CN100475173C - 放松设备 - Google Patents

Abstract

一种放松设备，它包括一支承在其上的想放松的人的全身的斜椅。躺在斜椅上的人以一不高于25Hz的频率周期振动。设置一控制装置用来控制振动装置。由振动装置产生的、用来振动支承在斜椅上的人的振动加速度的最大绝对值不大于0.1G。

Description

放松设备

本发明涉及一种通过对人施加振动刺激使人放松和娱乐的放松设备和方法。

当一摇篮或摇椅进行适度的周期振荡会使人感到放松，已有着悠久的历史。于1992年8月6日公开的日本发明专利公告第4-216743号公开了一种振动床系统，它包括一置于一床中的凹口内的与床齐平并与该床隔离的平的支承件。该平的支承件由多个弹簧件可振荡地支承着，并通过控制器选定的预定振动形式，由相应的振动机构在两个相互垂直的方向振动。

作用于人体某一部分的振动会被皮肤上的对加速度敏感的感受器感受到，这是众所周知的。但是，作用于人全身的适度振荡或振动主要是通过小脑和半圆形管(semicircular canal)探测到的。因此，适度振荡或振动人的全身使其放松是颇为可行的。因为用上述公开文本中公开的平的支承件去支承在其上的想要放松的人的全身，很显然振动床系统是能够满足这些的。但是，业已发现，只有振动作用在人体上不一定导致放松，而且还常常使人有不舒适的感觉。

此外，上述公布没有提到通过平的支承件作用于人的振动频率。

本发明提供一种改进的放松设备，它能有效地使人进入放松状态。

根据本发明的一个方面，提供一种放松设备，它包括一支承在其上想放松的人的全身的支承装置。一振动装置周期地振动躺在该支承装置上的人。设置一控制器以控制振动装置。由振动装置产生的振动具有其最大绝对值不大于0.1G的加速度和/或由该振动装置产生的振动频率不高于25Hz。

如果振动加速度的有效值超过0.1G，大多数人会感到不舒服和/或不可忍受。作为实施例，图5示出了人完全处于变化的振动频率状态下，对振动加速度有效值的变化有怎样的感受。图5的曲线图表是从由Asakura Shoten出版的名为“Ningen-Kogaku Gairon(人体工程入门)的书中复制的。在此曲线图中，曲线带A表示普通人能够忍受的振动区域，曲线带B表示普通人感到不舒服的振动区域，曲线带C表示振动刺激阈区域。

加速度的有效值可以约为0.0001G。0.0001G这个数值比图5曲线图所示的要小得多。但是，根据通过发明者进行调查示出客观估计值(即人感到舒适的加速度的95％可靠区域)的图6的曲线图，只要振动具有一相对低的频率、尤其不高于1Hz，10^-4G数量级的加速度振动就会感到舒适。虽然如果加速度小于0.0001G，人们勉强感到振动，但某些人即使没有感受到振动也会根据振动频率进入缓解状态。但要指出的是，振动加速度的有效值一般在0.005至0.05G的范围之内是最佳的。

本发明的另一特征在于使用能够产生不高于25Hz频率的振动的振动装置。如果振动频率超过25Hz，即使有效加速度较小，人们会感到好象在过度抖动而难以放松。考虑到各人感受的差异，在本发明的实施过程中使用不高于12Hz频率的振动是最佳的。

当振动装置的类型是能在彼此垂直的第一和第二平面周期振荡支承装置，以向支承装置上的人周期作用一拟摆动运动时，在这种情况下，所述加速度是一个含有彼此相垂直的矢量分量的角加速度，加速度的最大值可用角加速度的最大值来表示。

振动装置最好是与支承装置传动相连，或者，振动装置直接作用于人而对人施加振动。当振动装置直接作用于人时，支承装置在一个方向上可动，该方向与振动装置在人体上产生的振动传播方向相一致。

另外最佳的是，支承装置由基件支承，从而使振荡的人的头部显示出朝基件向下弯曲的一弯曲轨迹，由此有助于放松。

为了使放松设备变得能适应使用者因人而异的偏爱，振动频率和/或有效加速度最好是可调的。振动频率和/或有效加速度的变化既可根据一1/f模糊逻辑(fuzzy logic)来进行，也可根据振动周期次数来进行。

还可使用放松传感器来探测人们喜爱的放松程度，可用所述放松传感器的输出来改变振动装置产生的振动型式。具体地说，根据放松传感器探测到的放松程度，振动装置可能会停止，可能会建立一个预定的振动模式和/或对在振荡的人施加唤醒刺激。

本发明的放松设备还包括：一个或多个加热装置，以加热人的身体；一个冷却装置，以冷却人的身体；一个辅助刺激装置，以与振动同步地向人作用一辅助刺激；和一按摩装置，以对人体的局部进行按摩。

支承装置最好是一种斜椅，它包括一座位、一可相对于座位倾斜的斜靠背和一可相对于座位倾斜的搁脚板。这种斜椅可以是一种包括电倾斜装置的电动斜椅。

本发明还提供一种缓解一个想放松的人的方法。这种方法包括下列步骤：准备一个在其上支承整个人体的支承装置；振动该支承装置使整个人体振动；以及控制振动装置产生一种频率不高于20Hz、振动的加速度最大绝对值不大于0.1G的振动。

通过结合附图对本发明的较佳实施例进行的描述，将会更容易理解本发明，在描述中，相同的零件作用相同的标号表示。

图1是实施本发明的一斜椅的侧视示意图；

图2A是用于斜椅中的一振动装置的振动生成机构的一部分中的可动臂俯视图；

图2B是振动生成机构的局部剖视图；

图3A和3B分别是可动臂的俯视图和侧视图，它们示出了可动臂是怎样角运动的；

图4是采用多个振动生成机构的振动装置的侧视示意图；

图5示出对于特定的频率和加速度的振动是怎样客观评价的曲线图；

图6示出在低频率范围内加速度客观评价的说明图；

图7A、7B和7C分别是斜椅的俯视示意图、正视示意图和侧视示意图，它们示出了斜椅的各个振动方向；

图8A是用来说明斜椅的振动方向和运动速度的侧视示意图；

图8B是用来说明斜椅不同的振动方向和不同的运动速度的侧视示意图；

图9是斜椅的侧视示意图，它示出了斜椅的振动方向和运动范围；

图10是斜椅的侧视示意图，它示出了斜椅的振动方向和运动范围；

图11是用来说明不同的振动方向和振动轨迹的示意图；

图12是一用来说明前后摇摆振动中心的侧视示意图；

图13是本发明另一实施例的斜椅的立体示意图；

图14是本发明又一实施例的斜椅的立体示意图；

图15是本发明再一实施例的斜椅的立体示意图；

图16是一说明振动型式的曲线图；

图17是一说明另一振动型式的曲线图；

图18是一说明又一振动型式的曲线图；

图19是一说明再一振动型式的曲线图；

图20A到20C是说明根据放松程度改变振动的曲线图；

图21A到21D是说明根据放松程度和另一刺激的作用改变振动的曲线图；

图22是装有一电动倾斜装置的斜椅的侧视示意图；

图23是装有一局部振动装置的斜椅的侧视示意图；

图24是斜椅靠背的立体示意图，它示出了使用一按摩装置；

图25和26分别是装有一加热装置和一冷却装置的斜椅的侧视示意图；

图27是施加辅助刺激的操作时间曲线图；

图28是施加不同的辅助刺激的操作时间曲线图；

图29是本发明又一个实施例的斜椅侧视示意图；

图30A和30B是显示本发明振动装置操作的流程图；

图31示出了进行实验的一时间图表；

图32A和32B示出了分别用可接收的和不可接收的加速度等级施加12Hz的侧向振动时的脑电波的变化；

图32C和32D示出了分别用可接收的和不可接收的加速度等级施加1.5Hz的侧向振动时的脑电波的变化；

图32E和32F示出了分别用可接收的和不可接收的加速度等级施加0.5Hz的侧向振动时的脑电波的变化；

图33A和33B示出了当加速度等级分别是合适和高时的一段时间的脑电波图；

图34示出了不同脑电波的出现范围的图表；以及

图35示出了在不同频率的不同振动下的θ波的出现率的图表。

本发明的放松设备总的包括：一支承一个想要全身得到放松的人的支承装置；一通过支承装置对人提供振动刺激的振动装置和一控制该振动装置的控制装置。图1示出了斜椅形式1的支承装置。在此所示的斜椅1包括一其中容纳一控制器8的盒体底座5、一安装在盒体底座5顶部的座位10、一可相对于座位10倾斜并具有一头枕12、还具有一对扶手13的倾斜靠背11、一位于座位10的与倾斜靠背11相对的一侧并可相对座位10倾斜的搁脚板2。

用标号3表示的振动装置与可控制振动装置3运行的控制器8一起放在盒体底座3内。该振动装置3被设计和构造成在振动装置3活动的过程中能振动整个斜椅1，不仅仅包括靠背11，还包括搁脚板2。因此当一个想要放松的人座在斜椅1上，其后背靠在靠背11上，双脚放在搁脚板2上时，斜椅1座位上人全身都被振动。

振动装置3可向斜椅1提供频率不高于25Hz和/或加速度的其绝对值上限不大于0.1g的振动，最大加速度最好在0.0005至0.05G的范围内。就振动装置满足上述讨论的频率和/或加速要求来说，振动装置3和一产生振动的特定机构产生的振动的传播方向对本发明来讲不是重要的，图2A、2B、3A和3B示出了在本发明的实施中较佳采用的振动装置3。

下面参阅图2A、2B、3A和3B，振动装置3包括总的为细长的基件30，基本30中有一轴向槽37，还有固定在上面的第一驱动电动机和第二驱动电动机31和32。第一驱动电动机31的输出轴上安装有一与之一起旋转的偏心凸轮33，第二驱动电动机连接有一与之一起旋转的螺纹轴34。一和枢轴销35一体形成的滑动件36螺旋地安装在螺纹轴34上，使得螺纹轴34在旋转过程中，滑动件36能够沿螺纹轴34轴向运动。

紧邻在基件30上方的是一个其中具有一轴向槽39的可动臂38。偏心凸轮33和与滑动件36一体的枢轴销35在通过基件30中的轴向槽37之后位于可动臂38的轴向槽39中，而在轴向槽37和39中的枢轴销35的位置随着滑动件36沿由第二驱动电动机32驱动的螺纹轴34的运动而变化，偏心凸轮33在轴向槽39一端的附近。因此，当第一驱动电动机31驱动一旋转偏心凸轮33时，可动臂38就围绕枢轴销35进行摇动。

由于上述的枢轴销35可在可动臂38中的轴向槽39内沿该槽39移动，所以当枢轴销35位于偏心凸轮33附近时，远离偏心凸轮33的可动臂38的一端围绕枢轴销35的摆动角如S_S所示相对较小，但当枢轴销35远离偏心凸轮33并在轴向槽39的另一端附近时，摆动角如S_L所示相对较大，如图3B所示。

因此，基本上是细长的振荡基件40的约中间部位通过一连接销41与可动臂38的一端连接，在其一端与一滑动导向件42可滑动地相连，当第一驱动电动机31驱动时，这样的振荡基件40在垂直于其长度的方向不断抖动。振荡基件40不断抖动或振荡的整个行程取决于枢轴销35在可动臂38中的轴向槽39中的位置。因此，通过改变第一驱动电动机31的旋转数，就可改变振荡基件40的横向振荡频率，这是很容易理解的。因而，振荡加速度可由振荡基件40的振荡行程和振荡基件40的振荡频率所决定的，而振荡基件的振荡行程根据枢轴销35在可动臂38中的轴向槽39内的位置而变化。

图4示出一振动装置，它由三个振动生成机构所组成，每一个与参考图2A至3B所描述的振动装置相同。产生振动的机构彼此上下重叠，但彼此都是可驱动地连接在一起，以便产生三个彼此基本垂直的作用在X、Y和Z方向上的振荡运动。对于在那些产生振动的机构的最后阶段的振荡基件40上斜椅1来说，振荡运动通过最后阶段的振荡基件40传递到包括搁脚板2在内的斜椅1中，这是很容易理解的。

不总是需要三个产生振动的机构同时运动，如果想要斜椅1在一个或两个方向上振动的话，只要一个或两个这种机构运动就可以了。座位上的人所受到的振动或振荡的型式可以是平移的或线性的，也可以是旋转的或其组合。作为例子在所示的实施例中，假定X方向是斜椅1前后振荡的方向，Y方向是斜椅1侧向振荡的方向，Z方向是斜椅1上下振荡的方向。因此，如果两个能够分别在X和Z方向有效产生振荡运动的产生振动的机构同时运动的话，斜椅1进行一个跟随一个座位10基本保持水平的通常为圆形轨道的周期拟摆动运动(cyclicquasi-swinging motion)。除了分别在X、Y和Z方向的三个振荡运动之外，斜椅还可以设计成三个围绕相关轴的周期旋转运动，即分别如图7A至7C所示的一左右摇摆振动(yawing vibration)Zθ，旋转往复振动(rolling vibration)Yθ和一前后摇摆振动(pitching vibration)Xθ。

当前后摇摆振动Xθ、旋转往复振动Yθ和左右摇摆振动Zθ赋予形成支承装置的斜椅1和座在斜椅1座位中的人时，在X、Y和Z各个方向的角加速度的绝对值的最上限必须不大于0.1G。

由于坐在斜椅1的座位上的人感觉舒适的振动方向是因人而异的，所以最好给座位上的人一个选择振动方向的机会。此外，要是将多个振动方向组合起来，每个方向的振动频率和加速度可以有差异。作为例子，振动模式与振动传播方向或振动频率之间的关系是这样的，即振动模式是平移的或线性时，振动的传播方向最好与Y方向或Z方向一致，在这种情况下，在Y方向上的振动频率约在0.4到4.0Hz范围之内，或在Z方向上的振动频率约在1.0到12.0Hz范围之内。在振动模式为旋转的情况下，最好是座位上的人在X方向振荡的前后摇摆振动Xθ，这种情况下的振动频率约在0.1至1.0Hz范围之内。在Y方向上的侧向振动频率最好是在0.4至4.0Hz的范围之内，而在Z方向的上下振动的频率最好是1.0至12.0Hz范围之内。

在振动期间，在相对运动中的一个运动的每个速度和加速度可以与另一个运动的相等，也可以不相等。尤其是当振动由如图8A所示的在X方向的前后周期运动所组成，或振动导致如图8B所示的周期前后摇摆振动Xθ时，已经发现选择向后运动的速度Vr比向前运动的速度Vf低常常给人带来舒适的感觉。

至于如图9所示的周期前后摇摆振动Xθ，可以发生在垂直线的前面区域，而在垂直线的后面区域没有振荡，或者可以选择在后面区域的运动量比在前面区域的运动量小。这是因为如果斜椅1座位上的人的腰部被向后拉，就可能使座位上的人感觉好象向前倾斜，而不能放松。

此外，在周期前后摇摆振动Xθ的情况下，周期的前后摇摆振动最好是这样进行的，即其一部分是周期的前后摇摆振动的假象圆的中心位于座位上的人的头部之上，该受振荡的人的头部画出了一如图10所示的向下弯曲的轨道T。这是因为，如果用座位上的人的头部运动画出的轨道T相对于如图11所示的假想线向上弯曲，该假想线连接如图11所示的前后摇摆振动Xθ的行程的相对两端E1和E，座位上的人将难以放松。

如果支承装置包括斜椅，在前后摇摆振动Xθ过程中，周期运动沿圆弧进行，该圆弧的中心O位于座位10顶部表面后部分之上约600至700毫米处，在这种情况下，在前后摇摆振动Xθ的过程中，沿其进行周期运动的圆弧半径R可在1000毫米左右。在任何情况下，沿其进行周期运动的圆弧中心O位于坐在斜椅座位中的人的头部附近。如果圆弧中心O与斜椅座位上的人的头部之间的距离很小，使在前后摇摆振动Xθ过程中该人头部的摇摆减小，同时伴随着使座位上的人可能感到的晕动降至最小。如果上述的圆弧中心紧靠在人的头部之上，座位上的人的头部几乎不摇摆，如果加速度较小，该人几乎不感到振动。

图13示出把具有圆弧中心O的前后摇摆振动Xθ赋予支承装置和座位上的人的一较佳实施例装置。在图13中示出一摆动椅1，它包括：左右支腿5A，每一个的形状类似于倒置的“V”形；一将两支腿5A的顶部间隔连接在一起的横杆50；以及可旋转地安装在横杆50的一端，以便从横杆50向下延伸的左右悬杆51。悬杆51的各个下端刚性地连接于座位10的相对两侧，由此支承斜椅1绕横杆50摆动。振动装置3与斜椅1传动连接，使斜椅前后摆动，以便可画出用一圆弧中心为横杆50的弯曲轨道。

为了使斜椅1以一所需频率和一加速度的有效值周期摆动，振动装置3可包括一制动装置，或可以有一个推和拉斜椅1的结构。换句话讲，在所示的实施例中所采用的振动装置3可以被理解为不仅对支承装置和支承装置座位上的人施加一力，还能制止该力和该支承装置和座位上的人所产生的运动。

图14示出斜椅1的另一个支承结构，该结构包括一四腿支架，斜椅1可运动地安装在该四腿支架上，以便以一下面将要描述的方式进行前后摇摆振动Xθ。四腿支架包括总的用5b表示的前腿和后腿。紧靠座位10相对两侧的下面装有左右连杆56，它们沿斜椅1的纵向水平延伸。各连杆56的相对两端通过前后连接杆54与左或右的前后支腿5b枢轴相连。在座位10左侧或右侧的各连接杆54的一端通过一销轴53枢转地连接在前支腿或后支腿5b的顶端，其另一端通过一销轴55于连杆56的相应端相连，从而形成一平行曲柄机构。

用振动装置(图14中未示出)使斜椅1在其纵向周期摆动。但是，由于销轴53之间的距离比销轴55之间的距离短，所以平行曲柄机构能使斜椅1以图9所示的方式进行前后摇摆振动Xθ。

由于形成支承装置的斜椅1被斜椅的支承机构如此地支承着，即斜椅1的运动方向与由诸如在图13或14中所示的任何一个振动装置3所施加的振动方向一致，那么振动装置3可以设计和定位成如图15所示对座位上的人施加力，而不对支承装置或斜椅1施加力。在这种情况下，座位上的人能够与支承装置一起以与支承装置的运动型式相同的型式周期摆动。

当振动通过振动装置3作用在斜椅1座位上的人时，如此作用的振动型式可以简化，即当本发明的放松设备采用如图16所示的振动型式过程中，整个振动周期的频率和/或加速度有效值在整个过程中是不变的。但是，如果需要，在图17所示的振动型式中，频率和/或加速度的有效值以一基于1/f模糊逻辑的式样波动，在图18所示的振动形式中，频率和/或加速度的有效值逐步下降，在图19所示的振动型式中，频率和/或加速度的有效值在一预定的时间段内保持不变，但随着这段时间过去将逐步下降，或者，在本发明的实施例中可采用诸如那些振动形式中的一种或多种组合的任何其他振动型式。此外，当振动需要变化时，最后可将振动降至零，即可以停止。要指出的是，图18所示的振动型式不限于在此所示的三种曲线(A)、(B)和(C)。

有关加速度的控制，最好使用图1所示的加速度传感器6以进行反馈控制。使用加速度传感器6的优点在于能将所需加速度的振动作用于座位上的人，而不会由于负载差异例如座位上人的重量差异而有不良的影响。

当振动需要改变时，可采用如图1所示的能探测座位上的人所感觉的放松程度的放松传感器7，从而随着如图20A所示的探测到的放松程度的增加，振动频率的波动可以如图20B所示减少(即缩小频率的变化范围)，和/或加速度的有效值可如图20C所示减少。要指出的是，点T表示相信座位上的人已睡着的时刻，因此，在时刻T加速度的有效值为零。还要指出的是，在图20B和20C的曲线图中，图20B中的虚线表示频率变化的范围变窄，而图20C中的虚线表示加速度的上限值。

座位上的人感到的放松程度可根据诸如脑电波(EEG)、脉搏跳动率、心搏、皮肤温度、皮肤电阻和/或血压等的生理特征的变化来测量。但是，根据心搏或脉搏跳动率的这些生理特征的变化来探测放松程度是最佳的，因为这样方便。更具体地说，在本发明的实施例中采用了在日本专利申请第8-5256中所公开的放松传感器。

座位上的人因为怕睡过头而没有放松自己，这也是可能发生的。为了避免这种可能性，可用控制器8这样控制振动装置3，即到达时间T时驱动振动装置3，使斜椅处在一预定的振动状态下(要顺便指出的是，在所举的例子中，振动是以一相当低的加速度进行的)，而且，可同时增加照明灯的光照度，以给座位上人提供有效的视觉刺激，和/或施加听觉刺激。因此，即使座位上的人在用本发明的放松设备进行放松时睡着了，也会因触觉、视觉和/或听觉刺激而醒来。所以，座位上人不必害怕他或她在用本发明的放松设备进行放松时可能会睡过头。

此外，结构被做成与使用放松传感器无关，在一预定的时间过去之后或当振动的周期数达到一预定值时，可输出一个或多个唤醒座位上的人的刺激，来削弱或激发振动装置3。

对于在本发明的实施例中所采用的斜椅1，最好使用一电动斜椅，该电动斜椅包括相对座位10用电驱动靠背11和搁脚板2的电倾斜装置85，如图22所示。电倾斜装置85最好是这样一种结构，不仅能分开调整靠背11相对于座位10的倾斜度和搁脚板2相对于座位10的倾斜度，而且当靠背11向上相对于座位10倾斜到一个预定的角度时，还能使搁脚板2自动地运动到与座位10齐平的位置。搁脚板2可以倾斜到一个位置，在这个位置，与座位10相对的搁脚板2的一自由端在座位10顶平面之上。此外，电倾斜装置85可以是这样一种类型，当放松传感器7输出的放松程度增加时，或在通过一预定时间之后，或当振动的周期次数达到一预定值时，靠背11向下倾斜到一个完全平的位置，搁脚板2则向上倾斜到与座位10齐平的位置。

在上述的描述中，振动装置3示为对整个斜椅进行均匀的振动。但是，如果需要的话，也可以只对座位上人的某一部分施加局部振动，例如该人的后背、腰或双腿。图23示出一个例子，在该例子中，使用了两个与只用来振动座位10的振动装置3分开的附加振动装置86，它们分别安装在搁脚板2和靠背11的下部，以分别对座位上的人的双腿和后背施加振动。因此，可以看到，可分别对座位上的人搁在搁脚板2和靠背11的双腿和腰施加振动，而这些振动分别由附加振动装置86所产生的，但也可与振动装置3所产生的振动重叠。与均匀作用到座位上的人的整个身体的振动不同的是，由各附加振动装置86产生的振动只要满足频率不大于300Hz、最好在10至60Hz范围之内就可以了，那时用来振动座位上的人的整个身体的振动频率是几个Hz就适度了。

代替或与局部振动装置86的组合，可在斜椅中采用按摩装置M、加热装置H和/或冷却装置C。

图24示出了在斜椅的靠背11中采用按摩装置M。如图所示，按摩装置M包括多个例如两个辊轮87，它们能沿靠背11的纵向架88运动，并能对座位上的人靠在斜椅靠背11上的后背周期施加摩擦、敲打或按压动作。由按摩装置M进行的按摩周期最好与由振动装置3赋予的振动频率同步。

