WO2020012719A1 - 感圧センサ、感圧マットシステム、及び感圧センサの製造方法 - Google Patents

感圧センサ、感圧マットシステム、及び感圧センサの製造方法 Download PDF

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pressure
electrode
conductive
sensitive sensor
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古賀　欣郎
孝道 伊東
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タカノ株式会社
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    • A61B2562/125—Manufacturing methods specially adapted for producing sensors for in-vivo measurements characterised by the manufacture of electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a pressure sensor for measuring biological information.
  • a pressure-sensitive sensor has been used for measuring the pressure distribution of a sleeping figure in a bed or the pressure distribution of a sitting posture in a chair or the like as biological information for the purpose of nursing, promoting health, and the like.
  • a pressure-sensitive sensor that can measure a wide range of pressure distribution with a large size corresponding to the body is required while having flexibility with little discomfort to the body. ing.
  • a cloth composed of a conductor coated with a mixture containing a conductive polymer and a binder resin, and a conductive material arranged side by side so as to abut both surfaces of the conductive surface of the cloth.
  • a plurality of conductive linear members made of fibers coated with molecules, the plurality of linear members arranged substantially in parallel on the surface of the conductive surface, substantially parallel on the back surface of the conductive surface
  • a pressure-sensitive sensor has been proposed which is disposed so as to be substantially orthogonal to the plurality of linear members arranged side by side (see Patent Document 1: JP-A-2014-108134).
  • the orientation of the conductive path is transverse to the orientation of the conductive path of the third layer sheet, and a cloth pressure-sensitive sheet having an electrical property of the second layer sheet that changes with the pressing force has been proposed.
  • the pressure-sensitive sensor described in Patent Literature 1 measures a pressing force in a state where a conductive cloth body and a conductive linear member are in point contact or line contact with each other. In the measurement, the resistance value becomes larger than that in the surface contact measurement, and the contact state is unstable and the resistance value fluctuation is large.
  • Patent Document 2 The pressure-sensitive sheet described in Patent Document 2 is obtained by plating conductive noble metal particles on cloth, so that the material cost is significantly increased.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, enables stable measurement of pressure while utilizing the flexibility of cloth, and measures a wide range of pressure distribution without being restricted by equipment size such as plating equipment. It is an object of the present invention to provide a pressure-sensitive sensor having a configuration that can be made as large as possible and has high productivity while suppressing material costs.
  • the above-mentioned problem is solved by a solution as disclosed below.
  • the pressure-sensitive sensor includes a conductive cloth, a first electrode cloth disposed on a first main surface of the conductive cloth, and a second electrode cloth disposed on a second main surface of the conductive cloth.
  • the first electrode cloth has a plurality of first electrodes formed at a first interval
  • the second electrode cloth has a plurality of second electrodes formed at a second interval
  • the second electrode has the first electrode.
  • a pressure-sensitive sensor in which an intersecting region between the first electrode cloth and the second electrode cloth is formed in a matrix arrangement, wherein a first conductive cloth is provided on the conductive cloth.
  • the conductive particles are coated, and the first electrode cloth and the second electrode cloth are coated with second conductive particles having higher electrical conductivity than the first conductive particles, (1)
  • the conductive particles are conductive carbon black.
  • the body since the conductive carbon black is coated on the cloth, the body has flexibility with little discomfort to the body, and is applicable to the body without being restricted by equipment size such as plating equipment. A large size can be obtained, and a wide range of pressure distribution can be measured, and a stable pressure measurement can be performed in a state of surface contact.
  • conductive carbon black has a branch-like structure structure, lowers the resistance value by the tunnel effect, and can be obtained at a lower cost than noble metals and conductive polymer compounds, so that the material cost is reduced. In addition, a configuration with high productivity is obtained.
  • the resistance value of the conductive cloth is larger than the resistance values of the first electrode cloth and the second electrode cloth, it is possible to reduce variation in resistance value and crosstalk depending on measurement positions. Then, since the intersection regions are formed in a matrix arrangement, the accuracy of measuring the pressing force in each intersection region can be improved.
  • the method for manufacturing a pressure-sensitive sensor according to the present invention includes a conductive cloth, a first electrode cloth disposed on a first main surface of the conductive cloth, and a second electrode cloth disposed on a second main surface of the conductive cloth.
  • the first electrode cloth has a plurality of first electrodes formed at a first interval
  • the second electrode cloth has a plurality of second electrodes formed at a second interval
  • the second electrode has A method of manufacturing a pressure-sensitive sensor which is arranged so as to intersect with the first electrode, and in which an intersection region between the first electrode and the second electrode is formed in a matrix arrangement, or a conductive cloth;
  • a method for manufacturing a pressure-sensitive sensor comprising: a two-electrode cloth, wherein an intersecting region between the first electrode cloth and the second electrode cloth is formed in a matrix arrangement.
  • the conductive carbon black is preferably at least one of Ketjen black, acetylene black, channel black and furnace black having an average primary particle diameter of 100 nm or less. According to this configuration, since a required resistance value can be obtained with a small amount of addition, a conductive cloth having excellent scratch resistance and flexibility can be obtained.
  • a plurality of first electrodes are formed at intervals, and the second electrode cloth is arranged such that the plurality of second electrodes are formed at second intervals and the second electrodes intersect the first electrodes.
  • a configuration in which the intersecting regions of the first electrode and the second electrode are formed in a matrix arrangement, or a conductive cloth and a plurality of third conductive elements arranged at first intervals on a first main surface of the conductive cloth.
  • the electrode cloth is sewn and integrated with the conductive cloth, the displacement of the measurement area can be prevented, and the pressure can be measured stably while utilizing the flexibility of the cloth.
  • the position of the boundary of the intersection area is stabilized by sewing, the measurement accuracy of the pressing force in each intersection area can be improved.
  • First electrodes are formed, and the second electrode cloth is formed such that [n] number of second electrodes are formed at second intervals and the second electrodes intersect the first electrodes.
  • a configuration in which the intersecting regions between the first electrode and the second electrode are formed in a matrix arrangement, or [m] number of the [m] number arranged at a first interval on the first main surface of the conductive cloth.
  • Rc [ ⁇ ] which is the average value of the resistance in the thickness direction of the intersection region in a state where an external force of [1] is applied
  • the average value of the resistance in the longitudinal direction of the two adjacent intersection regions in the longitudinal direction Is preferable to satisfy the following equation (1).
  • a stable pressure measurement can be performed while utilizing the flexibility of the cloth, and the size of the pressure distribution can be measured over a wide range, and the productivity is high while suppressing material costs.
  • the surface resistance of the strip-shaped electrodes arranged above and below the conductive cloth is smaller than the surface resistance of the conductive cloth by two digits or more, the accuracy of measuring the applied pressure in each intersection region can be improved.
  • a pressure holding unit that holds a predetermined pressure in the compression direction is provided in at least one of the intersection regions.
  • the pressure holding unit that holds the predetermined pressure in the compression direction is provided, and the pressure sensitive unit is deformed due to compression set, the contact resistance between the electrode unit and the pressure sensitive unit, the temperature and humidity, and the like. Correction or calibration while maintaining and improving the reproducibility of pressure-sensitive values by handling changes in the operating environment and abnormalities such as when water is immersed in the pressure-sensitive part, based on the pressure-sensitive value of the pressure-holding part. Can be simplified.
  • the pressure holding unit is disposed in at least one of the intersection areas of the four corners, and a pressure at a position different from the pressure holding unit depending on a pressure-sensitive value at a position where the pressure holding unit is arranged. It is preferable that the configuration be such that the distribution is corrected or calibrated. According to this configuration, since the pressure holding unit is disposed at a position deviated from the center of contact with the body, measurement of biological information can be performed without trouble even in the case of a thick pressure holding unit.
  • the pressure holding units are arranged at a plurality of locations in the intersection area, and that the pressures of the pressure holding units at the respective positions are made different.
  • the pressure within the working range of the pressing force is varied by changing the pressure of the pressure holding unit between the vicinity of the lower limit value and the vicinity of the upper limit value of 10 to 200 [mmHg].
  • the measurement accuracy of the calibration can be improved.
  • the pressure holding unit has an elastic body that applies a predetermined pressure in the compression direction. According to this configuration, the pressing force can be easily adjusted to a desired value.
  • the pressure-sensitive mat system of the present invention includes a mat, a magnetic field generating sheet having a plurality of magnetic field generating units arranged in a matrix on the body side of the mat, and the magnetic field generating unit on the body side of the magnetic field generating sheet.
  • a pressure-sensitive sensor having a plurality of pressure-sensitive parts disposed in a corresponding matrix, and a controller that controls a position and timing of generating a magnetic field of the magnetic field generating part according to a pressure distribution of the pressure-sensitive part; It is characterized by having.
  • the position and timing of generating the magnetic field of the magnetic field generating unit can be controlled in accordance with the pressure distribution of the pressure sensing unit, so that the blood flow of the body can be promoted quietly and the body has flexibility with less discomfort. At the same time, it is possible to perform control corresponding to a wide range of pressure distribution with a size corresponding to the body.
  • the magnetic field generator is an electromagnetic coil. According to this configuration, in addition to the position and timing at which the magnetic field is generated by energizing the electromagnetic coil, the strength of the magnetic field can be controlled. Can be promoted.
  • the magnetic field generating sheet has a multilayer wiring board, and the electromagnetic coil is formed on the multilayer wiring board. According to this configuration, it is possible to reduce the thickness of the electromagnetic coil and improve the flexibility.
  • a magnetic body is provided at the center of the electromagnetic coil.
  • the magnetic body can be moved in accordance with the magnetic gradient in synchronization with the turning on and off of the electromagnetic coil. That is, among the surfaces in contact with the body of the pressure-sensitive mat system, the blood flow of the body can be promoted by changing the unevenness particularly in the surface where the pressure is high for a long time.
  • the conductive carbon black is coated on the cloth, so that the body has a small amount of uncomfortable feeling and flexibility, without being restricted by equipment size such as plating equipment, and adapted to the body. A large size can be obtained, and a wide range of pressure distribution can be measured, and a stable pressure measurement can be performed in a state of surface contact.
  • conductive carbon black has a branch-like structure structure, lowers the resistance value by the tunnel effect, and can be obtained at a lower cost than noble metals and conductive polymer compounds, so that the material cost is reduced. In addition, a configuration with high productivity is obtained.
  • the resistance value of the conductive cloth is larger than the resistance values of the first electrode cloth and the second electrode cloth, it is possible to reduce variation in resistance value and crosstalk depending on measurement positions. Then, since the intersection regions are formed in a matrix arrangement, the accuracy of measuring the pressing force in each intersection region can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of FIG. 3A is a schematic front view of FIG. 1, and
  • FIG. 3B is a schematic side view of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along line VV in FIG.
  • FIG. 6A is a schematic sectional view showing a state in which a knot has been formed through a loop-shaped upper thread penetrating the electrode cloth and the conductive cloth by the sewing machine
  • FIG. FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing a state in which the knot is arranged between the electrodes, and FIG.
  • FIG. 6C is a schematic cross-sectional view showing a state in which the knot is repeatedly performed while moving the electrode cloth and the conductive cloth in a predetermined direction.
  • FIG. FIG. 7A is a schematic cross-sectional view schematically illustrating an example of a contact state between the first electrode cloth and the conductive cloth
  • FIG. 7B is a schematic cross-sectional view illustrating another example of a contact state between the first electrode cloth and the conductive cloth
  • FIG. 7C is a schematic cross-sectional view schematically showing another example of a contact state between the first electrode cloth and the conductive cloth.
  • FIG. 8 is a schematic plan view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment, in a state where a controller is connected.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing another example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing another example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing an example of the pressure-sensitive sensor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of FIG. 13A is a schematic front view of FIG. 11, and
  • FIG. 13B is a schematic side view of FIG.
  • FIG. 14 is a schematic plan view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor according to the second embodiment, in a state where a controller is provided.
  • FIG. 15A is a resistance characteristic graph illustrating the relationship between pressure and resistance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor, and FIG.
  • FIG. 15B is a resistance characteristic graph illustrating the relationship between pressure and resistance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor. is there.
  • FIG. 16A is a resistance characteristic graph illustrating the relationship between pressure and resistance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor
  • FIG. 16B is a resistance characteristic graph illustrating the relationship between pressure and resistance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor. is there.
  • FIG. 17 is a pressure-sensitive characteristic graph illustrating the relationship between the pressure and the conductance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor according to the present embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view schematically showing an example of the pressure-sensitive mat system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic sectional view of FIG. 18 viewed from the front side.
  • FIG. 20 is a schematic plan view showing an example of the magnetic field generating sheet according to the third embodiment, and is a view showing a state where a controller is connected.
  • FIG. 21 is a schematic sectional view of FIG. 20 viewed from the front side.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view showing an example of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of FIG.
  • FIG. 24A is a schematic side view illustrating an example of a pressure holding unit of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment
  • FIG. 24B is a schematic side view illustrating another example of the pressure holding unit of the pressure-sensitive sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. FIG. 25 is a schematic plan view showing an example of the pressure-sensitive sensor according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 26 is a schematic plan view showing another example of the pressure-sensitive sensor according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 of the present embodiment.
  • FIG. 3A is a schematic front view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment
  • FIG. 3B is a schematic side view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor according to the first embodiment.
  • cover cloth, signal wiring, and the like are omitted in FIG. 1 and the like.
  • members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
  • the directions are indicated by arrows X, Y and Z in the figure.
  • the pressure-sensitive sensor 1 is actually used, it is not limited to these directions, and it does not matter if it is used in any direction.
  • the first main surface 2a and the second main surface 2b are surfaces opposite to each other, indicate a relative positional relationship, and the physical direction is not limited.
  • the first main surface 2a can be replaced with, for example, the upper surface or the front surface.
  • the second main surface 2b can be read as, for example, a lower surface or a back surface.
  • the pressure-sensitive sensor 1 includes a rectangular conductive cloth 2 and a plurality of conductive cloths 2 arranged on a first main surface 2a of the conductive cloth 2 at first intervals 2c.
  • a suture 5
  • the first electrode cloth 3 is disposed substantially parallel to the first main surface 2a of the conductive cloth 2
  • the second electrode cloth 4 is disposed substantially parallel to the second main surface 2b of the conductive cloth 2.
  • the second electrode cloth 4 is disposed so as to be substantially orthogonal to the first electrode cloth 3.
  • the conductive cloth 2, the first electrode cloth 3, and the second electrode cloth 4 are not limited to a square shape, and may have a rounded square shape or an elliptical shape.
  • the second electrode cloth 4 is electrically connected to the conductive cloth by the suture 5 at the position of the first gap 3 a between the first electrode cloth 3 and the first electrode cloth 3. 2 sewn. Further, as shown in FIG. 5, the first electrode cloth 3 is sewn to the conductive cloth 2 by the suture 5 at the position of the second gap 4 a between the second electrode cloth 4 and the second electrode cloth 4. . Then, in a plan view, an intersection region V1 between the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 is formed in a matrix arrangement. 1 and 2, a hatched quadrangular region is illustrated as an intersection region V1.
  • the suture 5 is sewn so as to surround the intersection area V1.
  • sutures 5 are sewn at positions outside the four corners of the intersection area V1. According to this configuration, since the leakage current from the intersection area V1 to the other intersection area V1 is reduced by sewing the suture 5, the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the pressing force is improved. it can.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C are schematic cross-sectional views illustrating a procedure for sewing the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 by the sewing machine.
  • a knot is formed through the lower thread 5 on the loop-shaped upper thread 5 penetrating the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 by a sewing machine (FIG. 6A), and the knot is pulled up.
  • the knot is arranged between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 (FIG. 6B), and the knot is repeated while moving the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 in a predetermined direction, and sewing is performed. (FIG. 6C).
  • the case where the second electrode cloth 4 and the conductive cloth 2 are sewn by the sewing machine is the same as the sewing procedure shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C.
  • the width of the first electrode cloth 3 in the short direction is larger than the width of the first space 2c in the short direction, and the width of the second electrode cloth 4 in the short direction is the second width 2d. Larger than the width in the short direction. According to this configuration, since the leak current from the adjacent measurement point is reduced, the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the applied pressure can be improved.
  • the width in the short direction of the first electrode cloth 3 and the width in the short direction of the second electrode cloth 4 are, for example, 10 to 100 [mm], respectively.
  • the width of the first space 2c in the short direction and the width of the second space 2d in the short direction are each 1 to 10 [mm], for example.
  • the thickness of the conductive cloth 2 is smaller than the width of the first space 2c in the short direction, and the thickness of the conductive cloth 2 is smaller than the width of the second space 2d in the short direction. According to this configuration, since the leak current from the adjacent measurement point is reduced, the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the applied pressure can be improved.
  • the thickness of the conductive cloth 2 is, for example, 0.3 to 0.6 [mm].
  • the thickness of the first electrode cloth 3 and the thickness of the second electrode cloth 4 are, for example, 0.2 to 0.6 [mm].
  • the electrodes of the first electrode cloth 3 are formed only on the surface of the conductive cloth 2 that faces the first main surface 2a. In this case, the cost of the electrode material and the manufacturing cost can be reduced.
  • the electrodes of the first electrode cloth 3 may be formed on the upper surface and the lower surface of the first electrode cloth 3, and may be formed over the entire circumference of the first electrode cloth 3. In this case, either the upper surface or the lower surface of the first electrode cloth 3 may be overlaid on the conductive cloth 2, so that the manufacturing becomes easy.
  • the electrodes of the first electrode cloth 3 may be formed so as to be conductive in the thickness direction of the first electrode cloth 3, and in this case, the reliability of the conduction of the electrodes can be improved.
  • the electrodes of the second electrode cloth 4 are formed only on the surface of the conductive cloth 2 that faces the second main surface 2b. In this case, the cost of the electrode material and the manufacturing cost can be reduced.
  • the electrodes of the second electrode cloth 4 may be formed on the upper and lower surfaces of the second electrode cloth 4, and may be formed over the entire circumference of the second electrode cloth 4. In this case, either the upper surface or the lower surface of the second electrode cloth 4 may be overlaid on the conductive cloth 2, so that the production is facilitated.
  • the electrodes of the second electrode cloth 4 may be formed so as to be conductive in the thickness direction of the second electrode cloth 4, and in this case, the reliability of the conduction of the electrodes can be improved.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C are enlarged views of a portion P1 surrounded by a broken line in FIG. 3A, and are schematic cross-sectional views schematically illustrating an example of a contact state between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2.
  • the first conductive particles 11 are conductive carbon black
  • the second conductive particles 12 are conductive metal particles 12a and conductive carbon black 12b.
  • the conductive carbon black 11 is adhered to the conductive cloth 2 by the binder resin 13a
  • the conductive metal particles 12a and the conductive carbon black 12b are adhered to the first electrode cloth 3 by the binder resin 13b.
  • the contact state between the second electrode cloth 4 and the conductive cloth 2 is the same as the contact state shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C. That is, the second conductive particles 12 having higher electric conductivity than the first conductive particles 11 are applied to the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4.
  • the conductive cloth 2 is conductive in the thickness direction, the longitudinal direction, and the lateral direction by the structure of the first conductive particles 11 (not shown). Further, the first electrode cloth 3 is electrically connected in the thickness direction, the longitudinal direction, and the lateral direction by the structure of the conductive metal particles 12a and the conductive carbon black 12b (not shown).
  • the second electrode cloth 4 is similar to the first electrode cloth 3.
  • the conductive carbon black 11 (12b) is at least one of Ketjen black, acetylene black, channel black and furnace black having an average primary particle diameter of 100 nm or less. According to this configuration, since a required resistance value can be obtained with a small amount of addition, a conductive cloth having excellent scratch resistance and flexibility can be obtained.
  • Furnace black is manufactured by a furnace method of incompletely burning oil or gas in a high-temperature gas to obtain conductive carbon black. Furnace black is suitable for mass production in manufacturing, and it is easy to control the particle size and structure.
  • Channel black is produced by a channel method obtained by burning natural gas and collecting the precipitate on channel steel.
  • Channel black is suitable for coating because it has many surface functional groups.
  • Acetylene black is produced by an acetylene method obtained by thermally decomposing acetylene gas. Acetylene black has high conductivity and few impurities.
  • Ketjen Black is manufactured by the oil furnace method of incompletely burning oil with few impurities in high-temperature gas to obtain conductive carbon black.After separating the by-product gas, granulate and dry the precursor Manufactured. Unlike other conductive carbon blacks, Ketjen Black has a hollow shell-like structure, and thus exhibits higher conductivity than acetylene black.
  • Lion Specialty Chemicals Ketjen Black EC300J has a BET specific surface area catalog value of 800 [m 2 / g]
  • Ketjen Black EC600JD has a BET specific surface area catalog value of 1270 [m 2 / g]. g] or more, each of which is at least 10 times the BET specific surface area of standard acetylene black.
  • the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 This is the best mode in which the contact resistance with the minimum is minimized.
  • the contact area between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 is maximized to ensure a sufficient contact area, and the resistance value of the first electrode cloth 3 is Since the resistance value is appropriately smaller than the resistance value, it is possible to reduce the variation in the resistance value and the crosstalk depending on the measurement position.
  • the second electrode cloth 4 is similar to the first electrode cloth 3.
  • the state in which the outer diameter size of the first conductive particles 11 is 0.5 times or more and 2.0 times or less the outer diameter size of the second conductive particles 12 is as follows. This is a better mode in which the contact resistance between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 has an appropriately small value. In the example of FIG. 7B, most of the second conductive particles 12 of the first electrode cloth 3 and most of the first conductive particles 11 of the conductive cloth 2 are in contact with each other, and a necessary contact area is secured. And the crosstalk can be reduced.
  • the second electrode cloth 4 is similar to the first electrode cloth 3.
  • the state where the outer diameter size of the first conductive particles 11 is 2.0 times or less and 0.5 times or more of the outer diameter size of the second conductive particles 12 is as follows. This is a better mode in which the contact resistance between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 has an appropriately small value. In the example of FIG. 7C, most of the second conductive particles 12 of the first electrode cloth 3 and most of the first conductive particles 11 of the conductive cloth 2 come into contact with each other to secure a necessary contact area. And the crosstalk can be reduced.
  • the second electrode cloth 4 is similar to the first electrode cloth 3.
  • the average primary particle diameter of the second conductive particles 12 is 0.5 times or more based on the average primary particle diameter of the first conductive particles 11. It is within the range of 2.0 times or less. According to this configuration, the contact area between the first electrode cloth 3 and the conductive cloth 2 and between the second electrode cloth 4 and the conductive cloth 2 can be increased to stabilize the contact state.
  • the weight of the first conductive particles 11 is 5% or less based on the weight of the conductive cloth 2. According to this configuration, the conductive cloth 2 is excellent in scratch resistance and flexibility, and the material cost can be reduced.
  • a mixture of the first conductive particles 11 and the binder resin 13a having a breaking elongation of 100% or more is applied to the conductive cloth 2. Further, a mixture of the second conductive particles 12 and a binder resin 13b having a breaking elongation of 100% or more is applied to the first electrode cloth 3. In addition, a mixture of the second conductive particles 12 and a binder resin 13b having a breaking elongation of 100% or more is applied to the second electrode cloth 4. According to this configuration, it is possible to measure the pressing force stably while utilizing the flexibility of the conductive cloth 2, the first electrode cloth 3, and the second electrode cloth 4.
  • the conductive cloth 2, the first electrode cloth 3, and the second electrode cloth 4 are all woven fabrics, or the conductive cloth 2, the first electrode cloth 3, and the second electrode cloth 4 are all knitted.
  • the pressure sensor 1 is excellent in elasticity, and has a large size corresponding to the body and can measure a wide range of pressure distribution while having flexibility with little discomfort to the body. .
  • the first conductive particles 11 are adhered to the surface of the base cloth and the fibers of the conductive cloth 2 by the binder resin 13a.
  • the second conductive particles 12 are bonded to the surface of the base cloth and the fibers of the first electrode cloth 3 by the binder resin 13b.
  • the second conductive particles 12 are bonded to the surface of the substrate cloth and the fibers of the second electrode cloth 4 by the binder resin 13b.
  • the conductive cloth 2 is formed by applying conductive carbon black (first conductive particles 11) and a binder resin 13a to a base cloth made of fibers.
  • the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 are formed by coating conductive metal particles (second conductive particles 12) and a binder resin 13b on a base cloth made of fiber.
  • the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 are made of the same material.
  • the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 are coated with conductive metal particles, and the conductive cloth 2 is coated with conductive carbon black.
  • the surface resistivity of each of the electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 is smaller than the surface resistivity of the conductive cloth 2 by two digits or more. According to this, since the influence of the resistance in the length direction of the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 is reduced, it is possible to improve the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the pressing force. That is, the influence of the measured resistance in the intersection area V1 which is the pressure-sensitive portion can be almost ignored.
  • the conductive cloth 2 having excellent dispersion stability can be constituted by conductive carbon black which is inexpensive as compared with the conductive metal particles. Further, it is possible to reduce the variation in the resistance value depending on the measurement position, and it is possible to reduce the crosstalk between the intersection region V1 and the intersection region V1.
  • the base fabric is made of, for example, synthetic fibers such as nylon, polyester, rayon, acrylic and polyamide, and natural fibers such as cotton and linen. Since it is assumed that autoclave sterilization is performed at a medical site, these fibers having high resistance to autoclave sterilization are preferable.
  • the base fabric is, for example, a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric.
  • the thickness of the yarn or fiber constituting the base fabric is, for example, 50 to 200 denier.
  • the base fabric is a knitted or nonwoven fabric, the contact area with the body can be increased and the contact resistance can be reduced.
  • the base fabric is a knitted fabric, the stretchability is larger than that of a woven or nonwoven fabric, and the fabric is excellent.
  • the first conductive particles 11 are made of, for example, conductive carbon black, for example, Ketjen black.
  • Conductive carbon black has a branch-like structure, reduces the resistance value by a tunnel effect, and is available at a lower cost than noble metals and conductive polymer compounds.
  • Ketjen Black provides a required resistance value with a small amount of addition, and thus becomes a conductive cloth having excellent scratch resistance and flexibility.
  • the second conductive particles 12 are made of, for example, conductive metal powder, conductive metal fiber, conductive polymer compound, conductive carbon black, or a mixture thereof.
  • the conductive metal is, for example, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), or another known conductive metal.
  • Examples of the conductive polymer compound include poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and poly (3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly (4-styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS), tetracyanoquinodimethane (TCNQ), polypyrrole (PPy), polyaniline (PANI), polythiophene (PT), or a known conductive polymer compound.
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PEDOT / PSS poly (4-styrenesulfonic acid)
  • TCNQ tetracyanoquinodimethane
  • Py polypyrrole
  • PANI polyaniline
  • PT polythiophene
  • the binder resin 13a and the binder resin 13b are made of, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photocurable resin.
  • the binder resin 13a and the binder resin 13b are, for example, polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyurethane (PU), polyester (PEs), or a known synthetic resin.
  • a dipping method for the coating, a spray coating method, a roll coating method, a bar coating method, an electrodeposition method, other known coating methods, or a combination of these coating methods can be applied.
  • the suture 5 is made of synthetic fiber such as nylon, polyester, rayon, acrylic, or polyamide, or natural fiber such as cotton or linen, for example.
  • the thickness of the suture 5 is, for example, 20 to 200 denier.
  • the sewing is, for example, a sewing machine or hand sewing.
  • For the sewing for example, lockstitch, chain stitch, overlock stitch, flat stitch, and other known sewing methods are applied.
  • the sewing is the main stitch
  • the place where the suture thread 5 is sewn on both the first main surface 2a (front) and the second main surface 2b (back) becomes a seam having no elasticity, and a dead zone is formed. Since the variation of the resistance value at a portion other than the intersection region V1 is suppressed, the intersection region V1 is formed in a matrix arrangement and easily functions as an independent pressure cell for individually extracting an electric signal.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 according to the first embodiment, in a state where the controller 7 is connected.
  • the controller 7 includes a signal wiring switching circuit, a signal detector, an A / D converter, a semiconductor memory, an arithmetic circuit, and a CPU that controls these.
  • signal lines are connected to respective longitudinal ends of the plurality of first electrode cloths 3 b and the plurality of second electrode cloths 4 b, and the frequency is one example by a switching circuit built in the controller 7.
  • the scanning is performed at 10 to 100 [Hz], and the resistance value of the intersection area V1 formed in the matrix arrangement is individually detected in the order of milliseconds by the signal detector, A / D converted by the A / D converter, and semiconductor
  • the data is stored by the memory, calculated by the arithmetic circuit, and finally displayed on an external display device as a pressure value or a pressure distribution or a pressure value and a pressure distribution.
  • the controller 7 and the display device a personal computer in which an interface board for signal connection with the pressure-sensitive sensor 1 is built can be applied.
  • the [m] number of first electrode cloths 3 arranged on the first main surface 2a of the conductive cloth 2 at the first interval 2c and the first electrode cloth 3 on the second main surface 2b of the conductive cloth 2 are provided.
  • [N] number of second electrode cloths 4 arranged at a second interval 2d in a direction intersecting with the first electrode cloth 3 and an intersecting region V1 between the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 is formed in a matrix arrangement.
  • the present embodiment has a resistance value that is an average value of resistance in the thickness direction of the intersection region V1 in a state where an external force of 50 [mmHg] is applied in a compression direction in which the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 approach each other.
  • the resistance value Re [ ⁇ ] which is the average value of the resistance in the longitudinal direction of the two intersecting regions V1 and V1 adjacent in the longitudinal direction, satisfies the above expression (1).
  • FIGS. 15A, 15B, 16A, and 16B are resistance characteristic graphs illustrating the relationship between the pressure and the resistance in the intersection region of the pressure-sensitive sensor.
  • the resistance value Re [ ⁇ ] is considerably smaller than 1 [ ⁇ ] (Re [ ⁇ ] ⁇ 1 [ ⁇ ]).
  • the resistance characteristic graph of (1 1) and the resistance characteristic graph of (m, n) in the intersection region formed by the matrix arrangement of (m, n) match.
  • the conductive precious metal particles must be plated on the cloth, which significantly increases the material cost and makes it difficult to produce a large-size pressure-sensitive sheet.
  • the first conductive particles 11 are conductive carbon black, and the resistance value Re [ ⁇ ] is set to a value larger than 1 [ ⁇ ] (1 [ ⁇ ] ⁇ Re [ ⁇ ]).
  • the second conductive particles 12 are a mixture of the conductive metal particles 12a and the conductive carbon black 12b, and the resistance value Re [ ⁇ ] is divided by the resistance value Rc [ ⁇ ] by (m + n). (Re [ ⁇ ] ⁇ (Rc [ ⁇ ] / (m + n))).
  • FIG. 15B the resistance characteristic graph of (1, 1) and the resistance characteristic graph of (m, n) in the intersection region formed by the matrix arrangement of (m, n) are shown in FIG. 15A. Similar to the graph of FIG. When the pressure is close to 50 [mmHg] or in the range where the pressure is 50 [mmHg] or more, the resistance characteristic graphs substantially coincide with each other at any position of the intersection region formed in the matrix arrangement.
  • a stable pressure measurement can be performed while utilizing the flexibility of the cloth, and the size of the pressure distribution can be measured over a wide range, and the productivity is high while suppressing material costs.
  • the surface resistance of the strip-shaped electrodes (the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4) disposed above and below the conductive cloth 2 is smaller than the surface resistance of the conductive cloth 2 by two digits or more, each crossing is performed. The measurement accuracy of the pressing force in the region V1 can be improved.
  • the first conductive particles 11 are conductive carbon black, and the resistance value Re [ ⁇ ] is set to a value much larger than 1 [ ⁇ ] (1 [ ⁇ ] ⁇ Re [ ⁇ ].
  • the second conductive particles 12 are a mixture of the conductive metal particles 12a and the conductive carbon black 12b, and the resistance value Re [ ⁇ ] and the resistance value Rc [ ⁇ ] are (m + n). (Re [ ⁇ ] ⁇ (Rc [ ⁇ ] / (m + n))).
  • the resistance characteristic graph of (1, 1) and the resistance characteristic graph of (m, n) in the intersection region formed by the matrix arrangement of (m, n) are shown in FIG. 15B, the resistance value varies.
  • the variation of each resistance value is less than twice, it is possible to use the pressure sensor without any trouble by performing calibration in each intersection region.
  • the resistance value Re [ ⁇ ] is set to a value larger than the value obtained by dividing the resistance value Rc [ ⁇ ] by (m + n) (Re [ ⁇ ]> (Rc [ ⁇ ] / (m + n))).
  • the resistance characteristic graph of (1, 1) and the resistance characteristic graph of (m, n) in the intersection region formed by the matrix arrangement of (m, n) are shown in FIG. 16A, the variation of the resistance value is larger.
  • the variation of each resistance value exceeds twice, it is difficult to use as a pressure-sensitive sensor even if calibration is performed in each intersection region.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing an example other than the above of the pressure-sensitive sensor 1 of the present embodiment.
  • the stitches of the suture 5 are provided so as to be scattered on both sides in the longitudinal direction of the first electrode cloth 3 and both sides in the longitudinal direction of the second electrode cloth 4. It is assumed that the suture thread 5 is sewn so as to surround the intersection area V1. In this example, the sutures 5 are sewn at positions outside the four corners of the intersection area V1. As shown in FIG. 9, the intersection region V1 of the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 is formed in a matrix arrangement.
  • the elasticity of the base cloth of the conductive cloth 2, the first electrode cloth 3, and the second electrode cloth 4 can be prevented by the stitches of the suture thread 5 as much as possible.
  • the suture thread 5 is sewn at the positions of the four corners of the intersection area V1, and in this case, the same effect as the above configuration can be expected.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing an example other than the above of the pressure-sensitive sensor 1 of the present embodiment.
  • the width in the short direction of the first electrode cloth 3 and the width in the short direction of the second electrode cloth 4 near the center of the pressure-sensitive sensor 1 are reduced in plan view, so that the pressure-sensitive As it approaches the center of the sensor 1, an intersection area V11 having an area smaller than the intersection area V1 is formed, and an intersection area V12 having an area smaller than the intersection area V11 is formed.
  • the intersection region V1, intersection region V11, and intersection region V12 between the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 are formed in a matrix arrangement.
  • the region for improving the resolution with respect to the external pressure is not limited to the central portion of the pressure-sensitive sensor 1, and a plurality of regions can be provided in a desired range.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor 1 according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 of the present embodiment.
  • FIG. 13A is a schematic front view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 of the second embodiment, and
  • FIG. 13B is a schematic side view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 of the second embodiment.
  • cover cloth, signal wiring, and the like are omitted in FIG. 11 and the like.
  • a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
  • the present embodiment includes one first electrode cloth 3 disposed on the first main surface 2a of the conductive cloth 2 and one second electrode cloth disposed on the second main surface 2b of the conductive cloth 2,
  • the first electrode cloth 3 has a plurality of first electrodes 3b formed at a first interval 2c.
  • the second electrode cloth 4 has a plurality of second electrodes 4b formed at a second interval 2d. 4b are arranged so as to intersect with the first electrode 3b, and an intersection region V1 between the first electrode 3b and the second electrode 4b is formed in a matrix arrangement.
  • the width of the first electrode 3b in the short direction is larger than the width of the first space 2c in the short direction, and the width of the second electrode 4b in the short direction is short at the second space 2d. Greater than the width in the direction. According to this configuration, since the leak current from the adjacent measurement point is reduced, the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the applied pressure can be improved.
  • the width in the short direction of the first electrode 3b and the width in the short direction of the second electrode 4b are, for example, 10 to 100 [mm], respectively.
  • the width of the first space 2c in the short direction and the width of the second space 2d in the short direction are each 1 to 10 [mm], for example.
  • the thickness of the conductive cloth 2 is smaller than the width of the first space 2c in the short direction, and the thickness of the conductive cloth 2 is smaller than the width of the second space 2d in the short direction. According to this configuration, since the leak current from the adjacent measurement point is reduced, the S / N ratio of the detection signal output corresponding to the applied pressure can be improved.
  • the thickness of the conductive cloth 2 is, for example, 0.3 to 0.6 [mm].
  • the thickness of the first electrode cloth 3 and the thickness of the second electrode cloth 4 are, for example, 0.2 to 0.6 [mm].
  • the first electrode 3b is formed only on the surface of the first electrode cloth 3 that faces the first main surface 2a of the conductive cloth 2, and in this case, the cost of the electrode material and the manufacturing cost can be reduced.
  • the first electrode 3 b may be formed on the upper surface and the lower surface of the first electrode cloth 3. In this case, regardless of which of the upper surface and the lower surface of the first electrode cloth 3 is overlapped with the conductive cloth 2, Good and easy to manufacture.
  • the first electrode 3b may be formed so as to conduct in the thickness direction of the first electrode cloth 3, and in this case, the reliability of conduction of the electrode can be improved.
  • the second electrode 4b may be formed only on the surface of the second electrode cloth 4 facing the second main surface 2b of the conductive cloth 2, and in this case, the cost of the electrode material and the manufacturing cost can be reduced.
  • the second electrode 4 b may be formed on the upper surface and the lower surface of the second electrode cloth 4. In this case, even if the upper surface or the lower surface of the second electrode cloth 4 is overlaid on the conductive cloth 2. Good and easy to manufacture.
  • the second electrode 4b may be formed so as to conduct in the thickness direction of the second electrode cloth 4, and in this case, the reliability of conduction of the electrode can be improved.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in the dimensions and number of the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4.
  • Other sewing methods and positions, the first conductive particles 11 and the second conductive particles 12, and other components can be the same as those in the first embodiment.
  • the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 are made of, for example, a woven fabric.
  • a plurality of warp yarns for example, a conductive yarn having a shell made of silver plating using nylon as a core and an insulating yarn made of nylon, for example, are alternately arranged.
  • a plurality of insulating yarns made of, for example, nylon are sequentially woven to form a first electrode cloth 3 on which a plurality of striped electrodes are formed at predetermined intervals.
  • the second electrode cloth 4, which is the same as the first electrode cloth 3, is rotated by 90 ° in the horizontal direction to form a matrix electrode above and below the conductive cloth 2.
  • the first electrode cloth 3, the conductive cloth 2, and the second electrode cloth 4 are sewn at a portion not including the intersection region V1 with the suture thread 5. According to this configuration, the pressure-sensitive sensor 1 having a high degree of freedom in size that makes the most of the flexibility of the cloth can be obtained.
  • FIG. 14 is a schematic plan view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 according to the second embodiment, in a state where the controller 7 is connected.
  • the controller 7 includes a signal wiring switching circuit, a signal detector, an A / D converter, a semiconductor memory, an arithmetic circuit, and a CPU that controls these.
  • the present embodiment includes one first electrode cloth 3 disposed on the first main surface 2a of the conductive cloth 2 and one second electrode cloth 4 disposed on the second main surface 2b of the conductive cloth 2.
  • the first electrode cloth 3 has [m] number of first electrodes 3b formed at a first interval 2c
  • the second electrode cloth 4 has [n] number of second electrodes 4b formed at a second interval 2d.
  • the second electrode 4b is arranged so as to intersect the first electrode 3b, and an intersection region V1 between the first electrode 3b and the second electrode 4b is formed in a matrix arrangement.
  • the present embodiment has a resistance value that is an average value of resistance in the thickness direction of the intersection region V1 in a state where an external force of 50 [mmHg] is applied in a compression direction in which the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 approach each other.
  • the resistance value Re [ ⁇ ] which is the average value of the resistance in the longitudinal direction of the two intersecting regions V1 and V1 adjacent in the longitudinal direction, satisfies the above expression (1).
  • the electrode resistance R2 [ ⁇ ] at the electrode pitch 4c of each of the second electrode cloths 4 in the column direction the resistance value Re [ ⁇ ] is calculated by the above equation (2).
  • the resistance characteristics of the pressure-sensitive sensor are the same as the graphs in FIGS. 15A, 15B, 16A, and 16B described above.
  • the manufacturing procedure of the pressure-sensitive sensor 1 includes, as an example, a conductive cloth forming step of applying a dispersion of the first conductive particles 11 made of conductive carbon black to the first base cloth to form the conductive cloth 2, and An electrode cloth formation in which a dispersion of the second conductive particles 12 having higher electric conductivity than the first conductive particles 11 is applied to the second base cloth to form the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4.
  • the first conductive particles 11 may be Ketjen black
  • the second conductive particles 12 may be a mixture of conductive metal particles 12a and conductive carbon black 12b
  • the electrode cloth forming step may include elongation at break.
  • the conductive cloth forming step includes the step of forming a binder resin 13b having a breaking elongation of 100% or more and a second conductive material.
  • the particles 12 are mixed and applied.
  • the pressure-sensitive sensor can be manufactured by a simple coating operation without being limited by the equipment size such as the plating equipment. Since conductive carbon black can be obtained at a lower cost than noble metals and conductive polymer compounds, high productivity can be obtained while suppressing material costs.
  • the second electrode cloth 4 is connected to the second electrode cloth 4 by the non-conductive suture 5 at the position of the first gap 3a between the first electrode cloth 3 and the first electrode cloth 3. Is sewn to the conductive cloth 2, and the first electrode cloth 3 is sewn to the conductive cloth 2 by the suture 5 at the position of the second gap 4 a between the second electrode cloth 4 and the second electrode cloth 4.
  • the pressure-sensitive sensor 1 can be manufactured by a simple sewing operation without being restricted by the equipment size. Since the area of the electrode cloth to be sewn is smaller than the area of the conductive cloth, high productivity can be obtained while suppressing material costs. In addition, since the boundaries of the intersecting regions V1 for detecting the pressing force are formed by sewing, and the respective intersecting regions are formed in a matrix arrangement, the measurement accuracy of the pressing force in each intersecting region V1 can be improved.
  • the pressure-sensitive sensor 1 manufactured as described above can be applied to, for example, a bed, a bed mat, a sheet, a bedsheet, a cushion, a chair mat, a health mat, and a carpet.
  • the pressure-sensitive sensor 1 by incorporating the pressure-sensitive sensor 1 into a bed, a bed mat, a sheet, or a bedsheet, it is possible to measure a person's lying posture at bedtime, and to encourage a rollover by adjusting the air pressure of the air mat or the like, thereby preventing pressure ulcers.
  • the posture can be corrected by measuring the sitting posture of the person, detecting the movement of the person by detecting the absence, and adjusting the air pressure of the air cushion. Stiff shoulders and back pain can be prevented.
  • the pressure-sensitive sensor 1 into a health mat or carpet, it is possible to measure the walking posture of a person or customize the shoes corresponding to the subject by measuring the foot pressure in a standing position. It is also possible to measure the weight of a person from the contact resistance, and it is also applicable to measurement of lifestyle such as movement of a person in a room.
  • the measurement range of the pressure-sensitive sensor 1 can be sufficiently measured when the pressure is 10 to 200 [mmHg].
  • the frequency of measurement by the pressure-sensitive sensor 1 is high when the pressure is around 50 [mmHg].
  • FIG. 18 is a perspective view schematically illustrating an example of the pressure-sensitive mat system 100.
  • FIG. 19 is a schematic sectional view of FIG. 18 viewed from the front side.
  • the cover cloth, signal wiring, and the like are omitted in FIG.
  • the directions are indicated by arrows X, Y, and Z in the figure.
  • the orientation is not limited to these orientations, and it does not matter if the orientation is used in any orientation.
  • the pressure sensor 1 of the first embodiment described above, the pressure sensor 1 of the second embodiment, or the pressure sensor 1 of the fourth embodiment described later or the fifth embodiment is described.
  • a pressure-sensitive sensor 1 of the form is applied.
  • the points different from the first embodiment and the second embodiment will be mainly described.
  • the pressure-sensitive mat system 100 includes a square mat 80 having a plurality of air cells 81, and a plurality of magnetic field generating units arranged in a matrix on the body side (the side of the arrow in the Z direction in the figure) of the mat 80.
  • a controller 7 for controlling the position and timing of generating a magnetic field of the magnetic field generation unit according to
  • the thickness of the magnetic field generating sheet 70 and the thickness of the pressure-sensitive sensor 1 are both smaller than the thickness of the mat 80.
  • the pressure-sensitive mat system 100 has flexibility with less discomfort to the body.
  • the pressure-sensitive sensor 1 is covered with a cover cloth 60.
  • the cover cloth 60 is, for example, a woven or knitted fabric made of cotton, nylon, acrylic, or other known fibers, and has been subjected to a waterproof treatment or a water-repellent treatment at least on the body side.
  • the body has a configuration with less discomfort, and the pressure-sensitive sensor 1 is protected from water intrusion.
  • FIG. 20 is a schematic plan view showing an example of the magnetic field generating sheet 70, in a state where the controller 7 is connected.
  • FIG. 21 is a schematic sectional view of FIG. 20 viewed from the front side.
  • the magnetic field generating sheet 70 has, as an example, a multilayer wiring board in which a base material having a copper foil pattern formed thereon is laminated on a thermoplastic resin substrate such as a polyimide or a liquid crystal polymer, and is integrally formed.
  • An electromagnetic coil 71 is formed by connecting and electrically connecting the copper foil patterns.
  • a flat coil or a voice coil around which an insulating film copper wire is wound may be electrically connected to upper and lower electrodes in the same manner as the pressure-sensitive sensor 1 as the electromagnetic coil 71. is there.
  • the magnetic field generating sheet 70 can be manufactured at low cost with existing equipment.
  • the center of the electromagnetic coil 71 is hollow, and the magnetic body 75 is provided.
  • the magnetic material 75 is made of a neodymium magnet, a ferrite magnet, other known permanent magnets, or a soft magnetic material such as iron, cobalt, nickel, or an alloy thereof.
  • the magnetic body 75 is a permanent magnet, the magnetic poles are aligned in the axial direction.
  • the electromagnetic coil 71 and the magnetic body 75 are arranged in a matrix to form a plurality of magnetic field generating units.
  • the matrix arrangement of the electromagnetic coil 71 and the magnetic body 75 and the matrix arrangement of the intersection region V1 of the pressure-sensitive sensor 1 correspond one-to-one.
  • a configuration other than the above for example, a configuration without the magnetic body 75 may be adopted. In this case, the magnetic field generating sheet 70 having a small thickness and excellent flexibility can be easily manufactured.
  • the controller 7 is configured to control the position and timing of generating a magnetic field of the electromagnetic coil 71 (magnetic field generating unit) according to the pressure distribution in the intersection area V1 (pressure-sensitive unit) of the pressure-sensitive sensor 1.
  • the electromagnetic coil 71 that generates a magnetic field is provided at the same position as the intersection region V1 with respect to the pressure-sensitive sensor 1 that measures the pressure distribution, and a portion with a high pressure value indicated by the pressure-sensitive sensor 1 is provided.
  • the controller 7 energizes the electromagnetic coil 71, a moving magnetic field is generated on the mat 80 according to.
  • the blood flow in the body including hemoglobin can be promoted.
  • the blood flow velocity in the body is generally set to 0.3 [mm / sec] for the capillaries and 400 [mm / sec] for the aorta. There are many capillaries. Therefore, it is preferable to control the moving speed of the moving magnetic field to be not less than 0.3 [mm / sec] and not more than 30 [mm / sec].
  • the frequency is 0.1 [Hz] ⁇ 0.05 [Hz]. It is preferable to switch the energization of the electromagnetic coil 71. At this time, the electromagnetic coils 71 may be sequentially energized one by one, or a plurality of adjacent electromagnetic coils 71 may be energized simultaneously. As an example, the configuration of the controller 7 can be adjusted according to the user's preference.
  • the pressure-sensitive mat system 100 can be provided with movable irregularities on the surface in contact with the body, thereby further promoting blood flow.
  • the posture change can also be promoted, and the blood flow in the head, shoulder, waist, heel, etc., where the pressure increases due to the same posture (same posture) for a long time, can be increased. Stagnation can be reduced.
  • FIG. 22 is a schematic perspective view showing an example of the pressure-sensitive sensor 1 of the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of FIG.
  • cover cloth, signal wiring, and the like are omitted in FIG. 22 and the like.
  • a description will be given focusing on differences from the above-described first and second embodiments.
  • the pressure holding unit 8 is disposed in the two corner intersection regions V1 on one end of the four corner intersection regions V1, and the pressure holding unit 8 has a sense of the position where the pressure holding unit 8 is arranged. In this configuration, the pressure distribution at a position different from the pressure holding unit 8 is corrected or calibrated according to the pressure value.
  • the pressure holding unit 8 is, as an example, a clip made of a U-shaped constant elastic body as shown in FIG. 24A.
  • the pressure holding unit 8 is a clothespin-shaped clip provided with a coil spring 81 as shown in FIG. 24B.
  • the material of the pressure holding unit 8 is, for example, polybutylene terephthalate (PBT), acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer synthetic resin (ABS), polyacetal (POM), polymethyl methacrylate resin (PMMA), liquid crystal polymer (LCP) Insulating resin such as stainless steel, nickel alloy, and elinvar, etc., coated with an insulating coating, glass, and other known constant elastic bodies.
  • maintenance part 8 is arrange
  • the pressure holding part 8 when the pressure holding part 8 is arranged in one of the four corner intersection areas V1, the pressure holding part 8 is provided in the three corner intersection areas V1 of the four corner intersection areas V1.
  • the pressure holding portions 8 When the pressure holding portions 8 are provided, the pressure holding portions 8 may be provided in the four corner intersection regions V1 among the four corner intersection regions V1.
  • FIG. 25 is a schematic plan view illustrating an example of the pressure-sensitive sensor 1 according to the fifth embodiment.
  • cover cloth, signal wiring, and the like are omitted in FIG. 25 and the like.
  • a description will be given focusing on differences from the fourth embodiment.
  • the stitches of the suture 5 are provided at a plurality of locations within the two corner intersection regions V1 at one end of the four corner intersection regions V1, and the first electrode cloth 3 and the second electrode A pressure holding portion 8 is formed to hold the cloth 4 at a predetermined pressure in a compression direction approaching each other.
  • the pressure sensor 1 has a small thickness, and the material cost can be reduced.
  • the pressure holding part 8 when the pressure holding part 8 is arranged in one of the four corner intersection areas V1, the pressure holding part 8 is provided in the three corner intersection areas V1 of the four corner intersection areas V1.
  • the pressure holding portions 8 may be provided in the four corner intersection regions V1 among the four corner intersection regions V1.
  • FIG. 26 is a schematic plan view showing another example of the pressure-sensitive sensor 1 of the fifth embodiment.
  • a pressure holding unit 8 is arranged in the intersection area V1 of the four corners. A part 8 is formed.
  • a mixture of ketjen black fine particles as the first conductive particles 11 and a mixture of urethane resin and water as a binder was applied to a nylon knitted fabric as a first base cloth to form a conductive cloth 2.
  • a mixture of a mixture of silver fine particles 12a and conductive carbon black 12b as the second conductive particles 12 and a mixture of urethane resin as a binder and water is applied to a nylon knitted fabric as a second base cloth.
  • the first electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 were formed.
  • the second electrode cloth 4 is sewn to the conductive cloth 2 with the nylon sutures 5 by the sewing machine, and the first electrode cloth 3 is sewn to the conductive cloth 2 with the nylon sutures 5.
  • the intersection area V1 of the electrode cloth 3 and the second electrode cloth 4 was formed in a matrix arrangement, and the pressure-sensitive sensor 1 was prototyped.
  • FIG. 17 is a pressure-sensitive characteristic graph illustrating the relationship between the pressure due to the airbag and the conductance in the intersection region V1 (second row, second column) of the prototype pressure-sensitive sensor 1.
  • the vertical axis of the graph is conductance [ ⁇ S]
  • the horizontal axis of the graph is pressure [mmHg].
  • the conductance increases (resistance decreases) by pressurization, and the conductance decreases (resistance increases) by decompression.
  • the graph becomes a hysteresis curve due to the nature of the restoring force of the fiber.
  • the conductance gradually increases (the resistance value decreases) according to the elapsed time (not shown).
  • the conductance has the same slope at the time of pressurization and at the time of depressurization, which indicates that measurement with high reproducibility can be performed.
  • the shape and size of the pressure-sensitive sensor 1 described above may be changed as appropriate in accordance with the specifications of known beds, bed mats, sheets, sheets, cushions, chair mats, health mats, carpets, and the like.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the present invention.

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Abstract

布の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測が可能となり、かつ、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、広範囲の圧力分布を計測可能なサイズにできるとともに、材料費を抑えつつ生産性が高い構成の感圧センサを提供することを課題とする。　解決手段として、感圧センサ（１）は、導電布（２）の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布（３）と、導電布（２）の第２主面に第１電極布（３）と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布（４）とを備え、第１電極布（３）と第２電極布（４）との交差領域（Ｖ１）がマトリクス配置で形成され、導電布（２）に第１導電性粒子（１１）が塗工されているとともに、第１電極布（３）と第２電極布（４）とに第１導電性粒子（１１）よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子（１２）が塗工されている。

Description

感圧センサ、感圧マットシステム、及び感圧センサの製造方法
　本発明は、生体情報を計測する感圧センサに関する。
　近年、介護や健康促進等の目的で、ベッドでの寝姿の圧力分布や椅子等での着座姿勢の圧力分布を生体情報として計測する用途に感圧センサが使用されている。このように身体に接触させて生体情報を計測する用途では、身体に違和感の少ない柔軟性を有しつつ、身体に対応した大きなサイズで広範囲の圧力分布を計測可能な感圧センサが必要とされている。
　従来、導電性高分子及びバインダー樹脂を含有する混合物が布地にコーティングされている導電体によって構成された布体と、前記布体の導電面の両面に当接するように並べて配置された導電性高分子でコーティングされた繊維からなる複数の導電性の線状部材とを備え、前記導電面の表面において略平行に並べて配置された複数の前記線状部材が、前記導電面の裏面において略平行に並べて配置された複数の前記線状部材に対して、略直交するように配置されている感圧センサが提案されている（特許文献１：特開２０１４－１０８１３４号公報参照）。
　また、第１層シート、第２層シート及び第３層シートを備え、第１層シート及び第３層シートは、導電性粒子が所定間隔で塗布された導電路を有し、第１層シートの導電路の配向は、第３層シートの導電路の配向に対して横方向となっており、第２層シートは加圧力によって変化する電気特性を有する布製の感圧シートが提案されている（特許文献２：米国特許第８９６６９９７号明細書参照）。
特開２０１４－１０８１３４号公報 米国特許第８９６６９９７号明細書
　特許文献１記載の感圧センサは、導電性の布体と導電性の線状部材とを点接触または線接触させた状態で加圧力を計測しており、このような点接触または線接触での計測は、面接触での計測に比べて抵抗値が大きくなってしまい、また、接触状態が不安定で抵抗値変動も大きい。
　特許文献２記載の感圧シートは、布に導電性貴金属粒子をめっきしているため、材料費が大幅なコストアップとなる。
　例えば、布に導電性貴金属粒子をめっきする場合、めっきの前処理として、布の油分除去、触媒付与、布表面の活性化処理等を行う必要があるため、処理工程が複雑になり、また、このような化学処理は、布へのダメージが懸念される。さらに、布のサイズは、めっき設備のサイズの制約を受けるので、大きなサイズの感圧シートを製造することが困難である。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされ、布の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測が可能となり、かつ、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、広範囲の圧力分布を計測可能なサイズにできるとともに、材料費を抑えつつ生産性が高い構成の感圧センサを提供することを目的とする。
　一実施形態として、以下に開示するような解決手段により、前記課題を解決する。
　本発明の感圧センサは、導電布と、前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布とを備え、前記第１電極布は第１間隔で複数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で複数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサ、または、導電布と、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサであって、前記導電布に第１導電性粒子が塗工されているとともに、前記第１電極布と前記第２電極布とに前記第１導電性粒子よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子が塗工されており、前記第１導電性粒子は導電性カーボンブラックであることを特徴とする。
　この構成によれば、導電性カーボンブラックを布に塗工しているので、身体に違和感の少ない柔軟性を有しつつ、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、身体に対応した大きなサイズとすることが可能となり、広範囲の圧力分布が計測可能となるとともに、面接触の状態で安定した加圧力の計測が可能となる。尚且つ、導電性カーボンブラックは、枝状のストラクチャー構造を有し、トンネル効果によって抵抗値を低くし、また、貴金属や導電性高分子化合物と比較して安価に入手できるので、材料費を抑えつつ、生産性が高い構成となる。さらに、導電布の抵抗値は、第１電極布および第２電極布の抵抗値よりも大きいので、測定位置による抵抗値のばらつきやクロストークを低減できる。そして、交差領域がマトリクス配置で形成されるので、各交差領域における加圧力の計測精度を高めることができる。
　本発明の感圧センサの製造方法は、導電布と、前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布とを備え、前記第１電極布は第１間隔で複数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で複数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサの製造方法、または、導電布と、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサの製造方法であって、第１導電性粒子の分散液を第１基布に塗工して前記導電布を形成する導電布形成ステップ、並びに、前記第１導電性粒子よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子の分散液を第２基布に塗工して前記第１電極布と前記第２電極布とを形成する電極布形成ステップを有し、前記第１導電性粒子は導電性カーボンブラックであることを特徴とする。この構成によれば、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、簡便な塗工作業によって感圧センサを製造することができる。そして、導電性カーボンブラックは、貴金属や導電性高分子化合物と比較して安価に入手できるので、材料費を抑えつつ、高い生産性が得られる。
　前記導電性カーボンブラックは平均一次粒子径が１００ｎｍ以下のケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックまたはファーネスブラックのいずれか１種以上であることが好ましい。この構成によれば、少量の添加量で必要な抵抗値が得られるので、耐擦過性および柔軟性に優れた導電布となる。
　前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布と、縫合糸とを備え、前記第１電極布は第１間隔で複数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で複数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される構成、または、導電布と、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布と、縫合糸とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される構成であって、前記第１電極布が前記縫合糸によって前記導電布に縫い付けられているとともに、前記第２電極布が前記縫合糸によって前記導電布に縫い付けられていることが好ましい。
　この構成によれば、電極布が導電布に縫い付けられて一体化しているので、測定領域の位置ずれを防止するとともに、布の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測が可能となる。尚且つ、広範囲の圧力分布を計測可能なサイズにできる。そして、面接触の状態で安定した加圧力の計測が可能となり、材料費を抑えつつ、生産性が高い構成となる。さらに、縫い付けによって交差領域の境界の位置が安定するので、各交差領域における加圧力の計測精度を高めることができる。
　前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布とを備え、前記第１電極布は第１間隔で[ｍ]数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で[ｎ]数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される構成、または、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された[ｍ]数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された[ｎ]数の第２電極布とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される構成であって、前記第１電極布と前記第２電極布とが互いに近づく圧縮方向に５０[ｍｍＨｇ]の外力を加えた状態における、前記交差領域の厚み方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｃ[Ω]に対して、長手方向で隣接する２つの前記交差領域の長手方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｅ[Ω]が次の式（１）を満たすことが好ましい。
　（数１）
　１＜Ｒｅ＜（Ｒｃ／（ｍ＋ｎ））・・・（１）
　この構成によれば、布の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測が可能となり、かつ、広範囲の圧力分布を計測可能なサイズにできるとともに、材料費を抑えつつ生産性が高い構成となる。尚且つ、導電布の上下に配された帯状電極の表面抵抗が、導電布の表面抵抗より２桁以上小さい構成となるので、各交差領域における加圧力の計測精度を高めることができる。
　前記交差領域のうち少なくとも１つに、圧縮方向に所定の圧力で保持する圧力保持部が配されることが好ましい。この構成によれば、圧縮方向に所定の圧力で保持する圧力保持部が配されており、感圧部の圧縮永久歪みによる変形、電極部と感圧部との接触抵抗、温度や湿度等の使用環境の変化、感圧部に水が浸った場合等の異常を、圧力保持部の感圧値を基準として扱うことで、感圧値の再現性の維持向上を図りつつ、補正またはキャリブレーションが簡易にできる構成となる。
　前記圧力保持部は、四隅の前記交差領域のうち少なくとも１つの前記交差領域に配されており、前記圧力保持部が配されている位置の感圧値によって前記圧力保持部とは異なる位置の圧力分布の補正またはキャリブレーションを行う構成であることが好ましい。この構成によれば、身体との接触の中心から外れた位置に圧力保持部が配されているので、厚みのある圧力保持部の場合においても生体情報の計測が支障なくできる。
　前記圧力保持部は、前記交差領域の複数個所に配されており、それぞれの位置における前記圧力保持部の圧力を異ならせることが好ましい。この構成によれば、例えば、前記圧力保持部の圧力を加圧力が１０～２００[ｍｍＨｇ]の下限値付近と上限値付近とに圧力を異ならせることで、加圧力の使用範囲内での補正またはキャリブレーションの計測精度を高めることができる。
　前記圧力保持部は、前記圧縮方向に所定の圧力を加える弾性体を有することが好ましい。この構成によれば、加圧力を所望の値に調整し易い。
　本発明の感圧マットシステムは、マットと、前記マットの身体側にマトリクス状に配設される複数の磁界発生部を有する磁界発生シートと、前記磁界発生シートの身体側に前記磁界発生部と対応するマトリクス状に配設される複数の感圧部を有する前記感圧センサと、前記感圧部の圧力分布に応じて前記磁界発生部の磁界を発生させる位置及びタイミングを制御するコントローラと、を備えることを特徴とする。この構成によれば、感圧部の圧力分布に応じて磁界発生部の磁界を発生させる位置及びタイミングが制御できるので、静音で身体の血流促進ができ、身体に違和感の少ない柔軟性を有しつつ、身体に対応したサイズで広範囲の圧力分布に対応した制御が可能となる。
　前記磁界発生部は電磁コイルであることが好ましい。この構成によれば、電磁コイルの通電によって磁界を発生させる位置及びタイミングに加えて、磁界強度を制御でき、特に圧力が長時間高い状態となっている領域で磁界を移動させて身体の血流を促進することができる。
　前記磁界発生シートは多層配線基板を有し、前記多層配線基板に前記電磁コイルが形成されることが好ましい。この構成によれば、電磁コイルを薄型にして屈曲性を高めることができる。
　前記電磁コイルの中央部に磁性体が配設されることが好ましい。この構成によれば、電磁コイルのオンオフと同期して磁性体を磁気勾配に応じて動かすことができる。つまり、感圧マットシステムが身体に接する面のうち、特に圧力が長時間高い状態となっている領域の面の凹凸を変化させて、身体の血流を促進することができる。
　本発明によれば、導電性カーボンブラックを布に塗工しているので、身体に違和感の少ない柔軟性を有しつつ、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、身体に対応した大きなサイズとすることが可能となり、広範囲の圧力分布が計測可能となるとともに、面接触の状態で安定した加圧力の計測が可能となる。尚且つ、導電性カーボンブラックは、枝状のストラクチャー構造を有し、トンネル効果によって抵抗値を低くし、また、貴金属や導電性高分子化合物と比較して安価に入手できるので、材料費を抑えつつ、生産性が高い構成となる。さらに、導電布の抵抗値は、第１電極布および第２電極布の抵抗値よりも大きいので、測定位置による抵抗値のばらつきやクロストークを低減できる。そして、交差領域がマトリクス配置で形成されるので、各交差領域における加圧力の計測精度を高めることができる。
図１は本発明の第１の実施形態に係る感圧センサの例を示す概略の斜視図である。 図２は図１の概略の平面図である。 図３Ａは図１の概略の正面図であり、図３Ｂは図１の概略の側面図である。 図４は図２におけるIV－IV線断面図である。 図５は図２におけるV－V線断面図である。 図６Ａはミシンによって電極布と導電布とを貫通したループ状の上糸に下糸を通して結び目が出来た状態の概略の断面図であり、図６Ｂは前記結び目を引き上げることで電極布と導電布との間に前記結び目が配された状態の概略の断面図であり、図６Ｃは電極布と導電布とを所定方向に移動させながら結び目を作る作業を繰り返して縫製された状態の概略の断面図である。 図７Ａは第１電極布と導電布との接触状態の例を模式的に示す概略の断面図であり、図７Ｂは第１電極布と導電布との接触状態の他の例を模式的に示す概略の断面図であり、図７Ｃは第１電極布と導電布との接触状態の他の例を模式的に示す概略の断面図である。 図８は第１の実施形態の感圧センサの例を示す概略の平面図であり、コントローラを接続した状態の図である。 図９は第１の実施形態の感圧センサの他の例を示す概略の平面図である。 図１０は第１の実施形態の感圧センサの他の例を示す概略の平面図である。 図１１は本発明の第２の実施形態に係る感圧センサの例を示す概略の斜視図である。 図１２は図１１の概略の平面図である。 図１３Ａは図１１の概略の正面図であり、図１３Ｂは図１１の概略の側面図である。 図１４は第２の実施形態の感圧センサの例を示す概略の平面図であり、コントローラを付設した状態の図である。 図１５Ａは感圧センサの交差領域における圧力と抵抗との関係を例示する抵抗特性グラフ図であり、図１５Ｂは感圧センサの交差領域における圧力と抵抗との関係を例示する抵抗特性グラフ図である。 図１６Ａは感圧センサの交差領域における圧力と抵抗との関係を例示する抵抗特性グラフ図であり、図１６Ｂは感圧センサの交差領域における圧力と抵抗との関係を例示する抵抗特性グラフ図である。 図１７は本実施形態の感圧センサの交差領域における圧力とコンダクタンスとの関係を例示する感圧特性グラフ図である。 図１８は本発明の第３の実施形態に係る感圧マットシステムの例を模式的に示す斜視図である。 図１９は図１８を正面側から視た概略の断面図である。 図２０は第３の実施形態に係る磁界発生シートの例を示す概略の平面図であり、コントローラを接続した状態の図である。 図２１は図２０を正面側から視た概略の断面図である。 図２２は本発明の第４の実施形態に係る感圧センサの例を示す概略の斜視図である。 図２３は図２２の概略の平面図である。 図２４Ａは第４の実施形態の感圧センサの圧力保持部の例を示す概略の側面図であり、図２４Ｂは第４の実施形態の感圧センサの圧力保持部の他の例を示す概略の側面図である。 図２５は本発明の第５の実施形態の感圧センサの例を示す概略の平面図である。 図２６は第５の実施形態の感圧センサの他の例を示す概略の平面図である。
(第１の実施形態)
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、第１の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の斜視図である。図２は本実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の平面図である。図３Ａは第１の実施形態の感圧センサの例を示す概略の正面図であり、図３Ｂは第１の実施形態の感圧センサの例を示す概略の側面図である。説明の都合上、図１等ではカバー布や信号配線等は省略している。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
　ここで、感圧センサ１の各部の位置関係を説明し易くするため、図中にＸ，Ｙ，Ｚの矢印で向きを示している。感圧センサ１を実際に使用する際には、これらの向きに限定されず、どのような向きで使用しても支障ない。なお、第１主面２ａと第２主面２ｂとは互いに反対向きの面であって、相対的な位置関係を示しており、物理的な向きは限定していない。第１主面２ａは、例えば上面または表面と読み替えることができる。また、第２主面２ｂは、例えば下面または裏面と読み替えることができる。
　感圧センサ１は、図１、図２、図３Ａ、図３Ｂに示すように、四角形状の導電布２と、導電布２の第１主面２ａに第１間隔２ｃで配された複数の帯状第１電極布３と、導電布２の第２主面２ｂに第１電極布３と交差する方向に第２間隔２ｄで配された複数の帯状第２電極布４と、非導電性の縫合糸５とを備える。ここでは、導電布２の第１主面２ａにおいて第１電極布３が略平行に配置されており、また、導電布２の第２主面２ｂにおいて第２電極布４が略平行に配置されており、そして、第２電極布４が第１電極布３に対して略直交するように配置されている。なお、導電布２、第１電極布３及び第２電極布４は、四角形状に限られず、角丸四角形状や楕円形状とする場合がある。
　ここで、感圧センサ１は、図４に示すように、第１電極布３と第１電極布３との間の第１隙間３ａの位置で縫合糸５によって第２電極布４が導電布２に縫い付けられている。また、図５に示すように、第２電極布４と第２電極布４との間の第２隙間４ａの位置で縫合糸５によって第１電極布３が導電布２に縫い付けられている。そして、平面視で、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１がマトリクス配置で形成される。図１と図２では、ハッチングされた四角形状の領域を交差領域Ｖ１として例示している。
　図２の例では、交差領域Ｖ１を囲むように縫合糸５が縫い付けられている。尚且つ、交差領域Ｖ１の四隅の外側位置に縫合糸５が縫い付けられている。この構成によれば、縫合糸５の縫い付けによって交差領域Ｖ１から他の交差領域Ｖ１へのリーク電流が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。
　そして、図４に示すとおり、第１電極布３における縫合糸５が縫い付けられている箇所が縫合糸５の張力によって窪んでいる。また、図５に示すとおり、第２電極布４における縫合糸５が縫い付けられている箇所が縫合糸５の張力によって窪んでいる。この構成によれば、縫合糸５の縫い付けによる上下方向の締付けによって縫い付け部に不感帯が形成され、不感帯が形成されるので交差領域Ｖ１以外の箇所の抵抗値の変動が抑えられるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。上記以外の構成として、交差領域Ｖ１の四隅の位置に縫合糸５が縫い付けられている場合があり、この場合も図４に示す構成と同様の効果が見込める。
　図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、ミシンによって第１電極布３と導電布２とを縫製する手順を例示する概略の断面図である。一例として、本縫いの場合、ミシンによって第１電極布３と導電布２とを貫通したループ状の上糸５に下糸５を通して結び目が出来た状態とし（図６Ａ）、結び目を引き上げることで第１電極布３と導電布２との間に結び目が配される状態とし（図６Ｂ）、第１電極布３と導電布２とを所定方向に移動させながら結び目を作る作業を繰り返して縫製する（図６Ｃ）。ミシンによって第２電極布４と導電布２とを縫製する場合も、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示す縫製手順と同様である。
　本実施形態は、第１電極布３の短手方向の幅は第１間隔２ｃの短手方向の幅よりも大きく、かつ、第２電極布４の短手方向の幅は第２間隔２ｄの短手方向の幅よりも大きい。この構成によれば、隣接する測定箇所からのリーク電流が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。第１電極布３の短手方向の幅と第２電極布４の短手方向の幅は、それぞれ一例として１０～１００[ｍｍ]である。また、第１間隔２ｃの短手方向の幅と第２間隔２ｄの短手方向の幅は、それぞれ一例として１～１０[ｍｍ]である。
　本実施形態は、導電布２の厚みは第１間隔２ｃの短手方向の幅よりも小さく、かつ、導電布２の厚みは第２間隔２ｄの短手方向の幅よりも小さい。この構成によれば、隣接する測定箇所からのリーク電流が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。導電布２の厚みは、一例として０．３～０．６[ｍｍ]である。第１電極布３の厚みと第２電極布４の厚みは、一例として０．２～０．６[ｍｍ]である。
　第１電極布３における電極は、導電布２の第１主面２ａと対向する面にのみ形成されている場合があり、この場合、電極材料のコスト及び製造コストを抑えられる。または、第１電極布３における電極は、第１電極布３の上面と下面とに形成されている場合があり、第１電極布３の全周に亘って形成されている場合がある。この場合、第１電極布３の上面と下面とのどちらを導電布２に重ねてもよいので製造し易くなる。または、第１電極布３における電極は、第１電極布３の厚み方向に導通するように形成されている場合があり、この場合、電極の導通の信頼性を高められる。
　第２電極布４における電極は、導電布２の第２主面２ｂと対向する面にのみ形成されている場合があり、この場合、電極材料のコスト及び製造コストを抑えられる。または、第２電極布４における電極は、第２電極布４の上面と下面とに形成されている場合があり、第２電極布４の全周に亘って形成されている場合がある。この場合、第２電極布４の上面と下面とのどちらを導電布２に重ねてもよいので製造し易くなる。または、第２電極布４における電極は、第２電極布４の厚み方向に導通するように形成されている場合があり、この場合、電極の導通の信頼性を高められる。
　図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃは、図３Ａにおける破線で囲んだ部分Ｐ１を拡大した図であり、第１電極布３と導電布２との接触状態の例を模式的に示す概略の断面図である。ここでは、第１導電性粒子１１は導電性カーボンブラックであり、また、第２導電性粒子１２は導電性金属粒子１２ａと導電性カーボンブラック１２ｂである。そして、導電性カーボンブラック１１がバインダー樹脂１３ａによって導電布２に接着しており、また、導電性金属粒子１２ａと導電性カーボンブラック１２ｂとがバインダー樹脂１３ｂによって第１電極布３に接着している。第２電極布４と導電布２との接触状態についても図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示す接触状態と同様である。つまり、第１電極布３と第２電極布４とに、第１導電性粒子１１よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子１２が塗工されている。
　本実施形態は、第１導電性粒子１１のストラクチャーによって、導電布２は厚み方向、長手方向及び短手方向に導通している（不図示）。また、導電性金属粒子１２ａと導電性カーボンブラック１２ｂとのストラクチャーによって、第１電極布３は厚み方向、長手方向及び短手方向に導通している（不図示）。第２電極布４についても、第１電極布３と同様である。
　本実施形態は、導電性カーボンブラック１１（１２ｂ）は平均一次粒子径が１００ｎｍ以下のケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックまたはファーネスブラックのいずれか１種以上である。この構成によれば、少量の添加量で必要な抵抗値が得られるので、耐擦過性および柔軟性に優れた導電布となる。
　ファーネスブラックは、油やガスを高温ガス中で不完全燃焼させて導電性カーボンブラックを得るファーネス法によって製造される。ファーネスブラックは、製造上、大量生産に向き、粒子径やストラクチャーをコントロールし易い。
　チャンネルブラックは、天然ガスを燃焼させ、チャンネル鋼に析出させたものを掻き集めて得るチャンネル法によって製造される。チャンネルブラックは、表面官能基が多いので、塗工に向いている。
　アセチレンブラックは、アセチレンガスを熱分解して得るアセチレン法よって製造される。アセチレンブラックは、導電性が高く、不純物が少ない。
　ケッチェンブラックは、大まかには不純物の少ない油を高温ガス中で不完全燃焼させて導電性カーボンブラックを得るオイルファーネス法によって製造され、副生するガスを分離後、前駆体を造粒・乾燥して製造される。ケッチェンブラックは他の導電性カーボンブラックと異なり、中空シェル状の構造を持っているため、アセチレンブラックよりも高い導電性を発現する。
　一例として、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社のケッチェンブラックＥＣ３００ＪはＢＥＴ比表面積のカタログ値が８００[ｍ２／ｇ]であり、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤはＢＥＴ比表面積のカタログ値が１２７０[ｍ２／ｇ]以上であり、いずれも標準的なアセチレンブラックのＢＥＴ比表面積の１０倍以上である。これにより、少量の添加量で高い導電性が得られるので、耐擦過性および柔軟性に優れた導電布となる。
　図７Ａに示すように、第１導電性粒子１１の外径サイズと、第２導電性粒子１２の外径サイズとが略同一サイズとなっている状態は、第１電極布３と導電布２との接触抵抗が最小となるベストモードである。図７Ａの例では、第１電極布３と導電布２との接触面積が、最大となって必要な接触面積を十分に確保する、且つ、第１電極布３の抵抗値が導電布２の抵抗値よりも適度に小さい値となるので、測定位置による抵抗値のばらつきやクロストークを低減できる。第２電極布４についても、第１電極布３と同様である。
　図７Ｂに示すように、第１導電性粒子１１の外径サイズが、第２導電性粒子１２の外径サイズの０．５倍以上で２．０倍以下のサイズとなっている状態は、第１電極布３と導電布２との接触抵抗が適度に小さい値となるベターモードである。図７Ｂの例では、第１電極布３の第２導電性粒子１２の大半と、導電布２の第１導電性粒子１１の大半とが接触し、必要な接触面積を確保するので、測定位置による抵抗値のばらつきやクロストークを低減できる。第２電極布４についても、第１電極布３と同様である。
　図７Ｃに示すように、第１導電性粒子１１の外径サイズが、第２導電性粒子１２の外径サイズの２．０倍以下で０．５倍以上のサイズとなっている状態は、第１電極布３と導電布２との接触抵抗が適度に小さい値となるベターモードである。図７Ｃの例では、第１電極布３の第２導電性粒子１２の大半と、導電布２の第１導電性粒子１１の大半とが接触し、必要な接触面積を確保するので、測定位置による抵抗値のばらつきやクロストークを低減できる。第２電極布４についても、第１電極布３と同様である。
　図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示すように、本実施形態は、第１導電性粒子１１の平均一次粒子径を基準として、第２導電性粒子１２の平均一次粒子径が０．５倍以上２．０倍以下の範囲内である。この構成によれば、第１電極布３と導電布２、並びに第２電極布４と導電布２との接触面積を大きくして接触状態を安定にすることができる。
　本実施形態は、導電布２の重量を基準として、第１導電性粒子１１の重量が５％以下である。この構成によれば、耐擦過性および柔軟性に優れた導電布２となり、且つ、材料費が低減できる。
　本実施形態は、第１導電性粒子１１と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂１３ａとの混合物が導電布２に塗工されている。また、第２導電性粒子１２と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂１３ｂとの混合物が第1電極布３に塗工されている。尚且つ、第２導電性粒子１２と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂１３ｂとの混合物が第２電極布４に塗工されている。この構成によれば、導電布２、第1電極布３及び第２電極布４の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測ができる。
　本実施形態は、導電布２、第1電極布３及び第２電極布４はいずれも織物である、または、導電布２、第1電極布３及び第２電極布４はいずれも編物である。この構成によれば、伸縮性に優れた感圧センサ１となり、身体に違和感の少ない柔軟性を有しつつ、身体に対応した大きなサイズで広範囲の圧力分布を計測可能な感圧センサ１となる。
　第１導電性粒子１１はバインダー樹脂１３ａによって導電布２における基材布の表面及び繊維中に接着されている。また、第２導電性粒子１２はバインダー樹脂１３ｂによって第1電極布３における基材布の表面及び繊維中に接着されている。そして、第２導電性粒子１２はバインダー樹脂１３ｂによって第２電極布４における基材布の表面及び繊維中に接着されている。
　一例として、導電布２は、繊維からなる基布に導電性カーボンブラック（第１導電粒子１１）及びバインダー樹脂１３ａが塗工されている。一例として、第１電極布３および第２電極布４は、繊維からなる基布に導電性金属粒子（第２導電粒子１２）及びバインダー樹脂１３ｂが塗工されている。一例として、第１電極布３と第２電極布４とは、同一の材料からなる。
　本実施形態は、第１電極布３と前記第２電極布４とに導電性金属粒子が塗工されており、かつ、導電布２に導電性カーボンブラックが塗工されているので、第１電極布３と第２電極布４との表面抵抗率が、いずれも導電布２の表面抵抗率よりも２桁以上小さくなる。これによれば、第１電極布３および第２電極布４の長さ方向の抵抗の影響が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。つまり、感圧部である交差領域Ｖ１における測定抵抗の影響をほとんど無視できる。尚且つ、導電性金属粒子と比較して安価な導電性カーボンブラックによって分散安定性に優れた導電布２を構成できる。また、測定位置による抵抗値のばらつきを低減できるとともに、交差領域Ｖ１と交差領域Ｖ１とのクロストークを低減できる。
　前記基布は、一例としてナイロン、ポリエステル、レーヨン、アクリル、ポリアミドなどの合成繊維や、綿、リンネルなどの天然繊維からなる。医療現場では、オートクレーブ滅菌処理を行うことが想定されることから、オートクレーブ滅菌処理の耐性が高いこれらの繊維が好ましい。
　前記基布は、一例として織物、編物、不織布である。前記基布を構成する糸または繊維の太さは、一例として５０～２００デニールである。前記基布が編物または不織布の場合、身体との接触面積を増大させるとともに、接触抵抗を下げることができる。前記基布が編物の場合、織物や不織布よりも伸縮性が大きくなり、優れたものとなる。
　第１導電粒子１１は、一例として導電性カーボンブラックからなり、例えばケッチェンブラックである。導電性カーボンブラックは、枝状のストラクチャー構造を有し、トンネル効果によって抵抗値を低くし、また、貴金属や導電性高分子化合物と比較して安価に入手できる。特にケッチェンブラックは、少量の添加量で必要な抵抗値が得られるので、耐擦過性および柔軟性に優れた導電布となる。
　第２導電粒子１２は、一例として導電性金属粉末、導電性金属繊維、導電性高分子化合物、導電性カーボンブラック、またはこれらの混合物からなる。前記導電性金属は一例として、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、その他既知の導電性金属である。前記導電性高分子化合物は一例として、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリ（４－スチレンスルホン酸）をドープしたポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ポリピロール（ＰＰｙ）、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、ポリチオフェン（ＰＴ）、または既知の導電性高分子化合物である。
　バインダー樹脂１３ａとバインダー樹脂１３ｂとは、一例として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂からなる。バインダー樹脂１３ａとバインダー樹脂１３ｂとは、一例としてポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエステル（ＰＥｓ）、または既知の合成樹脂である。
　塗工は、浸漬法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法、電着法、または他既知の塗布方法、若しくはこれら塗布方法の組み合わせが適用できる。
　縫合糸５は、一例としてナイロン、ポリエステル、レーヨン、アクリル、ポリアミドなどの合成繊維や、綿、リンネルなどの天然繊維からなる。縫合糸５の太さは、一例として２０～２００デニールである。
　縫製は、一例としてミシン、若しくは手縫いである。前記縫製は、一例として本縫い、環縫い、かがり縫い、偏平縫い、その他既知の縫い方が適用される。縫製が本縫いの場合、第１主面２ａ（表）と第２主面２ｂ（裏）の両方において、縫合糸５が縫い付けられた箇所が伸縮性のない縫い目となり、不感帯が形成されて交差領域Ｖ１以外の箇所の抵抗値の変動が抑えられるので、交差領域Ｖ１をマトリクス配置で形成するとともに、個々に電気信号を取り出すための独立した圧力セルとして機能させ易くなる。
　図８は第１の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の平面図であり、コントローラ７を接続した状態の図である。コントローラ７は、信号配線の切替え回路、信号検出器、Ａ／Ｄ変換器、半導体メモリ、演算回路、これらを制御するＣＰＵを有する。
　感圧センサ１は、複数の第１電極布３ｂと複数の第２電極布４ｂとの、それぞれの長手方向の端部に信号線が接続され、コントローラ７に内蔵された切替え回路によって周波数が一例として１０～１００[Ｈｚ]でスキャンされ、マトリクス配置で形成された交差領域Ｖ１の抵抗値を個々にミリ秒オーダーで信号検出器によって検出され、Ａ／Ｄ変換器によってＡ－Ｄ変換され、半導体メモリによってデータ蓄積され、演算回路によって演算され、最終的に圧力値または圧力分布、若しくは圧力値及び圧力分布として外部のディスプレイ装置に表示される。一例としてコントローラ７とディスプレイ装置とは、感圧センサ１との信号接続用のインターフェース基板が内蔵されたパーソナルコンピュータが適用できる。
　本実施形態は、導電布２の第１主面２ａに第１間隔２ｃで配された[ｍ]数の第１電極布３と、導電布２の第２主面２ｂに第１電極布３と交差する方向に第２間隔２ｄで配された[ｎ]数の第２電極布４とを備え、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１がマトリクス配置で形成される。ここで、[ｍ]と[ｎ]とはそれぞれ２以上の自然数であり、図８の例では、ｍ＝５であり、ｎ＝６である。
　本実施形態は、第１電極布３と第２電極布４とが互いに近づく圧縮方向に５０[ｍｍＨｇ]の外力を加えた状態における、交差領域Ｖ１の厚み方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｃ[Ω]に対して、長手方向で隣接する２つの交差領域Ｖ１，Ｖ１の長手方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｅ[Ω]が上述の式（１）を満たす。
　図８のように、行方向の各第１電極布３の電極ピッチ３ｃと、列方向の各第２電極布４の電極ピッチ４ｃとが等しい場合、上述の式（１）のとおりとなる。
　一方、各第１電極布３の電極ピッチ３ｃと、各第２電極布４の電極ピッチ４ｃとが異なる場合、行方向の各第１電極布３の電極ピッチ３ｃでの電極抵抗値Ｒ１[Ω]と、列方向の各第２電極布４の電極ピッチ４ｃでの電極抵抗値Ｒ２[Ω]との加重平均で抵抗値Ｒｅ[Ω]を、次の式（２）によって算出する。
　（数２）
　Ｒｅ＝（ｍ×Ｒ１＋ｎ×Ｒ２）／（ｍ＋ｎ）・・・（２）
　図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂは、感圧センサの交差領域における圧力と抵抗との関係を例示する抵抗特性グラフ図である。
　例えば、第１導電性粒子が貴金属微粒子である場合、抵抗値Ｒｅ[Ω]は１[Ω]よりもかなり小さい値となる（Ｒｅ[Ω]＜＜１[Ω]）。この場合、図１５Ａに示すとおり、（ｍ　，ｎ）のマトリクス配置で形成される交差領域における、（１　１）の抵抗特性グラフと、（ｍ　，ｎ）の抵抗特性グラフとは、一致する。しかしながら、布に導電性貴金属粒子をめっきしなければならず、材料費が大幅なコストアップとなり、大きなサイズの感圧シートを製造することが困難である。
　本実施形態の一例として、第１導電性粒子１１が導電性カーボンブラックであって、抵抗値Ｒｅ[Ω]を１[Ω]よりも大きい値として（１[Ω]＜Ｒｅ[Ω]）、尚且つ、第２導電性粒子１２が導電性金属粒子１２ａと、導電性カーボンブラック１２ｂとの混合物であって、抵抗値Ｒｅ[Ω]を、抵抗値Ｒｃ[Ω]を（ｍ＋ｎ）で除した値よりもかなり小さい値とする（Ｒｅ[Ω]＜＜（Ｒｃ[Ω]／（ｍ＋ｎ）））。この場合、図１５Ｂに示すとおり、（ｍ　，ｎ）のマトリクス配置で形成される交差領域における、（１　，１）の抵抗特性グラフと、（ｍ　，ｎ）の抵抗特性グラフとは、図１５Ａのグラフと同様に、ほぼ一致する。そして、加圧力が５０[ｍｍＨｇ]近傍または加圧力が５０[ｍｍＨｇ]以上の範囲ではマトリクス配置で形成される交差領域のどの位置においても抵抗特性グラフがほぼ一致する。
　この構成によれば、布の柔軟性を活かしつつ安定した加圧力の計測が可能となり、かつ、広範囲の圧力分布を計測可能なサイズにできるとともに、材料費を抑えつつ生産性が高い構成となる。尚且つ、導電布２の上下に配された帯状電極（第１電極布３と第２電極布４）の表面抵抗が、導電布２の表面抵抗より２桁以上小さい構成となるので、各交差領域Ｖ１における加圧力の計測精度を高めることができる。
　本実施形態の一例として、第１導電性粒子１１が導電性カーボンブラックであって、抵抗値Ｒｅ[Ω]を１[Ω]よりもかなり大きい値として（１[Ω]＜＜Ｒｅ[Ω]）、尚且つ、第２導電性粒子１２が導電性金属粒子１２ａと、導電性カーボンブラック１２ｂとの混合物であって、抵抗値Ｒｅ[Ω]を、抵抗値Ｒｃ[Ω]を（ｍ＋ｎ）で除した値よりも小さい値とする（Ｒｅ[Ω]＜（Ｒｃ[Ω]／（ｍ＋ｎ）））。この場合、図１６Ａに示すとおり、（ｍ　，ｎ）のマトリクス配置で形成される交差領域における、（１　，１）の抵抗特性グラフと、（ｍ　，ｎ）の抵抗特性グラフとは、図１５Ａや図１５Ｂのグラフに比べて、抵抗値にばらつきが生じる。この場合、各抵抗値のばらつきは２倍以内に収まっているので、各交差領域においてキャリブレーションすることで感圧センサとして支障なく使うことができる。
　例えば、抵抗値Ｒｅ[Ω]を、抵抗値Ｒｃ[Ω]を（ｍ＋ｎ）で除した値よりも大きい値とする（Ｒｅ[Ω]＞（Ｒｃ[Ω]／（ｍ＋ｎ）））。この場合、図１６Ｂに示すとおり、（ｍ　，ｎ）のマトリクス配置で形成される交差領域における、（１　，１）の抵抗特性グラフと、（ｍ　，ｎ）の抵抗特性グラフとは、図１５Ｂや図１６Ａのグラフに比べて、抵抗値のばらつきが大きい。この場合、各抵抗値のばらつきは２倍を超えているので、各交差領域においてキャリブレーションしても感圧センサとして使いこなすのは困難である。
　続いて、第１の実施形態の感圧センサ１の他の例について、以下に説明する。
　図９は、本実施形態の感圧センサ１の上記以外の例を示す概略の平面図である。この例は、縫合糸５の縫い目が、第１電極布３の長手方向の両側と、第２電極布４の長手方向の両側とに点在するように設けられており、本明細書では、交差領域Ｖ１を囲むように縫合糸５が縫い付けられているとみなしている。また、この例は、交差領域Ｖ１の四隅の外側位置に縫合糸５が縫い付けられている。図９に示すとおり、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１がマトリクス配置で形成される。この構成によれば、導電布２、第１電極布３及び第２電極布４の基布の伸縮性を、縫合糸５の縫い目が極力妨げないようにできる。なお、上記以外の構成として、交差領域Ｖ１の四隅の位置に縫合糸５が縫い付けられている場合があり、この場合も、上記の構成と同様の効果が見込める。
　図１０は、本実施形態の感圧センサ１の上記以外の例を示す概略の平面図である。図１０の例は、平面視で、感圧センサ１の中央付近の第１電極布３の短手方向の幅と第２電極布４の短手方向の幅とを狭くすることで、感圧センサ１の中央に近づくとともに、交差領域Ｖ１よりも面積の小さい交差領域Ｖ１１を形成し、さらに交差領域Ｖ１１よりも面積の小さい交差領域Ｖ１２を形成している。この場合についても、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１、交差領域Ｖ１１及び交差領域Ｖ１２がマトリクス配置で形成される。この構成によれば、交差領域Ｖ１、交差領域Ｖ１１及び交差領域Ｖ１２のそれぞれの面積に比例した圧力換算を行うことで、感圧センサ１の中央に近づくとともに、外部圧力に対する分解能を高めることができる。なお、外部圧力に対する分解能を高める領域は、感圧センサ１の中央部に限られず、所望の範囲に複数設けることが可能である。
(第２の実施形態)
　続いて、第２の実施形態について、以下に説明する。図１１は、第２の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の斜視図である。図１２は本実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の平面図である。図１３Ａは第２の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の正面図であり、図１３Ｂは第２の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の側面図である。説明の都合上、図１１等ではカバー布や信号配線等は省略している。第２の実施形態では、第１の実施形態と相違する点を中心に説明する。
　本実施形態は、導電布２の第１主面２ａに配された１つの第１電極布３と、導電布２の第２主面２ｂに配された１つの第２電極布とを備え、第１電極布３は第１間隔２ｃで複数の第１電極３ｂが形成されており、第２電極布４は第２間隔２ｄで複数の第２電極４ｂが形成されているとともに、第２電極４ｂが第１電極３ｂと交差するように配されており、第１電極３ｂと第２電極４ｂとの交差領域Ｖ１がマトリクス配置で形成される。
　本実施形態は、第１電極３ｂの短手方向の幅は第１間隔２ｃの短手方向の幅よりも大きく、かつ、第２電極４ｂの短手方向の幅は第２間隔２ｄの短手方向の幅よりも大きい。この構成によれば、隣接する測定箇所からのリーク電流が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。第１電極３ｂの短手方向の幅と第２電極４ｂの短手方向の幅は、それぞれ一例として１０～１００[ｍｍ]である。また、第１間隔２ｃの短手方向の幅と第２間隔２ｄの短手方向の幅は、それぞれ一例として１～１０[ｍｍ]である。
　本実施形態は、導電布２の厚みは第１間隔２ｃの短手方向の幅よりも小さく、かつ、導電布２の厚みは第２間隔２ｄの短手方向の幅よりも小さい。この構成によれば、隣接する測定箇所からのリーク電流が低減されるので、加圧力に対応して出力される検出信号のＳ／Ｎ比を改善できる。導電布２の厚みは、一例として０．３～０．６[ｍｍ]である。第１電極布３の厚みと第２電極布４の厚みは、一例として０．２～０．６[ｍｍ]である。
　第１電極３ｂは、第１電極布３における、導電布２の第１主面２ａと対向する面にのみ形成されている場合があり、この場合、電極材料のコスト及び製造コストを抑えられる。または、第１電極３ｂは、第１電極布３の上面と下面とに形成されている場合があり、この場合、第１電極布３の上面と下面とのどちらを導電布２に重ねてもよいので製造し易くなる。または、第１電極３ｂは、第１電極布３の厚み方向に導通するように形成されている場合があり、この場合、電極の導通の信頼性を高められる。
　第２電極４ｂは、第２電極布４における、導電布２の第２主面２ｂと対向する面にのみ形成されている場合があり、この場合、電極材料のコスト及び製造コストを抑えられる。または、第２電極４ｂは、第２電極布４の上面と下面とに形成されている場合があり、この場合、第２電極布４の上面と下面とのどちらを導電布２に重ねてもよいので製造し易くなる。または、第２電極４ｂは、第２電極布４の厚み方向に導通するように形成されている場合があり、この場合、電極の導通の信頼性を高められる。
　第２の実施形態は、第１電極布３と第２電極布４との寸法や数が上述の第１の実施形態と相違している。それ以外の縫製方法や縫製位置、第１導電性粒子１１や第２導電性粒子１２、その他構成要素を第１の実施形態と同様にできる。
　上記以外の例として、例えば織物にて第１電極布３と第２電極布４とを構成する。経糸を、例えばナイロンをコアとして銀メッキでシェルを構成した導電糸と、例えばナイロン製の絶縁糸とを複数交互に並べる。また、緯糸を、例えばナイロン製の複数の絶縁糸を順に織って、所定間隔で複数のストライプ状電極が形成された一枚の第１電極布３を構成する。そして、第１電極布３と同一の第２電極布４を水平方向に９０°回転させて、導電布２の上下でマトリックス電極を構成する。そして、縫合糸５によって、交差領域Ｖ１を含まない部分で第１電極布３と導電布２と第２電極布４とを縫製する。この構成によれば、布の柔軟性を最大限に活かしたサイズの自由度が高い感圧センサ１ができる。
　図１４は第２の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の平面図であり、コントローラ７を接続した状態の図である。コントローラ７は、信号配線の切替え回路、信号検出器、Ａ／Ｄ変換器、半導体メモリ、演算回路、これらを制御するＣＰＵを有する。
　本実施形態は、導電布２の第１主面２ａに配された１つの第１電極布３と、導電布２の第２主面２ｂに配された１つの第２電極布４とを備え、第１電極布３は第１間隔２ｃで[ｍ]数の第１電極３ｂが形成されており、第２電極布４は第２間隔２ｄで[ｎ]数の第２電極４ｂが形成されているとともに、第２電極４ｂが第１電極３ｂと交差するように配されており、第１電極３ｂと第２電極４ｂとの交差領域Ｖ１がマトリクス配置で形成される。ここで、[ｍ]と[ｎ]とはそれぞれ２以上の自然数であり、図１４の例では、ｍ＝５であり、ｎ＝６である。
　本実施形態は、第１電極布３と第２電極布４とが互いに近づく圧縮方向に５０[ｍｍＨｇ]の外力を加えた状態における、交差領域Ｖ１の厚み方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｃ[Ω]に対して、長手方向で隣接する２つの交差領域Ｖ１，Ｖ１の長手方向の抵抗の平均値である抵抗値Ｒｅ[Ω]が上述の式（１）を満たす。
　図１４のように、行方向の各第１電極布３の電極ピッチ３ｃと、列方向の各第２電極布４の電極ピッチ４ｃとが等しい場合、上述の式（１）のとおりとなる。
　一方、各第１電極布３の電極ピッチ３ｃと、各第２電極布４の電極ピッチ４ｃとが異なる場合、行方向の各第１電極布３の電極ピッチ３ｃでの電極抵抗値Ｒ１[Ω]と、列方向の各第２電極布４の電極ピッチ４ｃでの電極抵抗値Ｒ２[Ω]との加重平均で抵抗値Ｒｅ[Ω]を、上述の式（２）によって算出する。感圧センサの抵抗特性は、上述の図１５Ａ、図１５Ｂ、図１６Ａ、図１６Ｂにおけるグラフと同様である。
　続いて、本発明に係る感圧センサ１の製造方法について、以下に説明する。
　感圧センサ１の製造手順は、一例として、導電性カーボンブラックからなる第１導電性粒子１１の分散液を第１基布に塗工して導電布２を形成する導電布形成ステップ、並びに、第１導電性粒子１１よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子１２の分散液を第２基布に塗工して第１電極布３と第２電極布４とを形成する電極布形成ステップを有する。一例として、第１導電性粒子１１はケッチェンブラックであり、第２導電性粒子１２は導電性金属粒子１２ａと導電性カーボンブラック１２ｂとの混合物であり、前記電極布形成ステップは、破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂１３ａと第１導電性粒１１子とを混合して塗工し、かつ、前記導電布形成ステップは、破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂１３ｂと第２導電性粒子１２とを混合して塗工する。
　この構成によれば、めっき設備のような設備サイズの制約を受けることなく、簡便な塗工作業によって感圧センサを製造することができる。そして、導電性カーボンブラックは、貴金属や導電性高分子化合物と比較して安価に入手できるので、材料費を抑えつつ、高い生産性が得られる。
　前記導電布形成ステップと前記電極布形成ステップとの後、第１電極布３と第１電極布３との間の第１隙間３ａの位置で非導電性の縫合糸５によって第２電極布４を導電布２に縫い付けるとともに、第２電極布４と第２電極布４との間の第２隙間４ａの位置で縫合糸５によって第１電極布３を導電布２に縫い付けて、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１をマトリクス配置で形成する縫製ステップを有する。そして、前記縫製ステップは、ミシンによって縫合糸５を縫い付ける。
　この構成によれば、設備サイズの制約を受けることなく、簡便な縫製作業によって感圧センサ１を製造することができる。そして、縫い付けられる電極布の面積は導電布の面積よりも小さいから、材料費を抑えつつ、高い生産性が得られる。尚且つ、縫い付けによって加圧力を検出する交差領域Ｖ１の境界が形成されて各交差領域がマトリクス配置で形成されるので、各交差領域Ｖ１における加圧力の計測精度を高めることができる。
　このようにして製造された感圧センサ１は、一例としてベッド、ベッド用マット、シーツ、敷布、クッション、椅子用マット、健康マット、カーペットに適用できる。
　例えば、ベッド、ベッド用マット、シーツまたは敷布に感圧センサ１を組み込むことで、人の就寝時の寝姿を計測し、エアマットの空気圧調整等によって寝返りを促して褥瘡を防止できる。また、所定部位の圧力波形を分析演算することにより心拍センサや呼吸センサとして、心拍や呼吸等を計測することも可能である。
　例えば、クッションまたは椅子用マットに感圧センサ１を組み込むことで、人の着座姿勢の計測や、離席を検知して人の動作の把握や、エアクッションの空気圧調整等によって姿勢を矯正して肩こりや腰痛を防止できる。
　例えば、健康マットまたはカーペットに感圧センサ１を組み込むことで、人の歩行姿勢の計測や、立位での足圧計測によって被検者に対応する靴のカスタマイズができる。そして、接触抵抗から人の体重を計測することも可能であり、また、人の部屋内移動など生活習慣の計測にも応用可能である。
　一般に、椅子やベッドでの圧力分布計測では、感圧センサ１による計測範囲は加圧力が１０～２００[ｍｍＨｇ]で十分に計測できる。感圧センサ１による計測頻度が高いのは加圧力が５０[ｍｍＨｇ]前後である。
(第３の実施形態)
　続いて、第３の実施形態について、以下に説明する。図１８は感圧マットシステム１００の例を模式的に示す斜視図である。図１９は図１８を正面側から視た概略の断面図である。説明の都合上、図１８ではカバー布や信号配線等は省略している。ここで、感圧マットシステム１００の各部の位置関係を説明し易くするため、図中にＸ，Ｙ，Ｚの矢印で向きを示している。感圧マットシステム１００を実際に使用する際には、これらの向きに限定されず、どのような向きで使用しても支障ない。第３の実施形態では、上述の第１の実施形態の感圧センサ１または第２の実施形態の感圧センサ１、或いは、後述する第４の実施形態の感圧センサ１または第５の実施形態の感圧センサ１が適用される。ここでは、第１の実施形態や第２の実施形態と相違する点を中心に説明する。
　感圧マットシステム１００は、複数のエアセル８１を有する四角形状のマット８０と、マット８０の身体側（図中のＺ方向矢印の側）にマトリクス状に配設される複数の磁界発生部を有する磁界発生シート７０と、磁界発生シート７０の身体側（図中のＺ方向矢印の側）にマトリクス状に配設される複数の感圧部を有する感圧センサ１と、感圧部の圧力分布に応じて磁界発生部の磁界を発生させる位置及びタイミングを制御するコントローラ７とを備える。ここでは、磁界発生シート７０並びに感圧センサ１の厚みは、いずれもマット８０の厚みよりも小さい。これにより、身体に違和感の少ない柔軟性を有する感圧マットシステム１００となる。また、ここでは、感圧センサ１はカバー布６０で覆われている。カバー布６０は、一例として綿、ナイロン、アクリル、その他既知の繊維からなる織物または編物であり、少なくとも身体側に、防水処理又は撥水処理が施されている。これにより、身体に違和感の少ない構成であるとともに、感圧センサ１を水の浸入から保護する。
　続いて、本実施形態に係る磁界発生シート７０について、以下に説明する。図２０は磁界発生シート７０の例を示す概略の平面図であり、コントローラ７を接続した状態の図である。図２１は図２０を正面側から視た概略の断面図である。磁界発生シート７０は、一例として、ポリイミドや液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂基板に銅箔パターンが形成された基材が積層され一体となった多層配線基板を有し、多層配線基板の積層方向に銅箔パターンが連結され電気接続されて電磁コイル７１が形成されている。なお、上記以外の構成として、例えば、絶縁皮膜銅線を巻装した扁平コイルやボイスコイルを電磁コイル７１として、感圧センサ１と同様に上下の電極に電気的に接続して構成する場合がある。この場合、磁界発生シート７０を既存の設備で安価に製造できる。
　ここでは、電磁コイル７１の中央部は中空となっており、磁性体７５が配設される。磁性体７５はネオジム磁石、フェライト磁石、その他既知の永久磁石、または鉄、コバルト、ニッケルないしはそれらの合金等の軟磁性体からなる。磁性体７５が永久磁石の場合、軸方向に磁極が揃っている。電磁コイル７１及び磁性体７５はマトリクス状に配設されて複数の磁界発生部を構成する。一例として、電磁コイル７１及び磁性体７５のマトリクス配置と、感圧センサ１の交差領域Ｖ１のマトリクス配置とは一対一で対応する。なお、上記以外の構成として、例えば、磁性体７５のない構成とする場合がある。この場合、厚みが薄く屈曲性に優れた磁界発生シート７０が容易に製造できる。
　コントローラ７は、感圧センサ１の交差領域Ｖ１（感圧部）の圧力分布に応じて、電磁コイル７１（磁界発生部）の磁界を発生させる位置及びタイミングを制御する構成である。
　本実施形態によれば、圧力分布を計測する感圧センサ１に対して、交差領域Ｖ１と同じ位置に磁界を発生させる電磁コイル７１を配設し、感圧センサ１が示す圧力値の高い部位に準じコントローラ７が電磁コイル７１に通電することでマット８０上に移動磁界を発生させる。感圧マットシステム１００に移動磁界を発生させることにより、ヘモグロビンを含む身体内の血液の血流促進が可能となる。
　身体内の血流速度は、一般に、毛細血管で０．３[ｍｍ／秒]、大動脈で４００[ｍｍ／秒]とされているが、感圧マットシステム１００の表面に近い皮膚の部分には毛細血管が多く存在する。そのため、移動磁界の移動速度は、０．３[ｍｍ／秒]以上で３０[ｍｍ／秒]以下に制御することが好ましい。
　一例として、感圧センサ１の交差領域Ｖ１のピッチが３０[ｍｍ]であり、電磁コイル７１のピッチが３０[ｍｍ]である場合、周波数０．１[Ｈｚ]±０．０５[Ｈｚ]で電磁コイル７１の通電を切り替えるのが好ましい。このとき、電磁コイル７１を１個ずつ順次通電しても良いし、隣接する複数の電磁コイル７１を同時に通電しても良い。一例として、使用者の好みに応じて、コントローラ７の設定を調節できる構成とする。
　電磁コイル７１の中央部に磁性体７５が配設される場合、感圧マットシステム１００が身体に接する面に移動可能な凹凸を設けることができ、血流のさらなる促進が可能となる。
　そして、既知のエアセルマット８０を付設することで、姿勢変更を促すこともでき、長時間の同一姿勢（同一体位）により圧力が高くなる頭部、肩部、腰部、踵部等の血流の停滞を低減することが可能となる。
(第４の実施形態)
　続いて、第４の実施形態について、以下に説明する。図２２は第４の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の斜視図である。図２３は図２２の概略の平面図である。説明の都合上、図２２等ではカバー布や信号配線等は省略している。第４の実施形態では、上述の第１の実施形態や第２の実施形態と相違する点を中心に説明する。
　図２２と図２３に示すように、圧力保持部８は、四隅の交差領域Ｖ１のうち一端側の二隅の交差領域Ｖ１に配されており、圧力保持部８が配されている位置の感圧値によって圧力保持部８とは異なる位置の圧力分布の補正またはキャリブレーションを行う構成である。
　圧力保持部８は、一例として、図２４Ａに示すように、Ｕ字形状の恒弾性体からなるクリップである。または、圧力保持部８は、一例として、図２４Ｂに示すように、コイルばね８１を備えた洗濯バサミ形状のクリップである。圧力保持部８の材質は、一例として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂（ＡＢＳ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の絶縁性樹脂、ステンレス、ニッケル合金、エリンバ等の恒弾性金属に絶縁コーティングを施したもの、ガラス、その他既知の恒弾性体が挙げられる。
　本実施形態によれば、感圧部の圧縮永久歪みによる変形、電極部と感圧部との接触抵抗、温度や湿度等の使用環境の変化、感圧部に水が浸った場合等の異常を、圧力保持部８の感圧値を基準として扱うことで、感圧値の再現性の維持向上を図りつつ、補正またはキャリブレーションが簡易にできる構成となる。そして、身体との接触の中心から外れた位置に圧力保持部８が配されているので、厚みのある圧力保持部８の場合においても生体情報の計測が支障なくできる。なお、上記以外の構成として、四隅の交差領域Ｖ１のうち一隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合、四隅の交差領域Ｖ１のうち三隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合、四隅の交差領域Ｖ１のうち四隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合がある。
(第５の実施形態)
　続いて、第５の実施形態の感圧センサ１について、以下に説明する。図２５は第５の実施形態の感圧センサ１の例を示す概略の平面図である。説明の都合上、図２５等ではカバー布や信号配線等は省略している。第５の実施形態では、第４の実施形態と相違する点を中心に説明する。
　この例は、縫合糸５の縫い目が、四隅の交差領域Ｖ１のうち一端側の二隅の交差領域Ｖ１内に複数個所で設けられており、縫合糸５によって第１電極布３と第２電極布４とが互いに近づく圧縮方向に所定の圧力で保持する圧力保持部８が形成される。この構成によれば、厚みの小さな圧力センサ１となり、材料コストも抑えられる。なお、上記以外の構成として、四隅の交差領域Ｖ１のうち一隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合、四隅の交差領域Ｖ１のうち三隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合、四隅の交差領域Ｖ１のうち四隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されている場合がある。
　図２６は第５の実施形態の感圧センサ１の他の例を示す概略の平面図である。この例は、四隅の交差領域Ｖ１に圧力保持部８が配されており、縫合糸５によって第１電極布３と第２電極布４とが互いに近づく圧縮方向に所定の圧力で保持する圧力保持部８が形成されている。
[実施例]
　第１導電性粒子１１としてケッチェンブラックの微粒子を、バインダーであるウレタン樹脂と水とを混合した混合液を、第１基布であるナイロン編物に塗工して導電布２を形成した。第２導電性粒子１２として銀の微粒子１２ａと導電性カーボンブラック１２ｂとの混合物を、バインダーであるウレタン樹脂と水とを混合した混合液を、第２基布であるナイロン編物に塗工して第１電極布３と第２電極布４とを形成した。そして、ミシンの本縫いによって、ナイロンの縫合糸５で第２電極布４を導電布２に縫い付けるとともに、ナイロンの縫合糸５で第１電極布３を導電布２に縫い付けて、第１電極布３と第２電極布４との交差領域Ｖ１をマトリクス配置で形成し、感圧センサ１を試作した。
　図１７は試作品の感圧センサ１の交差領域Ｖ１（第２行目、第２列目）における、エアバッグによる圧力とコンダクタンスとの関係を例示する感圧特性グラフ図である。グラフの縦軸はコンダクタンス[μＳ]であり、グラフの横軸は圧力[ｍｍＨｇ]である。
　図１７に示すとおり、加圧によってコンダクタンスは増加（抵抗値は減少）し、減圧によってコンダクタンスは減少（抵抗値は増加）する。繊維の復元力の性質上、グラフはヒステリシスカーブになる。なお、同一圧力を連続して加えた場合、経過時間に応じてコンダクタンスは緩やかに増加（抵抗値は減少）する（不図示）。
　図１７に示すとおり、加圧時と減圧時とでは、コンダクタンスは同様の傾斜となり、このことから、再現性の高い計測ができることが判る。
　上述した感圧センサ１の形状及びサイズは、既知のベッド、ベッド用マット、シーツ、敷布、クッション、椅子用マット、健康マット、カーペットの仕様等に合わせて適宜仕様変更する場合がある。本発明は、上述の実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

Claims (22)

  1. 　導電布と、前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布とを備え、前記第１電極布は第１間隔で複数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で複数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサ、または、
    　導電布と、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサであって、
    　前記導電布に第１導電性粒子が塗工されているとともに、前記第１電極布と前記第２電極布とに前記第１導電性粒子よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子が塗工されており、
    　前記第１導電性粒子は導電性カーボンブラックであること
    を特徴とする感圧センサ。
  2. 　前記導電性カーボンブラックは平均一次粒子径が１００ｎｍ以下のケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックまたはファーネスブラックのいずれか１種以上であること
    を特徴とする請求項１記載の感圧センサ。
  3. 　前記第２導電性粒子は平均一次粒子径が１００ｎｍ以下の導電性金属粒子と、平均一次粒子径が１００ｎｍ以下のケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックまたはファーネスブラックのいずれか１種以上との混合物であること
    を特徴とする請求項１または２記載の感圧センサ。
  4. 　前記第１導電性粒子の平均一次粒子径を基準として、前記第２導電性粒子の平均一次粒子径が０．５倍以上２．０倍以下の範囲内であること
    を特徴とする請求項１～３のいずれか一項記載の感圧センサ。
  5. 　前記導電布の重量を基準として、前記第１導電性粒子の重量が５％以下であること
    を特徴とする請求項１～４のいずれか一項記載の感圧センサ。
  6. 　前記第１導電性粒子と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂との混合物が前記導電布に塗工されており、かつ、前記第２導電性粒子と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂との混合物が前記第1電極布に塗工されているとともに、前記第２導電性粒子と破断伸度が１００％以上のバインダー樹脂との混合物が前記第２電極布に塗工されていること
    を特徴とする請求項１～５のいずれか一項記載の感圧センサ。
  7. 　前記導電布、前記第１電極布及び前記第２電極布はいずれも織物である、または、前記導電布、前記第１電極布及び前記第２電極布はいずれも編物であること
    を特徴とする請求項１～６のいずれか一項記載の感圧センサ。
  8. 　縫合糸をさらに備え、
    　前記第１電極布が前記縫合糸によって前記導電布に縫い付けられているとともに、前記第２電極布が前記縫合糸によって前記導電布に縫い付けられていること
    を特徴とする請求項１～７のいずれか一項記載の感圧センサ。
  9. 　前記交差領域の四隅の外側位置または前記交差領域の四隅の位置に前記縫合糸が縫い付けられていること
    を特徴とする請求項８記載の感圧センサ。
  10. 　前記縫合糸が縫い付けられている箇所が前記縫合糸の張力によって窪んでいること
    を特徴とする請求項８または９記載の感圧センサ。
  11. 　前記縫合糸は非導電性であり、ミシンによって縫い付けられていること
    を特徴とする請求項８～１０のいずれか一項記載の感圧センサ。
  12. 　前記導電布、前記第１電極布及び前記第２電極布はいずれも織物である、または、前記導電布、前記第１電極布及び前記第２電極布はいずれも編物であること
    を特徴とする請求項８～１１のいずれか一項記載の感圧センサ。
  13. 　前記第１電極布と前記第２電極布とが互いに近づく圧縮方向に５０ｍｍＨｇの外力を加えた状態における、前記交差領域の厚み方向の抵抗の平均値である抵抗値ＲｃΩに対して、
    　長手方向で隣接する２つの前記交差領域の長手方向の抵抗の平均値である抵抗値ＲｅΩが次の式（１）を満たすこと
    を特徴とする請求項１～１２のいずれか一項記載の感圧センサ。
    （数１）
    　１＜Ｒｅ＜（Ｒｃ／（ｍ＋ｎ））・・・（１）
  14. 　前記交差領域のうち少なくとも１つに、圧縮方向に所定の圧力で保持する圧力保持部が配されること
    を特徴とする請求項１～１３のいずれか一項記載の感圧センサ。
  15. 　前記圧力保持部は、四隅の前記交差領域のうち少なくとも１つの前記交差領域に配されており、前記圧力保持部が配されている位置の感圧値によって前記圧力保持部とは異なる位置の圧力分布の補正またはキャリブレーションを行う構成であること
    を特徴とする請求項１４記載の感圧センサ。
  16. 　前記圧力保持部は、前記交差領域の複数個所に配されており、それぞれの位置における前記圧力保持部の圧力を異ならせること
    を特徴とする請求項１４または１５記載の感圧センサ。
  17. 　前記圧力保持部は、前記圧縮方向に所定の圧力を加える弾性体を有すること
    を特徴とする請求項１４～１６のいずれか一項記載の感圧センサ。
  18. 　請求項１～１７のいずれか一項記載の感圧センサを用いた感圧マットシステムであって、
    　マットと、前記マットの身体側にマトリクス状に配設される複数の磁界発生部を有する磁界発生シートと、前記磁界発生シートの身体側に前記磁界発生部と対応するマトリクス状に配設される複数の感圧部を有する前記感圧センサと、
    　前記感圧部の圧力分布に応じて前記磁界発生部の磁界を発生させる位置及びタイミングを制御するコントローラと、を備えること
    を特徴とする感圧マットシステム。
  19. 　前記磁界発生部は電磁コイルであること
    を特徴とする請求項１８記載の感圧マットシステム。
  20. 　前記磁界発生シートは多層配線基板を有し、前記多層配線基板に前記電磁コイルが形成されること
    を特徴とする請求項１９記載の感圧マットシステム。
  21. 　前記電磁コイルの中央部に磁性体が配設されること
    を特徴とする請求項１９または２０記載の感圧マットシステム。
  22. 　導電布と、前記導電布の第１主面に配された第１電極布と、前記導電布の第２主面に配された第２電極布とを備え、前記第１電極布は第１間隔で複数の第１電極が形成されており、前記第２電極布は第２間隔で複数の第２電極が形成されているとともに前記第２電極が前記第１電極と交差するように配されており、前記第１電極と前記第２電極との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサの製造方法、または、
    　導電布と、前記導電布の第１主面に第１間隔で配された複数の第１電極布と、前記導電布の第２主面に前記第１電極布と交差する方向に第２間隔で配された複数の第２電極布とを備え、前記第１電極布と前記第２電極布との交差領域がマトリクス配置で形成される感圧センサの製造方法であって、
    　第１導電性粒子の分散液を第１基布に塗工して前記導電布を形成する導電布形成ステップ、並びに、前記第１導電性粒子よりも電気伝導率が高い第２導電性粒子の分散液を第２基布に塗工して前記第１電極布と前記第２電極布とを形成する電極布形成ステップを有し、
    　前記第１導電性粒子は導電性カーボンブラックであること
    を特徴とする感圧センサの製造方法。
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