および／またはプログラムされることが可能であり、各パターンはパターンパラメータとしてパターン開始時間を含むことができ、検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の開始時間を含むことができ、連続的に生成された各対の感覚信号の開始時間の間の経過期間は、連続的に検出された各対のパターンのパターン開始時間の間の経過期間に比例するかまたは等しくなり得る。

一実施形態では、装置は、各パターンがパターンパラメータとしてパターン終了時間を含むように配置および／またはプログラムされ瑠ことが可能であり、検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の有効期限時間を含むこともでき、検出された各パターンについて生成された各感覚信号の振幅は、この感覚信号の開始時間と有効期限時間との間で一定であり得る。

第１の実施形態変形例によれば、生成システムはまた、生理信号の取得に対して遅れて感覚信号を生成するために配置および／またはプログラムされたリターダも備えることができる。

第２の実施形態変形例によれば、生成システムは、１つまたは複数のパターンを検出し、前記少なくとも１つのパターンパラメータを抽出し、生理信号の取得に対してリアルタイムで前記感覚信号を生成するために配置および／またはプログラムされた、リアルタイムジェネレータであり得る。

好ましくは、生成システムは、生成された感覚信号が周期関数となるように、配置および／またはプログラムされることが可能である。

一実施形態では、装置は、生理信号を時間領域から周波数領域に変換するためのいかなるステップも実施しないように、配置および／またはプログラムされることが可能である。

本発明の他の利点および特徴は、決して限定的ではない実施および実施形態の詳細な説明を読むことで、および以下の添付図面から、明らかになるであろう。
図１は、深い睡眠中の被験者に対する脳波記録法で記録した生理信号を示す図である。
図２は、図１の生理信号の一部を示す図である。
図３は、「ＡＤＳＲ」型エンベロープの一例を示す図である。
図４は、第１の実施変形例における本発明による方法の主要なステップを表す図である。
図５は、第２の実施変形例における本発明による方法の主要なステップを表す図である。
図６〜８は、本発明による感覚信号を生成できるようにするステップの異なる組み合わせを表す図である。
図９は、覚醒している被験者に対する脳波記録法で記録した生理信号を示す図である。
図１０は、図９の生理信号の一部を示す図である。
図１１は、本発明の第１の実施モードによって生成された一連の感覚信号を示す図である。
図１２は、本発明の第２の実施モードによって生成された一連の感覚信号を示す図である。
図１３は、本発明の第３の実施モードによって生成された一連の感覚信号を示す図である。
図１４は、本発明の第４の実施モードによって生成された一連の感覚信号を示す図である。

異なる図において、同一または類似の特性またはステップには同じ参照符号が付される。

以下に説明される実施形態は決して限定的ではないので、この特性の選択が従来技術に対する本発明の技術的利点を付与するかまたは本発明を差別化するのに十分である場合、本発明の変形例は、（この選択が他の特性を含むフレーズ内で分離していたとしても）説明される他の特性から分離して、以下に説明される特性の選択のみを含むと見なされることが可能である。この選択は、構造的詳細を伴わずに、またはその部分のみが従来技術の水準に対する本発明の技術的利点を付与するかまたは本発明を差別化するのに十分である場合は構造的詳細の一部のみを伴う、少なくとも１つの、好ましくは機能的な特性を含む。

本発明は、典型的には、人間のユーザにとって知覚可能な感覚信号の形態の生理信号を転写することを目的とする。

生理信号
生理信号は、好ましくはヒトの脳活動を表す。

生理信号は時間的な信号、すなわち時間能関数である信号である。

生理信号は時間的力学を有し、すなわちこれは経時的に変化する。

生理信号１０の第１の例が図１に示されている。図１の信号１０は、深い睡眠の状態にある人間の脳活動を記録する脳波図の助けを借りて取得された。

生理信号１１の第２の例は、図９に示されている。図９の信号１１は、覚醒している人間の脳活動を記録する脳波図の助けを借りて取得された。

深い睡眠または覚醒のこれらの異なる認知状態は、特定の周波数で発振する波の存在によって特徴付けられる。通常、深い睡眠の状態では、脳は、０．３から４Ｈｚの間の周波数を有する、デルタ波と呼ばれる波を生成できる。覚醒の状態では、脳は通常１４Ｈｚを超える周波数を有する、ベータ波と呼ばれる波を生成できる。

本発明は、デルタ波またはベータ波の取得または処理に限定されず、たとえば動物または人間など任意の生物の、たとえば脳、心臓、呼吸、眼、もしくは筋肉などの、生理的活動を表す生理信号の取得に基づくことができる。この生物は、特にこれが動物または人間であるとき、たとえば深い睡眠または逆説睡眠、もしくは覚醒あるいはリラックスの状態など、任意の認知状態に置かれることが可能である。

図４および図５を参照すると、本発明による方法は、たとえば図１または図９に表されるような生理信号１０または１１など、生理信号の取得Ｅ１のステップを含む生理感覚変換方法である。生理信号の取得のステップに対応する、図４および図５の図のボックスＥ１において、「ＡＣＱ ＳＧ１」は「生理信号の取得」を意味する。

このような取得ステップＥ１は、生物から生理信号を取得するために配置および／またはプログラムされた取得手段（図示せず）を備える生理感覚変換方法の助けを借りて実行される。

パターン検出
本発明による方法は、生理信号内の１つ以上のパターンの検出を含む。

図４の例では、検出ステップＥ２０は、生理信号の取得Ｅ１と同時に実行され、これはこの図４の図中のループＲ１によって示されている。パターン検出ステップに対応する、図４の図のボックスＥ２０において、「ＤＥＴ ＰＡＴ」は「パターン検出」を意味し、検出されたパターンは取得されたばかりの生理信号の一部に存在するパターンであることが理解される。

図５の例では、検出ステップＥ２１は、生理信号の完全な取得Ｅ１の後に実行される。パターン検出ステップに対応する、図５の図のボックスＥ２１において、「ＤＥＴ ＰＡＴｉ」は「パターン検出」を意味し、検出されたパターンは取得された生理信号内に存在するｉ番目のパターンであることが理解される。

代替的にまたは付加的に、この信号の部分的な取得の後に生理信号内の１つ以上のパターンを検出することが可能である。

図２は、図１の信号１０の一部（図１の長方形で示される部分）を表す。図２は、以下で本発明を説明するために例として取り上げられる、パターン１００を示す。この例では、パターン１００は、深い睡眠の状態を表し、デルタ波に対応する。

図１０は、図９の信号１１の一部（図９の長方形で示される部分）を示す。図１０では、信号１１のいくつかのパターンには、これらのパターンの各々の最大振幅の上に位置する黒丸が付されている。この例では、図１０のパターンは、覚醒の状態を表し、ベータ波に対応する。

検出ステップＥ２０およびＥ２１を実行するために、生理感覚変換装置は、生理信号内の１つ以上のパターンを検出するために配置および／またはプログラムされた検出手段（図示せず）を備える。

一実施形態では、パターン１００の検出Ｅ２０またはＥ２１は、図２を参照して以下で説明されるサブステップＳＥ１、ＳＥ２、およびＳＥ３を含む。

サブステップＳＥ１は、第１の時間ｔｓ１で第１の所定の振幅ａｓ１以上になる生理信号１０の振幅の検出を含む。たとえば、第１の振幅ａｓ１は、７μＶの値を有することができる。

図２は、前記第１の時間ｔｓ１が典型的にはパターン開始時間ｔ１の後に位置することを示しており、これにより、誤検出の数を制限することで検出処理を最適化できるようにする。

サブステップＳＥ２は、第２の時間ｔｓ２で第２の所定の振幅ａｓ２未満になる生理信号１０の振幅の検出を含む。たとえば、第２の振幅ａｓ２は、０．８９μＶの値を有することができる。

ａｓ１およびａｓ２の閾値の値は、生理信号１０の標準偏差に比例することができる。

サブステップＳＥ３は、前記第１の時間ｔｓ１と第２の時間ｔｓ２との間の経過期間が所定の期間以上である場合にパターン１００が検出される確認試験を含む。たとえば、この所定の期間は、１００ｍｓの値を有することができる。このような試験により、特に、高周波ノイズにリンクされ得る信号の振幅のあらゆる単純な変化をパターンと見なすのを回避できるようにする。

パラメータ化
検出された各パターン１００について、方法は、検出されたこのパターン１００からの少なくとも１つのパターンパラメータの抽出を含む。

図４の例では、抽出ステップＥ３０は、この後者の検出ステップ中に検出されたパターン１００の検出ステップの後に実行される。少なくとも１つのパターンパラメータの抽出のステップに対応する、図４の図のボックスＥ３０において、「ＰＡＲ ＰＡＴ」は「パターンパラメータ化」を意味する。

図５の例では、抽出ステップＥ３１は、生理信号内で検出されたｉ番目のパターン１００の検出のステップの後に実行される。少なくとも１つのパターンパラメータの抽出のステップに対応する、図５の図のボックスＥ３１において、「ＰＡＲ ＰＡＴｉ」は「パターンパラメータ化」を意味し、パラメータ化されたパターンは生理信号内で検出されたｉ番目のパターンであることが理解される。

抽出ステップは、本発明の装置に含まれる抽出手段によって実行され、この抽出手段は、検出された各パターンから少なくとも１つのパターンパラメータを抽出するために配置および／またはプログラムされている。

図２を参照すると、検出された各パターン１００について、少なくとも１つのパターンパラメータは、以下の計算または測定から得られる。
前記パターン開始時間ｔ１、および／または
パターン終了時間ｔ３、および／または
このパターン１００における生理信号１０の最大振幅ａ２、および／または
最大振幅時間ｔ２、および／または
前記パターン開始時間ｔ１と前記パターン終了時間ｔ３との間の経過期間に対応する合計期間、および／または
前記パターン開始時間ｔ１と前記最大振幅時間ｔ２との間の経過期間に対応する上昇期間、および／または
前記最大振幅時間ｔ２と前記パターン終了時間ｔ３との間の経過期間に対応する降下期間、および／または
前記パターン開始時間ｔ１と前記最大振幅時間ｔ２との間の生理信号１０の一次および／または二次導関数、および／または
前記最大振幅時間ｔ２と前記パターン終了時間ｔ３との間の生理信号１０の一次および／または二次導関数。

本文献では、一次導関数は、時間変化に対する振幅変化の比として定義される。たとえば、前記パターン開始時間ｔ１と前記最大振幅時間ｔ２との間の生理信号１０の一次導関数は、以下の関係に対応する。
一方では、時間ｔ１および最大振幅ａ２での生理信号１０の振幅ａ１の差、および
他方では、ｔ１とｔ２との差。

同様に、前記最大振幅時間ｔ２と前記パターン終了時間ｔ３との間の生理信号１０の一次導関数は、以下の関係に対応する。
一方では、最大振幅ａ２と時間ｔ３における生理信号１０の振幅ａ３との差、および
他方では、ｔ２とｔ３との差。

本文献では、二次導関数は、前記対応する時間変化に対する前記一次導関数の変形として定義される。

具体例として、パターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２は２７μＶに等しくてもよく、上昇期間は２６８ｍｓに等しくてもよく、降下期間は３４８ｍｓに等しくてもよい。

一実施形態（図示せず）では、検出手段は、検出された各パターンについて、前記計算または前記測定を実行するために、および前記少なくとも１つのパターンパラメータにこの計算またはこの測定の結果を割り当てるために配置および／またはプログラムされた、計算機または測定ツールを備える。

したがって、本発明の方法は、抽出ステップの間に、時間領域内の生理信号１０のパラメータ化を含む。

好ましくは、生理信号１０を時間領域から周波数領域に変換するために実施されるステップはない。特に、本発明による方法は、１つまたは複数のパターンパラメータをそこから抽出するために生理信号の周波数表現を取得するためのいかなる処理ステップも実行しない。本発明によれば、パターンパラメータの少なくとも１つ、好ましくは全てが、時間領域内の生理信号からの抽出物である。

時間領域で実行されるこのパラメータ化によって、知覚の観点から、特に時間知覚の観点から比較的忠実に生理信号を転写するように、感覚信号が生成され得る。

感覚信号
本発明によれば、感覚信号が生成される。

この感覚信号は、好ましくは音響信号または波であるが、代替的にまたは付加的に、前記生物にとって知覚可能であれば、任意の他の種類の（視覚、触覚、嗅覚など）信号または波であってもよい。

感覚信号は、好ましくは周期関数である。たとえば、感覚信号は、正弦波、または正弦波の合計で構成され得る。

検出された各パターン１００について、本発明の方法は、このような信号を生成するために配置および／またはプログラムされた生成システムによる、このパターン１００に関連付けられた感覚信号の生成を含む。

図４の例では、感覚信号の生成のステップＥ４０は、抽出ステップＥ３０の後に実行される。この生成ステップに対応する、図４の図のボックスＥ４０において、「ＧＥＮ ＳＧ２」は「感覚信号の生成」を意味する。

図５の例では、感覚信号の生成のステップＥ４１は、抽出ステップＥ３１の後に実行される。この生成ステップに対応する、図５の図のボックスＥ４１において、「ＧＥＮ ＳＧ２ｉ」は「感覚信号の生成」を意味し、生成された感覚信号はステップＥ２１の間に生理信号内で検出されたｉ番目のパターンに関連付けられることが理解される。

たとえば図４に示されるものなど、実施形態に関係なく、生成ステップＥ４０は異なるサブステップを含むことができる。ステップＥ４０のサブステップの異なる組み合わせが、図４の実施形態を参照して図６から図８に示されている。これらの異なる組み合わせは当然ながら、図５の実施形態に、または本発明によるその他いずれかの実施形態に、適用され得る。

図６の例では、生成ステップＥ４０は、ステップＥ３０の間に抽出された少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定Ｅ４０１を含む。

図６の図のボックスＥ４０１において、「ＰＡＲ ＳＧ２」は「感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定」を意味する。このようにして１つ以上の感覚信号パラメータが決定されると、生成システム（図示せず）の助けを借りてそのように間隔信号が生成され、この効果的な生成は、図６の図のボックスＥ４０８に示されている。図６の図のボックスＥ４０８において、「ＳＧ２」は「感覚信号の効果的な生成」を意味する。

少なくとも１つの感覚信号パラメータは、たとえば、発振周波数、および／または遮断周波数、および／または振幅である。

感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定のこのようなサブステップを実行するために、生成システムは、少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての感覚信号の少なくとも１つのパラメータを決定するために配置および／またはプログラムされた決定手段（図示せず）を備える。

生成ステップＥ４０が、ステップＥ２０およびＥ３０で処理されたパターンに関連付けられた時間エンベロープの関数としての感覚信号の変調Ｅ４０３を含む別の例が、図７に示されている。

このような時間エンベロープは、感覚信号を変調するために構築された特定の信号で構成される。

時間エンベロープ２００の一例が、図３に表されている。

本発明によれば、各パターン１００について、時間エンベロープ２００は、このパターン１００に関連付けられ、少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータを有することができる。

したがって、図６の場合とは異なり、図７の場合、
少なくとも１つのパターンパラメータは、そのように１つ以上の感覚信号パラメータに割り当てられないが、
少なくとも１つのパターンパラメータは、少なくとも１つのエンベロープパラメータを決定し、このエンベロープは感覚信号を変調するのに役立つ。

言い換えると、図７の例では、生成ステップＥ４０は、少なくとも１つのエンベロープパラメータの決定のサブステップＥ４０２を含む。図７の図のボックスＥ４０２において、「ＰＡＲ ＳＧ３」は「少なくとも１つのエンベロープパラメータの決定」を意味する。１つ以上のエンベロープパラメータがこうして決定されると、感覚信号が時間エンベロープ２００によって変調され、こうして変調されたこの感覚信号は、その後そのように生成される。この変調された感覚信号生成は、図７の図のボックスＥ４０３によって示されている。この図のボックスＥ４０３において、「ＳＧ２＋ＳＧ３」は「時間エンベロープによって変調された感覚信号の生成」を意味する。

感覚信号の変調のこのようなサブステップを実行するために、生成システムは、この感覚信号の生成の主題であるパターンに関連付けられた時間エンベロープの関数として感覚信号を変調するために配置および／またはプログラムされた変調手段を備え、この時間エンベロープは、少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータを有する。

図８の図による感覚信号生成は、図６および図７の２つのアプローチを組み合わせている。具体的には、生成ステップＥ４０はこのため、以下の両方を含むことができる。
ステップＥ３０の間に抽出された少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定のサブステップＥ４０１、
ステップＥ３０の間に抽出された少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての少なくとも１つのエンベロープパラメータの決定のサブステップＥ４０２、および
変調された感覚信号の生成のサブステップＥ４０３。

図８の図のボックスＥ４０３において、「ＳＧ２＋ＳＧ３」は「時間エンベロープによって変調された感覚信号の生成」を意味し、感覚信号はそれ自体が少なくとも１つのパターンパラメータの関数としてパラメータ化されることが理解される。

非限定例として、生成システムは、増幅器、１つ以上の発振器を備えることができ、たとえば以下のものがある。
正弦波、三角波、方形波などの波を生成することが可能なモノフォニックオシレータ、
「ＬＦＯ」タイプの発振器（低周波発振器）、
加法または減法または周波数変調合成を実行できるようにするモジュール、
ウェーブテーブル読み取りモジュールなど。

本発明の装置は、アナログおよび／またはデジタル技術を実装することができる。

時間エンベロープ
ここで、ＡＤＳＲ型エンベロープを示す図３を参照して、時間エンベロープの例を説明する。このようなＡＤＳＲエンベロープは、以下の４つの連続するフェースを含む：アタック、ディケイ（落下とも呼ばれる）、サステイン（維持とも呼ばれる）、リリース（消滅とも呼ばれる）。

所与のパターン１００に関連付けられたこのようなＡＤＳＲエンベロープの場合、少なくとも１つのエンベロープパラメータは以下を含むことができる。
この時間エンベロープ２００の最大振幅に対応し、たとえば関連パターンの最大振幅に比例する、アタック振幅ａ２１、
この時間エンベロープ２００の開始時間ｔ２０と最大振幅時間ｔ２１との間の経過期間に対応し、たとえば関連パターンの上昇期間に比例するかまたは等しい、または関連パターンの最大振幅に比例する、アタック期間、
時間エンベロープ２００のサステイン期間終了時間ｔ２３から終了時間ｔ２４までの経過期間に対応し、たとえば関連パターンの最大振幅または降下期間に比例する、リリース期間、
最大振幅ｔ２１から始まってサステイン開始時間ｔ２２までの経過期間に対応し、たとえば関連パターンの最大振幅または降下期間に比例する、ディケイ期間、
サステイン振幅ａ２２であって、たとえば関連パターンの最大振幅に比例し、
ディケイ終了時間ｔ２２（したがってこの場合はサステイン開始時間に対応する）とリリース開始時間ｔ２３（したがってこの場合はサステイン終了時間に対応する）との間の経過期間に対応し、たとえば関連パターンの最大振幅または降下期間に比例する、サステイン期間、
ディケイ開始時間ｔ２０とディケイ終了時間ｔ２２との間の経過期間に対応し、たとえば関連パターンの合計期間に比例するかまたは等しい、または関連パターンの最大振幅に比例する、合計期間、
デフォルトでは、
振幅ａ２２の値は振幅ａ２１の３分の２になることができ、および／または
ディケイ期間およびリリース期間は各々サステイン期間の半分に等しくなることができる。

これらのエンベロープパラメータの値は、本発明による装置においてデフォルトで定義された値によって定義され得る。

図示されていないが、他のタイプのエンベロープ、たとえば以下のタイプのエンベロープが使用され得る。
ＡＲ：アタックおよびリリースフェーズのみを含む。
ＡＳＲ：アタック、サステイン、およびリリースフェーズのみを含む。
ＡＤＲ：アタック、ディケイ、およびリリースフェーズのみを含む。

これらその他のタイプのエンベロープの場合、利用可能な異なるエンベロープパラメータは、ＡＤＳＲエンベロープの例として以下に示されるパラメータのリストから推測される。

感覚信号の多様性
上記の記述は、本質的に、生理信号内で検出されたパターンに関連付けられた感覚信号の生成について説明している。

当然ながら、生理信号は一般に、各々がそれ自身の感覚信号の生成を引き起こすことができる、いくつかのパターンを含む。

図４の変形例によれば、生理信号は、その取得と同時に読み取られる（ループＲ１）。読み取られている生理信号の一部にパターンが存在するとすぐに、このパターンは原則としてＥ２０で検出され、ステップＥ３０およびＥ４０の実行をトリガする。このパターンに関連付けられた感覚信号は、こうして生成される。結果的に、生理信号の異なる部分におけるいくつかのパターンの存在は、これらの異なるパターンに関連付けられた感覚信号の連続的な生成によって反映される。

１つまたは複数のパターンの検出Ｅ２０、少なくとも１つのパターンパラメータの抽出Ｅ３０、および前記感覚信号の生成Ｅ４０のステップはこうして、生理信号１０の取得Ｅ１に対してリアルタイムで実行されることが可能である。これを行うために、生成システムは、生理信号の取得に対してリアルタイムで、１つまたは複数のパターンを検出し、前記少なくとも１つのパターンパラメータを抽出し、前記感覚信号を生成するために配置および／またはプログラムされた、リアルタイムジェネレータであり得る。

図５の変形例によれば、生理信号は、前のまたは独立したステップＥ１で取得される。ステップＥ２１の間に生理信号内で検出された各パターンｉについて、ステップＥ３１およびＥ４１が実行される。各パターンに関連付けられた感覚信号ｉは、こうして生成される。このパターンは、ループＲ２によって示されるように反復的に、または並行して（図示せず）、別々に処理される。結果的に、生理信号の異なる部分におけるいくつかのパターンの存在は、これらの異なるパターンに関連付けられた感覚信号の生成によって反映される。各パターンｉが反復的に処理されると、検出された各パターンに関連付けられた感覚信号は、リアルタイムで、または任意選択的に、各感覚信号のその後の生成を可能にするコンピュータデータまたはデジタルまたは電子または電気またはアナログ信号（たとえば音声ファイル）のメモリ内の中間記録を通過することによって、連続的に生成される。検出されたパターンが並行して処理されるとき、またはメモリ内のデータの記録の後にこれらが生成されるとき、感覚信号は、生理信号内のパターンの一時性を考慮して、または考慮せずに、生成されることが可能である。

したがって、感覚信号の生成は、生理信号の取得に対して遅れて実行されることが可能である。これを行うために、生成システムは、生理信号の取得に対して遅れて感覚信号を生成するために配置および／またはプログラムされたリターダを備えることができる。

好ましくは、生理信号１０内でいくつかのパターン１００が検出される。一実施形態では、各パターン１００はパターンパラメータとしてパターン開始時間ｔ１を含み、および検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の開始時間を含むと考えられる。好ましくは、この実施形態によれば、連続的に生成された各対の感覚信号の開始時間の間の経過期間は、連続的に検出された各対のパターンのパターン開始時間ｔ１の間の経過期間に比例するかまたは等しい。

具体例
一実施形態では、時間エンベロープ２００は、以下の３つのエンベロープパラメータ：アタック振幅ａ２１、アタック期間、および消滅期間を含む。この実施形態では、所与のパターン１００に関連付けられた各エンベロープ２００について、
アタック振幅ａ２１は、このパターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２に依存（たとえば比例）し、および／または
アタック期間は上昇期間に依存（たとえば比例）し、および／または
消滅期間は降下期間に依存（たとえば比例）する。

図１１の実施形態ＭＤＲ１１では、４つの感覚信号３１、３２、３３、および３４が生成され、生理信号、たとえば図１の信号１０内で連続的に検出された４つのパターンにそれぞれ対応する。各パターン１００は、パターンパラメータとしてパターン終了時間ｔ３を含み、検出された各パターンについて生成された各感覚信号はこの感覚信号の有効期限時間を含む。

図１１は、これら４つの感覚信号３１、３２、３３、および３４が、開始時間ｔ３１、ｔ３３、ｔ３５、およびｔ３７でそれぞれ生成され、有効期限時間ｔ３２、ｔ３４、ｔ３６、およびｔ３８でそれぞれ終了することを示している。各感覚信号の、ｙ軸に沿って表される振幅が、その開始時間と有効期限時間との間で一定であることもわかる。

このように、実施形態ＭＤＲ１１は、各感覚信号が、この感覚信号に関連付けられたパターンの形状に関係なく同一の振幅を有する単純なケースを示しており、この例では、感覚信号３１、３２、３３、および３４に関連付けられたパターンは異なる形状を有し、たとえば異なる最大振幅を有すると仮定される。

図１１は、信号ごとに持続時間が異なる感覚信号３１、３２、３３、および３４を示す。この例では、感覚信号３１、３２、３３、および３４の各々は、これに関連付けられたパターンの持続時間と同じ持続時間を有すると仮定され、感覚信号の持続時間はその開始時間（たとえば信号３１ではｔ３１）と有効期限時間（たとえば信号３１ではｔ３２）との間の経過期間によって定義される。

この実施形態ＭＤＲ１１では、例示目的のため、連続的に生成された各対の感覚信号の開始時間の間の経過期間は、生理信号１０内で連続的に検出された各対の関連パターンのパターン開始時間の間の経過期間に等しいことも想定される。言い換えると、感覚信号３１、３２、３３、および３４の連続的な生成は、これらの感覚信号に関連付けられた４つのパターンを含む生理信号の部分の時間的力学を考慮している。

図１２の実施形態ＭＤＲ１２は、対応するパターン内の生理信号の最大振幅の関数である（たとえばこれに比例する）、感覚信号３５、３６、３７、および３８のそれぞれの振幅を除いて、実施形態ＭＤＲ１１と同様である。したがって、図１２から、感覚信号３５、３６、３７、および３８に関連付けられたパターンの最大振幅は、それぞれますます小さくなっていることが推測される。

別の実施形態では、感覚信号３５、３６、３７、および３８は、対応するパターン内の生理信号の最大振幅に反比例することができ、または任意の他の種類の関数、たとえばこの最大振幅および／または１つ以上の他のパターンパラメータの関数であり得る。

図１３は、４つの感覚信号３９、４０、４１、および４２が生成される、別の実施形態ＭＤＲ１３を示す。

この実施形態ＭＤＲ１３では、生理信号内で検出された各パターン１００について、このパターン１００に関連付けられた感覚信号の生成は、このパターン１００に関連付けられた前記時間エンベロープ２００の関数としてのこの感覚信号の前記変調を含む。結果として、変調された感覚信号３９、４０、４１、および４２は各々、経時的に変化するプロファイルを有し、この場合は時間エンベロープ、この例ではＡＲタイプのエンベロープ（異なるタイプのエンベロープの説明については上記を参照）によるこれらの信号の変調のため経時的に変化する振幅を有することが、わかる。この例では、少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２を含み、少なくとも１つのエンベロープパラメータは、対応するエンベロープに関連付けられたパターン内の生理信号１０の前記最大振幅ａ２に比例するアタック期間ａ２１を含む。

感覚信号３９、４０、４１、および４２は、開始時間ｔ３９、ｔ４２、ｔ４５、およびｔ４８でそれぞれ生成され、有効期限時間ｔ４１、ｔ４４、ｔ４７、およびｔ５０でそれぞれ終了する。これらの信号は、最大振幅時間ｔ４０、ｔ４３、ｔ４６、およびｔ４９をそれぞれ有する。感覚信号３９、４０、４１、および４２の各々が到達する最大振幅は、信号間で絶対値が同一であるが、信号間で異なる上昇期間の後に発生する。上昇期間は、開始時間（たとえば信号３９ではｔ３９）と最大振幅時間（たとえば信号３９ではｔ４０）との間の経過期間によって定義される。

図示されていない別の実施形態では、実施形態ＭＤＲ１３のエンベロープパラメータは、対応するエンベロープに関連付けられたパターン内の生理信号１０の前記最大振幅ａ２に比例するアタック振幅ａ２１を含むエンベロープパラメータに置き換えられる。

図１４の実施形態ＭＤＲ１４は、今説明された２つの後者の実施形態を組み合わせており、各感覚信号を変調する時間エンベロープは、エンベロープパラメータとしてアタック期間およびアタック振幅の両方を有する。さらに、実施形態ＭＤＲ１４では、実施される時間エンベロープはＡＤＳＲ型である。

より具体的には、図１４の感覚信号４３、４４、４５、および４６は、それぞれ以下を有する。
開始時間ｔ５１、ｔ５５、ｔ５７、およびｔ６１、
有効期限時間ｔ５５、ｔ５７、ｔ６１、およびｔ６５（この例では、信号４３、４４、および４５の有効期限時間はそれぞれ信号４４、４５、および４６の開始時間に対応する）、
最大振幅時間ｔ５２、ｔ５６、ｔ５８、およびｔ６２、
ディケイ終了時間ｔ５３、ｔ５７（信号４４では、ディケイ終了時間はこの信号の有効期限時間に対応する）、ｔ５９、およびｔ６３、
リリース開始時間ｔ５４、ｔ５６（信号４４では、リリース開始時間はこの信号の最大振幅時間に対応する）、ｔ６０、およびｔ６４。

図１４の例は、連続して生成された感覚信号が、信号ごとに異なる最大振幅に到達できることを示しており、この最大振幅は、上述のようなパラメータ化によって、信号ごとに異なる上昇期間の後に発生し得る。

実施形態ＭＤＲ１５では、検出された各パターン１００について、少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２を含み、感覚信号は、このパターン１００内の生理信号１０の前記最大振幅ａ２の関数である遮断周波数を有するフィルタでフィルタリングされる。

特に実施形態ＭＤＲ１５と組み合わせ可能な、図示されていない別の実施形態では、検出された各パターン１００について、少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２を含み、感覚信号は、
このパターン１００内の生理信号１０の前記最大振幅ａ２の関数である周波数で発振することができ、および／または
このパターン１００内の生理信号１０の前記最大振幅ａ２の関数である振幅を有することができる。

図示されていない別の実施形態では、検出された各パターン１００について、少なくとも１つの感覚信号パラメータは、少なくとも１つのパターンパラメータの変化の関数として変化し、少なくとも１つのパターンパラメータは好ましくはこのパターン１００内の生理信号１０の最大振幅ａ２である。少なくとも１つの感覚信号パラメータは、発振周波数、および／または遮断周波数、および／または振幅を含むことができる。

当然ながら、本発明は、今説明された例に限定されず、本発明の範囲を越えることなくこれらの例に対して多くの調整がなされてもよい。

たとえば、方法は、生理信号に含まれるパターンの全ての検出のステップと、これに続く特定の認知状態を表す検出されたパターンを選択できるようにする分類ステップとを含むことができる。このような分類ステップは、特に、選択されたパターン検出基準が、区別することが望まれる異なる認知状態を表すパターンを検出できる状況において、有用であり得る。これは、一晩などの長期間にわたる脳活動を表す生理信号の取得後の場合であり得る。

さらに、本発明の異なる特性、形態、変形例、および実施形態は、両立不可能かまたは相互排他的でない程度に、様々な組み合わせで互いに組み合わせられることが可能である。

生理信号は、生物の脳活動（アルファ波、ベータ波、デルタ波など）、もしくは動物または人間の生物の心臓または呼吸または眼または筋肉活動を表すことができる。生理信号は、この動物または人間から侵襲的な方法では取得されず、たとえば脳内プローブによっては取得されない。

上記で説明されたように、感覚信号は、音響または視覚または触覚または嗅覚または味覚信号であり得る。感覚信号は好ましくは、生理信号が発せられるのと同じ動物または人間によって受信される（たとえば聞こえる）。次いで、「個人向け」感覚信号という用語が使用される。

この感覚信号は、感覚信号を発生するのと同じ個人に対して、またはより一般的には別のユーザに対して、個人向けの方法で再生されることが可能である。

当然ながら、本発明の異なる特性、形態、変形例、および実施形態は、様々な組み合わせで互いに組み合わせられることが可能である。

Claims (17)

1. 生物の生理信号（１０）の取得（Ｅ１）と、
   前記生理信号（１０）の１つ以上のパターン（１００）の検出（Ｅ２０、Ｅ２１）と、
   を含む、生理感覚変換方法であって、検出された各パターン（１００）について、
   検出された前記パターン（１００）からの少なくとも１つのパターンパラメータの抽出（Ｅ３０、Ｅ３１）と、
   このパターン（１００）に関連付けられた感覚信号（３１〜４６）の生成（Ｅ４０、Ｅ４１）であって、
   ・前記少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての前記感覚信号の少なくとも１つのパラメータの決定（Ｅ４０１）、および／または
   ・前記少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータ（ａ２１、ａ２２）を有する、このパターン（１００）に関連付けられた時間エンベロープ（２００）の関数としての前記感覚信号（３１〜４６）の変調（Ｅ４０３）
   を含む生成（Ｅ４０、Ｅ４１）と、
   をさらに含むことを特徴とする、生理感覚変換方法。
2. パターン（１００）の前記検出（Ｅ２０、Ｅ２１）は、
   第１の時間（ｔｓ１）に、第１の所定の振幅（ａｓ１）以上になる前記生理信号（１０）の振幅の検出と、
   第２の時間（ｔｓ２）に、第２の所定の振幅（ａｓ２）未満になる前記生理信号（１０）の振幅の検出と、
   前記第１の時間（ｔｓ１）と第２の時間（ｔｓ２）との間の経過期間が所定の期間以上である場合にパターン（１００）が検出される確認試験と、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 検出された各パターン（１００）について、前記少なくとも１つのパターンパラメータは、
   パターン開始時間（ｔ１）、および／または
   パターン終了時間（ｔ３）、および／または
   このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の最大振幅（ａ２）、および／または
   最大振幅時間（ｔ２）、および／または
   前記パターン開始時間（ｔ１）と前記パターン終了時間（ｔ３）との間の経過期間に対応する合計期間、および／または
   前記パターン開始時間（ｔ１）と前記最大振幅時間（ｔ２）との間の経過期間に対応する上昇期間、および／または
   前記最大振幅時間（ｔ２）と前記パターン終了時間（ｔ３）との間の経過期間に対応する降下期間、および／または
   前記パターン開始時間（ｔ１）と前記最大振幅時間（ｔ２）との間の前記生理信号（１０）の一次および／または二次導関数、および／または
   前記最大振幅時間（ｔ２）と前記パターン終了時間（ｔ３）との間の前記生理信号（１０）の一次および／または二次導関数
   の計算または測定から得られる、請求項１または２に記載の方法。
4. 検出された各パターン（１００）について、このパターン（１００）に関連付けられた前記感覚信号（３１〜４６）の前記生成（Ｅ４０、Ｅ４１）は、このパターン（１００）に関連付けられた前記時間エンベロープ（２００）の関数としてのこの感覚信号（３１〜４６）の前記変調（Ｅ４０３）を含み、前記少なくとも１つのエンベロープパラメータは、
   このパターン（１００）に関連付けられた前記時間エンベロープ（２００）の最大振幅に対応するアタック振幅（ａ２１）、および／または
   このパターン（１００）に関連付けられた前記時間エンベロープ（２００）の開始時間（ｔ２０）と最大振幅時間（ｔ２１）との間の経過期間に対応するアタック期間、および／または
   このパターン（１００）に関連付けられた前記時間エンベロープ（２００）の終了時間（ｔ２４）までの経過期間に対応するリリース期間、および／または
   前記最大振幅時間（ｔ２１）から始まる経過期間に対応するディケイ期間、および／または
   サステイン振幅（ａ２２）、および／または
   ディケイ終了時間（ｔ２２）とリリース開始時間（ｔ２３）との間の経過期間に対応するサステイン期間
   を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つのエンベロープパラメータは、前記アタック振幅（ａ２１）、前記アタック期間、および前記消滅期間を含み、
   前記アタック振幅（ａ２１）は、このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の最大振幅（ａ２）に依存し、および／または
   前記アタック期間は前記上昇期間に依存し、および／または
   前記消滅期間は前記降下期間に依存する、
   請求項３に従属するとみなされる請求項４に記載の方法。
6. 検出された各パターン（１００）について、
   このパターン（１００）に関連付けられた前記感覚信号（３１〜４６）の前記生成（Ｅ４０、Ｅ４１）は、このパターン（１００）に関連付けられた前記時間エンベロープ（２００）の関数としてのこの感覚信号（３１〜４６）の前記変調（Ｅ４０３）を含み、
   前記少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の最大振幅（ａ２）を含み、
   前記少なくとも１つのエンベロープパラメータは、
   ・このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の前記最大振幅（ａ２）の関数であるアタック振幅（ａ２１）、および／または
   ・このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の前記最大振幅（ａ２）の関数であるアタック期間
   を含む、請求項３に従属するとみなされる請求項４に記載の方法。
7. 検出された各パターン（１００）について、前記感覚信号（３１〜４６）の前記生成（Ｅ４０、Ｅ４１）は、少なくとも１つの感覚信号パラメータの前記決定（Ｅ４０１）を含み、この少なくとも１つの感覚信号パラメータは、
   発振周波数、および／または
   遮断周波数、および／または
   振幅
   を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 検出された各パターン（１００）について、
   前記少なくとも１つのパターンパラメータは、このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の最大振幅（ａ２）を含み、
   前記感覚信号は、
   ・このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の前記最大振幅（ａ２）の関数である遮断周波数を有するフィルタでフィルタリングされ、および／または
   ・このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の前記最大振幅（ａ２）の関数である周波数で発振し、および／または
   ・このパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の前記最大振幅（ａ２）の関数である振幅を有する、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 検出された各パターン（１００）について、前記少なくとも１つの感覚信号パラメータは、前記少なくとも１つのパターンパラメータの変化の関数として変化し、前記少なくとも１つのパターンパラメータは好ましくはこのパターン（１００）内の前記生理信号（１０）の最大振幅（ａ２）である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記生理信号（１０）内でいくつかのパターン（１００）が検出され、各パターン（１００）はパターンパラメータとしてパターン開始時間（ｔ１）を含み、検出された各パターン（１００）について生成された各感覚信号（３１〜４６）は、この感覚信号（３１〜４６）の開始時間を含み、連続的に生成された各対の感覚信号の前記開始時間の間の前記経過期間は、連続的に検出された各対のパターンの前記パターン開始時間（ｔ１）の間の前記経過期間に比例するかまたは等しい、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 各パターン（１００）はパターンパラメータとしてパターン終了時間（ｔ３）を含み、検出された各パターンについて生成された各感覚信号（３１〜４６）はこの感覚信号（３１〜４６）の有効期限時間も含み、検出された各パターン（１００）について生成された各感覚信号（３１〜４６）の前記振幅は、この感覚信号（３１〜４６）の前記開始時間と前記有効期限時間との間で一定である、請求項１０に記載の方法。
12. 前記感覚信号（３１〜４６）の前記生成（Ｅ４０、Ｅ４１）は、前記生理信号（１０）の前記取得（Ｅ１）に対して遅れて実行される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記１つまたは複数のパターン（１００）の前記検出（Ｅ２０、Ｅ２１）、前記少なくとも１つのパターンパラメータの前記抽出（Ｅ３０、Ｅ３１）、および前記感覚信号（３１〜４６）の前記生成（Ｅ４０、Ｅ４１）は、前記生理信号（１０）の前記取得（Ｅ１）に対してリアルタイムで実行される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
14. 生成された前記感覚信号（３１〜４６）は周期関数である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記生理信号（１０）を時間領域から周波数領域に変換するために実施されるステップはない、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記生物はヒトであり、
    前記生理信号（１０）は前記ヒトの脳活動を表し、
    前記感覚信号（３１〜４６）は音響信号である、
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 生物から生理信号（１０）を取得（Ｅ１）するために配置および／またはプログラムされた取得手段と、
    前記生理信号（１０）内の１つ以上のパターン（１００）を検出（Ｅ２０、Ｅ２１）するために配置および／またはプログラムされた検出手段と、
    を備える生理感覚変換装置であって、前記生理感覚変換装置は、
    検出された各パターン（１００）から少なくとも１つのパターンパラメータを抽出（Ｅ３０、Ｅ３１）するために配置および／またはプログラムされた抽出手段と、
    検出された各パターン（１００）について感覚信号（３１〜４６）を生成（Ｅ４０、Ｅ４１）するために配置および／またはプログラムされた生成システムであって、この生成システムは、
    ・前記少なくとも１つのパターンパラメータの関数としての前記感覚信号（３１〜４６）の少なくとも１つのパラメータを決定（Ｅ４０１）するために配置および／またはプログラムされた決定手段、および／または
    ・前記少なくとも１つのパターンパラメータの関数として決定された少なくとも１つのエンベロープパラメータを有する、このパターン（１００）に関連付けられた時間エンベロープ（２００）の関数として前記感覚信号（３１〜４６）を変調（Ｅ４０３）するために配置および／またはプログラムされた変調手段
    を備える生成システムと、
    をさらに備えることを特徴とする、生理感覚変換装置。
    

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