按摩機的制作方法

專利名稱：按摩機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種按摩裝置，尤其是一種使用音響信號作為按摩動作的控制信號的按摩裝置。
背景技術：
通常，大家知道一種按摩裝置，其接收一個外部輸入，如樂器的音響或有效的音響，并將該輸入轉換為一個振動單元的機械振動，從而產生按摩效果。這種按摩裝置包括一個裝有振動設備的椅子，該震動設備已由公開號為平2-96133的日本實用新型申請公開。這一公開沒有清楚地顯示出振動單元或振動機械結構的設計，但是其中將一個頻率不高于100赫茲的音樂源如外部的樂器或有效的音響的頻帶通過一個低通濾波器并電放大，從而實現通過該音樂源的節奏來開啟或關閉振動單元的振動。這一按摩裝置旨在通過利用低頻帶的源來避免負面的效果，如與主要由嘈音組成的輸入信號相伴的振動等。
但是，當具有頻率不高于100赫茲的頻帶的音樂源被用做振動源時，中頻或高頻帶的音響將不被利用，這樣使得按摩動作重復簡單的節奏。例如，當音樂重復低音線(低頻帶)時，各種中頻或高頻帶的音響如鋼琴、鐃鈸等發出的音響不被利用，結果按摩變得連續而單一。應當認識到的是，按摩的效果是由振動單元產生的，但是一個接受按摩的使用者并不能期望從這樣的音樂源中得到放松的效果。
更進一步，會出現下面的重要問題。音響信號由一系列基本為U型或倒U型的波組成，這些波的寬度幾乎等于半周長。因此，如果將低頻帶的音響信號直接放大至一個電動機可用的電壓范圍并用于驅動該電動機，結果輸出將遠小于當該電動機被連續驅動時的輸出(在不使用音響信號時)。
在上述通常的例子中，按摩動作為一種振動按摩動作且將通過低通濾波器的音樂信號作為控制信號，則音樂的節拍或音樂的起伏在某種程度上自然地為按摩動作所體現，因為控制信號是從音樂信號中提取出來的。但是，音樂的節拍或音樂的起伏并不能總是為諸如揉捏、輕拍這樣的按摩動作所體現，因為這些按摩動作的頻率低于振動按摩動作的頻率。當音樂的節拍或音樂的起伏不為按摩動作所體現時，這對使用者而言是不舒適的。
當試圖讓音樂的節拍體現在按摩動作中時，應當考慮到的是，在一個包含有電動機的按摩機構的驅動系統中，由于慣性等原因，相對于控制信號存在響應延遲。
同時，當實行序列控制而不利用音樂時，需要有一種專門的編程技能來創建按摩程序。此外，因為程序的內容是難以用直覺感知的，所以需要花費時間來創建程序，且易發生錯誤等。

發明內容
本發明是為解決前面所述的問題而研制的，本發明以提供一種按摩裝置，其能夠進行完全與音樂源的節奏或旋律相結合進行按摩，并能根據音樂源的節奏或旋律來有效編排按摩的輕重為目的。
同時，本發明另一個目的在于提供一種能夠配合音樂進行多樣的按摩動作的按摩裝置。
本發明所提供的一種按摩裝置能夠在按摩動作中體現出音樂的節拍和音樂的起伏。
本發明所提供一種按摩裝置能夠將按摩動作調整至與音樂合拍，而不受相對于控制信號的響應延遲的影響。
本發明更進一步的目的在于提供一種按摩裝置，其能夠方便地制作用于按摩的控制程序。
為了達到這些目的，本發明公開的一種按摩裝置，其包括一個使被受按摩者的身體受到機械性刺激的按摩機構，一個用于驅動按摩機構的電動機和一個用于控制電動機運轉的控制裝置，其中該控制裝置被設計為，基于從音源輸入的音響信號來產生用于控制電動機動作的控制信號。
根據該按摩裝置，促使電動機進行適合按摩的運轉的控制信號不僅基于低頻帶的音響，同樣也基于中頻和高頻帶的音響而產生。因此，該電動機可以配合所有頻帶的音響來運轉。結果，完全與音樂源的節奏或旋律相結合地按摩，和在音樂源的節奏或旋律的基礎上更有效地安排輕重的按摩得到了實現。就是說，使用者感受到了舒適的按摩。
在該按摩裝置中，按摩機構中有一按摩單元，其與電動機輸出軸相連以按照電動機的運轉來進行移位。這是因為，依賴于按摩元件的移位方向，在使用音源時的揉捏效果、輕打效果和滾壓效果(背部伸張效果)得以實現。
更好的是，在該按摩裝置中，按摩機構包含有一個第一按摩機構，其包含有一個加在輸出軸上偏心質量的振動電動機，和一個第二按摩機構，其包含有一個與驅動源相連以按照驅動源的運轉來進行移位的按摩元件。這是因為，這樣可同時獲得振動按摩效果、揉捏和輕打按摩效果。按照這里的定義，該第二按摩機構與驅動源相連包括該按摩元件與驅動源通過皮帶、凸輪、連接機械、鏈條、螺桿連接等相連，以使得電動機能夠傳送動力。
該控制裝置可包含有一個含有波形轉換電路的波形轉換器，該波形轉換電路用于轉換從音源輸入的音響信號，該控制裝置并可被設計為利用該波形轉換器的輸出作為控制信號來控制電動機的運轉。
根據該按摩裝置，音響信號不被直接用于控制電動機的運轉，而是讓音響信號的波形經過波形轉換器，如一個平滑電路的處理，并將得到的控制信號傳送給電動機。這樣做以后，即使在直接被用做控制信號時不能輸出足夠功率的中頻或高頻帶的音響信號，現在也能給電動機提供足夠的電能。因此，電動機的運轉可被包含中頻或高頻帶音響的音樂源合適地控制，且該音樂的節奏或旋律可被作為一種按摩的模式。結果，多樣的按摩配合音樂而執行，且按摩的舒適度得到了提高。同時，由于音樂與傳統按摩的節奏之間的差異而引起的不舒適減少了。就是說，音樂的節拍與按摩用力變化的節拍之間的差異顯著地減少了。一個微分電路或積分電路被用作波形轉換器，以多種方式處理音響信號的波形并將其作為控制信號傳送給電動機。例如，通過微分電路將音響信號的波形轉換為脈沖信號，從而獲得強弱相間的按摩。又例如，通過積分電路將音響信號轉換為平滑的波形，從而獲得平緩的按摩。
較好的是，在該按摩裝置中，其控制裝置包含有偏壓電路，該偏壓電路在波形轉換器輸出信號的振幅上增加或減去一個恒定的或規律性變化的值。電動機在與偏壓信號相對應的時間連續運轉。這是因為，這樣即便沒有從音源輸入的音響信號，恒定的按摩仍能繼續。
在該按摩裝置中，其控制裝置包含有一個特定頻帶信號選擇器件，該特定頻帶信號選擇器件中包含有濾波器以選擇和通過一定頻率的音響信號，這樣音響信號的處理過程中的多樣性得到了提高。較好的是，該特定頻帶信號選擇器件至少包括一個低通濾波器、一個高通濾波器和一個帶通濾波器。該特定頻帶信號選擇器件可被放置在波形轉換器的上級或下級，但是最好放置在上級，因為這樣控制信號可被更為自由地選擇。在此處，“上級”是指基于指向電動機的音響信號的流向。
更好的是，在該按摩裝置中，包含有用于增加或減小控制信號振幅的增益調整電路，基于偏壓信號的電動機的恒定連續動作和基于音響信號的電動機的變化動作之間的比例是可調的。這樣是更好的，因為主要使用恒定連續按摩還是配合節奏或旋律做變化的按摩是可選擇的。該增益調整電路可設置在偏壓電路的上級或下級。
在該按摩裝置中，包含有一個動作模式設定元件，該動作模式設定元件通過對電動機控制信號的切換來改變和設定按摩機構的動作模式，該動作模式設定元件被設計為通過改變或設定波形轉換電路來切換控制信號，或更進一步在該按摩裝置中再包含有一個特定頻帶信號選擇元件，這樣上述動作模式設定元件可被設計為通過改變和設定波形轉換電路和(或)通過選擇和設定濾波器來切換控制信號，而按摩機構的動作模式通過控制信號的變換來改變。根據這些按摩裝置，音響信號中被選定和處理波形的頻帶是被任意抽取的，或可對這些頻帶進行組合，從而從一種音響信號中可以得到復數種電動機的運轉控制模式。就是說，可以得到配合音樂源內容的按摩模式。
較好的是，在該包含有動作模式設定元件的按摩裝置中，可進一步包含一個用于存儲復數種動作模式的動作模式存儲元件，動作模式設定元件可被設計為從存儲在該動作模式存儲元件中的動作模式中選擇動作模式，并按照選定的動作模式切換控制信號。這是因為，與一個音源相對應的使用者希望得到的動作模式總是再現的。
較好的是，在該按摩裝置中，其動作模式設定元件包含有讓一個操作者進入動作模式的操作部分，因為這樣操作者可對音源設置希望得到的動作模式。
在該按摩裝置中，其按摩機構還包含有一振動電動機，該振動電動機具有加在輸出軸上的偏心質量，因為這樣可獲得與音源相對應的振動的按摩效果。
同時，在該按摩裝置中，按摩機構具有一實施按摩的構件，其與電動機輸出軸相連接按照電動機的運轉來進行移位。這是因為，依賴于按摩構件的移位方向，在使用音源時的揉捏效果、輕打效果和液壓效果(背部伸張效果)得以實現。
更進一步，在該按摩裝置中，可包含有一個輸入端，該輸入端用于接收通過電纜傳來的音源的音響信號，與通過麥克風來接收音響信號并基于此來控制電動機的通常按摩裝置相比，這樣音響信號可被忠實、無噪音地接受。這樣就避免了不希望的操作。
在該按摩裝置中，控制裝置可被設計為將由彼此相關的數個信號組成的組合音響信號轉換為控制信號，該組合音響信號從音源輸入并包括音響信號，而后利用經轉換后的控制信號來進行控制。有了這種設計，當該組合音響信號是由彼此相關的數個音響信號組合而成時，配合音樂各種按摩可以得到執行。且，當該組合音響信號是由音響信號和與該音響信號相對應創建的控制程序信號組合而成時，音樂的節拍和音樂的起伏可以在按摩動作中得到體現。
該組合音響信號可由音響信號和一個控制程序信號組合而成，該控制程序信號被創建以使得按摩機構配合音響信號來進行動作，而控制裝置可被設計為當音響信號和控制程序信號同時輸入時，將控制程序信號轉換為控制信號。有了這種設計，因為控制程序信號是與音響信號相對應的，所以舒適地按摩得到執行，該按摩與音樂相同步且配合音樂的節拍或音樂的起伏進行。
在該按摩裝置中，為每一個數個音響信號配置了一對電動機和按摩機構，且控制裝置可被設計為將每一個數個音響信號轉換為用于控制相對應的電動機的控制信號。有了這種設計，因為數個按摩機構由數個彼此相關的音樂控制，各種不同的按摩得以執行。
上述組合音響信號可以是MIDI信號，且控制裝置可被設計為用于解調制MIDI信號。有了這種設計，若利用MIDI系統，則可直觀地、容易地創建控制程序，并且可容易地傳輸該組合音響信號。
這時，上述MIDI信號可由數個代表同一音樂的各個部分的音響信號組成，且控制裝置可被設計為將數個音樂信號均轉換為控制信號。有了這種設計，配合音樂的按摩得以執行。
被轉換為控制信號的控制程序信號可超前輸出到通向音響輸出設備的信道的音響信號一個預先設定的時間，上述音響輸出設備輸出的音響為使用者收聽。有了這種設計，相對于按摩機構的驅動系統的控制信號的響應延遲得到了矯正，這樣配合音樂節拍的按摩得以實現。
本發明的資料存儲媒體是一種包含控制程序的資料存儲媒體，該控制程序的創建是為了控制按摩動作，該控制程序通過資料播放設備從資料存儲媒體中讀出，并被輸入到按摩裝置的控制部分，該控制程序的創建是為了讓按摩動作配合代表音響作品的音響信號來執行，且該控制程序與代表音響作品的音響信號存儲在一起。如有了這種設計，利用資料播放設備可以讀出存儲在資料存儲媒體中的資料，并將其輸入按摩裝置的控制部分。因此，按摩可以配合音樂來得到執行。
上述控制程序可對應音響信號來創建，在時間軸上按照預定的時間進行。有了這種設計，對應于按摩機構的驅動系統的控制信號的響應延遲得到了矯正，且配合音樂節拍的按摩得以實現。
本發明還公開了一種通過操作具有顯示設備和輸入設備的計算機來創建控制按摩裝置中按摩動作的程序的方法，該方法包含以下步驟在顯示設備上排列和顯示數個譜面；在上述數個譜面中的一個上顯示預先設定的音樂的樂譜；利用輸入設備在上述數個譜面中的其他上寫入與按摩動作相對應的音符。有了這種設計，可以根據一個音響產品來直觀地、容易地創建控制程序。
本發明的上述目的、更進一步的目的和特征將從以下結合附圖的詳細說明中得到更為清楚地了解。


圖1為本發明按摩裝置一個實施例的立體圖；圖2為圖1中所示的按摩裝置中的一個按摩機構例子的立體圖；圖3為圖1中所示的按摩裝置中的一個電動機的控制裝置的框圖；圖4為圖3中控制裝置中的一個整流器和平滑電路的例子的電路圖，其中圖4(a)為一個音響信號的波形，圖4(b)為該電路，圖4(c)為從平滑電路中輸出的信號；圖5為圖3中控制裝置中的一個檢波器和平滑電路的另一個例子的電路圖，其中圖5(a)為一個音響信號的波形，圖5(b)為該電路，圖5(c)為從平滑電路中輸出的信號；圖6為本發明按摩裝置的另一個實施例中的電動機的控制裝置的框圖；圖7為本發明第2個實施例中的按摩裝置的控制系統的簡要結構框圖；圖8為對應圖7的詳細結構框圖；圖9為表示MIDI信息結構和轉換方法的圖，其中圖9(a)為MIDI信息的結構圖，圖9(b)為顯示MIDI信息、樂器和按摩動作之間對應關系的表格，圖9(c)表示了一個MIDI信號和控制信號之間對應關系的例子，圖9(d)顯示了一個MIDI信號和控制信號之間對應關系的另一個例子。
圖10為當使用外部MIDI順序器時，控制系統的結構框圖；圖11為表示鑒賞用音樂和創建按摩動作的控制程序的方法的示意圖，其中圖11(a)為樂譜的示意圖，圖11(b)為電動機電壓圖；圖12為利用樂譜創建按摩動作的控制程序的方法的示意圖，其中圖12(a)為音樂樂譜的示意圖，圖12(b)為用于控制程序的樂譜的示意圖，圖12(c)表示電動機的電壓；圖13為克服按摩動作的延遲的方法的示意圖，其中圖13(a)表示音樂樂譜的圖，圖13(b)表示用于控制程序的樂譜，圖13(c)表示電動機的電壓；圖14為另一種克服按摩動作的延遲的方法的框圖；圖15為本發明第3個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖；圖16為存儲在圖15中的CD中的音響資料的結構簡圖，其中圖16(a)表示全部音響資料，圖16(b)為圖16(a)中樂曲資料和副編碼的部分放大圖，圖16(c)為代表編碼含義的表格；圖17為存儲在圖15中的CD中的控制程序信號的處理過程圖，其中圖17(a)表示解調制后的控制程序信號，圖17(b)表示擴展后的控制程序信號，圖17(c)和圖17(d)為控制程序信號的值和按摩動作之間的對應關系圖；圖18為控制程序的另一個結構示意圖，其中圖18(a)表示控制程序的資料結構，圖18(b)表示每一個按摩動作的資料結構；圖19為根據本發明第4個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖；圖20為存儲在圖19中的CD中的音響資料的結構簡圖，其中圖20(a)表示全部音響資料，圖20(b)為圖20(a)音響資料中樂曲資料和副編碼的部分放大圖，圖20(c)為代表編碼含義的表格；
圖21為存儲在圖19中的CD中的音樂片段和控制程序之間對應關系圖；圖22為本發明第4個實施例的一個替換例中的控制系統的結構框圖；圖23為按照本發明第5個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖；圖24為圖23中錄像帶軌道和存儲在這些錄像帶軌道中的信號的示意圖，其中圖24(a)為錄像帶的示意簡圖，圖24(b)為一個表格。
具體實施例方式
以下，結合附圖對本發明的實施例進行描述。
實施例1圖1為根據本發明第1個實施例的按摩裝置的硬件的立體圖。圖2為一個圖1中的按摩裝置的按摩機構的例子的立體示意圖。
一個按摩裝置1有一個椅子形狀的主體1a。在靠背的部分2和坐的部分3中分別安放了按摩機構4和5。對應靠背部分2的按摩機構4附在一個能夠沿著靠背面做上下移動的升降臺6上。升降臺6依靠電動機7和螺桿傳動機械8來做上下移動。通過上下移動升降臺6，在按摩坐在主體1a上的使用者的腰、背、肩、頸和頭時，按摩機構4可做上下移動。
參照圖1和圖2，按摩機構4有一對給使用者身體以機械刺激的按摩單元9和驅動按摩單元9移動位置的電動機10和11。揉捏電動機10用于將安裝在按摩單元9的V型臂9a前端的2個揉捏滾珠9b的位置定在大致為橢圓方向。具體的說，揉捏電動機10通過一個皮帶10a驅動一個螺桿齒輪機械10d。螺桿齒輪機械10d使得一個揉捏軸10b繞其自身的軸旋轉。該揉捏軸10b在其兩端有小直徑的偏心軸部分10e，該小直徑的偏心軸部分10e分別轉動嵌合在V形連桿10c的嵌合孔10h上。臂9a附在連桿10c的前端上，使得在限定的旋轉角度內可以旋轉。所以，只要揉捏軸10b一轉動，連桿10c就會因為傾斜軸的部分10e的階梯面10f的限制而傾動和轉動。其結果是，一對臂9a會發生傾動和轉動并相互之間接近或分開。這種動作對應于按摩元件的揉捏動作。
同時，拍打電動機11使揉捏滾珠9b向使用者進行移動。具體的說，拍打電動機11通過一個皮帶11a來使得拍打軸11b繞其自身的軸轉動。拍打軸11b設置在小直徑偏心軸部分11d的兩端，其中小直徑偏心軸11d分別與連桿11c轉動連接。在連桿11c的上部形成一個連接的突起部分11e，該突起部分11e與連桿10c上的連接孔10g相滑動連接。連接孔10g與連桿10c上的另一連接孔10h在位置上分開。有了上述結構，當拍打軸11b旋轉時，連接桿11c上下移動，且連桿10c來回繞著連接孔10h旋轉，使得按摩單元9相對于使用者來回運動。這就是所謂的拍打動作。
因此，揉捏動作和拍打動作是通過獨立的驅動系統來得以實現。而且，可以將這些動作相結合而一起實現。當然，每種動作也可以獨立地實現。在圖1中，數值符號12代表引導升降臺6做上下移動的引導卷軸。
對應坐的部分3的按摩機構5用于給使用者的身體以振動，且包含一振動電動機5a(見圖3)。振動電動機5a具有一個附在其上的質量偏心的輸出軸，通過旋轉電動機自身會發生振動。
按摩裝置1中包含有一個內置的控制裝置13，以控制用于與音響信號相配合的按摩動作的電動機5a、10和11的轉動。控制裝置13被設計為控制基于各個不同音源的各個電動機的旋轉，因此可獲得各種不同的按摩動作。按摩裝置1中設置有一個用于設定控制裝置13的控制過程的動作模式設定元件21(見圖3)，并在靠背部分2的上端的左右兩側設置有用于讓使用者收聽從音源發出的音響的揚聲器27。
圖3為按摩裝置1的控制系統的簡要結構框圖。如圖3所示，控制裝置13控制三個電動機5a、10和11的動作，也就是說，控制揉捏動作、拍打動作和振動動作。一個升降電動機7使得升降臺6可在垂直方向以固定的間距往復移動，且該移動與音響信號無關。當然，用于升降臺6的升降電動機7也可以按照音響信號用控制裝置13來加以控制。
控制裝置13包括一個用于處理音響信號的前置放大器14和用于放大經處理后的音響信號的放大器(主放大器)15。前置放大器14包括一個特定頻帶信號選擇元件17和波形轉換器18，特定頻帶信號選擇元件17含有用于選擇和通過音響信號頻帶的數個濾波器16a、16b和16c，波形轉換器18轉換音響信號經濾波后的波形。在本實施例中使用的是直流電動機，所以可以使用象眾所周知的EFT(場效應晶體管)這樣的電力控制裝置。三個電動機5a、10和11均配置了前置放大器14和放大器15。換而言之，為三個電動機5a、10和11中的每一個均配置了控制部分以獨立控制它們。當然，特定頻帶信號選擇元件17可被各個波形轉換器所共用。這樣可簡化控制電路。
在本實施例中，濾波器為一個只通過高于某一預設頻率的頻帶的高通濾波器16a，一個只通過低于某一預設頻率的頻帶的低通濾波器16b和一個只通過具有特定頻帶的信號的帶通濾波器16c。波形轉換器18具有一個微分電路、一個積分電路和一個平滑電路。平滑電路具有如圖4所示的一個半波整流電路和平滑電路20a或者如圖5所示的一個全波整流電路和平滑電路20b，這兩種中的每一種都具有整流功能。圖4(a)和圖5(a)為音響信號的波形圖，圖4(b)和圖5(b)為電路圖，圖4(c)和圖5(c)為從平滑電路輸出的信號。在這些圖中，D表示二極管，C表示電容，R表示電阻。
更進一步，按摩裝置1包含有一個指示前置放大器14處理音響信號的動作模式設定元件21和一個與動作模式設定元件21相連的動作模式存儲元件22。音響信號的處理是指選擇特定頻帶信號選擇元件17中的濾波器16a、16b和16c，選擇和組合波形轉換器18中的電路，并組合選定的濾波器和電路。具體的說，平滑電路20a或20b平滑從選定的濾波器中提取出的音響信號以產生一個足以驅動電動機的電力。或者，由微分電路使得音響信號具有快速變化的波形成分，或由積分電路使得音響信號具有緩慢變化的波形成分。如此，可以通過動作模式的改變來增強按摩的效果。動作模式設定元件21被設計為由一個操作者(使用者)通過操作部分23來設定動作模式(音響信號的處理模式)，而顯示部分24顯示動作模式的菜單和通過操作部分23選定的動作模式。動作模式設定元件21中的CPU25被設計為按照操作部分23的選擇來運行程序，并處理音響信號使其具有與選定的動作模式相對應的特性。在通過操作部分23來輸入和設定新的動作模式時，該新的動作模式被存儲在動作模式存儲元件22中。
電動機5a、10和11的控制信號(音響信號)從按摩裝置1中的外部音源A而來。音源A為一個包含音響播放設備如磁帶播放器、CD播放器、MD播放器、MIDI音源，或者簡化的磁帶錄音放音盤、電視調諧器或收音機等的音源。音響由音源A通過播放音響資料存儲媒體如磁帶、CD等、現場演奏、現場直播或其他類似的方法得來。音源A發出的音響信號通過電纜輸入到按摩裝置1的輸入端26。作為外部音源的替代，可將產生與各種不同旋律相對應的信號的信號發生器組裝進按摩裝置1中。這些內置的信號可以是重復的華爾茲旋律、探戈旋律、進行曲旋律等等。因為，這樣噪音可被隔離，希望得到的音響信號被忠實地接受。
在按摩裝置1中，可以基于一個音響信號而在各個電動機的控制裝置13中設定不同的信號處理模式。例如，動作模式隨按摩位置的變化而變化，并遵循這樣的方式，在一個爵士樂作為音樂源的音響信號中，將低頻帶的信號如鼓和低音樂器的信號分配為拍打電動機11的控制信號，將中頻帶的信號如聲樂、鋼琴、吉他的信號分配為揉捏電動機10的控制信號，并將高頻帶的信號如鐃鈸的信號分配為振動電動機5a的控制信號。
按摩裝置1也可被設計為直接將從音源A輸入的音響信號通過一個放大器從作為音響輸出部分的揚聲器27中輸出(沒有圖示)。當然，為了直接輸出接收到的音響信號，將設置一個輸出端。在這種情況下，輸出端可與外部音響設備相連接。這樣在任何情況下，使用者均可將接收到的音響信號作為音樂來收聽。換而言之，因為使用者能夠收聽基于音源的音樂，且可與按摩相同步，所以按摩效果將得到提高，并可獲得更為放松的效果。應當意識到的是，因為由按摩單元等執行的按摩是最終由音響信號轉換而來的這些按摩單元的機械運動，因此會有一些相對于音響振動的延遲。在此情形下，可在音響的輸出一側配置了一個緩沖存儲器以增強按摩的同步性。
圖6為按照本實施例的按摩裝置的控制系統的另一種結構框圖。一個按摩裝置1A包含一個輸入終端26和一個控制裝置29，控制裝置29中包含有具有濾波器16a、16b和16c的特定頻帶信號選擇元件17、波形轉換器18和放大器15。控制裝置29還包含有增益調整元件30和偏壓元件31，其按照從上級開始依次安放在波形轉換器18和放大器15之間。每一個增益調整元件30均包含有一個增加或減小從相對應的波形轉換器18中輸出的音響信號的振幅的電路。每一個偏壓元件31均包含有一個電路，該電路將在從相對應的增益調整元件30輸出的音響信號的振幅上加上或除去一個具有恒定值或規律性變化值的信號。因此，在通過偏壓元件31來加上或除去一個具有恒定值的信號后，則增益平行移動而波形保持不變。另一方面，若加上或除去一個規律性變化值的信號，則在音樂節奏的變化中加入了起伏的成分。
在圖3的控制裝置13中，若沒有音響信號，則電動機將停止、按摩將不進行，反過來，在圖6的控制裝置29中，因為偏壓元件31在沒有音響信號時加上了具有恒定值的信號，所以電動機仍然工作且可獲得按摩效果。當偏壓元件31和增益調整元件30一起使用時，30％的電動機速度由偏壓設定而余下的70％由經增益調整的音響信號的最大變化范圍來確定，這樣調整的變化在70％以內。這個百分比為舉例說明性質的。通過這樣的操作，偏壓部分和增益調整部分可以得到好的平衡，因此，主要使用連續的按摩還是隨著音樂變化的按摩是可選擇的。
通過結合使用這些元件30和31的偏壓效果和增益調整效果，揉捏電動機10、拍打電動機11和振動電動機5a之間的電力供應比例是可變的。例如，預先設定了以下的動作模式，動作模式由使用者按照其喜好來選擇，與被選定的音樂源的類別有關。動作模式的例子有弱模式(揉捏100％，拍打0％，振動50％)，普通模式(揉捏100％，拍打50％，振動50％)和強模式(揉捏100％，拍打100％，振動100％)等。
實施例2圖7為按照本發明第2個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖。如圖7所示，在本實施例的按摩裝置1B中，從音源A發出的組合音響信號41被輸入一個分流電路40。
在本說明書中，組合音響信號41是指一個由包含有音響信號的數個信號組成的信號，特別是，一個包含數個音響信號的組合的信號或一個包含音響信號和控制程序信號組合的信號。控制程序信號是指一個包含有一個程序的信號，該程序使按摩機構4和5按照希望的情形動作。音響信號是指在播放時能產生音響效果的信號，但不包括控制程序信號。這是因為，雖然控制信號在播放時會產生一些象音響的音響效果，但是本發明的目的在于讓使用者能夠通過按摩動作來感受音響效果，所以，音響信號需要能夠產生能為使用者所感受的音響效果，同時控制程序使得音響信號實現其功能，從而這種音響效果能為使用者所感受，這樣，這些信號應當也能夠被加以區分。
按摩裝置1B包含有分流電路40、揚聲器27、控制信號轉換電路42、驅動電路43、44和45和揉捏電動機10、拍打電動機11和振動電動機5a，分流電路40將輸入的組合音響信號41分離為用于揚聲器27的音響信號和用于控制的信號并將這些信號輸出，揚聲器27將從分流電路40中輸出的音響信號轉換為音響并播放這些音響，控制信號轉換電路42將從分流電路40中輸出的用于控制的信號分配給三種電動機10、11和5a并將這些信號轉換為控制信號，驅動電路43、44和45按照從控制信號轉換電路42中輸出的控制信號來驅動電動機10、11和5a，揉捏電動機10、拍打電動機11和振動電動機5a分別由驅動電路43、44和45來驅動。所以，使升降臺在垂直方向以固定間距往復移動的升降電動機與組合音響信號沒有關聯。當然，升降電動機也可被控制裝置46按照控制信號來控制。分流電路40、控制信號轉換電路42和驅動電路43、44和45組成了控制裝置46。
更進一步，按摩裝置1B還包含有一個動作模式設定元件47和一個存儲單元48，動作模式設定元件47將通過控制信號轉換電路42而把組合音響信號轉換為控制信號的過程作為動作模式加以設定并指示音源開、關或選擇音樂，存儲元件48存儲由動作模式設定元件47設定的動作模式。模式設定元件47包含有一個操作部分49、一個顯示部分50和一個CPU51，動作模式的設定指令在操作部分49處輸入，設定信息顯示在顯示部分50處，CPU51處理從操作部分49的輸入并設定動作模式、讓設定信息顯示在顯示部分50上、向存儲元件48儲存和讀取設定信息、并基于設定信息給控制信號轉換電路42和音源A發出指令。
圖8為圖7的詳細框圖。如圖8所示，在本實施例中，一個MIDI(音樂設備數值界面)順序機被用作音源。更詳細地說，音源A為MIDI順序機。MIDI順序機A安裝在按摩裝置1B中，并包含有一個裝有MIDI順序軟件的微型電子計算機52和一個與微型電子計算機52相連接的CD-ROM驅動器53。CD-ROM驅動器53中裝有包含MIDI信息的CD-ROM54。通過一個MIDI界面55，按摩動作分配電路56和音響信號轉換電路57與MIDI順序機相連接。控制信號轉換電路58與按摩動作分配電路56相連接，驅動電路43、44和45與控制信號轉換電路58相連接。按摩動作分配電路56和控制信號轉換電路58構成了控制信號電路42。揚聲器27與控制信號轉換電路57相連。MIDI界面55和音響信號轉換電路57構成了分流電路40。
圖9為MIDI信息的結構及其轉換方法的示意圖，其中圖9(a)為MIDI信息的結構簡圖，圖9(b)為MIDI信息的頻道與樂器、按摩動作之間的對應關系表，圖9(c)給出了一個MIDI信號和控制信號的一個例子，圖9(d)給出了另一個MIDI信號和控制信號的一個例子。
參照圖8和圖9，在一個MIDI系統中，系統的控制信息是以信息單位的方式來傳送和接收。在本發明書中，控制信息被稱為MIDI信息。所以，輸出的MIDI信息就是MIDI信號。圖9(a)給出了一個MIDI信息的例子，其為由一個狀態字節101和數個信息字節102組成的數值資料。MIDI信息中包含有對應頻道的頻道信息和對應系統中所有設備的系統信息。圖9(a)示出了頻道信息，其中頻道音響信息給電子設備傳送播放信息。在頻道信息中，狀態字節101中的低4位字節代表指向一個頻道的地址(以下簡稱頻道)。在頻道音響信息中，信息字節102代表音響信息。頻道表示在MIDI系統中用于獨立控制數個電子樂器的控制頻道，如圖9(b)所示，其中有十六個頻道。在MIDI系統中，數個電子樂器是被獨立控制的。在這里，比如說，鼓、合成樂器、鋼琴和低音樂器被分配在頻道1至4，而頻道5至16是空置的。音響資料由代表音響音量的音量資料104、代表音響持續時間的時間資料105和代表音響音調的音調資料106組成。由MIDI信息布置而組成的數個音樂片段存儲在CD-ROM54中。
同時，微型電子計算機52與動作模式設定元件47相連，按照從動作模式設定元件47發出的指令來選定音樂曲目，并按照所安裝的MIDI順序軟件來使得CD-ROM驅動器53運轉。因此，MIDI信息按照順序從CD-ROM54中讀取并被作為MIDI信號輸出。輸出的MIDI信號通過MIDI界面55被入至按摩動作分配電路56和音響信號轉換電路57。按摩動作分配電路56包含有一個解碼電路59和一個信號切換電路60。例如，解碼電路59由DSP(數值信號處理器)構成，并被設計為將通過MIDI界面55輸入的MIDI信號分解為一個由狀態字節101組成的MIDI系統控制信號(以下稱為MIDI控制信號)和一個由資料字節102組成的音響信號、并將這些信號解碼(解調制)為模擬信號。信號切換電路60包含有在各個頻道對應各按摩動作的復用器。動作模式設定元件47被設計用于設定一個顯示如圖9(b)所示的頻道與按摩動作之間對應關系的表格。通過將與音響信號一起輸入的MIDI控制信號和設定的對應關系表格相比較，音響信號被分配給相對應的按摩動作。這里，頻道1至3的音響信號，即鼓、合成樂器和鋼琴的音響信號被分別分配給揉捏動作、拍打動作和振動動作，頻道4的音響信號，即低音樂器的音響信號沒有被分配給任何按摩動作。如果通過動作模式設定元件47在對應關系表格中設定別的內容，那么音響信號將按照新設定的內容來進行分配。這就是說，音響信號的傳輸路徑是可以切換的。
被分配給按摩動作的音響信號被輸入到控制信號轉換電路58，并被轉換為用于驅動電路的控制信號(以下簡稱控制信號)。控制信號轉換電路58被設計為通過動作模式設定元件47來設定如圖9(c)所示的含有MIDI信號內容利空制信號內容的對應關系表。控制信號轉換電路58被設計為將音響信號轉換為控制信號以使得音響信號的內容與控制信號的內容之間按照設定的對應關系表相對應。這里，如圖9(c)所示，MIDI信號中的音量資料和時間資料分別與控制信號的電壓和時間相對應，MIDI信號中的音調資料不與控制信號中的任何部分相對應。當然，動作模式設定元件47也可以這樣運做，即設定這樣一個表，其中控制信號的調子和時間分別與MIDI信號中的音調資料和時間資料相對應，而MIDI信號中的音量資料不與控制信號中的任何部分相對應。
那么，這樣轉換后的控制信號被輸入到與按摩動作相對應的驅動電路43、44和45中，根據這些控制信號，電動機10、11和5a被驅動。
電動機10、11和5a中每個均包含有一個直流電動機。驅動電路43、44、和45中的每個驅動電路均包含有一個用于直流電動機的可變速驅動元件。這就是說，可變速驅動元件包含有半導體切換元件，電力轉換器和控制電路，電力轉換器的輸入端與電源相連，控制電路包含有一個用于控制半導體切換元件開或關的信息處理單元，例如一個集成電路或一個微處理器。直流電動機與電力轉換器的輸出斷相連。
當具有上述電壓和與該電壓相應的持續時間的控制信號輸入到控制電路中時，控制電路按照控制信號的電壓來控制電力轉換器中半導體切換元件的開的期間(持續期間)。因此，與控制信號電壓相對應的直流電壓被加在直流電動機上，直流電動機旋轉的速度由上述直流電壓確定。就這種可變速驅動元件，舉例而言，可使用倫納德閘流晶體管、斬波器等。另外，這種可變速驅動元件可可由專用電路構成。
音響信號轉換電路57由所謂的MIDI音源構成。在本說明書中，音源系指產生音響信號的源，以與MIDI系統中的CD-ROM驅動器53相對應。為了區分這兩者，將MIDI音源稱為音響信號轉換電路57。音響信號轉換電路57具有與頻道1至16相對應的16種電子樂器(僅為音源)和與這些電子樂器相連的混音器。此處，MIDI信號被順序地輸入到分別與頻道1至4相應的鼓、合成樂器、鋼琴和低音樂器中，并被轉換為音響信號，即被輸出的具有左頻道和右頻道的立體聲模擬音響信號。這些由鼓、合成樂器、鋼琴和低音樂器輸出的音響通過混音器組合為一個音響信號，而后輸出到揚聲器27。
因為本實施例的按摩裝置的其他部分與第1個實施例相同，所以不再作進一步的描述。
下面，說明這樣構造的按摩裝置1的操作。
使用者坐在按摩裝置1B的基座1a上。首先，使用者在CD-ROM驅動器53的漕溝中插入一張自己希望的CD-ROM。然后，動作模式設定元件47開始運轉以選擇希望的樂曲和動作模式。然后，使用者按下開始按紐。
與此相應，在按摩裝置1B中，微型計算機52驅動CD-ROM驅動器53，使其播放由動作模式設定元件47選定的樂曲。通過樂曲播放輸出的MIDI信號，經過MIDI界面55被輸入到解碼電路59和音響信號轉換電路57中。
音響信號轉換電路57轉換并合成輸入的MIDI信號，并輸出音響信號。音響信號被輸入到揚聲器27中并轉換為音響，這也就是使用者所聽到的。
同時，解碼電路59將輸入的MIDI信號分解為MIDI控制信號和音響信號，并將這些信號解碼后輸入到信號切換電路60。當MIDI控制信號和音響信號輸入時，信號切換電路60按照MIDI控制信號來將音響信號分配給各個按摩動作，并將這些信號輸出到相應的信道。控制信號轉換電路58將音響信號轉換為控制信號，并使得音響信號的成分與控制信號的預先設定成分相對應并將這些控制信號輸出到驅動電路43、44和45。當控制信號輸入時，驅動電路43、44和45按照控制信號分別將直流電壓輸出到電動機10、11和5a。電動機10、11和5a以與其電壓相對應的速度轉動，按照這些轉動，按摩機構4和5執行預定的按摩動作。具體而言，拍打、揉捏和振動按摩動作是與樂曲中鼓、合成樂器和鋼琴的音響相對應的。在此過程中，每一種按摩動作的速度對應每一種樂器的音響的強度強弱的不同而不同。
有了上述設計，在通過揚聲器收聽到選定的曲目的同時，使用者還感受到了拍打、揉捏和振動按摩動作，這些按摩動作的速度配合上述樂曲中鼓、合成樂器和鋼琴的音響的變化而變化。
當動作模式設定單元47運轉以使得MIDI信號的音調與控制信號的電壓如圖9(d)所示那樣相對應時，按摩動作的速度隨著每種樂器的音調的高和低而變化。更進一步，動作模式設定單元47也可運轉以改變圖9(d)中的樂器與按摩動作之間的對應關系。
這樣，使用者感受到了配合音樂的富有變化的按摩動作。
接下面描述本實施例的替換例。圖10為使用外部MIDI順序機時控制系統的結構框圖。圖11為創建按摩動作控制程序和編樂曲方法的示意圖，其中圖11(a)表示樂譜，圖11(b)表示電動機電壓。
本替換例說明，通過使用外部音源來對按摩動作編程，則按摩裝置1C可進行希望得到的動作。這可應用于在按摩裝置的開發階段，假設有一個合適的聲感程序被開發、使用者為了業務需要使用專用的聲感程序、滿足使用者用其專用的程序感受音響按摩的愿望情況等等。
如圖10所示，在本替換例中，按摩裝置1C被設計為有一個MIDI界面55與一個輸入端26相連，其下級的設計與圖8所示的相同。同時，音源A為一臺個人計算機，其包含有一個輸入設備61，如鍵盤、一個顯示設備62和一個外部存儲元件63，如硬盤驅動器。該個人計算機A與輸入端26相連。動作模式設定單元47與個人計算機A不相連。樂曲并非通過動作模式設定單元47來選擇，而是通過操作個人計算機A來選擇。
參照圖10和11，例如，為了創建控制程序，在個人計算機A中運行DTM軟件，因此使得樂譜被顯示在顯示設備62上，就如圖11(a)所示。然后，通過操作輸入設備61，音符被寫到該樂譜上。按照寫入的音符創建如圖9(a)所示的MIDI信息。這里，假設如圖9(d)所示那樣，即音調與控制信號的電壓，也就是電動機的電壓相對應。在這樣的情況下，如圖11(b)所示，音符的音調和長度與電動機的電壓201’和時間軸相對應。通過對個人計算機A執行一個預先設定的操作，與音符相對應的音響從按摩裝置1C的揚聲器27中輸出，而按摩裝置1C按照該音符運轉。所以，在確認所譜寫的音樂的音響和所編程的按摩裝置的操作的同時，可以譜寫音樂和編寫程序。按照這種方法，編程是直觀地進行的，因此，任何人都能創建這種控制程序。上述步驟涉及一種樂器。上述操作也可以對所有的樂器(這里為四種樂器)來執行，且當編程(譜寫)結束時，個人計算機A會將樂曲儲存在外部存儲元件63中。當使用控制程序來執行按摩時，使用者可以將個人計算機A當作MIDI順序機來操作以選擇樂曲。這樣，個人計算機A將樂曲從外部存儲元件63中讀取并將其送到輸入端26。按摩裝置1C以與前面所述的方式相同的方式運轉。因此，使用者可根據希望的控制程序來享受樂感的按摩。
接下來描述另一個替換例。在上述替換例和實施例中，使用者收聽的音樂和用于控制按摩動作的音樂是相同的，而在本替換例中，使用者收聽的音樂和用于控制按摩動作的音樂是不相同的。具體的說，用于控制按摩動作的音樂是一個使用音符的控制程序，其并不試圖產生音樂效果。所以，該音樂不會被使用者收聽到。相應地，用于欣賞的樂曲被分配在前面實施例中的頻道1至4，而控制程序被分配在其他空的頻道。在圖10中，控制得到執行以使得，只有樂曲的頻道(頻道1至4)的MIDI信息被傳送到音響信號轉換電路57，且只有用于控制程序的頻道中的MIDI信息被傳送到按摩動作分配電路56。通過傳送作為MIDI順序機使用的個人計算機A中的用于控制的MIDI信息，可以實現這樣的控制。
接下來描述一種創建控制程序的方法。圖12表示了利用樂譜創建按摩動作的控制程序的方法，其中圖12(a)表示了欣賞用音樂的樂譜，圖12(b)表示了用于控制程序的樂譜，圖12(c)表示了電動機的電壓。
