(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するシート状の電極を備え押圧力が加わると導通状態になるスイッチを備えたシート状スイッチ体と、
このシート状スイッチ体を外側から覆うように配設されるマット外皮体と、
前記シート状スイッチ体の導通状態を検出してこれを無線信号により外部に送信する通信機と、
前記マット外皮体の内部に収容され前記通信機を内部に配設すると共にこの通信機から送信する無線信号のアンテナとして機能するように通信機のアンテナ端子が接続されている金属製のケースとを設け、
前記通信機は、前記シート状スイッチ体が導通した状態を検出した時点でこれを無線信号として送信すると共に、導通状態を検出しないときには所定時間間隔で非導通状態に対応した無線信号を送信することを特徴とする無線式マットスイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線式マットスイッチ装置において、
前記シート状スイッチ体による検出結果を記憶可能な記憶手段を設けたことを特徴とする無線式マットスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体などが乗って押圧力を受けると接触状態となるシート状スイッチ体を有するマットスイッチで、検出信号を無線信号により送信するようにした無線式マットスイッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マットスイッチは、例えば、建物の出入口や工場の生産ラインなどの床に敷いて用いるもので、人の出入りの状況や人の存在を検知する手段として用いられている。マットスイッチを警報装置やカウンタなどに信号線を介して接続しておくことで、侵入者を検知して自動的に警報を発するようにしたり、出入りする人の数をカウントするなどの用途に用いられている。
【０００３】
上述の場合に、マットスイッチを建物の外に配置して警報装置を建物内部に配設するときには、両者の間を結ぶ信号線を建物の壁を貫通して配設する必要があり、完成した建物に設ける場合や賃貸などの建物では工事に制約を受けたり配線工事に多くの費用がかかってしまう不具合があった。
【０００４】
そこで、近年ではこのような配線の手間を省くために、マットスイッチの内部に無線送信機を一体に設け、マットスイッチがオンするとこれを無線信号により送信するように構成し、外部の受信回路により無線信号を受信してオン信号を生成するようにしたものが考えられている。これにより、マットスイッチのオン信号を受信回路を介して警報装置などの負荷となる機器に接続することで建物への配線を行なわないで簡単に設置することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような無線式の構成においても、次のような不具合があった。すなわち、この構成では、マットスイッチのオン状態を検出して無線信号として送信する無線送信機を、例えばマット本体の一隅にケースに入れた状態で配設する構成が考えられるが、このケースを金属製として人が乗っても変形しない程度の強度に形成することで一体に設けることができる。
【０００６】
この無線送信機から送出する無線信号はケースとは別途に設けたアンテナを介して送信する必要があるので、例えば、マット本体の外周部分に突出するようにアンテナユニットを設けることになる。このアンテナユニットは、ある程度の長さを稼ぐために例えばヘリカルコイルとして形成したアンテナを円筒状のケースに収容してマットの周縁部から突出するように配設する。
【０００７】
ところが、通常は、マットスイッチの配設場所は、その上を人が通行する場所や、人を検出したい場所などに配設するので、このようにマット本体から露出させる構成のアンテナユニットは、通行する人が踏んで損傷を受けたりあるいは通行人がつまずいて転倒したりするなどの不具合があり、これらを解消する構成が要望されている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無線式マットスイッチにおいて、アンテナのための特別な配設をしなくとも良く、無線信号を良好に伝達させることのできる構成を有する無線式マットスイッチ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明では、
対向するシート状の電極を備え押圧力が加わると導通状態になるスイッチを備えたシート状スイッチ体と、
このシート状スイッチ体を外側から覆うように配設されるマット外皮体と、
前記シート状スイッチ体の導通状態を検出してこれを無線信号により外部に送信する通信機と、
前記マット外皮体の内部に収容され前記通信機を内部に配設すると共にこの通信機から送信する無線信号のアンテナとして機能するように通信機のアンテナ端子が接続されている金属製のケースとを設け、
前記通信機は、前記シート状スイッチ体が導通した状態を検出した時点でこれを無線信号として送信すると共に、導通状態を検出しないときには所定時間間隔で非導通状態に対応した無線信号を送信するようにしたところに特徴を有する。
【００１０】
上記構成とすることにより、シート状スイッチ体が押圧力を受けて導通状態になると、通信機は、無線信号により外部に送信する。このとき、無線信号は、通信機が配設される金属製のケースをアンテナとして放射されるようになる。これにより、アンテナを別途に設けなくともケースそのものをアンテナとして機能させることから、マット外皮体の外部に突出する部位をなくして人がつまずいたりすることもなく、安全且つコンパクトな構成とすることができ、且つ、シート状スイッチ体が導通した状態を迅速に検知して無線信号を送信することができると共に、しかも、非導通状態では定期的にこれを無線信号として送信することができるようになる。
【００１４】
請求項２の発明では、上記構成において、前記シート状スイッチ体による検出結果を記憶可能な記憶手段を設けたところに特徴を有する。この構成によれば、上述の検出動作において送信するデータを記憶手段に記憶して蓄積することができ、例えば、無線信号による送信が確実に受信されていない場合でもデータが失われることがなくなる。また、例えば、カウンタなどとして構成している場合に、検出状態をすぐに無線信号として送信する必要のない場合などで、カウントしている検出回数を適宜のタイミングで取得したい場合などにも、記憶手段に蓄積しているデータを無線通信により授受することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の参考例）
以下、無線式マットスイッチ装置を利用した警報装置に適用した場合の第１の参考例について図１ないし図５を参照しながら説明する。
図１ないし３は無線式マットスイッチ装置１の外観構成を示すもので、絶縁性を有するゴムなどにより外皮を矩形シート状（例えば、６０ｃｍ×７０ｃｍ、厚さ１ｃｍ程度）に形成されたマット外皮体２には、内部に略全面に渡って配設されたシート状の対向電極３，４が設けられており、これらの間には図３に示すように、スペーサ５が配設されている。この場合、対向電極３，４は、例えば、フレキシブルな導電性薄膜材料で形成されており、スペーサ５はゴムなどの絶縁性材料で形成されている。これら対向電極３，４およびスペーサ５によりシート状スイッチ体６が構成されている。
【００１６】
このシート状スイッチ体６は、押圧力がない状態では、対向電極３，４はスペーサ５により離間された状態に保持され、オフ状態となっている。そして、マット外皮体２の上から人体が乗るなどして押圧力が加わると、スペーサ５が変形して対向電極３，４間が接触するようになり、オン状態となる。
【００１７】
上記した対向電極３，４は、マット外皮体２の１隅において切り欠いた形状に形成されており、その部分には後述する構成の通信機７および電源としての電池８（図４参照）を収容する金属製のケースとしてステンレスケース９が配設されている。このステンレスケース９は、例えば、１０ｃｍ×６ｃｍ程度の矩形状に形成されたもので、平板状のベース板と回路の収容部としての凹部をプレスなどにより形成したカバー板とにより構成されており、これらは周辺部を複数個（６個）のナット９ａにより共締め状態に固着されている。
【００１８】
ステンレスケース９は、その全体の厚さ寸法はシート状スイッチ体６とほぼ同じ厚さ、つまり１ｃｍ以内程度の厚さ寸法に収まるように設定されており、また、人体が上から乗っても変形しない程度の強度が保持できるように形成されている。シート状スイッチ体６の各対向電極３，４とはリード線３ａ，４ａを介して通信機７と接続されている。また、後述するように、通信機７の電波出力端子は、ケース９の内部の接続点９ｂの部分に電気的に接続されており、ケース９自体をアンテナとして機能させる構成である。なお、図示はしないが、通信機７は、プラスチックなどのケースに収容された状態でケース９内に配設されている。
【００１９】
図４は電気的構成を示すもので、通信機７は、シート状スイッチ体６の導通状態を検出する検出回路７ａと、検出信号を外部に送信するための送信回路７ｂと、外部からの信号を受信するための受信回路７ｃとから構成されている。この通信機７は、ケース９内に配設される電池８から給電される。送信回路７ｂの出力端子および受信回路７ｃの入力端子は、アンテナとしてのケース９の接続点９ｂに接続されている。検出回路７ａは、例えばマイクロコンピュータを主体としてＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えた構成とされており、検出用のプログラムがあらかじめ記憶されている。
【００２０】
無線式マットスイッチ１から送信される無線信号に対応して警報動作を行なうための警報装置１０が、無線式マットスイッチ装置１とは別の場所に設けられている。これは、例えば、無線式マットスイッチ装置１が通路やドアの出入口などに配設されるのに対して、屋内などの配設位置から離れた所定の場所に配設される。警報装置１０には、無線式マットスイッチ装置１との間で無線信号の授受を行なうための通信装置１１が接続され、そのアンテナ１１ａを介して送受信を行なうようになっている。
【００２１】
上述の構成において、無線式マットスイッチ装置１と通信装置１１との間では、例えば、周波数が４２６ＭＨｚ程度の無線信号を用いて送受信するように構成され、その出力は特定小電力の範囲の電力出力で行なうように構成されている。
【００２２】
次に、本参考例の作用について図５も参照して説明する。
無線式マットスイッチ装置１は、例えば、人が進入すると危険な場所の入口や、あるいは立ち入り禁止の部署などの出入口の床に敷かれる。電池８により電源が供給されている状態では、検出回路７ａはシート状スイッチ体６の導通状態を検出する。
【００２３】
図５は検出動作に応じた通信処理の内容を示すもので、検出回路７ａは、シート状スイッチ体６がオンされるまで待機状態となり（ステップＳ１）、人体などがシート状スイッチ体６の上に乗って対向電極３，４間が接触してオン状態に移行すると、これを検知して検出信号を送信回路７ｂに出力するようになる（ステップＳ２）。
【００２４】
これにより、送信回路７ｂは、所定周波数（４２６ＭＨｚ）の搬送波を変調してオン状態を示す無線信号を生成して、ケース９を介して送信する。この場合、アンテナとして機能するケース９は、従来構成におけるアンテナを別途に設けるものと比べて、同等の条件下で無線信号を確実に送信することができることが確認されている。
【００２５】
そして、シート状スイッチ体６のオン状態からオフ状態に変化していれば（ステップＳ３）、再びオン状態となるのを待つ状態に移行する（ステップＳ１）。この結果、シート状スイッチ体６がオンされるとその時点ですぐに検出信号が無線信号として警報装置１０側に送信されるようになる。
【００２６】
警報装置１０側においては、アンテナ１１ａから通信装置１１を介して無線式マットスイッチ装置１からの無線信号を受信すると、これを復調して警報動作を行なうようになる。これにより、侵入者がいることを警報によって係員あるいは周囲の者に自動的に報知することができるようになる。
【００２７】
このような第１の参考例によれば、無線式で検出信号を送信する構成としながら、アンテナを別途に設ける必要がないので、構成が簡単になると共に、通行する人がつまずいたりあるいはアンテナ部分に損傷を受けるといった不具合の発生を解消することができるようになる。
【００２８】
（第２の参考例）
図６は第２の参考例を示すもので、第１の参考例と異なるところは、検出回路７ａによる検出動作の方法である。図６は検出動作を示すフローチャートで、この参考例においては、検出動作を一定時間間隔で割り込み処理を行なうことで実施している。
【００２９】
すなわち、検出回路７ａは、一定時間が経過するとシート状スイッチ体６の導通状態を検出し、そのときにオンしている場合には（ステップＴ１）、前述同様に検出信号を送信する処理を行ない（ステップＴ２）、オフ状態に移行すると（ステップＴ３）そのときの検出動作を終了する。
【００３０】
また、シート状スイッチ体６がオフ状態であった場合には、検出回路７ａは、非検出状態であることを無線信号として送信するように処理し（ステップＴ４）、この後、そのときの検出動作を終了する。以後、一定時間が経過すると上述の検出動作を繰り返し実行するように構成されている。
【００３１】
これにより、第１の参考例と同様にシート状スイッチ体６がオン状態である場合の検出動作に加えて、オフ状態にある場合でもその状態を非検出信号として送信されるので、例えば電池８が消耗していて検出動作が行なえていない場合には非検出信号も得られなくなることから、電池８の交換時期を知ることができるようになる。
【００３２】
（第１の実施形態）
図７は本発明の第１の実施形態を示すもので、第１の参考例と異なるところは、検出回路７ａによる検出動作の方法である。図７は検出動作を示すフローチャートで、この実施形態においては、第１の参考例と同様にシート状スイッチ体６がオンしたときにはこれをその時点で検出して検出信号を送信すると共に、非検出状態では一定時間毎に非検出信号を送信するようにしたところである。
【００３３】
すなわち、検出回路７ａは、シート状スイッチ体６がオン状態となっている場合には（ステップＲ１）、検出信号を送信し（ステップＲ２）、オフ状態に移行するのを待って（ステップＲ３）、ステップＲ１に戻る。また、オフ状態である場合には、これが一定時間継続している場合（ステップＲ４）に非検出信号を送信し（ステップＲ５）、一定時間継続していない場合にはステップＲ１，Ｒ４を繰り返し実行して待機する状態となる。
【００３４】
このような第１の実施形態によれば、オン状態の迅速な検出動作を行ないながら、電池８の消耗状態を定期的にチェックすることができるようになる。
【００３５】
（第２の実施形態）
図８は本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、記憶手段としてのメモリ１２を設ける構成としたところである。検出回路７ａは、シート状スイッチ体６のオンオフに応じたデータを検出時刻と共にメモリ１２に記憶するように構成されており、必要に応じて読出し可能に設けられている。
【００３６】
この実施形態においては、例えば、カウンタとして用いる場合について説明する。人が出入する出入口などに無線式マットスイッチ１を配置する場合に、その出入口を通行する人の数をカウントするように設ける場合には、シート状スイッチ体６のオン状態を検出しても、それをすぐに検知して無線信号として送信する必要がない場合もある。
【００３７】
このような場合に、検出したデータを一旦メモリ１２内に記憶させることで蓄積し、外部からデータの読出しの必要が生じたときに適宜のタイミングで通信装置によりリクエスト信号を送信すると、受信回路７ｃにおいてこれを受信して、検出回路７ａによりメモリ１２に蓄積している検出データを読出して送信回路７ｂを通じて無線信号として外部通信装置側に送信することができる。
【００３８】
これにより、例えば、複数ヶ所に設置した無線式マットスイッチ装置１からの検出データを巡回して収集し、これらから出入する人のカウント数を集計して種々の統計データを取得するなどの用途に用いることができるようになる。また、屋外などの不特定多数の人が往来する場所に無線式マットスイッチ１を設置する場合には特にアンテナを別途に設けない本実施形態における構成が有用なものとなる。
【００３９】
なお、この実施形態においては、シート状スイッチ体６のオンオフ状態を検出してすぐに無線信号として送信する必要のない場合について説明したが、迅速な検出信号の送信を行なう場合においても、そのときの検出データとしてこれをメモリ１２に記憶することはもちろんできる。その場合においては、メモリ１２に蓄積された検出データを後から検証してデータ処理などに利用することもできるようになる。
【００４０】
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
使用周波数は適宜の周波数を設定することができるし、通信方式も種々の様式を採用することができる。
金属製のケース９はステンレスに限らず、適宜の材質のものを採用することができる。
電池８を電源として用いる構成としたが、太陽電池を用いて構成したり、充電可能な電池を用いても良いし、あるいは交流電源から給電する構成とすることもできる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、上述のように構成したので次のような効果を得ることができる。
請求項１の発明では、無線信号を金属製のケースをアンテナとして放射するので、アンテナを別途に設けなくともケースそのものをアンテナとして機能させることができ、全体を安価に構成することができ、しかもマット外皮体の外部に突出する部位をなくし、人がつまずいたり、アンテナの損傷を受けるなどの不具合を解消でき、安全且つコンパクトな構成とすることができ、且つ、シート状スイッチ体が導通した状態を迅速に検知して無線信号を送信することができると共に、しかも、非導通状態では定期的にこれを無線信号として送信することができるようになる。
【００４３】
請求項２の発明では、上述の検出動作において送信するデータを記憶手段に記憶して蓄積することができるので、無線信号による送信が確実に受信されていない場合でもデータが失われることがなくなり、無線式マットスイッチ装置をカウンタなどとして利用するように配設している場合で、検出状態をすぐに無線信号として送信する必要のない場合などにおいては、カウントしている検出回数を適宜のタイミングで取得したい場合などにも、記憶手段に蓄積しているデータを無線通信により授受することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考例を要部を破断して示す平面図
【図２】  一部を破断して示す全体構成の平面図
【図３】  シート状スイッチ体の断面構成を示す斜視図
【図４】  電気的構成図
【図５】  検出動作のフローチャート
【図６】  第２の参考例を示す図５相当図
【図７】  本発明の第１の実施形態を示す図５相当図
【図８】  本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【符号の説明】
１は無線式マットスイッチ装置、２はマット外皮体、３，４は対向電極（電極）、５はスペーサ、６はシート状スイッチ体、７は通信機、７ａは検出回路、７ｂは送信回路、７ｃは受信回路、８は電池、９はアンテナを兼ねたケース、１０は警報装置、１１は通信装置、１２はメモリ（記憶手段）である。
【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】
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【図７】
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【図８】
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