JP2015092887A - 物体認識装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】物体認識装置1は、センサーユニット11と、センサーユニット11を備えている装着部13と、制御部50と、を有し、センサーユニット11には、センサーユニット11の一面側に超音波を送信し、前記超音波の反射波を受信する超音波素子21と、センサーユニット11の他面側に振動を伝達する振動素子23と、が対応する位置関係を有して設けられ、制御部50は、超音波素子21に前記超音波を送信させた後、前記反射波を受信した超音波素子21から出力された信号に応じて、振動素子23を駆動させる。
【選択図】図1
Description
図1は、実施形態に係る物体認識装置1の構成を示す概略図である。図2は、図1におけるA部の拡大図である。
まず、物体認識装置1の概略構成について、図1と図2とを用いて説明する。
図1(a)に示すように、本実施形態では、第一指には2個の、第二指から第五指までには各3個のセンサーユニット11が、装着部13の内側に設けられている。また、図1(b)に示すように、制御部50が手の甲側の手首に設けられている。各センサーユニット11と制御部50とは、手袋形状の装着部13内の配線(図示せず)により電気的に接続されている。なお、センサーユニット11の数量および設置場所、ならびに制御部50の設置場所は、一例であり、これに限定されるものではない。
図3は、図2のB−B線における断面図である。図3では、説明の便宜上、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「−側」としている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」と言い、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」と言い、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」と言う。
図3に示すように、センサーユニット11は、手袋状の装着部13と使用者の右手(第二指)17との間に設けられている。センサーユニット11は、基板31と、基板31の−Z軸方向に形成されている支持膜32と、支持膜32の−Z軸方向に形成されている圧電体36とにより構成されている。そして、基板31と支持膜32と圧電体36とは、保護膜38により覆われている。保護膜38には、例えば、シリコーン樹脂膜を用いることができる。
また、下部電極層33および上部電極層35には、電圧印加用の配線パターン(図示せず)が接続されている。これらの配線パターンは、例えば基板31上に、下部電極層33や上部電極層35の形成時に同時にパターニング形成することもできる。これらの配線パターンは、例えば基板31の外周部に形成される端子部(図示せず)に接続され、この端子部を介して制御部50(図1(b))に接続されている。
圧電体36の圧電層34が−Z軸方向に分極処理されている場合、下部電極層33に−(マイナス)の電位を、上部電極層35に+(プラス)の電位を印加すると、逆圧電効果により、圧電層34はXY平面の径方向に伸長する。圧電体36の一面側はメンブレン43に固定されているため、メンブレン43は−Z方向に撓む。逆に、下部電極層33に+(プラス)の電位を、上部電極層35に−(マイナス)の電位を印加すると、圧電層34はXY平面の径方向に収縮する。圧電体36の一面側はメンブレン43に固定されているため、メンブレン43は+Z方向に撓む。
したがって、超音波素子21の下部電極層33と上部電極層35とに、交流電圧を印加することで、撓み運動は連続となり、その周波数や電圧に応じた超音波が超音波素子21から送信される。
振動素子23は、上述の超音波素子21と同じ動作原理により、振動素子23の下部電極層33に−(マイナス)の電位を、上部電極層35に+(プラス)の電位を断続して印加することで、使用者の右手(第二指)17に振動が伝達される。なお、交流電圧を印加することでも振動を伝達することができる。
超音波素子21のメンブレン43が−Z方向に撓むと、圧電体36の一面側はメンブレン43に固定されているため、圧電層34はXY平面の径方向に伸長する。この時、圧電体36の圧電効果により、下部電極層33に−(マイナス)の電位が、上部電極層35に+(プラス)の電位が生じる。逆に、メンブレン43が+Z方向に撓むと、圧電層34はXY平面の径方向に収縮し、下部電極層33に+(プラス)の電位が、上部電極層35に−(マイナス)の電位が生じる。
したがって、超音波素子21に超音波の音圧が加わると、その超音波の周波数や振幅に応じた電圧が超音波素子21から出力される。
図4に示すように、物体認識装置1は、制御部50と、複数のセンサーユニット11(#1〜#n)を備えている。センサーユニット11には、超音波素子21と振動素子23とが1対1で対応している複数の素子組25が備えられている。センサーユニット11と、センサーユニット11に備えられている素子組25との数量は、特に限定されないが、本実施形態では、各2個の素子組25の備えられたセンサーユニット11が、14個備えられている。制御部50は、CPU51と、メモリー55と、超音波送信部52と、各素子組25に対応した超音波受信部53と駆動信号生成部54と、で構成されている。CPU51は、物体認識装置1全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー55は、CPU51のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。超音波送信部52は、各超音波素子21に電圧を印加し超音波を送信させるものである。超音波受信部53は、各超音波素子21に超音波を送信させた後に、その超音波の反射波を受信した各超音波素子21から出力された信号の信号処理を行うものである。駆動信号生成部54は、各超音波素子21から出力された信号に応じて、対応する振動素子23を駆動させるものである。なお、素子組は、1つの超音波素子21と複数の振動素子23とを1対n(n=2、3、4、・・・)で対応させてもよい。
図6は、変形例に係る物体認識装置の図2におけるB−B線での断面図である。
上記実施形態では、図3のように、センサーユニット11の一面側にキャビティ41が設けられ、他面側に超音波素子21と振動素子23とが設けられているものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例に係る物体認識装置2について説明する。なお、実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
物体認識装置2(図1)に備えられているセンサーユニット11a(図2、図6)は、超音波素子21と振動素子23とが、独立した基板(第1基板31a、第2基板31b)で形成され、補強板71a,71bで補強され、さらに補強板71aと補強板71bとが接合されている。これにより、センサーユニットの強度が増すため、信頼性が向上した物体認識装置2を提供することができる。
Claims (10)
- センサーユニットと、
前記センサーユニットを備えている装着部と、
制御部と、を有し、
前記センサーユニットには、前記センサーユニットの一面側に超音波を送信し、前記超音波の反射波を受信する超音波素子と、前記センサーユニットの他面側に振動を伝達する振動素子と、が対応する位置関係を有して設けられ、
前記制御部は、前記超音波素子に前記超音波を送信させた後、前記反射波を受信した前記超音波素子から出力された信号に応じて、前記振動素子を駆動させることを特徴とする物体認識装置。 - 前記センサーユニットには、複数の前記超音波素子が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の物体認識装置。
- 複数の前記センサーユニットを有していることを特徴とする請求項1または2に記載の物体認識装置。
- 前記装着部は、手袋の形状であり、前記振動素子は、前記手袋の内側に振動を伝達することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記制御部は、前記超音波の送信から前記反射波を受信するまでの時間に応じて前記振動素子を駆動することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記制御部は、送信した前記超音波の周波数と、受信した前記反射波の周波数と、を比較した結果に応じて前記振動素子を駆動することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記制御部は、送信した前記超音波の振幅と、受信した前記反射波の振幅と、を比較した結果に応じて前記振動素子を駆動することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記センサーユニットの一面側にキャビティが設けられ、他面側に前記キャビティに対応して前記超音波素子または前記振動素子が設けられていることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記超音波素子の送信周波数は、20kHz以上1MHz以下の範囲であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の物体認識装置。
- 前記振動素子の駆動周波数は、10Hz以上1kHz以下の範囲であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の物体認識装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108399011A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-14 | 北京诺亦腾科技有限公司 | 动作捕捉模组和手部动作捕捉手套 |
CN110559127A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-13 | 上海交通大学 | 基于听觉与触觉引导的智能助盲系统及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003144482A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-20 | Teikusu:Kk | 情報体感器 |
WO2005046542A1 (ja) * | 2003-11-17 | 2005-05-26 | Satoru Kaneko | 超音波視覚補助装置 |
WO2012126351A1 (zh) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | 深圳典邦科技有限公司 | 一种手视感知装置及手视感知手套 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003144482A (ja) * | 2001-11-16 | 2003-05-20 | Teikusu:Kk | 情報体感器 |
WO2005046542A1 (ja) * | 2003-11-17 | 2005-05-26 | Satoru Kaneko | 超音波視覚補助装置 |
WO2012126351A1 (zh) * | 2011-03-22 | 2012-09-27 | 深圳典邦科技有限公司 | 一种手视感知装置及手视感知手套 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108399011A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-14 | 北京诺亦腾科技有限公司 | 动作捕捉模组和手部动作捕捉手套 |
CN108399011B (zh) * | 2018-05-08 | 2024-01-30 | 北京诺亦腾科技有限公司 | 动作捕捉模组和手部动作捕捉手套 |
CN110559127A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-13 | 上海交通大学 | 基于听觉与触觉引导的智能助盲系统及方法 |
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