JPH0619105Y2 - 物体検知センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は動物や静物の物体による圧力が加わると出力端
子より電圧を発生するポリフッ化ビニリデン等にて形成
した圧電フィルムを備えてなる物体検知センサに関する
ものである。

従来技術 従来のこの種の物体検知センサは第７図乃至第１０図に
示すようにポリフッ化ビニリデン，ポリシアン化ビニリ
デン，セラミック粒子からなる複合圧電焦電材料でフィ
ルム状に形成したフィルム状素子１をウレタンゴム，シ
リコンゴム等の弾性体２内に撓みのない状態に引っ張っ
て該弾性体２に貼着して埋めこんで圧電フィルム本体３
を形成し、該圧電フィルム本体３のフィルム状素子１に
出力端子（引出線）４を設けて圧電フィルム５を構成
し、該圧電フィルム５を例えば電気カーペットの下マッ
ト６上に多数本配設して固定し、該圧電フィルム５の出
力端子４を接続線７に夫々接続し、絶縁性の弾性体８及
び該弾性体８の上面の全面に渡って蛇行状に配設してな
るヒータ線９を介して上マット１０を固定し、該上マッ
ト１０に人等の物体が位置して圧電フィルム５に圧力が
加わると出力端子４より電圧を発生し、該電圧に基いて
制御回路によりヒータ線９に通電を行なって暖房動作と
し、該上マット１０より人等の物体が位置しなくなって
圧電フィルム５に圧力が加わらなくなると出力端子４よ
り電圧は発生しなくなり、制御回路によりヒータ線９へ
の通電を停止して暖房動作の停止を行なう使用に構成し
たものである。

考案が解決しようとする問題点 上記のように構成してなる物体検知センサであれば、圧
電フィルムを電気カーペットの下マット上に多数本配設
して夫々を固定しなければならないので固定する手間が
多くなり、また圧電フィルムの出力端子を接続線に夫々
接続しなければならないので接続するのに手間が多くな
り、圧電フィルムの固定及び圧電フィルムの出力端子の
接続に手間取り、生産が迅速且つ確実に行なえない欠点
があり、また電気カーペットを収納等のために折り畳む
と圧電フィルムに引張力が加わって該圧電フィルムが切
断する欠点があった。

本考案は上記のような欠点を除去したもので、その目的
とする処は圧電フィルムの電気カーペットのマット等へ
の固定がきわめて容易に行なえ、しかも圧電フィルムの
出力端子の接続もきわめて容易に行なえ、その上電気カ
ーペットのマット等を折り畳んでも圧電フィルムに不用
意に引張力が加わることがなく該圧電フィルムが切断す
ることがなく、確実に物体の検知を行なうことができる
物体検知センサを提供することにある。

問題点を解決するための手段 本考案の物体検知センサは動物や静物の物体による圧力
が加わると出力端子１１より電圧を発生するポリフッ化
ビニリデン等にて形成した圧電フィルム１２を細長片状
に形成してウレタンゴム，シリコンゴム等の弾性体より
なる芯線１３に螺旋状に巻装してなる構成にしたもので
ある。

作用 動物や静物の物体による圧力が加わると、圧電フィルム
１２の出力端子１１より電圧を発生して物体の位置した
ことを検知するものであり、弾性体よりなる芯線１３に
圧電ィルム１２を螺旋状に巻装してなることにより、該
圧電フィルム１２の電気カーペット等への固定，該圧電
フィルム１２の出力端子１１の接続を容易に行なえるよ
うにするとともに該電気カーペット等を折り畳んだ際に
も不用意に圧電フィルム１２に引張力が加わることがな
く、該圧電フィルム１２が切断することがない。

実施例 以下本考案の物体検知センサの一実施例を第１図乃至第
６図とともに説明する。

本考案の物体検知センサは動物や静物の物体による圧力
が加わると出力端子（引出線）１１より電圧を発生する
ポリフッ化ビニリデン等にて形成した圧電フィルム１２
を帯状，線状等の細長片状に形成し、該圧電フィルム１
２を螺旋状に巻装するウレタンゴム，シリコンゴム等の
絶縁性を有する弾性体よりなる芯線（芯体）１３の外周
面に該圧電フィルム１２の幅よりやや大きい幅を有する
螺旋状の溝１４を形成し、該圧電フィルム１２を上記芯
線１３の螺旋状の溝１４に装填して巻装し、該芯線１３
の外周面を保護チューブ１５にて被覆して構成したもの
である。

尚、上記構成において、芯線１３は弾性体にて可撓性を
有する構成にするものであり、また芯線１３の溝１４へ
の圧電フィルム１２の巻装は該溝１４で圧電フィルム１
２がある程度自由に動ける（移動可能な）ように装填し
て巻装しておくものであり、そして圧電フィルム１２の
諸元は例えば圧電フィルム１２の厚みと幅は３０μｍと
２mmであって圧電フィルムの引張り強度は２kgであり、
そしてまた芯線１３の直径は５mmである。

上記のように構成してなる物体検知センサは例えば第５
図及び第６図に示すように電気カーペットの物体検知セ
ンサとして使用する。

第５図及び第６図において、電気カーペットの下マット
１７に上記構成の線状の物体検知センサ１８を蛇行させ
て装着し、該下マット１７に中マット１９を装着すると
ともに該中マット１９上にコードヒータ２０を蛇行させ
て装着し、該中マット１９に上マット２１を装着して構
成したものである。

上記のように構成してなる物体検知センサの動作を上記
の電気カーペットに使用した場合について説明する。

まず、電気カーペットの上マット２１に人等の物体が位
置して物体検知センサ１８の一部が下マット１７に埋ま
るように押し付けられると、該物体検知センサ１８は伸
張して該物体検知センサ１８の圧電フィルム１２も伸張
し、従って該圧電フィルム１２の両電極間には電荷が発
生して出力端子１１に電圧が発生し、該電圧に基いて制
御回路（電気カーペットの一端の角部に設けられるコン
トローラに設けられている）によりコードヒータ２０へ
の通電を行なって暖房動作とする。

そして上記電気カーペットの上マット２１より人等の物
体が位置しなくなると、物体検知センサ１８の芯線１３
の自身の弾性により元にもどり、従って圧電フィルム１
２も元にもどって該圧電フィルム１２の両電極間の電荷
もなくなり、該圧電フィルム１２の出力端子１１には電
圧が発生しなくなり、制御回路によりコードヒータ２０
への通電を停止して暖房動作の停止を行ない、以後上記
上マット２１に物体が位置するかしないかによってコー
ドヒータ２０への通電をオン・オフ制御して電気カーペ
ットの暖房を制御し、無駄な電力の消費を防止するもの
である。

尚、上記の場合、圧電フィルム１２は人等の動物による
重心の移動にて伸びや元にもどる縮み等の歪を発生する
ので、動物と椅子，机等の静物との位置したのを区別し
て検知する物体検知センサとすることができる。

また、上記実施例においては本考案の物体検知センサを
電気カーペットに実施した場合について説明したが、電
気フロアマット，電気敷毛布，電気コタツマット、玄関
マット等に使用することができ、本考案は特に上記実施
例に限定されるものではない。

考案の効果 本考案の物体検知センサは上記のような構成であるか
ら、圧電フィルムの幅よりやや大きい幅で該圧電フィル
ムの厚さよりやや深い深さを有する芯線の外周面の溝に
装填し巻装するので、圧電フィルムの芯線への装着がき
わめて容易に行なうことができ、また、圧電フィルムを
芯線の外周面の溝に移動可能に巻装してあるので、電気
カーペットのマット等に実施した際に該電気カーペット
のマット等を折り畳んでも圧電フィルムに不用意な引張
力が加わることがなく、該圧電フィルムが切断すること
がなく、確実に物体の検知を行なうことができ、しかも
コードヒータと同様の寸法形状とすることができるの
で、コードヒータと交差することなく同一層に配設する
ことができ、本考案の物体検知センサを使用した電気カ
ーペット等を薄く構成することができ、更に構成が簡単
であるので量産性に優れている等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の物体検知センサの一実施例を示す要部
正面構成図、第２図は第１図の要部側面図、第３図は第
１図の芯線の要部正面構成図、第４図は第３図の要部側
面図、第５図は本考案の物体検知センサの電気カーペッ
トへの一実施例を示す要部縦断面図、第６図は第５図の
要部横断面図、第７図は従来の物体検知センサの一実施
例を示す横断面図、第８図は第７図の縦断面図、第９図
は従来の物体検知センサの電気カーペットへの一実施例
を示す要部縦断面図、第１０図は第９図の要部横断面図
である。 図面中、１１は出力端子、１２は圧電フィルム、１３は
芯線を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動物や静物の物体による圧力が加わると出
   力端子より電圧を発生するポリフッ化ビニリデン等にて
   形成した圧電フィルムを備えてなる物体検知センサにお
   いて、該圧電フィルムを細長片状に形成するとともに該
   圧電フィルムの幅よりやや大きい幅で該圧電フィルムの
   厚さよりやや深い深さを有する溝をウレタンゴム，シリ
   コンゴム等の弾性体よりなる芯線の外周面に螺旋状に形
   成し、該圧電フィルムを上記芯線の外周面の溝に移動可
   能に装填し巻装してなることを特徴とする物体検知セン
   サ。