JP2018036060A - Piezoelectric sensor structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電センサ構造体に関する。 The present invention relates to a piezoelectric sensor structure.
圧電シートは絶縁性の高分子材料に電荷を注入することにより、内部に永久帯電を付与した材料である。近年、圧電シートは、例えば、呼吸検知に用いられている。呼吸検知は、無呼吸症候群の患者の呼吸の検知、寝たきりの患者の状況把握、及び、睡眠時の状況の把握による健康管理を目的として行われている。 Piezoelectric sheets are materials that are permanently charged by injecting charges into an insulating polymer material. In recent years, piezoelectric sheets have been used for respiration detection, for example. Respiration detection is performed for the purpose of health management by detecting respiration of a patient with apnea syndrome, grasping the situation of a bedridden patient, and grasping the situation during sleep.
特許文献1には、振動センサが記載されており、圧電性フィルムをフレキシブルプリント基板を折り曲げて、折り曲げたフレキシブルプリント基板の内面の導体パターンを圧電性フィルムの電極として、圧電性フィルムの両面に貼り付け一体化し振動センサとすること、又、フレキシブルプリント基板の外面側の導体パターンをシールド層として使用することが記載されている。
しかしながら、特許文献1に開示されている振動センサは、圧力応答が低いために感度が低く、呼吸信号や脈波などの生体信号の検知精度が低いという問題点を有している。
However, the vibration sensor disclosed in
又、ベッドに横臥している者の生体信号を検知するにあたって、圧電センサは、敷き布団の下に配設される。そして、圧電センサは、ベッドに横臥している者がベッド上にて寝返りをした場合においても、ベッドに横臥している者の生体信号を継続して検知できるようにベッド(敷き布団)の幅に略合致した帯状に形成されている。一方、圧電センサを使用していない時は保管場所の省スペース化を図るため、折り畳んでコンパクトな状態にできることが要求される。 Further, when detecting a biological signal of a person lying on the bed, the piezoelectric sensor is disposed under the mattress. And even if a person lying on the bed rolls over on the bed, the piezoelectric sensor can adjust the width of the bed (bed mat) so that the biological signal of the person lying on the bed can be continuously detected. It is formed in a substantially matching band shape. On the other hand, when the piezoelectric sensor is not used, it is required to be folded into a compact state in order to save the storage space.
本発明は、高感度及び高速応答にて生体信号(脈波、呼吸信号など)などの微弱振動を検知することができると共に、保管又は輸送時には折り畳んでコンパクトにすることができる圧電センサ構造体を提供する。 The present invention provides a piezoelectric sensor structure that can detect weak vibrations such as biological signals (pulse waves, respiration signals, etc.) with high sensitivity and high speed response, and can be folded and compacted during storage or transportation. provide.
本発明の圧電センサ構造体は、所定間隔を存して配設された複数個の振動受信板と、
圧電シート、上記圧電シートの一面に積層一体化されたシグナル電極及び上記圧電シートの他面に積層一体化されたグランド電極を有し且つ上記複数個の振動受信板上に掛け渡された状態で配設された圧電センサとを有する圧電センサ構造体本体、及び
上記圧電センサ構造体本体の両面に配設されたシールド層を有し、上記振動受信板間において屈曲させて折り畳み可能に構成されていることを特徴とする。
The piezoelectric sensor structure of the present invention includes a plurality of vibration receiving plates disposed at predetermined intervals,
A piezoelectric sheet, a signal electrode laminated and integrated on one surface of the piezoelectric sheet, and a ground electrode laminated and integrated on the other surface of the piezoelectric sheet, and stretched over the plurality of vibration receiving plates A piezoelectric sensor structure body having a piezoelectric sensor disposed thereon, and shield layers disposed on both sides of the piezoelectric sensor structure body, and is configured to be bent and folded between the vibration receiving plates. It is characterized by being.
本発明は、上述の如き構成を有しているので、被測定者の呼吸や心拍などの生体活動に伴う振動を振動受信板が受止し、振動受信板が受止した振動を圧電センサに伝達して圧電センサが検知するため、圧電センサの面積を大きくする必要がない。従って、圧電センサのシグナル電極とグランド電極との間に仮想的に構成されたコンデンサの静電容量を小さくすることができ、圧電センサは、微弱振動の検知を高感度で且つ高速に行うことができる。 Since the present invention has the above-described configuration, the vibration receiving plate receives vibrations associated with biological activity such as breathing and heartbeat of the measurement subject, and the vibrations received by the vibration receiving plate are applied to the piezoelectric sensor. Since it is transmitted and detected by the piezoelectric sensor, it is not necessary to increase the area of the piezoelectric sensor. Therefore, the capacitance of the capacitor virtually formed between the signal electrode and the ground electrode of the piezoelectric sensor can be reduced, and the piezoelectric sensor can detect weak vibration with high sensitivity and high speed. it can.
複数の振動受信板が所定間隔を存して配設されていることから、振動受信板間において、屈曲させることによって圧電センサ構造体をコンパクトな状態に折り畳むことができ、保管及び輸送時に容易に小型化を図ることができる。 Since the plurality of vibration receiving plates are arranged at a predetermined interval, the piezoelectric sensor structure can be folded into a compact state by bending between the vibration receiving plates, and can be easily stored and transported. Miniaturization can be achieved.
そして、圧電シート構造体上における振動発生源(例えば、ベッド上に横臥した者、通路を歩行する者、コンクリート構造物の壁面など)の位置又は形状に対応して、複数の振動受信板が互いに相対的に変位することによって振動発生源の形状に沿った状態に配列し、この振動受信板の配列に伴って、これら振動受信板上に配設されている圧電センサも変形しながら振動発生源の形状に沿った状態に変形する。従って、圧電センサによって、振動発生源が発する微弱振動を高感度で且つ高速に検知することができる。 A plurality of vibration receiving plates are connected to each other in accordance with the position or shape of the vibration generating source on the piezoelectric sheet structure (for example, a person lying on the bed, a person walking in a passage, or a wall surface of a concrete structure). The vibration generating source is arranged along the shape of the vibration generating source by being relatively displaced, and the piezoelectric sensor disposed on the vibration receiving plate is also deformed along with the arrangement of the vibration receiving plate. It deforms to a state along the shape. Therefore, the piezoelectric sensor can detect the weak vibration generated by the vibration source with high sensitivity and high speed.
上記圧電センサ構造体において、圧電センサの上下幅が、振動受信板の上下幅よりも小さい場合には、圧電センサのシグナル電極とグランド電極との間に仮想的に構成されたコンデンサの静電容量を小さくすることができ、圧電センサは、振動発生源の発する微弱振動の検知を高感度で且つ高速に行うことができる。 In the above piezoelectric sensor structure, when the vertical width of the piezoelectric sensor is smaller than the vertical width of the vibration receiving plate, the capacitance of the capacitor virtually formed between the signal electrode and the ground electrode of the piezoelectric sensor The piezoelectric sensor can detect the weak vibration generated by the vibration source with high sensitivity and high speed.
上記圧電センサ構造体において、シグナル電極及びグランド電極と、圧電センサ構造体本体の両面に配設されたシールド層とが一体化されていない場合には、圧電センサとシールド層との間に仮想的に構成された電気シールドコンデンサの静電容量を小さくすることができ、圧電センサは、振動発生源の発する微弱振動の検知を高感度で且つ高速に行うことができる。 In the piezoelectric sensor structure, when the signal electrode and the ground electrode are not integrated with the shield layers disposed on both surfaces of the piezoelectric sensor structure body, a virtual space is provided between the piezoelectric sensor and the shield layer. The capacitance of the electric shield capacitor configured as described above can be reduced, and the piezoelectric sensor can detect the weak vibration generated by the vibration generation source with high sensitivity and at high speed.
