JPS60119949A - 電気刺激による歩行補助装置 - Google Patents

電気刺激による歩行補助装置

Info

Publication number
JPS60119949A
JPS60119949A JP58228236A JP22823683A JPS60119949A JP S60119949 A JPS60119949 A JP S60119949A JP 58228236 A JP58228236 A JP 58228236A JP 22823683 A JP22823683 A JP 22823683A JP S60119949 A JPS60119949 A JP S60119949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
walking
stimulation
electrical stimulation
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.)
Granted
Application number
JP58228236A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0311233B2 (ja
Inventor
関口 祐吉
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.)
Sanwa Seiki Ltd
Original Assignee
Sanwa Seiki Ltd
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 Sanwa Seiki Ltd filed Critical Sanwa Seiki Ltd
Priority to JP58228236A priority Critical patent/JPS60119949A/ja
Publication of JPS60119949A publication Critical patent/JPS60119949A/ja
Publication of JPH0311233B2 publication Critical patent/JPH0311233B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、下肢まひ筋の支配神経を電気的に刺激して肢
体不自由者の歩行動作を補助する装置に関する。
従来技術 第1図は、従来の電気刺激による歩行補助装置の使用態
様図であり、第2図は、そのブロック回路図である。
想定1の踵の上下によって遊脚開始時(離地)及び立脚
開始時(着地)を検出する踵スイッチ2を靴3の踵部に
設ける。ケース4vc収納された電気刺激信号発生回路
5は、リードa6を介して踵スイッチ2に接続され、更
にリード線7を介して下肢部ひ筋肉の支配神経に電気刺
激を与える電極8vc接続される。ケース4及び電極8
は、適当な保持帯9によって下肢部に固定される。
トリガ回路10は、踵スイッチ2の離地検出時及び着地
検出時にそれぞれパルス信号を出力する。
刺激時間設定回路11は、電極8を介して、甲足1のま
ひ筋肉に電気刺激信号を供給する時間を決定するもので
あり、トリガ回路10から出力される離地検出パルス信
号の発生から着地検出パルス信号の発生までの時間、即
ち遊脚期間に相当する持続時間を有する刺激時間設定パ
ルス信号を出力すJ”− る。刺激時間設定回路11は更に、遊脚期間は異常に長
し・ときに、1ひ筋肉に無制限に電気刺激を与え2.e
者に必要以上の苦痛を与えるのを回避するために2時限
回路を備えており、遊脚時間か予定の値を越えたときに
着地検出パルス信号の発生の有無に抱らず、刺激時間設
定パルス信号の出力を停止するように構成される。パル
ス発生回路12は、刺激時間設定パルス信号の持続時間
中に電気刺激用のパルス信号を連続的に出力する。この
パルス信号は、増幅回路13を介して電極8に供給され
る。増幅回路13の増幅度は7.寄足の症状に応じて最
適の電気刺激をまひ筋肉に与えることかできるように、
調整器14によって調節できる。
このような従来の電気刺激による歩行補助装置は9図示
構造からも明らかなように、踵スイッチを使用するだめ
に靴の如き履物の着用が不可欠であり2歩行補助装置の
使用環境に制約がある。壕だ、リード線の存在は9歩行
時の障害になるばかりでなく、故障の原因にもなり、更
に美観をも損ねるという欠点がある。
発明の目的 本発明は、前述の如き欠点を解消するために。
易な電気刺激による歩行補助装置を提供するととを目的
としている。
発明の要約 本発明は、従来の踵スイッチに代えて、電気刺激信号発
生回路の一部としてケースに内蔵される加速度キンサを
使用して急足の着地のみを検出し。
着地検出パルス信号によって自動遅延回路をトリガし、
電気的刺激開始の予測値(離地タイミングの予測値)と
して1歩行時間、即ち遊脚期間と立脚期間との合計時間
のほぼ半分の値だけ自動遅延回路によって着地検出パル
ス信号を遅延させ、この遅延信号の終了によって刺激時
間設定回路の動作を開始するように構成なれた電気刺激
による歩行補助装置である。
好適な実施例の説明 第3図は2本発明の歩行補助装置の一実施例を示すブロ
ック回路図である。ケース40(第4図)に内蔵される
電気刺激信号発生回路30は、加速度センサ312着地
検出回路32.自動遅延回路33.及び第2図に示され
た電気刺激信号発生回路5のものと同様の刺激時間設定
回路34.パルス発生回路35、増幅回路36.より成
る。第4図に示されたように、増幅回路36の増幅度を
調節するダイヤルの如き調整器37は、ケース40から
その一部か露出するように設けられ、また、電極38も
急足との接触面か露出するようにケース40ニ内蔵され
る。従って2本発明の歩行補助装置は、第5図に示され
たように、ケース40と共に適当な保持帯39ニよって
急足1に固定される。
第3図に示された電気刺激信号発生回路30の動作を第
6図の信号波形図を参照して以下に説明する。
第6図(1)は、患足の立脚期間及び遊脚期間を示して
おり、従って1歩行前は立脚期間となり2歩行中は交互
に立脚期間及び遊脚期間とカリ、更に歩行を停止すると
再び立脚期間となることを示している。
加速度センサ31は、既知のセンサの使用か可能であり
2例えは、ゴム・ダンパ内に先端に錘りを備えた作動子
に隣接して圧電素子を設け1歩行に伴う錘りの上下運動
に応答して圧電素子が電気信号を発生するような構造の
ものである。加速度センサ31は、恵足の加速度が最大
となる遊脚期間から立脚期間への移行時、即ち着地時に
最大出力信号を発生しく第6図(2)を参照)2着地検
出回路は。
その最大出力信号か予定の濁値を越えたときに。
着地検出信号を出力して(第6図(潜それを自動遅延回
路33に与える。
第7図は、自動遅延回路33の具体的なブロック回路図
であり、ランプ電圧発生回路70,4−分圧回路71.
逆流阻止ダイオード72.蓄積コンデンサ73、比較器
74.リセット・パルス発生回路75.スイッチング・
トランジスタ76より構成される。
ランプ電圧発生回路70は9着地検出回路32かもの信
号によるリセットに先立ち9人間の歩行ペースに基づい
て予め設定された値Vaを出力して見・る (第6図(
4)の曲線a)。このとき4−分圧回路71を介してラ
ンプ電圧発生回路70の出力に接続サレタコンデンサ7
3の端子電圧は■b、、 (−4(−■a)に保持され
て℃・る(第6図(4)の曲線h)。歩行を開始するた
めに、トライアルとして、中足を一度上下させると、想
定の着地により前述のように着地検出回路32が時刻t
oでパルス信号を出力する。
ランプ電圧発生回路70は、このパルス信号によってリ
セットされ、出力電圧は零となる。他方、コンデンサ7
3の端子電圧は、ダイオード72により一定値に保持さ
れる。比較器74の第一人力には。
ランプ電圧発生回路70の出力電圧信号、第二人力には
コンデンサ73の端子電圧信号が人力され。
時刻toで前者が後者より小さくなる(α〈b)ので、
比較器74の出力信号は立上る(第6図(5))。
但しスイッチング・トランジスタ76は非導通状態にあ
る。次いで、ランプ電圧発生回路70の出力電圧は直線
的に上昇する。予定の電圧値■挺より定寸る所定の期間
Toの経過後9時刻t、!・でラング電圧発生回路70
の上昇電圧信号がコンデンサ73の一定電圧信号より大
きくなると((L>b )比較器74の出力信号は立下
る。リセット・パルス発生回路75は、比較器74の出
力信号の立下りを検出して、リセット・パルスをスイッ
チング・トランジスタ76に与え、このトランジスタを
導通状態にする。従って、コンデンサ73の放電路が形
成され、その端子電圧は、瞬間的に零となるが、その後
、+分圧回路71の出力電圧により再ひ充電され、ラン
プ電圧発生回路70の出力電圧の4−の値を維持して上
昇する。
終了によって2時刻t2で再ひ、中足を着地すると、前
述のように1着地検出回路32がらのパルス信号によっ
てランプ電圧発生回路70かりセントされ、従って、a
くbとなって比較器74の出力信号は立上る。その後。
比較器74は9時刻t3でランプ電圧発生回路70から
の上昇電圧信号がコンデンサ73の一定電圧信号より大
きくなる捷で、高レベルの出力を維持する。しかしなが
ら2時刻t2でのコンデンサ73の端子電圧は2期従っ
て1時刻t2がらts i TklJM器74の出力信
号が高レベルに維持される期間は、直前の歩行サイクル
の期間T、の半分になっている。
時刻t3でa ) bとなると、前述のように、比較器
74の出力信号は、立下り2時刻t4で急足を着地して
第2の歩行サイクルが終了する捷で低レベルに維持され
る。
このように9歩行を継続する限り、前述と同様の動作が
繰返され、しかも9歩行の1サイクルのは、直前の歩行
サイクルの期間によって決定される。
比較器74の出力信号(第6図(5))は、自動遅延回
路33の出力信号であり、第3図に示されたように刺激
時間設定回路34に供給される。刺激時間設定回路34
は、遊脚期間中にまひ筋肉に電気的刺激を与えるために
、自動遅延回路33の出力信号の立下りでトリガされ、
それが低レベルに維持される期間に相当する持続時間を
有する刺激時間設定パルス信号(第6図(6))を出力
する。刺激時間設定回路34はまた。第1図に関連して
説明したように9時限回路を備えている。歩行停止直前
の歩行サイクルに応じて時刻t6からt7まで比較器7
4の出力信号が、高レベルを維持し2時刻t7で立下る
結果、その後、刺激時間設定回路34の出力信号は高レ
ベルに維持されることになるが。
この場合2時限回路が機能することによって刺激時間設
定回路34の信号出力を停止し、まひ筋肉に無制限に電
気刺激が与えられるのを防止している。
パルス発生回路35は、刺激時間設定パルス信号の持続
時間中に電気刺激用のパルス信号(第6図(7))を連
続的に出力する。このパルス信号は。
増幅回路36を介して電気刺激信号(第6図(8))と
して電極38に供給される。増幅回路36は、電気刺激
によるショックを緩和するために電気刺激信号の立上り
Ieるやかに変化するような特性を有するのが好ましく
、また電気刺激信号の振幅は。
急足の症状に応じて最適の電気刺激をまひ筋肉に与える
ために調整器37によって調整できるように構成される
尚1図示実施例の説明において、刺激時間を設定するた
めに、自動遅延回路33の分圧回路として十分圧回路7
1を使用したが9個々の勝者の歩行ペース、或いは患足
の症状に応じて、適当な分圧比を有する分圧回路を使用
してほぼ遊脚期間に相当する刺激時間を変化させること
ができる。
効果 本発明によれば、全ての電気的なコンポーネントを単一
のケースに内蔵することができるので。
従来の如き装置本体と踵スイッチ及び電極との装置を提
供することができる。
また2本発明によれば、従来の如き靴の着用が不可欠で
あった踵スイッチに代えて加速度センサを使用している
ので、履物の着用が歩行の必要条件とならず、あらゆる
環境のもとて使用可能な歩行補助装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の歩行補助装置の使用態様図である。 第2図は、従来の歩行補助装置のブロック回路図である
。 第3図は9本発明の歩行補助装置の一実施例を示すブロ
ック回路である。 第4図は9本発明の歩行補助装置の外観図である。 第5図は9本発明の歩行補助装置の使用態様図である。 第6図は、第3図及び第7図に示されたブロック回路図
の動作を説明する信号波形図である。 第7図は、第3図のブロック回路図のうち、自動遅延回
路の具体的構成を示すブロック回路図である。 (符号説明) 1 :急足 30:電気刺激信号発生回路31:加速度
センサ 32:着地検出回路33:自動遅延回路 34
:刺激時間設定回路35:パルス発生回路 36:増幅
回路37:調整器 38:電極 39:支持帯 40;ケース 特許出願人 三輪精機株式会社 旦、1・ 代理人 芳理士湯浅恭t=p::j (外4名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 fl) 電気刺激信号を電極を介して磨足のまひ筋肉[
    6える電気刺激による歩行補助装置において。 前記想定の着地を検出する加速度センサと、該加速度セ
    ンサによる着地検出時から直前の歩行サイクル期間の一
    部に相当する持続時間を有するパルス信号を出力する自
    動遅延回路と、該自動遅延回路からの前記パルス信号に
    応答して刺激時間設定信号を出力する刺激時間設定回路
    と、該刺激時間設定回路からの前記刺激時間設定信号の
    持続時間に相当する期間に前記電気刺激信号を出力する
    パルス発生回路と、を備えたことを特徴とする歩行補助
    装置。 (2)前記自動遅延回路からのパルス信号の持続時間か
    前記直前の歩行サイクル期間のほぼ十の時間であること
    を更に特徴とする特許請求の範囲第1項記載の歩行補助
    装置。 (3)前記パルス発生回路からの電気刺激信号の振幅を
    調整可能としたことを更に特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の歩行補助装置。 (4)前記歩行補助装置が前記磨者のまひ筋肉付近に固
    定可能な単一のケースに内蔵された形態であることを更
    に特徴とする特許請求の範囲第1項記載の歩行補助装置
    。 (5)前記パルス発生回路からの電気刺激信号の立上り
    をゆるやかにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の歩行補助装置。
JP58228236A 1983-12-02 1983-12-02 電気刺激による歩行補助装置 Granted JPS60119949A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58228236A JPS60119949A (ja) 1983-12-02 1983-12-02 電気刺激による歩行補助装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58228236A JPS60119949A (ja) 1983-12-02 1983-12-02 電気刺激による歩行補助装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60119949A true JPS60119949A (ja) 1985-06-27
JPH0311233B2 JPH0311233B2 (ja) 1991-02-15

Family

ID=16873294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58228236A Granted JPS60119949A (ja) 1983-12-02 1983-12-02 電気刺激による歩行補助装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60119949A (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009039454A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Univ Nagoya 生体運動支援装置
JP2010509940A (ja) * 2006-05-01 2010-04-02 バイオネス ニューロモジュレイション リミテッド 改良型機能的電気刺激システム
JP2010227236A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hidekazu Motoda 機能的電気刺激歩行補助装置
US8382688B2 (en) 2005-11-16 2013-02-26 Bioness Neuromodulation Ltd. Sensor device for gait enhancement
JP2013212420A (ja) * 2005-11-16 2013-10-17 Bioness Neuromodulation Ltd 改良型機能的電気刺激システム
US8694110B2 (en) 2005-11-16 2014-04-08 Bioness Neuromodulation Ltd. Orthosis for gait modulation
US8868217B2 (en) 2011-06-27 2014-10-21 Bioness Neuromodulation Ltd. Electrode for muscle stimulation
US8972017B2 (en) 2005-11-16 2015-03-03 Bioness Neuromodulation Ltd. Gait modulation system and method
