| 【発明の名称】 |
マッサージ機 |
| 【発明者】 |
【氏名】菊本 誠
【氏名】冷水 一也
【氏名】三島 弘之
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| 【要約】 |
【課題】揺動アームの両端部に取り付けた施療子に振動を与えつつ、該支持アームを上下に往復移動させるマッサージ機において、体格の違いに起因して起こる苦痛を緩和する。
【解決手段】本発明に係るマッサージ機は、施療子の往復移動過程で揺動アームの揺動角度の変化を検出するためのポテンショメータ５と、ポテンショメータ５によって検出される揺動角度の変化に基づいて、施療子が接触する人体の形状を計測する人体形状計測器62と、人体形状計測器62によって計測された人体形状に応じて、マッサージ動作を制御するマッサージ動作制御器63とを具えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 椅子本体(10)にマッサージ機構(２)を取り付けて構成され、該マッサージ機構(２)は、往復駆動機構の出力部に揺動自由に枢支された揺動アーム(36)と、該揺動アーム(36)の両端部に取り付けられた施療子(21)(21)とを具え、前記往復駆動機構によって、支持アーム(42)に振動を与えつつ、該支持アーム(42)を上下に往復移動させて、施療子(21)(21)に所定のマッサージ動作を行なわしめるマッサージ機において、支持アーム(42)の往復移動過程で、揺動アーム(36)の揺動角度の変化を検出するための揺動角度検出手段と、揺動角度検出手段によって検出される揺動角度の変化に基づいて、施療子(21)(21)が接触する人体の形状を計測する人体形状計測手段と、人体形状計測手段によって計測された人体形状に応じて、マッサージ機構(２)の動きを制御する制御手段とを具えていることを特徴とするマッサージ機。
【請求項２】 人体形状計測手段は、揺動角度検出手段から得られる揺動角度の変化を２階微分する演算手段と、２階微分によって得られた信号が正及び負の閾値を上回っているか否かを判断する判断手段と、該判断結果に基づいて人体形状の変曲点の位置を検知して、該検知結果から人体形状を推定する推定手段とを具えている請求項１に記載のマッサージ機。
【請求項３】 人体形状計測手段による人体形状の計測は、施療子(21)(21)によるマッサージ動作を開始する前に施療子(21)(21)を一方向に移動させるサーチ動作にて行なわれ、制御手段は、計測された人体形状に応じて、マッサージを施すことが不快となる部位を考慮したマッサージ動作を行なうための動作テーブルを作成し、該動作テーブルに基づいてマッサージ動作を制御する請求項１又は請求項２に記載のマッサージ機。
【請求項４】 人体形状計測手段による人体形状の計測は、施療子(21)(21)によるマッサージ動作において施療子(21)(21)が一方向に移動する過程で行なわれ、制御手段は、計測された人体形状を表わすデータが前回のデータとずれているとき、新たなデータに基づいて、マッサージを施すことが不快となる部位を考慮したマッサージ動作を行なうための動作テーブルを更新し、該動作テーブルに基づいてマッサージ動作を制御する請求項１又は請求項２に記載のマッサージ機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、椅子本体にマッサージ機構を取り付けて構成されるマッサージ機に関し、特に人体形状に応じて適切なマッサージ動作を実現することが可能なマッサージ機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より広く普及しているマッサージ機は、図９に示す如く、脚(11)、座(12)、背もたれ(13)、及び左右一対の肘掛け(14)(14)からなる椅子本体(10)に、複数の施療子(21)を具えたマッサージ機構(２)を組み込んで構成され、これら複数の施療子(21)を振動させながら上下に往復移動させることによって、人体にマッサージを施すものである。
【０００３】マッサージ機構(２)は、図１０に示す如く椅子本体(10)の背もたれ(13)の背部に、前記施療子を振動させるための施療子駆動装置(３)を具え、該施療子駆動装置(３)は、背もたれ(13)の背面に取り付けられたサイドフレーム(15)(15)に沿って昇降可能に支持されている。又、椅子本体(10)には、施療子昇降用モータ(22)が配備され、該施療子昇降用モータ(22)はベルト式動力伝達機構(20)を介してねじ軸(23)に連繋している。該ねじ軸(23)は、施療子駆動装置(３)に取り付けられた軸受け(24)に螺合している。従って、施療子昇降用モータ(22)によってねじ軸(23)が回転駆動されると、これに伴って施療子駆動装置(３)が昇降することになる。
【０００４】施療子駆動装置(３)は、図１１に示す如く、両側部に複数のローラ(43)(43)を具え、これらのローラ(43)(43)がサイドフレーム(15)(15)に係合して、施療子駆動装置(３)の昇降が案内されている。施療子駆動装置(３)には揉み用モータ(31)が配備され、該揉み用モータ(31)は、ベルト式動力伝達機構(32)及び変速機構(33)を介して、シャフト(34)に連繋している。該シャフト(34)には、左右一対の偏心軸受け(35)(35)が取り付けられており、これらの偏心軸受け(35)(35)によって左右一対の支持アーム(42)(42)が支持されている。各支持アーム(42)の先端部には、略Ｌ字状の揺動アーム(36)が枢支され、該揺動アーム(36)の両端部に施療子(21)(21)が回転可能に取り付けられている。従って、揉み用モータ(31)によってシャフト(34)が回転駆動されると、これに伴って支持アーム(42)(42)が開閉方向に揺動駆動され、これによって、施療子(21)(21)による揉み動作が実現されることになる。尚、揉み用モータ(31)の回転を制御することによって、左右一対の施療子(21)(21)の幅を調整することも可能である。
【０００５】又、施療子駆動装置(３)には叩き用モータ(37)が配備され、該叩き用モータ(37)は、ベルト式動力伝達機構(38)を介してシャフト(39)に連繋している。該シャフト(39)には、左右一対の偏心軸受け(40)(40)が取り付けられており、これらの偏心軸受け(40)(40)によって左右一対のロッド(41)(41)が支持されている。そして、各ロッド(41)の先端部が前記アーム(42)の基端部に連結されている。従って、叩き用モータ(37)によってシャフト(39)が回転駆動されると、これに伴ってロッド(41)(41)が前後方向に揺動駆動され、これによって施療子(21)(21)による叩き動作が実現されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のマッサージ機においては、施療子(21)(21)が所定の軌道で上下に往復移動しつつ、上述の揉み動作と叩き動作を行なって、人体にマッサージを施すのであるが、利用者の体格はまちまちであり、例えば肩胛骨等の骨の位置は人によって異なるため、施療子(21)(21)が所定の軌道に沿って移動する過程で、人によっては施療子(21)(21)が骨に当たって、苦痛を与えることがあった。
【０００７】そこで本発明の目的は、椅子本体(10)に取り付けられた施療子(21)(21)を所定の軌道に沿って往復移動させつつ、施療子(21)(21)に所定の動作を与えて人体にマッサージを施すマッサージ機において、体格の違いに起因して起こる苦痛を回避することである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】本発明に係るマッサージ機は、一般的構成において、椅子本体(10)にマッサージ機構(２)を取り付けて構成され、該マッサージ機構(２)は、往復駆動機構の出力部に揺動自由に枢支された揺動アーム(36)と、該揺動アーム(36)の両端部に取り付けられた施療子(21)(21)とを具え、前記往復駆動機構によって、支持アーム(42)に振動を与えつつ、該支持アーム(42)を上下に往復移動させて、施療子(21)(21)に所定のマッサージ動作を行なわしめるものである。又、本発明に係るマッサージ機は、特徴的構成において、支持アーム(42)の往復移動過程で、揺動アーム(36)の揺動角度の変化を検出するための揺動角度検出手段と、揺動角度検出手段によって検出される揺動角度の変化に基づいて、施療子(21)(21)が接触する人体の形状を計測する人体形状計測手段と、人体形状計測手段によって計測された人体形状に応じて、マッサージ機構(２)の動きを制御する制御手段とを具えている。
【０００９】上記本発明のマッサージ機においては、支持アーム(42)が上下に往復移動する過程で、揺動アーム(36)に取り付けられた２つの施療子(21)(21)が人体に押し付けられるが、施療子(21)(21)が押し付けられる部位の起伏に応じて、揺動アーム(36)が揺動することになる。従って、揺動アーム(36)の揺動角度の変化を検出することによって、施療子(21)(21)が接触するラインに沿う人体の起伏を検知することが出来、該起伏の位置から、頭、首、肩胛骨等の位置を推定し、人体形状を計測することが出来る。そこで、施療子(21)(21)によるマッサージ動作においては、肩胛骨など、マッサージを施すことが苦痛となる部位では、施療子(21)(21)の軌道を変更し、若しくは施療子(21)(21)の動作速度を低下させる。これによって、人体が受ける苦痛を回避することが出来る。
【００１０】具体的構成において、人体形状計測手段は、揺動角度検出手段から得られる揺動角度の変化を２階微分する演算手段と、２階微分によって得られた信号が正及び負の閾値を上回っているか否かを判断する判断手段と、該判断結果に基づいて人体形状の変曲点の位置を検知して、該検知結果から人体形状を推定する推定手段とを具えている。該具体的構成においては、例えば施療子(21)(21)が頭部から背中へ向けて移動する過程で、平坦な領域では、揺動アーム(36)の角度は一定に保たれるが、起伏のある位置では、揺動アーム(36)の角度が大きく変化する。例えば、先ず頭部の付け根にて、次に首の付け根にて、続いて肩胛骨の位置にて、揺動アーム(36)の揺動角度に大きな変化が生じる。この様にして、揺動角度検出手段から得られる揺動角度の変化カーブには、前記の各位置で変曲点が生ずる。この様な変曲点を有する揺動角度の変化を２階微分することによって、変曲点の位置でピークを生じる信号が得られ、そのピークは正若しくは負の閾値を越えることになるので、その位置を起伏の位置と判断することが出来る。
【００１１】更に具体的には、人体形状計測手段による人体形状の計測は、施療子(21)(21)によるマッサージ動作を開始する前に施療子(21)(21)を一方向に移動させるサーチ動作にて行なわれる。この場合、制御手段は、計測された人体形状に応じて、マッサージを施すことが不快となる部位を考慮したマッサージ動作を行なうための動作テーブルを作成し、該動作テーブルに基づいてマッサージ動作を制御する。該具体的構成によれば、予め動作テーブルを登録しておくことによって、その後のマッサージ動作を迅速に開始することが出来る。
【００１２】或いは、人体形状計測手段による人体形状の計測は、施療子(21)(21)によるマッサージ動作において施療子(21)(21)が一方向に移動する過程で行なわれる。この場合、制御手段は、計測された人体形状を表わすデータが前回のデータとずれているとき、新たなデータに基づいて、マッサージを施すことが不快となる部位を考慮したマッサージ動作を行なうための動作テーブルを更新し、該動作テーブルに基づいてマッサージ動作を制御する。該具体的構成によれば、マッサージ動作中に姿勢が変わった場合にも、姿勢の変化に応じて動作テーブルが更新され、更新された動作テーブルに基づいて、適切なマッサージ動作が実行される。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るマッサージ機によれば、施療子によるマッサージにおいて体格の違いに起因して起こる苦痛を回避することが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係るマッサージ機は、機構的には、図９乃至図１１に示す従来のマッサージ機と同一であって、椅子本体(10)に、複数の施療子(21)を具えたマッサージ機構(２)を組み込んで構成され、これら複数の施療子(21)を施療子駆動装置(３)により駆動して、揉み動作と叩き動作を行なわしめつつ、施療子昇降駆動機構(25)により上下に往復移動させて、人体にマッサージを施すものである。
【００１５】本発明に係るマッサージ機は、その特徴的構成において、図２に示す如く各揺動アーム(36)の枢軸(36a)にポテンショメータ(５)を具えており、該ポテンショメータ(５)によって揺動アーム(36)の揺動角度の変化を検出し、該検出信号に基づいて、マッサージ機構(２)や施療子昇降駆動機構(25)の動作を制御するものである。
【００１６】図１は、本発明に係るマッサージ機の制御系の構成を表わしている。前述の施療子昇降用モータ(22)、揉み用モータ(31)及び叩き用モータ(37)は、マイクロコンピュータからなる制御回路(６)によって回転が制御されている。施療子昇降用モータ(22)及び揉み用モータ(31)の出力軸にはそれぞれ、ロータリエンコーダ(52)(53)が取り付けられており、これらのロータリエンコーダ(52)(53)の検出信号が制御回路(６)へ供給されている。又、前記ポテンショメータ(５)の検出信号が制御回路(６)へ供給されている。
【００１７】制御回路(６)は、ロータリエンコーダ(52)(53)からの回転角度検出パルスをカウントするカウンタ(68)(69)を具えており、該カウント値に基づいて、施療子昇降用モータ(22)及び揉み用モータ(31)の回転角度が検出される。そして、該検出信号は施療子位置計測器(64)へ供給されて、施療子(21)(21)の位置が計測される。
【００１８】又、制御回路(６)は、ポテンショメータ(５)の検出信号を取り込んで、該検出信号に基づいて人体の形状を計測する人体形状計測器(62)を具えている。例えば図３に示す如く、施療子(21)(21)が人体の頭部から背中へ向けて移動する過程で、その軌道に沿う人体の起伏に伴って、揺動アーム(36)は揺動することになり、その揺動角度(アーム角度)の変化が前記ポテンショメータ(５)によって検出される。
