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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-220769(P2016-220769A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】電気刺激装置およびその制御装置
(51)【国際特許分類】
   A61H 1/00 20060101AFI20161205BHJP
   A61N 1/04 20060101ALI20161205BHJP
   A61N 1/08 20060101ALI20161205BHJP
   A63B 21/005 20060101ALI20161205BHJP
【FI】
   A61H1/00
   A61N1/04
   A61N1/08
   A63B21/005
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2015-107957(P2015-107957)
(22)【出願日】2015年5月27日
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】池島 紗知子
(72)【発明者】
【氏名】有村 直
(72)【発明者】
【氏名】海藏 博之
【テーマコード(参考)】
4C046
4C053
【Fターム(参考)】
4C046AA11
4C046AA35
4C046AA49
4C046BB08
4C046CC01
4C046DD39
4C046EE03
4C046EE17
4C046EE24
4C046EE32
4C046EE33
4C046FF33
4C053BB02
(57)【要約】
【課題】正確な運動回数をユーザーに提供することに貢献する電気刺激装置およびその制御装置を提供する。
【解決手段】電気刺激装置の制御装置は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、対象部位の動作が反映された信号を出力する角速度センサーと、往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる。制御装置は、角速度センサーの信号に基づいて得られる値である角速度に基づいて電極から出力される電気刺激を制御し、対象部位により往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、予め設定された情報を記憶する記憶部とを備える。記憶部は運動回数を計測するために角速度と対比される第1の閾値T1および第2の閾値T2を記憶している。制御部は、角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいて運動回数を含む運動情報を報知部に出力させる。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、
前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、
前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を含む前記運動情報を前記報知部に出力させる
電気刺激装置の制御装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記対象部位の運動の1周期を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記1周期が所定の1周期よりも短い場合、前記報知部に出力させる前記運動回数を維持する
請求項1に記載の電気刺激装置の制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記往復運動において前記対象部位が初期位置から折り返し位置まで動作する期間である第1の期間、および、前記往復運動において前記対象部位が前記折り返し位置から前記初期位置まで動作する期間である第2の期間の少なくとも一方を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記第1の期間が所定の第1の期間よりも短い場合、または、算出した前記第2の期間が所定の第2の期間よりも短い場合、前記報知部に出力させる前記運動回数を維持する
請求項1または2に記載の電気刺激装置の制御装置。
【請求項4】
往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、
前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、
前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を反映するカウンタ値を増加させる
電気刺激装置の制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記対象部位の運動の1周期を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記1周期が所定の1周期よりも短い場合、前記カウンタ値を増加させない
請求項4に記載の電気刺激装置の制御装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記往復運動において前記対象部位が初期位置から折り返し位置まで動作する期間である第1の期間、および、前記往復運動において前記対象部位が前記折り返し位置から前記初期位置まで動作する期間である第2の期間の少なくとも一方を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記第1の期間が所定の第1の期間よりも短い場合、または、算出した前記第2の期間が所定の第2の期間よりも短い場合、前記カウンタ値を増加させない
請求項4または5に記載の電気刺激装置の制御装置。
【請求項7】
前記電極と、前記検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置とを備える
電気刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電気刺激装置およびその制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
主動筋または拮抗筋に電気刺激を出力する電気刺激装置が知られている。その一例である特許文献1の電気刺激装置は、脚のトレーニング中における膝関節の角度の変化に基づいて脚に電気刺激を与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−279536号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記電気刺激装置を利用するユーザーは、運動を繰り返した回数を把握したい場合、自身でその回数を計測する必要がある。
本発明の目的は正確な運動回数をユーザーに提供することに貢献する電気刺激装置およびその制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に従う電気刺激装置の制御装置の一形態は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を含む前記運動情報を前記報知部に出力させる。
【0006】
本発明に従う電気刺激装置の制御装置の別の一形態は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を反映するカウンタ値を増加させる。
【0007】
本発明に従う電気刺激装置の一形態は、前記電極と、前記検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部と、制御装置とを備える。
【発明の効果】
【0008】
