电刺激装置的制作方法

1.本发明涉及一种使用具有三个以上电极的电极组向身体提供电刺激的电刺激装置。


背景技术：

2.近年来，已知有使电极与身体的规定位置接触并向身体提供电刺激，从而进行肌肉训练等的电刺激装置。这种电刺激装置例如有向特定成对的电极提供能量并向这些电极之间提供电刺激的装置。例如，专利文献1中记载一种装置，其具备适用于患者身体的腰下部的电极段a1和a2、以及分别适用于患者身体对侧的侧腹的电极b和c，并且交替地提供在电极b与电极c之间流动的第一组肌肉刺激电流脉冲、以及在电极段a1和a2与电极b和c之间流动的第二组肌肉刺激电流脉冲。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特表2012－531990号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的问题
7.然而，专利文献1的装置中存在如下问题：由于在电极段a1和a2与电极b和c之间提供能量，因此提供刺激的电极形成多电极对多电极的关系，并且当一部分电极在配线状态或电极与身体的接触状态下发生不充分的状态时，难以知道何处发生不良，且无法提供目的的刺激。
8.此外，存在如下问题：当一部分电极在配线状态或电极与身体的接触状态下发生不充分的状态时，会有向另一部分的电极施加不期望的强烈刺激的情况。例如，专利文献1的装置中，在电极段a1和a2与电极b和c之间提供能量时，若电极b上产生剥落，则刺激会集中在电极c上，并施加不期望的强烈刺激。由此，利用者会感受到强烈刺激而感到不舒服，另外，身体也可能因强烈刺激惊吓而反射性地活动，可能会导致受伤。而且，也可能因电流集中而受到低温烧伤。
9.此外，还存在如下问题：若在多电极与多电极之间提供能量，则因配线状态或电极与身体的接触状态的差异而导致人体所感受到的刺激强度在每个电极上会有差异。
10.本发明是基于这种问题而成的发明，第一目的在于提供一种能够容易检测到电连接不良的电刺激装置。
11.本发明的第二目的在于提供一种能够抑制产生不期望的强烈刺激的电刺激装置。
12.本发明的第三目的在于提供一种能够针对各电极来提供差异较少的刺激的电刺激装置。
13.用于解决问题的方案
14.本发明的电刺激装置向利用者提供电刺激，并且具备：电极组，具有与利用者接触
而配置的三个以上的电极；驱动机构，使该电极组中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组提供能量；以及连接不良检测机构，检测在向电极组提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良；各电极由导电体构成，所述导电体在由纤维而成的基材上附着有导电性高分子。
15.例如，驱动机构可以使电极组中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，依规定顺序切换作为第一极性的电极，并向所述电极组提供能量；或者，可以使电极组中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性，依序切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组提供能量；抑或，还可以使电极组中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组提供能量。
16.发明效果
17.根据本发明，具有三个以上电极的电极组之中，切换作为第一极性及第二极性的电极，向电极组提供能量，并检测在向电极组提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良，因此可在提供电刺激的同时容易地检测到不良。由此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
18.此外，如果使电极组中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，则电流在第一极性的一个电极与第二极性的剩余多个电极之间流动，刺激集中在第一极性的一个电极上，而第二极性的多个电极可减小刺激。根据情况而可消除第二极性的电极的刺激，或者可使刺激非常微弱。由此，例如，即使第二极性的多个电极中任意一个因配线断线或因剥落等而导致与身体的接触状态变差，也能够抑制向第二极性的其他电极施加不期望的强烈刺激。因此，能够抑制利用者感受到强烈刺激而感到不舒服，另外，能够抑制身体因强烈刺激惊吓而反射性活动，而且，能够防止电流集中所导致的低温烧伤。这种效果尤其在提供高频的电刺激的情况下是有效的。
19.此外，如果使第一极性为一个，第二极性为多个并提供能量，从而使刺激集中在第一极性的一个电极上，且在电极组中依规定顺序切换该第一极性的电极，便能够向所有电极依序施加差异较少的强烈刺激。而且，由于能够使刺激集中在第一极性的一个电极上，因此能够以比过去更低的能量来施加强烈刺激。
20.此外，如果使电极组中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，并向电极组提供能量，若作为第一极性的电极存在电连接不良时，便可利用未向利用者提供电刺激来容易地检测电连接不良。
21.此外，如果至少与右侧腹直肌对应配置第一电极，与左侧腹直肌对应配置第二电极，与右侧腹斜肌对应配置第三电极，与左侧腹斜肌对应配置第四电极，并依规定顺序切换作为第一极性的电极，以使第一电极及第二电极不会连续变为第一极性，便能够抑制向临近配置的第一电极与第二电极附近的肌肉连续提供电刺激而让弛缓动作变得不充分。由此，能够在配置有电极组的整个范围内更有效地进行弛缓动作，并能够抑制早期的肌肉疲劳或令利用者感到不舒服。
附图说明
22.图1是表示本发明的第一实施方式的电刺激装置的构成的图。
23.图2是表示图1所示的驱动机构的电路构成的图。
24.图3是表示图1所示的连接不良检测机构的电路构成的图。
25.图4是表示图1所示的连接不良检测机构的电路构成的另一图。
26.图5是表示图1所示的连接不良检测机构的电路构成的又另一图。
27.图6是表示用于对图1所示的电刺激装置的作用进行说明的图。
28.图7是表示用于对图1所示的电刺激装置的作用进行说明的另一图。
29.图8是表示用于对过去的电刺激装置的作用进行说明的图。
30.图9是表示本发明的第二实施方式的电刺激装置的构成的图。
