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技術 使用者の身体条件に応じて振動刺激を提供するための装置および方法

出願人 ディーエムビーエイチカンパニーリミテッド
発明者 パクヨンギルキムヘキュン
出願日 2006年11月6日 (13年3ヶ月経過) 出願番号 2008-528964
公開日 2009年2月12日 (11年0ヶ月経過) 公開番号 2009-505774
状態 不明
技術分野
  • -
主要キーワード 左右均衡 偏心カム機構 分布比率 体成分分析 手電極 足電極 シーソー運動 振動モーター
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図面 (9)

課題・解決手段

本発明は、使用者身体条件に応じて振動刺激を提供するための装置に関する。より詳しくは、本発明は、使用者の体成分値を測定し、測定された体成分値に対応する身体条件に適した振動刺激を使用者に提供するための装置に関する。本発明に係る振動刺激装置は、フレームと、使用者が両手把持するように前記フレームに連結された一対のハンドルと、前記それぞれのハンドルに一対ずつ隔設された4つの導電性電極と、前記フレームに設置された振動板と、前記振動板に連結された振動発生手段と、前記フレームに設置されたデータ入力手段と、制御部とを含む。前記制御部は、前記データ入力手段から使用者の身体情報受け取り、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数振動を発生するように前記振動発生手段を制御する。

概要

背景

身体の筋肉は、機械的な振動刺激が与えられると反射的に収縮する。振動刺激装置は、筋肉に反射的な収縮を発生させるための装置である。振動刺激装置は、使用者体力鍛錬、または患者回復、または例えば骨密度の改善などの治療に用いられる。

特許文献1には、圧力センサーを備えた振動刺激装置が公開されている。特許文献1で提案された振動刺激装置は、使用者によって振動刺激装置に加えられる圧力を測定し、測定された圧力が一定の範囲内にあれば使用者に振動刺激を加えるようになっている。特に、この振動刺激装置は、使用者によって振動刺激装置のハンドルまたは振動板に対して最初に加えられた力を測定し、その後、使用者によって最初に加えられた力が一定の範囲内にある場合にだけ、使用者に振動刺激を加えるようになっている装置を提供する。特許文献1で提案された振動刺激装置は、使用者の肉体的な努力を要求しないので、使用者に対する適合性の低下問題を解決したと評価される。

ところが、使用者に適した振動刺激装置は、使用者の身体的な条件に合う刺激を提供しなければならない。使用者の身体的な条件は、ある瞬間に使用者が振動刺激装置に加える力(圧力)によって判断するよりは、使用者の身長、体重、肥満度、水分量および筋肉量などを把握して判断することが好ましい。

また、従来の振動刺激装置は、使用者が使用するとき、直接自分の身体状態を把握し、予めプログラムされた体力鍛錬条件、例えば振動周波数振幅振動時間などを選択して使用するようになっている。したがって、自分の年齢性別、および例えば体重、身長、体型などの身体条件に適していない体力鍛錬条件を選択して使用する場合、筋肉に対して過度な刺激、またはトレーニングになるには足りない刺激を与える可能性がある。

一方、特許文献2には、生体電気インピーダンス法を用いて身体の部位別の体成分、例えば筋肉量、体脂肪量などを測定するための方法および装置に関する技術が公開されている。特に、特許文献2には、いわゆる8点インピーダンス法を用いてより簡便かつ正確に体成分を測定する方法および装置が開示されている。
国際特許出願公開番号WO2004/009173 A2(2004年1月29日公開)
米国特許第5,720,296号(1998年2月24日公開)

概要

本発明は、使用者の身体条件に応じて振動刺激を提供するための装置に関する。より詳しくは、本発明は、使用者の体成分値を測定し、測定された体成分値に対応する身体条件に適した振動刺激を使用者に提供するための装置に関する。本発明に係る振動刺激装置は、フレームと、使用者が両手把持するように前記フレームに連結された一対のハンドルと、前記それぞれのハンドルに一対ずつ隔設された4つの導電性電極と、前記フレームに設置された振動板と、前記振動板に連結された振動発生手段と、前記フレームに設置されたデータ入力手段と、制御部とを含む。前記制御部は、前記データ入力手段から使用者の身体情報受け取り、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数振動を発生するように前記振動発生手段を制御する。

目的

本発明は、前述した従来の振動刺激装置の問題点を改善するためのもので、その目的は、使用者の体成分などの身体条件を生体電気インピーダンス法を用いて測定し、測定された身体条件に合う振動刺激を使用者に与えることが可能な振動刺激装置および方法を提供することにある。

効果

実績

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請求項1

フレームと、使用者両手把持するように前記フレームに連結された一対のハンドルと、前記それぞれのハンドルに一対ずつ隔設された4つの導電性電極と、前記フレームに設置された振動板と、前記振動板に連結された振動発生手段と、前記フレームに設置されたデータ入力手段と、前記データ入力手段から使用者の身体情報受け取り、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数振動を発生するように前記振動発生手段を制御するための制御部とを含むことを特徴とする、振動刺激装置

請求項2

前記振動板と前記フレームとの間に設置され、振動板上に乗った使用者の体重を測定するためのセンサーをさらに含み、前記制御部は、前記センサーからの出力値および測定されたインピーダンス値を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御することを特徴とする、請求項1に記載の振動刺激装置。

請求項3

前記振動板の上部における、使用者の両足が位置する部位にそれぞれ一対ずつ隔設された4つの導電性電極をさらに含み、前記制御部は、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極と、前記振動板に設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御することを特徴とする、請求項2に記載の振動刺激装置。

請求項4

前記フレームに設置されたデータ表示部と、前記データ入力手段から入力された使用者情報と体成分値に対応する体型情報、体型情報に対応する一連の使用者姿勢情報、並びに、それぞれの姿勢ごと刺激時間および振動周波数情報を含む振動刺激情報を格納するためのメモリ部をさらに含み、前記制御部は、使用者の演算された体成分値に対応する振動刺激情報をメモリ部から読み出して使用者姿勢をデータ表示部に順次表示し、これと同時に、それぞれの表示される使用者姿勢別に所定の時間所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御することを特徴とする、請求項3に記載の振動刺激装置。

請求項5

前記振動発生手段は、前記振動板の下部に固着された振動モーターと、一端が前記振動板の下部に連結された複数の弾性部材と、前記弾性部材の他端に固定された中間板とをさらに含み、振動板上に乗った使用者の体重を測定するためのセンサーは、前記中間板と前記フレームとの間に設置されたことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載の振動刺激装置。

請求項6

前記振動板は、前記フレームの上面の中心に両端が回動可能に設置されており、前記振動発生手段は、前記フレームに設置されたモーターと、前記モーターに連結されて回転可能に設置された駆動軸と、前記駆動軸に固着された駆動プーリーと、前記駆動軸から一定の距離平行に離れて回転可能に設置された従動軸と、前記従動軸に固着された従動プーリーと、前記駆動プーリーと前記従動プーリーに巻き付けられたベルトと、前記従動軸の両端から偏心して延長された一対の偏心軸と、一端が前記一対の偏心軸それぞれに設置された一対のリンクとをさらに含み、前記振動板の一端部に前記一対のリンクの他端が固定されたことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載の振動刺激装置。

請求項7

使用者の身体情報を受け取る段階と、使用者の両手または両足に接続された少なくとも4つの電極を用いて使用者のインピーダンスを測定する段階と、前記測定されたインピーダンス値および使用者の身体情報を用いて使用者の体成分値を演算する段階と、前記演算された体成分値に対応する体型情報、体型情報に対応する一連の使用者姿勢情報、並びに、それぞれの使用者姿勢ごとの刺激時間および振動周波数情報とを含む振動刺激情報を選択する段階と、前記選択された振動刺激情報に応じて使用者姿勢情報の組を振動刺激装置のデータ表示部に表示し、これと同時に、振動刺激装置を用いて、表示されるそれぞれの使用者姿勢ごとに所定の時間所定の周波数の振動刺激を使用者に加える段階とを含むことを特徴とする、振動刺激方法。

請求項8

前記使用者の身体情報を受け取る段階は、前記振動刺激装置に設置された使用者の体重を測定するためのセンサーの出力を受け取る段階を含むことを特徴とする、請求項7に記載の振動刺激方法。

技術分野

0001

本発明は、使用者身体条件に応じて振動刺激を提供することが可能な振動刺激装置に関する。より詳しくは、使用者の体成分値を測定し、測定された体成分値に対応する身体条件に適した振動刺激を使用者に提供するための装置に関する。

背景技術

0002

身体の筋肉は、機械的な振動刺激が与えられると反射的に収縮する。振動刺激装置は、筋肉に反射的な収縮を発生させるための装置である。振動刺激装置は、使用者の体力鍛錬、または患者回復、または例えば骨密度の改善などの治療に用いられる。

0003

特許文献1には、圧力センサーを備えた振動刺激装置が公開されている。特許文献1で提案された振動刺激装置は、使用者によって振動刺激装置に加えられる圧力を測定し、測定された圧力が一定の範囲内にあれば使用者に振動刺激を加えるようになっている。特に、この振動刺激装置は、使用者によって振動刺激装置のハンドルまたは振動板に対して最初に加えられた力を測定し、その後、使用者によって最初に加えられた力が一定の範囲内にある場合にだけ、使用者に振動刺激を加えるようになっている装置を提供する。特許文献1で提案された振動刺激装置は、使用者の肉体的な努力を要求しないので、使用者に対する適合性の低下問題を解決したと評価される。

0004

ところが、使用者に適した振動刺激装置は、使用者の身体的な条件に合う刺激を提供しなければならない。使用者の身体的な条件は、ある瞬間に使用者が振動刺激装置に加える力(圧力)によって判断するよりは、使用者の身長、体重、肥満度、水分量および筋肉量などを把握して判断することが好ましい。

0005

また、従来の振動刺激装置は、使用者が使用するとき、直接自分の身体状態を把握し、予めプログラムされた体力鍛錬条件、例えば振動周波数振幅振動時間などを選択して使用するようになっている。したがって、自分の年齢性別、および例えば体重、身長、体型などの身体条件に適していない体力鍛錬条件を選択して使用する場合、筋肉に対して過度な刺激、またはトレーニングになるには足りない刺激を与える可能性がある。

0006

一方、特許文献2には、生体電気インピーダンス法を用いて身体の部位別の体成分、例えば筋肉量、体脂肪量などを測定するための方法および装置に関する技術が公開されている。特に、特許文献2には、いわゆる8点インピーダンス法を用いてより簡便かつ正確に体成分を測定する方法および装置が開示されている。
国際特許出願公開番号WO2004/009173 A2(2004年1月29日公開)
米国特許第5,720,296号(1998年2月24日公開)

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、前述した従来の振動刺激装置の問題点を改善するためのもので、その目的は、使用者の体成分などの身体条件を生体電気インピーダンス法を用いて測定し、測定された身体条件に合う振動刺激を使用者に与えることが可能な振動刺激装置および方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一側面によれば、フレームと、使用者が両手把持するように前記フレームに連結された一対のハンドルと、前記それぞれのハンドルに一対ずつ隔設された4つの導電性電極と、前記フレームに設置された振動板と、前記振動板に連結された振動発生手段と、前記フレームに設置されたデータ入力手段と、前記データ入力手段から使用者の身体情報受け取り、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数振動を発生するように前記振動発生手段を制御するための制御部とを含むことを特徴とする、振動刺激装置を提供する。

0009

本発明に係る振動刺激装置は、ハンドルに設置された電極を用いて使用者の体成分値を測定し、測定された使用者の体成分値、例えば体脂肪、筋肉量などに応じて、予め定められた適合な周波数の振動刺激を使用者に加えることができる。よって、使用者の身体条件に適した振動刺激を提供することができるという利点がある。

0010

使用者は、振動刺激装置で体成分を測定する前に、例えば年齢、性別、体重、身長などの情報を振動刺激装置のデータ入力手段に入力する。使用者が自分の変化した体重を知らない場合のために、使用者の体重を測定するためのセンサーを振動刺激装置に設置することが好ましい。使用者の体重を測定するためのセンサーは、前記振動板と前記フレームとの間に設置し、振動板上に乗った使用者の体重を測定する。振動刺激装置の制御部は、センサーからの出力値および測定されたインピーダンス値を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御する。振動発生手段としては、公知の振動モーター偏心カム機構電磁石超音波発生装置などを用いることができる。

0011

より正確な体成分値を測定するためには、使用者のインピーダンス測定のための電極を振動板にさらに設置することが好ましい。振動板にさらに設置される電極は、前記振動板の上部における、使用者の両足が位置する部位に4つの導電性電極がそれぞれ一対ずつ隔設される。制御部は、前記ハンドルに設置された4つの導電性電極、および前記振動板に設置された4つの導電性電極にかかる使用者のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値および入力された身体情報を用いて使用者の体成分値を演算し、演算された使用者の体成分値に応じて所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御する。

0012

また、本発明に係る振動刺激装置は、前記フレームに設置されたデータ表示部、前記データ入力手段から入力された使用者情報および体成分値に対応する体型情報、体型情報に対応する一連の使用者姿勢情報、並びに、それぞれの姿勢ごとの刺激時間および振動周波数情報とを含む振動刺激情報を格納するためのメモリ部をさらに含み、前記制御部は、使用者の演算された体成分値に対応する振動刺激情報をメモリ部から読み出して使用者姿勢をデータ表示部に順次表示し、これと同時に、それぞれの表示される使用者姿勢ごとに所定の時間所定の周波数の振動を発生するように前記振動発生手段を制御することを特徴とする。

0013

本発明によれば、使用者の年齢、性別および身体条件に適した一連の姿勢を順次表示部に表示することにより、使用者が取るべき姿勢を知らせ、それぞれの姿勢に適した周波数の振動を使用者に加えて使用者に最適の振動刺激を加えることができる。よって、使用者は自分に適した姿勢と振動刺激のための条件を選択しなくてもよい。

0014

また、本発明に係る振動刺激装置において、前記振動発生手段は、前記振動板の下部に固着された振動モーターと、一端が前記振動板の下部に連結された複数の弾性部材と、前記弾性部材の他端に固定された中間板とをさらに含み、振動板上に乗った使用者の体重を測定するためのセンサーは、前記中間板と前記フレームとの間に設置し、使用者の体重を測定するようにすることができる。振動モーターを用いて振動を発生させる場合、振動板に垂直方向の振動が生成される。

0015

また、本発明に係る振動刺激装置は、振動板がシーソー運動を行うようにして使用者に振動刺激を提供することもできる。シーソー運動を用いて使用者に振動刺激を提供するための振動発生手段は、前記フレームに設置されたモーターと、前記モーターに連結されて回転可能に設置された駆動軸と、前記駆動軸に固着された駆動プーリーと、前記駆動軸から一定の距離平行に離れて回転可能に設置された従動軸と、前記従動軸に固着された従動プーリーと、前記駆動プーリーと従動プーリーに巻き付けられたベルトと、前記従動軸の両端から偏心して延長された一対の偏心軸と、一端が前記一対の偏心軸それぞれに設置された一対のリンクとをさらに含み、前記振動板の一端部に前記一対のリンクの他端が固定されるようにする。

0016

本発明の他の側面によれば、使用者の身体情報を受け取る段階と、使用者の両手または両足に接続された少なくとも4つの電極を用いて使用者のインピーダンスを測定する段階と、前記測定されたインピーダンス値および使用者の身体情報を用いて使用者の体成分値を演算する段階と、前記演算された体成分値に対応する体型情報、体型情報に対応する使用者姿勢情報の組、並びに、それぞれの使用者姿勢ごとの刺激時間および振動周波数情報とを含む振動刺激情報を選択する段階と、前記選択された振動刺激情報に応じて使用者姿勢情報の組を振動刺激装置のデータ表示部に表示し、これと同時に、振動刺激装置を用いて、それぞれの表示される使用者姿勢ごとに所定の時間所定の周波数の振動刺激を使用者に加える段階とを含む、振動刺激方法を提供する。

0017

また、前記使用者の身体情報を受け取る段階は、前記振動刺激装置に設置された使用者の体重を測定するためのセンサーの出力を受け取る段階を含むことができる。本発明の方法によれば、例えば使用者の年齢、性別、身長、体重、および体成分値などの身体条件に適した周波数の振動刺激を加えることができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

0019

図1は本発明に係る振動刺激装置の一実施例を示す斜視図、図2図1のA−A線に沿った断面図、図3は本発明に係る振動刺激装置を示すブロック図である。

0020

図1および図2を参照すると、本実施例の振動刺激装置100は、フレーム30と振動板23を含む。振動板23の下部には、振動発生手段として一対の振動モーター21が設置されている。フレーム30は、ベース板31と、ベース板31の一側から延長されたポスト32とを含む。ポスト32には、使用者が両手で掴むための一対のハンドル33が固定されている。図示してはいないが、ポスト32の内部には、振動刺激装置100を制御するための制御部Cが設置されている。ポスト32の上部には、制御部Cから振動刺激装置100の使用者に提供されるメッセージを表示するための表示部16、および例えば年齢、性別、身長、体重などの情報の入力を使用者から受けるためのデータ入力手段15が設置されている。本実施例において、データ入力手段15は、図示のように複数のボタンから構成されているが、これに限定されるものではなく、表示装置16にタッチスクリーンなどの装置を設置して代替してもよい。

0021

図2を参照すると、ベース板31の下部には、床への振動伝達を吸収するための底板34が設置されている。底板34は、弾性を持つ材質、例えば発泡ウレタンゴムからなっている。ベース板31の上部には、使用者の体重を測定するためのセンサーとしてロードセル35が設置されており、ロードセル35の上部には、体重を伝達するための中間板26が設置されている。図示してはいないが、ロードセル35に使用者の体重が正確に伝達されるようにするために、中間板36が上下方向にだけ移動するようにするための別途の案内手段をベース板31に設置してもよい。振動板23は、中間板26の上部と振動板23の下部に設置された弾性部材、すなわち複数のスプリング25によって支持される。振動モーター21の出力軸には、出力軸が回転するときに遠心力によって振動を加え得るようにディスクが偏心して設置されている。一対の振動モーター21が反対方向に回転する場合、水平成分の振動が相殺するようにそれぞれの振動モーターにディスクが対称に設置されている。したがって、一対の振動モーター21が同時に回転する場合、振動板23は振動モーター21の回転周波数と同一の周波数で垂直方向に振動する。

0022

図1を参照すると、一対のハンドル33にはそれぞれ手で把持するための適当な位置に導電性手電極E5〜E8が設置されており、振動板23の上部には両足の位置する部位にそれぞれ導電性足電極E1〜E4が設置されている。

0023

図3を参照すると、制御部Cは、演算を行い、周辺機器を制御するためのマイクロプロセッサ14と、インピーダンス測定値と使用者の体重測定値デジタルデータに変換してマイクロプロセッサ14へ提供するためのA/Dコンバータ13と、それぞれの電極E1〜E8からインピーダンスを測定してA/Dコンバータ13へ提供するためのインピーダンス測定器11とを含む。それぞれの電極E1〜E8は電子スイッチ10の端子に連結されており、電子スイッチ10はマイクロプロセッサ14の制御によってそれぞれの電極E1〜E8とインピーダンス測定器11との電気的接続を選択するようになっている。符号12および19はロードセル35とインピーダンス測定器をA/Dコンバータにインターフェースさせるためのアンプであり、符号20は振動モーター21を駆動するための駆動回路である。

0024

また、メモリ18には、下記表に示すように、体型別刺激周波数と、それぞれの身体の刺激部位(姿勢)ごとの刺激および休息時間データが格納されている。

0025

0026

表1のデータは、体型によって刺激部位別に使用者が取るべき一連の姿勢、刺激時間および刺激周波数(強度)に関する情報である。すなわち、体型を肥満、普通、筋肉質分類し、刺激部位を、身体の均衡に関連して、腕の筋肉を刺激して強化する場合、胴体の筋肉を刺激して強化する場合、および脚の筋肉を刺激して強化する場合に分類し、振動刺激を行う時間および周波数を姿勢別に分類したものである。

0027

身体刺激姿勢P1、A1、A2、A3などは図6に示されている通りである。図6を参照すると、腕部分の筋肉を刺激するための姿勢としてはA1、A2、A3などがあり、胴体に関連した筋肉を刺激するための姿勢としてはT1、T2、T3などがあり、脚の筋肉を刺激するための姿勢としてはL1、L2、L3などが提示されている。使用者の体型は、測定された体成分値を用いて適正の基準を定めて当業者が容易に分類することができる。例えば、各部位別発達の程度は、臨床的実験によって、筋肉量が多い人々はインピーダンス値が小さく、脂肪が多い人はインピーダンス値が大きく出る特性があるので、性別、年齢、体重、身長などによる全体的な身体発達の程度に関する臨床的な実験による分布度情報をもって使用者の身体発達の程度に応じて体型を定めることができる。また、使用者の身体の左右均衡に対する程度は、左右腕と脚のインピーダンス値を比較して身体の均衡程度を定めることができる。一例として、表1に分類したように、体型は、筋肉の量によって、肥満(筋肉不足)、普通及び筋肉質の型に分類することができる。また、インピーダンス値の左右および上下の割合を比較して身体の均衡程度をやや不均衡なのか、激しい不均衡なのか、または均衡の取れた身体なのかを判断することもできる。

0028

例えば、体成分分析の結果、全体的に筋肉量が足りなく、過体重であるうえ、類似の体重および平均的な上体下体比率を持つ人に比べて上体より下体が貧弱な使用者の場合、表1において刺激部位として脚が選択され、体型は肥満が選択される。この場合、一連の振動刺激は次の通りである。初期図6のP1姿勢は、準備段階としてP1の姿勢を取った状態で30秒間30Hzの周波数で振動刺激を行った後、45秒間休む。次に、L1の姿勢を取った状態で30Hzの周波数で30秒間振動刺激を行った後、60秒間休息する。次に、順次L2、L3の姿勢を取った状態で30秒間振動刺激を行った後、60秒間休息する。残りの姿勢を取って所定の時間所定の周波数の振動刺激を行う。ここで、CD1とCD2は仕上げ振動刺激姿勢である。

0029

本実施例において、メモリに格納された表1のようなデータと、図6に示された姿勢に対する情報は一つの例示にすぎない。様々な形態の体型および刺激姿勢別に多様な値を持つ刺激時間および刺激強度(周波数)を使用者の性別、年齢、体重、身長、人種別に実験によって定めることができる。また、使用者別に継続的に振動刺激を行い、変化した身体に関する履歴情報が記録されるようにし、これを反映した振動刺激装置を制御するための情報が格納されるようにすることもできる。また、使用者の身体の左右均衡状態または骨密度を考慮した刺激情報をさらにメモリに格納することもできる。

0030

図4は、本実施例の図3に示された振動刺激装置を用いて人体の両手と両足にそれぞれの導電性電極E1〜E8を接続させた状態で人体の各部位のインピーダンスを測定することができることを説明するためのものである。それぞれの導電性電極E1〜E8は、図1および図4を参照すると、右手握り親指を除いた指とを接触させることが可能な右掌電極E8と、右親指だけを接触させるための右親指電極E7と、左手に握り、親指を除いた指と掌を接触させることが可能な左掌電極E6と、左親指だけを接触させるための左親指電極E5と、右前足裏を接触させるための右前足裏電極E4と、右後足裏電極E3と、左前足裏を接触させるための左前足裏電極E2と、左後足裏を接触させるための左後足裏電極E1とから構成される。また、それぞれの電極から身体部位別インピーダンスを測定するために、人体の右腕の手首から右肩関節までの抵抗RRA、左腕の手首から左肩関節までの抵抗をRLA、右脚足首から右股関節までの抵抗をRRL、左脚の足首から左股関節までの抵抗をRLL、胴体の抵抗をRT、掌から手首までの抵抗をRa、親指から手首までの抵抗をRb、前足裏から足首までの抵抗をRc、後足裏から足首までの抵抗をRdとそれぞれ仮定する。特許文献2には、前述したように仮定された人体の各部のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンス値から人体の体液の量(TBW)、脂肪以外の成分(FFM)、体脂肪率(%BF)、細胞内外の体液の分布比率(ECW/ICW)などの必要な人体成分分析する方法が開示されている。したがって、本発明の実施例に対する説明では、インピーダンスを求め、体成分を分析する方法についての説明を省略する。

