專利名稱:按摩裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按摩裝置，特別是涉及一種能夠提供合成按摩動作以便實現(xiàn)接近于人按摩的復雜按摩效果的按摩裝置，該合成按摩動作由彼此在不同方向作用的力組成。
背景技術：
公開號為NO.5-137761的日本專利揭示了一種形式為椅子的典型的現(xiàn)有技術的按摩裝置。該裝置包括一按摩部(applicator)，其沿用戶的背部運動，以便將按摩力施加到包括肩部、背部和腰部等用戶身體的各部位上。為了產(chǎn)生按摩力，該按摩部被驅動以進行循環(huán)運動或沿預定軌跡往復運動。該按摩部與驅動單元聯(lián)結以沿一較復雜的軌跡往復運動，用來對用戶的身體施加有效的按摩力。然而，由于該按摩部僅提供單一模式的運動，即單一的按摩模式，若要給用戶身體的不同部位提供不同的按摩模式，該裝置便不令人滿意了。

發(fā)明內容
鑒于上述問題，本發(fā)明能夠實現(xiàn)提供一種獨特的按摩裝置，該按摩裝置能夠對身體的不同部位應用不同的按摩模式，以達到增強和舒適的按摩效果。根據(jù)本發(fā)明的按摩裝置包括一基座，以及可移動地支撐于該基座的按摩部。上述裝置包括至少兩個驅動單元，驅動按摩部沿彼此不相同的方向進行往復運動。包括在該裝置中的一控制器控制所述至少兩個驅動單元，使按摩部往復運動，以不同的按摩模式給用戶提供按摩力。此外，在該裝置還包括至少一個傳感器，該傳感器檢測該按摩部相對于該基座的位置，以確定按摩部施加按摩力的位置。本發(fā)明的重要特征在于設置一按摩模式選擇器，以根據(jù)該按摩部的位置選擇一個按摩模式。因此，用戶可以為身體的不同部位選擇不同的按摩模式。
優(yōu)選地，該控制器可以包括一用戶模型(user profiler)，其接收標識用戶體形的信息，以確定不同身體部位的特定位置，用于分別給該特定位置分配不同的按摩模式。響應該傳感器給出的相應于一個特定位置的按摩部的位置，該按摩模式選擇器與該用戶模型合作，以選擇分配給用戶身體的一個特定位置的一個按摩模式。
該驅動單元優(yōu)選是包括一個配置為使該按摩部朝向或離開用戶身體移動的驅動單元，以實現(xiàn)擠壓按摩動作。
更優(yōu)選地，該裝置包括三個驅動單元，即第一驅動單元、第二驅動單元和第三驅動單元。將該第一驅動單元設置為使按摩部沿用戶身體的高度作垂直方向往復運動。該第二驅動單元使該按摩部沿用戶身體的寬度作橫向的往復運動，而該第三驅動單元使該按摩部沿用戶身體的厚度作深度方向往復運動。
此外，根據(jù)本發(fā)明的該按摩裝置具有一有利的特征，其是以無縫的方式使往復運動合成來獲得復合按摩動作，因此，提供接近專家的平滑而舒適的按摩。為此，該控制器被設計為包括一協(xié)調器(coordinator)，該協(xié)調器可以使一個往復運動的死點相對于另一個往復運動的死點移位(shift)。因此，當按摩部想要合并兩個往復運動時，該按摩部可以在一個往復循環(huán)中保持移動，而同時在另一往復循環(huán)中保持在死點的附近。
優(yōu)選地，該協(xié)調器被設計為對往復運動進行相移。
此外，該協(xié)調器被設計成監(jiān)測一個往復運動的相位，以檢測一個運動中的按摩部的位置?；谠摍z測到的按摩部的位置，該協(xié)調器將另一個往復運動的相位相對于一個往復運動的相位移動一時間段，在該時間段中，該按摩部移動到不同于其運動的死點處的一預定位置。因此，該按摩部只有在其到達離開另一個往復循環(huán)的死點的位置之后，才開始從一個往復循環(huán)的死點離開。因此，即使該按摩部在一個往復循環(huán)由于重載荷而暫時鎖住或停止，只有在該按摩部實際前進到離開在前往復循環(huán)中的死點的一預定位置，在另一往復循環(huán)的運動才能夠順利地、充分地移動，因此，避免了該按摩部在兩個往復循環(huán)中的同時靜止。
此外，該裝置還可以包括一計時調整器，其設定一可變時間值，該可變時間值被加到該時間段中，用于使往復運動之間的相移量發(fā)生變化。由于加入了該計時調整器，該裝置可以很好地適合于給出一優(yōu)化的相位移動量，使用戶享受舒適的按摩效果。就此而論，該控制器優(yōu)選是與一存儲器相關聯(lián)，該存儲器存儲由該計時調整器設置的可變時間，以保持相位移動量，以便使后續(xù)使用該裝置時享受相同的按摩效果。
該裝置還可以包括一壓力傳感器，當按摩部進行一個所述的往復運動時，該壓力傳感器監(jiān)測由按摩部施加到用戶身體的壓力。由于使用該壓力傳感器，當壓力傳感器提供一特定的輸出時，該協(xié)調器可以確定該按摩部的預定位置，這使得檢測該按摩部相對于用戶身體的實際位置變得容易。
當結合附圖對優(yōu)選實施例進行詳細描述時，本發(fā)明的這些及其他有益的特征將變得更明顯。



圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的按摩裝置的立體圖；圖2和圖3是用于上述裝置的按摩部模塊的原理示意圖；圖4是該按摩部模塊的立體圖；圖5是顯示上述裝置的電路布置的方塊圖；圖6顯示了在控制該裝置的操作時所參考的按摩模式表的內容；圖7至圖11示出了由上述裝置實現(xiàn)的不同按摩模式的示意圖；圖12至圖14示出了由上述裝置進行的各種操作的曲線圖。
具體實施方式
參見圖1至圖5，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的按摩裝置。該按摩裝置的形式為具有框架或基座10的椅子，該基座載有嵌入到該椅子的椅背12中的一按摩部模塊20。該按摩部模塊20被支撐于該基座10上，以沿該椅背12的長度方向可垂直移動。該按摩部模塊20包括一對按摩部30，每個按摩部30都由支撐到支架32上的一組垂直間隔的環(huán)組成，這樣，如在下文詳細討論的那樣，該按摩部30相對于該模塊20可沿橫軸以及關于軸X活動。由于該模塊20本身可相對于該基座沿垂直方向移動，該按摩部相對于該基座具有三(3)自由度，即沿橫軸(X)的橫向平移運動Tx，沿該基座10的長度(Y)的垂直平移運動Ty，以及關于該橫軸(X)的旋轉(rotate)或轉動(swivel)運動Rx。該按摩部的旋轉運動Rx固有地包括沿垂直于軸X和Y的深度方向的平移Tz，以及垂直平移運動Ty。從這些運動中選出一種運動、以及適當運動的組合，以給用戶身體的不同部位提供各種模式的按摩力。為了簡便，在權利要求
書和說明書其他部分的術語“按摩部”，全部是指按摩部30，意思是其將按摩力施加給用戶。
該按摩部30由三個獨立的驅動單元或電動機41、42、43驅動，以沿不同的方向往復運動，即進行往復運動Tx、Ty和Rz。圖2顯示了按摩部30相對于該基座10的橫向和垂直的平移運動Tx、Ty，其分別產(chǎn)生沿X和Y方向施加到用戶身體上的相應的按摩力。圖3顯示了按摩部30相對于模塊20以及基座10的旋轉運動Rx，其具有相關的深度和垂直方向平移運動Tz和Ty，以便將相應的按摩力以不同的按摩強度施加到用戶身體上。
此三個單獨的往復運動被合適地組合在一起，以產(chǎn)生以不同按摩模式的按摩力，用于模仿人的按摩動作，包括摩擦、揉捏以及其組合。該裝置被設計成將該按摩模式分配到身體的不同部位。為此，該裝置設有用于確定按摩部30當前位置的各種傳感器，以及接收用戶身體參數(shù)的輸入端101，用于確定身體的不同部位，即頸部、肩部和腰部。
在討論該按摩部的控制操作之前，先參考圖4說明驅動按摩部30的機構。該按摩部模塊20除了包括通過分叉臂38安裝按摩部30的支架32之外，還具有承載三個電動機41、42、43的機架22，如圖3所示。該機架22包括水平延伸的驅動軸24，在該驅動軸24的相對端部形成有分別與該基座10的垂直齒條16嚙合的齒輪26。該驅動軸24被該電動機42驅動，以使該模塊20沿該基座10的長度方向垂直往復運動，因此，給該按摩部30提供垂直運動Ty。導向輥28安裝在該機架22上，與該齒輪26在垂直方向隔開，并與該齒條16保持滾動接觸，以垂直地導引該模塊20。
該支架32與公共的螺桿軸34嚙合，彼此沿橫向隔開，以分別產(chǎn)生這樣的橫向平移運動Tx隨著螺桿軸34分別以相反的方向旋轉，支架32彼此朝向或背向移動。該螺桿軸34通過皮帶35連接到電動機41上，由此被驅動而旋轉。
該支架32被支撐于一對水平軸36上，所述水平軸36平行于該螺桿軸34延伸于水平分隔的擺動齒輪50之間。每個擺動齒輪50都是扇形的，并在其中心被可旋轉地支撐于該螺桿軸34，并固定在軸36上。該擺動齒輪50分別與小齒輪52嚙合，所述小齒輪52形成在由電動機43驅動的水平軸54的相對端部，這樣，隨著電動機43沿相反方向旋轉，擺動齒輪50使支架32以及按摩部30繞螺桿軸34旋轉。
因此，通過包含在該裝置中的控制器100，該按摩部30可以由單獨的電動機41、42、43驅動，以產(chǎn)生Tx、Ty的平移運動、和旋轉運動Rx的任意組合，因此產(chǎn)生不同的按摩模式的復合按摩力。
此外，模塊20包括寬度傳感器，該寬度傳感器包括分別檢測按摩部30的當前位置和速度的位置傳感器61和速度傳感器62。該位置傳感器61設置于鄰近該螺桿軸34的中心，用于監(jiān)測該支架32也即按摩部30的橫向平移運動Tx，速度傳感器62鄰近該電動機41設置，用于根據(jù)該電動機旋轉速度監(jiān)測按摩部的位移速度。此外，模塊20包括高度傳感器，該高度傳感器包括位置傳感器71和速度傳感器72，該位置傳感器71鄰近一個齒輪26設置，用于監(jiān)測該模塊20相對于該基座10的垂直平移運動Ty，該速度傳感器72鄰近電動機42設置，用于根據(jù)該電動機的旋轉速度監(jiān)測該模塊20，即該按摩部的運動速度。此外，該模塊20設置有強度傳感器，包括位置傳感器81和速度傳感器82，該位置傳感器81鄰近一個擺動齒輪50設置，用于監(jiān)測該支架32關于該螺桿軸34的旋轉運動Rx，該速度傳感器82鄰近該電動機43設置，用于根據(jù)該電動機的旋轉速度監(jiān)測該按摩部擺動速度。
現(xiàn)參考圖5說明該裝置的操作。設置該控制器100來控制電動機41、42、43，用于實現(xiàn)上述不同的按摩模式?；旧?，該控制器100被設計成沿預定的安排垂直地移動按摩部30或按摩部模塊20，以使得作用范圍覆蓋用戶的身長，例如從頸部至腰部，并控制按摩部30在身體的不同部位，即頸部、肩部、背部及腰部，停留預定的時間段，以進行局部按摩。
在控制器100中包括有按摩模式表102，其被預置為給身體的不同部位分配不同的按摩模式，并且該按摩模式表將各個身體部位分別與一范圍相關，該范圍對于不同的體形是不同的。如圖6所示，該模式表102被配置成具有多條記錄，每一條記錄都與一個身體部位相關，每條記錄關于長度、寬度和深度，給出了特定的按摩模式以及用數(shù)值描述的身體部位的上、下限。
該數(shù)值是隨不同體形的用戶而變化的變量。為了針對不同的用戶定制該裝置，該裝置包括一用戶模型104，其接收來自用戶身體參數(shù)輸入端101的標識用戶體形的參數(shù)，并預估各個身體部位的位置。也就是說，該用戶模型104確定數(shù)值并將其提供給模式表102，其代表了特定于該用戶的身體部位的范圍。該用戶身體參數(shù)輸入端101通過鍵盤來實現(xiàn)，用戶通過它來輸入例如高度等識別用戶體形的特征值。該模式表102初始可以設置為代表標準體形的數(shù)值。
控制器100包括一按摩模式選擇器106，其從傳感器61的輸出，確認按摩部30的當前位置，以參考模式表102確定按摩部30處于哪一個身體部位，并選擇分配給如此確定的身體部位的按摩模式。然后，該按摩模式選擇器106激活用于驅動電動機41、42、43的電路板或使其無效，因此使按摩部30以選定的按摩模式往復運動。該驅動電路包括橫向驅動器111，其驅動電動機41，以引起該按摩部30的橫向平移運動Tx上下驅動器112，其驅動電動機42，以引起該按摩部30的垂直往復平移運動Ty；以及旋轉驅動器113，其驅動電動機43，以引起該按摩部30的往復旋轉運動Rx。為了進行各個往復運動Tx、Ty、Rx，該按摩模式選擇器106參考模式表102以確定運動的允許范圍，同時通過傳感器61、71、81監(jiān)測該按摩部30的當前位置，以便給各個驅動器111、112、113發(fā)出單獨的信號，以使該按摩部30在允許的范圍內往復運動。
頸部按摩當模式選擇器106確定按摩頸部時，首先控制驅動器111至113將按摩部30放置在與頸部接觸的位置，同時參考表102中的表示關于特定用戶的身體信息的數(shù)值，以及從傳感器61至63的輸出中，采集按摩部30當前的位置。然后，該模式選擇器106控制該橫向驅動器111和旋轉驅動器113以執(zhí)行選定的按摩模式，即同時產(chǎn)生橫向往復運動Tx和旋轉往復運動Rx，以揉捏頸部，如圖7A和圖7B所示。
肩部按摩當模式選擇器106決定按摩肩部時，以上述類似的方式將按摩部30放置在與用戶肩部接觸的適當位置，然后控制所有的驅動器111、112、113，以執(zhí)行選定的按摩模式，即產(chǎn)生垂直的往復平移運動Tx、Ty，并同時產(chǎn)生旋轉往復運動Rx，以便用不同的按摩力揉捏頸部，如圖8所示。
或者，當模式表102設定成僅產(chǎn)生垂直往復平移運動Ty時，該模式控制器106控制該上下驅動器112，以產(chǎn)生用于以不同的力按壓肩部的按摩模式，如圖9A和圖9B所示。
背部按摩當模式選擇器106確定按摩背部時，其將按摩部30放置在與用戶背部接觸的適當位置。該按摩部30的垂直位置被設置到從模式表102讀出的上限和下限的其中之一。然后該選擇器106僅控制該上下驅動器112來進行選定的按摩模式，即產(chǎn)生垂直往復平移運動Ty，以摩擦用戶的背部，如圖10所示。
腰部按摩當模式選擇器106確定按摩腰部時，其將按摩部30放置在與腰部接觸的適當位置，然后控制橫向驅動器111和上下驅動器112，以同時產(chǎn)生預定的往復平移運動Tx、Ty，以揉搓腰部，如圖11所示。
關于這一點，需注意的是，按摩模式可以從往復運動Tx，Ty和Tz的一個或其任意組合中選擇，并且，并可以不同于上述公開的關系分配給身體的不同部位。
此外，在控制器100中包括有相位協(xié)調器120，其被設計成避免由按摩模式選擇器106選擇的兩個往復運動同時中斷，以保持按摩部30進行至少一個往復運動，而又能使按摩部30暫時靜止，即處于另一個往復運動中死點的附近。換句話說，當按摩模式指定了兩個往復運動，例如，垂直和橫向平移Tx和Ty，該協(xié)調器120在所述兩個往復運動之間給出一個相移，以便使運動Tx的死點相對于運動Ty的死點移動。就此而論，需注意的是按摩部30具有往復運動Tx、Ty和Rx，在一個完整的周期T中，每一個往復運動均具有在其死點位置的預定的靜止段To，如圖12至圖14所示。
該協(xié)調器120從該模式選擇器106中接收當前選定的按摩模式的信息，以便參考預定的關系，確定需要將運動Tx、Ty和Rx中的哪一個運動相對于其余的一個或多個運動進行相移。圖12顯示了由協(xié)調器120確定的介于兩個運動之間的相移，即橫向平移運動Tx和旋轉運動Rx。在這種情況下，該按摩部30的旋轉運動Rx的周期開始時間相對于該平移運動Tx的周期開始時間有一延遲(Td)。在圖13中，顯示了在三個運動Tx、Ty和Rx之間的相位移動，運動Ty的周期開始時間相對于運動Tx和旋轉運動Rx的周期開始時間有一延遲(Td)。該延遲(Td)由定時器122計時的預定時間給出。
此外，通過使用傳感器61、71、81，該協(xié)調器120監(jiān)測該按摩部30當前位置和各個運動Tx、Ty和Rx，以便確定此兩個運動之間，例如圖13中的Tx或Ty與Rx之間的作為相位差的延遲(Td)。當協(xié)調器120確認按摩部30實際離開運動Tx或Rx的死點一預定位置或相位角P時，該協(xié)調器120開始按摩部30在另一運動Ty中的循環(huán)，因此在該按摩部30的兩個運動之間進行相位移動，準確地反映先前運動Tx或Rx的按摩部的實際位置。這樣，能夠避免按摩部30的同時靜止，這種情況發(fā)生在重載的情況下、當上一個運動被鎖住或暫時保持在死點時。上述基于當前按摩部位置的產(chǎn)生延遲的方案可以與通過計時的延遲的方案一起工作，這樣，該協(xié)調器120在當此兩方案均確定了延遲(Td)時進行相移。然而，必要時，也可單獨選擇上述方案的任一個。
或者，協(xié)調器120可以如此配置通過分別從傳感器61和62，71和72，81和82采集到的位置數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)的組合，檢測在每個運動Tx、Ty和Rx中該按摩部施加到用戶身體上的壓力，并基于此檢測到的壓力判斷每個運動Tx、Ty和Rx的按摩部30的實際位置或相位角，以確定延遲(Td)。關于這一點，除了圖4中描述的傳感器，該裝置可以配備有壓力傳感器。
此外，該協(xié)調器120被配置為以修正值ΔT來改變延遲量(Td)，如圖14所示。該修正值ΔT被可變地設置于計時調整器130中并被存儲在存儲器124中，這樣，該修正后的延遲(Td+ΔT)被保持直到被重置或設定為其它值。該計時調整器130設置有類似于鍵盤形式的輸入裝置，以與用戶交互。通過該可改變延遲量(Td)的附加功能，該裝置可以很容易地用于提供給用戶喜歡的、感覺舒適的按摩動作。
雖然示出的實施例僅顯示了兩種情況，其中該運動Rx或Ty相對于其他運動延遲，其僅僅用于簡化說明，該裝置能夠設置成相對于一個或多個其他運動延遲任一運動。
此外，在示出的實施例中，對該協(xié)調器120與該按摩模式選擇器106一道進行了解釋。然而，該協(xié)調器120可以獨立于該按摩模式選擇器106工作，并提供上述的獨特的優(yōu)點，并因此可以具有獨立的保護狀態(tài)。
此外，本發(fā)明不應局限于施加給按摩部的三個運動Tx，Ty和Rx的應用，并應理解為可使用沿按摩部的不同方向的其他任何的運動。
本申請基于如下申請并要求其優(yōu)先權即日本專利申請?zhí)?003-149806，于2003年5月27日在日本遞交，日本專利申請?zhí)?003-149813，于2003年5月27日在日本遞交，其整個內容被本文參考引用。
權利要求
1.一種按摩裝置，包括一基座；一按摩部，其可移動地支撐在所述基座上；至少兩個驅動單元，其驅動所述按摩部分別沿彼此不相同的方向作不同的往復運動；一控制器，其分別控制所述至少兩個驅動單元，使所述按摩部往復運動，從而以不同的按摩模式給用戶提供按摩力；至少一個傳感器，其檢測該按摩部相對于所述基座的位置，以確定該按摩部所施加按摩力的位置，其中所述控制器包括一按摩模式選擇器，其根據(jù)所述按摩部的位置選擇所述按摩模式的其中之一。
2.如權利要求
1所述的按摩裝置，其中所述控制器包括一用戶模型，其接收標識用戶體形的參數(shù)，以確定不同身體部位的特定位置，用于分別給所述特定位置分配所述不同的按摩模式，響應所述至少一傳感器給出的、相應于所述一個特定位置的所述按摩部的位置，所述按摩模式選擇器選擇分配給用戶身體的一個所述特定位置的一個所述按摩模式。
3.如權利要求
1所述的按摩裝置，其中所述至少兩個驅動單元中的一個被配置為朝向或離開用戶身體移動所述按摩部，以實現(xiàn)擠壓按摩動作。
4.如權利要求
1所述的按摩裝置，其中所述至少兩個驅動單元由第一驅動單元、第二驅動單元和第三驅動單元構成，所述第一驅動單元使所述按摩部沿用戶身體的高度的作垂直方向的往復運動；所述第二驅動單元使所述按摩部沿用戶身體的寬度作橫向往復運動，以及所述第三驅動單元使所述按摩部沿用戶身體的厚度作深度方向的往復運動。
5.如權利要求
1所述的按摩裝置，其中所述控制器包括一協(xié)調器，該協(xié)調器使一個往復運動的死點相對于另一個往復運動的死點而移位。
6.如權利要求
5所述的按摩裝置，其中所述協(xié)調器被設計為對所述往復運動進行相移。
7.如權利要求
6所述的按摩裝置，其中所述協(xié)調器監(jiān)測一個所述往復運動的相位，以檢測所述一個往復運動中的按摩部的位置，所述協(xié)調器將另一個所述往復運動的相位相對于所述一個往復運動的相位作一時間段的相移，在該時間段中，所述按摩部移動到不同于其往復運動死點處的一預定位置。
8.如權利要求
7所述的按摩裝置，其中所述裝置包括一計時調整器，其設定一可變時間值，該可變時間值被加到所述時間段中，用于使所述往復運動之間的相移量發(fā)生變化。
9.如權利要求
7所述的按摩裝置，其中所述裝置包括一壓力傳感器，當該按摩部進行一個所述往復運動時，該壓力傳感器監(jiān)測由所述按摩部施加到用戶身體上的壓力，當所述壓力傳感器提供一特定的輸出時，所述協(xié)調器確定所述預定的位置。
10.如權利要求
8所述的按摩裝置，其中所述裝置包括一存儲器，其存儲由所述計時調整器設置的所述可變時間，以保持所述相移量。
11.一種按摩裝置，包括一基座；一按摩部，其可移動地支撐于所述基座上；至少兩個驅動單元，其驅動所述按摩部分別沿彼此不相同的方向進行不同的往復運動；一控制器，其控制所述至少兩個驅動單元，使所述按摩部往復運動，以不同的按摩模式給用戶提供按摩力；其中所述控制器包括一協(xié)調器，其使一個往復運動的死點相對于另一個往復運動的死點而移位。
專利摘要
一種按摩裝置，可對用戶身體的不同部位提供不同的按摩模式，以提供增強和舒適的按摩效果。該按摩裝置包括一按摩部，其將按摩力施加給用戶；至少兩個驅動單元，其驅動所述按摩部分別沿彼此不相同的方向進行往復運動。該至少兩個驅動單元被控制以使得按摩部往復運動，并以不同的按摩模式提供按摩力。設置有一傳感器，以檢測該按摩部的位置。還具有一按摩模式選擇器，以便根據(jù)該按摩部的位置選擇一個所述按摩模式。
文檔編號A61H1/00GKCN1572273SQ200410047650
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月27日
發(fā)明者谷澤孝欣, 宮口昌通, 西尾文宏, 塚田大輔, 西堀裕一, 武藤元治 申請人:松下電工株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan