JP2009031089A - センサシート - Google Patents

Abstract

【課題】柔軟性のあるマットや布団などの上に配置した場合でも圧力分布の測定を適正に行うことを可能にする。
【解決手段】体圧分布センサシート１０は、第１シート１１と、第２シート１２と、それらに挟まれた複数の感圧部を有している。複数の感圧部は、互いに離隔し且つ縦方向及び横方向の２方向にマトリクス状に配置されており、第１斜め方向に関して隣り合う一対の感圧部２０１ａ、２０２ｂの間の領域には、第１の開口１５、第２の開口１６及び切り込み１７が形成されている。第１の開口は、切り込み１７の一端から横方向に沿って延在する辺１５ｂ及び縦方向に延在する辺１５ｃを含む複数の辺によって開口形状が画定されている。第２の開口は、切り込み１７の他端から横方向に沿って延在する辺１６ｂ及び縦方向に延在する辺１６ｃを含む複数の辺によって開口形状が画定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、所定領域に加わる圧力の分布を測定するために用いられるセンサシートに関する。

従来の圧力分布測定用センサシートには、横置きで縦方向に並べられた複数の短冊形感圧電極が設置されたシート領域と、縦置きで横方向に並べられた複数の短冊形感圧電極が設置されたシート領域を有しており、感圧電極の上に感圧抵抗体からなる感圧層が形成された後で、上記の２つのシート領域上の感圧層同士が接触するように貼り合わされたものがある（特許文献１）。このセンサシートでは、各シート領域に配置された短冊形感圧電極が交差し、それら各交点が感圧部として機能することで、マトリクス構造の圧力分布センサが形成される。そして、このセンサシートでは、各感圧電極が順次通電され、感圧電極間の電気抵抗を計測することで、圧力分布測定が可能となる。

しかし、従来のセンサシートは、平坦な面上に配置された場合は、圧力分布の計測を適正に行なうことができるが、柔軟性のあるマットや布団などの上に配置された場合にはセンサシートに皺が入るために、圧力分布の計測を適正に行なうことができない。これを解決する手段としては、塩化ビニルやウレタンなどの伸長性のある素材をセンサシートの基材に使用することが考えられるが、この場合は、基材の上に塗布したインクの配線もセンサシートに合わせて伸長させる必要があり、配線電極の電気特性を維持したままでセンサシートに伸長性を付与することは困難である。また、配線電極の印刷時には塗布したインクの乾燥硬化が必要だが、インクに伸長性を持たせることでインクの乾燥硬化が困難になる。

上記の問題の対策として、特許文献２においては、伸長性を付与した体圧分布センサシートが開示されている。このセンサシートにおいては、感圧抵抗体を積層させた複数の感圧電極が、互いに離隔してマトリクス状に配置されており、各感圧電極間は配線電極により接続されている。そして、センサシートの各感圧電極の周囲には、配線電極と交差しないように蜷局状に切り込みが形成されているため、センサシート全体の伸長性を得ることができる。

特開２００４−３３３２７３号公報 ＷＯ−Ａ１−２００５０６８９６１号公報

しかしながら、蜷局状の切り込みが形成されたセンサシートでは、以下のような問題が生じる。

まず、蜷局状の切り込みが形成されたセンサシートは、縦方向にはよく伸びるが、横方向（縦方向に垂直な方向）にはほとんど伸びることはない。そのため、このセンサシートを柔軟性のあるマットや布団などの上に配置した場合でも、圧力分布の計測を適正に行なうことはできない。

また、センサシートに形成する切り込みの形状が蜷局状である場合には、切り込みの長さが非常に長くなってしまう。ここで、センサシートの製造時にレーザ加工により切り込みを形成する場合には、切り込みの長さが長いほどレーザ照射時間が長くなる。そのため、蜷局状の切り込みを形成する作業時間が長くなって、製造コストが増加してしまう。また、センサシートの製造時にプレス加工により切り込みを打ち抜く場合には、部分的な打ち抜きを繰り返す必要があり、切り込みの長さが長いほど打ち抜き回数が増加する。そのため、蜷局状の切り込みを形成する作業時間が長くなって、製造コストが増加してしまう。

また、蜷局状の切り込みが形成される場合には、複数の感圧電極を接続する配線電極も蜷局状に形成することになるので、配線が非常に長くなり、これも製造コスト増加の原因となる。

そこで、本発明の目的は、柔軟性のある面上に配置した場合でも圧力分布の測定を適正に行うことができるセンサシートを提供することである。

また、本発明のその他の目的は、開口及び切り込みを形成する作業を低コスト且つ迅速に行なうことが可能なセンサシートを提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のセンサシートは、互いに離隔し且つ縦方向及び横方向の２方向にマトリクス状に配列された複数の電極を有する第１のシート部材と、前記第１のシート部材に積層されており、互いに離隔し且つ前記２方向にマトリクス状に配列されると共に前記第１のシート部材上の前記複数の電極のそれぞれに対向する複数の電極を有する第２のシート部材と、前記第１のシート部材上の前記複数の電極と前記第２のシート部材上の前記複数の電極とのそれぞれの間に配置された複数の感圧抵抗体とを備えたセンサシートであって、前記第１及び第２のシート部材上の一斜め方向に関して隣り合う一対の電極間の領域には、前記一対の電極のうちの一方の電極の周囲近傍において、他方の電極側に形成された第１の開口と、前記一対の電極のうちの他方の電極の周囲近傍において、一方の電極側に形成された第２の開口と、前記第１の開口と前記第２の開口とを接続する切り込みとが形成されている。そして、前記第１の開口は、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記横方向に沿って延在する第１の辺、及び、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記縦方向に沿って延在する第２の辺を含む複数の辺によってその開口形状が画定されており、前記第２の開口は、前記切り込みの前記一斜め方向の他端から前記横方向に沿って延在する第３の辺、及び、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記縦方向に沿って延在する第４の辺を含む複数の辺によってその開口形状が画定されている。
なお、ここでいう切り込みとは、その幅が微小な線状のものや所定幅を有する開口も含むものである。

これによると、第１及び第２の開口、切り込みが形成されたことで、センサシートは縦方向及び横方向の両方の伸長性を有しているため、柔軟性のあるマットや布団などの上に配置した場合でも、センサシートに皺が入ることがほとんどなく、圧力分布の測定を適正に行うことができる。
また、第１の開口が第１及び第２の辺を含み、第２の開口が第３及び第４の辺を含むので、各開口と切り込みとの接続部分の角部が除去された格好となる。このように、接続部分の角部が除去された格好になると、センサシートを縦方向及び横方向のいずれかに折り曲げられたときに、開口と切り込みとの接続部分近傍が表面から突出するのを抑制することができる。そのため、センサシートが折り曲げられるように撓んだ状態でも、圧力分布の測定を適正に行うことができる。
また、センサシートの開口及び切り込みの長さを蜷局状の切り込みに比べて短くできるため、開口及び切り込みを形成する作業を低コストで迅速に行なうことができる。

本発明において、前記第１の開口が、前記第１の辺、前記第２の辺、及び、前記他方の電極側に向かって凸に形成された第５の辺によってその開口形状が画定されており、前記第２の開口が、前記第３の辺、前記第４の辺、及び、前記他方の電極側に向かって凸に形成された第６の辺によってその開口形状が画定されていることが好ましい。これにより、簡単な構成でセンサシートの縦方向及び横方向の伸長性を向上させることができる。

また、このとき、前記複数の電極は円形状であって、前記第５の辺が、前記一方の電極の他方の電極側の半円形の端部に沿って形成されており、前記第６の辺が、前記他方の電極の一方の電極側の半円形の端部に沿って形成されていてもよい。これにより、開口同士が交差しないようにしつつ、センサシートの縦方向及び横方向の伸長性をより向上させることができる。

また、本発明において、前記切り込みは、前記第１の開口の中央位置と前記第２の開口の中央位置とを接続することが好ましい。これにより、縦方向及び横方向の伸長性を等しくすることが出来る。

また、本発明において、前記切り込みは前記一斜め方向に沿って延在しており、前記切り込みの前記一斜め方向に沿って互いに平行な辺同士が離隔するような幅を、前記切り込みが有していることが好ましい。これにより、センサシートが折り曲げられるように撓んでも、切り込みの一斜め方向に沿って互いに平行な辺同士が接触しなくなる。そのため、圧力分布の測定をより適正に行うことができる。

また、本発明において、前記第１のシート部材はそれに形成された前記複数の電極を接続する配線を有し、前記第２のシート部材はそれに形成された前記複数の電極を接続する配線を有しており、前記配線は、前記第１又は第２のシート部材上において前記第１の開口、前記第２の開口、及び、前記切り込みのすべてと交差しないように配置されていることが好ましい。これにより、センサシートの縦方向及び横方向の伸長性を損なわずに、圧力分布計測を行なうことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

ここでは、本発明に係るセンサシートが、体圧分布測定システムの一部である体圧分布センサシートとして設置されている一実施形態に関して説明する。図１は、本発明の一実施形態による体圧分布測定システムの全体図である。

体圧分布測定システム１は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１００、ディスプレイ７０、ベッド９０、センサコネクタ８０及び体圧分布センサシート１０を含んでいる。体圧分布センサシート１０は、ベッド９０の表面に設置されており、センサコネクタ８０を介してＰＣ１００へ接続されている。また本システムは、体圧分布センサシート１０の上に患者（図示せず）が寝ている状態で使用され、ベッド使用時の体圧測定により、長時間同じ体勢で寝たきりになっている患者が、ベッド９０との間で床ずれを起こし易い箇所等をモニタリングするために使用されるものである。

体圧分布測定システム１では、キーボード１１０、マウス１２０によりＰＣ１００を操作することで、患者の体圧分布の状態をモニタリングすることができる。体圧分布測定システム１では、体圧分布センサシート１０により測定された体圧測定データがＰＣ１００に送信され、その体圧分布測定結果がディスプレイ７０に表示される。

また、体圧分布測定システム１においては、ベッド９０が設置された場所と、ＰＣ１００が設置された場所とは互いに離れている場合には、ＰＣ１００において患者の体圧分布状態が遠隔監視することができる。

次に図２〜図５を用いて、体圧分布センサシート１０の構造について説明する。図２は図１の体圧分布センサシート１０の外観を示している。図３は図２に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、図４は図２の配線電極を除いた要部拡大図である。図５は図２に示す体圧分布センサシート１０の開口及び切り込みの形状を示した図である。

体圧分布センサシート１０の全体構造について説明する。体圧分布センサシート１０は、図２に示すように、第１シート（第１のシート部材）１１と、第２シート（第２のシート部材）１２と、それらに挟まれた複数の感圧部２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ〜２０４ｄと、行配線電極２１〜２４と、列配線電極２５〜２８とを有している。また、体圧分布センサシート１０には、複数の開口１５，１６及び複数の切り込み１７が形成されている。複数の感圧部２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ〜２０４ｄは、互いに離隔し且つ縦方向（図２中上下方向）及び横方向（図２中左右方向）の２方向にマトリクス状に配列されている。

次に、各感圧部の構造について説明する。ここでは、感圧部２０２ａ、２０１ｂの構造のみを説明するが、他の感圧部の構造も同様である。感圧部２０２ａは、図３に示すように、第１シート１１上の感圧電極３２ａと、感圧電極３２ａ上に形成された感圧抵抗体５２ａと、第２シート１２上の感圧電極４２ａと、感圧電極４２ａ上に形成された感圧抵抗体６２ａとを有している。同様に、感圧部２０１ｂは、第１シート１１上の感圧電極３１ｂと、感圧電極３１ｂ上に形成された感圧抵抗体５１ｂと、第２シート１２上の感圧電極４１ｂと、感圧電極４１ｂ上に形成された感圧抵抗体６１ｂとを有している。

ここで、感圧抵抗体は、感圧導電性インクを乾燥固化させたものである。感圧導電性インクは、加えられた圧力に応じてその電気抵抗が変化するという性質を有する。

次に、体圧分布センサシート１０の開口１５，１６及び切り込み１７について説明する。図４には、体圧分布センサシート１０の感圧部２０１ａ、２０１ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、２０３ａ、２０３ｂを示しており、ここでは、感圧部２０１ａと感圧部２０２ｂとの間に形成される２つの開口１５，１６及びこれら開口１５，１６を接続する切り込み１７を例にとって説明する。

図４に示すように、左上から右下へ向かう第１斜め方向（一斜め方向）に関して隣り合う、一対の感圧部２０１ａ、２０２ｂの間の領域には、感圧部２０２ｂの周囲近傍において、感圧部２０１ａ側に形成された第１の開口１５が配置されている。また、感圧部２０１ａの周囲近傍において、感圧部２０２ｂ側に形成された第２の開口１６が配置されている。そして、第１の開口１５の中央位置と、第２の開口１６の中央位置とを直線状に結ぶように切り込み１７が配置されている。各開口１５，１６及び切り込み１７は、プレス加工又はレーザ加工で形成されており、体圧分布センサシート１０を表から裏に貫通している。

第１の開口１５は、感圧部２０１ａ側に向かって凸に形成され、且つ、感圧部２０２ｂの感圧部２０１ａ側の半円形の端部に沿って形成された辺（第５の辺）１５ａと、切り込み１７の感圧部２０２ｂ側の一端から横方向に沿って略直線状に延在した辺（第１の辺）１５ｂと、切り込み１７の感圧部２０２ｂ側の一端から縦方向に沿って略直線状に延在した辺（第２の辺）１５ｃとを含んでおり、これら３つの辺１５ａ〜１５ｃに取り囲まれることで、その開口形状が画定されている。なお、切り込み１７と２つの辺１５ｂ，１５ｃの接続部分にはアール加工が施されているため、２つの辺１５ｂ，１５ｃが切り込み１７の一端から僅かに湾曲してから直線状に延在しているが、アール加工が施されていない場合は切り込み１７の一端から直線状に延在する。また、２つの辺１５ｂ，１５ｃと辺１５ａの接続部分においてもアール加工が施されている。

