筋疲労低減装置
【課題】筋疲労を高精度に判定して、その筋疲労を効率的に軽減できる筋疲労低減装置を提供する。
【解決手段】制御部１０の体液量比算出部１５で、対象者２０の異なる２個所の部位（腰部とふくらはぎ部）の生体インピーダンスを計測し、筋疲労判定部１７で、生体インピーダンスの比率の変化をもとに筋疲労度を判定する。そして、筋刺激部１９により、生体インピーダンスの測定対象とした部位の筋とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位よりも心臓から見て遠位にある筋に刺激を与え、筋疲労を効率的に低減する。
【解決手段】制御部１０の体液量比算出部１５で、対象者２０の異なる２個所の部位（腰部とふくらはぎ部）の生体インピーダンスを計測し、筋疲労判定部１７で、生体インピーダンスの比率の変化をもとに筋疲労度を判定する。そして、筋刺激部１９により、生体インピーダンスの測定対象とした部位の筋とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位よりも心臓から見て遠位にある筋に刺激を与え、筋疲労を効率的に低減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋疲労低減装置に係り、特に筋肉の疲労状態を判定して、その疲労を回復させる筋疲労低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常的に筋肉を使うスポーツ選手等が筋力の回復や増進を行う際、その際の筋肉の疲労状態を的確に知る必要がある。例えば、特許文献１は、筋疲労を客観的に評価するために、対象とする筋肉の生体インピーダンスと筋電図とを計測し、これら生体インピーダンスと筋電図の変化率から筋疲労度を判定する技術を提案している。また、特許文献２は、むくみの発生し易い部位、例えば、ふくらはぎのむくみ状態を検出して、その部位を対象にエアバッグの膨張圧を調整してマッサージの強さや時間を制御することで、むくみの改善効果を狙ったエア式のマッサージ機を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４９７８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の筋疲労測定装置では、筋疲労が生じると筋の血液やリンパ液等の体液組織が変化することに着目し、その変化を生体インピーダンスとして計測している。ここでは、生体インピーダンスは個体差が大きいため、変化の絶対値では評価が難しいことから、筋電位（筋を動かしたときに発生する電気信号）を同時に計測し、生体インピーダンスと筋電位の変化率を算出して筋疲労度を判定している。しかし、筋をそれほど使用しない状態、例えば、長い時間、着座している状態では、僅かな筋電位の変化しか観測されない。そのため、特許文献１では、同じ姿勢を保持したまま着座している場合の筋疲労の判定精度が低いという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載のマッサージ機による筋刺激方法では、筋疲労の生じ易い部位をエアバッグの膨張圧の強さ、時間等を組み合わせながら直接、刺激することにより、筋疲労の低減を図っている。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、疲労の生じている筋を直接、刺激するので筋疲労感の一時的な軽減を実感できても、筋に損傷を与え易く、それが炎症となって、さらに強く筋を刺激しなければならないという悪循環（いわゆる、揉み返し現象）に陥る問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、長時間、着座することによって引き起こされる筋疲労を効率的に軽減できる筋疲労低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る筋疲労低減装置は、対象者の予め定めた測定部位の体液量に応じた物理量を計測する物理量計測手段と、前記物理量計測手段で計測された物理量に基づいて、予め定めた筋疲労判定対象部位の筋疲労度を算出する筋疲労度算出手段と、前記筋疲労度算出手段で算出された筋疲労度が予め定めた所定の閾値よりも高い場合に、前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定する筋疲労判定手段と、前記筋疲労判定手段により前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定された場合に、対象者の心臓を基準として遠位にある部位であって前記筋疲労判定対象部位とは異なり、かつ体液量の過剰な部位より体液量の不足した部位へ体液移動を促すことが可能な部位の筋を刺激する刺激手段と、を備える。
【０００８】
このような構成とすることで、対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることができ、筋疲労判定対象部位の筋疲労度を精度良く判定するとともに、筋疲労の生じている部位と刺激を与える部位とを明確に区別して、効率的に体液のアンバランスを解消でき、しかも、筋疲労の生じている部位の炎症を防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位である第１の測定部位、及び該第１の測定部位よりも遠位にある第２の測定部位を含む、少なくとも２箇所の部位であることを特徴とする。また、前記第１の測定部位は対象者の腰部、背中、及び臀部のいずれかの部位であり、前記第２の測定部位は対象者のふくらはぎ部である。また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位以外の部位であって該対象者の心臓を基準として遠位にある少なくとも２箇所の部位である。このように、少なくとも２箇所の部位を測定部位とすることで、筋疲労度判定の個体差を排除できる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、前記物理量として前記少なくとも２箇所の部位各々の体液量を示す生体インピーダンスを計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された生体インピーダンスの比率に基づいて前記筋疲労度を算出することを特徴とする。これにより、異なる測定部位での体液量に応じた物理量をもとに、対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、前記物理量として体液量に応じて変化するふくらはぎ部の周囲長を計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された前記ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて前記筋疲労度を算出する。これにより、ふくらはぎ部の周囲長の変化率という相対比率を筋疲労指標として、筋疲労判定対象部位の筋疲労度を精度良く判定することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、着座状態にある対象者に対して前記計測を行い、前記刺激手段は、着座状態にある対象者の大腿部の筋を刺激することを特徴とする。これにより、長時間、同じ姿勢を保持したまま着座状態にある者の筋疲労を的確に判断し、筋疲労が生じている部位の体液量の回復を効果的に行える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る筋疲労低減装置は、対象者の少なくとも２箇所の測定部位の体液量を計測して、その対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることで、筋疲労度を精度良く判定し、その筋疲労を効率的に軽減できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る筋疲労低減装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る筋疲労低減装置を模式的に表した図である。
【図３】実施形態に係る筋疲労低減装置において筋疲労を判定し、低減する制御手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る筋疲労低減装置における筋疲労の判定閾値と筋刺激との関係を示すグラフである。
【図５】変形例に係る筋疲労低減装置における筋疲労度の判定及び低減の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る筋疲労低減装置の全体構成を示すブロック図である。また、図２は、筋疲労低減装置を車両運転者の筋疲労低減に適用した実施形態を模式的に表した図である。図１に示す筋疲労低減装置１において、制御部１０は、筋疲労の被測定者であって、筋疲労の低減対象となる者（以下、単に対象者２０という）の第１の部位の体液量を測定するため、電極３１ａ，３１ｂが接続された第１の体液量測定部１１と、対象者２０の第２の部位の体液量を測定するため電極３３ａ，３３ｂが接続された第２の体液量測定部１２と、これら第１の体液量測定部１１及び第２の体液量測定部１２からの測定結果が入力される体液量比算出部１５と、疲労判定対象部位における筋疲労度を判定する筋疲労判定部１７と、筋疲労判定部１７による筋疲労度の判定結果を受けて、対象者２０の特定の筋に刺激を与えるための筋刺激部１９とを備えて構成される。この筋刺激部１９は、コンプレッサ３８を制御して、そのコンプレッサ３８に接続されたエアバッグ３５の内圧を調整し、振動させることで、対象者２０に筋刺激を与える。
【００１６】
なお、制御部１０は、図示を省略するが、筋疲労低減装置１全体の制御を司る、例えばマイクロプロセッサと、オペレーティングシステム（ＯＳ）等の基本プログラムや筋疲労低減の制御手順を示すプログラム等が格納された記憶媒体である読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、筋疲労低減の制御等に用いる各種データを一時的に記憶する記憶媒体である随時読出し／書込みメモリ（ＲＡＭ）とを備える。
【００１７】
本実施形態に係る筋疲労低減装置１は、例えば、事務職に従事する対象者や車両の運転者等、長時間、同じ姿勢を保持したまま着座することの多い対象者の筋疲労度を計測するとともに、その筋疲労を低減する装置である。このような長時間の着座による筋疲労は、筋にある体液（例えば、血液、リンパ液等）が適正に循環しないことによって引き起こされると考えられる。すなわち、本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、静的な着座状態では、重力の影響により上半身では体液不足、下半身では体液過剰となる体液移動が生じ、このような体液の偏りが筋疲労の主原因となっていることに着目して、筋疲労低減の対象者２０の体液量を少なくとも２箇所の異なる部位において測定する。具体的には、長時間の着座により筋疲労が生じやすい腰部（第１の部位）とふくらはぎ部（第２の部位）を筋疲労の測定対象部位とする。そして、第１の体液量測定部１１により対象者２０の第１の部位における体液量を測定し、第２の体液量測定部１２によって対象者２０の第２の部位における体液量を測定する。
【００１８】
また、筋疲労低減装置１では、腰部とふくらはぎ部の体液量を示す生体量として、それぞれの部位における電気インピーダンス（生体インピーダンスともいう）を計測する。ここでは、第１の体液量測定部１１によって腰部（第１の部位）の電気インピーダンスを測定し、第２の体液量測定部１２により、ふくらはぎ部（第２の部位）の電気インピーダンスを測定する。体液量比算出部１５は、得られた腰部の電気インピーダンスとふくらはぎ部の電気インピーダンスの比を算出する。このように対象部位の電気インピーダンスを計測し、それらの比を算出するのは、体液には、血液、リンパ液、間質液、及び細胞内液等があり、これらの体液が生体組織中に多くなると、その抵抗値（インピーダンス）が低下する、ということを利用している。
【００１９】
上述したように、長時間の静的な着座状態では、重力が体液循環に大きな影響を与える。腰部においては、特にリンパ液や間質液等が流出してインピーダンスが増加するのに対して、ふくらはぎ部では、逆に体液が流入してインピーダンスが減少する。したがって、筋疲労の原因となる体液循環の不全（体液のアンバランス）は、部位により逆の生理現象として観測され、上記の異なる２つの部位における体液量についての電気インピーダンスの比（これを以降において、筋疲労指標ともいう）は、体液循環の不全に伴う体液量の変化により増加する。そこで、筋疲労低減装置１の筋疲労判定部１７は、体液量比算出部１５より入力された筋疲労指標を所定の閾値と比較し、体液のバランス状態をもとに疲労判定対象部位（例えば、腰部）の筋疲労度を判定する。
【００２０】
筋疲労低減装置１の筋刺激部１９は、筋疲労判定部１７における筋疲労判定の結果をもとに、対象者２０の所定の部位（ここでは、大腿二頭筋）に刺激を与える。筋疲労判定部１７において、筋疲労指標が所定の閾値（筋疲労の判定閾値）よりも大きいと判定された場合、図２に示すように、対象者２０の大腿部２５の大腿二頭筋と車両のシートクッション３４との間に配置したエアバッグ３５の内圧をコンプレッサ３８で調整することで、エアバッグ３５を振動させる。そして、エアバッグ３５の振動によって大腿二頭筋を動かすように刺激を与える。なお、刺激を与える部位は、電気インピーダンスを測定する筋とは異なる筋であって、かつ、体液量の不足した筋よりも心臓を基準として遠位にある筋とする。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、対象者２０の腰部２１の皮膚上に電極３１ａ，３１ｂを貼り、ふくらはぎ部２３の皮膚上に電極３３ａ，３３ｂを貼る。より具体的には、腰部２１では腰腸肋筋に、一定の距離をおいて一対の電極３１ａ，３１ｂを貼り、ふくらはぎ部２３では外側排腹筋に、一定の距離をおいて一対の電極３３ａ，３３ｂを貼る。そして、第１の体液量測定部１１内に設けた定電圧源４１より、電極３１ａ，３１ｂを介して、腰部２１に対して微弱の交流電流を流し、第２の体液量測定部１２内に設けた定電圧源４３より、電極３３ａ，３３ｂを介して、ふくらはぎ部２３に微弱の交流電流を流す。ここでは、腰部２１とふくらはぎ部２３に対して、定電圧源４１，４３より、例えば、周波数５０ｋＨｚの一定電圧を印加しながら、０．５ｍＡ程度の微弱の交流電流を流す。そして、このような交流電流を流すと同時に、第１の体液量測定部１１内に設けた第１の計測器５１で、腰部２１の生体インピーダンスを測定し、第２の体液量測定部１２内に設けた第２の計測器５３で、ふくらはぎ部２３の生体インピーダンスを測定する。
