JP6739296B2 - マッサージ機 - Google Patents

Description

本発明は、揉み玉等のマッサージ機構を作動させて使用者へのマッサージを実行するマッサージ機に関し、特にマッサージ機構の作動を調整制御するものに関する。

揉み玉等のマッサージ機構をモータで駆動して動かし、使用者のマッサージ対象箇所へのマッサージを実行するマッサージ機では、揉み玉等のマッサージ機構をマッサージ対象箇所に強く押し付けたりした際や、使用者の身体の一部が誤ってマッサージ機構の動きを妨げるような位置関係となった場合など、モータに負荷が必要以上に加わると、モータが動かなくなることがある。

こうしたモータの発生させる駆動力に対し負荷が増大して、モータがこれを動かせなくなる過負荷の状態では、モータの電流が正常な状態より大きくなる。この他、モータやマッサージ機構の異常によりモータが拘束され動かなくなる状態（ロック状態）でも、過負荷と同様にモータに流れる電流が大きくなる。こうした事態はモータやその駆動回路の破損に繋がることから、モータへの通電を速やかに停止させる必要があった。

このため、モータ電流を検出し、それに基づいて、モータがロック状態や過負荷の状態等であることを判定し、モータを停止可能とする仕組みが従来から用いられていた。このようなモータの異常を判別可能な従来のマッサージ機の一例として、特開２０００−１２６２６０号公報に開示されるものがある。

特開２０００−１２６２６０号公報

前記特許文献で示される従来のマッサージ機では、過負荷を過電流として検出する過電流検出回路を設け、モータにおいて過電流を検出するとモータが停止するようにしている。過電流検出回路は、過電流を電流電圧変換して得られた電圧がレファレンス電圧を超えると、モータ駆動停止信号を出力してモータを停止させる仕組みであり、過負荷であるか否か、すなわち、過電流であるか否かを判別する閾値は一定となっている。そして、モータの正常作動時に誤って過電流の検出を行わないために、通常作動状態でモータに与えられる電流値はこの閾値を下回るように設定される。

近年、電力効率向上のため、出力調整の必要があるモータを、ＰＷＭ制御でデューティ比可変として作動させる場合が多くなっているが、この場合にも前記従来の過電流検出の適用を考慮すると、通常状態でモータに与えられる電流値はデューティ比に関わりなくこの閾値を下回る必要がある。ただし、モータによっては、デューティ比最小の状態では過電流と判断すべき電流値が著しく小さくなり、デューティ比最小の場合での過電流にあたる電流値より、デューティ比最大の場合での通常状態の電流値が大きいものもある。このような特性のモータでは、閾値をデューティ比最小の状態に合わせて設定すると、デューティ比を大きくした際に通常状態でも電流値が閾値を超え、誤って過電流と判断する事態を招く。一方、閾値をデューティ比最大の状態に合わせて設定すると、デューティ比を小さくした際に過電流の状態でも電流値が閾値を下回って、正しく過電流を判別できない事態となる。よって、上記のような特性のモータは採用できず、制御に適合した特性を有するモータを特別に選定して用いる必要があり、モータ選択の幅が狭いことでコスト高となるという課題を有していた。

また、従来の検出手法は、モータを停止させるべき異常状態を、デューティ比に関わりなく、閾値を超えた過電流として一律に検出するものであるため、検出時点のデューティ比では駆動力が不足して停止しており、デューティ比を大きくして駆動力を増大させれば停止状態が解消しうる状態と、モータや機構の不具合で停止しており、デューティ比を大きくしても停止状態の解消には繋がらないロック状態との判別ができず、マッサージの強度が大きい分負荷も大きくなる強いマッサージの際に、過負荷状態にあると誤って判定することによりこれを適切に実行できない場合が起り得るという課題を有していた。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、モータの異常状態の判定基準となるモータ電流の閾値を、パルス幅変調制御におけるデューティ比の大小に合わせて変化させると共に、モータ電流が閾値を超えるか否かの判定と合わせてデューティ比の調整を行って、モータのロック状態と過渡的な過負荷状態とを区別して取り扱えるようにし、モータを適切に作動状態に移行させられるマッサージ機を提供することを目的とする。

本発明の開示に係るマッサージ機は、モータを作動させてマッサージ機構を動かし、当該マッサージ機構で使用者に対し所定のマッサージを実行するマッサージ機において、少なくともマッサージの際に前記モータをパルス幅変調制御で制御して作動させる制御部を備え、当該制御部が、前記モータが通電しても動かず過電流となっている異常状態であるか否かの判定基準となるモータ電流の閾値を設定され、マッサージ実行時にモータの電流を検出して前記閾値と比較し、前記制御部における閾値は、モータ駆動に係る電圧パルスのデューティ比の大小に対応して増減変化するように設定されてなり、前記制御部が、前記モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した前記閾値を超えているか否かを判定し、閾値を超えている場合には、モータに対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を行う制御を、マッサージの実行中に繰り返し行うと共に、前記制御部が、前記モータの電流が前記閾値を超えているとの判定が連続して繰り返された回数をカウントし、当該回数があらかじめ設定された所定の限界値に達すると、モータの異常停止状態と判定してモータへの通電を停止するものである。

このように本発明の開示によれば、モータにおける検出電流が異常停止判別用の閾値を超える事態に至ると、制御部がモータに対してデューティ比を増やす調整制御を実行して、モータの発生する駆動力を大きくすると共に、あらためて検出電流を確認する過程を繰り返すことにより、デューティ比を増やすことでモータの駆動力が大きくなった際に、モータが不具合等で動かない場合は単に検出電流が増えるだけであるのに対し、負荷に対する駆動力不足でモータが停止状態であった場合には、駆動力が負荷を上回ってモータが作動する状態に移行する可能性が出てくることに基づいて、調整を経て新たなデューティ比に対応する新たな閾値と検出電流との比較で、依然検出電流が閾値を超えてモータが停止している状態と、検出電流が閾値を下回ってモータが作動していると見なせる状態とのいずれかを判別して、それぞれの状態に適した対応を引き続き実行できることとなり、ロック状態と過渡的な過負荷状態とを区別して取り扱うことができ、モータを停止させる必要がある場合は速やかに停止させられ、モータやその駆動回路部に異常な電流が流れず破損や焼損を防止できる一方、モータを作動させられる場合は無理なく作動状態に移行させることができ、マッサージ実行の安定した継続が図れる。

また、本発明の開示に係るマッサージ機は必要に応じて、前記制御部が、前記モータの電流が前記閾値を超えているとの判定が連続して繰り返された回数が前記限界値より小さい一又は複数のあらかじめ設定された所定値を超えると、調整におけるデューティ比を増大させる割合を前より大きくして、以降の調整を行うものである。

このように本発明の開示によれば、モータ電流が閾値を超えている場合のデューティ比の調整を、所定回数繰り返しの後、デューティ比を増大させる割合を前より大きくして行うようにして、当初は相対的に小刻みな変化とすることで、デューティ比の調整の結果として、負荷を駆動力が上回ってモータが作動状態に移行した際に、モータの駆動力が負荷を上回る度合いを小さくして、マッサージ機構がゆっくり作動する状態が得られることとなり、デューティ比の変化の度合いが大きい場合のように、負荷を最初に上回った時点の駆動力が負荷に対し著しく大きくなって、モータでマッサージ機構が急に動く状態となるのを回避でき、使用者に違和感を与えることを確実に防止できる。
また、デューティ比に対応する閾値を検出電流が大きく上回るような過負荷の度合いが大きい場合や、モータのロック状態の場合に対しては、デューティ比の調整の変化幅を後で大きくしていることで、負荷を駆動力が上回ったモータの作動状態への移行や、ロック状態確定による通電停止を、より短い時間で実現できる。

また、本発明の開示に係るマッサージ機は必要に応じて、前記制御部が、前記調整におけるデューティ比を増大させる割合を、調整が繰り返されるごとに所定の増加率で徐々に大きくしていくものである。

このように本発明の開示によれば、モータ電流が閾値を超えている場合のデューティ比の調整を、一回繰り返すごとにデューティ比を増大させる割合を前より大きくして行うようにして、当初は相対的に小さい変化とすることで、デューティ比の調整の結果として、負荷を駆動力が上回ってモータが作動状態に移行した際に、モータの駆動力が負荷を上回る度合いを小さくして、マッサージ機構がゆっくり作動する状態が得られることとなり、デューティ比の変化の度合いが調整当初から大きい場合のように、負荷を最初に上回った時点の駆動力が負荷に対し著しく大きくなって、モータでマッサージ機構が急に動く状態となるのを回避でき、使用者に違和感を与えることを確実に防止できる。
また、デューティ比に対応する閾値を検出電流が大きく上回るような過負荷の度合いが大きい場合や、モータのロック状態の場合に対しては、デューティ比の調整の変化幅を次第に大きくしていくことで、負荷を駆動力が上回ったモータの作動状態への移行や、ロック状態確定による通電停止を、より短い時間で実現できる。

また、本発明の開示に係るマッサージ機は必要に応じて、前記制御部が、前記モータに対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を一回以上行ってから、モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した前記閾値を超えているか否かを判定して、電流が閾値を超えず下回っている場合には、モータに対しデューティ比を所定の減少割合で減少させる調整を行う制御を、マッサージの実行中に繰り返し実行するものである。

このように本発明の開示によれば、制御部でデューティ比を増やす調整を行った結果、モータの電流が新たなデューティ比に対応する閾値を超えず、モータが作動状態に移行したと見なせる場合は、制御部がモータに対してデューティ比を減少させる調整制御を実行し、あらためて検出電流を確認する過程を繰り返すことにより、モータが作動状態にある場合には、できるだけデューティ比を減らしてモータの電力消費を抑え、高負荷に対応可能としつつ必要最小限の電力増加にとどめられ、マッサージ機の安定稼働と消費電力抑制とを両立できる。

本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機のブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機における機械ユニットの正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機における機械ユニットの背面側の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機におけるモータ電流閾値の設定状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機におけるデューティ比連続調整時のデューティ比増大状態説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機におけるマッサージ実行時の制御フローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るマッサージ機におけるデューティ比連続調整時のデューティ比増大状態説明図である。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機を前記図１ないし図７に基づいて説明する。本実施形態においては、着座した使用者を支えつつマッサージを行う椅子形のマッサージ機の例について説明する。

前記各図において本実施形態に係るマッサージ機１は、使用者を支える椅子形部分のうち背もたれ部１３に設けられる、前記マッサージ機構としての機械ユニット１０と、マッサージ機構を動かしてマッサージを実行可能とする複数のモータと、これらモータを制御して作動させる制御部４０とを備える構成である。

本実施形態に係るマッサージ機１は、具体的には、床面上に載置されて椅子全体を安定的に支持する基台部１１と、この基台部１１の上方で使用者の臀部を支える座部１２と、この座部１２の後側で使用者の背中を支える背もたれ部１３と、座部１２の左右両側で使用者の肘や前腕部を支える肘掛部１４と、座部１２の前側で使用者の脚を支える脚支持部１５と、揉み玉２０及び駆動部５０を有して背もたれ部内部で上下動可能とされる機械ユニット１０と、使用者の各種操作入力を受付ける操作部３０と、搭載されている複数のマッサージ機構におけるマッサージに係る作動を、操作入力や記録情報等の内容に基づいて制御する制御部４０とを備える構成である。

前記基台部１１は、椅子各部をなす前記座部１２、背もたれ部１３、肘掛部１４、及び脚支持部１５を一体に取付けられてこれらを支持するものである。また、前記座部１２は、基台部１１に対し座面の傾斜角度を調整可能として取付けられ、座面にて使用者の臀部や太腿部を支えつつ内蔵のマッサージ機構でマッサージを実行するものである。この座部１２のマッサージ機構としては、空気の給排で作動する臀部用エアセル７１、及び太腿用エアセル７２を備える構成である。これらエアセルを空気の給排で作動させるエアポンプ７０が座部１２下側のスペースに配設される。

前記背もたれ部１３は、人の背中形状に合せた表面形状とされて前記基台部１１及び座部１２に対し傾斜角度を調整可能として配設され、その内部に、マッサージを実行するマッサージ機構を備える構成である。

背もたれ部１３内部には、左右一対の揉み玉２０とこれを作動させる駆動部５０が一体となった機械ユニット１０と、この機械ユニット１０を背もたれ部１３上下方向に移動可能に支持しつつ、背もたれ部の各部を内部から支える枠状の背もたれ部フレーム１３ａと、前記エアポンプ７０による空気の給排で動作する背中用エアセル７３及び腰用エアセル７４とがそれぞれ配設される構成である。このうち機械ユニット１０、背中用エアセル７３、及び腰用エアセル７４が、それぞれマッサージを実行するマッサージ機構をなす。

なお、この背もたれ部１３の左右両側部には、使用者に面する内面側にエアセル等のマッサージ機構を設けた一対の側壁部を突出配設して、使用者の上腕部等に対して側方からマッサージを行えるようにすることもできる。

前記背もたれ部フレーム１３ａは、機械ユニット１０を背もたれ部１３上下方向に移動可能とし且つ他方向への動きは拘束して支持する左右一対のガイドフレーム１３ｂ間に、複数の横フレームを横方向に掛渡して一体に連結して、略梯子状のフレーム構造とされるものである。

前記機械ユニット１０は、揉み、叩き等の刺激を使用者に与える左右一対の揉み玉２０と、この揉み玉２０をそれぞれ突出状態で支持する左右一対の揉み玉支持アーム２１と、この揉み玉支持アーム２１を介して揉み玉２０を揉み、叩き等のマッサージ動作に対応させて動かす駆動部５０と、背もたれ部上下方向と直角をなす向きの軸線を中心として駆動部５０を傾動可能に支持するベース部２５、２６とを備える構成である。

前記駆動部５０は、制御部４０の制御に基づいて揉み玉２０に揉みのマッサージを行わせるための駆動力を発生させる揉み用モータ６３と、制御部４０の制御に基づいて揉み玉２０に叩きのマッサージを行わせるための駆動力を発生させる叩き用モータ６４と、各モータから出力される回転の動きを揉みや叩きに相当する動きにそれぞれ変換した上で、こうした動きを揉み玉支持アーム２１を介して揉み玉２０に伝達する揉み機構及び叩き機構（図示を省略）とを備える、公知のマッサージ機に用いられるものと同様の機構であり、詳細な説明を省略する。

なお、揉み機構は、制御部４０の制御に基づく揉み用モータ６３の回転で揉み玉支持アーム２１が連続して揺れる状態を生じさせるものである。揉み玉支持アーム２１の一端部に取付けられた揉み玉２０は、揉み玉支持アーム２１の動きに伴い、連続する軌跡を描きつつ上下、左右及び前後に揺動することで、揉みのマッサージを実現できる。

また、叩き機構は、叩き用モータ６４の回転により、揉み玉支持アーム２１を所定位置を中心に揺動させるものであり、揉み玉支持アーム２１の揺動でアーム一端部の揉み玉２０も前後に揺動（往復動）して、叩きのマッサージを実現する仕組みである。

前記ベース部２５、２６は、駆動部５０を傾動可能に支持するものであり、この他、制御部４０の制御に基づいて、メカユニット昇降用の駆動力を発生させる昇降用モータ６２と、同じく制御部４０の制御に基づいて駆動部５０を傾動させる駆動力を発生させる進退用モータ６１とを備える構成である。

機械ユニット１０は、ベース部２５、２６の側端部を一対のガイドフレーム１３ｂにそれぞれ上下走行可能に支持されることで、ガイドフレーム１３ｂに挟まれる配置状態となり、機械ユニット１０全体としてガイドフレーム１３ｂに沿って移動可能とされる構成である。そして、制御部４０による制御に基づき、昇降用モータ６２が作動してベース部２５、２６がガイドフレーム１３ｂを走行する状態となることで、ベース部２５、２６を含む機械ユニット１０全体が、ガイドフレーム１３ｂに沿って背もたれ部１３の上下に移動することとなり、背もたれ部１３における揉み玉２０の位置（揉み玉によるマッサージ対象部位）を上下に変えられる仕組みである。

そして、機械ユニット１０は、設定されたマッサージの内容に応じて、制御部４０による制御で、上記のように背もたれ部１３の上下に移動し、揉み玉２０の上下位置を調整されると共に、進退用モータ６１の作動による揉み玉２０と駆動部５０の傾動で、揉み玉２０の使用者側への突出量を調整されて、揉み玉２０をマッサージの対象箇所に位置させる。揉み玉２０の移動後、又はこうした揉み玉２０の移動と並行して、制御部４０が、マッサージの種類に応じて、機械ユニット１０における駆動部５０の揉み、叩き用のモータを作動させ、設定された揉みや叩き等のマッサージに対応した動きを揉み玉２０に行わせることとなる。

前記肘掛部１４は、座部１２の両側に配設され、背もたれ部１３がリクライニング角度を変化させたり、座部１２が傾動した場合でも、使用者の前腕を安定的に支持するよう形成される構成である。この肘掛部１４にも、前記エアポンプ７０による空気の給排で動作するエアセルを配設して、使用者の前腕部に対しマッサージを行える構成としてかまわない。

前記脚支持部１５は、座部１２の前側に位置し、座部１２前端付近を中心として傾動可能に配設され、内蔵のアクチュエータ（図示を省略）により傾斜角度を調整されるものである。この脚支持部１５にも、前記エアポンプ７０による空気の給排で動作する脚用エアセルや、上下に移動しつつ脚を押圧するローラ等の施療手段を配設するようにしてかまわない。

前記操作部３０は、マッサージ機に対する各種操作入力を受付ける多数のスイッチや表示部を備え、マッサージ機１の側部におけるスタンド３１に着脱自在に設置され、マッサージに係る操作入力を制御部４０に送信するものである。なお、操作部３０のスイッチや表示部の位置を使用者にとって最適位置とするために、スタンド３１の位置は調整可能となっている。

前記制御部４０は、あらかじめ使用者の身体各部位置検出を実行して得られた検出結果に基づいて、マッサージ機構やマッサージ機の他の各可動部分を使用者に対応した状態に調整すると共に、マッサージ機構や他の各可動部分に対し、操作部の操作やあらかじめ記録設定されたマッサージ内容、また前記検出結果の情報に基づいて、適切なマッサージの実行のための制御を行うものである。

この制御部４０は、そのハードウェア構成として、ＣＰＵやメモリ、入出力インターフェース等を備えるコンピュータとなっており、メモリ等に格納されるプログラムにより、コンピュータを制御部４０として動作させる仕組みである。この制御部４０をなすコンピュータは、ＣＰＵやメモリ、ＲＯＭ等を一体的に形成されたマイクロコンピュータとしてもかまわない。

この制御部４０をなすコンピュータのユニットは、主要部が座部１２直下等のマッサージ機１内部の所定のスペースに配設されると共に、機械ユニット１０の各種モータの制御に係る部分が、ユニット用制御回路部４１として機械ユニット１０上に配設される構成である。そして、制御部４０は、操作部３０と通信可能な状態とされると共に、機械ユニット１０の各種モータや、座部１２や背もたれ部１３、脚支持部１５を傾動させる各アクチュエータ、エアポンプ７０とそれぞれ電気的に接続され、使用者の身体各部位置検出の際にはあらかじめ設定された位置検出用プログラムに基づく制御信号出力により、また、マッサージ実行の際には設定されたマッサージのデータに基づく制御信号出力により、これらの駆動機構の作動を制御する。

加えて、制御部４０は、機械ユニット１０や各アクチュエータの変位量を出力するエンコーダ等の信号出力手段とも電気的に接続されており、機械ユニット１０の状態や、座部１２、背もたれ部１３、及び脚支持部１５の傾斜等の状態を把握しつつ、モータやアクチュエータ等の駆動手段の作動制御を行うこととなる。

特に、制御部４０は、揉みや叩きのマッサージにあたって揉み玉２０を動かす揉み用モータ６３や叩き用モータ６４を、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御で制御して作動させる仕組みである。これら揉み用モータ６３や叩き用モータ６４について、制御部４０は、通電してもモータが動かず過電流となっている異常状態であるか否かの判定基準となるモータ電流の閾値を設定されており、マッサージ実行時にモータの電流を検出して前記閾値との比較を行う。ここでの閾値は、パルス幅変調制御でのモータ駆動に係る電圧パルスのデューティ比の大小に対応して線形に増減変化するように設定される（図５参照）。
なお、各モータの電流検出については、公知の電流電圧変換回路により一旦電圧として取得してから、電流値を算出することで検出を実行する仕組みである。

