CN103874436B - 头部保健装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以施加适度的载荷的方式使保健单元贴在人的头部，由此可实现舒适的头部保健的头部保健装置。本发明的头部保健装置(11)具备：第1支撑部(20)；具有与第1支撑部(20)所支撑的人的头部(17)抵接的接触部(21)的保健单元(12L、12R)；使保健单元(12L、12R)在相对于头部(17)的第1方向(箭头C方向)或/及沿着头部(17)表面的第2方向(箭头E方向)移动的臂(13L、13R)；以及基于用第2方向上的位置相异的至少2个载荷传感器(51a、51b)检测出的第1方向的载荷，检测在第1方向上对接触部(20)施加的载荷的载荷检测部(15)。

Description

头部保健装置

技术领域

本发明涉及医疗或美容等领域中自动对人的头部进行保健的头部保健装置(headcareapparatus)。

背景技术

人的头部的保健包括将头发及头皮包含在内的人的头部的清洗及按摩。人的头部的保健需要人手，故期望自动化。因此，提出向头部喷射清洗液来清洗头部的自动头部清洗装置(例如参照专利文献1)。

图13是以往的自动头部清洗装置的主要部分的概略构成图。如图13所示，以往的自动头部清洗装置具有在内周面以一定间隔设置了喷嘴1a、2a的圆弧状的清洗单元1。

喷嘴1a、2a被配置成与头部对置。喷嘴1a、2a经由清洗单元1内部的供液管路(未图示)而与液体切换部3连接，向头部喷射从液体切换部3供给的清洗液。

通过驱动部4，清洗单元1能在箭头3c的方向上移动。再有，通过驱动部6，清洗单元1能以主轴为中心进行旋转。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】JP特开2001-149133号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

然而，上述以往的自动头部清洗装置借助从喷嘴1a、2a喷射液体来清洗头部，并不是对人的头部进行搓洗。再有，将保健单元贴在人的头部来进行头部的清洗的情况下，存在头发缠绕至保健单元的可能性。

因此，本发明的目的在于，提供一种将保健单元贴在头部而进行头部的清洗之际能减轻头发向保健单元的缠绕的影响并能实现舒适的头部的保健的头部保健装置。

-用于解决技术问题的方案-

为了达成上述目的，本发明的头部保健装置的特征在于，具备：第1支撑部；保健单元，其具有与所述第1支撑部所支撑的人的头部抵接的接触部；臂，其使所述保健单元在与所述头部的表面平行的第2方向或/及垂直于所述第2方向的第1方向上移动；和载荷检测部，其基于用所述第2方向上的位置相异的至少2个载荷传感器检测出的载荷，检测在所述第1方向上对所述接触部施加的载荷。

-发明效果-

根据本发明，将保健单元贴在头部而进行头部的清洗之际，能减轻头发向保健单元的缠绕的影响并能够实现舒适的头部的保健。

附图说明

图1A是表示本发明实施方式1涉及的自动头部清洗装置的立体图。

图1B是表示本实施方式1涉及的自动头部清洗装置的主要部分的侧视图。

图2是表示本实施方式1涉及的自动头部清洗装置左侧的清洗单元及臂的俯视图。

图3是从人的头部侧观察到本实施方式1涉及的自动头部清洗装置左侧的清洗单元及臂的图。

图4是表示本实施方式1涉及的载荷检测部及其周边部的图2的K-K线剖视图。

图5是表示本实施方式1涉及的载荷检测部及其周边部的图3的M-M线剖视图。

图6是本实施方式1涉及的载荷检测部相关联的控制系统的框图。

图7A是表示本实施方式1涉及的载荷检测部及其周边部的图3的N-N线剖视图。

图7B是表示头发缠绕到接触器的状态的与图7A同样的剖视图。

图8A是表示臂摇摆转动的状态的与图7A同样的剖视图。

图8B是表示在臂的摇摆转动中头发缠绕到接触器的状态的与图7A同样的剖视图。

图9是表示本实施方式1涉及的载荷检测部相关联的控制动作的一例的流程图。

图10是表示本发明实施方式2涉及的左侧的清洗单元及臂的侧视图。

图11是表示本实施方式2涉及的重量消去部相关联的控制动作的一例的流程图。

图12是表示本发明实施方式3涉及的清洗单元的内部的与图5同样的剖视图。

图13是表示以往的自动头部清洗装置的主要部分的概略构成图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。其中，对相同的构成要素赋予相同的符号，也有时省略说明。再有，为了使附图易于理解而在主体示意地表示各个构成要素。再者，在一部分的附图中，为了使各图的关系明确而在图中图示XYZ轴。X轴及Y轴是沿着相互成直角的水平方向的轴，Z轴是沿铅垂方向的轴。

另外，在本发明中，作为对人的头部自动地进行保健的头部保健装置的一例，对自动地清洗人的头部的自动头部清洗装置进行说明。本发明中，“对人的头部进行保健”意味着进行人的头皮的清洗、人的头发的清洗、人的头部的按摩中的至少1个动作。

(实施方式1)

图1A是表示本发明实施方式1涉及的自动头部清洗装置11的整体立体图。

如图1A所示，自动头部清洗装置11具有：清洗单元12L、12R；使清洗单元12L、12R移动的臂13L、13R；载荷检测部15；盆18；管道19L、19R；对被盆18收纳的头部17进行支撑的枕部20；以及对自动头部清洗装置11的动作进行控制的控制部14。清洗单元12L、12R是用于对由枕部20支撑的人的头部17进行搓揉的单元。清洗单元12L、12R是保健单元的一例。在管道19L、19R设置向人的头部17喷射清洗液及水的喷嘴。盆18按照将人的后脑部17a(参照图1B)包进去的方式进行收纳。枕部20是第1支撑部，是对人的后脑部17a进行支撑的后脑部支撑部的一例。

如图1B所示，以仰视铅垂上侧的姿势将人的头部17安放于盆18。在将人的头部17正确地安放于盆18的状态下，头部17的体轴方向沿着X轴方向配置，头部17的左右方向沿着Y轴方向配置，头部17的前后方向沿着Z轴方向配置。在盆18内，枕部20从铅垂下侧支撑人的后脑部17a。

在左右设置一对清洗单元12L、12R。一个清洗单元12L是用于对人的头部17的左侧进行搓揉的左侧清洗单元12L，另一个清洗单元12R是用于对人的头部17的右侧进行搓揉的右侧清洗单元12R。一个臂13L是使左侧清洗单元12L移动的左侧的臂13L，另一个臂13R是使右侧清洗单元12R移动的右侧的臂13R。

在左右设置一对管道19L、19R。一个管道19L是被安装于左臂13L的左侧管道19L，另一个管道19R是被安装于右臂13R的右侧管道19R。

参照图1B、图2及图3，对臂13L及清洗单元12L的构成进行说明。

图1B是表示左侧的臂13L及清洗单元12L的侧视图。图2是表示左侧的清洗单元12L及臂13L的俯视图。图3是从人的头部侧观察到被水平配置的状态下的左侧的清洗单元12L及臂13L的图。其中，左右的臂13L、13R及清洗单元12L、12R相互左右对称且具有同样的构造，因此在以下的说明及附图中，省略与右侧的臂13R及清洗单元12R相关联的图示及说明。

如图2及图3所示，清洗单元12L具有收纳后述的载荷检测部15的盖体32、与枕部20所支撑的人的头部17抵接的多个接触器21。接触器21是接触部的一例。

接触器21被设置为露出于盖体32的外侧。如图3所示，接触器21配置为排成2列。属于一列的各接触器21经由连结部22而与属于另一列的1个接触器21连结。连结部22能够相对于盖体32而转动。连结部22转动，由此被连结部22固定的一对接触器21以连结部22的转动轴为中心摇动。

如图2所示，臂13L具有对清洗单元12L进行支撑的连杆机构13a、和对连杆机构13a进行支撑的支撑部13c。

连杆机构13a是具有4根连杆的5节连杆机构。连杆机构13a经由支撑轴36而对清洗单元12L进行支撑。再有，连杆机构13a经由2个转动轴13b、13g而被支撑部13c支撑。转动轴13b、13g与支撑轴36平行地设置。一个转动轴13b被固定于连杆机构13a的连杆，由支撑部13c以能转动的方式支撑着。再有，转动轴13b与第1驱动部13d连结。第1驱动部13d绕着转动轴13b，在箭头A方向(参照图2)上转动。第1驱动部13d被设置于支撑部13c的内部。

支撑部13c经由连结轴13e而与第2驱动部13f驱动连结。连结轴13e相对于支撑轴36及转动轴13b、13g而被配置成直角。更具体的是，连结轴13e通过被载置于枕部20的人的头部17的大致中心，且沿着与X轴平行的方向配置。第2驱动部13f绕着连结轴13e，在箭头B方向(参照图1B及图2)上转动。连结轴13e借助第2驱动部13f转动，从而支撑部13c与连结轴13e一起转动。第2驱动部13f设置于盆18的壳体的内部(参照图1)。

如图2所示，若臂13L借助第1驱动部13d而在箭头A方向上转动，清洗单元12L在与头部17相对的第1方向上移动。第1方向是按压方向的一例，并且是图2所示的箭头C方向，是与接触器21抵接的头部17的表面相对的大致法线方向。第1方向不仅包含与头部17接近的方向，还包含从头部17离开的方向。

如图1B所示，若借助第2驱动部13f使臂13L绕着通过人的头部17的大致中心的轴在箭头B方向上转动，则清洗单元12L在沿着头部17的第2方向上移动。第2方向是移动方向的一例，并且是图1B所示的箭头E方向，是以连结轴13e为中心的转动方向。第2方向在接触器21与人的头部17的接触部中与头部17的表面所对的大致切线方向一致。以下，将臂13L、13R按照使清洗单元12L、12R在第2方向上移动的方式转动的动作称为“摇摆转动”。

本实施方式1涉及的自动头部清洗装置11在对被载置于枕部20的人的头部17进行清洗时，如上所述，使清洗单元12L、12R在第1方向上活动并对人的头部17进行了按压的状态下，如上所述地使臂13L、13R在第2方向上摇摆转动。通过将以上动作和自管道19L、19R的喷嘴的清洗液及水的喷射适宜地进行组合，从而可接触清洗人的头部17。此时，通过适宜地组合接触器21的摇动，可获得更进一步的清洗效果。

本实施方式1涉及的自动头部清洗装置11为了实现针对人的头部17的大致均匀的按压载荷下的接触清洗，而具备检测针对接触器21在第1方向施加的载荷的载荷检测部15。

本实施方式1的自动头部清洗装置11的特征之一为，具有载荷检测部15。而且，本实施方式1的自动头部清洗装置11通过利用载荷检测部15，例如可检测头发60向接触器21的缠绕，因此能减轻头发向清洗单元12的缠绕的影响，能够实现舒适的头部的保健。

参照图4、图5及图7A，对载荷检测部15的构造进行说明。图4是表示载荷检测部15及其周边部的图2的K-K线剖视图。图5是表示载荷检测部15及其周边部的图3的M-M线剖视图。图7A是表示载荷检测部15及其周边部的图3的N-N线剖视图。

如图4、图5及图7A所示，载荷检测部15被收纳于清洗单元12L的盖体32内部。载荷检测部15具有2个载荷传感器51a、51b和第1计算部51c。第1计算部51c是载荷计算部的一例。

第1计算部51c是具有电子电路的电子零部件。在盖体32的内部，第1计算部51c被搭载于载荷传感器51a、51b的附近。第1计算部51c基于由载荷传感器51a、51b检测出的值，计算对接触器21在第1方向上施加的载荷。

载荷传感器51a、51b在第2方向上隔开间隔而并置。即，2个载荷传感器51a、51b沿着人的头部17的表面的第2方向上分别配置于相异的位置处。第2方向上，载荷传感器51a、51b的中心间距离为2L，各载荷传感器51a、51b的中心与支撑轴36的中心的距离为L。

载荷传感器51a、51b是具有相互相同的构造及大小的测压元件(loadcell)。如图5所示，载荷传感器51a具备被配置成相互平行的一对板簧54、55、和被粘贴于一个板簧54上的多个变形测量器(应变仪)54a。

各板簧54、55延伸设置在与第2方向及第1方向正交的方向上。2枚板簧54、55隔着隔离物(spacer)52、53而层叠。板簧54、55的层叠方向是与第1方向平行且与第2方向正交的方向。

如图4及图5所示，隔离物52、53在板簧54、55的长度方向上隔开间隔而配置。板簧54、55的一端部被固定于一个隔离物52。板簧54、55的另一端部被固定于另一个隔离物53。

如图5所示，变形测量器54a在一个板簧54的两面各设置有2个。板簧54的各面中，2个变形测量器54a在板簧54的长度方向上隔开间隔而配置。其中，变形测量器54a也可以仅设置于板簧54的一个面。

通过以上的构成，载荷传感器51a、51b可仅检测板簧54与板簧55的层叠方向上的载荷。

如图4及图5所示，板簧54、55的长度方向上，载荷传感器51a、51b的一端部被固定于清洗单元12L的台座部37。再有，在载荷传感器51a、51b的另一端部，臂13L的支撑轴36贯通隔离物52。用于固定载荷传感器51a、51b的台座部37固定或一体地设置于盖体32的内面。还有，在台座部37安装有第1计算部51c。一个隔离物52是对支撑轴进行支撑的支撑部的一例。在隔离物52设置有使隔离物52在第2方向上贯通的贯通孔52a，贯通孔52a被支撑轴36插通。隔离物52经由被安装于贯通孔52a内的轴承52b，使支撑轴36能在轴旋转方向上转动且在轴并进方向上约束并支撑支承轴。

如图4及图7A所示，支撑轴36插通一对孔部34。一对孔部34分别将盖体32的内部与外部接合。支撑轴36与各孔部34的周壁之间设置有间隙。也就是说，支撑轴36并未被固定于盖体32。为此，从人的头部17对清洗单元12L的接触器21施加的载荷经由台座部37及载荷传感器51a、51b而自盖体32向支撑轴36传递。为此，被施加给接触器21的载荷施加于载荷传感器51a、51b，由载荷传感器51a、51b可检测施加给清洗单元12L的接触器21的载荷。

通常，为了利用载荷传感器51a、51b来由检测清洗单元12L的接触器21按压人的头部17时的载荷，以几十μm程度设计载荷传感器51a、51b的位移量。为此，为了容许该位移，考虑组装误差等之后在支撑轴36与孔部34的周壁之间设置1mm程度的间隙。

清洗单元12L在被贴在人的头部17时，以支撑轴36为中心转动，由此沿着头部17的表面配置。此时，板簧54、55相对于与接触器21的接触位置附近的人的头部17的表面而言大致平行地配置。也就是说，板簧54、55的层叠方向大致等于与接触器21的接触位置附近的人的头部17表面的法线方向。因而，载荷传感器51a、51b可检测施加于头部17的表面所对应的法线方向的载荷、即接触器21向人的头部17在第1方向施加的载荷。

如上所述，载荷传感器51a、51b被盖体32覆盖。再有，利用弹性部33来密封盖体32的孔部34的周壁与支撑轴36的间隙。为此，可防止水向盖体32内部浸入，可防止水将载荷传感器51a、51b润湿。弹性部33例如利用的是由橡胶材料组成的柔软的环状部件。作为弹性部33的柔软度，期望是可充分地抑制经由弹性部33而从接触器21向支撑轴36传递的载荷的传递的程度的柔软度。由此，即便利用弹性部33来密封支撑轴36与孔部34的周壁的间隙，被施加给清洗单元12L的载荷也能可靠地传递至载荷传感器51a、51b，因此能够实现载荷传感器51a、51b进行的载荷检测。

参照图6、图7A、图7B、图8A及图8B，对与载荷检测部15关联的控制系统进行说明。

图6是与载荷检测部15关联的控制系统的框图。图7A、图7B、图8A及图8B是表示载荷检测部15及其周边部的图3的N-N线剖视图。更具体的是，图7A表示臂13L正停止着的状态，图7B表示在臂13L的停止中头发60缠绕到接触器21上的状态，图8A表示臂13L摇摆转动着的状态，图8B表示臂13L的摇摆转动中头发60缠绕到接触器21上的状态。

另外，载荷检测部15按每个清洗单元12L、12R而被设置，但图6中仅图示一个载荷检测部15。

如图6所示，载荷传感器51a、51b的输出信号被输入至第1计算部51c。第1计算部51c具有：计算针对接触器21在第1方向施加的载荷的第2计算部51d、和计算在第2方向上对接触器21施加的载荷的第3计算部51e。第2计算部51d是基于由载荷传感器51a、51b检测的检测值之和计算第1方向(按压方向)的载荷的按压方向载荷计算部的一例。第3计算部51e是基于由载荷传感器51a、51b检测的检测值之差计算第2方向(移动方向)的载荷的移动方向载荷计算部的一例。

由第1计算部51c计算出的计算值的信号被输入至控制部14。控制部14具有判定部16和存储各种信息的存储部24。判定部16判定由第3计算部51e计算出的第2方向的载荷是否比规定值更大。

从控制部14输出的控制信号被输入至第1驱动部13d及第2驱动部13f。也就是说，控制部14基于由载荷检测部15检测出的检测值，对第1驱动部13d及第2驱动部13f进行控制，由此控制臂13L、13R的动作。

参照图7A、图7B、图8A及图8B，对第2计算部51d及第3计算部51e执行的载荷计算方法进行说明。

在图7A、图7B、图8A及图8B中，被赋予符号的各种尺寸及各种载荷的大小如下。

首先，如上所述，关于第2方向，载荷传感器51a、51b的中心间距离为2L，各载荷传感器51a、51b的中心与支撑轴36的中心的距离为L。再有，关于第2方向，将一对接触器21的中心间的距离设为2S，将各接触器21的中心与支撑轴36的中心的距离设为S。关于第1方向，将人的头部17所对的接触器21的接触面和支撑轴36的距离设为H。FL1是一个载荷传感器51a的检测值，FL2是另一个载荷传感器51b的检测值。Fn1是施加给一个接触器21的第1方向的载荷，Fn2是施加给另一个接触器21的第1方向的载荷。再有，在图8A及图8B中，Fs1是施加给一个接触器21的第2方向的载荷，Fs2是施加给另一个接触器21的第2方向的载荷。

参照表示清洗单元12L未在第2方向上移动的状态的图7A及图7B，说明利用第2计算部51d对施加给接触器21的第1方向的载荷进行计算的方法。

若接触器21与人的头部17抵接，则第2计算部51d基于载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2来计算施加给接触器21的第1方向的载荷。具体是。第2计算部51d如下所述(数式1)地将载荷传感器51a的检测值FL1及载荷传感器51b的检测值FL2相加，来计算施加给接触器21的第1方向的载荷Fy。

[数式1]

Fy＝FL1+FL2·····(数式1)

在此，在本实施方式1的载荷检测部15的构成中，如图7B所示，即便在头发60缠绕到接触器21的情况下，施加给接触器21的第1方向的载荷也几乎不会变化。因而，即便头发60缠绕到接触器21上，也可利用上述(数式1)来计算施加给接触器21的第1方向的载荷Fy。

控制部14基于第1方向的载荷Fy来控制臂13L、13R，以使施加给接触器21的第1方向的载荷成为预先被存储在存储部24中的大小。通过这样进行控制，从而自动头部清洗装置11能以大致均匀的按压载荷对人的头部17进行接触清洗。

接着，参照图8A及图8B，对在清洗单元12L正沿第2方向移动的情况下由第2计算部51d计算施加给接触器21的第1方向的载荷的方法、及由第3计算部51e计算施加给接触器21的第2方向的载荷的方法进行说明。

如图8A所示，清洗单元12L借助臂13L的摇摆转动而在第2方向上移动时，由于在接触器21与人的头部17之间产生摩擦力，故对接触器21而言，不仅施加第1方向的载荷Fn1、Fn2，还施加第2方向的载荷Fs1、Fs2。

若对接触器21施加第2方向的载荷Fs1、Fs2，则支撑轴36上产生力矩Me。间隔开距离2L而并置在第2方向上的载荷传感器51a、51b设置成夹持支撑轴36的中心。为此，若在支撑轴36上产生力矩Me，则对单方的载荷传感器51a施加正的载荷，对另一个载荷传感器51b施加负的载荷。也就是说，在臂13L的摇摆转动中，对于载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2而言，除了基于施加给接触器21的第1方向的载荷Fn1、Fn2的载荷分量以外，还包含基于支撑轴36上产生的力矩Me的正或负的载荷分量。

因力矩Me而对一个载荷传感器51a施加的正的载荷分量的绝对值和施加给另一个载荷传感器51b的负的载荷分量的绝对值大致相等。为此，如上述(数式1)，若将2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2相加，则因力矩Me而对两载荷传感器51a、51b施加的载荷分量相抵消，可充分地抑制力矩Me产生的影响。由此，实施方式1的载荷检测部15即便在臂13L、13R摇摆转动时，也能通过利用上述(数式1)而基本正确地计算施加给接触器21的第1方向的载荷Fy。

接着，对在臂13L的摇摆转动中由第3计算部51e计算第2方向的载荷的方法进行说明。

第3计算部51e基于载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差，来计算对接触器21施加的第2方向的载荷Fs。具体的计算方法如下。

上述的力矩Me因向一对接触器21施加第1方向及第2方向的载荷而产生。为此，基于向一对接触器21施加的第1方向及第2方向的载荷并利用下述(数式2)来求取力矩Me。

[数式2]

Me＝(Fn1-Fn2)×S+(Fs1+Fs2)×H···(数式2)

由于向一对接触器21施加的第1方向的载荷Fn1、Fn2大致相等，故可假设为Fn1＝Fn2。为此，上述(数式2)可变形为下述的(数式3)。

[数式3]

Me＝(Fs1+Fs2)×H···(数式3)

向一对接触器21施加的第2方向的总载荷Fs是向各接触器21施加的第2方向的载荷Fs1、Fs2之和，因此Fs＝Fs1+Fs2成立。为此，上述(数式3)可变形为下述的(数式4)。

[数式4]

Me＝Fs×H···(数式4)

再有，可基于由载荷传感器51a、51b检测的载荷FL1、FL2并根据下述的(数式5)来计算力矩Me。2个载荷传感器51a、51b被配置成夹持支撑轴36的中心，因此在下述的(数式5)中能基于载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差来计算力矩Me。

[数式5]

Me＝(FL1-FL2)×L·····(数式5)

基于上述的(数式4)及(数式5)，可得到下述的(数式6)。

[数式6]

Fs＝(FL1-FL2)L/H·····(数式6)

如上，第3计算部51e利用基于因力矩Me而产生的2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差的上述(数式6)，可计算对接触器21施加的第2方向的载荷Fs。

再有，本实施方式1涉及的自动头部清洗装置11基于由第3计算部51e计算出的对第2方向施加的载荷Fs，也能检测异常的有无。此处的异常例如是头发60向接触器21的缠绕等。以下，具体说明异常有无的检测。

如图8A所示，在臂13L的摇摆转动中并未特别产生异常时，由第3计算部51e计算的第2方向的载荷Fs大致等于接触器21与人的头部17之间产生的摩擦力。

然而，例如如图8B所示，在臂13L的摇摆转动中产生了头发60缠绕到接触器21等的异常的情况下，在接触器21上，在要妨碍接触器21向第2方向的移动的方向上产生比通常的摩擦力还大的力。在此，通常的摩擦力指的是：在无伴随于滑动抵抗以外的移动的抵抗力且伴随于移动的抵抗力无大变化的状态下，在接触器21与人的头部17之间产生的摩擦力。若因异常的产生，对各接触器21施加的第2方向的载荷Fs1、Fs2与正常时相比有所增大，则支撑轴36上产生的力矩Me与正常时相比有所增大，因此2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差增大，由第3计算部51e计算的载荷Fs也增大。

再有，即便在清洗单元12L在第2方向上未移动时，如被清洗者想要站起而按照头部17自枕部20离开的方式产生了活动时等，也会有头部17移动的情况。这样，在头部17移动的情况下，2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差与正常时相比而有所增大。该情况下，由第3计算部51e计算的载荷Fs与正常时相比也增大。

利用以上的现象，控制部14的判定部16基于由第3计算部51e计算出的第2方向的载荷Fs是否比规定值更大来判定异常的有无。作为能由判定部16判定的异常的具体例，例如可列举出：头发60缠绕到接触器21；被清洗者站起而使头部17离开枕部20；接触器21挂住人的头部17表面的凹凸等。

为了执行判定部16的判定，在存储部24中预先存储比通常的摩擦力的载荷还大的规定值Fsmax。载荷Fsmax例如被设定为利用铅垂阻力与摩擦力定义的摩擦系数为3以上时的载荷。

如果由第3计算部51e计算出的第2方向的载荷Fs比预先被存储于存储部24的值Fsmax还大，则判定部16判定为产生了异常。若由判定部16来判定异常，则由控制部14来控制自动头部清洗装置11，以进行第1紧急动作。第1紧急动作例如是使臂13L、13R的移动及接触器21的摇动急停止的动作、使清洗单元12L、12R自人的头部17离开的动作等。本实施方式1的自动头部清洗装置11通过进行第1紧急动作，从而降低给被清洗者造成不适感的可能性，并且可确保被清洗者的安全。

另外，使接触器21贴在人的头部17表面的力的大小根据头部17的形状而有所不同。为此，头部17的表面相对于清洗单元12L、12R的倾斜度越大，2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差就越增大。因而，将接触器21贴在人的头部17，同时使清洗单元12L、12R在第2方向上移动，由此在进行头部17的形状的扫描时基于2个载荷传感器51a、51b的检测值FL1、FL2之差，可精密地检测头部17的表面的曲率。

参照图9所示的流程图，对与本实施方式1涉及的载荷检测部15关联的控制动作的一例进行说明。

首先，由载荷传感器51a、51b对载荷FL1、FL2进行测量(步骤S01)。接着，由第3计算部51e基于在步骤S01中测量出的检测值FL1、FL2和上述(数式6)来计算向接触器21施加的第2方向的载荷Fs(步骤S02)。

在下一步骤S03中，由判定部16来判定步骤S02中计算出的第2方向的载荷Fs是否比预先被存储于存储部24的值Fsmax更大。在第2方向的载荷Fs比规定值Fsmax更大的情况下(步骤S03的是)，判定部16判定为产生了异常，继续进行步骤S04的判定。

步骤S04中，判定部16判定臂13L是否处于移动中、即清洗单元12L是否通过臂13L的摇摆转动而在第2方向上移动。

在清洗单元12L沿第2方向并未移动的情况下(步骤S04的否)，判定部16检测站起(步骤S05)。在此，站起指的是：被清洗者想要站起而按照被清洗者的头部17自枕部20离开的方式发生了活动。再有，在步骤S05中，控制部14执行第2紧急动作。第2紧急动是第1紧急动作的一例，例如是利用显示或声音等的警告处理、使左右的清洗单元12L、12R自人的头部17离开的动作等。执行步骤S05的第2紧急动作，由此可确保想要站起的被清洗者的安全。

另一方面，在清洗单元12L正沿第2方向移动情况下(步骤S04的是)，判定部16判断为头发60缠绕于接触器21，控制部14执行第3紧急动作(步骤S06)。第3紧急动作是第1紧急动作的一例，例如是使臂13L的移动停止的动作。通过执行步骤S06的第3紧急动作，从而可抑制被清洗者的头发60被清洗单元12L扯拽，可防止给被清洗者造成不适感。

步骤S03的判定的结果，在第2方向的载荷Fs为规定值Fsmax以下的情况下(步骤S03的否)，判定部16判断为自动头部清洗装置11的动作正常，执行步骤S07～步骤S09的处理。

在步骤S07中，由第2计算部51d基于步骤S01中测量出的检测值FL1、FL2和上述(数式1)来计算施加给接触器21的第1方向的载荷Fy。第1方向的载荷Fy如前所述是按压载荷。

在接下来的步骤S08中，控制部14基于步骤S07中计算出的载荷Fy，按照施加给接触器21的第1方向的载荷成为预先被存储于存储部24中的规定值的方式，对第1方向中的臂13L的移动进行反馈控制。通过步骤S08的反馈控制，以大致均匀的按压载荷舒适地接触清洗人的头部17。

在接下来的步骤S09中，控制部14控制臂13L的摇摆转动，以便继续执行第2方向的清洗单元12L的移动或停止。

另外，图9所示的控制只不过是一例而已，自动头部清洗装置11的动作顺序、步骤S05及步骤S06的紧急动作的内容等并未限定于本实施方式。例如，在图9所示的控制中，判定被清洗者的站起及头发60的缠绕这2种异常的有无，关于第2方向的载荷Fs的阈值，在任一异常的判定中利用的是相同的阈值Fsmax(图9的步骤S03)。可是在此也可以按每个异常的种类而利用不同阈值来判定异常的有无。

如上，作为载荷检测部15，本实施方式1涉及的自动头部清洗装置11利用2个载荷传感器51a、51b，由此既能降低第2方向的载荷所造成的影响，又可检测第1方向的载荷。再有，本实施方式1涉及的自动头部清洗装置11利用仅检测一个方向的载荷的1种载荷传感器，不但能检测第1方向的载荷、还能检测第2方向的载荷，因此能够实现构成的简化及装置的小型化，并且可降低成本。

此外，作为装置的形态，在省略第2方向的载荷的检测的情况下可省略第3计算部51e。该情况下，也可依据于上述(数式1)进行第1方向载荷的检测。

(实施方式2)

图10是表示本发明实施方式2涉及的清洗单元12L及臂13L的侧视图。

以下，参照附图对本实施方式2与实施方式1的不同点进行说明。

若自动头部清洗装置11使臂13L、13R摇摆转动，则清洗单元12L、12R沿着第2方向移动。因而，清洗单元12L、12R有时被配置在被水平配置的位置P2的上侧(头部17的前额侧)的位置P1、及位置P2的下侧(头部17的后脑部侧)的位置P3。再有，清洗单元12L、12R经由载荷检测部15而被臂13L、13R支撑。为此，根据清洗单元12L、12R在第2方向的位置，清洗单元12L、12R的重量有时会对载荷检测部15的载荷检测造成影响。也就是说，在位置P1及位置P3，由载荷检测部15检测的第1方向的载荷Fy包含清洗单元12L、12R的重量中的第1方向的分量。铅垂方向(箭头G方向)是恒定的，相对于此第1方向根据第2方向上的清洗单元12L、12R的位置而变化。为此，清洗单元12L、12R的重量中的第1方向的分量的大小根据臂13L、13R的转动量而变化。

为了排除这种清洗单元12L、12R的重量的影响，本实施方式2涉及的自动头部清洗装置11具备重量消去部61，其用于消去由载荷检测部15检测的第1方向的载荷Fy之中、清洗单元12L、12R的重量的第1方向的分量造成的载荷。重量消去部61与第1计算部51c连接。

如图10所示，位于位置P1的清洗单元12L的重量针对头部17在第1方向的正方向(+侧)作用较大。该情况下，重量消去部61从由载荷检测部15检测出的第1方向的载荷Fy中减去清洗单元12L的重量的第1方向的分量造成的载荷。

位于位置P2的清洗单元12L的重量针对头部17在第1方向上并不起作用。该情况下，重量消去部61针对由载荷检测部15检测出的第1方向的载荷Fy既不相加也不相减。

位于位置P3的清洗单元12L的重量针对头部17在第1方向的负方向(-侧)作用较大。该情况下，重量消去部61将由载荷检测部15检测出的第1方向的载荷Fy和清洗单元12L的重量的第1方向的分量造成的载荷相加。

这样，清洗单元12L、12R的重量的影响程度根据清洗单元12L、12R的位置而变化。为此，重量消去部61需要将根据清洗单元12L、12R的位置而不同的载荷值和载荷检测部15的检测值相加或相减。为了该目的，在基于重量消去部61的相加或相减中利用的是存储部24(参照图6)所存储的臂重量的补偿值数据。臂重量的补偿值数据中包含臂13L、13R的旋转位置(臂角度)和用于消去清洗单元12L、12R的重量的载荷值。

另外，例如在自动头部清洗装置11开始进行清洗动作前通过按照接触器21不与头部17抵接的方式一边使臂13L、13R摇摆转动、一边读取载荷检测部15的检测值，从而生成臂重量的补偿值数据。再有，在知道臂13L、13R的重量、重心等系统的物理特性的情况下，作为臂13L、13R的旋转位置θ的函数，也能够计算补偿值。

参照图11所示的流程图，对与本实施方式2中的重量消去部61关联的控制动作的一例进行说明。

此外，在图11所示的流程图中，省略开始/结束处理、第2方向的载荷Fs的计算处理等的细节。

首先，由载荷传感器51a、51b测量载荷FL1、FL2(步骤S11)。接着，由第1计算部51c基于由步骤S11测量出的检测值FL1、FL2和上述(数式1)来计算施加给接触器21的第1方向的载荷Fy(步骤S12)。在此，第1方向的载荷Fy是按压载荷。

接下来，检测臂13L的旋转位置θ(步骤S13)。旋转位置θ例如既可以将清洗单元12L被水平配置时的位置设为基准角度0°，也可以将臂13L的能摇摆转动范围的末端设为基准角度0°。例如可基于设置在臂13L的第2驱动部13f的旋转编码器(未图示)的输出值来计算旋转位置θ。

接着，从作为与旋转位置θ建立关联的补偿值的表格而已被存储于存储部24的臂重量的补偿值数据中读出补偿值Fya(θ)(步骤S14)。补偿值Fya(θ)是包含正或负的符号的值。

接下来，通过将在步骤S12中计算出的载荷Fy和在步骤S14中读出的补偿值Fya(θ)相加，来计算清洗单元12L的重量的影响被消去的载荷Fyr(步骤S15)。载荷Fyr是实际的按压载荷。另外，在步骤S15中，在补偿值Fya(θ)为负值的情况下载荷Fy被相减。

接下来的步骤S16中，控制部14基于步骤S15中计算出的载荷Fyr，对第1方向上的臂13L的移动进行反馈控制，以使施加给接触器21的第1方向的载荷成为存储部24预先存储的规定值。通过步骤S16的反馈控制，以大致均匀的按压载荷，舒适地接触清洗人的头部17。

接下来的步骤S17中，控制部14控制臂13L的摇摆转动，以继续执行第2方向的清洗单元12L的移动或停止。

这样，即便清洗单元12L、12R的重量施加到载荷检测部15，本实施方式2涉及的自动头部清洗装置11通过消去该重量的影响，也能利用载荷检测部15正确地检测第1方向的载荷。

此外，图11所示的控制只不过是一例而已，自动头部清洗装置11的动作顺序等并未限定于本实施方式2。

可是，在支撑轴36并未通过清洗单元12L、12R的重心的情况下，清洗单元12L、12R的重量有时也会对由载荷检测部15检测的第2方向的载荷Fs造成影响。例如，位于图10所示的位置P2的清洗单元12L的重量在第2方向上作用较大。

由此，重量消去部61不仅针对由载荷检测部15检测的第1方向的载荷Fy，对于第2方向的载荷Fs而言，也可以消去清洗单元12L、12R的重量的影响。该情况下，重量消去部61通过将清洗单元12L、12R的重量的第2方向的分量造成的载荷值和由载荷检测部15检测出的第2方向的载荷Fs相加或相减，从而可进行补偿，以消去清洗单元12L、12R的重量的影响。

(实施方式3)

图12是表示本发明实施方式3涉及的清洗单元62L的剖视图。图12对应于实施方式1的图5。

以下，参照附图对本施方式3与实施方式1的不同点进行说明。

清洗单元62L需要清洗液及水不会进入内部的防水构造。因此，本实施方式3的自动头部清洗装置经由在第1方向上贯通盖体72的突出部71，将臂13L与载荷传感器51a连结，由此，即便载荷传感器51a、51b在第1方向上活动也可获得高的防水性。以下，对清洗单元62L的具体的构造进行说明。

清洗单元62L具有：收纳载荷传感器51a、51b的盖体72；从载荷传感器51a、51b向第1方向突出并在第1方向上贯通盖体72的突出部71；以及对插通突出部71的盖体72的孔部72a的周壁和突出部71的间隙进行密封的环状的弹性部73。

另外，图12虽然图示了设置于一个载荷传感器51a的突出部71，但突出部71也可同样地设置于另一个载荷传感器51b。其中，也可以仅在一个载荷传感器51a上设置突出部71。

弹性部73例如使用所谓的O环。通过利用环状的弹性部73来密封孔部72a的周壁和突出部71的间隙，由此可确保防水性。

突出部71是剖面圆形的棒状部。突出部71具有大致均匀的直径。突出部71的前端向盖体72的外部突出。突出部71的前端部设置有在第2方向上贯通突出部71的贯通孔71a。支撑轴36经由轴承(未图示)而被插通于贯通孔71a中。由此，支撑轴36因突出部71而能在轴旋转方向上转动、且在轴并进方向上被约束并被支撑。也就是说，本实施方式3中突出部71作为对支撑轴36进行支撑的支撑部起作用。

这样，臂13L与载荷传感器51a经由在第1方向贯通盖体72的突出部71和被突出部71支撑的支撑轴36而连结在一起。因为突出部71具有大致均匀的直径，所以突出部71与载荷传感器51a、51b一起也在第1方向上活动，突出部71与孔部71a的周壁的间隙维持大致一定的间隔。由于突出部71与孔部71a的周壁的间隙被环状的弹性部73以大致一定的力密封，故清洗单元62L可发挥高防水性。

如上，根据本实施方式3，以简单的构成可获得具有高防水性的清洗单元62L。

以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些只不过是例示而已，在不脱离本发明的范围内，基于本领域普通技术人员的知识，能以施以各种变更、改良的形态实施。

例如，在上述实施方式中，虽然对载荷检测部具备2个载荷传感器的情况进行了说明，但在本发明中载荷检测部也可以具备沿着人的头部表面的第2方向的位置相异的3个以上的载荷传感器。

-工业实用性-

本发明的头部保健装置在进行头发清洗的医疗或美容、理发和美容等领域是有用的。

-符号说明-

11自动头部清洗装置

12L、12R、62L清洗单元

13L、13R臂

13a连杆机构

13b转动轴

13c支撑部

13d第1驱动部

13f第2驱动部

14控制部

15载荷检测部

16判定部

17头部

18盆

19L、19R管道

20枕部

21接触器

24存储部

32、72盖体

33、73弹性部

34、72a孔部

36支撑轴

37台座部

51a、51b载荷传感器

51c第1计算部

51d第2计算部

51e第3计算部

52、53隔离物

54、55板簧

54a变形测量器

61重量消去部

71突出部

Claims (12)

1.一种头部保健装置，具备：

第1支撑部；

保健单元，其具有与所述第1支撑部所支撑的人的头部抵接的接触部；

臂，其使所述保健单元在与所述头部的表面平行的第2方向或/及垂直于所述第2方向的第1方向上移动；和

载荷检测部，其基于由所述第2方向上的位置相异的至少2个载荷传感器检测出的检测值之和，检测在所述第1方向上对所述接触部施加的载荷。

2.根据权利要求1所述的头部保健装置，其中，

所述载荷检测部具有第1计算部，该第1计算部基于由所述载荷传感器检测的检测值之差来计算在所述第2方向上对所述接触部施加的载荷。

3.根据权利要求2所述的头部保健装置，其中，

该头部保健装置还具备判定部，该判定部基于在所述第2方向施加的载荷是否比规定值大来判定异常的有无。

4.根据权利要求3所述的头部保健装置，其中，

所述判定部基于在所述臂正沿所述第2方向移动时，在所述第2方向上施加的载荷是否比规定值大，来判定所述第1支撑部所支撑的所述头部的头发是否缠绕于所述接触部。

5.根据权利要求3或4所述的头部保健装置，其中，

所述判定部基于在所述臂停止时，在所述第2方向施加的载荷是否比规定值大来判定所述头部是否自所述第1支撑部离开。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的头部保健装置，其中，

所述载荷传感器是仅检测1个方向的载荷的传感器。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的头部保健装置，其中，

所述载荷传感器是测压元件。

8.根据权利要求7所述的头部保健装置，其中，

所述载荷传感器具备：被配置成相互平行的一对板簧、以及被粘贴于一个所述板簧的至少2个变形测量器。

9.根据权利要求1～4、8中任一项所述的头部保健装置，其中，

所述载荷传感器具备所述臂的支撑轴贯通的支撑部，

所述支撑部能使所述支撑轴在轴旋转方向上转动，且在轴并进方向上约束并支撑所述支撑轴。

10.根据权利要求1～4、8中任一项所述的头部保健装置，其中，

该头部保健装置还具备重量消去部，该重量消去部用于消去由所述载荷检测部检测的所述第1方向的载荷之中、所述保健单元的重量中的所述第1方向的分量引起的载荷。

11.根据权利要求1～4、8中任一项所述的头部保健装置，其中，

所述保健单元还具备：

收纳所述载荷传感器的盖体；及

对所述盖体的孔部的周壁和所述臂的支撑轴的间隙进行密封的弹性部。

12.根据权利要求1～4、8中任一项所述的头部保健装置，其中，

所述保健单元还具备：

收纳所述载荷传感器的盖体；

按照在所述第1方向上贯通所述盖体的方式从所述载荷传感器突出，并在所述盖体的外侧与所述臂连结的突出部；及

对所述盖体的孔部的周壁和所述突出部的间隙进行密封的弹性部。