JP6517079B2 - Muscle electrical stimulation device - Google Patents
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Description
本発明は、筋肉電気刺激装置に関する。 The present invention relates to a muscle electrical stimulation device.
従来、筋繊維に電流を流すと筋収縮を起こすことが広く知られている。特に医療・スポーツの分野にて、筋肉増強を目的とした活用がなされている。具体的には、人体に張り付けた電極を介して通電し、電気信号に基づいて筋肉を緊張及び弛緩させる筋肉刺激方法が用いられている。そして、筋肉を収縮させる電気信号として、特に低周波信号が有効とされている。当該電気信号の周波数が高くなるにつれ、筋肉の収縮が行われなくなるためである。 Conventionally, it is widely known that when a current is applied to muscle fibers, muscle contraction occurs. In the medical and sports fields in particular, it is used for the purpose of muscle enhancement. Specifically, a muscle stimulation method is used in which electricity is supplied via an electrode attached to a human body, and the muscle is tightened and relaxed based on an electrical signal. And a low frequency signal is particularly effective as an electrical signal for contracting a muscle. This is because as the frequency of the electrical signal increases, muscle contraction does not occur.
しかしながら、電気信号を低周波とした場合には、人の皮膚表面での電気抵抗等の影響により痛みが生じやすい。一方、電気信号を高周波とした場合には、上記電気抵抗等の影響を受けにくく、痛みが生じにくいという性質がある。 However, when the electrical signal has a low frequency, pain is likely to occur due to the influence of electrical resistance or the like on the skin surface of a person. On the other hand, when the electric signal has a high frequency, it is difficult to be affected by the electric resistance and the like, and it is difficult to cause pain.
そして、電気信号を利用して筋肉に刺激を与える筋肉刺激装置として、特許文献1には、電源を内蔵した本体部と、本体部から延設された一対の電極とを備え、一対の電極を人体に張り付けることにより、電気パルスを人体に流して筋刺激を与えるように構成されたものが開示されている。この筋肉刺激装置は、上蓋に設けられた記号部分を押下することにより、カンチレバー弾性押圧側を介して制御回路ユニットを操作し、出力パルスを調整するよう構成されている。上記装置は、本体部と電極とが一体化されているため、衣服の下に着用することができる。そのため、上記装置を着用したまま日常の活動を行うことができ、さらには衣服の上から上記装置を操作することができる。
And as a muscle stimulation device which stimulates a muscle using an electric signal,
また、電子機器の分野においては、電子機器を操作する際に音を発生させることにより、電子機器が当該操作を受け入れたことを使用者に通知する技術が知られている。上記装置は衣服の下に着用した状態で操作を行うように構成されているため、操作に応じて音を発生させる技術を適用することにより、使用者にとっての使い勝手がより良くなる。 Further, in the field of electronic devices, there is known a technique of notifying a user that the electronic device has accepted the operation by generating a sound when operating the electronic device. Since the above-mentioned device is configured to operate in a state of being worn under clothes, by applying a technology that generates a sound according to the operation, the usability for the user is improved.
特許文献1の筋肉刺激装置を長時間に亘って着用し続けた場合、装置と肌との間に汗や湿気等が滞留しやすい。汗や湿気等が本体部に侵入すると本体部内の電子部品が損傷するおそれがあるため、この種の筋肉刺激装置は防滴型あるいはそれ以上の防水性能を有することが望ましい。しかし、上記装置を防水構造にすると、本体部が密閉されるため、本体部から発生する音が外部に伝わりにくくなる。それ故、従来の装置は、操作が装置に受け入れられたことを使用者が認識しにくく、使い勝手が悪いという問題がある。
When the muscle stimulation device of
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、使い勝手の良い筋肉電気刺激装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a user-friendly muscle electrical stimulation apparatus.
本発明の一態様は、電気刺激を発生させる本体部と、該本体部から外方へ延出し、シート状を呈する延出部と、該延出部の一方の面に配置された電極と、該電極に貼付されたゲルパッドとを有し、上記電極及び上記ゲルパッドを介して筋肉に上記電気刺激を与える筋肉電気刺激装置であって、
上記本体部は、
上記筋肉電気刺激装置の着用時に人体側を向く肌対面部と、
上記本体部に内蔵された、電力源としての電源部、該電源部から上記電極への電力の供給態様を制御する制御部、及び該制御部に接続された振動体と、
上記本体部の外表面に配置された、上記制御部における電力の供給態様を変更する操作面とを有しており、
上記制御部は上記電極への電力の供給態様が変更されたことを契機として上記振動体を振動させるよう構成されており、
上記振動体は、上記延出部の厚み方向から視た正面視において、上記ゲルパッドとは異なる位置に配置されており、
上記肌対面部は周囲よりも膨出していることを特徴とする筋肉電気刺激装置にある。
One aspect of the present invention is a main body portion that generates an electrical stimulation, an extension portion extending outward from the main body portion and presenting a sheet shape, and an electrode disposed on one surface of the extension portion. What is claimed is: 1. A muscle electrical stimulation apparatus comprising: a gel pad attached to the electrode, wherein the muscle and the gel pad apply the electrical stimulation to a muscle via the electrode and the gel pad
The main unit is
A skin-facing portion that faces the human body when the muscle electrical stimulation apparatus is worn,
Built in the main body portion, and a power supply unit, a control unit for controlling the supply mode of electric power to the electrodes from the power supply unit, and a vibration member which is connected to the control unit as a power source,
Disposed on the outer surface of the body portion has an operation surface to change the power supply mode of the above control unit,
The control unit is configured to vibrate the vibrator in response to a change in the supply mode of the power to the electrode.
The vibrator is disposed at a position different from that of the gel pad in a front view as viewed from the thickness direction of the extension portion .
The above-mentioned skin-facing part is bulging out than the surroundings .
上記筋肉電気刺激装置(以下、「EMS装置」と省略することがある。)は、上記電源部、上記制御部及び上記振動体が内蔵されていると共に、上記操作面を外表面に備えた上記本体部を有している。また、上記制御部は上記電極への電力の供給態様が変更されたことを契機として上記振動体を振動させるよう構成されている。それ故、上記EMS装置は、使用者が上記操作面を介して上記制御部における電力の供給態様を変更した際に、上記振動体を振動させることができる。そして、上記振動が上記本体部や上記延出部を介して使用者に伝わることにより、操作が装置に受け入れられたことを使用者に容易に認識させることができる。 The muscle electrical stimulation apparatus (hereinafter may be abbreviated as "EMS apparatus") includes the power supply unit, the control unit, and the vibrator, and includes the operation surface on the outer surface. It has a main body. Further, the control unit is configured to vibrate the vibrator in response to a change in the manner of supplying power to the electrode. Therefore, the EMS device can vibrate the vibrator when the user changes the power supply mode in the control unit via the operation surface. Then, the vibration can be transmitted to the user through the main body portion and the extension portion, so that the user can easily recognize that the operation has been accepted by the device.
以上のように、上記EMS装置は、振動の有無によって操作が装置に受け入れられたか否かを使用者が容易に認識することができ、従来のEMS装置に比べて使い勝手をより向上させることができる。また、上記EMS装置は、例えば衣服の中に着用する態様においても使い勝手をより向上させることができる。 As described above, the EMS device allows the user to easily recognize whether or not the operation has been accepted by the device according to the presence or absence of vibration, and can improve usability as compared with the conventional EMS device. . Moreover, the said EMS apparatus can improve usability further also in the aspect worn, for example in clothes.
上記EMS装置において、上記本体部は、上記EMS装置の着用時に人体側を向く肌対面部を有しており、該肌対面部は周囲よりも膨出していてもよい。上記肌対面部を周囲よりも膨出させることにより、EMS装置が着用された際に、肌対面部を人体により接近して配置することができ、場合によっては人体に接触させることができる。そのため、上記EMS装置は、使用者に上記振動をより容易に感知させることができる。その結果、上記EMS装置の使い勝手をより向上させることができる。 In the above EMS device, the main body portion may have a skin facing portion facing the human body when the EMS device is worn, and the skin facing portion may bulge out from the surroundings. By bulging the skin facing portion above the surroundings, when the EMS device is worn, the skin facing portion can be disposed closer to the human body, and in some cases, it can be brought into contact with the human body. Therefore, the EMS device can allow the user to more easily sense the vibration. As a result, the usability of the EMS device can be further improved.
また、上記の場合において、上記電源部は、上記本体部内における、上記肌対面部の近傍に配置されていることが好ましい。この場合には、EMS装置が着用された際に、上記電源部が人体に比較的近い位置に配置されるため、使用者の体温が電源部に伝わり易い。それ故、電源部の温度が過度に低下することを容易に抑制することができる。その結果、電源部から供給される電力の変動をより低減することができる。 In the above case, preferably, the power supply unit is disposed in the main body unit in the vicinity of the skin facing unit. In this case, when the EMS device is worn, the power supply unit is disposed relatively close to the human body, so the user's body temperature is easily transmitted to the power supply unit. Therefore, an excessive decrease in the temperature of the power supply unit can be easily suppressed. As a result, fluctuations in power supplied from the power supply unit can be further reduced.
上記振動部における振動パターンは特に限定されず、適宜設定することができる。例えば、上記制御部は、上記電気刺激を発生させるオン状態と上記電気刺激を停止するオフ状態とを切替可能に構成されているとともに、上記オン状態と上記オフ状態との切替を契機として上記振動体を電源操作パターンで振動させるように構成されていてもよい。この場合には、上記EMS装置は、オン状態とオフ状態とを切り替える操作を制御部が受け入れたか否かを、使用者に容易に認識させることができる。 The vibration pattern in the said vibration part is not specifically limited, It can set suitably. For example, the control unit is configured to be able to switch between an on-state for generating the electrical stimulation and an off-state for stopping the electrical stimulation, and the vibration triggered by switching between the on-state and the off-state. The body may be configured to vibrate in a power operation pattern. In this case, the EMS device can allow the user to easily recognize whether the control unit has accepted an operation of switching between the on state and the off state.
また、上記制御部は、上記電気刺激の強度を複数のレベルに変更可能に構成されているとともに、上記電気刺激の強度の変更を契機として上記振動体を強度変更パターンで振動させるように構成されていてもよい。この場合には、上記EMS装置は、電気刺激の強度を変更する操作を制御部が受け入れたか否かを、使用者に容易に認識させることができる。 Further, the control unit is configured to be able to change the strength of the electrical stimulation into a plurality of levels, and is configured to vibrate the vibrator in a strength change pattern in response to a change in the strength of the electrical stimulation. It may be In this case, the EMS device can make the user easily recognize whether the control unit has received an operation to change the intensity of the electrical stimulation.
上述した強度変更パターンは、電源操作パターンと同一の振動パターンとすることもできるが、電源操作パターンとは異なる振動パターンを有することがより好ましい。使用者が行う操作に対応して異なる振動パターンを発生させることにより、制御部に受け入れられた操作の種類をより容易に使用者に認識させることができる。それ故、EMS装置の使い勝手をより向上させることができる。また、この場合には、EMS装置は、視覚や聴覚によらず制御部に受け入れられた操作の種類を使用者に容易に認識させることができるため、衣服の下に着用して使用する態様にも好適に用いることができる。 The strength change pattern described above may be the same vibration pattern as the power supply operation pattern, but it is more preferable to have a vibration pattern different from the power supply operation pattern. By generating different vibration patterns corresponding to the operation performed by the user, the user can more easily recognize the type of the operation accepted by the control unit. Therefore, the usability of the EMS device can be further improved. Also, in this case, the EMS device can easily make the user recognize the type of the operation accepted by the control unit without visual or auditory sense, and therefore, the embodiment in which the EMS device is worn under clothes and used Can also be suitably used.
また、強度変更パターンを更に細分化し、操作ごとに異なる振動パターンを発生させることもできる。例えば、上記強度変更パターンは、上記電気刺激の強度を強くすることを契機として発生される強度増大パターンと、上記電気刺激の強度を弱くすることを契機として発生される強度低下パターンとを含んでいてもよい。また上記強度変更パターンは、上限を超えて上記電気刺激の強度を強くしようとしたこと、または、下限を超えて上記電気刺激の強度を弱くしようとしたことを契機として発生される限界通知パターンを含んでいてもよい。この場合には、上記と同様に、EMS装置の使い勝手をより向上させることができる。 Also, the intensity change pattern can be further subdivided to generate different vibration patterns for each operation. For example, the intensity change pattern includes an intensity increase pattern generated upon increasing the intensity of the electrical stimulation and an intensity decrease pattern generated upon decreasing the intensity of the electrical stimulation. It may be In addition, the above-mentioned strength change pattern is a limit notification pattern generated upon an attempt to intensify the intensity of the electrical stimulation above the upper limit or an attempt to weaken the intensity of the electrical stimulation above the lower limit. May be included. In this case, as described above, the usability of the EMS device can be further improved.
(実施例1)
上記筋肉電気刺激装置の実施例を、図1〜図14を用いて説明する。
本例のEMS装置1は、図1〜図3に示すように、電気刺激を発生させる本体部10と、本体部10から外方へ延出し、シート状を呈する延出部120と、延出部120の一方の面に配置された電極311〜313、321〜323とを有しており、電極311〜313、321〜323を介して筋肉に電気刺激を与えることができるよう構成されている。
Example 1
An embodiment of the muscle electrical stimulation apparatus will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図4及び図6に示すように、本体部10は、電力源としての電源部20と、電源部20から電極311〜313、321〜323への電力の供給態様を制御する制御部40と、制御部40に接続された振動体43とを内蔵している。また、本体部10は、制御部40における電力の供給態様を変更する操作面54を外表面に有している。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
制御部40は電極への電力の供給態様が変更されたことを契機として振動体43を振動させるよう構成されている。また、外殻形成体12はケース11の少なくとも一部を覆っている。
The
本例のEMS装置1は、図5に示すように、人体2の腹部3に取り付けて使用することができるように構成されている。以下のEMS装置1の構成の説明においては、便宜上、図5に示すようにEMS装置1を着用した状態を基準として方向を表示する。即ち、人体2の背丈の長手方向を身長方向Yといい、身長方向Yにおける頭部へ向かう向きを上側Y1、脚部へ向かう向きを下側Y2という。また、人体2の正面に面して、身長方向Yに平行でへそ3aを通る人体2の中心軸2aから人体2の右手5a側への方向を右方向X1とし、中心軸2aから人体2の左手5b側への方向を左方向X2とする。そして、右方向X1と左方向X2とを合わせて左右方向Xという。なお、これらの表示は便宜上のものであり、EMS装置1を実際に着用する際の向きは図5に示した態様に限定されるものではない。
The
以下、本例のEMS装置1について、詳述する。
図1に示すように、EMS装置1の中央には、本体部10が設けられている。図1及び図3に示すように、本体部10は、略円盤状をなしている。図4(a)、図4(b)に示すように、本体部10は、電源部20及び制御部40を収納するケース11と、ケース11に取り付けられてEMS装置1の外殻を形成する外殻形成体12と、からなる。ケース11はABS製である。外殻形成体12はシリコン製である。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, a
図3〜図5に示すように、本例の本体部10は、EMS装置1の着用時に人体側を向く肌対面部101を有している。肌対面部101は、本体部10における延出部120の近傍よりも外方に膨出しており、EMS装置1の着用時に延出部120よりも肌に近づくように配置されている。具体的には、本例の肌対面部101は、後述する第2ケース112及び蓋15から構成されている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
また、図5に示すように、本体部10内における肌対面部101の近傍には、電源部20を構成する電池21が配置されている。具体的には、電池21は、第2ケース112の中央に設けられた電池保持部14に保持されており、電池保持部14の開口面を閉鎖する蓋15に対面して配置されている。
Further, as shown in FIG. 5, a
ケース11は凹状をなす第1ケース111と、第1ケース111に取り付けられて、第1ケース111との間に制御部40を収納する収納部13を形成する第2ケース112とからなる。第2ケース112の外縁に沿って、立設されたリブ112aが、第1ケース111の外縁部111aの内側に嵌合して第1ケース111に第2ケース112が接合されている。
The
第1ケース111には、図1、図4(b)に示すように、後述する操作部50の一部を形成する第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51bが形成されている。第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51bは、第1ケース111の壁の一部をくり抜いて片持ち梁の状態に形成されている。第1カンチレバー51aと第2カンチレバー51bとは、身長方向Yの上側Y1から下側Y2に向かって、この順で配列している。
In the
図1、図4(b)に示すように、外殻形成体12が第1ケース111における第2ケース112と反対側に取り付けられている。そして、図1に示すように、外殻形成体12は両カンチレバー51a、51bを覆っている。外殻形成体12において、第1カンチレバー51aの直上には記号「+」が突出形成されており、第2カンチレバー51bの直上には記号「−」が突出形成されており、後述する操作部50の一部を形成する操作面54を形成している。上記カンチレバーの配列により、「+」が身長方向Yの上側Y1となるとともに、「−」が身長方向Yの下側Y2となり、人間工学的に使用者が操作しやすいものとなっている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 4 (b), the
図4(a)、図4(b)に示すように、第1ケース111と第2ケース112との間に形成された収納部13には、制御部40(図6参照)を形成する制御基板41が収納されている。制御基板41はプリント基板であって、制御基板41には図示しない配線パターンと電子部品42等とが設けられて、制御回路が形成されている。また、制御基板41には、振動体43が電気的に接続されている。振動体43としては、例えば、リニア振動アクチュエータ、偏心モータ、ブラシレス振動モータ及び圧電素子等の、小型の電子部品を好適に用いることができる。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the
電子部品42及び振動体43の駆動電圧は、いずれも3.0Vとなっている。また、図示しないが、制御基板41には昇圧回路が搭載されており、該昇圧回路により電源部20を構成する電池21の出力電圧を昇圧することができる。本例では、電池21の電力は所定の電圧(例えば、40V)に昇圧されて電極311〜313、321〜323を含む電極部30に供給される。
The drive voltages of the
図4(b)に示すように、収納部13には、操作部50を形成するスイッチ機構52も収納されている。スイッチ機構52はタクトスイッチであって、押下可能なスイッチ部53を備える。スイッチ機構52は制御部40に電気的に接続されている。スイッチ機構52は第1ケース111に形成された第1カンチレバー51a及び第2カンチレバー51bの直下にそれぞれ配設されている。これにより、第1ケース111を覆う外殻形成体12の操作面54を介して外部から第1カンチレバー51aを押圧すると、片持ち梁状態の第1カンチレバー51aが撓むことにより、スイッチ機構52のスイッチ部53が押下されるようになっている。そして、操作面54における押圧を解除すると、片持ち梁状態の第1カンチレバー51aの復元力により、第1カンチレバー51aは元の位置に戻ることとなる。第2カンチレバー51bにおいても同様に押圧及び押圧の解除が行われるように構成されている。
As shown in FIG. 4B, the
図4(a)、図4(b)に示すように、第2ケース112には、電源部20を構成する電池21を保持する電池保持部14が形成されている。これにより、本体部10に電源部20が内蔵されることとなっている。電池21は交換可能であって、本例では、電池21として、小型で薄型のコイン電池(リチウムイオン電池CR2032、公称電圧3.0V)を採用している。なお、当該電池21に替えて、公称電圧が3.0〜5.0Vの電池を採用することができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
上記電池21が保持される電池保持部14には、電池21の脱落を防止する蓋15が着脱可能に取り付けられている。蓋15は、電池21よりも一回り大きい円盤状をなしており、その外周には蓋15と第2ケース112との間をシールするОリング16が嵌装されている。電池21は、図示しないリードを介して制御部40に電気的に接続されている。図2に示すように、第2ケース112には、蓋15の外周から放射状に延びる溝113が等間隔に複数形成されている。
A
図4(a)、図4(b)に示すように、第2ケース112には、リブ112aの外側に突出した鍔部112bが形成されている。鍔部112bと第1ケース111の外縁部111aとの間には、図示しない防水用両面シールを介して、シート状の基材33が挟持されている。基材33はPET製である。図2に示すように、基材33は、EMS装置1における外殻形成体12側の面(表側面)と反対側である面(裏側面33a)の全域に広がっている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
図1〜図3に示すように、本体部10の周囲には延出部120が配置されている。図3及び図4に示すように、延出部120は、外殻形成体12の外周端縁から延出した電極支持部121と、鍔部112bと第1ケース111の外縁部111aとの間に挟持された基材33とから構成されている。図1及び図3に示すように、基材33における表側面は、電極支持部121によって覆われている。また、基材33と電極支持部121は、図示しない3M社製の粘着テープ及びシリコン接着処理剤によって接合されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
基材33の裏側面33aには、電極部30が配置されている。図2及び図6に示すように、電極部30は第1電極群31と第2電極群32を備える。図5に示すように、第1電極群31は腹部3に取り付けたときに中心線10aよりも人体2の右手側X1に位置するように配置されている。また、第2電極群32は腹部3に取り付けたときに中心線10aよりも人体2の左手側X2に位置するように配置されている。第1電極群31には、右側電極311〜313が含まれており、第2電極群32には、左側電極321〜323が含まれている。
An
各電極311〜313、321〜323はいずれも、角部が丸みを帯びた略長方形に形成されている。そして、各電極311〜313、321〜323の長手方向(例えば、第3右側電極313において符号wで示す方向)が、左右方向Xに概ね沿っている。本例では、各電極311〜313、321〜323はいずれも同一の形状を成している。各電極311〜313、321〜323の形状は、例えば、長手方向の長さをw、短手方向の長さをhとしたとき、h/wを0.40〜0.95、好ましくは0.50〜0.80とすることができ、本例では、h/wは0.55としている。
Each of the
