JPH01103721A

JPH01103721A - 接触センサ

Info

Publication number: JPH01103721A
Application number: JP62236359A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Iizuka; 良雄飯塚
Original assignee: Kokoku Rubber Industry Co Ltd
Current assignee: Kokoku Rubber Industry Co Ltd
Priority date: 1987-09-22
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1989-04-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、接触センサに関するものである。

〔従来の技術〕

第３図ないし第４図は従来の接触センサの要部を示す図
である。図において、１０１はカーボン混入形感圧導電
性ゴム（以下、感圧導電性ゴムという）で、厚さが０．
５ｍｍのシート状をしており、格子点（ｉ、ｊ）におけ
る垂直方向コンダクタンスｇ　ｉｊは格子点（ｉ、ｊ）
に作用する力をＰ　ｉｊとすると、ｇ　＋、＋＝　ｆ　
（Ｐ　＋、＋）の関係を有する。１０２はＦ　Ｐ　Ｃ（
ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）
で、ストライプ状の上側電極Ｕ。−Ｕ、＜電極幅１ｍｍ
、電極ピッチ２ｍｍ）を有し、前記感圧導電性ゴム１０
１の上側に設けたものである。１０３はＦＰＣで、スト
ライブ状の下側電極り、〜Ｌ。

（電極幅１ｍｍ、電極ピッチ２ｍｍ）を有し、前記感圧
導電性ゴム１０１の下側に設けたものである。

Ｒ１−Ｒｎはコンダクタンスがｇｏの抵抗で、それぞれ
Ｏ番目の上側電極Ｕ。と下側電極Ｌ１〜Ｌｎとの間に設
けてあり、そのコンダクタンスｇｏとあるしきい値加重
Ｐ。の間にｇ。＝ｆ（ＰＧ　）の関係を有するものであ
る。１０４はアナログスイッチで、前記上側電極に印加
する電圧を＋５ｖとＯＶとに切り換えるものである。

ＳＨ，〜ＳＨ，はサンプルホールド回路゛で、０番目の
上側電極に＋５Ｖを印加したときの、下側電極の電圧を
サンプルホールドするものである。

Ｃ１〜Ｃｏはコンパレータで、サンプルホールドされた
電圧と、０番目以外の上側電極に＋５ｖか印加されたと
きの下側電極の電圧とを比較するものである。１０５は
レジスタで、コンパレータでの比較結果を一時的に記憶
するものである。

１０６はマイクロプロセッサで、前記アナログスイッチ
をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御するとともに、前記レジスタか
らデータを取り込んでビットパターンを得るものである
。

次に、第４図に基づき動作を説明する。

アナログスイッチにより、上側室８ｉＵｏ〜Ｕ１．。

のうち、例えば、上側電極Ｕ、に電圧Ｖを、その他の上
側電極Ｕ。−Ｕ、−、、Ｕ、、、〜Ｕ０に電圧０を印加
する。例えば、上側電極Ｕ。、Ｕ、に電圧Ｖを印加する
と、ｊ番目の下側電極ＬＪの出力電圧ｖＪ。、ＶＪ′は
、次式（１）、（２）で表される。

Ｖ、＋’＝　ｇ　ｏ　　ｖ／　（ｇ　ｏ　　＋ΣｇｋＪ
）Ｖ、＋’＝　ｇ　ｔ、＋Ｖ／　（ｇ　ｏ　　＋Σｇｋ
ｊ）コンダクタンスｇ　ｉｊは下側電極に並列に接続さ
れるコンダクタンスの和が求まらない限り知ることがで
きないが、電圧■ｊ。はコンダクタンスｇ。

に、電圧Ｖ　ｊ’はコンダクタンスｇ　ｉｊに比例する
から、コンダクタンスｇ　ｉｊとコンダクタンスｇｏの
大小は、出力電圧ＶＪ”と、サンプルホールド回路ＳＨ
Ｊによりサンプルホールドされた出力電圧ＶＪ。とをコ
ンパレータにより比較することにより知ることができる
。また、コンダクタンスｇ　ｉｊは加重Ｐ、Ｊの増加関
数であるから、ＶＪ”〉ＶＪ。であれば、Ｐ　ｉｊ＞　
Ｐ　Ｏである。