【００２２】
次に、本実施形態に係る筋疲労低減装置において対象者の筋疲労状態を判定し、それを低減するための制御方法について説明する。図３は、本実施形態に係る筋疲労低減装置において筋疲労を判定し、それを低減するプログラムの制御手順を示すフローチャートである。また、図４は、本実施形態に係る筋疲労低減装置１における、対象者の筋疲労の判定閾値と筋刺激との関係を示すグラフである。図３のステップＳ１１で、制御部１０の第１の体液量測定部１１によって対象者の腰部（第１の部位）の生体インピーダンスを測定するとともに、第２の体液量測定部１２により、ふくらはぎ部（第２の部位）の生体インピーダンスを測定する。ここで得られた生体インピーダンスは、腰部及びふくらはぎ部それぞれにおける生体組織の体液量に応じた、生体量としての電気インピーダンスである。
【００２３】
ステップＳ１３では、制御部１０の体液量比算出部１５において、上記のステップＳ１１で計測された腰部における体液量についての生体インピーダンス（Ｒ１とする）と、ふくらはぎ部における体液量についての生体インピーダンス（Ｒ２とする）との比Ｒ１／Ｒ２を算出する。続くステップＳ１５において、制御部１０の筋疲労判定部１７は、体液量比算出部１５より入力されたインピーダンス比Ｒ１／Ｒ２（以降において、このインピーダンス比を筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２という）を所定の判定閾値（図４のＦｔｈ）と比較して、疲労判定対象部位（例えば、腰部）の筋疲労度を判定する。このステップＳ１５では、筋疲労指標が判定閾値よりも大きい場合（ＦＲ１-Ｒ２＞Ｆｔｈが成立するとき）、筋疲労が生じていると判定する。
【００２４】
上記のステップＳ１５で、筋疲労が生じていると判定された場合、制御部１０の筋刺激部１９は、ステップＳ１７において、図２を参照して上述したように、対象者２０の大腿二頭筋と車両のシートクッション３４との間に配置したエアバッグ３５を振動させることによって、大腿二頭筋への刺激を開始する。この大腿二頭筋への刺激の開始は、図４に示す着座時間の経過のうち、点ａの時点に対応する。その後、制御部１０は、処理を再度、ステップＳ１１に戻し、上記と同様に各部位（腰部とふくらはぎ部）の生体インピーダンスを測定する。そして、続くステップＳ１３で、それらの部位の生体インピーダンス比Ｒ１／Ｒ２を算出した後、ステップＳ１５において、筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２と判定閾値Ｆｔｈとを比較し、疲労判定対象部位の筋疲労度を判定する。ステップＳ１５で、対象者２０の疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定されれば、ステップＳ１７において、大腿二頭筋への刺激を継続する。このように、刺激を与える部位を大腿二頭筋とするのは、電気インピーダンスを測定する部位の筋（つまり、疲労計測対象部位の筋）とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位の筋（ここでは、腰腸肋筋）よりも心臓を基準として遠位にあり、しかも、相対的に太い筋だからである。
【００２５】
ステップＳ１５で、対象者２０の疲労判定対象部位が筋疲労状態にないと判定された場合には、制御部１０の筋疲労判定部１７は、ステップＳ２１において、現在の筋刺激の有無を判定する。筋刺激がある場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ２３において、筋刺激部１９による筋刺激を終了する。この筋刺激の終了は、図４に示す着座時間の経過のうち、点ｂの時点に対応する。そして、制御部１０は、処理をステップＳ１１に戻して、再び筋疲労状態の有無の判定処理に入る。一方、ステップＳ２１において、筋刺激がないと判定された場合には、制御部１０は、処理をステップＳ１１に戻し、筋疲労の有無を判定する処理に移行する。
【００２６】
このように、本実施形態に係る筋疲労低減装置１は、対象者２０が筋疲労状態にあると判定されてから、その筋疲労が低減した状態になったと判定されるまでの間、すなわち、筋疲労指標（ＦＲ１-Ｒ２）＞判定閾値（Ｆｔｈ）となっている、図４において矢印で示すａからｂの期間、大腿二頭筋への刺激が継続される。なお、上記のように、ＦＲ１-Ｒ２＞Ｆｔｈが成立する間、連続して筋刺激を与えてもよいし、あるいは、その間、間欠的に筋刺激を与えるようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、筋刺激部１９による対象者２０への筋刺激によって、筋肉ポンプ作用を発現させることにより、心臓を基準として遠い側の部位から心臓を基準として近い側の部位へ体液を効果的に戻している。その結果、ふくらはぎ部２３の体液量が減少するとともに、腰部２１の体液量が増加する。筋肉ポンプ作用とは、心臓から送られてくる血液やそれに伴うリンパ液を、筋肉が活動することにより心臓側へ戻す作用である。ここでは、例えば、体液が不足して痛みや痺れを自覚する腰部２１に対して、大腿部を外部刺激により活動させることにより筋肉ポンプ作用を働かせ、腰部２１の体液量を回復させるとともに、ふくらはぎ部２３のむくみを解消することで、筋疲労を効率的に低減している。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態に係る筋疲労低減装置では、生体の少なくとも２個所の部位、例えば、腰部とふくらはぎ部を対象として、それらの部位の体液量を示す生体インピーダンスの比率の変化をもとに筋疲労度を判定する。こうすることで、筋疲労度の計測結果に対する個体差を排除できるとともに、全身的な体液貯留の偏りを知ることができるので、従来の局所的な生体インピーダンスのみで疲労度を評価するよりも筋疲労の検出精度を向上できる。
【００２９】
また、筋疲労が生じている場合、生体インピーダンスの測定対象とした部位の筋とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位よりも心臓を基準として遠位にある筋に刺激を与える。このような構成とすることで、筋肉ポンプ作用という生理機能を有効に活用することができ、体液量の過剰な生体組織から体液量の不足した生体組織へ体液を移動させることが可能となる。すなわち、疲労し易い腰部やふくらはぎ部の筋が、直接、刺激を受けないので、腰部やふくらはぎ部の炎症等の回避のみならず、筋肉ポンプ作用の強い大腿二頭筋のごとく太い筋を刺激することで、効率的に体液を心臓側へ戻すことができる。その結果、対象部位の体液組織が正常に戻り、筋疲労を回復することが可能となる。
【００３０】
＜変形例＞
