JP3149074U - Collision detection switch, collision detection switch device using the same, and collision detection system between multiple objects - Google Patents

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Abstract

【課題】運動する複数の物体が接触あるいは衝突を起こした合に、接触あるいは衝突した物体とそれぞれの衝突部位を特定する。【解決手段】絶縁物でできたスイッチ基板の表面に細い導体でできた二つの電極を狭い間隙を隔てた状態で張りめぐらせ、2式のスイッチ基板が接触あるいは衝突した場合に一方のスイッチ基板の電極が他方のスイッチ基板の二つの電極間を短絡させ、他方のスイッチ基板の電極が一方のスイッチ基板の二つの電極間を短絡させるように構成する。短絡を電気的に検知し、検知した情報をスイッチ基板を特定する情報と共に衝突判定装置に送信して衝突を起こした二つのスイッチ基板を特定する。【選択図】図1When a plurality of moving objects contact or collide, the contacted or collided object and each collision part are specified. When two electrodes made of a thin conductor are spread over a surface of a switch board made of an insulating material with a narrow gap therebetween, one switch board when two types of switch boards contact or collide with each other. This electrode is configured to short-circuit between the two electrodes of the other switch substrate, and the electrode of the other switch substrate is configured to short-circuit between the two electrodes of the one switch substrate. A short circuit is electrically detected, and the detected information is transmitted to the collision determination device together with information for specifying the switch board, and the two switch boards that have caused the collision are specified. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、運動する複数の物体の表面部に取り付けて使用するスイッチであって、二つの物体が接触あるいは衝突を起こした場合に、接触あるいは衝突した二つ物体と、それぞれの接触あるいは衝突部位とを特定するために用いる衝突検知スイッチ、及びそれを装着した衝突検知スイッチ装置、複数物体間の衝突検知システムに関する。   The present invention is a switch that is used by attaching to the surface of a plurality of moving objects. When two objects contact or collide with each other, the two objects that contact or collide with each other, and the respective contact or collision site. In particular, the present invention relates to a collision detection switch used for specifying the above, a collision detection switch device equipped with the same, and a collision detection system between a plurality of objects.

例えば、サーブルと呼ばれる剣を用いるフェンシング競技では、剣が相手の有効面(頭部、胴体、腕)に触れると触れた側の選手に得点が付与される。剣が相手の有効面に接触したか否かの判定は、目視では困難であるため電気的に行なわれる。試合中、選手はユニフォームの上に金属繊維でできたメタルジャケットを着用する。メタルジャケットと金属製剣は、それぞれコードを介して電気審判器に接続される。一方の選手の剣が相手選手の金属繊維でできた有効面に接触すると電気回路が閉じる。電気審判器はこれを検出して攻撃した選手を判定し、ブザー、ランプ等で判定結果を知らせる。   For example, in a fencing competition using a sword called a saber, when a sword touches the opponent's effective surface (head, torso, arm), a score is given to the player who touched it. Since it is difficult to visually determine whether the sword has come into contact with the effective surface of the opponent, it is electrically performed. During the match, players wear metal jackets made of metal fibers on top of their uniforms. The metal jacket and the metal sword are each connected to an electric referee through a cord. When one player's sword touches the other player's effective surface made of metal fiber, the electrical circuit closes. The electric umpire detects this and determines the player who has attacked, and informs the determination result with a buzzer, a lamp, or the like.

しかし、この方法は移動する選手の持つ剣とメタルジャケットとを電気審判器に繋ぐための電気コードを必要とする。このため選手の移動範囲や姿勢が制限され、試合場所が限定される。また、従来の電気審判器は2人の選手が対戦するフェンシングのような試合にしか適用できない。例えば、2人がペアを組んで2組の4人が対戦するような競技、あるいは3人以上がランダムに交戦するような競技には適用できない。   However, this method requires an electric cord for connecting the moving player's sword and metal jacket to the electric referee. For this reason, a player's movement range and attitude | position are restrict | limited, and a game place is limited. In addition, the conventional electric umpire can be applied only to a game such as fencing where two players play against each other. For example, the present invention cannot be applied to a competition in which two people form a pair and two pairs of four people play, or a competition in which three or more people engage randomly.

また、近年、生産現場では自律走行型の無人搬送台車の採用が増えている。将来は人間に代わる自律歩行型ロボットの採用も予想される。こうした自律型の無人搬送台車やロボットが複数、同一敷地内で稼働した場合には、制御装置や衝突防止装置の不具合からそれらの間で接触や衝突を起こすことが考えられる。そうした接触や衝突が起きた場合には、原因究明のためにどの台車・ロボットのどの部分が、どの台車・ロボットのどの部分に何時、接触・衝突したかを検出する必要がある。
特開2003−267663公報
In recent years, the use of autonomous guided automatic guided vehicles is increasing at production sites. In the future, it is expected that autonomous walking robots will replace humans. When a plurality of such autonomous unmanned transport carts and robots are operated on the same site, it is conceivable that a contact or a collision may occur between them due to a malfunction of the control device or the collision prevention device. When such a contact or collision occurs, it is necessary to detect which part of which trolley / robot contacted and what part of which trolley / robot at what time to investigate the cause.
JP 2003-267663 A

本考案はこうした背景からなされたもので、その課題は運動する物体が複数個存在する状態において、それらの物体間に接触あるいは衝突が生じた場合に、どの物体のどの部位が、どの物体のどの部位に接触あるいは衝突したかを検出するために用いる衝突検知スイッチ、及びそれを装着した衝突検知スイッチ装置、複数物体間の衝突検知システムを提供することにある。   The present invention has been made from this background, and the problem is that when there are multiple moving objects, when a contact or collision occurs between these objects, which part of which object, which object, It is an object of the present invention to provide a collision detection switch used for detecting whether a part has been touched or collided, a collision detection switch device equipped with the collision detection switch, and a collision detection system between a plurality of objects.

前記課題を解決するための請求項1に記載の発明は、運動する複数個の物体の内の二つが衝突を起こした場合に、その衝突を起こした二つの物体とそれぞれの衝突部位を特定するための複数物体間の衝突検知システムであって、前記各物体における衝突可能性のある部位の表面に部位単位で取り付けたスイッチと、該スイッチが短絡を生じたことを検知してその検知タイミングそのスイッチを特定する情報とを無線送信する衝突検知スイッチ装置と、該各衝突検知スイッチ装置が無線送信した前記検知タイミングとスイッチを特定する情報とを受信し、受信した複数個の検知タイミングの何れか二つのタイミングが所定の時間差内で一致した場合に、それらの検知タイミングと共に送信されてきたスイッチを特定する情報により特定されるスイッチ間で衝突が発生したと判定する衝突判定装置とから構成され、前記各スイッチは絶縁物でできたスイッチ基板の表面に細い導体でできた二つの電極を狭い間隙を隔てた状態で張りめぐらせて構成してあり、前記各物体の運動により二つの部位に取り付けられたスイッチが衝突を起こした場合に、衝突を起こした一方のスイッチのスイッチ基板上の前記電極を構成する導体が衝突を起こした他方のスイッチのスイッチ基板上の前記二つの電極間を短絡させ、前記他方のスイッチのスイッチ基板上の前記電極を構成する導体が前記一方のスイッチのスイッチ基板上の前記二つの電極間を短絡させるように構成してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システムである。   According to the first aspect of the present invention for solving the above-described problem, when two of a plurality of moving objects cause a collision, the two objects that caused the collision and the respective collision sites are specified. A collision detection system for a plurality of objects for detecting a short circuit of a switch attached to a surface of a portion of each object where there is a possibility of collision, a detection timing of the switch A collision detection switch device that wirelessly transmits information for specifying a switch, and the detection timing and information for specifying the switch that are wirelessly transmitted by each of the collision detection switch devices, and any of a plurality of received detection timings When the two timings coincide with each other within a predetermined time difference, the scan specified by the information specifying the switch transmitted together with the detection timings. Each switch is composed of two electrodes made of thin conductors with a narrow gap between them on the surface of a switch board made of an insulator. When the switch attached to two parts caused by the movement of each object causes a collision, the conductor constituting the electrode on the switch board of one switch that caused the collision The two electrodes on the switch board of the other switch that caused the short circuit are short-circuited, and the conductor constituting the electrode on the switch board of the other switch is between the two electrodes on the switch board of the one switch. Is a collision detection system between a plurality of objects.

このような構成の衝突検知システムによれば、接触あるいは衝突を起こした物体とその部位を確実に特定することができる。   According to the collision detection system having such a configuration, it is possible to reliably identify an object that has contacted or collided and its portion.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記スイッチ基板の表面に細い導体を張りめぐらせて構成した二つの電極の各電極は櫛歯状に形成され、二つの櫛歯状電極は狭い電極間間隙を隔てて配置してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システムである。   According to a second aspect of the present invention, in the collision detection system between a plurality of objects according to the first aspect of the present invention, each electrode of two electrodes formed by stretching a thin conductor on the surface of the switch board is comb-toothed. In this collision detection system, a plurality of comb-like electrodes are arranged with a narrow inter-electrode gap therebetween.

このような構成の衝突検知システムは、請求項1に記載の衝突検知システムと同様の効果を奏する。   The collision detection system having such a configuration has the same effects as the collision detection system according to the first aspect.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記スイッチ基板の表面に細い導体を張りめぐらせて構成した二つの電極の各電極は狭い電極間間隙を隔てて渦巻き状に配置してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システムである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a collision detection system between a plurality of objects according to the first aspect, wherein each of the two electrodes formed by extending a thin conductor around the surface of the switch substrate is a narrow electrode. A collision detection system between a plurality of objects, wherein the collision detection system is arranged in a spiral shape with a gap between them.

このような構成の衝突検知システムは、請求項1に記載の衝突検知システムと同様の効果を奏する。   The collision detection system having such a configuration has the same effects as the collision detection system according to the first aspect.

また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載した複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記各衝突検知スイッチ装置は、該装置に接続された前記スイッチの前記二つの電極間に電圧を印加しておき、電極間が短絡された場合に流れる電流を検出してスイッチが短絡を生じたことを検知するように構成してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システムである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the collision detection system between a plurality of objects according to any one of the first to third aspects, each of the collision detection switch devices is the second of the switches connected to the device. A voltage is applied between two electrodes, and the current flowing when the electrodes are short-circuited is detected to detect that the switch is short-circuited. It is a collision detection system.

このような構成の衝突検知システムは、請求項1に記載の衝突検知システムと同様の効果を奏する。   The collision detection system having such a configuration has the same effects as the collision detection system according to the first aspect.

以下、本考案の実施形態を図面を参照して説明する。図1は、本考案に係る複数物体間の衝突検知システムの全体構成を示したものである。衝突検知システム1は、同一構成からなる複数の衝突検知スイッチ装置21〜24と衝突判定装置31とを備えて構成されている。図中には4式の衝突検知スイッチ装置21〜24を示したが、数は2式以上の任意である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a collision detection system between a plurality of objects according to the present invention. The collision detection system 1 includes a plurality of collision detection switch devices 21 to 24 and a collision determination device 31 having the same configuration. Although four types of collision detection switch devices 21 to 24 are shown in the drawing, the number is arbitrary as long as it is two or more.

図2は、一例としての衝突検知スイッチ装置21の構成図である。衝突検知スイッチ装置21は、衝突検知スイッチ21aと検出回路21bを備えて構成されている。衝突検知スイッチ21aは、スイッチ基板21cと、その表面に張りめぐらせた二つの電極21dから構成される。スイッチ基板21cは、かとう性を有する電気絶縁体シートで構成されている。電気絶縁体シートの材料は、例えば、ガラスエポキシ、紙エポキシ、テフロン(登録商標)、アルミナ、紙フェノール等である。   FIG. 2 is a configuration diagram of a collision detection switch device 21 as an example. The collision detection switch device 21 includes a collision detection switch 21a and a detection circuit 21b. The collision detection switch 21a is composed of a switch substrate 21c and two electrodes 21d stretched on the surface thereof. The switch board 21c is made of a flexible electrical insulator sheet. Examples of the material for the electrical insulator sheet include glass epoxy, paper epoxy, Teflon (registered trademark), alumina, and paper phenol.

スイッチ基板21cの表面には、細い導体でできた二つの電極21dが狭い電極間間隙を隔てて張りめぐらせてある。張りめぐらせのパターン(配置)は、図2に示すような渦巻き状のパターンでもよいし、図3に示すような櫛歯状の電極を向かい合わせに配置したパターンでもよい。スイッチ基板21cの表面へのこのような電極パターンの形成は、プリント配線板の製作技術を用いて行なうことができる。二つの電極21dの端部は、端子台を形成する二つのスルーホール端子21eに接続してある。各端子21eは、2本のリード線21fにより検出回路21bの二つの入力端子21gに接続されている。   On the surface of the switch substrate 21c, two electrodes 21d made of a thin conductor are stretched across a narrow inter-electrode gap. The winding pattern (arrangement) may be a spiral pattern as shown in FIG. 2 or a pattern in which comb-like electrodes as shown in FIG. 3 are arranged facing each other. Such an electrode pattern can be formed on the surface of the switch substrate 21c by using a printed wiring board manufacturing technique. The ends of the two electrodes 21d are connected to two through-hole terminals 21e forming a terminal block. Each terminal 21e is connected to two input terminals 21g of the detection circuit 21b by two lead wires 21f.

検出回路21bは、二つの電極21d間の導通状態を検出するための回路であり、抵抗R1〜3、直流電圧源E1、コンパレータCP1、変調回路21h、アンテナ21j、発振回路21kを備えて構成されている。抵抗R1、R2は分圧抵抗であり、直列接続して直流電圧源E1の両端に接続してある。分圧された電圧V1はコンパレータCP1の反転入力端子に入力されている。   The detection circuit 21b is a circuit for detecting a conduction state between the two electrodes 21d, and includes resistors R1 to R3, a DC voltage source E1, a comparator CP1, a modulation circuit 21h, an antenna 21j, and an oscillation circuit 21k. ing. The resistors R1 and R2 are voltage dividing resistors and are connected in series and connected to both ends of the DC voltage source E1. The divided voltage V1 is input to the inverting input terminal of the comparator CP1.

抵抗R3は、二つの電極21dと直列に接続されており、その直列回路は直流電圧源E1の両端に接続してある。抵抗R3と電極21dとの相互接続点の電圧V2は、コンパレータCP1の非反転入力端子に入力されている。直流電圧源E1の発生する電圧の向きは図に示すような向きで、負側が接地された基準電位とする。   The resistor R3 is connected in series with the two electrodes 21d, and the series circuit is connected to both ends of the DC voltage source E1. The voltage V2 at the interconnection point between the resistor R3 and the electrode 21d is input to the non-inverting input terminal of the comparator CP1. The direction of the voltage generated by the DC voltage source E1 is as shown in the figure, and the negative potential is a reference potential grounded.

二つの電極21d間が開放状態(衝突検知スイッチ21aがOFF状態)の場合はV1>V2となり、コンパレータCP1の出力電圧は低レベル(論理0)となる。二つの電極21d間が短絡状態(衝突検知スイッチ21aがON状態)になるとV1<V2となり、コンパレータCP1の出力電圧は高レベル(論理1)となる。コンパレータCP1の出力電圧は変調回路21hに入力されている。コンパレータCP1には、発振回路21kの生成する搬送波も入力されている。変調回路21hは、入力された搬送波をコンパレータCP1が出力する論理信号で変調する。そして、変調された電波をアンテナ21jから無線送信する。   When the gap between the two electrodes 21d is open (the collision detection switch 21a is OFF), V1> V2, and the output voltage of the comparator CP1 is at a low level (logic 0). When the two electrodes 21d are short-circuited (the collision detection switch 21a is in the ON state), V1 <V2, and the output voltage of the comparator CP1 is at a high level (logic 1). The output voltage of the comparator CP1 is input to the modulation circuit 21h. The carrier wave generated by the oscillation circuit 21k is also input to the comparator CP1. The modulation circuit 21h modulates the input carrier wave with a logic signal output from the comparator CP1. The modulated radio wave is wirelessly transmitted from the antenna 21j.

各衝突検知スイッチ装置21〜24を構成する発振回路21k〜24kの発振周波数は異なる値にしてある。従って、論理信号で変調されて無線送信された電波の周波数を調べることで、送信した衝突検知スイッチ装置を特定することができる。また、その電波を検波することで、電波に乗せられてきた論理信号の状態を判別することができる。即ち、衝突検知スイッチ装置21〜24に接続された衝突検知スイッチ21a〜24aのON/OFF状態を判別することができる。   The oscillation frequencies of the oscillation circuits 21k to 24k constituting the collision detection switch devices 21 to 24 are set to different values. Therefore, the transmitted collision detection switch device can be identified by examining the frequency of the radio wave modulated and modulated by the logic signal. Further, by detecting the radio wave, it is possible to determine the state of the logic signal that has been carried on the radio wave. That is, the ON / OFF state of the collision detection switches 21a to 24a connected to the collision detection switch devices 21 to 24 can be determined.

図1中の衝突判定装置31は、衝突検知スイッチ装置21〜24から送信された電波を受信し、上述した電波の周波数と論理信号の状態から衝突検知スイッチ装置21〜24に接続された衝突検知スイッチ21a〜24aのON/OFF状態を判定する回路である。衝突判定装置31は、アンテナ31a、受信部31b、衝突判定部31cを備える。   A collision determination device 31 in FIG. 1 receives radio waves transmitted from the collision detection switch devices 21 to 24, and detects collisions connected to the collision detection switch devices 21 to 24 based on the above-described radio wave frequency and logic signal states. This is a circuit for determining the ON / OFF state of the switches 21a to 24a. The collision determination device 31 includes an antenna 31a, a reception unit 31b, and a collision determination unit 31c.

受信部31bは、アンテナ31aで捉えた電波を周波数で弁別し、弁別した周波数電波の変調状態から変調に使用された論理信号を検出する。その結果は衝突判定部31cに入力される。衝突判定部31cは、入力された検出結果から、各衝突検知スイッチ装置21〜24に接続された衝突検知スイッチ21a〜24aのON/OFF状態を判定する。続いて衝突判定装置31は、次に述べる衝突判定を行なう。   The receiving unit 31b discriminates radio waves captured by the antenna 31a by frequency, and detects a logic signal used for modulation from the modulated state of the frequency radio waves thus discriminated. The result is input to the collision determination unit 31c. The collision determination unit 31c determines ON / OFF states of the collision detection switches 21a to 24a connected to the collision detection switch devices 21 to 24 from the input detection result. Subsequently, the collision determination device 31 performs the collision determination described below.

衝突検知システム1は、運動する物体が複数個存在する場合において、それらの内の2個が接触あるいは衝突を起こした場合に、その接触あるいは衝突を起こした2個の物体と、その接触あるいは衝突を起こした部位を特定することを目的とするシステムである。図1中に示した衝突検知スイッチ装置21〜24を運動する物体に取り付け,その衝突検知スイッチ21a〜24aを接触あるいは衝突を起こし易い部位の表面に装着しておく。   In the case where there are a plurality of moving objects and two of them contact or collide, the collision detection system 1 is in contact with the two objects that have caused the contact or collision, and the contact or collision. It is a system that aims to identify the site that caused the problem. The collision detection switch devices 21 to 24 shown in FIG. 1 are attached to a moving object, and the collision detection switches 21a to 24a are attached to the surface where contact or collision is likely to occur.

2個の物体が接触あるいは衝突を起こし、例えば2個の衝突検知スイッチ21a、22aが接触あるいは衝突を起こしたとする。すると衝突検知スイッチ21aの表面に装着されている電極21dは、衝突検知スイッチ22aの表面に装着されている二つの電極22d間を短絡させる。反対に衝突検知スイッチ22aの表面に装着されている電極22dは、衝突検知スイッチ21aの表面に装着されている二つの電極21d間を短絡させる。検出回路21bと検出回路22bは殆ど同時に短絡を検知し、短絡が生じたことを衝突判定装置31に無線で知らせる。   Assume that two objects contact or collide, and for example, two collision detection switches 21a and 22a contact or collide. Then, the electrode 21d mounted on the surface of the collision detection switch 21a short-circuits the two electrodes 22d mounted on the surface of the collision detection switch 22a. Conversely, the electrode 22d attached to the surface of the collision detection switch 22a short-circuits the two electrodes 21d attached to the surface of the collision detection switch 21a. The detection circuit 21b and the detection circuit 22b detect a short circuit almost simultaneously, and inform the collision determination device 31 by radio that the short circuit has occurred.

衝突判定装置31は無線を受信し、衝突検知スイッチ21a、22aがON状態になったことを認識する。衝突判定部31cは、衝突検知スイッチ21a、22aのON状態が重なっていることを検出し、衝突検知スイッチ21a、22aを装着した二つの物体間で接触又は衝突が生じたと判定する。判定結果は表示、音声等で出力する。   The collision determination device 31 receives radio and recognizes that the collision detection switches 21a and 22a are turned on. The collision determination unit 31c detects that the collision detection switches 21a and 22a are in the ON state, and determines that a contact or collision has occurred between the two objects on which the collision detection switches 21a and 22a are mounted. The determination result is output as a display or sound.

接触又は衝突が起きたことの判定と、起こした衝突検知スイッチの特定は、例えば、図4に示したような論理回路で行なう。図中、Q1〜6は2入力論理積回路である。各論理積回路には、異なる二つの衝突検知スイッチ21a〜22aのON/OFFの論理信号を入力する。論理積回路Q1〜6は、入力された二つの衝突検知スイッチの信号が共にONである場合に論理1を出力する。例えば、衝突検知スイッチ21a、22aが共にONである場合には、論理積回路Q1の出力が論理1となる。これにより衝突検知スイッチ21a、22aが接触又は衝突を起こしたことを特定できる。同様にして他の接触又は衝突を起こした衝突検知スイッチも特定することができる。   The determination that the contact or the collision has occurred and the identification of the collision detection switch that has occurred are performed by, for example, a logic circuit as shown in FIG. In the figure, Q1-6 are 2-input AND circuits. Each logical product circuit receives ON / OFF logic signals of two different collision detection switches 21a to 22a. The AND circuits Q1 to Q6 output a logic 1 when both of the input signals from the two collision detection switches are ON. For example, when both the collision detection switches 21a and 22a are ON, the output of the AND circuit Q1 becomes logic 1. Thereby, it can be specified that the collision detection switches 21a and 22a have contacted or collided. Similarly, a collision detection switch that has caused another contact or collision can be identified.

以上、説明したように、本実施形態の衝突検知システム1では、衝突した方の衝突検知スイッチが衝突された方の衝突検知スイッチをON状態にし、衝突された方の衝突検知スイッチが衝突した方の衝突検知スイッチをON状態にすることを利用して接触あるいは衝突を起こした二つの衝突検知スイッチを特定する。従って、接触あるいは衝突を起こした二つの衝突検知スイッチを確実に特定できる利点を有する。特に、本実施形態の衝突検知スイッチは、僅かな押圧力で接触した場合でもその接触を検知できる利点がある。これに対して次の変形実施形態で説明する感圧スイッチの場合には、ある程度大きな押圧力で接触しないと検知できない弱点がある。   As described above, in the collision detection system 1 of the present embodiment, the collision detection switch that collided with the collision detection switch that is collided is turned on, and the collision detection switch that collided collides with the collision detection switch. The two collision detection switches that have contacted or collided are identified using the ON state of the collision detection switch. Therefore, there is an advantage that the two collision detection switches that have caused contact or collision can be reliably identified. In particular, the collision detection switch of the present embodiment has an advantage that it can detect the contact even when the contact is made with a slight pressing force. On the other hand, in the case of the pressure-sensitive switch described in the next modified embodiment, there is a weak point that cannot be detected unless contact is made with a certain amount of large pressing force.

(変形実施形態)
(その1)前記実施形態では、スイッチ基板21cの表面に二つの電極21dを狭い間隙を隔てて張りめぐらせ、接触あるいは衝突を起こした二つの衝突検知スイッチが互いに相手の電極間を短絡させることを利用した。このような接触式のスイッチに代えて感圧スイッチを用いることもできる。感圧スイッチは、スイッチ基板表面に作用する押圧力が一定値を超えた場合に、狭い間隙を隔てて重ねられた二枚の電極板が接触して短絡を生ずる機械式の感圧スイッチである。このような感圧スイッチを用いた場合も、衝突を起こした方の感圧スイッチが相手の感圧スイッチを押圧してスイッチをON状態にさせると同時に、押圧の反力により自分自身のスイッチもON状態になる。従って、衝突を起こした二つのスイッチを特定することができる。
(Modified embodiment)
(Part 1) In the above-described embodiment, two electrodes 21d are stretched across the surface of the switch substrate 21c with a narrow gap, and the two collision detection switches that have caused contact or collision cause each other's electrodes to be short-circuited. Was used. A pressure sensitive switch may be used instead of such a contact type switch. The pressure-sensitive switch is a mechanical pressure-sensitive switch that causes a short circuit when two electrode plates stacked with a narrow gap come into contact with each other when the pressing force acting on the surface of the switch board exceeds a certain value. . Even when such a pressure-sensitive switch is used, the pressure-sensitive switch that caused the collision presses the pressure-sensitive switch of the other party to turn on the switch, and at the same time, the switch of its own is also caused by the reaction force of the pressure. Turns on. Therefore, it is possible to identify two switches that have caused a collision.

(その2)前記実施形態では電波を発信した衝突検知スイッチ装置21〜24を特定するために、各衝突検知スイッチ装置はその装置に割り当てられた周波数の搬送波をON/OFFの論理信号で変調して送信するようにした。このように搬送波の周波数を変える代わりに、スイッチがON状態を継続した時間帯と衝突検知スイッチ装置を特定する状態とをディジタル数値に変換して送信するようにしてもよい。受信する衝突判定装置31では、ON状態の時間帯が重なった場合に、その信号を送信してきた二つの衝突検知スイッチ装置に接続された衝突検知スイッチ間で接触又は衝突が生じたと判定する。 (Part 2) In the embodiment, in order to identify the collision detection switch devices 21 to 24 that have transmitted radio waves, each collision detection switch device modulates a carrier wave having a frequency assigned to the device with an ON / OFF logic signal. To send. Instead of changing the frequency of the carrier wave in this way, the time zone in which the switch has been kept in the ON state and the state in which the collision detection switch device is specified may be converted into a digital numerical value and transmitted. In the collision determination device 31 to receive, when the time zones in the ON state overlap, it is determined that a contact or collision has occurred between the collision detection switches connected to the two collision detection switch devices that have transmitted the signal.

本考案に係る衝突検知システムは、例えば、次のような用途に利用可能である。図5は、おもちゃの剣の表面に衝突検知スイッチを装着した例である。剣道の竹刀、フェンシングの剣、槍の穂先に装着してもよい。図6は剣道の防護用具である胴表面に衝突検知スイッチを装着した例である。空手、合気道、居合道、フェンシング等の競技に使用されるボディプロテクターの表面に装着してもよい。こうした攻撃用用具と防護用具の表面に衝突検知スイッチを装着しておけば、2人以上の複数競技者が対戦する試合や遊び(ゲーム)においても、誰の攻撃用用具が誰のどの部位の防護用具に当たったかを確実に判定することができる。   The collision detection system according to the present invention can be used for the following applications, for example. FIG. 5 is an example in which a collision detection switch is mounted on the surface of a toy sword. It may be attached to a kendo bamboo sword, a fencing sword, or a spearhead. FIG. 6 shows an example in which a collision detection switch is mounted on the body surface, which is a kendo protection tool. You may attach to the surface of the body protector used for competitions, such as karate, Aikido, Iaido, and fencing. If a collision detection switch is mounted on the surface of these attacking equipment and protective equipment, in any game or play where two or more competitors play, It is possible to reliably determine whether the protective equipment has been hit.

図7は自律走行型ロボットの腕、足、手の甲、肘、胸等の表面に衝突検知スイッチ25aを装着した例である。このように衝突検知スイッチを装着しておけば、複数のロボットが同一作業フロア上で自律走行しながら作業する場合において何らかのトラブルで衝突を起こした場合には、衝突を起こしたロボットと衝突した部位、時刻を確実に検知して原因究明に供することができる。また、このような自律ロボットに図5に示した衝突検知スイッチを装着したおもちゃの剣を持たせて対戦させるロボットゲームなども構築することもできる。   FIG. 7 shows an example in which a collision detection switch 25a is mounted on the surface of an autonomously traveling robot such as the arm, foot, back of hand, elbow, and chest. If a collision detection switch is installed in this way, when multiple robots work while autonomously running on the same work floor, if a collision occurs due to some trouble, the part that collided with the robot that caused the collision , The time can be reliably detected and the cause can be investigated. It is also possible to construct a robot game or the like in which such an autonomous robot has a toy sword equipped with the collision detection switch shown in FIG.

本考案に係る複数物体間の衝突検知システム1の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a collision detection system 1 between a plurality of objects according to the present invention. 衝突検知スイッチ装置21の構成例である。2 is a configuration example of a collision detection switch device 21. 衝突検知スイッチ装置21の他の構成例である。4 is another configuration example of the collision detection switch device 21. 衝突を起こした衝突検知スイッチを特定する論理回路の例である。It is an example of the logic circuit which identifies the collision detection switch which caused the collision. 剣の表面に衝突検知スイッチを装着した例である。This is an example in which a collision detection switch is mounted on the surface of the sword. 剣道の胴の表面に衝突検知スイッチを装着した例である。This is an example in which a collision detection switch is mounted on the surface of a kendo trunk. 自律走行型ロボットの腕、足、手の甲、肘、胸等の表面に衝突検知スイッチを装着した例である。This is an example in which a collision detection switch is mounted on the surface of an autonomously traveling robot such as the arm, foot, back of hand, elbow, and chest.

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1は衝突検知システム、21〜24は衝突検知スイッチ装置、21a〜25aは衝突検知スイッチ、21b〜24bは検出回路、21c〜24cはスイッチ基板、21d〜24dは電極、31bは受信部、31cは衝突判定部を示す。   In the drawings, 1 is a collision detection system, 21 to 24 are collision detection switch devices, 21a to 25a are collision detection switches, 21b to 24b are detection circuits, 21c to 24c are switch boards, 21d to 24d are electrodes, and 31b is a receiver. , 31c indicates a collision determination unit.

Claims (4)

運動する複数個の物体の内の二つが衝突を起こした場合に、その衝突を起こした二つの物体とそれぞれの衝突部位を特定するための複数物体間の衝突検知システムであって、
前記各物体における衝突可能性のある部位の表面に部位単位で取り付けたスイッチと、 該スイッチが短絡を生じたことを検知してその検知タイミングそのスイッチを特定する情報とを無線送信する衝突検知スイッチ装置と、
該各衝突検知スイッチ装置が無線送信した前記検知タイミングとスイッチを特定する情報とを受信し、受信した複数個の検知タイミングの何れか二つのタイミングが所定の時間差内で一致した場合に、それらの検知タイミングと共に送信されてきたスイッチを特定する情報により特定されるスイッチ間で衝突が発生したと判定する衝突判定装置とから構成され、
前記各スイッチは絶縁物でできたスイッチ基板の表面に細い導体でできた二つの電極を狭い間隙を隔てた状態で張りめぐらせて構成してあり、前記各物体の運動により二つの部位に取り付けられたスイッチが衝突を起こした場合に、衝突を起こした一方のスイッチのスイッチ基板上の前記電極を構成する導体が衝突を起こした他方のスイッチのスイッチ基板上の前記二つの電極間を短絡させ、前記他方のスイッチのスイッチ基板上の前記電極を構成する導体が前記一方のスイッチのスイッチ基板上の前記二つの電極間を短絡させるように構成してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システム。
When two of a plurality of moving objects have collided, a collision detection system between the two objects for identifying the two colliding objects and the respective collision parts,
Collision detection switch for wirelessly transmitting a switch attached to the surface of a portion of each object where there is a possibility of collision, and detecting that the switch is short-circuited and detecting the timing of the switch Equipment,
When each of the collision detection switch devices receives the detection timing wirelessly transmitted and information for specifying the switch, and any two of the received detection timings coincide with each other within a predetermined time difference, It is composed of a collision determination device that determines that a collision has occurred between the switches identified by the information identifying the switch transmitted together with the detection timing,
Each switch is composed of two electrodes made of a thin conductor on the surface of a switch board made of an insulating material with a narrow gap therebetween, and is attached to two parts by the movement of each object. When a switch that has collided causes a collision between the two electrodes on the switch board of the other switch, the conductor that constitutes the electrode on the switch board of the one switch that has caused the collision. A collision between a plurality of objects, wherein a conductor constituting the electrode on the switch board of the other switch is configured to short-circuit between the two electrodes on the switch board of the one switch. Detection system.
請求項1に記載の複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記スイッチ基板の表面に細い導体を張りめぐらせて構成した二つの電極の各電極は櫛歯状に形成され、二つの櫛歯状電極は狭い電極間間隙を隔てて配置してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システム。   The collision detection system between a plurality of objects according to claim 1, wherein each electrode of the two electrodes formed by extending a thin conductor around the surface of the switch substrate is formed in a comb-like shape, and two comb-like electrodes are provided. Is a collision detection system between a plurality of objects, characterized by being arranged with a narrow gap between electrodes. 請求項1に記載の複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記スイッチ基板の表面に細い導体を張りめぐらせて構成した二つの電極の各電極は狭い電極間間隙を隔てて渦巻き状に配置してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システム。   2. The collision detection system between a plurality of objects according to claim 1, wherein each electrode of the two electrodes formed by extending a thin conductor on the surface of the switch substrate is arranged in a spiral shape with a narrow inter-electrode gap. A collision detection system between a plurality of objects. 請求項1乃至3の何れかに記載した複数物体間の衝突検知システムにおいて、前記各衝突検知スイッチ装置は、該装置に接続された前記スイッチの前記二つの電極間に電圧を印加しておき、電極間が短絡された場合に流れる電流を検出してスイッチが短絡を生じたことを検知するように構成してあることを特徴とする複数物体間の衝突検知システム。   The collision detection system between a plurality of objects according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the collision detection switch devices applies a voltage between the two electrodes of the switch connected to the device, A collision detection system between a plurality of objects, wherein a current flowing when an electrode is short-circuited is detected to detect that a switch is short-circuited.
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