図2に示すように、各電極311〜313、321〜323の内側には所定大きさの六角形をなす電極非形成部34が所定間隔をあけて、複数形成されている。また、各右側電極311、312、313には、制御部40を介して電源部20に電気的に接続するためのリード部311a、312a、313aが本体部10から引き出されるようにそれぞれ形成されている。同様に、各左側電極321、322、323には、制御部40に接続するためのリード部321a、322a、323aが本体部10から引き出されるようにそれぞれ形成されている。各リード部311a〜313a、321a〜323aには、シリコンコーティングが施されており、外部と導通できないようになっている。また、各電極311〜313、321〜323においてリード部311a〜313a、321a〜323aに繋がる部分とその近傍領域(図2において、符号Cで示す斜線領域)にも、シリコンコーティングが施されており、外部と導通できないようになっている。各右側電極311〜313は互いに並列接続され、各左側電極321〜323も互いに並列接続されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of electrode
図2に示すように、電極部30は基材33の裏側面33aに形成されている。本例では、電極部30は、銀ペーストを含む導電性インクを基材33の裏側面33aに印刷して形成されている。これにより、電極部30は基材33と一体的に形成されている。なお、基材33とは別体に準備した導電性部材を基材33に埋設することにより、電極部30を基材33と一体的に形成することもできる。
As shown in FIG. 2, the
第1電極群31及び第2電極群32には合わせて4個以上の電極311〜313、321〜323が含まれている。本例では、第1電極群31と第2電極群32とはそれぞれ同数の電極311〜313、321〜323を含んでおり、その数はそれぞれ3個である。すなわち、第1電極群31には、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313が備えられている。第2電極群32には、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323が備えられている。そして、基材33において、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313が形成される部分をそれぞれ、第1右側基部331、第2右側基部332及び第3右側基部333とし、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323が形成される部分をそれぞれ、第1左側基部341、第2左側基部342及び第3左側基部343とする。
The
そして、各電極311〜313、321〜323には、ゲルパッド35(積水化成品工業株式会社製「テクノゲル(登録商標)」、型番SR−RA240/100)が貼付されている。ゲルパッド35は導電性を有しており、各電極311〜313、321〜323はゲルパッド35を介して腹部3(図5参照)への通電が可能となっている。また、ゲルパッド35は高い粘着性を有しており、ゲルパッド35を介して、EMS装置1が腹部3に取り付けられるようになっている。
The gel pad 35 (“Technogel (registered trademark)” manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd., model number SR-RA 240/100) is attached to each of the
ゲルパッド35は、図2に示すように、各電極311〜313、321〜323よりも一回り大きい形状を有しており、各電極311〜313、321〜323を個別に覆っている。ゲルパッド35は交換可能となっているため、ゲルパッド35が、使用に伴って粘着力が低下したり、破損したり、汚れが目立つようになったりした場合などには、適宜交換することができる。また、所定期間(例えば、1ヶ月、2か月など)ごとに使用済みのゲルパッド35を新品のものと交換することとしてもよい。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313はいずれも、人体2(図5参照)の身長方向Yに平行で本体部10の中心を通る中心線10aよりも人体2の右手側X1(第1領域S1)に位置するように、本体部10から延出している。そして、第1右側電極311、第2右側電極312及び第3右側電極313は、身長方向Yに沿って上側Y1から下側Y2に向かってこの順で配列している。
As shown in FIG. 2, the first
一方、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323は、中心線10aよりも人体2の左手側X2(第2領域S2)に位置するように、本体部10から延出している。そして、第1左側電極321、第2左側電極322及び第3左側電極323も、身長方向Yに沿って上側Y1から下側Y2に向かってこの順で配列している。
On the other hand, the first
そして、図2に示すように、第1電極群31と第2電極群32とが、腹部3(図5参照)に取り付けたときに、本体部10の左右方向Xにおける中心線10aを基準として線対称に位置するように構成されている。すなわち、腹部3に取り付けたときに中心線10aを基準として、第1右側電極311と第1左側電極321とが線対称に位置し、第2右側電極312と第2左側電極322とが線対称に位置し、第3右側電極313と第3左側電極323とが線対称に位置するように構成されている。
Then, as shown in FIG. 2, when the
また、図2に示すように、第1電極群31及び第2電極群32は、腹部3(図5参照)に取り付けたときに、身長方向Yにおいて、第1電極群31及び上記第2電極群32のそれぞれにおける最も上側Y1に位置する第1右側電極311と第1左側電極321とからなる一対の上側電極対301と、最も下側Y2に位置する第3右側電極313と第3左側電極323とからなる一対の下側電極対303と、上側電極対301と下側電極対303との間に位置する一対の第2右側電極312と第2左側電極322とからなる中央電極対302と、が形成されるように構成されている。これにより、上側電極対301、中央電極対302及び下側電極対303は、身長方向Yに沿って上側Y1から下側Y2に向かってこの順で配列している。
Further, as shown in FIG. 2, when the
そして、中央電極対302は、上側電極対301及び下側電極対303よりも左右方向Xの外側に突出している。すなわち、腹部3に取り付けたときに、中央電極対302を構成する第2右側電極312は、上側電極対301を構成する第1右側電極311及び下側電極対303を構成する第3右側電極313よりも右方向X1に突出している。同様に、中央電極対302を構成する第2左側電極322は、上側電極対301を構成する第1左側電極321及び下側電極対303を構成する第3左側電極323よりも左方向X2に突出している。
The
また、図2に示すように、上側電極対301は延出方向に向かうほど上側Y1に位置するようにV字状に傾斜している。そして、上述の如く、各電極311〜313、321〜323は同一の大きさとなっている。一方、電極部30の基材33における各右側基部331〜333は各右側電極311〜313よりも大きくなっており、各左側基部341〜343は、各左側電極321〜323よりも大きくなっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、上側電極対301は、下側電極対303よりも左右方向Xの外側、かつ、中央電極対302よりも左右方向Xの内側となる位置に配置されている。すなわち、腹部3に取り付けたときに、上側電極対301を構成する第1右側電極311は、下側電極対303を構成する第3右側電極313よりも右方向X1に突出している。同様に、上側電極対301を構成する第1左側電極321は、下側電極対303を構成する第3左側電極323よりも左方向X2に突出している。
Further, as shown in FIG. 2, the
そして、図2に示すように、第1右側基部331の下方外縁部331aは右方向X1に膨出しており、第1左側基部341の下方外縁部341aは左方向X2に膨出している。
また、第2右側基部332の中央外縁部332aは右方向X1に若干膨出しており、第2左側基部342の中央外縁部342aは左方向X2に若干膨出している。
さらに、第3右側基部333の上方外縁部333aは右方向X1に膨出しており、第3右側基部333の下方外縁部333bは下方向Y2に膨出している。また、第3左側基部343の上方外縁部343aは左方向X2に膨出しており、第3左側基部343の下方外縁部343bは下方向Y2に膨出している。
As shown in FIG. 2, the lower
The central outer edge 332a of the second
Furthermore, the upper
基材33における各基部331〜333、341〜343を上述のようにすることで、図1及び図5に示すように、EMS装置1を正面側から見たとき、EMS装置1が腹部3における腹直筋4を左右方向に包み込むように配される。また、電極配置も腹直筋4の区画4aに併せた配置となる事で、各筋肉を効率よく刺激することが期待できる。さらに、かかる形状であると認識されることにより、腹部3が引き締まって腹筋が割れたイメージを使用者に想起させることができる。これにより、EMS装置1を使用することにより、腹筋が割れて引き締まった腹部3とするためのイメージトレーニングの効果が得られる。(イメージトレーニングによる運動効果の向上は一般によく知られている。)
By making each of the
また、図2に示すように、第1電極群31及び第2電極群32において互いに隣り合う電極311〜313、321〜323の間には、本体部10に向かって切り込まれた切り込み部17が形成されている。本例では、第1右側電極311と第2右側電極312との間、第2右側電極312と第3右側電極313との間、第3右側電極313と第3左側電極323との間、第3左側電極323と第2左側電極322との間、第2左側電極322と第1左側電極321との間、及び第1左側電極321と第1右側電極311との間、の合計6カ所に切り込み部17が形成されている。さらに、本体部10の周囲には、孔18が4カ所形成されている。
Further, as shown in FIG. 2,
次に、本例のEMS装置1の構成、及び、電気刺激の態様について、図を用いて説明する。
Next, the configuration of the
本例のEMS装置1は、以下の態様により電気刺激を筋肉に与えるように構成されている。図7及び図8に示すように、本例の態様では、パルス群出力期間Pとパルス群出力中断期間R1〜R5からなるバースト波(B1〜B5)が電極311〜313、321〜323から繰り返し出力される。図7に示すように、パルス群出力期間Pには、矩形波パルス信号S1〜S5が、出力停止時間N1〜N5を挟んで複数出力される。パルス群出力中断期間R1〜R5には、出力停止時間N1〜N5よりも長くパルス信号の出力が停止される。
The
図6に示すように、EMS装置1は、本体部10の内部に、電源部20、制御部40、操作部50に加え、肌検知部402及び電池電圧検出部406を備える。
As shown in FIG. 6, the
肌検知部402は、電極部30が肌に接しているか否かを検知する。詳細には、肌検知部402は、電極部30に電気的に接続され、第1電極群31と第2電極群32との間の抵抗値を検出する。そして、検出した値と予め設定された閾値とを比較して、検出した値が閾値よりも小さいときに、第1電極群31及び第2電極群32に肌が接していることを検知する。
The
電池電圧検出部406は、電源部20における電池21の電圧を検知し、検知された電源部20における電池21の電池電圧Vが所定の閾値Vmよりも低いか否か判定する。本例では電池21の公称電圧Vは3.0Vであって、閾値Vmは2.1Vである。
The battery
図6に示すように、電源部20には、電池21が備えられる。また、制御部40には、出力調整部401、電源オフカウンタ403、タイマー404、出力モード切替部405及び出力モード記憶部405aが備えられる。出力調整部401は電極部30における出力電圧(出力レベル)を調整する。本例では、最大出力電圧は40Vであり、出力レベルが1下がるごとに、100%出力電圧が2.0V低下するように設定されている。出力レベルはレベル1からレベル15までの15段階となっている。
As shown in FIG. 6, the
電源オフカウンタ403は、カウント開始信号を受けてからの経過時間を計測する。タイマー404は、出力開始信号を受けてからの経過時間を計測する。出力モード切替部405は、電極部30における出力モードを第1出力モード、第2出力モード及び第3出力モードのいずれかに切り替えるものであって、出力されるバースト波の周波数を設定する周波数設定部を構成している。出力モード記憶部405aには、第1出力モード、第2出力モード及び第3出力モードが記憶されている。第1出力モード、第2出力モード及び第3出力モードには、パルス群出力中断期間R1〜R5を有するバースト波パターンとしての基本波形が予め記憶されており、出力モード記憶部405aがバースト波パターン記憶部を構成している。なお、バースト波パターン記憶部405aは、プログラム上のバースト波の波形の定義記載も含むものとする。
The power off counter 403 measures an elapsed time after receiving the count start signal. The
次に、電極部30における出力モードについて、説明する。
まず、継続時間記憶部としての出力モード記憶部405aには、図7に示す5つのバースト波パターン(基本波形B1〜B5)が記憶されている。各基本波形B1〜B5は、パルス群出力期間Pとパルス群出力中断期間R1〜R5とからなる。すなわち、各基本波形B1〜B5は、共通のパルス群出力期間Pを有しているとともに、パルス群出力中断期間R1〜R5の長さが異なっている。
Next, the output mode of the
First, five burst wave patterns (basic waveforms B1 to B5) shown in FIG. 7 are stored in the output
パルス群出力期間Pは、矩形波パルス信号S1〜S5が出力停止時間N1〜N5を挟んで複数出力される。本例では、5個の矩形波パルス信号S1〜S5が出力される。すなわち、パルス群出力期間Pは、第1の矩形波パルス信号S1、第1の出力停止時間N1、第2の矩形波パルス信号S2、第2の出力停止時間N2、第3の矩形波パルス信号S3、第3の出力停止時間N3、第4の矩形波パルス信号S4、第4の出力停止時間N4、第5の矩形波パルス信号S5、第5の出力停止時間N5の順に実行される。 In the pulse group output period P, a plurality of rectangular wave pulse signals S1 to S5 are output with the output stop times N1 to N5 interposed therebetween. In this example, five rectangular wave pulse signals S1 to S5 are output. That is, the pulse group output period P includes the first rectangular wave pulse signal S1, the first output stop time N1, the second rectangular wave pulse signal S2, the second output stop time N2, and the third rectangular wave pulse signal. S3, third output stop time N3, fourth rectangular wave pulse signal S4, fourth output stop time N4, fifth rectangular wave pulse signal S5, and fifth output stop time N5 are executed in this order.
そして、本例では、各矩形波パルス信号S1〜S5のパルス幅、パルス電圧は一定であり、出力停止時間N1〜N5の継続時間も一定である。本例では、各矩形波パルス信号S1〜S5のパルス幅が100μsであって、パルス電圧は100%出力時に±40Vであり、出力停止時間N1〜N5の継続時間は100μsである。そのため、パルス群出力期間Pの継続時間は1msとなっている。そして、各矩形波パルス信号S1〜S5における電圧極性は出力順に交互に変更されている。すなわち、第1の矩形波パルス信号S1、第3の矩形波パルス信号S3及び第5の矩形波パルス信号S5が正の極性を有し、第2の矩形波パルス信号S2及び第4の矩形波パルス信号S4が負の極性を有している。 And in this example, the pulse width of each square wave pulse signal S1-S5 and pulse voltage are constant, and the continuation time of output stop time N1-N5 is also constant. In this example, the pulse width of each of the rectangular wave pulse signals S1 to S5 is 100 μs, the pulse voltage is ± 40 V at 100% output, and the duration of the output stop time N1 to N5 is 100 μs. Therefore, the duration of the pulse group output period P is 1 ms. And the voltage polarity in each square-wave pulse signal S1-S5 is changed alternately in order of an output. That is, the first rectangular wave pulse signal S1, the third rectangular wave pulse signal S3 and the fifth rectangular wave pulse signal S5 have positive polarity, and the second rectangular wave pulse signal S2 and the fourth rectangular wave The pulse signal S4 has a negative polarity.
上述のように、パルス群出力期間Pにおける各矩形波パルス信号S1〜S5のパルス幅及び各出力停止時間N1〜N5の継続時間はそれぞれ100μsである。そのため、パルス群出力期間Pにおける各矩形波パルス信号S1〜S5のパルス周期は200μsであって、十分短い。そのため、使用者はこれらの矩形波パルス信号S1〜S5を一つの電気刺激として認識することとなる。なお、パルス群出力期間Pにおける各矩形波パルス信号S1〜S5の周波数は5,000Hzである。 As described above, the pulse widths of the rectangular wave pulse signals S1 to S5 and the durations of the output stop times N1 to N5 in the pulse group output period P are 100 μs, respectively. Therefore, the pulse period of each of the rectangular wave pulse signals S1 to S5 in the pulse group output period P is 200 μs, which is sufficiently short. Therefore, the user recognizes these rectangular wave pulse signals S1 to S5 as one electric stimulation. The frequency of each of the rectangular wave pulse signals S1 to S5 in the pulse group output period P is 5,000 Hz.
各基本波形B1〜B5において、パルス群出力中断期間R1〜R5はパルス信号を出力しない。そして、パルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間は、パルス群出力期間Pの継続時間よりも長い。本例では、図7に示すように、パルス群出力期間Pの継続時間は、1msであり、パルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間は、それぞれ、499ms、249ms、124ms、61.5ms、49msである。このように、パルス群出力中断期間R1〜R5は、パルス群出力期間Pにおける出力停止時間に比べて、非常に長い継続時間を有するものである。 In each of the basic waveforms B1 to B5, the pulse group output interruption period R1 to R5 does not output a pulse signal. The duration of the pulse group output interruption period R1 to R5 is longer than the duration of the pulse group output period P. In this example, as shown in FIG. 7, the duration of the pulse group output period P is 1 ms, and the durations of the pulse group output interruption periods R1 to R5 are 499 ms, 249 ms, 124 ms, 61.5 ms, respectively. It is 49 ms. As described above, the pulse group output interruption periods R1 to R5 have a very long duration as compared with the output stop time in the pulse group output period P.
したがって、図7に示すように、第1バースト波(2Hz)は、1msのパルス群出力期間Pと、499msのパルス群出力中断期間R1とからなる。すなわち、第1バースト波(2Hz)は、パルス群出力期間Pが2Hzの周波数で出力されるものである。
また、第2バースト波(4Hz)は、1msのパルス群出力期間Pと、249msのパルス群出力中断期間R2とからなる。すなわち、第2バースト波(4Hz)は、パルス群出力期間Pが4Hzの周波数で出力されるものである。
また、第3バースト波(8Hz)は、1msのパルス群出力期間Pと、124msのパルス群出力中断期間R3とからなる。すなわち、第3バースト波(8Hz)は、パルス群出力期間Pが8Hzの周波数で出力されるものである。
また、第4バースト波(16Hz)は、1msのパルス群出力期間Pと、61.5msのパルス群出力中断期間R4とからなる。すなわち、第4バースト波(16Hz)は、パルス群出力期間Pが16Hzの周波数で出力されるものである。
また、第5バースト波(20Hz)は、1msのパルス群出力期間Pと、49msのパルス群出力中断期間R5とからなる。すなわち、第5バースト波(20Hz)は、パルス群出力期間Pが20Hzの周波数で出力されるものである。
Therefore, as shown in FIG. 7, the first burst wave (2 Hz) is composed of a pulse group output period P of 1 ms and a pulse group output interruption period R1 of 499 ms. That is, in the first burst wave (2 Hz), the pulse group output period P is output at a frequency of 2 Hz.
The second burst wave (4 Hz) is composed of a pulse group output period P of 1 ms and a pulse group output interruption period R2 of 249 ms. That is, in the second burst wave (4 Hz), the pulse group output period P is output at a frequency of 4 Hz.
The third burst wave (8 Hz) is composed of a pulse group output period P of 1 ms and a pulse group output interruption period R3 of 124 ms. That is, the third burst wave (8 Hz) is such that the pulse group output period P is output at a frequency of 8 Hz.
The fourth burst wave (16 Hz) is composed of a pulse group output period P of 1 ms and a pulse group output interruption period R4 of 61.5 ms. That is, the fourth burst wave (16 Hz) is such that the pulse group output period P is output at a frequency of 16 Hz.
The fifth burst wave (20 Hz) is composed of a pulse group output period P of 1 ms and a pulse group output interrupt period R5 of 49 ms. That is, the fifth burst wave (20 Hz) is such that the pulse group output period P is output at a frequency of 20 Hz.
そして、基本波形B1〜B5を所定の組み合わせで所定期間繰り返し出力することにより、図8(a)〜(e)に示すように、所定のバースト波が出力されることとなる。そして、上述のように、使用者は、パルス群出力期間Pにおける複数の矩形波パルス信号S1〜S5を一つの電気刺激と認識することから、図8(a)に示すように、基本波形B1を繰り返す第1バースト波では、周波数2Hzの電気刺激が出力されることとなる。同様に、基本波形B2を繰り返す第2バースト波では、周波数4Hzの電気刺激が出力され、基本波形B3を繰り返す第3バースト波では、周波数8Hzの電気刺激が出力され、基本波形B4を繰り返す第4バースト波では、周波数16Hzの電気刺激が出力され、基本波形B5を繰り返す第5バースト波では、周波数20Hzの電気刺激が出力されることとなる。
Then, by repeatedly outputting the basic waveforms B1 to B5 in a predetermined combination and for a predetermined period, as shown in FIGS. 8A to 8E, a predetermined burst wave is output. Then, as described above, since the user recognizes the plurality of rectangular wave pulse signals S1 to S5 in the pulse group output period P as one electric stimulation, as shown in FIG. 8A, the basic waveform B1 is obtained. In the first burst wave that repeats the above, an electrical stimulation with a frequency of 2 Hz is output. Similarly, in the second burst wave repeating the basic waveform B2, an electrical stimulation at a
そして、継続時間記憶部としての出力モード記憶部405aに記憶された第1〜第3出力モードは、出力モード記憶部405aに記憶された基本波形B1〜B5を適宜選択することにより、所定の周波数のバースト波を組み合わせて構成される。まず、表1に示すように、第1出力モードは、下記の第1ステータス〜第4ステータスを順に行うように構成されたウォームアップモードである。各ステータスの条件は以下のとおりである。
(1)第1ステータスでは、第1バースト波(2Hz)で20秒間、100%の出力を行う。なお、図9に示すように、第1ステータスにおける開始5秒間は出力電圧を0%から徐々に大きくして100%にする、いわゆるソフトスタートを行う。
(2)第2ステータスでは、第2バースト波(4Hz)で20秒間、100%の出力を行う。
(3)第3ステータスでは、第3バースト波(8Hz)で10秒間、100%の出力を行う。
(4)第4ステータスでは、第4バースト波(16Hz)で10秒間、100%の出力を行う。
そして、第1出力モードの継続期間(すなわち、第1ステータス〜第4ステータスの継続期間の合計)は1分間である。かかる第1出力モードでは、バースト波の周波数が2Hzから16Hzへ段階的に高くなるように構成されているため、第1出力モードをウォームアップモードと呼んでいる。
(1) In the first status, 100% output is performed for 20 seconds with the first burst wave (2 Hz). As shown in FIG. 9, so-called soft start is performed in which the output voltage is gradually increased from 0% to 100% for 5 seconds of the start in the first status.
(2) In the second status, 100% output is performed for 20 seconds with the second burst wave (4 Hz).
(3) In the third status, 100% output is performed for 10 seconds with the third burst wave (8 Hz).
(4) In the fourth status, 100% output is performed for 10 seconds with the fourth burst wave (16 Hz).
The duration of the first output mode (ie, the sum of the durations of the first status to the fourth status) is one minute. In the first output mode, the frequency of the burst wave is configured to increase stepwise from 2 Hz to 16 Hz, so the first output mode is called a warm-up mode.
かかるウォームアップモードとしての第1出力モードでは、バースト波の周波数が2Hzから16Hzへ段階的に高くなるのに伴って筋肉の運動頻度が高まり、当該筋肉や体が次第に温まる。これにより、急激な血圧上昇、当該筋肉における一時的な酸素不足などが生じることが防止される。また、当該筋肉が徐々に温まることにより、血流量が増して当該筋肉の柔軟性が高まる。これにより、後続のトレーニングモードにおいて、筋肉の刺激による効果が一層得られやすくなる。また、トレーニングモードに先行して当該ウォームアップモードを行うことによって、使用者が刺激に適度に慣れることができるため、体感が向上する。 In the first output mode as the warm-up mode, as the frequency of the burst wave gradually increases from 2 Hz to 16 Hz, the exercise frequency of the muscle increases, and the muscle and body gradually warm. This prevents a sudden rise in blood pressure and a temporary lack of oxygen in the muscle. In addition, as the muscle gradually warms up, the blood flow increases and the flexibility of the muscle increases. This makes it easier to obtain the effect of muscle stimulation in the subsequent training mode. Also, by performing the warm-up mode prior to the training mode, the user can moderately get used to the stimulation, so that the bodily sensation improves.
次に、表2に示すように、第2出力モードは、下記の第1ステータス〜第4ステータスを順に行うように構成されたトレーニングモードである。各ステータスの条件は以下のとおりである。
(1)第1ステータスでは、第5バースト波(20Hz)で3秒間、100%の出力を行った後、出力なしを2秒間維持する。これを5分間繰り返す。
(2)第2ステータスでは、第5バースト波(20Hz)で3秒間、100%の出力を行った後、第2バースト波(4Hz)で2秒間、100%の出力を行う。これを5分間繰り返す。
(3)第3ステータスでは、第5バースト波(20Hz)で4秒間、100%の出力を行った後、第2バースト波(4Hz)で2秒間、100%の出力を行う。これを5分間繰り返す。
(4)第4ステータスでは、第5バースト波(20Hz)で5秒間、100%の出力を行った後、第2バースト波(4Hz)で2秒間、100%の出力を行う。これを5分間繰り返す。
なお、図9に示すように、第2出力モードでは第1ステータス〜第4ステータスにおけるそれぞれの開始5秒間は、出力電圧を0%から徐々に大きくして100%にする、いわゆるソフトスタートを行う。
そして、第2出力モードの継続期間は20分間である。かかる第2出力モードでは、周波数20Hzの第5バースト波を所定期間維持した後、出力なし又は周波数4Hzの第2バースト波を所定期間維持するため、筋肉を効果的に刺激するのに優れている。そのため、第2出力モードをトレーニングモードと呼んでいる。
(1) In the first status, after outputting 100% for 3 seconds with the fifth burst wave (20 Hz), no output is maintained for 2 seconds. Repeat this for 5 minutes.
(2) In the second status, 100% output is performed for 3 seconds in the fifth burst wave (20 Hz), and then 100% output is performed for 2 seconds in the second burst wave (4 Hz). Repeat this for 5 minutes.
(3) In the third status, 100% output is performed for 4 seconds in the fifth burst wave (20 Hz), and then 100% output is performed for 2 seconds in the second burst wave (4 Hz). Repeat this for 5 minutes.
(4) In the fourth status, 100% output is performed for 5 seconds in the fifth burst wave (20 Hz), and then 100% output is performed for 2 seconds in the second burst wave (4 Hz). Repeat this for 5 minutes.
As shown in FIG. 9, in the second output mode, so-called soft start is performed in which the output voltage is gradually increased from 0% to 100% for each of the start five seconds in the first status to the fourth status. .
The duration of the second output mode is 20 minutes. In such a second output mode, after maintaining the fifth burst wave of
次に、表3に示すように、第3出力モードは、下記の第1ステータス〜第4ステータスを順に行うように構成されたクールダウンモードである。各ステータスの条件は以下のとおりである。
(1)第1ステータスでは、第4バースト波(16Hz)で10秒間、出力を行う。
(2)第2ステータスでは、第3バースト波(8Hz)で10秒間、出力を行う。
(3)第3ステータスでは、第2バースト波(4Hz)で20秒間、出力を行う。
(4)第4ステータスでは、第1バースト波(2Hz)で20秒間、出力を行う。
なお、第3出力モードでは、各ステータスにおける出力は、図9に示すように、第1ステータス開始時には100%とし、第4ステータス終了時に50%となるように徐々に減少させる。
そして、第3出力モードの継続期間は1分間である。かかる第3出力モードでは、バースト波の周波数が16Hzから2Hzへ段階的に低くなるように構成されているため、第3出力モードをクールダウンモードと呼んでいる。
(1) In the first status, output is performed for 10 seconds with the fourth burst wave (16 Hz).
(2) In the second status, the output is performed for 10 seconds with the third burst wave (8 Hz).
(3) In the third status, the output is performed for 20 seconds with the second burst wave (4 Hz).
(4) In the fourth status, the first burst wave (2 Hz) is used to output for 20 seconds.
In the third output mode, as shown in FIG. 9, the output in each status is set to 100% at the start of the first status and gradually decreased to 50% at the end of the fourth status.
The duration of the third output mode is one minute. In the third output mode, the frequency of the burst wave is configured to be lowered stepwise from 16 Hz to 2 Hz, so the third output mode is called a cool down mode.
かかるクールダウンモードとしての第3出力モードでは、バースト波の周波数が16Hzから2Hzへ段階的に低くなるのに伴って筋肉の運動頻度が低下することにより、当該温まっていた筋肉や体が徐々に冷まされることとなる。そして、先行するトレーニングモードにおいて筋肉に生じた疲労物質を当該筋肉から積極的に排出して、当該筋肉に疲労物質が過剰に残留することが防止される。 In the third output mode as such a cool down mode, the frequency of the burst wave gradually decreases from 16 Hz to 2 Hz and the exercise frequency of the muscle decreases, so that the warm muscle and body gradually become It will be cooled. Then, the fatigue material generated in the muscle in the preceding training mode is actively discharged from the muscle, and excess fatigue material is prevented from remaining in the muscle.
以上のように、第1出力モード(ウォームアップモード)、第2出力モード(トレーニングモード)及び第3出力モード(クールダウンモード)を連続して行った場合の合計時間は22分間となる。なお、本例では、図9に示すように、第1出力モードと第2出力モードとの間、及び第2出力モードにおける各ステータスの間の合計4カ所に、それぞれ2秒間の休止期間が設けられている。そのため、当該休止期間を含めた全行程の合計時間は22分8秒間となっている。 As described above, the total time when the first output mode (warm up mode), the second output mode (training mode), and the third output mode (cool down mode) are continuously performed is 22 minutes. In this example, as shown in FIG. 9, a pause period of 2 seconds is provided at a total of four places between the first output mode and the second output mode and between each status in the second output mode. It is done. Therefore, the total time of all the strokes including the rest period is 22 minutes and 8 seconds.
次に、本例のEMS装置1の動作フローについて、以下に詳述する。
図10に示すメイン動作フローS100について説明する。メイン動作フローS100では、まず、操作面54の「+」を2秒間押下する(S101)。これにより、EMS装置1の電源がオンとなって、EMS装置1が起動される。
Next, the operation flow of the
The main operation flow S100 shown in FIG. 10 will be described. In the main operation flow S100, first, "+" on the
この際、制御部40は、EMS装置1がオフ状態からオン状態に切り替わったことを契機として、振動体43を電源操作パターンV1で振動させる(S102、「起動通知」)。電源操作パターンV1としては、例えば図14(a)に示すように、振動体43を2秒間振動させる態様を採用することができる。その後、EMS装置1は、出力待機状態となり出力レベルが0にされるとともに、操作部50の入力が無効化される(S103)
At this time, the
次に、肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する(S104)。肌検知部402によって、電極部30に肌が接していることが検知された場合(S104のYes)は、操作部50を有効化する(S105)。そして、操作部50により出力レベルを入力する(S106)。出力レベルの入力は、操作部50の操作面54から行う。操作部50の操作面54の「+」を押すごとに出力レベルが1レベル大きくなり、操作面54の「−」を押すごとに出力レベルが1レベル小さくなる。
Next, the
この際、制御部40は、出力レベルの変更を契機として振動体43を強度変更パターンで振動させる(S106、「レベル変更通知」)。本例の強度変更パターンは、図14(b)に示す強度増大パターンV2、図14(c)に示す強度低下パターンV3及び図14(d)に示す限界通知パターンV4の3種の振動パターンを含んでいる。
At this time, the
強度増大パターンV2は、操作面54の「+」を押下して出力レベルが大きくなったときに発生する振動パターンである。強度増大パターンV2としては、例えば図14(b)に示すように、振動体43を1秒間振動させる態様を採用することができる。
The strength increase pattern V2 is a vibration pattern that occurs when the output level is increased by pressing “+” on the
強度低下パターンV3は、「−」を押下して出力レベルが小さくなったときに発生する振動パターンである。強度低下パターンV3としては、例えば図14(c)に示すように、振動体43を0.5秒間振動させた後、0.5秒間停止する基本波形V30を2回繰り返す態様を採用することができる。
The strength reduction pattern V3 is a vibration pattern that occurs when the output level becomes smaller by pressing "-". For example, as shown in FIG. 14C, as the strength reduction pattern V3, adopting a mode of repeating the basic waveform V30 of vibrating the vibrating
限界通知パターンV4は、出力レベルが最大の状態で「+」を押したとき、または出力レベルが最小の状態で「−」を押したときに発生する振動パターンである。限界通知パターンV4としては、例えば図14(d)に示すように、振動体43を0.25秒間振動させた後、0.25秒間停止する基本波形V40を3回繰り返す態様を採用することができる。
The limit notification pattern V4 is a vibration pattern that occurs when "+" is pressed in a state where the output level is maximum or when "-" is pressed in a state where the output level is minimum. As the limit notification pattern V4, for example, as shown in FIG. 14D, after the vibrating
操作部50により出力レベルが入力され(S106)、出力レベルが設定されると、制御部40からタイマー404へ出力開始信号を送り、タイマー404において計測が開始される(S107)。また、出力レベルの操作は使用時間中(操作部50の有効化後から電源オフまで)のいつでも可能である。
The output level is input by the operation unit 50 (S106), and when the output level is set, the
タイマー404の計測開始時(経過時間0)から経過時間1分までの間は、電極部30における出力モードを第1出力モード(ウォームアップモード)とする(S108)。経過時間1分に達すると、周波数設定部としての出力モード切替部405により、電極部30における出力モードを第2出力モード(トレーニングモード)に切り替え、経過時間21分までの20分間維持する(S109)。経過時間21分に達すると、周波数設定部としての出力モード切替部405により、電極部30における出力モードを第3出力モード(クールダウンモード)に切り替え、経過時間22分までの1分間維持する(S110)。経過時間22分に達すると、タイマー404における計測を終了する(S111)。そして、EMS装置1を停止する(S112)。このように、S108からS111が行われることにより、第1出力モード(ウォームアップモード)、第2出力モード(トレーニングモード)及び第3出力モード(クールダウンモード)が1セット行われて、終了することとなる。
The output mode of the
一方、肌検知部402によって、電極部30に肌が接していないと判定された場合(S104のNo)、制御部40は、その旨を通知するエラーパターンV5(図14(e)参照)を発生させて振動体43を振動させる(S113、「肌未検知通知」)。エラーパターンV5としては、例えば図14(d)に示すように、振動体43を0.25秒間振動させた後、0.25秒間停止する基本波形V40を、電極部30に肌が接していると判定されるまで繰り返す態様を採用することができる。
On the other hand, when it is determined by the
更に、制御部40は、電源オフカウンタ403へカウント開始信号を送り、電源オフカウンタ403において経過時間の計測をスタートする(S114)。
Further, the
次に肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する(S115)。肌検知部402によって、電極部30に肌が接していることが検知された場合は、上述のステップS103に戻って、出力待機状態となる(S115のYes)。一方、肌検知部402によって、電極部30に肌が接していないと判定された場合(S115のNo)は、電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えたか否かを判定する(S116)。電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていないと判定された場合(S116のNo)は、再度S115に戻り、肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する。一方、S116において、電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていると判定された場合(S116のYes)は、EMS装置1の電源がオフとなる(S117)。
Next, the
次に、上述のメイン動作フローS100におけるS105〜S110の間に割り込んで優先処理される割り込み処理について説明する。図11に示すように、第1の割り込み処理として、肌検出割り込み処理S200が行われる。肌検出割り込み処理S200は、使用途中で電極が人体から離脱した場合に、自動的に電源をオフにする機能として用いられる。肌検出割り込み処理S200では、まず、肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する(S201)。肌検知部402によって、電極部30に肌が接していることが検知された場合(S201のYes)は、メイン動作フローS100における元のフローへ戻る。
Next, an interrupt process which is prioritized by interrupting between S105 and S110 in the above-described main operation flow S100 will be described. As shown in FIG. 11, a skin detection interrupt process S200 is performed as the first interrupt process. The skin detection interrupt process S200 is used as a function to automatically turn off the power when the electrode is detached from the human body during use. In the skin detection interrupt process S200, first, the
一方、肌検知部402によって、電極部30に肌が接していないと判定された場合(S201のNo)、制御部40は、上述したS113と同様にエラーパターンV5(図14(e)参照)を発生させて振動体43を振動させる(S202、「肌未検知通知」)。そして、制御部40から電源オフカウンタ403へカウント開始信号を送り、電源オフカウンタ403が経過時間の計測をスタートする(S203)。
On the other hand, when the
次に肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する(S204)。肌検知部402によって、電極部30に肌が接していることが検知された場合は、メイン動作フローS100のステップS103に戻る(S204のYes)。一方、肌検知部402によって、電極部30に肌が接していないと判定された場合(S204のNo)は、電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えたか否かを判定する(S205)。電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていないと判定された場合(S205のNo)は、再度S204に戻り、肌検知部402により、電極部30に肌が接しているか否かを検知する。一方、S205において、電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていると判定された場合(S205のYes)は、EMS装置1の電源がオフとなる(S206)。
Next, the
次に、図12に示すように、上述のメイン動作フローS100におけるS105〜S110の間に割り込んで優先処理される第2の割り込み処理である電池電圧低下処理S300について説明する。電池電圧低下処理S300は、電池21の電池電圧が低下した場合に自動で電源をオフにする機能である。これにより、使用者は電池交換の対応が必要な場合等にこれを容易に知ることができる。まず、電池電圧検出部406により、検知された電源部20における電池21の電池電圧Vが所定の閾値Vmよりも低いか否か判定する(S301)。電池電圧Vが所定の閾値Vmよりも低くないと判定された場合(S301のNo)は、メイン動作フローS100における元のフローへ戻る。
Next, as shown in FIG. 12, a battery voltage reduction process S300, which is a second interrupt process that is prioritized by interrupting between S105 and S110 in the above-described main operation flow S100, will be described. The battery voltage reduction process S300 is a function of automatically turning off the power when the battery voltage of the
一方、電池電圧Vが所定の閾値Vmよりも低いと判定された場合、制御部40はエラーパターンV5(図14(e)参照)を発生させて振動体43を振動させる(S302、「電池電圧低下通知」)。そして、制御部40から電源オフカウンタ403へカウント開始信号を送り、電源オフカウンタ403において経過時間の計測をスタートする(S303)。
On the other hand, when it is determined that the battery voltage V is lower than the predetermined threshold value Vm, the
次に、電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えたか否かを判定する(S304)。電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていないと判定された場合(S304のNo)は、再度S304に戻る。電源オフカウンタ403における経過時間が2分を超えていると判定された場合(S304のYes)は、EMS装置1の電源がオフとなる(S305)。
Next, it is determined whether the elapsed time in the power off
次に、図13に示すように、上述のメイン動作フローS100におけるS105〜S110の間に割り込んで優先処理される第3の割り込み処理である中断処理S400について説明する。まず、制御部40により、操作部50における操作面54の「−」ボタンを押下している時間が2秒以上か否か判定する(S401)。「−」ボタンを押下している時間が2秒以上でないと判定された場合(S401のNo)は、メイン動作フローS100における元のフローへ戻る。
Next, as shown in FIG. 13, interrupt processing S400 which is a third interrupt processing which is prioritized by interrupting between S105 and S110 in the above-described main operation flow S100 will be described. First, the
一方、「−」ボタンを押下している時間が2秒以上であると判定された場合(S401のYes)、制御部40は、EMS装置1がオン状態からオフ状態に切り替わったことを契機として、振動体43を電源操作パターンV1で振動させる(S402、「終了通知」)。電源操作パターンとしては、例えば図14(a)に示す態様を採用することができる。そして、電源をオフにする(S403)。
On the other hand, when it is determined that the time during which the "-" button is pressed is 2 seconds or more (Yes in S401), the
以下、本例のEMS装置1の作用効果について、詳述する。
Hereinafter, the operation and effect of the
本例のEMS装置1は、電源部20、制御部40及び振動体43が内蔵されていると共に、操作面54を外表面に備えた本体部10を有している。また、制御部40は電極311〜313、321〜323への電力の供給態様が変更されたことを契機として振動体43を振動させるよう構成されている。それ故、EMS装置1は、振動体43の振動によって、操作がEMS装置1に受け入れられたことを使用者に容易に認識させることができる。
The
また、本例のEMS装置1は、図10〜図14に示すように、使用者が行う操作に対応して異なる振動パターンを発生させるよう構成されている。そのため、制御部40に受け入れられた操作の種類をより容易に使用者に認識させることができ、EMS装置1の使い勝手をより向上させることができる。また、EMS装置1は、視覚や聴覚によらず制御部40に受け入れられた操作の種類を使用者に容易に認識させることができるため、衣服の下に着用して使用する態様にも好適に用いることができる。
Moreover, the
また、本体部10は、EMS装置1の着用時に人体側を向く肌対面部101(第2ケース112)を有しており、肌対面部101は周囲よりも膨出している。そのため、EMS装置1が着用された状態において、使用者に振動をより容易に感知させることができる。その結果、EMS装置1の使い勝手をより向上させることができる。
Moreover, the main-
更に、電源部20は、本体部10内における、肌対面部101の近傍に配置されている。そのため、使用者の体温により、EMS装置1の着用中に電源部20の温度が過度に低下することを抑制することができる。その結果、電源部20から供給される電力の変動をより低減することができる。
Furthermore, the
また、本例のEMS装置1では、電気刺激を形成する第1〜第5バースト波は、パルス群出力期間Pにおいて矩形波パルス信号S1〜S5が出力停止時間N1〜N5を挟んで複数出力される。そのため、パルス群出力期間Pにおいて矩形波パルス信号S1〜S5は複数に分断された状態となっている。これにより、パルス群出力期間Pにおいて矩形波パルス信号S1〜S5を分断なく連続して出力する場合と比べて、矩形波パルス信号S1〜S5の合計出力時間は同じとしつつ、矩形波パルス信号S1〜S5の一つ一つのパルス幅を小さくすることができる。その結果、EMS装置1から出力されて筋肉又は筋肉に繋がる神経に流れる電気刺激は維持しつつ、使用者の痛みを軽減することができるため、EMS装置1の使用における体感を向上させることができる。
Further, in the
また、バースト波(基本波形B1〜B5)では、パルス群出力期間Pが出力停止時間N1〜N5を挟んで複数の矩形波パルス信号S1〜S5が出力されて構成されているが、このパルス群出力期間Pと同じ期間、連続出力するパルス出力期間を有するバースト波と比べても、パルスの出力される期間Pとしては同じとなる。そのため、出力停止時間N1〜N5を挟んだパルス群出力期間Pを有するバースト波においても、出力停止時間を挟まないパルス出力期間を有するバースト波に近い体感が得られることとなる。 Further, in the burst wave (basic waveforms B1 to B5), the pulse group output period P is constituted by outputting a plurality of rectangular wave pulse signals S1 to S5 with the output stop time N1 to N5 interposed, but this pulse group The period P in which the pulse is output is the same as compared with a burst wave having a pulse output period which is continuously output in the same period as the output period P. Therefore, even in the burst wave having the pulse group output period P sandwiching the output stop times N1 to N5, a sensation similar to a burst wave having a pulse output period in which the output stop time is not sandwiched can be obtained.
また、パルス群出力期間Pにおいて矩形波パルス信号S1〜S5は、出力停止時間N1〜N5を挟んで複数出力されているため、パルス群出力期間Pの継続時間は、複数の矩形波パルス信号S1〜S5のパルス幅とすべての出力停止時間N1〜N5とを合わせたものとなっている。そのため、かかるパルス群出力期間Pの継続時間中、矩形波パルス信号S1〜S5を分断なく出力し続ける場合に比べて、パルス群出力期間Pの継続時間は同じとしつつ、出力停止時間N1〜N5の分だけ実際のパルス信号出力時間が短くなることから、消費電力を低減することができる。そのため、低容量の電源によっても駆動させることができるため、装置の小型化に寄与する。 In addition, since the rectangular wave pulse signals S1 to S5 are output in multiples with the output stop times N1 to N5 in the pulse group output period P, the duration of the pulse group output period P is equal to the plurality of rectangular wave pulse signals S1. The pulse width of ~ S5 and all the output stop times N1-N5 are combined. Therefore, during the duration of the pulse group output period P, while the duration of the pulse group output period P is the same as in the case where the rectangular wave pulse signals S1 to S5 are continuously output without being divided, the output stop time N1 to N5 is the same. Power consumption can be reduced because the actual pulse signal output time is shortened by an amount of. Therefore, it can be driven by a low capacity power source, which contributes to the miniaturization of the device.
また、電気刺激を形成するバースト波は、パルス群出力期間Pとパルス群出力中断期間R1〜R5とからなり、パルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間は、パルス群出力期間Pにおける出力停止時間N1〜N5よりも長くなっている。バースト波にこのようなパルス群出力中断期間R1〜R5が備えられているため、パルス群出力期間Pを変更することなく、パルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間を所定の長さに変更するだけで、バースト波の周波数を容易に所望の値に設定することができる。これにより、筋肉を収縮・弛緩させるのに適した周波数を有するバースト波からなる電気刺激を出力するように制御することが容易となり、かつ効率的に筋肉を刺激することができる。 Further, the burst wave forming the electrical stimulation consists of a pulse group output period P and pulse group output interruption periods R1 to R5, and the duration of the pulse group output interruption periods R1 to R5 is an output stop in the pulse group output period P The time is longer than N1 to N5. Since the burst wave is provided with such pulse group output interruption periods R1 to R5, the duration of the pulse group output interruption periods R1 to R5 is changed to a predetermined length without changing the pulse group output period P. The frequency of the burst wave can be easily set to a desired value simply by doing. This makes it easy to control so as to output an electrical stimulation consisting of a burst wave having a frequency suitable for contracting and relaxing the muscle, and can efficiently stimulate the muscle.
本例では、パルス群出力期間Pには、互いに極性が異なる矩形波パルス信号S1〜S5が含まれている。これにより、一つのバースト波(基本波形B1〜B5)内において、電荷の偏りを解消しやすいため、使用者の痛みを一層軽減することができる。その結果、EMS装置1の使用における体感と使いやすさをより一層向上することができる。
In this example, the pulse group output period P includes rectangular wave pulse signals S1 to S5 having different polarities. Thereby, since it is easy to eliminate the bias of the charge in one burst wave (basic waveforms B1 to B5), the pain of the user can be further reduced. As a result, it is possible to further improve the sensation and ease of use in using the
さらに、本例のように、第1のバースト波における第1のパルス群出力期間Pにおいて出力される5個の矩形波パルス信号S1〜S5が「正、負、正、負、正」の順に出力されている場合には、第1のバースト波の次に到来する第2のバースト波における第2のパルス群出力期間において出力される5個の矩形波パルス信号を「負、正、負、正、負」の順に出力するようにすることができる。この場合には、第1のバースト波において生じた電荷の偏りを、第2のバースト波によって確実に解消することができるため、使用者の痛みを一層軽減することができる。さらに、上記第2のパルス群出力期間は、上記第1のパルス群出力期間Pにおいて出力される複数の矩形波パルス信号S1〜S5の極性を逆相にする(電位を反転させる)だけでよいため、各パルス群出力期間における個々の矩形波パルス信号の極性を個別に制御する場合に比べて、制御負荷を軽減することができる。 Furthermore, as in this example, the five rectangular wave pulse signals S1 to S5 output in the first pulse group output period P of the first burst wave are in the order of “positive, negative, positive, negative, positive”. When being output, the five rectangular wave pulse signals output in the second pulse group output period in the second burst wave that comes after the first burst wave are “negative, positive, negative, It is possible to output in the order of positive and negative. In this case, since the second burst wave can reliably eliminate the charge bias generated in the first burst wave, the pain of the user can be further reduced. Furthermore, the second pulse group output period only needs to reverse the polarity of the plurality of rectangular wave pulse signals S1 to S5 output in the first pulse group output period P (invert the potential). Therefore, the control load can be reduced as compared with the case of individually controlling the polarity of each rectangular wave pulse signal in each pulse group output period.
なお、本例では、同一のパルス群出力期間Pに互いに極性が異なる矩形波パルス信号S1、S3、S5と矩形波パルス信号S2,S4とが含まれるようにしたが、これに替えて、次のようにしてもよい。第1のバースト波の第1のパルス群出力期間Pにおけるすべての矩形波パルス信号S1〜S5の極性を正とし、第1のバースト波の次にパルス群出力中断期間R1〜R5を挟んで到来する第2のバースト波の第2のパルス群出力期間におけるすべての矩形波パルス信号の極性を負とし、第1のバースト波と第2のバースト波とを繰り返すようにしてもよい。この場合には、個々のパルス群出力期間については、矩形波パルス信号の極性は同一であるが、繰り返し出力されるバースト波全体において、互いに極性の異なる矩形波パルス信号が含まれていることとなる。この場合においても、第1のバースト波において生じた電荷の偏りを、第2のバースト波によって確実に解消することができるため、使用者の痛みを一層軽減することができる。 In this example, the same pulse group output period P includes the rectangular wave pulse signals S1, S3 and S5 having different polarities and the rectangular wave pulse signals S2 and S4 in place of each other. It may be like. The polarities of all the rectangular wave pulse signals S1 to S5 in the first pulse group output period P of the first burst wave are positive, and arrive after the first burst wave with the pulse group output interruption period R1 to R5 interposed therebetween. The polarities of all the rectangular wave pulse signals in the second pulse group output period of the second burst wave may be negative, and the first burst wave and the second burst wave may be repeated. In this case, for each pulse group output period, although the rectangular wave pulse signal has the same polarity, the entire burst wave repeatedly output includes rectangular wave pulse signals having different polarities. Become. Also in this case, since the second burst wave reliably cancels the charge bias generated in the first burst wave, the pain of the user can be further reduced.
本例では、パルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間は、パルス群出力期間Pの継続時間(1ms)よりも長くなっている。これにより、パルス群出力中断期間R1〜R5によって、バースト波において繰り返し出力されるパルス群出力期間Pの間隔が十分確保されることとなるため、使用者に、パルス群出力期間Pにおける複数の矩形波パルス信号S1〜S5を一つの電気刺激として認識させやすくなる。その結果、高周波(本例では、周波数5,000Hz)の矩形波パルス信号S1〜S5から、低周波(本例では2〜20Hz)のバースト波を容易に出力させることができ、筋肉を刺激するのに適した電気刺激を出力することができる。 In this example, the duration of the pulse group output interruption period R1 to R5 is longer than the duration (1 ms) of the pulse group output period P. As a result, the pulse group output interruption periods R1 to R5 ensure a sufficient interval between the pulse group output periods P repeatedly output in the burst wave. The wave pulse signals S1 to S5 can be easily recognized as one electric stimulation. As a result, it is possible to easily output a low frequency (2 to 20 Hz in this example) burst wave from rectangular wave pulse signals S1 to S5 of a high frequency (in this example, a frequency of 5,000 Hz) to stimulate muscles. Can output electrical stimulation suitable for
本例では、パルス群出力期間Pの継続時間は同一であるとともにパルス群出力中断期間R1〜R5の継続時間が異なることにより互いに異なる周波数を有する複数のバースト波パターン(基本波形B1〜B5)が予め記憶されたバースト波パターン記憶部(出力モード記憶部405a)と、バースト波パターン記憶部(出力モード記憶部405a)に記憶された複数のバースト波パターン(基本波形B1〜B5)からいずれかを選択することにより、電気刺激におけるバースト波の周波数を設定する周波数設定部(出力モード切替部405)とを有する。これにより、バースト波パターン記憶部(出力モード記憶部405a)に予め所定の周波数のバースト波パターン(基本波形B1〜B5)が複数記憶されているため、バースト波の周波数を変更する際には、周波数設定部(出力モード切替部405)がバースト波パターン記憶部(出力モード記憶部405a)に記憶されたバースト波パターンから所定のものを選択するだけでよく、バースト波の周波数の変更が容易となる。これにより、筋肉を効率的に刺激するのに適したEMS装置1となる。
In this example, a plurality of burst wave patterns (basic waveforms B1 to B5) having different frequencies are the same because the duration of the pulse group output period P is the same and the durations of the pulse group output interruption periods R1 to R5 are different. One of the burst wave pattern storage unit (output
また、本例では、バースト波における矩形波パルス信号S1〜S5のパルス幅及び出力停止時間N1〜N5が一定である。これにより、バースト波の周波数に基づいて、筋肉に付与される電気刺激を変更しやすくなっている。そのため、バースト波の周波数による電気刺激の調整が容易となり、筋肉を効果的に刺激するのに適した電気刺激を出力することが容易となる。 Further, in this example, the pulse widths of the rectangular wave pulse signals S1 to S5 in the burst wave and the output stop times N1 to N5 are constant. This makes it easy to change the electrical stimulation applied to the muscle based on the frequency of the burst wave. Therefore, adjustment of the electrical stimulation by the frequency of the burst wave becomes easy, and it becomes easy to output the electrical stimulation suitable for stimulating the muscle effectively.
また、本例では、本体部10と、電気刺激を出力する複数の電極部30と、電極部30に電力を供給する電源部20と、電源部20における電力給電を制御する制御部40と、制御部40の制御態様を変更可能に構成された操作部50と、からなり、電源部20が本体部10に内蔵されている。これにより、電極部30に供給される電力を外部に用意する必要がないため、電源の確保が困難な屋外や、外出先などでも容易に使用することができる。また、電源と接続するためのコード等が不要になるため、使い勝手が向上されるとともに、携帯性にも優れる。
Further, in the present example, the
また、本例では、電極部30は、本体部10から延設されたシート状の基材33に、複数の電極311〜313、321〜323と、電極311〜313、321〜323と電源部20とを制御部40を介して電気的に接続するリード部311a〜313a、321a〜323aとが形成されてなる。これにより、本体部10から延設されたシート状の基材33に、電極部30が形成されていることとなり、本体部10と電極部30とを一体化できる。そのため、本体部10と電極部30とを接続するためのコード等が不要となり、使い勝手が向上するとともに、携帯性にも優れる。
Further, in this example, the
また、本例では、電源部20には、交換可能な電池21が備えられている。これにより、電池21を交換するだけで電力の補充をすることができるため、電池容量以上に長時間使用することが容易となる。これにより、過度に大容量の電源を内蔵させる必要がないため、装置を小型化することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本例では、電池21はコイン電池である。これにより、電池21が小型となるため、EMS装置1の小型化に寄与する。そして、EMS装置1の小型化に伴って軽量化を図ることができるため、電極部30が使用者の体から剥離、脱落しにくくなり、使い勝手が向上するとともに、携帯性も向上する。さらに、電池21は薄型でもあるため、EMS装置1の薄型化にも寄与する。そして、EMS装置1が薄型となることにより、使用者は、EMS装置1を取り付けたまま、その上から衣服を着用することが可能となる。そのため、EMS装置1を通勤中や通学中、家事や仕事等の作業中、その他様々な状況で使用することができる。また、コイン電池は、他の乾電池等に比べて、高い作動電圧で安定した放電特性を有するため、比較的長時間にわたってEMS装置1を安定して動作させることができる。
Further, in the present example, the
なお、電源部20には、コイン電池に代えてボタン電池等の小型の電池を採用することも可能である。また、コイン電池等の一次電池に替えて充電可能な二次電池が内蔵されていてもよい。かかる電池の充電手段として、外部電源と接続可能な給電用の端子を備えていてもよいし、電磁誘導を使用した非接触型の給電部を備えていてもよい。この場合には、当該電池を繰り返し使用できるため、非充電型の電池を使用する場合に比べて、消耗品を削減できる。
In addition, it is also possible to replace with a coin battery and to employ | adopt small batteries, such as a button battery, for the
また、電池21として公称電圧が3.0〜5.0Vのものを採用することができ、本例では、3.0Vの電池21を採用している。EMS装置1に備えられる電子部品42、振動体43等の駆動電圧を一致していることから、これらの電子部品42、43の駆動のために降圧回路や昇圧回路を別途備える必要がない。これにより、小型化に寄与できる。
Moreover, the thing of 3.0-5.0V of nominal voltages can be employ | adopted as the
また、本例では、電極部30は、3個以上の電極311〜313、321〜323を有する。上述の如く、パルス群出力期間Pに出力停止時間N1〜N5を含まれていることにより消費電力が低減されているため、3個以上の電極311〜313、321〜323を備えた本構成においても、充分な電気刺激を付与することができる。これにより、広い範囲の筋肉に電気刺激を付与することができるため、筋肉を効率的に刺激することができる。
Also, in the present example, the
なお、本例では、電極部30が形成される基材33は、本体部10から延設されるとともに、外殻形成体12から延設された電極支持部121が接着されることにより、電極部30と本体部10とが一体的に形成されることとした。これに替えて、基材33と本体部10とを別体とするとともに、電極支持部121と外殻形成体12とを別体として形成することにより、本体部10と電極部30と非使用時において互いに分離可能なように構成してもよい。この場合には、電極部30を本体部10から分離して、他の形態の電極部と交換することができる。また、電極部30は電子部品を有さないため、分離することにより、電極部30を容易に洗浄することができる。
In the present example, the
以上のごとく、本例によれば、使用したときの体感が向上されるとともに、効率的に筋肉を刺激することができるEMS装置1を提供することができる。
As described above, according to this example, it is possible to provide the
本例では、第2出力モード(トレーニングモード)は、上述の表2に示す第1ステータス〜第4ステータスに基づいて実行した。これに替えて、次に示す変形例1のように、本例と同等の第1ステータス〜第4ステータスにおいて、第2ステータスと第3ステータスの間に、表4に示す第2aステータスを実行し、第3ステータスと第4ステータスとの間に、表4に示す第3aステータスを実行することとしてもよい。
変形例1では、表4に示すように、第2aステータス及びは第3aステータスは以下の通り行う。
(2a)第2aステータスでは、第2バースト波(4Hz)で10秒間、100%の出力を行った後、第3バースト波(8Hz)で10秒間、100%の出力を行い、さらにその後、第4バースト波(16Hz)で10秒間、100%の出力を行う。
(3a)第3aステータスでは、第2バースト波(4Hz)で10秒間、100%の出力を行った後、第3バースト波(8Hz)で10秒間、100%の出力を行い、さらにその後、第4バースト波(16Hz)で10秒間、100%の出力を行う。
なお、当該変形例1では、本例の第2出力モード(表2参照)に比べて第2aステータス及び第3aステータスが追加されているため、表4に示す第1出力モード(ウォームアップモード)、第2出力モード(トレーニングモード)及び第3出力モード(クールダウンモード)を連続して行った場合の合計時間は23分間となる。
In the first modification, as shown in Table 4, the 2a status and the 3a status are performed as follows.
(2a) In the 2a status, after 100% output for 10 seconds with the second burst wave (4 Hz), 100% output for 10 seconds with the third burst wave (8 Hz), and then the second 100% output is performed for 10 seconds with 4 burst waves (16 Hz).
(3a) In the 3a status, after 100% output for 10 seconds with the second burst wave (4 Hz), 100% output for 10 seconds with the third burst wave (8 Hz), and then the second 100% output is performed for 10 seconds with 4 burst waves (16 Hz).
In the first modification, the second a status and the third a status are added as compared to the second output mode (see Table 2) of this example, so the first output mode (warm up mode) shown in Table 4 The total time when the second output mode (training mode) and the third output mode (cool down mode) are continuously performed is 23 minutes.
第2aステータスでは、バースト波の周波数が4Hzから16Hzへ段階的に高くなるように構成されているため、第2aステータスから第3ステータスへ切り替え時の周波数変化が滑らかとなる。同様に、第3aステータスから第4ステータスへ切り替え時の周波数変化が滑らかとなる。そして、当該変形例1では、実施例1の場合に対して、第2aステータス及び第3aステータスが加わることにより、第2出力モード(トレーニングモード)における電気刺激のパターンが大きく変化することとなる。その結果、使用者における当該電気刺激への慣れによる体感の低下を防止することができ、より効果的に腹直筋を刺激することができる。また、第2aステータス・第3aステータスを設けることもより、電気刺激の付与によって疲労した筋肉における疲労物質を押し流す効果も奏する。なお、第2出力モード(トレーニングモード)をこのように設定した当該変形例1において、実施例1と同等の作用効果も奏する。
In the 2a status, since the frequency of the burst wave is configured to increase stepwise from 4 Hz to 16 Hz, the frequency change at the time of switching from the 2a status to the 3rd status becomes smooth. Similarly, the frequency change at the time of switching from the 3a status to the 4th status becomes smooth. And in the said
なお、実施例1では、6個の電極311〜313、321〜323を備えることとしたが、これに限らず、2個以上とすることができる。例えば、変形例2においては、図15、図16に示すように、電極として、実施例1の電極311、321と同様の構成ではあるが、一回り大きい電極311、321を2個備える。なお、変形例2において実施例1と同等の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。この場合にも、実施例1と同等の作用効果を奏する。そして、変形例2の筋肉電気刺激装置1によれば、電極が6個の場合(図2参照)に比べて、電極311、321の個数が少ないため、電極あたりの消費電力を大きくすることができることから、各電極311、321を一回り大きくしている。これにより、電極1つによって電気刺激を付与できる範囲が広がり、腕部、大腿部等の大きい部位の筋肉を刺激しやすくなっている。
In the first embodiment, six
なお、実施例1では、バースト波の周波数を変更する際には、周波数設定部(出力モード切替部405)がバースト波パターン記憶部(出力モード記憶部405a)に記憶されたバースト波パターンから所定のものを選択するようにしている。これに替えて、次の変形例3のようにすることもできる。変形例3では、図17に示すように、バースト波の周波数を選択する周波数選択部としての操作面54aと、中断期間継続時間算出部405bと、中断期間継続時間設定部405cと、を有する。
そして、中断期間継続時間算出部405bは、周波数選択部(操作面54a)により選択された周波数に基づいてパルス群出力中断期間の継続時間を算出する。
中断期間継続時間設定部405cは、中断期間継続時間算出部405bによって算出された上記継続時間に基づいて上記パルス群出力中断期間の継続時間を設定する。
なお、変形例3において実施例1と同等の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
In the first embodiment, when changing the frequency of the burst wave, the frequency setting unit (output mode switching unit 405) determines the burst wave pattern stored in the burst wave pattern storage unit (output
Then, the interruption period continuation
The interruption period continuation time setting unit 405c sets the continuation time of the pulse group output interruption period based on the continuation time calculated by the interruption period continuation
In addition, in the
かかる変形例3によれば、周波数選択部(操作面54a)によってバースト波の周波数を所望の周波数に設定することができるため、使用者の好み(収縮の強度・収縮と弛緩の間隔)に基づいて、バースト波の周波数を適宜設定することにより、使用者ごとに、一層効率的に筋肉を刺激することができるEMS装置1となる。なお、当該変形例2においても、バースト波の周波数の変更態様に関する作用効果を除いて、実施例1と同等の作用効果を奏する。
According to the third modification, since the frequency of the burst wave can be set to a desired frequency by the frequency selection unit (
また、実施例1では、操作が受け入れられたことやエラーが発生したことの通知のために振動体43を振動させる例を示したが、何らかの通知以外のタイミングで振動体43を振動させることも可能である。例えば、図9における第1ステータスと第2ステータスとの間、あるいは第2ステータスと第3ステータスとの間等に振動体43を振動させても良い。
In the first embodiment, an example is shown in which the vibrating
EMS装置1による電気刺激は筋肉を直接動かすため、EMS装置1を長時間に亘って使用し続けると、場合によっては、刺激を受けた筋肉に疲労感などを感じることがある。そこで、例えば第1ステータスと第2ステータスとの間等のインターバルの時間に振動体43を振動させることにより、筋肉の疲労をほぐすなどの効果が期待できる。また、振動体43を振動させることにより電気刺激とは異なる種類の刺激を与えることができるため、EMS装置1の使い心地をより向上させることができる。
Since the electrical stimulation by the
なお、実施例1には、振動体43の振動パターンを操作の種類ごとに変更した例を示したが、これ以外の構成を採用することも可能である。例えば、制御部40は、電源操作パターンV1、強度増大パターンV2、強度低下パターンV3及び限界通知パターンV4を全て具備する必要はなく、いずれかの振動パターンを備えない構成とすることもできる。また、例えば強度増大パターンを強度低下パターンと同一の振動パターンとすることもできる。また、図14に示した振動パターンは一例であり、振動の継続時間や間隔、繰り返し回数等を適宜変更しても良い。即ち、例えば電源操作パターンにおいて、振動体43を複数回振動させる構成等とすることも可能である。
In addition, although the example which changed the vibration pattern of the vibrating
1 筋肉電気刺激装置
10 本体部
120 延出部
20 電源部
30 電極部
31 第1電極群
32 第2電極群
311〜313、321〜323 電極
33 基材
35 ゲルパッド
301 上側電極対
302 中央電極対
303 下側電極対
40 制御部
43 振動体
50 操作部
54 操作面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記本体部は、
上記筋肉電気刺激装置の着用時に人体側を向く肌対面部と、
上記本体部に内蔵された、電力源としての電源部、該電源部から上記電極への電力の供給態様を制御する制御部、及び、該制御部に接続された振動体と、
上記本体部の外表面に配置された、上記制御部における電力の供給態様を変更する操作面とを有しており、
上記制御部は上記電極への電力の供給態様が変更されたことを契機として上記振動体を振動させるよう構成されており、
上記振動体は、上記延出部の厚み方向から視た正面視において、上記ゲルパッドとは異なる位置に配置されており、
上記肌対面部は周囲よりも膨出していることを特徴とする筋肉電気刺激装置。 A main body for generating an electrical stimulus, an extension extending outward from the main body and having a sheet shape, an electrode disposed on one surface of the extension, and a gel pad attached to the electrode A muscle electrical stimulation device for applying the electrical stimulation to muscles through the electrodes and the gel pad,
The main unit is
A skin-facing portion that faces the human body when the muscle electrical stimulation apparatus is worn,
Built in the main body portion, and a power supply unit, a control unit for controlling the supply mode of electric power to the electrodes from the power supply unit, and the vibrating body which is connected to the control unit as a power source,
Disposed on the outer surface of the body portion has an operation surface to change the power supply mode of the above control unit,
The control unit is configured to vibrate the vibrator in response to a change in the supply mode of the power to the electrode.
The vibrator is disposed at a position different from that of the gel pad in a front view as viewed from the thickness direction of the extension portion .
The muscle electrical stimulation apparatus characterized in that the above-mentioned skin-facing portion is bulged out more than the surroundings .
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