JP5700497B2

JP5700497B2 - Calibration method of motion detection sensor

Info

Publication number: JP5700497B2
Application number: JP2010102580A
Authority: JP
Inventors: 正史仲谷; 川副　智行; 智行川副; 成人豊田; 智史木下; 潤和田
Original assignee: KATO TECH CO., LTD.; Shiseido Co Ltd
Current assignee: KATO TECH CO., LTD.; Shiseido Co Ltd
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: JP2011232165A

Description

本発明は動作検出センサのキャリブレーション方法に係り、特に被検査体に装着して被検査体の動作を検出する動作検出センサのキャリブレーション方法に関する。 The present invention relates to a calibration method of motion detection sensor, and more particularly to a calibration method of an operation detecting sensor for detecting the mounting to the operation of the inspection object to be inspected.

一般に、化粧を行う場合には種々の化粧品や化粧道具を用いる。化粧品の中には、化粧を行う人（以下、施術者という）が化粧品を直接把持して化粧を行うものがある（例えば、マスカラ，アイライナー等）。また化粧を行うに際し、施術者が化粧道具（リップブラシやチークブラシ等の各種ブラシ、メーキャップパフ、ファンデーションスポンジ、コットン等）を用いる場合もある。 Generally, when performing makeup, various cosmetics and makeup tools are used. Some cosmetics (hereinafter referred to as practitioners) perform makeup by directly holding the cosmetics (for example, mascara, eyeliner, etc.). In addition, when performing makeup, the practitioner may use makeup tools (various brushes such as lip brushes and teak brushes, makeup puffs, foundation sponges, and cotton).

このように化粧を行う場合、施術者は化粧品や化粧道具（以下、総称して化粧道具等という）を手にとって使用することになる。従って化粧道具等は、施術者が直接把持した際の使用感を向上させることが重要となる。また、使用性の向上を客観的に判断できるように、化粧道具等の使用感は定量的に検出できることが望ましい。 When performing makeup in this way, the practitioner uses cosmetics and makeup tools (hereinafter collectively referred to as makeup tools) in hand. Therefore, it is important for a cosmetic tool or the like to improve the feeling of use when the practitioner directly holds it. In addition, it is desirable that the feeling of use of a cosmetic tool or the like can be quantitatively detected so that improvement in usability can be objectively determined.

この化粧道具等の使用感を定量的に検出するには、化粧を行う際の指先の動作と、その動作を行った時に指先に感じる感触を検出することが必要となる。指先に感じる感触は、被験者（化粧道具等を使用する者）に対して官能検査を行うことにより得ることができる。これに対して指先の動作は、特許文献１に開示されているような動作検出センサを用いて検出することが可能である。この特許文献１に開示されたセンサでは、指の爪に歪みセンサを配置し、指の動作時に爪に発生する歪みを検出することにより指先の動作を検知する構成とされている。 In order to quantitatively detect the feeling of use of the makeup tool or the like, it is necessary to detect the motion of the fingertip when performing makeup and the feel felt by the fingertip when performing the motion. The feeling felt by the fingertip can be obtained by performing a sensory test on a subject (a person who uses a makeup tool or the like). On the other hand, the motion of the fingertip can be detected using a motion detection sensor as disclosed in Patent Document 1. In the sensor disclosed in this Patent Document 1, a strain sensor is arranged on a fingernail, and the motion of the fingertip is detected by detecting strain generated on the fingernail during finger motion.

特開２００１−２６５５２２号公報JP 2001-265522 A

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、爪に直接センサを接着剤等を用いて貼着する構成であったため、取り扱いが不便であるという問題点があった。また、爪の大きさや剛性には個人差があり、被験者の爪の個人特性により検出結果が左右されるという問題点があった。 However, since the invention disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which a sensor is directly attached to a nail using an adhesive or the like, there is a problem that handling is inconvenient. In addition, there is a problem in that the size and rigidity of the nail vary among individuals, and the detection result depends on the individual characteristics of the subject's nail.

更に、強い動作を行う場合には爪の歪みが確実に発生するため精度の高い動作検出が行えるが、化粧道具等を使用する時のような、あまり大きな力を必要としない動作の場合には爪に発生する歪が小さく、高精度の動作検出が行えないという問題点があった。 Furthermore, when performing strong motions, distortion of the nail will surely occur, so highly accurate motion detection can be performed, but in the case of motions that do not require too much force, such as when using makeup tools etc. There is a problem that distortion generated in the nail is small and high-precision motion detection cannot be performed.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、被検査体の動作力が小さい場合であっても高精度に動作検出を行いうる動作検出センサのキャリブレーション方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, it aims to provide a calibration method for motion detection sensor which can perform motion detection with high accuracy even when the operation force is small of the device under test And

上記の課題は、第１の観点からは、
基部と、
前記基部から延出しており、被検査体と接触し該被検査体に発生する変形に伴い変形する第１の検出部と、該第１の検出部と一体的に設けられた第１の素子接続部とを有する第１の検出片と、
前記基部の前記第１の検出片の延出位置と異なる位置から延出しており、前記被検査体と接触し該被検査体に発生する変形に伴い変形する第２の検出部と、該第２の検出部と一体的に設けられた第２の素子接続部とを有する第２の検出片と、
前記第１の素子接続部に固定され、前記第１の検出片に発生する変形を前記第１の素子接続部を介して検出する第１の検出素子と、
前記第２の素子接続部に固定され、前記第２の検出片に発生する変形を前記第２の素子接続部を介して検出する第２の検出素子とを有し、
前記第１の検出片及び前記第２の検出片が前記被検査体を挟持することにより前記被検査体に装着される動作検出センサのキャリブレーション方法であって、
天秤の一方の皿に既知の重さを有した錘を乗せる第１のステップと、
前記天秤の他方の皿を前記動作検出センサを装着した前記被検査体で押圧し、前記各皿を均衡状態とさせる第２のステップと、
該均衡状態において前記動作検出センサから出力される電気信号に基づき求められる電圧値を検出する第３のステップと、
前記錘の重さと前記電圧値とを関連付けて記録する第４のステップとを有し、
前記第１乃至第４のステップを前記錘の重さを変えて繰り返し実施することを特徴とする動作検出センサのキャリブレーション方法により解決することができる。 From the first point of view, the above problem is
The base,
A first detection unit that extends from the base, contacts the object to be inspected, and deforms in accordance with the deformation generated in the object to be inspected, and a first element provided integrally with the first detection unit A first detection piece having a connection portion;
A second detector that extends from a position different from the extension position of the first detection piece of the base, contacts the object to be inspected, and deforms in accordance with the deformation generated in the object to be inspected; A second detection piece having a second element connection portion provided integrally with the two detection portions;
A first detection element that is fixed to the first element connection portion and detects a deformation occurring in the first detection piece via the first element connection portion;
A second detection element that is fixed to the second element connection portion and detects deformation occurring in the second detection piece via the second element connection portion;
The first detection piece and the second detection piece are a method of calibrating an operation detection sensor mounted on the inspection object by sandwiching the inspection object,
A first step of placing a weight having a known weight on one dish of the balance;
A second step of pressing the other dish of the balance with the object to be inspected equipped with the motion detection sensor, and bringing each dish into a balanced state;
A third step of detecting a voltage value obtained based on an electrical signal output from the motion detection sensor in the equilibrium state;
A fourth step of associating and recording the weight of the weight and the voltage value;
The first to fourth steps may be repeatedly performed by changing the weight of the weight, which can be solved by a motion detection sensor calibration method.

また上記の課題は、他の観点からは、
基部と、
前記基部から延出しており、被検査体と接触し該被検査体に発生する変形に伴い変形する第１の検出部と、該第１の検出部と一体的に設けられた第１の素子接続部とを有する第１の検出片と、
前記基部の前記第１の検出片の延出位置と異なる位置から延出しており、前記被検査体と接触し該被検査体に発生する変形に伴い変形する第２の検出部と、該第２の検出部と一体的に設けられた第２の素子接続部とを有する第２の検出片と、
前記第１の素子接続部に固定され、前記第１の検出片に発生する変形を前記第１の素子接続部を介して検出する第１の検出素子と、
前記第２の素子接続部に固定され、前記第２の検出片に発生する変形を前記第２の素子接続部を介して検出する第２の検出素子とを有し、
前記第１の検出片及び前記第２の検出片が前記被検査体を挟持することにより前記被検査体に装着される動作検出センサのキャリブレーション方法であって、
圧力センサを前記動作検出センサを装着した前記被検査体で押圧し、該圧力センサで検出される荷重と、前記動作検出センサから出力される電気信号に基づき求められる電圧値とを検出する第１のステップと、
前記圧力センサで検出される荷重と前記電圧値とを関連付けて記録する第２のステップとを有し、
前記第１及び第２のステップを前記圧力センサを押圧する力を変えて繰り返し実施することを特徴とする動作検出センサのキャリブレーション方法により解決することができる。 In addition, the above issues are
The base,
A first detection unit that extends from the base, contacts the object to be inspected, and deforms in accordance with the deformation generated in the object to be inspected, and a first element provided integrally with the first detection unit A first detection piece having a connection portion;
A second detection unit that extends from a position different from the extension position of the first detection piece of the base, and that contacts the test object and deforms in accordance with the deformation that occurs in the test object; A second detection piece having a second element connection portion provided integrally with the two detection portions;
A first detection element that is fixed to the first element connection portion and detects a deformation occurring in the first detection piece via the first element connection portion;
A second detection element that is fixed to the second element connection portion and detects deformation occurring in the second detection piece via the second element connection portion;
The first detection piece and the second detection piece are a method of calibrating an operation detection sensor mounted on the inspection object by sandwiching the inspection object,
A pressure sensor is pressed by the object to be inspected with the motion detection sensor, and a load detected by the pressure sensor and a voltage value obtained based on an electric signal output from the motion detection sensor are detected. And the steps
A second step of associating and recording the load detected by the pressure sensor and the voltage value;
The first and second steps can be solved by a calibration method of the motion detection sensor, wherein the first and second steps are repeatedly performed by changing the force pressing the pressure sensor.

開示の動作検出センサによれば、第１及び第２の検出片の延出位置が異なっており、また動作時に被検査体に発生する変形に伴い変位する第１及び第２の検出片を基部に設けた第１及び第２の検出素子で個別に検出するため、被検査体の動作を確実に検出することができる。 According to the disclosed motion detection sensor, the extension positions of the first and second detection pieces are different from each other, and the first and second detection pieces that are displaced in accordance with the deformation generated in the object to be inspected during the operation are based on the base. Since the first and second detection elements provided in the first and second detection elements individually detect the operation of the object to be inspected.

