JP2022027724A - 背もたれマッサージ装置及びそのマッサージ経路の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】背もたれマッサージ装置を提供する。【解決手段】背もたれマッサージ装置は、背もたれと、ラックと、枠体と、メイン歯車と、マッサージ部材と、２つのモータセットと、制御ユニットと、を備える。ラック及び枠体は、背もたれに位置する。メイン歯車は、枠体に枢動可能に設けられ、背もたれの当接部を貫通する軸心を有する。マッサージ部材は、メイン歯車の軸心に固着され、この軸心からずれるマッサージ突起を含む。一方のモータセットは、メイン歯車に噛み合い、マッサージ突起の回転角度を制御するために用いられる。他方のモータセットは、ラックに噛み合い、マッサージ突起の位置する高さを決定するために用いられる。制御ユニットは、軌跡プログラムを実行する時に、マッサージ突起に必要な回転角度及び垂直移動量を順に算出し、これに基づいて、この２つのモータセットを同期的に作動させて、マッサージ突起がこの軌跡プログラムに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、マッサージ装置に関し、特に、背もたれマッサージ装置及びそのマッサージ経路の制御方法に関する。

人々の生活品質に対する要求が益々高くなっているため、かなり多くの人は、疲れを解消して血液循環を促進するためにマッサージチェアを使用している。従って、市場ではより良いマッサージ効果及びマッサージ感を備えた設計が登場しつつある。

しかしながら、従来のマッサージチェアのマッサージ突起が単一で決まっている移動経路のみを有するため、現段階の即時で多様なマッサージニーズを満たすことができない。

本発明の目的の１つは、以上の従来技術で言及された困難を解決するための背もたれマッサージ装置及びそのマッサージ経路の制御方法を提供することにある。

本発明の一実施例は、背もたれマッサージ装置を提供する。背もたれマッサージ装置は、人体の背中に当接するための当接部を有する背もたれと、背もたれに固定され、垂直方向に延伸するラックと、背もたれに滑走可能に位置する枠体と、当接部を貫通する第１の軸心を有する歯車軸を介して、枠体の一面に枢動可能に設けられるメイン歯車と、第１の軸心からずれるマッサージ突起とそれぞれマッサージ突起及び歯車軸に固着される支持アームとを含むマッサージ部材と、メイン歯車に直接的又は間接的に噛み合い、マッサージ突起が第１の軸心の回りに転動する回転角度を制御するようにメイン歯車を転動させるための第１のモータセットと、ラックに直接的又は間接的に噛み合い、マッサージ突起が垂直方向において位置する高さを制御するように枠体を昇降させるための第２のモータセットと、前記枠体に位置し、複数の軌跡プログラムのうちの１つに応じて、マッサージ突起に必要な回転角度及び垂直移動量を算出し、第１のモータセットと第２のモータセットを同期的に作動させてマッサージ突起が所定の時間内で前記軌跡プログラムのうちの１つに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御するための制御ユニットと、を備える。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、第１のモータセットに直接的又は間接的に噛み合う第１の検知モジュールと、第２のモータセットに直接的又は間接的に噛み合う第２の検知モジュールと、第１の検知モジュール及び第２の検知モジュールに電気的に接続され、第１のモータセット及び第２のモータセットがそれぞれ出力した回転角度を検知するための変換回路と、を更に備え、制御ユニットは、第１のモータセット及び第２のモータセットがそれぞれ出力した回転角度に基づき、マッサージ突起が現在位置する座標に変換する。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、第１の検知モジュールは、枠体に枢動可能に位置し、メイン歯車に直接的に噛み合う第１の連動歯車と、変換回路に位置し、且つ第１の連動歯車にカップリングし、第１の連動歯車の回転角度を感知するための第１の検知ユニットと、を含み、第２の検知モジュールは、枠体に枢動可能に位置し、第２のモータセットに間接的に噛み合う第２の連動歯車と、変換回路に位置し、且つ第２の連動歯車にカップリングし、第２の連動歯車の回転角度を感知するための第２の検知ユニットと、を含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、相互に重なり合う第１の大歯車と第１の小歯車を含む第１の変速歯車を更に備え、第１の大歯車は、第１の小歯車に同軸に固着され、且つ第１のモータセットに噛み合い、第１の小歯車は、メイン歯車に噛み合い、第１の変速歯車は、第１の軸心に平行する第２の軸心を有する。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、第１のモータセットは、第２の軸心に直交する長軸方向を有する第１の伝動軸を有する第１のモータ本体と、第１の伝動軸に同軸に嵌設され、且つ第１の変速歯車に噛み合い、第１の変速歯車を介して第２の軸心の回りにメイン歯車を転動させるための第１のネジ軸棒と、を含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、相互に重なり合う第２の大歯車と第２の小歯車を含む第２の変速歯車を更に備え、第２の大歯車は、第２の小歯車に同軸に固着され、且つ第２のモータセットに噛み合い、第２の小歯車は、ラックに噛み合い、第２の変速歯車は、第１の軸心に平行する第３の軸心を有する。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、第２のモータセットは、第２の伝動軸を有する第２のモータ本体と、第２の伝動軸に同軸に嵌設され、且つ第２の大歯車に噛み合い、第３の軸心の回りに第２の変速歯車を転動させて枠体を昇降させるための第２のネジ軸棒と、を含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、制御ユニットは、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）コントローラである。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、枠体のメイン歯車と対向する面に間隔をもって配置され、背もたれと枠体との間に介在し、且つ枠体が背もたれにおいて滑走するようにそれぞれ枠体に枢着される複数のローラを更に備える。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、背もたれ外に位置し、且つ制御ユニットに電気的に接続され、アナログ方向制御インタフェースを有する手動制御装置を更に備え、マッサージ突起が軌跡パターンを連続的に描く間に、アナログ方向制御インタフェースが方向コマンドを制御ユニットに出力するように操作された場合、制御ユニットは、方向コマンドに従ってマッサージ突起を即時移動させる。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、手動制御装置は、制御ユニットに電気的に接続され、複数の軌跡プログラム及び方向コマンドを記憶するための記憶ユニットを含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、手動制御装置は、制御ユニットに電気的に接続される力制御インタフェースを含み、マッサージ突起が軌跡パターンを連続的に描く間に、力制御インタフェースが力制御コマンドを出力するように調節された場合、制御ユニットは、力制御コマンドに従って第１のモータセットの出力電圧を調整することで、マッサージ突起の移動速度及び押圧力のうちの少なくとも１つを制御する。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、制御ユニットは、第１のモータセットが複数種の電圧のうちの１つを持続的又は間欠的に出力するように調整することで、マッサージ突起が同一の移動速度で異なる押圧力を出力するように制御する。
また、本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置において、マッサージ突起が連続的に描いた軌跡パターンは、上記垂直方向に直交する直線である。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記背もたれマッサージ装置は、枠体に位置し、制御ユニットに電気的に接続され、複数の軌跡プログラムを記憶するための記憶ユニットを更に備える。

本発明の一実施例により提供されるマッサージ経路の制御方法は、上記背もたれマッサージ装置に適用される。この制御方法は、それぞれ複数の停留点が連続的に構成した軌跡パターンを表す複数の軌跡プログラムのうちの１つを取得する工程と、それぞれ複数の軌跡プログラムのうちの１つの複数の停留点の座標値を解析する工程と、複数の停留点の複数の座標値に基づき、それぞれマッサージ突起が１つの停留点から次の停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する工程と、これらの回転角度及び垂直移動量に基づき、第１のモータセットと第２のモータセットを同期的に作動させて、マッサージ突起が順に全ての停留点まで移動し、更にマッサージ突起が所定の時間内で複数の軌跡プログラムのうちの１つに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御する工程と、を含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、上記制御方法において、マッサージ突起が軌跡パターンを連続的に描く過程で、マッサージ突起が１つの停留点から次の停留点へ移動する時に、第１のモータセット及び第２のモータセットがそれぞれ出力した回転角度を検知し、これらの回転角度に基づき、マッサージ突起が現在位置する座標に変換する工程と、マッサージ突起が現在位置する座標に基づき、マッサージ突起が次の停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する工程と、マッサージ突起が次の停留点まで移動するために必要な回転角度及び垂直移動量に基づき、マッサージ突起が次の停留点に到達するように、第１のモータセットによるマッサージ突起の転動と第２のモータセットによるマッサージ突起の昇降を同期的に行う工程と、を更に含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、マッサージ突起がこの所定の時間内で軌跡パターンを連続的に描く間に、上記制御方法は、方向コマンドを受信した場合、この方向コマンドに従って、軌跡パターンにおいてマッサージ突起を即時移動させる工程を更に含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、マッサージ突起がこの所定の時間内で軌跡パターンを連続的に描く間に、上記制御方法は、力制御コマンドを受信した場合、力制御コマンドに従って第１のモータセットの出力電圧を調整することで、マッサージ突起の移動速度及び押圧力のうちの少なくとも１つを制御する工程を更に含む。

本発明の１つ又は複数の実施例によれば、力制御コマンドに従って第１のモータセットの出力電圧を調整する工程は、第１のモータセットが複数種の電圧のうちの１つを持続的又は間欠的に出力するように調整することで、マッサージ突起が同一の移動速度で異なる押圧力を出力するように制御する工程を更に含む。

このように、以上の各実施例の前記フレームワークにより、本発明は、高度に自由化しているマッサージ経路を提供し、単一で決まっている軌跡パターンを回避することができるだけでなく、マッサージニーズに対するカスタマイズに対応することもできる。

以上の説明は、単に本発明が解決しようとする課題、課題を解決するための手段、及び発明の効果等を記述するためのものであり、本発明の具体的な細部は、後述の実施形態及び関連図面において詳しく説明される。

本発明の上記及び他の目的、特徴、メリットと実施例をより明らかで分かりやすくするために添付された図面について、以下の通りに説明する。
本発明の一実施例による背もたれマッサージ装置を示す正面図である。 図１の背もたれマッサージ装置の当接部を透視した組立図である。 図１の背もたれマッサージ装置を示す局所分解図である。 図１の背もたれマッサージ装置の背もたれを透視した背面図である。 本発明の一実施例による背もたれマッサージ装置の手動制御装置を示す斜視図である。 本発明の一実施例によるマッサージ経路の制御方法を示すフローチャートである。 図６の工程６４を示す細部フローチャートである。 図８Ａ～８Ｅは、それぞれ図１のマッサージ部材がＳ型軌跡パターンを完成するための連続的な操作を示す図である。 図９Ａ～９Ｅは、それぞれ図１のマッサージ部材が直線軌跡パターンを完成するための連続的な操作を示す図である。

以下、図面で本発明の複数の実施例を開示し、明確に説明するために、多くの実際的な細部を下記叙述で合わせて説明する。しかしながら、理解すべきなのは、これらの実際的な細部が、本発明を制限するように適用されるものではない。つまり、本発明の実施例において、これらの実際的な細部は必要なものではない。また、図面を簡略化するために、ある従来慣用の構造及び素子は、図面において簡単で模式的に示される。

図１は、本発明の一実施例による背もたれマッサージ装置１０を示す正面図である。図２は、図１の背もたれマッサージ装置１０の当接部２２０を透視した組立図である。図３は、図１の背もたれマッサージ装置１０を示す局所分解図である。図１～図３に示すように、背もたれマッサージ装置１０は、シート１００と、背もたれ２００と、枠体３００と、ラック３１０と、２つのメイン歯車３２０と、２つのマッサージ部材４００と、第１のモータセット５００と、第２のモータセット６００と、制御ユニット７１０と、を含む。シート１００は、人が座る座部１０１を有する。背もたれ２００は、収容槽２１０及び当接部２２０を有する。当接部２２０は収容槽２１０を覆い、且つ、当接部２２０は人体の背中に当接するために用いられる。ラック３１０は、収容槽２１０内に位置するとともに、背もたれ２００（即ち、収容槽２１０の内壁２１１）に固定されている。ラック３１０の長軸方向は、背もたれ２００の垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に平行し、即ち、ラック３１０は、背もたれ２００の垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に延伸する。枠体３００は収容槽２１０内に位置し、且つ、枠体３００は背もたれ２００に滑走可能に位置する。この２つのメイン歯車３２０は、Ｘ軸方向に沿って枠体３００の当接部２２０に向かう面（以下、表面３０１と称する）に配列され、且つ、それぞれ当接部２２０の表面３０１に対称に位置する。各メイン歯車３２０は、歯車軸３２１を介して枠体３００の表面３０１に枢動可能に設けられ、歯車軸３２１は、Ｚ軸方向に当接部２２０を貫通する第１の軸心３２２を有する。

各マッサージ部材４００は、支持アーム４１０及びマッサージ突起４２０を含む。支持アーム４１０の一端は、マッサージ突起４２０に固着され、支持アーム４１０の他端は、歯車軸３２１に固着され、歯車軸３２１を介して対応するメイン歯車３２０に固着される。マッサージ突起４２０は、第１の軸心３２２からずれており、言い換えれば、マッサージ突起４２０は、第１の軸心３２２と同軸ではなく、且つ第１の軸心３２２から離れるように設けられている。マッサージ突起４２０は、当接部２２０を介して人体の背中をマッサージするために用いられる。一例として、支持アーム４１０はアーク状を呈し、マッサージ突起４２０は球状を呈するが、本発明はこれに限定されない。

第１のモータセット５００は、枠体３００の表面３０１に固定され、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介してこの２つのメイン歯車３２０に間接的に噛み合い、マッサージ突起４２０が第１の軸心３２２の回りに転動する回転角度を制御するようにメイン歯車３２０を転動させるために用いられる。第２のモータセット６００は、枠体３００の表面３０１に固定され、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介してこのラック３１０に間接的に噛み合い、マッサージ突起４２０が垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）において位置する高さを制御するようにこのラック３１０に沿って枠体３００を昇降させるために用いられる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、他の実施例において、第１のモータセット５００は、この２つのメイン歯車３２０に直接的に噛み合ってもよく、第２のモータセット６００は、ラック３１０に直接的に噛み合ってもよい。

制御ユニット７１０は、枠体３００（例えば、回路基板７００）に位置し、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００に電気的に接続され、複数の軌跡プログラムのうちの１つを取得し、この軌跡プログラムに応じて複数の停留点の座標値を解析し、これらの停留点のこれらの座標値に基づき、マッサージ突起４２０に必要な回転角度及び垂直移動量を算出し、第１のモータセット５００と第２のモータセット６００を同期的に作動させてマッサージ突起４２０が所定の時間内でこの軌跡プログラムに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御するために用いられる。

軌跡パターンとは、マッサージ突起４２０が当接部２２０を介して人体の背中に対して連続的に移動できることで模式的に示した軌跡経路を意味し、且つ各軌跡プログラムは、異なる軌跡パターンを提供できることを理解すべきである。

一例として、制御ユニット７１０は、パルス幅変調（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＰＷＭ）コントローラである。制御ユニット７１０は、枠体３００にある回路基板７００に位置し、且つ回路基板７００にあるメモリ（図示せず）に電気的に接続され、メモリ内に記憶されている複数の軌跡プログラムのうちの１つを選択しやすくなる。従って、従来の単純なモータをオン・オフにする制御と異なって、ＰＷＭコントローラは、０．０１秒毎にモータ電圧を制御する（０％～１００％で２５６段階の電圧変化を付与する）ことができるが、本発明は、制御ユニット７１０の種類を制限しない。

より具体的には、背もたれマッサージ装置１０は、第１の検知モジュール７２０と、第２の検知モジュール７３０と、変換回路（図示せず）と、を更に備える。第１の検知モジュール７２０は、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介して第１のモータセット５００に間接的に噛み合う。第２の検知モジュール７３０は、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介して第２のモータセット６００に間接的に噛み合う。変換回路は、回路基板７００に位置し、第１の検知モジュール７２０、第２の検知モジュール７３０及び制御ユニット７１０に電気的に接続され、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００がそれぞれ出力した回転角度を検知するために用いられる。制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００がそれぞれ出力した回転角度に基づき、マッサージ突起４２０が現在位置する座標に変換する。

一例として、第１の検知モジュール７２０は、第１の連動歯車７２１及び第１の検知ユニット７２２を含む。第１の連動歯車７２１は、枠体３００に枢動可能に位置し、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介して第１のモータセット５００に間接的に噛み合う。第１の連動歯車７２１は、メイン歯車３２１に直接的に噛み合う。第１の検知ユニット７２２は、変換回路に位置し、且つ第１の連動歯車７２１にカップリングし、第１の連動歯車７２１の回転角度を感知するために用いられる。本実施例において、第１の検知ユニット７２２は、第１の連動歯車７２１の回転軸内に枢動可能に伸び込む。第２の検知モジュール７３０は、第２の連動歯車７３１及び第２の検知ユニット７３２を含む。第２の連動歯車７３１は、枠体３００に枢動可能に位置し、歯付き連動部品（例えば、中間歯車）を介して第２のモータセット６００に間接的に噛み合う。第２の検知ユニット７３２は、変換回路に位置し、且つ第２の連動歯車７３１にカップリングし、第２の連動歯車７３１の回転角度を感知するために用いられる。本実施例において、第２の検知ユニット７３２は、第２の連動歯車７３１の回転軸内に枢動可能に伸び込む。なお、第１の検知ユニット７２２及び第２の検知ユニット７３２は、それぞれ高精度の位置検出機能を提供するように、例えばホール検出チップである。しかしながら、本発明はこれに限定されず、実施例において、第１の検知ユニット７２２及び第２の検知ユニット７３２は、各種類のモータエンコーダである可能性もある。

更に、本実施例において、枠体３００は、開口３０３及び長尺溝３０４を有する。長尺溝３０４は、枠体３００のメイン歯車３２０と対向する面（以下、裏面３０２と称する）に凹設され、ラック３１０を収容するために用いられる。長尺溝３０４の長軸方向は、背もたれ２００の垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に平行し、即ち、長尺溝３０４は、背もたれ２００の垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に延伸する。開口３０３は、一部のラック３１０が露出するように、長尺溝３０４に接続される。

背もたれマッサージ装置１０は、２つの第１の変速歯車５３０と、１つの第２の変速歯車６３０と、を更に備える。各第１の変速歯車５３０は、第１の軸心３２２に平行する第２の軸心５３１を有し、且つ、各第１の変速歯車５３０は、相互に重なり合う第１の大歯車５３２と第１の小歯車５３３を含む。第１の大歯車５３２は、第１の小歯車５３３に同軸に固着され、且つ第１のモータセット５００に噛み合う。第１の小歯車５３３は、１つのメイン歯車３２０に噛み合う。第２の変速歯車６３０は、第１の軸心３２２に平行する第３の軸心６３１を有する。第２の変速歯車６３０は、相互に重なり合う第２の小歯車６３３（図４）、第２の大歯車６３２と第３の小歯車６３４を含む。第２の大歯車６３２は、第２の小歯車６３３と第３の小歯車６３４との間に位置し、且つ、第２の大歯車６３２は、第２の小歯車６３３及び第３の小歯車６３４に同軸に固着される。第２の大歯車６３２は、第２のモータセット６００に噛み合い、第２の小歯車６３３は、開口３０３から露出したラック３１０に噛み合い、第３の小歯車６３４は、第２の検知モジュール７３０の第２の連動歯車７３１に噛み合う。

より具体的には、第１のモータセット５００は、第１のモータ本体５１０及び第１のネジ軸棒５２０を含む。第１のモータ本体５１０は、第１の伝動軸５１１を有する。第１の伝動軸５１１は、第２の軸心５３１に直交する長軸方向（例えば、Ｙ軸方向）を有する。第１のネジ軸棒５２０は、第１の伝動軸５１１に同軸に嵌設され、２つの第１の変速歯車５３０の間に位置し、且つこの２つの第１の変速歯車５３０に噛み合う。このように、第１のモータ本体５１０が第１のネジ軸棒５２０を介してこの２つの第１の変速歯車５３０を反転させる場合、この２つの第１の変速歯車５３０は第２の軸心５３１の回りに対応するメイン歯車３２０を同期的に転動させ、更に対応するマッサージ部材４００を連動させる。

第２のモータセット６００は、第２のモータ本体６１０及び第２のネジ軸棒６２０を含む。第２のモータ本体６１０は、第２の伝動軸６１１を有する。第２のネジ軸棒６２０は、第２の伝動軸６１１に同軸に嵌設され、且つ第２の大歯車６３２に噛み合い、第３の軸心６３１の回りに第２の変速歯車６３０を転動させて枠体３００を昇降させるために用いられる。このように、第２のモータ本体６１０が第２のネジ軸棒６２０を介して第２の変速歯車６３０を転動させる場合、それに応じて、第２の変速歯車６３０は、マッサージ突起４２０が垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）において位置する高さを制御するように、第３の軸心６３１の回りにこのラック３１０に沿って枠体３００を同期的に昇降させる。

図４は、図１の背もたれマッサージ装置１０の背もたれ２００を透視した背面図である。図４に示すように、背もたれマッサージ装置１０は、複数（例えば、４個）のローラ６４０を更に備える。これらのローラ６４０は、枠体３００の裏面３０２に間隔をもって配置され、背もたれ２００（即ち、収容槽２１０の内壁２１１）と枠体３００との間に介在する。これらのローラ６４０は、それぞれ枠体３００に枢着され、収容槽２１０の内壁２１１に滑走可能に接触することで、枠体３００は背もたれ２００において滑走自在になる。例えば、これらのローラ６４０は、収容槽２１０の内壁２１１にあるレール２１２に沿って滑走する。従って、第２のモータセット６００により枠体３００を昇降させるように駆動する場合、これらのローラ６４０が収容槽２１０の内壁２１１に滑走可能に接触することで、枠体３００はそれに応じてこのラック３１０に沿ってよりスムーズにスライドすることができ、更に第２のモータセット６００の余分なエネルギー消費を削減し、枠体３００の寿命を延長することもできる。

図５は、本発明の一実施例による背もたれマッサージ装置１０の手動制御装置８００を示す斜視図である。図５に示すように、別の実施例において、背もたれマッサージ装置１０は、手動制御装置８００を更に備える。手動制御装置８００は、背もたれ２００に無線又は有線で接続され、且つ制御ユニット７１０に電気的に接続され、よって、背もたれマッサージ装置１０を手動制御する。

より具体的には、手動制御装置８００は、ケース８１０及びアナログ方向制御インタフェース８２０を有する。アナログ方向制御インタフェース８２０は、ケース８１０に位置し、且つそれぞれ制御ユニット７１０に電気的に接続され、よって、使用者は、マッサージ突起４２０が連続的に移動する間に、マッサージ突起４２０に任意の方向で方向性の微調整を行う。アナログ方向制御インタフェース８２０は、例えば、ユニバーサルロッカー又は十字ユニバーサルキーである。従って、背もたれマッサージ装置１０を使用する際に、使用者が上記アナログ方向制御インタフェース８２０を操作する場合、アナログ方向制御インタフェース８２０は、方向コマンドを制御ユニット７１０に出力し、制御ユニット７１０は、軌跡パターンを連続的に描く間に、方向コマンドに従ってマッサージ部材４００のマッサージ突起４２０を即時移動させる。

また、手動制御装置８００は、力制御インタフェース８３０を更に有する。力制御インタフェース８３０は、ケース８１０の一面に位置し、且つそれぞれ制御ユニット７１０に電気的に接続される。従って、背もたれマッサージ装置１０を使用する際に、使用者が上記力制御インタフェース８３０を同時に操作し、力制御インタフェース８３０が力制御コマンドを出力するように調節された場合、制御ユニット７１０は、力制御コマンドに従って第１のモータセット５００の出力電圧を調整することで、マッサージ突起４２０の移動速度又は押圧力を選択的に制御する。

より具体的には、制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００が複数種の電圧のうちの１つを持続的又は間欠的に出力するように調整することで、マッサージ突起４２０が同一の移動速度で異なる押圧力を出力するように制御する。一例として、制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００に低電圧を連続的に出力することで、第１のモータセット５００が同一の速度でマッサージ突起４２０に人体に対して小さいマッサージ力を出力させ、逆に、制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００に高電圧を間欠的に出力し、例えば、１０回転動させる度に０．５秒静止させることで、第１のモータセット５００が同一の速度でマッサージ突起４２０に人体に対して大きなマッサージ力を出力させる。

このように、同一の軌跡パターンで、第１のモータセット５００の異なる電圧を調整することにより、第１のモータセット５００は、マッサージ突起４２０に人体に対して大きなマッサージ力を出力させることができる。

また、手動制御装置８００は、記憶ユニット８４０を更に含む。記憶ユニット８４０は、ケース８１０内に位置し、制御ユニット７１０に電気的に接続され、これらの軌跡プログラム及び上記方向コマンドを記憶するために用いられる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、他の実施例において、上記記憶ユニットは、手動制御装置内に位置せず、背もたれ内の枠体（例えば、回路基板）に位置し、制御ユニットに電気的に接続され、これらの軌跡プログラム及び上記方向コマンドを記憶するために用いられる可能性もある。

図６は、本発明の一実施例によるマッサージ経路の制御方法を示すフローチャートである。図２及び図６に示すように、本実施例において、上記背もたれマッサージ装置１０に適用されるマッサージ経路の制御方法は、下記の工程６１～工程６４を含む。工程６１において、それぞれ複数の停留点が連続的に構成した軌跡パターンを表す複数の軌跡プログラムのうちの１つを取得する。工程６２において、それぞれ複数の軌跡プログラムのうちの１つの複数の停留点の座標値を解析する。工程６３において、複数の停留点の複数の座標値に基づき、それぞれマッサージ突起４２０が１つの停留点から次の停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する。工程６４において、これらの回転角度及びこれらの垂直移動量に基づき、第１のモータセット５００と第２のモータセット６００を同期的に作動させ、マッサージ突起４２０が順に全ての停留点まで移動し、更にマッサージ突起４２０が所定の時間内で複数の軌跡プログラムのうちの１つに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御する。

より具体的には、図７は、図６の工程６４を示す細部フローチャートである。図２及び図７に示すように、本実施例において、マッサージ突起４２０が軌跡パターンを連続的に描く過程で、マッサージ突起４２０が１つの停留点から次の停留点へ移動する時、下記の工程７１～工程７３を更に含む。工程７１において、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００がそれぞれ出力した回転角度を検知し、これらの回転角度に基づき、マッサージ突起４２０が現在位置する座標に変換する。工程７２において、マッサージ突起４２０が現在位置する座標に基づき、マッサージ突起４２０が次の停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する。工程７３において、マッサージ突起４２０が次の停留点まで移動するために必要な回転角度及び垂直移動量に基づき、マッサージ突起４２０が次の停留点に到達するように第１のモータセット５００によるマッサージ突起４２０の転動及び第２のモータセット６００によるマッサージ突起４２０の昇降を同期的に行い、工程７１に戻る。

図８Ａ～８Ｅは、それぞれ図１のマッサージ部材４００がＳ型軌跡パターンＳを完成するための連続的な操作を示す図である。図８Ａに示すように、一例として、背もたれマッサージ装置１０が複数の軌跡プログラムのうちの１つを実行し始め、且つ実行される軌跡プログラムがＳ型軌跡パターンＳに対応する場合、方向順序Ｌに沿って図８Ａを観察されたく、まず、制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００を起動させ、マッサージ部材４００のマッサージ突起４２０をこのＳ型軌跡パターンＳの開始点Ｔ１まで移動させ、続いて、図８Ｂに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を下降させる動作及び時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、続いて、図８Ｃに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を上昇させる動作及び反時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、続いて、図８Ｄに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を下降させる動作及び時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、最後、図８Ｅに示すように、制御ユニット７１０は、マッサージ突起４２０を昇降させず、マッサージ突起４２０が時計回りにこのＳ型軌跡パターンＳの終了点Ｔ２まで転動させることのみを実行する。

図９Ａ～９Ｅは、それぞれ図１のマッサージ部材４００が直線軌跡パターンＮを完成するための連続的な操作を示す図である。図９Ａに示すように、一例として、背もたれマッサージ装置１０が複数の軌跡プログラムのうちの１つを実行し始め、且つ実行される軌跡プログラムが直線軌跡パターンＮに対応する場合、方向順序Ｌに沿って図９Ａを観察されたく、まず、制御ユニット７１０は、第１のモータセット５００及び第２のモータセット６００を起動させ、マッサージ部材４００のマッサージ突起４２０がこの直線軌跡パターンＮの開始点Ｔ１まで移動させ、続いて、図９Ｂに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を下降させる動作及び時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、続いて、図９Ｃに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を下降させる動作及び時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、マッサージ部材４００が背もたれ２００の垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に平行するようにし、続いて、図９Ｄに示すように、制御ユニット７１０は、この軌跡プログラムを実行し続けるように、マッサージ突起４２０を上昇させる動作及び時計回りに予め設定された回転角度で転動させる動作を同時に実行し、最後に、図９Ｅに示すように、制御ユニット７１０は、マッサージ突起４２０を上昇させる動作及び時計回りにこの直線軌跡パターンＮの終了点Ｔ２（即ち、右端）まで転動させ続ける動作を同時に実行する。

上記マッサージ突起４２０は、いずれも同じ水平高さに持続的に位置し、マッサージ突起４２０が連続的に描いた軌跡パターンは、垂直方向（例えば、Ｙ軸方向）に直交する直線であることを理解すべきである。

このように、以上の各実施例の前記フレームワークにより、本発明は、高度に自由化しているマッサージ経路を提供し、単一で決まっている軌跡パターンを回避することができるだけでなく、マッサージニーズに対するカスタマイズに対応することもできる。

最後に、上記に開示された各実施例は、本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様の変更や修飾を加えることができ、且つ本発明の保護対象とすることができる。従って、本発明の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。

１０ 背もたれマッサージ装置
６１～６４、７１～７３ 工程
１００ シート
１０１ 座部
２００ 背もたれ
２１０ 収容槽
２１１ 内壁
２１２ レール
２２０ 当接部
３００ 枠体
３０１ 表面
３０２ 裏面
３０３ 開口
３０４ 長尺溝
３１０ ラック
３２０ メイン歯車
３２１ 歯車軸
３２２ 第１の軸心
４００ マッサージ部材
４１０ 支持アーム
４２０ マッサージ突起
５００ 第１のモータセット
５１０ 第１のモータ本体
５１１ 第１の伝動軸
５２０ 第１のネジ軸棒
５３０ 第１の変速歯車
５３１ 第２の軸心
５３２ 第１の大歯車
５３３ 第１の小歯車
６００ 第２のモータセット
６１０ 第２のモータ本体
６１１ 第２の伝動軸
６２０ 第２のネジ軸棒
６３０ 第２の変速歯車
６３１ 第３の軸心
６３２ 第２の大歯車
６３３ 第２の小歯車
６３４ 第３の小歯車
６４０ ローラ
７００ 回路基板
７１０ 制御ユニット
７２０ 第１の検知モジュール
７２１ 第１の連動歯車
７２２ 第１の検知ユニット
７３０ 第２の検知モジュール
７３１ 第２の連動歯車
７３２ 第２の検知ユニット
８００ 手動制御装置
８１０ ケース
８２０ アナログ方向制御インタフェース
８３０ 力制御インタフェース
８４０ 記憶ユニット
Ｌ 方向順序
Ｎ 直線軌跡パターン
Ｓ Ｓ型軌跡パターン
Ｔ１ 開始点
Ｔ２ 終了点
Ｘ、Ｙ、Ｚ 軸方向

Claims (20)

