JPH11218454A - 操作力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作方向、量の少なくとも一入を簡単な構成
で可能とする操作力検出装置の提供。 【解決手段】 操作手段５４に複数の検出手段６３ａ〜
６３ｃを設け、この操作手段５４が人力等によりある方
向に操作されるとその動きに応じて複数の検知手段に押
圧がかかり、この検知手段５４の入力した値を操作量確
定手段６６に送り、この信号を演算することで操作手段
５４に加わっている力の量、方向の少なくとも一方を検
出する。検知手段が簡単な構成のため機器への組み込み
が容易で、かつ外部に有害な影響を与え無い検出装置を
実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可動体を外部から
の操作力、特に人の力を用いて軽く安全に駆動できるよ
うにした機器等の操作力を検出する操作力検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、食器棚等の昇降装置において人の
力に応じて動作を調節するものはあまり無かった。

【０００３】同様な考え方のものとしては、例えば特開
平６−４２９０７号公報に掲載されているような内燃機
関のスロットルバルブの回転軸に取り付けられ、スロッ
トルバルブの開度を検出するスロットルポジションセン
サに関するものがある。

【０００４】このスロットルポジションセンサは、図１
９に示すようにまずＮ，Ｓ一対の磁石２ａ，２ｂをケー
シング６を介してスロットルバルブの回転軸４の先端に
固定し、その上からハウジング１０を被せてスロットル
ボディに固定することにより、ホール素子８ａ，８ｂを
磁石２ａ，２ｂにて形成された中空部に配設する。する
とスロットルバルブの回転軸４の回転に伴い、磁石２
ａ，２ｂがホール素子８ａ，８ｂの周りを回転し、ホー
ル素子８ａ，８ｂの感磁面に対する磁界方向が変化す
る。この結果、ホール素子８ａ，８ｂの感磁面に対する
磁界の入射角度をθとすると、各ホール素子８ａ，８ｂ
からの出力ＶＨは、次式（１）のように変化し図２０に
示すように回転軸４が−９０°から＋９０°へ回転する
間に、−ＶＡから＋ＶＡへと正弦波上を連続的に変化す
る。

【０００５】このような構成のため、磁石とホール素子
とを個々にスロットルバルブに取り付けることができ、
その構成を簡素化して、スロットルバルブへの組み付け
作業の作業性を向上できる。

【０００６】また、中空円筒状の磁石においては、周囲
の磁性体に影響されることなく、中空部において磁界が
形成されるためホール素子がその中心位置Ｏからずれて
も、検出結果が大きく変化することはなく、スロットル
開度の検出精度を確保することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような装置では磁気が周囲にもれる可能性があり、
センサを設けることにより外部の情報機器や微弱電器信
号による情報通信機器が周囲にある場合、それらの信号
に雑音等の影響を与えることが考えられる。

【０００８】また、単純に動作方向を調べるようなこと
にはその利用が難しいことがあるという課題を有してい
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、手等の人体の一部で操作する操作手段と、
前記操作手段にかかる操作力の強さまたは操作する方向
の少なくとも一方を検出する検出手段と、前記検出手段
の信号により操作手段にかかる操作量を確定する操作量
確定手段とを備えたものである。

【００１０】上記発明によれば、人の力の方向およびそ
の大きさを感知することが可能であるため、操作量確定
手段の出力を利用すれば例えばモータ等の補助手段を用
いて動作を補助することが可能になる。

【００１１】さらに、検出手段の検知手段として、感圧
素子や抵抗手段等を使用すれば構成が簡単であり、かつ
外部に雑音等の有害な影響を与えることがなく検出を容
易に実現することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１に係る発明は、手等の人
体の一部で操作する操作手段と、前記操作手段にかかる
操作力の強さまたは操作する方向の少なくとも一方を検
出する検出手段と、前記検出手段の信号により操作手段
にかかる操作量を確定する操作量確定手段とを備えたも
のである。

【００１３】本発明によれば、人の力の方向およびその
大きさを感知することが可能であり、検出手段を簡単な
構成で実現することにより機器への組み込みが容易で、
かつ外部に雑音等の有害な影響を与えることがなく検出
を容易に実現することができる。

【００１４】請求項２に係る発明は、検出手段の検知手
段は操作手段の周囲９０°毎に４個備えた構成を有する
ものである。

【００１５】本発明によれば、３６０°にわたる操作手
段への力のかかり具合を４個の検知手段で確実に検出し
確定することが可能となる。

【００１６】請求項３に係る発明は、検知手段は４個備
え、各検知手段の形状が各々異なり出力変化から操作方
向を調べる構成を有するものである。

【００１７】本発明によれば、検知手段の大きさが各々
異なるため出力が一定でない。このため出力値によりど
の検知手段に操作手段が動いたのかが容易に判断できる
ようになる。

【００１８】請求項４に係る発明は、検知手段は４個と
し、各検知手段に各々バイアス手段を有し、検知手段の
出力値は各々重ならない構成を有するものである。

【００１９】本発明によれば、検知手段の出力があらか
じめ重ならないようバイアスされているため、出力をみ
ればどの検知手段からの信号かがすぐに判断でき、出力
線の取り違え等のトラブルを回避することが可能であ
る。

【００２０】請求項５に係る発明は、検知手段は３個備
えた構成を有するものである。本発明によれば、３６０
°にわたる操作手段への力のかかり具合を３個の検知手
段で確実に検出し確定することが可能となる。

【００２１】請求項６に係る発明は、検知手段は２個と
し、各検知手段の形状は異なり、各々バイアス手段を有
し、出力値は重ならないようにした構成を有するもので
ある。

【００２２】本発明によれば、３６０°にわたる力のか
かり具合を２個の検知手段で確実に検出し、その出力値
が重ならない構成により、検知手段の出力を誤判断する
こと無く確実に判定することが可能になる。

【００２３】請求項７に係る発明は、円周上に設置した
略長方形の形状の感圧手段で構成する検知手段と、前記
感圧手段に操作手段からの操作量を圧力として印加する
応圧手段とを備え、前記応圧手段は前記感圧手段に対応
した円周状で角度によりその大きさが変化する形状とす
る構成を有するものである。

【００２４】本発明によれば、操作手段の操作方向によ
り感圧手段にかかる大きさが異なることから感圧手段の
出力が操作手段の方向によって変化する。したがって、
感圧手段の出力により操作手段の操作方向を容易に判定
することが可能になる。

【００２５】請求項８に係る発明は、円周上に設置した
感圧手段で構成する検知手段と、前記感圧手段に操作手
段からの操作量を圧力として印加する応圧手段とを備
え、前記感圧手段は前記応圧手段に対応した円周状で角
度によりその大きさが変化する形状とする構成を有する
ものである。

【００２６】本発明によれば、感圧手段の大きさが円周
角度によって異なるため、操作手段にかかる操作力の方
向により感圧手段に加わる圧力が変化する。したがっ
て、感圧手段の出力を調べることにより操作手段のどの
方向に力が加わったかを判定することが可能になる。

【００２７】請求項９に係る発明は、円周上に設置した
略長方形の場所で螺旋状に配置した線状感圧手段で構成
する検知手段と、前記感圧手段に操作手段からの操作量
を圧力として印加する応圧手段とを備え、前記応圧手段
は前記感圧手段に対応した円周状に複数設置し、円周状
の角度に応じて前記感圧手段と接触する箇所が変化する
形状とする構成を有するものである。

【００２８】本発明によれば、円周上に設置された線状
感圧手段を操作手段の操作方向に応じて応圧手段により
対応する場所で応圧処理が発生するため感圧手段の出力
を調べることにより、操作手段の操作方向を判定するこ
とが可能になる。

【００２９】請求項１０に係る発明は、円周上に配置し
た略長方形の形状の抵抗手段と、操作手段の円周上に配
置した凸部Ｐと、前記凸部Ｐと対になり同操作手段の円
周上で角度に応じて前記凸部Ｐとの距離が異なるように
配置した凸点Ｑの２つの凸部を設け、応圧位置により前
記凸部両端の抵抗値が変化する構成を有するものであ
る。

【００３０】本発明によれば、２つの凸部の間隔が円周
方向により変化しているため操作手段へかかる力の方向
により抵抗手段に接触する凸部間隔が異なり、その結果
出力する抵抗値が変化し操作方向を判定することが可能
になる。

【００３１】請求項１１に係る発明は、操作手段の円周
上に配置した凸部Ｐと、前記凸部Ｐと対になり同操作手
段の円周上で角度に応じて前記凸部Ｐとの距離が異なる
ように配置した凸点Ｑの２つの凸部の少なくとも一方は
断続状の凸部とする構成を有するものである。

【００３２】本発明によれば、凸部が独立して複数存在
することにより、操作手段にかかる力の方向で抵抗手段
に接触する凸部は１箇所のみとすることができ、抵抗値
が離散的に変化することから操作方向を確実に判定する
ことが可能になる。

【００３３】請求項１２に係る発明は、操作手段の円周
に対して角度に応じて螺旋状に配置した凸部Ｒを設け、
検出手段は円周上に設置した略長方形の形状の感圧手段
からなる検知手段を有し、かつ操作手段の前記凸部Ｒを
設けた反対側の一方を支点とする形状で前記螺旋状の凸
部Ｒまでの距離比で決まる圧力変化により円周位置を確
定する構成を有するものである。

【００３４】本発明によれば、操作手段の横方向の長さ
を利用して梃子の動作を用い円周方向にかかる力の大き
さを長さに応じて変化することにより、感圧手段の出力
値から操作手段にかかる力の方向を判定することが可能
になる。

【００３５】請求項１３に係る発明は、操作手段の円周
上に配置した凸部Ｒは断続状の凸部とする構成を有する
ものである。

【００３６】本発明によれば、凸部が独立して複数存在
することにより、操作手段にかかる力の方向で感圧手段
に接触する凸部は１箇所のみとすることができ、圧力値
が離散的に変化することから操作方向を確実に判定する
ことが可能になる。

【００３７】請求項１４に係る発明は、検出手段の配置
場所は鉛直方向以外とする構成を有するものである。

【００３８】本発明によれば、操作手段の鉛直方向にか
かる重力成分を検出手段にオフセット分としてかかるこ
とを防ぐことができ、操作手段へかかる力の大きさを精
度良く検出することが可能になる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００４０】（実施例１）図１は昇降用の食器棚の斜視
図である。

【００４１】図１から図４は本発明の実施例１の操作量
検出装置を用いた食器棚を示している。

【００４２】収納キャビネット４１には、前方下方に引
き出し下降する昇降式のラック５０が格納されている。
収納キャビネット４１は、内面４３の両側には基台４４
のピン４５ａ，４５ｂに枢支した平行リンク４６が取り
付けられており、両側面で対向し合う前部側のアーム４
７ａは図３に示すように枢軸４８により連結され同体回
転するようになっている。

【００４３】平行リンク４６は、前後アーム４７ａ，４
７ｂの自由端部間を取り付け座４９により連結されリン
ク機構を構成し、ラック等の可動体５０の移動軌跡を規
制して支持する支持手段６０を形成している。

【００４４】可動体であるラック５０は、両側板５１と
底面から背面につながる線材や薄板材等よりなるかご５
２と、線材や樹脂成形材等よりなる棚５３と、前方下部
に取り付けられた把手５４により構成されており、その
両側板５１が平行リンク４６の取り付け座４９に固定さ
れている。

【００４５】ここで、物品はかご５２と棚５３に収納
し、操作手段である把手５４をにぎってラック５０の出
し入れ操作を行うものである。

【００４６】また、基台４４の内側には、後部側アーム
４７ｂに連結されて同時回転する回転板５５と、ねじり
バネ５６が配置されており、ねじりバネ５６の先端は一
方を固定金具５７と、他方を回転板５５に取り付けられ
た受けピン５８に当接し、ラック５０が引き出されて下
降していくときこのねじりバネ５６を巻き上げ、この反
力によりラック５０の出し入れが軽い操作で行えるよう
になっている。

【００４７】さらに、可動体であるラック５０の把手５
４は中空パイプで構成され、その把手５４には、その把
手５４に作用する人力の強さまたは人力の方向の少なく
とも一方を検知するための検出手段６３が設置されてい
る。本実施例では検出手段６３の一検知手段例として、
例えば感圧センサを例にして以下説明を行う。

【００４８】そして、その感圧センサ６３の信号は、基
台４４の内側に設けた制御手段６４に伝送され、感圧セ
ンサ６３の信号に応じて駆動手段である例えばモータ６
５を駆動する構成である。

【００４９】なお、モータ６５は、前記回転板５５と歯
車６６によって減速増力して動力伝達される構成であ
る。

【００５０】また図において、５９は基台４４に取り付
けられたストッパーであり、後部側アーム４７ｂが垂直
位置よりやや後方に傾いた位置でこのストッパー５９に
当接してラック５０は格納状態となり、次に図に示すよ
うに、ラック５０を引き出していくとき後部側アーム４
７ｂは、ほぼ水平位置でストッパー５９の反対側に当接
して停止するようになっている。すなわち、可動体であ
るラック５０の移動軌跡の終端で可動体の作動を機械的
に停止する。

【００５１】次に動作，作用について説明する。図４に
おいて、収納キャビネット４１内に基台４４および平行
リンク４６等により支持された破線で示した状態にある
可動体であるラック５０の操作手段である把手５４を手
前（図では右下方向）に引っ張ると、操作手段である把
手５４の内部に組み込まれた検出手段６３である感圧セ
ンサが、人力の強さまたは人力の方向の少なくとも一方
を示す信号を制御手段６４に伝達し、その制御手段６４
が駆動手段であるモータ６５を駆動する。

【００５２】そしてモータ６５の動力は歯車６６により
回転板５５を通じて平行リンク４６の後部側アーム４７
ｂに伝達され、平行リンク４６は前方へ回転し、可動体
であるラック５０は略水平を保ちながら手前下方に移動
する。

【００５３】図５に検出手段６３の構成の一例を示す。
この例では複数の感圧センサ等の検知手段６３ａ，６３
ｂ，６３ｃを操作手段である把手５４の端部でラック５
０の側板５１にあたる箇所に操作手段受け６７を設け
る。この操作手段受け６７の内部に検知手段を設け操作
手段５４が人力等によりある方向に操作されるとその動
きに応じて検知手段に押圧がかかるようになっている。
そして複数の検知手段からの信号を演算することにより
操作手段に加わっている力の量、または方向の少なくと
も一方を検出し、操作量確定手段６６に送る。

【００５４】このように、検出手段６３を簡単な構成で
実現することにより機器への組み込みが容易で、かつ外
部に雑音等の有害な影響を与えることが無い検出装置を
容易に実現することができる。

【００５５】また、検出手段６３が人力の強さまたは人
力の方向の少なくとも一方を検知し、その検知信号に応
じて、制御手段６４が駆動手段であるモータ６５の駆動
力を制御し可動体であるラック５０を駆動するように作
用する。したがって、人が手動でラック５０を動かすの
と同じ感覚で自分の意志に応じた方向に安全に駆動で
き、かつモータ６５の駆動力により大幅に人力を軽減で
き、楽に動かすことができる。

【００５６】上記検出手段６３は人力検出手段としても
作用し、この場合感圧センサを棒状の把手５４自体に固
着して設けておく。棒状の把手５４に人力を作用すると
握力による加圧で把手５４に固着してある検知手段とし
ての感圧センサの電気抵抗が変化し、人力の強さが検出
できる構成である。感圧センサの電気信号は電気抵抗の
変化に限られるものではなく、静電容量変化などいかな
る電気信号変化であれ、把手５４における加圧量に応じ
て電気的な物性値が変化するものであれば、いずれでも
同様に機能できる。

【００５７】また、ラック５０に乗せた品物が比較的重
い品物であった場合等に、引き下ろしたラック５０を持
ち上げて収納キャビネット４１に収納するような場合、
ラック５０を押し上げるために把手５４を押す力に応じ
て、操作量検知手段でもある感圧センサの信号も大きく
なり、その信号に応じて制御手段６４が駆動手段である
モータ６５の駆動力を増大し、モータ６５が補助する力
が大きくなる。したがって、重いものでも僅かな人力で
収納や取り出しを楽に行うことができる。

【００５８】この実施例では上記人力検出及び操作量検
出手段の検知手段として感圧センサを用いて説明してい
るが、他の検知手段を用いても問題は無い。例えば、圧
電手段からなる方式にして、手の握る圧力を電気に変換
するセンサや、単純に握る圧力そのものを検知する例え
ば半導体圧力センサや空気圧を検知する圧力センサでも
良い。さらに、人体の電気的特性を活かした静電容量セ
ンサや、外来電気ノイズに強くするため握る圧力により
透過量の変化する光伝送手段を用いた方式でも良い。

【００５９】（実施例２）以下、本発明の実施例２につ
いて図面を参照しながら説明する。本実施例は請求項２
に係る。

【００６０】本実施例は実施例１と同じ図１〜図４と図
６を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【００６１】図６（ａ）に操作手段受け６７の断面図、
図６（ｂ）に検知手段の検出方向の分担図を示す。

【００６２】検知手段６３ａ〜６３ｄは操作手段受け６
７の円周に沿って９０°毎に４個備えた構成とする。こ
れにより、操作手段５４に３６０°どの方向から力が加
わってもその大きさと方向を検出することが可能であ
る。

【００６３】例えば鉛直方向上側の検知手段６３ａの検
出できる角度は図６（ｂ）に示してあるｐのように２７
０°から９０°までを分担する。同様に鉛直方向下側の
検知手段６３ｃの検出できる角度は図６（ｂ）に示して
あるｒのように９０°から２７０°までを分担する。

【００６４】また、操作手段５４を引き出す方向の検知
手段６３ｂの検出できる角度は図６（ｂ）のｇに示すよ
うに０°から１８０°であり、操作手段５４を押し込む
方向の検知手段６３ｄの検出できる角度は図６（ｂ）の
ｓに示すように１８０°から３６０°となる。

【００６５】このように検出できる角度を分担し、各検
知手段の入力の違いにより角度を検出することができ
る。

【００６６】例えば図６（ｂ）に示すように検知手段６
３ｂの検出値がｑのｘ１であり、検知手段６３ｃの検出
値がｒのｘ２であるような場合は操作量確定手段６６に
おいて角度θ１の方向に操作手段５４は力が加わってい
ると判断できる。

【００６７】（実施例３）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例３について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項３に係る。

【００６８】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【００６９】図７（ａ）に操作手段受け６７の断面図、
図７（ｂ）に検知手段の検出方向の分担図を示す。

【００７０】検知手段６３ａ〜６３ｄは操作手段受け６
７の円周に沿って９０°毎に４個備えた構成で、その形
状を各々異なるようにする。

【００７１】これにより、操作手段５４に３６０°どの
方向から力が加わってもその大きさと方向を検出するこ
とが可能であり、特に検出を確実に行いたい角度の検知
手段を大きくすることにより分解能を上げたり、またノ
イズ等による外乱に対しても確実に確定できる大きな信
号が発生する形状にする。

【００７２】例えば鉛直方向上側の検知手段６３ａの検
出できる角度は図７（ｂ）に示してあるｐのように２７
０°から９０°までを分担するがその大きさを小さくし
ておく。同様に鉛直方向下側の検知手段６３ｃの検出で
きる角度は図７（ｂ）に示してあるｒのように９０°か
ら１８０°までを分担する。そして６３ｃの形状を大き
くすることにより下側への力の加わり方を感度良く検出
するようにしておく。これはラック５０を引き降ろす場
合は検知手段６３ｃの入力を敏感にして少しの力のかか
り具合でも確実に動作するようにするためである。

【００７３】また、操作手段５４を引き出す方向の検知
手段６３ｂの検出できる角度は図７（ｂ）のｑに示すよ
うに０°から９０°であり、操作手段５４を押し込む方
向の検知手段６３ｄの検出できる角度は図７（ｂ）のｓ
に示すように１８０°から２７０°となる。

【００７４】このように検出できる角度を分担し、各検
知手段の大きさを変化させ、感度を調整することにより
角度による分解能やノイズ耐力を希望する値に調整する
ことができる。

【００７５】これにより、全方向からの操作力を検出し
ながら、特に希望する角度に対して感度をより高めてお
くことが可能になる。

【００７６】（実施例４）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例４について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項４に係る。

【００７７】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【００７８】図８（ａ）に検出手段６３のバイアス電圧
を示す回路図、図８（ｂ）に検知手段の出力特性図を示
す。

【００７９】検知手段は操作手段受け６７の円周に沿っ
て９０°毎に４個備えた構成で、図６（ａ）と同様な配
置とする。そして、例えば検知手段が抵抗体等でできて
いる場合は各検知手段にバイアス電圧を印加することで
各検知手段の出力値は各々重ならない構成とする。

【００８０】動作を図面をもとに説明する。図８（ａ）
のように各検知手段６３ａにはバイアス手段Ｅ１、６３
ｂにはＥ２、６３ｃにはＥ３、６３ｄにはＥ４を設け、
その大きさはＥ１＜Ｅ２＜Ｅ３＜Ｅ４としておく。その
結果、操作手段５４に操作力が印加されなくても、各検
知手段６３の出力信号は図８（ｂ）のようになる。検知
手段６３ａの出力は何もなくてもｅ１となり、以下同様
に、６３ｂにはｅ２、６３ｃにはｅ３、６３ｄにはｅ４
のあらかじめ設定していたバイアス電圧が出力値として
出ている。この値に操作手段５４に印加される力を加え
ると各検知手段の出力電圧は図８（ｂ）に示すように増
加していく。

【００８１】その検出手段６３からの出力は操作量確定
手段６６により制御される選択手段８０により１つずつ
選択される。検知手段６３ａの出力はＶｏａ、同様に６
３ｂの出力はＶｏｂ、６３ｃの出力はＶｏｃ、６３ｄの
出力はＶｏｄである。選択手段８０はこの出力Ｖｏａか
らＶｏｄを時間的に選択し、その出力を操作量確定手段
６６に出力する。この時、各検知手段６３からの出力電
圧は同じ値がでないようになっている。

【００８２】動作例を図８（ｃ）を用いて説明すると時
刻ｔ０で出力ｅ３のため選択手段８０から操作量確定手
段６６に出力された信号から最初検知手段６３ｃの方向
に力が加わり、時刻ｔ２で出力値が減少している。これ
は検知手段６３ｂの方向にも力が加わり始めたためであ
り、最終的には時刻ｔ２で出力値がｅ３を超えている。
このため操作方向としては検知手段６３ｃと６３ｂの中
間方向に力が印加されたと判定する。

【００８３】以上のように各検知手段６３からの出力電
圧は同じ値がでないようになっているため操作力確定手
段６６では各検知手段６３の出力信号からどの検知手段
から発生した信号かがすぐにわかり、断線やノイズ等の
誤検知を防止することが可能になる。

【００８４】（実施例５）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例５について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項５に係る。

【００８５】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【００８６】図９（ａ）に操作手段受け６７の断面図、
図９（ｂ）に検知手段の検出方向の分担図を示す。

【００８７】検知手段６３ａ〜６３ｃは操作手段受け６
７の円周に沿って１２０°毎に３個備えた構成とする。
これにより、操作手段５４に３６０°どの方向から力が
加わってもその大きさと方向を検出することが可能であ
る。

【００８８】例えば鉛直方向上側の検知手段６３ａの検
出できる角度は図９（ｂ）に示してあるｐのように２４
０°から１２０°までを分担する。同様に鉛直方向下側
において操作手段５４を引き出す方向の検知手段６３ｂ
の検出できる角度は図９（ｂ）に示してあるｑのように
１２０°から２４０°までを分担する。

【００８９】また、鉛直方向で操作手段５４を押し込む
方向の検知手段６３ｃの検出できる角度は図９（ｂ）の
ｒに示すように２４０°から３６０°となる。

【００９０】このように少ない個数の検知手段で検出で
きる角度を分担し、各検知手段の入力の違いにより角度
を検出することができる。

【００９１】例えば図９（ｂ）に示すように検知手段６
３ｂの検出値がｑのｘ１であり、検知手段６３ｃの検出
値がｒのｘ２であるような場合は操作量確定手段６６に
おいて角度θ１の方向に力が加わっていると判断するこ
とができる。

【００９２】（実施例６）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例６について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項６に係る。

【００９３】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【００９４】図１０（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１０（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段の展開図、図１０（ｃ）に検出手段のバ
イアス電圧を示す回路図、図１０（ｄ）に検出手段の出
力特性図を示す。

【００９５】検知手段６３ｅ，６３ｆは図１０（ｂ）の
ように操作手段受け６７の円周に沿ってある面積を持っ
た形状で構成する。そして、例えば検知手段が抵抗体等
でできている場合は図１０（ｃ）に示すように例えば検
知手段６３ｅにバイアス電圧Ｅ１を印加することで検知
手段６３ｅ，６３ｆの出力値は各々重ならない構成とす
る。

【００９６】動作を図面をもとに説明する。図１０
（ｃ）のように検知手段６３ｅにはバイアス手段Ｅ１を
設け、６３ｆはそのままとする。その結果、操作手段５
４に操作力が印加されなくても、検知手段６３ｅの出力
信号は図１０（ｄ）のように、出力は何もしなくてもｅ
１となる。検出手段６３ｆの出力は何もしないと０であ
る。この値に操作手段５４に印加される力を加えると各
検出手段の出力電圧は図１０（ｄ）に示すように増加し
ていく。

【００９７】この時、各検知手段６３ｅ，６３ｆからの
出力電圧は同じ値がでないようになっている。

【００９８】その各検知手段６３ｅ，６３ｆからなる検
出手段からの出力は操作量確定手段６６により制御され
る選択手段８０により１つずつ選択される。検知手段６
３ｅの出力はＶｏａ、同様に６３ｆの出力はＶｏｂであ
る。選択手段８０はこの出力ＶｏａからＶｏｂを時間的
に選択し、その出力を操作量確定手段６６に出力する。
この時、各検知手段からの出力電圧は同じ値がでないよ
うになっている。

【００９９】また、検知手段６３ｅ，６３ｆの配置を図
１０（ｂ）のように円周上を形状を変化した設置として
いるため、出力の大きさにより角度もある程度検出する
ことが可能となる。

【０１００】以上のように操作力確定手段６６では各検
知手段からの出力電圧は同じ値がでないようになってい
るため検知手段６３ｅ，６３ｆの出力信号を入力するこ
とによりどちらの検知手段から発生した信号かがすぐに
わかり、またその大きさとあらかじめ設置してある配置
状態から角度を検知することが可能になる。

【０１０１】（実施例７）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例７について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項７に係る。

【０１０２】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１０３】図１１（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１１（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段６３ｇの展開図、図１１（ｃ）に操作手
段５４の断面図、図１１（ｄ）に操作手段受け６７のＡ
−Ａ線から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１０４】検知手段６３ｇは図１１（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って略長方形の面積を持った
形状で構成する。そして操作手段５４に構成されている
円周状で角度によってその大きさが変化する応圧手段７
０は図１１（ｄ）のように構成されている。

【０１０５】動作を図面をもとに説明する。図１１
（ｂ）のように円周状に同じ形状の感圧手段からなる検
知手段６３ｇを配置し、図１１（ｂ）の破線で示したよ
うにその検知手段６３ｇに対応する円周状に操作手段５
４上に配置した応圧手段７０がある。

【０１０６】したがって、操作手段５４の動作する方向
により応圧手段７０が検知手段６３ｇに接触する面積が
変化する。例えば、図１１（ｂ）のＰ点では応圧手段７
０の幅があり検知手段６３の出力は図１１（ｅ）のよう
に大きいが、図１１（ｂ）のＱ点では応圧手段７０の幅
は小さく、その結果検知手段６３ｇの出力は図１１
（ｅ）のように小さくなる。

