(57)【要約】【課題】操作方法が直感的に分かり易い電動パワーアシスト装置を提供する。【解決手段】ユーザが物体を移動させる際に、指を接触する部分を挟み両側に歪センサを設ける。双方の歪センサが検出した圧力の差分の大きさに基づき、物体を移動させる駆動機構部が動作制御される。例えば表示装置において、表示パネルを支持する筐体の手前側と反対側に歪センサを設け、前記差分に応じた速度でモータを回転させて、表示パネルの向く方角、または仰角を変える。冷蔵庫においては、扉の取っ手の手前側と反対側に歪センサを設け、同様にして扉を移動させる。これにより、手動操作と同様な操作感を得る使い勝手の良い電動パワーアシストが実現される。【選択図】図１
2013070207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが操作する力を電気的にアシストする電動パワーアシスト装置であって、
前記ユーザが前記電動パワーアシスト装置を操作する際に接触する位置に設けられた複数の歪センサと、
該複数の歪センサが検出した圧力の差である圧力差信号を算出する減算器と、
該減算器が算出した圧力差信号に応じて前記電動パワーアシスト装置を操作する駆動機構部
を有することを特徴とする電動パワーアシスト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーアシスト装置において、該電動パワーアシスト装置は画像を表示する表示パネルと該表示パネルの周囲を支持する筐体を有する表示装置であって、
前記複数の歪センサは、前記表示パネルの左側または右側、或いはその両方に位置する前記筐体上において該筐体を挟んで両側に設けられ、
前記駆動機構部は、前記表示パネルが面する方角を制御する
ことを特徴とする電動パワーアシスト装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動パワーアシスト装置において、該電動パワーアシスト装置は画像を表示する表示パネルと該表示パネルの周囲を支持する筐体を有する表示装置であって、
前記複数の歪センサは、前記表示パネルの上側または下側に位置する前記筐体上において該筐体を挟んで両側に設けられ、
前記駆動機構部は、前記表示パネルの仰角を制御する
ことを特徴とする電動パワーアシスト装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動パワーアシスト装置において、該電動パワーアシスト装置は品物を冷蔵し内部を遮蔽する扉を有する冷蔵庫であって、
前記扉はユーザが開閉するための取っ手を有し、
前記複数の歪センサは、前記取っ手において該取っ手を挟んで両側に設けられ、
前記駆動機構部は、前記扉の開閉動作を制御する
ことを特徴とする電動パワーアシスト装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動パワーアシスト装置において、
前記複数の歪センサが検出した圧力の各々が全て所定値以下である場合には、
前記駆動機構部は、前記扉の開閉動作を停止する
ことを特徴とする電動パワーアシスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーアシスト装置に係り、特に重量の大きい物体を容易に動かす電動パワーアシスト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン表示装置においては、液晶またはプラズマの表示パネルが一般化するに伴い、手動或いはリモコン操作により、表示パネルを台座の上で回転してユーザに向ける機能を有するものが製品化されている。大型の冷蔵庫においては、扉の前面に設けられた押しボタンをユーザが操作することで、電動式に扉が開閉する機能を有するものが製品化されている。
さらに、特許文献１においては、操作力検出手段により進行方向への引っ張り力を検出し、駆動輪を駆動する電気掃除機が開示されている。特許文献２においては、重量の大きい映像系部分を手動で位置調整する際、操作レバーの圧力を検出してパワーアシストするＸ線診断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８０７４号公報
【特許文献２】特開２００１−４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したテレビジョン表示装置では、リモコン操作で表示パネルの回転角を調整した場合、リモコン操作と実際の動作との間には時間遅延があるために、ユーザが望む角度に合わせづらい問題があった。
大型冷蔵庫では、電動扉が開く方向とユーザが押しボタンを押す方向とが互いに逆であるために、指先に扉が衝突することがある。特に冷蔵中の品物が少なく、扉が軽い場合には、扉の移動速度が速いためにユーザに好ましくない操作感を与える問題があった。さらには、下段の冷蔵室を電動式として収納部全体を移動させると、扉を開ける際には全開することとなるため、冷蔵庫の前に置かれた物品と衝突する問題もあった。
本発明の目的は前記した問題に鑑み、重量の大きい物体を容易に動かす電動パワーアシスト装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため本発明は、ユーザが操作する力を電気的にアシストする電動パワーアシスト装置であって、前記ユーザが前記電動パワーアシスト装置を操作する際に接触する位置に設けられた複数の歪センサと、該複数の歪センサが検出した圧力の差である圧力差信号を算出する減算器と、該減算器が算出した圧力差信号に応じて前記電動パワーアシスト装置を操作する駆動機構部を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、重量の大きい物体を容易に動かす電動パワーアシスト装置を提供でき、ユーザに対する使い勝手の向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施例における電動パワーアシスト装置の第１のブロック図である。
【図２】本実施例における電動パワーアシスト装置の第２のブロック図である。
【図３】本実施例における電動パワーアシスト装置の第３のブロック図である。
【図４】本実施例における電動パワーアシスト装置の第４のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
振動、衝撃、圧力を検出するためのデバイスとして、歪ゲージ、或いは歪センサと呼ばれる検出デバイスが以前から使われていた。多くは金属箔を備えており、該金属箔が例えば圧力を受けたことによる電気抵抗の変化に応じて歪を検出していた。しかし、従来の歪センサは大きさが長手方向に数センチメータ程度あり、また電気抵抗の変化を示す微弱な信号を増幅するための増幅器を外付けする必要があった。このため、例えば民生用の製品に使用するうえでは、必ずしも適したデバイスとは言えなかった。
【０００９】
これに対して、最近では半導体歪センサと呼ばれる新しい検出デバイスが実用化の段階にある。半導体歪センサは、半導体チップのピエゾ抵抗の変化に応じて歪を検出するデバイスである。半導体チップは、例えば２〜３ミリメータ角の大きさであって、歪検出部のみならず、前記した増幅器、及び歪検出値をデータ化するＡＤ変換器を内蔵することもある。前記半導体チップは、１０ミリメータ角程度の小型基板に搭載されて使用される。このため、小型で狭い場所に取付けることができ、また量産効果により低価格化することもでき、民生用の製品への広範囲な応用が期待されている。例えば、本実施例で以下に示すような電動パワーアシスト装置に対しては、今後は開発が加速すると予想される。
【００１０】
本実施例においては、小型で民生用の製品に適した半導体歪センサをはじめとする歪センサを用いて、重量の大きい物体を容易に動かす電動パワーアシスト装置を実現することを一つの特徴としている。
図１は、本実施例における電動パワーアシスト装置１の第１のブロック図であり、電動パワーアシスト装置１が、例えばディジタル放送を受信して表示するための表示装置である場合を示している。
【００１１】
周知のとおり、最近のディジタル放送の表示装置では、斜め方向で３０インチを越す大型の液晶またはプラズマの表示パネルが使われている。旧来のブラウン管とは異なり地磁気の影響を受けないため、ユーザの位置に応じて表示パネルの向きを変えても色ムラが発生することはない。そこで、図１の（ａ）で示すように、表示パネル１０１を保持する筐体１０２は、保持脚１０３を介して台座１０４に対して一定角度の範囲内で回転自在である場合が多い。しかし、表示パネルが大型であると人力で回転させるのは難しい。このため、例えば保持脚１０３にモータ（図示せず）を内蔵しリモコン操作で該モータを回転させて、表示パネル１０１及び筐体１０２の向きを変える表示装置が多い。しかし、リモコン操作と実際の動作との間には時間遅延があるために、ユーザが望む角度に合わせづらい問題があった。
【００１２】
図１の実施例においては、この問題を解消するため、筐体１０２の所定の位置に歪センサ１０５Ａと１０５Ｂを設け、双方の歪センサが検出した圧力の差を求めた結果に基づき前記モータを回転させて、表示パネル１０１及び筐体１０２の向きを変えることを、一つの特徴としている。
なお、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂは、図１の（ａ）では表示パネル１０１の左側の筐体上に設けられているが、もちろん右側であっても良く、両側にあっても良い。ユーザが表示パネル１０１の向きを変える際に、自然に掴む位置であることが望ましい。さらに、ユーザが指で掴む部分を挟み片側（ここでは正面側）に１０５Ａが、反対側（ここでは裏面側）に１０５Bが設けられる。このようにすればユーザに対して、直感的に分かり易い操作方法が提供される。
【００１３】
なお、歪センサ１０５Ａは、図１の（ｂ）では筐体１０２の表側、即ち図１の（ａ）の手前側、また歪センサ１０５Ｂは、図１の（ｂ）では筐体１０２の裏側、即ち図１の（ａ）の向こう側（図示せず）に設けられている。各々は、表示パネル１０１の向きを変えようとするユーザの、例えば親指２１Ａと人差し指２１Ｂが接触して圧力が加えられる。歪センサ１０５Ａと１０５Ｂは、筐体１０２の表面に設けられているが、裏面（電気機器１の内面）に設けられても良い。これにより感度が若干劣ることはあっても、デザイン上で存在を意識させないようにすることができる。
【００１４】
歪センサ１０５Ａは、主には親指２１Ａから与えられた圧力を、歪センサ１０５Ｂは、主には親指２１Ｂから与えられた圧力を検出し、検出結果を減算器１０６に供給する。圧力の検出結果はアナログ量でも良く、また前記したように歪センサがＡＤ変換器を内蔵する場合にはディジタルデータであっても良い。減算器１０６においては、双方の歪センサで検出した圧力の差が求められる。減算器１０６の出力はアクチュエータ１０７に供給される。
アクチュエータ１０７は、必要に応じて雑音低減のための不感帯回路、或いは帯域制限回路を有しても良く、これらは減算器１０６の出力である圧力差信号に対し雑音低減を行う。さらにアクチュエータ１０７は、前記差信号を所定の値に電力増幅して前記モータを含む回転機構部１０８に供給する。回転機構部１０８は、例えば保持脚１０３に内蔵されている。
【００１５】
回転機構部１０８の作用により、表示パネル１０１及び筐体１０２は台座１０４に対して、ユーザが期待する方角に向けて回転される。この際、回転機構部１０８を制御する信号は、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂが検出した圧力の差に基づき生成されている。このため、ユーザが指で筐体１０２を掴み、動かそうとした方角に回転させることができ、また、検出した圧力差信号の大きさに基づく速度で回転させることもできる。さらには、指を離すことにより回転を停止することができる。
即ち、図１の表示装置は重量の大きい物体を動かす際の電動アシスト装置としても機能している。これにより、ユーザは少ない力で重量の大きい物体を容易に動かすことができる。リモコン操作により回転させる場合のような、動作の時間遅延の問題は解消される。ユーザの操作は手動で回転させる場合と同様であり、直感的に分かり易い操作方法が提供される。歪センサは装置に取付けられ、或いは内蔵されているが、ユーザに対して存在を意識させず、また新しい操作を要求しないという使い勝手の良いユーザインタフェースとして機能するという長所がある。
【００１６】
図２は、本実施例における電動パワーアシスト装置１の第２のブロック図であり、図１と同様に、電動パワーアシスト装置１が、例えばディジタル放送を受信して表示するための表示装置である場合を示している。
先の図１では、スイーベル調整とも呼ばれる回転動作を用いて、表示パネル１０１及び筐体１０２が向く方角を変化させる例を示した。図２では、表示パネル１０１及び筐体１０２の仰角方向を変化させる例を示している。表示装置を設置する高さによっては、仰角の調整が望まれることがある。この場合は図２の（ａ）で示すように、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂを表示パネル１０１の上側の筐体上に設けることにより、図１と同様な動作を実施することができる。もちろん、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂを表示パネル１０１の下側の筐体上に設け、また双方に設けても良い。図２の（ａ）及び（ｂ）において、他の構成要素と動作は図１と同様で良いので、説明を省略する。
【００１７】
図３は、本実施例における電動パワーアシスト装置１の第３のブロック図であり、電動パワーアシスト装置１が、例えば一般家庭用の大型冷蔵庫である場合を示している。
図３の（ａ）は冷蔵庫の正面図である。最近の一般家庭用の冷蔵庫は、例えば容量が４００リッターを超える機種では、多数の扉を有することが多い。例えば、扉１２０Ａと１２０Ｂは冷蔵室を遮蔽する左右観音開きの扉であって、扉の内側にも品物の収納部を有している。扉１２０Ｃと１２０Ｄは冷凍室と一体にされた扉であって、品物を出し入れする際は手前側に引出される。扉１２０Ｅと１２０Ｆは、例えば野菜を収納する冷蔵室と一体にされた扉であって、やはり品物を出し入れする際は手前側に引出される。冷蔵庫が大型化するとともに扉の開閉に力を要するようになったため、前記したように各扉は押しボタン式の自動扉であることも多い。この場合、開く時に扉が指と衝突することがあり、或いは必要な幅だけ開くことはできないという問題があった。
【００１８】
図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に付した破線での断面につき下側から上側に見上げた状態を示す。ここでは扉１２０Ｆでの断面を例にしているが、他の扉１２０Ａ〜１２０Ｅでも同様に本実施例を適用できることは言うまでもない。
図３の（ｂ）と（ｃ）に示すように、通常ユーザは扉１２０Ｆを開ける際には、扉１２０Ｆの手前側に親指２１Ａを、窪み１２０Ｆ１に人差し指２１Ｂ以下の指を接触させて、所定の方向例えば窪み１２０Ｆを手前に引く方向に力を加える。また、扉１２０Ｆを閉める際には、例えば扉１２０Ｆの手前側を押す方向に力を加える。従って、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂで検出した圧力の差を減算器１０６で求め、アクチュエータ１０７を介して、扉を移動するためのモータを含む移動機構部１０９に供給することにより、図３の冷蔵庫は重量の大きい物体を動かす際の電動アシスト装置としても機能している。これにより、ユーザは少ない力で重量の大きい物体を容易に動かすことができる。
【００１９】
ユーザの操作は手動で開閉させる場合と同様であり、直感的に分かり易い操作方法が提供される。即ち、ユーザが指で扉を掴み、動かそうとした方向に移動させることができ、また必要に応じて、検出した圧力差信号の大きさに基づく速度で移動させることもできる。さらには、指を離すことにより移動を停止することができるので、扉を半ば開いた状態とすることができ、外部に置かれた品物と扉が衝突する問題は解消される。歪センサは、装置に取付けられ或いは内蔵されているが、ユーザに対して存在を意識させず、また新しい操作を要求しない使い勝手の良いユーザインタフェースとして機能できるという効果がある。
さらには、移動機構部１０９が扉のロック機構部を有する場合は、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂが検出した圧力が共に所定値以下であれば、扉をロックするようにしても良い。これにより、地震をはじめとする不意の出来事で扉が開く危険性を解消することができる。
【００２０】
図４は、本実施例における電動パワーアシスト装置１の第４のブロック図であり、電動パワーアシスト装置１が、例えばコンビニエンスストア用の大型冷蔵庫である場合を示している。
周知のとおり、コンビニエンスストアでは一般家庭用とは比較にならない程の大容量な冷蔵庫が設けられている。従って、扉の開閉には大きな力が必要であって、身体的なハンディのある人にとっては使いづらい点があった。反面、開閉する際の取っ手は、大型で目につき易いように設けられている。
【００２１】
図４の（ａ）は、コンビニエンスストア用の大型冷蔵庫の正面図である。冷蔵室は、冷蔵サイクルの一部が内蔵された台座１３１に搭載され、観音開きの扉１３０Ａと１３０Ｂにより遮蔽されている。扉１３０Ａと１３０Ｂには、開閉用の取っ手１３２Ａと１３２Ｂが取付けられている。
取っ手１３２Ａと１３２Ｂにおいて、扉を開閉する際に利用者の指が接触する位置に歪センサ１０５Ａと１０５Ｂを設ける。図４の（ｂ）に示すように、例えば取っ手１３２Ａの手前側に歪センサ１０５Ａを、反対側に歪センサ１０５Ｂを設ける。これにより利用者の親指２１Ａは歪センサ１０５Ａに、人差し指２１Ｂ（或いは以下の指）は歪センサ１０５Ｂに接触する。
【００２２】
先に図３で説明した際と同様に、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂで検出した圧力の差を減算器１０６で求め、アクチュエータ１０７を介して、扉を移動するためのモータを含む移動機構部１０９に供給することにより、図４の冷蔵庫は重量の大きい物体を動かす際の電動アシスト装置としても機能している。これにより、ユーザは少ない力で重量の大きい物体を容易に動かすことができる。また、歪センサ１０５Ａと１０５Ｂが検出した圧力が共に所定値以下であれば扉をロックすることにより、地震をはじめとする不意の出来事で扉が開く危険性を解消することができる。このほか、図３と共通する事項については説明を省略する。
【００２３】
以上で説明したとおり本実施例では、ユーザが手動で装置を動かす際に指を接触させる位置に複数の歪センサを設け、検出した圧力差信号から電動アシストする力の方向と大きさを制御するようにしている。このため、ユーザは少ない力で重量の大きい物体を容易に動かすことができる。また、ユーザの操作、装置の動作する速度及び範囲は、手動で開閉させる場合と同様であるので、直感的に分かり易い電動パワーアシスト装置を提供できるという効果がある。
ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。
【符号の説明】
【００２４】
１：電動パワーアシスト装置、１０１：表示パネル、１０２：筐体、１０３：保持脚、１０４：台座、１０５Ａ，１０５Ｂ：歪センサ、１０６：減算器、１０７：アクチュエータ、１０８：回転機構部、１０９：移動機構部（ロック機構部）、１２０Ａ〜１２０Ｆ，１３０Ａ，１３０Ｂ：扉、１３２Ａ，１３２Ｂ：取っ手。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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