JP6766599B2 - 無線機 - Google Patents

Description

本発明は、人が体を動かすときの動作を支援する動作支援装置と連携して用いられる無線機に関する。

人が腕、腰、脚のような体の一部を動かすときに動作を支援するパワードスーツと称される動作支援装置が開発されている（特許文献１〜３参照）。パワードスーツの装着者が無線機を所持したり、パワードスーツに無線機を取り付けたりすることによって、装着者が遠隔地にいる人と無線にて通話することが考えられる。

半二重通信方式を用いる無線機はＰＴＴ（Push To Talk）スイッチを備え、ＰＴＴスイッチを押すと音声信号を送信することができる。無線機は、音声が検出されたときに自動的にＰＴＴスイッチを押したのと等価の状態に切り替えるＶＯＸ（Voice-operated Transmit）機能を備えることがある（特許文献４参照）。

ＶＯＸ機能を備えた無線機によれば、ＰＴＴスイッチを物理的に押さなくても、無線機の使用者が音声を発すればＰＴＴスイッチを押したのと等価の状態に切り替えられて、音声信号を送信することができる。ＶＯＸ機能は、例えば、使用者が何らかの作業をしていてＰＴＴスイッチを押せない場合に有用である。

特開２０１４−１２１４９９号公報 特開２０１６−７８１７９号公報 特開２０１６−１５０４２０号公報 特開２０１２−９９９９９号公報

ＶＯＸ機能は有用な機能であるが、意図しない音によって誤作動して無線機が送信の状態となってしまうことがある。動作支援装置と連携して用いられるＶＯＸ機能を有する無線機において、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することが求められる。

本発明は、動作支援装置と連携して用いられ、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することができる無線機を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、マイクロホンが収音した音声の入力レベルを検出する入力レベル検出部と、人に装着されている動作支援装置より送信される、人が体を動かすときの動作を支援する強さを示す支援強度情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記支援強度情報が示す支援の強さが第１の閾値未満であるとき、ＰＴＴスイッチを押したのと等価の状態とするＶＯＸ機能を無効とし、前記受信部が受信した前記支援強度情報が示す支援の強さが前記第１の閾値以上であるとき前記ＶＯＸ機能を有効とし、前記ＶＯＸ機能を有効とした状態で前記入力レベル検出部が検出した入力レベルが第２の閾値以上であるとき、前記ＶＯＸ機能を作動させるよう制御するＶＯＸ制御部とを備えることを特徴とする無線機を提供する。

本発明の無線機によれば、動作支援装置と連携して用いられ、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することができる。

一実施形態の無線機を示すブロック図である。 一実施形態の無線機におけるＶＯＸ機能の有効／無効の設定処理の第１の例を示すフローチャートである。 一実施形態の無線機におけるＶＯＸ機能の有効／無効の設定処理の第２の例を示すフローチャートである。

以下、一実施形態の無線機について、添付図面を参照して説明する。図１において、無線機１は動作支援装置２と連携して動作する。動作の支援が必要な人は、動作支援装置２であるパワードスーツを装着している。パワードスーツの装着者が無線機１を所持していてもよいし、パワードスーツに無線機１が取り付けられていてもよい。

図１に示す動作支援装置２は、パワードスーツの構成を概略的に示している。具体的には、動作支援装置２の具体的な構成は任意であり、動作支援装置２は、例えば特許文献１〜３に記載されているような構成であればよい。

動作支援装置２は、人が腕を動かすときの動作を支援するパワードスーツであってもよいし、人が脚を動かすときの動作を支援するパワードスーツであってもよい。動作支援装置２は、人が脚及び腰を動かすときの動作を支援するパワードスーツであってもよいし、人が全身を動かすときの動作を支援するパワードスーツであってもよい。

動作支援装置２は、支援の対象となる体の部分の動作を検出する動作検出部２１と、動作の支援を制御する制御部２２と、動作を支援するアクチュエータ２３と、各種の情報を送信する近距離無線通信部２４とを備える。パワードスーツの装着者が支援の対象となる体の部分を動かそうとすると、動作検出部２１はその動作を検出する。すると、制御部２２は、動作を支援するようアクチュエータ２３を動作させる。

近距離無線通信部２４は、制御部２２による制御に基づき、アクチュエータ２３によって動作を支援するときの強さを示す支援強度情報を送信する。近距離無線通信部２４は、制御部２２による制御に基づき、動作支援装置２の動作速度を示す動作速度情報を送信してもよい。動作支援装置２の動作速度とは、動作を支援するために動いた部分の動作速度である。

近距離無線通信部２４は、制御部２２による制御に基づき、動作支援装置２が特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていることを示すパターン情報を送信してもよい。

近距離無線通信部２４及び後述する無線機１の近距離無線通信部１１は、例えばブルートゥース（登録商標）である任意の通信規格に従ってデータを送受信する。無線機１と動作支援装置２とが有線で接続されていて、支援強度情報、動作速度情報、パターン情報を示すデータが有線にて無線機１に送信されてもよい。

無線機１における中央制御部１５は、無線機１の全体を制御する。中央制御部１５は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって構成することができる。中央制御部１５は、無線通信部１６による半二重通信方式による通信を制御する。無線通信部１６は、中央制御部１５による制御に基づいて、図示していない他の無線機に音声信号を送信し、他の無線機が送信した音声信号を受信する。無線通信部１６は、変調及び復調回路、及び、送受信回路によって構成することができる。

ＰＴＴスイッチ１７が押されていない状態では、中央制御部１５は、無線通信部１６を他の無線機からの音声信号の受信を待ち受ける状態に制御する。ＰＴＴスイッチ１７が押されると、中央制御部１５は、マイクロホン１２が収音した音声をアナログ信号またはデジタル信号に変換した音声信号を他の無線機に送信するよう無線通信部１６を制御する。

表示部１８は例えば液晶パネルであり、中央制御部１５による制御に基づいて、各種の情報を表示する。スピーカ１９は、中央制御部１５による制御に基づいて、無線通信部１６が受信した音声信号の音声を出力する。

近距離無線通信部１１は、支援強度情報、動作速度情報、パターン情報を示すデータを受信すると、支援強度情報、動作速度情報、パターン情報をＶＯＸ制御部１４に供給する。近距離無線通信部１１は、支援強度情報、動作速度情報、パターン情報を受信する受信部である。

ＶＯＸ制御部１４は、例えばマイクロプロセッサで構成することができる。図１においては、ＶＯＸ制御部１４と中央制御部１５とを別々のブロックとして図示しているが、ＶＯＸ制御部１４と中央制御部１５とが一体化されていてもよい。ＶＯＸ制御部１４は中央制御部１５の一部の機能であってもよい。

入力レベル検出部１３は、マイクロホン１２が収音した音声の入力レベルを検出する。入力レベル検出部１３は、回路によって構成することができる。ＶＯＸ制御部１４は、基本的な動作として、入力レベル検出部１３が検出した入力レベルが所定の閾値以上であるとき、ＶＯＸ機能を作動させて、ＰＴＴスイッチ１７を押したのと等価の状態とするよう、中央制御部１５に指示する。

これにより、中央制御部１５は、ＰＴＴスイッチ１７が押されていない状態であっても、マイクロホン１２が収音した音声をアナログ信号またはデジタル信号に変換した音声信号を他の無線機に送信するよう無線通信部１６を制御する。

但し、ＶＯＸ制御部１４は、支援強度情報、パターン情報に応じて、以下のようにＶＯＸ機能の有効と無効とを切り替える。また、ＶＯＸ制御部１４は、動作速度情報に応じて、以下のようにＶＯＸ機能の感度を設定する。

まず、支援強度情報が示す支援の強さが所定の閾値（以下、第１の閾値）未満であれば、動作支援装置２による支援がなされていない状態、または、動作支援装置２による支援の開始直後の状態である。支援の強さとは、アクチュエータ２３によるトルクで表すことができる。

動作支援装置２による支援がなされていない状態または支援の開始直後の状態ではＰＴＴスイッチ１７の操作が可能と考えられ、ＰＴＴスイッチ１７の操作が可能な期間においてＶＯＸ機能を有効とするとＶＯＸ機能が誤作動するおそれがある。

そこで、ＶＯＸ制御部１４は、支援強度情報が示す支援の強さが第１の閾値未満であれば、ＶＯＸ機能を無効と設定する。ＶＯＸ機能が無効と設定されている状態では、入力レベル検出部１３が検出した入力レベルが所定の閾値（以下、第２の閾値）以上であっても、ＶＯＸ機能は作動しない。

ＶＯＸ制御部１４は、支援強度情報が示す支援の強さが第１の閾値以上であるとき、ＶＯＸ機能を有効と設定する。ＶＯＸ制御部１４は、ＶＯＸ機能を有効と設定した状態で、入力レベル検出部１３が検出した入力レベルが第２の閾値以上であれば、ＶＯＸ機能を作動させる。よって、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することができる。

ＶＯＸ制御部１４は、動作速度情報が示す動作支援装置２の動作速度が速くなるのに応じて、ＶＯＸ機能を作動させる感度を低下させることが好ましい。第２の閾値を低レベルとすればＶＯＸ機能は作動しやすくなって高感度となり、第２の閾値を高レベルとすればＶＯＸ機能は作動しにくくなって低感度となる。

ＶＯＸ制御部１４は、動作支援装置２の動作速度が所定の閾値（以下、第３の閾値）以上となったとき、ＶＯＸ機能を作動させる感度を低下させればよい。ＶＯＸ制御部１４は、動作支援装置２の動作速度が速くなるのに従って、段階的にまたは連続的にＶＯＸ機能を作動させる感度を低下させてもよい。

動作支援装置２の動作速度が速くなると、動作支援装置２の動作音が発生することがある。動作支援装置２の動作音は、ＶＯＸ機能を誤作動させることがある。動作支援装置２の動作速度が速くなったときに、ＶＯＸ機能を作動させる感度を低下させれば、パワードスーツの装着者がより大きな声を発生しなければＶＯＸ機能が作動しない。よって、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することができる。

ＶＯＸ制御部１４は、動作支援装置２が特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていることを示すパターン情報を受信したら、ＶＯＸ機能を無効とすることが好ましい。特定の動作パターンまたは姿勢パターンとは、無線機１を使用する可能性がほとんどないと考えられる動作パターンまたは姿勢パターンとするのがよい。

特定の動作パターンまたは姿勢パターンとしては、例えば、荷物を持ち上げるためにしゃがむ動作またはしゃがんだ姿勢、何らかの物を組み立てるために、両手を互いに近付ける動作または近付けた姿勢が挙げられる。特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていることを示すパターン情報を受信したら、ＶＯＸ機能を無効とすることによって、ＶＯＸ機能の誤作動を低減することができる。

特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっている状態においてはＶＯＸ機能が無効とされているので、無線通信部１６は音声信号を受信できる状態である。しかしながら、パワードスーツの装着者が特定の動作パターンまたは姿勢パターンでの作業に集中するよう、無線通信部１６が音声信号を受信してもミュートの状態を維持して、スピーカ１９より音声を発生させないようにしてもよい。

図２に示すフローチャートを用いて、ＶＯＸ制御部１４におけるＶＯＸ機能の有効／無効の設定処理の第１の例を説明する。

図２において、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS141にて、支援の強さが第１の閾値以上であるか否かを判定する。支援の強さが第１の閾値以上であれば（YES）、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS142にて、ＶＯＸ機能を有効と設定する。支援の強さが第１の閾値以上でなければ（NO）、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS143にて、ＶＯＸ機能を無効と設定して、処理をステップS141に戻す。

ＶＯＸ制御部１４は、ステップS144にて、動作速度は第３の閾値以上であるか否かを判定する。動作速度が第３の閾値以上でなければ（NO）、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS145にて、ＶＯＸ機能を高感度に設定する。動作速度が第３の閾値以上であれば（YES）、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS146にて、ＶＯＸ機能を低感度に設定する。

ＶＯＸ制御部１４は、ステップS147にて、動作支援装置２が特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっているか否かを判定する。特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていなければ（NO）、ＶＯＸ制御部１４は、処理をステップS141に戻す。特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていれば（YES）、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS148にて、ＶＯＸ機能を無効と設定して、処理をステップS147に戻す。

以上のようにして、ＶＯＸ制御部１４におけるＶＯＸ機能の有効／無効（加えてＶＯＸ機能の感度）が設定される。

図３に示すフローチャートは、前述のように、パワードスーツの装着者が特定の動作パターンまたは姿勢パターンであるときに、スピーカ１９より音声を発生させないようにする第２の例の処理を示している。図３において、図２と同一のステップには同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３において、ＶＯＸ制御部１４は、ステップS148にて、ＶＯＸ機能を無効と設定した後に、ステップS149にて、無線通信部１６が受信する音声信号をミュートするよう中央制御部１５に指示して、処理をステップS147に戻す。

即ち、第２の例を採用する無線機１においては、近距離無線通信部１１が、動作支援装置２が特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていることを示すパターン情報を受信したとき、無線通信部１６が受信した音声信号（受信信号）をミュートするよう構成されている。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。無線機１を構成するに際して、ハートウェアとソフトウェアとの使い分けは任意である。ハートウェアとソフトウェアとが混在していてもよい。ＶＯＸ制御部１４または中央制御部１５の機能が、コンピュータプログラムによって構成されていてもよい。

１ 無線機
２ 動作支援装置
１１ 近距離無線通信部（受信部）
１２ マイクロホン
１３ 入力レベル検出部
１４ ＶＯＸ制御部
１５ 中央制御部
１６ 無線通信部
１７ ＰＴＴスイッチ

Claims (4)

1. マイクロホンが収音した音声の入力レベルを検出する入力レベル検出部と、
   人に装着されている動作支援装置より送信される、人が体を動かすときの動作を支援する強さを示す支援強度情報を受信する受信部と、
   前記受信部が受信した前記支援強度情報が示す支援の強さが第１の閾値未満であるとき、ＰＴＴスイッチを押したのと等価の状態とするＶＯＸ機能を無効とし、前記受信部が受信した前記支援強度情報が示す支援の強さが前記第１の閾値以上であるとき前記ＶＯＸ機能を有効とし、前記ＶＯＸ機能を有効とした状態で前記入力レベル検出部が検出した入力レベルが第２の閾値以上であるとき、前記ＶＯＸ機能を作動させるよう制御するＶＯＸ制御部と、
   を備えることを特徴とする無線機。
2. 前記受信部は、前記動作支援装置より送信される、前記動作支援装置の動作速度を示す動作速度情報を受信し、
   前記ＶＯＸ制御部は、前記受信部が受信した前記動作速度情報が示す前記動作支援装置の動作速度が速くなるのに応じて、前記ＶＯＸ機能を作動させる感度を低下させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線機。
3. 前記受信部は、前記動作支援装置より送信される、前記動作支援装置が特定の動作パターンまたは姿勢パターンとなっていることを示すパターン情報を受信し、
   前記ＶＯＸ制御部は、前記受信部が前記パターン情報を受信したとき、前記ＶＯＸ機能を無効とするよう制御する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線機。
4. 他の無線機が送信した音声信号を受信する無線通信部をさらに備え、
   前記受信部が前記パターン情報を受信したとき、前記無線通信部が受信した音声信号をミュートするよう構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の無線機。

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