JP2011248528A - Operation input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操作入力装置に関するものである。 The present invention relates to an operation input device.
従来、ソファーに座ったまま、或いは、ベッドに寝たままで、テレビやパーソナルコンピュータやエアーコンディショナなどの負荷機器を操作できるようにした操作入力装置が提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided an operation input device that can operate a load device such as a television, a personal computer, or an air conditioner while sitting on a sofa or sleeping on a bed.
このような操作入力装置として、操作者が操作部を把持して操作するものがあるが、操作部の位置は、操作者の体格や姿勢などに関係無く、予め固定されているため、操作者の姿勢が制限されるという問題があった。また、操作者の体格や姿勢によっては、無理な姿勢をとって操作を行わねばならず、操作者に負担がかかるという問題もあった。 As such an operation input device, there is one in which the operator holds and operates the operation unit. However, the position of the operation unit is fixed in advance regardless of the physique or posture of the operator. There was a problem that their attitude was restricted. In addition, depending on the operator's physique and posture, the operator has to take an unreasonable posture, which causes a burden on the operator.
そこで、操作者の姿勢に関係無く操作が可能なように、手の指に装着した状態で操作が行える操作入力装置も従来提案されていた(例えば特許文献1参照)。この特許文献1に開示される操作入力装置は、操作者の人差し指に装着されるように筒状に形成されている。そして、筒状の装置本体には、例えば親指でXY平面内の任意の方向に押されて、XY2次元座標成分の信号を発生させるスティックと、マウスの左クリックボタン、右クリックボタンに対応するクリックスイッチとが設けられている。この操作入力装置は、操作者が指に装着した状態で使用されるため、操作者がどのような姿勢をとっていても、指先だけで操作を行うことができる。
In view of this, an operation input device that can be operated while being worn on the finger of a hand has been proposed so that the operation can be performed regardless of the posture of the operator (see, for example, Patent Document 1). The operation input device disclosed in
上述した特許文献1の操作入力装置では、手の指に装着した状態で、指先のみで操作が行えるので、操作者がどのような姿勢をとっていても、操作が行えるようになっている。
In the operation input device of
しかしながら、操作者は、指に操作入力装置を装着する必要があるので、操作を行う前に先ず操作入力装置を手の指に装着しなければならず、装着のために時間と手間がかかるという問題があった。また、操作入力装置を用いて操作を行う間は、手の指に操作入力装置を常に装着していなければならないため、手を使った別の作業がやりにくいという問題もあった。また更に、操作中は手の指に操作入力装置を装着した状態となるため、操作入力装置を装着している指に負担がかかるという問題もあった。 However, since it is necessary for the operator to attach the operation input device to the finger, the operation input device must first be attached to the finger of the hand before the operation is performed, which takes time and effort for wearing. There was a problem. In addition, while the operation input device is used for operation, the operation input device must always be attached to the finger of the hand, so that another work using the hand is difficult to perform. Furthermore, since the operation input device is attached to the finger of the hand during the operation, there is a problem that the finger wearing the operation input device is burdened.
本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、操作者の手に負担をかけることなく、楽な姿勢で操作が行える操作入力装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an operation input device that can be operated in an easy posture without placing a burden on an operator's hand.
上記課題を解決するために、本発明の操作入力装置は、操作入力部と、可動部と、モード選択部と、位置検出部と、制御部とを備えたことを特徴とする。操作入力部は、操作者が手で操作する操作部を具備し、この操作部の操作に応じた操作信号を発生する。可動部は、操作部の位置及び姿勢のうち少なくとも何れか一方を変化させる。モード選択部は、可動部により操作部の位置を変化させる位置調整モード及び可動部による操作部の位置調整を停止させる位置保持モードのうち何れかのモードを選択する。位置検出部は、位置調整モードにおいて、操作部を操作可能な位置に置かれた手から操作部に加わる力に基づいて、操作部を手で操作する際の操作者の姿勢が自然な姿勢となるような手の中立位置を検出する。制御部は、位置調整モードにおいて、位置検出部の検出結果に基づいて中立位置に操作部を移動させるように可動部を制御する。ここにおいて、手の中立位置とは、人体的には、操作部を手で操作する際の操作者の姿勢が自然な姿勢となるような手の位置を言う。尚、操作者の姿勢が自然な姿勢であるとは、操作部を操作可能な位置に手が置かれた状態で、操作者の体に不要な力や緊張が加わらないような姿勢を意味する。また、一端側が回転自在に支持され、他端側に把持部が設けられた回転軸(スティック)を備え、把持部を操作して回転軸を回転させることで入力を行うジョイスティック型の操作入力部の場合に、上記の中立位置を装置的に定義すると以下のようになる。すなわち、把持部の上面に手が置かれた状態で、回転軸が回転軸回りに傾いておらず、操作入力部の載置面に対して垂直となっており、且つ、把持部の上面に均一に圧力がかかっている状態を、装置的には中立位置という。このような手の中立位置に操作部があれば、手を伸ばしたり縮めたりせずに、操作部に手を置いたり、操作部を手で把持することができるので、この状態(操作準備状態)では肉体的な負担が手にかかることはなく、操作者の手から操作部に力が加わることはない。よって、可動部が操作部を人体的な中立位置に移動させていれば、装置的にも中立位置の条件が満たされていることになる。 In order to solve the above-described problems, an operation input device according to the present invention includes an operation input unit, a movable unit, a mode selection unit, a position detection unit, and a control unit. The operation input unit includes an operation unit that is operated by an operator by hand, and generates an operation signal corresponding to the operation of the operation unit. The movable unit changes at least one of the position and the posture of the operation unit. The mode selection unit selects one of a position adjustment mode in which the position of the operation unit is changed by the movable unit and a position holding mode in which the position adjustment of the operation unit by the movable unit is stopped. In the position adjustment mode, the position detection unit is configured such that the operator's posture when operating the operation unit by hand is a natural posture based on a force applied to the operation unit from a hand placed at a position where the operation unit can be operated. The neutral position of such a hand is detected. In the position adjustment mode, the control unit controls the movable unit to move the operation unit to the neutral position based on the detection result of the position detection unit. Here, the neutral position of the hand means the position of the hand so that the posture of the operator when the operation unit is manually operated is a natural posture. The natural posture of the operator means a posture in which unnecessary force or tension is not applied to the operator's body in a state where the hand is placed at a position where the operation unit can be operated. . Also, a joystick type operation input unit that includes a rotation shaft (stick) that is rotatably supported at one end side and that is provided with a gripping portion at the other end side and that operates by rotating the rotation shaft by operating the gripping portion. In this case, the neutral position is defined as follows in terms of the device. That is, with the hand placed on the upper surface of the gripping part, the rotation axis is not inclined around the rotation axis, is perpendicular to the mounting surface of the operation input part, and is on the upper surface of the gripping part. The state where the pressure is uniformly applied is called a neutral position in terms of apparatus. If there is an operation part in such a neutral position, you can place your hand on the operation part or grasp the operation part by hand without stretching or shrinking your hand. ), There is no physical burden on the hand, and no force is applied to the operation part from the operator's hand. Therefore, if the movable unit moves the operation unit to a human-like neutral position, the neutral position condition is also satisfied in terms of the apparatus.
この操作入力装置において、操作部が、操作者の手で把持された状態で操作される把持部を備え、位置検出部では、操作者の手から把持部に加わる圧力分布が均一になる位置を中立位置として検出することも好ましい。 In this operation input device, the operation unit includes a grip unit that is operated while being gripped by the operator's hand, and the position detection unit has a position where the pressure distribution applied from the operator's hand to the grip unit is uniform. It is also preferable to detect as a neutral position.
この操作入力装置において、操作部の操作に必要な操作抵抗力を設定する操作力設定部と、この操作力設定部による設定に応じて、操作部の操作抵抗力を調整する操作力調整部とを備えることも好ましい。 In this operation input device, an operation force setting unit that sets an operation resistance force necessary for operation of the operation unit, an operation force adjustment unit that adjusts the operation resistance force of the operation unit according to the setting by the operation force setting unit, It is also preferable to comprise.
この操作入力装置において、操作部による操作入力を制限する操作制限部を備えることも好ましい。 In this operation input device, it is also preferable to include an operation restriction unit that restricts operation input by the operation unit.
また、この操作入力装置において、操作制限部による操作入力の制限状態を解除する解除部を備えることも好ましい。 In addition, it is preferable that the operation input device further includes a release unit that releases the restricted state of the operation input by the operation restriction unit.
この操作入力装置において、位置検出部で検出された中立位置を記憶する記憶部を備え、モード切替部によって位置調整モードが選択されると、制御部は、記憶部に記憶された中立位置に操作部が移動するように、可動部を制御することも好ましい。 The operation input device includes a storage unit that stores the neutral position detected by the position detection unit, and when the position adjustment mode is selected by the mode switching unit, the control unit operates the neutral position stored in the storage unit. It is also preferable to control the movable part so that the part moves.
本発明によれば、位置調整モードにおいて、制御部が可動部を制御して、操作入力部の操作部を手の中立位置に移動させているので、操作部を操作可能な位置に手を置いたときに、操作者の姿勢が不自然な姿勢となることはないという効果がある。よって、操作者の姿勢が自然な姿勢となることから、操作者の手にかかる肉体的な負担が低減され、楽な姿勢で操作を行えるという効果がある。 According to the present invention, in the position adjustment mode, the control unit controls the movable unit to move the operation unit of the operation input unit to the neutral position of the hand, and therefore places the hand at a position where the operation unit can be operated. The operator's posture does not become an unnatural posture. Therefore, since the posture of the operator becomes a natural posture, the physical burden on the operator's hand is reduced, and the operation can be performed with an easy posture.
本発明の技術思想を、操作者がベッドに寝ている状態で、テレビやパーソナルコンピュータや照明器具や空調装置などの負荷機器を操作するために使用する操作入力装置に適用した一実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。 With regard to an embodiment in which the technical idea of the present invention is applied to an operation input device used to operate a load device such as a television, a personal computer, a lighting device, or an air conditioner while the operator is sleeping on a bed, A description will be given with reference to FIGS.
図3は操作入力装置1の使用環境を説明する説明図であり、操作者が寝るベッド100の横に、操作者に対して右手側に操作入力装置1は設置されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the usage environment of the
操作入力装置1は、図2(a)に示すように、床101に固定された円柱状の支柱2と、支柱2の上部にY軸回り及びZ軸回りに回転自在に連結された第1アーム3と、第1アーム3の先端にY軸回り及びZ軸回りに回転自在に連結された第2アーム4を備える。また操作入力装置1は、第2アーム4の先端に連結されたテーブル5と、テーブル5の上面に取り付けられた操作入力部6を備えている。
As shown in FIG. 2A, the
ここで、支柱2と第1アーム3との連結部分には、Y軸回りに第1アーム3を回転させるモータ(図示せず)と、Z軸回りに第1アーム3を回転させるモータ(図示せず)が組み込まれている。これらのモータは後述の制御部21によって回転方向及び回転量が制御され、第1アーム3がY軸回り及びZ軸回りに所定の回転角度まで回転する。
Here, a motor (not shown) that rotates the
また第1アーム3と第2アーム4との連結部分にも、Y軸回りに第2アーム4を回転させるモータ(図示せず)と、Z軸回りに第2アーム4を回転させるモータ(図示せず)が組み込まれている。これらのモータも制御部21によって回転方向及び回転量が制御され、第2アーム4がY軸回り及びZ軸回りに所定の回転角度まで回転する。
A motor (not shown) that rotates the
テーブル5は、第2アーム4の先端部に、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りに回転自在に取り付けられている。第2アーム4とテーブル5との連結部分にも、X軸回りにテーブル5を回転させるモータ(図示せず)と、Y軸回りにテーブル5を回転させるモータ(図示せず)と、Z軸回りにテーブル5を回転させるモータ(図示せず)が組み込まれている。これらのモータも制御部21によって回転方向及び回転量が制御され、テーブル5がX軸回り、Y軸回り及びZ軸回りに所定の回転角度まで回転する。ここで、制御部21がモータを制御して、テーブル5をX軸回り、Y軸回りに回転させることで、テーブル5を水平面と平行な状態にしたり、水平面に対して傾けた状態にすることができる。手を地面に対して水平にした方が楽であれば、テーブル5を水平に制御し、手首を曲げずに伸ばした状態が楽に感じる人であれば、テーブル5を水平面に対して傾けるように制御すればよい。また、テーブル5がZ軸回りに固定されていると、第1、第2アーム3,4の回転角度によって、後述する把持部8を前後に操作する方向(Y軸方向)が、操作者の体の前後方向とずれる可能性がある。そこで、制御部21はモータを制御してテーブル5をZ軸回りに回転させており、把持部8のY軸方向を、操作者の体の前後方向に一致させることができる。
The table 5 is attached to the tip of the
次に、操作入力部6について図2(b)に基づいて説明を行う。
Next, the
操作入力部6は、テーブル5に対して一端側がX軸回り、Y軸回り及びZ軸回りにそれぞれ回転自在に支持された回転軸7と、略矩形板状であって上面の前後方向(Y軸方向)両側部が曲面状に形成された把持部8と、回転軸7を覆う半球状の覆い部9とを備える。把持部8は、標準体型の大人の手で把持できる程度の大きさに形成されており、把持部8の前側部には、操作のための押釦10が配置されている。また把持部8の左右方向(X軸方向)の両側面には、把持部8のZ軸回りの回旋動作を許可するための回旋用釦11が配置されている。尚、回旋用釦11は、把持部8の左右両側面のうち、何れか一方のみに設けられていてもよい。
The
この操作入力部6は、図4(a)に示すように把持部8を右に傾ける操作によってX軸回りの正方向に操作され、同図(b)に示すように把持部8を左に傾ける操作によってX軸回りの負方向に操作される。また操作入力部6は、図4(c)に示すように把持部8を前に傾ける操作によってY軸回りの正方向に操作され、同図(d)に示すように把持部8を後ろに傾ける操作によってY軸回りの負方向に操作される。尚、回転軸7が、左右方向(X軸方向)及び前後方向(Y軸方向)の4方向に加えて、斜め方向(斜め右前、斜め左前、斜め右後ろ、斜め左後ろ)にも回転可能であれば、斜め方向を組み合わせた8方向の操作が可能になる。
The
また操作入力部6は、回旋用釦11が押し操作されると、X軸回り及びY軸回りに回転軸7を回転させる動作が禁止されたロック状態となり、このロック状態において、把持部8を回旋させる操作が可能になる。図4(e)は把持部8がZ軸回りの負方向(上側から見て右回り)に回旋される状態を示し、同図(f)は把持部8がZ軸回りの正方向(上側から見て左回り)に回旋される状態を示している。ここで、Z軸回りの回旋量θは、例えば(−30度)≦θ≦(+30度)であり、その分解能は0.1度である。これにより、操作入力部6を用いて、操作者が把持部8を回旋させる動作を入力することができる。
Further, when the
次に、この操作入力装置1の機能的な構成を図1に基づいて説明する。操作入力装置1は、操作入力部6と、操作入力部6の位置を調整する位置調整部20とで構成される。
Next, the functional configuration of the
操作入力部6は、上述した把持部8と、把持部8に連結された回転軸7と、把持部8の操作に伴って回転する回転軸7の回転方向及び回転量に応じた操作信号や押釦10の操作に応じた操作信号を生成して負荷機器110に出力する操作信号生成部12とを備える。
The
また位置調整部20は、制御部21と、可動部22と、モード選択部23と、位置検出部24と、メモリ25と、操作力設定部26と、操作力調整部27と、操作制限スイッチ28と、操作制限部29と、解除スイッチ30とを主要な構成として備えている。
The position adjustment unit 20 includes a
可動部22は、第1アーム3及び第2アーム4を用いてテーブル5の位置を変化させることにより、操作部である把持部8の位置を変化させるものである。本実施形態では、第1アーム3及び第2アーム4をそれぞれY軸回り、Z軸回りに回転させるモータ(図示せず)と、これらのモータを制御部21からの制御命令に応じて駆動する駆動回路(図示せず)とで、可動部22が構成される。尚、可動部22としては、把持部8の姿勢を変化させることで把持部8を中立位置に移動させるものでもよいし、把持部8の位置及び姿勢の両方を変化させることで把持部8を中立位置に移動させるものでもよい。
The
モード選択部23は、可動部22により把持部8の位置を変化させる位置調整モード、及び、可動部22による把持部8の位置調整を停止させる位置保持モードのうち、何れかのモードを選択するために操作者が操作するスイッチである。
The
位置検出部24は、位置調整モードにおいて、把持部8を操作可能な位置に置かれた手から把持部8に加わる力に基づいて、把持部8を手で操作する際の操作者の姿勢が自然な位置となるような手の中立位置を検出する。ここで、把持部8に手がおかれた場合に、操作者が自然な姿勢をとっていれば、把持部8に置かれた手から把持部8に力が加わることはない。一方、操作者が不自然な姿勢をとっている状態で把持部8に手が置かれた場合は、操作者の手から把持部8に対して力が加わることになる。例えば手の中立位置に対して把持部8が手前側にある場合には、把持部8に置かれた手から把持部8を前方に押す力が加わる。また上述とは逆に、手の中立位置に対して把持部8が遠い位置にある場合は、把持部8に置かれた手から把持部8に対して手前側に引っ張る力が加わることになる。よって位置検出部24は、位置調整モードにおいて、把持部8に加わる力が最も小さくなる位置を、操作者の手の中立位置として検出している。尚、ジョイスティック形の操作入力部6の場合、把持部8を手の中立位置に移動させた状態では、回転軸7が回転軸回り(X軸回り及びY軸回り)に傾いておらず、操作入力部6の載置面(テーブル5の上面)に対して垂直となっている。また把持部8の上面に均一に圧力がかかった状態となる。このような手の中立位置に操作部があれば、手を伸ばしたり縮めたりせずに、操作部に手を置いたり、操作部を手で把持することができるので、この状態(操作準備状態)では肉体的な負担が手にかかることはなく、操作者の手から操作部に力が加わることはない。よって、可動部が操作部を人体的な中立位置に移動させていれば、装置的にも中立位置の条件が満たされていることになる。
In the position adjustment mode, the
この操作入力装置において、操作部が、操作者の手で把持された状態で操作される把持部を備え、位置検出部では、操作者の手から把持部に加わる圧力分布が均一になる位置を中立位置として検出することも好ましい。 In this operation input device, the operation unit includes a grip unit that is operated while being gripped by the operator's hand, and the position detection unit has a position where the pressure distribution applied from the operator's hand to the grip unit is uniform. It is also preferable to detect as a neutral position.
制御部21は、例えばマイクロコンピュータからなり、モード選択部23により位置調整モードが選択されると、位置検出部24の検出結果に基づいて、操作部である把持部8を中立位置に移動させるように、可動部22を制御してテーブル5を移動させる。またモード選択部23により位置保持モードが選択されると、制御部21は可動部22の動作を停止させ、テーブル5の位置を固定する。
The
メモリ25は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ(例えばEEFROMやフラッシュメモリなど)からなり、制御部21が検出した把持部8の中立位置が記憶される。実際には、把持部8を中立位置に移動させたときの、第1アーム3及び第2アーム4のY軸回り、Z軸回りの回転角度が記憶される。
The
操作力設定部26は、把持部8を操作する時の操作抵抗力を操作者が設定するために用いられる。
The operation
操作力調整部27は、操作力設定部26を用いて設定された操作抵抗力を把持部8に加えるものである。具体的には、図5に示すように回転軸7に対して操作方向(X軸方向及びY軸方向)の両側に配置された押圧部27aと、この押圧部27aを駆動するモータ27bと、モータ27bの動作を制御するモータ制御回路27cとで操作力調整部27が構成される。
The operation
押圧部27aは、それぞれ、回転軸7の操作方向(X軸方向又はY軸方向)において進退自在に配置されている。そして、回転軸7の回転操作に伴い、回転軸7によって押圧部27aが押されると、モータ制御回路27cによってモータ27bが駆動され、押圧部27aが回転軸7を操作方向と反対側に押しており、回転軸7に連結された把持部8に操作抵抗力が与えられる。例えば図4(c)(d)に示すように回転軸7をY軸回りに回転させると、操作方向と反対向きの操作抵抗力F1,F2が回転軸7に加えられる。モータ制御回路27cでは、操作力設定部26の設定に応じてモータ27bの駆動力を変化させており、それによって把持部8に与えられる操作抵抗力が調整されるのである。
Each of the
尚、本実施形態では、モータ27bが押圧部27aを駆動し、回転軸7を操作方向と反対側に押すことによって、把持部8に操作抵抗力を与えているが、モータ27b以外の構成で操作抵抗力を付与するようにしてもよい。例えば、電気粘性流体を充実させた容器の内部に回転軸7の一部を収め、電気粘性流体に電圧を印加し、電気粘性流体の粘度を変化させることで、回転軸7に操作抵抗力を付与するものでもよい。
In the present embodiment, the
操作制限部29は、把持部8による操作入力を制限するものであり、操作制限スイッチ28の操作に応じて操作入力を制限するとともに、解除スイッチ30の操作に応じて制御部21から入力される解除命令に応じて操作入力の制限状態を解除する。ここにおいて、解除スイッチ30と、解除スイッチ30の操作に応じて操作制限部29に解除命令を出力する制御部21とで解除部が構成される。
The
図6は操作制限部29の具体構成を示し、回転軸7の四方に配置されたストッパー31a〜31dと、ストッパー31a〜31dをそれぞれ駆動する駆動部32a〜32dとを備えている。尚、図6(b)(c)では駆動部32a〜32dを省略して図示してある。
FIG. 6 shows a specific configuration of the
駆動部32a〜32dは、制御部21からの制御信号に応じて、ストッパー31a〜31dを図6(a)(b)(c)に示す位置に移動させる。
The
図6(a)に示す位置ではストッパー31a〜31dが四方から回転軸7に接触することによって、回転軸7を動かすことができず、把持部8による操作入力が制限された状態となっている。また図6(b)に示す位置では、ストッパー31a〜31dが回転軸7から離れ、隣り合うストッパー31a〜31dの間に回転軸7が通過する隙間が設けられるので、回転軸7を4方向(X軸方向及びY軸方向)に動作可能な状態となる。また図6(c)に示す位置では、ストッパー31a〜31dが回転軸7からさらに離され、回転軸7を上記4方向に加えて、右斜め上、左斜め上、右斜め下、左斜め下の4方向にも動かすことができ、計8方向への操作が可能になっている。尚、回転軸7自体が全方向に回転可能なものであれば、ストッパー31a〜31dが図6(c)の位置に移動することによって、全方向への操作が許可された状態となる。
In the position shown in FIG. 6A, the
ここで、操作者によって操作制限スイッチ28が操作されると、制御部21は駆動部32a〜32dを駆動してストッパー31a〜31dを回転軸7に接触させる図6(a)の位置に移動させており、把持部8による操作入力を制限する。このロック状態では回転軸7を回転させることができないため、把持部8の不用意な操作が行われにくくなる。
Here, when the
一方、操作者によって解除スイッチ30が操作されると、制御部21は駆動部32a〜32dを駆動して、ストッパー31a〜31dを回転軸7から離れた位置に移動させている(図6(b)又は図6(c)の位置)。これによって、回転軸7を4方向、8方向或いは全方向に操作させることができ、操作入力の制限状態が解除される。
On the other hand, when the
上述のように本実施形態の操作入力装置1は、操作入力部6の把持部8を、操作者の手の中立位置に移動させる位置調整部20を備えている。操作入力部6は、操作者が手で操作する操作部として把持部8を具備し、この把持部8の操作に応じた操作信号を発生する。位置調整部20は、把持部8の位置を変化させる可動部22と、可動部22により把持部8の位置を変化させる位置調整モード及び可動部22による把持部8の位置調整を停止させる位置保持モードのうち何れかのモードを選択するモード選択部23を備えている。また位置調整部20は、位置調整モードにおいて、把持部8を操作可能な位置に置かれた手から把持部8に加わる力に基づいて、把持部8を手で操作する際の操作者の姿勢が自然な姿勢となるような手の中立位置を検出する位置検出部24を備えている。そして、制御部21は、位置調整モードにおいて、位置検出部24の検出結果に基づいて、中立位置に把持部8を移動させるように可動部22を制御している。
As described above, the
これにより、位置調整モードにおいて、制御部21が可動部22を制御して、操作入力部6の把持部8を手の中立位置に移動させているので、把持部8を操作可能な位置に手を置いたときに、操作者の姿勢が不自然な姿勢となることはない。よって、操作者の姿勢が自然な姿勢となることから、操作者の手にかかる肉体的な負担が低減され、楽な姿勢で操作が行える。
As a result, in the position adjustment mode, the
ところで、位置検出部24は、操作者の手を把持部8に載せた状態で手から把持部8にかかる力に基づいて、把持部8にかかる力が最も小さくなる位置を中立位置として検出しているが、操作者の手から把持部8に加わる圧力分布が均一になる位置を中立位置として検出してもよい。例えば、位置検出部24が、把持部8の上面(手が載せられる面)の圧力分布を測定する圧力センサを備え、この圧力センサの検出結果から、圧力分布が均一になる位置を中心位置として検出する。操作者の手が中立位置にあれば、把持部8に手を載せた場合、操作者の手は把持部8の全体に均一に接し、把持部8の上面には均一に圧力がかかると考えられる。よって、圧力センサにより把持部8上面の圧力分布が均一になる位置を検出することで、手の中立位置をより正確に検出することができる。
By the way, the
なお、把持部8の上面にタッチセンサを複数取り付け、複数のタッチセンサにより手の全体が把持部8に接触していると検出された位置を中立位置として検出してもよい。タッチセンサにより手の全体が把持部8に接している位置を検出することで、圧力分布が均一になる位置を求める場合に比べて、中立位置を簡易的に求めることができる。
Note that a plurality of touch sensors may be attached to the upper surface of the
また本実施形態では、操作者が操作力設定部26を用いて操作抵抗力を設定すると、制御部21が、操作力調整部27の動作を制御し、把持部8の操作抵抗力を調整している。
In the present embodiment, when the operator sets the operation resistance force using the operation
これにより、操作者によって設定された操作抵抗力を把持部8に付与することができ、適度な操作感触を操作者の手に与えることで、操作性を向上させることができる。
Thereby, the operation resistance set by the operator can be applied to the
また、操作者が操作制限スイッチ28を操作すると、制御部21は操作制限部29を制御して、X軸回り及びY軸回りに把持部8を回転させる操作を行えないようにしている。
When the operator operates the
これにより、把持部8が不用意に操作されにくくなり、誤った操作が行われるのを抑制できる。
Thereby, it becomes difficult to operate the holding
また、操作者が解除スイッチ30を操作すると、制御部21は操作制限部29による制限状態を解除している。
Further, when the operator operates the
これにより、把持部8を用いた通常の操作を行うことができる。
Thereby, a normal operation using the
また、位置調整モードにおいて位置検出部24で検出された中立位置はメモリ25(記憶部)に記憶されている。而して、モード選択部23によって位置調整モードが選択されると、制御部21が、メモリ25から前回求めた中立位置を読み出し、この中立位置に操作入力部6が移動するように、可動部22を制御してもよい。
Further, the neutral position detected by the
これにより、その都度中立位置を求める必要が無く、操作入力部6を前回の中立位置に短時間で移動させることができる。
Thereby, there is no need to obtain the neutral position each time, and the
ところで、上述の実施形態では第2アーム4もY軸回り及びZ軸回りに回転可能となっているが、可動部22を上記の実施形態に限定するものではない。例えば図7に示すように、第2アーム4が第1アーム3に対して入れ子状に配置され、第2アーム4を可動部22により伸縮させるようにしてもよい。
Incidentally, in the above-described embodiment, the
1 操作入力装置
6 操作入力部
8 把持部(操作部)
21 制御部
22 可動部
23 モード選択部
24 位置検出部
25 メモリ(記憶部)
26 操作力設定部
27 操作力調整部
28 操作制限スイッチ
29 操作制限部
30 解除スイッチ(解除部)
DESCRIPTION OF
21
26 Operation
Claims (6)
前記操作部の位置及び姿勢のうち少なくとも何れか一方を変化させる可動部と、
前記可動部により前記操作部の位置を変化させる位置調整モード及び前記可動部による前記操作部の位置調整を停止させる位置保持モードのうち何れかのモードを選択するモード選択部と、
前記位置調整モードにおいて、前記操作部を操作可能な位置に置かれた手から前記操作部に加わる力に基づいて、前記操作部を手で操作する際の前記操作者の姿勢が自然な姿勢となるような前記手の中立位置を検出する位置検出部と、
前記位置調整モードにおいて、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記中立位置に前記操作部を移動させるように前記可動部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする操作入力装置。 An operation input unit that includes an operation unit that is operated by an operator by hand, and that generates an operation signal according to the operation of the operation unit;
A movable unit that changes at least one of the position and orientation of the operation unit;
A mode selection unit for selecting one of a position adjustment mode for changing the position of the operation unit by the movable unit and a position holding mode for stopping the position adjustment of the operation unit by the movable unit;
In the position adjustment mode, based on the force applied to the operation unit from a hand placed at a position where the operation unit can be operated, the posture of the operator when operating the operation unit by hand is a natural posture. A position detection unit for detecting the neutral position of the hand,
An operation input device comprising: a control unit that controls the movable unit to move the operation unit to the neutral position based on a detection result of the position detection unit in the position adjustment mode.
前記位置検出部は、操作者の手から前記把持部に加わる圧力分布が均一になる位置を前記中立位置として検出することを特徴とする請求項1記載の操作入力装置。 The operation unit includes a gripping unit that is operated in a state of being gripped by an operator's hand,
The operation input device according to claim 1, wherein the position detection unit detects, as the neutral position, a position where a pressure distribution applied to the grasping unit from an operator's hand becomes uniform.
この操作力設定部による設定に応じて、前記操作部の操作抵抗力を調整する操作力調整部とを備えたことを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の操作入力装置。 An operation force setting unit for setting an operation resistance necessary for the operation of the operation unit;
The operation input device according to claim 1, further comprising an operation force adjustment unit that adjusts an operation resistance force of the operation unit according to the setting by the operation force setting unit. .
前記モード切替部によって前記位置調整モードが選択されると、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記中立位置に前記操作部が移動するように、前記可動部を制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の操作入力装置。 A storage unit for storing the neutral position detected by the position detection unit;
When the position adjustment mode is selected by the mode switching unit, the control unit controls the movable unit so that the operation unit moves to the neutral position stored in the storage unit. The operation input device according to any one of claims 1 to 5.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2010119615A JP2011248528A (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | Operation input device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2011248528A true JP2011248528A (en) | 2011-12-08 |
Family
ID=45413725
Family Applications (1)
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JP2010119615A Withdrawn JP2011248528A (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | Operation input device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011248528A (en) |
-
2010
- 2010-05-25 JP JP2010119615A patent/JP2011248528A/en not_active Withdrawn
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