(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚温センサーによって被施療者の皮膚温を検出し、該皮膚温の変化に基づいてマッサージ動作を制御するマッサージ機において、皮膚温センサーが接続された皮膚温検出回路と、皮膚温検出回路から得られる皮膚温検出信号に基づいて皮膚温データを生成する信号処理回路とを具え、前記皮膚温検出回路は、皮膚温を入力信号、検出信号を出力信号として、入力信号に対する出力信号の関係が異なる複数の信号変換特性を発揮する複数の信号変換部から構成され、前記複数の信号変換特性は、温度範囲の一部が互いに重複した低温側の信号変換特性と高温側の信号変換特性を有しており、前記信号処理回路は、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られた全ての皮膚温検出信号が、低温側の信号変換特性の有効出力範囲に含まれているときは、低温側の信号変換特性によって得られた皮膚温検出信号のみに基づいて、該過程における一連の皮膚温データを生成し、それ以外の場合は、低温側及び高温側の２つの信号変換特性によって得られた皮膚温検出信号に基づいて、該過程における一連の皮膚温データを生成することを特徴とするマッサージ機における皮膚温測定回路。
【請求項２】
発汗量センサーによって被施療者の発汗量を検出し、該発汗量の変化に基づいてマッサージ動作を制御するマッサージ機において、発汗量センサーが接続された発汗量検出回路と、発汗量検出回路から得られる発汗量検出信号に基づいて発汗量データを生成する信号処理回路とを具え、前記発汗量検出回路は、発汗量を入力信号、検出信号を出力信号として、入力信号に対する出力信号の関係が異なる複数の信号変換特性を発揮する複数の信号変換部から構成され、前記複数の信号変換特性は、抵抗値の範囲が互いに重複した低ゲイン側の信号変換特性と高ゲイン側の信号変換特性を有しており、前記信号処理回路は、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られた全ての発汗量検出信号が、高ゲイン側の信号変換特性の有効出力範囲に含まれているときは、高ゲイン側の信号変換特性によって得られた発汗量検出信号のみに基づいて、該過程における一連の発汗量データを生成し、それ以外の場合は、低ゲイン側の信号変換特性によって得られた発汗量検出信号に基づいて、該過程における一連の発汗量データを生成することを特徴とするマッサージ機における発汗量測定回路。
【請求項３】
マッサージ機構と、請求項１に記載の皮膚温測定回路を備え、前記皮膚温測定回路が生成する皮膚温データに基づいて前記マッサージ機構を制御することを特徴とするマッサージ機
【請求項４】
マッサージ機構と、請求項２に記載の発汗量測定回路を備え、前記発汗量測定回路が生成する発汗量データに基づいて前記マッサージ機構を制御することを特徴とするマッサージ機
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚温センサーや発汗量センサー等の生理量センサーによって被施療者の自律神経系の生理量を検出し、該生理量に基づいてマッサージ動作を制御するマッサージ機に関し、特に、生理量センサーの出力信号に基づいて生理量データを生成する生理量測定回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マッサージ機において、施療の前後にこり等の硬い部位を検出して、最適な部位に対して集中的なマッサージを行なうマッサージ機が提案されている(特開平9-75413号)。
しかしながら、該マッサージ機では、被施療者のこり部を検出して、該こり部に対して集中的にマッサージを施すことは可能であるが、「気持ち良い」、「痛い」等の被施療者の心理状態を検知することが出来ないため、リラックス度やリフレッシュ度を高めるための効果的なマッサージを行なうことが出来ない問題があった。
【０００３】