制御部４０で揉み用モータ６３や叩き用モータ６４の作動状態を制御することで実行される、揉みのマッサージや叩きのマッサージの際には、例えば、揉み玉２０の使用者の体を押す向きへの移動に際して、体側から移動に対する抵抗力の形で揉み用モータ６３や叩き用モータ６４に加わる負荷が大きくなり、過渡的に過負荷となって駆動力が不足し、揉み玉２０からモータまでの機構が止まった状態となることもある。このような場合は、モータが動かないことでモータの巻線に電流が過度に流れる過電流の状態が生じている。

制御部４０は、マッサージの実行中、モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した閾値を超えているか否かを判定しており、電流が閾値を超えている場合には、モータに対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を行う制御を繰り返し実行することとなる。これにより、モータの電流が閾値を超える過電流の状態では、デューティ比を徐々に増大させる調整がなされて、過渡的な過負荷に対しては駆動力不足が解消され、揉み玉２０が動いてマッサージを進められる仕組みである。

さらに、制御部４０は、モータの電流が閾値を超えているとの判定が連続して繰り返された回数をカウントして、この回数があらかじめ設定された所定の限界値に達すると、モータが異常停止状態にあると判定し、エラーとして検出、認定してモータへの通電を停止する仕組みを有している。これにより、調整でデューティ比を増やしても停止状態が解消しない、モータ自体やマッサージ機構の不具合でモータが拘束を受けて異常停止したロック状態の場合には、通電を可能な限り速やかに停止させて、モータやその駆動回路部の過電流状態を解消し、これらの破損や焼損を防止できることとなる。

具体的には、制御部４０は例えば２５０ｍｓごとにモータの電流がその時点のデューティ比に対応した閾値を超えているか否かの判定を行い、電流が閾値を超えている場合、デューティ比を所定の小さな増大割合、例えば１％増大させる調整を実行する。電流の閾値超えが継続し、調整が繰り返されて、この閾値超えの判定の繰り返し数が１０回に達すると、以降の電流の閾値超えに対し、制御部４０はデューティ比をより大きな増大割合、例えば１０％増大させる調整を実行する（図６参照）。そして、依然電流の閾値超えが継続し、調整が繰り返されて、こうした閾値超えの判定と１０％増大させる調整の繰り返し数も１０回に達して、閾値超えの判定の繰り返し数の合計があらかじめ設定された限界値（例えば、２０回）に達すると、制御部４０ははじめてエラー認定してモータへの通電を停止することとなる。

この他、制御部４０は、公知のマッサージ機と同様に、マッサージに先立つ使用者の身体各部位置検出として、機械ユニット１０を制御し、機械ユニット１０を背もたれ部１３における初期位置からガイドフレーム１３ｂに沿って移動させ、揉み玉２０を使用者に沿って動かす過程で、背もたれ部１３にもたれた使用者側からの揉み玉２０に対する圧力の変化や揉み玉２０の傾き変化等を順次取得し、この情報に基づいて、使用者の肩位置、背骨のライン、腰位置を検出することもできる。

次に、本実施形態に係るマッサージ機のマッサージ実行状態について説明する。前提として、マッサージ機１に使用者が着座して背中を背もたれ部１３にもたれさせた状態で、マッサージ機１の主電源が入とされ、マッサージ機１が起動して、使用者の体形検出などのマッサージ開始前の準備動作や、背もたれ部１３等の傾斜角度調整等が完了し、さらに、使用者によりマッサージコース等の動作状態指示が入力されて、制御部４０が使用者に対する揉み玉によるマッサージを実行しようとしているものとする。

制御部４０は、まず、設定されたマッサージ内容に応じて、機械ユニット１０をその昇降用モータ６２の作動によりガイドフレーム１３ｂに対し上下に移動させ、揉み玉２０の上下位置を調整すると共に、進退用モータ６１を作動させて揉み玉２０ごと駆動部５０を傾動させ、揉み玉２０の使用者側への突出量を調整して、揉み玉２０をそれぞれ背もたれ部１３にもたれた使用者の体背面部分のマッサージ対象箇所に位置させる。

この後、又はこうした揉み玉２０の移動と並行して、制御部４０は、マッサージの種類に応じて、駆動部５０の揉み用モータ６３及び／又は叩き用モータ６４をパルス幅変調制御により作動させ、設定された揉みや叩き等のマッサージに対応した動きを揉み玉２０に行わせて、マッサージを開始させる（ステップＳ００１；図７参照）。

一方、制御部４０は、マッサージに対応した作動制御対象の揉み用モータ６３又は叩き用モータ６４の電流を検出して制御用の情報として取得する（ステップＳ００２）。
使用者側に突出する揉み玉２０が使用者に接触すると、揉み玉２０が使用者から受ける反力は、揉み玉支持アーム２１を経て揉み機構や叩き機構に負荷として伝わる。

例えば、揉みのマッサージの場合、使用者近傍での三次元の揺動により、揉み玉２０が使用者の体に対し接近、離隔を繰り返し、揉みに係る押圧を断続的に加える状態となる。この揉みに係る動きの中で、揉み玉２０が使用者側へ近付く際には、揉み玉２０は使用者の施療部位に対し揉みに係る押圧強度を大きくしていき、逆に揉み玉２０は使用者側からの反力で、受ける負荷（抵抗）が増大する状態となる。こうして揉み玉２０の負荷増大に伴い、揉み玉２０の使用者側へ近づく向きに移動する速度が大幅に低下し、揉み玉２０を駆動する揉み用モータ６３の負荷も増大して、場合によっては過渡的に過負荷の状態となり、揉み用モータ６３は揉み玉２０を動かせずに停止することがある。そして、モータの停止に伴ってモータの電流は大きくなって過電流の状態となる。

制御部４０は、揉み用モータ６３の電流を継続して検出する中、所定時間間隔、例えば、２５０ｍｓごとに、得られたモータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応してあらかじめ設定された閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ００３）。

ここで、モータの電流が閾値を超えている場合、すなわち、モータが過電流と見なせる状態にある場合、制御部４０は、モータの電流が閾値を超えていると判定した回数のカウント値（第１のカウント値）に１を加えて更新記録する（ステップＳ００４）。そして、揉み用モータ６３に対し、制御部４０はパルス幅変調制御における電圧パルスのデューティ比を所定の増大割合、例えばプラス１％分増大させる調整を行い（ステップＳ００５）、調整後の新たなデューティ比で揉み用モータ６３の作動制御を実行する状態に移行する。

続いて、制御部４０は、揉み用モータ６３の作動による揉みのマッサージが、開始からあらかじめ設定された終了時間に未だ至らず、且つ使用者によるマッサージの停止操作もされておらず、そのまま継続実行されるべき状況にあるか否かを判定し（ステップＳ００６）、マッサージを継続可能である場合には、さらに、モータの電流が閾値を超えていると判定した回数のカウント値（第１のカウント値）が、あらかじめ設定された回数値、例えば１０回に達しているか否かを判定する（ステップＳ００７）。前記カウント値が設定回数値に達している場合には、制御部４０は、あらためて揉み用モータ６３の電流を検出して制御用の情報として取得する（ステップＳ００８）。
前記ステップＳ００７でカウント値が設定回数値に達していない場合は、前記ステップＳ００２に戻り、以降の過程を繰り返す。

制御部４０は、あらためて揉み用モータ６３の電流を検出する中、前記ステップＳ００３の場合と同様、所定時間ごとに、得られたモータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応してあらかじめ設定された閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ００９）。

ここで、モータの電流が閾値を超えている場合、すなわち、モータが過電流と見なせる状態にある場合、制御部４０は、前記ステップＳ００９でモータの電流が閾値を超えていると判定した回数のカウント値（第２のカウント値）に１を加えて更新記録する（ステップＳ０１０）。そして、揉み用モータ６３に対し、制御部４０はパルス幅変調制御における電圧パルスのデューティ比を前記ステップＳ００５の場合より大きな増大割合、例えばプラス１０％分増大させる調整を行い（ステップＳ０１１）、調整後の新たなデューティ比で揉み用モータ６３の作動制御を実行する状態に移行する。

この後、制御部４０は、揉み用モータ６３の作動による揉みのマッサージが、開始からあらかじめ設定された終了時間に達するか、あるいは使用者によるマッサージの停止操作がなされて、マッサージを停止させる状況にあるか否かを判定し（ステップＳ０１２）、マッサージを停止させる状況である場合、マッサージは終了となり、一連のマッサージ実行に係る処理を終える。

前記ステップＳ０１２でマッサージを停止させる状況ではなく、マッサージを継続する場合には、制御部４０は、モータの電流が閾値を超えていると判定した回数のカウント値（第２のカウント値）が、前記第１のカウント値の最終値と合計すると前記限界値になる、あらかじめ設定された所定の回数値、例えば１０回、に達しているか否かを判定する（ステップＳ０１３）。前記カウント値が前記所定回数値に達している場合には、制御部４０は、モータが過電流状態を解消できない異常停止状態（ロック状態）にあると認定し、エラーとしてモータへの通電を停止させ（ステップＳ０１４）、そのままマッサージ終了として一連のマッサージ実行に係る処理を終える。

前記ステップＳ０１３でカウント値が前記所定回数値に達していない場合は、前記ステップＳ００８に戻り、以降の過程を繰り返す。
この他、前記ステップＳ００９でモータの電流が閾値を超えていない場合には、制御部４０は、前記ステップＳ００９でモータの電流が閾値を超えていると判定した回数として記録されている前記第２のカウント値をリセットして０とし（ステップＳ０１５）、その後前記ステップＳ０１２に移行する。

また、前記ステップＳ００６でマッサージが継続実行されるべき状況ではないと判定した場合には、制御部４０はマッサージに係る各部作動制御を終了させ、一連のマッサージ実行に係る処理を終える。

さらに、前記ステップＳ００３でモータの電流が閾値を超えていない場合には、制御部４０は、前記ステップＳ００３でモータの電流が閾値を超えていると判定した回数として記録されている前記第１のカウント値をリセットして０とし（ステップＳ０１６）、その後前記ステップＳ００６に移行する。

制御部４０は、前記ステップＳ００７でモータ電流が閾値を超えていると判定した回数（第１のカウント値）が、あらかじめ設定された限界値より小さい所定値（１０回）を超えると、以降の調整におけるデューティ比を増大させる割合を、例えば１％から１０％とするなど、それ以前より大きくして調整を行う仕組みを有している。

こうして、モータ電流が閾値を超えている場合のデューティ比の調整を、当初は相対的に小刻みな変化幅とすることで、デューティ比の調整の結果として、負荷を駆動力が上回ってモータやマッサージ機構が作動状態に移行した際に、モータの駆動力が負荷を上回る度合いを小さくして、揉み玉がゆっくり作動する状態が得られることとなる。これにより、デューティ比の変化の度合いが大きい場合のように、負荷を最初に上回った時点の駆動力が負荷に対し著しく大きくなって、モータで揉み玉が急に動く状態となるのを回避でき、使用者に違和感を与えることを確実に防止できる。

また、デューティ比に対応する閾値を検出電流が大きく上回るような過負荷の度合いが大きい場合や、ロック状態の場合に対しては、デューティ比の調整の変化幅を後で大きくしていることで、より短い時間で、負荷を駆動力が上回ったモータの作動状態への移行や、ロック状態確定による通電停止が図れる。

このように、本実施形態に係るマッサージ機は、モータの電流が異常停止判別用の閾値を超える事態に至ると、制御部４０がモータに対して電圧パルスのデューティ比を増やす調整制御を実行して、モータの発生する駆動力を大きくすると共に、あらためて検出した電流を確認する過程を繰り返すことから、デューティ比を増やしてモータの駆動力を大きくした際に、モータが不具合等で動かないロック状態の場合は単に検出電流が増えるだけであるのに対し、負荷に対する駆動力不足でモータが停止状態である場合には、駆動力が負荷を上回ってモータが作動する状態に移行する可能性が増えることに基づいて、調整を経て新たなデューティ比に対応する新たな閾値と検出電流との比較で、依然検出電流が閾値を超えてモータが停止している状態と、検出電流が閾値を下回ってモータが作動していると見なせる状態とのいずれかを判別して、それぞれの状態に適した対応を引き続き実行できることとなり、モータのロック状態と過渡的な過負荷状態とを区別して取り扱うことができ、モータを停止させる必要がある場合は速やかに停止させられ、モータやその駆動回路部に異常な電流が流れず破損や焼損を防止できる一方、モータを作動させられる場合は無理なく作動状態に移行させることができ、マッサージ実行の安定した継続が図れる。

なお、前記実施形態に係るマッサージ機においては、制御部４０によるモータの電流が閾値を超えているか否かの判定で、モータ電流が閾値を超えず下回っている場合、制御部４０はモータに対しデューティ比の調整は特に行わない構成としているが、これに限られるものではなく、制御部４０が、揉み用モータ６３や叩き用モータ６４に対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を一回以上行ってから、モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した前記閾値を超えているか否かを判定して、電流が閾値を超えず下回っている場合には、モータに対しデューティ比を所定の減少割合で減少させる調整を行う構成とすることもできる。

この場合、制御部４０でデューティ比を増やす調整を行った結果、モータの電流が新たなデューティ比に対応する閾値を超えず、過渡的な過負荷状態が解消してモータが作動状態に移行したと見なせる状況に対応して、制御部４０がモータに対してデューティ比を減少させる調整制御を実行し、あらためて検出電流を確認する過程を繰り返すことで、モータが作動状態にある場合には、できるだけデューティ比を減らしてモータの電力消費を抑えられる。この制御部４０でのモータに対するデューティ比を減少させる調整は、マッサージの実行開始当初のデューティ比に戻るまで行うのが好ましい。

また、前記実施の形態に係るマッサージ機において、制御部４０は、モータ電流が閾値を超えていると判定した回数が、限界値よりも小さい所定値、例えば１０回に達するまでは、デューティ比を増大させる割合を、例えば１％とするなど、増大割合をできるだけ小さく抑えて、モータが作動状態に移行した際に、モータで揉み玉等のマッサージ機構が急に動く状態となるのを防ぐようにする構成としているが、これに限らず、モータ電流が閾値を明らかに上回る場合は、デューティ比の調整におけるデューティ比を増大させる割合を当初から大きくして調整を行う構成とすることもできる。この場合、検出したモータ電流について閾値を超えているか否かの判定に、通常の閾値より大きい他の比較基準値（第２の閾値）も合わせて使用し、モータ電流が閾値だけでなく前記他の比較基準値を上回ると判定した時は、デューティ比の増大割合を通常（例えば１％）より大きくする（例えばプラス２０％分増大させる）ようにしてもよい。

（本発明の第２の実施形態）
前記第１の実施形態に係るマッサージ機において、制御部４０は、モータ電流が閾値を超えていると判定した回数が、限界値よりも小さい所定値、例えば１０回に達すると、デューティ比を増大させる割合を、例えば１％から１０％に増やすなど、それまでの調整時より大きく設定して、以降のデューティ比の調整を増やした割合（１０％）で増大させるように行う構成としているが、これに限らず、第２の実施形態として、図８に示すように、制御部でモータの電流が閾値を超えていると判定した場合におけるデューティ比の調整で、デューティ比を増大させる割合を、調整が一回繰り返されるごとに所定の増加率で徐々に大きくして調整を行う構成とすることもできる。

この場合、モータ電流が閾値を超えている場合のデューティ比の調整を、一回繰り返すごとにデューティ比を増大させる割合を前より大きくして行うようにして、当初は相対的に小さい変化とすることで、デューティ比の調整の結果として、負荷を駆動力が上回ってモータが作動状態に移行した際に、モータの駆動力が負荷を上回る度合いを小さくして、揉み玉等のマッサージ機構がゆっくり作動する状態が得られることとなり、デューティ比の変化の度合いが調整当初から大きい場合のように、負荷を最初に上回った時点の駆動力が負荷に対し著しく大きくなって、モータでマッサージ機構が急に動く状態となるのを回避でき、使用者に違和感を与えることを確実に防止できる。

また、デューティ比に対応する閾値を検出電流が大きく上回るような過負荷の度合いが大きい場合や、モータのロック状態の場合に対しては、デューティ比の調整の変化幅を次第に大きくしていくことで、前記実施形態の場合と同様に、負荷を駆動力が上回ったモータの作動状態への移行や、ロック状態確定による通電停止を、より短い時間で実現できる。

この他、前記各実施形態に係るマッサージ機は、マッサージ機構として、揉み玉２０を揉み、叩き等のマッサージ動作に対応させて動かす機械ユニット１０を背もたれ部１３に搭載して、着座した使用者を支えつつマッサージを実行する椅子形のマッサージ機とされる構成であるが、これに限らず、モータで作動するマッサージ機構を備えるものであれば、他のマッサージ機器、例えば、仰向け又は俯せの姿勢の使用者を支えつつマッサージを実行するベッド（寝台）形のものや、使用者の腕や脚、足などマッサージ対象の身体の一部を載せてマッサージを実行する、より小型のマッサージ機、また、使用者又は他の操作者が手などで保持したり、使用者のマッサージ対象箇所近傍の身体の一部に装着した上で、使用者のマッサージ対象箇所にマッサージ機構要部を当接させてマッサージを実行する、ハンディタイプのマッサージ器、であってもかまわない。さらに、マッサージ機構についても、揉み玉を動かす機構に限られるものではなく、ローラや突起等の他の刺激付与手段を適宜刺激付与の態様に応じて動かす機構を採用する構成とすることもできる。

１ マッサージ機
１０ 機械ユニット
１１ 基台部
１２ 座部
１３ 背もたれ部
１３ａ 背もたれ部フレーム
１３ｂ ガイドフレーム
１４ 肘掛部
１５ 脚支持部
２０ 揉み玉
２１ 揉み玉支持アーム
２５、２６ ベース部
３０ 操作部
３１ スタンド
４０ 制御部
４１ ユニット用制御回路部
５０ 駆動部
６１ 進退用モータ
６２ 昇降用モータ
６３ 揉み用モータ
６４ 叩き用モータ
７０ エアポンプ
７１ 臀部用エアセル
７２ 太腿用エアセル
７３ 背中用エアセル
７４ 腰用エアセル

Claims (4)

1. モータを作動させてマッサージ機構を動かし、当該マッサージ機構で使用者に対し所定のマッサージを実行するマッサージ機において、
   少なくともマッサージの際に前記モータをパルス幅変調制御で制御して作動させる制御部を備え、
   当該制御部が、前記モータが通電しても動かず過電流となっている異常状態であるか否かの判定基準となるモータ電流の閾値を設定され、マッサージ実行時にモータの電流を検出して前記閾値と比較し、
   前記制御部における閾値は、モータ駆動に係る電圧パルスのデューティ比の大小に対応して増減変化するように設定されてなり、
   前記制御部が、前記モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した前記閾値を超えているか否かを判定し、閾値を超えている場合には、モータに対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を行う制御を、マッサージの実行中に繰り返し行うと共に、
   前記制御部が、前記モータの電流が前記閾値を超えているとの判定が連続して繰り返された回数をカウントし、当該回数があらかじめ設定された所定の限界値に達すると、モータの異常停止状態と判定してモータへの通電を停止することを
   特徴とするマッサージ機。
2. 前記請求項１に記載のマッサージ機において、
   前記制御部が、前記モータの電流が前記閾値を超えているとの判定が連続して繰り返された回数が前記限界値より小さい一又は複数のあらかじめ設定された所定値を超えると、調整におけるデューティ比を増大させる割合を前より大きくして、以降の調整を行うことを
   特徴とするマッサージ機。
3. 前記請求項１に記載のマッサージ機において、
   前記制御部が、前記調整におけるデューティ比を増大させる割合を、調整が繰り返されるごとに所定の増加率で徐々に大きくしていくことを
   特徴とするマッサージ機。
4. 前記請求項１ないし３のいずれかに記載のマッサージ機において、
   前記制御部が、前記モータに対しデューティ比を所定の増大割合で増大させる調整を一回以上行ってから、モータの電流が検出時点におけるデューティ比に対応した前記閾値を超えているか否かを判定して、電流が閾値を超えず下回っている場合には、モータに対しデューティ比を所定の減少割合で減少させる調整を行う制御を、マッサージの実行中に繰り返し実行することを
   特徴とするマッサージ機。

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