JP2010133791A - Sheet-form sensor device - Google Patents

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佐藤  忍
Akio Hattori
昭夫 服部
Hideki Namise
秀樹 南畝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-form sensor device which can be manufactured with ease and at low cost and excels in design properties. <P>SOLUTION: The sensor device includes a sensor body 4 which is constituted by sewing coaxial cables 3 of a thin diameters in a sheet body 2 of woven fabric, knit or the like formed like a sheet and a detecting means 5 which detects the approach of a detecting object to the sensor body 4 or the contact of the object therewith by measuring a change in capacitance between an inner conductor 7 and an outer conductor 9 of the coaxial cable 3 sewn in the sensor body 4. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、不均一な面において検出対象物の近接あるいは接触を検出するシート状センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a sheet-like sensor device that detects the proximity or contact of an object to be detected on a non-uniform surface.

ベッド上で寝ている患者の状態をモニタリングしたり、あるいは自動車における運転者の着座を検出するために、シート状のセンサ部を有するシート状センサ装置が用いられている。   2. Description of the Related Art A sheet sensor device having a sheet sensor unit is used for monitoring the state of a patient sleeping on a bed or detecting a driver's seating in an automobile.

シート状センサ装置は、織物や編物などシート状のシート体にセンサ機能を持たせたものであり、ベッドや自動車の座席などの不均一な面においても、検出対象物となる人体等の近接あるいは接触を検出することができる。   A sheet-like sensor device is a sheet-like sheet body such as a woven fabric or a knitted fabric that has a sensor function. Even on non-uniform surfaces such as a bed or an automobile seat, Contact can be detected.

このようなシート状センサ装置として、従来、図13に示すように、上下2枚のシート素地132間に感圧センサ133を組込み、シート素地132に加わった荷重による感圧センサ133の抵抗値の変化を測定することで、検出対象物の接触を検出するシート状センサ装置131が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As such a sheet-like sensor device, conventionally, as shown in FIG. 13, a pressure-sensitive sensor 133 is incorporated between two upper and lower sheet substrates 132, and the resistance value of the pressure-sensitive sensor 133 due to a load applied to the sheet substrate 132 is measured. There has been proposed a sheet-like sensor device 131 that detects a contact of a detection object by measuring a change (see, for example, Patent Document 1).

また、図14に示すように、ステンレスやカーボンなどの導電性繊維142とその周囲を被覆する綿やポリエステルなどの非導電性材料143とからなる繊維体144を用い、この繊維体144をたて糸およびよこ糸として編み込んで織物としたセンサ本体145を備え、たて糸とよこ糸との間に電圧を印加してその交差部分の静電容量の変化を検出することで、検出対象物の接触を検出するシート状センサ装置141が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Further, as shown in FIG. 14, a fiber body 144 made of conductive fibers 142 such as stainless steel and carbon and a non-conductive material 143 such as cotton or polyester covering the periphery is used. A sensor body 145 that is knitted as a weft yarn and made into a woven fabric, and applies a voltage between the warp yarn and the weft yarn to detect a change in capacitance at the intersection, thereby detecting the contact of the detection object A sensor device 141 has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

このシート状センサ装置141では、交差部分の静電容量の変化を検出するため、センサ本体145と検出対象物との間に形成される浮遊静電容量も計測することができ、検出対象物の近接を検出することができる。   In this sheet-like sensor device 141, in order to detect a change in capacitance at the intersection, it is possible to measure the floating capacitance formed between the sensor body 145 and the detection target, Proximity can be detected.

特開2004−132765号公報JP 2004-132765 A 特開2006−234716号公報JP 2006-234716 A

しかしながら、図13のシート状センサ装置131では、検出対象物の接触を検出する際の分解能が感圧センサ133の個数に依存するため、分解能を上げるためには感圧センサ133を大量に用いる必要があり、コストがかかるという問題がある。また、感圧センサ133を大量に用いるため、製造時に感圧センサ133を配置するのに手間がかかり、大量生産には不向きであり、低コストでの製造が困難であるという問題もある。   However, in the sheet-like sensor device 131 of FIG. 13, since the resolution when detecting the contact of the detection object depends on the number of pressure-sensitive sensors 133, it is necessary to use a large number of pressure-sensitive sensors 133 in order to increase the resolution. There is a problem that it is expensive. Further, since the pressure-sensitive sensor 133 is used in a large amount, it takes time to arrange the pressure-sensitive sensor 133 at the time of manufacture, which is unsuitable for mass production and difficult to manufacture at a low cost.

一方、図14のシート状センサ装置141では、たて糸とよこ糸の交差部分の静電容量の変化を測定する方式を採用しているため、静電容量の変化が検出できるような交差部分の厚みが必要であり、たて糸およびよこ糸に使用する繊維体144の設計および調整が難しく、手間がかかる。よって、大量生産には不向きであり、低コストでの製造が困難であるという問題がある。   On the other hand, the sheet-like sensor device 141 in FIG. 14 employs a method of measuring the change in capacitance at the intersection of the warp and weft, so that the thickness of the intersection so that the change in capacitance can be detected. This is necessary, and it is difficult and troublesome to design and adjust the fiber body 144 used for the warp and the weft. Therefore, there is a problem that it is not suitable for mass production and is difficult to manufacture at low cost.

また、導電性繊維142の周囲に非導電性材料143をらせん状に紡績または紡糸して繊維体144を形成するため、紡績の容易性、織物状態での可撓性を考慮して非導電性材料143の材料選定を行わなければならず、使用できる材料が限定される。   In addition, the non-conductive material 143 is spirally spun or spun around the conductive fiber 142 to form the fiber body 144, so that it is non-conductive in consideration of ease of spinning and flexibility in the woven state. Material selection of the material 143 must be performed, and the materials that can be used are limited.

さらには、繊維体144をたて糸およびよこ糸に用いて織物状のセンサ本体145を形成するため、センサ本体145の厚み、材質、形状の自由度には限界があるという問題もある。   Furthermore, since the textile body 144 is used for the warp and the weft to form the woven sensor body 145, there is a problem that the thickness, material and shape of the sensor body 145 are limited.

そこで、本発明の目的は、意匠性に優れ、容易かつ低コストに製造可能なシート状センサ装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a sheet-like sensor device that is excellent in design and can be manufactured easily and at low cost.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項1の発明は、織物、編物などのシート状に形成されたシート体に、細径の同軸ケーブルを縫い込んで構成されるセンサ本体と、該センサ本体に縫い込まれた前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、前記センサ本体に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段とを備えたシート状センサ装置である。   The present invention has been devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 is configured by sewing a coaxial cable having a small diameter into a sheet body formed into a sheet shape such as a woven fabric or a knitted fabric. And detecting the proximity or contact of an object to be detected with the sensor body by measuring a change in capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable sewn into the sensor body. And a sheet-like sensor device.

請求項2の発明は、前記センサ本体は、前記シート体に複数の前記同軸ケーブルを縦方向および横方向に交差させて縫い込んで構成され、前記検出手段は、各同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を順次測定することで、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触する領域を検出する請求項1記載のシート状センサ装置である。   According to a second aspect of the present invention, the sensor body is formed by sewing a plurality of the coaxial cables into the sheet body so as to intersect each other in the vertical direction and the horizontal direction, and the detecting means includes an inner conductor and an outer part of each coaxial cable. The sheet-like sensor device according to claim 1, wherein a region where the detection target object approaches or contacts the sensor main body is detected by sequentially measuring a change in capacitance between conductors.

請求項3の発明は、前記検出手段は、前記同軸ケーブルと電気的に接続され、前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号を出力するLC共振回路と、該LC共振回路からの交流信号を整波してパルス信号を出力する整波回路と、該整波回路からのパルス信号をカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタと、前記パルス信号よりも周波数が高い一定周波数のクロック信号を出力するオシレータと、前記時間計測カウンタにより計測された時間をゲートタイムとして、前記オシレータから出力されるクロック信号をカウントし、これをカウント数として出力するパルスカウンタと、前記パルスカウンタからのカウント数の変化により、前記センサ本体に対する前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する接触判定部とを備える請求項1または2記載のシート状センサ装置である。   According to a third aspect of the present invention, the detection means is an LC resonance circuit that is electrically connected to the coaxial cable and outputs an AC signal having an oscillation frequency corresponding to the capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable. And a wave shaping circuit that waves the alternating current signal from the LC resonance circuit and outputs a pulse signal, and a time measurement counter that counts the pulse signal from the wave shaping circuit and measures the time to be a predetermined count number And an oscillator that outputs a clock signal having a constant frequency higher than that of the pulse signal, and the clock signal output from the oscillator is counted using the time measured by the time measurement counter as a gate time, and this is counted. A pulse counter that outputs as a number, and a change in the number of counts from the pulse counter, so that the object to be detected with respect to the sensor body A sheet sensor device according to claim 1 or 2, wherein and a contact determination unit for detecting a proximity or contact.

請求項4の発明は、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触した場合には、前記パルスカウンタのカウント数が増加する方向に作用し、かつ、前記同軸ケーブルを曲げた場合には、前記パルスカウンタのカウント数が減少する方向に作用する請求項3記載のシート状センサ装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, when the object to be detected approaches or comes into contact with the sensor body, it acts in a direction in which the count number of the pulse counter increases and the coaxial cable is bent. 4. The sheet-like sensor device according to claim 3, which operates in a direction in which the count number of the pulse counter decreases.

請求項5の発明は、前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時における前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量を基準値とし、該基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する請求項1〜4いずれかに記載のシート状センサ装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the detection means uses a capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable at the time of starting the system such as when the power is turned on or when the power is restored, as a reference value, and the reference value and the measured value. It is a sheet-like sensor apparatus in any one of Claims 1-4 which detects the proximity | contact or contact of the said detection target object when the difference with this exceeds a predetermined threshold value.

請求項6の発明は、前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時において、前記基準値が前記閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する請求項5記載のシート状センサ装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, when the reference value has already exceeded the threshold at the time of system start-up such as power-on or power failure recovery, the reference means set at the time of the previous system start-up 6. The sheet-like sensor device according to claim 5, which employs a value.

本発明によれば、意匠性に優れ、容易かつ低コストに製造できるシート状センサ装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sheet-like sensor apparatus which is excellent in design property, and can be manufactured easily and at low cost can be provided.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、第1の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。   FIG. 1 is a schematic view of a sheet-like sensor device according to the first embodiment.

図1に示すように、シート状センサ装置1は、織物、編物などのシート状に形成されたシート体2に、細径の同軸ケーブル(センサケーブル)3を縫い込んで構成されるセンサ本体4と、センサ本体4に縫い込まれた同軸ケーブル3の内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、センサ本体4に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段としての静電容量計測部5とを備える。   As shown in FIG. 1, a sheet-like sensor device 1 includes a sensor main body 4 configured by sewing a small-diameter coaxial cable (sensor cable) 3 into a sheet body 2 formed in a sheet shape such as a woven fabric or a knitted fabric. As a detecting means for detecting the proximity or contact of the detection object to the sensor body 4 by measuring the change in capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable 3 sewn into the sensor body 4 And a capacitance measuring unit 5.

シート体2は、縫い込むことが可能な材料であればよく、厚み・材質などは限定されない。また、図1では、シート体2に6本の同軸ケーブル3を略平行に縫い込んだ例を示すが、同軸ケーブル3の本数や配置はこれに限定されない。   The sheet body 2 may be any material that can be sewn, and the thickness and material are not limited. Further, FIG. 1 shows an example in which six coaxial cables 3 are sewn into the sheet body 2 substantially in parallel, but the number and arrangement of the coaxial cables 3 are not limited thereto.

各同軸ケーブル3は、図示しないマイコンなどの制御手段によりスイッチング制御されるタイミング切替部6を介して、静電容量計測部5に接続される。タイミング切替部6は、所定の時間間隔ごとにスイッチングを行い(所定のタイミングで所定の同軸ケーブル3を選択して)、同軸ケーブル3を順次静電容量計測部5に接続するよう制御される。   Each coaxial cable 3 is connected to the capacitance measuring unit 5 via a timing switching unit 6 that is switching-controlled by a control unit such as a microcomputer (not shown). The timing switching unit 6 is controlled to perform switching at predetermined time intervals (select a predetermined coaxial cable 3 at a predetermined timing) and sequentially connect the coaxial cable 3 to the capacitance measuring unit 5.

図2に示すように、本発明で用いる同軸ケーブル3は、内部導体7の外周に、絶縁体8、外部導体9、保護体10を順次同軸状に形成した細径の同軸ケーブルである。同軸ケーブル3の径は、例えば、200〜350μm程度である。   As shown in FIG. 2, the coaxial cable 3 used in the present invention is a small-diameter coaxial cable in which an insulator 8, an outer conductor 9, and a protector 10 are sequentially formed on the outer periphery of an inner conductor 7 in a coaxial shape. The diameter of the coaxial cable 3 is, for example, about 200 to 350 μm.

内部導体7は、例えば、銀めっき銅合金線やすずめっき軟銅線などからなり、絶縁体8は、例えば、ふっ素樹脂などからなる。外部導体9は、編組、横巻きいずれの構造でもよく、例えば、銀めっき銅合金線の編組構造などである。保護体10は、例えば、ふっ素樹脂やポリエステルテープなどからなる。同軸ケーブル3は、例えば、AWG(American Wire Gauge)#46、#44、#40、#36などである。   The inner conductor 7 is made of, for example, silver-plated copper alloy wire or tin-plated annealed copper wire, and the insulator 8 is made of, for example, fluorine resin. The outer conductor 9 may have either a braided structure or a laterally wound structure, for example, a braided structure of a silver-plated copper alloy wire. The protector 10 is made of, for example, a fluorine resin or a polyester tape. The coaxial cable 3 is, for example, AWG (American Wire Gauge) # 46, # 44, # 40, # 36, or the like.

センサ本体4は、図3(a)に示すように、シート体2に同軸ケーブル3を波縫いして、同軸ケーブル3をシート体2の表面と裏面に交互に配置して構成してもよいし、図3(b)に示すように、家庭用、工業用あるいは業務用のミシンを用い、2本の同軸ケーブル3を上糸と下糸に用いてシート体2に縫い込んで構成してもよい。ミシンを用いてセンサ本体4を形成することにより、同軸ケーブル3をシート体2に縫い込む時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。   As shown in FIG. 3A, the sensor main body 4 may be configured by corrugating the coaxial cable 3 on the sheet body 2 and alternately arranging the coaxial cable 3 on the front surface and the back surface of the sheet body 2. As shown in FIG. 3 (b), a sewing machine for home use, industrial use or business use is used, and two coaxial cables 3 are sewn into the sheet body 2 using upper and lower threads. Also good. By forming the sensor body 4 using a sewing machine, the time for sewing the coaxial cable 3 into the sheet body 2 can be shortened, so that productivity can be improved.

図3(b)では、上糸、下糸ともに同軸ケーブル3を用いる場合を示したが、上糸あるいは下糸のどちらか一方のみに同軸ケーブル3を用いるようにしてもよい。下糸のみに同軸ケーブル3を用いると、同軸ケーブル3がシート体2の表面に現れないようにすることができるので、デザイン性を向上させることが可能である。   Although FIG. 3B shows the case where the coaxial cable 3 is used for both the upper thread and the lower thread, the coaxial cable 3 may be used only for either the upper thread or the lower thread. When the coaxial cable 3 is used only for the lower thread, the coaxial cable 3 can be prevented from appearing on the surface of the sheet body 2, so that the design can be improved.

静電容量計測部5は、図4(a)に示すように、同軸ケーブル3と電気的に接続され、同軸ケーブル3の内部導体7と外部導体9間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号aを出力するLC共振回路41と、LC共振回路41からの交流信号aを整波してパルス信号pを出力する整波回路42と、整波回路42からのパルス信号pをカウントし、所定時間に入力されたパルス信号pのカウント数cを出力する周波数カウンタ43と、周波数カウンタ43からのカウント数cの変化から、センサ本体4に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する図示しない接触判定部とを備える。   As shown in FIG. 4A, the capacitance measuring unit 5 is electrically connected to the coaxial cable 3 and has an oscillation frequency corresponding to the capacitance between the inner conductor 7 and the outer conductor 9 of the coaxial cable 3. The LC resonance circuit 41 that outputs the AC signal a, the wave-matching circuit 42 that waves the AC signal a from the LC resonance circuit 41 and outputs the pulse signal p, and the pulse signal p from the wave-matching circuit 42 are counted. A frequency counter 43 that outputs the count number c of the pulse signal p input at a predetermined time, and the proximity or contact of the detection object to the sensor body 4 is detected from the change in the count number c from the frequency counter 43 (not shown) A contact determination unit.

図4(b)に、本発明で用いたLC共振回路41の回路図を示す。図4(b)に示すように、LC共振回路41は、例えば、コルヴィッツ型の発振回路である。図4(b)において、Cvは同軸ケーブル3における内部導体7と外部導体9間の静電容量を示す。LC共振回路41はこれに限定されない。 FIG. 4B shows a circuit diagram of the LC resonance circuit 41 used in the present invention. As shown in FIG. 4B, the LC resonance circuit 41 is, for example, a Colvitts oscillation circuit. In FIG. 4B, C v indicates the capacitance between the inner conductor 7 and the outer conductor 9 in the coaxial cable 3. The LC resonance circuit 41 is not limited to this.

シート状センサ装置1では、センサ本体4に人体などの検出対象物が近接あるいは接触すると、同軸ケーブル3と検出対象物との間に浮遊静電容量が形成されてCvが増加する。その結果、LC共振回路41から出力される交流信号aの周波数(発振周波数)が低くなり、周波数カウンタ43から出力されるカウント数cの値が小さくなる。接触判定部は、このカウント数cの値の減少から、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。 In the sheet-like sensor device 1, when a detection object such as a human body approaches or contacts the sensor body 4, a floating capacitance is formed between the coaxial cable 3 and the detection object, and Cv increases. As a result, the frequency (oscillation frequency) of the AC signal a output from the LC resonance circuit 41 is decreased, and the count number c output from the frequency counter 43 is decreased. The contact determination unit detects the proximity or contact of the detection target object from the decrease in the value of the count number c.

LC共振回路41の発振周波数(共振周波数)は、検出対象物である人体と同軸ケーブル3との間で形成される浮遊静電容量を感度よくとらえることができる周波数範囲に設定するとよい。具体的には、LC共振回路41の発振周波数は、数百kHz〜数MHz程度に設定するとよい。   The oscillation frequency (resonance frequency) of the LC resonance circuit 41 may be set to a frequency range in which the floating capacitance formed between the human body that is the detection target and the coaxial cable 3 can be detected with high sensitivity. Specifically, the oscillation frequency of the LC resonance circuit 41 is preferably set to about several hundred kHz to several MHz.

シート状センサ装置1では、複数(図1では6本)の同軸ケーブル3を略平行に設けているため、各同軸ケーブル3におけるCvの変化(カウント数cの変化)を測定することで、各同軸ケーブル3について検出対象物の近接あるいは接触を判定できるので、検出対象物が近接あるいは接触している領域を1次元的に検出することができる。 In the sheet-like sensor device 1, a plurality of (six in FIG. 1) coaxial cables 3 are provided substantially in parallel. Therefore, by measuring the change in C v (change in the count number c) in each coaxial cable 3, Since the proximity or contact of the detection object can be determined for each coaxial cable 3, the area where the detection object is close or in contact can be detected one-dimensionally.

また、シート状センサ装置1では、人体などの検出対象物の近接あるいは接触のみならず、センサ本体4に対する水の付着や、センサ本体4の曲げを検知することも可能である。   Further, the sheet-like sensor device 1 can detect not only the proximity or contact of a detection object such as a human body but also the adhesion of water to the sensor body 4 and the bending of the sensor body 4.

ここで、接触判定部における判定方法について詳細に説明する。   Here, the determination method in the contact determination unit will be described in detail.

まず、接触判定部は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時に、システム起動時における同軸ケーブル3の内部導体7と外部導体9間の静電容量Cv(カウント数c)を測定し、測定したカウント数cの値を基準値として記憶しておく。換言すれば、接触判定部は、システム起動後、最初に計測したカウント数cの値を基準値として記憶する。 First, the contact determination unit measures the capacitance C v (count number c) between the inner conductor 7 and the outer conductor 9 of the coaxial cable 3 at the time of system startup at the time of system startup such as when the power is turned on or power failure is restored. The measured count value c is stored as a reference value. In other words, the contact determination unit stores the value of the count number c measured first after the system startup as the reference value.

(1)検出対象物が近接あるいは接触した場合
上述したように、検出対象物がセンサ本体4(同軸ケーブル3)に近接あるいは接触すると、計測する静電容量Cvが増加し、その結果、カウント数cの値が小さくなる。接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。
(1) When the detection object are close to or in contact as described above, when the detection object is close to or in contact with the sensor body 4 (the coaxial cable 3), the electrostatic capacitance C v of measuring increases, as a result, the count The value of the number c becomes small. When the value of the count number c decreases below the reference value and the difference between the measured count number c and the reference value exceeds a predetermined threshold, the contact determination unit approaches or touches the detection target object. Is detected.

第1の実施形態では、閾値を1段階しか設けていないが、この閾値を2段階とすることで、近接状態、接触状態を区別することも可能である。   In the first embodiment, only one threshold is provided, but the proximity state and the contact state can be distinguished by setting the threshold to two steps.

(2)センサ本体4を曲げた場合
本発明者らは、センサ本体4(同軸ケーブル3)を曲げると、計測する静電容量Cvがあたかも減少しているような挙動を示すことを見出した。この原因は明らかでないが、電磁波の漏れなどが影響しているものと考えられる。
(2) When the sensor body 4 is bent The present inventors have found that when the sensor body 4 (coaxial cable 3) is bent, the measured capacitance Cv behaves as if it has decreased. . The cause of this is not clear, but it is thought that leakage of electromagnetic waves has an effect.

すなわち、センサ本体4を曲げると、計測する静電容量Cvが見かけ上減少し、その結果、カウント数cが大きくなる。接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、センサ本体4が曲げられたことを検出する。 That is, when the sensor body 4 is bent, the measured capacitance Cv apparently decreases, and as a result, the count number c increases. In the contact determination unit, the sensor body 4 is bent when the value of the count number c increases from the reference value and the difference between the measured count value c and the reference value exceeds a predetermined threshold value. Detect that.

(3)センサ本体4に水が付着した場合
センサ本体4(同軸ケーブル3)に水などの液体(水滴や汗など)が付着すると、(1)の場合と同様に、付着した水と同軸ケーブル3との間に浮遊静電容量が形成されるので、計測する静電容量Cvが増加し、その結果、カウント数cの値が小さくなる。水の付着は継続的であるため、接触判定部は、カウント数cの値が一定期間継続して小さいときに、水が付着したと判定する。
(3) When water adheres to the sensor body 4 When liquid such as water (water droplets, sweat, etc.) adheres to the sensor body 4 (coaxial cable 3), as in the case of (1), the adhered water and the coaxial cable Since the floating electrostatic capacity is formed between the number 3 and the measured electrostatic capacity Cv, the measured electrostatic capacity Cv increases, and as a result, the count number c decreases. Since the adhesion of water is continuous, the contact determination unit determines that the water has adhered when the value of the count number c is continuously small for a certain period.

すなわち、接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超え、さらに、カウント数cの値が一定期間継続して小さいときに、センサ本体4に水が付着したことを検出する。   That is, the contact determination unit determines that the count number c is smaller than the reference value, the difference between the measured count number c and the reference value exceeds a predetermined threshold, and the count number c is When it is small for a certain period of time, it is detected that water has adhered to the sensor body 4.

センサ本体4に水が付着すると、水が付着した部分では検出対象物の近接あるいは接触を検出できなくなる。よって、水が付着したことを検出した場合には、接触判定部が、水付着後のカウント数cを改めて基準値として採用するようにするとよい。これにより、水の付着の影響を除いて、検出対象物の近接あるいは接触を検出することが可能となる。   When water adheres to the sensor main body 4, the proximity or contact of the detection target cannot be detected at the portion where the water adheres. Therefore, when it is detected that water has adhered, the contact determination unit may newly adopt the count number c after the water adhesion as a reference value. Thereby, it becomes possible to detect the proximity | contact or contact of a detection target object except the influence of adhesion of water.

また、システム起動時にセンサ本体4に既に検出対象物が近接あるいは接触している場合など、システム起動後に最初に計測したカウント数cの値(基準値)が既に所定の閾値を超えている場合は、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する。   In addition, when the detection target is already close to or in contact with the sensor body 4 at the time of system startup, the value of the count c (reference value) measured first after the system startup has already exceeded a predetermined threshold The standard value set at the previous system startup is adopted.

第1の実施形態の作用を説明する。   The operation of the first embodiment will be described.

第1の実施形態に係るシート状センサ装置1では、シート体2に、細径の同軸ケーブル3を縫い込んでセンサ本体4を構成し、センサ本体4に縫い込まれた同軸ケーブル3の内部導体7と外部導体9間の静電容量Cvの変化を測定することで、センサ本体4に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出している。 In the sheet-like sensor device 1 according to the first embodiment, a thin coaxial cable 3 is sewn into a sheet body 2 to form a sensor main body 4, and the inner conductor of the coaxial cable 3 sewn into the sensor main body 4. by measuring the change in capacitance C v between 7 and an outer conductor 9, and detects the proximity or contact of a detection object with respect to the sensor body 4.

シート体2に同軸ケーブル3を縫い込むことにより、同軸ケーブル3をシート体2に固定しやすくなり、その結果、容易にシート状センサ装置1を製造することが可能となる。   By sewing the coaxial cable 3 into the sheet body 2, the coaxial cable 3 can be easily fixed to the sheet body 2, and as a result, the sheet-like sensor device 1 can be easily manufactured.

また、シート体2として様々な素材の布地を用いたり、あるいはシート体2を自動車のシートやベッドなどに被せて様々な形状で利用することが可能となり、さらに、同軸ケーブル3を縫い込む際の縫い目のバリエーションにより所定のデザインを施すことも可能となるため、意匠性に優れたシート状センサ装置1を実現することができる。シート状センサ装置1では、シート体2の材質を問わず、同軸ケーブル3を縫い込むだけでセンサ本体4を構成できるため、低コストで製造でき、後付けで施工することも可能となる。   In addition, it is possible to use cloths of various materials as the sheet body 2 or to use the sheet body 2 in various shapes by covering the sheet or bed of an automobile, and when the coaxial cable 3 is sewn. Since it becomes possible to give a predetermined design by the variation of the seam, the sheet-like sensor device 1 excellent in design can be realized. In the sheet-like sensor device 1, the sensor main body 4 can be configured only by sewing the coaxial cable 3 regardless of the material of the sheet body 2, so that it can be manufactured at a low cost and can be retrofitted.

また、シート状センサ装置1では、周波数カウンタ43のカウント数cが減少した場合には、センサ本体4に対して検出対象物が近接あるいは接触したことを検出し、カウント数cが増加した場合には、センサ本体4が曲げられたことを検出している。   Further, in the sheet-like sensor device 1, when the count number c of the frequency counter 43 decreases, it is detected that the detection target object approaches or contacts the sensor body 4, and the count number c increases. Detects that the sensor body 4 is bent.

これにより、検出対象物の近接あるいは接触と、センサ本体4に加えられた曲げとを区別して検出することが可能となり、検出精度のよいシート状センサ装置1を実現できる。特に、シート状センサ装置1をウェアラブルセンサとして用いる場合などは、曲げた状態と接触した状態を区別して検出できることは非常に有用である。   Thereby, it becomes possible to distinguish and detect the proximity | contact or contact of a detection target object, and the bending added to the sensor main body 4, and the sheet-like sensor apparatus 1 with a sufficient detection accuracy is realizable. In particular, when the sheet-like sensor device 1 is used as a wearable sensor, it is very useful to be able to distinguish between a bent state and a contacted state.

さらに、シート状センサ装置1では、システム起動時における同軸ケーブル3の内部導体7と外部導体9間の静電容量Cv(カウント数c)を基準値とし、基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触等を検出している。 Furthermore, in the sheet-like sensor device 1, the electrostatic capacitance C v (count number c) between the inner conductor 7 and the outer conductor 9 of the coaxial cable 3 at the time of starting the system is used as a reference value, and the difference between the reference value and the measured value is When a predetermined threshold value is exceeded, the proximity or contact of the detection target is detected.

システム起動時に基準値を設定することで、日々変化するシート体2自体の湿気の影響を受けないようにすることができる。また、閾値を設けることで、検出ノイズを除去することができ、検出対象物を確実に検出することが可能となる。   By setting the reference value when the system is activated, it is possible to avoid the influence of the humidity of the sheet body 2 itself that changes daily. Moreover, by providing a threshold value, detection noise can be removed, and a detection target can be reliably detected.

また、シート状センサ装置1では、システム起動時において、基準値が閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用している。   Moreover, in the sheet-like sensor device 1, when the reference value has already exceeded the threshold value at the time of system startup, the reference value set at the time of the previous system startup is adopted.

これにより、システム起動時に、例えば、既に検出対象物が検出されている場合であっても、対処することが可能となる。   Thereby, it is possible to cope with, for example, even when a detection target has already been detected when the system is started.

次に、第2の実施形態を説明する。   Next, a second embodiment will be described.

図5に示すように、シート状センサ装置50は、シート体2に複数の同軸ケーブル3を縦方向(X軸方向)および横方向(Y軸方向)に交差させて縫い込んでセンサ本体51を構成したものである。   As shown in FIG. 5, the sheet-like sensor device 50 has a plurality of coaxial cables 3 crossed in the longitudinal direction (X-axis direction) and the lateral direction (Y-axis direction) and sewn into the sheet body 2 to sew the sensor main body 51. It is composed.

図5では、縦方向(X軸方向)に6本、横方向(Y軸方向)に6本の同軸ケーブル3を格子状に配置した例を示すが、同軸ケーブル3の本数や配置については限定されない。   FIG. 5 shows an example in which six coaxial cables 3 are arranged in a lattice shape in the vertical direction (X-axis direction) and six in the horizontal direction (Y-axis direction), but the number and arrangement of the coaxial cables 3 are limited. Not.

シート状センサ装置50によれば、各同軸ケーブル3の内部導体7と外部導体9間の静電容量Cvの変化を順次測定することで、センサ本体4に対して検出対象物が近接あるいは接触する領域(分布)を2次元的に特定することが可能となる。 According to the sheet-like sensor device 50, by sequentially measuring the change in capacitance C v between the inner conductor 7 and the external conductor 9 of the coaxial cable 3, the detection target is close to or contact with the sensor body 4 The region (distribution) to be performed can be specified two-dimensionally.

また、図1のシート状センサ装置1と同様に、センサ本体4に水が付着した領域、あるいはセンサ本体4が曲げられた領域を2次元的に特定することも可能である。   Further, similarly to the sheet-like sensor device 1 of FIG. 1, it is possible to two-dimensionally specify a region where water is attached to the sensor body 4 or a region where the sensor body 4 is bent.

次に、第3の実施形態を説明する。   Next, a third embodiment will be described.

図6に示すシート状センサ装置60は、基本的に図1のシート状センサ装置1と同じ構成であり、静電容量計測部61を備える点で異なる。   A sheet-like sensor device 60 shown in FIG. 6 has basically the same configuration as the sheet-like sensor device 1 shown in FIG.

静電容量計測部61は、図4(b)で説明したのと同様のLC共振回路41と、LC共振回路41からの交流信号aを整波してパルス信号pを出力する整波回路42と、整波回路42からのパルス信号pをカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタ62と、パルス信号pよりも周波数が高い一定周波数の交流クロック信号claを出力するオシレータ(OSC)63と、オシレータ63からの交流クロック信号claを整波してパルス状のクロック信号clpを出力する整波回路64と、時間計測カウンタ62により計測された時間をゲートタイムとして、クロック信号clpをカウントし、これをカウント数cとして出力するパルスカウンタ65と、パルスカウンタ65のカウント数cの変化を測定することにより、センサ本体4に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する図示しない接触判定部とを備える。   The capacitance measuring unit 61 is similar to the LC resonance circuit 41 described with reference to FIG. 4B, and the wave-matching circuit 42 that waves the AC signal a from the LC resonance circuit 41 and outputs a pulse signal p. And a time measurement counter 62 that counts the pulse signal p from the wave rectifier circuit 42 and measures the time to reach a predetermined count number, and an oscillator that outputs an AC clock signal cla having a constant frequency higher than that of the pulse signal p. A clock signal using (OSC) 63, a harmonic wave circuit 64 that waves the AC clock signal cla from the oscillator 63 and outputs a pulsed clock signal clp, and the time measured by the time measurement counter 62 as a gate time. A pulse counter 65 that counts clp and outputs this as a count number c, and measures a change in the count number c of the pulse counter 65 Ri, and a contact determination unit (not shown) for detecting the proximity or contact of a detection object with respect to the sensor body 4.

第3の実施形態では、交流クロック信号claを出力するオシレータ63と、その交流クロック信号claを整波してパルス状のクロック信号clpを出力する整波回路64とを用いているが、パルス状のクロック信号clpを出力するオシレータを用い、整波回路64を省略するようにしてもよい。   In the third embodiment, an oscillator 63 that outputs an AC clock signal cla and a wave-matching circuit 64 that waves the AC clock signal cla and outputs a pulsed clock signal clp are used. An oscillator that outputs the clock signal “clp” may be used, and the harmonizing circuit 64 may be omitted.

静電容量計測部61における各信号のタイムチャートを図7に示す。図7において、(A)は整波回路42から出力されるパルス信号p、(B)は整波回路64から出力されるクロック信号clp、(C)は時間計測カウンタ62でのカウント数、(D)はパルスカウンタ65でのカウント数を示す。   A time chart of each signal in the capacitance measuring unit 61 is shown in FIG. In FIG. 7, (A) is a pulse signal p output from the harmonic circuit 42, (B) is a clock signal clp output from the harmonic circuit 64, (C) is a count number in the time measurement counter 62, ( D) indicates the count number in the pulse counter 65.

図7では、一例として、LC共振回路41から出力される交流信号aの周波数(発振周波数)が480kHz、オシレータ63の発振周波数が25MHzである場合のタイムチャートを示している。   FIG. 7 shows a time chart when the frequency (oscillation frequency) of the AC signal a output from the LC resonance circuit 41 is 480 kHz and the oscillation frequency of the oscillator 63 is 25 MHz as an example.

図7に示すように、時間計測カウンタ62は、パルス信号pのカウントを開始すると同時に、パルスカウンタ65にカウント開始の信号を送信し、パルスカウンタ65はクロック信号clpのカウントを開始する。   As shown in FIG. 7, the time measurement counter 62 starts counting the pulse signal p and simultaneously transmits a count start signal to the pulse counter 65, and the pulse counter 65 starts counting the clock signal clp.

その後、時間計測カウンタ62は、パルス信号pのカウント数が所定のカウント数(例えば、20000)となったときに、パルスカウンタ65にカウント終了の信号を送信し、パルスカウンタ65はクロック信号clpのカウントを終了する。パルスカウンタ65は、カウント終了時のカウント数(図7では1041666)をカウント数cとして接触判定部に出力する。   Thereafter, when the count number of the pulse signal p reaches a predetermined count number (for example, 20000), the time measurement counter 62 transmits a count end signal to the pulse counter 65, and the pulse counter 65 receives the clock signal clp. End the count. The pulse counter 65 outputs the count number at the end of the count (1041666 in FIG. 7) as the count number c to the contact determination unit.

静電容量計測部61では、図4(a)で説明した静電容量計測部5とは逆に、検出対象物の近接あるいは接触により計測する静電容量Cvが増加すると、交流信号aの周波数が低くなり、時間計測カウンタ62で計測するゲートタイム(パルス信号pのカウント数が所定のカウント数となる時間)が長くなるので、パルスカウンタ65から出力されるカウント数cは大きくなる。 In the capacitance measuring unit 61, contrary to the capacitance measuring unit 5 described in FIG. 4A, when the capacitance C v measured by the proximity or contact of the detection target increases, the AC signal a Since the frequency is lowered and the gate time (time when the count number of the pulse signal p is a predetermined count number) measured by the time measurement counter 62 is increased, the count number c output from the pulse counter 65 is increased.

より具体的には、図8に示すように、同軸ケーブル3に手を接触させることにより、パルスカウンタ65から出力されるカウント数cは、例えば、約15000カウント増加する。   More specifically, as shown in FIG. 8, when the hand is brought into contact with the coaxial cable 3, the count number c output from the pulse counter 65 increases, for example, by about 15000 counts.

同様に、センサ本体4が曲げられて計測する静電容量Cvが見かけ上減少すると、交流信号aの周波数が高くなり、時間計測カウンタ62で計測するゲートタイムが短くなるので、パルスカウンタ65から出力されるカウント数cは小さくなる。 Similarly, when the capacitance C v of measuring the sensor body 4 is bent is reduced apparently, the frequency of the AC signal a is high, the gate time is shortened, which is measured by the time measuring counter 62, the pulse counter 65 The output count number c becomes smaller.

より具体的には、図9に示すように、同軸ケーブル3を曲げることにより、パルスカウンタ65から出力されるカウント数cは、例えば、約15000カウント減少する。   More specifically, as shown in FIG. 9, when the coaxial cable 3 is bent, the count number c output from the pulse counter 65 decreases, for example, by about 15000 counts.

ここで、シート状センサ装置60の接触判定部における判定方法について説明する。   Here, a determination method in the contact determination unit of the sheet-like sensor device 60 will be described.

(1)検出対象物が近接あるいは接触した場合
図10に示すように、センサ本体4に検出対象物が近接あるいは接触すると、カウント数cは大きくなる(図10では、約10000カウント)。よって、接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。
(1) When a detection target object approaches or contacts, as shown in FIG. 10, when the detection target object approaches or contacts the sensor main body 4, the count number c increases (in FIG. 10, about 10,000 counts). Therefore, the contact determination unit approaches the detection object when the value of the count number c increases from the reference value and the difference between the measured count number c and the reference value exceeds a predetermined threshold value. Alternatively, contact is detected.

(2)センサ本体4を曲げた場合
図11に示すように、センサ本体4を曲げると、カウント数cが小さくなる(図11では、約7000カウント)。よって、接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、センサ本体4が曲げられたことを検出する。
(2) When the sensor main body 4 is bent As shown in FIG. 11, when the sensor main body 4 is bent, the count number c decreases (in FIG. 11, about 7000 counts). Therefore, when the value of the count number c decreases from the reference value, and the difference between the measured count number c and the reference value exceeds a predetermined threshold, the contact determination unit causes the sensor body 4 to bend. It is detected that

(3)センサ本体4に水が付着した場合
図12に示すように、センサ本体4に水(水滴や汗など)が付着すると、カウント数cが一定期間継続して大きくなる(図12では、約5000カウント)。よって、接触判定部は、カウント数cの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数cの値と基準値との差が所定の閾値を超え、さらに、カウント数cの値が一定期間継続して大きいときに、センサ本体4へ水が付着したことを検出する。
(3) When water adheres to the sensor body 4 As shown in FIG. 12, when water (water drops, sweat, etc.) adheres to the sensor body 4, the count number c continuously increases for a certain period (in FIG. About 5000 counts). Therefore, the contact determination unit increases the value of the count number c from the reference value, and the difference between the measured count value c and the reference value exceeds a predetermined threshold value. When it is large for a certain period of time, it is detected that water has adhered to the sensor body 4.

第3の実施形態に係るシート状センサ装置60によれば、LC共振回路41の発振周波数よりも大きな発振周波数のオシレータ63を用い、時間計測カウンタ62で静電容量Cv(LC発振回路41の発信周波数)に対応したゲートタイムを計測し、そのゲートタイム内でのオシレータ63からのクロック信号clpをカウントするようにしているため、分解能が向上し、検出精度を向上させることが可能となる。 According to the sheet-shaped sensor device 60 according to the third embodiment, the oscillator 63 having an oscillation frequency larger than the oscillation frequency of the LC resonance circuit 41 is used, and the capacitance C v (the LC oscillation circuit 41 Since the gate time corresponding to the (transmission frequency) is measured and the clock signal clp from the oscillator 63 within the gate time is counted, the resolution is improved and the detection accuracy can be improved.

本発明では、LC共振回路41の発振周波数を数百kHz〜数MHz程度に設定しているため、図4(a)に示した静電容量計測部5を用いた場合、分解能が低くなってしまい、近接あるいは接触の判定に必要なカウント数変化を得るためには計測時間が長くなってしまうが、図6の静電容量計測部61を用いることで、分解能の向上、計測時間の短縮化が可能となり、msecオーダーで精度よくカウント数cの変化(検出対象物の近接あるいは接触)を検出することが可能となる。   In the present invention, since the oscillation frequency of the LC resonance circuit 41 is set to about several hundred kHz to several MHz, the resolution is lowered when the capacitance measuring unit 5 shown in FIG. 4A is used. Therefore, the measurement time becomes long to obtain a change in the number of counts necessary for the determination of proximity or contact, but by using the capacitance measuring unit 61 of FIG. 6, the resolution is improved and the measurement time is shortened. Therefore, it is possible to detect a change in the count number c (proximity or contact of the detection target) with accuracy in the order of msec.

第3の実施形態では、センサ本体として、図1のシート状センサ装置1におけるセンサ本体4と同じ構成のものを用いたが、図5のシート状センサ装置50におけるセンサ本体51と同じ構成としてもよい。   In the third embodiment, the sensor body having the same configuration as that of the sensor body 4 in the sheet-like sensor device 1 in FIG. 1 is used, but the sensor body may have the same configuration as that of the sensor body 51 in the sheet-like sensor device 50 in FIG. Good.

上記実施形態では、シート体2全体に同軸ケーブル3を縫い込んでセンサ本体4を形成する場合を説明したが、シート体2の一部のみに同軸ケーブル3を縫い込んで、センサ本体4に検出対象物の近接あるいは接触を検知するセンサ部を形成するようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the sensor body 4 is formed by sewing the coaxial cable 3 on the entire sheet body 2 has been described. However, the coaxial cable 3 is sewn only on a part of the sheet body 2 and detected by the sensor body 4. You may make it form the sensor part which detects the proximity | contact or contact of a target object.

本発明のシート状センサ装置は、例えば、ベッド上で寝ている患者の状態をモニタリングする装置など、生態情報モニタ機能を備えた介護支援システムや、自動車の着座センサ、ウェアラブルセンサなどに用いることができる。   The sheet-like sensor device of the present invention can be used for, for example, a care support system having an ecological information monitoring function, a car seat sensor, a wearable sensor, and the like, such as a device for monitoring the state of a patient sleeping on a bed. it can.

本発明の第1の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。It is the schematic of the sheet-like sensor apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1のシート状センサ装置に用いる同軸ケーブルの概略図である。It is the schematic of the coaxial cable used for the sheet-like sensor apparatus of FIG. 図3(a)、(b)は、図1のシート状センサ装置に用いるセンサ本体の断面図である。3A and 3B are cross-sectional views of a sensor body used in the sheet-like sensor device of FIG. 図4(a)は、図1のシート状センサ装置に用いる静電容量計測部の概略図であり、図4(b)は、そのLC共振回路の回路図である。4A is a schematic diagram of a capacitance measuring unit used in the sheet-like sensor device of FIG. 1, and FIG. 4B is a circuit diagram of the LC resonance circuit. 本発明の第2の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。It is the schematic of the sheet-like sensor apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るシート状センサ装置に用いる静電容量計測部の概略図である。It is the schematic of the electrostatic capacitance measurement part used for the sheet-like sensor apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図6の静電容量計測部における各信号のタイムチャートを示す図である。It is a figure which shows the time chart of each signal in the electrostatic capacitance measurement part of FIG. 図6のシート状センサ装置において、同軸ケーブルに手を接触させた場合のカウント数の変化を示す図である。In the sheet-like sensor device of FIG. 6, it is a figure which shows the change of the count number at the time of making a hand contact the coaxial cable. 図6のシート状センサ装置において、同軸ケーブルを曲げた場合のカウント数の変化を示す図である。In the sheet-like sensor device of FIG. 6, it is a figure which shows the change of the count number at the time of bending a coaxial cable. 図6のシート状センサ装置において、センサ本体に手を接触させた場合のカウント数の変化を示す図である。In the sheet-like sensor device of FIG. 6, it is a figure which shows the change of the count number at the time of making a hand contact a sensor main body. 図6のシート状センサ装置において、センサ本体を曲げた場合のカウント数の変化を示す図である。In the sheet-like sensor device of FIG. 6, it is a figure which shows the change of count number at the time of bending a sensor main body. 図6のシート状センサ装置において、センサ本体に水滴を付着させた場合のカウント数の変化を示す図である。In the sheet-like sensor device of FIG. 6, it is a figure which shows the change of the count number at the time of making a water drop adhere to a sensor main body. 従来のシート状センサ装置の概略図である。It is the schematic of the conventional sheet-like sensor apparatus. 従来のシート状センサ装置の概略図である。It is the schematic of the conventional sheet-like sensor apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 シート状センサ装置
2 シート体
3 同軸ケーブル
4 センサ本体
5 静電容量計測部(検出手段)
7 内部導体
9 外部導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sheet-like sensor apparatus 2 Sheet body 3 Coaxial cable 4 Sensor main body 5 Capacitance measurement part (detection means)
7 Inner conductor 9 Outer conductor

Claims (6)

織物、編物などのシート状に形成されたシート体に、細径の同軸ケーブルを縫い込んで構成されるセンサ本体と、該センサ本体に縫い込まれた前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、前記センサ本体に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするシート状センサ装置。   A sensor body formed by sewing a coaxial cable having a small diameter into a sheet body formed into a sheet shape such as a woven fabric or a knitted fabric, and between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable sewn into the sensor body. A sheet-like sensor device comprising: a detecting unit that detects a proximity or a contact of an object to be detected with the sensor body by measuring a change in capacitance. 前記センサ本体は、前記シート体に複数の前記同軸ケーブルを縦方向および横方向に交差させて縫い込んで構成され、前記検出手段は、各同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を順次測定することで、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触する領域を検出する請求項1記載のシート状センサ装置。   The sensor body is configured by sewing a plurality of the coaxial cables into the sheet body so as to cross in the vertical direction and the horizontal direction, and the detection means has a capacitance between the inner conductor and the outer conductor of each coaxial cable. The sheet-like sensor device according to claim 1, wherein a region where the detection target approaches or contacts the sensor main body is detected by sequentially measuring changes. 前記検出手段は、前記同軸ケーブルと電気的に接続され、前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号を出力するLC共振回路と、該LC共振回路からの交流信号を整波してパルス信号を出力する整波回路と、該整波回路からのパルス信号をカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタと、前記パルス信号よりも周波数が高い一定周波数のクロック信号を出力するオシレータと、前記時間計測カウンタにより計測された時間をゲートタイムとして、前記オシレータから出力されるクロック信号をカウントし、これをカウント数として出力するパルスカウンタと、前記パルスカウンタからのカウント数の変化により、前記センサ本体に対する前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する接触判定部とを備える請求項1または2記載のシート状センサ装置。   The detection means is electrically connected to the coaxial cable, and outputs an AC signal having an oscillation frequency corresponding to the capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable, and the LC resonance circuit A harmonizing circuit that harmonizes the alternating current signal and outputs a pulse signal, a time measurement counter that counts the pulse signal from the harmonizing circuit, and measures a time that is a predetermined count, and more than the pulse signal An oscillator that outputs a clock signal having a high frequency and a constant frequency; and a pulse counter that counts the clock signal output from the oscillator with the time measured by the time measurement counter as a gate time and outputs this as a count number; The proximity or contact of the object to be detected with the sensor body due to a change in the number of counts from the pulse counter Sheet sensor apparatus according to claim 1 or 2, wherein and a contact determination unit to be detected. 前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触した場合には、前記パルスカウンタのカウント数が増加する方向に作用し、かつ、前記同軸ケーブルを曲げた場合には、前記パルスカウンタのカウント数が減少する方向に作用する請求項3記載のシート状センサ装置。   When the object to be detected comes close to or comes into contact with the sensor body, it acts in the direction in which the count number of the pulse counter increases, and when the coaxial cable is bent, the count of the pulse counter The sheet-like sensor device according to claim 3, which acts in a direction in which the number decreases. 前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時における前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量を基準値とし、該基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する請求項1〜4いずれかに記載のシート状センサ装置。   The detection means uses a capacitance between the inner conductor and the outer conductor of the coaxial cable at the time of system start-up such as power-on or power failure recovery as a reference value, and a difference between the reference value and the measured value is a predetermined threshold value. The sheet-like sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the sensor detects proximity or contact of the detection target when the value exceeds. 前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時において、前記基準値が前記閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する請求項5記載のシート状センサ装置。   6. The detection means adopts a reference value set at the previous system start-up when the reference value has already exceeded the threshold at the time of system start-up such as power-on or power failure recovery. The sheet-like sensor device according to the description.
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