JP2015068973A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 カシオ計算機株式会社 撮像制御装置、撮像制御方法、及びプログラム
US9095417B2 (en) 2011-02-07 2015-08-04 Bioness Neuromodulation Ltd. Adjustable orthosis for electrical stimulation of a limb
JP2017169769A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置及び歩行訓練方法
US9867985B2 (en) 2014-03-24 2018-01-16 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
JP2018196575A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 日本電信電話株式会社 足関節角度推定装置、歩行支援装置、足関節角度推定方法、歩行支援方法、およびプログラム
US11077300B2 (en) 2016-01-11 2021-08-03 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8972017B2 (en) 2005-11-16 2015-03-03 Bioness Neuromodulation Ltd. Gait modulation system and method
US10080885B2 (en) 2005-11-16 2018-09-25 Bioness Neuromodulation Ltd. Orthosis for a gait modulation system
US10076656B2 (en) 2005-11-16 2018-09-18 Bioness Neuromodulation Ltd. Gait modulation system and method
US8382688B2 (en) 2005-11-16 2013-02-26 Bioness Neuromodulation Ltd. Sensor device for gait enhancement
JP2013212420A (ja) * 2005-11-16 2013-10-17 Bioness Neuromodulation Ltd 改良型機能的電気刺激システム
US8694110B2 (en) 2005-11-16 2014-04-08 Bioness Neuromodulation Ltd. Orthosis for gait modulation
US11058867B2 (en) 2005-11-16 2021-07-13 Bioness Neuromodulation Ltd. Orthosis for a gait modulation system
JP2015134232A (ja) * 2005-11-16 2015-07-27 バイオネス ニューロモジュレイション リミテッド 改良型機能的電気刺激システム
US9415205B2 (en) 2006-05-01 2016-08-16 Bioness Neuromodulation Ltd. Functional electrical stimulation systems
US11247048B2 (en) 2006-05-01 2022-02-15 Bioness Neuromodulation Ltd. Functional electrical stimulation systems
US10543365B2 (en) 2006-05-01 2020-01-28 Bioness Neuromodulation Ltd. Functional electrical stimulation systems
JP2010509940A (ja) * 2006-05-01 2010-04-02 バイオネス ニューロモジュレイション リミテッド 改良型機能的電気刺激システム
US10016598B2 (en) 2006-05-01 2018-07-10 Bioness Neuromodulation Ltd. Functional electrical stimulation systems
JP2009039454A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Univ Nagoya 生体運動支援装置
JP2010227236A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hidekazu Motoda 機能的電気刺激歩行補助装置
US9095417B2 (en) 2011-02-07 2015-08-04 Bioness Neuromodulation Ltd. Adjustable orthosis for electrical stimulation of a limb
US8868217B2 (en) 2011-06-27 2014-10-21 Bioness Neuromodulation Ltd. Electrode for muscle stimulation
JP2014529304A (ja) * 2011-06-27 2014-11-06 バイオネス ニューロモジュレイション リミテッド 筋肉刺激のための電極
JP2015068973A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 カシオ計算機株式会社 撮像制御装置、撮像制御方法、及びプログラム
US11691009B2 (en) 2014-03-24 2023-07-04 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
