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JP4665945B2 - マッサージ機 - Google Patents

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Description

本発明は、マッサージ機、殊に人体背面に対してマッサージを行うマッサージ機に関するものである。
椅子の背もたれなどに内蔵されて人体背面に対してマッサージを行うマッサージ機において、その施療子を上下動させることでマッサージ位置を可変とするとともに、施療子の人体側への突出量を変化させることでマッサージの強弱を調節することができるものが提供されており、特許文献１には各部位毎にマッサージの強弱度合いを使用者が望んだ設定に従って調節するものが示されている。
ところで人体においては、肩甲骨付近が痛さを感じやすい部位であるために、マッサージは弱くすることが好ましいのであるが、上記のものでは使用者が肩甲骨付近に対する強弱度を弱く設定しないことには弱いマッサージとならない。このために、使用者が他の部位と誤って強に設定してしまった場合、肩甲骨付近に対して強いマッサージを行ってしまうことになり、使用者は痛みを感ずることになる。
特開昭６４−１１５４９号公報
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、肩甲骨付近に対するマッサージに際して使用者に痛みを感じさせることがないマッサージ機を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために本発明に係るマッサージ機は、人体背面に対してマッサージを行う施療子の人体に対するマッサージ力を変化させる駆動部と、該駆動部を制御してマッサージ力を調整する制御部とを備えるとともに、上記制御部は人体背面における肩甲骨付近に対するマッサージ力を他の部位に対するマッサージ力よりも小さくした設定値を保持して、該設定値に基づいてマッサージ力を調整するマッサージ機であり、施療子の慣性・粘性・弾性特性を仮想的に設定可能な柔軟性制御手段を上記駆動部として備えており、上記マッサージ力を小さくしたい場合、上記施療子が柔らかくなるように慣性・粘性・弾性のパラメータを定め、マッサージ力を大きくしたい場合、上記施療子が硬くなるように上記パラメータを定めていることに特徴を有している。肩甲骨付近に対するマッサージは、制御部が保持している小さい設定値に従って常に弱いマッサージとするものであるとともに柔らかいマッサージとなるようにしたものである。
本発明においては、肩甲骨付近に対するマッサージは制御部が保持している小さい設定値に従って常に弱いマッサージとなるために、強すぎるマッサージとなることがなく、痛みを感ずることがないものであり、しかも他の部位に対するマッサージよりも柔らかいマッサージとなるものである。
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明すると、図１は本発明に係るマッサージ機の概略を示すもので、椅子の背もたれ内に上下動自在に配された該マッサージ機は、人体９の背面に接触する施療子１を駆動することで人体９の背面に対してマッサージを行うもので、例えばリンク１０を回動させることによって施療子１の人体側への突出量を変化させて施療子１が人体９に対して与えるマッサージ力ｆを調整することができるものとなっている。なお、施療子１のマッサージための駆動用の構成及びマッサージ力調整のための構成はどのようなものであってもよいために、ここでは詳細について省略する。
そして、上記施療子１の動作制御を司る制御部は、施療子１の上下位置から人体９のどの部位をマッサージしているのかを検出すると同時に、その部位に応じて、予め与えられた設定値以下のマッサージ力ｆしか得られないように上記マッサージ力調整駆動部を制御するものであり、特に施療子１が人体９の肩甲骨付近をマッサージするにあたっては、他の部位よりもマッサージ力ｆの上限値を低くしているために、他の部位に比して弱いマッサージ力でのマッサージしか肩甲骨付近に与えることができないようにしてある。つまり、他の部位をマッサージしている状態から肩甲骨付近に施療子１を移動させた時、マッサージ力ｆはそれまでの部位に対するマッサージ力ｆよりも自動的に弱くなるようにしてある。
この肩甲骨付近に対するマッサージ力ｆは、他の部位に対するマッサージ力との比率が１：１．１〜１．５となるようにしておくことが、さまざまな人にとって平均的な最適力でマッサージすることができるものとなって好ましい。
具体的にはモニタ評価によれば、肩甲骨付近に対するマッサージ力ｆは１１７．７
±４９Ｎ（１２±５ｋｇｆ）、他の部位に対するマッサージ力ｆは１５６．９±４９Ｎ（１６±５ｋｇｆ）としておくことが好ましい。図２に上記モニタ評価の一例を示す。これは横軸にマッサージ力、左縦軸に気持ち良さの点数、右縦軸に痛さの点数をとり、肩甲骨付近に対するマッサージの際の主観評価を行った場合のもので、マッサージ力を大きくすると痛さが上昇し、気持ち良さは最適なマッサージ力のところを頂点として強すぎても弱すぎても点数が低くなる。ちなみに、このマッサージ機は、各部位に対するこのような評価を基に各部位に対するマッサージ力の最適力を決定している。
マッサージ力ｆの調整にあたっては、施療子１が人体に与えるマッサージ力ｆを検出することができる力検出手段を例えば施療子１に設けておき、該力検出手段で検出された力と設定されている目標マッサージ力との偏差に基づいて前記マッサージ力調整駆動部をフィードバック制御することで、常に目標マッサージ力でのマッサージを行うことができるものとなる。
なお、力検出手段はコスト的に高くなることから、施療子１の突出方向の位置を検出する位置検出手段を設けるとともに、この位置検出手段で検出された位置からマッサージ力を推定し、マッサージ力推定値と設定されている目標マッサージ力との偏差に基づいてマッサージ力調整駆動部を制御するものであってもよい。低コストでフィードバック制御することができる。なお、位置からマッサージ力を推定することについては、予め図３に示すように位置とマッサージ力とのデータを収集しておき、この収集データに基づいて位置からマッサージ力を推定するのが簡便でよい。
また、ここでは施療子１の柔軟性を仮想的に設定して制御する柔軟性制御を適用している。柔軟性を実現する慣性と粘性と弾性の各特性を施療子１に対して仮想的に設定し、柔軟性制御によってソフト的に施療子１の柔軟性を実現してマッサージ力を調整している。つまりは、マッサージ力ｆを小さくしたい場合は、施療子１が柔らかくなるように慣性・粘性・弾性のパラメータを定め、大きくしたい場合は施療子１が硬くなるように上記パラメータを調整する。
慣性・粘性・弾性特性を仮想的に施療子１に実現する柔軟性制御は、例えば次式
Figure 0004665945
ｆ：力ベクトル、Ｍｄ：所望の慣性特性行列、Ｄｄ：所望の粘性特性行列、Ｋｄ：所望の弾性特性行列、ｘ：施療部の並進・回転変位ベクトル、ｘｄ：施療部の目標（弾性要素の自然長）並進・回転変位ベクトル
のような柔軟性特性を実現するように力を計測して運動を制御する方法、または変位を計測して力を制御する方法などがあるが、柔軟性をソフト的に実現できる制御であれば、どのような方法をとってもよい。なお、上記式中のＭｄ，Ｄｄ，Ｋｄの各パラメータはゼロを含めて任意に設定可能である。Ｍｄを大きくすれば施療子１は加速しにくくなり、Ｄｄを大きくすれば施療子１は速度を出しにくくなり、Ｋｄを大きくすれば施療子１は変位をしにくくなる。また上記式は単純な線形モデルであるが、非線形モデルなどの他のモデルを適用してもよいのはもちろんである。
施療子１にマッサージ動作を行わせるマッサージ用駆動源として、トルク指令値に応じて変位するアクチュエータを用いているものでは、トルク指令値を増減させることでマッサージ力ｆを変化させるものとしてもよい。この場合、力検出手段などを必要とすることなく、マッサージ力ｆを調整することができる。
図５は被施療者の「こり属性（こり群かリラックス群か）」、「性別」、「ＢＭＩ（体重（ｋｇ）／身長（ｍ）２）」の３つの情報から、最適なマッサージ力を分析した結果の一例であるが、この分析結果を基に次式ようにして被施療者に対する最適なマッサージ力ｆを推定して、このマッサージ力ｆでマッサージがなされるようにしてもよい。次式の１５６．７Ｎ（１６ｋｇｆ）は仮に導入した定数項である。
最適マッサージ力＝こり属性＋性別＋ＢＭＩ＋１５６．７Ｎ（１６ｋｇｆ）
被施療者に関する情報に基づいて最適マッサージ力を推定しているために、より適切なマッサージ力ｆでのマッサージを行うことができる。なお、ここでは情報として、上述のように「こり属性」、「性別」、「ＢＭＩ」の３つの情報を用いているが、これらのうちの任意の２つ、または一つ、あるいは他の情報なども用いて最適マッサージ力を推定するようにしてもよいのはもちろんである。
本発明の概略図である。 マッサージ力と気持ちよさと痛さとの関係を示す説明図である。 同上の位置とマッサージ力との関係の説明図である。 同上の柔軟性制御に関する説明図である。 同上の被施療者に関する情報についての説明図である。
符号の説明
１ 施療子
ｆ マッサージ力

Claims (1)

  1. 人体背面に対してマッサージを行う施療子の人体に対するマッサージ力を変化させる駆動部と、該駆動部を制御してマッサージ力を調整する制御部とを備えるとともに、上記制御部は人体背面における肩甲骨付近に対するマッサージ力を他の部位に対するマッサージ力よりも小さくした設定値を保持して、該設定値に基づいてマッサージ力を調整するマッサージ機であり、
    施療子の慣性・粘性・弾性特性を仮想的に設定可能な柔軟性制御手段を上記駆動部として備えており、上記マッサージ力を小さくしたい場合、上記施療子が柔らかくなるように慣性・粘性・弾性のパラメータを定め、マッサージ力を大きくしたい場合、上記施療子が硬くなるように上記パラメータを定めていることを特徴とするマッサージ機。
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