| 【発明の名称】 |
マッサージ機 |
| 【発明者】 |
【氏名】笠井 英治
【住所又は居所】京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町２４番地 オムロンヘルスケア株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】簡易な構成で精度良く使用者の肩位置や着座の有無を検知するマッサージ機を提供する。
【解決手段】背もたれ部１０ａと、背もたれ部に設けられ使用者をマッサージするもみ玉４０２ａ〜ｄと、もみ玉４０２ａ〜ｄを支持する一対のもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌをマッサージ動作に応じて移動させる施療部４０と、一対のもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌ間のインピーダンス変化から使用者の生体信号を検知するセンサ部１００と、もみ玉４０２ａ〜ｄのマッサージ動作を制御する制御部１３と、を備え、制御部１３は、施療部４０を移動させて所定の範囲における生体信号に応じた信号を検出することで、使用者の体格を判定する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の背面を支持する背もたれ部と、
前記背もたれ部に設けられ前記使用者をマッサージする施療子と、
前記施療子を支持する一対の電極をマッサージ動作に応じて移動させる施療部と、
前記一対の電極間のインピーダンス変化から前記使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置と、
前記生体信号に基づいて前記施療子のマッサージ動作を制御する制御部と、を備え、
前記生体信号検知装置は、
高周波信号を供給する発振部と、
前記使用者が近接又は接触し得るように配され、かつ前記発振部から前記高周波信号を受けるように設けられた前記一対の電極と、
前記使用者が前記電極に近接又は接触したときに、前記高周波信号を受けている前記電極に生じるインピーダンスの変化を検知する検知部と、
前記検知されたインピーダンスの変化に対応する信号から所望の生体信号に応じた信号に処理する信号処理部と、を有し、
前記制御部は、前記施療部を移動させて所定の範囲における前記生体信号に応じた信号を検出することで、前記使用者の体格を判定することを特徴とするマッサージ機。
【請求項２】
使用者の背面を支持する背もたれ部と、
前記背もたれ部に設けられ前記使用者をマッサージする施療子と、
前記施療子を支持する一対の電極をマッサージ動作に応じて移動させる施療部と、
前記一対の電極間のインピーダンス変化から前記使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置と、
前記生体信号に基づいて前記施療子のマッサージ動作を制御する制御部と、を備え、
前記生体信号検知装置は、
高周波信号を供給する発振部と、
前記使用者が近接又は接触し得るように配され、かつ前記発振部から前記高周波信号を受けるように設けられた前記一対の電極と、
前記使用者が前記電極に近接又は接触したときに、前記高周波信号を受けている前記電極に生じるインピーダンスの変化を検知する検知部と、
前記検知されたインピーダンスの変化に対応する信号から所望の生体信号に応じた信号に処理する信号処理部と、を有し、
前記制御部は、前記施療部を移動させて所定の範囲における前記生体信号に応じた複数の信号を平均することで、前記使用者の体格を判定することを特徴とするマッサージ機。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の信号を平均した平均値と所定の基準値とを比較することで前記使用者の体格を判定することを特徴とする請求項２に記載のマッサージ機。
【請求項４】
前記使用者が着座する座部を備え、前記所定の範囲は、前記座部の上面付近を下端に、前記マッサージ機の使用状態における前記使用者の身体の所定部位付近を上端に予め定めることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項５】
前記所定の範囲は、前記使用者の生体信号から判別された使用者の身体の所定部位の位置から下側の範囲であって、使用者に合わせて設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項６】
前記制御部は、判定した前記使用者の体格から前記施療子によるマッサージのパターンを変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項７】
前記制御部は、判定した前記使用者の体格から前記施療子による押圧力を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項８】
前記電極は、前記施療部に対して回動可能であって前記施療子を複数支持するアームであり、
前記複数の施療子は、前記アームの回動中心を挟んで前記施療部の移動方向と略平行に設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項９】
前記検知部は、前記使用者の体格に応じて前記電極間に生じるインピーダンス変化に対応する、前記高周波信号の反射波レベルの変化を表す信号を生成して供給することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項１０】
前記検知部は、前記使用者の体格に応じて前記電極間に生じる実数及び虚数のインピーダンス変化に応じた反射波信号を出力することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のマッサージ機。
【請求項１１】
前記高周波信号の周波数は、１０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの範囲であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のマッサージ機。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、マッサージ機に関する。詳しくは、使用者の体格を検知するセンサを用いたマッサージ機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のマッサージ機は、使用者の肩位置を基準にマッサージ動作が行われることが多い。また、使用者の着座の有無によりマッサージ動作の開始、停止を行うものもある。
【０００３】
マッサージ機の肩位置や使用者の着座の有無を判定する手段としては以下に示すものがある。
【０００４】
特許文献１には、歪ゲージでローラのマッサージ部位への押圧力を検出したり、ローラが設けられているアームの角度を検出したりすることで、使用者の肩のマッサージ部位を検出するマッサージ機が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、背もたれ前面に互いに高さを異ならせて配置した赤外光を受光する複数の受光センサを用い、リモコンから発せられた赤外線が使用者によって遮光された受光センサの位置から使用者の肩位置を検出するマッサージ機が記載されている。
【０００６】
特許文献３には、施療台に設けられた複数の検出体により検出された静電容量に基づき人の存否の検出及び肩位置の特定を行うマッサージ機が記載されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１乃至３に記載のマッサージ機では、肩位置のおおよその検出は可能であるものの、使用者の体格を検知することはできない。
【特許文献１】特許第３１２８２６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１０２７９９号公報
【特許文献３】特開平１１−４２２６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の従来技術を鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成で精度良く使用者の体格を検知するマッサージ機を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、使用者の体格に応じてマッサージ動作を制御することが可能なマッサージ機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係るマッサージ機にあっては、
使用者の背面を支持する背もたれ部と、
前記背もたれ部に設けられ前記使用者をマッサージする施療子と、
前記施療子を支持する一対の電極をマッサージ動作に応じて移動させる施療部と、
前記一対の電極間のインピーダンス変化から前記使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置と、
前記生体信号に基づいて前記施療子のマッサージ動作を制御する制御部と、を備え、
前記生体信号検知装置は、
高周波信号を供給する発振部と、
前記使用者が近接又は接触し得るように配され、かつ前記発振部から前記高周波信号を
受けるように設けられた前記一対の電極と、
前記使用者が前記電極に近接又は接触したときに、前記高周波信号を受けている前記電極に生じるインピーダンスの変化を検知する検知部と、
前記検知されたインピーダンスの変化に対応する信号から所望の生体信号に応じた信号に処理する信号処理部と、を有し、
前記制御部は、前記施療部を移動させて所定の範囲における前記生体信号に応じた信号を検出することで、前記使用者の体格を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他のマッサージ機にあっては、
使用者の背面を支持する背もたれ部と、
前記背もたれ部に設けられ前記使用者をマッサージする施療子と、
前記施療子を支持する一対の電極をマッサージ動作に応じて移動させる施療部と、
前記一対の電極間のインピーダンス変化から前記使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置と、
前記生体信号に基づいて前記施療子のマッサージ動作を制御する制御部と、を備え、
前記生体信号検知装置は、
高周波信号を供給する発振部と、
前記使用者が近接又は接触し得るように配され、かつ前記発振部から前記高周波信号を受けるように設けられた前記一対の電極と、
前記使用者が前記電極に近接又は接触したときに、前記高周波信号を受けている前記電極に生じるインピーダンスの変化を検知する検知部と、
前記検知されたインピーダンスの変化に対応する信号から所望の生体信号に応じた信号に処理する信号処理部と、を有し、
前記制御部は、前記施療部を移動させて所定の範囲における前記生体信号に応じた複数の信号を平均することで、前記使用者の体格を判定することを特徴とする。
【００１２】
ここで、使用者の体格とは、使用者の外形だけでなく、脂肪や筋肉の分布も含むものである。つまり、外形が同じでも、筋肉が多い人と脂肪が多い人とでは異なる信号となる。
【００１３】
これらの構成によれば、使用者が体格を自ら設定することなく自動で体格に応じたマッサージ動作を選択できるので、使用者に余分な負担や不快感をかけることなく、快適なマッサージ動作を行うことができる。
【００１４】
また、前記制御部は、前記複数の信号を平均した平均値と所定の基準値とを比較することで前記使用者の体格を判定することを特徴とすることが好適である。
【００１５】
この構成によれば、信号のふれによる誤差を少なくすることができ、精度の高い体格検知が可能となる。
【００１６】
また、前記使用者が着座する座部を備え、前記所定の範囲は、前記座部の上面付近を下端に、前記マッサージ機の使用状態における前記使用者の身体の所定部位付近を上端に予め定めることが好適である。
【００１７】
前記所定の範囲は、前記使用者の生体信号から判別された使用者の身体の所定部位の位置から下側の範囲であって、使用者に合わせて設定することが好適である。
【００１８】
これらの構成によれば、例えば、身長の違いによる信号の変動が比較的少ない肩胛骨から腰部までを所定の範囲として使用者の体格を判定することで、精度の良い体格の判定が可能となる。
【００１９】
また、前記制御部は、判定した前記使用者の体格から前記施療子によるマッサージのパターンを変更することが好適である。
【００２０】
また、前記制御部は、判定した前記使用者の体格から前記施療子による押圧力を変更す
ることが好適である。
【００２１】
これらの構成によれば、使用者の体格に応じてマッサージ動作を可変とすることで、体格の異なる使用者に対しても適切なマッサージ動作を行うことができる。
【００２２】
また、前記電極は、前記施療部に対して回動可能であって前記施療子を複数支持するアームであり、前記複数の施療子は、前記アームの回動中心を挟んで前記施療部の移動方向と略平行になるように並んで設けられているとよい。
【００２３】
この構成によれば、アームに支持された複数の施療子のうち、施療部の移動方向側に設けられた一方の施療子が使用者に当接すると、当接した一方の施療子に使用者からの反力が作用してアームが回動して、前記一方の施療子と反対側に設けられた他方の施療子とともに使用者により近づくため、使用者からの生体信号を精度良く検知することができ、より正確に使用者の不快部位の位置を判別することが可能となる。
【００２４】
また、前記検知部は、前記使用者の体格に応じて前記電極間に生じるインピーダンス変化に対応する、前記高周波信号の反射波レベルの変化を表す信号を生成して供給することが好適である。
【００２５】
また、前記検知部は、前記使用者の体格に応じて前記電極間に生じる実数及び虚数のインピーダンス変化に応じた反射波信号を出力することが好適である。
【００２６】
また、前記高周波信号の周波数は、１０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの範囲であることが好適である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、簡易な構成で精度良く使用者の体格を検知するマッサージ機を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、機能、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状、機能などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００２９】
（マッサージ機の全体構成）
図２は、本発明を好適に実施することが可能なマッサージ機の概略構成を示す全体正面図である。図３は、本発明を好適に実施することが可能なマッサージ機の概略構成を示す全体側面図である。
【００３０】
マッサージ機１は、リクライニング自在な椅子１０と、昇降施療ユニット２０を有する。椅子１０は、使用者の背面を支持する背もたれ部１０ａと、座部１０ｂからなり、背もたれ部１０ａに昇降施療ユニット２０が組み込まれている。
【００３１】
昇降施療ユニット２０は、背もたれ部１０ａのカバーシートで覆われた表面側に向かって突設されたもみ玉（施療子）４０２ａ〜４０２ｄを有し、もみ玉４０２ａ〜４０２ｄによって人体に対してマッサージを行う。
【００３２】
もみ玉は、背もたれ部１０ａに設けられ使用者をマッサージする。具体的には、背筋方向に沿って上方に左右一対配置されたもみ玉４０２ａ，４０２ｂ（第１の施療子）と、そ
の下方に左右一対配置されたもみ玉４０２ｃ，４０２ｄ（第２の施療子）とからなる。
【００３３】
図４は、昇降施療ユニットの正面図である。図５は、昇降施療ユニットの背面図である。
【００３４】
昇降施療ユニット２０は、昇降部３０と、施療部４０とを有し、施療子を支持する一対の電極として機能するアーム４０３Ｒ、４０３Ｌ（図６参照）をマッサージ動作に応じて移動させる。昇降部３０は、図４に示すように、背もたれ部１０ａに沿って配置された断面円形の一対のガイドパイプ３０１Ｒ，３０１Ｌと、両ガイドパイプの間にガイドパイプと平行に配置されたネジの切られた昇降用ネジ軸３０４と、ガイドパイプ３０１Ｒ，３０１Ｌと直交する上下一対のガイドパイプホルダ３０２、３０３とからなる。
【００３５】
ガイドパイプ３０１Ｒ，３０１Ｌは、ガイドパイプホルダ３０２、３０３に固定され、昇降用ネジ軸３０４は回転自在に保持されている。
【００３６】
施療部４０は、図５に示すように、ガイドパイプ３０１Ｒ、３０１Ｌにその軸方向に移動自在に保持する昇降ガイド３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄと、昇降用ネジ軸３０４の外周に螺合する昇降ナット３０５を保持する昇降ナットホルダ（不図示）によって支持されている。
【００３７】
そして、施療部４０は、昇降用ネジ軸３０４の回転により昇降ナット３０５が上下に駆動されるのに伴い、昇降ナットホルダ及びそれを支持する施療部４０がガイドパイプ３０１Ｒ，３０１Ｌに沿って上下に移動する。
【００３８】
（施療部の概略構成）
以下、施療部４０の概略構成について説明する。図６は、本発明を好適に実施することが可能なマッサージ機の施療部の斜視図である。
【００３９】
施療部４０は、４つのもみ玉４０２ａ〜４０２ｄと、略Ｖ字状のもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌと、所定の周波数の信号を発振し、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌ間のインピーダンス変化から使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置（以下、センサ部と称す）１００と、センサ部１００から出力された生体信号に基づいて施療部４０を含むマッサージ機１のマッサージ動作を制御する制御部１３（図７参照）と、を有する。