參照圖12，為了創建控制程序，用于欣賞的音樂樂譜201和用于控制的音樂樂譜202被排列和顯示在顯示設備62的顯示屏上。可在確認用于欣賞的音樂樂譜201的同時創建用于控制的音樂樂譜202。圖12(c)所示的電動機電壓與用于控制的音樂樂譜202相對應。在這種情況下，較好的情況是，電動機的電壓202’在控制程序中能有一個相對長的如圖12(c)所示的周期。這是因為，在按摩機構的驅動系統中由于電動機和按摩機構的慣性、背隙等原因而存在響應延遲，所以在短周期的情況下按摩動作無法與電動機電壓的變化相一致。應當注意到的是，如圖9(c)所示，也可是音量與電動機的電壓相對應，在此情況下，控制程序可以與上述方法相同的方法來創建。
按照本替換例，因為按摩動作的控制程序在事先按照使用者收聽的音樂來創建，所以使用者可感受到配合音樂的按摩。另外，因為使用者的按摩是與音樂同步的，所以使用者在收聽音樂的同時可感受到配合音樂節拍和音樂起伏的舒適按摩。
接下來描述應對按摩動作延遲的措施。圖13表示應對按摩動作延遲的措施的一個例子，其中圖13(a)表示欣賞用音樂的樂譜，圖13(b)表示用于控制程序的音樂樂譜，圖13(c)表示電動機的電壓。如果將按摩動作的延遲用數值量來表示的話，在給按摩機構4的電動機加上步進電壓時按摩部分的頭作揉捏動作的延遲時間大約為20毫秒，而到坐在按摩裝置1C上的使用者感受到該頭的按摩動作的延遲時間為40毫秒。與此相應，在本措施中，如圖13所示，控制程序的音符位置在時間軸上對應于欣賞用音樂的音符位置超前一個預先設定的時間203，以為延遲留好余地。這里，預先設定的時間203大約為40毫秒。這樣就可補償按摩動作的延遲，以使得按摩能配合音樂的節拍來進行。
圖14表示應對按摩動作延遲的措施的另一個例子的框圖。如圖14所示，在本措施中，一個延遲電路64被設置在音響信號轉換電路57的下級，以延遲從音響信號轉換電路57輸出的音響信號一個預先設定的時間。這個預先設定的時間大約為40毫秒。這樣也可以補償按摩動作的延遲，以使得按摩能配合音樂的節拍來進行。
當然，在圖7所示的包含有音源A的按摩裝置1B中，也可應用按照自己的意圖來使用欣賞用音樂和用于控制的音樂的設計，和與應對按摩動作的延遲相關的設計。
實施例3圖15為按照本發明第3個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖，圖16為存儲在CD中的音響資料的結構簡圖，其中圖16(a)為全部的音響資料，圖16(b)為音響資料的副編碼部分的放大圖，圖16(c)為表示編碼含義的表格。圖17表示了存儲在圖15中的CD中的控制程序的處理過程，其中圖17(a)表示解調制后的控制程序信號，圖17(b)表示擴展后的控制程序信號，圖17(c)和圖17(d)表示控制程序信號的值與按摩動作之間的對應關系。在圖15中，與圖7和8中相同的參照數值代表相同或相對應的部分。
如圖15所示，在本實施例中，一個CD播放器如同音源A被用作外部音源。具體的說，按摩裝置1D具有一個與緩沖器71相連的輸入端26、和在本實施例中串接在緩沖器71上的一個按摩動作分配電路72和一個控制信號轉換電路73。動作模式設定元件81與按摩動作分配電路72和控制信號轉換電路73相連，并被設計用于設定按摩裝置1D的動作模式(動作圖樣)，這將在后面提及。靜音電路74與緩沖器71相連，靜音電路74的輸出被輸入到揚聲器27。緩沖器71和靜音電路74構成了分流電路75。控制裝置82由分流電路75、按摩動作分配電路72和控制信號轉換電路73等構成。在其他方面，按摩裝置1D與圖8中的按摩裝置1B是相同的。
CD播放器A是眾所周知的設備。一個含有數值音響信號的CD76被放入CD播放器A中并被驅動。通過播放頭77從CD76中讀取音響資料，并通過解碼電路78將讀取的音響資料解碼。解碼后的音響資料在通過一個帶通濾波器79，并通過一個數模轉換電路80后被轉換為模擬資料，并將得到的模擬資料輸出。從CD播放器A中輸出的模擬音響信號是一種具有左頻道和右頻道的立體聲音響信號310。音響信號310被從所謂的音響終端中輸出，并被輸入到輸入端26。
CD76為一個特制的CD。參照圖15和16，數值音響資料(框)309儲存在CD76中。通過以預先設定的間隔取樣一系列的音響信號，量化這些音響信號并對其編碼，可以得到框309。在時間軸上包含有98個框309的資料流組成了副編碼框300，包含有預先設定的數量的副編碼框300的資料流組成了一個樂曲。框309由框同步碼301、副編碼302和樂曲資料303依序從頭排列組成。框同步碼301用于確定框309之間的同步。副編碼302由從P到W的8個字節組成，其中低6位字節從R到W由使用者自由使用。在前二個副編碼框300中，字節S被分配給碼S0和碼S1以確立副編碼框300之間的同步。這里，使用者的字節沒有被使用。字節P被用作一個樂曲與另一個樂曲之間的邊界字節。在98個框的任一個中，字節Q被用作代表一個樂曲的號碼、經過時間等。這就是為什么將98個框的單元稱為副編碼框300。樂曲資料303是經量化和編碼后的音樂(樂曲)，從個人樂曲的頭開始的預先設定的數量的框309的樂曲資料303由按摩動作的控制程序資料304組成。在這方面，CD76是與普通CD不同的。樂曲資料303(304)含有奇偶糾錯。
參照圖16和17，通過以預先設定的比例(例如在1/100到1/1000的量級)來壓縮如圖17(b)的方波信號(等數值信號)，并將壓縮后的信號加到個人樂曲的音響信號的開頭部分，并通過取樣、量化和編碼得到的信號，就可得到控制程序資料304。
所以，包含有如圖17(a)所示的壓縮后的方波的控制程序信號311和312被加在經CD播放器A解碼和轉換為模擬信號后的音響信號的開頭部分。為了去除在解調制數值音響信號時產生的嘈聲，CD播放器A配有一個帶通濾波器79，以使得只有人可聽的頻帶，例如20赫茲到20000赫茲之間的頻帶，的信號通過。因為在這個范圍以外的頻率的信號不被接收，所以例如，解調制后的控制程序信號311和312的頻率為1000赫茲(為了精確，鎖定頻率)。具有這一頻率的方波可以通過帶通濾波器79，雖然其波形并不尖銳。舉例而言，緩沖器71可由DSP組成。當音響信號和控制程序信號311和312被一起輸入時，附加的控制程序信號311和312從樂曲中分離出來，并被暫時存儲在一個內部存儲器中。控制程序信號311和312為數值信號，所以被存儲在內部存儲器中。存儲起來的控制程序信號311和312按照音響信號的樂曲開始的時序被輸入到按摩動作分配電路72。同時，輸入的音響信號被直接輸入到靜音電路74。靜音電路74將輸入的音響信號輸出到揚聲器27，雖然其在控制程序信號持續期間不輸出音響信號。因此，使用者不會聽到由控制程序信號產生的音響。由于控制程序信號的存在，CD76開始播放的時間與揚聲器27發聲的時間之間會有延遲。但是，控制程序信號的持續時間大約為10秒，所以使用者不會感到不舒適。
另一方面，按摩動作分配電路72以預先設定的比例擴展輸入的控制程序信號311和312，并以它們原先的長度進行存儲。具有原先長度的控制程序信號311’和312’按照相對應的樂曲來創建。所以，它們在長度上幾乎與與其對應的樂曲長度相等，并與它們同步。如圖17(b)所示，左頻道的控制程序信號311’和右頻道的控制程序信號312’均為二進制數值。信號311’和312’在低和高二個層次上變化。通過將0和1在低層次和高層次建立聯系，它們的結合就代表了二進制數。例如，利用二進制數值，按摩動作得以如圖17(c)和(d)那樣被分配。具體的說，00、10、01和11期間分別對應同步信號、拍打信號、揉捏信號和振動信號。因此，在圖17(d)所示的期間中，拍打動作、揉捏動作和振動動作得以按順序地執行。所以，在同步信號期間，沒有按摩動作會得到執行，而在執行一種按摩動作時，另外的按摩動作不會得到執行。二進制數值和按摩動作之間的對應關系可以通過動作模式設定元件81來設定。例如，振動動作可以為揉捏動作及拍打動作所取代。還有，上述三種按摩動作可被適當地組合。一個按摩動作分配信號被輸入到控制信號轉換電路73，控制信號轉換電路73在輸入信號的基礎上輸出控制信號。產生的控制信號使得每種按摩動作的動作期間與輸入信號相符，并使得動作模式與通過動作模式設定元件81設定的模式相符。
接下來描述這樣構造的按摩裝置1D的運轉。
參照圖15至17，將CD76放入CD播放器A中，使用者選擇一希望的樂曲并打開開始按鈕。與此相應，伴隨控制程序的樂曲框309從CD76中依序讀出，并被解碼和轉換為模擬信號。模擬音響信號310通過CD播放器A的音響端(沒有圖示)輸入到按摩裝置1D的緩沖器71中。緩沖器71暫時將控制程序信號存儲在音響信號的前面，并在輸入的音響信號310輸入到靜音電路74的同時，按照樂曲的開始將控制程序信號輸入到按摩分配電路72。靜音電路74將輸入的音響信號輸出到揚聲器27，雖然其在按制程序信號持續期間不輸出音響信號。因此，在選定的樂曲的音響通過揚聲器27被傳送到使用者時，控制程序信號的音響已被除去。
同時，按摩動作分配電路72擴展輸入的控制程序信號，并基于控制程序信號分配按摩動作的動作期間，并將分配信號輸入到控制信號轉換電路73。控制信號轉換電路73產生控制信號，以使得按摩動作在期間內得以按照輸入的分配信號和通過動作模式設定元件81設定的模式來執行，并向驅動電路輸出控制信號。與選定的樂曲相同步，按摩機構4和5(見圖7)按照預先設定的間隔順序執行拍打、揉捏和振動動作。
因此，在收聽選定的音樂的同時，使用者感受到了配合音樂順序執行的按摩動作。使用者可通過運作動作模式設定元件81來改變按摩動作的順序和動作模式。除此之外，從CD播放器A到分流電路75的傳輸線為一普通的音響信號傳輸線，這樣一個普通用途的CD播放器就可用作外部音源A。
接下來描述一個本實施例的替換例。圖18給出了控制程序的另一種結構，其中圖18(a)表示控制程序的資料結構，圖18(b)表示按摩動作的資料結構。在本替換例中，控制程序信號在其被解碼、被轉換為模擬信號并被擴展的初始狀態下具有如圖18(a)所示的資料結構。控制程序信號321和322由如圖17(b)所示的方波信號組成，也就是，數值信號在低層次和高層次之間變化。數值信號通過對模擬信號取樣、量化和編碼而獲得。例如，左頻道的控制程序信號321由代表拍打動作的拍打資料331和代表揉捏動作的揉捏資料332相互配置組成。右頻道的控制程序信號332由未使用的(空的)資料區域333和代表振動動作的振動資料334相互配置組成。如圖18(b)所示，拍打資料331由指示相應的電動機電壓的電壓資料331a和指示該電壓持續時間的時間資料331b組成，揉捏資料332由指示相應的電動機電壓的電壓資料332a和指示該電壓持續時間的時間資料332b組成，振動資料334由指示相應的電動機電壓的電壓資料334a和指示該電壓持續時間的時間資料334b組成。控制信號321和322以一預先設定的比例被壓縮，并加在個人樂曲音響信號的開頭部分。取樣、量化和編碼后的音響信號被存儲在CD上。在播放時，控制程序信號被解碼并被轉換為模擬信號，解碼后的控制程序信號被從樂曲部分中分離出來并被擴展。因為它們的復雜程度，控制程序信號321和322比上面實施例中的控制信號311和312要長。然而為了去除嘈聲，讓控制信號321和322通過設置在CD播放器中的帶通濾波器還是必需的。相應的，在本替換例中，控制程序信號321和322中每個信號的頻率和長度分別被設置在幾千赫茲和幾十秒。這樣頻率的控制程序信號可以通過帶通濾波器而不存在實質性的障礙。而且，這樣長度的控制信號不會讓使用者因揚聲器發出的音響的延遲而感到不舒適。參照圖15，通過按摩動作分配電路72將擴展后的數值控制程序信號解碼和轉換為模擬信號，并將其輸出到控制信號轉換電路73。接下來的運轉與上面實施例中的是相似的。有了這種設計，按摩動作得以平行地執行和獨立地設定。結果實現了配合音樂的變化的按摩動作。
雖然在上面的實施例中音響信號為立體聲的，顯然音響信號也可使用單頻道的，即一個頻道的，并減少如圖17和18所示的按摩動作的模式。
作為更進一步的替換例，一個音響信號被調制后儲存在CD76中，該音響信號具有縮小的振幅(具有減少的增益)并疊加有一個具有預先設定周期的正負值相間的脈沖信號，在播放時，前面得到的信號被解調制、放大后被輸出到揚聲器27。且，控制信號可被產生以使得，電動機的開和關的時間與解調制后的信號脈沖的正負值相對應。在此情況下，脈沖的頻率大約為20000赫茲，這在帶通濾波器79的通過范圍之內。有了這種設計，從揚聲器27發出的音響與CD76的播放開始之間沒有延遲，通用的CD播放器可被用作外部音源A。
作為更進一步的替換例，也可是下面的設計。音響信號和控制音響信號由被分別量化、編碼并組合后的偽數值信號組成。它們被作為音響信號左頻道中的一個信號和右頻道中的另一個信號存儲在一個通用的CD中。在播放時，它們被解調制和分離。一個頻道中的音響信號被傳送到揚聲器27而另一個頻道中的控制程序信號與控制信號之間的聯系與前面的實施例中的相同。在此情況下，作為偽數值信號，即具有在有聲期間為方波而無聲期間無方波這樣交替排列的波形的信號，和一對有聲期間和無聲期間，被作為一個字節處理，以使得當普通的方波被用作數值信號時控制程序信號與控制信號之間相關聯。方波的頻率大約為10000赫茲，這在帶通濾波器79的通過范圍之內。有了這樣的設計，從揚聲器27發出的音響與CD76的播放開始之間沒有延遲，通用的CD播放器可被用作外部音源A。
實施例4圖19為按照本發明第4個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖。圖20為存儲在圖19中的CD的音響資料的資料結構，其中圖20(a)表示全部的音響資料，圖20(b)表示部分放大了的音響資料中的樂曲資料和副碼，圖20(c)為碼的含義的表格。圖21給出了存儲在CD中的樂曲與控制程序之間的對應關系。在圖19和20中，與圖15和16中相同的參照數值代表相同或相應的部分。
在本實施例中，如圖19，CD播放器A設置在按照本實施例的按摩裝置1E中。而在圖1中，CD播放器A作為硬件是與按摩裝置1的主體1a相互獨立設置的，它們之間通過線相連接。CD播放器A的數模轉換電路80與控制信號轉換電路84相連，同時通過帶通濾波器85與揚聲器27相連。用于去除嘈聲的帶通濾波器85為只能通過一定頻帶的濾波器，其可通過的頻帶與第3個實施例中的帶通濾波器的頻帶相同。通過在此處設置帶通濾波器85，去除嘈聲后的音響信號被傳送到揚聲器27，而控制程序信號不能通過帶通濾波器85。解碼電路78和數模轉換電路80組成了分流電路83。本實施例的控制裝置86由分流電路83、控制信號轉換電路84等組成。控制信號轉換電路84被設計為按照從數模轉換電路80輸出的控制程序信號來產生并輸出控制信號。動作模式設定元件81與控制信號轉換電路84和CD播放器A相連。動作模式設定元件81能使CD播放器A開、關和選擇樂曲，并指示控制信號轉換電路84選擇每一種動作模式的強度等。在其他方面，本實施例與第3個實施例是相同的。
在本實施例中，如圖20所示，控制程序安裝在框309的使用者字節305中。具體的說，在使用者字節305中，揉捏動作、拍打動作和振動動作分別被安裝在字節R至U、字節V和字節W中。如圖21所示，揉捏動作、拍打動作和振動動作被按照樂曲來編程。在圖21中，對應每一種按摩動作的曲線的振幅代表了一種電動機的電壓，也就是每一種動作的速度。對按摩動作的編程遵循這樣的方式，在樂曲的高音量部分揉捏動作較快，在樂曲的平穩部分拍打動作較快，在樂曲的平穩部分后半部分振動動作較快。P表示一個樂曲與另一個樂曲之間的邊界。圖21給出了一個初始狀態，也就是解調制后的狀態。對應樂曲的控制程序和樂曲被取樣、量化、編碼而后組合，因此獲得了圖20中的框309。
接下來描述上述設計的按摩裝置1E的運轉。參照圖19至21，使用者將CD76放入CD播放器A中并通過動作模式設定元件81來選擇希望的樂曲。然后，使用者開始播放。因此，伴隨控制程序的樂曲框309通過播放頭77被從CD76中順序讀出，并被解碼電路78解碼。此時，樂曲從按摩裝置的控制程序信號中分離出來了。分離后的信號被數模轉換電路80轉換為模擬信號，該代表樂曲的信號被作為音響信號輸出到揚聲器27。代表按摩動作的信號被作為如圖21所示的模擬控制程序信號輸入到控制信號轉換電路84。控制信號轉換電路84產生控制信號以使得，輸入的控制程序信號的振幅與電動機電壓之間產生關聯，并將上述控制信號輸出到控制電路。接下來的操作就與第3個實施例的相同了。因此，使用者選定的樂曲被傳送到揚聲器27，同時對使用者按照依樂曲創建的控制程序執行按摩動作，這樣使得使用者感受到配合音樂的按摩。使用者可通過操作動作模式設定元件81來選擇希望的樂曲和按摩動作的強度等。在上面的描述中，從解碼電路78中分離出來的控制程序信號被數模轉換電路80轉換為模擬信號，數值格式的控制程序信號可被直接輸入到控制信號轉換電路84中，從而與控制信號之間建立聯系。
接下來描述一個本實施例的替換例。圖22為本替換例的控制系統的結構框圖。如圖22所示，在本替換例的按摩裝置1F中，一個CD播放器被用作外部音源A，從CD播放器輸出的音響信號被輸出到揚聲器，并同時被輸出到本替換例控制裝置87中的控制信號轉換電路88。控制信號轉換電路88將輸入的音響信號的左頻道信號和右頻道信號分配給各個按摩動作，并在這些信號的內容與控制信號的內容之間建立對應關系。例如，音響信號中的左頻道信號和右頻道信號的每一個信號的振幅與控制信號的電壓相關聯。這樣，按摩動作的速度隨著音響信號，也就是樂曲的強弱變化而變化。此外，揉捏、拍打和振動按摩動作等隨著左頻道和右頻道的音響的變化而變化。有了這樣的設計，使用者可以感受到配合音樂的富有變化的按摩動作。
作為一個更進一步的替換例，在圖19和21中，樂曲和圖21中與樂曲相關聯的控制程序被存儲在CD76的相互分離的軌道中，這樣播放頭77可同時讀取它們，并將它們輸入到解碼電路78。有了這樣的設計，可以獲得與上面的實施例相同的效果。
作為一個更進一步的替換例，如圖19所示，控制程序信號被調制到超聲區域并旁路了嘈聲去除濾波器，而后上述調制后的信號與音響信號組合后輸入到控制裝置86，控制裝置86將控制程序信號分離出來并進行解調制，而后經解調制后的信號被轉換為控制信號。有了這樣的設計，可以通過同一根線來傳輸控制程序信號和音響信號。
實施例5圖23為按照本發明第5個實施例的按摩裝置的控制系統的結構框圖。圖24表示圖23中的錄像帶的軌道與存儲在這些軌道中的信號之間的對應關系，其中圖24(a)為錄像帶的簡圖而圖24(b)為一個表格。在圖23中，與圖19中相同的參照數值代表相同或相應的部分。
在本實施例中，如圖23所示，錄像帶播放機被用作外部音源A。從錄像帶播放機A的播放頭91中輸出的音響信號502通過按摩裝置1G的輸入端26b被輸入到揚聲器27，從錄像帶播放機A的播放頭91中輸出的控制程序信號503通過按摩裝置1G的輸入端26a被輸入到控制裝置93的控制信號轉換電路92中。動作模式設定元件94與控制信號轉換電路92相連。在其它方面，按摩裝置1G的設計與圖7中的按摩裝置相同。
參照圖23和24，在本實施例中使用一個特制的錄像帶95。在錄像帶95中，設定存儲左頻道和右頻道的立體聲音響信號的聲軌和存儲紅、綠、藍三種基色的視頻信號的視軌。在本實施例中，揉捏動作、拍打動作和振動動作的控制程序信號被存儲在用于視頻的紅、綠、藍的軌道中。控制程序信號為模擬信號，其以和圖21中所示的方式相同的方式與音響信號相對應創建。控制信號轉換電路92產生控制信號以使得，輸入的控制程序信號的振幅與電動機電壓之間具有關聯，并將控制信號輸出到驅動電路，這與圖19中的控制信號轉換電路84是相同的。接下來的運轉是與實施例4相同的。
在按摩裝置1G中，將希望的錄像帶95放入錄像帶播放機A，并開始播放。通過播放頭91，存儲在錄像帶95的聲軌中的音響信號被輸入到揚聲器27，而后轉換后的音響通過揚聲器27傳送出來。同時，通過播放頭91，存儲在錄像帶95的視軌中的控制程序信號被輸入到控制信號轉換電路92。控制信號轉換電路92產生控制信號以使得，輸入的控制程序信號的振幅與電動機電壓之間具有關聯，并將控制信號輸出到驅動電路。因此，得以向使用者執行按照依揚聲器27中放出的音樂而創建的控制程序進行的按摩動作。
按照本實施例，使用一個含有模擬形式的組合音響信號的存儲媒體的播放器作為外部音源，使用者可感受到配合音樂的按摩。
在替換例中，錄像帶95中的軌道被設置為僅存儲控制程序，播放頭91可被設計為從這些軌道上讀取資料，并安裝了一個電視接受器被用于替代揚聲器27，該電視接收器能輸出視頻的音響和圖像。有了這樣的設計，使用者可體驗到配合圖像和音響的按摩。
在上述實施例中，其它能將音響信號轉換為音響的設備，如耳塞、耳機等，均可被用來作為音響輸出設備，以代替揚聲器27。
在上述實施例中，其它電動機如促動器可被用來作為電動機，以代替電動機。
在上述實施例中，其它復用方法如頻分復用可被使用，以代替時分復用方法。
在上述實施例中，其它其他資料存儲媒體，包括磁帶、軟盤、硬盤、MD等，可被用來作為資料存儲媒體，以代替CD、錄像帶。
在上述實施例中，也可使用交流電動機。另外，用于按摩動作的電動機的數量并不局限于三個，也可以根據按摩的種類使用二個、四個或更多電動機。
在閱讀了前面的說明之后，本發明的許多改進和替換例對于同行而言是清楚的。相應地，本發明書僅作為便于理解而作的舉例說明，以引導同行以最佳方式實施本發明為目的。細節上的結構和(或)功能的變化在實質上并不會離開本發明的精神，且附后的權利要求書范圍內中的一切變更形態均作權利保留。
工業實用性本發明中的按摩裝置可以作為椅子型的或床型的按摩裝置使用。
權利要求
1一種按摩機，包含有，給被按摩的使用者施加機械刺激的按摩機械；和用于驅動上述按摩機械的電動機；和用于控制上述電動機運轉的控制設備，其特征在于，上述按摩機械具有與上述電動機相連的按摩單元，該按摩單元按照電動機的運轉以比振動按摩動作的頻率低的頻率進行周期性位移，上述控制設備將從音源輸入的組合音響信號中的控制程序信號轉換為用于控制上述電動機運轉的控制信號；上述組合音響信號由被輸出到通往用于給被按摩的使用者收聽的放音裝置的信號路徑的音響信號，和對應于該音響信號作成的、使按摩機械能夠動作的控制程序信號組成；上述組合音響信號形成將上述控制程序信號對比于上述音響信號超前預定的時間進行的結構，對比于向通往上述放音裝置的信號路徑的音響信號的輸出，形成使得從上述控制程序信號轉換的控制信號進行的對上述電動機的運轉控制超前預定時間執行的結構。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種按摩機，其能夠完全結合音樂源的節奏或旋律，并基于此進行輕重排列更為有效的按摩。本發明的按摩機包含有給被按摩的使用者施加機械刺激的按摩機械、和用于驅動上述按摩機械的電動機、和用于控制上述電動機運轉的控制設備；控制設備將從音源輸入的組合音響信號中的控制程序信號轉換為控制電動機運轉的控制信號；組合音響信號包括音響信號和控制程序信號；控制信號的輸出超前于音響信號的輸出。
文檔編號A61H23/02GK1810234SQ20051012661
公開日2006年8月2日 申請日期2001年12月5日 優先權日2000年12月8日
發明者稻田二千武, 近藤秀志, 后藤浩二, 時岡良一 申請人:發美利株式會社