WO2015111656A1 - 電界検知出力装置、電界調整システム及び電界調整方法 - Google Patents

電界検知出力装置、電界調整システム及び電界調整方法 Download PDF

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WO2015111656A1
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electric field
output device
detection output
electrodes
electric
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昌弘 土屋
信二 原川
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独立行政法人情報通信研究機構
株式会社白寿生科学研究所
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    • A61N1/02—Details
    • A61N1/08—Arrangements or circuits for monitoring, protecting, controlling or indicating

Definitions

  • the present invention relates to an electric field detection output device excellent in simplicity, quick reportability, accuracy, and non-invasiveness for easily measuring, detecting and outputting electric field intensity and direction.
  • a strong electric field is also generated by natural phenomena such as static electricity and lightning.
  • the electric field is invisible, it is not easy for an expert or expert to grasp the target electric field quickly and accurately. It is difficult for a person who uses technology or equipment and does not have specialized knowledge about an electric field to understand and imagine the target electric field.
  • the electric field is formed around the human body It is difficult to recognize that.
  • the conventional methods for measuring electric field strength and direction are mainly classified into the following two types.
  • a probe capable of detecting an electric field is used, and a configuration of an electric field measuring apparatus in which a metal probe is connected to a detection system via a metal cable is known.
  • a technique related to an electric field measuring device in which a probe tip portion made of an electro-optic crystal is connected to a light detection system with an optical fiber cable is also known (see, for example, Patent Document 1). In these techniques, the tip of the probe portion is inserted into an electric field to perform electric field detection and measurement.
  • the potential of a reference point is measured, the difference (voltage) from the reference potential is measured for one point in the vicinity of the measurement object, and the value divided by the distance between the two points is calculated.
  • a method of using an electric field is known.
  • a technique related to a voltage detector that detects and notifies a formed electric field is known (for example, see Patent Document 2). This technique determines the presence or absence of an electric field.
  • the potential treatment device 200 has a chair shape as shown in FIG. 12, and includes a plurality of electrodes prepared in various places such as an upper electrode 2001, a seat electrode 2002, a lower electrode (earth) 2003, and the like.
  • a voltage generator 2004 for applying a voltage is provided.
  • a person to be treated sits on a chair and receives treatment by placing his body in an electric field generated between the upper electrode 2001 and the seat electrode 2002 (see, for example, Patent Document 3).
  • the voltage generated from the voltage generator 2004 can be adjusted manually.
  • JP 2012-053017 A Japanese Patent No. 4562587 JP 2002-177402 A
  • invasiveness refers to the property that the electric field to be measured is disturbed by an external factor.
  • Patent Document 1 reduces invasiveness, it is difficult to carry because the configuration is complicated and the device is large, and it does not have simplicity.
  • Patent Document 2 the presence or absence of an electric field is discriminated, and the intensity cannot be grasped by accurately measuring the electric field.
  • the electrodes of the potential treatment device 200 are basically fixed at a fixed position, even if the voltage between the electrodes is constant, the physique / physique of the subject (height, sitting height, weight, obesity, etc.) ), The intensity of the electric field applied to each part of the patient to be treated has changed, and the treatment effect has also varied, but until now there has been no suitable detection means and electric field adjustment means.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram of a measurement experiment of electric field strength in various parts of the human body using the potential treatment device 200.
  • a voltage of 4500 V generated from the voltage generator 2004 is input to the upper electrode 2001 and the seat electrode 2002 with a phase shifted by 180 degrees, and the lower electrode 2003 is grounded.
  • the vicinity of the body surface of various parts of the human body (the head, between the eyebrows, the abdomen, the knee, and the foot) Then, the electric field strength at a location about 12 cm away from the body surface was measured.
  • the alphabets in the figure indicate measurement points, A and B are the head, C and D are near the eyebrows, E and F are the abdomen, G and H are the knees, and I and J are the feet, A , C, E, G, and I are near the body surface, and B, D, F, H, and J are locations 12 cm away from the body surface.
  • the measurement axis of the optical electric field sensor (the electric field of the component in the same direction as the axis is measured) was set in the direction of the arrow in the figure.
  • the physique of the subject P at this time was 175 cm tall, 68 kg in weight, 20% body fat percentage, and the physique index was 22.2.
  • An object of the present invention is to provide a detection output device and an electric field adjustment system and an electric field adjustment method for applying a predetermined electric field to a predetermined site of a patient using a potential treatment device.
  • the invention described in claim 1 is a flat electrode arranged substantially in parallel, and a direct current generated between the electrodes and when an electric charge is induced in the electrodes.
  • a virtual ground current detector that detects an alternating current and an output means that is disposed between the electrodes and that outputs a value corresponding to the current detected by the virtual ground current detector, and is disposed between the electrodes.
  • a power supply for supplying power to the virtual ground current detector and the output means.
  • the virtual ground current detector detects a current generated when electric charges are induced in the electrode by an electric field, and the output means outputs a value corresponding to the detected current.
  • the output means outputs the electric field strength in a recognizable manner.
  • the output means outputs the direction of the electric field in a recognizable manner.
  • the electric field detection output device in the electric field detection output device according to the first or second aspect of the present invention, includes an insulator and a gripping portion that protrudes outward from the electrode.
  • the invention according to claim 5 is an electric field adjustment system for adjusting an electric field around a human body in an electric potential treatment apparatus, wherein a high electric potential output from a voltage generator is applied to a treatment electrode, and an electric field is formed to perform treatment.
  • an electric field detection output device according to any one of claims 1 to 4, wherein the output means of the electric field detection output device has a transmission function of transmitting a measurement result.
  • the electric potential treatment apparatus includes receiving means for receiving the measurement result sent from the transmitting means, and adjusting means for adjusting the electric field measured by the electric field detection output device to a predetermined intensity.
  • the electric field formed by the therapeutic electrode of the potential treatment device is measured by the electric field detection output device, and the result is sent to the potential treatment device and adjusted to a predetermined intensity.
  • An invention according to claim 6 is an electric field adjustment method for adjusting an electric field around a human body in an electric potential treatment apparatus, wherein the electric field detection output device according to any one of claims 1 to 4 is used for the measurement.
  • a result is transmitted to the electric potential treatment apparatus, and the electric potential treatment apparatus receives the measurement result and adjusts the electric field to a predetermined intensity.
  • the electric field detection output device by simply inserting the electric field detection output device into the electric field, the current generated in the electrode is detected by the virtual ground current detector, and the electric field strength is real-time by the output from the output means. Because it is measurable and can be notified, it is excellent in simplicity and quick reporting. Further, since the virtual ground type current detector, the output means, the power source and the like are accommodated in the space formed by arranging the electrodes made of flat plates to face each other, the electric field detection output device is provided. Excellent accuracy and non-invasiveness when inserted into an electric field.
  • the electric field strength can be recognized by the output means, the electric field strength can be grasped with higher accuracy.
  • the direction of the electric field can be recognized by the output means, the direction of the electric field can be grasped.
  • the electric field detection output device can be taken in and out of the electric field in a state where the grip portion constituted by the insulator is gripped, it is excellent in simplicity and noninvasiveness.
  • the electric field applied to a predetermined part of the human body can always be maintained at a predetermined intensity regardless of the difference in the physique / physique of the person to be treated. A stable therapeutic effect can be obtained.
  • Embodiment 1 of this invention It is the schematic of the electric field detection output device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a schematic perspective view showing the principal part of the electric field detection output device of FIG. It is the schematic which shows the state which inserted the electric field detection output device of FIG. 1 in the electric field. It is the schematic which shows the state which inserted the electric field detection output device of FIG. 1 in the electric field. It is the schematic which shows the state which inserted the electric field detection output device of FIG. 1 in the electric field. It is a figure which shows the relationship between the position of this apparatus, a danger level, and a warning level when using this apparatus for a danger detection or a danger warning about the electric field measured with the electric field detection output apparatus of FIG.
  • the electric field detection output device 10 is for notifying the electric field strength by being inserted into the electric field.
  • the electric field detection output device 10 mainly includes the electrodes 1 1 and 1 2 and the virtual ground current detector 2. And LEDs 3 1 to 3 4 as output means, a battery 4 as a power source, a switch 5, and a grip 6.
  • the electrodes 1 1 , 1 2 are flat plate electrodes arranged substantially parallel to each other, and are set to an electrode interval d and an electrode area s.
  • the electrodes 1 1 and 1 2 can accommodate the virtual ground current detector 2, the LEDs 3 1 to 3 4 , the battery 4, and the switch 5 in a space formed between the electrodes 1 1 and 1 2.
  • the size (electrode interval d, electrode area s) and shape are set.
  • the electrode interval d is sufficiently small with respect to the length L at which the electric field to be measured can be regarded as a constant value.
  • the length L is several cm or less with respect to several tens cm. Is set.
  • the electrode area s is sufficiently small relative to the area S of an electric field of the measurement object can be regarded as a constant value, for example, area S for the number 10 cm 2, is set to the number cm 2 or less.
  • Conductive wires E 1 and E 2 are connected to the electrodes 1 1 and 1 2 , respectively.
  • Virtual ground type current detector 2 is disposed between the electrodes 1 1, 1 2, electrodes 1 1, 1 2 to detect the direct current or an alternating current generated when charges are induced It is composed of a current amplifier having a virtual ground characteristic and a detector. Conductive wires E 1 and E 2 connected to the electrodes 1 1 and 1 2 are connected to input terminals (not shown) of the virtual ground current detector 2. As a result, the virtual grounding current detector 2 has charges of different polarity on the electrodes 1 1 and 1 2 when a switch 5 described later is in an “open” state and the electric field detection output device 10 is left in the electric field. Is induced, and the current generated at that time is detected.
  • the electric field detection output device 10 is regarded as operating as a metal plate having a thickness d. Can do.
  • the virtual ground current detector 2 outputs the detected current value to the LEDs 3 1 to 3 4 side.
  • the virtual ground characteristic is a characteristic of an operational amplifier (Operational Amplifier), and the voltages at the input terminals of the non-inverting input (+) and the inverting input ( ⁇ ) are always equal, that is, the same potential. It is to become. That is, the conductors E 1 and E 2 connected to the electrodes 1 1 and 1 2 are connected to the input terminals (non-inverted input (+) and inverted input ( ⁇ )) of the virtual ground current detector 2. Therefore, the electrodes 1 1 and 1 2 do not generate a potential difference.
  • the virtual ground current detector 2 calculates the effective value of the current by the following equation.
  • I rms is an effective value of current
  • f is a frequency
  • ⁇ is a dielectric constant
  • s is an electrode area
  • Erms is an effective value of electric field strength.
  • the calculated effective value I rms of the current is proportional to the effective value of the electric field intensity Erms .
  • the virtual ground current detector 2 calculates a current value by the following formula when the electric field to be measured is a direct current.
  • I is a current value
  • t is a time
  • ⁇ is a dielectric constant
  • s is an electrode area
  • E (t) is an electric field strength. That is, the calculated time integral value of the current value I is proportional to the electric field strength E (t).
  • the output means is disposed between the electrodes 1 1 and 1 2 and outputs electric field strength corresponding to the current detected by the virtual ground type current detector 2, for example, a display including an LED or a liquid crystal It includes a device and a device that outputs (transmits) the electric field intensity corresponding to the detected current as data to an external display device.
  • the output means are LEDs 3 1 to 3 4 , which are arranged between the electrodes 1 1 and 1 2 and have a current detected by the virtual ground current detector 2 as shown in FIG. The corresponding electric field strength is output to the outside.
  • four LEDs 3 1 to 3 4 are arranged side by side on one end side of the electrodes 1 1 and 1 2 .
  • the number of LEDs 3 1 to 3 4 to be lit is increased or decreased according to the magnitude of the current value, that is, the electric field strength. That is, the presence / absence of an electric field and the detected electric field strength can be recognized by the number of LEDs 3 1 to 3 4 to be lit.
  • LED 3 only one is lit, shows LED 3 2 ⁇ 3 4 does not light up (is off) state.
  • the battery 4 is disposed between the electrodes 1 1 and 1 2 and supplies power to the virtual ground type current detector 2 and the LEDs 3 1 to 3 4. It consists of
  • the switch 5 is disposed between the electrodes 1 1 and 1 2 and is in an “open” state before the electric field detection output device 10 is inserted into the target electric field. State.
  • the switch 5 is in a “closed” state except during measurement, the virtual grounding current detector 2 and the LEDs 3 1 to 3 4 are prevented from being damaged by an overcurrent caused by an electric field not targeted.
  • This switch 5 can be opened and closed by the user, and is linked to the power switch.
  • Grip part 6 is constituted by a flat plate of the insulator is disposed on the lower side of the electrode 1 2, larger than that of the electrode 1 2, it protrudes outward.
  • Such a configuration field detecting output device 10 when placed in the electric field formed by electrodes 100 1, 100 2, the electrode 1 1, 1 2 to charge induced The current generated is detected, and the electric field strength is notified by lighting of the LEDs 3 1 to 3 4 .
  • the electrodes 100 1 and 100 2 are each formed of a flat plate, and the two electrodes 100 1 and 100 2 are arranged so as to form a predetermined angle. An electric field in the direction of the arrow in the figure is formed between the two electrodes 100 1 and 100 2 .
  • the switch 5 of the electric field detection output device 10 is opened by the user. And the electric field detection output device 10 is inserted in an electric field in the state which the user hold
  • FIG. 3 the electric field detection output device 10 is arranged such that the electrodes 1 1 , 1 2 are perpendicular to the electric field direction. At this time, electric charges are induced in the electrodes 1 1 and 1 2 , the current is detected by the virtual ground current detector 2, and the LEDs 3 1 to 3 4 are turned on according to the magnitude of the current. Then, the electric field strength is confirmed by the user based on the number of lighting of the LEDs 3 1 to 3 4 .
  • the user turns the switch 5 of the electric field detection output device 10 into the “open” state and inserts the electric field detection output device 10 into the electric field in a state where the grip portion 6 is gripped.
  • the direction of the electric field detection output device 10 is changed as shown in FIGS. 3 to 5, for example, and the direction orthogonal to the direction of the electrodes 1 1 and 1 2 when the LEDs 3 1 to 3 4 are lighted most. Is determined to be the electric field direction.
  • the electric lines of force that induce charges of different polarities are maximized on the electrodes 1 1 , 1 2.
  • the four LEDs 3 1 to 3 4 are lit.
  • the electric field detection output device 10 is oriented as shown in FIG. 4
  • electric lines of force that induce charges of different polarities on the electrodes 1 1 , 1 2 decrease according to the inclination, so that the generated current is electric field detection. small, and the one LED 3 1 is turned on than when the direction indicating the output device 10 in FIG. 3.
  • the electrode 1 1, 1 2 because charge is not induced to match the electric field direction, any LED 3 1 ⁇ 3 4 are also not light up.
  • the direction of the electric field detection output device 10 is set to the direction shown in FIG. 3, it can be seen that the LEDs 3 1 to 3 4 are turned on most and the maximum electric field strength is recognized. It is recognized that the direction perpendicular to the direction of 1 1 , 1 2 is the electric field direction. Further, the direction perpendicular to the direction of the electric field detection output device 10 in FIG. 5 can be recognized as the electric field direction.
  • the electric field detection output device 10 when the electrodes 1 1 and 1 2 are arranged so as to be perpendicular to the electric field direction, the distance at which the target electric field is regarded as a constant value. In contrast, since the electrode interval d is sufficiently small, the electric field formed by the electrodes 100 1 and 100 2 is not disturbed. That is, the invasiveness is minimized. In addition, as shown in FIG. 4, even when the electrodes 1 1 and 1 2 are arranged to have a predetermined angle with respect to the electric field direction, the electric field formed by the electrodes 100 1 and 100 2 The whole thing is not disturbed. At this time, the invasiveness is greater than when the electric field detection output device 10 is oriented as shown in FIG.
  • the electric field detection output device 10 simply by inserting the electric field detection output device 10 into the electric field, the current generated in the electrodes 1 1 and 1 2 is detected by the virtual ground current detector 2, and the number of lighting of the LEDs 3 1 to 3 4 is detected. Since the electric field strength can be measured and notified in real time, it is excellent in simplicity and quick reporting. Further, in the space where the electrode 1 1, 1 2, which is composed of a flat plate is formed are disposed to face, a virtual ground type current detector 2, and LED 3 1 ⁇ 3 4, a battery 4, a switch 5 Therefore, even if the electric field detection output device 10 is inserted into the electric field, the electric field to be measured is not disturbed, and is excellent in accuracy and noninvasiveness.
  • the electrodes 1 1 , 1 2 can be downsized to a size that can accommodate the virtual ground current detector 2, the LEDs 3 1 to 3 4 , the battery 4, and the switch 5. That is, the electric field detection output device 10 can be inserted into a pocket, attached to clothes, made portable at any time, or downsized to be attached to a fingertip.
  • the electric field strength proportional to the detected current can be recognized by the number of lighting of the LEDs 3 1 to 3 4 , the electric field can be measured with high accuracy and displayed with high accuracy, so that the electric field strength can be grasped with high accuracy. be able to.
  • the direction of the electric field can be recognized by measuring the electric field strength by changing the direction of the electric field detection output device 10 in the target electric field and comparing the number of lighting of the LEDs 3 1 to 3 4 .
  • the electric field detection output device 10 can be taken in and out of the electric field in a state where the holding part 6 made of an insulator having a low dielectric constant is held, it is excellent in convenience and non-invasiveness. Yes.
  • the electric field detection output device 10 having such an effect can generate an electric field, measure the electric field strength in a device using the electric field, and grasp the distribution of the electric field. Specifically, for example, it is possible to measure the electric field intensity or grasp the electric field distribution in treatment, life, and work under the use of a treatment device including a medical device or a potential treatment device that generates a high electric field. it can. In addition, it is possible to measure the electric field strength in an object including plastic molding or powder excessively charged with static electricity, or the user's human body, and to grasp the distribution of the electric field. At this time, as shown in FIG. 6, according to the measured electric field strength, the possibility of electric shock is set to “danger level”, “warning level”, etc., and the electric field strength is a predetermined value or more. May be notified by outputting an alarm sound.
  • the electric field detection output device 10 is a card type, it can be easily carried because it can be inserted into a user's pocket or attached to clothes, for example. Therefore, the electric field detection output device 10 can always be carried and the electric field can be easily measured at any time. That is, for example, even in the treatment, life, and work under the use of a medical device or a treatment device that generates a high electric field, the electric field can be easily measured at any time, and thus the convenience is further improved.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
  • the configuration of the grip portion 26 of the electric field detection output device 20 is different from the grip portion 6 of the electric field detection output device 10 in the first embodiment.
  • the description is abbreviate
  • Gripping portion 26 specifically, for example, the bar-like long of several 10cm length, is arranged below the electrodes 1 2 are arranged so as to extend from one end of the electrode 1 2 .
  • the electric field detection output device 20 configured in this way can be more easily gripped because the gripping portion 26 has a long rod shape. For this reason, by grasping the front end side of the grasping portion 26, the influence of the user himself / herself is eliminated while the user is standing at a position separated from the electric field by, for example, about several tens of centimeters. Can be safely inserted even with an extremely high electric field. That is, the accuracy and noninvasiveness of the electric field detection output device 20 are further improved.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
  • the configuration of the gripping portion 46 of the electric field detection output device 40 is different from the gripping portion 6 of the electric field detection output device 10 in the first embodiment.
  • Gripper 46 is disposed on the lower side of the electrode 1 2 is formed in a ring shape with an insulator.
  • the electric field detection output device 40 having such a gripping portion 46 is configured in a ring shape.
  • grip part 46 and the electrodes 1 1 and 1 2 is set according to the site
  • the electric field detection output device 40 configured in this way is a ring type, for example, the user can wear it on a body part that is easy to get an electric shock, including fingers, arms, and legs, and does not hinder the operation. So it can be easily carried. For this reason, since the electric field detection output device 40 is always worn on the body, the electric field at the finger, arm, leg, etc. can be easily measured at any time. That is, for example, even when a medical device or a medical device that uses a high electric field is used, treatment, life, or work, the electric field is easily measured whenever the electric field detection output device 40 is mounted, and the electric field strength and direction are determined. Since it can confirm, the convenience improves more.
  • FIG. 9 shows Embodiment 4 of the present invention.
  • the configuration of the grip portion 56 of the electric field detection output device 50 is different from the grip portion 6 of the electric field detection output device 10 in the first embodiment.
  • Gripper 56 is disposed on the lower side of the electrode 1 2 is formed in a hemispherical shape with an insulator.
  • the electric field detection output device 50 having such a grip portion 56 is configured as a cap.
  • the size of the grip portion 56 and the electrodes 1 1 and 1 2 is set in accordance with the part to be mounted, and is set to a size that does not hinder the operation.
  • the electric field detection output device 50 configured in this way is a cap type, for example, the user can wear it on a body part that is easy to get an electric shock including the head and fingertips, and does not hinder the operation. Easy to carry. For this reason, when the electric field detection output device 50 is, for example, a work helmet as the grip 56, the electric field at the human head is easily measured whenever the electric field detection output device 50 is mounted on the head. be able to. That is, for example, even when a medical device or a treatment device that uses a high electric field is used, the electric field is easily measured at any time by attaching the electric field detection output device 50, and the electric field can be measured. Since the strength and direction can be confirmed, the convenience is further improved.
  • FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • the electric field detection output device 60 differs from the electric field detection output device 10 in the first embodiment in that a plurality of electrodes 1 are arranged in an array on the grip portion 66. That is, in the fifth embodiment, a unit formed by combining the electrodes 1 1 and 1 2 , the virtual ground current detector 2, the LEDs 3 1 to 3 4 , the battery 4, and the switch 5 is gripped. On the portion 66, 7 columns ⁇ 6 rows are arranged.
  • the area of the grip portion 66 is set to about several tens of cm 2 , for example.
  • the electric field detection output device 60 configured as described above is configured by arranging a plurality of combinations such as the electrodes 1 so as to cover the surface of the gripping portion 66 configured by, for example, a scarf or a belt. Since the user can wear it on a desired part of the body and does not hinder the operation, it can be easily carried. For this reason, when the electric field detection output device 60 is a scarf as the grip 66, for example, the electric field can be easily measured whenever the electric field detection output device 60 is worn on the body. That is, for example, even when a medical device or a treatment device that uses a high electric field is used, treatment of an electric field can be easily measured at any time by wearing the electric field detection output device 60, Since the strength and direction can be confirmed, the convenience is further improved.
  • the electric field is measured by the unit including the electrode 1 and the like disposed in the electric field detection output device 60, and the electric field strength at the position is recognizable by the LEDs 3 1 to 3 4 of each unit. Therefore, the LED 3 1 ⁇ 3 4 lighting distribution of the number of each unit, the electric field direction of the electric field detection output device on 60, becomes easier to grasp the electric field distribution. That is, since the direction of the electric field and the electric field distribution become clear at a glance, the rapidity of the electric field distribution is remarkably improved.
  • FIG. 11 shows a schematic block diagram of the sixth embodiment of the present invention.
  • the electric field adjustment system 70 is roughly composed of a potential treatment device 71 and an electric field detection output device 72.
  • the potential treatment device 71 further includes a receiving means 711 and a voltage adjustment means (adjustment means) 712 in the conventional potential treatment device 200.
  • the receiving unit 711 is a device for receiving a signal and sending it to the voltage adjusting unit 712 by a communication method such as infrared rays, sound waves, radio waves, or wired communication.
  • the receiving unit 711 receives the signal transmitted from the electric field detection output device 72, converts the content (current value) into an electric signal, and sends the electric signal to the voltage adjusting unit 712.
  • the voltage adjusting unit 712 adjusts the voltage generated by the voltage generator 2004 based on the current value received from the receiving unit 711.
  • the voltage adjusting means 712 has a storage function, a calculation function, an input function, and a control function.
  • the storage function includes a storage device such as a flash memory.
  • a storage device such as a flash memory.
  • a predetermined electric field value information on the physique / physique of the past patient (height, sitting height, weight, degree of obesity, etc.)
  • the voltage intensity (adjusted value) applied at that time is stored.
  • the input function is an information processing device such as a laptop computer or a portable terminal such as a smartphone, and is used to input information on the physique and physique of the patient to the storage function before starting treatment.
  • the arithmetic function is a device composed of a central processing unit (CPU).
  • the calculation function obtains the electric field strength, that is, the electric field strength effective value Erms or the electric field strength E (t) from the current value received from the receiving unit 711 based on the formula 1 or the formula 2. Then, the presence / absence of a difference is determined by comparing the electric field strength with a predetermined electric field value stored in the storage function. If there is a difference, a voltage adjustment instruction is issued to the control function so that the voltage is adjusted to eliminate the difference.
  • eliminating the difference does not necessarily mean that the two are completely coincident with each other, but also includes being within a range of an error determined in advance and stored in the storage function.
  • a search is performed to determine whether the memory of the subject having a physique / physique that is similar to or coincides with the inputted physique / physique of the subject is in the memory function.
  • a voltage adjustment instruction is issued to the control function so as to adjust the voltage intensity.
  • the control function is a circuit that controls the voltage generator 2004 based on the voltage adjustment instruction sent from the calculation function.
  • a preset voltage is applied.
  • the voltage generator 2004 is controlled.
  • the voltage adjusting unit 712 repeats the above processing until there is no difference between the electric field strength and the predetermined electric field value.
  • the electric field detection output device 72 according to the sixth embodiment is different from the electric field detection output device 10 according to the first embodiment in that the output means is not the LEDs 3 1 to 3 4 but the transmission section (transmission means) 721.
  • the output means is not the LEDs 3 1 to 3 4 but the transmission section (transmission means) 721.
  • Other configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the transmitting unit 721 is a part for transmitting a signal to the receiving means 711 by a communication method such as infrared, sound wave, radio wave, or wired communication, and is configured by a function or device for transmitting a signal such as an infrared light emitting unit.
  • the transmission unit 721 transmits a different signal to the reception unit 711 according to the strength of the electric field.
  • the switch 5 of the electric field detection output device 72 is opened, and the electric field detection output device 72 is left at a position of 0 to several tens cm from each part of the body such as the head, arm, and chest of the patient P. (Step S1).
  • step S2 information on the physique and body type of the patient P (height, sitting height, weight, degree of obesity, etc.) is stored in the storage function by the input function of the potential treatment device 71 (step S2).
  • the patient P is seated on the potential treatment device 200, the potential treatment device 71 is activated, and a voltage is applied between the electrodes by the voltage generator 2004 (step S3).
  • the calculation function of the voltage adjusting means 712 of the potential treatment device 71 searches whether there is physique / physique data that approximates or matches the physique / physique information of the patient P input to the memory function (step S4). If it exists, a voltage adjustment instruction is issued to the control function so as to adjust the voltage to the value of the voltage intensity stored in the storage function (step S5). On the other hand, if it does not exist, a voltage adjustment instruction is issued so as to apply the set voltage (step S6).
  • Steps S5 and S6 the voltage generator 2004 that has received the voltage adjustment instruction adjusts the voltage and applies the voltage according to the instruction.
  • the electric field detection output device 72 detects the electric field applied to the body of the patient P.
  • a signal corresponding to the magnitude of the current is transmitted from the transmission unit 721 of the electric field detection output device 72.
  • the potential treatment device 71 receives the signal by the receiving unit 711 (step S7), and measures the electric field strength by the calculation function of the voltage adjusting unit 712 (step S8). Then, the control function of the voltage adjusting unit 712 determines whether the electric field strength is different from the predetermined electric field value stored in the storage function of the voltage adjusting unit 712 (step S9). The voltage generated by the voltage generator 2004 is adjusted so as to be eliminated (same or within a predetermined error range) (step S10).
  • the voltage adjusting unit 712 stops adjusting the voltage, and the voltage generator 2004 applies the adjusted voltage.
  • step S11 and S12 When the treatment is performed for a desired time, the potential treatment device 71 is stopped (steps S11 and S12), and the switch 5 of the electric field detection output device 72 is closed. At this time, the information on the physique / physique of the patient to be treated and the adjusted voltage intensity are stored in association with the storage function (step S13).
  • the electric field applied to the human body can always be maintained at a predetermined intensity irrespective of the difference in the physique / body type of the patient P, so that the patient P having a different physique / body type can be stably maintained. It is possible to obtain a therapeutic effect.
  • or 6 of this invention was demonstrated, a concrete structure is not restricted to each Embodiment 1 thru
  • the electric field strength is recognizable by the number of lighting of LEDs 3 1 to 3 4.
  • the number of LEDs 3 is not limited to four. is there. By increasing the number of LEDs 3, the electric field strength can be notified more accurately.
  • the intensity of the electric field may be output in a recognizable manner according to the luminance of one LED 3.
  • the output means is not limited to the LEDs 3 1 to 3 4 and the transmitter 721, but is a digital display device that can output the current value and the electric field intensity as it is, an audio output means including a speaker, and a vibration type output means including a vibrator. Any device capable of recognizing and notifying the user of the current value and the electric field strength, such as output means by wireless communication or wired communication to an external display device or recording device, may be used.
  • the shape of the electrodes 1 1 and 1 2 is not limited to a quadrangle, and may be other shapes such as a circle as long as the shape can be kept noninvasive.
  • a shape that can shorten the distance from the electrode 1 of the unit in contact such as a star shape If the shape has a convex portion, the interference between the units increases, and the measurement accuracy decreases.
  • the adjusting means is not limited to the voltage adjusting means 712.
  • the adjusting means for adjusting the position and angle of the upper electrode 2001 to an appropriate state, the body of the patient P as a result You may change the electric field intensity concerning.
  • the upper electrode 2001 As means for adjusting the electric field intensity by changing the position of the upper electrode 2001, for example, the upper electrode 2001 and the backrest portion of the potential treatment device 200 are separated, and the position of the upper electrode 2001 is made variable in the vertical direction. Provide a moving function.
  • the electric field detection output device 72 is attached to the upper electrode 2001, and the electric field strength is adjusted by adjusting the distance between the electric field detection output device 72 and the patient P by moving the upper electrode 2001 up and down. Can do.
  • the upper electrode 2001 can be moved automatically or manually. However, when it is automatically performed, the position is controlled in conjunction with the calculation function, and the position of the upper electrode 2001 after the change is treated.
  • the electric field detection output device 71 is attached to the upper electrode 2001, and the mounting base has a tilting function, as in the case of changing the position.
  • the electric field strength can be adjusted by adjusting the inclination (angle) of the electric field detection output device 71 with respect to the patient P.
  • the tilting function controls the angle in conjunction with the calculation function, and the angle of the upper electrode 2001 after the change is associated with the information on the physique / physique of the patient P and the adjusted voltage in the storage means.
  • a small motor, hydraulic pressure, air pressure, etc. can be considered.
  • a method of adjusting the position / angle of these electrodes and the voltage adjusting means 712 may be used in combination.
  • the potential treatment device 71 is not provided with the receiving means 711 and the adjustment means 712, that is, as a conventional potential treatment device 200, a digital display device capable of outputting the electric field strength as it is to the electric field detection output device 72 as described above.
  • the electric field strength may be grasped, and the voltage of the potential treatment device 200 may be adjusted so that a predetermined electric field value is obtained manually.
  • the sixth embodiment information on the physique / physique of the patient P (height, sitting height, weight, degree of obesity, etc.) and the applied voltage intensity (adjusted value) are stored in the memory function. Based on the memory, the electric field strength was adjusted to the predetermined electric field value, but without using the memory function or the information stored therein, the electric field strength was set to a predetermined electric field strength determined in advance. It is also included in the present invention to adjust the voltage each time.
  • the number of electric field detection output devices 72 to be used is not limited to one, and a plurality of electric field detection output devices 72 can be used at the same time to measure electric fields at several places on the body of the patient P. good.

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Abstract

【課題】　電界強度や方向を、簡便に精度よく計測して把握可能とするために、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れる電界検知出力装置を提供する。 【解決手段】　略平行に配設された平板状の電極１１、１２と、電極１１、１２間に配設され、電極１１、１２に電荷が誘起された際に生じる直流電流または交流電流を検出する仮想接地型電流検出器２と、電極１１、１２間に配設され、仮想接地型電流検出器２によって検出した電流を出力するＬＥＤ３１～３４と、電極１１、１２間に配設され、仮想接地型電流検出器２およびＬＥＤ３１～３４に電力を供給する電源４と、を備えることを特徴とする。

Description

電界検知出力装置、電界調整システム及び電界調整方法
　この発明は、電界強度や方向を、簡便に精度よく計測して検出して出力するための、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れる電界検知出力装置に関する。
　電界を利用したり、電界の発生を伴う技術や機器が広範に使用されている。また、静電気や雷などの自然現象によっても強い電界が発生する。ところが、電界は目に見えないため、専門家や熟練者であっても、対象の電界を迅速かつ正確に把握することは容易ではない。技術や機器の利用者などであって、電界について専門的な知識を有していない者にとっては、対象の電界を理解し想像することも困難である。例えば、絶縁された人体に高電圧を与え、人体の周囲に形成された電界による生体刺激作用を利用して治療を行う電位治療器において、被治療者が人体の周囲に電界が形成されていることを認知することは困難である。
　電界強度や方向を計測するための従来の方法は、主として、次の２種類に分類される。第１の方法としては、電界を検知可能なプローブを用いるものであり、金属のプローブが金属製ケーブルを介して検出系に接続される電界計測装置の構成が知られている。また、侵襲性を抑圧するために、電気光学結晶から成るプローブ先端部を光検出系に光ファイバケーブルで接続した電界測定装置に関する技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。これら技術は、プローブ部の先端部を電界に挿入して、電界検知や測定を行うものである。また、第２の方法としては、基準とする点の電位を測定し、測定対象近傍の１点について基準電位との差（電圧）を測定し、それを２点間の距離で割った値を電界とする方法が知られている。さらに、形成された電界を検知して知らせる検電器に関する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この技術は、電界の有無を判別するものである。
　また、電位治療器２００は、図１２の様に椅子状であり、上部電極２００１、座部電極２００２、下部電極（アース）２００３など、各所に仕込まれた複数枚の電極の他、電極間に電圧を印加する電圧発生器２００４を備えている。被治療者は椅子に着座して、上部電極２００１と座部電極２００２の間に発生する電界内に身体を置くことで、治療を受けるものである（例えば、特許文献３参照。）。ここで、電圧発生器２００４から発せられる電圧は、人の手により、調整が可能である。
特開２０１２－０５３０１７号公報 特許第４５６２５８７号公報 特開２００２－１７７４０２号公報
　ところで、金属プローブは、電界に挿入した場合に被計測電界がプローブやケーブルによって乱されてしまい、高い侵襲性が発現する。ここでは、侵襲性は、外的要因によって被計測電界が乱される性質をいうものとする。
　特許文献１に記載の技術では、侵襲性が低減されるものの、構成が複雑で、装置が大型化するために携帯が困難であり、簡便性を有していない。また、特許文献２に記載の技術では、電界の有無を判別するものであり、電界を精度よく測定して強度を把握することが出来ないものである。
　また、電位治療器２００の電極は、基本的に定位置に固定されているため、電極間の電圧が一定であっても、被治療者の体格・体型（身長、座高、体重、肥満度等）により、被治療者の各部位に印加される電界の強度は変化しており、治療効果にもバラつきが発生しているが、これまでは適当な検出手段と電界調整の手段がなかった。
　例えば、図１４は、電位治療器２００による人体各所の電界強度の計測実験の概念図である。測定に使用した電位治療器２００は上部電極２００１および座部電極２００２に、電圧発生器２００４から発生した４５００Ｖの電圧が、位相を１８０度ずらして入力され、下部電極２００３はアースされている。
　そして、Ｂｉ１２ＳｉＯ２０のような電気光学結晶と、光ファイバを用いた光電界センサを使用して、図示した人体各所（頭部、眉間付近、腹部、膝部、足部）の体表面近傍と、体表面から約１２ｃｍ離れた場所の電界強度を計測した。図中のアルファベットは、測定点を示しており、Ａ、Ｂが頭部、Ｃ、Ｄが眉間付近、Ｅ、Ｆが腹部、Ｇ、Ｈが膝部、Ｉ、Ｊが足部であり、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｉは体表面付近、Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ、Ｊが体表面から１２ｃｍ離れた場所である。
　ここで、光電界センサの測定軸（軸と同じ方向の成分の電界が測定される）は、図中の矢印の向きに設定した。
　さらに、このときの被治療者Ｐの体格は身長１７５ｃｍ、体重６８ｋｇ、体脂肪率２０％、そして体格指数は２２．２であった。
　この実験の結果を、表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この結果から明らかなように、被治療者Ｐの身体の各部位や体表面からの距離によって、電界強度は大きく変化をする。本実験では、被治療者は１人だけであったが、体格・体型が異なる場合にも、測定される電界強度は変化することが容易に推察できる。
　そこで、この発明は、電界強度や方向を、簡便に精度よく計測して出力し、利用者がそれを容易に把握可能とするために、簡便性、速報性、精度、非侵襲性に優れる電界検知出力装置と、電位治療装置を用いて被治療者の所定部位に所定の電界を印加するための、電界調整システム及び電界調整方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、略平行に配設された平板状の電極と、前記電極間に配設され、前記電極に電荷が誘起された際に生じる直流電流または交流電流を検出する仮想接地型電流検出器と、前記電極間に配設され、前記仮想接地型電流検出器によって検出した電流に応じた値を出力する出力手段と、前記電極間に配設され、前記仮想接地型電流検出器および前記出力手段に電力を供給する電源と、を備えることを特徴とする電界検知出力装置である。
　この発明によれば、仮想接地型電流検出器によって、電界により電極に電荷が誘起された際に生じる電流が検出されて、出力手段によって、検出した電流に応じた値が出力される。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電界検知出力装置において、前記出力手段は、電界強度を認知可能に出力する。
　請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電界検知出力装置において、前記出力手段は、電界の方向を認知可能に出力する。
　請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の電界検知出力装置において、絶縁体で構成され、前記電極よりも外方に張り出した把持部と、を備える。
　請求項５に記載の発明は、電位治療装置における人体周辺の電界を調整する電界調整システムであって、電圧発生器から出力される高電位を治療用電極に印加し、電界を形成して治療を行う電位治療装置と、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電界検知出力装置と、を備え、前記電界検知出力装置の前記出力手段は、計測結果を送信する送信機能を有し、前記電位治療装置は、前記送信手段から送られた計測結果を受信する受信手段と、前記電界検知出力装置で計測する電界を所定の強度に調整する調整手段と、を有する。
　この発明によれば、電位治療装置の治療用電極が形成した電界は、電界検知出力装置で計測され、その結果が電位治療装置に送られ、所定の強度に調整される。
　請求項６に記載の発明は、電位治療装置における人体周辺の電界を調整する電界調整方法であって、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電界検知出力装置で計測し、該計測結果を前記電位治療装置に送信し、前記電位治療装置は、該計測結果を受信して、電界を所定の強度に調整する、ことを特徴とする。
　請求項１に記載の発明によれば、電界検知出力装置を電界内に挿入するだけで、電極に生じた電流を仮想接地型電流検出器によって検出し、出力手段からの出力によって電界強度をリアルタイムで測定可能、通知可能であるので、簡便性、速報性に優れている。また、平板で構成された電極が対向して配設されて形成された空間内に、仮想接地型電流検出器と、出力手段と、電源などとが収容されているので、電界検知出力装置を電界内に挿入した際の、精度、非侵襲性に優れている。
　請求項２に記載の発明によれば、出力手段によって、電界強度を認知可能であるので、より高精度に電界強度を把握することができる。
　請求項３に記載の発明によれば、出力手段によって、電界の方向を認知可能であるので、電界の方向を把握することができる。
　請求項４に記載の発明によれば、絶縁体で構成された把持部を把持した状態で、電界検知出力装置を電界内に出し入れできるので、簡便性、非侵襲性に優れている。
　請求項５、６に記載の発明によれば、被治療者の体格・体型の違いに関わらず、人体の所定部位にかかる電界を常に所定の強度に保てるので、異なる体格・体型の被治療者間で、安定した治療効果を得ることが可能である。
この発明の実施の形態１に係る電界検知出力装置の概略図である。 図１の電界検知出力装置の要部を表す概略斜視図である。 図１の電界検知出力装置を電界に挿入した状態を示す概略図である。 図１の電界検知出力装置を電界に挿入した状態を示す概略図である。 図１の電界検知出力装置を電界に挿入した状態を示す概略図である。 図１の電界検知出力装置で測定された電界について、当装置を危険察知や危険警告に用いる場合の、当装置の位置と危険レベル、警告レベルの関係を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る電界検知出力装置を示す斜視図である。 この発明の実施の形態３に係る電界検知出力装置を示す斜視図である。 この発明の実施の形態４に係る電界検知出力装置を示す斜視図である。 この発明の実施の形態５に係る電界検知出力装置を示す斜視図である。 この発明の実施の形態６に係る電界調整システムの概略構成ブロック図である。 この発明の実施の形態６に係る電界調整システムの使用状態を示す概略図である。 この発明の実施の形態６に係る電界調整方法を示すフロー図である。 電位治療器による人体各所の電界強度の計測実験の概念図である。
　以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
　（実施の形態１）
　図１ないし図６は、この発明の実施の形態１を示している。電界検知出力装置１０は、電界内に挿入することによって、電界強度を通知するためのものであり、図１に示すように、主として、電極１１、１２と、仮想接地型電流検出器２と、出力手段としてのＬＥＤ３１～３４と、電源としての電池４と、スイッチ５と、把持部６とを有している。
　電極１１、１２は、図１、図２に示すように、対向して略平行に配設された平板電極であり、電極間隔ｄ、電極面積ｓに設定されている。この電極１１、１２は、仮想接地型電流検出器２と、ＬＥＤ３１～３４と、電池４と、スイッチ５を、電極１１、１２間内に形成される空間内に収容できるように、その大きさ（電極間隔ｄ、電極面積ｓ）、形状が設定されている。また、図３に示すように、電極間隔ｄは、計測対象の電界が一定値と見なされ得る長さＬに対して十分小さく、例えば、長さＬが数１０ｃｍに対して、数ｃｍ以下に設定される。また、電極面積ｓは、計測対象の電界が一定値と見なされ得る面積Ｓに対して十分小さく、例えば、面積Ｓが数１０ｃｍ２に対して、数ｃｍ２以下に設定される。この電極１１、１２には、それぞれ導線Ｅ１、Ｅ２が接続されている。
　仮想接地型電流検出器２は、図１に示すように、電極１１、１２間に配設され、電極１１、１２に電荷が誘起された際に生じる直流電流または交流電流を検出するものであり、仮想接地特性を有する電流アンプと検出器で構成されている。仮想接地型電流検出器２の入力端子（図示略）には、電極１１、１２に接続された導線Ｅ１、Ｅ２が接続されている。これにより、仮想接地型電流検出器２は、後述するスイッチ５が「開」状態として、かつ、電界検知出力装置１０を電界内に静置すると、電極１１、１２には異なる極性の電荷が誘起され、その際に生じる電流を検出するようになっている。このとき、仮想接地型電流検出器２の仮想接地特性により、電極１１、１２には電位差を生じないので、電界検知出力装置１０は厚さｄの金属板として動作しているとみなすことができる。仮想接地型電流検出器２は、検出した電流値を、ＬＥＤ３１～３４側に出力するようになっている。
　ここで、仮想接地特性とは、オペアンプ（オペレーショナル・アンプリファイア、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）が有する特性であり、非反転入力（＋）と反転入力（－）の入力端子の電圧が常に等しい、すなわち、同電位となることである。つまり、仮想接地型電流検出器２の入力端子（非反転入力（＋）と反転入力（－））には、電極１１、１２に接続された導線Ｅ１、Ｅ２が接続されているので、電極１１、１２は電位差を生じない。
　仮想接地型電流検出器２は、測定する電界が交流である場合は、電流の実効値を以下の式によって算出する。ここで、Ｉｒｍｓは電流の実効値、ｆは周波数、εは誘電率、ｓは電極面積、Ｅｒｍｓは電界強度実効値である。すなわち、算出された電流の実効値Ｉｒｍｓと、電界強度実効値Ｅｒｍｓは比例する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、仮想接地型電流検出器２は、測定する電界が直流である場合は、電流値を以下の式によって算出する。ここで、Ｉは電流値、ｔは時間、εは誘電率、ｓは電極面積、Ｅ（ｔ）は電界強度である。すなわち、算出された電流値Ｉの時間積分値と、電界強度Ｅ（ｔ）は比例する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　出力手段とは、電極１１、１２間に配設され、仮想接地型電流検出器２によって検出した電流に応じた電界強度を出力するためのものであり、例えば、ＬＥＤや液晶を含む表示装置や、検出した電流に応じた電界強度をデータとして外部の表示装置へ出力（伝送）する装置を含むものである。この実施の形態１において、出力手段はＬＥＤ３１～３４であり、図２に示すように、電極１１、１２間に配設され、仮想接地型電流検出器２によって検出された電流に応じた電界強度を外部に出力するものである。この実施の形態１においては、ＬＥＤ３１～３４は、電極１１、１２の一端側に４個並んで配設されている。具体的には例えば、仮想接地型電流検出器２によって検出された電流値がゼロの場合は、いずれのＬＥＤ３１～３４も点灯せず、仮想接地型電流検出器２によって検出された電流値がゼロより大きい場合は、電流値の大きさ、すなわち、電界強度に応じてＬＥＤ３１～３４の点灯する個数が増減するようになっている。すなわち、ＬＥＤ３１～３４の点灯する数によって、電界の有無や、検出された電界強度を認知することができるようになっている。ここで、図２においては、ＬＥＤ３１のみが点灯し、ＬＥＤ３２～３４は点灯していない（消灯している）状態を示している。
　電池４は、図２に示すように、電極１１、１２間に配設され、仮想接地型電流検出器２およびＬＥＤ３１～３４に電力を供給するものであり、例えば、コイン型電池で構成されている。
　スイッチ５は、図２に示すように、電極１１、１２間に配設され、電界検知出力装置１０を対象の電界内に挿入する前に「開」状態とされ、利用終了時に「閉」状態とする。測定時以外はスイッチ５を「閉」状態とすることにより、仮想接地型電流検出器２やＬＥＤ３１～３４などが対象としていない電界による過電流によって損傷することを防止する。このスイッチ５は、利用者によって開閉操作ができるようになっており、電源スイッチと連動している。
　把持部６は、絶縁体の平板で構成され、電極１２の下側に配設され、電極１２よりも大きく、外方に張り出している。
　このような構成の電界検知出力装置１０を、例えば、図３に示すように、電極１００１、１００２によって形成される電界内に静置すると、電極１１、１２に電荷が誘起された際に生じる電流を検出して、ＬＥＤ３１～３４の点灯によって電界強度を通知する。ここで、電極１００１、１００２は、それぞれ平板で構成されており、２枚の電極１００１、１００２が所定角度を成すように配設されている。この２枚の電極１００１、１００２間に、図中矢印方向の電界が形成されている。
　次に、このような構成の電界検知出力装置１０の使用方法および作用について説明する。
　測定対象の電界方向が分かっている場合について、電界強度の測定方法を説明する。ここでは、図３に示すように、電極１００１、１００２によって形成される電界方向（図中の矢印方向）が分かっているものとする。
　まず、利用者によって、電界検知出力装置１０のスイッチ５が「開」状態とされる。そして、利用者が把持部６を把持した状態で、電界検知出力装置１０が電界内に挿入される。このとき、電界検知出力装置１０は、図３に示すように、電極１１、１２が、電界方向に対して垂直となるように配設される。このとき、電極１１、１２には電荷が誘起されており、仮想接地型電流検出器２によって電流が検出されて、電流の大きさに応じてＬＥＤ３１～３４が点灯される。そして、利用者によって、ＬＥＤ３１～３４の点灯数によって電界強度が確認される。
　つぎに、測定対象の電界方向が分かっていない場合について、電界方向の判定方法を説明する。ここでは、図３に示すように、電極１００１、１００２によって形成される電界方向が分かっていないものとする。
　まず、利用者によって、電界検知出力装置１０のスイッチ５が「開」状態とされて、把持部６が把持された状態で、電界検知出力装置１０が電界内に挿入される。このとき、電界検知出力装置１０の向きを、例えば図３ないし図５に示すように変化させて、ＬＥＤ３１～３４が最も多く点灯した際の電極１１、１２の向きと直交する方向が電界方向であると判定される。
　具体的には、電界検知出力装置１０を図３に示す向きとした場合は、電極１１、１２上には、異なる極性の電荷を誘起させる電気力線が最大となるため、生じる電流が最大となり、４個のＬＥＤ３１～３４が点灯される。電界検知出力装置１０を、図４に示す向きとした場合は、電極１１、１２上には、異なる極性の電荷を誘起させる電気力線が傾きに応じて減ずるので、生じる電流は電界検知出力装置１０を図３に示す向きとした場合よりも小となり、１個のＬＥＤ３１が点灯される。電界検知出力装置１０を図５に示す向きとした場合は、電極１１、１２は電界方向と一致するため電荷が誘起されないため、いずれのＬＥＤ３１～３４も点灯されない。このように、電界検知出力装置１０の向きを図３に示す向きとした場合に、最も多くＬＥＤ３１～３４が点灯し、最大の電界強度が認知されたことが分かるので、このときの電極１１、１２の向きと直交する方向が電界方向であると認知される。また、図５における電界検知出力装置１０の向きと直角の方向を電界方向と認知することができる。
　この電界検知出力装置１０は、図３に示すように、電極１１、１２が、電界方向に対して垂直となるように配設した場合は、対象とする電界が一定値と見なされる距離に対して電極間隔ｄが十分に小さいため、電極１００１、１００２によって形成されている電界に乱れが生じない。すなわち、侵襲性が極小になる。また、図４に示すように、電極１１、１２が、電界方向に対して所定角度を有するように配設した場合であっても、電極１００１、１００２によって形成されている電界の全体を乱すことはない。このとき、電界検知出力装置１０の向きを図３に示す向きとした場合よりも侵襲性が大になる。
　以上のように、この電界検知出力装置１０を電界内に挿入するだけで、電極１１、１２に生じた電流を仮想接地型電流検出器２によって検出し、ＬＥＤ３１～３４の点灯数によって電界強度をリアルタイムで測定可能、通知可能であるので、簡便性、速報性に優れている。また、平板で構成された電極１１、１２が対向して配設されて形成された空間内に、仮想接地型電流検出器２と、ＬＥＤ３１～３４と、電池４と、スイッチ５とが収容されているので、電界検知出力装置１０を電界内に挿入しても、被計測電界は乱されず、精度、非侵襲性に優れている。このため、電極１１、１２を、仮想接地型電流検出器２と、ＬＥＤ３１～３４と、電池４と、スイッチ５とが収容可能な大きさまで小型化することができる。すなわち、電界検知出力装置１０をポケットに挿入したり、衣服に装着したり、いつでも携帯可能な大きさにしたり、指先に装着され得る大きさに小型化することができる。
　また、ＬＥＤ３１～３４の点灯数によって、検出した電流に比例する電界強度を認知可能であるので、電界を高精度に測定して高精度に表示できるので、高精度に電界強度を把握することができる。
　さらに、対象とする電界内において電界検知出力装置１０の向きを変えて電界強度を測定し、ＬＥＤ３１～３４の点灯数を比較することによって、電界の方向を認知可能である。
　さらにまた、低誘電率の絶縁体で構成された把持部６を把持した状態で、電界検知出力装置１０を電界内に出し入れし、測定することができるので、簡便性、非侵襲性に優れている。
　このような効果を有する電界検知出力装置１０は、電界を発生させ、電界を利用する機器における電界強度を測定したり、電界の分布を把握したりすることができる。具体的には、例えば、高電界が発生する医療機器や電位治療装置を含む治療機器の利用下における治療や生活、作業において、電界強度を測定したり、電界の分布を把握したりすることができる。また、静電気を過剰に帯びたプラスチック成型物や粉体を含む物体や、利用者の人体における電界強度を測定したり、電界の分布を把握したりすることができる。このとき、図６に示すように、測定された電界強度に応じて、感電の可能性を「危険レベル」、「警告レベル」などのように設定して、電界強度が所定値以上の場合には、警報音を出力して報知するようにしてもよい。
　特に、利用者の人体が静電気を過剰に帯びた状態を検出することにより、落雷や静電ショック痛の危険性を把握することが可能になる。
　しかも、電界検知出力装置１０は、カード型であるため、例えば、利用者のポケットに挿入したり、衣服に装着したりすることができるので、容易に携帯できる。このため、電界検知出力装置１０を常に携帯して、いつでも容易に電界を測定することができる。すなわち、例えば、高電界が発生する医療機器や治療機器の利用下における治療や生活、作業であっても、いつでも容易に電界を測定することができるので、簡便性がより向上する。
　（実施の形態２）
　図７は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態２では、電界検知出力装置２０の把持部２６の構成が、実施の形態１における電界検知出力装置１０の把持部６と異なる。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一符号又は対応する符号を付することで、その説明を省略する。以下の実施の形態においても同様とする。
　把持部２６は、具体的には例えば、長さが数１０ｃｍ程度の長尺の棒状で、電極１２の下側に配設され、電極１２の一端側から延びるように配設されている。
　このように構成された電界検知出力装置２０は、把持部２６が長尺の棒状であるため、より容易に把持できる。このため、把持部２６の先端側を把持することにより、利用者が電界から、例えば、数１０ｃｍ程度離接した位置に立った状態で、利用者自身の影響を排除し、電界検知出力装置２０を極めて高い電界であっても安全に挿入することができる。すなわち、電界検知出力装置２０の精度、非侵襲性がより向上する。
　（実施の形態３）
　図８は、この発明の実施の形態３を示している。この実施の形態３では、電界検知出力装置４０の把持部４６の構成が、実施の形態１における電界検知出力装置１０の把持部６と異なる。
　把持部４６は、電極１２の下側に配設され、絶縁体でリング状に形成されている。このような把持部４６を有する電界検知出力装置４０は、リング型に構成されている。ここで、把持部４６や電極１１、１２の大きさは、装着する部位に合わせて設定され、動作を妨げることがないような大きさに設定される。
　このように構成された電界検知出力装置４０は、リング型であるため、例えば、利用者が指や腕、脚を含む感電し易い身体の部位に装着することができ、動作を妨げることがないので、容易に携帯できる。このため、電界検知出力装置４０を常に身体に装着しているので、いつでも容易に指や腕、脚などにおける電界を測定することができる。すなわち、例えば、高電界が発生する医療機器や治療機器の利用下における治療や生活、作業であっても、電界検知出力装置４０の装着時はいつでも容易に電界を測定し、電界強度や方向を確認することができるので、簡便性がより向上する。
　（実施の形態４）
　図９は、この発明の実施の形態４を示している。この実施の形態４では、電界検知出力装置５０の把持部５６の構成が、実施の形態１における電界検知出力装置１０の把持部６と異なる。
　把持部５６は、電極１２の下側に配設され、絶縁体で半球状に形成されている。このような把持部５６を有する電界検知出力装置５０は、キャップ型に構成されている。ここで、把持部５６や電極１１、１２の大きさは、装着する部位に合わせて設定され、動作を妨げることがないような大きさに設定される。
　このように構成された電界検知出力装置５０は、キャップ型であるため、例えば、利用者が頭や指先を含む感電し易い身体の部位に装着することができ、動作を妨げることがないので、容易に携帯できる。このため、電界検知出力装置５０を、例えば、把持部５６を作業用のヘルメットとした場合は、電界検知出力装置５０の頭部への装着時はいつでも容易に人体の頭部における電界を測定することができる。すなわち、例えば、高電界が発生する医療機器や治療機器の利用下における治療や生活、作業であっても、電界検知出力装置５０を装着していることによって、いつでも容易に電界を測定し、電界強度や方向を確認することができるので、簡便性がより向上する。
　（実施の形態５）
　図１０は、この発明の実施の形態５を示している。この実施の形態５では、電界検知出力装置６０は、複数の電極１が把持部６６上に並んでアレイ状に配設されている点で、実施の形態１における電界検知出力装置１０と異なる。すなわち、この実施の形態５においては、電極１１、１２と、仮想接地型電流検出器２と、ＬＥＤ３１～３４と、電池４と、スイッチ５を組み合わせて形成されたユニットが、把持部６６上に、７列×６行で配設されている。ここで、把持部６６の面積は、例えば、約数１０ｃｍ２に設定される。
　このように構成された電界検知出力装置６０は、例えば、スカーフやベルトなどで構成された把持部６６の表面を覆うように電極１などの組み合わせを複数配設して構成することにより、例えば、利用者が身体の所望の部位に装着することができ、動作を妨げることがないので、容易に携帯できる。このため、電界検知出力装置６０を、例えば、把持部６６をスカーフとした場合は、電界検知出力装置６０の身体への装着時はいつでも容易に電界を測定することができる。すなわち、例えば、高電界が発生する医療機器や治療機器の利用下における治療や生活、作業であっても、電界検知出力装置６０を装着していることによって、いつでも容易に電界を測定し、電界強度や方向を確認することができるので、簡便性がより向上する。このとき、電界検知出力装置６０に配設された電極１などからなるユニットによって電界が測定されて、それぞれのユニットのＬＥＤ３１～３４によって当該位置における電界強度が認知可能に出力される。このため、各ユニットのＬＥＤ３１～３４の点灯数の分布によって、電界検知出力装置６０上における電界の方向、電界分布をより把握し易くなる。すなわち、電界の方向や電界分布が一目瞭然となるので、電界分布の速報性を格段に向上させる。
　（実施の形態６）
　図１１は、この発明の実施の形態６の概略構成ブロック図を示している。電界調整システム７０は、大きく分けて、電位治療装置７１と、電界検知出力装置７２から構成される。
　電位治療装置７１は、さらに、従来の電位治療器２００に受信手段７１１、電圧調整手段（調整手段）７１２を備えた構成をしている。
　受信手段７１１は、赤外線、音波、電波や有線通信等の通信方法で、信号を受信して、電圧調整手段７１２に送るための装置である。受信手段７１１は、電界検知出力装置７２から送信された信号を受信して、その内容（電流値）を電気信号に変換して、電圧調整手段７１２に送る。
　電圧調整手段７１２は、受信手段７１１から受け取った電流値に基づいて、電圧発生器２００４が発生する電圧を調整する。
　電圧調整手段７１２は、記憶機能と、演算機能と、入力機能と、制御機能を有している。
　記憶機能は、フラッシュメモリ等の記憶装置からなり、この実施の形態６では、特に、所定の電界値、過去の被治療者の体格・体型の情報（身長、座高、体重、肥満度等）と、そのとき印加した電圧強度（調整された値）が記憶されている。
　また、治療を行った後には、被治療者の体格・体型の情報と、調整された電圧強度が、関連付けられて記憶される。
　さらに、入力機能は、ノートパソコン等の情報処理装置や、スマートフォン等の携帯端末であり、治療開始前に記憶機能に対し、被治療者の体格・体型の情報を入力するためのものである。
　演算機能は、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ；ＣＰＵ）からなる装置である。演算機能は、受信手段７１１から受け取った電流値から、数１式または数２式に基づいて、電界強度、すなわち電界強度実効値Ｅｒｍｓまたは、電界強度Ｅ（ｔ）を求める。そして、電界強度と、記憶機能に記憶されている所定の電界値を比較して、差異の有無を判定する。そして、差異があった場合には、差異を無くすような電圧に調整するように、制御機能に対して、電圧調整指示を出す。ここで、差異を無くすとは、必ずしも両者が完全一致することに限られず、予め定められ記憶機能に記憶されている誤差の範囲内に収まることも含む。また、治療開始前に、入力された被治療者の体格・体型と近似または一致する体格・体型の被治療者の記憶が記憶機能にあるかどうかを検索し、存在する場合には、該被治療者に印加した電圧強度を参照し、制御機能に対して、該電圧強度に調整するよう、電圧調整指示を出す。
　制御機能は、演算機能から送られてきた電圧調整指示に基づいて、電圧発生器２００４の制御を行う回路である。ここで、演算機能から電圧調整指示がない場合（例えば、記憶機能に、被治療者の体格・体型と近似または一致する記憶がない場合）には、予め設定された設定電圧を印加するように、電圧発生器２００４の制御を行う。
　電圧調整手段７１２は、電界強度と所定の電界値の差異がなくなるまで、上記の処理を繰り返す。
　次に、電界検知出力装置７２について説明をする。
　この実施の形態６の電界検知出力装置７２は、実施の形態１の電界検知出力装置１０とは、出力手段がＬＥＤ３１～３４ではなく、発信部（送信手段）７２１であるという点で異なり、その他の構成は、同一符号を付けて、説明を省略する。
　発信部７２１は、赤外線、音波、電波や有線通信等の通信方法で受信手段７１１に信号を送信するための部位であり、赤外線発光部など、信号を発信する機能や機器から構成されている。
　すなわち、発信部７２１は、電界検知出力装置７２が電界を検知すると、電界の強度に応じて異なる信号を、受信手段７１１に対して発信する。
　次に、本実施の形態６の作用、及び電界調整方法について、図１２及び図１３に基づいて説明する。
　電界検知出力装置７２のスイッチ５を開状態にして、被治療者Ｐの頭部、腕部、胸部などの身体の各部位から０～１０数ｃｍの位置に、電界検知出力装置７２を静置する（ステップＳ１）。
　次に、被治療者Ｐの体格・体型の情報（身長、座高、体重、肥満度等）を、電位治療装置７１の入力機能により、記憶機能に記憶させる（ステップＳ２）。
　電位治療器２００に被治療者Ｐを座らせて、電位治療装置７１を起動させて、電圧発生器２００４により電極間に電圧を印加する（ステップＳ３）。
　電位治療装置７１の電圧調整手段７１２の演算機能は、記憶機能に入力された被治療者Ｐの体格・体型の情報と近似または一致する体格・体型のデータがあるかどうかを検索し（ステップＳ４）、存在する場合には、記憶機能に記憶されている電圧強度の値に電圧を調整するように、制御機能に対して電圧調整指示を出す（ステップＳ５）。一方、存在しない場合には、設定電圧を印加するように、電圧調整指示を出す（ステップＳ６）。
　ステップＳ５、Ｓ６で、電圧調整指示を受けた電圧発生器２００４は、電圧を調整して指示に従った電圧を印加する。
　電界検知出力装置７２で、被治療者Ｐの身体に印加されている電界を検知する。
　電界検知出力装置７２の発信部７２１から、電流の大きさに応じた信号を発信する。
　電位治療装置７１は、受信手段７１１で信号を受信して（ステップＳ７）電圧調整手段７１２の演算機能により、電界強度を測定する（ステップＳ８）。そして、電圧調整手段７１２の制御機能により、電界強度が、電圧調整手段７１２の記憶機能に記憶されている所定の電界値と差異があるかどうかを判定し（ステップＳ９）、差異がある場合には、無くなる（同じ、若しくは予め定められた誤差の範囲内）ように、電圧発生器２００４が発生する電圧を調整する（ステップＳ１０）。
　電圧の調整により、電界強度が所定の電界値と差異が無くなった場合には、電圧調整手段７１２は電圧の調整を止め、電圧発生器２００４は調整された電圧を印加する。
　所望の時間、治療を行ったら、電位治療装置７１を停止させ（ステップＳ１１、Ｓ１２）、電界検知出力装置７２のスイッチ５を閉状態にする。このとき、被治療者の体格・体型の情報と、調整された電圧強度が、記憶機能に関連付けられて記憶される（ステップＳ１３）。
　この実施の形態６によれば、被治療者Ｐの体格・体型の違いに関わらず、人体にかかる電界を常に所定の強度に保てるので、異なる体格・体型の被治療者Ｐ間で、安定した治療効果を得ることが可能である。
　以上、この発明の実施の形態１ないし６について説明したが、具体的な構成は、各実施の形態１ないし６に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態１ないし５においては、ＬＥＤ３１～３４の点灯数によって、電界強度を認知可能に出力するものとして説明したが、ＬＥＤ３の数は４個に限定されないことはもちろんである。ＬＥＤ３の数を増やすことにより、より精度よく電界強度を通知することができるようになる。また、１個のＬＥＤ３の輝度によって、電界強度を認知可能に出力してもよいことはもちろんである。
　また、出力手段は、ＬＥＤ３１～３４、発信部７２１に限定されず、電流値や電界強度をそのまま出力可能なデジタル表示装置や、スピーカを含む音声出力手段、振動器を含む振動型出力手段、外部の表示装置や記録装置への無線通信または有線通信による出力手段など、利用者に電流値や電界強度を認知可能、通知可能となる装置であればよい。
　さらに、電極１１、１２の形状は、四角形には限定されず、非侵襲性を保つことができる形状であれば、円形など他の形状であってもよい。また、実施の形態５に示したような、複数の電極１がアレイ状に配設されている場合には、接するユニットの電極１との距離を短くし得る形状、例えば、星型のような凸部を有する形状であると、ユニット間の干渉が強まり、測定精度が低下する。
　また、実施の形態６において、調整手段は、電圧調整手段７１２に限られず、例えば、上部電極２００１の位置や角度を適切な状態に調整する、電極調整手段として、結果として被治療者Ｐの身体にかかる電界強度を変化させてもよい。
　上部電極２００１の位置を変更して電界強度を調整する手段としては、例えば、上部電極２００１と、電位治療器２００の背もたれ部を分離して、上部電極２００１の位置を、上下方向に可変とする移動機能を持たせる。そして、上部電極２００１に電界検知出力装置７２を取り付け、上部電極２００１を上下に移動させることにより、電界検知出力装置７２と被治療者Ｐとの距離を調整することで、電界強度を調整することができる。ここで、上部電極２００１の移動は、自動でも手動でも可能であるが、自動で行う場合には、演算機能と連動して位置の制御を行い、変更後の上部電極２００１の位置を、被治療者Ｐの体格・体型の情報や調整後の電圧と関連付けて記憶手段に記憶することで、電界調整の効率化が可能となる。
　また、上部電極２００１の角度を変更して電界強度を調整する手段としては、例えば、位置変更と同様に、上部電極２００１に電界検知出力装置７１を取り付け、その取付台座に傾動機能を持たせることにより、被治療者Ｐに対する電界検知出力装置７１の傾き（角度）を調整することで、電界強度を調整することができる。この場合も、傾動機能は演算機能と連動して角度の制御を行い、変更後の上部電極２００１の角度を、被治療者Ｐの体格・体型の情報や調整後の電圧と関連付けて記憶手段に記憶することで、電界調整の効率化が可能となる。なお、移動機能、傾動機能を実現するためには、小型モーター、油圧、エア圧などが考えられる。さらに、これら電極の位置・角度を調整する方法と、電圧調整手段７１２と併用してもよい。
　また、電位治療装置７１には、受信手段７１１と調整手段７１２を設けず、すなわち、従来の電位治療器２００として、電界検知出力装置７２に上述のように電界強度をそのまま出力可能なデジタル表示装置を設け、電界強度を把握し、人手により所定の電界値になるように、電位治療器２００の電圧を調整してもよい。
　また、実施の形態６では、被治療者Ｐの体格・体型の情報（身長、座高、体重、肥満度等）と、そのとき印加した電圧強度（調整された値）を記憶機能に記憶して、その記憶に基づいて、電界強度を所定の電界値に調整をしていたが、記憶機能やそこに記憶された情報を用いずに、予め定められた所定の電界強度になるように、その都度電圧を調整することも、本発明に含まれる。
　さらに、実施の形態６では、使用する電界検知出力装置７２は、１個に限られず、複数個を一度に使用して、同時に被治療者Ｐの身体の数か所の電界を測定しても良い。
　１１、１２　　　電極
　２　　　　　　　仮想接地型電流検出器
　３１～３４　　　　ＬＥＤ（出力手段）
　４　　　　　　　電池（電源）
　５　　　　　　　スイッチ
　６　　　　　　　把持部
　１０　　　　　　電界検知出力装置
　２０　　　　　　電界検知出力装置
　４０　　　　　　電界検知出力装置
　５０　　　　　　電界検知出力装置
　６０　　　　　　電界検知出力装置
　７０　　　　　　電界調整システム
　７１　　　　　　電位治療装置
　　７１１　　　　受信手段
　　７１２　　　　電圧調整手段（調整手段）
　７２　　　　　　電界検知出力装置
　　７２１　　　　発信部（送信手段）
　１００１、１００２　電極
　２００　　　　　電位治療器
　Ｅ１、Ｅ２　　　　導線
　ｄ　　　　　　　電極間隔
　ｓ　　　　　　　電極面積
　Ｌ　　　　　　　長さ
　Ｓ　　　　　　　電界面積
　Ｐ　　　　　　　被治療者

Claims (6)

  1. 　略平行に配設された平板状の電極と、
    　前記電極間に配設され、前記電極に電荷が誘起された際に生じる直流電流または交流電流を検出する仮想接地型電流検出器と、
    　前記電極間に配設され、前記仮想接地型電流検出器によって検出した電流に応じた電界強度を出力する出力手段と、
    　前記電極間に配設され、前記仮想接地型電流検出器および前記出力手段に電力を供給する電源と、
    　を備えることを特徴とする電界検知出力装置。
  2. 　前記出力手段は、電界強度を認知可能に出力する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電界検知出力装置。
  3. 　前記出力手段は、電界の方向を認知可能に出力する、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の電界検知出力装置。
  4. 　絶縁体で構成され、前記電極よりも外方に張り出した把持部と、
    　を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電界検知出力装置。
  5. 　電位治療装置における人体周辺の電界を調整する電界調整システムであって、
    　電圧発生器から出力される高電位を治療用電極に印加し、電界を形成して治療を行う電位治療装置と、
    　請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電界検知出力装置と、を備え、
    　前記電界検知出力装置の前記出力手段は、計測結果を送信する送信機能を有し、
    　前記電位治療装置は、前記送信手段から送られた計測結果を受信する受信手段と、
    　前記電界検知出力装置で計測する電界を所定の強度に調整する調整手段と、を有する、
    　ことを特徴とする電界調整システム。
  6. 　電位治療装置における人体周辺の電界を調整する電界調整方法であって、
    　請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電界検知出力装置で計測し、該計測結果を前記電位治療装置に送信し、
    　前記電位治療装置は、該計測結果を受信して、電界を所定の強度に調整する、
    　ことを特徴とする電界調整方法。
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