JPH069617B2 - 生体刺激装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電極を人体に装着して人体にパルス電流を流
すことにより人体に刺激を与えて治療を行なう低周波治
療器などの生体刺激装置に係り、とくに、パルスの周期
を変更する構成に関する。

（従来の技術） 従来マイクロコンピュータなどにより制御され、押しボ
タンスイッチを押すことにより人体に通電されるパルス
の周期を段階的に変更させられるようにした生体刺激装
置は、スイッチの操作と同時にパルスが発生され、その
後、次段階の変更された周期でパルスが発生されるよう
になっていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述のような従来の生体刺激装置では、
スイッチの操作と同時にパルスを発生するため、つぎの
ような問題が生じていた。すなわち、第５図に示すよう
に、たとえばパルスの周期をＴ_１からこのＴ_１より一段
階短い周期Ｔ_２に変更するとき、前段階のパルス周期Ｔ
_１と次段階のパルス周期Ｔ_２との間に期待しないパルス
周期Ｔ_ｘが生じる。しかも、この周期Ｔ_ｘは、スイッチ
を操作するタイミングすなわち周期Ｔ_１で発生された最
後のパルスの発生時刻からの経過時間によって、Ｏから
Ｔ_１までの間で変化する大きな不規則性を有している。
そして、Ｔ_ｘはＴ_１およびＴ_２よりも小さくなる場合が
多いが、この場合、パルスの周期が滑らかに変化しない
ため、使用者が不快感を感じることになる。

本発明は、上述のような問題点を解決しようとするもの
で、パルスの周期の切換時に、前段階の周期と次段階の
周期との間にこれら両周期より短い周期が生じない使用
性のよい生体刺激装置を提供することを目的とするもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明の生体刺激装置は、あらかじめ定められた複数の
周期のうちいずれかの周期でパルスを発生するパルス発
生手段と、このパルス発生手段により発生されたパルス
を人体に通電するパルス出力手段と、前記パルス発生手
段が発生するパルスの設定周期の切換用の周期切換スイ
ッチと、このスイッチの操作の有無を判定するスイッチ
読取手段と、このスイッチ読取手段よりスイッチが操作
された旨の入力があったとき前記設定周期を１段階長い
周期または１段階短い周期に変更させる周期変更手段
と、最新のパルス発生時刻からの経過時間を計測する計
時手段とを備えるとともに、この計時手段より出力され
たパルス発生時刻からスイッチ操作時刻までの経過時間
と前記変更された設定周期とを比較し、前記パルス発生
時刻からスイッチ操作時刻までの経過時間が前記変更さ
れた設定周期より小さいときパルス発生時刻からの経過
時間が前記変更された設定周期に達するまで待って前記
パルス発生手段にパルス発生命令を出力し、前記パルス
発生時刻からスイッチ操作時刻までの経過時間が前記変
更された設定周期より大きいとき直ちに前記パルス発生
手段にパルス発生命令を出力する比較手段をたとえばマ
イクロコンピュータの機能として備えたものである。

（作用） 本発明の生体刺激装置では、パルス発生手段からあらか
じめ定められた複数の周期のうちいずれかの周期で発生
されたパルスがパルス出力手段を介して人体に通電され
るが、パルスの設定周期を切換るために周期切換スイッ
チを操作すると、このスイッチが操作されたことをスイ
ッチ読取手段が検知するとともに、このスイッチ読取手
段からのスイッチ操作された旨の入力により周期変更手
段がパルスの設定周期を１段階長い周期または１段階短
い周期に変更させる。そして、比較手段が、計時手段よ
り出力された最新のパルス発生時刻からスイッチ操作時
刻までの経過時間と前記変更された設定周期とを比較
し、前記パルス発生時刻からスイッチ操作時刻までの経
過時間が前記設定周期より小さければ、パルス発生時刻
からの経過時間が前記変更された設定周期に達するまで
待ってパルス発生手段にパルス発生命令を出力し、一
方、前記パルス発生時刻からスイッチの操作時刻までの
経過時間が前記変更された設定周期より大きいならば、
直ちにパルス発生手段にパルス発生命令を出力する。し
たがって、周期の切換時、前段階の設定周期と次段階の
設定周期との間には、両周期の中間の長さの周期のみが
生じ、両周期より短い周期は生じない。

（実施例） 以下、本発明の生体刺激装置の一実施例を第１図ないし
第４図に基づいて説明する。

第２図は、本装置の構成の概略を示すブロック図である
が、この図に示しているように、本装置の制御部はワン
チップマイクロコンピュータ１からなっている。このマ
イクロコンピュータ１は、中央制御装置（ＣＰＵ）２、
リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）３、ランダムアクセ
スメモリー（ＲＡＭ）４、インプットポート５およびア
ウトプットポート６を備えている。そして、前記インプ
ットポート５に、常開型の押しボタンスイッチからなる
短周期化用の周期切換スイッチ７と長周期化用の周期切
換スイッチ８とが接続されている。また、前記アウトプ
ットポート６には、増幅などのためのドライバー９，10
を介して、人体に装着される一対の電極11,12が接続さ
れており、これらドライバー９，10および電極11,12
が、パルス出力手段13を構成している。

そうして、あらかじめ定められた複数の周期のうちのい
ずれかの周期で、アウトプットポート６から出力された
パルスが、パルス出力手段13を介して人体に通電され
る。そして、短周期化用のスイッチ７を押して操作する
と、パルスの周期が１段階短くなり、逆に、長周期化用
のスイッチ８を押すと、パルスの周期が１段階長くな
る。

つぎに、前記マイクロコンピュータ１におけるソフトウ
ェアの構成を第１図の機能構成図により説明する。

周期表記憶手段21は、前記あらかじめ定められた複数の
周期たとえば１２段階の周期を常時記憶しておくメモリ
ーである。また、設定周期記憶手段22は、前記複数の周
期のうち現在の設定周期と前段階の設定周期とを記憶し
ておく随時書換えられるメモリーである。もちろん、こ
の設定周期記憶手段22は、周期の値自体ではなく、前記
周期表記憶手段21の各周期が記憶されたメモリーのアド
レスを記憶するものであってもよい。

また、スイッチ読取手段23は、前記スイッチ７，８の操
作の有無を判定するものである。また、周期変更手段24
は、たとえば前記周期表記憶手段21の内容を読取り、前
記スイッチ読取手段23から短周期化用のスイッチ７が操
作された旨の入力がありかつ現在の設定周期が最短の周
期でないとき前記設定周期記憶手段22に記憶された現在
の設定周期を１段階短い周期に書換え、一方、長周期化
用のスイッチ８が操作された旨の入力がありかつ現在の
設定周期が最長の周期でないとき現在の設定周期を１段
階長い周期に書換えるものである。なお。それ以外のと
きは、設定周期記憶手段22の内容は変わらない。

また、計時手段25は、たとえば、パルス発生時刻に現在
の設定周期が書込まれるメモリーを有しており、このメ
モリーの内容が、発振器の発振などを基にして、パルス
発生時刻からの経過時間に伴って減じられていくもので
ある。

また、パルス発生手段26は、前記計時手段25のメモリー
の内容が０以下になったときこの計時手段25からパルス
発生命令が入力されて前記アウトプットポート６にパル
スを出力するものである。

さらに、比較手段27は、前記周期変更手段24が設定周期
記憶手段22の内容の書換えを行なった後、前記周期変更
手段24から比較命令が入力されて、最新のパルス発生時
刻からスイッチ７，８の操作時刻までの経過時間と現在
の設定周期との比較を行ない、前記パルス発生手段26に
パルス発生命令を出力すると同時に、前記計時手段25の
メモリーに現在の設定周期を書込むものである。すなわ
ち、比較手段27は、比較命令を入力すると、計時手段25
から入力されたそのメモリーの内容と設定周期記憶手段
22から入力された前段階の設定周期とに基づいて、最新
のパルス発生時刻から現在までの経過時間を演算し、こ
の経過時間と設定周期記憶手段22から入力された現在の
設定周期とを比較する。そして、経過時間が設定周期未
満であれば、上述のようにして新たに経過時間を演算し
て再び比較を行ない、経過時間が設定周期以上であれ
ば、パルス発生命令を出力する。

つぎに、上記ソフトウェアの総合的な作用の概略を第３
図のフローチャートにより説明する。

スイッチ７，８の読取りが行われて（ステップ）、ス
イッチ７，８の操作の有無が判定され（ステップ）、
スイッチ７，８の操作がなければ、計時出力25のメモリ
ーの内容の判定が行われ（ステップ）、このメモリー
の内容が０より大きければすなわち最新のパルス発生時
刻からの経過時間が設定周期未満であれば、ステップ
に戻る。また、計時手段25のメモリーの内容が０以下で
あればすなわちパルス発生時刻からの経過時間が設定周
期以上であれば、計時手段25のメモリーに設定周期が書
込まれる（ステップ）と同時に、パルスが発生された
（ステップ）後、ステップに戻る。また、ステップ
において、スイッチ７，８の操作があると判定されれ
ば、設定周期の変更が行なわれた後、この変更された設
定周期と最新のパルス発生時刻からの経過時間との比較
が行なわれ（ステップ）、この経過時間が変更された
設定周期未満であれば、再びステップの比較が行なわ
れ、経過時間が変更された設定周期以上であれば、計時
手段25のメモリーに変更された設定周期が書込まれる
（ステップ）と同時に、パルスが発生された（ステッ
プ）後、ステップに戻る。

結局、ステップにおいては、最新のパルス発生時
刻からスイッチ７，８の操作時刻までの経過時間が変更
された設定時間未満であれば、パルス発生時刻からの経
過時間が変更された設定時間に達するまで待ってパルス
が発生され、パルス発生時刻からスイッチ７，８の操作
時刻までの経過時間が変更された設定時間以上であれ
ば、直ちにパルスが出力されることになる。

つぎに、この作用を第４図のタイミングチャートによっ
てより具体的に説明する。

パルスの周期をＴ_１から、このＴ_１より１段階短い周期
Ｔ_２に切換るとする。このとき、スイッチ７の操作の直
前のパルスの発生時刻からスイッチ７の操作時刻までの
経過時間Ｉ_１がＴ_２より小さければ（Ｉ_１＜Ｔ_２）、上
述のパルスの発生時刻からＴ_２後にパルスが発生され、
以降スイッチ７，８が操作されるまで、周期Ｔ_２でパル
スが発生される。また、周期Ｔ_２から、このＴ_２より１
段階短い周期Ｔ_３に切換るとする。このとき、スイッチ
７の操作の直前のパルスの発生時刻からスイッチ７の操
作時刻までの経過時刻Ｉ_２がＴ_３以上であれば（Ｉ_２
Ｔ_３）、スイッチ７の操作後直ちにパルスが発生され、
以降スイッチ７，８が操作されるまで、周期Ｔ_３でパル
スが発生される。その際、前段階の周期Ｔ_２と次段階の
周期Ｔ_３との間には、Ｔ_２以上Ｔ_３以下の周期Ｔ
_２３（Ｔ_２Ｉ_２＝Ｔ_２３Ｉ_３）が生じることにな
る。

なお、周期を１段階長い周期に切換えるときは、中間長
の周期は生ぜず、前段階の設定周期から次段階の設定周
期に常に直接に移行する。

上記構成によれば、パルスの周期の切換時に、前段階の
周期と次段階の周期との間に両周期より短くなる不規則
周期が生じないので、使用者は周期の切換時に不快感を
感じるようなことがなく、使用性が向上する。

また、スイッチ７，８を連続的に速押ししても、スイッ
チ７，８の最初の操作からこの操作の直後のパルス発生
までのスイッチ７，８の操作は無視され、かつ、スイッ
チ７，８の操作の直前のパルス発生時刻から少なくとも
変更された設定周期後にはじめてパルスが出力されるの
で、周期が急激に変化してしまうことがなく、安全であ
る。

さらに、とくに、第４図に示すように前段階の周期Ｔ_２
と次段階の周期Ｔ_３との間に中間長の周期Ｔ_２３が生じ
る場合には、周期変化が非常に滑らかなものとなり、使
用者は周期変化の段階差を感じることがなく、使用者に
とって快適である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、最新パルス発生時刻から周期切換スイ
ッチ操作時刻までの経過時刻までの経過時間が変更され
た設定周期より小さければ、パルス発生時刻からの経過
時間が変更された設定周期に達するまで待ってパルスが
発生され、一方パルス発生時刻からスイッチ操作時刻ま
での経過時間が変更された設定周期より大きいならば、
直ちにパルスが発生されるので、周期の切換時、前段階
の設定周期と次段階の設定周期との間には、両周期より
大きい周期のみならず両周期より短い周期が生ぜず、し
たがって、使用者は周期の切換時に不快感を感じるよう
なことがなく、使用性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の生体刺激装置の一実施例を示す機能構
成図、第２図は同上ブロック図、第３図は同上フローチ
ャート、第４図は同上パルス発生のタイミングチャー
ト、第５図は従来の生体刺激装置におけるパルス発生の
タイミングチャートである。 ７，８……周期切換スイッチ、１３……パルス出力手
段、23……スイッチ読取手段、24……周期変更手段、25
……計時手段、26……パルス発生手段、27……比較手
段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】あらかじめ定められた複数の周期のうちい
   ずれかの周期でパルスを発生するパルス発生手段と、 このパルス発生手段により発生されたパルスを人体に通
   電するパルス出力手段と、 前記パルス発生手段が発生するパルスの設定周期の切換
   用の周期切換スイッチと、 このスイッチの操作の有無を判定するスイッチ読取手段
   と、 このスイッチ読取手段よりスイッチが操作された旨の入
   力があったとき前記設定周期を１段階長い周期または１
   段階短い周期に変更させる周期変更手段と、 最新のパルス発生時刻からの経過時間を計測する計時手
   段と、 この計時手段より出力されたパルス発生時刻からスイッ
   チ操作時刻までの経過時間と前記変更された設定周期と
   を比較し、前記パルス発生時刻からスイッチ操作時刻ま
   での経過時間が前記変更された設定周期より小さいとき
   パルス発生時刻からの経過時間が前記変更された設定周
   期に達するまで待って前記パルス発生手段にパルス発生
   命令を出力し、前記パルス発生時刻からスイッチ操作時
   刻までの経過時間が前記変更された設定周期より大きい
   とき直ちに前記パルス発生手段にパルス発生命令を出力
   する比較手段と を備えたことを特徴とする生体刺激装置。