【００１９】図４(ａ)は、施療子(21)(21)が頭部から背中へ向けて移動する過程で、ポテンショメータ(５)によって検出されるアーム角度の変化を表わしている。図示の如く、平坦な領域では、アーム角度は一定に保たれるが、後頭部の位置Ａ、頭部付け根の位置Ｂ、肩の位置Ｃ、及び肩胛骨の位置Ｄでそれぞれ、アーム角度に急激な変化が発生し、各位置に変曲点が生じることなる。そこで、アーム角度の変化に２階微分を施すことによって、同図(ｂ)に示す１階微分値と、同図(ｃ)に示す２階微分値を得る。該２階微分値においては、前記の後頭部の位置Ａ、頭部付け根の位置Ｂ、肩の位置Ｃ、及び肩胛骨の位置Ｄに対応して、正若しくは負のピークＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが発生する。このピークは、図示の如く２階微分値を正及び負の閾値と比較することによって検出することが出来る。
【００２０】人体形状計測器(62)は、上述のピーク位置の検出結果と、施療子位置計測器(64)からの施療子位置の検出結果とに基づいて、利用者の後頭部の位置Ａ、頭部付け根の位置Ｂ、肩の位置Ｃ、及び肩胛骨の位置Ｄを検知し、更にこれらの位置から人体形状を推定して、人体形状を表わす人体形状検出信号を作成する。
【００２１】人体形状計測器(62)から得られる人体形状検出信号と施療子位置計測器(64)から得られる施療子位置検出信号とは、マッサージ動作制御器(63)へ供給される。これに応じてマッサージ動作制御器(63)は、後述する制御動作を行なって、施療子昇降用モータ(22)、揉み用モータ(31)及び叩き用モータ(37)を駆動するための駆動回路(67)(66)(65)へそれぞれ、制御信号を供給する。
【００２２】上記マッサージ機においては、施療子(21)(21)による揉み動作や叩き動作等のマッサージ動作を開始する前に、施療子(21)(21)を背中に沿って１往復させるサーチ動作が実行され、この過程で人体形状の計測が行なわれる。
【００２３】図５は、人体形状計測器(62)及びマッサージ動作制御器(63)が実行する人体形状検出手続きを表わしている。先ずステップＳ１では、施療子昇降用モータ(22)を駆動して、施療子(21)(21)を初期位置(上限位置)へ移動させ、ステップＳ２では、揉み用モータ(31)を駆動して、施療子(21)(21)の幅を初期値に設定する。
【００２４】次に、ステップＳ３にて、アーム角度の２階微分値に発生する正及び負のピークをそれぞれカウントするためのカウンタＩ及びＪを１にセットする。そして、ステップＳ４では、施療子(21)(21)を上から下へ移動させながら、アーム角度及び施療子位置を計測する。続いてステップＳ５では、アーム角度の２階微分値を算出し、ステップＳ６にて、算出された２階微分値が正の閾値を上回っているか否かを判断し、イエスと判断されたときはステップＳ７に移行し、ノーと判断されたときはステップＳ８に移行する。
【００２５】ステップＳ７では、２階微分値のピークの発生位置を検出すると共に、その時の上側の施療子の位置を検出し、両検出結果に基づいて、その時に該施療子が接触している人体位置(部位)を判定して、その結果をテーブルに書き込む。この際、Ｉ＝１ならば頭部付け根の位置(図４の位置Ｂ)、Ｉ＝２ならば肩の位置(図４の位置Ｃ)と判定することが出来る。そして、カウンタＩをインクリメントして、ステップＳ８へ移行する。
【００２６】ステップＳ８では、前記ステップＳ５で算出された２階微分値が負の閾値を下回っているか否かを判断し、イエスと判断されたときはステップＳ９に移行し、ノーと判断されたときはステップＳ１０に移行する。
【００２７】ステップＳ９では、２階微分値のピークの発生位置を検出すると共に、その時の上側の施療子の位置を検出し、両検出結果に基づいて、その時に該施療子が接触している人体位置(部位)を判定して、その結果をテーブルに書き込む。この際、Ｊ＝１ならば後頭部の位置(図４の位置Ａ)、Ｊ＝２ならば肩胛骨の位置(図４の位置Ｄ)と判定することが出来る。そして、カウンタＪをインクリメントして、ステップＳ１０へ移行する。
【００２８】ステップＳ１０では、施療子の移動が終了したか否かを判断し、ノーと判断されたときはステップＳ４に戻り、イエスと判断されたときはステップＳ１１へ移行して、予め設定した全ての計測幅で、全回数の計測が終了したかどうかを判断する。ここでノーと判断されたときはステップＳ１に戻り、イエスと判断されたときは検出手続きを終了する。
【００２９】上記硬さ検出手続きの実行によって、その利用者に固有の人体形状データが作成されることになる。その後、上記人体形状データに基づいて、実際のマッサージ動作のための動作テーブルが作成され、該テーブルに従ったマッサージ動作が実行される。
【００３０】図６は、マッサージ動作のための制御手続きを表わしている。先ずステップＳ２１にて、上述のサーチ動作による人体形状データの検出を行なった後、ステップＳ２２では、人体形状データと、マッサージを受けることが快い部位の位置(快ポイントデータ)及び不快な部位の位置(不快ポイントデータ)とを合成する。そして、ステップＳ２３では、前記合成データに基づいて、不快ポイントを回避し或いは不快ポイントでは動作速度を減速するマッサージ動作のためのデータを作成し、動作テーブルを更新する。その後、ステップＳ２４にて、更新された動作テーブルに基づくマッサージ動作を実行するのである。
【００３１】上記手続きの実行によって、肩胛骨や頭部等の不快ポイントを回避して、肩、首の付け根、肩胛骨の内側等、快ポイントに重点的にマッサージを施すことが出来、これによって高いマッサージ効果を得ることが可能である。
【００３２】図７は、施療子(21)(21)によるマッサージ動作中に人体形状の計測を行なって、マッサージ動作にフィードバックする方式の制御手続きを表わしている。ステップＳ３１にてマッサージ動作を開始した後、ステップＳ３２では、施療子(21)(21)が一方向に移動する過程で人体形状の計測を行なう。次に、ステップＳ３３にて、計測された人体形状を表わすデータが前回の検出データとずれているか否かを判断し、ここでイエスと判断されたときはステップＳ３４に移行し、ノーと判断されたときはステップＳ３５に移行する。
【００３３】ステップＳ３４では、人体形状の検出データを新たなデータに更新し、ステップＳ３５にて、新たな動作テーブルに基づくマッサージ動作を開始する。その後、ステップＳ３６にてマッサージ動作を終了するか否かを判断し、ノーと判断されたときはステップＳ３２に戻って人体形状の検出及びマッサージ動作を繰り返す。その後、全てのシーケンスが終了して、ステップＳ３６にてイエスと判断されたとき、手続きを終了する。
【００３４】該手続きによれば、マッサージ動作によって姿勢が変化した場合、これに伴なって動作テーブルも補正されるので、姿勢の変化に拘わらず、常に快適なマッサージ動作を実現することが出来る。
【００３５】図８は更に他の制御手続きを表わしており、ステップＳ４１では、上述の人体形状の検出と同時に、左右一対の揺動アーム(36)(36)の揺動角度の差を計測する。そして、ステップＳ４２では、人体形状データと角度差データに基づいて、脊柱の歪み等によって背中に生じている左右のずれの度合いを検出し、ステップＳ４３にて、その度合いを表示する。該手続きによれば、健康管理のためのデータを得ることが出来る。
【００３６】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、施療子(21)(21)を一方向へ移動させて人体形状の計測を行なう場合、上述の如く揺動アーム(36)の揺動角度の２階微分値に基づいて肩等の位置を検出する方式に限らず、周知の種々の方式の採用が可能である。例えば肩位置の検出においては、施療子(21)(21)が首から肩へ移行する過程で、揺動アーム(36)の揺動角度は図４(ａ)に示す如く、Ｂ〜Ｃの範囲で一定となった後、Ｃ〜Ｄの範囲で正方向に変化するので、この変化が生じた時点、即ちＣ点を肩の位置と判断することが出来る。尚、肩よりも下方の位置で、上述の如く揺動アーム(36)の揺動角度が一定値から正方向に変化することもあるので、この様な変化が生じた複数の位置の内、最も高い位置を肩の位置として識別することが出来る。
【００３７】又、左右一対の施療子(21)(21)の幅を変化させて、複数の幅位置で人体形状の計測を行なえば、人体の形状を３次元的に把握し、その結果に基づいてマッサージ動作を制御することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２７日（２０００．３．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１００１１４
【弁理士】
【氏名又は名称】西岡 伸泰
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６９３７８（Ｐ２００１−２６９３７８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月２日（２００１．１０．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８７１５９（Ｐ２０００−８７１５９） |
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