上述した実施形態では、筋疲労度の測定対象部位として、対象者２０の腰部とふくらはぎ部とにおける体液量についての生体インピーダンスを計測しているが、筋疲労度の測定対象部位はこれに限定されない。例えば、腰部に代えて、背中や臀部等、心臓よりも下側の部位を判定対象部位としてもよい。また、筋疲労度の判定対象部位（例えば、腰部）よりも遠位にある少なくとも２箇所を、筋疲労度の測定対象部位としてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、生体インピーダンスの計測に周波数５０ｋＨｚの交流電圧信号を使用したが、信号の周波数は、これに限定されず、例えば、１０００ｋＨｚの交流信号としてもよい。５０ｋＨｚの信号による計測では、リンパ液、間質液等の細胞外液に関連するインピーダンスを計測できるが、１０００ｋＨｚの交流信号によって、細胞外液に関連するインピーダンスに加えて細胞内液のインピーダンスを計測できる。さらには、５０ｋＨｚの信号による計測値と１０００ｋＨｚによる計測値との比率を算出して、それを筋疲労指標としてもよい。この場合、筋疲労指標により、細胞内液及び細胞外液の全体に対する細胞外液の量を取得できる。
【００３２】
また、上記実施形態では、測定対象部位（腰部とふくらはぎ部）の皮膚に電極を貼って、その部位の生体インピーダンスを計測しているが、計測方法は、これに限定されない。例えば、電磁コイルを測定対象部位の筋組織に近接させ、磁界によってその筋組織に発生する渦電流を利用して、非接触で生体インピーダンスを計測してもよい。これは、電磁コイルを筋組織に近接させると、筋に発生する渦電流が、その筋のインピーダンスの影響を受けることを利用している。この場合、筋に対してコイル軸方向を合わせて電磁コイルを配置し、電磁コイルのインダクタンス変化に伴う出力電圧を測定することで、筋のインピーダンスを計測する。
【００３３】
さらに、上述した実施形態では、計測部位における体液量を電気インピーダンスによって求めているが、体液量の計測は、これに限定されない。例えば、ふくらはぎ部では、着座している状態で体液量が過剰になりやすく、体液量の増加によりその周囲長も増大するので、ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて筋疲労度を求めるようにしてもよい。図５は、ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づく筋疲労度の判定と、その筋疲労低減の制御手順を示すフローチャートである。図５のステップＳ５１で、対象者のふくらはぎ部を、例えば、歪ゲージ付きの線で巻き、ふくらはぎ部の周囲長を計測する。続くステップＳ５３で、ふくらはぎ部の周囲長の変化率を求める。ここでは、ふくらはぎ部の周囲長の変化を歪ゲージの電圧変化として捉える。そして。ステップＳ５５では、ステップＳ５３で求めた周囲長の変化率を予め定めた基準値と比較して、周囲長の変化率が基準値よりも大きい場合、筋疲労が生じていると判定する。しかし、周囲長の変化率が基準値以下であれば、筋疲労は生じていないと判定する。なお、ステップＳ５７，Ｓ６１，Ｓ６３の処理は、図３のステップＳ１７，Ｓ２１，Ｓ２３と同じであるため、ここでは、それらの説明を省略する。
【００３４】
また、上記実施形態では、対象者の大腿二頭筋と車両のシートクッションとの間に配置したエアバッグを振動させて、大腿二頭筋に筋刺激を与えているが、筋刺激方法は、これに限定されない。例えば、大腿二頭筋の皮膚上に電極を貼り、その電極に低周波の電圧を印加して微弱な電流を流すことで、電気的な刺激により筋を活動させる構成としてもよい。
【００３５】
さらには、上記実施形態において、対象者の特定部位の筋疲労度を判定する際、測定対象部位である腰部とふくらはぎ部それぞれの生体インピーダンスＲ１，Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２を筋疲労指標として、その筋疲労指標を閾値と比較しているが、これに限定されない。例えば、生体インピーダンスの比Ｒ２／Ｒ１を筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２として算出し、この筋疲労指標が所定の判定閾値Ｆｔｈよりも小さい場合（ＦＲ１-Ｒ２＜Ｆｔｈが成立するとき）、対象者の特定部位に筋疲労が生じていると判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１ 筋疲労低減装置
１０ 制御部
１１ 第１の体液量測定部
１２ 第２の体液量測定部
１５ 体液量比算出部
１７ 筋疲労判定部
１９ 筋刺激部
２０ 対象者
２１ 腰部
２３ ふくらはぎ部
２５ 大腿部
３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ 電極
３４ シートクッション
３５ エアバッグ
３８ コンプレッサ
４１，４３ 定電圧源
５１ 第１の計測器
５３ 第２の計測器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋疲労低減装置に係り、特に筋肉の疲労状態を判定して、その疲労を回復させる筋疲労低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常的に筋肉を使うスポーツ選手等が筋力の回復や増進を行う際、その際の筋肉の疲労状態を的確に知る必要がある。例えば、特許文献１は、筋疲労を客観的に評価するために、対象とする筋肉の生体インピーダンスと筋電図とを計測し、これら生体インピーダンスと筋電図の変化率から筋疲労度を判定する技術を提案している。また、特許文献２は、むくみの発生し易い部位、例えば、ふくらはぎのむくみ状態を検出して、その部位を対象にエアバッグの膨張圧を調整してマッサージの強さや時間を制御することで、むくみの改善効果を狙ったエア式のマッサージ機を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４９７８９号公報
【特許文献２】特開２００６−１７５０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載の筋疲労測定装置では、筋疲労が生じると筋の血液やリンパ液等の体液組織が変化することに着目し、その変化を生体インピーダンスとして計測している。ここでは、生体インピーダンスは個体差が大きいため、変化の絶対値では評価が難しいことから、筋電位（筋を動かしたときに発生する電気信号）を同時に計測し、生体インピーダンスと筋電位の変化率を算出して筋疲労度を判定している。しかし、筋をそれほど使用しない状態、例えば、長い時間、着座している状態では、僅かな筋電位の変化しか観測されない。そのため、特許文献１では、同じ姿勢を保持したまま着座している場合の筋疲労の判定精度が低いという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載のマッサージ機による筋刺激方法では、筋疲労の生じ易い部位をエアバッグの膨張圧の強さ、時間等を組み合わせながら直接、刺激することにより、筋疲労の低減を図っている。しかしながら、特許文献２に記載の方法では、疲労の生じている筋を直接、刺激するので筋疲労感の一時的な軽減を実感できても、筋に損傷を与え易く、それが炎症となって、さらに強く筋を刺激しなければならないという悪循環（いわゆる、揉み返し現象）に陥る問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、長時間、着座することによって引き起こされる筋疲労を効率的に軽減できる筋疲労低減装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る筋疲労低減装置は、対象者の予め定めた測定部位の体液量に応じた物理量を計測する物理量計測手段と、前記物理量計測手段で計測された物理量に基づいて、予め定めた筋疲労判定対象部位の筋疲労度を算出する筋疲労度算出手段と、前記筋疲労度算出手段で算出された筋疲労度が予め定めた所定の閾値よりも高い場合に、前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定する筋疲労判定手段と、前記筋疲労判定手段により前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定された場合に、対象者の心臓を基準として遠位にある部位であって前記筋疲労判定対象部位とは異なり、かつ体液量の過剰な部位より体液量の不足した部位へ体液移動を促すことが可能な部位の筋を刺激する刺激手段と、を備える。
【０００８】
このような構成とすることで、対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることができ、筋疲労判定対象部位の筋疲労度を精度良く判定するとともに、筋疲労の生じている部位と刺激を与える部位とを明確に区別して、効率的に体液のアンバランスを解消でき、しかも、筋疲労の生じている部位の炎症を防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位である第１の測定部位、及び該第１の測定部位よりも遠位にある第２の測定部位を含む、少なくとも２箇所の部位であることを特徴とする。また、前記第１の測定部位は対象者の腰部、背中、及び臀部のいずれかの部位であり、前記第２の測定部位は対象者のふくらはぎ部である。また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位以外の部位であって該対象者の心臓を基準として遠位にある少なくとも２箇所の部位である。このように、少なくとも２箇所の部位を測定部位とすることで、筋疲労度判定の個体差を排除できる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、前記物理量として前記少なくとも２箇所の部位各々の体液量を示す生体インピーダンスを計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された生体インピーダンスの比率に基づいて前記筋疲労度を算出することを特徴とする。これにより、異なる測定部位での体液量に応じた物理量をもとに、対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、前記物理量として体液量に応じて変化するふくらはぎ部の周囲長を計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された前記ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて前記筋疲労度を算出する。これにより、ふくらはぎ部の周囲長の変化率という相対比率を筋疲労指標として、筋疲労判定対象部位の筋疲労度を精度良く判定することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の筋疲労低減装置において、前記物理量計測手段は、着座状態にある対象者に対して前記計測を行い、前記刺激手段は、着座状態にある対象者の大腿部の筋を刺激することを特徴とする。これにより、長時間、同じ姿勢を保持したまま着座状態にある者の筋疲労を的確に判断し、筋疲労が生じている部位の体液量の回復を効果的に行える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る筋疲労低減装置は、対象者の少なくとも２箇所の測定部位の体液量を計測して、その対象者の全身的な体液貯留の偏りを知ることで、筋疲労度を精度良く判定し、その筋疲労を効率的に軽減できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る筋疲労低減装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る筋疲労低減装置を模式的に表した図である。
【図３】実施形態に係る筋疲労低減装置において筋疲労を判定し、低減する制御手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る筋疲労低減装置における筋疲労の判定閾値と筋刺激との関係を示すグラフである。
【図５】変形例に係る筋疲労低減装置における筋疲労度の判定及び低減の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る筋疲労低減装置の全体構成を示すブロック図である。また、図２は、筋疲労低減装置を車両運転者の筋疲労低減に適用した実施形態を模式的に表した図である。図１に示す筋疲労低減装置１において、制御部１０は、筋疲労の被測定者であって、筋疲労の低減対象となる者（以下、単に対象者２０という）の第１の部位の体液量を測定するため、電極３１ａ，３１ｂが接続された第１の体液量測定部１１と、対象者２０の第２の部位の体液量を測定するため電極３３ａ，３３ｂが接続された第２の体液量測定部１２と、これら第１の体液量測定部１１及び第２の体液量測定部１２からの測定結果が入力される体液量比算出部１５と、疲労判定対象部位における筋疲労度を判定する筋疲労判定部１７と、筋疲労判定部１７による筋疲労度の判定結果を受けて、対象者２０の特定の筋に刺激を与えるための筋刺激部１９とを備えて構成される。この筋刺激部１９は、コンプレッサ３８を制御して、そのコンプレッサ３８に接続されたエアバッグ３５の内圧を調整し、振動させることで、対象者２０に筋刺激を与える。
【００１６】
なお、制御部１０は、図示を省略するが、筋疲労低減装置１全体の制御を司る、例えばマイクロプロセッサと、オペレーティングシステム（ＯＳ）等の基本プログラムや筋疲労低減の制御手順を示すプログラム等が格納された記憶媒体である読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、筋疲労低減の制御等に用いる各種データを一時的に記憶する記憶媒体である随時読出し／書込みメモリ（ＲＡＭ）とを備える。
【００１７】
本実施形態に係る筋疲労低減装置１は、例えば、事務職に従事する対象者や車両の運転者等、長時間、同じ姿勢を保持したまま着座することの多い対象者の筋疲労度を計測するとともに、その筋疲労を低減する装置である。このような長時間の着座による筋疲労は、筋にある体液（例えば、血液、リンパ液等）が適正に循環しないことによって引き起こされると考えられる。すなわち、本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、静的な着座状態では、重力の影響により上半身では体液不足、下半身では体液過剰となる体液移動が生じ、このような体液の偏りが筋疲労の主原因となっていることに着目して、筋疲労低減の対象者２０の体液量を少なくとも２箇所の異なる部位において測定する。具体的には、長時間の着座により筋疲労が生じやすい腰部（第１の部位）とふくらはぎ部（第２の部位）を筋疲労の測定対象部位とする。そして、第１の体液量測定部１１により対象者２０の第１の部位における体液量を測定し、第２の体液量測定部１２によって対象者２０の第２の部位における体液量を測定する。
【００１８】
また、筋疲労低減装置１では、腰部とふくらはぎ部の体液量を示す生体量として、それぞれの部位における電気インピーダンス（生体インピーダンスともいう）を計測する。ここでは、第１の体液量測定部１１によって腰部（第１の部位）の電気インピーダンスを測定し、第２の体液量測定部１２により、ふくらはぎ部（第２の部位）の電気インピーダンスを測定する。体液量比算出部１５は、得られた腰部の電気インピーダンスとふくらはぎ部の電気インピーダンスの比を算出する。このように対象部位の電気インピーダンスを計測し、それらの比を算出するのは、体液には、血液、リンパ液、間質液、及び細胞内液等があり、これらの体液が生体組織中に多くなると、その抵抗値（インピーダンス）が低下する、ということを利用している。
【００１９】
上述したように、長時間の静的な着座状態では、重力が体液循環に大きな影響を与える。腰部においては、特にリンパ液や間質液等が流出してインピーダンスが増加するのに対して、ふくらはぎ部では、逆に体液が流入してインピーダンスが減少する。したがって、筋疲労の原因となる体液循環の不全（体液のアンバランス）は、部位により逆の生理現象として観測され、上記の異なる２つの部位における体液量についての電気インピーダンスの比（これを以降において、筋疲労指標ともいう）は、体液循環の不全に伴う体液量の変化により増加する。そこで、筋疲労低減装置１の筋疲労判定部１７は、体液量比算出部１５より入力された筋疲労指標を所定の閾値と比較し、体液のバランス状態をもとに疲労判定対象部位（例えば、腰部）の筋疲労度を判定する。
【００２０】
筋疲労低減装置１の筋刺激部１９は、筋疲労判定部１７における筋疲労判定の結果をもとに、対象者２０の所定の部位（ここでは、大腿二頭筋）に刺激を与える。筋疲労判定部１７において、筋疲労指標が所定の閾値（筋疲労の判定閾値）よりも大きいと判定された場合、図２に示すように、対象者２０の大腿部２５の大腿二頭筋と車両のシートクッション３４との間に配置したエアバッグ３５の内圧をコンプレッサ３８で調整することで、エアバッグ３５を振動させる。そして、エアバッグ３５の振動によって大腿二頭筋を動かすように刺激を与える。なお、刺激を与える部位は、電気インピーダンスを測定する筋とは異なる筋であって、かつ、体液量の不足した筋よりも心臓を基準として遠位にある筋とする。
【００２１】
図２に示すように、本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、対象者２０の腰部２１の皮膚上に電極３１ａ，３１ｂを貼り、ふくらはぎ部２３の皮膚上に電極３３ａ，３３ｂを貼る。より具体的には、腰部２１では腰腸肋筋に、一定の距離をおいて一対の電極３１ａ，３１ｂを貼り、ふくらはぎ部２３では外側排腹筋に、一定の距離をおいて一対の電極３３ａ，３３ｂを貼る。そして、第１の体液量測定部１１内に設けた定電圧源４１より、電極３１ａ，３１ｂを介して、腰部２１に対して微弱の交流電流を流し、第２の体液量測定部１２内に設けた定電圧源４３より、電極３３ａ，３３ｂを介して、ふくらはぎ部２３に微弱の交流電流を流す。ここでは、腰部２１とふくらはぎ部２３に対して、定電圧源４１，４３より、例えば、周波数５０ｋＨｚの一定電圧を印加しながら、０．５ｍＡ程度の微弱の交流電流を流す。そして、このような交流電流を流すと同時に、第１の体液量測定部１１内に設けた第１の計測器５１で、腰部２１の生体インピーダンスを測定し、第２の体液量測定部１２内に設けた第２の計測器５３で、ふくらはぎ部２３の生体インピーダンスを測定する。
【００２２】
次に、本実施形態に係る筋疲労低減装置において対象者の筋疲労状態を判定し、それを低減するための制御方法について説明する。図３は、本実施形態に係る筋疲労低減装置において筋疲労を判定し、それを低減するプログラムの制御手順を示すフローチャートである。また、図４は、本実施形態に係る筋疲労低減装置１における、対象者の筋疲労の判定閾値と筋刺激との関係を示すグラフである。図３のステップＳ１１で、制御部１０の第１の体液量測定部１１によって対象者の腰部（第１の部位）の生体インピーダンスを測定するとともに、第２の体液量測定部１２により、ふくらはぎ部（第２の部位）の生体インピーダンスを測定する。ここで得られた生体インピーダンスは、腰部及びふくらはぎ部それぞれにおける生体組織の体液量に応じた、生体量としての電気インピーダンスである。
【００２３】
ステップＳ１３では、制御部１０の体液量比算出部１５において、上記のステップＳ１１で計測された腰部における体液量についての生体インピーダンス（Ｒ１とする）と、ふくらはぎ部における体液量についての生体インピーダンス（Ｒ２とする）との比Ｒ１／Ｒ２を算出する。続くステップＳ１５において、制御部１０の筋疲労判定部１７は、体液量比算出部１５より入力されたインピーダンス比Ｒ１／Ｒ２（以降において、このインピーダンス比を筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２という）を所定の判定閾値（図４のＦｔｈ）と比較して、疲労判定対象部位（例えば、腰部）の筋疲労度を判定する。このステップＳ１５では、筋疲労指標が判定閾値よりも大きい場合（ＦＲ１-Ｒ２＞Ｆｔｈが成立するとき）、筋疲労が生じていると判定する。
【００２４】
上記のステップＳ１５で、筋疲労が生じていると判定された場合、制御部１０の筋刺激部１９は、ステップＳ１７において、図２を参照して上述したように、対象者２０の大腿二頭筋と車両のシートクッション３４との間に配置したエアバッグ３５を振動させることによって、大腿二頭筋への刺激を開始する。この大腿二頭筋への刺激の開始は、図４に示す着座時間の経過のうち、点ａの時点に対応する。その後、制御部１０は、処理を再度、ステップＳ１１に戻し、上記と同様に各部位（腰部とふくらはぎ部）の生体インピーダンスを測定する。そして、続くステップＳ１３で、それらの部位の生体インピーダンス比Ｒ１／Ｒ２を算出した後、ステップＳ１５において、筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２と判定閾値Ｆｔｈとを比較し、疲労判定対象部位の筋疲労度を判定する。ステップＳ１５で、対象者２０の疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定されれば、ステップＳ１７において、大腿二頭筋への刺激を継続する。このように、刺激を与える部位を大腿二頭筋とするのは、電気インピーダンスを測定する部位の筋（つまり、疲労計測対象部位の筋）とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位の筋（ここでは、腰腸肋筋）よりも心臓を基準として遠位にあり、しかも、相対的に太い筋だからである。
【００２５】
ステップＳ１５で、対象者２０の疲労判定対象部位が筋疲労状態にないと判定された場合には、制御部１０の筋疲労判定部１７は、ステップＳ２１において、現在の筋刺激の有無を判定する。筋刺激がある場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、制御部１０は、ステップＳ２３において、筋刺激部１９による筋刺激を終了する。この筋刺激の終了は、図４に示す着座時間の経過のうち、点ｂの時点に対応する。そして、制御部１０は、処理をステップＳ１１に戻して、再び筋疲労状態の有無の判定処理に入る。一方、ステップＳ２１において、筋刺激がないと判定された場合には、制御部１０は、処理をステップＳ１１に戻し、筋疲労の有無を判定する処理に移行する。
【００２６】
このように、本実施形態に係る筋疲労低減装置１は、対象者２０が筋疲労状態にあると判定されてから、その筋疲労が低減した状態になったと判定されるまでの間、すなわち、筋疲労指標（ＦＲ１-Ｒ２）＞判定閾値（Ｆｔｈ）となっている、図４において矢印で示すａからｂの期間、大腿二頭筋への刺激が継続される。なお、上記のように、ＦＲ１-Ｒ２＞Ｆｔｈが成立する間、連続して筋刺激を与えてもよいし、あるいは、その間、間欠的に筋刺激を与えるようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態に係る筋疲労低減装置１では、筋刺激部１９による対象者２０への筋刺激によって、筋肉ポンプ作用を発現させることにより、心臓を基準として遠い側の部位から心臓を基準として近い側の部位へ体液を効果的に戻している。その結果、ふくらはぎ部２３の体液量が減少するとともに、腰部２１の体液量が増加する。筋肉ポンプ作用とは、心臓から送られてくる血液やそれに伴うリンパ液を、筋肉が活動することにより心臓側へ戻す作用である。ここでは、例えば、体液が不足して痛みや痺れを自覚する腰部２１に対して、大腿部を外部刺激により活動させることにより筋肉ポンプ作用を働かせ、腰部２１の体液量を回復させるとともに、ふくらはぎ部２３のむくみを解消することで、筋疲労を効率的に低減している。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態に係る筋疲労低減装置では、生体の少なくとも２個所の部位、例えば、腰部とふくらはぎ部を対象として、それらの部位の体液量を示す生体インピーダンスの比率の変化をもとに筋疲労度を判定する。こうすることで、筋疲労度の計測結果に対する個体差を排除できるとともに、全身的な体液貯留の偏りを知ることができるので、従来の局所的な生体インピーダンスのみで疲労度を評価するよりも筋疲労の検出精度を向上できる。
【００２９】
また、筋疲労が生じている場合、生体インピーダンスの測定対象とした部位の筋とは異なる部位の筋であって、体液量の不足した部位よりも心臓を基準として遠位にある筋に刺激を与える。このような構成とすることで、筋肉ポンプ作用という生理機能を有効に活用することができ、体液量の過剰な生体組織から体液量の不足した生体組織へ体液を移動させることが可能となる。すなわち、疲労し易い腰部やふくらはぎ部の筋が、直接、刺激を受けないので、腰部やふくらはぎ部の炎症等の回避のみならず、筋肉ポンプ作用の強い大腿二頭筋のごとく太い筋を刺激することで、効率的に体液を心臓側へ戻すことができる。その結果、対象部位の体液組織が正常に戻り、筋疲労を回復することが可能となる。
【００３０】
＜変形例＞
上述した実施形態では、筋疲労度の測定対象部位として、対象者２０の腰部とふくらはぎ部とにおける体液量についての生体インピーダンスを計測しているが、筋疲労度の測定対象部位はこれに限定されない。例えば、腰部に代えて、背中や臀部等、心臓よりも下側の部位を判定対象部位としてもよい。また、筋疲労度の判定対象部位（例えば、腰部）よりも遠位にある少なくとも２箇所を、筋疲労度の測定対象部位としてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、生体インピーダンスの計測に周波数５０ｋＨｚの交流電圧信号を使用したが、信号の周波数は、これに限定されず、例えば、１０００ｋＨｚの交流信号としてもよい。５０ｋＨｚの信号による計測では、リンパ液、間質液等の細胞外液に関連するインピーダンスを計測できるが、１０００ｋＨｚの交流信号によって、細胞外液に関連するインピーダンスに加えて細胞内液のインピーダンスを計測できる。さらには、５０ｋＨｚの信号による計測値と１０００ｋＨｚによる計測値との比率を算出して、それを筋疲労指標としてもよい。この場合、筋疲労指標により、細胞内液及び細胞外液の全体に対する細胞外液の量を取得できる。
【００３２】
また、上記実施形態では、測定対象部位（腰部とふくらはぎ部）の皮膚に電極を貼って、その部位の生体インピーダンスを計測しているが、計測方法は、これに限定されない。例えば、電磁コイルを測定対象部位の筋組織に近接させ、磁界によってその筋組織に発生する渦電流を利用して、非接触で生体インピーダンスを計測してもよい。これは、電磁コイルを筋組織に近接させると、筋に発生する渦電流が、その筋のインピーダンスの影響を受けることを利用している。この場合、筋に対してコイル軸方向を合わせて電磁コイルを配置し、電磁コイルのインダクタンス変化に伴う出力電圧を測定することで、筋のインピーダンスを計測する。
【００３３】
さらに、上述した実施形態では、計測部位における体液量を電気インピーダンスによって求めているが、体液量の計測は、これに限定されない。例えば、ふくらはぎ部では、着座している状態で体液量が過剰になりやすく、体液量の増加によりその周囲長も増大するので、ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて筋疲労度を求めるようにしてもよい。図５は、ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づく筋疲労度の判定と、その筋疲労低減の制御手順を示すフローチャートである。図５のステップＳ５１で、対象者のふくらはぎ部を、例えば、歪ゲージ付きの線で巻き、ふくらはぎ部の周囲長を計測する。続くステップＳ５３で、ふくらはぎ部の周囲長の変化率を求める。ここでは、ふくらはぎ部の周囲長の変化を歪ゲージの電圧変化として捉える。そして。ステップＳ５５では、ステップＳ５３で求めた周囲長の変化率を予め定めた基準値と比較して、周囲長の変化率が基準値よりも大きい場合、筋疲労が生じていると判定する。しかし、周囲長の変化率が基準値以下であれば、筋疲労は生じていないと判定する。なお、ステップＳ５７，Ｓ６１，Ｓ６３の処理は、図３のステップＳ１７，Ｓ２１，Ｓ２３と同じであるため、ここでは、それらの説明を省略する。
【００３４】
また、上記実施形態では、対象者の大腿二頭筋と車両のシートクッションとの間に配置したエアバッグを振動させて、大腿二頭筋に筋刺激を与えているが、筋刺激方法は、これに限定されない。例えば、大腿二頭筋の皮膚上に電極を貼り、その電極に低周波の電圧を印加して微弱な電流を流すことで、電気的な刺激により筋を活動させる構成としてもよい。
【００３５】
さらには、上記実施形態において、対象者の特定部位の筋疲労度を判定する際、測定対象部位である腰部とふくらはぎ部それぞれの生体インピーダンスＲ１，Ｒ２の比Ｒ１／Ｒ２を筋疲労指標として、その筋疲労指標を閾値と比較しているが、これに限定されない。例えば、生体インピーダンスの比Ｒ２／Ｒ１を筋疲労指標ＦＲ１-Ｒ２として算出し、この筋疲労指標が所定の判定閾値Ｆｔｈよりも小さい場合（ＦＲ１-Ｒ２＜Ｆｔｈが成立するとき）、対象者の特定部位に筋疲労が生じていると判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１ 筋疲労低減装置
１０ 制御部
１１ 第１の体液量測定部
１２ 第２の体液量測定部
１５ 体液量比算出部
１７ 筋疲労判定部
１９ 筋刺激部
２０ 対象者
２１ 腰部
２３ ふくらはぎ部
２５ 大腿部
３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ 電極
３４ シートクッション
３５ エアバッグ
３８ コンプレッサ
４１，４３ 定電圧源
５１ 第１の計測器
５３ 第２の計測器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者の予め定めた測定部位の体液量に応じた物理量を計測する物理量計測手段と、
前記物理量計測手段で計測された物理量に基づいて、予め定めた筋疲労判定対象部位の筋疲労度を算出する筋疲労度算出手段と、
前記筋疲労度算出手段で算出された筋疲労度が予め定めた所定の閾値よりも高い場合に、前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定する筋疲労判定手段と、
前記筋疲労判定手段により前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定された場合に、対象者の心臓を基準として遠位にある部位であって前記筋疲労判定対象部位とは異なり、かつ体液量の過剰な部位より体液量の不足した部位へ体液移動を促すことが可能な部位の筋を刺激する刺激手段と、
を備える筋疲労低減装置。
【請求項２】
前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位である第１の測定部位、及び該第１の測定部位よりも遠位にある第２の測定部位を含む、少なくとも２箇所の部位である
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項３】
前記第１の測定部位は対象者の腰部、背中、及び臀部のいずれかの部位であり、前記第２の測定部位は対象者のふくらはぎ部である
請求項２に記載の筋疲労低減装置。
【請求項４】
前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位以外の部位であって該対象者の心臓を基準として遠位にある少なくとも２箇所の部位である
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項５】
前記物理量計測手段は、前記物理量として前記少なくとも２箇所の部位各々の体液量を示す生体インピーダンスを計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された生体インピーダンスの比率に基づいて前記筋疲労度を算出する
請求項２乃至４のいずれかに記載の筋疲労低減装置。
【請求項６】
前記物理量計測手段は、前記物理量として体液量に応じて変化するふくらはぎ部の周囲長を計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された前記ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて前記筋疲労度を算出する
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項７】
前記物理量計測手段は、着座状態にある対象者に対して前記計測を行い、前記刺激手段は、着座状態にある対象者の大腿部の筋を刺激する
請求項１乃至６のいずれかに記載の筋疲労低減装置。
【請求項１】
対象者の予め定めた測定部位の体液量に応じた物理量を計測する物理量計測手段と、
前記物理量計測手段で計測された物理量に基づいて、予め定めた筋疲労判定対象部位の筋疲労度を算出する筋疲労度算出手段と、
前記筋疲労度算出手段で算出された筋疲労度が予め定めた所定の閾値よりも高い場合に、前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定する筋疲労判定手段と、
前記筋疲労判定手段により前記筋疲労判定対象部位が筋疲労状態にあると判定された場合に、対象者の心臓を基準として遠位にある部位であって前記筋疲労判定対象部位とは異なり、かつ体液量の過剰な部位より体液量の不足した部位へ体液移動を促すことが可能な部位の筋を刺激する刺激手段と、
を備える筋疲労低減装置。
【請求項２】
前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位である第１の測定部位、及び該第１の測定部位よりも遠位にある第２の測定部位を含む、少なくとも２箇所の部位である
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項３】
前記第１の測定部位は対象者の腰部、背中、及び臀部のいずれかの部位であり、前記第２の測定部位は対象者のふくらはぎ部である
請求項２に記載の筋疲労低減装置。
【請求項４】
前記測定部位は、対象者の筋疲労判定対象部位以外の部位であって該対象者の心臓を基準として遠位にある少なくとも２箇所の部位である
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項５】
前記物理量計測手段は、前記物理量として前記少なくとも２箇所の部位各々の体液量を示す生体インピーダンスを計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された生体インピーダンスの比率に基づいて前記筋疲労度を算出する
請求項２乃至４のいずれかに記載の筋疲労低減装置。
【請求項６】
前記物理量計測手段は、前記物理量として体液量に応じて変化するふくらはぎ部の周囲長を計測し、前記筋疲労度算出手段は、前記物理量計測手段で計測された前記ふくらはぎ部の周囲長の変化率に基づいて前記筋疲労度を算出する
請求項１に記載の筋疲労低減装置。
【請求項７】
前記物理量計測手段は、着座状態にある対象者に対して前記計測を行い、前記刺激手段は、着座状態にある対象者の大腿部の筋を刺激する
請求項１乃至６のいずれかに記載の筋疲労低減装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２００４９０（Ｐ２０１２−２００４９０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９７５５（Ｐ２０１１−６９７５５）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
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