【０１０７】このように操作手段１４の操作する方向に
よって応圧手段７０の幅が変化するため、感圧手段６３
の出力がそれに応じて変化する、操作力確定手段６６で
は検知手段６３ｇの出力を入力することにより操作手段
５４にかかった力の方向を確定することができる。

【０１０８】（実施例８）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例８について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項８に係る。

【０１０９】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１１０】図１２（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１２（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段６３ｈの展開図、図１２（ｃ）に操作手
段５４の断面図、図１２（ｄ）に操作手段受け６７のＡ
−Ａ線から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１１１】検知手段６３ｈは図１２（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って円周状で角度によってそ
の大きさが変化する形状で構成する。そして操作手段５
４に構成されている応圧手段７０は図１２（ｄ）のよう
に略長方形の面積を持って構成されている。

【０１１２】動作を図面をもとに説明する。図１２
（ｂ）のように円周状に角度に応じて形状の変化する感
圧手段からなる検知手段６３ｇを配置し、図１２（ｂ）
の破線で示したようにその検知手段６３ｈに対応する円
周状に同じ幅を有する操作手段５４上に配置した応圧手
段７０がある。

【０１１３】したがって、操作手段５４の動作する方向
により一定幅の応圧手段７０が検知手段６３ｈに接触す
るがその幅が異なるため接触する面積が変化する。例え
ば、図１２（ｂ）のＰ点では検知手段６３ｈの幅があり
その出力は図１２（ｅ）のように大きいが、図１２
（ｂ）のＱ点では検知手段６３ｈの幅は小さく、その結
果出力は図１２（ｅ）のように小さくなる。

【０１１４】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０によって圧力のかかる検知手段６３
ｈの幅が変化するため、検知手段６３ｈの出力がそれに
応じて変化する、操作力確定手段６６では検知手段６３
ｈの出力を入力することにより操作手段５４にかかった
力の方向を確定することができる。

【０１１５】また、このような構成では応圧手段が略長
方形のため構造が簡単で製造方法も容易になる。

【０１１６】（実施例９）以下、本発明の操作力検出装
置の実施例９について図面を参照しながら説明する。本
実施例は請求項９に係る。

【０１１７】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１１８】図１３（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１３（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段の展開図、図１３（ｃ）に操作手段５４
の断面図、図１３（ｄ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線
から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１１９】検知手段６３ｉは図１３（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って螺旋状に配置する。そし
て操作手段１４に構成されている応圧手段７０は図１２
（ｄ）のように円周方向の角度に応じて複数の線状の形
状で構成する。

【０１２０】動作を図面をもとに説明する。図１３
（ｂ）のように円周に沿って螺旋状に変化する感圧手段
からなる検知手段６３ｉを配置し、図１３（ｄ）に示し
たようにその検知手段６３ｉに対応する円周状に同じ線
状の幅を有する操作手段５４上に配置した応圧手段７０
がある。

【０１２１】したがって、操作手段５４の動作する方向
により一定幅の応圧手段７０が検知手段６３ｉに接触す
るが検知手段６３ｉの応圧手段７０に接触する場所の数
が異なるため接触する面積が変化する。例えば、図１２
（ｂ）のＰ点では螺旋状の検知手段６３ｉに応圧手段７
０が４箇所で接触し、その出力は図１３（ｅ）のように
ｘ１となる。またＱ点では螺旋状の検知手段６３ｉに応
圧手段７０が６箇所で接触し、その出力は図１３（ｅ）
のようにｘ２となる。同様にＲ点では螺旋状の検知手段
６３ｉに応圧手段７０が３箇所で接触し、その出力は図
１３（ｅ）のようにｘ３となる。

【０１２２】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０の幅は変化していないが、その応圧
手段７０が接触する検知手段６３ｉの箇所が変化するた
め、検知手段６３ｉの出力がそれに応じて変化する、操
作力確定手段６６では検知手段６３ｉの出力を入力する
ことにより操作手段５４にかかった力の方向を確定する
ことができる。

【０１２３】また、このような構成では応圧手段が略長
方形のため構造が簡単で製造方法も容易になる。

【０１２４】（実施例１０）以下、本発明の操作力検出
装置の実施例１０について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項１０に係る。

【０１２５】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１２６】図１４（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１４（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段の展開図、図１４（ｃ）に操作手段５４
の断面図、図１４（ｄ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線
から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１２７】検知手段６３ｊは図１４（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って略長方形の面積を持った
形状で構成する。そして操作手段５４に構成されてい
る。操作手段５４の円周上に配置した凸部Ｐ７１と、前
記凸部Ｐ７１と対になり同操作手段の円周上に角度に応
じて凸部Ｐ７１との距離が異なるように配置した凸部Ｑ
７２の２つの凸部が図１４（ｄ）のように構成されてい
る。

【０１２８】動作を図面をもとに説明する。図１４
（ｂ）のように円周状に同じ形状の感圧手段からなる検
知手段６３ｊを配置し、図１４（ｂ）の破線で示したよ
うにその検知手段６３ｊに対応する円周状に２つの凸部
Ｐ，Ｑを配した応圧手段がある。応圧手段の凸部Ｐ７１
と凸部Ｑ７２の抵抗手段に接する面は導電作用を有する
構成とする。

【０１２９】したがって、操作手段５４の動作する方向
により応圧手段７０が検知手段６３ｊに接触する幅が変
化する。

【０１３０】例えば、図１４（ｂ）のＰ点では応圧手段
７０の凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２の幅は小さくそのため導
電部の間に存在する抵抗成分も短いため抵抗値は小さく
その値は図１４（ｅ）のＰとなる。また図１４（ｅ）の
Ｑ点では応圧手段７０の凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２の幅は
大きくその値は図１４（ｅ）のＱとなる。

【０１３１】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０の２つの凸部の幅が変化するため、
検知手段６３ｊにかかる導電部の幅が異なりその結果抵
抗値が変化する。操作力確定手段６６では凸部Ｐ７１と
凸部Ｑ７２の導電部から入力した抵抗値を調べることに
より操作手段５４にかかった力の方向を確定することが
できる。例えば図１４（ｅ）の抵抗値がＰであれば角度
はθ１であり、抵抗値がＱであれば角度はθ２という具
合である。

【０１３２】このように、２つの凸部の間隔が円周方向
により変化しているため操作手段へかかる力の方向によ
り抵抗手段に接触する凸部間隔が異なり、その結果抵抗
値が変化し操作方向を判定することが可能になる。

【０１３３】（実施例１１）以下、本発明の操作力検出
装置の実施例１１について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項１１に係る。

【０１３４】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１３５】図１５（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１５（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段６３ｋの展開図、図１５（ｃ）に操作手
段５４の断面図、図１５（ｄ）に操作手段受け６７のＡ
−Ａ線から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１３６】検知手段６３ｋは図１５（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って略長方形の面積を持った
形状で構成する。そして操作手段５４に構成されてい
る。操作手段５４の円周上に配置した凸部Ｐ７１と、前
記凸部Ｐ７１と対になり同操作手段の円周上に角度に応
じて凸部Ｐとの距離が異なり離散的に配置した凸部Ｑ７
２の２つの凸部が図１４（ｄ）のように構成されてい
る。離散的な配置は凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２を反対にし
ても以下の機能には何ら影響は無い。

【０１３７】動作を図面をもとに説明する。図１５
（ｂ）のように円周状に同じ形状の感圧手段からなる検
知手段６３ｋを配置し、図１５（ｂ）でその検知手段６
３ｋに対応する円周状に２つの凸部Ｐ，Ｑを配した応圧
手段がある。応圧手段の凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２の抵抗
手段に接する面は導電作用を有する構成とする。

【０１３８】したがって、操作手段５４の動作する方向
により応圧手段７０が検知手段６３ｋに接触する幅が変
化する。例えば、図１５（ｂ）のＰ点では応圧手段７０
の凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２の幅は小さくそのため導電部
の間に存在する抵抗成分も短いため抵抗値は小さくその
値は図１５（ｅ）のＰとなる。また図１５（ｂ）のＱ点
では応圧手段７０の凸部Ｐ７１と凸部Ｑ７２の幅は大き
くその値は図１５（ｅ）のＱとなる。

【０１３９】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０の２つの凸部の幅が変化するため、
検知手段６３ｋにかかる導電部の幅が異なりその結果抵
抗値が変化する。操作力確定手段６６では凸部Ｐ７１と
凸部Ｑ７２の導電部から入力した抵抗値を調べることに
より操作手段５４にかかった力の方向を確定することが
できる。例えば図１４（ｅ）の抵抗値がＰであれば角度
はθ１であり、抵抗値がＱであれば角度はθ２という具
合である。

【０１４０】ここで凸部の一方を離散的としたことによ
り操作力確定手段６６に入力する値は図１５（ｅ）のよ
うに離散的な値をとる。操作力確定手段６６はあらかじ
めこのとりうる値を記憶しておけば、これらの値以外の
入力信号があると検知手段６３ｋでの故障等を判断で
き、また操作手段にかかる力の方向で抵抗手段に接触す
る凸部は１箇所のみとすることができ、抵抗値が離散的
に変化することから操作方向を確実に判定することが可
能になる。

【０１４１】（実施例１２）以下、本発明の操作力検出
装置の実施例１２について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項１２に係る。

【０１４２】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１４３】図１６（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１６（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段６３ｌの展開図、図１６（ｃ）に操作手
段５４の断面図、図１６（ｄ）に操作手段受け６７のＡ
−Ａ線から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１４４】検知手段６３ｌは図１６（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って略長方形の面積を持った
形状で構成する。そして操作手段５４に構成されてい
る。操作手段５４の円周上に角度に応じてその位置を変
化する凸部Ｒ７３を配置する。

【０１４５】動作を図面をもとに説明する。図１６
（ｂ）のように円周状に同じ形状の感圧手段からなる検
知手段６３ｌを配置し、図１６（ｂ）で示したようにそ
の検知手段６３ｌに対応する円周状に２つの凸部Ｒ７３
からなるた応圧手段がある。応圧手段の凸部Ｒ７３は角
度によって操作手段の一方からの距離が異なるように構
成する。

【０１４６】したがって、操作手段５４の動作する方向
により応圧手段７０が検知手段６３ｌに接触する圧力が
梃子の原理により変化する。

【０１４７】例えば、図１６（ｂ）のＰ点では応圧手段
７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４による一方からの距離
がＬ１と短くそのため感圧部への応圧は少なくその値は
図１６（ｅ）のＰとなる。また図１６（ｂ）のＱ点では
応圧手段７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４による一方か
らの距離がＬ２と長くその値は図１６（ｅ）のＱとな
る。

【０１４８】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４他端か
らの距離が変化するため、検知手段６３ｌにかかる圧力
が異なる。操作力確定手段６６では検知手段６３ｌから
入力した感圧値を調べることにより操作手段５４にかか
った力の方向を確定することができる。例えば図１４
（ｅ）の感圧値がＰであれば角度はθ１であり、感圧値
がＱであれば角度はθ２という具合である。

【０１４９】このように、操作手段の横方向の長さを利
用して梃子の動作を用い円周方向にかかる力の大きさを
長さに応じて変化することにより、検知手段の出力値か
ら操作手段にかかる力の方向を判定することが可能にな
る。

【０１５０】（実施例１３）以下、本発明の操作力検出
装置の実施例１３について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項１３に係る。

【０１５１】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１５２】図１７（ａ）に操作手段受け６７の断面
図、図１７（ｂ）に操作手段受け６７のＡ−Ａ線から展
開した検知手段６３ｍの展開図、図１７（ｃ）に操作手
段５４の断面図、図１７（ｄ）に操作手段受け６７のＡ
−Ａ線から展開した操作手段５４の展開図である。

【０１５３】検知手段６３ｍは図１７（ｂ）のように操
作手段受け６７の円周に沿って略長方形の面積を持った
形状で構成する。そして操作手段５４に構成されてい
る。操作手段５４の円周上に角度に応じてその位置を断
続的に変化する凸部Ｒ７３を配置する。

【０１５４】動作を図面をもとに説明する。図１７
（ｂ）のように円周状に同じ形状の感圧手段からなる検
知手段６３ｍを配置し、図１７（ｂ）で示したようにそ
の検知手段６３ｍに対応する円周状に断続的に配置した
凸部Ｒ７３からなる応圧手段がある。応圧手段の凸部Ｒ
７３は角度によって操作手段の一方からの距離が異なる
ように構成する。

【０１５５】したがって、操作手段５４の動作する方向
により応圧手段７０が検知手段６３ｍに接触する圧力が
梃子の原理により変化する。

【０１５６】例えば、図１７（ｂ）のＰ点では応圧手段
７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４による一方からの距離
がＬ１と短くそのため感圧部への応圧は少なくその値は
図１７（ｅ）のＰとなる。また図１７（ｂ）のＱ点では
応圧手段７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４による一方か
らの距離がＬ２と長くその値は図１７（ｅ）のＱとな
る。

【０１５７】このように操作手段５４の操作する方向に
よって応圧手段７０の凸部Ｒ７３の操作手段５４他端か
らの距離が変化するため、検知手段６３ｍにかかる圧力
が異なる。操作力確定手段６６では検知手段６３ｍから
入力した感圧値を調べることにより操作手段５４にかか
った力の方向を確定することができる。例えば図１７
（ｅ）の感圧値がＰであれば角度はθ１であり、感圧値
がＱであれば角度はθ２という具合である。

【０１５８】このように、操作手段の横方向の長さを利
用して梃子の動作を用い円周方向にかかる力の大きさを
長さに応じて変化することにより、検知手段の出力値か
ら操作手段にかかる力の方向を判定することが可能にな
る。

【０１５９】ここで凸部の一方を離散的としたことによ
り操作力確定手段６６に入力する値は図１７（ｅ）のよ
うに離散的な値をとる。操作力確定手段６６はあらかじ
めこのとりうる値を記憶しておけば、これらの値以外の
入力信号があると検知手段６３ｍでの故障等を判断で
き、また操作手段にかかる力の方向で抵抗手段に接触す
る凸部は１箇所のみとすることができ、抵抗値が離散的
に変化することから操作方向を確実に判定することが可
能になる。

【０１６０】（実施例１４）以下、本発明の操作力検出
装置の実施例１４について図面を参照しながら説明す
る。本実施例は請求項１４に係る。

【０１６１】本実施例の構成は実施例１と同じ図１〜図
４を用いる。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番
号を付与して詳細な説明を省略する。

【０１６２】図１８に操作手段受け２７の断面図を示
す。検知手段６３ａ〜６３ｄは操作手段受け６７の円周
に沿って４個備えた構成とする。これにより、操作手段
５４に３６０°どの方向から力が加わってもその大きさ
と方向を検出することが可能である。

【０１６３】しかし、図１８においてＡ−Ａ線上にある
鉛直方向上に検知手段を設置すると操作手段５４が重力
により下向きの力が働きその方向に検知手段があると力
が加わっていないのに何か操作力があったように検知し
てしまうことがある。

【０１６４】これを回避するために本実施例では、図１
８に示すよう検知手段６３ａおよび検知手段６３ｃを鉛
直方向Ａ−Ａ線上から意識的にずらし、これにより重力
により操作手段５４が下向きになる力を検出しないよう
に構成する。

【０１６５】これにより操作手段５４の鉛直方向にかか
る重力成分を検知手段にオフセット分としてかかること
を防ぐことができ、操作手段５４にかかる力の大きさを
精度良く検出することが可能になる。

【０１６６】

【発明の効果】以上のように本発明の操作力検出装置に
よれば、以下のような効果を得ることができる。

【０１６７】請求項１に係る本発明は、操作手段にかか
る操作力の強さまたは操作する方向の少なくとも一方を
検出する検出手段と、検出手段の信号により操作手段に
かかる操作量を確定する操作量確定手段とを備えている
ため、人の力の方向およびその大きさを感知することが
可能であり、検出手段を簡単な構成で実現することによ
り機器への組み込みが容易で、かつ外部に雑音等の有害
な影響を与えることがなく検出を容易に実現することが
できる。

【０１６８】請求項２に係る本発明は、検出手段の検知
手段を９０°毎に４個備えた構成とすることにより３６
０°にわたる力のかかり具合を４個の検知手段で確実に
検出し確定することが可能となる。

【０１６９】請求項３に係る本発明は、検知手段を４個
備え、各検知手段の形状が異なり出力変化から方向を調
べる構成としているため、検知手段の大きさが各々異な
ることから出力が一定でなく、出力値によりどの検知手
段に操作手段が動いたのかが容易に判断できるようにな
る。

【０１７０】請求項４に係る本発明は、検知手段を４個
とし、各検知手段に各々バイアス手段を有し検知手段の
出力値は各々重ならない構成としたため検知手段の出力
があらかじめ重ならないようバイアスされていることか
ら、出力をみればどの検知手段からの信号かがすぐに判
断でき、出力線の取り違え等のトラブルを回避すること
が可能である。

【０１７１】請求項５に係る本発明は、検知手段を３個
備えた構成により、少ない個数の検知手段で検出できる
角度を分担し、各検知手段の入力の違いにより角度を検
出し、３６０°にわたる力のかかり具合を確実に検出し
確定することが可能となる。

【０１７２】請求項６に係る本発明は、検知手段を２個
とし、各検知手段の形状は異なり各々バイアス手段を有
し出力値は重ならない構成としたことにより、少ない検
知手段で操作手段にかかる力の方向と大きさを確実に検
出することが可能になる。

【０１７３】請求項７に係る本発明は、円周上に設置し
た略長方形の形状の感圧手段で構成する検知手段と、前
記検知手段に対応した円周状で角度によりその大きさが
変化する形状とした応圧手段とからなる構成により、操
作手段の操作方向により検知手段にかかる大きさが異な
るため検知手段の出力が操作手段の方向によって変化
し、検知手段の出力により操作手段の操作方向を容易に
判定することが可能になる。

【０１７４】請求項８に係る本発明は、円周上に設置し
た円周状で角度によりその大きさが変化する形状の感圧
手段で構成する検知手段と、検知手段に操作手段からの
操作量を圧力として印加する応圧手段とからなる構成に
より、検知手段の大きさが円周角度によって異なること
から、操作手段にかかる操作力の方向により検知手段に
加わる圧力が変化し、検知手段の出力を調べることによ
り操作手段のどの方向に力が加わったかを判定すること
が可能になる。また、応圧手段が略長方形のため構造が
簡単で製造方法が容易になる。

【０１７５】請求項９に係る本発明は、円周上に設置し
た略長方形の場所で螺旋状に配置した線状感圧手段で構
成した検知手段と、前記検知手段に操作手段からの操作
量を圧力として印加する応圧手段とからなり、前記応圧
手段は前記検知手段に対応した円周状に複数設置し、円
周状の角度に応じて前記検知手段と接触する箇所が変化
する形状とする構成により円周上に設置された検知手段
を操作手段の操作方向に応じて接触する応圧手段の箇所
が変化するため検知手段の出力がそれに応じて変化する
ため操作手段の操作方向を判定することが可能になる。

【０１７６】請求項１０に係る本発明は、円周上に配置
した略長方形の形状の抵抗手段と、操作手段の円周上に
配置した凸部Ｐと、前記凸部Ｐと対になり同操作手段の
円周上で角度に応じて前記凸部Ｐとの距離が異なるよう
に配置した凸点Ｑの２つの凸部を設け、応圧位置により
前記凸部両端の抵抗値が変化する構成により、２つの凸
部の間隔が円周方向により変化しているため操作手段へ
かかる力の方向により抵抗手段に接触する２つの凸部間
隔が異なり、その結果抵抗値が変化し操作手段にかかる
方向を判定することが可能になる。

【０１７７】請求項１１に係る本発明は、操作手段の円
周上に配置した凸部Ｐと、前記凸部Ｐと対になり同操作
手段の円周上で角度に応じて前記凸部Ｐとの距離が異な
るように配置した凸点Ｑの２つの凸部の少なくとも一方
は断続状の凸部とする構成により、凸部が独立して複数
存在することから、操作手段にかかる力の方向で抵抗手
段に接触する凸部は１箇所のみとすることができ、抵抗
値が離散的に変化することから操作手段にかかる力の方
向を確実に判定することが可能になる。

【０１７８】請求項１２に係る本発明は、操作手段の円
周に対して角度に応じて螺旋状に配置した凸部Ｒを設
け、検出手段は円周上に設置した略長方形の形状の感圧
手段からなる検知手段を有し、かつ操作手段の前記凸部
Ｒを設けた反対側の一方を支点とする形状で前記螺旋状
の凸部Ｒまでの距離比で決まる圧力変化により円周位置
を確定する構成で、操作手段の横方向の長さを利用して
梃子の動作を用い円周方向にかかる力の大きさを長さに
応じて変化することにより、検知手段の出力値から操作
手段にかかる力の方向を判定することが可能になる。

【０１７９】請求項１３に係る本発明は、操作手段の円
周上に配置した凸部Ｒは断続状の凸部とする構成によ
り、凸部が独立して複数存在することから、操作手段に
かかる力の方で検知手段に接触する凸部は１箇所のみと
することができ、圧力値がデジタル的に変化することか
ら操作方向を確実に判定することが可能になり、特に感
圧値がデジタル的に変化することから操作方向を確実に
判定することが可能になる。

【０１８０】請求項１４に係る本発明は、検出手段の配
置場所は鉛直方向以外とする構成により、操作手段の鉛
直方向にかかる重力成分を検出手段にオフセット分とし
てかかることを防ぐことができ、操作手段へかかる力の
大きさを精度良く検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の操作力検出装置を用いた食
器棚の降下状態を示す斜視図

【図２】同食器棚の昇降ストッパー部分の断面図

【図３】同食器棚の昇降機構を示す斜視図

【図４】同食器棚の降下状態を示す断面図

【図５】同食器棚に用いた操作力検出装置の検出手段を
示す斜視図

【図６】（ａ）本発明の実施例２の操作力検出装置にお
ける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の出力特性図

【図７】（ａ）本発明の実施例３の操作力検出装置にお
ける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の出力特性図

【図８】（ａ）本発明の実施例４の操作力検出装置の回
路図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の出力特性図 （ｃ）同操作力検出装置の検出手段のタイミング特性図

【図９】（ａ）本発明の実施例５の操作力検出装置にお
ける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の出力特性図

【図１０】（ａ）本発明の実施例６の操作力検出装置に
おける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の回路図 （ｄ）同検出手段の出力特性図

【図１１】（ａ）本発明の実施例７の操作力検出装置に
おける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１２】（ａ）本発明の実施例８の操作力検出装置に
おける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１３】（ａ）本発明の実施例９の操作力検出装置に
おける検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１４】（ａ）本発明の実施例１０の操作力検出装置
における検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１５】（ａ）本発明の実施例１１の操作力検出装置
における検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１６】（ａ）本発明の実施例１２の操作力検出装置
における検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１７】（ａ）本発明の実施例１３の操作力検出装置
における検出手段の断面図 （ｂ）同操作力検出装置の検出手段の展開図 （ｃ）同操作力検出装置の操作手段の断面図 （ｄ）同操作力検出装置の操作手段の展開図 （ｅ）同検出手段の出力特性図

【図１８】本発明の実施例１４の操作力検出装置におけ
る検出手段の断面図

【図１９】従来のスロットルポジションセンサの断面図

【図２０】従来のセンサ回路により得られる検出信号特
性図

【符号の説明】

４４ 基台 ５０ 可動体（ラック） ５４ 操作手段（把手） ６３ 検知手段 ６４ 制御手段 ６５ 駆動手段 ６６ 操作力確定手段 ６７ 操作手段受け ７０ 応圧手段 ７１ 凸部Ｐ ７２ 凸部Ｑ ７３ 凸部Ｒ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】手等の人体の一部で操作する操作手段と、
   前記操作手段にかかる操作力の強さまたは操作する方向
   の少なくとも一方を検出する検出手段と、前記検出手段
   の信号により操作手段にかかる操作量を確定する操作量
   確定手段とからなる操作力検出装置。
2. 【請求項２】検出手段を構成する検知手段を操作手段の
   周囲９０°毎に４個備えた構成とする請求項１記載の操
   作力検出装置。
3. 【請求項３】検出手段を構成する検知手段を４個備え、
   各検知手段の形状が各々異なり出力変化から操作方向を
   調べる構成とする請求項１記載の操作力検出装置。
4. 【請求項４】検出手段を構成する検知手段を４個とし、
   各検知手段に各々バイアス手段を有し、検知手段の出力
   値は各々重ならない構成とする請求項１記載の操作力検
   出装置。
5. 【請求項５】検出手段を構成する検知手段を３個備えた
   構成とする請求項１記載の操作力検出装置。
6. 【請求項６】検出手段を構成する検知手段を２個とし、
   各検知手段の形状は異なり、各々バイアス手段を有し、
   出力値は重ならないようにした構成とする請求項１記載
   の操作力検出装置。
7. 【請求項７】検出手段は円周上に設置した略長方形の形
   状の感圧手段で構成する検知手段と、前記検知手段に操
   作手段からの操作量を圧力として印加する応圧手段を備
   え、前記応圧手段は前記検知手段に対応した円周状で角
   度によりその大きさが変化する形状とする構成とした請
   求項１記載の操作力検出装置。
8. 【請求項８】検出手段は円周上に設置した感圧手段で構
   成する検知手段と、前記検知手段に操作手段からの操作
   量を圧力として印加する応圧手段を備え、前記検知手段
   は前記応圧手段に対応した円周状で角度によりその大き
   さが変化する形状とする構成とした請求項１記載の操作
   力検出装置。
9. 【請求項９】検出手段は、円周上に設置した略長方形の
   場所で螺旋状に配置した線状感圧手段で構成する検知手
   段と、前記検知手段に操作手段からの操作量を圧力とし
   て印加する応圧手段を備え、前記応圧手段は前記検知手
   段に対応した円周状に複数設置し、円周状の角度に応じ
   て前記検知手段と接触する箇所が変化する形状とした請
   求項１記載の操作力検出装置。
10. 【請求項１０】検出手段は、円周上に配置した略長方形
    の形状の抵抗手段と、操作手段の円周上に配置した凸部
    Ｐと、前記凸部Ｐと対になり同操作手段の円周上で角度
    に応じて前記凸部Ｐとの距離が異なるように配置した凸
    点Ｑの２つの凸部を備え、応圧位置により前記凸部両端
    の抵抗値が変化する構成とした請求項１記載の操作力検
    出装置。
11. 【請求項１１】操作手段の円周上に配置した凸部Ｐと、
    前記凸部Ｐと対になり同操作手段の円周上で角度に応じ
    て前記凸部Ｐとの距離が異なるように配置した凸点Ｑの
    ２つの凸部の少なくとも一方は断続状の凸部とする請求
    項１０記載の操作力検出装置。
12. 【請求項１２】操作手段の円周に対して角度に応じて螺
    旋状に配置した凸部Ｒを設け、検出手段は円周上に設置
    した略長方形の形状の感圧手段からなる検知手段を有
    し、かつ前記操作手段の前記凸部Ｒを設けた反対側の一
    方を支点とする形状で前記螺旋状の凸部Ｒまでの距離比
    で決まる圧力変化により円周位置を確定する請求項１記
    載の操作力検出手段。
13. 【請求項１３】操作手段の円周上に配置した凸部Ｒは断
    続状の凸部とする請求項１２記載の操作力検出装置。
14. 【請求項１４】検出手段の配置場所は鉛直方向以外とす
    る請求項１ないし６のいずれか１項記載の操作力検出装
    置。