JP5461861B2 - エコノミークラス症候群防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、航空機のエコノミークラスの窮屈な座席に数時間以上にわたり着席状態を続けた際に発生するおそれのある下肢循環障害を防止するエコノミークラス症候群防止装置に関する。

航空機の座席に長時間座っていた場合、太ももの裏側に血行不良が起ってまれに脚の静脈に血の塊（静脈血栓）ができることが知られている。その後、席を立つと血流に乗って血栓が移動し、上記に説明したように、肺塞栓症になる可能性がある。この血栓症が最初に報告された１９６８年当初エコノミークラスの利用者に発生率が高かったことから「エコノミークラス症候群」と呼ばれた。

この症状は、下肢静脈と肺塞栓症の関係から、数時間以上にわたり着席状態を続けた際に発生するだけでなく、長時間ベットで足を動かすことができない手術後にも発生する可能性がある。急激に発病した肺塞栓症でも、このときに生じる深部静脈に血栓、すなわち血の固まりができ、まれにその血栓がはがれて血の流れとともに、右心室を通り、その後肺に達した場合は、肺動脈が詰まってしまい肺塞栓症を起こすことがある。このような場合、呼吸困難、心臓機能低下、あるいは血の固まりが脳の血管に入ったときは、卒中になり、ついには死亡などの生命の危険につながることがある。本発明は、上記の症状に限らず、その他の隋伴症状を予防するためのエコノミークラス症候群防止装置に関する。

従来、車両のフットレスト装置として下記の文献記載の装置が提案されている。
上記したエコノミークラス症候群は、航空機に限らず、例えば長距離トラックのドライバーが長時間にわたって車両を運転した場合などにおいても同様に生じる可能性があると考えられる。

上記の症状は、長時間、ベットで足を動かすことができない手術後にも起きる可能性がある。この理由は、手術中から静脈血が動かない状態が続くので、血栓症が起き易いからであり、急激に発病した肺血栓症では約３割亡くなるとされ、２００６年では約１８００人が亡くなっている。

この技術は、フットレスト装置の踏み板に設けた多数の孔から振動突起を突出させ、各振動突起の基端部を踏み板の裏側にて保持板に固定し、踏み板の上部にスイッチを設け、このスイッチを足によりオンすることにより保持板を振動させて各振動突起を振動させ、これにより足裏へマッサージ効果を与えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この公報のフットレスト装置を用いれば、車両におけるこのエコノミークラス症候群も抑止ないし軽減できると考えられる。

また、この公報のフットレスト装置のごとき下肢振動装置を、車両のみならず、長時間着席が要求される列車座席、航空機座席に設け、運転者・乗客がその意志により振動を生起させるならば、同様にエコノミークラス症候群を抑止できると考えられる。

特開平９−２２６４３１号公報

しかし、上記公報記載の車両用フットレスト装置は、振動突起を振動させるために踏み板の上部に設けたスイッチを押す必要があった。

運転者の意志で足裏に単に快適なマッサージ感を与える場合には、このようなスイッチ起動は振動突起がマッサージを望まない場合に決して振動することがないために適切であるが、上記したエコノミークラス症候群は運転者・乗客にとって無自覚に発生すること、かつ、運転者・乗客がエコノミークラス症候群の原因である血栓発生の危険について充分な予備知識を常時念頭に置くことはほとんどありえないため、上記公報の車両用フットレスト装置は、快適なマッサージ装置としては有効であるが、エコノミークラス症候群防止装置としては、実質的に有効ではなかった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、操作が簡単で血栓予防効果に優れたエコノミークラス症候群防止装置を提供することをその目的としている。

本発明のエコノミークラス症候群防止装置は上記目的を達成するための本発明のエコノミークラス症候群予防装置である。

ここで、心臓から出た血液が動脈で送られ、静脈を経て戻ってくる。静脈血栓の主原因は、血流の停滞である。静脈血流は筋肉ポンプ、フットポンプの作用により増強されるが、動かないことは血流停滞の強い原因となる。

従って、下肢や足底静脈叢に貯留した血液を静脈還流させる方法は、脚の筋肉の伸び縮みによる筋肉ポンプ、足底静脈叢への体重への負荷によるフットポンプ、および深呼吸による呼吸ポンプがある。
その一例として、足の筋肉ポンプ作用によって心臓に向かう血液は、これは、振動が下肢の筋肉あるいは皮膚を刺激したことで、「軸索反射現象」、すなわち刺激によって感覚神経内に生じたインパルスがその求心神経のほかの分岐を通って逆方向に皮膚血管に伝えられ、血管拡張物質が放出され、血管を拡張する現象、あるいは振動による血管内皮細胞への「シアストレス（せん断応力）効果」、すなわち振動による血管内皮細胞内での一酸化窒素（ＮＯ）産生が上昇し、隣接する血管平滑筋細胞が血管を拡張させることにより、血流が増加することによる効果で、血流が改善するものと考えられる。

上記目的を達成するための本発明のエコノミークラス症候群防止装置は、静脈還流の促進方法として、筋肉ポンプ、及びフットポンプの作用をするエコノミークラス症候群予防装置において、本開発での血流を良くする方法は楕円振動により、下肢筋肉の刺激で血管を拡張させ、血流を増加させる原理により、下肢や足底静脈叢に貯留した血液を静脈還流させる方法である。

これにより、筋肉ポンプ作用や、歩行負荷と同様な効果のあるフットポンプ作用を働かせ、静脈還流を促進させる方式である。

（１）水平方向及び垂直方向の振動成分を有する楕円振動を発生可能とする加振源と、所定の振動周波数に応じて前記加振源の水平及び垂直の振動を制御する制御手段と、前記加振源用の電源部と、前記加振源の振動を利用者の足裏部または下肢に伝達する手段とを具備し、前記加振源は、回転子とこれと対向した固定子から構成された加振器を有し、該加振器は、前記振動周波数に応じて共振振動し、該共振振動は、前記固定子の内径および前記回転子の外径が偏心していることにより、前記回転子と前記固定子の中心が一致していないことに起因して発生するラジアル（径）方向振動と、前記回転子と前記固定子で回転軸方向の中心位置がずれていることに起因して発生するスラスト（軸）方向振動を含むことを特徴とする。

（２）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、一つ以上の加振器のみで垂直加振方向成分と水平加振方向成分とを位相制御することなく、水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動による筋肉の伸縮を促進するための負荷手段を有することを特徴とする。

（３）上記（２）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、楕円振動による足底部への擬似歩行を促進するため負荷手段を有することを特徴とする。

（４）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振方法は、４相１相励磁によるパルス駆動することで楕円振動を特徴とする。

（５）上記（４）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、駆動方式の楕円振動のパルス駆動の周波数は５０〜３００Ｈｚとすることを特徴とする。

（６）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源は、ベース部、あるいはふた部に長手方向に取り付けることを特徴とする。

（７）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源は、ベース部、あるいはふた部に長手方向に直角方向、あるいは短手方向に取り付けることを特徴とする。

（８）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の回転方向は、時計方向、または反時計方向でもよいことを特徴とする。

（９）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の印加パルスを、出力１（Ｈレベル）の時間と出力０（Ｌレベル）の時間の比を変更することにより、このときの出力１と出力０のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することで、加振器の周波数を自由に制御することを特徴とする。

（１０）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の周波数をパルス周期の中で、出力１（Ｈレベル）の時間と出力０（Ｌレベル）の時間の比を変更することにより、ただし周波数を変えずにＨレベルとＬレベルのデューティ比を５０％にすることにより電池駆動で、かつＡＣアダプタで充電可能とし、省電力で制御することを特徴とする。

（１１）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振源の水平方向及び垂直方向の振動成分を２方向を同時に振動測定可能とした加速度計式、あるいは渦電流式センサ、あるいはお互いに直交する二つの単振動を合成することにより得られる平面図形、リサージュ図形により、周波数、あるいは位相差を測定することができることを特徴とする。

（１２）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、ベース部、あるいはふた部に金属塗装、金属めっき処理を施した電磁シールドを施すことを特徴とする。

（１３）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、電源スイッチ、ＡＣアダプタ、充電用アダプタ用の金属基板を施したことを特徴とする。

（１４）上記（１）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振器の加振制御装置の構成は、制御用マイクロコンピュータ、加振器を駆動するためのドライブＩＣ、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ、加振器から構成することを特徴とする。

（１５）上記（１４）記載のエコノミークラス症候群防止装置において、加振器の加振制御装置の構成は、周波数調整ボリューム、制御用マイクロコンピュータ、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ、ドライブＩＣは、ソフトウエアでドライブＩＣ機能を代替し、ドライブＩＣを削除し、加振器から構成することを特徴とする。

本発明にいう楕円振動とは、水平振動と垂直振動に最適な位相差を与える振動をいい、垂直振幅を必要最低限に設定し、水平振幅を与えることにより、対象物の躍動（おどり）を小さくでき、還流速度を向上させ、かつ低騒音で滑らかな還流ができる振動をいう。

以上、詳細に説明したように、本発明によれば以下のような効果を奏することができる。
（Ａ）下肢末端の足底から腰掛け部までの静脈還流を水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動によるフットポンプ、あるいは筋肉ポンプ作用を得て、ひいては心臓に戻る血流を改善することができる。
これによって、下肢の深部静脈での血栓を防止できる。
（Ｂ）エコノミークラス症候群防止機器を装着するとともに、身体の一部（足底、下肢筋肉、腰掛部）の運動をすることにより、より効果的なエコノミークラス症候群の予防を行うことができる。

本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例１の機能構成図である。 下肢静脈と肺塞栓症の関係を示す図である。 皮膚に楕円振動を付加することにより、静脈還流を促進する説明図である。 静脈弁と血液の流れの説明図である。 本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例１の回路図の説明図である。 実施例１の機能ブロック図である。 加振器２０の駆動部の回路図である。 ４相１相励磁方式の入力パルス信号と励磁信号の関係を示す説明図である。 加振器の構造を示す説明図である。 加振器の振動の原理図である。 加振器の動作アルゴリズムである。 パルスの生成方法を示す図である。 ４相１相励磁方式においてバッテリを長時間使用できるように、省エネルギー駆動方式の説明図である。 電流消費のデューティ比と振動速度の関係を示す説明図である。 制御用マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換、デジタル出力のフローチャートを示す説明図である。 制御用マイクロコンピュータの周波数、デューティの設定のフローチャートを示す説明図である。 加振器の振動計測に使用した加速度計式振動計の説明図である。 振動速度と変位の関係を示す図である。 この加速度計式振動計のプローブによるベースの垂直方向、水平Ｘ軸方向、水平Ｙ軸方向の振動を計測する方法の説明図である。 実施例１の配置図である。 実施例１のふた部における垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 実施例１のベース各部における水平Ｘ軸方向と水平Ｙ軸方向の振動量を測定した結果を示した説明図である。 実施例１の加振器の中央部及び周辺部の断面Ａ−Ａ部における水平Ｙ軸方向と垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 実施例２の回路図の説明図である。 実施例２の電源部の回路図である。 渦電流式変位センサによる振動検出装置の検出方法を示す説明図である。 渦電流式変位センサによる振動検出装置の本発明における振動測定距離と出力電圧との関係を示す実験結果の図である。 加振器に矩形波信号をパルス駆動したときの渦電流変位センサの振動波形を示す図である。 実施例２を示す配置説明図である。 実施例２の垂直Ｚ軸方向の上下振動量の測定量を示す図である。 実施例２で、ベース各部における水平Ｙ軸方向と垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 実施例２で、ベース各部における水平Ｘ軸方向と垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 リサージュ図形を説明している図である。 周波数比１：１のとき、位相差を変えたときのリサージュ図形を示している図である。 加振器の取り付け位置を９０度回転させた実施例３を示す配置説明図である。 実施例３の垂直Ｚ軸方向の上下振動量の測定量と振動波形を示す図である。 実施例３の水平Ｙ軸と垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 実施例３の水平Ｙ軸の位置を移動したときのと垂直Ｚ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。 実施例３のＸ軸方向の変位と垂直Ｚ軸方向の変位測定量を観測した結果を示す図である． 実施例３において加振器の回転方向を変化させたときのＸ軸方向とＺ軸方向のリサージュ図形である。

本発明は、飛行機などの座席に座って足裏の運動、あるいは下肢筋肉、あるいは座席部に、あるいは長時間座ったままの状態、またはベットで足を動かすことができない手術後に、
楕円振動により血栓を防止する、エコノミークラス症候群防止機器に実現された。

図１を参照して、本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例１を説明する。

図１は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置１の機能構成図である。

航空機に搭乗している乗客の靴１０の足裏部に、楕円振動入力部５００から振動振幅及び振動周波数を入力できるように構成されている。この楕円振動入力部５００を制御するものが制御部３００であり、電源部４００は、バッテリ４５、またはＡＣアダプタ４１で、内部バッテリ４５と外部電源が、切り替えられように構成されている。また、水平方向・垂直方向の振動成分を付加する加振器２００の上に乗せられる足裏部に配置する靴手段１０、加振器出力部２００は、加振器２０から構成されている。

このように本発明のエコノミークラス症候防止装置１は、楕円振動入力部５００、電源部４００、制御部３００、および加振器出力部２００から構成されている。

図１の下の図では、これらのエコノミークラス症候群防止装置１が靴１０の足裏部に装着されていることを示している。

すなわち実施例１のエコノミークラス症候群防止装置１では、足裏部、あるいは下肢部、あるいは座席部に、水平方向及び垂直方向振動成分を有する加振装置において、静脈還流を促進するに当たり、水平方向と垂直方向振動成分を有する振動のための振動振幅及び振動周波数を印加する楕円振動入力部５００と、水平・垂直方向成分振動を制御する制御手段と、バッテリあるいはＡＣアダプタからなる加振器用の電源部４００、水平方向及び垂直方向振動成分を有する楕円振動を可能とする加振器と、水平・垂直振動成分を付加する加振器の上に乗せられる足裏部に靴手段とを備えていることを特徴とするエコノミークラス症候群防止装置１で構成されている。

本発明では、足裏部に振動を与えた例を示しているが、下肢又は座席部に振動を与えるように構成しても良い。

図２の人体の静脈の構造に示すように、静脈には、表面の静脈すなわち「表在静脈」や、筋肉の中を通る奥の静脈は深いところにある「深部静脈」がある。もともと流れの遅い静脈は、心臓から血液を送られる動脈よりも血液が詰まる危険性が高いので、表と奥の二つの通路を作ることで、最悪の状況を避けられるようになっている。ここで、表在静脈や深部静脈に血栓ができ、まれにその血栓がはがれて右心室を通り、肺に流れ込み、肺動脈で呼吸困難を起こし、肺動脈塞栓症が起こすことがあり、この原因を基に心臓に関しては心臓機能低下、脳に関しては脳卒中の要因になっている。

図３を参照して、エコノミークラス症候群防止方法を説明する。

図３は、血流を良くするメカニズムの原理として、「軸索反射効果」及び血管内皮細胞への前述の「シアストレス効果」により、静脈還流を促進し、血栓が生じても、皮膚に楕円振動を付加することにより血管静脈還流を促進する説明図である。

振動の水平方向と垂直方向の成分を有する加振器を駆動する方式で、楕円振動を発生させることにより、下肢の静脈血流を高め、血流を拡張し、血流を増加させるメカニズムを応用し、静脈還流を促進することが、原理であり、たとえ血栓形成が起きても、小塊の血栓のときから早期に血栓の移動を図ることを目的としている。
「下がった血液が心臓に上がるしくみ」は図４の静脈弁と血液の流れの説明図に示すように、「あし」の筋肉のポンプ作用によって心臓に向かう血液は、静脈弁によって逆流せずにすむようになっている。
すなわち、静脈内は一方通行になり、図４の（１）に示すように血液は心臓にもどっていくようになっている。

しかし、図４の（２）に示すように深部静脈の逆流があると、静脈弁に血液が滞留し、静脈瘤の障害を起こすことになる。

本発明では、水平方向の振動成分と垂直方向の振動成分を有する加振器を駆動する方式で楕円振動を発生させることにより、足部を垂直方向の振動成分で圧迫することで、静脈還流を促進し、循環をよくする。
足を振動圧迫することによって、余分な血液の貯留は減り、深部静脈の流れが促進される。
水平方向振動により、足部の抹消から心臓の中枢部向かって順次血流を促進させて、うつ血を減少させ、血栓形成を予防する。
楕円振動で足部の血流量が増加すれば遠隔部の血流にも強く影響し、全身の循環系を活性化させることができる。

足は身体の中で心臓から最も遠くに位置し、しかも流れてきた血液を重力に逆らって心臓まで押し戻さなければならないために血行不良をきたしやすい部位となっている。

図５は、本発明のエコノミークラス症候群防止機器の実施例１が配置された回路図である。周波数調整ボリューム５１からなる。
制御用マイクロコンピュータ３２、加振器を駆動するためのドライブＩＣ３３、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ３１、加振器２０から構成されている。
電源部４０の説明図であり、図示しないＡＣアダプタ４１、およびジャック４１’、制御用マイクロコンピュータ３２用の電源電圧５Ｖ及び加振器２０用の電源電圧９Ｖの２系統からなる電源部４０であり、３端子レギュレータ５３は、定電圧電源ＩＣであり、１００Ｖ交流を出力電圧の直流５Ｖにする定電圧電源である。

３端子レギュレータ５３は入力側、出力側に図５に示すように、コンデンサを配置する。
この３端子レギュレータＩＣ５３は、入力、出力、グランドからなる３端子のものである。及び、これらの電源切替スイッチ５２から構成されている。

図６は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置１の機能ブロック図であり、周波数調整ボリューム５１からなる楕円振動入力部５００を示す。
制御用マイクロコンピュータ３２は、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換３２２，およびデューティ比（占有率）、すなわち周期的パルス列の任意のパルス幅とパルス繰り返し周期との比において、デューティ比５０または１００％を選択し、選択できるＡ／Ｄ変換３２２、ハイとロウのパルス信号の生成部３２１と、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのビットを決定し、トランジスタアレイからなる加振器ドライバ３１からなる制御部ブロック３００で構成されている。

さらに回転子と固定子磁極を有する加振器２０からなる加振器出力ブロック２００から構成されている。

図７は、加振器２０の駆動回路を示す。図８の励磁順序Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの入力端子に励磁パルスを与えて加振器２０を回転させることができる回路である。
通電するための回路では、入力端子１から入力端子４まで入力された信号は、駆動部３１で変換・増幅され、加振器２０の各相を励磁させ、入力信号は、励磁順序に従って入力端子１から入力端子４にハイレベルの入力信号を出すようになっている。
励磁パルスは、図示していない制御用マイクロコンピュータ３２を用いる。
本発明の駆動回路は、加振器２０、および駆動部３１から構成されている。

図８は、加振器２０の４相１相励磁方式の入力パルス信号と励磁信号の関係を示す。
横軸は時間を表わし、縦軸は入力パルス、励磁のタイムチャートのシーケンス、励磁相の数を表している。

制御用マイクロコンピュータ３２（図５参照）のパルス生成部３２１（図６参照）に加えられたパルスから図８に示すように方形形状のパルスを生成するもので、電流を流すコイルが１相だけで、順次Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ相の順に切り替えて加振器２０を回転させることができる。

このように、励磁を１相ごとの４相を順に行うので、４相１相励磁と呼ぶことにする。この加振器は、低周波数領域（５０〜３００Ｈｚ）でダンパー（減衰）効果が少ないため、特にパルス切替時に振動を起こし易いと考えられる。

図９を参照して、加振器２０の構造を説明する。

図９は、加振器２０の構造を示す説明図である。
加振器２０は、図９に示すように磁性材料を歯車状に加工した回転子２２と、これと対向した積層コアに励磁コイル２７が巻かれている歯車状の固定子磁極２１から構成されている。電磁石の吸引力により、回転子２２の凸極を引き付けることで、発生する回転力を利用したもので、無励磁の時、保持トルクを発生しない。
発生トルクは、連続的な入力パルスに対応して増減するので、回転子２２は、本質的に振動しながら回転している。この振動周期と入力パルスの周期が同期すると、共振が起ってくる。

この共振周波数には、加振器２０の固有振動数の数倍の周波数に相当する５０〜３００Ｈｚで低域共振が発生する。
この共振におけるラジアル（径）方向振動は、固定子２１の内径や回転子２２の外径が偏心しているため、回転子２２と固定子２１の中心が一致せず、エアギャップが不均一となり、回転子２２との径方向に磁気吸引が作用し、ベアリング２４の外径と軸箱２３の隙間で、叩き音を発生させたり、回転子２２と固定子２１の歯先先端で振動を起こしたりする。
この共振におけるスラスト（軸）方向振動は、回転子２２と固定子２１で回転軸２８方向の中心位置がずれているために起る振動で、メタル軸受け２４が使用された加振器２０の回転子２２の踊り音やスラストワッシャ２５の摺音として問題が起る。
このような機械的原因による振動は、回転子２２の固有振動数と加振器２０の構成部品の固有振動が共振、共鳴するために起る共振振動である。

図１０は、振動の原理説明図である。物体を、ハンマで叩くと、発生する衝撃力がパルス状の力、すなわち非常に大きく、しかも極めて短い時間だけ作用する力であり、図１０に示すように、振動する。
同様に、回転体で、回転と停止により、自動車に例えれば、アクセルとブレーキが繰り返されることにより加振器２０は、図９に示したように、周波数５０〜３００Ｈｚのように、低域周波数で振動が大きくなり、ハンマで叩くと同じように振動するものである。

図１１は、加振器２０の励磁コイル２７のＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの励磁シーケンスと動作のアルゴリズムである。
横軸は時間を表わし、縦軸は励磁のシーケンスを表している。
図９に説明したように、４相１相励磁方式では、周波数が低い場合は、周波数が高い場合に比べて、周波数５０〜３００Ｈｚのように、低域周波数で振動が大きくなると考えられる。

図１２は、パルス、すなわちディジタル波形のように、時間的に急激に電圧が変化する波形において、２０Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数を変えるときの、周期Ｔ＿Ｔｉｍｅとハイのパルス幅Ｈ＿Ｔｉｍｅの繰返し周期の求め方と、波形を示している。

横軸は時間を表わし、縦軸は入力パルスを表している。

デューティ比（占有率）は、前述の図６に示したように、すなわち周期的パルス列の任意のパルス幅Ｈ＿Ｔｉｍｅとパルス繰り返し周期Ｔ＿Ｔｉｍｅとの比である。
この場合は、基本クロック５００μｓのときの２０Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数の求め方を示している。
ここで、周波数ｆ＝１／Ｔ＿Ｔｉｍｅ［Ｈｚ］ （１）

デューティ比（Ｄｕｔｙ）＝Ｈ＿Ｔｉｍｅ／Ｔ＿Ｔｉｍｅ （２）

Ｌｏｎｇ：Ｌｏｎｇ ｄｏｕｌｅ 拡張倍精度浮動小数点

ｖｒ：ｖａｒｉａｂｌｅの略 変数
ここで、拡張倍精度浮動小数点は、６４ビットで表現し、文字表記で、拡張表記された２倍精度の倍精度で少数点が固定されていない浮動小数点のことである。

図１３は、４相１相励磁方式においてバッテリ４５を長時間使用できるように、省エネルギー化を目的にした方式を表すグラフである。
図１３に示すように、電流消費のデューティ比１００％をデューティ比（Ｄｕｔｙ）５０％に変化させることにより省エネルギーを達成できる。
ただし、周波数は変化させていない。ここで、デューティ比（Ｄｕｔｙ）は、上記の式（２）で表される。

このようにデューディ比を変えることにより、電流の消費を半分に節約できる。

図１４は、加振器２０の上、及び加振器２０の横の位置において、電流消費のデューティ比と振動速度の関係を示す図である。
横軸はデューティ比（％）を表わし、縦軸は振動速度（ｍｍ／ｓ）を表わしている。
ここで、振動速度は、変位波形の傾き、すなわち変位の時間微分である。
従って、この振動速度の値は、変位と周波数の積で表わされるので、周波数一定の動作では、振動速度と変位振幅は比例関係にある。

図１４の測定結果から、加振器２０の真上、及び加振器２０の横の位置においても、デューティ比が１００％〜５０％までは、振動速度、すなわち振幅は加振器２０の真上では、０．３ｍｍ／Ｓと一定であり、加振器２０の横でも、０．７ｍｍ／Ｓと一定である。
すなわち振動速度、これと比例関係にある、振幅は一定の値を示している。
この測定結果から、省エネルギー化のために、デューティ比は５０％を採用することにより、電流の消費を半分に節約できた。

実験によれば、リチュームイオン充電器で、８時間以上の省電力化が可能となり、従って、飛行機の長時間の飛行時間にも充分対応できるようになった。
すなわち本発明において、加振源の周波数をパルス周期の中で、出力１（Ｈレベル）の時間と出力０（Ｌレベル）の時間の比を変更することにより、ただし周波数を変えずにＨレベルとＬレベルのデューティ比を５０％にすることにより、充電池駆動で電流の消費を半分に節約できた。かつＡＣアダプタで充電器による充電を可能とし、省電力で制御することを可能にした。

図１５は、本発明の制御用マイクロコンピュータ３２のＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換、およびディジタル出力の設定のフローチャートを示す説明図である。
スタートすると、Ｓ１００において、初期設定として、Ａ／Ｄ変換、およびディジタル出力の設定を行う。Ｓ１０２において、周波数ｆ（Ｈｚ）を、１０〜３００Ｈｚの範囲で入力し、デューティＤｕｔｙ（％）を５０％、または１００％で選択し、Ａ／Ｄ変換する。
Ｓ１０４において、指定ＢｉｔにＨｉ（ハイ）信号を出力するが、励磁時間は、ｆとＤｕｔｙにより決定し、このときのＨ＿ｔｉｍｅ（ハイ時間）は、式（３）により、算出する。

Ｈ＿ｔｉｍｅ＝ Ｄｕｔｙ／１００ｆ （３）
Ｓ１０６において、Ｌ＿ｔｉｍｅ（ロウ時間）は、式（４） により、算出する。
Ｌ＿ｔｉｍｅ＝ （１００＿Ｄｕｔｙ）／１００ｆ （４）
式（４）により算出し、指定Ｂｉｔ（ビット）にＬｏｗ時間を出力する。
Ｓ１０８において、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に、次に出力するＢｉｔを決定する。

ここで、フローチャート図で端子記号は、プログラムの開始や終了を示す記号である。
準備記号は、ルーチンの初期設定など、プログラム自身を変えるための命令をである。
処理記号は、あらゆる処理機能を表す記号である。

図１６は、本発明の制御用マイクロコンピュータ３２（図５参照）の周波数（Ｈｚ）、デューティ（Ｄｕｔｙ）設定のフローチャートを示す説明図である。
スタートをしたら、Ｓ２００において、初期化として、クロック周波数８ＭＨｚ、Ａ／ＤコンバータＡＮ２を使用し、Ｖ_ＳＳ（グランド端子）とＶ_ＤＤ（電源電圧端子）を使用し、分周８（クロックの周波数を８分の１にすること）で、８ビット（２^８＝２５６）タイマ０を１ｍｓに設定する。Ｓ２０２において、タイマ０を割込み（ある処理をしているときに割り込んで他の処理をすること）許可し、Ｓ２０４で周波数（Ｈｚ）を読み込む。Ｓ２０６においてデューティを読み込み、Ｓ２０８において、デューティ比の選択をし、Ｓ２１０においてＹＥＳならば、デューティ比１００％、Ｓ２１２においてＮＯならば、デューティ比５０％を選択する。

Ｓ２０４において、周期の算出をする。計算式は式（５）に基づいて算出する。
Ｔ＿ｔｉｍｅ＝９０×Ｈｚ／２５５＋１０ （５）
Ｓ２１６において、Ｈ＿ｔｉｍｅ（ハイ時間）時間の算出をする。計算式は式（６）に基づいて算出する。
Ｈ＿ｔｉｍｅ＝Ｄｕｔｙ×Ｔ＿ｔｉｍｅ／１００ （６）
すなわち本発明では、加振源の印加パルスを、出力１（Ｈレベル）の時間と出力０（Ｌレベル）の時間の比を変更することにより、このときの出力１と出力０のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することで、加振器の周波数を自由に制御することを可能とした。
入出力記号は、情報を処理可能にする入力機能、または処理済みの情報を記録する出力機能を表す記号である。
判断記号は、ある条件に対して、どのように分岐するかを表す記号である。

図１７は、加振器２０の振動計測に使用した加速度計式振動計１１０の説明図である。振動計１１０は、佐藤商事製の振動計を用いた。
図１７において、振動計のプローブは１００に示している。
測定の周波数範囲は、１０Ｈｚ〜５ＫＨｚであり、振幅、速度（０．５〜１９９．９
ｍｍ／ｓ）、加速度（０．５〜１９９．９ｍｍ／ｓ^２）を測定できる。
分解能は、それぞれ速度（０．１ｍｍ／ｓ）、加速度（０．１ｍｍ／ｓ^２）である。
測定は容易であるが、振幅の変位量が不明であり、また、振動の波形状も不明である。
そのため、次に述べる測定結果の換算が必要となる。

図１８は、振動速度と変位の関係を示している。動波形を正弦波と仮定すると、最大速度振幅Ｖは、式（７）により算出する。

Ｖ＝２^１／２×実効値 （７）
振幅ｘ（ｔ）は、式（８）により算出する。

ｘ（ｔ）＝Ｄｓｉｎ（ωｔ＋φ_０） （８）
速度ｖ（ｔ）は、式（９）により算出する。

ｖ（ｔ）＝ｄｘ／ｄｙ

＝Ｄωｃｏｓ（ωｔ＋φ_０） （９）
最大振幅Ｄは式（１０）により算出する。

Ｄ＝２Ｖ／ω （１０）
測定値が１．０の場合は、Ｄ＝９μｍである。

ここで、Ｄ：最大振幅
φ_０：初期位相

ω：角周波数

ｖ：速度振幅

Ｖ：最大速度振幅

図１９は、この振動計１１０のプローブ１００によるベース１１の垂直方向、水平Ｘ軸方向、水平Ｙ軸方向の振動を計測する方法の説明図である。
垂直方向、水平Ｘ軸方向、水平Ｙ軸方向の振動は、各々→（矢印）で示している。
取付具１０１の取付方法は９０度ずつ向きを変えることにより，水平Ｘ軸方向振動、水平Ｙ軸方向振動が別々に計測できる構成になっている。

図２０は、エコノミークラス症候群防止装置１の実施例１を示す平面図である。
エコノミークラス症候群防止装置１では、加振器２０がねじ（図示せず）により、足裏形状のベース１１に取り付けられ（固定され）ており、電源のバッテリ４５、ＡＣアダプタ用のジャック４１、ボリューム５１、電源スイッチ５２、制御用マイクロコンピュータ３２、加振器ドライバ３１と、ふた１２から構成されている。
ふた１２はベース１１にねじ（図示せず）により穴部１４のところで、ねじ締め（固定）されている。従って、加振器２０の振動は、ベース１１全体に伝達するように構成されている。

図２１において、この振動計１１０（図１７参照）をふた１２に取り付けたとき、すなわち足裏部に振動を付加する状態での、垂直Ｚ軸方向の振幅量（μｍ）の測定結果である。
この結果から中央部の垂直Ｚ軸方向振幅変位量は、０〜３．６μｍであり、周辺の振幅変位量の３．６〜７．２μｍよりも，振幅量が小さいことが分かる。
また、全体的に振幅量は０μｍ〜７．２μｍと微小な振動であった。

図２２は、この振動計１１０（図１７参照）を用いて、ふた１２を外した状態でのベース１１各部における水平Ｙ軸方向（μｍ）と水平Ｘ軸方向の振動量を測定した結果を示す説明図である。

これらの結果から水平Ｙ軸方向の振幅は、０．９〜１０．８（μｍ）であり、水平Ｘ軸方向の振幅量０．３〜５．４（μｍ）よりも２倍以上振幅が大きいことが分かる。さらに、図２１の結果と比較すると、ふた１２を付けた状態よりも、振幅が大きいことが分かる。

実施例１の実使用では、ふたを付けて使用するので、全体的に、ふたを付けた状態で、さらに振幅変位量を大きくする必要がある。

また、静脈血流が心臓の方向に送られるように、足裏部の血行を良くするためには、血行方向と同じ方向の水平Ｘ軸方向の振幅量の方が、水平Ｙ軸方向の振幅よりも大きい方が望ましい。
すなわち水平Ｘ軸方向の振幅量を水平Ｙ軸方向の振幅量よりも大きくする必要がある。

図２３は、ベース１１の加振器２０近辺における水平Ｙ軸方向と垂直Ｚ軸方向の振幅量を測定した結果を示したものである。
断面Ａ−Ａにおける水平Ｙ軸の振幅は、加振器２０の部分で６．３μｍであり、ベース１１の外周部で８．１〜９．０μｍの振幅量であった。
垂直Ｚ軸方向の振幅は、加振器の中央部で、１．８μｍであり、周辺部で、９．９μｍであり、垂直Ｚ軸方向の振幅は、周辺部の方が振幅大きいことが分かる。

同図２３に示すように、実施例１において振動の状態が、水平Ｙ軸方向の振動成分と垂直Ｚ軸方向振動成分からなる楕円振動であることが観測される。
しかし、ふた１２の全体に渡って振幅量自体を大きくすること、および静脈血流が心臓の方向に送られるように、足裏部の血行を良くするには、静脈血行方向と同じ方向の水平Ｘ軸方向の振幅量の方が、水平Ｙ軸方向の振幅量よりも大きくする技術改良が求められる。
従って、水平Ｘ軸方向の振動変位量を水平Ｙ軸方向の振動変位量よりも大きくする必要がある。

図２４を参照して本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例２を説明する。
図２４は、本発明のエコノミークラス症候群防止機器の実施例２が配置された回路図である。
実施例２のエコノミークラス症候群防止装置は、周波数調整ボリューム５１、スイッチＳＷ５２、ＡＣアダプタ４１、充電器４５、電源電圧Ｖ_ＣＣ、制御用マイクロコンピュータ３２、トランジスタアレイからなる駆動トランジスアレイ３１、加振器２０などから構成されている。
なお、実施例１に使用したドライブＩＣ３３は、制御マイクロコンピュータ３２のソフトウエアでドライブＩＣ機能を持たせることにより、さらに実施例１に示した（図５参照）ドライブＩＣ３３を削除し、加振器２０用の電源電圧９Ｖも廃し、加振器２０用の電源電圧を、共通化して、５Ｖ共通に統一化した。

図２５は、電源部４０の説明図である。図示しないＡＣアダプタ、およびＤＣジャック
４１^’、制御用マイクロコンピュータ３２用の電源電圧５Ｖ及び加振器２０用の電源電圧５Ｖの２系統からなる電源部ブロック４０である。
従って、電源部４０の電源電圧を５Ｖに統一することができ、さらに、実施例１で使用した３端子レギュレータ５３も削除することにより、プリント基板の大きさを小形化することができた。実施例２の操作性の改良に向けて、回路の入力部ブロック図５００、制御部ブロック図３００、出力部ブロック図２００は図２４と同様である。
電源部ブロック４０では、プリント回路基板から独立させ、ベース１１の外表面で使い勝手良く操作できるようにするために、電源スイッチＳＷ５２とＡＣアダプタ用ＤＣジャック４１を搭載しているが、これらを金属をベースとする、点線で示した金属基板６０を配置している。

充電器用のＤＣジャック４１’を搭載しているところの金属をベースとする点線で示した金属基板６１で構成することにより、エコノミークラス症候群防止機器１の操作性の改良をしたものである。
金属基板６０、６１は金属製であり、併せて、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｓｅ：電磁気妨害）、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ：電磁環境適合性）対策として、電磁ノイズを出さない、さらに電磁ノイズが進入しても、誤動作や故障しないようにしている。
なお、金属基板６０、６１の取り付け位置は、後述の図２９に示しているように、ベース１１に取り付けられている。

図２６は、渦電流式変位センサ３０１による振動検出装置の検出方法を示す説明図である。振動の測定装置は、渦電流変位センサ３０１、変位量のアンプ３０２、およびオシロスコープ３０３、およびパソコン３０４から構成されている。
測定距離と渦電流変位センサの出力電圧の関係から、直線性のよい線形部分を使用しており、測定では、縦軸の出力電圧Ｖ_ｐ−ｐを測定することにより、横軸の距離（変位量）、すなわち振動変位量を測定できるものである。
横軸は測定距離（ｍｍ）を表わし、縦軸は出力電圧（Ｖ）を表わしている。

渦電流式センサ３０１の利点は、出力電圧（Ｖ）を計測することで、変位量の測定が可能であり、振動の波形形状が測定できるため、振動の性状を解析することができる。
ただし、測定面の材質により、測定の直線性が変化する欠点があり、今回は測定面をＳＰＣＣ鋼材からなる鉄材で測定している。

図２７は、測定面としてＳＰＣＣ鋼材からなる鉄製のふた１２において、渦電流変位センサ３０１によって、出力電圧と振動測定量との関係を示す測定結果の図である。
横軸は測定距離（ｍｍ）を表わし、縦軸は出力電圧（Ｖ）を表わしている。
この結果から、０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲は線形性があることが確認できる。
測定単位の目安として、直線性の関係から、０．９５Ｖ／ｍｍである。すなわち、電圧Ｖの値から変位量ｍｍが測定できる。

図２８は、加振器２０に方形波信号を入力し、パルス波形を生成したときの渦電流変位センサ３０１の振動波形を示すグラフである。横軸は時間（ｍｓ）を表わし、縦軸は出力電圧（ｍＶ）を表わしている。
図２８のグラフから、入力信号はディジタル信号であるが、出力電圧は正弦波からなるアナログ波形であり、出力電圧Ｖ_ｐ−ｐ（Ｖ）から振幅量（ｍｍ）が測定でき、掃引時間から周波数が測定できることがわかる。
ここで、ＤＩＶは目盛の１区画を意味し、１ＤＩＶ＝○○ｍＶと表わす。
Ｖ_Ｐ−Ｐは、ピークの山とピークの谷の電圧の値を示す。
図１７に示した加速度計式振動計に比べて，変位量を測定できるとともに、振動の波形形状を観測でき、振動の測定結果のみならず、測定結果の振動の性状を解析できる特徴がある。

図２９を参照して、本発明の実施例３を説明する。

図２９は、本発明のエコノミークラス症候群防止装置の実施例３を示す配置説明図である。
図２９のエコノミークラス症候群防止装置の実施例３では、加振器２０が、Ｌ型部１２’のふた１２にねじ１３で取付けられている。ふた１２は、ベース１１に複数個のねじ１３で取り付けられている。
さらに、電源スイッチ５２（図２５参照）とＡＣアダプタ４１（図２５参照）を搭載した、金属をベースとする金属基板６０（図２５参照）と、充電器４１’（図２５参照）用のジャックを搭載した、金属をベースとする別金属基板６１（図２５参照）は、ベース１１にそれぞれ取り付けられている。

ふた１２は、飛行機でも、医療機関でも使用できるように、ＳＰＣＣ鋼材からなる鉄系の材質であり、端面は安全のために面取りが施されており、亜鉛めっきなどの防錆処理をしている。
併せて、ＥＭＩ（電磁気妨害）、ＥＭＣ（電磁環境適合性）対策として、電磁ノイズを出さないように、さらに電磁ノイズが進入しても誤動作や故障しないように金属表面処理している。

ベース１１は、本発明では、プラスチック製であり、軽量化を図り、東日本塗料製の商品名（スーパーエクセルプライマー）でプライマー塗装処理が施され、さらにローバル製の亜鉛塗料商品名（ＲＳ）で金属塗装処理が施されている。
本発明のプラスチックベースは、ＥＭＩ、ＥＭＣ対策として、電磁ノイズを出さない、さらに電磁ノイズが進入しても、誤動作や故障しないように金属塗装をしている。

図３０は、実施例３において、渦電流変位センサ３０１により、エコノミークラス症候群防止装置１における、垂直Ｚ軸方向の上下振動変位量（μｍ）の測定量を示す図である。
足裏部に振動を付加する状態で、渦電流式変位センサ３０１をふた１２に取り付けた条件で実験し、測定時の加振器の周波数は２００Ｈｚに設定した。
加振器２０の振動を増幅させるためにベース１１に穴７０を形成することとし，さらに加振器２０の放熱のために穴７０を４箇所設けることにより、ベース１１が軽量化され、かつ振幅変位を一様化することを目的にした。

この測定結果から、図２１の実施例１に比べて、加振器２０をふた１２に設置した状態で、振幅を２〜１０倍大きくでき、かつＺ軸方向の振幅が５．５μｍ〜９．５μｍであり、ばらつきが少なく、ほぼ全体的に均一に振動させることができた。
この結果から、ベース１１に穴７０を形成して、ふた１２の振動の印加面積、質量分布を分散させることにより、振幅変位をほぼ一様化することが確認できた。
なお、加振器２０に印加する周波数は２００ＨｚでＺ軸方向の振動変位量を測定した。

図３１は、渦電流式変位センサ３０１をふた１２に取り付けた条件で実験し、ベース１１各部における水平Ｙ軸方向（μｍ）と垂直Ｚ軸方向の振動変位（μｍ）を測定した結果を示す説明図である。
加振器２０に印加する周波数は２００Ｈｚで測定した。
この測定結果の振動は、Ｚ軸方向の振幅変位量は、４．９７〜８．２１μｍであり、水平Ｙ軸方向の振幅変位量は４．２１〜６．１５μｍであった。

この結果から、Ｚ軸方向の振幅変位と、水平Ｙ軸方向の振幅変位は４．２１〜８．２１μｍであり、大差はなかった。
なお、水平Ｙ軸方向の測定は、図３１に示すようにＬ形治具３０５に渦電流式変位センサ３０１を取り付けて行った。
振幅の測定は、図３１に示すように中央部分の加振器の外周部の●、■の２点で交互に行った。
加振器２０に印加する振動の周波数は２００Ｈｚで測定した。

図３２は、渦電流式変位センサ３０１をふた１２に取り付けた条件で実験し、ベース１１各部における水平軸Ｘ方向（μｍ）と垂直Ｚ軸方向の振動変位量（μｍ）を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、振動は、水平Ｘ軸方向の振幅変位は、１．２６μｍであり、垂直Ｚ軸方向の振幅変位は、３．８７〜５．８９μｍであった。
この結果から、水平Ｘ軸の振幅変位の方が，垂直Ｚ軸の振幅変位よりも振幅変位が小さく、水平Ｘ軸の振幅変位は、垂直Ｚ軸の１／４程度の振幅であった。
なお、水平Ｘ軸方向の測定は、図３２に示すようにＬ形治具３０５に渦電流式変位センサ３０１を取り付けて行った。
振幅の測定は、図に示すように、中央部分の加振器の外周部の●、■の２点で交互に行った。

この実施例２の結果から、図３１と図３２の測定結果に示すように、足裏部に対して直角方向の振幅変位が、足裏部と並行な方向より、振幅変位が大きいことが分かる。

図３３は、お互いに直角方向に振動する二つの単振動を合成して得られる平面図形、すなわちリサージュ図形を示している図である。
この図形は、Ｚ軸の入力信号とＹ軸の入力信号の周波数比１：１において、同振幅で、位相差４５°の正弦波によるリサージュ図形を示している。
リサージュ図形を知ることによって、本発明での水平方向の振幅変位量と、垂直方向の振幅変位量の相互関係の性状を解析することができるものである。

図３４は、周波数１：１において、位相差を０°、４５°、９０°、１３５°を変えたときのリサージュ図形を示す。
なお、位相差φとは、同一周波数で図３４において、水平軸原点から楕円形状のリサージュ図形の垂直軸との交点の値Ｂの値と、水平軸原点からリサージュ図形の最大値との交点の値Ａの値から、式（１１）に基づいて求められる値をいう。

φ＝ｓｉｎ^−１Ｂ／Ａ （１１）

周波数１：１において、位相差０度では、垂直軸と水平軸が同位相の図３４に示すように、４５度傾いた直線になり、垂直軸が４５度進むと、右に傾いた楕円となり、垂直信号の位相差が９０度進んだ場合は円になる。

垂直軸の信号の位相差が１３５度進んだ場合、左に傾いた楕円になり、垂直軸の信号が
１８０度進んだところでは、左に４５度傾いた直線となる。

このように位相差から位相の状態や振動の性状を知ることができる。
ただし、図３４のリサージュ図形は、全て入力波形は正弦波であり、Ｘ軸−Ｚ軸の振幅は等しくした図形である。

本発明の加振器２０は、単一の加振器であるので、周波数と振幅は、必然的に同一であり、特殊な制御方式を必要としない点に特徴がある。
このリサージュ図形から楕円振動の波形を解析することができ、位相差を観測し、評価することで、静脈血流の流れを促進する最適な振動条件を発見することができることになる。

図３５を参照して、本発明のエコノミークラス症候群の実施例４を説明する。
図３５は、本発明のエコノミークラス症候群の実施例４を示す平面図である。
実施例４では、実施例２の加振器２０は、９０°向きを回転されてＬ型取付具２０１にねじ１３で取付けられて固定されている。

実施例２の加振器を足裏部と並行の場合は、水平Ｙ軸方向の振幅変位量が図３１の結果から、４．２１〜６．１５μｍであり、水平Ｘ軸方向の振幅変位量が図３２の結果から、１．２６μｍであり、振幅量が大きいので、この結果を参考にし、足裏部と直角方向に加振器を配置し、水平Ｙ軸方向振幅変位量と、水平Ｘ軸方向振幅変位量とを逆転させる目的にしている。

すなわち、足底静脈の血流を心臓方向に還流させることを狙い、水平Ｘ軸方向振幅変位量を水平Ｙ軸方向振幅変位量より大きくする方策である。

図３６は、実施例３の垂直Ｚ軸方向の上下振動変位量（μｍ）の測定結果を示す図である。測定時の周波数は２００Ｈｚに設定した。
横軸は時間（ｍｓ）を表わし、縦軸は出力電圧（Ｖ）を表わしている。
この測定結果から、加振器２０の取り付けを９０°回転したことにより、垂直Ｚ軸方向の上下振動変位量は、７．４〜５５．２μｍであり、実施例２のＺ方向の振幅変位量の５．５〜９．５μｍに比べて，数倍〜数１０倍程度大きくなっている。
この図において、渦電流式センサ３０１の振動波形を観測してみると、矢印の表示部分で表示している部分の振動量が最も大きい。
横軸は時間（ｍｓ）を表わし、縦軸は電圧から換算した振幅変位量（μｍ）を表わしている。
Ｚ軸の振動は、正弦波の振動波形であった。

図３７は、実施例３の渦電流式変位センサ３０１を用いて、ベース１１各部における水平Ｙ軸方向の振動変位量（μｍ）と垂直Ｚ軸方向の振動変位量（μｍ）を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、水平Ｙ軸方向の振動変位量は、６．９〜９．３μｍであり、Ｚ軸方向の振動変位量は、１１．６〜３３．３μｍであったので、水平Ｙ軸方向の振動変位量は、Ｚ軸方向の振動変位量よりも小さい。
なお、水平Ｙ軸方向の測定は、Ｌ形治具３０５を取り付けて行った。
測定点は、図に示すように外周部の●、■の２点で交互に行ったものである。

図３８は、実施例３の垂直Ｚ軸方向の上下振動量（μｍ）の測定量をＹ軸面で加振器の位置を中央部及び中央部とかかと部の中間部で１０ｍｍ単位に移動した状態で観測した結果を示す図である。
この結果から、加振器の中央部の垂直Ｚ軸方向変位量は、１２．６〜３８．７μｍと直線的に変化すること、すなわちふた１２の端面から段階的に振幅が減少していくことが判明した。
また、中央部とかかと部の中間部の垂直Ｚ軸方向変位量は、２２．３〜５０．９μｍと直線的に変化すること、すなわちふた１２の端面から段階的に振幅が減少していくことが判明した。

以上の結果から、本発明として加振器２０の位置は、外周部周辺にベース１１に干渉しない位置に設置する方がＺ方向の振動変位量を大きくできることが判明した。
この結果を応用すれば、できれば、加振器２０は、図示していないが、対向して２個配置すれば、相乗効果が期待され、振動変位量が、平均的に印加できることが判明した。

本発明として、加振器２０の位置は、中央部の位置で、Ｌ型治具２０１（図３５参照）により、ベース１１に干渉しない位置に偏らせて設置すること、また、対向して加振器２０を２個配置することが好ましいことを見出した。
図３８の横軸は横方向位置を表わし、縦軸は変位を表わす。測定時の周波数は２００Ｈｚに設定した。

図３９は、加振器２０が、実施例２の加振器２０の取り付けとは、Ｌ型取付具２０１（図３５参照）により、９０°向きを回転して取付けられている状態での振動変位の測定結果である。
実施例３の渦電流式変位センサ３０１を用いて、ベース１１各部における水平Ｘ軸方向振動変位量（μｍ）と垂直Ｚ軸方向の振動変位量（μｍ）を測定した結果を示す説明図である。
この測定結果から、Ｚ軸方向の振動変位量は、ふた１２の端面から３２．６〜１０．５μｍであり、段階的に振幅変位量が減少していくことが判明した。
Ｘ軸方向の振動変位量は、ふた１２の端面から１０．９〜１８．７μｍであり、段階的に振幅変位量が増大していくことが判明した。
また、Ｚ軸方向の振動変位量は、ふた１２の端面から３２．６〜１０．５μｍまで段階的に振幅が減少していくことが判明した。
すなわち、Ｚ軸方向の振動変位量とＸ軸方向の振動変位量は、傾きが正反対の関係になる。

この結果から、Ｘ軸方向の振動変位量は、１０．９〜１８．７μｍであり、図３７に示した水平Ｙ軸方向の振動変位量の６．９〜９．３μｍよりも大きいことが判明した。
従って、本結果から、本発明として、足底静脈の血流を心臓方向に還流させることを狙い、水平Ｘ軸方向振幅変位量を水平Ｙ軸方向振幅変位量よりも大きくすることができた。
なお、水平Ｘ軸方向の測定は、Ｌ形治具３０５を取り付けて行った。
測定点は、図に示すようにふた１２の端面の外周位置を●、■の２点で交互に行ったものである。

加振器２０の位置は、図３８に示したように、中央部の位置で、Ｌ型治具２０１により、ベース１１に干渉しない位置に偏らせて、設置することによりＸ方向の振動変位をＹ方向の振動変位量より大きく、また、対向して加振器２０を２個配置することにより、Ｚ方向の振動変位量を平均的に印加できることが期待される。

図４０は、実施例３の加振器の回転方向を変化させたときのＸ軸方向とＺ軸方向のリサージュ図形である。

横軸はＸ方向振動変位量を表わし、縦軸はＺ方向振動変位量を表わす。
この結果から、ふた１２の端面位置（●）側では位相差約１３５°であり、また、Ｘ方向振動変位量が、１８．７μｍであり、Ｚ軸振動変位量の１０．５μｍよりも大きいことが判明した。

ふた１２の端面位置（■）側では位相差約１１９°であり、Ｘ方向振動変位量が、１１．２μｍであり、Ｚ軸振動変位量の３１．６μｍよりも小さいことが判明した。加振器の回転方向（時計方向、反時計方向）を変えてもリサージュ図形は変わらないことが判明した。従って、加振器の時計方向か、反時計方向などの回転方向は、考慮しなくても良いことが分かった。ここで、Ｘ軸方向振幅とＺ軸方向振幅では、周波数の変化はない。

１ エコノミークラス症候群防止機器
１０ 加振装置配置手段
１１ ベース
１２ ふた
２０ 加振器
３１ 駆動トランジスタアレイ
３２ 制御用マイクロコンピュータ
４１ ＡＣアダプタ
４５ バッテリ
５１ ボリューム
５２ 電源スイッチ
１００ 加速度振動計のプローブ
１１０ 加速度計式振動計
２０１ Ｌ型取付具
３０１ 渦電流式変位センサ

Claims (6)

1. 水平方向及び垂直方向の振動成分を有する楕円振動を発生可能とする加振源と、
   所定の振動周波数に応じて前記加振源の水平及び垂直の振動を制御する制御手段と、
   前記加振源用の電源部と、
   前記加振源の振動を利用者の足裏部または下肢に伝達する手段とを具備し、
   前記加振源は、回転子とこれと対向した固定子から構成された加振器を有し、該加振器は、前記振動周波数に応じて共振振動し、
   該共振振動は、前記固定子の内径および前記回転子の外径が偏心していることにより、前記回転子と前記固定子の中心が一致していないことに起因して発生するラジアル（径）方向振動と、前記回転子と前記固定子で回転軸方向の中心位置がずれていることに起因して発生するスラスト（軸）方向振動を含み、
   前記加振器は、４相１相励磁によるパルス駆動するものであり、
   前記加振器のパルス駆動の周波数は５０〜３００Ｈｚとし、
   前記制御手段は、前記加振器の印加パルスを、出力１の時間と出力０の時間の比を変更して、このときの出力１と出力０のパルス繰り返し周期において、該周期の逆数を設定することにより、前記加振器のパルス駆動の周波数を制御するものであることを特徴とするエコノミークラス症候群防止装置。
2. 前記加振器は、エコノミークラス症候群防止装置のベース部、あるいはふた部に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載のエコノミークラス症候群防止装置。
3. 前記加振器は、取付具を介して、エコノミークラス症候群防止装置のベース部、あるいはふた部に取り付けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のエコノミークラス症候群防止装置。
4. 前記制御手段は、周波数を変えずにＨレベルとＬレベルのデューティ比を制御することにより前記加振器を省電力で制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエコノミークラス症候群防止装置。
5. 金属塗装又は金属めっき処理を施した電磁シールドを施されたベース部あるいはふた部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエコノミークラス症候群防止装置。
6. 前記加振器の振動周波数を調整するための手段を具備したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエコノミークラス症候群防止装置。

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