マッサージ機器の操作装置
【課題】マッサージ機器において、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲などをユーザが簡単かつ直感的に指示することを可能にするインタフェースを提供する。
【解決手段】操作装置１は、人体の形状を模したぬいぐるみの中に、複数の圧力センサ１１が２次元的に配列されたセンサ基板１３とシリコンゴムの弾性体層１４からなるセンサ部１０を内蔵したものである。ユーザがぬいぐるみの背中を押圧すると、圧力センサ１１の出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを計算し、その押圧位置に対応する人体上の位置が押圧強さに対応する強さでマッサージされるようにマッサージ機器を制御する。
【解決手段】操作装置１は、人体の形状を模したぬいぐるみの中に、複数の圧力センサ１１が２次元的に配列されたセンサ基板１３とシリコンゴムの弾性体層１４からなるセンサ部１０を内蔵したものである。ユーザがぬいぐるみの背中を押圧すると、圧力センサ１１の出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを計算し、その押圧位置に対応する人体上の位置が押圧強さに対応する強さでマッサージされるようにマッサージ機器を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マッサージ機器に対して施療の位置や強さを簡単かつ直感的に指示するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マッサージチェアに代表される自動マッサージ機器が実用化されており、医療機関の他、リラクゼーション施設、宿泊施設、一般家庭などへも広く普及している。この種のマッサージ機器では、所定のプログラムに従って動作する施療子（揉み玉）により、揉み、叩き、押しなどのマッサージ動作を実現している。そして、体格や筋肉の付き方には個人差があり、また人それぞれマッサージの好みもあることから、マッサージ動作の種類、施療位置・範囲、強さなどについては、マッサージ機器に付属するリモコン（操作装置）を用いてユーザ自身が任意に設定できるようになっているものが多い。
【０００３】
しかしながら、従来のリモコンは、ボタンやダイヤルによってマッサージ動作や位置、強さなどの設定値を入力するというインタフェースがほとんどであり、その入力作業は非常に煩雑である。また、高齢者や装置に不慣れな者にとっては、自分の望み通りの設定を行うことも難しい。
【０００４】
なお、マッサージ機器のインタフェースの工夫としては、例えば、特許文献１（特開平５−１６８６６６号公報）に開示されたものが知られている。同文献のリモコンには、人体の形状を模した表示部の中にマトリクス状にスイッチが配列されており、ユーザが施療を希望する部位のスイッチを操作することで施療範囲の入力をすることができる。ただし、このインタフェースで設定できるのは施療を行う位置・範囲だけであり、マッサージ動作や強さなどは個別のボタンで設定しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マッサージ機器において、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲などをユーザが簡単かつ直感的に指示することを可能にするインタフェースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では以下に述べる構成を採用する。
【０００８】
本発明の第１態様は、マッサージ機器の操作装置であって、２次元的に配列された複数の圧力センサを有するセンサ部と、ユーザによって前記センサ部上の任意の位置が押圧されたときに、前記複数の圧力センサの出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを求める演算部と、前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ユーザが、センサ部の所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器によ
り再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、センサ部を自分自身の背中等に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにセンサ部を押圧するだけで、望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００１０】
本発明の第１態様において、前記センサ部は、前記複数の圧力センサが離散的に配置されたセンサ基板と、前記センサ基板の前記圧力センサの側に配置された弾性材料からなる弾性体層と、を有しており、ユーザの押圧力は前記弾性体層を介して前記圧力センサに伝達されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、圧力センサの配列ピッチよりも十分に細かい分解能で押圧位置を検知できるため、圧力センサの個数を減らしてコストを低減できる。また、弾性体層の弾力によって、センサ部を押したときの感覚を人体を押したときの感覚に近づけることができ、操作感が向上するという利点もある。
【００１２】
さらに本発明の第１態様において、前記センサ部は、人体の形状を模した人形又はぬいぐるみに内蔵されていることが好ましい。もちろん、人体上の位置と人形又はぬいぐるみ上の位置との対応関係がとれるように、センサ部の内蔵位置は決められている。
【００１３】
この構成によれば、人形又はぬいぐるみの肩や背中にマッサージを施すと、同じようにマッサージ機器が動作する、という極めて直感的な操作が実現できる。
【００１４】
本発明の第２態様は、マッサージ機器の操作装置であって、静電容量方式のタッチセンサと、前記タッチセンサを押圧するための押圧具であって、導電性を有する弾性材料からなり、強い力で前記タッチセンサに押し当てられるほど先端部が潰れて接触面積が増加するような形状を呈している押圧具と、ユーザによって前記押圧具の先端部で前記タッチセンサ上の任意の位置が押圧されたときに、前記タッチセンサの出力信号に基づいて押圧位置と接触面積を求め、さらに接触面積を押圧強さに換算する演算部と、前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、静電容量方式のタッチセンサと、押圧力によって接触面積の変わる専用の押圧具の組み合わせにより、押圧力の入力が可能となる。これにより、ユーザが、押圧具を用いてタッチセンサの所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器により再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、タッチセンサを自分自身の背中等に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにタッチセンサを押圧するだけで、自分の望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明の第２態様において、前記押圧具は指に装着される部材であることが好ましい。これにより、指でマッサージを施すかのような操作感が実現できる。
【００１７】
本発明の第３態様は、上記の操作装置を備えるマッサージ機器である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マッサージ機器において、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲な
どをユーザが簡単かつ直感的に指示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機器の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るぬいぐるみ型操作装置の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るぬいぐるみ型操作装置のセンサ部の動作を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るタッチセンサ型操作装置の構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るタッチセンサ型操作装置の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機器の全体構成を示す斜視図である。本実施形態のマッサージ機器は、いわゆるマッサージチェアと呼ばれるタイプのものであり、椅子型の機器本体２と、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲などを指示するのに用いる操作装置（リモコン）１とを備えている。機器本体２と操作装置１とはケーブルで接続され、操作装置１への電力供給や信号の送受信はケーブルを介して行われる。もちろん、操作装置１にバッテリを内蔵し、操作装置１と機器本体２とを無線通信（例えば、赤外線、無線ＬＡＮなど）で接続することも好適である。
【００２２】
機器本体２としては、少なくとも背もたれの部分に複数の施療子（揉み玉）を内蔵し、背中や肩に対して揉み、叩き、押しなどのマッサージ動作を行うことができるものであればよく、従来構成のマッサージチェアを利用することができるため、ここでは詳しい説明を省略する。なお、図１では脚付き椅子タイプのマッサージ機器を示しているが、座椅子タイプやベッドタイプのマッサージ機器にも同様に本発明を適用可能である。
【００２３】
では、図１〜図３を参照して、本発明の特徴部分である操作装置１について説明する。図１に示すように、本実施形態では、ぬいぐるみ型の操作装置１を採用している。ここでは一例としてクマのぬいぐるみを示しているが、マッサージの施療対象となる人体上の部位（背中や肩など）との対応関係がわかればよいので、人体の形状を概ね模している人形やぬいぐるみであればどのような種類・形状のものを用いても構わない。
【００２４】
図２に示すように、ぬいぐるみの背中側には、センサ部１０が内蔵されている。このセンサ部１０は、複数の圧力センサ１１及び制御回路１２が実装されたセンサ基板１３と、シリコンゴムやゲルなどの弾性材料からなる弾性体層１４とで構成されている。
【００２５】
本実施形態では、圧力センサ１１としてインターリンク株式会社製のＦＳＲ４００を用い、１１ｃｍ×１１ｃｍの領域に３６個の圧力センサ１１を６行６列の２次元状に２ｃｍピッチで離散的に配列している。各圧力センサ１１の出力信号は制御回路１２に入力される。また、制御回路１２には機器本体２との間をつなぐケーブルも接続されている。弾性体層１４としては約１ｃｍ厚のシリコンゴムシートを用い、３６個の圧力センサ１１全体を覆うように、センサ基板１０のセンサ側の面に重ねて配置している。
【００２６】
図３は、操作装置１のセンサ部１０の動作を説明するための図であり、ぬいぐるみの背中側の断面を拡大して示している。例えば、ユーザが親指でぬいぐるみの背中を押すと、その押圧力（白矢印参照）は、図３に示すように、ぬいぐるみの中綿を介してセンサ部１０の弾性体層１４に作用する。そうすると、押圧力が弾性体層１４により分散され、押圧
位置（押圧力の作用点）の周囲にある複数個の圧力センサ１１に伝達される。このとき周囲の圧力センサ１１が受ける力は均等ではなく、押圧位置に近い圧力センサほど受ける力は大きくなる（黒矢印参照）。例えば、ユーザがぬいぐるみの右肩甲骨あたりを押した場合は、６行６列の３６個の圧力センサ１１のうち、右上の４個乃至３２個の圧力センサ１１により主に力が検知されることとなる。各圧力センサ１１の出力信号は制御回路１２に入力される。
【００２７】
制御回路１２では、各圧力センサ１１の出力値に基づいて逆問題を解くことにより、ユーザによって押された押圧位置及びその押圧位置に作用した押圧力の強さを求めることができる。上記の要領で、ユーザが自分の望むマッサージ動作と同じようにぬいぐるみ型操作装置１をマッサージしつづけると、所定の時間間隔（例えば数十から数百ｍｓｅｃ）で押圧位置と押圧強さが検知し記録されていく。そして、マッサージ動作の入力が完了すると、制御回路１２は、記録された各時刻の押圧位置及び押圧強さを、対応する人体上の位置（施療位置）及びマッサージの強さに変換し、それに基づいて施療子等の動作設定命令を生成し機器本体２に送出する（制御回路１２のこの機能が本発明の演算部及び設定部に対応する。）。その後、この動作設定命令に従って機器本体２が動作し、ユーザの入力通りのマッサージ動作が繰り返される。
【００２８】
なお、センサ部１０上の位置と人体上の位置との対応関係については、固定的に定めておいてもよいが、好ましくは、機器本体２に座ったユーザの体格に合わせてキャリブレーションを行うとよい。具体的には、機器本体２の背もたれに加わる圧力の分布に基づいてユーザの体格を認識し、認識した体格と施療子の可動域とから施療可能範囲を求め、施療可能範囲とセンサ部１０の大きさを対応付けることができる。
【００２９】
また、センサ部１０で検知した押圧力（つまり、ユーザがセンサ部１０を押した力）とマッサージの強さは同じ力にしてもよいし、所定の倍率で増幅してもよい。同じ力にした場合には、ユーザがぬいぐるみを押した力がそのままマッサージに反映されるので、直感的な指示ができるという利点がある。また力を増幅する場合には、ぬいぐるみを押す力は軽くてよいので、操作が楽になるという利点がある。それゆえ、ユーザニーズに合わせていずれの構成を採用してもよいし、ユーザ設定により増幅率を１倍から数倍の範囲で可変できるようにしてもよい。
【００３０】
以上述べた本実施形態の操作装置１を用いると、ユーザがぬいぐるみ（センサ部１０）の所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器により再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、ぬいぐるみの背中等を自分自身の背中に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにぬいぐるみ（センサ部１０）を押圧するだけで、望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００３１】
また、センサ部１０において、圧力センサ１１を配列したセンサ基板１３上に弾性体層１４を重ね、ユーザの押圧力が分散するようにしたことで、圧力センサ１１の配列ピッチよりも十分細かい分解能で押圧位置を検知することができる。換言すれば、要求される分解能に比較して、少ない数の圧力センサ１１で済むために、操作装置１のコストを低減することが可能となる。また、弾性体層１４を設けたことで、操作装置１を押したときの感覚を人体を押したときの感覚に近づけることができ、操作感が向上するという利点もある。
【００３２】
さらに、本実施形態では、ぬいぐるみ型の操作装置１を用いたので、椅子に深く腰掛け
てもたれかかるリラックスした姿勢を保ちながらでも操作が可能である。また、ぬいぐるみ型にしたことで、癒し効果を得ることも期待できる。
【００３３】
