家電製品操作補助装置
【課題】使用者の直接操作のみによって家庭用電化製品のリモコンを間接的に操作可能にする家電製品操作補助装置を提供する。
【解決手段】家電製品を制御するリモコン２２上の操作部２３材の位置座標データを入力するための位置座標データ入力部２と、予め入力された位置座標データの中から，使用者が直接操作信号を入力する使用者入力部３と、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中の位置座標データを表示する操作対象確認表示部４と、コントロールパネル２２上の操作部材２３を直接操作するロボットアーム部５と、位置座標データを記憶する領域を備え，操作対象確認表示部４に表示信号を発信し，かつ，ロボットアーム部５に制御信号を発信する制御部６とを有することを特徴とする家電製品操作補助装置１による。
【解決手段】家電製品を制御するリモコン２２上の操作部２３材の位置座標データを入力するための位置座標データ入力部２と、予め入力された位置座標データの中から，使用者が直接操作信号を入力する使用者入力部３と、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中の位置座標データを表示する操作対象確認表示部４と、コントロールパネル２２上の操作部材２３を直接操作するロボットアーム部５と、位置座標データを記憶する領域を備え，操作対象確認表示部４に表示信号を発信し，かつ，ロボットアーム部５に制御信号を発信する制御部６とを有することを特徴とする家電製品操作補助装置１による。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四肢の不自由な身障者のための顎の動きを利用した入力手段を備える家電製品操作補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、身障者が家電製品を使用するのを補助する装置として、肢体の代わりに頭部の動きを検知して利用する補助装置がいくつか開示されている。
【０００３】
特許文献１には「照射選択による入力装置」という名称で、重度の上肢運動機能障害者でも使用できる入力装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、操作者の状況を検出し事前に定めた条件を満たす場合のみ照射許可信号を出力する照射許可部６と、照射許可信号に基づいて指向性を有する光線を送光する送光部１と、１つ１つが選択すべき命令を意味して受光量に応じた信号を出力する１個以上の命令選択用受光部２１と、照射許可信号がない場合に各命令選択用受光部からの信号を取得し演算処理した大きさを保持しておき、照射許可信号がある場合に各命令選択用受光部の信号と比較して特定の命令選択用受光部が受光したことを検知し、その命令選択用受光部に対応する命令が選択されたことを意味する信号を生成して電気電子機器に送る処理部３とから構成されることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明によれば、電気電子機器の選択的な入力情報を得る装置において、重度の障害者でも頭部運動を利用して環境光の影響を受けずに命令選択を実行することができるという効果を有する。
【０００４】
特許文献２には「頭部運動による入力装置」という名称で、重度の上肢運動機能障害者でも使用可能な電気電子機器の入力情報を得る装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、操作者頭部の周囲に、概ね相対する位置にそれぞれ設置して、操作者頭部の向きに対応する情報を無拘束・非接触で検出するための一対の頭部検出部と、それら一対の頭部検出部から得た信号から、必要に応じて方向情報抽出の前処理を行うと共に、信号の保持・演算・比較とデータの読み出し、またはそれらのうちの一部の処理をすることにより、操作者頭部がどの方向を向いたかという頭部運動を推定し、その向きに相当する電気電子機器への命令を生成するための信号処理部とから構成されることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、重度の上肢運動機能障害者であっても、頭部運動だけで、ジョイスティックやマウスのようなポインティングデバイス類に相当する信号を生成できるので、そのような入力装置を有する電気電子機器を扱えるようになるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０３３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２０７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される発明においては、送光部を操作する際に高い操作精度が要求されるという課題があった。通常、身障者は健常者に比べて運動能力が著しく低下しているため、体の部位を正確に動かすことは極めて困難である。
このため、目的とする動作を行っている最中に、他の操作を行う命令選択用受光部に誤って指向性を有する光線を送光してしまう恐れがあり、この場合、被操作対象である電化製品が誤動作を起こしてしまうという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示される発明においても、入力情報を適切に入力するためには身障者は頭部を正確に動かさなければならず、身障者への負担が大きかった。
また、特許文献２に開示される発明においては、顔の向いた位置情報という連続的なデータを入力情報として用いるため、パソコンマウスのような連続的な操作には適していると考えられるものの、複数ある選択候補の中から目的とするものを順次選択して、決定する（確定する）という操作には適さないという課題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものでありその目的は、使用者である身障者が顎又は頬を使って選択又は決定に関する操作信号を直接入力することができる誤作動の少ない家電製品操作補助装置提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である家電製品操作補助装置は、計算により得られた家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材の位置座標データの登録を指示する信号を送信する位置座標データ入力部と、予め登録された位置座標データの中から，使用者が目的とする位置座標データを決定する操作信号を入力する使用者入力部と、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中又は決定した位置座標データを表示する操作対象確認表示部と、使用者が決定した位置座標データ上にあるコントロールパネルの操作部材を直接操作するロボットアーム部と、位置座標データ入力部の指令に基づいて位置座標データを記憶する領域を備え，ロボットアーム部から送信されるデータに基づいてロボットアーム部の先端の位置座標データを計算により求め，使用者入力部から送信された操作信号を受けて操作対象確認表示部に対して使用者が選択中又は決定した位置座標データを操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し，ロボットアーム部の作動を制御する制御信号を発信する制御部とを有し、使用者入力部において，位置座標データを決定する操作信号は，使用者の顎又は頬により入力されることを特徴とするものである。
上記構成の発明において、位置座標データ入力部は、制御部に対してロボットアーム部に制御信号を送信するよう指令するとともに、制御部に対してロボットアーム部を構成する個々のパーツの連結角度，及び，接地面に対するロボットアーム部の基部の回動角度に関するデータに基づいて，ロボットアーム部の先端部の位置座標データを計算するよう指令する信号を送信するという作用を有する。さらに、位置座標データ入力部は、制御部に対して，制御部において計算された位置座標データを制御部の記憶領域に「使用者が選択可能な位置座標データ」として登録するよう指令するという作用も有する。
また、使用者入力部は、使用者の顎又は頬により直接操作されて、制御部に目的とする位置座標データを決定する操作信号を送信するという作用を有する。
さらに、操作対象確認表示部は、制御部から送信される表示信号に基づいて、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中又は決定した位置座標データを表示するという作用を有する。
また、ロボットアーム部は、制御部から発信される制御信号を受けて作動するという作用を有する。加えて、ロボットアーム部は、使用者入力部から制御部に対して目的とする位置座標データを決定する操作信号が送信された場合に、制御部から発信される制御信号を受けて使用者が決定した位置座標データ上にある操作部材を直接操作するという作用を有する。
そして、制御部は、ロボットアーム部を構成する個々のパーツの連結角度，及び，接地面に対するロボットアーム部の基部の回動角度に関するデータに基づいてロボットアーム部の先端部の位置座標データを計算により求めるとともに、位置座標データ入力部からの指令に基づいて計算により得られた位置座標データを記憶領域に記憶するという作用を有する。さらに、制御部は、操作対象確認表示部に対して使用者が選択中の又は決定した位置座標データを操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し、ロボットアーム部に対して制御信号を発信するという作用を有する。
【００１０】
請求項２記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１記載の家電製品操作補助装置であって、使用者入力部は、操作対象確認表示部に表示される位置座標データの候補を順次選択させる第１のスイッチと，選択された位置座標データを決定させる第２のスイッチとを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用に加えて、第１のスイッチは、使用者の顎又は頬で押圧され又は接触した際に、制御部に予め登録された位置座標データを順次選択させてその結果を操作対象確認表示部に表示させるという作用を有する。
また、第２のスイッチは、使用者の顎又は頬で押圧され又は接触した際に、使用者が現在選択中の位置座標データを、使用者が目的とする位置座標データとして決定する操作信号を制御部に発信するという作用を有する。
【００１１】
請求項３記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１又は請求項２に記載の家電製品操作補助装置であって、コントロールパネルの数は複数であり、操作対象確認表示部は液晶モニタからなり、使用者入力部は、複数のコントロールパネルから目的とする一つのコントロールパネルを選択可能にするメニュー画面を表示させる信号を入力できることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明と同じ作用に加えて、操作対象確認表示部を液晶モニタとすることで、複数のコントロールパネルがある場合に、それぞれのコントロールパネル上の複数の選択可能な位置座標データを１つの表示部を用いて表示可能にするという作用を有する。
さらに、使用者入力部から送信されるメニュー画面を表示させる信号は、制御部に対して、操作対象確認表示部にメニュー画面を表示させる表示信号を発信させるという作用を有する。
また、操作対象確認表示部に表示されるメニュー画面は、使用者に対して目的とするコントロールパネルを１つ選択可能にするという作用を有する。
【００１２】
請求項４記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の家電製品操作補助装置であって、家電操作補助装置は、コントロールパネルを着脱可能に支持固定するホルダーを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同じ作用に加えて、ホルダーはコントロールパネルを着脱可能に支持固定するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載の発明によれば、使用者は顎又は頬を用いた操作を行うだけで、家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材を、ロボットアーム部を用いて間接的に操作することができるという効果を有する。
この場合、使用者が顎又は頬を用いて使用者入力部の操作を行う際に、高い操作精度が要求されないので、使用者の身体的及び心理的な負担を大幅に軽減することができるという効果を有する。
さらに、使用者の顎又は頬と，請求項１記載の発明を構成する機器とが直接接触した場合にのみ、使用者入力部から操作信号が送信されるため、その動作に至る過程において使用者の頭部がどのように動いたとしても操作信号が制御部に発信される恐れがないので、使用者の意図しない頭部の動きによりロボットアームが誤作動するのを防止することができる。従って、この点からも使用者の心理的な負担を大幅に軽減することができる。
また、請求項１記載の発明では、使用者の顎又は頬による直接的な操作が行われた場合にのみ操作信号が発信されるので、操作信号を発信させるための構成を簡素にすることができるという効果を有する。この結果、請求項１記載の発明における使用者入力部及び制御部の構成をシンプルにすることができるという効果を有する。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ効果に加えて、使用者入力部に、操作対象確認表示部に表示される選択可能な位置座標データを順次選択させる第１のスイッチと、操作対象確認表示部において選択された位置座標データを使用者の目的とする位置座標データとして決定する第２のスイッチを備えることで、使用者は多くの選択可能な位置座標データの中から目的とする位置座標データを容易にかつ確実に選択し決定することができるという効果を有する。
つまり、制御部６からロボットアーム部５に制御信号が発信される前に、二度使用者の意思が確認されることになり、ロボットアーム部５及び操作対象である家電製品の誤作動を確実に防止することができるという効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、操作対象確認表示部を液晶パネルとすることで、家電製品のコントロールパネルを複数台同時に取り扱う場合に、それぞれのコントロールパネルにおいて選択可能な操作対象の位置座標データを表示するための操作対象確認表示部を１つにすることができるという効果を有する。
また、使用者入力部において、メニュー画面を表示させる信号を発信できるよう構成することで、使用者は操作対象確認表示部にメニュー画面を表示させるとともに、このメニュー画面において目的とする家電製品のコントロールパネルを選択し決定することができるという効果を有する。
この結果、使用者は、請求項３記載の装置を１台用いることで、複数台の家電製品のコントロールパネルを間接的に自由に操作することができるという効果を有する。このため、請求項３記載の発明の汎用性を高めることができるという効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、ホルダーを備えることで、コントロールパネルと請求項４記載の発明との間に相対的な位置ズレが生じるのを防止することができるという効果を有する。
この結果、位置座標データ入力部によりコントロールパネルの操作対象の位置座標データを入力した後に、ロボットアーム部でコントロールパネル上の使用者が目的とする操作対象を実際に操作する際に、ロボットアーム部が誤った操作対象を操作してしまうのを防止することができるという効果を有する。
従って、請求項４記載の発明を用いた場合の家電製品の誤動作をより確実に防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る家電製品操作補助装置のシステム構成図である。
【図２】本発明に係る家電製品操作補助装置の一部を欠いて示す概念図である。
【図３】本発明に係る家電製品操作補助装置の使用の様子を示す使用状態図である。
【図４】本発明に係る位置座標データ入力部の概念図である。
【図５】本発明に係る使用者入力部の概念図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明に係る使用者入力部の使用の様子を示す使用状態図である。
【図７】本発明に係る操作対象確認表示部の概念図である。
【図８】本発明に係る家電製品操作補助装置の作動の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態に係る家電製品操作補助装置について図１乃至図８を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る家電製品操作補助装置のシステム構成図であり、図２は本発明に係る家電製品操作補助装置の一部を欠いて示す概念図である。さらに、図３は本発明に係る家電製品操作補助装置の使用の様子を示す使用状態図である。
まず、図１を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１のシステム構成について説明する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１は、主に肢体不自由者が家庭用電化製品を操作しようとする際に、そのリモコン（コントロールパネル）の操作を補助するための装置であり、図１に示すように、装置全体の制御を行うとともに，操作対象であるリモコンの操作ボタンの位置座標データの計算を行い，計算により得られた位置座標データを記憶する記憶領域を備えた制御部６と、この制御部６に直接又は間接的に接続され，制御部６に対して位置座標データの計算を指令するするとともに，制御部６に対してロボットアーム部５の制御を指令する位置座標データ入力部２と、制御部６直接又は間接的に接続され，使用者が顎又は頬を用いて直接操作信号を入力するとともに，入力された操作信号を制御部に発信する使用者入力部３と、使用者に選択可能なリモコンの操作ボタンの位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中の又は決定したリモコンの操作ボタンの位置座標データを表示する操作対象確認表示部４と、制御部６から送信される制御信号に基づいてリモコンの操作ボタンを実際に操作するロボットアーム部５により構成されるものである。
上述のような家電製品操作補助装置１は、図２に示すように、制御部６とロボットアーム部５からなる本体部２８に、接続コード又は無線等の通信設備により接続される位置座標データ入力部２（以下に示す図４を参照。）、使用者入力部３（以下に示す図５を参照。）及び操作対象確認表示部４（以下に示す図７を参照。）が設けられている。
【００２０】
ここで、図２及び図３を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１の本体部２８について説明する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１の本体部２８は、主に制御部６とロボットアーム部５により構成されるものであり、制御部６は、筐体状のハウジング２４内に位置座標データ入力部２からの入力信号を記憶する領域を備えるとともに、使用者入力部３からの操作信号を受信して操作対象確認表示部４に表示信号を発信したり、ロボットアーム部５に操作信号を発信するための回路配線を備える配線基板２５が収納されるものである。また、ロボットアーム部５は、複数のビーム５ｃがそれぞれ連結され、制御部６のハウジング２４に接続部２６を介して取設されるものである。
なお、ロボットアーム部５を構成する個々のビーム５ｃはそれぞれ個別のサーボモータ７によりビーム５ｃ同士の連結角度が調節できるように構成され、さらに、ロボットアーム部５はその固定部５ｂ上の接続部２６がその中心軸を基軸にハウジング２４内に収容されるサーボモータ７により回動可能になっている。
つまり、図２に示すようなロボットアーム部５によれば、その先端部５ａを固定部５ｂの近傍から離れる方向に自在に動かすことができるとともに、ロボットアーム部５の接続部２６を図２中の符号Ａで示す方向に自在に回動させることができる。この結果、ロボットアーム部５の先端部５ａを制御部６近傍の任意の位置座標データ上に容易に移動させることができる。
【００２１】
より具体的には、ロボットアーム部５は、制御部６から送信される制御信号により作動し、それぞれのビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータを制御部６に対して送信するよう構成されている。そして、制御部６ではロボットアーム部５から発信される個々のビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータに基づいて先端部５ａの現在位置に関する位置座標データを計算により求め、計算により求められた先端部５ａの位置座標データを基にして先端部５ａが目的とする位置に到達するまでに必要なＸ方向及びＹ方向の移動距離を逆算して求め、必要に応じてロボットアーム部５に制御信号を発信してその作動を制御している。
さらに、図２及び図３に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１は、ハウジング２４の側面に、接地面２７上をスライドするリモコンホルダー２１を備えており、このリモコンホルダー２１によりリモコン２２を支持固定できるよう構成されている。このように、リモコンホルダー２１を用いてリモコン２２を支持固定することで、位置座標データ入力部２により操作ボタン２３の位置座標データを入力する際のリモコン２２の位置と、使用者の指示によりロボットアーム部５が操作ボタン２３を実際に操作する際のリモコン２２の位置が変わらないので、ロボットアーム部５の誤操作を防止することができるという効果を有する。
上述のようなロボットアーム部５によりリモコン２２上の操作ボタン２３を操作している様子を示したものが図３である。本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、ロボットアーム部５の先端部５ａを、リモコンホルダー２１により支持固定されるリモコン２２上の目的とする操作ボタン２３上に移動して、その先端部５ａで目的とする操作ボタン２３の操作が行われる。
【００２２】
次に、図２乃至図４を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１の位置座標データ入力部２について説明する。
図４は本発明に係る位置座標データ入力部の概念図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図４に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１の位置座標データ入力部２は、例えば、入力パネル２ａ上に、ロボットアーム部５の先端部５ａを制御部６近傍のＸ及びＹ方向に自在に移動させるためのダイアル９ａ，９ｂ及び、ダイアル９ａ，９ｂにより調整されたロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データを制御部６に設けられる記憶領域に発信して登録するためのタクトスイッチ１０を備えたものである。
そして、上述のような位置座標データ入力部２を用いて制御部６に操作ボタン２３の位置座標データを登録するには、まず、位置座標データ入力部２を本体部２８に接続コード又は無線通信設備により接続するとともに、本体部２８に設けられるリモコンホルダー２１にリモコン２２をセットする。なお、この作業の順序は、入れ替わってもよい。
この後、ダイアル９ａ，９ｂを操作して、ロボットアーム部５の先端部５ａを位置座標データを登録しようとしている操作ボタン２３の真上に移動しておいてから（この時、位置座標データ入力部２から制御部６に対して，ロボットアーム部５に制御信号を送信するよう指令する信号が送信される。）、タクトスイッチ１０を操作して制御部６の記憶領域に位置座標データを登録する。この時、ロボットアーム部５から制御部６に対して個々のビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータが送信され、このデータに基づいて制御部６においてロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データが計算により求められ、さらに、タクトスイッチ１０の操作によって位置座標データ入力部２から送信される信号を受けて、制御部６において計算により求められたロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データが「使用者にとって選択可能な位置座標データ」として制御部６の記憶領域に登録されるのである。
そして、この作業を繰り返すことで、制御部６の記憶領域に複数の操作ボタン２３の位置座標データを記憶させることができる。また、制御部６の記憶領域に記録された位置座標データは全て使用者にとって選択可能な位置座標データとなるのである。さらに、使用者にとって選択可能な位置座標データとして制御部６の記憶領域に登録される位置座標データは、登録順に番号が付与され、制御部６の記憶領域に付与された番号とともに記憶される。
このように、本発明に係る家電製品操作補助装置１では、使用者は、制御部６の記憶領域に登録された位置座標データを選択することで、間接的にリモコン２２上の目的とする操作ボタン２３を選択できる仕組みになっている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、位置座標データ入力部２においてロボットアーム部５の先端部５ａの位置をダイアル９ａ，９ｂにより操作した後にタクトスイッチ１０を用いてロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データを制御部６に登録する場合を例に挙げて説明したが、ロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データの登録は必ずしもこの手順で行う必要はなく、例えば、ロボットアーム部５のビーム５ｃの接続部分及び接続部２６をともに手動で容易に動かせるようにしておき、作業者がまず手動でロボットアーム部５の先端部５ａを目的とする操作ボタン２３上に移動させ、その位置座標データを計算により求めて制御部６の記憶領域に登録してもよい。この場合、ロボットアーム部５の先端部５ａの位置をダイアル９ａ，９ｂを用いて移動させる必要がないので、リモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データの入力作業を簡略化することができるという効果が期待できる。
また、ロボットアーム部５の先端部５ａのＸ及びＹ方向における現在位置を分かり易くするために、ロボットアーム部５の先端部５ａからレーザー光が発せられるよう構成しておき、リモコン２２上にロボットアーム部５の先端部５ａの現在位置を目視可能に表示できるようにしてもよい。この場合、作業者はリモコン２２上におけるロボットアーム部５の先端部５ａの現在位置をリアルタイムで確認することができるので、位置座標データの入力作業をスピーディに行うことができるだけでなく、位置座標データの入力ミスによる家電製品の誤作動を防止することができるという効果が期待できる。
さらに、本実施の形態においては、本体部２８（特に制御部６）と位置座標データ入力部２を別々に構成する場合を例に挙げて説明しているが、位置座標データ入力部２と制御部６を一体に構成し、それにロボットアーム部５を取り付けたものを本体部２８としてもよい。
【００２４】
続いて、本発明に係る使用者入力部３について図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は本発明に係る使用者入力部の概念図であり、図６（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明に係る使用者入力部の使用の様子を示す使用状態図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１の使用者入力部３は、キャップ１１の両側に直鎖状チェーンブロック１３，１３が固定具１２を介して取設され、このチェーンブロック１３，１３の固定具１２に接続されない側の端部のそれぞれに決定スイッチ１６と選択スイッチ１５を備え、さらに、キャップ１１は、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６から発信される操作信号を本体部２８の制御部６に送信するための送信機１７を備えている。
なお、特に図示していないが、図２に示す本体部２８は、使用者入力部３の送信機１７から発信される信号を受信するための受信設備を備えている。
また、図５に示す使用者入力部３においては、操作信号を無線の通信設備（送信機１７）により制御部６に送信する場合を例に挙げて説明しているが、使用者入力部３と本体部２８とは有線として接続コードでつないでもよい。
【００２５】
上述のような使用者入力部３は、使用者の頭部にキャップ１１を装着して操作信号の入力を行うものである。
図５に示す使用者入力部３を用いて使用者が操作信号を本体部２８に発信するには、使用者の頭部にキャップ１１を装着し、チェーンブロック１３の先端に取り付けられた選択スイッチ１５及び決定スイッチ１６を使用者が左又は右方向に下顎を動かした際に顎又は頬に触れる位置に配置してから、使用者は必要に応じて下顎を右側あるいは左側に動かして顎又は頬で択スイッチ１５又は決定スイッチ１６に触れるか，あるいは，押して操作信号を直接入力すればよい。
より具体的には、図６（ａ）に示すように、使用者入力部３を頭部に装着した使用者が、下顎を右側に動かすと使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５に接触し、キャップ１１の後ろ側に取り付けられている送信機１７から本体部２８に「選択」の操作信号が発信される。
また、図６（ｃ）に示すように、使用者が下顎を左に動かすと使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５に接触し、キャップ１１の後ろ側に取り付けられている送信機１７から本体部２８に「決定」の操作信号が発信される。
さらに、図６（ｂ）に示すように、使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５や決定スイッチ１６のいずれにも接触しない場合には、送信機１７から操作信号が送信されることはない。つまり、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６に使用者の顎又は頬が触れるまでのいかなる動作も、操作信号の発信に関与しないよう構成されている。
【００２６】
そして、選択スイッチ１５への使用者の顎又は頬の接触により第１回目の「選択」の操作信号が発信された場合には、制御部６の記憶領域に予め登録され、予め順序が定められた複数の選択可能な位置座標データのうちの第１番目の位置座標データが選択される。そして、これに引き続き選択スイッチ１５への使用者の顎又は頬の接触により第２回目の「選択」の操作信号が発信されると、制御部６の記憶領域に登録された第２番目の位置座標データが選択される。このように、「選択」の操作信号が連続して送信される場合には、制御部６の記憶領域に予め登録されたｎ個の選択可能な位置座標データのうちの第１番目、第２番目、第３番目・・・第ｎ番目の位置座標データが順次選択されるのである。
そして、最後の第ｎ番目の位置座標データが選択された後に再び「選択」の操作信号が発信された場合には、再び第１番目の位置座標データが選択され、その後の「選択」の操作信号が発信されるごとに、再度第２番目から第ｎ番目の位置座標データが順次選択されるよう構成されている。
つまり、使用者は、使用者入力部３により「選択」の操作信号の発信を繰り返すことで、制御部６の記憶領域に記憶される選択可能な位置座標データを１つずつ順番に呼び出すことができるのである。
【００２７】
そして、使用者が選択可能な位置座標データの中から目的とする位置座標データを確定し、その位置座標データ上にある操作ボタン２３をロボットアーム部５に実際に操作させるには、使用者は、使用者入力部３を装着した状態で自らの顎又は頬を決定スイッチ１６に接触させて「決定」の操作信号を発信すればよい。
この「決定」の操作信号が制御部６に受信されると、制御部６はロボットアーム部５に対して，使用者の目的とする位置座標データ上にロボットアーム部５の先端部５ａを移動してその位置座標データ上にある操作ボタン２３を「押す」操作を行うよう制御信号を発信するのである。
この結果、ロボットアーム部５が使用者の目的とする位置座標データ上にある操作ボタン２３を操作することで、使用者は、間接的に家電製品を操作することができるのである。
【００２８】
本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者の顎又は頬と、選択スイッチ１５又は決定スイッチ１６とが直接接触した場合にのみ、使用者入力部３から制御部６に対して操作信号が発信されるよう構成されている。このため、スイッチ１５や決定スイッチ１６に使用者の顎又は頬が触れるまでの間に、使用者の頭部がどのように動いても使用者入力部３から制御部６に対して操作信号が発信されることはないので、誤まった操作信号によりロボットアーム部５及び家電製品が誤作動することがないのである。
また、本発明に係る使用者入力部３のように、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持材を図５に示すチェーンブロック１３のような、位置の調整ができかつそのままの状態で固定可能な可撓材により構成することで、使用者の顎又は頬と，選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の間隔を自由に調整することが可能になる。この結果、使用者が軽く頭を動かしただけで顎や頬が選択スイッチ１５や決定スイッチ１６に触るのを防止することができるので、操作信号が誤って発信される恐れを大幅に低減することができる。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、「選択」の操作信号と「決定」の操作信号が、この順番で選択された場合に初めてロボットアーム部５を作動させるための制御信号が制御部６からロボットアーム部５に発信されるので、使用者の操作信号の誤発信によりロボットアーム部５や家電製品が誤作動するのを確実に防止することができる。
【００２９】
なお、図５及び図６では、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持構造として、キャップ１１及びチェーンブロック１３を組み合せたものを用いる場合を例に挙げて説明しているが、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持構造は図示されるものに限定される必要はなく、例えば、ヘッドフォン用のヘッドセットを利用しても良いし、使用者がキャップ１１やヘッドセットを装着できない場合には、使用者の体を支える椅子やベッドにチェーンブロック１３のような位置調整及び固定が可能な可撓材を取り付けて選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を支持してもよい。この場合も、同様の効果が期待できる。
さらに、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を別々に設ける必要もなく、例えば、選択スイッチ１５と決定スイッチ１６を兼ねるスイッチを１つだけ備え、このスイッチへの使用者の顎又は頬の接触時間に応じて「選択」の操作信号と、「決定」の操作信号を判別してそれぞれの操作信号を発信できるよう構成してもよい。この場合、麻痺等により右又は左のいずれかにしか顎を動かすことができない使用者も本発明に係る家電製品操作補助装置１を使用することができるというメリットを有する。
【００３０】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１の操作対象確認表示部４について図７を参照しながら詳細に説明する。
図７は本発明に係る操作対象確認表示部の概念図である。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１の操作対象確認表示部４は、表示パネル４ａ上に表示器である複数の表示器１８（例えば、ＬＥＤ等の発光体等）が整列した状態で取り付けられたものである。なお、このような操作対象確認表示部４は、図７に示すような接続コード２０により本体部２８に接続されてもよいし、無線設備により通信可能な状態で本体部２８に接続されてもよい。
また、表示パネル４ａにおける個々の表示器１８は制御部６の記憶領域に予め登録される個々の位置座標データと対応しており、使用者は操作対象確認表示部４を見ることで自らが現在選択中の位置座標データ（リモコン２２上の操作ボタン２３）がどれであるかを確認することができる。
また、表示パネル４ａの個々の表示器１８の近傍に、その表示器１８に対応して登録される操作ボタン２３の機能をラベル１９に記載して貼り付けておいてもよい。この場合、使用者は表示パネル４ａを見るだけで、自らが操作しようとしているリモコン２２の操作ボタン２３の機能を理解するとともに、確認することができる。
【００３１】
なお、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａは、例えば、液晶モニタで構成してもよい。位置座標データ入力部２による操作ボタン２３の位置座標データ入力時に、それぞれの操作ボタン２３の機能を電子データとして入力しておくことで、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａにおいて個々の表示器１８に対応する機能を液晶パネルにダイレクトに表示することができるので、制御部６の記憶領域に登録される位置座標データを削除又は修正する際にラベル１９の貼り代え作業を省略することができる。
この結果、本発明に係る家電製品操作補助装置１を複数種類の異なる家電製品のリモコンに対して用いることが容易になるので、本発明に係る家電製品操作補助装置１の汎用性を高めることができる。
また、図７では、本発明に係る家電製品操作補助装置１にテレビ操作用リモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データを登録した場合を例に挙げて示している。このため、個々の表示器１８の近傍には操作ボタン２３を実際に操作した際の機能としてチャンネルが記載されたラベル１９が貼り付けられている。
【００３２】
ここで、図７に示す表示パネル４ａにおいて表示器１８が点灯する順序について説明する。
例えば、制御部６の記憶領域に第１番目から第８番目までの８個の位置座標データが登録されており、この８個の位置座標データが図７に示す表示パネル４ａにおける８個の表示器１８とそれぞれ対応している場合（ただし、図７に示す表示パネル４ａでは、紙面左側に配置される表示器１８から順に第１番目の表示器１８、第２番目の表示器１８・・・と決められているとする。）に、先に示した図５及び図６に示す使用者入力部３において、使用者の操作により「選択」の操作信号が送信機１７を介して制御部６に送信されると、制御部６において第１番目の位置座標データが選択されるとともに、制御部６から操作対象確認表示部４に対して第１番目の位置座標データに対応する表示器１８（紙面左側の第１の表示器１８）を点灯させる表示信号が発信されて、表示パネル４ａ上の第１番目の表示器１８が点灯する。
続いて、再度使用者入力部３から制御部６に「選択」の操作信号が発信されると、制御部６において第２番目の位置座標データが選択されると同時に、操作対象確認表示部４に対して第２番目の位置座標データに対応する表示器１８（紙面左側から２番目の第２の表示器１８）点灯させる表示信号が発信されて、第１番目の表示器１８が消灯して第２番目の表示器１８が点灯する。
このように、使用者入力部３から「選択」の操作信号が送信されるごとに、制御部６において選択された位置座標データに対応する表示パネル４ａ上の表示器１８が点灯するよう構成されている。
【００３３】
なお、図７に示す表示パネル４ａでは、制御部６の記憶領域に登録（記憶）される第１番目から第８番目の位置座標データに対応する表示器１８は、表示パネル４ａにおいて紙面左側を第１番目として第８番目まで順番に一直線状に配置されているので、使用者入力部３から「選択」の操作信号が発信される度に、表示器１８の点灯箇所は紙面左側から右側に向って一つずつ移動し、第８番目の表示器１８が点灯した後は、再び第１番目の表示器１８から第８番目の表示器１８に向って１つずつ点灯することになる。
このように使用者入力部３からの操作信号と操作対象確認表示部４における表示を連動させることで、使用者は自らが現在選択中の位置座標データがどれであるかを正確に知ることができるのである。
【００３４】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、図２又は図３に示す本体部２８のリモコンホルダー２１に複数のリモコン２２を支持固定しておき、第１のリモコン２２（例、テレビ用のリモコン）から例えば５個の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録し、さらに、第２のリモコン２２（例、ビデオデッキ用のリモコン）から例えば３個の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録しておくことも可能である。
この場合、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａには、第１，第２のリモコン２２から予め登録された位置座標データがともに選択可能な位置座標データとして表示されることになる。
【００３５】
なお、使用者入力部３から制御部６に対して「決定」の操作信号が発信された場合、表示パネル４ａにおいて点灯中の表示器１８に対応する位置座標データが使用者の目的とする位置座標データとして決定され（確定され）、その位置座標データ上にある操作ボタン２３がロボットアーム部５により実施に操作されることになる。
このため、制御部６において「決定」の操作信号が受信されたことを使用者が表示パネル４ａにおいて確認することができよう、例えば、表示パネル４ａにおいて連続点灯中の表示器１８を点滅させたり、あるいは連続点灯中の表示器１８の色を変える等の信号を制御部６から操作対象確認表示部４に対して発信させてもよい。あるいは、使用者入力部３から「決定」の操作信号が発信されるまでは表示パネル４ａにおける表示器１８を点滅させておき、「決定」の操作信号が発信されると同時に表示器１８の点滅を停止させて連続点灯するよう設定してもよい。
また、表示パネル４ａを液晶モニタにより構成する場合も、使用者が選択中の位置座標データと、決定された位置座標データとを明確に識別できるよう表示方法を変えることが望ましい。
【００３６】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、操作対象確認表示部４に代えて、使用者に現在選択中の位置座標データ又は決定した位置座標データを音声で知らせる音声ガイド部を備えてもよい。なお、この場合、音声ガイド装置は本体部２８と一体に構成されてもよい。このような音声ガイド装置は、使用者入力部３において「選択」又は「決定」の操作信号が送信された際にそのことを使用者に知らせる音声ガイドが発せられるものであり、特に目の不自由な人に対しても本発明に係る家電製品操作補助装置１を使用可能にすることができる。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、操作対象確認表示部４と上述の音声ガイド部を両方備えてもよい。
【００３７】
最後に図１乃至図８を参照しながらリモコン２２上の使用者が目的とする操作ボタン２３が本発明に係る家電製品操作補助装置１により操作されるまでの一連の流れを説明する。
図８は本発明に係る家電製品操作補助装置の作動の流れを示すフローチャートである。
図８に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１を用いて使用者が電化製品用のリモコンをロボットアーム部５により操作するには、まず、図３に示すように本発明に係る家電製品操作補助装置１のリモコンホルダー２１にリモコン２２を支持固定（ステップＳ１）した後、本体部２８に有線又は無線で接続される位置座標データ入力部２（図４を参照。）を用いて、リモコン２２上の複数の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録する（ステップＳ２）。なお、本発明に係る家電製品操作補助装置１の使用者が肢体不自由者である場合には、上記ステップＳ１及びステップＳ２の作業は、位置座標データ入力部２の操作が可能な例えば健常者が行う必要がある。また、このステップＳ２の作業と並行して、登録されたそれぞれの位置座標データに対応する表示パネル４ａ（図７を参照。）上の表示器１８の近傍にラベル１９を貼っておくとよい。
なお、本願の実施の形態においては、制御部６に記憶領域を設けたが、特に制御部６に限定するものではなく、制御部６との情報のやりとりを可能とするならば他の構成要素に設けてもよいし、独立して制御部６の外部、さらには本体部２８の外部に有線・無線で接続可能に設けられてもよい。また、携帯に便利な記憶媒体として本体部２８に着脱可能としてもよい。
【００３８】
このステップＳ２を完了した後、使用者の頭部に図５に示す使用者入力部３を装着し、使用者が顎を右側又は左側に向けた際に選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を使用者の顎又は頬で操作可能な位置に配置する。そして、使用者入力部３の装着が完了した後、使用者は図７に示す操作対象確認表示部４を見ながら、図６（ａ）に示すように、顎又は頬を使用者入力部３の選択スイッチ１５に接触させて制御部６に対して「選択」の操作信号の発信を行い、この操作を繰り返すことで目的とする位置座標データの呼び出しを行う（ステップＳ３）。
そして、このステップＳ３において使用者の目的とする位置座標データが呼び出されたら、図６（ｃ）に示すように、使用者は自らの顎又は頬を使用者入力部３の決定スイッチ１６に接触させて制御部６に対して「決定」の操作信号を発信し、目的とする位置座標データを確定する（ステップＳ４）。
さらに、使用者入力部３からの「決定」の操作信号が制御部６において受信されると、制御部６からロボットアーム部５に対して制御信号が発信され、ロボットアーム部５は確定された位置座標データ上にある操作ボタン２３をその先端部５ａにより操作する（ステップＳ５）。
この結果、リモコン２２から家電製品に対して作動信号が発信され、この作動信号を受信した家電製品は使用者の目的とする操作を行うのである。
【００３９】
このように、図１乃至図８に示すような本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、使用者は顎又は頬で使用者入力部３を直接操作するだけで、ロボットアーム部５を用いて間接的に家電製品のリモコンを操作することができるという効果を有する。
そして、この場合、使用使者が目的とする位置座標データを選択し決定するための「選択」又は「決定」の操作信号は、使用者入力部３において使用者の顎又は頬と装置との直接接触が起こった場合にのみ発信される。つまり、その操作に至るまでに使用者の頭部がどのように動いても操作信号が発信される恐れがないのである。このため、ロボットアーム部５が誤作動する恐れを大幅に低減することができるという効果を有する。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者の頭部の動きを定量的に測定してその測定結果に応じて操作信号を発信するものではないので、使用者入力部３の構成をシンプルにするとともに軽量化することができるという効果も有する。
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者によって目的とする位置座標データが単に選択されただけでは、制御部６からロボットアーム部５に対して制御信号が発信されないよう構成されている。つまり、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、目的とする位置座標データが選択された後、それとは別の操作信号が発信されて初めて、ロボットアーム部５の作動の基となる位置座標データが確定されるので、ロボットアーム部５が誤作動する恐れを大幅に低減することができる。
すなわち、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、ロボットアーム部５の作動に際して二重に使用者の意思を確認することで、ロボットアーム部５の誤作動を防止しているのである。
従って、上述のような本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、肢体の不自由な人であっても容易に家電製品を操作することができる。この結果、介護者の手間を軽減するとともに、使用者は電化製品を自在に操作して快適に過ごすことができるという効果を有する。
【００４０】
最後に、本発明に係る家電製品操作補助装置の変形例について説明する。
本発明の変形例に係る家電製品操作補助装置は、複数のリモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データを分けて登録するとともに、必要に応じて目的とするリモコン２２の位置座標データのみを呼び出して選択可能にできるよう構成されるものである。ここでは、図１乃至図８に示す家電製品操作補助装置１との相違点に重点をおいて説明する。なお、図１乃至図８に示す家電製品操作補助装置１との共通部分については同じ符号を用いて説明する。
変形例に係る家電製品操作補助装置は、本体部２８のリモコンホルダー２１に複数のリモコン２２を支持固定して用いるものであり、かつ、操作対象確認表示部４が液晶モニタにより構成され、さらに、使用者入力部３において、「選択」及び「決定」の操作信号に加えて、「メニュー画面起動」の操作信号を発信することができるよう構成されるものである。
なお、「メニュー画面起動」の操作信号を発信する方法としては、例えば、使用者入力部３に選択スイッチ１５及び決定スイッチ１６に加えて、別途、メニュー画面起動スイッチを設け、例えば、使用者が顎を上下動させてメニュー画面起動スイッチに直接顎を接触させた場合にのみ「メニュー画面起動」の操作信号が発信されるよう構成してもよいし、あるいは、選択スイッチ１５に比べて使用頻度が低い決定スイッチ１６に一定時間以上使用者が顎又は頬を接触させた場合にのみ「メニュー画面起動」の操作信号が発信されるよう構成してもよい。
【００４１】
そして、上述のような操作により「メニュー画面起動」の操作信号が制御部６に対して発信されると、液晶モニタからなる操作対象確認表示部４に対して制御部６からメニュー画面の表示信号が発信されて液晶モニタに、複数のリモコン２２から目的とするリモコン２２を１つだけ選択できるようメニュー画面が表示される。
この場合、使用者は複数の選択可能な位置座標データから目的とする位置座標データを選択し決定する場合と同じ手順で、複数のリモコン２２から目的とするリモコン２２を１つだけ選択することができる。
そして、使用者による目的とするリモコン２２の選択が完了した後に、液晶モニタからなる操作対象確認表示部４に、目的とするリモコン２２における選択可能な操作ボタン２３の位置座標データが表示されるので、その後は、図８に示すステップＳ３からステップＳ５の手順に従って操作すればよい。
【００４２】
このような変形例に係る家電製品操作補助装置によれば、使用者は複数の家電製品のリモコンを目的に応じて自由に操作することができるというメリットを有する。
つまり、変形例に係る家電製品操作補助装置を１台用いることで使用者は、例えば、テレビの操作と、ビデオデッキの操作と、エアコンの操作を他の人によらず自ら行うことが可能になるのである。
この結果、介護者の作業を一層軽減するとともに、使用者は電化製品を自在に操作して一層快適に過ごすことができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明は使用者の顎又は頬を用いた直接操作のみにより家庭用電化製品のリモコンを間接的に操作可能にする家電製品操作補助装置であり、介護福祉機器又は家庭用電化製品の分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…家電製品操作補助装置 ２…位置座標データ入力部 ２ａ…入力パネル ３…使用者入力部 ４…操作対象確認表示部 ４ａ…表示パネル ５…ロボットアーム部 ５ａ…先端部 ５ｂ…固定部 ５ｃ…ビーム ６…制御部 ７…サーボモータ ８…受信設備 ９ａ，９ｂ…ダイアル １０…タクトスイッチ１１…キャップ １２…固定具 １３…チェーンブロック（フレキシブル支持材） １４…イモネジ １５…選択スイッチ １６…決定スイッチ １７…送信機 １８…表示器（例、ＬＥＤ） １９…ラベル ２０…接続コード ２１…リモコンホルダー ２２…リモコン（コントロールパネル） ２３…操作ボタン（操作部材） ２４…ハウジング ２５…配線基板 ２６…接続部 ２７…接地面 ２８…本体部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四肢の不自由な身障者のための顎の動きを利用した入力手段を備える家電製品操作補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、身障者が家電製品を使用するのを補助する装置として、肢体の代わりに頭部の動きを検知して利用する補助装置がいくつか開示されている。
【０００３】
特許文献１には「照射選択による入力装置」という名称で、重度の上肢運動機能障害者でも使用できる入力装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、操作者の状況を検出し事前に定めた条件を満たす場合のみ照射許可信号を出力する照射許可部６と、照射許可信号に基づいて指向性を有する光線を送光する送光部１と、１つ１つが選択すべき命令を意味して受光量に応じた信号を出力する１個以上の命令選択用受光部２１と、照射許可信号がない場合に各命令選択用受光部からの信号を取得し演算処理した大きさを保持しておき、照射許可信号がある場合に各命令選択用受光部の信号と比較して特定の命令選択用受光部が受光したことを検知し、その命令選択用受光部に対応する命令が選択されたことを意味する信号を生成して電気電子機器に送る処理部３とから構成されることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明によれば、電気電子機器の選択的な入力情報を得る装置において、重度の障害者でも頭部運動を利用して環境光の影響を受けずに命令選択を実行することができるという効果を有する。
【０００４】
特許文献２には「頭部運動による入力装置」という名称で、重度の上肢運動機能障害者でも使用可能な電気電子機器の入力情報を得る装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、操作者頭部の周囲に、概ね相対する位置にそれぞれ設置して、操作者頭部の向きに対応する情報を無拘束・非接触で検出するための一対の頭部検出部と、それら一対の頭部検出部から得た信号から、必要に応じて方向情報抽出の前処理を行うと共に、信号の保持・演算・比較とデータの読み出し、またはそれらのうちの一部の処理をすることにより、操作者頭部がどの方向を向いたかという頭部運動を推定し、その向きに相当する電気電子機器への命令を生成するための信号処理部とから構成されることを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、重度の上肢運動機能障害者であっても、頭部運動だけで、ジョイスティックやマウスのようなポインティングデバイス類に相当する信号を生成できるので、そのような入力装置を有する電気電子機器を扱えるようになるという効果を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０３３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２０７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示される発明においては、送光部を操作する際に高い操作精度が要求されるという課題があった。通常、身障者は健常者に比べて運動能力が著しく低下しているため、体の部位を正確に動かすことは極めて困難である。
このため、目的とする動作を行っている最中に、他の操作を行う命令選択用受光部に誤って指向性を有する光線を送光してしまう恐れがあり、この場合、被操作対象である電化製品が誤動作を起こしてしまうという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２に開示される発明においても、入力情報を適切に入力するためには身障者は頭部を正確に動かさなければならず、身障者への負担が大きかった。
また、特許文献２に開示される発明においては、顔の向いた位置情報という連続的なデータを入力情報として用いるため、パソコンマウスのような連続的な操作には適していると考えられるものの、複数ある選択候補の中から目的とするものを順次選択して、決定する（確定する）という操作には適さないという課題があった。
【０００８】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものでありその目的は、使用者である身障者が顎又は頬を使って選択又は決定に関する操作信号を直接入力することができる誤作動の少ない家電製品操作補助装置提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明である家電製品操作補助装置は、計算により得られた家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材の位置座標データの登録を指示する信号を送信する位置座標データ入力部と、予め登録された位置座標データの中から，使用者が目的とする位置座標データを決定する操作信号を入力する使用者入力部と、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中又は決定した位置座標データを表示する操作対象確認表示部と、使用者が決定した位置座標データ上にあるコントロールパネルの操作部材を直接操作するロボットアーム部と、位置座標データ入力部の指令に基づいて位置座標データを記憶する領域を備え，ロボットアーム部から送信されるデータに基づいてロボットアーム部の先端の位置座標データを計算により求め，使用者入力部から送信された操作信号を受けて操作対象確認表示部に対して使用者が選択中又は決定した位置座標データを操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し，ロボットアーム部の作動を制御する制御信号を発信する制御部とを有し、使用者入力部において，位置座標データを決定する操作信号は，使用者の顎又は頬により入力されることを特徴とするものである。
上記構成の発明において、位置座標データ入力部は、制御部に対してロボットアーム部に制御信号を送信するよう指令するとともに、制御部に対してロボットアーム部を構成する個々のパーツの連結角度，及び，接地面に対するロボットアーム部の基部の回動角度に関するデータに基づいて，ロボットアーム部の先端部の位置座標データを計算するよう指令する信号を送信するという作用を有する。さらに、位置座標データ入力部は、制御部に対して，制御部において計算された位置座標データを制御部の記憶領域に「使用者が選択可能な位置座標データ」として登録するよう指令するという作用も有する。
また、使用者入力部は、使用者の顎又は頬により直接操作されて、制御部に目的とする位置座標データを決定する操作信号を送信するという作用を有する。
さらに、操作対象確認表示部は、制御部から送信される表示信号に基づいて、使用者に対して，選択可能な位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中又は決定した位置座標データを表示するという作用を有する。
また、ロボットアーム部は、制御部から発信される制御信号を受けて作動するという作用を有する。加えて、ロボットアーム部は、使用者入力部から制御部に対して目的とする位置座標データを決定する操作信号が送信された場合に、制御部から発信される制御信号を受けて使用者が決定した位置座標データ上にある操作部材を直接操作するという作用を有する。
そして、制御部は、ロボットアーム部を構成する個々のパーツの連結角度，及び，接地面に対するロボットアーム部の基部の回動角度に関するデータに基づいてロボットアーム部の先端部の位置座標データを計算により求めるとともに、位置座標データ入力部からの指令に基づいて計算により得られた位置座標データを記憶領域に記憶するという作用を有する。さらに、制御部は、操作対象確認表示部に対して使用者が選択中の又は決定した位置座標データを操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し、ロボットアーム部に対して制御信号を発信するという作用を有する。
【００１０】
請求項２記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１記載の家電製品操作補助装置であって、使用者入力部は、操作対象確認表示部に表示される位置座標データの候補を順次選択させる第１のスイッチと，選択された位置座標データを決定させる第２のスイッチとを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１記載の発明と同じ作用に加えて、第１のスイッチは、使用者の顎又は頬で押圧され又は接触した際に、制御部に予め登録された位置座標データを順次選択させてその結果を操作対象確認表示部に表示させるという作用を有する。
また、第２のスイッチは、使用者の顎又は頬で押圧され又は接触した際に、使用者が現在選択中の位置座標データを、使用者が目的とする位置座標データとして決定する操作信号を制御部に発信するという作用を有する。
【００１１】
請求項３記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１又は請求項２に記載の家電製品操作補助装置であって、コントロールパネルの数は複数であり、操作対象確認表示部は液晶モニタからなり、使用者入力部は、複数のコントロールパネルから目的とする一つのコントロールパネルを選択可能にするメニュー画面を表示させる信号を入力できることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明と同じ作用に加えて、操作対象確認表示部を液晶モニタとすることで、複数のコントロールパネルがある場合に、それぞれのコントロールパネル上の複数の選択可能な位置座標データを１つの表示部を用いて表示可能にするという作用を有する。
さらに、使用者入力部から送信されるメニュー画面を表示させる信号は、制御部に対して、操作対象確認表示部にメニュー画面を表示させる表示信号を発信させるという作用を有する。
また、操作対象確認表示部に表示されるメニュー画面は、使用者に対して目的とするコントロールパネルを１つ選択可能にするという作用を有する。
【００１２】
請求項４記載の発明である家電製品操作補助装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の家電製品操作補助装置であって、家電操作補助装置は、コントロールパネルを着脱可能に支持固定するホルダーを備えることを特徴とするものである。
上記構成の発明は、請求項１乃至請求項３のそれぞれに記載の発明と同じ作用に加えて、ホルダーはコントロールパネルを着脱可能に支持固定するという作用を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１記載の発明によれば、使用者は顎又は頬を用いた操作を行うだけで、家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材を、ロボットアーム部を用いて間接的に操作することができるという効果を有する。
この場合、使用者が顎又は頬を用いて使用者入力部の操作を行う際に、高い操作精度が要求されないので、使用者の身体的及び心理的な負担を大幅に軽減することができるという効果を有する。
さらに、使用者の顎又は頬と，請求項１記載の発明を構成する機器とが直接接触した場合にのみ、使用者入力部から操作信号が送信されるため、その動作に至る過程において使用者の頭部がどのように動いたとしても操作信号が制御部に発信される恐れがないので、使用者の意図しない頭部の動きによりロボットアームが誤作動するのを防止することができる。従って、この点からも使用者の心理的な負担を大幅に軽減することができる。
また、請求項１記載の発明では、使用者の顎又は頬による直接的な操作が行われた場合にのみ操作信号が発信されるので、操作信号を発信させるための構成を簡素にすることができるという効果を有する。この結果、請求項１記載の発明における使用者入力部及び制御部の構成をシンプルにすることができるという効果を有する。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同じ効果に加えて、使用者入力部に、操作対象確認表示部に表示される選択可能な位置座標データを順次選択させる第１のスイッチと、操作対象確認表示部において選択された位置座標データを使用者の目的とする位置座標データとして決定する第２のスイッチを備えることで、使用者は多くの選択可能な位置座標データの中から目的とする位置座標データを容易にかつ確実に選択し決定することができるという効果を有する。
つまり、制御部６からロボットアーム部５に制御信号が発信される前に、二度使用者の意思が確認されることになり、ロボットアーム部５及び操作対象である家電製品の誤作動を確実に防止することができるという効果を有する。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、操作対象確認表示部を液晶パネルとすることで、家電製品のコントロールパネルを複数台同時に取り扱う場合に、それぞれのコントロールパネルにおいて選択可能な操作対象の位置座標データを表示するための操作対象確認表示部を１つにすることができるという効果を有する。
また、使用者入力部において、メニュー画面を表示させる信号を発信できるよう構成することで、使用者は操作対象確認表示部にメニュー画面を表示させるとともに、このメニュー画面において目的とする家電製品のコントロールパネルを選択し決定することができるという効果を有する。
この結果、使用者は、請求項３記載の装置を１台用いることで、複数台の家電製品のコントロールパネルを間接的に自由に操作することができるという効果を有する。このため、請求項３記載の発明の汎用性を高めることができるという効果を有する。
【００１６】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のそれぞれの発明と同じ効果に加えて、ホルダーを備えることで、コントロールパネルと請求項４記載の発明との間に相対的な位置ズレが生じるのを防止することができるという効果を有する。
この結果、位置座標データ入力部によりコントロールパネルの操作対象の位置座標データを入力した後に、ロボットアーム部でコントロールパネル上の使用者が目的とする操作対象を実際に操作する際に、ロボットアーム部が誤った操作対象を操作してしまうのを防止することができるという効果を有する。
従って、請求項４記載の発明を用いた場合の家電製品の誤動作をより確実に防止することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る家電製品操作補助装置のシステム構成図である。
【図２】本発明に係る家電製品操作補助装置の一部を欠いて示す概念図である。
【図３】本発明に係る家電製品操作補助装置の使用の様子を示す使用状態図である。
【図４】本発明に係る位置座標データ入力部の概念図である。
【図５】本発明に係る使用者入力部の概念図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明に係る使用者入力部の使用の様子を示す使用状態図である。
【図７】本発明に係る操作対象確認表示部の概念図である。
【図８】本発明に係る家電製品操作補助装置の作動の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態に係る家電製品操作補助装置について図１乃至図８を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る家電製品操作補助装置のシステム構成図であり、図２は本発明に係る家電製品操作補助装置の一部を欠いて示す概念図である。さらに、図３は本発明に係る家電製品操作補助装置の使用の様子を示す使用状態図である。
まず、図１を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１のシステム構成について説明する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１は、主に肢体不自由者が家庭用電化製品を操作しようとする際に、そのリモコン（コントロールパネル）の操作を補助するための装置であり、図１に示すように、装置全体の制御を行うとともに，操作対象であるリモコンの操作ボタンの位置座標データの計算を行い，計算により得られた位置座標データを記憶する記憶領域を備えた制御部６と、この制御部６に直接又は間接的に接続され，制御部６に対して位置座標データの計算を指令するするとともに，制御部６に対してロボットアーム部５の制御を指令する位置座標データ入力部２と、制御部６直接又は間接的に接続され，使用者が顎又は頬を用いて直接操作信号を入力するとともに，入力された操作信号を制御部に発信する使用者入力部３と、使用者に選択可能なリモコンの操作ボタンの位置座標データを表示するとともに，使用者が現在選択中の又は決定したリモコンの操作ボタンの位置座標データを表示する操作対象確認表示部４と、制御部６から送信される制御信号に基づいてリモコンの操作ボタンを実際に操作するロボットアーム部５により構成されるものである。
上述のような家電製品操作補助装置１は、図２に示すように、制御部６とロボットアーム部５からなる本体部２８に、接続コード又は無線等の通信設備により接続される位置座標データ入力部２（以下に示す図４を参照。）、使用者入力部３（以下に示す図５を参照。）及び操作対象確認表示部４（以下に示す図７を参照。）が設けられている。
【００２０】
ここで、図２及び図３を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１の本体部２８について説明する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１の本体部２８は、主に制御部６とロボットアーム部５により構成されるものであり、制御部６は、筐体状のハウジング２４内に位置座標データ入力部２からの入力信号を記憶する領域を備えるとともに、使用者入力部３からの操作信号を受信して操作対象確認表示部４に表示信号を発信したり、ロボットアーム部５に操作信号を発信するための回路配線を備える配線基板２５が収納されるものである。また、ロボットアーム部５は、複数のビーム５ｃがそれぞれ連結され、制御部６のハウジング２４に接続部２６を介して取設されるものである。
なお、ロボットアーム部５を構成する個々のビーム５ｃはそれぞれ個別のサーボモータ７によりビーム５ｃ同士の連結角度が調節できるように構成され、さらに、ロボットアーム部５はその固定部５ｂ上の接続部２６がその中心軸を基軸にハウジング２４内に収容されるサーボモータ７により回動可能になっている。
つまり、図２に示すようなロボットアーム部５によれば、その先端部５ａを固定部５ｂの近傍から離れる方向に自在に動かすことができるとともに、ロボットアーム部５の接続部２６を図２中の符号Ａで示す方向に自在に回動させることができる。この結果、ロボットアーム部５の先端部５ａを制御部６近傍の任意の位置座標データ上に容易に移動させることができる。
【００２１】
より具体的には、ロボットアーム部５は、制御部６から送信される制御信号により作動し、それぞれのビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータを制御部６に対して送信するよう構成されている。そして、制御部６ではロボットアーム部５から発信される個々のビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータに基づいて先端部５ａの現在位置に関する位置座標データを計算により求め、計算により求められた先端部５ａの位置座標データを基にして先端部５ａが目的とする位置に到達するまでに必要なＸ方向及びＹ方向の移動距離を逆算して求め、必要に応じてロボットアーム部５に制御信号を発信してその作動を制御している。
さらに、図２及び図３に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１は、ハウジング２４の側面に、接地面２７上をスライドするリモコンホルダー２１を備えており、このリモコンホルダー２１によりリモコン２２を支持固定できるよう構成されている。このように、リモコンホルダー２１を用いてリモコン２２を支持固定することで、位置座標データ入力部２により操作ボタン２３の位置座標データを入力する際のリモコン２２の位置と、使用者の指示によりロボットアーム部５が操作ボタン２３を実際に操作する際のリモコン２２の位置が変わらないので、ロボットアーム部５の誤操作を防止することができるという効果を有する。
上述のようなロボットアーム部５によりリモコン２２上の操作ボタン２３を操作している様子を示したものが図３である。本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、ロボットアーム部５の先端部５ａを、リモコンホルダー２１により支持固定されるリモコン２２上の目的とする操作ボタン２３上に移動して、その先端部５ａで目的とする操作ボタン２３の操作が行われる。
【００２２】
次に、図２乃至図４を参照しながら本発明に係る家電製品操作補助装置１の位置座標データ入力部２について説明する。
図４は本発明に係る位置座標データ入力部の概念図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図４に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１の位置座標データ入力部２は、例えば、入力パネル２ａ上に、ロボットアーム部５の先端部５ａを制御部６近傍のＸ及びＹ方向に自在に移動させるためのダイアル９ａ，９ｂ及び、ダイアル９ａ，９ｂにより調整されたロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データを制御部６に設けられる記憶領域に発信して登録するためのタクトスイッチ１０を備えたものである。
そして、上述のような位置座標データ入力部２を用いて制御部６に操作ボタン２３の位置座標データを登録するには、まず、位置座標データ入力部２を本体部２８に接続コード又は無線通信設備により接続するとともに、本体部２８に設けられるリモコンホルダー２１にリモコン２２をセットする。なお、この作業の順序は、入れ替わってもよい。
この後、ダイアル９ａ，９ｂを操作して、ロボットアーム部５の先端部５ａを位置座標データを登録しようとしている操作ボタン２３の真上に移動しておいてから（この時、位置座標データ入力部２から制御部６に対して，ロボットアーム部５に制御信号を送信するよう指令する信号が送信される。）、タクトスイッチ１０を操作して制御部６の記憶領域に位置座標データを登録する。この時、ロボットアーム部５から制御部６に対して個々のビーム５ｃのなす角度及び接続部２６の回転角度に関するデータが送信され、このデータに基づいて制御部６においてロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データが計算により求められ、さらに、タクトスイッチ１０の操作によって位置座標データ入力部２から送信される信号を受けて、制御部６において計算により求められたロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データが「使用者にとって選択可能な位置座標データ」として制御部６の記憶領域に登録されるのである。
そして、この作業を繰り返すことで、制御部６の記憶領域に複数の操作ボタン２３の位置座標データを記憶させることができる。また、制御部６の記憶領域に記録された位置座標データは全て使用者にとって選択可能な位置座標データとなるのである。さらに、使用者にとって選択可能な位置座標データとして制御部６の記憶領域に登録される位置座標データは、登録順に番号が付与され、制御部６の記憶領域に付与された番号とともに記憶される。
このように、本発明に係る家電製品操作補助装置１では、使用者は、制御部６の記憶領域に登録された位置座標データを選択することで、間接的にリモコン２２上の目的とする操作ボタン２３を選択できる仕組みになっている。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、位置座標データ入力部２においてロボットアーム部５の先端部５ａの位置をダイアル９ａ，９ｂにより操作した後にタクトスイッチ１０を用いてロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データを制御部６に登録する場合を例に挙げて説明したが、ロボットアーム部５の先端部５ａの位置座標データの登録は必ずしもこの手順で行う必要はなく、例えば、ロボットアーム部５のビーム５ｃの接続部分及び接続部２６をともに手動で容易に動かせるようにしておき、作業者がまず手動でロボットアーム部５の先端部５ａを目的とする操作ボタン２３上に移動させ、その位置座標データを計算により求めて制御部６の記憶領域に登録してもよい。この場合、ロボットアーム部５の先端部５ａの位置をダイアル９ａ，９ｂを用いて移動させる必要がないので、リモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データの入力作業を簡略化することができるという効果が期待できる。
また、ロボットアーム部５の先端部５ａのＸ及びＹ方向における現在位置を分かり易くするために、ロボットアーム部５の先端部５ａからレーザー光が発せられるよう構成しておき、リモコン２２上にロボットアーム部５の先端部５ａの現在位置を目視可能に表示できるようにしてもよい。この場合、作業者はリモコン２２上におけるロボットアーム部５の先端部５ａの現在位置をリアルタイムで確認することができるので、位置座標データの入力作業をスピーディに行うことができるだけでなく、位置座標データの入力ミスによる家電製品の誤作動を防止することができるという効果が期待できる。
さらに、本実施の形態においては、本体部２８（特に制御部６）と位置座標データ入力部２を別々に構成する場合を例に挙げて説明しているが、位置座標データ入力部２と制御部６を一体に構成し、それにロボットアーム部５を取り付けたものを本体部２８としてもよい。
【００２４】
続いて、本発明に係る使用者入力部３について図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は本発明に係る使用者入力部の概念図であり、図６（ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明に係る使用者入力部の使用の様子を示す使用状態図である。なお、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１の使用者入力部３は、キャップ１１の両側に直鎖状チェーンブロック１３，１３が固定具１２を介して取設され、このチェーンブロック１３，１３の固定具１２に接続されない側の端部のそれぞれに決定スイッチ１６と選択スイッチ１５を備え、さらに、キャップ１１は、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６から発信される操作信号を本体部２８の制御部６に送信するための送信機１７を備えている。
なお、特に図示していないが、図２に示す本体部２８は、使用者入力部３の送信機１７から発信される信号を受信するための受信設備を備えている。
また、図５に示す使用者入力部３においては、操作信号を無線の通信設備（送信機１７）により制御部６に送信する場合を例に挙げて説明しているが、使用者入力部３と本体部２８とは有線として接続コードでつないでもよい。
【００２５】
上述のような使用者入力部３は、使用者の頭部にキャップ１１を装着して操作信号の入力を行うものである。
図５に示す使用者入力部３を用いて使用者が操作信号を本体部２８に発信するには、使用者の頭部にキャップ１１を装着し、チェーンブロック１３の先端に取り付けられた選択スイッチ１５及び決定スイッチ１６を使用者が左又は右方向に下顎を動かした際に顎又は頬に触れる位置に配置してから、使用者は必要に応じて下顎を右側あるいは左側に動かして顎又は頬で択スイッチ１５又は決定スイッチ１６に触れるか，あるいは，押して操作信号を直接入力すればよい。
より具体的には、図６（ａ）に示すように、使用者入力部３を頭部に装着した使用者が、下顎を右側に動かすと使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５に接触し、キャップ１１の後ろ側に取り付けられている送信機１７から本体部２８に「選択」の操作信号が発信される。
また、図６（ｃ）に示すように、使用者が下顎を左に動かすと使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５に接触し、キャップ１１の後ろ側に取り付けられている送信機１７から本体部２８に「決定」の操作信号が発信される。
さらに、図６（ｂ）に示すように、使用者の顎又は頬が選択スイッチ１５や決定スイッチ１６のいずれにも接触しない場合には、送信機１７から操作信号が送信されることはない。つまり、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６に使用者の顎又は頬が触れるまでのいかなる動作も、操作信号の発信に関与しないよう構成されている。
【００２６】
そして、選択スイッチ１５への使用者の顎又は頬の接触により第１回目の「選択」の操作信号が発信された場合には、制御部６の記憶領域に予め登録され、予め順序が定められた複数の選択可能な位置座標データのうちの第１番目の位置座標データが選択される。そして、これに引き続き選択スイッチ１５への使用者の顎又は頬の接触により第２回目の「選択」の操作信号が発信されると、制御部６の記憶領域に登録された第２番目の位置座標データが選択される。このように、「選択」の操作信号が連続して送信される場合には、制御部６の記憶領域に予め登録されたｎ個の選択可能な位置座標データのうちの第１番目、第２番目、第３番目・・・第ｎ番目の位置座標データが順次選択されるのである。
そして、最後の第ｎ番目の位置座標データが選択された後に再び「選択」の操作信号が発信された場合には、再び第１番目の位置座標データが選択され、その後の「選択」の操作信号が発信されるごとに、再度第２番目から第ｎ番目の位置座標データが順次選択されるよう構成されている。
つまり、使用者は、使用者入力部３により「選択」の操作信号の発信を繰り返すことで、制御部６の記憶領域に記憶される選択可能な位置座標データを１つずつ順番に呼び出すことができるのである。
【００２７】
そして、使用者が選択可能な位置座標データの中から目的とする位置座標データを確定し、その位置座標データ上にある操作ボタン２３をロボットアーム部５に実際に操作させるには、使用者は、使用者入力部３を装着した状態で自らの顎又は頬を決定スイッチ１６に接触させて「決定」の操作信号を発信すればよい。
この「決定」の操作信号が制御部６に受信されると、制御部６はロボットアーム部５に対して，使用者の目的とする位置座標データ上にロボットアーム部５の先端部５ａを移動してその位置座標データ上にある操作ボタン２３を「押す」操作を行うよう制御信号を発信するのである。
この結果、ロボットアーム部５が使用者の目的とする位置座標データ上にある操作ボタン２３を操作することで、使用者は、間接的に家電製品を操作することができるのである。
【００２８】
本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者の顎又は頬と、選択スイッチ１５又は決定スイッチ１６とが直接接触した場合にのみ、使用者入力部３から制御部６に対して操作信号が発信されるよう構成されている。このため、スイッチ１５や決定スイッチ１６に使用者の顎又は頬が触れるまでの間に、使用者の頭部がどのように動いても使用者入力部３から制御部６に対して操作信号が発信されることはないので、誤まった操作信号によりロボットアーム部５及び家電製品が誤作動することがないのである。
また、本発明に係る使用者入力部３のように、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持材を図５に示すチェーンブロック１３のような、位置の調整ができかつそのままの状態で固定可能な可撓材により構成することで、使用者の顎又は頬と，選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の間隔を自由に調整することが可能になる。この結果、使用者が軽く頭を動かしただけで顎や頬が選択スイッチ１５や決定スイッチ１６に触るのを防止することができるので、操作信号が誤って発信される恐れを大幅に低減することができる。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、「選択」の操作信号と「決定」の操作信号が、この順番で選択された場合に初めてロボットアーム部５を作動させるための制御信号が制御部６からロボットアーム部５に発信されるので、使用者の操作信号の誤発信によりロボットアーム部５や家電製品が誤作動するのを確実に防止することができる。
【００２９】
なお、図５及び図６では、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持構造として、キャップ１１及びチェーンブロック１３を組み合せたものを用いる場合を例に挙げて説明しているが、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６の支持構造は図示されるものに限定される必要はなく、例えば、ヘッドフォン用のヘッドセットを利用しても良いし、使用者がキャップ１１やヘッドセットを装着できない場合には、使用者の体を支える椅子やベッドにチェーンブロック１３のような位置調整及び固定が可能な可撓材を取り付けて選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を支持してもよい。この場合も、同様の効果が期待できる。
さらに、選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を別々に設ける必要もなく、例えば、選択スイッチ１５と決定スイッチ１６を兼ねるスイッチを１つだけ備え、このスイッチへの使用者の顎又は頬の接触時間に応じて「選択」の操作信号と、「決定」の操作信号を判別してそれぞれの操作信号を発信できるよう構成してもよい。この場合、麻痺等により右又は左のいずれかにしか顎を動かすことができない使用者も本発明に係る家電製品操作補助装置１を使用することができるというメリットを有する。
【００３０】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１の操作対象確認表示部４について図７を参照しながら詳細に説明する。
図７は本発明に係る操作対象確認表示部の概念図である。なお、図１乃至図６に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
本発明に係る家電製品操作補助装置１の操作対象確認表示部４は、表示パネル４ａ上に表示器である複数の表示器１８（例えば、ＬＥＤ等の発光体等）が整列した状態で取り付けられたものである。なお、このような操作対象確認表示部４は、図７に示すような接続コード２０により本体部２８に接続されてもよいし、無線設備により通信可能な状態で本体部２８に接続されてもよい。
また、表示パネル４ａにおける個々の表示器１８は制御部６の記憶領域に予め登録される個々の位置座標データと対応しており、使用者は操作対象確認表示部４を見ることで自らが現在選択中の位置座標データ（リモコン２２上の操作ボタン２３）がどれであるかを確認することができる。
また、表示パネル４ａの個々の表示器１８の近傍に、その表示器１８に対応して登録される操作ボタン２３の機能をラベル１９に記載して貼り付けておいてもよい。この場合、使用者は表示パネル４ａを見るだけで、自らが操作しようとしているリモコン２２の操作ボタン２３の機能を理解するとともに、確認することができる。
【００３１】
なお、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａは、例えば、液晶モニタで構成してもよい。位置座標データ入力部２による操作ボタン２３の位置座標データ入力時に、それぞれの操作ボタン２３の機能を電子データとして入力しておくことで、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａにおいて個々の表示器１８に対応する機能を液晶パネルにダイレクトに表示することができるので、制御部６の記憶領域に登録される位置座標データを削除又は修正する際にラベル１９の貼り代え作業を省略することができる。
この結果、本発明に係る家電製品操作補助装置１を複数種類の異なる家電製品のリモコンに対して用いることが容易になるので、本発明に係る家電製品操作補助装置１の汎用性を高めることができる。
また、図７では、本発明に係る家電製品操作補助装置１にテレビ操作用リモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データを登録した場合を例に挙げて示している。このため、個々の表示器１８の近傍には操作ボタン２３を実際に操作した際の機能としてチャンネルが記載されたラベル１９が貼り付けられている。
【００３２】
ここで、図７に示す表示パネル４ａにおいて表示器１８が点灯する順序について説明する。
例えば、制御部６の記憶領域に第１番目から第８番目までの８個の位置座標データが登録されており、この８個の位置座標データが図７に示す表示パネル４ａにおける８個の表示器１８とそれぞれ対応している場合（ただし、図７に示す表示パネル４ａでは、紙面左側に配置される表示器１８から順に第１番目の表示器１８、第２番目の表示器１８・・・と決められているとする。）に、先に示した図５及び図６に示す使用者入力部３において、使用者の操作により「選択」の操作信号が送信機１７を介して制御部６に送信されると、制御部６において第１番目の位置座標データが選択されるとともに、制御部６から操作対象確認表示部４に対して第１番目の位置座標データに対応する表示器１８（紙面左側の第１の表示器１８）を点灯させる表示信号が発信されて、表示パネル４ａ上の第１番目の表示器１８が点灯する。
続いて、再度使用者入力部３から制御部６に「選択」の操作信号が発信されると、制御部６において第２番目の位置座標データが選択されると同時に、操作対象確認表示部４に対して第２番目の位置座標データに対応する表示器１８（紙面左側から２番目の第２の表示器１８）点灯させる表示信号が発信されて、第１番目の表示器１８が消灯して第２番目の表示器１８が点灯する。
このように、使用者入力部３から「選択」の操作信号が送信されるごとに、制御部６において選択された位置座標データに対応する表示パネル４ａ上の表示器１８が点灯するよう構成されている。
【００３３】
なお、図７に示す表示パネル４ａでは、制御部６の記憶領域に登録（記憶）される第１番目から第８番目の位置座標データに対応する表示器１８は、表示パネル４ａにおいて紙面左側を第１番目として第８番目まで順番に一直線状に配置されているので、使用者入力部３から「選択」の操作信号が発信される度に、表示器１８の点灯箇所は紙面左側から右側に向って一つずつ移動し、第８番目の表示器１８が点灯した後は、再び第１番目の表示器１８から第８番目の表示器１８に向って１つずつ点灯することになる。
このように使用者入力部３からの操作信号と操作対象確認表示部４における表示を連動させることで、使用者は自らが現在選択中の位置座標データがどれであるかを正確に知ることができるのである。
【００３４】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、図２又は図３に示す本体部２８のリモコンホルダー２１に複数のリモコン２２を支持固定しておき、第１のリモコン２２（例、テレビ用のリモコン）から例えば５個の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録し、さらに、第２のリモコン２２（例、ビデオデッキ用のリモコン）から例えば３個の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録しておくことも可能である。
この場合、操作対象確認表示部４の表示パネル４ａには、第１，第２のリモコン２２から予め登録された位置座標データがともに選択可能な位置座標データとして表示されることになる。
【００３５】
なお、使用者入力部３から制御部６に対して「決定」の操作信号が発信された場合、表示パネル４ａにおいて点灯中の表示器１８に対応する位置座標データが使用者の目的とする位置座標データとして決定され（確定され）、その位置座標データ上にある操作ボタン２３がロボットアーム部５により実施に操作されることになる。
このため、制御部６において「決定」の操作信号が受信されたことを使用者が表示パネル４ａにおいて確認することができよう、例えば、表示パネル４ａにおいて連続点灯中の表示器１８を点滅させたり、あるいは連続点灯中の表示器１８の色を変える等の信号を制御部６から操作対象確認表示部４に対して発信させてもよい。あるいは、使用者入力部３から「決定」の操作信号が発信されるまでは表示パネル４ａにおける表示器１８を点滅させておき、「決定」の操作信号が発信されると同時に表示器１８の点滅を停止させて連続点灯するよう設定してもよい。
また、表示パネル４ａを液晶モニタにより構成する場合も、使用者が選択中の位置座標データと、決定された位置座標データとを明確に識別できるよう表示方法を変えることが望ましい。
【００３６】
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、操作対象確認表示部４に代えて、使用者に現在選択中の位置座標データ又は決定した位置座標データを音声で知らせる音声ガイド部を備えてもよい。なお、この場合、音声ガイド装置は本体部２８と一体に構成されてもよい。このような音声ガイド装置は、使用者入力部３において「選択」又は「決定」の操作信号が送信された際にそのことを使用者に知らせる音声ガイドが発せられるものであり、特に目の不自由な人に対しても本発明に係る家電製品操作補助装置１を使用可能にすることができる。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、操作対象確認表示部４と上述の音声ガイド部を両方備えてもよい。
【００３７】
最後に図１乃至図８を参照しながらリモコン２２上の使用者が目的とする操作ボタン２３が本発明に係る家電製品操作補助装置１により操作されるまでの一連の流れを説明する。
図８は本発明に係る家電製品操作補助装置の作動の流れを示すフローチャートである。
図８に示すように、本発明に係る家電製品操作補助装置１を用いて使用者が電化製品用のリモコンをロボットアーム部５により操作するには、まず、図３に示すように本発明に係る家電製品操作補助装置１のリモコンホルダー２１にリモコン２２を支持固定（ステップＳ１）した後、本体部２８に有線又は無線で接続される位置座標データ入力部２（図４を参照。）を用いて、リモコン２２上の複数の操作ボタン２３の位置座標データを制御部６の記憶領域に登録する（ステップＳ２）。なお、本発明に係る家電製品操作補助装置１の使用者が肢体不自由者である場合には、上記ステップＳ１及びステップＳ２の作業は、位置座標データ入力部２の操作が可能な例えば健常者が行う必要がある。また、このステップＳ２の作業と並行して、登録されたそれぞれの位置座標データに対応する表示パネル４ａ（図７を参照。）上の表示器１８の近傍にラベル１９を貼っておくとよい。
なお、本願の実施の形態においては、制御部６に記憶領域を設けたが、特に制御部６に限定するものではなく、制御部６との情報のやりとりを可能とするならば他の構成要素に設けてもよいし、独立して制御部６の外部、さらには本体部２８の外部に有線・無線で接続可能に設けられてもよい。また、携帯に便利な記憶媒体として本体部２８に着脱可能としてもよい。
【００３８】
このステップＳ２を完了した後、使用者の頭部に図５に示す使用者入力部３を装着し、使用者が顎を右側又は左側に向けた際に選択スイッチ１５や決定スイッチ１６を使用者の顎又は頬で操作可能な位置に配置する。そして、使用者入力部３の装着が完了した後、使用者は図７に示す操作対象確認表示部４を見ながら、図６（ａ）に示すように、顎又は頬を使用者入力部３の選択スイッチ１５に接触させて制御部６に対して「選択」の操作信号の発信を行い、この操作を繰り返すことで目的とする位置座標データの呼び出しを行う（ステップＳ３）。
そして、このステップＳ３において使用者の目的とする位置座標データが呼び出されたら、図６（ｃ）に示すように、使用者は自らの顎又は頬を使用者入力部３の決定スイッチ１６に接触させて制御部６に対して「決定」の操作信号を発信し、目的とする位置座標データを確定する（ステップＳ４）。
さらに、使用者入力部３からの「決定」の操作信号が制御部６において受信されると、制御部６からロボットアーム部５に対して制御信号が発信され、ロボットアーム部５は確定された位置座標データ上にある操作ボタン２３をその先端部５ａにより操作する（ステップＳ５）。
この結果、リモコン２２から家電製品に対して作動信号が発信され、この作動信号を受信した家電製品は使用者の目的とする操作を行うのである。
【００３９】
このように、図１乃至図８に示すような本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、使用者は顎又は頬で使用者入力部３を直接操作するだけで、ロボットアーム部５を用いて間接的に家電製品のリモコンを操作することができるという効果を有する。
そして、この場合、使用使者が目的とする位置座標データを選択し決定するための「選択」又は「決定」の操作信号は、使用者入力部３において使用者の顎又は頬と装置との直接接触が起こった場合にのみ発信される。つまり、その操作に至るまでに使用者の頭部がどのように動いても操作信号が発信される恐れがないのである。このため、ロボットアーム部５が誤作動する恐れを大幅に低減することができるという効果を有する。
また、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者の頭部の動きを定量的に測定してその測定結果に応じて操作信号を発信するものではないので、使用者入力部３の構成をシンプルにするとともに軽量化することができるという効果も有する。
さらに、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、使用者によって目的とする位置座標データが単に選択されただけでは、制御部６からロボットアーム部５に対して制御信号が発信されないよう構成されている。つまり、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、目的とする位置座標データが選択された後、それとは別の操作信号が発信されて初めて、ロボットアーム部５の作動の基となる位置座標データが確定されるので、ロボットアーム部５が誤作動する恐れを大幅に低減することができる。
すなわち、本発明に係る家電製品操作補助装置１においては、ロボットアーム部５の作動に際して二重に使用者の意思を確認することで、ロボットアーム部５の誤作動を防止しているのである。
従って、上述のような本発明に係る家電製品操作補助装置１によれば、肢体の不自由な人であっても容易に家電製品を操作することができる。この結果、介護者の手間を軽減するとともに、使用者は電化製品を自在に操作して快適に過ごすことができるという効果を有する。
【００４０】
最後に、本発明に係る家電製品操作補助装置の変形例について説明する。
本発明の変形例に係る家電製品操作補助装置は、複数のリモコン２２の操作ボタン２３の位置座標データを分けて登録するとともに、必要に応じて目的とするリモコン２２の位置座標データのみを呼び出して選択可能にできるよう構成されるものである。ここでは、図１乃至図８に示す家電製品操作補助装置１との相違点に重点をおいて説明する。なお、図１乃至図８に示す家電製品操作補助装置１との共通部分については同じ符号を用いて説明する。
変形例に係る家電製品操作補助装置は、本体部２８のリモコンホルダー２１に複数のリモコン２２を支持固定して用いるものであり、かつ、操作対象確認表示部４が液晶モニタにより構成され、さらに、使用者入力部３において、「選択」及び「決定」の操作信号に加えて、「メニュー画面起動」の操作信号を発信することができるよう構成されるものである。
なお、「メニュー画面起動」の操作信号を発信する方法としては、例えば、使用者入力部３に選択スイッチ１５及び決定スイッチ１６に加えて、別途、メニュー画面起動スイッチを設け、例えば、使用者が顎を上下動させてメニュー画面起動スイッチに直接顎を接触させた場合にのみ「メニュー画面起動」の操作信号が発信されるよう構成してもよいし、あるいは、選択スイッチ１５に比べて使用頻度が低い決定スイッチ１６に一定時間以上使用者が顎又は頬を接触させた場合にのみ「メニュー画面起動」の操作信号が発信されるよう構成してもよい。
【００４１】
そして、上述のような操作により「メニュー画面起動」の操作信号が制御部６に対して発信されると、液晶モニタからなる操作対象確認表示部４に対して制御部６からメニュー画面の表示信号が発信されて液晶モニタに、複数のリモコン２２から目的とするリモコン２２を１つだけ選択できるようメニュー画面が表示される。
この場合、使用者は複数の選択可能な位置座標データから目的とする位置座標データを選択し決定する場合と同じ手順で、複数のリモコン２２から目的とするリモコン２２を１つだけ選択することができる。
そして、使用者による目的とするリモコン２２の選択が完了した後に、液晶モニタからなる操作対象確認表示部４に、目的とするリモコン２２における選択可能な操作ボタン２３の位置座標データが表示されるので、その後は、図８に示すステップＳ３からステップＳ５の手順に従って操作すればよい。
【００４２】
このような変形例に係る家電製品操作補助装置によれば、使用者は複数の家電製品のリモコンを目的に応じて自由に操作することができるというメリットを有する。
つまり、変形例に係る家電製品操作補助装置を１台用いることで使用者は、例えば、テレビの操作と、ビデオデッキの操作と、エアコンの操作を他の人によらず自ら行うことが可能になるのである。
この結果、介護者の作業を一層軽減するとともに、使用者は電化製品を自在に操作して一層快適に過ごすことができるという効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上説明したように、本発明は使用者の顎又は頬を用いた直接操作のみにより家庭用電化製品のリモコンを間接的に操作可能にする家電製品操作補助装置であり、介護福祉機器又は家庭用電化製品の分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１…家電製品操作補助装置 ２…位置座標データ入力部 ２ａ…入力パネル ３…使用者入力部 ４…操作対象確認表示部 ４ａ…表示パネル ５…ロボットアーム部 ５ａ…先端部 ５ｂ…固定部 ５ｃ…ビーム ６…制御部 ７…サーボモータ ８…受信設備 ９ａ，９ｂ…ダイアル １０…タクトスイッチ１１…キャップ １２…固定具 １３…チェーンブロック（フレキシブル支持材） １４…イモネジ １５…選択スイッチ １６…決定スイッチ １７…送信機 １８…表示器（例、ＬＥＤ） １９…ラベル ２０…接続コード ２１…リモコンホルダー ２２…リモコン（コントロールパネル） ２３…操作ボタン（操作部材） ２４…ハウジング ２５…配線基板 ２６…接続部 ２７…接地面 ２８…本体部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算により得られた家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材の位置座標データの登録を指示する信号を送信する位置座標データ入力部と、
予め登録された前記位置座標データの中から，使用者が目的とする前記位置座標データを決定する操作信号を入力する使用者入力部と、
前記使用者に対して，選択可能な前記位置座標データを表示するとともに，前記使用者が現在選択中又は決定した前記位置座標データを表示する操作対象確認表示部と、
前記使用者が決定した前記位置座標データ上にある前記コントロールパネルの前記操作部材を直接操作するロボットアーム部と、
前記位置座標データ入力部の指令に基づいて前記位置座標データを記憶する領域を備え，前記ロボットアーム部から送信されるデータに基づいて前記ロボットアーム部の先端の位置座標データを計算により求め，前記使用者入力部から送信された操作信号を受けて前記操作対象確認表示部に対して前記使用者が選択中又は決定した前記位置座標データを前記操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し，前記ロボットアーム部の作動を制御する制御信号を発信する制御部とを有し、
前記使用者入力部において，前記位置座標データを決定する操作信号は，前記使用者の顎又は頬により入力されることを特徴とする家電製品操作補助装置。
【請求項２】
前記使用者入力部は、前記操作対象確認表示部に表示される前記位置座標データの候補を順次選択させる第１のスイッチと，選択された前記位置座標データを決定させる第２のスイッチとを備えることを特徴とする請求項１記載の家電製品操作補助装置。
【請求項３】
前記コントロールパネルの数は複数であり、
前記操作対象確認表示部は液晶モニタからなり、
前記使用者入力部は、複数の前記コントロールパネルから目的とする一つのコントロールパネルを選択可能にするメニュー画面を表示させる信号を入力できることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の家電製品操作補助装置。
【請求項４】
前記家電操作補助装置は、前記コントロールパネルを着脱可能に支持固定するホルダーを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の家電製品操作補助装置。
【請求項１】
計算により得られた家庭用電化製品を制御するコントロールパネル上の操作部材の位置座標データの登録を指示する信号を送信する位置座標データ入力部と、
予め登録された前記位置座標データの中から，使用者が目的とする前記位置座標データを決定する操作信号を入力する使用者入力部と、
前記使用者に対して，選択可能な前記位置座標データを表示するとともに，前記使用者が現在選択中又は決定した前記位置座標データを表示する操作対象確認表示部と、
前記使用者が決定した前記位置座標データ上にある前記コントロールパネルの前記操作部材を直接操作するロボットアーム部と、
前記位置座標データ入力部の指令に基づいて前記位置座標データを記憶する領域を備え，前記ロボットアーム部から送信されるデータに基づいて前記ロボットアーム部の先端の位置座標データを計算により求め，前記使用者入力部から送信された操作信号を受けて前記操作対象確認表示部に対して前記使用者が選択中又は決定した前記位置座標データを前記操作対象確認表示部上に表示させる表示信号を発信し，前記ロボットアーム部の作動を制御する制御信号を発信する制御部とを有し、
前記使用者入力部において，前記位置座標データを決定する操作信号は，前記使用者の顎又は頬により入力されることを特徴とする家電製品操作補助装置。
【請求項２】
前記使用者入力部は、前記操作対象確認表示部に表示される前記位置座標データの候補を順次選択させる第１のスイッチと，選択された前記位置座標データを決定させる第２のスイッチとを備えることを特徴とする請求項１記載の家電製品操作補助装置。
【請求項３】
前記コントロールパネルの数は複数であり、
前記操作対象確認表示部は液晶モニタからなり、
前記使用者入力部は、複数の前記コントロールパネルから目的とする一つのコントロールパネルを選択可能にするメニュー画面を表示させる信号を入力できることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の家電製品操作補助装置。
【請求項４】
前記家電操作補助装置は、前記コントロールパネルを着脱可能に支持固定するホルダーを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の家電製品操作補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２１３９１４（Ｐ２０１０−２１３９１４Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４４４２（Ｐ２００９−６４４４２）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【特許番号】特許第４４１４４７６号（Ｐ４４１４４７６）
【特許公報発行日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（３０９００８４５７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【特許番号】特許第４４１４４７６号（Ｐ４４１４４７６）
【特許公報発行日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（３０９００８４５７）
【Ｆターム（参考）】
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