电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统制造方法及图纸

本公开涉及电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统。本公开所涉及的电刺激装置的控制装置具备调节电极的输出并与角速度检测部进行通信的控制部，该电极对通过曲柄的旋转来进行蹬踏板运动的身体的规定部位即腿和臂中的至少一方施加电刺激，该角速度检测部检测与蹬踏板运动中的规定部位的动作相伴随的规定部位的角速度。控制部根据角速度检测部的检测结果来调节由电极施加的电刺激的输出定时，使得在蹬踏板运动中的规定部位的动作状态为规定的动作状态时对规定部位施加电刺激。

The control device, electrical stimulation device, and pedal motion system of the electrical stimulation device

The present disclosure relates to a control device for an electrical stimulation device, an electrical stimulation device, and a pedal motion system. Control device for electrical stimulation device of the public involved with the output regulation and control of the electrode in communication with the angular velocity detection unit, the electrode of the rotation of the crank to pedal motion of the body parts required that the legs and arms at least one of the stimulation, the angular velocity detection with the pedal movement in the provisions of parts of the action associated with the site of angular velocity. The control part adjusts the output timing of the electrical stimulation applied by the electrode according to the detection result of the angular speed detection part, so that the electric state of the specified part in the pedal movement is applied to the specified part when the action state of the specified part is applied.

【技术实现步骤摘要】
电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统
本公开涉及对进行蹬踏板运动的身体的规定部位施加电刺激的电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统。
技术介绍
在日本特开2003-144556号公报中公开了如下一种电刺激装置：基于脚踏板的位置或旋转角度对下肢施加电刺激，由此引起蹬踏板运动或使蹬踏板运动增强。
技术实现思路
脚踏板的位置或旋转角度与下肢的膝关节角度之间的关系有时由于各种因素而偏离原本期望的关系。由此，担心电刺激装置难以以恰当的定时对下肢施加电刺激。本公开的电刺激装置的控制装置的一个方式具备调节电极的输出并与角速度检测部进行通信的控制部，该电极对通过曲柄的旋转来进行蹬踏板运动的身体的规定部位即腿和臂中的至少一方施加电刺激，该角速度检测部检测与所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作相伴随的所述规定部位的角速度。所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果来调节由所述电极施加的电刺激的输出定时，使得在所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作状态为规定的动作状态时对所述规定部位施加电刺激。上述电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统能够以恰当的定时对进行蹬踏板运动的身体的规定部位施加电刺激。附图说明图1是实施方式的蹬踏板运动系统的立体图。图2是图1的蹬踏板运动系统中的电刺激装置的框图。图3是表示膝关节角度的变化和滤波处理后的角速度的变化的曲线图。图4是由控制部执行的滤波处理中的频率特性的曲线图。图5是由控制部执行的滤波处理中的相位特性的曲线图。图6是表示曲柄为低转速时的滤波处理后的角速度的一例的曲线图。图7是表示曲柄为高转速时的滤波处理后的角速度的一例的曲线图。图8是表示用于运算对第一电极施加电压的施加定时的对应关系的曲线图。图9是表示用于运算对第二电极施加电压的施加定时的对应关系的曲线图。图10是表示曲柄的转数与施加电压的关系的曲线图。图11是表示对各电极施加的施加电压的曲线图。图12是表示曲柄的转速与施加电压的增加率之间的关系的对应关系的曲线图。图13是由控制部执行的第一处理的流程图。图14是由控制部执行的第二处理的流程图。图15是由控制部执行的第三处理的流程图。图16是表示曲柄正向旋转时的7名使用者的角速度在1个周期内的变化的曲线图。图17是表示曲柄反向旋转时的7名使用者的角速度在1个周期内的变化的曲线图。图18是表示对各电极施加的施加电压的曲线图。图19是表示对各电极施加的施加电压的曲线图。具体实施方式(电刺激装置的控制装置、电刺激装置以及蹬踏板运动系统所能采取的方式的一例)本公开的电刺激装置的控制装置的一个方式具备调节电极的输出并与角速度检测部进行通信的控制部，该电极对通过曲柄的旋转来进行蹬踏板运动的身体的规定部位即腿和臂中的至少一方施加电刺激，该角速度检测部检测与所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作相伴随的所述规定部位的角速度。所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果来调节由所述电极施加的电刺激的输出定时，使得在所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作状态为规定的动作状态时对所述规定部位施加电刺激。由此，能够利用角速度检测部直接检测进行蹬踏板运动的身体的规定部位的动作状态。因此，当角速度检测部被佩戴于例如下肢时，即使脚踏板的位置或旋转角度与下肢的膝关节角度之间的关系偏离原本期望的关系，也能够高精度地检测下肢的动作。因而，能够针对在蹬踏板运动中进行蹬踏板运动的身体的规定部位以恰当的定时进行对生物体施加电刺激。此外，规定的动作状态是作为适于施加电刺激的动作状态而预先规定的状态。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果以及所述角速度检测部的检测结果相对于所述规定部位的角速度的延迟来调节由所述电极产生的电流的输出定时。由此，即使测定出的规定部位的动作比实际的规定部位的动作延迟，也能够与实际的规定部位的动作相应地以恰当的定时对规定部位施加电刺激。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部基于所述曲柄的转速来调整所述输出定时。以反映因角速度检测部的检测结果相对于规定部位的角速度的延迟时的曲柄的转速造成的影响的方式来设定施加电刺激的定时，由此即使曲柄的转速变化也能够以恰当的定时对规定部位施加电刺激。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数被包含在第一范围的情况下，所述控制部使用第一滤波器将所述角速度检测部的检测结果进行平滑化，在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数被包含在比所述第一范围大的第二范围的情况下，所述控制部使用具有比所述第一滤波器的频率特性平缓的频率特性的第二滤波器将所述角速度检测部的检测结果进行平滑化。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部基于所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数为规定的转数以下的期间即第一期间内的所述角速度的峰或谷的代表值来检测所述曲柄的转数超过所述规定的转数之后的期间即第二期间内的所述角速度的峰或谷。作为代表值，不使用预先设定的值，在蹬踏板运动的开始时测定各个使用者的角速度的峰或谷并运算代表值。由此，能够抑制由于使用者的体格等不同而导致变为角速度的峰或谷的定时存在偏差。因而，即使使用者的体格存在偏差也能够针对各个使用者以恰当的定时对规定部位施加电刺激。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部根据规定的基准点来决定所述电刺激的所述输出定时。所述控制部根据基于预先获取到的多个角速度数据的偏差设定的基准点决定条件来决定所述规定的基准点。由此，电刺激的输出定时的调整精度提高。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部执行以下控制：在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数为规定的转数以下的期间即第一期间内，以与由所述控制部进行调整后的所述输出定时不同的定时对所述规定的部位施加所述电刺激。由此，给使用者带来不适感的风险降低。根据上述电刺激装置的控制装置的一例，所述控制部执行以下控制：在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数为规定的转数以下的期间即第一期间内，不对所述规定的部位施加所述电刺激。关于上述电刺激装置的一个方式，具备上述电刺激装置的控制装置、所述电极以及所述角速度检测部。关于上述蹬踏板运动系统的一个方式，具备上述电刺激装置和蹬踏板运动器。(实施方式1)如图1所示，蹬踏板运动系统1具备佩戴于使用者的下肢的电刺激装置10、使用者进行蹬踏板运动所需的蹬踏板运动器30以及使用者就坐的椅子40。此外，蹬踏板运动系统1的结构能够任意地变更。在第一例中，蹬踏板运动器30与椅子40一体地形成。在第二例中，蹬踏板运动系统1还具有在蹬踏板运动时供使用者把持的手柄。在第三例中，在椅子40中具备能够调整椅子40的高度的机构。由此，将椅子40的高度调整为易于进行蹬踏板运动的高度。电刺激装置10与使用者的蹬踏板运动相应地对下肢施加电刺激。电刺激装置10具备分别佩戴于右下肢和左下肢的松紧式绷带11和作为控制电刺激装置10的控制装置的一例的控制器20。在松紧式绷带11中安装有2个第一电极12、2个第二电极13以及角速度检测部14。第一电极12和第二电极13彼此隔开间隔地配置。2个第一电极12彼此隔开间隔地配置。2个第二电极13彼此隔开间隔地配置。角速度检测部14配置在与第二电极13相比靠近第一电极12的位置处。角速度检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电刺激装置的控制装置，其特征在于，具备调节电极的输出并与角速度检测部进行通信的控制部，该电极对通过曲柄的旋转来进行蹬踏板运动的身体的规定部位即腿和臂中的至少一方施加电刺激，该角速度检测部检测与所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作相伴随的所述规定部位的角速度，所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果来调节由所述电极施加的电刺激的输出定时，使得在所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作状态为规定的动作状态时对所述规定部位施加电刺激。

【技术特征摘要】
2016.08.30 JP 2016-1685181.一种电刺激装置的控制装置，其特征在于，具备调节电极的输出并与角速度检测部进行通信的控制部，该电极对通过曲柄的旋转来进行蹬踏板运动的身体的规定部位即腿和臂中的至少一方施加电刺激，该角速度检测部检测与所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作相伴随的所述规定部位的角速度，所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果来调节由所述电极施加的电刺激的输出定时，使得在所述蹬踏板运动中的所述规定部位的动作状态为规定的动作状态时对所述规定部位施加电刺激。2.根据权利要求1所述的电刺激装置的控制装置，其特征在于，所述控制部根据所述角速度检测部的检测结果以及所述角速度检测部的检测结果相对于所述规定部位的角速度的延迟来调节由所述电极产生的电流的输出定时。3.根据权利要求2所述的电刺激装置的控制装置，其特征在于，所述控制部基于所述曲柄的转速来调整所述输出定时。4.根据权利要求1所述的电刺激装置的控制装置，其特征在于，在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数被包含在第一范围的情况下，所述控制部使用第一滤波器将所述角速度检测部的检测结果进行平滑化，在所述蹬踏板运动中的所述曲柄的转数被包含在比所述第一范围大的第二范围的情况下，所述控制部使用具有比所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村良周，市村亮，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP