JP6493647B2 - 把持検知センサ - Google Patents

Description

本発明に係る一実施形態は、対象物が把持されたことを検知する把持検知センサに関する。

特許文献１には、栄養の補給、輸血、点滴時等に人体に装着されるチューブを患者等が引き抜くのを遅延もしくは防止、又はチューブの引き抜き動作時に患者や介護者等に警告できるチューブの引き抜き防止装置が開示されている。特許文献１に開示されたチューブの引き抜き防止装置は、人体に装着されるチューブの一部を伸縮自在に形成したカバー部材で覆い、当該カバー部材を当該チューブに対して相対移動可能に形成したものである。特許文献１に開示されたチューブの引き抜き防止装置は、少なくともカバー部材の一部に設置され所定以上の圧力が加わったことを検知して検知信号を出力する圧力検知手段と、前記圧力検知手段の検知信号に基づいて警告を発する警告手段と、を備える。これにより、チューブに所定以上の圧力が加わったときに警告が発せられる。

特開２００１−３４０４５４号公報

特許文献１に記載のチューブは可撓性のある材料で形成されているため、単純にチューブに触れた場合や、患者が寝返りを打つこと等によりチューブに圧力が加わった場合であってもセンサが反応する。このため、患者がチューブを把持していない場合であってもセンサが反応し、患者がチューブを把持している場合とそうでない場合との区別がつかないため、誤った警告が頻発してしまう。

そこで、本発明に係る一実施形態は、チューブ等の可撓性のある対象物を人が把持している場合を適切に検知する把持検知センサを提供する。

本発明に係る一実施形態の把持検知センサは、第一主面及び第二主面を有し、可撓性を有する線状の対象物の周囲の少なくとも一部に該第一主面又は該第二主面のいずれか一方が該対象物と向かい合うように配置される圧電フィルムと、前記対象物と、前記圧電フィルムとの間に間隔を保持するスペーサと、前記第一主面に設けられた第一電極と、前記第二主面に設けられた第二電極と、を備えたことを特徴とする。

このように、把持検知センサは、可撓性を有する線状の対象物の周囲の少なくとも一部に圧電フィルムを備えるため、対象物が把持されると圧電フィルムに付加された変形を検知することが可能となる。また、スペーサによって圧電フィルムと対象物との間の間隔が保持されているため、対象物自体が変形しても圧電フィルムに変形の影響が伝わり難く、対象物が把持された場合と、そうでない場合との誤認を防止することができる。

この発明に係る一実施形態によれば、チューブ等の可撓性のある対象物を人が把持している場合を適切に検知することが可能となる。

図１は、第一実施形態に係る把持検知センサの使用状態を説明するための図である。 図２は、第一実施形態に係る把持検知センサの一部斜視図である。 図３（Ａ）は、第一実施形態に係る把持検知センサの一部側面図である。図３（Ｂ）は、第一実施形態に係る把持検知センサの軸線方向に平行な断面概略図である。 図４（Ａ）は、第一実施形態に係る圧電素子を説明するための概略図である。図４（Ｂ）は、第一実施形態に係る圧電フィルムを説明するための概略図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第一実施形態に係る把持検知センサが把持された状態を説明するための概略断面図である。図５（Ｃ）は、第一実施形態に係る対象物が湾曲されたときの状態を説明するための概略断面図である。 図６は、第二実施形態に係る把持検知センサの使用状態を説明するための図である。 図７（Ａ）は、第二実施形態に係る把持検知センサの一部側面図である。図７（Ｂ）は、第二実施形態に係る把持検知センサの軸線方向に平行な断面概略図である。 図８（Ａ）は、第一変形例に係る把持検知センサの一部側面図である。図８（Ｂ）は、第一変形例に係る把持検知センサの軸線方向に平行な断面概略図である。 図９（Ａ）は、第二変形例に係る把持検知センサの一部側面図である。図９（Ｂ）は、第二変形例に係る把持検知センサの軸線方向に平行な断面概略図である。 図１０（Ａ）は、第三変形例に係る把持検知センサの一部側面図である。図１０（Ｂ）は、第三変形例に係る把持検知センサの軸線方向に平行な断面概略図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る一実施形態の把持検知センサについて説明する。なお、図に示す把持検知センサはあくまで一例であり、これに限られるものではなく仕様に応じて適宜変更することができる。

図１は、第一実施形態に係る把持検知センサ１００の使用状態を説明するための図である。図１に示すように、把持検知センサ１００は、可撓性を有する線状の対象物に取り付けた状態で使用される。対象物としては、例えば、気管（切開）チューブ、中心静脈カテーテル、又は経管栄養チューブ等が挙げられる。第一実施形態においては、経管栄養チューブ１０（以下、チューブ１０と記す。）に適用した例について説明する。

図１においては、患者がチューブ１０を施されている状態が示されている。把持検知センサ１００は、チューブ１０に取り付けられている。把持検知センサ１００は、処理部３に接続されている。把持検知センサ１００と処理部３との間は、配線４で電気的に接続されている。なお、把持検知センサ１００と処理部３との間は、配線４を用いずに無線などによって通信可能であってもよい。

また、把持検知センサ１００は、不図示の電力供給部と接続されており、電力供給部の電源をＯＮ又はＯＦＦとすることにより電力の供給が制御されている。電力の供給源としては公知のものが採用され、例えば乾電池や家庭用電源、太陽電池等の電力を供給するものが使用可能である。

把持検知センサ１００は、チューブ１０の周囲に巻かれて配置された状態で使用される。把持検知センサ１００は、チューブ１０の周囲の少なくとも一部であって、患者の手が届きやすい領域に設けられている。これにより、患者がチューブ１０を手で把持したか否かをより適切に検知することが可能となる。なお、把持検知センサ１００は、チューブ１０の周囲の一部だけでなく、チューブ１０の軸線方向全体にわたってチューブ１０の周囲に設けられていてもよい。

図２は、第一実施形態に係る把持検知センサ１００の一部斜視図である。図３（Ａ）は、第一実施形態に係る把持検知センサ１００の一部側面図である。図３（Ｂ）は、第一実施形態に係る把持検知センサ１００の軸線方向に平行な断面概略図である。図４（Ａ）は、第一実施形態に係る圧電素子１０１、を説明するための概略図である。図４（Ｂ）は、第一実施形態に係る圧電フィルム１１を説明するための概略図である。図２、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）において、電極等から引き出される配線などは省略されている。図２乃至図１０（Ｂ）においては、チューブ１０の軸線方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向、Ｙ軸及びＺ軸に垂直な方向をＸ軸方向とする。なお、説明の便宜上、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）において、圧電素子１０１及び圧電フィルム１１は平らな平面として示されているが、チューブ１０の外面に沿って湾曲していてもよい。

図２、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に示すように、把持検知センサ１００は、圧電素子１０１及びスペーサ１０２を備える。図４（Ａ）に示すように、圧電素子１０１は、圧電フィルム１１、第一電極１２、及び第二電極１３を備える。圧電フィルム１１は、第一主面１１１及び第二主面１１２を有する。圧電素子１０１は、チューブ１０の周囲に設けられたスペーサ１０２の表面にさらに重ねられて接着されている。圧電フィルム１１は、第一主面１１１がチューブ１０と向かい合うようにチューブ１０の周囲にらせん状に巻かれて配置されている。圧電フィルム１１は、チューブ１０の周囲に巻かれて配置されるため、一枚の矩形状のシートで形成することができ、製造が容易である。なお、圧電フィルム１１は矩形状に限られず、チューブ１０の形状に合わせて適宜設計すればよく、例えば波形状等であっても良い。

スペーサ１０２は、チューブ１０と圧電素子１０１との間に設けられており、チューブ１０と圧電フィルム１１との間の間隔を保持している。チューブ１０、スペーサ１０２、及び圧電フィルム１１の接着には、例えば、接着剤やテープが用いられている。

スペーサ１０２は、チューブ１０（対象物）より剛性が低いことが好ましい。振動等により、チューブ１０自体が湾曲された場合、スペーサ１０２の剛性がチューブ１０より低いため、スペーサ１０２はチューブ１０の撓みをより効果的に吸収することができる。これにより、圧電フィルム１１の変形をより抑制することができるため、把持検知センサ１００から出力信号がより出力され難くなる。したがって、把持検知センサ１００は患者がチューブ１０を把持している場合をより適切に検知することができる。

スペーサ１０２は、可撓性を有するクッション材であることが好ましい。スペーサ１０２としては、スポンジ状に構成されたものが好ましい。原料として例えば、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、又はゴム等が挙げられる。スペーサ１０２として使用ざれる材料や、形状などを変化させることにより、スペーサ１０２の剛性を変化させることができる。このため、例えば、スペーサ１０２の原料がチューブ１０と同じ原料であったとしても、スペーサ１０２を発泡させて形成することにより、チューブ１０とスペーサ１０２との剛性を異ならせることも可能である。チューブ１０とスペーサ１０２とが同一の材料から成る場合、互いに融着することが容易であるため、接着する際に、接着剤やテープ等が不要になる。

第一電極１２は、圧電フィルム１１の第一主面１１１に設けられ、第二電極１３は、圧電フィルム１１の第二主面１１２に設けられている。第一電極１２はＧＮＤ電極であり、第二電極１３は信号電極であってもよい。第一電極１２及び第二電極１３としては、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の無機系の電極、ポリチオフェン、又はポリアニリン等を主成分とする有機系の電極が挙げられる。このような材料を用いることで、信号電極及びＧＮＤ電極を透明電極とすることができる。圧電フィルム１１、及びスペーサ１０２として透明の素材を用いると、把持検知センサ１００の透明度が高くなるため、把持検知センサ１００を着けていてもチューブ１０の状態が確認し易くなる。また、患者としても、把持検知センサ１００が透明であれば、通常のチューブと見た目の違いがなく、違和感がない。なお、圧電フィルム１１は必ずしも透明である必要はなく、銀、銅及びアルミなどの材料を使用してもよい。

圧電フィルム１１は、圧電性を有するフィルムであればよいが、例えば、一軸延伸されたポリ乳酸（ＰＬＡ）、さらにはＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）によって形成されている。

本実施形態では、圧電フィルム１１は、一軸延伸されたＬ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）によって形成されている。圧電フィルム１１は、矩形の対角線にほぼ沿った方向に一軸延伸されている（図４（Ｂ）に示す矢印参照）。

この方向を、以下では、一軸延伸方向９０１と称する。一軸延伸方向９０１は、圧電フィルム１１の軸線方向又は短手方向に対して４５°の角度を成すことが好ましい。ただし、角度はこれに限るものではなく、圧電フィルム１１の特性や使用状態に鑑みて最適な角度に設計すればよい。例えば、曲げ方向に対して一軸延伸方向が４５°の角度を成すようにすればよい。

なお、一軸延伸方向は正確な４５°に限ることなく、略４５°でもよい。略４５°とは、例えば４５°±１０°程度を含む角度をいう。これらの角度は、把持検知センサ１００の用途に基づき、検知精度など全体の設計に応じて、適宜決定される。また、一軸延伸方向は略４５°に限ることなく、変形を検出することができる場合であれば、いずれの角度であっても本発明に採用され得る。

前述のＰＬＬＡは、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ＰＬＬＡは、一軸延伸され、分子が配向すると、圧電性を有する。そして、一軸延伸されたＰＬＬＡは、圧電フィルム１１の平膜面が変形されることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押圧により平膜面が、当該平膜面に直交する方向へ変位する変位量によって一意的に決定される。一軸延伸されたＰＬＬＡの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。

したがって、ＰＬＬＡを用いることで、圧電フィルム１１に伝導される変形を確実且つ高感度に検出することができる。すなわち、圧電フィルム１１に付加された変形を確実に検出することができる。

なお、延伸倍率は３〜８倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。なお、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることができる。例えばある方向をＸ軸としてその方向に８倍、その軸に直交するＹ軸方向に２倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそＸ軸方向に４倍の一軸延伸を施した場合と同等の効果が得られる。単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。

また、ＰＬＬＡは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、ＰＶＤＦ等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。すなわち、強誘電体に属さないＰＬＬＡの圧電性は、ＰＶＤＦやＰＺＴ等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。

このため、ＰＬＬＡには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じない。したがって、生体が触れる物に用いるのに好適である。さらに、ＰＶＤＦ等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、ＰＬＬＡの圧電定数は経時的に極めて安定している。したがって、周囲環境に影響されることなく、圧電フィルム１１の変形を高感度に検出することができる。ＰＬＬＡに代えてＰＶＤＦなど焦電性のある圧電フィルムを用いると、例えば周囲温度によっては強く握らないと検知しない、もしくは少し触れただけでも検知してしまうなどの問題が発生する恐れがある。周囲環境の影響を受けても問題のない仕様のセンサ（感度の低いセンサ）であれば、ＰＶＤＦを使用できる。また、周囲温度を検知するセンサを別途用意して周囲温度によって圧電素子の感度を変えるように制御するのであれば、ＰＶＤＦを使用できるが、ＰＬＬＡを使用した場合の方がシステムをより簡素化できる。

なお、圧電素子は、第一電極１２、圧電フィルム１１、第二電極１３、並びに不図示の絶縁性フィルム及び第三電極から成る積層構造であっても良い。この場合、第一電極１２と第三電極はＧＮＤ電極であり、第二電極１３は信号電極である。この圧電素子の場合は信号電極である第二電極１３を覆うようにＧＮＤ電極（第一電極１２及び第三電極）が配置されるため、手から発生しているノイズや周辺機器が発するノイズなどに起因する誤動作を軽減することができる。なお絶縁性フィルムは、ＰＥＴフィルムやポリイミドフィルムであっても良い。また、圧電フィルムを使うことによって把持の感度を高くしても良い。この場合、両方の圧電フィルムをＰＬＬＡの一軸延伸方向が４５°の角度を成す方向にすることによって把持の感度を高くすることが出来る。また一方の圧電フィルムをＰＬＬＡの一軸延伸方向が０°の角度を成す方向に、もう一方の圧電フィルムをＰＬＬＡの一軸延伸方向が４５°の角度を成す方向にすることで様々な変形を検知できる。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、第一実施形態に係る把持検知センサ１００が把持された状態を説明するための概略断面図である。図５（Ｃ）は、第一実施形態に係るチューブ１０（対象物）が湾曲されたときの状態を説明するための概略断面図である。なお、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）においては、説明の便宜上、チューブ１０、スペーサ１０２、及び圧電フィルム１１のみ表す。

患者がチューブ１０を把持すると、初めに図５（Ａ）に示すように、チューブ１０の周辺に巻かれたスペーサ１０２に力が加えられて変形する。スペーサ１０２の変形と同時に、圧電フィルム１１にも力が加えられるため、圧電フィルム１１が変形する。これにより、把持検知センサ１００から出力信号が出力される。さらに患者がチューブ１０を把持する力が強くなると、図５（Ｂ）に示すように、チューブ１０がスペーサ１０２及び圧電フィルム１１と共に変形する。これにより、把持検知センサ１００から出力信号が出力される。このため、圧電フィルム１１は、付加された変形を検出することが可能である。処理部３は、圧電フィルム１１で検出された変形を検知する。