そこで、被施療者の脈拍、皮膚温、皮膚電気反射(ＧＳＲ)等の生理量(リラックス状態検知要素)を検知して、被施療者のリラックス度に応じてマッサージ機構を制御するマッサージ機が提案されている(特開平6-209)。
該マッサージ機によれば、特定の部位に対する特定のマッサージ動作において、被施療者の生理量の変化を監視することによって、被施療者の心理状態を検知することが出来るので、リラックス度やリフレッシュ度を高めるための効果的なマッサージを行なうことが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マッサージ機においては、肩、背中、腰、脚部等の複数の部位に対して、たたき、もみ、たたきもみ、ローリング等の複数種類のマッサージ動作が行なわれ、マッサージが施されるべき部位とマッサージの種類によって、被施療者の生理量は、異なる変化を示すことになる。
そして、各部位に対して各マッサージ動作を実行する過程で、被施療者の皮膚温やＧＳＲの変化を検出し、その変化量に基づいて、その部位にそのマッサージを施したときの被施療者の心理状態が検知される。
【０００５】
しかしながら、従来のマッサージ機においては、被施療者のある部位に対してあるマッサージ動作を実行することによって検知された心理状態と、その被施療者から聴取した心理状態の主観との間に、充分に高い相関関係が得られないことがあり、この結果、効果的なマッサージ動作を行なうことが出来ない問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、被施療者の各部位に対して各種のマッサージ動作を行なうマッサージ機において、被施療者の生理量から心理状態を正確に検知することが出来る生理量測定回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
本発明者らは、従来のマッサージ機において、被施療者のある部位に対してあるマッサージ動作を実行することによって検知された心理状態と、その被施療者から聴取した心理状態の主観との間に、充分に高い相関関係が得られない理由を、次の様に解明した。
即ち、従来のマッサージ機においては、皮膚温を検出するためのサーミスタの出力信号を１つの信号検出器によって電圧に変換すると共に、発汗量を検出するためのＧＳＲ電極の出力信号を１つの信号検出器によって電圧に変換し、両信号検出器の出力電圧に基づいて、皮膚温の変化とＧＳＲの変化を検出していたが、これらの信号検出器は、皮膚温やＧＳＲの変化幅に応じた広い範囲で必要な出力電圧を発生せねばならないため、その信号変換特性は、入力信号の変化に対する出力信号の変化が小さなものとなって、充分な検出精度が得られないことになる。
【０００８】
例えば、皮膚温については、体温に比べて変化の幅が大きく、仮に１５℃から３８℃の範囲で０Ｖから５Ｖの出力電圧を得んとする場合、１℃当たり０.２２Ｖの信号変換特性となる。又、ＧＳＲについては、その変化の幅が数十ｋΩ〜数千ｋΩと大きく、この様な広い範囲で充分な出力電圧を得んとする場合、信号変換特性は非線形となって、例えば０〜１０００ｋΩの範囲では比較的大きな出力電圧の変化が得られるが、２０００ｋΩ付近では出力電圧の変化が５０ｋΩ付近よりも大幅に小さくなり(例えば約１／７)、測定精度が落ちることになる。
【０００９】
尚、生理量検出回路を例えば多段階に構成して、図４や図５に示す如く、入力信号に対する出力信号の関係が異なる複数の信号変換特性を得て、入力信号の大きさに応じた適切な信号変換特性を選択する構成によって、各信号変換特性の入力信号に対する出力信号の変化を増大させれば、測定精度を上げることが出来る。
しかしながら、該方法を採用した場合、同じ部位に同じ種類のマッサージ動作を行なっている過程で、入力信号の変動に伴って、信号変換処理に用いるべき信号変換特性が切り替えられると、信号変換特性毎に誤差が異なるため、該誤差の違いが出力信号の変化となって顕れ、生理量の測定精度が低下することになる。
【００１０】
そこで、本発明に係るマッサージ機の皮膚温測定回路は、皮膚温センサーによって被施療者の皮膚温を検出し、皮膚温の変化に基づいてマッサージ動作を制御するマッサージ機において、皮膚温センサーが接続された皮膚温検出回路と、皮膚温検出回路から得られる皮膚温検出信号に基づいて皮膚温データを生成する信号処理回路とを具え、皮膚温検出回路は、皮膚温を入力信号、検出信号を出力信号として、入力信号に対する出力信号の関係が異なる複数の信号変換特性を発揮する複数の信号変換部から構成され、複数の信号変換特性は、温度範囲の一部が互いに重複した低温側の信号変換特性と高温側の信号変換特性を有しており、信号処理回路は、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られた全ての皮膚温検出信号が、低温側の信号変換特性の有効出力範囲に含まれているときは、低温側の信号変換特性によって得られた皮膚温検出信号のみに基づいて、該過程における一連の皮膚温データを生成し、それ以外の場合は、低温側及び高温側の２つの信号変換特性によって得られた皮膚温検出信号に基づいて、該過程における一連の皮膚温データを生成する。
【００１１】
上記本発明の皮膚温測定回路によれば、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られる皮膚温検出信号が、皮膚温検出回路の複数の信号変換特性に跨っていたとしても、何れか１つの信号変換特性の有効出力範囲に含まれている限り、信号変換特性によって変換された皮膚温検出信号に基づいて、該過程における一連の皮膚温データが生成されるので、信号変換特性の切換えを伴う皮膚温の検出が抑制されることとなり、この結果、信号変換特性の切換えに伴う測定精度の低下が防止される。
【００１２】
また、本発明に係るマッサージ機の発汗量測定回路は、発汗量センサーによって被施療者の発汗量を検出し、発汗量の変化に基づいてマッサージ動作を制御するマッサージ機において、発汗量センサーが接続された発汗量検出回路と、発汗量検出回路から得られる発汗量検出信号に基づいて発汗量データを生成する信号処理回路とを具え、発汗量検出回路は、発汗量を入力信号、検出信号を出力信号として、入力信号に対する出力信号の関係が異なる複数の信号変換特性を発揮する複数の信号変換部から構成され、複数の信号変換特性は、抵抗値の範囲が互いに重複した低ゲイン側の信号変換特性と高ゲイン側の信号変換特性を有しており、信号処理回路は、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られた全ての発汗量検出信号が、高ゲイン側の信号変換特性の有効出力範囲に含まれているときは、高ゲイン側の信号変換特性によって得られた発汗量検出信号のみに基づいて、該過程における一連の発汗量データを生成し、それ以外の場合は、低ゲイン側の信号変換特性によって得られた発汗量検出信号に基づいて、該過程における一連の発汗量データを生成する。
【００１３】
上記本発明の発汗量測定回路によれば、同じ部位に対する同じマッサージ動作の過程で得られる発汗量検出信号が、発汗量検出回路の複数の信号変換特性に跨っていたとしても、何れか１つの信号変換特性の有効出力範囲に含まれている限り、該信号変換特性によって変換された発汗量検出信号に基づいて、該過程における一連の発汗量データが生成されるので、信号変換特性の切換えを伴う発汗量の検出が抑制されることとなり、この結果、信号変換特性の切換えに伴う測定精度の低下が防止される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明に係るマッサージ機における生理量測定回路によれば、高い精度で被施療者の生理量が検出されるので、被施療者の心理状態を正確に検知することが可能であり、これによって効果的なマッサージ動作を行なうことが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係るマッサージ機においては、図１に示す如く、マイクロコンピュータ(５)によってマッサージ機構(６)の動作が制御されており、皮膚温を測定するためのサーミスタ(１)と、発汗量を測定するためのＧＳＲ電極(２)とが、被施療者の指先等に装着される。サーミスタ(１)は皮膚温検出回路(３)を介してマイクロコンピュータ(５)に接続され、ＧＳＲ電極(２)はＧＳＲ検出回路(４)を介してマイクロコンピュータ(５)に接続されている。