第２の開口１６は、感圧部２０２ｂ側に向かって凸に形成され、且つ、感圧部２０１ａの感圧部２０２ｂ側の半円形の端部に沿って形成された辺（第６の辺）１６ａと、切り込み１７の感圧部２０１ａ側の他端から横方向に沿って略直線状に延在した辺（第３の辺）１６ｂと、切り込み１７の感圧部２０１ａ側の他端から縦方向に沿って略直線状に延在した辺（第４の辺）１６ｃとを含んでおり、これら３つの辺１６ａ〜１６ｃに取り囲まれることで、その開口形状が画定されている。なお、切り込み１７と２つの辺１６ｂ，１６ｃの接続部分にもアール加工が施されているため、２つの辺１６ｂ，１６ｃが切り込み１７の他端から僅かに湾曲してから直線状に延在しているが、アール加工が施されていない場合は切り込み１７の他端から直線状に延在する。また、２つの辺１６ｂ，１６ｃと辺１６ａの接続部分においてもアール加工が施されている。

また、体圧分布センサシート１０の端部では、その位置によって、第１斜め方向について隣り合う感圧部が存在しない場合があるが、そのような感圧部の周囲にも、第１の開口１５及び第２の開口１６の両方が配置されている。

切り込み１７は、第１斜め方向に沿って延在しており、第１斜め方向に沿って平行な２つの辺１７ａ，１７ｂを有している。切り込み１７は、第１斜め方向に直交する第２斜め方向に所定の幅を有しており、２つの辺１７ａ，１７ｂが互いに離隔している。そして、切り込み１７の辺１７ａが第１の開口１５の辺１５ｂ及び第２の開口１６の辺１６ｃと繋がっており、切り込み１７の反１７ｂが第１の開口１５の辺１５ｃ及び第２の開口１６の辺１６ｂと繋がっており、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７が接続された１つの開口が構成されている。

以上のようにして、体圧分布センサシート１０の全面において、複数の感圧部２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ〜２０４ｄの周囲には、第１の開口１５及び第２の開口１６が配置される。また、体圧分布センサシート１０において、第１斜め方向に関して隣り合う感圧部同士の第１の開口１５と第２の開口１６とが、切り込み１７により接続される。この結果、図２に示すように、体圧分布センサシート１０の全面において、切り込み１７が、第１斜め方向に沿って形成され、全てが互いに平行に配置される。

図５は、体圧分布センサシート１０に形成された開口及び切り込みの形状を示す図である。このようなパターンで、体圧分布センサシート１０に第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７が形成される。

本実施形態においては、第１シート１１及び第２シート１２の材料として、厚さが数十μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）を用いる。しかし、シートの材料には限定されず、ポリエステルやポリイミド等を用いてもよい。

また、感圧部２０２ａを例にとると、感圧部２０２ａに含まれる第１シート１１上の感圧電極３２ａは、第１シート１１上の行配線電極２２により、感圧部２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄに含まれる第１シート上の他の感圧電極と接続されている。また、感圧部２０２ａに含まれる第２シート１２上の感圧電極４２ａは、第２シート上の列配線電極２５により、感圧部２０１ａ，２０３ａ，２０４ａに含まれる第２シート上の他の感圧電極と接続されている。同様に、他の感圧部についても、行配線電極が第１シート上の感圧電極を接続しており、列配線電極が第２シート上の感圧電極を接続している。

そして、上述した第１の開口１５、第２の開口１６及び切り込み１７は、各感圧部の周囲において、配線電極２１〜２８と交差しないように形成されている。また、配線電極２１〜２８のそれぞれの一端には、体圧分布センサシート１０の端部において、センサコネクタ８０と接続するための端子２１ｔ〜２８ｔが設けられている。

また、複数の感圧部２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ、２０４ａ〜２０４ｄ及び配線電極２１〜２８は、図２の視野では第２シート１２に隠れた位置にあるが、第１シート１１、第２シート１２の材料は透明なＰＥＴであり、これらは透けて見えるため、図２においては実線で示してある。

ここで、体圧分布センサシートの伸長性について以下に説明する。図６は、図１に示す体圧分布センサシート１０の伸長性を示す概略図である。図９は、図１に示す体圧分布センサシート１０と同様のパターンで第１及び第２の開口、及び、切り込みが形成されたＰＥＴシートが横方向に伸長した状態を示した図であり、図１０は、図９のＰＥＴシートが縦方向に伸長した状態を示した図である。

上述した第１の開口１５、第２の開口１６及び切り込み１７が形成された体圧分布センサシート１０を図６（ａ）に示すように横方向に引っ張ると、体圧分布センサシート１０は、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７によって表面を立体的に変化させながら、全体として横方向に大きく伸長する。ここで、図９は、体圧分布センサシート１０と同様の切り込みが形成されたＰＥＴシートが横方向に伸長した状態を示すが、体圧分布センサシート１０も同様に変形し、横方向に伸長する。

同様に、体圧分布センサシート１０を図６（ｂ）に示すように縦方向に引っ張ると、体圧分布センサシート１０は、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７によって表面を立体的に変化させながら、全体として縦方向に大きく伸長する。ここで、図１０は、体圧分布センサシート１０と同様の切り込みが形成されたＰＥＴシートが縦方向に伸長した状態を示すが、体圧分布センサシート１０も同様に変形し、縦方向に伸長する。

