JPS6271828A - 面圧力分布検出装置 - Google Patents
面圧力分布検出装置Info
- Publication number
- JPS6271828A JPS6271828A JP21281185A JP21281185A JPS6271828A JP S6271828 A JPS6271828 A JP S6271828A JP 21281185 A JP21281185 A JP 21281185A JP 21281185 A JP21281185 A JP 21281185A JP S6271828 A JPS6271828 A JP S6271828A
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- Japan
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- pressure
- surface pressure
- load distribution
- sensor
- distribution
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
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。
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］
本発明は、面圧力の分乍状態を検出する面圧力分布検出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
［従来の枝術］
従来、２次元的に分布する圧力を時々刻々測定する場合
、ロードセル等の圧力変換器をマトリクス状に並−く、
それらのロードセルの出力をスキャニングすることによ
り測定している。
、ロードセル等の圧力変換器をマトリクス状に並−く、
それらのロードセルの出力をスキャニングすることによ
り測定している。
しかし了がら、上記圧力変換器としてロードセルを用い
た２次元的圧力分布の測定においては、匝されていない
、・？）ロードセルの剛性が局所的圧力分布に影ツを与
える、Ｌ■ロードセル間の圧力分布状態は基本的にわか
らない、等の欠点があった。
た２次元的圧力分布の測定においては、匝されていない
、・？）ロードセルの剛性が局所的圧力分布に影ツを与
える、Ｌ■ロードセル間の圧力分布状態は基本的にわか
らない、等の欠点があった。
このような欠点を解消するには、測定点密度に対応させ
た極めて多数のロードセルをマトリクス状に配列すれば
よいが、多数のロードセルを配列するのは機械的構成の
複雑化を招くだけでなく。
た極めて多数のロードセルをマトリクス状に配列すれば
よいが、多数のロードセルを配列するのは機械的構成の
複雑化を招くだけでなく。
各ロードセルからの出力信号を処理する信号処理ＪＱ置
が著しく複雑化するのが避けられない。
が著しく複雑化するのが避けられない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、配列すべき圧力変換器として、可撓性
を有すると共に、センサーに加わる荷重分布の総和と荷
重分布の中心位置を検出可能な多数の面圧力センサーを
用い、その面圧力センサーと同数のロードセルを配列し
た場合に比しり、より高精度に面圧力分布状態を測定で
きるよ′−１ １−記目的を達成するため１本発明の検出装置は、セン
サーに加わる荷重分布の総和と荷重分布の中心位置を検
出可能な可撓性面圧力センサーの多数をマトリクス状に
配列することにより、面圧力検出器を構成し、上記検出
器に、各センサーの出力信号に基づいて各センサー毎の
荷重分布の総和及び荷重分子ｉの改心位置を演算すると
共に、各センサー毎にその中心位置と荷重分布の重心位
置との位置的関係を表す圧力方向ベクターを求めるため
の演算装置を接続することにより構成される。
を有すると共に、センサーに加わる荷重分布の総和と荷
重分布の中心位置を検出可能な多数の面圧力センサーを
用い、その面圧力センサーと同数のロードセルを配列し
た場合に比しり、より高精度に面圧力分布状態を測定で
きるよ′−１ １−記目的を達成するため１本発明の検出装置は、セン
サーに加わる荷重分布の総和と荷重分布の中心位置を検
出可能な可撓性面圧力センサーの多数をマトリクス状に
配列することにより、面圧力検出器を構成し、上記検出
器に、各センサーの出力信号に基づいて各センサー毎の
荷重分布の総和及び荷重分子ｉの改心位置を演算すると
共に、各センサー毎にその中心位置と荷重分布の重心位
置との位置的関係を表す圧力方向ベクターを求めるため
の演算装置を接続することにより構成される。
［作 用］
面圧力検出器に適宜分布の面圧力が作用すると、その検
出器を構成する各面圧力センサーは、される、さらに、
上記演算装置においては、各圧力センサー毎にその中心
位置から荷重分布の重心位置に向う圧力方向ベクターが
算出される。
出器を構成する各面圧力センサーは、される、さらに、
上記演算装置においては、各圧力センサー毎にその中心
位置から荷重分布の重心位置に向う圧力方向ベクターが
算出される。
このような各圧力センサー毎の圧力方向ベクター及び荷
１１分布の総和を利用すると、血圧力センサー自体が可
撓性を有し１面圧力分布の計測に適していることと相俟
って、面圧力検出器の全体に加わる圧力分布状態を正確
に知ることができる。
１１分布の総和を利用すると、血圧力センサー自体が可
撓性を有し１面圧力分布の計測に適していることと相俟
って、面圧力検出器の全体に加わる圧力分布状態を正確
に知ることができる。
［発明の効果］
本発明によれば、配列された各センサーに加わる荷重分
布の総和と荷重分布の重心位置を検出可能な可撓性の面
圧力センサーを用い、各センサー、 毎の荷重分布の総
和及び各センサーの中心位置とに比してより高精度に、
またロードセルの数を増□ 加して同程度に精度よく測
定可能にする場合に比−れば、非常に筒中な演算により
１面圧力分布状丁島ｔ １！ｕｌｌ定することができる
。
布の総和と荷重分布の重心位置を検出可能な可撓性の面
圧力センサーを用い、各センサー、 毎の荷重分布の総
和及び各センサーの中心位置とに比してより高精度に、
またロードセルの数を増□ 加して同程度に精度よく測
定可能にする場合に比−れば、非常に筒中な演算により
１面圧力分布状丁島ｔ １！ｕｌｌ定することができる
。
Ｃ実施例］
本発明の実施例を示す第１図の面圧力分布検出装置は、
マトリクス状に配列された多数の＝ｒ撓性面圧力センサ
ー１．１．・・を備えている。−各面圧力センｆ−１は
、そのセンサー自体に加わる荷重分布の総和と荷重分布
の重心位置を検出可能に構成したもので１例えば特開昭
５８−１７３３０号公報に示されているような構成のセ
ンサーを利用することができる。
マトリクス状に配列された多数の＝ｒ撓性面圧力センサ
ー１．１．・・を備えている。−各面圧力センｆ−１は
、そのセンサー自体に加わる荷重分布の総和と荷重分布
の重心位置を検出可能に構成したもので１例えば特開昭
５８−１７３３０号公報に示されているような構成のセ
ンサーを利用することができる。
第２図によってＪ二記面圧力センサーｌρ構成例につい
て説明すると、同図の面圧力センサーｌは２導電性の高
い可撓性物質からなる第１層の面状抵抗体２と、外部か
らの圧力の作用でコンダク体４−どに゛よって、三層構
造に形成したもので、これらは基本的には正方形の平面
形状を有し、第１層の導電板２にはそのＸ方向の一対の
対辺に゛電極５．６化設け、第３層の面状抵抗体４には
ｙ方向の一対の対辺に電極７，８．を設けている。
て説明すると、同図の面圧力センサーｌは２導電性の高
い可撓性物質からなる第１層の面状抵抗体２と、外部か
らの圧力の作用でコンダク体４−どに゛よって、三層構
造に形成したもので、これらは基本的には正方形の平面
形状を有し、第１層の導電板２にはそのＸ方向の一対の
対辺に゛電極５．６化設け、第３層の面状抵抗体４には
ｙ方向の一対の対辺に電極７，８．を設けている。
このような構成を有する多数の面圧力セン２−ｌには、
各面圧力センサー１の出力信号に基づいてそれらに加わ
る荷重分布の総和及びその荷屯分４１の重心位置を演算
すると同時に、各センサー毎にその中心位置と荷重分布
の重心位置との位置的曲係を表す圧力方向ベクターを算
出するための演ｐ装置８ （第１図）が接続されている
。
各面圧力センサー１の出力信号に基づいてそれらに加わ
る荷重分布の総和及びその荷屯分４１の重心位置を演算
すると同時に、各センサー毎にその中心位置と荷重分布
の重心位置との位置的曲係を表す圧力方向ベクターを算
出するための演ｐ装置８ （第１図）が接続されている
。
上記演算装置９は、第２図に示すように、各面にそれぞ
れ抵抗Ｒを介して電圧−ａを印加するよ゛うに接続し１
面圧力センサー１上に適宜分布の面圧力が作用したとき
の電極５．６の電圧ＶＡ 、 Ｖｓ 及び電極？、８
の電圧Ｖ、、Ｖ、を取出して、それらの゛重圧ＶＡ ”
’ Ｖｏに基づいて荷重分布の総和及びその重心位置を
算出する各種演算器を接続している。これらの演算器は
、上記各電極５〜８の電圧に基づいて荷重分布の総和Ｗ
及びその重心位置の座標Ｘ。
れ抵抗Ｒを介して電圧−ａを印加するよ゛うに接続し１
面圧力センサー１上に適宜分布の面圧力が作用したとき
の電極５．６の電圧ＶＡ 、 Ｖｓ 及び電極？、８
の電圧Ｖ、、Ｖ、を取出して、それらの゛重圧ＶＡ ”
’ Ｖｏに基づいて荷重分布の総和及びその重心位置を
算出する各種演算器を接続している。これらの演算器は
、上記各電極５〜８の電圧に基づいて荷重分布の総和Ｗ
及びその重心位置の座標Ｘ。
ｙを求めるため。
Ｗ＝ ｋ、 （２ａ−ｖＡ−Ｖｓ）
−−（１）（但し、ｋｏは定数） （但し、に１は定数） （世し、ｋ２は定数） の演算を行うものである。
−−（１）（但し、ｋｏは定数） （但し、に１は定数） （世し、ｋ２は定数） の演算を行うものである。
°］↑らに、Ｅ記＠′Ｈ装置９には、各面圧カセンクタ
ーｄ、ｄ、・・を算出するための演算器を設げている。
ーｄ、ｄ、・・を算出するための演算器を設げている。
上記構成の検出装置におけるマトリクス状の面圧力セン
サー１，１．・・に対して適宜面圧力を作用させると、
各面圧力センサー１，１．・・はそれらに加わる面圧力
に応じた電圧ｖＡ−Ｖｏをそれぞれ出方する。それらの
出力′重圧は面圧力センサー１，１．・・に接続された
演算装置９に送られ、それらの演算装置９において各面
圧力センサ１．１．−−毎の荷重分布の総和及びその重
心位置が演算されると同時に、各面圧力センサー１．１
．参〇毎に、各面圧力センサー１，１．・・の機械的中
心位置と荷重分布の改心位置との位置的関係を表すため
の両位置間を結ぶ圧力方向ベク、ターｄが算出される。
サー１，１．・・に対して適宜面圧力を作用させると、
各面圧力センサー１，１．・・はそれらに加わる面圧力
に応じた電圧ｖＡ−Ｖｏをそれぞれ出方する。それらの
出力′重圧は面圧力センサー１，１．・・に接続された
演算装置９に送られ、それらの演算装置９において各面
圧力センサ１．１．−−毎の荷重分布の総和及びその重
心位置が演算されると同時に、各面圧力センサー１．１
．参〇毎に、各面圧力センサー１，１．・・の機械的中
心位置と荷重分布の改心位置との位置的関係を表すため
の両位置間を結ぶ圧力方向ベク、ターｄが算出される。
／サー２１に作用したとすると、それらの荷重分布を全
体的に加算することにより荷重分布の総和Ｓｔ−得るこ
とができ、また面圧力センサー２１の機械的中心位置Ｏ
は既知であるため、荷重分布の中心位１ａＧを求めるこ
とにより、圧力方向ベクターｄ忙得ることができる。
体的に加算することにより荷重分布の総和Ｓｔ−得るこ
とができ、また面圧力センサー２１の機械的中心位置Ｏ
は既知であるため、荷重分布の中心位１ａＧを求めるこ
とにより、圧力方向ベクターｄ忙得ることができる。
３５図及び第６図は、第１図に示す面圧力センサー毎に
面圧力を加えた場合に得られる圧力分布及び圧力方向ベ
クターを例示するもので、第５図は中峰性の圧力分布の
場合を、第６図は双峰性の圧力分布の場合を示している
。両図において１等高線状の曲線は荷重分布の総和の等
しい部分を結んだものであり、多数の矢印はそれぞれの
面圧力センサーにおける圧力方向ベクターｄを示す。
面圧力を加えた場合に得られる圧力分布及び圧力方向ベ
クターを例示するもので、第５図は中峰性の圧力分布の
場合を、第６図は双峰性の圧力分布の場合を示している
。両図において１等高線状の曲線は荷重分布の総和の等
しい部分を結んだものであり、多数の矢印はそれぞれの
面圧力センサーにおける圧力方向ベクターｄを示す。
観察することにより、圧力分ＩＨ５状態を極めて明瞭に
知ることができる。
知ることができる。
第１図は本発明の実施例の全体構成図、第２図は血圧力
センサーの斜視図、第３図及び第４図は本発明によって
得られる面圧力情報についての説明図、第５図及び第６
図はそれぞれ異なる圧力分布状態における荷重分布の総
和及び圧力方向ペク４；状態における荷重分布の総和及
び圧力方向ベクターについての説明図である。 ｌ−動面圧力センサー、８・・演算装置、Ｓ・・荷重性
４１の総和、 Ｇ・・荷重分布の重心位置、 ｄ・・圧力方向ベクター。 第１図 第２図
センサーの斜視図、第３図及び第４図は本発明によって
得られる面圧力情報についての説明図、第５図及び第６
図はそれぞれ異なる圧力分布状態における荷重分布の総
和及び圧力方向ペク４；状態における荷重分布の総和及
び圧力方向ベクターについての説明図である。 ｌ−動面圧力センサー、８・・演算装置、Ｓ・・荷重性
４１の総和、 Ｇ・・荷重分布の重心位置、 ｄ・・圧力方向ベクター。 第１図 第２図
Claims (1)
- １、センサーに加わる荷重分布の総和と荷重分布の中心
位置を検出可能な可撓性面圧力センサーの多数をマトリ
クス状に配列することにより、面圧力検出器を構成し、
上記検出器に、各センサーの出力信号に基づいて各セン
サー毎の荷重分布の総和及び荷重分布の重心位置を演算
すると共に、各センサー毎にその中心位置と荷重分布の
重心位置との位置的関係を表す圧力方向ベクターを求め
るための演算装置を接続したことを特徴とする面圧力分
布検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21281185A JPH061224B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 面圧力分布検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21281185A JPH061224B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 面圧力分布検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6271828A true JPS6271828A (ja) | 1987-04-02 |
| JPH061224B2 JPH061224B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16628756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21281185A Expired - Lifetime JPH061224B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | 面圧力分布検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061224B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566336A2 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-20 | Enix Corporation | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| JP2008082941A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 積雪測定システム |
| US7434459B2 (en) * | 2002-09-30 | 2008-10-14 | Sap Aktiengesellschaft | Context acquisition based on load sensing |
| JP2017537316A (ja) * | 2014-12-09 | 2017-12-14 | テクニオン・リサーチ・アンド・ディベロップメント・ファウンデーション・リミテッド | 高分解能圧力検知 |
| WO2018047834A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社ＮｅｊｉＬａｗ | 切削ヘッド、切削バイト、切削加工システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012152521A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Japan Science & Technology Agency | マッサージ機器の操作装置 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP21281185A patent/JPH061224B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0566336A2 (en) * | 1992-04-16 | 1993-10-20 | Enix Corporation | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| EP0566336A3 (en) * | 1992-04-16 | 1994-06-08 | Enix Corp | Semiconductor matrix type sensor for very small surface pressure distribution |
| US7434459B2 (en) * | 2002-09-30 | 2008-10-14 | Sap Aktiengesellschaft | Context acquisition based on load sensing |
| JP2008082941A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | 積雪測定システム |
| JP2017537316A (ja) * | 2014-12-09 | 2017-12-14 | テクニオン・リサーチ・アンド・ディベロップメント・ファウンデーション・リミテッド | 高分解能圧力検知 |
| US11346729B2 (en) | 2014-12-09 | 2022-05-31 | Technion Research & Development Foundation Ltd. | High resolution pressure sensing |
| WO2018047834A1 (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | 株式会社ＮｅｊｉＬａｗ | 切削ヘッド、切削バイト、切削加工システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061224B2 (ja) | 1994-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |