JP2010183955A - マッサージ機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被施療者の被施療部に対してマッサージ動作する施療子6を有する機械本体ユニット5と、この機械本体ユニット5の動作を制御するマッサージ制御部20と、施療子6が被施療部に接触している際の情報に基づいて、当該被施療部の弾性特性を推定する弾性特性推定部21と、所定の被施療部に対する前記マッサージ動作の前後それぞれにおいて当該所定の被施療部に関して弾性特性推定部21によって推定された弾性特性を比較することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部23とを備えている。
【選択図】 図3
Description
本発明は、マッサージ効果の確認を行うことができるマッサージ機を提供することを目的とする。
そこで、本発明によれば、弾性特性推定部は、マッサージ機の一部が被施療者の所定の被施療部に接触している際の情報に基づいて、当該被施療部の弾性特性を推定する。なお、前記情報としては、被施療部に接触した部材の変位に関する情報や、被施療部に接触した部材が当該被施療部から受ける力(接触力)の情報である。そして、評価処理部は、前記所定の被施療部に対するマッサージ動作の前後それぞれにおいて当該被施療部に関して推定された弾性特性を比較することにより、当該被施療部の凝りの解消度を評価するので、マッサージ部によって行われたマッサージの効果の確認をマッサージ機が行うことができる。
この場合、所定の被施療部における凝りの解消が不十分であると、マッサージ制御部は当該所定の被施療部に対して優先してマッサージ部を動作させることができ、凝りを解消させようとすることができる。
この場合、弾性特性を推定するために被施療部に当接させる部材は、マッサージを行うための施療子でよい。つまり、マッサージ用の施療子は、弾性特性を推定するために被施療部に当接させる部材としても兼用される。
このマッサージ機を使用している被施療者は、自身の弾性特性に基づく情報、例えば弾性特性の変化(弾性特性の値の低下)を知ることができ、マッサージ動作が行われることで、凝りが解消されているか否かについて知ることが可能となる。
この構成によれば、右側被施療部と左側被施療部とで弾性特性(つまり凝り具合)が異なることがある。そこで、前記マッサージ制御部によれば、この弾性特性の差に応じて、右側動作部と左側動作部とのマッサージのための動作を異ならせる。例えば、弾性特性の大きい側の被施療部に対して、より効果を高めることができるマッサージのための動作を、右側動作部と左側動作部とに実行させることができる。
この構成によれば、前記弾性特性推定部によってある被施療部の弾性特性が推定され、例えば、その値が大きい場合、偏平円形状である前記施療子の尖っている部分が当該被施療部に当たるように、切り替え部が当該施療子の回転を拘束した状態とする。これにより、弾性特性の値が大きい被施療部に対して、施療子を強く接触させることが可能となる。
〔マッサージ機の全体構成〕
図1は本発明のマッサージ機の実施の一形態を示す斜視図である。このマッサージ機は、被施療者が着座する座部1と、この座部1の後側に設けられている背凭れ部2と、座部1の前側に設けられている脚載せ部3とを備えていて、椅子型である。なお、この椅子型マッサージ機において、左右等の方向は、座部1に着座した被施療者から見た方向であるが、背凭れ部2においては、その幅方向を「左右方向」とし、その厚さ方向を「前後方向」とし、背凭れ部2の長手方向を「上下方向」とする。
さらに、背凭れ部2の左右側部には、背凭れ部3に凭れている被施療者の背中の左右部分を前方へ押すことができる背中用エアセル37L,37Rが設けられている。座部1の下部にエアポンプ(図示せず)を有するエアユニット9が設けられており、エアセル37L,37Rは、エアユニット9から空気が供給されることで膨張し、また、内部の空気が排出されることによって収縮する。
マッサージ機が備えている制御装置18は、CPU及び記憶部を有しているプログラマブルなマイコンからなり、所定の各機能を実行するプログラムが記憶部に格納されている。制御装置18は、このプログラムが実行する機能部として、マッサージ制御部20、弾性特性推定部21、判定処理部22、評価処理部23及び弾性パラメータ調整部19を備えている。
さらに、マッサージ制御部20は、施療子6の前後位置に関しインピーダンス制御を行うインピーダンス制御部としての機能も有している。すなわち、マッサージ制御部20は、マッサージ機が被施療者に加える接触力の目標値(目標接触力)Fh dが与えられると、その目標接触力Fh dに相当する力が被施療者に加えられるようにインピーダンス制御する。マッサージ制御部20は、目標接触力Fh dに相当する所望の力に対応した押出量を決定して、押し出し駆動部15aによって施療子6を前後移動させる。
すなわち、マッサージ制御部20は、押し出し駆動部15aへ動作制御信号を与えると、押し出し駆動部15aは当該信号に基づいて動作し、施療子6に、被施療部に対する所望の接触力を発生させることができる。
前記弾性パラメータ調整部19は、被施療部に接触している施療子6の変位情報(変位xu)等に基づいて、目標接触力Fh dを実現するための弾性パラメータKdを決定する機能を有している。図4において、被施療部の皮膚弾性特性及び皮膚粘性係数をそれぞれKh,Dhとし、マッサージユニット7が元々持つ機械的な弾性係数及び粘性係数をそれぞれKu,Duとし、インピーダンス制御の弾性パラメータ及び粘性パラメータをそれぞれKd,Ddとしている。
次に、図4に示したモデルを基に、施療子6が被施療部より与えられる力Fhを検出するセンサ(力センサ)を用いることとなく皮膚弾性特性を推定する方法を説明する。
マッサージユニット7から被施療者の皮膚に加わる力は、作用反作用により、−Fhであるため、式(5)が得られる。xeは、Fh=0[N]となるxuの平衡位置(基準位置)である。
施療子6が被施療部より与えられる接触力Fhを検出するセンサ(力センサ)を用いて皮膚弾性特性を推定する方法を説明する。この場合、マッサージ機は、被施療者の皮膚表面に実際に加わっている力Fhを計測するセンサ30(図5参照)を備えている。このセンサ30は圧力センサとすることもできるが、後に説明する加速度センサとすることができる。弾性特性推定部21は、皮膚弾性特性Khの推定値を、式(6)ではなく、式(7)によって算出する。
センサ30によって被施療者の被施療部との間に加わっている力(接触力)Fhを計測する場合、式(4)及び式(6)から、式(7)が得られる。なお、式(7)では、式(4)のFh dをFhに変更している。
なお、被施療部が凝っていると当該部分は硬くなっていることがあり、この場合、当該部分の皮膚弾性特性は高い値となる。一方、被施療部がほぐれていると、当該部分の皮膚弾性特性は低い値となる。
前記判定処理部22は、弾性特性推定部21によって推定された所定の被施療部の皮膚弾性特性に基づいて、当該被施療部の凝り度を判定する機能を有している。判定処理部22は、皮膚弾性特性の値と閾値(第一の閾値)αとを比較することによって、凝り度を判定する。つまり、皮膚弾性特性の値が閾値αを超えている場合、「凝り」と判定し、皮膚弾性特性の値が閾値α以下である場合、「ほぐれ」と判定する。なお、閾値αは、判定処理部22に予め設定されている値であってもよいが、マッサージ中に被施療者毎に測定した値としてもよい。なお、比較する皮膚弾性特性の値は、例えば被施療部の内のある領域について上下方向に所定のピッチ毎で推定した複数の推定値を単純平均した値とすることができる。
前記評価処理部23は、所定の被施療部に対する施療子6による所定のマッサージ動作の前後それぞれにおいて当該所定の被施療部に関して弾性特性推定部21によって推定された皮膚弾性特性Kh1,Kh2を比較することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価する。すなわち、凝りの解消度を評価する対象とする所定の被施療部が、施療子6によってマッサージされる前と、マッサージされた後との少なくとも2回について、弾性特性推定部21が機能し、1回目(前回)に得られた皮膚弾性特性Kh1と2回目(今回)に得られた皮膚弾性特性Kh2とを比較することにより、所定の被施療部の凝りの解消度を評価する。この場合においても、皮膚弾性特性Kh1,Kh2を、所定のピッチ毎で推定した複数の推定値を単純平均した値とすることができる。
弾性特性推定部21が皮膚弾性特性の推定を行う(1回目:図7のステップS1)。図6は、被施療部として、背中の上下方向のある領域Sに関して、弾性特性推定部21が皮膚弾性特性を求めた結果のグラフである。
なお、図6(a)は領域Sの内の背骨を中心として左側部分に関して得られた皮膚弾性特性であり、(b)はその右側部分に関して得られた皮膚弾性特性であり、(a)(b)は施療子6によってマッサージする前に推定された値(1回目の値)である。なお、図6は、領域Sに関して上下方向に0.5cm毎に皮膚弾性特性を求めた結果を示している(前記所定のピッチ=0.5cm)。
そして、弾性特性推定部21は、前記所定のマッサージの前後それぞれにおいて皮膚弾性特性の推定が行われたか否かの判定を行う。この場合、所定のマッサージ前(1回目)の皮膚弾性特性が取得されているのみであるため(ステップS4のNo)、再び、弾性特性推定部21が領域Sに関して皮膚弾性特性の推定を行う(2回目:ステップS1)。図6(c)(d)がマッサージした後に得られた値(2回目の値)であり、(c)が左側部分、(d)が右側部分の皮膚弾性特性である。
引き続いて、所定のマッサージが行われる(ステップS3)。なお、この際の所定のマッサージは、後に説明する〔皮膚弾性特性が高い部分に対する有効なマッサージ〕であってもよいが、他の部分に対するマッサージであってもよい。
しかし、評価処理部23によって、凝りの解消が不十分((Kh1−Kh2)≦β)であると評価されると(ステップS7)、マッサージ制御部20は、凝りの解消が不十分と評価された被施療部に対して優先して施療子6を動作させる(ステップS8)。すなわち、規定のマッサージプログラムによれば、評価処理を行った後に、当該評価処理の対象となった被施療部以外がマッサージ対象となる場合であっても、マッサージ制御部20は、この規定のマッサージプログラムを変更して、評価処理の対象となり凝りの解消が不十分であると評価された被施療部に対して、優先的にマッサージを行うように機能する(ステップS8)。
これにより、「凝り」が十分に解消されていなかった部分を重点的にマッサージすることが可能となり、当該部分をほぐすことができ、その後、マッサージプログラムを終えることができる。
本発明のマッサージ機は、図1に示しているように、凝り解消状況提示システムVを備えている。このシステムVは、モニタ40(報知部)を備えていて、このモニタ40には、マッサージ機によってマッサージを受けている被施療者に対して、弾性特性推定部21が推定した被施療部の皮膚弾性特性に基づく情報を表示(報知)する。モニタ40は被施療者が操作するコントローラの一部に設けられていてもよい。
このように、マッサージを受けている被施療者がモニタ40を見ることにより、凝りの解消の状況を知ることができ、実際のマッサージの効果を視覚的に把握することができ、気分的にも良い効果を与えることができる。なお、被施療者に情報を報知する報知部としてモニタ40としたが、報知部は音声によって情報を知らせるスピーカであってもよい。
図1及び図9の概略図に示しているように、被施療者の左半身に対してマッサージのために動作する左側動作部Lとして、背中用エアセル37L、臀部用エアセル36L及び肩用エアセル38Lが、椅子本体部の左側半分の領域に設けられていて、被施療者の右半身に対してマッサージのために動作する右側動作部Rとして、背中用エアセル37R、臀部用エアセル36R及び肩用エアセル38Rが、椅子本体部の右側半分の領域に設けられている。
そこで、これら右側部分の皮膚弾性特性と左側部分の皮膚弾性特性との間に差Δ(第三の閾値γ以上の差)が生じている場合(第一条件:Δ≧γ)、マッサージ制御部20は、これら皮膚弾性特性の差に応じて、右側動作部Rの少なくとも一つの動作と左側動作部Lの少なくとも一つとの動作を両者で異ならせる制御を行う。
また、(図6(a))左側部分の皮膚弾性特性が閾値αを超えていることにより、判定処理部22は、当該左側部分の凝り度が高いと判定する。つまり、「凝り」と判定する。そこで、前記第一条件を満たすと共に、第二条件として、判定処理部22が「凝り」と判定した場合に、マッサージ制御部20が、動作を左右で異ならせる制御を行ってもよい。
この場合、図9(a)に示しているように、マッサージ制御部20は、右側動作部R及び左側動作部Lの内の背中用エアセル37Rのみを膨張させ、左右の施療子6,6によって揉み、叩き、指圧等のマッサージを行わせる。この場合、被施療者の右上半身を前方へ押し出すことで、左上半身を左側の施療子6に、強く接触させることができる。
また、他の動作として、図9(b)に示しているように、マッサージ制御部20は、右側動作部R及び左側動作部Lの内の背中用エアセル37R及び肩用エアセル38Lのみを膨張させ、左右の施療子6,6によってマッサージを行わせる。この場合、被施療者の右上半身を前方へ押し出すと共に、左肩を後方へ押すことで、左上半身を左側の施療子6に、より強く接触させることができる。
さらに、他の動作として、図9(d)に示しているように、マッサージ制御部20は、右側動作部R及び左側動作部Lの内の背中用エアセル37R、臀部用エアセル36R及び肩用エアセル38Lのみを膨張させ、左右の施療子6,6によってマッサージを行わせる。この場合、被施療者の右上半身及び右臀部を前方へ押し出すと共に、左肩を後方へ押すことで、左上半身を左側の施療子6に、より強く接触させることができる。
図9(c)及び(d)に示している動作は、背凭れ部2を後方に倒した状態で行うと、より有効である。
図2に示している施療子6は、円形外周面を有し軸線Cがほぼ左右方向を向くようにして、支持アーム(取り付け部材)25の端部に取り付けられている。施療子6は、このように真円形でなくてもよく、図11(a)に示しているように、偏平円形状であって軸線Cがほぼ左右方向を向くようにして、支持アーム25の端部において当該軸線C回りに回転可能として取り付けられていてもよい。そして、前記駆動部15(図2参照)がこの支持アーム25を動作させることにより施療子6をマッサージ動作させる。なお、施療子6は回転可能であるが、図11(a)の状態では、施療子6は、上下方向に長く前後方向に短い偏平円形状となる姿勢であり、軸線Cを中央とする外周面のうちの曲率半径が大きい部分6aが被施療部Mに当接している。なお、偏平円形状には、楕円、長円が含まれる。
そして、施療子6の拘束をクラッチ26によって解除すれば、施療子6は回転自在となり、機械本体ユニット5を上下動させると、施療子6は被施療部を転がりながら上下動する。
なお、被施療部Mに、曲率半径が大きい部分6aと曲率半径が小さい部分6bとの間の部分が当たるように、施療子6の位相を制御し、クラッチ26はこの施療子6を拘束してもよい。
また、接触部材31は、前後方向に延びているピン形状からなるため、この接触部材31をマッサージのための部材とすることができ、接触部材31によって押圧によるマッサージを行ってもよい。この場合、ピンポイントの指圧が可能となる。
そして、図2の機械本体ユニット5の場合、被施療部に対する接触力を検出するセンサ30を、支持アーム25に取り付ける加速度センサ30とすることができる。すなわち、回転する施療子6にセンサ30を取り付けることは困難であるが、支持アーム25にはセンサ30を容易に取り付けることができる。支持アーム25は施療子6と一体的に変位することから、施療子6が被施療部に接触することで当該施療子6に作用する加速度は、支持アーム25に及び、この支持アーム25に取り付けた加速度センサ30によって、施療子6の接触力を求めることが可能となる。
また、左右の支持アーム25,25は、独立して左右の駆動アーム29,29にそれぞれ取り付けられていることから、加速度センサ30を左右の支持アーム25,25それぞれに取り付けることで、左側の被施療部の皮膚弾性係数と、右側の被施療部の皮膚弾性係数とを別個独立して求めることが可能となる。
図5の実施形態において、センサ30によって接触力Fhが検出される場合、マッサージ制御部20は、インピーダンス制御ではなく、PID制御を行う機能を備えていてもよい。この場合、図5において弾性パラメータ調整部19を省略し、接触力Fh及びマッサージ機が被施療者に加える接触力の目標値(目標接触力)Fh dを、マッサージ制御部20に与えればよい。
6 施療子
15 駆動部
20 マッサージ制御部
21 弾性特性推定部
23 評価処理部
25 支持アーム(取り付け部材)
26 クラッチ(切り替え部)
40 モニタ(報知部)
C 軸線
L 左側動作部
R 右側動作部
Claims (6)
- 被施療者の被施療部に対してマッサージ動作するマッサージ部と、
前記マッサージ部の動作を制御するマッサージ制御部と、
当該マッサージ機の一部が前記被施療部に接触している際の情報に基づいて、当該被施療部の弾性特性を推定する弾性特性推定部と、
所定の被施療部に対する前記マッサージ動作の前後それぞれにおいて当該所定の被施療部に関して前記弾性特性推定部によって推定された弾性特性を比較することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部と、を備えていることを特徴とするマッサージ機。 - 前記評価処理部が、前記所定の被施療部の凝りの解消は不十分であると評価すると、前記マッサージ制御部は、当該所定の被施療部に対して優先して前記マッサージ部を動作させる請求項1に記載のマッサージ機。
- 前記マッサージ部は、前記マッサージ機の一部としての施療子と、この施療子を動作させる駆動部とを有し、
前記弾性特性推定部は、前記施療子が前記被施療部に接触している際の情報に基づいて、当該被施療部の弾性特性を推定する請求項1又は2に記載のマッサージ機。 - 前記弾性特性推定部が推定した前記被施療部の弾性特性に基づく情報を、被施療者へ報知する報知部を備えている請求項1〜3のいずれか一項に記載のマッサージ機。
- 被施療者の右半身及び左半身それぞれに対してマッサージのために動作する右側動作部及び左側動作部を更に備え、
前記弾性特性推定部は、右半身にある右側被施療部及び左半身にある左側被施療部それぞれの弾性特性を推定し、
前記マッサージ制御部は、前記右側被施療部の弾性特性と前記左側被施療部の弾性特性との差に応じて、前記右側動作部と前記左側動作部との動作を両者で異ならせて制御する請求項1〜4のいずれか一項に記載のマッサージ機。 - 前記マッサージ部は、偏平円形状であり軸線が左右方向を向く施療子と、前記施療子を前記軸線回りに回転可能として取り付けている取り付け部材と、前記取り付け部材を動作させることにより前記施療子をマッサージ動作させる駆動部と、前記施療子の前記軸線回りの回転を自由とした状態と前記施療子の当該回転を拘束した状態とに切り替える切り替え部と、を有している請求項1〜5のいずれか一項に記載のマッサージ機。
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