JP2005013372A - Wireless low-frequency electrical stimulation system - Google Patents

Wireless low-frequency electrical stimulation system Download PDF

Info

Publication number
JP2005013372A
JP2005013372A JP2003180540A JP2003180540A JP2005013372A JP 2005013372 A JP2005013372 A JP 2005013372A JP 2003180540 A JP2003180540 A JP 2003180540A JP 2003180540 A JP2003180540 A JP 2003180540A JP 2005013372 A JP2005013372 A JP 2005013372A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrical stimulation
signal
low
electrical
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003180540A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Fujii
孝治 藤井
Yasuyuki Matsutani
康之 松谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2003180540A priority Critical patent/JP2005013372A/en
Publication of JP2005013372A publication Critical patent/JP2005013372A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Finger-Pressure Massage (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless low-frequency electrical stimulation system easily changing an electrical stimulation pattern even when applying the electrical stimulation pattern. <P>SOLUTION: This wireless low-frequency electrical stimulation system is provided with an electrical stimulation pattern transmitter 1 which has an electrical stimulation pattern compiling/producing device 11 producing an electric signal having a predetermined waveform, a one bit quantizer 12 converting the electric signal into one-bit signal, and a light emitter 14 converting the one-bit signal into an optical signal; and an electrical stimulation applying device 2 which has a photodetector 21 converting the optical signal into the electric signal, a low-frequency electrical stimulating/producing circuit 25 converting the electrical signal into the low-frequency electrical stimulation signal, and electrodes 26 and 27 applying the low-frequency electrical stimulation signal to an external contact matter. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気刺激を印加して生体にマッサージを施す無線通信を用いた無線型低周波電気刺激システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献】特開平8−107935号公報。
【0003】
図6(a)は、従来の低周波電気刺激装置の使用形態を示す図、(b)は従来の低周波電気刺激装置のブロック図である。
図6(a)において、10は生体、33は電気刺激印加装置、(b)において、31は電気刺激パタン編集および生成装置、32は電気刺激パタン、33は電気刺激印加装置、34は入出力部、35はメモリ、36はコントローラ、37は低周波電気刺激発生回路、38、39は電極、40は電池、41は電気刺激である。
上記特許文献には、電気刺激パタン32を作成する電気刺激パタン編集および生成装置31と、有線もしくは無線伝送回線を介して送られてくる電気刺激パタン32をメモリ35に記憶する電気刺激印加装置33からなり、電気刺激印加装置33で発生し、電極28、29を経て生体10に与える電気刺激41の所要のパターンを、電気刺激パタン編集および生成装置31で自由に設定できる低周波電気刺激装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来装置では、生体に装着する電気刺激印加装置33全体のサイズが大きく、利用者の装着負担が大きかった。また、電気刺激印加装置33の電極38、39を生体10に装着する前に、個々の電気刺激印加装置33の電気刺激パタン32を登録しておく必要があった。また、マッサージの実行中に、電気刺激印加装置33の電極38、39を生体10に付けたまま、電気刺激パタン編集および生成装置31により電気刺激パタン32をリアルタイムで変更することはできなかった。したがって、マッサージの開始時にはより強い刺激で体をほぐし、終了時にはクールダウン用に柔らかな刺激を印加するといったリアルタイムで多彩な刺激パタンを提供することができななかった。
本発明は上記の問題を解決するために提案されたもので、その目的は、電気刺激印加装置が小型で、また、電気刺激パタンを印加しているときでも、該電気刺激パタンを容易に変更することができる無線型低周波電気刺激システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の無線型低周波電気刺激システムは、所定の波形を有する電気信号を生成する手段と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手段と、該1ビット信号を光信号に変換する光信号発生手段とを具備する電気刺激パタン送信装置と、該光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する手段と、該低周波電気刺激信号を外部の接触物体に印加する電極とを具備する電気刺激印加装置とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の無線型低周波電気刺激システムは、所定の波形を有する電気信号を生成する手段と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手段と、該1ビット信号を電波信号に変換する変調手段とを具備する電気刺激パタン送信装置と、該電波信号を電気信号に変換する復調手段と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する手段と、該低周波電気信号を外部の接触物体に印加する電極とを具備する電気刺激印加装置とを備えたことを特徴とする。
また、前記電気刺激パタン送信装置は、所定の電気信号を所定の手順で生成する手段を具備することを特徴とする。
また、前記無線型低周波電気刺激システムは、複数の前記電気刺激印加装置を具備することを特徴とする。
このような構成により、本発明では、無線通信における光信号もしくは電波信号に変換する前に、電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手法を用いた。これにより、受信機である電気刺激印加装置の復調システムを簡素化することができ、生体に装着する電気刺激印加装置全体のサイズを小型化して、利用者の装着負担を軽減し、より快適なマッサージ環境を提供することができる。また、電気刺激パタンを生体に印加する電気刺激印加装置を、無線通信により遠隔制御し、電気刺激パタンをリアルタイムで送信するので、電気刺激印加装置を生体に装着したままでも、好みに応じて複数の電気刺激印加装置の電気刺激パタンをリアルタイムで容易に個別に変更することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
実施の形態1
図1(a)は、本発明の実施の形態1の無線型低周波電気刺激システムの全体構成を示す図である。図1(a)において、1は電気刺激パタン送信装置、2は電気刺激印加装置、3は光信号、10は生体である。本実施の形態1の無線型低周波電気刺激システムは、電気刺激パタン送信装置1と電気刺激印加装置2とから構成される。図1(b)は本実施の形態1の電気刺激パタン送信装置1のブロック図、(c)は本実施の形態1の電気刺激印加装置2のブロック図である。
図1(b)において、11は電気刺激パタン編集および生成装置、12は1ビット量子化器、13はドライバ、14は発光ダイオード(LED)からなる発光素子である。電気刺激パタン送信装置1は、電気刺激パタン編集および生成装置11、1ビット量子化器12、ドライバ13、発光素子14から構成される。1ビット量子化器12としては、1ビットノイズシェーピングAD変換器を用いる。ドライバ13を省略し、1ビット量子化器12と発光素子14とを直結することも可能である。
図1(c)において、21はフォトダイオード(PD)からなる受光素子、22はローパスフィルタ(LPF)、23は復調回路、24はID格納用メモリ、25は低周波電気刺激発生回路、251はローパスフィルタ、252はアンプ、26、27は電極、5は電気刺激である。電気刺激印加装置2は、受光素子21、ローパスフィルタ22、復調回路23、ID格納用メモリ24、低周波電気刺激発生回路25、電気刺激5を生体10に印加する電極26、27から構成される。低周波電気刺激発生回路25は、ローパスフィルタ251、アンプ252から構成される。
【0007】
電気刺激パタン送信装置1は、生体10の筋肉痛緩和等に効果のある低周波の電気刺激パタンを電気刺激パタン編集および生成装置11により編集、生成し、複数の電気刺激印加装置2に光信号3により無線送信する。電気刺激印加装置2は、図1(a)に示すように生体10の複数箇所に装着され(図1(a)では6個を図示)、電気刺激パタン送信装置1から光信号3により無線送信された電気刺激パターンを受信、復調し、電気刺激5に変換して電極25、26より生体10に印加する。
図2(a)、(b)は電気刺激パタン編集および生成装置11を示す図である。図2(b)において、4はGUI(グラフィカル ユーザー インターフェース)である。
電気刺激パタン編集および生成装置11は、図2(a)に示すように、専用プログラムとこれを実行するパーソナルコンピュータで構成される。このプログラムにより、生体10に印加する電気刺激パタンのメニューを作成することができる。あらかじめさまざまな種類の刺激パタンが用意されており、これらを組み合わせることで自分好みのメニューを作成することができる。
メニュー作成のGUI4を図2(b)に示す。印加する電気刺激パタンの種類と順番、印加する時間を、個々の電気刺激印加装置2ごとに指定することができる。一度生成したメニューは、保存することができ、後日再利用することができる。基本的な電気刺激パタンは、あらかじめ作成され、登録されているので、種類を選択する欄においてプルダウンメニューの中から容易に選択することができる。
電気刺激パタンのメニューを作成した後、同GUI4上の実行ボタンをクリックすることで、メニューに記載した一連の電気刺激パタンが電気信号に変換され、コンピュータのシリアル端子より出力される。前記電気信号は、1ビット量子化器12に入力され、1ビット電気信号に変換される。さらにドライバ13を介して、発光素子14に入力され、光信号3に変換された後、空間中に放射される。
前記光信号は時分割多重され、個々の時間スロットが複数の印加装置に割り当てられる。これにより、個々の電気刺激印加装置2に対し、異なる刺激パタンを同時に送信することが可能である。
【0008】
電気刺激パタン送信装置1から送信された光信号3は、電気刺激印加装置2の受光素子21において、1ビット電気信号に変換される。変換された1ビット電気信号は、ローパスフィルタ22を通り、復調回路23に入力される。復調回路23ではビット同期を行い、時分割多重されている1ビット電気信号の中から、所定のID宛てに送付されたデータのみを抽出する。抽出されたデータは、1ビット電気信号として低周波電気刺激発生回路25に入力される。低周波電気刺激発生回路25は、ローパスフィルタ251とアンプ252からなる。低周波電気刺激発生回路25に入力された1ビット電気信号は、高周波成分をローパスフィルタ251によってカットされた後、アナログ信号に変換される。その後、アンプ252により所定のレベルに増幅した後、低周波電気刺激信号である電気刺激5として出力され、電極26、27により生体10に印加される。
【0009】
図3(a)は、肩部に装着した電気刺激印加装置2に供給する電気刺激パタン波形の一例を示し、(b)は腰部に装着した電気刺激印加装置2に供給する電気刺激パタンの波形の一例を示し、(c)はそれらを時分割多重信号として無線送信する場合の光信号3のスロットの形態を示す。部位ごとに異なる電気刺激パタン信号を印加することにより、多彩なマッサージ効果を生体10に与えることができる。また、時分割多重した光信号3によって、これらの異なる電気刺激パタンを複数の電気刺激印加装置2に同時に送付することができる。
【0010】
図4は、電気刺激パタン信号波形(a)と、それを1ビット量子化した信号波形(b)の対応を示す図である。時間的に変化しない時間区間では、平均値が0となるように論理値−1と1との間で振動する。一方、時間的に増加する区問では、論理値が1となる。また、時間的に減少する区間では論理値は−1となる。本変調方式は一種のAD変換であるため、受信器である電気刺激印加装置2側では、変調信号をローパスフイルタ22を通すだけで復調回路23で復調することができ、受信装置全体の回路規模を縮小して該電気刺激印加装置2を装着する利用者の負担を軽減することができる。
【0011】
上記のように、本発明の無線型低周波電気刺激システムは、所定の波形を有する電気信号を生成する手段である電気刺激パタン編集および生成装置11と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手段である1ビット量子化器12と、該1ビット信号を光信号に変換する光信号発生手段である発光素子14とを具備する電気刺激パタン送信装置1と、該光信号を電気信号に変換する光電気変換手段である受光素子21と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する手段である低周波電気刺激発生回路25と、該低周波電気刺激信号を外部の接触物体に印加する電極26、27とを具備する電気刺激印加装置2とを備えている。また、電気刺激パタン送信装置1は、所定の電気信号を所定の手順で生成する手段である専用プログラムを有するパーソナルコンピュータ等の電気刺激パタン編集および生成装置11を具備する。さらに、本無線型低周波電気刺激システムは、複数の電気刺激印加装置2を具備する。
このような構成により、本実施の形態1によれば、電気刺激パタンを電気刺激印加装置2に対し、電気刺激パタン送信装置1によりリアルタイムで送信できるので、これをさまざまにプログラミングすることにより多様かつ効果的なマッサージメニューを実現することができる。また、電気刺激印加装置2は個々に独立した電気刺激パタンを受信することができるので、装着した部位により、異なった電気刺激パタンを生体10に与えることができる。したがって、肩、腰等の凝り具合、痛み具合に応じた電気刺激パターンとすることができる。
【0012】
実施の形態2
図5(a)は、本発明の実施の形態2の無線型電気刺激システムの全体構成を示す図、(b)は電気刺激パタン送信装置1のブロック図、(c)は電気刺激印加装置2のブロック図である。
図1(a)において、6は電波である。実施の形態1と異なる主な点は、実施の形態1が光信号を介して通信を行うのに対し、本実施の形態2では、電波6を介して通信を行う点である。本無線型電気刺激システムは、電気刺激パタン送信装置1と電気刺激印加装置2から構成される。
電気刺激パタン送信装置1は、電気刺激パタン編集および生成装置11、1ビット量子化器12、15は変調回路、16はアンテナから構成される。電気刺激パタン編集および生成装置11は、実施の形態1における電気刺激パタン編集および生成装置11を用いることができる。1ビット量子化器12としては、1ビットノイズシェーピングAD変換器を用いる。ドライバ13を省略し、1ビット量子化器12と発光素子14とを直結することも可能である。
電気刺激印加装置2は、アンテナ28、復調回路23、ID格納用メモリ24、低周波電気刺激発生回路25、電気刺激5を生体10に印加する電極26、27から構成される。
電気刺激パタン送信装置1は、生体10の筋肉痛緩和等に効果のある低周波電気刺激パタンを電気刺激パタン編集および生成装置11により編集、生成し、複数の電気刺激印加装置2に電波6により無線送信する。電気刺激印加装置2は、図1(a)に示すように生体10の複数箇所に装着され、電気刺激パタン送信装置1から電波6により無線送信された電気刺激パターンを受信、復調し、電気刺激5に変換して電極26、27より生体10に印加する。
電気刺激パタン編集および生成装置11において、電気刺激パタンのメニューを作成した後、同GUI(実施の形態1の図2(b)参照)上の実行ボタンをクリックすると、メニューに記載した一連の電気刺激パタンが電気信号に変換され、コンピュータのシリアル端子より出力される。前記電気信号は、1ビット量子化器12に入力され、1ビット電気信号に変換される。前記1ビット電気信号は変調回路15に入力され、所定の周波数のキャリア信号の振幅、位相、あるいは周波数を変調する情報信号とされる。そして、振幅、位相、あるいは周波数が変調されたキャリア信号は、アンプ(図示省略)にて所定レベルに増幅され、電波6として、アンテナ16から空間に出力される。前記電波信号は時分割多重され、個々の時間スロットが複数の電気刺激印加装置2に割り当てられる。これにより、個々の電気刺激印加装置2に対し、異なる刺激パタンを同時に送信することが可能である。
電気刺激パタン編集および生成装置11は、専用プログラムとこれを実行するコンピュータで構成される。前記プログラムにより、生体10に印加する電気刺激パタンのメニューを作成することができる。あらかじめさまざまな種類の刺激パタンが用意されており、これらを組み合わせることで自分好みのメニューを作成することができる。
【0013】
電気刺激パタン送信装置1から送信された電波6は、電気刺激印加装置2のアンテナ28で受信され、復調回路23に入力される。復調回路23では、入力信号に含まれるキャリア信号を抽出し、その振幅、位相、あるいは周波数にマッピングされている1ビット電気信号を復元する。復元された1ビット電気信号は時分割多重されている。このため、ビット同期を行うことにより、前記1ビット電気信号の中から、所定のID宛てに送付されたデータのみを抽出する。抽出されたデータは、1ビット電気信号として低周波電気刺激発生回路25に入力される。低周波電気刺激発生回路25は、ローパスフィルタ251とアンプ252からなる。低周波電気刺激発生回路25に入力された1ビット電気信号は、高周波成分をローパスフィルタ251によってカットされた後、アナログ信号に変換される。その後、アンプ252により所定のレベルに増幅した後、低周波電気刺激信号である電気刺激5として出力され、電極26、27により生体10に印加される。
【0014】
上記のように、本発明の無線型低周波電気刺激システムは、所定の波形を有する電気信号を生成する電気刺激パタン編集および生成装置11と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化器12と、該1ビット信号を電波信号に変換する変調回路15とを具備する電気刺激パタン送信装置1と、該電波信号を電気信号に変換する復調回路23と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する低周波電気刺激発生回路25と、該低周波電気刺激信号を外部の接触物体に印加する電極26、27とを具備する電気刺激印加装置2とを備えている。このような構成により、電気刺激印加装置2を小型化できるとともに、電気刺激パタン送信装置1により電気刺激印加装置2を個別にかつリアルタイムで制御できるので、きめ紬かいマッサージを行うことができる。
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各治療点に装着する電気刺激印加装置を小型化することができ、また、複数の電気刺激印加装置を個別にかつリアルタイムで制御できるので、電気刺激を印加している最中であっても電気刺激パタンを容易に変更することができる。この結果、利用者の体調、体質、嗜好に応じた、きめ細かなマッサージサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態1の無線型低周波電気刺激システムの全体構成を示す図、(b)は本実施の形態1における電気刺激パタン送信装置のブロック図、(c)は本発明の実施の形態1における電気刺激印加装置のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態1における電気刺激パタン編集および生成装置を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態1における電気刺激パタンの波形の一例と、時分割多重した光信号の形態の一例を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態1における電気刺激パタン波形と1ビット量子化した波形との対応関係を示す図である。
【図5】(a)は本発明の実施の形態2の無線型低周波電気刺激システムの全体構成を示す図、(b)は本発明の実施の形態2における電気刺激パタン送信装置のブロック図、(c)は本発明の実施の形態2における電気刺激印加装置のブロック図である。
【図6】(a)は従来の低周波電気刺激装置の使用形態を示す図、(b)は従来の低周波電気刺激装置における電気刺激印加装置のブロック図である。
【符号の説明】
1…電気刺激パタン送信装置
2…電気刺激印加装置
3…光信号
4…GUI
5…電気刺激
6…電波
10…生体
11…電気刺激パタン編集および生成装置
12…1ビット量子化器
13…ドライバ
14…発光素子
15…復調回路
16…アンテナ
21…受光素子
22…ローパスフィルタ
23…復調回路
24…ID格納用メモリ
25…低周波電気刺激発生回路
251…ローパスフィルタ
252…アンプ
26、27…電極
28…アンテナ
33…電気刺激印加装置
31…電気刺激パタン編集および生成装置
32…電気刺激パタン
33…電気刺激印加装置
34…入出力部
35…メモリ
36…コントローラ
37…低周波電気刺激発生回路
38、39…電極
40…電池
41…電気刺激
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless low-frequency electrical stimulation system using wireless communication that applies electrical stimulation to massage a living body.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document] JP-A-8-107935.
[0003]
FIG. 6A is a diagram showing a usage pattern of a conventional low-frequency electrical stimulation device, and FIG. 6B is a block diagram of the conventional low-frequency electrical stimulation device.
6 (a), 10 is a living body, 33 is an electrical stimulation application device, 31 (b) is an electrical stimulation pattern editing and generation device, 32 is an electrical stimulation pattern, 33 is an electrical stimulation application device, and 34 is an input / output. , 35 is a memory, 36 is a controller, 37 is a low-frequency electrical stimulus generation circuit, 38 and 39 are electrodes, 40 is a battery, and 41 is an electrical stimulus.
In the above-mentioned patent document, an electrical stimulation pattern editing and generating device 31 for creating an electrical stimulation pattern 32, and an electrical stimulation application device 33 for storing an electrical stimulation pattern 32 sent via a wired or wireless transmission line in a memory 35. A low-frequency electrical stimulation device that can freely set a required pattern of electrical stimulation 41 generated by the electrical stimulation application device 33 and applied to the living body 10 through the electrodes 28 and 29 by the electrical stimulation pattern editing and generation device 31. Proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional device, the entire size of the electrical stimulation application device 33 to be worn on the living body is large, and the burden on the user is heavy. In addition, before attaching the electrodes 38 and 39 of the electrical stimulation application device 33 to the living body 10, it is necessary to register the electrical stimulation pattern 32 of each electrical stimulation application device 33. In addition, during the massage, the electrical stimulation pattern 32 could not be changed in real time by the electrical stimulation pattern editing and generation device 31 with the electrodes 38 and 39 of the electrical stimulation application device 33 attached to the living body 10. Therefore, it has been impossible to provide various stimulation patterns in real time, such as relaxing the body with a stronger stimulus at the start of massage and applying a soft stimulus for cool-down at the end.
The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems. The purpose of the present invention is to make the electrical stimulation application device small and to easily change the electrical stimulation pattern even when the electrical stimulation pattern is applied. It is an object of the present invention to provide a wireless low frequency electrical stimulation system that can be used.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a wireless low-frequency electrical stimulation system of the present invention includes means for generating an electrical signal having a predetermined waveform, 1-bit quantization means for converting the electrical signal into a 1-bit signal, An electrical stimulation pattern transmitting device comprising an optical signal generating means for converting a 1-bit signal into an optical signal, an optical electrical conversion means for converting the optical signal into an electrical signal, and converting the electrical signal into a low-frequency electrical stimulation signal And an electrical stimulation application device comprising an electrode for applying the low-frequency electrical stimulation signal to an external contact object.
The wireless low-frequency electrical stimulation system of the present invention includes a means for generating an electrical signal having a predetermined waveform, a 1-bit quantization means for converting the electrical signal into a 1-bit signal, and the 1-bit signal as a radio wave. An electrical stimulation pattern transmission device comprising a modulation means for converting into a signal, a demodulation means for converting the radio signal into an electrical signal, a means for converting the electrical signal into a low frequency electrical stimulation signal, and the low frequency electrical signal And an electrode for applying an electrical stimulus to an external contact object.
The electrical stimulation pattern transmission device includes means for generating a predetermined electrical signal in a predetermined procedure.
The wireless low-frequency electrical stimulation system includes a plurality of the electrical stimulation application devices.
With such a configuration, the present invention uses a 1-bit quantization method for converting an electrical signal into a 1-bit signal before it is converted into an optical signal or radio wave signal in wireless communication. This simplifies the demodulation system of the electrical stimulation application device that is a receiver, reduces the overall size of the electrical stimulation application device to be worn on the living body, reduces the burden on the user, and makes it more comfortable. A massage environment can be provided. In addition, the electrical stimulation application device that applies the electrical stimulation pattern to the living body is remotely controlled by wireless communication, and the electrical stimulation pattern is transmitted in real time. The electrical stimulation pattern of the electrical stimulation application apparatus can be easily and individually changed in real time.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
Embodiment 1
Fig.1 (a) is a figure which shows the whole structure of the radio | wireless low frequency electrical stimulation system of Embodiment 1 of this invention. In FIG. 1A, 1 is an electrical stimulation pattern transmission device, 2 is an electrical stimulation application device, 3 is an optical signal, and 10 is a living body. The wireless low frequency electrical stimulation system according to the first embodiment includes an electrical stimulation pattern transmission device 1 and an electrical stimulation application device 2. FIG. 1B is a block diagram of the electrical stimulation pattern transmission apparatus 1 according to the first embodiment, and FIG. 1C is a block diagram of the electrical stimulation application apparatus 2 according to the first embodiment.
In FIG. 1B, 11 is an electrical stimulation pattern editing and generation device, 12 is a 1-bit quantizer, 13 is a driver, and 14 is a light emitting element made up of a light emitting diode (LED). The electrical stimulation pattern transmission device 1 includes an electrical stimulation pattern editing / generation device 11, a 1-bit quantizer 12, a driver 13, and a light emitting element 14. As the 1-bit quantizer 12, a 1-bit noise shaping AD converter is used. It is also possible to omit the driver 13 and connect the 1-bit quantizer 12 and the light emitting element 14 directly.
In FIG. 1C, 21 is a light receiving element made of a photodiode (PD), 22 is a low-pass filter (LPF), 23 is a demodulation circuit, 24 is an ID storage memory, 25 is a low-frequency electrical stimulation generating circuit, and 251 is A low-pass filter, 252 is an amplifier, 26 and 27 are electrodes, and 5 is an electrical stimulus. The electrical stimulation application device 2 includes a light receiving element 21, a low-pass filter 22, a demodulation circuit 23, an ID storage memory 24, a low frequency electrical stimulation generation circuit 25, and electrodes 26 and 27 that apply the electrical stimulation 5 to the living body 10. . The low frequency electrical stimulation generation circuit 25 is composed of a low pass filter 251 and an amplifier 252.
[0007]
The electrical stimulation pattern transmission device 1 edits and generates a low-frequency electrical stimulation pattern effective for reducing muscle pain of the living body 10 by the electrical stimulation pattern editing and generation device 11, and transmits an optical signal to the plurality of electrical stimulation application devices 2. 3 for wireless transmission. As shown in FIG. 1A, the electrical stimulation applying device 2 is attached to a plurality of locations of the living body 10 (six are shown in FIG. 1A), and wirelessly transmitted from the electrical stimulation pattern transmission device 1 by the optical signal 3. The received electrical stimulation pattern is received, demodulated, converted into electrical stimulation 5 and applied to the living body 10 from the electrodes 25 and 26.
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing the electrical stimulation pattern editing and generation apparatus 11. In FIG. 2B, 4 is a GUI (graphical user interface).
As shown in FIG. 2A, the electrical stimulation pattern editing and generating apparatus 11 is composed of a dedicated program and a personal computer that executes the dedicated program. With this program, a menu of electrical stimulation patterns to be applied to the living body 10 can be created. Various kinds of stimulation patterns are prepared in advance, and you can create your own menu by combining them.
The menu creation GUI 4 is shown in FIG. The type and order of the electrical stimulation pattern to be applied, and the application time can be specified for each electrical stimulation application device 2. Once created, the menu can be saved and reused at a later date. Since the basic electrical stimulation pattern is created and registered in advance, it can be easily selected from a pull-down menu in the type selection column.
After creating a menu of electrical stimulation patterns, clicking the execution button on the GUI 4 converts a series of electrical stimulation patterns described in the menu into electrical signals and outputs them from a serial terminal of the computer. The electric signal is input to the 1-bit quantizer 12 and converted into a 1-bit electric signal. Further, the light is input to the light emitting element 14 via the driver 13, converted into the optical signal 3, and then radiated into the space.
The optical signals are time-division multiplexed and individual time slots are assigned to a plurality of application devices. Thereby, it is possible to simultaneously transmit different stimulation patterns to the individual electrical stimulation application devices 2.
[0008]
The optical signal 3 transmitted from the electrical stimulation pattern transmission device 1 is converted into a 1-bit electrical signal in the light receiving element 21 of the electrical stimulation application device 2. The converted 1-bit electric signal passes through the low-pass filter 22 and is input to the demodulation circuit 23. The demodulating circuit 23 performs bit synchronization, and extracts only data sent to a predetermined ID from a 1-bit electric signal that is time-division multiplexed. The extracted data is input to the low frequency electrical stimulus generation circuit 25 as a 1-bit electrical signal. The low frequency electrical stimulation generation circuit 25 includes a low pass filter 251 and an amplifier 252. The 1-bit electrical signal input to the low-frequency electrical stimulus generation circuit 25 is converted into an analog signal after the high-frequency component is cut by the low-pass filter 251. Thereafter, after being amplified to a predetermined level by the amplifier 252, it is output as the electrical stimulation 5 that is a low-frequency electrical stimulation signal and applied to the living body 10 by the electrodes 26 and 27.
[0009]
FIG. 3A shows an example of the electrical stimulation pattern waveform supplied to the electrical stimulation application device 2 attached to the shoulder, and FIG. 3B shows the waveform of the electrical stimulation pattern supplied to the electrical stimulation application device 2 attached to the waist. (C) shows the form of the slot of the optical signal 3 when these are wirelessly transmitted as time division multiplexed signals. Various massage effects can be given to the living body 10 by applying different electrical stimulation pattern signals for each part. In addition, these different electrical stimulation patterns can be simultaneously sent to a plurality of electrical stimulation applying devices 2 by the time-division multiplexed optical signal 3.
[0010]
FIG. 4 is a diagram illustrating the correspondence between the electrical stimulation pattern signal waveform (a) and the signal waveform (b) obtained by quantizing the signal pattern (a). In a time interval that does not change with time, the signal vibrates between the logical values −1 and 1 so that the average value becomes zero. On the other hand, the logical value is 1 for the questions that increase with time. Further, the logical value becomes −1 in the interval decreasing in time. Since this modulation method is a kind of AD conversion, the modulation signal can be demodulated by the demodulation circuit 23 only by passing through the low-pass filter 22 on the side of the electrical stimulation application device 2 which is a receiver. The burden on the user wearing the electrical stimulation applying device 2 can be reduced.
[0011]
As described above, the wireless low-frequency electrical stimulation system according to the present invention converts the electrical signal into a 1-bit signal, and the electrical stimulation pattern editing and generation device 11 that is a means for generating an electrical signal having a predetermined waveform. An electrical stimulation pattern transmitter 1 comprising a 1-bit quantizer 12 that is 1-bit quantizing means, and a light-emitting element 14 that is an optical signal generating means for converting the 1-bit signal into an optical signal, and the optical signal A light receiving element 21 which is a photoelectric conversion means for converting into an electrical signal, a low frequency electrical stimulation generation circuit 25 which is a means for converting the electrical signal into a low frequency electrical stimulation signal, and an external contact with the low frequency electrical stimulation signal. And an electrical stimulation application device 2 including electrodes 26 and 27 applied to an object. In addition, the electrical stimulation pattern transmission apparatus 1 includes an electrical stimulation pattern editing and generation apparatus 11 such as a personal computer having a dedicated program that is a means for generating a predetermined electrical signal in a predetermined procedure. Further, the wireless low frequency electrical stimulation system includes a plurality of electrical stimulation application devices 2.
With such a configuration, according to the first embodiment, the electrical stimulation pattern can be transmitted to the electrical stimulation applying device 2 in real time by the electrical stimulation pattern transmitting device 1, and thus variously programmed by variously programming it. An effective massage menu can be realized. In addition, since the electrical stimulation application device 2 can receive the electrical stimulation patterns that are independent of each other, different electrical stimulation patterns can be given to the living body 10 depending on the wearing site. Therefore, it can be set as the electrical stimulation pattern according to the degree of tightness, such as a shoulder and a waist, and the degree of pain.
[0012]
Embodiment 2
FIG. 5A is a diagram showing the overall configuration of the wireless electrical stimulation system according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5B is a block diagram of the electrical stimulation pattern transmitting device 1, and FIG. 5C is the electrical stimulation applying device 2. FIG.
In FIG. 1A, 6 is a radio wave. The main difference from the first embodiment is that the first embodiment communicates via an optical signal, whereas the second embodiment communicates via a radio wave 6. The wireless electrical stimulation system includes an electrical stimulation pattern transmission device 1 and an electrical stimulation application device 2.
The electrical stimulation pattern transmission device 1 includes an electrical stimulation pattern editing and generation device 11, 1-bit quantizers 12 and 15 are modulation circuits, and 16 is an antenna. As the electrical stimulation pattern editing and generating apparatus 11, the electrical stimulation pattern editing and generating apparatus 11 in the first embodiment can be used. As the 1-bit quantizer 12, a 1-bit noise shaping AD converter is used. It is also possible to omit the driver 13 and connect the 1-bit quantizer 12 and the light emitting element 14 directly.
The electrical stimulation application device 2 includes an antenna 28, a demodulation circuit 23, an ID storage memory 24, a low frequency electrical stimulation generation circuit 25, and electrodes 26 and 27 that apply the electrical stimulation 5 to the living body 10.
The electrical stimulation pattern transmission device 1 edits and generates a low-frequency electrical stimulation pattern effective for reducing muscle pain of the living body 10 by the electrical stimulation pattern editing and generation device 11, and transmits a plurality of electrical stimulation application devices 2 to the electrical stimulation application device 2 by radio waves 6. Wireless transmission. As shown in FIG. 1A, the electrical stimulation application device 2 is attached to a plurality of locations of the living body 10, receives and demodulates the electrical stimulation pattern wirelessly transmitted from the electrical stimulation pattern transmission device 1 using the radio wave 6, and performs electrical stimulation. 5 and applied to the living body 10 from the electrodes 26 and 27.
In the electrical stimulation pattern editing and generation apparatus 11, after creating an electrical stimulation pattern menu, clicking the execution button on the GUI (see FIG. 2B of the first embodiment), a series of electrical descriptions described in the menu The stimulation pattern is converted into an electrical signal and output from the serial terminal of the computer. The electric signal is input to the 1-bit quantizer 12 and converted into a 1-bit electric signal. The 1-bit electric signal is input to the modulation circuit 15 and used as an information signal for modulating the amplitude, phase, or frequency of a carrier signal having a predetermined frequency. The carrier signal whose amplitude, phase, or frequency is modulated is amplified to a predetermined level by an amplifier (not shown), and is output as a radio wave 6 from the antenna 16 to the space. The radio signal is time-division multiplexed, and each time slot is assigned to a plurality of electrical stimulation application devices 2. Thereby, it is possible to simultaneously transmit different stimulation patterns to the individual electrical stimulation application devices 2.
The electrical stimulation pattern editing and generation apparatus 11 is configured by a dedicated program and a computer that executes the dedicated program. With the program, a menu of electrical stimulation patterns to be applied to the living body 10 can be created. Various kinds of stimulation patterns are prepared in advance, and you can create your own menu by combining them.
[0013]
The radio wave 6 transmitted from the electrical stimulation pattern transmission device 1 is received by the antenna 28 of the electrical stimulation application device 2 and input to the demodulation circuit 23. The demodulation circuit 23 extracts a carrier signal included in the input signal, and restores a 1-bit electric signal mapped to the amplitude, phase, or frequency. The restored 1-bit electric signal is time-division multiplexed. Therefore, by performing bit synchronization, only data sent to a predetermined ID is extracted from the 1-bit electric signal. The extracted data is input to the low frequency electrical stimulus generation circuit 25 as a 1-bit electrical signal. The low frequency electrical stimulation generation circuit 25 includes a low pass filter 251 and an amplifier 252. The 1-bit electrical signal input to the low-frequency electrical stimulus generation circuit 25 is converted into an analog signal after the high-frequency component is cut by the low-pass filter 251. Thereafter, after being amplified to a predetermined level by the amplifier 252, it is output as the electrical stimulation 5 that is a low-frequency electrical stimulation signal and applied to the living body 10 by the electrodes 26 and 27.
[0014]
As described above, the wireless low-frequency electrical stimulation system of the present invention includes an electrical stimulation pattern editing and generation device 11 that generates an electrical signal having a predetermined waveform, and a 1-bit quantum that converts the electrical signal into a 1-bit signal. , An electrical stimulation pattern transmitter 1 having a modulation circuit 15 that converts the 1-bit signal into a radio signal, a demodulation circuit 23 that converts the radio signal into an electrical signal, and a low-frequency signal. An electrical stimulation application device 2 including a low-frequency electrical stimulation generation circuit 25 that converts the electrical stimulation signal into an electrical stimulation signal and electrodes 26 and 27 that apply the low-frequency electrical stimulation signal to an external contact object is provided. With such a configuration, the electrical stimulation application device 2 can be miniaturized, and the electrical stimulation application device 2 can be controlled individually and in real time by the electrical stimulation pattern transmission device 1, so that a strong massage can be performed.
The embodiment described above is described in order to facilitate understanding of the present invention, and is not described in order to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the size of the electrical stimulation application device attached to each treatment point, and it is possible to control a plurality of electrical stimulation application devices individually and in real time. The electrical stimulation pattern can be easily changed even during application of. As a result, it is possible to provide a detailed massage service according to the physical condition, constitution and preference of the user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a diagram showing an overall configuration of a wireless low-frequency electrical stimulation system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a block diagram of an electrical stimulation pattern transmission apparatus according to the first embodiment. c) is a block diagram of the electrical stimulation application device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an electrical stimulation pattern editing and generation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of an electrical stimulation pattern and an example of a form of an optical signal time-division multiplexed in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between an electrical stimulation pattern waveform and a 1-bit quantized waveform in Embodiment 1 of the present invention.
5A is a diagram showing an overall configuration of a wireless low-frequency electrical stimulation system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a block diagram of an electrical stimulation pattern transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. (C) is a block diagram of the electrical stimulation application apparatus in Embodiment 2 of this invention.
6A is a diagram showing a usage pattern of a conventional low-frequency electrical stimulation device, and FIG. 6B is a block diagram of an electrical stimulation applying device in the conventional low-frequency electrical stimulation device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrical stimulation pattern transmission apparatus 2 ... Electrical stimulation application apparatus 3 ... Optical signal 4 ... GUI
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Electrical stimulation 6 ... Radio wave 10 ... Living body 11 ... Electrical stimulation pattern edit and production | generation apparatus 12 ... 1 bit quantizer 13 ... Driver 14 ... Light emitting element 15 ... Demodulator circuit 16 ... Antenna 21 ... Light receiving element 22 ... Low pass filter 23 ... Demodulation circuit 24 ... ID storage memory 25 ... low frequency electrical stimulation generation circuit 251 ... low pass filter 252 ... amplifier 26, 27 ... electrode 28 ... antenna 33 ... electric stimulation application device 31 ... electric stimulation pattern editing and generation device 32 ... electric stimulation Pattern 33 ... Electric stimulation applying device 34 ... Input / output unit 35 ... Memory 36 ... Controller 37 ... Low frequency electrical stimulation generating circuit 38, 39 ... Electrode 40 ... Battery 41 ... Electric stimulation

Claims (4)

所定の波形を有する電気信号を生成する手段と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手段と、該1ビット信号を光信号に変換する光信号発生手段とを具備する電気刺激パタン送信装置と、
該光信号を電気信号に変換する光電気変換手段と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する手段と、該低周波電気刺激信号を外部の接触物体に印加する電極とを具備する電気刺激印加装置とを備えたことを特徴とする無線型低周波電気刺激システム。
Electrical stimulation comprising means for generating an electrical signal having a predetermined waveform, 1-bit quantization means for converting the electrical signal into a 1-bit signal, and optical signal generation means for converting the 1-bit signal into an optical signal A pattern transmitter,
Electricity comprising photoelectric conversion means for converting the optical signal into an electrical signal, means for converting the electrical signal into a low frequency electrical stimulation signal, and an electrode for applying the low frequency electrical stimulation signal to an external contact object A wireless low-frequency electrical stimulation system comprising a stimulation application device.
所定の波形を有する電気信号を生成する手段と、該電気信号を1ビット信号に変換する1ビット量子化手段と、該1ビット信号を電波信号に変換する変調手段とを具備する電気刺激パタン送信装置と、
該電波信号を電気信号に変換する復調手段と、該電気信号を低周波電気刺激信号に変換する手段と、該低周波電気信号を外部の接触物体に印加する電極とを具備する電気刺激印加装置とを備えたことを特徴とする無線型低周波電気刺激システム。
Electrical stimulation pattern transmission comprising means for generating an electrical signal having a predetermined waveform, 1-bit quantization means for converting the electrical signal into a 1-bit signal, and modulation means for converting the 1-bit signal into a radio wave signal Equipment,
An electrical stimulation application apparatus comprising: demodulation means for converting the radio signal into an electrical signal; means for converting the electrical signal into a low frequency electrical stimulation signal; and an electrode for applying the low frequency electrical signal to an external contact object And a wireless low-frequency electrical stimulation system.
前記電気刺激パタン送信装置は、所定の電気信号を所定の手順で生成する手段を具備することを特徴とする請求項1または2記載の無線型低周波電気刺激システム。3. The wireless low-frequency electrical stimulation system according to claim 1, wherein the electrical stimulation pattern transmission device includes means for generating a predetermined electrical signal in a predetermined procedure. 前記無線型低周波電気刺激システムは、複数の前記電気刺激印加装置を具備することを特徴とする請求項1または2記載の無線型低周波電気刺激システム。The wireless low-frequency electrical stimulation system according to claim 1 or 2, wherein the wireless low-frequency electrical stimulation system includes a plurality of the electrical stimulation application devices.
JP2003180540A 2003-06-25 2003-06-25 Wireless low-frequency electrical stimulation system Pending JP2005013372A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003180540A JP2005013372A (en) 2003-06-25 2003-06-25 Wireless low-frequency electrical stimulation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003180540A JP2005013372A (en) 2003-06-25 2003-06-25 Wireless low-frequency electrical stimulation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005013372A true JP2005013372A (en) 2005-01-20

Family

ID=34181502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003180540A Pending JP2005013372A (en) 2003-06-25 2003-06-25 Wireless low-frequency electrical stimulation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005013372A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008296009A (en) * 2007-05-02 2008-12-11 Ya Man Ltd Weight reduction treatment device
JP2011509756A (en) * 2008-01-15 2011-03-31 ミルン,ロバート Treatment microvibration device
US9555240B2 (en) 2012-12-28 2017-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for skeletal muscle stimulation
WO2019202851A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 オムロンヘルスケア株式会社 Electrotherapy device and therapy system
CN117883702A (en) * 2023-12-27 2024-04-16 常州锦澄医疗设备有限公司 Electrical stimulation treatment control system and control method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8911385B2 (en) 2005-05-04 2014-12-16 Robert Milne Therapeutic micro-vibration device
JP2008296009A (en) * 2007-05-02 2008-12-11 Ya Man Ltd Weight reduction treatment device
JP2011509756A (en) * 2008-01-15 2011-03-31 ミルン,ロバート Treatment microvibration device
JP2013233449A (en) * 2008-01-15 2013-11-21 Robert Milne Therapeutic micro-vibration device
US9555240B2 (en) 2012-12-28 2017-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for skeletal muscle stimulation
WO2019202851A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 オムロンヘルスケア株式会社 Electrotherapy device and therapy system
JP2019187505A (en) * 2018-04-18 2019-10-31 オムロンヘルスケア株式会社 Electric therapeutic instrument and therapy system
CN117883702A (en) * 2023-12-27 2024-04-16 常州锦澄医疗设备有限公司 Electrical stimulation treatment control system and control method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI739723B (en) Active stylus
CN101124849B (en) Device and method for operating hearing aid
US8175306B2 (en) Wireless communication between devices of a hearing prosthesis
CA2267676C (en) Method for wireless communication transfer with an implanted medical device
EP3006079B1 (en) Hearing system
US20210359769A1 (en) On-body communication system and method of commissioning the same
WO2008050729A1 (en) Optical space transmission system using visible light and infrared light
AU2008264192A1 (en) Method and Apparatus for Controlling a Device or Process with Vibrations Generated by Tooth Clicks
US9936311B2 (en) Wireless control system for personal communication device
US20110040350A1 (en) FSK telemetry for cochlear implant
EP1868492A2 (en) Wearable personal area data network
CN104436431B (en) A kind of multinode electric stimulation and method
JP2005013372A (en) Wireless low-frequency electrical stimulation system
JP3203629U (en) Wireless controlled electrotherapy device
CN107222238A (en) A kind of communication means and communication system based on half-duplex RF hopping communication protocol
CN100596030C (en) Radio-frequency telcommunication device of implant nervous excitor
CN102743255A (en) Optimal energy regulating system and method for electronic cochlea
JP5148890B2 (en) Medical telemeter transmitter, charger, transmission method and charging method
CN102813999B (en) Visual prosthesis wireless transmission system with self-adaptive power regulation function and visual prosthesis wireless transmission method
CN104273808A (en) Intelligent bracelet with long stand-by time
Puers et al. Short distance wireless communications
KR20110029059A (en) The apparatus for frequency selective transmission
KR101501532B1 (en) Data Transmission and Power Supply Apparatus and Method Using Body-Coupling Communication
KR102568423B1 (en) Method and apparatus for stimulating human body based on human body communication
Wang et al. An implantable neural interface micro-stimulator chip with external controllability

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071120

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080401