JP5283528B2 - マッサージ機 - Google Patents

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Description

本発明は、マッサージ機に関する。
マッサージ機が行うマッサージに関して、その効果を高めるために、施療子等による負荷の強弱を調整できるものがある(例えば、特許文献1)。特許文献1のマッサージ機では、マッサージ強さを調整するために、施療子の押出量を変更している。すなわち、施療子を被施療者側へ大きく押し出すことで、強いマッサージが得られ、施療子の押出量を小さくすることで、弱いマッサージが得られる。
特開昭63−79655号公報
特許文献1に記載のマッサージ機のように、マッサージ効果を高めようとするための構成は様々提案されているが、実際にその効果についてマッサージ機が確認することができるものはない。すなわち、従来のマッサージ機では、マッサージの効果が確認されないままで動作を終えている。
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。
前記目的を達成するための本発明のマッサージ機は、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を有しているマッサージ部と、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、前記施療子が前記被施療部に接触している際の当該施療子の変位又は当該施療子が当該被施療部から受ける接触力を検出するためのセンサの計測値に基づいて、当該被施療部の弾性特性の推定値を算出する弾性特性推定部と、施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部とを備え、前記弾性特性推定部が所定の被施療部の弾性特性の推定値を算出し、この推定値の算出対象となった当該所定の被施療部に対して前記施療子がマッサージ動作を行った後、再び、このマッサージ動作を行った当該所定の被施療部の弾性特性の推定値を前記弾性特性推定部が算出すると、前記評価処理部は、前記所定の被施療部に関する、前記マッサージ動作の前に算出された前記推定値と、前記マッサージ動作の後に算出された前記推定値とを比較し、当該マッサージ動作の前後における前記推定値の変化を判定することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価することを特徴とする。
被施療者のある被施療部が凝っていると当該被施療部は硬くなっていることがあり、この場合、当該被施療部の弾性特性(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、当該被施療部の弾性特性は低い値となる。
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。
また、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のが好ましい。
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。
また、前記マッサージ機は、更に、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のが好ましい。
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。
また、本発明のマッサージ機は、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を有しているマッサージ部と、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、前記施療子が前記被施療部に接触している際の当該施療子の変位又は当該施療子が当該被施療部から受ける接触力を検出するためのセンサの計測値に基づいて、当該被施療部の弾性特性の推定値を算出する弾性特性推定部と、被施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部と、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とを備え、前記弾性特性推定部が所定の被施療部の弾性特性の推定値を算出し、この推定値の算出対象となった当該所定の被施療部に対して前記施療子がマッサージ動作を行った後、再び、このマッサージ動作を行った当該所定の被施療部の弾性特性の推定値を前記弾性特性推定部が算出すると、前記評価処理部は、前記所定の被施療部に関する、前記マッサージ動作の前に算出された前記推定値と、前記マッサージ動作の後に算出された前記推定値とを比較し、当該マッサージ動作の前後における前記推定値の変化を判定することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価し、更に、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ことを特徴とする。
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。
また、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のが好ましい。
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。
本発明のマッサージ機によれば、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行うことができる。
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。 機械本体ユニットの正面斜視図である。 マッサージ機の概略構成を示しているブロック図である。 マッサージ機の簡略モデル図である。 マッサージ機の他の形態の概略構成を示しているブロック図である。 弾性特性推定部が皮膚弾性特性を求めた結果のグラフである。 制御装置によって行われる凝り解消の評価処理を含む制御のフロー図である。 モニタに提示される表示情報の例を示している説明図である。 右側動作部及び左側動作部を説明しているマッサージ機の概略図である。 右側動作部及び左側動作部を説明しているマッサージ機の概略図である。 施療子及びその周辺部の概略図であり、(a)は側面から見た図であり、(b)は下から見た図である。 施療子及びその周辺部の概略図である。 他の実施形態の機械本体ユニットの正面斜視図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔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。
背凭れ部2内には施療子6を備えた機械本体ユニット(マッサージ部)5が設けられている。機械本体ユニット5は、背凭れ部2の内部を昇降移動することができ、施療子6によって被施療者の被施療部(身体部分)に対してマッサージ動作をすることができる。
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。
背凭れ部3の左右外側部には、前方へ突出している突出壁39L,39Rが設けられている。突出壁39L,39Rは被施療者の肩の左右側面に対向する位置に設けられていて、突出壁39L,39Rの被施療者側(左右方向の内側)に、肩用エアセル38L,38Rが設けられている。エアセル38L,38R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。膨張するエアセル38L,38Rは、被施療者の肩を前方から後方へ向かって背凭れ部2に押し付けることができる。
また、座部1には、左右の臀部用エアセル36L,36R(図9(a)参照)が設けられていて、前記各エアセルと同様に、エアユニット9によって膨張収縮することができる。膨張する臀部用エアセル36L,36Rは、被施療者の臀部乃至大腿部の左右部分を持ち上げることができる。
図2は、機械本体ユニット5の正面斜視図である。機械本体ユニット5の本体フレーム8にマッサージユニット7が前後移動可能に取り付けられている。マッサージユニット7は、ローラからなる施療子(揉み玉)6と、この施療子6に揉み、叩き、指圧などのマッサージ動作をさせるために駆動する駆動部15とを有している。駆動部15は、施療子6に揉みや叩きの動作をさせる揉み叩き駆動部15bの他に、施療子6を含むマッサージユニット7を前後方向に移動させる押し出し駆動部15aを有している。図2の押し出し駆動部15aはラックピニオン式であるが、他の形式であってもよい。
押し出し駆動部15aがマッサージユニット7を前後移動させることで、施療子6が前後移動して被施療者の被施療部に対して指圧動作を行うことができ、さらに、揉みや叩きのマッサージを行う場合であっても、施療子6の前後方向の位置を調整することができる。すなわち、施療子6の位置を前側(被施療部側)に移動させることで、施療子6によって被施療部に対して大きな力を与えることができ、強いマッサージが生じる。また、施療子6の位置を後側に移動させることで、施療子6によって小さな力を与えることができ、弱いマッサージが生じる。
図3は、マッサージ機の概略構成を示しているブロック図である。
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。
前記マッサージ制御部20は、駆動部15を含む機械本体ユニット5の動作制御を行うことができ、例えば、押し出し駆動部15aに対して、施療子6の移動量を動作制御信号として出力することで当該押し出し駆動部15aを制御し、施療子6(マッサージユニット7)の前後位置を調整することができる。
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。
また、マッサージ制御部20は、押し出し駆動部15aによる施療子6の前後移動に応じた当該施療子6の変位(位置)xuを取得することができる。なお、施療子6の変位はマッサージユニット7の変位と同じである。施療子6の変位は、マッサージ制御部20から押し出し駆動部15aが有しているモータ(図示せず)へ与えられる動作制御信号に基づいて、マッサージ制御部20内部で取得することができる。さらに、マッサージ制御部20は、施療子6の変位xuに基づいて、施療子6(マッサージユニット7)の移動速度、加速度を算出することもできる。
図4は、マッサージ機の簡略モデルを示しており、前記のインピーダンス制御下における被施療者の皮膚表面(被施療部)とマッサージユニット7との接触をバネ・ダンパで表現したものである。このモデル図は、水平線に対して角度θだけ傾斜した方向を、マッサージユニット7の前後方向としている。すなわち、図4は、背凭れ部2を後方へ倒したリクライニング状態を示している。
[弾性パラメータKdの決定]
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。
さらに、被施療者及びマッサージユニット7は、施療子6(マッサージユニット7)に対して重力による影響を与えている。つまり、背もたれ部2に被施療者が凭れることにより、重力によって、この被施療者の全体重のうちの一部(荷重Mh)が施療子6に対して影響を及ぼす。さらに、マッサージユニット7は、自身の重量Muの影響を受ける。マッサージユニット7の重量Mu及び被施療者の体重は既知の値であり、この値は制御部18に予め記憶される。なお、前記荷重Mhは、被施療者の体重の例えば50%として設定される。
マッサージユニット7(施療子6)の変位xuを用いたマッサージユニット7の運動方程式は、式(1)である。なお、マッサージユニット7の機械的な弾性係数Ku及び粘性係数Duを0としている。
式(1)において、fsはマッサージユニット7(施療子6)自身が出力する力(制御入力)、Fhは被施療部からマッサージユニット7に加わる力、Fuはマッサージユニット7の重量による成分であり、Fu=−Mugsinθである。
また、マッサージユニット7がFhによって、式(2)の振る舞いにするためのマッサージユニット7(実際には押し出し駆動部15)への制御入力fsは、式(3)のようになる。
式(3)のfsが、インピーダンス制御による制御入力となる。ただし、式(2)(3)においてxdは、マッサージユニットの変位xuの目標位置(目標接触力Fh dに対応する位置)である。
式(2)をKdについて解くと、式(4)となり、この式(4)によって、弾性パラメータ調整部19は、弾性パラメータを決定することができる。なお、式(4)では、式(2)のFhを、目標接触力Fh dに置き換えている。
[被施療部の皮膚弾性特性の推定(その1)]
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。
ここで、式(5)及び式(1),(3)により、Khについて解くと、式(6)となり、マッサージユニット7の変位・速度・加速度から、重力によって被施療者から施療子6が受ける荷重の情報を考慮して、被施療者の皮膚弾性特性Khの推定値が得られる。ただし、ヒトの粘性係数Dhは既知とする。
このように、弾性特性推定部21は、施療子6が被施療部に接触したときの当該施療子6の変位xuに基づいて、当該被施療部の皮膚弾性特性(弾性係数)Khを推定することができる。すなわち、皮膚弾性特性Khは、マッサージユニット7の慣性質量Md(ここでは、マッサージユニットの質量Muと等しく既知である)、インピーダンス制御の粘性パラメータDd(一定値)、インピーダンス制御の弾性パラメータKd、被施療者の粘性特性Dh(一定値)、マッサージユニット7(施療子6)の変位xu、マッサージユニット7(施療子6)の目標位置xd、重力によって被施療者から施療子6が受ける荷重などによって演算により求められる。なお、マッサージユニット7の速度、加速度、目標速度は、マッサージユニット7の変位xu、目標位置xdに基づいて、微分演算などにより算出することができる。
[被施療部の皮膚弾性特性の推定(その2)]
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。
施療子6を被施療部へ所定の変位について押し込んだ際、マッサージユニット7は前後方向に停止した状態にあることから、マッサージユニット7の速度は0となり、また、(説明を容易とするために)背凭れ部2が垂直にあるとすればθ=0となる。この場合、式(7)が式(8)となる。式(8)の分母(xe−xu)は基準位置からのマッサージユニット7の変位を表す。また、分子のFhは、被施療部に加わっている力(接触力)であり、センサ30によって検出される値である。
以上被施療部の皮膚弾性特性の推定(その1)(その2)で説明したように、弾性特性推定部21は、マッサージ機の一部としての施療子6が所定の被施療部に接触している際の情報に基づいて、当該被施療部の皮膚弾性特性を推定することができる。すなわち、(その1)の場合、弾性特性推定部21は、施療子6の変位xuに関する情報に基づいて皮膚弾性特性Khを推定することができる。一方、(その2)の場合、弾性特性推定部21は、施療子6が受ける反力(接触力)Fhに関する情報に基づいて皮膚弾性特性Khを推定することができる。
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。
〔被施療部の凝り度の判定〕
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。
〔凝りの解消度の評価〕
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。
具体例を説明する。図7は、制御装置18によって行われる凝り解消の評価処理を含む制御のフロー図である。なお、以下に説明する被施療部の凝り解消の評価処理は、マッサージ機が記憶している所定のマッサージプログラムの途中で行われる。
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)。
弾性特性推定部21によってマッサージ前の情報(図6(a)(b))が得られると、判定処理部22は凝り度を判定することができる(ステップS2)。図6(a)によれば、左側部分の皮膚弾性特性の値(平均値)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。
また、マッサージ制御部20は、施療子6によって領域S(左側部分及び右側部分)に対して所定のマッサージを行う(ステップS3)。なお、こ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〕とすることができる。
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。
弾性特性推定部21によってマッサージ後(2回目)の情報(図6(c)(d))が得られると(2回目:ステップS1)、判定処理部22は凝り度を判定する(ステップS2)。マッサージ前に「凝り」と判定された左側部分(図6(a))に関して、図6(c)によれば、皮膚弾性特性の値(平均値)が閾値α以下となっていることにより、判定処理部22は、当該左側部分の凝り度が低いと判定する。つまり、「ほぐれ」と判定する。
弾性特性推定部21によってマッサージ後(2回目)の情報が得られているので(ステップS4のYes)、評価処理部23は、左右それぞれに関して、マッサージ前に得られた皮膚弾性特性Kh1と、マッサージ後に得られた皮膚弾性特性Kh2とを比較することにより(ステップS5)、マッサージ後の皮膚弾性特性Kh2がマッサージ前の皮膚弾性特性Kh1よりも小さくなっていることを判定すると、評価処理部23は、「凝り」が解消されていると評価する。特に、評価処理部23は、マッサージ前の皮膚弾性特性Kh1からマッサージ後の皮膚弾性特性Kh2を引いた値(Kh1−Kh2)が、第二の閾値βよりも大きい場合((Kh1−Kh2)>β)、「凝り」が解消されていると評価する(ステップS6)。前記差の値(Kh1−Kh2)が第二の閾値β以下である場合((Kh1−Kh2)≦β)、評価処理部23は、凝りの解消が不十分であると評価する(ステップS7)。なお、この凝り解消の評価は、判定処理部22が「凝り」と判定した場合に実行されるように構成するのがよい。
また、この凝り解消の評価処理は、前記のとおり、所定のマッサージプログラムの途中で行われている。つまり、マッサージプログラムは複数のステップを有していて、各ステップでは、複数の被施療部それぞれに対して揉みや叩き等のマッサージを順に行うように設定されている。したがって、この評価処理を行った後には、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がある。
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。
[凝り解消状況提示システム]
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。
図8は、モニタ40に提示される表示情報の例を示している説明図である。モニタ40には、被施療者の模式図Hが表示されている。前記表示情報としては、弾性特性推定部21によって推定された皮膚弾性特性に基づいて判定処理部22が判定した凝り度がある。つまり、判定処理部22が、所定の被施療部についての皮膚弾性特性の値が閾値αを超えていて当該被施療部が「凝り」であると判定すると(図7のステップS2でYes)、模式図Hの内の当該被施療部に対応する部位に、「コリ」の文字が表示される。そして、評価処理部23によって「凝り」は解消されていると評価されると、模式図Hの内の当該被施療部に対応する部位の表示が「ほぐれ」に切り替わる。
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。
〔推定した皮膚弾性係数に基づいて施療子6によって行われる具体的なマッサージ動作〕
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。
そして、弾性特性推定部21は、図6(a)(b)に示したように、マッサージ前において、被施療者の背中のある領域Sの左側部分(左側被施療部)及び右側部分(右側被施療部)それぞれの皮膚弾性特性を推定して求めている。
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。
具体的には、図6(a)(b)によれば、被施療者の背中の領域Sの左側部分の皮膚弾性特性が右側部分の皮膚弾性特性よりも高いことで差Δが大きく(第一条件)、さらに「凝り」と判定されている(第二条件)。
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。
また、他の動作として、図9(c)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及び臀部用エアセル36R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。
なお、前記とは反対に、被施療者の背中の領域Sの右側部分の皮膚弾性特性が左側部分の皮膚弾性特性よりも高いことで差Δが大きく(第一条件)、さらに「凝り」と判定されている(第二条件)場合、図9と反対とすればよく、図10(a)(b)(c)(d)のように、マッサージ制御部20は、右側動作部Rと左側動作部Lとの動作を両者で異ならせて制御すればよい。これにより、皮膚弾性特性の大きい側の被施療部に対して、よりマッサージの効果を高めることができる。
〔皮膚弾性特性が高い部分に対する有効なマッサージ〕
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、図11(a)に示している施療子6は、図2に示した場合と同様に、機械本体ユニット5が備えているマッサージユニット7に搭載されている。そして、この施療子6の場合、機械本体ユニット5は、更に、図11(b)に示しているように、施療子6の軸線C回りの回転を自由とした状態と、施療子6の軸線C回りの回転を拘束した状態とに切り替えるクラッチ(切り替え部)26を有している(図11(b)参照)。なお、クラッチ26による切り替え動作は、マッサージ制御部20によって制御される。
さらに、機械本体ユニット5は、マッサージ制御部20によって回転が制御され、施療子6を回転駆動させることができるモータ(ステッピングモータ)27を有している。マッサージ制御部20は、施療子6の位相をモータ27の回転によって制御することができ、施療子6を所望の位相で停止させ、支持アーム25に対して固定することができる。そして、クラッチ26は、施療子6を軸線C回りの回転が自由となる状態とさせることができる。
これにより、弾性特性推定部21によって被施療部Mにおける皮膚弾性特性が推定され、その値が大きく、判定処理部22によって「凝り」であると判定された場合、マッサージ制御部20は、図12に示しているように、偏平円形状である施療子6の外周面の内の尖っている部分(曲率半径が小さい部分)6bが被施療部Mに当たる位置となるようモータ27を動作させ施療子6の位相(姿勢)を制御し、クラッチ26は施療子6の回転を拘束した状態とする。これにより、皮膚弾性特性の値が大きい被施療部Mに対して、施療子6は強いマッサージが可能となる。
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。
以上、本発明のマッサージ機によれば、弾性特性推定部21は、施療子6(マッサージ機の一部)が所定の被施療部に接触している際の情報(変位又は接触力)に基づいて、当該被施療部の皮膚弾性特性を推定することができる。そして、評価処理部23は、当該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皮膚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。このように、本発明によれば、マッサージ機が、機械本体ユニット5によって行われたマッサージの効果の確認を行うことができる。したがって、マッサージ機は、マッサージの効果が不足していると評価した場合、さらなるマッサージを行うことができ、マッサージの効果が十分であると評価した場合、マッサージを終えることができる。
また、前記実施形態では、弾性特性推定部21による皮膚弾性特性の推定は、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いる。しかし、施療子6以外による情報に基づいて皮膚弾性特性を推定するように構成してもよい。すなわち、図13に示しているように、マッサージ機は、施療子6とは別の接触部材31を備えている。接触部材31はベース部材32に搭載されていて、接触部材31はベース部材32に例えばボールネジ駆動機構によって左右方向に移動可能として搭載されている。このため、接触部材31は左右方向の他に、マッサージユニット7と共に上下、前後方向に移動することができ、この移動はマッサージ制御部20によって制御される。
そこで、接触部材31が被施療部を前方に押すことで、当該接触部材31による情報に基づいて、弾性特性推定部21が皮膚弾性特性を推定することができる。接触部材31の基部に検出方向が前後方向となる圧力センサ33を設けることで、接触部材31の被施療部に対する接触力を検出することができる。この接触力に基づいて皮膚弾性特性が推定される。
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。
なお、図2に示している実施形態では、被施療者にマッサージを与える施療子6が、皮膚弾性特性を推定するための部材としての機能も兼ねている。したがって、構成の簡素化からの観点では、図2の機械本体ユニット5が好ましい。
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。
また、本発明のマッサージ機は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、脚載せ部3が省略された椅子型マッサージ機であってもよい。また、機械本体ユニット5も図示した以外の構成であってもよい。
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。
5 機械本体ユニット(マッサージ部)
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 (5)

  1. 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を有しているマッサージ部と、
    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、
    前記施療子が前記被施療部に接触している際の当該施療子の変位又は当該施療子が当該被施療部から受ける接触力を検出するためのセンサの計測値に基づいて、当該被施療部の弾性特性の推定値を算出する弾性特性推定部と、
    施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部と、を備え
    前記弾性特性推定部が所定の被施療部の弾性特性の推定値を算出し、この推定値の算出対象となった当該所定の被施療部に対して前記施療子がマッサージ動作を行った後、再び、このマッサージ動作を行った当該所定の被施療部の弾性特性の推定値を前記弾性特性推定部が算出すると、
    前記評価処理部は、前記所定の被施療部に関する、前記マッサージ動作の前に算出された前記推定値と、前記マッサージ動作の後に算出された前記推定値とを比較し、当該マッサージ動作の前後における前記推定値の変化を判定することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価することを特徴とするマッサージ機。
  2. 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を有しているマッサージ部と、
    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、
    前記施療子が前記被施療部に接触している際の当該施療子の変位又は当該施療子が当該被施療部から受ける接触力を検出するためのセンサの計測値に基づいて、当該被施療部の弾性特性の推定値を算出する弾性特性推定部と、
    被施療部の凝りの解消度を評価する評価処理部と、
    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と、を備え、
    前記弾性特性推定部が所定の被施療部の弾性特性の推定値を算出し、この推定値の算出対象となった当該所定の被施療部に対して前記施療子がマッサージ動作を行った後、再び、このマッサージ動作を行った当該所定の被施療部の弾性特性の推定値を前記弾性特性推定部が算出すると、
    前記評価処理部は、前記所定の被施療部に関する、前記マッサージ動作の前に算出された前記推定値と、前記マッサージ動作の後に算出された前記推定値とを比較し、当該マッサージ動作の前後における前記推定値の変化を判定することにより、当該所定の被施療部の凝りの解消度を評価し、
    更に、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ことを特徴とするマッサージ機。
  3. 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又は2に記載のマッサージ機。
  4. 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。
  5. 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前記施療子と、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1〜4のいずれか一項に記載のマッサージ機。
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