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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-28
(45)【発行日】2024-06-05
(54)【発明の名称】電気刺激装置
(51)【国際特許分類】
   A61N 1/36 20060101AFI20240529BHJP
   A61H 39/04 20060101ALI20240529BHJP
   A61H 15/00 20060101ALI20240529BHJP
【FI】
A61N1/36
A61H39/04 D
A61H15/00 310E
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2020156614
(22)【出願日】2020-09-17
(65)【公開番号】P2022050166
(43)【公開日】2022-03-30
【審査請求日】2023-06-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000114628
【氏名又は名称】ヤーマン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000752
【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金子 将之
【審査官】段 吉享
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2006/0085047(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61N 1/36
A61H 39/04
A61H 15/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
床面と接触する接地部と、ユーザが足を置く足置部とを有する筐体であって、当該接地部が、当該ユーザによる体重のかけ方に応じて当該筐体の傾き又は角度が変化する形状を有する筐体と、
前記足置部に設けられた電極と、
前記筐体の傾きの方向又は角度を検知する検知手段と、
前記筐体の傾きの方向又は角度に応じた電気刺激を前記電極から付与する制御部と
を備える電気刺激装置。
【請求項2】
前記接地部は棒状部材である
ことを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。
【請求項3】
前記接地部は略球体形状の部材である
ことを特徴とする請求項1に記載の電気刺激装置。
【請求項4】
前記接地部を、前記筐体の底面において複数の位置に選択的に取り付けるための取付手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の電気刺激装置。
【請求項5】
前記取付手段は、前記筐体の底面に設けられ前記接地部を嵌め込み可能な複数の溝を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の電気刺激装置。
【請求項6】
前記電極は、足裏の各部位に対応する位置に複数設けられ、
前記制御部は、前記接地部が取り付けられている位置に応じて、使用する1以上の電極対および各電極に印加する交流電圧特性を決定する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の電気刺激装置。
【請求項7】
前記電極は、足裏の各部位に対応する位置に複数設けられ、
前記制御部は、前記筐体の姿勢に応じて、使用する1以上の電極対および各電極に印加する交流電圧特性を決定する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の電気刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、足裏から電気刺激を与える技術に関する。
【背景技術】
【0002】
左右の足裏のツボに対応した位置に電極突起を配列し、これらの電極突起にパルス電源を接続して足裏のツボを電気的に刺激して足裏マッサージを行う電気刺激装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、足を置く部分を備える本体の前端側と後端側の間に、床と接する接地部を備え、接地部を中心にして、前端側と後端側が揺動する構成の電気刺激装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2020-10960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に記載の電気刺激装置における電気刺激は、本体に足が置かれた状態での足の姿勢は考慮されていない。
上記の背景に鑑み、本発明は、足の姿勢に応じた電気刺激を付与する手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、床面と接触する接地部と足置部とを有する筐体と、前記足置部に設けられた電極と、前記筐体の姿勢を検知する検知手段と、前記筐体の姿勢に応じた電気刺激を前記電極から付与する制御部とを備える電気刺激装置を第1の態様として提供する。
第1の態様の電気刺激装置によれば、足首の動きに追従する現在の筐体の姿勢に応じた刺激を足裏に与えることができる。
【0006】
第1の態様の電気刺激装置において、前記接地部は棒状部材である、という構成が第2の態様として採用されてもよい。
第2の態様の電気刺激装置によれば、筐体の姿勢が変化する際の傾斜方向を一方向に制限することができる。
【0007】
第1の態様の電気刺激装置において、前記接地部は略球体形状の部材である、という構成が第3の態様として採用されてもよい。
第3の態様の電気刺激装置によれば、筐体の姿勢が変化する際の傾斜方向に制限がなく、多様な姿勢が実現できる。
【0008】
第1から第3のいずれかの態様の電気刺激装置において、前記接地部を、前記筐体の底面において複数の位置に選択的に取り付けるための取付手段をさらに有する、という構成が第4の態様として採用されてもよい。
第4の態様の電気刺激装置によれば、筐体の姿勢の変化の自由度をユーザが選択することができる。
【0009】
第4の態様の電気刺激装置において、前記取付手段は、前記筐体の底面に設けられ前記接地部を嵌め込み可能な複数の溝を有する、という構成が第5の態様として採用されてもよい。
第5の態様の電気刺激装置によれば、ユーザが選択した筐体の姿勢の変化の自由度を実現するために、接地部を容易に取り付けることができる。
【0010】
第4または第5の態様の電気刺激装置において、前記電極は、足裏の各部位に対応する位置に複数設けられ、前記制御部は、前記接地部が取り付けられている位置に応じて、使用する1以上の電極対および各電極に印加する交流電圧特性を決定する、という構成が第6の態様として採用されてもよい。
第6の態様の電気刺激装置によれば、接地部の取り付け位置に応じて、異なるパターンの刺激を与えることができる。
【0011】
第1から第6のいずれかの態様の電気刺激装置において、前記電極は、足裏の各部位に対応する位置に複数設けられ、前記制御部は、前記筐体の姿勢に応じて、使用する1以上の電極対および各電極に印加する交流電圧特性を決定する、という構成が第7の態様として採用されてもよい。
第7の態様の電気刺激装置によれば、筐体の姿勢の変化に応じて、異なるパターンの刺激を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】一実施形態に係る電気刺激装置の外観を示した平面図。
図2】一実施形態に係る電気刺激装置の底面の構造を示した図。
図3】一実施形態に係る接地部材の構成を示した図。
図4】一実施形態に係る電気刺激装置に接地部材として棒状部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
図5】一実施形態に係る電気刺激装置に接地部材として棒状部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
図6】一実施形態に係る電気刺激装置に接地部材として棒状部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
図7】一実施形態に係る電気刺激装置に接地部材として球体部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
図8】一実施形態に係る電気刺激装置に接地部材として球体部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
図9】一実施形態に係る電気刺激装置の機能構成を示した図。
図10】一実施形態に係る電気刺激装置における左右の足への電圧の印加タイミングを説明する図。
図11】一実施形態に係る電気刺激装置における各足について1サイクルの間に印加される交流周波数の変化を示した図。
図12】一実施形態に係る電気刺激装置における足裏の各部位へ印加する電圧波形プロファイルを示した図。
図13】一実施形態に係る電気刺激装置における、左右のそれぞれの足について、1サイクルの電気刺激において、選択される電極と印加電圧のプロファイルとを示した図。
図14】変形例に係る電気刺激装置に接地部材として棒状部材を取り付けた場合の使用状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【0013】
[実施形態]
以下に本発明の一実施形態に係る電気刺激装置を説明する。
図1は電気刺激装置10の上面を示す図である。電気刺激装置10は、上面に略平面である足置部100を有する筐体を有し、ユーザによって床面等に設置される。好ましくは、ユーザは、椅子等に腰かけた状態で足置部100に足を乗せて使用する。使用方法はこれに限らず、例えばユーザが直立した状態で足を乗せて使用してもよい。足置部100には、前記足置部において、足裏の各部位に対応する位置に複数の突起状の電極130が設けられる。
【0014】
より具体的には、電極130は、左右の足をそれぞれ乗せる足型をかたどった領域の内側に設けられる。この領域は、左右の足のそれぞれについて、7つに区分されている。区分された各領域に設けられた電極群を、つま先から踵側へ、そして内側から外側に向かって、AR、BR、CR1、CR2、DR1、DR2、GR(以上、右足用の領域)、AL、BL、CL1、CL2、DL1、DL2、GL(以上、左足用の領域)と称する。
【0015】
換言すると、左右それぞれの足について、つま先側から踵側に向かって、足趾部、足裏前部、足裏中部、足裏後部、踵部と規定すると、電極130は、それぞれの足について、足趾部に対応する位置に設けられた第1電極(AR、AL)と、足趾部に対応する位置に設けられた第2電極(BR、BL)と、足裏中部に対応する位置に設けられた第3電極(CR1、CR2、CL1、CL2)と、足裏後部に対応する位置に設けられた第4電極(DR1、DR2、DL1、DL2)と、踵部に対応する位置に設けられた第5電極(GR、GL)とを有する。
【0016】
一の区分に属する複数の電極130は、すべて等電位の電極として機能する。よって、以下、「1の電極を選択する」といった場合、AR、BR、CR1、CR2、DR1、DR2、GR、AL、BL、CL1、CL2、DL1、DL2、GLの計14に区分された電極群から、1の電極群を選択することを意味する。
【0017】
表示部110は、液晶画面等であって、現在の動作モードやその他の情報を表示する。スイッチ120はユーザによって操作されるスイッチであって、電源のオン・オフ、動作内容の指定、その他の指示を入力する。
【0018】
図2は、電気刺激装置10の底面を示す図である。電気刺激装置10の底面200には、接地部材を取り付けるための、溝部210、220、230、240、250、260が形成されている。
取り付けられる接地部材は、床面等と接触する部分であり、ユーザによる体重のかけ方に応じて電気刺激装置10の筐体の姿勢変化(傾きの方向や角度)を許容するための部材である。なお、図2は、電気刺激装置10のいずれの溝部にも接地部材が取り付けられていない状態を示している。
【0019】
図3は、接地部材の構成を示す図である。図3(a)は、接地部材としての棒状部材30を示す図である。棒状部材30は、半円柱形状であり、図2に示す溝部210、220.230、240のいずれかに取り付け可能である。半円柱形状とは、図3(a)に示すように、円柱形状の一部が長手方向に切り取られたような形状であり、切り取られた部分に面30aに示すような面が形成されている。棒状部材30は、樹脂等により形成されているが、棒状部材30の面30aには、金属板310a、310bが設けられている。また、棒状部材30の面30aには、取付検知用マグネット311a、311bが設けられている。取付検知用マグネット311a、311bは、棒状部材30が、電気刺激装置10の底面の溝部に取り付けられたことを検知するために用いられる。
【0020】
図2において、溝部210、220.230、240の底部(上面に近い側)には、棒状部材30を取り付けるために、各々2箇所に取付用マグネット(磁石)が設けられている。溝部210には、取付用マグネット211a、211bが設けられ、溝部220には、取付用マグネット221a、221bが設けられ、溝部230には、取付用マグネット231a、231bが設けられ、溝部240には、取付用マグネット241a、241bが設けられている。ユーザは、棒状部材30を、溝部210、220.230、240のいずれかに取り付けることができる。棒状部材30の面30aを溝部の底部に対向させるように取り付けると、棒状部材30の金属板310a、310bが、溝部の底部に設けられた取付用マグネットに吸い付けられ、棒状部材30は溝部に固定される。棒状部材30は、固定された状態では、面30a側の一部が溝部内に嵌り、他の部分は底面200から突出する。棒状部材30の突出した部分の両端を手で押さえて引くことにより、手によって引く力は取付用マグネットによる吸着力を上回り、棒状部材30を溝部から取り外すことができる。
【0021】
また、溝部210、220.230の各々の底部の取付用マグネットが設けられていない位置に、取付検知センサ本体212、222、232が設けられている。溝部に棒状部材30が取り付けられると、棒状部材30の取付検知用マグネット311aあるいは311bが溝部の取付検知センサ本体に接触あるいは近接し、取付検知センサ本体は磁力により取付検知用マグネット311aあるいは311bの存在を検知する。その結果、後述する取付検知センサにより、いずれの溝部の取付センサ本体が検知状態になったかが検知され、どの溝部に棒状部材30が取り付けられたかが検知される。
【0022】
なお、棒状部材30に取付検知用マグネットが2箇所に設けられているのは、溝部に対して取り付ける向きを逆にしてもいずれかの取付検知用マグネットが溝部の取付検知センサ本体によって検知されるようにするためである。
【0023】
溝部240には、取付検知センサ本体は設けられていない。溝部240は、棒状部材30を使用しないときに収納しておくための溝部である。このため、溝部240は、溝部210、220、230よりも深く形成されており、その深さは、棒状部材30を収納した場合に、棒状部材30が底面200から突出しない程度に深い。溝部240の長手方向の長さは、溝部210、220、230よりも長い。そのため、棒状部材30を収納した状態で、左右に隙間があり、そこに指を入れて棒状部材30を溝部240から取り外すことができる。
【0024】
なお、棒状部材30は、本実施形態で半円柱形状としたが、溝部210、220.230、240を棒状部材30が嵌るような形状に構成すれば、円柱形状や他の形状であってもよい。
【0025】
図3(b)は、接地部材としての球体部材40を示す図である。球体部材40は、略球体形状の部材であり、図2に示す溝部250、260のいずれかに取り付け可能である。本明細書でいう略球体形状とは、ユーザあるいはその他の人が球体あるいは球体の一部分であると視認するような形状という意味であり、表面の一部に凹凸が存在したり、曲面の形状が一定でなかったりして、真球とはなっていない状態を許容する表現である。また、本実施形態においては、後述する図7図8に示すように、球体部材40の床面に接触する部分を含む少なくとも一部が球体あるいは球体の一部分であると視認するような形状をなしていれば、略球体形状という。すなわち、図3(b)における球体部材40の全体が球体に見えなくとも、溝部250あるいは溝部260に取り付けられた場合に、筐体の底面200から露出する部分の一部のみが球体の一部分のように見える形状も略球体形状である。
【0026】
球体部材40は、樹脂等により形成されているが、図3(b)における球体部材40の表面の上側には、金属板410が設けられている。また、球体部材40の表面には、取付検知用マグネット411a、411bが設けられている。取付検知用マグネット411a、411bは、球体部材40が、電気刺激装置10の底面の溝部に取り付けられたことを検知するために用いられる。
【0027】
図2において、溝部250、260の底部には各々、取付用マグネット251、261が各々設けられている。球体部材40を、溝部250、260のいずれかに取り付けると、球体部材40の金属板410が、溝部の底部に設けられた取付用マグネットに吸い付けられ、球体部材40は溝部に固定される。球体部材40は、固定された状態では、径方向の一部が溝部内に嵌り、他の部分は底面200から突出する。球体部材40の突出した部分を片手あるいは両手でつかんで引くことにより、手によって引く力は磁石による吸着力を上回り、球体部材40を溝部から取り外すことができる。
【0028】
また、溝部250、260の各々の底部の取付用マグネットが設けられていない位置に、取付検知センサ本体252、262が設けられている。溝部に球体部材40が取り付けられると、球体部材40の取付検知用マグネット411aあるいは411bが溝部の取付検知センサ本体に接触あるいは近接し、取付検知センサ本体は磁力により取付検知用マグネット411aあるいは411bの存在を検知する。その結果、後述する取付検知センサにより、いずれの溝部の取付検知センサ本体が検知状態になったかが検知され、どの溝部に球体部材40が取り付けられたかが検知される。
【0029】
なお、球体部材40に取付検知用マグネットが2箇所に設けられているのは、溝部に取り付けた際に、いずれかの取付検知用マグネットが溝部の取付検知センサ本体によって検知されやすくするためである。
【0030】
図4は、電気刺激装置10の溝部210に棒状部材30を取り付けた状態でユーザが使用する場合を示した図である。図4(a)は、電気刺激装置10の足置部100にユーザの足が置かれた状態で、電気刺激装置10の筐体が床面FLに接触せず、水平となる位置でバランスがとられている状態を示した側面図である。図4(b)は、電気刺激装置10の筐体が右側に傾き、筐体の底面200の右端が床面FLに接触した状態を示した側面図である。図4(c)は、図4(b)の状態を電気刺激装置10の前方から見た状態を示した正面図である。
【0031】
なお、本実施形態で、「筐体」という部材は、図1図2に示した電気刺激装置10の本体部分に、図3に示した接地部材の1つを取り付けた部材をいう。
また、以下の説明において、電気刺激装置10の筐体の傾き方向を記載する場合、前、後、右、左の定義は、足置部100に足を置いた場合に足の前方向(指がある方)を「前」(例えば、前側、前端)とし、足の後方向を「後」(例えば、後側、後端)とする。また、前側に向かって右方向を「右」(例えば、右側、右端)、左方向を「左」(例えば、左側、左端)とする。
【0032】
図4(a)に示すように、棒状部材30は上部が溝部210に嵌った状態となり、下部は、筐体の底面200から突出した状態となっており、棒状部材30の下部は、床面FLと接触している。
図4には図示していないが、電気刺激装置10の筐体が左側に傾き、筐体の底面200の左端が床面FLに接触した状態にもなり得る。
【0033】
図4においては、図4(b)に示すような、筐体の底面200の右端が床面FLに接触する状態と、筐体の底面200の左端が床面FLに接触する状態と、それらの状態の中間の状態、すなわち図4(a)に示すような右端、左端ともに床面FLに接触しない状態(筐体の左右の傾き角度は変動する)になり得る。
【0034】
図5は、電気刺激装置10の溝部220に棒状部材30を取り付けた状態でユーザが使用する場合を示した図である。図5(a)は、電気刺激装置10の足置部100にユーザの足が置かれた状態で、電気刺激装置10の筐体が床面FLに接触せず、水平となる位置でバランスがとられている状態を示した側面図である。図5(b)は、電気刺激装置10の筐体が後方に傾き、筐体の底面200の後端が床面FLに接触した状態を示した側面図である。図5(c)は、図5(b)の状態を電気刺激装置10の前方から見た状態を示した正面図である。
【0035】
図5(a)に示すように、棒状部材30は上部が溝部220に嵌った状態となり、下部は、筐体の底面200から突出した状態となっており、棒状部材30の下部は、床面FLと接触している。
図5には図示していないが、電気刺激装置10の筐体が前方に傾き、筐体の底面200の前端が床面FLに接触した状態にもなり得る。
【0036】
図5においては、図5(b)に示すような、筐体の底面200の後端が床面FLに接触する状態と、筐体の底面200の前端が床面FLに接触する状態と、それらの状態の中間の状態、すなわち図5(a)に示すような前端、後端ともに床面FLに接触しない状態(筐体の前後の傾き角度は変動する)になり得る。
【0037】
図6は、電気刺激装置10の溝部230に棒状部材30を取り付けた状態でユーザが使用する場合を示した図である。図6(a)は側面図であり、図6(b)は正面図である。図4図5の場合と同様に、棒状部材30は上部が溝部230に嵌った状態となり、下部は、筐体の底面200から突出した状態となっており、棒状部材30の下部は、床面FLと接触している。
図6においては、図5の場合と異なり、電気刺激装置10の筐体は、後側に傾き、筐体の底面200の後端が床面FLに接触した状態で安定する。
【0038】
図7は、電気刺激装置10の溝部250に球体部材40を取り付けた状態でユーザが使用する場合を示した図である。図7(a)に示すように、球体部材40は上部が溝部250に嵌っており、下部は筐体の底面200から突出しており、球体部材40の下部は、床面FLと接触している。
【0039】
図7(a)は、電気刺激装置10の足置部100にユーザの足が置かれた状態で、電気刺激装置10の筐体が床面FLに接触せず、水平となる位置で前後、左右のバランスがとられている状態を示した正面図である。図7(b)は、電気刺激装置10の筐体が左側に傾き、筐体の底面200の左端が床面FLに接触した状態を示した側面図である。図7(c)は、図7(b)の状態を電気刺激装置10の前方から見た状態を示した正面図である。
【0040】
図7には図示していないが、電気刺激装置10の筐体が右側に傾き、筐体の底面200の右端が床面FLに接触した状態にもなり得る。また、電気刺激装置10の筐体が前側あるいは後側に傾き、筐体の底面200の前端が床面FLに接触した状態あるいは筐体の底面200の後端が床面FLに接触した状態にもなり得る。
【0041】
図7においては、筐体の底面200の前端あるいは後端が床面FLに接触する状態と、筐体の底面200の右端あるは左端が床面FLに接触する状態と、それらの状態の中間の状態、すなわち図7(a)に示すような前端、後端、右端、左端ともに床面FLに接触しない状態(筐体の前後左右の傾き角度は変動する)になり得る。
【0042】
図8は、電気刺激装置10の溝部260に球体部材40を取り付けた状態でユーザが使用する場合を示した図である。図8(a)に示すように、球体部材40は上部が溝部260に嵌っており、下部は筐体の底面200から突出しており、球体部材40の下部は、床面FLと接触している。
【0043】
図8(a)は、電気刺激装置10の足置部100にユーザの足が置かれた状態で、電気刺激装置10の筐体の底面200の後端が床面FLに接触した状態を示した正面図である。図8(b)は、電気刺激装置10の筐体が左側に傾き、筐体の底面200の後端は床面FLから離れ、筐体の底面200の後端の左側頂点部分が床面FLに接触している状態を示した正面図である、図8(c)は、図8(a)の状態を電気刺激装置10の側方から見た側面図である。
【0044】
図8には図示していないが、図8(b)の状態から、さらに筐体が左側へ傾くと(左足をさらに踏み込んだ場合)、筐体の底面200の左端が床面FLに接触する状態となる。このような状態は、筐体が右側へ傾いた場合も同様である。
【0045】
図8においては、筐体の底面200の右端あるいは左端が床面FLに接触する状態と、図8(a)(c)に示すような筐体の底面200の後端が床面FLに接触する状態と、図8(b)に示すような筐体の底面200の後側の左側頂点部分(あるいは右側頂点部分)が床面FLに接触する状態とになり得る。
【0046】
図9は電気刺激装置10の機能構成を示した図である。電気刺激装置10は、表示部110と制御部150とモード設定部160と姿勢センサ191と取付検知センサ192と切替部140と波形生成部170と電源190とを有する。
【0047】
モード設定部160は、プロセッサやメモリ等によって実現され、スイッチ120にて受け付けたユーザからの指示に基づき、制御部150における制御の内容を決定する。
電源190は、電気刺激装置10の筐体内に収納されたバッテリあるいは外部電源から電源供給を受ける端子であって、各部を動作させるための電力を供給するとともに、電極130へ印加するための電圧波形を生成するために波形生成部170に電源を供給する。
【0048】
姿勢センサ191は、電気刺激装置10の筐体の姿勢を検知する検知手段の一例であり、例えばジャイロセンサ、加速度センサから構成される。すなわち、図4図8に示したように、電気刺激装置10の筐体が種々の状態をとるとき、前後左右方向のいずれの方向にどの程度傾いている状態なのかを検知する。
【0049】
取付検知センサ192は、棒状部材30あるいは球体部材40がいずれかの溝部に取り付けられている場合、どの溝部に取り付けられているかを検知する。取付検知センサ192は、各溝部に設けられた取付検知センサ本体212、222、232、252、262と接続されている。例えば、溝部210に棒状部材30が取り付けられると、溝部210の取付検知センサ本体212が棒状部材30の取付検知用マグネット311aあるいは311bとの接触あるいは接近を検知して検知信号を出力する。取付検知センサ192は、取付検知センサ本体212からの検知信号により、溝部210に棒状部材30が取り付けられたことを検知する。取付検知センサ192は、取付検知センサ本体212からの検知信号が取得できなくなった場合は、棒状部材30が取り外されたことを検知する。
【0050】
取付検知センサ192は、棒状部材30が他の溝部220、230に取り付けられた場合も、各々の取付検知センサ本体222、232からの検知信号により同様の動作を行う。また、球体部材40が、溝部250あるいは溝部260に取り付けられた場合は、取付検知センサ本体252あるいは262が球体部材40の取付検知用マグネット411aあるいは411bと接触あるいは接近を検知して検知信号を出力する。取付検知センサ192は、取付検知センサ本体252あるいは262からの検知信号により、溝部250あるいは溝部260に球体部材40が取り付けられたことを検知する。取付検知センサ本体252あるいは262からの検知信号が取得できなくなった場合は、球体部材40が取り外されたことを検知する。
【0051】
なお、電気刺激装置10には、棒状部材30あるいは球体部材40のいずれか1つがいずれかの1箇所のみの溝部に取り付けられることが前提である。仮に、2つ以上の棒状部材30あるいは球体部材40が2箇所以上の溝部に取り付けられた場合は、取付検知センサ192は、2つ以上の取付検知センサ本体において検知信号を検知することになる。この場合、制御部150は、異常状態であると判断し、表示部110に、異常状態である旨をユーザに知らせるための警告表示をする制御を行う。
【0052】
また、取付検知センサ192が、いずれの取付検知センサ本体の検知信号も検知しない場合、制御部150は、棒状部材30、球体部材40がいずれの溝部にも取り付けられていないか、あるいは棒状部材30が溝部240に取り付けられ、収納状態であると判断する。
【0053】
波形生成部170は、整流回路や任意の電圧波形を生成する回路等によって実現され、波形決定部151から供給された制御信号に基づいて所定の電圧波形を生成し、切替部140に供給する。
【0054】
切替部140はスイッチ素子や選択回路によって実現され、タイミング決定部152から供給される制御信号に基づくタイミングで、電極130のうち少なくとも2つの電極を選択し、選択された少なくとも2つの電極へ、波形生成部170から供給された波形の電圧を印加する。
【0055】
制御部150は、プロセッサや動作モードの内容を記憶したメモリによって実現され、選択された少なくとも2つの電極に、該選択された少なくとも2つの電極に応じて定められる周波数の電圧を印加する。制御部150は、波形決定部151とタイミング決定部152とを含む。
【0056】
タイミング決定部152は、各電極を選択するタイミングを決定し、各電極を選択するタイミングを示す制御信号を切替部140に供給する。
波形決定部151は、選択された電極に対して印加する電圧波形(プロファイル)を示す制御信号を生成して波形生成部170に供給する。
【0057】
本実施形態において、制御部150は、選択された少なくとも2つの電極に対応して、3kHz~5kHzの第1周波数帯、足裏刺激装置10kHz~20kHzの第2周波数帯、および20kHz~50kHz第3周波数帯から選択された一の周波数帯の交流電圧が印加されるように、制御信号を生成する。
【0058】
さらに、制御部150は、左足に対応する第5電極と右足に対応する第5電極とを用いて、第1周波数帯の交流電圧を印加する第1期間と、第1期間の後に、いずれか片方の足に対応する2つの第4電極を用いて、第2周波数帯の交流電圧を印加する第2期間、第2期間の後に、当該いずれか片方の足に対応する2つの第3電極を用いて、第3周波数帯の交流電圧を印加する第3期間、第3期間の後に、当該いずれか片方の足に対応する第2電極と第5電極とを用いて、第2周波数帯の交流電圧を印加する第4期間、第4期間の後に、当該いずれか片方の足に対応する第1電極と第2電極とを用いて、第3周波数帯の交流電圧を印加する第5期間を一サイクルとして、左右それぞれの足に対応する電極を用いた印加が交互に実行されるように、制御信号を生成する。
【0059】
また、制御部150は、左足に対応する電極を用いて印加を行う際の第1期間において印加される交流電圧の位相と、右足に対応する電極を用いて印加を行う際の第1期間において印加される交流電圧の位相とが180°ずれた電圧波形を生成する旨の制御信号を生成する。
【0060】
以下、制御部150によって実行される制御について説明する。制御部150による制御内容は、モード設定部160が受け付けたユーザからの指示によって決定されるが、本実施形態では、棒状部材30あるいは球体部材40か取り付けられる溝部によって、自動的に動作モードが設定されるようにすることもできる。
【0061】
動作モードとしては、ウォーキングモード、フィットネスモード、ストレッチモードが設定可能である。ウォーキングモードは、棒状部材30が溝部210に取り付けられた場合、すなわち図4に示した状態のときに設定される。フィットネスモードは、棒状部材30が溝部220に取り付けられた場合、すなわち図5に示した状態のときに設定される。ストレッチモードは、棒状部材30が溝部230に取り付けられた場合、すなわち図6に示した状態のときに設定される。
【0062】
なお、球体部材40が取り付けられた場合は、後述するように、取り付けられた溝部に応じてウォーキングモードとフィットネスモードとを組み合わせた制御モード、あるいはストレッチモードによる制御が行われる。
【0063】
また、棒状部材30が溝部240に取る付けられた場合、あるいはいずれの溝部にも棒状部材30、球体部材40が取り付けられていない場合は、3つのモードのうちいずれかをユーザが任意に選択して設定可能である。この場合は、電気刺激装置10の底面200の全体が床面FLに接することになり、筐体は傾いた状態にはならない。
【0064】
以下、ウォーキングモードにおける制御部150による制御内容を図10図13を用いて説明する。なお、グラフの各軸の縮尺は適宜調整している。ウォーキングモードは、歩行時に足(の筋肉)に加わる刺激を模擬した電気刺激を付与する動作モードである。
【0065】
なお、以下において、足(の筋肉)へ加わる刺激とは、電極130と接触する足裏にある筋肉に直接作用する刺激だけでなく、足裏から加えられた刺激が、下腿部など歩行時に関係する筋肉や他の組織へ到達した刺激を含む。すなわち、模擬したい刺激は、少なくとも理想的には、足部にある筋肉を含む、歩行に関連するあらゆる筋肉に加えられると考えられる刺激である。
【0066】
図10は、左右それぞれの足へ電気刺激を与えるための電圧の印加タイミングを示す図である。同図において、「ON」は選択された電極に電圧印加される時間、OFFが当該選択された電極に電圧が印加される時間を意味する。この例では、時点tlsにおいて左足への電圧印加が開始され、電圧印加はtlfで終了する。印加期間TL(=tlf-tls)は、例えば1秒であり、歩行時に左足が地面に着地してから離れるまでの期間に対応している。一方、右足への電圧印加については、左足への電圧印加が終了するよりも前の時点trsで開始し、時点trfで終了する。印加期間TR(=trf-trs)は、TLと同様、例えば1秒である。そして、当該印加期間TRが終了する前に、次の左足への刺激が開始される。以下同様に、左足への刺激と右足への刺激を所定のタイミングで交互に繰り返す。上述した電気刺激のタイミングは、片足が地面から離れるよりも前に他の足が着地するという典型的な歩行時の左右の足の着地タイミングを模したものとなっている。
【0067】
続いて、図10における各印加期間TLおよびTRにおいて印加される交流電圧の周波数特性について、図11を用いて説明する。図11は、横軸が時間を、縦軸が印加する交流電圧の周波数を示す。同図に示すように、各印加期間(TL、TR)は、T0で開始しT5で終了する。そして、各印加期間(TL、TR)において、第1期間(T0~T1)、第2期間(T1~T2)、第3期間(T2~T3)、第4期間(T3~T4)、第5期間(T4~T5)の5つに区分される。また、第1周波数帯fa1(3kHz~10kHz)、第2周波数帯fa2(10kHz~20kHz)、fa3第3周波数帯(20kHz~50kHz)に区分される。換言すると、第1期間~第5期間を1サイクルとして、片足の電気刺激付与が行われる。
【0068】
図11に示すように、区分された期間ごとに印加される交流周波数が異なっている。具体的には、第1期間においては第1周波数帯fa1の周波数が用いられ、第2期間においては第2周波数帯fa2の周波数が設定され、第3期間においては第3周波数帯fa3の周波数が用いられ、第4期間においては第2周波数帯fa2の周波数が用いられ、第5期間においては第3周波数帯fa3の周波数が用いられる。
【0069】
図12は、図11に示した第1期間~第5期間の各々において、電圧波形プロファイルの詳細を概念的に示したものである。なお、図5では第1期間(T0~T1)を例に説明しているが、第2~第5期間においても同様の特徴を有する(ただし周波数は異なる)。すなわち、各期間は、交流電圧(この例では第1周波数帯fa1)を印加する期間Tonと、電圧を印加しない期間Toffが交互に設けられる。図12では繰り返し周波数はfb1となっている。
【0070】
なお、筋肉をより多く刺激するという目的であれば交流電圧を印加し続けたほうがよいとも考えられるが、電圧を印加しない期間を周期的に設けている。これは、交流電圧を印加し続けると「しびれ」といった好ましくない体感をユーザに与える可能性を考慮したためである。
【0071】
図13は、図10図12にて示した、左右のそれぞれの足への1サイクル(印加期間TL、TR)の電気刺激を付与する際に、1サイクル内の区分された各期間において選択される電極と印加電圧のプロファイル(交流周波数と繰り返し周波数)を示す表である。
【0072】
図13に示すように、第1期間(T0~T1)においては、GLおよびGRを用いて、両足の踵部から刺激を与えることで、主に片足側の踵から脛やふくらはぎにかけての筋肉を刺激することを目的とする。この筋肉は比較的太く、この性質を加味して3~5kHzのいわゆる低周波電圧が用いられる。繰り返し周波数は、体感的に良いとされる5~100Hzが用いられる。なお、第1期間だけは左の足に対応する電極と右の足に対応する電極とを用いているが、刺激対象を左右いずれの足に選択するのかについては、後述する。
【0073】
第2期間(T1~T2)においては、足裏後部の筋肉が刺激付与の対象である。この筋肉に適した周波数であるfa2が、この部位に対応するDL1およびDL2(左足を刺激する場合)またはDR1およびDR2(右足を刺激する場合)を用いて印加される。なお、DL1とDL2のいずれかを陽極とするのかについて(換言すると位相)については任意である。繰り返し周波数は、第1期間と同様、体感的に良いとされる5~100Hzが用いられる。
【0074】
第3期間(T2~T3)においては、主に足底前部の筋肉が刺激不要の対象である。よって、この筋肉に適した周波数として第3周波数帯fa3が用いられる。5~100Hz体感重視で心地よい感覚を与えることができる。
【0075】
第4期間(T3~T4)においては、主に足底筋膜郡が刺激付与の対象である。よって、この筋肉の性質に適した周波数である第2周波数帯fa2が用いられる。また、繰り返し周波数は、筋膜の炎症に効果的とされる143Hzを含む繰り返し周波数帯が設定される。
【0076】
第5期間(T4~T5)においては、足指の腱を刺激付与の対象とする。ここで、指先は電気刺激に敏感であり、低周波を印加すると体感に与える悪影響が大きい可能性があるため、20kHz以下のいわゆる低周波を用いずに、20kHz以上の第3周波数帯fa3の周波数で腱を動かす。また、繰り返し周波数は50Hz以下とすることで体感への悪影響を低減させることが期待される。
【0077】
このように、1サイクルの期間において、刺激を付与する順序は、踵→足裏後部→足裏中部→足裏前部→足趾部となっている。これは、歩行時にまず踵が着地し、足裏後部→足裏中部→足裏前部の順で地面に接し、最後に足指で地面から離れるという動作に対応している。そして、足裏の各部に応じて、その部位の筋肉の適した交流周波数および繰り返し周波数が用いられる。
【0078】
以上のような、制御部150によるモードによるウォーキングモードにおける制御内容において、制御部150は、姿勢センサ191から検出情報を取得して、筐体の姿勢に応じた電気刺激を電極130から付与する制御をさらに行う。
【0079】
制御部150は、取付検知センサ192により棒状部材30が溝部210に取り付けられていることが検知されている場合、上述のようなウォーキングモードにおける制御内容に基づいた制御を行う。そして、姿勢センサ191からの検知信号を入力し、検知された筐体の姿勢に応じて、電極に印加する電圧を変化させる制御を行う。具体的には、図10における印加期間TR、TLにおける印加電圧の有無あるいは電圧値(縦軸方向)の大きさを変化させる。
【0080】
図4における筐体の姿勢に基づいて説明すると、姿勢センサ191による検知信号が図4(a)のように筐体が水平である状態を示している場合(筐体の傾斜角が小さく、所定値以下の場合)は、制御部150は、図10における印加期間TR、TLにおける電圧の印加を行わない。すなわち、右足、左足ともに刺激を与えない。
【0081】
そして、例えば、ユーザが右足を踏み込んだ場合、筐体は右側に傾くことになるが、姿勢センサ191による検知信号が右側へ傾いた姿勢を示している場合、制御部150は、図10における印加期間TRにおける電圧の印加を行う。すなわち、右足のみに刺激を与える。この場合、右側への傾きが大きくなるほど、印加期間TRにおける印加電圧を大きくし、図4(b)のように筐体の底面200の右端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
【0082】
ユーザが左足を踏み込んで、筐体が左側へ傾いた場合は、上述の右側へ傾いた場合と左右逆の制御を行えばよい。
以上のような制御を行うことにより、踏み込まれた方の足に対して、刺激が付与されることとなる。
【0083】
次に、フィットネスモードにおける制御内容について説明する。フィットネスモードは、棒状部材30が溝部220に取り付けられた場合、すなわち図5に示した状態のときに設定される。
【0084】
ウォーキングモードでは、電極の位置に応じて、印加電圧の交流周波数faを、高周波(20k~50kHz)と低周波(3k~20kHz)の両方を用いたが、フィットネスモードでは、低周波の印加電圧を用いる。具体的には、図13における交流周波数faを、すべての期間において、各々の電極に対して、低周波(3k~5kHzあるいは10k~20kHz)とする。
【0085】
制御部150は、取付検知センサ192により棒状部材30が溝部220に取り付けられていることが検知されている場合、上述のようなフィットネスモードにおける制御内容に基づいた制御を行う。そして、姿勢センサ191からの検知信号を入力し、検知された筐体の姿勢に応じて、電極に印加する電圧を変化させる制御を行う。具体的には、図10における印加期間TR、TLにおける印加電圧の有無あるいは電圧値(縦軸方向)の大きさを電極ごとに変化させる。
【0086】
図5における筐体の姿勢に基づいて説明すると、姿勢センサ191による検知信号が図5(a)のように筐体が水平である状態を示している場合(筐体の傾斜角が小さく、所定値以下の場合)は、制御部150は、図10における印加期間TR、TLにおける電圧の印加を行わない。すなわち、右足、左足ともに刺激を与えない。
【0087】
そして、例えば、ユーザが足の後方(踵側)へ踏み込んだ場合、図5(b)に示すように筐体は後側に傾くことになる。姿勢センサ191による検知信号が後側へ傾いた姿勢を示している場合、制御部150は、両足の後側に位置する第4電極(DR1、DR2、DL1、DL2)、第5電極(GR、GL)に対して電圧を印加する制御を行う。この場合、後側への傾きが大きくなるほど、第4電極(DR1、DR2、DL1、DL2)、第5電極(GR、GL)に対する印加電圧の電圧値を大きくし、図5(b)のように筐体の底面200の後端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
【0088】
ユーザが足の前方(つま先側)へ踏み込んで、筐体が前側へ傾いた場合は、上述の後側へ傾いた場合と前後逆の制御を行えばよい。すなわち、制御部150は、両足の前側に位置する第1電極(AR、AL)、第2電極(BR、BL)に対して電圧を印加する制御を行う。この場合、筐体の前側への傾きが大きくなるほど、第1電極(AR、AL)、第2電極(BR、BL)に対しての印加電圧の電圧値を大きくし、筐体の底面200の前端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
【0089】
以上のような制御を行うことにより、足の前側あるいは後側の踏み込まれた位置に対して、刺激が付与されることとなる。
また、本モードのように低周波の刺激を与えると、筋肉が刺激されて踵が上方に動いてしまう場合があるが、本実施形態においては、筐体がシーソーのように踵の動きに追従して上下するので、電極を足裏に接触し続けさせて、刺激を与え続けることができる。
【0090】
次に、ストレッチモードにおける制御内容について説明する。ストレッチモードは、棒状部材30が溝部230に取り付けられた場合、すなわち図6に示した状態のときに設定される。
フィットネスモードでは、交流周波数faが低周波の印加電圧を用いたが、ストレッチモードでは、高周波の印加電圧を用いる。具体的には、図13における交流周波数faを、すべての期間において、各々の電極に対して、高周波(20k~50kHz)とする。
【0091】
制御部150は、取付検知センサ192により棒状部材30が溝部230に取り付けられていることが検知されている場合、上述のようなストレッチモードにおける制御内容に基づいた制御を行う。
ストレッチモードでは、図6に示すように、筐体の姿勢は、筐体の底面200の後端が床面FLに接触した状態をとり続けるので、筐体の姿勢の変化に対する制御は行われない。ユーザは、アキレス腱を伸ばした状態で、高周波帯での刺激を受けることができる。
【0092】
次に、接地部材として球体部材40が溝部250に取り付けられた場合、すなわち図7に示した状態の場合の制御部150での制御内容について説明する。
図7の状態の場合、制御部150は、上述のウォーキングモードにフィットネスモードの制御内容を組み合わせた制御を行う。
【0093】
まず、球体部材40が溝部250に取り付けられていることが取付検知センサ192により検知された場合、制御部150は、上述の図10図13で説明したようなウォーキングモードでの制御を開始する。
そして、制御部150は、姿勢センサ191からの検知信号により、各々の電極への印加電圧の電圧値を制御する。
【0094】
図7(a)に示すような筐体が水平となっている状態が検知された場合(筐体の傾斜角が小さく、所定値以下の場合)は、ウォーキングモードでの図4(a)の場合と同様に、制御部150は、図10における印加期間TR、TLにおける電圧の印加を行わない。すなわち、右足、左足ともに刺激を与えない。
【0095】
図7(b)に示すように、筐体が左側に傾いた状態が検出されると、ウォーキングモードでの図4(b)の場合と同様に(図4(b)では右側に傾いている)、制御部150は、図10における印加期間TLにおける電圧を印加する制御を行う。この場合、左側への傾きが大きくなるほど、印加電圧を大きくし、図7(b)のように筐体の底面200の左端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
筐体が右側へ傾いた場合は、上述の左側へ傾いた場合と左右逆の制御を行えばよい。
【0096】
筐体が後側へ傾いた場合は、フィットネスモードでの印加電圧の制御と同様に、制御部150は、両足の後側に位置する第4電極(DR1、DR2、DL1、DL2)、第5電極(GR、GL)に対しての電圧を印加する制御を行う。この場合、後側への傾きが大きくなるほど、第4電極(DR1、DR2、DL1、DL2)、第5電極(GR、GL)に対する印加電圧の電圧値を大きくし、筐体の底面200の後端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
【0097】
筐体が前側へ傾いた場合は、上述の後側へ傾いた場合と前後逆の制御を行えばよい。すなわち、制御部150は、両足の前側に位置する第1電極(AR、AL)、第2電極(BR、BL)に対して電圧を印加する制御を行う。この場合、筐体の前側への傾きが大きくなるほど、第1電極(AR、AL)、第2電極(BR、BL)に対しての印加電圧の電圧値を大きくし、筐体の底面200の前端が床面FLに接触する状態となったときが最大となるように制御を行うこととしてもよい。
【0098】
図7のように球体部材40が溝部250に取り付けられている場合は、筐体は、球体部材40の位置を中心に、前後左右の360度全方向に傾くことが可能である。
すなわち、上述の前後方向、左右方向に傾く場合以外に、前方向の右側へ傾く場合、前方向の左側へ傾く場合、後方向の右側へ傾く場合、後方向の左側へ傾く場合がある。
【0099】
このような場合も、制御部150は、姿勢センサ191からの検知信号により、いずれの方向に傾いているかを検知することより、傾斜方向の位置にある電極に対して電圧を印加する制御を行うことができる。
【0100】
例えば、筐体が前方向の左側に傾いている場合、左足の前側に対応する第1電極(AL)、第2電極(BL)へ電圧を印加する制御を行う。この場合、右足の前側、左足の後側の電極にも電圧を印加してもよく、印加電圧の大きさは、左足の前側の電極への印加電圧より小さくしてもよい。
同様にして、他の方向へと傾いている場合も、印加電圧の制御が可能である。
【0101】
次に、接地部材として球体部材40が溝部260に取り付けられた場合、すなわち図8に示した状態の場合の制御部150での制御内容について説明する。
球体部材40が溝部260に取り付けられていることが取付検知センサ192により検知された場合、制御部150は、上述のストレッチモードでの制御を開始する。図8(a)の状態の場合、制御部150は、図10における印加期間TR、TLにおける電圧値を同等とし、左右の各電極に対して同等の値の電圧を印加する制御を行う。
【0102】
筐体が図8(b)のように傾いた状態、すなわち、筐体の底面200の後端の左側頂点部分が床面FLに接触している状態では、左足の後側に対応する第4電極(DL1、DL2)、第5電極(GL)への印加電圧を大きくし、右足の前側に対応する第1電極(AR)、第2電極(BR)への印加電圧を相対的に小さくする。左足の前側、右足の後側に対応する電極への印加電圧は、左足の後側より小さく、右足の前側より大きくすればよい。
【0103】
筐体の底面200の後端の右側頂点部分が床面FLに接触している状態でも、同様にして、上述の場合と左右を逆にする制御を行うことにより、印加電圧の制御が可能である。
また、図8(b)の状態から、さらに左足が踏み込まれて、筐体の底面200の左端全体が床面FLに接触する姿勢となった場合は、左足の対応するすべての電極に対する印加電圧を、右足に対応する電極に対する印加電圧よりも大きくする制御を行う。逆に、筐体の底面200の右端全体が床面FLに接触する姿勢となった場合は、右足の対応するすべての電極に対する印加電圧を、左足に対応する電極に対する印加電圧よりも大きくする制御を行う。
【0104】
[変形例]
上述した実施形態は様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。なお、上述した実施形態及び以下に示す変形例は適宜組み合わされてもよい。
【0105】
(1)上述した実施形態においては、電気刺激装置10の筐体の傾きに応じて、足裏の特定部分への刺激の大きさを変化させるために、各電極への印加電圧の電圧値(振幅)を制御することとしてもよいものとしたが、刺激の強さを変化させるための制御は、これに限定されない。
例えば、図10に示されるような電極に電圧が印加される時間である印加期間TR、TLの長さを制御してもよい。印加期間TR、TLを長くするほど、強い刺激を付与することができる。
【0106】
また、図13に示されるような繰り返し周波数fbを制御してもよい。繰り返し周波数fbを大きくする(繰り返し周期を短くする)ほど、強い刺激を付与することができる。
さらに、電極に印加する交流周波数faの値、図10における印加期間TRと印加期間TLとの位相差、右足、左足の各々の電極への印加電圧、図13における期間(TL)(TR)の長さや切替タイミングを制御してもよい。
【0107】
(2)上述した実施形態においては、接地部材である棒状部材30、球体部材40は、電気刺激装置10の筐体に着脱可能な構成としたが、これに限定されず、着脱不能で筐体に棒状部材30あるいは球体部材40(あるいは同様の機能を有する部材)が固定されていてもよい。
【0108】
(3)上述した実施形態においては、棒状部材30あるいは球体部材40を筐体へ取り付ける手段としては、筐体側に設けられた磁石を利用した構成としたが、これに限定されない。例えば、筐体の溝部に、弾性変形する爪状の突起を設け、棒状部材30、球体部材40には、溝部に取り付けたときに爪状の突起に嵌り込んでロックされる凹部を設ける構成でもよい。そして、筐体にレバーを設け、レバーを操作することによりロックが解除され、取り付けられた棒状部材30、球体部材40を筐体から取り外す構成とすればよい。
【0109】
また、スプリングプランジャを用いた構成としてもよい。例えば、筐体の溝部の側面(筐体の底面200と交差する面)に凹部を設け、棒状部材30、球体部材40の、溝部の側面と対向する面にスプリングプランジャを設け、棒状部材30、球体部材40を溝部に取り付けられた際に、プランジャ部が凹部に嵌り込む構成としてもよい。筐体にレバーを設け、レバーを操作することによりプランジャ部が凹部から外れ、取り付けられた棒状部材30、球体部材40を筐体から取り外す構成とすればよい。
【0110】
(4)上述の実施形態において、棒状部材30が溝部240に取り付けられた場合、ユーザによる操作により、ウォーキングモード、フィットネスモード、ストレッチモードのいずれかのモードを選択可能としてもよい。ただし、筐体は傾かせることができないため、上述の実施形態における筐体の傾きに応じた制御は行われない。
【0111】
(5)上述の実施形態においては、球体部材40は、ユーザの足によって力が加えられても変形しにくい球体の部材であるものとしたが、バランスボールのように、塩化ビニル樹脂等からなる変形しやすい弾性素材で構成された球体であってもよい。
【0112】
球体部材を弾性素材で構成することにより、上述の実施形態のように、ユーザが座って使用するのではなく、足置部100に足を置いて立った状態で使用することも可能となる。ユーザが立った状態で、球体部材の変形、弾力性によりバランスをとりながら、傾斜に応じた電気刺激を受けられるようにすることが可能となる。
【0113】
(6)上述の実施形態においては、電気刺激装置10の筐体の姿勢を検知する検知手段である姿勢センサ191は、例えばジャイロセンサ、加速度センサから構成されるものとしたが、傾きとその方向を検知することができるのであれば、これに限定されない。例えば、足置部100に置かれるユーザの足の足裏からの圧力を足裏各部で検知することにより、筐体の傾斜方向、傾斜角度を検知してもよい。また、足置部100における足裏の接触している面積を足裏各部で検知することにより、筐体の傾斜方向、傾斜角度を検知してもよい。また、筐体に距離センサを設けて床面までの距離を検知することにより、筐体の傾斜方向、傾斜角度を検知してもよい。
【0114】
また、傾斜角度の検知に関しては、筐体が水平に近い状態から、端部が床面に接触するまでの最大傾斜角度となるまでの一定以上の傾斜となったことを検知した場合に検知出力をするようなセンサを用いてもよい。また、筐体の端部が床面に接触したことを検知するセンサを設けることによって、筐体の傾斜方向を検知する構成としてもよい。この場合、傾斜角度は最大傾斜角度となったことのみ検知可能である。
【0115】
(7)上述の実施形態において、棒状部材30を床面FLに直接接触させないで、棒状部材30と床面FLとの間に滑り止め台を設置してもよい。
図14は、滑り止め台を設置した変形例を示した図である。図14(a)は、滑り止め台50の構成を示した図、図14(b)は、図4(b)に示した電気刺激装置10に滑り止め台50を設置した状態を示した図、図14(c)は、図4(c)に示した電気刺激装置10に滑り止め台50を設置した状態を示した図である。
【0116】
滑り止め台50は、床面FL上に設置され、摺動面50a上に棒状部材30の外周面が接触する。図14(b)に示すように、電気刺激装置10の棒状部材30の前側、後側の2箇所に設置される。電気刺激装置10の筐体が傾くことにより、棒状部材30の外周面が滑り止め台50の摺動面50aに対して摺動する。滑り止め台50の床面FLと接する底面は、床面FLに対して摩擦力が高くなるように加工されている。そのため、電気刺激装置10の筐体が傾いて、図14(c)において滑り止め台50に対して右方向に力が加わっても、滑り止め台50の床面FLに対する位置は変化しないで維持される。
【0117】
滑り止め台50の底面は、棒状部材30の外周面と比べて、床面FLに対して滑りにくい。そのため、ユーザが電気刺激装置10を利用する際に、筐体の位置を安定させた状態で使用できる。
滑り止め台50の摺動面50aには、バネ等の弾性部材を設けることにより、棒状部材30との間で適度な弾力を発生させ、ユーザを足の動きに応じて揺動運動ができるようにしてもよい。
【0118】
(8)上述の実施形態においては、筐体に球体部材40が取り付けられた場合は、取り付けられた溝部に応じてウォーキングモードとフィットネスモードとを組み合わせた制御モード、あるいはストレッチモードによる制御が行われるものとしたが、これに限定されず、筐体の傾斜角度、傾斜方向によって動作モードが自動的に選択され、筐体の動きに合わせて筐体の姿勢に応じた異なる刺激を与える制御がなされてもよい。
【0119】
また、上述の実施形態においては、筐体に棒状部材30が取り付けられた場合は、取り付けられた溝部に応じてウォーキングモード、フィットネスモード、ストレッチモードのいずれかが設定されるものとしたが、これに限定されず、球体部材40が取り付けられた場合と同様に、筐体の傾斜角度、傾斜方向によって動作モードが自動的に選択され、筐体の動きに合わせて筐体の姿勢に応じた異なる刺激を与える制御がなされてもよい。
【0120】
(9)上述の実施形態においては、各々の溝部の底部に取付用マグネットを設け、棒状部材30、球体部材40の表面に金属板を設けることにより、マグネットの磁力により棒状部材30、球体部材40を溝部に取り付ける構成としたが、棒状部材30、球体部材40に取付用マグネットを設け、各々の溝部の底部に金属板を設けることとしてもい。
【0121】
この場合、上述の実施形態において取付用マグネット、金属板とは異なる位置に設けた取付検知センサ本体、取付検知用マグネットを設けることなく、棒状部材30、球体部材40の取り付けを検知することができる。以下にその場合の構成を説明する。
【0122】
棒状部材30、球体部材40に取付用マグネットを設けた場合、溝部に棒状部材30、球体部材40が取り付けられる際に、取付用マグネットが溝部の底部に接近して接触することになる。この接近あるいは接触を検知することにより、棒状部材30、球体部材40の取り付けの検知ができる。
【0123】
そのため、溝部に設けられた金属板の裏側(棒状部材30、球体部材40と接触する面と反対側の面側)の近傍に磁気センサを設ける。磁気センサとしては、磁気の発生、消滅に応じて電気信号を生成可能であるセンサであればよく、コイル、リードスイッチ、ホール素子、磁気抵抗素子等を用いることができる。
【0124】
棒状部材30あるいは球体部材40が溝部に取り付けられると、金属板に取付用マグネットが接近、接触し、金属板の裏側に設けられた磁気センサから電気信号が発生する。その信号を取付検知センサ192が検知し、どの溝部に棒状部材30あるいは球体部材40が取り付けられたかが検知される。
【符号の説明】
【0125】
10・・電気刺激装置、30・・棒状部材、40・・球体部材、50・・滑り止め台、100・・足置部、110・・表示部、120・・スイッチ、130・・電極、140・・切替部、150・・制御部、151・・波形決定部、152・・タイミング決定部、160・・モード設定部、170・・・波形生成部、190・・電源、191・・姿勢センサ、192・・取付検知センサ、200・・底面、210、220、230、240、250、260・・溝部、211a、211b、221a、221b、231a、231b、241a、241b、251、261・・取付用マグネット、212、222、232、252、262・・取付検知センサ本体、310a、310b・・金属板、311a、311b・・取付検知用マグネット、410・・金属板、411a、411b・・取付検知用マグネット。
図1
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