【００４０】
もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、人体の一部の形状や有無を検知するための電極として機能し、発振部１１１（図１参照）からの高周波信号を供給するために設けられた一対の給電線１００ａによりセンサ部１００の反射波検知部１１３（図１参照）と連結されている。ここで、給電線１００ａの一端は、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌにビスやハンダにより結合されている。
【００４１】
また、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、その先端部のそれぞれに２つずつ回動自在にもみ玉４０２ａ〜４０２ｄを軸支している。
【００４２】
また、もみ玉アーム４０３Ｒの基端部は、アーム支持部材４０４Ｒの部材４０４Ｒ１、４０４Ｒ２に挟まれて回動軸４０８Ｒに支持されている。一方、もみ玉アーム４０３Ｌの基端部は、アーム支持部材４０４Ｌの部材４０４Ｌ１、４０４Ｌ２に挟まれて回動軸４０８Ｌに支持されている。そのため、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、それぞれ施療部４０に対して回動可能となっている。
【００４３】
また、各もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに設けられている複数のもみ玉は、施療部４
０の移動方向と略平行に設けられている。
【００４４】
また、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌにはそれぞれ回動を止めるためのストッパ４０５Ｒ、４０５Ｌを設けてある。
【００４５】
ここで、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、施療部４０に対して回動可能であってもみ玉を複数支持するアームであり、複数のもみ玉は、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌの回動中心を挟んで施療部４０の移動方向と略平行に並んで設けられているとよい。
【００４６】
これによれば、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌのそれぞれに支持された複数のもみ玉４０２ａ〜４０２ｄのうち、施療部４０の移動方向側に設けられた一方のもみ玉４０２ｃ、４０２ｄが使用者に当接すると、当接した一方のもみ玉４０２ｃ、４０２ｄに使用者からの反力が作用してもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌが回動して、一方のもみ玉４０２ｃ、４０２ｄと反対側に設けられた他方のもみ玉４０２ａ、４０２ｂとともに使用者により近づくため、使用者からの生体信号を精度良く検知することが可能となる。
【００４７】
（マッサージ機の制御回路）
図７は、本発明に係るマッサージ機の電気的構成を示す概略ブロック図である。
【００４８】
図７に示すように、マッサージ機１は、主として、スイッチ入力回路１１と、センサ部（生体信号検知装置）１００と、マッサージ機１の動作を制御する制御部１３と、リミットスイッチ入力回路１４と、表示回路１５と、出力回路１６と、昇降施療ユニット２０と、電源回路１８と、を備えている。
【００４９】
制御部１３は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３ａと、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）１３ｂと、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１３ｃとを含んでいる。昇降施療ユニット２０は、背もたれ部１０ａに設けられ、ソレノイド１７ａと、モータ１７ｂとを含んでいる。
【００５０】
スイッチ入力回路１１は、図示しないが、電源スイッチの他に、昇降施療ユニット２０の各種動作、例えば、もむ、たたく、上昇する、下降する、などの動作を指定するキースイッチをも含んでいる。
【００５１】
センサ部１００は、使用者の生体信号を検知する生体信号検知装置であって、脈拍数、呼吸数などの生体信号を生成して、制御部１３のＣＰＵ１３ａに与える。ここで、生体信号とは、使用者の体型や筋肉、脂肪等の体格の違いにより異なる信号であり、生体信号を信号処理することにより、間接的に使用者の体型や体脂肪率等を測定、演算するために用いるものである。
【００５２】
マッサージ機１の使用時に、使用者がスイッチ入力回路１１の図示しない電源スイッチをオンにすると、ＣＰＵ１３ａは、これに応じて電源回路１８を起動し、電源回路１８は、マッサージ機１の各部に電源を供給する。
【００５３】
ＣＰＵ１３ａは、スイッチ入力回路１１を介する使用者の指定に応じて、昇降施療ユニット２０を駆動するための信号を発生して、出力回路１６に与える。出力回路１６は、この信号に応じて、昇降施療ユニット２０を構成するソレノイド１７ａ及びモータ１７ｂを駆動し、使用者が指定した動作を実現する。
【００５４】
ＣＰＵ１３ａはまた、表示回路１５を駆動して、使用者による指定内容など、必要な情報を使用者に表示する。
【００５５】
リミットスイッチ入力回路１４は、背もたれ部１０ａ上での昇降施療ユニット２０における施療部４０の上下動の範囲を規定するための回路であり、施療部４０が上昇して上限の位置に達すれば、又は下降して下限の位置に達すれば、リミットスイッチが起動して施療部４０の上下動を停止させる。
【００５６】
この発明による施療部４０によって検知された生体信号に基づく図２のマッサージ機の全体の動作については後述する。
【００５７】
（センサ部の回路構成）
図１は、図７に示すマッサージ機の電気的構成に含まれるセンサ部を示す概略ブロック図である。
【００５８】
図１に示すように、センサ部１００は、発振部１１１と、電極部１１２と、反射波検知部１１３と、信号処理部１１４と、出力端子１１５と、を備えている。より詳細には、電極部１１２は、電極として機能するもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌと、トランス１１２ｃとを含んでいる。
【００５９】
一対のもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、使用者が近接又は接触し得るように配され、かつ発振部１１１から高周波信号を受けるように設けられ、施療部４０に結合されている。
【００６０】
次に、センサ部１００の動作の概略について説明する。発振部１１１は、高周波信号を供給し、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌは、アイソレーション及び実数値変換用のトランス１１２ｃを介して高周波信号を受ける。より詳細には、トランス１１２ｃの１次側巻き線の両端がそれぞれ反射波検知部１１３と接地電位とに接続されており、２次側巻き線の両端がそれぞれもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに接続されている。
【００６１】
もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌにおけるインピーダンスは、後述するように人体の体動や形状によって変動するため、電極において消費される高周波信号エネルギも、人体の体動や形状に応じて変動する。このため、電極で消費されなかった高周波信号エネルギの変動が反射波レベルの変動として反射波検知部１１３によって検知される。検知された反射波レベルの変動は、信号処理部１１４で増幅されかつ信号処理され、生体信号として出力端子１１５から出力される。出力された生体信号は、マッサージ機１の制御を行うＣＰＵ１３ａ（図７参照）に与えられる。
【００６２】
図２に示すように、マッサージ機１の背もたれ部１０ａの表面部材の裏側にもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌが配設されており、その他の回路要素、すなわち図１に示したトランス１１２ｃ、発振部１１１、反射波検知部１１３、及び信号処理部１１４を一体として構成したセンサ部１００が、背もたれ部１０ａ内部の施療部４０に配されている（図６参照）。センサ部１００の出力端子１１５から出力される生体信号は、図示省略しているが、マッサージ機１内部に配される制御部１３のＣＰＵ１３ａ（図７参照）に与えられる。
【００６３】
次に、図１に示したセンサ部１００の発振部１１１の構成を説明する。
【００６４】
発振部１１１は、例えば水晶発振器のような発振器１１１ａを有し、高周波のパルス信号を出力する発振回路を構成する。また、更には、パルス信号を正弦波に変換するための２段のローパスフィルタ（不図示）と、アッテネータ（不図示）と、を備えている。
【００６５】
これは、発振部１１１の高周波出力として正弦波信号を出力する場合にのみ、発振部１
１１と、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌとの間でインピーダンス整合が取られたときに正弦波成分の全エネルギが電極で消耗されて電極からの反射波レベルがゼロとなるからである。換言すると、正弦波信号でなければ、インピーダンスの整合に関わらず、常に負荷である電極から非正弦波成分のエネルギが反射されることになるからである。
【００６６】
高周波成分としては、その周波数は適宜選択できるものであるが、好ましくは１０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚの範囲である。なお、本実施の形態では、周波数を４０．６８ＭＨｚに設定しているが、これに限るものではなく、例えば１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚも好ましい周波数である。
【００６７】
次に、図１に示したセンサ部１００の反射波検知部１１３の構成を説明する。
【００６８】
反射波検知部１１３は、発振部１１１の発振出力が結合される端子Ｐ１と、電極部１１２の入力端（トランス１１２ｃの１次側巻き線の一端）が結合される端子Ｐ２と、周知の構成を有するＭ結合回路１１３ａ、１１３ｂと、を備えている。
【００６９】
Ｍ結合回路１１３ａは、端子Ｐ１、Ｐ２の間に挿入された１次側コイルＮ１ａと、２次側コイルＮ２ａ及びその両端に並列接続された抵抗Ｒとから構成される。Ｍ結合回路１１３ｂは、端子Ｐ２と接地電位との間に挿入された１次側コイルＮ１ｂと、２次側コイルＮ２ｂとから構成される。なお、２次側コイルＮ２ａ、Ｎ２ｂは、接地電位と、反射波検知部１１３の出力端との間に直列に接続されている。
【００７０】
次に、この反射波検知部１１３による生体信号の検出原理について、以下に詳細に説明する。
【００７１】
例えば、図２に示す椅子型のマッサージ機１において、使用者が背もたれ部１０ａに正しく、すなわち使用者の肩位置がもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌ近傍に位置するように着座しているものとする。
【００７２】
発振部１１１から供給される高周波の正弦波信号がこれらの電極に供給されると、２つのもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌの間で、マッサージ機１の表面部材、使用者の着衣、及び使用者の人体組織（主に脂肪成分）を介して高周波電流の流れが生じる。
【００７３】
つまり、反射波検知部１１３は、使用者がもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに近接又は接触したときに、高周波信号を受けている電極としてのもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに生じるインピーダンスの変化を検知する。
