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公開番号2025003135
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023103637
出願日2023-06-23
発明の名称センサ装置
出願人国立大学法人東京大学,住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01L 3/14 20060101AFI20241226BHJP(測定;試験)
要約【課題】設置部位に対する制約が少なく、検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を精度よく検出できるセンサ装置を提供する。
【解決手段】センサ装置100は、検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を検出する。センサ装置100は、検出対象物に取り付けられ並列接続される複数のセンサ部材102と、複数のセンサ部材102の検出値に基づいて検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を推定する推定部104と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を検出するセンサ装置であって、
前記検出対象物に取り付けられ並列接続される複数のセンサ部材と、
前記複数のセンサ部材の検出値に基づいて前記検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を推定する推定部と、
を備えるセンサ装置。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記検出対象物は、当該検出対象物が組み込まれる装置の運転中に、応力分布が均一でない請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記複数のセンサ部材の検出値と荷重またはトルクとの関係を学習した識別器を有し、当該識別器により荷重またはトルクを推定する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記識別器は、検出対象物に対して相対回転する回転部材の回転位相と、前記複数のセンサ部材の検出値と、荷重またはトルクと、の関係を学習した識別器である請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項５】
前記推定部は、複数のセンサ部材が検出対象物に取り付けられた後に当該検出対象物が組み込まれる装置を運転し前記識別器の学習を行う学習モードを有する請求項３または４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記複数のセンサ部材の検出値に対し所定の三角関数をフィッティングし、フィッティングした三角関数の振幅に基づいて荷重またはトルクを推定する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項７】
前記推定部は、前記荷重またはトルクに関わる情報を推定した部位の位相および温度の少なくとも一方を推定する請求項１に記載のセンサ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサ装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、円形体に掛かるトルクを検出するセンサ装置を開示する。このセンサ装置は、フレクスギアなどの円形体の周方向の全周にわたって設けられる抵抗線パターンを有し、複数のセンサ部材が直列に接続された構成を有する。これにより、円形体に掛かるトルクを精度よく検出（推定）できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２０１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のセンサ装置は、減速機の出力部材に設置されてトルクを検出するのに適しているが、出力部材は回転するため、配線等の制約から対応が難しい運転パターン（例えば、３６０度を超える回転や連続回転）があった。また、特許文献１のセンサ装置は、固定部に設置すると感度が落ちてしまう問題があった。
【０００５】
本発明はこうした状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、設置部位に対する制約が少なく、検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を精度よく推定できるセンサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のセンサ装置は、検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を検出するセンサ装置であって、検出対象物に取り付けられ並列接続される複数のセンサ部材と、複数のセンサ部材の検出値に基づいて検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を推定する推定部と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、設置部位に対する制約が少なく、検出対象物に作用する荷重またはトルクに関わる情報を精度よく検出できるセンサ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態に係るセンサ装置が適用された歯車装置の断面図である。
図１の第１噛合歯車とその周辺を軸方向に見た図である。
図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。
センサ装置が適用されたハンドル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、工程には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
（【００１１】以降は省略されています）

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