31.图10是表示通过图9所示的驱动机构来向电极组提供能量时的第一电极的顺序的图。
32.图11是表示本发明的第三实施方式的电刺激装置的构成的图。
33.图12是表示图11所示的驱动机构的电路构成的图。
34.图13是表示图11所示的连接不良检测机构的电路构成的图。
35.图14是表示图11所示的连接不良检测机构的电路构成的另一图。
36.图15是表示图11所示的连接不良检测机构的电路构成的又另一图。
37.图16是表示本发明的第四实施方式的电刺激装置的构成的图。
38.图17是表示本发明的第五实施方式的电刺激装置的构成的图。
39.图18是表示用于对图17所示的电刺激装置的作用进行说明的图。
40.图19是表示用于对图17所示的电刺激装置的作用进行说明的另一图。
41.图20是表示本发明的第六实施方式的电刺激装置的构成的图。
具体实施方式
42.以下，参照附图对本发明实施方式进行详细说明。
43.(第一实施方式)
44.图1表示本发明的第一实施方式的电刺激装置1的构成。图2至图5表示电刺激装置1的电路构成。该电刺激装置1例如向利用者提供电刺激，并具备：具有三个以上电极的电极组10、向该电极组10提供能量的驱动机构20、检测电连接不良的连接不良检测机构30、规定的位置上配置有电极组10的衣物40、以及控制驱动机构20的控制机构50。
45.电极组10例如与利用者的身体接触而配置于规定的位置上。在本实施方式中，例如，电极组10配置在腹部等躯干上，并且具有至少三个电极。具体而言，具有：与腹直肌对应配置的第一电极11、与右侧腹斜肌对应配置的第二电极12、以及与左侧腹斜肌对应配置的第三电极13。
46.驱动机构20使电极组10中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组10提供能量。具体而言，被构成为：例如使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，依规定顺序切换作为第一极性的电极，并向电极组10提供能量。由此，刺激集中在第一极性的一个电极上，第二极性的多个电极上刺激被分散，从而可在第一极性的电极上提供强烈刺
激。此外，第一极性与第二极性为不同的极性，例如，第一极性为正极，第二极性为负极，或者，第一极性为负极，第二极性为正极。关于作为第一极性的电极的切换顺序，例如，可以依照第一电极11、第二电极12、第三电极13的顺序重复，也可以依照第一电极11、第三电极13、第二电极12的顺序重复，还可以依照第一电极11、第二电极12、第一电极11、第三电极13的顺序重复。
47.驱动机构20例如配设于衣物40上，并与电极组10、连接不良检测机构30及控制机构50连接。驱动机构20的电路构成例如具有：高压生成电路21，连接至附图中未示出的电源，并生成高压的直流电压；高压整形电路22，连接至该高压生成电路21，并对波形进行整形；以及刺激波形输出电路23，连接至该高压整形电路22及电极组10的各电极，并向电极组10的各电极输出刺激波形。
48.高压生成电路21虽可使所生成的电压值固定，但理想的是被构成为能够由控制机构50来变更所生成的电压值。高压整形电路22虽可使整形后的波形固定，但理想的是被构成为能够由控制机构50来变更波形。刺激波形输出电路23例如被构成为使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余的电极为第二极性，依序切换作为第一极性的电极，并向各电极之间施加电压。
49.连接不良检测机构30检测在向电极组10提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良。电连接不良可举出例如：电极组10的各电极有配线切断、或从利用者的身体上剥离、接触不良。例如，连接不良检测机构30被构成为：在向电极组10提供能量时未向利用者提供电刺激的情况下，对于作为第一极性的电极检测到存在电连接不良。这是利用在驱动机构20中，使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，依规定顺序切换作为第一极性的电极，并向电极组10提供能量，因此如果作为第一极性的电极中存在电连接不良，便不会向利用者提供电刺激这一点。
50.连接不良检测机构30的电路构成可举出例如图3所示的构成。连接不良检测机构30例如具有作为发射极接地的npn双极晶体管31，且npn双极晶体管31的基极上连接有与刺激波形输出电路23的各电极对应的low侧开关组23a。由此，连接不良检测机构30中，例如，如图3所示，在与刺激波形输出电路23的各电极对应的low(低电平)侧开关组23a及high(高电平)侧开关组23b全部为打开状态，且未向电极组10提供能量时，npn双极晶体管31的集电极变为high，从而可自集电极得到high的状态检测信号。
51.另外，如图4所示，在刺激波形输出电路23的high侧开关组23b中，与第一电极11对应的开关形成关闭状态，其他开关形成打开状态，且，在low侧开关组23a中，与第一电极11对应的开关形成打开状态，其他开关形成关闭状态，使第一电极11为第一极性，其他第二电极12及第三电极13为第二极性，并向电极组10提供能量时，电流在第一电极11与第二电极12及第三电极13之间流过利用者的身体，向npn双极晶体管31的基极施加电位，集电极电流流动，集电极变为low，从而可自集电极得到low的状态检测信号。即，集电极的状态检测信号与未向电极组10提供能量时为不同的信号。
52.但是，与图4相同，即使在使第一电极11为第一极性，其他第二电极12及第三电极13为第二极性，并向电极组10提供能量时，当第一电极11上存在因剥落等而导致电连接不良的情况下，便如图5所示，电流不会在第一电极11与第二电极12及第三电极13之间流动，从而不会向利用者提供电刺激，因此不会向npn双极晶体管31的基极施加电位，集电极变为
high，从而可自集电极得到high的状态检测信号。即，集电极的状态检测信号是与未向电极组10提供能量时为相同的信号。由此，集电极的状态信号是根据向电极组10提供能量时是否向利用者提供电刺激而不同。
53.由此，连接不良检测机构30被构成为：通过检测npn双极晶体管31的集电极的状态检测信号来检测在向电极组10提供能量时是否向利用者提供电刺激，当未向利用者提供电刺激时，作为第一极性的电极检测到存在电连接不良。
54.此外，上述说明，虽然是对于在刺激波形输出电路23的high侧开关组23b中，使与作为第一极性的电极对应的开关为关闭状态，在low侧开关组23a中，使与作为第一极性的电极对应的开关为打开状态的情况进行说明，但在low侧开关组23a中，使与作为第一极性的电极对应的开关为关闭状态，在high侧开关组23b中，使与作为第一极性的电极对应的开关为打开状态的情况也是相同。
55.连接不良检测机构30例如配设于衣物40上，并与驱动机构20及控制机构50连接。连接不良检测机构30理想的是例如被构成为：若检测到电连接不良，便向控制机构50输出不良信号。控制机构50理想的是被构成为：若从连接不良检测机构30接收到不良信号，则显示电连接不良的电极。
56.衣物40只要为穿在身上的物品，便可为任意物品。例如，可为如图1所示的运动衫或t恤等覆盖躯干的物品，但也可为缠绕在腹部的带状或条状。此外，虽然图1中示出无袖的衣物，但也可以有袖，另外，也可具有不仅覆盖上半身，也覆盖下半身的部分。另外，衣物40理想为由具有伸缩性的材料构成。这是因为能够使电极组10与身体贴合。
57.控制机构50例如被构成为：不配设于衣物40上，而是能够放在手边来进行控制。控制机构50与驱动机构20及连接不良检测机构30可通过有线连接，亦可通过无线连接。此外，控制机构50理想的是设有例如指示驱动机构20进行驱动及停止的开关。
58.此外，电极组10的各电极例如可由导电体构成，所述导电体是在基材上附着有导电性高分子。构成基材的材料可为任意材料，但理想为纤维，例如，理想为包含由蚕丝及棉花等天然纤维、以及合成纤维等化学纤维所成者中的至少一种。导电性高分子理想可举出例如聚3,4
‑
乙烯二氧噻吩(pedot)。导电体例如能够通过利用氧化剂使附着于基材上的导电性高分子的单体聚合来获得。此时，用于使导电性高分子表现出导电性的掺杂剂、或增粘剂亦可与导电性高分子的单体一起附着于基材上。
59.作为氧化剂，理想可举出例如铁盐。作为掺杂剂，理想可举出例如对甲苯磺酸，如果使用对甲苯磺酸的铁盐(pts)，则能够发挥氧化剂及掺杂剂的作用，故更加理想。作为掺杂剂，其他亦可举出：乙腈或三氟乙酸等。增粘剂用于减少导电性高分子的渗出，并促进单体的聚合反应。作为增粘剂，理想为不与导电性高分子的聚合反应进行反应的物质，理想可举出例如：甘油、聚乙二醇、明胶、或多糖类。
60.电极组10的各电极例如能以构成衣物40的纤维作为基材，通过印刷等来附着导电性高分子，从而直接形成在衣物40上，另外，亦可通过将在与衣物40另外准备的基材上附着导电性高分子而形成的导电体粘贴或缝合在衣物40上而配设。关于与电极组10的各电极和驱动机构20连接的导线15，也可以与电极组10相同地构成。
61.该电刺激装置1可如下使用。首先，利用者将衣物40穿在身上，由此把电极组10的各电极配置在身体的规定位置上。接着，通过控制机构50来指示驱动机构20进行驱动。在驱
动机构20中，例如，使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，依规定顺序切换作为第一极性的电极，并向电极组10提供能量。由此，电流在第一极性的一个电极与剩余多个第二极性的电极之间流动。由此，刺激集中在第一极性的一个电极上，并且在第一极性的电极上依序提供差异较少的强烈刺激。
62.另外，在电极组10中，在一个电极上产生例如剥落而有电连接不良的情况下，会如下进行作用。例如，在第一极性的电极有电连接不良的情况下，由于第二极性的其他电极为相同波形，因此不会产生不期望的刺激。例如，如图6所示，在使第一电极11为第一极性，第二电极12及第三电极13为第二极性时，在第一电极11有电连接切断的情况下，则第二电极12及第三电极13为相同信号，因此不会产生刺激。此外，图6中，第一极性的电极以网格表示，第二极性的电极以颗粒表示，电连接不良的电极以灰底表示。
63.另一方面，在第二极性的一个电极有电连接不良的情况下，第二极性的其他电极为一个以上，从而形成了相对于一个第一极性的电极，第二极性的电极为一个以上的关系，因此不会产生不期望的强烈刺激，而形成较弱的刺激。例如，如图7所示，在使第一电极11为第一极性，第二电极12及第三电极13为第二极性时，在第二电极12有电连接不良的情况下，虽然原本为相对于一个第一极性的电极，第二极性的电极为两个的关系，但变成了相对于一个第一极性的电极，第二极性的电极为一个的关系，因此不会产生强烈刺激。此外，图7中，第一极性的电极以网格表示，第二极性的电极以颗粒表示，电连接不良的电极以灰底表示。
64.相对于此，当在多个电极与多个电极之间提供能量的情况下，若一个电极中产生例如剥落而导致电连接不良，则会如下进行作用。例如，图8所示的电刺激装置100，其电极组110具有四个电极：与右腹直肌对应配置的第一电极111、与左腹直肌对应配置的第二电极112、与右侧腹斜肌对应配置的第三电极113、以及与左侧腹斜肌对应配置的第四电极114，并且通过驱动机构120，使第一电极111及第三电极113为第一极性，使第二电极112及第四电极114为第二极性，并向电极组110提供能量。此外，其余具有与本实施方式的电刺激装置1相同的构成，因此在图8中，对于与电刺激装置1对应的构成组件赋予加上100的附图标记来表示。
65.该电刺激装置100中，在第一电极111上有电连接被切断的情况下，虽然原本为相对于多个第一极性的电极，第二极性的电极为多个的关系，但变成了相对于一个第一极性的电极，第二极性的电极为多个的关系，刺激集中在第三电极113上，从而会在第三电极113上产生不期望的强烈刺激。此外，图8中，第一极性的电极以网格表示，第二极性的电极以颗粒表示，电连接不良的电极以灰底表示。
66.如此一来，在本实施方式的电刺激装置1中，即使部分电极上有电连接被切断，也能抑制不期望的强烈刺激产生。
67.此外，若在各电极中电连接因线路切断或剥落等而产生不良，则例如会被连接不良检测机构30检测到。例如，如图5所示，在使第一电极11为第一极性，其他第二电极12及第三电极13为第二极性，并向电极组10提供能量时，若在第一极性的第一电极11上存在因剥落等而导致的电连接不良，则电流不会在第一电极11与第二电极12及第三电极13之间流动，从而不会向利用者提供电刺激。由此，不会向npn双极晶体管31的基极施加电位，而可自集电极得到high的状态检测信号。
68.相对于此，在各电极上不存在电连接不良的情况下，例如，如图4所示，电流在第一电极11与第二电极12及第三电极13之间流动，从而可向利用者提供电刺激。由此，向npn双极晶体管31的基极施加电位，可自集电极得到low的状态检测信号。因此，利用集电极的状态信号不同的这一点来检测在向电极组10提供能量时是否向利用者提供电刺激，当未向利用者提供电刺激时，作为第一极性的电极检测到存在电连接不良。若连接不良检测机构30检测到电连接不良，则例如向控制机构50输出不良信号，控制机构50显示电连接不良的电极。
69.此外，在第二极性的电极上存在电连接不良的情况下，虽然在作为第二极性时不会检测到电连接不良，但在驱动机构20中，会依规定顺序切换作为第一极性的电极，因此在作为第一极性时会检测到电连接不良。
70.如此一来，根据本实施方式，由于使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，因此电流在第一极性的一个电极与第二极性的剩余多个电极之间流动，刺激集中在第一极性的一个电极上，而第二极性的多个电极则能够减少刺激。根据情况而能够消除第二极性的电极的刺激，或是能够使电极的刺激非常微弱。由此，即使例如第二极性的多个电极中任意一个因配线断线或剥落等而导致与身体的接触状态变差，也能抑制向第二极性的其他电极施加不期望的强烈刺激。因此，能够抑制利用者感受到强烈刺激而感到不舒服，此外还能够抑制身体因强烈刺激惊吓而反射性活动，并且能够防止电流集中所导致的低温烧伤。
71.这种效果尤其在提供高频率的电刺激的情况下为有效。高频率是指例如1khz至100khz的范围。
72.另外，通过使第一极性为一个，第二极性为多个，并提供能量，从而使刺激集中在第一极性的一个电极上，并在电极组10中依规定顺序切换该第一极性的电极，因此能够向所有电极依序施加差异较少的强烈刺激。而且，能够使刺激集中在第一极性的一个电极上，因此能够以比过去更低的能量来施加强烈刺激。
73.此外，如果通过检测在向电极组10提供能量时是否向利用者提供电刺激来检测电连接不良，则能够一边提供电刺激一边容易地检测出不良。由此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
74.另外，由于使电极组10中的一个电极为第一极性，剩余多个电极为第二极性，并向电极组10提供能量，因此利用作为第一极性的电极若存在电连接不良便不会向利用者提供电刺激的这一点，从而能够容易地检测出电连接不良。
75.(第二实施方式)
76.图9是表示本发明的第二实施方式的电刺激装置2的构成的附图。图10是对电刺激装置2的动作进行说明的附图。该电刺激装置2，除了电极组210及驱动机构220的构成不同以外，其余皆具有与第一实施方式相同的构成。由此，对于与第一实施方式相同的构成组件赋予相同的附图标记，对于对应的构成组件赋予加上200的附图标记，并省略对相同部分的详细说明。
77.与第一实施方式相同，电极组210被配置于腹部等躯干上，并具有至少四个电极。具体而言，具有：与右腹直肌对应配置的第一电极211、与左腹直肌对应配置的第二电极212、与右侧腹斜肌对应配置的第三电极213、以及与左侧腹斜肌对应配置的第四电极214。
其余具有与第一实施方式的电极组10相同的构成。
78.驱动机构220，除了切换作为第一极性的电极的具体顺序不同以外，其余皆具有与第一实施方式相同的构成。驱动机构220理想的是被构成为：在切换作为第一极性的电极时，采用使第一电极211与第二电极212不会连续地变成第一极性的顺序。这是因为与腹直肌对应配置的第一电极211与第二电极212位于物理上较近的位置，因此若连续地成为第一极性，则第一电极211及第二电极212附近的肌肉会以较短的间隔连续地受到电刺激，弛缓动作变得不充分，从而会导致早期的肌肉疲劳或让利用者感到不舒服。相对于此，与腹斜肌对应配置的第三电极213及第四电极214形成物理上分离的位置关系，另外，与第一电极211及第二电极212的距离也较远，因此不存在这样的问题。
79.例如，驱动机构220理想的是被构成为：如图10所示，依照第一电极211、第四电极214、第二电极212、第三电极213的顺序反复切换作为第一极性的电极。此外，图10中，作为第一极性的电极以网格表示，作为第二极性的电极以颗粒表示。
80.根据本实施方式，可获得与第一实施方式相同的作用及效果。尤其在第二极性的一个电极有电连接不良的情况下，第二极性的电极还剩下两个，电流被分散，因此可抑制强烈刺激的产生。
81.另外，根据本实施方式，如果至少与右侧腹直肌对应配置第一电极211，与左侧腹直肌对应配置第二电极212，与右侧腹斜肌对应配置第三电极213，与左侧腹斜肌对应配置第四电极214，并依序切换作为第一极性的电极，以使第一电极211与第二电极212不会连续地变为第一极性，便能够抑制向邻近配置的第一电极211与第二电极212附近的肌肉连续地提供电刺激而让弛缓动作变得不充分。由此，能够在配置有电极组210的整个范围内，更有效地进行弛缓动作，并能够抑制早期的肌肉疲劳或令利用者感到不舒服。
82.(第三实施方式)
83.图11是表示本发明的第三实施方式的电刺激装置3的构成的附图。图12至图15是表示电刺激装置3的电路构成的附图。该电刺激装置3例如向利用者提供电刺激，并具备：具有三个以上电极的电极组310、向该电极组310提供能量的驱动机构320、检测电连接不良的连接不良检测机构330、规定的位置上配置有电极组310的衣物340、以及控制驱动机构320的控制机构350。
84.电极组310例如与利用者的身体接触而配置于规定的位置上。在本实施方式中，例如，电极组310配置在腹部等躯干上，并且具有至少三个电极。具体而言，具有：与腹直肌对应并由上依序配置的第一电极311、第二电极312、以及第三电极313。
85.驱动机构320使电极组310中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组310提供能量。具体而言，被构成为：例如使电极组310中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性，依序切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组310提供能量。由此，可减少切换作为第一极性或第二极性的电极的次数，并向电极组310整体提供能量。另外，第一极性与第二极性为相异的极性，例如，第一极性为正极，第二极性为负极，或者第一极性为负极，第二极性为正极。切换作为第一极性或第二极性的电极的顺序，是为了分散因电刺激导致的疲劳而可自由变更刺激的顺序。例如，可通过同时切换作为第一极性的电极及作为第二极性的电极两者的刺激方法来在更广范围内进行刺激，亦可分散向肌肉提供电刺
