传感器
阅读：1039发布：2020-06-17
专利汇可以提供传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 传感器 ，提高接近时的传感器与 致动器 的 位置 关系的 自由度 ，并且可靠地进行 门 的开闭检测。传感器包括框体及天线元件。框体具备：第一壁及第二壁，彼此空开距离而相向；以及第三壁及第四壁，将第一壁及第二壁连接且彼此空开距离而相向，第三壁及第四壁各自的面积大于第一壁及第二壁。框体具有由第一壁、第二壁、第三壁及第四壁所包围的内部空间。天线元件配置于框体的所述内部空间中，接收外部的门的开闭检测用致动器的识别信息。天线元件配置于较第二壁而更靠近第一壁，且包含将第三壁与第四壁连结的方向的大致中央的位置。，下面是传感器专利的具体信息内容。
1.一种传感器，其特征在于，包括：
框体，具备第一壁及第二壁、以及第三壁及第四壁，且具有由所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁及所述第四壁所包围的内部空间，其中所述第一壁及所述第二壁彼此空开距离而相向，所述第三壁及所述第四壁将所述第一壁及所述第二壁连接且彼此空开距离而相向，所述第三壁及所述第四壁各自的面积大于所述第一壁及所述第二壁；以及天线元件，配置于所述框体的所述内部空间中，接收外部的门的开闭检测用致动器的识别信息，
所述天线元件配置于较所述第二壁而更靠近所述第一壁且包含将所述第三壁与所述第四壁连结的方向的中央的位置。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，在所述框体的内部空间中包括：平板状的主电路基板，与所述第三壁或第四壁平行；
天线安装用基板，与所述第一壁的面平行地配置，安装有所述天线元件；以及连接构件，将所述主电路基板与所述天线安装用基板物理地且电性地连接。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述天线元件具有全向性，或在与所述第一壁的面、所述第三壁的面及所述第四壁的面正交的方向上具有指向性。
4.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述第一壁中的与所述第三壁及所述第四壁平行的方向的长度长于与所述第三壁及所述第四壁正交的方向的长度，所述天线元件为与所述第一壁、所述第三壁及所述第四壁平行的方向的长度长于与所述第三壁及所述第四壁正交的方向的长度的棒状。
传感器
技术领域
背景技术
[0003] 非接触式的门开关包括传感器及致动器。当传感器与致动器接近，传感器接受来自致动器的识别信息，检测致动器正接近。另一方面，当传感器与致动器远离时，传感器未接受来自致动器的识别信息，检测致动器正远离。
[0004] 非接触式的门开关使用所述原理而检测门的开闭状态。
[0005] [现有技术文献]
[0006] [非专利文献]
[0007] [专利文献1]
[0008] http://www.fa.omron.co.jp/products/family/2989/download/catalog.html发明内容
[0009] [发明所要解决的问题]
[0010] 然而，对于现有的非接触式的门开关而言，接近时的传感器与致动器的位置关系受到限制。因此，对制造装置的、传感器及致动器的设置受到限制。
[0011] 因此，本发明的目的在于提供一种提高接近时的传感器与致动器的位置关系的自由度，并且能可靠地进行门的开闭检测的传感器的结构。
[0012] [解决问题的技术手段]
[0013] 根据本公开的一例，传感器包括框体以及天线元件。框体包括：第一壁及第二壁，彼此空开距离而相向；以及第三壁及第四壁，将第一壁及第二壁连接且彼此空开距离而相向，所述第三壁及所述第四壁各自的面积大于第一壁及第二壁。框体具有由第一壁、第二壁、第三壁及第四壁所包围的内部空间。天线元件配置于框体的所述内部空间中，接收外部的门的开闭检测用致动器的识别信息。天线元件配置于较第二壁而更靠近第一壁且包含将第三壁与第四壁连结的方向的中央的位置。
[0014] 此结构中，无论致动器接近第一壁、第三壁、第四壁的哪一个，天线元件均接收致动器的识别信息。
[0015] 而且，根据本公开的一例，在框体的内部空间中具备：与第三壁或第四壁平行的平板状的主电路基板、与第一壁平行且安装有天线元件的天线安装用基板、以及将主电路基板与天线安装用基板物理地且电性地连接的连接构件。
[0016] 此结构中，天线元件利用简单的结构而可靠地配置于第一壁的附近，且第三壁与第四壁之间的大致中间位置。
[0019] 而且，根据本公开的一例，第一壁中的与所述第三壁及第四壁平行的方向的长度长于与第三壁及第四壁正交的方向的长度。天线元件是与第一壁、第三壁及第四壁平行的方向的长度长于与第三壁及第四壁正交的方向的长度的棒状。
[0020] 此结构中，实现与第三壁及第四壁正交的方向的长度短、即一方向的厚度薄的传感器。
[0021] [发明的效果]
[0023] 图1是表示本发明的第一实施方式的传感器的主要结构的立体图。
[0024] 图2(A)是传感器的侧面图，图2(B)是传感器的正面图，图2(C)是传感器的底面图。
[0025] 图3(A)是传感器的平面的截面图，图3(B)是传感器的正面的截面图(图3(A)的A-A截面图)。
[0026] 图4(A)是表示设置的第一形态的侧面图，图4(B)是表示设置的第一形态的底面图。
[0027] 图5(A)是表示设置的第二形态的底面图，图5(B)是表示设置的第二形态的正面图。
[0028] 图6(A)是表示设置的第三形态的底面图，图6(B)是表示设置的第三形态的正面图。
[0029] 图7(A)是表示本案传感器的来自致动器的识别信息的检测范围的图，[0030] 图7(B)是表示现有传感器的来自致动器的识别信息的检测范围的图。
[0031] 图8(A)是表示对双扇绞门的第一设置形态，图8(B)是表示对双扇绞门的第二设置形态的图。
[0032] 图9(A)是表示对鸥翼门(gull-wing door)的第一设置形态，图9(B)是表示对鸥翼门的第二设置形态的图。
[0033] 图10(A)是其他结构的传感器的平面的截面图，图10(B)是其他结构的传感器的正面的截面图。
[0034] 符号的说明
[0035] 1：安全开关
[0037] 2A：固定框架
[0038] 2B：可动框架
[0039] 3A、3B：门
[0040] 4：L型夹具
[0041] 10、10A、10B、11：传感器
[0042] 20：框体
[0043] 31：安装用基板
[0044] 33、34：电路基板
[0045] 41、42：柔性基板
[0046] 50、51：天线元件
[0047] 60：外部连接器
[0048] 90、90A、90B：致动器
[0049] 91：RFID标签
[0050] 200：内部空间
[0051] 201：传感器的第一壁
[0052] 202：传感器的第二壁
[0053] 203：传感器的第三壁
[0054] 204：传感器的第四壁
[0055] 205：传感器的第五壁
[0056] 206：传感器的第六壁
[0057] 511：引线端子
[0058] 901：致动器的第一壁
[0059] 902：致动器的第二壁
[0060] 903：致动器的第三壁
[0061] 904：致动器的第四壁
[0062] 905：致动器的第五壁
[0063] 906：致动器的第六壁
[0064] AR50：可通信区域
具体实施方式
[0065] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0066] ·适用例
[0067] 首先，对本发明的实施方式的传感器的适用例进行说明。图7(A)是表示本案传感器的来自致动器的识别信息的检测范围的图，图7(B)是表示现有传感器的来自致动器的识别信息的检测范围的图。
[0068] 如图7(A)所示，传感器10包括框体20及天线元件50。框体20为大致长方体形状，具有内部空间。框体20包括成为长边方向的一端的第一壁201、以及在短边方向上成为两端的第三壁203及第四壁204。第一壁201相对于第三壁203及第四壁204而正交。
[0069] 天线元件50配置于框体20的内部空间中。天线元件50为棒状，例如具有全向性(omni-directional)的辐射特性。天线元件50配置于第一壁201的附近。天线元件50是以棒的长边方向沿着第一壁201的方式配置。
[0070] 利用这种结构，无论是致动器90接近第一壁201的第一形态、致动器90接近第三壁203的第二形态、及致动器90接近第四壁204的第三形态的哪一个，致动器90的射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)标签91均重叠于天线元件50的可通信区域AR50。因此，无论是哪一形态，天线元件50均能够接收来自RFID标签91的识别信息，从而传感器10能够检测致动器90(在图7(A)中示为OK)。
[0071] 另一方面，如图7(B)所示，现有结构中，天线元件50安装于与框体20的第四壁204平行地配置的基板(省略图示)。因此，第三壁203侧的外方的可通信区域AR50几乎不存在。因此，即便使致动器90接近第三壁203，天线元件50也无法接收来自RFID标签91的识别信息，现有结构的传感器10P无法检测致动器90(在图7(B)中示为NG)。
[0072] 如以上那样，通过使用本实施方式的传感器10的结构，能够提高接近时的传感器与致动器的位置关系的自由度，并且可靠地进行门的开闭检测。
[0073] ·结构例
[0074] 参照附图对本发明的实施方式的传感器进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的传感器的主要结构的立体图。图2(A)是传感器的侧面图，图2(B)是传感器的正面图，图2(C)是传感器的底面图。图3(A)是传感器的平面的截面图，图3(B)是传感器的正面的截面图。图3(B)是图3(A)的A-A截面图。
[0075] 如图1、图2(A)、图2(B)、图2(C)、图3(A)及图3(B)所示，传感器10包括框体20、天线安装用基板31、电路基板33、电路基板34、柔性基板41、柔性基板42、天线元件50及外部连接器60。
[0076] 框体20为大致长方体形状。框体20具有第一壁201、第二壁202、第三壁203、第四壁204、第五壁205及第六壁206。这些第一壁201、第二壁202、第三壁203、第四壁204、第五壁
205及第六壁206分别为平板状。
205及第六壁206分别为平板状。
[0077] 第一壁201及第二壁202为平面形状的其中一条边的长度长于另一条边的长度的长方形。第一壁201与第二壁202在与平面正交的方向上远离，且彼此相向地配置。
[0078] 第三壁203及第四壁204为平面形状的其中一条边的长度长于另一条边的长度的长方形。此时，相较于第一壁201及第二壁202中的其中一条边的长度与另一条边的长度之比，第三壁203及第四壁204中的其中一条边的长度与另一条边的长度之比更接近1。第三壁203与第四壁204在与平面正交的方向上远离，且彼此相向地配置。
[0079] 第三壁203将第一壁201的其中一条长边与第二壁202的其中一条长边连接。第四壁204将第一壁201的另一条长边与第二壁202的另一条长边连接。
[0080] 第五壁205及第六壁206为平面形状的其中一条边的长度长于另一条边的长度的长方形。第五壁205与第六壁206在与平面正交的方向上远离，且彼此相向地配置。
[0081] 第五壁205将第一壁201的其中一条短边与第二壁202的其中一条短边连接。第六壁206将第一壁201的另一条短边与第二壁202的另一条短边连接。
[0082] 根据这种结构，框体20具有由第一壁201、第二壁202、第三壁203、第四壁204、第五壁205及第六壁206包围的内部空间200。
[0083] 天线安装用基板31、电路基板33、电路基板34、柔性基板41、柔性基板42及天线元件50配置于框体20的内部空间200中。外部连接器60形成于第六壁206。
[0084] 天线安装用基板31、电路基板33及电路基板34是几乎不具有可挠性的基板、所谓硬质基板。柔性基板41及柔性基板42是具有可挠性的基板。天线安装用基板31与电路基板33经由柔性基板41而物理且电连接。天线安装用基板31与电路基板34经由柔性基板42而物理且电连接。
[0085] 天线安装用基板31为与第一壁201类似的形状。天线安装用基板31与第一壁201接近并平行地配置。此时，天线安装用基板31的长边方向与第一壁201的长边方向大致平行。
[0086] 天线元件50为棒状，具有全向性的辐射特性。此外，天线元件50也可为自棒状的长边方向的中心将正交方向设为指向性(directivity)的中心轴的、单指向性的辐射特性。
[0087] 天线元件50安装于天线安装用基板31。此时，天线元件50是以自身的长边方向相对于天线安装用基板31的长边方向而大致平行的方式，安装于天线安装用基板31。
[0088] 由此，天线元件50是以自身的长边方向与第一壁201的长边方向大致平行的方式，相对于第一壁201而大致平行地配置。进而，天线元件50配置于第一壁201的附近。
[0089] 电路基板33为与第三壁203类似的形状，电路基板34为与第四壁204类似的形状。
[0090] 电路基板33与第三壁203接近并大致平行地配置，电路基板34与第四壁204接近并大致平行地配置。即，电路基板33及电路基板34是以相对于天线安装用基板31而大致正交的方式配置。即便为这种配置关系，也通过使用柔性基板41及柔性基板42，电路基板33及电路基板34能够连接于天线安装用基板31。
[0091] 在电路基板33及电路基板34上，安装有执行使用天线元件50的识别信息的调制及解调等的电路元件等。
[0092] 这种结构的传感器10是用于以下所示那样的安全开关(例如门的开闭检测系统)。图4(A)是表示设置的第一形态的侧面图，图4(B)是表示设置的第一形态的底面图。图4(A)的侧面图是从传感器10的第三壁203侧观看的图，图4(B)的底面图是从传感器10的第六壁
206侧观看的图。图5(A)是表示设置的第二形态的底面图，图5(B)是表示设置的第二形态的正面图。图5(A)的底面图是从传感器10的第六壁206侧观看的图，图5(B)的正面图是从传感器10的第一壁201侧观看的图。图6(A)是表示设置的第三形态的底面图，图6(B)是表示设置的第三形态的正面图。图6(A)的底面图是从传感器10的第六壁206侧观看的图，图6(B)的正面图是从传感器10的第一壁201侧观看的图。
206侧观看的图。图5(A)是表示设置的第二形态的底面图，图5(B)是表示设置的第二形态的正面图。图5(A)的底面图是从传感器10的第六壁206侧观看的图，图5(B)的正面图是从传感器10的第一壁201侧观看的图。图6(A)是表示设置的第三形态的底面图，图6(B)是表示设置的第三形态的正面图。图6(A)的底面图是从传感器10的第六壁206侧观看的图，图6(B)的正面图是从传感器10的第一壁201侧观看的图。
[0093] 而且，如上文所述，图7(A)是表示本案传感器的RFID的致动器的检测范围的图，图7(B)是表示现有传感器的RFID的致动器的检测范围的图。
[0094] 如图4(A)、图4(B)、图5(A)、图5(B)、图6(A)及图6(B)所示，安全开关1包括传感器10及致动器90。致动器90具备长方体形状的框体。致动器90的框体与传感器10同样地，具有第一壁901、第二壁902、第三壁903、第四壁904、第五壁905及第六壁906。致动器90的框体薄于传感器10的框体。即，致动器90的第一壁901及第二壁902的短边方向的长度短于传感器
10的第一壁201及第二壁202的短边方向的长度。
10的第一壁201及第二壁202的短边方向的长度。
[0095] 致动器90具备RFID标签91。RFID标签91配置于致动器90的框体的第一壁901及第三壁903的附近。
[0096] (配置的第一形态)
[0097] 如图4(A)、图4(B)所示，致动器90与传感器10的第一壁201侧接近地配置。此时，致动器90的第一壁901与传感器10的第一壁201相向。而且，致动器90的第四壁904与传感器10的第四壁204大致成为同一面。
[0098] 根据这种结构，传感器10的天线元件50与致动器90的RFID标签91接近。
[0099] (配置的第二形态)
[0100] 如图5(A)、图5(B)所示，致动器90与传感器10的第四壁204侧接近地配置。此时，致动器90的第一壁901与传感器10的第四壁204相向。而且，致动器90的第四壁904与传感器10的第一壁201大致成为同一面。
[0101] 根据这种结构，传感器10的天线元件50与致动器90的RFID标签91接近。
[0102] (配置的第三形态)
[0103] 如图6(A)、图6(B)所示，致动器90与传感器10的第三壁203侧接近地配置。此时，致动器90的第一壁901与传感器10的第三壁203相向。而且，致动器90的第四壁904与传感器10的第一壁201大致成为同一面。
[0104] 根据这种结构，传感器10的天线元件50与致动器90的RFID标签91接近。
[0105] 如图7(A)所示，通过使用本实施方式的传感器10的结构，天线元件50的可通信区域AR50并非仅在第一壁201的外方，而是在第三壁203的外方、及第四壁204的外方也以规定大小展开。因此，无论是第一形态、第二形态及第三形态的哪一个，RFID标签91均重叠于可通信区域AR50。由此，无论是第一形态、第二形态及第三形态的哪一个，天线元件50均能够接收来自RFID标签91的识别信息，从而传感器10能够检测致动器90。
[0106] 另一方面，如图7(B)所示，现有结构中，天线元件50的可通信区域AR50虽然在第一壁201的外方与第四壁204的外方以规定大小展开，但在第三壁203的外方几乎未展开。因此，在第一形态及第三形态下，RFID标签91重叠于可通信区域AR50，但在第二形态下，RFID标签91不重叠于可通信区域AR50。因此，即便使致动器90接近第三壁203，天线元件50也无法接收来自RFID标签91的识别信息，在第二形态下，现有结构的传感器10P无法检测致动器90。
[0107] 如以上那样，通过使用本实施方式的传感器10的结构，能够提高接近时的传感器与致动器的位置关系的自由度，并且可靠地进行门的开闭检测。
[0108] 此外，现有结构中，通过在第三壁203的附近也追加天线元件，而也可在第三壁203侧检测RFID标签91。但是，传感器的结构元件增加。
[0109] 因此，通过使用本实施方式的传感器10，为简单结构，并且能够提高接近时的传感器与致动器的位置关系的自由度。
[0110] 所述结构的安全开关1例如可用作图8(A)及图8(B)所示的双扇绞门、图9(A)及图9(B)所示的鸥翼门的安全开关。
[0111] 图8(A)是表示对双扇绞门的第一设置形态，图8(B)是表示对双扇绞门的第二设置形态的图。
[0112] 图8(A)所示的第一设置形态下，传感器10A与传感器10B并排固定于框架2。传感器10A的第三壁203抵接于框架2，传感器10B的第四壁204抵接于框架2。
[0113] 致动器90A以第一壁901朝向框架2侧的方式固定于门3A。致动器90B以第一壁901朝向框架2侧的方式固定于门3B。
[0114] 图8(B)所示的第二设置形态下，传感器10A与传感器10B并排固定于框架2。传感器10A及传感器10B的第二壁202抵接于框架2。此设置形态例如可通过如图8(B)所示那样，经由L型夹具4将传感器10A及传感器10B固定于框架2而实现。
[0115] 致动器90A以第一壁901朝向框架2侧的方式固定于门3A。致动器90B以第一壁901朝向框架2侧的方式固定于门3B。
[0116] 这些结构中，当门3A打开时，传感器10A无法检测致动器90A，当门3A关闭时，传感器10A检测致动器90A。而且，当门3B打开时，传感器10B无法检测致动器90B，当门3B关闭时，传感器10B检测致动器90B。
[0117] 图9(A)表示对鸥翼门的第一设置形态，图9(B)表示对鸥翼门的第二设置形态。
[0118] 图9(A)所示的第一设置形态下，传感器10固定于固定框架2A。传感器10是以第四壁204朝向可动框架2B侧的方式而第一壁201抵接于固定框架2A。此设置形态例如可通过如图9(A)所示那样，经由L型夹具4将传感器10固定于固定框架2A而实现。
[0119] 致动器90以第一壁901朝向固定框架2A侧的方式固定于可动框架2B及门3B。致动器90的第四壁904抵接于可动框架2B。此外，致动器90也可为第三壁903抵接于可动框架2B的形态，但所述结构中，优选第四壁204抵接于可动框架2B。
[0120] 图9(B)所示的第二设置形态下，传感器10固定于固定框架2A。传感器10是以第一壁201朝向可动框架2B侧的方式而第三壁203抵接于固定框架2A。
[0121] 致动器90以第一壁901朝向固定框架2A侧的方式固定于可动框架2B及门3B。致动器90的第四壁904抵接于可动框架2B。此外，致动器90也可为第三壁903抵接于可动框架2B的形态，但所述结构中，优选第四壁904抵接于可动框架2B。
[0122] 这些结构中，当门3B打开时，传感器10无法检测致动器90，当门3B关闭时，传感器10检测致动器90。
[0123] 此外，所述说明中，表示了将天线元件50安装于天线安装用基板31的形态，但也能够使用具有连接用的引线端子的独立(discrete)型天线元件。
[0124] 图10(A)是其他结构的传感器的平面的截面图，图10(B)是其他结构的传感器的正面的截面图。
[0125] 如图10(A)、图10(B)所示，传感器11包括天线元件51。天线元件51具有连接用的引线端子511。传感器11的其他结构与所述传感器10同样，将同样部位的说明省略。
[0126] 天线元件51为棒状，且以其长边方向与第一壁201的长边方向平行的方式配置于框体20的内部空间200中。天线元件51配置于第一壁201的附近。天线元件51的引线端子511例如连接于电路基板34。这种结构也可获得与所述传感器10同样的作用效果。而且，此结构中，能够省略天线安装用基板31、柔性基板41及柔性基板42。
[0127] 此外，所述说明中，表示了将天线元件51配置于第一壁201的附近的形态。此处所谓附近，只要是作为辐射特性而在较第一壁201更靠外方能够形成所需距离的可通信区域AR50的范围即可。例如，只要考虑天线元件51的辐射特性，而例如将天线元件51配置于较第二壁202而更靠近第一壁201的位置即可。
[0128] 而且，所述说明中，表示了使用柔性基板41及柔性基板42作为天线安装用基板31与电路基板33及电路基板34的连接构件的形态。但是，此连接构件也可为使用连接器端子的形态。即，只要将天线安装用基板31的平板面、与电路基板33及电路基板34的平板面以例如大致正交的状态连接，则也可使用其他连接形态。
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