(57)【要約】  電気刺激装置（１）は、側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激を付与可能な電極（２０、３０）から出力される電流を、身体の動作を検出可能な検出部（４０）の検出結果に基づいて制御する制御部を備える。側腹筋が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腹圧が高められ、背筋および臀筋の少なくとも一方が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腰の姿勢が保持される。すなわち、側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激が付与されることにより腰の剛性が高められ、腰の姿勢が安定するととともに、腰にかかる負担が軽減される。
2017125972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激を付与可能な電極から出力される電流を、前記身体の動作を検出可能な検出部の検出結果に基づいて制御する制御部を備える
電気刺激装置。
【請求項２】
前記電極は側腹筋に電気刺激を付与可能な正面電極、ならびに、背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激を付与可能な背面電極を含み、
前記制御部は前記正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項１に記載の電気刺激装置。
【請求項３】
前記正面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の正面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の正面電極を含み、
前記制御部は前記第１の正面電極および前記第２の正面電極の少なくとも一方により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項２に記載の電気刺激装置。
【請求項４】
前記背面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の背面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の背面電極を含み、
前記制御部は前記第１の背面電極および前記第２の背面電極の少なくとも一方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間と、前記正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項２に記載の電気刺激装置。
【請求項５】
前記正面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の正面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の正面電極を含み、
前記背面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の背面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の背面電極を含み、
前記制御部は前記第１の正面電極および前記第２の正面電極の少なくとも一方により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記第１の背面電極および前記第２の背面電極の少なくとも一方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項２に記載の電気刺激装置。
【請求項６】
前記制御部は前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記第１の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第１の期間、ならびに、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記第２の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第２の期間が交互に入れ替わるように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項５に記載の電気刺激装置。
【請求項７】
前記制御部は前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記第２の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第３の期間、ならびに、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、前記第１の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第４の期間が交互に入れ替わるように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項５に記載の電気刺激装置。
【請求項８】
前記制御部は前記第１の背面電極および前記第２の背面電極の両方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激を付与している所定の期間において、前記第１の正面電極および前記第２の正面電極の一方により側腹筋に電気刺激を付与し、前記第１の正面電極および前記第２の正面電極の他方により側腹筋に電気刺激が付与されないように前記正面電極および前記背面電極の出力を制御する
請求項５に記載の電気刺激装置。
【請求項９】
前記制御部は前記所定の期間において前記第１の正面電極および前記第２の正面電極のうちの側腹筋に電気刺激を付与する電極および側腹筋に電気刺激を付与しない電極が交互に入れ替わるように前記正面電極の出力を制御する
請求項８に記載の電気刺激装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、前記検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与する
請求項５に記載の電気刺激装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、前記検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与する
請求項６に記載の電気刺激装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、前記検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与する
請求項７に記載の電気刺激装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、前記検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与する
請求項８に記載の電気刺激装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、前記検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、前記第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与する
請求項９に記載の電気刺激装置。
【請求項１５】
前記制御部は前記検出部の検出結果に含まれる腰の動作に関する情報に基づいて前記電極の出力を制御する
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電気刺激装置。
【請求項１６】
前記検出部は前記身体を動作させる補助機構の動作を検出し、
前記制御部は前記検出部の検出結果に含まれる前記身体の動作が反映された前記補助機構の動作に関する情報に基づいて前記電極の出力を制御する
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電気刺激装置。
【請求項１７】
前記制御部は前記検出部の検出結果に含まれる呼吸の動作に関する情報に基づいて前記電極の出力を制御する
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電気刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筋肉に電気刺激を与える電気刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体の鍛錬または身体の動作を補助するための電気療法として、筋肉に電気刺激を与える電気刺激装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。この電気刺激装置により拮抗筋に電気刺激が与えられることにより身体が鍛錬され、主動筋に電気刺激が与えられることにより身体の動作が補助される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７９５３６号公報
【発明の概要】
【０００４】
電気刺激装置を用いて身体を鍛錬する場合または身体の動作を補助する場合、腰にかかる負担が軽減されることが望ましい。特許文献１に記載の電気刺激装置は腰にかかる負担について特に考慮していない。
【０００５】
本発明は腰にかかる負担を軽減することが可能な電気刺激装置を提供する。
【０００６】
本発明における電気刺激装置の一形態は、側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激を付与可能な電極から出力される電流を、身体の動作を検出可能な検出部の検出結果に基づいて制御する制御部を備える。
【０００７】
上記電気刺激装置によれば、腰にかかる負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施の形態における電気刺激装置の模式図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態における電気刺激装置の正面電極の貼付位置の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、第１の実施の形態における電気刺激装置の背面電極の貼付位置の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、第１の実施の形態における電気刺激装置のブロック図である。
【図５】図５は、第１の歩行動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、第２の歩行動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、第３の歩行動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、第１の捻転動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図９】図９は、第２の捻転動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１０】図１０は、第３の捻転動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１１】図１１は、第１の屈曲動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、第２の屈曲動作モードでの第１の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１３】図１３は、第１の実施の形態における電気刺激装置による各種の電気刺激パターンの評価結果の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第２の実施の形態における電気刺激装置の使用状態の一例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、第３の実施の形態における電気刺激装置のブロック図である。
【図１６】図１６は、呼吸動作モードでの第３の実施の形態における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図１７】図１７は、第１の変形例における電気刺激装置の正面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図１８】図１８は、第２の変形例における電気刺激装置の正面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図１９】図１９は、第３の変形例における電気刺激装置の正面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２０】図２０は、第１の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２１】図２１は、第２の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２２】図２２は、第３の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２３】図２３は、第４の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２４】図２４は、第５の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２５】図２５は、第６の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２６】図２６は、第７の変形例における電気刺激装置の背面電極の貼付位置を示す模式図である。
【図２７】図２７は、第４の歩行動作モードでの変形例における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【図２８】図２８は、第５の歩行動作モードでの変形例における電気刺激装置の使用状況の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は身体の対象部位に装着可能な電気刺激装置１の一例を示す。電気刺激装置１は、ベルト１０、正面電極２０、背面電極３０、検出部４０、コントローラー５０、制御部６０（図４参照）、およびコード９０を備える。ベルト１０は身体に装着可能な構造を有し、例えば伸縮可能な材料により構成される。正面電極２０および背面電極３０はベルト１０の内面に設けられる。このため、ベルト１０が身体に装着されることにより、正面電極２０および背面電極３０が対象部位に取り付けられる。対象部位の一例は側腹筋および背筋である。なお、図１はベルト１０の内面、すなわち身体に面する面を示している。
【００１０】
ベルト１０は、第１の部分１１、第２の部分１２、第３の部分１３、および位置調節部１４を含む。第１の部分１１の機能は身体の背面を支持することである。第２の部分１２の機能は右半身の正面を支持することである。第３の部分１３の機能は左半身の正面を支持することである。第１の部分１１は第２の部分１２および第３の部分１３と連続している。ベルト１０の長手方向に沿う第２の部分１２の端部、およびベルト１０の長手方向に沿う第３の部分１３の端部には、例えば互いに貼り合わせ可能な面ファスナー（図示略）が設けられる。
【００１１】
位置調節部１４の機能は身体に対するベルト１０の装着位置を調節することである。位置調節部１４の材料の一例はスポンジである。位置調節部１４の形状の一例は頂点１４Ａを含む三角柱である。位置調節部１４は例えば第１の部分１１の内面に設けられ、ベルト１０の長手方向の中心線に沿って伸びている。具体的には、位置調節部１４はその頂点１４Ａが外部を向くように第１の部分１１の内面に縫い付けられている。位置調節部１４により身体に対するベルト１０の装着位置が調節され、ベルト１０が身体を覆うように巻き付けられ、第２の部分１２の端部と第３の部分１３の端部とが貼り合せられることにより、ベルト１０が身体に装着される。
【００１２】
正面電極２０は、第１の正面電極２１、第２の正面電極２２、第３の正面電極２３、および第４の正面電極２４を含む。第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４の機能は側腹筋に電気刺激を付与することである。第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４は例えば長手方向および短手方向を規定可能な形状を有する。
【００１３】
第１の正面電極２１および第３の正面電極２３の機能は右半身の側腹筋に電気刺激を付与することである。第１の正面電極２１は例えば第２の部分１２の内面に設けられる。第３の正面電極２３は例えば第２の部分１２の内面のうちの第１の正面電極２１よりも下方に設けられる。第１の正面電極２１および第３の正面電極２３の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第１の正面電極２１および第３の正面電極２３から出力される電流の出力形態は実質的に同じである。なお、第２の部分１２の内面に対する第１の正面電極２１および第３の正面電極２３の取付け位置は変更可能である。
【００１４】
第２の正面電極２２および第４の正面電極２４の機能は左半身の側腹筋に電気刺激を付与することである。第２の正面電極２２は例えば第３の部分１３の内面に設けられる。第４の正面電極２４は例えば第３の部分１３の内面のうちの第２の正面電極２２よりも下方に設けられる。第２の正面電極２２および第４の正面電極２４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第２の正面電極２２および第４の正面電極２４から出力される電流の出力形態は実質的に同じである。なお、第３の部分１３の内面に対する第２の正面電極２２および第４の正面電極２４の取付け位置は変更可能である。
【００１５】
図２は身体に対する第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４の貼付位置の一例を示す。第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４は例えば腹直筋を避けるように肋骨と腸骨との間の側腹筋に貼り付けられる。側腹筋は、腹横筋、内腹斜筋、および外腹斜筋を含む。第１の正面電極２１は例えば身体の高さ方向において第３の正面電極２３よりも上方に貼り付けられる。第２の正面電極２２は例えば身体の高さ方向において第４の正面電極２４よりも上方に貼り付けられる。身体の左右方向における第１の正面電極２１の貼付位置と第２の正面電極２２の貼付位置との間隔は、身体の左右方向における第３の正面電極２３の貼付位置と第４の正面電極２４の貼付位置との間隔よりも広い。
【００１６】
図１に示されるとおり、背面電極３０は、第１の背面電極３１、第２の背面電極３２、第３の背面電極３３、および第４の背面電極３４を含む。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の機能は背筋に電気刺激を付与することである。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は例えば長手方向および短手方向を規定可能な形状を有する。
【００１７】
第１の背面電極３１および第３の背面電極３３の機能は右半身の背筋に電気刺激を付与することである。第１の背面電極３１は例えば第１の部分１１の内面に設けられる。第３の背面電極３３は例えば第１の部分１１の内面のうちの第１の背面電極３１よりも下方に設けられる。第１の背面電極３１および第３の背面電極３３の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第１の背面電極３１および第３の背面電極３３から出力される電流の出力形態は実質的に同じである。
【００１８】
第２の背面電極３２および第４の背面電極３４の機能は左半身の背筋に電気刺激を付与することである。第２の背面電極３２は例えば第１の部分１１の内面に設けられる。第４の背面電極３４は例えば第１の部分１１の内面のうちの第２の背面電極３２よりも下方に設けられる。第２の背面電極３２および第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第２の背面電極３２および第４の背面電極３４から出力される電流の出力形態は実質的に同じである。なお、第１の部分１１の内面に対する第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の取付け位置は変更可能である。
【００１９】
このように、正面電極２０および背面電極３０は、側腹筋と背筋を含む身体の対象部位に電気刺激を付与することが可能な電極である。
【００２０】
図３は身体に対する第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の貼付位置の一例を示す。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は例えば肋骨と腸骨との間の背筋に貼り付けられる。背筋は例えば腰部多裂筋を含む。第１の背面電極３１は例えば身体の高さ方向において第３の背面電極３３よりも上方に貼り付けられる。第２の背面電極３２は例えば身体の高さ方向において第４の背面電極３４よりも上方に貼り付けられる。身体の左右方向における第１の背面電極３１の貼付位置と第２の背面電極３２の貼付位置との間隔は、身体の左右方向における第３の背面電極３３の貼付位置と第４の背面電極３４の貼付位置との間隔と実質的に同じである。
【００２１】
図１に示される検出部４０の機能は身体の動作を検出し、その検出結果が反映された信号を制御部６０に出力することである。検出部４０の一例は角速度センサーである。検出部４０は例えばベルト１０の第３の部分１３の内部に設けられる。すなわち、検出部４０は身体の動作の一例である腰の動作を検出する。一例では、人体の高さ方向に沿う軸である第１軸、および人体の左右方向に沿う軸である第２軸まわりにおける角速度が検出部４０により検出される。コード９０はコントローラー５０と検出部４０および正面電極２０、背面電極３０とを電気的に接続する。
【００２２】
図４は電気刺激装置１の電気的な接続関係を示す。コントローラー５０は、電源部５１、制御部６０、操作部７０、および報知部８０を含む。電源部５１の機能は一次電池または二次電池の電力を制御部６０および正面電極２０、背面電極３０等に供給することである。電源部５１および制御部６０はコントローラー５０の内部に収容される。操作部７０の機能は電気刺激装置１の動作に関する情報等を入力することである。報知部８０の機能は情報を出力することである。報知部８０の一例は液晶ディスプレイである。
【００２３】
操作部７０は電源スイッチ７１およびモード選択部７２を含む。電源スイッチ７１の機能は電気刺激装置１の電源のオンおよびオフを切り替えることである。モード選択部７２の機能は電気刺激装置１により実行される動作モードを選択することである。動作モードは正面電極２０、背面電極３０から出力される電流の出力形態等が互いに異なる複数の動作モードを含む。複数の動作モードは、例えば第１の歩行動作モード〜第３の歩行動作モード、第１の走行動作モード〜第３の走行動作モード、第１の捻転動作モード〜第３の捻転動作モード、および第１の屈曲動作モード〜第２の屈曲動作モードを含む。
【００２４】
制御部６０は検出部４０の検出結果に含まれる腰の動作に関する情報に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。具体的には、制御部６０は正面電極２０により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極３０により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。制御部６０は正面電極２０、背面電極３０の出力を制御するために参照する各種の情報を予め記憶している。各種の情報の一例は、モード選択部７２により選択される各種の動作モードに対応する電流の出力形態、および検出部４０の検出結果から得られた角速度の値と対比するための閾値である。なお、制御部６０は操作部７０の操作等に基づいて、正面電極２０、背面電極３０から出力される電気刺激の周波数および強度の少なくとも一方を調節できる。
【００２５】
モード選択部７２により歩行動作モード、走行動作モード、および捻転動作モードのいずれかの動作モードが選択された場合、人体の高さ方向に沿う軸である第１軸まわりの角速度が検出部４０により検出される。モード選択部７２により屈曲動作モードが選択された場合、人体の左右方向に沿う軸である第２軸まわりの角速度が検出部４０により検出される。検出部４０は例えば数マイクロ秒毎に第１軸または第２軸まわりの角速度を検出し、その検出結果が反映された信号を制御部６０に出力する。
【００２６】
制御部６０は次の演算処理を実行することにより検出部４０の検出結果から角速度を算出する。最初に移動平均処理が実行され、デジタル化された検出部４０の検出結果がローパスフィルタに通されることにより一定の高周波信号が検出部４０の検出結果から除去され、正弦波信号が生成される。次に、この正弦波信号に基づいて角速度が算出される。
【００２７】
図５を参照して、第１の歩行動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図５の（ａ）は歩行動作における脚の歩行フェーズを示す。歩行動作の１周期は２つの歩行フェーズ、すなわち、立脚期および遊脚期に区分される。立脚期は足の少なくとも一部が地面または床等に接触している期間である。遊脚期は足が地面または床等から離れている期間である。
【００２８】
図５の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。左脚の歩行フェーズが立脚期であり、右脚の歩行フェーズが遊脚期である場合、体幹が第１軸まわりで右回転する。このため、左半身の側腹筋が伸展し、右半身の側腹筋が収縮する。右脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行してから左脚の歩行フェーズが立脚期から遊脚期に移行するまでの間、体幹が第１軸まわりでさらに右回転し、左半身の側腹筋が歩行動作において最も伸展し、右半身の側腹筋が歩行動作において最も収縮する。この場合、右半身の側腹筋が主動筋として働き、左半身の側腹筋が拮抗筋として働く。
【００２９】
左脚の歩行フェーズが遊脚期であり、右脚の歩行フェーズが立脚期である場合、体幹が第１軸まわりで左回転する。このため、左半身の側腹筋が収縮し、右半身の側腹筋が伸展する。左脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行してから右脚の歩行フェーズが立脚期から遊脚期に移行するまでの間、体幹が第１軸まわりでさらに左回転し、左半身の側腹筋が歩行動作において最も収縮し、右半身の側腹筋が歩行動作において最も伸展する。この場合、左半身の側腹筋が主動筋として働き、右半身の側腹筋が拮抗筋として働く。
【００３０】
図５の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。
【００３１】
電気刺激装置１を使用するユーザー１００が歩行動作を行う場合、検出部４０により第１軸まわりの角速度が検出される。一例では、体幹が第１軸まわりで右回転する場合に角速度は正の値を示し、体幹が第１軸まわりで左回転する場合に角速度は負の値を示す。右半身および左半身の一方の側腹筋が最も伸展した場合、または、歩行動作が停止している場合、角速度の値は実質的に０を示す。例えば、角速度が所定の角速度未満の場合、角速度の値が実質的に０であると判定される。
【００３２】
制御部６０はモード選択部７２により選択された動作モード、および角速度の値と閾値との関係に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。一例では、制御部６０は角速度の値と閾値との関係に基づいて電流の出力および停止のタイミングを決定する。第１の歩行動作モードにおいて参照される閾値は例えば閾値Ｔである。閾値Ｔの一例は図５の（ｃ）に示すように０である。
【００３３】
制御部６０は角速度の値と閾値との関係について同一の判定結果が連続して得られた回数が所定の回数以上である場合、その判定結果が有効であると判定し、その判定結果を正面電極２０、背面電極３０の出力の制御に用いる。一方、制御部６０は角速度の値と閾値との関係について同一の判定結果が連続して得られた回数が所定の回数未満である場合、または、連続しない場合、その判定結果が無効であると判定し、その判定結果を正面電極２０、背面電極３０の出力の制御に用いない。なお、所定の回数は動作モード毎に設定される。
【００３４】
図５の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【００３５】
制御部６０は第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極３１および第３の背面電極３３により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。この第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極３１および第３の背面電極３３により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する期間を第１の期間とする。また、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極３２および第４の背面電極３４により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。この第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極３２および第４の背面電極３４により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する期間を第２の期間とする。
【００３６】
一例では、制御部６０は第１の期間および第２の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。
【００３７】
時刻ｔ１１において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさである場合、左半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は左半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その左半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第２の正面電極２２、第４の正面電極２４から電流を出力させ、対応する第２の背面電極３２、第４の背面電極３４からも電流を出力させる。
【００３８】
時刻ｔ１２において、角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさから閾値Ｔ未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさである場合、右半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は右半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その右半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第１の正面電極２１、第３の正面電極２３から電流を出力させ、対応する第１の背面電極３１、第３の背面電極３３からも電流を出力させる。
【００３９】
時刻ｔ１３において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。時刻ｔ１３以降も第１の歩行動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。なお、制御部６０はモード選択部７２により第１の走行動作モードが選択された場合においても、第１の歩行動作モードと実質的に同じ処理を実行する。
【００４０】
図６を参照して、第２の歩行動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図６の（ａ）は歩行動作における脚の歩行フェーズを示す。図６の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図６の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図６の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図５の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その説明を省略する。
【００４１】
図６の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【００４２】
制御部６０は第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極３２および第４の背面電極３４により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。この第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極３２および第４の背面電極３４により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する期間を第３の期間とする。また、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極３１および第３の背面電極３３により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。この第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極３１および第３の背面電極３３により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する期間を第４の期間とする。
【００４３】
一例では、制御部６０は第３の期間および第４の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。
【００４４】
時刻ｔ２１において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。時刻ｔ２２において、角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさから閾値Ｔ未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。
【００４５】
時刻ｔ２３において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。時刻ｔ２３以降も第２の歩行動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ２２〜時刻ｔ２３に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。なお、制御部６０はモード選択部７２により第２の走行動作モードが選択された場合においても、第２の歩行動作モードと実質的に同じ処理を実行する。
【００４６】
図７を参照して、第３の歩行動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図７の（ａ）は歩行動作における脚の歩行フェーズを示す。図７の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図７の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図７の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図５の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その共通する事項の説明の一部または全部を省略する。
【００４７】
第３の歩行動作モードにおいて参照される閾値は例えば第１の閾値ＴＷ１、第２の閾値ＴＷ２、および第３の閾値ＴＷ３である。図７の（ｃ）に示すように、第１の閾値ＴＷ１は例えば角速度が正の値を示す領域に存在する。第２の閾値ＴＷ２は例えば角速度が負の値を示す領域に存在する。第３の閾値ＴＷ３の一例は０である。
【００４８】
図７の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【００４９】
制御部６０は背面電極３０により背筋に電気刺激を付与している所定の期間において、第１の正面電極２１および第２の正面電極２２の一方により側腹筋に電気刺激を付与し、第１の正面電極２１および第２の正面電極２２の他方により側腹筋に電気刺激が付与されないように正面電極２０、背面電極３０を制御する。具体的には、制御部６０は所定の期間において第１の正面電極２１および第２の正面電極２２のうちの側腹筋に電気刺激を付与する電極と側腹筋に電気刺激を付与しない電極とが交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０を制御する。
【００５０】
一例では、制御部６０は所定の期間において、第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間とが交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０を制御する。
【００５１】
時刻ｔ３１において、角速度の値が第３の閾値ＴＷ３未満の大きさから第３の閾値ＴＷ３以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４に電流を出力させる。角速度の値が第３の閾値ＴＷ３以上の大きさである場合、左半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は左半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その左半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第２の正面電極２２、第４の正面電極２４から電流を出力させる。
【００５２】
時刻ｔ３２において、角速度の値が第１の閾値ＴＷ１未満の大きさから第１の閾値ＴＷ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ３３において、角速度の値が第１の閾値ＴＷ１以上の大きさから第１の閾値ＴＷ１未満の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０による電流の出力を停止させる。なお、第１の閾値ＴＷ１は角速度の値が第１の閾値ＴＷ１以上の大きさを取る場合において、右脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングが含まれるように設定することが好ましい。このため、時刻ｔ３２と時刻ｔ３３との間の期間に右脚が着地するタイミングが含まれる。
【００５３】
時刻ｔ３４において、角速度の値が第３の閾値ＴＷ３以上の大きさから第３の閾値ＴＷ３未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４による電流の出力を停止させ、第１の正面電極２１および第３の正面電極２３に電流を出力させる。角速度の値が第３の閾値ＴＷ３未満の大きさである場合、右半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は右半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その右半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第１の正面電極２１、第３の正面電極２３から電流を出力させる。
【００５４】
時刻ｔ３５において、角速度の値が第２の閾値ＴＷ２以上の大きさから第２の閾値ＴＷ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ３６において、角速度の値が第２の閾値ＴＷ２未満の大きさから第２の閾値ＴＷ２以上の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０による電流の出力を停止させる。なお、第２の閾値ＴＷ２は角速度の値が第２の閾値ＴＷ２未満の大きさを取る場合において、左脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングが含まれるように設定することが好ましい。このため、時刻ｔ３５と時刻ｔ３６との間の期間に左脚が着地するタイミングが含まれる。
【００５５】
時刻ｔ３７において、角速度の値が第３の閾値ＴＷ３未満の大きさから第３の閾値ＴＷ３以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１および第３の正面電極２３による電流の出力を停止させ、第２の正面電極２２および第４の正面電極２４に電流を出力させる。時刻ｔ３７以降も第３の歩行動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ３２〜時刻ｔ３７に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。なお、制御部６０はモード選択部７２により第３の走行動作モードが選択された場合においても、第３の歩行動作モードと実質的に同じ処理を実行する。
【００５６】
図８を参照して、第１の捻転動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図８の（ａ）は捻転動作における回旋フェーズを示す。捻転動作の１周期は２つの回旋フェーズ、すなわち、右回旋期および左回旋期に区分される。右回旋期は体幹が第１軸まわりで右回転する動作である。左回旋期は体幹が第１軸まわりで左回転する動作である。
【００５７】
図８の（ｂ）は側腹筋の筋肉の動作状態を示す。回旋フェーズが右回旋期である場合、左半身の側腹筋が伸展し、右半身の側腹筋が収縮する。回旋フェーズが右回旋期から左回旋期に変化するとき、左半身の側腹筋が捻転動作において最も伸展し、右半身の側腹筋が捻転動作において最も収縮する。この場合、右半身の側腹筋が主動筋として働き、左半身の側腹筋が拮抗筋として働く。
【００５８】
回旋フェーズが左回旋期である場合、左半身の側腹筋が収縮し、かつ、右半身の側腹筋が伸展する。回旋フェーズが左回旋期から右回旋期に変化するとき、左半身の側腹筋が捻転動作において最も収縮し、右半身の側腹筋が捻転動作において最も伸展する。この場合、左半身の側腹筋が主動筋として働き、右半身の側腹筋が拮抗筋として働く。
【００５９】
図８の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。
【００６０】
電気刺激装置１を使用するユーザー１００が捻転動作を形成する場合、検出部４０により人体の高さ方向に沿う軸である第１軸まわりの角速度が検出される。一例では、体幹が第１軸まわりで右回転する場合に角速度は正の値を示し、体幹が第１軸まわりで左回転する場合に角速度は負の値を示す。右半身および左半身の一方の側腹筋が最も伸展した場合、または、捻転動作が停止している場合、角速度の値は実質的に０を示す。例えば、角速度が所定の角速度未満の場合、角速度の値が実質的に０であると判定される。
【００６１】
制御部６０はモード選択部７２により選択された動作モード、および角速度の値と閾値との関係に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。一例では、制御部６０は角速度の値と閾値との関係に基づいて電流の出力および停止のタイミングを決定する。第１の捻転動作モードにおいて参照される閾値は例えば閾値Ｔである。閾値Ｔの一例は図８の（ｃ）に示すように０である。
【００６２】
図８の（ｄ）は電流の出力形態を示す。なお、第１の捻転動作モードにおける電流の出力形態は第１の歩行動作モードにおける電流の出力形態と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【００６３】
時刻ｔ４１において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさである場合、左半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は左半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その左半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第２の正面電極２２、第４の正面電極２４から電流を出力させ、対応する第２の背面電極３２、第４の背面電極３４からも電流を出力させる。
【００６４】
時刻ｔ４２において、角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさから閾値Ｔ未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさである場合、右半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は右半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その右半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第１の正面電極２１、第３の正面電極２３から電流を出力させ、対応する第１の背面電極３１、第３の背面電極３３からも電流を出力させる。
【００６５】
時刻ｔ４３において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。時刻ｔ４３以降も第１の捻転動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ４２〜時刻ｔ４３に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【００６６】
図９を参照して、第２の捻転動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図９の（ａ）は捻転動作における回旋フェーズを示す。図９の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図９の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図９の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図８の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その説明を省略する。
【００６７】
図９の（ｄ）は電流の出力形態を示す。なお、第２の捻転動作モードにおける電流の出力形態は第２の歩行動作モードにおける電流の出力形態と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【００６８】
時刻ｔ５１において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。時刻ｔ５２において、角速度の値が閾値Ｔ以上の大きさから閾値Ｔ未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４に電流を出力させる。
【００６９】
時刻ｔ５３において、角速度の値が閾値Ｔ未満の大きさから閾値Ｔ以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、第２の背面電極３２、および第４の背面電極３４による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、第１の背面電極３１、および第３の背面電極３３に電流を出力させる。時刻ｔ５３以降も第２の捻転動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ５２〜時刻ｔ５３に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【００７０】
図１０を参照して、第３の捻転動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図１０の（ａ）は捻転動作における回旋フェーズを示す。図１０の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図１０の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図１０の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図８の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その共通する事項の説明の一部または全部を省略する。
【００７１】
第３の捻転動作モードにおいて参照される閾値は例えば第１の閾値ＴＲ１、第２の閾値ＴＲ２、および第３の閾値ＴＲ３である。第１の閾値ＴＲ１は例えば角速度が正の値を示す領域に存在する。第２の閾値ＴＲ２は例えば角速度が負の値を示す領域に存在する。第３の閾値ＴＷ３の一例は０である。
【００７２】
図１０の（ｄ）は電流の出力形態を示す。なお、第３の捻転動作モードにおける電流の出力形態は第３の歩行動作モードにおける電流の出力形態と実質的に同じであるため、その説明の一部または全部を省略する。
【００７３】
時刻ｔ６１において、角速度の値が第３の閾値ＴＲ３未満の大きさから第３の閾値ＴＲ３以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４に電流を出力させる。角速度の値が第３の閾値ＴＲ３以上の大きさである場合、左半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は左半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その左半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第２の正面電極２２、第４の正面電極２４から電流を出力させる。
【００７４】
時刻ｔ６２において、角速度の値が第１の閾値ＴＲ１未満の大きさから第１の閾値ＴＲ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０（第１の背面電極３１、第２の背面電極３２、第３の背面電極３３、および第４の背面電極３４）に電流を出力させる。時刻ｔ６３において、角速度の値が第１の閾値ＴＲ１以上の大きさから第１の閾値ＴＲ１未満の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０による電流の出力を停止させる。
【００７５】
時刻ｔ６４において、角速度の値が第３の閾値ＴＲ３以上の大きさから第３の閾値ＴＲ３未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第１の正面電極２１および第３の正面電極２３に電流を出力させる。角速度の値が第３の閾値ＴＲ３未満の大きさである場合、右半身の側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は右半身の側腹筋が伸展していることが検出部４０により検出されたとき、その右半身の側腹筋に電気刺激が与えられるように対応する第１の正面電極２１、第３の正面電極２３から電流を出力させる。
【００７６】
時刻ｔ６５において、角速度の値が第２の閾値ＴＲ２以上の大きさから第２の閾値ＴＲ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ６６において、角速度の値が第２の閾値ＴＲ２未満の大きさから第２の閾値ＴＲ２以上の大きさに変化した場合、制御部６０は背面電極３０による電流の出力を停止させる。
【００７７】
時刻ｔ６７において、角速度の値が第３の閾値ＴＲ３未満の大きさから第３の閾値ＴＲ３以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１および第３の正面電極２３による電流の出力を停止させる。そして、制御部６０は第２の正面電極２２および第４の正面電極２４に電流を出力させる。時刻ｔ６７以降も第３の捻転動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ６２〜時刻ｔ６７に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【００７８】
図１１を参照して、第１の屈曲動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図１１の（ａ）は屈曲動作における前後屈フェーズを示す。屈曲動作の１周期は２つの前後屈フェーズ、すなわち、前屈期および後屈期に区分される。前屈期は体幹が人体の左右方向に沿う軸である第２軸まわりで前回転する動作である。後屈期は体幹が第２軸まわりで後回転する動作である。
【００７９】
図１１の（ｂ）は対象部位の筋肉の動作状態を示す。前後屈フェーズが前屈期である場合、側腹筋が収縮し、かつ、背筋が伸展する。前後屈フェーズが前屈期から後屈期に変化するとき、側腹筋が屈曲動作において最も収縮し、背筋が屈曲動作において最も伸展する。この場合、側腹筋が主動筋として働き、背筋が拮抗筋として働く。
【００８０】
前後屈フェーズが後屈期である場合、側腹筋が伸展し、かつ、背筋が収縮する。前後屈フェーズが後屈期から前屈期に変化するとき、側腹筋が屈曲動作において最も伸展し、背筋が屈曲動作において最も収縮する。この場合、背筋が主動筋として働き、側腹筋が拮抗筋として働く。
【００８１】
図１１の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。
【００８２】
電気刺激装置１を使用するユーザー１００が屈曲動作を形成する場合、検出部４０により第２軸まわりの角速度が検出される。一例では、体幹が第２軸まわりで前回転する場合に角速度は正の値を示し、体幹が第２軸まわりで後回転する場合に角速度は負の値を示す。側腹筋および背筋の一方の筋肉が最も伸展した場合、または、屈曲動作が停止している場合、角速度の値は実質的に０を示す。例えば、角速度が所定の角速度未満の場合、角速度の値が実質的に０であると判定される。
【００８３】
制御部６０はモード選択部７２により選択された動作モード、および角速度の値と閾値との関係に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。一例では、制御部６０は角速度の値と閾値との関係に基づいて電流の出力および停止のタイミングを決定する。
【００８４】
第１の屈曲動作モードにおいて参照される閾値は例えば次の４種類である。１つ目は側腹筋および背筋に電流を流すために参照され、角速度が正の値を示す領域に存在する第１の閾値ＴＦ１である。２つ目はその電流の流れを停止するために参照され、角速度が負の値を示す領域に存在する第２の閾値ＴＦ２である。３つ目は側腹筋および背筋に電流を流すために参照され、角速度が負の値を示す領域に存在する第３の閾値ＴＦ３である。４つ目はその電流の流れを停止するために参照され、角速度が正の値を示す領域に存在する第４の閾値ＴＦ４である。
【００８５】
図１１の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【００８６】
制御部６０は正面電極２０により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極３０により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。また、制御部６０は角速度の値が所定の範囲に含まれている期間において、正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。所定の範囲は第１の範囲および第２の範囲を含む。
【００８７】
時刻ｔ７１において、角速度の値が第１の閾値ＴＦ１未満の大きさから第１の閾値ＴＦ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ７２において、角速度の値が第２の閾値ＴＦ２以上の大きさから第２の閾値ＴＦ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止させる。このように、制御部６０は角速度の値が第１の閾値ＴＦ１未満の大きさから第１の閾値ＴＦ１以上の大きさに変化した後、第２の閾値ＴＦ２以上の範囲である第１の範囲に含まれる場合、正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。
【００８８】
時刻ｔ７３において、角速度の値が第３の閾値ＴＦ３以上の大きさから第３の閾値ＴＦ３未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ７４において、角速度の値が第４の閾値ＴＦ４未満の大きさから第４の閾値ＴＦ４以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止させる。このように、制御部６０は角速度の値が第３の閾値ＴＦ３以上の大きさから第３の閾値ＴＦ３未満の大きさに変化した後、第４の閾値ＴＦ４未満の範囲である第２の範囲に含まれる場合、正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ７４以降も第１の屈曲動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ７１〜時刻ｔ７４に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【００８９】
図１２を参照して、第２の屈曲動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図１２の（ａ）は屈曲動作における前後屈フェーズを示す。図１２の（ｂ）は対象部位の筋肉の動作状態を示す。図１２の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図１２の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図１１の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その説明を省略する。
【００９０】
図１２の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【００９１】
制御部６０は正面電極２０により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極３０により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。一例では、制御部６０は第２の屈曲動作モードの実行中において、背面電極３０により背筋に電気刺激を付与し続ける。また、制御部６０は角速度の値が所定の範囲に含まれている期間において、正面電極２０に電流を出力させる。
【００９２】
時刻ｔ８１において、電気刺激装置１の電源がオンに設定され、第２の屈曲動作モードが実行されることにより、制御部６０は背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ８２において、角速度の値が第１の閾値ＴＦ１未満の大きさから第１の閾値ＴＦ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０に電流を出力させる。時刻ｔ８３において、角速度の値が第２の閾値ＴＦ２以上の大きさから第２の閾値ＴＦ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０による電流の出力を停止させる。このように、制御部６０は角速度の値が第１の閾値ＴＦ１未満の大きさから第１の閾値ＴＦ１以上の大きさに変化した後、第２の閾値ＴＦ２以上の範囲である第１の範囲に含まれる場合、正面電極２０に電流を出力させる。
【００９３】
時刻ｔ８４において、角速度の値が第３の閾値ＴＦ３以上の大きさから第３の閾値ＴＦ３未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０に電流を出力させる。時刻ｔ８５において、角速度の値が第４の閾値ＴＦ４未満の大きさから第４の閾値ＴＦ４以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０による電流の出力を停止させる。このように、制御部６０は角速度の値が第３の閾値ＴＦ３以上の大きさから第３の閾値ＴＦ３未満の大きさに変化した後、第４の閾値ＴＦ４未満の範囲である第２の範囲に含まれる場合、正面電極２０に電流を出力させる。時刻ｔ８５以降も第２の屈曲動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ８２〜時刻ｔ８５に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。なお、制御部６０は第２の屈曲動作モードが停止されたとき、背面電極３０による電流の出力を停止させる。
【００９４】
本願発明者は各種の電気刺激パターンによる評価試験を実施した。評価試験の目的は、各種の電気刺激パターンに基づく電気刺激が対象部位に付与された場合において、電気刺激パターンと腰まわりの筋肉が固められる感覚との関係、および電気刺激パターンと腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚との関係を評価することである。
【００９５】
評価試験の評価者の人数は５人である。この評価試験には電気刺激装置１が用いられる。各評価者は電気刺激装置１のベルト１０を装着し、８種類の電気刺激パターンに基づく電気刺激を対象部位に受け、腰まわりの筋肉が固められる感覚、および腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚を評価した。
【００９６】
図１３は評価試験の試験結果を示す。なお、図１３の矢印は一方の電極の出力と他方の電極の出力とが交互に入れ替わることを示し、図１３のドットは始めに電流を出力する電極を示している。
【００９７】
試験番号１〜４の評価試験は、評価者が歩行しているときに実施した試験である。試験番号１において実行された電気刺激パターンでは、制御部６０は検出部４０により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されるように正面電極２０の出力を制御した。また、制御部６０は検出部４０により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されるように正面電極２０の出力を制御した。
【００９８】
試験番号２において実行された電気刺激パターンは第１の歩行動作モードである。試験番号３において実行された電気刺激パターンは第２の歩行動作モードである。試験番号４において実行された電気刺激パターンは第３の歩行動作モードである。
【００９９】
試験番号５〜８の評価試験は、評価者が静止しているときに実施した試験である。試験番号５において実行された電気刺激パターンでは、制御部６０は正面電極２０から電流を出力する期間と、正面電極２０による電流の出力を停止する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように正面電極２０の出力を制御した。試験番号６において実行された電気刺激パターンでは、制御部６０は背面電極３０から電流を出力する期間と、背面電極３０による電流の出力を停止する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように背面電極３０の出力を制御した。
【０１００】
試験番号７において実行された電気刺激パターンでは、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０から電流を出力する期間と、正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力を制御した。試験番号８において実行された電気刺激パターンでは、制御部６０は正面電極２０から電流を出力し、背面電極３０による電流の出力を停止する期間と、正面電極２０による電流の出力を停止し、背面電極３０から電流を出力する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように正面電極２０および背面電極３０を制御した。なお、試験番号５〜８における所定の時間の一例は３秒である。
【０１０１】
負荷軽減評価の結果は腰まわりの筋肉が固められる感覚を評価した５人の評価者の評価結果の平均値である。鍛錬評価の結果は腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚を評価した５人の評価者の評価結果の平均値である。各評価者は腰まわりの筋肉が固められる感覚、および腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚を、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、および５．０の９段階の点数で評価した。評価の点数は１．０が最も弱く、５．０が最も強い。
【０１０２】
次に、評価試験の結果について説明する。
【０１０３】
試験番号１、５、６、８の電気刺激パターンでは負荷軽減評価の点数が３．０未満であるため、腰まわりの筋肉が固められる感覚が弱いと推定される。一方、試験番号２〜４、７の電気刺激パターンでは負荷軽減評価の点数が３．０以上であるため、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなると推定される。このため、試験番号２〜４、７の電気刺激パターンでは、腰にかかる負担が軽減されることが確認できる。さらに、試験番号２、４、７の電気刺激パターンでは負荷軽減評価の点数が４．０以上であるため、腰まわりの筋肉が固められる感覚が一層強くなると推定される。このため、試験番号２、４、７の電気刺激パターンでは、腰にかかる負担が一層軽減されることが確認できる。
【０１０４】
試験番号６の電気刺激パターンでは鍛錬評価の点数が３．０未満であるため、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が弱いと推定される。一方、試験番号１〜５、７、８の電気刺激パターンでは鍛錬評価の点数が３．０以上であるため、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が強くなると推定される。このため、試験番号１〜５、７、８の電気刺激パターンでは、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が高められることが確認できる。さらに、試験番号２〜４、７の電気刺激パターンでは鍛錬評価の点数が４．０以上であるため、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が一層強くなると推定される。このため、試験番号２〜４、７の電気刺激パターンでは、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が一層高められることが確認できる。
【０１０５】
図１〜図４を参照して、電気刺激装置１の動作について説明する。
【０１０６】
電気刺激装置１はユーザー１００により例えば次のように使用される。最初に、位置調節部１４の頂点１４Ａが腰の中央に充てられ、身体に対するベルト１０の装着位置が調節される。次に、正面電極２０、背面電極３０が対象部位に貼り付けられるようにベルト１０が腰まわりに装着される。次に、電源スイッチ７１が操作され、電気刺激装置１の電源がオフからオンに切り替えられる。次に、モード選択部７２が操作され、その後にユーザー１００が形成する動作に応じた動作モードが選択される。そして、ユーザー１００はモード選択部７２により選択した動作モードに対応する動作を形成する。
【０１０７】
ユーザー１００の動作にともない検出部４０により腰の角速度が検出される。制御部６０は検出部４０の検出結果および選択された動作モードに基づいて正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。このため、対象部位である側腹筋および背筋に正面電極２０、背面電極３０から電気刺激が付与される。
【０１０８】
側腹筋が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腹圧が高められる。また、背筋が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腰の姿勢が保持される。すなわち、身体の対象部位に電気刺激が付与されることにより腰の剛性が高められ、腰の姿勢が安定する。このため、電気刺激装置１によれば、身体の対象部位に電気刺激が付与されているときに腰にかかる負担が軽減される。
【０１０９】
第１の実施の形態によれば、さらに以下の効果が得られる。
【０１１０】
（１）側腹筋に電気刺激が付与されている期間、および背筋に電気刺激が付与されている期間に重複する期間が存在する場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。電気刺激装置１によれば、正面電極２０により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極３０により背筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御されるため、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１１１】
（２）第１の期間および第２の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が一層強くなることが試験により確認された。電気刺激装置１によれば、第１の歩行動作モード、第１の走行動作モード、および第１の捻転動作モードのうちのいずれかが実行された場合、上記のとおり正面電極２０、背面電極３０が制御されるため、腰にかかる負担が一層軽減される。
【０１１２】
また、第１の期間および第２の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が一層強くなることが試験により確認された。このため、電気刺激装置１において第１の歩行動作モード、第１の走行動作モード、および第１の捻転動作モードのうちのいずれかが実行されることにより、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が一層高められる。
【０１１３】
（３）第３の期間および第４の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。電気刺激装置１によれば、第２の歩行動作モード、第２の走行動作モード、および第２の捻転動作モードのうちのいずれかが実行された場合、上記のとおり正面電極２０、背面電極３０が制御されるため、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１１４】
また、第３の期間および第４の期間が交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が一層強くなることが試験により確認された。このため、電気刺激装置１において第２の歩行動作モード、第２の走行動作モード、および第２の捻転動作モードのうちのいずれかが実行されることにより、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が一層高められる。
【０１１５】
（４）第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間とが所定の期間において交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０が制御される場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が一層強くなることが試験により確認された。電気刺激装置１によれば、第３の歩行動作モード、第３の走行動作モード、および第３の捻転動作モードのうちのいずれかが実行された場合、上記のとおり正面電極２０、背面電極３０が制御されるため、腰にかかる負担が一層軽減される。
【０１１６】
また、第１の正面電極２１および第３の正面電極２３により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の正面電極２２および第４の正面電極２４により側腹筋に電気刺激が付与されている期間とが所定の期間において交互に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０が制御される場合、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が一層強くなることが試験により確認された。このため、電気刺激装置１において第３の歩行動作モード、第３の走行動作モード、および第３の捻転動作モードのうちのいずれかが実行されることにより、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が一層高められる。
【０１１７】
（５）正面電極２０および背面電極３０から電流を出力する期間と、正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が一層強くなることが試験により確認された。電気刺激装置１によれば、第１の屈曲動作モードおよび第２の屈曲動作モードのいずれかが実行された場合、上記のとおり正面電極２０、背面電極３０が制御されるため、腰にかかる負担が一層軽減される。
【０１１８】
また、正面電極２０および背面電極３０から電流を出力する期間と、正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止する期間とが所定の時間毎に入れ替わるように正面電極２０、背面電極３０の出力が制御される場合、腰まわりの筋肉が鍛えられる感覚が一層強くなることが試験により確認された。このため、電気刺激装置１において第１の屈曲動作モードおよび第２の屈曲動作モードのいずれかが実行されることにより、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が一層高められる。
【０１１９】
（６）電気刺激装置１によれば、第１の屈曲動作モードおよび第２の屈曲動作モードのいずれかが実行される場合、角速度の値が所定の範囲に含まれている期間において正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。角速度の値が所定の範囲に含まれるときのユーザー１００の姿勢は、日常生活において形成されることが多い。このため、日常生活においても腰にかかる負担が軽減される。
【０１２０】
（７）腰が動作することにより側腹筋および背筋を含む対象部位も動作する。電気刺激装置１によれば、検出部４０の検出結果に含まれる腰の動作に関する情報に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流が制御されるため、対象部位の動作に応じた電気刺激が対象部位に与えられやすい。
【０１２１】
（８）歩行動作においてユーザー１００の脚が着地するとき、腰にかかる負担が大きいことが知られている。一方、第３の歩行動作モードによれば、各脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングにおいて背面電極３０により背筋に電気刺激が与えられているため、腰の剛性が高められ、腰の姿勢が安定する。このため、第３の歩行動作モードでは、腰にかかる負担が軽減されやすい。
【０１２２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の電気刺激装置１は以下に説明する点において第１の実施の形態の電気刺激装置１と相違し、その他の点において第１の実施の形態の電気刺激装置１と実質的に同じ構成を備える。なお、第２の実施の形態の電気刺激装置１の説明は第１の実施の形態の電気刺激装置１と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
【０１２３】
図１４に示されるとおり、電気刺激装置１は補助機構１１０を備える。補助機構１１０の機能は身体を動作させることである。補助機構１１０は椅子１１１およびモーター（図示略）を含む。椅子１１１の機能は身体を支持することである。椅子１１１の形態は回転椅子である。椅子１１１は座１１１Ａおよび回転支持軸１１１Ｂを含む。座１１１Ａは回転支持軸１１１Ｂに支持される。回転支持軸１１１Ｂは椅子１１１の高さ方向に伸びる軸であり、座１１１Ａの回転中心と同軸を有する。モーターは椅子１１１の内部に設けられ、その出力軸が複数の歯車を介して回転支持軸１１１Ｂに接続される。なお、モーターは例えば制御部６０（図４参照）により制御される。
【０１２４】
第２の実施の形態の電気刺激装置１は第１の実施の形態の検出部４０に代えてまたは加えて検出部１２０を備える。検出部１２０の機能は椅子１１１の動作を検出し、その検出結果が反映された信号を制御部６０に出力することである。検出部１２０の一例は角速度センサーである。検出部１２０は例えば回転支持軸１１１Ｂに取り付けられる。すなわち、検出部１２０は椅子１１１に着座したユーザー１００における身体の動作と相関を有する椅子１１１の角速度を検出する。一例では、人体の高さ方向に沿う軸である第１軸まわりにおける角速度が検出部１２０により検出される。
【０１２５】
制御部６０は例えば検出部１２０と無線により接続される。制御部６０は検出部１２０の検出結果に含まれる身体の動作が反映された椅子１１１の動作に関する情報に基づいて正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。一例では、制御部６０はモード選択部７２により第１の捻転動作モード、第２の捻転動作モード、および第３の捻転動作モードのいずれかが選択された場合に椅子１１１のモーターを制御して座１１１Ａを回転させ、選択された動作モードおよび検出部１２０の検出結果に基づいて正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。
【０１２６】
図１４を参照して、電気刺激装置１の動作について説明する。
【０１２７】
電気刺激装置１はユーザー１００により例えば次のように使用される。最初に、位置調節部１４の頂点１４Ａが腰の中央に充てられ、身体に対するベルト１０の装着位置が調節される。次に、正面電極２０、背面電極３０が対象部位に貼り付けられるようにベルト１０が腰まわりに装着される。次に、ユーザー１００が補助機構１１０の椅子１１１に着座する。次に、電源スイッチ７１が操作され、電気刺激装置１の電源がオフからオンに切り替えられる。そして、モード選択部７２により第１の捻転動作モード、第２の捻転動作モード、および第３の捻転動作モードのいずれかが選択された場合、椅子１１１が所定の範囲を往復するように第１軸まわりに回転する。
【０１２８】
椅子１１１の動作にともない検出部１２０により椅子１１１の角速度が検出される。制御部６０は検出部１２０の検出結果および選択された動作モードに基づいて正面電極２０、背面電極３０の出力を制御する。このため、対象部位である側腹筋および背筋に正面電極２０、背面電極３０から電気刺激が付与される。
【０１２９】
第２の実施の形態によれば、さらに以下の効果が得られる。
【０１３０】
（９）電気刺激装置を使用するユーザー１００の動作が安定しない場合、適切な電気刺激が対象部位に与えられないことがある。一方、電気刺激装置１によれば、身体の動作が補助機構１１０により決められるため、ユーザー１００の動作が安定しやすい。このため、適切な電気刺激が対象部位に与えられやすい。なお、第２の実施の形態の電気刺激装置１によれば、第１の実施の形態により得られる作用および（１）〜（８）の効果と実質的に同じ作用および効果も得られる。
【０１３１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態の電気刺激装置１は以下に説明する点において第１の実施の形態の電気刺激装置１と相違し、その他の点において第１の実施の形態の電気刺激装置１と実質的に同じ構成を備える。なお、第３の実施の形態の電気刺激装置１の説明は第１の実施の形態の電気刺激装置１と共通する構成に同一の符号を付し、その構成の説明の一部または全部を省略する。
【０１３２】
図１５は電気刺激装置１の電気的な接続関係を示す。電気刺激装置１は上部電極１３０をさらに備える。上部電極１３０の機能は対象部位の別の一例である斜角筋に電気刺激を付与することである。斜角筋は、前斜角筋、中斜角筋、および後斜角筋のうちの少なくとも１つを含む。上部電極１３０は例えばベルト１０（図１参照）とは別に設けられる。上部電極１３０はコード９０（図１参照）または別のコードを介して制御部６０と電気的に接続される。
【０１３３】
第３の実施の形態における電気刺激装置１は第１の実施の形態の検出部４０に代えて検出部１４０を備える。検出部１４０の機能は身体の動作を検出し、その検出結果が反映された信号を制御部６０に出力することである。検出部１４０の一例は変位計である。検出部１４０は例えばベルト１０の内面に設けられる。一例では、検出部１４０はベルト１０が身体に装着されたときの腹部に対応する部分に設けられ、腹部の膨張または収縮を検出する。すなわち、検出部１４０は身体の動作と相関を有する呼吸の動作を検出する。なお、変位計が０を示す基準値は操作部７０の操作等により設定される。
【０１３４】
制御部６０は例えば検出部１４０とコード９０を介して電気的に接続される。制御部６０は検出部１４０の検出結果に含まれる呼吸の動作に関する情報に基づいて正面電極２０、背面電極３０、および上部電極１３０から出力される電流を制御する。
【０１３５】
モード選択部７２により選択可能な動作モードは、例えば第１の歩行動作モード〜第３の歩行動作モード、第１の走行動作モード〜第３の走行動作モード、および第１の捻転動作モード〜第３の捻転動作モードに代えて、呼吸動作モードを含む。呼吸動作モードは例えば静止状態において実行される。制御部６０はモード選択部７２により選択された動作モード、および検出部１４０の検出結果に基づいて正面電極２０、背面電極３０、および上部電極１３０から出力される電流を制御する。一例では、制御部６０は検出部１４０により側腹筋が伸展していることが検出されたとき、正面電極２０により側腹筋に電気刺激を付与するように正面電極２０および上部電極１３０の出力を制御する。また、検出部１４０により斜角筋が伸展していることが検出されたとき、上部電極１３０により斜角筋に電気刺激を付与するように正面電極２０および上部電極１３０の出力を制御する。
【０１３６】
図１６を参照して、呼吸動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。
【０１３７】
図１６の（ａ）は呼吸動作における呼吸フェーズを示す。呼吸動作の１周期は２つの呼吸フェーズ、すなわち、吸気期および呼気期に区分される。吸気期は息を吸い込んでいる期間である。呼気期は息を吐き出している期間である。
【０１３８】
図１６の（ｂ）は対象部位の筋肉の動作状態を示す。呼吸フェーズが吸気期である場合、側腹筋が伸展し、かつ、斜角筋が収縮する。呼吸フェーズが吸気期から呼気期に変化するとき、側腹筋が呼吸動作において最も伸展し、斜角筋が呼吸動作において最も収縮する。この場合、斜角筋が主動筋として働き、側腹筋が拮抗筋として働く。
【０１３９】
呼吸フェーズが呼気期である場合、側腹筋が収縮し、かつ、斜角筋が伸展する。呼吸フェーズが呼気期から吸気期に変化するとき、側腹筋が呼吸動作において最も収縮し、斜角筋が呼吸動作において最も伸展する。この場合、側腹筋が主動筋として働き、斜角筋が拮抗筋として働く。
【０１４０】
図１６の（ｃ）は検出部１４０の検出結果から得られた変位計の値を示す。
【０１４１】
電気刺激装置１を使用するユーザー１００が呼吸動作を形成する場合、検出部１４０により腹部の膨張または収縮が検出される。一例では、腹部が膨張している場合は変位計の値が正の方向に変化し、腹部が収縮している場合は変位計の値が負の方向に変化する。制御部６０はモード選択部７２により選択された動作モード、および変位計の値の変化に基づいて正面電極２０、背面電極３０、および上部電極１３０から出力される電流を制御する。
【０１４２】
図１６の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【０１４３】
制御部６０は時刻ｔ９１以前において、電気刺激装置１の電源がオンに設定され、呼吸動作モードが実行されることにより背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ９１において、変位計の値が負の方向から正の方向に変化した場合、制御部６０は正面電極２０に電流を出力させる。変位計の値が正の方向に変化する場合、側腹筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は側腹筋が伸展していることが検出部１４０により検出されたとき、その側腹筋に電気刺激が与えられるように正面電極２０から電流を出力させる。
【０１４４】
時刻ｔ９２において、変位計の値が正の方向から負の方向に変化した場合、制御部６０は正面電極２０による電流の出力を停止させ、上部電極１３０に電流を出力させる。変位計の値が負の方向に変化する場合、斜角筋が拮抗筋として伸展していることが示唆される。このため、制御部６０は斜角筋が伸展していることが検出部１４０により検出されたとき、その斜角筋に電気刺激が与えられるように上部電極１３０から電流を出力させる。
【０１４５】
時刻ｔ９３において、変位計の値が負の方向から正の方向に変化した場合、制御部６０は上部電極１３０による電流の出力を停止させ、正面電極２０に電流を出力させる。時刻ｔ９３以降も呼吸動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ９２〜時刻ｔ９３に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【０１４６】
第３の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
【０１４７】
（１０）呼吸することにより側腹筋および斜角筋を含む対象部位も動作する。電気刺激装置１によれば、検出部１４０の検出結果に含まれる呼吸の動作に関する情報に基づいて正面電極２０、背面電極３０、および上部電極１３０から出力される電流が制御されるため、対象部位の動作に応じた電気刺激が側腹筋および斜角筋に与えられやすい。また、呼吸の動作は日常生活において常に行われている。このため、電気刺激装置１を使用する環境が限定されにくい。なお、第３の実施の形態における電気刺激装置１によれば、第１の実施の形態により得られる作用および（１）、（６）の効果と実質的に同じ作用および効果も得られる。
【０１４８】
（変形例）
上記各実施の形態に関する説明は本発明に従う電気刺激装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う電気刺激装置は上記各実施の形態以外に例えば以下に示される各実施の形態の変形例、および相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【０１４９】
・第３の実施の形態における電気刺激装置１の呼吸動作モードにおける背面電極３０の出力形態は任意に変更可能である。一例では、制御部６０は呼吸動作モードにおいて背面電極３０から電流を出力させない。なお、電気刺激装置１は背面電極３０を省略した形態を取り得る。
【０１５０】
・第３の実施の形態における電気刺激装置１の呼吸動作モードにおける正面電極２０および上部電極１３０の出力形態は任意に変更可能である。一例では、変位計の値が負の方向から正の方向に変化した場合、制御部６０は上部電極１３０に電流を出力させ、変位計の値が正の方向から負の方向に変化した場合、制御部６０は正面電極２０に電流を出力させる。このため、主動筋として働く側腹筋および斜角筋に電気刺激が与えられる。
【０１５１】
・第３の実施の形態における電気刺激装置１の上部電極１３０により電気刺激を付与可能な対象部位は任意に変更可能である。一例では、斜角筋に代えてまたは加えて、胸鎖乳突筋、横隔膜、および外肋間筋のうちの少なくとも１つが対象部位に含まれる。
【０１５２】
・第３の実施の形態における電気刺激装置１は正面電極２０および上部電極１３０の一方を省略した形態を取り得る。
【０１５３】
・第３の実施の形態における電気刺激装置１の検出部１４０の形態は任意に変更可能である。第１の例では、検出部１４０は歪センサーである。第２の例では、検出部１４０は呼気ガス分析計である。
【０１５４】
・第３の実施の形態の変形例における電気刺激装置１は、第１の実施の形態の検出部４０をさらに備える。この変形例では、モード選択部７２により選択可能な動作モードに、第１の歩行動作モード〜第３の歩行動作モード、第１の走行動作モード〜第３の走行動作モード、第１の捻転動作モード〜第３の捻転動作モード、第１の屈曲動作モード〜第２の屈曲動作モード、および呼吸動作モードのうちの少なくとも１つが含まれる。
【０１５５】
・第３の実施の形態の変形例における電気刺激装置１によれば、操作部７０からモード選択部７２が省略される。この変形例では、電気刺激装置１の電源がオンに設定されることにより、例えば呼吸動作モードが自動的に選択される。
【０１５６】
・第２の実施の形態における電気刺激装置１の補助機構１１０の形態は任意に変更可能である。第１の例では、補助機構１１０はバランスボールおよび空気供給部を含む。バランスボールは例えばその空気圧が空気供給部により変更される。第２の例では、補助機構１１０はストレッチポールおよびモーターを含む。ストレッチポールはモーターが駆動することにより、その長手方向に沿う軸まわりに回転する。
【０１５７】
・検出部４０の形態は任意に変更可能である。第１の例では、検出部４０はゴニオメーター等の角度センサーである。第２の例では、検出部４０は加速度センサーである。第３の例では、検出部４０は荷重センサーである。
【０１５８】
・身体に対する正面電極２０の貼付形態は任意に変更可能である。なお、以下の変形例において身体の高さ方向における電極間の間隔が広い場合、その間隔に応じてベルト１０の幅が変更される、または、電極を取付け可能な別の部材がベルト１０に取り付けられる。
【０１５９】
第１の変形例では、図１７に示されるとおり、第１の正面電極２１、第２の正面電極２２、第３の正面電極２３、および第４の正面電極２４は腹直筋を避けるように肋骨と腸骨との間の側腹筋に貼り付けられる。側腹筋は、腹横筋、内腹斜筋、および外腹斜筋を含む。第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４の長手方向は身体の高さ方向に沿う。身体の左右方向における第１の正面電極２１の貼付位置と第２の正面電極２２の貼付位置との間隔は、身体の左右方向における第３の正面電極２３の貼付位置と第４の正面電極２４の貼付位置との間隔よりも広い。
【０１６０】
第２の変形例では、正面電極２０は第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４に加えて、第５の正面電極２５および第６の正面電極２６を含む。第５の正面電極２５は例えば第２の部分１２の内面に設けられる。第６の正面電極２６は例えば第３の部分１３の内面に設けられる。図１８に示されるとおり、第１の正面電極２１〜第６の正面電極２６は腹直筋を避けるように肋骨と腸骨との間の側腹筋に貼り付けられる。側腹筋は、腹横筋、内腹斜筋、および外腹斜筋を含む。第１の正面電極２１〜第６の正面電極２６の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第５の正面電極２５は身体の高さ方向において第１の正面電極２１と第３の正面電極２３との間に貼り付けられる。第６の正面電極２６は身体の高さ方向において第２の正面電極２２と第４の正面電極２４との間に貼り付けられる。身体の左右方向における第５の正面電極２５の貼付位置と第６の正面電極２６の貼付位置との間隔は、身体の左右方向における第１の正面電極２１の貼付位置と第２の正面電極２２の貼付位置との間隔よりも広い。
【０１６１】
第３の変形例では、図１９に示されるとおり、第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４は腹直筋に貼り付けられる。第１の正面電極２１〜第４の正面電極２４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。この第３の変形例における電気刺激装置１によれば、腹直筋に電気刺激が与えられることにより重心が身体の背面側に移動するため、腰にかかる負担が軽減される。第３の変形例では、１つまたは複数の別の正面電極が側腹筋に貼り付けられてもよい。なお、上記第１の変形例〜第３の変形例において、正面電極２０による電流の出力形態、および正面電極２０の長手方向の向き等は任意に変更可能である。
【０１６２】
・身体に対する背面電極３０の貼付形態は任意に変更可能である。なお、以下の変形例において身体の高さ方向における電極間の間隔が広い場合、その間隔に応じてベルト１０の幅が変更される、または、電極を取付け可能な別の部材がベルト１０に取り付けられる。
【０１６３】
第１の変形例では、図２０に示されるとおり、第１の背面電極３１および第２の背面電極３２は肋骨と腸骨との間の背筋において、背骨を跨ぐように貼り付けられる。背筋は例えば腰部多裂筋を含む。第１の背面電極３１、第２の背面電極３２の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第１の背面電極３１は身体の高さ方向において第２の背面電極３２よりも上方に貼り付けられる。なお、第１の変形例における電気刺激装置１によれば、第３の背面電極３３、第４の背面電極３４、および位置調節部１４が省略される。
【０１６４】
第２の変形例では、図２１に示されるとおり、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は肋骨付近の背筋に貼り付けられる。背筋は例えば脊柱起立筋および広背筋を含む。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。
【０１６５】
第３の変形例では、図２２に示されるとおり、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は肋骨付近の背筋に貼り付けられる。背筋は例えば脊柱起立筋および広背筋を含む。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。身体の高さ方向における第１の背面電極３１と第３の背面電極３３との間隔、および第２の背面電極３２と第４の背面電極３４との間隔は、上記第２の変形例（図２１参照）よりも広い。
【０１６６】
第４の変形例では、図２３に示されるとおり、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は臀筋に貼り付けられる。臀筋は例えば大臀筋を含む。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。この第４の変形例における電気刺激装置１によれば、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４により対象部位の別の一例である臀筋に電気刺激が付与される。臀筋が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により胸腰筋膜の張力を増加させ、腰椎の安定性が高められる。また、仙結節靭帯が緊張するため、仙骨関節の安定性も高められる。このため、第４の変形例における電気刺激装置１によれば、腰にかかる負担が軽減される。
【０１６７】
第５の変形例では、図２４に示されるとおり、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４は臀筋に貼り付けられる。臀筋は例えば大臀筋を含む。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。身体の左右方向における第１の背面電極３１の貼付位置と第２の背面電極３２の貼付位置との間隔は、身体の左右方向における第３の背面電極３３の貼付位置と第４の背面電極３４の貼付位置との間隔よりも広い。この第５の変形例における電気刺激装置１によれば、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４により対象部位の別の一例である臀筋に電気刺激が付与される。
【０１６８】
第６の変形例では、図２５に示されるとおり、第１の背面電極３１および第２の背面電極３２は肋骨と腸骨との間の背筋に貼り付けられ、第３の背面電極３３は肋骨付近の背筋において背骨を跨ぐように貼り付けられる。背筋は例えば腰部多裂筋、脊柱起立筋、および広背筋を含む。第１の背面電極３１〜第３の背面電極３３の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。第３の背面電極３３は身体の高さ方向において第１の背面電極３１および第２の背面電極３２よりも上方に貼り付けられる。このように、第１の背面電極３１〜第３の背面電極３３が身体の背骨上およびその両側に貼り付けられるため、第１の背面電極３１〜第３の背面電極３３から出力される電流が神経に流れやすい。このため、腰にかかる負担が軽減されやすい。なお、第６の変形例における電気刺激装置１によれば、第４の背面電極３４および位置調節部１４が省略される。
【０１６９】
第７の変形例では、図２６に示されるとおり、第１の背面電極３１および第２の背面電極３２は背筋に貼り付けられ、第３の背面電極３３および第４の背面電極３４は臀筋に貼り付けられる。第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４の長手方向はベルト１０の長手方向に沿う。この第７の変形例における電気刺激装置１によれば、第１の背面電極３１〜第４の背面電極３４により対象部位の一例である背筋および臀筋に電気刺激が付与される。なお、上記第１〜第７の変形例において、背面電極３０による電流の出力形態、および背面電極３０の長手方向の向き等は任意に変更可能である。
【０１７０】
・変形例のモード選択部７２により選択可能な動作モードは、第４の歩行動作モードおよび第５の歩行動作モードの少なくとも一方をさらに含む。
【０１７１】
図２７を参照して、第４の歩行動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図２７の（ａ）は歩行動作における脚の歩行フェーズを示す。図２７の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図２７の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図２７の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図５の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その共通する事項の説明の一部または全部を省略する。
【０１７２】
第４の歩行動作モードにおいて参照される閾値は例えば第１の閾値ＴＬ１および第２の閾値ＴＬ２である。第１の閾値ＴＬ１は例えば角速度が正の値を示す領域に存在し、右脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングを検出するために設定される。第２の閾値ＴＬ２は例えば角速度が負の値を示す領域に存在し、左脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングを検出するために設定される。閾値ＴＬ１、ＴＬ２は例えば検出部４０の検出結果に基づいてユーザー１００毎に決められる。なお、各脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングにおける角速度の値が、第１の閾値ＴＬ１と第２の閾値ＴＬ２との間に含まれるように閾値ＴＬ１、ＴＬ２を設定してもよい。
【０１７３】
図２７の（ｄ）は電流の出力形態を示す。
【０１７４】
時刻ｔ１０１において、角速度の値が第１の閾値ＴＬ１以上の大きさから第１の閾値ＴＬ１未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ１０１は例えば右脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行する時刻である。時刻ｔ１０２において、角速度の値が第２の閾値ＴＬ２以上の大きさから第２の閾値ＴＬ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は第１の正面電極２１、第３の正面電極２３、および背面電極３０による電流の出力を停止させる。
【０１７５】
時刻ｔ１０３において、角速度の値が第２の閾値ＴＬ２未満の大きさから第２の閾値ＴＬ２以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ１０３は例えば左脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行する時刻である。時刻ｔ１０４において、角速度の値が第１の閾値ＴＬ１未満の大きさから第１の閾値ＴＬ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は第２の正面電極２２、第４の正面電極２４、および背面電極３０による電流の出力を停止させる。時刻ｔ１０４以降も第４の歩行動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ１０１〜時刻ｔ１０４に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【０１７６】
図２８を参照して、第５の歩行動作モードにおける電流の出力形態の一例について説明する。図２８の（ａ）は歩行動作における脚の歩行フェーズを示す。図２８の（ｂ）は側腹筋の動作状態を示す。図２８の（ｃ）は検出部４０の検出結果から得られた角速度の値を示す。図２８の（ａ）〜（ｃ）に関する内容は図２７の（ａ）〜（ｃ）に関する内容と実質的に同じであるため、その説明を省略する。
【０１７７】
図２８の（ｄ）は電流の出力形態を示す。なお、第５の歩行動作モードは試験番号７（図１３参照）の電気刺激パターンを歩行動作モードに適用したものである。
【０１７８】
時刻ｔ１１１において、角速度の値が第１の閾値ＴＬ１以上の大きさから第１の閾値ＴＬ１未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ１１１は例えば右脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行する時刻である。時刻ｔ１１２において、角速度の値が第２の閾値ＴＬ２以上の大きさから第２の閾値ＴＬ２未満の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止させる。
【０１７９】
時刻ｔ１１３において、角速度の値が第２の閾値ＴＬ２未満の大きさから第２の閾値ＴＬ２以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０に電流を出力させる。時刻ｔ１１３は例えば左脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行する時刻である。時刻ｔ１１４において、角速度の値が第１の閾値ＴＬ１未満の大きさから第１の閾値ＴＬ１以上の大きさに変化した場合、制御部６０は正面電極２０および背面電極３０による電流の出力を停止させる。時刻ｔ１１４以降も第５の歩行動作モードが継続される場合、制御部６０は時刻ｔ１１１〜時刻ｔ１１４に実行する処理と同様の処理を繰り返し実行する。
【０１８０】
歩行動作においてユーザー１００の脚が着地するとき、腰にかかる負担が大きいことが知られている。一方、第４の歩行動作モードおよび第５の歩行動作モードによれば、各脚の歩行フェーズが遊脚期から立脚期に移行するタイミングで対応する対象部位に電気刺激が与えられる。このため、第４の歩行動作モードおよび第５の歩行動作モードでは、腰にかかる負担が軽減されやすい。なお、閾値ＴＬ１、ＴＬ２は別の検出部に基づいて設定されてもよい。別の検出部の一例は加速度センサーまたは圧力センサーである。
【０１８１】
・変形例のモード選択部７２により選択可能な動作モードは、第１の歩行動作モード〜第３の歩行動作モード、第１の走行動作モード〜第３の走行動作モード、第１の捻転動作モード〜第３の捻転動作モード、および第１の屈曲動作モード〜第２の屈曲動作モードのうちの少なくとも１つを省略した形態を取り得る。なお、モード選択部７２により選択可能な動作モードから全部の動作モードが省略される場合、電気刺激装置１はモード選択部７２を省略した形態を取り得る。
【０１８２】
・変形例の電気刺激装置１はモード選択部７２を省略した形態を取り得る。一例では、電気刺激装置１は歩行動作、走行動作、捻転動作、および屈曲動作のうちの少なくとも１つを判別可能な別の検出部を備える。制御部６０は検出部４０および別の検出部の検出結果に基づいて、正面電極２０、背面電極３０から出力される電流を制御する。
【０１８３】
・変形例の電気刺激装置１は、ベルト１０、位置調節部１４、報知部８０、およびコード９０のうちの少なくとも１つを省略した形態を取り得る。電気刺激装置１からベルト１０が省略される場合、正面電極２０、背面電極３０は個別に身体に取り付けられる。電気刺激装置１からコード９０が省略される場合、制御部６０、検出部４０、および正面電極２０、背面電極３０は無線により電気的に接続される。
【０１８４】
・正面電極２０が拮抗筋に電気刺激を付与するか否かは任意に変更可能である。一例では、制御部６０は検出部４０により右半身の側腹筋が収縮していることが検出されたとき、第１の正面電極２１により側腹筋に電気刺激を付与し、検出部４０により左半身の側腹筋が収縮していることが検出されたとき、第２の正面電極２２により側腹筋に電気刺激を付与する。なお、背面電極３０においても同様の変形が成立する。
【０１８５】
・正面電極２０の数は任意に変更可能である。第１の例では、正面電極２０の数は１枚以上３枚以下である。第２の例では、正面電極２０の数は５枚以上である。
【０１８６】
・背面電極３０の数は任意に変更可能である。第１の例では、背面電極３０の数は１枚以上３枚以下である。第２の例では、背面電極３０の数は５枚以上である。
【０１８７】
・変形例の電気刺激装置１は、正面電極２０および背面電極３０に代えて１枚の電極を備える。この電極の機能は側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激を付与することである。すなわち、１枚の電極は例えばベルト１０の内面のうちの第１の部分１１と第２の部分１２および第３の部分１３の少なくとも一方とに跨るように設けられる。
【０１８８】
（電気刺激装置が取り得る形態の一例）
〔１〕本発明に従う電気刺激装置の一形態は、側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む身体の対象部位に電気刺激を付与可能な電極から出力される電流を、身体の動作を検出可能な検出部の検出結果に基づいて制御する制御部を備える。
【０１８９】
側腹筋が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腹圧が高められる。また、背筋および臀筋の少なくとも一方が電気刺激により収縮した場合、収縮した筋肉により腰の姿勢が保持される。すなわち、身体の対象部位に電気刺激が付与されることにより腰の剛性が高められ、腰の姿勢が安定する。このため、この電気刺激装置の一形態によれば、身体の対象部位に電気刺激が付与されているときに腰にかかる負担が軽減される。
【０１９０】
〔２〕電気刺激装置の一形態によれば、電極は側腹筋に電気刺激を付与可能な正面電極、ならびに、背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激を付与可能な背面電極を含む。加えて、制御部は正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０１９１】
側腹筋に電気刺激が付与されている期間、ならびに、背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間に重複する期間が存在する場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１９２】
〔３〕電気刺激装置の一態様によれば、正面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の正面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の正面電極を含む。加えて、制御部は第１の正面電極および第２の正面電極の少なくとも一方により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０１９３】
この電気刺激装置の一態様によれば、正面電極が１つである場合と比較して多様な電気刺激が対象部位に与えられるため、複数の正面電極から出力される電気刺激を身体の状態および身体の動作に応じて柔軟にユーザーに提供できる。また、右半身および左半身の少なくとも一方の側腹筋に電気刺激が付与されている期間、ならびに、背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間に重複する期間が存在する場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１９４】
〔４〕電気刺激装置の一態様によれば、背面電極は右半身に電気刺激を付与可能な第１の背面電極、および左半身に電気刺激を付与可能な第２の背面電極を含む。加えて、制御部は第１の背面電極および第２の背面電極の少なくとも一方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間と、正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複するように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０１９５】
この電気刺激装置の一態様によれば、背面電極が１つである場合と比較して多様な電気刺激が対象部位に与えられるため、複数の背面電極から出力される電気刺激を身体の状態および身体の動作に応じて柔軟にユーザーに提供できる。また、側腹筋に電気刺激が付与されている期間、ならびに、右半身および左半身の少なくとも一方の背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間に重複する期間が存在する場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１９６】
〔５〕電気刺激装置の一態様によれば、第１の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第１の期間を有する。また、第２の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第２の期間を有する。加えて、この電気刺激装置の一態様によれば、制御部がこの第１の期間と第２の期間が交互に入れ替わるように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０１９７】
この電気刺激装置の一態様によれば、このように正面電極および背面電極の出力が制御されるため、右半身の筋肉および左半身の筋肉がそれぞれ同じように収縮または伸展するような身体の動作が形成された場合、腰まわりの筋肉のトレーニング効果が高められやすい。また、第１の期間と第２の期間とが交互に入れ替わる場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０１９８】
〔６〕電気刺激装置の一態様によれば、第１の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第２の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第３の期間を有する。また、第２の正面電極により側腹筋に電気刺激が付与されている期間と、第１の背面電極により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激が付与されている期間との一部または全部が重複する第４の期間を有する。加えて、この電気刺激装置の一態様によれば、制御部がこの第３の期間と第４の期間が交互に入れ替わるように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０１９９】
第３の期間と第４の期間とが交互に入れ替わる場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０２００】
〔７〕電気刺激装置の一態様によれば、制御部が第１の背面電極および第２の背面電極の両方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激を付与している所定の期間を有する。かつ、この所定の期間において、制御部が第１の正面電極および第２の正面電極の一方により側腹筋に電気刺激を付与し、第１の正面電極および第２の正面電極の他方により側腹筋に電気刺激が付与されないように正面電極および背面電極の出力を制御してもよい。
【０２０１】
この所定の期間において、第１の正面電極および第２の正面電極の一方が側腹筋に電気刺激を付与する場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担がより軽減される。
【０２０２】
〔８〕電気刺激装置の一態様によれば、制御部が第１の背面電極および第２の背面電極の両方により背筋および臀筋の少なくとも一方に電気刺激を付与している所定の期間を有する。かつ、この所定の期間において、制御部が第１の正面電極および第２の正面電極のうちの側腹筋に電気刺激を付与する電極および側腹筋に電気刺激を付与しない電極が交互に入れ替わるように正面電極の出力を制御してもよい。
【０２０３】
この所定の期間において、第１の正面電極により右半身に電気刺激が与えられる期間と第２の正面電極により左半身に電気刺激が与えられる期間とが交互に入れ替わる場合、腰まわりの筋肉が固められる感覚が一層強くなることが試験により確認された。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、腰にかかる負担が一層軽減される。
【０２０４】
〔９〕電気刺激装置の一態様によれば、制御部は、検出部により右半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、第１の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与し、検出部により左半身の側腹筋が伸展していることが検出されたとき、第２の正面電極により側腹筋に電気刺激を付与してもよい。
【０２０５】
伸展している筋肉に対して電気刺激が付与された場合、その筋肉が伸展中において電気刺激により収縮させられるため、その筋肉にかかる負荷が大きくなる。このため、その筋肉のトレーニング効果が高められる。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、側腹筋のトレーニング効果が高められる。
【０２０６】
〔１０〕電気刺激装置の一態様によれば、制御部が検出部の検出結果に含まれる腰の動作に関する情報に基づいて電極の出力を制御してもよい。
【０２０７】
腰が動作することにより側腹筋と、背筋および臀筋の少なくとも一方とを含む対象部位も動作する。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、対象部位の動作に応じた電気刺激が対象部位に与えられやすい。
【０２０８】
〔１１〕電気刺激装置の一態様によれば、検出部は身体を動作させる補助機構の動作を検出し、制御部が検出部の検出結果に含まれる身体の動作が反映された補助機構の動作に関する情報に基づいて電極の出力を制御してもよい。
【０２０９】
電気刺激装置を使用するユーザーの動作が安定しない場合、適切な電気刺激が対象部位に与えられないことがある。一方、この電気刺激装置の一態様によれば、身体の動作が補助機構により決められるため、ユーザーの動作が安定しやすい。このため、適切な電気刺激が対象部位に与えられやすい。
【０２１０】
〔１２〕電気刺激装置の一態様によれば、制御部が検出部の検出結果に含まれる呼吸の動作に関する情報に基づいて電極の出力を制御してもよい。
【０２１１】
呼吸することにより側腹筋も動作する。このため、この電気刺激装置の一態様によれば、側腹筋の動作に応じた電気刺激が側腹筋に与えられやすい。一例では、伸展している側腹筋に電気刺激を与えることにより側腹筋にかかる負荷が大きくなるため、側腹筋のトレーニング効果が高められる。また、呼吸の動作は日常生活において常に行われている。このため、上記電気刺激装置を使用する環境が限定されにくい。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明に従う電気刺激装置は側腹筋および背筋をはじめとして身体の各部分のトレーニングに利用できる。
【符号の説明】
【０２１３】
１  電気刺激装置
１０  ベルト
１１  第１の部分
１２  第２の部分
１３  第３の部分
１４  位置調節部
１４Ａ  頂点
２０  正面電極
２１  第１の正面電極
２２  第２の正面電極
２３  第３の正面電極
２４  第４の正面電極
２５  第５の正面電極
２６  第６の正面電極
３０  背面電極
３１  第１の背面電極
３２  第２の背面電極
３３  第３の背面電極
３４  第４の背面電極
４０，１２０，１４０  検出部
５０  コントローラー
５１  電源部
６０  制御部
７０  操作部
７１  電源スイッチ
７２  モード選択部
８０  報知部
９０  コード
１００  ユーザー
１１０  補助機構
１１１  椅子
１１１Ａ  座
１１１Ｂ  回転支持軸
１３０  上部電極
【図１】
2017125972.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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