US9867985B2 (en) 2014-03-24 2018-01-16 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
US10086196B2 (en) 2014-03-24 2018-10-02 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
US10850098B2 (en) 2014-03-24 2020-12-01 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
US11724106B2 (en) 2016-01-11 2023-08-15 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
US11077300B2 (en) 2016-01-11 2021-08-03 Bioness Inc. Systems and apparatus for gait modulation and methods of use
KR20170110519A (ko) * 2016-03-23 2017-10-11 도요타지도샤가부시키가이샤 보행 보조 장치 및 보행 훈련 방법
US10561566B2 (en) 2016-03-23 2020-02-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Walking assistance apparatus and walking training method
CN107374916A (zh) * 2016-03-23 2017-11-24 丰田自动车株式会社 行走辅助装置和行走训练方法
JP2017169769A (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 トヨタ自動車株式会社 歩行補助装置及び歩行訓練方法
JP2018196575A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 日本電信電話株式会社 足関節角度推定装置、歩行支援装置、足関節角度推定方法、歩行支援方法、およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0311233B2 (ja) 1991-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3941137A (en) Ambulatory stimulator
JPS60119949A (ja) 電気刺激による歩行補助装置
US3344792A (en) Method of muscular stimulation in human beings to aid in walking
CA2317232C (en) Apparatus for electrical stimulation of the body
US7756585B2 (en) Muscle stimulation method and system to improve walking
US20170333707A1 (en) Programmable electrical stimulation of the foot muscles
EP1194094A4 (en) CIRCUIT FOR MONITORING AND CONTROLLING THE STIMULATION OUTPUT FOR AN ELECTRIC TISSUE DETECTOR
JP6277483B2 (ja) 電気刺激装置
US10646400B2 (en) Electrotherapy device capable of gradually increasing stimulation intensity
Pappas et al. A reliable, gyroscope based gait phase detection sensor embedded in a shoe insole
JP6166481B2 (ja) 足着用形態の成長刺激機器
KR100546485B1 (ko) 근전도 조절식 휴대용 전기자극기
CN115867163A (zh) 鞋垫及刺激方法
Casco et al. Towards an ankle neuroprosthesis for hybrid robotics: Concepts and current sources for functional electrical stimulation
KR101968407B1 (ko) 저주파 자극 발보조기 장치
KR200370778Y1 (ko) 중풍환자용 보행 보조장치
JP2529631B2 (ja) 理学治療器
ATE324929T1 (de) Aktive implantierbare medizinische vorrichtung mit detektierung von evozierten herzpotentialen, insbesondere atrialpotentialen
Kavin et al. MICROCONTROLLER BASED FUNCTIONAL ELECTRICAL STUMILATION FOR DROP FOOT CORRECTION
US20230256246A1 (en) Apparatus For Detecting Motion
KR930002326Y1 (ko) 경피적 매립전극을 이용한 치료용 전기자극 장치
JPH05293188A (ja) 電気刺激装置による生体機能矯正方式
JPS61193660A (ja) 電気刺激装置
JP2759715B2 (ja) 低周波治療器
Lee et al. Design and Implementation of Salivary Electrical Stimulator for xerostomia