JP3796531B2

JP3796531B2 - 電動車いす等移動機器の制御信号入力方法及びその装置

Info

Publication number: JP3796531B2
Application number: JP2002062692A
Authority: JP
Inventors: 康博中島; 星季安田; 哲吉成; 幸宏綿貫
Original assignee: Hokkaido Prefecture
Current assignee: Hokkaido Prefecture
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP2003220096A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動車いす等移動機器の接触センサによる制御信号入力方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動車いす等の移動機器は、車輪に電動機等の駆動手段が適切な伝達手段により連結されていて、使用者は指等の身体の一部を使って制御信号入力装置を操作して機器を作動させる。この入力装置には、一般的にジョイスティック型が用いられているが、他にも各種の入力装置が用意されている車いすもある。その入力装置の一つに、接触センサ式のものもある。この入力装置は、指先を接触センサに接触する力があれば機器を制御できるため、主に身体の力が極端に弱くなった障害者に用いられているものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、接触センサ式の電動車いす等の移動機器の制御信号入力装置は過去にもあるが、それらは接触センサの中心点を基点として、指等の接触位置を基に制御信号を出力するため、常に接触センサの中心点を意識して操作しなければならず、接触センサを目視して中心点を確認するか、目視せずに中心点を指で見つける必要があった。従って、乗車者の意図する操作からずれた点に触れて機器が誤動作したり、または動作しない場合があるので、接触センサ式の制御信号入力装置は扱いにくく、使いこなすためには相当の訓練が必要であった。
【０００４】
本発明は上記の問題点を解決するもので、接触センサの中心点を意識せずに制御信号入力装置を操作でき、容易に電動車いす等移動機器の操作が可能な制御信号入力方法及びその装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、駆動モータと、前記駆動モータを制御する制御部と、乗員が乗車するシートとを備えた電動車いすに、指等の接触位置の絶対座標値を検出する接触センサと、前記接触センサの絶対座標値の信号を演算し、前記制御部の制御信号に変換して前記制御部に出力する信号処理装置とを有する制御信号入力装置を備えた前記電動車いすにおいて、前記信号処理装置は、指等が前記接触センサに触れていない時点から最初に前記指等で前記接触センサに触れた点の絶対座標値を基点として記録し、記録した前記基点の絶対座標値を前記接触センサが前記指等の接触を検知しなくなる時点まで保持し、前記指等を前記接触センサに接触したまま移動した現時点の接触点の絶対座標値と前記基点の絶対座標値との差を相対座標値として算出し、前記制御部の制御信号に変換して出力し、前記電動車いすを制御することを特徴とする。
【０００６】
本発明の制御信号入力装置によれば、接触センサに指等が何も触れていない時点から最初に指等が触れた点の絶対座標値を基点として信号処理装置に記録する。以後、信号処理装置は接触センサが指等の接触を検知しなくなる時点まで、基点の絶対座標値を保持する。
【０００７】
接触センサが接触を検知している期間は、信号処理装置は一定時間ごとに接触センサ上で検知した指等の接触点の絶対座標値を記録する。信号処理装置は、現在の指等の接触点の絶対座標値と基点の絶対座標値の差を取り、基点からの現在の指等の接触点の相対座標値を算出する。
【０００８】
信号処理装置は、得られた相対座標値を基に電動車いすの制御量を演算する。さらに、信号処理装置は、演算した制御量を電動車いす等移動機器の制御装置に適合するよう、制御信号を変換して電動車いすの制御部に出力する。
【０００９】
信号処理装置は、接触センサが指等の接触を検知しなくなった時点で、電動車いすの制御部に停止信号を出力する。
【００１０】
【実施例】
以下、図１から図５を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図１から図５は、本発明に係わる接触センサによる入力方法及びその装置の第１の実施例を示す。
【００１１】
図１は、本発明の接触センサによる入力装置を電動車いすの制御装置と接続した実施例１の説明図である。図２は、実施例１に係わる接触センサによる入力装置の詳細図である。図３は、実施例１の制御系統を示すブロック図である。
【００１２】
図１から図３に示す通り、実施例１の接触センサによる入力装置は、乗員がシート３ａに乗車する電動車いす３であって、接触センサ１ａと信号処理装置１ｂをケース１ｃに内包した操作入力ボックス１を有し、信号処理装置１ｂが出力する制御信号によって駆動モータ４に電源５を供給する制御部２を備えている。
【００１３】
具体的には、図１に示すように電動車いす３のシート３ａに乗車した状態で、乗車者の手が操作入力ボックス１に届く位置に、電動車いす３のフレームから支柱を出して操作入力ボックス１を装着する。操作入力ボックスの制御信号出力ケーブルは、途中にコネクタでジョイントし、操作入力ボックスの１の取り外し、取り付け時に脱着可能な構造にできる。
【００１４】
図４は、本発明の実施例１に係わる接触センサの操作方法を示す図である。図５は、第１の実施例の制御状態を示すフローチャートである。この操作方法およびフローチャートでは、電動車いす３を前進操作するための方法を示している。
【００１５】
すなわち、電動車いすの起動後に、操作入力ボックス１に備わった信号処理装置１ｂは接触センサ１ａからの信号を取得する。（ステップ１）。
【００１６】
乗員が図１に示す電動車いす３に乗って接触センサ１ａを指等で接触していれば、信号処理装置１ｂはステップ３に処理を移す。接触していなければ、電動車いす３に対し停止信号を出力し、再び接触センサ１ａからの信号を取得する処理に戻る。（ステップ２）。
【００１７】
操作１により、接触センサ１ａに指が接触していたら、信号処理装置１ｂは接触センサ１ａ上における指の接触位置の絶対座標値（ｘ０，ｙ０）を基点として記録する。（ステップ３）。
【００１８】
一定時間経過後、信号処理装置１ｂは接触センサ１ａからの信号を取得する。（ステップ４）。
【００１９】
接触センサ１ａに指が接触していれば、信号処理装置１ｂはステップ６に処理を移す。接触していなければ、電動車いす３に対し停止信号を出力し、ステップ１に戻る。（ステップ５）。
【００２０】
接触センサ１ａに指が接触していたら、信号処理装置１ｂは接触センサ１ａ上における現在の指の接触位置の絶対座標値（ｘ，ｙ）を記録する。前進したい場合は、操作２により指を基点から車いす前方すなわち接触センサ１ａ上の絶対座標系のｙ軸正方向にずらす。（ステップ６）
【００２１】
信号処理装置１ｂは、接触センサ１ａ上における現在の指の接触位置の絶対座標値（ｘ，ｙ）と基点（ｘ０，ｙ０）の差を取り、基点（ｘ０，ｙ０）を原点とする現在の指の接触位置の相対座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。すなわち、指を接触センサ１ａに接触させたまま指を移動させると、相対座標値（Ｘ，Ｙ）は変化する。（ステップ７）
【００２２】
ステップ７で算出した相対座標値（Ｘ，Ｙ）に基づいて、電動車いす３の前進制御信号を演算する。（ステップ８）。
【００２３】
ステップ８で演算した前進制御信号を、電動車いす３の制御部２に出力する。（ステップ９）。
【００２４】
このとき、指を接触センサ１ａ上で前方にずらした量、すなわち相対座標値Ｙの値によって電動車いす３への前進制御信号は変化する。つまり、前方へずらした量が多ければ前進速度は速くなる。また、後進、右旋回、または左旋回の各制御においても、図５のフローチャートによる方法と同様の制御ができる。
【００２６】
前記実施例１においては、信号処理装置１ｂにおいては、接触センサ１ａを指で短く接触して離すことで信号処理装置に動作切替信号を送る事により、リクライニング制御等にも対応できる。
【００２８】
前記実施例１においては、接触センサ１ａと、信号処理装置１ｂは、操作入力ボックス１に納まっているが、信号処理装置１ｂは、制御部２に組み込む事もできる。
【００２９】
前記実施例１においては、接触センサ１ａと、信号処理装置１ｂは、操作入力ボックス１に納まっているが、接触センサ１ａは、電動車椅子のフレームに組み込む事もできる。
【００３１】
前記実施例１においては、接触センサ１ａと、信号処理装置１ｂは、電動車いすの制御部に接続されているが、電動車いす以外の移動機器にも接続できる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、接触センサの中心点を意識せずに入力装置を操作でき、容易かつ操作性の高い制御信号入力方法及びその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接触センサによる入力装置を電動車いすの制御装置と接続した実施例１の側面図
【図２】実施例１に係わる操作入力ボックスの上面図
【図３】実施例１の制御系統を示すブロック図
【図４】実施例１の接触センサの操作方法
【図５】実施例１の制御状態を示すフローチャート

Claims

駆動モータと、前記駆動モータを制御する制御部と、乗員が乗車するシートとを備えた電動車いすに、指等の接触位置の絶対座標値を検出する接触センサと、前記接触センサの絶対座標値の信号を演算し、前記制御部の制御信号に変換して前記制御部に出力する信号処理装置とを有する制御信号入力装置を備えた前記電動車いすにおいて、前記信号処理装置は、指等が前記接触センサに触れていない時点から最初に前記指等で前記接触センサに触れた点の絶対座標値を基点として記録し、記録した前記基点の絶対座標値を前記接触センサが前記指等の接触を検知しなくなる時点まで保持し、前記指等を前記接触センサに接触したまま移動した現時点の接触点の絶対座標値と前記基点の絶対座標値との差を相対座標値として算出し、前記制御部の制御信号に変換して出力し、前記電動車いすを制御することを特徴とする電動車いすの制御信号入力装置。