上記圧電センサ構造体の圧電センサにおいて、シグナル電極及び/又はグランド電極は、圧電シートの一部にのみ積層一体化されており、上記圧電シートの一部が露出している場合には、圧電センサのシグナル電極とグランド電極との間に仮想的に構成されたコンデンサの静電容量を小さくすることができ、圧電センサは、振動発生源の発する微弱振動の検知を高感度で且つ高速に行うことができる。 In the piezoelectric sensor of the piezoelectric sensor structure, the signal electrode and / or the ground electrode are laminated and integrated only on a part of the piezoelectric sheet, and when a part of the piezoelectric sheet is exposed, the piezoelectric sensor The capacitance of the capacitor virtually configured between the signal electrode and the ground electrode can be reduced, and the piezoelectric sensor can detect weak vibrations generated by the vibration source with high sensitivity and high speed. Can do.
本願発明の圧電センサ構造体の一例を図面を参照しつつ説明する。以下の説明においては、振動発生源が、ベッド上に横臥した被測定者Pであること一例として挙げて説明するが、振動発生源は、ベッド上に横臥した被測定者Pに限定されるものではない。 An example of the piezoelectric sensor structure of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the vibration generation source is described as an example that the measurement subject P is lying on the bed. However, the vibration generation source is limited to the measurement subject P lying on the bed. is not.
圧電センサ構造体Aは、図1〜3に示したように、複数枚の振動受信板1を有している。振動受信板1は、被測定者Pの荷重を受止することができればよい。振動受信板1は、被測定者Pの荷重によって被測定者Pの体形に沿った形状に撓む程度の可撓性を有していることが好ましい。このように、振動受信板1が上記可撓性を有していることによって、振動受信板1が被測定者Pの荷重によって被測定者の体形に沿って変形し、振動受信板1の変形によって振動受信板1上に配設されている後述する圧電センサ2も被測定者の体形に沿って変形させた状態とすることができる。そして、振動受信板1によって被測定者Pを確実に受止しており、被測定者Pの生体活動によって生じた振動を圧電センサ2及び振動受信板1によって確実に受止して圧電センサ2によって被測定者Pの生体信号を精度良く検知することができる。なお、振動受信板1としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート板、ポリオレフィン板、ポリエステル板、ポリ塩化ビニル板などの合成樹脂板などが挙げられる。振動受信板1の厚みは、0.1〜1.0mmが好ましい。振動受信板1の上下寸法(被測定者Pの身長方向の寸法)は、圧電センサ構造体の用途にもよるが、例えば、被測定者Pの胸部をカバーできる程度の上下寸法が好ましく、具体的には、25〜35cmが好ましい。
The piezoelectric sensor structure A has a plurality of vibration receiving
振動受信板1は、図1に示したように、一定の厚みを有し且つ平面長方形状に形成されている。なお、振動受信板1は、平面長方形状に限られず、例えば、円形状、長方形以外の多角形状であってもよい。振動受信板1における圧電センサ2の配設面とは反対の面に帯電防止層を形成して、電磁波の遮蔽効果を付与してもよい。なお、帯電防止層は、振動受信板1の表面に公知の帯電防止剤を塗布、乾燥させて形成すればよい。
As shown in FIG. 1, the
複数の振動受信板1は、左右方向(上下方向に直交する方向)に互いに所定間隔を存して直列状に配設されている。図1に示したように、3個の振動受信板1が直列状に配設されている場合、中央の振動受信板1aの左右幅は、両側に位置する振動受信板1b、1bの左右幅よりも大きくなるように構成されていることが好ましい。被測定者Pは、中央の振動受信板1a上に位置している確率が高く、中央の振動受信板1aの左右幅を両側に位置する振動受信板1b、1bの左右幅よりも大きくすることによって、被測定者Pの荷重を安定的に受止することができ、被測定者Pの生体活動によって生じた振動を圧電センサ2及び振動受信板1によって更に確実に受止し、圧電センサ2によって被測定者Pの生体信号を更に精度良く検知することができる。
The plurality of vibration receiving
互いに隣接する振動受信板1、1間の間隔は、振動受信板1、1間において圧電センサ構造体Aを屈曲させることができる程度の距離を有しておればよい。互いに隣接する振動受信板間の距離は、1〜3cmが好ましい。互いに隣接する振動受信板1、1間の間隔を上記範囲とすると、互いに隣接する振動受信板1、1間に位置する被測定者Pの荷重も振動受信板1によって確実に受止することができる。
The distance between the vibration receiving
左右方向に直列状に配列された複数の振動受信板1上に帯状の可撓性を有する圧電センサ2が配設されることによって圧電センサ構造体本体Bが構成されている。圧電センサ2は、直列状に配列されている複数の振動受信板1全体の左右方向の長さよりも長い左右長さを有し且つ振動受信板1の上下寸法よりも短い上下寸法を有している。
A piezoelectric sensor structure main body B is configured by arranging strip-shaped flexible
そして、帯状の圧電センサ2は、振動受信板1の上下方向の中央部において、直列状に配列された振動受信板(1a、1b、1b)の全てに掛け渡された状態に配設されている。なお、圧電センサ2は、各振動受信板1の上面に両面粘着テープなどの固定手段3を介して一体化されている。
The band-shaped
圧電センサ2は、上述のように、直列状に配列された振動受信板1の全てに掛け渡され、複数の振動受信板1に全体的に且つ安定的に支持されている。従って、圧電センサ2は、被測定者Pの生体活動による振動を安定的に感知し、被測定者Pの生体信号を精度良く検知することができる。
As described above, the
更に、被測定者Pの生体活動による振動は振動受信板1によっても受止され、この振動によって振動受信板1が振動し、この振動が圧電センサ2に伝達され、被測定者Pの生体信号を検知することができる。
Further, the vibration due to the biological activity of the person to be measured P is also received by the
圧電センサ2は、上述のように、振動受信板1を介して被測定者Pの生体活動による振動を検知することができるため、圧電センサ2の面積を大きくする必要がなく、面積の狭小化を図ることができる。そして、圧電センサ2の面積の狭小化によって、圧電センサ2のシグナル電極22とグランド電極23との間に仮想的に形成されるコンデンサの静電容量を小さくすることができる。よって、圧電センサ2の高感度化及び高速応答化を図ることができ、被測定者Pの生体信号を精度良く且つ迅速に検知することができる。
As described above, since the
そして、圧電センサ2は、振動受信板1上に一体化されている一方、振動受信板1は、互いに隣接する振動受止板1、1同士が自由に相対的に変位可能に構成されていることから、被測定者Pによる荷重によって振動受信板1が被測定者Pの体形に沿って相対変位することによって被測定者Pの荷重を安定的に支持する。更に、振動受信板1上に一体化されている圧電センサ2も振動受信板1の変位に追従して被測定者Pの体形に沿った状態に変形し、圧電センサ2は、被測定者Pの生体信号を精度良く検知することができる。
The
圧電センサ2は、圧電シート21と、この圧電シート21の一面に積層されたシグナル電極22と、上記圧電シート21の他面に積層されたグランド電極23とを有している。グランド電極23を基準電極としてシグナル電極22の電位を測定することによって、圧電センサ2の圧電シート21にて発生した電位を測定することができる。圧電シート21は、合成樹脂シートを汎用の方法を用いて帯電させることによって構成されている。シグナル電極22及びグランド電極23は、例えば、金属箔及び金属薄膜などの導電性シートから形成されている。
The
シグナル電極22は、圧電シート21の全面に形成されていてもよいが、図4に示したように、シグナル電極22に切欠き部22aを形成し、圧電シート21の一面に積層した状態において、シグナル電極22が積層されていない部分を形成してもよい。このように、圧電シート21の一部にのみシグナル電極22を積層一体化することによって、圧電センサ2のシグナル電極22とグランド電極23との間に仮想的に構成されたコンデンサの静電容量を小さくし、圧電センサ2の高感度化及び高速応答化を図ることができ、被測定者Pの生体信号を精度良く且つ迅速に検知することができる。
The
具体的には、切欠き部22aが形成されたシグナル電極22としては、例えば、平面長方形状体の短辺縁(長辺縁)に開口し且つ長辺方向(短辺方向)に長い平面長方形状の切欠き部22aを複数個、互いに平行に形成することによって、櫛歯状に形成されてなるシグナル電極22(図4)、平面長方形状体の互いに対向する一方の長辺縁(短辺縁)に開口し且つ短辺方向(長辺方向)に長い平面長方形状の切欠き部22a1と、互いに対向する他方の長辺縁(短辺縁)に開口し且つ短辺方向(長辺方向)に長い平面長方形状の切欠き部22a2とを長辺方向(短辺方向)に交互に形成することによって、蛇行状に形成されてなるシグナル電極22(図5)、平面円形状などの貫通孔を複数形成してなるシグナル電極22(図6)などが挙げられる。
Specifically, as the
上記では、シグナル電極22に切欠き部22aを形成した場合を説明したが、グランド電極23に切欠き部を形成した場合であっても、圧電センサ2のシグナル電極とグランド電極との間に仮想的に構成されたコンデンサの静電容量を小さくし、圧電センサ2の高感度化及び高速応答化を図ることができ、被測定者Pの生体信号を精度良く且つ迅速に検知することができる。
In the above description, the case where the
更に、圧電センサ構造体本体Bの両面には可撓性を有する外装シート4、4が配設されている。外装シート4は、シールド層41と、このシールド層41の外面に積層一体化された電気絶縁性シート42と、上記シールド層41の内面に積層一体化された接着層43とを有している。
Furthermore,
圧電センサ構造体Aは、使用環境下において、電子機器、通信機器、タップ及び送電線などから発生する電磁波ノイズの影響を受ける。上記シールド層41は、圧電センサ2を上記電磁波ノイズから遮蔽できればよく、例えば、アルミニウム箔などの金属箔、金属薄膜などが挙げられる。なお、金属薄膜は、電気絶縁性シート42に担持されておればよい。
The piezoelectric sensor structure A is affected by electromagnetic noise generated from an electronic device, a communication device, a tap, a power transmission line, and the like in a use environment. The
上記電気絶縁性シート42としては、特に限定されず、例えば、合成樹脂シートなどが挙げられる。接着層43は、シールド層41及び電気絶縁性シート42を損なわない程度の温度に加熱することによって溶融し、接着性を発現する合成樹脂層(ポリエチレン層など)などが挙げられる。
The electrical insulating
圧電センサ構造体本体Bの両面に配設された外装シート4、4同士はこれらの接着層43、43の対向する外周縁部同士が一体化されて袋体とされており、この袋体内に圧電センサ構造体本体Bが収納されて圧電センサ構造体Aが構成されている。
The
圧電センサ2と、振動受信板1側の外装シート4(4a)のシールド層41との間には振動受信板1が介在していると共に、圧電センサ2と外装シート4aとは一体化されておらず、更に、圧電センサ2と、振動受信板1とは反対側の外装シート4(4b)とも一体化されていないので、シグナル電極22、グランド電極23及びシールド層41、41の間に仮想的に構成されるコンデンサの静電容量を小さくし、圧電センサ2の高感度化及び高速応答化を図ることができ、被測定者Pの生体信号を精度良く且つ迅速に検知することができる。
The
圧電センサ2のシグナル電極22及びグランド電極23には導電線Lが電気的に接続されており、グランド電極23を基準電極として、シグナル電極22の電位を測定することによって、被測定者Pの生体信号を検知することができる。
A conductive wire L is electrically connected to the
又、圧電シートの出力信号を差動入力回路に入力することにより、不要なコモンモード・ノイズ(同相雑音)を除去することができ、差動増幅量も小さくすむため、圧電センサ2の高感度化及び高速応答化を図ることができると共に、被測定者Pの微弱な生体信号を感度良く検知することができる。なお、差動入力回路とは、これに入力される入力信号に含まれている不要なコモンモード・ノイズ(同相雑音)を除去し、必要な電位信号だけを取り出す回路をいう。即ち、差動入力回路は、これに入力された入力信号の差動成分だけを取り出して同相成分を除去する回路をいう。 Further, by inputting the output signal of the piezoelectric sheet to the differential input circuit, unnecessary common mode noise (common mode noise) can be removed and the differential amplification amount can be reduced. And a high-speed response can be achieved, and a weak biological signal of the measurement subject P can be detected with high sensitivity. Note that the differential input circuit is a circuit that removes unnecessary common mode noise (common-mode noise) included in an input signal input thereto and extracts only a necessary potential signal. That is, the differential input circuit is a circuit that takes out only the differential component of the input signal input thereto and removes the in-phase component.
そして、上述した圧電センサ構造体Aは、複数個の振動受信板1が所定間隔を存して直列状に配設され、振動受信板1上に可撓性を有する圧電センサ2を配設して圧電センサ構造体本体Bを構成し、この圧電センサ構造体本体Bをその両面から可撓性を有する外装シート4、4で被覆してなるので、互いに隣接する振動受信板1、1間において屈曲させることによって簡単に折り畳むことができ、保管時及び輸送時のコンパクト化を図ることができる(図7参照)。
In the piezoelectric sensor structure A described above, a plurality of
次に、圧電センサ構造体Aの使用要領について説明する。圧電センサ構造体Aは、被測定者Pの下方に配設して用いられる。例えば、圧電センサ構造体Aは、ベッド上に横臥している被測定者Pの呼吸信号の検知に用いることができる。圧電センサ構造体Aは、図8に示したように、ベッドのマットレスと敷布団との間に配設され、被測定者Pの胸部の下方に位置するように配設される。 Next, how to use the piezoelectric sensor structure A will be described. The piezoelectric sensor structure A is used by being disposed below the measurement subject P. For example, the piezoelectric sensor structure A can be used to detect a respiratory signal of the measurement subject P lying on the bed. As shown in FIG. 8, the piezoelectric sensor structure A is disposed between the mattress of the bed and the mattress, and is disposed below the chest of the measurement subject P.
圧電センサ構造体Aは、その長さ方向の寸法がベッドの幅寸法に略合致しており、ベッドCのマットレスと敷布団との間に配設された状態において、ベッドCの幅方向の全長に亘って配設された状態となる。従って、被測定者Pが寝返りをうつなどしてベッドCの幅方向に移動したとしても、被測定者Pの生体信号を確実に検知することができる。 The piezoelectric sensor structure A has a length-wise dimension that substantially matches the width of the bed, and in the state of being arranged between the mattress of the bed C and the mattress, the entire length of the bed C in the width direction. It will be in the state arrange | positioned over. Therefore, even if the person to be measured P turns over and moves in the width direction of the bed C, the biological signal of the person to be measured P can be reliably detected.
そして、被測定者PがベッドCの幅方向の何れの位置に横臥していても、圧電センサ構造体Aの振動受信板1のそれぞれが被測定者Pの体形に合わせて変位し、被測定者Pの体形に沿った状態に安定的に支持する。
Then, regardless of the position of the person P to be measured lying down in the width direction of the bed C, each of the
特に、圧電センサ構造体Aが3個の振動受信板1を有しており、中央の振動受信板1aの左右幅が、両側に位置する振動受信板1b、1bの左右幅よりも大きくなるように構成されている場合には、被測定者Pが最も高い確率で横臥しているベッドの中央部においては、左右幅の広い、中央の振動受信板1aが被測定者Pを安定的に支持する一方、ベッドの幅方向の端部においては、中央の振動受信板1aと、両側に位置する振動受信板1b、1bのうちの何れか一方の振動受信板1bとが、被測定者Pの体形に沿って被測定者Pを安定的に支持できるように変位して、被測定者Pを安定的に支持する。従って、圧電センサ構造体Aの圧電センサ2は、被測定者Pの生体信号を精度良く検知することができる。
In particular, the piezoelectric sensor structure A has three
更に、圧電センサ構造体Aは、被測定者Pの生体活動による振動を振動受信板1が受止し、この振動を圧電センサ2に伝達することによって圧電センサ2は被測定者Pの生体信号を検知可能に構成しているので、圧電センサ2における被測定者Pの受止面の面積を小さくすることができる。従って、圧電センサ2のシグナル電極22とグランド電極23との間に仮想的に構成されるコンデンサの静電容量を小さくすることができ、圧電センサ2は、被測定者Pの生体信号を高感度で高速に応答することができる。
Further, in the piezoelectric sensor structure A, the
上述した圧電センサ構造体Aにおいて、振動受信板1が、平坦な表面を有する一定厚みの板状体である場合を説明したが、これに限定されない。具体的には、図9に示したように、振動受信板1に、上下左右方向に所定間隔ごとに両面間に亘って貫通する貫通孔1cを複数形成していてもよい。このように、振動受信板1に複数個の貫通孔1cを形成することによって、振動受信板1の可撓性を向上させ、被測定者Pの荷重によって被測定者Pの体形に沿って変形し易くして、被測定者Pをより安定的に受止可能とすると共に、被測定者Pの生体活動による振動をより確実に受止し、圧電センサ2によって被測定者Pの生体信号をより精度良く検知することができる。
In the above-described piezoelectric sensor structure A, the case where the
又、図10に示したように、振動受信板1における被測定者Pの受止面に、上下左右方向に所定間隔ごとに複数個の凸部1dを形成してもよい。振動受信板1に凸部1dを形成することによって、被測定者Pの荷重を振動受信板1の凸部1d及びこれに上載している圧電センサ2部分に概ね集中させることができ、圧電センサ2によって被測定者Pの生体信号をより精度良く検知することができる。
Further, as shown in FIG. 10, a plurality of
上記では、圧電センサ構造体Aを用いてベッド上に横臥している被測定者Pの生体信号を検知する場合を例に挙げて説明したが、圧電センサ構造体Aは、微小振動の検知を高感度にて高速に応答することができるので、被測定者Pの生体信号の検知用途以外にも用いることができ、例えば、橋梁、ビルなどのインフラ設備の異常振動検知による老朽検知、各種設備に用いられるモーターなどの回転装置の異常振動検知、セキュリティーを必要とする場所の異常振動検知による不審者検知などの用途にも好適に用いることができる。 In the above description, the case where the biological signal of the measurement subject P lying on the bed is detected using the piezoelectric sensor structure A has been described as an example. However, the piezoelectric sensor structure A detects micro vibrations. Since it can respond at high speed with high sensitivity, it can be used for purposes other than the detection of the biological signal of the person under test P. For example, it is possible to detect aging by detecting abnormal vibration of infrastructure equipment such as bridges and buildings, and various equipment. It can also be suitably used for applications such as detecting abnormal vibrations of rotating devices such as motors used in the field, and detecting suspicious persons by detecting abnormal vibrations in places that require security.
1 振動受信板
2 圧電センサ
3 固定手段
4 外装シート
21 圧電シート
22 シグナル電極
23 グランド電極
41 シールド層
42 電気絶縁性シート
43 接着層
A 圧電センサ構造体
B 圧電センサ構造体本体
C ベッド
P 被測定者
DESCRIPTION OF
21 Piezoelectric sheet
22 Signal electrode
23 Ground electrode
41 Shield layer
42 Electrical insulation sheet
43 Adhesive layer A Piezoelectric sensor structure B Piezoelectric sensor structure body C Bed P Subject to be measured
Claims (4)
圧電シート、上記圧電シートの一面に積層一体化されたシグナル電極及び上記圧電シートの他面に積層一体化されたグランド電極を有し且つ上記複数個の振動受信板上に掛け渡された状態で配設された圧電センサとを有する圧電センサ構造体本体、及び
上記圧電センサ構造体本体の両面に配設されたシールド層を有し、上記振動受信板間において屈曲させて折り畳み可能に構成されていることを特徴とする圧電センサ構造体。 A plurality of vibration receiving plates disposed at predetermined intervals;
A piezoelectric sheet, a signal electrode laminated and integrated on one surface of the piezoelectric sheet, and a ground electrode laminated and integrated on the other surface of the piezoelectric sheet, and stretched over the plurality of vibration receiving plates A piezoelectric sensor structure body having a piezoelectric sensor disposed thereon, and shield layers disposed on both sides of the piezoelectric sensor structure body, and is configured to be bent and folded between the vibration receiving plates. A piezoelectric sensor structure characterized by comprising:
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