JP2019109197A - 圧力センサおよび圧力センサを備えた移動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ように配置されることにより、導入孔の正面視において検出素子と重なる領域に導入孔が設けられた圧力センサと比較すると、検出素子へのチリやほこり等によって例示されるゴミの付着が低減される。そのため、開示の技術によれば、ゴミの付着による圧力の誤検知が抑制される。
適用例に係る圧力センサは、圧力を検出する検出素子と、検出素子を覆うように収容し、第1の貫通孔と第2の貫通孔とを有するカバー部材とを備える。検出素子は、例えば、ダイアフラムを有し、圧力が印加された際におけるダイアフラムの変位を基に圧力を検出する。カバー部材は、検出素子をチリやほこり等の付着、衝撃等から保護する。カバー部材は、例えば、樹脂や金属によって形成される。適用例に係る圧力センサは、第1の貫通孔、第2の貫通孔を介してカバー部材の外部における圧力が圧力センサの内部に導入される。第1の貫通孔と第2の貫通孔とは、いずれもそれぞれの正面視において検出素子と重ならない位置に設けられるため、第1の貫通孔または第2の貫通孔を介して圧力センサの内部に風が流入しても、流入した風によって検出素子が直接押圧されることが抑制される。また、第1の貫通孔および第2の貫通孔の一方から圧力センサの内部に流入した風は、第1の貫通孔および第2の貫通孔の他方から排出される。そのため、風の流入による圧力センサの内部における気圧の上昇が抑制される。すなわち、圧力センサの内部における圧力と圧力センサの周囲における圧力との差が低減される。そのため、適用例に係る圧力センサによれば、圧力の検出精度への風による影響が抑制される。
孔からパッケージ部材の内部に風が流入することは抑制される。そのため、このような圧力センサによっても、圧力の検出精度への風による影響が抑制される。
適用例において説明した圧力センサについて、図面を参照してさらに詳述する。図1は、実施形態に係る圧力センサ1の外観の一例を示す図である。図1(A)は圧力センサ1を上方向から見た図の一例であり、図1(B)は圧力センサ1の右側面図の一例であり、図1(C)は圧力センサ1の左側面図の一例であり、図1(D)は圧力センサ1の正面図の一例である。図1では、カバー部材10内に設置される検出素子20が点線で例示される。圧力センサ1は、カバー部材10を有する。カバー部材は、図1において立方体形状として例示されているが、カバー部材10の形状が立方体形状に限定されるわけではない。
出値を出力する絶対圧センサである。
ッサユニット(MPU)、プロセッサとも呼ばれる。CPUは、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。メモリはCPUから直接アクセスされる記憶部として例示される。メモリは、Random Access Memory(RAM)およびRead Only Memory(ROM)を含む。制御部30は、CPUがメモリに記憶されたプログラムを実行することで、検出素子20が検出した検出値に対してフィルタを適用するノイズ除去処理等の所定の処理を実行できる。
実施形態との比較のため、比較例に係る圧力センサについて説明する。図4は、比較例に係る圧力センサ500を上方向から見た図の一例である。圧力センサ500は、導入孔511を有するパッケージ部材510を備える。以下、比較例の説明において、実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
実施形態では、カバー部材10は検出素子20を収容するが、カバー部材10は比較例に係る圧力センサ500を収容してもよい。図8は、第1変形例に係る圧力センサ1aの一例を示す図である。圧力センサ1aでは、カバー部材10に収容される圧力センサ500とカバー部材10とが下カバー10bを共有する。第1変形例に係る圧力センサ1aにおいても、貫通孔11a、11bの一方からカバー部材10の内部に流入した風は、貫通孔11a、11bの他方から排出される。さらに、上述の通り、貫通孔11a、11bは、いずれもそれぞれの正面視において検出素子20とは重ならない領域に設けられるため、貫通孔11a、11bを介して流入した風が検出素子20を押圧することも抑制される。そのため、第1変形例による圧力センサ1aによっても、圧力センサ1aの内部に風が流入することによる検出精度の低下が抑制される。なお、図8において導入孔511は正面視において検出素子20と重なる位置に設けられているが、導入孔511の位置はこのような位置に限定されない。導入孔511は、検出素子20と重ならない領域に設けられていてもよい。
図9および図10は、第2変形例に係る圧力センサ1bの一例を示す図である。図9は
ドローン300を側方から見た図の一例であり、図10は、ドローン300を上方向から見た図の一例である。ドローン300は、筐体310に腕部330、330を介して結合されたプロペラ320、320を回転させることで飛行可能であるとともに、着陸時には脚340、340によって支持される装置である。第2変形例では、実施形態に係る圧力センサ1のカバー部材10がドローン300の筐体310を兼ねている。すなわち、ドローン300では、筐体310内には検出素子20が設けられており、貫通孔11a、11bを介して導入された圧力を検出素子20によって検出可能となっている。ドローン300は、「圧力センサを備えた移動装置」の一例である。プロペラ320、320は、「移動手段」、「飛行手段」の一例である。
実施形態では、圧力センサ1の内部は壁部12によって検出素子20を収容する収容室100と貫通孔11a、11bが設けられる導入室200とに区分されたが、開示の技術は壁部12を備えた構成に限定されない。圧力センサ1では、壁部12を備えない場合でも、貫通孔11a、11bの一方から圧力センサ1の内部に流入した風は貫通孔11a、11bの他方から排出される。壁部12を備える方が好ましいが、壁部12を備えない場合であっても、圧力の検出精度への風による影響が抑制される。また、実施形態では、「連通孔」の一例として壁部12と底面10b1との間に形成された隙間12bが挙げられたが、「連通孔」は隙間12bに限定されず、収容室100と導入室200とを連通するものであれば、連通孔の形状、大きさ等は適宜決定してよい。さらに、実施形態では、壁部12は上カバー10aの内壁から下カバー10bに向けて突出しているが、壁部12はこのような形態に限定されず、収容室100と導入室200とを連通孔によって連通して区分するものであればよい。例えば、壁部12は、底面10b1から上カバーに向けて突出してもよいし、カバー部材10の左右の内壁のうち一方から他方に向けて突出してもよい。また、壁部12は、収容室100と導入室200との間を閉塞し、壁部12の何れかの箇所に収容室100と導入室200とを連通する「連通孔」が設けられてもよい。実施形態では、後方の収容室100と前方の導入室200とに区分するように壁部12が設けられたが、収容室100と導入室200とを上下方向に区分するように壁部12が設けられてもよい。
図12は、実施形態に係る圧力センサ1をフローセンサ600と組み合わせた利用例を示す図である。流路610内には、図12において矢印Gによって例示される方向に気体が流れており、フローセンサ600は、流路610内を流れる気体の流速や流量を計測する。実施形態に係る圧力センサ1は、上述の通り圧力の検出精度への風による影響が抑制されるため、気体の流路610例示されるような気体が流動する環境下に設置して該環境下の圧力を精度よく検出することも可能である。
10・・・カバー部材
10a・・・上カバー
10b・・・下カバー
10b1・・・底面
11a、11b・・・貫通孔
12・・・壁部
12a・・・端部
12b・・・隙間
20・・・検出素子
20a・・・検出面
30・・・制御部
100・・・収容室
200・・・導入室
300・・・ドローン
310・・・筐体
320・・・プロペラ
330・・・腕部
510・・・パッケージ部材
510a・・・上パッケージ
511・・・導入孔
600・・・フローセンサ
610・・・流路
G・・・矢印
W・・・風
Claims (7)
- 圧力の変化を検出する検出素子と、
前記検出素子を収容し、第1の貫通孔と第2の貫通孔とを有するカバー部材と、を備え、
前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔は、いずれもそれぞれの正面視において前記検出素子と重ならない位置に設けられることを特徴とする、
圧力センサ。 - 前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とは、互いに正対するように配置されることを特徴とする、
請求項1に記載の圧力センサ。 - 前記カバー部材は、前記カバー部材の内部を第1室と第2室とに区分するとともに前記第1室と前記第2室とを連通する連通孔を有する壁部を備え、
前記第1の貫通孔と前記第2の貫通孔とは、前記カバー部材のうち前記第2室に設けられ、
前記検出素子は、前記第1室に収容されることを特徴とする、
請求項1または2に記載の圧力センサ。 - 前記第1の貫通孔の開口面の法線と前記連通孔の開口面の法線とは互いに直交し、かつ、前記第2の貫通孔の開口面の法線と前記連通孔の開口面の法線も互いに直交することを特徴とする、
請求項3に記載の圧力センサ。 - 前記検出素子は、導入孔を有するパッケージ部材によって覆われており、
前記カバー部材は、前記パッケージ部材によって覆われた前記検出素子を前記第1室に収容することを特徴とする、
請求項3または4に記載の圧力センサ。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の圧力センサと、
前記圧力センサと結合された移動手段と、を備え、移動可能に構成されたことを特徴とする、
圧力センサを備えた移動装置。 - 前記移動手段は、前記移動装置を飛行させる飛行手段であることを特徴とする、
請求項6に記載の圧力センサを備えた移動装置。
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