JP7157311B2 - Sensor output conversion circuit and sheet - Google Patents

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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 that converts the output of a sensor, and a seat provided with 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)。 Conventionally, there is known a device for estimating the seating posture of a seated person by mounting a pressure sensor on a seat on which the seated person sits (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 prior art, since no circuit for changing the output characteristics of the pressure sensor is provided, the output characteristics of the pressure sensor are constant. The pressure applied to the pressure sensor varies greatly for each seated person, and there is a possibility that the pressure sensor cannot accurately detect the pressure. Specifically, for example, if the pressure sensor has output characteristics such that responsiveness is high when the pressure is small, and responsiveness decreases as the pressure increases, it is possible for a heavy occupant to sit on the seat. There is a risk that the accuracy of pressure detection by the pressure sensor will deteriorate when

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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to suppress deterioration in the detection accuracy of a physical quantity by 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 problems, the sensor output conversion circuit according to the present invention is built in the sensor, and between the sensor-side resistor whose resistance value changes according to the change in the physical quantity of the object to be measured, the power supply, and the ground, the above-mentioned A first resistor connected in series with a sensor-side resistor, an operational amplifier having a non-inverting input terminal connected to a wiring between the sensor-side resistor and the first resistor, and an output terminal and an inverting input terminal of the operational amplifier are connected. and a negative feedback circuit.
The first resistor includes a plurality of adjustment resistors and a switch for switching connection states of the plurality of adjustment resistors, and the switch can be switched 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. The output characteristics can be changed, and deterioration of the detection accuracy of the physical quantity in 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 for 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, it is possible to increase the number of patterns of the resistance value of the first resistor, that is, the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors, compared to a configuration in which the number of switches is smaller than the number of adjustment resistors.

また、前記スイッチは、トランジスタであってもよい。 Also, 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 satisfactorily switched by a 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。 Also, the first resistor may be grounded.

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, it is possible to increase the number of patterns of the resistance value of the first resistor, that is, the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors, compared to a configuration in which the plurality of adjustment resistors have the same resistance value.

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。 Further, 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 . 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 are shifted by two times in order from the lowest 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。 Also, the plurality of adjustment 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, the resistance value of the first resistor, that is, the resistance of the plurality of adjustment resistors, can be reduced even if the number of output ports is small compared to a configuration in which a plurality of adjustment resistors are connected in series. It is possible to increase the pattern of the combined resistance value of

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 adjustment 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。 Moreover, the resistance values of the four adjusting 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。
A seat according to the present invention includes 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 in the seat body, so that deterioration of the pressure detection accuracy of the pressure sensor due to the difference in the weight of the seated person can be suppressed.

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, since it is possible to change the output characteristics of the sensor, it is possible to suppress the deterioration of the detection accuracy of the physical quantity in 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。 In addition, by providing a switch for each of the plurality of adjustment resistors, the resistance value of the first resistor, that is, the combined resistance value of the plurality of adjustment resistors, can be reduced compared to, for example, 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。 Moreover, by using a transistor as the switch, the switch can be satisfactorily 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, compared to a configuration in which the plurality of adjustment resistors have the same resistance value, the resistance value of the first resistor, that is, the combination of the plurality of adjustment resistors It is possible to increase the pattern of resistance values.

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 are maximized. Since the resistance value is doubled in order from the smallest 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。 Also, by setting the resistance values of the four adjusting resistors to 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω, the resistance value of the first resistor can be changed within 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。 Further, by applying the sensor output conversion circuit to the pressure sensor provided on the seat, 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 seated person.

一実施形態に係るシートの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the sheet|seat which concerns on one 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 the relationship between the pressure applied to the pressure sensor, the output voltage, and the resistance value of the 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。4 is a circuit diagram showing a form in which a plurality of adjustment resistors are connected in series; FIG. 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。4 is a table showing the relationship between output states of output ports and combined resistance values in the 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。4 is a table showing the relationship between output states of output ports and combined resistance values in the 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。4 is a graph showing the relationship between actual combined resistance values and patterns (output states of output ports) in the 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。4 is a graph showing the relationship between actual combined resistance values and patterns (output states of output ports) in the 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, one 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 a vehicle seat installed in a vehicle, for example. 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 an outer skin 10 covering the cushion pad 20. As shown in FIG. The cushion pad 20 is made of urethane foam or the like and supported by a frame (not shown). The skin 10 is made of synthetic leather, fabric, or the like. The outer surface of the skin 10 serves as a seat surface that supports the 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 under the skin 10 of the seat cushion S1 and the seat back S2. The pressure sensors PS1 to PS6 are sensors that acquire measured values for specifying the motion of the seated person sitting on the seat body S0. 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 seated 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 pressure sensor PS1 to PS6 is arranged on the seat surface side of the seat body S0. Specifically, each pressure sensor PS1 to PS6 is arranged between the cushion pad 20 and the outer skin 10 . Each pair of pressure sensors PS1 to PS6 are provided symmetrically with respect to the center of the vehicle seat S in the left and right direction.
Specifically, the seat cushion S1 is provided with pressure sensors PS1 to PS3. The pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2 are arranged at positions corresponding to the buttocks of the seated person on the seat cushion S1. The pressure sensor PS1 and the pressure sensor PS2 constitute a first cushion sensor SC1 that measures 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。 Pressure sensor PS3 is located under the thigh of the seated person. The pressure sensor PS3 constitutes a second cushion sensor SC2 that measures the pressure value from the thighs of the seated person. The pressure sensor PS3 is located far forward from the pressure sensors PS1 and 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。 The seat back S2 is provided with pressure sensors PS4 to PS6. The pressure sensor PS4 is provided at a position corresponding to the back of the seated person's waist. Pressure sensor PS5 is positioned slightly above pressure sensor PS4. Both the pressure sensor PS4 and the pressure sensor PS5 constitute a first back sensor SB1 that measures 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 arranged at a large distance above the pressure sensors PS4 and PS5. The pressure sensor PS6 is positioned corresponding to the upper back of the seated person. The pressure sensor PS6 constitutes a second back sensor SB2 that measures the pressure value from the upper 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。 Note that the pressure sensors PS1 to PS6 are, for example, elements whose electrical resistance changes according to external pressure, and the higher the pressure value, the higher (or lower) the voltage of the detection signal. The pressure sensors PS1 to PS6 may be, for example, pressure sensors in which the contact area between the pair of electrodes increases and the resistance value decreases as the input pressure increases, or the resistance distortion increases as the input pressure increases. It is possible to use a strain gauge or the like that increases the resistance value as the voltage increases. However, it is preferable to use a pressure-sensitive sensor because the pressure-sensitive sensor has a larger change in resistance value with respect to a pressure change than 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 pressure sensor PS1 to PS6 is incorporated in a sensor output conversion circuit 40 (see FIG. 2), which will be described later, and is connected to the control device 100 via this sensor output conversion circuit 40. FIG. One sensor output conversion circuit 40 is provided for each of the plurality of pressure sensors PS1 to PS6 provided on 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 is applied to the outer surface of the skin 10 at positions corresponding to the respective pressure sensors PS1 to PS6. Paint 31 is exposed to the outside of skin 10 by being applied to outer surface 10A of skin 10 . The color of the paint 31 is different from the color of the outer surface 10A of the skin 10. - 特許庁Specifically, for example, when the outer surface 10A of the skin 10 is black, the color of the paint 31 can be a color such as yellow that stands out against black.

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 paint 31 displays the positions of the pressure sensors PS1 to PS6 so that they can be visually recognized from the outside of the seat body S0 before the occupant sits on the vehicle seat S. As shown in FIG.

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-PS6 so that pressure values can be obtained from the pressure sensors PS1-PS6. The control device 100 can transmit the information detected by each of the pressure sensors PS1 to PS6 to a target device such as a smart phone 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 non-volatile memory, etc. (not shown), and execute pre-stored programs. 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。 The controller 100 is connected to a short-range communication device 3A that enables short-range wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark). The control device 100 can communicate with the smartphone SP via the short-range communication device 3A, and cooperates with an application installed in the smartphone SP to provide the smartphone SP with a predetermined screen and voice, and to receive input from the smartphone SP. It is possible to obtain the data

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。 A system including the seat body S0, the control device 100, and the smartphone SP can provide, for example, a 100-meter run game on the smartphone SP. In this case, the control device 100 outputs a signal for causing the in-game character displayed on the display DSP to run by alternately raising and lowering the left and right legs of the seated person 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。 When 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. can be easily verified. As a result, the seated person can appropriately set his/her right and left thighs on the left and right pressure sensors PS3, so that the pressure sensors PS3 can be effectively used to enjoy the game.

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 resistance Rfsr is built in the pressure sensor PS1 and is a resistance whose resistance value changes according to changes 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 sensor output conversion circuits 40 corresponding to the other 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, the end of the first resistor Rm opposite to the sensor-side resistor Rfsr is connected to the ground GND, and the end of the sensor-side resistor Rfsr opposite to the first resistor Rm is connected to the power source 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 is composed of four adjusting resistors R1 to R4 and four switches SW1 to SW4 for switching connection states of these 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 adjusting resistor among the four adjusting resistors R1 to R4 is a value obtained by multiplying the smallest resistance value by 2 k−1 . In this embodiment, when the adjustment resistors R1 to R4 are arranged in ascending order of resistance, the order is R1, R2, R3, and R4. Therefore, in this embodiment, the resistance value of the first adjustment resistor R1 is the smallest value, the resistance value of the second adjustment resistor R2 is twice R1, and the resistance value of the third adjustment resistor R3 is 4 times R1. The resistance value of the fourth adjustment resistor R4 is eight times that of R1. Specifically, in this 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, and the resistance value of the fourth adjustment resistor R3 is 800Ω. The resistance value of the adjustment 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 the output ports p1 to p4 of the control device 100. FIG. The switches SW1 to SW4 are provided for the four adjusting resistors R1 to R4, respectively. Specifically, the first switch SW1 is connected in series with 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 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 the wiring W between the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm. An output voltage Vout output from the output terminal is fed back to the inverting input terminal (-) via the negative feedback circuit 41 and 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 and the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP. In this embodiment, the negative feedback circuit 41 is configured only by 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 a 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 to apply the voltage Vpp to the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm that are connected in series, the voltage Vpp changes between the sensor-side resistor Rfsr and the first resistor Rm. 1 resistor Rm. As a result, 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 this 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 consists only of 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 formula (3).
Rm= 1 /(p1/R1+p2/ R2 +p3/R3+p4/ 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 the output states (HIGH/LOW) of the signals output from the output ports p1 to p4 to the switches SW1 to SW4, and correspond to ON/OFF of the respective switches SW1 to SW4. 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 to connect the adjustment resistors R1 to R4 to the ground GND. Further, when the outputs of the output ports p1 to p4 are set to LOW, the switches SW1 to SW4 are turned OFF to disconnect the adjustment resistors R1 to R4 from the ground GND. In equation (3), 0 is substituted for p 1 to p 4 when the switches SW1 to SW4 are OFF, and 1 is substituted for them 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 the present embodiment, since each of the adjustment resistors R1 to R4 is 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω, the combined resistance value of the adjustment resistors R1 to R4, that is, the resistance value of the first resistor Rm, is in the range of 106 to 1600Ω. can be switched 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 manner, 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。 From the graph of FIG. 3, in the range where the pressure applied to the pressure sensor PS1 is a small value such as 0 to F1, the larger the resistance value of the first resistor Rm, the larger the slope of the output voltage Vout. becomes 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. In the range where the pressure applied to the pressure sensor PS1 has a large value such as F2 to F3, the smaller the resistance value of the first resistor Rm, the steeper 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 seated person is small, the control device 100 turns on the fourth switch SW4 and turns off the other switches SW1 to SW3 to set the resistance value of the first resistor Rm to 1600Ω. , the responsiveness of the pressure sensor PS1 can be enhanced. Further, for example, when the weight of the seated person 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 106Ω, thereby improving the responsiveness of the pressure sensor PS1. can be raised.

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 the output characteristics of the pressure sensor PS1 can be changed. 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。 Especially in this 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 the in-game character displayed on the smartphone SP. Therefore, deterioration of the pressure detection accuracy of the pressure sensors PS1 to PS6 due to the difference in the weight of the seated person can be suppressed, and the same operability can be provided to various seated persons of 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 the four adjustment resistors R1 to R4, respectively, the resistance value of the first resistor Rm, that is, the four adjustment resistors, is smaller than, for example, a configuration in which the number of switches is smaller than the number of adjustment resistors. It is possible to increase the number of patterns of combined resistance values of the resistors R1 to R4.

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 satisfactorily switched by signals from the control device 100. FIG.

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, the resistance value of the first resistor Rm, that is, the four adjustment resistors can be reduced compared to a configuration in which the four adjustment resistors have the same resistance value, for example. The patterns of combined resistance values 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 the 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, the resistance value of the first resistor can be changed within an appropriate range because the resistance value of the first resistor is shifted by two times in order from the smallest resistance value.

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 adjusting resistors R1 to R4 are set to 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω, the resistance value of the first resistor Rm can be changed within 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 modified as appropriate and implemented as shown in other forms below. In the following description, members having substantially the same structure as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are 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, a plurality of adjustment 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 form of FIG. 4, the first resistor Rm is composed of five adjustment resistors R11 to R15 and four switches SW1 to SW4 for switching the connection state of these adjustment resistors R11 to R15. The five adjustment resistors R11 to R15 are connected in series and have the same resistance value, eg, 200Ω. Specifically, the first adjustment resistor R11 is connected in series with the sensor-side resistor Rfsr, the second adjustment resistor R12 is connected in series with the first adjustment resistor R11, and the third adjustment resistor R13 is connected in series with the second adjustment resistor R13. is connected in series with a 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 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 the output ports p1 to p4 of the control device 100. FIG. The first switch SW1 is connected to the 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 the 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 the 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 the 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 form, the resistance value of the first resistor Rm is represented by the following equation (4).
Rm=R11+p1·[R12 + p2· { R13+p3· ( R14+p4·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。 It should be noted that the numerical values substituted for p 1 to p 4 in equation (4) are opposite to those in the above embodiment. That is, in equation (4), 0 is substituted for p 1 to p 4 when the switches SW1 to SW4 are ON, and 1 is substituted for them when the switches SW1 to SW4 are OFF. According to this embodiment, as shown in FIG. 5, the resistance of the first resistor Rm is changed according to the output state (HIGH/LOW) of the signals of the respective output ports p1 to p4, that is, the ON/OFF state of the respective switches SW1 to SW4. The value (combined resistance value) can be proportionally changed to 200Ω, 400Ω, 600Ω, 800Ω, and 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 created for the four output ports p1 to p4. Also, the number of adjusting resistors must 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 form of parallel connection, as shown in FIG. 6, 16 patterns of combined resistance values can be created for four output ports p1 to p4. More specifically, in the parallel connection mode, when the number of output ports is n, 2n patterns of combined resistance values can be created. can do a lot. 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 adjustment resistors R1 to R4 are different from those in the above embodiment, and the combined resistance value range 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 form of parallel connection, there are combined resistance values that are close to each other, such as combined resistance values of 125Ω and 111Ω for patterns 9 and 10 shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7, depending on the manufacturing error of the adjustment resistors R1 to R4, there is a possibility that a pattern in which the magnitude relationship of the combined resistance value is reversed may occur. Here, in FIG. 7, the graph indicated by the solid line is the graph when the manufacturing error is approximately 0, and the graph indicated by the broken line is the 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 greatly shifting the combined resistance value of each pattern, for example, by shifting by 200Ω, as shown in FIG. Even if a manufacturing error occurs in ~R15, the magnitude relationship of the combined resistance value will not be reversed. Here, in FIG. 8, the graph indicated by the solid line is the graph when the manufacturing error is approximately 0, and the graph indicated by the broken line is the graph when there is the manufacturing error.

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 was exemplified as a seat, but the present invention is not limited to this, and other seats such as a legless chair used indoors such as a house can be used. It may be a child, a chair, or the like.

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 above embodiment, the sensor-side resistor Rfsr is connected to the power supply EP and the first resistor Rm is connected to the ground GND. , 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 embodiment, the pressure sensors PS1 to PS6 were exemplified as sensors, but the present invention is not limited to this, and the sensors are sensors having sensor-side resistance whose resistance value changes according to changes in the physical quantity to be measured. Any sensor may be used. For example, the sensor may be a temperature sensor having a sensor-side resistance whose resistance value changes according to changes 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 adjustment resistors R1 to R4 is four, but the present invention is not limited to this. good too. Also, the number of switches may be appropriately changed according to the number of adjustment resistors. Also, the resistance values of the adjusting resistors R1 to R4 can be arbitrarily set. If the number of adjustment resistors is n, the resistance value of the k-th adjustment resistor among the n adjustment resistors may be set to 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。 Also, the plurality of adjusting 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 embodiment, the switches SW1 to SW4 are composed of transistors, but the present invention is not limited to this, and may be composed of any switch that can be switched based on a signal from the control device. For example, ICs of relays, FETs, and digital circuits (AND circuits, OR circuits, and XOR circuits) may be used as switches.

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。 Each element described in the above embodiment and modifications 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
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 (8)

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、
並列接続された 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であって、前記複数の調整用抵抗のそれぞれに設けられるスイッチとからなり、
複数の調整用抵抗は、それぞれ、スイッチを介してグラウンドに接続され、
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 resistance that is built into the sensor and whose resistance value changes according to changes in the physical quantity to be measured;
a first resistor connected in series with the sensor-side resistor between a power supply and ground;
an operational amplifier in which 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 connecting the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier,
The first resistor is
connected in parallel a plurality of adjustment resistors;
A switch for switching the connection state of the plurality of adjustment resistorsA switch provided for each of the plurality of adjustment resistorsConsists of
A plurality of adjusting resistors are each connected to ground through a switch,
The sensor output conversion circuit, wherein the switch is switchable based on a signal from a control device.
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、
直列接続された 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であって、各調整用抵抗の間に一端が接続された複数のスイッチとからなり、
各スイッチの他端は、グラウンドに接続され、
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 resistance that is built into the sensor and whose resistance value changes according to changes in the physical quantity to be measured;
a first resistor connected in series with the sensor-side resistor between a power supply and ground;
an operational amplifier in which 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 connecting the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier,
The first resistor is
connected in series a plurality of adjustment resistors;
A switch for switching the connection state of the plurality of adjustment resistorsa plurality of switches with one end connected between each adjusting resistorConsists of
The other end of each switch is connected to ground,
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、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。 3. The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein said switch is a transistor. 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 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に記載のセンサ出力変換回路。 When the number of 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 . 5. The sensor output conversion circuit according to claim 4 . 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に記載のセンサ出力変換回路。 2. The sensor output conversion circuit according to claim 1, wherein the number of said adjustment resistors is four. 4つの前記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に記載のセンサ出力変換回路。 7. The sensor output conversion circuit according to claim 6 , wherein resistance values of the four adjusting resistors are 200Ω, 400Ω, 800Ω, and 1600Ω. 着座者を支持する座面を有するシート本体と、前記シート本体の前記座面側に配置されたンサと、センサ出力変換回路と、制御装置と、を備えたシートであって、
前記センサ出力変換回路は、
前記センサに内蔵され、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、
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であって、前記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とからなり、
前記制御装置は、
前記センサからの情報に基づいて着座者の体重が所定値以下であるかを判定し、
着座者の体重が所定値以下であると判定した場合には、前記スイッチを制御して前記第1抵抗の抵抗値を第1抵抗値に設定し、
着座者の体重が所定値以下でないと判定した場合には、前記スイッチを制御して前記第1抵抗の抵抗値を前記第1抵抗値よりも小さな第2抵抗値に設定することを特徴とするシート。
A seat body having a seat surface that supports a seated personWhen,arranged on the seat surface side of the seat bodySENsaWhen,Sensor output conversion circuitand a controller;A seat comprising
The sensor output conversion circuit is
a sensor-side resistor that is built in the sensor and whose resistance value changes according to changes in the physical quantity to be measured;
a first resistor connected in series with the sensor-side resistor between a power supply and ground;
an operational amplifier in which wiring between the sensor-side resistor and the first resistor is connected to a non-inverting input terminal;
a negative feedback circuit connecting the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier,
The first resistor is
a plurality of adjustment resistors;
A switch for switching connection states of the plurality of adjustment resistors, the switch being switchable based on a signal from the control device,
The control device is
determining whether the weight of the seated person is equal to or less than a predetermined value based on information from the sensor;
when it is determined that the weight of the seated person is equal to or less than a predetermined value, controlling the switch to set the resistance value of the first resistor to the first resistance value;
When it is determined that the weight of the seated person is not equal to or less than the predetermined value, the switch is controlled to set the resistance value of the first resistor to a second resistance value smaller than the first resistance value.A sheet characterized by:
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