可在靠背11、座位10和搁脚板2的任何一个中采用加热装置H和冷却装置C。当加热装置H只安装在它们中的一个时，该加热装置H最好如图25所示用在搁脚板2中。座位上的人通过加热装置H适度加热是很有效的，它使该座位上的人在低温的不舒适的条件下得到放松。

图26示出了在搁脚板2、座位10、斜靠背11和头枕都采用冷却装置C。在图26所示的例子中，搁脚板2、座位10、斜靠背11和头枕12的任何一个中的冷却装置C被设置和定位成从相应的搁脚板，座位、斜靠背或头枕的左和右侧把它们包围。但冷却装置C可不象上述那样设置和定位，而是只用在搁脚板、座位、斜靠背和头枕中的一个或多个。例如，冷却装置C可用在搁脚板2和座位10中的每一个或头枕12中，并从它们的左和右侧把它们包围，或在有脚板2和头枕12中，并从左和右侧把它们包围。冷却装置C的冷却可通过热传导、辐射或对流来实现。

不管怎样，在一高温的不舒适的条件下，使用冷却装置C是特别有利的，通过对座位上的人的身体进行冷却，能使该人得到有效放松。

除了由摇摆运动产生触觉刺激之外，使用一种能给座位上的人带来与摇摆运动同步的不同形式的刺激的辅助刺激装置。图27示出一个系统，在这个系统中，产生一种频率是振动频率(即由振动装置3产生的周期摇摆运动)三倍的听觉刺激，图28示出一个系统，在这个系统中，产生一种频率是振动装置3产生的周期摆动运动频率的两倍的闪烁照明形式的视觉刺激。除了听觉和视觉刺激之外，还采用嗅觉刺激。当采用嗅觉刺激时，它的输出可以与振动装置3所产生的摇摆运动的频率无关。这些辅助刺激有一个预定的等级，这些辅助刺激的等级变化的多少取决于由振动装置3所产生的摆动运动的输出等级和/或座位上的人的放松程度。

控制振动装置3的控制器8可方便地采用微型计算机形式。当振动需要与由加速度传感器6和放松传感器7探测到的有关数值相匹配或根据它们改变时，很容易对操作实行控制。控制器8还可以控制上述讨论的唤醒座位上的人和提供附加刺激的电倾斜装置85、局部振动装置86、按摩装置M、加热装置H、冷却装置C和听觉与视觉刺激生成装置。控制器8可以是这样编程的，它允许座位上的人以图30A和30B流程图所示的方式操作本发明的放松设备。

具体地说，座位上人可根据自己的愿望选择振动模式。作为例子，在身体的双肩感到疲劳或僵硬的情况下，当座位上的人在一相对高的频率振荡时，也就是说约10Hz或更高振荡时，该人感觉好象在按摩，或在一相对低的频率例如0.1至3Hz振荡时，会感到精神得到了缓解。在肌肉相当疲劳的情况下，如果在用按摩装置M对肌肉进行了按摩之后，使一适度的振动或一种振动足以使座位上的人感到似乎有轻微的按摩作用于他或她，该人的肌肉得到了缓解。

另外，当座位上的人想要在放松状态下打一会儿瞌睡，可用放松传感器测试放松程度来控制振动频率和加速度，使得该人通过足以使他或她感到似乎在被轻轻按摩的振动模式而得到放松，同时，座位靠背11的倾斜角慢慢下降，使该座位靠背11处于水平位置。当一为避免可能过度睡着而设置的一段预定时间过去时，施加一刺激以唤醒该座位上的人。

下面简要说明分别在图30A和30B中所示的主程序和子程序：控制器8以图30A和30B的主程序和子程序所示的方式控制振动装置3。

主流程(图30A)

1.首先，本发明放松设备的使用者根据使用者的愿望选择各种参数来操作放松设备，即，操作时间的长短、是否使用抗眠刺激、振动变化的型式等等。

2.然后根据所选择的参数开始放松设备的操作。

3.设定将根据1/f模糊逻辑或根据时间过程而变化的频率和有效加速度。

4.把斜靠背11的倾斜角设置在放松设备操作开始所选定的数值。

5.在预定的时间过去之后，或振动的周期次数达到一预定值之后，执行子程序。

6.当放松传感器测试的放松程度达到一预定值之后，执行子程序。

7.通过来自操作面板的指令使放松设备停止。

在预定时间过去之后、振动的周期次数达到一预定值之后或放松的程度达到一预定值之后执行子程序是以下面的方式进行的。

子程序(图30B)

1.通过来自操作面板的指令或在设定的时间之后或在振动的周期次数达到预定值之后使放松设备停止。

2.在选择了抗眠刺激的情况下，对座位上的人施加抗眠刺激。

3.产生振动。和主流程的情况一样，以选定的频率和选定的有效加速度和/或根据变化型式可以产生振动，而变化型式是根据1/f模糊逻辑或根据时间的过程来发生的。

前述是使用本发明放松设备的多种手段的一个举例，不是用来对本发明的放松设备的应用进行限制的。在任何情况下，由于当座位上的人想通过频率较低例如0.1至3Hz的适度振动使精神得到缓解时，振动的传播方向和旋转与否是因人而异的，因此，根据座位上的人的愿望，在使用放松设备之前或之后的任何时间能够进行选择和设定。

支承装置不总是限于斜椅1和搁脚板2。床也可等效用作支承装置，此外，支承装置不限于能有效支承座位上的人的整个身体的类型，还可以是只对座位上的人的上半部分施加振动的一种类型。作为例子，搁脚板2可以与座位10分开，如图29所示。

下面说明使用频率不高于25Hz、加速度不大于0.1G的振动的必要性。

在不高于1Hz的低频率范围中，由小脑和半圆形管感觉振动，而感觉振动的感受器感觉不到。就感受器的感觉而言，触觉小体、环层小体、默克尔触盘和鲁菲尼小体都称作振动感觉。尤其是，触觉和环层小体对低振幅的振动刺激有感受。触觉小体会显示出具有作为刺激频率的函数的20至30Hz的最小阈的U形图形。虽然环层小体也能感受20至30Hz的振动，但其阈振幅比触觉小体的要高。请看Oyo Butsuri(应用物理学)，Vol.54，No.4，1985，pp.368-372。

因此，在不低于几个Hz的频率情况下，只有对低振幅敏感的触觉小体才能清楚地感受到最高达25Hz的振动。

至于加速度的等级，已进行了研究，确定它与放松程度的关系。下面描述根据图31所示的时间表以0.5Hz、1.5Hz和12Hz所进行的实验结果。

进行实验的条件如下面的表1所示：

表1

★：侧向测量；★★：前后测量

使用图1所示的斜椅，来测量脑电波和心搏。在测量脑电波的过程中，根据国际10-20安装指南，即F3-A2、C3-A2和01-A2，来装配测量电极。

分析脑电波的变化，以确定健康的研究对象-年龄27岁、体重60公斤的妇女是否得到放松。图32A至32F示出了测试结果的例子。当施加12Hz频率的平移振动时，得到了图32A和32B中示出的脑电波，当施加1.5Hz频率的平移振动时，得到了图32C和32D中示出的脑电波，当施加0.5Hz频率的前后摇摆振动时，得到了图32E和32F中示出的脑电波。

在振动开始之后的约1.5分钟测量加速度等级时所出现的图32A、32C和32E所示的脑电波变化是合适的，在振动开始之后的约1.5分钟测量加速度等级时所出现的图32B、32D和32F所示的脑电波变化是不合适的。

如本领域的技术人员所知道的那样，脑电波可分类成α波、β波、θ波和驼峰(hump)。当人处在清醒、安静而且眼睛闭合状态下出现α波，当人处在清醒而且眼睛张开或即使眼睛闭上也处在紧张状态下出现β波，当人处在瞌睡至睡着状态下出现θ波，从睡的阶段1到睡着的阶段2，尤其在很轻微睡着的阶段出现驼峰。当人瞌睡时，α波被基本是平的脑电波所压制，当人随后进入沉睡中时，与快波(fast waves)组合的小幅度θ波在α波之后出现。

在任何实验条件下，当加速度等级高达如图32B、32D和32F所示时，不仅伴随着α波的出现增加使β波的出现下降，而且α波的频率也下降。换句话讲，当加速度等级如图32A、32C和32E所示是合适的时，不仅θ波的出现变大，而且大幅度的驼峰与θ波一起出现，这表明人已放松了。

图33A和33B说明当人受到三分钟的1.5Hz的平移侧向振动时，在这段时间中α波和θ波的出现率是怎样变化的。当加速度等级较大，即0.1G时，α波的出现率比θ波的出现率高，即约是2.5倍，如图33B所示。换句话讲，当加速度等级是合适的，即为0.01G时，θ波的出现率相当高，并占据振动作用时间中的后半部分过程中的约50至80％，如图33A所示。

在振动的对象处于振动的3分钟时间中，当加速度等级是合适的(0.01G)和较高(0.1G)时，脑电波的出现率如图34的柱状图所示。图34清楚地显示出，当加速度等级合适时，θ波和β波的出现率约分别约为50％和20％，而当加速度等级较高时，θ波和β波的出现率约分别约为20％和30％。这表明了一个事实，即较高的加速度等级使受振动的对象难以放松。

图35示出θ波的出现率，θ波是当受振动对象在不同的振动频率从一放松状态变为睡着状态时主要出现的脑电波之一。在图35的图形中，当受振动对象眼睛闭着处于睡着状态时，假定θ波的出现率是100％，各振动频率的左和右柱表示当加速度等级是合适的和较高时的θ波个各自出现率。从图35的图表中可以理解到，在任何一种频率下，即12Hz侧向振动、1.5Hz侧向振动和0.5Hz前后摇摆振动，当加速度等级较高时，θ波的出现率是相当低的，表示受振动对象与加速度等级合适时相比较难以放松。

从实验的前述结果看，可以推断不大于0.1G的加速度等级适合于进行放松。要指出的是在图35的图形中，在0.5Hz的加速度等级是较高的，也就是说0.04G。由于0.04G比0.1G小，当0.5Hz的加速度等级变大到0.1G时，与加速度为0.04G相比，进行放松就更困难了，这是容易理解的。

虽然参考附图和结合本发明的较佳实施例描述了本发明，但要指出的是，对本领域的技术人员来讲，各种变化和修改是显而易见的。这种变化和修改被理解为包括在由所附的权利要求书所限定的本发明的范围之内，除非这些变化和修改脱离本发明的范围。

Claims (23)

1.一种放松设备，它包括：

一支承在其上想放松的人的全身的支承装置；

一种振动支承装置的振动装置，以不大于25Hz的频率振动该人的全身；

一控制振动装置的控制装置；以及

其中由所述振动装置产生的、用来振动支承在支承装置上的人的振动加速度的最大绝对值不大于0.1G。

2.如权利要求1所述的放松设备，其特征在于，所述振动装置在第一平面内周期振荡支承装置。

3.如权利要求1所述的放松设备，其特征在于，

所述振动装置在彼此垂直的第一和第二平面内周期振荡支承装置，以向支承装置上的人周期作用一拟摆动运动，其中所述加速度是一个含有彼此相垂直的矢量分量的角加速度，所述加速度的最大值可用角加速度的最大值来表示。

4.如权利要求1所述的放松设备，其特征在于，所述振动装置与支承装置传动相连。

5.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，所述振动装置直接作用于人而对人施加振动，其中所述支承装置在与由振动装置产生的振动的传播方向相一致的方向运动。

6.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，所述支承装置由基件支承，从而使受振荡的人的头部画出一个朝基件向下弯曲的弯曲轨迹。

7.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，振动频率是可调的。

8.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，加速度的有效值是可调的。

9.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，振动频率和加速度的有效值是可调的。

10.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还包括探测人们喜爱的放松程度的放松传感器，可用所述放松传感器的输出来改变振动装置产生的振动型式。

11.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还至少包括一个振动人体局部的附加振动装置。

12.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还包括一种加热人体的加热装置。

13.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还包括一种冷却人体的冷却装置。

14.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还至少包括一个辅助刺激装置，以与振动同步地向人作用一辅助刺激。

15.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，所述支承装置是一种斜椅，它包括一座位、一可相对于座位倾斜的斜靠背和一可相对于座位倾斜的搁脚板。

16.如权利要求15所述的放松设备，其特征在于，所述斜椅是一种包括电倾斜装置的电动斜椅。

17.如权利要求1至4中的任何一项所述的放松设备，其特征在于，还包括一对人体进行局部按摩的按摩装置。

18.一种放松设备，它包括：

一支承在其上想放松的人的全身的支承装置；

一种振动支承装置的振动装置，以通过由人所选择的频率振动该人的全身；以及

一控制振动装置的控制装置；

其特征在于，所述振动装置以在10至25Hz范围内的高频振动支承装置，以获得按摩感觉。

19.一种放松设备，它包括：

一支承在其上想放松的人的全身的支承装置；

一种振动支承装置、用来振动该人全身的振动装置；以及

一控制振动装置的控制装置，

其中由所述振动装置产生的、用来振动支承在支承装置上的人的振动加速度的最大绝对值不大于0.1G。

20.一种缓解想放松的人的方法，这种方法包括下列步骤：

准备一个支承其上的整个人体的支承装置；

振动支承装置使整个人体振动；以及

控制振动装置产生一种频率不高于25Hz、振动加速度的最大绝对值不大于0.1G的振动。

21.如权利要求20所述的缓解方法，其特征在于，在振动步骤中，支承装置在第一平面中周期振动。

22.如权利要求20所述的缓解方法，其特征在于，在振动步骤中，振动装置在彼此垂直的第一和第二平面内周期振荡支承装置，以向支承装置上的人周期作用一拟摆动运动，其中所述加速度是一个含有彼此相垂直的矢量分量的角加速度，所述加速度的最大值可用角加速度的最大值来表示。

23.如权利要求20至22中的任何一项所述的缓解方法，其特征在于，在振动步骤中，以一种方式振荡人，从而使该人的头部画出一个朝下弯曲的轨迹。

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