УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ МЫШЦ
ELECTRICAL MUSCLE STIMULATION DEVICE

Настоящее изобретение относится к устройству электростимуляции мышц.
Устройство электростимуляции мышц известно как один пример устройств для тренировки мышц. Устройство электростимуляции мышц порождает течение электрического тока в мышечном волокне с целью напряжения или расслабления мышцы. Считается, что это приводит к росту мышцы. Например, в патентном документе 1 предложено устройство электростимуляции мышц. Описанное в патентном документе 1 устройство электростимуляции мышц прикреплено к середине живота и, в основном, стимулирует прямую мышцу живота.
Патентный документ 1: JP2017-6644.
Мы приобрели следующие знания относительно устройств электростимуляции мышц. В животе расположено несколько мышц, в том числе прямая мышца живота, косая мышца живота и так далее. Прямая мышца живота является мышцей, расположенной вертикально спереди живота, а косая мышца живота является мышцей, расположенной вертикально с правой и левой сторон, немного наклонным образом. Для сбалансированной тренировки этих мышц может быть осуществления электростимуляция прямой мышцы живота и косой мышцы живота. Например, время, нужное для тренировки, будет увеличено в три раза, если сначала тренировать прямую мышцу живота, тренировать одну косую мышцу живота и затем тренировать другую косую мышцу живота. При длительном времени тренировки, существует опасение, что пользователь может сильно перенапрячься.
Возможно, могут быть предложены три устройства электростимуляции мышц, и три мышцы могут тренироваться одновременно с использованием трех устройств электростимуляции мышц. Тем не менее, ношение трех устройств электростимуляции мышц требует больших усилий. Более того, первое устройство может быть откреплено, а второе или третье устройства могут все еще находиться на теле. Кроме того, может быть трудно обращаться с тремя устройствами с помощью отдельных контроллеров. На основе сказанного выше, мы поняли, что устройства электростимуляции мышц могут быть улучшены в плане уменьшения усилий по ношению устройства на теле.
В такой ситуации общая задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство электростимуляции мышц, способное уменьшить усилия по ношению устройства на теле и способное одновременно тренировать прямую мышцу живота и косую мышцу живота.
Чтобы решить упомянутую выше задачу, устройство электростимуляции мышц, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, содержит основную часть с поверхностью контакта, которая расположена вокруг живота. Поверхность контакта продолжается в направлении Х, окружая живот, и в направлении Y, которое перпендикулярно направлению Х, основная часть содержит переднюю часть, содержащую передний блок электродов, выполненный с возможностью порождения электрического тока в направлении Х в прямой мышце живота; и пару расширений, продолжающихся от соответствующих сторон передней части в направлении Х и содержащих боковые блоки электродов, выполненные с возможностью порождения течения электрического тока в направлении Х в косой мышце живота. Передние вырезы, которые уменьшаются в направлении Y, предусмотрены в местах боковых участков передней части вдоль направления Y, которые делят пополам переднюю часть в направлении Х.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения касается устройства электростимуляции мышц. Это устройство содержит основную часть с поверхностью контакта, которая расположена вокруг живота. Поверхность контакта продолжается в направлении Х, окружая живот, и в направлении Y, которое перпендикулярно направлению Х, основная часть содержит переднюю часть, содержащую передний блок электродов, выполненный с возможностью порождения электрического тока в направлении Х в прямой мышце живота; и пару расширений, продолжающихся от соответствующих сторон передней части в направлении Х и содержащих боковые блоки электродов, выполненные с возможностью порождения течения электрического тока в направлении Х в косой мышце живота. Размер пары расширений в направлении Y меньше размера передней части в направлении Y.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения также касается устройства электростимуляции мышц. Это устройство содержит основную часть с поверхностью контакта, которая расположена вокруг живота. Поверхность контакта продолжается в направлении Х, окружая живот, основная часть содержит переднюю часть, содержащую передний блок электродов, выполненный с возможностью порождения электрического тока в направлении Х в прямой мышце живота; и пару расширений, продолжающихся от соответствующих сторон передней части в направлении Х и содержащих боковые блоки электродов, выполненные с возможностью порождения течения электрического тока в направлении Х в косой мышце живота. Основная часть снабжена блоком управления, который подает напряжение на передний блок электродов и пару боковых блоков электродов, причем блок управления выполнен с возможностью переключения между режимом независимого управления, при котором подаваемыми напряжениями управляют независимо, и режимом одновременного управления, при котором подаваемыми напряжениями управляют одновременно.
В качестве дополнительных вариантов настоящего изобретения также на практике могут быть использованы необязательные комбинации упомянутых выше структурных элементов и реализации изобретения в форме способов, устройств и систем.
Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только в качестве примера со ссылками на приложенные чертежи, которые также являются примерами и не ограничивают изобретение, при этом аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями на разных фигурах.
На фиг. 1A-1D показаны виды, схематично иллюстрирующие тренировочную систему, которая использует устройство электростимуляции мышц, соответствующее первому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 2 - вид, показывающий структурную схему, иллюстрирующую функциональные признаки тренировочной системы, которая использует устройство электростимуляции мышц;
на фиг. 3 - вид спереди устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 4 - вид сверху устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 5A и 5B - виды сзади устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 6 - вид сзади, показывающий пример расположения проводов устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 7 - вид сзади, показывающий пример расположения блоков электродов устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 8 - вид сверху, показывающий пример поясного элемента, соединенного с устройством электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 9 - вид, показывающий блок-схему, иллюстрирующую пример работы устройства электростимуляции мышц по фиг. 1;
на фиг. 10 - вид спереди устройства электростимуляции мышц, соответствующего второму варианту осуществления изобретения;
на фиг. 11 - вид, показывающий структурную схему, иллюстрирующую устройство электростимуляции мышц по фиг. 10;
на фиг. 12A и 12B - виды сбоку, схематично показывающие пространство, окружающее механизм крепления устройства электростимуляции мышц по фиг. 10.
Далее изобретение будет описано со ссылками на предпочтительные варианты осуществления изобретения. Указанное не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения, а просто является примером осуществления изобретения.
Настоящее изобретение будет описано на основе предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертежи. В этих вариантах осуществления изобретения и их модификациях одинаковые или эквивалентные элементы должны быть обозначены одинаковыми ссылочными позициями и, соответственно, должны отсутствовать повторные объяснения. Для облегчения понимания размер элементов на чертежах будет увеличен или уменьшен. Те элементы, которые не участвуют в описании вариантов осуществления изобретения, отсутствуют на чертежах.
Термины, содержащие порядковые числительные, такие как первый и второй, используются для описания набора структурных элементов, но эти термины используются исключительно для отделения одного структурного элемента от другого и не должны ограничивать структурные элементы.
Первый вариант осуществления изобретения
Далее со ссылками на фиг. 1А-9 будет описано устройство 10 электростимуляции мышц. На фиг. 1A-1D схематично показана тренировочная система 100, которая использует устройство 10 электростимуляции мышц, соответствующее первому варианту осуществления изобретения. На фиг. 2 показана структурная схема, иллюстрирующая функциональные признаки тренировочной системы 100, которая использует устройство 10 электростимуляции мышц. Со ссылками на фиг. 1A-1D, на фиг. 1A спереди показано тело 2, на фиг. 1B тело 2 показано слева, а на фиг. 1C тело 2 показано сзади. Тренировочная система 100 содержит устройство 10 электростимуляции мышц и дистанционный контроллер 12. Устройство 10 электростимуляции мышц, соответствующее первому варианту осуществления изобретения, выполнено с возможностью расположения на животе 3 пользователя. Устройство 10 электростимуляции мышц осуществляет электростимуляцию мышц живота 3. Дополнительно, устройство 10 электростимуляции мышц определяет рабочее состояние устройства 10 электростимуляции мышц и подает результат определения на дистанционный контроллер 12 с помощью беспроводного или проводного соединения.
Дистанционный контроллер 12 является любым из множества конечных устройств, которыми управляет пользователь. Например, дистанционный контроллер 12 может быть ПК, планшетом или смартфоном. Дистанционный контроллер 12 управляет работой устройства 10 электростимуляции мышц в соответствии с управлением со стороны пользователя. Дистанционный контроллер 12 принимает от устройства 10 электростимуляции мышц результат определения рабочего состояния. В качестве примера, устройство 10 электростимуляции мышц может передавать информацию об устройстве на дистанционный контроллер 12 с помощью Bluetooth (зарегистрированный товарный знак) или Wi-Fi (зарегистрированный товарный знак) и принимать управляющую информацию пользователя от дистанционного контроллера 12.
Дистанционный контроллер 12 отображает информацию на сенсорной панели в соответствии с рабочим состоянием, полученным от устройства 10 электростимуляции мышц. Посмотрев на дисплей сенсорной панели дистанционного контроллера 12, пользователь может узнать о рабочем состоянии устройства 10 электростимуляции мышц. Дистанционный контроллер 12 выполнен с возможностью определения управления со стороны пользователя с помощью сенсорной панели. Пользователь может осуществить операцию касания путем легкого однократного касания сенсорной панели своим пальцем или путем смахивания в определенном направлении на сенсорной панели, при этом палец прижат к сенсорной панели. Дистанционный контроллер 12 выполнен с возможностью выработки управляющей информации пользователя на основе операции касания пользователя и передачи этой информации на устройство 10 электростимуляции мышц.
Как показано на фиг. 1A-1D, устройство 10 электростимуляции мышц, соответствующее первому варианту осуществления изобретения, выполнено с возможностью расположения на животе 3 тела 2. Устройство 10 электростимуляции мышц содержит поверхность 10b контакта, которая предназначена расположения вокруг живота 3 при надетом устройстве 10 электростимуляции мышц. Поверхность 10b контакта продолжается в направлении Х, окружая живот 3, и в направлении Y, которое перпендикулярно направлению Х. Направление Х и направление Y просто определяют ориентацию поверхности 10b контакта. Поверхность 10b контакта может содержать некоторый участок, продолжающийся в направлении, которое наклонено относительно направления Y. Направление, перпендикулярное направлению Х и направлению Y, определяют как направление Z (не показано на фиг. 1A-1D). Направление Z перпендикулярно поверхности 10b контакта.
В примере, показанном на фиг. 1A-1D, устройство 10 электростимуляции мышц надето так, что направление Y поверхности 10b контакта выровнено с продольным направлением тела 2, а направление Х поверхности 10b контакта окружает живот 3. Желательно, чтобы устройство 10 электростимуляции мышц было надето так, чтобы передние вырезы основной части 20, которая будет описана ниже, были выровнены с прямой линией L1 в направлении Y, проходящей через пупок (не показан). Далее направление Y может быть обозначено как направление вверх или направление вниз, а направление Z может быть обозначено как направление толщины. Определение направлений, приведенное выше, не должно ограничивать ориентацию устройства 10 электростимуляции мышц при его использовании, и устройство 10 электростимуляции мышц может быть использовано в любом направлении.
Устройство 10 электростимуляции мышц содержит основную часть 20 и поясной элемент 50. Основную часть 20 направляют вокруг переда живота 3, а поясной элемент 50 направляют от одного конца основной части 20, сзади живота 3 в направлении по окружности, и соединяют с другим концом основной части 20. Поясной элемент 50 является элементом притяжения, который притягивает основную часть 20 по направлению к животу 3, на котором расположено устройство 10 электростимуляции мышц. Поясной элемент 50 будет описан ниже.
Основная часть 20 содержит переднюю часть 22, пару расширений 26, блок 30 управления и поясные соединители 42. Передняя часть 22 выполнена с возможностью расположения спереди живота 3. Передняя часть 22 снабжена передним блоком электродов, выполненным с возможностью порождения течения электрического тока в прямой мышце 4 живота вдоль направления Х. Пара расширений 26 продолжаются от передней части 22 в соответствующих направлениях по окружности. Пара расширений 26 снабжена, соответственно, боковыми блоками электродов, которые выполнены с возможностью порождения течения электрического тока в косой мышце 5 живота вдоль направления по окружности. Блок 30 управления является электронным блоком, выполненным с возможностью подачи напряжения для стимуляции мышц на первый блок электродов и боковые блоки электродов. Поясные соединители 42 являются элементами для соединения двух поясов поясного элемента 50 с основной частью 20. Передний блок электродов и боковые блоки электродов являются листовыми электродами, которые подают напряжение для стимуляции мышц на участке, на котором расположено устройство 10 электростимуляции мышц. Листовой электрод может быть выполнен путем печати электропроводного материала, такого как серебряная паста, или путем травления.
На фиг. 3 показан вид спереди устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 4 показан вид сверху устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 5A и 5B показаны виды сзади устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 6 показан вид сзади, иллюстрирующий пример расположения проводов 37 устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 7 показан вид сзади, показывающий пример расположения блоков электродов устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 3-7 показаны виды спереди поверхности 10b контакта соответствующих блоков, благодаря раскладыванию устройства 10 электростимуляции мышц. Как показано на фиг. 3-7, направление X, которое соответствует направлению по окружности тела 2, и направление Y, которое соответствует вертикальному направлению тела 2, обозначены прямыми линиями Х и Y со стрелками.
Основная часть
Основная часть 20 может содержать многослойную структуру. В качестве примера, основная часть 20 содержит первый основной элемент 14, второй основной элемент 15 и закрывающий элемент 16. Первый основной элемент 14 является элементом, который выполнен с возможностью расположения на теле 2 и в разложенном положении он имеет форму плоского листа. Поверхность 10b контакта, которая контактирует с животом 3, расположена на задней поверхности первого основного элемента 14. Первый основной элемент 14 содержит отверстие 14b, которое открывает передний блок 32 электродов и боковые блоки 36 электродов на поверхности 10b контакта. Первый основной элемент 14 может быть выполнен путем объединения нескольких элементов. Первый основной элемент 14 из этого примера выполнен так, что объединены участок, соответствующей передней части 22, и участок, соответствующий паре расширений 26. Стойкость проводов 37 устройства 10 электростимуляции мышц из этого примера обеспечивается большей по сравнению с ситуацией, когда не предусмотрен первый основной элемент 14.
Второй основной элемент 15 является элементом, поддерживающим передний блок 32 электродов, боковые блоки 36 электродов и провода 37, и в разложенном состоянии имеет форму плоского листа. Второй основной элемент 15 может быть выполнен с возможностью объединения нескольких элементов. Второй основной элемент 15 из этого примера выполнен так, что объединены участок, соответствующей передней части 22, и участок, соответствующий паре расширений 26. Задняя поверхность второго основного элемента 15 снабжена передним блоком 32 электродов и боковыми блоками 36 электродов. Передний блок 32 электродов и боковые блоки 36 электродов могут быть выполнены путем печати электропроводного материала, такого как серебряная паста. Передний блок 32 электродов и боковые блоки 36 электродов могут быть выполнены путем травления. Второй основной элемент 15 снабжен проводами 37, которые электрически соединены с передним блоком 32 электродов и боковыми блоками 36 электродов. Например, провода 37 могут быть выполнены путем печати электропроводного материала, такого как серебряная паста. Провода 37 могут быть выполнены путем травления. Провода 37 могут быть проводной схемой.
Закрывающий элемент 16 является элементом, выполненным на стороне второго основного элемента 15, противоположно первому основному элементу 14. Закрывающий элемент 16 содержит листовой участок 16b, в разложенном состоянии имеющий форму плоского листа, и краевой закрывающий участок 16с, продолжающийся в направлении толщины (направление Z) от внешнего края листового участка 16b по направлению ко второму основному элементу 15. Внешний поверхностный участок 10с листового участка 16b закрывающего элемента 16 снабжен блоком 30 управления. Закрывающий элемент 16 может быть выполнен путем объединения нескольких элементов. Закрывающий элемент 16 из этого примера выполнен с возможностью закрывания передней части 22 и пары расширений 26 с целью их объединения.
Благодаря тому, что первый основной элемент 14 и второй основной элемент 15 выполнены тонкими, их внешние края 14е и 15е также будут тонкими. Когда устройство 10 электростимуляции мышц надето на тело 2, внешние края 14е, 15е могут контактировать с телом, что вызывает дискомфорт пользователя. Чтобы избежать этого, закрывающий элемент 16 из этого примера содержит краевой закрывающий участок 16с, который закрывает внешние края 14е, 15е первого основного элемента 14 и второго основного элемента 15. Так как краевой закрывающий участок 16с закрывает внешние края 14е, 15е, увеличивается площадь контакта между основной частью 20 и телом 2, так что пользователь может ощущать больший комфорт по сравнению с ситуацией отсутствия краевого закрывающего участка 16с. Краевой закрывающий участок 16с из этого примера выполнен в виде полоски, окружающей внешние края 14е, 15е. Обеспечивается большая жесткость закрывающего элемента 16 из этого примера по сравнению с ситуацией, когда не предусмотрен краевой закрывающий участок 16с. Кроме того, когда устройство 10 электростимуляции мышц надето на тело 2, внешние края 14е, 15е могут врезаться в кожу. Благодаря краевому закрывающему участку 16с, могут быть уменьшены влияние на кожу и боль в ней.
Этот вариант осуществления изобретения не ограничивает материал первого основного элемента 14 и второго основного элемента 15. Для указанной цели может подойти любой изолирующий материал, который достаточно гибок, чтобы его обернули вокруг тела 2. Первый основной элемент 14 и второй основной элемент 15 выполнены из эластомера, такого как полимер на основе полиэтилентерефталата. Этот вариант осуществления изобретения не ограничивает материал закрывающего элемента 16. Для указанной цели может подойти любой изолирующий материал, который достаточно гибок, чтобы его обернули вокруг тела 2. В качестве примера, закрывающий элемент 16 может быть выполнен из полимерного материала, который тверже материала первого основного элемента 14 и второго основного элемента 15. Закрывающий элемент 16 из этого примера выполнен из эластомера, такого как силиконовый полимер. В этом случае закрывающий элемент 16 защищает первый основной элемент 14 и второй основной элемент 15, предотвращает их повреждение при обращении и способен придать основной части 20 подходящую жесткость. Закрывающий элемент 16, выполненный из силиконового полимера, приспособлен для закрывания живота 3 спереди и сбоку. Благодаря использованию устройства 10 электростимуляции мышц, температура тела передается силиконовому полимеру и там сохраняется. Следовательно, пользователь может ощущать тепло при использовании устройства, и ожидается, что благодаря гипертермическому действию улучшается циркуляция крови.
Передняя часть
Передняя часть 22 выполнена в положении, которое соответствует прямой мышце 4 живота, находящейся спереди живота 3. Передняя часть 22 снабжена передним блоком 32 электродов, выполненным с возможностью порождения течения электрического тока в прямой мышце 4 живота вдоль направления по окружности. Передняя часть 22 продолжается в направлении Х и направлении Y и выполнена тонкой в направлении Z. Форма передней части 22 такова, что ее, по существу, можно считать прямоугольной с размером Y1 в направлении Y и размером Х2 в направлении Х на виде спереди. Здесь и далее, форма, которую, по существу, можно считать прямоугольной, может быть формой, в которой пара противоположных сторон имеет длину, составляющую 30% или больше от общей длины. Продольное направление передней части 22 расположено вдоль направления Х.
Пространство между устройством 10 электростимуляции мышц и животом 3 может стать влажным из-за пота, который выделяется во время тренировки. Для решения этой проблемы передняя часть 22 из этого примера снабжена несколькими (например, четырьмя) вентиляционными отверстиями 23g. Как показано на фиг. 3 вентиляционные отверстия 23g размещены в местах, находящихся на некотором расстоянии от электродов и проводов, и они окружают блок 30 управления. В этом случае влаги между устройством 10 электростимуляции мышц и животом 3 меньше по сравнению с конфигурацией, при которой не предусмотрены вентиляционные отверстия. Дополнительное преимущество от размещения вентиляционных отверстий 23g заключается в увеличении гибкости передней части 22. С помощью изменения количества и расположения вентиляционных отверстий 23g можно регулировать гибкость передней части 22.
В качестве примера, передняя часть 22 выполнена симметричной относительно блока 30 управления и в направлении Х и направлении Y.
Передние вырезы
Для простоты ношения желательно, чтобы можно было легко идентифицировать центральное положение передней части 22 устройства 10 электростимуляции мышц. Для решения указанной задачи устройство 10 электростимуляции мышц из этого примера снабжено передними вырезами 23, находящимися в центральном месте передней части 22. Передние вырезы 23 размещены в местах боковых участков 22b, 22с передней части 22 вдоль направления Y, которые делят пополам переднюю часть 22 в направлении Х. На фиг. 3 показана средняя линия М1, которая делит переднюю часть 22 пополам в направлении Х, и средняя линия М2, которая делит переднюю часть 22 пополам в направлении Y. Передние вырезы 23 расположены в направлении Y. Передние вырезы 22 из этого примера содержат первый вырез 23b и второй вырез 23с, которые предусмотрены в боковых участках 22b, 22с на соответствующих сторонах в направлении Y.
Желательно, чтобы центральное положение передних вырезов 23 могло определяться пальцами на ощупь, а также визуально. Для удовлетворения этому требованию передние вырезы 23 из этого примера содержат входную часть, которая открыта в направлении Х и размер которой достаточен для расположения пальца. Если передние вырезы 23 слишком мелкие, снижается возможность определения центрального положения. Таким образом, глубина передних вырезов 23 из этого примера может быть выполнена такой, чтобы можно было расположить 1/4 конечного сегмента пальца.
Граничные вырезы
Во многих случаях поверхность живота 3 по окружности содержит изогнутые поверхности, которые имеют сложную волнообразную форму. По этой причине, если основная часть 20 расположения на животе 3, расширения 26 так расположены на животе 3, что они изгибаются относительно передней части 22. Если расширения 26 трудно согнуть, то растет сгибающий момент, созданный между передней частью 22 и расширениями 26, так что пользователь ощущает меньший комфорт при ношении устройства на животе 3. Для решения указанной проблемы на соответствующих сторонах основной части 20 вдоль направления Y на границах между передней частью 22 и парой расширений 26 предусмотрены граничные вырезы 25, которые направлены внутрь в направлении Y. Это позволяет легче сгибать расширения 26 и позволяет пользователю ощущать больше комфорта при ношении устройства на животе 3 по сравнению с ситуацией отсутствия граничных вырезов 25.
Граничные вырезы 25 из этого примера содержат первый граничный вырез 25b и второй граничный вырез 25с, которые предусмотрены в боковых участках 26b, 26с на соответствующих сторонах в направлении Y. Это позволяет легче сгибать расширения 26 и позволяет пользователю ощущать больше комфорта при ношении устройства на животе 3 по сравнению с ситуацией отсутствия одного из граничных вырезов. Форма граничных вырезов 25 такова, что приближается к средней линии М1 в направлении дальнего конца. По существу, граничные вырезы 25 выполнены с наклоном относительно направления Х. В отличие от случая, когда наклона не предусмотрено, область, подвергающаяся деформации из-за сгиба, увеличивается в направлении Х, так что напряжение от сгиба может быть распределено в направлении Х. Как показано на фиг. 7, размер Y4, в направлении Y, между участками первого граничного выреза 25b и второго граничного выреза 25с, которые наиболее близки друг к другу в направлении Y, больше размера Y5, который описан ниже, и меньше размера Y2, который описан ниже.
Провода
Как показано на фиг. 6, провода 37 из этого примера предусмотрены на задней поверхности 15b второго основного элемента 15. Провода 37 содержат провод 37b, провод 37с, провод 37d, провод 37е, провод 37f, провод 37g, изогнутые участки 37h и изогнутые участки 37j. Провод 37b электрически соединяет вывод 38b и группу 32b электродов. Провод 37с электрически соединяет вывод 38с и группу 32с электродов. Провод 37d электрически соединяет вывод 38d и первый электрод 36b. Провод 37е электрически соединяет вывод 38е и второй электрод 36с. Провод 37f электрически соединяет вывод 38d и первый электрод 36d. Провод 37g электрически соединяет вывод 38е и второй электрод 36е. Изогнутые участки 37h предусмотрены для соответствия передним вырезам 23. Изогнутые участки 37j предусмотрены для соответствия граничным вырезам 25.
При наличии передних вырезов 23 провода 37 могут находиться слишком близко к внешнему краю второго основного элемента 15 вокруг передних вырезов 23. Для решения этой проблемы, провода 37 из этого примера содержат изогнутые участки 37h, которые изогнуты внутрь в направлении Y для соответствия с передними вырезами 23. Благодаря наличию изогнутых участков 37h, форма передних вырезов 23 может быть такой, какая нужна.
При наличии передних вырезов 23 напряжение может быть сконцентрировано в участке основной части 20, где присутствуют передние вырезы 23, что может привести к такой проблеме, как трещина в этом участке. Для решения указанной проблемы участок основной части 20 из этого примера, снабженный передними вырезами 23, содержит толстый участок 24g, выполненный более толстым по сравнению с другими местами. Форма толстого участка 24g может быть определена с помощью моделирования в соответствии с требуемой стойкостью.
При наличии граничных вырезов 25 провода 37 могут находиться слишком близко к внешнему краю второго основного элемента 15 вокруг граничных вырезов 25. Для решения этой проблемы провода 37 из этого примера содержат изогнутые участки 37j, которые изогнуты внутрь в направлении Y для соответствия с граничными вырезами 25. Благодаря наличию изогнутых участков 37j, форма граничных вырезов 25 может быть такой, какая нужна.
При наличии граничных вырезов 25, напряжение может быть сконцентрировано в участке основной части 20, где присутствуют граничные вырезы 25, что может привести к такой проблеме, как трещина в этом участке. Для решения указанной проблемы, участок основной части 20 из этого примера, снабженный граничными вырезами 25, содержит толстый участок 25g, выполненный более толстым по сравнению с другими местами. Форма толстого участка 25g может быть определена с помощью моделирования в соответствии с требуемой стойкостью. В этом примере форма толстого участка 25g такова, что его поперечное сечение вдоль направления Z увеличивается от края соответствующего одного из граничных вырезов 25 для получения вершины, и толстый участок 25g становится менее толстым в направлении от вершины к центру.
Передний блок электродов
Как показано на фиг. 7, передний блок 32 электродов предусмотрен в области 32а расположения, которая имеет размер Х3 в направлении Х и размер Y3 в направлении Y. Передний блок 32 электродов может содержать несколько электродов, расположенных на расстоянии Х6 в направлении Х. Расстояние Х6 может быть определено в соответствии с шириной прямой мышцы 4 живота. Передний блок 32 электродов из этого примера содержит пару групп 32b, 32c электродов, которые находятся на некотором расстоянии в направлении Х, соответствующем направлению по окружности живота 3. Группы 32b, 32с электродов расположены на расстоянии Х6 в направлении Х. Более конкретно, группы 32b, 32с электродов разнесены в направлении Х.
Группа 32b электродов содержит несколько (например, три) электродов 32d, 32e, 32f сегмента, находящихся на равном расстоянии друг от друга в направлении Y. Группа 32с электродов содержит несколько (например, три) электродов 32g, 32h, 32j сегмента, находящихся на равном расстоянии друг от друга в направлении Y. В качестве примера, размер Х5 электродов сегмента из переднего блока 32 электродов из этого примера в направлении Х больше размера Y6 в направлении Y, а размер Y6 больше расстояния Y7 между электродами сегмента. В качестве примера, форму электродов переднего блока 32 электродов, по существу, можно считать прямоугольной. Когда устройство 10 электростимуляции мышц выполнено с возможностью расположения на животе 3, пара групп 32b, 32с электродов расположена с выравниванием относительно прямой мышцы 4 живота и порождает течение электрического тока по окружности в прямой мышце 4 живота. В этом примере электроды сегмента из пары групп 32b, 32с электродов расположены с выравниванием относительно секций, разделенных сухожильной перемычкой прямой мышцы 4 живота.
В качестве примера, передний блок 32 электродов расположен симметрично относительно блока 30 управления и в направлении Х и направлении Y. Более конкретно, передний блок 32 электродов расположен с осевой симметрией относительно прямой линии, разделяющей пополам область 32а расположения переднего блока 32 электродов в направлении Х. Передний блок 32 электродов может быть расположен с осевой симметрией относительно средней линии М1. Более конкретно, передний блок 32 электродов из этого примера расположен с осевой симметрией относительно прямой линии, разделяющей пополам область 32а расположения переднего блока 32 электродов в направлении Y. Передний блок 32 электродов может быть расположен с осевой симметрией относительно средней линии М2.
Когда устройство 10 электростимуляции мышц расположено на животе 3 для использования, гелевая подушка 82 (смотри фиг. 5A и 5B) расположена между передним блоком 32 электродов и животом 3. Гелевая подушка 82 является клейкой. Благодаря своей клейкости, гелевая подушка 82 играет роль обеспечения проводимости между телом и каждым электродом. Гелевую подушку 82 приклеивают к каждому блоку электродов устройства 10 электростимуляции мышц. Устройство 10 электростимуляции мышц выполнено с возможностью расположения на животе 3 с приклеенной гелевой подушкой 82. Устройство 10 электростимуляции мышц поддерживается на животе 3 с помощью клейкости гелевой подушки 82.
Гелевая подушка 82 может быть приклеена к каждому электроду сегмента из переднего блока 32 электродов. В этом примере, форма гелевой подушки 82 такова, чтобы закрывать вместе несколько электродов сегмента, как показано на фиг. 5A и 5B. По существу, гелевая подушка 82 выполнена с возможностью приклеивания к каждой группе 32b, 32с электродов. Это уменьшает усилие, нужное для прикрепления гелевой подушки 82, по сравнению с ситуацией наличия одной подушки в каждом электроде сегмента.
Боковые блоки электродов
Как показано на фиг. 7, каждый из боковых блоков 36 электродов предусмотрен в области 36а расположения, которая имеет размер Х7 в направлении Х и размер Y5 в направлении Y. Боковые блоки 36 электродов могут содержать несколько электродов, расположенных на расстоянии Х9 в направлении Х. Расстояние Х9 может быть определено в соответствии с шириной косой мышцы 5 живота. Боковые блоки 36 электродов из этого примера содержат первые электроды 36b, 36d и вторые электроды 36с, 36е, расположенные на некотором расстоянии в направлении Х. Более конкретно, первые электроды 36b, 36d и вторые электроды 36с, 36е расположены на некотором расстоянии друг от друга в направлении Х, которое соответствует направлению по окружности для живота 3. Термин «боковые электроды» используется для общего обозначения первых электродов 36b, 36d и вторых электродов 36с, 36е. Первый электрод 36b и второй электрод 36с расположены в одном из расширений 26, которые находятся на расстоянии Х9 друг от друга в направлении Х. Когда устройство 10 электростимуляции мышц расположено на животе 3, первый электрод 36b и второй электрод 36с расположены вокруг косой мышцы 5 живота в направлении Х, которое соответствует направлению по окружности, и порождают течение электрического тока в направлении Х, которое соответствует направлению по окружности, в косой мышце 5 живота.
Первый электрод 36d и второй электрод 36е расположены в другом расширении 26, которое находится на некотором расстоянии в направлении Х. Когда устройство 10 электростимуляции мышц расположено на животе 3, первый электрод 36d и второй электрод 36е расположены вокруг косой мышцы 5 живота в направлении Х, которое соответствует направлению по окружности, и порождают течение электрического тока в направлении Х, которое соответствует направлению по окружности, в косой мышце 5 живота. В качестве примера, размер Y5 боковых электродов из боковых блоков 36 электродов из этого примера в направлении Y больше размера Х8 в направлении Х. В качестве примера, форму каждого бокового электрода из боковых блоков 36 электродов, по существу, можно считать прямоугольной. Форма и расположение блоков электродов могут быть определены в соответствии с изогнутой поверхностью тела, чтобы соответствовать этой изогнутой поверхности. Например, если окружность живота велика, то изогнутая поверхность прямой мышцы 4 живота выступает наружу и сгибается в форме арки. Следовательно, форма и расположение блоков электродов могут быть определены в соответствии с изогнутой поверхностью, выступающей в форме арки.
В качестве примера, боковые блоки 36 электродов расположены симметрично относительно блока 30 управления в направлении Х и в направлении Y. Более конкретно, боковые блоки 36 электродов расположены с осевой симметрией относительно прямой линии, разделяющей пополам область 32а расположения переднего блока 32 электродов в направлении Х. Боковые блоки 36 электродов могут быть расположены с осевой симметрией относительно средней линии М1. Более конкретно, боковые блоки 36 электродов из этого примера расположены с осевой симметрией относительно прямой линии, разделяющей пополам область 32а расположения переднего блока 32 электродов в направлении Y. Боковые блоки 36 электродов могут быть расположены с осевой симметрией относительно средней линии М2.
Гелевая подушка 82 расположена между боковыми блоками 36 электродов и животом 3, когда устройство 10 электростимуляции мышц выполнено с возможностью расположения на животе 3. В качестве примера, как показано на фиг. 5A и 5B, гелевую подушку 82, форма которой такова, что она закрывает каждый из боковых электродов, приклеивают к каждому боковому электроду для использования.
Расширения
Пара расширений 26 выполнена с возможностью расположения в положениях, выровненных с косой мышцей 5 живота на сторонах живота 3. Расширения 26, соответственно, снабжены боковыми блоками 36 электродов, которые выполнены с возможностью порождения течения электрического тока в косой мышце 5 живота. Расширения 26 продолжаются в направлении Х и направлении Y и выполнены тонкими в направлении Z. Форма расширений 26 такова, что, по существу, считается прямоугольной, в которой продольное направление выровнено в направлении Х.
В качестве примера, размер Y2 расширений 26 из этого примера в направлении Y меньше размера Y1 передней части 22 в направлении Y. Граница между передней частью 22 и расширениями 26 может быть выполнена в виде ступеньки. В качестве примера, форма расширений 26 из этого примера такова, что, по существу, может считаться прямоугольной, и размер Х4 в направлении Х больше размера Y2 в направлении Y. В качестве примера, размер Y2 пары расширений 26 из этого примера в направлении Y меньше размера Y3 области 32а расположения переднего блока электродов в направлении Y. Одно из пары расширений 26 снабжено соответствующим одним блоком из боковых блоков 36 электродов, который содержит первый электрод 36b и второй электрод 36с, расположенные на некотором расстояния в направлении Х. В качестве примера, размер Y2 пары расширений 26 из этого примера в направлении Y меньше размера Х9 между первым электродом 36b и вторым электродом 36с в направлении Х. В примере, показанном на фиг. 7, размеры и расстояния в направлении Y соотносятся друг с другом следующим образом: расстояние Y7 < размер Y6 < размер Y4 < размер Y5 < размер Y2 < размер Y1. В примере, показанном на фиг. 7, размеры и расстояния в направлении Х соотносятся друг с другом следующим образом: размер X8 < размер X5 < расстояние X6 < расстояние X9 < размер X7 < размер X3 < размер X4 < размер X2.
Окружность живота разная у разных людей. Следовательно, считается, что расстояние от передней части живота 3 до косой мышцы 5 живота существенно отличается у разных людей. По этой причине слишком малое расстояние Х9 между первым электродом 36b и вторым электродом 36с может сузить диапазон в косой мышце 5 живота, в котором течет электрический ток. Для решения указанной проблемы, в этом примере, расстояние Х9 между первым электродом 36b и вторым электродом 36с определяют как расстояние, большее расстояния Х6 между группой 32b электродов и группой 32с электродов. В этом случае область в косой мышце 5 живота, в которой течет электрический ток, больше, когда расстояние Х9 меньше расстояния Х6.
Окружность живота разная у разных людей. Следовательно, считается, что область, направление которой перпендикулярно направлению расширения мышц, существенно отличается у разных людей. Для решения указанной проблемы электроды устройства 10 электростимуляции мышц расположены так, чтобы порождать течение электрического тока в прямой мышце 4 живота и косой мышце 5 живота. По существу, электроды выполнены с возможностью порождения течения электрического тока в направлении, которое, по существу, перпендикулярно направлению расширения этих мышц. Считается, что в этом случае стимулируется более широкий диапазон мышцы по сравнению с ситуацией, когда электрический ток течет в направлении расширения мышцы.
Так как электроды расположены на некотором расстоянии друг от друга в направлении, которое, по существу, перпендикулярно направлению изгиба расширений 26, обеспечивается то, что электроды контактируют с телом более стабильным образом по сравнению с ситуацией, когда электроды расположены в соответствии с направлением изгиба.
Направление течения электрического тока в прямой мышце 4 живота и направление течения электрического тока в косой мышце 5 живота могут быть определены в соответствии с полярностью напряжения, приложенного к переднему блоку 32 электродов и боковым блокам 36 электродов. Направление течения электрического тока в прямой мышце 4 живота может совпадать или быть противоположным направлению течения электрического тока в косой мышце 5 живота. В этом примере полярность напряжения, приложенного к переднему блоку 32 электродов и боковым блокам 36 электродов, определяется так, что электрический ток течет в прямой мышце 4 живота в направлении, противоположном течению электрического тока в косой мышце 5 живота.
Блок управления
Далее будет приведено описание блока 30 управления. Структурные элементы блока 30 управления, показанного на фиг. 2, и структурные элементы блока 70 управления, описанного ниже, могут быть реализованы в виде аппаратного обеспечения, такого как устройства или механические компоненты, например, с помощью центрального обрабатывающего блока (CPU) компьютера, и в виде программного обеспечения, такого как компьютерная программа и так далее. На фиг. 2 показаны функциональные блоки, реализованные с помощью взаимодействия этих элементов. Следовательно, специалистам в рассматриваемой области ясно, что функциональные блоки могут быть реализованы разными способами с помощью комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
Блок 30 управления содержит контроллер 30a, блоки 20j, 20k переключения, вывод 20g зарядки и батарею 20h, которые расположены в корпусе 30m. Корпус 30m расположен в центре основной части 20 и выполнен в виде внешней оболочки блока 30 управления. Корпус 30m может быть выполнен из различных полимерных материалов. Блоки 20j, 20k переключения расположены спереди блока 30 управления. Блоки переключения могут быть обозначены как SW блоки. Блоки 20j, 20k переключения определяют, что пользователь удерживает переключатель нажатым, и выводят результат определения на контроллер 30а. Блоки 20j, 20k переключения могут содержать электрический контакт, который замкнут, когда переключатель не удерживают нажатым, и разомкнут, когда переключатель удерживают нажатым. Поверхность блока 20j переключения из этого примера обозначена знаком плюса, а поверхность блока 20k переключения обозначена знаком минус.
Батарея 20h электрически соединена с контроллером 30a и подает электрическую энергию на контроллер 30a. Батарея 20h может являться батареей первичных элементов. В этом примере используется перезаряжаемая литий-ионная батарея. Батарея 20h может быть заменяемой, но в этом примере применяется встроенная батарея. Вывод 20g зарядки принимает электрическую энергию для заряда батареи 20h и выводит электрическую энергию на контроллер 30а. В качестве вывода 20g зарядки могут быть использованы разные соединительные устройства. В этом примере используется соединительное устройство USB (зарегистрированный товарный знак). Например, вывод 20g зарядки расположен на нижней поверхности блока 30 управления. Батарею 20h заряжают электрической энергией, принятой выводом 20g зарядки. Батарея 20h может быть выполнена с возможностью подзаряда с помощью системы зарядки неконтактного типа, такой как беспроводная система зарядки.
Контроллер 30a содержит блок 30b связи, устройство 30с обнаружения кожи, блок 30d получения управления со стороны пользователя, контроллер 30е электростимуляции, контроллер 30g зарядки и контроллер 30f режима. Блок 30b связи выполнен с возможностью передачи рабочего состояния устройства 10 электростимуляции мышц на дистанционный контроллер 12. Дистанционный контроллер 12 показывает рабочее состояние, полученное от блока 30b связи. Блок 30b связи получает управляющую информацию пользователя на основе операции касания, введенной в дистанционном контроллере 12. Контроллер 30а управляет работой устройства 10 электростимуляции мышц в соответствии с управляющей информации пользователя, полученной с помощью блока 30b связи.
Блок 30d получения управления со стороны пользователя получает результат определения из блоков 20j, 20k переключения. Блок 30d получения управления со стороны пользователя определяет напряжение, соответствующее сопротивлению переключателя. Если определенное напряжение равно или больше некоторого порогового значения, блок 30d получения управления со стороны пользователя определяет, что блок переключения удерживается нажатым. Если определенное напряжение меньше упомянутого порогового значения, блок 30d получения управления со стороны пользователя определяет, что блок переключения не удерживается нажатым. Контроллер 30а определяет способ управления устройством 10 электростимуляции мышц в соответствии с комбинацией состояний блоков переключения, указывающих, удерживается ли нажатым переключатель, и в соответствии с длительностью нажатия блока переключения.
Управление со стороны пользователя с помощью блоков 20j, 20k переключения может быть запрещено, когда осуществляются действия с дистанционным контроллером 12. Устройство 10 электростимуляции мышц из этого примера выполнено так, что управление со стороны пользователя с помощью блоков 20j, 20k переключения возможно, когда осуществляются действия с дистанционным контроллером 12. В этом случае пользователь может управлять устройством 10 электростимуляции мышц с помощью блоков 20j, 20k переключения даже тогда, когда пользователь находится далеко от дистанционного контроллера 12 и не может использовать дистанционный контроллер 12 для управления.
Устройство 30с обнаружения кожи определяет, контактируют ли электроды с кожей. Устройство 30с обнаружения кожи определяет сопротивление между группой 32b электродов и группой 32с электродов. Устройство 30с обнаружения кожи решает, что электроды контактируют с кожей, когда определенное сопротивление меньше некоторого порогового значения, и решает, что электроды не контактируют с кожей, когда определенное сопротивление больше или равно указанному пороговому значению.
Когда устройство 30с обнаружения кожи определяет, что электроды контактируют с кожей, контроллер 30е электростимуляции подает электрическую энергию, соответствующую предварительно заданному выходному напряжению в течение заранее заданного промежутка времени работы (например, 20 минут) и с заранее заданным интервалом. По существу, живот 3 пользователя электрически стимулируют в течение упомянутого промежутка времени работы. Выходное напряжение может быть изменено с помощью дистанционного контроллера 12 или блоков 20j, 20k переключения. Выходное напряжение в контроллере 30е электростимуляции из этого примера повышается каждый раз, когда удерживают нажатым блок 20j переключения, и падает каждый раз, когда удерживают нажатым блок 20k переключения.
Контроллер 30g зарядки управляет электрической энергией для зарядки, принятой выводом 20g зарядки, и подает электрическую энергию на батарею 20h. Контроллер 30g зарядки управляет величиной электрического тока, подаваемого на батарею 20h в соответствии со скоростью зарядки батареи 20h. Например, если скорость зарядки мала, контроллер 30g зарядки увеличивает электрический ток, подаваемый на батарею 20h. Если скорость зарядки велика, контроллер 30g зарядки уменьшает электрический ток, подаваемый на батарею 20h. Если граница увеличения скорости зарядки мала в сравнении с величиной накопленного заряда, то определяют, что батарея вышла из строя и батарея больше не заряжается.
Контроллер режима
Блок 30 управления выполнен с возможностью управления первым напряжением V1, подаваемым на передний блок 32 электродов, и вторым напряжением V2, подаваемым на пару боковых блоков 36 электродов. Блок 30 управления имеет режим независимого управления для независимого управления первым напряжением V1 и вторым напряжением V2 и режим одновременного управления для одновременного управления первым напряжением V1 и вторым напряжением V2.
В режиме независимого управления может быть выбрано одно напряжение из первого напряжения V1 и второго напряжения V2, и им управляют, если нужно регулировать стимулирование прямой мышцы 4 живота или косой мышцы 5 живота. Например, одно напряжение из первого напряжения V1 или второго напряжения V2 может быть зафиксировано, а другое напряжение увеличивают или уменьшают в режиме независимого управления. Например, одно напряжение из первого напряжения V1 или второго напряжения V2 может поддерживаться равным нулю, а другое напряжение увеличивают или уменьшают.
В режиме одновременного управления первым напряжением V1 и вторым напряжением V2 управляют согласованно, когда нужно согласованно регулировать стимулирование прямой мышцы 4 живота или косой мышцы 5 живота. Например, первое напряжение V1 и второе напряжение V2 могут одновременно увеличивать или уменьшать в режиме одновременного управления. В режиме одновременного управления первое напряжение V1 и второе напряжение V2 могут одновременно увеличивать или уменьшать, так что эти напряжения равны. В режиме одновременного управления первое напряжение V1 и второе напряжение V2 одновременно увеличивают или уменьшают, так что поддерживается разность между этими напряжениями.
Контроллер 30f режима осуществляет управление с целью переключения между режимом независимого управления и режимом одновременного управления. Контроллер 30е электростимуляции выполнен с возможностью переключения между режимом независимого управления и режимом одновременного управления путем управления дистанционным контроллером 12 или блоками 20j, 20k переключения. Когда режим переключают на режим одновременного управления, первое напряжение V1 и второе напряжение V2 регулируют согласованно. Когда режим переключают на режим независимого управления, одно напряжение из первого напряжения V1 и второго напряжения V2 зафиксировано, а другое напряжение увеличивают или уменьшают.
Поясные соединители
Пара расширений 26 могут быть снабжены соединителем для прикрепления элемента с целью поддержания основной части 20, расположенной вокруг живота 3. В этом примере, предусмотрена пара поясных соединителей 42 для соединения поясов поясного элемента 50, приспособленного для крепления основной части 20, обернутого вокруг живота 3, к животу 3. В качестве поясных соединителей могут быть использованы структуры, основанные на разных принципах. Поясные соединители 42 из этого примера содержат прямоугольные трубчатые элементы 42k, окружающие отверстие 42h, через которое проходит поясной элемент 50. Прямоугольные трубчатые элементы 42k имеют форму, предоставляющую собой, по существу, прямоугольник, продолжающийся продольно в направлении Y на виде спереди. По существу прямоугольное отверстие 42h, вытянутое в направлении Y, расположено в центре прямоугольных трубчатых элементов 42k. Прямоугольные трубчатые элементы 42k могут быть выполнены, в качестве примера, из некоторого полимерного материала. Поясные соединители 42 могут быть выполнены, в качестве примера, из некоторого полимерного материала. Пара прямоугольных трубчатых элементов 42k установлена в крепежных отверстиях 26h и подогнана к упомянутым крепежным отверстиям 26h, которые выполнены на дальних концах расширений 26 относительно передней части 22 в направлении Х.
Поясной элемент
На фиг. 8 показан вид сверху, иллюстрирующий пример поясного элемента 50, соединенного с устройством 10 электростимуляции мышц. Поясной элемент 50 соединяет один соединитель из пары поясных соединителей 42 и другой соединитель из пары поясных соединителей 42 сзади живота 3. Может быть использован поясной элемент, выполненный в виде шнура, полосы и так далее. Поясной элемент 50 из этого примера является элементом в виде полосы.
Поясной элемент 50 содержит первый поясной элемент 50b и второй поясной элемент 50с. Второй поясной элемент 50с проходит через отверстие 42h одного соединителя из поясных соединителей 42 и далее загибается назад. Концы второго поясного элемента 50с соединены вместе с помощью липучки 51b. Второй поясной элемент 50с может быть выполнен более коротким по сравнению с первым поясным элементом 50b.
Один конец первого поясного элемента 50b проходит через отверстие 42h другого соединителя из поясных соединителей 42 и загибается назад. Конец, который загнут назад, соединен с промежуточным участком первого поясного элемента 50b с помощью липучки 51c. Другой конец первого поясного элемента 50b загнут назад для регулировки длины с целью образования загнутого назад участка 50е. Загнутый назад участок 50е соединен с другим промежуточным участком первого поясного элемента 50b с помощью липучки 51d.
Загнутый назад участок 50е выполнен с возможностью соединения со вторым поясным элементом 50с с помощью липучки 51е. Устройство 10 электростимуляции мышц прикрепляют вокруг живота 3 пользователя, когда загнутый назад участок 50е откреплен от второго поясного элемента 50с. Устройство 10 электростимуляции мышц располагают на животе 3 благодаря соединению загнутого назад участка 50е со вторым поясным элементом 50с, когда устройство 10 электростимуляции мышц расположено вокруг живота 3. Благодаря изменению положения загиба загнутого назад участка 50е, может быть легко отрегулирована длина по окружности.
Далее будет описана работа устройства 10 электростимуляции мышц, выполненного так, как описано выше. На фиг. 9 показана блок-схема, иллюстрирующая пример работы устройства 10 электростимуляции мышц. На фиг. 9 показан процесс S100, который начинают с включения электропитания, при этом на животе 3 пользователя надето устройство 10 электростимуляции мышц, указанный процесс описан от начала электростимуляции живота 3 до окончания электростимуляции.
Когда процесс начат, контроллер 30а определяет, удерживается ли нажатым блок 20j переключения (этап S102). Если блок 20j переключения не удерживается нажатым (НЕТ на этапе S102), контроллер 30а возвращает управление на этап S102 и повторяет этап S102. Если блок 20j переключения удерживается нажатым (ДА на этапе S102), контроллер 30а определяет, истек ли заранее заданный период Т1 времени (этап S104).
Если заранее заданный период Т1 времени не истек (НЕТ на этапе S104), то контроллер 30а возвращает управление на этап S102 и повторяет этапы S102 - S104. Если заранее заданный период Т1 времени истек (ДА на этапе S104), то контроллер 30а переходит на этап S106. Период Т1 времени на этапе S104 может быть определен в соответствии с желаемой спецификацией. В этом примере период Т1 времени определен равным 2 секундам. По существу, пользователь может включить устройство 10 электростимуляции мышц путем удерживания блока 20j переключения нажатым в течение 2 секунд.
На этапе S106 контроллер 30а определяет, контактируют ли электроды с кожей (этап S106). Если электроды не контактируют с кожей (НЕТ на этапе S106), контроллер 30а возвращает процесс на этап S106 после ожидания в течение заранее заданного периода времени.
Если электроды контактируют с кожей (ДА на этапе S106), контроллер 30а начинает осуществлять электростимуляцию живота 3 (этап S108). На этом этапе, контроллер 30е электростимуляции подает изменяющуюся электрическую энергию в течение заранее заданного интервала, по меньшей мере, на один блок из переднего блока 32 электродов и боковых блоков 36 электродов.
Контроллер 30a, после осуществления этапа S108, определяет, истек ли заранее заданный период Т2 времени (этап S110). Период Т2 времени на этапе S110 может быть определен в соответствии с желаемым временем тренировки. В этом примере период Т2 времени определен равным 20 минутам. По существу, пользователь может продолжить тренировку до истечения 20 минут. Если заранее заданный период Т2 времени не истек (НЕТ на этапе S110), контроллер 30а определяет, контактируют ли электроды с кожей (этап S112).
Если электроды контактируют с кожей (ДА на этапе S112), контроллер 30а возвращает процесс на этап S108 и продолжает осуществлять электростимуляцию. Если электроды не контактируют с кожей (НЕТ на этапе S112), контроллер 30а прерывает электростимуляцию и заканчивает процесс S100. По существу, контроллер 30а прерывает электростимуляцию при откреплении электродов от тела 2, даже если не истек период Т2 времени. Если заранее заданный период Т2 времени истек (ДА на этапе S112), контроллер 30а прерывает электростимуляцию и заканчивает процесс S100.
Процесс S100 является только примером, и могут быть добавлены другие этапы, или этапы могут быть удалены или модифицированы, или последовательность этапов может быть изменена.
Далее будут описаны достоинства устройства 10 электростимуляции мышц, соответствующего описанному выше первому варианту осуществления изобретения.
Устройство 10 электростимуляции мышц, соответствующее первому варианту осуществления изобретения, содержит основную часть 20 с поверхностью 10b контакта, которая располагается вокруг живота 3. Поверхность 10b контакта продолжается в направлении Х, окружая живот 3, и в направлении Y, которое перпендикулярно направлению Х. Основная часть 20 содержит переднюю часть 22, содержащую передний блок 32 электродов, выполненный с возможностью порождения течения электрического тока в направлении Х в прямой мышце 4 живота, и пару расширений 26, продолжающихся от соответствующих сторон передней части 22 в направлении Х и содержащих боковые блоки 36 электродов, выполненные с возможностью порождения течения электрического тока в направлении Х в косой мышце 5 живота. Передние вырезы 23, которые расположены в направлении Y, предусмотрены в местах в боковых участках 22b, 22c передней части 22 вдоль направления Y, которые делят пополам переднюю часть 22 в направлении Х. В соответствии с этой конфигурацией, основная часть 20 содержит переднюю часть 22 и расширения 26, так что возможно одновременно тренировать прямую мышцу 4 живота и косую мышцу 5 живота и уменьшить усилия от ношения устройства на теле. Благодаря наличию передних вырезов 23, возможно определить центральное положение основной части 20 путем касания пальцем, а также визуально. Следовательно, легко надлежащим образом расположить устройство на теле 2.
Основная часть 20 устройства 10 электростимуляции мышц, соответствующего первому варианту осуществления изобретения, снабжена проводами 37, которые электрически соединены с передним блоком 32 электродов или боковыми блоками 36 электродов. Провода 37 содержат изогнутые участки 37h, которые изогнуты внутрь в направлении Y для соответствия передним вырезам 23. В соответствии с этой конфигурацией, наличие изогнутых участков 37h обеспечивает подходящее расстояние между проводами 37 и внешним краем второго основного элемента 15, так что могут быть реализованы передние вырезы 23 желаемой формы.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, участок основной части 20, снабженный передними вырезами 23, содержит толстый участок 24g, выполненный более толстым по сравнению с другими местами. В соответствии с этой конфигурацией, улучшена прочность передних вырезов 23, минимизированы такие проблемы, как трещины, и улучшена стойкость.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, размер пары расширений в направлении Y меньше размера передней части 22 в направлении Y. В соответствии с этой конфигурацией, уменьшена ширина расширений 26, так что возможно расположить расширения 26 в промежутке между реберными костями и тазом и эффективно порождать течение электрического тока в косой мышце 5 живота.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, передний блок 32 электродов содержит группу 32b электродов и группу 32с электродов, которые находятся на расстоянии Х6 друг от друга в направлении Х, боковые блоки 36 электродов содержат первый электрод 36b и второй электрод 36с, которые находятся на расстоянии Х9 друг от друга в направлении Х, и расстояние Х9 больше расстояния Х6. В соответствии с этой конфигурацией, обеспечивается, что электрический ток течет в большем диапазоне в косой мышце 5 живота по сравнению с ситуацией, когда расстояние Х9 меньше расстояния Х6, так что возможно эффективно тренировать косую мышцу 5 живота. Благодаря большему расстоянию между электродами, электрический ток может течь на некоторой глубине. Следовательно, можно считать, что мышцу стимулируют эффективно.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, полярность напряжений, приложенных к переднему блоку 32 электродов и боковым блокам 36 электродов, определяется так, что электрический ток, текущий в прямой мышце 4 живота, течет в направлении, противоположном течению электрического тока в косой мышце 5 живота. В соответствии с этой конфигурацией, может быть уменьшен непродуктивный ток, текущий между электродами переднего блока 32 электродов по направлению к боковым блокам 36 электродов и электродами боковых блоков 36 электродов по направлению к переднему блоку 32 электродов, по сравнению со случаем, когда токи текут в одинаковом направлении.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, на соответствующих сторонах основной части 20 вдоль направления Y на соответствующих границах между передней частью 22 и парой расширений 26 предусмотрены граничные вырезы 25, которые расположены в направлении Y. В соответствии с этой конфигурацией, по сравнению с ситуацией отсутствия граничных вырезов 25, легче сгибать расширения 26 и пользователю может быть комфортнее носить устройство на животе 3.
В устройстве электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, основная часть 20 снабжена проводами 37, которые электрически соединены с боковыми блоками 36 электродов, и провода 37 содержат изогнутые участки 37h, которые изогнуты внутрь в направлении Y для соответствия граничным вырезам 25. В соответствии с этой конфигурацией, наличие изогнутых участков 37h обеспечивает подходящее расстояние между проводами 37 и внешним краем второго основного элемента 15, так что могут быть реализованы граничные вырезы 25 желаемой формы.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, участок основной части 20, снабженный граничными вырезами 25, содержит толстый участок 25g, выполненный более толстым по сравнению с другими местами. В соответствии с этой конфигурацией, улучшена прочность граничных вырезов 25, в граничных вырезах 25 минимизированы такие проблемы, как трещины, и улучшена стойкость расширений 26 к изгибу.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, основная часть 20 содержит первый основной элемент 14, второй основной элемент 15 и закрывающий элемент 16. Первый основной элемент 14 содержит отверстие 14b, которое открывает передний блок 32 электродов и боковые блоки 36 электродов. Второй основной элемент 15 снабжен передним блоком 32 электродов и боковыми блоками 36 электродов. Закрывающий элемент 16 выполнен на стороне второго основного элемента 15, противоположно первому основному элементу 14, и закрывает переднюю часть 22 и пару расширений 26 с целью объединения передней части 22 и пары расширений 26. В соответствии с этой конфигурацией, улучшена стойкость проводов 37 по сравнению с ситуацией, когда не предусмотрен первый основной элемент 14.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, первый основной элемент 14 и второй основной элемент 15 выполнены из полимера на основе полиэтилентерефталата, а закрывающий элемент 16 выполнен из полимерного материала, который тверже материала второго основного элемента 15. В соответствии с этой конфигурацией, основной части 20 придана желаемая жесткость по сравнению с ситуацией, когда закрывающий элемент выполнен слишком мягким. Когда расположена передняя часть 22, также, по существу, расположены расширения 26, так что улучшена простота ношения устройства на животе 3.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, закрывающий элемент 16 содержит краевой закрывающий участок 16с, который закрывает внешние края 14е, 15е первого основного элемента 14 и второго основного элемента 15. В соответствии с этой конфигурацией, краевой закрывающий участок 16с закрывает внешние края 14е, 15е, так что увеличивается площадь контакта между основной частью 20 и телом 2, и пользователь может ощущать больший комфорт. Жесткость основной части 20 улучшена по сравнению с ситуацией, когда не предусмотрен краевой закрывающий участок 16с.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, пара расширений 26 снабжена парой поясных соединителей 42 для крепления поясного элемента 50, приспособленного для поддержания основной части 20, расположенной вокруг живота 3. В соответствии с этой конфигурацией, по сравнению с ситуацией отсутствия поясных соединителей 42, легче соединять пояса поясного элемента 50. Благодаря прохождению поясного элемента 50, который соединяет расширения 26, сзади живота 3, предотвращается подъем боковых блоков 36 электродов относительно живота 3.
В устройстве 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, основная часть 20 содержит блок 30 управления для подачи напряжения на передний блок 32 электродов и пару боковых блоков 36 электродов. Блок 30 управления выполнен с возможностью переключения между режимом независимого управления, который приспособлен для управления независимой подачей напряжений, и режимом одновременного управления, который приспособлен для управления одновременной подачей напряжений. В соответствии с этой конфигурацией интенсивность тренировки одной мышцы из прямой мышцы 4 живота и косой мышцы 5 живота регулируется с помощью использования режима независимого управления, при этом и прямую мышцу 4 живота и косую мышцу 5 живота возможно тренировать согласованно с помощью использования режима одновременного управления. По существу, подходящая интенсивность тренировки может быть установлена в соответствии с ситуацией пользователя.
Второй вариант осуществления изобретения
Далее со ссылками на фиг. 10-12 будет описано устройство 60 электростимуляции мышц, соответствующее второму варианту осуществления изобретения. На чертежах и в описании второго варианта осуществления изобретения структурные элементы и элементы, совпадающие или аналогичные элементам первого варианта осуществления изобретения, будут обозначены такими же ссылочными позициями. Повторные объяснения надлежащим образом опущены, а признаки, отличные от признаков первого варианта осуществления изобретения, будут подчеркнуты.
Блок 30 управления устройства 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения, описан как соединенный с основной частью 20 в качестве единого целого. Изобретение не ограничено этим признаком. Например, основная часть может не содержать блока управления, а блок управления может быть выполнен как отдельное устройство. Блок управления может быть выполнен с возможностью съемной установки на механизме крепления, который предусмотрен на основной части.
На фиг. 10 показан вид спереди основной части 62 устройства 60 электростимуляции мышц, соответствующего второму варианту осуществления изобретения. На фиг. 11 показана структурная схема, иллюстрирующая признаки устройства 60 электростимуляции мышц. На фиг. 12A и 12B показаны виды сбоку, схематично иллюстрирующие пространство, окружающее механизм 64 крепления устройства 60 электростимуляции мышц. На фиг. 12А и 12В показан пример блока 70 управления, который может быть прикреплен к устройству 60 электростимуляции мышц. Устройство 60 электростимуляции мышц, которое соответствует второму варианту осуществления изобретения, не содержит блока управления на основной части 62 и содержит механизм 64 крепления и выводы 38 приема электроэнергии. Блок 70 управления выполнен как устройство, отдельное от основной части 62, и его прикрепляют к основной части 62 с помощью механизма 64 крепления. Блок 70 управления снабжен выводами 72 подачи электроэнергии. Когда блок 70 управления установлен на основной части 62, выводы 72 подачи электроэнергии контактируют с выводами 38 приема электроэнергии и электрическая энергия подается на выводы 38 приема электроэнергии для осуществления электростимуляции.
Основная часть 62 второго варианта осуществления изобретения соответствует основной части 20 первого варианта осуществления изобретения и снабжена всеми признаками и характеристиками, которые не предусмотрены в блоке 30 управления. Блок 70 управления подает напряжение на передний блок 32 электродов и боковые блоки 36 электродов. Блок 70 управления соответствует блоку 30 управления первого варианта осуществления изобретения и снабжен всеми признаками и характеристиками блока 30 управления.
Механизм крепления
Основная часть 62 снабжена механизмом 64 крепления и выводами 38 приема электроэнергии. Механизм 64 крепления является механизмом для съемного прикрепления блока 70 управления к основной части 62. Механизм 64 крепления может быть выполнен так, что блок 70 управления может быть прикреплен или откреплен с использованием некоторого инструмента. Желательно, чтобы блок 70 управления мог быть прикреплен или откреплен вручную без использования инструмента. Для настройки механизма 64 крепления в основной части 62 может быть применен механизм связи, основанный на любом из различных принципов, таких как принцип крепежных элементов общего назначения. Одним примером механизма 64 крепления, который может быть использован, является механизм, использующий магнитное притяжение, механизм, содержащий крюк и вырез, сцепляемый с крюком, механизм, содержащий внешнюю резьбу и внутреннюю резьбу, механизм, содержащий липучку, и механизм, содержащий кнопку.
В механизме 64 крепления из этого примера, блок 70 управления снабжен магнитом 76, а основная часть 62 снабжена магнитным элементом 68, который магнитным образом притягивает магнитный полюс магнита 76. Магнитное притяжение между магнитным полюсом магнита 76 и магнитным элементом 68 поддерживает блок 70 управления в основной части 62. Когда к блоку 70 управления прикладывают силу, превосходящую притяжение магнита 76, блок 70 управления отделяется от основной части 62. На фиг. 12А показано устройство 60 электростимуляции мышц, к которому не прикреплен блок 70 управления. На фиг. 12В показано устройство 60 электростимуляции мышц, к которому прикреплен блок 70 управления.
Выводы приема электроэнергии
Выводы 38 приема электроэнергии содержат четыре вывода 38b, 38c, 38d, 38e, которые расположены в направлении по окружности рядом с центром основной части 62. Как и в первом варианте осуществления изобретения, выводы 38b, 38c соединены с группами 32b, 32с электродов, вывод 38d соединен с первыми электродами 36b, 36d, а вывод 38е соединен со вторыми электродами 36c, 36e. Поверхность выводов 38b, 38c, 38d, 38e может быть обработана с целью предотвращения ржавления поверхности электродов. Например, выводы могут быть покрыты благородным металлом. Выводы 38 приема электроэнергии могут быть выполнены как пружинные элементы, чтобы сделать устойчивым давление контакта с выводами 72 подачи электроэнергии.
Выводы подачи электроэнергии
Выводы 72 подачи электроэнергии содержат выводы 72b, 72c, 72d, 72e, расположенные в местах, которые выровнены с выводами 38b, 38c, 38d, 38e из выводов 38 приема электроэнергии. Например, выводы 72b, 72c, 72d, 72e могут быть выполнены в виде пружинных элементов. Выводы 72b, 72c, 72d, 72e подают электрическую энергию на выводы 38b, 38c, 38d, 38e для осуществления электростимуляции.
Устройство 60 электростимуляции мышц, соответствующее второму варианту осуществления изобретения и выполненное так, как описано выше, в случае, когда прикреплен блок 70 управления, работает аналогично устройству 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения.
Устройство 60 электростимуляции мышц, соответствующее второму варианту осуществления изобретения, обеспечивает такие же преимущества, как и устройство 10 электростимуляции мышц, которое соответствует первому варианту осуществления изобретения. Кроме того, устройство 60 электростимуляции мышц, которое соответствует второму варианту осуществления изобретения, обеспечивает следующее преимущество.
Основная часть 62 устройства 60 электростимуляции мышц, которое соответствует второму варианту осуществления изобретения, снабжено механизмом 64 крепления, благодаря которому блок 70 управления может быть прикреплен с возможностью разъединения, при этом блок 70 управления подает напряжение на передний блок 32 электродов и пару боковых блоков 36 электродов. В соответствии с этой конфигурацией, один блок управления может быть заменяемым образом использован в основных частях разных типов. Далее, если основная часть выйдет из строя, может быть заменена только основная часть. Это более экономно и экономит много ресурсов по сравнению со случаем незаменяемого блока управления.
Выше настоящее изобретение описано на основе вариантов осуществления изобретения. Варианты осуществления изобретения предназначены только для иллюстрации, и специалистам в рассматриваемой области ясно, что в рамках объема настоящего изобретения возможны изменения и модификации и что такие изменения и модификации также будут в рамках объема настоящего изобретения. Следовательно, описание из настоящего документа и чертежи необходимо рассматривать как иллюстрации, и они не должны ограничивать объем настоящего изобретения.
Далее будет приведено описание модификаций. На чертежах и в описании модификаций структурные элементы и элементы, совпадающие или аналогичные элементам из вариантов осуществления изобретения, будут обозначены такими же ссылочными позициями. Повторные объяснения надлежащим образом опущены, а признаки, отличные от признаков вариантов осуществления изобретения, будут подчеркнуты.
Первая модификация
В вариантах осуществления изобретения поясной элемент 50 описан как используемый для расположения устройства электростимуляции мышц на животе 3, но варианты осуществления изобретения не ограничены этим признаком. Клейкость гелевой подушки может быть использована для прикрепления устройства электростимуляции мышц к животу 3.
Вторая модификация
В вариантах осуществления изобретения дистанционный контроллер 12 описан как содержащий сенсорную панель, приспособленную для ввода операций касания и отображения, но варианты осуществления изобретения не ограничены этим признаком. Ввод управления со стороны пользователя может быть осуществлен с помощью дистанционного контроллера 12 с использованием устройства управления со стороны пользователя, которое отлично от сенсорной панели, на основе изображения, показываемого на устройстве отображения, которое отлично от сенсорной панели. Примером средства отображения является жидкокристаллическое устройство, а примером средства управления со стороны пользователя является кнопочный переключатель, такой клавиатура.
Описанные выше модификации обладают такими же достоинствами, что и варианты осуществления изобретения.
В качестве вариантов осуществления изобретения также могут быть использованы произвольные комбинации вариантов осуществления изобретения и комбинации некоторого варианта осуществления настоящего изобретения и некоторой модификации. Новый вариант осуществления изобретения, созданный благодаря некоторой комбинации, будет обладать объединенными достоинствами упомянутого варианта осуществления изобретения и упомянутой модификации.