以上のように、体圧分布センサシート１０は、図６（ａ）に示す横方向の伸長性と、図６（ｂ）に示す縦方向の伸長性とを有している。ここでの横方向及び縦方向については、図２の縦方向及び横方向に対応した方向である。

次に、体圧分布センサシート１０を用いた体圧分布測定システム１により、ベッド９０上に設置した体圧分布センサシート１０の上に寝ている患者の体圧分布を測定する手順について以下に説明する。

まず、キーボード１１０やマウス１２０によりＰＣ１００を操作することで、ＰＣ１００内部に予めインストールされた体圧分布測定ソフトウェア（図示せず）が起動する。このソフトウェアに対して、データ読み込みの指示が与えられると、ＰＣ１００からの命令により、行配線電極２１〜２４に順に電圧が印加され、列配線電極２５〜２８における電圧が、行配線電極ごとに体圧分布センサシート１０に接続されたセンサコネクタ８０において検出される。

体圧分布は、上記のようにして、体圧分布センサシート１０の感圧抵抗体ごとに抵抗値の変化を計測することで計算される。ここで、センサコネクタ８０は、体圧分布センサシート１０の端子２１ｔ〜２８ｔに対応したピンを内蔵しており、体圧分布センサシート１０との間で電気信号を送受信できる構造になっている。また、センサコネクタ８０は、分割入力された信号を一つにまとめるマルチプレクサ及びＡＤ変換ボードを内蔵しており、体圧分布センサシート１０から受け取ったアナログデータである電気信号をデジタル信号に変換して、ＰＣ１００に転送する。

そして、上記のようにセンサコネクタ８０からＰＣ１００に転送された圧力分布測定データの電気信号がＰＣ１００内部に読み込まれる。

以上のようにして、計測された各感圧抵抗体の抵抗値に対して、ＰＣ１００内の体圧分布測定ソフトウェアにより適当な計算が行われ、体圧分布センサシート１０上の体圧分布測定結果がディスプレイ７０に表示される。ここで、患者の体圧分布は、体圧分布センサシート１０全体に相当する画像を二次元表示して、感圧抵抗体ごとの圧力の大きさに応じた色を表示する方法や、感圧抵抗体ごとの圧力の大きさに対応した起伏により、体圧分布センサシート１０全体に相当する画像を三次元表示させる方法などにより表現される。また、荷重中心、接触面積、総荷重値等をグラフや表として表示させるようにしてもよい。ディスプレイ７０にこれらが表示されることで、体圧分布センサシート１０に加わった患者の体圧分布を視覚的に確認することができる。

次に、図７及び図８を用いて、図２に示す体圧分布センサシート１０の製造方法について説明する。図７は、第１シート１１及び第２シート１２上に電極が形成された状態を示した図である。図８は、図７に示す電極上に感圧抵抗体を積層させた状態を示した図である。

まず、図７に示すように、第１シート１１上に、円形平面形状を有する複数の感圧電極３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ及び４本の行配線電極２１〜２４を形成する。各感圧電極３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄは、銀ペーストを第１シート１１上へ印刷したものである。また、行配線電極２１〜２４は、それぞれが銀ペーストの印刷により、第１シート１１上で図７のようなパターンで横方向へ連続して配置し、それを縦に４行分並べたものである。

また、第２シート１２上に、円形平面形状を有する複数の感圧電極４１ａ〜４１ｄ、４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄ及び４本の列配線電極２５〜２８を形成する。各感圧電極４１ａ〜４１ｄ、４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄも、銀ペーストを第２シート１２上へ印刷したものである。また、列配線電極２５〜２８は、それぞれが銀ペーストの印刷により、第２シート１２上で図７のようなパターンで縦方向へ連続して配置し、それを横に４列分並べたものである。また、配線電極２１〜２８は、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７と交差しない、図７のようなパターンで印刷する。

次に、図８に示すように、第１シート１１上の複数の感圧電極３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ上に、円形の感圧抵抗体５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄ、５３ａ〜５３ｄ、５４ａ〜５４ｄを積層する。同様に、第２シート１２上の複数の感圧電極４１ａ〜４１ｄ、４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄ上に、円形の感圧抵抗体６１ａ〜６１ｄ、６２ａ〜６２ｄ、６３ａ〜６３ｄ、６４ａ〜６４ｄを積層する。これらの複数の感圧抵抗体５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄ、５３ａ〜５３ｄ、５４ａ〜５４ｄ、６１ａ〜６１ｄ、６２ａ〜６２ｄ、６３ａ〜６３ｄ、６４ａ〜６４ｄは、後述するように、第１シート１１及び第２シート１２を図７及び図８に示す折り目Ｄで折り畳んだときに、それぞれの各感圧抵抗体同士が接触するように配置する。例えば、第１シート１１の感圧抵抗体５１ａは、第２シート１２の感圧抵抗体６１ａと対応しており、折り目Ｄで折り畳んだときに、両者が接触するように配置する。以下同様に、感圧抵抗体５１ｂ及び感圧抵抗体６１ｂ、感圧抵抗体５１ｃ及び感圧抵抗体６１ｃ、感圧抵抗体５１ｄ及び感圧抵抗体６１ｄというように、感圧抵抗体５４ｄ及び感圧抵抗体６４ｄに至るまで、全ての感圧抵抗体が、第１シート１１と第２シート１２とで互いに対応するように配置する。