上記電気刺激装置およびその制御装置は正確な運動回数をユーザーに提供することに貢献する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】は実施の形態1の電気刺激装置の模式図である。
図2】は図1の電気刺激装置のブロック図である。
図3】は第1の制御の一例を示すタイムチャートである。
図4】は第2の制御の一例を示すタイムチャートである。
図5】は第3の制御の一例を示すタイムチャートである。
図6】は第4の制御の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(電気刺激装置が取り得る形態の一例)
〔1〕本発明に従う電気刺激装置の制御装置の一形態は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を含む前記運動情報を前記報知部に出力させる。
【0011】
上記電気刺激装置のユーザーは、報知部から出力される運動情報を参照することにより運動回数を把握できる。また、上記電気刺激装置の制御装置によれば、検出値と1つの閾値との関係に基づいて運動回数を計測する別の電気刺激装置と比較して、以下のような効果が得られる。
【0012】
トレーニング中のユーザーの動作が安定しないことがある。例えば、ユーザーが屈伸運動している場合、上半身が揺れることにより理想的な屈伸運動における身体の動作と実際の身体の動作とが相違する。別の電気刺激装置がトレーニングに用いられる場合に上述のようなユーザーの動作が安定しない状態が生じたとき、検出値が閾値を上回り、その検出値が閾値を再び下回る状態が繰り返されるおそれがある。この場合、例えばユーザーが1回の屈伸運動を実施する過程において検出値が閾値を上回る状態が複数回発生し、別の電気刺激装置はその結果に基づいて運動回数を含む運動情報を複数回にわたり報知部に出力させる。このため、運動回数に関する正確な情報がユーザーに提供されない。
【0013】
上記電気刺激装置の制御装置によれば、検出値と第1の閾値および第2の閾値との関係に基づいて運動回数を含む運動情報が報知部から出力されるため、ユーザーの不安定な動作により検出値が変動したとしても、それにより運動情報が報知部から出力されるおそれが低減される。このため、運動回数に関する正確な情報をユーザーに提供できる。なお、下記〔4〕の電気刺激装置の制御装置においても、上記〔1〕により得られる効果と実質的に同じ効果が得られる。
【0014】
〔2〕前記電気刺激装置の制御装置の一例によれば、前記制御部は、前記対象部位の運動の1周期を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記1周期が所定の1周期よりも短い場合、前記報知部に出力させる前記運動回数を維持する。
【0015】
ユーザーの動作が不安定な場合、対象部位が短い周期で振動するため、例えば1周期が短くなる。このため、上記電気刺激装置の制御装置のように報知部が制御されることにより、ユーザーの動作が不安定な場合に不正確な運動情報がユーザーに提供されるおそれが低減される。なお、下記〔5〕の電気刺激装置の制御装置においても、上記〔2〕により得られる効果と実質的に同じ効果が得られる。
【0016】
〔3〕前記電気刺激装置の制御装置の一例によれば、前記制御部は、前記往復運動において前記対象部位が初期位置から折り返し位置まで動作する期間である第1の期間、および、前記往復運動において前記対象部位が前記折り返し位置から前記初期位置まで動作する期間である第2の期間の少なくとも一方を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記第1の期間が所定の第1の期間よりも短い場合、または、算出した前記第2の期間が所定の第2の期間よりも短い場合、前記報知部に出力させる前記運動回数を維持する。
【0017】
ユーザーの動作が不安定な場合、対象部位が短い周期で振動するため、例えば第1の期間および第2の期間の少なくとも一方が短くなる。このため、上記電気刺激装置の制御装置のように報知部が制御されることにより、ユーザーの動作が不安定な場合に不正確な運動情報がユーザーに提供されるおそれが低減される。なお、下記〔6〕の電気刺激装置の制御装置においても、上記〔3〕により得られる効果と実質的に同じ効果が得られる。
【0018】
〔4〕本発明に従う電気刺激装置の制御装置の別の一形態は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部と、前記運動回数を計測するために前記検出値と対比される第1の閾値および第2の閾値を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記検出値が前記第1の閾値を通過してから前記第2の閾値に到達したことに基づいて前記運動回数を反映するカウンタ値を増加させる。
【0019】
〔5〕前記電気刺激装置の制御装置の一例によれば、前記制御部は、前記対象部位の運動の1周期を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記1周期が所定の1周期よりも短い場合、前記カウンタ値を増加させない。
【0020】
〔6〕前記電気刺激装置の制御装置の一例によれば、前記制御部は、前記往復運動において前記対象部位が初期位置から折り返し位置まで動作する期間である第1の期間、および、前記往復運動において前記対象部位が前記折り返し位置から前記初期位置まで動作する期間である第2の期間の少なくとも一方を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記第1の期間が所定の第1の期間よりも短い場合、または、算出した前記第2の期間が所定の第2の期間よりも短い場合、前記カウンタ値を増加させない。
【0021】
〔7〕本発明に従う電気刺激装置の一形態は、前記電極と、前記検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部と、上記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の制御装置とを備える。上記電気刺激装置によれば、上記〔1〕〜〔6〕の電気刺激装置の制御装置により得られる効果と実質的に同じ効果が得られる。
【0022】
(実施の形態1)
図1は電気刺激装置1の使用状態の一例を示す。電気刺激装置1は、往復運動を繰り返す身体の対象部位に装着される一対のサポーター10、外部に露出するように各サポーター10の内面に取り付けられる第1の電極21および第2の電極22、ならびに、各サポーター10に取り付けられる検出部である角速度センサー30を備える。電気刺激装置1が往復運動の一例である屈伸運動に利用される場合、サポーター10は対象部位である大腿に装着される。
【0023】
右脚の大腿に装着される右脚用のサポーター10、および、左脚の大腿に装着される左脚用のサポーター10は、身体の正中面に対して左右対称の関係を有する。なお、図1は左脚用のサポーター10を示し、右脚用のサポーター10を省略している。
【0024】
各電極21,22は陽極および陰極を有し、屈伸運動が繰り返される大腿の筋肉に電気刺激を出力する。第1の電極21は、例えばサポーター10が大腿に装着された状態において大腿四頭筋MFと対向する位置に配置される。第2の電極22は、例えばサポーター10が大腿に装着された状態において大腿二頭筋MTと対向する位置に配置される。
【0025】
屈伸運動時において膝関節が屈曲するとき、大腿二頭筋MTが主動筋として収縮し、大腿四頭筋MFが拮抗筋として伸展する。一方、屈伸運動時において膝関節が伸展するとき、大腿四頭筋MFが主動筋として収縮し、大腿二頭筋MTが拮抗筋として伸展する。
【0026】
角速度センサー30は、例えば膝関節まわりで回転する大腿の角速度が反映された信号を出力する。角速度センサー30から出力される信号は、膝関節が屈曲するときに正の値を示し、膝関節が伸展するときに負の値を示す。
【0027】
電気刺激装置1はさらに、電気的な複数の要素により構成されるコントローラー40、ならびに、各電極21,22および各角速度センサー30とコントローラー40とを電気的に接続するケーブル60を備える。コントローラー40は、電気刺激装置1の電源のオンおよびオフを切り替えるための操作部41、ならびに、往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部42を備える。報知部42の一例はディスプレイである。
【0028】
図2は電気刺激装置1の電気的な接続関係を示す。コントローラー40は、各角速度センサー30から信号を取得する制御装置50、および、一次電池または二次電池の電力を制御装置50に供給する電源部43をさらに備える。電源部43は制御装置50の他に、操作部41および報知部42と電気的に接続されている。
【0029】
制御装置50は、入力された信号を信号処理する信号処理部51、各角速度センサー30の検出結果に基づいて各電極21,22から出力される電気刺激を制御する制御部52、および、予め設定された情報を記憶する記憶部53を備える。制御部52は例えば、一方のサポーター10(図1参照)に取り付けられた角速度センサー30の検出結果に基づいて、そのサポーター10に取り付けられた電極21,22を制御する。
【0030】
信号処理部51は角速度センサー30から入力された信号を信号処理することにより正弦波信号を生成する。信号処理は、高周波成分のノイズの除去、移動平均値の算出、および、周波数解析等を含む。信号処理部51は、生成した正弦波信号から得られる検出値である角速度を制御部52に出力する。制御部52は、信号処理部51から取得した角速度に基づいて各電極21,22から出力される電気刺激を制御する。
【0031】
記憶部53は、大腿により往復運動が実施された回数である運動回数を計測するために角速度と対比される第1の閾値T1、および、運動回数を計測するために角速度と対比され、第1の閾値T1よりも小さい第2の閾値T2を記憶している。第1の閾値T1の符号と第2の閾値T2の符号とは反対である。すなわち、第1の閾値T1は正の領域に存在し、第2の閾値T2は負の領域に存在する。また、第1の閾値T1および第2の閾値T2は、例えば各電極21,22の出力状態を制御するために角速度と対比される閾値としても利用される。
【0032】
制御部52は、記憶部53から各閾値T1,T2を読み込み、角速度が第1の閾値T1および第2の閾値T2の一方の閾値を通過してから他方の閾値に到達したことに基づいて電極21,22から電気刺激を出力させる。具体的には、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定することにより、第1の電極21から電気刺激を出力させる。このため、拮抗筋である大腿四頭筋MF(図1参照)に電気刺激が与えられる。そして、制御部52は、第1の電極21に電気刺激を出力させている場合に角速度が第2の閾値T2に到達したことに基づいて第1の電極21の出力を停止させる。
【0033】
一方、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定することにより、第2の電極22から電気刺激を出力させる。このため、拮抗筋である大腿二頭筋MT(図1参照)に電気刺激が与えられる。そして、制御部52は、第2の電極22に電気刺激を出力させている場合に角速度が第1の閾値T1に到達したことに基づいて第2の電極22の出力を停止させる。このように、制御部52は角速度と各閾値T1,T2との関係に基づいて電極21,22から出力される電気刺激を制御する電気刺激制御を実行する。なお、屈伸運動の開始時は角速度が実質的に0を取るため、制御部52は角速度が第1の閾値T1および第2の閾値T2の一方の閾値に到達したことに基づいて、到達した閾値T1,T2と対応する電極21,22から電気刺激を出力させる。
【0034】
制御部52は角速度に基づいて運動回数を計測するカウンタを含む。制御部52は、記憶部53から各閾値T1,T2を読み込み、角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいて運動回数を反映するカウンタの値(以下では「カウンタ値」)を1つ増加させる。そして、制御部52は運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させるカウント制御を実行する。このカウント制御によれば、制御部52はカウンタ値を増加させる毎に運動情報を報知部42に出力し、報知部42に出力させる運動情報を更新する。制御部52は例えば電気刺激制御およびカウント制御を含む第1の制御を実行する。
【0035】
図3は、第1の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態およびカウンタ値との関係の一例を示す。なお、図3(a)は角速度の経時変化を示し、図3(b)は第1の電極21の出力状態を示し、図3(c)は第2の電極22の出力状態を示し、図3(d)はカウンタ値(運動回数)の変化を示す。また、屈伸運動時においては各角速度センサー30の検出結果が実質的に同じになるため、図3(a)は一方の角速度センサー30から取得した角速度を省略し、図3(b)はその角速度センサー30と対応する電極21,22の出力状態を省略している。
【0036】
時刻t1において、電気刺激装置1を利用するユーザーは操作部41により電気刺激装置1の電源をオフからオンに切り替える。電気刺激装置1の電源がオンに設定されることにより、各角速度センサー30が大腿の角速度が反映された信号を制御部52に出力し始める。そして、ユーザーは例えば起立した状態から屈伸運動を周期的に実施するトレーニングを開始する。
【0037】
時刻t2において、制御部52は角速度が第1の閾値T1未満の大きさから第1の閾値T1以上の大きさに変化したと判定する。すなわち、制御部52は角速度が第1の閾値T1に到達したと判定する。このため、制御部52は角速度が第1の閾値T1に到達したことに基づいて第1の電極21から電気刺激を出力させる。
【0038】
時刻t3において、制御部52は角速度が第1の閾値T1以上の大きさから第2の閾値T2以下の大きさに変化したと判定する。すなわち、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。このため、制御部52は角速度が第2の閾値T2に到達したことに基づいて第1の電極21の出力を停止させるとともに、第2の電極22から電気刺激を出力させる。
【0039】
また、制御部52は時刻t3において、角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。このとき、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から出力される。
【0040】
時刻t4において、制御部52は角速度が第2の閾値T2以下の大きさから第1の閾値T1以上の大きさに変化したと判定する。すなわち、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定する。このため、制御部52は角速度が第1の閾値T1に到達したことに基づいて第2の電極22の出力を停止させるとともに、第1の電極21から電気刺激を出力させる。
【0041】
時刻t5において、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。このため、制御部52は角速度が第2の閾値T2に到達したことに基づいて第1の電極21の出力を停止させるとともに、第2の電極22から電気刺激を出力させる。
【0042】
また、制御部52は時刻t5において、角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。すなわち、制御部52は報知部42に出力させる運動情報を更新する。このとき、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が2回であることを示す運動情報が報知部42から出力される。
【0043】
時刻t6において、制御部52は時刻t4において実施する処理と実質的に同じ処理を実行する。このように、制御部52は角速度と各閾値T1,T2との関係に基づいて第1の制御を実行する。なお、時刻t6以降においても屈伸運動が継続される場合、制御部52は時刻t3〜t6に実施する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【0044】
図1および図2を参照して、電気刺激装置1の作用について説明する。
電気刺激装置1を利用するユーザーは、右脚用のサポーター10を右脚の大腿に装着し、左脚用のサポーター10を左脚の大腿に装着する。このとき、第1の電極21が大腿四頭筋MFと対向する位置に配置され、第2の電極22が大腿二頭筋MTと対向する位置に配置されるように各サポーター10が大腿に装着される。そして、ユーザーは例えば衣服等にコントローラー40を取り付ける。
【0045】
ユーザーはトレーニングを開始する前において、操作部41により電気刺激装置1の電源をオフからオンに切り替える。電気刺激装置1の電源がオンに設定されることにより、各角速度センサー30が大腿の角速度が反映された信号を制御部52に出力し始める。そして、ユーザーは例えば起立した状態から屈伸運動を開始する。
【0046】
制御部52は角速度センサー30から取得した角速度と各閾値T1,T2との関係に基づいて第1の制御を実行する。このため、ユーザーの膝関節が屈曲しているときに第1の電極21から拮抗筋である大腿四頭筋MFに電気刺激が与えられ、ユーザーの膝関節が伸展しているときに第2の電極22から拮抗筋である大腿二頭筋MTに電気刺激が与えられる。このため、屈伸運動によるトレーニング効果が高められる。
【0047】
また、ユーザーが屈伸運動を実施することにともない、運動回数を含む運動情報が報知部42から出力される。このため、ユーザーは報知部42から出力される運動情報を参照することにより運動回数を把握できる。
【0048】
実施の形態1の制御装置50によれば、さらに以下の効果が得られる。
(1)電気刺激装置1の制御装置50によれば、角速度と1つの閾値との関係に基づいて運動回数を計測する別の電気刺激装置と比較して、以下のような効果が得られる。
【0049】
トレーニング中のユーザーの動作が安定しないことがある。例えば、ユーザーが屈伸運動している場合、上半身が揺れることにより理想的な屈伸運動における身体の動作と実際の身体の動作とが相違する。別の電気刺激装置がトレーニングに用いられる場合に上述のようなユーザーの動作が安定しない状態が生じたとき、角速度が閾値を上回り、その角速度が閾値を再び下回る状態が繰り返されるおそれがある。この場合、例えばユーザーが1回の屈伸運動を実施する過程において角速度が閾値を上回る状態が複数回発生し、別の電気刺激装置はその結果に基づいて運動回数を含む運動情報を複数回にわたり報知部42に出力させる。このため、運動回数に関する正確な情報がユーザーに提供されない。
【0050】
制御装置50によれば、角速度と第1の閾値T1および第2の閾値T2との関係に基づいてカウンタ値を増加させ、運動回数を含む運動情報が報知部42から出力されるため、ユーザーの不安定な動作により角速度が変動したとしても、それにより運動情報が報知部42から出力されるおそれが低減される。このため、運動回数に関する正確な情報をユーザーに提供できる。
【0051】
(2)屈伸運動は大腿が初期位置から折り返し位置まで動作する第1の期間、および、大腿が折り返し位置から初期位置まで動作する第2の期間を含む。ユーザーの不安定な動作の典型的な例は、第1の期間内または第2の期間内において大腿の動作の速度が変動する動作である。一方、制御装置50によれば、第1の閾値T1の符号と第2の閾値T2の符号とが反対である。このため、ユーザーの不安定な動作により角速度が変動したとしても、運動回数を含む運動情報が報知部42から出力されるおそれが一層低減される。
【0052】
(3)角速度と1つの閾値との関係に基づいて大腿に与えられる電気刺激の出力および停止を制御する別の電気刺激装置によれば、ユーザーの動作が安定しない状態が生じたとき、角速度が閾値を上回り、その角速度が閾値を再び下回る状態が短い期間で繰り返されるおそれがある。この場合、大腿に与えられる電気刺激の出力および停止も短い期間で繰り返され、ユーザーが不快感を覚えやすい。
【0053】
制御装置50によれば、角速度と第1の閾値T1および第2の閾値T2との関係に基づいて電極21,22から出力される電気刺激を制御する電気刺激制御が実行される。このため、ユーザーの不安定な動作により角速度が変動し、角速度が例えば第1の閾値T1を跨いで変動したとしても、その角速度が第2の閾値T2に到達しなければ第2の電極22から電気刺激が出力されない。なお、第1の電極21においても同様である。このため、電気刺激の出力および停止が短い周期で繰り返されるおそれが低減され、ユーザーに不快感が与えられにくい。
【0054】
(実施の形態2)
実施の形態2の電気刺激装置1の制御装置50は、以下に説明する点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と相違し、その他の点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態2の電気刺激装置1の制御装置50の説明は、実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
【0055】
制御部52は時間を計測するタイマー(図示略)をさらに含む。制御部52は例えば第1の電極21の出力を停止している場合に角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したことに基づいて、最後に第1の電極21により電気刺激を出力させ始めてから経過した時間である大腿の運動の1周期Cをタイマーにより算出する。1周期Cは例えば屈伸運動において大腿が初期位置から折り返し位置まで動作し、さらに折り返し位置から初期位置まで動作することにより経過した時間と相関する。
【0056】
制御部52は算出した1周期Cが予め設定された所定の1周期よりも短い場合、カウンタ値を増加させない。そして、制御部52は報知部42に出力させる運動回数を維持する維持制御を実行する。すなわち、1つ前に報知部42から出力された運動情報が継続して出力される。なお、所定の1周期は記憶部53に記憶されている。
【0057】
制御部52は例えば電気刺激制御、カウント制御、および、維持制御を含む第2の制御を実行する。第2の制御によれば、例えばカウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件が成立したと判定され、維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも長いと判定されることにより、制御部52はカウンタ値を1つ増加させる。一方、カウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件が成立したと判定されたとしても、維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも短いと判定された場合、制御部52はカウンタ値を増加させない。
【0058】
図4は、第2の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度とカウンタ値との関係の一例を示す。なお、図4(a)は角速度の経時変化を示し、図4(b)はカウンタ値(運動回数)の変化を示す。また、第2の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係は、図3に示される第1の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【0059】
時刻t11において、電気刺激装置1を利用するユーザーは操作部41により電気刺激装置1の電源をオフからオンに切り替える。電気刺激装置1の電源がオンに設定されることにより、各角速度センサー30が大腿の角速度が反映された信号を制御部52に出力し始める。そして、ユーザーは例えば起立した状態から屈伸運動を周期的に実施するトレーニングを開始する。
【0060】
時刻t12において、制御部52は角速度が第1の閾値T1に到達したと判定する。時刻t13において、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。このため、制御部52はカウンタ値を増加させるための条件が成立したと判定する。
【0061】
時刻t14において、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定する。また、制御部52は時刻t12から時刻t14までに経過した時間である1周期Cを算出し、1周期Cと予め設定された所定の1周期とを比較する。
【0062】
制御部52は1周期Cが所定の1周期よりも長いと判定した場合、カウンタ値を増加させるための条件が成立していることに基づいてカウンタ値を増加させる。一方、制御部52は1周期Cが所定の1周期よりも短いと判定した場合、カウンタ値を増加させるための条件が成立していたとしてもカウンタ値を増加させない。このため、制御部52は時刻t14において、1周期Cが所定の1周期よりも長いと判定することによりカウンタ値を1つ増加させる。このとき、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から出力される。
【0063】
時刻t15において、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。このため、制御部52はカウンタ値を増加させるための条件が成立したと判定する。
【0064】
時刻t16において、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定する。また、制御部52は時刻t14において実施する処理と同様に1周期Cを算出し、1周期Cと所定の1周期とを比較する。制御部52は時刻t16において、1周期Cが所定の1周期よりも短いと判定することによりカウンタ値を増加させない。このため、制御部52は時刻t14において報知部42に出力させた運動情報を維持する。すなわち、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から継続して出力される。
【0065】
このように、制御部52は角速度と各閾値T1,T2との関係、および、1周期Cと所定の1周期との関係に基づいて第2の制御を実行する。なお、時刻t16以降においても屈伸運動が継続される場合、制御部52は時刻t13〜t16に実施する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【0066】
また、ユーザーが屈伸運動を終了するとき、角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達しないことがある。この場合、最後に実施された屈伸運動が運動回数に反映されない。このため、制御部52はカウンタ値を増加させるための条件が成立してから所定の時間が経過するまでに角速度が第1の閾値T1に到達しない場合、カウンタ値を増加させる。このため、運動回数に関する正確な情報がユーザーに提供される。
【0067】
実施の形態2の制御装置50によれば、実施の形態1により得られる(1)〜(3)の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。
(4)ユーザーの動作が不安定な場合、大腿が短い周期で振動するため、例えば1周期Cが短くなる。制御装置50はこの点を踏まえ、1周期Cが予め設定された所定の1周期よりも短い場合にカウンタ値を増加させず、報知部42に出力させる運動回数を維持する維持制御を実行している。このため、ユーザーの動作が不安定な場合に不正確な運動情報がユーザーに提供されるおそれが低減される。
【0068】
(実施の形態3)
実施の形態3の電気刺激装置1の制御装置50は、以下に説明する点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と相違し、その他の点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態3の電気刺激装置1の制御装置50の説明は、実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
【0069】
制御部52は時間を計測するタイマー(図示略)をさらに含む。制御部52は、屈伸運動において大腿が初期位置から折り返し位置まで動作する期間である第1の期間TH1を算出する。第1の期間TH1は例えば、角速度が第1の閾値T1未満の大きさから第1の閾値T1以上の大きさに変化した後、角速度が第1の閾値T1以上の大きさから第2の閾値T2以下の大きさに変化するまでの時間と相関し、実質的に膝関節が屈曲している期間である。このため、制御部52は第2の電極22の出力を停止している場合に角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいて、第2の電極22の出力を停止してから経過した時間である第1の期間TH1をタイマーにより算出する。
【0070】
また、制御部52は、往復運動において大腿が折り返し位置から初期位置まで動作する期間である第2の期間TH2を算出する。第2の期間TH2は例えば、角速度が第1の閾値T1以上の大きさから第2の閾値T2以下の大きさに変化した後、角速度が第2の閾値T2以下の大きさから第1の閾値T1以上の大きさに変化するまでの時間と相関し、実質的に膝関節が伸展している期間である。このため、制御部52は第1の電極21の出力を停止している場合に角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したことに基づいて、第1の電極21の出力を停止してから経過した時間である第2の期間TH2をタイマーにより算出する。
【0071】
制御部52は算出した第1の期間TH1が予め設定された所定の第1の期間よりも短い場合、または、算出した第2の期間TH2が予め設定された所定の第2の期間よりも短い場合、カウンタ値を増加させない。そして、制御部52は報知部42に出力させる運動回数を維持する別の維持制御を実行する。すなわち、1つ前に報知部42から出力された運動情報が継続して出力される。なお、所定の第1の期間および所定の第2の期間は記憶部53に記憶されている。
【0072】
制御部52は例えば電気刺激制御、カウント制御、および、別の維持制御を含む第3の制御を実行する。第3の制御によれば、例えばカウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件である第1の条件が成立したと判定され、別の維持制御によりカウンタ値を増加させないための条件である第2の条件が成立しないと判定されることにより、制御部52はカウンタ値を1つ増加させる。一方、カウント制御による第1の条件が成立したと判定されたとしても、別の維持制御による第2の条件が成立したと判定された場合、制御部52はカウンタ値を増加させない。
【0073】
図5は、第3の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度とカウンタ値との関係の一例を示す。なお、図5(a)は角速度の経時変化を示し、図5(b)はカウンタ値(運動回数)の変化を示す。また、第3の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係は、図3に示される第1の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【0074】
時刻t21において、電気刺激装置1を利用するユーザーは操作部41により電気刺激装置1の電源をオフからオンに切り替える。電気刺激装置1の電源がオンに設定されることにより、各角速度センサー30が大腿の角速度が反映された信号を制御部52に出力し始める。そして、ユーザーは例えば起立した状態から屈伸運動を周期的に実施するトレーニングを開始する。
【0075】
時刻t22において、制御部52は角速度が第1の閾値T1に到達したと判定する。時刻t23において、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。このため、制御部52はカウント制御による第1の条件が成立したと判定する。また、制御部52は時刻t22から時刻t23までに経過した時間である第1の期間TH1を算出し、第1の期間TH1と予め設定された所定の第1の期間とを比較する。制御部52は時刻t23において、第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも長いと判定する。
【0076】
時刻t24において、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定する。また、制御部52は時刻t23から時刻t24までに経過した時間である第2の期間TH2を算出し、第2の期間TH2と予め設定された所定の第2の期間とを比較する。制御部52は時刻t24において、第2の期間TH2が所定の第2の期間よりも長いと判定する。
【0077】
制御部52は、時刻t23において第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも長いと判定し、時刻t24において第2の期間TH2が所定の第2の期間よりも長いと判定した場合、維持制御による第2の条件が成立していないと判定する。このため、制御部52はカウント制御による第1の条件が成立していることに基づいてカウンタ値を1つ増加させる。一方、制御部52は、時刻t23において第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも短いと判定した場合、または、時刻t24において第2の期間TH2が所定の第2の期間よりも短いと判定した場合、維持制御による第2の条件が成立したと判定する。このため、制御部52はカウント制御による第1の条件が成立していたとしてもカウンタ値を増加させない。
【0078】
制御部52は時刻t23および時刻t24において、維持制御による第2の条件が成立していないと判定することによりカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は時刻t24において、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。このとき、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から出力される。
【0079】
時刻t25において、制御部52は角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したと判定する。また、制御部52は時刻t23において実施する処理と同様に第1の期間TH1を算出し、第1の期間TH1と所定の第1の期間とを比較する。制御部52は時刻t25において、第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも短いと判定する。
【0080】
時刻t26において、制御部52は角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達したと判定する。また、制御部52は時刻t24において実施する処理と同様に第2の期間TH2を算出し、第2の期間TH2と所定の第2の期間とを比較する。制御部52は時刻t26において、第2の期間TH2が所定の第2の期間よりも短いと判定する。
【0081】
制御部52は時刻t25および時刻t26において、維持制御による第2の条件が成立したと判定することによりカウンタ値を増加させない。そして、制御部52は時刻t24において報知部42に出力させた運動情報を維持する。このため、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から継続して出力される。なお、第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも短いと判定された場合、制御部52は第2の期間TH2と所定の第2の期間とを比較せずに、維持制御による第2の条件が成立したと判定してもよい。
【0082】
このように、制御部52は角速度と各閾値T1,T2との関係、第1の期間TH1と所定の第1の期間との関係、および、第2の期間TH2と所定の第2の期間との関係に基づいて第3の制御を実行する。なお、時刻t26以降においても屈伸運動が継続される場合、制御部52は時刻t23〜t26に実施する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【0083】
また、ユーザーが屈伸運動を終了するとき、角速度が第2の閾値T2を通過してから第1の閾値T1に到達しないことがある。この場合、最後に実施された屈伸運動が運動回数に反映されない。このため、制御部52は第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも長いと判定したときであって、カウント制御による第1の条件が成立してから所定の時間が経過するまでに角速度が第1の閾値T1に到達しない場合、カウンタ値を増加させる。このため、運動回数に関する正確な情報がユーザーに提供される。
【0084】
実施の形態3の制御装置50によれば、実施の形態1により得られる(1)〜(3)の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。
(5)ユーザーの動作が不安定な場合、大腿が短い周期で振動するため、例えば第1の期間TH1および第2の期間TH2の少なくとも一方が短くなる。制御装置50はこの点を踏まえ、第1の期間TH1が所定の第1の期間よりも短い場合、または、第2の期間TH2が所定の第2の期間よりも短い場合にカウンタ値を増加させず、報知部42に出力させる運動回数を維持する別の維持制御を実行している。このため、ユーザーの動作が不安定な場合に不正確な運動情報がユーザーに提供されるおそれが低減される。
【0085】
(実施の形態4)
実施の形態4の電気刺激装置1の制御装置50は、以下に説明する点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と相違し、その他の点において実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と実質的に同じ構成を備える。なお、実施の形態4の電気刺激装置1の制御装置50の説明は、実施の形態1の電気刺激装置1の制御装置50と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
【0086】
記憶部53は、運動回数を計測するために角速度と対比される基準閾値Kをさらに記憶している。基準閾値Kは実質的に0の値に存在する。なお、第1の閾値T1および第2の閾値T2は、運動回数を計測するために角速度と対比される閾値として利用されない。
【0087】
制御部52は時間を計測するタイマー(図示略)をさらに含む。制御部52は角速度が正の領域に連続して存在する時間である正の時間TPを算出する。正の時間TPは例えば、角速度が基準閾値K未満の大きさから基準閾値K以上の大きさに変化した後、角速度が基準閾値K以上の大きさから基準閾値K未満の大きさに変化するまでの時間である。このため、制御部52は角速度が基準閾値K未満の大きさに変化したことに基づいて、角速度が基準閾値K以上の大きさに変化してから経過した時間である正の時間TPをタイマーにより算出する。
【0088】
また、制御部52は角速度が負の領域に連続して存在する時間である負の時間TMを算出する。負の時間TMは例えば、角速度が基準閾値K以上の大きさから基準閾値K未満の大きさに変化した後、角速度が基準閾値K未満の大きさから基準閾値K以上の大きさに変化するまでの時間である。このため、制御部52は角速度が基準閾値K以上の大きさに変化したことに基づいて、角速度が基準閾値K未満の大きさに変化してから経過した時間である負の時間TMをタイマーにより算出する。
【0089】
制御部52は算出した正の時間TPが予め設定された第1の時間よりも長い状態、および、算出した負の時間TMが予め設定された第2の時間よりも長い状態の両方が成立したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる別のカウント制御を実行する。この別のカウント制御によれば、制御部52はカウンタ値を増加させる毎に運動情報を報知部42に出力し、報知部42に出力させる運動情報を更新する。なお、第1の時間および第2の時間は記憶部53に記憶されている。制御部52は例えば電気刺激制御および別のカウント制御を含む第4の制御を実行する。
【0090】
図6は、第4の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度とカウンタ値との関係の一例を示す。なお、図6(a)は角速度の経時変化を示し、図6(b)はカウンタ値(運動回数)の変化を示す。また、第4の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係は、図3に示される第1の制御が実行されるときのトレーニングに関する角速度と電極21,22の出力状態との関係と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【0091】
時刻t31において、電気刺激装置1を利用するユーザーは操作部41により電気刺激装置1の電源をオフからオンに切り替える。電気刺激装置1の電源がオンに設定されることにより、各角速度センサー30が大腿の角速度が反映された信号を制御部52に出力し始める。そして、ユーザーは例えば起立した状態から屈伸運動を周期的に実施するトレーニングを開始する。
【0092】
時刻t32において、制御部52は角速度が基準閾値K未満の大きさから基準閾値K以上の大きさに変化したと判定する。時刻t33において、制御部52は角速度が基準閾値K以上の大きさから基準閾値K未満の大きさに変化したと判定する。また、制御部52は時刻t32から時刻t33までに経過した時間である正の時間TPを算出し、正の時間TPと予め設定された第1の時間とを比較する。制御部52は時刻t33において、正の時間TPが第1の時間よりも長いと判定する。
【0093】
時刻t34において、制御部52は角速度が基準閾値K未満の大きさから基準閾値K以上の大きさに変化したと判定する。また、制御部52は時刻t33から時刻t34までに経過した時間である負の時間TMを算出し、負の時間TMと予め設定された第2の時間とを比較する。制御部52は時刻t34において、負の時間TMが第2の時間よりも長いと判定する。
【0094】
制御部52は、時刻t33において正の時間TPが第1の時間よりも長い状態、および、時刻t34において負の時間TMが第2の時間よりも長い状態の両方が成立したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させる。一方、制御部52は、時刻t33において正の時間TPが第1の時間よりも短いと判定した場合、または、時刻t34において負の時間TMが第2の時間よりも短いと判定した場合、カウンタ値を増加させない。
【0095】
制御部52は時刻t33および時刻t34において、正の時間TPが第1の時間よりも長い状態、および、負の時間TMが第2の時間よりも長い状態の両方が成立したと判定することによりカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は時刻t34において、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。このとき、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から出力される。
【0096】
時刻t35において、制御部52は角速度が基準閾値K以上の大きさから基準閾値K未満の大きさに変化したと判定する。また、制御部52は時刻t33において実施する処理と同様に正の時間TPを算出し、正の時間TPと第1の時間とを比較する。制御部52は時刻t35において、正の時間TPが第1の時間よりも短いと判定する。
【0097】
時刻t36において、制御部52は角速度が基準閾値K未満の大きさから基準閾値K以上の大きさに変化したと判定する。また、制御部52は時刻t34において実施する処理と同様に負の時間TMを算出し、負の時間TMと第2の時間とを比較する。制御部52は時刻t36において、負の時間TMが第2の時間よりも短いと判定する。
【0098】
制御部52は時刻t35および時刻t36において、正の時間TPが第1の時間よりも短いと判定することにより、または、負の時間TMが第2の時間よりも短いと判定することによりカウンタ値を増加させない。そして、制御部52は時刻t34において報知部42に出力させた運動情報を維持する。このため、ユーザーが屈伸運動を実施した回数が1回であることを示す運動情報が報知部42から継続して出力される。なお、正の時間TPが第1の時間よりも短いと判定された場合、制御部52は負の時間TMと第2の時間とを比較しなくてもよい。
【0099】
このように、制御部52は角速度と各閾値T1,T2との関係、正の時間TPと第1の時間との関係、および、負の時間TMと第2の時間との関係に基づいて第4の制御を実行する。なお、時刻t36以降においても屈伸運動が継続される場合、制御部52は時刻t33〜t36に実施する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【0100】
実施の形態4の制御装置50によれば、実施の形態1により得られる(3)の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。
(6)ユーザーの動作が不安定な場合、大腿が短い周期で振動するため、例えば正の時間TPおよび負の時間TMが短くなる。制御装置50はこの点を踏まえ、正の時間TPが第1の時間よりも長い状態、および、負の時間TMが第2の時間よりも長い状態の両方が成立したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させ、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる別のカウント制御を実行している。このため、ユーザーの動作が不安定な場合に不正確な運動情報がユーザーに提供されるおそれが低減される。
【0101】
(変形例)
上記各実施の形態に関する説明は本発明に従う電気刺激装置およびその制御装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う電気刺激装置およびその制御装置は上記各実施の形態以外に例えば以下に示される上記各実施の形態の変形例、および、相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【0102】
・実施の形態2の変形例の制御部52は、電気刺激制御、カウント制御、および、維持制御に加えて、別の維持制御をさらに含む別の第2の制御を実行する。
・実施の形態2の変形例の制御部52は、例えば第2の電極22の出力を停止している場合に角速度が第1の閾値T1を通過してから第2の閾値T2に到達したことに基づいて、最後に第2の電極22により電気刺激を出力させ始めてから経過した時間である大腿の1周期をタイマーにより算出する。この1周期は例えば屈伸運動において大腿が折り返し位置から初期位置まで動作し、さらに初期位置から折り返し位置まで動作することにより経過した時間と相関する。制御部52は算出した1周期が予め設定された所定の1周期よりも短い場合、カウンタ値を増加させない。そして、制御部52は報知部42に出力させる運動回数を維持する維持制御を実行する。
【0103】
・実施の形態2の変形例の制御部52は、第2の制御に代えて別の第2の制御を実行する。別の第2の制御によれば、例えばカウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件が成立したと判定されることにより、制御部52はカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも長いと判定することにより、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。一方、制御部52は維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも短いと判定することにより、カウンタ値を1つ減少させ、報知部42に出力させる運動回数を維持する。なお、実施の形態3および実施の形態4においても同様の変形が成立する。
【0104】
また、別の変形例の制御部52は、第2の制御に代えてさらに別の第2の制御を実行する。さらに別の第2の制御によれば、制御部52は維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも長いと判定した場合、その後にカウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件が成立することによりカウンタ値を1つ増加させる。そして、制御部52は運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。一方、制御部52は維持制御により1周期Cが所定の1周期よりも短いと判定した場合、その後にカウント制御によりカウンタ値を増加させるための条件が成立したとしてもカウンタ値を増加させない。なお、実施の形態3および実施の形態4においても同様の変形が成立する。
【0105】
・実施の形態3の変形例の制御部52は第2の期間TH2を算出しない。この変形例では、制御部52は第1の期間TH1が予め設定された所定の第1の期間よりも短いと判定することによりカウンタ値を増加させず、報知部42に出力させる運動回数を維持するさらに別の維持制御を実行する。
【0106】
・実施の形態3の変形例の制御部52は第1の期間TH1を算出しない。この変形例では、制御部52は第2の期間TH2が予め設定された所定の第2の期間よりも短いと判定することによりカウンタ値を増加させず、報知部42に出力させる運動回数を維持するさらに別の維持制御を実行する。
【0107】
・実施の形態4の変形例の制御部52は、電気刺激制御および別のカウント制御に加えて、維持制御および別の維持制御の少なくとも一方をさらに含む別の第4の制御を実行する。
【0108】
・実施の形態4の変形例の制御部52は、正の時間TPが第1の時間よりも長い状態、および、負の時間TMが第2の時間よりも長い状態の一方が成立したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させ、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させる。この変形例によれば、制御部52は正の時間TPが第1の時間よりも短い状態、および、負の時間TMが第2の時間よりも短い状態の両方が成立する場合だけカウンタ値を増加させない。
【0109】
・実施の形態4の変形例の制御部52は、別のカウント制御に代えてまたは加えて、大腿の運動の1周期が所定の1周期よりも長い状態が成立したことに基づいてカウンタ値を1つ増加させ、運動回数を含む運動情報を報知部42に出力させるさらに別のカウント制御を実行する。この1周期は例えば正の時間TPおよび負の時間TMの和である。なお、所定の1周期は例えば第1の時間および第2の時間の和よりも長い。
【0110】
・変形例の記憶部53が記憶している第1の閾値T1と第2の閾値T2との関係は任意の選択事項である。一例によれば、第1の閾値T1は負の領域に存在し、第2の閾値T2は正の領域に存在する。
【0111】
・第1の閾値T1の符号と第2の閾値T2の符号とが反対であるか否かは任意の選択事項である。一例によれば、第1の閾値T1は正の領域に存在し、第2の閾値T2は実質的に0の値に存在する。
【0112】
・変形例の制御部52は、角速度と各閾値T1,T2との関係に基づかずに各電極21,22の出力状態を制御する別の電気刺激制御を実行する。別の電気刺激制御によれば、角速度と1つの閾値との関係に基づいて各電極21,22の出力状態が制御される。
【0113】
・変形例の電源部43は、一次電池または二次電池に代えて、商用電源から得られる電力を制御装置50に供給する。
・変形例の報知部42は音声により情報を出力する。
【0114】
・変形例の電気刺激装置1は、操作部41および報知部42に代えて、操作部41の機能および報知部42の機能を有するタッチパネルディスプレイを備える。
・変形例の電気刺激装置1は、コントローラー40から報知部42を省略してもよい。
【0115】
・変形例の電気刺激装置1は、角速度センサー30に代えて別の検出部である加速度センサーを備える。
・変形例の電気刺激装置1は、一方のサポーター10に取り付けられる角速度センサー30が省略された構成を取り得る。この変形例によれば、1つの角速度センサー30の検出結果に基づいて各電極21,22から出力される電気刺激が制御される。
【0116】
・制御部52が各電極21,22から拮抗筋に電気刺激を出力させるか否かは任意の選択事項である。一例によれば、制御部52は各電極21,22から主動筋に電気刺激を出力させる。この場合、膝関節が屈曲しているときに大腿二頭筋MTが主動筋として収縮しているため、制御部52は各第2の電極22から電気刺激を出力させる。また、膝関節が伸展しているときに大腿四頭筋MFが主動筋として収縮しているため、制御部52は各第1の電極21から電気刺激を出力させる。
【0117】
・電気刺激装置1が屈伸運動に利用されるか否かは任意の選択事項である。電気刺激装置1が往復運動の別の一例であるアームカールに利用される場合、サポーター10は腕に装着される。この場合、各電極21,22はサポーター10が腕に装着された状態において大腿二頭筋および大腿三頭筋と対向する位置に配置される。
【0118】
(課題を解決するための手段に関する付記)
〔付記1〕往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部を備え、前記制御部は、前記検出値が正の領域に連続して存在する時間が第1の時間よりも長い状態、および、前記検出値が負の領域に連続して存在する時間が第2の時間よりも長い状態の少なくとも一方の状態が成立したことに基づいて、前記運動回数を含む前記運動情報を前記報知部に出力させる、電気刺激装置の制御装置。
【0119】
〔付記2〕往復運動を繰り返す身体の対象部位に電気刺激を出力する電極と、前記対象部位の動作が反映された信号を出力する検出部と、前記往復運動に関する情報である運動情報を出力する報知部とを備える電気刺激装置に用いられる電気刺激装置の制御装置であって、前記検出部の信号に基づいて得られる値である検出値に基づいて前記電極から出力される電気刺激を制御し、前記対象部位により前記往復運動が実施された回数である運動回数を計測する制御部を備え、前記制御部は、前記対象部位の運動の1周期を前記検出値に基づいて算出し、算出した前記1周期が所定の1周期よりも短いことに基づいて前記運動回数を含む前記運動情報を前記報知部に出力させる、電気刺激装置の制御装置。
【産業上の利用可能性】
【0120】
本電気刺激装置およびその制御装置は家庭用および業務用をはじめとする各種の電気刺激装置に利用できる。
【符号の説明】
【0121】
1 :電気刺激装置
21 :第1の電極(電極)
22 :第2の電極(電極)
30 :角速度センサー(検出部)
42 :報知部
50 :制御装置
52 :制御部
53 :記憶部
T1 :第1の閾値
T2 :第2の閾値
C :1周期
TH1:第1の期間
TH2:第2の期間
図1
図2
図3
図4
図5
図6