図５（Ｃ）に示すように、振動等により、チューブ１０自体が湾曲された場合、チューブ１０の周辺に巻かれたスペーサ１０２がチューブ１０の撓みを吸収する。スペーサ１０２がチューブ１０の振動等を緩和するため、圧電フィルム１１は変形が生じにくい。チューブ１０自体が湾曲された場合は、把持検知センサ１００から出力信号が出力されない。したがって、把持検知センサ１００は患者がチューブ１０を把持している場合を適切に検知することができる。

これに対して、スペーサ１０２が設けられていない場合、振動等により、チューブ１０自体が湾曲されると、チューブ１０自体の湾曲に伴って圧電フィルム１１にも力が加えられて変形する。これにより、把持検知センサ１００から出力信号が出力される。この場合、患者がチューブ１０を把持すると、チューブ１０の周辺に巻かれたスペーサ１０２に力が加えられて変形する。スペーサ１０２の変形と同時に、圧電フィルム１１にも力が加えられるため、圧電フィルム１１が変形する。したがって、スペーサ１０２が設けられていない場合においては、患者がチューブ１０を把持している場合以外にも把持検知センサ１００から出力信号が出力されるため、患者がチューブ１０を把持しているか否かを正しく検知することができない。

処理部３としては、例えばＩＣチップが挙げられる。処理部３は、把持検知センサ１００から出力される電圧値を、時間軸上の信号として記録する。処理部３は、把持検知センサ１００から出力される電圧のピーク値に基づいて、チューブ１０が把持された否かを判断する。この場合、検出される電圧値が予め処理部３に記憶された閾値を超えるか否かで患者がチューブ１０を把持したか否か判断することができる。なお、ピーク値に代えて所定時間における積分値を用いることもできる。この場合においても、積分値が一定の閾値を超えるか否かで患者がチューブ１０を把持したか否かを判断することができる。なお、処理部３としてＩＣチップを例示したが、これに限らず、上述のような機能を有するものであれば使用可能である。

なお、必要に応じて把持検知センサ１００は、検出される電圧の出力を増幅させる増幅器や、一定の周波数帯域を検出するようなバンドパスフィルタを採用することも可能である。これにより、より正確に患者がチューブ１０を把持している場合を検出することが可能となる。

また、処理部３は、把持検知センサ１００を統括的に制御する。処理部３は、不図示のプログラム記憶部に記憶されている動作用プログラムを読み出して各種処理を行う。例えば、把持検知センサ１００は、電圧値の変化を検出したことを処理部３に伝達する。処理部３は、電圧値の変化が患者がチューブ１０を把持している状態によって生じていると判断した場合、ナースコールを鳴らして通知する。この場合において、処理部３が通知する方法としては、ナースコールに限られず、その他患者の行動を知らせる公知の方法が採用されうる。

なお、必要に応じて把持検知センサ１００は、変形を検出するのみならず生体振戦を検出するものであってもよい。生体には、生理的現象として、筋肉の機械的な微小振動（いわゆる、生体振戦）が存在する。生体振戦は、所定の周波数帯域（例えば５Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度の帯域）内における一定周波数の振動である。患者がチューブ１０に接触するだけで、生体振戦が圧電フィルム１１に伝達される。

処理部３は、把持検知センサ１００から出力された電圧が５Ｈｚ〜２０Ｈｚ程度の周波数で微小に振動している場合、患者がチューブ１０に接触している接触状態を把持検知センサ１００が検出したと判定する。

なお、生体振戦は、生体固有の現象である。仮に、生体以外の物体がチューブ１０に接触することによって把持検知センサ１００から電圧が出力されたとしても、所定の周波数帯域内に周波数成分を検出できない場合、処理部３は、把持検知センサ１００が接触状態を検出していないものとして判定する。

これにより、把持検知センサ１００から電圧値が出力された時に、生体振戦に由来する周波数成分を検出した場合は、患者がチューブ１０に接触している接触状態であることを検知することができる。したがって、チューブ１０に付加がかかった場合であっても、患者が接触しているか、その他の荷物などが積載されている状態であるかを処理部３が判別することができるため、不要なナースコールなどを抑制することができる。また、生体振戦を検知している状態の時だけ電圧値を積算するように設定することにより、無駄な消費電力を削減することもできる。

図６は、第二実施形態に係る把持検知センサ２００の使用状態を説明するための図である。図７（Ａ）は、第二実施形態に係る把持検知センサ２００の一部側面図である。図７（Ｂ）は、第二実施形態に係る把持検知センサ２００の軸線方向に平行な断面概略図である。なお、第二実施形態の説明において第一実施形態と同様の構造については説明を省略する。

図６に示すように、把持検知センサ２００は、電源コード２０を対象物として、電源コード２０の周囲に取り付けた状態で使用される。把持検知センサ２００は、電源コード２０の周囲の一部だけでなく、電源コード２０の軸線方向全体にわたって電源コード２０の周囲に設けられていることが好ましい。これにより、電源コード２０のいずれの部分が把持された場合でも、把持検知センサ２００は、把持状態を検出することができる。

図６、図７（Ａ）、及び図７（Ｂ）に示すように、把持検知センサ２００は、圧電素子２０１及びスペーサ２０２を備える。スペーサ２０２は、環状に形成されており、電源コード２０の表面に電源コード２０の周囲を巻くように形成されている。スペーサ２０２は、電源コード２０の軸線方向に間隔を隔てて複数設けられている。圧電素子２０１は、スペーサ２０２との間をつなぐように電源コード２０の周囲を取り巻くように設けられている。このため、圧電素子２０１と電源コード２０との間には隙間２５が形成されている。スペーサ２０２同士の間隔は、圧電素子２０１に外部から力が加わった時に圧電素子２０１が十分に歪むように配置されていることが好ましい。これにより、圧電素子２０１は外部から力が加えられた場合に変形し易くなる。

子供等が電源コード２０を把持すると、電源コード２０の周辺に巻かれた圧電素子２０１に力が加えられて、圧電素子２０１の圧電フィルムが変形する。これにより、把持検知センサ２００から出力信号が出力される。このため、把持検知センサ２００は、付加された変形を検出することが可能である。

また、振動等により、電源コード２０自体が湾曲された場合、電源コード２０の周辺に巻かれたスペーサ２０２が電源コード２０の撓みを吸収する。スペーサ２０２が電源コード２０の振動等を緩和するため、圧電素子２０１の圧電フィルムには変形が生じにくい。電源コード２０自体が湾曲された場合は、把持検知センサ２００から出力信号が出力されない。このため、把持検知センサ２００は子供等が電源コード２０を把持している場合を適切に検知することができる。したがって、電源コード２０が引き抜かれることにより生じるトラブルを未然に防ぐことができる。例えば子供等が電源コード２０を抜き差しすることにより電源コード２０に接続された電気器具が誤作動してしまうというトラブルが生じる場合がある。このようなトラブルが生じた場合、何らかの警告が発せられる、又は当該電気器具の電源をＯＦＦにして電源が入らないようにすることなどにより、トラブルを未然に防ぐことができる。

なお、第２実施形態において、ＰＬＬＡに代えてＰＶＤＦなどの焦電性を持つ圧電フィルムを使用できる。圧電フィルムとしてＰＶＤＦを使用する場合、電源コードの異常な発熱を事前に検知することが出来るなどの機能を盛り込むことができる。把持検知という点においては、ＰＶＤＦに比べてＰＬＬＡのほうが高い感度を実現することができる。

以下、第一変形例、第二変形例及び第三変形例について説明する。図８（Ａ）は、第一変形例に係る把持検知センサ３００の一部側面図である。図８（Ｂ）は、第一変形例に係る把持検知センサ３００の軸線方向に平行な断面概略図である。図９（Ａ）は、第二変形例に係る把持検知センサ４００の一部側面図である。図９（Ｂ）は、第二変形例に係る把持検知センサ４００の軸線方向に平行な断面概略図である。図１０（Ａ）は、第三変形例に係る把持検知センサ５００の一部側面図である。図１０（Ｂ）は、第三変形例に係る把持検知センサ５００の軸線方向に平行な断面概略図である。

図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、第一変形例に係る把持検知センサ３００は、圧電素子３０１（圧電フィルム３１）及びスペーサ３０２の形状が異なる点以外は第一実施形態と概同様の構成である。圧電素子３０１及びスペーサ３０２は、環状に形成されており、チューブ１０の表面にチューブ１０の周囲を巻くように形成されている。圧電素子３０１及びスペーサ３０２は、チューブ１０の軸線方向に間隔を隔てて複数設けられている。把持検知センサ３００の構造においても、把持検知センサ１００と同様に、患者がチューブ１０を把持しているか否かを検知することができる。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、第二変形例に係る把持検知センサ４００は、圧電素子４０１（圧電フィルム４１）及びスペーサ４０２の形状が異なる点以外は第一実施形態と概同様の構成である。圧電素子４０１及びスペーサ４０２は、線状に形成されており、チューブ１０の表面にチューブ１０の軸線方向と平行に形成されている。圧電素子４０１及びスペーサ４０２は、チューブ１０の周方向に間隔を隔てて複数設けられている。把持検知センサ４００の構造においても、把持検知センサ１００と同様に、患者がチューブ１０を把持しているか否かを検知することができる。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、第三変形例に係る把持検知センサ５００は、スペーサ５０２の形状が異なる点以外は第一実施形態と概同様の構成である。スペーサ５０２は、筒状に形成されており、チューブ１０の周囲全体を覆うように形成されている。把持検知センサ５００の構造においても、把持検知センサ１００と同様に、患者がチューブ１０を把持しているか否かを検知することができる。なお、スペーサ５０２は、チューブ１０の表面全体を覆うように形成されているため、チューブ１０が屈折し難くなるため、チューブ１０の破損を防止することもできる。

また、本実施形態では、変形を検出する検出部の一例として、圧電フィルムを用いた押圧センサを示したが、例えばひずみセンサ又は光学式センサ等のセンサを用いても、本発明の検出部を実現することが可能である。

また、本実施形態では、把持検知センサを着ける対象物としてチューブや電源コードを例として挙げたが、対象物はこれに限られず、その他ラインや輸液パイプ等、線状で可撓性を有するものであれば採用され得る。

１０…チューブ（対象物）
１１…圧電フィルム
１２…第一電極
１３…第二電極
２０…電源コード（対象物）
１００，２００，３００，４００，５００…把持検知センサ
１０２，２０２，３０２，４０２，５０２…スペーサ
１１１…第一主面
１１２…第二主面

Claims (6)

1. 第一主面及び第二主面を有し、可撓性を有する線状の対象物の周囲の少なくとも一部に該第一主面又は該第二主面のいずれか一方が該対象物と向かい合うように配置される圧電フィルムと、
   前記対象物と、前記圧電フィルムとの間に間隔を保持するスペーサと、
   前記第一主面に設けられた第一電極と、
   前記第二主面に設けられた第二電極と、
   を備える把持検知センサ。
2. 前記スペーサは可撓性を有するクッション材である請求項１に記載の把持検知センサ。
3. 前記スペーサは前記対象物より剛性が低い請求項２に記載の把持検知センサ。
4. 前記圧電フィルムは前記対象物の周囲に巻かれて配置されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の把持検知センサ。
5. 前記対象物はチューブ状である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の把持検知センサ。
6. 前記スペーサは前記対象物の周囲全体を覆う請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の把持検知センサ。

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