JPH0583956U - 加圧パターンセンサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】マット状のセンサーに人が乗ったとき、その足
跡のパターンを検出して、人数や位置などを検出するの
に適する加圧パターンセンサーに関し、通過者の足跡な
どのパターンを正確に検出可能とすることを目的とす
る。 【構成】マット状体１の中に、互いに交差するように複
数本の導体Y1…Yn、X1…Xnが配設され、それぞれの交点
２が加圧されると、当該交点で交差する導体間が互いに
導通するようなスイッチ機構になっていること、加圧さ
れた各交点３…の座標位置を検出できるように、それぞ
れの導体Y1…Yn、X1…Xnの端子部が独立していることを
特徴とする構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マット状のセンサーに人が乗ったとき、その足跡のパターンを検出 して、人数や位置などを検出するのに適する加圧パターンセンサーを関する。

【０００２】

【従来の技術】

ビル等における機密保持のために、各人の入退出を出入り口で検出し管理でき るように、光センサーと個人カードが利用されている。すなわち、入退者がカー ドをカード読み取り器に挿入するとドアが開き、出入り口を通過可能となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このとき、通過者を光センサーで検出し、一人だけが通過できるようになって いるが、共連れ状態で同時に二人以上が通過すると、複数人が出入りできること になる。逆に、カバンなどを持っている場合に、カバンのみを検出してドアが開 閉すると、人間は通過できなくなるといった判断ミスが起きやすい。

【０００４】 これに対し、通過者の足跡の形状を検出できると、人数を判別できるため、共 連れを防止でき、またカバン等だけでドアが開閉したりするといった事態も防止 できる。

【０００５】 本考案の技術的課題は、このような問題に着目し、通過者の足跡の形状などを 検出するのに適する加圧パターンセンサーを実現することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

図１は本考案による加圧パターンセンサーの基本原理を説明する図である。請 求項１の考案は、マット状体１の中に、互いに交差するように複数本の導体Y1… Yn、X1…Xnが配設され、それぞれの交点２が加圧されると、当該交点で交差する 導体間が互いに導通するようなスイッチ機構になっている。そして、加圧された 交点３の座標位置を検出できるように、それぞれの導体Y1…Yn、X1…Xnの端子部 が独立している。

【０００７】 請求項２の考案は、前記の片方の各導体Y1…Ynの端子には、周期的に走査信号 を入力するためのドライバー４が接続されており、他方の各導体X1…Xnの端子は 、入力ゲート回路５を介して、データセレクタ６に接続されている構成である。

【０００８】

【作用】

請求項１のように、マット状体１の中に、互いに交差するように複数本の導体 Y1…Yn、X1…Xnが配設され、それぞれの交点２が加圧されると、当該交点で交差 する導体間が互いに導通するようなスイッチ機構になっているため、加圧された 各交点３…の座標位置を検出することで、加圧体のパターンを検出できる。

【０００９】 すなわち、各導体Y1…Yn、X1…Xnの端子が独立しているため、加圧によって導 通した交点を電気的に検出して、加圧された各交点３…の座標位置を検出できる 。そして、加圧によって導通した交点３…の位置と個数によって、加圧体のパタ ーンＰを判別できる。したがって、その上を人が通過したときの、足跡を検出す ることで、何人の人がどの方向に通過しているか等を正確に検出できる。

【００１０】 また、請求項２のように、前記のＸ−Ｙ方向の導体Y1…Yn、X1…Xnのうち、片 方の各導体Y1…Ynの端子には、周期的に走査信号を入力し、他方の各導体X1…Xn の端子からは、入力ゲート回路５を介して、データセレクタ６に出力信号を入力 する構成になっているため、同時に複数の交点２が踏まれても、それぞれの交点 ３…を独立して正確に検出でき、分解能の高いパターン検出が可能となる。しか も、導通した交点の導通の順番によって、通過方向を検出することもできる。

【００１１】

【実施例】

次に本考案による加圧パターンセンサーが実際上どのように具体化されるかを 実施例で説明する。図２は請求項１に示すセンサーマットを例示する平面図であ り、マット状体１の内部において、Ｙ方向の導体Y1…YnとＸ方向の導体X1…Xnが 、30〜40mmのピッチで配列されている。

【００１２】 そして、それぞれの導体Y1…Ynの端子Ty1 …Tyn および導体X1…Xnの端子Tx1 …Txn は、外部接続用のフラットケーブル７に接続されており、フラットケーブ ル７を介して、図１に示す出力ドライバー４および入力ゲート回路５に接続され る。

【００１３】 図３はＹ方向の導体Y1…YnとＸ方向の導体X1…Xnとの交点２の詳細を示す断面 図であり、図２における矢印ａ−ａ位置を示している。すなわち、Ｙ方向の導体 Y1…として平編み線が使用され、Ｘ方向の導体X1、X2…として、平編み線が使用 されている。

【００１４】 隣接するＸ方向の導体X1、X2…Xn間は、比較的硬度の高い土手ゴム８で位置決 めされており、また隣接するＹ方向の導体Y1、Y2…Yn間も、同様に比較的硬度の 高い土手ゴムで位置決めされている。Ｘ−Ｙ方向の導体Y1…YnとX1…Xnとの間の 交点は、空間９となっており、各空間９以外の領域は、弾性に富んだクッション ゴム１０で絶縁されている。そして、下側は化粧ゴム板１１で、また上側は化粧 ゴム板１２で覆われている。

【００１５】 通常は図示のように、上下の導体Y1…YnとX1…Xnとは離れているが、上を人が 通過すると、靴で踏まれた領域のみ、上下の導体Y1…Yn、X1…Xnの交点に体重が 加わることで、クッションゴム１０が圧縮されて、上下の導体Y1…YnとX1…Xn間 が接触し、導通する。

【００１６】 通過後は、クッションゴム１０の復元力で上下の導体Y1…YnとX1…Xnが離れ、 元に戻る。図示構造は一例であるが、Ｘ−Ｙ方向の導体Y1…YnとX1…Xnとの交点 に導電性ゴムなどを配設し、通常は導通しないが、加圧力で圧縮されると導通す るような構成なども可能である。

【００１７】 図４は請求項２の考案の実施例を示す回路図である。マット状体１中のＹ方向 の導体Y1…Ynの端子は、ゲート保護用のダイオード13および出力ドライバー４を 介して、ラインデコーダ14に接続されている。一方、Ｘ方向の導体X1…Xnの端子 は、保護抵抗15および入力ゲート回路５を介して、データセレクタ６に接続され ている。

【００１８】 出力側のラインデコーダ14および入力側のデータセレクタ６は、マイクロコン ピュータやゲートアレイ等から成る制御部16に接続されている。なお、17はプル ダウン抵抗である。

【００１９】 図５はこの加圧パターンセンサーにおける入出力信号波形を示すタイムチャー トである。図におけるY1…Y20 で示すように、出力ドライバー４から、周期的に 走査信号が印加されているため、同時に複数の交点２が踏まれても、Ｙ方向の複 数の交点（座標）を検出できる。

【００２０】 また、X1…X20 で示すように、Ｘ方向の導体X1…X20 の出力端子には、加圧力 が加わっている交点のみ、しかも前記の走査信号が印加されている間のみ、Ｙ方 向の導体Y1…Ynに印加されたレベルの信号が発生し、入力ゲート回路５およびデ ータセレクタ６を介して、制御部16に入力する。

【００２１】 図６は、このようにして導体Y1…YnとX1…Xn間の踏まれた交点の座標を示すメ モリマップであり、斜線部が図４において靴で踏まれて導通した交点３…に対応 している。このように、加圧導通した交点３…の位置の情報をメモリに記憶して おくことによって、靴跡に対応するパターン情報が得られる。

【００２２】 このメモリを読み出して図形処理することにより、靴跡の個数や位置などを判 別することで、通過している人数を判別し、二人以上の場合は、ドアが開かない ように制御できる。また、靴跡のパターンの向きによって、靴の向きを判別でき 、あるいは加圧された領域におけるオン信号の発生順序すなわち靴の着地の時間 差によっても、歩いている向きを判別できる。したがって、通過している人が入 って来るのか、出ていくのかを判別することで、入退者の人数を係数し、館内残 者数を管理できる。

【００２３】 図７は加圧パターンセンサーにおける検出部( センサーマット )の他の実施例 である。図２、図４の実施例では、Ｙ方向導体Y1…YnおよびＸ方向導体X1…Xnの すべての交点に、加圧力で導通するスイッチ機構が形成されているが、図７（ａ ）に示すように、Ｙ方向、Ｘ方向ともに、〇印で示すように、一個おきにスイッ チ機構を形成して、スイッチ機構の個数を削減し、構造を簡素化することもでき る。

【００２４】 この場合は、靴跡のパターンＰの領域のみ交点２が導通するため、メモリマッ プ上では、（ｂ）図のような比較的粗いパターンとなる。しかしながら、このパ ターンＯのみでは、解像度が落ちるため、パターン処理によって補完するのがよ い。

【００２５】 すなわち、（ｂ）図のＯパターンを全体的に上に１ビットシフトして、図７の Ａパターンとし、同様に全体的に下に１ビットシフトして、図７のＢパターンと する。同様に全体的に右に１ビットシフトして、図７のＣパターンとし、全体的 に左に１ビットシフトして、図７のＤパターンとする。

【００２６】 次に、図８におけるＡパターンとＣパターンの論理積で図９におけるＥパター ンとなり、図８におけるＡパターンとＤパターンの論理積で図９におけるＦパタ ーンとなり、図８におけるＢパターンとＣパターンの論理積で図９におけるＧパ ターンとなり、図８におけるＢパターンとＤパターンの論理積で図９におけるＨ パターンとなる。

【００２７】 最後に、図７のＯパターンと図９におけるＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈパターンの論理和を とると、図９のＩパターンのようになる。このＩパターンは、図７（ｂ）のＯパ ターンより実際の加圧パターンＰに近く、より忠実なパターンとなる。なお、本 考案の加圧パターンセンサーは、人の通過の検出以外の用途にも適用できる。

【００２８】

【考案の効果】

以上のように、請求項１の考案によれば、互いに交差する導体Y1…Yn、X1…Xn の各交点２が加圧されると、当該交点で互いに導通するようになっており、しか も加圧された各交点の座標位置を検出できるように、それぞれの導体Y1…Yn、X1 …Xnの端子部が独立しているため、導通した交点を電気的に検出することで、加 圧体のパターンや個数を検出することができる。

【００２９】 また請求項２のように、片方の各導体Y1…Ynの端子には、周期的に走査信号を 印加し、他方の各導体X1…Xnの端子からオン信号を検出することで、同時に加圧 されている複数個所を正確に判別でき、しかも歩行者の移動方向なども検出する ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による加圧パターンセンサーの基本原理
を説明する図である。

【図２】請求項１に示すセンサーマットを例示する平面
図である。

【図３】交差点におけるスイッチ機構の詳細を例示する
断面図である。

【図４】請求項２の実施例を示す回路図である。

【図５】加圧パターンセンサー部における入出力信号波
形を示すタイムチャートである。

【図６】交差する導体間の踏まれた交点を示すメモリマ
ップである。

【図７】加圧パターンセンサーにおける検出部の他の実
施例である。

【図８】図７のＯパターンを各方向にシフトしたパター
ンを示す図である。

【図９】図８の各パターンの論理積および図７のＯパタ
ーンとの論理和をとったパターンを示す図である。

【符号の説明】

１ マット状体 Y1…Yn Ｙ方向の導体 X1…Xn Ｘ方向の導体 ２ 上下の導体間の交点( スイッチ機構の有る交点 ) Ｐ 足跡( 靴跡 )のパターン ３ 加圧されて導通した交点 ４ ドライバー ５ 入力ゲート回路 ６ データセレクタ ７ フラットケーブル ８ 土手ゴム ９ 空間 10 クッションゴム 11,12 化粧ゴム板 13 ゲート保護用のダイオード 14 ラインデコーダ 17 制御部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マット状体（１）の中に、互いに交差す
   るように複数本の導体( Y1…Yn、X1…Xn )が配設され、
   それぞれの交点（２）が加圧されると、当該交点で交差
   する導体間が互いに導通するようなスイッチ機構になっ
   ていること、 加圧された各交点( ３… )の座標位置を検出できるよう
   に、それぞれの導体( Y1…Yn、X1…Xn )の端子部が独立
   していること、 を特徴とする加圧パターンセンサー。
2. 【請求項２】 前記の片方の各導体( Y1…Yn )の端子に
   は、周期的に走査信号を入力するためのドライバー
   （４）が接続されており、 他方の各導体( X1…Xn )の端子は、入力ゲート回路
   （５）を介して、データセレクタ（６）に接続されてい
   ること、 を特徴とする請求項１記載の加圧パターンセンサー。