JP2009300164A - 重量計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量計100を提供する。重量計100は、互いに重ならない複数の単位領域Uに加わっている圧力を単位領域U毎に示す圧力分布信号Dを出力する面圧シート110と、制御回路122と、表示部121とを備える。面圧シート110は、複数の単位領域Uにそれぞれ重なる複数の圧力計測部Pと、X方向に延在する行電極R1〜Rnと、Y方向に延在する列電極C1〜Cmと、複数の圧力計測部Pを択一的に順次選択する選択駆動部とを備える。各圧力計測部Pは、選択されると、重なる単位領域Uに加わっている圧力に応じた計測信号を、電気的に接続された列電極へ出力する。面圧シート110は、順次出力される計測信号dを用いて圧力分布信号Dを生成し、制御回路122は、圧力分布信号Dを用いた演算によって被測定物の重量を推定し、表示部121に表示させる。
【選択図】図3
Description
Q=ia×t …… (1)
また、選択中の容量素子の静電容量をCcとすると、選択中の容量素子の保持電圧(V)は、(2)式で表される。
V=Q/Cc=(ia×t)/Cc …… (2)
つまり、選択中の容量素子の保持電圧(V)は、蓄積期間において、この蓄積期間からの経過時間(t)に比例し、この容量素子の静電容量(Cc)に反比例する。容量素子の静電容量(Cc)は変化し得るが、蓄積期間は十分に短いから、蓄積期間においてCcは一定と考えてよい。また、選択中の行電極の電位はGNDとなるから、選択中の容量素子の保持電圧(V)は選択中の列電極の電位と等しくなる。よって、図7に例示するように、列電極C1の電位V1は、列電極C1が選択されている1S内の蓄積期間においてtに比例して上昇し、列電極C2の電位V2は、列電極C2が選択されている1S内の蓄積期間においてtに比例して上昇し、…、列電極Cmの電位Vmは、列電極Cmが選択されている1S内の蓄積期間においてtに比例して上昇する。
<変形例1>
上述の実施形態では、m×n個の単位領域Uに加わる圧力を単位領域U毎に示す一つの圧力分布信号Dを用いて推定された重量が表示部121に表示されるが、これを変形し、複数の圧力分布信号Dを用いて推定された重量が表示部121に表示されるようにしてもよい(変形例1)。
上述した変形例1では、k個の圧力分布信号Dを取得する場合には、k×m×n個の計測信号dが必要となるが、これを変形し、k×m×nよりも少ない数の計測信号dを用いてk個の圧力分布信号を取得可能としてもよい(変形例2)。換言すれば、ある垂直走査期間(1V)において、n行m列の圧力計測部の全部ではなく、n行m列の圧力計測部の一部のみが選択および駆動されうるようにしてもよい。
上述の実施形態では、一つの重量が計測および表示されるが、これを変形し、複数の重量を一挙に計測および表示可能としてもよい(変形例3)。
図11は、変形例3に係る重量計200の外観を示す斜視図である。この図に示すように、重量計200は、被計測物が載置される載置面211を有する面圧シート210と、重量計200全体を制御し、X方向およびY方向に延在する載置面211に載置された被計測物の重量の推定値を表示する制御ユニット220と、両者を相互に電気的かつ着脱自在に接続するケーブル130とを備える。制御ユニット220は、表示部221と、図示しない制御回路とを備える。
上述の実施形態および変形例では、列選択処理が行選択処理よりも短い時間間隔で行われるが、これを変形し、行選択処理が列選択処理よりも短い時間間隔で行われるようにしてもよい。また、上述の実施形態および変形例では、静電容量方式で圧力を電気的に計測する圧力計測部を採用しているが、これを変形し、電気抵抗方式等の他の方式で圧力を電気的に計測する圧力計測部を採用してもよい。また、上述の実施形態および変形例では、圧力計測部がマトリクス状に並ぶが、これを変形し、圧力計測部が非マトリクス状に並ぶようにしてもよい。ただし、いずれの形態であっても、十分に薄く、折り曲げ易く、高い精度で重量を計測可能とするためには、重量計は、載置面に沿って第1方向に延在する複数の第1導電体と、載置面に沿って第1方向と異なる第2方向に延在する複数の第2導電体とを備え、複数の第1導電体は、複数の圧力計測部が電気的に接続される一つの第1導電体を含み、複数の第2導電体は、複数の圧力計測部が電気的に接続される一つの第2導電体を含む必要がある。
Claims (6)
- 被計測物の重量を計測する重量計であって、
前記被計測物が載置される載置面を有し、前記載置面内の互いに重ならない複数の単位領域に加わっている圧力を前記単位領域毎に示す圧力分布信号を出力する面圧シートと、
前記圧力分布信号を用いた演算によって前記被計測物の重量を推定する演算部と、
前記演算部に推定された重量を表示する表示部とを備え、
前記面圧シートは、
前記複数の単位領域にそれぞれ重なる複数の圧力計測部と、
前記載置面に沿って第1方向に延在し、各々には前記複数の圧力計測部のうちの少なくとも一つが電気的に接続される複数の第1導電体と、
前記載置面に沿って前記第1方向と異なる第2方向に延在し、各々には前記複数の圧力計測部のうちの少なくとも一つが電気的に接続される複数の第2導電体と、
前記複数の第1導電体から前記第1導電体を択一的に選択する処理と前記複数の第2導電体から前記第2導電体を択一的に選択する処理とを繰り返し行うことにより、前記複数の圧力計測部の一部または全部から前記圧力計測部を順次択一的に選択し、選択中の前記圧力計測部を駆動する選択駆動部とを備え、
前記複数の第1導電体のうちの一つは、2以上の前記圧力計測部と電気的に接続され、
前記複数の第2導電体のうちの一つは、2以上の前記圧力計測部と電気的に接続され、
前記圧力計測部は、駆動されると、重なる前記単位領域に加わっている圧力に応じた計測信号を、選択中の前記第1導電体または前記第2導電体へ出力し、
前記面圧シートは、前記一部または全部から順次出力される前記計測信号を用いて前記圧力分布信号を生成する、
ことを特徴とする重量計。 - 前記演算部を含む制御回路を備え、
前記制御回路は、前記選択駆動部を制御して前記面圧シートから複数の前記圧力分布信号を取得し、
前記演算部は、前記複数の圧力分布信号を用いた演算によって前記被計測物の重量を推定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の重量計。 - 前記制御回路は、
前記選択駆動部を制御して、前記一部または全部に係る前記圧力分布信号を取得する第1処理と、
前記第1処理で取得した前記圧力分布信号に基づいて、前記一部または全部のうち、圧力が加わっている前記圧力計測部を特定する第2処理と、
前記選択駆動部を制御して、前記第2処理で特定した前記圧力計測部に係る前記圧力分布信号を取得する第3処理とを実行し、
前記演算部は、前記第1処理で取得された前記圧力分布信号と前記第3処理で取得された前記圧力分布信号とを用いた演算によって前記被計測物の重量を推定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の重量計。 - 前記制御回路は、前記第3処理において、前記一部または全部のうち、前記第2処理で特定した前記圧力計測部のみが一定時間間隔で順次選択されるように、前記選択駆動部を制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の重量計。 - 前記載置面は互いに重ならない複数の計測領域を有し、
前記複数の計測領域の各々は2以上の前記単位領域を含み、
前記演算部は、前記圧力分布信号を用いた演算によって前記被計測物の重量を前記計測領域毎に推定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の重量計。 - 前記一部または全部は、互いに面積が異なる二つの前記単位領域にそれぞれ重なる二つの前記圧力計測部を含み、
前記演算部は、前記圧力分布信号を用いて、前記単位領域毎の面積と圧力との積についての前記一部または全部にわたる総和を算出することにより、前記被計測物の重量を推定する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の重量計。
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