(57)【要約】【課題】圧電ケーブルはケーブル長が長くなるほど発生電圧が小さくなり、回路の増幅率を上げて検知していたが、圧電ケーブルの長さが長くなっても、静電気などの電気的なノイズに強い回路を目的とした圧電ケーブルの検知回路を提供すること。【解決手段】電荷を発生する圧電ケーブル６の外側電極４を金属箔の被覆にし、金属箔の外側電極４を回路のグランドに接続し、かつ圧電ケーブル４の端末を回路に接続する間を導電性材料９で覆い、この導電性材料９を回路グランドに接続してなる圧電ケーブル１の検知回路とし、静電気などの電気ノイズが、外側電極の金属箔及び端末を覆った導電性材料に吸収され、回路グランドに逃れ、中心電極の信号への静電気等の電気ノイズの影響が少なくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を発生する圧電ケーブルの外側電極を金属箔の被覆にし、外側電極を回路のグランドに接続し、かつ圧電ケーブル端末を回路に接続する間を導電性材料で覆い、この導電性材料を回路グランドに接続してなる圧電ケーブルの検知回路。
【請求項２】
単電源で正負の電圧を作り、検知回路の信号を正負電圧で取り出してなる請求項１に記載の圧電ケーブルの検知回路。
【請求項３】
正負電圧の電荷検知信号を正電圧にレベルシフトしてなる請求項２に記載の圧電ケーブルの検知回路。
【請求項４】
圧電ケーブルの回路接続端の他端に付けられた断線検出用抵抗体と、圧電ケーブルの短絡断線の検知時に切替えを行う切替手段と、検知回路内の圧電ケーブルの電荷検知時とで、圧電ケーブルの電荷検知時と圧電ケーブルの短絡断線の検知時を切り替えて、断線短絡の場合報知してなる請求項１に記載の圧電ケーブルの検知回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電荷を発生する圧電ケーブルの電荷を検知する検知回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の圧電ケーブルの信号検知回路は、圧電ケーブルの電圧を検知している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９８０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、圧電ケーブルが長くなるほど発生電圧が小さくなるので、回路の増幅率を上げて検知していたので、長くなると回路は静電気などの電気的なノイズに弱くなるという課題を有していた。本発明は、前記従来の課題を解決するもので、圧電ケーブルの長さが長くなっても、静電気などの電気的なノイズに強い回路を目的とした圧電ケーブルの検知回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧電ケーブルの検知回路は、電荷を発生する圧電ケーブルの外側電極を金属箔の被覆にし、金属箔の被覆を回路のグランドに接続し、かつ圧電ケーブル端末を回路に接続する間を導電性材料で覆い、この導電性材料を回路グランドに接続する。
【０００５】
本構成によって、圧電ケーブルの端末は回路に接続するときに、中心電極が剥き出しになり、外側電極の金属箔で中心電極を覆うことが出来ないので、その部分を導電性材料で覆い、導電性材料を回路グランドに接続することにより、静電気などの電気ノイズが、外側電極の金属箔及び端末を覆った導電性材料に吸収され、回路グランドに逃れ、中心電極の信号への静電気等の電気ノイズの影響が少なくなる。
【発明の効果】
【０００６】
以上のように、本発明の圧電ケーブルの検知回路によれば、静電気などの電気ノイズが、外側電極の金属箔及び端末を覆った導電性材料に吸収され、回路グランドに逃れ、中心電極の信号への静電気等の電気ノイズの影響を少なくし、電気のノイズの信頼性を向上させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は電荷を発生する圧電ケーブルの外側電極が金属箔なので、この金属箔を回路グランドに接続するにより、また、圧電ケーブルの検知回路に接続する端末は中心電極が剥き出しになり、外側電極の金属箔で中心電極を覆うことが出来ないので、その部分を導電性材料で覆い、導電性材料を回路グランドに接続することにより、静電気などの電気ノイズが外側電極の金属箔及び端末を覆った導電性材料に吸収され回路グランドに逃すことが出来、静電気等の電気ノイズの影響を少なくすることが出来る。
【０００８】
第２の発明は単電源で正負の電圧を作り、圧電ケーブルの外側電極の金属箔を回路グランドに接続しているので、中心電極からの圧電ケーブルの信号は正負電圧で回路に入力され、増幅されて、信号は回路グランドを中心に正負電圧に出力され、静電気などのノイズは、外側電極の金属箔に吸収され回路のグランドに逃げるので、中心電極の信号への影響を抑えることが出来、単電源で正負の電圧を作っているので、例えば正電源だけで負電源
をなくすことが出来コストダウンできる。
【０００９】
第３の発明は正負電圧の検知信号を正電圧にレベルシフトすることにより、静電気等の電気ノイズに強くかつ、単電源でデジタル処理することが出来、信号の処理が容易に出来る。
【００１０】
第４の発明は、圧電ケーブルの他端に断線検出用抵抗体をつけ、切替手段で圧電ケーブルの検知時と圧電ケーブルの断線短絡の検知時を切り替えることにより、圧電ケーブルの断線短絡と電気ノイズに対して強い信号を検知することが出来るとともに、断線短絡等の不具合の時に、報知することができる。
【００１１】
（実施の形態１）
以下本発明を実施するための最良の形態について、図１と図２を参照しながら説明する。
【００１２】
図２は圧電ケーブルの外観図で、１は圧電ケーブル全体、２は圧電体層の内側にある中心電極、３は力が加えられると電荷を発生する圧電体層、４は圧電体層の外側にある外側電極で金属箔をスパイラル状に巻いている。この場合、金属箔を筒状にしても良い。５はケーブル全体を絶縁保護する外皮である。
【００１３】
圧電ケーブルに力が加わると、３の圧電体層で電荷が発生し、圧電体層の両側の２の中心電極と、４の外側電極によるその電荷が信号として出力される。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１における圧電ケーブルの検知回路のブロック図である。図１において、６は圧電ケーブルの信号を検知する検知回路、７は検知回路の回路グランドで、４は圧電ケーブルの外側電極で７の検知回路の回路グランドに接続され、５は圧電ケーブルの中心電極で、６の検知回路内の８の増幅手段に接続され、９は検知回路に接続する時、剥き出しになった中心電極を覆っている導電性材料で回路グランドに接続され、１０は信号出力手段、１１は検知回路の電源で一端は７の回路グランドに接続され、１２は静電気の発生源で、１３の大地アースに接続し、１４は１２静電気の発生源と４の外側電極との間に生じている浮遊容量１、１５は１２静電気の発生源と９の金属箔との間に生じている浮遊容量２、１６は７の回路グランドと１３の大地アースとの間に生じている浮遊容量３である。
【００１５】
上記構成において、以下その動作を説明する。１２の静電気の発生源より静電気が発生した場合、静電気の電荷は１４の浮遊容量１を介して、４の圧電ケーブルの外側電極に吸収され、７の回路グランドに流れ、１６の浮遊容量３を介して１３の大地アースを介して１２の静電気の発生源に帰還する。同様に、１２の静電気の発生源より静電気が発生した場合、静電気の電荷は１５の浮遊容量２を介して、９の導電性材料に吸収され、７の回路グランドに流れ、１６の浮遊容量３を介して１３の大地アースを介して１２の静電気の発生源に帰還する。
【００１６】
この様に、１２の静電気の発生源より発生した電荷は４の外側電極や９の導電性材料に吸収され、圧電ケーブルの中心電極５に電荷の影響を及ぼしにくくすることが出来る。なお、導電性材料は、金属箔や導電性プラスチックでも良い。
【００１７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２の圧電ケーブルの検知回路のブロック図である。図３において、図１および図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１８】
図３において、２０は検知回路６の＋５Ｖの様な正電圧を発生する単電源、２１は単電源２０の＋５Ｖを入力して±１０Ｖを出力する正負電圧発生手段で、正負電圧発生手段２１のグランドは７の回路グランドに接続され、正負電圧発生手段２１の正負電圧は増幅手段８に接続されている。
【００１９】
上記構成において、単電源で正負の電圧を作り、圧電ケーブルの外皮の金属箔を回路グランドに接続しているので、中心電極からの圧電ケーブルの信号は正負で回路に入力され、増幅されて、信号は回路グランドを中心に正負に出力され、静電気などのノイズは、外側電極の金属箔に吸収され回路のグランドに逃げるので、中心電極の信号への影響を抑えることが出来、単電源で正負の電圧を作っているので、例えば正電源だけで負電源をなくすことが出来コストダウンできる。
【００２０】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３の圧電ケーブルの検知回路のブロック図である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２１】
図５において、２２はレベルシフト手段で、入力は増幅手段の出力に接続され、出力は１０の信号出力手段に接続されている。
【００２２】
上記構成において、中心電極からの圧電ケーブルの信号は正負で回路に入力され増幅されて、信号は図４に示す波形図のように回路グランドを中心に正負に出力される。それを正電圧だけに信号をシフトするレベルシフト手段２２により図６に示す波形図のように信号出力する。
【００２３】
この様に、正負の検知信号を正電圧にレベルシフトすることにより、静電気等の電気ノイズに強くかつ、検知信号を正電圧で取り込み、単電源でデジタル処理することが出来、応用で信号の処理が容易に出来る。この信号を処理する手段としては、単電源で動作するマイクロコンピュータでも良い。
【００２４】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４の圧電ケーブルの検知回路のブロック図である。図７において、図１および図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２５】
図７において、３０は圧電ケーブルの検知時と圧電ケーブルの断線短絡の検知時を切り替える切替手段で、入力は中心電極５に、出力は増幅手段８と、３１の圧電ケーブルの断線短絡を検知する断線短絡検知手段に接続され、３１の断線短絡検知手段の出力は断線短絡を報知する報知手段３２に接続され、圧電ケーブルの回路接続端の他端には外側電極４と中心電極間に断線検出用抵抗体が接続されている。
【００２６】
上記構成において、その作用を説明する。検知回路６は、まず、切替手段３０で圧電ケーブルの断線短絡の有無を検知するため、断線短絡検知手段３１に中心電極５を接続し、圧電ケーブルの抵抗を測定する。断線検出用抵抗体３３が他端に接続されているのでその抵抗値を識別する。もし抵抗値が断線検出用抵抗体３３の値でなく零Ωの時は短絡と判断し、抵抗値が無限大の場合は断線と判断し、３２の報知手段で異常を報知する。
【００２７】
もし、正常であると判断した場合は、切替手段３０で、中心電極５を８の増幅手段に接続し、１０信号出力手段で信号を測定する。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる圧電ケーブルの検知回路は、静電気などの電気ノイズが、外側電極の金
属箔及び端末を覆った導電性材料に吸収され、回路グランドに逃れ、中心電極の信号への静電気等の電気ノイズの影響を少なくすることが可能になるので、電荷を発生する圧電ケーブルの電荷を検知する検知回路として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１における圧電ケーブルの検知回路のブロック図
【図２】圧電ケーブルの外観図
【図３】本発明の実施の形態２における圧電ケーブルの検知回路のブロック図
【図４】圧電ケーブルの正負電圧信号の波形図
【図５】本発明の実施の形態３における圧電ケーブルの検知回路のブロック図
【図６】圧電ケーブルの電圧信号を正電圧にレベルシフトした波形図
【図７】本発明の実施の形態４における圧電ケーブルの検知回路のブロック図
【符号の説明】
【００３０】
１  圧電ケーブル
２  中心電極
３  圧電体層
４  外側電極
５  外皮
６  検知回路
７  回路グランド
８  増幅手段
９  金属箔
１０  信号出力手段
１１  電源
１２  静電気の発生源
１３  大地アース
１４  浮遊容量
２０  単電源
２１  正負電圧発生手段
２２  レベルシフト手段
３０  切替手段
３１  断線短絡検知手段
３２  報知手段
３３  断線検出用抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008186702.tif 000008
【図７】
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