JP2012020002A - Sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、センサに関する。 The present invention relates to a sensor.
従来から、人の覚醒度変化を捉えるためには、心電計測が有効であり、車両の運転者が眠気を催したかを分析する目的で、心拍を計測することが知られている。例えば、車両のハンドルに電極を設け、この電極と接触する手の電位を心電信号として検出することで心拍を計測する。 Conventionally, it is effective to measure electrocardiograms in order to capture changes in a person's arousal level, and it is known to measure heartbeats for the purpose of analyzing whether the driver of the vehicle is drowsy. For example, the heart rate is measured by providing an electrode on the steering wheel of the vehicle and detecting the potential of the hand in contact with the electrode as an electrocardiographic signal.
また、運転者が座る座席に表皮層と電極とを有するシートセンサを設け、電極で検出された電位により運転者(人体)の心拍を計測することができる。シートセンサは、車両の座席の座面に配設されており、この座席に着座した被験者の臀部と着衣を介して接することで、被験者の臀部の電位を検出する。 In addition, a seat sensor having an epidermis layer and an electrode is provided in a seat where the driver sits, and the heartbeat of the driver (human body) can be measured based on the potential detected by the electrode. The seat sensor is disposed on the seat surface of the seat of the vehicle, and detects the potential of the subject's buttocks by contacting the buttocks of the subject who is seated on the seat through the clothes.
シートセンサは、電位を計測するために電極と人体とを接触させ導通させる必要がある。そこで、特許文献1には、シートセンサのシート表皮に、水分を含んだ空気(加湿気体)の供給及び空気の拡散を行なうことにより、人体とシートセンサとの導電性を確保して、人体の心拍信号の検出感度を保つことが開示されている。また、特許文献2には、導電性が無い基材に貫通孔を設け、基材の表裏両面に金属蒸着層を生成する導電性シートに関する技術が開示されている。 In order to measure a potential, a sheet sensor needs to be brought into contact by bringing an electrode into contact with a human body. Therefore, in Patent Document 1, by supplying air containing moisture (humidified gas) and diffusing air to the sheet skin of the sheet sensor, electrical conductivity between the human body and the sheet sensor is ensured, and It is disclosed that the detection sensitivity of the heartbeat signal is maintained. Patent Document 2 discloses a technique related to a conductive sheet in which a through hole is provided in a non-conductive base material and a metal vapor deposition layer is generated on both the front and back surfaces of the base material.
ところで、上述したように、シートセンサの場合には、導電性及び加湿気体の拡散性能を高めるため、例えば、メッシュ状に編み上げ、さらに厚みを持たせた導電繊維素材(例えば、メッシュ状に編み上げたカーボン素材を重ね合わせたもの)を使用することなどが考えられる。 By the way, as described above, in the case of a sheet sensor, in order to enhance the conductivity and the diffusion performance of the humidified gas, for example, the mesh is knitted and the conductive fiber material is further thickened (for example, the mesh is knitted) It is conceivable to use a carbon material superposed).
ところが、このように、シートセンサのシート表皮に厚みを持たせたカーボン素材を使用した場合には、材料コストが高くなりシートセンサのコストが嵩むという問題がある。 However, when a carbon material having a thickness on the sheet skin of the sheet sensor is used as described above, there is a problem that the material cost increases and the cost of the sheet sensor increases.
開示技術は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、コストを低減できるセンサを提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made to solve the above-described problems of the conventional technology, and an object thereof is to provide a sensor capable of reducing the cost.
開示技術のセンサの一態様は、表皮層と接触するとともに、メッシュ状部材で形成された導電性を有する導電層と、加湿気体の通過及び拡散する加湿気体拡散素材で形成された加湿気体拡散層と電極層とを有する。また、加湿気体拡散層を介在した状態で、導電層と電極層とを通電するように配置された導電部材とを有することを要件とする。 One aspect of the sensor of the disclosed technology is a conductive layer having electrical conductivity formed by a mesh member and a humidified gas diffusion layer formed by a humidified gas diffusion material that passes and diffuses the humidified gas while being in contact with the skin layer. And an electrode layer. Further, it is a requirement to have a conductive member arranged to energize the conductive layer and the electrode layer with the humidified gas diffusion layer interposed.
開示技術のセンサの一つの態様によれば、センサのコストを低減できるという効果を奏する。 According to one aspect of the sensor of the disclosed technology, there is an effect that the cost of the sensor can be reduced.
以下に添付図面を参照して、本願の開示するセンサの好適な実施例を詳細に説明する。先ず、実施例1に係るセンサが適用される加湿制御システムについて説明する。図1は、実施例1に係る加湿制御システムを示す概略構成図である。 Hereinafter, preferred embodiments of a sensor disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, a humidification control system to which the sensor according to the first embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a humidification control system according to the first embodiment.
