JP7200679B2 - 歪み測位装置、歪み測定方法 - Google Patents
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(第1の実施形態)
図1(A)は、本発明の第1の実施形態に係る歪み測定装置の一部の電気回路構成を抽出して示す図である。X軸とY軸の平面にかかる力を測定する2軸の歪みゲージSGが、4つの抵抗G1~G4からなるハーフブリッジ回路でチップ化して構成される。歪みゲージSGの抵抗G1、G3の中点から導出された端子に、外付けのスイッチング回路AC11を介在して電圧VCCを印加している。反対側の点である抵抗G2,G4の中点から導出された端子を接地し、抵抗G1、G3の中点から導出された端子により、Z軸にかかる出力Fzの測定を行なう。また、抵抗G3、G4の中点から導出された端子によりX軸にかかる出力Fxの測定を、抵抗G1、G2の中点から導出された端子によりY軸にかかる出力Fyの測定をそれぞれ行なう。
図2は、マイクロコンピュータ内のCPUが、不揮発メモリに記憶されている動作プログラムにより実行する、歪み測定の処理内容を示すフローチャートである。電源を投入した当初にCPUは、スイッチング回路AC11のスイッチSWAを、図1(C)で示したように開放端である端子SW2に切り換えて接続させる(ステップS101)。
図4(A)は、本発明の第2の実施形態に係る歪み測定装置の一部の電気回路構成を抽出して示す図である。X軸とY軸の平面にかかる力を測定する2軸の歪みゲージSGが、4つの抵抗G1~G4からなるハーフブリッジ回路でチップ化して構成される。歪みゲージSGの抵抗G1、G3の中点から導出された端子に、外付けのスイッチング回路AC11′を介在して電圧VCCを印加している。
図2は、マイクロコンピュータ内のCPUが、不揮発メモリに記憶されている動作プログラムにより実行する、歪み測定の処理内容を示すフローチャートである。電源を投入した当初にCPUは、スイッチング回路AC11′のスイッチSWAを、図4(C)で示したように端子SW2に切り換えて接続させると共に、歪みゲージSGのX軸の出力FxまたはY軸の出力Fyのいずれかが直接CPUに対する割込信号(CPU INT)となるように割当ててスリープ状態に移行する(ステップS201)。
[請求項1]
直交する2軸にかかる力を測定する歪みゲージを用いた歪み測定装置であって、
上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第1端子と第2端子とを有するスイッチング部と、
上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える制御手段と、を備え、
上記スイッチング部は、上記電圧供給源と、上記2軸と相互に直交する第3の軸にかかる力を測定するための上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第1の抵抗とを接続する上記第1端子、及び、上記電圧供給源と、上記第1の抵抗よりも抵抗値の小さい上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第2の抵抗とを接続する上記第2端子、を備える歪み測定装置。
[請求項2]
上記制御手段は、上記第3の軸にかかる力が上記直交する2軸にかかる影響を補正するための情報を取得する場合は、上記電圧供給源の接続先を上記第1端子に切り替える、請求項1記載の歪み測定装置。
[請求項3]
上記制御手段は、上記直交する2軸にかかる力を測定する場合は、上記電圧供給源の接続先を上記第2端子に切り替える、請求項1記載の歪み測定装置。
[請求項4]
上記スイッチング部は、開放端子である第3端子、をさらに備え、
上記制御手段は、上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子または上記第3端子のいずれかに択一的に切り替える、請求項1乃至3いずれか一項記載の歪み測定装置。
[請求項5]
上記スイッチング部は、上記電圧供給源と、上記第1の抵抗よりも抵抗値の大きい上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第3の抵抗と、を接続する第3端子、をさらに備え、
上記制御手段は、上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子または上記第3端子のいずれかに択一的に切り替える、請求項1乃至3いずれか一項記載の歪み測定装置。
[請求項6]
上記制御手段は、上記第3の軸にかかる力が上記直交する2軸にかかる影響を補正するための情報を取得する場合、及び上記直交する2軸にかかる力を測定する場合、以外の場合は、上記電圧供給源の接続先を上記第3端子に切り替える、請求項4または5記載の歪み測定装置。
[請求項7]
上記制御手段が、上記電圧供給源の接続先を上記第3端子に切り替えた時に、上記歪みゲージの出力を検出する検出手段をさらに備える、請求項4乃至6いずれか一項記載の歪み測定装置。
[請求項8]
上記制御手段は、上記検出手段での検出に応じて、上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える、請求項7記載の歪み測定装置。
[請求項9]
直交する2軸にかかる力を測定する歪みゲージを用いた装置での歪み測定方法であって、
上記装置は、上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第1端子と第2端子とを有するスイッチング部を備え、
上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える制御工程を有し、
上記スイッチング部は、上記電圧供給源と、上記2軸と相互に直交する第3の軸にかかる力を測定するための上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第1の抵抗とを接続する上記第1端子、及び、上記電圧供給源と、上記第1の抵抗よりも抵抗値の小さい上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第2の抵抗とを接続する上記第2端子、を備える歪み測定方法。
[請求項10]
直交する2軸にかかる力を測定する歪みゲージを用いた装置が内蔵したコンピュータが実行するプログラムであって、
上記装置は、上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第1端子と第2端子とを有するスイッチング部を備え、
上記コンピュータを、
上記電圧供給源の接続先を、上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える制御手段として機能させるプログラムであって、
上記スイッチング部は、上記電圧供給源と、上記2軸と相互に直交する第3の軸にかかる力を測定するための上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第1の抵抗とを接続する上記第1端子、及び、上記電圧供給源と、上記第1の抵抗よりも抵抗値の小さい上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置された第2の抵抗とを接続する上記第2端子、を備えるプログラム。
LF…ランニングシューズのソール
R1…第1の抵抗
R2…第2の抵抗
SG、SG1~SG8…歪みゲージ
SWA…スイッチ
Claims (4)
- 直交する2軸にかかる力を測定する歪みゲージを用いた歪み測定装置であって、
上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第1端子、及び、第2端子と、
上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置される第1の抵抗と、
上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置され、上記第1の抵抗よりも抵抗値の低い第2の抵抗と、
上記電圧供給源の接続先を上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える切替部と、
を備え、
上記切替部は、上記2軸と相互に直交する第3の軸にかかる力が上記直交する2軸にかかる影響を補正する補正情報を取得するときは上記電圧供給源の接続先を上記第1端子に切り替え、上記直交する2軸にかかる力を測定するときは上記電圧供給源の接続先を上記第2端子に切り替えることを特徴とする歪み測定装置。 - 上記第1端子、及び、上記第2端子に加え、開放端子である第3端子をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の歪み測定装置。
- 上記第1端子に代えて上記第1の抵抗よりも抵抗値の大きい第3の抵抗を有し、上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第3端子を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の歪み測定装置。
- 直交する2軸にかかる力を測定する歪みゲージを用いた歪み測定装置の歪み測定方法であって、
前記歪み測定装置は、上記歪みゲージの電圧印加端子と電圧供給源との間に配置された第1端子、及び、第2端子と、
上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置される第1の抵抗と、
上記歪みゲージの電圧印加端子と上記電圧供給源との間に配置され、上記第1の抵抗よりも抵抗値の低い第2の抵抗と、
上記電圧供給源の接続先を上記第1端子または上記第2端子のいずれかに択一的に切り替える切替部と、
を備え、
上記2軸と相互に直交する第3の軸にかかる力が上記直交する2軸にかかる影響を補正する補正情報を取得するときは上記電圧供給源の接続先を上記第1端子に切り替え、上記直交する2軸にかかる力を測定するときは上記電圧供給源の接続先を上記第2端子に切り替える切替ステップを含むことを特徴とする歪み測定方法。
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JP2003004562A (ja) * | 2001-06-18 | 2003-01-08 | Alps Electric Co Ltd | 入力装置ならびに検出装置 |
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