【００１６】
皮膚温検出回路(３)は、高温側皮膚温検出部(31)及び低温側皮膚温検出部(32)から構成され、ＧＳＲ検出回路(４)は、ＧＳＲ検出部(41)及び二段目増幅部(42)から構成されている。
【００１７】
図２は、皮膚温検出回路(３)の具体的な回路構成を示しており、皮膚温の変化に伴うサーミスタ(１)の抵抗値変化が、それぞれ高温側皮膚温検出部(31)及び低温側皮膚温検出部(32)によって電圧変化に変換され、それぞれ高温側温度検出信号及び低温側温度検出信号として出力される。
図４は、皮膚温検出回路(３)の高温側皮膚温検出部(31)における入力信号(温度)と出力信号(電圧)の関係(信号変換特性)Ａと、低温側皮膚温検出部(32)おける入力信号(温度)と出力信号(電圧)の関係(信号変換特性)Ｂを表わしており、２７℃付近で２つの信号変換特性が互いに重複している。ここで、高温側及び低温側の信号変換特性Ａ、Ｂは何れも、４.７５Ｖ以下が有効出力電圧となっているが、何れの信号変換特性も従来より大きな傾斜となっている。
【００１８】
図３は、ＧＳＲ検出回路(４)の具体的な回路構成を示しており、発汗量の変化に伴う一対のＧＳＲ電極(２)間の抵抗値変化が、先ずＧＳＲ検出部(41)によって電圧変化に変換され、該電圧変化は更に二段目増幅部(42)を経て増幅され、それぞれ低ゲイン側ＧＳＲ検出信号及び高ゲイン側ＧＳＲ検出信号として出力される。
図５は、ＧＳＲ検出回路(４)のＧＳＲ検出部(41)における入力信号(抵抗)と出力信号(電圧)の関係(信号変換特性)Ｃと、二段目増幅部(42)における入力信号(抵抗)と出力信号(電圧)の関係(信号変換特性)Ｄを表わしており、７２５ｋΩ以上で２つの信号変換特性が重複している。ここで、低ゲイン側及び高ゲイン側の信号変換特性Ｃ、Ｄは何れも、４.７５Ｖ以下が有効出力電圧となっているが、有効出力電圧範囲内では、高ゲイン側の信号変換特性の方がより高い抵抗値の範囲で大きな傾斜を示している。
【００１９】
図６は、マイクロコンピュータ(５)が実行する皮膚温測定手続きを表わしている。
先ずステップＳ１にて生理量を判定するモードが選択されると、ステップＳ２にて、最初のマッサージ部位にもみ玉を移動した後、ステップＳ３のデータ収集手続きを実行する。即ち、特定の部位に対する特定のマッサージ動作が開始されると、ステップＳ３１にて皮膚温センサー(サーミスタ)による皮膚温の測定を開始して、高温側の信号変換特性と低温側の信号変換特性によって得られるデータ(電圧値)を１０ｍＳ毎に収集する。その後、約１５秒が経過して１つのマッサージ動作が終了すると、ステップＳ３２にて測定を終了し、高温側、低温側ともに１５００個のデータをメモリに保持する。
【００２０】
その後、次のマッサージ部位にもみ玉を移動させる過程で、ステップＳ４のデータ処理を実行する。先ずステップＳ４１では、前半５秒間のデータを破棄し、ステップＳ４２では、データを１秒間毎に平均化して、高温側、低温側ともに１０個のデータを保持する。次にステップＳ４３では、低温側のデータが全て図４に示す有効出力電圧４.７５Ｖ以下であるかどうかを判断する。ここでイエスと判断されたときは、ステップＳ４５に移行して、低温側のデータに基づいて皮膚温の変化を検知し、該検知に基づいて生理反応を判定し、その結果を出力する。これに対し、ステップＳ４３にてノーと判断されたときは、ステップＳ４４に移行して、低温側及び高温側のデータの中から有効出力範囲のデータを選択することによって、一連のデータを得て、該データに基づいて皮膚温の変化を検知し、該検知に基づいて生理反応を判定し、その結果を出力する。
その後、ステップＳ４６にて全てのデータを消去する。そして、次のマッサージ部位に対するマッサージ動作が開始されると同時に、ステップＳ３１の皮膚温センサーを用いた測定に移行する。
【００２１】
図７は、マイクロコンピュータ(５)が実行するＧＳＲ測定手続きを表わしている。
先ずステップＳ５にて生理量を判定するモードが選択されると、ステップＳ６にて、ＧＳＲ電極に指がタッチしたかどうかをＧＳＲ出力によって判断し、ＧＳＲ出力が０.５ｍＶ以上のときはタッチしたものと確認する。そして、ステップＳ７にて、最初のマッサージ部位にもみ玉を移動した後、ステップＳ８のデータ収集手続きを実行する。即ち、特定の部位に対する特定のマッサージ動作が開始されると、ステップＳ８１にてＧＳＲセンサー(ＧＳＲ電極)によるＧＳＲの測定を開始して、高ゲイン側の信号変換特性と低ゲイン側の信号変換特性によって得られるデータ(電圧値)を１０ｍＳ毎に収集する。その後、約１５秒が経過してマッサージ動作が終了すると、ステップＳ８２にて測定を終了し、高ゲイン側、低ゲイン側ともに１５００個のデータをメモリに保持する。
【００２２】
その後、次のマッサージ部位にもみ玉を移動させる過程で、ステップＳ９のデータ処理を実行する。先ずステップＳ９１では、データを１秒間毎に平均化して、高ゲイン側、低ゲイン側ともに１５個のデータを保持する。次にステップＳ９２では、指が電極から離れていた期間(出力が０.５Ｖ以下)のデータを破棄した後、ステップＳ９３では、高ゲイン側のデータが全て図５に示す有効出力電圧４.７５Ｖ以下であるかどうかを判断する。ここでイエスと判断されたときは、ステップＳ９５に移行して、高ゲイン側のデータに基づいてＧＳＲの変化を検知し、該検知に基づいて生理反応を判定し、その結果を出力する。これに対し、ステップＳ９３にてノーと判断されたときは、ステップＳ９４に移行して、低ゲイン側のデータに基づいてＧＳＲの変化を検知し、該検知に基づいて生理反応を判定し、その結果を出力する。
その後、ステップＳ９６にて全てのデータを消去する。そして、次のマッサージ部位に対するマッサージ動作が開始されると同時に、ステップＳ８１のＧＳＲ測定に移行する。
【００２３】
上記マッサージ機によれば、皮膚温の測定において、図４に示す如く高温側及び低温側の信号変換特性として感度の高いものが採用され、高温側の領域では高温側の信号変換特性を用いた測定が行なわれ、低温側の領域では低温側の信号変換特性を用いた測定が行なわれるので、従来よりも高い測定精度が得られる。
又、ＧＳＲの測定においても、図５に示す如く低ゲイン側の信号変換特性に加えて、高抵抗領域では、高いゲインを発揮する信号変換特性を用いた測定が行なわれるので、従来よりも高い測定精度が得られる。
【００２４】
更に、皮膚温及びＧＳＲの何れも測定においても、同じ部位に対する同じ種類のマッサージを行なう過程で、１つの信号変換特性を用いた測定が可能である限り、該信号変換特性によって得られた生理量検出データが採用されて、皮膚温及びＧＳＲの変化が測定されるので、信号変換特性の切換えに伴う誤差の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマッサージ機における生理量測定回路の構成を示すブロック図である。
【図２】皮膚温検出回路の構成を示す回路図である。
【図３】ＧＳＲ検出回路の構成を示す回路図である。
【図４】皮膚温検出回路の信号変換特性を表わすグラフである。
【図５】ＧＳＲ検出回路の信号変換特性を表わすグラフである。
【図６】皮膚温測定手続きを表わすフローチャートである。
【図７】ＧＳＲ測定手続きを表わすフローチャートである。
【符号の説明】
(１)  サーミスタ
(２)  ＧＳＲ電極
(３)  皮膚温検出回路
(31)  高温側皮膚温検出部
(32)  低温側皮膚温検出部
(４)  ＧＳＲ検出回路
(41)  ＧＳＲ検出部
(42)  二段目増幅部
(５)  マイクロコンピュータ
(６)  マッサージ機構
【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６】
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【図７】
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