データとしては、Ｑ＋＝（Ｑｚ、Ｑｉ２、−−１ｑ　＋ｎ）ただし、の形のビットパターンとして得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の接触センサは、上記のように構成したから、感圧
導電性ゴムの面内での特性が不均一である場合、偽輪郭
を生じるという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、偽輪郭を生じない接触センサを得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る接触センサは、押圧力の有無に応じて押
圧点と標本点とを接離する第１のスイッチング手段と、
走査点を走査する走査手段と、走査時、押圧点と標本点
が接している場合は走査点と標本点を導通させ、離れて
いる場合は遮断させる第２のスイッチング手段と、走査
点の走査ごとに押圧点から得られる電圧を予定電圧と比
較し、比較結果に応じて２値化する２値化手段とを設け
たものである。

〔作用〕

この発明における２値化は、走査点の走査ごとに押圧点
から得られる電圧を予定電圧と比較し、比較結果に応じ
て行なう。

〔実施例〕

第１図ないし第２図はこの発明の一実施例を示す。図に
おいて、１は基板で、その表面に標本点を格子状に設け
である。２は電極で、基板１の裏側にＸ電極ｘ１〜ｘ２
をストライプ状にプリントしたものである。３はダイオ
ード群（第２のスイッチ手段）で、ダイオードＤＩｌ〜
Ｄ１３、Ｄ２１〜Ｄ２３により構成され、ダイオードＤ
１１〜Ｄ１３は前記基板１の標本点（１，１）、（１，
２）、（１，３）に、ダイオードＤ２１〜Ｄ２３は標本
点（２，１）、（２，２）、（２，３）に、基板１の主
面に対して垂直に貫通させ、アノードは基板１の表面か
られずかに突出させ、カソードは前記電極２にはんだ付
けしである。４は異方導電性ゴム（第１のスイッチング
手段）で、前記基板１の表面を覆うように設けてあり、
押圧力の有無に応じて押圧点とダイオードＤ１１〜Ｄ１
３、Ｄ２１〜Ｄ２３のアノード先端、すなわち標本点と
を接離するものである。５は電極で、前記異方導電性ゴ
ム４の表面に、前記電極２と交差させてＹ電極Ｙ１〜Ｙ
３をストライブ状に設けたものである。６は電８ｉ２．
５を防護する絶縁性のカバーである。７はスキャン回路
（走査手段）で、インバータＩを介して、まず、前記ダ
イオードＤＩｌ〜Ｄ１３、ダイオードＤ２１〜Ｄ２３の
カソード（走査点）にローレベル（Ｌ）の電圧を、順次
、印加するものである。８は分圧回路で、抵抗ｒ、Ｒで
構成され、トランジスタ９を介して得られる電源電圧を
分圧してハイレベル（Ｈ）の電圧を得るものである。１
０はコンパレータ（２値化手段）て、予定の電圧（基準
電圧）と押圧点、すなわちＹ電極Ｙ１〜Ｙ３から得られ
る電圧とを比較し、比較結果に応じて電圧レベルをり、
Ｈの２値に２値化するものである。前記基準電圧は、前
記異方導電性ゴム４の不均一さを考慮して、（Ｈの電圧
）／２に設定しである。

１１は画像出力装置で、前記スキャン回路７による走査
に同期して、前記コンパレータから得られる２値に基づ
き２値画像を表示するものである。

次に、動作を説明する。

異方導電性ゴム４に押圧力が加わると、押圧力が加わっ
た押圧点とその直下の標本点、例えば、標本点（１，１
）、（１，３）、（２，１）、（２，２）、（２，３）
が導通状態になる。

この状態で、トランジスタ９を導通させ、Ｙ電極Ｙ１〜
Ｙ３にＨの電圧を印加する。

まず、スキャン回路７により、インバータＩを介してＸ
電極ｘ１にＬの電圧が印加されると、ダイオードＤｌｌ
、Ｄ１３が導通し、Ｙ電極Ｙ１には、ダイオードＤｌｌ
の順方向電圧と、異方導電性ゴムの押圧点とその直下の
標本点（１，１）との間の電圧降下分ＶＤＩＩとを合計
した電圧Ｖｌｌが、Ｙ電極Ｙ２には、ダイオードＤ１３
の順方向電圧と、異方導電性ゴムの押圧点とその直下の
標本点（１，３）との間の電圧降下分ＶＤ’１３とを合
計した電圧Ｖ１３が現れる。そして、Ｙ電極Ｙ１に現れ
た電圧Ｖｌｌ、Ｙ電極Ｙ２に現われたＨの電圧、Ｙ電極
Ｙ１３に現れた電圧Ｖ１３は、それぞれ、コンパレータ
１０により基準電圧と比較される。ここで、異方導電性
ゴム４の特性が通常の不均一さであって、前記電圧降下
分ＶＤＩＩ、ＶＤ　１３（７）大小関係が　′電圧降下
分ＶＤＩＩ＞電圧降下分ＶＤ１３であったとしても、基
準電圧が（Ｈの電圧）／２に設定しであるため、Ｙ電極
Ｙｌｌ、Ｙ１３に現われた電圧ｖ１１、Ｖ１３はそれぞ
れ基準電圧より低く、そのレベルはＬに、Ｙ電極Ｙ２に
現れたＨの電圧は基準電圧より高いため、そのレベルは
Ｈに２値化され、１ライン目の２値データはｒＬ、Ｈ，
ＬＪになる。そして、２値データｒＬ、Ｈ，ＬＪが画像
出力装置１１にパラレルに出力されると、画像出力装置
１１では、人力された２値データに従って１ライン目の
２値画像が表示される。

ついで、スキャン回路７によりインバータＩを介してＸ
電極ｘ２にＬの電圧が印加されると、ダイオードＤ２１
、Ｄ２２、Ｄ２３が導通する。

その結果、Ｙ電極Ｙ１〜Ｙ３に現れる電圧は、コンパレ
ータ１０により、それぞれＬに２値化され、２ライン目
の２値データｒＬ、Ｌ、ＬＪが得られる。そして、２値
データｒＬ、Ｌ、ＬＪが画像出力装置１１にパラレルに
人力されると、人力された２値データに従って２ライン
目の２値画像が表示される。

なお、この実施例では、説明を簡単にするため、６個の
標本点を有する場合を例に説明したが、標本点の数は制
限がない。

また、標本点の密度を高くするほど、画像出力装置１１
により得られる画像の精細度が増加する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、押圧点の有無
に応じて押圧点と標本点とを接離し、かつ、走査時、押
圧点と標本点が接している場合は走査点と標本点を導通
させ、離れている場合は遮断させ、走査点の走査ごとに
、押圧点の電圧と基準電圧とを比較し、比較結果に応じ
て押圧点の電圧レベルを２値化する構成にしたから、偽
輪郭を生じない接触センサを得ることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの発明の一実施例を示す図で、
第１図は要部回路図、第２図は断面図である。第３図は
従来の接触センサを示すブロック図、第４図は動作説明
図である。図において、３はダイオード群、４は異方導電性ゴム、
Ｙ１〜Ｙ３はＹ電極、７はスキャン回路、９はトランジ
スタ、１０はコンパレータである。

Claims

【特許請求の範囲】

　押圧力の有無に応じて押圧点と標本点とを接離する第
１のスイッチング手段と、走査点を走査する走査手段と
、走査時、押圧点と標本点が接している場合は走査点と
標本点を導通させ、離れている場合は遮断させる第２の
スイッチング手段と、走査点の走査ごとに押圧点から得
られる電圧を予定電圧と比較し、比較結果に応じて２値
化する２値化手段とを備えたことを特徴とする接触セン
サ。