0031

以下、図1および図5を参照して本実施例の振動刺激装置100の動作について説明する。

0032

まず、使用者は、素足または軽いストッキングを履いて振動板23の電極上に乗り、データ入力手段15を用いて例えば性別、年齢、身長などの使用者情報を入力する。この際、フレームに設置されたロードセル35から使用者の体重データが制御部Cに入力される(S1)。次いで、使用者の両手がハンドル33の電極E5〜E8を把持し、両足が振動板23の電極E1〜E4の正しい位置に位置した状態で、制御部Cは所定の順序でそれぞれの電極へ電流を流して身体の部位別インピーダンスを測定する(S2)。インピーダンス測定のための信号を制御部(C)に入力するための装置は、データ入力手段15に別途のボタンを設けてもよく、ハンドルの適当な位置に設置してもよい。その次、マイクロプロセッサ14で測定された身体部位別インピーダンスおよび入力された使用者情報を用いて使用者の体成分を演算する(S3)。インピーダンス測定、体成分演算などのための具体的な技術内容は、特許文献2に詳細に開示されているので、その説明を省略する。

0033

その後、使用者の年齢、性別、身長、体重、および測定された体成分値を用いて使用者の体型を判断し、使用者の年齢、性別、身長、体重、および体型などの身体条件を考慮して、メモリに格納された身体刺激のための一連の身体刺激情報を選択する(S4)。本実施例では、メモリに格納された身体刺激情報を選択するようになっているが、予め定められたプログラムによって一連の身体刺激情報を生成するようにすることもできる。メモリに格納されるか或いはプログラムによって生成される身体刺激情報は、使用者の体型および身体均衡程度による一連の刺激姿勢別振動刺激時間および振動周波数情報である。前記刺激姿勢に関する情報は、例えばLCDなどのデータ表示部に表示できるイメージ情報を含む。その後、使用者が自動選択(生成)された身体刺激情報を行うことを所望する信号が制御部Cに入力されると(S5)、選択(生成)された一連の使用者姿勢情報をデータ表示部16に順次表示し、これと同時に、表示される使用者姿勢情報別に所定の時間所定の周波数の振動刺激を使用者に加えるように振動発生手段21を制御する(S6)。例えば体成分分析の結果、全体的に筋肉量が足りなく、過体重であるうえ、類似の体重および平均的な上体と下体の比率を持つ人に比べて上体より下体が貧弱な使用者の場合、表1において刺激部位として脚が選択され、体型は肥満が選択される。この場合、一連の振動刺激は次の通りである。制御部Cは図6のP1姿勢を表示部に表示し、30秒間30Hzの周波数で振動板が振動するように制御し、45秒間振動を止める。その後、L1の姿勢を表示部に表示し、30Hzの周波数で30秒間振動板が振動するように制御し、60秒間振動を止める。次いで、順次L2、L3の姿勢を表示し、30秒間振動板が振動するように制御した後、それぞれ60秒間振動を止める。残りの姿勢も順次所定の時間表示部に表示し、所定の周波数で振動板が振動するように制御する。

0034

使用者が手動で振動刺激装置を制御するための信号を入力すると(S8)、使用者がデータ入力手段を介して入力(選択)した身体刺激情報に基づいて振動発生手段を制御する(S9)。選択された振動刺激を全て行うと(S7、S10)、制御部Cは振動刺激を停止する(S11)。前述したように、本実施例の振動刺激装置は、使用者の体成分を測定して、使用者の身体条件に適した振動刺激を提供することができる。本実施例の振動刺激装置は、8つの電極を用いて体成分を測定するようになっているが、簡便に一対のハンドルにそれぞれ2つずつ4つの電極だけを設置して体成分を測定するようにすることも可能なのは、当業者には自明な技術的変形である。

0035

図7は本発明に係る振動刺激装置の他の実施例を示す斜視図、図8図7に示された振動刺激装置の振動発生手段を示す斜視図である。

0036

本実施例の振動刺激装置200は、フレーム30と振動板23を含む。フレーム30は、ベース板31と、ベース板31の一側から延長されたポスト32とを含む。ポスト32には、使用者が両手で掴むための一対のハンドル33が固定されている。図示していないが、ポスト32の内部には、振動刺激装置200を制御するための制御部Cが設置されている。ポスト32の上部には、制御部Cから振動刺激装置200の使用者に提供されるメッセージを表示するための表示部16、および年齢、性別、身体、体重などの情報の入力を使用者から受けるためのデータ入力手段15が設置されている。本実施例において、データ入力手段15は、図示のように複数のボタンから構成されているが、これに限定されるものではなく、表示装置16に例えばタッチスクリーンなどの装置を設置して代替してもよい。

0037

図7に示された実施例が図1に示された実施例と異なる点は、振動板が上下に垂直運動するのではなく、シーソー運動を行うようになっている点である。図8を参照すると、ベース板31には一対のブラケット40が設置されており、ブラケット40には回転可能に支持軸41が設置されている。振動板23の中央部は、支持軸41を中心として振動板23の両端がシーソー運動を行うように、支持軸41に固定された一対の固定ブロック62に固定されている。また、振動板23の一端には、振動板が回動運動を行うように動力を伝達するための一対のリンク48の一端が固定ブロック61を介して固定されている。

0038

振動板23がシーソー運動を行うようにするための振動発生手段は、ベース板31に設置されたモーター50と、モーター50の回転軸に連結された駆動軸51と、駆動軸51から一定の距離離れて平行に設置された従動軸44とを含む。駆動軸51には駆動プーリー52が固着されており、従動軸44には従動プーリー54が固着されている。また、駆動軸51の回転力を従動軸44に伝達するように、駆動プーリー52と従動プーリー54にはベルト56が巻き付けられている。従動軸44の両端には、従動軸44の回転中心線と一定の距離偏心した回転中心線を持つ偏心軸46が延設されている。それぞれの偏心軸56には、リンク48の一端が回動可能に設置されている。また、それぞれのリンク48の他端には固定ブロック61が回動可能に設置されており、それぞれの固定ブロック61は振動板23の一端の下面に固定される。したがって、モーター50が回転すると、モーターの回転力は駆動軸51、駆動プーリー52、ベルト56、従動プーリー54、従動軸44、偏心軸46の順序で伝達される。偏心軸46に固定されたリンク48によって振動板23の両端が上下に回動運動する。図1に示された振動刺激装置は、振動の振幅と周波数を調節して振動刺激の強度を調節することができるが、これに対し、本実施例の振動刺激装置は、振幅が固定されているので、周波数の変化だけをもって振動刺激の強度を調節することができる。よって、本実施例の振動刺激装置は、図1に示された実施例より制御が簡便であるという利点がある。

0039

本発明によれば、使用者の体成分を測定し、身体条件に適した振動刺激を自動的に与えることが可能な装置および方法が提供される。したがって、自分の年齢、性別、および例えば体重、身長、体型などの身体条件に適した振動刺激を使用者が選択しなくてもよいので使用が便利であり、筋肉に過度な刺激を与えること、およびトレーニングになるには足りない刺激を与えることを防止することができる。

0040

また、本発明に係る振動刺激装置は、使用者の身体条件に適した一連の振動刺激を受けるための姿勢が表示装置に表示され、これと同時に姿勢別に所定の時間所定の周波数の振動刺激を与えるようになっている。よって、使用者は、表示装置に表示される姿勢を見ながら、振動刺激のための姿勢を取って容易に一連の振動刺激を受けることができる。

0041

前述され且つ図示された本発明の一実施例は、本発明の技術的思想を限定するものと解釈されてはならない。本発明の保護範囲は請求の範囲に記載された事項によってのみ制限され、本発明の技術分野における通常の知識を有する者は本発明の技術的思想を様々な形で改良または変更することが可能である。よって、このような改良および変更は、当該技術分野における通常の知識を有する者に自明なものである限りは、本発明の保護範囲に属するであろう。

図面の簡単な説明

0042

図1は本発明に係る振動刺激装置の一実施例を示す斜視図である。
図2図1のA−A線に沿った断面図である。
図3は本発明に係る振動刺激装置を示すブロック図である。
図4は本発明に係る振動刺激のために生体インピーダンスを測定する原理に対する説明図である。
図5は本発明に係る振動刺激装置を用いて振動刺激を提供する方法を説明する流れ図である。
図6は本発明に係る振動刺激装置を用いて身体を刺激するための姿勢の種類を示す図である。
図7は本発明に係る振動刺激装置の他の実施例を示す斜視図である。
図8図7に示された振動刺激装置の振動発生手段を示す斜視図である。

符号の説明

0043

21振動モーター
23振動板
25スプリング
26中間板
30フレーム
33ハンドル
35ロードセル
E1〜E8 導電性電極

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