JPH0244001B2 - 2jigentekideetabunpunochushinichikenshutsusochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２次元的に分布する荷重、光その他
のデータ分布の中心位置を検出する検出位置に関
するものである。

従来、面荷重や光像の中心（重心）位置、総和
等を求めるには、マトリツクス状に配設した多数
のセンサによりそれらの２次元的データ分布を検
出し、その検出信号に、所要の計測値を得るため
の演算処理を施すのが一般的であるが、その演算
処理が非常に複雑で、そのための処理装置も非常
に高価なものとなるのが避けられなかつた。

本発明は、このような問題を解決し、単純な回
路の繰り返し構造をもたせることによりLS化を
容易にした装置で検出信号に単純な演算処理を施
すことにより、２次元的分布の中心位置を求める
ことを可能にした２次元的データ分布の中心位置
検出装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するため、本発明の２次元的デ
ータ分布の中心位置検出装置は、マトリツクス状
に配設した多数のセンサ等によつて得られるｋ行
ｋ列の２次元的データ分布を検出するデータ検出
器と、上記データに対応する加算増幅器をもつた
処理回路と、その処理回路に接続される演算回路
とを備え、上記処理回路は、マトリツクス状の２
次元的データ分布の各行及び各列において、各デ
ータを対応する加算増幅器の入力とすると共に各
加算増幅器の出力を隣接する加算増幅器の入力と
し、かつ各加算増幅器がそれらの入力の和の1/2
を出力するものとして構成し、この処理回路に、
両端の列及び両端の行の加算増幅器出力のそれぞ
れの総和に基づいて２次元的データ分布の中心位
置を求める演算回路を接続することにより構成し
ている。

かかる本発明の検出装置によれば、マトリツク
ス状に配設した多数のセンサ等によつて得られる
２次元的データ分布から、簡単な処理回路、及び
演算回路による簡単な演算処理により、それらの
２次元的データ分布の中心（重心）位置や総和等
を求めることができ、また特に上記処理回路を多
数の加算増幅器を用いた単純な繰返しパターンを
もつものとして構成したので、そのLSI化が極め
て容易で回路を簡単かつ安価に構成することがで
きる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明すると、第１図において、面荷重や光像、あ
るいはその他の各種２次元的データ分布を検出す
るデータ検出器１は、必要に応じて検出対象に応
じた多数のセンサ２，２……を備え、それらのセ
ンサを例えばｋ行ｋ列の２次元的なマトリツクス
状に配設することにより、あるいは同様なマトリ
ツクス状のデータを抽出できるものとして構成さ
れる。それらのセンサ２としては、例えば加えた
荷重の大きさに比例した信号をアナログ量として
出力するものを用いることができるが、デジタル
量として出力するセンサを用いることでもでき、
いずれの場合も以下に接続する処理回路等をその
出力形式に適したものとすればよい。

上記データ検出器１に接続される処理回路は、
データ検出器１によつて与えられる２次元的デー
タ分布をＸ方向及びＹ方向について処理するもの
で、第２図では第ｎ行のセンサから得られる出力
出力P_o1，P_o1……P_okについての処理回路を示し
ているが、他の行についても全く同様であり、ま
た各列についても全く同様である。

而して、上記処理回路は、入力の和の1/2を出
力する多数の加算増幅器３，３……を各センサま
たはデータに対応させて備え、マトリツクス状に
配設したセンサまたは２次元的データ分布の各行
及び各列において、各データをそれに対応する加
算増幅器の入力とすると共に、各加算増幅器の出
力を隣接する両側の加算増幅器の入力とするよう
に接続している。ただし、各行及び各列における
両端の加算増幅器は、隣接する加算増幅器が一方
にしか存在しないため、その出力をそれぞれ一方
の加算増幅器のみに入力するように接続してい
る。

このように接続した加算増幅器の出力は、第２
図の場合、上記両端の加算増幅器から出力番号
x_o1，x_okとして出力され、従つて加算増幅器の各
行からはそれぞれ出力信号x₁₁，x_1k，x₂₁，x_2k，
……，x_k1，x_kkが得られることになる。また、上
記処理回路においてはＹ方向についても同様の処
理を行い、各列の両端の加算増幅器から出力信号
y₁₁，y_k1，y₁₂，y_k2，……，y_1k，y_kkが得られるこ
とになる。

上記処理回路の次段に接続される演算回路は、
第３図に示すように、上記各行の両端の加算増幅
器の出力信号x₁₁〜x_k1，x_1k〜x_kkをそれぞれ個別
に加算してそれらの総和即ち_k 〓ⁿ⁼¹ x_o1及び_k 〓ⁿ⁼¹ x_okを
求める加算器４，４を備え、さらにそれらの加算
器４，４にはそれらの出力相互の加算及び演算を
行う加算器５及び減算器６をそれぞれ接続すると
共に、この加算器５及び減算器６に割算器７を接
続している。上記割算器７は加算器５の出力信号
で減算器６の出力信号Ｂを割算するもので、この
割算器７の出力信号は荷重等の２次元的データ分
布の中心（重心）位置のＸ座標g_xを示し、また上
記加算器５からの出力信号Ａは各センサ２の出力
信号の総和Ｓを示すことになる。

なお、上記演算回路が各列の両端の加算増幅器
からの出力信号y₁₁〜y_1k，y_k1〜y_kkについて同様
の演算を行う回路を備えていることは勿論であ
り、即ち上記出力信号をそれぞれ加算してそれら
の総和_k 〓^m=1 y_1n及び_k 〓^m=1 y_knを求める二つの加算器を
備えると共に、それらの加算器に、それらの出力
相互の加算及び演算を行う加算器及び減算器を接
続し、さらにこれらの加算器及び減算器に２次元
的データ分布の中心（重心）位置のＹ座標g_yを求
めるための割算器を接続している。

上記構成を有する検出装置においては、あるパ
ターンの２次元的データ分布がデータ検出器１に
おけるセンサで検出されると、その信号が次段の
処理回路に入力され、この処理回路からそれぞれ
出力信号x₁₁〜x_k1，x_1k〜x_kk，y₁₁〜y_1k，y_k1〜y_kk
が出力される。これらの出力信号はそれぞれ演算
回路に入力され、加算器によつて求めたそれらの
総和に基づいてｘ方向の座標Wxならびにｙ方向
の座標Wyをｍ，ｎに対して、 Wx＝ｋ−2m＋１／ｋ＋１ Wy＝ｋ−2n＋１／ｋ＋１ と設定した場合の２次元的データ分布の中心（重
心）位置等が、 として求められる。

第４図は、上記処理回路についての他の実施例
を示すものである。前記実施例における加算増幅
器３は、非反転型のものを用いているが、この実
施例では加算増幅器１１として入力信号の和の1/
２を反転して出力する反転型のものを用い、それ
に伴つて寄数列における加算増幅器１１に対して
は反転増幅器１２を介してセンサからの信号を入
力するようにしている。なお、他の行のセンサ及
び各列のセンサから得られる出力の処理回路につ
いても同様に構成される。また、上記処理回路か
らの出力信号は、第３図と同様の演算回路により
演算されて中心（重心）位置の座標及び総和等が
求められるが、演算器は、ｋが奇数の場合にB/
Ａの演算を、隅数の場合にA/Bの演算を行うもの
として構成する必要がある。

以上に詳述したところから明らかなように、本
発明によれば、極めて簡単な装置によつて２次元
的に分布するデータ分布の中心位置を検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるデータ検出器
の斜面図、第２図はその次段に接続する処理回路
の部分構成図、第３図は上記処理回路の次段に接
続する演算回路の構成図、第４図は上記処理回路
の他の実施例の部分構成図である。 １……データ検出器、２……センサ、３，１１
……加算増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マトリツクス状に配設した多数のセンサ等に
   よつて得られるｋ行ｋ列の２次元的データ分布を
   検出するデータ検出器と、上記データに対応する
   加算増幅器をもつた処理回路と、その処理回路に
   接続される演算回路とを備え、上記処理回路は、
   マトリツクス状の２次元的データ分布の各行及び
   各列において、各データを対応する加算増幅器の
   入力とすると共に各加算増幅器の出力を隣接する
   加算増幅器の入力とし、かつ各加算増幅器がそれ
   らの入力の和の1/2を出力するものとして構成し、
   この処理回路に、両端の列及び両端の行の加算増
   幅器出力のそれぞれの総和に基づいて２次元的デ
   ータ分布の中心位置を求める演算回路を接続した
   ことを特徴とする２次元的データ分布の中心位置
   検出装置。