図１は、本発明の一実施形態である動作検出センサの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a motion detection sensor according to an embodiment of the present invention. 図２（Ａ）は本発明の一実施形態である動作検出センサの平面図、図２（Ｂ）は本発明の一実施形態である動作検出センサの正面図、図２（Ｃ）は本発明の一実施形態である動作検出センサの右側面図である。2A is a plan view of a motion detection sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2B is a front view of the motion detection sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a right view of the operation | movement detection sensor which is one Embodiment. 図３は、動作検出センサを指に装着した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the motion detection sensor is attached to the finger. 図４は、力を作用させた場合の感圧ゴムの力と電気抵抗との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the force of the pressure-sensitive rubber and the electrical resistance when a force is applied. 図５は本発明の一実施形態である動作検出センサを用いた動作検出処理を示し、図５（Ａ）は指を押圧動作した時の図、図５（Ｂ）は指をＸ１方向に移動動作させた時の図、図５（Ｃ）は指をＸ２方向に移動動作した時の図である。5A and 5B show a motion detection process using the motion detection sensor according to the embodiment of the present invention, FIG. 5A is a diagram when the finger is pressed, and FIG. 5B is a diagram where the finger is moved in the X1 direction. FIG. 5C is a diagram when the finger is moved, and FIG. 5C is a diagram when the finger is moved in the X2 direction. 図６は、指をＸ１，Ｘ２方向に交互に移動動作した時の動作検出センサからの出力を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an output from the motion detection sensor when the finger is alternately moved in the X1 and X2 directions. 図７は、本発明の一実施形態である動作検出センサに対する第１のキャリブレーション処理を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a first calibration process for the motion detection sensor according to the embodiment of the present invention. 図８は、第１の調整方法に用いる電圧−荷重特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing voltage-load characteristics used in the first adjustment method. 図９は、本発明の一実施形態である動作検出センサに対する第２のキャリブレーション処理を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a second calibration process for the motion detection sensor according to the embodiment of the present invention. 図１０は、第２の調整方法に用いる電圧−荷重特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating voltage-load characteristics used in the second adjustment method.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１乃至図３は、本発明の一実施形態である動作検出センサを示している。図１は動作検出センサ１０の断面図（図２（Ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図）であり、図２は動作検出センサ１０の平面図、正面図、右側面図であり、図３は動作検出センサ１０を指Ａに装着した状態を示している。 1 to 3 show a motion detection sensor according to an embodiment of the present invention. 1 is a cross-sectional view of the motion detection sensor 10 (cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 2A), and FIG. 2 is a plan view, a front view, and a right side view of the motion detection sensor 10. 3 shows a state where the motion detection sensor 10 is attached to the finger A.

本実施形態に係る動作検出センサ１０は、図３に示すように人（被験者）の指Ａを被検査体とし、この被検査体である指Ａの動作を検出する機能を奏するものである。しかしながら、本願発明に係る動作検出センサを適用しうる被検査体は指Ａに限定されるものではなく、人の足や手、また人以外においても動作時に変形を伴うものに対して広く適用が可能なものである。 As shown in FIG. 3, the motion detection sensor 10 according to the present embodiment has a function of detecting a motion of a finger A, which is a test subject, using a finger A of a person (subject) as the test subject. However, the object to be inspected to which the motion detection sensor according to the present invention can be applied is not limited to the finger A, and can be widely applied to a person's foot or hand, or something other than a person that is deformed during operation. It is possible.

本実施形態に係る動作検出センサ１０は、大略するとベース部材１１、第１の検出片１２、第２の検出片１３、第１の検出素子１４、第２の検出素子１５、第１の調整ねじ１８、及び第２の調整ねじ１９等を有した構成とされている。 The motion detection sensor 10 according to this embodiment is roughly composed of a base member 11, a first detection piece 12, a second detection piece 13, a first detection element 14, a second detection element 15, and a first adjustment screw. 18 and the second adjusting screw 19 or the like.

基部となるベース部材１１はアルミニウム等の金属よりなり、略直方体形状を有している。このベース部材１１の下部面（Ｚ１方向側面）には、凹部２０が形成されている。また、凹部２０の上面部には図中矢印Ｙ１，Ｙ２方向に延在するよう装着溝２３，２４が形成されている。更に、ベース部材１１には、Ｚ１，Ｚ２方向に貫通する第１及び第２のねじ孔２１，２２が形成されている。なお、ベース部材１１の材質は金属に限定されるものではなく、樹脂によりベース部材１１を形成することも可能である。 The base member 11 serving as a base is made of a metal such as aluminum and has a substantially rectangular parallelepiped shape. A recess 20 is formed on the lower surface (side surface in the Z1 direction) of the base member 11. Further, mounting grooves 23 and 24 are formed on the upper surface of the recess 20 so as to extend in the directions of arrows Y1 and Y2 in the drawing. Furthermore, the base member 11 is formed with first and second screw holes 21 and 22 penetrating in the Z1 and Z2 directions. The material of the base member 11 is not limited to metal, and the base member 11 can be formed of resin.

凹部２０に形成された装着溝２３には配線ケーブル１６が、また装着溝２４には配線ケーブル１７が配設されている。前記のように、装着溝２３，２４は矢印Ｙ１，Ｙ２方向に延在しており、その内部に配線ケーブル１６，１７は係止されている。 A wiring cable 16 is disposed in the mounting groove 23 formed in the recess 20, and a wiring cable 17 is disposed in the mounting groove 24. As described above, the mounting grooves 23 and 24 extend in the directions of the arrows Y1 and Y2, and the wiring cables 16 and 17 are locked therein.

配線ケーブル１６，１７はフレキシブル配線板により構成されており、それぞれの内部には一対の配線パターン（図示せず）が形成されている。この配線ケーブル１６，１７はベース部材１１からＹ１方向に向け延出し、図示しない動作検出装置に接続されている。一方、配線ケーブル１６のＹ２方向側の端部には第１の検出素子１４が、また配線ケーブル１７のＹ２方向の端部には第２の検出素子１５が配設されている。 The wiring cables 16 and 17 are made of a flexible wiring board, and a pair of wiring patterns (not shown) are formed inside each of the wiring cables 16 and 17. The wiring cables 16 and 17 extend from the base member 11 in the Y1 direction and are connected to a motion detection device (not shown). On the other hand, the detecting element 14 at the end of the Y2 direction side first wiring cable 16, also the end of the Y2 direction of the wiring cable 17 is arranged a second sensing element 15.

本実施形態では、第１及び第２の検出素子１４，１５として、接触式センサである感圧導電性エラストマーセンサ（以下、感圧ゴムという）を用いている。この感圧ゴムとしては、イナバゴム株式会社製の型番：ＳＦ−３−ＬＴを用いることができる。 In the present embodiment, pressure-sensitive conductive elastomer sensors (hereinafter referred to as pressure-sensitive rubbers) that are contact sensors are used as the first and second detection elements 14 and 15. As this pressure-sensitive rubber, model number: SF-3-LT manufactured by Inaba Rubber Co., Ltd. can be used.

感圧ゴムはゴム材料に導電材を混ぜた構成を有し、力を印加することにより電気抵抗が下がる特性を示すゴムである。図４は、感圧ゴムの印加する力と電気抵抗の関係を示す図である。同図に示すように、力が印加されていない状態では感圧ゴムの電気抵抗は大きく、感圧ゴムに力が印加された状態では感圧ゴムの電気抵抗は小さくなる。 The pressure-sensitive rubber is a rubber having a structure in which a conductive material is mixed with a rubber material, and exhibits a characteristic that electric resistance is lowered by applying force. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the force applied by the pressure-sensitive rubber and the electrical resistance. As shown in the figure, the electric resistance of the pressure-sensitive rubber is large when no force is applied, and the electric resistance of the pressure-sensitive rubber is small when a force is applied to the pressure-sensitive rubber.

第１の検出素子１４の上面（Ｚ２方向側の面）は配線ケーブル１６に固定され、また第２の検出素子１５の上面は配線ケーブル１７に固定される。この際、各検出素子１４，１５は、配線ケーブル１６，１７に形成された一対の配線パターンに電気的に接続するよう固定される。よって、第１の検出素子１４に生じた電気抵抗変化は配線ケーブル１６を介して動作検出装置に送られ、また第２の検出素子１５に発生した電気抵抗変化は配線ケーブル１７を介して動作検出装置に送られる。 The upper surface (the surface on the Z2 direction side) of the first detection element 14 is fixed to the distribution cable 16, and the upper surface of the second detection element 15 is fixed to the distribution cable 17. At this time, the detection elements 14 and 15 are fixed so as to be electrically connected to a pair of wiring patterns formed on the wiring cables 16 and 17. Therefore, the electrical resistance change generated in the first detection element 14 is sent to the motion detection device via the wiring cable 16, and the electrical resistance change generated in the second detection element 15 is detected via the wiring cable 17. Sent to the device.

上記構成とすることにより、本実施形態では第１及び第２の検出素子１４，１５がベース部材１１に形成された凹部２０の内部に配設された構成となる。このため、各検出素子１４，１５をベース部材１１により保護することができ、外乱影響（例えば、温度や不測の外力の印加等）が各検出素子１４，１５の検出結果に重畳してしまうことを防止できる。よって、ベース部材１１を設けることにより、各検出素子１４，１５の検出精度を高めることができる。 By adopting the above configuration, in the present embodiment, the first and second detection elements 14 and 15 are arranged inside the recess 20 formed in the base member 11. For this reason, each detection element 14 and 15 can be protected by the base member 11, and disturbance influences (for example, application of temperature, unexpected external force, etc.) will be superimposed on the detection result of each detection element 14 and 15. Can be prevented. Therefore, by providing the base member 11, the detection accuracy of the detection elements 14 and 15 can be increased.

また、第１の検出素子１４の下面（Ｚ１方向側の面）には第１の検出片１２が固定され、第２の検出素子１５の下面には第２の検出片１３が固定される。本実施形態では、第１の検出片１２と第２の検出片１３は一体的な構成とした例を示しているが、第１の検出片１２と第２の検出片１３は分離された構成としてもよい。 Further, the first detection piece 12 is fixed to the lower surface (the surface on the Z1 direction side) of the first detection element 14, and the second detection piece 13 is fixed to the lower surface of the second detection element 15. In the present embodiment, an example in which the first detection piece 12 and the second detection piece 13 are integrated is shown, but the first detection piece 12 and the second detection piece 13 are separated. It is good.

第１及び第２の検出片１２，１３は、金属材により形成されている。この第１の検出片１２は、Ｚ１方向に延出する検出部１２ａと、Ｘ２方向に延出する素子接続部１２ｂとにより構成されている。また第２の検出片１３は、Ｚ１方向に延出する検出部１３ａと、Ｘ２方向に延出する素子接続部１３ｂとにより構成されている。 First and second detection piece 12 is formed by metallic material. The first detection piece 12 includes a detection unit 12a extending in the Z1 direction and an element connection unit 12b extending in the X2 direction. The second detection piece 13 includes a detection unit 13a extending in the Z1 direction and an element connection unit 13b extending in the X2 direction.

各検出部１２ａ，１３ａは、ベース部材１１の下面より下方に向け延出するよう設定されている。また、各検出部１２ａ，１３ａのＺ１，Ｚ２方向の延出長さ、及びＸ１，Ｘ２方向の離間距離は、図１及び図３に示すように、指Ａ（指先）の側部を挟持しうる長さに設定されている。 Each of the detection units 12 a and 13 a is set to extend downward from the lower surface of the base member 11. Further, the extension lengths in the Z1 and Z2 directions and the separation distances in the X1 and X2 directions of the detection units 12a and 13a hold the side portion of the finger A (fingertip) as shown in FIGS. The length is set to be possible.

一方、素子接続部１２ｂは第１の検出素子１４の下面に固定され、素子接続部１３ｂは第２の検出素子１５の下面に固定される。従って、検出部１２ａが図１に矢印Ｂ１で示す方向に変位した場合、第１の検出素子１４は素子接続部１２ｂにより押圧され（力が印加され）、よって第１の検出素子１４の電気抵抗は小さくなる。同様に、検出部１３ａが図１に矢印Ｂ２で示す方向に変位した場合、第２の検出素子１５は素子接続部１３ｂにより押圧され（力が印加され）、よって第２の検出素子１５の電気抵抗は小さくなる。 On the other hand, the element connection portion 12 b is fixed to the lower surface of the first detection element 14, and the element connection portion 13 b is fixed to the lower surface of the second detection element 15. Accordingly, when the detection unit 12a is displaced in the direction indicated by the arrow B1 in FIG. 1, the first detection element 14 is pressed (applied by force) by the element connection unit 12b, and thus the electric resistance of the first detection element 14 Becomes smaller. Similarly, when the detection unit 13a is displaced in the direction indicated by the arrow B2 in FIG. 1, the second detection element 15 is pressed (applied by force) by the element connection unit 13b, and thus the electric power of the second detection element 15 is detected. Resistance becomes smaller.

このように、第１及び第２の検出片１２，１３の変位は第１及び第２の検出素子１４，１５により検出され、電気信号として動作検出装置に送られる。本実施形態では、予め配線ケーブル１６，１７に基準電圧がかけられており、動作検出装置は第１及び第２の検出素子１４，１５の圧力に応じた電気抵抗の変化を電圧変化として検知する。 As described above, the displacements of the first and second detection pieces 12 and 13 are detected by the first and second detection elements 14 and 15 and sent to the motion detection device as electrical signals. In this embodiment, a reference voltage is applied to the wiring cables 16 and 17 in advance, and the operation detection device detects a change in electrical resistance according to the pressure of the first and second detection elements 14 and 15 as a voltage change. .

本実施形態では、検出部１２ａと検出部１３ａが指Ａの幅だけ離間配置されると共に、第１の検出片１２に発生する変形は素子接続部１２ｂを介して第１の検出素子１４が検出し、第２の検出片１３に発生する変形は素子接続部１３ｂを介して第２の検出素子１５が検出する構成とされている。このように本実施形態では、後述するように動作検出センサ１０を指Ａに装着し、指Ａを動作させた際に各検出片１２，１３に発生する変形を、第１の検出片１２と第２の検出片１３で別個に第１の検出素子１４と第２の検出素子１５により検出することができる。 In the present embodiment, the detection unit 12a and the detection unit 13a are spaced apart by the width of the finger A, and the deformation that occurs in the first detection piece 12 is detected by the first detection element 14 via the element connection unit 12b. And the deformation | transformation which generate | occur | produces in the 2nd detection piece 13 is set as the structure which the 2nd detection element 15 detects via the element connection part 13b. As described above, in this embodiment, the deformation that occurs in each of the detection pieces 12 and 13 when the movement detection sensor 10 is attached to the finger A and the finger A is operated as described later is referred to as the first detection piece 12. It can be detected by the first detection element 14 and the second detection element 15 separately by the second detection piece 13.

第１の調整ねじ１８は、ベース部材１１に形成された第１のねじ孔２１に装着される。また、第２の調整ねじ１９は、ベース部材１１に形成された第２のねじ孔２２に装着される。第１のねじ孔２１の形成位置は第１の検出素子１４と対向する位置に設定されており、第２のねじ孔２２の形成位置は第２の検出素子１５と対向する位置に設定されている。 The first adjustment screw 18 is attached to a first screw hole 21 formed in the base member 11. Further, the second adjustment screw 19 is attached to a second screw hole 22 formed in the base member 11. The formation position of the first screw hole 21 is set at a position facing the first detection element 14, and the formation position of the second screw hole 22 is set at a position facing the second detection element 15. Yes.

よって、各調整ねじ１８，１９を螺進させることにより、検出素子１４，１５には押圧力が印加され、逆に各調整ねじ１８，１９を螺退させることにより検出素子１４，１５に印加される押圧力は低下する。これにより、第１及び第２の検出素子１４，１５に対する微調整を行うことが可能となり、左右の検出素子１４，１５のバランス調整や、各検出片１２，１３のベース部材１１に対する取り付け誤差等の除去を行うことができ、動作検出センサ１０による動作検出の精度を高めることができる。 Therefore, when the adjustment screws 18 and 19 are screwed, a pressing force is applied to the detection elements 14 and 15, and conversely, the adjustment screws 18 and 19 are screwed and applied to the detection elements 14 and 15. The pressing force decreases. This makes it possible to make fine adjustments to the first and second detection elements 14 and 15, balance adjustment of the left and right detection elements 14 and 15, attachment errors of the detection pieces 12 and 13 to the base member 11, and the like. Therefore, the accuracy of motion detection by the motion detection sensor 10 can be improved.

次に、上記構成とされた動作検出センサ１０の動作について説明する。 Next, the operation of the motion detection sensor 10 configured as described above will be described.

図５は、動作検出センサ１０の動作を説明するための図である。前記ように動作検出センサ１０は指Ａに装着されて使用される（図１及び図３参照）。図５（Ａ）は、動作検出センサ１０を装着した状態で、指Ａを使用感を測定しようとする物（以下、検査対象物３０という）に押し付けた状態を示している。なお、ここでの検査対象物３０は、前記した化粧道具等に相当する。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the motion detection sensor 10. As described above, the motion detection sensor 10 is used by being attached to the finger A (see FIGS. 1 and 3). FIG. 5A shows a state in which the finger A is pressed against an object whose use feeling is to be measured (hereinafter referred to as an inspection object 30) in a state where the motion detection sensor 10 is mounted. The inspection object 30 here corresponds to the above-described makeup tool or the like.

指Ａを検査対象物３０に矢印Ｆ方向に押し付けることにより、図５（Ａ）に示すように指Ａは図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に広がるよう変形する。このように指Ａが変形することにより、指Ａを両側から把持している第１及び第２の検出片１２，１３も変形する。 By pressing the arrow F direction finger A on the inspection object 30, the finger A as shown in FIG. 5 (A) is deformed so as to spread in the arrow X1, X2 direction. By deforming the finger A in this way, the first and second detection pieces 12 and 13 holding the finger A from both sides are also deformed.

具体的には、第１の検出片１２の検出部１２ａは図５（Ａ）に矢印Ｂ１で示す方向に変形し、第２の検出片１３の検出部１３ａは同図に矢印Ｂ２で示す方向に変形する。この際、指Ａは検査対象物３０に対して垂直方向に押圧されるため、指Ａはその中心位置（図中、一点鎖線で示す）に対してＸ１，Ｘ２方向に略対称に広がる。よって、検出部１２ａの矢印Ｂ１方向の変位量、及び検出部１３ａの矢印Ｂ２方向の変位量は略等しくなり、第１及び第２の検出素子１４，１５の電気抵抗変化は略等しくなる。 Specifically, the detection unit 12a of the first detection piece 12 is deformed in the direction indicated by the arrow B1 in FIG. 5 (A), the detector 13a of the second detection member 13 is the direction indicated by arrow B2 in FIG. Transforms into At this time, since the finger A is pressed in the vertical direction with respect to the inspection object 30, the finger A spreads substantially symmetrically in the X1 and X2 directions with respect to the center position (indicated by a one-dot chain line in the drawing). Therefore, the displacement amount of the detection unit 12a in the direction of arrow B1 and the displacement amount of the detection unit 13a in the direction of arrow B2 are substantially equal, and the first and second detection elements 14 and 15 have substantially the same electrical resistance change.

これに対して図５（Ｂ）に示すように、指Ａが検査対象物３０に矢印Ｆ方向に押圧されると共に矢印Ｖ_X1方向に移動させた場合を想定すると、指Ａは同図に示すように矢印Ｘ２方向側が膨れるような変形し、これに伴い検出部１２ａの変位量に対して検出部１３ａの変位量は大きくなる。従って、第２の検出素子１５の電気抵抗の値は、第１の検出素子１４の電気抵抗の値より小さくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 5B, assuming that the finger A is pressed in the direction of the arrow F and moved in the direction of the arrow V _X1 by the inspection object 30, the finger A is shown in FIG. In this way, the deformation is such that the arrow X2 direction side swells, and accordingly, the displacement amount of the detection unit 13a becomes larger than the displacement amount of the detection unit 12a. Accordingly, the electric resistance value of the second detection element 15 is smaller than the electric resistance value of the first detection element 14.

また逆に、図５（Ｃ）に示すように指Ａが検査対象物３０に矢印Ｆ方向に押圧されると共に矢印Ｖ_X2方向に移動させた場合には、指Ａは同図に示すように矢印Ｘ１方向側が膨れるような変形し、これに伴い検出部１３ａの変位量に対して検出部１２ａの変位量は大きくなる。従って、第１の検出素子１４の電気抵抗の値は、第２の検出素子１５の電気抵抗の値より小さくなる。 Conversely, as shown in FIG. 5C, when the finger A is pressed against the inspection object 30 in the direction of the arrow F and moved in the direction of the arrow V _X2 , the finger A is as shown in FIG. As the arrow X1 direction side is deformed, the amount of displacement of the detector 12a becomes larger than the amount of displacement of the detector 13a. Therefore, the electric resistance value of the first detection element 14 is smaller than the electric resistance value of the second detection element 15.

本実施形態に係る動作検出センサ１０は、指Ａの両側に位置する第１の検出片１２と第２の検出片１３の変位を、それぞれ独立して第１の検出素子１４及び第２の検出素子１５により検出する構成している。このため、図５（Ａ）に示す指Ａの検査対象物３０に対する垂直方向に対する押圧動作、図５（Ｂ）に示す指Ａの検査対象物３０に対する矢印Ｖ_X１方向の移動動作、及び図５（Ｃ）に示す指Ａの検査対象物３０に対する矢印Ｖ_X2方向の移動動作をそれぞれ検出することができる。

The motion detection sensor 10 according to the present embodiment detects the displacement of the first detection piece 12 and the second detection piece 13 located on both sides of the finger A independently of each other by the first detection element 14 and the second detection element. Detection is performed by the element 15. Therefore, the pressing operation, the arrow V _X1 direction of the moving operation for the test object 30 of the finger A shown in FIG. 5 (B) with respect to the vertical direction with respect to the inspection object 30 of the finger A shown in FIG. 5 (A), and 5 The movement movement of the finger A in the arrow V _X2 direction with respect to the inspection object 30 shown in (C) can be detected.

図６は、図５（Ａ）に示す状態を中心として、指ＡをＶ_X1方向とＶ_X2方向に交互に移動させた時、動作検出センサ１０から得られた検出信号に基づき動作検出装置が生成した電圧値−時間特性を示している。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧値を示している。 FIG. 6 shows the state of the motion detection device based on the detection signal obtained from the motion detection sensor 10 when the finger A is alternately moved in the V _X1 direction and the V _X2 direction centering on the state shown in FIG. The generated voltage value-time characteristic is shown. In the figure, the horizontal axis indicates time and the vertical axis indicates voltage value.

指ＡをＶ_X1方向とＶ_X2方向に交互に移動させた時の電圧特性は、指ＡをＶ_X1方向に移動した時の電圧信号Ｅ２と、指ＡをＶ_X2方向に移動した時の電圧信号Ｅ１とが、交互に繰り返し現れる特性となる。なお、電圧信号Ｅ１と電圧信号Ｅ２とでピークとなる電圧値に差があるのは、被験者にとって外側に指Ａを移動する場合と、内側に向けて指Ａを移動させる場合で指Ａを動作させる力に差異が発生することによると思われる。 The voltage characteristics when the finger A is moved alternately in the V _X1 direction and the V _X2 direction are the voltage signal E2 when the finger A is moved in the V _X1 direction and the voltage when the finger A is moved in the V _X2 direction. The signal E1 has a characteristic that appears alternately. Note that there is a difference in the voltage value that peaks between the voltage signal E1 and the voltage signal E2. The finger A moves when the finger A moves outward and when the finger A moves inward for the subject. This seems to be due to the difference in the force to be generated.

このように、本実施形態に係る動作検出センサ１０によれば、被験者の指Ａの動作を確実かつ高精度に検出することができる。 Thus, according to the motion detection sensor 10 according to the present embodiment, the motion of the subject's finger A can be reliably and accurately detected.

また本実施形態に係る動作検出センサ１０は、装着時において指Ａの両側部を各検出片１２，１３で把持することにより装着されるため、指Ａの腹の部分を検査対象物３０に直接接触させることができる。このため、指Ａが検査対象物３０上を移動する際、被験者は指Ａの腹の部分で検査対象物３０の表面状態（例えば、ザラザラしている、滑らかである、ゴツゴツしている等）を直接感じ得ることができる。 In addition, since the motion detection sensor 10 according to the present embodiment is mounted by gripping both sides of the finger A with the detection pieces 12 and 13 at the time of mounting, the belly part of the finger A is directly attached to the inspection object 30. Can be contacted. For this reason, when the finger A moves on the inspection object 30, the subject is in the surface state of the inspection object 30 at the belly portion of the finger A (for example, rough, smooth, rugged, etc.) You can get a direct feel.

このように、本実施形態に係る動作検出センサ１０は、指Ａの動作と共に、その動作を行った時に指Ａの腹部分で感じる感触を同時に検出することができる。よって検査対象物３０を化粧道具等に置き換えた場合を想定すると、動作検出センサ１０を用いることにより、化粧道具等を使用する際の感触と、その時の指Ａの動作とを同時に検知することが可能となる。よって、化粧道具等の使用感を定量的かつ高精度に検出することができる。 As described above, the motion detection sensor 10 according to the present embodiment can simultaneously detect the feel of the finger A when the motion is performed along with the motion of the finger A. Accordingly, assuming that the inspection object 30 is replaced with a makeup tool or the like, by using the motion detection sensor 10, it is possible to simultaneously detect the feel when using the makeup tool or the like and the motion of the finger A at that time. It becomes possible. Therefore, it is possible to detect a feeling of use of a makeup tool or the like quantitatively and with high accuracy.

ところで、上記した説明では動作検出装置が各検出素子１４，１５の電気抵抗変化を電圧変化として検出する構成を例に挙げて説明したが、各検出素子１４，１５の電気抵抗変化を指Ａに印加される荷重として検出することも可能である。この場合、動作検出センサ１０のキャリブレーション処理（較正処理）が必要となる。以下、このキャリブレーション処理について説明する。 By the way, in the above description, the configuration in which the motion detection device detects the electrical resistance change of each of the detection elements 14 and 15 as a voltage change has been described as an example. It can also be detected as an applied load. In this case, calibration processing (calibration processing) of the motion detection sensor 10 is required. Hereinafter, this calibration process will be described.

図７及び図８は、第１のキャリブレーション処理を説明するための図である。この第１のキャリブレーション処理では、図７に示すように上皿天秤２５を用意し、この上皿天秤２５の一方の皿２６に既知の錘を乗せる。その上で、他方の皿２７を動作検出センサ１０を装着した指Ａで押圧し、各皿２６，２７が平衡状態となるようにする。この時の動作検出センサ１０から出力される電気信号に基づき求められる電圧値と、皿２６に乗せた既知の錘の重さとを関連付けて記録する。 7 and 8 are diagrams for explaining the first calibration process. In the first calibration process, as shown in FIG. 7, an upper dish balance 25 is prepared, and a known weight is placed on one dish 26 of the upper dish balance 25. Then, the other dish 27 is pressed with the finger A to which the motion detection sensor 10 is attached so that the dishes 26 and 27 are in an equilibrium state. The voltage value obtained based on the electrical signal output from the motion detection sensor 10 at this time is recorded in association with the weight of the known weight placed on the pan 26.

この処理を種々の重さの錘に対して実施することにより、図８に示す特性図を得ることができる。同図は、横軸に錘の重さ（荷重）を取り、縦軸に動作検出センサ１０からの出力値に基づきえられた電圧値を示している。 By performing this process on weights of various weights, the characteristic diagram shown in FIG. 8 can be obtained. In the figure, the horizontal axis represents the weight (load) of the weight, and the vertical axis represents the voltage value obtained based on the output value from the motion detection sensor 10.

この図８に示す電圧−荷重特性図を動作検出装置にマップとして格納しておくことにより、動作検出装置は動作検出センサ１０から出力される電気信号に基づき求められる電圧値から、指Ａに印加されている荷重を求めることが可能となる。具体的には、例えば動作検出センサ１０から出力される電気信号に基づき求められる電圧値が1.5Vであった場合、図８より指Ａに印加されている荷重は290ｇ重であると検出することができる。 By storing the voltage-load characteristic diagram shown in FIG. 8 as a map in the motion detection device, the motion detection device applies the voltage A obtained from the electrical signal output from the motion detection sensor 10 to the finger A. It is possible to determine the load that is being applied. Specifically, for example, when the voltage value obtained based on the electrical signal output from the motion detection sensor 10 is 1.5 V, it is detected from FIG. 8 that the load applied to the finger A is 290 g weight. Can do.

また、図９及び図１０は、第２のキャリブレーション処理を説明するための図である。この第２のキャリブレーション処理では、圧力センサ２８を用意する。そして、図８に示すように動作検出センサ１０を装着した指Ａで圧力センサ２８を押圧する。この時、圧力センサ２８は押圧力に対応した荷重を表示する。この時の動作検出センサ１０から出力される電気信号に基づき求められる電圧値と、圧力センサ２８に表示される荷重とを関連付けて記録する。 9 and 10 are diagrams for explaining the second calibration process. In the second calibration process, the pressure sensor 28 is prepared. Then, as shown in FIG. 8, the pressure sensor 28 is pressed with the finger A wearing the motion detection sensor 10. At this time, the pressure sensor 28 displays a load corresponding to the pressing force. The voltage value obtained based on the electrical signal output from the motion detection sensor 10 at this time and the load displayed on the pressure sensor 28 are recorded in association with each other.

この処理を、指Ａの圧力センサ２８を押圧する力を変化させることにより種々の押圧力で実施することにより、図１０に示す特性図を得ることができる。同図も横軸に錘の重さ（荷重）を取り、縦軸に動作検出センサ１０からの出力値に基づきえられた電圧値を示している。 By performing this process with various pressing forces by changing the force pressing the pressure sensor 28 of the finger A, the characteristic diagram shown in FIG. 10 can be obtained. The horizontal axis indicates the weight (load) of the weight, and the vertical axis indicates the voltage value obtained based on the output value from the motion detection sensor 10.

上記のようにして求められた図１０に示す電圧−荷重特性図を動作検出装置に格納しておくことによっても、動作検出装置は動作検出センサ１０から出力される電気信号に基づき指Ａに印加されている荷重を求めることが可能となる。 By storing the voltage-load characteristic diagram shown in FIG. 10 obtained as described above in the motion detection device, the motion detection device can apply the finger A based on the electrical signal output from the motion detection sensor 10. It is possible to determine the load that is being applied.

上記のように実施されるキャリブレーション処理は、動作検出センサ１０を装着する装着者の指Ａの固有の変形特性及び属性を含めた較正処理となるため、動作検出センサ１０により検出される検出結果の精度を高めることができる。また上記の二つのキャリブレーション処理をプログラムとして図示しない動作検出装置（パーソナルコンピュータ等）に格納しておくことにより、複数種類の較正処理のうち、最も推定誤差の少ないものを装着者個人に合わせて採用する構成とすることも可能となり、これによっても検出精度の向上を図ることができる。 Since the calibration process performed as described above is a calibration process including the inherent deformation characteristics and attributes of the finger A of the wearer wearing the motion detection sensor 10, the detection result detected by the motion detection sensor 10 Can improve the accuracy. In addition, by storing the above two calibration processes in a motion detection device (such as a personal computer) (not shown) as a program, a plurality of types of calibration processes having the smallest estimation error can be adapted to the individual wearer. It is possible to adopt a configuration to be adopted, and this can also improve the detection accuracy.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.

具体的には、本実施形態では第１及び第２の検出素子１４，１５として圧電ゴムを使用した例を示したが、検出素子は圧電ゴムに限定されるものではなく、各種の接触式センサ及び非接触センサの適用が可能である。 Specifically, in this embodiment, an example in which piezoelectric rubber is used as the first and second detection elements 14 and 15 is shown, but the detection element is not limited to piezoelectric rubber, and various contact-type sensors. And a non-contact sensor can be applied.

接触式センサとしては、電気抵抗式歪みゲージ、磁歪式歪みゲージ（ロードセル）、ピエゾ抵抗式歪みゲージ、光ファイバ式歪みセンサ、及び加速度センサ等の適用が可能である。また、非接触式センサとしては、フォトトランジスタによる反射光強度による計測、静電容量を計測する方法、感圧塗料等を利用した光学式歪み計測等の適用が可能である。 As the contact sensor, an electric resistance strain gauge, a magnetostrictive strain gauge (load cell), a piezoresistive strain gauge, an optical fiber strain sensor, an acceleration sensor, and the like can be applied. Further, as the non-contact type sensor, it is possible to apply a measurement based on the intensity of reflected light by a phototransistor, a method for measuring a capacitance, an optical strain measurement using a pressure sensitive paint, or the like.

１０動作検出センサ
１１ベース部材
１２第１の検出片
１２ａ，１３ａ検出部
１２ｂ，１３ｂ素子接続部
１３第２の検出片
１４第１の検出素子
１５第２の検出素子
１８第１の調整ねじ
１９第２の調整ねじ
２１第１のねじ孔
２２第２のねじ孔
２３，２４装着溝
２５上皿天秤
２８圧力センサ
３０検査対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Operation | movement detection sensor 11 Base member 12 1st detection piece 12a, 13a Detection part 12b, 13b Element connection part 13 2nd detection piece 14 1st detection element 15 2nd detection element 18 1st adjustment screw 19 1st Two adjusting screws 21 First screw hole 22 Second screw holes 23, 24 Mounting groove 25 Upper pan balance 28 Pressure sensor 30 Object to be inspected

Claims

The base,
A first detection unit that extends from the base, contacts the object to be inspected, and deforms in accordance with the deformation generated in the object to be inspected, and a first element provided integrally with the first detection unit A first detection piece having a connection portion;
A second detection unit that extends from a position different from the extension position of the first detection piece of the base, and that contacts the test object and deforms in accordance with the deformation that occurs in the test object; A second detection piece having a second element connection portion provided integrally with the two detection portions;
A first detection element that is fixed to the first element connection portion and detects a deformation occurring in the first detection piece via the first element connection portion;
A second detection element that is fixed to the second element connection portion and detects deformation occurring in the second detection piece via the second element connection portion;
The first detection piece and the second detection piece are a method of calibrating an operation detection sensor mounted on the inspection object by sandwiching the inspection object ,
A first step of placing a weight having a known weight on one dish of the balance;
Wherein the other of the dish of the balance equipped with the motion detection sensor is pressed by the inspection object, and a second step of the each dish and equilibrium,
A third step of detecting a voltage value obtained based on an electrical signal output from the motion detection sensor in the equilibrium state;
A fourth step of associating and recording the weight of the weight and the voltage value;
A method for calibrating a motion detection sensor, wherein the first to fourth steps are repeated by changing the weight of the weight.

The base,
A first detection unit that extends from the base, contacts the object to be inspected, and deforms in accordance with the deformation generated in the object to be inspected, and a first element provided integrally with the first detection unit A first detection piece having a connection portion;
A second detection unit that extends from a position different from the extension position of the first detection piece of the base, and that contacts the test object and deforms in accordance with the deformation that occurs in the test object; A second detection piece having a second element connection portion provided integrally with the two detection portions;
A first detection element that is fixed to the first element connection portion and detects a deformation occurring in the first detection piece via the first element connection portion;
A second detection element that is fixed to the second element connection portion and detects deformation occurring in the second detection piece via the second element connection portion;
The first detection piece and the second detection piece are a method of calibrating an operation detection sensor mounted on the inspection object by sandwiching the inspection object ,
First detecting a load which the pressure sensor is mounted to said motion detection sensor is pressed by the inspection object, is detected by the pressure sensor, and a voltage value obtained based on the electric signal output from the operation detecting sensor And the steps
A second step of associating and recording the load detected by the pressure sensor and the voltage value;
A method for calibrating an operation detection sensor, wherein the first and second steps are repeatedly performed by changing a force pressing the pressure sensor.