JP7537725B2 - 通電鍼装置及び通電鍼システム - Google Patents

Description

本開示は、通電鍼装置、通電鍼システム、及び、制御方法に関する。

例えば、特開２０１８－６８８０１号公報（以下、特許文献１）に、いわゆる通電鍼と呼ばれる、電磁波治療器が開示されている。特許文献１の電磁波治療器は、空間中の電磁波をアンテナで受信し、その電磁波を利用して人体の治療を行うものである。

特開２０１８－６８８０１号公報

通電鍼システムは、通電鍼装置と、通電鍼装置に電流を供給する送信機とからなり、送信機側で通電鍼がユーザに与える電流を制御することが望まれる。

ある実施の形態に従うと、通電鍼装置は、受電部と、受電部によって受信した送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、身体に電気刺激を与える鍼と、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、第１の生成回路で生成された正電圧パルス波と、第２の生成回路で生成された負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を備える。

他の実施の形態に従うと、通電鍼システムは、切替信号を含む送電波を放出する送信機と、通電鍼装置と、を備え、通電鍼装置は、受電部と、受電部によって受信した送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、身体に電気刺激を与える鍼と、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、第１の生成回路で生成された正電圧パルス波と、第２の生成回路で生成された負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を含む。

他の実施の形態に従うと、制御方法は、通電鍼で身体に与える電気刺激の正負を制御する方法であって、送信機から切替信号を含む送電波を送信し、送信波を受信した通電鍼が、送信波から正電圧パルスと負電圧パルスとを生成し、通電鍼が、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、第１の生成回路で生成された正電圧パルス波と、第２の生成回路で生成された負電圧パルス波とで切り替える。

更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。

図１は、実施の形態に係る通電鍼システムの構成、及び、通電鍼システムに含まれる送信機から放射される電磁波の具体例を表した概略図である。 図２は、通電鍼装置の構成の概略図である。 図３は、通電鍼装置の回路構成の一例を表した概略図である。 図４は、通電鍼装置の回路の各点における電位の関係を表した図である。 図５は、通電鍼装置の回路の各点における電位、及び、スイッチのオンオフ状態を表した図である。 図６は、通電鍼装置の回路の各点における電位、及び、スイッチのオンオフ状態を表した図である。

＜１．通電鍼、通電鍼装置、及び、制御方法の概要＞

（１）本実施の形態に含まれる通電鍼装置は、受電部と、受電部によって受信した送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、身体に電気刺激を与える鍼と、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、第１の生成回路で生成された正電圧パルス波と、第２の生成回路で生成された負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を備える。これにより、送信機側で鍼が人体に与える電流の正負を制御することができる。

（２）好ましくは、切替信号は、キャリア波に対して、第１の変調方式でオンオフ変調した第１の期間と、第１の変調方式と異なる第２の変調方式でオンオフ変調した第２の期間とを含み、制御回路は、第１の期間に正電圧パルス波を鍼に与え、第２の期間に負電圧パルス波を鍼に与える。これにより、第１の期間と第２の期間とで鍼が人体に与える電流の正負が切り替えられる。

（３）好ましくは、第１の生成回路は第１の期間及び第２の期間をＯＮとした正電圧パルス波を生成し、第２の生成回路は第１の期間及び第２の期間をＯＮとした負電圧パルスを生成し、制御回路は、第１の期間と第２の期間とで、鍼に対する第１の生成回路及び第２の生成回路の接続を切り替えるスイッチの開閉を制御することによって鍼に与える電圧パルス波を正電圧パルス波と負電圧パルス波とで切り替える。これにより、第１の期間と第２の期間とで鍼が人体に与える電流の正負が切り替えられる。

（４）好ましくは、第１の変調方式と第２の変調方式とのいずれか一方は、第１の期間又は第２の期間内にオンオフ変調を行わないＯＦＦ期間を含み、第１の期間と第２の期間とでＯＮ期間が異なり、制御回路は、送電波からＯＮ期間の違いを検出する検出回路を含む。これにより、第１の期間と第２の期間とが区別され、鍼が人体に与える電流の正負が切り替えられる。

（５）好ましくは、検出回路は、第１の変調方式におけるパルス周波数を検出する第１の検出回路と、第２の変調方式におけるパルス周波数を検出する第２の検出回路と、を含む。これにより、検出回路によって第１の期間と第２の期間とを区別できる。

（６）好ましくは、第１の変調方式は第１の期間においてＯＦＦ期間を含まず、第１の期間全体でオンオフ変調を行う。これにより、第１の期間と第２の期間との区別が容易になる。

（７）好ましくは、キャリア波は、一定周期でＯＮとＯＦＦとを繰り返すパルス波に変調されており、第１の期間及び第２の期間は、いずれも、キャリア波のＯＮの期間に形成されて、第１の期間と第２の期間とが同じ長さである。これにより、第１の期間と第２の期間との区別が容易になる。

（８）好ましくは、制御回路は、キャリア波のＯＦＦの期間を非通電期間として、鍼に正電圧パルス波も負電圧パルス波も与えない。これにより、周期的に人体に電気刺激が与えられ、治療効果が生じる。

（９）本実施の形態に含まれる通電鍼システムは、切替信号を含む送電波を放出する送信機と、通電鍼装置と、を備え、通電鍼装置は、受電部と、受電部によって受信した送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、身体に電気刺激を与える鍼と、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、第１の生成回路で生成された正電圧パルス波と、第２の生成回路で生成された負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を含む。これにより、通電鍼システムでは、送信機側で鍼が人体に与える電流の正負を制御することができる。

（１０）本実施の形態に含まれる制御方法は通電鍼で身体に与える電気刺激の正負を制御する方法であって、送信機から切替信号を含む送電波を送信し、送信波を受信した通電鍼が、送信波から正電圧パルス波と負電圧パルス波とを生成し、通電鍼が、送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して鍼に与えるパルス波を、正電圧パルス波と負電圧パルス波とで切り替える。これにより、送信機から送信される送電波によって鍼が人体に与える電流の正負を制御することができる。

＜２．通電鍼、通電鍼装置、及び、制御方法の例＞

図１を参照して、本実施の形態にかかる通電鍼システム（以下、システムと略する）１００は、通電鍼装置１０と送信機５０とを含む。送信機５０は、アンテナ５１を有し、通電鍼装置１０に対して無線（ワイヤレス）による電力供給を行うことが可能である。これにより、通電鍼に対する電力線の配線を不要とすることができ、配線作業をなくすことができる。また、通電鍼の配置の自由度も向上する。なお、無線による電力供給は必須ではなく、有線によって電力供給が行われてもよい。

通電鍼装置１０は、身体に接触させることで身体へ電気刺激を与えることが可能な通電鍼装置であって、皮膚に貼り付けるパット１７に搭載された受電部の一例である受電アンテナ（以下、アンテナ）１１Ａと鍼１９とを有する。鍼１９は、パット１７の下面１７ａから下方に向けて突出するように設けられている。また、アンテナ１１Ａは、パット１７の上面１７ｂに設けられていてもよい。

アンテナ１１Ａは、送信機５０から放射される電磁波（マイクロ波）ＰＷを受信する。送信機５０から放射される電磁波ＰＷは送電波である。アンテナ１１Ａによって受信された電磁波ＰＷは直流電流に変換され、鍼１９に電力として供給される。

送信機５０から放射される電磁波ＰＷは、キャリア波を、身体へ通電される所定の周波数Ｐのパルスによって変調したパルス波（変調波）である。すなわち、電磁波ＰＷは、周波数Ｐごとにオン期間とオフ期間とを有する。周波数Ｐは、例えば１［Ｈｚ］である。

通電鍼装置１０の鍼１９を皮膚に接触させてパルス電流を通電する場合、鍼１９に正電圧パルスのみを印加すると皮膚に正電流のみ与えられる。その結果、皮膚の電位が上昇する。そこで、本システム１００は、皮膚の電位の上昇を抑えるため、鍼１９に負電圧パルスも印加し、皮膚に負電流も与える。このとき、本システム１００は、鍼１９に印加する電圧パルスの正負を送信機５０から送信される電磁波ＰＷによって制御する。

送信機５０から放射される電磁波ＰＷは、鍼１９に印加する電圧パルスの正負の切り替えを指示する切替信号を含む。切替信号は、通電鍼装置１０に対して電磁波ＰＷが正電圧の印加を指示する期間と負電圧の印加を指示する期間とを有することに相当する。

切替信号として機能する電磁波ＰＷは、正電圧の印加を指示する第１の期間と、負電圧の印加を指示する第２の期間と、いずれの印加も行わないことを指示する第３の期間とを有する。第１の期間及び第２の期間は電磁波ＰＷのオン期間を所定の変調方式で変調することによって形成され、第３の期間は電磁波ＰＷのオフ期間とする。

第１の期間は、電磁波ＰＷのオン期間を第１の変調方式でオンオフ変調した期間であり、第２の期間は、電磁波ＰＷのオン期間を第２の変調方式でオンオフ変調した期間である。第１の変調方式は、所定のパルス周波数（第１のパルス周波数）でオンオフ変調する変調方式である。

第２の変調方式は、第１のパルス周波数よりも十分に小さい所定のパルス周波数（第２のパルス周波数）でオンオフ変調し、そのオン期間を、さらに、第２のパルス周波数より十分に大きい周波数（第３のパルス周波数）で変調する変調方式である。

第１の周波数は、第２の周波数に対して十分に大きい周波数である。好ましくは、第１の周波数は、第２の周波数の１００倍以上である。例えば、第１の周波数は、１３．５６［ＭＨｚ］であり、第２の周波数は、５００［Ｈｚ］である。第３のパルス周波数は概ね第１のパルス周波数と同程度であって、例えば、同じである。第３の周波数は、例えば、１３．５６［ＭＨｚ］である。

なお、上記第１の期間及び第２の期間は一例である。第１の期間及び第２の期間は、少なくとも一方はオフとなる期間を含み、オンの期間の総和が第１の期間と第２の期間とで異なるものであればよい。

図１の例では、第１の期間は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｃ１、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間Ｃ３、及び、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間Ｃ７である。第２の期間は、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間Ｃ５である。第３の期間は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間Ｃ２、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間Ｃ４、及び、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの期間Ｃ６である。

図２を参照して、通電鍼装置１０は、アンテナ１１Ａにマッチング回路１１を介して接続された正電圧パルス生成回路（第１の生成回路）１２及び負電圧パルス生成回路（第２の生成回路）１３と、を有し、アンテナ１１Ａで受信された電磁波ＰＷがマッチング回路１１によってマッチングされて供給される。正電圧パルス生成回路１２は電磁波ＰＷから正電圧パルス波を生成し、負電圧パルス生成回路１３は電磁波ＰＷから負電圧パルス波を生成する。

正電圧パルス生成回路１２は第１のスイッチＳＷ１及び定電流源１８Ａを経て鍼１９に接続されている。負電圧パルス生成回路１３は第２のスイッチＳＷ２及び定電流源１８Ｂを経て鍼１９に接続されている。

第１のスイッチＳＷ１は正電流切替スイッチ（ＳＷ）制御回路１４に接続され、その開閉（オンオフ）が制御される。第２のスイッチＳＷ２は負電流切替ＳＷ制御回路１５に接続され、そのオンオフが制御される。

第１のスイッチＳＷ１がオン（開状態）、かつ、第２のスイッチＳＷ２がオフ（閉状態）のとき、正電圧パルス生成回路１２からの正電圧パルス波が定電流源１８Ａを経て鍼１９に印加される。これにより、鍼１９は接触した皮膚に正電流を与える。

第１のスイッチＳＷ１がオフ、かつ、第２のスイッチＳＷ２がオンのとき、負電圧パルス生成回路１３からの負電圧パルス波が定電流源１８Ｂを経て鍼１９に印加される。これにより、鍼１９は接触した皮膚に負電流を与える。

正電流切替ＳＷ制御回路１４及び負電流切替ＳＷ制御回路１５は制御回路の一例であって、電磁波ＰＷに含まれる切替信号に従って、それぞれ、第１のスイッチＳＷ１のオンオフ、及び、第２のスイッチＳＷ２のオンオフを制御する。図３に示された回路は、各回路１２～１５の回路構成の一例である。

図３を参照して、アンテナ１１Ａでは図１に示された電磁波ＰＷが受信されることによって、図３に（ａ）で示されたａ点の電圧は、図４に（ａ）で示されたように周波数Ｐのパルス波に応じて変化する。ａ点は、マッチング回路１１からの出力位置である。

正電圧パルス生成回路１２には、マッチング回路１１を経てアンテナ１１Ａが接続されており、アンテナ１１Ａから電磁波ＰＷが与えられる。正電圧パルス生成回路１２は、整流回路２１を含む。整流回路２１には、ローパスフィルタ２３及びリミッタ回路２２が接続されている。整流回路２１は、入力された電磁波ＰＷを正電圧に整流し、出力する。図３に（ｂ）で示されたｂ点の電位は、整流回路２１から出力される正電圧に対応した電位となる。ｂ点は、正電圧パルス生成回路１２のａ点とは反対側の端部である。

負電圧パルス生成回路１３には、マッチング回路１１を経てアンテナ１１Ａが接続されており、アンテナ１１Ａから電磁波ＰＷが与えられる。負電圧パルス生成回路１３は、整流回路３１を含む。整流回路３１には、ローパスフィルタ３３及びリミッタ回路３２が接続されている。整流回路３１、入力された電流の電圧を負電圧に整流し、出力する。図３に（ｃ）で示されたｃ点の電位は、整流回路３１から出力される負電圧に対応した電位となる。ｃ点は、負電圧パルス生成回路１３のａ点とは反対側の端部である。

正電圧パルス生成回路１２と負電圧パルス生成回路１３とには同一の電磁波が与えられるため、ｂ点とｃ点とでは正負が逆で絶対値の等しい電位となる。

正電流切替ＳＷ制御回路１４には、マッチング回路１１を経てアンテナ１１Ａが接続されており、アンテナ１１Ａから電磁波ＰＷが与えられる。また、正電流切替ＳＷ制御回路１４には、マッチング回路１１及び正電圧パルス生成回路１２を経てアンテナ１１Ａが接続されており、アンテナ１１Ａから電磁波ＰＷが与えられる。正電流切替ＳＷ制御回路１４は、第１の検出回路４１と第２の検出回路４２とを有する。

第１の検出回路４１には、マッチング回路１１を経てアンテナ１１Ａで受信した電磁波ＰＷが与えられる。第１の検出回路４１は、一般的なピーク検出回路を含み、入力された電流から所定の高周波を検出して検出信号を出力する。図３に（ｄ）で示されたｄ点の電位は、第１の検出回路４１から出力される検出信号に対応した電位となる。ｄ点は、第１の検出回路４１のａ点とは反対側の端部であって、第２の検出回路４２との間である。

なお、所定の高周波は、第１の周波数及び第３の周波数以下であって、かつ、第２の周波数より大きい周波数である。これにより、第１の周波数及び第３の周波数が検出され、第２の周波数が検出されない。

第２の検出回路４２は、図３に（ｘ）で示された一方端であるｘ点が正電圧パルス生成回路１２のｂ点と接続されている。さらに、第２の検出回路４２には、正電圧パルス生成回路１２への電流の供給のオンオフを切り替える第１の切替回路４３が接続されている。第１の切替回路４３がオンのとき、第２の検出回路４２には、マッチング回路１１及び正電圧パルス生成回路１２を経てアンテナ１１Ａで受信した電磁波ＰＷが与えられる。

第２の検出回路４２は、入力された電流から所定の低周波を検出し、検出信号を出力する。図３に（ｙ）で示されたｙ点の電位は、第２の検出回路４２から出力される検出信号に対応した電位となる。

第１の切替回路４３は、ｄ点とｘ点との間に配置され、第５のスイッチＳＷ５を含む。第５のスイッチは、第１の検出回路４１と第２の検出回路４２とを電気的に接続せず、第２の検出回路４２への電流の供給を制御するスイッチである。

第５のスイッチＳＷ５は、例えばＮ型のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）であって、ゲート端子がｄ点に、ドレイン端子がｘ点に接続され、ソース端子は接地されている。従って、ｄ点の電位が０［Ｖ］より大なる場合にドレイン端子側とソース端子側とが接続され、ｘ点の電位がソース端子と等しいグランド（０［Ｖ］）となる。

ｄ点の電位が０［Ｖ］より大なる場合は、第１の検出回路４１から検出信号が出力された場合、つまり、第１の周波数及び第３の周波数が検出された期間である。そのとき、ｘ点の電位がグランド（０［Ｖ］）となるためｂ点の方が高電位となる。つまり、第５のスイッチＳＷ５がオンとなる。これにより、第２の検出回路４２に電磁波ＰＷに基づく電流が供給される。

ｄ点の電位が０［Ｖ］の場合は、第１の検出回路４１から検出信号が出力されない場合、つまり、第１の周波数も第３の周波数も検出されない期間である。そのとき、ｄ点の電位の方が高電位とならないため、第５のスイッチＳＷ５がオフとなる。この場合、ｘ点の電位がｂ点の電位と等しくなり、第２の検出回路４２に電磁波ＰＷに基づく電流が供給されない。

第２の検出回路４２は、一般的なピーク検出回路を含み、入力された電流から所定の低周波を検出して検出信号を出力する。図３に（ｙ）で示されたｙ点の電圧は、第２の検出回路４２から出力される検出信号に対応した電位となる。ｙ点は、ｘ点とは反対側の端部である。

なお、所定の低周波は、第２の周波数以下である。これにより、第２の周波数が検出され、第１の周波数及び第３の周波数が検出されない。

さらに、第２の検出回路４２には、第１のスイッチＳＷ１の端子間の電位の関係を切り替える第２の切替回路４４が接続されている。第２の切替回路４４は、第５のスイッチＳＷ５と同様の、例えばＮ型のＭＯＳＦＥＴである第４のスイッチＳＷ４を介して第２の検出回路４２のｙ点に接続されている。第４のスイッチＳＷ４のゲート端子がｙ点に、ドレイン端子が図３に（ｅ）で示された第２の切替回路４４内のｅ点に接続され、ソース端子は接地されている。なお、ｅ点は抵抗を経てｂ点と接続されている。

第２の切替回路４４内のｅ点は、さらに、第５のスイッチＳＷ５と同様の、例えばＮ型のＭＯＳＦＥＴである第３のスイッチＳＷ３を介して、第１のスイッチＳＷ１に接続されている。第１のスイッチＳＷ１は例えばＰＮＰ型のトランジスタであって、エミッタ端子がｂ点に、ベース端子が第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子に、コレクタ端子が負電流切替ＳＷ制御回路１５に接続されている。また、第５のスイッチＳＷ５のゲート端子がｅ点に接続され、ソース端子が接地されている。第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子には、さらに、抵抗を経てｂ点も接続されている。

なお、図３に（ｆ）で示されたｆ点は、第１のスイッチＳＷ１のベース端子と第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子との間に位置する。そのため、言い換えると、第１のスイッチＳＷ１のベース端子はｆ点に接続され、又、第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子はｆ点に接続されている。

ｙ点の電位が０［Ｖ］より大なるとき、つまり、第２の検出回路４２に電流が供給され、かつ、その電流から第２の周波数が検出されて検出信号が出力されているときに、第４のスイッチＳＷ４はオンとなる。これにより、第４のスイッチＳＷ４のドレイン端子側とソース端子側とが接続される。その結果、ｅ点の電位がソース端子と等しいグランド（０［Ｖ］）となる。

ｅ点の電位がグランド（０［Ｖ］）のとき、第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子側とソース端子側とは接続されず、第３のスイッチＳＷ３はオフとなる。このとき、第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子に接続されたｆ点の電位はグランド（０［Ｖ］）とはならずに、ｂ点の電位と等しくなる。その結果、第１のスイッチＳＷ１のエミッタ端子とベース端子との電位が等しくなり、第１のスイッチＳＷ１がオフとなる。

ｙ点の電位が０［Ｖ］であるときは、第２の検出回路４２に電流が供給されていないとき、又は、電流が供給され、かつ、その電流から第２の周波数が検出されていないときである。ｙ点の電位が０［Ｖ］であるときは、第４のスイッチＳＷ４はオフとなる。この場合、第４のスイッチＳＷ４のドレイン端子側とソース端子側とは接続されず、ｅ点の電位はグランド（０［Ｖ］）より大きい。

ｅ点の電位が０［Ｖ］より大なる場合、第３のスイッチＳＷ３はオンとなる。それにより、第３のスイッチＳＷ３のドレイン端子側とソース端子側とが接続される。その結果、ｆ点の電位はグランド（０［Ｖ］）となる。これにより、第１のスイッチＳＷ１がオンとなる。

負電流切替ＳＷ制御回路１５は、第１のスイッチＳＷ１を介して正電圧パルス生成回路１２及び正電流切替ＳＷ制御回路１４それぞれ、負電圧パルス生成回路１３、並びに、鍼１９に接続されている。

詳しくは、負電流切替ＳＷ制御回路１５は第２のスイッチＳＷ２を含む。第２のスイッチＳＷ２は、例えば、ＰＮＰ型のトランジスタである。エミッタ端子がｈ点に、ベース端子がｇ点に、コレクタ端子が定電流源１８Ｂを介してｃ点に接続されている。ｇ点は、図３で（ｇ）に示される点であって、第１のスイッチＳＷ１のコレクタ端子側の点である。ｈ点は、図３で（ｈ）に示される点であって、第１のスイッチＳＷ１のコレクタ端子側に定電流源１８Ａを介した位置にある点である。

第１のスイッチＳＷ１がオンのとき、ｇ点の電位はｂ点の電位と等しくなる。ｂ点の電位は、正電圧パルス生成回路１２から出力される正電圧に応じた正の電位である。ｂ点とｃ点とでは正負が逆で絶対値の等しい電位となるため、ｃ点の電位は、ｂ点の電位より低い。つまり、ｇ点の電位はｃ点の電位よりも高い。言い換えると、ベース端子の電位がコレクタ端子の電位よりも高いため、エミッタ端子からコレクタ端子への電流の流れがなくなり、第２のスイッチＳＷ２はオフとなる。

第１のスイッチＳＷ１がオフのとき、ｇ点の電位はｃ点の電位と等しくなる。ｃ点の電位は、負電圧パルス生成回路１３から出力される負電圧に応じた負の電位であり、ベース端子の電位が低くなる。これにより、エミッタ端子からコレクタ端子へ電流の流れるようになり、第２のスイッチＳＷ２はオンとなる。

第１のスイッチＳＷ１がオンで第２のスイッチＳＷ２がオフのとき、鍼１９には、正電圧パルス生成回路１２で生成された正電圧が印加される。これにより、この期間、鍼１９は人体に正電流を与える。一方、第１のスイッチＳＷ１がオフで第２のスイッチＳＷ２がオンのとき、鍼１９には、負電圧パルス生成回路１３で生成された負電圧が印加される。これにより、この期間、鍼１９は人体に負電流を与える。

本システム１００では、通電鍼装置１０側にこのように人体に与える電流の正負を切り替える機能を持たせることで、送信機５０から放出される電磁波ＰＷに切替信号を含ませることで通電鍼装置１０での電流の正負を制御する。

具体的な制御の方法について、図４を用いながら説明する。図４は、ａ点～ｈ点の電位の関係を表している。図４の（ａ）は、ａ点の電位変化を表し、送信機５０から放出される電磁波ＰＷが図１の電磁波ＰＷであるときの例を示している。図１にも示されたように、電磁波ＰＷは、期間Ｃ１，Ｃ３，Ｃ７である第１の期間で正電流、期間Ｃ５である第２の期間で負電流を人体に与えることを指示する切替信号として機能する。

電磁波ＰＷが入力されると、正電圧パルス生成回路１２では、第１の期間及び第２の期間の電圧を正電圧に整流して出力する。電磁波ＰＷは周波数Ｐのパルス波であるため、正電圧パルス生成回路１２からは周波数Ｐの正電圧パルスが出力される。正電圧パルスの電圧を２［Ｖ］とすると、正電圧パルス生成回路１２の出力側の端部であるｂ点は、図４の（ｂ）に示されたように、第１の期間及び第２の期間の電位が２［Ｖ］、第１の期間及び第２の期間以外の第３の期間が０［Ｖ］となる。

また、電磁波ＰＷが入力されると、負電圧パルス生成回路１３では、第１の期間及び第２の期間の電圧を負電圧に整流して出力する。電磁波ＰＷは周波数Ｐのパルス波であるため、負電圧パルス生成回路１３からは周波数Ｐの負電圧パルスが出力される。負電圧パルスの電圧を－２［Ｖ］とすると、負電圧パルス生成回路１３の出力側の端部であるｃ点は、図４の（ｃ）に示されたように、第１の期間及び第２の期間の電位が－２［Ｖ］、第１の期間及び第２の期間以外の第３の期間が０［Ｖ］となる。

また、電磁波ＰＷが正電流切替ＳＷ制御回路１４に入力されると、第１の検出回路４１では、第１の周波数及び第３の周波数が検出され、検出信号が出力される。第１の期間は、全体にわたって第１の周波数で周波数変調されている。そのため、第１の期間全体にわたって検出信号が出力される。第２の期間のうちの、第２の周波数のオン期間が、第３の周波数で周波数変調されている。そのため、第２の期間のうちの第２の周波数のオン期間に、検出信号が出力される。

検出信号に対応した電位を２［Ｖ］とすると、第１の検出回路４１の出力側の端部であるｄ点は、各第１の期間全体、及び、第２の期間のうちの第２の周波数のオン期間の電位が２［Ｖ］、それ以外の期間の電位が０［Ｖ］となる。

上記のように、ｄ点の電位が２［Ｖ］である期間、第５のスイッチＳＷ５がオンとなって第２の検出回路４２に電磁波ＰＷに基づく電流が供給されるため、第２の検出回路４２では第２の周波数が検出され、検出信号が出力される。第２の期間が第２の周波数で周波数変調されているため、第２の期間全体にわたって検出信号が出力される。検出信号に対応した電位を２［Ｖ］とする。

図５を参照して、第１の期間では、ｂ点の電位が２［Ｖ］、ｃ点の電位が－２［Ｖ］である。第１の検出回路４１で第１の周波数が検出されるためにｄ点の電位が２［Ｖ］となり、第５のスイッチＳＷ５がオンとなる。

第２の検出回路４２では検出信号が出力されず、ｙ点の電位が０［Ｖ］となる。これにより第４のスイッチＳＷ４はオフとなり、ｅ点の電位はグランド（０［Ｖ］）より大きく、図４の（ｅ）に示されたように、例えば２［Ｖ］となる。これにより、第３のスイッチＳＷ３はオンとなり、図４の（ｆ）に示されたように、ｆ点の電位はグランド（０［Ｖ］）となる。これにより、第１のスイッチＳＷ１がオンとなる。

またこのとき、ｇ点の電位はｂ点の電位と等しく、図４の（ｇ）に示されたように２［Ｖ］となる。また、ｈ点の電位はｇ点の電位と等しく、図４の（ｈ）に示されたように２［Ｖ］となる。第２のスイッチＳＷ２はオフとなる。

図６を参照して、第２の期間のうちの第２の周波数の最初のオン期間以降では、ｂ点の電位が２［Ｖ］、ｃ点の電位が－２［Ｖ］である。第２の期間では、第２の周波数で第１の周波数の期間とオフ期間とが繰り返されるため、第１の検出回路４１で第１の周波数の検出と非検出とが繰り返される。そのためにｄ点の電位が０［Ｖ］と２［Ｖ］との繰り返しとなる。この電位の繰り返しによって、第５のスイッチＳＷ５がオンオフを繰り返す。

第５のスイッチＳＷ５がオンオフを繰り返すことによって、ｘ点の電位が０［Ｖ］と２［Ｖ］との繰り返しとなる。これにより、並列に接続されたコンデンサがチャージされる。ｙ点の電位は２［Ｖ］に維持される。そのため、第２の期間では、ｙ点の電位は２［Ｖ］に維持される。また、ｘ点に接続されているダイオードによって、コンデンサにチャージされた電荷がｘ点に移動することが防がれる。これにより、第２の期間では第４のスイッチＳＷ４はオンに維持され、ｅ点の電位は図４の（ｅ）に示されたようにグランド（０［Ｖ］）となる。これにより、第３のスイッチＳＷ３はオフとなり、図４の（ｆ）に示されたように、ｆ点の電位はグランド（０［Ｖ］）とはならずに、ｂ点の電位と等しく２［Ｖ］となる。これにより、第１のスイッチＳＷ１がオフとなる。

またこのとき、ｇ点の電位はｃ点の電位と等しく、図４の（ｇ）に示されたように－２［Ｖ］となる。また、ｈ点の電位はｇ点の電位と等しく、図４の（ｈ）に示されたように－２［Ｖ］となる。第２のスイッチＳＷ２はオンとなる。

以上より、第１の期間では、電磁波ＰＷに含まれる切替信号に従って第１のスイッチＳＷ１がオンで第２のスイッチＳＷ２がオフとなる。その結果、鍼１９には、正電圧パルス生成回路１２で生成された正電圧が印加される。これにより、この期間、鍼１９は人体に正電流を与える。

第２の期間では、電磁波ＰＷに含まれる切替信号に従って第１のスイッチＳＷ１がオフで第２のスイッチＳＷ２がオンとなる。その結果、鍼１９には、負電圧パルス生成回路１３で生成された負電圧が印加される。これにより、この期間、鍼１９は人体に負電流を与える。

＜３．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

１０ ：通電鍼装置
１１ ：マッチング回路
１１Ａ ：アンテナ
１２ ：正電圧パルス生成回路
１３ ：負電圧パルス生成回路
１４ ：正電流切替ＳＷ制御回路
１５ ：負電流切替ＳＷ制御回路
１７ ：パット
１７ａ ：下面
１７ｂ ：上面
１８Ａ ：定電流源
１８Ｂ ：定電流源
１９ ：鍼
２１ ：整流回路
２２ ：リミッタ回路
２３ ：ローパスフィルタ
３１ ：整流回路
３２ ：リミッタ回路
３３ ：ローパスフィルタ
４１ ：第１の検出回路
４２ ：第２の検出回路
４３ ：第１の切替回路
４４ ：第２の切替回路
５０ ：送信機
５１ ：アンテナ
１００ ：通電鍼システム
Ｃ１ ：期間
Ｃ２ ：期間
Ｃ３ ：期間
Ｃ４ ：期間
Ｃ５ ：期間
Ｃ６ ：期間
Ｃ７ ：期間
Ｐ ：周波数
ＰＷ ：電磁波
ＳＷ１ ：第１のスイッチ
ＳＷ２ ：第２のスイッチ
ＳＷ３ ：第３のスイッチ
ＳＷ４ ：第４のスイッチ
ＳＷ５ ：第５のスイッチ

Claims (9)

1. 受電部と、
   前記受電部によって受信した送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、
   前記送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、
   身体に電気刺激を与える鍼と、
   前記送電波に含まれる切替信号に基づいて、電流源を介して前記鍼に与えるパルス波を、前記第１の生成回路で生成された前記正電圧パルス波と、前記第２の生成回路で生成された前記負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を備える
   通電鍼装置。
2. 前記切替信号は、キャリア波に対して、第１の変調方式でオンオフ変調した第１の期間と、前記第１の変調方式と異なる第２の変調方式でオンオフ変調した第２の期間とを含み、
   前記制御回路は、前記第１の期間に前記正電圧パルス波を前記鍼に与え、前記第２の期間に前記負電圧パルス波を前記鍼に与える
   請求項１に記載の通電鍼装置。
3. 前記第１の生成回路は前記第１の期間及び前記第２の期間をＯＮとした前記正電圧パルス波を生成し、
   前記第２の生成回路は前記第１の期間及び前記第２の期間をＯＮとした前記負電圧パルス波を生成し、
   前記制御回路は、前記第１の期間と前記第２の期間とで、前記鍼に対する前記第１の生成回路及び前記第２の生成回路の接続を切り替えるスイッチの開閉を制御することによって前記鍼に与える電圧パルス波を前記正電圧パルス波と前記負電圧パルス波とで切り替える
   請求項２に記載の通電鍼装置。
4. 前記第１の期間と前記第２の期間とでＯＮ期間が異なり、
   前記制御回路は、前記送電波から前記ＯＮ期間の違いを検出する検出回路を含む
   請求項２又は３に記載の通電鍼装置。
5. 前記検出回路は、前記第１の変調方式におけるパルス周波数を検出する第１の検出回路と、前記第２の変調方式におけるパルス周波数を検出する第２の検出回路と、を含む
   請求項４に記載の通電鍼装置。
6. 前記第１の変調方式は、前記第１の期間全体でオンオフ変調を行う
   請求項４又は５に記載の通電鍼装置。
7. 前記キャリア波は、一定周期でＯＮとＯＦＦとを繰り返すパルス波に変調されており、
   前記第１の期間及び前記第２の期間は、いずれも、前記キャリア波のＯＮの期間に形成されて、前記第１の期間と前記第２の期間とが同じ長さである
   請求項２～６のいずれか一項に記載の通電鍼装置。
8. 前記切替信号は、前記第１の期間及び前記第２の期間以外の第３の期間を有し、
   前記制御回路は、前記第３の期間を非通電期間として、前記鍼に前記正電圧パルス波も前記負電圧パルス波も与えない
   請求項４～６のいずれか一項に記載の通電鍼装置。
9. 切替信号を含む送電波を放出する送信機と、
   通電鍼装置と、を備え、
   前記通電鍼装置は、
   受電部と、
   前記受電部によって受信した前記送電波から正電圧パルス波を生成する第１の生成回路と、
   前記送電波から負電圧パルス波を生成する第２の生成回路と、
   身体に電気刺激を与える鍼と、
   前記送電波に含まれる前記切替信号に基づいて、電流源を介して前記鍼に与えるパルス波を、前記第１の生成回路で生成された前記正電圧パルス波と、前記第２の生成回路で生成された前記負電圧パルス波とで切り替える制御回路と、を含む
   通電鍼システム。
   

Images