1. 人体の背中に当接するための当接部を有する背もたれと、
   前記背もたれに固定され、垂直方向に延伸するラックと、
   前記背もたれに滑走可能に位置する枠体と、
   前記当接部を貫通する第１の軸心を有する歯車軸を介して、前記枠体の一面に枢動可能に設けられる少なくとも１つのメイン歯車と、
   前記第１の軸心からずれるマッサージ突起と、それぞれ前記マッサージ突起及び前記歯車軸に固着される支持アームと、を含むマッサージ部材と、
   前記メイン歯車に直接的又は間接的に噛み合い、前記マッサージ突起が前記第１の軸心の回りに転動する回転角度を制御するように前記メイン歯車を転動させるための第１のモータセットと、
   前記ラックに直接的又は間接的に噛み合い、前記マッサージ突起が前記垂直方向において位置する高さを制御するように前記枠体を昇降させるための第２のモータセットと、
   前記枠体に位置し、複数の軌跡プログラムのうちの１つに応じて、前記マッサージ突起に必要な回転角度及び垂直移動量を算出し、前記第１のモータセットと前記第２のモータセットを同期的に作動させて前記マッサージ突起が所定の時間内で前記軌跡プログラムのうちの１つに対応する軌跡パターンを連続的に描くように制御するための制御ユニットと、
   を備えることを特徴とする背もたれマッサージ装置。
2. 前記第１のモータセットに直接的又は間接的に噛み合う第１の検知モジュールと、
   前記第２のモータセットに直接的又は間接的に噛み合う第２の検知モジュールと、
   前記第１の検知モジュール及び前記第２の検知モジュールに電気的に接続され、前記第１のモータセット及び前記第２のモータセットがそれぞれ出力した回転角度を検知するための変換回路と、を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記第１のモータセット及び前記第２のモータセットがそれぞれ出力した前記回転角度に基づき、前記マッサージ突起が現在位置する座標に変換する請求項１に記載の背もたれマッサージ装置。
3. 前記第１の検知モジュールは、前記枠体に枢動可能に位置し、前記メイン歯車に直接的に噛み合う第１の連動歯車と、前記変換回路に位置し、且つ前記第１の連動歯車にカップリングし、前記第１の連動歯車の回転角度を感知するための第１の検知ユニットと、を含み、
   前記第２の検知モジュールは、前記枠体に枢動可能に位置し、前記第２のモータセットに間接的に噛み合う第２の連動歯車と、前記変換回路に位置し、且つ前記第２の連動歯車にカップリングし、前記第２の連動歯車の回転角度を感知するための第２の検知ユニットと、を含む請求項２に記載の背もたれマッサージ装置。
4. 相互に重なり合う第１の大歯車と第１の小歯車を含む第１の変速歯車を更に備え、前記第１の大歯車は、前記第１の小歯車に同軸に固着され、且つ前記第１のモータセットに噛み合い、前記第１の小歯車は、前記メイン歯車に噛み合い、前記第１の変速歯車は、前記第１の軸心に平行する第２の軸心を有する請求項１～３の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
5. 前記第１のモータセットは、
   前記第２の軸心に直交する長軸方向を有する第１の伝動軸を有する第１のモータ本体と、
   前記第１の伝動軸に同軸に嵌設され、且つ前記第１の変速歯車に噛み合い、前記第１の変速歯車を介して前記第２の軸心の回りに前記メイン歯車を転動させるための第１のネジ軸棒と、を含む請求項４に記載の背もたれマッサージ装置。
6. 相互に重なり合う第２の大歯車と第２の小歯車を含む第２の変速歯車を更に備え、前記第２の大歯車は、前記第２の小歯車に同軸に固着され、且つ前記第２のモータセットに噛み合い、前記第２の小歯車は、前記ラックに噛み合い、前記第２の変速歯車は、前記第１の軸心に平行する第３の軸心を有する請求項１～５の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
7. 前記第２のモータセットは、
   第２の伝動軸を有する第２のモータ本体と、
   前記第２の伝動軸に同軸に嵌設され、且つ前記第２の大歯車に噛み合い、前記第３の軸心の回りに前記第２の変速歯車を転動させて前記枠体を昇降させるための第２のネジ軸棒と、を含む請求項６に記載の背もたれマッサージ装置。
8. 前記制御ユニットは、パルス幅変調コントローラである請求項１～７の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
9. 前記枠体の前記メイン歯車と対向する面に間隔をもって配置され、前記背もたれと前記枠体との間に介在し、且つ前記枠体が前記背もたれにおいて滑走するようにそれぞれ前記枠体に枢着される複数のローラを更に備える請求項１～８の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
10. 前記背もたれ外に位置し、且つ前記制御ユニットに電気的に接続され、アナログ方向制御インタフェースを有する手動制御装置を更に備え、
    前記マッサージ突起が前記軌跡パターンを連続的に描く間に、前記アナログ方向制御インタフェースが方向コマンドを前記制御ユニットに出力するように操作された場合、前記制御ユニットは、前記方向コマンドに従って前記マッサージ突起を即時移動させる請求項１～９の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
11. 前記手動制御装置は、
    前記制御ユニットに電気的に接続され、前記複数の軌跡プログラム及び前記方向コマンドを記憶するための記憶ユニットを含む請求項１０に記載の背もたれマッサージ装置。
12. 前記手動制御装置は、
    前記制御ユニットに電気的に接続される力制御インタフェースを含み、
    前記マッサージ突起が前記軌跡パターンを連続的に描く間に、前記力制御インタフェースが力制御コマンドを出力するように調節された場合、前記制御ユニットは、前記力制御コマンドに従って前記第１のモータセットの出力電圧を同期的に調整することで、前記マッサージ突起の移動速度及び押圧力のうちの少なくとも１つを制御する請求項１０に記載の背もたれマッサージ装置。
13. 前記制御ユニットは、前記第１のモータセットが複数種の電圧のうちの少なくとも１つを持続的又は間欠的に出力するように調整することで、前記マッサージ突起が同一の移動速度で異なる押圧力を出力するように制御する請求項１２に記載の背もたれマッサージ装置。
14. 前記マッサージ突起が連続的に描いた前記軌跡パターンは、前記垂直方向に直交する直線である請求項１～１３の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
15. 前記枠体に位置し、前記制御ユニットに電気的に接続され、前記複数の軌跡プログラムを記憶するための記憶ユニットを更に備える請求項１～１４の何れか一項に記載の背もたれマッサージ装置。
16. 請求項１に記載の背もたれマッサージ装置に適用されるマッサージ経路の制御方法であって、
    それぞれ複数の停留点が連続的に構成した軌跡パターンを表す複数の軌跡プログラムのうちの１つを取得する工程と、
    それぞれ前記軌跡プログラムのうちの１つの前記停留点の座標値を解析する工程と、
    前記停留点の前記座標値に基づき、それぞれ前記マッサージ突起が前記停留点のうちの１つから次の前記停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する工程と、
    前記回転角度及び前記垂直移動量に基づき、前記第１のモータセットと前記第２のモータセットを同期的に作動させて、前記マッサージ突起が順に前記停留点の全てまで移動し、前記マッサージ突起が所定の時間内で連続的に前記軌跡プログラムのうちの１つに対応する軌跡パターンを描くように制御する工程と、
    を含むことを特徴とするマッサージ経路の制御方法。
17. 前記マッサージ突起が前記軌跡パターンを連続的に描く過程で、前記マッサージ突起が前記１つの停留点から次の前記停留点へ移動する時に、
    前記第１のモータセット及び前記第２のモータセットがそれぞれ出力した回転角度を検知し、前記回転角度に基づき、前記マッサージ突起が現在位置する座標に変換する工程と、
    前記マッサージ突起が現在位置する前記座標に基づき、前記マッサージ突起が次の前記停留点まで移動するために転動する必要のある予測される回転角度及び昇降する必要のある予測される垂直移動量を算出する工程と、
    前記マッサージ突起が次の前記停留点まで移動するために必要な前記回転角度及び前記垂直移動量に基づき、前記マッサージ突起が次の前記停留点に到達するように、前記第１のモータセットによる前記マッサージ突起の転動と前記第２のモータセットによる前記マッサージ突起の昇降を同期的に行う工程と、
    を更に含む請求項１６に記載のマッサージ経路の制御方法。
18. 前記マッサージ突起が前記所定の時間内で前記軌跡パターンを連続的に描く間に、方向コマンドを受信した場合、前記方向コマンドに従って、前記軌跡パターンにおいて前記マッサージ突起を即時移動させる請求項１６に記載のマッサージ経路の制御方法。
19. 前記マッサージ突起が前記所定の時間内で前記軌跡パターンを連続的に描く間に、力制御コマンドを受信した場合、前記力制御コマンドに従って前記第１のモータセットの出力電圧を調整することで、前記マッサージ突起の移動速度及び押圧力のうちの少なくとも１つを制御する請求項１６に記載のマッサージ経路の制御方法。
20. 前記力制御コマンドに従って前記第１のモータセットの出力電圧を調整する工程は、
    前記第１のモータセットが複数種の電圧のうちの少なくとも１つを持続的又は間欠的に出力するように調整することで、前記マッサージ突起が同一の移動速度で異なる押圧力を出力するように制御することを更に含む請求項１９に記載のマッサージ経路の制御方法。

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