特許ウォッチ

公開番号2025153412
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055888
出願日2024-03-29
発明の名称圧力センサ
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類G01L 1/14 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】シートや寝具の利用者に違和感を与えることを抑制するとともに、検出感度が向上した圧力センサを提供しようとするものである。
【解決手段】圧力センサ2は、絶縁体シート本体21と、第1検出電極32と、第2検出電極62と、第1絶縁体シート31と、第1シールド電極33とを備える。第1絶縁体シート31の厚みは、絶縁体シート本体21の厚みと同等以下である。第1シールド電極33は、第1シールド電極33の厚み方向から見て、第1検出電極32に重ねて配置されるとともに、第1検出電極32の外形状を含む外形状を備え、かつ、第1シールド電極33の厚み方向に貫通する複数の第1開口33aを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁体シート本体と、
前記絶縁体シート本体の第１面側に配置される第１検出電極と、
前記絶縁体シート本体の第２面側に配置され、前記第１検出電極に重なるように配置される第２検出電極と、
前記第１検出電極の外面側に配置される第１絶縁体シートと、
前記第１絶縁体シートの外面側に配置され、前記第１検出電極を電磁的にシールドする第１シールド電極と、を備え、
前記第１絶縁体シートの厚みは、前記絶縁体シート本体の厚みと同等以下であり、
前記第１シールド電極は、
前記第１シールド電極の厚み方向から見て、前記第１検出電極に重ねて配置されるとともに、前記第１検出電極の外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第１シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第１開口を備える、圧力センサ。
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
さらに、
前記第２検出電極の外面側に配置される第２絶縁体シートと、
前記第２絶縁体シートの外面側に配置され、前記第２検出電極を電磁的にシールドする第２シールド電極と、備え、
前記第２絶縁体シートの厚みは、前記絶縁体シート本体の厚みと同等以下であり、
前記第２シールド電極は、
前記第２シールド電極の厚み方向から見て、前記第２検出電極に重ねて配置されるとともに、前記第２検出電極の外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第２シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第２開口を備える、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項３】
さらに、
前記絶縁体シート本体の第１面側に配置され、前記絶縁体シート本体とは別体に構成された第１電極ユニット、を備え、
前記第１電極ユニットは、
前記第１絶縁体シートと、
前記第１絶縁体シートの内面に接着され、前記絶縁体シート本体に非接着で配置される前記第１検出電極と、
前記第１絶縁体シートの外面に接着される前記第１シールド電極と、を備える、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項４】
前記第１検出電極は、前記第１絶縁体シートの内面に接着した印刷形成物であり、
前記第１シールド電極は、前記第１絶縁体シートの外面に接着した印刷形成物である、請求項３に記載の圧力センサ。
【請求項５】
さらに、
前記絶縁体シート本体の第１面側に配置され、前記絶縁体シート本体とは別体に構成された第１電極ユニットと、
前記絶縁体シート本体の第２面側に配置され、前記第１電極ユニットに重なるように配置され、前記絶縁体シート本体とは別体に構成された第２電極ユニットと、を備え、
前記第１電極ユニットは、
前記第１絶縁体シートと、
前記第１絶縁体シートの内面に接着され、前記絶縁体シート本体に非接着で配置される前記第１検出電極と、
前記第１絶縁体シートの外面に接着される前記第１シールド電極と、を備え、
前記第２電極ユニットは、
前記第２絶縁体シートと、
前記第２絶縁体シートの内面に接着され、前記絶縁体シート本体に非接着で配置される前記第２検出電極と、
前記第２絶縁体シートの外面に接着される前記第２シールド電極と、を備える、請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項６】
前記第１検出電極は、前記第１絶縁体シートの内面に接着した印刷形成物であり、
前記第１シールド電極は、前記第１絶縁体シートの外面に接着した印刷形成物であり、
前記第２検出電極は、前記第２絶縁体シートの内面に接着した印刷形成物であり、
前記第２シールド電極は、前記第２絶縁体シートの外面に接着した印刷形成物である、請求項５に記載の圧力センサ。
【請求項７】
さらに、
前記第１絶縁体シートの側縁から、前記第１絶縁体シートの面方向に延長された第１主延長絶縁体シートと、
前記第１主延長絶縁体シートの内面側に配置され、前記第１検出電極と電気的に接続された第１配線と、
前記第１主延長絶縁体シートの外面側に配置され、前記第１シールド電極と電気的に接続され、前記第１配線を電磁的にシールドする第１主配線シールド電極と、を備え、
前記第１主配線シールド電極は、
前記第１主配線シールド電極の厚み方向から見て、前記第１配線に重ねて配置されるとともに、前記第１配線のうちコネクタ領域を除く外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第１主配線シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第３開口を備える、請求項１に記載の圧力センサ。
【請求項８】
さらに、
前記第１絶縁体シートの側縁から、前記第１絶縁体シートの面方向に延長された第１主延長絶縁体シートと、
前記第１主延長絶縁体シートの内面側に配置され、前記第１検出電極と電気的に接続された第１配線と、
前記第１主延長絶縁体シートの外面側に配置され、前記第１シールド電極と電気的に接続され、前記第１配線を電磁的にシールドする第１主配線シールド電極と、を備え、
前記第１主配線シールド電極は、
前記第１主配線シールド電極の厚み方向から見て、前記第１配線に重ねて配置されるとともに、前記第１配線のうちコネクタ領域を除く外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第１主配線シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第３開口を備え、
さらに、
前記第２絶縁体シートの側縁から、前記第２絶縁体シートの面方向に延長された第２主延長絶縁体シートと、
前記第２主延長絶縁体シートの内面側に配置され、前記第２検出電極と電気的に接続された第２配線と、
前記第２主延長絶縁体シートの外面側に配置され、前記第２シールド電極と電気的に接続され、前記第２配線を電磁的にシールドする第２主配線シールド電極と、を備え、
前記第２主配線シールド電極は、
前記第２主配線シールド電極の厚み方向から見て、前記第２配線に重ねて配置されるとともに、前記第２配線のうちコネクタ領域を除く外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第２主配線シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第４開口を備える、請求項２に記載の圧力センサ。
【請求項９】
さらに、
前記第１絶縁体シートの側縁から、前記第１絶縁体シートの面方向に延長され、前記第２主延長絶縁体シートに非接着に配置され、前記第２主延長絶縁体シートに対向して配置される第１副延長絶縁体シートと、
前記第１副延長絶縁体シートの外面側に配置され、前記第１シールド電極と電気的に接続され、前記第２配線を電磁的にシールドする第１副配線シールド電極と、を備え、
前記第１副配線シールド電極は、
前記第１副配線シールド電極の厚み方向から見て、前記第２配線に重ねて配置されるとともに、前記第２配線のうちコネクタ領域を除く外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第１副配線シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第５開口を備える、請求項８に記載の圧力センサ。
【請求項１０】
さらに、
前記第２絶縁体シートの側縁から、前記第２絶縁体シートの面方向に延長され、前記第１主延長絶縁体シートに非接着に配置され、前記第１主延長絶縁体シートに対向して配置される第２副延長絶縁体シートと、
前記第２副延長絶縁体シートの外面側に配置され、前記第２シールド電極と電気的に接続され、前記第１配線を電磁的にシールドする第２副配線シールド電極と、を備え、
前記第２副配線シールド電極は、
前記第２副配線シールド電極の厚み方向から見て、前記第１配線に重ねて配置されるとともに、前記第１配線のうちコネクタ領域を除く外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第２副配線シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第６開口を備える、請求項９に記載の圧力センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両のシートに配置されて、着座者の生体情報を検出する圧力センサとして、特許文献１に記載のものが知られている。この圧力センサは、シートのシートクッション内に配置されて、シートに着座した人の、呼吸や心拍等の生体情報を検出する。
【０００３】
上記の圧力センサは、導電性を備える導電布からなる一対の検出電極の間に、不織布からなる絶縁体シートが配置されている。人がシートに着座することにより、例えば、着座者の呼吸や心拍によって、圧力センサに圧力が印加される。すると、一対の検出電極の間に配置された絶縁体シートが圧縮され、一対の検出電極間の距離が変化する。これにより一対の検出電極間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出することにより、着座者の生体情報を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／１１６９１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートの周囲には、種々の電気機器が配置されていることがある。例えば、車両においては、シートの周囲には、多数の電気機器が存在する。このような場合には、圧力センサの検出精度を向上させるために、電気機器から発生したノイズを電磁的にシールドすることが望まれる。そこで、検出電極の外側にシールド電極を配置することが考えられる。この場合において、検出電極とシールド電極との間に絶縁性の介在物が配置される。そのため、検出電極とシールド電極との間にいわゆる寄生容量が発生する。寄生容量の影響により、検出電極による検出感度が低下するおそれがある。
【０００６】
寄生容量を低下させるためには、絶縁性の介在物の厚みを大きくすることで、検出電極とシールド電極との距離を大きくすることが考えられる。絶縁性の介在物が比較的に硬い材料で形成される場合、絶縁性の介在物の厚みを大きくすると、シートに着座した着座者の座り心地が低下するおそれがある。一方、絶縁性の介在物を比較的に柔らかい材料で形成される場合、着座者から付与される生体情報に応じた圧力が絶縁性の介在物によって吸収されてしまい、圧力センサの検出感度が低下するおそれがある。
【０００７】
また、シートの他に、寝具などに圧力センサを配置して、利用者の生体情報などを取得する場合にも、同様の課題が生じる。
【０００８】
本発明の１つは、シートや寝具の利用者に違和感を与えることを抑制するとともに、検出感度が向上した圧力センサを提供しようとするものである。また、本発明の他の１つは、簡易な構成により低コスト化を図ることができる圧力センサを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、絶縁体シート本体と、
前記絶縁体シート本体の第１面側に配置される第１検出電極と、
前記絶縁体シート本体の第２面側に配置され、前記第１検出電極に重なるように配置される第２検出電極と、
前記第１検出電極の外面側に配置される第１絶縁体シートと、
前記第１絶縁体シートの外面側に配置され、前記第１検出電極を電磁的にシールドする第１シールド電極と、を備え、
前記第１絶縁体シートの厚みは、前記絶縁体シート本体の厚みと同等以下であり、
前記第１シールド電極は、
前記第１シールド電極の厚み方向から見て、前記第１検出電極に重ねて配置されるとともに、前記第１検出電極の外形状を含む外形状を備え、かつ、
前記第１シールド電極の厚み方向に貫通する複数の第１開口を備える、圧力センサにある。
【００１０】
本発明の他の態様は、絶縁体シート本体と、
前記絶縁体シート本体の第１面側に配置され、前記絶縁体シート本体に非接着で配置され、前記絶縁体シート本体とは別体に構成された第１電極ユニットと、
前記絶縁体シート本体の第２面側に配置され、前記絶縁体シート本体に非接着で配置され、前記第１電極ユニットに重なるように配置される第２検出電極と、を備え、
前記第１電極ユニットは、
第１絶縁体シートと、
前記第１絶縁体シートの内面に接着された第１検出電極と、
前記第１絶縁体シートの外面に接着され、前記第１検出電極を電磁的にシールドする第１シールド電極と、を備える、圧力センサにある。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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