第１シート１１及び第２シート１２をそれぞれ上記のように構成することにより、対応する感圧電極間が、図７のようなパターンを描いた配線電極で接続される。

第１シート１１及び第２シート１２を、図８に示す折り目Ｄを軸として、第１シート１１上の複数の感圧抵抗体５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄ、５３ａ〜５３ｄ、５４ａ〜５４ｄが設置された面と、第２シート１２上の複数の感圧抵抗体６１ａ〜６１ｄ、６２ａ〜６２ｄ、６３ａ〜６３ｄ、６４ａ〜６４ｄが設置された面とが接触するように貼り合わせる。ここで、第１シート１１と第２シート１２との間の複数の感圧抵抗体を除いた部分には、両シートを貼り合わせるための接着剤による粘着層１５０、及び、配線電極２１〜２４と配線電極２５〜２８とが接触しないようにするための絶縁層１６０が挟まれる（図３参照）。

第１シート１１と第２シート１２とを重ね合わした後で、上述した第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７を形成すると、図２に示す体圧分布センサシート１０となる。

ここで、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の形成方法について、以下に説明する。図１１は、体圧分布センサシートの第１及び第２の開口、及び、切り込みの形成方法を経時的に示した図である。図１２は、図１１（ａ）に示す基本形状線と同様の切り込みが形成されたシートを折り曲げたときの部分斜視図である。図１３は、図２に示す圧力分布センサシート１０を折り曲げたときの部分斜視図である。

体圧分布センサシート１０に第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７を形成するときは、まず、図１１（ａ）に示すような、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の基本形状線１５ａ´，１６ａ´，１７´を仮想する。基本形状線１５ａ´，１６ａ´は、各開口１５，１６の辺１５ａ，１６ａに対応する線であり、基本形状線１７´は、基本形状線１５´，１６´の中央位置を結ぶ線である。

仮に、この基本形状線１５ａ´〜１７´とほぼ同様な切り込み（すなわち、幅をほとんど持たない線状の切り込み）を体圧分布センサシートに形成すると、横方向に並ぶ各切り込み１７´の中心を通る折り目Ｅで体圧分布センサシートを折り曲げたときに、図１２に示すように、基本形状線１５ａ´，１６ａ´と基本形状線１７´との接続部分の角部（図１１（ａ）に示すハッチング部分）が表面から突出する。このように角部が表面から突出すると、患者が体圧分布センサシート上に載って体圧分布センサシートが折り曲げられるように撓んだときに、表面から突出した角部と患者とが接触し、その接触力が感圧抵抗体に影響を及ぼし、患者の体圧分布の測定を適正に行うことができない場合がある。

しかしながら、本実施形態においては、この基本形状線１５ａ´〜１７´を仮想した後、図１１（ｂ）に示すように、基本形状線１５ａ´，１６ａ´の端部から基本形状線１７´まで、横方向及び縦方向に沿って延びる仮想直線１５ｂ´，１５ｃ´，１６ｂ´，１６ｃ´を仮想する。これら仮想直線１５ｂ´，１５ｃ´，１６ｂ´，１６ｃ´は、それぞれ第１の開口１５の辺１５ｂ，１５ｃ及び第２の開口１６の辺１６ｂ，１６ｃに対応しており、３つの線１５ａ´，１５ｂ´,１５ｃ´で取り囲む領域を除去すると、基本形状線１５ａ´と基本形状線１７´との接続部分の角部が除去され、３つの線１６ａ´，１６ｂ´,１６ｃ´で取り囲む領域を除去すると、基本形状線１６ａ´と基本形状線１７´との接続部分の角部が除去される。すなわち、第１及び第２の開口１５，１６を形成すると、折り目Ｅで折り曲げたときに突出する角部がなくなるので、圧力分布センサシート１０が折り曲げられるように撓んだ状態でも、圧力分布の測定を適正に行うことができる。

次に、基本形状線１７´と平行であって基本形状線１７´から等距離離れた仮想直線１７ａ´，１７ｂ´を仮想する。仮想直線１７ａ´，１７ｂ´は、切り込み１７の辺１７ａ，１７ｂに対応する。そして、これら基本形状線１５ａ´，１６ａ´，１７´、及び、仮想直線１５ｂ´，１５ｃ´，１６ｂ´，１６ｃ´，１７ａ´，１７ｂ´の接続部分を、図１１（ｃ）に示すように、アール処理を施し、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の外形線１９を想定する。

次に、レーザ加工又はプレス加工により、圧力分布センサシート１０に外形線１９に沿った開口を形成する。こうして、圧力分布センサシート１０に第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７を形成することができる。こうして、形成された圧力分布センサシート１０を図１１（ａ）に示す折り目Ｅと同じ位置で折り曲げても、図１３に示すように、この圧力分布センサシート１０には、上記角部が除去されているため、ほとんど表面から角部が突出しない。すなわち、第１の開口１５が辺１５ｂ，１５ｃを含み、第２の開口１６が辺１６ｂ，１６ｃを含むので、各開口１５，１６と切り込み１７との接続部分の角部が面取りされた格好となる。このように、接続部分の上記角部が除去された格好になると、圧力分布センサシート１０を縦方向及び横方向のいずれかに折り曲げられたときに、開口１５，１６と切り込み１７との接続部分近傍が表面から突出するのを抑制することができる。そのため、圧力分布センサシート１０が折り曲げられるように撓んだ状態でも、圧力分布の測定を適正に行うことができる。

以上のように、本実施形態の圧力分布センサシート１０によると、体圧分布センサシート１０は、縦方向と横方向とに伸長性を有しており、柔軟性のあるマットや布団などの上に配置した場合でも皺が生じないため、患者の体圧分布を適正に測定することができる。

また、本実施形態に係る体圧分布測定システム１によると、体圧分布センサシート１０は、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の長さを蜷局状の切り込みに比べて短くできるため、これらを形成する作業を低コストで迅速に行なうことができる。

また、体圧分布センサシート１０の第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７を上記のようなパターンとすることで、簡単な構成により、体圧分布センサシート１０の縦方向及び横方向の伸長性を向上させることができる。加えて、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７同士が交差しないようにしつつ、体圧分布センサシート１０の縦方向及び横方向の伸長性をより向上させることができる。さらに、体圧分布センサシート１０の縦方向及び横方向の伸長性を等しくすることが出来る。

また、切り込み１７の互いに平行な辺１７ａ，１７ｂが離隔するような幅を切り込み１７が有しているため、圧力分布センサシート１０が折り曲げられるように撓んでも、切り込み１７の辺１７ａ，１７ｂ同士が接触しなくなる。そのため、圧力分布の測定をより適正に行うことができる。

さらに、配線電極２１〜２８は、第１または第２のシート部材上において第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の全てと交差しないように配置されているため、体圧分布センサシート１０の縦方向及び横方向の伸長性を損なわずに、体圧分布計測を行なうことができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態における体圧分布センサシート１０の第１及び第２の開口１５，１６の形状は一例であり、この形状に限るものではなく、各開口１５，１６の第２斜め方向の端部に丸孔が形成されていてもよい。この場合、体圧分布センサシートが縦、横及び斜め方向に延びても丸孔によってシート部材が破れにくくなる。また、第１及び第２の開口１５，１６及び切り込み１７の各辺同士が繋がった部分にアール加工が施されていなくてもよい。また、切り込み１７は、各辺１７ａ，１７ｂが接触しないような幅を有さず、線状の切り込みであってもよい。切り込み１７は、第１の開口１５の中央位置と、第２の開口１６の中央位置とを直線状に接続していなくてもよい。また、第１、第２の開口１５，１６を、感圧電極の半円形の端部に沿った半円形に形成しなくてもよいし、第１斜め方向に関して隣り合う感圧部に向かって凸に形成しなくてもよい。

本実施形態においては、４行４列の１６個の感圧電極を有する体圧分布センサシート１０について説明しているが、これは一例であり、感圧電極の数は変更可能である。

また、本実施形態において、感圧電極を円型としているが、感圧電極の形状は円形には限られず、例えば多角形であってもよい。

また、本実施形態においては、感圧抵抗体に感圧導電性インクを用いているが、感圧導電性インク以外でも、感圧導電性ゴムなど圧力により電気抵抗が変化するものであればよい。

また、本実施形態においては、銀ペーストの印刷により電極を形成しているが、電極の材料は、銀ペースト以外でも導電性のあるインクであればよい。また、印刷を伴わない例えばフォトエッチングなどであってもよい。

また、感圧抵抗体が、第１シート１１上の感圧電極及び第２シート１２上の感圧電極上にそれぞれ形成されているが、いずれか一方の感圧電極上にだけ形成されていてもよい。

本発明の一実施形態による体圧分布測定システムの全体図である。 図１の体圧分布センサシートの外観を示す図である。 図２に示すＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図２の配線電極を除いた要部拡大図である。 図２に示す体圧分布センサシートの第１及び第２の開口、及び、切り込みの形状を示した図である。 （ａ）は図１に示す体圧分布センサシートの横方向の伸長性を示す概略図であり、（ｂ）は図１に示す体圧分布センサシートの縦方向の伸長性を示す概略図である。 第１シート及び第２シート上に電極が形成された状態を示した図である。 図７に示す電極上に感圧抵抗体を積層させた状態を示した図である。 図１に示す体圧分布センサシートと同様のパターンで第１及び第２の開口、及び、切り込みが形成されたＰＥＴシートが横方向に伸長した状態を示した図である。 図９のＰＥＴシートが縦方向に伸長した状態を示した図である。 体圧分布センサシートの第１及び第２の開口、及び、切り込みの形成方法を経時的に示した図である。 図１１（ａ）に示す基本形状線と同様の切り込みが形成されたシートを折り曲げたときの部分斜視図である。 図２に示す圧力分布センサシートを折り曲げたときの部分斜視図である。

符号の説明

１ 体圧分布測定システム
１０ 体圧分布センサシート
１１ 第１シート（第１のシート部材）
１２ 第２シート（第２のシート部材）
１５ 第１の開口
１５ａ 辺（第５の辺）
１５ｂ 辺（第１の辺）
１５ｃ 辺（第２の辺）
１６ 第２の開口
１６ａ 辺（第６の辺）
１６ｂ 辺（第３の辺）
１６ｃ 辺（第４の辺）
１７ 切り込み
１７ａ，１７ｂ 辺
２１〜２８ 配線電極
２１ｔ〜２８ｔ 端子
３１ａ〜３１ｄ、３２ａ〜３２ｄ、３３ａ〜３３ｄ、３４ａ〜３４ｄ、４１ａ〜４１ｄ、
４２ａ〜４２ｄ、４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄ 感圧電極
５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄ、５３ａ〜５３ｄ、５４ａ〜５４ｄ、６１ａ〜６１ｄ、
６２ａ〜６２ｄ、６３ａ〜６３ｄ、６４ａ〜６４ｄ 感圧抵抗体
２０１ａ〜２０１ｄ、２０２ａ〜２０２ｄ、２０３ａ〜２０３ｄ 感圧部

Claims (6)

1. 互いに離隔し且つ縦方向及び横方向の２方向にマトリクス状に配列された複数の電極を有する第１のシート部材と、前記第１のシート部材に積層されており、互いに離隔し且つ前記２方向にマトリクス状に配列されると共に前記第１のシート部材上の前記複数の電極のそれぞれに対向する複数の電極を有する第２のシート部材と、前記第１のシート部材上の前記複数の電極と前記第２のシート部材上の前記複数の電極とのそれぞれの間に配置された複数の感圧抵抗体とを備えたセンサシートであって、
   前記第１及び第２のシート部材上の一斜め方向に関して隣り合う一対の電極間の領域には、
   前記一対の電極のうちの一方の電極の周囲近傍において、他方の電極側に形成された第１の開口と、
   前記一対の電極のうちの他方の電極の周囲近傍において、一方の電極側に形成された第２の開口と、
   前記第１の開口と前記第２の開口とを接続する切り込みとが形成されており、
   前記第１の開口は、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記横方向に沿って延在する第１の辺、及び、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記縦方向に沿って延在する第２の辺を含む複数の辺によってその開口形状が画定されており、
   前記第２の開口は、前記切り込みの前記一斜め方向の他端から前記横方向に沿って延在する第３の辺、及び、前記切り込みの前記一斜め方向の一端から前記縦方向に沿って延在する第４の辺を含む複数の辺によってその開口形状が画定されていることを特徴とするセンサシート。
2. 前記第１の開口が、前記第１の辺、前記第２の辺、及び、前記他方の電極側に向かって凸に形成された第５の辺によってその開口形状が画定されており、
   前記第２の開口が、前記第３の辺、前記第４の辺、及び、前記他方の電極側に向かって凸に形成された第６の辺によってその開口形状が画定されていることを特徴とする請求項１に記載のセンサシート。
3. 前記複数の電極は円形状であって、
   前記第５の辺が、前記一方の電極の他方の電極側の半円形の端部に沿って形成されており、
   前記第６の辺が、前記他方の電極の一方の電極側の半円形の端部に沿って形成されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサシート。
4. 前記切り込みは、前記第１の開口の中央位置と前記第２の開口の中央位置とを接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサシート。
5. 前記切り込みは前記一斜め方向に沿って延在しており、
   前記切り込みの前記一斜め方向に沿って互いに平行な辺同士が離隔するような幅を、前記切り込みが有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサシート。
6. 前記第１のシート部材はそれに形成された前記複数の電極を接続する配線を有し、
   前記第２のシート部材はそれに形成された前記複数の電極を接続する配線を有しており、
   前記配線は、前記第１又は第２のシート部材上において前記第１の開口、前記第２の開口、及び、前記切り込みのすべてと交差しないように配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサシート。