JP2004295288A - 口蓋プレート用センサユニット - Google Patents

Abstract

【構成】口蓋プレート用センサユニット１０は、１枚のセンサシート１２を用いる。このセンサシートは、第１部分１６、第２部分１８、および第１部分および第２部分を連結する連結部分２０とを有するフィルム基材１４を含み、第１部分上に、４つの第１センサ電極３４、および第１センサ電極に接続される４本の第１リード部２４ａ−２４ｄを形成するとともに、第２部分を重ねたとき露出する部分上に、４つの第１端子２６ａ−２６ｄと、１つの第２端子３２とを形成する。第２部分の表面上に４つの第２センサ電極３４を形成し、それらをコモン接続部２８で共通接続し、そして第２リード部３０を、連結部分を通って、第２端子に接続するように形成する。このようなセンサシートを、第１部分および第２部分を内向きに重ね合わせられるように連結部分で折畳む。
【効果】第１端子および第２端子が同じ向きに露出する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は口蓋プレート用センサユニットに関し、特にたとえば口蓋プレート内面上に配置され、舌によって操作（接触または押圧）される複数のセンサを保持した、口蓋プレート用センサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人等は、特許文献１によって口蓋プレートを用いたデータ入力装置を提案した。この入力装置を用いれば、口蓋プレート上に設けられた複数のセンサに加えられた圧力のデータが外部機器に送信される。したがって、外部機器は、送信されたデータに応じた処理または動作を実行することができる。
【０００３】
このような口蓋プレート用センサユニットとしては、従来、図１に示すものがあった。図１のセンサユニット１は、図２に示す２枚のシート２および３を内向きに張り合わせて作る。詳しくいうと、シート２には４つの感圧部４ａ１−４ｄ１およびこの感圧部４ａ１−４ｄ１のそれぞれに接続された４つの端子５ａ−５ｄが形成され、シート３には感圧部４ａ１−４ｄ２に対応する感圧部４ａ２−４ｄ２とそれらを共通接続するコモン端子６とが形成される。そして、シート２および３を、互いに内向きに積層する。したがって、図１に示すように、４つの感圧部４ａ−４ｄを有するセンサユニット１が得られる。そして、端子５ａ−５ｄの各々とコモン端子６との間で、各感圧部４ａ−４ｄに加わった舌の力の増減を検出することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１１７６９９号公報［Ｇ０６Ｆ３／００］
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１および図２に示す従来技術では、別々に作った２枚のシート２および３を張り合わせるため、端子５ａ−５ｄはシート２の同じ表面上に形成されているので同じ向きになるが、シート３に形成されたコモン端子６は、シート２と３とが内向きに積層されるので、端子５ａ−５ｄとは逆向きになってしまう。
【０００６】
他方、この端子５ａ−５ｄおよびコモン端子６をコネクタによって別の回路（たとえば、上記特許文献１に示すＩＣ）に接続するとき、コモン端子６が逆向きのため、問題が生じる。つまり、同じ向きの端子は１つのコネクタで接続できるが、向きが違う端子は接続できない。したがって、従来技術の場合には、向きの違うコモン端子も接続できる特殊なコネクタを使うか、さもなくば端子５ａ−５ｄおよびコモン端子６を同じ向きにして既存のコネクタを使うかしなければ、センサユニット１を別の回路に接続することができない。たとえば、図１において、端子が形成されている端部端縁を跨ぐようにかしめ端子を端子５ａ−５ｄおよびコモン端子６のそれぞれに被せれば、かしめ端子（図示せず）から既存のコネクタを使って信号を取り出すことができるようになる。
【０００７】
前者の場合には特殊なコネクタを準備しなければならず、そのための費用が嵩む。後者の場合には、コネクタ自体は安価であるが、かしめ作業が面倒であるだけでなく、かしめ端子は嵩高であり、それをコネクタに挿入するにも手間がかかった。したがって、いずれの場合にも、従来技術では高価になってしまう。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、コネクタの接続が簡単に行える、口蓋プレート用センサユニットを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、口蓋プレート内面上に配置されかつ舌によって操作されるセンサを有する口蓋プレート用センサユニットであって、第１部分、第１部分と重ね合わせることができる大きさでかつ第１部分と重ね合わされたとき第１部分の一部が露出する形状を有する第２部分、および第１部分および第２部分を連結する連結部分を含むフィルム基材、第１部分の表面上に設けられる少なくとも１つの第１センサ電極、第１部分の表面上で第１センサ電極に接続される第１リード部、第１部分の一部の表面上に形成されて第１リード部によって第１センサ電極に接続される少なくとも１つの第１端子、第２部分の表面上に設けられる少なくとも１つの第２センサ電極、第２部分の表面上で第２センサ電極に接続され、連結部分を通って第１部分の表面上に達する第２リード部、および第１部分の一部の表面上に第１端子と並んで形成されるかつ第２リード部によって第２センサ電極に接続される第２端子を備え、連結部分で折畳んで第１部分および第２部分を内向きに重ね合わせ、第１端子および第２端子を第１部分の一部に露出させた、口蓋プレート用センサユニットである。
【００１０】
請求項２のセンサユニットは、請求項１に従属し、第１センサ電極および第２センサ電極上にそれぞれ形成される第１感圧インク層および第２感圧インク層を備え、それによってセンサが感圧センサとして構成される、センサユニットである。
【００１１】
請求項３のセンサユニットは、請求項１または２に従属し、第１部分と第２部分とを重ね合わせたときに交差する第１リード部と第２リードとの間に設けられる絶縁物をさらに備える、センサユニットである。
【００１２】
請求項４のセンサユニットは、請求項３に従属し、絶縁物は第１リード部および第２リード部の少なくとも一方上に形成した絶縁インク層を含む、センサユニットである。
【００１３】
【作用】
口蓋プレート用センサユニット（実施例でいえば参照番号１０で表される。以下同様。）は、１枚のセンサシート（１２）を用いる。このセンサシートは、第１部分（１６）、第２部分（１８）、および第１部分および第２部分を連結する連結部分（２０）からなるフィルム基材（１４）を含む。このフィルム基材の第１部分の表面上に、少なくとも１つの第１センサ電極（３４）、および第１センサ電極に接続される第１リード部（２４ａ−２４ｄ）を形成するとともに、第２部分を重ねたとき露出する第１部分の一部の表面上に、第１リード部によって第１センサ電極に接続される少なくとも１つの第１端子（２６ａ−２６ｄ）と、第２端子（３２）とを形成する。同様に、フィルム基材の第２部分の表面上に少なくとも１つの第２センサ電極（３４）を形成し、第２リード部（３０）を、第２部分上で第２センサ電極に接続されてそこから延び、連結部分を通って、第２端子に至るように形成する。
【００１４】
このようなセンサシートを、第１部分および第２部分を内向きに重ね合わせられるように連結部分で折畳む。そうすると、第１端子および第２端子が、第２部分で覆われていない第１部分の一部において露出される。
【００１５】
第１端子および第２端子はともに第１部分の同じ表面上に形成されているのであるから、同じ面（向き）に露出する。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、第１端子および第２端子が同じ向きに露出するので、かしめ端子などを用いなくても既存のコネクタがそのまま適用でき、したがってセンサユニットを簡単かつ安価に製造することができる。
【００１７】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１８】
【実施例】
図３に示すこの発明の一実施例のセンサユニット１０は、図４に示す１枚のセンサシート１２を用いる。このセンサシート１２は、たとえばポリエステルやＰＥＮあるいはポリイミドなどのフィルム基材１４を含む。フィルム基材１４は互いに略同じ大きさ、形状である第１部分１６および第２部分１８と、この第１部分１６および第２部分１８を連結する連結部分２０とを含む。ただし、第２部分１８は、第１部分１６と重ね合わせることができる大きさでかつ第１部分１６と重ね合わされたとき第１部分の一部が露出するような形状であれば、実施例のような同サイズ、同形状に限られるものではない。
【００１９】
第１部分１６の上には、図２の従来のシート２と同様に、４つの感圧部２２ａ１−２２ｄ１が形成される。各感圧部２２ａ１−２２ｄ１は、この感圧部２２ａ１−２２ｄ１から延びるリード部（第１リード部）２４ａ−２４ｄによって、第１部分１６の端部１６Ａに形成された端子（第１端子）２６ａ−２６ｄにそれぞれ接続される。
【００２０】
第２部分１８の上には、同様に４つの感圧部２２ａ２−２２ｄ２が形成されるとともに、この感圧部２２ａ２−２２ｄ２を共通接続するコモン接続部２８が形成される。そして、リード部３０が、コモン接続部２８、たとえば第２部分１８上の１つの感圧部（実施例では感圧部２２ｂ２）から延びかつ連結部分２０を通って第１部分１６上にまで至るように形成される。このリード部３０は、第２リード部であり、第１部分１６の端部１６Ａにおいて端子２６ａ−２６ｄと並んで形成される端子（第２端子）３２に接続される。
【００２１】
なお、図４に示す感圧部２２ａ１−２２ｄ１および２２ａ２−２２ｄ２、各リード部２４ａ−２４ｄおよび３０、端子２６ａ−２６ｄおよび３２、ならびに接続部２８は、具体的には、シルクスクリーン印刷技術を用いて、実質的に同時に形成される。すなわち、フィルム基材１４すなわち第１部分１６および第２部分１８ならびに連結部分２０上に、銀インクをスクリーン印刷し乾燥させることによって、図５に示す感圧部電極３４を形成する。このとき同時に、リード部２４（２４ａ−２４ｄ）ならびに３０および端子２６および３２（図３ではともに図示していない）が一体的に形成される。ついで、圧力によって導電抵抗が変化する感圧インク層３６を感圧部電極３４上に形成するとともに、リード部２４および３０上に絶縁インク層３８を形成する。実際には、感圧インク層３６を形成した後に、感圧インク層３６の部分をマスクしながら絶縁インク層３８を形成する。しかしながら、感圧インク層３６および絶縁インク層３８の形成の順序は逆でもよい。
【００２２】
図５において、感圧部電極３４とその上に塗布された感圧インク層３６で１つの感圧部２２が形成される。このような感圧部２２の構成は、図４に示すすべての感圧部２２ａ１−２２ｄ１および２２ａ２−２２ｄ２に共通的に採用されるものである。したがって、第１部分１６上の感圧部電極が第１センサ電極として、また第２部分１８上の感圧部電極が第２センサ電極として機能する。同様に、第１センサ電極上の感圧インク層が第１感圧インク層として、また、第２センサ電極上の感圧インク層が第２感圧インク層としてとして機能する。
【００２３】
このようにして１枚のセンサシート１２を準備し、このセンサシート１２の連結部分２０の中央の図４の１点鎖線で示す折畳み部４０で折畳み、フイルム基材１４が外側になるように、つまり互いに内向きに、第１部分１６と第２部分１８とを積層する。したがって、このときリード部２４ａとリード部３０とが図３に示す交差部４２で交差する。もし絶縁インク層３８が形成されていなければ、リード部２４ａおよび３０がこの交差部４２において短絡する。絶縁インク層３８は、このような短絡または不所望な接触を防止するために形成された絶縁物であり、本来的には、この交差部４２に相当する位置にのみ形成すればよい。しかしながら、張り合わせの際の厚みの均一化のために、そしてスクリーン印刷の作業の容易性（マスクが簡単なものでよい）のために、図４のように展開したフィルム基材１４上に、図５に示すように全面的に絶縁インク層を形成するようにしている。ただし、第１部分１６および第２部分１８の少なくとも一方にのみ絶縁インク層が形成されてもよい。
【００２４】
このようにセンサシート１２を折り畳んで第１部分１６と第２部分１８とを重ね合わせることによって、図３に示すセンサユニット１２が完成する。この図３からよくわかるように、第２部分１８の端縁１８Ａは、第１部分１６の端縁１６Ｂより内側に引っ込んでいる。したがって、第１部分１６の端部１６Ａに並んで形成されている各端子２６ａ−２６ｄおよび３２は、すべて同じ方向（向き）に露出する。換言すれば、第２部分１８は第１部分１６と重ね合わせたときに第１部分１６の一部を露出させることができるように、第１部分１６とは異形に形成され、各端子２６ａ−２６ｄおよび３２は、第１部分１６のその露出する部分（実施例では図４に示す端部１６Ａ）に形成される。
【００２５】
図３からわかるように、各端子２６ａ−２６ｄおよび３２の露出方向は同じになる。したがって、この実施例によれば、従来技術の問題を克服することができる。すなわち、この実施例によれば、このセンサユニット１０を別の回路に接続するときに、既存のコネクタがそのまま使える。そのため、端子の一部が逆向きになる従来技術で必要な、特殊なコネクタやかしめ端子は不要となる。したがって、コネクタ接続が簡単に行え、このセンサユニットひいてはそれを使う口蓋プレートをより安価に提供することができる。
【００２６】
なお、上述の実施例では、第１部分１６および第２部分１８にそれぞれ感圧部２２ａ１−２２ｄ１および２２ａ２−２２ｄ２を形成し、それを張り合わせて感圧部２２ａ−２２ｄを構成するようにした。したがって、感圧部２２ａ１−２２ｄ１および２２ａ２−２２ｄ２のそれぞれで抵抗変化信号が得られるので、感圧センサを得ることができる。
【００２７】
さらに、上述の実施例では、舌の接触を検出するために感圧センサ（感圧部）を用いた。しかしながら、これはオン／オフセンサ（舌が触ったときオン、そうでないときオフとなるセンサ）、或いは他の形式のセンサに代えられてもよい。いずれの場合にも、第１部分１６および第２部分１８上にセンサ用電極が形成される。
【００２８】
そして、実施例で用いた材料や製造方法はすべて例示にすぎず、他の材料や製造方法が採用されてもよい。たとえば、電極や導体として銀を用いる代わりに、金やその他の金属が用いられてもよく、スクリーン印刷に代えて低温スパッタリング等が採用され得る。
【００２９】
このようなこの発明の口蓋ブレート用センサユニットを使用すれば、口蓋プレートを口腔中に含み感圧センサを舌で操作することによって、操作信号または制御信号を出力することができるので、先に挙げた従来技術と同様に、手足が不自由でも、車椅子やその他の機器を運転または制御したり、コンピュータを操作したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は従来技術の一例を示す図解図である。
【図２】図２は図１の従来技術に用いる２枚のシートを示す図解図である。
【図３】図３はこの発明の一実施例を示す図解図である。
【図４】図４は図３の実施例に用いる１枚のセンサシートを示す図解図である。
【図５】図５は図３の実施例の特に感圧部および絶縁インク層を示す部分断面図解図である。
【符号の説明】
１０ …口蓋プレート用センサユニット
１２ …センサシート
１４ …フィルム基材
１６ …第１部分
１８ …第２部分
２０ …連結部分
２２ａ−２２ｄ，２２ａ１−２２ｄ１，２２ａ２−２２ｄ２ …感圧部
２４ａ−２４ｄ、３０ …リード部
２６ａ−２６ｄ、３２ …端子
２８ …コモン接続部
３４ …感圧部電極
３６ …感圧インク層
３８ …絶縁インク層
４０ …折畳み部
４２ …交差部

Claims (4)

1. 口蓋プレート内面上に配置されかつ舌によって操作されるセンサを保持した口蓋プレート用センサユニットであって、
   第１部分、前記第１部分と重ね合わせることができる大きさでかつ前記第１部分と重ね合わされたとき前記第１部分の一部が露出する形状を有する第２部分、および前記第１部分および前記第２部分を連結する連結部分を含むフィルム基材、
   前記第１部分の表面上に設けられる少なくとも１つの第１センサ電極、
   前記第１部分の表面上で前記第１センサ電極に接続される第１リード部、
   前記第１部分の前記一部の表面上に形成されて前記第１リード部によって前記第１センサ電極に接続される少なくとも１つの第１端子、
   前記第２部分の表面上に設けられる少なくとも１つの第２センサ電極、
   前記第２部分の表面上で前記第２センサ電極に接続され、前記連結部分を通って前記第１部分の表面上に達する第２リード部、および
   前記第１部分の前記一部の表面上に前記第１端子と並んで形成されるかつ前記第２リード部によって前記第２センサ電極に接続される第２端子を備え、
   前記連結部分で折畳んで前記第１部分および前記第２部分を内向きに重ね合わせ、前記第１端子および前記第２端子を前記第１部分の前記一部に露出させた、口蓋プレート用センサユニット。
2. 前記第１センサ電極および前記第２センサ電極上にそれぞれ形成される第１感圧インク層および第２感圧インク層を備え、それによって前記センサが感圧センサとして構成される、請求項１記載の口蓋プレート用センサユニット。
3. 前記第１部分と前記第２部分とを重ね合わせたときに交差する前記第１リード部と前記第２リードとの間に設けられる絶縁物をさらに備える、請求項１または２記載の口蓋プレート用センサユニット。
4. 前記絶縁物は前記第１リード部および前記第２リード部の少なくとも一方上に形成した絶縁インク層を含む、請求項３記載の口蓋プレート用センサユニット。

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