JP2020020704A - Sensor output conversion circuit and seat - Google Patents

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Abstract

To enable the output characteristics of a sensor to be changed and thereby suppress the degradation of the accuracy of detecting a physical quantity by the sensor.SOLUTION: A sensor output conversion circuit 40 comprises: a sensor-side resistor Rfsr built in a sensor (pressure sensor PS1) and changed in resistance value in accordance with a change in physical quantity of a measurement object; a first resistor Rm connected in series to the sensor-side resistor Rfsr between a power supply EP and a ground GND; an operational amplifier OP having a non-inverted input terminal (+) to which a wiring W between the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor is Rm connected; and a negative feedback circuit 41 for connecting the output terminal and an inverted input terminal (-) of the operational amplifier OP. The first resistor Rm comprises a plurality of adjusting resistors R1-R4 and switches SW1-SW4 for switching the connecting states of the plurality of adjusting resistors R1-R4, and the switches SW1-SW4 are switchable on the basis of a signal from a control device 100.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、センサの出力を変換するセンサ出力変換回路と、センサ出力変換回路を備えたシートに関する。   The present invention relates to a sensor output conversion circuit for converting an output of a sensor, and a seat including the sensor output conversion circuit.

従来、着座者が座るシートに圧力センサを搭載して、着座者の着座姿勢を推定する装置が知られている(特許文献1)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a device that mounts a pressure sensor on a seat on which a seated person sits and estimates a seated posture of the seated person (Patent Document 1).

特開平11−064131号公報JP-A-11-064131

しかしながら、従来技術では、圧力センサの出力特性を変更する回路が設けられていないことから、圧力センサの出力特性が一定であるため、体重の異なる様々な着座者がシートに座った場合には、圧力センサに加わる圧力が着座者ごとに大きく変わり、圧力センサにおいて圧力を精度良く検出することができなくなるおそれがある。具体的には、例えば、圧力センサが、圧力が小さいときに応答性が高く、圧力が大きくなるに従って応答性が低くなるような出力特性を持つ場合には、大きな体重の着座者がシートに座った際における圧力センサでの圧力の検出の精度が悪くなるおそれがある。   However, in the related art, since a circuit for changing the output characteristics of the pressure sensor is not provided, the output characteristics of the pressure sensor are constant, so when various occupants with different weights sit on the seat, The pressure applied to the pressure sensor changes greatly for each occupant, and the pressure sensor may not be able to accurately detect the pressure. Specifically, for example, when the pressure sensor has output characteristics such that the response is high when the pressure is low and the response is low as the pressure increases, a seated person with a large weight sits on the seat. In such a case, the accuracy of the pressure detection by the pressure sensor may deteriorate.

そこで、本発明は、センサの出力特性を変更可能とすることで、センサでの物理量の検出精度の悪化を抑制することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to suppress deterioration in the physical quantity detection accuracy of a sensor by making it possible to change the output characteristics of the sensor.

前記した課題を解決するため、本発明に係るセンサ出力変換回路は、センサに内蔵され、測定対象の物理量の変化に応じて抵抗値が変化するセンサ側抵抗と、電源とグラウンドの間で、前記センサ側抵抗に直列接続される第1抵抗と、前記センサ側抵抗と前記第1抵抗の間の配線が非反転入力端子に接続されるオペアンプと、前記オペアンプの出力端子と反転入力端子とを繋ぐ負帰還回路と、を備える。
前記第1抵抗は、複数の調整用抵抗と、当該複数の調整用抵抗の接続状態を切り替えるスイッチとからなり、前記スイッチは、制御装置からの信号に基づいて切り替え可能となっている。
In order to solve the above-described problem, a sensor output conversion circuit according to the present invention is built in a sensor, and a sensor-side resistor whose resistance value changes according to a change in a physical quantity of a measurement target, between a power supply and a ground, A first resistor connected in series with the sensor-side resistor, an operational amplifier having a wiring between the sensor-side resistor and the first resistor connected to a non-inverting input terminal, and an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier. A negative feedback circuit.
The first resistor includes a plurality of adjustment resistors and a switch that switches a connection state of the plurality of adjustment resistors, and the switch is switchable based on a signal from a control device.

この構成によれば、制御装置からスイッチに信号を送って、スイッチを切り替え、複数の調整用抵抗の接続状態を切り替えることで、オペアンプから出力される出力値を変更することができるので、センサの出力特性を変更することができ、センサでの物理量の検出精度の悪化を抑制することができる。   According to this configuration, the output value output from the operational amplifier can be changed by sending a signal from the control device to the switch, switching the switch, and switching the connection state of the plurality of adjustment resistors, so that the output value of the sensor can be changed. The output characteristics can be changed, and deterioration of the physical quantity detection accuracy of the sensor can be suppressed.

また、前記スイッチは、前記複数の調整用抵抗のそれぞれに設けられていてもよい。   Further, the switch may be provided in each of the plurality of adjustment resistors.

これによれば、例えばスイッチの数が調整用抵抗の数よりも少ない構成に比べ、第1抵抗の抵抗値、つまり複数の調整用抵抗の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   According to this, the resistance value of the first resistor, that is, the pattern of the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors can be increased as compared with a configuration in which the number of switches is smaller than the number of adjustment resistors, for example.

また、前記スイッチは、トランジスタであってもよい。   Further, the switch may be a transistor.

これによれば、制御装置からの信号によってスイッチを良好に切り替えることができる。   According to this, the switch can be favorably switched by the signal from the control device.

また、前記第1抵抗は、グラウンドに接続されていてもよい。   Further, the first resistor may be connected to a ground.

また、前記複数の調整用抵抗は、それぞれ抵抗値が異なっていてもよい。   Further, the plurality of adjusting resistors may have different resistance values.

これによれば、例えば複数の調整用抵抗が同じ抵抗値である構成に比べ、第1抵抗の抵抗値、つまり複数の調整用抵抗の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   According to this, the resistance value of the first resistor, that is, the pattern of the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors can be increased as compared with a configuration in which the plurality of adjustment resistors have the same resistance value, for example.

また、前記調整用抵抗の数をnとした場合、n個の調整用抵抗のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値は、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値であってもよい。 When the number of the adjusting resistors is n, the resistance value of the k-th adjusting resistor among the n adjusting resistors may be a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1. Good.

これによれば、複数の調整用抵抗の抵抗値が、最も小さな抵抗値から順に2倍ずつずれていくので、第1抵抗の抵抗値を適切な範囲で変更することができる。   According to this, since the resistance values of the plurality of adjustment resistors sequentially shift twice from the smallest resistance value, the resistance value of the first resistor can be changed within an appropriate range.

また、前記複数の調整用抵抗は、並列接続されていてもよい。   Further, the plurality of adjusting resistors may be connected in parallel.

これによれば、例えばスイッチがトランジスタである場合には、複数の調整用抵抗を直列接続する形態に比べ、出力ポートの数が少なくても、第1抵抗の抵抗値、つまり複数の調整用抵抗の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   According to this, for example, when the switch is a transistor, even if the number of output ports is small, the resistance value of the first resistor, that is, the plurality of adjusting resistors Can be increased in the pattern of the combined resistance value.

また、前記調整用抵抗の数は、4つであってもよい。   Further, the number of the adjusting resistors may be four.

また、前記4つの調整用抵抗の抵抗値は、200Ω、400Ω、800Ω、1600Ωであってもよい。   Further, the resistance values of the four adjustment resistors may be 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω.

これによれば、第1抵抗の抵抗値を106〜1600Ωの範囲で変更することができる。   According to this, the resistance value of the first resistor can be changed in the range of 106 to 1600Ω.

また、本発明に係るシートは、前記センサ出力変換回路を備えたシートであって、着座者を支持する座面を有するシート本体を備える。
前記センサは、前記シート本体の前記座面側に配置された圧力センサである。
Further, the seat according to the present invention is a seat provided with the sensor output conversion circuit, and includes a seat body having a seat surface for supporting a seated person.
The sensor is a pressure sensor arranged on the seat surface side of the seat body.

これによれば、シート本体に設けた圧力センサの出力特性を変更することが可能になるので、着座者の体重の違いによる圧力センサでの圧力の検出精度の悪化を抑制することができる。   According to this, it is possible to change the output characteristics of the pressure sensor provided on the seat body, so that it is possible to suppress the deterioration of the pressure detection accuracy of the pressure sensor due to the difference in the weight of the occupant.

本発明によれば、センサの出力特性を変更することが可能になるので、センサでの物理量の検出精度の悪化を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to change the output characteristics of the sensor, so that it is possible to suppress deterioration of the physical quantity detection accuracy of the sensor.

また、スイッチを複数の調整用抵抗のそれぞれに設けることで、例えばスイッチの数が調整用抵抗の数よりも少ない構成に比べ、第1抵抗の抵抗値、つまり複数の調整用抵抗の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   Further, by providing a switch for each of the plurality of adjustment resistors, for example, the resistance value of the first resistor, that is, the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors, is reduced compared to a configuration in which the number of switches is smaller than the number of adjustment resistors. Pattern can be increased.

また、スイッチをトランジスタとすることで、制御装置からの信号によってスイッチを良好に切り替えることができる。   Further, when the switch is a transistor, the switch can be favorably switched by a signal from the control device.

また、複数の調整用抵抗の抵抗値をそれぞれ異なる値にすることで、例えば複数の調整用抵抗が同じ抵抗値である構成に比べ、第1抵抗の抵抗値、つまり複数の調整用抵抗の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   Further, by setting the resistance values of the plurality of adjustment resistors to different values, for example, the resistance value of the first resistor, that is, the synthesis of the plurality of adjustment resistors, is compared with a configuration in which the plurality of adjustment resistors have the same resistance value. The pattern of the resistance value can be increased.

また、n個の調整用抵抗のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値を、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値とすることで、複数の調整用抵抗の抵抗値が、最も小さな抵抗値から順に2倍ずつずれていくので、第1抵抗の抵抗値を適切な範囲で変更することができる。 In addition, by setting the resistance value of the k-th adjustment resistor among the n adjustment resistors to a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1 , the resistance values of the plurality of adjustment resistors become the most. Since the resistance value is shifted by two times in order from the smaller resistance value, the resistance value of the first resistor can be changed within an appropriate range.

また、4つの調整用抵抗の抵抗値を、200Ω、400Ω、800Ω、1600Ωとすることで、第1抵抗の抵抗値を106〜1600Ωの範囲で変更することができる。   Further, by setting the resistance values of the four adjustment resistors to 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω, the resistance value of the first resistor can be changed in the range of 106 to 1600Ω.

また、センサ出力変換回路をシートに設けた圧力センサに適用することで、着座者の体重の違いによる圧力センサでの圧力の検出精度の悪化を抑制することができる。   In addition, by applying the sensor output conversion circuit to the pressure sensor provided on the seat, it is possible to suppress a decrease in accuracy of pressure detection by the pressure sensor due to a difference in the weight of the occupant.

一実施形態に係るシートの構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a sheet according to an embodiment. センサ出力変換回路を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a sensor output conversion circuit. 圧力センサに加わる圧力と出力電圧と第1抵抗の抵抗値との関係を示すグラフである。4 is a graph showing a relationship between a pressure applied to a pressure sensor, an output voltage, and a resistance value of a first resistor. 複数の調整用抵抗を直列接続した形態を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration in which a plurality of adjustment resistors are connected in series. 直列接続の形態における、出力ポートの出力状態と合成抵抗値との関係を示す表である。9 is a table showing a relationship between an output state of an output port and a combined resistance value in a form of series connection. 並列接続の形態における、出力ポートの出力状態と合成抵抗値との関係を示す表である。9 is a table showing a relationship between an output state of an output port and a combined resistance value in a form of parallel connection. 並列接続の形態における、実際の合成抵抗値とパターン(出力ポートの出力状態)との関係を示すグラフである。9 is a graph showing a relationship between an actual combined resistance value and a pattern (output state of an output port) in a form of parallel connection. 直列接続の形態における、実際の合成抵抗値とパターン(出力ポートの出力状態)との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between an actual combined resistance value and a pattern (output state of an output port) in a form of series connection.

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の乗物用シートSは、シートの一例であり、例えば、車両に設置される車両用シートとして構成される。乗物用シートSは、シート本体S0と、制御装置100と、センサ出力変換回路40(図2参照)とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, the vehicle seat S of the present embodiment is an example of a seat, and is configured as, for example, a vehicle seat installed in a vehicle. The vehicle seat S includes a seat body S0, a control device 100, and a sensor output conversion circuit 40 (see FIG. 2).

シート本体S0は、シートクッションS1およびシートバックS2を有する。シートクッションS1およびシートバックS2は、クッションパッド20と、クッションパッド20を被覆する表皮10とを備えている。クッションパッド20は、ウレタンフォームなどからなり、図示せぬフレームによって支持されている。表皮10は、合成皮革や布地などからなっている。表皮10の外面は、着座者を支持する座面となっている。   The seat body S0 has a seat cushion S1 and a seat back S2. The seat cushion S1 and the seat back S2 include a cushion pad 20 and a skin 10 that covers the cushion pad 20. The cushion pad 20 is made of urethane foam or the like, and is supported by a frame (not shown). The outer skin 10 is made of synthetic leather, cloth, or the like. The outer surface of the skin 10 is a seat surface for supporting a seated person.

シートクッションS1とシートバックS2には、表皮10の下に複数の圧力センサPS1〜PS6が設けられている。圧力センサPS1〜PS6は、シート本体S0に座っている着座者の動作を特定するための測定値を取得するセンサである。圧力センサPS1〜PS6は、シート本体S0に着座する着座者に対向する座面の状態を検知可能に配置され、シート本体S0に座っている着座者からの圧力値を取得する。   A plurality of pressure sensors PS1 to PS6 are provided below the skin 10 in the seat cushion S1 and the seat back S2. The pressure sensors PS <b> 1 to PS <b> 6 are sensors that acquire measurement values for specifying the motion of the occupant sitting on the seat body S <b> 0. The pressure sensors PS1 to PS6 are arranged so as to be able to detect the state of the seat surface facing the seated person sitting on the seat body S0, and acquire pressure values from the seated person sitting on the seat body S0.

各圧力センサPS1〜PS6は、シート本体S0の座面側に配置されている。詳しくは、各圧力センサPS1〜PS6は、クッションパッド20と表皮10との間に配置されている。各圧力センサPS1〜PS6は、乗物用シートSの左右の中心に対して左右対称に1対ずつ設けられている。
具体的には、シートクッションS1には、圧力センサPS1〜PS3が設けられている。圧力センサPS1および圧力センサPS2は、シートクッションS1における着座者の臀部に対応する位置に配置されている。圧力センサPS1および圧力センサPS2は、着座者の臀部からの圧力を測定する第1クッションセンサSC1を構成している。圧力センサPS2は、圧力センサPS1の少し前に配置されている。なお、第1クッションセンサSC1は、圧力センサPS1および圧力センサPS2のいずれか一方のみを備えていてもよい。
Each of the pressure sensors PS1 to PS6 is arranged on the seat surface side of the seat body S0. Specifically, each of the pressure sensors PS1 to PS6 is arranged between the cushion pad 20 and the skin 10. Each pair of pressure sensors PS1 to PS6 is provided symmetrically with respect to the left and right centers of the vehicle seat S.
Specifically, pressure sensors PS1 to PS3 are provided on the seat cushion S1. The pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2 are arranged at positions corresponding to the seated person's buttocks in the seat cushion S1. The pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2 constitute a first cushion sensor SC1 that measures the pressure from the buttocks of the seated person. The pressure sensor PS2 is arranged slightly before the pressure sensor PS1. Note that the first cushion sensor SC1 may include only one of the pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2.

圧力センサPS3は、着座者の大腿の下に位置している。圧力センサPS3は、着座者の大腿からの圧力値を測定する第2クッションセンサSC2を構成している。圧力センサPS3は、圧力センサPS1および圧力センサPS2から前方に大きく離れて配置されている。   The pressure sensor PS3 is located below the thigh of the seated person. The pressure sensor PS3 constitutes a second cushion sensor SC2 that measures a pressure value from the thigh of the seated person. The pressure sensor PS3 is disposed far away from the pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2.

シートバックS2には、圧力センサPS4〜PS6が設けられている。圧力センサPS4は、着座者の腰の後ろに対応する位置に設けられている。圧力センサPS5は、圧力センサPS4の少し上に配置されている。圧力センサPS4および圧力センサPS5は、いずれも、着座者の腰からの圧力を測定する第1バックセンサSB1を構成している。なお、第1バックセンサSB1は、圧力センサPS4および圧力センサPS5のいずれか一方のみを備えていてもよい。   Pressure sensors PS4 to PS6 are provided in the seat back S2. The pressure sensor PS4 is provided at a position corresponding to the back of the seated person's waist. The pressure sensor PS5 is disposed slightly above the pressure sensor PS4. Both the pressure sensor PS4 and the pressure sensor PS5 constitute a first back sensor SB1 that measures the pressure from the waist of the seated person. Note that the first back sensor SB1 may include only one of the pressure sensor PS4 and the pressure sensor PS5.

圧力センサPS6は、圧力センサPS4および圧力センサPS5から上方に大きく離れて配置されている。圧力センサPS6は、着座者の背中の上部に対応して位置している。圧力センサPS6は、着座者の背中の上部からの圧力値を測定する第2バックセンサSB2を構成している。   The pressure sensor PS6 is disposed far above the pressure sensors PS4 and PS5. The pressure sensor PS6 is located corresponding to the upper part of the back of the seated person. The pressure sensor PS6 constitutes a second back sensor SB2 that measures a pressure value from above the back of the seated person.

なお、圧力センサPS1〜PS6は、例えば、外部からの圧力によって電気抵抗が変化する素子であり、圧力値が大きい程、検出信号の電圧が高くなる(もしくは低くなる)。圧力センサPS1〜PS6としては、例えば、入力される圧力が大きくなるほど一対の電極同士の接触面積が大きくなって抵抗値が小さくなる感圧センサや、入力される圧力が大きくなるほど抵抗の歪が大きくなって抵抗値が大きくなる歪ゲージなどを利用することができる。ただし、感圧センサは、歪ゲージよりも、圧力変化に対する抵抗値の変化量が大きいため、感圧センサを用いるのが望ましい。   The pressure sensors PS1 to PS6 are, for example, elements whose electric resistance changes according to external pressure. As the pressure value increases, the voltage of the detection signal increases (or decreases). As the pressure sensors PS1 to PS6, for example, as the input pressure increases, the contact area between the pair of electrodes increases and the resistance value decreases, and as the input pressure increases, the resistance strain increases. Thus, a strain gauge or the like having a large resistance value can be used. However, it is desirable to use a pressure-sensitive sensor because the amount of change in the resistance value with respect to the pressure change is larger than that of the strain gauge.

各圧力センサPS1〜PS6は、後述するセンサ出力変換回路40(図2参照)に組み込まれ、このセンサ出力変換回路40を介して制御装置100に接続されている。なお、センサ出力変換回路40は、シート本体S0に設けられた複数の圧力センサPS1〜PS6のそれぞれに対して1つずつ設けられている。   Each of the pressure sensors PS1 to PS6 is incorporated in a sensor output conversion circuit 40 (see FIG. 2) described later, and is connected to the control device 100 via the sensor output conversion circuit 40. Note that one sensor output conversion circuit 40 is provided for each of the plurality of pressure sensors PS1 to PS6 provided in the seat body S0.

表皮10の外面における各圧力センサPS1〜PS6に対応した位置には、位置表示部となる塗料31が塗布されている。塗料31は、表皮10の外面10Aに塗布されることで、表皮10の外側に露出している。塗料31の色は、表皮10の外面10Aとは異なる色となっている。具体的には、例えば表皮10の外面10Aが黒色である場合には、塗料31の色は、黄色などの黒色に対して目立つ色とすることができる。   A paint 31 serving as a position display unit is applied to positions on the outer surface of the skin 10 corresponding to the pressure sensors PS1 to PS6. The paint 31 is applied to the outer surface 10 </ b> A of the skin 10 so as to be exposed outside the skin 10. The color of the paint 31 is different from the color of the outer surface 10 </ b> A of the skin 10. Specifically, for example, when the outer surface 10A of the skin 10 is black, the color of the paint 31 can be a color that stands out from black such as yellow.

このような塗料31は、着座者が乗物用シートSに着座する前に、シート本体S0の外側から各圧力センサPS1〜PS6の位置を視認可能に表示している。   Such a paint 31 displays the positions of the pressure sensors PS1 to PS6 from outside the seat body S0 in a visible manner before the occupant sits on the vehicle seat S.

制御装置100は、各圧力センサPS1〜PS6から、圧力値を取得可能に圧力センサPS1〜PS6と接続されている。制御装置100は、各圧力センサPS1〜PS6で検出した情報を、対象機器、例えばスマートフォンSPに送信可能となっている。   The control device 100 is connected to the pressure sensors PS1 to PS6 so that pressure values can be obtained from the pressure sensors PS1 to PS6. The control device 100 can transmit information detected by each of the pressure sensors PS1 to PS6 to a target device, for example, a smartphone SP.

制御装置100およびスマートフォンSPは、図示しないCPU、ROM、RAM、書換可能な不揮発性メモリ等を有し、予め記憶されたプログラムを実行する。なお、スマートフォンSPは、ディスプレイDSPをさらに備えている。   The control device 100 and the smartphone SP have a CPU, a ROM, a RAM, a rewritable nonvolatile memory, and the like (not shown), and execute a program stored in advance. Note that the smartphone SP further includes a display DSP.

制御装置100には、ブルートゥース(登録商標)またはWi−Fi(登録商標)などの近距離無線通信を可能にする近距離通信機3Aが接続されている。制御装置100は、近距離通信機3Aを介してスマートフォンSPと通信可能であり、スマートフォンSPにインストールされたアプリと連携してスマートフォンSPに所定の画面や音声を提供するとともに、スマートフォンSPで入力されたデータを取得することができるようになっている。   A short-range communication device 3A that enables short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark) is connected to the control device 100. The control device 100 is capable of communicating with the smartphone SP via the short-range communication device 3A, providing a predetermined screen or sound to the smartphone SP in cooperation with an application installed in the smartphone SP, and inputting the screen by the smartphone SP. Data can be obtained.

このようなシート本体S0、制御装置100およびスマートフォンSPからなるシステムでは、例えば、スマートフォンSP上で、100m走のゲームを提供することができる。この場合、制御装置100は、シート本体S0上で着座者が左右の脚を交互に上下させることで、ディスプレイDSP上に表示されたゲーム内のキャラクタを走らせる操作をする信号を出力する。   In such a system including the seat body S0, the control device 100, and the smartphone SP, for example, a game of 100 m running can be provided on the smartphone SP. In this case, the control device 100 outputs a signal for performing an operation for running the character in the game displayed on the display DSP by the seated person alternately raising and lowering the left and right legs on the seat body S0.

このようなゲームを行う場合において、着座者は、シート本体S0に着座する前に、シート本体S0に塗布された塗料31の位置を視認することができるので、各圧力センサPS1〜PS6の位置を容易に確認することができる。これにより、着座者は、自分の左右の大腿を左右の圧力センサPS3の上に適切にセットすることができるため、各圧力センサPS3を有効に利用して、ゲームを楽しむことができる。   In playing such a game, the seated person can visually recognize the position of the paint 31 applied to the seat body S0 before sitting on the seat body S0, so that the position of each of the pressure sensors PS1 to PS6 can be determined. It can be easily confirmed. Thereby, the seated person can appropriately set his or her left and right thighs on the left and right pressure sensors PS3, and can enjoy the game by effectively using each pressure sensor PS3.

図2に示すように、センサ出力変換回路40は、センサ側抵抗Rfsrと、第1抵抗Rmと、オペアンプOPと、負帰還回路41と、を備える。センサ側抵抗Rfsrは、圧力センサPS1に内蔵され、測定対象の物理量としての圧力の変化に応じて抵抗値が変化する抵抗である。なお、以下の説明では、圧力センサPS1に対応したセンサ出力変換回路40を代表して説明し、その他の圧力センサPS2〜PS6に対応した各センサ出力変換回路40については、同様の構造であるため、説明を省略する。   As shown in FIG. 2, the sensor output conversion circuit 40 includes a sensor-side resistor Rfsr, a first resistor Rm, an operational amplifier OP, and a negative feedback circuit 41. The sensor-side resistor Rfsr is a resistor that is built in the pressure sensor PS1 and changes its resistance value according to a change in pressure as a physical quantity to be measured. In the following description, the sensor output conversion circuit 40 corresponding to the pressure sensor PS1 will be described as a representative, and the other sensor output conversion circuits 40 corresponding to the pressure sensors PS2 to PS6 have the same structure. The description is omitted.

第1抵抗Rmは、電源EPとグラウンドGNDの間で、センサ側抵抗Rfsrに直列接続されている。詳しくは、第1抵抗Rmのセンサ側抵抗Rfsrとは反対側の端部が、グラウンドGNDに接続され、センサ側抵抗Rfsrの第1抵抗Rmとは反対側の端部が、電源EPに接続されている。   The first resistor Rm is connected in series with the sensor-side resistor Rfsr between the power supply EP and the ground GND. Specifically, an end of the first resistor Rm opposite to the sensor-side resistor Rfsr is connected to the ground GND, and an end of the sensor-side resistor Rfsr opposite to the first resistor Rm is connected to the power supply EP. ing.

第1抵抗Rmは、4つの調整用抵抗R1〜R4と、これらの調整用抵抗R1〜R4の接続状態を切り替える4つのスイッチSW1〜SW4とからなっている。4つの調整用抵抗R1〜R4は、並列接続され、それぞれ抵抗値が異なっている。具体的には、4つの調整用抵抗R1〜R4のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値は、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値となっている。本実施形態では、各調整用抵抗R1〜R4を抵抗値が小さいものから順に並べた場合、R1、R2、R3、R4の順になることとする。そのため、本実施形態では、第1調整用抵抗R1の抵抗値が最も小さな値となり、第2調整用抵抗R2の抵抗値がR1の2倍、第3調整用抵抗R3の抵抗値がR1の4倍、第4調整用抵抗R4の抵抗値がR1の8倍となっている。具体的に、本実施形態では、第1調整用抵抗R1の抵抗値は、200Ω、第2調整用抵抗R2の抵抗値は、400Ω、第3調整用抵抗R3の抵抗値は、800Ω、第4調整用抵抗R4の抵抗値は、1600Ωとなっている。 The first resistor Rm includes four adjusting resistors R1 to R4 and four switches SW1 to SW4 for switching the connection state of the adjusting resistors R1 to R4. The four adjustment resistors R1 to R4 are connected in parallel and have different resistance values. Specifically, the resistance value of the k-th adjustment resistor among the four adjustment resistors R1 to R4 is a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1 . In the present embodiment, when the adjustment resistors R1 to R4 are arranged in ascending order of resistance value, the order is R1, R2, R3, and R4. Therefore, in the present embodiment, the resistance value of the first adjustment resistor R1 becomes the smallest value, the resistance value of the second adjustment resistor R2 is twice as large as R1, and the resistance value of the third adjustment resistor R3 is four times that of R1. The resistance value of the fourth adjustment resistor R4 is eight times that of R1. Specifically, in the present embodiment, the resistance value of the first adjustment resistor R1 is 200Ω, the resistance value of the second adjustment resistor R2 is 400Ω, the resistance value of the third adjustment resistor R3 is 800Ω, The resistance value of the adjusting resistor R4 is 1600Ω.

スイッチSW1〜SW4は、トランジスタであり、制御装置100の出力ポートp1〜p4からの信号に基づいて切り替え可能となっている。スイッチSW1〜SW4は、4つの調整用抵抗R1〜R4のそれぞれに設けられている。詳しくは、第1スイッチSW1は、第1調整用抵抗R1に直列接続され、グラウンドGNDに接続されている。同様に、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3および第4スイッチSW4は、それぞれ対応する第2調整用抵抗R2、第3調整用抵抗R3および第4調整用抵抗R4に直列接続され、それぞれグラウンドGNDに接続されている。   The switches SW1 to SW4 are transistors, and can be switched based on signals from output ports p1 to p4 of the control device 100. The switches SW1 to SW4 are provided for each of the four adjustment resistors R1 to R4. More specifically, the first switch SW1 is connected in series to the first adjusting resistor R1, and is connected to the ground GND. Similarly, the second switch SW2, the third switch SW3, and the fourth switch SW4 are connected in series to the corresponding second adjustment resistor R2, third adjustment resistor R3, and fourth adjustment resistor R4, respectively, and are each connected to the ground GND. It is connected to the.

オペアンプOPは、非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)と、1つの出力端子を備えた増幅器である。非反転入力端子(+)は、センサ側抵抗Rfsrと第1抵抗Rmの間の配線Wに接続されている。出力端子から出力される出力電圧Voutは、負帰還回路41を介して反転入力端子(−)にフィードバックされるとともに、制御装置100に出力される。   The operational amplifier OP is an amplifier having a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (-), and one output terminal. The non-inverting input terminal (+) is connected to a wiring W between the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm. The output voltage Vout output from the output terminal is fed back to the inverting input terminal (−) via the negative feedback circuit 41 and is output to the control device 100.

負帰還回路41は、オペアンプOPの出力端子と反転入力端子(−)とを繋ぐ回路である。なお、本実施形態では、負帰還回路41を配線のみで構成しているが、本発明はこれに限定されず、負帰還回路41に抵抗を設けてもよい。つまり、オペアンプOPの出力端子を、抵抗を介して反転入力端子(−)に接続してもよい。   The negative feedback circuit 41 is a circuit that connects the output terminal of the operational amplifier OP and the inverting input terminal (-). Note that, in the present embodiment, the negative feedback circuit 41 is configured only with wiring, but the present invention is not limited to this, and the negative feedback circuit 41 may be provided with a resistor. That is, the output terminal of the operational amplifier OP may be connected to the inverting input terminal (-) via the resistor.

このセンサ出力変換回路40では、制御装置100が、電源EPを制御して、直列接続されたセンサ側抵抗Rfsrおよび第1抵抗Rmに電圧Vppを印加すると、電圧Vppが、センサ側抵抗Rfsrと第1抵抗Rmとで分圧される。これにより、センサ側抵抗Rfsrと第1抵抗Rm間の電位、つまり第1抵抗Rmにかかる電圧Vinは、以下の式(1)で表される。
Vin={Rm/(Rfsr+Rm)}・Vpp ・・・(1)
In the sensor output conversion circuit 40, when the control device 100 controls the power supply EP and applies the voltage Vpp to the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm connected in series, the voltage Vpp becomes equal to the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rfsr. The voltage is divided by one resistor Rm. Thus, the potential between the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm, that is, the voltage Vin applied to the first resistor Rm is expressed by the following equation (1).
Vin = {Rm / (Rfsr + Rm)} · Vpp (1)

そして、この電圧VinがオペアンプOPの非反転入力端子(+)に入力されると、オペアンプOPの出力端子から出力電圧Voutが制御装置100に出力される。ここで、負帰還回路41が配線のみからなることから、出力電圧Voutは、以下の式(2)で表される。
Vout=Vin={Rm/(Rfsr+Rm)}・Vpp ・・・(2)
When the voltage Vin is input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP, the output voltage Vout is output to the control device 100 from the output terminal of the operational amplifier OP. Here, since the negative feedback circuit 41 includes only wiring, the output voltage Vout is represented by the following equation (2).
Vout = Vin = {Rm / (Rfsr + Rm)}. Vpp (2)

ここで、第1抵抗Rmの抵抗値は、スイッチSW1〜SW4の切り替えによって、様々な値に変化する。第1抵抗Rmの抵抗値は、以下の式(3)で表される。
Rm=1/(p/R1+p/R2+p/R3+p/R4) ・・・(3)
〜p:0または1
Here, the resistance value of the first resistor Rm changes to various values by switching the switches SW1 to SW4. The resistance value of the first resistor Rm is represented by the following equation (3).
Rm = 1 / (p 1 / R1 + p 2 / R2 + p 3 / R3 + p 4 / R4) ··· (3)
p 1 to p 4 : 0 or 1

ここで、p〜pは、出力ポートp1〜p4からスイッチSW1〜SW4へ出力する信号の出力状態(HIGH・LOW)を示す値であり、各スイッチSW1〜SW4のON・OFFに対応している。なお、この回路では、出力ポートp1〜p4の出力をHIGHにすると、スイッチSW1〜SW4がONになって調整用抵抗R1〜R4がグラウンドGNDに接続される。また、出力ポートp1〜p4の出力をLOWにすると、スイッチSW1〜SW4がOFFになって調整用抵抗R1〜R4とグラウンドGNDとの接続が切られる。そして、式(3)において、p〜pには、スイッチSW1〜SW4がOFFのときには0が代入され、ONのときには1が代入される。 Here, p 1 to p 4 are values indicating output states (HIGH / LOW) of signals output from the output ports p 1 to p 4 to the switches SW 1 to SW 4 , and correspond to ON / OFF of the switches SW 1 to SW 4. ing. In this circuit, when the outputs of the output ports p1 to p4 are set to HIGH, the switches SW1 to SW4 are turned ON, and the adjusting resistors R1 to R4 are connected to the ground GND. When the outputs of the output ports p1 to p4 are set to LOW, the switches SW1 to SW4 are turned off, and the connection between the adjustment resistors R1 to R4 and the ground GND is cut off. In the equation (3), 0 is substituted into p 1 to p 4 when the switches SW1 to SW4 are OFF, and 1 is substituted when the switches SW1 to SW4 are ON.

本実施形態では、各調整用抵抗R1〜R4を200Ω、400Ω、800Ω、1600Ωとしたので、調整用抵抗R1〜R4の合成抵抗値、つまり第1抵抗Rmの抵抗値を、106〜1600Ωの範囲で切り替えることができる。   In this embodiment, each of the adjustment resistors R1 to R4 is set to 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω. Therefore, the combined resistance value of the adjustment resistors R1 to R4, that is, the resistance value of the first resistor Rm is set in the range of 106 to 1600Ω. You can switch with.

このように第1抵抗Rmの抵抗値を切り替えることで、圧力センサPS1の出力値である出力電圧Voutの特性を、図3に示すように切り替えることができる。図3は、横軸を圧力センサPS1に加わる圧力とし、縦軸を出力電圧Voutとしたグラフである。   By switching the resistance value of the first resistor Rm in this way, the characteristics of the output voltage Vout, which is the output value of the pressure sensor PS1, can be switched as shown in FIG. FIG. 3 is a graph in which the horizontal axis represents the pressure applied to the pressure sensor PS1, and the vertical axis represents the output voltage Vout.

図3のグラフより、圧力センサPS1に加わる圧力が0〜F1といった小さな値となる範囲においては、第1抵抗Rmの抵抗値が大きいほど、出力電圧Voutの傾きが大きくなって、応答性や分解能が高くなる。また、圧力センサPS1に加わる圧力がF1〜F2といった中程度の値となる範囲においては、第1抵抗Rmの抵抗値に関わらず、出力電圧Voutの傾きは略一定となる。そして、圧力センサPS1に加わる圧力がF2〜F3といった大きな値となる範囲においては、第1抵抗Rmの抵抗値が小さいほど、出力電圧Voutの傾きが大きくなって、応答性や分解能が高くなる。   According to the graph of FIG. 3, in a range where the pressure applied to the pressure sensor PS1 is a small value such as 0 to F1, as the resistance value of the first resistor Rm increases, the slope of the output voltage Vout increases and the responsiveness and resolution increase. Will be higher. Further, in a range where the pressure applied to the pressure sensor PS1 is a medium value such as F1 to F2, the slope of the output voltage Vout is substantially constant regardless of the resistance value of the first resistor Rm. Then, in a range where the pressure applied to the pressure sensor PS1 is a large value such as F2 to F3, the smaller the resistance value of the first resistor Rm, the larger the slope of the output voltage Vout, and the higher the responsiveness and resolution.

そのため、例えば着座者の体重が小さい場合には、制御装置100が、第4スイッチSW4をONにし、その他のスイッチSW1〜SW3をOFFにすることで、第1抵抗Rmの抵抗値を1600Ωにして、圧力センサPS1の応答性を高くすることができる。また、例えば着座者の体重が大きい場合には、制御装置100が、すべてのスイッチSW1〜SW4をONにすることで、第1抵抗Rmの抵抗値を106Ωにして、圧力センサPS1の応答性を高くすることができる。   Therefore, for example, when the weight of the occupant is small, the control device 100 sets the resistance value of the first resistor Rm to 1600Ω by turning on the fourth switch SW4 and turning off the other switches SW1 to SW3. , The response of the pressure sensor PS1 can be increased. Further, for example, when the weight of the occupant is large, the control device 100 turns on all the switches SW1 to SW4 to set the resistance value of the first resistor Rm to 106 Ω, thereby improving the response of the pressure sensor PS1. Can be higher.

以上、本実施形態のセンサ出力変換回路40によれば、次の各効果を奏することができる。
スイッチSW1〜SW4によって4つの調整用抵抗R1〜R4の接続状態を切り替えることで、オペアンプOPから出力される圧力センサPS1の出力値を変更することができるので、圧力センサPS1の出力特性を変更することができ、圧力センサPS1での圧力の検出精度の悪化を抑制することができる。
As described above, according to the sensor output conversion circuit 40 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
By switching the connection state of the four adjustment resistors R1 to R4 with the switches SW1 to SW4, the output value of the pressure sensor PS1 output from the operational amplifier OP can be changed, so that the output characteristics of the pressure sensor PS1 are changed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the pressure detection accuracy of the pressure sensor PS1.

特に本実施形態では、スマートフォンSP上に表示されたゲーム内のキャラクタを操作するためのコントローラとして使用されるシート本体S0に設けた圧力センサPS1〜PS6の出力特性を変更することが可能になる。そのため、着座者の体重の違いによる圧力センサPS1〜PS6での圧力の検出精度の悪化を抑制することができ、体重の異なる様々な着座者に対して同等の操作性を提供することができる。   In particular, in the present embodiment, it is possible to change the output characteristics of the pressure sensors PS1 to PS6 provided on the seat body S0 used as a controller for operating a character in the game displayed on the smartphone SP. For this reason, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of pressure detection by the pressure sensors PS1 to PS6 due to a difference in the weight of the seated person, and to provide equivalent operability to various seated persons having different weights.

スイッチSW1〜SW4を4つの調整用抵抗R1〜R4のそれぞれに設けたので、例えばスイッチの数が調整用抵抗の数よりも少ない構成に比べ、第1抵抗Rmの抵抗値、つまり4つの調整用抵抗R1〜R4の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   Since the switches SW1 to SW4 are provided for each of the four adjustment resistors R1 to R4, the resistance value of the first resistor Rm, that is, the four adjustment resistors Rm, for example, is smaller than the configuration in which the number of switches is smaller than the number of adjustment resistors. The pattern of the combined resistance value of the resistors R1 to R4 can be increased.

スイッチSW1〜SW4をトランジスタとしたので、制御装置100からの信号によってスイッチSW1〜SW4を良好に切り替えることができる。   Since the switches SW1 to SW4 are transistors, the switches SW1 to SW4 can be favorably switched by a signal from the control device 100.

4つの調整用抵抗R1〜R4の抵抗値をそれぞれ異なる値にすることで、例えば4つの調整用抵抗が同じ抵抗値である構成に比べ、第1抵抗Rmの抵抗値、つまり4つの調整用抵抗R1〜R4の合成抵抗値のパターンを多くすることができる。   By setting the resistance values of the four adjustment resistors R1 to R4 to different values, for example, as compared with a configuration in which the four adjustment resistors have the same resistance value, the resistance value of the first resistor Rm, that is, the four adjustment resistors The pattern of the combined resistance value of R1 to R4 can be increased.

4つの調整用抵抗R1〜R4のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値を、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値とすることで、4つの調整用抵抗R1〜R4の抵抗値が、最も小さな抵抗値から順に2倍ずつずれていくので、第1抵抗の抵抗値を適切な範囲で変更することができる。 By setting the resistance value of the k-th adjustment resistor among the four adjustment resistors R1 to R4 to a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1 , the resistance values of the four adjustment resistors R1 to R4 are obtained. However, since the resistance value is shifted twice from the smallest resistance value in order, the resistance value of the first resistor can be changed within an appropriate range.

4つの調整用抵抗R1〜R4の抵抗値を、200Ω、400Ω、800Ω、1600Ωとしたので、第1抵抗Rmの抵抗値を106〜1600Ωの範囲で変更することができる。   Since the resistance values of the four adjustment resistors R1 to R4 are 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω, the resistance value of the first resistor Rm can be changed in the range of 106 to 1600Ω.

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以下の他の形態に示すように、適宜変形して実施することが可能である。以下の説明において、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be appropriately modified and implemented as shown in other embodiments below. In the following description, members having substantially the same structure as those of the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

前記実施形態では、複数の調整用抵抗R1〜R4を並列接続したが、本発明はこれに限定されず、直列接続してもよい。例えば、図4に示すように、5つの調整用抵抗R11〜R15を直列接続してもよい。   In the above embodiment, the plurality of adjusting resistors R1 to R4 are connected in parallel, but the present invention is not limited to this, and may be connected in series. For example, as shown in FIG. 4, five adjusting resistors R11 to R15 may be connected in series.

詳しくは、図4の形態において、第1抵抗Rmは、5つの調整用抵抗R11〜R15と、これらの調整用抵抗R11〜R15の接続状態を切り替える4つのスイッチSW1〜SW4とからなっている。5つの調整用抵抗R11〜R15は、直列接続され、それぞれ抵抗値が同じ値、例えば200Ωとなっている。詳しくは、第1調整用抵抗R11は、センサ側抵抗Rfsrに直列接続され、第2調整用抵抗R12は、第1調整用抵抗R11に直列接続され、第3調整用抵抗R13は、第2調整用抵抗R12に直列接続されている。第4調整用抵抗R14は、第3調整用抵抗R13に直列接続され、第5調整用抵抗R15は、第4調整用抵抗R14に直列接続されるとともに、グラウンドGNDに接続されている。   Specifically, in the embodiment of FIG. 4, the first resistor Rm includes five adjusting resistors R11 to R15 and four switches SW1 to SW4 for switching the connection state of the adjusting resistors R11 to R15. The five adjusting resistors R11 to R15 are connected in series, and have the same resistance value, for example, 200Ω. Specifically, the first adjustment resistor R11 is connected in series to the sensor-side resistor Rfsr, the second adjustment resistor R12 is connected in series to the first adjustment resistor R11, and the third adjustment resistor R13 is connected to the second adjustment resistor R13. Is connected in series to the resistor R12. The fourth adjustment resistor R14 is connected in series with the third adjustment resistor R13, and the fifth adjustment resistor R15 is connected in series with the fourth adjustment resistor R14 and is also connected to the ground GND.

スイッチSW1〜SW4は、トランジスタであり、制御装置100の出力ポートp1〜p4からの信号に基づいて切り替え可能となっている。第1スイッチSW1は、第1調整用抵抗R11と第2調整用抵抗R12との間の配線に接続されるとともに、グラウンドGNDに接続されている。第2スイッチSW2は、第2調整用抵抗R12と第3調整用抵抗R13との間の配線に接続されるとともに、グラウンドGNDに接続されている。   The switches SW1 to SW4 are transistors and can be switched based on signals from output ports p1 to p4 of the control device 100. The first switch SW1 is connected to a wiring between the first adjustment resistor R11 and the second adjustment resistor R12, and is also connected to the ground GND. The second switch SW2 is connected to a wiring between the second adjustment resistor R12 and the third adjustment resistor R13, and is also connected to the ground GND.

第3スイッチSW3は、第3調整用抵抗R13と第4調整用抵抗R14との間の配線に接続されるとともに、グラウンドGNDに接続されている。第4スイッチSW4は、第4調整用抵抗R14と第5調整用抵抗R15との間の配線に接続されるとともに、グラウンドGNDに接続されている。   The third switch SW3 is connected to a wiring between the third adjustment resistor R13 and the fourth adjustment resistor R14, and is also connected to the ground GND. The fourth switch SW4 is connected to a wiring between the fourth adjustment resistor R14 and the fifth adjustment resistor R15, and is also connected to the ground GND.

この形態では、第1抵抗Rmの抵抗値は、以下の式(4)で表される。
Rm=R11+p・[R12+p・{R13+p・(R14+p・R15)}] ・・・(4)
〜p:0または1
In this embodiment, the resistance value of the first resistor Rm is represented by the following equation (4).
Rm = R11 + p 1 · [ R12 + p 2 · {R13 + p 3 · (R14 + p 4 · R15)}] ··· (4)
p 1 to p 4 : 0 or 1

なお、式(4)において、p〜pに代入される数値は、前記実施形態とは逆になっている。つまり、式(4)において、p〜pには、スイッチSW1〜SW4がONのときには0が代入され、OFFのときには1が代入される。この形態によれば、図5に示すように、各出力ポートp1〜p4の信号の出力状態(HIGH・LOW)、つまり各スイッチSW1〜SW4のON・OFFに応じて、第1抵抗Rmの抵抗値(合成抵抗値)を、200Ω、400Ω、600Ω、800Ω、1000Ωというように比例的に変化させることができる。 In the equation (4), the numerical values assigned to p 1 to p 4 are opposite to those in the above embodiment. That is, in equation (4), the p 1 ~p 4, when the switch SW1~SW4 is ON 0 is substituted, at the time of OFF 1 is substituted. According to this embodiment, as shown in FIG. 5, the resistance of the first resistor Rm depends on the output state (HIGH / LOW) of the signal of each output port p1 to p4, that is, ON / OFF of each switch SW1 to SW4. The value (combined resistance value) can be changed in proportion to 200Ω, 400Ω, 600Ω, 800Ω, 1000Ω.

なお、直列接続の形態では、4つの出力ポートp1〜p4に対して、第1抵抗Rmの抵抗値(合成抵抗値)を5パターンしか作ることができない。また、調整用抵抗の数も5つにする必要がある。   In the form of series connection, only five patterns of the resistance value (combined resistance value) of the first resistor Rm can be formed for the four output ports p1 to p4. Also, the number of adjusting resistors needs to be five.

これに対し、並列接続の形態では、図6に示すように、4つの出力ポートp1〜p4に対して、合成抵抗値を16パターン作ることができる。詳しくは、並列接続の形態では、出力ポートの数をnとしたときに、合成抵抗値のパターンを、2パターンも作ることができるので、直列接続の形態よりも、合成抵抗値のパターンを多くすることができる。さらに、並列接続の形態では、調整用抵抗の数も4つで済み、低コスト化を図ることができる。なお、図6の形態では、前記実施形態とは、調整用抵抗R1〜R4の抵抗値を異なる抵抗値としており、合成抵抗値の範囲は、66.7〜1kΩとなっている。 On the other hand, in the case of the parallel connection, as shown in FIG. 6, 16 patterns of combined resistance values can be formed for the four output ports p1 to p4. Specifically, in the parallel connection mode, when the number of output ports is n, 2 n patterns of the combined resistance value can be created. You can do much. Furthermore, in the form of parallel connection, only four adjustment resistors are required, and cost reduction can be achieved. In the embodiment of FIG. 6, the resistance values of the adjusting resistors R1 to R4 are different from those of the above embodiment, and the range of the combined resistance value is 66.7 to 1 kΩ.

ただし、並列接続の形態では、例えば図6に示すパターン9,10の合成抵抗値125Ω、111Ωのように、近い値となる合成抵抗値が存在する。そのため、図7に示すように、調整用抵抗R1〜R4の製造誤差によっては、合成抵抗値の大小関係が逆転してしまうパターンが生じるおそれがある。ここで、図7において、実線で示すグラフは、製造誤差が略0であるときのグラフであり、破線で示すグラフは、製造誤差があるときのグラフである。   However, in the case of the parallel connection, there are combined resistance values that are close to each other, such as the combined resistance values 125Ω and 111Ω of the patterns 9 and 10 shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7, there is a possibility that a pattern in which the magnitude relation of the combined resistance value is reversed may occur depending on a manufacturing error of the adjustment resistors R1 to R4. Here, in FIG. 7, the graph shown by the solid line is a graph when the manufacturing error is substantially 0, and the graph shown by the broken line is a graph when there is the manufacturing error.

これに対し、直列接続の形態では、図5に示すように、各パターンでの合成抵抗値を大きくずらしておく、例えば200Ωずつずらしておくことで、図8に示すように、調整用抵抗R11〜R15に製造誤差が生じても、合成抵抗値の大小関係が逆転してしまうことはない。ここで、図8において、実線で示すグラフは、製造誤差が略0であるときのグラフであり、破線で示すグラフは、製造誤差があるときのグラフである。   On the other hand, in the form of series connection, as shown in FIG. 5, by shifting the combined resistance value of each pattern largely, for example, by 200Ω, the adjustment resistor R11 is shifted as shown in FIG. Even if a manufacturing error occurs in R15 to R15, the magnitude relationship of the combined resistance values does not reverse. Here, in FIG. 8, the graph indicated by the solid line is a graph when the manufacturing error is approximately 0, and the graph indicated by the broken line is a graph when the manufacturing error is present.

前記実施形態では、シートとして、自動車などの乗物で使用される乗物用シートSを例示したが、本発明はこれに限定されず、その他のシート、例えば、家屋などの室内で使用される座椅子や椅子などであってもよい。   In the above-described embodiment, the vehicle seat S used in a vehicle such as an automobile is exemplified as the seat. However, the present invention is not limited to this. Other seats, for example, a chair used in a room such as a house. It may be a child or a chair.

前記実施形態では、センサ側抵抗Rfsrを電源EPに接続し、第1抵抗RmをグラウンドGNDに接続したが、本発明はこれに限定されず、第1抵抗Rmとセンサ側抵抗Rfsrの配置を入れ替え、第1抵抗Rmを電源EPに接続し、センサ側抵抗RfsrをグラウンドGNDに接続してもよい。   In the embodiment, the sensor-side resistor Rfsr is connected to the power supply EP, and the first resistor Rm is connected to the ground GND. However, the present invention is not limited to this, and the arrangement of the first resistor Rm and the sensor-side resistor Rfsr is interchanged. , The first resistor Rm may be connected to the power supply EP, and the sensor-side resistor Rfsr may be connected to the ground GND.

前記実施形態では、センサとして圧力センサPS1〜PS6を例示したが、本発明はこれに限定されず、センサは、測定対象の物理量の変化に応じて抵抗値が変化するセンサ側抵抗を有するセンサであればどのようなセンサであってもよい。例えば、センサは、温度の変化に応じて抵抗値が変化するセンサ側抵抗を有する温度センサなどであってもよい。   In the above-described embodiment, the pressure sensors PS1 to PS6 are illustrated as sensors, but the present invention is not limited to this. The sensor is a sensor having a sensor-side resistance whose resistance value changes according to a change in a physical quantity of a measurement target. Any sensor may be used as long as it is provided. For example, the sensor may be a temperature sensor having a sensor-side resistance whose resistance value changes according to a change in temperature.

前記実施形態では、調整用抵抗R1〜R4の数を4つとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば2つ、または、3つであってもよく、また、5つ以上であってもよい。また、スイッチの数は、調整用抵抗の数に応じて適宜変更すればよい。また、調整用抵抗R1〜R4の抵抗値等も任意に設定することができる。なお、調整用抵抗の数をnとした場合、n個の調整用抵抗のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値を、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値にしてもよい。ここで、k:1〜nである。 In the above embodiment, the number of the adjusting resistors R1 to R4 is four, but the present invention is not limited to this, and may be, for example, two or three, or five or more. Is also good. Further, the number of switches may be appropriately changed according to the number of adjustment resistors. Further, the resistance values and the like of the adjustment resistors R1 to R4 can be arbitrarily set. When the number of adjustment resistors is n, the resistance value of the k-th adjustment resistor among the n adjustment resistors may be a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1 . Here, k: 1 to n.

また、複数の調整用抵抗は、直列に接続してもよいし、直列と並列の組み合わせで接続してもよい。   Further, the plurality of adjustment resistors may be connected in series, or may be connected in a combination of series and parallel.

前記実施形態では、スイッチSW1〜SW4をトランジスタで構成したが、本発明はこれに限定されず、制御装置からの信号に基づいて切り替え可能なスイッチであればどのように構成してもよい。例えば、スイッチとして、リレー・FET・デジタル回路(AND回路、OR回路、XOR回路)のICを使ってもよい。   In the above-described embodiment, the switches SW1 to SW4 are configured by transistors. However, the present invention is not limited to this, and may be configured as long as the switches can be switched based on a signal from the control device. For example, an IC of a relay / FET / digital circuit (AND circuit, OR circuit, XOR circuit) may be used as the switch.

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。   The components described in the embodiment and the modified examples described above may be implemented in any combination.

40 センサ出力変換回路
41 負帰還回路
100 制御装置
EP 電源
GND グラウンド
OP オペアンプ
PS1〜PS6 圧力センサ
R1〜R4 調整用抵抗
Rfsr センサ側抵抗
Rm 第1抵抗
SW1〜SW4 スイッチ
Reference Signs List 40 sensor output conversion circuit 41 negative feedback circuit 100 control device EP power supply GND ground OP operational amplifier PS1 to PS6 pressure sensor R1 to R4 adjustment resistor Rfsr sensor side resistor Rm first resistor SW1 to SW4 switch

Claims (10)

センサに内蔵され、測定対象の物理量の変化に応じて抵抗値が変化するセンサ側抵抗と、
電源とグラウンドの間で、前記センサ側抵抗に直列接続される第1抵抗と、
前記センサ側抵抗と前記第1抵抗の間の配線が非反転入力端子に接続されるオペアンプと、
前記オペアンプの出力端子と反転入力端子とを繋ぐ負帰還回路と、を備えるセンサ出力変換回路であって、
前記第1抵抗は、複数の調整用抵抗と、当該複数の調整用抵抗の接続状態を切り替えるスイッチとからなり、
前記スイッチは、制御装置からの信号に基づいて切り替え可能となっていることを特徴とするセンサ出力変換回路。
A sensor-side resistor that is built into the sensor and whose resistance value changes according to a change in the physical quantity of the measurement target,
A first resistor connected in series to the sensor-side resistor between a power supply and ground;
An operational amplifier in which a wiring between the sensor-side resistor and the first resistor is connected to a non-inverting input terminal;
A sensor output conversion circuit comprising: a negative feedback circuit that connects an output terminal of the operational amplifier and an inverting input terminal;
The first resistor includes a plurality of adjustment resistors, and a switch that switches a connection state of the plurality of adjustment resistors,
The sensor output conversion circuit, wherein the switch is switchable based on a signal from a control device.
前記スイッチは、前記複数の調整用抵抗のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the switch is provided for each of the plurality of adjustment resistors. 前記スイッチは、トランジスタであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the switch is a transistor. 前記第1抵抗は、グラウンドに接続されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のセンサ出力変換回路。   4. The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the first resistor is connected to a ground. 5. 前記複数の調整用抵抗は、それぞれ抵抗値が異なることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the plurality of adjustment resistors have different resistance values. 前記調整用抵抗の数をnとした場合、n個の調整用抵抗のうちk番目の調整用抵抗の抵抗値は、最も小さな抵抗値に2k−1を掛けた値であることを特徴とする請求項5に記載のセンサ出力変換回路。 When the number of the adjustment resistors is n, the resistance value of the k-th adjustment resistor among the n adjustment resistors is a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1. The sensor output conversion circuit according to claim 5. 前記複数の調整用抵抗は、並列接続されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the plurality of adjustment resistors are connected in parallel. 前記調整用抵抗の数は、4つであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the number of the adjusting resistors is four. 前記4つの調整用抵抗の抵抗値は、200Ω、400Ω、800Ω、1600Ωであることを特徴とする請求項8に記載のセンサ出力変換回路。   The sensor output conversion circuit according to claim 8, wherein the resistance values of the four adjustment resistors are 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のセンサ出力変換回路を備えたシートであって、
着座者を支持する座面を有するシート本体を備え、
前記センサは、前記シート本体の前記座面側に配置された圧力センサであることを特徴とするシート。
It is a sheet | seat provided with the sensor output conversion circuit of any one of Claim 1 to 9, Comprising:
A seat body having a seat surface for supporting a seated person is provided,
The seat is a pressure sensor arranged on the seat surface side of the seat body.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5832598U (en) * 1981-08-21 1983-03-03 株式会社チノ− Gain switching circuit
JPH08146053A (en) * 1994-11-25 1996-06-07 Sharp Corp Voltage detecting device
JP2003508779A (en) * 1999-09-08 2003-03-04 アイ.イー.イー.インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス.エイ アール.エル. Sensor device and method for interrogating sensor device
US20060176110A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Gain control amplifier
JP2014072065A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Eizo Corp Lighting device and display device
JP2016220104A (en) * 2015-05-22 2016-12-22 株式会社エヌエフ回路設計ブロック Changeover circuit of electronic circuit including amplification means and electronic circuit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5832598U (en) * 1981-08-21 1983-03-03 株式会社チノ− Gain switching circuit
JPH08146053A (en) * 1994-11-25 1996-06-07 Sharp Corp Voltage detecting device
JP2003508779A (en) * 1999-09-08 2003-03-04 アイ.イー.イー.インターナショナル エレクトロニクス アンド エンジニアリング エス.エイ アール.エル. Sensor device and method for interrogating sensor device
US20060176110A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Gain control amplifier
JP2014072065A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Eizo Corp Lighting device and display device
JP2016220104A (en) * 2015-05-22 2016-12-22 株式会社エヌエフ回路設計ブロック Changeover circuit of electronic circuit including amplification means and electronic circuit

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