図面 (/)

技術 圧力測定装置および圧力測定方法

出願人 日産自動車株式会社
発明者 佐野泰仁
出願日 2006年7月7日 (13年10ヶ月経過) 出願番号 2006-187971
公開日 2008年1月24日 (12年3ヶ月経過) 公開番号 2008-014867
状態 未査定
技術分野 力の測定一般
主要キーワード 電気的接続線 出力補正量 所定距離分 駆動停止後 感度校正 物体識別装置 可動端 実施時刻
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年1月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

測定時に空間分解能測定精度を変更することが可能な圧力測定装置を提供する。

解決手段

圧力を加えることにより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部200と、感圧部200が配置される柔軟性を有するシート状の基盤部100と、感圧部200の電気的特性を測定して圧力を算出する圧力算出部800とを備えた圧力測定装置であって、感圧部200は基盤部100に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が基盤部100に対して移動するように非固定部を牽引する可動部500と、可動部500を駆動する駆動部600と、駆動部600を制御して非固定部の基盤部100に対する配置形状を制御する制御部700とを備える。

概要

背景

従来より、曲面に加わる圧力の大きさを検出するための圧力測定装置考案されている。このような圧力測定装置として、柔軟な基盤上に複数の電極を配し、その電極の上に短冊状の導電性感圧ゴムを載せ、基盤を曲面に沿って屈曲または湾曲させることで、曲面に加わる圧力を測定する圧力測定装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2005−351653

概要

測定時に空間分解能測定精度を変更することが可能な圧力測定装置を提供する。圧力を加えることにより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部200と、感圧部200が配置される柔軟性を有するシート状の基盤部100と、感圧部200の電気的特性を測定して圧力を算出する圧力算出部800とを備えた圧力測定装置であって、感圧部200は基盤部100に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が基盤部100に対して移動するように非固定部を牽引する可動部500と、可動部500を駆動する駆動部600と、駆動部600を制御して非固定部の基盤部100に対する配置形状を制御する制御部700とを備える。

目的

本発明は、測定時に空間分解能と測定精度を変更することが可能な圧力測定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

圧力を加えることにより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部と、前記感圧部が配置される柔軟性を有するシート状の基盤部と、前記感圧部の電気的特性を測定して前記圧力を算出する圧力算出部と、を備えた圧力測定装置であって、前記感圧部は前記基盤部に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が前記基盤部に対して移動するように前記非固定部を牽引する牽引部と、前記牽引部を駆動する駆動部と、該駆動部を制御して前記非固定部の前記基盤部に対する配置形状を制御する制御部とを備えることを特徴とする圧力測定装置。

請求項2

前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分の間の感圧部が前記非固定部であり、該非固定部の中央部が前記牽引部に牽引されることを特徴とする請求項1に記載の圧力測定装置。

請求項3

前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分から前記両端までの前記感圧部が前記非固定部であり、前記両端が前記牽引部に牽引されることを特徴とする請求項1に記載の圧力測定装置。

請求項4

前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、高い空間分解能で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部が前記複数の各領域内に配置されるように前記制御部が前記駆動部を制御し、高い精度で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部の前記非固定部が隣接する領域に及んで配置されるように前記制御部が前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力測定装置。

請求項5

前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、隣接する複数の前記領域からなる所定の区画ごとに前記感圧部の感度特性校正を行う場合は、前記区画に配置される複数の前記感圧部の前記配置形状が同一となるように前記制御部が前記駆動部を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力測定装置。

請求項6

圧力を加えることより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部を、柔軟性を有するシート状の基盤部に配置し、前記感圧部の電気的特性を測定して前記圧力を算出する圧力測定方法であって、前記感圧部は前記基盤部に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が前記基盤部に対して移動するように前記非固定部を牽引して前記非固定部の前記基盤部に対する配置形状を制御するステップを備えることを特徴とする圧力測定方法。

請求項7

前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分の間の感圧部が前記非固定部であり、該非固定部の中央が牽引されることを特徴とする請求項6に記載の圧力測定方法。

請求項8

前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分から前記両端までの前記感圧部が前記非固定部であり、前記両端が牽引されることを特徴とする請求項6に記載の圧力測定方法。

請求項9

前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、高い空間分解能で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部が前記複数の各領域内に配置されるように前記感圧部の前記配置形状を制御し、高い精度で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部の前記非固定部が隣接する領域に及んで配置されるように前記感圧部の前記配置形状を制御することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の圧力測定方法。

請求項10

前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、隣接する複数の前記領域からなる所定の区画ごとに前記感圧部の感度特性の校正を行う場合は、前記区画に配置される複数の前記感圧部の前記配置形状が同一となるように前記感圧部の前記配置形状を制御することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の圧力測定方法。

技術分野

0001

本発明は、圧力測定装置および圧力測定方法に関する。

背景技術

0002

従来より、曲面に加わる圧力の大きさを検出するための圧力測定装置が考案されている。このような圧力測定装置として、柔軟な基盤上に複数の電極を配し、その電極の上に短冊状の導電性感圧ゴムを載せ、基盤を曲面に沿って屈曲または湾曲させることで、曲面に加わる圧力を測定する圧力測定装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2005−351653

発明が解決しようとする課題

0003

このような圧力測定装置においては、設計時に定められる電極の設置間隔と導電性感圧ゴムの面積によって圧力を検出する空間分解能測定精度が決まってしまい、測定時に用途や測定部位に応じて空間分解能と測定精度を変更することができない、という問題点があった。

課題を解決するための手段

0004

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、圧力を加えることにより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部と、前記感圧部が配置される柔軟性を有するシート状の基盤部と、前記感圧部の電気的特性を測定して前記圧力を算出する圧力算出部と、を備えた圧力測定装置であって、前記感圧部は前記基盤部に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が前記基盤部に対して移動するように前記非固定部を牽引する牽引部と、前記牽引部を駆動する駆動部と、該駆動部を制御して前記非固定部の前記基盤部に対する配置形状を制御する制御部とを備えることを特徴としている。

発明の効果

0005

本発明は、測定時に空間分解能と測定精度を変更することが可能な圧力測定装置を提供する。

発明を実施するための最良の形態

0006

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0007

図1に、本実施形態の構成図を示す。

0008

圧力測定装置10は、圧力を検出する感圧部200、感圧部200が配置される基盤部100、感圧部の配置形状を制御する制御部700、感圧部200の出力信号により基盤部100の各領域(後述)に加わる圧力を算出する圧力算出部800を備えている。

0009

基盤部100は、柔軟性を有する素材、例えば布、ゴム化学物質等で構成されており、基盤部100が設置される部材、例えば車両用シートの座面等の曲面形状に合わせて湾曲が可能となっている。

0010

感圧部200は、感圧部200に加わった圧力に対し電気的特性が変化する素材、例えば、導電性ポリマーが用いられる。図2に示すように、導電性ポリマーは、圧力による変形で電気抵抗抵抗値導電率)が変化する性質を有する素材である。ここでは、導電率の変化範囲が0.5〜500S/cmの特性を有する、ポリピロールポリアニリン、PEDOT/PSS、PPVポリパラフェニレンビニレン)の少なくともいずれか一つを含むものとする。

0011

なお、図2では、圧力と抵抗値が比例関係を持つ例を示したが、圧力と抵抗値が非線形の関係を有する素材も存在する。この場合は、圧力に対する抵抗値を必要な分解能事前に求めておき、測定した抵抗値に対し、あらかじめ取得し記憶しておいた圧力値を照合する方法を用いることで、圧力の測定が可能となる。

0012

図1に示すように、基盤部100は同じ面積を有する8個の領域、すなわち領域11、領域12、領域13、領域14、領域21、領域22、領域23、領域24に分割されており、各領域に感圧部200が配置されている。感圧部200は、固定端300(311、312等、後述)により、基盤部100に固定されている。

0013

例えば、基盤部100の領域11では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端311、313によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端312、314によって基盤部100に固定されている。

0014

ここで、固定端312、314の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端411が設けられている。この可動端411は、後述する可動部511に固定されている。

0015

また、基盤部100の領域12では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端321、323によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端322、324によって基盤部100に固定されている。

0016

ここで、固定端322、324の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端421が設けられている。この可動端421は、後述する可動部521に固定されている。

0017

また、基盤部100の領域13では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端331、333によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端332、334によって基盤部100に固定されている。

0018

ここで、固定端332、334の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端412が設けられている。この可動端412は、後述する可動部511に固定されている。

0019

さらに、基盤部100の領域14では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端341、343によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端342、344によって基盤部100に固定されている。

0020

ここで、固定端342、344の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端422が設けられている。この可動端422は、後述する可動部521に固定されている。

0021

基盤部100のその他の領域21〜24においても同様の構成を備えているが、説明は省略する。

0022

可動部511、521、531、541は、化学繊維等の柔軟性を有する素材でできた紐状部材であり、感圧部200が配置される方向(以降、水平方向と呼ぶ)で基盤部100を横断するように配置されている。

0023

可動部511の一端(図1の左端)は駆動部611の駆動軸611A(図3図4参照)に所定の長さ分巻きついており、他端(図1の右端)は駆動部612の駆動軸612A(図3図4参照)に所定の長さ分巻きついている。

0024

また、可動部521の一端(図1の左端)は駆動部621の駆動軸621Aに、他端(図1の右端)は駆動部622の駆動軸622Aに所定の長さ分巻きついている(図4参照)。

0025

可動部531と駆動部631、632、および可動部541と駆動部641、642も同様の構成となっているが、説明は省略する。

0026

駆動部600(611、612、621、622、631、632、641、642)は、それぞれ制御部700に電気的に接続されており、各駆動部600(611、612、621、622、631、632、641、642)の各駆動軸600A(611A、612A、621A、622A、631A、632A、641A、642A)の回転が制御される。

0027

ここで、駆動軸600Aの駆動に伴い、可動部500(511、521、531、541)が基盤部100の水平方向に移動する。これに伴い、可動部500に固定された可動端400(411、412、421、422、431、432、441、442)が、基盤部100の水平方向に移動し、可動端400に固定された感圧部200の形状が変化する。

0028

図4に、感圧部200の形状変化の説明図を示す。なお、図4は、制御部700、制御部700と駆動部600とを結ぶ電気的接続線、および圧力算出部800、圧力算出部800と感圧部200とを結ぶ電気的接続線、制御部700と圧力算出部800とを結ぶ電気的接続線を省略している。

0029

感圧部200が図1の配置形状にある状態で、制御部700が感圧部200の形状変化制御を開始すると、駆動部611、612の駆動軸611A、612Aが図4に示す矢印方向(時計回り方向)に回転を始める。これに伴い、駆動軸611A、612Aに巻きついた可動部511が図4に示す矢印A方向(右方向)に移動し、可動部511に固定された可動端411、412が矢印A方向に移動する。

0030

可動端411の移動に伴い、可動端411と固定端312との間にある感圧部200と、可動端411と固定端314との間にある感圧部200とが、可動端411に引っ張られて矢印A方向に移動する。

0031

同様に、可動端412の移動に伴い、可動端412と固定端332との間にある感圧部200と、可動端412と固定端334との間にある感圧部200とが、可動端412に引っ張られて矢印A方向に移動する。

0032

可動部511はあらかじめその移動距離が決まっており、可動部511が所定距離分移動した状態で制御部700が駆動部611、612の駆動を停止して、可動部511の移動が停止する。これに伴い、固定端312と314との間の感圧部200および、固定端332と334との間の感圧部200の配置形状が変化する。図4は、駆動部611、612の駆動停止後の感圧部200の配置状態を示している。

0033

同様に、制御部700が感圧部200の形状変化制御を開始すると、駆動部621、622の駆動軸621A、622Aが図4に示す矢印方向(時計回り方向)に回転を始める。これに伴い、駆動軸621A、622Aに巻きついた可動部521が図4に示す矢印B方向(左方向)に移動し、可動部521に固定された可動端421、422が矢印B方向に移動する。

0034

可動端421の移動に伴い、可動端421と固定端322との間にある感圧部200と、可動端421と固定端324との間にある感圧部200とが、可動端421に引っ張られて矢印B方向に移動する。

0035

同様に、可動端422の移動に伴い、可動端422と固定端342との間にある感圧部200と、可動端422と固定端344との間にある感圧部200とが、可動端422に引っ張られて矢印B方向に移動する。

0036

可動部521はあらかじめその移動距離が決まっており、可動部521が所定距離分移動した状態で制御部700が駆動部621、622の駆動を停止して、可動部521の移動が停止する。これに伴い、固定端322と324との間の感圧部200および、固定端342と344との間の感圧部200の配置形状が変化する。図4は、駆動部621、622の駆動停止後の感圧部200の配置状態を示している。

0037

なお、可動部531と駆動部631、632、および可動部541と駆動部641、642も同様の動作を行うが、説明は省略する。

0038

圧力算出部800は、各感圧部200に所定量の電流を流し、その時の各感圧部200の両端の電位差を測定することで、各感圧部200の抵抗値を求める。図2に示すように、抵抗値と圧力との間には比例関係があるため、感圧部200の抵抗値がわかれば、感圧部200に加わっている圧力を算出することができる。これによって、各領域に加わっている圧力を算出することができる。

0039

次に、図5フローチャートを用いて、感圧部200の形状変化を用いた圧力測定動作について説明する。

0040

ここで説明する圧力測定は、所定値以上の圧力が加わっている領域では、細かい領域単位で圧力を測定し、すなわち高い空間分解能で圧力を測定し、所定値未満の圧力が加わっている領域では、空間分解能を低くする替わりに精度の高い測定を行うものである。

0041

テップS100では、制御部700により、感圧部200の配置形状が初期状態に設定される。感圧部200の初期状態は、図1に示す配置形状となる。この後に、フローはステップS110へ移行する。

0042

ステップS110では、各領域に配置された各感圧部200の抵抗値に基づいて、各領域に加わる圧力が圧力算出部800により算出される。この後に、フローはステップS120へ移行する。

0043

ステップS120では、ステップS110で算出した各領域の圧力が所定値以下となる領域を検出し、その領域の感圧部200の配置形状を所定の形状(図4の形状)に変更する。

0044

図6は、感圧部200の配置形状が初期状態にある場合の略図である。この状態において、ステップS110により、各領域に加わる圧力が算出される。

0045

ここで、領域13、14、21、22に加わる圧力が所定値以下であったとすると、ステップS120により、領域13、14、21、22に配置される感圧部200の配置形状が図7のように変更される。この後に、フローはステップS130へ移行する。

0046

ステップS130では、各領域に配置された各感圧部200の抵抗値に基づいて、各領域に加わる圧力が圧力算出部800により再度算出される。

0047

ここで、ステップS120において所定値以下の圧力が検出された領域、すなわち領域13、14、21、22では、感圧部200の配置形状が初期状態から図7のように変更されるため、2個分の領域(=1区画とする)に加わる圧力を2つの感圧部200で検出することになる。したがって、圧力を検出する単位面積は広くなり空間分解能は低くなるが、同じ区画に加わる圧力を2つの感圧部200で検出することで、精度の高い測定が可能となる。

0048

一方、ステップS120において所定値を越える圧力が検出された領域では、感圧部200の配置形状が初期状態のままであり、当初の空間分解能で圧力の測定が可能となる。この後に、フローはステップS140へ移行する。

0049

ステップS140で圧力測定の一連の動作が終了する。

0050

本実施例は、感圧部200の感度校正の機能を有する圧力測定装置について説明する。なお、前述した実施形態とは、感圧部200の配置形状のみが異なるため、この部分についてのみ説明を行う。

0051

図8に示すように、基盤部100の領域11では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端311、313によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端312、314によって基盤部100に固定されている。

0052

ここで、固定端312、314の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端411が設けられている。この可動端411は、後述する可動部511に固定されている。

0053

同様に、基盤部100の領域13では、所定の長さを有する感圧部200の端部が固定端331、333によって基盤部100に固定されている。また、感圧部200の端部から所定の長さ部分が固定端332、334によって基盤部100に固定されている。

0054

ここで、固定端332、334の間に位置する感圧部200の中間部(非固定部)の中央部には、可動端412が設けられている。この可動端412は、後述する可動部511に固定されている。

0055

基盤部100の領域12では、所定の長さを有する感圧部200の中央部が、固定端322によって基盤部100に固定されている。また、中央部からそれぞれ左右に所定距離の長さ部分が固定端321、323によって基盤部100に固定されている。さらに、感圧部200の端部が可動端421、431によってそれぞれ後述する可動部521、531に固定されている。

0056

同様に、基盤部100の領域14では、所定の長さを有する感圧部200の中央部が、固定端342によって基盤部100に固定されている。また、中央部からそれぞれ左右に所定距離の長さ部分が固定端341、343によって基盤部100に固定されている。さらに、感圧部200の端部が可動端422、432によってそれぞれ後述する可動部521、531に固定されている。

0057

基盤部100のその他の領域21〜24においても同様の構成を備えているが、説明は省略する。

0058

可動部511、521、531、541、551,561は、化学繊維等の柔軟性を有する素材でできた紐状部材であり、感圧部200が配置される方向(以降、水平方向と呼ぶ)で基盤部100を横断するように配置されている。

0059

可動部511の一端(図8の左端)は駆動部611の駆動軸611Aに所定の長さ分巻きついており、他端(図8の右端)は駆動部612の駆動軸612Aに所定の長さ分巻きついている。

0060

また、可動部521の一端(図8の左端)は駆動部621の駆動軸621Aに、他端(図8の右端)は駆動部622の駆動軸622Aに所定の長さ分巻きついている。

0061

また、可動部531の一端(図8の左端)は駆動部631の駆動軸631Aに、他端(図8の右端)は駆動部632の駆動軸632Aに所定の長さ分巻きついている。

0062

なお、可動部541と駆動部641、642、および可動部551と駆動部651、652、および可動部561と駆動部661、662も同様の関係を有するが、説明は省略する。

0063

駆動部600(611、612、621、622、631、632、641、642、651、652、661、662)は、制御部700(図示省略、図1参照)に電気的に接続されており、各駆動部600(611、612、621、622、631、632、641、642、651、652、661、662)の各駆動軸600A(611A、612A、621A、622A、631A、632A、641A、642A、651A、652A、661A、662A)の回転が制御される。

0064

ここで、駆動軸600Aの駆動に伴い可動部500(511、521、531、541、551、561)が基盤部100の水平方向に移動する。これに伴い、可動部500に固定された可動端400(411、412、421、422、431、432、441,442、451、452、461、462)が基盤部100の水平方向に移動し、可動端400に固定された感圧部200の形状が変化する。

0065

図9に、感圧部200の感度校正時における感圧部200の形状変化の説明図を示す。

0066

感圧部200が図8の配置形状にある状態で、制御部700が感圧部200の形状変化制御を開始すると、駆動部611、612の駆動軸611A、612Aが図9に示す矢印方向(時計回り方向)に回転を始める。これに伴い、駆動軸611A、612Aに巻きついた可動部511が図9に示す矢印A方向(右方向)に移動し、可動部511に固定された可動端411、412が矢印A方向に移動する。

0067

可動端411の移動に伴い、可動端411と固定端312との間にある感圧部200と、可動端411と固定端314との間にある感圧部200とが、可動端411に引っ張られて矢印A方向に移動する。

0068

同様に、可動端412の移動に伴い、可動端412と固定端332との間にある感圧部200と、可動端412と固定端334との間にある感圧部200とが、可動端412に引っ張られて矢印A方向に移動する。

0069

可動部511はあらかじめその移動距離が決まっており、可動部511が所定距離分移動した状態で制御部700が駆動部611、612の駆動を停止して、可動部511の移動が停止する。これに伴い、固定端312と314との間の感圧部200および、固定端332と334との間の感圧部200の配置形状が変化する。図9は、駆動部611、612の駆動停止後の感圧部200の配置状態を示している。

0070

同様に、制御部700が感圧部200の形状変化制御を開始すると、駆動部621、622の駆動軸621A、622Aが図9に示す矢印方向(反時計回り方向)に回転を始める。これに伴い、駆動軸621A、622Aに巻きついた可動部521が図9に示す矢印B方向(左方向)に移動し、可動部521に固定された可動端421、422が矢印B方向に移動する。

0071

また、制御部700が感圧部200の形状変化制御を開始すると、駆動部631、632の駆動軸631A、632Aが図8に示す矢印方向(時計回り方向)に回転を始める。これに伴い、駆動軸631A、632Aに巻きついた可動部531が図4に示す矢印B方向(左方向)に移動し、可動部531に固定された可動端431、432が矢印B方向に移動する。

0072

可動端421、431の移動に伴い、可動端421と固定端321との間にある感圧部200(非固定部)と、可動端431と固定端323との間にある感圧部200(非固定部)とが、それぞれ可動端421、431に引っ張られて矢印B方向に移動する。

0073

また、可動端422、432の移動に伴い、可動端422と固定端341との間にある感圧部200(非固定部)と、可動端432と固定端343との間にある感圧部200(非固定部)とが、それぞれ可動端422、432に引っ張られて矢印B方向に移動する。

0074

可動部521、531はあらかじめその移動距離が決まっており、可動部521、531が所定距離分移動した状態で制御部700が駆動部621、622、631、632の駆動を停止して、可動部521、531の移動が停止する。これに伴い、可動端421と固定端321との間の感圧部200および、可動端431と固定端323との間の感圧部200および、可動端422と固定端341との間の感圧部200および、可動端432と固定端343との間の感圧部200の配置形状が変化する。図9は、駆動部621、622、631、632の駆動停止後の感圧部200の配置状態を示している。

0075

なお、可動部541と駆動部641、642、および可動部551と駆動部651、652、および可動部561と駆動部661、662も同様の動作を行うが、説明は省略する。

0076

圧力算出部800は、図9に示す感圧部200の配置形状で、各感圧部200に所定量の電流を流し、その時の各感圧部200の両端の電位差を測定し、領域11と領域12とからなる区画、領域13と領域14とからなる区画、領域21と領域22とからなる区画、領域23と領域24とからなる区画毎に感圧部200の感度校正を行う。

0077

以下、図10のフローチャートを用いて、感圧部200の形状変化による感圧部200の感度校正動作について説明する。

0078

ここで説明する感圧部200の感度校正動作は、前述した各区画において2つの感圧部200を同じ配置形状とし、圧力算出部800により所定量の電流を流した際のそれぞれの出力電圧値が等しくなるように出力補正量を設定するものである。

0079

ステップS200では、前回の感圧部200の感度校正時から所定時間(感度校正を行う時間間隔)経過しているか否かの判定が行われる。後述するように、感圧部200の感度校正が行われた時刻はその都度制御部700が備えた記憶部(図示省略)に記録され、現在の時刻と記憶部に記憶された最後に感度校正が行われた際の時刻とに基づいて、前回の感度校正時から所定時間経過しているか否かの判定が行われる。前回の感度校正時から所定時間経過している場合は、フローはステップS210へ移行する。一方、前回の感度校正時から所定時間経過していない場合は、フローはステップS240へ移行する。

0080

ステップS210では、制御部700により、感圧部200の配置形状が感圧部200の感度校正状態に設定される。感圧部200の感度校正状態での配置形状は、図9に示す状態となる。この後に、フローはステップS220へ移行する。

0081

ステップS220では、各感圧部200の感度校正が実施される。すなわち、圧力算出部800により各感圧部200に所定量の電流を流し、各感圧部200の両端の電位差を測定する。このとき、2つの感圧部200が重なるように同じ配置形状となっている各区画において、2つの感圧部200のそれぞれの出力電圧値が等しくなるように出力補正量を設定する。

0082

例えば、図9の領域11と領域12とからなる区画において、固定端311から固定端312、可動端411、固定端314を通り、固定端313に至る感圧部200(以降、感圧部201と呼ぶ)に電流I0を流した際の感圧部201の両端の電位差をV01とし、可動端421から固定端321、固定端322、固定端323を通り、可動端431に至る感圧部200(以降、感圧部202と呼ぶ)に電流I0を流した際の感圧部202の両端の電位差をV02とすると、V01とV02との平均値からそれぞれV01、V02を引いた値(補正量)を、感圧部201、202の出力値から差し引くことで、同一の圧力に対する感圧部201、202の出力値が等しくなるようにする、すなわち感圧部201、202の感度校正を行うことができる。

0083

これを数式で表すと、感圧部201、202の出力値の補正量ΔV1、ΔV2は、
補正量ΔV1=((V01+V02)/2)−V01
=(V02−V01)/2 (数式1)
補正量ΔV2=((V01+V02)/2)−V02
=(V01−V02)/2 (数式2)
となる。

0084

この補正量ΔV1、ΔV2を用いて、補正を行った後の感圧部201、202の出力値V1H、V2Hは、次式で表される。

0085

V1H=V1−ΔV1 (数式3)
V2H=V2−ΔV2 (数式4)
ここで、V1、V2は感圧部201、202の出力値である。

0086

この後に、フローはステップS230へ移行する。

0087

ステップS230では、ステップS220で行われた感度校正の実施時刻が記憶部に記憶される。この後に、フローはステップS240へ移行する。

0088

ステップS240では、感度校正が終了した感圧部200により、圧力測定が行われる。圧力測定の動作は、図5に示すフローチャートと同等であり、説明は省略する。この後に、フローはステップS250へ移行する。

0089

ステップS250で、感圧部200の感度校正、および圧力測定が終了する。

0090

以上説明した本発明の実施形態の物体識別装置によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

0091

請求項1の発明は、圧力を加えることにより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部と、前記感圧部が配置される柔軟性を有するシート状の基盤部と、前記感圧部の電気的特性を測定して前記圧力を算出する圧力算出部と、を備えた圧力測定装置であって、前記感圧部は前記基盤部に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が前記基盤部に対して移動するように前記非固定部を牽引する牽引部と、前記牽引部を駆動する駆動部と、該駆動部を制御して前記非固定部の前記基盤部に対する配置形状を制御する制御部とを備えることを特徴としている。

0092

この装置によれば、基盤部に配置した感圧部の配置形状を変更することで、測定時に空間分解能と測定精度を変更して圧力の測定を行うことができる。

0093

また、請求項2の発明は、請求項1に記載の圧力測定装置において、前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分の間の感圧部が前記非固定部であり、該非固定部の中央部が前記牽引部に牽引されることを特徴としている。

0094

この装置によれば、感圧部の一部の形状を変更することで、感圧部の配置形状を変更することができる。

0095

また、請求項3の発明は、請求項1に記載の圧力測定装置において、前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分から前記両端までの前記感圧部が前記非固定部であり、前記両端が前記牽引部に牽引されることを特徴としている。

0096

この装置によれば、感圧部の一部の形状を変更することで、感圧部の配置形状を変更することができる。

0097

また、請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力測定装置において、前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、高い空間分解能で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部が前記複数の各領域内に配置されるように前記制御部が前記駆動部を制御し、高い精度で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部の前記非固定部が隣接する領域に及んで配置されるように前記制御部が前記駆動部を制御することを特徴としている。

0098

この装置によれば、測定する圧力の大きさに応じて、空間分解能を優先した測定と測定精度を優先した測定を選択することができる。

0099

さらに、請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の圧力測定装置において、前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、隣接する複数の前記領域からなる所定の区画ごとに前記感圧部の感度特性校正を行う場合は、前記区画に配置される複数の前記感圧部の前記配置形状が同一となるように前記制御部が前記駆動部を制御することを特徴としている。

0100

この装置によれば、所定の区画ごとに、感圧部の感度校正を行うことができる。

0101

また、以上説明した本発明の実施形態の物体識別方法によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

0102

請求項6の発明は、圧力を加えることより電気的特性が変化する柔軟性を有する線状の感圧部を、柔軟性を有するシート状の基盤部に配置し、前記感圧部の電気的特性を測定して前記圧力を算出する圧力測定方法であって、前記感圧部は前記基盤部に対してその一部が固定されるとともに、固定されていない非固定部が前記基盤部に対して移動するように前記非固定部を牽引して前記非固定部の前記基盤部に対する配置形状を制御するステップを備えることを特徴としている。

0103

この方法によれば、基盤部に配置した感圧部の配置形状を変更することで、測定時に空間分解能と測定精度を変更して圧力の測定を行うことができる。

0104

また、請求項7の発明は、請求項6に記載の圧力測定方法において、前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分の間の感圧部が前記非固定部であり、該非固定部の中央が牽引されることを特徴としている。

0105

この方法によれば、感圧部の一部の形状を変更することで、感圧部の配置形状を変更することができる。

0106

また、請求項8の発明は、請求項6に記載の圧力測定方法において、前記感圧部は、その両端から所定の長さの部分が前記基盤部に固定され、固定された前記部分から前記両端までの前記感圧部が前記非固定部であり、前記両端が牽引されることを特徴としている。

0107

この方法によれば、感圧部の一部の形状を変更することで、感圧部の配置形状を変更することができる。

0108

また、請求項9の発明は、請求項6〜8のいずれか1項に記載の圧力測定方法において、前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、高い空間分解能で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部が前記複数の各領域内に配置されるように前記感圧部の前記配置形状を制御し、高い精度で圧力の測定を行う場合は、前記感圧部の前記非固定部が隣接する領域に及んで配置されるように前記感圧部の前記配置形状を制御することを特徴としている。

0109

この方法によれば、測定する圧力の大きさに応じて、空間分解能を優先した測定と測定精度を優先した測定を選択することができる。

0110

さらに、請求項10の発明は、請求項6〜8のいずれか1項に記載の圧力測定方法において、前記感圧部は、前記基盤部に設けられた所定の大きさの複数の領域にそれぞれ配置され、隣接する複数の前記領域からなる所定の区画ごとに前記感圧部の感度特性の校正を行う場合は、前記区画に配置される複数の前記感圧部の前記配置形状が同一となるように前記感圧部の前記配置形状を制御することを特徴としている。

0111

この方法によれば、所定の区画ごとに、感圧部の感度校正を行うことができる。

0112

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

0113

例えば、基盤部100に配置する感圧部200の数は、図1等に示す数に限定されるものではなく、必要に応じて任意の数を設定することができる。

0114

また、感圧部200の配置形状は、図1等に示すものに限定されるものではなく、可動端により形状変更可能な部分を含んだ任意の形状を設定することができる。

0115

また、各感圧部200の可動端400を専用の駆動部600で駆動しても良い。

0116

さらに、駆動部600は図3に示すような回転軸を備えた回転型に限定されるものではなく、可動部500を水平方向に移動可能であればどのような種類のものを用いても良い。

図面の簡単な説明

0117

本発明の実施形態における圧力測定装置の構成図である。
本発明の実施形態における感圧部の電気的特性を示す図である。
本発明の実施形態における圧力測定装置の駆動部付近の斜視図である。
本発明の実施形態における感圧部の配置形状の変化の説明図である。
本発明の実施形態における圧力測定のフローチャートである。
本発明の実施形態における感圧部の配置形状の初期状態を示す簡略図である。
本発明の実施形態における感圧部の配置形状の変更後の状態を示す簡略図である。
本発明の実施例1における圧力測定装置の簡略構成図である。
本発明の実施例1における感圧部の配置形状の変化の説明図である。
本発明の実施例1における圧力測定のフローチャートである。

符号の説明

0118

100基盤部
200感圧部
300、311〜314、321〜324、331〜334、341〜344固定端
400、411、412、421、422、431、432、441、442、
451、452、461、462可動端
500、511、521、531、541、551、561可動部
600、611、612、621、622、631、632、641、642、
651、652、661、662 駆動部
700 制御部
800 圧力算出部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • フォルシオットオイの「 力および/または圧力センサ」が 公開されました。( 2020/02/13)

    【課題】 圧力および/または力センサとしての使用のためのセンサを提供する。【解決手段】 センサ(900)は、第1ヤング率(Y200)および第1降伏ひずみ(εy,200)を有する材料の弾性伸縮層(0... 詳細

  • 株式会社シマノの「 歪検出装置および人力駆動車用部品」が 公開されました。( 2020/02/13)

    【課題】出力電圧から周波数に変換せずに検出対象の歪を検出できる歪検出装置および人力駆動車用部品を提供する。【解決手段】歪検出装置は、検出対象に取り付けられるベース部と、応力に応じて発振周波数が変化し、... 詳細

  • ミネベアミツミ株式会社の「 荷重変換器」が 公開されました。( 2020/02/06)

    【課題】偏荷重や過荷重が発生した場合にも、荷重変換器の出力のばらつきや破損の発生を防止することができる荷重変換器を提供する。【解決手段】荷重変換器1は、ブロック体10と、ブロック体10に取り付けられた... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