JP2001256850A - Floor mat sensor - Google Patents

Floor mat sensor

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JP2001256850A
JP2001256850A JP2000070969A JP2000070969A JP2001256850A JP 2001256850 A JP2001256850 A JP 2001256850A JP 2000070969 A JP2000070969 A JP 2000070969A JP 2000070969 A JP2000070969 A JP 2000070969A JP 2001256850 A JP2001256850 A JP 2001256850A
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JP
Japan
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conductors
load
conductor
mat
floor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000070969A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sunao Shimada
直 島田
Hiroki Oshimi
博喜 押見
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Hitachi Appliances Inc
Original Assignee
Hitachi Home Tech Ltd
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Publication date
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  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floor mat sensor with uniform sensitivity to detect a load over the entire floor mat sensor capable of properly detecting the load of an object on the floor and a human's load even when the feet of another human are on the mat. SOLUTION: A floor mat sensor is disposed on a floor surface. A plurality of mat-like conductors 2 and other conductors 4 for detecting the load of a human on the mat composing a detecting means. There is an insulating body 3 between the conductors 2 and the other conductors 4 so that the conductors 2 and the other conductors 4 are kept insulated. In addition, a surface insulating body 5 and a bottom insulating body 6 are glued to the surface of the conductors 2 and the bottom of the conductors 4, respectively to form a capacitor. A change in load 7 due to the feet of a human causes the insulating body 3 to be compressed, changed, and then recover. The sensor detects then a change in static capacity due to a change in insulating distance between the plurality of conductors 2 and the other conductors 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、床面に配置され、
人が乗り降りすることによる荷重変化を利用して、人体
の検出を行うマット状検出手段からなる床マットセンサ
に関するものである。
[0001] The present invention relates to a method for disposing on a floor,
The present invention relates to a floor mat sensor including mat-shaped detecting means for detecting a human body by utilizing a load change caused by a person getting on and off.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のマット状センサにおいて例えば、
その一実施例として、図4に示すものがある。
2. Description of the Related Art In a conventional mat-shaped sensor, for example,
One example is shown in FIG.

【0003】人間が踏むと導通状態ONとなり、離れる
と非導通状態OFFに戻るマット状センサが知られてい
る。
[0003] A mat-shaped sensor is known in which a conductive state is turned ON when a person steps on and returns to a non-conductive state OFF when the person steps away.

【0004】これは絶縁ゴムAの下に導電ゴムBを貼り
付けて構成した上方シートDと金属製からなる下方シー
トEとの間に絶縁ゴムシートによる支持体Fを配置し
て、平常事は導電ゴムBと下方シートEとが支持体Fで
隔離されて非導通状態となっており、上方シートDの上
に人が乗るとその上方シートDが変形して導電ゴムBが
隣接する支持体F間の空間Gから下方に入り込んで下方
シートEと接触して導通状態になるようにしていた。
In this method, a support F made of an insulating rubber sheet is disposed between an upper sheet D formed by attaching a conductive rubber B under an insulating rubber A and a lower sheet E made of metal. The conductive rubber B and the lower sheet E are separated by the support F to be in a non-conductive state, and when a person rides on the upper sheet D, the upper sheet D is deformed and the conductive rubber B is adjacent to the support. In this case, the sheet enters into the lower part from the space G between F and comes into contact with the lower sheet E so as to be in a conductive state.

【0005】例えば、関連する公知例としては、特開平
9ー17272号公報がある。
For example, as a related known example, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-17272.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように図4の
マット状センサは、上方シートDの上に人が乗ると前記
上方シートDが変形して導通状態になるものであるた
め、空間Gの真上を踏まないと導通しにくいものであっ
た。
As described above, in the mat-shaped sensor shown in FIG. 4, when a person gets on the upper sheet D, the upper sheet D is deformed to be in a conductive state. Was difficult to conduct without stepping directly on the floor.

【0007】また、導電ゴムB及び金属製からなる下方
シートEは面状の構造をしているため、マット状センサ
のどこか一部が導通してしまうと、他の部分が踏まれて
もこれを検出できない。
Further, since the lower sheet E made of conductive rubber B and metal has a planar structure, if any part of the mat-shaped sensor becomes conductive, the other part is stepped on. This cannot be detected.

【0008】即ち、図4の構造を持ち、接点の導通を利
用する技術では、特定の場所を踏むと反応しにくかった
り、マットのどこか一部に物が置かれたりして接点が導
通してしまうと、他の場所が踏まれてもこれを検出でき
ないという問題があった。
In other words, in the technology having the structure shown in FIG. 4 and utilizing the conduction of the contacts, it is difficult to react when stepping on a specific place, or an object is placed on a part of the mat so that the contacts become conductive. If this happens, there is a problem that even if another place is stepped on, it cannot be detected.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、床面に配置され、人が乗り降りするこ
とを検出するマット状の複数の導電体と他の導電体とで
検出手段を構成し、前記導電体と他の導電体との絶縁を
保つ様にその間に絶縁体を介在するとともに、前記導電
体の表面側に表面絶縁体を、且つ前記導電体の底面側に
底面絶縁体を重ね張り合わせたコンデンサー構造とし、
人が乗り降りすることによる荷重の変化が加わると前記
絶縁体が圧縮変化、及び復旧変化して前記複数の導電体
と他の導電体との絶縁距離が変化することにより生じる
静電容量の変化を検出するものとした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a plurality of mat-shaped conductors arranged on a floor surface and detecting that a person gets on and off, and another conductor. Constituting a detection means, an insulator is interposed therebetween so as to maintain insulation between the conductor and another conductor, a surface insulator is provided on a surface side of the conductor, and on a bottom side of the conductor. Capacitor structure with laminated bottom insulator
When a change in load due to a person getting on and off is applied, the insulator undergoes a compression change, and a recovery change causes a change in capacitance caused by a change in the insulation distance between the plurality of conductors and another conductor. It was detected.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明は、人が乗り降りすること
を検出するマット状の複数の導電体と他の導電体とで検
出手段を構成し、前記導電体と他の導電体との絶縁を保
つ様にその間に絶縁体を介在するとともに、前記導電体
の表面側に表面絶縁体を、且つ前記導電体の底面側に底
面絶縁体を重ね張り合わせたコンデンサー構造によれ
ば、床マットセンサに人が乗り降りするときの荷重変化
で、前記絶縁体が圧縮変形、及び復旧変形して、前記複
数の導電体と他の導電体との絶縁距離が変化することと
なり、生じる静電容量の変化により人の乗り降りを検出
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention comprises a detecting means comprising a plurality of mat-shaped conductors for detecting entry and exit of a person and other conductors, and insulating the conductor from other conductors. According to a capacitor structure in which an insulator is interposed therebetween so as to maintain the surface insulator, a surface insulator is superposed on the surface side of the conductor, and a bottom insulator is laminated on the bottom side of the conductor, Due to a load change when a person gets on and off, the insulator undergoes compressive deformation, and recovery deformation, the insulation distance between the plurality of conductors and other conductors changes, and the resulting change in capacitance causes Detects people getting on and off.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図面に従って
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の一実施例を示す床マット
センサの構造を示すものである。
FIG. 1 shows the structure of a floor mat sensor according to an embodiment of the present invention.

【0013】1は床マットセンサであり、下記する部品
から構成している。
Reference numeral 1 denotes a floor mat sensor, which comprises the following components.

【0014】2、4は導電体であり、例えばアルミ蒸着
フイルムなどの導電性に優れ、且つ柔軟な材質により構
成される面状の電極である。
Reference numerals 2 and 4 denote conductors, which are planar electrodes made of a flexible material having excellent conductivity, such as an aluminum vapor-deposited film.

【0015】3は、前記導電体2と他の導電体4との間
に挟み込む絶縁体であり、シリコーンゴムシートなど厚
み方向に圧縮変形が容易で、且つ破断しにくい材質で構
成している。
Reference numeral 3 denotes an insulator sandwiched between the conductor 2 and another conductor 4, and is made of a material such as a silicone rubber sheet which is easily compressed and deformed in the thickness direction and is not easily broken.

【0016】5は表面絶縁体であり、前記導電体2の表
面側にその表面保護、および電気的絶縁を目的に設ける
ものであり、圧縮切断に高い耐力を有し、且つ柔軟に変
形できるEPゴム等を用いている。
Reference numeral 5 denotes a surface insulator which is provided on the surface side of the conductor 2 for the purpose of protecting the surface and electrically insulating the conductor 2. Rubber or the like is used.

【0017】6は底面絶縁体であり、前記導電体4の底
面側にその底面保護、及び電気的絶縁を目的に設けるも
のであり、前記表面絶縁体5と同様にEPゴム等を用い
ている。
Reference numeral 6 denotes a bottom surface insulator, which is provided on the bottom surface side of the conductor 4 for the purpose of protecting the bottom surface and electrical insulation, and is made of EP rubber or the like as the surface insulator 5. .

【0018】前記導電体2から底面絶縁体6はそれぞれ
両面粘着シート等で張り合わせて構成されている。
The conductor 2 to the bottom insulator 6 are each laminated with a double-sided adhesive sheet or the like.

【0019】図3は、本発明による床マットセンサ1の
静電容量の変化を電気的信号として取り出す一実施例を
示したものである。
FIG. 3 shows an embodiment in which a change in the capacitance of the floor mat sensor 1 according to the present invention is extracted as an electric signal.

【0020】コンデンサ10は床マットセンサ1の静電
容量変化を摸式化して示している。
The capacitor 10 schematically shows a change in capacitance of the floor mat sensor 1.

【0021】入力端子11およびアース端子12はそれ
ぞれ前記導電体2、および他の導電体4に接続されてい
る。
The input terminal 11 and the ground terminal 12 are connected to the conductor 2 and another conductor 4 respectively.

【0022】13、14はそれぞれバイアス抵抗であ
り、増幅器22の動作点を定めている。
Reference numerals 13 and 14 denote bias resistors, respectively, which determine the operating point of the amplifier 22.

【0023】17は入力抵抗であり、前記コンデンサ1
0と増幅器22のマイナス入力端子19に接続されてい
る。
Reference numeral 17 denotes an input resistor,
0 and the negative input terminal 19 of the amplifier 22.

【0024】20は帰還抵抗であり、出力端子21と前
記マイナス入力端子19に接続され、前記入力抵抗17
と組合せて信号増幅率を定めると共に、前記コンデンサ
10にバイアス電圧を印加するように構成されている。
Reference numeral 20 denotes a feedback resistor, which is connected to the output terminal 21 and the minus input terminal 19,
And a bias voltage is applied to the capacitor 10.

【0025】次に、前記構成における作用を説明する。Next, the operation of the above configuration will be described.

【0026】図2は、本発明による床マットセンサ1が
人の足などで踏まれ、荷重7を受けて厚み方向に変形す
る様子を示したものである。
FIG. 2 shows how the floor mat sensor 1 according to the present invention is stepped on by a person's foot or the like and deformed in the thickness direction under a load 7.

【0027】このとき荷重7を受けた部位は圧縮変形さ
れ、導電体2と他の導電体4の絶縁距離はdbとなり、
荷重7を受けていない他の部位の絶縁距離daに比べ狭
くなっている。
At this time, the portion receiving the load 7 is compressed and deformed, and the insulation distance between the conductor 2 and the other conductor 4 becomes db.
It is smaller than the insulation distance da of the other parts not receiving the load 7.

【0028】従って、荷重7を受けた部位は、他の部位
に比べ静電容量が増加することとなる。
Therefore, the portion receiving the load 7 has an increased capacitance as compared with the other portions.

【0029】すなわち、床マットセンサ1全体として
は、荷重7を受けた面積と、荷重7により減少した絶縁
距離(daーdb)に比例した静電容量が増加すること
となる。逆に、荷重7が消滅すれば、荷重7を受けてい
た部位の導電体2と他の導電体4との絶縁距離は元の絶
縁距離daに復旧するので、床マットセンサ1全体の静
電容量も、荷重7が加わる前の値に復旧する。
That is, in the floor mat sensor 1 as a whole, the capacitance in proportion to the area receiving the load 7 and the insulation distance (da-db) reduced by the load 7 increases. Conversely, when the load 7 disappears, the insulation distance between the conductor 2 and the other conductor 4 at the portion receiving the load 7 is restored to the original insulation distance da. The capacity also returns to the value before the load 7 was applied.

【0030】今、床マットセンサ1に荷重7が加わり、
床マットセンサ1の静電容量が変化したとすると、前記
コンデンサ10の静電容量が変化した訳であるから、コ
ンデンサ10に充放電電流9が発生する。
Now, a load 7 is applied to the floor mat sensor 1,
If the capacitance of the floor mat sensor 1 changes, the charge and discharge current 9 is generated in the capacitor 10 because the capacitance of the capacitor 10 has changed.

【0031】充放電電流9は、前記入力抵抗17に流れ
るので、増幅器22のマイナス入力端子19の電圧が変
化して、入力端子11に発生した電圧変動が、前記入力
抵抗17と帰還抵抗20で定める信号増幅率で増幅さ
れ、出力端子21に出力される。
Since the charge / discharge current 9 flows through the input resistor 17, the voltage at the negative input terminal 19 of the amplifier 22 changes, and the voltage fluctuation generated at the input terminal 11 is changed by the input resistor 17 and the feedback resistor 20. The signal is amplified at a predetermined signal amplification rate and output to the output terminal 21.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明により、床マットセンサでは、マ
ット状センサのどこを踏んでも構造は同一であるため、
検出感度にバラツキが発生することはない。
According to the present invention, in the floor mat sensor, the structure is the same regardless of where the user steps on the mat-shaped sensor.
There is no variation in detection sensitivity.

【0033】また、床マットセンサの上のどこか一部に
物が置かれたり、他の人が踏んでいたりしても、新たに
荷重変化が発生すれば静電容量の変化が発生するため、
正しく検出することができる。
Further, even if an object is placed somewhere on the floor mat sensor or another person is stepping on the floor mat sensor, if a new load change occurs, the capacitance will change. ,
It can be detected correctly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す床マットセンサの要部
構成図である。
FIG. 1 is a main part configuration diagram of a floor mat sensor showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す床マットセンサに荷重
が加わった時の動作の要部構成図である。
FIG. 2 is a main part configuration diagram of an operation when a load is applied to a floor mat sensor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を示す床マットセンサの電気
回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a floor mat sensor showing one embodiment of the present invention.

【図4】従来の一実施例を示す床マットセンサの要部構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of a floor mat sensor according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 床マットセンサ 2 導電体 3 絶縁体 4 導電体 5 表面絶縁体 6 底面絶縁体 7 荷重 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Floor mat sensor 2 Conductor 3 Insulator 4 Conductor 5 Surface insulator 6 Bottom insulator 7 Load

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 床面に配置され、人が乗り降りすること
を検出するマット状の複数の導電体(2)と他の導電体
(4)とで検出手段を構成し、前記導電体(2)と他の
導電体(4)との絶縁を保つ様にその間に絶縁体(3)
を介在するとともに、前記導電体(2)の表面側に表面
絶縁体(5)を、且つ前記導電体(4)の底面側に底面
絶縁体(6)を重ね張り合わせたコンデンサー構造と
し、人が乗り降りすることによる荷重(7)の変化が加
わると前記絶縁体(3)が圧縮変化、及び復旧変化して
前記複数の導電体(2)と他の導電体(4)との絶縁距
離が変化することにより生じる静電容量の変化を検出す
ることを特徴とする床マットセンサ。
1. A detecting means comprising a plurality of mat-shaped conductors (2) arranged on a floor surface for detecting that a person gets on and off and another conductor (4); ) And another conductor (4) to keep the insulation (3) between them.
And a capacitor structure in which a surface insulator (5) is laminated on the surface side of the conductor (2) and a bottom insulator (6) is laminated on the bottom side of the conductor (4). When the load (7) changes due to getting on and off, the insulator (3) changes in compression and recovery, and the insulation distance between the plurality of conductors (2) and another conductor (4) changes. A floor mat sensor that detects a change in capacitance caused by the operation.
JP2000070969A 2000-03-09 2000-03-09 Floor mat sensor Pending JP2001256850A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007125133A1 (en) * 2006-03-22 2007-11-08 Asociación De Investigación De La Industria Textil Carpet with presence detector
JP2010161567A (en) * 2009-01-07 2010-07-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Electrode device for electric-field communication, and electric-field communication system using the same
JP2021092593A (en) * 2016-11-25 2021-06-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Pressure sensitive element

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