なお、本実施形態では、３６個の圧力センサ１１を平面上に６行６列で配列したが、圧力センサの種類、個数、配列の仕方はこれに限らない。例えば、人体の形状に合わせてセンサ基板を曲面にしてもよいし、要求精度に合わせて圧力センサの配置密度を変えてもよい。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るマッサージ機器の操作装置を示している。第２の実施形態の操作装置１は、静電容量方式のタッチセンサ１５を備えるタイプである。マッサージ機器に付属の専用装置としてもよいし、スマートフォン、タブレット端末、タブレットＰＣなどに専用のアプリケーションをインストールすることで操作装置１として機能させることも好ましい。
【００３５】
操作装置１のタッチセンサ１５は、ＬＣＤなどのディスプレイに積層され、タッチパネルディスプレイを構成している。タッチセンサ１５には、人の外形を模した人型１６が描画又は表示されている。この人型１６の上をタッチ（押圧）することにより、マッサージを施す位置を指示する仕組みである。ただし、静電容量方式のタッチセンサ１５は、押圧強さを計測することができない。そこで本実施形態では、専用の押圧具３を用いることにより、押圧強さの入力を可能にしている。
【００３６】
押圧具３は、指サックのように指に装着して利用される部材である。静電容量方式のタッチセンサ１５で検知可能とするため、導電性を有する弾性材料から作製されている。例えば、導電性粒子を分散させたシリコンゴムやゲルなどを用いることができる。押圧具３の先端部３０は、錐体形状（突起状）を呈している。
【００３７】
図５は、押圧具３の作用について説明する図である。押圧具３は、その先端部３０をタッチセンサ１５に対して押し付けるように使用する。（ａ）に示すようにユーザの押圧力が弱い場合には、先端部３０の潰れが小さいため、押圧具３とタッチセンサ１５との接触面積は小さい。ユーザの押圧力が強くなるほど、（ｂ）に示すように押圧具３の先端部３０の潰れが大きくなり、接触面積が増加する。すなわち、押圧具３は、押圧強さをタッチセンサ１５への接触面積に変換する役割を担う。操作装置１の制御回路では、タッチセンサ１５で検知した接触面積を押圧強さに逆変換すると共に、その接触面積の重心を求めることで押圧位置を特定する。以降の処理は第１の実施形態の処理と同様である。
【００３８】
以上述べた本実施形態の操作装置１によっても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏することができ、誰でも簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。なお、押圧具３の形状は図示したものに限らず、例えば、スタイラスのようなタイプや手袋タイプでもよい。また押圧具３の先端部の形状も錐体形状に限らず、半球体のような形状でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、マッサージ機器に付属する操作装置（リモコン）として利用することができる他、インターネット等の広域ネットワークを介したマッサージ機器のリモート操作にも利用することができる。また、このようなリモートマッサージが実現できれば、離れて暮らす家族や恋人間での新たなコミュニケーションツールとしての利用も期待できる。メールや電話という手段では視覚情報や聴覚情報しか伝達できないが、リモートマッサージコミュニケーションによれば、触覚情報の伝達が可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１：操作装置
１０：センサ部
１１：圧力センサ
１２：制御回路
１３：センサ基板
１４：弾性体層
１５：タッチセンサ
２：機器本体
３：押圧具
３０：先端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マッサージ機器に対して施療の位置や強さを簡単かつ直感的に指示するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マッサージチェアに代表される自動マッサージ機器が実用化されており、医療機関の他、リラクゼーション施設、宿泊施設、一般家庭などへも広く普及している。この種のマッサージ機器では、所定のプログラムに従って動作する施療子（揉み玉）により、揉み、叩き、押しなどのマッサージ動作を実現している。そして、体格や筋肉の付き方には個人差があり、また人それぞれマッサージの好みもあることから、マッサージ動作の種類、施療位置・範囲、強さなどについては、マッサージ機器に付属するリモコン（操作装置）を用いてユーザ自身が任意に設定できるようになっているものが多い。
【０００３】
しかしながら、従来のリモコンは、ボタンやダイヤルによってマッサージ動作や位置、強さなどの設定値を入力するというインタフェースがほとんどであり、その入力作業は非常に煩雑である。また、高齢者や装置に不慣れな者にとっては、自分の望み通りの設定を行うことも難しい。
【０００４】
なお、マッサージ機器のインタフェースの工夫としては、例えば、特許文献１（特開平５−１６８６６６号公報）に開示されたものが知られている。同文献のリモコンには、人体の形状を模した表示部の中にマトリクス状にスイッチが配列されており、ユーザが施療を希望する部位のスイッチを操作することで施療範囲の入力をすることができる。ただし、このインタフェースで設定できるのは施療を行う位置・範囲だけであり、マッサージ動作や強さなどは個別のボタンで設定しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、マッサージ機器において、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲などをユーザが簡単かつ直感的に指示することを可能にするインタフェースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では以下に述べる構成を採用する。
【０００８】
本発明の第１態様は、マッサージ機器の操作装置であって、２次元的に配列された複数の圧力センサを有するセンサ部と、ユーザによって前記センサ部上の任意の位置が押圧されたときに、前記複数の圧力センサの出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを求める演算部と、前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、ユーザが、センサ部の所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器によ
り再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、センサ部を自分自身の背中等に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにセンサ部を押圧するだけで、望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００１０】
本発明の第１態様において、前記センサ部は、前記複数の圧力センサが離散的に配置されたセンサ基板と、前記センサ基板の前記圧力センサの側に配置された弾性材料からなる弾性体層と、を有しており、ユーザの押圧力は前記弾性体層を介して前記圧力センサに伝達されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、圧力センサの配列ピッチよりも十分に細かい分解能で押圧位置を検知できるため、圧力センサの個数を減らしてコストを低減できる。また、弾性体層の弾力によって、センサ部を押したときの感覚を人体を押したときの感覚に近づけることができ、操作感が向上するという利点もある。
【００１２】
さらに本発明の第１態様において、前記センサ部は、人体の形状を模した人形又はぬいぐるみに内蔵されていることが好ましい。もちろん、人体上の位置と人形又はぬいぐるみ上の位置との対応関係がとれるように、センサ部の内蔵位置は決められている。
【００１３】
この構成によれば、人形又はぬいぐるみの肩や背中にマッサージを施すと、同じようにマッサージ機器が動作する、という極めて直感的な操作が実現できる。
【００１４】
本発明の第２態様は、マッサージ機器の操作装置であって、静電容量方式のタッチセンサと、前記タッチセンサを押圧するための押圧具であって、導電性を有する弾性材料からなり、強い力で前記タッチセンサに押し当てられるほど先端部が潰れて接触面積が増加するような形状を呈している押圧具と、ユーザによって前記押圧具の先端部で前記タッチセンサ上の任意の位置が押圧されたときに、前記タッチセンサの出力信号に基づいて押圧位置と接触面積を求め、さらに接触面積を押圧強さに換算する演算部と、前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、静電容量方式のタッチセンサと、押圧力によって接触面積の変わる専用の押圧具の組み合わせにより、押圧力の入力が可能となる。これにより、ユーザが、押圧具を用いてタッチセンサの所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器により再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、タッチセンサを自分自身の背中等に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにタッチセンサを押圧するだけで、自分の望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００１６】
本発明の第２態様において、前記押圧具は指に装着される部材であることが好ましい。これにより、指でマッサージを施すかのような操作感が実現できる。
【００１７】
本発明の第３態様は、上記の操作装置を備えるマッサージ機器である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マッサージ機器において、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲な
どをユーザが簡単かつ直感的に指示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機器の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るぬいぐるみ型操作装置の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るぬいぐるみ型操作装置のセンサ部の動作を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るタッチセンサ型操作装置の構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るタッチセンサ型操作装置の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマッサージ機器の全体構成を示す斜視図である。本実施形態のマッサージ機器は、いわゆるマッサージチェアと呼ばれるタイプのものであり、椅子型の機器本体２と、マッサージ動作、強さ、施療位置・範囲などを指示するのに用いる操作装置（リモコン）１とを備えている。機器本体２と操作装置１とはケーブルで接続され、操作装置１への電力供給や信号の送受信はケーブルを介して行われる。もちろん、操作装置１にバッテリを内蔵し、操作装置１と機器本体２とを無線通信（例えば、赤外線、無線ＬＡＮなど）で接続することも好適である。
【００２２】
機器本体２としては、少なくとも背もたれの部分に複数の施療子（揉み玉）を内蔵し、背中や肩に対して揉み、叩き、押しなどのマッサージ動作を行うことができるものであればよく、従来構成のマッサージチェアを利用することができるため、ここでは詳しい説明を省略する。なお、図１では脚付き椅子タイプのマッサージ機器を示しているが、座椅子タイプやベッドタイプのマッサージ機器にも同様に本発明を適用可能である。
【００２３】
では、図１〜図３を参照して、本発明の特徴部分である操作装置１について説明する。図１に示すように、本実施形態では、ぬいぐるみ型の操作装置１を採用している。ここでは一例としてクマのぬいぐるみを示しているが、マッサージの施療対象となる人体上の部位（背中や肩など）との対応関係がわかればよいので、人体の形状を概ね模している人形やぬいぐるみであればどのような種類・形状のものを用いても構わない。
【００２４】
図２に示すように、ぬいぐるみの背中側には、センサ部１０が内蔵されている。このセンサ部１０は、複数の圧力センサ１１及び制御回路１２が実装されたセンサ基板１３と、シリコンゴムやゲルなどの弾性材料からなる弾性体層１４とで構成されている。
【００２５】
本実施形態では、圧力センサ１１としてインターリンク株式会社製のＦＳＲ４００を用い、１１ｃｍ×１１ｃｍの領域に３６個の圧力センサ１１を６行６列の２次元状に２ｃｍピッチで離散的に配列している。各圧力センサ１１の出力信号は制御回路１２に入力される。また、制御回路１２には機器本体２との間をつなぐケーブルも接続されている。弾性体層１４としては約１ｃｍ厚のシリコンゴムシートを用い、３６個の圧力センサ１１全体を覆うように、センサ基板１０のセンサ側の面に重ねて配置している。
【００２６】
図３は、操作装置１のセンサ部１０の動作を説明するための図であり、ぬいぐるみの背中側の断面を拡大して示している。例えば、ユーザが親指でぬいぐるみの背中を押すと、その押圧力（白矢印参照）は、図３に示すように、ぬいぐるみの中綿を介してセンサ部１０の弾性体層１４に作用する。そうすると、押圧力が弾性体層１４により分散され、押圧
位置（押圧力の作用点）の周囲にある複数個の圧力センサ１１に伝達される。このとき周囲の圧力センサ１１が受ける力は均等ではなく、押圧位置に近い圧力センサほど受ける力は大きくなる（黒矢印参照）。例えば、ユーザがぬいぐるみの右肩甲骨あたりを押した場合は、６行６列の３６個の圧力センサ１１のうち、右上の４個乃至３２個の圧力センサ１１により主に力が検知されることとなる。各圧力センサ１１の出力信号は制御回路１２に入力される。
【００２７】
制御回路１２では、各圧力センサ１１の出力値に基づいて逆問題を解くことにより、ユーザによって押された押圧位置及びその押圧位置に作用した押圧力の強さを求めることができる。上記の要領で、ユーザが自分の望むマッサージ動作と同じようにぬいぐるみ型操作装置１をマッサージしつづけると、所定の時間間隔（例えば数十から数百ｍｓｅｃ）で押圧位置と押圧強さが検知し記録されていく。そして、マッサージ動作の入力が完了すると、制御回路１２は、記録された各時刻の押圧位置及び押圧強さを、対応する人体上の位置（施療位置）及びマッサージの強さに変換し、それに基づいて施療子等の動作設定命令を生成し機器本体２に送出する（制御回路１２のこの機能が本発明の演算部及び設定部に対応する。）。その後、この動作設定命令に従って機器本体２が動作し、ユーザの入力通りのマッサージ動作が繰り返される。
【００２８】
なお、センサ部１０上の位置と人体上の位置との対応関係については、固定的に定めておいてもよいが、好ましくは、機器本体２に座ったユーザの体格に合わせてキャリブレーションを行うとよい。具体的には、機器本体２の背もたれに加わる圧力の分布に基づいてユーザの体格を認識し、認識した体格と施療子の可動域とから施療可能範囲を求め、施療可能範囲とセンサ部１０の大きさを対応付けることができる。
【００２９】
また、センサ部１０で検知した押圧力（つまり、ユーザがセンサ部１０を押した力）とマッサージの強さは同じ力にしてもよいし、所定の倍率で増幅してもよい。同じ力にした場合には、ユーザがぬいぐるみを押した力がそのままマッサージに反映されるので、直感的な指示ができるという利点がある。また力を増幅する場合には、ぬいぐるみを押す力は軽くてよいので、操作が楽になるという利点がある。それゆえ、ユーザニーズに合わせていずれの構成を採用してもよいし、ユーザ設定により増幅率を１倍から数倍の範囲で可変できるようにしてもよい。
【００３０】
以上述べた本実施形態の操作装置１を用いると、ユーザがぬいぐるみ（センサ部１０）の所望の場所を所望の強さで押圧することにより、それに対応した施療位置、強さ、そして動きのマッサージ動作がマッサージ機器により再現される。したがって、従来のマッサージ機器のリモコンのように多くのボタンや複雑な操作は必要なく、ぬいぐるみの背中等を自分自身の背中に見立て、あたかも自分自身に対してマッサージを施すようにぬいぐるみ（センサ部１０）を押圧するだけで、望み通りにマッサージ機器を制御することができる。それゆえ、誰でも、簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。
【００３１】
また、センサ部１０において、圧力センサ１１を配列したセンサ基板１３上に弾性体層１４を重ね、ユーザの押圧力が分散するようにしたことで、圧力センサ１１の配列ピッチよりも十分細かい分解能で押圧位置を検知することができる。換言すれば、要求される分解能に比較して、少ない数の圧力センサ１１で済むために、操作装置１のコストを低減することが可能となる。また、弾性体層１４を設けたことで、操作装置１を押したときの感覚を人体を押したときの感覚に近づけることができ、操作感が向上するという利点もある。
【００３２】
さらに、本実施形態では、ぬいぐるみ型の操作装置１を用いたので、椅子に深く腰掛け
てもたれかかるリラックスした姿勢を保ちながらでも操作が可能である。また、ぬいぐるみ型にしたことで、癒し効果を得ることも期待できる。
【００３３】
なお、本実施形態では、３６個の圧力センサ１１を平面上に６行６列で配列したが、圧力センサの種類、個数、配列の仕方はこれに限らない。例えば、人体の形状に合わせてセンサ基板を曲面にしてもよいし、要求精度に合わせて圧力センサの配置密度を変えてもよい。
【００３４】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るマッサージ機器の操作装置を示している。第２の実施形態の操作装置１は、静電容量方式のタッチセンサ１５を備えるタイプである。マッサージ機器に付属の専用装置としてもよいし、スマートフォン、タブレット端末、タブレットＰＣなどに専用のアプリケーションをインストールすることで操作装置１として機能させることも好ましい。
【００３５】
操作装置１のタッチセンサ１５は、ＬＣＤなどのディスプレイに積層され、タッチパネルディスプレイを構成している。タッチセンサ１５には、人の外形を模した人型１６が描画又は表示されている。この人型１６の上をタッチ（押圧）することにより、マッサージを施す位置を指示する仕組みである。ただし、静電容量方式のタッチセンサ１５は、押圧強さを計測することができない。そこで本実施形態では、専用の押圧具３を用いることにより、押圧強さの入力を可能にしている。
【００３６】
押圧具３は、指サックのように指に装着して利用される部材である。静電容量方式のタッチセンサ１５で検知可能とするため、導電性を有する弾性材料から作製されている。例えば、導電性粒子を分散させたシリコンゴムやゲルなどを用いることができる。押圧具３の先端部３０は、錐体形状（突起状）を呈している。
【００３７】
図５は、押圧具３の作用について説明する図である。押圧具３は、その先端部３０をタッチセンサ１５に対して押し付けるように使用する。（ａ）に示すようにユーザの押圧力が弱い場合には、先端部３０の潰れが小さいため、押圧具３とタッチセンサ１５との接触面積は小さい。ユーザの押圧力が強くなるほど、（ｂ）に示すように押圧具３の先端部３０の潰れが大きくなり、接触面積が増加する。すなわち、押圧具３は、押圧強さをタッチセンサ１５への接触面積に変換する役割を担う。操作装置１の制御回路では、タッチセンサ１５で検知した接触面積を押圧強さに逆変換すると共に、その接触面積の重心を求めることで押圧位置を特定する。以降の処理は第１の実施形態の処理と同様である。
【００３８】
以上述べた本実施形態の操作装置１によっても、第１の実施形態の場合と同様の作用効果を奏することができ、誰でも簡単かつ直感的にマッサージ機器に対する指示を行うことが可能となる。なお、押圧具３の形状は図示したものに限らず、例えば、スタイラスのようなタイプや手袋タイプでもよい。また押圧具３の先端部の形状も錐体形状に限らず、半球体のような形状でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、マッサージ機器に付属する操作装置（リモコン）として利用することができる他、インターネット等の広域ネットワークを介したマッサージ機器のリモート操作にも利用することができる。また、このようなリモートマッサージが実現できれば、離れて暮らす家族や恋人間での新たなコミュニケーションツールとしての利用も期待できる。メールや電話という手段では視覚情報や聴覚情報しか伝達できないが、リモートマッサージコミュニケーションによれば、触覚情報の伝達が可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１：操作装置
１０：センサ部
１１：圧力センサ
１２：制御回路
１３：センサ基板
１４：弾性体層
１５：タッチセンサ
２：機器本体
３：押圧具
３０：先端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マッサージ機器の操作装置であって、
２次元的に配列された複数の圧力センサを有するセンサ部と、
ユーザによって前記センサ部上の任意の位置が押圧されたときに、前記複数の圧力センサの出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを求める演算部と、
前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、
を有することを特徴とするマッサージ機器の操作装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記複数の圧力センサが離散的に配置されたセンサ基板と、前記センサ基板の前記圧力センサの側に配置された弾性材料からなる弾性体層と、を有しており、
ユーザの押圧力は前記弾性体層を介して前記圧力センサに伝達されることを特徴とする請求項１に記載のマッサージ機器の操作装置。
【請求項３】
マッサージ機器の操作装置であって、
静電容量方式のタッチセンサと、
前記タッチセンサを押圧するための押圧具であって、導電性を有する弾性材料からなり、強い力で前記タッチセンサに押し当てられるほど先端部が潰れて接触面積が増加するような形状を呈している押圧具と、
ユーザによって前記押圧具の先端部で前記タッチセンサ上の任意の位置が押圧されたときに、前記タッチセンサの出力信号に基づいて押圧位置と接触面積を求め、さらに接触面積を押圧強さに換算する演算部と、
前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、
を有することを特徴とするマッサージ機器の操作装置。
【請求項４】
前記押圧具は指に装着される部材であることを特徴とする請求項３に記載のマッサージ機器の操作装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の操作装置を備えるマッサージ機器。
【請求項１】
マッサージ機器の操作装置であって、
２次元的に配列された複数の圧力センサを有するセンサ部と、
ユーザによって前記センサ部上の任意の位置が押圧されたときに、前記複数の圧力センサの出力信号に基づいて押圧位置と押圧強さを求める演算部と、
前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、
を有することを特徴とするマッサージ機器の操作装置。
【請求項２】
前記センサ部は、前記複数の圧力センサが離散的に配置されたセンサ基板と、前記センサ基板の前記圧力センサの側に配置された弾性材料からなる弾性体層と、を有しており、
ユーザの押圧力は前記弾性体層を介して前記圧力センサに伝達されることを特徴とする請求項１に記載のマッサージ機器の操作装置。
【請求項３】
マッサージ機器の操作装置であって、
静電容量方式のタッチセンサと、
前記タッチセンサを押圧するための押圧具であって、導電性を有する弾性材料からなり、強い力で前記タッチセンサに押し当てられるほど先端部が潰れて接触面積が増加するような形状を呈している押圧具と、
ユーザによって前記押圧具の先端部で前記タッチセンサ上の任意の位置が押圧されたときに、前記タッチセンサの出力信号に基づいて押圧位置と接触面積を求め、さらに接触面積を押圧強さに換算する演算部と、
前記演算部で求めた押圧位置に対応する人体上の位置が前記演算部で求めた押圧強さに対応する強さでマッサージされるように、前記マッサージ機器に対して動作設定を行う設定部と、
を有することを特徴とするマッサージ機器の操作装置。
【請求項４】
前記押圧具は指に装着される部材であることを特徴とする請求項３に記載のマッサージ機器の操作装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の操作装置を備えるマッサージ機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５２５２１（Ｐ２０１２−１５２５２１Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８７６（Ｐ２０１１−１６８７６）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
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