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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】P2022063503
(43)【公開日】2022-04-22
(54)【発明の名称】電位治療器及び睡眠誘導プログラム
(51)【国際特許分類】
A61M 21/02 20060101AFI20220415BHJP
【ＦＩ】
A61M21/02 D
A61M21/02 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020171804
(22)【出願日】2020-10-12
(71)【出願人】
【識別番号】502247927
【氏名又は名称】コスモヘルス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520396544
【氏名又は名称】コスモ技研株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100101890
【弁理士】
【氏名又は名称】押野 宏
(74)【代理人】
【識別番号】100098268
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 豊
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(74)【代理人】
【識別番号】100166420
【弁理士】
【氏名又は名称】福川 晋矢
(74)【代理人】
【識別番号】100150865
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 司
(72)【発明者】
【氏名】南雲 陽一
(72)【発明者】
【氏名】田島 彰憲
(72)【発明者】
【氏名】岳村 英之
(57)【要約】
【課題】使用者に電位を印加する電位治療器であって、使用者を眠りへと誘導させるような処理を行うことが可能な電位治療器の提供。
【解決手段】使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部１０と、使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部（通信部３０）と、を備え、就寝モードの開始から第１の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、波形生成出力部１０において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器１。
【選択図】図１
【解決手段】使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部１０と、使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部（通信部３０）と、を備え、就寝モードの開始から第１の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、波形生成出力部１０において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器１。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用者に電位を印加する電位治療器であって、
使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、
使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、
を備え、
就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器。
使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、
使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、
を備え、
就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器。
【請求項2】
前記第１の出力波形を出力後、第２の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする請求項１に記載の電位治療器。
【請求項3】
前記第１の出力波形を出力したまま第３の基準時点に至った場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の電位治療器。
【請求項4】
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、
前記第１の基準時点までに前記第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電位治療器。
前記第１の基準時点までに前記第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電位治療器。
【請求項5】
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、
前記第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする請求項２に記載の電位治療器。
前記第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする請求項２に記載の電位治療器。
【請求項6】
前記第１の出力波形の出力を所定期間とすることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電位治療器。
【請求項7】
前記睡眠状態に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、
前記第１の出力波形の出力中に、前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電位治療器。
前記第１の出力波形の出力中に、前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電位治療器。
【請求項8】
前記第１の出力波形が、矩形波であることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の電位治療器。
【請求項9】
前記第１の出力電圧の振幅が、１０００Ｖを超えるものであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の電位治療器。
【請求項10】
就寝モードの前記第１の出力波形の出力を行っていない期間の何れかにおいて、前記第１の出力電圧よりも低い第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の電位治療器。
【請求項11】
使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、使用者が睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、を備える電位治療器において、
就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られたか否かを判別するステップと、
睡眠状態にあることを示す情報が得られなかった場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うステップと、
を実行させることを特徴とする睡眠誘導プログラム。
就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られたか否かを判別するステップと、
睡眠状態にあることを示す情報が得られなかった場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うステップと、
を実行させることを特徴とする睡眠誘導プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使用者に電位を印加する電位治療器、及び電位治療器における睡眠誘導プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
被治療者に対して電位を印加することで、肩こり、頭痛、不眠症、慢性便秘等の症状についてこれを改善する効能があることが知られており、被治療者に電位を印加する電位治療器が利用されている。
このような電位治療器において、使用者の脳波を眠りに適した周波数に誘導することに関する技術が特許文献１によって開示されている。
このような電位治療器において、使用者の脳波を眠りに適した周波数に誘導することに関する技術が特許文献１によって開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－３８４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１で開示される技術は、使用者の体動をセンサで検知することで入眠を判定し、入眠中に使用者の脳波を誘導するための、レム睡眠とノンレム睡眠に対応する波長の周波数の出力を行うものである。
特許文献１の技術では、入眠中において脳波を誘導するもの、即ち、すでに眠りに入っている人の脳波を誘導するものであるため、寝つきが悪いような場合に効果を得られるものではない。
特許文献１の技術では、入眠中において脳波を誘導するもの、即ち、すでに眠りに入っている人の脳波を誘導するものであるため、寝つきが悪いような場合に効果を得られるものではない。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑み、寝つきが悪いような場合において、使用者を眠りへと誘導させるような処理を行うことが可能な電位治療器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（構成１）
使用者に電位を印加する電位治療器であって、使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、を備え、就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器。
使用者に電位を印加する電位治療器であって、使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、を備え、就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする電位治療器。
【0007】
（構成２）
前記第１の出力波形を出力後、第２の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１に記載の電位治療器。
前記第１の出力波形を出力後、第２の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１に記載の電位治療器。
【0008】
（構成３）
前記第１の出力波形を出力したまま第３の基準時点に至った場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１又は２に記載の電位治療器。
前記第１の出力波形を出力したまま第３の基準時点に至った場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１又は２に記載の電位治療器。
【0009】
（構成４）
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の基準時点までに前記第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成１から３の何れかに記載の電位治療器。
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の基準時点までに前記第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成１から３の何れかに記載の電位治療器。
【0010】
（構成５）
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成２に記載の電位治療器。
前記睡眠状態に関する情報に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られなかった場合、前記第１の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成２に記載の電位治療器。
【0011】
（構成６）
前記第１の出力波形の出力を所定期間とすることを特徴とする構成１から５の何れかに記載の電位治療器。
前記第１の出力波形の出力を所定期間とすることを特徴とする構成１から５の何れかに記載の電位治療器。
【0012】
（構成７）
前記睡眠状態に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の出力波形の出力中に、前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１から５の何れかに記載の電位治療器。
前記睡眠状態に関する情報に浅い睡眠状態であることを示す第１の睡眠情報と、深い睡眠状態であることを示す第２の睡眠情報が含まれ、前記第１の出力波形の出力中に、前記睡眠情報取得部において前記第２の睡眠情報が得られた場合に、前記第１の出力波形の出力を停止することを特徴とする構成１から５の何れかに記載の電位治療器。
【0013】
（構成８）
前記第１の出力波形が、矩形波であることを特徴とする構成１から７の何れかに記載の電位治療器。
前記第１の出力波形が、矩形波であることを特徴とする構成１から７の何れかに記載の電位治療器。
【0014】
（構成９）
前記第１の出力電圧の振幅が、１０００Ｖを超えるものであることを特徴とする構成１から８の何れかに記載の電位治療器。
前記第１の出力電圧の振幅が、１０００Ｖを超えるものであることを特徴とする構成１から８の何れかに記載の電位治療器。
【0015】
（構成１０）
就寝モードの前記第１の出力波形の出力を行っていない期間の何れかにおいて、前記第１の出力電圧よりも低い第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成１から９の何れかに記載の電位治療器。
就寝モードの前記第１の出力波形の出力を行っていない期間の何れかにおいて、前記第１の出力電圧よりも低い第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形の生成、出力を行うことを特徴とする構成１から９の何れかに記載の電位治療器。
【0016】
（構成１１）
使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、使用者が睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、を備える電位治療器において、就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られたか否かを判別するステップと、睡眠状態にあることを示す情報が得られなかった場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うステップと、を実行させることを特徴とする睡眠誘導プログラム。
使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部と、使用者が睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部と、を備える電位治療器において、就寝モードの開始から第１の基準時点までに前記睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られたか否かを判別するステップと、睡眠状態にあることを示す情報が得られなかった場合に、前記波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行うステップと、を実行させることを特徴とする睡眠誘導プログラム。
【発明の効果】
【0017】
本発明の電位治療器によれば、寝つきが悪いような場合において、使用者を眠りへと誘導させるような処理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る実施形態の電位治療器の構成の概略を示すブロック図
【図2】波形生成出力部の構成の概略を示すブロック図
【図3】第１パルス昇圧回路（波形生成昇圧回路部）を示す回路図
【図4】第１、第２パルス昇圧回路の出力波形の一例を示す図
【図5】第１整流回路（整流回路部）を示す回路図
【図6】第１放電回路部を示す回路図
【図7】放電回路の動作に関する説明図
【図8】第１通信回路（光通信回路部）を示す回路図
【図9】第１、第２整流回路、出力回路からの出力波形の一例を示す図
【図10】放電回路が無い場合における、第１、第２整流回路、出力回路からの出力波形の一例を示す図
【図11】放電回路部分の他の例を示す図
【図12】実施形態の電位治療器の就寝モードで出力される波形の例を示す図
【図13】就寝モードの動作の説明図
【図14】就寝モードの処理の概略を示したフローチャート
【図15】就寝モードの処理の概略を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化する際の一形態であって、本発明をその範囲内に限定するものではない。
【0020】
図１は、本発明に係る実施形態の電位治療器の構成の概略を示すブロック図である。
本実施形態の電位治療器１は、家庭用電源に接続されて高電圧を発生させる本体部１００と、本体部１００で発生された電圧が入力され、これに基づく電界を発生させて使用者に電位を印加する通電マット２００を備える。
本体部１００は、装置全体の制御や各種の演算処理などを行う制御部である制御マイコン２０と、使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部１０と、使用者に対するインターフェースであり例えばタッチパネルで構成される表示部／操作部４０と、外部装置である携帯端末３００との間で使用者の睡眠状態に関する情報等を送受信する通信部３０と、を備える。
本実施形態の電位治療器１は、家庭用電源に接続されて高電圧を発生させる本体部１００と、本体部１００で発生された電圧が入力され、これに基づく電界を発生させて使用者に電位を印加する通電マット２００を備える。
本体部１００は、装置全体の制御や各種の演算処理などを行う制御部である制御マイコン２０と、使用者に電位を印加するための波形を生成、出力する波形生成出力部１０と、使用者に対するインターフェースであり例えばタッチパネルで構成される表示部／操作部４０と、外部装置である携帯端末３００との間で使用者の睡眠状態に関する情報等を送受信する通信部３０と、を備える。
【0021】
脳波センサデバイス４００は、脳波の周波数を検知する脳波センサ４０１と、携帯端末３００との間で情報を送受信する通信部（特に図示せず）を有している。使用者が脳波センサデバイス４００を装着することで、使用者の脳波を検知し、これを携帯端末３００に送るものである。なお、ここでは、アイマスク型のものを例としているが、脳波情報（或いは睡眠の状態を判別可能な任意の生体情報）を取得、送信できる任意のデバイスであってよい。
携帯端末３００は、例えばスマートホン等の情報処理端末であり、脳波センサデバイス４００から、脳波に関するデータを取得し、当該脳波データから、使用者が起きている状態であるか、浅い睡眠状態（例えばレム睡眠状態）であるか、深い睡眠状態（例えばノンレム睡眠状態）であるかの判別を行い、これを電位治療器１へと送信する。ここでは、スマートホン等の汎用的な情報処理端末を例としているが、使用者の睡眠状態を判別するための専用の装置等であっても勿論よい。また、携帯型の装置ではなく据え置き型の装置等であってもよい。
睡眠状態を判別するための生体情報を取得する装置（ここの例では脳波センサデバイス４００）と、睡眠状態を判別する装置（ここの例では携帯端末３００）は、別体である必要は無く、一体的に構成されるものであってもよい。また別体とする場合の両者の間の通信は任意の方式を用いることができる。
携帯端末３００は、例えばスマートホン等の情報処理端末であり、脳波センサデバイス４００から、脳波に関するデータを取得し、当該脳波データから、使用者が起きている状態であるか、浅い睡眠状態（例えばレム睡眠状態）であるか、深い睡眠状態（例えばノンレム睡眠状態）であるかの判別を行い、これを電位治療器１へと送信する。ここでは、スマートホン等の汎用的な情報処理端末を例としているが、使用者の睡眠状態を判別するための専用の装置等であっても勿論よい。また、携帯型の装置ではなく据え置き型の装置等であってもよい。
睡眠状態を判別するための生体情報を取得する装置（ここの例では脳波センサデバイス４００）と、睡眠状態を判別する装置（ここの例では携帯端末３００）は、別体である必要は無く、一体的に構成されるものであってもよい。また別体とする場合の両者の間の通信は任意の方式を用いることができる。
【0022】
本体部１００の通信部３０は、携帯端末３００から、使用者が起きている状態であるか、浅い睡眠状態であるか、深い睡眠状態であるかの情報を取得する。即ち、使用者の睡眠状態に関する情報であって、睡眠状態にあるか否かを示す情報を取得又は受信する睡眠情報取得部として機能するものである。
なお、通信部３０と携帯端末３００の間の通信は任意の方式を用いることができる。また、ここでは外部装置から使用者の睡眠状態に関する情報を取得するものを例としているが、電位治療器１として、睡眠状態を判別するため生体情報を取得する装置や、睡眠状態を判別する機能を備えるものであっても勿論よい。
なお、通信部３０と携帯端末３００の間の通信は任意の方式を用いることができる。また、ここでは外部装置から使用者の睡眠状態に関する情報を取得するものを例としているが、電位治療器１として、睡眠状態を判別するため生体情報を取得する装置や、睡眠状態を判別する機能を備えるものであっても勿論よい。
【0023】
図２は、波形生成出力部１０の構成の概略を示すブロック図である。
波形生成出力部１０は、被治療者に電位を印加するための波形及び電圧を生成する波形生成昇圧回路部である第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂと、
第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂ（波形生成昇圧回路部）からの出力を整流する整流回路部である第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂと、
第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂ（整流回路部）によって得られた出力を導子である通電マット２００へ出力する出力部である出力回路１４と、
第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂ（整流回路部）に備えられるコンデンサを放電させるための放電回路部である第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂと、
制御マイコン２０（制御部）からの制御信号を電気的に絶縁しつつ第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂへ伝える通信回路部である第１光通信回路１６ａ、第２光通信回路１６ｂと、
家庭用電源に接続されて装置内に電源を供給する電源部である電源回路１７と、
第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂ（波形生成昇圧回路部）に所定の直流電圧（本実施形態では１１４Ｖ）を供給する所定電圧供給部である電圧制御回路１８と、
第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂへ電源を供給する放電用電源回路１９と、
を有している。
波形生成出力部１０は、被治療者に電位を印加するための波形及び電圧を生成する波形生成昇圧回路部である第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂと、
第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂ（波形生成昇圧回路部）からの出力を整流する整流回路部である第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂと、
第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂ（整流回路部）によって得られた出力を導子である通電マット２００へ出力する出力部である出力回路１４と、
第１整流回路１３ａ、第２整流回路１３ｂ（整流回路部）に備えられるコンデンサを放電させるための放電回路部である第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂと、
制御マイコン２０（制御部）からの制御信号を電気的に絶縁しつつ第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂへ伝える通信回路部である第１光通信回路１６ａ、第２光通信回路１６ｂと、
家庭用電源に接続されて装置内に電源を供給する電源部である電源回路１７と、
第１パルス昇圧回路１２ａ、第２パルス昇圧回路１２ｂ（波形生成昇圧回路部）に所定の直流電圧（本実施形態では１１４Ｖ）を供給する所定電圧供給部である電圧制御回路１８と、
第１放電回路部１５ａ、第２放電回路部１５ｂへ電源を供給する放電用電源回路１９と、
を有している。
【0024】
本実施形態の電位治療器１は、制御マイコン２０の制御に基づいて、第１パルス昇圧回路１２ａ、第１整流回路１３ａ、第１放電回路部１５ａ、第１光通信回路１６ａによって、正側の高圧出力波形（図９（ａ）に波形例を示した）を生成し、第２パルス昇圧回路１２ｂ、第２整流回路１３ｂ、第２放電回路部１５ｂ、第２光通信回路１６ｂによって、負側の高圧出力波形（図９（ｂ）に波形例を示した）を生成する。この正側の高圧出力波形と負側の高圧出力波形を、出力回路１４において合成することで、高圧交流波形（図９（ｃ）に波形例を示した）を得て、これを通電マット２００へと出力するものである。
正側の高圧出力波形を生成する第１パルス昇圧回路１２ａ、第１整流回路１３ａ、第１放電回路部１５ａ、第１光通信回路１６ａと、負側の高圧出力波形を生成する第２パルス昇圧回路１２ｂ、第２整流回路１３ｂ、第２放電回路部１５ｂ、第２光通信回路１６ｂは、正負の違いによる相違部分があるものの、基本的に同様の概念であるため、以下、第１パルス昇圧回路１２ａ、第１整流回路１３ａ、第１放電回路部１５ａ、第１光通信回路１６ａに関して、即ち正側について主に説明を行い、負側については説明を簡略化若しくは省略する。
正側の高圧出力波形を生成する第１パルス昇圧回路１２ａ、第１整流回路１３ａ、第１放電回路部１５ａ、第１光通信回路１６ａと、負側の高圧出力波形を生成する第２パルス昇圧回路１２ｂ、第２整流回路１３ｂ、第２放電回路部１５ｂ、第２光通信回路１６ｂは、正負の違いによる相違部分があるものの、基本的に同様の概念であるため、以下、第１パルス昇圧回路１２ａ、第１整流回路１３ａ、第１放電回路部１５ａ、第１光通信回路１６ａに関して、即ち正側について主に説明を行い、負側については説明を簡略化若しくは省略する。
【0025】
図３は、第１パルス昇圧回路１２ａを示す回路図である。
第１パルス昇圧回路１２ａは、制御マイコン２０から出力される波形制御用ＰＷＭ信号から、出力に発生させる波形に対応した変動電圧を作り出す第１パルスＳＷ回路１２１ａと、昇圧トランスＴｒとこれを一定の周期でプッシュプル動作にてスイッチング駆動する為のスイッチング回路を有する第１昇圧回路１２２ａと、を備える。
なお、昇圧トランスＴｒはパルストランスを用いて小型化を図っている。本実施形態では入力電圧７０Ｖのパルスをプッシュプル動作により入力し、出力に±７，０００Ｖの電圧を発生させる約１００倍の昇圧パルストランスを用いている。
第１パルス昇圧回路１２ａは、電圧制御回路１８からの直流電圧をもとにハーフブリッジ動作の電界効果トランジスタ（以下単に「ＦＥＴ」）のスイッチ回路により希望する出力波形の半波を生成し、昇圧トランスＴｒのコモン端子に供給する。
制御マイコン２０からのＰＷＭ信号は、本実施形態では約５０ｋＨｚの搬送周波数の信号が出力されて２個のＦＥＴ１２１１、１２１２を交互にスイッチング動作させることによって半波の信号を昇圧トランスＴｒのコモン端子に生成させている。
昇圧トランスＴｒの１次側は２つの巻き線が直列に巻いてあり、それぞれの片側にはスイッチ動作を行う２つのＦＥＴ１２２１、１２２２が接続され、ＦＥＴ１２２１とＦＥＴ１２２２は本実施形態では約１８ｋＨｚの周波数で交互にスイッチされる。
このように１次側の巻き線に交互に電流を流すことにより、コアの磁束も交互に変化するので２次側には約１８ｋＨｚの周波数で極性が交互に入れ替わり、かつ振幅は希望する出力波形の半波の出力（昇圧された第１のパルス状の波形）が発生する。
なお、第２パルス昇圧回路１２ｂは、第１パルス昇圧回路１２ａと同様の構成であり、２次側に約１８ｋＨｚの周波数で極性が交互に入れ替わり、かつ振幅は希望する出力波形の半波の出力（昇圧された第２のパルス状の波形）を発生させる。
図４は、パルス昇圧回路の出力波形の一例を示す図（パルスがわかるように、パルスの数を減らして模式的に示した図）であり、図４（ａ）は第１パルス昇圧回路１２ａの出力波形（第１のパルス状の波形）、図４（ｂ）は第２パルス昇圧回路１２ｂの出力波形（第２のパルス状の波形）である。
第１パルス昇圧回路１２ａは、制御マイコン２０から出力される波形制御用ＰＷＭ信号から、出力に発生させる波形に対応した変動電圧を作り出す第１パルスＳＷ回路１２１ａと、昇圧トランスＴｒとこれを一定の周期でプッシュプル動作にてスイッチング駆動する為のスイッチング回路を有する第１昇圧回路１２２ａと、を備える。
なお、昇圧トランスＴｒはパルストランスを用いて小型化を図っている。本実施形態では入力電圧７０Ｖのパルスをプッシュプル動作により入力し、出力に±７，０００Ｖの電圧を発生させる約１００倍の昇圧パルストランスを用いている。
第１パルス昇圧回路１２ａは、電圧制御回路１８からの直流電圧をもとにハーフブリッジ動作の電界効果トランジスタ（以下単に「ＦＥＴ」）のスイッチ回路により希望する出力波形の半波を生成し、昇圧トランスＴｒのコモン端子に供給する。
制御マイコン２０からのＰＷＭ信号は、本実施形態では約５０ｋＨｚの搬送周波数の信号が出力されて２個のＦＥＴ１２１１、１２１２を交互にスイッチング動作させることによって半波の信号を昇圧トランスＴｒのコモン端子に生成させている。
昇圧トランスＴｒの１次側は２つの巻き線が直列に巻いてあり、それぞれの片側にはスイッチ動作を行う２つのＦＥＴ１２２１、１２２２が接続され、ＦＥＴ１２２１とＦＥＴ１２２２は本実施形態では約１８ｋＨｚの周波数で交互にスイッチされる。
このように１次側の巻き線に交互に電流を流すことにより、コアの磁束も交互に変化するので２次側には約１８ｋＨｚの周波数で極性が交互に入れ替わり、かつ振幅は希望する出力波形の半波の出力（昇圧された第１のパルス状の波形）が発生する。
なお、第２パルス昇圧回路１２ｂは、第１パルス昇圧回路１２ａと同様の構成であり、２次側に約１８ｋＨｚの周波数で極性が交互に入れ替わり、かつ振幅は希望する出力波形の半波の出力（昇圧された第２のパルス状の波形）を発生させる。
図４は、パルス昇圧回路の出力波形の一例を示す図（パルスがわかるように、パルスの数を減らして模式的に示した図）であり、図４（ａ）は第１パルス昇圧回路１２ａの出力波形（第１のパルス状の波形）、図４（ｂ）は第２パルス昇圧回路１２ｂの出力波形（第２のパルス状の波形）である。
【0026】
図５は、第１整流回路１３ａを示す回路図である。
第１整流回路１３ａは、整流ダイオード１３３、１３４と平滑コンデンサ１３１、１３２による一般的な整流回路である。昇圧トランスＴｒからのパルス出力電圧（図４）に応じた高耐圧の整流ダイオードと高耐圧の平滑コンデンサを用いる。本実施形態では、ダイオード２個と平滑コンデンサ２系統で構成される倍電圧整流回路を用いている。なお、第２整流回路１３ｂは、ダイオード１３３、１３４の方向性が逆になったものである。
第１整流回路１３ａでは、第１パルス昇圧回路１２ａの昇圧トランスＴｒに発生したプラス側のパルスと、マイナス側のパルスが、それぞれコンデンサ１３１、１３２にチャージされ、これらを足したプラスの電圧が出力電圧になる。なお、第２整流回路１３ｂは、ダイオード１３３、１３４の方向性が逆になったものであり、第２パルス昇圧回路１２ｂの昇圧トランスＴｒに発生したプラス側のパルスと、マイナス側のパルスが、それぞれコンデンサ１３２、１３１にチャージされ、これらを足したマイナスの電圧が出力電圧になる。
コンデンサ１３１、１３２にチャージされた電圧は放電しなければ直流の出力となるが、実際には放電回路によってある程度の電流は流れて放電されることになるので直流とはならず、出力に高圧の半波の波形が発生される。
第１整流回路１３ａは、整流ダイオード１３３、１３４と平滑コンデンサ１３１、１３２による一般的な整流回路である。昇圧トランスＴｒからのパルス出力電圧（図４）に応じた高耐圧の整流ダイオードと高耐圧の平滑コンデンサを用いる。本実施形態では、ダイオード２個と平滑コンデンサ２系統で構成される倍電圧整流回路を用いている。なお、第２整流回路１３ｂは、ダイオード１３３、１３４の方向性が逆になったものである。
第１整流回路１３ａでは、第１パルス昇圧回路１２ａの昇圧トランスＴｒに発生したプラス側のパルスと、マイナス側のパルスが、それぞれコンデンサ１３１、１３２にチャージされ、これらを足したプラスの電圧が出力電圧になる。なお、第２整流回路１３ｂは、ダイオード１３３、１３４の方向性が逆になったものであり、第２パルス昇圧回路１２ｂの昇圧トランスＴｒに発生したプラス側のパルスと、マイナス側のパルスが、それぞれコンデンサ１３２、１３１にチャージされ、これらを足したマイナスの電圧が出力電圧になる。
コンデンサ１３１、１３２にチャージされた電圧は放電しなければ直流の出力となるが、実際には放電回路によってある程度の電流は流れて放電されることになるので直流とはならず、出力に高圧の半波の波形が発生される。
【0027】
図６は、第１放電回路部１５ａを示す回路図である。
第１放電回路部１５ａは、半導体素子を用いて構成される定電流回路を用いている。放電回路には整流回路から得られた高電圧が印加されるため、本実施形態では、コレクタ－エミッタ間を多段に接続したダーリントントランジスタで構成し、それぞれのベース端子間を高抵抗で接続した高耐圧スイッチ素子群によって第１放電回路１５１ａを構成している。また、第１放電回路部１５ａは、第１光通信回路１６ａからの出力信号を電圧信号に変換し、第１放電回路１５１ａの高耐圧スイッチ素子群に加える電圧に応じてコレクタ電流を定電流制御する第１放電制御回路１５２ａを備えている。
第１放電回路部１５ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づく電流制御を可能とし、後述する光通信回路が用いられていることによって所望する波形に応じて細やかな電流制御が可能である。
第１光通信回路１６ａから入力されたＰＷＭ信号は抵抗１５２１とコンデンサ１５２２による復調回路によって電圧変化信号に変換される。
抵抗１５２１とコンデンサ１５２２による復調回路のカットオフ周波数は、ＰＷＭ信号の１／１０倍くらいの周波数にすることができ、ＰＷＭ信号の搬送周波数を５０ｋＨｚ程度に設定すればカットオフ周波数は５ｋＨｚ程度まで高くすることができ、数ｋＨｚで変化する信号をオペアンプ１５２３によるバッファ回路に入力することができる。
バッファ回路の出力は、次段のオペアンプ１５２４と第１放電回路１５１ａを構成するダーリントントランジスタ群の最下段のダーリントントランジスタのベースに加えられる。ダーリントントランジスタのエミッタには抵抗Ｒｅが接続され、かつ、エミッタはオペアンプ１５２４の作動増幅マイナス側端子に接続されているので、入力の電圧変化に応じて抵抗Ｒｅに流れる電流を制御できる定電流回路を構成している。即ち、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて、抵抗Ｒｅに流れる電流（＝放電電流）が制御されるものである。
また、１段目のオペアンプ１５２３の出力が一定の電圧（ツェナーダイオード１５２５のツェナー電圧）を超えた場合には、強制放電用トランジスタ１５２６にベース電流を流し第１放電回路１５１ａに流れる放電電流を最大化することができるようになっている。即ち、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号のデューティー比が一定値を超えた場合には、放電電流が最大化される。
なお、第２放電回路部１５ｂは、第１放電回路部１５ａと同様の構成である。
第１放電回路部１５ａは、半導体素子を用いて構成される定電流回路を用いている。放電回路には整流回路から得られた高電圧が印加されるため、本実施形態では、コレクタ－エミッタ間を多段に接続したダーリントントランジスタで構成し、それぞれのベース端子間を高抵抗で接続した高耐圧スイッチ素子群によって第１放電回路１５１ａを構成している。また、第１放電回路部１５ａは、第１光通信回路１６ａからの出力信号を電圧信号に変換し、第１放電回路１５１ａの高耐圧スイッチ素子群に加える電圧に応じてコレクタ電流を定電流制御する第１放電制御回路１５２ａを備えている。
第１放電回路部１５ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づく電流制御を可能とし、後述する光通信回路が用いられていることによって所望する波形に応じて細やかな電流制御が可能である。
第１光通信回路１６ａから入力されたＰＷＭ信号は抵抗１５２１とコンデンサ１５２２による復調回路によって電圧変化信号に変換される。
抵抗１５２１とコンデンサ１５２２による復調回路のカットオフ周波数は、ＰＷＭ信号の１／１０倍くらいの周波数にすることができ、ＰＷＭ信号の搬送周波数を５０ｋＨｚ程度に設定すればカットオフ周波数は５ｋＨｚ程度まで高くすることができ、数ｋＨｚで変化する信号をオペアンプ１５２３によるバッファ回路に入力することができる。
バッファ回路の出力は、次段のオペアンプ１５２４と第１放電回路１５１ａを構成するダーリントントランジスタ群の最下段のダーリントントランジスタのベースに加えられる。ダーリントントランジスタのエミッタには抵抗Ｒｅが接続され、かつ、エミッタはオペアンプ１５２４の作動増幅マイナス側端子に接続されているので、入力の電圧変化に応じて抵抗Ｒｅに流れる電流を制御できる定電流回路を構成している。即ち、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて、抵抗Ｒｅに流れる電流（＝放電電流）が制御されるものである。
また、１段目のオペアンプ１５２３の出力が一定の電圧（ツェナーダイオード１５２５のツェナー電圧）を超えた場合には、強制放電用トランジスタ１５２６にベース電流を流し第１放電回路１５１ａに流れる放電電流を最大化することができるようになっている。即ち、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号のデューティー比が一定値を超えた場合には、放電電流が最大化される。
なお、第２放電回路部１５ｂは、第１放電回路部１５ａと同様の構成である。
【0028】
第１放電回路部１５ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて、第１パルス昇圧回路１２ａ（波形生成昇圧回路部）からの出力（振幅）がゼロである期間、即ち、図４（ａ）における期間Ｔａ２において、第１放電回路１５１ａに流れる放電電流を最大化させる。
また、第１放電回路部１５ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて、第１パルス昇圧回路１２ａ（波形生成昇圧回路部）からの出力（振幅）が減少していく期間、即ち、図４（ａ）における期間Ｔａ１において、当該出力（振幅）の減少程度に応じて放電回路による放電量を増加させる。
図７は、第１放電回路部１５ａにおける放電電流制御の概念を説明する図である。図７の上段側は第１パルス昇圧回路１２ａからの出力波形、下段側は第１放電回路部１５ａにおける放電電流の大きさを示す概念図である。
図７に示されるように、第１パルス昇圧回路１２ａからの出力（振幅）が減少していく期間Ｔａ１において、出力（振幅）の減少スピードが大きくなるに従い、放電電流も大きくしており、出力（振幅）がゼロである期間Ｔａ２では、放電電流が最大化される。これにより第１整流回路１３ａの平滑コンデンサ１３１、１３２のチャージ量が制御される。
当該制御が制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて行われるものであるが、本実施形態の電位治療器１では、次に説明する通信回路を備えることにより、マイコン側と高圧回路側とを絶縁しつつ、高速且つ細やかな制御で整流回路１３のコンデンサの放電を行うことができる。
なお、上記説明は負側の第２放電回路部１５ｂについても同様であり、図４（ｂ）の期間Ｔｂ１において出力（振幅）の減少程度に応じて放電回路による放電量が増加され、期間Ｔｂ２において放電量が最大化される。
また、第１放電回路部１５ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて、第１パルス昇圧回路１２ａ（波形生成昇圧回路部）からの出力（振幅）が減少していく期間、即ち、図４（ａ）における期間Ｔａ１において、当該出力（振幅）の減少程度に応じて放電回路による放電量を増加させる。
図７は、第１放電回路部１５ａにおける放電電流制御の概念を説明する図である。図７の上段側は第１パルス昇圧回路１２ａからの出力波形、下段側は第１放電回路部１５ａにおける放電電流の大きさを示す概念図である。
図７に示されるように、第１パルス昇圧回路１２ａからの出力（振幅）が減少していく期間Ｔａ１において、出力（振幅）の減少スピードが大きくなるに従い、放電電流も大きくしており、出力（振幅）がゼロである期間Ｔａ２では、放電電流が最大化される。これにより第１整流回路１３ａの平滑コンデンサ１３１、１３２のチャージ量が制御される。
当該制御が制御マイコン２０からのＰＷＭ信号に基づいて行われるものであるが、本実施形態の電位治療器１では、次に説明する通信回路を備えることにより、マイコン側と高圧回路側とを絶縁しつつ、高速且つ細やかな制御で整流回路１３のコンデンサの放電を行うことができる。
なお、上記説明は負側の第２放電回路部１５ｂについても同様であり、図４（ｂ）の期間Ｔｂ１において出力（振幅）の減少程度に応じて放電回路による放電量が増加され、期間Ｔｂ２において放電量が最大化される。
【0029】
図８は、第１光通信回路１６ａを示す回路図である。
第１光通信回路１６ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号を光に変換する発光素子（本実施形態では赤外線発光ダイオード）１６２と、発光素子１６２から出力される光を受光して電気信号に変換する受光素子（本実施形態ではフォトダイオード）１６４とで構成される通信ユニットを有する。通信ユニットは、耐圧の高いフォトカプラなどの一般部品で構成することも考えられるが、高圧電位治療器の最高ピーク電圧である１４，０００Ｖに対応したフォトカプラを一般市販品として入手することは困難であり、本実施形態では、赤外線発光ダイオードとフォトダイオードを充分な絶縁距離を保った上で透明（発光部が発する光に対して透明）な樹脂（絶縁性光伝導体１６３）にてモールドした構成としている。即ち、第１光通信回路１６ａは、発光素子（発光部）１６２と、受光素子（受光部）１６４と、これらを絶縁しつつ光学的に結合する絶縁性光伝導体１６３と、を備えている。
制御マイコン２０から出力されるＰＷＭ信号は、スイッチングトランジスタ１６１のベースに供給され、コレクタに接続されている赤外線発光ダイオード１６２をＰＷＭ動作（発光）させる。
ＰＷＭ信号に基づいて点滅する赤外光は絶縁性光伝導体（本実施形態で使用しているのはエポキシ樹脂）１６３を通り、相手側の逆バイアスをかけたフォトダイオード１６４に届き、フォトダイオード１６４に電流が流れる。
この電流に基づいて、トランジスタ１６５、１６６をスイッチングすることによって、高電圧でも安全に絶縁された回路に対し応答速度の速いＰＷＭ出力を得る（第１放電回路部１５ａへ入力する）ことが出来る。応答速度の速いＰＷＭ信号を伝達できることにより、細やかな制御を行うことができるものである。
なお、第２光通信回路１６ｂは、第１光通信回路１６ａと同様の構成である。
第１光通信回路１６ａは、制御マイコン２０からのＰＷＭ信号を光に変換する発光素子（本実施形態では赤外線発光ダイオード）１６２と、発光素子１６２から出力される光を受光して電気信号に変換する受光素子（本実施形態ではフォトダイオード）１６４とで構成される通信ユニットを有する。通信ユニットは、耐圧の高いフォトカプラなどの一般部品で構成することも考えられるが、高圧電位治療器の最高ピーク電圧である１４，０００Ｖに対応したフォトカプラを一般市販品として入手することは困難であり、本実施形態では、赤外線発光ダイオードとフォトダイオードを充分な絶縁距離を保った上で透明（発光部が発する光に対して透明）な樹脂（絶縁性光伝導体１６３）にてモールドした構成としている。即ち、第１光通信回路１６ａは、発光素子（発光部）１６２と、受光素子（受光部）１６４と、これらを絶縁しつつ光学的に結合する絶縁性光伝導体１６３と、を備えている。
制御マイコン２０から出力されるＰＷＭ信号は、スイッチングトランジスタ１６１のベースに供給され、コレクタに接続されている赤外線発光ダイオード１６２をＰＷＭ動作（発光）させる。
ＰＷＭ信号に基づいて点滅する赤外光は絶縁性光伝導体（本実施形態で使用しているのはエポキシ樹脂）１６３を通り、相手側の逆バイアスをかけたフォトダイオード１６４に届き、フォトダイオード１６４に電流が流れる。
この電流に基づいて、トランジスタ１６５、１６６をスイッチングすることによって、高電圧でも安全に絶縁された回路に対し応答速度の速いＰＷＭ出力を得る（第１放電回路部１５ａへ入力する）ことが出来る。応答速度の速いＰＷＭ信号を伝達できることにより、細やかな制御を行うことができるものである。
なお、第２光通信回路１６ｂは、第１光通信回路１６ａと同様の構成である。
【0030】
図９は、第１、第２整流回路、出力回路からの出力波形の一例を示す図であり、図９（ａ）は第１整流回路１３ａの出力波形（正側の高圧出力波形）、図９（ｂ）は第２整流回路１３ｂの出力波形（負側の高圧出力波形）、図９（ｃ）は、出力回路１４の出力波形（高圧交流波形）をそれぞれ示す。
一方、図１０（ａ）～（ｃ）は、放電回路のダーリントントランジスタ群による放電が行われない場合の出力波形を示す図であり、図９（ａ）～（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
放電回路のダーリントントランジスタ群による放電がされない場合、周波数がある程度高くなってくると、図１０（ａ）～（ｃ）に示されるように、整流回路のコンデンサのチャージ電圧が下がりきらないことによって、求める波形（ここの例では正弦波）に対して、波形がなまった状態となり、振幅が低下する問題がある。正側の高圧出力波形（図１０（ａ））、負側の高圧出力波形（図１０（ｂ））の何れについても、昇圧回路からの出力が減少していく際に整流回路のコンデンサのチャージ電圧が下がりきらず、結果として所望の波形より出力が大きくなってしまっている。このような正側の高圧出力波形（図１０（ａ））、負側の高圧出力波形（図１０（ｂ））が、出力回路で足し合わされる結果、図１０（ｃ）に示されるような、なまった波形となり、振幅が低下するものである。
これに対し、本実施形態の電位治療器１では、上記の各回路機能部を備えることにより、図７で説明したように、昇圧回路からの出力の振幅が減少していく期間Ｔａ１において、振幅の減少スピードが大きくなるに従い、放電電流を徐々に大きくする制御が行われるため、図９（ａ）～（ｃ）に示されるように、波形のなまりと振幅の低下を抑制することができる。即ち、整流回路のコンデンサのチャージ電圧を適切に制御することが可能であるため、正側の高圧出力波形（図９（ａ））、負側の高圧出力波形（図９（ｂ））の何れについても、所望の波形が得られ、その結果、出力回路からの出力波形（図９（ｃ））においても所望の波形（ここの例では正弦波）が得られるものである。
一方、図１０（ａ）～（ｃ）は、放電回路のダーリントントランジスタ群による放電が行われない場合の出力波形を示す図であり、図９（ａ）～（ｃ）にそれぞれ対応する図である。
放電回路のダーリントントランジスタ群による放電がされない場合、周波数がある程度高くなってくると、図１０（ａ）～（ｃ）に示されるように、整流回路のコンデンサのチャージ電圧が下がりきらないことによって、求める波形（ここの例では正弦波）に対して、波形がなまった状態となり、振幅が低下する問題がある。正側の高圧出力波形（図１０（ａ））、負側の高圧出力波形（図１０（ｂ））の何れについても、昇圧回路からの出力が減少していく際に整流回路のコンデンサのチャージ電圧が下がりきらず、結果として所望の波形より出力が大きくなってしまっている。このような正側の高圧出力波形（図１０（ａ））、負側の高圧出力波形（図１０（ｂ））が、出力回路で足し合わされる結果、図１０（ｃ）に示されるような、なまった波形となり、振幅が低下するものである。
これに対し、本実施形態の電位治療器１では、上記の各回路機能部を備えることにより、図７で説明したように、昇圧回路からの出力の振幅が減少していく期間Ｔａ１において、振幅の減少スピードが大きくなるに従い、放電電流を徐々に大きくする制御が行われるため、図９（ａ）～（ｃ）に示されるように、波形のなまりと振幅の低下を抑制することができる。即ち、整流回路のコンデンサのチャージ電圧を適切に制御することが可能であるため、正側の高圧出力波形（図９（ａ））、負側の高圧出力波形（図９（ｂ））の何れについても、所望の波形が得られ、その結果、出力回路からの出力波形（図９（ｃ））においても所望の波形（ここの例では正弦波）が得られるものである。
【0031】
上記構成の波形生成出力部１０によれば、出力波形の周波数が高いような場合においても、出力波形がなまってしまい、振幅が低下することを抑制することができる。さらに言えば、出力波形の周波数が変動しても、これに合わせて波形のなまりと振幅の低下を抑制するように放電電流を細かく調整するといった細やかな制御が可能である。これにより、出力波形の周波数の変動幅を大きくしても所望の波形を得ることが可能となる。
【0032】
なお、マイコン側との絶縁をしつつ、放電回路の制御を行うものとして、絶縁トランスを用いるものも考えられる。
図１１に、そのような例を示した。
図１１の回路例では、絶縁トランス１５２８の１次側に、制御マイコン２０からの信号によって入力信号の振幅を増減させることが可能なトランス駆動回路１５２７を設けており、これによって２次側の出力電圧を変化させることが出来る。
２次側に発生した交流電圧は、整流回路１５２９によってコンデンサにチャージされて直流になるが、この電圧が放電回路１５１ａ´を構成するダーリントントランジスタ群の最下段のダーリントントランジスタのベースに加えられることにより、エミッタに接続された抵抗Ｒｅを介して電流が流れる。
抵抗Ｒｅに流れる電流が増加すると、最下段トランジスタのエミッタ電圧が上昇し、ベースに加えられた電圧で電流が制御される定電流回路として機能する。これにより、放電電流を制御し、出力波形のなまりと振幅の低下を抑制するこができる。
この定電流回路は、最下段トランジスタのベースに加える電圧を変化させることによって電流を変化させることが出来るようになるが、整流回路のコンデンサは小さくするとリプルが発生するため一定以上の容量が必要となる。このため、コンデンサにチャージされた電圧は一定の時定数で変化せざるをえなく、急峻に変化をさせることが出来ない。
このため、絶縁トランスを用いた図１１の放電回路では、回路の仕様として低い周波数においては出力波形のなまりと振幅の低下を抑制するこができるが、出力波形の周波数が高い周波数になると、出力波形のなまりと振幅の低下が生じてしまうという問題がある。即ち、回路特性によって、波形のなまりと振幅の低下を抑制可能な出力波形の周波数の範囲が決まってしまい、多様な周波数に対応させることが難しいという問題がある。
これに対し、波形生成出力部１０では、上記で説明した各回路機能部を備えることにより、高速且つ細やかな制御で整流回路のコンデンサの放電を行うことができ、広い範囲の周波数において出力波形がなまってしまい、振幅が低下することを抑制することができる。
図１１に、そのような例を示した。
図１１の回路例では、絶縁トランス１５２８の１次側に、制御マイコン２０からの信号によって入力信号の振幅を増減させることが可能なトランス駆動回路１５２７を設けており、これによって２次側の出力電圧を変化させることが出来る。
２次側に発生した交流電圧は、整流回路１５２９によってコンデンサにチャージされて直流になるが、この電圧が放電回路１５１ａ´を構成するダーリントントランジスタ群の最下段のダーリントントランジスタのベースに加えられることにより、エミッタに接続された抵抗Ｒｅを介して電流が流れる。
抵抗Ｒｅに流れる電流が増加すると、最下段トランジスタのエミッタ電圧が上昇し、ベースに加えられた電圧で電流が制御される定電流回路として機能する。これにより、放電電流を制御し、出力波形のなまりと振幅の低下を抑制するこができる。
この定電流回路は、最下段トランジスタのベースに加える電圧を変化させることによって電流を変化させることが出来るようになるが、整流回路のコンデンサは小さくするとリプルが発生するため一定以上の容量が必要となる。このため、コンデンサにチャージされた電圧は一定の時定数で変化せざるをえなく、急峻に変化をさせることが出来ない。
このため、絶縁トランスを用いた図１１の放電回路では、回路の仕様として低い周波数においては出力波形のなまりと振幅の低下を抑制するこができるが、出力波形の周波数が高い周波数になると、出力波形のなまりと振幅の低下が生じてしまうという問題がある。即ち、回路特性によって、波形のなまりと振幅の低下を抑制可能な出力波形の周波数の範囲が決まってしまい、多様な周波数に対応させることが難しいという問題がある。
これに対し、波形生成出力部１０では、上記で説明した各回路機能部を備えることにより、高速且つ細やかな制御で整流回路のコンデンサの放電を行うことができ、広い範囲の周波数において出力波形がなまってしまい、振幅が低下することを抑制することができる。
【0033】
なお、上記説明では、“制御部からの制御信号を電気的に絶縁しつつ前記放電回路部へ伝える通信回路部”の例として、応答性の高い光通信回路を用いているが、同等の応答性が可能な電波を用いた通信回路（電波通信回路部）を用いることもできる。たとえば、昨今携帯機器に多く用いられているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を用いた通信などでも構成が可能である。
【0034】
また、上記説明では、出力波形の例として正弦波を用いて説明をしているが、以下でも例示されるように、任意の出力波形に対応することができる（直流波形（出力が一定で変化が無いもの）を除いて、上記説明の放電による効果を得ることができる。）。
【0035】
次に、本実施形態の電位治療器１の“就寝モード”について説明する。
【0036】
“就寝モード”は、寝つきが悪いような場合において使用者を眠りへと誘導させる機能であり、使用者が寝つけない状態であると判別された場合に、０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数で、高い電位を印加することによって、脳波をリラックス状態や睡眠時の周波数（α波（８～１４Ｈｚ），θ波（４～７Ｈｚ），δ波（０．５～３Ｈｚ））へと誘導するものである。
図１２は、就寝モードにおける出力波形の例を示す図であり、図１２（ａ）が、“第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形”であり、図１２（ｂ）が、“第１の出力電圧よりも振幅が低い第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形”に該当する。
ここでは、第１の出力波形と第２の出力波形が同じ周波数であるものを例としており、何れも０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する矩形波である。第１の出力電圧は、その波高が－４５００Ｖであり、第２の出力電圧は、その波高が－１０００Ｖである。なおここではマイナスの出力を例としているが、プラスの出力であってもよく、プラスとマイナスの混合であってもよい。
矩形波は高周波成分を有するものであるが、このような高周波部分（矩形波の立ち上がりや立下り部分）を有する波形に対しても、上記で説明した各回路機能部を備えることにより、波形のなまりや振幅の低下を抑制して、高い電圧の出力を行うことができる。
図１２は、就寝モードにおける出力波形の例を示す図であり、図１２（ａ）が、“第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形”であり、図１２（ｂ）が、“第１の出力電圧よりも振幅が低い第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形”に該当する。
ここでは、第１の出力波形と第２の出力波形が同じ周波数であるものを例としており、何れも０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する矩形波である。第１の出力電圧は、その波高が－４５００Ｖであり、第２の出力電圧は、その波高が－１０００Ｖである。なおここではマイナスの出力を例としているが、プラスの出力であってもよく、プラスとマイナスの混合であってもよい。
矩形波は高周波成分を有するものであるが、このような高周波部分（矩形波の立ち上がりや立下り部分）を有する波形に対しても、上記で説明した各回路機能部を備えることにより、波形のなまりや振幅の低下を抑制して、高い電圧の出力を行うことができる。
【0037】
図１３は、就寝モードの動作例の説明するための説明図である。使用者から得られる睡眠状態（即ち、通信部３０が受信する情報）としての、“目覚め”を薄いグレー、“浅い睡眠”を濃いグレー、“深い睡眠”を黒で表している。
図１３では、時間経過（横軸）と共に使用者の睡眠状態が変化する例をＡ～Ｅの５つ示しており、そのそれぞれに対して、電位治療器１がどのような出力処理を行うのかを示している。
図１３では、時間経過（横軸）と共に使用者の睡眠状態が変化する例をＡ～Ｅの５つ示しており、そのそれぞれに対して、電位治療器１がどのような出力処理を行うのかを示している。
【0038】
先ず、就寝モードの開始（０分）から、第１の基準時点Ｔ１までの期間において、低出力である第２の出力波形（図１２（ｂ））を波形生成出力部において生成、出力する。
第１の基準時点Ｔ１までに睡眠状態（即ち、“浅い睡眠”又は“深い睡眠”の状態）にあることを示す情報が得られた場合（パターンＡ、Ｂ）と、“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＣ～Ｅ）で、異なる動作となる。Ｔ１までに睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、そのまま低出力である第２の出力波形の出力を継続し、一方、“目覚め”の状態が続いている場合には、高出力である第１の出力波形（図１２（ａ））を波形生成出力部において生成、出力する。即ち、“就寝モードの開始から第１の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。なお、ここでの周波数は、８～１４Ｈｚの範囲であることが好ましい。
就寝時に一定期間（Ｔ１）経過後も“目覚め”が続いている、即ち、寝つきが悪い状態であると判断された場合に、より高い出力にて、脳波の誘導（睡眠への誘導）を行うものである。
なお、ここではＴ１の例として３０分であるものを示している。Ｔ１は“寝つきが悪い”として判断する任意の期間を設定することができるが、例えば、２０～４０分の範囲であることが好ましい。またＴ１を使用者に設定させるようなものであってもよい。
第１の基準時点Ｔ１までに睡眠状態（即ち、“浅い睡眠”又は“深い睡眠”の状態）にあることを示す情報が得られた場合（パターンＡ、Ｂ）と、“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＣ～Ｅ）で、異なる動作となる。Ｔ１までに睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、そのまま低出力である第２の出力波形の出力を継続し、一方、“目覚め”の状態が続いている場合には、高出力である第１の出力波形（図１２（ａ））を波形生成出力部において生成、出力する。即ち、“就寝モードの開始から第１の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合に、波形生成出力部において第１の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。なお、ここでの周波数は、８～１４Ｈｚの範囲であることが好ましい。
就寝時に一定期間（Ｔ１）経過後も“目覚め”が続いている、即ち、寝つきが悪い状態であると判断された場合に、より高い出力にて、脳波の誘導（睡眠への誘導）を行うものである。
なお、ここではＴ１の例として３０分であるものを示している。Ｔ１は“寝つきが悪い”として判断する任意の期間を設定することができるが、例えば、２０～４０分の範囲であることが好ましい。またＴ１を使用者に設定させるようなものであってもよい。
【0039】
第１の基準時点Ｔ１で“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＣ～Ｅ）は、第１の出力が行われ、これが第２の基準時点Ｔ２まで継続される。
第２の基準時点Ｔ２までに睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＣ、Ｄ）と、“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＥ）で、異なる動作となる。睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、第１の出力を停止し、低出力である第２の出力を行う。一方、“目覚め”の状態が続いている場合には、高出力である第１の出力を継続する。即ち、“第１の出力波形を出力後、第２の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合に、第１の出力波形の出力を停止する”ものである。
睡眠状態へと移行したと判断された場合に低出力に戻し、一方で依然として目覚めの状態が続いている場合には高出力である第１の出力を継続することで、眠りへの誘導を継続するものである。なお、ここでの周波数は、０．５～３Ｈｚの範囲であることが好ましい。
ここではＴ２の例として７０分（Ｔ１から４０分後）であるものを示している。Ｔ２についても任意の期間を設定することができるが、例えば、６０～８０分の範囲であることが好ましい。またＴ２について使用者に設定させるようなものであってもよい。
第２の基準時点Ｔ２までに睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＣ、Ｄ）と、“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＥ）で、異なる動作となる。睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、第１の出力を停止し、低出力である第２の出力を行う。一方、“目覚め”の状態が続いている場合には、高出力である第１の出力を継続する。即ち、“第１の出力波形を出力後、第２の基準時点までに睡眠情報取得部において睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合に、第１の出力波形の出力を停止する”ものである。
睡眠状態へと移行したと判断された場合に低出力に戻し、一方で依然として目覚めの状態が続いている場合には高出力である第１の出力を継続することで、眠りへの誘導を継続するものである。なお、ここでの周波数は、０．５～３Ｈｚの範囲であることが好ましい。
ここではＴ２の例として７０分（Ｔ１から４０分後）であるものを示している。Ｔ２についても任意の期間を設定することができるが、例えば、６０～８０分の範囲であることが好ましい。またＴ２について使用者に設定させるようなものであってもよい。
【0040】
上記のように第２の基準時点Ｔ２で“目覚め”の状態が続いている場合（パターンＥ）は、第１の出力が継続して行われ、これが第３の基準時点Ｔ３まで継続される。
第３の基準時点Ｔ３まで第１の出力を行った後は、第１の出力を停止し、低出力である第２の出力を行う。即ち、“第１の出力波形を出力したまま第３の基準時点に至った場合に、第１の出力波形の出力を停止する”ものである。
うまく睡眠誘導ができないような場合において、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止するものである。なお、この後の第２の出力は、０．５～８Ｈｚの範囲の周波数とすることが好ましい。
ここではＴ３の例として９０分（Ｔ２から２０分後）であるものを示している。Ｔ３についても任意の期間を設定することができるが、例えば、８０～１００分の範囲であることが好ましい。またＴ３について使用者に設定させるようなものであってもよい。
第３の基準時点Ｔ３まで第１の出力を行った後は、第１の出力を停止し、低出力である第２の出力を行う。即ち、“第１の出力波形を出力したまま第３の基準時点に至った場合に、第１の出力波形の出力を停止する”ものである。
うまく睡眠誘導ができないような場合において、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止するものである。なお、この後の第２の出力は、０．５～８Ｈｚの範囲の周波数とすることが好ましい。
ここではＴ３の例として９０分（Ｔ２から２０分後）であるものを示している。Ｔ３についても任意の期間を設定することができるが、例えば、８０～１００分の範囲であることが好ましい。またＴ３について使用者に設定させるようなものであってもよい。
【0041】
第１の基準時点Ｔ１で睡眠状態（即ち、“浅い睡眠”又は“深い睡眠”の状態）にあることを示す情報が得られている場合（パターンＡ、Ｂ）、第２の出力が第３の基準時点Ｔ３まで継続される。
第３の基準時点Ｔ３までに、深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＡ）と、これが得られなかった場合（パターンＢ）で、異なる動作となる。深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、引き続き低出力である第２の出力を行う。一方、深い睡眠状態に至らなかった場合には、高出力である第１の出力を行う。即ち、“浅い睡眠状態を示す情報を、第１の睡眠情報、深い睡眠状態を示す情報を第２の睡眠情報”とした場合に、“第１の基準時点までに第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに睡眠情報取得部において第２の睡眠情報が得られなかった場合、第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。
一旦睡眠状態に入ったと判断され、出力を低出力としていたが、一定期間内に“深い眠り”に至っていないような場合に、再度高出力にして深い眠りへの誘導を行うものである。なお、ここでの周波数は、０．５～８Ｈｚの範囲であることが好ましい。再度の高出力は、基準時点Ｔ６まで行われる。高出力を有限としているのは、上記と同様に、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止しているものである。
ここではＴ３として、パターンＥの第１の出力の終期と同じものを例としているが、両者を違う期間として設定するものであっても構わない。また、Ｔ６の例として１３０分（Ｔ３から４０分後）であるものを示している。Ｔ６についても任意の期間を設定することができるが、例えば、１２０～１４０分の範囲であることが好ましい。またＴ６について使用者に設定させるようなものであってもよい。
第３の基準時点Ｔ３までに、深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＡ）と、これが得られなかった場合（パターンＢ）で、異なる動作となる。深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、引き続き低出力である第２の出力を行う。一方、深い睡眠状態に至らなかった場合には、高出力である第１の出力を行う。即ち、“浅い睡眠状態を示す情報を、第１の睡眠情報、深い睡眠状態を示す情報を第２の睡眠情報”とした場合に、“第１の基準時点までに第１の睡眠情報が得られた場合であって、第３の基準時点までに睡眠情報取得部において第２の睡眠情報が得られなかった場合、第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。
一旦睡眠状態に入ったと判断され、出力を低出力としていたが、一定期間内に“深い眠り”に至っていないような場合に、再度高出力にして深い眠りへの誘導を行うものである。なお、ここでの周波数は、０．５～８Ｈｚの範囲であることが好ましい。再度の高出力は、基準時点Ｔ６まで行われる。高出力を有限としているのは、上記と同様に、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止しているものである。
ここではＴ３として、パターンＥの第１の出力の終期と同じものを例としているが、両者を違う期間として設定するものであっても構わない。また、Ｔ６の例として１３０分（Ｔ３から４０分後）であるものを示している。Ｔ６についても任意の期間を設定することができるが、例えば、１２０～１４０分の範囲であることが好ましい。またＴ６について使用者に設定させるようなものであってもよい。
【0042】
第１の基準時点Ｔ１で“目覚め”の状態が続いていたが、第２の基準時点Ｔ２までに浅い睡眠の状態である情報が得られている場合、第２の基準時点Ｔ２から、第２の出力が第４の基準時点Ｔ４まで行われる（パターンＣ、Ｄ）。
第４の基準時点Ｔ４までに、深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＣ）と、これが得られなかった場合（パターンＤ）で、異なる動作となる。深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、引き続き低出力である第２の出力を行う。一方、深い睡眠状態に至らなかった場合には、高出力である第１の出力を行う。即ち、“浅い睡眠状態を示す情報を、第１の睡眠情報、深い睡眠状態を示す情報を第２の睡眠情報”とした場合に、“第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに睡眠情報取得部において第２の睡眠情報が得られなかった場合、第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。
一旦睡眠状態に入ったと判断され、出力を低出力としていたが、一定期間内に“深い眠り”に至っていないような場合に、再度高出力にして深い眠りへの誘導を行うものである。なお、ここでの周波数は、０．５～８Ｈｚの範囲であることが好ましい。再度の高出力は、基準時点Ｔ５まで行われる。高出力を有限としているのは、上記と同様に、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止しているものである。
ここでは、Ｔ４の例として１００分（Ｔ２から３０分後）、Ｔ５の例として１２０分（Ｔ４から２０分後）であるものを示している。Ｔ４、Ｔ６についても任意の期間を設定することができるが、例えば、Ｔ４は９０～１１０分の範囲、Ｔ５は１１０～１３０分の範囲であることが好ましい。またＴ４、Ｔ５について使用者に設定させるようなものであってもよい。
第４の基準時点Ｔ４までに、深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合（パターンＣ）と、これが得られなかった場合（パターンＤ）で、異なる動作となる。深い睡眠状態にあることを示す情報が得られた場合には、引き続き低出力である第２の出力を行う。一方、深い睡眠状態に至らなかった場合には、高出力である第１の出力を行う。即ち、“浅い睡眠状態を示す情報を、第１の睡眠情報、深い睡眠状態を示す情報を第２の睡眠情報”とした場合に、“第１の出力波形の出力の停止後、第４の基準時点までに睡眠情報取得部において第２の睡眠情報が得られなかった場合、第１の出力波形の生成、出力を行う”ものである。
一旦睡眠状態に入ったと判断され、出力を低出力としていたが、一定期間内に“深い眠り”に至っていないような場合に、再度高出力にして深い眠りへの誘導を行うものである。なお、ここでの周波数は、０．５～８Ｈｚの範囲であることが好ましい。再度の高出力は、基準時点Ｔ５まで行われる。高出力を有限としているのは、上記と同様に、高出力の電位を印加し続けるのは好ましくない場合も考えられるため、一定の時点で高出力を停止しているものである。
ここでは、Ｔ４の例として１００分（Ｔ２から３０分後）、Ｔ５の例として１２０分（Ｔ４から２０分後）であるものを示している。Ｔ４、Ｔ６についても任意の期間を設定することができるが、例えば、Ｔ４は９０～１１０分の範囲、Ｔ５は１１０～１３０分の範囲であることが好ましい。またＴ４、Ｔ５について使用者に設定させるようなものであってもよい。
【0043】
以上のように、就寝後の一定期間内に、寝つきが悪い、或いは深い眠りに入っていかないと判断されるような場合において、使用者を眠りへと誘導させる高出力を行いつつも、うまく睡眠誘導ができないような場合においては、無理にこれを継続せずに一定の時点で高出力を停止するようにしている。
【0044】
図１４と、図１５は、就寝モードにおける処理の一例の概略を示したフローチャートであり、これに基づいて、就寝モードについて再度説明する。
図１４、図１５の各処理は、通信部３０からの情報の取得や波形生成出力部１０に対する制御を行うこと等によって、基本的に制御マイコン２０上で実行される。
なおここでは、制御マイコンが各種データ等に基づいて下記説明する処理を実行するもの、即ち、汎用的なマイコン上で機能がソフトウェア的に構成されるものを例としているが、本発明をこれに限るものではない。各処理機能部が専用回路等によってハード的に一体若しくは個別に構成されるようなものであってもよい。各処理機能が専用回路的にハード的に構成される、若しくは、汎用回路上でソフト的に構成される、又はこれらの組み合わせ等とするかは、適宜選択可能なものである。
図１４、図１５の各処理は、通信部３０からの情報の取得や波形生成出力部１０に対する制御を行うこと等によって、基本的に制御マイコン２０上で実行される。
なおここでは、制御マイコンが各種データ等に基づいて下記説明する処理を実行するもの、即ち、汎用的なマイコン上で機能がソフトウェア的に構成されるものを例としているが、本発明をこれに限るものではない。各処理機能部が専用回路等によってハード的に一体若しくは個別に構成されるようなものであってもよい。各処理機能が専用回路的にハード的に構成される、若しくは、汎用回路上でソフト的に構成される、又はこれらの組み合わせ等とするかは、適宜選択可能なものである。
【0045】
使用者が、脳波センサデバイス４００を装着しつつ、スマホ等の携帯端末３００の対応のアプリを実行すること等により、睡眠情報を電位治療器１に送れるようにする。また、表示部／操作部４０に対する使用者の操作等によって、電位治療器１の就寝モードを実行させることで、図１４の処理が開始される。
ステップ１０１では、初期化処理として変数Ｓに０を代入する。変数Ｓは、睡眠のステータス情報を示す変数であり、“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３である。
ステップ１０１では、初期化処理として変数Ｓに０を代入する。変数Ｓは、睡眠のステータス情報を示す変数であり、“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３である。
【0046】
続くステップ１０２では、“波形出力処理”を行う。図１５がステップ１０２で行われる“波形出力処理”を示すフローチャートである。ＮとＴは波形出力処理に渡す引数である。Ｎは第１の出力か第２の出力かを示す情報であり、ここの例では１，２の値である。ＴはＴ１～Ｔ６の各基準時点を示す情報であり、ここの例では図１３で説明した“３０分”等の時間情報である。
ステップ１０２では、Ｎ＝２、Ｔ＝Ｔ１（本実施形態では“３０分”）にて“波形出力処理”を呼び出している。第１の基準時点Ｔ１まで第２の出力を行わせるものとなる。
ステップ１０２では、Ｎ＝２、Ｔ＝Ｔ１（本実施形態では“３０分”）にて“波形出力処理”を呼び出している。第１の基準時点Ｔ１まで第２の出力を行わせるものとなる。
【0047】
図１５を参照しつつ、“波形出力処理”の説明を行う。
ステップ２０１では、波形生成出力部に第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形（図１２（ｂ））の生成、出力を行わせる。
続くステップ２０２では、通信部３０による携帯端末３００との通信によって携帯端末３００から睡眠状態の情報を取得する。
ステップ２０３～２０６では、取得した睡眠状態の情報に応じて、変数Ｍに１～３の値を代入する。上述した変数Ｓと同様に、“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３である。
ステップ２０１では、波形生成出力部に第２の出力電圧で０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの周波数を有する第２の出力波形（図１２（ｂ））の生成、出力を行わせる。
続くステップ２０２では、通信部３０による携帯端末３００との通信によって携帯端末３００から睡眠状態の情報を取得する。
ステップ２０３～２０６では、取得した睡眠状態の情報に応じて、変数Ｍに１～３の値を代入する。上述した変数Ｓと同様に、“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３である。
【0048】
続いてＳとＭを比較して、Ｍの方が大きい場合には、ＳにＭを代入し（ステップ２０７：Ｙｅｓ→ステップ２０８）、そうでない場合（ステップ２０７：Ｎｏ）には、ステップ２０８をスキップする（即ち、Ｓの更新はされない）。
ステップ２０２～２０８の処理により、変数Ｓに睡眠のステータスを示す数値（“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３）が代入される。ここの例では、“目覚め”：１→“浅い睡眠”：２→“深い睡眠”：３の順方向にのみ更新が行われ、逆方向への更新は行われない。即ち、一度“浅い睡眠”の状態になった後は、例えその後に“目覚め”の状態になったとしても、ステータス情報Ｓとしては“浅い睡眠”としての情報が保持される。同様に、一度“深い睡眠”の状態になった場合は、その後に“目覚め”や“浅い睡眠”の状態になったとしても、ステータス情報Ｓとしては“深い睡眠”としての情報が保持される。
本実施形態では、就寝時の寝つきの助勢をすることを主な目的とし、一度目の“深い睡眠”になるべくスムースに至ることを重要視していることに関連してこのような処理としているが、Ｓを、最新の睡眠情報で常に更新するようなものであってもよい。
ステップ２０２～２０８の処理により、変数Ｓに睡眠のステータスを示す数値（“目覚め”は１、“浅い睡眠”は２、“深い睡眠”は３）が代入される。ここの例では、“目覚め”：１→“浅い睡眠”：２→“深い睡眠”：３の順方向にのみ更新が行われ、逆方向への更新は行われない。即ち、一度“浅い睡眠”の状態になった後は、例えその後に“目覚め”の状態になったとしても、ステータス情報Ｓとしては“浅い睡眠”としての情報が保持される。同様に、一度“深い睡眠”の状態になった場合は、その後に“目覚め”や“浅い睡眠”の状態になったとしても、ステータス情報Ｓとしては“深い睡眠”としての情報が保持される。
本実施形態では、就寝時の寝つきの助勢をすることを主な目的とし、一度目の“深い睡眠”になるべくスムースに至ることを重要視していることに関連してこのような処理としているが、Ｓを、最新の睡眠情報で常に更新するようなものであってもよい。
【0049】
ステップ２０９では、Ｔ（即ち、ここでは、Ｔ１＝３０分）が経過したか否かを判別し、Ｔが経過していない場合にはステップ２０１へと戻って上記の処理を繰り返し、Ｔが経過した場合には“波形出力処理”を終了する。
図１４のステップ１０２によって、Ｔ＝Ｔ１（本実施形態では３０分）にて“波形出力処理”が実行されているため、ステップ２０９では、第１の基準時点Ｔ１の経過を判別することになる。これにより、第１の基準時点Ｔ１まで第２の出力を行う共に、この間における睡眠のステータス情報が変数Ｓに格納されることになる。
図１４のステップ１０２によって、Ｔ＝Ｔ１（本実施形態では３０分）にて“波形出力処理”が実行されているため、ステップ２０９では、第１の基準時点Ｔ１の経過を判別することになる。これにより、第１の基準時点Ｔ１まで第２の出力を行う共に、この間における睡眠のステータス情報が変数Ｓに格納されることになる。
【0050】
図１４に戻って説明を続ける。
ステップ１０２の“波形出力処理”に続くステップ１０３では、Ｓの値を判別する。即ち、就寝モードの開始から第１の基準時点Ｔ１までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
この第１の基準時点Ｔ１までに深い睡眠に至っている場合には、睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を継続し（ステップ１０３：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する。なお、ステップ１１３における第２の出力は、停止の指示があるまでそのまま継続させるものであっても良いし、一定期間（“一定期間”は使用者に設定させてもよい）だけ出力するようなものであってもよい。以下でそれぞれ実行されるステップ１１３の処理についても同様である。
ステップ１０２の“波形出力処理”に続くステップ１０３では、Ｓの値を判別する。即ち、就寝モードの開始から第１の基準時点Ｔ１までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
この第１の基準時点Ｔ１までに深い睡眠に至っている場合には、睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を継続し（ステップ１０３：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する。なお、ステップ１１３における第２の出力は、停止の指示があるまでそのまま継続させるものであっても良いし、一定期間（“一定期間”は使用者に設定させてもよい）だけ出力するようなものであってもよい。以下でそれぞれ実行されるステップ１１３の処理についても同様である。
【0051】
第１の基準時点Ｔ１までに睡眠状態にあることを示す情報が得られない場合には、Ｎ＝１、Ｔ＝Ｔ２（本実施形態では“７０分”）にて“波形出力処理”を実行する（ステップ１０３：１→ステップ１０４）。“波形出力処理”は前述の説明の通りであり、第２の基準時点Ｔ２まで第１の出力を行わせつつ、この間における睡眠のステータス情報にて変数Ｓが更新されるものとなる。
ステップ１０４に続くステップ１０５では、Ｓの値が１であるか否かを判別する。即ち、第２の基準時点Ｔ２まで目覚めの状態が続いているか否かを判別するものである。
第２の基準時点Ｔ２まで目覚めの状態が続いていた場合には、第１の出力を第３の基準時点Ｔ３まで行い（ステップ１０５：Ｙｅｓ→ステップ１０９）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＥ）。
ステップ１０４に続くステップ１０５では、Ｓの値が１であるか否かを判別する。即ち、第２の基準時点Ｔ２まで目覚めの状態が続いているか否かを判別するものである。
第２の基準時点Ｔ２まで目覚めの状態が続いていた場合には、第１の出力を第３の基準時点Ｔ３まで行い（ステップ１０５：Ｙｅｓ→ステップ１０９）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＥ）。
【0052】
ステップ１０６では、Ｎ＝２、Ｔ＝Ｔ４（本実施形態では“１００分”）にて“波形出力処理”を実行する。第４の基準時点Ｔ４まで第２の出力を行わせつつ、この間における睡眠のステータス情報にて変数Ｓが更新されるものとなる。
ステップ１０６に続くステップ１０７では、Ｓの値を判別する。即ち、第４の基準時点Ｔ４までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
第４の基準時点Ｔ４までに深い睡眠に至っている場合には、それ以上の睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を行って（ステップ１０６：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＣ）。
第４の基準時点Ｔ４までに浅い睡眠に至っているが、深い睡眠には至っていない場合、第１の出力を第５の基準時点Ｔ５まで行い（ステップ１０７：２→ステップ１０８）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＤ）。
ステップ１０６に続くステップ１０７では、Ｓの値を判別する。即ち、第４の基準時点Ｔ４までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
第４の基準時点Ｔ４までに深い睡眠に至っている場合には、それ以上の睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を行って（ステップ１０６：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＣ）。
第４の基準時点Ｔ４までに浅い睡眠に至っているが、深い睡眠には至っていない場合、第１の出力を第５の基準時点Ｔ５まで行い（ステップ１０７：２→ステップ１０８）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＤ）。
【0053】
第１の基準時点Ｔ１までに浅い睡眠に至っているが、深い睡眠には至っていない場合、Ｎ＝２、Ｔ＝Ｔ３（本実施形態では“９０分”）にて“波形出力処理”を実行する（ステップ１０３：２→ステップ１１０）。第３の基準時点Ｔ３まで第２の出力を行わせつつ、この間における睡眠のステータス情報にて変数Ｓが更新されるものとなる。
ステップ１１０の“波形出力処理”に続くステップ１１１では、Ｓの値を判別する。即ち、第３の基準時点Ｔ３までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
第３の基準時点Ｔ３までに深い睡眠に至っている場合には、睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を行って（ステップ１１１：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＡ）。
第１の基準時点Ｔ１までに浅い睡眠に至っているが、第３の基準時点Ｔ３までに深い睡眠には至っていない場合、第３の基準時点Ｔ３から第６の基準時点Ｔ６まで第１の出力とし（ステップ１１１：２→ステップ１１２）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＢ）。
なお、前述のごとく本実施形態ではＳは一方向的に更新されるため、ステップ１０９でＳが１であることはない。
ステップ１１０の“波形出力処理”に続くステップ１１１では、Ｓの値を判別する。即ち、第３の基準時点Ｔ３までにどのような睡眠状態に至ったかを判別するものである。
第３の基準時点Ｔ３までに深い睡眠に至っている場合には、睡眠誘導の必要は無いと判断され、第２の出力を行って（ステップ１１１：３→ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＡ）。
第１の基準時点Ｔ１までに浅い睡眠に至っているが、第３の基準時点Ｔ３までに深い睡眠には至っていない場合、第３の基準時点Ｔ３から第６の基準時点Ｔ６まで第１の出力とし（ステップ１１１：２→ステップ１１２）、その後第１の出力を停止して第２の出力を行って（ステップ１１３）、就寝モードを終了する（パターンＢ）。
なお、前述のごとく本実施形態ではＳは一方向的に更新されるため、ステップ１０９でＳが１であることはない。
【0054】
以上のごとく、本実施形態の電位治療器１によれば、就寝後の一定期間内に、寝つきが悪い、或いは深い眠りに入っていないと判断されるような場合において、使用者を眠りへと誘導させるような処理を行うことが可能である。
加えて、使用者を眠りへと誘導させる高出力を行いつつも、うまく睡眠誘導ができないような場合においては、無理にこれを継続せずに一定の時点で高出力を停止しているためより実用性が高い。睡眠状態に関する情報は、必ずしも正確なものとは限らないため（睡眠情報は、電位治療器１にとっては外部装置から得られるものであり、その正確性が保証されるものではない）、より実用的な処理としているものである。例えば、特許文献１の場合、体動でレムかノンレムかを判断してこれに基づいて脳波を誘導する出力をし続けるものであるが、体動でレムかノンレムかを判断することは極めて難しく、使用者の睡眠のリズム（レム・ノンレムの終期）に合わない周期で誘導する結果となることも生じ得る。このような状態が継続されると、睡眠に対してむしろ悪影響となるおそれがある。
これに対し、本実施形態の電位治療器１によれば、使用者を眠りへと誘導させる高出力は、睡眠の初期の所定期間内のみにおいて行われるため、睡眠に対してむしろ悪影響となるような状況を抑制することができる。
加えて、使用者を眠りへと誘導させる高出力を行いつつも、うまく睡眠誘導ができないような場合においては、無理にこれを継続せずに一定の時点で高出力を停止しているためより実用性が高い。睡眠状態に関する情報は、必ずしも正確なものとは限らないため（睡眠情報は、電位治療器１にとっては外部装置から得られるものであり、その正確性が保証されるものではない）、より実用的な処理としているものである。例えば、特許文献１の場合、体動でレムかノンレムかを判断してこれに基づいて脳波を誘導する出力をし続けるものであるが、体動でレムかノンレムかを判断することは極めて難しく、使用者の睡眠のリズム（レム・ノンレムの終期）に合わない周期で誘導する結果となることも生じ得る。このような状態が継続されると、睡眠に対してむしろ悪影響となるおそれがある。
これに対し、本実施形態の電位治療器１によれば、使用者を眠りへと誘導させる高出力は、睡眠の初期の所定期間内のみにおいて行われるため、睡眠に対してむしろ悪影響となるような状況を抑制することができる。
【0055】
本実施形態では、脳波センサを備えたデバイスによって脳波情報を取得し、当該脳波情報に基づいて、睡眠の状態を判別するものを例としているが、本発明をこれに限るものではなく、使用者の睡眠の状態（少なくとも睡眠状態であるか否かの情報）を何らかの生体情報等に基づいて判別できるものであればよい。本発明は、睡眠の状態を示す情報を取得するための解決手段を提供するものではなく、睡眠の状態を示す情報を何らかの手法に基づいて取得することができる任意の装置を利用すればよいものである。
また、睡眠の状態を示す情報に関し、“浅い睡眠”や“深い睡眠”を示すものとしては、代表的にはレム睡眠やノンレム睡眠が挙げられるが、特にこれに限られるものではない。何らかの方式によって、使用者が浅い睡眠や深い睡眠であることが判別できれば、それに基づいて、本発明を適用できるものである。
本実施形態では、“浅い睡眠”や“深い睡眠”に関する情報も取得して、就寝後の所定期間内に浅い睡眠に至っていないと判断された場合や、さらに所定期間内に深い眠りに至っていないと判断された場合などに、出力を高くして睡眠誘導をするもの等を例としているが、単に睡眠状態であるか否かの情報に基づく処理としてもよい。即ち、就寝後の所定期間内に睡眠状態になっていないと判断された場合に、睡眠誘導の処理をするようなものであってもよい。
また、睡眠の状態を示す情報に関し、“浅い睡眠”や“深い睡眠”を示すものとしては、代表的にはレム睡眠やノンレム睡眠が挙げられるが、特にこれに限られるものではない。何らかの方式によって、使用者が浅い睡眠や深い睡眠であることが判別できれば、それに基づいて、本発明を適用できるものである。
本実施形態では、“浅い睡眠”や“深い睡眠”に関する情報も取得して、就寝後の所定期間内に浅い睡眠に至っていないと判断された場合や、さらに所定期間内に深い眠りに至っていないと判断された場合などに、出力を高くして睡眠誘導をするもの等を例としているが、単に睡眠状態であるか否かの情報に基づく処理としてもよい。即ち、就寝後の所定期間内に睡眠状態になっていないと判断された場合に、睡眠誘導の処理をするようなものであってもよい。
【0056】
実施形態では、第１の出力波形と第２の出力波形が一定周期の矩形波であるものを例としたが、本発明をこれに限るものではない。
第１の出力波形と第２の出力波形が同じ周波数である必要はなく、また、何れか若しくは両方が、矩形波ではない他の波形を有するものであってよい。
第１の出力波形と第２の出力波形は、周波数が０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの範囲にある任意の波形であればよく、この範囲内で周波数が変動するようなものであってもよい。また、波高が変動するものであってもよい。
例えば、第１の出力波形として、周波数を１４Ｈｚ～０．５Ｈｚへと徐々に落としながら、出力は徐々に増加させるような波形としてもよい。より低周波数へ誘導するための一例として、例えば、周波数を７Ｈｚから０．５Ｈｚへと徐々に落としながら、出力は－１０００Ｖから－５５００Ｖへと徐々に増加させるような波形としてもよい。
なお、“周波数が０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの範囲にある”とは、基本的にその範囲にあればよいものであり、例えば、局部的に１５Ｈｚ以上の周波数となる区間がある波形を除外するものではない。
第１の出力波形と第２の出力波形が同じ周波数である必要はなく、また、何れか若しくは両方が、矩形波ではない他の波形を有するものであってよい。
第１の出力波形と第２の出力波形は、周波数が０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの範囲にある任意の波形であればよく、この範囲内で周波数が変動するようなものであってもよい。また、波高が変動するものであってもよい。
例えば、第１の出力波形として、周波数を１４Ｈｚ～０．５Ｈｚへと徐々に落としながら、出力は徐々に増加させるような波形としてもよい。より低周波数へ誘導するための一例として、例えば、周波数を７Ｈｚから０．５Ｈｚへと徐々に落としながら、出力は－１０００Ｖから－５５００Ｖへと徐々に増加させるような波形としてもよい。
なお、“周波数が０．５Ｈｚ～１４Ｈｚの範囲にある”とは、基本的にその範囲にあればよいものであり、例えば、局部的に１５Ｈｚ以上の周波数となる区間がある波形を除外するものではない。
【0057】
本実施形態では、第１の出力波形の出力を行う際に、所定期間の出力を行うものを例としているが、第１の出力中に、“深い睡眠”であることが検知された時点で、第１の出力を停止するようなものであってもよい。即ち、“第１の出力波形の出力中に、睡眠情報取得部において第２の睡眠情報が得られた場合に、第１の出力波形の出力を停止する”ものであってよい。ここで、“第２の睡眠情報が得られた場合に、第１の出力波形の出力を停止する”とは、第２の睡眠情報が得られた際に即時停止するものに限られず、例えば、第２の睡眠情報が得られた時点から所定時間経過後に停止するもの等であってもよい。
【0058】
本実施形態では、高出力である第１の出力波形の出力を行っていない期間において、低出力である第２の出力波形の出力を行うものとしているが、本発明をこれに限るものではない。例えば、第２の出力を全く行わないものであってもよいし、第１の出力を行っていない期間の一部にのみ第２の出力を行うようなものであってもよい。
なお、薬機法では、低出力は１０００Ｖ以下と定義されており、また最大出力は９０００Ｖ以下と定義されている。従って、この観点から言えば、低出力とは、出力電圧の振幅が１０００Ｖ以下、高出力とは、出力電圧の振幅が１０００Ｖを超え、９０００Ｖ以下のものである。
なお、薬機法では、低出力は１０００Ｖ以下と定義されており、また最大出力は９０００Ｖ以下と定義されている。従って、この観点から言えば、低出力とは、出力電圧の振幅が１０００Ｖ以下、高出力とは、出力電圧の振幅が１０００Ｖを超え、９０００Ｖ以下のものである。
【符号の説明】
【0059】
１．．．電位治療器
１０．．．波形生成出力部
２０．．．制御マイコン（制御部）
３０．．．通信部（睡眠情報取得部）
２００．．．通電マット
３００．．．携帯端末
４００．．．脳波センサデバイス
１０．．．波形生成出力部
２０．．．制御マイコン（制御部）
３０．．．通信部（睡眠情報取得部）
２００．．．通電マット
３００．．．携帯端末
４００．．．脳波センサデバイス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】