JP2011125552A - リモコンスイッチ装置、及び電動式作動台 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リモコンスイッチ装置10では、人がリモコンスイッチを操作する場合は、手に持って操作するためリモコンスイッチ装置10の状態が変化する。この変化を状態検出センサ(角度センサ12や加速度センサ14)により検出し、この状態検出センサの信号に基づいて、スイッチ操作を受け付けるか否かを判定する。例えば、リモコンスイッチ装置10を人間が操作する場合は、通常は角度が変化する(例えば、水平状態から傾きを生じる)。このため、リモコンスイッチ装置10に角度を検出できる角度センサ12を設けておき、角度が変化した場合に、ボタン入力部11におけるスイッチ操作を受け付けるようにする。
【選択図】図1
Description
このリモコンスイッチ装置では、人がリモコンスイッチを操作する場合は、手に持って操作するためリモコンスイッチ装置の状態(例えば、傾き)が変化することを状態検出センサにより検出し、この状態検出センサが検出結果に基づいて、静止状態又は動作状態を判定し、判定結果に応じてスイッチの操作を受け付けるか否かを決定する。
これにより、人が手に持たずにリモコン操作が行われた場合、すなわち、人の意図としない状況でリモコン操作が行われた場合、電動式作動台が作動することなく、かつ、人の意図とする状況での操作を複雑化しない、リモコンスイッチ装置を実現できる。
このリモコンスイッチ装置では、状態検出センサとして角度センサを用いる。リモコンスイッチ装置を人間が操作する場合は、通常は角度が変化する(例えば、水平状態から傾きを生じる)。このため、リモコンスイッチ装置に角度を検出できるセンサを設け角度が変化した場合に、例えば、水平以外であればボタン操作(スイッチ操作)を受け付けるようにする。
これにより、リモコンスイッチ装置が動かされる場合の角度変化の情報に基づいて、スイッチ操作(ボタン操作)を受け付けるか否かを判定することができる。このため、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動式作動台が作動しないようにできる。例えば、角度が水平状態のままでボタン(スイッチ)がONした場合は、床に置かれた状態でボタンがONしている(人は操作していないのに、ボタンの上に物体がのってその重みでボタンがON)と判定し、その操作を無効とすることができる。
このリモコンスイッチ装置では、現在の時点から所定の時間前までにおける角度センサが検出した角度の平均値を基準角度として、現在の検出された角度Xが、基準角度より所定角度XX以上大きいか(X>基準角度+XX度)、又は基準角度よりも所定角度XX以上小さい場合に(X<基準角度−XX度)、状態の変化が生じたことが検出される。すなわち、リモコンスイッチ装置を人間が操作する場合は、通常は角度(姿勢)が変化する(例えば、水平状態から傾きを生じる)。このため、リモコンスイッチ装置の角度が変化した場合に、ボタン信号(スイッチ操作信号)を受け付けるようにする。また、基準角度については、リモコンスイッチ装置は床以外にも電動式作動台の台(ベッドマットレス)上においていて操作する場合もあるので、スイッチ操作(ボタン操作)がOFF状態で角度変化が一定値以下になった場合は、人がスイッチ操作をやめたと判定し、その時の角度センサが検出する角度(より具体的には所定期間の角度センサが検出した角度平均値)を保持する。
これにより、角度センサが検出した角度が基準角度に対して所定角度XX以上に大きいか又は小さいかを検出することによりスイッチ操作(ボタン操作)を受け付けるか否かを判定することができる。このため、人がリモコンスイッチ装置を操作する意図で手に持ったときに生じる大きな角度変化を検出することができるので、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動式作動台が作動することなく、かつ、人の意図とする状況での操作を複雑化しない、リモコンスイッチ装置を実現できる。
このリモコンスイッチ装置では、状態検出センサとして加速度センサを用いる。そして、加速度変化Xが予め定められた範囲内の加速度(V1<X<V2の範囲)であった場合は、人間がリモコンスイッチ装置を触っている状態であると判定してスイッチ操作(ボタン操作)を受け付けるようにする。この時、上限の加速度V2以上の変化は外的要因による変化(地震や衝撃)であるとして無視し、下限の加速度V1以下の変化は人以外の操作による変化であるとして無視できるように加速度V1及びV2をと設定することで、人が操作する意図を持ってリモコンスイッチ装置を手に持ったか否かを判定することができる。このため、人が操作の意図を持ってリモコンスイッチ装置を手に持ったか否かを判定することで、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動式作動台が作動することなく、かつ、人の意図とする状況での操作を複雑化しない、リモコンスイッチ装置を実現できる。
このリモコンスイッチ装置では、角度変化待ち状態A、ボタン信号マスク状態B、ボタン信号受付状態C、及びボタンON状態Dの4つの判定モードを備え、スイッチ状態変化検出部により検出される角度変化情報と、スイッチ(ボタンスイッチ)のON,OFF状態とに基づいて、4つの判定モードの間を遷移するように構成されている。そして、判定モードがボタン信号受付状態Cにある場合にスイッチ操作(ボタン操作)を受け付ける。
これにより、人が操作の意図を有してリモコンスイッチ装置を手にする場合を高い精度で検出して、判定モードがボタン信号受付状態Cである場合にのみ、ボタン信号を受け付けるようにできる。このため、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動式作動台が作動することなく、かつ、人の意図とする状況での操作を複雑化しない、リモコンスイッチ装置を実現できる。
このリモコンスイッチ装置では、ユーザに対してスイッチ操作受付可能であれば、表示部に受付可能なことを表示することで、操作者に対してリモコンスイッチ装置による操作が可能か否かを知らせることができ、リモコンスイッチ装置の操作性を向上させることができる。例えば、表示部は、LED(発光ダイオード)で構成され、スイッチの操作を受け付けることができるときLED等を点灯し、スイッチの操作を受け付けることができないときLEDを消灯することで、分かりやすく表示することができ、リモコンスイッチ装置の操作性を向上させることができる。
これにより、電動ベッド等の電動式作動台において、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動ベッド等が作動することがなくなり、不快な思いをすることを回避できる。
これにより、人の意図としない状況でリモコン操作が行われても、電動式作動台が作動することなく、かつ、人の意図とする状況での操作を複雑化しない、リモコンスイッチ装置を実現できる。
図1は、本発明の実施の形態に係わるリモコンスイッチ装置10と、このリモコンスイッチ装置10を用いた電動ベッド装置(電動式作動台)1の構成を示す図である。
図1に示す電動ベッド装置1は、電動ベッド2と、この電動ベッド2を遠隔操作する手元スイッチとなるリモコンスイッチ装置10とで構成される。
電動ベッド2は、使用者の体を支えるベッド本体5と、このベッド本体5の起倒機構を駆動するアクチュエータとなるモータ4と、モータ4を駆動制御するコントローラ3と、で構成される。リモコンスイッチ装置10は、コントローラ3に通信ケーブル等で有線接続される。なお、電動ベッド2は、複数のモータを設けた構成でもよい。
この電動ベッド2は、図2に示すように、人間Mが横たわるベッド本体5の背もたれ部6、腰部7、足部8のそれぞれが、3台のモータ4A,4B,4Cにより駆動される不図示の起倒機構(アクチュエータ機構)によって起倒作動するように構成されている。なお、これら起倒機構については汎用のものを採用しているのでここではその詳細の説明を省略する。
スイッチ操作判定部24は、上記角度情報に基づき、後述する判定モードを設定し、この判定モードに応じて、ボタン入力部11から送信されるボタン信号を受け付ける否かを判定する処理を行う。
マスク時間タイマ26は、スイッチ状態変化検出部23によりリモコンスイッチ装置10の状態が変化したことが検出された場合に、所定の時間T1の間、ボタン信号の受付を行わずにマスクするために使用されるタイマである。
また、受付許可時間タイマ27は、後述するボタン信号受付状態Cの判定モードにおいて、「角度変化無し」かつ「ボタン信号OFF」が検出された場合に、所定の受付許可時間T2の間、ボタン信号の受付を許可するためのタイマである。
この「角度変化有り」は、操作を意図したユーザの操作により生じるリモコンスイッチ装置10の状態に変化が生じたことを示し、例えば、操作をするためにユーザがリモコンスイッチ装置10を手に持ったときに検出される状態である。つまり、「角度変化有り」の検出は、操作を意図した状態である動作状態の検出である。また、「角度変化無し」、すなわち、「角度変化有り」が検出されないことは、操作を意図していない状態である静止状態を示す。
図3は、図1に示すリモコンのリモコンスイッチ装置10の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図3に示すタイミングチャートにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は、ボタン操作の許可/禁止の状態、コントローラ3に入力されるボタン信号(ON,OFF)、ボタン入力部11から入力されるボタン信号(ON,OFF)、リモコンスイッチ装置10の角度変化(有り,無し)、及びスイッチ操作判定部24における判定モード(A,B,C,D)を並べて示している。以下、図3を参照して、図1に示すリモコンスイッチ装置10の動作について説明する。
時刻t1において、角度センサ12及び角度検出部13から入力される角度情報に基づいてスイッチ状態変化検出部23により角度変化が検出され、「角度変化有り」(動作状態)の信号がスイッチ操作判定部24に入力される。
スイッチ操作判定部24は、マスク時間タイマ26を起動してマスク時間T1を計測し、時刻t2までのマスク時間T1の間、ボタン信号の入力受付をマスクする。すなわち、「角度変化有り」が検出された後、所定のマスク時間T1が経過するまで、ボタン入力部11からのボタンON信号の受付を禁止する。このマスク時間T1の期間は、ボタン信号マスク状態Bと呼ばれる。ここで、ボタン信号マスク状態Bとは、リモコンスイッチ装置10に何らかの力が加えられることにより移動するなどして、リモコンスイッチ装置10の位置が変化した状態に相当する。ここで、ボタンON信号は、ボタン信号がONの状態を示す。
そして、スイッチ入力判定部21は、マスク時間T1の経過後、時刻t2からボタン信号受付状態Cに移行する。なお、ボタン信号受付状態Cにおいて、時刻t2から時刻t3の間、ボタン信号がONであるが、ボタン信号の受付には「ONエッジ有り」であることが条件なので、ボタン信号はONと認識されない。すなわち、ボタンON信号は、コントローラ3に出力されない。
その後、時刻t5において、「角度変化無し」の状態において、スイッチ入力判定部21は、ボタン信号がOFFになると、受付許可時間タイマ27を起動し、時刻t6までの受付許可時間T2を計測し、この受付許可時間T2の間は、ボタン信号受付状態Cを維持する。すなわち、「角度変化無し」及び「ボタンOFF」の状態で所定の受付許可時間T2が経過するまでは、ボタン信号の受付を許可する。そして、時刻t6以後、スイッチ入力判定部21は、再び、角度変化待ち状態Aに移行する。
従って、時刻t7において、ボタンON信号(ONエッジ有り)が入力されても、角度変化待ち状態Aであるため、このボタンON信号は受け付けられず、コントローラ3にボタンON信号が出力されることはない。
このボタン信号マスク状態Bにおいて、マスク時間タイマ26によるマスク時間T1の計測中(マスク時間T1未満)に、「角度変化有り」が検出されなくなると、再度、角度変化待ち状態Aに移行する(矢付線で示すステップSbaを参照)。一方、ボタン信号マスク状態Bにおいて、マスク時間T1が経過するとボタン信号受付状態Cに移行する(矢付線で示すステップSbcを参照)。例えば、図2の時刻t2からt4の状態Cとなる。
一方、ボタン信号受付状態Cにおいて、ボタン操作が行われることなく、受付許可時間T2を経過すると、角度変化待ち状態Aに移行する(矢付線で示すステップScaを参照)。例えば、図2おいて、時刻t5から受付許可時間T2が経過すると、時刻t6において角度変化待ち状態Aに戻る。
また、ボタンON状態Dにおいて、コントローラ3へボタンON信号を出力した後に、ボタン信号がOFFになると、ボタン信号受付状態Cに移行する(矢付線で示すステップSdcを参照)。例えば、図2において時刻t5において、ボタン信号がOFFになるとボタン信号受付状態Cに移行する。
すなわち、スイッチ操作判定部24は、角度センサ12又は加速度センサ14が操作により生じる状態の変化を検出し、検出した変化に基づいて静止状態又は動作状態を判定する。そして、判定結果に応じてスイッチの操作による入力指令(ボタンON信号)をコントローラ3に出力するか否かを決定する。
スイッチ入力判定部21では、所定の制御処理周期で図5のフローチャートに示す処理(メインルーチン)を実行する。
まず、最初に、前回に角度検出部13から読み込んだ前回角度情報(角度情報バッファ25に保存された角度情報)と、今回の角度情報とが等しいか否かを判定する(ステップS101)。前回角度情報と、今回の角度情報とが等しくないと判定された場合(ステップS101でYes)、角度情報バッファ25をクリアする(ステップS102)。また、基準角度更新タイマ28のタイマ値をクリアする(ステップS103)。
ステップS105において、「タイマ値>角度変化無し判定時間」であると判定された場合は(ステップS105でYes)、角度情報バッファ25に保存した角度情報の平均値を算出し、この算出した平均値を新たな基準角度の情報として入力する(ステップS106)。すなわち、ステップS101の判定において、「前回角度情報=今回角度情報」が連続する場合は、基準角度更新タイマ28の計数期間中に読み込んだ角度情報に基づいて、新たな基準角度を設定することになる。その後、ステップS108に移行する。
一方、ステップS105において、「タイマ値>角度変化無し判定時間」でないと判定された場合は(ステップS105でNo)、タイマ値をインクリメントし(ステップS107)、その後、ステップS108に移行する。
そして、「加速度>V1」かつ「加速度<V2」である場合は(ステップS201でYes)、リモコンスイッチ装置10の状態(スイッチ状態)を「角度変化有り」とする(ステップS202)。一方、加速度>V1」かつ「加速度<V2」でない場合は(ステップS201でNo)、リモコンスイッチ装置10の状態(スイッチ状態)を「角度変化無し」とする(ステップS203)
このように、加速度センサ14を使用する場合は、加速度が所定の範囲内の値である場合に、リモコンスイッチ装置10の状態を「角度変化有り」とする。なお、比較基準となる範囲を示す加速度V1、V2については、リモコンスイッチ装置10の人間による通常の取り扱い例を参考にして、実測あるいは実験結果により決めることができる。
まず、現在の判定モードが「判定モード=角度変化待ち状態A」であるか否かを判定する(ステップS301)。そして、「判定モード=角度変化待ち状態A」である場合は(ステップS301でYes)、「ボタン信号=OFF」である否かを判定する(ステップS302)。
ステップS303において、「角度変化無し」(静止状態)と判定された場合は、そのまま「判定モード=角度変化待ち状態A」を維持して処理を終了する。
一方、ステップS303において「スイッチ状態=角度変化有り」と判定された場合は(ステップS303でYes)、マスク時間タイマ26の計数値(タイマ値)を“0”にし(ステップS304)、判定モードをボタン信号マスク状態Bに遷移させて処理を終了する(ステップS305)。
まず、ステップS310に引き続くステップS311において、「判定モード=ボタン信号受付状態C」であるか否かを判定する。「判定モード=ボタン信号受付状態C」であると判定された場合は(ステップS311でYes)、「ボタン信号ON(ONエッジ有り)」であるか否かを判定する(ステップS312)。
一方、ステップS312において、ボタン信号ON(ONエッジ有り)」でない判定された場合は(ステップS312でNo)、ステップS315に移行し、リモコンスイッチ装置10の状態(スイッチ状態)について「スイッチ状態≠角度変化有り」であるか否かを判定する(ステップS315)。
ステップS315において、「スイッチ状態≠角度変化有り」でないと判定された場合、すなわち「スイッチ状態=角度変化有り」と判定された場合は(ステップS315でNo)、受付許可時間タイマ27の計数値(タイマ値)を“0”にして(ステップS316)、そのまま「判定モード=ボタン信号受付状態C」を維持して処理を終了する。
ステップS321において、「ボタン信号=ON」であると判定された場合(ステップS321でYes)、コントローラ3へボタン信号を出力する(ステップS322)。一方、ステップS321において、「ボタン信号=ON」でないと判定された場合は、コントローラ3へのボタン信号をOFFにし(ステップS323)、「判定モード=ボタン信号受付状態C」に遷移して(ステップS324)、処理を終了する。
また、ボタン信号受付状態Cにおいて、ボタン操作が終了後(ボタン信号がOFFとなった後)に、ボタン信号受付状態Cを一定の時間(受付許可時間T2)のあいだ状態を維持するようにした。これにより、連続したボタン操作を受け付けることができ、リモコンスイッチ装置10の操作性を損なうことなく、意図しない操作を防ぐことができる。
Claims (7)
- 電動式作動台に備えたアクチュエータを駆動させるコントローラに、スイッチの操作により入力指令を出力して前記アクチュエータを遠隔操作するリモコンスイッチ装置であって、
操作により生じる状態の変化を検出する状態検出センサと、
前記検出センサが検出した変化に基づいて静止状態又は動作状態を判定し、判定結果に応じて前記スイッチの操作による入力指令を前記コントローラに出力するか否かを決定するスイッチ操作判定部と
を備えることを特徴とするリモコンスイッチ装置。 - 前記状態検出センサが角度センサである
ことを特徴とする請求項1に記載のリモコンスイッチ装置。 - 現在の時点から所定の時間前までにおける前記角度センサの検出した角度の平均値を基準角度として、前記角度センサが現在検出する角度が、前記基準角度より所定角度以上大きいか、又は前記基準角度よりも所定角度以上小さい場合に前記動作状態が検出されたとして、入力指令を前記コントローラに出力する判定をするスイッチ状態変化検出部を備え、
前記スイッチ操作判定部が、前記スイッチ状態変化検出部が前記動作状態を検出した場合、前記入力指令を前記コントローラに出力する判定をし、前記入力指令をコントローラに出力する
ことを特徴とする請求項2に記載のリモコンスイッチ装置。 - 前記状態検出センサが加速度センサであり、
前記加速度センサにより検出される加速度が予め定められた範囲内の加速度である場合、前記動作状態が検出されたとして、入力指令を前記コントローラに出力する判定をするスイッチ状態変化検出部を備え、
前記スイッチ操作判定部が、前記スイッチ状態変化検出部が前記動作状態を検出した場合、前記入力指令を前記コントローラに出力する判定をし、前記入力指令を前記コントローラに出力する
ことを特徴とする請求項1に記載のリモコンスイッチ装置。 - 複数のボタンスイッチが配列され、該複数のボタンスイッチのうちいずれかが押下されると、押下されたボタンスイッチに応じたボタン信号を出力するボタン入力部を備え、
前記スイッチ操作判定部は、
前記スイッチ状態変化検出部によりリモコンスイッチ装置の角度変化が検出されるのを待つ角度変化待ち状態Aと、
前記角度変化待ち状態Aにおいて角度変化が検出された場合に遷移する状態であって、所定のマスク時間に渡りボタン信号の受付を禁止するボタン信号マスク状態Bと、
前記ボタン信号マスク状態Bにおいて前記所定のマスク時間が経過した場合に遷移する状態であって、ボタン信号の受付を許可するボタン信号受付状態Cと、
前記ボタン信号受付状態Cにおいてボタン信号が入力された場合に遷移する状態であって、入力されたボタン信号を前記コントローラに出力する状態であるボタンON状態Dと、の4つの遷移モードを備え、
前記リモコンスイッチ装置の角度変化の情報と、前記ボタンスイッチのオン・オフ状態とに応じて前記4つの判定モードの間を遷移して、前記ボタン信号を受け付けるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載のリモコンスイッチ装置。 - 前記リモコンスイッチ装置の動作状態を示す表示部を
備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のリモコンスイッチ装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載のリモコンスイッチ装置を備えるとともに、
アクチュエータを駆動させるコントローラに、前記リモコンスイッチ装置のスイッチ操作により入力指令を伝達し、前記アクチュエータにより複数個所を所定の動作で駆動する
ことを特徴とする電動式作動台。
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