(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の頭部を頭部支持部で支持して収容するためのボウルと、
前記頭部支持部を挟んだ左右両側にそれぞれ配置された一対の支持軸と、
前記支持軸を中心として回動可能である一対のアーム回動軸と、
前記支持軸を中心として前記頭部支持部で支持された頭部の前後方向にスイング回動可能であり且つ前記アーム回動軸を中心として前記頭部に対して接近又は離反する方向に回動可能である一対のアームと、
前記一対のアームにそれぞれ設けられた複数の接触子と、
前記接触子の押圧力を検知する圧力センサと、
前記一対のアームの駆動を制御して前記頭部支持部に支持された頭部のケアを行なう制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ボウル内への前記頭部の挿入の準備動作として、少なくとも一方の前記アームについて、前記支持軸を中心としたスイング回動の角度位置を前記アームが略水平方向に沿って配置される水平位置に制御する頭部挿入準備部と、
前記準備動作が実行されたアームについて、前記圧力センサで検知された押圧力が第１の圧力に達したとき、前記頭部が前記ボウル内へ挿入されたことを確認する頭部挿入確認部と、を有する、
自動ヘッドケアシステム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記準備動作が実行されたアームについて、前記圧力センサで検知された押圧力が第１の圧力に達したとき、前記アームに擬似的な弾力性を付与する弾力形成動作として、前記押圧力が第１の圧力に維持されるように前記アームの回動を制御する擬似的弾力形成部を有する、
請求項１に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記頭部挿入確認部により前記頭部の挿入が確認された後、簡易スキャニング動作として、前記圧力センサにより検知される押圧力が第２の圧力となるときの前記スイング回動の角度位置を検出する簡易スキャニング部と、
前記簡易スキャニング動作で検出された角度位置における押圧角度のズレ量が低減されるように、前記頭部の高さを調整する又は前記頭部の高さ調整を報知する頭部高さ調整制御部と、を有する、
請求項１又は２に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記頭部の高さ調整の際、前記頭部を支持する頭部支持動作として、少なくとも一方の前記アームにおいて、前記アームにより前記頭部を下側から支持可能な位置に前記スイング回動の角度位置を制御する頭部支持制御部を有する、
請求項３に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記頭部の高さ調整の際、前記頭部支持動作が実行されたアームについて、前記頭部の上下動に合わせて前記複数の接触子が上下動するように前記アームの回動を制御する上下動追従制御部を有する、
請求項４に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記準備動作が完了した状態において、前記頭部が前記ボウルに対して略水平に移動する際、前記頭部支持動作が実行されたアームの前記複数の接触子が水平移動するように前記スイング回動を制御する水平移動追従制御部を有する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項７】
前記頭部に水又は湯を供給する給水部と、前記頭部に洗浄液を供給する洗浄液供給部と、前記頭部にコンディショナーを供給するコンディショナー供給部と、をさらに備え、
前記制御部は、水、湯、洗浄液又はコンディショナーを前記頭部に供給すると共に、前記一対のアームの駆動を制御して前記頭部支持部に支持された頭部の洗浄を行なう、
請求項１から６のいずれか１項に記載の自動ヘッドケアシステム。
【請求項８】
ボウルに挿入された人の頭部を頭部支持部で支持して収容した後、一対のアームが前記頭部支持部を挟んだ左右両側にそれぞれ配置された一対の支持軸を中心として前記頭部の前後方向にスイング回動すると共に前記支持軸に略直角な方向に延びるアーム回動軸を中心として前記頭部に対して接近又は離反する方向に回動して、前記一対のアームにそれぞれ設けられた複数の接触子により前記頭部のケアを行なう自動ヘッドケア方法において、
少なくとも一方の前記アームについて、前記支持軸を中心としたスイング回動の角度位置を前記アームが略水平方向に沿って配置される水平位置に制御した後、
略水平方向に沿って配置された前記アームについて、圧力センサで検知された前記接触子の押圧力が第１の圧力に達したとき、前記頭部が前記ボウル内へ挿入されたことを確認する、
自動ヘッドケア方法。
【請求項９】
略水平方向に沿って配置された前記アームについて、前記圧力センサで検知された押圧力が第１の圧力に達したとき、前記アームに擬似的な弾力性を付与する弾力形成動作として、前記押圧力が第１の圧力に維持されるように前記アームの回動を制御する、
請求項８に記載の自動ヘッドケア方法。
【請求項１０】
前記ボウル内への前記頭部の挿入が確認された後、簡易スキャニング動作として、前記圧力センサにより検知される押圧力が第２の圧力となるときの前記スイング回動の角度位置を検出し、
前記簡易スキャニング動作で検出された前記押圧回動の角度位置における押圧角度のズレ量が低減されるように、前記頭部の高さを調整する又は前記頭部の高さ調整を報知する、
請求項８又は９に記載の自動ヘッドケア方法。
【請求項１１】
前記頭部の高さ調整の際、前記頭部を支持する頭部支持動作として、少なくとも一方の前記アームのスイング回動の角度位置を前記アームにより前記頭部を下側から支持可能な位置に制御する、
請求項１０に記載の自動ヘッドケア方法。
【請求項１２】
前記頭部の高さ調整の際、前記頭部支持動作が実行されたアームについて、前記頭部の上下動に合わせて前記複数の接触子が上下動するように前記アームの回動を制御する、
請求項１１に記載の自動ヘッドケア方法。
【請求項１３】
前記ボウルに対して前記頭部が挿入又は排出する方向に略水平に移動した際、略水平方向に沿って配置された前記アームについて、前記頭部の水平移動に合わせて前記複数の接触子が水平移動するように前記スイング回動を制御する、
請求項８から１２のいずれか１項に記載の自動ヘッドケア方法。
【請求項１４】
水、湯、洗浄液又はコンディショナーを前記頭部に供給すると共に、前記一対のアームにそれぞれ設けられた複数の接触子により前記頭部の洗浄を行なう、
請求項８から１３のいずれか１項に記載の自動ヘッドケア方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人の頭部を自動でケアする自動ヘッドケアシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人の頭部のケアの一例として、頭髪を含む人の頭部の洗浄がある。整髪や散髪などを行う美容の分野において、人の頭部の洗浄は、人手が必要であり、自動化が望まれている。また、医療の分野において、病院などに入院している患者などの頭部の洗浄は、同様に人手が必要であり、自動化が望まれている。【０００３】
従来、人の頭部を自動で洗浄するものとして、例えば特許文献１に開示された自動洗髪機がある。この自動洗髪機は、人の頭部を収容するボウルと、ボウル内において頭部を下側から支持する頭部支えネットと、頭部に向けて下側から洗浄水を噴射する複数のノズルとを有する。この自動洗髪機は、ノズルから噴射水を噴射することで、頭部支えネットに支持された人の頭部の頭髪を洗浄する。この自動洗髪機は、各ノズルにおける噴射圧力が所定の時間間隔で切り替わるように制御する。特許文献１では、このような制御により、この自動洗髪機で頭髪を洗浄される人は、人の手でマッサージされているように感じることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０９０００５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された自動洗髪機を使用する場合、ボウル内での頭部の位置は、頭部支えネット上への頭部の置き方によって決まる。そのため、必ずしも適切な位置に頭部が位置しない可能性がある。頭部の位置によっては、自動洗髪機を使用して洗髪をする場合に、頭部の洗い残しが生じる可能性がある。【０００６】
この問題を解消するため、この自動洗髪機に、人の頭部を所定位置に強制的に配置する装置を搭載することが考えられる。しかし、この場合、人の頭部に過度の負荷がかかる可能性がある。そのため、人の頭部への過度の負荷を防止するために、十分に安全な装置を開発することが求められる。【０００７】
本発明は、これらの課題を解決するため、人の頭部を収容するボウル内の適切な位置に頭部を安全且つ確実に配置することができる自動ヘッドケアシステム及び自動ヘッドケア方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る自動ヘッドケアシステムは、
人の頭部を頭部支持部で支持して収容するためのボウルと、
前記頭部支持部を挟んだ左右両側にそれぞれ配置された一対の支持軸と、
前記支持軸を中心として回動可能である一対のアーム回動軸と、
前記支持軸を中心として前記頭部支持部で支持された頭部の前後方向にスイング回動可能であり且つ前記アーム回動軸を中心として前記頭部に対して接近又は離反する方向に回動可能である一対のアームと、
前記一対のアームにそれぞれ設けられた複数の接触子と、
前記接触子の押圧力を検知する圧力センサと、
前記一対のアームの駆動を制御して前記頭部支持部に支持された頭部のケアを行なう制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ボウル内への前記頭部の挿入の準備動作として、少なくとも一方の前記アームについて、前記支持軸を中心としたスイング回動の角度位置を前記アームが略水平方向に沿って配置される水平位置に制御する頭部挿入準備部と、
前記準備動作が実行されたアームについて、前記圧力センサで検知された押圧力が第１の圧力に達したとき、前記頭部が前記ボウル内へ挿入されたことを確認する頭部挿入確認部と、を有することを特徴とする。【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る自動ヘッドケア方法は、
ボウルに挿入された人の頭部を頭部支持部で支持して収容した後、一対のアームが前記頭部支持部を挟んだ左右両側にそれぞれ配置された一対の支持軸を中心として前記頭部の前後方向にスイング回動すると共に前記支持軸に略直角な方向に延びるアーム回動軸を中心として前記頭部に対して接近又は離反する方向に回動して、前記一対のアームにそれぞれ設けられた複数の接触子により前記頭部のケアを行なう自動ヘッドケア方法において、
少なくとも一方の前記アームについて、前記支持軸を中心としたスイング回動の角度位置を前記アームが略水平方向に沿って配置される水平位置に制御した後、
略水平方向に沿って配置された前記アームについて、圧力センサで検知された前記接触子の押圧力が第１の圧力に達したとき、前記頭部が前記ボウル内へ挿入されたことを確認することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、頭部に過度の負荷がかかることを防止することができる。したがって、人の頭部をボウル内の適切な位置に安全且つ確実に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動頭部洗浄システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示される自動頭部洗浄システムの自動頭部洗浄装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示される自動頭部洗浄装置の平面図である。
【図４】図２に示される自動頭部洗浄装置の概略構成を示す構成図である。
【図５】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第１要部を示す構成図である。
【図６Ａ】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第２要部を示す構成図である。
【図６Ｂ】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第２要部を示す構成図である。
【図７】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第３要部の動作を説明するための説明図である。
【図８】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第２要部の具体例を示す斜視図である。
【図９】図２に示される自動頭部洗浄装置の接触ユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図１０Ａ】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第４要部の動作を説明するための説明図である。
【図１０Ｂ】図２に示される自動頭部洗浄装置の駆動構成の第４要部の動作を説明するための説明図である。
【図１１】図２に示される自動頭部洗浄装置の第１の動作方向を説明するための説明図である。
【図１２】図２に示される自動頭部洗浄装置の第２の動作方向を説明するための説明図である。
【図１３】図２に示される自動頭部洗浄装置の第３の動作方向を説明するための説明図である。
【図１４】図１に示される自動頭部洗浄システムの制御装置の構成を示す構成図である。
【図１５】図１４に示される制御装置のシステム動作フローを示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示されるシステム動作フローにおけるキャリブレーションステップで作成される第２のテーブルの一例を示すテーブル模式図である。
【図１７】図１５に示されるシステム動作フローにおけるスキャニングステップで作成される第１のテーブルの一例を示すテーブル模式図である。
【図１８】図１５に示されるシステム動作フローにおける洗髪動作モードステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１９】図１５に示されるシステム動作フローにおけるマッサージ動作モードステップの詳細を示すフローチャートである。
【図２０】図１４に示される制御装置のシステム制御部の構成要素を示すブロック図である。
【図２１】図１５に示されるシステム動作フローにおける頭部迎え入れステップの詳細を示すフローチャートである。
【図２２】図２１に示される頭部挿入準備ステップが実行されたときのアームの状態を模式的に示す平面図である。
【図２３】図１４に示される制御装置のアームスイング角度制御部及びアーム押圧角度制御部の構成を示すブロック図である。
【図２４Ａ】図２１に示される頭部挿入確認ステップ及び頭部高さ調整ステップにおいて一方又は両方のアームで下側から頭部を支持する場合に関して、当該アームのスイング回動について説明するための図である。
【図２４Ｂ】図２１に示される頭部挿入確認ステップ及び頭部高さ調整ステップにおいて一方又は両方のアームで下側から頭部を支持する場合に関して、当該アームの押圧回動について説明するための図である。
【図２５】図２１に示されるスイング範囲決定ステップを説明するための図である。
【図２６】図２１に示される簡易スキャニングステップを説明するための図である。
【図２７】図２に示される自動頭部洗浄装置の伸縮機構を説明するための説明図である。
【図２８Ａ】図２１に示される頭部挿入位置調整ステップの詳細を示す第１のフローチャートである。
【図２８Ｂ】図２１に示される頭部挿入位置調整ステップの詳細を示す第２のフローチャートである。
【図２９Ａ】図２１に示される頭部高さ位置調整ステップの詳細を示す第１のフローチャートである。
【図２９Ｂ】図２１に示される頭部高さ位置調整ステップの詳細を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体として、模式的に示している。
【００１３】
なお、本実施形態の説明において、「水」という用語は、「湯」を含むものとして使用している。すなわち、本実施形態の説明における「水」という用語は「水又は湯」を意味し、「湯」という用語は「湯」のみを意味する。
【００１４】
本実施形態の説明では、人の頭部を自動でケアする自動ヘッドケアシステムの一例として、人の頭部を自動で洗浄する自動頭部洗浄システムについて説明する。なお、本実施形態の説明において、「人の頭部をケアする」という文言は、人の頭皮の洗浄、人の頭髪の洗浄（洗髪）、及び人の頭部のマッサージのうち少なくとも１つを行うことを意味する。また、本実施形態の説明において、「左」又は「右」という方向を示す用語は、頭部のケアを受ける人から見た方向を指す。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る自動頭部洗浄システム１の概略構成を示す側面図である。図１に示すように、自動頭部洗浄システム１は、自動的に頭部を洗浄する自動頭部洗浄装置１００と、自動頭部洗浄装置１００を支持する支持台５５０と、自動頭部洗浄装置１００により頭部１０が洗浄される人８が着席するリクライニングシート５００とを、有する。また、自動頭部洗浄装置１００は、ボウル１０１及びフード１１３を有する。
【００１６】
リクライニングシート５００は、座部５０１とフットレスト部５０２と背もたれ部５０３とを有する。背もたれ部５０３の下端部は、回転軸５０５を介してリクライニング可能に座部５０１に連結されている。ここで、リクライニングシート５００を構成する座部５０１、フットレスト部５０２及び背もたれ部５０３のうち、フットレスト部５０２側を前側とし、背もたれ部５０３側を後側とした場合を考える。この場合、自動頭部洗浄装置１００は、リクライニングシート５００の後側に設置される。
【００１７】
また、リクライニングシート５００は、床面５０９に載置される基台５２０に高さ調整装置５１０を介して支持されている。高さ調整装置５１０は、鉛直上下方向に伸縮可能に設けられている。リクライニングシート５００及びこのリクライニングシート５００上の人８の頭部１０の高さは、この高さ調整装置５１０の伸縮により、高さ方向に調整可能である。なお、図１では図示を省略しているが、リクライニングシート５００は、背もたれ部５０３をリクライニング駆動させるリクライニング装置５０８（図１４参照）を有する。
【００１８】
基台５２０には、リクライニングシート５００を前後方向に水平移動させる水平移動装置５３０が設けられている。リクライニングシート５００上の人８の頭部１０の前後方向の位置は、この水平移動装置５３０がリクライニングシート５００を前後方向に水平移動させることにより、前後方向に位置調整可能である。
【００１９】
図２は、自動頭部洗浄装置１００の概略構成を示す斜視図である。図３は、自動頭部洗浄装置１００の概略構成を示す平面図である。また、図４は、自動頭部洗浄装置１００の駆動機構の第１要部を示す構成図である。図５は、自動頭部洗浄装置１００の駆動機構の第２要部を示す構成図である。なお、図４及び図５では、鉛直方向に沿った方向をＺ軸とし、これに垂直な方向をＸ軸及びＹ軸として表示している。
【００２０】
図２及び図３に示すように、自動頭部洗浄装置１００のボウル１０１は、人の頭部１０の後頭部側の略半面を包み込むように収容する。ボウル１０１の底部には、人の頭部１０を支持する頭部支持部１１としての支持体１１２が設けられている。ボウル１０１を構成するハウジング１０１ａの内部には、支柱１０２Ｌ，１０２Ｒが設置されている。この支柱１０２Ｌ，１０２Ｒは、頭部支持部１１を挟んで左右両側に配置されている。
【００２１】
自動頭部洗浄装置１００は、ボウル１０１内に人の頭部１０を洗浄するための洗浄ユニット１２を有する。洗浄ユニット１２は、頭部支持部１１を挟んで左側に配置された左洗浄ユニット１２Ｌと、頭部支持部１１を挟んで右側に配置された右洗浄ユニット１２Ｒとを、有する。
【００２２】
ここでは、左右の洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒのうち、左洗浄ユニット１２Ｌの構成について説明する。なお、右洗浄ユニット１２Ｒは、左右対称である点を除けば、左洗浄ユニット１２Ｌと同様に構成されている。
【００２３】
左洗浄ユニット１２Ｌは、その支持軸１０４Ｌが支柱１０２Ｌに連結され、支持軸１０４Ｌ周りに回動可能に構成されている。同様に、右洗浄ユニット１２Ｒは、その支持軸１０４Ｒが支柱１０２Ｒに連結され、支持軸１０４Ｒ周りに回動可能に構成されている。支持軸１０４Ｌ，１０４Ｒは、頭部支持部１１を挟んだ左右両側に向けて、それぞれ頭部１０の左右方向に延びるように設けられている。
【００２４】
左洗浄ユニット１２Ｌは、左アーム１１４Ｌとパイプ１１１Ｌとを備える。左アーム１１４Ｌは、アームハウジング１１５Ｌを備える。アームハウジング１１５Ｌは、頭部１０の左半分の外形に沿うような形状を有する。具体的に、アームハウジング１１５Ｌは、例えば、その基端部から中央部にかけて略直線状に延び、その中央部から先端部にかけて略円弧状に延びる形状を有する。アームハウジング１１５Ｌの内部には、図４に示される第一アーム１０５Ｌ、第二アーム１０６Ｌ、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌが収容されている。
【００２５】
図４に示すように、左洗浄ユニット１２Ｌのパイプ１１１Ｌは、水、洗浄液及びコンディショナーのうちの少なくともいずれかを噴出するための複数のノズル１１０を有する。ノズル１１０は、頭部支持部１１に対向するパイプ１１１Ｌの対向面に設けられている。また、パイプ１１１Ｌは、支持軸１０４Ｌに固定されたアーム基台１０３Ｌに取り付けられ、アーム基台１０３Ｌと共に支持軸１０４Ｌを中心に回動可能に設置されている。
【００２６】
第一アーム１０５Ｌは、アーム基台１０３Ｌに取り付けられ、アーム基台１０３Ｌと共に支持軸１０４Ｌを中心に回動可能に設置されている。
【００２７】
第一アーム１０５Ｌには、第二アーム１０６Ｌが回動自在に支持されている。第二アーム１０６Ｌには、２つの第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌが回動自在に支持されている。第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌには、人の頭部１０に接触する複数の接触子１０９が取り付けられている。接触子１０９は、アームハウジング１１５Ｌの外部に露出するように設けられている。接触子１０９は、例えば、柔軟なゴム質素材で形成されている。
【００２８】
支柱１０２Ｌ内には、モータ２０１Ｌが配置されている。モータ２０１Ｌの回転出力は、モータ回転出力軸２０２Ｌに取り付けられた歯車２０３Ｌと、支持軸１０４Ｌに取り付けられた歯車２０４Ｌとを介して、支持軸１０４Ｌに伝達される。支持軸１０４Ｌに取り付けられたアーム基台１０３Ｌは、伝達されたモータ２０１Ｌの回転出力によって、矢印２０５Ｌの方向に回動自在に駆動可能に構成されている。
【００２９】
アーム基台１０３Ｌ内には、モータ２０６Ｌ及びアーム回動軸２０９Ｌが、配置されている。アーム回動軸２０９Ｌは、支持軸１０４Ｌに対して略直角に設けられ、支持軸１０４Ｌを中心としてアーム基台１０３Ｌ及びアーム１０５Ｌ，１０６Ｌ，１０７Ｌ，１０８Ｌと共に回動可能に構成されている。モータ２０６Ｌの回転出力は、モータ回転出力軸２０７Ｌａに取り付けられた歯車２０７Ｌと、アーム回動軸２０９Ｌに取り付けられた歯車２０８Ｌとを介して、第一アーム１０５Ｌに伝達される。第一アーム１０５Ｌは、伝達されたモータ２０６Ｌの回転出力によって、アーム回動軸２０９Ｌ周りに矢印２１０Ｌの方向に回動自在に駆動可能に構成されている。
【００３０】
第一アーム１０５Ｌは、人の頭部１０を押さえつける力を検出するための圧力センサ２１１Ｌを備えると共に、支持軸２１２Ｌによって第二アーム１０６Ｌを回動自在に支持している。第二アーム１０６Ｌは、支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌによって各々第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌを回動自在に支持している。
【００３１】
自動頭部洗浄装置１００は、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８を有する。水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８の出力口は、並列接続され、配管２１９を介してパイプ１１１Ｌ，１１１Ｒに接続されている。
【００３２】
水系バルブ２１６は、その入力口が水系供給部（図示を省略）に接続され、外部から水が供給される。洗浄液系バルブ２１７は、その入力口に洗浄液と圧縮空気とを混合する混合部２２０が接続され、シャンプーなどの洗浄液を供給する洗浄液供給部２２２からの洗浄液と圧縮空気とを混合部２２０において混合したムース状の洗浄液が供給される。コンディショナー系バルブ２１８は、その入力口にコンディショナー供給部２２１が接続され、コンディショナー供給部２２１からのコンディショナーが供給される。
【００３３】
自動頭部洗浄装置１００では、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８を適宜制御することで、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒに設けられた複数のノズル１１０から、水、ムース状の洗浄液又はコンディショナーを噴出することができる。なお、コンディショナーの供給経路は、コンディショナーを霧状に噴出するように構成されてもよい。コンディショナーを霧状に噴出する場合、ノズル１１０とは別に、コンディショナーを噴霧可能なノズル（図示せず）を設けて、このノズルにコンディショナー系バルブ２１８を接続すればよい。
【００３４】
本実施形態の自動頭部洗浄装置１００は、図２７に示すように、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒに、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの長さを伸縮させるためのリンク機構が設けられている。本実施形態の自動頭部洗浄装置１００は、図２７に示すように、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒを伸縮機構の一例である５節リンクで構成することで、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの長さを伸縮させることができる。このようなリンク機構を設けることで、より好適に、頭部１０の形状及び大きさに対応したケアを行うことができる。本実施形態では、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの長さの伸縮は、図２７に示す伸縮角度θＸを変化させることで行うことができる。
【００３５】
また、本実施形態の自動頭部洗浄装置１００では、アーム１１４Ｒの先端にマグネット１２１を設け、アーム１１４Ｌの先端に磁気センサ１２２を設けている。マグネット１２１及び磁気センサ１２２は、アーム接近検出装置の一例である。アーム接近検出装置を用いることで、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒ同士の接近およびアーム１１４Ｌ，１１４Ｒ間の距離を検出することができる。なお、アーム接近検出装置としては、超音波センサ又は距離センサなどを用いることも可能である。
【００３６】
ここで、まず、本発明の特徴である自動頭部洗浄装置１００の動作フローについて説明する。なお、自動頭部洗浄装置１００の具体的な構成については、図５〜図１３を用いて後述する。
【００３７】
図１４は、自動頭部洗浄システム１の制御装置７００の構成を示す構成図である。
【００３８】
制御装置７００は、アームスイング角度制御部７０１Ｌ，７０１Ｒと、アーム押圧角度制御部７０２Ｌ，７０２Ｒと、接触子群角度制御部７０３Ｌ，７０３Ｒとを有する。
【００３９】
アームスイング角度制御部７０１Ｌ，７０１Ｒと、アーム押圧角度制御部７０２Ｌ，７０２Ｒと、接触子群角度制御部７０３Ｌ，７０３Ｒとは、いずれも左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒ毎に設けられている。左アームスイング角度制御部７０１Ｌは、左アーム１１４Ｌのスイング回動の角度を制御する。右アームスイング角度制御部７０１Ｒは、右アーム１１４Ｒのスイング回動の角度を制御する。左アーム押圧角度制御部７０２Ｌは、左アーム１１４Ｌの押圧回動の角度を制御する。右アーム押圧角度制御部７０２Ｒは、右アーム１１４Ｒの押圧回動の角度を制御する。左接触子群角度制御部７０３Ｌは、左アーム１１４Ｌの接触子群Ｌの揉み回動の角度を制御する。右接触子群角度制御部７０３Ｒは、右アーム１１４Ｒの接触子群Ｒの揉み回動の角度を制御する。
【００４０】
また、制御部の一例である制御装置７００は、水系バルブ２１６の開閉を制御する水系バルブ制御部７０４と、洗浄液系バルブ２１７の開閉を制御する洗浄液系バルブ制御部７０５と、コンディショナー系バルブ２１８の開閉を制御するコンディショナー系バルブ制御部７０６とを有する。
【００４１】
さらに、制御装置７００は、リクライニング装置５０８を制御するリクライニング制御部７０９と、高さ調整装置５１０を制御する高さ調整制御部７１０と、水平移動装置５３０を制御する水平移動制御部７１１とを有する。ただし、本実施形態において、リクライニング制御部７０９、高さ調整制御部７１０及び水平移動制御部７１１は、必ずしも制御装置７００に設ける必要はなく、例えば、リクライニングシート５００の動作を制御するための専用の制御装置に設けてもよい。また、本実施形態において、リクライニングシート５００のリクライニング角度、高さ調整及び水平移動は、手動で行われるようにしてもよい。この場合、リクライニング制御部７０９、高さ調整制御部７１０及び水平移動制御部７１１は、不要である。
【００４２】
また、制御装置７００は、人の操作入力を受け付ける操作部７０７を有する。操作部７０７は、例えばタッチパネル式の操作部であり、自動頭部洗浄システム１の各種動作状態を表示する機能を有する。ただし、自動頭部洗浄システム１は、操作部７０７とは別に、自動頭部洗浄システム１の各種動作状態を表示する表示部を有してもよい。
【００４３】
さらに、制御装置７００は、システム制御部７０８を備える。システム制御部７０８は、上記各部（アームスイング角度制御部７０１Ｌ，７０１Ｒ、アーム押圧角度制御部７０２Ｌ，７０２Ｒ、接触子群角度制御部７０３Ｌ，７０３Ｒ、水系バルブ制御部７０４、洗浄液系バルブ制御部７０５、コンディショナー系バルブ制御部７０６、リクライニング制御部７０９、高さ調整制御部７１０、水平移動制御部７１１、及び操作部７０７）を総合的に管理制御する。システム制御部７０８には、各種情報を記憶するための記憶部７０８Ａが設けられている。
【００４４】
このように構成された制御装置７００は、操作部７０７にて受け付けられた操作入力に基づき、システム制御部７０８により、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度、接触子群Ｌ及び接触子群Ｒの揉み回動角度、リクライニングシート５００のリクライニング角度、高さ調整及び水平移動、並びに、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８の開閉を統合的に連携制御する。自動頭部洗浄システム１は、これにより、自動頭部洗浄動作を実現する。
【００４５】
図１５を参照しながら、自動頭部洗浄システム１の制御装置７００の動作フローについて説明する。図１５に示す動作フローは、自動頭部洗浄システム１の制御装置７００が起動することにより開始される。なお、本発明は、特に、図１５のステップＳ２０６，Ｓ２１８の頭部迎え入れステップを有することを特徴とするものである。
【００４６】
制御装置７００が起動すると、まず、キャリブレーションステップＳ２０１が実行される。このキャリブレーションステップＳ２０１は、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒと頭部１０との間に介在する部材にかかる重力が圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの出力値に及ぼす影響を排除及び補正するためのテーブル９０２Ｌ（図１６参照），９０２Ｒを、算出するステップである。キャリブレーションステップＳ２０１では、ボウル１０１内に頭部１０が挿入されていない状態（接触子群Ｌ，Ｒに頭部１０が接触していない状態）で、各アーム１１４Ｌ，１１４Ｒについて、スイング角度と押圧角度との組合せ毎に圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの値が測定される。そして、この測定値に基づいてテーブル９０２Ｌ，９０２Ｒが作成され、記憶部７０８Ａに記憶される。このテーブル９０２Ｌ，９０２Ｒにおける圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの値は、ボウル１０１内に頭部１０を挿入しない状態で、スイング角度θＳＬ，θＳＲと押圧角度θＰＬ，θＰＲとを変化させながら行う方法、又は、押圧角度θＰＬ，θＰＲを所定の角度（例えば、１０°）に固定した状態でスイング角度θＳＬ，θＳＲを変化させながら行う方法、により測定される。これにより得られたテーブル９０２Ｌ，９０２Ｒの値に基づいて、以降のステップにおいて、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒと頭部１０との間に介在する部材にかかる重力が圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの出力値に及ぼす影響を排除及び補正して、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの種々の姿勢に対応するオフセット値を算出する。
【００４７】
次に、モード選択操作確認ステップＳ２０２において、洗髪モード、マッサージモード又は終了モードのいずれかを選択する操作が人によりなされているか否かを、自動頭部洗浄装置１００で判定する。ここで、洗髪モードとは、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７又はコンディショナー系バルブ２１８の開閉を制御して洗髪を行うモードである。また、マッサージモードとは、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒ及び接触子群Ｌ，Ｒによって頭部１０をマッサージするモードである。また、終了モードとは、制御装置７００のシステム動作を終了するモードである。
【００４８】
モード選択操作確認ステップＳ２０２において、いずれかのモードの選択操作がなされたか否かが判定され、この判定により、選択操作が有ったこと（ステップＳ２０２の「ＹＥＳ」）が確認されると、次のステップに進む。
【００４９】
次の洗髪モード選択確認ステップＳ２０３では、人により選択されたモードが洗髪モードであるか否かを、自動頭部洗浄装置１００で判定する。この判定により、洗髪モードの選択（ステップＳ２０３の「ＹＥＳ」）が確認されると、後述の洗髪モードが実行される。一方、洗髪モード選択確認ステップＳ２０３において、人により選択されたモードが洗髪モード以外のモードであること（ステップＳ２０３の「ＮＯ」）が確認されると、マッサージモード選択確認ステップＳ２０４に進む。
【００５０】
マッサージモード選択確認ステップＳ２０４では、人により選択されたモードがマッサージモード又は終了モードのいずれであるかを、自動頭部洗浄装置１００で判定する。この判定により、マッサージモードの選択（ステップＳ２０４の「ＹＥＳ」）が確認されると、後述のマッサージモードが実行される。この判定により、終了モードの選択（ステップＳ２０４の「ＮＯ」）が確認されると、システム動作が終了する。
【００５１】
次に、洗髪モードについて説明する。
【００５２】
洗髪モードでは、先ず、第１の安全等確認ステップＳ２０５において、人の頭部１０がボウル１０１に挿入される前に必要な確認動作が実行される。具体的に、この確認ステップＳ２０５では、人の頭部１０における装着物の有無が確認される。より具体的には、例えば、人の頭部１０の頭髪におけるヘアーピン又はヘアーバンドなどの装着物の有無が確認される。そして、自動頭部洗浄装置１００は、何らかの装着物が有ると確認した場合は、該装着物を外すように人に注意を促すために、音声又は映像を出力する。また、第１の安全等確認ステップＳ２０５では、人の頭部１０に上述のウォーターシールドバイザーが装着されているか否かを、自動頭部洗浄装置１００で確認するようにしてもよい。この場合、ウォーターシールドバイザーが装着されていないことが確認されると、人にウォーターシールドバイザーの装着を促すために、音声又は映像を出力する。
【００５３】
次に、頭部迎え入れステップＳ２０６において、人の頭部１０をボウル１０１に挿入するための準備動作が実行される。頭部迎え入れステップＳ２０６の具体的な動作については、本発明で最も特徴的な部分であるので、図２０〜図２９を用いて、後で詳しく説明する。
【００５４】
次のスキャニングステップＳ２０７では、テーブル９０１Ｌ（図１７参照），９０１Ｒが取得され、記憶部７０８Ａに記憶される。このスキャニングステップＳ２０７では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを頭部１０に略一定の圧力で押さえ付けた状態（又は、所定のスイング角度ごとにリリースと押圧を切替えた状態）で、各アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度θＳＬ，θＳＲを０°からゆっくり増大させながら、このスイング回動中における複数の所定スイング角度θＳＬ，θＳＲでの押圧角度θＰＬ，θＰＲを検出し、記憶部７０８Ａに記憶する。このようにして、「スイング角度θＳＬ，θＳＲの各値に対応する押圧角度θＰＬ，θＰＲの値」を検出及び記憶する動作を、「スキャニング動作」という。テーブル９０１Ｌ，９０１Ｒは、このスキャニング動作により得られたスイング角度θＳＬ，θＳＲと押圧角度θＰＬ，θＰＲとの対応関係に基づいて、作成される。
【００５５】
次に、洗髪動作ステップＳ２０８が実行される。この洗髪動作ステップＳ２０８では、図１８に示すように、ウォームアップステップＳ４０１、水洗いステップＳ４０２、シャンプーステップＳ４０３、揉み洗いステップＳ４０４、すすぎステップＳ４０５、水切りステップＳ４０６、コンディショナーステップＳ４０７、すすぎステップＳ４０８、及び水切りステップＳ４０９が順次実行される。
【００５６】
ウォームアップステップＳ４０１では、適温の湯を供給可能な状態にするための準備動作が実行される。具体的には、水系バルブ２１６を若干量だけ開くことで、自動頭部洗浄装置１００に接続された給湯器（図示を省略）から供給される湯を少量流し続けた状態で、湯が適温になるまで待機する。
【００５７】
水洗いステップＳ４０２では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒをスイング回動させながら複数のノズル１１０から湯を噴出させ、この湯を頭部１０全体にかける。具体的には、最初に、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが、押圧角度を０°の角度位置（リリース状態）に維持しながら、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）までスイング回動させる。続いて、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度を頭部１０の前側（１３０°の角度位置）に維持した状態で水系バルブ２１６を開き、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒの複数のノズル１１０から頭部１０の頭髪に湯を噴出する。次に、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを０°以上１３０°以下の角度範囲で数回にわたって往復させてスイング回動させながらノズル１１０から頭髪に湯を噴出することで、頭部１０全体に湯を噴出して、頭髪に湯を馴染ませる。
【００５８】
さらに、水洗いステップＳ４０２では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動角度とを、複合的に変化させながら、頭部１０に向けて湯を噴出することで、髪を揉み洗いする。最初は、接触子群Ｌ，Ｒを３０°の位置に固定し、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）から後側（０°の角度位置）に向かうスイング回動時のみ押圧力制御をＯＮにする動作を多用することが望ましい。この動作により、頭部１０の前から後ろに向かってブラッシングするような動作を実現できる。
【００５９】
シャンプーステップＳ４０３では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒをスイング回動させながら複数のノズル１１０から洗浄液を噴出させ、この洗浄液を頭部１０全体にかける。具体的には、最初に、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを、押圧角度を０°に維持した状態で、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）までスイング回動させる。続いて、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度が頭部１０の前側（１３０°の角度位置）に維持された状態で洗浄液系バルブ２１７が開き、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒの複数のノズル１１０から頭部１０の髪にシャンプーなどの洗浄液が噴出される。左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを０°以上１３０°以下の角度範囲で数回にわたって往復させてスイング回動させながら、頭部１０全体に洗浄液を噴出する。
【００６０】
揉み洗いステップＳ４０４では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを頭部１０に接近する方向に押圧回動させることで頭部１０に複数の接触子１０９を接触させ、複数の接触子１０９による揉み動作を行いながら左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒをスイング回動させることにより、頭部１０を揉み洗いする。具体的には、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動とを、複合的に変化させ、接触子群Ｌ，Ｒによって頭部１０全体にわたって揉み洗いする。揉み洗いステップＳ４０４において、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧力制御の押圧力指令値は、最初は低めに設定し、徐々にあるいは段階的に高くしていくことが望ましい。これにより、人にとって優しい揉み動作を導入し、人にとって不快感のない洗髪動作を実行することができる。
【００６１】
すすぎステップＳ４０５では、水洗いステップＳ４０２と同様に水系バルブ２１６を開き、ノズル１１０から湯を噴出させながら、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動とを、複合的に変化させる。すすぎステップＳ４０５においては、最初に左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧制御系をＯＦＦにして、リリース状態で湯をかけて洗浄液を簡単に洗い流した後、押圧制御系をＯＮにして、接触子群Ｌ，Ｒを往復して揉み回動させることで、効率よくすすぎを行うことができる。また、すすぎステップＳ４０５の終盤においては、接触子群Ｌ，Ｒを３０°の位置に固定し、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）から後側（０°の角度位置）に向かうスイング回動時のみ押圧力制御をＯＮにする動作を多用することが望ましい。この動作により、揉み洗いステップＳ４０４などによって乱れた髪を、ブラッシングするような効果を得ることができる。
【００６２】
水切りステップＳ４０６では、水系バルブ２１６を閉じて、ノズル１１０からの湯の噴出を禁止する。また、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動角度を固定した状態で、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを往復させてスイング回動させる。具体的には、例えば、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）から後側（０°の角度位置）に向かうスイング回動時のみ押圧力制御をＯＮにし、後側（０°の角度位置）から前側（１３０°の角度位置）に向かうスイング回動時には押圧力制御をＯＦＦにしてリリース状態にすることが好ましい。この動作により、髪の逆撫でを回避しながら、髪に含んだ湯水を搾り出すような効果を得ることができる。
【００６３】
コンディショナーステップＳ４０７では、最初に、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが、押圧角度をリリース状態に維持しながら、頭部１０の前側（１３０°の位置）までスイング回動する。続いて、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒが頭部１０の前側（１３０°の角度位置）に停止した状態でコンディショナー系バルブ２１８を開き、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒの複数のノズル１１０から頭部１０の髪にリンスなどのコンディショナーが噴出される。なお、ノズル１１０とは別にコンディショナー噴霧用のノズルが設けられた場合は、このコンディショナー噴霧用のノズルからコンディショナーが霧状に噴出される。左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒは、０°以上１３０°以下の角度範囲で数回にわたって往復してスイング回動し、頭部１０全体にコンディショナーが噴出される。コンディショナーステップＳ４０７の終盤には、コンディショナー系バルブ２１８を閉じてノズル１１０からのコンディショナーの噴出を禁止した状態で、頭部１０の前側（１３０°の角度位置）から後側（０°の角度位置）に向かうスイング回動時のみ押圧力制御をＯＮにし、後側（０°の角度位置）から前側（１３０°の角度位置）に向かうスイング回動時には押圧力制御をＯＦＦにしてリリース状態にすることが好ましい。この動作により、コンディショナーを髪に馴染ませ、ブラッシングするような効果を得ることができる。
【００６４】
コンディショナーステップＳ４０７が終了すると、すすぎステップＳ４０５と同様のすすぎステップＳ４０８と、水切りステップＳ４０６と同様の水切りステップＳ４０９とが、順に実行される。なお、過剰なすすぎによりコンディショナー効果が低減することを回避するため、コンディショナーステップＳ４０７に続くすすぎステップＳ４０８におけるすすぎ時間は、シャンプーステップＳ４０３に続くすすぎステップＳ４０５に比べて短く設定することが好ましい。また、すすぎを必要としないコンディショナーを用いる場合、コンディショナーステップＳ４０７後のすすぎステップＳ４０８を省略することができる。
【００６５】
洗髪動作ステップＳ２０８において、以上のウォームアップステップＳ４０１、水洗いステップＳ４０２、シャンプーステップＳ４０３、揉み洗いステップＳ４０４、すすぎステップＳ４０５、水切りステップＳ４０６、コンディショナーステップＳ４０７、すすぎステップＳ４０８、及び水切りステップＳ４０９の実行中には、図１５に示す第２の安全等確認ステップＳ２０９が、逐次実行される。
【００６６】
次に、第２の安全等確認ステップＳ２０９では、洗髪動作ステップＳ２０８の実行中における自動頭部洗浄システム１の状態が監視される。具体的には、例えば、自動頭部洗浄システム１の各モータの電流値又は動作角度などが監視され、異常があれば人に報知されると共に、洗髪動作を強制的に中断させるように指示される。
【００６７】
また、中断確認ステップＳ２１０では、洗髪動作ステップＳ２０８の実行中に人の操作による洗髪動作の中断指示、又は第２の安全等確認ステップＳ２０９による強制的な中断指示がされているか否かが確認される。この確認によりいずれかの中断指示が確認された場合（ステップＳ２１０の「ＹＥＳ」）、後述の中断処理ステップＳ２１１が実行されて、後述の頭部リリースステップＳ２１５と、後述のパイプ洗浄ステップＳ２１６とを経て、全体動作が終了する。一方、中断指示が確認されない場合（ステップＳ２１０の「ＮＯ」）、洗髪動作完了確認ステップＳ２１２に進む。
【００６８】
洗髪動作完了確認ステップＳ２１２では、図１８に示される洗髪動作におけるウォームアップステップＳ４０１、水洗いステップＳ４０２、シャンプーステップＳ４０３、揉み洗いステップＳ４０４、すすぎステップＳ４０５、水切りステップＳ４０６、コンディショナーステップＳ４０７、すすぎステップＳ４０８、及び水切りステップＳ４０９の各ステップが完了したか否かが、確認される。この確認の結果、前記各ステップが完了していない場合（ステップＳ２１２の「ＮＯ」）、当該ステップの実行が継続される。一方、各ステップの完了が確認された場合（ステップＳ２１２の「ＹＥＳ」）、次の最終洗髪動作確認ステップＳ２１３に進む。最終洗髪動作確認ステップＳ２１３の判定により、洗髪動作における最終ステップ（図１８に示す水切りステップＳ４０９）が完了していない場合（ステップＳ２１３の「ＮＯ」）、洗髪動作切替ステップＳ２１４において、図１８に示される洗髪動作における次のステップに切り替えられる。
【００６９】
また、最終洗髪動作確認ステップＳ２１３において、洗髪動作ステップＳ２０８の最終ステップ（図１８に示される水切りステップＳ４０９）の完了が確認された場合（ステップＳ２１３の「ＹＥＳ」）、頭部リリースステップＳ２１５に進む。
