JP2009198222A - Detector - Google Patents

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Hironobu Sato
博信 佐藤
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact detector which can acquire an output signal, without suppressing the vibration of a vibrating plate. <P>SOLUTION: When a detecting plate 120, which functions as a vibrating plate, is fixed to a case 110, the peripheral area of the detecting plate 120 is partially fixed through spacers 130a, 130b. Since the peripheral area of the detecting plate 120 as a whole is not fixed to the case 110, suppression of vibration is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動板に対する被接触物の接触を検出する検出装置に関する。   The present invention relates to a detection device that detects contact of an object to be contacted with a diaphragm.

従来では、振動板を振動させ、この振動を用いて各種の処理を行う装置が数多くある。このような振動を用いる装置では、圧電素子等の振動子が固定された振動板の外周領域がケース体等に固定されている場合がある。例えば特許文献1には、ケースに設けられた段差状の支持部により振動板の周辺部を支持することが記載されている。
特開2002−238094号公報
Conventionally, there are many devices that vibrate a diaphragm and perform various processes using the vibration. In an apparatus using such vibration, there are cases where the outer peripheral region of a diaphragm to which a vibrator such as a piezoelectric element is fixed is fixed to a case body or the like. For example, Patent Document 1 describes that the peripheral portion of the diaphragm is supported by a step-shaped support portion provided in the case.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-238094

しかしながら上記従来の技術では、振動板の外周領域が固定されるため、振動板の振動が抑制されて振動による出力信号のレベルが低下する。例えば振動を用いた装置が、振動板の振動の変化により、振動板に物体が接触したか否かを判定する装置等であった場合、出力信号のレベルが低下すると振動の変化の検出が困難となる。   However, in the above conventional technique, since the outer peripheral region of the diaphragm is fixed, the vibration of the diaphragm is suppressed and the level of the output signal due to the vibration is lowered. For example, if the device using vibration is a device that determines whether or not an object is in contact with the diaphragm due to the vibration change of the diaphragm, it is difficult to detect the vibration change when the level of the output signal decreases. It becomes.

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、振動板の振動を抑制せずに出力信号を取得することが可能な検出装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a detection device capable of acquiring an output signal without suppressing vibration of the diaphragm. It is.

本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。   The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.

本発明の検出装置は、ケース体(110)と、振動板(120)とを含み、前記振動板(120)に対する被接触物の接触を検出する検出装置(100)であって、
前記振動板(120)は、
前記振動板(120)の外周領域の一部が、前記ケース体(110)との間に配置された挟持部材(130a、130b)を介して前記ケース体(110)に固定される構成とした。
The detection device of the present invention is a detection device (100) that includes a case body (110) and a diaphragm (120), and detects contact of an object to be contacted with the diaphragm (120).
The diaphragm (120)
A part of the outer peripheral region of the diaphragm (120) is fixed to the case body (110) via a clamping member (130a, 130b) disposed between the diaphragm (120) and the case body (110). .

また本発明の検出装置において、前記挟持部材(130a、130b)は、前記外周領域と前記ケース体(110)との間に複数配置されており、
前記振動板(120)の外周領域は、複数配置された前記挟持部材(130a、130b)を介して前記ケース体(110)に固定された構成としても良い。
In the detection device of the present invention, a plurality of the clamping members (130a, 130b) are arranged between the outer peripheral region and the case body (110),
The outer peripheral region of the diaphragm (120) may be configured to be fixed to the case body (110) via a plurality of the clamping members (130a, 130b) arranged.

また本発明の検出装置において、前記挟持部材(130a、130b)を形成する材料の材質は、前記振動板(120)を形成する材料の材質よりも硬質である構成としても良い。   In the detection device of the present invention, the material forming the clamping members (130a, 130b) may be harder than the material forming the diaphragm (120).

また本発明の検出装置において、前記振動板(120)に固定された圧電素子(140)と、
前記圧電素子(140)から出力される電圧信号の変動を検出する検出回路(300)を有し、
前記検出回路(300)は、
前記振動板(120)に対する被接触物の接触がない場合の電圧信号の波形を記憶する記憶手段(352)と、
前記圧電素子(140)から出力される電圧信号の波形を取得する取得手段(354)と、
前記記憶手段に記憶された波形と、前記取得手段により取得された前記電圧信号の波形とを比較する比較手段(355)と、を有し、
前記比較手段(355)による比較結果に基づき、前記振動板(120)に対する被接触物の接触を検出する構成としても良い。
In the detection device of the present invention, the piezoelectric element (140) fixed to the diaphragm (120),
A detection circuit (300) for detecting a change in a voltage signal output from the piezoelectric element (140);
The detection circuit (300)
Storage means (352) for storing a waveform of a voltage signal when there is no contact of an object to be contacted with the diaphragm (120);
Acquisition means (354) for acquiring a waveform of a voltage signal output from the piezoelectric element (140);
Comparing means (355) for comparing the waveform stored in the storage means with the waveform of the voltage signal acquired by the acquiring means,
It is good also as a structure which detects the contact of the to-be-contacted object with respect to the said diaphragm (120) based on the comparison result by the said comparison means (355).

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。   Note that the reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, are merely examples, and are not limited to the illustrated modes.

本発明によれば、振動板の振動を抑制せずに出力信号を取得することができる。   According to the present invention, an output signal can be acquired without suppressing vibration of the diaphragm.

本発明は、振動板をケース体に固定する際に、挟持部材を介して振動板の外周領域を部分的に固定する。本発明によれば、振動板の外周領域全体がケース体に固定されないため、振動の抑制を防止することができる。
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明の接触検出装置の一実施形態である水滴検出装置について説明する。本実施形態の水滴検出装置では、振動板に水滴が接触したか否かを検出する装置である。
In the present invention, when the diaphragm is fixed to the case body, the outer peripheral region of the diaphragm is partially fixed via the clamping member. According to the present invention, since the entire outer peripheral area of the diaphragm is not fixed to the case body, it is possible to prevent vibrations from being suppressed.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a water droplet detection device that is an embodiment of the contact detection device of the present invention will be described. The water droplet detection device of this embodiment is a device that detects whether or not a water droplet has contacted the diaphragm.

図1は、第一の実施形態の水滴検出装置100を示す斜視図である。本実施形態の水滴検出装置100は、ケース体110から検出領域120Aを露出させた検出板120を有する。   FIG. 1 is a perspective view showing a water droplet detection device 100 of the first embodiment. The water droplet detection device 100 according to the present embodiment includes a detection plate 120 in which a detection region 120A is exposed from the case body 110.

本実施形態のケース体110は、回路収納部111と蓋部112とを有する。回路収納部111には、水滴検出を行うための回路等が収納されている。蓋部112は、回路収納部111の蓋となる。また本実施形態のケース体110の回路収納部111及び蓋部112には、それぞれ検出領域120Aを取り囲む枠部113a、113bと検出領域120Aを露出させるための切り抜き部114a、114bが形成されている。枠部113a、113b及び切り抜き部114a、114bは、回路収納部111に蓋部112が被せられたとき、それぞれが重なって検出領域120Aが露出するように形成されている。   The case body 110 of the present embodiment includes a circuit housing part 111 and a lid part 112. The circuit storage unit 111 stores a circuit for detecting water droplets. The lid portion 112 serves as a lid for the circuit storage portion 111. Further, the circuit housing portion 111 and the lid portion 112 of the case body 110 of the present embodiment are formed with frame portions 113a and 113b surrounding the detection region 120A and cutout portions 114a and 114b for exposing the detection region 120A, respectively. . The frame portions 113a and 113b and the cutout portions 114a and 114b are formed so that when the lid portion 112 is put on the circuit storage portion 111, the detection regions 120A are exposed.

本実施形態の検出板120は、例えば透明な板に後述する圧電素子が接着されたものであり、振動板として機能する。本実施形態の検出板120は、圧電素子が接着されたガラス板とした。尚圧電素子は、検出板120の露出面120A以外の箇所に接着されているものとした。   The detection plate 120 of the present embodiment is a plate in which a piezoelectric element described later is bonded to a transparent plate, for example, and functions as a vibration plate. The detection plate 120 of this embodiment is a glass plate to which a piezoelectric element is bonded. The piezoelectric element is bonded to a portion other than the exposed surface 120A of the detection plate 120.

本実施形態の水滴検出装置100では、回路収納部111に収納された回路により圧電素子を予め振動させておき、圧電素子の振動が伝搬された検出領域120Aに水滴が付着したときの検出領域120Aの振動の変化に基づき、水滴の付着(接触)を検出する。   In the water droplet detection device 100 of the present embodiment, the piezoelectric element is vibrated in advance by a circuit stored in the circuit storage unit 111, and the detection region 120A when the water droplet adheres to the detection region 120A to which the vibration of the piezoelectric element has been propagated. The adhesion (contact) of water droplets is detected based on the change in vibration.

次に図2を参照して、本実施形態の水滴検出装置100における検出板120の固定方法について説明する。図2は、検出板120の固定方法を説明する図である。図2(A)は、水滴検出装置100の上面投透視図であり、図2(B)は水滴検出装置100のA−A断面図である。   Next, a method for fixing the detection plate 120 in the water droplet detection device 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a method for fixing the detection plate 120. 2A is a top perspective view of the water droplet detection device 100, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA of the water droplet detection device 100. FIG.

本実施形態の検出板120は、検出領域120Aが露出するように挟持されている。尚検出領域120Aは、検出板120において切り抜き部114a、114bから露出している領域である。検出領域120Aは、例えば本実施形態の水滴検出装置100が設置される目的等を考慮して決定されても良い。例えば本実施形態の水滴検出装置100が、雨滴検出を目的として設置される場合には、検出領域120Aは広い方が、広範囲での雨滴検出を行うことができるため好ましい。また本実施形態の水滴検出装置100が、水滴が落下した位置を特定する目的として設定される場合には、検出領域120Aは狭い方が、より精密に位置を特定することができるため好ましい。   The detection plate 120 of this embodiment is sandwiched so that the detection region 120A is exposed. The detection area 120A is an area exposed from the cutout portions 114a and 114b in the detection plate 120. The detection region 120A may be determined in consideration of, for example, the purpose for installing the water droplet detection device 100 of the present embodiment. For example, when the water droplet detection device 100 of the present embodiment is installed for the purpose of detecting raindrops, it is preferable that the detection region 120A is wider because raindrop detection can be performed over a wide range. In addition, when the water droplet detection device 100 of the present embodiment is set for the purpose of specifying the position where the water droplet has dropped, it is preferable that the detection region 120A is narrower because the position can be specified more precisely.

また検出板120には、検出領域120A以外の領域に圧電素子140が接着されて固定されている。尚圧電素子140は、検出板120と密着するように接着されていることが好ましい。圧電素子140は、後述する駆動回路及び検出回路と接続されており、駆動回路からの信号に基づき駆動する。   In addition, the piezoelectric element 140 is bonded and fixed to the detection plate 120 in a region other than the detection region 120A. The piezoelectric element 140 is preferably bonded so as to be in close contact with the detection plate 120. The piezoelectric element 140 is connected to a drive circuit and a detection circuit described later, and is driven based on a signal from the drive circuit.

また本実施形態の検出板120は、外周領域を回路収納部111に設けられた挟持部材130bと、蓋部112に設けられた挟持部材130a(図2(B)参照)とにより挟持されている。検出板120の外周領域とは、例えば検出領域120Aの外側であって、枠部113a、113bと重なる領域を示す。   In addition, the detection plate 120 of the present embodiment is sandwiched between the clamping member 130b provided in the circuit storage unit 111 and the clamping member 130a (see FIG. 2B) provided in the lid part 112 in the outer peripheral region. . The outer peripheral area of the detection plate 120 indicates, for example, an area outside the detection area 120A and overlapping with the frame portions 113a and 113b.

本実施形態では、このように検出板120を挟持部材130a、130bで挟持するため、検出板120がケース体110(回路収納部111及び蓋部112)に触れることがない。よって本実施形態では、検出板120がケース体110に直接固定されることにより、圧電素子140から検出板120に伝搬された振動が抑制されることがない。   In the present embodiment, since the detection plate 120 is sandwiched between the sandwiching members 130a and 130b in this way, the detection plate 120 does not touch the case body 110 (the circuit housing portion 111 and the lid portion 112). Therefore, in the present embodiment, the vibration transmitted from the piezoelectric element 140 to the detection plate 120 is not suppressed by directly fixing the detection plate 120 to the case body 110.

また本実施形態の検出板120は、外周領域が部分的に挟持部材130a、130bに挟持されている。よって本実施形態では、検出板120の外周領域全てが固定された状態に比べて、検出板120に伝搬された振動は抑制されない。このため本実施形態では、検出板120の微細な振動の変化を検出することができる。   In addition, the detection plate 120 of the present embodiment has an outer peripheral region partially sandwiched between the sandwiching members 130a and 130b. Therefore, in this embodiment, the vibration propagated to the detection plate 120 is not suppressed compared to a state where the entire outer peripheral region of the detection plate 120 is fixed. For this reason, in this embodiment, a minute change in vibration of the detection plate 120 can be detected.

また本実施形態では、挟持部材130a、130bは、検出板120よりも硬質な材質で形成されることが好ましい。例えば本実施形態の検出板120がガラスであった場合には、挟持部材130a、130bは金属等で形成されることが好ましい。挟持部材130a、130bを検出板120よりも硬質な部材で形成した場合、検出板120に伝搬される振動(表面弾性波)が挟持部材130a、130bに吸収されないため、検出板120の振動の抑制をより一層小さくすることができる。   In the present embodiment, it is preferable that the sandwiching members 130 a and 130 b are formed of a material harder than the detection plate 120. For example, when the detection plate 120 of this embodiment is glass, it is preferable that the clamping members 130a and 130b are made of metal or the like. When the sandwiching members 130a and 130b are formed of a member that is harder than the detection plate 120, vibration (surface acoustic waves) propagated to the detection plate 120 is not absorbed by the sandwiching members 130a and 130b, and thus the vibration of the detection plate 120 is suppressed. Can be further reduced.

次に本実施形態の水滴検出装置100における水滴の付着の検出方法について説明する。本実施形態の水滴検出装置100では、ケース体110の回路収納部111内に圧電素子140を駆動する駆動回路200、検出板120の振動の変化を検出する検出回路300が収納されている。   Next, a method for detecting adhesion of water droplets in the water droplet detection device 100 of the present embodiment will be described. In the water droplet detection device 100 of the present embodiment, a drive circuit 200 that drives the piezoelectric element 140 and a detection circuit 300 that detects a change in vibration of the detection plate 120 are housed in the circuit housing portion 111 of the case body 110.

図3は、水滴検出装置100の有する駆動回路200と検出回路300を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a drive circuit 200 and a detection circuit 300 included in the water droplet detection device 100.

本実施形態では、圧電素子140を駆動回路200により駆動させ、検出板120を予め振動させておく。そして検出板120に水滴が触れたときの検出板120の振動の変化を、圧電素子140から出力される電圧信号の変化として検出回路300により検出する。   In the present embodiment, the piezoelectric element 140 is driven by the drive circuit 200, and the detection plate 120 is vibrated in advance. Then, a change in vibration of the detection plate 120 when a water droplet touches the detection plate 120 is detected by the detection circuit 300 as a change in a voltage signal output from the piezoelectric element 140.

圧電素子140には、圧電素子140を振動させるための駆動信号を供給する駆動回路200と、圧電素子140の振動を電圧信号として検出する検出回路300とが接続されている。   A drive circuit 200 that supplies a drive signal for vibrating the piezoelectric element 140 and a detection circuit 300 that detects the vibration of the piezoelectric element 140 as a voltage signal are connected to the piezoelectric element 140.

本実施形態の駆動回路200は、所定間隔で間欠的にパルス信号を出力し、圧電素子140を振動させる。   The drive circuit 200 of the present embodiment intermittently outputs a pulse signal at a predetermined interval to vibrate the piezoelectric element 140.

本実施形態の検出回路300はアンプ310、フィルタ320、整流回路330、積分回路340、演算部350を有する。アンプ310の入力は、圧電素子140と接続されており、圧電素子140の振動により発生した電圧信号を検出して増幅する。アンプ310で増幅された電圧信号は、フィルタ320によりノイズを除去されて、整流回路330に入力される。整流回路330は、ノイズが除去された電圧信号を整流する。   The detection circuit 300 of this embodiment includes an amplifier 310, a filter 320, a rectifier circuit 330, an integration circuit 340, and a calculation unit 350. The input of the amplifier 310 is connected to the piezoelectric element 140 and detects and amplifies a voltage signal generated by the vibration of the piezoelectric element 140. The voltage signal amplified by the amplifier 310 is subjected to noise removal by the filter 320 and input to the rectifier circuit 330. The rectifier circuit 330 rectifies the voltage signal from which noise has been removed.

整流された電圧信号は、積分回路340を介して演算部350に入力される。演算部350では、積分回路340の出力に基づき圧電素子140から出力される電圧信号の変化を検出する。尚演算部350の出力信号は、例えば本実施形態の水滴検出装置100を有する装置本体を制御する本体回路等に供給されても良い。   The rectified voltage signal is input to the calculation unit 350 via the integration circuit 340. The arithmetic unit 350 detects a change in the voltage signal output from the piezoelectric element 140 based on the output of the integration circuit 340. The output signal of the calculation unit 350 may be supplied to, for example, a main body circuit that controls the main body of the apparatus having the water droplet detection apparatus 100 of the present embodiment.

以下に、図4を参照して本実施形態の演算部350の処理について説明する。図4は、演算部350を説明するブロック図である。   Hereinafter, the processing of the arithmetic unit 350 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating the calculation unit 350.

演算部350は、演算処理装置351、記憶装置352を有し、後述する各部の機能を実現する。本実施形態の演算処理部351は、波形記憶部353、信号取得部354、波形比較部355を有する。   The arithmetic unit 350 includes an arithmetic processing device 351 and a storage device 352, and realizes the function of each unit described later. The arithmetic processing unit 351 of the present embodiment includes a waveform storage unit 353, a signal acquisition unit 354, and a waveform comparison unit 355.

本実施形態の波形記憶部353は、駆動回路200から供給されるパルス信号により圧電素子140が駆動した際に積分回路340から出力される波形を取得し、取得した波形を基準波形として記憶装置352に記憶させる。よって記憶装置352には、検出板120に水滴等の被接触物が接触していない状態における検出板120の振動の波形が基準波形として記憶されている。尚本実施形態では、駆動回路200及び検出回路300に電源が供給されて圧電素子140の駆動が開始した時点で、波形記憶部353による基準波形の記憶が行われても良い。   The waveform storage unit 353 of this embodiment acquires a waveform output from the integration circuit 340 when the piezoelectric element 140 is driven by the pulse signal supplied from the drive circuit 200, and the storage device 352 uses the acquired waveform as a reference waveform. Remember me. Therefore, the storage device 352 stores a waveform of vibration of the detection plate 120 in a state where a contact object such as a water droplet is not in contact with the detection plate 120 as a reference waveform. In the present embodiment, the reference waveform may be stored by the waveform storage unit 353 when power is supplied to the drive circuit 200 and the detection circuit 300 and the drive of the piezoelectric element 140 is started.

信号取得部354は、積分回路340から出力される信号を定期的に取得する。波形比較部355は、信号取得部354により取得された信号と、記憶装置352に記憶された基準波形とを比較する。そして波形比較部355は、比較の結果2つの波形が一致しなければ、検出板120に水滴等の非接触物が触れたものと検出したことを示す信号を出力する。   The signal acquisition unit 354 periodically acquires a signal output from the integration circuit 340. The waveform comparison unit 355 compares the signal acquired by the signal acquisition unit 354 with the reference waveform stored in the storage device 352. If the two waveforms do not match as a result of the comparison, the waveform comparison unit 355 outputs a signal indicating that it has been detected that a non-contact object such as a water droplet has touched the detection plate 120.

以下に図5を参照して本実施形態の演算部350の動作を説明する。図5は、演算部350において検出された波形を示す図である。図5(A)は、検出板120に水滴が付着していない状態における波形を示す図であり、図5(B)は、検出板120に霧吹きで一度スプレーした状態における波形を示す図であり、図5(C)は、検出板120に霧吹きで二度スプレーした状態における波形を示す図である。   The operation of the calculation unit 350 of this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a waveform detected by the calculation unit 350. FIG. 5A is a diagram illustrating a waveform in a state where no water droplet is attached to the detection plate 120, and FIG. 5B is a diagram illustrating a waveform in a state where spray is once sprayed on the detection plate 120. FIG. 5C is a diagram showing a waveform in a state where the detection plate 120 is sprayed twice by spraying.

図5に示すように、本実施形態では、検出板120に水滴が付着した場合、検出板120の振動が変化し、圧電素子140から出力される電圧信号の波形の変化となって現れる。よって本実施形態では、検出板140に水滴が付着していない状態の電圧信号の波形を基準波形Aとして記憶しておき、後に取得される電圧信号の波形Bと基準波形Aとを比較すれば、検出板120の水滴が付着したか否かを検出することができる。   As shown in FIG. 5, in this embodiment, when water droplets adhere to the detection plate 120, the vibration of the detection plate 120 changes and appears as a change in the waveform of the voltage signal output from the piezoelectric element 140. Therefore, in this embodiment, if the waveform of the voltage signal in a state where no water droplet is attached to the detection plate 140 is stored as the reference waveform A, the waveform B of the voltage signal acquired later and the reference waveform A are compared. It is possible to detect whether water droplets on the detection plate 120 are attached.

また本実施形態の演算部350では、例えば基準波形Aと波形Bとが異なる場合、波形Bを一時的に記憶装置352に記憶しても良い。そして、波形比較部355は、例えば基準波形Aと異なる波形Bが取得された後に、さらに変化した波形Cが取得された場合、波形Bと波形Cとを比較しても良い。   In the calculation unit 350 of this embodiment, for example, when the reference waveform A and the waveform B are different, the waveform B may be temporarily stored in the storage device 352. And the waveform comparison part 355 may compare the waveform B and the waveform C, for example, when the waveform C which changed further is acquired after the waveform B different from the reference | standard waveform A is acquired.

本実施形態において、演算部350を上記のように構成すれば、例えば検出板120に付着した水滴の量の変化等も検出することができる。   In the present embodiment, if the calculation unit 350 is configured as described above, for example, a change in the amount of water droplets attached to the detection plate 120 can also be detected.

例えば本実施形態では、記憶装置352に、波形と、波形に対応した水滴の量等とが対応付けられたテーブルを予め格納しておいても良い。そして信号取得部354により積分回路340から出力される信号を取得したとき、このテーブルを参照して検出板120に付着した水滴の量等を検出しても良い。   For example, in the present embodiment, the storage device 352 may store in advance a table in which a waveform is associated with the amount of water droplets corresponding to the waveform. Then, when the signal output from the integration circuit 340 is acquired by the signal acquisition unit 354, the amount of water droplets attached to the detection plate 120 may be detected with reference to this table.

以上に説明したように、本実施形態によれば、検出板120の外周領域を挟持部材130a、130bを介して部分的に固定することにより、検出板120の振動が抑制されて出力信号のレベルが低下することを防止できる。よって本実施形態では、検出板(振動板)の振動を抑制せずに出力信号を取得することができ、検出板の微細な振動の変化を検出することができる。
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、検出領域を狭くした点が第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、説明を省略する。
As described above, according to the present embodiment, the outer peripheral area of the detection plate 120 is partially fixed via the sandwiching members 130a and 130b, so that the vibration of the detection plate 120 is suppressed and the level of the output signal is reduced. Can be prevented from decreasing. Therefore, in this embodiment, an output signal can be acquired without suppressing vibration of the detection plate (vibration plate), and a minute change in vibration of the detection plate can be detected.
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the detection region is narrowed. Therefore, in the following description of the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.

図6は、第二の実施形態の水滴検出装置100Aを示す斜視図である。本実施形態の水滴検出装置100Aは、ケース体110Aから検出領域120Bを露出させた検出板120Cを有する。   FIG. 6 is a perspective view showing a water droplet detection device 100A of the second embodiment. The water droplet detection device 100A of the present embodiment includes a detection plate 120C in which the detection region 120B is exposed from the case body 110A.

本実施形態のケース体110Aは、回路収納部111Aと蓋部112Aとを有する。回路収納部111Aには、水滴検出を行うための回路等が収納されている。蓋部112Aは、回路収納部111Aの蓋となる。また本実施形態のケース体110Aの回路収納部111A及び蓋部112Aには、それぞれ検出領域120Bを取り囲む枠部113c、113dと検出領域120Bを露出させるための切り抜き部114c、114dが形成されている。枠部113c、113d及び切り抜き部114c、114dは、回路収納部111Aに蓋部112Aが被せられたとき、それぞれが重なって検出領域120Bが露出するように形成されている。   The case body 110A of the present embodiment includes a circuit storage portion 111A and a lid portion 112A. The circuit storage unit 111A stores a circuit for detecting water droplets. The lid portion 112A serves as a lid for the circuit storage portion 111A. Further, frame portions 113c and 113d surrounding the detection region 120B and cutout portions 114c and 114d for exposing the detection region 120B are formed in the circuit housing portion 111A and the lid portion 112A of the case body 110A of the present embodiment, respectively. . The frame portions 113c and 113d and the cutout portions 114c and 114d are formed so that the detection region 120B is exposed when the lid portion 112A is put on the circuit storage portion 111A.

次に図7を参照して、本実施形態の水滴検出装置100Aにおける検出板120Cの固定方法について説明する。図7は、検出板120Cの固定方法を説明する図である。図7(A)は、水滴検出装置100Aの上面投透視図であり、図7(B)は水滴検出装置100AのA−A断面図である。   Next, a method for fixing the detection plate 120C in the water droplet detection device 100A of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a method for fixing the detection plate 120C. FIG. 7A is a top perspective view of the water droplet detection device 100A, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA of the water droplet detection device 100A.

本実施形態では、検出板120Cは、挟持部材130c、130dにより外周領域が部分的に挟持されて、ケース体110Aに固定されている。よって本実施形態でも第一の実施形態と同様に、検出板120Cの振動が抑制することを防止できる。   In the present embodiment, the detection plate 120C is fixed to the case body 110A with the outer peripheral region partially sandwiched by the sandwiching members 130c and 130d. Therefore, also in this embodiment, it is possible to prevent the vibration of the detection plate 120C from being suppressed as in the first embodiment.

尚本実施形態では、検出板120Cは、検出板120Cと枠部113cとの間に配置された4つの挟持部材130cと、検出板120Cと枠部113dとの間の配置された4つの挟持部材130dとの合計8つの挟持部材により挟持される構成としたが、これに限定されない。本実施形態では、検出板120Cと枠部113cとの間に2つ挟持部材130cが配置されており、検出板120Cと枠部113dとの間に2つの挟持部材130dが配置されていても良い。この場合検出板120Cは、合計4つの挟持部材により挟持されることとなる。   In the present embodiment, the detection plate 120C includes the four clamping members 130c disposed between the detection plate 120C and the frame portion 113c, and the four clamping members disposed between the detection plate 120C and the frame portion 113d. Although it was set as the structure clamped by a total of eight clamping members with 130d, it is not limited to this. In the present embodiment, two sandwiching members 130c are disposed between the detection plate 120C and the frame portion 113c, and two sandwiching members 130d may be disposed between the detection plate 120C and the frame portion 113d. . In this case, the detection plate 120C is clamped by a total of four clamping members.

尚本実施形態の水滴検出装置100Aにおける検出板120Cの振動の変化の検出方法については、第一の実施形態と同様である。   The method for detecting a change in vibration of the detection plate 120C in the water droplet detection device 100A of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.

第一の実施形態の水滴検出装置100を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the water droplet detection apparatus 100 of 1st embodiment. 検出板120の固定方法を説明する図である。It is a figure explaining the fixing method of the detection plate. 水滴検出装置100の有する駆動回路200と検出回路300を示す回路図である。2 is a circuit diagram showing a drive circuit 200 and a detection circuit 300 included in the water droplet detection device 100. FIG. 演算部350を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the calculating part 350. FIG. 演算部350において検出された波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform detected in the calculating part 350. FIG. 第二の実施形態の水滴検出装置100Aを示す斜視図である。It is a perspective view which shows 100A of water droplet detection apparatuses of 2nd embodiment. 検出板120Cの固定方法を説明する図である。It is a figure explaining the fixing method of 120 C of detection plates.

符号の説明Explanation of symbols

100、100A 水滴検出回路
110、110A ケース体
111、111A 回路収納部
112、112A 蓋部
113a、113b、113c、113d 枠部
114a、114b、114c、114d 切り抜き部
120、120C 検出板
120A、120B 検出領域
130a、130b、130c、130d 挟持部材
140 圧電素子
200 駆動回路
300 検出回路
350 演算部
100, 100A Water drop detection circuit 110, 110A Case body 111, 111A Circuit storage part 112, 112A Cover part 113a, 113b, 113c, 113d Frame part 114a, 114b, 114c, 114d Cutout part 120, 120C Detection plate 120A, 120B Detection area 130a, 130b, 130c, 130d Holding member 140 Piezoelectric element 200 Drive circuit 300 Detection circuit 350 Calculation unit

Claims (4)

ケース体と、振動板とを含み、前記振動板に対する被接触物の接触を検出する検出装置であって、
前記振動板は、
前記振動板の外周領域の一部が、前記ケース体との間に配置された挟持部材を介して前記ケース体に固定される検出装置。
A detection device that includes a case body and a diaphragm, and detects contact of an object to be contacted with the diaphragm,
The diaphragm is
A detection device in which a part of an outer peripheral region of the diaphragm is fixed to the case body via a clamping member disposed between the diaphragm and the case body.
前記挟持部材は、前記外周領域と前記ケース体との間に複数配置されており、
前記振動板の外周領域は、複数配置された前記挟持部材を介して前記ケース体に固定された請求項1記載の検出装置。
A plurality of the clamping members are disposed between the outer peripheral region and the case body,
The detection device according to claim 1, wherein an outer peripheral region of the diaphragm is fixed to the case body via a plurality of the holding members arranged.
前記挟持部材を形成する材料の材質は、前記振動板を形成する材料の材質よりも硬質である請求項1又は2記載の検出装置。   The detection device according to claim 1, wherein a material of the material forming the clamping member is harder than a material of the material forming the diaphragm. 前記振動板に固定された圧電素子と、
前記圧電素子から出力される電圧信号の変動を検出する検出回路を有し、
前記検出回路は、
前記振動板に対する被接触物の接触がない場合の電圧信号の波形を記憶する記憶手段と、
前記圧電素子から出力される電圧信号の波形を取得する取得手段と、
前記記憶手段に記憶された波形と、前記取得手段により取得された前記電圧信号の波形とを比較する比較手段と、を有し、
前記比較手段による比較結果に基づき、前記振動板に対する被接触物の接触を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の検出装置。
A piezoelectric element fixed to the diaphragm;
A detection circuit for detecting a change in a voltage signal output from the piezoelectric element;
The detection circuit includes:
Storage means for storing a waveform of a voltage signal when there is no contact of an object to be contacted with the diaphragm;
Obtaining means for obtaining a waveform of a voltage signal output from the piezoelectric element;
Comparing means for comparing the waveform stored in the storage means with the waveform of the voltage signal acquired by the acquiring means,
4. The detection device according to claim 1, wherein a contact of an object to be contacted with the diaphragm is detected based on a comparison result by the comparison unit. 5.
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