JP2014155028A - Controller and control method, robot, control program,and integrated electronic circuit for control - Google Patents

Controller and control method, robot, control program,and integrated electronic circuit for control Download PDF

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優子 津坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arm controller and control method, a robot, an arm control program, and an integrated electronic circuit for arm control capable of moving a display device to an easily viewable position according to the direction of a user's posture when the user changes the direction of his posture on a bed.SOLUTION: A position of at least one part among the head, the shoulder and the waist of a user from a pressure per position on a bed, and the direction of the user's posture is estimated by using a distribution shape of pressures within a prescribed range including the position of the one part. A display device can be moved to a position easy for the user to view by moving the display device to a position facing the estimated direction of the user's posture.

Description

本発明は、表示装置付きアームの動作の生成を行うためのアームの制御装置および制御方法、アームの制御装置を有するロボット、アームの制御プログラム、アームの制御用集積電子回路に関する。   The present invention relates to an arm control device and control method for generating an operation of an arm with a display device, a robot having an arm control device, an arm control program, and an integrated electronic circuit for arm control.

病院のベッドなどに寝たきりの患者がテレビなどの表示装置を見る場合には、その表示装置が固定して設置されているため、患者は表示装置の取り付け位置に合わせて患者自身にとって見やすい位置に体を移動する必要がある。   When a bedridden patient on a hospital bed or the like views a display device such as a television, the display device is fixedly installed, so that the patient is placed in a position that is easy for the patient to see according to the display device mounting position. Need to move.

ユーザが手で表示装置を触らなくても、ユーザにとって表示装置を見えやすい位置に移動させる技術が様々提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。   Various techniques for moving the display device to a position where the user can easily see the display device without touching the display device by hand have been proposed (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2003−186411号公報JP 2003-186411 A 特開平9−179502号公報JP-A-9-179502

本発明の目的は、ベッドなどの支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームにおいて、ユーザの見やすい位置に表示装置を移動できるアームの制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an arm control device that can move a display device to a position that is easy for a user to see in an arm that controls the position and posture of a display device used by a user on a support such as a bed.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るアームの制御装置は、本発明の第1態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御装置において、前記支持台上の位置毎の圧力を取得する圧力情報取得部と、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する部位推定部と、前記部位推定部より推定された前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する姿勢方向推定部と、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する動作情報生成部と、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する制御部と、を備える。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an arm control device according to an aspect of the present invention provides an arm for controlling the position and posture of a display device used by a user on a support base. In the control device, a pressure information acquisition unit that acquires a pressure at each position on the support table, and a position of the pressure acquired from the pressure information acquisition unit that is equal to or higher than a predetermined threshold is set on the support table by the user. A part estimation unit that estimates the position of at least one part of the head, shoulder, or waist, and the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit And a posture direction estimating unit that estimates the direction of the user's posture on the support base, and the display device is moved to a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimating unit. of Comprising an operation information generation unit for generating information for controlling the serial arm, and a control unit for controlling the arm on the basis of the information generated from the operation information generating unit.

これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。   These general and specific aspects may be realized by a system, a method, a computer program, and any combination of the system, method, and computer program.

本発明の前記一態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を、支持台上のユーザの見やすい位置に表示装置付きのアームの制御をすることができる。   According to the one aspect of the present invention, the position of the display device used by the user on the support base and the posture of the display device used by the user can be controlled so that the user can easily see the arm on the support base.

本発明の第1実施形態のシステム全体の説明図Explanatory drawing of the entire system of the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるアームのブロック図The block diagram of the arm in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける動作情報のデータ図Data diagram of motion information in robot of first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける圧力センサの取り付け方法の説明図Explanatory drawing of the attachment method of the pressure sensor in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける圧力センサの取り付け方法の説明図Explanatory drawing of the attachment method of the pressure sensor in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける圧力情報のデータ図Data diagram of pressure information in the robot of the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝ている状態の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution of the sleeping state in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝ている状態の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution of the sleeping state in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける部位情報のデータ図The data figure of the site | part information in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける仰向けの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state on the back in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける仰向けの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state on the back in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り定常状態の説明図Explanatory drawing of the sitting steady state in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り定常状態の説明図Explanatory drawing of the sitting steady state in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるうつ伏せの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of prone position in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるうつ伏せの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of prone position in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける右向きの横向きの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of the horizontal direction facing right in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける右向きの横向きの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of the horizontal direction facing right in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける左向きの横向きの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of the horizontal direction leftward in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける左向きの横向きの定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state of the horizontal direction leftward in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the rolling action in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the rolling action in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the rolling action in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution of the rolling operation in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution of the rolling operation in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution of the rolling operation in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける肘つき状態の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the state with an elbow in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける肘つき状態の圧力分布の説明図Explanatory drawing of pressure distribution of the state with an elbow in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of pressure distribution of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of pressure distribution of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける座り動作の圧力分布の説明図Explanatory drawing of pressure distribution of the sitting motion in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の姿勢方向推定の説明図Explanatory drawing of posture direction estimation at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時の圧力分布の説明図Explanatory drawing of the pressure distribution at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける姿勢方向情報の説明図Explanatory drawing of posture direction information in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける姿勢方向情報のデータ図Data diagram of posture direction information in the robot of the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of movement control of the arm of the rolling operation in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of movement control of the arm of the rolling operation in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of movement control of the arm of the rolling operation in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of movement control of the arm of the rolling operation in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 1st Embodiment of this invention 本発明の第1実施形態のロボットにおける制御方法情報のデータ図Data diagram of control method information in the robot of the first embodiment of the present invention 本発明の第1実施形態のロボットにおけるアームの移動の説明図Explanatory drawing of the movement of the arm in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるアームの移動の説明図Explanatory drawing of the movement of the arm in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるアームの移動の説明図Explanatory drawing of the movement of the arm in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける入出力IFのブロック図Block diagram of an input / output IF in the robot according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートThe flowchart in the operation procedure of the control apparatus of the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートThe flowchart in the operation procedure of the control apparatus of the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のロボットにおけるアームのブロック図The block diagram of the arm in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットにおける身体情報のデータ図Data diagram of body information in robot of second embodiment of the present invention 本発明の第2実施形態のロボットにおける身体情報の抽出の説明図Explanatory drawing of extraction of the body information in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the arm movement control of the rolling operation in the robot of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the arm movement control of the rolling operation in the robot of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the arm movement control of the rolling operation in the robot of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のロボットにおける寝返り動作のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the arm movement control of the rolling operation in the robot of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットにおけるリクライニング時のアームの移動制御の説明図Explanatory drawing of the movement control of the arm at the time of reclining in the robot of 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートThe flowchart in the operation procedure of the control apparatus of the robot of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態のロボットにおけるアームのブロック図The block diagram of the arm in the robot of 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3実施形態のロボットにおける表示情報のデータ図Data diagram of display information in robot of third embodiment of the present invention 本発明の第3実施形態のロボットにおける定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state in the robot of 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3実施形態のロボットにおける定常状態の説明図Explanatory drawing of the steady state in the robot of 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートThe flowchart in the operation procedure of the control apparatus of the robot of 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態のロボットにおけるアームのブロック図The block diagram of the arm in the robot of 4th Embodiment of this invention 本発明の第4実施形態のロボットにおける環境情報のデータ図Data diagram of environment information in robot of fourth embodiment of the present invention 本発明の第4実施形態のロボットにおける動作情報生成の説明図Explanatory drawing of the movement information generation in the robot of 4th Embodiment of this invention 本発明の第4実施形態のロボットにおける動作情報生成の説明図Explanatory drawing of the movement information generation in the robot of 4th Embodiment of this invention 本発明の第4実施形態のロボットの制御装置の操作手順におけるフローチャートThe flowchart in the operation procedure of the control apparatus of the robot of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける表示装置の位置及び姿勢の制御の様子を示す図The figure which shows the mode of a position and attitude | position control of the display apparatus in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおける動作情報生成部の説明図Explanatory drawing of the motion information generation part in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のロボットにおけるユーザの状態の判断するフローチャートThe flowchart which judges the state of the user in the robot of 1st Embodiment of this invention. 本発明の変形例1の制御装置のブロック図The block diagram of the control apparatus of the modification 1 of this invention 本発明の変形例1の制御装置のフローチャートThe flowchart of the control apparatus of the modification 1 of this invention

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

ここで、本明細書において、「支持台」とは、ベッド、リクライニングシート、リクライニングソファ又はリクライニングチェアなどであり、ユーザが横たわることができるものを意味する。   Here, in the present specification, the “support base” means a bed, a reclining seat, a reclining sofa, a reclining chair, or the like that can be laid by the user.

以下、図面を参照して本発明における実施形態を詳細に説明する前に、まず、本発明の基礎となった知見を説明したのち、本発明の種々の態様について説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before embodiments of the present invention are described in detail with reference to the drawings, first, the knowledge underlying the present invention will be described, and then various aspects of the present invention will be described.

(本発明の基礎となった知見)
図1に示すように、ユーザ105がベッドなどの支持台103上で横になりながらテレビなどの表示装置102を見る場合において、寝返りを打つなどしてユーザ105が体勢を変えると、表示装置102の位置は変わらないので、ユーザ105にとって表示装置102は見えにくくなる。このような場合に、表示装置102を見ているユーザ105が手の不自由な患者であると、ユーザ105は表示装置102の向きを変えることができない。また、ユーザ105が手によって表示装置102の向きを変えることができても、手で別の作業をしている場合に、手を使わずに表示装置102の向きを変えることができると便利である。そこで、手を使わずに表示装置102の位置又は姿勢を変える技術、又はベッドなどの支持台103上に横になった状態におけるユーザ105の動作の支援に関する技術などが提案されている。
(Knowledge that became the basis of the present invention)
As shown in FIG. 1, when the user 105 watches the display device 102 such as a television while lying on a support base 103 such as a bed, when the user 105 changes posture by turning over, the display device 102. Therefore, the display device 102 becomes difficult for the user 105 to see. In such a case, if the user 105 looking at the display device 102 is a handicapped patient, the user 105 cannot change the orientation of the display device 102. Further, even if the user 105 can change the orientation of the display device 102 by hand, it is convenient that the orientation of the display device 102 can be changed without using the hand when another operation is performed by hand. is there. Therefore, a technique for changing the position or posture of the display device 102 without using a hand, or a technique for supporting the operation of the user 105 in a state of lying on a support base 103 such as a bed has been proposed.

具体的には、特許文献1には、センサを用いてユーザ105の存在又はユーザ105の視線を感知し、表示装置102の一番近くにいるユーザ105の視線に応じた位置に表示装置102を移動させる技術が開示されている。また、特許文献2には、センサを用いてユーザ105の頭部の位置を検出し、予め記憶している頭部の位置と表示装置102の傾きとの対応表に照らし合わせ、見やすい角度に表示装置102を傾ける技術が開示されている。   Specifically, in Patent Document 1, the presence of the user 105 or the line of sight of the user 105 is detected using a sensor, and the display device 102 is placed at a position corresponding to the line of sight of the user 105 closest to the display device 102. A technique for moving is disclosed. Further, in Patent Document 2, the position of the head of the user 105 is detected using a sensor, and is displayed at an easy-to-see angle by comparing it with a correspondence table of the head position stored in advance and the tilt of the display device 102. A technique for tilting the device 102 is disclosed.

しかし、特許文献1の方法では、ユーザ105の視線に追従して表示装置102を移動させるため、少しの視線の動きにも対応して表示装置102が移動する。そのため、表示装置102は過度な追従を行なうことになり、特許文献1の方法は、表示装置102の映像が見え辛いという問題がある。また、特許文献2の方法では、頭部の位置のみ計測するため、支持台103の上でユーザ105が体勢を大きく変えるなどの場合、適切な位置に表示装置102を移動させることができない。また、特許文献2の方法では、表示装置102の傾きしか調整することができない。   However, in the method of Patent Document 1, the display device 102 is moved in accordance with the line of sight of the user 105, so the display device 102 moves in response to a slight movement of the line of sight. Therefore, the display device 102 performs excessive follow-up, and the method of Patent Document 1 has a problem that it is difficult to see the image of the display device 102. Further, in the method of Patent Document 2, only the position of the head is measured. Therefore, when the user 105 greatly changes the posture on the support base 103, the display device 102 cannot be moved to an appropriate position. Further, in the method of Patent Document 2, only the tilt of the display device 102 can be adjusted.

よって、支持台103上のユーザ105が利用する表示装置102の位置及び姿勢を制御するアームにおいて、支持台103上の位置毎の圧力よりユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きを推定し、ユーザ105の見やすい位置に表示装置102を移動できるようにアームを制御することが求められている。   Therefore, in the arm that controls the position and posture of the display device 102 used by the user 105 on the support base 103, the orientation of the face or posture of the user 105 is estimated from the pressure for each position on the support base 103, and the user It is required to control the arm so that the display device 102 can be moved to 105 easy-to-see positions.

そこで、本発明の一態様に係るアームの制御装置は、本発明の第1態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御装置において、前記支持台上の位置毎の圧力を取得する圧力情報取得部と、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する部位推定部と、前記部位推定部より推定された前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する姿勢方向推定部と、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する動作情報生成部と、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する制御部と、を備える。   Therefore, according to the first aspect of the present invention, the arm control device according to one aspect of the present invention is the arm control device that controls the position and orientation of the display device used by the user on the support base. A pressure information acquisition unit that acquires a pressure for each position on the table, and a position at which the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or higher than a predetermined threshold; Using the part estimation unit that estimates the position of at least one part of the lower back and the distribution shape of the pressure within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit, the support base A posture direction estimating unit for estimating a direction of the user's posture above, and controlling the arm for moving the display device to a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimating unit. Comprising an operation information generation unit for generating information, and a control unit for controlling the arm on the basis of the information generated from the operation information generating unit.

これにより、支持台上に接するユーザの部位を推定し、推定された部位に基づいてユーザの姿勢の方向を推定し、推定された姿勢の方向に基づいてユーザの見易い位置に表示装置を移動させることができる。   Thereby, the part of the user in contact with the support base is estimated, the direction of the user's posture is estimated based on the estimated part, and the display device is moved to a position that is easy for the user to see based on the estimated direction of the posture. be able to.

また、ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置を推定し、その推定に基づきユーザの姿勢の方向をより正確に推定することができる。これは、人体の主要な部分であり姿勢の方向を決定付ける部分である胴体部分が、頭部、肩部又は腰部の位置と密接に関連しているからである。また、頭部、肩部及び腰部は、いずれも、人体の骨格形状上、支持台に掛かる圧力がその他の部位と比較して高いため、より確実に圧力を取得することができる。   Further, it is possible to estimate the position of at least one part of the user's head, shoulder, or waist, and to estimate the direction of the user's posture more accurately based on the estimation. This is because the torso part, which is the main part of the human body and determines the direction of the posture, is closely related to the position of the head, shoulder or waist. Moreover, since the pressure applied to the support base is higher than the other parts in the head, shoulders, and waist due to the skeleton shape of the human body, the pressure can be acquired more reliably.

また、支持台に掛かる圧力よりユーザの姿勢の向きを推定するため、特許文献1の場合とは異なり、ユーザの周りに障害物がある場合においても、精度良くユーザの姿勢の向きを推定することができる。   In addition, since the orientation of the user's posture is estimated from the pressure applied to the support base, unlike the case of Patent Document 1, the orientation of the user's posture is accurately estimated even when there are obstacles around the user. Can do.

また、本発明の第2態様によれば、前記支持台上における前記ユーザの頭部がある側を前記支持台の上側とし、前記部位推定部は、前記圧力情報取得部より取得した前記支持台上に掛かる圧力が所定の閾値以上の位置を高圧位置と決定し、それぞれの前記高圧位置が所定の距離以内であるときは同一の高圧位置と決定し、決定された前記高圧位置を、下記(a)、(b)又は(c)に従い、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうちいずれかの部位の位置であると推定する、(a)前記高圧位置が1つの場合、腰部の位置と推定する、(b)前記高圧位置が2つの場合、前記支持台上の上側から順に、肩部の位置、腰部の位置と推定する、(c)前記高圧位置が3つの場合、前記支持台上の上側から順に、頭部の位置、肩部の位置、腰部の位置と推定する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, the side with the said user's head on the said support stand is made into the upper side of the said support stand, and the said site | part estimation part is the said support stand acquired from the said pressure information acquisition part. A position where the pressure applied is equal to or higher than a predetermined threshold is determined as a high pressure position, and when each of the high pressure positions is within a predetermined distance, the same high pressure position is determined. According to a), (b), or (c), it is estimated that the position is any part of the user's head, shoulder, or waist that touches the support base. (a) The high-pressure position is 1 If the number of the high pressure positions is two, the shoulder position and the waist position are estimated in order from the upper side on the support base. (C) The high pressure position is 3 In this case, the position of the head, shoulder Positions, and estimates the position of the waist, may function as a control apparatus according to the first aspect.

これにより、支持台上に掛かる圧力より、支持台上に接するユーザの部位を推定することができる。   Thereby, a user's part which touches on a support stand can be presumed from the pressure applied on a support stand.

また、本発明の第3態様によれば、前記姿勢方向推定部は、下記(A)、(B)又は(C)に従い、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する、(A)前記部位推定部より前記高圧位置が腰部の位置と推定された場合、前記ユーザが前記支持台上に座っている状態と推定し、座っている状態との推定と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する、(B)前記部位推定部より肩部の位置及び腰部の位置と推定された場合、前記ユーザが前記支持台上にうつ伏せの状態と推定し、うつ伏せの状態との推定と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する、(C)前記部位推定部より頭部の位置、肩部の位置及び腰部の位置と推定された場合、前記ユーザが前記支持台上に仰向けの状態又は横向きの状態と推定し、前記圧力分布の形状より前記ユーザが仰向け状態又は横向き状態のいずれの状態であるかを推定し、推定された状態と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する、第2の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the third aspect of the present invention, the posture direction estimation unit estimates the direction of the posture of the user on the support base according to the following (A), (B), or (C): ) When the high pressure position is estimated to be a waist position by the part estimation unit, the user is assumed to be sitting on the support base, the sitting state is estimated, and the pressure distribution shape is The direction of the user's posture on the support table is estimated using (B). When the position estimation unit estimates the shoulder position and the waist position, the user lies on the support table. (C) estimating the direction of the user's posture on the support base using the pressure distribution shape and the estimation of the prone state, and (C) from the part estimation unit Estimated position, shoulder position and waist position In this case, it is estimated that the user is in a supine state or a lateral state on the support base, and the user is in a supine state or a lateral state based on the shape of the pressure distribution, and the estimated state The control device according to the second aspect may be configured to estimate a direction of the posture of the user on the support base using the pressure distribution shape.

これにより、推定したユーザの部位に基づいて、ユーザが支持台上に座っている状態、うつ伏せの状態、仰向けの状態又は横向きの状態のいずれの状態であるかを推定し、推定した状態に基づいて支持台上におけるユーザの姿勢の方向を推定することができる。   Thereby, based on the estimated part of the user, it is estimated whether the user is sitting on the support base, lying down, lying on his back, or facing sideways, and based on the estimated state Thus, the direction of the user's posture on the support base can be estimated.

また、本発明の第4態様によれば、前記姿勢方向推定部は、前記(A)に従い、前記ユーザが前記支持台上に座っている状態と推定した場合、前記圧力の分布形状が凹の字の形状を示し、前記凹の字の空いている方向が前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向と推定する、第3の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the fourth aspect of the present invention, when the posture direction estimating unit estimates that the user is sitting on the support base according to (A), the pressure distribution shape is concave. It is good also as a control apparatus as described in a 3rd aspect which shows the shape of a character and estimates the direction where the said concave character is vacant as the direction of the said user's attitude | position on the said support stand.

これにより、推定したユーザの状態が座っている状態である場合、その圧力の分布形状が凹の字の形状に類似していることを用いて、凹の字の空いている方向がユーザの姿勢の方向であると推定することができる。   Thus, when the estimated user's state is a sitting state, the pressure distribution shape is similar to the concave character shape, and the direction in which the concave character is vacant is the user's posture. It can be estimated that the direction is.

また、本発明の第5態様によれば、前記動作情報生成部は、前記ユーザの顔の向き又は姿勢の向きに対向する位置かつ対応する姿勢に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the fifth aspect of the present invention, the motion information generation unit controls the arm for moving the display device to a position opposite to the user's face direction or posture direction and to a corresponding posture. It is good also as a control device given in the 1st mode which generates information to do.

これにより、よりユーザに見やすい位置及び姿勢に表示装置を移動させることができる。   Thereby, a display apparatus can be moved to the position and attitude | position which are easier to see for a user.

また、本発明の第6態様によれば、前記表示装置の位置及び姿勢の情報を取得する動作情報取得部と、前記動作情報取得部より取得した前記情報、及び前記部位推定部より推定された前記部位の位置より、前記表示装置と前記ユーザとの距離を算出する距離算出部と、を備え、前記動作情報生成部は、前記距離算出部より算出された前記距離を一定に保つように前記アームを制御する情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   Further, according to the sixth aspect of the present invention, the motion information acquisition unit that acquires the position and orientation information of the display device, the information acquired from the motion information acquisition unit, and the part estimation unit are estimated. A distance calculation unit that calculates a distance between the display device and the user from the position of the part, and the motion information generation unit is configured to keep the distance calculated by the distance calculation unit constant. It is good also as a control device given in the 1st mode which generates information which controls an arm.

これにより、表示装置とユーザとの距離が一定に保たれるため、ユーザが表示装置に衝突する危険性を回避できる。また、表示装置とユーザとの距離が一定に保たれるため、ユーザにとって表示装置は見やすい位置が保たれることになる。   Thereby, since the distance of a display apparatus and a user is kept constant, the danger that a user will collide with a display apparatus can be avoided. Further, since the distance between the display device and the user is kept constant, the display device is kept in a position that is easy for the user to see.

また、本発明の第7態様によれば、前記圧力情報取得部は、前記支持台上の位置毎の圧力を所定の時刻毎に取得し、前記姿勢方向推定部は、前記圧力情報取得部より取得する前記圧力の時系列変化より、前記ユーザの姿勢の移動が終了しているか否かを判断し、前記制御部は、前記姿勢方向推定部が前記ユーザの姿勢の移動が終了していると判断した後に、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームの制御を開始する、第1に態様に記載の制御装置としてもよい。   Further, according to the seventh aspect of the present invention, the pressure information acquisition unit acquires a pressure for each position on the support base at a predetermined time, and the posture direction estimation unit receives the pressure information from the pressure information acquisition unit. From the time-series change of the pressure to be acquired, it is determined whether or not the movement of the user's posture has ended, and the control unit determines that the posture direction estimation unit has finished moving the posture of the user. After the determination, the control device according to the first aspect may start the control of the arm based on the information generated by the motion information generation unit.

これにより、ユーザの移動が終了した後に表示装置の移動が開始するため、ユーザと表示装置との衝突の危険を回避することができる。   Thereby, since the movement of the display device starts after the movement of the user is completed, the danger of a collision between the user and the display device can be avoided.

また、本発明の第8態様によれば、前記支持台がリクライニング機構を有している場合、前記制御部は、前記リクライニング機構の稼動と連動して前記アームの制御を行なう、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to an eighth aspect of the present invention, when the support base has a reclining mechanism, the control unit controls the arm in conjunction with the operation of the reclining mechanism. It is good also as a control apparatus as described in.

これにより、リクライニング機構と連動して表示装置が移動するため、ユーザと表示装置との衝突の危険を回避することができる。   Thereby, since a display apparatus moves in conjunction with a reclining mechanism, the danger of a collision with a user and a display apparatus can be avoided.

また、本発明の第9態様によれば、前記ユーザより、前記ユーザの身長、座高又は肩幅のうち少なくとも1つを有する身体情報の入力を受け付ける身体情報取得部と、を備え、前記動作情報生成部は、前記身体情報取得部より取得した前記ユーザの身体情報より、前記ユーザと前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a body information acquisition unit that receives input of body information having at least one of the height, sitting height, or shoulder width of the user from the user, and the motion information generation The unit generates information for controlling the arm so that a distance between the user and the display device is a predetermined distance or more based on the user's physical information acquired from the physical information acquisition unit. The control device described in the aspect may be used.

これにより、ユーザの体の大きさに合わせてアームの制御を行なうことができるため、ユーザと表示装置との衝突の危険を回避することができる。   As a result, the arm can be controlled in accordance with the size of the user's body, so that the danger of a collision between the user and the display device can be avoided.

また、本発明の第10態様によれば、前記部位推定部より推定された前記部位の位置より、前記ユーザの身長、座高又は肩幅のうち少なくとも1つを有する身体情報を算出する身体情報算出部と、を備え、前記動作情報生成部は、前記身体情報算出部より算出した前記ユーザの身体情報より、前記ユーザと前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the tenth aspect of the present invention, the body information calculation unit that calculates the body information having at least one of the height, the sitting height, and the shoulder width of the user from the position of the part estimated by the part estimation unit. And the motion information generation unit controls the arm so that the distance between the user and the display device is a predetermined distance or more based on the physical information of the user calculated by the physical information calculation unit. It is good also as a control device given in the 1st mode which generates information to perform.

これにより、ユーザの体の大きさに合わせてアームの制御を行なうことができるため、ユーザと表示装置との衝突の危険を回避することができる。   As a result, the arm can be controlled in accordance with the size of the user's body, so that the danger of a collision between the user and the display device can be avoided.

また、本発明の第11態様によれば、前記ユーザ及び前記アームの周辺に存在する障害物の位置の情報を取得する周辺環境情報取得部と、を備え、前記動作情報生成部は、前記身体情報取得部より取得した前記ユーザの身体情報、及び前記周辺環境情報取得部より取得した前記障害物の位置の情報より、前記ユーザ及び前記障害物と前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、第9の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a surrounding environment information acquisition unit that acquires information on a position of an obstacle existing around the user and the arm, and the motion information generation unit includes the body The distance between the user and the obstacle and the display device is a predetermined distance or more based on the physical information of the user acquired from the information acquisition unit and the position information of the obstacle acquired from the surrounding environment information acquisition unit. It is good also as a control device given in the 9th mode which generates information which controls the arm so that it may be kept.

これにより、ユーザの体の大きさ、並びに、ユーザ及びアームの周辺に存在する障害物を考慮し、アームの制御を行なうため、ユーザと表示装置との衝突の危険を回避することができる。   As a result, the arm is controlled in consideration of the size of the user's body and the obstacles existing around the user and the arm, so that the danger of a collision between the user and the display device can be avoided.

また、本発明の第12態様によれば、前記表示装置はタッチパネルディスプレイであり、さらに、前記制御装置は、前記タッチパネルディスプレイの画面上に表示される情報を取得し、前記タッチパネルディスプレイの画面上をタッチする必要があるコンテンツであるか否かを判断する表示情報取得部と、を備え、前記動作情報生成部は、前記表示情報取得部よりタッチする必要があるコンテンツであると判断された場合、タッチする必要がないコンテンツと判断された場合と比較して、前記ユーザと前記タッチパネルディスプレイとの距離が小さくなるように前記アームの制御を行なう情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to a twelfth aspect of the present invention, the display device is a touch panel display, and the control device acquires information displayed on the screen of the touch panel display, and displays the information on the screen of the touch panel display. A display information acquisition unit that determines whether the content needs to be touched, and when the operation information generation unit determines that the content needs to be touched by the display information acquisition unit, The control device according to the first aspect, which generates information for controlling the arm so that the distance between the user and the touch panel display is smaller than when it is determined that the content does not need to be touched. It is good.

これにより、表示装置がタッチパネルディスプレイであり、タッチパネルディスプレイの画面上に表示されているコンテンツがタッチ操作を必要とする場合、よりユーザに近い位置に表示装置を移動させることができる。   Thereby, when the display device is a touch panel display and the content displayed on the screen of the touch panel display requires a touch operation, the display device can be moved to a position closer to the user.

また、本発明の第13態様によれば、前記ユーザの周辺の明るさの情報を取得する明度情報取得部と、前記明度情報取得部より取得した前記周辺の明るさが低いほど、前記表示装置の画面の明るさを低くなるように調整する明度調整部と、を備え、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the thirteenth aspect of the present invention, a brightness information acquisition unit that acquires brightness information about the user, and the lower the brightness of the periphery acquired from the brightness information acquisition unit, the lower the display device. A brightness adjustment unit that adjusts the brightness of the screen to be low, and may be the control device according to the first aspect.

これにより、ユーザの周辺の明るさに応じて表示装置の画面の明るさを調節するため、よりユーザは表示装置が見やすくなる。   Thereby, since the brightness of the screen of a display apparatus is adjusted according to the brightness of a user's periphery, a user becomes easier to see a display apparatus.

また、本発明の第14態様によれば、緯度、経度及び日時毎に太陽の位置を記憶する太陽位置記憶部と、前記表示装置の緯度、経度及び前記表示装置を利用する日時を示す現在情報を取得する現在情報取得部と、前記現在情報取得部より取得した前記現在情報に基づき前記太陽位置記憶部より前記太陽の位置を取得する太陽位置取得部と、動作情報生成部より取得する前記表示装置の位置及び姿勢と、前記太陽位置取得部より取得する前記太陽の位置とを用いて、前記表示装置の表示画面上に前記太陽が映り込むか否かを判定する映込判定部と、を備え、動作情報生成部は、前記映込判定部より前記表示装置の表示画面上に前記太陽が映り込むと判定されない位置、かつ前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   According to the fourteenth aspect of the present invention, the solar position storage unit that stores the position of the sun for each latitude, longitude, and date and time, and the current information that indicates the latitude and longitude of the display device and the date and time when the display device is used Current information acquisition unit that acquires the solar position acquisition unit that acquires the position of the sun from the solar position storage unit based on the current information acquired from the current information acquisition unit, and the display that is acquired from the operation information generation unit A reflection determination unit that determines whether or not the sun is reflected on the display screen of the display device, using the position and orientation of the device and the position of the sun acquired from the solar position acquisition unit; The motion information generation unit is opposed to a position where the sun is not determined to be reflected on the display screen of the display device by the reflection determination unit, and the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit Do Generates information for controlling the arm for moving the display device in the location may be a control device according to the first aspect.

これにより、表示装置の表示画面上に太陽が映り込むことによる表示画面の見辛いか否かを判断でき、見辛い場合には、よりユーザの見易い位置に表示装置を移動させることができる。   Thereby, it is possible to determine whether or not the display screen is difficult to see due to the reflection of the sun on the display screen of the display device. If it is difficult to see, the display device can be moved to a position that is easier for the user to see.

また、本発明の第15態様によれば、さらに、前記制御装置は、前記ユーザより、前記ユーザの姿勢が座っている状態、うつ伏せの状態、仰向けの状態又は横向きの状態のうちいずれの状態であるかを示す定常状態の入力を受付ける定常状態取得部と、を備え、前記姿勢方向推定部は、前記分布形状の前記定常状態からの時系列変化より、前記ユーザの姿勢の向きを推定する、第1の態様に記載の制御装置としてもよい。   Further, according to the fifteenth aspect of the present invention, the control device is further configured so that the control device is in a state in which the user's posture is sitting, lying down, lying on the back, or facing sideways. A steady state acquisition unit that receives an input of a steady state indicating whether or not, and the posture direction estimation unit estimates the orientation of the user's posture from a time series change of the distribution shape from the steady state, It is good also as a control device given in the 1st mode.

これにより、ユーザが始めに入力した定常状態からの分布形状の時系列変化を基にユーザの姿勢方向を推定するため、より正確にユーザの姿勢方向を推定することができる。   Thereby, since a user's attitude | position direction is estimated based on the time series change of the distribution shape from the steady state which the user input initially, a user's attitude | position direction can be estimated more correctly.

また、本発明の第16態様によれば、前記部位推定部より前記ユーザの頭部の位置が推定された場合、前記定常状態取得部は、前記ユーザより前記定常状態の入力を受付けた際の前記ユーザの頭部の位置と前記表示装置との距離を取得し、前記動作情報生成部は、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置、かつ、前記定常取得部が取得した距離と同じ距離の位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、第15の態様に記載の制御装置としてもよい。   Further, according to the sixteenth aspect of the present invention, when the position of the user's head is estimated by the part estimation unit, the steady state acquisition unit receives the steady state input from the user. The distance between the position of the user's head and the display device is acquired, and the motion information generation unit is a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit, and the steady acquisition The control device according to the fifteenth aspect may be configured to generate information for controlling the arm for moving the display device to a position having the same distance as the distance acquired by the unit.

これにより、ユーザが姿勢の向きを変更した場合でも、ユーザが始めに入力した定常状態におけるユーザと表示装置との距離と同じ距離の位置に表示装置を移動させることができるため、ユーザにとってより見易い位置に表示装置を移動させることになる。   Thereby, even when the user changes the orientation of the posture, the display device can be moved to a position at the same distance as the distance between the user and the display device in the steady state input by the user first, which is easier for the user to see. The display device is moved to the position.

また、本発明の第17態様によれば、第1〜16の態様のいずれか1つに記載の前記制御装置と、前記アームと、を備えるロボット。   According to a seventeenth aspect of the present invention, a robot comprising the control device according to any one of the first to sixteenth aspects and the arm.

また、本発明の第18態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御方法において、前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得し、部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定し、姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定し、動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成し、制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する。   According to the eighteenth aspect of the present invention, in the arm control method for controlling the position and orientation of the display device used by the user on the support base, the pressure information acquisition unit is provided for each position on the support base. The pressure is acquired, and the part estimation unit obtains a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or higher than a predetermined threshold, at least one of the user's head, shoulder, or waist contacting the support base. The posture direction estimation unit estimates the position of the part, and the posture direction estimation unit uses the pressure distribution shape within a predetermined range estimated by the part estimation unit and includes the position of the part. The direction of the posture is estimated, and the motion information generation unit generates information for controlling the arm for moving the display device to a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit. ,control But it controls the arm on the basis of the information generated from the operation information generating unit.

また、本発明の第19態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御プログラムにおいて、前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得するステップと、部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定するステップと、姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定するステップと、動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成するステップと、制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御するステップと、をコンピュータに実行させる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, in the arm control program for controlling the position and orientation of the display device used by the user on the support base, the pressure information acquisition unit is provided for each position on the support base. A step of acquiring pressure, and a part estimation unit, wherein the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is a position equal to or higher than a predetermined threshold, at least of the user's head, shoulder, or waist that touches the support base A step of estimating the position of one part, and a posture direction estimating unit using the distribution shape of the pressure within a predetermined range estimated by the part estimating unit and including the position of the part; Estimating the direction of the user's posture in the step, and the motion information generating unit moving the display device to a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimating unit. And generating the information for controlling the arm of the control unit, to execute a step of controlling the arm on the basis of the information the generated from the operation information generation unit to the computer.

また、本発明の第20態様によれば、支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御用集積電子回路において、前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得し、部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定し、姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定し、動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成し、制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する。   According to the twentieth aspect of the present invention, in the integrated electronic circuit for controlling the arm that controls the position and orientation of the display device used by the user on the support base, the pressure information acquisition unit is provided on the support base. The pressure for each position is acquired, and the part estimation unit is located on the support base at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or higher than a predetermined threshold, among the user's head, shoulder or waist. It is estimated that the position is at least one part, and the posture direction estimation unit uses the pressure distribution shape within a predetermined range that is estimated by the part estimation unit and includes the position of the part. Information for estimating the direction of the user's posture, and for the motion information generation unit to control the arm for moving the display device to a position opposite to the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit Raw And, the control unit controls the arm on the basis of the information generated from the operation information generating unit.

(第1実施形態)
図2に、本発明の第1実施形態における、アーム制御装置203を有するロボット101のブロック図を示す。図2において、ロボット101は、アーム202と、アーム制御装置203とで構成される。
(First embodiment)
FIG. 2 shows a block diagram of the robot 101 having the arm control device 203 in the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the robot 101 includes an arm 202 and an arm control device 203.

アーム制御装置203は、表示装置102の位置及び姿勢を制御するアーム202の制御装置である。このアーム制御装置203は、圧力情報取得部207と、部位推定部208と、姿勢方向推定部211と、動作情報生成部213と、制御部214とを少なくとも備えている。   The arm control device 203 is a control device for the arm 202 that controls the position and orientation of the display device 102. The arm control device 203 includes at least a pressure information acquisition unit 207, a part estimation unit 208, a posture direction estimation unit 211, a motion information generation unit 213, and a control unit 214.

以下、アーム制御装置203の主たる構成について、まず、簡単に説明する。   Hereinafter, the main configuration of the arm control device 203 will be briefly described first.

圧力情報取得部207は、支持台103の位置毎の圧力を取得する。   The pressure information acquisition unit 207 acquires the pressure for each position of the support base 103.

部位推定部208は、圧力情報取得部207より取得した圧力が所定の閾値以上の位置を、支持台103上に接するユーザ105の頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する。   The part estimation unit 208 is a position of at least one part of the head, shoulder, or waist of the user 105 that is in contact with the support base 103 at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit 207 is equal to or greater than a predetermined threshold. Estimated.

姿勢方向推定部211は、部位推定部208より推定された部位の位置を含む所定の範囲内の圧力の分布形状を用いて、支持台103上におけるユーザ105の姿勢の方向を推定する。   The posture direction estimation unit 211 estimates the posture direction of the user 105 on the support base 103 using the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit 208.

動作情報生成部213は、姿勢方向推定部211より推定されたユーザ105の姿勢の方向に対向する位置に表示装置102を移動させるためのアーム202を制御する情報を生成する。   The motion information generation unit 213 generates information for controlling the arm 202 for moving the display device 102 to a position facing the posture direction of the user 105 estimated by the posture direction estimation unit 211.

制御部214は、動作情報生成部213より生成された情報に基づいてアーム202を制御する。   The control unit 214 controls the arm 202 based on the information generated by the motion information generation unit 213.

この結果、支持台103上に接するユーザ105の部位を推定し、推定された部位に基づいてユーザ105の姿勢の方向を推定し、推定された姿勢の方向に基づいてユーザ105の見易い位置に表示装置102を移動させることができる。また、支持台103に掛かる圧力よりユーザ105の姿勢の向きを推定するため、特許文献1の場合とは異なり、ユーザ105の周りに障害物がある場合においても、精度良くユーザ105の姿勢の向きを推定することができる。   As a result, the part of the user 105 in contact with the support base 103 is estimated, the direction of the posture of the user 105 is estimated based on the estimated part, and is displayed at a position that is easy for the user 105 to view based on the estimated direction of the posture. The device 102 can be moved. Further, since the orientation of the user 105 is estimated from the pressure applied to the support base 103, unlike in the case of Patent Document 1, the orientation of the user 105 is accurate even when there is an obstacle around the user 105. Can be estimated.

以下、この第1実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the first embodiment will be described in detail.

<アーム制御装置の説明>
アーム制御装置203は、制御装置204と、周辺装置205とで構成されている。
<Description of arm control device>
The arm control device 203 includes a control device 204 and a peripheral device 205.

<制御装置本体部の説明>
制御装置204は、動作情報取得部206と、圧力情報取得部207と、部位推定部208と、定常状態取得部209と、定常状態切替部210と、姿勢方向推定部211と、制御方法切替部212と、動作情報生成部213と、制御部214とで構成されている。
<Description of control device main body>
The control device 204 includes a motion information acquisition unit 206, a pressure information acquisition unit 207, a part estimation unit 208, a steady state acquisition unit 209, a steady state switching unit 210, a posture direction estimation unit 211, and a control method switching unit. 212, an operation information generation unit 213, and a control unit 214.

周辺装置205は、入出力IF(インターフェース)215と、モータドライバ216とで構成されている。それぞれの機能について、以下に説明する。   The peripheral device 205 includes an input / output IF (interface) 215 and a motor driver 216. Each function will be described below.

(動作情報取得部206)
動作情報取得部206は、入出力IF215からアーム202の位置情報及び姿勢情報と、入出力IF215に内蔵されたタイマーからの時間情報とが入力される。また、動作情報取得部206は、入出力IF215から取得した位置情報を時間情報で微分することによって、速度情報を取得する。また、動作情報取得部206は、姿勢情報を時間情報で微分することによって、角速度情報を取得する。図3に、動作情報取得部206で取得する時間情報と、位置情報と、姿勢情報と、速度情報と、角速度情報とを示す。
(Operation information acquisition unit 206)
The movement information acquisition unit 206 receives position information and posture information of the arm 202 from the input / output IF 215 and time information from a timer built in the input / output IF 215. Further, the operation information acquisition unit 206 acquires speed information by differentiating the position information acquired from the input / output IF 215 with respect to time information. Further, the motion information acquisition unit 206 acquires angular velocity information by differentiating the posture information with respect to time information. FIG. 3 shows time information, position information, posture information, speed information, and angular speed information acquired by the motion information acquisition unit 206.

動作情報取得部206は、取得したアーム202の位置情報と、姿勢情報と、速度情報と、角速度情報と、時間情報とを定常状態取得部209及び動作情報生成部213に出力する。   The motion information acquisition unit 206 outputs the acquired position information, posture information, velocity information, angular velocity information, and time information of the arm 202 to the steady state acquisition unit 209 and the motion information generation unit 213.

(圧力センサ104)
圧力センサ104は、支持台103に取り付けられ、ユーザ105が支持台103に加える圧力の大きさを支持台103上の位置毎に検出する。
(Pressure sensor 104)
The pressure sensor 104 is attached to the support base 103 and detects the magnitude of the pressure applied by the user 105 to the support base 103 for each position on the support base 103.

圧力センサ104の取り付け方法の一例として、図4Aに、支持台103にシート状の圧力センサ104を取り付ける例を示す。圧力センサ104の使用例の一例として、図4Bに、ユーザ105が支持台103上で寝ているときのユーザ105が支持台103に加える圧力分布を測定する例を示す。   As an example of a method of attaching the pressure sensor 104, FIG. 4A shows an example of attaching the sheet-like pressure sensor 104 to the support base 103. FIG. As an example of use of the pressure sensor 104, FIG. 4B shows an example in which the pressure distribution applied to the support base 103 by the user 105 when the user 105 is sleeping on the support base 103 is shown.

圧力センサ104は、例えば、感圧導電性インク方式のセンサシートを用いることによって実現する。圧力センサシートは、例えば、10mm四方ごとの圧力をシート上で測定する。また、圧力の単位は、例えばkPaなどを用いる。   The pressure sensor 104 is realized by using, for example, a pressure-sensitive conductive ink type sensor sheet. For example, the pressure sensor sheet measures a pressure every 10 mm square on the sheet. The unit of pressure is kPa, for example.

測定した圧力情報は、所定の時刻(例えば、1msec)毎に圧力情報取得部207に出力する。   The measured pressure information is output to the pressure information acquisition unit 207 every predetermined time (for example, 1 msec).

(圧力情報取得部207)
圧力情報取得部207は、圧力センサ104より圧力情報と、入出力IF215に内蔵されたタイマーより時間情報とが入力される。
(Pressure information acquisition unit 207)
The pressure information acquisition unit 207 receives pressure information from the pressure sensor 104 and time information from a timer built in the input / output IF 215.

図5に、圧力情報取得部207が取得する圧力情報と時間情報との一例を示す。   FIG. 5 shows an example of pressure information and time information acquired by the pressure information acquisition unit 207.

なお、圧力情報取得部207は、入出力IF215を介して圧力センサ104から圧力情報を取得することも可能である。   Note that the pressure information acquisition unit 207 can also acquire pressure information from the pressure sensor 104 via the input / output IF 215.

なお、圧力情報取得部207は、圧力情報を取得し出力する際に、圧力情報が安定した状態で出力することによって、誤検出などを防ぎ、正確にアーム202を制御することができる。具体的には、圧力分布の変化が第1の閾値(例えば、0.1kPa)以下の状態が、第2の閾値(例えば、100.0msec)以上続いたときに圧力情報を部位推定部208へ出力する。上記の条件を満たさない場合は、圧力情報を部位推定部208へ出力しない。   Note that when the pressure information acquisition unit 207 acquires and outputs the pressure information, the pressure information is output in a stable state, so that erroneous detection can be prevented and the arm 202 can be accurately controlled. Specifically, the pressure information is sent to the site estimation unit 208 when the change in the pressure distribution continues for the first threshold (for example, 0.1 kPa) or more for the second threshold (for example, 100.0 msec) or more. Output. If the above condition is not satisfied, the pressure information is not output to the part estimation unit 208.

圧力情報取得部207は、取得した圧力情報と時間情報とを部位推定部208へ出力する。   The pressure information acquisition unit 207 outputs the acquired pressure information and time information to the part estimation unit 208.

(部位推定部208)
部位推定部208は、圧力情報取得部207より圧力情報と時間情報とが入力される。部位推定部208は、入力された圧力分布を基に、ユーザ105の部位を推定する。以下、圧力分布を基に、ユーザ105の部位を推定する方法について説明する。
(Part estimation unit 208)
The part estimation unit 208 receives pressure information and time information from the pressure information acquisition unit 207. The part estimation unit 208 estimates the part of the user 105 based on the input pressure distribution. Hereinafter, a method for estimating the part of the user 105 based on the pressure distribution will be described.

部位推定部208は、圧力情報を所定の方法により分類し、分類した情報を基に部位を推定する。   The part estimation unit 208 classifies the pressure information by a predetermined method, and estimates the part based on the classified information.

圧力情報は、圧力が所定の閾値より大きい値であるか、小さい値であるかに基づいて分類が行なわれる。所定の閾値は1つに限られず、複数であっても良い。圧力情報は、閾値をn個(nは整数)設けた場合、n+1個に分類される。   The pressure information is classified based on whether the pressure is larger or smaller than a predetermined threshold value. The predetermined threshold value is not limited to one and may be a plurality. The pressure information is classified into n + 1 when n threshold values (n is an integer) are provided.

分類方法の一例として、部位推定部208は、圧力の大きさを所定の閾値を基に低圧部、中圧部、高圧部(以下、低圧位置、中圧位置、高圧位置とも記載する)に分類する。所定の閾値とは、例えば、0.1kPa、3.0kPa及び9.0kPaである。具体的には、部位推定部208は、圧力の大きさについて、0.1kPa〜3.0kPaが低圧部、3.0kPa〜9.0kPaが中圧部、9.0kPa以上が高圧部と分類する。部位の推定として、部位推定部208は、例えば、支持台103の上側から下側へ順に、頭部、肩部、腰部と推定する。   As an example of the classification method, the part estimation unit 208 classifies the magnitude of pressure into a low pressure part, a medium pressure part, and a high pressure part (hereinafter also referred to as a low pressure position, a medium pressure position, and a high pressure position) based on a predetermined threshold. To do. The predetermined threshold is, for example, 0.1 kPa, 3.0 kPa, or 9.0 kPa. Specifically, the site estimation unit 208 classifies the pressure magnitudes as 0.1 kPa to 3.0 kPa as a low pressure part, 3.0 kPa to 9.0 kPa as an intermediate pressure part, and 9.0 kPa or more as a high pressure part. . As the estimation of the part, the part estimation unit 208 estimates, for example, the head, the shoulder, and the waist from the upper side to the lower side of the support base 103.

推定方法について、図6A及び図6Bを用いて2通りの推定方式について説明する。図6A及び図6Bに、ユーザ105が支持台103に寝ている状態における圧力分布を示す。図6A及び図6Bに上側と書いている方向がユーザ105の頭にあたる部分であり、図6A及び図6Bに下側と書いている方向がユーザ105の足に当たる部分である。圧力分布における記号は、白丸印が低圧部(例えば、圧力の大きさが0.1kPa〜3.0kPa)、白三角印が中圧部(例えば、圧力の大きさが3.0kPa〜9.0kPa)、黒丸印が高圧部(例えば、圧力の大きさが9.0kPa以上)を示す。   Regarding the estimation method, two estimation methods will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. 6A and 6B show the pressure distribution in a state where the user 105 is lying on the support base 103. FIG. 6A and 6B is a portion corresponding to the head of the user 105, and a direction indicated as lower in FIGS. 6A and 6B is a portion corresponding to the user's 105 foot. As for the symbols in the pressure distribution, the white circle mark is a low pressure part (for example, the pressure is 0.1 kPa to 3.0 kPa), and the white triangle mark is a medium pressure part (for example, the pressure is 3.0 kPa to 9.0 kPa). ), A black circle mark indicates a high-pressure portion (for example, the pressure is 9.0 kPa or more).

図6Aに、第1の方式の説明図を示す。第1の方式は、圧力情報の高圧部(例えば、圧力の大きさが9.0kPa以上)の数に応じて部位を推定する。部位推定部208は、高圧部において、上下に分かれた高圧部を検出し、下側から腰部、肩部、頭部と推定する。例えば、図6Aにおいて、部位推定部208は、上側から順に一列ずつ高圧部を探索する。部位推定部208は、上側から高圧部を探索し、低圧部、中圧部又は高圧部が所定の距離以内であるときは、同一の部位と推定する。所定の距離は、人間の体の大きさに基づいて決定され、例えば、15cmである。また、部位推定部208は、検出される列が連続している場合は同じ部位として分類する。また、部位推定部208は、低圧部、中圧部及び高圧部が検出されない列においても、検出された列の前後1列ずつは同じ部位として推定する。上述したように推定することによって、部位推定部208は、図6Aの参照符号A〜Cに分類し、下側から参照符号Cの部分が腰部、参照符号Bの部分が肩部、参照符号Aの部分が頭部と推定する。   FIG. 6A shows an explanatory diagram of the first method. A 1st system estimates a site | part according to the number of the high voltage | pressure parts (For example, the magnitude | size of a pressure is 9.0 kPa or more) of pressure information. The part estimation unit 208 detects a high pressure part divided into upper and lower parts in the high pressure part, and estimates the lower part, the shoulder part, and the head part from the lower side. For example, in FIG. 6A, the part estimation unit 208 searches for the high-voltage unit one row at a time from the top. The part estimation unit 208 searches for the high-pressure part from the upper side, and when the low-pressure part, the medium-pressure part, or the high-pressure part is within a predetermined distance, estimates the same part. The predetermined distance is determined based on the size of the human body and is, for example, 15 cm. Moreover, the part estimation part 208 classify | categorizes as the same site | part, when the row | line | column detected is continuous. In addition, the part estimation unit 208 estimates that one row before and after the detected row is the same portion even in rows where the low pressure portion, the medium pressure portion, and the high pressure portion are not detected. By estimating as described above, the part estimation unit 208 classifies the reference symbols A to C in FIG. 6A, from the lower side, the reference symbol C is the waist, the reference symbol B is the shoulder, and the reference symbol A Is assumed to be the head.

図6Bに、第2の方式の説明図を示す。第2の方式は、連なる圧力分布の数に応じて推定する。部位推定部208は、圧力の大きさによらず、圧力のかかっている部分が連なる部分を同じ部分とみなし、途切れた部分で他の部分と区別する。部位推定部208は、区別した部分について、下側から腰部、肩部、頭部と推定する。図6Bの例では、圧力分布が途切れた部分で区切ることによって、図6Bの参照符号A〜Cは区別することができる。部位推定部208は、下側から参照符号Cの部分が腰部、参照符号Bの部分が肩部、参照符号Aの部分が頭部と推定する。   FIG. 6B shows an explanatory diagram of the second method. The second method estimates according to the number of continuous pressure distributions. The part estimation unit 208 regards the part where the pressured part is connected as the same part regardless of the magnitude of the pressure, and distinguishes it from the other part at the interrupted part. The part estimation unit 208 estimates the distinguished part as the waist, shoulder, and head from below. In the example of FIG. 6B, the reference signs A to C in FIG. 6B can be distinguished by dividing the pressure distribution at the discontinuous portion. The part estimation unit 208 estimates from the lower side that the reference symbol C is the waist, the reference symbol B is the shoulder, and the reference symbol A is the head.

なお、部位推定部208は、上記2つの方法を組み合わせて推定する方法、又は圧力分布の形状を基に推定する方法などを用いて、部位を推定することも可能である。   Note that the site estimation unit 208 can also estimate the site using a method that estimates by combining the above two methods or a method that estimates based on the shape of the pressure distribution.

図7に、部位情報と時間情報の一例を示す。図7において、推定された部分が1で表され、推定されなかった部分が0で表されている。   FIG. 7 shows an example of part information and time information. In FIG. 7, the estimated part is represented by 1 and the part that was not estimated is represented by 0.

部位推定部208は、推定した部位情報と圧力情報と時間情報とを、定常状態取得部209、定常状態切替部210、及び姿勢方向推定部211へ出力する。   Part estimation unit 208 outputs the estimated part information, pressure information, and time information to steady state acquisition unit 209, steady state switching unit 210, and posture direction estimation unit 211.

(定常状態取得部209)
定常状態取得部209は、動作情報取得部206より動作情報と時間情報とを取得し、部位推定部208より部位情報と圧力情報と時間情報とを取得する。
(Steady state acquisition unit 209)
The steady state acquisition unit 209 acquires operation information and time information from the operation information acquisition unit 206, and acquires site information, pressure information, and time information from the site estimation unit 208.

定常状態取得部209は、取得した時点の動作情報と部位情報とを基に、ユーザ105の頭部と表示装置102との距離を算出する。なお、かかる算出は、定常状態取得部209に代わり、距離算出部が行なってもよい。   The steady state acquisition unit 209 calculates the distance between the head of the user 105 and the display device 102 based on the acquired motion information and part information. Such a calculation may be performed by a distance calculation unit instead of the steady state acquisition unit 209.

定常状態取得部209は、取得した時点の距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報を定常状態情報として記憶する。ここで、定常状態とは、ユーザ105が無理のない姿勢で表示装置102を見ることができる状態を意味する。定常状態における表示装置102の位置及び姿勢は、ユーザ105が表示装置102を移動し、ユーザ105の見やすい位置に表示装置102をセットすることにより決定される。その際、入出力IF215を用いてユーザ105が定常状態であることを入出力IF215を介して入力することによって、定常状態は決定される。   The steady state acquisition unit 209 stores the acquired distance information, pressure information, part information, and motion information as steady state information. Here, the steady state means a state in which the user 105 can see the display device 102 with a reasonable posture. The position and orientation of the display device 102 in the steady state are determined by the user 105 moving the display device 102 and setting the display device 102 at a position where the user 105 can easily see. At this time, the steady state is determined by inputting that the user 105 is in the steady state using the input / output IF 215 via the input / output IF 215.

定常状態では、図8の参照符号Aに示すように、ユーザ105から表示装置102までの距離を距離情報として記憶する。   In the steady state, the distance from the user 105 to the display device 102 is stored as distance information as indicated by reference symbol A in FIG.

定常状態取得部209は、定常状態として以下の4つの状態のいずれかを取得する。   The steady state acquisition unit 209 acquires one of the following four states as the steady state.

第1の状態は、仰向け状態である。具体的には、第1の状態は、図9Aに示すようにユーザ105が支持台103に仰向けに寝ている状態(以下、「仰向けの状態」とも記載する)である。また、図9Bに、このときの圧力分布を示す。   The first state is a supine state. Specifically, as shown in FIG. 9A, the first state is a state in which the user 105 is lying on the back on the support base 103 (hereinafter also referred to as a “back-up state”). FIG. 9B shows the pressure distribution at this time.

第2の状態は、座り状態(以下、「座っている状態」とも記載する)である。具体的には、第2の状態は、図10Aに示すようにユーザ105が支持台103から起き上がり、座る状態である。また、図10Bに、このときの圧力分布を示す。   The second state is a sitting state (hereinafter also referred to as “sitting state”). Specifically, the second state is a state in which the user 105 gets up from the support base 103 and sits down as shown in FIG. 10A. FIG. 10B shows the pressure distribution at this time.

第3の状態は、うつ伏せ状態(以下、「うつ伏せの状態」とも記載する)である。具体的には、第3の状態は、図11Aに示すようにユーザ105が支持台103にうつ伏せに寝ている状態である。また、図11Bに、このときの圧力分布を示す。   The third state is the prone state (hereinafter also referred to as “the prone state”). Specifically, the third state is a state in which the user 105 is lying on the support table 103 as shown in FIG. 11A. FIG. 11B shows the pressure distribution at this time.

第4の状態は、横向き状態(以下、「横向きの状態」とも記載する)である。具体的には、第4の状態は、図12A又は図13Aに示すようにユーザ105が支持台103に左右いずれかの方向を向いて寝ている状態である。   The fourth state is a sideways state (hereinafter also referred to as a “sideways state”). Specifically, the fourth state is a state in which the user 105 is sleeping on the support base 103 in either the left or right direction as shown in FIG. 12A or 13A.

右向きの横向き(以下、「右横向きの状態」とも記載する)は、図12Aに示すようにユーザ105が支持台103に右を向いて横向きになって寝ている状態である。また、図12Bに、このときの圧力分布を示す。   The right sideways direction (hereinafter also referred to as “right sideways state”) is a state in which the user 105 is lying sideways facing the right on the support base 103 as shown in FIG. 12A. FIG. 12B shows the pressure distribution at this time.

左向きの横向き(以下、「左横向きの状態」とも記載する)は、図13Aに示すようにユーザ105が支持台103に左を向いて横向きになって寝ている状態である。また、図13Bに、このときの圧力分布を示す。   The left sideways direction (hereinafter also referred to as “left sideways state”) is a state where the user 105 is lying sideways facing the left on the support base 103 as shown in FIG. 13A. FIG. 13B shows the pressure distribution at this time.

定常状態取得部209は、上述したように分類した状態を定常状態としてユーザ105より取得することで、ユーザ105がとる体勢を確実に取得することができる。   The steady state acquisition unit 209 can reliably acquire the posture that the user 105 takes by acquiring the state classified as described above from the user 105 as a steady state.

また、ここでは4つの状態を説明したが、上記4つの状態の少なくとも1つ以上の状態を定常状態として保有することで、定常状態取得部209は、ユーザ105の体勢を取得することが可能である。   Although the four states have been described here, the steady state acquisition unit 209 can acquire the posture of the user 105 by holding at least one of the four states as a steady state. is there.

定常状態取得部209は、取得した距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報を定常状態切替部210へ出力する。   The steady state acquisition unit 209 outputs the acquired distance information, pressure information, part information, and operation information to the steady state switching unit 210.

(定常状態切替部210)
定常状態切替部210は、部位推定部208より部位情報と圧力情報と時間情報とを取得し、定常状態取得部209より距離情報と圧力情報と部位情報と動作情報とで構成される定常状態情報を取得する。定常状態切替部210は、取得した情報を基に、その時点で使用する定常状態情報を選択する。
(Steady state switching unit 210)
Steady state switching unit 210 obtains part information, pressure information, and time information from part estimation unit 208, and steady state information composed of distance information, pressure information, part information, and operation information from steady state acquisition unit 209. To get. Based on the acquired information, the steady state switching unit 210 selects steady state information to be used at that time.

上述した4つの状態のいずれかの状態を選択するにあたり、優先順位が設定される。選択される優先順位は、仰向け状態、横向き状態、座り状態、うつ伏せ状態の順である。うつ伏せ状態は例外的な状態として選択される。その他の状態は、下記のI及びIIに従い、優先順位がつけられ、優先順位の高い順に、状態が選択される。   In selecting one of the four states described above, a priority order is set. The priority order selected is the order of the supine state, the sideways state, the sitting state, and the prone state. The prone state is selected as an exceptional state. Other states are prioritized according to the following I and II, and states are selected in descending order of priority.

I:部位数が多い場合は、優先順位が高い
II:圧力分布の時系列変化が小さい場合は、優先順位が高い
より具体的には、図46のフローチャートに従って、仰向け状態、横向き状態又は座り状態のいずれかの状態を選択する。
I: When the number of parts is large, the priority is high. II: When the time series change of the pressure distribution is small, the priority is high. More specifically, according to the flowchart of FIG. 46, the supine state, the sideways state, or the sitting state. Select one of the states.

ステップS10101では、部位数が1か否かを判定し、部位数が1の場合はステップS10102に進み、部位数が1ではない場合はステップS10103に進む。   In step S10101, it is determined whether or not the number of parts is 1. If the number of parts is 1, the process proceeds to step S10102. If the number of parts is not 1, the process proceeds to step S10103.

ステップS10102では、座り状態を選択する。   In step S10102, a sitting state is selected.

ステップS10103では、圧力分布の時系列変化が横に移動しているか否かを判定し、横に移動している場合はステップS10104に進み、横に移動していない場合はステップS10105に進む。   In step S10103, it is determined whether or not the time-series change in the pressure distribution has moved sideways. If it has moved sideways, the process proceeds to step S10104. If it has not moved sideways, the process proceeds to step S10105.

ステップS10104では、横向き状態を選択する。   In step S10104, the landscape state is selected.

ステップS10105では、仰向け状態を選択する。   In step S10105, the supine state is selected.

以下に、定常状態の選択方法の一例を説明する。定常状態切替部210は、部位推定部208より取得した部位情報に応じて定常状態を選択する。定常状態切替部210は、部位情報において、頭部、肩部及び腰部の3種類の部位が推定された場合には仰向けの定常状態を選択し、腰部のみが推定された場合には座る状態の定常状態を選択する。定常状態切替部210は、部位情報において、他のパターンの推定が行われた場合には仰向けの定常状態を選択する。   Below, an example of the selection method of a steady state is demonstrated. The steady state switching unit 210 selects a steady state according to the part information acquired from the part estimation unit 208. The steady state switching unit 210 selects a steady state on the back when the three types of parts of the head, shoulder and waist are estimated in the part information, and sits when only the waist is estimated. Select steady state. The steady state switching unit 210 selects a steady state on the back when another pattern is estimated in the part information.

また、上記の方法に加えて、定常状態切替部210は、部位情報において腰部及び肩部の2種類の部位が推定された場合にはうつ伏せの定常状態を選択することも可能である。   In addition to the above-described method, the steady state switching unit 210 can also select a steady state of prone position when two types of parts, a waist and a shoulder, are estimated in the part information.

また、定常状態切替部210により仰向けの定常状態が選択された場合においても、定常状態切替部210が腰部及び肩部の形状を見て、右向きの横向き、又は左向きの横向きの定常状態を選択することも可能である。   Further, even when the steady state switching unit 210 selects the back-facing steady state, the steady state switching unit 210 looks at the shape of the waist and shoulders and selects the right-sided or left-sided steady state. It is also possible.

なお、選択する定常状態は、ユーザ105が入出力IF215を用いて入力することも可能である。   The steady state to be selected can be input by the user 105 using the input / output IF 215.

定常状態切替部210は、選択した定常状態情報(距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報)と時間情報とを、姿勢方向推定部211と動作情報生成部213とへ出力する。   The steady state switching unit 210 outputs the selected steady state information (distance information, pressure information, part information, and motion information) and time information to the posture direction estimation unit 211 and the motion information generation unit 213.

(姿勢方向推定部211)
姿勢方向推定部211は、部位推定部208より部位情報と圧力情報と時間情報とを取得し、定常状態切替部210より定常状態情報(距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報)を取得する。姿勢方向推定部211は、取得した情報を基に、定常状態からの圧力分布の時系列変化を計測し、ユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きを推定する。
(Attitude direction estimation unit 211)
The posture direction estimation unit 211 acquires part information, pressure information, and time information from the part estimation unit 208, and acquires steady state information (distance information, pressure information, part information, and motion information) from the steady state switching unit 210. . The posture direction estimation unit 211 measures the time series change of the pressure distribution from the steady state based on the acquired information, and estimates the face direction or posture direction of the user 105.

姿勢方向推定部211は、頭部、肩部又は腰部の各部における圧力のかかっている部分の数、各部における圧力のかかっている部分の面積、各部における圧力のかかっている部分の形状、各部における圧力のかかっている部分の位置、各部における高圧部の数、各部における高圧部の面積、各部における高圧部の形状、又は各部における高圧部の位置のうちの少なくとも1つ以上の情報によって、ユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きを推定する(詳細は後述する)。   The posture direction estimation unit 211 includes the number of parts where pressure is applied to each part of the head, shoulder or waist, the area of the part where pressure is applied to each part, the shape of the part where pressure is applied to each part, According to at least one piece of information on the position of the part where pressure is applied, the number of high-pressure parts in each part, the area of the high-pressure part in each part, the shape of the high-pressure part in each part, or the position of the high-pressure part in each part. Is estimated (the details will be described later).

姿勢方向推定部211によるユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きの具体的な推定方法について、以下の3つの具体例を用いて説明する。   A specific method for estimating the orientation or orientation of the face of the user 105 by the orientation direction estimation unit 211 will be described using the following three specific examples.

第1の例は、ユーザ105が支持台103の上で寝返りを打つときの姿勢と顔方向の推定方法について説明する。図14A、図14B、図14Cの順に示すようにユーザ105が寝返りを打つ際、図14Bに示す寝返り途中と、図14Cに示す寝返り完了との状態におけるユーザ105の姿勢と顔方向を推定する方法について説明する。図15A、図15B、図15Cに、図14A、図14B、図14Cにおける圧力分布をそれぞれ示す。ここで、ユーザ105の顔の方向は10°刻み程度で推定される(詳細は後述する)。   In the first example, a method for estimating the posture and the face direction when the user 105 turns over on the support base 103 will be described. 14A, 14B, and 14C, when the user 105 turns over, a method of estimating the posture and face direction of the user 105 in the state of turning over shown in FIG. 14B and the completion of turning over shown in FIG. 14C Will be described. 15A, 15B, and 15C show pressure distributions in FIGS. 14A, 14B, and 14C, respectively. Here, the face direction of the user 105 is estimated in steps of about 10 ° (details will be described later).

姿勢方向推定部211は、図15B及び図15Cにおいて、図15Aに示す定常状態から腰部及び肩部の形状が左向きの形状に変化していることから、ユーザ105が支持台103の上で横向きになっていることを推定する。具体的には、姿勢方向推定部211は、図15B及び図15Cにおいて、参照符号Aの実線で囲んだ領域の形状が、参照符号Bの矢印の方向に伸びていること、及び参照符号Bの方向に移動していることから、ユーザ105が支持台103上で横向きになっていることを推定する。さらに、姿勢方向推定部211は、図15Cの参照符号Cに示す肩部の高圧部の位置が、図15Bの参照符号Cに示す肩部の高圧部の位置と比較して、肩部の圧力分布の上側かつ頭部に近いと、寝返りを完了して横を向いている状態であると推定する。   In FIG. 15B and FIG. 15C, the posture direction estimation unit 211 changes the shape of the waist and shoulder from the steady state shown in FIG. Estimate that Specifically, the posture direction estimation unit 211 indicates that the shape of the region surrounded by the solid line of reference symbol A extends in the direction of the arrow of reference symbol B in FIG. 15B and FIG. Since it is moving in the direction, it is estimated that the user 105 is sideways on the support base 103. Further, the posture direction estimating unit 211 compares the position of the shoulder high pressure portion indicated by reference symbol C in FIG. 15C with the position of the shoulder high pressure portion indicated by reference symbol C in FIG. If it is above the distribution and close to the head, it is estimated that it is in a state where it has turned over and has turned over.

姿勢方向推定部211は、図15Cの参照符号Cに示す肩部の高圧部の位置が、図15Bの参照符号Cに示す肩部の高圧部の位置と比較して、肩部の圧力分布の上側でないと、寝返りをしている途中であると推定する。   The posture direction estimation unit 211 compares the position of the shoulder high pressure portion indicated by reference symbol C in FIG. 15C with the position of the shoulder high pressure portion indicated by reference symbol C in FIG. If it is not the upper side, it is estimated that it is in the middle of turning over.

また、姿勢方向推定部211は、図16Aに示すようにユーザ105が支持台103の上で肘をついている状態であるか否かを区別できる。図16Bに、図16Aの肘をついている状態の圧力分布を示す。図16Bより、肘をついている状態は、横向きに寝ている状態と比較して、肩部の圧力がかかる部分の面積が小さく、かつ頭部の圧力がかかる部分の面積が大きいことが分かる。これにより、姿勢方向推定部211は、肘を付いている状態であるか否かを区別することができる。   Further, the posture direction estimation unit 211 can distinguish whether or not the user 105 is wearing an elbow on the support base 103 as shown in FIG. 16A. FIG. 16B shows a pressure distribution in a state where the elbow of FIG. 16A is attached. From FIG. 16B, it can be seen that in the state where the elbow is attached, the area of the portion to which the pressure on the shoulder is applied is small and the area of the portion to which the pressure on the head is applied is large as compared to the state of lying on the side. Thereby, the posture direction estimation part 211 can distinguish whether it is in the state which has the elbow.

第2の例は、ユーザ105が支持台103の上で座っているときの姿勢と顔方向の推定方法について説明する。図17Aに、ユーザ105が正面を向いて支持台103上に座っている状態を示す。図17Bに、ユーザ105が右側を向いて支持台103上に座っている状態を示す。図17Cに、ユーザ105が左側を向いて支持台103上に座っている状態を示す。図18A、図18B、図18Cに、図17A、図17B、図17Cにおける圧力分布をそれぞれ示す。姿勢方向推定部211は、図17A又は図17Bにおける圧力分布を示す図18A又は図18Bより、ユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きを推定することができる。また、姿勢方向推定部211は、図17A、図17Bの順に変化する状態を示す図18A、図18Bの順より、ユーザ105の顔の向き又は姿勢の向きを推定することもできる。   In the second example, a method for estimating the posture and the face direction when the user 105 is sitting on the support base 103 will be described. FIG. 17A shows a state where the user 105 is sitting on the support base 103 facing the front. FIG. 17B shows a state where the user 105 is sitting on the support base 103 facing the right side. FIG. 17C shows a state where the user 105 is sitting on the support base 103 facing the left side. 18A, 18B, and 18C show pressure distributions in FIGS. 17A, 17B, and 17C, respectively. The posture direction estimation unit 211 can estimate the face direction or posture direction of the user 105 from FIG. 18A or 18B showing the pressure distribution in FIG. 17A or FIG. 17B. Further, the posture direction estimation unit 211 can also estimate the face direction or posture direction of the user 105 from the order of FIG. 18A and FIG. 18B showing the states that change in the order of FIG. 17A and FIG. 17B.

姿勢方向推定部211は、図17Aに示すような正面を向いて座っている定常状態から、図17Bに示すような右側を向いて座っている定常状態であるか、図17Cに示すような左側を向いて座っている定常状態であるかを区別することができる。ここでは、姿勢方向推定部211は、腰部の圧力がかかる部分または高圧部の形状によって、左右いずれの側を向いて座っている定常状態であるかを判断することができる。図17A〜図17Cの参照符合A及び参照符合Bに示すような腰部の圧力がかかる部分又は腰部の高圧部の形状が凹の字になっている場合、姿勢方向推定部211は、図17A〜図17Cの参照符号Cの矢印で示した方向である凹の字の上方向(以下、「空いている方向」とも記載する)に、姿勢又は顔の方向が向いていると推定できる。   The posture direction estimation unit 211 is in a steady state where it is sitting facing the right side as shown in FIG. 17B from the steady state sitting facing the front as shown in FIG. 17A or on the left side as shown in FIG. 17C. It can be distinguished whether it is a steady state sitting facing. Here, the posture direction estimation unit 211 can determine whether it is in a steady state where it is sitting facing to the left or right side, depending on the portion to which pressure is applied to the waist or the shape of the high-pressure unit. When the waist pressure or the high pressure part of the waist as shown in reference marks A and B in FIGS. 17A to 17C is a concave shape, the posture direction estimation unit 211 is configured as shown in FIGS. It can be presumed that the posture or the direction of the face is in the upward direction of the concave character (hereinafter also referred to as “vacant direction”), which is the direction indicated by the arrow of reference symbol C in FIG. 17C.

第3の例は、ユーザ105が寝ている支持台103にリクライニング機能又は機構がある場合にユーザ105の姿勢又は顔方向を推定方法について説明する。図19A〜図19Cに、第3の例を説明するための説明図を示す。図19Aに、支持台103の背もたれ部分が寝ている(支持台103の水平方向を角度0°としたとき角度0°)の状態を示す。図19Bに、支持台103の背もたれ部分が途中まで起き上がっている(支持台103の水平方向を角度0°としたとき角度約30°)の状態を示す。図19Cに、支持台103の背もたれ部分が起き上がっている(支持台103の水平方向を角度0°としたとき角度約90°)の状態を示す。図20A、図20B及び図20Cに、図19A、図19B及び図19Cにおける圧力分布をそれぞれ示す。   The third example describes a method for estimating the posture or face direction of the user 105 when the support base 103 on which the user 105 is sleeping has a reclining function or mechanism. 19A to 19C are explanatory diagrams for explaining the third example. FIG. 19A shows a state in which the backrest portion of the support base 103 is sleeping (angle 0 ° when the horizontal direction of the support base 103 is 0 °). FIG. 19B shows a state where the backrest portion of the support base 103 is raised halfway (when the horizontal direction of the support base 103 is an angle of 0 °, the angle is about 30 °). FIG. 19C shows a state in which the backrest portion of the support base 103 is raised (angle is about 90 ° when the horizontal direction of the support base 103 is 0 °). 20A, 20B, and 20C show pressure distributions in FIGS. 19A, 19B, and 19C, respectively.

リクライニング機構が稼動している時、つまり支持台103の背もたれ部分が支持台103の水平方向を角度0°としたとき角度0°以外である時、ユーザ105の姿勢又は顔の方向は、腰部の高圧部の面積の大きさ、及び肩部の圧力のかかる部分の面積の大きさにより判断される。   When the reclining mechanism is in operation, that is, when the backrest portion of the support base 103 has an angle other than 0 ° when the horizontal direction of the support base 103 is 0 °, the posture of the user 105 or the face direction is This is determined by the size of the area of the high-pressure portion and the size of the area of the shoulder where the pressure is applied.

姿勢方向推定部211は、図19A、図19B、図19Cの順に支持台103の背もたれ部分の角度が大きくなるにつれて、図20A〜図20Cに示すように、図20A、図20B、図20Cの順に参照符号Aの腰部の高圧部の面積が大きくなり、かつ参照符号Bの肩部の圧力のかかる部分の面積が小さくなることによって、ユーザ105の姿勢又は顔の方向を推定できる。このとき、姿勢方向推定部211は、図20A、図20B、図20Cの順にユーザ105が起き上がる姿勢になると推定する。   As shown in FIGS. 20A to 20C, the posture direction estimation unit 211 increases the angle of the backrest portion of the support base 103 in the order of FIGS. 19A, 19B, and 19C in the order of FIGS. 20A, 20B, and 20C. By increasing the area of the high-pressure part of the waist of the reference symbol A and decreasing the area of the shouldered portion of the reference symbol B, the posture of the user 105 or the face direction can be estimated. At this time, the posture direction estimation unit 211 estimates that the posture of the user 105 is awakened in the order of FIGS. 20A, 20B, and 20C.

図20A〜図20Cの圧力分布では、参照符号Aで示す腰部の高圧部の面積は、図20Aでは3マス、図20Bでは6マス、図20Cでは12マスと大きくなっている。また、参照符号Bで示す肩部の圧力のかかる部分の面積は、図20Aでは54マス、図20Bでは45マス、図20Cでは31マスと小さくなっている。   In the pressure distributions of FIGS. 20A to 20C, the area of the high-pressure portion of the waist indicated by reference sign A is 3 squares in FIG. 20A, 6 squares in FIG. 20B, and 12 squares in FIG. 20C. Further, the area of the shoulder-applied portion indicated by reference sign B is as small as 54 squares in FIG. 20A, 45 squares in FIG. 20B, and 31 squares in FIG. 20C.

なお、リクライニングの角度については、支持台103に角度センサを取り付けることにより取得することができる。これにより、姿勢方向推定部211は、ユーザ105の姿勢又は顔方向を推定することができる。   The reclining angle can be obtained by attaching an angle sensor to the support base 103. Thereby, the posture direction estimation unit 211 can estimate the posture or face direction of the user 105.

姿勢方向推定部211は、上記のように圧力分布を用いて、ユーザ105の姿勢を推定し、ユーザ105の姿勢を基にユーザ105の顔の方向を推定する。そのため、姿勢方向推定部211は、姿勢が変わらないと顔方向も変わらないと推定する。よって、実施形態1に係るアームの制御方法では、特許文献1に示すようなユーザ105の視線のみを検出するときに生じる過度に推定位置が変化するようなことが起きない。   The posture direction estimation unit 211 estimates the posture of the user 105 using the pressure distribution as described above, and estimates the direction of the face of the user 105 based on the posture of the user 105. Therefore, the posture direction estimation unit 211 estimates that the face direction does not change if the posture does not change. Therefore, the arm control method according to the first embodiment does not cause an excessive change in the estimated position that occurs when only the line of sight of the user 105 as shown in Patent Document 1 is detected.

図21に、生成する姿勢方向情報の一例を説明する説明図を示す。姿勢方向情報は、顔の位置情報(x,y,z)と顔の向いている方向(rx,ry,rz)とで表される。顔の位置情報における原点Oは、アーム202の原点Oとし、図21中において原点Oで示す。また、図21に示すように座標系は、アーム202の座標系を用いる。顔の向いている方向は、図21中に示すアーム202の座標系に従い、図21中の参照符号Aで表される矢印を姿勢情報で表す。姿勢方向情報と時間情報とは、図22で表されるような、位置情報と姿勢情報と時間情報とで表される情報である。   FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining an example of posture direction information to be generated. The posture direction information is represented by face position information (x, y, z) and a face direction (rx, ry, rz). The origin O in the face position information is the origin O of the arm 202, and is indicated by the origin O in FIG. As shown in FIG. 21, the coordinate system of the arm 202 is used as the coordinate system. The direction in which the face is directed follows the coordinate system of the arm 202 shown in FIG. 21, and the arrow represented by the reference symbol A in FIG. The posture direction information and the time information are information represented by position information, posture information, and time information as represented in FIG.

以下、上記の第1の例、第2の例及び第3の例に関する具体的な推定値について説明する。   Hereinafter, specific estimated values regarding the first example, the second example, and the third example will be described.

第1の例において、図15A〜図15Cの参照符号aで示す頭部の高圧部の支持台103上での座標を顔の位置情報とする。   In the first example, the coordinates on the support base 103 of the high-pressure part of the head indicated by reference symbol a in FIGS. 15A to 15C are used as face position information.

姿勢情報については、図15B及び図15C中の参照符号Cで示される肩部の高圧部の位置が、図15B及び図15C中の参照符号Dに示す肩部の上下方向の領域において、何割程度上側に位置するかによって回転角度を推定される。例えば、姿勢方向推定部211は、図15Cでは、肩部の高圧部が肩部の一番上側に位置するので90°回転したと推定できる。   Regarding the posture information, the position of the high-pressure portion of the shoulder portion indicated by the reference symbol C in FIGS. 15B and 15C is the percentage in the vertical direction of the shoulder portion indicated by the reference symbol D in FIGS. 15B and 15C. The rotation angle is estimated depending on whether it is positioned approximately upward. For example, in FIG. 15C, the posture direction estimation unit 211 can estimate that the shoulder has been rotated by 90 ° because the high-pressure portion of the shoulder is located on the uppermost side of the shoulder.

第2の例において、位置情報について、図18A〜図18Cの参照符号Bで示す腰部の高圧部の支持台103からユーザ105の座高分+y方向に進んだ座標を顔の位置情報とする。   In the second example, for the position information, the coordinates that have advanced in the + y direction for the sitting height of the user 105 from the support base 103 of the high-pressure part of the waist shown by reference sign B in FIGS. 18A to 18C are used as the face position information.

ユーザ105の座高情報は、ユーザ105が入出力IF215を用いて入力されるか、定常状態より検出される(詳細は後述する)。姿勢情報については、図18Aの定常状態の参照符号C方向を基準に、参照符号Cの矢印が回転した角度が姿勢情報となる。例えば、姿勢情報は、図18Bでは−100°、図18Cでは80°となる。   The sitting height information of the user 105 is input by the user 105 using the input / output IF 215 or detected from a steady state (details will be described later). As for the posture information, the angle at which the arrow of the reference symbol C is rotated with reference to the direction of the reference symbol C in the steady state in FIG. 18A is the posture information. For example, the posture information is −100 ° in FIG. 18B and 80 ° in FIG. 18C.

第3の例において、位置情報について、図20Aの参照符号aで示す頭部の高圧部のベッド上での座標を顔の位置情報とする。   In the third example, regarding the position information, the coordinates on the bed of the high-pressure part of the head indicated by the reference symbol a in FIG.

図20B及び図20Cのように頭部が検出されない場合は、姿勢方向推定部211は、図20Aの参照符号cで示す肩部の高圧部(参照符号b)から頭部の高圧部(参照符号a)までの距離を用いて、肩部の高圧部(図20B、図20Cの参照符号b)から上側に上述した距離進んだ座標を位置情報とする。   When the head is not detected as in FIGS. 20B and 20C, the posture direction estimation unit 211 changes from the high pressure portion of the shoulder (reference symbol b) indicated by the reference symbol c in FIG. 20A to the high pressure portion of the head (reference symbol). Using the distance to a), the above-described coordinates advanced by the distance from the high-pressure portion of the shoulder (reference symbol b in FIGS. 20B and 20C) are used as position information.

姿勢情報については、腰部の高圧部(参照符号A)の数が図20Aの定常状態を基準に増えた数に応じて角度を推定される。例えば、姿勢情報は、図20Bでは3マス増えているので30°、図20Cでは9マス増えているので90°とする。   As for the posture information, the angle is estimated according to the number of the high-pressure portions (reference symbol A) of the waist that is increased based on the steady state of FIG. 20A. For example, the posture information is 3 ° in FIG. 20B and 30 °, and 9 ° in FIG. 20C and 90 °.

姿勢方向推定部211は、生成した姿勢方向情報と、部位情報と、圧力情報と、時間情報とを制御方法切替部212へ出力する。   The posture direction estimation unit 211 outputs the generated posture direction information, part information, pressure information, and time information to the control method switching unit 212.

(制御方法切替部212)
制御方法切替部212は、姿勢方向推定部211より姿勢方向情報と、部位情報と、圧力情報と、時間情報とを取得する。制御方法切替部212は、取得した情報を基にアーム202の制御方法を切り替える。
(Control method switching unit 212)
The control method switching unit 212 acquires posture direction information, part information, pressure information, and time information from the posture direction estimation unit 211. The control method switching unit 212 switches the control method of the arm 202 based on the acquired information.

制御方法切替部212は、支持台103の姿勢が変わらずユーザ105が体勢を変えるときと、支持台103の姿勢が変わりユーザ105の体勢が変わるときとで制御方法を変える。上記の2つの状態の区別は、圧力分布の時系列変化により検出される。具体的には、図14A〜図14Cの寝返り動作などが前者に当たり、図19A〜図19Cのリクライニング動作などが後者に当たる。   The control method switching unit 212 changes the control method between when the user 105 changes the posture without changing the posture of the support base 103 and when the posture of the support base 103 changes and the posture of the user 105 changes. The distinction between the above two states is detected by a time-series change in pressure distribution. Specifically, the rolling operation of FIGS. 14A to 14C corresponds to the former, and the reclining operation of FIGS. 19A to 19C corresponds to the latter.

支持台103の姿勢が変わらずユーザ105が体勢を変えるときは、ユーザ105が体勢を変えている途中では、アーム202は移動しないように制御方法切替部212により制御される。ユーザ105が体勢を変え終えたときに、制御方法切替部212は、アーム202が所望の位置に移動するように制御する。このように制御することによって、ユーザ105が表示装置102を見ずに体勢を変えているときには表示装置102は移動せず、ユーザ105が体勢を変え終えて表示装置102を見ているときには表示装置102が追従する。このため、視線のように表示装置102が過度にユーザ105に追従することがなく、表示装置102の不要な移動を避けて、表示装置102を見る時点のみ移動できる。   When the posture of the support base 103 does not change and the user 105 changes the posture, the control method switching unit 212 controls the arm 202 not to move while the user 105 is changing the posture. When the user 105 has finished changing the posture, the control method switching unit 212 controls the arm 202 to move to a desired position. By controlling in this way, the display device 102 does not move when the user 105 changes the posture without looking at the display device 102, and the display device when the user 105 finishes changing the posture and looks at the display device 102. 102 follows. For this reason, the display device 102 does not follow the user 105 excessively like a line of sight, and the display device 102 can be moved only when the display device 102 is viewed while avoiding unnecessary movement of the display device 102.

以下、制御方法切替部212の処理内容について、図23A〜図23Dのユーザ105が支持台103の上で寝返りを打つ動作を用いて説明する。図23A〜図23Dは、図23A、図23B、図23C、図23Dの順にユーザ105が寝返りを打つ際の寝返り途中(図23B)と寝返り完了(図23C及び図23D)の状態を表す。   Hereinafter, the processing content of the control method switching unit 212 will be described using an operation in which the user 105 in FIGS. 23A to 23D turns over on the support base 103. FIG. 23A to FIG. 23D show states in the middle of turning (FIG. 23B) and when the user 105 is turned over (FIGS. 23C and 23D) when the user 105 turns over in the order of FIGS. 23A, 23B, 23C, and 23D.

図23Aでは、ユーザ105が定常状態で表示装置102を見ている状態であり、表示装置102は移動しない。図23Bでは、ユーザ105が寝返りを打っている途中であり、表示装置102は移動しない。図23Cでは、ユーザ105が寝返りを打ち終わった瞬間であり、まだ表示装置102は移動しない。図23Dでは、ユーザ105が寝返りを打ち終わって体勢が安定した状態であり、表示装置102は移動する。   In FIG. 23A, the user 105 is viewing the display device 102 in a steady state, and the display device 102 does not move. In FIG. 23B, the user 105 is turning over and the display device 102 does not move. In FIG. 23C, it is the moment when the user 105 finishes turning over, and the display device 102 has not moved yet. In FIG. 23D, the user 105 finishes turning over and is in a stable posture, and the display device 102 moves.

体勢が安定した状態の検出は、圧力分布の変化が第1の閾値(例えば、0.1kPa)以下の状態が、第2の閾値(例えば、100.0msec)以上続いたときに安定状態の検出を行う。   The stable state is detected when the state in which the pressure distribution changes below the first threshold (for example, 0.1 kPa) continues for the second threshold (for example, 100.0 msec) or more. I do.

支持台103の姿勢が変わりユーザ105の体勢が変わるときは、支持台103の姿勢が変わっている途中では、アーム202が顔方向に追従して移動するように制御部214が制御する。支持台103の姿勢が変わり終わったときでは、アーム202は移動しないように制御部214制御する。制御部214がこのように制御することによって、ユーザ105が表示装置102を見ながら支持台103の姿勢を変えているときには表示装置102を移動し、支持台103の姿勢が変わり終えてユーザ105が表示装置102を見ているときには表示装置102は移動しない。これにより、ユーザ105が表示装置102を見ながら支持台103の姿勢を調整しているときは、表示装置102を見やすい位置に移動できる。さらに、ユーザ105が表示装置102に衝突することを防ぐ効果もある。   When the posture of the support base 103 changes and the posture of the user 105 changes, the control unit 214 controls so that the arm 202 moves following the face direction while the posture of the support base 103 is changing. When the posture of the support base 103 has been changed, the control unit 214 is controlled so that the arm 202 does not move. By controlling the control unit 214 in this way, when the user 105 changes the posture of the support base 103 while looking at the display device 102, the display device 102 is moved, and the posture of the support base 103 has been changed and the user 105 has changed. When viewing the display device 102, the display device 102 does not move. Thereby, when the user 105 is adjusting the attitude of the support base 103 while looking at the display device 102, the display device 102 can be moved to a position where it can be easily seen. Furthermore, there is an effect of preventing the user 105 from colliding with the display device 102.

以下に、制御方法切替部212の処理内容について、図24A〜図24Dの支持台103のリクライニング機能を用いてユーザ105の体勢を変える動作を例に説明する。図24A〜図24Dは、図24A、図24B、図24C、図24Dの順に支持台103がリクライニングする際の途中(図24B)と完了(図24C、図24D)の状態を表す。   Hereinafter, the processing contents of the control method switching unit 212 will be described by taking, as an example, an operation of changing the posture of the user 105 using the reclining function of the support base 103 in FIGS. 24A to 24D. FIGS. 24A to 24D show states in the middle (FIG. 24B) and completion (FIGS. 24C and 24D) when the support base 103 is reclined in the order of FIGS. 24A, 24B, 24C, and 24D.

図24Aに、ユーザ105が定常状態で表示装置102を見ている状態で表示装置102を移動しないことを説明する説明図を示す。図24Bに、リクライニングしている途中であり、表示装置102をユーザ105の体勢に合わせて移動制御することを説明する説明図を示す。図24Cに、リクライニングが完了した瞬間であり、表示装置102を移動制御することを説明する説明図を示す。図24Dに、リクライニングが完了してユーザ105の体勢が安定した状態であり、表示装置102を移動しないことを説明する説明図を示す。   FIG. 24A is an explanatory diagram for explaining that the display device 102 is not moved while the user 105 is viewing the display device 102 in a steady state. FIG. 24B is an explanatory diagram for explaining that the movement of the display device 102 is controlled in accordance with the posture of the user 105 during the reclining. FIG. 24C is an explanatory diagram for explaining the movement control of the display device 102 at the moment when the reclining is completed. FIG. 24D is an explanatory diagram for explaining that the reclining is completed and the posture of the user 105 is stable and the display device 102 is not moved.

体勢が安定した状態の検出は、圧力分布の変化が第1の閾値(例えば、0.1kPa)以下の状態が、第2の閾値(例えば、100.0msec)以上続いたときに安定状態の検出をすることにより行う。制御部214は、姿勢方向情報で表されるユーザ105の顔の方向の正面に正対するように表示装置102を移動させる。また、制御部214は、定常状態情報からの距離情報を基に、顔の位置から距離情報分離れた位置に表示装置102を移動させる。   The stable state is detected when the state in which the pressure distribution changes below the first threshold (for example, 0.1 kPa) continues for the second threshold (for example, 100.0 msec) or more. It is done by doing. The control unit 214 moves the display device 102 so as to face the front in the direction of the face of the user 105 represented by the posture direction information. In addition, the control unit 214 moves the display device 102 to a position separated from the face position by the distance information based on the distance information from the steady state information.

また、図23Bにおけるユーザ105が体勢を変え始める瞬間又は図24Bにおけるリクライニングし始める瞬間において、ユーザ105から表示装置102を遠ざける方向に移動させてから次の動作を行うこともできる。このように、ユーザ105の体勢が変わり始めるときに、一旦、表示装置102が離れることによって、ユーザ105と表示装置102が干渉することを防ぐことができる。   Further, at the moment when the user 105 in FIG. 23B starts to change his / her posture or the moment when he / she starts to recline in FIG. 24B, the next operation can be performed after moving the display device 102 away from the user 105. Thus, when the posture of the user 105 starts to change, the user 105 and the display device 102 can be prevented from interfering with each other because the display device 102 is once separated.

制御方法情報と時間情報とは、図25で表されるような情報であり、移動しない場合は0、顔方向に追従する場合は1、人から離れる場合は2で表される。   The control method information and the time information are information as shown in FIG. 25, and are expressed as 0 when not moving, 1 when following the face direction, and 2 when moving away from the person.

制御方法切替部212は、制御方法情報と、姿勢方向情報と、時間情報とを動作情報生成部213へ出力する。   The control method switching unit 212 outputs control method information, posture direction information, and time information to the motion information generation unit 213.

(動作情報生成部213)
動作情報生成部213は、動作情報取得部206より動作情報と時間情報とを取得し、定常状態切替部210より定常状態情報と時間情報とを取得し、制御方法切替部212より制御方法情報と姿勢方向情報と時間情報とを取得する。動作情報生成部213は、取得した情報を用いてアーム202の動作情報を生成する。
(Operation information generation unit 213)
The motion information generation unit 213 acquires motion information and time information from the motion information acquisition unit 206, acquires steady state information and time information from the steady state switching unit 210, and controls method information and time from the control method switching unit 212. Posture direction information and time information are acquired. The motion information generation unit 213 generates motion information of the arm 202 using the acquired information.

動作情報生成部213が生成する動作情報の生成方法は、制御方法切替部212から取得した制御方法情報及び時間情報に応じて生成方法が異なる。制御方法情報は、0(移動しない)、1(顔方向に追従する)、2(人から離れる)の3種類あるので、それぞれの方法について以下に説明する。なお、動作情報生成部213は、複数の制御方法の選択はできず、いずれかの制御方法1つだけを選択する。   The generation method of the operation information generated by the operation information generation unit 213 differs depending on the control method information and time information acquired from the control method switching unit 212. There are three types of control method information: 0 (does not move), 1 (follows the face direction), and 2 (leaves away from a person), and each method will be described below. Note that the motion information generation unit 213 cannot select a plurality of control methods, and selects only one of the control methods.

制御方法情報が0(移動しない)の場合は、アーム202を現在の位置に静止させることを表す。ここでは、動作情報生成部213は、動作情報取得部206から取得した現在の位置及び姿勢にアーム202をとどまらせるという動作情報を生成する。   When the control method information is 0 (does not move), this means that the arm 202 is stopped at the current position. Here, the motion information generation unit 213 generates motion information that causes the arm 202 to remain at the current position and posture acquired from the motion information acquisition unit 206.

制御方法情報が1(顔方向に追従する)の場合は、表示装置102をユーザ105の見やすい位置及び姿勢に移動させるようにアーム202を移動させることを表す。ここでは、姿勢方向情報で表される位置情報と姿勢情報とを用いて、動作情報生成部213は、位置情報の位置から姿勢情報の方向に、定常状態情報で表される距離情報の距離だけ離れた位置に表示装置102を移動させるような動作情報を生成する。制御部214が移動制御を行う場合は、動作情報取得部206から取得した現在の動作情報を用いて行う。また、表示装置102は表示装置102の表示部がユーザ105の顔の方向に向くような姿勢をとる。   When the control method information is 1 (follows the face direction), this indicates that the arm 202 is moved so that the display device 102 is moved to a position and posture that the user 105 can easily see. Here, using the position information and posture information represented by the posture direction information, the motion information generation unit 213 moves from the position of the position information to the direction of the posture information by the distance of the distance information represented by the steady state information. Operation information for moving the display device 102 to a distant position is generated. When the control unit 214 performs movement control, the current operation information acquired from the operation information acquisition unit 206 is used. Further, the display device 102 takes a posture such that the display unit of the display device 102 faces the face of the user 105.

制御方法情報が2(人から離れる)の場合は、表示装置102をユーザ105から離れる位置に移動させるようにアーム202を移動させることを表す。ここでは、動作情報生成部213は、動作情報取得部206から取得した現在の位置から、姿勢方向情報で表される姿勢方向に移動させるような動作情報を生成する(詳細は後述する)。   When the control method information is 2 (away from a person), this indicates that the arm 202 is moved so as to move the display device 102 to a position away from the user 105. Here, the motion information generation unit 213 generates motion information that moves in the posture direction represented by the posture direction information from the current position acquired from the motion information acquisition unit 206 (details will be described later).

また、ユーザ105が定常状態を定める場合、又は表示装置102の位置を微調整する場合などにおいて、表示装置102を移動させる際、動作情報生成部213は、ユーザ105の操作に合わせてアーム202を移動させるような動作情報を生成する。動作情報は、ユーザ105がアーム202を直接触り、アーム202を移動させることによって生成される。例えば、動作情報は、アーム202に力センサ2601を取り付け、ユーザ105がアーム202に加えた力の大きさにゲインを掛けて、アーム202の移動量を導出される。その際に、ゲインの値を大きくすることによって、アーム202は軽い力で移動することができる。   In addition, when the user 105 determines a steady state or finely adjusts the position of the display device 102, when the display device 102 is moved, the motion information generation unit 213 moves the arm 202 in accordance with the operation of the user 105. Generate motion information to move. The motion information is generated when the user 105 directly touches the arm 202 and moves the arm 202. For example, the movement information is derived by attaching a force sensor 2601 to the arm 202 and multiplying the magnitude of the force applied by the user 105 to the arm 202 by a gain to derive the movement amount of the arm 202. At this time, by increasing the gain value, the arm 202 can move with a light force.

図26Aに、アーム202に力センサ2601を取り付ける一例を示す。また、図26B及び図26Cに、ユーザ105が力センサ2601に力を加え、アーム202を移動させる例を示す。先に述べたアーム202の動作情報の生成方法との区別は、力センサ2601にユーザ105が力を加えているか否かで区別することができる。動作情報生成部213は、力センサ2601に力が加えられていない場合、先に述べた方法でアーム202の動作情報を生成し、力が加えられている場合、ユーザ105の加える力に応じて動作情報を生成する。   FIG. 26A shows an example in which the force sensor 2601 is attached to the arm 202. FIG. 26B and FIG. 26C show an example in which the user 105 applies a force to the force sensor 2601 to move the arm 202. The method for generating the movement information of the arm 202 described above can be distinguished based on whether or not the user 105 is applying force to the force sensor 2601. The motion information generation unit 213 generates the motion information of the arm 202 by the method described above when no force is applied to the force sensor 2601, and according to the force applied by the user 105 when the force is applied. Generate motion information.

また、動作情報生成部213は、下記のI又はIIのように、部位数又は圧力分布の時系列変化によって、異なる動作情報を生成する。   Further, the motion information generation unit 213 generates different motion information according to the time series change of the number of parts or the pressure distribution, as in I or II below.

I:部位数が多い場合は支持台103の長尺方向を軸に回転する動作情報を生成し、部位数が少ない場合は支持台103に対して垂直な方向を軸に回転する動作情報を生成する。   I: When the number of parts is large, motion information that rotates about the longitudinal direction of the support base 103 is generated. When the number of parts is small, motion information that rotates about the direction perpendicular to the support base 103 is generated. To do.

II:圧力分布の時系列変化が小さい場合は移動しない状態(制御方法情報が0の状態)の時間が短く、圧力分布の時系列変化が大きい場合は移動しない状態の時間が長い。   II: When the time series change of the pressure distribution is small, the time of the state of not moving (the control method information is 0) is short, and when the time series change of the pressure distribution is large, the time of the state of not moving is long.

より具体的には、仰向け状態又は横向き状態などの部位数が多い状態の場合には、図45の参照符号Aで示すようなrz方向回転である支持台103の長尺方向を軸に回転する動作情報を生成する。座り状態の部位数が少ない状態の場合には、図45の参照符号Bで示すようなry方向回転である支持台103に対して垂直な方向を軸に回転する動作情報を生成する。   More specifically, in the case of a state where there are a large number of parts, such as a supine state or a sideways state, the support base 103 is rotated about the long direction of the support base 103 which is rz direction rotation as indicated by reference symbol A in FIG. Generate motion information. In the case where the number of parts in the sitting state is small, motion information is generated that rotates about the direction perpendicular to the support base 103 that is the ry direction rotation as indicated by reference symbol B in FIG.

また、ユーザ105の動きが少なく、かつ圧力分布の時系列変化が小さい場合は、移動しない状態(制御方法情報が0の状態)の時間が短い。ユーザ105の動きが多く、かつ圧力分布の時系列変化が大きい場合は、移動しない状態の時間が長い。このように移動しない状態の時間を変えることによって、ユーザ105の移動が多い場合にアーム202も移動するため、ユーザ105とアーム202との干渉を防ぐ効果がある。   Further, when the movement of the user 105 is small and the time series change of the pressure distribution is small, the time for the state of not moving (the state where the control method information is 0) is short. When the movement of the user 105 is large and the time-series change of the pressure distribution is large, the time during which the user 105 does not move is long. By changing the time during which the user 105 does not move in this manner, the arm 202 also moves when the user 105 moves a lot, so that there is an effect of preventing interference between the user 105 and the arm 202.

動作情報と時間情報とは、図22で表されるような情報である。   The operation information and time information are information as shown in FIG.

動作情報生成部213は、生成した動作情報と時間情報とを制御部214へ出力する。   The motion information generation unit 213 outputs the generated motion information and time information to the control unit 214.

(制御部214)
制御部214は、動作情報生成部213より動作情報と時間情報とを取得する。制御部214は、取得した動作情報を用いてアーム202の制御を行う。
(Control unit 214)
The control unit 214 acquires operation information and time information from the operation information generation unit 213. The control unit 214 controls the arm 202 using the acquired operation information.

制御方法は、取得した動作情報を、入出力IF215に内蔵されたタイマーを利用して、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に、入出力IF215へ出力することによりアーム202の動作を制御する。   The control method controls the operation of the arm 202 by outputting the acquired operation information to the input / output IF 215 at certain intervals (for example, every 1 msec) using a timer built in the input / output IF 215. .

<周辺装置の説明>
入出力IF215は、制御部214から入力された動作情報をモータドライバ216に出力する。また、入出力IF215は、アームの各軸のエンコーダから入力された値からアーム202の位置情報及び姿勢情報をエンコーダ内部の演算部で求め、位置情報及び姿勢情報と入出力IF215に内蔵されたタイマーからの時間情報とを、動作情報取得部206に出力する。圧力センサ104から圧力情報を取得し、圧力情報と入出力IF215に内蔵されたタイマーからの時間情報を圧力情報取得部207に出力する。また、入出力IF215は、図27に示すように、入力部215Aと出力部215Bとによって構成される。入力部215Aは、入力IFとなっており、キーボード又はマウス又はタッチパネル又は音声入力などによりユーザ105が項目を選択する場合、又は、キーボード又はマウス又はタッチパネル又は音声入力などによりユーザ105が数字を入力する場合などに用いられる。出力部215Bは、出力IFとなっており、取得した情報などを外部に出力する場合又はディスプレイなどに表示する場合などに用いられる。
<Description of peripheral devices>
The input / output IF 215 outputs the operation information input from the control unit 214 to the motor driver 216. The input / output IF 215 obtains the position information and posture information of the arm 202 from the values input from the encoders of the respective axes of the arm by a calculation unit inside the encoder, and the position information and posture information and a timer built in the input / output IF 215 are obtained. Is output to the motion information acquisition unit 206. Pressure information is acquired from the pressure sensor 104, and pressure information and time information from a timer built in the input / output IF 215 are output to the pressure information acquisition unit 207. Further, as shown in FIG. 27, the input / output IF 215 includes an input unit 215A and an output unit 215B. The input unit 215A is an input IF, and when the user 105 selects an item using a keyboard, mouse, touch panel, or voice input, or the user 105 inputs a number using a keyboard, mouse, touch panel, voice input, or the like. Used in cases. The output unit 215B is an output IF, and is used when the acquired information or the like is output to the outside or displayed on a display or the like.

モータドライバ216は、入出力IF215から取得した動作情報を基に、アーム202を制御するために、アーム202の各軸のモータへの指令値をアーム202に出力する。   The motor driver 216 outputs to the arm 202 command values to the motors of the respective axes of the arm 202 in order to control the arm 202 based on the operation information acquired from the input / output IF 215.

<アームの説明>
アーム202において、入出力IF215に内蔵されたタイマーを利用して、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に、アーム202の動作情報をアーム202の各エンコーダを用いてエンコーダ内部の演算部で求めて入出力IF215に出力する。また、アーム202は、モータドライバ216からの指令値に従って制御される。
<Description of arm>
In the arm 202, by using a timer built in the input / output IF 215, the operation information of the arm 202 is obtained by a calculation unit in the encoder using each encoder of the arm 202 at certain time intervals (for example, every 1 msec). To the input / output IF 215. The arm 202 is controlled according to a command value from the motor driver 216.

アーム202は各関節にモータとエンコーダがあり、所望の位置及び姿勢に制御することができる。ここでは、6関節を有する6自由度の多リンクマニピュレータとする。なお、アーム202の関節数及び自由度は、本実施形態の数に限られるわけではなく、1以上のいかなる数でも可能である。   The arm 202 has a motor and an encoder at each joint, and can be controlled to a desired position and posture. Here, a multi-link manipulator with 6 degrees of freedom having 6 joints is used. Note that the number of joints and the degree of freedom of the arm 202 are not limited to the number of the present embodiment, and any number of 1 or more is possible.

<フローチャート>
第1実施形態のアーム202の制御装置204の操作手順を図28、図29のフローチャートを用いて説明する。
<Flowchart>
The operation procedure of the control device 204 of the arm 202 of the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

図28は、第1実施形態のアーム202の制御装置204の操作の一例を示す。   FIG. 28 shows an example of the operation of the control device 204 of the arm 202 of the first embodiment.

まず、ステップS2801では、ユーザ105が表示装置102を自分の見やすい位置及び姿勢に移動させ、ステップS2802に進む。   First, in step S2801, the user 105 moves the display device 102 to a position and posture that is easy to see, and the process proceeds to step S2802.

次に、ステップS2802では、ユーザ105の圧力分布と、表示装置102の位置及び姿勢とを基に、定常状態を検出し、ステップS2803に進む。ここでは、定常状態を毎回検出しているが、同じ定常状態を使用する場合は一度記憶した定常状態を使用することで、ステップS2802をスキップすることができる。   Next, in step S2802, a steady state is detected based on the pressure distribution of the user 105 and the position and orientation of the display device 102, and the process proceeds to step S2803. Here, the steady state is detected every time, but when the same steady state is used, step S2802 can be skipped by using the steady state stored once.

次に、ステップS2803では、ユーザ105が表示装置102を見ている状態で、表示装置102は移動せず、ステップS2804に進む。   Next, in step S2803, the display apparatus 102 does not move while the user 105 is viewing the display apparatus 102, and the process proceeds to step S2804.

次に、ステップS2804では、ユーザ105が表示装置102を見ている体勢を変え、その体勢の変更を圧力分布の変化から検出し、ステップS2805に進む。   Next, in step S2804, the posture at which the user 105 is looking at the display device 102 is changed, and the change in the posture is detected from the change in the pressure distribution, and the flow proceeds to step S2805.

次に、ステップS2805では、ユーザ105が体勢を変えたときの圧力分布の変化と、定常状態と、アームの動作情報とを基に、ユーザ105が見やすい位置又は姿勢に表示装置102を移動させる。   Next, in step S2805, the display apparatus 102 is moved to a position or posture that is easy for the user 105 to see based on the pressure distribution change when the user 105 changes his posture, the steady state, and the arm motion information.

図29では、図28で表されるフローチャートのステップS2804の体勢変更検出、ステップS2805のアーム制御について、詳しく説明する。   29, the posture change detection in step S2804 and the arm control in step S2805 of the flowchart shown in FIG. 28 will be described in detail.

まず、ステップS2901では、動作情報取得部206において動作情報を取得し、圧力情報取得部207において圧力情報を取得し、ステップS2902に進む。   First, in step S2901, the operation information acquisition unit 206 acquires operation information, the pressure information acquisition unit 207 acquires pressure information, and the process proceeds to step S2902.

次に、ステップS2902では、圧力情報取得部207において、取得した圧力情報の圧力分布の変化が安定している場合にはステップS2903に進み、安定していない場合にはフローを終了する。   Next, in step S2902, in the pressure information acquisition unit 207, if the change in the pressure distribution of the acquired pressure information is stable, the process proceeds to step S2903, and if not, the flow ends.

次に、ステップS2903では、部位推定部208において、圧力情報における部位を推定し、ステップS2903に進む。   Next, in step S2903, the site | part estimation part 208 estimates the site | part in pressure information, and progresses to step S2903.

次に、ステップS2904では、定常状態切替部210において、圧力情報取得部207から取得した圧力情報と、部位推定部208から取得した部位情報と、定常状態取得部209から取得した定常状態情報とを基に、現在の定常状態を取得し、ステップS2905に進む。   Next, in step S2904, in the steady state switching unit 210, the pressure information acquired from the pressure information acquisition unit 207, the region information acquired from the region estimation unit 208, and the steady state information acquired from the steady state acquisition unit 209. Based on the current steady state, the process proceeds to step S2905.

次に、ステップS2905では、姿勢方向推定部211において、定常状態からの圧力分布の時系列変化を用いて、ユーザ105の姿勢又は顔の方向を推定し、ステップS2906に進む。   Next, in step S2905, the posture / direction estimation unit 211 estimates the posture or face direction of the user 105 using the time-series change of the pressure distribution from the steady state, and the process proceeds to step S2906.

次に、ステップS2906では、制御方法切替部212において、ユーザ105の体勢が変わるとき、支持台103の姿勢が変わるときに基づいて、制御方法を切り替える。制御方法情報が0の場合はステップS2907に進み、制御方法情報が0でない場合はステップS2908に進む。   Next, in step S2906, the control method switching unit 212 switches the control method based on when the posture of the support base 103 changes when the posture of the user 105 changes. If the control method information is 0, the process proceeds to step S2907. If the control method information is not 0, the process proceeds to step S2908.

次に、ステップS2907では、動作情報生成部213において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、その時点にいる位置から移動しない動作情報を生成し、ステップS2911に進む。   Next, in step S2907, the operation information generation unit 213 generates operation information that does not move from the current position based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and proceeds to step S2911.

次に、ステップS2908では、制御方法切替部212において、制御方法情報が1の場合はステップS2909に進み、制御方法情報が1でない場合はステップS2910に進む。   Next, in step S2908, in the control method switching unit 212, when the control method information is 1, the process proceeds to step S2909, and when the control method information is not 1, the process proceeds to step S2910.

次に、ステップS2909では、動作情報生成部213において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、推定したユーザ105の姿勢や顔方向に追従するような動作情報を生成し、ステップS2911に進む。   Next, in step S2909, the motion information generation unit 213 generates motion information that follows the estimated posture and face direction of the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212. The process proceeds to S2911.

次に、ステップS2910では、動作情報生成部213において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、ユーザ105から離れるような動作情報を生成し、ステップS2911に進む。   Next, in step S2910, the operation information generation unit 213 generates operation information that leaves the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS2911では、制御部214において、動作情報生成部213から取得した動作情報を基に、表示装置102を移動させるようにアームを制御する。   Next, in step S2911, the control unit 214 controls the arm to move the display device 102 based on the motion information acquired from the motion information generation unit 213.

《第1実施形態の効果》
定常状態からの圧力分布の時系列変化に応じてアームを制御することによって、表示装置の不要な移動を避けて見やすい時点に見やすい位置に移動させることができる。
<< Effects of First Embodiment >>
By controlling the arm according to the time series change of the pressure distribution from the steady state, it is possible to avoid unnecessary movement of the display device and move it to a position that is easy to see at an easily viewable time.

(変形例1)
図47は、本発明の変形例1における制御装置204Eの機能構成を示すブロック図である。
(Modification 1)
FIG. 47 is a block diagram showing a functional configuration of the control device 204E in the first modification of the present invention.

制御装置204Eは、圧力情報取得部207、部位推定部208、姿勢方向推定部211、動作情報生成部213及び制御部214を有する。   The control device 204E includes a pressure information acquisition unit 207, a part estimation unit 208, a posture direction estimation unit 211, a motion information generation unit 213, and a control unit 214.

圧力情報取得部207は、支持台103上の位置毎の圧力を取得する。支持台103上の位置毎の圧力は、圧力センサ104より測定される。   The pressure information acquisition unit 207 acquires the pressure for each position on the support base 103. The pressure at each position on the support base 103 is measured by the pressure sensor 104.

部位推定部208は、圧力情報取得部207より取得した圧力が所定の閾値以上の位置を、支持台103上に接するユーザ105の頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する。   The part estimation unit 208 is a position of at least one part of the head, shoulder, or waist of the user 105 that is in contact with the support base 103 at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit 207 is equal to or greater than a predetermined threshold. Estimated.

姿勢方向推定部211は、部位推定部208より推定された部位の位置を含む所定の範囲内の圧力の分布形状を用いて、支持台103上におけるユーザ105の姿勢の方向を推定する。   The posture direction estimation unit 211 estimates the posture direction of the user 105 on the support base 103 using the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit 208.

動作情報生成部213は、姿勢方向推定部211より推定されたユーザ105の姿勢の方向に対向する位置に表示装置102を移動させるためのアーム202を制御する情報を生成する。表示装置102は、アーム202の一部に固定して取り付けられる。   The motion information generation unit 213 generates information for controlling the arm 202 for moving the display device 102 to a position facing the posture direction of the user 105 estimated by the posture direction estimation unit 211. The display device 102 is fixedly attached to a part of the arm 202.

制御部214は、動作情報生成部213より生成された情報に基づいてアーム202を制御する。   The control unit 214 controls the arm 202 based on the information generated by the motion information generation unit 213.

以上の通り、制御装置204Eが有する各構成の機能について簡単に説明したが、各構成の詳細な機能については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。   As described above, the function of each component included in the control device 204E has been briefly described. However, the detailed function of each component is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

図48は、制御装置204Eの動作手順を示すフローチャートである。   FIG. 48 is a flowchart showing an operation procedure of the control device 204E.

始めに、ステップS101では、圧力情報取得部207は、支持台103上の位置毎の圧力を取得する。   First, in step S <b> 101, the pressure information acquisition unit 207 acquires the pressure for each position on the support base 103.

次に、ステップS102では、部位推定部208は、圧力情報取得部207より取得した圧力が所定の閾値以上の位置を、支持台103上に接するユーザ105の頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する。   Next, in step S102, the part estimation unit 208 sets a position at which the pressure acquired from the pressure information acquisition unit 207 is equal to or higher than a predetermined threshold at least among the head, shoulder, or waist of the user 105 in contact with the support base 103. Presumed to be the position of one part.

次に、ステップS103では、姿勢方向推定部211は、部位推定部208より推定された部位の位置を含む所定の範囲内の圧力の分布形状を用いて、支持台103上におけるユーザ105の姿勢の方向を推定する。   Next, in step S <b> 103, the posture direction estimation unit 211 uses the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit 208 to determine the posture of the user 105 on the support base 103. Estimate the direction.

次に、ステップS104では、動作情報生成部213は、姿勢方向推定部211より推定されたユーザ105の姿勢の方向に対向する位置に表示装置102を移動させるためのアーム202を制御する情報を生成する。   Next, in step S <b> 104, the motion information generation unit 213 generates information for controlling the arm 202 for moving the display device 102 to a position facing the posture direction of the user 105 estimated by the posture direction estimation unit 211. To do.

次に、ステップS105では、制御部214は、動作情報生成部213より生成された情報に基づいてアーム202を制御する。   Next, in step S <b> 105, the control unit 214 controls the arm 202 based on the information generated by the motion information generation unit 213.

以上の通り、制御装置204Eの動作手順について簡単に説明したが、各ステップの詳細については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。   As described above, the operation procedure of the control device 204E has been briefly described, but the details of each step are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

制御装置204Eは、上記構成により、支持台103上におけるユーザ105の姿勢に応じた表示装置102を移動させるアーム202の制御を行なうことができる。具体的には、アーム202は、ユーザ105の見易い位置に表示装置102を移動することができる。   With the above configuration, the control device 204E can control the arm 202 that moves the display device 102 in accordance with the posture of the user 105 on the support base 103. Specifically, the arm 202 can move the display device 102 to a position where the user 105 can easily see.

また、制御装置204Eは、支持台103上の位置毎の圧力より、ユーザ105の姿勢を推定するための情報である頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置を推定する。これにより、制御装置204Eは、支持台103上におけるユーザ105の姿勢を推定することができる。   Further, the control device 204E estimates the position of at least one part of the head, shoulder, or waist that is information for estimating the posture of the user 105 from the pressure at each position on the support base 103. Thereby, the control device 204E can estimate the posture of the user 105 on the support base 103.

また、制御装置204Eは、推定されたユーザ105の姿勢に対向する位置に表示装置102を移動させるためのアーム202を制御する情報を生成する。これにより、アーム202は、表示装置102をユーザ105の姿勢に対向する位置に移動させることができる。   Further, the control device 204E generates information for controlling the arm 202 for moving the display device 102 to a position facing the estimated posture of the user 105. Thereby, the arm 202 can move the display device 102 to a position opposite to the posture of the user 105.

(第2実施形態)
図30は、本発明の第2実施形態における、ロボット101Bのブロック図を示す。本発明の第2実施形態のロボット101Bにおけるアーム202と、周辺装置205と、制御装置204Bのうちの動作情報取得部206と、圧力情報取得部207と、部位推定部208と、定常状態切替部210と、姿勢方向推定部211と、制御方法切替部212と、制御部214と、圧力センサ104は第1実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 30 shows a block diagram of the robot 101B in the second embodiment of the present invention. In the robot 101B of the second embodiment of the present invention, the arm 202, the peripheral device 205, the motion information acquisition unit 206 of the control device 204B, the pressure information acquisition unit 207, the part estimation unit 208, and the steady state switching unit. Since 210, the posture direction estimation unit 211, the control method switching unit 212, the control unit 214, and the pressure sensor 104 are the same as those in the first embodiment, common reference numerals are given and descriptions of common parts are omitted. Only different parts will be described in detail below.

(身体情報取得部3001)
身体情報取得部3001は、入出力IF215から、身長、座高又は肩幅などのユーザ105の身体の大きさに関する情報である身体情報を取得する。身体情報の入力は、ユーザ105が入出力IF215を用いて行う。また、身体情報は定常状態取得部3002から取得することも可能である。なお、身体情報を定常状態取得部3002より取得する場合、かかる身体情報は、定常状態取得部3002に代わり身体情報算出部より算出されてもよい。
(Physical information acquisition unit 3001)
The body information acquisition unit 3001 acquires body information, which is information related to the body size of the user 105 such as height, sitting height, or shoulder width, from the input / output IF 215. The user 105 inputs physical information using the input / output IF 215. The body information can also be acquired from the steady state acquisition unit 3002. In addition, when acquiring body information from the steady state acquisition unit 3002, the body information may be calculated by the body information calculation unit instead of the steady state acquisition unit 3002.

身体情報は、図31で表されるような情報であり、ユーザ105ごとの身長、座高又は肩幅などの身体に関する情報を示す。また、内部の記憶部に取得した身体情報を記憶することによって、一度入力された身体情報は次回使用するときに入力することなく使用することができる。   The body information is information as shown in FIG. 31, and indicates information about the body such as height, sitting height, or shoulder width for each user 105. Further, by storing the physical information acquired in the internal storage unit, the physical information once input can be used without being input the next time it is used.

身体情報取得部3001は、取得した身体情報を動作情報生成部3003に出力する。   The physical information acquisition unit 3001 outputs the acquired physical information to the motion information generation unit 3003.

(定常状態取得部3002)
定常状態取得部3002は、第1実施形態の定常状態取得部209に代えて制御装置204Bに備えられ、第1実施形態における定常状態取得部209の機能に加えて、定常状態の圧力分布を用いて身体情報を抽出する機能を有する。
(Steady state acquisition unit 3002)
The steady state acquisition unit 3002 is provided in the control device 204B instead of the steady state acquisition unit 209 of the first embodiment, and uses a steady state pressure distribution in addition to the function of the steady state acquisition unit 209 of the first embodiment. And has the function of extracting physical information.

身体情報の抽出方法について、図32に示す定常状態における圧力分布を用いて説明する。身長は、圧力分布における頭部の一番上側から腰部の一番下側までの長さ(図中の参照番号A)を測定する。座高は、圧力分布における頭部の一番上側から腰部の一番上側までの長さ(図中の参照番号B)を測定する。肩幅は、肩部における高圧部がある高さの一番右側から一番左側までの長さ(図中の参照符号C)を測定する。   A method for extracting physical information will be described using a pressure distribution in a steady state shown in FIG. For height, the length (reference number A in the figure) from the uppermost side of the head to the lowermost side of the waist in the pressure distribution is measured. The sitting height measures the length (reference number B in the figure) from the uppermost side of the head to the uppermost side of the waist in the pressure distribution. The shoulder width is measured by measuring the length from the rightmost side to the leftmost side of the height at which the high pressure portion is located (reference symbol C in the figure).

定常状態取得部3002は、抽出した身体情報を身体情報取得部3001に出力する。   The steady state acquisition unit 3002 outputs the extracted body information to the body information acquisition unit 3001.

なお、かかる定常状態取得部3002の処理は、定常状態取得部3002に代わり、身体情報算出部が行なってもよい。   The processing of the steady state acquisition unit 3002 may be performed by the body information calculation unit instead of the steady state acquisition unit 3002.

(動作情報生成部3003)
動作情報生成部3003は、第1実施形態の動作情報生成部213に代えて制御装置204Bに備えられ、第1実施形態における動作情報生成部213の機能に加えて、身体情報取得部3001から身体情報を取得し、取得した身体情報を基にユーザ105と干渉しない動作情報を生成する機能を有する。
(Operation information generation unit 3003)
The motion information generation unit 3003 is provided in the control device 204B instead of the motion information generation unit 213 of the first embodiment, and in addition to the function of the motion information generation unit 213 in the first embodiment, It has a function of acquiring information and generating operation information that does not interfere with the user 105 based on the acquired physical information.

ユーザ105と干渉しない動作情報の生成方法として、例えば、動作情報生成部3003は、図12A及び図12Bで表されるようにユーザ105が横を向いて寝ているときには、肩部において、ベッドから肩幅の長さより内側に入らないような軌跡の動作情報を生成する。他の例としては、動作情報生成部3003は、図10A及び図10Bで表されるベッドの上に座っているときには、腰部において、ベッドから座高の長さより内側に入らないような軌跡の動作情報を生成する。このように、進入禁止領域を動作情報生成部3003が生成することによって、ユーザ105と表示装置102とが干渉しない安全な軌跡を動作情報生成部3003が生成することができる。   As a method for generating motion information that does not interfere with the user 105, for example, the motion information generation unit 3003 is configured such that when the user 105 is sleeping sideways as shown in FIGS. 12A and 12B, The motion information of the trajectory that does not enter the inside of the length of the shoulder width is generated. As another example, when sitting on the bed represented in FIG. 10A and FIG. 10B, the motion information generation unit 3003 has a trajectory motion information that does not enter the inside of the seat height from the bed at the waist. Is generated. As described above, the movement information generation unit 3003 can generate a safe trajectory in which the user 105 and the display device 102 do not interfere with each other by generating the entry prohibition area.

また、ユーザ105と干渉しない動作情報の生成方法として、動作情報生成部3003は、以下のような動作情報を生成することもできる。ユーザ105が体勢を変え始める瞬間又は支持台103がリクライニングし始める瞬間において、動作情報生成部3003は、ユーザ105から定常状態より離れた位置に退避し、その後制御を行うような動作情報を生成できる。   In addition, as a method for generating operation information that does not interfere with the user 105, the operation information generation unit 3003 can generate the following operation information. At the moment when the user 105 starts to change posture or the moment when the support base 103 starts to recline, the motion information generation unit 3003 can generate motion information that is retracted from the user 105 to a position away from the steady state and then controlled. .

図23A〜図23Dの寝返り動作の例では、動作情報生成部3003は、図23Aの寝返り動作を行う瞬間にユーザ105と干渉しない位置に退避してから、寝返り動作に追従するように制御するような動作情報を生成することができる。以下に、動作情報生成部3003が生成する動作情報の具体例について、図33A〜図33Dを用いて説明する。   In the example of the turning operation in FIGS. 23A to 23D, the motion information generation unit 3003 performs control so as to follow the turning operation after retreating to a position that does not interfere with the user 105 at the moment of performing the turning operation in FIG. 23A. Operation information can be generated. Hereinafter, a specific example of the motion information generated by the motion information generation unit 3003 will be described with reference to FIGS. 33A to 33D.

図33Aでは、ユーザ105が寝返り動作をし始める瞬間であり、表示装置102は、表示装置102をその位置に停止させるのではなく、ユーザ105と干渉しないようにユーザ105と離れる位置に退避する。第1実施形態における図23Aでは表示装置102がその位置に停止していた。この動作が第1実施形態との違いである。   In FIG. 33A, it is the moment when the user 105 starts to turn over, and the display device 102 does not stop the display device 102 at that position, but retreats to a position away from the user 105 so as not to interfere with the user 105. In FIG. 23A in the first embodiment, the display device 102 stops at that position. This operation is different from the first embodiment.

図33Bに、表示装置102を退避させた位置に停止させ、ユーザ105が寝返り動作を行っている途中を説明するための説明図を示す。   FIG. 33B is an explanatory diagram for explaining a state in which the display device 102 is stopped at the retracted position and the user 105 is performing the turning operation.

図33Cに、表示装置102を退避させた位置に停止させ、ユーザ105が寝返り動作を完了させた時点を説明するための説明図を示す。   FIG. 33C is an explanatory diagram for explaining a point in time when the display device 102 is stopped at the retracted position and the user 105 completes the turning operation.

図33Dに、ユーザ105が寝返り動作を完了させて体勢が安定した状態であり、表示装置102が退避させた位置からユーザ105の見やすい位置に移動することを説明するための説明図である。   FIG. 33D is an explanatory diagram for explaining that the user 105 completes the turning operation and the posture is stable, and the display device 102 moves from the retracted position to a position where the user 105 can easily see.

図24A〜図24Dのリクライニング時の例では、動作情報生成部3003は、図24Aのリクライニングし始める瞬間にユーザ105と干渉しない位置に退避し、干渉しない位置を保ちつつリクライニング動作に追従するようにアーム202を制御する動作情報を生成する。   In the reclining example of FIGS. 24A to 24D, the motion information generation unit 3003 retreats to a position where it does not interfere with the user 105 at the moment of starting the reclining of FIG. Operation information for controlling the arm 202 is generated.

以下に、動作情報生成部3003が生成する動作情報について、図34A〜図34Dを用いて説明する。   Hereinafter, the operation information generated by the operation information generation unit 3003 will be described with reference to FIGS. 34A to 34D.

図34Aでは、リクライニング動作をし始める瞬間であり、表示装置102は、表示装置102をその位置に停止させるのではなく、ユーザ105と干渉しないようにユーザ105と離れる位置に退避する。第1実施形態における図24Aでは表示装置102がその位置に停止していた。この動作が第1実施形態との違いである。   In FIG. 34A, it is the moment when the reclining operation starts, and the display device 102 does not stop the display device 102 at that position, but retreats to a position away from the user 105 so as not to interfere with the user 105. In FIG. 24A in the first embodiment, the display device 102 stops at that position. This operation is different from the first embodiment.

図34Bでは、リクライニング動作の途中であり、表示装置102は、表示装置102を退避させた距離を保ちながらユーザ105の見やすい位置に移動している。   In FIG. 34B, during the reclining operation, the display device 102 is moved to a position that is easy for the user 105 to see while maintaining the distance by which the display device 102 is retracted.

図34Cでは、リクライニング動作が完了した瞬間であり、表示装置102は、表示装置102を退避させた距離を保ちながらユーザ105の見やすい位置に移動している。   In FIG. 34C, it is the moment when the reclining operation is completed, and the display device 102 has moved to a position that is easy for the user 105 to see while maintaining the distance by which the display device 102 is retracted.

図34Dでは、リクライニング動作が完了し体勢が安定した状態であり、表示装置102は、退避させていた位置から定常状態の位置に移動している。   In FIG. 34D, the reclining operation is completed and the posture is stable, and the display device 102 has moved from the retracted position to the steady state position.

また、退避する距離は、入出力IF215を用いてユーザ105が入力することができる。   The retreat distance can be input by the user 105 using the input / output IF 215.

動作情報生成部3003は、生成した動作情報と時間情報とを制御部214に出力する。   The motion information generation unit 3003 outputs the generated motion information and time information to the control unit 214.

<フローチャート>
第2実施形態のアーム202の制御装置204Bの操作手順を図35のフローチャートを用いて説明する。
<Flowchart>
The operation procedure of the control device 204B of the arm 202 of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

第2実施形態のアーム202の制御装置204Bの操作の一例は図28と同様である。ここでは、図28で表されるフローチャートのステップS2804の体勢変更検出、ステップS2805のアーム制御について、図35を用いて説明する。   An example of the operation of the control device 204B of the arm 202 of the second embodiment is the same as FIG. Here, the posture change detection in step S2804 and the arm control in step S2805 of the flowchart shown in FIG. 28 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS3501では、動作情報取得部206において動作情報を取得し、圧力情報取得部207において圧力情報を取得し、身体情報取得部3001において身体情報を取得し、ステップS2902に進む。   First, in step S3501, the operation information acquisition unit 206 acquires operation information, the pressure information acquisition unit 207 acquires pressure information, the body information acquisition unit 3001 acquires body information, and the process proceeds to step S2902.

次に、ステップS2902では、圧力情報取得部207において、取得した圧力情報の圧力分布の変化が安定している場合にはステップS2903に進み、安定していない場合にはフローを終了する。   Next, in step S2902, in the pressure information acquisition unit 207, if the change in the pressure distribution of the acquired pressure information is stable, the process proceeds to step S2903, and if not, the flow ends.

次に、ステップS2903では、部位推定部208において、圧力情報における部位を推定し、ステップS2903に進む。   Next, in step S2903, the site | part estimation part 208 estimates the site | part in pressure information, and progresses to step S2903.

次に、ステップS2904では、定常状態切替部210において、圧力情報取得部207から取得した圧力情報と、部位推定部208から取得した部位情報と、定常状態取得部3002から取得した定常状態情報とを基に、現在の定常状態を取得し、ステップS2905に進む。   Next, in step S2904, in the steady state switching unit 210, the pressure information acquired from the pressure information acquisition unit 207, the part information acquired from the part estimation unit 208, and the steady state information acquired from the steady state acquisition unit 3002 are obtained. Based on the current steady state, the process proceeds to step S2905.

次に、ステップS2905では、姿勢方向推定部211において、定常状態からの圧力分布の時系列変化を用いて、ユーザ105の姿勢又は顔の方向を推定し、ステップS2906に進む。   Next, in step S2905, the posture / direction estimation unit 211 estimates the posture or face direction of the user 105 using the time-series change of the pressure distribution from the steady state, and the process proceeds to step S2906.

次に、ステップS2906では、制御方法切替部212において、ユーザ105の体勢が変わるとき、支持台103の姿勢が変わるときに基づいて、制御方法を切り替える。制御方法情報が0の場合はステップS2907に進み、制御方法情報が0でない場合はステップS2908に進む。   Next, in step S2906, the control method switching unit 212 switches the control method based on when the posture of the support base 103 changes when the posture of the user 105 changes. If the control method information is 0, the process proceeds to step S2907. If the control method information is not 0, the process proceeds to step S2908.

次に、ステップS2907では、動作情報生成部3003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、その時点にいる位置から移動しない動作情報を生成し、ステップS3502に進む。   Next, in step S2907, the operation information generation unit 3003 generates operation information that does not move from the current position based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S3502.

次に、ステップS2908では、制御方法切替部212において、制御方法情報が1の場合はステップS2909に進み、制御方法情報が1でない場合はステップS2910に進む。   Next, in step S2908, in the control method switching unit 212, when the control method information is 1, the process proceeds to step S2909, and when the control method information is not 1, the process proceeds to step S2910.

次に、ステップS2909では、動作情報生成部3003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、推定したユーザ105の姿勢や顔方向に追従するような動作情報を生成し、ステップS3502に進む。   Next, in step S2909, the motion information generation unit 3003 generates motion information that follows the estimated posture and face direction of the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212. The process proceeds to S3502.

次に、ステップS2910では、動作情報生成部3003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、ユーザ105から離れるような動作情報を生成し、ステップS3502に進む。   Next, in step S2910, the operation information generation unit 3003 generates operation information that leaves the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S3502.

次に、ステップS3502では、動作情報生成部3003において、生成した動作情報と身体情報とを基に、動作情報がユーザ105と干渉するかチェックする。ユーザ105と干渉する場合はステップS3503に進み、ユーザ105と干渉しない場合はステップS2911に進む。   In step S3502, the motion information generation unit 3003 checks whether the motion information interferes with the user 105 based on the generated motion information and physical information. If there is interference with the user 105, the process proceeds to step S3503, and if there is no interference with the user 105, the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS3503では、動作情報生成部3003において、生成した動作情報をユーザ105と干渉しない動作情報に補正し、ステップS2911に進む。   Next, in step S3503, the operation information generation unit 3003 corrects the generated operation information to operation information that does not interfere with the user 105, and the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS2911では、制御部214において、動作情報生成部3003から取得した動作情報を基に、表示装置102を移動させるようにアーム202を制御する。   Next, in step S2911, the control unit 214 controls the arm 202 to move the display device 102 based on the motion information acquired from the motion information generation unit 3003.

なお、ここでは身体情報を用いたユーザ105と干渉しないような移動制御について説明したが、身体情報の他に周辺の環境情報を取得し、周辺の環境との干渉を防ぐことも可能である。   In addition, although the movement control which does not interfere with the user 105 using physical information was demonstrated here, it is also possible to acquire surrounding environmental information other than physical information, and to prevent interference with the surrounding environment.

《第2実施形態の効果》
ユーザの身体情報を取得し、ユーザと干渉しないようにアームを制御することによって、より安全で便利に表示装置を見やすい位置及び姿勢に移動させることができる。
<< Effects of Second Embodiment >>
By acquiring the user's physical information and controlling the arm so as not to interfere with the user, it is possible to move the display device to a position and posture where the display device can be seen more safely and conveniently.

(第3実施形態)
図36は、本発明の第3実施形態における、ロボット101Cのブロック図を示す。本発明の第3実施形態のロボット101Cにおけるアーム202と、周辺装置205と、制御装置204Cのうちの動作情報取得部206と、圧力情報取得部207と、部位推定部208と、定常状態切替部210と、姿勢方向推定部211と、制御方法切替部212と、制御部214と、圧力センサ104とは第1実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
(Third embodiment)
FIG. 36 shows a block diagram of the robot 101C in the third embodiment of the present invention. The arm 202, the peripheral device 205, the motion information acquisition unit 206, the pressure information acquisition unit 207, the part estimation unit 208, and the steady state switching unit of the control device 204C in the robot 101C of the third embodiment of the present invention. Since 210, the posture direction estimation unit 211, the control method switching unit 212, the control unit 214, and the pressure sensor 104 are the same as those in the first embodiment, common reference numerals are used for description of the common parts. Omitted and only different parts will be described in detail below.

(表示情報取得部3601)
表示情報取得部3601は、表示装置102から表示情報と、時間情報とを取得する。表示情報とは、表示装置102で表示されるコンテンツ情報のことを示す。ここでは、表示装置102に対して、ユーザ105がタッチ操作を行うコンテンツか行わないコンテンツかを示す情報が含まれている。例えば、表示装置102がタッチパネルディスプレイであり、ディスプレイに対してタッチ操作を行うコンテンツが表示されている場合は、表示情報は1を示す。一方で、表示装置102に視聴するだけの動画が流れており、ディスプレイに対してタッチ操作を行わないコンテンツが表示されている場合は、表示情報は0を示す。
(Display information acquisition unit 3601)
The display information acquisition unit 3601 acquires display information and time information from the display device 102. The display information indicates content information displayed on the display device 102. Here, the display device 102 includes information indicating whether the user 105 performs content that is touched or not. For example, when the display device 102 is a touch panel display and content for performing a touch operation on the display is displayed, the display information indicates 1. On the other hand, when a moving image that only allows viewing is flowing on the display device 102 and content that does not perform a touch operation on the display is displayed, the display information indicates 0.

表示情報と時間情報とは、図37で表されるような情報であり、表示装置102に表示されているコンテンツがタッチ操作を行うコンテンツか行わないコンテンツかを示す情報である。タッチ操作を行うコンテンツの場合は1で表し、タッチ操作を行わないコンテンツの場合は0で表す。   The display information and the time information are information as shown in FIG. 37, and are information indicating whether the content displayed on the display device 102 is content to be touched or not. In the case of content for which a touch operation is performed, it is represented by 1, and in the case of content for which no touch operation is performed, it is represented by 0.

表示情報取得部3601は、取得した表示情報と、時間情報とを動作情報生成部3603に出力する。   The display information acquisition unit 3601 outputs the acquired display information and time information to the operation information generation unit 3603.

(定常状態取得部3602)
定常状態取得部3602は、第1実施形態の定常状態取得部209に代えて制御装置204Cに備えられ、第1実施形態における定常状態取得部209の機能に加えて、定常状態として表示装置102に対してユーザ105がタッチ操作を行う場合のユーザ105から表示装置102までの距離を距離情報として記憶する機能を有する。
(Steady state acquisition unit 3602)
The steady state acquisition unit 3602 is provided in the control device 204C in place of the steady state acquisition unit 209 of the first embodiment. In addition to the function of the steady state acquisition unit 209 of the first embodiment, the steady state acquisition unit 3602 is included in the display device 102 as a steady state. On the other hand, the distance from the user 105 to the display device 102 when the user 105 performs a touch operation is stored as distance information.

第1実施形態では、図8の参照符号Aで表される距離のみが距離情報として記憶されていた。ここでは、それに加えて、ユーザ105が表示装置102に対してタッチ操作を行う場合の適切な距離を定常状態の距離情報として記憶する。   In the first embodiment, only the distance represented by reference symbol A in FIG. 8 is stored as distance information. Here, in addition to this, an appropriate distance when the user 105 performs a touch operation on the display device 102 is stored as distance information in a steady state.

適切な距離について、図38A及び図38Bに示す一例を用いて説明する。図38Aにタッチ操作を行う場合を示し、図38Bにタッチ操作を行わない場合を示す。図38Aの適切な距離は参照符号Aで示す距離であり、ユーザ105の腕を伸ばして表示装置102に届く距離である。図38Bの適切な距離は参照符号Aで示す距離であり、ユーザ105が表示装置102に触る必要がないので、ユーザ105の腕を伸ばしても表示装置102に届かない距離である。   An appropriate distance will be described using an example shown in FIGS. 38A and 38B. FIG. 38A shows a case where the touch operation is performed, and FIG. 38B shows a case where the touch operation is not performed. An appropriate distance in FIG. 38A is a distance indicated by reference numeral A, and is a distance that reaches the display device 102 by extending the arm of the user 105. The appropriate distance in FIG. 38B is a distance indicated by reference symbol A, and is a distance that does not reach the display device 102 even if the user 105 is extended because the user 105 does not need to touch the display device 102.

図38の表示装置102に対してタッチ操作を行う場合は、図8の表示装置102をタッチ操作を行わずに視聴している場合と比べると、ユーザ105が表示装置102を直接触る必要があるため、図38A及び図38Bの例のように適切なユーザ105と表示装置102との距離が異なると考えられる。   When the touch operation is performed on the display device 102 in FIG. 38, the user 105 needs to directly touch the display device 102 as compared to the case where the display device 102 in FIG. 8 is viewed without performing the touch operation. Therefore, it is considered that the appropriate distance between the user 105 and the display device 102 is different as in the example of FIGS. 38A and 38B.

定常状態取得部3602は、取得した距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報を定常状態切替部210に出力する。   The steady state acquisition unit 3602 outputs the acquired distance information, pressure information, part information, and operation information to the steady state switching unit 210.

(動作情報生成部3603)
動作情報生成部3603は、第1実施形態の動作情報生成部213に代えて制御装置204Cに備えられ、第1実施形態における動作情報生成部213の機能に加えて、表示情報取得部3601から表示情報を取得し、取得した表示情報を基にユーザ105が操作しやすい動作情報を生成する機能を有する。
(Operation information generation unit 3603)
The motion information generation unit 3603 is provided in the control device 204C instead of the motion information generation unit 213 of the first embodiment. In addition to the function of the motion information generation unit 213 of the first embodiment, the operation information generation unit 3603 displays from the display information acquisition unit 3601. It has a function of acquiring information and generating operation information that is easy for the user 105 to operate based on the acquired display information.

動作情報の生成方法としては、動作情報生成部3603は、表示情報取得部3601から取得した表示情報が1(タッチ操作を行うコンテンツ)の場合はタッチ操作を行う定常状態を使用し、表示情報が0(タッチ操作を行わないコンテンツ)の場合は第1実施形態で説明した定常状態を使用し、動作情報を生成する。そのように表示情報ごとに切り替えて動作情報を生成することによって、制御部214は、ユーザ105の操作に応じて表示装置102とユーザ105との距離を変化させることができる。   As a method for generating motion information, the motion information generation unit 3603 uses a steady state in which a touch operation is performed when the display information acquired from the display information acquisition unit 3601 is 1 (content to be touched). In the case of 0 (content that is not touch-operated), the steady state described in the first embodiment is used to generate operation information. As described above, the control unit 214 can change the distance between the display device 102 and the user 105 in accordance with the operation of the user 105 by generating the operation information by switching the display information.

動作情報生成部3603は、生成した動作情報と時間情報とを制御部214に出力する。   The motion information generation unit 3603 outputs the generated motion information and time information to the control unit 214.

また、第3実施形態では、表示情報取得部3601で取得したコンテンツ情報を基に、コンテンツ情報が文章などの文字を読むコンテンツの場合は、図44(B)に示すように顔の方向に対応させて表示装置102の姿勢を制御し、コンテンツ情報がそれ以外の文字を読まないコンテンツの場合は、図44(A)に示すように顔の方向にかかわらず表示装置102を制御することも可能である。   Further, in the third embodiment, based on the content information acquired by the display information acquisition unit 3601, in the case where the content information is a content that reads characters such as text, it corresponds to the face direction as shown in FIG. If the content information is content that does not read other characters, the display device 102 can be controlled regardless of the face direction as shown in FIG. It is.

<フローチャート>
第3実施形態のアーム202の制御装置204Cの操作手順を図39のフローチャートを用いて説明する。
<Flowchart>
The operation procedure of the control device 204C of the arm 202 of the third embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

第3実施形態のアーム202の制御装置204Cの操作の一例は図28と同様である。ここでは、図28で表されるフローチャートのステップS2804の体勢変更検出、ステップS2805のアーム制御について、図39を用いて説明する。   An example of the operation of the control device 204C of the arm 202 of the third embodiment is the same as FIG. Here, the posture change detection in step S2804 and the arm control in step S2805 of the flowchart shown in FIG. 28 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS3901では、動作情報取得部206において動作情報を取得し、圧力情報取得部207において圧力情報を取得し、表示情報取得部3601において表示情報を取得し、ステップS2902に進む。   First, in step S3901, the operation information acquisition unit 206 acquires operation information, the pressure information acquisition unit 207 acquires pressure information, the display information acquisition unit 3601 acquires display information, and the process proceeds to step S2902.

次に、ステップS2902では、圧力情報取得部207において、取得した圧力情報の圧力分布の変化が安定している場合にはステップS2903に進み、安定していない場合にはフローを終了する。   Next, in step S2902, in the pressure information acquisition unit 207, if the change in the pressure distribution of the acquired pressure information is stable, the process proceeds to step S2903, and if not, the flow ends.

次に、ステップS2903では、部位推定部208において、圧力情報における部位を推定し、ステップS2903に進む。   Next, in step S2903, the site | part estimation part 208 estimates the site | part in pressure information, and progresses to step S2903.

次に、ステップS2904では、定常状態切替部210において、圧力情報取得部207から取得した圧力情報と、部位推定部208から取得した部位情報と、定常状態取得部3602から取得した定常状態情報とを基に、現在の定常状態を取得し、ステップS2905に進む。   Next, in step S2904, in the steady state switching unit 210, the pressure information acquired from the pressure information acquisition unit 207, the region information acquired from the region estimation unit 208, and the steady state information acquired from the steady state acquisition unit 3602 are obtained. Based on the current steady state, the process proceeds to step S2905.

次に、ステップS2905では、姿勢方向推定部211において、定常状態からの圧力分布の時系列変化を用いて、ユーザ105の姿勢又は顔の方向を推定し、ステップS2906に進む。   Next, in step S2905, the posture / direction estimation unit 211 estimates the posture or face direction of the user 105 using the time-series change of the pressure distribution from the steady state, and the process proceeds to step S2906.

次に、ステップS2906では、制御方法切替部212において、ユーザ105の体勢が変わるとき、支持台103の姿勢が変わるときに基づいて、制御方法を切り替える。制御方法情報が0の場合はステップS2907に進み、制御方法情報が0でない場合はステップS2908に進む。   Next, in step S2906, the control method switching unit 212 switches the control method based on when the posture of the support base 103 changes when the posture of the user 105 changes. If the control method information is 0, the process proceeds to step S2907. If the control method information is not 0, the process proceeds to step S2908.

次に、ステップS2907では、動作情報生成部3603において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、その時点にいる位置から移動しない動作情報を生成し、ステップS3902に進む。   Next, in step S2907, the operation information generation unit 3603 generates operation information that does not move from the current position based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S3902.

次に、ステップS2908では、制御方法切替部212において、制御方法情報が1の場合はステップS2909に進み、制御方法情報が1でない場合はステップS2910に進む。   Next, in step S2908, in the control method switching unit 212, when the control method information is 1, the process proceeds to step S2909, and when the control method information is not 1, the process proceeds to step S2910.

次に、ステップS2909では、動作情報生成部3603において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、推定したユーザ105の姿勢又は顔方向に追従するような動作情報を生成し、ステップS3902に進む。   Next, in step S2909, the motion information generation unit 3603 generates motion information that follows the estimated posture or face direction of the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212. The process proceeds to S3902.

次に、ステップS2910では、動作情報生成部3603において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、ユーザ105から離れるような動作情報を生成し、ステップS3902に進む。   Next, in step S2910, the operation information generation unit 3603 generates operation information that leaves the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S3902.

次に、ステップS3902では、動作情報生成部3603において、表示情報を基に、表示情報がタッチ操作を行う表示情報かチェックする。タッチ操作を行う場合はステップS3903に進み、タッチ操作を行わない場合はステップS2911に進む。   Next, in step S3902, the operation information generation unit 3603 checks whether the display information is display information for performing a touch operation based on the display information. If the touch operation is performed, the process proceeds to step S3903. If the touch operation is not performed, the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS3903では、動作情報生成部3603において、生成した動作情報をタッチ操作に適切な動作情報に補正し、ステップS2911に進む。   Next, in step S3903, the motion information generation unit 3603 corrects the generated motion information to motion information appropriate for the touch operation, and the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS2911では、制御部214において、動作情報生成部3603から取得した動作情報を基に、表示装置102を移動させるようにアームを制御する。   Next, in step S2911, the control unit 214 controls the arm to move the display device 102 based on the motion information acquired from the motion information generation unit 3603.

《第3実施形態の効果》
表示装置の表示情報を取得し、ユーザの操作に応じてアームを制御することによって、表示装置をより操作しやすい位置及び姿勢に移動させることができる。
<< Effects of Third Embodiment >>
By acquiring the display information of the display device and controlling the arm according to the user's operation, the display device can be moved to a position and posture that are easier to operate.

(第4実施形態)
図40は、本発明の第4実施形態における、ロボット101Dのブロック図を示す。本発明の第4実施形態のロボット101Dにおけるアーム202と、周辺装置205と、制御装置204Dとのうちの動作情報取得部206と、圧力情報取得部207と、部位推定部208と、定常状態切替部210と、姿勢方向推定部211と、制御方法切替部212と、制御部214と、圧力センサ104とは第1実施形態と同様であるので、共通の参照符号を付して共通部分の説明は省略し、異なる部分についてのみ、以下、詳細に説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 40 is a block diagram of the robot 101D according to the fourth embodiment of the present invention. Operation information acquisition unit 206, pressure information acquisition unit 207, part estimation unit 208, and steady state switching among the arm 202, the peripheral device 205, and the control device 204D in the robot 101D of the fourth embodiment of the present invention. Since the unit 210, the posture direction estimation unit 211, the control method switching unit 212, the control unit 214, and the pressure sensor 104 are the same as those in the first embodiment, common reference numerals are used for description of the common parts. Are omitted, and only different parts will be described in detail below.

(環境情報取得部4001)
環境情報取得部4001は、ロボット101Dや表示装置102が設置されている環境情報(例えば、部屋の明るさなど)と、時間情報とを取得する。例えば、部屋の明るさの場合、環境情報取得部4001は、照度センサを用いて部屋の明るさを測定し、その値を環境情報として取得する。
(Environmental information acquisition unit 4001)
The environment information acquisition unit 4001 acquires environment information (for example, room brightness) in which the robot 101D and the display device 102 are installed, and time information. For example, in the case of room brightness, the environment information acquisition unit 4001 measures the brightness of the room using an illuminance sensor and acquires the value as environment information.

環境情報と時間情報との一例として、照度センサを用いた部屋の明るさの場合は、図41に示すような環境情報と時間情報となる。   As an example of environment information and time information, in the case of room brightness using an illuminance sensor, the environment information and time information are as shown in FIG.

環境情報取得部4001は、取得した環境情報と、時間情報とを動作情報生成部4003に出力する。   The environment information acquisition unit 4001 outputs the acquired environment information and time information to the operation information generation unit 4003.

(定常状態取得部4002)
定常状態取得部4002は、第1実施形態の定常状態取得部209に代えて制御装置204Dに備えられ、第1実施形態における定常状態取得部209の機能に加えて、定常状態として部屋の明るさなどの環境情報に応じた表示装置102の位置、姿勢情報及び表示装置102の表示画面上の明るさの情報を記憶する機能を有する。
(Steady state acquisition unit 4002)
The steady state acquisition unit 4002 is provided in the control device 204D instead of the steady state acquisition unit 209 of the first embodiment, and in addition to the function of the steady state acquisition unit 209 in the first embodiment, the brightness of the room as a steady state. The function stores the position and orientation information of the display device 102 and the brightness information on the display screen of the display device 102 according to the environmental information.

例えば、定常状態取得部4002は、部屋の明るさが暗いときは表示装置102の表示画面上の明るさも暗くするという情報を定常状態情報として記憶する。定常状態での表示装置102の表示画面上の明るさは、ユーザ105が入出力IF215を用いて設定する。   For example, the steady state acquisition unit 4002 stores, as steady state information, information that the brightness on the display screen of the display device 102 is also dark when the brightness of the room is dark. The brightness on the display screen of the display device 102 in the steady state is set by the user 105 using the input / output IF 215.

また、外から太陽4201の光が差し込み、表示装置102の表示画面上の映像が見にくい場合は、表示装置102の表示画面上の映像を見やすくするために、定常状態取得部4002は、調整した表示装置102の位置情報及び姿勢情報を、環境情報と対応させて定常状態情報として記憶する。   In addition, when the light of the sun 4201 is inserted from the outside and it is difficult to see the image on the display screen of the display device 102, the steady state acquisition unit 4002 displays the adjusted display in order to make the image on the display screen of the display device 102 easy to see. The position information and posture information of the device 102 are stored as steady state information in association with the environment information.

太陽4201の位置は、表示装置102のある部屋の緯度、経度及び表示装置102を使用している際の日時をもとに算出する。   The position of the sun 4201 is calculated based on the latitude and longitude of a room where the display device 102 is located and the date and time when the display device 102 is used.

定常状態取得部4002は、取得した環境情報、表示装置102の表示画面上の明るさ情報、距離情報、圧力情報、部位情報及び動作情報を定常状態切替部210に出力する。   The steady state acquisition unit 4002 outputs the acquired environment information, brightness information on the display screen of the display device 102, distance information, pressure information, part information, and operation information to the steady state switching unit 210.

(動作情報生成部4003)
動作情報生成部4003は、第1実施形態の動作情報生成部213に代えて制御装置204Dに備えられ、第1実施形態における動作情報生成部213の機能に加えて、環境情報取得部4001から環境情報を取得し、取得した環境情報を基にユーザ105が見やすい動作情報を生成する機能を有する。
(Operation information generation unit 4003)
The operation information generation unit 4003 is provided in the control device 204D instead of the operation information generation unit 213 of the first embodiment, and in addition to the function of the operation information generation unit 213 in the first embodiment, the operation information generation unit 4003 receives the environment information from the environment information acquisition unit 4001. It has a function of acquiring information and generating operation information easy for the user 105 to see based on the acquired environment information.

ユーザ105が見やすい動作情報の一例を図42A及び図42Bを用いて説明する。図42Aが環境情報を考慮しない動作情報の例を示し、図42Bが環境情報を考慮しユーザ105が見やすい動作情報の例を示す。   An example of operation information easy for the user 105 to see will be described with reference to FIGS. 42A and 42B. FIG. 42A shows an example of operation information that does not consider environmental information, and FIG. 42B shows an example of operation information that is easy for the user 105 to view considering environmental information.

図42Aでは、窓4202から入ってくる太陽4201の光(参照符号A)が表示装置102の表面で反射し、ユーザ105の方向へ進む(参照符号B)。このため、ユーザ105は太陽4201の光が目に入り眩しく、表示装置102の画面が見にくい。   In FIG. 42A, the light of the sun 4201 entering from the window 4202 (reference symbol A) is reflected by the surface of the display device 102 and travels toward the user 105 (reference symbol B). For this reason, the user 105 is dazzled by the light of the sun 4201, and the screen of the display device 102 is difficult to see.

図42Aでは、窓4202から入ってくる太陽4201の光(参照符号A)が表示装置102の背面で反射し、ユーザ105と違う方向へ進む(参照符号B)。このため、ユーザ105は太陽4201の光が目に入らず、表示装置102の画面が見やすい。   In FIG. 42A, the light of the sun 4201 entering from the window 4202 (reference symbol A) is reflected on the back surface of the display device 102 and travels in a different direction from the user 105 (reference symbol B). For this reason, the user 105 does not see the light of the sun 4201, and the screen of the display device 102 is easy to see.

このような表示装置102の動作制御を行なうためには、第4実施形態のアーム202の制御装置204Dは、更に、太陽位置記憶部と、現在情報取得部と、太陽位置取得部と、映込判定部とを備えればよい。   In order to perform such operation control of the display device 102, the control device 204D of the arm 202 of the fourth embodiment further includes a sun position storage unit, a current information acquisition unit, a sun position acquisition unit, What is necessary is just to provide a determination part.

太陽位置記憶部は、緯度、経度及び日時毎に太陽4201の位置を記憶する。   The solar position storage unit stores the position of the sun 4201 for each latitude, longitude, and date / time.

現在情報取得部は、表示装置102の緯度、経度及び表示装置102を利用する日時を示す現在情報を取得する。   The current information acquisition unit acquires current information indicating the latitude and longitude of the display device 102 and the date and time when the display device 102 is used.

太陽位置取得部は、現在情報取得部より取得する現在情報に基づき太陽位置記憶部より太陽4201の位置を取得する。   The solar position acquisition unit acquires the position of the sun 4201 from the solar position storage unit based on the current information acquired from the current information acquisition unit.

映込判定部は、動作情報生成部4003より取得する表示装置102の表示画面上に太陽4201が映り込みか否かを判定する。   The reflection determination unit determines whether or not the sun 4201 is reflected on the display screen of the display device 102 acquired from the motion information generation unit 4003.

上記構成を備える第4実施形態のアーム202の制御装置204Dの場合、動作情報生成部4003は、映込判定部より表示装置102の表示画面上に太陽4201が映り込みと判定されない位置、かつ姿勢方向推定部211より推定されたユーザ105の姿勢の方向に対向する位置に表示装置102を移動させるためのアーム202を制御する情報を生成する。   In the case of the control device 204D of the arm 202 according to the fourth embodiment having the above-described configuration, the motion information generation unit 4003 has a position and posture at which the sun 4201 is not determined to be reflected on the display screen of the display device 102 by the reflection determination unit. Information for controlling the arm 202 for moving the display device 102 to a position facing the posture direction of the user 105 estimated by the direction estimation unit 211 is generated.

動作情報の生成方法としては、動作情報生成部4003は、環境情報取得部4001から取得した環境情報に対応させて定常状態を使用し、動作情報を生成する。環境情報の対応方法として、動作情報生成部4003は、取得した環境情報の値に最も近い定常状態での環境情報の値を検出する。動作情報生成部4003は、検出した環境情報に対応するディスプレイの明るさ、表示装置の位置及び姿勢になるように動作情報を生成する。   As a method for generating the operation information, the operation information generation unit 4003 generates operation information by using a steady state corresponding to the environment information acquired from the environment information acquisition unit 4001. As a method for dealing with environmental information, the operation information generation unit 4003 detects the value of the environmental information in a steady state that is closest to the acquired value of the environmental information. The motion information generation unit 4003 generates motion information so that the brightness of the display and the position and orientation of the display device correspond to the detected environment information.

動作情報生成部4003は、生成した動作情報と時間情報とを制御部214に出力する。   The motion information generation unit 4003 outputs the generated motion information and time information to the control unit 214.

<フローチャート>
第4実施形態のアーム202の制御装置204Dの操作手順を図43のフローチャートを用いて説明する。
<Flowchart>
The operation procedure of the control device 204D of the arm 202 according to the fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

第4実施形態のアーム202の制御装置204Dの操作の一例は図28と同様である。ここでは、図28で表されるフローチャートのステップS2804の体勢変更検出、ステップS2805のアーム制御について、図43を用いて説明する。   An example of the operation of the control device 204D of the arm 202 of the fourth embodiment is the same as FIG. Here, the posture change detection in step S2804 and the arm control in step S2805 of the flowchart shown in FIG. 28 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS4301では、動作情報取得部206において動作情報を取得し、圧力情報取得部207において圧力情報を取得し、環境情報取得部4001において環境情報を取得し、ステップS2902に進む。   First, in step S4301, the operation information acquisition unit 206 acquires operation information, the pressure information acquisition unit 207 acquires pressure information, the environment information acquisition unit 4001 acquires environment information, and the process proceeds to step S2902.

次に、ステップS2902では、圧力情報取得部207において、取得した圧力情報の圧力分布の変化が安定している場合にはステップS2903に進み、安定していない場合にはフローを終了する。   Next, in step S2902, in the pressure information acquisition unit 207, if the change in the pressure distribution of the acquired pressure information is stable, the process proceeds to step S2903, and if not, the flow ends.

次に、ステップS2903では、部位推定部208において、圧力情報における部位を推定し、ステップS2903に進む。   Next, in step S2903, the site | part estimation part 208 estimates the site | part in pressure information, and progresses to step S2903.

次に、ステップS2904では、定常状態切替部210において、圧力情報取得部207から取得した圧力情報と、部位推定部208から取得した部位情報と、定常状態取得部4002から取得した定常状態情報とを基に、現在の定常状態を取得し、ステップS2905に進む。   Next, in step S2904, in the steady state switching unit 210, the pressure information acquired from the pressure information acquisition unit 207, the part information acquired from the part estimation unit 208, and the steady state information acquired from the steady state acquisition unit 4002 are obtained. Based on the current steady state, the process proceeds to step S2905.

次に、ステップS2905では、姿勢方向推定部211において、定常状態からの圧力分布の時系列変化を用いて、ユーザ105の姿勢又は顔の方向を推定し、ステップS2906に進む。   Next, in step S2905, the posture / direction estimation unit 211 estimates the posture or face direction of the user 105 using the time-series change of the pressure distribution from the steady state, and the process proceeds to step S2906.

次に、ステップS2906では、制御方法切替部212において、ユーザ105の体勢が変わるとき、支持台103の姿勢が変わるときに基づいて、制御方法を切り替える。制御方法情報が0の場合はステップS2907に進み、制御方法情報が0でない場合はステップS2908に進む。   Next, in step S2906, the control method switching unit 212 switches the control method based on when the posture of the support base 103 changes when the posture of the user 105 changes. If the control method information is 0, the process proceeds to step S2907. If the control method information is not 0, the process proceeds to step S2908.

次に、ステップS2907では、動作情報生成部4003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、その時点にいる位置から移動しない動作情報を生成し、ステップS4302に進む。   Next, in step S2907, the operation information generation unit 4003 generates operation information that does not move from the current position based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process advances to step S4302.

次に、ステップS2908では、制御方法切替部212において、制御方法情報が1の場合はステップS2909に進み、制御方法情報が1でない場合はステップS2910に進む。   Next, in step S2908, in the control method switching unit 212, when the control method information is 1, the process proceeds to step S2909, and when the control method information is not 1, the process proceeds to step S2910.

次に、ステップS2909では、動作情報生成部4003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、推定したユーザ105の姿勢又は顔方向に追従するような動作情報を生成し、ステップS4302に進む。   Next, in step S2909, the motion information generation unit 4003 generates motion information that follows the estimated posture or face direction of the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212. The process proceeds to S4302.

次に、ステップS2910では、動作情報生成部4003において、制御方法切替部212から取得した制御方法情報に基づいて、ユーザ105から離れるような動作情報を生成し、ステップS4302に進む。   Next, in step S2910, the operation information generation unit 4003 generates operation information that leaves the user 105 based on the control method information acquired from the control method switching unit 212, and the process proceeds to step S4302.

次に、ステップS4302では、動作情報生成部4003において、環境情報を基に、環境の影響でユーザ105が表示装置102を見にくくなっているかチェックする。見にくくなっている場合はステップS4303に進み、見にくくなっていない場合はステップS2911に進む。   Next, in step S4302, the operation information generation unit 4003 checks whether the user 105 has difficulty in viewing the display device 102 due to environmental influences based on the environmental information. If it is difficult to see, the process proceeds to step S4303. If not easy to see, the process proceeds to step S2911.

次に、ステップS4303では、動作情報生成部4003において、生成した動作情報を環境の影響の少ない、つまりユーザ105が見やすい動作情報に補正し、ステップS2911に進む。   Next, in step S4303, the motion information generation unit 4003 corrects the generated motion information to the motion information that is less affected by the environment, that is, easy for the user 105 to view, and proceeds to step S2911.

次に、ステップS2911では、制御部214において、動作情報生成部4003から取得した動作情報を基に、表示装置102を移動させるようにアーム202を制御する。   Next, in step S2911, the control unit 214 controls the arm 202 to move the display device 102 based on the motion information acquired from the motion information generation unit 4003.

《第4実施形態の効果》
部屋の明るさなどの環境情報を取得し、環境情報に応じてディスプレイの明るさやアームを制御することによって、表示装置をより見やすい位置及び姿勢に移動させることができる。
<< Effect of Fourth Embodiment >>
By acquiring environmental information such as the brightness of the room and controlling the brightness and arm of the display according to the environmental information, the display device can be moved to a position and posture that are easier to see.

本発明は、ユーザが手を使わずに見やすい位置に表示装置を移動させることができ、産業用、家庭用又は医療用のアームの制御装置及び制御方法、ロボット、アームの制御プログラム、並びに、アームの制御用集積電子回路として有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can move a display device to a position that is easy for a user to see without using a hand. It is useful as an integrated electronic circuit for control.

101,101B,101C,101D ロボット
102 表示装置
103 支持台
104 圧力センサ
105 ユーザ
202 アーム
203,203B,203C,203D アーム制御装置
204,204B,204C,204D,204E 制御装置
205 周辺装置
206 動作情報取得部
207 圧力情報取得部
208 部位推定部
209,3002,3602,4002 定常状態取得部
210 定常状態切替部
211 姿勢方向推定部
212 制御方法切替部
213,3003,3603,4003 動作情報生成部
214 制御部
215 入出力IF
216 モータドライバ
2601 力センサ
3001 身体情報取得部
3601 表示情報取得部
4001 環境情報取得部
4201 太陽
4202 窓
101, 101B, 101C, 101D Robot 102 Display device 103 Support base 104 Pressure sensor 105 User 202 Arm 203, 203B, 203C, 203D Arm control device 204, 204B, 204C, 204D, 204E Control device 205 Peripheral device 206 Motion information acquisition unit 207 Pressure information acquisition unit 208 Site estimation unit 209, 3002, 3602, 4002 Steady state acquisition unit 210 Steady state switching unit 211 Posture direction estimation unit 212 Control method switching unit 213, 3003, 3603, 4003 Motion information generation unit 214 Control unit 215 I / O IF
216 Motor driver 2601 Force sensor 3001 Physical information acquisition unit 3601 Display information acquisition unit 4001 Environmental information acquisition unit 4201 Sun 4202 Window

Claims (20)

支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御装置において、
前記支持台上の位置毎の圧力を取得する圧力情報取得部と、
前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定する部位推定部と、
前記部位推定部より推定された前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する姿勢方向推定部と、
前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する動作情報生成部と、
前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する制御部と、
を備える制御装置。
In the control device of the arm that controls the position and posture of the display device used by the user on the support base,
A pressure information acquisition unit for acquiring a pressure for each position on the support;
The part estimation which estimates that the position where the pressure acquired from the pressure information acquisition part is equal to or greater than a predetermined threshold is the position of at least one part of the user's head, shoulder or waist contacting the support base And
A posture direction estimating unit that estimates the direction of the posture of the user on the support base using the distribution shape of the pressure within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimating unit;
An operation information generating unit that generates information for controlling the arm for moving the display device to a position facing the posture direction of the user estimated by the posture direction estimating unit;
A control unit that controls the arm based on the information generated by the motion information generation unit;
A control device comprising:
前記支持台上における前記ユーザの頭部がある側を前記支持台の上側とし、
前記部位推定部は、
前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を高圧位置と決定し、
それぞれの前記高圧位置が所定の距離以内であるときは同一の高圧位置と決定し、
決定された前記高圧位置を、下記(a)、(b)又は(c)に従い、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうちいずれかの部位の位置であると推定する、
(a)前記高圧位置が1つの場合、腰部の位置と推定する
(b)前記高圧位置が2つの場合、前記支持台上の上側から順に、肩部の位置、腰部の位置と推定する
(c)前記高圧位置が3つの場合、前記支持台上の上側から順に、頭部の位置、肩部の位置、腰部の位置と推定する
請求項1に記載の制御装置。
The side on which the user's head is located on the support base is the upper side of the support base,
The part estimation unit is
A position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or higher than a predetermined threshold is determined as a high pressure position,
When each of the high pressure positions is within a predetermined distance, determine the same high pressure position,
According to the following (a), (b), or (c), the determined high-pressure position is estimated to be the position of any part of the user's head, shoulder, or waist that is in contact with the support base. To
(A) When there is one high-pressure position, the position of the waist is estimated. (B) When there are two high-pressure positions, the shoulder position and the waist position are estimated in order from the upper side on the support base. The control device according to claim 1, wherein when there are three high-pressure positions, the head position, the shoulder position, and the waist position are estimated in order from the upper side on the support base.
前記姿勢方向推定部は、下記(A)、(B)又は(C)に従い、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する、
(A)前記部位推定部より前記高圧位置が腰部の位置と推定された場合、
前記ユーザが前記支持台上に座っている状態と推定し、
座っている状態との推定と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する
(B)前記部位推定部より肩部の位置及び腰部の位置と推定された場合、
前記ユーザが前記支持台上にうつ伏せの状態と推定し、
うつ伏せの状態との推定と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する
(C)前記部位推定部より頭部の位置、肩部の位置及び腰部の位置と推定された場合、
前記ユーザが前記支持台上に仰向けの状態又は横向きの状態と推定し、
前記圧力の分布形状より前記ユーザが仰向け状態又は横向き状態のいずれの状態であるかを推定し、
推定された状態と、前記圧力の分布形状とを用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定する
請求項2に記載の制御装置。
The posture direction estimating unit estimates the direction of the posture of the user on the support base according to the following (A), (B), or (C).
(A) When the high-pressure position is estimated as the position of the waist by the part estimation unit,
Presuming that the user is sitting on the support base,
The direction of the user's posture on the support base is estimated using the estimation of the sitting state and the pressure distribution shape. (B) The position of the shoulder and the position of the waist from the region estimation unit If estimated,
Presuming that the user is prone on the support base,
The direction of the user's posture on the support base is estimated using the estimation of the prone state and the pressure distribution shape. (C) The position of the head, the position of the shoulder, If it is estimated to be the waist position,
Presuming that the user is lying on his or her back on the support base,
Estimating whether the user is in a supine state or a sideways state from the pressure distribution shape,
The control device according to claim 2, wherein the direction of the user's posture on the support base is estimated using the estimated state and the pressure distribution shape.
前記姿勢方向推定部は、前記(A)に従い、前記ユーザが前記支持台上に座っている状態と推定した場合、前記圧力の分布形状が凹の字の形状を示し、前記凹の字の空いている方向が前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向と推定する、
請求項3に記載の制御装置。
When the posture direction estimating unit estimates that the user is sitting on the support base according to (A), the pressure distribution shape indicates a concave shape, and the concave shape is empty. The direction of the user is estimated as the direction of the posture of the user on the support base,
The control device according to claim 3.
さらに、前記制御装置は、
前記表示装置の位置及び姿勢の情報を取得する動作情報取得部と、
前記動作情報取得部より取得した前記情報、及び前記部位推定部より推定された前記部位の位置より、前記表示装置と前記ユーザとの距離を算出する距離算出部と、
を備え、
前記動作情報生成部は、前記距離算出部より算出された前記距離を一定に保つように前記アームを制御する情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
An operation information acquisition unit for acquiring position and orientation information of the display device;
A distance calculation unit that calculates a distance between the display device and the user from the information acquired from the motion information acquisition unit and the position of the part estimated by the part estimation unit;
With
The motion information generation unit generates information for controlling the arm so as to keep the distance calculated by the distance calculation unit constant.
The control device according to claim 1.
前記動作情報生成部は、前記ユーザの姿勢の向きに対向する位置かつ対応する姿勢に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
The motion information generation unit generates information for controlling the arm for moving the display device to a position opposite to the orientation of the user and to a corresponding attitude;
The control device according to claim 1.
前記圧力情報取得部は、前記支持台上の位置毎の圧力を所定の時刻毎に取得し、
前記姿勢方向推定部は、前記圧力情報取得部より取得する前記圧力の時系列変化より、前記ユーザの姿勢の移動が終了しているか否かを判断し、
前記制御部は、前記姿勢方向推定部が前記ユーザの姿勢の移動が終了していると判断した後に、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームの制御を開始する、
請求項1に記載の制御装置。
The pressure information acquisition unit acquires a pressure for each position on the support base at a predetermined time,
The posture direction estimation unit determines whether or not the movement of the user's posture has been completed based on a time-series change in the pressure acquired from the pressure information acquisition unit,
The control unit starts control of the arm based on the information generated by the motion information generation unit after the posture direction estimation unit determines that the movement of the user's posture has ended.
The control device according to claim 1.
前記支持台がリクライニング機構を有している場合、
前記制御部は、前記リクライニング機構の稼動と連動して前記アームの制御を行なう、
請求項1に記載の制御装置。
When the support base has a reclining mechanism,
The control unit controls the arm in conjunction with the operation of the reclining mechanism.
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
前記ユーザより、前記ユーザの身長、座高又は肩幅のうち少なくとも1つを有する身体情報の入力を受け付ける身体情報取得部と、
を備え、
前記動作情報生成部は、前記身体情報取得部より取得した前記ユーザの身体情報より、前記ユーザと前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
A physical information acquisition unit that receives input of physical information having at least one of the height, sitting height, or shoulder width of the user from the user;
With
The motion information generation unit generates information for controlling the arm so that the distance between the user and the display device is a predetermined distance or more based on the user's physical information acquired from the physical information acquisition unit. ,
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
前記部位推定部より推定された前記部位の位置より、前記ユーザの身長、座高又は肩幅のうち少なくとも1つを有する身体情報を算出する身体情報算出部と、
を備え、
前記動作情報生成部は、前記身体情報算出部より算出した前記ユーザの身体情報より、前記ユーザと前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
A body information calculation unit that calculates body information having at least one of the height, sitting height, and shoulder width of the user from the position of the part estimated by the part estimation unit;
With
The motion information generating unit generates information for controlling the arm so that a distance between the user and the display device is a predetermined distance or more based on the user's physical information calculated by the physical information calculating unit. ,
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
前記ユーザ及び前記アームの周辺に存在する障害物の位置の情報を取得する周辺環境情報取得部と、
を備え、
前記動作情報生成部は、前記身体情報取得部より取得した前記ユーザの身体情報と、及び前記周辺環境情報取得部より取得した前記障害物の位置の情報とを用いて、前記ユーザ及び前記障害物と前記表示装置との距離が所定の距離以上を保つように前記アームの制御を行なう情報を生成する、
請求項9に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
A surrounding environment information acquisition unit for acquiring information on positions of obstacles existing around the user and the arm;
With
The motion information generation unit uses the physical information of the user acquired from the physical information acquisition unit and the position information of the obstacle acquired from the surrounding environment information acquisition unit, and the user and the obstacle Generating information for controlling the arm so that the distance between the display device and the display device is a predetermined distance or more,
The control device according to claim 9.
前記表示装置はタッチパネルディスプレイであり、
さらに、前記制御装置は、
前記タッチパネルディスプレイの画面上に表示される情報を取得し、前記タッチパネルディスプレイの画面上をタッチする必要があるコンテンツであるか否かを判断する表示情報取得部と、
を備え、
前記動作情報生成部は、前記表示情報取得部よりタッチする必要があるコンテンツであると判断された場合、タッチする必要がないコンテンツと判断された場合と比較して、前記ユーザと前記タッチパネルディスプレイとの距離が小さくなるように前記アームの制御を行なう情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
The display device is a touch panel display;
Further, the control device includes:
A display information acquisition unit that acquires information displayed on the screen of the touch panel display and determines whether the content needs to be touched on the screen of the touch panel display;
With
When the operation information generation unit determines that the content needs to be touched by the display information acquisition unit, the operation information generation unit compares the user with the touch panel display as compared with the case where it is determined that the content does not need to be touched. Generating information for controlling the arm so that the distance of
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
前記ユーザの周辺の明るさの情報を取得する明度情報取得部と、
前記明度情報取得部より取得した前記周辺の明るさが低いほど、前記表示装置の画面の明るさを低くなるように調整する明度調整部と、
を備える請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
A brightness information acquisition unit for acquiring brightness information around the user;
A brightness adjustment unit that adjusts the brightness of the screen of the display device to be lower as the brightness of the surroundings acquired from the brightness information acquisition unit is lower;
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
緯度、経度及び日時毎に太陽の位置を記憶する太陽位置記憶部と、
前記表示装置の緯度、経度及び前記表示装置を利用する日時を示す現在情報を取得する現在情報取得部と、
前記現在情報取得部より取得した前記現在情報に基づき前記太陽位置記憶部より前記太陽の位置を取得する太陽位置取得部と、
動作情報生成部より取得する前記表示装置の位置及び姿勢と、前記太陽位置取得部より取得する前記太陽の位置とを用いて、前記表示装置の表示画面上に前記太陽が映り込むか否かを判定する映込判定部と、
を備え、
動作情報生成部は、前記映込判定部より前記表示装置の表示画面上に前記太陽が映り込むと判定されない位置、かつ前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、
請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
A solar position storage unit that stores the position of the sun for each latitude, longitude, and date and time;
A current information acquisition unit for acquiring current information indicating the latitude and longitude of the display device and the date and time when the display device is used;
A solar position acquisition unit that acquires the position of the sun from the solar position storage unit based on the current information acquired from the current information acquisition unit;
Whether or not the sun is reflected on the display screen of the display device using the position and orientation of the display device acquired from the motion information generation unit and the position of the sun acquired from the sun position acquisition unit. A reflection determination unit for determining,
With
The motion information generation unit is a position that is not determined by the reflection determination unit to reflect the sun on the display screen of the display device, and a position that faces the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit Generating information for controlling the arm for moving the display device
The control device according to claim 1.
さらに、前記制御装置は、
前記ユーザより、前記ユーザの姿勢が座っている状態、うつ伏せの状態、仰向けの状態又は横向きの状態のうちいずれの状態であるかを示す定常状態の入力を受付ける定常状態取得部と、
を備え、
前記姿勢方向推定部は、前記分布形状の前記定常状態からの時系列変化より、前記ユーザの姿勢の向きを推定する、
請求項1に記載の制御装置。
Further, the control device includes:
From the user, a steady state acquisition unit that receives a steady state input indicating whether the user's posture is sitting, lying down, lying on the back, or sideways;
With
The posture direction estimation unit estimates the orientation of the user's posture from a time series change from the steady state of the distribution shape,
The control device according to claim 1.
前記部位推定部より前記ユーザの頭部の位置が推定された場合、
前記定常状態取得部は、前記ユーザより前記定常状態の入力を受付けた際の前記ユーザの頭部の位置と前記表示装置との距離を取得し、
前記動作情報生成部は、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置、かつ、前記定常状態取得部が取得した距離と同じ距離の位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成する、
請求項15に記載の制御装置。
When the position of the user's head is estimated by the part estimation unit,
The steady state acquisition unit acquires a distance between the display device and the position of the user's head when receiving the steady state input from the user,
The motion information generation unit moves the display device to a position facing the direction of the user's posture estimated by the posture direction estimation unit and to a position having the same distance as the distance acquired by the steady state acquisition unit. Generating information to control the arm for
The control device according to claim 15.
請求項1〜16のいずれか1つに記載の前記制御装置と、
前記アームと、
を備えるロボット。
The control device according to any one of claims 1 to 16,
The arm;
Robot equipped with.
支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御方法において、
前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得し、
部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定し、
姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定し、
動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成し、
制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する、
制御方法。
In the arm control method for controlling the position and posture of the display device used by the user on the support base,
The pressure information acquisition unit acquires a pressure for each position on the support;
The position estimation unit is a position of at least one of the user's head, shoulders, or waist that is in contact with the support base at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or greater than a predetermined threshold. And
The posture direction estimation unit estimates the direction of the user's posture on the support using the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit,
A motion information generating unit that generates information for controlling the arm for moving the display device to a position facing the posture direction of the user estimated by the posture direction estimating unit;
A control unit controls the arm based on the information generated by the motion information generation unit;
Control method.
支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御プログラムにおいて、
前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得するステップと、
部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定するステップと、
姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定するステップと、
動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成するステップと、
制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御するステップと、
をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
In the arm control program for controlling the position and posture of the display device used by the user on the support base,
The pressure information acquisition unit acquiring a pressure for each position on the support;
The position estimation unit is a position of at least one of the user's head, shoulders, or waist that is in contact with the support base at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or greater than a predetermined threshold. Estimating, and
A posture direction estimating unit estimating a direction of the posture of the user on the support base using the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the portion estimated by the portion estimating unit;
A step of generating information for controlling the arm for moving the display device to a position facing the posture direction of the user estimated by the posture direction estimating unit;
A control unit controlling the arm based on the information generated by the motion information generation unit;
A control program that causes a computer to execute.
支持台上のユーザが利用する表示装置の位置及び姿勢を制御するアームの制御用集積電子回路において、
前記圧力情報取得部が、前記支持台上の位置毎の圧力を取得し、
部位推定部が、前記圧力情報取得部より取得した前記圧力が所定の閾値以上の位置を、前記支持台上に接する前記ユーザの頭部、肩部又は腰部のうち少なくとも1つの部位の位置であると推定し、
姿勢方向推定部が、前記部位推定部より推定され前記部位の位置を含む所定の範囲内の前記圧力の分布形状を用いて、前記支持台上における前記ユーザの姿勢の方向を推定し、
動作情報生成部が、前記姿勢方向推定部より推定された前記ユーザの姿勢の方向に対向する位置に前記表示装置を移動させるための前記アームを制御する情報を生成し、
制御部が、前記動作情報生成部より生成された前記情報に基づいて前記アームを制御する、
制御用集積電子回路。
In an integrated electronic circuit for arm control that controls the position and orientation of a display device used by a user on a support base,
The pressure information acquisition unit acquires a pressure for each position on the support;
The position estimation unit is a position of at least one of the user's head, shoulders, or waist that is in contact with the support base at a position where the pressure acquired from the pressure information acquisition unit is equal to or greater than a predetermined threshold. And
The posture direction estimation unit estimates the direction of the user's posture on the support using the pressure distribution shape within a predetermined range including the position of the part estimated by the part estimation unit,
A motion information generating unit that generates information for controlling the arm for moving the display device to a position facing the posture direction of the user estimated by the posture direction estimating unit;
A control unit controls the arm based on the information generated by the motion information generation unit;
Integrated electronic circuit for control.
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