【００７４】
ここで、体動による電極表面と人体表面との距離の変化や、体型による電極表面から人体組織までの距離の違いは、電極における高周波インピーダンスの虚数成分の変化に相当し、体動による人体組織の変形は、高周波インピーダンスの実数成分の変化に相当する。
【００７５】
着座している使用者の背中側の形状により、前者の距離変化及び後者の組織変形が周期的に生じ、この結果、体動や使用者の体格に応じた高周波インピーダンスの変化が電極に生じることになる。
【００７６】
換言すれば、反射波検知部１１３は、使用者の体格に応じてもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌ間に生じるインピーダンス変化に対応する、高周波信号の反射波レベルの変化を表す信号を生成して供給する。
【００７７】
また、反射波検知部１１３は、使用者の体格に応じてもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌ
間に生じる実数及び虚数のインピーダンス変化に応じた反射波信号を出力するようにしてもよい。
【００７８】
ここで、インピーダンスＺとは、一般的に、
Ｚ＝Ｒ＋ｊ（ωＬ−（１／ωＣ）） （式１）
Ｒ：抵抗
Ｌ：インダクタンス
Ｃ：容量
ω：角振動周波数
で示される。
【００７９】
発振部１１１から供給される高周波信号は、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌとの間でインピーダンス整合が取れていればもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌですべて消費されるが、このような電極におけるインピーダンス変化に応じて、電極で消費されるエネルギが変化することになり、余ったエネルギが反射波として、電極部１１２から反射波検知部１１３を介して発振部１１１に戻ることになる。ここで、反射波検知部１１３のＭ結合回路１１３ａ、１１３ｂは方向性結合器を構成し、電極で消費されなかったエネルギの一部分を取りだし、反射波出力として、後段の信号処理部１１４に与える。
【００８０】
なお、コイルを用いたＭ結合回路は、方向性結合器の周知の一例に過ぎず、その他に、コンデンサ、マイクロストリップラインなどを用いて反射波検知部１１３を構成することもできる。
【００８１】
次に、図１に示したセンサ部１００の信号処理部１１４の構成を説明する。
【００８２】
信号処理部１１４は、増幅器１１４ａと、フィルタ１１４ｂとを有する。信号処理部１１４には、上述のように反射波検知部１１３から、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌにおける反射波レベルの変化を表わす信号が与えられ、増幅されるとともに、適宜定数が設定されたフィルタを通過させられることにより、使用者の体格に応じた信号が取り出される。
【００８３】
換言すれば、信号処理部１１４は、検知されたインピーダンスの変化に対応する信号から所望の生体信号に応じた信号に処理する。
【００８４】
もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌを備える施療部４０は、昇降施療ユニット２０により、背もたれ部１０ａの上部から下部にモータのパルス数に応じて下降する。なお、本実施の形態では、モータの昇降パルス数ごとに信号を検知することで、図８に示す信号の出力電圧の変動グラフが得られる。
【００８５】
検知された信号は、逐次マッサージ機１の制御部１３へ送られ、ＣＰＵ１３ａにて使用者の体格が判定され、その情報に基づいてマッサージ動作の制御が行われる。
【００８６】
以下、上述の実施の形態に係るマッサージ機において、使用者の体格検知のための測定及びマッサージ動作の制御について各実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００８７】
（体格の検出方法）
図９は、マッサージ機における使用者の体格を検出する際のフローチャートである。
【００８８】
本実施の形態に係るマッサージ機１は、マッサージ動作を行っていない状態では、施療
部４０は、使用者がマッサージ機１に着座する際に使用者の背中とあたらないように背もたれ部１０ａの上部に退避している。
【００８９】
使用者がマッサージ機１の電源を入れたりマッサージ動作の開始ボタンを押したりすることで、マッサージ機１の体格判定動作が開始する（ステップＳ９０１）。
【００９０】
次に、もみ玉（施療子）４０２ａ〜４０２ｄを有する施療部４０は、初期位置に移動する（ステップＳ９０２）。
【００９１】
次に、施療部４０を移動することで、もみ玉４０２ａ〜４０２ｄを軸支するもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌが上方から下方へ徐々に移動する。センサ部１００は、電極として機能するもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに生じるインピーダンスの変化を出力電圧の変化として検知する（ステップＳ９０３）。
【００９２】
施療部４０は、初期位置においては使用者の背面とあたらないような位置にあるため、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに生じるインピーダンスに応じた出力電圧は略０若しくは低い値となっている。そして、施療部４０が使用者の背中側を頭から肩、背中、腰と下降するにつれ使用者の体格に応じた出力電圧の変化が生じる。通常、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌに生じるインピーダンスは、もみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌが使用者の背面に押し付けられるほど、換言すれば、使用者の背面の形状が背もたれ部側に突出しているほど小さい値をとるため電流が流れやすくなり、その値に応じて出力電圧は大きくなる。
【００９３】
そのため、出力電圧は使用者の体型や体脂肪率等により変動し、測定の初期においては、出力電圧が単調増加する（図８参照）。図８は、体格の異なる５人の使用者の測定結果を示すグラフである。ここで、縦軸は、センサ部からの出力電圧の値であり、横軸は、使用者の頭から腰までの位置を、施療部４０を駆動するモータのパルス数に置き換えて示したものである。
【００９４】
本実施例では、図８に示すように、施療部４０が使用者の肩位置を通過する際に出力電圧はピークの値をとり、その後減少し、使用者の被マッサージ部である背中の形状や使用者の脂肪（筋肉）の分布状態により、出力電圧の値は、測定範囲を上下動しながら推移する。
【００９５】
その際、使用者の体格にかかわらず同じマッサージ動作（押圧力）であると、標準体型の人と比べて痩せ形の体型の人は、マッサージ動作を痛いと感じる場合がある。逆に、標準体型の人と比べて肥満型の体型の人は、マッサージ動作を物足りないと感じる場合がある。
【００９６】
そこで、本実施例に係るマッサージ機１では、使用者の体格を判定することで、使用者の体格にあったマッサージ動作を行うことができる。
【００９７】
具体的には、ＣＰＵ１３ａは、ステップＳ９０３にて出力値を検知した位置が、使用者の体格を判定するために予め定められた判定範囲であるかを判断する（ステップＳ９０４）。判定範囲は、例えば座部１０ｂの上面付近を下端に、平均的な身長の使用者がマッサージ機１に着座した際の肩胛骨の下端付近を上端に定めることができる。このようにすれば、どのような身長の使用者が着座しても下端は常に体幹の下端付近となり、上端も肩胛骨の下端であれば身長ほどばらつきが大きくならずに済むからである。判定範囲内である場合（ＹＥＳ）、その出力値をメモリ等の所定の記憶手段に記憶し（ステップＳ９０５）、ステップＳ９０６に進む。一方、判定範囲内でない場合（ＮＯ）、ステップＳ９０６に
進む。
【００９８】
次に、もみ玉４０２の位置が測定範囲あるいはマッサージ動作における可動範囲の下限位置に達しているかを判定する（ステップＳ９０６）。ここで、もみ玉４０２の位置が下限に達していない場合（ＮＯ）、ステップＳ９０３〜Ｓ９０５を繰り返し、判定範囲における複数の出力値を記憶手段に記憶する。
【００９９】
ステップＳ９０６で、もみ玉４０２の位置が下限に達している場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３ａは、ステップＳ９０７で記憶手段に記憶された１以上の出力値を平均化処理し平均値Ａ１を算出する。
【０１００】
次に、ＣＰＵ１３ａは、平均値Ａ１が所定の上限値（本実施例では出力電圧２．４Ｖ）Ｌ１より大きいか否かを判定する（ステップＳ９０８）。平均値Ａ１≧上限値Ｌ１の場合（本実施例では、図８に示すＡさん）、使用者の体格は肥満体型と判定され（ステップＳ９０９）、使用者の体格が記憶され、体格検知が終了する（ステップＳ９１３）。
【０１０１】
一方、平均値Ａ１＜上限値Ｌ１の場合、ＣＰＵ１３ａは、平均値Ａ１が所定の下限値（本実施例では出力電圧１．８Ｖ）Ｌ２より小さいか否かを判定する（ステップＳ９１０）。平均値Ａ１≦下限値Ｌ２の場合（本実施例では、図８に示すＤさん、Ｅさん）、使用者の体格は痩せ体型と判定され（ステップＳ９１１）、使用者の体格が記憶され、体格検知が終了する（ステップＳ９１３）。また、平均値Ａ１＞下限値Ｌ２の場合（本実施例では、図８に示すＢさん、Ｃさん）、使用者の体格は標準体型と判定され（ステップＳ９１２）、使用者の体格が記憶され、体格検知が終了する（ステップＳ９１３）。
【０１０２】
上述のように、背もたれ部１０ａに着座した使用者の背面側を電極として機能するもみ玉アーム４０３Ｒ、４０３Ｌを所定間隔で移動しながら測定することで、センサ部から出力される出力電圧は図８に示すように、使用者の体格に応じた曲線が得られる。そして、本実施例によれば、判定範囲での出力値の平均値から使用者の体格を判定することができる。
【０１０３】
なお、本実施例では、判定基準とする値を２つ設けることで使用者の体格を３段階に分類したが、判定基準を更に増やすことでより細かく使用者の体格を判定し、それに応じてマッサージ動作を変更してもよい。また、体格の判定範囲は、使用者の生体信号から判別された使用者の例えば肩胛骨の位置から下側の範囲であって、使用者に合わせて設定するようにしてもよい。
【０１０４】
したがって、本実施例に係るマッサージ機によれば、使用者が体格を自ら設定することなく自動で体格に応じたマッサージ動作を選択できるので、使用者に余分な負担や不快感をかけることなく、快適なマッサージ動作を行うことができる。
【０１０５】
また、もみ玉アームを電極として用いるため、センシングのために新たな部品を必要とせず、簡便な構成で低コストのマッサージ機を提供することができる。
【０１０６】
また、もみ玉アームを昇降するモータを駆動する昇降パルス数に応じてセンシングができるため、精度の高い不快部位の位置の判定が可能となる。
【実施例２】
【０１０７】
（マッサージパターンの変更方法１）
図１０は、使用者の体格に応じてマッサージ機におけるマッサージパターンを変更する際のフローチャートである。
【０１０８】
本実施例に係るマッサージ機１は、使用者がマッサージパターンの変更を選択すると、実施例１により判定された体格に基づいてマッサージパターンが変更される点が主な特徴である。
【０１０９】
はじめに、制御部１３が、マッサージが開始されていると判断すると（ステップＳ１００１）、使用者の体格が肥満か否かが判定される（ステップＳ１００２）。体格が肥満体格の場合、制御部１３は、肥満体型に適したマッサージ動作を開始する（ステップＳ１００３）。
【０１１０】
体格が肥満体型でない場合、使用者の体格が標準か否かが判定される（ステップＳ１００４）。体格が標準体型の場合、制御部１３は、標準体型に適したマッサージ動作を開始する（ステップＳ１００５）。
【０１１１】
体格が標準体型でない場合、使用者の体格は痩せ形と判定され痩せ形体型に適したマッサージ動作が開始される（ステップＳ１００７）。
【０１１２】
上述のように、本実施例に係るマッサージ機によれば、使用者の体格に応じてマッサージ動作を可変とすることで、体格の異なる使用者に対しても適切なマッサージ動作を行うことができる。
【０１１３】
また、本実施例に係るマッサージ機によれば、使用者が体格を自ら設定することなく自動で体格に応じたマッサージ動作を選択できるので、使用者に余分な負担や不快感をかけることなく、快適なマッサージ動作を行うことができる。
【実施例３】
【０１１４】
（マッサージパターンの変更方法２）
図１１は、使用者の体格に応じてマッサージ機におけるマッサージ動作の押圧力の強さを変更する際のフローチャートである。
【０１１５】
本実施例に係るマッサージ機１は、使用者がマッサージ動作におけるもみ玉（施療子）の押圧力の強弱の変更を選択すると、実施例１により判定された体格に基づいてもみ玉（施療子）の押圧力の強弱が変更される点が主な特徴である。
【０１１６】
はじめに、制御部１３が、もみ玉４０２の押圧力の強弱の調整が選択されていると判断すると（ステップＳ１１０１）、使用者の体格が肥満か否かが判定される（ステップＳ１１０２）。体格が肥満体型の場合、制御部１３は、もみ玉４０２の押圧力を肥満体型に適した強さに設定し、マッサージを行う（ステップＳ１１０３）。
【０１１７】
体格が肥満体型でない場合、使用者の体格が標準か否かが判定される（ステップＳ１１０４）。体格が標準体型の場合、制御部１３は、もみ玉４０２の押圧力を標準体型に適した強さに設定し、マッサージを行う（ステップＳ１１０５）。
【０１１８】
体格が標準体型でない場合、使用者の体格は痩せ形と判定され、制御部１３は、もみ玉４０２の押圧力を痩せ形体型に適した押圧力に設定し、マッサージ動作を行う（ステップＳ１１０７）。
【０１１９】
上述のように、本実施例に係るマッサージ機によれば、使用者の体格に応じてマッサージ動作を可変とすることで、体格の異なる使用者に対しても適切なマッサージ動作を行うことができる。
【０１２０】
また、本実施例に係るマッサージ機によれば、使用者が体格を自ら設定することなく自動で体格に応じたマッサージ動作を選択できるので、使用者に余分な負担や不快感をかけることなく、快適なマッサージ動作を行うことができる。
【０１２１】
以上、各実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述の各実施例に限定されるわけではなく、可能な限り変形し、組み合わせて構成しても良いことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施の形態に係るマッサージ機の電気的構成に含まれるセンサ部を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るマッサージ機の概略構成を示す全体正面図である。
【図３】本実施の形態に係るマッサージ機の概略構成を示す全体側面図である。
【図４】本実施の形態に係る昇降施療ユニットの正面図である。
【図５】本実施の形態に係る昇降施療ユニットの背面図である。
【図６】本実施の形態に係るマッサージ機の施療部の斜視図である。
【図７】本実施の形態に係るマッサージ機の電気的構成を示す概略ブロック図である。
【図８】本実施の形態に係るマッサージ機で得られたセンサ部からの出力変動の一例を示すグラフである。
【図９】実施例１に係るマッサージ機の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施例２に係るマッサージ機の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３に係るマッサージ機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２３】
１ マッサージ機
１０ 椅子
１０ａ 背もたれ部
１０ｂ 座部
１３ 動作制御部
１５ 表示回路
１６ 出力回路
１７ａ ソレノイド
１７ｂ モータ
２０ 昇降施療ユニット
３０ 昇降部
４０ 施療部
１００ センサ部（生体信号検知装置）
１００ａ 給電線
１１１ 発振部
１１２ 電極部
１１３ 反射波検知部
１１４ 信号処理部
１１５ 出力端子
４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ もみ玉（施療子）
４０３Ｒ、４０３Ｌ もみ玉アーム
４０４Ｒ、４０４Ｌ アーム支持部材
４０８Ｒ、４０８Ｌ 回動軸
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５０３２４６０１５
【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社
【住所又は居所】京都府京都市右京区山ノ内山ノ下町２４番地
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| 【出願日】 |
平成１６年８月３０日（２００４．８．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５００６
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信
【識別番号】１００１０６６２２
【弁理士】
【氏名又は名称】和久田 純一
|
| 【公開番号】 |
特開２００６−６１５９１（Ｐ２００６−６１５９１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年３月９日（２００６．３．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−２５０６５５（Ｐ２００４−２５０６５５） |
|