激的时间，以分散肌肉的疲劳。此外，例如亦可仅切换其中一者来进行极小的刺激。
86.驱动机构320例如配设于衣物340上，并与电极组310、连接不良检测机构330及控制机构350连接。驱动机构320的电路构成，例如，具有：高压生成电路321，连接至附图中未示出的电源，并生成高压的直流电压；高压整形电路322，连接至该高压生成电路321，并对波形进行整形；以及刺激波形输出电路323，连接至该高压整形电路322及电极组310的各电极，并向电极组310的各电极输出刺激波形。
87.高压生成电路321虽可使所生成的电压值固定，但理想的是被构成为能够由控制机构350来变更所生成的电压值。高压整形电路322虽可使整形后的波形固定，但理想的是被构成为能够由控制机构350来变更波形。刺激波形输出电路323例如被构成为使电极组310中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性，依序切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向各电极之间施加电压。
88.连接不良检测机构330检测在向电极组310提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良。电连接不良可举出例如：电极组310的各电极有配线切断、或从利用者的身体上剥离、接触不良。
89.连接不良检测机构330的电路构成可举出例如图13所示的构成。连接不良检测机构330例如具有作为发射极接地的npn双极晶体管331，且npn双极晶体管331的基极上连接有与刺激波形输出电路323的各电极对应的low侧开关组323a。由此，连接不良检测机构330中，例如，如图13所示，在与刺激波形输出电路323的各电极对应的low侧开关组323a及high侧开关组323b全部为打开状态，且未向电极组310提供能量时，npn双极晶体管331的集电极变为high，从而可自集电极得到high的状态检测信号。
90.另外，例如，如图14所示，在刺激波形输出电路323的high侧开关组323b中，与第一电极311对应的开关形成关闭状态，其他开关形成打开状态，且，在low侧开关组323a中，与第二电极312对应的开关形成关闭状态，其他开关形成打开状态，使第一电极311为第一极性，第二电极312为第二极性，并向电极组310提供能量时，电流在第一电极311与第二电极312之间流过利用者的身体，向npn双极晶体管331的基极施加电位，集电极电流流动，集电极变为low，从而可自集电极得到low的状态检测信号。即，集电极的状态检测信号与未向电极组310提供能量时为不同信号位准的信号。
91.但是，与图14相同，即使在使第一电极311为第一极性，第二电极312为第二极性，并向电极组310提供能量时，在第一电极311上存在因剥落等而导致电连接不良的情况下，便如图15所示，电流也不会在第一电极311与第二电极312之间流动，从而不会向利用者提供电刺激，因此不会向npn双极晶体管331的基极施加电位，集电极变为high，从而可自集电极得到high的状态检测信号。即，集电极的状态检测信号是与未向电极组310提供能量时相同的信号。由此，集电极的状态信号根据向电极组310提供能量时是否向利用者提供电刺激而不同。
92.如此一来，连接不良检测机构330被构成为：通过检测npn双极晶体管331的集电极的状态检测信号来检测在向电极组310提供能量时是否向利用者提供电刺激，并检测电连接不良。此外，上述说明，虽然是对于在刺激波形输出电路323的high侧开关组323b中，使与作为第一极性的电极对应的开关为关闭状态，在low侧开关组323a中，使与作为第一极性的电极对应的开关为打开状态的情况进行说明，但在low侧开关组323a中，使与作为第一极性
的电极对应的开关为关闭状态，在high侧开关组323b中，使与作为第一极性的电极对应的开关为打开状态的情况也相同。
93.连接不良检测机构330例如配设于衣物340上，并与驱动机构320及控制机构350连接。连接不良检测机构330理想的是例如被构成为：若检测到电连接不良，便向控制机构350输出不良信号。
94.衣物340只要为穿在身上的物品，便可为任意物品。例如，可为如图11所示的运动衫或t恤等覆盖躯干的物品，但也可为缠绕在腹部的带状或条状。此外，虽然图11中示出无袖的衣物，但也可以有袖，另外，也可具有不仅覆盖上半身，也覆盖下半身的部分。另外，衣物340理想为由具有伸缩性的材料构成。这是因为能够使电极组310与身体贴合。
95.控制机构350理想的是被构成为：根据在电连接不良时与电连接正常时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示该电极。例如被构成为：当在使电极组310中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性并提供能量时，电连接变得不良，且在切换作为第一极性的电极时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第一极性的电极存在电连接不良；当在切换作为第二极性的电极时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第二极性的电极存在电连接不良。
96.控制机构350例如被构成为：不配设于衣物340上，而是能够放在手边来进行控制。控制机构350与驱动机构320及连接不良检测机构330可通过有线连接，亦可通过无线连接。此外，控制机构350理想的是设有例如指示驱动机构320进行驱动及停止的开关。
97.此外，电极组310的各电极例如可由导电体构成，所述导电体在基材上附着有导电性高分子。构成基材的材料可为任意材料，但理想为纤维，例如，理想为包含由蚕丝及棉花等天然纤维、以及合成纤维等化学纤维所成者中的至少一种。导电性高分子，理想可举出例如聚3,4
‑
乙烯二氧噻吩(pedot)。导电体例如能够通过利用氧化剂使附着于基材上的导电性高分子的单体聚合来获得。此时，用于使导电性高分子表现出导电性的掺杂剂、或增粘剂亦可与导电性高分子的单体一起附着于基材上。
98.作为氧化剂，理想可举出例如铁盐。作为掺杂剂，理想可举出例如对甲苯磺酸，如果使用对甲苯磺酸的铁盐(pts)，则能够发挥氧化剂及掺杂剂的作用，故更加理想。作为掺杂剂，其他亦可举出：乙腈或三氟乙酸等。增粘剂用于减少导电性高分子的渗出，并促进单体的聚合反应。作为增粘剂，理想为不与导电性高分子的聚合反应进行反应的物质，理想可举出例如：甘油、聚乙二醇、明胶、或多糖类。
99.电极组310的各电极例如能以构成衣物340的纤维作为基材，通过印刷等来附着导电性高分子，从而直接形成在衣物340上，另外，亦可通过将在与衣物340另外准备的基材上附着导电性高分子而形成的导电体粘贴或缝合在衣物340上而配设。关于与电极组310的各电极和驱动机构320连接的导线315，亦可与电极组310相同地构成。
100.该电刺激装置3可如下使用。首先，利用者将衣物340穿在身上，由此把电极组310的各电极配置在身体的规定位置上。接着，通过控制机构350来指示驱动机构320进行驱动。在驱动机构320中，例如，使电极组310中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性，依序切换作为第一极性及第二极性的电极中的至少一者，并向电极组310提供能量。由此，电流在第一极性的一个电极与第二极性的另一个电极之间流动。
101.例如，如图14所示，若使第一电极311为第一极性，第二电极312为第二极性，并向
电极群310提供能量，则电流在第一电极311与第二电极312之间流动，并向利用者提供电刺激。由此，向npn双极晶体管331的基极施加电位，可自集电极得到low的状态检测信号。相对于此，例如，如图15所示，若在第一极性的第一电极311上存在因剥落等而导致的电连接不良，则电流不会在第一电极311与第二电极312之间流动，从而不会向利用者提供电刺激。由此，不会向npn双极晶体管331的基极施加电位，而可自集电极得到high的状态检测信号。
102.连接不良检测机构330中，若利用集电极的状态信号不同的这一点来检测在向电极组310提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测到电连接不良，则例如向控制机构350输出不良信号。控制机构350中，从在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极。例如，当在使第一电极311为第一极性，第二电极312为第二极性时，电连接变得不良，且在将作为第一极性的电极切换至第三电极313时存在电连接的情况下，检测到第一电极311存在电连接不良。此外，例如，当在使第一电极311为第一极性，第二电极312为第二极性时，电连接变得不良，且在将作为第二极性的电极切换至第三电极313时存在电连接的情况下，检测到第二电极312存在电连接不良。控制机构350显示已检测到电连接不良的电极。
103.如此一来根据本实施方式，具有三个以上电极的电极组310之中，切换作为第一极性及第二极性的电极，向电极组310提供能量，并检测在向电极组310提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良，因此可在提供电刺激同时容易地检测到不良。由此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
104.(第四实施方式)
105.图16是表示本发明的第四实施方式的电刺激装置4的构成的附图。该电刺激装置4除了电极组410、驱动机构420及控制机构450的构成不同以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。由此，对于与第三实施方式相同的构成组件赋予相同的附图标记，对于对应的构成组件赋予百位数变为4的附图标记，并省略对相同部分的详细说明。
106.电极组410例如具有与腹部等躯干接触而配置的四个以上的电极。具体而言，例如具有：与上侧右腹直肌对应配置的第一电极411、与上侧左腹直肌对应配置的第二电极412、与下侧右腹直肌对应配置的第三电极413、以及与下侧左腹直肌对应配置的第四电极414。电极组410的其余构成具有与第三实施方式的电极组310相同的构成。
107.驱动机构420除了使电极组410中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组410提供能量以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。例如，理想的是被构成为：使第一电极411、第二电极412、第三电极413、以及第四电极414中的一个或多个为第一极性，剩余一个或多个为第二极性，并配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极。
108.具体而言，例如装上附图中未示出的肌电(emg)信号测量用电极，测量伴随着肌肉收缩时的emg信号，对该信号施以信号处理，由此算出肌肉收缩模式及肌力信息，将所获得的肌肉收缩模式输入到神经网络，机器学习肌肉的动作，并且考虑时序特性，从肌肉收缩状态来算出动作的后验概率。使用基于动态动作模式的后验概率，来对由神经网络算出的后验概率与事先作成的动作能量进行计算，至于使肌肉动作的动作模式是测量在提供事先刺激的能量时的关节角度来构建引起关节运动的电刺激模式，从而可提供使肌肉动作的电刺
激模式的刺激。
109.电刺激模式的构建方法是将emg信号a/d转换而转换成数字信号，在全波整流后于信号处理中以二阶低通滤波器来进行平滑处理。除了在静止时观测到的emg信号以外，各信道的最大值皆进行正规化，从而获得信号。根据肌力信息，由阈值来判定动作传达的有无。在使机器学习的神经网络学习各动作时所测量的肌电模式后，对肌肉的动作构建肌电模式。驱动机构420的其余构成具有与第三实施方式的驱动机构320相同的构成。
110.控制机构450理想的是被构成为：根据在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示该电极。例如被构成为：当在使电极组410中的一个电极为第一极性，另一个电极为第二极性并提供能量时，电连接变得不良，且在切换作为第一极性的电极时或作为第一极性的电极数量增加时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第一极性的电极存在电连接不良；当在切换作为第二极性的电极时或作为第二极性的电极数量增加时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第二极性的电极存在电连接不良。
111.此外，例如被构成为：当在使电极组410中的一个电极为第一极性，其他多个电极为第二极性并提供能量时，电连接变得不良的情况下，检测到作为第一极性的电极存在电连接不良；当在使电极组410中的一个电极为第二极性，其他多个电极为第一极性并提供能量时，电连接变得不良的情况下，检测到作为第二极性的电极存在电连接不良。
112.并且，例如被构成为：当在使电极组410中的多个电极为第一极性，其他多个电极为第二极性并提供能量时，电连接变得不良，且在切换作为第一极性的电极时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第一极性的电极存在电连接不良；当在切换作为第二极性的电极时存在电连接的情况下，检测到在切换前作为第二极性的电极存在电连接不良。控制机构450的其余构成具有与第三实施方式的控制机构350相同的构成。
113.例如，若利用者将衣物340穿在身上，把电极组410的各电极配置在身体的规定位置上，通过控制机构450来指示驱动机构420进行驱动，则该电刺激装置4使电极组410中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组410提供能量。此时，与第三实施方式相同，连接不良检测机构330中，若利用集电极的状态信号不同的这一点来检测在向电极组410提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测到电连接不良，则例如向控制机构450输出不良信号。控制机构450中，根据在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示检测到电连接不良的电极。
114.如此一来根据本实施方式，具有三个以上电极的电极组410之中，切换作为第一极性及第二极性的电极，向电极组410提供能量，并检测在向电极组410提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良，因此可在提供电刺激同时容易地检测到不良。由此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
115.(第五实施方式)
116.图17是表示本发明的第五实施方式的电刺激装置5的构成的附图。图18及图19是用以说明电刺激装置5的作用的附图。该电刺激装置5除了电极组510、驱动机构520、衣物540及控制机构550的构成不同以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。由此，对于与第三实施方式相同的构成组件赋予相同的附图标记，对于对应的构成组件赋予百位数变为
5的附图标记，并省略对相同部分的详细说明。
117.电极组510例如具有与右臂或左臂接触而配置的三个以上的电极。另外，图17至图19示出左臂的情况。具体而言，理想的是具有：与前臂的桡侧腕短伸肌对应配置的第一电极511、与前臂的桡侧腕屈肌对应配置的第二电极512、与肱二头肌对应配置的第三电极513、以及与肱三头肌对应配置的第四电极514。电极组510的其余构成具有与第三实施方式的电极组310相同的构成。
118.驱动机构520除了使电极组510中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组510提供能量以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。例如，理想的是被构成为：使第一电极511、第二电极512、第三电极513、以及第四电极514中的一个或多个为第一极性，剩余一个或多个为第二极性，并配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极。
119.具体而言，例如当前臂做出轻微弯曲的动作的情况下，如图18所示，理想的是使第一电极511为第一极性，剩余其他电极(即第二电极512、第三电极513、以及第四电极514)为第二极性；例如当前臂做出弯曲更大的动作的情况下，如图19所示，理想的是使第一电极511及第三电极513为第一极性，剩余其他电极(即第二电极512及第四电极514)为第二极性。另外，图18及图19中，作为第一极性的电极以网格表示，作为第二极性的电极以颗粒表示。由此，可刺激肌肉，从而有效地辅助或是施加负荷在前臂做出弯曲的动作上。驱动机构520的其余构成具有与第三实施方式的驱动机构320相同的构成。
120.衣物540可举出例如带袖的衣服或袖套。另外，图17至图19示出左臂的袖套的示例。衣物540的其余构成具有与第三实施方式的衣物340相同的构成。控制机构550理想的是被构成为：从在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示该电极。具体而言，理想的是被构成为：与第四实施方式的控制机构450相同地检测存在电连接不良的电极。控制机构550的其余构成具有与第三实施方式的控制机构350相同的构成。
121.例如，若利用者将衣物540穿在身上，把电极组510的各电极配置在身体的规定位置上，通过控制机构550来指示驱动机构520进行驱动，则该电刺激装置5使电极组510中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组510提供能量。此时，与第三实施方式相同，连接不良检测机构330中，若利用集电极的状态信号不同的这一点来检测在向电极组510提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测到电连接不良，则例如向控制机构550输出不良信号。控制机构550中，从在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示检测到电连接不良的电极。
122.如此一来根据本实施方式，具有三个以上电极的电极组510之中，切换作为第一极性及第二极性的电极，向电极组510提供能量，并检测在向电极组510提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良，因此可在提供电刺激同时容易地检测到不良。由此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
123.(第六实施方式)
124.图20是表示本发明的第六实施方式的电刺激装置6的构成的附图。该电刺激装置6
除了电极组610、驱动机构620、衣物640以及控制机构650的构成不同以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。由此，对于与第三实施方式相同的构成组件赋予相同的附图标记，对于对应的构成组件赋予百位数变为6的附图标记，并省略对相同部分的详细说明。
125.电极组610例如具有与右脚或左脚接触而配置的三个以上的电极。具体而言，理想的是具有：与股二头肌对应配置的第一电极611、与股四头肌对应配置的第二电极612、与小腿三头肌对应配置的第三电极613、以及与胫骨前肌对应配置的第四电极614。另外，图20示出分别对右脚及左脚配置第一电极611、第二电极612、第三电极613以及第四电极614的情况。电极组610的其余构成具有与第三实施方式的电极组310相同的构成。
126.驱动机构620除了使电极组610中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组610提供能量以外，其余皆具有与第三实施方式相同的构成。例如，理想的是被构成为：使第一电极611、第二电极612、第三电极613、以及第四电极614中的一个或多个为第一极性，剩余一个或多个为第二极性，并配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极。
127.具体而言，例如，如图20所示，在膝盖做出抬起的动作的情况下，理想的是使第一电极611为第一极性，剩余其他电极(即第二电极612、第三电极613、以及第四电极614)为第二极性；在伸出腿做出踢的动作的情况下，理想的是使第二电极612及第三电极613为第一极性，剩余其他电极(即第一电极611及第四电极614)为第二极性。由此，可刺激肌肉，从而有效地辅助或是施加负荷在做出走路或跑步的动作上。另外，图20中，在左脚的膝盖做出抬起的动作，伸出右脚做出踢的动作的情况下，作为第一极性的电极以网格表示，作为第二极性的电极以颗粒表示。此外，图20示出右脚的驱动机构620及连接不良检测机构330配置在右脚外侧，左脚的驱动机构620及连接不良检测机构330配置在左脚外侧的情况。驱动机构620的其余构成具有与第三实施方式的驱动机构320相同的构成。
128.衣物640可举出例如紧身裤等带裆衣物。衣物640的其余构成具有与第三实施方式的衣物340相同的构成。控制机构650理想的是被构成为：从在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示该电极。具体而言，理想的是被构成为：与第四实施方式的控制机构450相同地检测存在电连接不良的电极。
129.例如，若利用者将衣物640穿在身上，把电极组610的各电极配置在身体的规定位置上，通过控制机构650来指示驱动机构620进行驱动，则该电刺激装置6使电极组610中的一个或多个电极为第一极性，另一个或多个电极为第二极性，配合肌肉的动作模式来选择并切换作为第一极性及第二极性的电极，并向电极组610提供能量。此时，与第三实施方式相同，连接不良检测机构330中，若利用集电极的状态信号不同的这一点来检测在向电极组610提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测到电连接不良，则例如向控制机构650输出不良信号。控制机构650中，从在电连接不良时与电连接时作为第一极性或第二极性的电极的关系来检测存在电连接不良的电极，并显示检测到电连接不良的电极。
130.如此一来根据本实施方式，具有三个以上电极的电极组610之中，切换作为第一极性及第二极性的电极，向电极组610提供能量，并检测在向电极组610提供能量时是否向利用者提供电刺激，从而检测电连接不良，因此可在提供电刺激同时容易地检测到不良。由
此，当产生电极的剥落或接触不良时，可以在利用过程中立即修复。
131.以上，虽举出实施方式来对本发明进行说明，但本发明并不限于上述实施方式，而可做各种变形。例如，虽然在上述实施方式中对于电极组10、210、310、410、510、610配设于衣物40、340、540、640上的情况进行说明，但亦可以将电极组10、210、310、410、510、610的各电极个别直接配设于身体上，此外，亦可以将电极组10、210、310、410、510、610以能够配置在身体的规定位置的方式一起配设于配设部件上，并将配设部件固定在身体上，从而将电极组10、210、310、410、510、610一起配置在身体的规定位置上。
132.另外，虽然在上述实施方式中对电极组10、210、310、410、510、610具有三个或四个电极的情况进行了具体的说明，但本申请发明能够适用于至少具有三个电极的情况，即使电极组10、210、310、410、510、610的电极数量为五个以上，也能够获得相同的效果。
133.而且，虽然在上述实施方式中对电极的配设位置进行了具体的说明，但无论电极的配置位置如何，本申请发明都能够任意应用。例如，可将电极配置在腹部的其他位置，此外，不限于腹部，也可配置在背面，亦可配置在背面及腹部。甚至，也可配置在手臂或腿部的其他位置。
134.此外，虽然在上述实施方式中也对各构成组件进行了具体的说明，但可不具备所有的构成组件，也可具备其他构成组件。
135.附图标记说明：
136.1、2、3、4、5、6
…
电刺激装置；
137.10、210、310、410、510、610
…
电极组；
138.11、211、311、411、511、611
…
第一电极；
139.12、212、312、412、512、612
…
第二电极；
140.13、213、313、413、513、613
…
第三电极；
141.214、414、514、614
…
第四电极；
142.15、315
…
导线；
143.20、220、320、420、520、620
…
驱动机构；
144.21、321
…
高压生成电路；
145.22、322
…
高压整形电路；
146.23、323
…
刺激波形输出电路；
147.30、330
…
连接不良检测机构；
148.40、340、540、640
…
衣物；
149.50、350、450、550、650
…
控制机构。