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公開番号2025158706
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061507
出願日2024-04-05
発明の名称接触センサおよび接触センサを備えたヒータ
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01H 36/00 20060101AFI20251009BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】検出精度を高めることが可能な接触センサを提供する。
【解決手段】接触センサは、センサ面を構成する第1面と、第1面の反対側の第2面とを有する、静電容量型のセンサシートを備える。接触センサは、センサシートの第2面と接触している接触面を有する台座を備える。接触面のショア硬度が10以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
センサ面を構成する第１面（１４ｆ）と、前記第１面の反対側の第２面（１３ｒ）とを有する、静電容量型のセンサシート（１０）と、
前記センサシートの前記第２面と接触している接触面（２０ｃ）を有する台座（２０）と、
を備え、
前記接触面のショア硬度が１０以上である、
接触センサ（１）。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第２面と前記接触面とは、硬化後におけるショア硬度が１０以上である接着剤（３０）によって互いに固定されている、請求項１に記載の接触センサ。
【請求項３】
前記センサシートは、第１電極（１１）と、第２電極（１２）と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量を検出可能な制御部（４０）と、を備えており、
前記制御部は、対象物が前記第１電極および前記第２電極に近接したときに、
前記静電容量の減少を検出した場合には、前記対象物が導電性であることを検出し、
前記静電容量の増加を検出した場合には、前記対象物が絶縁性であることを検出する、請求項１に記載の接触センサ。
【請求項４】
前記制御部の動作周波数は、１ｋＨｚ～１００ｋＨｚの範囲内である、請求項３に記載の接触センサ。
【請求項５】
前記センサシートは、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量を検出可能な制御部と、を備えており、
前記第１電極および前記第２電極は、長手方向に伸びる配線形状を有しており、
前記第１電極と前記第２電極とは、短手方向に互いに隣接して配置されており、
前記第１電極および前記第２電極の一端側から他端側へ行くにつれて、前記第１電極と前記第２電極との間の距離が大きくなっている、請求項１に記載の接触センサ。
【請求項６】
前記制御部は、対象物が前記第１電極および前記第２電極に近接したときに、静電容量の変化量が大きいほど、前記対象物の近接位置が前記一端側に近いことを検出する、請求項５に記載の接触センサ。
【請求項７】
前記センサシートは、長手方向に伸びる配線形状を有するグランド電極（１７）をさらに備えており、
前記グランド電極は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置されているとともに、前記第２電極と平行に配置されており、
前記制御部は、前記グランド電極と前記第１電極との間の静電容量、および、前記グランド電極と前記第２電極との間の静電容量を検出可能に構成されている、請求項５に記載の接触センサ。
【請求項８】
請求項１～７の何れか１項に記載の接触センサを備えたヒータ（３０１）であって、
前記センサシートに配置されたヒータ線を備えている、ヒータ。
【請求項９】
前記センサシートは、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量を検出可能な制御部と、を備えており、
前記制御部は、対象物が前記第１電極および前記第２電極に近接したときに、
前記静電容量の減少を検出した場合には、検出時点から第１時間の経過後に前記ヒータ線への電力供給を停止し、
前記静電容量の増加を検出した場合には、検出時点から第２時間の経過後に前記ヒータ線への電力供給を停止し、
前記第１時間は前記第２時間よりも短い、請求項８に記載のヒータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書では、接触センサおよび接触センサを備えたヒータに関する技術を開示する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、検出物の接触を検出可能な、静電容量式のタッチパネルが開示されている。このタッチパネルでは、検出物が絶縁体である場合（例：手袋）においても、検出動作が可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２００８／０００７２７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、検出物が導体（例：人の手）である場合と絶縁体（例：手袋）である場合とを区別するために、２つ以上の検出周波数を用いている。その検出周波数の範囲は、１００ｋＨｚ～１０ＭＨｚであり、高周波が含まれている。高周波回路が必要となるためコストが上昇する問題や、高周波に起因するノイズが発生しやすくなる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する接触センサは、センサ面を構成する第１面と、第１面の反対側の第２面とを有する、静電容量型のセンサシートを備える。接触センサは、センサシートの第２面と接触している接触面を有する台座を備える。接触面のショア硬度が１０以上である。
【０００６】
本発明者らは、センサシートと接触している台座の接触面のショア硬度を１０以上にすることによって、絶縁体の検出物（例：手袋）の接触を高感度に検出可能になることを見出した。これは、台座のショア硬度を１０以上にすることで、検出物をセンサシートに押し付けるときの押しつけ力に対する反力を、適切に大きくすることができるためである。押し付け力とその反力により、絶縁体の検出物を圧縮することができるため、絶縁体の見かけ上の誘電率を高めることができる。その結果、センサシートで測定される静電容量の変化量を大きくすることができるため、検出精度を高めることが可能となる。高周波を用いることなく絶縁体の検出物の接触を検出できるため、コスト上昇の問題や、高周波ノイズの発生問題を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
接触センサ１の平面図および断面図である。
接地モデルについて説明する図である。
フローティングモデルについて説明する図である。
センサシート１０での静電容量変化を示すグラフである。
ショア硬度と容量変化量との関係を示すグラフである。
比較例の接触センサ１０１の検出モデルについて説明する図である。
本実施例の接触センサ１の検出モデルについて説明する図である。
接触センサ２０１の平面図である。
接触センサ３０１の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【０００８】
図１（Ａ）に、実施例１の接触センサ１の平面図を示す。また図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のＢ－Ｂ線における断面図を示す。なお図１（Ａ）では、分かりやすさのために、表面層１４の記載を省略している。接触センサ１は、センサシート１０、台座２０、接着剤３０、制御部４０、を主に備えている。
【０００９】
（センサシート１０の構成）
センサシート１０は、静電容量型のタッチセンサとして機能する、シート状のセンサである。センサシート１０は、第１電極１１ａ－１１ｃ、第２電極１２ａ－１２ｃ、裏面層１３、表面層１４、配線１５、接着層１６、を主に備えている。
【００１０】
裏面層１３および表面層１４は、誘電率が概ね５以下の絶縁体材料である。絶縁体材料の例としては、ポリイミド、ナイロン、ポリエチレン、シリコン、ガラス、等が挙げられる。表面層１４の厚さは、２０μｍ以下が望ましい。これにより、センサシート１０の感度を十分に高めることができる。また表面層１４は、撥水効果がある薄膜（例：シリコン、ガラスなど）であることがより好ましい。これにより、湿度が高い環境においてもセンサシート１０を使用可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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