JPH0619300B2 - 面状接触型荷重センサ - Google Patents

面状接触型荷重センサ

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JPH0619300B2
JPH0619300B2 JP21789686A JP21789686A JPH0619300B2 JP H0619300 B2 JPH0619300 B2 JP H0619300B2 JP 21789686 A JP21789686 A JP 21789686A JP 21789686 A JP21789686 A JP 21789686A JP H0619300 B2 JPH0619300 B2 JP H0619300B2
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electrode
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賢司 岡本
明裕 大岡
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、接触荷重センサに関するものであり、更に詳
述するならば、ロボットハンドの把持部などに使用する
ことができる、力の面内分布を検出することができる面
状接触型荷重センサに関するものである。
従来の技術 特願昭60-80341号（発明の名称「接触センサ」）におい
て、感圧導電性シートを、互いに交差するストライプ状
の電極で上下より挟んだ構造の感圧検出器を使用し、接
触物体の荷重分布を形測するセンサが提案されている。
感圧導電性シートは、例えばシリコンゴムにカーボン粒
子を均一に分散させて、シート状に成形して作成され
る。この感圧導電性シートは、無荷重時の抵抗値は無限
大であるが、面に垂直な方向に局部的な力が作用した時
に、その力が作用した部分の抵抗値が減少する。
それ故、第６図に示すように、そのような感圧導電性シ
ート10の両面に、互いに直交する行電極12と列電極14を
設け、行電極12と列電極14とが交差する点のマトリクス
を形成する。かかる感圧検出器において、行電極12と列
電極14との交点に力Ｆがシート面に垂直に作用すると、
その部分の感圧導電性シート10の抵抗が変化する。その
抵抗変化は、その交点を通る行電極12と列電極14との間
に分圧抵抗Ｒを介して電圧Ｖを印加して、行電極12と列
電極14との間の電圧Ｖout を測定することによって知る
ことができ、それにより、力の大きさを知ることができ
る。
しかし、上記した特願昭60-80341号では、行電極12と列
電極14との間の各交点の抵抗値を単純に測定するのでは
なく、次のようにしている。すなわち、１つの行電極と
各列電極との間に固定抵抗をしきい値設定用抵抗として
接続する。そして、そのしきい値設定用抵抗が接続され
ている行電極にＶを与えた時の列電極の電圧値出力を一
旦サンプルホールド回路等に記憶する。その後、実際に
感圧導電性シート10に接触している行電極に電圧Ｖを加
えた時の列電極の電圧値出力と、あらかじめ記憶してあ
る電圧値とを比較して、“1”、“0”の出力信号を得
る。
特願昭60-80341号に開示される面状接触型荷重センサ
は、従来のオン−オフ型のマイクロスイッチを平面状に
配列した機械的なセンサや、同じ感圧導電性シートの両
面にストライプ電極を設けた検出器を使用する面状接触
型荷重センサでも各出力の絶対値を求めてマトリクス交
点の抵抗変化の絶対値を求める方式に比べ、次の利点が
ある。
電極をフレキシブルプリント基板等で作ることによ
り、機械的な接点を持たない薄い柔軟性のあるセンサと
なる。
固定抵抗値を通して得られるしきい値電圧はその時
の荷重分布に応じて浮動的な値となる。一方、感圧導電
性シートを通じて得られる出力電圧も浮動的となるが、
浮動的なしきい値との大小関係は必ず荷重の大小関係を
反映したものであり、荷重有無の判定は正確に行なわれ
る。
面状接触型荷重センサでもマトリクス交点の抵抗変化の
絶対値を求める方式のように、固定的なしきい値電圧を
使用する場合には、正確な大小判定は不可能であり、浮
動的しきい値を用いることでこの不都合を解消してい
る。
得られるデータはそのまま荷重分布のパターンであ
り、後処理は特に必要でなく、高速な動作が可能となっ
ている。
しかし、次に述べる問題点が残されていた。
発明が解決しようとする問題点 特願昭60-80341号に開示される面状接触型荷重センサで
は、感圧導電性シートに垂直な方向に加えられる或る一
定の力以上の荷重の分布を高速に知ることができた。ま
た、そのしきい値となる力は電極に接続する抵抗を交換
することで、自由に設定することができた。しかしなが
ら、結果として得られる荷重分布は、或る一定の力を基
準としたオン、オフのパターンであり、しきい値以上の
力は、すべて一定値として取り扱わざるを得なかった。
すなわち、荷重の分布状況を知るセンサではあるが、力
センサとして使用できない難点があった。
ロボットハンド把持部のセンサとして使用する場合を考
えると、その把持物体の形状だけでなく、力の絶対量を
知ると都合がよい。その情報によって、把持力を調節で
き、すべり落ちるのをふせいだり、把持物体を壊さない
ようにすることができる。また人体の荷重分布を知る医
療的分野においても、分布パターンだけではなく、荷重
の絶対値を知ることにより、患者に対して褥瘡防止の手
段を適格に講じることができる等の利点が生じる。
したがって、荷重の加わっている領域のパターン情報と
ともに、その荷重のたとえばピーク値を絶対値で得るこ
とができれば、面状接触型荷重センサの用途はさらに広
がる。
そこで、本発明は、荷重のピーク値を絶対値で得ること
ができる面状接触型荷重センサを提供せんとするもので
ある。
更に、本発明は、荷重の面分布と共に荷重のピーク値を
絶対値で得ることができる面状接触型荷重センサを提供
せんとするものである。
問題点を解決するための手段 本発明の発明者は、上記目的の下に種々研究した。感圧
導電性シートの両面に直交するストライプ電極を設けた
感圧検出器を使用し、すべてのマトリクス交点の抵抗変
化値を逆演算して求めて、荷重分布を絶対値で得る方法
も考えられる。しかし、すべてのマトリクス交点から得
られたアナログデータをＡＤ変換を行い、さらにコンピ
ュータにて複雑な演算を行わなければならないために、
処理時間が膨大となる。
そこで、本発明は、感圧導電性シートの両面に直行する
ストライプ電極を設けた検出器から得られる荷重データ
から最大荷重の位置を検出し、その荷重データをＡＤ変
換することで、最大荷重の値を絶対値として求め、高速
に力の絶対値信号を得ようととするものである。
すなわち、本発明の第１発明によるならば、無荷重時の
抵抗値は無限大であるが、面に垂直な方向に局部的な力
が作用した時に、その力が作用した部分の抵抗値が減少
する性質を有する感圧導電性シートと、 前記感圧導電性シートの一方の面に互いに離隔して形成
された複数の第１のストライプ状電極と、 該第１の第１のストライプ状電極と交差するように、前
記感圧導電性シートの反対側の面に互いに離隔して形成
されており、各々、既知の抵抗値の参照抵抗を介して接
地されている複数の第２のストライプ状電極と、 前記第１のストライプ状電極を走査して、それら第１の
ストライプ状電極の内の１つに選択的にドライブ電圧を
印加し残りの電極を接地する走査回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
電圧を印加した時ごとに前記第２のストライプ状電極を
介して得られる出力電圧から最大値を選び出す最大値検
出回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
電圧を印加した時ごとの前記出力電圧の総和を求める積
分回路と、 を具備しており、前記最大値検出回路の出力と前記積分
回路の出力とから、面内に分布している荷重の最大値を
演算により求めることができるようにした ことを特徴とする面状接触型荷重センサが提供される。
更に、本発明の第２発明によるならば、 無荷重時の抵抗値は無限大であるが、面に垂直な方向に
局部的な力が作用した時に、その力が作用した部分の抵
抗値が減少する性質を有する感圧導電性材料シートと、 前記感圧導電性シートの一方の面に互いに離隔して形成
された複数の第１のストライプ状電極と、 該第１の第１のストライプ状電極と交差するように、前
記感圧導電性シートの反対側の面に互いに離隔して形成
された複数の第２のストライプ状電極と、 該第２のストライプ状電極の各々に既知の抵抗値の参照
抵抗を介してそれぞれ接続されている参照電極と、 前記第１のストライプ状電極及び前記参照電極を走査し
て、それら第１のストライプ状電極及び参照電極の内の
１つに選択的にドライブ電圧を印加し残りの電極を接地
する走査回路と、 前記参照電極にドライブ電圧を印加した時に前記第２の
ストライプ状電極を介して得られる出力電圧を参照電圧
として一時記憶し、前記第１のストライプ状電極の１つ
に選択的にドライブ電圧を印加した時ごとの前記出力電
圧を前記一時記憶してある参照電圧と比較して出力する
一時記憶・比較回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
電圧を印加した時ごとの前記出力電圧から最大値を選び
出す最大値検出回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
電圧を印加した時ごとの出力電圧の総和を求める積分回
路と、 を具備しており、前記一時記憶・比較回路の出力から、
力の面内分布を得ることができるようにし、且つ、前記
最大値検出回路の出力と前記積分回路の出力とから、面
内に分布している荷重の最大値を演算により求めること
ができるようにして、荷重面内分布と、最大荷重の絶対
値の両方を同時に得ることができるようにした ことを特徴とする面状接触型荷重センサが提供される。
作用 本発明の第１発明の作用を、簡単のために第１図に示す
ようなｍ×１のマトリクスの検出器を使用した場合につ
いて説明する。すなわち、無荷重時の抵抗値は無限大で
あるが、面に垂直な方向に局部的な力が作用した時に、
その力が作用した部分の抵抗値が減少する性質を有する
感圧導電性材シート20の一方の面にｍ本の行電極221、
・・22i、・・22mが形成され、その反対側の面に１本の
列電極24が形成されている。更に、参照電極26が行電極
221、・・22i、・・22mに並列に設けられ、その参照電
極20と列電極24との間に、既知の抵抗値のしきい値設定
用参照抵抗28が接続されている。
このような構成の面荷重検出器において、参照電極26を
接地し、ｍ本ある行電極の１本にＶを加え他の電極は接
地するという方式でスキャニングして行く。ｉ番目の電
極にドライブ電圧Ｖを加えた時の列電極24の出力Ｖ0iは
次式で表わされる。
ただし、ｇref 及びｇj（ｊ＝１〜ｍ）は、しきい値設
定用参照抵抗28及び感圧導電性シート20の各マトリクス
交点におけるコンダクタンスである。
更に、上記構成の面荷重検出器において、ｇjはその交
点の荷重によって変化し、加圧力Ｐjに対しては単調増
加関数となる。その関数をｇj＝ｆ(Pj)とする。
さて、電圧Ｖで行電極をスキャニングして行く過程にお
いて、Ｖo1〜Ｖomに対して積分、及び最大値検出を行な
う。最大電圧Ｖomax、積分値ＶO Σはそれぞれ次式で表
され、列電極28の出力電圧を最大値検出回路32と積分回
路34とに供給してそれぞれ求められる。
(2)式において、コンダクタンスｇmax は、格子点１〜
ｍのうちの最大荷重を加えられている点での感圧導電性
シート20のコンダクタンスであり、ｇmax＝max（ｇ1、
ｇ2、ｇ3、‥‥ｇm）である。(2)式及び(3)式より を消去し、ｇmax を求めると、 となる。ｇmax が求まれば、Ｐmax＝ｆ-1（ｇmax）とし
て絶対荷重を知ることができる。ｇref はあらかじめ設
定されているために、(4)式はコンピュータを用いて簡
単に知ることができる。
かくして、面状荷重検出器における荷重の最大値を検出
することができる。
なお、この(4)式を導出するための過程そのものは、エ
ム．エイチ．イー．ラーコムブ、第６回産業用ロボット
国際会議論文集C3（Ｍ.Ｈ.Ｅ.Larcombe,6th int.symp.I
ndustrial Robots,Paper C3）にて、すでに明らかにさ
れており公知である。しかしながら、かかる文献に開示
されるシステムでは、最大荷重を求めるためには、すべ
ての格子点の荷重計算を行った上で、その値を比較して
いる。従って、もし８×８の格子点を持つセンサである
とすると、64回の(4)式に類似した演算を行なわなけれ
ばならず、さらにその比較作業が必要となる。すなわ
ち、コンピュータの負担を軽減するよう最大値をアナロ
グ回路により求めるようにはしていない。
実施例 第２図は、本発明による面状接触型荷重センサの実施例
の回路図を示す。
図示の実施例は、説明の簡略化のために、３×３のマト
リクスを形成する面荷重検出器を使用している。すなわ
ち、点線で示す感圧導電性シート40の一方の面に３本の
行電極42が互いに離隔して設けられ、それら行電極42に
対して交差するように、実際的には直交するように３本
の列電極44が感圧導電性シート40の他方の面に設けられ
ている。
更に、行電極42に平行に参照電極46が設けられ、その参
照電極46と列電極44の各々との間に、しきい値設定用参
照抵抗48が接続されている。
３本の行電極42と参照電極46とは、アナログマルチプレ
クサ50の出力に接続されている。このアナログマルチプ
レクサ50は、行電極及び参照電極の内の選択した１本に
ドライブ電圧Ｖを順次接続すると共に、残りの電極は接
地するように構成されている。従って、電気的には第２
図に図示するように単極双投スイッチの集合である。そ
して、このアナログマルチプレクサ50の動作は、図示し
ていないコンピュータにより行われる。
３本の列電極44は、３つのサンプルホールド兼比較器52
の入力にそれぞれ接続され、それらサンプルホールド兼
比較器52の出力は、レジスタ54の入力に接続されてお
り、そのレジスタ54の出力は、コンピュータ（不図示）
に接続されている。これらサンプルホールド兼比較器52
及びレジスタ54は、前述の特願昭60−080341号で開示し
た荷重分布パターンの検出回路を構成している。また、
サンプルホールド兼比較器52は、そのリセット入力に信
号が印加されるときにリセットされ且つそのリセット入
力に信号が印加されている間、入力信号をサンプリング
する状態にある。そして、リセット入力に信号がなくな
ると、サンプリングした信号電圧をホールドする状態に
なり、且つ、入力信号をそのホールド電圧と比較し、ホ
ールド電圧より大きいとき出力信号を発する。
更に、３本の列電極44は、それぞれ３つのアナログスイ
ッチ56を介して、３つのピーク検出器58及び３つの積分
器60にそれぞれ接続されている。ピーク検出器58の各出
力は、最大値回路62に入力され、その最大値回路62によ
り選択された最大値がＡＤ変換器64に入力される。その
ＡＤ変換器64の出力は、コンピュータ（不図示）に供給
される。また、積分器60の各出力は、アナログマルチプ
レクサ66に入力される。このアナログマルチプレクサ66
は、最大値回路62により制御されて、最大値を出力する
チャネルを選択するようになさている。アナログマルチ
プレクサ66の出力は、ＡＤ変換器68に入力され、その出
力は、コンピュータ（不図示）に供給される。
以上のサンプルホールド兼比較器52、ピーク検出器58、
積分器60、最大値回路62、アナログマルチプレクサ66、
ＡＤ変換器64、68は、参照電極46上の電圧によりセット
される。すなわち、参照電極46にドライブ電圧Ｖが印加
されたとき、それら回路はリセットされる。また、参照
電極46上の電圧は、インバータ70により反転されて、そ
の反転信号によりアナログスイッチ56は制御される。す
なわち、参照電極46上にドライブ電圧Ｖが印加されてい
るときには、アナログスイッチ56はオフ状態になり、参
照電極46上にドライブ電圧Ｖが印加されていないとき
に、アナログスイッチ56はオン状態になる。従って、ア
ナログスイッチ56は、センサ部のしきい値設定用抵抗を
介した出力電圧（パターン検出回路へのしきい値電圧）
を除いて、感圧導電性シート本体をスキャニングする時
の出力電圧のみ（感圧導電性ゴムの抵抗を介して得られ
る電圧のみ）をピーク検出器58および積分器60に供給す
るように動作する。
各列電極に取付けられる積分器、ピーク検出器は、オペ
アンプに代表される増幅器を利用して簡単に構成され
る。１例を第３図、第４図に示す。
第３図は、ピーク検出器の１例を示し、入力信号は、オ
ペアンプ72に入力され、その出力は、ピーク検出器の方
向性を規定するダイオード74を介してピークホールドコ
ンデンサ76の一端に接続されている。そのピークホール
ドコンデンサ76の他端は接地され、更に、ピークホール
ドコンデンサ76の一端は第２のオペアンプ78の入力に接
続されている。そして、そのオペアンプ78の出力がピー
ク検出器の出力である。更に、ピークホールドコンデン
サ76に短絡スイッチを構成するトランジスタ80が並列に
接続され、そのベースにリセット信号が印加される。従
って、リセット信号か印加されるとピークホールドコン
デンサ76の両端間の電圧は零となり、ピーク検出器の出
力は０となる。
また、第４図は、積分器の１例を示し、入力信号は、オ
ペアンプ82に入力され、その入力と出力との間には、積
分コンデンサ84が接続されている。そして、その出力が
積分器の出力である。更に、積分コンデンサ84に、短絡
スイッチを構成するトランジスタ86が並列に接続され、
そのベースにリセット信号が印加される。従って、リセ
ット信号が印加されると積分コンデンサ84の両端間の電
圧は零となり、積分器の出力は０となる。
第５図は、複数のピーク検出器の出力から最大値のチャ
ネルを選ぶ最大値回路62の１構成例を示す。但し、４チ
ャネルの場合の構成例である。１番目と２番目のピーク
検出器58Ａ及び58Ｂの出力にそれぞれアナログスイッチ
88Ａ及び88Ｂを介して出力する一方、両ピーク検出器58
Ａ及び58Ｂの出力をコンパレータ90Ａにて比較し、大き
い方の出力に接続されたアナログスイッチをオンする。
そのために、コンパレータ90Ａの出力を一方のアナログ
スイッチ88Ｂの制御入力にはそのまま印加し、他方のア
ナログスイッチ88Ａの制御入力にはインバータ92Ａを介
して印加する。かくして、ピーク検出器58Ｂの出力の方
が大きい場合、アナログスイッチ88Ｂがオンとなり、反
対に、ピーク検出器58Ａの出力の方が大きい場合、アナ
ログスイッチ88Ａがオンとなる。かくして、ピーク検出
器58Ａ及び58Ｂの出力のための比較選択回路が構成され
る。
それらアナログスイッチ88Ａ及び88Ｂの出力は共通接続
されて、アナログスイッチ94Ａとコンパレータ90Ｂの一
方の入力に接続される。そして、ピーク検出器58Ｃの出
力は、アナログスイッチ94Ｂとコンパレータ90Ｂの他方
の入力に接続される。更に、コンパレータ90Ｂの出力
は、一方のアナログスイッチ94Ｂの制御入力にはそのま
ま接続され、他方のアナログスイッチ88Ａの制御入力に
はインバータ92Ｂを介して接続される。かくして、コン
パレータ90Ｂは、両入力を比較して、大きい方の入力に
接続されたアナログスイッチをオンする。かくして、ピ
ーク検出器58Ａ及び58Ｂの出力の大きい方の出力とピー
ク検出器58Ｃの出力とのための比較選択回路が構成され
る。
以上のような比較選択回路をピーク検出器の数だけ繰り
返して設けてゆくことにより最終出力には最大値が得ら
れる。
また、各コンパレータ90の出力を下位よりならべれば、
今最大値を示しているピーク検出器の番号を２進で表示
したことになる。従って、それを、積分器出力を選択す
るアナログマルチプレクサ66のアドレス入力として使用
することができる。
以上構成を説明した面状接触型荷重センサにおいて、ア
ナログマルチプレクサ50が参照電極46を選択してドライ
ブ電圧Ｖを印加すると、サンプルホールド兼比較器52、
ピーク検出器58、積分器60、最大値回路62、アナログマ
ルチプレクサ66、ＡＤ変換器64、68は、リセットされ、
一方、アナログスイッチ56はオフ状態になる。その結
果、各サンプルホールド兼比較器52は、それぞれが接続
されている列電極44の電圧Ｖorefをサンプルホールドす
る。
次いで、アナログマルチプレクサ50が行電極42の１つを
選択してドライブ電圧Ｖを印加すると、参照電極46が接
地され、その結果、サンプルホールド兼比較器52は、サ
ンプルした電圧をホールドしてその比較器の一方の入力
に印加する。更に、ピーク検出器58、積分器60、最大値
回路62、アナログマルチプレクサ66、ＡＤ変換器64、68
は、動作状態に置かれ、アナログスイッチ56はオン状態
になる。
かかる状態で、アナログマルチプレクサ50が行電極42を
順次選択すなわち走査してドライブ電圧Ｖを印加する
と、各サンプルホールド兼比較器52は、列電極44からの
電圧Ｖoiをホールド電圧Ｖorefと比較して、ホールド電
圧より大きいとき、信号をレジスタ54に出力する。
また、各ピーク検出器58には、行電極42に順にドライブ
電圧Ｖを加えていった時の各列電極に現われる出力電圧
のうちの最大値が保持される。それらの信号のうちの最
大値をさらに最大値回路62が求め、ＡＤ変換器64がＡＤ
変換して、コンピュータに出力する。すなわち、センサ
上の最大荷重を加えられている格子点にドライブ電圧Ｖ
を加えた時の出力すなわち上記した(2)式のＶ0maxを選
び出し、コンピュータに出出する。
最大値回路４は、その最大値を選び出すとともに最大値
を保持しているピーク検出器の番号を指定する機能もあ
わせもつ。その番号値は、アナログマルチプレクサ66の
アドレスとして使用され、ピーク値の存在する列電極の
出力積分値すなわち上記した(3)式のＶO Σがアナログマ
ルチプレクサ66により選択されて出力される。
以上の動作は、ドライブ電圧Ｖによるスキャニングが一
順するたびに繰り返される。
かくして、コンピュータには、ドライブ電圧Ｖによるス
キャニングごとに、(2)式のＶ0max及び(3)式のＶO Σが
供給され、(4)式を１回計算するだけで荷重の最大値を
知ることができる。
更に、レジスタ54には分布荷重のパターンが存在するの
で、同時に荷重分布の形状を知ることができる。しか
し、分布荷重のパターンが必要ない場合には、サンプル
ホールド兼比較器52及びそれら付属するレジスタを省略
してもよい。更に、その場合、参照電極へのドライブ電
圧Ｖの印加も必要なく、参照電極を接地し、且つアナロ
グスイッチ56を省略することができる。
第２図においては、３×３マトリクスのセンサとしての
例を描いてあるが、マトリクスの大きさが変化しても、
ピーク検出器、積分器の数を増やすだけで対処でき、コ
ンピュータに負担が加わるわけではない。
発明の効果 以上説明したように本発明における面状接触型荷重セン
サは、ピーク検出器と積分器の組合せにて簡単に最大荷
重の絶対値を求めることを可能としている。そして、必
要に応じ、その最大荷重の絶対値を、荷重分布パターン
と同時に得ることができる。
従って、ロボットのハンドに貼りつけた場合には、把持
物体の接触形状の分布だけではなく、把持力も知ること
が可能となるために力の制御のためのセンサとしても使
用できる。また工場での製品仕分けなどの工程に利用す
れば、形状だけでなく重さでも判別できることになる。
従って、本発明による面状接触型荷重センサは、メカト
ロニクス分野において広範囲に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による面状接触型荷重センサの原理を
図解する図であり、 第２図は、本発明による面状接触型荷重センサの１つの
実施例のブロック図、 第３図は、第２図に示す面状接触型荷重センサに使用さ
れるピーク検出回路の１例を示す回路図、 第４図は、第２図に示す面状接触型荷重センサに使用さ
れる積分器の１例を示す回路図、 第５図は、第２図に示す面状接触型荷重センサに使用さ
れる最大値回路の１例を示す回路図、 第６図は、感圧導電性シートを使用した面状接触型荷重
検出器の原理を図解する図である。 〔主な参照番号〕 10、20、40……感圧導電性シート 12、221、22i、22m、42……行電極 14、24、44……列電極 26、46……参照電極 28……しきい値設定用参照抵抗 32、58……ピーク検出器 34、60……積分器 50、66……アナログマルチプレクサ 52……サンプルホールド兼比較器 54……レジスタ 56……アナログスイッチ 64、68……ＡＤ変換器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】無荷重時の抵抗値は無限大であるが、面に
    垂直な方向に局部的な力が作用した時に、その力が作用
    した部分の抵抗値が減少する性質を有する感圧導電性材
    料シートと、 前記感圧導電性シートの一方の面に互いに離隔して形成
    された複数の第１のストライプ状電極と、 該第１の第１のストライプ状電極と交差するように、前
    記感圧導電性シートの反対側の面に互いに離隔して形成
    されており、各々、既知の抵抗値の参照抵抗を介して接
    地されている複数の第２のストライプ状電極と、 前記第１のストライプ状電極を走査して、それら第１の
    ストライプ状電極の内の１つに選択的にドライブ電圧を
    印加し残りの電極を接地する走査回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
    電圧を印加した時ごとに前記第２のストライプ状電極を
    介して得られる出力電圧から最大値を選び出す最大値検
    出回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
    電圧を印加した時ごとの前記出力電圧の総和を求める積
    分回路と、 を具備しており、前記最大値検出回路の出力と前記積分
    回路の出力とから、面内に分布している荷重の最大値を
    演算により求めることができるようにした ことを特徴とする面状接触型荷重センサ。
  2. 【請求項２】前記最大値検出回路は、前記第２のストラ
    イプ状電極の各々に付属してそれぞれ設けられ、該第２
    のストライプ状電極に入力が接続されたピーク検出器
    と、該ピーク検出器の出力を受けて最大値を検出する最
    大値回路とを具備していることを特徴とする特許請求の
    範囲第(1)項記載の面状接触型荷重センサ。
  3. 【請求項３】前記積分回路は、前記第２のストライプ状
    電極の各々に付属してそれぞれ設けられ、該第２のスト
    ライプ状電極に入力が接続された積分器と、該積分器の
    出力を受け、且つ前記最大値回路により制御されて、最
    大値の出力した第２のストライプ状電極に接続された積
    分器の出力を選択して出力するマルチプレクサとを具備
    していることを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
    の面状接触型荷重センサ。
  4. 【請求項４】無荷重時の抵抗値は無限大であるが、面に
    垂直な方向に局部的な力が作用した時に、その力が作用
    した部分の抵抗値が減少する性質を有する感圧導電性材
    料シートと、 前記感圧導電性シートの一方の面に互いに離隔して形成
    された複数の第１のストライプ状電極と、 該第１の第１のストライプ状電極と交差するように、前
    記感圧導電性シートの反対側の面に互いに離隔して形成
    された複数の第２のストライプ状電極と、 該第２のストライプ状電極の各々に既知の抵抗値の参照
    抵抗を介してそれぞれ接続されている参照電極と、 前記第１のストライプ状電極及び前記参照電極を走査し
    て、それら第１のストライプ状電極及び参照電極の内の
    １つに選択的にドライブ電圧を印加し残りの電極を接地
    する走査回路と、 前記参照電極にドライブ電圧を印加した時に前記第２の
    ストライプ状電極を介して得られる出力電圧を参照電圧
    として一時記憶し、前記第１のストライプ状電極の１つ
    に選択的にドライブ電圧を印加した時ごとの前記出力電
    圧を前記一時記憶してある参照電圧と比較して出力する
    一時記憶・比較回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
    電圧を印加した時ごとの前記出力電圧から最大値を選び
    出す最大値検出回路と、 前記第１のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ
    電圧を印加した時ごとの出力電圧の総和を求める積分回
    路と、 を具備しており、前記一時記憶・比較回路の出力から、
    力の面内分布を得ることができるようにし、且つ、前記
    最大値検出回路の出力と前記積分回路の出力とから、面
    内に分布している荷重の最大値を演算により求めること
    ができるようにして、荷重面内分布と、最大荷重の絶対
    値の両方を同時に得ることができるようにした ことを特徴とする面状接触型荷重センサ。
  5. 【請求項５】前記第２のストライプ状電極は、アナログ
    スイッチを介してそれぞれ前記最大値検出回路と前記積
    分回路の入力に接続され、前記アナログスイッチは、前
    記走査回路により前記参照電極にドライブ電圧を印加し
    た時にはオフ状態にあり、前記走査回路により前記第１
    のストライプ状電極の１つに選択的にドライブ電圧を印
    加した時にはオン状態にあることを特徴とする特許請求
    の範囲第(4)項記載の面状接触型荷重センサ。
  6. 【請求項６】前記最大値検出回路は、前記第２のストラ
    イプ状電極の各々に付属してそれぞれ設けられ、該第２
    のストライプ状電極に入力が接続されたピーク検出器
    と、該ピーク検出器の出力を受けて最大値を検出する最
    大値回路とを具備しており、前記積分回路は、前記第２
    のストライプ状電極の各々に付属してそれぞれ設けら
    れ、該第２のストライプ状電極に入力が接続された積分
    器と、該積分器の出力を受け、且つ前記最大値回路によ
    り制御されて、最大値の出力した第２のストライプ状電
    極に接続された積分器の出力を選択して出力するマルチ
    プレクサとを具備しており、前記ピーク検出器と前記積
    分器と前記一時記憶・比較回路とは、前記走査回路によ
    り前記参照電極にドライブ電圧を印加した時にリセット
    されることを特徴とする特許請求の範囲第(4)項または
    第(5)項記載の面状接触型荷重センサ。
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