JP6967711B2 - 感圧素子 - Google Patents
感圧素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6967711B2 JP6967711B2 JP2021047888A JP2021047888A JP6967711B2 JP 6967711 B2 JP6967711 B2 JP 6967711B2 JP 2021047888 A JP2021047888 A JP 2021047888A JP 2021047888 A JP2021047888 A JP 2021047888A JP 6967711 B2 JP6967711 B2 JP 6967711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive member
- pressure
- sensitive element
- pressing force
- conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/046—Adaptations on rotatable parts of the steering wheel for accommodation of switches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
- G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
- G01L1/146—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors for measuring force distributions, e.g. using force arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
- G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
本発明の感圧素子は、容量(キャパシタンス)を有する素子であって、コンデンサ機能またはキャパシタ機能を有している。かかる感圧素子では、押圧力の印加によって容量変化がもたらされ、その容量変化から押圧力が検出される。従って、本発明の感圧素子は「静電容量型感圧センサ素子」、「容量性圧力検出センサ素子」または「感圧スイッチ素子」などとも称される。
先ず、本発明の参考例に係る感圧素子100Aの構成を図1に模式的に示す。すなわち、図1は、感圧素子100Aの構成を模式的に示した断面図である。感圧素子100Aは、押圧力を付与される感圧部1Aと押圧力を検出する検出器2Aとを備えている。
感圧部1Aは第1の導電部材11、第2の導電部材12および誘電体13を有している。誘電体13は、図1において、第2の導電部材12の表面を覆っているが、第1の導電部材11または第2の導電部材12のいずれか一方の表面を覆っていればよい。
具体的には、上記した樹脂材料(特にゴム材料)からなる樹脂構造体(特にゴム構造材)の表面に導電性インクの塗布などによって導電層が設けられて成る第1の導電部材であってもよい。
検出器2Aは、第1の導電部材11と第2の導電部材12との間の静電容量の変化に基づいて、押圧力を検出する回路である。検出器2Aは、第1の導電部材11から引き出された配線および第2の導電部材12から引き出された配線とそれぞれ端子T11およびT12を介して電気的に接続されている。検出器2Aは、制御回路および集積回路等であってよい。ノイズの影響の低減による押圧力検出の安定化の観点から、第1の導電部材11は検出器2Aの接地(グランド)に接続されていることが好ましい。すなわち第1の導電部材11から引き出された配線が電気的に接続される検出器2Aの端子T11は接地(グランド)にさらに接続されていることが好ましい。
感圧素子100Aにおいては、誘電体13を変形させることなく、接触領域の面積の変化に基づく端子T11と端子T12との間の静電容量の変化を計測することで、押圧力が測定される。接触領域の面積の変化は、特に小さな押圧力においては、従来の感圧素子における電極間距離の変化よりも大きいため、本発明においては簡易な構造で、広い範囲の押圧力を測定することができる。
本発明の感圧素子100Aの構成を図4に模式的に示す。この感圧祖素子の構成は、第2の導電部材12が誘電体13に覆われる代わりに、誘電体13が第1の導電部材11の主面における、第2の導電部材12に対応する一部分に形成された構成である。他の部分は、図1に示す感圧素子100Aと同様である。
本発明の感圧素子は各種管理システムおよび各種電子機器におけるセンサ素子として好適に利用できる。
2A 検出器
11 第1の導電部材
12 第2の導電部材
13 誘電体
14 基材
15 拘束部材
100A 感圧素子
Claims (10)
- 押圧力を付与される感圧部と前記押圧力を検出する検出器とを備えた感圧素子であって、
前記感圧部は、
シート状の導電性ゴムから成る第1の導電部材と、
前記第1の導電部材の一面に形成された誘電体と、
前記誘電体の下に配備され、金属ワイヤから成り、断面円形状の第2の導電部材と、を有し、
前記感圧部に前記押圧力が付与されると、前記誘電体と前記第2の導電部材との接触領域の面積が拡大することで、静電容量が変化し、
前記検出器は、前記静電容量の変化に基づいて、前記押圧力を検出する感圧素子。 - 前記第2の導電部材は長尺部材である、請求項1に記載の感圧素子。
- 前記第2の導電部材は可撓性長尺部材である、請求項1に記載の感圧素子。
- 前記第2の導電部材は網形状または織物状の金属である、請求項1〜3のいずれかに記載の感圧素子。
- 前記第2の導電部材は弾性を有する、請求項1〜4のいずれかに記載の感圧素子。
- 前記誘電体が20nm〜2mmの厚みを有する、請求項1〜5のいずれかに記載の感圧素子。
- 前記第2の導電部材は前記感圧素子のヒータ要素である、請求項1〜6のいずれかに記載の感圧素子。
- 前記感圧部における前記第2の導電部材の位置ズレを制限する拘束部材をさらに有する、請求項1〜7に記載の感圧素子。
- 前記拘束部材は糸状部材である、請求項8に記載の感圧素子。
- 前記糸状部材が上糸および下糸から構成されている、請求項9に記載の感圧素子。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016229425 | 2016-11-25 | ||
JP2016229425 | 2016-11-25 | ||
JP2018552491A JP7157958B2 (ja) | 2016-11-25 | 2017-11-02 | 感圧素子および操舵装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018552491A Division JP7157958B2 (ja) | 2016-11-25 | 2017-11-02 | 感圧素子および操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021092593A JP2021092593A (ja) | 2021-06-17 |
JP6967711B2 true JP6967711B2 (ja) | 2021-11-17 |
Family
ID=62194908
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018552491A Active JP7157958B2 (ja) | 2016-11-25 | 2017-11-02 | 感圧素子および操舵装置 |
JP2021047888A Active JP6967711B2 (ja) | 2016-11-25 | 2021-03-22 | 感圧素子 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018552491A Active JP7157958B2 (ja) | 2016-11-25 | 2017-11-02 | 感圧素子および操舵装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10908034B2 (ja) |
JP (2) | JP7157958B2 (ja) |
CN (2) | CN109923388A (ja) |
WO (1) | WO2018096901A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3575182B1 (de) * | 2018-05-31 | 2021-04-07 | Volkswagen AG | Beheizbarer berührungssensor und lenkrad aufweisend einen derartigen berührungssensor |
JP7099908B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-07-12 | トヨタ自動車株式会社 | センサシステム、ロボットハンド、センサシステムの較正方法、およびプログラム |
WO2020079995A1 (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧素子および電子機器 |
US10807628B2 (en) * | 2018-11-16 | 2020-10-20 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Steering apparatus |
JPWO2020153029A1 (ja) * | 2019-01-24 | 2021-12-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧素子 |
WO2021075356A1 (ja) * | 2019-10-15 | 2021-04-22 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重センサ |
JPWO2021085380A1 (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | ||
JP7245995B2 (ja) * | 2019-11-14 | 2023-03-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 検出回路および荷重検出装置 |
CN110962910B (zh) * | 2019-12-12 | 2021-10-26 | 上海擎感智能科技有限公司 | 一种监测方向盘及汽车 |
WO2021153070A1 (ja) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重センサ |
CN113739961A (zh) * | 2020-05-28 | 2021-12-03 | 纳米及先进材料研发院有限公司 | 柔性压力传感器阵列及其制造方法 |
CN116324355A (zh) * | 2020-10-28 | 2023-06-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 载荷传感器 |
CN116324362A (zh) * | 2020-10-28 | 2023-06-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 载荷传感器 |
WO2022123976A1 (ja) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重センサ |
JPWO2022176588A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | ||
WO2023100525A1 (ja) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重センサ |
WO2023248797A1 (ja) * | 2022-06-23 | 2023-12-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重検出装置 |
WO2024089940A1 (ja) * | 2022-10-24 | 2024-05-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 荷重検出器およびロボットハンド |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001256850A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Hitachi Hometec Ltd | 床マットセンサ |
US6782759B2 (en) * | 2001-07-09 | 2004-08-31 | Nartron Corporation | Anti-entrapment system |
US7208960B1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-04-24 | Milliken & Company | Printed capacitive sensor |
GB2443208A (en) | 2006-10-27 | 2008-04-30 | Studio 1 Ventures Ltd | Textile pressure sensor |
JP2010203809A (ja) | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fujikura Ltd | 感圧シートおよびこれを用いた感圧センサ |
JP5668966B2 (ja) | 2009-10-15 | 2015-02-12 | 株式会社槌屋 | 導電性織物及び導電性織物を使用したタッチセンサ装置 |
EP2394623B1 (en) * | 2010-01-27 | 2016-11-23 | Sumitomo Riko Company Limited | Body position/body pressure control device |
WO2011156447A1 (en) * | 2010-06-11 | 2011-12-15 | 3M Innovative Properties Company | Positional touch sensor with force measurement |
JP5895593B2 (ja) * | 2012-02-29 | 2016-03-30 | 日産自動車株式会社 | 布状圧力センサーヒーター |
JP6165481B2 (ja) | 2013-03-26 | 2017-07-19 | 住友理工株式会社 | 把持状態検出センサ |
JP5797693B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2015-10-21 | 日本写真印刷株式会社 | 圧電センサおよび圧力検出装置 |
JP2015045623A (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-12 | バンドー化学株式会社 | 静電容量型センサシート及び静電容量型センサ |
JP5519068B1 (ja) | 2013-12-16 | 2014-06-11 | 株式会社トライフォース・マネジメント | 触覚センサ |
JP2016031269A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-07 | 住江織物株式会社 | 体圧分布測定装置 |
EP3227730A4 (en) * | 2014-12-03 | 2018-08-01 | University Of British Columbia | Flexible transparent sensor with ionically-conductive material |
JP6643647B2 (ja) | 2015-03-19 | 2020-02-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧素子 |
JP6562357B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-08-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 感圧センサ |
JP2016193668A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 株式会社フジクラ | 把持検出装置 |
CN105183257B (zh) * | 2015-09-17 | 2017-02-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触摸屏及其压力触控检测方法 |
CN105892752B (zh) * | 2016-04-21 | 2018-12-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板、显示装置及显示面板制作方法、力度感应方法 |
-
2017
- 2017-11-02 JP JP2018552491A patent/JP7157958B2/ja active Active
- 2017-11-02 CN CN201780069429.8A patent/CN109923388A/zh active Pending
- 2017-11-02 US US16/349,070 patent/US10908034B2/en active Active
- 2017-11-02 CN CN202410218195.0A patent/CN118089991A/zh active Pending
- 2017-11-02 WO PCT/JP2017/039704 patent/WO2018096901A1/ja active Application Filing
-
2021
- 2021-03-22 JP JP2021047888A patent/JP6967711B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190277713A1 (en) | 2019-09-12 |
JP7157958B2 (ja) | 2022-10-21 |
JPWO2018096901A1 (ja) | 2019-10-17 |
JP2021092593A (ja) | 2021-06-17 |
CN109923388A (zh) | 2019-06-21 |
US10908034B2 (en) | 2021-02-02 |
CN118089991A (zh) | 2024-05-28 |
WO2018096901A1 (ja) | 2018-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6967711B2 (ja) | 感圧素子 | |
US20210223119A1 (en) | Pressure-sensitive element and electronic device | |
US10654486B2 (en) | Sensor systems integrated with steering wheels | |
US10370019B2 (en) | Steering wheel cover | |
CN109690273B (zh) | 传感器、带、电子设备和手表型电子设备 | |
JPWO2020116445A1 (ja) | 圧力センサおよび電子機器 | |
US20220221351A1 (en) | Load sensor | |
JP2020071061A (ja) | 弾性体および感圧素子 | |
US20230392997A1 (en) | Load sensor | |
US11565739B2 (en) | Self-standing sandwich structure including at least one capacitive sensor member and/or at least one heater member for automotive vehicle applications | |
US20220388562A1 (en) | Electrode structure and grip sensor | |
CN109564487B (zh) | 传感器、输入装置和电子设备 | |
WO2018051884A1 (ja) | 感圧装置およびこれに用いられる感圧部品 | |
JP2018105775A (ja) | フレキシブルデバイス | |
WO2023047664A1 (ja) | 荷重センサ | |
WO2023100525A1 (ja) | 荷重センサ | |
US20230258512A1 (en) | Load sensor | |
WO2023084807A1 (ja) | 荷重センサ | |
US20230258511A1 (en) | Load sensor | |
WO2023047665A1 (ja) | 荷重センサ | |
US20230314242A1 (en) | Load sensor | |
JP2019196904A (ja) | 感圧装置およびこれに用いられる感圧部品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210817 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210920 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6967711 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |