JP4949572B2 - 低周波パルス装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、身体の所定部位に接触された電極に低周波パルス電圧を供給し、生体を電気的に刺激してトリートメントを行う低周波パルス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体には、その生体を維持するために、休みなく生体電流が流れて細胞活動や筋肉の収縮運動を行っている。パルス健康装置（美容装置）は、利用者の身体の所定部位に電極、例えば親電極（共通電極）と複数の子電極（対向電極）を貼り付け、これら電極に所定波高値のパルス電圧を供給して生体を刺激することによって、生体電流と同じように細胞活動を活性化し、さらに筋肉の収縮運動を喚起して生体機能を高めるものである（例えば特許第2690653号公報、特開平3-123565号公報、特開平9-66112号公報など参照）。
【０００３】
上述したパルス健康装置で行うトリートメントには、高い周波数のパルス電圧で身体の表部を刺激してリンパ液の流れを促進し、浮腫などを取り除く効果を有するリンパドレナージュと、低い周波数のパルス電圧（例えば1〜1000Hz）で身体の深部を刺激して筋肉を収縮させ、血液の循環を促進して新陳代謝を活発にするトーニングとがある。
【０００４】
ここで、太り過ぎの原因は主に血液中のコレステロールや老廃物の増加により血行を妨げ、体内に脂肪分を貯め込むことにある。パルス健康装置は、リンパ液や血液の流れを促進して新陳代謝を活発にするので、余分な体脂肪を除去して肥満を解消する効果を有している。このような体脂肪の減量には、低周波パルスによるトリートメントの方が効果的である。
【０００５】
このように、低周波パルス電圧を使用したパルス健康装置（低周波パルス装置）は、体脂肪の減量などに対して効果を発揮することから、肥満解消用や痩身用などの健康装置として利用されている。ここで、低周波パルス装置による体脂肪の減量効果は利用者の基礎代謝により異なるため、利用者の体脂肪率から求めた基礎代謝を基準にして、低周波パルス装置を用いたトリートメントによるカロリー消費量が求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、低周波パルス装置のトリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なるため、トリートメント時間や低周波パルス装置の装置パラメータ（電圧、周波数、電極の貼付け位置に基づく装置係数など）から単純に消費カロリーを求めることはできない。このため、従来の低周波パルス装置では、トリートメント時間やそれに基づくおおよそのカロリー消費レベルの表示程度しか行われていない。
【０００７】
低周波パルス装置を用いたトリートメントは、人為的な筋肉の収縮に基づいて血液循環を促進させ、新陳代謝を活発化させて余分な体脂肪を除去することにより、肥満の解消効果や痩身による美容効果などを得ることを目的としているため、トリートメントによる利用者のカロリー消費量を具体的に知ることができれば、その効果がより明確になるだけでなく、低周波パルス装置によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することが可能となる。
【０００８】
このようなことから、低周波のパルス電圧に基づくトリートメント効果をより明確に掌握することを可能にした低周波パルス装置が求められている。さらに、低周波パルス装置によるトリートメント効果をカロリー消費量のみならず、他の運動量に換算して表示することができれば、トリートメント効果をより具体的に掌握することが可能となる。
【０００９】
一方、低周波パルス装置によるトリートメントの設定に関しては、例えば特開2000-51370公報に、利用者の体脂肪率を測定して肥満度を判定し、この判定した肥満度に基づいてトリートメント種類を設定するパルス健康装置が記載されている。しかしながら、ここでは肥満度に応じてトリートメント種類を設定しているだけであり、消費カロリーの目標量などに基づいてトリートメン時間などを設定することはできない。例えば、実際的なカロリー消費量に基づいてトリートメン時間などを設定することが可能になれば、低周波パルス装置の使用効率や使用効果の向上などを図ることができる。
【００１０】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、利用者の基礎代謝に基づくトリートメント効果（カロリー消費量など）を、より明確かつ具体的に掌握することを可能にした低周波パルス装置を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、目標カロリー消費量などに基づいてトリートメン時間などを設定することを可能にすることによって、使用効率や使用効果の向上などを図った低周波パルス装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の低周波パルス装置は、利用者の身体の所定部位に導電接触される電極と、前記電極に低周波パルス電圧を供給するパルス発生部とを有し、前記低周波パルス電圧により前記利用者の身体を電気的に刺激してトリートメントを行う低周波パルス装置本体と、前記利用者の測定もしくは入力された体脂肪率と、前記利用者の入力された個人データに基づいて、前記利用者の基礎代謝を推計する基礎代謝推計手段と、前記低周波パルス装置本体の装置パラメータと前記利用者の基礎代謝から、前記トリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出し、前記トリートメントの実施前に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの設定時間から前記利用者の予定カロリー消費量を計算すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの実処理時間から前記利用者の実カロリー消費量を計算する消費カロリー計算手段と、ウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、および水泳運動から選ばれる運動量に換算する消費カロリー換算手段と、前記トリートメントの実施前に前記予定カロリー消費量および前記予定カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記実カロリー消費量および前記実カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示する表示手段とを具備し、前記トリートメントの実施中に前記実カロリー消費量が積算されて前記表示部に表示されることを特徴としている。
【００１３】
本発明の低周波パルス装置においては、低周波パルス装置本体の装置パラメータと利用者の基礎代謝から、トリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出し、この単位時間当りのカロリー消費量とトリートメントの設定時間または実処理時間から利用者のカロリー消費量を計算する手段を設けている。従って、低周波パルス装置の利用者は、低周波パルス電圧の電気的な刺激によるトリートメントの効果をより明確に掌握することができる。
【００１４】
さらに、単位時間当りのカロリー消費量とトリートメントの設定時間または実処理時間から求めたカロリー消費量を、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算して、例えば利用者に表示することによって、低周波パルス装置のトリートメント効果をより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００１５】
本発明の低周波パルス装置は、さらに前記トリートメントによる目標カロリー消費量を設定する目標設定手段と、前記設定された目標カロリー消費量と前記単位時間当りのカロリー消費量から前記低周波パルス装置本体による予定トリートメント時間を求め、この予定トリートメント時間に基づいて前記低周波パルス装置本体の動作を制御する制御手段とを具備することを特徴としている。
【００１６】
このように、低周波パルス装置のトリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出することによって、この単位時間当りのカロリー消費量に基づいて目標カロリー消費量に応じた予定トリートメント時間を設定することができる。この予定トリートメント時間に基づいて低周波パルス装置本体を動作させることによって、低周波パルス装置の使用効率や使用効果などをより一層高めることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態による低周波パルス装置の構成を示す図である。同図に示す低周波パルス装置１は、低周波パルス装置本体１０を備えている。この低周波パルス装置本体１０は、所定の周波数（パルスの印加周期）、電圧（パルスの波高値）、幅（パルスの持続時間）の低周波パルス電圧を発生させるパルス発生部１１を有する。パルス発生部１１は、例えばパルス電源、クロックパルスを発生させる基準クロック発生器、このクロックパルスに基づくデジタルトリガ信号をＤ／Ａ変換する変換器、Ｄ／Ａ変換されたトリガ信号に応じた低周波パルス電圧を発生させるパルス発生器などにより構成される。
【００１８】
パルス発生部１１で発生させるパルス電圧は、例えば1〜1000Hzの範囲の低周波パルスであることが好ましい。このような低周波パルス電圧によれば、後に詳述する筋肉の収縮運動などに基づくカロリーの消費効果をより有効に得ることができる。パルス電圧の周波数は1〜500Hzの範囲であることがより好ましい。低周波パルス電圧の波高値（電圧値）は10〜100Vの範囲であることが好ましく、またパルスの持続時間（パルス幅）は50〜300μsの範囲であることが好ましい。パルス発生部１１はパルス電圧の周波数、電圧値などを、上記したような範囲で可変とされている。
【００１９】
上述したパルス発生部１１は、制御部１２により動作が制御されている。この制御部１２には、低周波パルス装置１のメインスイッチや操作パネルなどを含む操作部１３と、パルス発生部１１の動作情報（低周波パルス電圧の周波数、電圧、パルス幅、さらに低周波パルス電圧の印加時間など）が記憶された記憶部１４とが接続されている。
【００２０】
パルス発生部１１で発生させた低周波パルス電圧は、トランス１５の一次側に供給される。なお、例えばトランス１５と並列に検出回路用トランスを接続し、この検出回路用トランスに電流検出回路を接続して電流値を測定することによって、過電流が流れていないかどうかを監視することができる。電流値が基準をオーバーした場合には、遮断スイッチを作動させて回路を遮断することによって、利用者の安全が確保される。
【００２１】
トランス１５の二次側には、共通電極となる親電極Ｅ0と対向電極となる複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとを有する電極１６が接続されている。これら親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnは、それぞれ利用者の身体の所定部位に導電接触され、この状態で上述したパルス発生部１１で発生させた低周波パルス電圧が供給される。電極１６には、例えば人体に密着しやすいように導電性樹脂などが用いられ、その表面に導電性のゲル状物質などを塗布して使用することが好ましい。電極１６は、アルミ箔のような金属箔、ステンレス繊維やカーボン繊維などの織物、ステンレスメッシュのような金属網などの導電性と可撓性を併せ持つ材料で構成してもよい。
【００２２】
低周波パルス電圧は、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとの間に同時に供給してもよいし、また各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnに対して時分割的に供給するようにしてもよい。親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnによる複数の電極対に対して、低周波パルス電圧を時分割的に供給することで、人体の広範囲にわたって均等にパルス電流を流すことができる。低周波パルス電圧の時分割供給には、フォトカップラなどを有するスイッチング回路が用いられる。
【００２３】
そして、利用者の身体には、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnを介してパルス電流が流れ、このパルス電流により利用者のトリートメントが実施される。すなわち、低周波パルス装置１の利用者の身体には、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnを介して供給された低周波パルス電圧と、親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとの間の人体インピーダンスに応じてパルス電流が流れ、このパルス電流により筋肉の収縮運動が喚起される。利用者は筋肉の収縮運動自体とそれに基づく血液循環の促進効果などに基づいてカロリーを消費し、この消費カロリーに相当する体脂肪が減量、除去される。
【００２４】
このように、低周波パルス装置１は利用者にカロリー消費効果をもたらすトリートメントを実施するものであり、このトリートメントのカロリー消費量に応じて体脂肪を減量させることによって、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などを得るものである。ここで、トリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なり、この基礎代謝と低周波パルス装置本体１０の装置パラメータ、具体的には低周波パルス電圧の周波数、電圧値（波高値）、親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnの貼付け位置に基づく装置係数などから、利用者のカロリー消費量が決定される。
【００２５】
そこで、本発明の低周波パルス装置１は、上記した利用者の基礎代謝と低周波パルス装置本体１０の装置パラメータから、利用者のカロリー消費量を算出する消費カロリー算出手段２０を有している。そして、この消費カロリー算出手段２０で求めた当該トリートメントによるカロリー消費量、あるいはこのカロリー消費量を消費カロリー換算手段３０で他の運動量に換算した換算運動量は、表示部４０に表示されるように構成されている。
【００２６】
以下に、本発明の低周波パルス装置１でトリートメントによるカロリー消費量などを算出するための構成について、図１および図２を参照して詳述する。
低周波パルス装置１は、消費カロリー算出手段２０の前段として、体脂肪率測定手段５０、基礎代謝推計手段６０および入力部７０を有している。上述したように、トリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なるため、利用者の基礎代謝を求める必要がある。本発明の低周波パルス装置１においては、利用者の基礎代謝を求めるにあたって、まず体脂肪率測定手段５０により利用者の体脂肪率の測定が実施される。なお、利用者の体脂肪率が予め分かっている場合には、入力部７０から体脂肪率を入力してもよい。
【００２７】
体脂肪率測定手段５０は、具体的には利用者の人体インピーダンスを測定する測定部を有しており、この測定部で測定された人体インピーダンスと利用者の体重、身長、性別、年齢などの個人データから体脂肪率が求められる。体脂肪率の測定（算出）に必要な利用者の個人データは入力部７０から入力される。
【００２８】
人体インピーダンスの測定は、例えば低周波パルス発生装置本体１０の電極１６を一部利用して実施される。すなわち、親電極Ｅ0と第１の子電極Ｅ1は人体インピーダンス測定用の給電側電極を兼ねており、これらは切換スイッチ１７、１８により低周波パルス発生装置本体１０と体脂肪率測定手段５０との間で切換可能とされている。さらに、低周波パルス発生装置本体１０の電極１６とは別に、人体インピーダンス測定用の一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2を有しており、これら一対の給電側電極Ｅ0、Ｅ1と一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2とを利用して人体インピーダンスの測定が行われる。なお、人体インピーダンス測定用の電極は、低周波パルス発生装置本体１０の電極１６のみで構成してもよい。
【００２９】
利用者の人体インピーダンスを測定するにあたっては、まず一対の給電側電極Ｅ0、Ｅ1に50kHzの正弦波交流電圧を供給し、この正弦波交流電圧に基づいて一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2間に発生する電圧を測定する。そして、検出側電極Ｈ1、Ｈ2で測定した電圧に基づいて、利用者の人体インピーダンスが測定される。人体インピーダンスの測定回路は、発振器、トランス、帯域フィルタ、整流回路、増幅器、Ａ／Ｄ変換器などにより構成することができ。例えば特開平5-337097号公報や特開2000-51370公報などに記載されている測定回路などが適用される。
【００３０】
そして、測定した人体インピーダンスと利用者の体重、身長、性別、年齢などの個人データから、利用者の体脂肪率が求められる（図２−101）。体脂肪率の測定（算出）は、所定の計算式に基づいて行われる。例えば、手で体脂肪率を測定する際の計算式は、以下の(1)式および(2)式に示す通りである。(1)式は女性の体脂肪率Ｆf（％）の計算式、(2)式は男性の体脂肪率Ｆm（％）の計算式である。なお、下記の(1)式および(2)式において、Ｗは利用者の体重（kg）、Ｈは身長（cm）、ＩＰは人体インピーダンス（Ω）、Ａは係数である。
【００３１】
【数１】
【００３２】
次に、上記した利用者の体脂肪率と入力部７０から入力された利用者の個人データから、基礎代謝推計手段６０により利用者の基礎代謝が求められる（図２−102）。基礎代謝の算出は所定の計算式に基づいて行われる。基礎代謝Ｍを算出するための計算式は、例えば以下の(3)式に示す通りである。利用者の基礎代謝Ｍ（kcal）は、以下に示す(3)式の定数Ｃ1、Ｃ2に性別、年齢に基づく値を代入することによって求められる。なお、利用者の基礎代謝が予め分かっている場合には、入力部７０から基礎代謝を入力し、この値を消費カロリー計算手段２０に送るようにしてもよい。
【００３３】
【数２】
【００３４】
消費カロリー計算手段２０には、基礎代謝推計手段６０により求めた利用者の基礎代謝（図２−102）と、低周波パルス電圧の周波数、電圧値、親電極と子電極の貼付け位置に基づく装置係数などの低周波パルス装置本体１０の装置パラメータ（図２−103）が送られる。装置パラメータ（図２−103）は、記憶部１４に記憶されている情報を制御部１２が読み出し、この情報が制御部１２から消費カロリー計算手段２０に送られる。そして、これらの値から単位時間当りのカロリー消費量が求められる（図２−104）。
【００３５】
ここで求められる単位時間当りのカロリー消費量は、当該トリートメントの設定条件に基づくものであり、トリートメント条件が異なれば単位時間当りのカロリー消費量も当然異なったものとなる。例えば、低周波パルス電圧の周波数が低いほど、また電圧値が高いほど、利用者の消費カロリーは増大する。従って、消費カロリー計算手段２０に送る装置パラメータは、当該トリートメントの設定条件に基づいた値となる。
【００３６】
次に、単位時間当りのカロリー消費量（図２−104）とトリートメント時間（図２−105）から、当該トリートメントによる利用者のカロリー消費量が算出される（図２−106）。ここで、カロリー消費量の算出に用いるトリートメント時間には、トリートメントの設定時間（予定時間）またはトリートメントの実処理時間のいずれかが使用される。消費カロリー計算手段２０は、設定時間モードと実処理時間モードのいずれかを選択し、選択したモードに基づいて予定カロリー消費量または実カロリー消費量のいずれかを算出する。
【００３７】
すなわち、トリートメントを実施する前であれば、トリートメントの設定時間（予定時間）に基づいて予定カロリー消費量が算出され、この値が表示部４０に表示される。言い換えると、低周波パルス装置１の利用者は、予め設定されたトリートメント時間によりどの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができる。また、トリートメントの実施中または実施後であれば、トリートメントの実処理時間に基づいて実カロリー消費量が算出され、この値が表示部４０に表示される。トリートメントの実施中は例えば実カロリー消費量が積算して表示され、実施後はトータルの実カロリー消費量が表示される。
【００３８】
表示部４０は、消費カロリー計算手段２０で算出した予定カロリー消費量または実カロリー消費量に加えて、これらのカロリー消費量を消費カロリー換算手段３０で他の運動量に換算した換算運動量を表示することが可能とされている。表示部４０は、カロリー消費量と換算運動量の双方を表示するように構成してもよいし、いずれか一方のみを表示するように構成してもよい。表示部４０がカロリー消費量の表示モードと換算運動量の表示モードの切換手段を有する場合には、モード切換によりいずれかが表示される。
【００３９】
消費カロリー換算手段３０においては、トリートメントの設定時間または実処理時間から求めたカロリー消費量（予定カロリー消費量または実カロリー消費量）が、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算される（図２−107）。例えば、ウォーキング運動の場合には、性別や基礎代謝に基づいて1歩当りの消費カロリーが計算により求められる。従って、この1歩当りの消費カロリーと予定カロリー消費量または実カロリー消費量から、これらのカロリー消費量がどの程度のウォーキング運動（例えば歩数や歩行距離数）に相当するかが求められる。すなわち、カロリー消費量をウォーキング運動に換算した運動量を求めることができる。
【００４０】
ここでは、カロリー消費量をウォーキング運動に換算する場合について説明したが、同様にしてジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの種々の運動量に換算することができる。例えば、下記の(4)式および(5)式はウォーキング運動による1歩当りの消費カロリーを算出する式であり、同様な計算式からジョギング運動の1歩当りの消費カロリー、サイクリング運動の単位距離（時間）当りの消費カロリー、水泳運動の単位距離（時間）当りの消費カロリーなどを算出することができる。このようにして、予定カロリー消費量または実カロリー消費量は各種の運動量に換算され、この値が表示部４０に表示される。
【００４１】
【数３】
【００４２】
上述したように、本発明の低周波パルス装置１は、低周波パルス装置本体１０に加えて、利用者の体脂肪率測定手段５０、基礎代謝推計手段６０、消費カロリー計算手段２０および消費カロリー換算手段３０を具備するため、トリートメントの種類や利用者の基礎代謝により異なるカロリー消費量をより的確に求めることができる。そして、このようなカロリー消費量を表示部４０に表示することによって、低周波パルス装置１の利用者はトリートメントの効果、すなわちカロリー消費量に対応する体脂肪の減量効果、さらには肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより明確に掌握することが可能となる。
【００４３】
また、トリートメントによるカロリー消費量は、トリートメントの設定時間（予定時間）に基づく予定カロリー消費量、またはトリートメントの実処理時間に基づく実カロリー消費量のいずれかとして求められる。従って、トリートメントの実施前においては、設定されたトリートメント時間によりどの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができ、トリートメントの実施中または実施後においては、トリートメントにより実際に消費されたカロリー量を知ることができる。このような各モードのカロリー消費量を利用者に提供することによって、利用者は低周波パルス装置１を効率よく使用することができると共に、低周波パルス装置１による使用効果なども高めることが可能となる。
【００４４】
さらに、表示部４０にはトリートメント効果をカロリー消費量のみならず、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算して表示することができるため、利用者は低周波パルス装置１のトリートメント効果をより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。例えば、低周波パルス装置１により所定時間のトリートメントを実施した場合に、一般的なウォーキング運動などではどの程度の運動に相当するのかを掌握することができるため、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００４５】
上述した構成を有する低周波パルス装置１を使用するにあたっては、一般的なパルス健康装置と同様に、利用者の性別、年齢、肥満度などを基準としてトリートメント条件、すなわち低周波パルス電圧の周波数、電圧値、処理時間などを設定するようにしてもよいが、本発明の低周波パルス装置１では消費カロリー計算手段２０で当該トリートメントの単位時間当りのカロリー消費量が求められるため、これを利用して目標カロリー消費量に対応するトリートメント時間を設定することができる。
【００４６】
すなわち、低周波パルス装置１はトリートメントによる目標カロリー消費量を設定する目標設定手段８０を具備する。目標設定手段８０により設定された目標カロリー消費量（図２−108）は、消費カロリー計算手段２０で単位時間当りのカロリー消費量に基づいて予定トリートメント時間（設定時間）に換算される（図２−109）。消費カロリー計算手段２０は予定トリートメント時間の算出手段を兼ねており、ここで求められた予定トリートメント時間は低周波パルス装置本体１０の制御部１２に送られ、パルス発生部１１の動作が制御される。
【００４７】
目標設定手段８０においては、1回当りのトリートメントによる目標カロリー消費量の設定のみならず、例えば複数回もしくは複数日のトリートメントによる目標カロリー消費量を設定することも可能とされている。すなわち、体脂肪率が正常範囲を超えている場合、正常な体脂肪率とするための体脂肪減量が求められる。この体脂肪減量から1日当りの目標カロリー消費量を設定すれば、それに応じた予定トリートメント時間が算出され、この予定トリートメント時間に応じてトリートメントが実施される。
【００４８】
上述したように、本発明によれば低周波パルス装置本体１０のトリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量が算出されるため、この単位時間当りのカロリー消費量に基づいて、目標カロリー消費量に応じたトリートメント時間を設定することができる。このような使用方法を適用することによって、低周波パルス装置１の使用効率や使用効果をより一層高めることが可能となる。具体的には、低周波パルス装置１によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することができるため、より効果的にトリートメントを実施することが可能となる。さらに、低周波パルス装置１の使用効率の向上を図ることもできる。
【００４９】
次に、本発明の低周波パルス装置の構成、動作、使用形態を、より具体的な実施例に基づいて説明する。
図３は本発明を適用した一実施例による低周波パルス装置の外観を模式的に示す図である。図３に示す低周波パルス装置１は、複数の電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅを備えるパルス印加用マット２を有している。これら複数の電極のうち、電極１６ａは親電極、電極１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅはそれぞれ子電極である。これら複数の電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、パルス電源や前述した各種の機能部および制御部などを備える装置本体３と電源並びに制御コード４により接続されている。
【００５０】
この実施例による低周波パルス装置１は、パルス電圧が10Hz（トレーニングモード）と100Hz（ドレナージュモード）との間で切換可能とされており、また電圧値（強さ効率）は25〜80Vの間で段階的に切換可能とされている。このような低周波パルス装置１を用いて、全身のトリートメントを実施した場合の装置パラメータは［2.35×モード効率×強さ効率］である。なお、ここではモード効率＝1、強さ効率＝1として計算する。
【００５１】
上述したような低周波パルス装置１を用いて、全身のトリートメントを実施した場合のカロリー消費量などの具体的な操作並びに表示例について述べる。ここでは、利用者は女性で、年齢は30歳、体重（Ｗ）55kg、身長（Ｈ）160cmとする。この利用者の理想体重は、［（Ｈ−100）×0.9×0.91］の計算式によれば49kgであり、理想体重までの減量分（除脂肪）は6kgとなる。
【００５２】
利用者は、まず各電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅと電気的に接触するように、パルス印加用マット２上に横たわり、人体インピーダンス（ＩＰ）の測定が行われる。この利用者の人体インピーダンス（ＩＰ）が700Ωであるとすると、この値に基づいて体脂肪率および基礎代謝が求められる。体脂肪率は前述した(1)式に基づけば21.5％であり、また基礎代謝は前述した(3)式に基づけば1466kcalとなる。これら体脂肪率と基礎代謝の値は記憶されている計算式に基づいて自動的に求められる。
【００５３】
また、上述した装置パラメータと利用者の基礎代謝から、［2.35×モード効率（=1）×強さ効率（=1）×基礎代謝］の式に基づいて、この利用者が低周波パルス装置１でトリートメントを実施した場合の単位時間当りのカロリー消費量は2.4kcal／minとなる。この値も予め記憶されている計算式とトリートメント条件に応じた装置パラメータに基づいて自動的に求められる。
【００５４】
利用者（もしくは操作者）が予定カロリー消費量モードを選択し、予定トリートメント時間（例えば60分）を入力すると、表示部には上記した単位時間当りのカロリー消費量に基づく予定カロリー消費量、具体的には［2.4(kcal／min)×60(min)］の式に基づく値（＝144kcal）が表示される。このように、利用者は予定時間のトリートメントを実施した場合に、どの程度のカロリーが消費されるのかを予め知ることができる。
【００５５】
次に、利用者が実カロリー消費量モードを選択し、実際に低周波パルス電圧でトリートメントを実施すると、表示部には実カロリー消費量が単位時間毎（例えば10分以上実施した場合に1分毎）に表示される。この実カロリー消費量は例えば積算表示される。そして、トリートメントが終了した後には、実際のトリートメント時間に応じた実カロリー消費量が表示部に表示される。例えば、上記した条件で60分トリートメントを行ったとすると、表示部には［カロリー消費量＝144kcal］と表示される。
【００５６】
さらに、利用者が換算表示モードに切り替えると、上記したカロリー消費量が他の運動のどの程度の運動量に相当するのかが表示される。例えば、ウォーキング運動に換算する場合、女性の1歩当りの消費カロリーは前述した(4)式に基づけば0.0305kcal／歩と求められる。従って、上述したトリートメントによるカロリー消費量は［144(kcal)／0.0305(kcal／歩)＝4721(歩)］となる。この計算に基づいて、表示部には［ウォーキング運動の4721歩に相当］と表示される。他の運動量に換算する場合も同様である。
【００５７】
このように、利用者はトリートメントの実施前および実施後（実施中）に、どの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができる。このようなカロリー消費量を利用者に提供することによって、利用者は低周波パルス装置１を効率よく使用することができると共に、低周波パルス装置１による使用効果なども高めることが可能となる。さらに、一般的なウォーキング運動などではどの程度の運動量に相当するのかを掌握することで、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００５８】
上述した低周波パルス装置１を使用するにあたって、利用者は目標とする体重減量分（例えば理想体重までの減量分）に相当するカロリーを消費するために、どの程度の時間のトリートメントをどの程度の頻度で実施すればよいかを知ることができる。例えば、この実施例では理想体重までの減量分（除脂肪）は6kgであるため、この減量分に相当する消費カロリーは［除脂肪(kg)×7000］の式に基づいて42000kcalと求められる。これが目標カロリー消費量となる。この目標カロリー消費量と上述した単位時間当りのカロリー消費量とから、6kgの減量を達成するために、例えば上述した利用者が1日当り60分、週7日のトリートメントを実施した場合には、［42000(kcal)／144(kcal／日)＝292日＝9.7ヶ月］と計算され、これが表示部に表示される。ここで設定された予定時間および実施期間に基づいてトリートメントが実施される。
【００５９】
このように、本発明によれば目標カロリー消費量に応じたトリートメント時間を設定することができるため、低周波パルス装置１の使用効率や使用効果をより一層高めることが可能となる。具体的には、低周波パルス装置１によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することができるため、より効果的にトリートメントを実施することが可能となる。さらに、低周波パルス装置１の使用効率をより一層向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低周波パルス装置によれば、利用者の基礎代謝に基づいてトリートメントによるカロリー消費量、さらにはこれを他の運動に換算した換算運動量などが求められるため、低周波のパルス電圧によるトリートメント効果をより明確かつ具体的に掌握することが可能になる。さらに、目標カロリー消費量などに基づいてトリートメン時間を設定することができるため、低周波パルス装置の使用効率や使用効果の向上などを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による低周波パルス装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示す低周波パルス装置でカロリー消費量などを算出するための構成を示す図である。
【図３】 本発明を適用した低周波パルス装置の一例の外観を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１……低周波パルス装置，１０……低周波パルス装置本体，１１……パルス発生部，１２……制御部，１６……電極，２０……消費カロリー計算手段，３０……消費カロリー換算手段，４０……表示部，５０……体脂肪率測定手段，６０……基礎代謝推計手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、身体の所定部位に接触された電極に低周波パルス電圧を供給し、生体を電気的に刺激してトリートメントを行う低周波パルス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人体には、その生体を維持するために、休みなく生体電流が流れて細胞活動や筋肉の収縮運動を行っている。パルス健康装置（美容装置）は、利用者の身体の所定部位に電極、例えば親電極（共通電極）と複数の子電極（対向電極）を貼り付け、これら電極に所定波高値のパルス電圧を供給して生体を刺激することによって、生体電流と同じように細胞活動を活性化し、さらに筋肉の収縮運動を喚起して生体機能を高めるものである（例えば特許第2690653号公報、特開平3-123565号公報、特開平9-66112号公報など参照）。
【０００３】
上述したパルス健康装置で行うトリートメントには、高い周波数のパルス電圧で身体の表部を刺激してリンパ液の流れを促進し、浮腫などを取り除く効果を有するリンパドレナージュと、低い周波数のパルス電圧（例えば1〜1000Hz）で身体の深部を刺激して筋肉を収縮させ、血液の循環を促進して新陳代謝を活発にするトーニングとがある。
【０００４】
ここで、太り過ぎの原因は主に血液中のコレステロールや老廃物の増加により血行を妨げ、体内に脂肪分を貯め込むことにある。パルス健康装置は、リンパ液や血液の流れを促進して新陳代謝を活発にするので、余分な体脂肪を除去して肥満を解消する効果を有している。このような体脂肪の減量には、低周波パルスによるトリートメントの方が効果的である。
【０００５】
このように、低周波パルス電圧を使用したパルス健康装置（低周波パルス装置）は、体脂肪の減量などに対して効果を発揮することから、肥満解消用や痩身用などの健康装置として利用されている。ここで、低周波パルス装置による体脂肪の減量効果は利用者の基礎代謝により異なるため、利用者の体脂肪率から求めた基礎代謝を基準にして、低周波パルス装置を用いたトリートメントによるカロリー消費量が求められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、低周波パルス装置のトリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なるため、トリートメント時間や低周波パルス装置の装置パラメータ（電圧、周波数、電極の貼付け位置に基づく装置係数など）から単純に消費カロリーを求めることはできない。このため、従来の低周波パルス装置では、トリートメント時間やそれに基づくおおよそのカロリー消費レベルの表示程度しか行われていない。
【０００７】
低周波パルス装置を用いたトリートメントは、人為的な筋肉の収縮に基づいて血液循環を促進させ、新陳代謝を活発化させて余分な体脂肪を除去することにより、肥満の解消効果や痩身による美容効果などを得ることを目的としているため、トリートメントによる利用者のカロリー消費量を具体的に知ることができれば、その効果がより明確になるだけでなく、低周波パルス装置によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することが可能となる。
【０００８】
このようなことから、低周波のパルス電圧に基づくトリートメント効果をより明確に掌握することを可能にした低周波パルス装置が求められている。さらに、低周波パルス装置によるトリートメント効果をカロリー消費量のみならず、他の運動量に換算して表示することができれば、トリートメント効果をより具体的に掌握することが可能となる。
【０００９】
一方、低周波パルス装置によるトリートメントの設定に関しては、例えば特開2000-51370公報に、利用者の体脂肪率を測定して肥満度を判定し、この判定した肥満度に基づいてトリートメント種類を設定するパルス健康装置が記載されている。しかしながら、ここでは肥満度に応じてトリートメント種類を設定しているだけであり、消費カロリーの目標量などに基づいてトリートメン時間などを設定することはできない。例えば、実際的なカロリー消費量に基づいてトリートメン時間などを設定することが可能になれば、低周波パルス装置の使用効率や使用効果の向上などを図ることができる。
【００１０】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、利用者の基礎代謝に基づくトリートメント効果（カロリー消費量など）を、より明確かつ具体的に掌握することを可能にした低周波パルス装置を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、目標カロリー消費量などに基づいてトリートメン時間などを設定することを可能にすることによって、使用効率や使用効果の向上などを図った低周波パルス装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の低周波パルス装置は、利用者の身体の所定部位に導電接触される電極と、前記電極に低周波パルス電圧を供給するパルス発生部とを有し、前記低周波パルス電圧により前記利用者の身体を電気的に刺激してトリートメントを行う低周波パルス装置本体と、前記利用者の測定もしくは入力された体脂肪率と、前記利用者の入力された個人データに基づいて、前記利用者の基礎代謝を推計する基礎代謝推計手段と、前記低周波パルス装置本体の装置パラメータと前記利用者の基礎代謝から、前記トリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出し、前記トリートメントの実施前に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの設定時間から前記利用者の予定カロリー消費量を計算すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの実処理時間から前記利用者の実カロリー消費量を計算する消費カロリー計算手段と、ウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、および水泳運動から選ばれる運動量に換算する消費カロリー換算手段と、前記トリートメントの実施前に前記予定カロリー消費量および前記予定カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記実カロリー消費量および前記実カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示する表示手段とを具備し、前記トリートメントの実施中に前記実カロリー消費量が積算されて前記表示部に表示されることを特徴としている。
【００１３】
本発明の低周波パルス装置においては、低周波パルス装置本体の装置パラメータと利用者の基礎代謝から、トリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出し、この単位時間当りのカロリー消費量とトリートメントの設定時間または実処理時間から利用者のカロリー消費量を計算する手段を設けている。従って、低周波パルス装置の利用者は、低周波パルス電圧の電気的な刺激によるトリートメントの効果をより明確に掌握することができる。
【００１４】
さらに、単位時間当りのカロリー消費量とトリートメントの設定時間または実処理時間から求めたカロリー消費量を、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算して、例えば利用者に表示することによって、低周波パルス装置のトリートメント効果をより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００１５】
本発明の低周波パルス装置は、さらに前記トリートメントによる目標カロリー消費量を設定する目標設定手段と、前記設定された目標カロリー消費量と前記単位時間当りのカロリー消費量から前記低周波パルス装置本体による予定トリートメント時間を求め、この予定トリートメント時間に基づいて前記低周波パルス装置本体の動作を制御する制御手段とを具備することを特徴としている。
【００１６】
このように、低周波パルス装置のトリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出することによって、この単位時間当りのカロリー消費量に基づいて目標カロリー消費量に応じた予定トリートメント時間を設定することができる。この予定トリートメント時間に基づいて低周波パルス装置本体を動作させることによって、低周波パルス装置の使用効率や使用効果などをより一層高めることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態による低周波パルス装置の構成を示す図である。同図に示す低周波パルス装置１は、低周波パルス装置本体１０を備えている。この低周波パルス装置本体１０は、所定の周波数（パルスの印加周期）、電圧（パルスの波高値）、幅（パルスの持続時間）の低周波パルス電圧を発生させるパルス発生部１１を有する。パルス発生部１１は、例えばパルス電源、クロックパルスを発生させる基準クロック発生器、このクロックパルスに基づくデジタルトリガ信号をＤ／Ａ変換する変換器、Ｄ／Ａ変換されたトリガ信号に応じた低周波パルス電圧を発生させるパルス発生器などにより構成される。
【００１８】
パルス発生部１１で発生させるパルス電圧は、例えば1〜1000Hzの範囲の低周波パルスであることが好ましい。このような低周波パルス電圧によれば、後に詳述する筋肉の収縮運動などに基づくカロリーの消費効果をより有効に得ることができる。パルス電圧の周波数は1〜500Hzの範囲であることがより好ましい。低周波パルス電圧の波高値（電圧値）は10〜100Vの範囲であることが好ましく、またパルスの持続時間（パルス幅）は50〜300μsの範囲であることが好ましい。パルス発生部１１はパルス電圧の周波数、電圧値などを、上記したような範囲で可変とされている。
【００１９】
上述したパルス発生部１１は、制御部１２により動作が制御されている。この制御部１２には、低周波パルス装置１のメインスイッチや操作パネルなどを含む操作部１３と、パルス発生部１１の動作情報（低周波パルス電圧の周波数、電圧、パルス幅、さらに低周波パルス電圧の印加時間など）が記憶された記憶部１４とが接続されている。
【００２０】
パルス発生部１１で発生させた低周波パルス電圧は、トランス１５の一次側に供給される。なお、例えばトランス１５と並列に検出回路用トランスを接続し、この検出回路用トランスに電流検出回路を接続して電流値を測定することによって、過電流が流れていないかどうかを監視することができる。電流値が基準をオーバーした場合には、遮断スイッチを作動させて回路を遮断することによって、利用者の安全が確保される。
【００２１】
トランス１５の二次側には、共通電極となる親電極Ｅ0と対向電極となる複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとを有する電極１６が接続されている。これら親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnは、それぞれ利用者の身体の所定部位に導電接触され、この状態で上述したパルス発生部１１で発生させた低周波パルス電圧が供給される。電極１６には、例えば人体に密着しやすいように導電性樹脂などが用いられ、その表面に導電性のゲル状物質などを塗布して使用することが好ましい。電極１６は、アルミ箔のような金属箔、ステンレス繊維やカーボン繊維などの織物、ステンレスメッシュのような金属網などの導電性と可撓性を併せ持つ材料で構成してもよい。
【００２２】
低周波パルス電圧は、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとの間に同時に供給してもよいし、また各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnに対して時分割的に供給するようにしてもよい。親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnによる複数の電極対に対して、低周波パルス電圧を時分割的に供給することで、人体の広範囲にわたって均等にパルス電流を流すことができる。低周波パルス電圧の時分割供給には、フォトカップラなどを有するスイッチング回路が用いられる。
【００２３】
そして、利用者の身体には、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnを介してパルス電流が流れ、このパルス電流により利用者のトリートメントが実施される。すなわち、低周波パルス装置１の利用者の身体には、親電極Ｅ0と複数の子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnを介して供給された低周波パルス電圧と、親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnとの間の人体インピーダンスに応じてパルス電流が流れ、このパルス電流により筋肉の収縮運動が喚起される。利用者は筋肉の収縮運動自体とそれに基づく血液循環の促進効果などに基づいてカロリーを消費し、この消費カロリーに相当する体脂肪が減量、除去される。
【００２４】
このように、低周波パルス装置１は利用者にカロリー消費効果をもたらすトリートメントを実施するものであり、このトリートメントのカロリー消費量に応じて体脂肪を減量させることによって、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などを得るものである。ここで、トリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なり、この基礎代謝と低周波パルス装置本体１０の装置パラメータ、具体的には低周波パルス電圧の周波数、電圧値（波高値）、親電極Ｅ0と各子電極Ｅ1、Ｅ2、…Ｅnの貼付け位置に基づく装置係数などから、利用者のカロリー消費量が決定される。
【００２５】
そこで、本発明の低周波パルス装置１は、上記した利用者の基礎代謝と低周波パルス装置本体１０の装置パラメータから、利用者のカロリー消費量を算出する消費カロリー算出手段２０を有している。そして、この消費カロリー算出手段２０で求めた当該トリートメントによるカロリー消費量、あるいはこのカロリー消費量を消費カロリー換算手段３０で他の運動量に換算した換算運動量は、表示部４０に表示されるように構成されている。
【００２６】
以下に、本発明の低周波パルス装置１でトリートメントによるカロリー消費量などを算出するための構成について、図１および図２を参照して詳述する。
低周波パルス装置１は、消費カロリー算出手段２０の前段として、体脂肪率測定手段５０、基礎代謝推計手段６０および入力部７０を有している。上述したように、トリートメントによるカロリー消費量は利用者の基礎代謝により異なるため、利用者の基礎代謝を求める必要がある。本発明の低周波パルス装置１においては、利用者の基礎代謝を求めるにあたって、まず体脂肪率測定手段５０により利用者の体脂肪率の測定が実施される。なお、利用者の体脂肪率が予め分かっている場合には、入力部７０から体脂肪率を入力してもよい。
【００２７】
体脂肪率測定手段５０は、具体的には利用者の人体インピーダンスを測定する測定部を有しており、この測定部で測定された人体インピーダンスと利用者の体重、身長、性別、年齢などの個人データから体脂肪率が求められる。体脂肪率の測定（算出）に必要な利用者の個人データは入力部７０から入力される。
【００２８】
人体インピーダンスの測定は、例えば低周波パルス発生装置本体１０の電極１６を一部利用して実施される。すなわち、親電極Ｅ0と第１の子電極Ｅ1は人体インピーダンス測定用の給電側電極を兼ねており、これらは切換スイッチ１７、１８により低周波パルス発生装置本体１０と体脂肪率測定手段５０との間で切換可能とされている。さらに、低周波パルス発生装置本体１０の電極１６とは別に、人体インピーダンス測定用の一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2を有しており、これら一対の給電側電極Ｅ0、Ｅ1と一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2とを利用して人体インピーダンスの測定が行われる。なお、人体インピーダンス測定用の電極は、低周波パルス発生装置本体１０の電極１６のみで構成してもよい。
【００２９】
利用者の人体インピーダンスを測定するにあたっては、まず一対の給電側電極Ｅ0、Ｅ1に50kHzの正弦波交流電圧を供給し、この正弦波交流電圧に基づいて一対の検出側電極Ｈ1、Ｈ2間に発生する電圧を測定する。そして、検出側電極Ｈ1、Ｈ2で測定した電圧に基づいて、利用者の人体インピーダンスが測定される。人体インピーダンスの測定回路は、発振器、トランス、帯域フィルタ、整流回路、増幅器、Ａ／Ｄ変換器などにより構成することができ。例えば特開平5-337097号公報や特開2000-51370公報などに記載されている測定回路などが適用される。
【００３０】
そして、測定した人体インピーダンスと利用者の体重、身長、性別、年齢などの個人データから、利用者の体脂肪率が求められる（図２−101）。体脂肪率の測定（算出）は、所定の計算式に基づいて行われる。例えば、手で体脂肪率を測定する際の計算式は、以下の(1)式および(2)式に示す通りである。(1)式は女性の体脂肪率Ｆf（％）の計算式、(2)式は男性の体脂肪率Ｆm（％）の計算式である。なお、下記の(1)式および(2)式において、Ｗは利用者の体重（kg）、Ｈは身長（cm）、ＩＰは人体インピーダンス（Ω）、Ａは係数である。
【００３１】
【数１】
次に、上記した利用者の体脂肪率と入力部７０から入力された利用者の個人データから、基礎代謝推計手段６０により利用者の基礎代謝が求められる（図２−102）。基礎代謝の算出は所定の計算式に基づいて行われる。基礎代謝Ｍを算出するための計算式は、例えば以下の(3)式に示す通りである。利用者の基礎代謝Ｍ（kcal）は、以下に示す(3)式の定数Ｃ1、Ｃ2に性別、年齢に基づく値を代入することによって求められる。なお、利用者の基礎代謝が予め分かっている場合には、入力部７０から基礎代謝を入力し、この値を消費カロリー計算手段２０に送るようにしてもよい。
【００３３】
【数２】
消費カロリー計算手段２０には、基礎代謝推計手段６０により求めた利用者の基礎代謝（図２−102）と、低周波パルス電圧の周波数、電圧値、親電極と子電極の貼付け位置に基づく装置係数などの低周波パルス装置本体１０の装置パラメータ（図２−103）が送られる。装置パラメータ（図２−103）は、記憶部１４に記憶されている情報を制御部１２が読み出し、この情報が制御部１２から消費カロリー計算手段２０に送られる。そして、これらの値から単位時間当りのカロリー消費量が求められる（図２−104）。
【００３５】
ここで求められる単位時間当りのカロリー消費量は、当該トリートメントの設定条件に基づくものであり、トリートメント条件が異なれば単位時間当りのカロリー消費量も当然異なったものとなる。例えば、低周波パルス電圧の周波数が低いほど、また電圧値が高いほど、利用者の消費カロリーは増大する。従って、消費カロリー計算手段２０に送る装置パラメータは、当該トリートメントの設定条件に基づいた値となる。
【００３６】
次に、単位時間当りのカロリー消費量（図２−104）とトリートメント時間（図２−105）から、当該トリートメントによる利用者のカロリー消費量が算出される（図２−106）。ここで、カロリー消費量の算出に用いるトリートメント時間には、トリートメントの設定時間（予定時間）またはトリートメントの実処理時間のいずれかが使用される。消費カロリー計算手段２０は、設定時間モードと実処理時間モードのいずれかを選択し、選択したモードに基づいて予定カロリー消費量または実カロリー消費量のいずれかを算出する。
【００３７】
すなわち、トリートメントを実施する前であれば、トリートメントの設定時間（予定時間）に基づいて予定カロリー消費量が算出され、この値が表示部４０に表示される。言い換えると、低周波パルス装置１の利用者は、予め設定されたトリートメント時間によりどの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができる。また、トリートメントの実施中または実施後であれば、トリートメントの実処理時間に基づいて実カロリー消費量が算出され、この値が表示部４０に表示される。トリートメントの実施中は例えば実カロリー消費量が積算して表示され、実施後はトータルの実カロリー消費量が表示される。
【００３８】
表示部４０は、消費カロリー計算手段２０で算出した予定カロリー消費量または実カロリー消費量に加えて、これらのカロリー消費量を消費カロリー換算手段３０で他の運動量に換算した換算運動量を表示することが可能とされている。表示部４０は、カロリー消費量と換算運動量の双方を表示するように構成してもよいし、いずれか一方のみを表示するように構成してもよい。表示部４０がカロリー消費量の表示モードと換算運動量の表示モードの切換手段を有する場合には、モード切換によりいずれかが表示される。
【００３９】
消費カロリー換算手段３０においては、トリートメントの設定時間または実処理時間から求めたカロリー消費量（予定カロリー消費量または実カロリー消費量）が、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算される（図２−107）。例えば、ウォーキング運動の場合には、性別や基礎代謝に基づいて1歩当りの消費カロリーが計算により求められる。従って、この1歩当りの消費カロリーと予定カロリー消費量または実カロリー消費量から、これらのカロリー消費量がどの程度のウォーキング運動（例えば歩数や歩行距離数）に相当するかが求められる。すなわち、カロリー消費量をウォーキング運動に換算した運動量を求めることができる。
【００４０】
ここでは、カロリー消費量をウォーキング運動に換算する場合について説明したが、同様にしてジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの種々の運動量に換算することができる。例えば、下記の(4)式および(5)式はウォーキング運動による1歩当りの消費カロリーを算出する式であり、同様な計算式からジョギング運動の1歩当りの消費カロリー、サイクリング運動の単位距離（時間）当りの消費カロリー、水泳運動の単位距離（時間）当りの消費カロリーなどを算出することができる。このようにして、予定カロリー消費量または実カロリー消費量は各種の運動量に換算され、この値が表示部４０に表示される。
【００４１】
【数３】
上述したように、本発明の低周波パルス装置１は、低周波パルス装置本体１０に加えて、利用者の体脂肪率測定手段５０、基礎代謝推計手段６０、消費カロリー計算手段２０および消費カロリー換算手段３０を具備するため、トリートメントの種類や利用者の基礎代謝により異なるカロリー消費量をより的確に求めることができる。そして、このようなカロリー消費量を表示部４０に表示することによって、低周波パルス装置１の利用者はトリートメントの効果、すなわちカロリー消費量に対応する体脂肪の減量効果、さらには肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより明確に掌握することが可能となる。
【００４３】
また、トリートメントによるカロリー消費量は、トリートメントの設定時間（予定時間）に基づく予定カロリー消費量、またはトリートメントの実処理時間に基づく実カロリー消費量のいずれかとして求められる。従って、トリートメントの実施前においては、設定されたトリートメント時間によりどの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができ、トリートメントの実施中または実施後においては、トリートメントにより実際に消費されたカロリー量を知ることができる。このような各モードのカロリー消費量を利用者に提供することによって、利用者は低周波パルス装置１を効率よく使用することができると共に、低周波パルス装置１による使用効果なども高めることが可能となる。
【００４４】
さらに、表示部４０にはトリートメント効果をカロリー消費量のみならず、例えばウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、水泳運動などの他の運動量に換算して表示することができるため、利用者は低周波パルス装置１のトリートメント効果をより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。例えば、低周波パルス装置１により所定時間のトリートメントを実施した場合に、一般的なウォーキング運動などではどの程度の運動に相当するのかを掌握することができるため、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００４５】
上述した構成を有する低周波パルス装置１を使用するにあたっては、一般的なパルス健康装置と同様に、利用者の性別、年齢、肥満度などを基準としてトリートメント条件、すなわち低周波パルス電圧の周波数、電圧値、処理時間などを設定するようにしてもよいが、本発明の低周波パルス装置１では消費カロリー計算手段２０で当該トリートメントの単位時間当りのカロリー消費量が求められるため、これを利用して目標カロリー消費量に対応するトリートメント時間を設定することができる。
【００４６】
すなわち、低周波パルス装置１はトリートメントによる目標カロリー消費量を設定する目標設定手段８０を具備する。目標設定手段８０により設定された目標カロリー消費量（図２−108）は、消費カロリー計算手段２０で単位時間当りのカロリー消費量に基づいて予定トリートメント時間（設定時間）に換算される（図２−109）。消費カロリー計算手段２０は予定トリートメント時間の算出手段を兼ねており、ここで求められた予定トリートメント時間は低周波パルス装置本体１０の制御部１２に送られ、パルス発生部１１の動作が制御される。
【００４７】
目標設定手段８０においては、1回当りのトリートメントによる目標カロリー消費量の設定のみならず、例えば複数回もしくは複数日のトリートメントによる目標カロリー消費量を設定することも可能とされている。すなわち、体脂肪率が正常範囲を超えている場合、正常な体脂肪率とするための体脂肪減量が求められる。この体脂肪減量から1日当りの目標カロリー消費量を設定すれば、それに応じた予定トリートメント時間が算出され、この予定トリートメント時間に応じてトリートメントが実施される。
【００４８】
上述したように、本発明によれば低周波パルス装置本体１０のトリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量が算出されるため、この単位時間当りのカロリー消費量に基づいて、目標カロリー消費量に応じたトリートメント時間を設定することができる。このような使用方法を適用することによって、低周波パルス装置１の使用効率や使用効果をより一層高めることが可能となる。具体的には、低周波パルス装置１によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することができるため、より効果的にトリートメントを実施することが可能となる。さらに、低周波パルス装置１の使用効率の向上を図ることもできる。
【００４９】
次に、本発明の低周波パルス装置の構成、動作、使用形態を、より具体的な実施例に基づいて説明する。
図３は本発明を適用した一実施例による低周波パルス装置の外観を模式的に示す図である。図３に示す低周波パルス装置１は、複数の電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅを備えるパルス印加用マット２を有している。これら複数の電極のうち、電極１６ａは親電極、電極１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅはそれぞれ子電極である。これら複数の電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、パルス電源や前述した各種の機能部および制御部などを備える装置本体３と電源並びに制御コード４により接続されている。
【００５０】
この実施例による低周波パルス装置１は、パルス電圧が10Hz（トレーニングモード）と100Hz（ドレナージュモード）との間で切換可能とされており、また電圧値（強さ効率）は25〜80Vの間で段階的に切換可能とされている。このような低周波パルス装置１を用いて、全身のトリートメントを実施した場合の装置パラメータは［2.35×モード効率×強さ効率］である。なお、ここではモード効率＝1、強さ効率＝1として計算する。
【００５１】
上述したような低周波パルス装置１を用いて、全身のトリートメントを実施した場合のカロリー消費量などの具体的な操作並びに表示例について述べる。ここでは、利用者は女性で、年齢は30歳、体重（Ｗ）55kg、身長（Ｈ）160cmとする。この利用者の理想体重は、［（Ｈ−100）×0.9×0.91］の計算式によれば49kgであり、理想体重までの減量分（除脂肪）は6kgとなる。
【００５２】
利用者は、まず各電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅと電気的に接触するように、パルス印加用マット２上に横たわり、人体インピーダンス（ＩＰ）の測定が行われる。この利用者の人体インピーダンス（ＩＰ）が700Ωであるとすると、この値に基づいて体脂肪率および基礎代謝が求められる。体脂肪率は前述した(1)式に基づけば21.5％であり、また基礎代謝は前述した(3)式に基づけば1466kcalとなる。これら体脂肪率と基礎代謝の値は記憶されている計算式に基づいて自動的に求められる。
【００５３】
また、上述した装置パラメータと利用者の基礎代謝から、［2.35×モード効率（=1）×強さ効率（=1）×基礎代謝］の式に基づいて、この利用者が低周波パルス装置１でトリートメントを実施した場合の単位時間当りのカロリー消費量は2.4kcal／minとなる。この値も予め記憶されている計算式とトリートメント条件に応じた装置パラメータに基づいて自動的に求められる。
【００５４】
利用者（もしくは操作者）が予定カロリー消費量モードを選択し、予定トリートメント時間（例えば60分）を入力すると、表示部には上記した単位時間当りのカロリー消費量に基づく予定カロリー消費量、具体的には［2.4(kcal／min)×60(min)］の式に基づく値（＝144kcal）が表示される。このように、利用者は予定時間のトリートメントを実施した場合に、どの程度のカロリーが消費されるのかを予め知ることができる。
【００５５】
次に、利用者が実カロリー消費量モードを選択し、実際に低周波パルス電圧でトリートメントを実施すると、表示部には実カロリー消費量が単位時間毎（例えば10分以上実施した場合に1分毎）に表示される。この実カロリー消費量は例えば積算表示される。そして、トリートメントが終了した後には、実際のトリートメント時間に応じた実カロリー消費量が表示部に表示される。例えば、上記した条件で60分トリートメントを行ったとすると、表示部には［カロリー消費量＝144kcal］と表示される。
【００５６】
さらに、利用者が換算表示モードに切り替えると、上記したカロリー消費量が他の運動のどの程度の運動量に相当するのかが表示される。例えば、ウォーキング運動に換算する場合、女性の1歩当りの消費カロリーは前述した(4)式に基づけば0.0305kcal／歩と求められる。従って、上述したトリートメントによるカロリー消費量は［144(kcal)／0.0305(kcal／歩)＝4721(歩)］となる。この計算に基づいて、表示部には［ウォーキング運動の4721歩に相当］と表示される。他の運動量に換算する場合も同様である。
【００５７】
このように、利用者はトリートメントの実施前および実施後（実施中）に、どの程度のカロリーが消費されるのかを知ることができる。このようなカロリー消費量を利用者に提供することによって、利用者は低周波パルス装置１を効率よく使用することができると共に、低周波パルス装置１による使用効果なども高めることが可能となる。さらに、一般的なウォーキング運動などではどの程度の運動量に相当するのかを掌握することで、利用者は肥満の解消効果や痩身による美容効果などをより具体的かつ直感的に掌握することが可能となる。
【００５８】
上述した低周波パルス装置１を使用するにあたって、利用者は目標とする体重減量分（例えば理想体重までの減量分）に相当するカロリーを消費するために、どの程度の時間のトリートメントをどの程度の頻度で実施すればよいかを知ることができる。例えば、この実施例では理想体重までの減量分（除脂肪）は6kgであるため、この減量分に相当する消費カロリーは［除脂肪(kg)×7000］の式に基づいて42000kcalと求められる。これが目標カロリー消費量となる。この目標カロリー消費量と上述した単位時間当りのカロリー消費量とから、6kgの減量を達成するために、例えば上述した利用者が1日当り60分、週7日のトリートメントを実施した場合には、［42000(kcal)／144(kcal／日)＝292日＝9.7ヶ月］と計算され、これが表示部に表示される。ここで設定された予定時間および実施期間に基づいてトリートメントが実施される。
【００５９】
このように、本発明によれば目標カロリー消費量に応じたトリートメント時間を設定することができるため、低周波パルス装置１の使用効率や使用効果をより一層高めることが可能となる。具体的には、低周波パルス装置１によるトリートメント時間を利用者の体型やカロリー消費量の目標値などに基づいて設定することができるため、より効果的にトリートメントを実施することが可能となる。さらに、低周波パルス装置１の使用効率をより一層向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の低周波パルス装置によれば、利用者の基礎代謝に基づいてトリートメントによるカロリー消費量、さらにはこれを他の運動に換算した換算運動量などが求められるため、低周波のパルス電圧によるトリートメント効果をより明確かつ具体的に掌握することが可能になる。さらに、目標カロリー消費量などに基づいてトリートメン時間を設定することができるため、低周波パルス装置の使用効率や使用効果の向上などを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による低周波パルス装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示す低周波パルス装置でカロリー消費量などを算出するための構成を示す図である。
【図３】 本発明を適用した低周波パルス装置の一例の外観を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１……低周波パルス装置，１０……低周波パルス装置本体，１１……パルス発生部，１２……制御部，１６……電極，２０……消費カロリー計算手段，３０……消費カロリー換算手段，４０……表示部，５０……体脂肪率測定手段，６０……基礎代謝推計手段
Claims (4)
- 利用者の身体の所定部位に導電接触される電極と、前記電極に低周波パルス電圧を供給するパルス発生部とを有し、前記低周波パルス電圧により前記利用者の身体を電気的に刺激してトリートメントを行う低周波パルス装置本体と、
前記利用者の測定もしくは入力された体脂肪率と、前記利用者の入力された個人データに基づいて、前記利用者の基礎代謝を推計する基礎代謝推計手段と、
前記低周波パルス装置本体の装置パラメータと前記利用者の基礎代謝から、前記トリートメントによる単位時間当りのカロリー消費量を算出し、前記トリートメントの実施前に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの設定時間から前記利用者の予定カロリー消費量を計算すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記単位時間当りのカロリー消費量と前記トリートメントの実処理時間から前記利用者の実カロリー消費量を計算する消費カロリー計算手段と、
前記トリートメントによる前記予定カロリー消費量と前記実カロリー消費量とをウォーキング運動、ジョギング運動、サイクリング運動、および水泳運動から選ばれる運動量に換算する消費カロリー換算手段と、
前記トリートメントの実施前に前記予定カロリー消費量および前記予定カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示すると共に、前記トリートメントの実施中および実施後に前記実カロリー消費量および前記実カロリー消費量を前記消費カロリー換算手段により換算した前記運動量を表示する表示手段とを具備し、
前記トリートメントの実施中に前記実カロリー消費量が積算されて前記表示部に表示されることを特徴とする低周波パルス装置。 - 請求項１記載の低周波パルス装置において、
前記利用者の人体インピーダンスを測定し、この人体インピーダンスと前記個人データから前記利用者の体脂肪率を求める体脂肪率測定手段を具備することを特徴とする低周波パルス装置。 - 請求項２記載の低周波パルス装置において、
前記体脂肪率測定手段は、前記低周波パルス装置本体の電極の少なくとも一部を利用して前記人体インピーダンスを測定する測定部を有することを特徴とする低周波パルス装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の低周波パルス装置において、
さらに、前記トリートメントによる目標カロリー消費量を設定する目標設定手段と、前記設定された目標カロリー消費量と前記単位時間当りのカロリー消費量から前記低周波パルス装置本体による予定トリートメント時間を求め、この予定トリートメント時間に基づいて前記低周波パルス装置本体の動作を制御する制御手段とを具備することを特徴とする低周波パルス装置。
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