(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス刺激波形を発生する波形発生部（１）と、
波形発生部（１）の出力を所定の出力まで増幅する増幅部（２）と、
増幅部（２）の出力を生体に供給する導子（３）と、
複数のＬＥＤを図形状に配列し増幅部（２）の出力に相関させて前記ＬＥＤの点灯数を増減させることにより
増幅部（２）の出力を表示する表示部（４）と、
波形発生部（１）と増幅部（２）と表示部（４）を含む装置全体を制御する制御部（５）と、
増幅部（２）の出力を調節する出力調節部を有する操作部（６）と、
増幅部（２）の出力を検出する出力検出手段（７）
を有する電気刺激装置において、
出力検出手段（７）で検出した増幅部（２）の出力のピーク値（Ｐ）を求めるピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段で検出した増幅部（２）の出力のピーク値（Ｐ）を記憶するピーク値記憶手段とを設け、
前記出力検出手段（７）の増幅部（２）の出力及び前記ピーク値記憶手段のピーク値（Ｐ）を表示部（４）に同時に表示可能とし、
操作部（６）を操作するときには、少なくともピーク値記憶手段に記憶したピーク値（Ｐ）を表示部（４）に表示させるようにした、電気刺激装置。
【請求項２】
前記操作部（６）と前記表示部（４）とを複数有し、
複数の前記表示部（４）を並列に隣接させることで、隣接するピーク値（Ｐ）が比較できるよう表示させるようにした、請求項１に記載した電気刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気刺激装置に関するもので、特に、電気刺激装置の出力表示に新たな指標を取り入れることで出力調節を簡単にできるようにした電気刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気刺激装置のブロック図の例を図1に示す。図１の1は刺激電流（電圧）の波形を発生する刺激波形を発生する刺激波発生部、2は刺激波発生部1で発生した刺激波を所定の大きさに増幅する増幅部、3は増幅部2の出力を生体に供給する電極、4は出力や設定値などを表示する表示器、5は刺激波発生部1や増幅部2など装置全体を制御する制御部、6は刺激波形や刺激時間などの刺激条件等を入力し刺激の開始や中断などの指令を出す操作部、7は増幅部2の出力を検出する出力検出部である。
【０００３】
電気刺激では、刺激を受ける人に適した刺激条件を設定し、刺激をおこなう。
電気刺激の刺激条件には、刺激波の波形、周期（周波数）、刺激時間などがある。
これらのパラメータは、操作部6には刺激波の波形、周期（周波数）、刺激時間などの諸パラメータを設定する設定キーや出力の大きさを調節する出力調節器などを設けている。
刺激条件の設定は操作部6に設けている設定キーで設定する。
操作部6で刺激波形や周波数、刺激時間などの刺激条件を入力すると、その情報は制御部5で判断し、刺激波発生部1を制御して、所望の刺激波形を発生する。
【０００４】
刺激波形の例を図6に示す。図6（Ａ）はパルス幅ｔで周期Ｔのピーク値Ｐの矩形波のパルス、（Ｂ）は矩形波を正と負の両方向に出力する双極性の矩形波パルス、（Ｃ）は三角波パルス、（Ｄ）は矩形波のパルスを指数関数で振幅変調したパルスである。実際には、これ以外にも多様な刺激波形が使用されている。
【０００５】
これ以外の刺激条件に刺激の強さ（電流又は電圧の大きさ）があるが、刺激の強さは、刺激の目的、刺激を受ける人や刺激部位によって異なる。
このため、刺激の度に、前述のパラメータを設定して、操作部6の出力調節器（例えば出力調節ボリューム）を操作し、出力をゼロから徐々に増加させて適切な強さに調節して、刺激をおこなう。
【０００６】
表示器4は、刺激条件の設定値や、刺激時の出力や刺激経過時間などを表示する。表示器の例を図7（Ａ）に示す。
刺激波として、通常、パルス幅は数十μ秒〜数ｍ秒、周波数は数〜数十Ｈｚのパルス波が使用される。この瞬時値をデジタル表示しても、表示の変化が速くて目視が追いつかないためその値を認識することができない。このため、瞬時値を数値表示する意味が無いので、ＬＥＤを配列して、おおよその出力を表示する技術が用いられている。
【０００７】
出力を表示するＬＥＤは、Ｎ個のＬＥＤを配列して、出力の大きさに対応させて表示させるようにしている。つまり、出力がゼロではＬＥＤを点灯せず、出力が1/ＮではＬＥＤを1個点灯し、2/ＮではＬＥＤを２個点灯し、最大出力のときはＬＥＤをＮ個点灯する、というように、出力の大きさとLEDの点灯数を対応させ、ＬＥＤの点灯数から、おおよその出力を認識できるようにしている。出力がゼロから最大出力までの中の一部だけをＬＥＤで表示する方法もある。
また、出力の変化を認識できるように、表示器のＬＥＤはパルスに同期させてほぼ瞬時値に近い値を点灯させるのが一般的である（例えば特許文献1、2など）。
【特許文献１】実開平２−２８２５０
【特許文献２】特開平６−６３１５９
【０００８】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以下に、本発明が解決しようとする課題と、課題を解決するための手段について述べる。
従来の電気刺激装置を用いて生体を刺激する場合、まず、図1の操作部6から刺激波形や周波数、刺激時間などの刺激条件を入力し、電極3を生体に接触させる。
その後、操作部6の出力調節器を操作して、表示器4をモニタしながら出力を上げ、刺激を受ける人の刺激感を聞き、筋肉の動きを確認して、適切な刺激の強さになったことを確認して、その状態で刺激を持続する。通常、出力調節器の操作を開始したときが刺激の開始となる。
【００１０】
このように、出力調節をおこなうとき、表示器4の表示は重要な指標となる。
通常は、図6の（Ａ）や（Ｂ）のようなパルス波を用いて、図7（Ａ）のような表示器に、出力を表示する。表示器のＬＥＤは、出力の大きさと対応した数のＬＥＤが、パルスと同期して、パルスがある期間だけ、点灯させている。つまり、ＬＥＤは短時間しか点灯せず、しかも、点灯するＬＥＤの数も変化する。
出力調節は、図7（Ｂ）に示すように、ＬＥＤの表示を見て、出力調節器Ｖを操作して、おこなう。
この例では、10個のＬＥＤが出力表示に使用されている。
以下、使用するパルスは図6（Ｃ）の三角波形で説明する。
【００１１】
出力調節器Ｖを操作して、出力をＯＰにしたときの例である。
出力をＯＰにすると、下から8個目までのＬＥＤが点灯する。しかも、一瞬に8個点灯するように見えるが、厳密には、三角波出力の立ち上がり時にはその出力の大きさに応じて下から順番に8個目のＬＥＤまで順番に点灯し、ピークを過ぎた後は出力が低下するにつれて点灯するＬＥＤが減少し、パルスの無い期間には全て消灯する。これをパルス出力が繰り返す間、繰り返す。つまり、出力を表すＬＥＤの点灯は短時間のみである。図7（Ｂ）では、点灯する8個のＬＥＤのうち、2個のみ点灯している。これは、三角波出力の立ち上がり時に、又は立ち下がり時に、出力が2/8になったとき、ＬＥＤが点灯する様子である。
【００１２】
次に、同じ図7（Ｂ）で、ＯＰと示した出力の位置のＬＥＤを点灯させる方法を述べる。ＯＰは、目標とする出力（パルスのピーク値に対応）である。つまり、この例では、下から8個目までのＬＥＤが点灯するように、出力調節器Ｖを操作するれいである。
出力調節は、出力調節器Ｖを操作して、目的の出力ＯＰに対応するＬＥＤを表示させようとするわけであるが、ＬＥＤは短時間点灯してすぐに消えるので、出力調節器Ｖの操作には手間と時間がかかる。
【００１３】
また、複数のチャンネルを同じ出力にして刺激することも多い。ここでは、先に設定したチャンネルの出力に合わせて、別のチャンネルの出力を調節する例を示す。
図7（Ｃ）はこの例である。
ｃｈ-1が出力Ｐに設定され、下から8個目までのＬＥＤが点灯するように調節されている。
これと同じ出力にｃｈ-2を設定しようとするわけであるが、ｃｈ-1の表示では、ＬＥＤが短時間で点滅するだけで、ピークの位置を把握するのは難しい。ｃｈ-1には、ピーク値は矢印のＰの位置に設定されているが、この指標は実際には無い。
しかも、図7（Ｂ）で説明したように、ｃｈ-2単独の出力調節も手間と時間がかかる。
つまり、短時間で点滅するｃｈ-1のピーク表示を見ながら、ｃｈ-2の点滅するＬＥＤを確認しながら、両者のピーク値をあわせなければならない。これは実に手間と時間がかかる作業である。
このように、本発明は、表示器を見ながら、出力を、簡単に、適切な値に調節できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題を解決するために、請求項１記載の発明では、
パルス刺激波形を発生する波形発生部（１）と、
波形発生部（１）の出力（Ｗ０）を所定の出力（Ｗ１）まで増幅する増幅部（２）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を生体に供給する導子（３）と、
複数のＬＥＤを図形状に配列し増幅部（２）の出力に相関させて前記ＬＥＤの点灯数を増減させることにより
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を表示する表示部（４）と、
波形発生部（１）と増幅部（２）と表示部（４）を含む装置全体を制御する制御部（５）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を調節する出力調節部を有する操作部（６）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を検出する出力検出手段（７）
を有する電気刺激装置において、
出力検出手段（７）で検出した増幅部（２）の出力（Ｗ１）のピーク値（Ｐ）を求めるピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段で検出した増幅部（２）の出力（Ｗ１）のピーク値（Ｐ）を記憶するピーク値記憶手段とを設け、
前記出力検出手段（７）の増幅部（２）の出力（Ｗ１）及び前記ピーク値記憶手段のピーク値（Ｐ）を表示部（４）に同時に表示可能とし、
操作部（６）を操作するときには、少なくともピーク値記憶手段に記憶したピーク値（Ｐ）を表示部（４）に表示させるようにし、出力調節を簡単におこなうことができるようにした。
【００１５】
請求項２記載の発明では、請求項１に記載の電気刺激装置が、
前記操作部（６）と前記表示部（４）とを複数有し、
複数の前記表示部（４）を並列に隣接させることで、隣接するピーク値（Ｐ）が比較できるよう表示させるようにし、
他の出力（Ｗ１）に応じた出力調節を簡単におこなうことができるようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、出力のピーク値を求め、必要なときに表示器に出力のピーク値を表示する。つまり、図7（Ｂ）又は（Ｃ）に示したようなピーク値ＰをＬＥＤで実際に表示することができる。
このため、現在の出力のピーク値Ｐがどの程度かを明確に目視できるため、これを指標にして、容易に出力調節をおこなうことができる。
また、複数チャンネルの刺激をおこなう場合、最初のチャンネル（例えば図7（Ｃ）に示すｃｈ-1）の出力を設定すると、そのチャンネルはピーク値Ｐを表示しているため、このチャンネル（ｃｈ-1）のピーク値Ｐを指標にして、例えばｃｈ-2の出力を、ｃｈ-2にもピーク値Ｐを表示しながら、ｃｈ-1のピーク値と同じになるようにｃｈ-2の出力調節をおこなうことは容易であり、早く、正確に最適な刺激値に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本願発明の実施例を述べる。
【実施例１】
【００１８】
本願発明の請求項１に係わるブロック図の実施例を図１に示す。この構成は従来と同じであるが、本願発明では、
パルス刺激波形を発生する波形発生部（１）と、
波形発生部（１）の出力（Ｗ０）を所定の出力（Ｗ１）まで増幅する増幅部（２）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を生体に供給する導子（３）と、
複数のＬＥＤを図形状に配列し増幅部（２）の出力に相関させて前記ＬＥＤの点灯数を増減させることにより
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を表示する表示部（４）と、
波形発生部（１）と増幅部（２）と表示部（４）を含む装置全体を制御する制御部（５）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を調節する出力調節部を有する操作部（６）と、
増幅部（２）の出力（Ｗ１）を検出する出力検出手段（７）
を有する電気刺激装置において、
出力検出手段（７）で検出した増幅部（２）の出力（Ｗ１）のピーク値（Ｐ）を求めるピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段で検出した増幅部（２）の出力（Ｗ１）のピーク値（Ｐ）を記憶するピーク値記憶手段とを設け、
前記出力検出手段（７）の増幅部（２）の出力（Ｗ１）及び前記ピーク値記憶手段のピーク値（Ｐ）を表示部（４）に同時に表示可能とし、
操作部（６）を操作するときには、少なくともピーク値記憶手段に記憶したピーク値（Ｐ）を表示部（４）に表示させるようにした。
制御部５に、図２に示すようなピーク値検出手段を設けてピーク値Ｐを記憶するようにし、さらに、図３に示すように、ピーク値Ｐを表示するか否かを判断し、少なくとも操作部６を操作するときには、前記のように記憶したピーク値Ｐを、表示部４に表示するようにした。
ピーク値Ｐを表示するか否かの判断は、操作部６の複数個の出力調節器Ｖのいずれかを操作しているときとしても良いし、刺激中、常にピーク値Ｐを表示するようにしてもよい。
【００１９】
図2のピーク値検出手段は、常にこの判断を行うようにしても良いが、少なくとも操作部6の出力調節器を操作しているときにはこの判断をおこなうようにする。また、出力W1が変化すると、ピーク値Pの記憶手段により、新しいピーク値Pに置き換えるようにする。
【００２０】
本発明による出力調節の様子を図５に示す。
図5（Ａ）は、本願発明による単一のチャンネルの出力調節の様子を示す。
操作部6を操作して刺激条件を設定し、電極3を生体に装着した後、出力調節器Ｖを操作すると、出力はゼロから増加する。出力調節器Ｖの調節量によって、出力のピーク値はＰとなる。このとき、出力Ｐの出力を表すＬＥＤが点灯する。図5（Ａ）では、6個のＬＥＤが点滅し、出力のピーク値を表す下から6個目のＬＥＤは点灯したままにしており、ピーク値のレベルが一目で分かるようにしている。
1個目から5個目のＬＥＤは刺激波形により、順番に又は同時に点滅し、パルスの瞬時値を示す。
【００２１】
出力調節器Ｖをさらに操作すると、出力W1が変化する。出力W1を変化させたとき、図2に示すピーク値検出手段でピーク値Pを新たに検出し、記憶し、図3に示すピーク値表示手段により、新たに検出されたピーク値Pを表示する。
【００２２】
パルスのピーク値Pが最大出力の8割としたい場合は、下から8番目までのＬＥＤを点滅するようにすれば良いが、本発明によると、現在のピーク値PをあらわすＬＥＤは常に点灯しているので、出力調節器Ｖを操作して、図5（Ｂ）におけるＰの位置の点灯しているＬＥＤが8番目のＬＥＤになるようにすれば良い。
このように、本発明によると、点灯しているＬＥＤを移動させればよいので、出力調節が簡単になる。
出力調節器Ｖを操作すると、最新のピーク値Pを検出して記憶し、表示する。このため、出力調節器Ｖを操作して出力W1を上下させると、ピーク値Pも次々と更新されて最新の値が表示される。つまり、出力調節器Ｖの操作に対応して、ほぼ実時間で現在のピーク値Pを表示することができる。
【００２３】
図4は、（Ａ）のような三角波を用いたときの表示の例である。本願発明によりピーク値を検出し、表示する。瞬時値は経時的に変動するが、これも表示することができる。
図4（Ａ）の（ａ）のタイミングでは、瞬時値は小さい。このとき、図4（B）の（a）のように、ピーク値Pは常に点灯し、そのときの瞬時値を示す1個のＬＥＤが点滅している。
図4（Ａ）の（ｂ）のタイミングでは、瞬時値はすこし大きく、図4（B）の（ｂ）のように、ピーク値Pは常に点灯し、瞬時値に対応する（この例では5個の）ＬＥＤが点滅している。
図4（Ａ）の（ｃ）のタイミングでは、瞬時値はピークになっており、図4（B）の（ｃ）のように、ピーク値Pは常に点灯し、それ以下の瞬時値に対応するＬＥＤは点滅する。
【００２４】
このように、本発明によると、操作部6の出力調節器をあるレベルに設定したとき、パルスの瞬時値は常に変動しても、ピーク値Pを一定に表示する。
このため、本発明を用いると、出力調節を確実に、すばやくおこなうことができる。
【００２５】
従来の装置では、出力W1の変動に伴って、表示も常に変動していた。このため、ピーク値Pがどこにあるのかを認識することは困難で、出力W1を調節することは困難であった。
例えば図5（Ａ）で、ピーク値を矢印の位置に調節したい場合、非常に調節しにくく、出力調節には手間がかかっていた。また、矢印の位置に調節したつもりでも、ボリュームを上げすぎてショックを与えて危険な状態になることもあった。
本発明は、このような従来の課題を解決することができる。
【００２６】
発明が解決しようとする課題で述べたように、複数の出力系統（チャンネル）を有する刺激装置の出力を同じレベルに合わせることは、手間と時間がかかる面倒な作業であった。
本願発明の請求項２に係わる発明では、請求項１において、
操作部（６）と表示部（４）とを複数有し、
複数の前記表示部（４）を並列に隣接させることで、隣接するピーク値（Ｐ）が比較できるよう表示させるようにした。
本発明の請求項２によると、これも容易にできるようになる。
図５（Ｂ）に、２つのチャンネルの出力を同じレベルにする例を示している。このｃｈ−１の出力は、前述の実施例で述べたように、ｃｈ−１の出力調節器Ｖを操作し、本発明により、出力のピーク値Ｐに対応するＬＥＤを点灯させ、この状態でさらに出力調節器Ｖを操作し、目標のＬＥＤが点灯するように操作する。これによって、ｃｈ−１の出力は設定され、図の例では８番目のＬＥＤが（常時）点灯し、下から１番目から７番目のＬＥＤはパルスに同期して点滅する。
この状態でｃｈ−２を同じ出力に調節する方法を述べる。
【００２７】
従来は、ｃｈ-1のＬＥＤは8番目まで、全てが短時間で点滅していたため、これと同じレベルにｃｈ-2を調節することはやりにくかった。
しかし、本発明によると、ｃｈ-1はピーク値をあらわす8番目のＬＥＤが常に点灯しているため、これを目標にして、ｃｈ-2の出力調節器Vを調節すればよい、しかも、ｃｈ-2のピーク値Pも（常時）点灯しているので、出力調節器の操作は簡単で、2つの出力を同レベルに調節することは容易である。
出力W1のピーク値Pに対応するＬＥＤは、ピーク値記憶部に記憶した値Pが、新たな値Pに置き換えるまでは常にこれに対応するＬＥＤを表示させるようにする。但し、この場合、ＬＥＤを常時点灯させても良いし、点滅させても良い。ただし、出力ピークの位置が確認できるように点灯させる必要がある。
【実施例２】
【００２８】
実施例1では、増幅部2の出力を出力検出手段7で検出し、最低で1パルス周期の期間でピーク値Pを検出する方法を示した。
出力W1のピーク値Pを求める手段として、操作部6の出力調節器の操作量から求めることもできる。
出力調節器は、出力ゼロから最大出力まで操作することができる。このときの出力調節器Ｖの全操作量を100％として、実際に操作した量は何％かを求めることで、現在の出力W1は最大出力の何％かを知ることができる。これによって、ピーク値Pを検出することができる。
これまでの例では、出力のゼロから最大出力までをN個の出力表示用ＬＥＤに対応させる方法を述べたが、出力のある部分のみをＮ個に分割して出力表示機のLED表示と対応させても良い。
【００２９】
図3のピーク値Pを表示する手段では、現在はピーク値Pを表示するモードであるか否かを判断し、瞬時値W1又はピーク値Pを表示する例を示している。この例であればピーク値Pを表示する場合と表示しない場合があるが、常にピーク値Pを表示するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】電気刺激装置のブロック図の例
【図２】出力のピーク値を求める手段
【図３】ピーク値を表示する手段
【図４】本発明による出力表示の例
【図５】本発明による出力表示の例と出力調節の様子
【図６】パルス電気刺激の刺激波形の例
【図７】従来機器の表示部の例及び出力設定の様子
【符号の説明】
【００３１】
1：波形発生部
2：増幅部
3：導子
4：表示部
5：制御部
6：操作部
7：出力検出手段
P：ピーク値
OP：目標出力
t：パルス幅
T：パルスの周期
W0：波形発生部の出力
W1：増幅部の出力
V：出力調節器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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