【００７０】
中断処理ステップＳ２１１について説明する。このステップＳ２１１では、まず、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動動作及び押圧回動動作と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動動作とを停止し、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８が全て閉じられる。押圧回動動作の停止にあたっては、押圧力制御がＯＦＦとなり、このときの角度位置が保持される。その後、接触子群Ｌ，Ｒが頭部１０から最大限離れるように、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒがリリース方向に限界まで押圧回動する。
【００７１】
頭部リリースステップＳ２１５について説明する。このステップＳ２１５では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが、頭部１０を支持体１１２から離してボウル１０１の外へ出しやすくするための位置に配置される。具体的には、まず、中断処理ステップＳ２１１と同様に、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動動作及び押圧回動動作と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動動作とを停止し、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８が全て閉じられる。押圧回動動作の停止にあたっては、押圧力制御がＯＦＦとなり、このときの角度位置が保持される。その後、接触子群Ｌ，Ｒが頭部１０から最大限離れるように左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒがリリース方向に限界まで押圧回動する。さらに、頭部リリースステップＳ２１５では、リリース方向への押圧回動が完了した左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが、頭部１０の後側（０°の角度位置）までスイング回動する。これによって、後述する頭部迎え入れステップＳ２０６と同様に、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが、互いに間隔を開けた状態でボウル１０１の底側に位置することとなる。そのため、人が頭部１０をボウル１０１の外へ出す動作を安心して行うことができる。頭部リリースステップＳ２１５において、頭部１０がボウル１０１の外へ出されたことが確認されると、次のパイプ洗浄ステップＳ２１６が実行される。なお、頭部１０がボウル１０１の外へ出されたことの確認は、種々のセンサの検知により可能である。
【００７２】
パイプ洗浄ステップＳ２１６では、水系バルブ２１６が開かれ、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒ内に残ったコンディショナー等が洗い出される。これによって、次回、洗髪動作を実施するときに、パイプ１１１Ｌ，１１１Ｒ内に残ったコンディショナーなどが最初に人の頭部１０に噴出されることを防ぐことができる。また、これによって、配管内に残ったコンディショナーなどが硬化して配管を詰まらせることを防止できる。
【００７３】
パイプ洗浄ステップＳ２１６が終了すると、洗髪モードの全動作が終了する。
【００７４】
以上の洗髪モードによれば、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動角度と、水系バルブ、洗浄液系バルブ及びコンディショナー系バルブとを複合的に動作させることができ、人の首に負担をかけることなく安全に洗髪動作を実行することができる。
【００７５】
続いて、マッサージモードについて説明する。
【００７６】
マッサージモードでは、先ず、第３の安全等確認ステップＳ２１７において、人の頭部１０の頭髪におけるヘアーピン又はヘアーバンドなどの装着物の有無が確認され、何らかの装着物が有れば、自動頭部洗浄装置１００は、この装着物を外すように人に注意を促す。具体的な動作は、ウォーターシールドバイザーの装着確認が不要である点を除けば、洗髪モードにおける第１の安全等確認ステップＳ２０５と同様である。
【００７７】
次の頭部迎え入れステップＳ２１８では、洗髪モードにおける頭部迎え入れステップＳ２０６と同様の動作が実行される。前述のように、本発明の最も特徴的な部分である頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８の具体的な動作については、図２０〜図２９を用いて、後で詳しく説明する。
【００７８】
続くスキャニングステップＳ２１９では、洗髪モードにおけるスキャニングステップＳ２０７と同様の動作が実行される。
【００７９】
スキャニングステップＳ２１９が完了すると、マッサージ動作ステップＳ２２０が実行される。
【００８０】
このマッサージ動作ステップＳ２２０では、図１９に示すように、スローインステップＳ５０１、マッサージステップＳ５０２、及びスローアウトステップＳ５０３が順次実行される。スローインステップＳ５０１、マッサージステップＳ５０２、及びスローアウトステップＳ５０３では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動角度とが複合的に動作され、接触子群Ｌ，Ｒによって頭部１０を全体にわたってマッサージすることができる。左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧力制御の押圧力指令値の設定については、スローインステップＳ５０１では押圧力が比較的弱く設定され、マッサージステップＳ５０２では押圧力が比較的強く設定され、スローアウトステップＳ５０３では押圧力が再び比較的弱く設定される。こうすることで、導入時及び終了時のマッサージ動作を人にとってやさしいマッサージ動作とすることができ、人にとって快適なマッサージ動作を実行することができる。なお、マッサージモードにおいては、水系バルブ２１６、洗浄液系バルブ２１７及びコンディショナー系バルブ２１８は、全て閉じられている。
【００８１】
第４の安全等確認ステップＳ２２１によって、マッサージ動作ステップＳ２２０（図１９に示される各ステップＳ５０１，Ｓ５０２，Ｓ５０３）の実行中における自動頭部洗浄システム１の状態が監視される。具体的には、例えば、自動頭部洗浄システム１の各モータの電流値又は動作角度などが監視され、異常があれば人に報知されると共に、マッサージ動作を強制的に中断させるように指示する。
【００８２】
また、中断確認ステップＳ２２２では、マッサージ動作ステップＳ２２０の実行中に人の操作によるマッサージ動作の中断指示、又は第４の安全等確認ステップＳ２２１による強制的な中断指示がされているか否かが、確認される。この確認の結果、いずれかの中断指示が確認された場合（ステップＳ２２２の「ＹＥＳ」）、後述の中断処理ステップＳ２２３が実行されて、後述の頭部リリースステップＳ２２７を経て、全体動作が終了する。一方、中断指示が確認されない場合（ステップＳ２２２の「ＮＯ」）、マッサージ動作完了確認ステップＳ２２４に進む。
【００８３】
マッサージ動作完了確認ステップＳ２２４では、図１９に示されるマッサージ動作におけるスローインステップＳ５０１、マッサージステップＳ５０２、スローアウトステップＳ５０３の各ステップが完了したか否かが、確認される。この確認の結果、各ステップが完了していない場合（ステップＳ２２４の「ＮＯ」）、当該ステップの実行が継続される。一方、各ステップの完了が確認された場合（ステップＳ２２４の「ＹＥＳ」）、次の最終マッサージ動作確認ステップＳ２２５に進む。最終マッサージ動作確認ステップＳ２２５の判定により、マッサージ動作における最終ステップ（図１９に示すスローアウトステップＳ５０３）が完了していない場合（ステップＳ２２５の「ＮＯ」）、マッサージ動作切替ステップＳ２２６において、図１９に示されるマッサージ動作における次のステップに切り替えられる。
【００８４】
また、最終マッサージ動作確認ステップＳ２２５において、マッサージ動作ステップＳ２２０の最終ステップ（図１９に示されるスローアウトステップＳ５０３）の完了が確認された場合（ステップＳ２２５の「ＹＥＳ」）、頭部リリースステップＳ２２７に進む。
【００８５】
中断処理ステップＳ２２３について説明する。このステップＳ２２３では、まず、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動動作及び押圧回動動作と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動動作とを、停止させる。押圧回動動作の停止にあたっては、押圧力制御がＯＦＦとなり、このときの角度位置が保持される。その後、接触子群Ｌ，Ｒが頭部１０から最大限離れるように、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒがリリース方向に限界まで押圧回動する。
【００８６】
頭部リリースステップＳ２２７について説明する。このステップＳ２２７では、まず、中断処理ステップＳ２２３と同様、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動動作及び押圧回動動作と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動動作とを、停止させる。押圧回動動作の停止にあたっては、押圧力制御がＯＦＦとなり、このときの角度位置が保持される。その後、接触子群Ｌ，Ｒが頭部１０から最大限離れるように、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒがリリース方向に限界まで押圧回動する。さらに、頭部リリースステップＳ２１５では、リリース方向への押圧回動が完了した左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが、頭部１０の後側（０°の角度位置）までスイング回動する。
【００８７】
これによって、後述する頭部迎え入れステップＳ２１８と同様、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが、互いに間隔を開けた状態でボウル１０１の底側に位置することになるため、人が頭部１０をボウル１０１の外へ出す動作を、安心して行うことができる。
【００８８】
頭部リリースステップＳ２２７が完了すると、マッサージモードの全動作が終了する。
【００８９】
以上説明したマッサージモードによれば、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度及び押圧角度と、接触子群Ｌ，Ｒの揉み回動角度とを、複合的に動作させることができ、人の首に負担をかけることなく安全にマッサージ動作を実行することができる。
【００９０】
以下、上述の洗髪モード又はマッサージモードの頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８について、具体的に説明する。頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８は、前述のように、本発明の最も特徴的な部分である。
【００９１】
図２０は、頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８に関連するシステム制御部７０８の各構成要素を示す。
【００９２】
図２０に示すように、システム制御部７０８は、姿勢調整部７０８Ｂと、頭部挿入準備部７０８Ｃと、頭部水平移動制御部７０８Ｄと、頭部挿入確認部７０８Ｅと、頭部挿入完了確認部７０８Ｆと、擬似的弾力形成部７０８Ｇと、簡易スキャニング部７０８Ｈと、頭部高さ調整制御部７０８Ｉと、頭部支持制御部７０８Ｊと、上下動追従制御部７０８Ｋと、水平移動追従制御部７０８Ｌとを有する。これら各部７０８Ｂ〜７０８Ｌの構成について、頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８の具体的動作と併せて説明する。なお、洗髪モードとマッサージモードのいずれにおいても、頭部迎え入れステップＳ２０６，Ｓ２１８では同様の動作が実行されるため、ここでは、両者を代表して洗髪モードの頭部迎え入れステップＳ２０６の具体的動作について説明する。
【００９３】
図２１は、洗髪モードの頭部迎え入れステップＳ２０６の詳細を示すフローチャートである。
【００９４】
図２１に示すように、頭部迎え入れステップＳ２０６では、姿勢調整ステップＳ３０１、頭部挿入位置調整ステップＳ３０２、スイング範囲決定ステップＳ３０５、頭部高さ位置調整ステップＳ３０６が、順に実行される。
【００９５】
姿勢調整ステップＳ３０１では、リクライニングシート５００上に座った人８が楽な姿勢で頭部１０をボウル１０１にセットできるように、姿勢調整部７０８Ｂにより、リクライニングシート５００の高さ、前後位置及びリクライニング角度が調整される。具体的には、姿勢調整部７０８Ｂからの指令により、リクライニング制御部７０９がリクライニング装置５０８を制御することでリクライニングシート５００のリクライニング角度が調整され、高さ調整制御部７１０が高さ調整装置５１０を制御することでリクライニングシート５００の高さが調整され、水平移動制御部７１１が水平移動装置５３０を制御することでリクライニングシート５００の前後位置が調整される。姿勢調整部７０８Ｂは、例えば操作部７０７からの入力信号に基づいて、リクライニング制御部７０９、高さ調整制御部７１０及び水平移動制御部７１１へ指令値を出力する。ただし、姿勢調整ステップＳ３０１では、リクライニングシート５００の調整を手動で行ってもよい。姿勢調整ステップＳ３０１において、リクライニングシート５００の調整が手動で行われる場合、リクライニングシート５００の調整が完了したときに操作部７０７の所定のボタン（図示せず）を操作するように人に促す報知を行ってもよい。この報知は、映像又は音声等によって行われる。
【００９６】
続いて、頭部挿入位置調整ステップＳ３０２について、図２８Ａ及び図２８Ｂを用いて説明する。図２８Ａ及び図２８Ｂのフローは、頭部挿入位置調整ステップＳ３０２の詳細を示すフローチャートである。
【００９７】
頭部挿入位置調整ステップＳ３０２では、まず、頭部挿入準備部７０８Ｃにより、ボウル１０１内に頭部１０が挿入されるための準備動作（図２８Ａ及び図２８ＢのステップＳ６０１〜ステップＳ６１７）が実行される。図２２に示すように、この準備動作では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度θＳＬ，θＳＲが、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒが略水平方向に沿って配置されるときの水平位置θＨに制御され、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧角度θＰＬ，θＰＲが、所定の押圧位置θＺに制御される。押圧位置θＺは、頭部１０の大きさに応じて設定される。具体的には、まず、ステップＳ６０１で、頭部１０の大きさが小さいものから順にＳサイズ、Ｍサイズ、Ｌサイズの３段階に分類される。そして、ステップＳ６０２で、これらのサイズに対応して、押圧限界角度θＰ＿ｌｉｍが例えば１２°（Ｓサイズ）、１０°（Ｍサイズ）、８°（Ｌサイズ）に設定される。このように設定される押圧限界角度θＰ＿ｌｉｍは、頭部１０の各サイズにおいて、自動頭部洗浄装置１００のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを用いて頭部１０を押圧可能な（ケア可能な）最大角度として設定されている。頭部１０のサイズは、例えば、操作部７０７により頭部１０のサイズを選択する操作がなされること、又は、カメラにより検知されることで、設定される。
【００９８】
続いて、ステップＳ６０３で、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度θＳを変化させることでアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを略水平位置に回動させると共に、伸縮角度θＸを変化させることで頭サイズに応じてアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを伸縮させる。そして、擬似的弾性力を形成するために、ステップＳ６０４で、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの押圧力制御をＯＮにして、押圧力目標値である第１の圧力Ｐ１を設定し、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒで検出される押圧力が第１の圧力Ｐ１以下となるようにアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧角度θＺをシステム制御部７０８で制御する。このステップＳ６０１〜Ｓ６０４により、頭部挿入の準備動作が完了する。
【００９９】
この頭部挿入の準備動作が完了すると、頭部水平移動制御部７０８Ｄにより、ボウル１０１内へ頭部１０を挿入する動作が実行される。具体的には、頭部水平移動制御部７０８Ｄからの指令により水平移動制御部７１１で水平移動装置５３０を制御することで、リクライニングシート５００及びこのシート上の人の頭部１０が、ボウル１０１に対して挿入又は排出される方向に略水平方向に移動する。この略水平方向の移動により、ボウル１０１への頭部１０の挿入量が調整される。ただし、本実施形態では、ボウル１０１への頭部１０の挿入量の調整を、必ずしも水平移動装置５３０を用いて行う必要はなく、リクライニングシート５００上に座った人８が自ら頭部１０を動かすことで行ってもよい。
【０１００】
なお、上記の頭部挿入の準備動作は、左右一方のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒいずれか（例えば、アーム１１４Ｌ）のみについて実行してもよい。この場合、頭部挿入の準備動作を行わない他方のアーム（例えば、アーム１１４Ｒ）では、頭部支持制御部７０８Ｊにより、頭部１０を支持する頭部支持動作が実行される。頭部支持動作では、他方のアーム１１４Ｒのスイング角度θＳＲが、アーム１１４Ｒにより頭部１０を下側から支持可能な角度位置に制御される。これにより、頭部１０の下側に配置されたアーム１１４Ｒと支持体１１２とによって、頭部１０を一層安定的に支持することができる。図２４Ａに示すように、頭部支持制御部７０８Ｊによる頭部支持動作が実行された状態で頭部１０がボウル１０１への挿入量調整のために前後方向に水平移動する際、水平移動追従制御部７０８Ｌにより、頭部支持動作が実行されたアーム１１４Ｒについて、頭部１０の水平移動に合わせて複数の接触子１０９が水平移動するようにスイング回動が制御される。これにより、頭部１０の水平移動中において、頭部１０を支持するアーム１１４Ｒの接触子１０９と頭部１０との水平移動を同期させることができるため、リクライニングシート５００上に座った人８の不快感を抑制することができる。
【０１０１】
続いて、上記の準備動作が実行されたアーム１１４Ｌ，１１４Ｒについて、図２８Ａ及び図２８ＢのステップＳ６０５〜Ｓ６１５に示すように、頭部挿入確認部７０８Ｅにより、ボウル１０１内に頭部１０が十分に挿入されたか否かが確認される。具体的には、まず、ステップＳ６０５で、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒで検知された頭部１０に対する接触子１０９の押圧力の値が、第１の圧力Ｐ１と略等しいか否かをシステム制御部７０８で判定する。そして、圧力センサ２１１Ｌ及び圧力センサ２１１Ｒで検出された押圧力の値が第１の圧力Ｐ１と略等しくない場合（ステップＳ６０５の「ＮＯ」）、ステップＳ６０６で、押圧角度θＰＬ，θＰＲが、押圧限界角度θＰ＿ｌｉｍと略等しいか否かをシステム制御部７０８で判定する。ここで、略等しくない場合（ステップＳ６０６の「ＮＯ」）は、ステップＳ６０５に戻り、略等しい場合（ステップＳ６０６の「ＹＥＳ」）は、ステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７は、ステップＳ６０６での判定結果に基づいて、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒへの押圧力が不十分である、すなわち、ボウル１０１内への頭部１０の挿入が不十分であるとして、「頭を奥に移動させて、深く挿入させてください」というガイドメッセージを映像又は音声で出力した後、ステップＳ６０５に戻る。
【０１０２】
続いて、ステップＳ６０５で圧力センサ２１１Ｌ及び圧力センサ２１１Ｒで検出された値が第１の圧力Ｐ１と略等しくなった場合（ステップＳ６０５の「ＹＥＳ」）、ステップＳ６０８で、頭１０の左右における位置のズレを検査する。ステップＳ６０８で、圧力センサ２１１Ｌの値と圧力センサ２１１Ｒの値が略等しいか否か、かつ、押圧角度θＰＬと押圧角度θＰＲとが略等しいか否かを、システム制御部７０８で判定する。ステップＳ６０８でいずれかが略等しくないと判定された場合（ステップＳ６０８の「ＮＯ」）、ステップＳ６０９で、頭部１０が左右どちらに位置ずれしているかを判定する。ステップＳ６０９で、押圧角度θＰＬとθＰＲのどちらが大きいかをシステム制御部７０８で判定し、押圧角度θＰＬが大きい場合（ステップＳ６０９の「θＰＬ」）、頭部１０が右側に位置ずれしているとして、ステップＳ６１０で、「頭を左側に移動させてください」というガイドメッセージを、映像又は音声により出力する。また、ステップＳ６０９で、押圧角度θＰＲが大きい場合（ステップＳ６０９の「θＰＲ」）、頭部１０が左側に位置ずれしているとして、ステップＳ６１１で、「頭を右側に移動させてください」というガイドメッセージを、映像又は音声により出力する。そして、ステップＳ６１０又はＳ６１１でガイドメッセージを出力した後、ステップＳ６０５に戻る。
【０１０３】
続いて、ステップＳ６０８で、どちらも略等しいと判定された場合（ステップＳ６０８の「ＹＥＳ」）、ステップＳ６１２で、押圧角度θＰＬ，θＰＲが、押圧限界角度θＰ＿ｌｉｍから−１°の範囲に含まれるか否か（（θＰ＿ｌｉｍ−１°）＜θＰ＜θＰ＿ｌｉｍ）を、システム制御部７０８で判定する。そして、ステップＳ６１２で範囲に含まれないと判定された場合（ステップＳ６１２の「ＮＯ」）、ボウル１０１内へ頭部１０を挿入しすぎているとして、「頭を足の方向に移動させて、挿入を浅くしてください」というガイドメッセージを、映像又は音声により出力した後、ステップＳ６０５に戻る。
【０１０４】
ステップＳ６１２で範囲に含まれると判定された場合（ステップＳ６１２の「ＹＥＳ」）、ボウル１０１内への頭部挿入位置調整が完了したとして、ステップＳ６１４で、「頭の挿入位置が正しく調整されました。」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力して、頭部１０がボウル１０１内へ十分に挿入されたことが確認される。左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒ両方について準備動作が実行されている場合、左右の圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒのいずれにおいても第１の圧力Ｐ１の押圧力が検知されたときに、頭部１０がボウル１０１内へ十分に挿入されたと判断される。このようにすることで、頭部１０の位置を検出するために複雑な検出装置を用いることなく、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒにより容易に頭部１０の挿入を確認することができる。
【０１０５】
その後、ステップＳ６１５で押圧力制御をＯＦＦにして、ステップＳ６１６でアームをリリースする（押圧角度θＰＬ，θＰＲが０°の位置にアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを回動させる）。そして、初期位置にアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを移動させるために、ステップＳ６１７で、伸縮角度θＸが０°の位置にアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを回動させ、スイング角度θＳＬ，θＳＲが０°の位置にアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを回動させる。
【０１０６】
なお、以上説明した各ステップにおいて出力されるガイドメッセージは、ガイドメッセージを受けた人に、頭部１０の位置調整を行ってもらうために出力される。そのため、水平移動装置５２０によりリクライニングシート５００を自動的に水平移動させるなどにより、頭部１０の位置が自動調整される場合は、このガイドメッセージを出力する代わりに、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒの値などに基づいて、自動調整の動作を行う。
【０１０７】
なお、本実施形態のステップＳ６０４〜Ｓ６１４では、準備動作が実行されたアーム１１４Ｌ，１１４Ｒについて圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒにより第１の圧力Ｐ１以上の押圧力が検知されたとき、擬似的弾力形成部７０８Ｇにより、当該アーム１１４Ｌ，１１４Ｒに擬似的な弾力性を付与する弾力形成動作を実行している。弾力形成動作では、頭部１０に接近する方向への押圧位置θＺを超える押圧回動を禁止しつつ、頭部１０に対する接触子１０９の押圧力が第１の圧力Ｐ１に維持されるように、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧回動が制御される。この制御により、準備動作が実行されたアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが弾力性を有する壁のように機能するため、頭部１０に過度の負荷がかかることを防止することができる。したがって、人の頭部１０をボウル１０１内の適切な位置に安全且つ確実にセットすることができる。弾力形成動作等の種々の動作において、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの押圧回動は、上述の通り、アーム押圧角度制御部７０２Ｌ，７０２Ｒにより制御される。また、種々の動作において、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動は、上述の通り、アームスイング角度制御部７０１Ｌ，７０１Ｒにより制御される。図２３は、左アームスイング角度制御部７０１Ｌ及び左アーム押圧角度制御部７０２Ｌの構成を示すブロック図である。なお、右アームスイング角度制御部７０１Ｒは左アームスイング角度制御部７０１Ｌと同様の構成であり、右アーム押圧角度制御部７０２Ｒは左アーム押圧角度制御部７０２Ｌと同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。左アームスイング角度制御部７０１Ｌは、比較器６０２Ｌと位置制御器６０３Ｌとを有する。左アーム押圧角度制御部７０２Ｌは、比較器８０２Ｌ，８０５Ｌ、安定化補償器８０３Ｌ、リミッタ８０４Ｌ、位置制御器８０６Ｌを有する。図２３に示すように、押圧回動用のモータ２０６Ｌには、モータ２０６Ｌの回転角度に同期してパルス信号を発生させるエンコーダ８０１Ｌが内蔵されている。このエンコーダ８０１Ｌが発生させるパルス信号は、モータ２０６Ｌの回転角度（押圧角度θＰＬ）を示す情報として、比較器８０５Ｌに送られる。また、比較器８０２Ｌでは、システム制御部７０８に指令された押圧力、すなわち第１の圧力Ｐ１と、圧力センサ２１１Ｌで検知された圧力とが比較されて誤差が算出される。この誤差信号は、安定化補償器８０３Ｌとリミッタ８０４Ｌとを経由して、比較器８０５Ｌに送られる。安定化補償器８０３Ｌは、制御系を安定させるためのものである。リミッタ８０４Ｌは、弾力形成動作を実行する場合に、頭部１０に対する接触子１０９の押圧力を第１の圧力Ｐ１以下に制限するためのものである。比較器８０５Ｌでは、リミッタ８０４Ｌから送られる指令値の信号と、エンコーダ８０１Ｌから送られる現状の押圧角度θＰＬの信号とが比較されて誤差が算出され、この誤差信号が、アーム１１４Ｌの押圧角度を制御する位置制御器８０６Ｌを経由してモータ２０６Ｌに送られる。リミッタ８０４Ｌが動作するとき、比較器８０５Ｌに送られる指令値が第１の圧力Ｐ１以下に制限されるため、上記の弾力形成動作を実行することができる。一方、スイング回動用のモータ２０１Ｌには、モータ２０１Ｌの回転角度に同期してパルス信号を発生させるエンコーダ６０１Ｌが内蔵されている。このエンコーダ６０１Ｌが発生させるパルス信号は、モータ２０１Ｌの回転角度（スイング角度θＳＬ）を示す情報として、比較器６０２Ｌに送られる。比較器６０２Ｌでは、システム制御部７０８に指令されたスイング角度θＳＬと、エンコーダ６０１Ｌから送られた現状のスイング角度θＳＬとが比較された誤差信号が、算出される。この誤差信号が、アーム１１４Ｌのスイング角度を制御する位置制御器６０３Ｌを経由して、モータ２０１Ｌに送られる。この誤差信号により、アーム１１４Ｌは、システム制御部７０８の指令値に従ってスイング回動可能となっている。
【０１０８】
続いて、図２１に示すスイング範囲決定ステップＳ３０５では、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング角度θＳＬ，θＳＲの範囲を、決定する。図２５を参照して、左アーム１１４Ｌの場合について説明する。図２５に示すように、スイング範囲決定ステップＳ３０５では、スイング角度θＳＬに関して、原点（θＳＬ＝０°）と、水平位置θＨと、上限点θＳＭＡＸとを決定することで、スイング角度θＳＬの範囲を決定する。これら各角度位置は、例えば、人が手動でアーム１１４Ｌを動かして各角度位置についての所望の位置でアーム１１４Ｌを停止させ、操作部７０７により位置を決定する操作を行うことで、決定される。
【０１０９】
続いて、図２１に示す頭部高さ位置調整ステップＳ３０６では、簡易スキャニング部７０８Ｈにより簡易スキャニング動作を実行した後に、頭部高さ調整制御部７０８Ｉにより頭部高さ位置調整を行う（図２９Ａ、図２９ＢのステップＳ７０１〜Ｓ７２２）。簡易スキャニング動作は、上述したスキャニング動作と同様の動作を簡易に行うものであり、スイング角度θＳＬ，θＳＲにおける３つの角度位置において、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒにより検知される押圧力が第１の圧力Ｐ１となるときの押圧角度θＰＬ，θＰＲが検出され、記憶部７０８Ａに記憶される。
【０１１０】
ここで、簡易スキャニングを行う３つの角度位置において、額位置の場合をｉ＝１とし、水平位置の場合をｉ＝２とし、原点位置の場合をｉ＝３とする。そして、各角度位置におけるスイング角度をθＳｉとし、各角度位置における押圧角度をθＰｉとし、各角度位置における伸縮角度をθＸｉとする。まず、ステップＳ７０１で、ｉ＝１と定義する。次に、ステップＳ７０２で、伸縮角度θＸを頭部１０のサイズに応じた角度に回動させて、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒを伸縮させる。次に、ステップＳ７０３で、スイング角度θＳを各角度位置におけるスイング角度θＳｉに回動させる。続いて、ステップＳ７０４で、押圧力制御をＯＮにして、押圧力目標値である第１の圧力Ｐ１を設定する。次に、ステップＳ７０５では、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒで検出された圧力が、第１の圧力Ｐ１と略等しいか否かを、システム制御部７０８で判定する。ステップＳ７０５で略等しくない場合（ステップＳ７０５の「ＮＯ」）、検出された圧力が第１の圧力Ｐ１と略等しくなるまでステップＳ７０５を繰り返す。
【０１１１】
ステップＳ７０５で略等しい場合（ステップＳ７０５の「ＹＥＳ」）、この第１の圧力Ｐ１を維持しながらアーム１１４Ｌ，１１４Ｒの伸縮角度θＸを大きくして、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒを伸ばす。そして、ステップＳ７０７では、アーム１１４Ｌとアーム１１４Ｒとが所定の距離まで近づいたか否かを、アーム接近検出装置の一例であるマグネット１２１及び磁気センサ１２２を用いて検出する。２つのアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが所定の距離まで近づいていない場合（ステップＳ７０７の「ＮＯ」）、ステップＳ７０６に戻って所定の距離まで近づける。２つのアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが所定の距離まで近づいた場合（ステップＳ７０７の「ＹＥＳ」）、ステップＳ７０８で、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒの伸張動作を停止し、その時の伸縮角度θＸｉを維持する。続いて、ステップＳ７０９で、現在のスイング角度θＳｉに応じた押圧角度θＰｉと、伸縮角度θＸｉを、取得する。続いて、ステップＳ７１０で、押圧力制御をＯＦＦにして、ステップＳ７１１で、アーム１１４Ｌ，１１４Ｒをリリースし（押圧角度θＰを０°に回動させ）、伸縮角度θＸを頭サイズに応じた初期の値になるように回動させる。そして、これらステップＳ７０３〜Ｓ７１１を、ｉが３になるまで、ステップＳ７１２及びステップＳ７１３を通して、繰り返す。
【０１１２】
次に、ステップＳ７１４で、ｉ＝１の額位置の押圧角度θＰ１と、ｉ＝３の原点位置の押圧角度θＰ３を比較する。ここで、額位置の押圧角度θＰＬ１と原点位置の押圧角度θＰＬ３が略等しくない場合、又は、額位置の押圧角度θＰＲ１と原点位置の押圧角度θＰＲ３が略等しくない場合（ステップＳ７１４の「ＮＯ」）、ステップＳ７１５を行う。ステップＳ７１５では、額位置の押圧角度θＰＬ１，θＰＲ１と原点位置の押圧角度θＰＬ３，θＰＲ３のどちらが大きいかを比較する。額位置の押圧角度θＰＬ１，θＰＲ１が、原点位置の押圧角度θＰＬ３，θＰＲ３より小さい場合（ステップＳ７１５の「ＹＥＳ」）、頭部１０が額側に偏った位置に配置されていると判断して、ステップＳ７１６で、「頭の高さを下げてください」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力する。その後、ステップＳ７１７で頭の高さの調整が完了しているか否かを判定した後、ステップＳ７０１に戻る。また、額位置の押圧角度θＰＬ１，θＰＲ１が、原点位置の押圧角度θＰＬ３，θＰＲ３より大きい場合（ステップＳ７１５の「ＮＯ」）、頭部１０が原点側（後頭部側）に偏った位置に配置されていると判断して、ステップＳ７１８で、「頭の高さを上げてください」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力する。その後、ステップＳ７１９で頭の高さの調整が完了しているか否かを判定した後、ステップＳ７０１に戻る。
【０１１３】
額位置の押圧角度θＰＬ１と原点位置の押圧角度θＰＬ３が略等しく、且つ、額位置の押圧角度θＰＲ１と原点位置の押圧角度θＰＲ３が略等しい場合（ステップＳ７１４の「ＹＥＳ」）、ステップＳ７２０を行う。ステップＳ７２０で、ｉ＝１の額位置の伸縮角度θＸ１と、ｉ＝３の原点位置の伸縮角度θＸ３を比較する。ここで、額位置の伸縮角度θＸＬ１と原点位置の伸縮角度θＸＬ３が略等しくない場合、又は、額位置の伸縮角度θＸＲ１と原点位置の伸縮角度θＸＲ３が略等しくない場合（ステップＳ７２０の「ＮＯ」）、ステップＳ７２１を行う。ステップＳ７２１では、額位置の伸縮角度θＸＬ１，θＸＲ１と原点位置の伸縮角度θＸＬ３，θＸＲ３のどちらが大きいかを比較する。額位置の伸縮角度θＸＬ１，θＸＲ１が、原点位置の伸縮角度θＸＬ３，θＸＲ３より大きい場合（額位置のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが原点位置のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒより伸縮していない場合、ステップＳ７２１の「ＹＥＳ」）、頭部１０が額側に偏った位置に配置されていると判断して、ステップＳ７１６で、「頭の高さを下げてください」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力する。その後、ステップＳ７１７で頭の高さの調整が完了しているか否かを判定した後、ステップＳ７０１に戻る。また、額位置の押圧角度θＰＬ１，θＰＲ１が、原点位置の押圧角度θＰＬ３，θＰＲ３より小さい場合（ステップＳ７２１の「ＮＯ」）、頭部１０が原点側（後頭部側）に偏った位置に配置されていると判断して、ステップＳ７１８で、「頭の高さを上げてください」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力する。その後、ステップＳ７１９で頭の高さの調整が完了しているか否かを判定した後、ステップＳ７０１に戻る。
【０１１４】
額位置の伸縮角度θＸＬ１と原点位置の伸縮角度θＸＬ３が略等しく、且つ、額位置の伸縮角度θＸＲ１と原点位置の伸縮角度θＸＲ３が略等しい場合（ステップＳ７２０の「ＹＥＳ」）、ステップＳ７２２を行う。ステップＳ７２２では、頭部１０の高さ位置の調整が完了したとして、「頭の高さ位置が正しく調整されました」というガイドメッセージを、映像又は音声で出力する。このようにして、図２１の頭部高さ位置調整ステップＳ３０６が行われる。
【０１１５】
なお、図２９ＢのステップＳ７２２の後に、必要に応じて、水平位置におけるスイング角度θＳ２の時の押圧角度θＰ２、伸縮角度θＸ２を評価し、頭部挿入位置の再調整を行っても良い。このように、頭部１０の挿入位置及び高さ位置の調整を行った後に、再度、水平位置における調整を行うことで、リクライニングシート５００上に座った人８の不快感を抑制することができる。
【０１１６】
続いて、図２６を参照して左アーム１１４Ｌの場合について簡易スキャニング動作の具体例を説明する。図２６に示すように、簡易スキャニング動作では、スイング角度θＳＬに関して、水平位置θＨと、水平位置θＨよりも上側の角度θＵ１と、水平位置θＨよりも下側の角度θＬ１との３箇所でスキャニングされる。スキャニングの方法は、上述したスキャニング動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１１７】
上側の角度θＵ１としては、例えば、スイング範囲決定ステップＳ３０５で決定された上限点θＳＭＡＸが設定される。下側の角度θＬ１としては、水平位置θＨとの差θＬ（θＨ−θＬ１）が、上側の角度θＵ１と水平位置θＨとの差θＵ（θＵ１−θＨ）に等しくなる角度に設定されることが好ましい。これにより、次の頭部高さ位置調整ステップＳ３０６で実行される頭部１０の高さ調整を精度よく行うことができる。
【０１１８】
ただし、簡易スキャニング動作において、上側の角度θＵ１及び下側の角度θＬ１は、上記と異なる角度に設定されてもよい。例えば、下側の角度θＬ１を原点（θＳＬ＝０°）に設定してもよい。また、簡易スキャニング動作では、必ずしも３点のスイング角度θＳＬ，θＳＲで行う必要はなく、例えば２点のスイング角度θＳＬ，θＳＲで行ってもよい。
【０１１９】
図２１に戻って説明する。頭部高さ位置調整ステップＳ３０６では、図２９Ａ、図２９Ｂを用いて説明したように、頭部高さ調整制御部７０８Ｉにより頭部１０の高さ調整が実行される。この頭部１０の高さ調整では、簡易スキャニング動作で検出及び記憶された押圧角度θＰＬ，θＰＲに対して、スイング角度θＳＬ，θＳＲによるズレ量が低減されるように、頭部１０の高さが調整される。例えば、簡易スキャニング動作において、上側の角度θＵ１に比べて下側の角度θＬ１において押圧角度θＰＬ，θＰＲが大きかった場合、頭部１０の高さが低くなるように調整される。また、上側の角度θＵ１に比べて下側の角度θＬ１において押圧角度θＰＬ，θＰＲが小さかった場合、頭部１０の高さが高くなるように調整される。これにより、高さ方向に関しても、頭部１０が最適な位置にセットされる。
【０１２０】
具体的に、頭部１０の高さ調整は、高さ調整制御部７１０により高さ調整装置５１０を制御し、リクライニングシート５００の高さを調整することにより行われる。なお、高さ調整装置５１０が用いられない場合は、手動によるリクライニングシート５００の高さ調整を促すように、映像又は音声等により報知を行ってもよい。
【０１２１】
また、図２４Ｂに示すように、頭部１０の高さ調整の際、頭部支持制御部７０８Ｊにより、左右の少なくとも一方のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒについて頭部支持動作が実行されてもよい。これにより、頭部１０の下側に配置されたアーム１１４Ｌ，１１４Ｒと支持体１１２とによって、頭部１０を一層安定的に支持することができる。
【０１２２】
この場合、上下動追従制御部７０８Ｋにより、頭部支持動作が実行されたアーム１１４Ｌ，１１４Ｒについて、頭部１０の上下動に合わせて複数の接触子１０９が上下動するように押圧回動が制御されるようにしてもよい。これにより、頭部１０の高さ調整中において、頭部１０の姿勢が変わることによる首への負担を軽減することができ、人の不快感を軽減することができる。
【０１２３】
以下、図５〜図１３を参照しながら、自動頭部洗浄装置１００の具体的な構成について説明する。
【０１２４】
図５では、左洗浄ユニット１２Ｌの第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌを、頭部１０の表皮面から図４の法線方向２１５Ｌに向けて見た図が示されている。図５では、駆動伝達系を説明するために、アーム基台１０３Ｌ、第一アーム１０５Ｌ、第二アーム１０６Ｌなどの各配置については、模式的に表現している。
【０１２５】
図５に示すように、第二アーム１０６Ｌ内には、モータ３０１Ｌが配置されている。モータ３０１Ｌの回転出力は、モータ回転出力軸に取り付けられた歯車３０２Ｌと、ドライブシャフト３０４に取り付けられた歯車３０３Ｌとを介して、ドライブシャフト３０４Ｌに伝達される。ドライブシャフト３０４Ｌは、伝達されたモータ３０１Ｌの回転出力によって、回動自在に駆動される。
【０１２６】
ドライブシャフト３０４Ｌの一端に取り付けられた歯車３０５Ｌの回転出力は、円筒ラック３０６Ｌを介して、第三アーム１０７Ｌに取り付けられた歯車３０７Ｌ及び歯車３１１Ｌに伝達される。円筒ラック３０６Ｌは、第二アーム１０６Ｌに支持軸２１３Ｌによって回動自在に支持されると共に、支持軸２１３Ｌに平行な方向に移動可能に保持されている。円筒ラック３０６Ｌが支持軸２１３Ｌに平行な方向に移動することにより、歯車３０７Ｌが回動軸３０８Ｌ周りに回動すると共に、歯車３１１Ｌが回動軸３１２Ｌ周りに回動する。
【０１２７】
円筒ラック３０６Ｌは、全体形状が略円筒状に形成されると共に、その側面に軸対称のラック機構３０６Ｌａを備えている。ラック機構３０６Ｌａは、ドライブシャフト３０４Ｌに取り付けられた歯車３０５Ｌに係合すると共に、歯車３０７Ｌ及び歯車３１１Ｌに係合するように設けられている。
【０１２８】
歯車３０７Ｌには、２個の接触子１０９を連結する第四アーム３０９Ｌが結合されている。２個の接触子１０９は、歯車３０７Ｌと一体的に回動駆動される。同様に、歯車３１１Ｌには、２個の接触子１０９を連結する第四アーム３１０Ｌが結合されている。２個の接触子１０９は、歯車３１１Ｌと一体的に回動駆動される。第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌは、揉み動作用アーム部の一例である。
【０１２９】
一方、ドライブシャフト３０４Ｌの他端に取り付けられた歯車３１３Ｌの回転出力は、円筒ラック３１４Ｌを介して、第三アーム１０８Ｌに取り付けられた歯車３１５Ｌ及び歯車３１８Ｌに伝達される。円筒ラック３１４Ｌは、全体形状が略円筒状に形成されると共に、その側面に軸対称のラック機構３１４Ｌａを備えている。また、円筒ラック３１４Ｌは、第二アーム１０６Ｌに支持軸２１４Ｌによって回動自在に支持されると共に、支持軸２１４Ｌに平行な方向に移動可能に保持されている。円筒ラック３１４Ｌが支持軸２１４Ｌに平行な方向に移動することにより、歯車３１５Ｌが回動軸３１６Ｌ周りに回動すると共に、歯車３１８Ｌが回動軸３１９Ｌ周りに回動する。
【０１３０】
歯車３１５Ｌには、２個の接触子１０９を連結する第四アーム３１７Ｌが結合されている。２個の接触子１０９は、歯車３１５Ｌと一体的に回動軸３１６Ｌを中心に移動する。同様に、歯車３１８Ｌには、２個の接触子１０９を連結する第四アーム３２０Ｌが結合されている。２個の接触子１０９は、歯車３１８Ｌと一体的に回動軸３１９Ｌを中心に移動する。第四アーム３１７Ｌ，３２０Ｌは、揉み動作用アーム部の一例である。
【０１３１】
図６Ａ及び図６Ｂは、自動頭部洗浄装置１００の駆動構成の第３要部の動作を説明するための説明図である。図６Ａでは、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌ、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌ、第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌ，３１７Ｌ，３２０Ｌ及び接触子１０９を模式的に示している。図６Ｂでは、第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌ，３１７Ｌ，３２０Ｌ及び接触子１０９を示しており、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌ及び歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌの図示を省略している。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、第二アーム１０６Ｌ及び第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌは、一体として、模式的にバー２７として表示している。
【０１３２】
図６Ａに示すように、左洗浄ユニット１２Ｌでは、円筒ラック３０６Ｌが矢印２７ａの方向に移動すると、円筒ラック３０６Ｌの両側に隣接する歯車３０７Ｌ，３１１Ｌが、それぞれ矢印２７ｂ，２７ｃの方向に回転する。これに伴って、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌに第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌを介して取り付けられた接触子１０９が、矢印２７ｄ，２７ｅの方向に互いに逆方向に移動する。
【０１３３】
同様に、円筒ラック３１４Ｌが矢印２７ａの方向に移動するとき、円筒ラック３１４Ｌの両側に隣接する歯車３１５Ｌ，３１８Ｌが、それぞれ矢印２７ｂ，２７ｃの方向に回転する。これに伴って、歯車３１５Ｌ，３１８Ｌに第四アーム３１７Ｌ，３２０Ｌを介して取り付けられた接触子１０９が、矢印２７ｄ，２７ｅの方向に互いに逆方向に移動する。
【０１３４】
また、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌが矢印２７ａの方向に移動するとき、隣接する異なる第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌ（図５参照）に取り付けられた隣接する歯車３０７Ｌ，３１８Ｌは、互いに逆の方向に回転する。その結果、歯車３０７Ｌ，３１８Ｌに第四アーム３０９Ｌ，３２０Ｌを介して取り付けられた接触子１０９は、矢印２７ｄ，２７ｅの方向に互いに逆方向に移動する。このように、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌが矢印２７ａの方向に移動するとき、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌの軸方向と直交する方向に隣接する２個の接触子１０９は、矢印２７ｄ，２７ｅの方向に近接又は離反するように移動する。
【０１３５】
接触子１０９が人の頭部１０の頭皮に接触した後に円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌが矢印２７ａの方向に移動すると、接触子１０９に接触した頭皮の領域を互いに近づける（又は引き離す）ことができる。これにより、人の頭部１０の頭皮が縮められ（又は伸ばされ）、人の頭部１０の頭皮が揉まれる。
【０１３６】
また、接触子１０９が人の頭部１０の頭髪に接触した状態で円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌが矢印２７ａの方向に移動すると、接触子１０９の間に位置する頭髪を挟む（又は引っ張る）ことができる。これにより、頭髪を構成する髪の束を様々な方向に変位させて移動させることができ、髪の束を揉むことができる。
【０１３７】
一方、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌを矢印２７ａと反対の方向に移動させると、図６Ｂに示すように、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌ及び接触子１０９が、それぞれ図６Ａに示す動作方向と反対方向に移動する。左洗浄ユニット１２Ｌでは、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌを矢印２７ａの方向と矢印２７ａと反対の方向に往復運動させることで、図６Ａに示す状態Ａと図６Ｂに示す状態Ｂとを交互に繰り返し、接触子１０９を揺動させる。これにより、前述のように複数の接触子１０９によって頭部１０を揉むような動作、すなわち、揉み動作が実現される。
【０１３８】
右洗浄ユニット１２Ｒは、左右対称である点を除けば、左洗浄ユニット１２Ｌと同様に構成されている。
【０１３９】
すなわち、図２〜図４に示すように、右洗浄ユニット１２Ｒは、右アーム１１４Ｒとパイプ１１１Ｒとを備える。右アーム１１４Ｒは、アームハウジング１１５Ｒを有する。アームハウジング１１５Ｒには、第一〜第三アーム１０５Ｒ，１０６Ｒ，１０７Ｒ，１０８Ｒが収容されている。パイプ１１１Ｒは、パイプ１１１Ｌと同様に構成され、支持軸１０４Ｒに固定されたアーム基台１０３Ｒに取り付けられている。第一アーム１０５Ｒは、アーム基台１０３Ｒに取り付けられ、アーム基台１０３Ｒと共に支持軸１０４Ｒを中心に回動可能に構成されている。第一アーム１０５Ｒには、第二アーム１０６Ｒが回動自在に支持されている。第二アーム１０６Ｒには、２つの第三アーム１０７Ｒ，１０８Ｒが回動自在に支持されている。第三アーム１０７Ｒ，１０８Ｒには、人の頭部１０に接触する複数の接触子１０９が取り付けられている。接触子１０９は、アームハウジング１１５Ｒの外部に露出して設けられている。
【０１４０】
支柱１０２Ｒ内に配置されたモータ２０１Ｒの回転出力は、モータ回転出力軸２０２Ｒに取り付けられた歯車２０３Ｒと、支持軸１０４Ｒに取り付けられた歯車２０４Ｒとを介して、支持軸１０４Ｒに伝達される。支持軸１０４Ｒに取り付けられたアーム基台１０３Ｒは、矢印２０５Ｒの方向に回動自在に駆動可能に構成されている。アーム基台１０３Ｒ内に配置されたアーム回動軸２０９Ｒは、支持軸１０４Ｒに対して略直角に設けられ、支持軸１０４Ｒを中心としてアーム基台１０３Ｒ及びアーム１０５Ｒ，１０６Ｒ，１０７Ｒ，１０８Ｒと共に回動可能となっている。モータ２０６Ｒの回転出力は、モータ回転出力軸２０７Ｒａに取り付けられた歯車２０７Ｒと、第一アーム１０５Ｒのアーム回動軸２０９Ｒに取り付けられた歯車２０８Ｒとを介して、第一アーム１０５Ｒに伝達される。伝達されたモータ２０６Ｌの回転出力により、第一アーム１０５Ｒは、アーム回動軸２０９Ｒ周りに矢印２１０Ｒの方向に回動自在に駆動可能に構成されている。第一アーム１０５Ｒは、人の頭部１０を押さえつける力を検出するための圧力センサ２１１Ｒを備えると共に、支持軸２１２Ｒによって第二アーム１０６Ｒを回動自在に支持している。第二アーム１０６Ｒは、支持軸２１３Ｒ，２１４Ｒによって各々第三アーム１０７Ｒ，１０８Ｒを回動自在に支持している。また、第三アーム１０７Ｒ，１０８Ｒには、それぞれ、円筒ラックと係合する歯車が取り付けられている。円筒ラックは、第二アーム１０６Ｒに支持軸２１３Ｒ，２１４Ｒによって回動自在に支持されると共に、支持軸２１３Ｒ，２１４Ｒに平行な方向に移動可能に保持されている。この歯車には、２個の接触子１０９を連結する第四アームが結合されている。２個の接触子１０９は、第二アーム１０６Ｒ内に配置されたモータ３０１Ｒ（図１４参照）によって、この歯車と一体的に回動駆動される。
【０１４１】
次に、自動頭部洗浄装置１００の駆動構成の第２要部の具体例について説明する。
【０１４２】
図７は、自動頭部洗浄装置１００の駆動構成の第２要部の具体例を示す側面図である。図８は、自動頭部洗浄装置１００の駆動構成の第２要部の具体例を示す斜視図である。なお、図７及び図８では、第二アーム及び第三アームによって構成されるヘッドケアユニット４０の具体例を示している。また、図７及び図８では、第二アーム及び第三アームは、略直線状に形成したものを示し、第三アームに取り付けられる歯車は、扇状に形成したものを示している。
【０１４３】
図７及び図８に示すように、自動頭部洗浄装置１００のヘッドケアユニット４０は、第二アーム１０６Ｌと、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌとによって構成されている。ヘッドケアユニット４０は、第二アーム１０６Ｌに配置されたモータ３０１Ｌからの出力を伝達するドライブシャフト３０４Ｌと、ドライブシャフト３０４Ｌの両端に配置された歯車３０５Ｌ，３１３Ｌにそれぞれ係合する２つの円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌと、２つの円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌの中心軸３０６Ｌｂ，３１４Ｌｂにそれぞれ一致する支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌに回動自在に保持される第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌと、を備えている。
【０１４４】
ヘッドケアユニット４０では、モータ３０１Ｌの回転出力が、ドライブシャフト３０４Ｌの両端に配置された歯車３０５Ｌ，３１３Ｌ及び円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌを介して、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌに取り付けられた歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌに伝達される。伝達されたモータ３０１Ｌの回転出力によって、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌが回動し、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌにそれぞれ取り付けられた２個の接触子１０９が回動する。
【０１４５】
２個の円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌは、それぞれ、支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌによって第二アーム１０６Ｌに回動自在に支持されている。また、円筒ラック３０６Ｌに係合する歯車３０７Ｌは、第三アーム１０７Ｌに回動自在に保持された回動軸３０８Ｌに結合されている。回動軸３０８Ｌは、２個の接触子１０９を連結する第四アーム３０９Ｌに結合されている。これにより、歯車３０７Ｌと接触子１０９とは、回動軸３０８Ｌ周りに一体的に回動できるようになっている。なお、回動軸３０８Ｌは、例えば第三アーム１０７Ｌを挟む上下方向にフランジ部を備えるなど、円筒ラック３０６Ｌと歯車３０７Ｌとの係合状態を維持するように構成されている。
【０１４６】
歯車３０７Ｌと同様に、歯車３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌは、それぞれの回動軸３１２Ｌ，３１６Ｌ，３１９Ｌ周りに接触子１０９と一体的に回動可能に構成されている。ヘッドケアユニット４０では、人の頭部１０に接触する接触ユニット１３は、第三アーム１０７Ｌに取り付けられた歯車３０７Ｌ、回動軸３０８Ｌ、第四アーム３０９Ｌ及び接触子１０９によって構成されている。接触ユニット１３は、第三アーム１０８Ｌの先端に配置された２個の接触子１０９を回動させる中心軸を有する歯車３０７Ｌを備えている。
【０１４７】
図９は、自動頭部洗浄装置１００の接触ユニット１３の概略構成を示す斜視図である。なお、図９では、第三アーム１０７Ｌに取り付けられた歯車３０７Ｌを円形状として示している。図９に示すように、接触ユニット１３では、人の頭部１０に接触する２個の接触子１０９が、略Ｖ字状に形成された第四アーム３０９Ｌの先端に配置されている。また、接触ユニット１３では、歯車３０７Ｌが結合される回動軸３０８Ｌと第四アーム３０９Ｌの対称軸３０９Ｌａとが、一致するように配置されている。
【０１４８】
前述したように、接触ユニット１３では、歯車３０７Ｌと接触子１０９とは、回動軸３０８Ｌ周りに一体的に回動される。なお、接触ユニット１３では、２個の接触子１０９は、回動軸３０８Ｌ周りに回動される。だが、接触ユニット１３では、２個の接触子１０９は、これら２個の接触子１０９を結ぶ直線に沿った方向に移動させることも可能であり、また、これら２個の接触子１０９を結ぶ直線と直交する方向に移動させることも可能である。
【０１４９】
第四アーム３０９Ｌは、一対の分岐部３０９Ｌｂと連結部３０９Ｌｃとを有する。連結部３０９Ｌｃは、回動軸３０８Ｌに結合されている。一対の分岐部３０９Ｌｂは、先端に接触子１０９が配置されると共に、対称軸３０９Ｌａに対して対称に配置される。連結部３０９Ｌｃは、Ｖ字状に配置される２つの分岐部３０９Ｌｂの頂点において２つの分岐部３０９Ｌｂを連結する。
【０１５０】
接触ユニット１３では、第四アーム３０９Ｌは、Ｖ字状に配置される分岐部３０９Ｌｃの頂点から接触子１０９に至る領域の少なくとも一部に弾性体を含むように構成されている。図９に示す接触ユニット１３の第四アーム３０９Ｌでは、分岐部３０９Ｌｂが弾性体の一例である板バネとして構成されている。
【０１５１】
接触ユニット１３では、２個の接触子１０９が人の頭部１０に接触している状態で接触ユニット１３の人の頭部１０への押し付け力が大きくなると、接触ユニット１３のＶ字状に配置される２つの分岐部３０９Ｌｂの頂点と人の頭部１０との離間距離が小さくなって、２個の接触子１０９の相互の間隔が大きくなる。逆に、２個の接触子１０９が人の頭部１０に接触している状態で接触ユニット１３の人の頭部１０への押し付け力が小さくなると、接触ユニット１３のＶ字状に配置される２つの分岐部３０９Ｌｂの頂点と人の頭部１０との離間距離が大きくなって、２個の接触子１０９の相互の間隔が小さくなる。
【０１５２】
このように、接触ユニット１３の２個の接触子１０９が人の頭部１０に接触している状態で接触ユニット１３の人の頭部１０への押し付け力が変化すると、接触ユニット１３のＶ字状に配置される２つの分岐部３０９Ｌｂの頂点と人の頭部１０との離間距離が変更され、２個の接触子１０９の相互の間隔が変更される。すなわち、接触ユニット１３の人の頭部１０への押し付け力を変化させることによって、接触ユニット１３の２個の接触子１０９の相互の間隔を調整することができる。そのため、自動頭部洗浄装置１００では、人の頭部１０の形状に応じて効率良く確実に洗浄することができる。
【０１５３】
また、接触ユニット１３が人の頭部１０に沿って移動すると、接触ユニット１３の接触子１０９は、人の頭部１０の頭皮１０ａの表面形状に倣って滑らかに効率良く移動する。接触子１０９は、頭皮１０ａに沿って移動することにより頭皮１０ａに対してせん断応力を発生させると共に、頭皮１０ａに押し付けられることにより頭皮１０ａに対して垂直応力を発生させる。自動頭部洗浄装置１００では、人の頭部１０の形状に倣って接触子１０９の位置を変えながら洗浄が行われることで、人の頭部１０を洗い残しがなく全体にムラなく効率よく洗浄できる。
【０１５４】
接触ユニット１３では、接触子１０９が人の頭部１０に押し付けられているとき、接触子１０９が取り付けられた第四アーム３０９Ｌの対称軸３０９Ｌａは、人の頭部１０の中心に向くように位置付けられ、接触子１０９が人の頭部１０に接触する接線に垂直な法線と略同一の方向に位置付けられる。
【０１５５】
このようにして、接触子１０９は、板バネとして構成される分岐部３０９Ｌｂの弾性力によって人の頭部１０の中心に向かって押し当てられるので、人の頭部１０の表面形状に倣って精度良く移動する。これにより、人の頭部１０を、滑らかに効率良く洗浄することができる。
【０１５６】
なお、接触ユニット１３に、Ｖ字状に配置される一対の分岐部３０９Ｌｂの間の開き角度を調整する開き角度調整機構（図示を省略）を設け、この開き角度調整機構によって一対の分岐部３０９Ｌｂの間の開き角度を所定の角度範囲に弾性的に維持しても良い。この開き角度調整機構は、好ましくは一対の分岐部３０９Ｌｂの間の開き角度が、６０°以上１５０°以下の範囲となるように構成される。
【０１５７】
このようにして構成された接触ユニット１３を備えたヘッドケアユニット４０では、２つの接触ユニット１３がそれぞれ第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌに回動自在に保持され、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌがそれぞれ第二アーム１０６Ｌに支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌによって回動自在に保持されている。
【０１５８】
第二アーム１０６Ｌは、第一アーム１０５Ｌに支持軸２１２Ｌによって回動自在に保持されている。第一アーム１０５Ｌが人の頭部１０に向かう方向に回動されることにより、人の頭部１０に向かう方向に第二アーム１０６Ｌが移動し、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌに取り付けられた接触子１０９を人の頭部１０に接触させる。
【０１５９】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、自動頭部洗浄装置１００の駆動構成の第４要部の動作を説明するための説明図である。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、２つの接触ユニット１３の接触子１０９が人の頭部１０の頭皮１０ａに接触する状態を示している。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂでは、２つの接触ユニット１３と、２つの接触ユニット１３が取り付けられる第三アーム１０７Ｌと、１つの分割ユニット部１４を示している。１つの分割ユニット部１４は、第三アーム１０７Ｌに支持されると共に、第二アーム１０６Ｌに支持される円筒ラック３０６Ｌを含んで構成される。図１０Ａ及び図１０Ｂでは、円筒ラック３０６Ｌと係合する歯車３０５も示している。
【０１６０】
図１０Ａに示すように、第二アーム１０６Ｌが人の頭部１０に向かう方向に移動すると、第三アーム１０７Ｌが人の頭部１０に向かう方向に移動し、第三アーム１０７Ｌに取り付けられた一方の接触ユニット１３が人の頭部１０の頭皮１０ａに押し付けられる。第二アーム１０６Ｌの人の頭部１０に向かう方向への移動は、第一アーム１０５Ｌの人の頭部１０に向かう方向への移動に伴って引き起こされ、第一アーム１０５Ｌの移動は、モータ２０６Ｌの動作を制御することで行われる。
【０１６１】
第三アーム１０７Ｌに取り付けられた一方の接触ユニット１３が人の頭部１０の頭皮１０ａに押し付けられると、２個の接触子１０９は、押し付けられる方向と直交する方向において互いに離れる方向に移動する。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂでは、２個の接触子１０９が重なった状態で示されている。
【０１６２】
第二アーム１０６Ｌが人の頭部１０に向かう方向にさらに移動し、接触ユニット１３の人の頭部１０への押し付け力が増大すると、図１０Ｂに示すように、第三アーム１０７Ｌが傾き、第三アーム１０７Ｌに取り付けられた他方の接触ユニット１３が人の頭部１０に押し付けられる。なお、第三アーム１０７Ｌが傾いても、円筒ラック３０６Ｌと歯車３０７Ｌ及び３１１Ｌとの係合状態は維持されるように構成されている。
【０１６３】
自動頭部洗浄装置１００では、接触ユニット１３を人の頭部１０に押し付ける押し付け力は、モータ２０６Ｌ（図４参照）の動作を制御することで変化させることができる。モータ２０６Ｌは、押し付け力を変化させる押し付けアクチュエータとして機能する。モータ２０６Ｌの動作は、圧力センサ２１１Ｌ，２１１Ｒによって検出される人の頭部１０を押さえつける力に基づいて調整することが可能であり、人の頭部１０に所定の圧力を印加するように制御される。これにより、人の頭部１０の各部形状に対して、複数の接触子１０９が頭部１０を押し付ける最適な位置を保ち、最適な接触圧力を印加して洗髪を行うことができる。
【０１６４】
なお、人の頭部１０との接触を検出するための圧力センサを複数の接触子１０９に設け、この圧力センサの検出信号に基づいてモータ２０６Ｌの動作を制御することも可能である。また、分割ユニット部１４（例えば、分割ユニット部１４の第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌ）に、人の頭部１０との距離を検出するための距離センサを設け、この距離センサの検出信号に基づいてモータ２０６Ｌの動作を制御することも可能である。
【０１６５】
ヘッドケアユニット４０では、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌは、それぞれ第二アーム１０６Ｌに支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌによって回動自在に支持され、洗浄ユニット１２Ｌの長手方向に設けられる２つの分割ユニット部１４は、第二アーム１０６Ｌに回動自在に支持されている。前述したように、第二アーム１０６Ｌは、第一アーム１０５Ｌに支持軸２１２Ｌによって回動自在に支持されている。
【０１６６】
ヘッドケアユニット４０では、第二アーム１０６Ｌが人の頭部１０に向かう方向に移動すると、第三アーム１０７Ｌが人の頭部１０に向かう方向に移動し、第二アーム１０６Ｌに取り付けられた一方の分割ユニット部１４が人の頭部１０の頭皮１０ａに押し付けられる。第二アーム１０６Ｌが人の頭部１０に向かう方向にさらに移動すると、第二アーム１０６Ｌに取り付けられた他方の分割ユニット部１４が人の頭部１０の頭皮１０ａに押し付けられ、２つの分割ユニット部１４の頭部支持部１１に対向する側に設けられた各接触子１０９が人の頭部１０の頭皮１０ａに接触する。
【０１６７】
このように、本実施形態にかかるヘッドケアシステム４０は、接触ユニット１３と、接触ユニット１３を回動自在に保持する第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌと、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌを回動自在に保持する支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌと、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌと、複数の接触子１０９を揺動させるモータ３０１Ｌと、を備えている。ここで、第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌは、チルトステージの一例である。歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌは、回動歯車の一例である。支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌは、チルトステージ回動軸の一例である。モータ３０１Ｌは、揺動アクチュエータの一例である。接触ユニット１３は、複数の接触子１０９を先端に備えると共に、複数の接触子１０９を回動させる中心軸を有する歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌを備える。円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌは、支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌに平行な方向に移動可能に保持されると共に、該方向に移動されることにより接触ユニット１３の歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌを回動させる。モータ３０１Ｌは、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌを支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌに平行な方向に移動させ、歯車３０７Ｌ，３１１Ｌ，３１５Ｌ，３１８Ｌを回動させて、複数の接触子１０９を揺動させる。
【０１６８】
また、ヘッドケアシステム４０は、支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌを人の頭部１０へ移動させる押し付け機構を備えている。この押し付け機構によって支持軸２１３Ｌ，２１４Ｌを人の頭部１０へ移動させると共にモータ３０１Ｌによって複数の接触子１０９を揺動させることにより、複数の接触子１０９によって人の頭部１０に応力を作用させることができる。なお、この押し付け機構は、モータ２０６Ｌ、歯車２０７Ｌ，２０８Ｌ、第一アーム１０５Ｌ及び第二アーム１０６Ｌによって構成されている。
【０１６９】
これにより、人の頭部１０の形状が異なる場合においても、人の頭部１０の形状に応じて人の頭部１０の頭皮及び頭髪を効率良く確実に洗浄することができる。これにより、水やシャンプーなどの使用量を低減できると共に、汚れた水などの量を低減することができる。
【０１７０】
また、本実施形態のヘッドケアユニット４０は、接触ユニット１３を回動自在に保持する第三アームを２つ有しているが、本発明は、これに限定されるものでなく、３つ以上の第三アームを有するようにしてもよい。このように、ヘッドケアユニット４０において、複数の第三アームを有することにより、人の頭部１０の広い範囲に亘って洗浄することができ、さらに効率良く洗浄することができる。
【０１７１】
なお、ヘッドケアユニット４０では、円筒ラック３０６Ｌ，３１４Ｌの両側に配置される接触ユニット１３がそれぞれ水平方向に配置されているので、ヘッドケアユニット４０の厚み方向を薄くすることができる。そのため、ヘッドケアユニット４０は、小型形状にすることができる。
【０１７２】
自動頭部洗浄装置１００では、人の頭部１０の形状に応じて洗浄ユニット１２を動作させて洗髪することができる。これにより、自動頭部洗浄装置１００は、人の頭部１０を効率よく洗髪することが可能であり、水やシャンプーなどの使用量を低減できると共に汚れた水などの量を低減することができる。
【０１７３】
なお、水系供給部及び水系バルブ２１６によって、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒに水を供給する給水部が構成されている。また、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒに洗浄液を供給する洗浄液供給部は、洗浄液供給部２２２、混合部２２０及び洗浄液系バルブ２１７によって構成されている。また、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒにコンディショナーを供給するコンディショナー供給部は、コンディショナー供給部２２１及びコンディショナー系バルブ２１８によって構成されている。
【０１７４】
図３に示すように、自動頭部洗浄装置１００では、ボウル１０１の底部１０１ａに、２つの排水口１０１ｂが設けられ、洗浄に使用した水などが排水口１０１ｂから排出される。なお、排水口１０１ｂには排水管（図示を省略）が接続され、洗浄に使用した水などは、この排水管を介して外部に排水処理される。
【０１７５】
ボウル１０１には、首を支えるための切欠部１０１ｃと、人の頭部１０の後頭部を支えるための支持体１１２とが設けられている。切欠部１０１ｃは、ボウル１０１の左右方向中央部に設けられている。切欠部１０１ｃに人の首がセットされることで、ボウル１０１内において人の頭部１０が左右方向における中央部に位置決めされる。支持体１１２は、上下左右に位置調整可能に構成され、例えば人の頭部１０の位置を検出するカメラなどの位置検出手段によって検出された人の頭部１０の位置に基づいて位置調整可能である。
【０１７６】
支持体１１２は、好ましくは洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒの支持軸１０４Ｌ，１０４Ｒが人の耳近傍の位置になるように位置調整される。人の耳近傍の位置を基点に洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒを駆動させることで、人の首にかかる負担を抑制することができる。なお、支持体１１２に支持された人の頭部１０の後頭部を洗浄するように支持体１１２を構成することも可能である。
【０１７７】
また、ボウル１０１に設置された支柱１０２Ｌ，１０２Ｒは、支柱１０２Ｌ，１０２Ｒに取り付けられる支持軸１０４Ｌ，１０４Ｒの軸方向に移動可能に構成されている。これにより、支持体１１２に支持された人の頭部１０の大きさに応じて、人の頭部１０とアーム基台１０３Ｌ，１０３Ｒとの距離を調整することができる。
【０１７８】
ボウル１０１には、洗浄時に水やシャンプーなどが外部に飛散することを防止するために、開閉可能に構成されるフード１１３が着脱可能に取り付けられている。なお、フード１１３は、洗浄時に圧迫感や不安感をできるだけ与えないように、透明な材料によって形成されることが好ましい。
【０１７９】
また、自動頭部洗浄装置１００において、図２に示すように、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒの接触子１０９を覆うカバー１２５を設けることも可能である。カバー１２５は、１つの接触子１０９を覆うように設けてもよく、複数の接触子１０９を覆うように設けてもよい。
【０１８０】
このように、接触子１０９にカバー１２５を装着させることにより、接触子１０９に水、シャンプー又は汚れなどが付着したりすることを防止することができる。カバー１２５に汚れなどが付着した場合には、カバー１２５を交換することで、人の頭部１０に接触する部分を綺麗にすることが可能である。また、頭部を洗浄される人ごとにカバー１２５を交換することで、常に清潔な状態で人の頭部１０を洗浄することができる。
【０１８１】
なお、自動頭部洗浄装置１００により人８の頭部１０を洗浄する際、頭部１０にバイザー型のウォーターシールドバイザー（図示を省略）を装着してもよい。この場合、ノズル１１０から噴出された水などがウォーターシールドバイザーにより遮られ、人８の顔に水などがかかることを防止することができる。
【０１８２】
自動頭部洗浄システム１は、後述するように、自動頭部洗浄システム１の全体の動作を総合的に制御する制御装置７００（図１参照）を備える。制御装置７００は、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒをそれぞれ独立に駆動させることができる。制御装置７００は、モータ２０１Ｌ，２０１Ｒ、モータ２０６Ｌ，２０６Ｒ、及びモータ３０１Ｌなどの各種動作を制御する。ここで、モータ２０１Ｌ，２０１Ｒは、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒをそれぞれ支持軸１０４Ｌ，１０４Ｒを中心として回動自在に駆動させるものであり、モータ２０６Ｌ，２０６Ｒは、洗浄ユニット１２Ｌ，１２Ｒをそれぞれアーム回動軸２０９Ｌ，２０９Ｒを中心として回動自在に駆動させるものであり、モータ３０１Ｌは、接触子１０９を回動駆動させるものである。
【０１８３】
なお、自動頭部洗浄装置１００は、人の頭部１０を自動で洗髪する装置であることに加えて、ノズル１１０から水やシャンプーなどを噴出しない状態では、接触子１０９によって人の頭部１０を自動でマッサージする装置として使用することも可能である。
【０１８４】
以下、図１１〜図１３を用いて、自動頭部洗浄装置１００における座標極性などの定義についての説明を行う。なお、図１１〜図１３では、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒを代表して、左アーム１１４Ｌのみを図示しているが、右アーム１１４Ｒについても同様の定義が適用される。また、以下の説明において、左アーム１１４Ｌに設けられた複数の接触子１０９を「接触子群Ｌ」と総称し、右アーム１１４Ｒに設けられた複数の接触子１０９を「接触子群Ｒ」と総称する。
【０１８５】
図１１は、自動頭部洗浄装置１００の第１の動作方向を説明するための説明図である。本実施形態では、図１１に示すように、アーム回動軸２０９Ｌ周りに左アーム１１４Ｌが人の頭部１０の表面に対して接近したり離反したりするように回動することを「押圧回動する」と称する。また、左アーム１１４Ｌが頭部１０に接近する方向を「押圧方向（矢印４０１の方向）」と称し、左アーム１１４Ｌが頭部１０から離反する方向を「リリース方向（矢印４０２の方向）」と称する。また、左アーム１１４Ｌが頭部１０から一番離れた角度位置を０°とし、押圧方向を正方向と称する。
【０１８６】
図１２は、自動頭部洗浄装置１００の第２の動作方向を説明するための説明図である。図１２に示すように、自動頭部洗浄装置１００では、支持軸１０４Ｌ周りに左アーム１１４Ｌが頭部１０の前後方向に回動することを「スイング回動する」と称する。また、頭部１０の後側の角度位置を０°とし、頭部１０の前側に向かった方向（矢印４０３の方向）を正方向とする。本実施形態では、左アーム１１４Ｌが１３０°までスイング回動することができるように構成されている。
【０１８７】
図１３は、自動頭部洗浄装置１００の第３の動作方向を説明するための説明図である。図１３に示すように、自動頭部洗浄装置１００では、左アーム１１４Ｌの一部を構成する第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌの第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌ，３１７Ｌ，３２０Ｌには、複数の接触子１０９が取り付けられている。第三アーム１０７Ｌ，１０８Ｌから見て、矢印４０４の向きは、左アーム１１４Ｌが頭部１０の前側にスイング回動する方向である。
【０１８８】
図１３において、破線で示した接触子群Ｌの位置角度を０°とし、矢印４０５の方向を正極性方向とする。接触子群Ｌは、実線で示した状態まで回動可能であり、本実施の形態１では、６０°まで回動することができるように構成されている。接触子１０９が２個一対で取り付けられた第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌ，３１７Ｌ，３２０Ｌが、回動軸３０８Ｌ，３１２Ｌ，３１６Ｌ，３１９Ｌ周りにそれぞれ回動することを、「揉み回動する」と称する。
【０１８９】
なお、「同相の押圧回動」とは、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが常に同一方向（押圧方向又はリリース方向）に押圧回動することを意味する。「逆相の押圧回動」とは、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが常に反対方向（押圧方向及びリリース方向）に押圧回動することを意味する。
【０１９０】
また、「同相のスイング回動」とは、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが常に同一方向（頭部１０の前側に向かう方向又は後側に向かう方向）にスイング回動することを意味する。「逆相のスイング回動」とは、左アーム１１４Ｌと右アーム１１４Ｒとが常に反対方向（頭部１０の前側に向かう方向及び後ろ側に向かう方向）にスイング回動することを意味する。なお、左右のアーム１１４Ｌ，１１４Ｒが逆相でスイング回動する場合、両アーム１１４Ｌ，１１４Ｒのスイング回動の角度位置の和は、常に最大角度（１３０°）に等しい値になる。
【０１９１】
さらに、左右の接触子群Ｌ，Ｒを比較する場合、「同相の揉み回動」とは、両接触子群Ｌ，Ｒが常に左右対称の動きで揉み回動することを意味する。また、左右の接触子群Ｌ，Ｒを比較する場合、「逆相の揉み回動」とは、両接触子群Ｌ，Ｒが常に点対称の動きで揉み回動することを意味する。
【０１９２】
一方、第四アーム３０９Ｌ，３１０Ｌ，３１７Ｌ，３２０Ｌ同士を比較する場合、「同相の揉み回動」とは、比較対象の第四アーム同士が常に同一方向に揉み回動することを意味する。また、この場合、「逆相の揉み回動」とは、比較対象の第四アーム同士が常に反対方向に揉み回動することを意味する。なお、比較対象の第四アーム同士が逆相で揉み回動する場合、両者の揉み回動の角度位置の和は、常に最大角度（６０°）に等しい値になる。
【０１９３】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を逸脱しない範囲で、種々の変更を加えても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
本発明により制御される自動ヘッドケアシステムは、美容、理容などの分野及び介護、看護などの医療分野で広く利用することができ、有用である。
【符号の説明】
【０１９５】
１  自動頭部洗浄システム
１０  頭部
１１  頭部支持部
１００  自動頭部洗浄装置
１０１  ボウル
１０４Ｌ，１０４Ｒ，２１２Ｌ，２１２Ｒ，２１３Ｌ，２１３Ｒ，２１４Ｌ，２１４Ｒ  支持軸
１０５Ｌ，１０５Ｒ  第一アーム
１０６Ｌ，１０６Ｒ  第二アーム
１０７Ｌ，１０７Ｒ，１０８Ｌ，１０８Ｒ  第三アーム
３０９Ｌ，３０９Ｒ，３１０Ｌ，３１０Ｒ，３１７Ｌ，３１７Ｒ，３２０Ｌ，３２０Ｒ  第四アーム
１０９  接触子
１１０  ノズル
１１１Ｌ，１１１Ｒ  パイプ
１１４Ｌ  左アーム
１１４Ｒ  右アーム
１１５Ｌ，１１５Ｒ  アームハウジング
１２５  カバー
２１１Ｌ，２１１Ｒ  圧力センサ
２１６  水系バルブ
２１７  洗浄液系バルブ
２１８  コンディショナー系バルブ
５００  リクライニングシート
５１０  高さ調整装置
５３０  水平移動装置
７００  制御装置
７０１Ｌ，７０１Ｒ  アームスイング角度制御部
７０２Ｌ，７０２Ｒ  アーム押圧角度制御部
７０３Ｌ，７０３Ｒ  接触子群角度制御部
７０４  水系バルブ制御部
７０５  洗浄液系バルブ制御部
７０６  コンディショナー系バルブ制御部
７０７  操作部
７０８  システム制御部
７０８Ａ  記憶部
７０８Ｂ  姿勢調整部
７０８Ｃ  頭部挿入準備部
７０８Ｄ  頭部水平移動制御部
７０８Ｅ  頭部挿入確認部
７０８Ｆ  頭部挿入完了確認部
７０８Ｇ  擬似的弾力形成部
７０８Ｈ  簡易スキャニング部
７０８Ｉ  頭部高さ調整制御部
７０８Ｊ  頭部支持制御部
７０８Ｋ  上下動追従制御部
７０８Ｌ  水平移動追従制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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