压电传感器和冲突感测方法技术

压电传感器1000具备：配置在被测定体近旁的至少2个线状压电元件101，其中，所述线状压电元件101根据施加于线状压电元件101的应力而发生电气信号；信号检测部102，检测在各线状压电元件101中发生的电气信号；超过判定部103，按每个线状压电元件101判定信号检测部102检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；定时记录部104，记录由超过判定部103判定为电气信号的大小超过规定的阈值时的线状压电元件101的超过的定时；以及区域确定部105，基于定时记录部104所记录的线状压电元件101的超过的定时来确定被测定体上的应力被施加的区域。

Piezoelectric Sensor and Conflict Sensing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压电传感器和冲突感测方法
本专利技术涉及感测应力被施加于被测定体的压电传感器和冲突感测方法、以及确定被测定体上的应力被施加的区域的压电传感器和冲突感测方法。
技术介绍
作为用于感测给予物体的冲击、振动或变形的传感器，存在各种传感器。例如，已知一种振动检测装置，具备根据由振动源造成的变形来发生信号的感压传感器、以及通过所述感压传感器的信号来判定振动源的判定单元，所述感压传感器与接受变形的面相向地配置，并且是长的柔软的线状而形成许多曲部而成（例如，参照专利文献1。）。例如，已知一种冲突位置检测装置，具备由于冲突发生电压的压电元件、检测由于向所述压电元件的冲突而发生的信号的信号检测单元、以及从由所述信号检测单元所检测的信号确定向压电元件的冲突位置的处理单元，所述压电元件是具备长的压电体和传达所述压电体发生的信号的1对导电体的长压电元件，所述信号检测单元检测从所述长压电元件的前端发生的前端信号和从所述长压电元件的后端发生的后端信号双方，所述处理单元从所述前端信号与后端信号的信号发生时间差确定压电元件的冲突位置（例如，参照专利文献2。）。例如，已知一种冲击记录传感器，利用规定的设备所设定的压电体发生的起电压来感测对该设备的冲击的施加，所述冲击记录传感器具备具有所述压电体并接受所述冲击的施加而发生由该压电体产生的起电压的检测部、以及基于所述起电压来检测并记录对所述设备的冲击的施加和冲击施加水平的记录部而成（例如，参照专利文献3。）。例如，已知一种物理量测定记录装置，具备：在感测到物理量的变化使电动势发生的发电单元、利用从所述发电单元供给的电力测定所述物理量的物理量测定单元、以及利用从所述发电单元供给的电力记录所述测定的物理量的记录单元（例如，参照专利文献4。）。例如，已知一种用于判定移动物体例如棒球球命中目标的哪个区域的装置，作为判定体使用压电薄膜（例如，参照专利文献5。）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-351781号公报专利文献2：国际公开第2013/165011号专利文献3：日本特开2004-163182号公报专利文献4：日本特开2006-90960号公报专利文献5：日本特开平3-238356号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题设置传感器的被测定体的形状不限于平面或单纯的曲面，还存在具有包括凹凸的复杂的形状的被测定体，有时在传感器的设置中伴随困难。此外，例如，在使用点传感器的情况下，为了确定冲突的位置，需要设置许多点传感器。因此，期望能够感测对各种形状的物体的冲突并且能够用较少的传感器数感测可能在广范围发生的冲突的位置的构造容易且低价格的压电传感器的开发。用于解决课题的方案本专利技术人们发现了，能够在被测定体近旁配置至少1个线状压电元件，基于在各线状压电元件中发生的电气信号来感测应力被施加于被测定体，而实现了本专利技术。此外，本专利技术人们发现了，能够在被测定体近旁，配置至少2个线状压电元件，基于在各线状压电元件中发生的电气信号的大小超过规定的阈值的定时来确定被测定体上的应力被施加的区域，而实现了本专利技术。此外，本专利技术人们发现了，能够在被测定体近旁，配置至少2个线状压电元件，基于在各线状压电元件中发生的电气信号的大小来确定被测定体上的应力被施加的区域，而实现了本专利技术。即，本专利技术包含以下的专利技术。1.一种压电传感器，其中，具备：配置在被测定体近旁的至少2个线状压电元件，其中，所述线状压电元件根据施加于所述线状压电元件的应力而发生电气信号；信号检测部，检测在各所述线状压电元件中发生的电气信号；超过判定部，按每个所述线状压电元件判定所述信号检测部检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；定时记录部，记录由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的超过的定时；以及区域确定部，基于所述定时记录部所记录的所述线状压电元件的超过的定时来确定所述被测定体上的应力被施加的区域。2.上述1所述的压电传感器，其中，还具备应力计算部，所述应力计算部基于所述信号检测部检测到的电气信号的大小来计算施加于所述线状压电元件的应力的大小。3.上述1或2所述的压电传感器，其中，所述信号检测部检测电流值作为在各所述线状压电元件中发生的电气信号的大小，所述超过判定部按每个所述线状压电元件判定所述信号检测部检测到的所述电气信号的电流值是否超过规定的阈值，所述定时记录部记录由所述超过判定部判定为所述电气信号的电流值超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的定时。4.上述1～3任一项所述的压电传感器，其中，所述定时记录部记录各所述线状压电元件的超过顺序来作为在由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时记录的所述线状压电元件的定时，所述区域确定部基于所述定时记录部所记录的所述线状压电元件的超过顺序来确定所述被测定体上的应力被施加的区域。5.一种压电传感器，其中，具备：配置在被测定体近旁的至少1个线状压电元件，其中，所述线状压电元件根据施加于所述线状压电元件的应力来发生电气信号；信号检测部，检测在所述线状压电元件中发生的电气信号；超过判定部，判定所述信号检测部检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；以及施加判定部，在由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时，判定为应力被施加于所述被测定体。6.上述5所述的压电传感器，其中，还具备应力计算部，所述应力计算部基于所述信号检测部检测到的电气信号的大小来计算施加于所述线状压电元件的应力的大小。7.上述1～6任一项所述的压电传感器，其中，所述线状压电元件通过伸长变形输出电气信号。8.上述1～7任一项所述的压电传感器，其中，所述线状压电元件是具有由导电性纤维形成的芯部和以包覆所述芯部的方式由组纽状的压电性纤维形成的鞘部的组纽状压电元件。9.上述8所述的压电传感器，其中，所述压电性纤维是作为主要成分包括使取向轴为3轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pC/N以上1000pC/N以下的值的晶体性高分子的压电性高分子，所述压电性高分子相对于由该压电性高分子包覆的所述芯部的中心轴的方向的取向角度为15°以上75°以下，所述压电性高分子包括作为主要成分包括压电常数d14的值为正的晶体性高分子的P体和作为主要成分包括负的晶体性高分子的N体，针对所述中心轴具有1cm的长度的部分，使取向轴沿Z扭转方向卷起螺旋而配置的该P体的质量为ZP、使取向轴沿S扭转方向卷起螺旋而配置的该P体的质量为SP、使取向轴沿Z扭转方向卷起螺旋而配置的该N体的质量为ZN、使取向轴沿S扭转方向卷起螺旋而配置的该N体的质量为SN、使（ZP+SN）和（SP+ZN）之中的小的那方为T1、使大的那方为T2时，T1/T2的值为0以上0.8以下。10.一种冲突感测方法，确定被测定体上的应力被施加的区域，其中，所述冲突感测方法具备：信号检测步骤，在其中按每个所述线状压电元件检测由于针对配置在被测定体近旁的至少2个线状压电元件施加应力而发生的电气信号；超过判定步骤，在其中按每个所述线状压电元件判定在所述信号检测步骤中检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；定时记录步骤，在其中记录在所述超过判定步骤中判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的超过的定时；以及区域确定步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电传感器，其中，具备：配置在被测定体近旁的至少2个线状压电元件，其中，所述线状压电元件根据施加于所述线状压电元件的应力而发生电气信号；信号检测部，检测在各所述线状压电元件中发生的电气信号；超过判定部，按每个所述线状压电元件判定所述信号检测部检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；定时记录部，记录由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的超过的定时；以及区域确定部，基于所述定时记录部所记录的所述线状压电元件的超过的定时来确定所述被测定体上的应力被施加的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.21 JP 2016-248354;2017.07.19 JP 2017-140391.一种压电传感器，其中，具备：配置在被测定体近旁的至少2个线状压电元件，其中，所述线状压电元件根据施加于所述线状压电元件的应力而发生电气信号；信号检测部，检测在各所述线状压电元件中发生的电气信号；超过判定部，按每个所述线状压电元件判定所述信号检测部检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；定时记录部，记录由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的超过的定时；以及区域确定部，基于所述定时记录部所记录的所述线状压电元件的超过的定时来确定所述被测定体上的应力被施加的区域。2.根据权利要求1所述的压电传感器，其中，还具备应力计算部，所述应力计算部基于所述信号检测部检测到的电气信号的大小来计算施加于所述线状压电元件的应力的大小。3.根据权利要求1或2所述的压电传感器，其中，所述信号检测部检测电流值作为在各所述线状压电元件中发生的电气信号的大小，所述超过判定部按每个所述线状压电元件判定所述信号检测部检测到的所述电气信号的电流值是否超过规定的阈值，所述定时记录部记录由所述超过判定部判定为所述电气信号的电流值超过所述规定的阈值时的所述线状压电元件的定时。4.根据权利要求1～3中任一项所述的压电传感器，其中，所述定时记录部记录各所述线状压电元件的超过顺序来作为在由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时记录的所述线状压电元件的定时，所述区域确定部基于所述定时记录部所记录的所述线状压电元件的超过顺序来确定所述被测定体上的应力被施加的区域。5.一种压电传感器，其中，具备：配置在被测定体近旁的至少1个线状压电元件，其中，所述线状压电元件根据施加于所述线状压电元件的应力来发生电气信号；信号检测部，检测在所述线状压电元件中发生的电气信号；超过判定部，判定所述信号检测部检测到的电气信号的大小是否超过规定的阈值；以及施加判定部，在由所述超过判定部判定为所述电气信号的大小超过所述规定的阈值时，判定为应力被施加于所述被测定体。6.根据权利要求5所述的压电传感器，其中，还具备应力计算部，所述应力计算部基于所述信号检测部检测到的电气信号的大小来计算施加于所述线状压电元件的应力的大小。7.根据权利要求1～6中任一项所述的压电传感器，其中，所述线状压电元件通过伸长变形输出电气信号。8.根据权利要求1～7中任一项所述的压电传感器，其中，所述线状压电元件是具有由导电性纤维形成的芯部和以包覆所述芯部的方式由组纽状的压电性纤维形成的鞘部的组纽状压电元件。9.根据权利要求8所述的压电传感器，其中，所述压电性纤维是作为主要成分包括使取向轴为3轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pC/N以上1000pC/N以下的值的晶体性高分子的压电性高分子，所述压电性高分子相对于由该压电性...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野雄平，兼松俊介，山本智义，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP