(57)【要約】【課題】本発明は、不感知部が極めて少なく、薄型軽量で巻回することができ、車椅子或いは歩行等による通過に支障も生じさせないマットスイッチを提供する。【解決手段】本発明のマットスイッチ２０は、上部シート１及び下部シート１１を重合したマット体２１と、このマット体２１における上部シート１の上面において膨出させた複数のドーム状の応答部５と、複数の応答部５の下面位置に設けた複数の上電極部２と、下部シート１１の上面側の複数の上電極部２に対向する位置に設けた複数の下電極部１２とを具備する複数のスイッチ部２２と、上部シート１に設けた複数の上電極部２を接続する上部導体３と、下部シート１１に設けた複数の下電極部１２を接続する下部導体１３とからなり、複数のスイッチ部２２を並列接続する並列接続配線部２３と、上部導体３、下部導体１３の端部から各々外部に導出したリード線２４、２５と、を有するものである。【選択図】図１
2008034323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有する絶縁材からなる上部シート及び下部シートを重合したマット体と、
このマット体における上部シートの上面において所定間隔をもって膨出させた複数の応答部と、
前記上部シートにおける複数の応答部の下面位置に設けた複数の上電極部と、前記下部シート上面側の複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、
前記上部シートに設けた複数の上電極部を接続する上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた複数の下電極部を接続する下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項２】
弾性を有する絶縁材からなる上部シート及び下部シートを重合したマット体と、
このマット体における上部シートの上面において所定間隔をもって縦横配置に膨出させた複数のドーム状の応答部と、
前記上部シートにおける複数の応答部の下面位置に設けた複数の導電薄膜からなる上電極部と、前記下部シート上面側の複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の導電薄膜からなる下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、
前記上部シートに設けた複数の上電極部を接続する導電薄膜からなる上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた複数の下電極部を接続する導電薄膜からなる下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項３】
弾性を有する絶縁材からなる厚さが各々略０．５ｍｍの上部シート及び下部シートを重合したマット体と、
このマット体における前記上部シートの上面において中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に、且つ、最外部に並ぶものの中心がマット体の辺から略５ｍｍとなるように膨出させた複数の底部直径５ｍｍのドーム状の応答部と、
前記上部シートにおける複数の応答部の下面位置に設けた複数の導電薄膜からなる上電極部と、前記下部シート上面側の複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の導電薄膜からなり前記上電極部とのギャップが略１ｍｍの下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、
前記上部シートに設けた複数の上電極部を接続する導電薄膜からなる上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた前記複数の下電極部を接続する導電薄膜からなる下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、
前記上部導体、下部導体の端部から各々外部に導出したリード線と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【請求項４】
弾性を有する絶縁材からなる厚さが各々略０．５ｍｍの上部シート及び下部シートを重合したマット体と、
このマット体における前記上部シートの上面において中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に、且つ、最外部に並ぶものの中心がマット体の辺から略５ｍｍとなるように膨出させた複数の底部直径５ｍｍの円錐台又底部の一辺５ｍｍの角錐台形状の応答部と、
前記上部シートにおける複数の応答部の下面位置に設けた複数の導電薄膜からなる上電極部と、前記下部シート上面側の複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の導電薄膜からなり前記上電極部とのギャップが略１ｍｍの下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、
前記上部シートに設けた複数の上電極部を接続する導電薄膜からなる上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた前記複数の下電極部を接続する導電薄膜からなる下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、
前記上部導体、下部導体の端部から各々外部に導出したリード線と、
を有することを特徴とするマットスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マットスイッチに関し、詳しくは、人間、車椅子等の通過を検出するマットスイッチに関するものである．
【背景技術】
【０００２】
従来のマットスイッチは、スイッチ部を構成する一対の電極板の種類、形状により以下に述べる３種類のものに大別される。
【０００３】
図１０、図１１に示す従来のマットスイッチ５０は、上下２枚の矩形状の上部電極板５１、下部電極板５２の間に、複数の穴５３を縦横に設けた矩形状の絶縁板５４を挟むとともに、これら全体を絶縁材からなる外被５５で包囲し、更に上部電極板５１、下部電極板５２に各々リード線５７、５６を接続することにより構成している。
【０００４】
このマットスイッチ５０は、前記穴５３の上方位置で図示しない加圧子が外被５５を介して上部電極板５１の一部に作用したとき、上部電極板５１の一部が穴５３内で撓み下部電極板５２に接触することを利用してスイッチオン動作を行うものである。
【０００５】
しかしながら、従来のマットスイッチ５０の場合、全体形状を矩形状とすることが通常であり、矩形状以外の形状のマットスイッチの製作は高価となる。また、上部電極板５１、下部電極板５２は金属製であるため、寸法の割に重量が大きく、巻回したり、畳むこともできず、輸送や保管に制約がある。更に、例えば挟み等のような尖ったものを上部電極板５１上に落とすと、この上部電極板５１が塑性変形してしまい、故障に至るという問題がある。加えて、前記穴５３以外の領域は必然的に不感知部になってしまうという問題もある。
【０００６】
図１２、図１３に示す従来のマットスイッチ６０は、ゴム板等のような絶縁材からなる矩形状の上外被６１と下外被６２とを、大きな矩形状の中空穴６４を有する矩形状に形成した枠外被６３を用いて一定間隔で重合するとともに、上外被６１、下外被６２間の中空穴６４の部分に長尺スイッチ６５を複数個例えば平行配置に列設し、各長尺スイッチ６５を渡り配線６６で接続し、更に端部の長尺スイッチ６５からリード線６７を導出した構成としたものである。
【０００７】
しかしながら、このマットスイッチ６０の場合、各長尺スイッチ６５間の渡り配線が必須であり製作に手間がかかるとともに、各長尺スイッチ６５を上外被６１と下外被６２との間で固定する必要があるため下外被６２が厚くなり、全体の厚さも大きくなって、車椅子等で通過できるものにするためにはマットスイッチ６０の外周部に傾斜をつけなければならないという煩雑さが生じる。
【０００８】
また、巻回することは可能であるが、巻き方向が決まっており、間違えると長尺スイッチ６５を損傷するおそれがある。更に、個々の長尺スイッチ６５と長尺スイッチ６５との間は必然的に不感知部となってしまう。
【０００９】
図１４に示す従来のマットスイッチ７０は、ゴム板等のような絶縁材からなる矩形状の上外被７１と下外被７２との間に、柔軟な導電体を電極として用い蛇行形状とした一方の平編線７３と、複数の穴７５を縦横に設けた弾性絶縁板７４と、前記平編線７３と同形状とした他方の平編線７６とをこの順序で配置して積層構造とし、前記穴７５の部分で両平編線７３、７６を接離させてスイッチ動作を行わせるようにしたものである。なお、図１４中、７７、７８はリード線である。
【００１０】
しかしながら、この従来のマットスイッチ７０の場合、巻回可能に構成することはできるが、平編線７３、７６に形状復元性が無いので故障し易く、また、平編線７３、７６のない領域は必然的に不感知部分となってしまう。
【００１１】
更に、上述した各マットスイッチ５０、６０、７０は、いずれも各々の外周部は不感知部である。従って、このようなマットスイッチを広い範囲で複数組み合わせて使用するとき、例えば不審者がマットスイッチ同士の境目をいずれのマットスイッチをオンさせることなく通過してしまうという不都合な事態が生じる。
【００１２】
特許文献１には、表裏両面に開口する複数の貫通孔を板面に分散して配置した軟弾性絶縁体と、この軟弾性絶縁体の表裏両面に配置した一対の導電体と、前記貫通孔に配置した導電性転動体とを有するマットスイッチ装置が提案されている。
【００１３】
しかし、この特許文献１のマットスイッチ装置の場合も、図１０に示すマットスイッチの場合と同様に、前記貫通孔を設けた領域以外の領域は必然的に不感知部になってしまうという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−１６３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明が解決しようとする問題点は、マットスイッチ全面にわたって不感知部が極めて少なく、複数組み合わせて使用する場合でも端部領域で的確に感知能を発揮し得るとともに、薄型軽量で巻回することができて取り扱いが簡便であり、車椅子の通過や歩行による通過に何らの支障も生じさせないマットスイッチが存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のマットスイッチは、弾性を有する絶縁材からなる上部シート及び下部シートを重合したマット体と、このマット体における上部シートの上面において所定間隔をもって膨出させた複数の応答部と、前記上部シートにおける前記複数の応答部の下面位置に設けた複数の上電極部と、前記下部シート上面側の前記複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、前記上部シートに設けた前記複数の上電極部を接続する上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた前記複数の下電極部を接続する下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、を有することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、弾性を有する絶縁材からなる上部シート及び下部シートを重合してマット体を構成し、上部シートの上面において所定間隔をもって複数の応答部を膨出させ、上部シートにおける複数の応答部の下面位置に設けた複数の上電極部と、下部シート上面側の複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の下電極部との組み合わせにより複数のスイッチ部を構成し、上部シートに設けた複数の上電極部を接続する上部導体と、上部導体に接触することなく下部シートに設けた前記複数の下電極部を接続する下部導体とからなる並列接続配線部により複数のスイッチ部を並列接続するようにしたものであるから、マットスイッチ全面にわたって不感知部が極めて少なく、また、薄型軽量で巻回することができて取り扱いが簡便であり、車椅子の通過や歩行による通過に何らの支障も生じさせないマットスイッチを提供することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、前記応答部を上部シートの上面において所定間隔をもって縦横配置に膨出させた複数のドーム状とし、前記上電極部、下電極部及び前記上部導体、下部導体を各々導電薄膜により形成した構成で、請求項１の発明と同様な効果を奏するマットスイッチを提供することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、前記上部シート及び下部シートの厚さを各々略０．５ｍｍとし、ドーム状の応答部を、上部シートの上面において中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に、且つ、最外部に並ぶものの中心がマット体の辺から略５ｍｍとなる構成として、請求項２の発明と同様な効果を奏するマットスイッチを提供することができる。
加えて、このマットスイッチを複数組み合わせて使用する場合でも、応答部のうち最外部に並ぶものの中心がマット体の辺から略５ｍｍとしていることから、マットスイッチの端部領域、すなわち、隣り合うマットスイッチ同士の境界領域においても的確に感知能を発揮し得るマットスイッチを提供することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、応答部の形状を、底部直径５ｍｍの円錐台又底部の一辺５ｍｍの角錐台形状として、請求項３の発明と同様な効果を奏するマットスイッチを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、全面にわたって不感知部が極めて少なく、複数組み合わせて使用する場合でも端部領域で的確に感知能を発揮し得るとともに、薄型軽量で巻回することができ、車椅子の通過や歩行による通過に何らの支障も生じさせないマットスイッチを提供するという目的を、弾性を有する絶縁材からなる厚さが各々略０．５ｍｍの上部シート及び下部シートを重合したマット体と、このマット体における上部シートの上面において中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に、且つ、最外部に並ぶものの中心がマット体の辺から略５ｍｍとなるように膨出させた複数の底部直径５ｍｍのドーム状の応答部と、前記上部シートにおける前記複数の応答部の下面位置に設けた複数の導電薄膜からなる上電極部と、前記下部シート上面側の前記複数の上電極部に対向する位置に設けた複数の導電薄膜からなり前記上電極部とのギャップが略１ｍｍの下電極部とを具備し、前記応答部の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部と、前記上部シートに設けた前記複数の上電極部を接続する導電薄膜からなる上部導体と、前記上部導体に接触することなく前記下部シートに設けた前記複数の下電極部を接続する導電薄膜からなる下部導体とからなり、前記複数のスイッチ部を並列接続する並列接続配線部と、前記上部導体、下部導体の端部から各々外部に導出したリード線と、を有する構成により実現した。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明の実施例に係るマットスイッチについて詳細に説明する。
本実施例に係るマットスイッチ２０は、図１乃至図５に示すように、弾性を有する絶縁材、例えばＰＥＴ（ホムリエチレン  テレフタラート）シートからなる厚さが各々略０．５ｍｍで矩形状に形成した上部シート１と下部シート１１を重合したマット体２１と、該マット体２１の上部シート１の上面において中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に膨出させた複数の底部直径５ｍｍのドーム状で頂部中央に小凸部５ａを有する応答部５と、前記上部シート１における前記複数の応答部５の下面位置に設けた複数の導電薄膜からなる上電極部２と、前記下部シート１１の上面側の前記複数の上電極部２に対向する位置に設けた複数の導電薄膜からなり前記上電極部２とのギャップｇが略１ｍｍの下電極部１２とを具備し、前記応答部５の下方への変位により接触状態となる複数のスイッチ部２２と、前記上部シート１に設けた複数の上電極部２を接続する導電薄膜からなる上部導体３と、この上部導体３に接触することなく下部シート１１に設けた複数の下電極部１２を接続する導電薄膜からなる下部導体１３とからなり、前記複数のスイッチ部２２を並列接続する並列接続配線部２３と、前記上部導体３、下部導体１３の端部から各々外部に導出したリード線２４、２５と、を有している。
【００２２】
前記上電極部２、上部導体３は、上部シート１の下面に導電薄膜を図２に示すように斜め格子状配置に蒸着処理することで形成され、斜め格子の各交点部分（本実施例では横方向に６個、縦方向に５個、合計３０個）を図６に示すように上方に膨らんだ上電極部２としている。なお、図２に示す上部シート１においては、その上面の応答部５を省略して上電極部２、上部導体３を点線で示している。
【００２３】
前記下電極部１２、下部導体１３は、下部シート１１の上面に導電薄膜を図あに示すように格子状配置に蒸着処理することで形成され、格子の各交点部分（本実施例では横方向に６個、縦方向に５個、合計３０個）を前記上電極部２に対向する下電極部１２としている。
【００２４】
このような上電極部２、上部導体３及び下電極部１２、下部導体１３の形状により、図６に示すように上部導体３と下部導体１３とはいずれの箇所においても互いに接触することはなく、且つ、図７に示すような加圧子２７（例えばハイヒールの踵）が応答部５を押圧しない限り、下電極部１２の上を上電極部２が跨ぐ配置となり、これにより、通常状態では全てのスイッチ部２２をオフ状態に維持するように構成している。
【００２５】
また、前記スイッチ部２２は、図７に示すように、例えばハイヒールの踵等の加圧子２７により踏まれたとき下方に撓み、これにより、前記上電極部２、下電極部１２は接触状態となり、当該スイッチ部２２をオンにするように構成している。
【００２６】
スイッチ部２２がオンすると、前記リード線２４、上部導体３、上電極部２、下電極部１２、下部導体１３、前記リード線２５を巡る電気回路が形成され、これにより、このマットスイッチ２０にリード線２４、２５を介して接続した図示しない信号処理手段（例えば、ブザー、ランプ等）を動作させることができる。
【００２７】
前記マット体２１における各辺と、各辺に最も近いドーム状の応答部５の中心との寸法は例えば略５ｍｍとしている。
【００２８】
また、前記マットスイッチ２０の各辺の外周部を前記スイッチ部２２に被らないように例えば幅２．５ｍｍの絶縁材からなる封止部材により封止した構成とすることもできる。
【００２９】
更に、前記マットスイッチ２０に薄いゴム材等からなる外被を施し、工場用途等の場合の耐久性向上を図る構成とすることもできる。
【００３０】
本実施例によれば、厚さが各々略０．５ｍｍと極めて薄い上部シート１及び下部シート１１とを重合してマット体２１を構成しているので、マット体２１の全厚も略１ｍｍと極めて薄く、軽量で容易に巻回して持ち運び、保管することが容易であり、また、マットスイッチ２０上を車椅子が通過する場合にも何ら障害とならず、更に、老人等がマットスイッチ２０上を歩行して通過する場合においても躓くおそれもない安全なマットスイッチ２０を提供することができる。
【００３１】
更に、本実施例によれば、マット体２１における上部シート１の上面において、スイッチ動作に必要なドーム状の応答部５を中心間１０ｍｍピッチで縦横配置に膨出させた構成であるため、ハイヒールを履いた女性がマットスイッチ２０上を歩行したような場合、加圧子２７の一例であるハイヒールの踵（直径１０ｍｍ程度）が隣り合う応答部５のいずれかを踏み、いずれかのスイッチ部２２をオン動作させることになり、この結果、全面にわたって不感知部が極めて少ない人間等の歩行検出用としては極めて優れたマットスイッチ２０を提供することができる。
【００３２】
図８は、本実施例のマットスイッチ２０を複数（例えば２個）並べて敷設した例を示すものであり、この場合、既述したように個々のマット体２１における一辺と、この辺に最も近いドーム状の応答部５の中心との寸法は略５ｍｍとしているので、隣り合う一方のマットスイッチ２０における一辺に近い応答部５と、他方のマットスイッチ２０における一辺に近い応答部５とが、略１０ｍｍの間隔をもって並ぶことになり、上述したような加圧子２７の一例であるハイヒールの踵に対してもいずれかのスイッチ部２２をオン動作させることになる。
【００３３】
この結果、例えば、不審者、不法な侵入者が隣り合うマットスイッチ２０同士の境界部分をいずれのマットスイッチ２０をオンさせることなく通過してしまうという事態を回避することができ、店舗等において防犯目的でこのマットスイッチ２０を使用する場合においても極めて有効である。
【００３４】
図９は、前記応答部５の変形例を示すものであり、この応答部２６は、例えば底部直径略５ｍｍの円錐台形状で、上面中央に小凸部２６ａを設けたものである。
このような応答部２６を設けて構成したマットスイッチ２０の場合においても上述した場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。この他、応答部の形状は、底部の一辺略５ｍｍの四角錐台形状、片持梁等とすることも可能である。
【００３５】
本発明のマットスイッチは、上述した場合の他、全体形状を近似円形状、近似楕円形状等に構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のマットスイッチは、店舗、工場、家庭等における防犯目的、病院、介護施設等における安全確保目的等、広範な分野に幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例に係るマットスイッチの平面図である。
【図２】本実施例に係るマットスイッチの上電極部、上部導体のパターンを示す図である。
【図３】本実施例に係るマットスイッチの下電極部、下部導体のパターンを示す図である。
【図４】本実施例に係るマットスイッチの部分分解斜視図である。
【図５】本実施例に係るマットスイッチのスイッチ部の断面図である。
【図６】本実施例に係るマットスイッチのスイッチ部における上電極部、上部導体及び下電極部、下部導体の配置を示す説明図である。
【図７】本実施例に係るマットスイッチのスイッチ部オン状態を示す断面図である。
【図８】本実施例に係るマットスイッチを２個並べた状態の概略平面図である。
【図９】本実施例に係るマットスイッチにおける応答部の変形例を示す断面図である。
【図１０】従来のマットスイッチの一例を示す断面図である。
【図１１】従来のマットスイッチの一例を示す分解斜視図である。
【図１２】従来のマットスイッチの他例を示す断面図である。
【図１３】従来のマットスイッチの他例を示す分解斜視図である。
【図１４】従来のマットスイッチの更に別の例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    上部シート
２    上電極部
３    上部導体
５    応答部
５ａ  小凸部
１１    下部シート
１２    下電極部
１３    下部導体
２０    マットスイッチ
２１    マット体
２２    スイッチ部
２３    並列接続配線部
２４    リード線
２５    リード線
２６    応答部
２６ａ  小凸部
２７    加圧子
ｇ    ギャップ
【図１】
2008034323.tif 000003
【図２】
2008034323.tif 000004
【図３】
2008034323.tif 000005
【図４】
2008034323.tif 000006
【図５】
2008034323.tif 000007
【図６】
2008034323.tif 000008
【図７】
2008034323.tif 000009
【図８】
2008034323.tif 000010
【図９】
2008034323.tif 000011
【図１０】
2008034323.tif 000012
【図１１】
2008034323.tif 000013
【図１２】
2008034323.tif 000014
【図１３】
2008034323.tif 000015
【図１４】
2008034323.tif 000016