(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に連続する３以上のセンサ配設領域で形成される周壁を有して筒状をなすとともに、片手で握持可能な大きさに形成され、かつ、前記周壁が握持された際に容易に変形しない硬さを有してなる操作装置本体と、
この操作装置本体の軸方向に沿って前記各センサ配設領域に夫々装着された複数のセンサと、
前記各センサが検出した握持情報を処理して前記操作装置本体の握られた部分の面積の大きさを判定し、被移動体に対する移動制御信号を前記判定の結果に応じて送出する信号処理手段と、
を具備し、
前記周壁に装着された前記各センサの大きさを同じとするとともに、前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度を、他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度より粗くしたことを特徴とする位置入力操作装置。
【請求項２】
周方向に連続する３以上のセンサ配設領域で形成される周壁を有して筒状をなすとともに、片手で握持可能な大きさに形成され、かつ、前記周壁が握持された際に容易に変形しない硬さを有してなる操作装置本体と、
この操作装置本体の軸方向に沿って前記各センサ配設領域に夫々装着された複数のセンサと、
前記各センサが検出した握持情報を処理して前記操作装置本体の握られた部分の面積の大きさを判定し、被移動体に対する移動制御信号を前記判定の結果に応じて送出する信号処理手段と、
を具備し、
前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの大きさを、前記周壁の他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサより大きくしたことを特徴とする位置入力操作装置。
【請求項３】
前記操作装置本体の下端から出力ケーブルを導出し、前記操作装置本体の上端部に親指で操作されるＺ座標用のセンサを装着するとともに、これよりも下側位置の前記各センサをＸ座標用およびＹ座標用としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の位置入力操作装置。
【請求項４】
背凭れを有する椅子本体と、
前記背凭れの上下方向、幅方向、及び前後方向のうち少なくとも上下方向に移動可能にして前記背凭れに組付けられ、前記背凭れに寄り掛かった使用者の背部を刺激する施療子と、
この施療子の駆動部に前記移動制御信号を送出する前記請求項１から３の内のいずれか１項に記載の位置入力操作装置と、
を具備することを特徴とする椅子式マッサージ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンピュータのディスプレイ上に表示されるカーソル等の被移動体、又は椅子式マッサージ機の背凭れに移動可能に組付けられた施療ローラ等の被移動体を２次元移動ないしは３次元移動させる場合に、被移動体に対する移動位置を入力するのに使用される位置入力操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
椅子式マッサージ機において、その背凭れ内に組込まれた一対の施療ローラの互いの距離、上下方向の移動距離、及び前後方向の移動を伴う押圧強さは、使用者の体格や好み等に応じて適宜を変えることができ、そのための位置入力操作装置として、多数の操作釦を有したリモートコントローラ等の操作装置が用いられている。
【０００３】
この操作装置は、多数の操作釦の中から所望とする操作釦を押圧操作することにより、施療ローラを好みの位置にセットしたりするものであるため、位置入力操作が煩雑であるとともに、各操作釦の役割等を示した操作装置の表示が小さく見ずらいため、特に視力が衰えている高齢者等にとっては位置入力操作が容易ではなく、その改善が望まれている。
【０００４】
又、コンピュータのディスプレイ上のカーソルの移動位置を入力するものとして、現在一般的に使用されているいわゆる「マウス」に代えて、テーブル等の所定の広さの操作面を必要とせずに、片手で握持して取扱える位置入力操作装置が、特開平１０−２２２２９１号公報で提案されている。したがって、このものを椅子式マッサージ機の位置入力操作装置に適用すれば、既述の改善をすることが可能であると考えられる。
【０００５】
ところで、前記公報に記載の位置入力操作装置は、シリコーンゴム等の弾性材料により、弾性力を有するほぼ卵形の中空状立体形状となるように形成され、かつ、片手で把持可能な大きさをなす装置本体を備え、この本体の周壁内に埋設した螺旋状のスプリングの内側位置に多数のセンサを格子状に配列し、それらのセンサにより、装置本体のいずれの部分が、どの程度の押圧力で押圧操作されたかを検出して、被移動体（カーソル）の移動方向及び移動速度の制御信号を送出するものである。この位置入力操作装置によれば、装置本体を片手で把持して、その片手での握り方を加減することに伴い制御信号を送出して、ディスプレイ上のカーソルを２次元又は３次元の座標位置に移動させることができる。
【０００６】
しかし、装置本体を握った状態での握持面積や形等の握持情報を検出するためには多数のセンサが必要であるが、装置本体の大きさは片手で握れる程度に制限されている上に、この装置本体の形状の故に多数のセンサを球面に沿って緻密に配設するため、各部の断面積が異なる装置本体内での配線処理が極めて煩雑とならざるを得ず、工業的に生産するには適していない。また、弾性力を有する装置本体は、その握り加減によって様々な弾性変形を伴うので、センサには可撓性を有するものを使用しなければならい。しかも、このセンサは装置本体の弾性変形に追従して変形しつつ握持情報を検出するので、センサの耐久性が低いだけではなく、握った手の押圧力以外にも前記変形の影響でセンサがオン・オフし易いので、検出の信頼性が低いという問題が考えられる。しかも、前記弾性変形に伴って、操作装置本体内で込み合って配線されている配線相互が干渉するので、その擦れ合い等を原因とする故障を生じる恐れが考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする第１の課題は、位置入力操作時の握持情報の検出の信頼性を向上できるとともに、耐久性に優れる位置入力操作装置を得ることにある。
【０００８】
又、本発明が解決しようとする第２の課題は、背凭れの施療子を片手操作で所望位置に容易に移動させることができて使い勝手に優れる椅子式マッサージ機を得ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記第１の課題を解決するために、請求項１の発明に係る位置入力操作装置は、周方向に連続する３以上のセンサ配設領域で形成される周壁を有して筒状をなすとともに、片手で握持可能な大きさに形成され、かつ、前記周壁が握持された際に容易に変形しない硬さを有してなる操作装置本体と、この操作装置本体の軸方向に沿って前記各センサ配設領域に夫々装着された複数のセンサと、前記各センサが検出した握持情報を処理して前記操作装置本体の握られた部分の面積の大きさを判定し、被移動体に対する移動制御信号を前記判定の結果に応じて送出する信号処理手段と、を具備し、前記周壁に装着された前記各センサの大きさを同じとするとともに、前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度を、他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度より粗くしたことを特徴とする。
【００１０】
この発明及び以下の各発明において、操作装置本体は多角筒状又は円筒状等の筒状であればよく、したがって、そのセンサ配設領域は平面でも曲面でもよい。更に、「筒状」の概念には、太さに変化がないものは勿論であるが、太さに変化があるものも含む。そして、操作装置本体の周壁は硬質な電気絶縁性材料、好ましくは硬質合成樹脂で作られる。ここに「硬質」とは、操作装置本体が握持された際に前記周壁が容易に変形しない硬さであり、具体的には、微視的な多少の変形は許容するも、実質的には位置入力のために操作装置本体に対して通常加えられる握持力では殆ど変形をきたさないということを意味する。又、センサには、手の平などによる押圧力の有無に伴いオン・オフ動作する押圧スイッチ、又は、手の接触に伴う人体と対地との間の漏れ電流を感知してオン・オフ動作するタッチスイッチ、その他のスイッチを使用できる。更に、センサはセンサ配設領域の表面に露出して取付けられても、或いは薄い可撓性の絶縁フィルムで表面を覆われてセンサ配設領域に取付けられてもよい。又、信号処理手段は、操作装置本体の内部に配置しても、又、外部に配置してもよい。
【００１１】
請求項１の発明において、操作装置本体を片手で握持した状態で、その握り加減を変えると、つまり、操作装置本体に対する手の押圧力を変えると、その力が弱いときには握られた部分の面積が小さくなり、この逆に前記力が強いときには握られた部分の面積が大きくなるので、こうした面積の変化、つまり握持情報が各センサで検出される。そして、検出される握持情報を取込んだ信号処理手段は、信号処理により握られた部分の面積がどのように変化したのかを判定し、それに基づき被移動体に対する移動制御信号を送出する。このようにして位置入力操作装置は、操作装置本体の握り加減の変化に応じて被移動体の移動方向などを判定して、被移動体を移動させる移動制御信号を送出できる。
【００１２】
そして、前記のように片手で握られる操作装置本体は、その握り加減に拘らず実質的に弾性変形を伴うことがない硬さであるから、この操作装置本体の周壁に装着されたセンサの変形を防止しつつ握持情報を検出できる。そのため、センサに可撓性を有するものを使用しなければならないという制約がないだけではなく、センサが繰り返し曲げられることがないので、センサの耐久性を向上でき、しかも、握った手とセンサとの対応関係が明確となるに伴いセンサのオン・オフ信号が明確になるから、握持情報の検出の信頼性を向上できる。又、前記のように操作装置本体の周壁は容易には変形しないので、この周壁で、操作装置本体内の配線を保護することができ、したがって、前記配線が前記片手操作に伴って擦れ合うことがなくなり耐久性を向上できる。
更に、前記周壁に装着された前記各センサの大きさを同じとするとともに、前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度を、他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの密度より粗くしたので、操作装置本体を握った際に手の平が接することが少ないセンサ配設領域に対するセンサの密度が粗いことに応じて、信号処理手段での情報処理量を軽減できるとともに、センサの使用総数を減らすことができる。又、手の平が接すことが多いセンサ配設領域に対するセンサの密度は、手の平が接することが少ないセンサ配設領域のセンサ密度よりも相対的に密であるから、細かく握持情報を検出することが可能となる。
又、前記第１の課題を解決するために、請求項２の発明に係る位置入力操作装置は、周方向に連続する３以上のセンサ配設領域で形成される周壁を有して筒状をなすとともに、片手で握持可能な大きさに形成され、かつ、前記周壁が握持された際に容易に変形しない硬さを有してなる操作装置本体と、この操作装置本体の軸方向に沿って前記各センサ配設領域に夫々装着された複数のセンサと、前記各センサが検出した握持情報を処理して前記操作装置本体の握られた部分の面積の大きさを判定し、被移動体に対する移動制御信号を前記判定の結果に応じて送出する信号処理手段と、を具備し、前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの大きさを、前記周壁の他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサより大きくしたことを特徴とする。
これにより、請求項１の発明と同様の作用を得て、位置入力操作時の握持情報の検出の信頼性と位置入力操作装置の耐久性を向上できる。
更に、前記操作装置本体を握持した手の親指が接触するセンサ配設領域が指定されており、この指定されたセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサの大きさを、前記周壁の他のセンサ配設領域に装着された前記複数のセンサより大きくしたので、操作装置本体を握った際に手の平が接することが少ないセンサ配設領域には大きなセンサを配設してその密度が粗いことに応じて、信号処理手段での情報処理量を軽減できるとともに、センサの使用総数を減らすことができる。又、手の平が接することが多いセンサ配設領域は、前記大きなセンサよりも小さなセンサが高密度に配設されるから、細かく握持情報を検出することが可能となる。
【００１３】
前記請求項１又は２の発明を実施するにあたり、この発明に従属する請求項３の発明のように、前記操作装置本体の下端から出力ケーブルを導出し、前記操作装置本体の上端部に親指で操作されるＺ座標用のセンサを装着するとともに、これよりも下側位置の前記各センサをＸ座標用およびＹ座標用とするとよい。この発明においては、出力ケーブルの導出方向によってこのケーブルを下側に垂らすように操作装置本体を握ることになるから、このケーブルと反対側の上端部に設けたＺ座標用のセンサを親指で操作できる。そして、Ｚ座標用のセンサとともに、これより下側位置にＸ座標用およびＹ座標用のセンサを設けているから、Ｚ座標用のセンサを使用しない時は、Ｘ座標用およびＹ座標用のセンサによる握持情報の検出に従い、被移動体の２次元移動における移動位置の位置入力ができ、そしてＺ座標用のセンサも併せて使用する時には、Ｘ、Ｙ、Ｚの各座標用の各センサによる握持情報の検出に従い、被移動体の３次元移動における移動位置の位置入力ができる。なお、ここにＸ座標を左右方向と規定すると、Ｙ座標は上下方向であり、又、Ｚ座標は前後（奥行き）方向である。又、操作装置本体の上端部とは、上端面のみならず、その近傍の周壁部分をも含む。
【００１６】
又、前記第２の課題を解決するために、請求項４の発明に係る椅子式マッサージ機は、背凭れを有する椅子本体と、前記背凭れの上下方向、幅方向、及び前後方向のうち少なくとも上下方向に移動可能にして前記背凭れに組付けられ、前記背凭れに寄り掛かった使用者の背部を刺激する施療子と、この施療子の駆動部に前記移動制御信号を送出する前記請求項１から３の内のいずれか１項に記載の位置入力操作装置と、を具備することを特徴とする。
【００１７】
この椅子式マッサージ機においては、背凭れに移動可能に組付けられた施療子を移動させる指令を与える位置入力操作装置に、請求項１から３の内のいずれか１項に記載の位置入力操作装置を採用したから、視力が衰えている高齢者等にとっても、操作部の表示を判読しながら多数の操作釦を押圧操作する面倒な手間を要することなく、操作装置本体を片手で握って施療子を移動させる位置入力操作を容易に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１中１はコンピュータであり、２はディスプレイ、３はディスプレイ画面上の被移動体としてのカーソルである。又、図１中１１はカーソル３を二次元又は３次元に移動させる際にカーソル３に対する移動制御信号をコンピュータ１に入力する位置入力操作装置であり、この装置１１は、操作装置本体１２と、複数のセンサ３１ａ〜３１ｎ、３２、３３と、信号処理手段としての信号処理装置１４（図３参照）と、出力手段としての出力装置１５とを備えている。
【００２０】
操作装置本体１２は、図１及び図２に示されるように第１〜第６の周壁部２１〜２６を周方向に連続させて片手で握ることができる太さの六角筒状をなしているとともに、その上端部は上端壁２７により塞がれているとともに、下端部も図示しない下端壁により塞がれている。各周壁部２１〜２６はいずれも手で握っても容易には変形しない硬さの硬質合成樹脂により成形された一枚の平板であって、いずれも後述のようにセンサ配設領域として用いられる。これら周壁部２１〜２６は図３に代表して示すように一側縁に係合凸条２８を有するとともに他端縁に係合凹条２９を有し、これら係合凸条２８と係合凹条２９とを凹凸嵌合しかつ接着剤で接着することにより、隣接する各周壁部２１〜２６が互いに連結されている。各周壁部２１〜２６に接着された上端壁２７は、各周壁部２１〜２６の上端から斜め下向きに傾斜する６つの斜面２７ａ〜２７ｆと、これら斜面２７ａ〜２７ｆの下端間にわたる中央位置の底面２７ｇとから凹状に形成されている。
【００２１】
各周壁部２１〜２６の夫々にはその表面に面一に露出して複数のセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎが装着されている。これらのセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎは、いずれもＸ座標（前記ディスプレイ２において左右方向）及びＹ座標（前記ディスプレイ２において上下方向）についてのカーソル３の移動位置を決定するために用いられる。各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎの大きさ及び配設パターンはいずれも任意に決めることができるが、本実施形態では同じ大きさの各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎを、各周壁部２１〜２６の夫々略全域にわたり左右及び上下方向に列をなして整列的にかつ同一密度で設けている。
【００２２】
センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎは縦方向に列をなして並べられており、この縦列を説明の便宜上周壁部２１において代表して図１中Ａ〜Ｅで示す。同じ縦列に含まれる各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎのうち上下方向に隣接する２個ずつのセンサは、縦列Ａについて代表する図４に示されるように人体と対地間の漏れ電流を検知するスイッチいわゆるタッチスイッチの電極をなしている。接触式検知スイッチをなすタッチスイッチの前記一対の電極間は、通常オフ状態にあり、手の平で短絡されることによりオンする。すなわち、前記タッチスイッチは電気的にはデジタル量としてのオン・オフ信号を出力する。各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎの出力線はいずれも操作装置本体１２内に引込まれて信号処理装置１４に接続されている。
【００２３】
上端壁２７の全表面はセンサ配設領域となっていて、そのうちの６つの斜面２７ａ〜２７ｅの夫々には、これらの表面に面一に露出して前記センサと同様のタッチセンサをなす複数のセンサ３２が略全域にわたり装着されている。これら各斜面のセンサはいずれも同じ大きさで同一密度で設けられている。又、上端壁２７の底面２７ｆにも、その表面に面一に露出して前記センサと同様の複数のセンサ３３が略全域にわたり装着されている。これら各センサ３２…、３３……の出力線もいずれも操作装置本体１２内に引込まれて信号処理装置１４に接続されている。
【００２４】
６つの斜面２７ａ〜２７ｅのうち任意の斜面はそこに装着されたセンサ３２に触れることにより原点指定キーとして用いられ、原点が指定された場合に例えば右隣の斜面はそこに装着されたセンサ３２に触れることにより入力キーとして用いられ、又、左隣の斜面はそこに装着されたセンサ３２に触れることによりキャンセルキーとして用いられるようになっている。また、底面２７に装着されたセンサ３３は、いずれもＺ座標（前記ディスプレイ２において前後方向）についてのカーソル３の移動位置を決定するために用いられる。
【００２５】
前記操作装置本体１２にはセンサ３１ａ〜３１ｎ、３２…、３３…が検出したオン・オフ情報をデジタル処理する信号処理装置１４が内蔵されている。この処理装置１４は、図４で代表して示すように各縦列Ａ〜Ｅのセンサ３１ａ〜３１ｎ毎、及び各斜面２７ａ〜２７ｅのセンサ３２毎、及び底面２７ｆのセンサ３３毎に個別に設けられた領域毎信号処理部１４ａと、これらの処理部１４ａが夫々処理した情報に基づいて操作装置本体１２の握られた面積を推定し、操作装置本体１２の握り加減の変更に応じて操作装置本体１２の握られた面積が増加したか減少したかを判定する握持面積判定部１４ｂとを備えている。又、信号処理装置１４は、前記原点指定キーの検出情報で各次元の原点を決めるとともに、前記入力キーの検出情報によりカーソル３の位置を決定する入力機能と、前記キャンセルキーの検出情報により入力をキャンセルするキャンセル機能とを有している。更に、信号処理装置１４は、前記底面２７ｇのセンサ３３の検出情報をもとに、カーソル３をディスプレイ２面上で前後方向奥側に小さくさせる移動制御信号を送出するとともに、この逆にカーソル３をディスプレイ２面上で前後方向手前側に大きくさせる移動制御信号を送出する機能を有している。
【００２６】
信号処理装置１４から送出される移動制御信号等を導く出力ケーブル３４は、操作装置本体１２の図示しない下端壁を貫通して下方に導出されて、出力装置１５に接続されている。出力装置１５は、前記移動制御信号を特定の読取り形式の信号に変換するインターフェースであって、例えばコンピュータ業界において多用されているＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）を用いることができる。この出力装置１５を介してコンピュータ１と位置入力操作装置１１とが接続されている。
【００２７】
次に、前記位置入力操作装置１２によりディスプレイ２画面上でカーソル３の二次元移動を制御する場合を説明する。図６（Ａ）は前記装置１２を片手で握持した標準的状態を示しており、この時手の平が接触した各センサ３１ａ、３１ｂ、〜３１ｎが触れている面積は、手を介して短絡した各周壁部２１〜２６上のセンサ３１ａ、３１ｂ、〜３１ｎの数によって検出できる。即ち、各センサ３１ａ、３１ｂ、〜３１ｎのうち手を介して短絡したセンサがなすタッチスイッチはオン状態となり、操作装置本体１２の握持情報を得るから、これらの情報を信号処理装置１４の領域毎信号処理部部１４ａ及び握持面積判定部１４ｂで信号処理することにより、操作装置本体１２の握られた部分の面積の大きさを推定できる。例えば、前記標準的な握り状態では、図６（Ｂ）中平行斜線を付して示す面積で操作装置本体１２が握られていると認識できる。
【００２８】
そして、この握持状態から図５（ａ）に示されるように親指以外の指に力Ｆを加えるように握り加減を変えると、握り力が加わった側の操作装置本体１２への接触面積が増えるに伴い、親指以外の指が主に掛かっている周壁部２１、２６においてオンされるタッチスイッチの数が多くなる。そうすると信号処理装置１４は、操作装置本体１２の握られた部分の面積を、既に一旦記憶した図６（Ｂ）に示された前記標準的な握り面積と比較して判定を行うから、それにより信号処理装置１４は、図５（ａ）及び図６（Ｃ）中平行斜線の範囲で示すように周壁部２１、２６での握り面積が大きくなったと認識し、ディスプレイ２画面でのＸ座標中右方向へのカーソル３の移動制御信号を出力ケーブル３４を通して出力する。そのため、この信号が出力装置１５を介してコンピュータ１に供給されるにしたがって、カーソル３をディスプレイ２画面上でＸ座標中右方向へ移動させることができる。
【００２９】
同様に、前記標準の握持状態から図５（ｂ）に示されるように握りを深くするように主として親指側に力Ｆを加えるように握り加減を変えると、握り力が加わった側の操作装置本体１２への接触面積が増えるに伴い、親指側の手の平が掛かっている各周壁部２３〜２５においてオンされるタッチスイッチの数が多くなる。そうすると信号処理装置１４は、操作装置本体１２の握られた部分の面積を、既に一旦記憶した図６（Ｂ）に示された前記標準的な握り面積と比較して判定を行うから、それにより信号処理装置１４は、図５（ｂ）及び図６（Ｄ）中平行斜線の範囲で示すように各周壁部２２〜２４の握り面積が大きくなったと認識し、ディスプレイ２画面でのＸ座標中左方向へのカーソル３の移動制御信号を出力ケーブル３４を通して出力する。そのため、この信号が出力装置１５を介してコンピュータ１に供給されるにしたがって、カーソル３をディスプレイ２画面上でＸ座標中左方向へ移動させることができる。
【００３０】
又、前記標準の握持状態から図５（ｃ）に示されるように人差し指及び中指に力Ｆを加えて、その握りを主に深くするようるように握り加減を変えると、握り力が加わった側の操作装置本体１２への接触面積が増えるに伴い、親指以外の指が掛かっている各周壁部２１、２４〜２６の上部側においてオンされるタッチスイッチの数が多くなる。そうすると信号処理装置１４は、操作装置本体１２の握られた部分の面積を、既に一旦記憶した図６（Ａ）に示された前記標準的な握り面積と比較して判定を行うから、それにより信号処理装置１４は、図５（ｃ）中平行斜線の範囲で示すように各周壁部２１、２４〜２６の上部側の握り面積が大きくなったと認識し、ディスプレイ２画面でのＹ座標中上方向へのカーソル３の移動制御信号を出力ケーブル３４を通して出力する。そのため、この信号が出力装置１５を介してコンピュータ１に供給されるにしたがって、カーソル３をディスプレイ２画面上でＹ座標中上方向へ移動させることができる。
【００３１】
同様に、前記標準の握持状態から図５（ｄ）に示されるように薬指及び小指に力Ｆを加えて、その握りを主に深くするようるように握り加減を変えると、握り力が加わった側の操作装置本体１２への接触面積が増えるに伴い、親指以外の指が掛かっている各周壁部２１、２４〜２６の下部側においてオンされるタッチスイッチの数が多くなる。そうすると信号処理装置１４は、操作装置本体１２の握られた部分の面積を、既に一旦記憶した図６（Ａ）に示された前記標準的な握り面積と比較して判定を行うから、それにより信号処理装置１４は、図５（ｄ）中平行斜線の範囲で示すように各周壁部２１、２４〜２６の下部側の握り面積が大きくなったと認識し、ディスプレイ２画面でのＹ座標中下方向へのカーソル３の移動制御信号を出力ケーブル３４を通して出力する。そのため、この信号が出力装置１５を介してコンピュータ１に供給されるにしたがって、カーソル３をディスプレイ２画面上でＹ座標中下方向へ移動させることができる。
【００３２】
又、ディスプレイ２上の任意位置にカーソルをＺ座表に沿って３次元移動させる場合には、図５（ｅ）に示すように操作装置本体１２を握っている手の親指で、操作装置本体１２の上端壁２７の底面２７ｇを押し続ければよい。そうすると、底面２７ｇのセンサ３３がなすタッチスイッチがオンされることに伴い、それがオンしている間中信号処理装置１４は、ディスプレイ２上でのＺ座標の奥行き方向にカーソル３を移動させる移動制御信号を送出する。図５（ｅ）中２点鎖線は奥行き方向に移動される前のカーソルの大きさを示している。なお、カーソル３が所望の大きさとなったとき、親指をずらし動かして前記原点指定キーの右隣にある入力キーを接触させることにより、前記Ｚ座標用の位置制御信号の送出を停止させて前記所望の大きさとなったカーソル３を保持できる。
【００３３】
又、図５（ｅ）に示す状態から図５（ｆ）に示すように親指を前記上端壁２７の底面２７ｇから離すことにより、底面２７ｇのセンサ３３がなすタッチスイッチが全てオフされることに伴い、信号処理装置１４は、ディスプレイ２上でのＺ座標の手前方向にカーソル３を移動させる移動制御信号を送出する。図５（ｆ）中２点鎖線は奥行き方向に移動される前のカーソルの大きさを示している。なお、この場合もカーソル３が所望の大きさとなったとき、親指をずらし動かして前記原点指定キーの右隣にある入力キーに接触させることにより、前記Ｚ座標用の位置制御信号の送出を停止させて前記所望の大きさとなったカーソル３を保持できる。
【００３４】
又、図５（ｅ）又は図５（ｆ）に示す状態からカーソル３を原点位置に強制的に復帰させる場合には、図５（ｇ）に示すように親指をずらし動かして前記原点指定キーの左隣にある前記上端壁２７のキャンセルキーに接触させればよく、こうすることにより、信号処理装置１４がディスプレイ２の例えば中心位置に設定されるＺ座標の原点位置Ｏにカーソル３を移動させる移動制御信号を送出する。
【００３５】
以上のように位置入力操作装置１１を用いることにより、Ｘ、Ｙの両座標上におけるカーソル３の２次元移動については、操作装置本体１２の握持状態においてカーソル３の移動方向と同方向側の指を他の指よりも強く握ることにより、所望とする方向にカーソル３を移動させるための移動制御信号を送出できるので、カーソル３の移動方向と操作装置本体１２を強く握る方向とが一致しており、使い勝手が良い。又、Ｚ座標を含む３次元移動については、親指操作により、カーソル３をＺ座標に沿って移動させるための移動制御信号を送出して、カーソル３を移動させることができる。
【００３６】
ところで、以上のように片手で握られて操作される操作装置本体１２は、その握り加減に拘らず実質的に弾性変形を伴うことがない硬さの周壁部２１〜２６及び上端壁２７により形成されているから、この操作装置本体１２の表面に露出して装着された各センサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…の変形を防止しつつ、これらのセンサのオン・オフによって握持情報を検出できる。そのため、各センサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…に可撓性を有するものを使用しなければならないという制約がなくなるだけではなく、各センサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…が繰り返し曲げられることがないので、これらセンサセンサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…の耐久性を向上できる。しかも、このように変形を伴わない各センサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…と握った手との対応関係が明確となるから、それに伴い各センサ３１ａ、３１ｂ……３１ｎ、３２…、３３…のオン・オフ信号が明確になる。したがって、握持情報の検出の信頼性を向上できる。又、既述のように操作装置本体１２は容易には変形しないので、その周壁部２１〜２６で、操作装置本体１１内の配線を保護することができ、操作装置本体１１が前記片手操作に伴って大きく弾性変形する場合のように前記配線が擦れ合うことがなくなり、耐久性を向上できる。
【００３７】
図７は本発明の第２の実施の形態を示している。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の形態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる部分は、一部のセンサ配設領域へのセンサの配設密度を変えた点である。
【００３８】
すなわち、この第２実施形態では、第２周壁部２２に装着されるセンサ４１ａ、４１ｂ、……４１ｎについては、その他の周壁部２１、２３〜２６に装着されたセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎよりも密度を粗く（低く）している。各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１、４１ａ、４１ｂ、……４１ｎの大きさは同じである。なお、図７中４２は第２周壁部２２に印刷や刻印等により表示された握り方向指定用の印であり、この印４２を有した第２周壁部２２に親指を当てて操作装置本体１２を片手で持つように、取扱説明書等では説明されている。
【００３９】
この第２実施形態においても第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、この操作装置本体１２を前記印４２に合わせて握った際には第２周壁部２２には主として親指が接触し、手の平が接することは少ない。そのため、この周壁部２２に対するセンサ４１ａ、４１ｂ、……４１ｎの密度は粗くても、検出感度上問題となることがなくなり、信号処理装置１４での情報処理量を軽減できるとともに、センサの使用総数を減らすことができコストを低減できる。又、前記第２周壁部２２以外の周壁部２１、２３〜２６でのセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎの密度は、第２周壁部２２のセンサ４１ａ、４１ｂ、……４１ｎの密度よりも相対的に密になっているから、手が接することが多い周壁部２１、２３〜２６では細かく握持情報を検出することが可能である。
【００４０】
図８は本発明の第３の実施の形態を示している。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の形態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第３実施形態が第１実施形態と異なる部分は、一部のセンサ配設領域へのセンサの大きさ及び配設密度を変えた点である。
【００４１】
すなわち、この第３実施形態では、第２周壁部２２に装着されるセンサ５１ａ、５１ｂ、……５１ｄについては、その他の周壁部２１、２３〜２６に装着されたセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎよりも大きなセンサを用いており、それに伴い、それらの配設密度が粗く（低く）なっている。なお、取扱説明書等では前記大きなセンサ５１ａ、５１ｂ、……５１ｄが装着された第２周壁部２２に親指を当てて操作装置本体１２を片手で持つように、説明されている。
【００４２】
この第３実施形態においても第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、この操作装置本体１２を握った際には第２周壁部２２には主として親指が接触し、手の平が接することは少ない。そのため、この周壁部２２に対するセンサ５１ａ、５１ｂ、……５１ｄの密度は粗くても、検出感度上問題となることがなくなり、信号処理装置１４での情報処理量を軽減できるとともに、センサの使用総数を減らすことができコストを低減できる。なお、第２周壁部２２ではセンサ密度が粗いにも拘らず、センサ５１ａ、５１ｂ、……５１ｄが大きいことにより、検出が不安定になることがない。又、前記第２周壁部２２以外の周壁部２１、２３〜２６でのセンサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎの密度は、第２周壁部２２のセンサ５１ａ、５１ｂ、……５１ｄの密度よりも相対的に密になっているから、手が接することが多い周壁部２１、２３〜２６では細かく握持情報を検出することが可能である。
【００４３】
図９は本発明の第４の実施の形態を示している。この実施の形態は基本的には前記第１の実施の形態と同様な構成であるので、同様構成部分には前記第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第４実施形態が第１実施形態と異なる部分は、各センサの構成である。
【００４４】
すなわち、各センサ３１ａ、３１ｂ、……３１ｎ、及び図９には図示されないセンサ３２…、３３…には、いずれも押圧式スイッチが使用されている。これらのスイッチは、互いに近接する櫛歯状電極パターン６１が所定数印刷配線されたシート状のプリント基板６２と、各電極パターン６１に近接して配置された導電性のスイッチ片６３と、これらスイッチ片６３が裏面に接着された絶縁フィルム６４とを有してなる。円形の導電性ゴムパッド等からなるスイッチ片６３は、絶縁フィルム６４の張りにより常時は対向する電極パターン６１から離れる状態に保持され、絶縁フィルム６４を介して手で押された対向する位置の電極パターン６１に接してオンされるものであり、又、絶縁フィルム６４は操作装置本体１２の外表面に被着されている。この第４実施形態においても第１実施形態と同様な作用を得て、本発明の課題を解決できる。しかも、各センサを絶縁フィルム６４で保護できる点で優れている。
【００４５】
なお、本発明は前記各実施形態に制約されるものではなく、例えば図１０（Ａ）に示すように上端壁２７は凹状を呈することなく平坦な壁で形成してもよい。又、前記各実施形態では、その操作装置本体１２の太さに変化がないから、その内部での配線処理が容易であるが、これに代えて図１０（Ｂ）に示されるような角錐台状、図１０（Ｃ）に示されるような略鼓形状、図１０（Ｄ）に示されるように略四角形状で下端部のみを絞った形状とすることができる。このような操作装置本体１２の形状は、本装置の使用目的に応じて任意に設計できるものである。
【００４６】
図１１は本発明の位置入力操作装置を、椅子式マッサージ機の施療子を所望位置に移動させる位置入力操作装置として用いた例を示している。図１１中６１は座部６２及び背凭れ６３を有した椅子本体、６４は肘掛け部を示す。又、６５は背凭れ６３に組込まれた施療子例えば一対の施療ローラである。これら施療ローラ６５は、相互間の距離を可変してＸ座標に沿う背凭れ６３の幅方向に移動調節可能であるとともに、Ｙ座表に沿う背凭れ６３の上下方向に移動調節可能であり、更に、Ｚ座表に沿う背凭れ６３の前後方向に移動調節可能である。これらの移動は背凭れ６３に組込まれた図示しない各座標用の駆動部、つまり、正逆回転可能なモータ等を動力源として実施されるようになっている。施療ローラ６５はその移動によって背凭れ６３に寄り掛かった使用者の背部を刺激するマッサージを行う。なお、図１１中６６は電源ケーブルである。そして、位置入力操作装置には前記第１〜第４の各実施形態のうちのいずれかが使用されており、その操作装置本体１２及び出力ケーブル３４以外の部分は座部６２の下側等に配置されている。
【００４７】
この椅子式マッサージ機においては、椅子本体６１に座ってより掛ったままの姿勢で操作装置本体１２を片手で握って第１実施形態で既に説明したように操作することにより、背凭れ６３に移動可能に組付けられた施療ローラ６５を移動させる移動制御信号を前記駆動部に出力して、この駆動部を介して施療ローラ６５を所望位置に移動させることができる。したがって、視力が衰えている高齢者等にとっても、入力操作装置の表示を判読しながら多数の操作釦を押圧操作する面倒な手間を要することなく、既述の片手で操作装置本体１２を介して位置入力操作を容易に行えるから、この椅子式マッサージ機の使い勝手を向上できる。なお、この椅子式マッサージ機での実施にあたって、施療ローラ６５は前記３次元移動における少なくともＹ座標方向、つまり上下方向だけに移動するものであってもよい。
【００４８】
又、本発明は、マイクロロボット等の被移動体、車両用ハンドル、アクセル、ブレーキ等の被移動体、その他各種の被移動体の移動位置を制御する場合における位置入力操作装置として適用できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５０】
請求項１から３に記載の発明に係る位置入力操作装置によれば、入力操作に際してテーブル等の広い操作面を要することなく片手で操作装置本体を握った状態での握り加減により、被移動体を任意の移動位置に移動させる入力操作を簡単に行うことができることに加えて、筒状の操作装置本体のセンサ配設位置に装着された各センサが前記握り加減の変化に伴って変形しないことにより、位置入力操作時の握持情報の検出の信頼性を向上できるとともに、耐久性を向上できる。
【００５１】
請求項４に記載の発明に係る椅子式マッサージ機によれば、請求項１から３のいずれかに記載の発明に係る位置入力操作装置を用いて、背凭れに組付けた施療子を移動させるから、背凭れの施療子を片手操作で所望位置に容易に移動させることができて使い勝手に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る位置入力操作装置をコンピュータとともに示す斜視図。
【図２】図１に示された位置入力操作装置の操作装置本体の平面図。
【図３】図１に示された位置入力操作装置の操作装置本体の一部を拡大して示す断面図。
【図４】図１に示された位置入力操作装置の一系統のセンサ群及び信号処理装置との関係を示す図。
【図５】図１に示された位置入力操作装置の操作方法を示す説明図。
【図６】図１に示された位置入力操作装置でＸ座標の移動制御信号を得る場合の説明図であって、（Ａ）は操作装置本体を片手で普通に握った図。
（Ｂ）は図６（Ａ）の時に手がセンサに触れている部分の面積を示す透視図。
（Ｃ）は被移動体をＸ座標中右方に移動させる時に手がセンサに触れている部分の面積を示す透視図。
（Ｄ）は被移動体をＸ座標中左方に移動させる時に手がセンサに触れている部分の面積を示す透視図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る位置入力操作装置の操作装置本体を示す斜視図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る位置入力操作装置の操作装置本体を示す斜視図。
【図９】（Ａ）は本発明の第４の実施の形態に係る位置入力操作装置の一部を示す断面図。
（Ｂ）は図９（Ａ）中Ｚ−Ｚ線に沿って示す断面図。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の位置入力操作装置の操作装置本体の夫々異なる形状を示す斜視図。
【図１１】図１に示された位置入力操作装置を備える椅子式マッサージ機の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１…コンピュータ、
２…ディスプレイ、
３…カーソル（被移動体）、
１１…位置入力操作装置、
１２…操作装置本体、
１４…信号処理装置（信号処理手段）、
１５…出力装置、
２１〜２６…周壁部（操作装置本体の周壁）、
２７…操作装置本体の上面壁、
３１ａ〜３１ｎ…センサ、
３２、３３…センサ、
３４…出力ケーブル、
４１ａ〜４１ｎ…センサ、
５１ａ〜５１ｄ…センサ、
６１…椅子本体、
６３…背凭れ、
６５…施療ローラ（施療子）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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