CN1572273A - 按摩装置 - Google Patents

Abstract

一种按摩装置，可对用户身体的不同部位提供不同的按摩模式，以提供增强和舒适的按摩效果。该按摩装置包括：一按摩部，其将按摩力施加给用户；至少两个驱动单元，其驱动所述按摩部分别沿彼此不相同的方向进行往复运动。该至少两个驱动单元被控制以使得按摩部往复运动，并以不同的按摩模式提供按摩力。设置有一传感器，以检测该按摩部的位置。还具有一按摩模式选择器，以便根据该按摩部的位置选择一个所述按摩模式。

Description

按摩装置

技术领域

本发明涉及一种按摩装置，特别是涉及一种能够提供合成按摩动作以便实现接近于人按摩的复杂按摩效果的按摩装置，该合成按摩动作由彼此在不同方向作用的力组成。

背景技术

公开号为NO.5-137761的日本专利揭示了一种形式为椅子的典型的现有技术的按摩装置。该装置包括一按摩部(applicator)，其沿用户的背部运动，以便将按摩力施加到包括肩部、背部和腰部等用户身体的各部位上。为了产生按摩力，该按摩部被驱动以进行循环运动或沿预定轨迹往复运动。该按摩部与驱动单元联结以沿一较复杂的轨迹往复运动，用来对用户的身体施加有效的按摩力。然而，由于该按摩部仅提供单一模式的运动，即单一的按摩模式，若要给用户身体的不同部位提供不同的按摩模式，该装置便不令人满意了。

发明内容

鉴于上述问题，本发明能够实现提供一种独特的按摩装置，该按摩装置能够对身体的不同部位应用不同的按摩模式，以达到增强和舒适的按摩效果。根据本发明的按摩装置包括：一基座，以及可移动地支撑于该基座的按摩部。上述装置包括至少两个驱动单元，驱动按摩部沿彼此不相同的方向进行往复运动。包括在该装置中的一控制器控制所述至少两个驱动单元，使按摩部往复运动，以不同的按摩模式给用户提供按摩力。此外，在该装置还包括至少一个传感器，该传感器检测该按摩部相对于该基座的位置，以确定按摩部施加按摩力的位置。本发明的重要特征在于设置一按摩模式选择器，以根据该按摩部的位置选择一个按摩模式。因此，用户可以为身体的不同部位选择不同的按摩模式。

优选地，该控制器可以包括一用户模型(user profiler)，其接收标识用户体形的信息，以确定不同身体部位的特定位置，用于分别给该特定位置分配不同的按摩模式。响应该传感器给出的相应于一个特定位置的按摩部的位置，该按摩模式选择器与该用户模型合作，以选择分配给用户身体的一个特定位置的一个按摩模式。

该驱动单元优选是包括一个配置为使该按摩部朝向或离开用户身体移动的驱动单元，以实现挤压按摩动作。

更优选地，该装置包括三个驱动单元，即第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元。将该第一驱动单元设置为使按摩部沿用户身体的高度作垂直方向往复运动。该第二驱动单元使该按摩部沿用户身体的宽度作横向的往复运动，而该第三驱动单元使该按摩部沿用户身体的厚度作深度方向往复运动。

此外，根据本发明的该按摩装置具有一有利的特征，其是以无缝的方式使往复运动合成来获得复合按摩动作，因此，提供接近专家的平滑而舒适的按摩。为此，该控制器被设计为包括一协调器(coordinator)，该协调器可以使一个往复运动的死点相对于另一个往复运动的死点移位(shift)。因此，当按摩部想要合并两个往复运动时，该按摩部可以在一个往复循环中保持移动，而同时在另一往复循环中保持在死点的附近。

优选地，该协调器被设计为对往复运动进行相移。

此外，该协调器被设计成监测一个往复运动的相位，以检测一个运动中的按摩部的位置。基于该检测到的按摩部的位置，该协调器将另一个往复运动的相位相对于一个往复运动的相位移动一时间段，在该时间段中，该按摩部移动到不同于其运动的死点处的一预定位置。因此，该按摩部只有在其到达离开另一个往复循环的死点的位置之后，才开始从一个往复循环的死点离开。因此，即使该按摩部在一个往复循环由于重载荷而暂时锁住或停止，只有在该按摩部实际前进到离开在前往复循环中的死点的一预定位置，在另一往复循环的运动才能够顺利地、充分地移动，因此，避免了该按摩部在两个往复循环中的同时静止。

此外，该装置还可以包括一计时调整器，其设定一可变时间值，该可变时间值被加到该时间段中，用于使往复运动之间的相移量发生变化。由于加入了该计时调整器，该装置可以很好地适合于给出一优化的相位移动量，使用户享受舒适的按摩效果。就此而论，该控制器优选是与一存储器相关联，该存储器存储由该计时调整器设置的可变时间，以保持相位移动量，以便使后续使用该装置时享受相同的按摩效果。

该装置还可以包括一压力传感器，当按摩部进行一个所述的往复运动时，该压力传感器监测由按摩部施加到用户身体的压力。由于使用该压力传感器，当压力传感器提供一特定的输出时，该协调器可以确定该按摩部的预定位置，这使得检测该按摩部相对于用户身体的实际位置变得容易。

当结合附图对优选实施例进行详细描述时，本发明的这些及其他有益的特征将变得更明显。

附图说明

图1是根据本发明的优选实施例的按摩装置的立体图；

图2和图3是用于上述装置的按摩部模块的原理示意图；

图4是该按摩部模块的立体图；

图5是显示上述装置的电路布置的方块图；

图6显示了在控制该装置的操作时所参考的按摩模式表的内容；

图7至图11示出了由上述装置实现的不同按摩模式的示意图；

图12至图14示出了由上述装置进行的各种操作的曲线图。

具体实施方式

参见图1至图5，其中显示了根据本发明的优选实施例的按摩装置。该按摩装置的形式为具有框架或基座10的椅子，该基座载有嵌入到该椅子的椅背12中的一按摩部模块20。该按摩部模块20被支撑于该基座10上，以沿该椅背12的长度方向可垂直移动。该按摩部模块20包括一对按摩部30，每个按摩部30都由支撑到支架32上的一组垂直间隔的环组成，这样，如在下文详细讨论的那样，该按摩部30相对于该模块20可沿横轴以及关于轴X活动。由于该模块20本身可相对于该基座沿垂直方向移动，该按摩部相对于该基座具有三(3)自由度，即沿横轴(X)的横向平移运动Tx，沿该基座10的长度(Y)的垂直平移运动Ty，以及关于该横轴(X)的旋转(rotate)或转动(swivel)运动Rx。该按摩部的旋转运动Rx固有地包括沿垂直于轴X和Y的深度方向的平移Tz，以及垂直平移运动Ty。从这些运动中选出一种运动、以及适当运动的组合，以给用户身体的不同部位提供各种模式的按摩力。为了简便，在权利要求书和说明书其他部分的术语“按摩部”，全部是指按摩部30，意思是其将按摩力施加给用户。

该按摩部30由三个独立的驱动单元或电动机41、42、43驱动，以沿不同的方向往复运动，即进行往复运动Tx、Ty和Rz。图2显示了按摩部30相对于该基座10的横向和垂直的平移运动Tx、Ty，其分别产生沿X和Y方向施加到用户身体上的相应的按摩力。图3显示了按摩部30相对于模块20以及基座10的旋转运动Rx，其具有相关的深度和垂直方向平移运动Tz和Ty，以便将相应的按摩力以不同的按摩强度施加到用户身体上。

此三个单独的往复运动被合适地组合在一起，以产生以不同按摩模式的按摩力，用于模仿人的按摩动作，包括摩擦、揉捏以及其组合。该装置被设计成将该按摩模式分配到身体的不同部位。为此，该装置设有用于确定按摩部30当前位置的各种传感器，以及接收用户身体参数的输入端101，用于确定身体的不同部位，即颈部、肩部和腰部。

在讨论该按摩部的控制操作之前，先参考图4说明驱动按摩部30的机构。该按摩部模块20除了包括通过分叉臂38安装按摩部30的支架32之外，还具有承载三个电动机41、42、43的机架22，如图3所示。该机架22包括水平延伸的驱动轴24，在该驱动轴24的相对端部形成有分别与该基座10的垂直齿条16啮合的齿轮26。该驱动轴24被该电动机42驱动，以使该模块20沿该基座10的长度方向垂直往复运动，因此，给该按摩部30提供垂直运动Ty。导向辊28安装在该机架22上，与该齿轮26在垂直方向隔开，并与该齿条16保持滚动接触，以垂直地导引该模块20。

该支架32与公共的螺杆轴34啮合，彼此沿横向隔开，以分别产生这样的横向平移运动Tx：随着螺杆轴34分别以相反的方向旋转，支架32彼此朝向或背向移动。该螺杆轴34通过皮带35连接到电动机41上，由此被驱动而旋转。

该支架32被支撑于一对水平轴36上，所述水平轴36平行于该螺杆轴34延伸于水平分隔的摆动齿轮50之间。每个摆动齿轮50都是扇形的，并在其中心被可旋转地支撑于该螺杆轴34，并固定在轴36上。该摆动齿轮50分别与小齿轮52啮合，所述小齿轮52形成在由电动机43驱动的水平轴54的相对端部，这样，随着电动机43沿相反方向旋转，摆动齿轮50使支架32以及按摩部30绕螺杆轴34旋转。

因此，通过包含在该装置中的控制器100，该按摩部30可以由单独的电动机41、42、43驱动，以产生Tx、Ty的平移运动、和旋转运动Rx的任意组合，因此产生不同的按摩模式的复合按摩力。

此外，模块20包括宽度传感器，该宽度传感器包括分别检测按摩部30的当前位置和速度的位置传感器61和速度传感器62。该位置传感器61设置于邻近该螺杆轴34的中心，用于监测该支架32也即按摩部30的横向平移运动Tx，速度传感器62邻近该电动机41设置，用于根据该电动机旋转速度监测按摩部的位移速度。此外，模块20包括高度传感器，该高度传感器包括位置传感器71和速度传感器72，该位置传感器71邻近一个齿轮26设置，用于监测该模块20相对于该基座10的垂直平移运动Ty，该速度传感器72邻近电动机42设置，用于根据该电动机的旋转速度监测该模块20，即该按摩部的运动速度。此外，该模块20设置有强度传感器，包括位置传感器81和速度传感器82，该位置传感器81邻近一个摆动齿轮50设置，用于监测该支架32关于该螺杆轴34的旋转运动Rx，该速度传感器82邻近该电动机43设置，用于根据该电动机的旋转速度监测该按摩部摆动速度。

现参考图5说明该装置的操作。设置该控制器100来控制电动机41、42、43，用于实现上述不同的按摩模式。基本上，该控制器100被设计成沿预定的安排垂直地移动按摩部30或按摩部模块20，以使得作用范围覆盖用户的身长，例如从颈部至腰部，并控制按摩部30在身体的不同部位，即颈部、肩部、背部及腰部，停留预定的时间段，以进行局部按摩。

在控制器100中包括有按摩模式表102，其被预置为给身体的不同部位分配不同的按摩模式，并且该按摩模式表将各个身体部位分别与一范围相关，该范围对于不同的体形是不同的。如图6所示，该模式表102被配置成具有多条记录，每一条记录都与一个身体部位相关，每条记录关于长度、宽度和深度，给出了特定的按摩模式以及用数值描述的身体部位的上、下限。

该数值是随不同体形的用户而变化的变量。为了针对不同的用户定制该装置，该装置包括一用户模型104，其接收来自用户身体参数输入端101的标识用户体形的参数，并预估各个身体部位的位置。也就是说，该用户模型104确定数值并将其提供给模式表102，其代表了特定于该用户的身体部位的范围。该用户身体参数输入端101通过键盘来实现，用户通过它来输入例如高度等识别用户体形的特征值。该模式表102初始可以设置为代表标准体形的数值。

控制器100包括一按摩模式选择器106，其从传感器61的输出，确认按摩部30的当前位置，以参考模式表102确定按摩部30处于哪一个身体部位，并选择分配给如此确定的身体部位的按摩模式。然后，该按摩模式选择器106激活用于驱动电动机41、42、43的电路板或使其无效，因此使按摩部30以选定的按摩模式往复运动。该驱动电路包括：横向驱动器111，其驱动电动机41，以引起该按摩部30的横向平移运动Tx上下驱动器112，其驱动电动机42，以引起该按摩部30的垂直往复平移运动Ty；以及旋转驱动器113，其驱动电动机43，以引起该按摩部30的往复旋转运动Rx。为了进行各个往复运动Tx、Ty、Rx，该按摩模式选择器106参考模式表102以确定运动的允许范围，同时通过传感器61、71、81监测该按摩部30的当前位置，以便给各个驱动器111、112、113发出单独的信号，以使该按摩部30在允许的范围内往复运动。

颈部按摩

当模式选择器106确定按摩颈部时，首先控制驱动器111至113将按摩部30放置在与颈部接触的位置，同时参考表102中的表示关于特定用户的身体信息的数值，以及从传感器61至63的输出中，采集按摩部30当前的位置。然后，该模式选择器106控制该横向驱动器111和旋转驱动器113以执行选定的按摩模式，即同时产生横向往复运动Tx和旋转往复运动Rx，以揉捏颈部，如图7A和图7B所示。

肩部按摩

当模式选择器106决定按摩肩部时，以上述类似的方式将按摩部30放置在与用户肩部接触的适当位置，然后控制所有的驱动器111、112、113，以执行选定的按摩模式，即产生垂直的往复平移运动Tx、Ty，并同时产生旋转往复运动Rx，以便用不同的按摩力揉捏颈部，如图8所示。

或者，当模式表102设定成仅产生垂直往复平移运动Ty时，该模式控制器106控制该上下驱动器112，以产生用于以不同的力按压肩部的按摩模式，如图9A和图9B所示。

背部按摩

当模式选择器106确定按摩背部时，其将按摩部30放置在与用户背部接触的适当位置。该按摩部30的垂直位置被设置到从模式表102读出的上限和下限的其中之一。然后该选择器106仅控制该上下驱动器112来进行选定的按摩模式，即产生垂直往复平移运动Ty，以摩擦用户的背部，如图10所示。

腰部按摩

当模式选择器106确定按摩腰部时，其将按摩部30放置在与腰部接触的适当位置，然后控制横向驱动器111和上下驱动器112，以同时产生预定的往复平移运动Tx、Ty，以揉搓腰部，如图11所示。

关于这一点，需注意的是，按摩模式可以从往复运动Tx，Ty和Tz的一个或其任意组合中选择，并且，并可以不同于上述公开的关系分配给身体的不同部位。

此外，在控制器100中包括有相位协调器120，其被设计成避免由按摩模式选择器106选择的两个往复运动同时中断，以保持按摩部30进行至少一个往复运动，而又能使按摩部30暂时静止，即处于另一个往复运动中死点的附近。换句话说，当按摩模式指定了两个往复运动，例如，垂直和横向平移Tx和Ty，该协调器120在所述两个往复运动之间给出一个相移，以便使运动Tx的死点相对于运动Ty的死点移动。就此而论，需注意的是：按摩部30具有往复运动Tx、Ty和Rx，在一个完整的周期T中，每一个往复运动均具有在其死点位置的预定的静止段To，如图12至图14所示。

该协调器120从该模式选择器106中接收当前选定的按摩模式的信息，以便参考预定的关系，确定需要将运动Tx、Ty和Rx中的哪一个运动相对于其余的一个或多个运动进行相移。图12显示了由协调器120确定的介于两个运动之间的相移，即横向平移运动Tx和旋转运动Rx。在这种情况下，该按摩部30的旋转运动Rx的周期开始时间相对于该平移运动Tx的周期开始时间有一延迟(Td)。在图13中，显示了在三个运动Tx、Ty和Rx之间的相位移动，运动Ty的周期开始时间相对于运动Tx和旋转运动Rx的周期开始时间有一延迟(Td)。该延迟(Td)由定时器122计时的预定时间给出。

此外，通过使用传感器61、71、81，该协调器120监测该按摩部30当前位置和各个运动Tx、Ty和Rx，以便确定此两个运动之间，例如图13中的Tx或Ty与Rx之间的作为相位差的延迟(Td)。当协调器120确认按摩部30实际离开运动Tx或Rx的死点一预定位置或相位角P时，该协调器120开始按摩部30在另一运动Ty中的循环，因此在该按摩部30的两个运动之间进行相位移动，准确地反映先前运动Tx或Rx的按摩部的实际位置。这样，能够避免按摩部30的同时静止，这种情况发生在重载的情况下、当上一个运动被锁住或暂时保持在死点时。上述基于当前按摩部位置的产生延迟的方案可以与通过计时的延迟的方案一起工作，这样，该协调器120在当此两方案均确定了延迟(Td)时进行相移。然而，必要时，也可单独选择上述方案的任一个。

或者，协调器120可以如此配置：通过分别从传感器61和62，71和72，81和82采集到的位置数据和速度数据的组合，检测在每个运动Tx、Ty和Rx中该按摩部施加到用户身体上的压力，并基于此检测到的压力判断每个运动Tx、Ty和Rx的按摩部30的实际位置或相位角，以确定延迟(Td)。关于这一点，除了图4中描述的传感器，该装置可以配备有压力传感器。

此外，该协调器120被配置为以修正值ΔT来改变延迟量(Td)，如图14所示。该修正值ΔT被可变地设置于计时调整器130中并被存储在存储器124中，这样，该修正后的延迟(Td+ΔT)被保持直到被重置或设定为其它值。该计时调整器130设置有类似于键盘形式的输入装置，以与用户交互。通过该可改变延迟量(Td)的附加功能，该装置可以很容易地用于提供给用户喜欢的、感觉舒适的按摩动作。

虽然示出的实施例仅显示了两种情况，其中该运动Rx或Ty相对于其他运动延迟，其仅仅用于简化说明，该装置能够设置成相对于一个或多个其他运动延迟任一运动。

此外，在示出的实施例中，对该协调器120与该按摩模式选择器106一道进行了解释。然而，该协调器120可以独立于该按摩模式选择器106工作，并提供上述的独特的优点，并因此可以具有独立的保护状态。

此外，本发明不应局限于施加给按摩部的三个运动Tx，Ty和Rx的应用，并应理解为可使用沿按摩部的不同方向的其他任何的运动。

本申请基于如下申请并要求其优先权：即日本专利申请号2003-149806，于2003年5月27日在日本递交，日本专利申请号2003-149813，于2003年5月27日在日本递交，其整个内容被本文参考引用。

Claims (11)

1.一种按摩装置，包括：

一基座；

一按摩部，其可移动地支撑在所述基座上；

至少两个驱动单元，其驱动所述按摩部分别沿彼此不相同的方向作不同的往复运动；

一控制器，其分别控制所述至少两个驱动单元，使所述按摩部往复运动，从而以不同的按摩模式给用户提供按摩力；

至少一个传感器，其检测该按摩部相对于所述基座的位置，以确定该按摩部所施加按摩力的位置，其中

所述控制器包括一按摩模式选择器，其根据所述按摩部的位置选择所述按摩模式的其中之一。

2.如权利要求1所述的按摩装置，其中：

所述控制器包括一用户模型，其接收标识用户体形的参数，以确定不同身体部位的特定位置，用于分别给所述特定位置分配所述不同的按摩模式，

响应所述至少一传感器给出的、相应于所述一个特定位置的所述按摩部的位置，所述按摩模式选择器选择分配给用户身体的一个所述特定位置的一个所述按摩模式。

3.如权利要求1所述的按摩装置，其中：

所述至少两个驱动单元中的一个被配置为朝向或离开用户身体移动所述按摩部，以实现挤压按摩动作。

4.如权利要求1所述的按摩装置，其中：

所述至少两个驱动单元由第一驱动单元、第二驱动单元和第三驱动单元构成，

所述第一驱动单元使所述按摩部沿用户身体的高度的作垂直方向的往复运动；

所述第二驱动单元使所述按摩部沿用户身体的宽度作横向往复运动，以及

所述第三驱动单元使所述按摩部沿用户身体的厚度作深度方向的往复运动。

5.如权利要求1所述的按摩装置，其中：

所述控制器包括一协调器，该协调器使一个往复运动的死点相对于另一个往复运动的死点而移位。

6.如权利要求5所述的按摩装置，其中：

所述协调器被设计为对所述往复运动进行相移。

7.如权利要求6所述的按摩装置，其中：

所述协调器监测一个所述往复运动的相位，以检测所述一个往复运动中的按摩部的位置，所述协调器将另一个所述往复运动的相位相对于所述一个往复运动的相位作一时间段的相移，在该时间段中，所述按摩部移动到不同于其往复运动死点处的一预定位置。

8.如权利要求7所述的按摩装置，其中：

所述装置包括一计时调整器，其设定一可变时间值，该可变时间值被加到所述时间段中，用于使所述往复运动之间的相移量发生变化。

9.如权利要求7所述的按摩装置，其中：

所述装置包括一压力传感器，当该按摩部进行一个所述往复运动时，该压力传感器监测由所述按摩部施加到用户身体上的压力，

当所述压力传感器提供一特定的输出时，所述协调器确定所述预定的位置。

10.如权利要求8所述的按摩装置，其中：

所述装置包括一存储器，其存储由所述计时调整器设置的所述可变时间，以保持所述相移量。

11.一种按摩装置，包括：

一基座；

一按摩部，其可移动地支撑于所述基座上；

至少两个驱动单元，其驱动所述按摩部分别沿彼此不相同的方向进行不同的往复运动；

一控制器，其控制所述至少两个驱动单元，使所述按摩部往复运动，以不同的按摩模式给用户提供按摩力；

其中：

所述控制器包括一协调器，其使一个往复运动的死点相对于另一个往复运动的死点而移位。

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