特開 2022-146968 操作インターフェース

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146968

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】操作インターフェース

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0338 20130101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0338 411

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021048018

(22)【出願日】2021-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】514033770

【氏名又は名称】公立大学法人前橋工科大学

(74)【代理人】

【識別番号】100092808

【弁理士】

【氏名又は名称】羽鳥 亘

(74)【代理人】

【識別番号】100140981

【弁理士】

【氏名又は名称】柿原 希望

(72)【発明者】

【氏名】朱 赤

(72)【発明者】

【氏名】田島 利基

(72)【発明者】

【氏名】李 沛譲

【テーマコード（参考）】

5B087

【Ｆターム（参考）】

5B087AA09

5B087AB02

5B087AB11

5B087BC12

5B087BC13

5B087BC26

(57)【要約】

【課題】安価で振動に強く且つ直感的な操作が可能な操作インターフェースを提供する。
【解決手段】この操作インターフェース８０は、左レバー１０Ｌと右レバー１０Ｒに対する押す、引く、（横方向に）ズラすといった動作によって操作対象の操作を行う。これにより、操作者にとって簡単で直感的な操作が可能となる。また、この操作インターフェース８０は、安価な位置センサ（左位置センサ２４Ｌ、右位置センサ２４Ｒ、横方向位置センサ４４）を使用して、２自由度もしくは３自由度の操作内容を検出する。これにより、特に３自由度の操作インターフェース８０では、６軸のカセンサと同等の操作インターフェースを極めて安価に構築することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者が握って操作を行う左レバーと右レバーと、
前記左レバーを前後方向に移動可能な状態で保持する左筐体と、
前記右レバーを前後方向に移動可能な状態で保持する右筐体と、
前記左レバーを原点位置に付勢する左弾性部材と、
前記右レバーを原点位置に付勢する右弾性部材と、
前記左レバーの原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する左位置センサと、
前記右レバーの原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する右位置センサと、
を有し、前記左レバー及び右レバーの変位量から２自由度の力もしくはトルクを検出することを特徴とする操作インターフェース。

【請求項2】

左筐体と右筐体とを連結する連結部材と、
前記連結部材を左右方向に移動可能な状態で横方向原点位置に付勢する中央弾性部材と、
前記連結部材の横方向原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する横方向位置センサと、をさらに有し、左レバー及び右レバーの変位量に加え前記連結部材の左右方向の変位量から３自由度の力もしくはトルクを検出することを特徴とする請求項１記載の操作インターフェース。

【請求項3】

中央弾性部材と横方向位置センサとを収容し設置対象に対する取付部を備えた中央筐体を有し、連結部材が前記中央筐体に対し左右方向に移動可能な状態で設置されてユニット化したことを特徴とする請求項２記載の操作インターフェース。

【請求項4】

取付部が設置対象に着脱可能なことを特徴とする請求項３記載の操作インターフェース。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に電動車イスや電動台車等を操縦するための２自由度もしくは３自由度の力もしくはトルクを検出する操作インターフェースに関するものである。

【背景技術】

【0002】

現在、様々な車輪型移動ロボットが日常生活に溶け込んでいる。中でも電動車イスやシニアカーは、人力で漕ぐ動作(ハンドリム操作)が必要なく長距離の移動も容易であるため、高齢者や下肢に障害を持った身体障害者にとって有効な移動手段となっている。また、近年では少子高齢化の進行により車イス介護の需要は年々増加しているのに対し、介護職を志す若年層の割合は増加しておらず介護者への負担増が問題視されている。このため、電動車イスは介護者の負荷を軽減するためのツールとしても有用である。尚、一般的な電動車イスは、下記［特許文献１］に記載のように、利用者（搭乗者）が座席部のアームレストの先端部に設けられたジョイスティック式レバーにより操作するものが多い。

【0003】

また、近年では、全方向移動車イスの開発が盛んである。全方向移動車イスとは前後・左右・回転の３つの移動動作が可能であり、平面上をあらゆる方向に移動することができる。このため、日本の狭い住環境においてもストレスのない移動が可能となる。このような全方向移動車イスの操作インターフェースとしては、タッチパネルや６軸のカセンサを用いたものが存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－０１４３２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、［特許文献１］に記載の発明のようなジョイスティックや全方向移動車イスで使用されているタッチパネル等の操作インターフェースは操作に一定の習熟度が必要であり、認知機能が低い高齢者や知的障害者の利用は難しい。また、瞬時の判断力が低下した高齢者が使用する際には事故の要因となり危険である。

【0006】

また、６軸のカセンサを用いた操作インターフェースは微小な範囲で力を検出でき、このカ情報によってモータを駆動するため手動車イスと同じように押す・引くといった簡単で直感的な操作が可能である。しかしながら、６軸のカセンサは非常に高価であり、また振動に弱く壊れ易いため、６軸のカセンサを搭載した車イスの商品化は難しい。

【0007】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、安価で振動に強く且つ直感的な操作が可能な操作インターフェースの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
（１）操作者が握って操作を行う左レバー１０Ｌと右レバー１０Ｒと、前記左レバー１０Ｌを前後方向に移動可能な状態で保持する左筐体１６Ｌと、前記右レバー１０Ｒを前後方向に移動可能な状態で保持する右筐体１６Ｒと、前記左レバー１０Ｌを原点位置に付勢する左弾性部材２２Ｌと、前記右レバー１０Ｒを原点位置に付勢する右弾性部材２２Ｒと、前記左レバー１０Ｌの原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する左位置センサ２４Ｌと、前記右レバー１０Ｒの原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する右位置センサ２４Ｒと、を有し、前記左レバー１０Ｌ及び右レバー１０Ｒの変位量から２自由度の力もしくはトルクを検出することを特徴とする操作インターフェース８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）左筐体１６Ｌと右筐体１６Ｒとを連結する連結部材３０と、前記連結部材３０を左右方向に移動可能な状態で横方向原点位置に付勢する中央弾性部材３２と、前記連結部材３０の横方向原点位置からの変位量をリニアに検出して出力する横方向位置センサ４４と、をさらに有し、左レバー１０Ｌ及び右レバー１０Ｒの変位量に加え前記連結部材３０の左右方向の変位量から３自由度の力もしくはトルクを検出することを特徴とする上記（１）記載の操作インターフェース８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）中央弾性部材３２と横方向位置センサ４４とを収容し設置対象に対する取付部３８を備えた中央筐体３６を有し、連結部材３０が前記中央筐体３６に対し左右方向に移動可能な状態で設置されてユニット化したことを特徴とする上記（２）記載の操作インターフェース８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）取付部３８が設置対象に着脱可能なことを特徴とする上記（３）記載の操作インターフェース８０を提供することにより、上記課題を解決する。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る操作インターフェースは、左レバーと右レバーに対する押す、引く、（横方向に）ズラすといった動作によって操作対象の操作を行う。これにより、操作者にとって簡単で直感的な操作が可能となる。また、本発明に係る操作インターフェースは、安価な位置センサを使用して操作内容を検出する。これにより、操作インターフェースを極めて安価に構築することができる。特に、３つの位置センサを用いた構成では、６軸の操作インターフェースを極めて安価に構築することができる。また、振動に強く耐久性の高い操作インターフェースを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る操作インターフェースを説明する斜視図である。

【図2】本発明に係る操作インターフェースを説明する図である。

【図3】本発明に係る操作インターフェースを全方向移動車イスに適用した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る操作インターフェースの実施の形態について図面に基づいて説明する。ここで、図１（ａ）は本発明に係る操作インターフェース８０の斜視図であり、図１（ｂ）は部分的な透視図である。また、図２（ａ）は本発明を構成する左筐体の側面図であり、図２（ｂ）は本発明の操作インターフェース８０の背面図（操作者側の面から見た図）である。尚、図１、図２では内部構造を図示するため、左右筐体１６Ｌ、１６Ｒ、中央筐体３６の側壁を省略して図示している。

【0012】

図１、図２に示す本発明に係る操作インターフェース８０は、操作者が握って操作を行う左レバー１０Ｌと右レバー１０Ｒとを有し、例えば、全方向移動車イス、電動車イス、電動台車や配膳車などの移動体等、また、これら移動体やロボット等の遠隔操作用のコントローラやゲーム機、民生用、産業用ロボット、マニピュレータの操作インターフェース、その他の機器の操作インターフェースとして、幅広い機器へ適用することができる。また、工場や物流産業の運搬台車、配膳車などの移動体を操縦する作業者の負荷を軽減するためのパワーアシスト用の力を検出するツール（インタフェース）としても使用することができる。さらに、産業用ロボットまたはマニピュレータの手先に装着して２軸または３軸の力もしくはトルクの力覚センサとしても使用することができる。

【0013】

また、左レバー１０Ｌと右レバー１０Ｒは例えば略Ｉ型形状の保持部材１２に固定しており、この保持部材１２はスライドレール１４を介して前後動が可能な状態で左筐体１６Ｌ、右筐体１６Ｒにそれぞれ保持されている。また、左右筐体１６Ｌ、１６Ｒの上面の少なくとも左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの可動域は開口しており、これにより左右レバー１０Ｌ、１０Ｒは左右筐体１６Ｌ、１６Ｒに対して前後方向にスライド移動が可能となる。

【0014】

また、保持部材１２の可動方向の前後にはバネ等の弾性部材（左弾性部材２２Ｌ、右弾性部材２２Ｒ）が設置される。そして、これら左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒの各一端は保持部材１２と当接し、各他端は左右筐体１６Ｌ、１６Ｒの内面にそれぞれ当接する。これにより、左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒは保持部材１２を前後方向から押圧し、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒがフリーな状態では、前後の弾性部材が釣り合ったそれぞれの原点位置に保持部材１２を位置させる。これにより、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒは左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒによって前後方向に移動可能な状態で左右レバーの原点位置にそれぞれ付勢される。尚、保持部材１２は原点位置にある時でも左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒから弾性力を受けていることが好ましい。この構成では、左レバー１０Ｌ、右レバー１０Ｒの遊びが無くなり、原点位置での左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの振動を低減することができる。

【0015】

また、左筐体１６Ｌには左位置センサ２４Ｌが設けられ、左レバー１０Ｌ（保持部材１２）の原点位置を基準とした前方もしくは後方への変位量をリニアに検出し、後述のコントローラ１２２等の操作対象の制御部に出力する。また右筐体１６Ｒには右位置センサ２４Ｒが設けられ、右レバー１０Ｒ（保持部材１２）の原点位置を基準とした前方もしくは後方への変位量をリニアに検出し、操作対象の制御部に出力する。尚、このように左右レバー１０Ｌ、１０Ｒは左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒによって前後から付勢されている。よって、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒはそれぞれの原点位置からの変位量が増大するに伴い左右弾性部材２２Ｌ、２２Ｒからの応力が大きくなり、変位量が大きくなる程、移動に強い力を要する。即ち、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの変位量は左右レバー１０Ｌ、１０Ｒにかかる力及びトルクと相関関係を有する。よって、操作インターフェース８０は左右レバー１０Ｌ、１０Ｒにかかる力もしくはトルクを左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの変位量として検出し出力することとなる。また、変位量から左右レバー１０Ｌ、１０Ｒにかかる力もしくはトルクを逆算して、力もしくはトルクの検出機構としても使用することができる。以上が、本発明に係る操作インターフェース８０の２自由度の構成部分である。

【0016】

次に、本発明に係る操作インターフェース８０の３自由度の構成部分を説明する。尚、この構成は必須のものではなく、上記の２自由度の構成部分のみで２自由度の操作インターフェース８０としても良いし、下記の３自由度の操作インターフェース８０の連結部材３０と中央筐体３６とを固定状態とすることで、３自由度の操作インターフェース８０を２自由度の操作インターフェース８０として使用しても良い。

【0017】

本発明に係る操作インターフェース８０の３自由度の構成部分は、上記の２自由度の構成部分の左筐体１６Ｌと右筐体１６Ｒとが連結部材３０によって連結される。また、この連結部材３０は中央筐体３６によって横方向（左右方向）に移動可能な状態で保持される。連結部材３０の保持機構の一例としては、先ず、中央筐体３６の上面にスライドレール３４を固定するとともに、連結部材３０の下面にこのスライドレール３４と係合するスライダ３７を設ける。そして、スライドレール３４とスライダ３７とを係合する。また、連結部材３０の下面に例えば下に開いた略コの字型の保持部材３５を設けるとともに、中央筐体３６の上面に保持部材３５の可動域よりも大きな所定の寸法の開口を設ける。そして、保持部材３５を中央筐体３６の開口を通して連結部材３０に固定する。これにより、連結部材３０はスライドレール３４に沿って中央筐体３６に対し横方向（左右方向）への移動が可能となる。尚、操作インターフェース８０の設置対象や設置個所、使用状態によっては、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒを介して連結部材３０に大きな荷重やトルクが掛かる場合がある。よって、スライドレール３４は左右レバー１０Ｌ、１０Ｒのスライドレール１４よりも大型で耐荷重の大きなものを用いることが好ましい。

【0018】

尚、連結部材３０の移動機構と前述の左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの移動機構にスライドレール１４、３４を用いることで、保持部材１２、３５の移動時の摩擦が低減され、左右レバー１０Ｌ、１０Ｒ、連結部材３０に対する微小な操作を円滑に行うことができる。これにより、操作対象への細かな操作が可能となる。

【0019】

また、保持部材３５の可動方向の両側、即ち保持部材３５の左右にはバネ等の中央弾性部材３２が設けられる。そして、これら左右の中央弾性部材３２の各一端は保持部材３５と当接し、各他端は中央筐体３６の内面に当接する。これにより、中央弾性部材３２は保持部材３５を左右方向から押圧し、連結部材３０に横方向の力が掛からない状態では、左右の中央弾性部材３２が釣り合った横方向原点位置に保持部材３５を位置させる。これにより、連結部材３０は中央弾性部材３２によって左右方向に移動可能な状態で横方向原点位置に付勢される。尚、保持部材３５は保持部材１２と同様に、原点位置にある時でも中央弾性部材３２から弾性力を受けていることが好ましい。この構成では、連結部材３０の遊びが無くなり、原点位置における連結部材３０の横方向の振動を低減することができる。

【0020】

また、中央筐体３６には横方向位置センサ４４が設けられ、保持部材３５の横方向原点位置を基準とした左方向もしくは右方向への変位量をリニアに検出し、操作対象の制御部に出力する。尚、連結部材３０には左右レバー１０Ｌ、１０Ｒが左右筐体１６Ｌ、１６Ｒを介して固定しているから、操作者が左右レバー１０Ｌ、１０Ｒを左右方向に移動させると連結部材３０も左右方向に移動する。よって、横方向位置センサ４４は左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの左右方向の変位量を連結部材３０を介して取得して出力することとなる。尚、このように連結部材３０は中央弾性部材３２によって左右から付勢され、連結部材３０は横方向原点位置からの変位量が増大するに伴い中央弾性部材３２からの応力が大きくなる。即ち、変位量が大きくなる程、移動に強い力を要する。よって、連結部材３０の変位量は、連結部材３０にかかる力及びトルクと相関関係を有する。このため、操作インターフェース８０は連結部材３０にかかる力もしくはトルクを連結部材３０の変位量として検出し出力することとなる。また、操作インターフェース８０は左右レバー１０Ｌ、１０Ｒ及び連結部材３０の変位量から、これらにかかる力もしくはトルクを逆算して、３自由度の力もしくはトルクの検出機構としても使用することができる。

【0021】

また、中央筐体３６の下方には操作インターフェース８０を設置対象に固定するための取付部３８が設けられる。尚、操作インターフェース８０は、上記のように左レバー１０Ｌを保持する左筐体１６Ｌと、右レバー１０Ｒを保持する右筐体１６Ｒとを連結部材３０に固定し、この連結部材３０を中央筐体３６がスライド移動可能な状態で保持している。よって、操作インターフェース８０は１つの装置としてユニット化しており、中央筐体３６の取付部３８のみで設置対象に固定することができる。

【0022】

さらに、取付部３８は設置対象に対して着脱可能に構成することが好ましい。この構成では、操作インターフェース８０を必要に応じて着脱し、効率的な運用を行うことができる。例えば、全方向移動車イスを車イス利用者本人が操作する場合には操作インターフェース８０を座面前方に設置して使用し、介護者が操作する場合には図３に示すように背面上部の持ち手部１１０の近傍に付け替えて設置する。これにより、１台の操作インターフェース８０を利用者の使用時と介護者の使用時とで使い分けることができる。

【0023】

次に、本発明に係る操作インターフェース８０の使用方法を全方向移動車イスに適用した例を用いて説明する。ここで、図３は操作インターフェース８０を適用した全方向移動車イス１００を示す図である。尚、図３では操作インターフェース８０を背面上部の持ち手部１１０の間に設け介護者が操作する構成を説明する。また、図３では座面の図示を省略する。さらに、ここでは左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの前方への変位量を正の変位量と記述し、後方への変位量を負の変位量として記述する。また、連結部材３０の操作者から見て左方向への変位量を正の変位量と記述し、右方向への変位量を負の変位量として記述する。

【0024】

図３に示す全方向移動車イス１００は、操作インターフェース８０と、利用者が座る座面（図示せず）と、背板１０４と、アームレスト１０６と、介護者用の持ち手部１１０と、モータにより回転する左右の駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒと、電源となるバッテリ１２４と、操作インターフェース８０から入力する信号により駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒを動作させるコントローラ１２２と、を有している。尚、本例では駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒとして、２つのインホイールモータを使用した双輪キャスタモジュールを後輪に用いた例を示している。尚、双輪キャスタモジュールは２つのインホイールモータを個別の速度、方向で回転することが可能であり、この速度差によって自身の車輪の方向を回転させる。

【0025】

先ず、全方向移動車イス１００の電源をオンする。これにより、バッテリ１２４から駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒ及び操作インターフェース８０に電力が供給される。次に、操作者（介護者）が図示しないブレーキを解除し、例えば左右レバー１０Ｌ、１０Ｒを前方にスライド移動させる。これにより、左位置センサ２４Ｌ、右位置センサ２４Ｒが左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの原点位置からの正の変位量をそれぞれ取得してコントローラ１２２に出力する。コントローラ１２２は左位置センサ２４Ｌからの前方方向への正の変位量と、右位置センサ２４Ｒからの前方方向への正の変位量の情報を受けて、これらを合算した値と対応した回転数で駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒを前進方向に回転させる。これにより、全方向移動車イス１００は前進する。

【0026】

また、このときコントローラ１２２は左位置センサ２４Ｌからの変位量と右位置センサ２４Ｒからの変位量との差を算出する。そして、左位置センサ２４Ｌからの変位量の方が大きい場合、即ち左レバー１０Ｌのスライド量の方が大きい場合、その差の値に対応して左側の駆動車輪１２０Ｌの回転数が大きく、また右側の駆動車輪１２０Ｒの回転数が小さくなるように補正する。これにより、全方向移動車イス１００は左右の変位量の差に応じた曲率で右折する。反対に右位置センサ２４Ｒからの変位量の方が大きい場合、即ち右レバー１０Ｒのスライド量の方が大きい場合、その差の値に対応して左側の駆動車輪１２０Ｌの回転数が小さく、また右側の駆動車輪１２０Ｒの回転数が大きくなるように補正する。これにより、全方向移動車イス１００は左右の変位量の差に応じた曲率で左折する。

【0027】

また、操作者が左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの双方を後方（操作者から見て手前側）にスライド移動させると、左右位置センサ２４Ｌ、２４Ｒは左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの後方方向の負の変位量の情報をコントローラ１２２に出力する。コントローラ１２２はこれらの負の変位量の情報を受けて、これらを合算した値と対応した回転数で駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒを後退方向に逆回転させる。これにより、全方向移動車イス１００は後退する。

【0028】

また、このときコントローラ１２２は左位置センサ２４Ｌからの変位量と右位置センサ２４Ｒからの変位量との差を算出する。そして、左位置センサ２４Ｌからの変位量の方が大きい場合、即ち左レバー１０Ｌの後方へのスライド量の方が大きい場合、その差の値に対応して左側の駆動車輪１２０Ｌの回転数が大きく、また右側の駆動車輪１２０Ｒの回転数が小さくなるように補正する。これにより、全方向移動車イス１００は左右の変位量の差に応じた曲率で後退しながら右折する。反対に右位置センサ２４Ｒからの変位量の方が大きい場合、即ち右レバー１０Ｒの後方へのスライド量の方が大きい場合、その差の値に対応して左側の駆動車輪１２０Ｌの回転数が小さく、また右側の駆動車輪１２０Ｒの回転数が大きくなるように補正する。これにより、全方向移動車イス１００は左右の変位量の差に応じた曲率で後退しながら左折する。

【0029】

また、操作者が左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの一方を前方に、もう一方を後方に、例えば左レバー１０Ｌを前方に右レバー１０Ｒを後方にスライド移動させると、左位置センサ２４Ｌは左レバー１０Ｌの前方方向の正の変位量の情報をコントローラ１２２に出力する。また、右位置センサ２４Ｒは右レバー１０Ｒの後方方向の負の変位量の情報をコントローラ１２２に出力する。コントローラ１２２はこれらの変位量の情報を受けて、左の駆動車輪１２０Ｌを左レバー１０Ｌの正の変位量に応じた回転数で前進方向に回転させる。また、コントローラ１２２は右の駆動車輪１２０Ｒを右レバー１０Ｒの負の変位量に応じた回転数で後退方向に逆回転させる。これにより、全方向移動車イス１００は右回転する。以上が本発明に係る操作インターフェース８０の２自由度の構成部分の動作である。

【0030】

次に、本発明に係る操作インターフェース８０の３自由度の構成部分の動作を説明する。先ず、操作者が左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの双方を横方向、例えば左方向にスライドさせると、この力は左右筐体１６Ｌ、１６Ｒを介して連結部材３０に伝達し、連結部材３０が保持部材３５とともにスライドレール３４に沿って操作方向（本例では左方向）にスライド移動する。横方向位置センサ４４はこの連結部材３０（保持部材３５）の原点位置からの左方向の正の変位量を取得してコントローラ１２２に出力する。コントローラ１２２は横方向位置センサ４４からの正の変位量の情報を受けると、先ず駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒの２つのインホイールモータのうち右側のインホイールモータを所定量正転（前進方向）し、もう一つの左側のインホイールモータを所定量逆転させる。これにより、駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒは回転し全方向移動車イス１００に対して左方向を向く。次に、コントローラ１２２は横方向位置センサ４４からの正の変位量と対応した回転数で駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒを前進方向に回転させる。これにより、全方向移動車イス１００は左方向にスライド移動する。

【0031】

また、操作者が左右レバー１０Ｌ、１０Ｒの双方を右方向にスライドさせると、連結部材３０が保持部材３５とともに右方向にスライド移動する。横方向位置センサ４４はこの連結部材３０の横方向原点位置からの右方向の負の変位量を取得してコントローラ１２２に出力する。コントローラ１２２は横方向位置センサ４４からの負の変化量を受けると、先ず駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒの２つのインホイールモータのうち左側のインホイールモータを所定量正転（前進方向）し、もう一つの右側のインホイールモータを所定量逆転させる。これにより、駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒは回転し全方向移動車イス１００に対して右方向に向く。次に、コントローラ１２２は横方向位置センサ４４からの負の変位量の情報と対応した回転数で駆動車輪１２０Ｌ、１２０Ｒを前進方向に回転させる。これにより、全方向移動車イス１００は右方向にスライド移動する。

【0032】

また、本発明に係る操作インターフェース８０は、車イスの後方の使用者（介護者）が操縦するだけでなく、本発明の第二実施形態として、車いすの前方に装着して（図示せず）、車イスの利用者である高齢者または障害者が自ら操縦することもできる。

【0033】

以上のように、本発明に係る操作インターフェース８０は、左レバー１０Ｌと右レバー１０Ｒに対する押す、引く、（横方向に）ズラすといった動作によって操作対象の操作を行う。これにより、操作者にとって簡単で直感的な操作が可能となる。また、本発明に係る操作インターフェース８０は、安価な位置センサ（左位置センサ２４Ｌ、右位置センサ２４Ｒ、横方向位置センサ４４）を使用して、２自由度もしくは３自由度の操作内容を検出する。これにより、特に３自由度の操作インターフェース８０では、６軸のカセンサと同等の操作インターフェースを極めて安価に構築することができる。また、位置センサとスライドレール１４、３４を用いることで、６軸のカセンサと比較して極めて振動に強く耐久性の高い操作インターフェース８０を構築することができる。

【0034】

さらに、本発明に係る操作インターフェース８０は、連結部材３０と中央筐体３６とを固定する、もしくは中央筐体３６の構成を無くすことにより、３自由度（３方向）の操作インターフェース８０を２自由度で使用することも可能となる。これにより、車イスや台車などの移動体は全方向移動ではなく、前後と回転の２方向での操縦も可能となる。また、２軸の力もしくはトルクセンサとしても使用でき、産業ロボットやマニピュレータの手先に装着して、力制御も可能となる。

【0035】

尚、本例で示した操作インターフェース８０は一例であり、各部の形状、構成、機構、動作、コントローラ１２２の制御方法等は上記の例に限定されるわけではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0036】

１０Ｌ 左レバー
１０Ｒ 右レバー
１６Ｌ 左筐体
１６Ｒ 右筐体
２２Ｌ 左弾性部材
２２Ｒ 右弾性部材
２４Ｌ 左位置センサ
２４Ｒ 右位置センサ
３０ 連結部材
３２ 中央弾性部材
３６ 中央筐体
３８ 取付部
４４ 横方向位置センサ
８０ 操作インターフェース

【図1】

【図2】

【図3】