JP2007123202A - コードスイッチ及びこれを用いた検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】復元性を有する中空絶縁体11の中空部10の内面には、相互に接触しないようにして長手方向に螺旋状に電極線12A,12Bが配設され、中空絶縁体11の外周面には外側電極13が設けられ、この外側電極13を絶縁層14により被覆している。外側電極13は、グランド用の電極線との間に静電容量を持つほか、接地との間に浮遊静電容量を形成する。通常時の静電容量と、コードスイッチ1に人体等が接近又は接触したときの静電容量とを比較することにより、非接触でコードスイッチ1への人体等の接近の有無を検知することできる。
【選択図】図1
Description
(コードスイッチの構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るコードスイッチを示す斜視図であり、図2は図1のコードスイッチの断面図である。
(1)錫、銀等のめっきを施した軟銅線等の金属細線による編組を中空絶縁体11の外周に被覆した構造(編組構造)。
(2)錫、銀等のめっきを施した軟銅線等の金属細線を中空絶縁体11の外周に巻き付けた構造(横巻構造)。
(3)銅又はアルミニウムによる導電部材としての金属箔を中空絶縁体11の外周に巻き付け、または中空絶縁体11の長手方向に帯状に設ける構造(縦添え)。
(4)蒸着、メッキ等による金属膜が片面に施されたPET(ポリエチレンテレフタレート)PP(ポリプロピレン)等による樹脂テープや樹脂繊維を導電部材として中空絶縁体11の外周に巻き付け、または縦添えした構造。
(5)導電性樹脂や導電性ゴムによる導電部材を中空絶縁体11の外周に被覆した構造。
(6)板状の導電性樹脂や導電性ゴムによる導電部材を中空絶縁体11の外周に巻き付け、または縦添えした構造。
図3は、図1のコードスイッチを用いた検知装置を示す。この検知装置2は、上記したコードスイッチ1と、このコードスイッチ1の電極線12Aに接続された第1の検知部としての通電検知部21と、外側電極13に接続された第2の検知部としての静電容量測定部22とを備える。なお、電極線12Bは接地される。
ここでは、自動車のスライドドアにコードスイッチ1が装着されているものとする。なお、バックドア、ウィンドウ等の他のドアであっても、動作はスライドドアと同様である。
まず、通電検知部21の動作を説明する。スライドドアが閉動作をしているとき、コードスイッチ1に人体23が接触したとすると、コードスイッチ1の接触箇所は外力を受けて変形する。その外力が大きかった場合、中空絶縁体11は偏平になり、中空部10内で電極線12Aと電極線12Bの表面が接触する。
次に、静電容量測定部22による検知動作について説明する。外側電極13と電極線12Bとの間には、静電容量Cが常に形成されている。この静電容量Cは、通常時はスライドドアがどの場所にあっても変化しない。
第1の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(イ)静電容量測定部22で静電容量を測定し、その静電容量の変化から、人体23や物体の有無を非接触により確実かつ迅速に検出することができる。
(ロ)電極線12A,12Bによる従来からの接触型のコードスイッチの機能も有しているので、高い信頼性で挟み込み等の圧力を検知することかできる。
(ハ)電極線12Bの長さが変われば、静量容量Cが変わるため、静量容量Cの変化から電極線12Bの断線を検知することかできる。なお、電極線12Aと電極線12Bを静電容量測定部22への接続替えを行えば、電極線12Aの断線も検知することかできる。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係るコードスイッチを示し、(a)は通常時の断面図、(b)は外力を受けて変形した時の断面図である。
第2の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(1)4本の電極線12A〜12Dを用いているため、図4に示すコードスイッチ1の上下、左右の4方向からの圧力を検知することができる。
(2)信号用及びグランド用に各2本が割り当てられているため、確実に短絡回路が形成され、検知の信頼性を高めることができる。
(3)検知装置3は、電極線12A〜12Dの結線をすべて始端側で行えるため、施工をし易くすることができる。
その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。
図6は、図4のコードスイッチを用いて構成された第3の実施の形態に係る検知装置を示す。この検知装置4は、電極線12A〜12Dを直列接続したものである。すなわち、電極線12A,12Cのそれぞれの終端を短絡線17Aで接続し、電極線12B,12Dのそれぞれの終端を短絡線17Bで接続し、電極線12Aの始端に通電検知部21を接続し、電極線12Bの始端を接地し、電極線12C,12Dの始端を開放にし、更に、外側電極13に静電容量測定部22を接続して構成されている。
第3の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(1)4本の電極線12A〜12Dを用いているため、図4に示すコードスイッチ1の上下、左右の4方向からの圧力を検知することができる。
(2)信号用及びグランド用に各2本が割り当てられているため、確実に短絡回路が形成され、検知の信頼性を高めることができる。
(3)検知装置3は、電極線12A〜12Dの結線を始端及び終端に振り分けられるため、始端側の接続を簡略にすることができる。
その他の効果は、第1の実施の形態と同様である。
図7は、本発明の第4の実施の形態に係るコードスイッチを示し、(a)は要部正面図、(b)は屈曲状態を示す要部正面図である。なお、図7(a),(b)では、後述する外側電極線130を断面して示す。
次に、本発明の実施例について説明する。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。また、電極線は、2本及び4本による構成を示したが、更に多くてもよい。この場合、偶数の組合せにするのが望ましい。
2 検知装置
3,4 検知装置
10 中空部
11 中空絶縁体
12A〜12D 電極線
13 外側電極
14 絶縁層
15 導体
16 電極部材
17A,17B 短絡線
18 抵抗
21 通電検知部
22 静電容量測定部
23 人体
100 コードスイッチ
101 中空絶縁体
102A〜102D 電極線
103 中空部
104A〜104D 始端
105A〜105D 終端
106 抵抗
107 電源
108 電流計
109A,109B 短絡線
130 外側電極線
200 検知装置
C 静電容量
ΔC 浮遊静電容量
Claims (10)
- 復元性を有する中空絶縁体と、
相互に電気的に非接触の状態を保持しつつ前記中空絶縁体の中空部の内面に沿って長手方向に配置された複数の電極線と、
前記中空絶縁体の外周面に設けられ、前記電極線との間に静電容量を形成するとともに、接地との間に浮遊静電容量を形成可能な外側電極とを備えたことを特徴とするコードスイッチ。 - 前記外側電極は、導電性を有する細線を前記中空絶縁体の外周面に巻き付けて構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコードスイッチ。
- 前記外側電極は、導電性を有する細線を、前記中空絶縁体の周面を編組により被覆して構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコードスイッチ。
- 前記外側電極は、導電性を有する帯状部材を、前記中空絶縁体の外周面に巻き付け、または前記中空絶縁体の長さ方向に帯状に設けたことを特徴とする請求項1に記載のコードスイッチ。
- 前記外側電極は、絶縁層によって被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のコードスイッチ。
- 前記複数の電極線は、金属による撚り線に導電性の電極部材を被覆した構成であることを特徴とする請求項1に記載のコードスイッチ。
- 前記中空絶縁体は、復元性ゴムからなり、前記電極部材は、導電性ゴムからなり、または前記中空絶縁体は、復元性樹脂からなり、前記電極部材は、導電性プラスチックからなることを特徴とする請求項6に記載のコードスイッチ。
- 前記請求項1乃至7のいずれか1項に記載のコードスイッチと、
前記複数の電極線のうち信号用の電極線とグランド用の電極線との間の電位変化又は電流変化を検知する第1の検知部と、
前記外側電極に接続されて、前記静電容量及び前記浮遊静電容量を測定し、これらの容量変化を検知する第2の検知部とを備えたことを特徴とする検知装置。 - 前記コードスイッチは、4本の電極線を備え、2本毎に並列接続または直列接続されていることを特徴とする請求項8に記載の検知装置。
- 復元性を有する中空絶縁体の中空部の内面に沿って、信号用とグランド用に用いられる2つの電極線を含む2n本(nは正の整数)の電極線を相互に電気的に非接触の状態を保持しつつ長手方向に配置するとともに前記信号用と前記グランド用の電極線間に他の電極線を直列に接続し、前記電極線との間に静電容量を形成し、かつ接地との間に浮遊静電容量を形成可能に外側電極を配置したコードスイッチと、
前記2n本の電極線の途中の電極線間に接続された抵抗と、
前記信号用と前記グランド用の電極線間の電位変化または電流変化を検知する第1の検知部と、
前記外側電極に接続されて、前記静電容量及び前記浮遊静電容量を測定し、これらの容量変化を検知する第2の検知部とを備えたことを特徴とする検知装置。
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