[加湿制御システムの概略構成]
図1に示すように、実施例1に係る加湿制御システムSは、車両の運転者である被験者hが着座する座席1、車両を操舵する操舵部4、人体情報取得装置5、空調装置6、加湿気体発生器7とを備える。
[Schematic configuration of humidification control system]
As shown in FIG. 1, the humidification control system S according to the first embodiment includes a seat 1 on which a subject h who is a driver of a vehicle sits, a steering unit 4 for steering the vehicle, a human body
座席1は、被験者hが座席1に着座した際に、この被験者hの臀部が接する着座部2と被験者hの背中が接する背もたれ部3とを有する。操舵部4には、ハンドルセンサ(図示せず)が設けられる。 When the subject h is seated on the seat 1, the seat 1 includes a seating portion 2 that contacts the buttocks of the subject h and a backrest portion 3 that contacts the back of the subject h. The steering unit 4 is provided with a handle sensor (not shown).
また、座席1の着座部2の内部には、シートセンサ20が設けられる。シートセンサ20は、座席1の着座部2の座面を含むように配設される。シートセンサ20は、座席1に着座した被験者hの臀部と着衣を介して接することで、被験者hの臀部の電位を検出することができる。なお、シートセンサ20は、被験者hと接する座席1のいずれに設けられても良い。例えば、シートセンサ20は、背もたれ部3に設けられても良い。
A
人体情報取得装置5は、シートセンサ20により検出された被験者hの臀部の電位と、ハンドルセンサにより検出された操舵部4を握持する被験者hの手の電位との電位差に基づいて被験者hの心拍を計測する。また、人体情報取得装置5は、被験者hの臀部の電位と、被験者hの手の電位との電位差信号に含まれるノイズの強度、電位差信号の変化量などの情報を空調装置6へ入力する。
The human body
加湿気体発生器7は、人体情報取得装置5から入力されたノイズの強度、電位差信号の変化量などの情報に応じて空調装置6を制御し、所定量の加湿気体をシートセンサ20の表皮層22(図2)の表面上に供給する。これにより、シートセンサ20の表皮層22及び、被験者hの着衣臀部は加湿状態となり、導電性を向上することができる。
The humidified gas generator 7 controls the
[シートセンサ20の構成]
次に、実施例1に係るシートセンサの詳細について説明する。図2は、実施例1に係るシートセンサの概略構成を示す断面図である。図3は、シートセンサによる加湿気体の流れを説明する図である。また、図4は、シートセンサによる導通経路を説明する図である。
[Configuration of Sheet Sensor 20]
Next, details of the sheet sensor according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the sheet sensor according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram illustrating the flow of humidified gas by the sheet sensor. FIG. 4 is a diagram for explaining a conduction path by the sheet sensor.
図2に示すように、シートセンサ20を形成する本体部21は、表皮層22を有する表皮構造23と、電極部として形成された電極層30とを備える。導電層24は、この導電層24の内部に加湿気体拡散層28を介在させた状態で、表皮層22と電極層30との通電を電気接続するために設けられる。電極層30は、表皮構造23を形成する表皮層22により検出された人体の電位を取得する電極部として設けられる。
As shown in FIG. 2, the
表皮構造23は、人体と接触する座席の面を形成する表皮層22と、加湿気体を通過及び拡散可能とする加湿気体拡散層28と、この加湿気体拡散層28を内部に介在した状態で一体型に包囲する導電層24とを有する。
The
表皮層22は、導電性を有する繊維材により形成された導電繊維層として形成される。
ここで、本実施例1において、表皮層22には、材料コストの高いカーボン素材ではない導電性を有する繊維素材が使用される。
The
Here, in the first embodiment, for the
すなわち、この表皮層22には、例えば、複数の導電繊維を混在させた高抵抗(例えば、抵抗率が、10MΩ・cm程度)であり薄手(例えば、厚さ3mm程度)のカーボンコート材が使用される。また、表皮層22として、従来と同様に、カーボン材を使用する場合には、材料コストを低減すべくカーボン素材の含有率が少ない繊維素材を使用することとする。
That is, for example, a carbon coating material having a high resistance (for example, a resistivity of about 10 MΩ · cm) and thin (for example, a thickness of about 3 mm) in which a plurality of conductive fibers are mixed is used for the
このように、本実施例1では、表皮層22には、比較的安価なカーボンコート材が使用できる。このため、コスト低減を実現することができる。また、このカーボンコート材は、一般的な導電性の良いカーボン材と比較して、意匠性及び耐磨耗性の点で利点がある。
As described above, in the first embodiment, a relatively inexpensive carbon coating material can be used for the
導電層24は、第一の導電層25及び第二の導電層27を導電部材26で接合した一体型の導電体として形成される。導電層24を形成する第一、二の導電層25、27及び導電部材26には、導電性を有する複数の網目状の空隙が形成されたメッシュ素材が使用される。
The
ここで、図2において、導電層24の上面部として形成される第一の導電層25は、表皮層22の下面部と接するように積層される。また、導電層24の下面部として形成される第二の導電層27は、電極層30の上面部と接するように積層される。すなわち、表皮層22により検出された人体の電位は、表皮層22から導電層24を形成する第一の導電層25、導電部材26、第二の導電層27を介して電極層30と電気接続される。
Here, in FIG. 2, the first
加湿気体拡散層28は、複数の格子状(図1の縦方向及び横方向)の空隙を有するとともに、加湿気体を通過及び拡散する空気拡散部材(メッシュ状部材)として形成される。具体的に説明すると、加湿気体拡散層28は、この加湿気体拡散層28内に送出された加湿気体を、縦方向(図2の上下方向)及び横方向(図2の左右方向)に向けて流通させることができる。これにより、加湿気体拡散層28から外部に送出される気体は拡散された加湿気体とすることができる。
The humidified
すなわち、この加湿気体拡散層28を表皮層22の下部に配設することにより、加湿気体の流れを止めることなく、通孔31から送出された加湿気体を、表皮層22の表面部に拡散させることができる。また、加湿気体拡散層28の構造をメッシュ状の形状とすることで、加湿気体の流量を最適化とすることができ、広範囲にわたって加湿気体の水分を均一に表皮層22に届けることができる。
That is, by disposing the humidified
ここで、加湿気体拡散層28を用いずに、例えば、単に表皮層22と加湿気体の発生部分を接続する貫通孔を設けた場合でも、加湿気体は表皮層22に達する。しかし、被験者hの着座によって表皮層22に設けた孔が塞がれることで、1つの孔の中で、加湿気体の流れが滞ってしまう。
Here, without using the humidified
つまり、加湿気体の流れが止まってしまうため、加湿気体を拡散することができず、表皮層22及び被験者hの着衣臀部を十分に加湿状態とすることができなくなる。一方、本実施形態1に示したシートセンサ20のように加湿気体拡散層28を設けることで、1つの孔が塞がれた場合でも、加湿気体は加湿気体拡散層28を通り拡散することで別の孔に通過させることができ、加湿気体の流れが止まることはない。これにより、塞がった孔に対しても加湿気体の持つ水分を届けることができる。
That is, since the flow of the humidified gas stops, the humidified gas cannot be diffused, and the
また、加湿気体拡散層28は、メッシュ状の形状のため加湿気体が移動する場合の抵抗となる。すなわち、この抵抗によって、加湿気体が直ぐに移動せずに、一定時間とどまることで、塞がった孔に対しても水分の置換能力を上げることができる。
Further, the humidified
このように、加湿気体拡散層28を設けることで、表皮層22及び被験者hの着衣臀部を十分に加湿することができる。なお、この加湿気体拡散層28には、導電性を有する導電層24により包囲され一体化されるため、コストの安価な絶縁素材を使用することができる。
In this manner, by providing the humidified
また、本実施例1において、加湿気体拡散層28は、複数の格子状(図1の縦方向及び横方向)の空隙を有する拡散部材としているが、加湿気体の通過及び拡散が可能であれば良いことから、例えば、縦方向または、横方向にのみ空隙を有する構造としてもよい。
Further, in the first embodiment, the humidified
電極層30は、表皮構造23を形成する表皮層22により検出された人体の電位を取得する電極部として形成される。また、この電極層30の所定位置には、通孔31が形成される。そして、加湿気体発生器7(図1)から送出される加湿気体は、電極層30の通孔31から加湿気体拡散層28及び導電層24を介して、表皮層22の表面部に送出される。
The
[シートセンサ20による加湿気体の流通]
次に、実施例1のシートセンサ20による加湿気体の流れについて説明する。図3は、シートセンサによる加湿気体の流れを説明する図である。加湿気体は、加湿気体発生器7(図1)から送出される。
[Flow of humidified gas by sheet sensor 20]
Next, the flow of humidified gas by the
図3に示すように、シートセンサ20の電極層30に設けられた通孔31から送出された加湿気体(図3の白矢印)は、通孔31を通じて導電層24を形成する第二の導電層27の内部を通過する(図3の実線矢印)。そして、第二の導電層27を通過した加湿気体は、この第二の導電層27の上部に配設された加湿気体拡散層28の内部に送出される。
As shown in FIG. 3, the humidified gas (white arrow in FIG. 3) sent from the through
ここで、前述したように、加湿気体拡散層28は、複数の格子状の空隙を有する空気拡散部材として形成されているため、加湿気体を通過及び拡散する機能を備えている。このため、図3に示すように、加湿気体拡散層28の内部に送出された加湿気体は、この加湿気体拡散層28の内部で広範囲にわたって拡散される。
Here, as described above, since the humidified
そして、上述したように、加湿気体拡散層28の内部で拡散された加湿気体は、この加湿気体拡散層28の上部に配設された導電層24を形成する第一の導電層25の内部を通過する。以下では、第一の導電層25の内部を通過した加湿気体は、この第一の導電層25の上部に配設された表皮層22の表面部に送出される。
As described above, the humidified gas diffused inside the humidified
この場合、表皮層22の表面部には、加湿気体拡散層28により拡散された加湿気体が均一に広範囲にわたって供給されるため、表皮層22に対する加湿を迅速に行なうことができる。
In this case, since the humidified gas diffused by the humidified
[シートセンサ20による導電経路]
次に、実施例1のシートセンサ20による導電経路について説明する。図4は、シートセンサによる導電経路の一例を示す図である。すなわち、図4に示すように、表皮層22により検出された人体の電位は、表皮層22の内部から、この表皮層22の下部に配設された導電層24を形成する第一の導電層25の内部を経由する。
[Conductive path by sheet sensor 20]
Next, the conductive path by the
そして、この第一の導電層25の内部を通じて、この第一の導電層25に接合された導電部材26へと経由する。そして、導電部材26の内部を通じて、この導電部材26に接合された第二の導電層27の内部を経由する。以下、第二の導電層27から電極部である電極層30へと経由される。
Then, it passes through the inside of the first
上述したように、シートセンサ20では、表皮層22により検出された人体の電位は、表皮層22、第一の導電層25、導電部材26、第二の導電層27を経由して電極層30に伝達させることができる。
As described above, in the
なお、上述した実施例1において、導電層24は、表皮層22と電極層30とを導電するために、第一の導電層25及び第二の導電層27を導電部材26で接合した一体型(所謂、包囲型)の導電体として形成している。
In Example 1 described above, the
ところが、この一体型の構造以外にも、2つの単体の導電板(2枚の導電板)と導電性を有する針部材とで加湿気体拡散層28を介在する導電層を形成することができる。この場合、2つの導電板の間に加湿気体拡散層28が介在した状態で配設される。また、2枚の導電板の間を針部材が貫通し、接続することで、両導電板間の導電を可能とすることができる。
However, in addition to this integrated structure, a conductive layer with the humidified
以上説明したように、本実施例1に係るシートセンサ20によれば、導電層24は、全体が格子状のメッシュ素材により形成されるとともに、内部に加湿気体の通過及び拡散を行なう加湿気体拡散層28を設けている。これにより、シートセンサ20の通孔31を通じて供給される加湿気体は、加湿気体拡散層28により拡散された加湿気体とすることができる。
As described above, according to the
この結果、表皮層22の表面部の全域にわたって加湿気体を供給することができるため、加湿性を向上することができる。また、シートセンサ20を形成する表皮構造23(表皮層22)の繊維材に、材料コストの高いカーボン素材以外の繊維材を使用することができるため、シートセンサ20のコストの低減を図ることができる。
As a result, since the humidified gas can be supplied over the entire surface portion of the
[シートセンサ40の構成]
次に、実施例2に係るシートセンサの詳細について説明する。図5は、実施例2に係るシートセンサの概略構成を示す断面図である。また、図6は、シートセンサによる加湿気体の流れを説明する図である。また、図7は、シートセンサによる導通経路の一例を説明する図である。なお、実施例2において、前述した実施例1のシートセンサと同様な構成についての詳細な説明は、省略する。
[Configuration of Sheet Sensor 40]
Next, details of the sheet sensor according to the second embodiment will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the sheet sensor according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of humidified gas by the sheet sensor. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a conduction path by the sheet sensor. In the second embodiment, detailed description of the same configuration as the sheet sensor of the first embodiment described above is omitted.
ここで、前述した実施例1のシートセンサ20と、本実施例2に係るシートセンサ40とは、シートセンサを形成する表皮構造(表皮層)の素材に相違がある。すなわち、図5に示すように、実施例2に係るシートセンサ40の表皮構造50を形成する表皮層は、革素材により形成された革表皮層42として配設している。
Here, the
図5に示すように、シートセンサ40を形成する本体部41は、革表皮層42を有する表皮構造50と、導電性を有する導電層52と、電極部として形成された電極層60とを備える。すなわち、表皮構造50は、人体と接触する座席の面を形成する革表皮層42と、加湿気体を通過及び拡散可能に形成された加湿気体拡散層51と、この加湿気体拡散層51を内部に介在した状態で一体型として包囲する導電層52とを有する。
As shown in FIG. 5, the
革表皮層42は、革材料により形成された表皮層であり、この革表皮層42の所定の位置には、複数の通孔44が形成される。これら複数の通孔44は、加湿気体拡散層51からの加湿気体を革表皮層42の表面部に送出するために設けられる。
The
また、図5において、革表皮層42の表面42a及び裏面42bと通孔44の表面部には導電性を有する導電塗料43aが塗布される。これにより、革表皮層42と、この革表皮層42の下方に積層された導電層52とは、電気的に通電が接続された状態となる。
Further, in FIG. 5, a
また、導電塗料を塗布してから通孔44を加工する場合などで、革表皮層42と導電層52とが電気的に通電が接続された構造をとれば、革表皮層42の表面(上面)のみに導電塗料を塗布した状態でもよい。すなわち、導電層52は、この導電層52の内部に加湿気体拡散層51を介在させた状態で、革表皮層42と電極層60とを電気接続するために設けられる。
Further, when the through-
導電層52は、第一の導電層53及び第二の導電層55を導電部材54で接合した一体型の導電体として形成される。導電層52には、導電性を有するとともに、複数の網目状の空隙が形成されたメッシュ素材が使用される。後述するように、革表皮層42により検出された人体の電位は、この革表皮層42から導電層52の第一の導電層53、導電部材54、第二の導電層55を介して電極層60と電気接続される。
The
加湿気体拡散層51は、複数の格子状の空隙を有するとともに、加湿気体を通過及び拡散する空気拡散部材(メッシュ状部材)として形成される。すなわち、実施例1の加湿気体拡散層と同様に、この加湿気体拡散層51を革表皮層42の下部に配設することにより、通孔44から送出された加湿気体を広範囲に拡散させることができる。
The humidified
電極層60は、表皮構造50を形成する革表面層42により検出された人体の電位を取得する電極部として設けられる。電極層60の所定位置には、通孔61が形成される。加湿気体発生器7(図1)から送出される加湿気体は、電極層60の通孔61から加湿気体拡散層51及び導電層52を介して、革表面層42の表面部に送出される。
The
[シートセンサ40による加湿気体の流通経路]
次に、図6を用いて、図5に示したシートセンサ40による加湿気体の流れについて説明する。図6は、シートセンサによる加湿気体の流れを説明する図である。加湿気体は、加湿気体発生器7(図1)から送出される。
[Flow path of humidified gas by sheet sensor 40]
Next, the flow of the humidified gas by the
図6に示すように、シートセンサ40の電極層60に設けられた通孔61から送出された加湿気体(図6の白矢印)は、通孔61を通じて導電層52を形成する第二の導電層55の内部を通過する(図6の実線矢印)。そして、第二の導電層55を通過した加湿気体は、この第二の導電層55の上部に配置された加湿気体拡散層51の内部に送出される。
As shown in FIG. 6, the humidified gas (white arrow in FIG. 6) sent from the through
ここで、前述したように、加湿気体拡散層51は、加湿気体を通過及び拡散する機能を備えているため、第二の導電層55を通じて、加湿気体拡散層51の内部に送出された加湿気体は、この加湿気体拡散層51の内部で広範囲にわたって拡散させることができる。
Here, as described above, since the humidified
そして、上述したように、加湿気体拡散層51の内部で拡散された加湿気体は、この加湿気体拡散層51の上部に配設された導電層52を形成する第一の導電層53の内部を通過する。以下では、第一の導電層53の内部を通過した加湿気体は、この第一の導電層53の上部に配設された革表皮層42の通孔44を通じて送出される。
As described above, the humidified gas diffused inside the humidified
この場合、革表皮層42の表面部には、加湿気体拡散層51により拡散された加湿気体が通孔44を通じて、広範囲にわたって供給されるため、表皮層42に対する加湿を迅速に行なうことができる。
In this case, since the humidified gas diffused by the humidified
[シートセンサ40による導電経路]
次に、実施例2のシートセンサ40による導電経路について説明する。図7は、シートセンサによる導電経路を説明する図である。すなわち、図7に示すように、革表皮層42により検出された電位は、革表皮層42の内部及び表面42aから裏面42bへと経由する。
[Conductive path by sheet sensor 40]
Next, the conductive path by the
そして、革表皮層42の内部から、この革表皮層42の下部に配設された導電層52を形成する第一の導電層53の内部を経由する。また、革表面層42の通孔44の周囲に塗布された導電塗料43aを通じて、導電層52に電位を通電させることができる。
And it passes through the inside of the 1st
そして、第一の導電層53の内部から、この第一の導電層53に接合された導電部材54へと経由する。そして、導電部材54の内部から第二の導電層55の内部を経由する。以下では、第二の導電層55を通じて電極部である電極層60へと経由される。
Then, it passes from the inside of the first
上述したように、本実施例2のシートセンサ40では、革表皮層42により検出された人体の電位は、革表面層42、第一の導電層53、導電部材54、第二の導電層55を経由して電極層60に伝達させることができる。この場合、人体の電位は、革表面層42の通孔44の周囲に塗布された導電塗料43aを通じて、導電層52に電位を通電させることができる。これにより、通電経路が短縮され、ロス(抵抗)が少ない通電を可能とすることができる。
As described above, in the
以上説明したように、本実施例2に係るシートセンサ40では、シートセンサ40の表皮構造を形成する革表皮層42は、加湿気体拡散層51からの加湿気体を通過させる複数の通孔44を有する革素材により形成される。また、この革表皮層42の表面42a及び裏面42bと通孔44の周囲には導電塗料43aが塗布されるので、表面層が革素材であっても導電性を保持することができる。
As described above, in the
また、加湿気体発生器7(図1)から送出される加湿気体は、加湿気体拡散層51で通過及び拡散されるとともに、革表皮層42の通孔44を通じて、革表皮層42の表面部に供給されるため、革表皮層42の表面部に適度な加湿性をもたせることができる。
Further, the humidified gas delivered from the humidified gas generator 7 (FIG. 1) passes and diffuses in the humidified
[シートセンサ40aの構成]
次に、実施例3に係るシートセンサ40aの詳細について説明する。図8は、実施例3に係るシートセンサの概略構成を示す断面図である。また、図9は、シートセンサによる導通経路の一例を説明する図である。なお、実施例3において、前述した実施例1、2のシートセンサと同様な構成についての詳細な説明は、省略する。
[Configuration of
Next, details of the
ここで、前述した実施例2のシートセンサ40と、本実施例3に係るシートセンサ40aとは、革表皮層42の表面に塗布した導電塗料43bを塗布する領域(部位)に相違がある。すなわち、図8に示すように、実施例3に係るシートセンサ40aを形成する革表皮層42の表面42aに導電塗料43bしている。すなわち、革表皮層42の表面42aに導電塗料を塗布するだけで、革表皮層42により検出された人体の電位を電極部60に伝えることができる。
Here, the
ここで、本実施例3では、革表皮層42の端部を形成する延出部に導電塗料43bが塗布され、延出部が導電層52の第一の導電層53と接する構成としているが、導電層52と接する部分は必ずしも端部とするものではない。
Here, in the third embodiment, the
すなわち、革表皮層42に塗布された導電塗料43bの一部が導電層52に接する構成とすれば良い。実際には、導電塗料43bを塗布した革表面層42をシートセンサ40aとして製造する際に、縫い付けたり巻き込んだりする部分で、導電層52に接触させたり、表皮の縫い目のように沈み込んだ部分で導電層52の第一の導電層53に接触させることとなる。
That is, a configuration in which a part of the
図8に示すように、シートセンサ40aを形成する本体部41は、革表皮層42を有する表皮構造50aと、導電性を有する導電層52と、電極部として形成された電極層60とを備える。すなわち、表皮構造50aは、人体と接触する座席の面を形成する革表皮層42と、加湿気体を通過及び拡散可能に形成された加湿気体拡散層51と、この加湿気体拡散層51を内部に介在した状態で一体型として包囲する導電層52とを有する。
As shown in FIG. 8, the
革表皮層42は、革材料により形成された表皮層であり、この革表皮層42の所定の位置には、複数の通孔44が形成される。これら複数の通孔44は、加湿気体拡散層51からの加湿気体を革表皮層42の表面部に送出するために設けられる。
The
また、図8において、革表皮層42の表面42aには導電性を有する導電塗料43bが塗布される。これにより、革表皮層42と、この革表皮層42の下方に積層された導電層52とは、電気的に通電が接続された状態となる。すなわち、導電層52は、この導電層52の内部に加湿気体拡散層51を介在させた状態で、革表皮層42と電極層60とを電気接続するために設けられる。
In FIG. 8, a
導電層52は、第一の導電層53及び第二の導電層55を導電部材54で接合した一体型の導電体として形成される。導電層52には、導電性を有するとともに、複数の網目状の空隙が形成されたメッシュ素材が使用される。
The
加湿気体拡散層51は、複数の格子状の空隙を有するとともに、加湿気体を通過及び拡散する空気拡散部材(メッシュ状部材)として形成される。すなわち、実施例1、2の加湿気体拡散層と同様に、この加湿気体拡散層51を革表皮層42の下部に配設することにより、通孔44から送出された加湿気体を広範囲に拡散させることができる。
The humidified
電極層60は、表皮構造50aを形成する革表面層42により検出された人体の電位を取得する電極部として設けられる。電極層60の所定位置には、通孔61が形成される。加湿気体発生器7(図1)から送出される加湿気体は、電極層60の通孔61から加湿気体拡散層51及び導電層52を介して、革表面層42の表面部に送出される。
The
[シートセンサ40aによる導電経路]
次に、実施例3のシートセンサ40aによる導電経路について説明する。図9は、シートセンサによる導電経路を説明する図である。すなわち、図9に示すように、革表皮層42により検出された電位は、実線矢印に示すように、革表皮層42の内部及び表面42aから導電層52を形成する第一の導電層53の内部を経由する。
[Conductive path by
Next, a conductive path by the
そして、第一の導電層53の内部から、この第一の導電層53に接合された導電部材54へと経由し、導電部材54の内部から第二の導電層55の内部を経由する。以下では、第二の導電層55を通じて電極部である電極層60へと経由する。
Then, from the inside of the first
上述したように、本実施例3のシートセンサ40aでは、革表皮層42により検出された人体の電位は、革表面層42の表面42a、第一の導電層53、導電部材54、第二の導電層55を経由して電極層60に伝達させることができる。
As described above, in the
以上説明したように、本実施例3に係るシートセンサ40aでは、シートセンサ40aの表皮構造50aを形成する革表皮層42は、加湿気体拡散層51からの加湿気体を通過させる複数の通孔44を有する革素材により形成される。また、この革表皮層42の表面42aには、導電塗料43bが塗布されるので、導電性を保持することができる。
As described above, in the
また、革表皮層42の表面42aのみに導電塗料43bを塗布されるので、導電層52との導電性を保持することができる。また、加湿気体発生器7(図1)から送出される加湿気体は、加湿気体拡散層51で通過及び拡散されるとともに、革表皮層42の通孔44を通じて、革表皮層42の表面部に供給されるため、革表皮層42の表面部に適度な加湿性をもたせることができる。
Further, since the
[シートセンサ70の構成]
次に、実施例4に係るシートセンサの詳細について説明する。図10は、実施例4に係るシートセンサの概略構成を示す断面図である。また、図11は、シートセンサに設けた防水筒部材の概略構成を示す斜視図である。なお、本実施例4において、実施例1〜3のシートセンサと同様な構成についての詳細な説明は、省略する。
[Configuration of Sheet Sensor 70]
Next, details of the sheet sensor according to the fourth embodiment will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the sheet sensor according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a waterproof cylinder member provided in the sheet sensor. In the fourth embodiment, detailed description of the same configuration as that of the sheet sensors of the first to third embodiments is omitted.
図10に示すように、シートセンサ70は、人体と接触する座席の面を形成する表皮層71と、電極部として形成された上面電極層72と、絶縁部として形成された絶縁層73と、電極部として形成された下面電極層74とを有する。また、下面電極層74の下部にウレタンなどのクッション材により形成されたクッション層75とを有する。
As shown in FIG. 10, the
このように、実施例4のシートセンサ70では、このシートセンサ70に電極部として機能する複数(図10では、2層)の電極層(上面電極層72及び下面電極層74)を設けた多重電極構造とすることで、電気的なノイズの低減を図る構造としている。
Thus, in the
表皮層71は、導電性を有する繊維部材により形成される。上面電極層72は、電極部として形成される。下面電極層74は、上面電極層72と同じく電極部として形成されるとともに、その周囲は、絶縁部として形成された絶縁層73により包囲されている。すなわち、下面電極層74を包囲する絶縁層73は、上面電極層72と、下面電極層74との層間(隙間)に加湿気体の一部が漏出することを防水するシール材として機能する。この絶縁層73には、防水及び非浸透性能を有する例えば、シリコンゴム材が使用される。
The
また、表皮層71と、上面電極層72と、絶縁層73及び下面電極層74と、クッション層75の所定の位置(図10では、中央部)には、シートセンサ70の層間を貫通するとともに、表皮層71の表面部に開口する通孔76が形成されている。加湿気体発生器7(図1)で発生させた加湿気体は、通孔76を通じて、表皮層71の表面部に送出させることができる。すなわち、シートセンサ70に形成された通孔76は、加湿気体を表皮層71の表面部に供給するために設けられている。
In addition, the
また、図10に示すように、本実施例4のシートセンサ70では、このシートセンサ70に設けられた通孔76の形成位置に、防水性能を備えた防水筒部材80が嵌合固定されている。
Further, as shown in FIG. 10, in the
防水筒部材80は、円形の鍔部81と、この鍔部81を接合した円筒形の筒状体82とを有するフランジ形の筒体部材として形成されている。防水筒部材80を形成する筒状体82には、加湿気体を通過させるための通孔83が形成されている。また、防水筒部材80の鍔部81は、表皮層71の表面部の一部(通孔76の周囲)に形成された円形凹部71aと嵌合する。
The
すなわち、本実施例4のシートセンサ70では、加湿気体の供給用として設けられた通孔76の形成位置に防水筒部材80を配設することにより、電極部である上面電極層72及び下面電極層74との間に加湿気体が漏出することを防止するようにしている。具体的には、防水筒部材80の筒状体82を、通孔76に嵌装固定する構成としている。これにより、上面電極層72及び下面電極層74間に加湿気体の一部が漏出することで、両電極部の絶縁性が損われることを防止する。
That is, in the
なお、本実施例4では、複数の電極層を有するシートセンサ70において、加湿気体を供給する通孔76に防水筒部材80を配設することで加湿気体の漏出を防止する構造としている。
In the fourth embodiment, in the
ところが、この構造は、前述した実施例1〜3で示した加湿気体を拡散する加湿気体拡散層を備えるシートセンサの構造と組み合わせることとしてもよい。この場合、シートセンサ内で、防水筒部材80により加湿気体の漏出を防止するとともに、表皮層の表面部に対する加湿気体の供給を良好に行なうことができる。
However, this structure may be combined with the structure of the sheet sensor including the humidified gas diffusion layer that diffuses the humidified gas described in the first to third embodiments. In this case, it is possible to prevent the humidified gas from leaking out by the waterproof
以上説明したように、本実施例4に係るシートセンサ70によれば、表皮層71と電極部として形成された上面電極層72と、絶縁層73により包囲された下面電極層74とクッション層75と、加湿気体を供する通孔76とを備える。
As described above, according to the
また、シートセンサ70には、加湿気体の供給用として設けられた通孔76の形成位置に、筒状体82を有する防水筒部材80が配設されている。これにより、多重電極構造として形成された上面電極層72及び下面電極層74との間に加湿気体の一部(水分)が漏出することを防止することができる。この結果、加湿気体の漏出によるシートセンサ70の動作不良(ショート)などの電気的トラブルを回避することができる。
The
1 座席
2 着座部
3 背もたれ部
4 操舵部
5 人体情報取得装置
6 空調装置
7 加湿気体発生器
20、40、40a、70 シートセンサ
22、71 表皮層
28、51 加湿気体拡散層
24、52 導電層
30、60、75 電極層
23、50、50a 表皮構造
80 防水筒部材
81 鍔部
82 筒状体
h 被験者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Seat 2 Seating part 3 Backrest part 4
Claims (5)
前記表皮層と接触するとともに、メッシュ状部材で形成された導電性を有する導電層と、
加湿気体が通過及び拡散する加湿気体拡散素材で形成された加湿気体拡散層と、
前記表皮層により検出された前記被験者の電位を取得する電極部として形成された電極層と、
前記加湿気体拡散層を介在した状態で、前記導電層と前記電極層とを通電するように配置された導電部材と、
を有することを特徴とするセンサ。 Forming a surface of the seat in contact with a subject using the seat in the seat, and having a conductive skin layer;
A conductive layer having electrical conductivity formed of a mesh-shaped member while being in contact with the skin layer;
A humidified gas diffusion layer formed of a humidified gas diffusion material through which the humidified gas passes and diffuses; and
An electrode layer formed as an electrode part for acquiring the potential of the subject detected by the epidermis layer;
A conductive member disposed to energize the conductive layer and the electrode layer with the humidified gas diffusion layer interposed;
A sensor comprising:
前記加湿気体拡散層からの加湿気体を通過させる複数の通孔を有する革素材により形成されるとともに、当該表皮層の表面部には導電塗料が塗布され、該表皮層の該表面部の少なくとも一部と前記導電層の少なくとも一部とが接触していることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ。 The skin layer is
It is formed of a leather material having a plurality of through-holes through which the humidified gas from the humidified gas diffusion layer passes, and a conductive paint is applied to the surface portion of the skin layer, and at least one of the surface portions of the skin layer. The sensor according to claim 1, wherein at least a part of the portion and the conductive layer are in contact with each other.
前記表皮層と接触するとともに、当該表皮層と導電する第一の電極層と、
絶縁層により包囲されるとともに、前記第一の電極層と導電する第二の電極層と、
前記第一の電極層と前記絶縁層及び前記第二の電極層とを貫通するとともに、前記表皮層に加湿気体を供給する加湿気体供給孔と、
前記加湿気体供給孔に嵌合する筒部材と、
を備えることを特徴とするセンサ。 Forming a surface of the seat in contact with a subject using the seat in the seat, and having a conductive skin layer;
A first electrode layer in contact with the skin layer and electrically conductive with the skin layer;
A second electrode layer surrounded by an insulating layer and electrically conductive with the first electrode layer;
A humidified gas supply hole that penetrates the first electrode layer, the insulating layer, and the second electrode layer, and supplies a humidified gas to the skin layer,
A cylindrical member that fits into the humidified gas supply hole;
A sensor comprising:
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