特開 2024-39234 ＥＭＳ装置

(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】P2024039234

(43)【公開日】2024-03-22

(54)【発明の名称】ＥＭＳ装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/36 20060101AFI20240314BHJP

【ＦＩ】

A61N1/36

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143632

(22)【出願日】2022-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】519220490

【氏名又は名称】株式会社おせっかい倶楽部

(74)【代理人】

【識別番号】100119301

【弁理士】

【氏名又は名称】蟹田 昌之

(72)【発明者】

【氏名】森谷 敏夫

【テーマコード（参考）】

4C053

【Ｆターム（参考）】

4C053JJ03

4C053JJ04

4C053JJ06

4C053JJ24

(57)【要約】

【課題】様々な態様で筋肉を収縮させることができるＥＭＳ装置の提供を目的とする。
【解決手段】パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、前記パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、以下の第１条件及び第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第１条件：１０個≦ｙ（ｘ）≦１００個
第２条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦２０個
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、
以下の第１条件及び第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第１条件：１０個≦ｙ（ｘ）≦１００個
第２条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦２０個

【請求項2】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻から数えてｎ－４番目からｎ番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値をｗ（ｎ）とした場合に（ｎは５単位で増加する１０以上の整数である。）、以下の第３条件乃至第５条件を満たすｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第３条件：１μ秒≦ｗ（ｎ）≦５００μ秒
第４条件：０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦１００μ秒
第５条件：（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ））＞１００μ秒

【請求項3】

請求項２に記載のＥＭＳ装置であって、
前記第３条件及び前記第４条件並びに、前記第５条件の代わりに以下の第６条件を満たすｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第６条件：（ｗ（Ｅ）－ｗ（Ｆ））＞１００μ秒

【請求項4】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、
以下の第８条件及び第９条件を満たすｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第８条件：１個≦ｙ（ｘ）＜１０個
第９条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜＜５個

【請求項5】

請求項１に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）において以下の第１０条件が成立するＥＭＳ装置。
第１０条件：ｙ（ｘ＋１）≧ｙ（ｘ）

【請求項6】

請求項１に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）において以下の第１１条件が成立するＥＭＳ装置。
第１１条件：ｙ（ｘ＋１）＜ｙ（ｘ）

【請求項7】

請求項２に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）において以下の第１２条件が成立するＥＭＳ装置。
第１２条件：ｗ（ｎ）≧ｗ（ｎ－５）

【請求項8】

請求項３に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｎの範囲（Ｅ≦ｘ≦Ｆ）において以下の第１３条件が成立するＥＭＳ装置。
第１３条件：ｗ（ｎ）＜ｗ（ｎ－５）

【請求項9】

請求項４に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）において以下の第１４条件が成立するＥＭＳ装置。
第１４条件：ｙ（ｘ＋１）≧ｙ（ｘ）

【請求項10】

請求項４に記載のＥＭＳ装置であって、前記ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）において以下の第１５条件が成立するＥＭＳ装置。
第１５条件：ｙ（ｘ＋１）＜ｙ（ｘ）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＭＳ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＥＭＳ装置が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１４２６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の一実施形態は、様々な態様で筋肉を収縮させることができるＥＭＳ装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、次の一実施形態を含む。

【0006】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、
以下の第１条件及び第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第１条件：１０個≦ｙ（ｘ）≦１００個
第２条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦２０個

【0007】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻から数えてｎ－４番目からｎ番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値をｗ（ｎ）とした場合に（ｎは５単位で増加する１０以上の整数である。）、以下の第３条件乃至第５条件を満たすｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第３条件：１μ秒≦ｗ（ｎ）≦５００μ秒
第４条件：０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦１００μ秒
第５条件：（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ））＞１００μ秒

【0008】

パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、
前記パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、
以下の第８条件及び第９条件を満たすｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）が存在するように、前記パルス信号を出力するＥＭＳ装置。
第８条件：１個≦ｙ（ｘ）＜１０個
第９条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜＜５個

【発明の効果】

【0009】

本発明の一実施形態に係るＥＭＳ装置によれば、様々な態様で筋肉を収縮させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】パルス信号の出力開始時刻から１秒経過する毎に求められる１秒間のパルス数を説明する図である。

【図2】パルス信号の出力開始時刻から５パルス毎に求められるパルス幅の平均値を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［実施形態１に係るＥＭＳ装置］
実施形態１に係るＥＭＳ装置は、パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とした場合に（ｘは１以上の整数である。）、以下の第１条件及び第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在するように、パルス信号を出力するＥＭＳ装置である。
第１条件：１０個≦ｙ（ｘ）≦１００個
第２条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦２０個
以下、詳細に説明する。

【0012】

（ＥＭＳ装置）
ＥＭＳは、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｍｕｓｃｌｅ Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎの略である。ＥＭＳ装置は、筋肉にパルス信号を与えることで筋肉を動かしたり鍛えたりするための装置である。ＥＭＳ装置によれば、筋肉を鍛えるために所定の動作を行うという指令（つまり神経信号）を脳から出力せずとも、当該指令（神経信号）を模したＥＭＳ装置から出力されるパルス信号を筋肉に加えることにより、当該筋肉を動かしたり鍛えたりすることができる。ＥＭＳ装置の使用者は、筋肉を他動的に動かすことができるので、容易に筋肉を動かしたり鍛えたりすることができる。

【0013】

ＥＭＳ装置から出力されるパルス信号は、脳から筋肉に向けて出力される神経信号を模した信号である。パルス信号がＥＭＳ装置から人体に印加されることにより、筋肉は、脳から所定の動作の指令を受けたと理解し、パルス信号に応じた動作を脳から指令を受けた動作として行う。動作の一例には、例えば腕や脚の筋肉であれば、腕や脚を曲げたり伸ばしたりすることが含まれる。

【0014】

ＥＭＳ装置は、例えば、プロセッサ、メモリ、及びパルス信号供給装置を有している。これら各装置は、例えば集積回路や他の回路等を用いて構成することができる。ＥＭＳ装置は、例えば、プロセッサがプログラムを実行することにより、パルス信号供給装置からパルス信号を出力する。プロセッサが実行するプログラムは、例えば、あらかじめＥＭＳ装置のメモリに記憶されていてもよいし、ＥＭＳ装置の使用者やＥＭＳ装置上で動作するプログラムなどが、インターネット上のサーバ装置などのＥＭＳ装置の外部装置から取得するようにしてもよい。

【0015】

パルス信号供給装置から出力されたパルス信号は、配線や電極パッドなどの伝達装置を介して、ＥＭＳ装置使用者の人体（例：脚、腰、腕）に伝達される。伝達装置は、パルス信号供給装置から出力されたパルス信号を人体に伝達する装置であり、公知の装置により構成することができる。伝達装置の一例には、例えば、配線、電極パッド、あるいはこれらを組み合わせたものが含まれる。

【0016】

パルス信号の一例には、矩形波のほか、台形波や三角波などの矩形波以外の信号が含まれる。パルス信号の極性は正であっても構わないし、負であっても構わない。極性が正であるパルス信号は例えば正パルスと称され、極性の負であるパルス信号は例えば負パルスと称されることがある。

【0017】

パルス信号の出力開始時刻とは、パルス信号の出力が開始される時刻をいい、ＥＭＳ装置の動作開始後、１番目に出力されるパルスの立ち上がり（負パルスの場合は立ち下がり）を開始する時刻をいう。

【0018】

筋肉トレーニングや血流促進を実質的に行うことができない微弱な信号（例えば、体感できない程度の信号）は、本明細書におけるパルス信号には含まれない。そのような微弱な信号が出力されても、本明細書におけるパルス信号が出力されているとはいわない。そのような微弱な信号では、各実施形態の目的に適した筋肉トレーニングや血流促進を実質的に行うことができないからである。

【0019】

本実施形態では、パルス信号の出力開始時刻からｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間に存在するパルスの数をｙ（ｘ）とする。ただし、ｘは、１、２、３・・・などの１以上の整数である。なお、例えば、ｙ（ｘ＋１）は、パルス信号の出力開始時刻からｘ秒後とｘ＋１秒後の間の１秒間に存在するパルスの数を意味し、ｙ（ｘ＋５０）はパルス信号の出力開始時刻からｘ＋４９秒後とｘ＋５０秒後の間の１秒間に存在するパルスの数を意味する。また、例えば、ｙ（４）はパルス信号の出力開始時刻から３秒後と４秒後の間の１秒間に存在するパルスの数を意味し、ｙ（７００）はパルス信号の出力開始時刻から６９９秒後と７００秒後の間の１秒間に存在するパルスの数を意味する。ｘ－１秒後とｘ秒後の間の１秒間とは、ｘ－１秒＜時間間隔≦ｘ秒で定義される１秒間の時間間隔を意味する。当該１秒間に、ｘ－１秒は含まれず、ｘ秒は含まれる。

【0020】

あるパルスがｘ秒で示される時点を跨いで存在する場合（例えば、あるパルスがパルス信号の出力開始時刻から１．５秒後に立ち上がり、パルス信号の出力開始時刻から２．３秒後に立ち下がる場合、当該パルスはパルス信号の出力開始時刻から２秒後の時点（ｘ＝２の時点）を跨いで存在することになる。）には、当該パルスを（ｘ－１）秒後とｘ秒後の間に存在するパルスとみなしてパルス数をカウントするのか、あるいはｘ秒後と（ｘ＋１）秒後の間に存在するパルスとみなしてパルス数をカウントするのかが問題になるが、本明細書では、当該パルスの立ち上がり（負パルスの場合は立ち下がり）時点が位置する方に当該パルスが存在するものとする。すなわち、当該パルスの立ち上がり（負パルスの場合は立ち下がり）時点が（ｘ－１）秒後とｘ秒後の間に位置する場合は、当該パルスは（ｘ－１）秒後とｘ秒後の間に存在するものとしてパルス数をカウントし、ｘ秒後と（ｘ＋１）秒後の間に位置する場合は当該パルスはｘ秒後と（ｘ＋１）秒後の間に存在するものとしてパルス数をカウントする。

【0021】

本実施形態に係るＥＭＳ装置は、以下の第１条件と第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在するように、パルス信号を出力する。換言すると、本実施形態に係るＥＭＳ装置から出力されるパルス信号を測定すると、以下の第１条件と第２条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）が存在する。図１に示す例でいうと、ｘ＝６からｘ＝９までの範囲と、ｘ＝１３からｘ＝１５までの範囲は、それぞれ、これらの条件を満たすｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）の一例である。

【0022】

（第１条件）
第１条件は、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）においては、１０個≦ｙ（ｘ）≦１００個の関係が成立するという条件である。このように、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）の上限と下限を設定することにより、実際の筋肉トレーニングにおいて脳から出力される神経信号に近いパルス信号をＥＭＳ装置から出力することが可能となり、過度の疲労を生じさせない程度に適度に筋肉を刺激することができる。

【0023】

例えば、ｘ＝１１からｘ＝１５までの範囲、つまり、１１≦ｘ≦１５（Ａ＝１１、Ｂ＝１５）の範囲で第１条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
１０個≦ｙ（１１）≦１００個、
１０個≦ｙ（１２）≦１００個、
１０個≦ｙ（１３）≦１００個、
１０個≦ｙ（１４）≦１００個、及び
１０個≦ｙ（１５）≦１００個。
ここで、例えば１０個≦ｙ（１１）≦１００個は、パルス信号の出力開始時刻から１０秒後と１１秒後の間の１秒間に存在するパルスの数が、１０個以上１００個以下であることを意味する。

【0024】

筋肉トレーニングの効果は、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が、筋肉が疲労するかしないかの閾値に近くづくにつれて高まり、当該閾値を超えると低くなる。トレーニングマシン等を用いた実際の筋肉トレーニングにおいては、このような閾値の存在を知らずに、あるいは知っていても当該閾値付近の負荷となるように筋肉に対する負荷を十分にコントールすることができずに、過度の負荷を筋肉に加えていることも多いと考えられる。しかし、第１条件を１０個≦ｙ（ｘ）≦（筋肉が疲労するかしないかの閾値）に設定すれば、上記の閾値の存在を知らない者であっても、ＥＭＳ装置を用いて筋肉トレーニングを行うことにより、筋肉トレーニングの効果を高めることができる。なお、筋肉が疲労するかしないかの閾値は、例えば約３０個である。したがって、第１条件のより好ましい領域は、例えば、１０個≦ｙ（ｘ）≦３０個である。

【0025】

（第２条件）
第２条件は、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）においては、０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦２０個の関係が成立するという条件である。１秒間のパルスの数が急激に変化すると、実際の筋収縮を模した動きと乖離してしまい、急激な収縮強度の変化による違和感や刺激痛が発生し、十分に筋肉トレーニング効果を高めることができない。そこで、本実施形態では、ｙ（ｘ）を、第２条件の関係が成立する範囲で変化させるものとする。なお、急激な収縮強度の変化をさらに抑制すべく、第２条件は、０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦１５個であることがより好ましく、０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜≦１２個であることがさらに好ましい。

【0026】

例えば、ｘ＝１１からｘ＝１５までの範囲、つまり、１１≦ｘ≦１５（Ａ＝１１、Ｂ＝１５）の範囲で第２条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
０個≦｜ｙ（１２）－ｙ（１１）｜≦２０個、
０個≦｜ｙ（１３）－ｙ（１２）｜≦２０個、
０個≦｜ｙ（１４）－ｙ（１３）｜≦２０個、
０個≦｜ｙ（１５）－ｙ（１４）｜≦２０個、及び
０個≦｜ｙ（１６）－ｙ（１５）｜≦２０個。
ここで、例えば０個≦｜ｙ（１２）－ｙ（１１）｜≦２０個は、パルス信号の出力開始時刻から１２秒後と１１秒後の間の１秒間に存在するパルスの数と、パルス信号の出力開始時刻から１１秒後と１０秒後の間の１秒間に存在するパルスの数との差の絶対値が、０個以上２０個以下であることを意味する。

【0027】

以上説明した実施形態１に係るＥＭＳ装置によれば、急激な収縮強度の変化による違和感や刺激痛の発生を抑制しつつ、筋肉を効果的に鍛えることができる。また、たとえ筋肉トレーニングの理論を知らない者であっても、筋肉トレーニングの理論を熟知した者と同様に、効果の高い筋肉トレーニングを行うことができる。つまり、筋肉を疲労させるばかりで筋肥大や筋肉量の維持などに効果のない負荷を筋肉に与えるのではなく、適度な負荷を筋肉に与えつつ、筋肥大や筋肉量の維持などの効果を得ることができる。

【0028】

なお、本実施形態において、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）におけるパルス幅の大きさは限定されない。ただし、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）におけるパルス幅が１μ秒以上５００μ秒以下の範囲（特に１μ秒以上４００μ秒以下の範囲）にある場合は、筋肉をより効果的に鍛えることができる。

【0029】

［実施形態２に係るＥＭＳ装置］
実施形態２に係るＥＭＳ装置は、パルス信号を出力するＥＭＳ装置であって、パルス信号の出力開始時刻から数えてｎ－４番目からｎ番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値をｗ（ｎ）とした場合に（ｎは５単位で増加する１０以上の整数である。）、以下の第３条件乃至第５条件を満たすｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）が存在するように、パルス信号を出力する点で、実施形態１に係るＥＭＳ装置と相違する。
第３条件：１μ秒≦ｗ（ｎ）≦５００μ秒
第４条件：０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦１００μ秒
第５条件：（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ））＞１００μ秒
図２に示す例でいうと、ｎ＝５からｎ＝４０までの範囲と、ｎ＝６５からｎ＝８０までの範囲が、それぞれ、第３条件乃至第５条件のすべてを満たすｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）の一例に該当し、Ｃ＝５、Ｄ＝４０及び、Ｃ＝６５、Ｄ＝８０である。以下、実施形態１と相違する点を説明し、実施形態１と共通する点の説明は省略する。

【0030】

本実施形態では、パルス信号の出力開始時刻から数えて（ｎ－４）番目のパルスからｎ番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値をｗ（ｎ）とする。ただし、ｎは、１０、１５、２０、２５・・・などの、５単位で増加する１０以上の整数である。例えば、ｗ（ｎ＋５）は、パルス信号の出力開始時刻から数えてｎ＋１番目のパルスからｎ＋５番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値を意味し、ｗ（ｎ＋１００）は、パルス信号の出力開始時刻から数えてｎ＋９６番目のパルスからｎ＋１００番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値を意味する。また、例えば、ｗ（２０）は、パルス信号の出力開始時刻から数えて１６番目のパルスから２０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値を意味し、ｗ（３０００）は、パルス信号の出力開始時刻から数えて２９９６番目のパルスから３０００番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値を意味する。

【0031】

（第３条件）
第３条件は、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）においては、１μ秒≦ｗ（ｎ）≦５００μ秒の関係が成立するという条件である。このように、ｗ（ｎ）の値を設定することにより、筋肉に与える刺激パルスの電力量（エネルギー）を変えることで、筋肉の収縮強度を調整でき、適度な強度で筋肉を刺激することができる。

【0032】

例えば、ｎ＝１０からｎ＝５０までの範囲、つまり、１０≦ｎ≦５０（Ｃ＝１０、Ｄ＝５０）の範囲で第３条件が成立する場合は、以下の関係が成立する。
１μ秒≦ｗ（１０）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（１５）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（２０）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（２５）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（３０）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（３５）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（４０）≦５００μ秒、
１μ秒≦ｗ（４５）≦５００μ秒、及び
１μ秒≦ｗ（５０）≦５００μ秒。
ここで、例えば１μ秒≦ｗ（１０）≦５００μ秒は、パルス信号の出力開始時刻から数えて６番目のパルスから１０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値が、１μ秒以上５００μ秒以下であることを意味する。

【0033】

（第４条件）
第４条件は、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）においては、０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦１００μ秒の関係が成立するという条件である。ｗ（ｎ）の値が急激に変化すると、皮膚抵抗の存在により刺激痛が発生し、パルス信号が人体の深層部にまで十分には届き難い。そこで、本実施形態では、ｗ（ｎ）を第４条件の関係が成立する範囲で徐々に変化させるものとしている。したがって、本実施形態によれば、刺激痛の発生を抑制しつつ、人体の浅いところ（人体の表層部）から深いところ（人体の深層部）へ向けて筋肉を徐々に収縮させることが可能である。

【0034】

例えば、ｎ＝１０からｎ＝５０までの範囲、つまり、１０≦ｎ≦５０（Ｃ＝１０、Ｄ＝５０）の範囲で第４条件が成立する場合は、以下の関係が成立する。
０μ秒＜｜ｗ（１０）－ｗ（５）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（１５）－ｗ（１０）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（２０）－ｗ（１５）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（２５）－ｗ（２０）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（３０）－ｗ（２５）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（３５）－ｗ（３０）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（４０）－ｗ（３５）｜≦１００μ秒、
０μ秒＜｜ｗ（４５）－ｗ（４０）｜≦１００μ秒、及び
０μ秒＜｜ｗ（５０）－ｗ（４５）｜≦１００μ秒。
ここで、例えば、０μ秒＜｜ｗ（１０）－ｗ（５）｜≦１００μ秒は、パルス信号の出力開始時刻から数えて６番目のパルスから１０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値と、パルス信号の出力開始時刻から数えて１番目のパルスから５番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値と、の差の絶対値が、０μ秒以上１００μ秒以下であることを意味する。

【0035】

第４条件は、０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦８０μ秒であることがより好ましく、０μ秒＜｜ｗ（ｎ）－ｗ（ｎ－５）｜≦６０μ秒であることがさらに好ましい。このようにすれば、ｗ（ｎ）の変化がより緩やかなものとなるため、より一層、刺激痛の発生を抑制しつつ、人体の浅いところ（人体の表層部）から深いところ（人体の深層部）へ向けて筋肉を徐々に収縮させることが可能である。

【0036】

（第５条件）
第５条件は、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）においては、（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ））＞１００μ秒の関係が成立するという条件である。換言すると、第５条件は、ｎ＝Ｃからｎ＝Ｄまでにかけて、ｗ（ｎ）が少なくとも１００μ秒より大きくなるという条件である。ｗ（ｎ）の値が適度に大きいほど、パルス信号が人体の深層部にまで届きやすくなる。したがって、第５条件を満たすことにより、パルス信号が、ｎ＝Ｃからｎ＝Ｄまでにかけて、人体の深層部に徐々に届くようになる。

【0037】

例えば、ｎ＝１０からｎ＝５０までの範囲、つまり、１０≦ｎ≦５０（Ｃ＝１０、Ｄ＝５０）の範囲で第５条件が成立する場合は、以下の関係が成立する。
ｗ（５０）－ｗ（１０）＞１００μ秒
これは、パルス信号の出力開始時刻から数えて４６番目のパルスから５０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値は、パルス信号の出力開始時刻から数えて６番目のパルスから１０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値より大きい値であり、かつ、１００μ秒より大きいことを意味する。

【0038】

パルス信号が人体の深層部にまで十分に届くように、第５条件は、１５０μ秒≦（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ））≦３００μ秒であることがより好ましく、１８０μ秒≦（（ｗ（Ｄ）－ｗ（Ｃ）））≦２００μ秒であることがさらに好ましい。

【0039】

以上説明した実施形態２に係るＥＭＳ装置によれば、人体の表層部から深層部に向けて徐々に筋肉を収縮させることができるため、刺激痛の発生を抑制しつつ、人体の深層部にある筋肉を効果的に収縮させることができる。つまり、人体の深層部にまでパルスを届かせるためには、ある程度の大きさのパルス幅が必要となるが、いきなり大きなパルス幅のパルスを印加すると、皮膚抵抗の存在により刺激痛は発生するがパルスは深層部に届かないという結果になる虞がある。そこで、本実施形態では、第４条件と第５条件によって、パルス幅を徐々に増加させることにしたものである。深層部の筋肉は、インナーマッスルと呼ばれる筋肉であり、通常の運動でもトレーニングが大変難しい筋肉である。その一方で、姿勢維持や尿失禁に関係がある筋肉であるため、トレーニングの必要性や要望が高い筋肉でもある。よって、本実施形態によれば、深層部にある筋肉を効果的に刺激することで、従来は難しかったインナーマッスルの筋トレを効果的に行い、正しい姿勢の維持や失禁予防・改善を図ることができる。

【0040】

なお、本実施形態において、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）における１秒間のパルス数ｙ（ｘ）は限定されない。ただし、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）における１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が１０個以上１００個以下の範囲にある場合は、筋肉をより効果的に鍛えることができる。

【0041】

また、実施形態１と実施形態２の双方を実現するｘとｎの範囲を設定することも可能である。つまり、ＥＭＳ装置は、第１条件乃至第５条件のすべてを満たすｘとｎの範囲が存在するように、パルス信号を出力することも可能である。このようにすれば、より効果的に、人体の浅いところ（人体の表層部）から深いところ（人体の深層部）へ向けて筋肉を様々な様態と強度で収縮させることが可能である。

【0042】

［実施形態３に係るＥＭＳ装置］
実施形態３に係るＥＭＳ装置は、上記した第３条件及び第４条件並びに、第５条件の代わりに以下の第６条件を満たすｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）が存在するように、パルス信号を出力する点で、実施形態２に係るＥＭＳ装置と相違する。
第６条件：（ｗ（Ｅ）－ｗ（Ｆ））＞１００μ秒
図２に示す例でいうと、ｎ＝８０からｎ＝９５までの範囲が第３条件及び第４条件並びに第６条件を満たすｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）の一例に該当し、この場合、Ｅ＝８０、Ｆ＝９５と考えることができる。以下、実施形態２と相違する点を説明し、実施形態２と共通する点の説明は省略する。

【0043】

（第６条件）
第６条件は、ｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）においては、（ｗ（Ｅ）－ｗ（Ｆ））＞１００μ秒の関係が成立するという条件である。換言すると、第６条件は、ｎ＝Ｅからｎ＝Ｆまでにかけて、ｗ（ｎ）が少なくとも１００μ秒より小さくなるという条件である。ｗ（ｎ）の値が小さくなるほど、パルス信号の筋肉への影響が小さくなる。

【0044】

例えば、ｎ＝５０からｎ＝１００までの範囲、つまり、５０≦ｎ≦１００（Ｅ＝５０、Ｆ＝１００）の範囲で第６条件が成立する場合は、以下の関係が成立する。
（ｗ（５０）－ｗ（１００））＞１００μ秒
これは、パルス信号の出力開始時刻から数えて９６番目のパルスから１００番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値は、パルス信号の出力開始時刻から数えて４６番目のパルスから５０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値よりも小さい値であり、パルス信号の出力開始時刻から数えて４６番目のパルスから５０番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値から、パルス信号の出力開始時刻から数えて９６番目のパルスから１００番目までの５個のパルスのパルス幅の平均値を減じた後に残る数値が、１００μ秒より大きいことを意味する。

【0045】

本実施形態において、ＥとＦはＤより大きい値であってもよいし、Ｃより小さい値であってもよい。つまり、変数ｎがパルス信号の出力開始時刻から数えてｎ番目のパルスを表す場合、ｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）は、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）より後に存在してもよいし、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）より前に存在してもよい。また、ＣＤの区間とＥＦの区間が連続、すなわち、Ｄ＝Ｅであってもよいし、Ｆ＝Ｃであってもよい。

【0046】

筋肉の強い収縮を継続しすぎると筋肉が疲労してしまうが、本実施形態では、筋肉を、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）において徐々に強く収縮させた後、あるいは前に、ｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）において徐々に弱く収縮させる。本実施形態によれば、筋収縮の度合いを徐々に強くしたり徐々に弱くすることができるため、弱い収縮により筋肉を休ませた後に強い収縮で筋肉を鍛えたり、強い収縮で筋肉を鍛えた後に弱い収縮により筋肉を休ませたりなどすることができ、効果的に筋肉を鍛えることができる。

【0047】

また、実施形態１と実施形態３の双方を実現する範囲を設定することも可能である。この場合、当該範囲においては、実施形態１で規定した条件と実施形態３で規定した条件のすべてが満たされる。このようにすれば、より効果的に、人体の浅いところ（人体の表層部）から深いところ（人体の深層部）へ向けて筋肉を徐々に収縮させることが可能である。

【0048】

（第７条件）
実施形態２、３におけるｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）やｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）は、さらに以下の第７条件を満たす範囲であることがより好ましい。
第７条件：０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦５０μ秒
ｐ（ｍ）は、パルス信号の出力開始時刻からｍ番目のパルスのパルス幅を意味する。ただし、第７条件において、ｍは２以上の整数である。ｐ（ｍ）は、パルス信号の出力開始時刻からｍ番目のパルスのパルス幅を意味し、ｐ（ｍ－１）は、パルス信号の出力開始時刻からｍ－１番目のパルスのパルス幅を意味する。また、例えばｐ（５０００）は、パルス信号の出力開始時刻から５０００番目のパルスのパルス幅を意味する。ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）やｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）がさらに第７条件を満たす範囲である場合は、より一層、人体の表層部から深層部に向けて徐々に筋肉を収縮させることができるため、より一層、刺激痛の発生を抑制しつつ、人体の深層部にある筋肉を効果的に収縮させることができる。

【0049】

例えば、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）におけるｎ＝１０からｎ＝１５までの範囲、つまり、１０≦ｎ≦１５（Ｃ＝１０、Ｄ＝１５）の範囲で第７条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
０μ秒≦｜ｐ（１０）－ｐ（９）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１１）－ｐ（１０）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１２）－ｐ（１１）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１３）－ｐ（１２）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１４）－ｐ（１３）｜≦５０μ秒、及び
０μ秒≦｜ｐ（１５）－ｐ（１４）｜≦５０μ秒。
つまり、Ｃ≦ｍ≦Ｄの条件を満たす全てのｍについて、０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦５０μ秒の関係が成立する。ここで、例えば０μ秒≦｜ｐ（１０）－ｐ（９）｜≦５０μ秒は、パルス信号の出力開始時刻から１０番目のパルスのパルス幅と、パルス信号の出力開始時刻から９番目のパルスのパルス幅との差の絶対値が、０μ秒以上５０μ秒以下であることを意味する。

【0050】

例えば、ｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）におけるｎ＝１５からｎ＝２０までの範囲、つまり、１５≦ｎ≦２０（Ｅ＝１５、Ｆ＝２０）の範囲で第７条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
０μ秒≦｜ｐ（１５）－ｐ（１４）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１６）－ｐ（１５）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１７）－ｐ（１６）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１８）－ｐ（１７）｜≦５０μ秒、
０μ秒≦｜ｐ（１９）－ｐ（１８）｜≦５０μ秒、及び
０μ秒≦｜ｐ（２０）－ｐ（１９）｜≦５０μ秒。
つまり、Ｅ≦ｍ≦Ｆの条件を満たす全てのｍについて、０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦５０μ秒の関係が成立する。ここで、例えば０μ秒≦｜ｐ（１５）－ｐ（１４）｜≦５０μ秒は、パルス信号の出力開始時刻から１５番目のパルスのパルス幅と、パルス信号の出力開始時刻から１４番目のパルスのパルス幅との差の絶対値が、０μ秒以上５０μ秒以下であることを意味する。

【0051】

第７条件は、０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦３０μ秒であることがより好ましく、０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦２０μ秒であることがより一層好ましく、０μ秒≦｜ｐ（ｍ）－ｐ（ｍ－１）｜≦１０μ秒であることがさらに好ましい。

【0052】

ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）は、さらに、以下の第１６条件を満たす範囲であってもよい。
第１６条件：ｐ（ｍ）≧ｐ（ｍ－１）
ここで、ｐ（ｍ）は、パルス信号の出力開始時刻からｍ番目のパルスのパルス幅を意味する。ただし、第１６条件において、ｍは２以上、かつｎの範囲内の整数である。このようにすれば、ｐ（ｍ）が徐々に増加する。

【0053】

ｎの範囲（Ｅ≦ｎ≦Ｆ）は、さらに、以下の第１７条件を満たす範囲であってもよい。
第１７条件：ｐ（Ｌ）＜ｐ（Ｌ－１）
ここで、ｐ（Ｌ）は、パルス信号の出力開始時刻からＬ番目のパルスのパルス幅を意味する。ただし、第１７条件において、Ｌは２以上、かつｎの範囲内の整数である。このようにすれば、ｐ（Ｌ）が徐々に減少する。

【0054】

［実施形態４に係るＥＭＳ装置］
実施形態４に係るＥＭＳ装置は、以下の第８条件及び第９条件を満たすｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）が存在するように、パルス信号を出力する点で、実施形態１に係るＥＭＳ装置と相違する。
第８条件：１個≦ｙ（ｘ）＜１０個
第９条件：０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜＜５個
図１に示す例でいうと、ｘ＝１からｘ＝４までの範囲と、ｘ＝１７からｘ＝２８までの範囲は、いずれも、第８条件及び第９条件を満たすｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）の一例に該当し、Ｇ＝１、Ｈ＝４及び、Ｇ＝１７、Ｈ＝２８である。以下、実施形態１と相違する点を説明し、実施形態１と共通する点の説明は省略する。

【0055】

（第８条件）
第８条件は、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）においては、１個≦ｙ（ｘ）＜１０個の関係が成立するという条件である。ｙ（ｘ）の値を大きくすると、強い筋肉の収縮を起こすため、本実施形態では、ｙ（ｘ）の範囲を実施形態１よりも小さくすることで、老廃物の除去や栄養の補給などを目的とした、筋肉のポンプ作用を高めるようにしている。

【0056】

例えば、ｘ＝１１からｘ＝１５までの範囲、つまり、１１≦ｘ≦１５（Ｇ＝１１、Ｈ＝１５）の範囲で第８条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
１個≦ｙ（１１）＜１０個、
１個≦ｙ（１２）＜１０個、
１個≦ｙ（１３）＜１０個、
１個≦ｙ（１４）＜１０個、及び
１個≦ｙ（１５）＜１０個。
ここで、例えば１個≦ｙ（１１）＜１０個は、パルス信号の出力開始時刻から１０秒後と１１秒後の間の１秒間に存在するパルスの数が、１個以上１０個未満であることを意味する。

【0057】

（第９条件）
第９条件は、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）においては、０個≦｜ｙ（ｘ＋１）－ｙ（ｘ）｜＜５個の関係が成立するという条件である。第９条件は、１秒間のパルスの数が急激に変化すると、急激な収縮強度の変化による違和感や刺激痛が発生するため、これらを抑制するための条件である。

【0058】

例えば、ｘ＝１１からｘ＝１５までの範囲、つまり、１１≦ｘ≦１５（Ｇ＝１１、Ｈ＝１５）の範囲で第９条件が成立する場合は、以下のすべての関係が成立する。
０個≦｜ｙ（１２）－ｙ（１１）｜＜５個、
０個≦｜ｙ（１３）－ｙ（１２）｜＜５個、
０個≦｜ｙ（１４）－ｙ（１３）｜＜５個、
０個≦｜ｙ（１５）－ｙ（１４）｜＜５個、及び
０個≦｜ｙ（１６）－ｙ（１５）｜＜５個。
ここで、例えば０個≦｜ｙ（１２）－ｙ（１１）｜＜５個は、パルス信号の出力開始時刻から１２秒後と１１秒後の間の１秒間に存在するパルスの数と、パルス信号の出力開始時刻から１１秒後と１０秒後の間の１秒間に存在するパルスの数との差の絶対値が、０個以上５個未満であることを意味する。

【0059】

以上説明した実施形態４に係るＥＭＳ装置によれば、筋疲労を伴うことなく（あるいは筋疲労を抑制しつつ）、筋肉の収縮による筋ポンプ作用を高めて血流を促進させることができる。よって、例えば、血流を増やす、老廃物を流す、自律神経を活性化するなどの効果を得ることができる。

【0060】

なお、本実施形態において、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）におけるパルス幅の大きさは限定されない。ただし、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）におけるパルス幅が５０μ秒以上５００μ秒以下の範囲（特に２００μ秒以上４００μ秒以下の範囲）にある場合は、より一層、筋疲労を伴うことなく（あるいは筋疲労を抑制しつつ）、筋肉の収縮による筋ポンプ作用を高めて血流を促進させることができる。

【0061】

以上、実施形態１乃至４にＥＭＳ装置について説明したが、いずれのＥＭＳ装置によっても、様々な態様で筋肉を収縮させることができる。

【0062】

実施形態１に記載のＥＭＳ装置は、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）において以下の第１０条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１０条件：ｙ（ｘ＋１）≧ｙ（ｘ）
このようにすれば、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が徐々に増加する。

【0063】

実施形態１に記載のＥＭＳ装置は、ｘの範囲（Ａ≦ｘ≦Ｂ）において以下の第１１条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１１条件：ｙ（ｘ＋１）＜ｙ（ｘ）
このようにすれば、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が徐々に減少する。

【0064】

実施形態２に記載のＥＭＳ装置は、ｎの範囲（Ｃ≦ｎ≦Ｄ）において以下の第１２条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１２条件：ｗ（ｎ）≧ｗ（ｎ－５）
このようにすれば、ｗ（ｎ）が徐々に大きくなる。

【0065】

実施形態３に記載のＥＭＳ装置は、ｎの範囲（Ｅ≦ｘ≦Ｆ）において以下の第１３条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１３条件：ｗ（ｎ）＜ｗ（ｎ－５）
このようにすれば、ｗ（ｎ）が徐々に小さくなる。

【0066】

実施形態４に記載のＥＭＳ装置は、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）において以下の第１４条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１４条件：ｙ（ｘ＋１）≧ｙ（ｘ）
このようにすれば、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が徐々に増加する。

【0067】

実施形態４に記載のＥＭＳ装置は、ｘの範囲（Ｇ≦ｘ≦Ｈ）において以下の第１５条件が成立するようにパルス信号を出力してもよい。
第１５条件：ｙ（ｘ＋１）＜ｙ（ｘ）
このようにすれば、１秒間のパルス数ｙ（ｘ）が徐々に減少する。

【0068】

ＥＭＳ装置は、各実施形態が規定するｘの範囲やｎの範囲を２つ以上組み合わせて有していてもよい。例えば、ＥＭＳ装置は、実施形態１が規定するｘの範囲の前及び又は後に、実施形態２が規定するｎの範囲が設けられるようにパルス信号を出力することができる。各実施形態が規定するｘの範囲やｎの範囲を２つ以上組み合わせれば、例えば、筋肉トレーニングを行いつつ、血流を促進させるなどのように、ＥＭＳ装置による筋トレを様々な態様で実現することが可能となるため、より効果的なトレーニングのプログラムを提供することができる。以下、各実施形態が規定するｘの範囲やｎの範囲を組み合わせる一例を説明する。なお、実施例１乃至４は一例であり、これら以外の態様で各実施形態の条件を組み合わせることも可能である。

【実施例0069】

実施例１に係るＥＭＳ装置は、実施形態４が規定するｘの範囲、実施形態１が規定するｘの範囲、実施形態４が規定するｘの範囲、実施形態１が規定するｘの範囲、及び実施形態４が規定するｘの範囲がこの順に設定されたＥＭＳ装置である。換言すると、実施例１に係るＥＭＳ装置は、これらのｘの範囲をこの順に有するパルス信号を出力するＥＭＳ装置である。実施例１に係るＥＭＳ装置によれば、初期段階で実施形態１による筋肉トレーニングを行うことで、自律神経（特に交感神経）を活性化させ、ホルモン感受性リパーゼの分泌を促すことが期待できる。この結果として体内の中性脂肪が分解されて、血中の遊離脂肪酸が増加するため、より効果的な脂肪燃焼をも期待できるトレーニングのプログラムを提供することができる。

【実施例0070】

実施例２に係るＥＭＳ装置は、実施形態４が規定するｘの範囲、実施形態１が規定するｘの範囲、実施形態１と３が規定する範囲（つまり、実施形態１の条件と実施形態３の条件の双方を満たす範囲）、実施形態４が規定するｘの範囲がこの順に設定されたＥＭＳ装置である。換言すると、実施例２に係るＥＭＳ装置は、これらのｘの範囲やｎの範囲をこの順に有するパルス信号を出力するＥＭＳ装置である。実施例２に係るＥＭＳ装置によれば、人体の表層部からインナーマッスルと呼ばれる深層部までの筋肉トレーニングを行いつつ、血流を促進させることができる。インナーマッスルは、前述のように、通常の運動ではレーニングが大変難しい筋肉であるにもかかわらず、姿勢維持や尿失禁にも関係があり、トレーニングの必要性や要望が高い筋肉でもある。このため、実施例２での深層部の筋肉への効果的な刺激により、正しい姿勢の維持や失禁予防・改善を図る効果的なトレーニングのプログラムを提供することができる。