(57)【要約】【課題】センサーマットにかかる加重（重量、圧力）の位置にかかわらず、加重を高精度に検出できる静電容量式重量センサーを提供する。【解決手段】弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｓと、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｅと、前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備えた静電容量式重量センサーにおいて、少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極Ｓ又は前記パネル電極Ｅのいずれかを、太鼓張り状態にして張る。【選択図】  図２
2020030099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｓと、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｅと、前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備えた静電容量式重量センサーにおいて、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極Ｓ又は前記パネル電極Ｅのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量センサー。
【請求項２】
前記導電体の端部と前記枠スペーサーとの間には所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式重量センサー。
【請求項３】
弾性材料からなる樹脂板に所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Ｓと、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Ｓの導電体と交差するように所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Ｅと、
前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備え、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極Ｓ又は前記パネル電極Ｅのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量分布センサー。
【請求項４】
前記導電体の端部と前記枠スペーサーには所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の静電容量式重量分布センサー。
【請求項５】
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Ｓを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Ｅを形成し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量センサーの製造方法。
【請求項６】
弾性材料からなる樹脂板に帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Ｓを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Ｓの導電体と交差するように帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Ｅを形成し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量分布センサーの製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式重量センサー（センサーマット）にかかる重量を高精度で測定できる静電容量式重量センサー、及び静電容量式重量分布センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
２極の電極を複数の帯状電極で構成し、その電極間に誘電体シートと複数のスペーサーをそれぞれ設けて一対のコンデンサ電極を設けた静電容量式重量センサーとしては、下記特許文献１、下記特許文献２に記載の技術がある。特許文献１に記載の静電容量式重量センサーは、電極を構成している絶縁体（硬質塩化ビニール板）上下２枚の間にスペーサーを取り付け、スペーサー以外の部分のコンデンサ電極にかかる重量変化をコンデンサ電極間の静電容量の変化として検出するセンサーマットである。
【０００３】
しかし特許文献１に記載の静電容量式重量センサーは、スペーサーの取り付け部分が変動しないため、微少な荷重の変化を検出しようとしても、コンデンサ電極間の静電容量の変化が小さく、検出することができない、という問題がある。
【０００４】
また、センサーマットにかかる加重（重量）の検出においては、センサーマット上のどの位置に加重（重量）がかかっても、均一な値を検出しなければならないが、上述したように、スペーサーの取付け部分は変動しないため、スペーサーやその周辺に加重（重量）がかかる場合と、それ以外の場所に加重（重量）がかかる場合とでは、その検出値が異なる。このことは軽加重になるほど顕著となり、特許文献１に記載の技術ではセンサーマットにかかる加重（重量、圧力）の位置が異なると、かかる加重の検出値が異なる（検出値がばらついてしまう）、という問題がある。
【０００５】
特許文献２には、微少な荷重の変化を高精度に検出できるように、両面が誘電体シートで被覆されたパネル電極Ｓを挟み、その両面のそれぞれに対向して、パネル電極Ｓに接する複数の弾性体のスペーサーを取り付けた一対のパネル電極Ｅを配置した静電容量式重量センサーに関する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献２は、パネル電極Ｓを挟んで上下にパネル電極Ｅを設け、パネル電極Ｓを中心として上下に２つのコンデンサーを形成することで、単一のコンデンサーよりも、より高感度な静電容量型重量センサーの技術を開示している。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の技術も、特許文献１に記載の技術と同様に、パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの間に、複数のスペーサーを一定間隔で設けている。このため、スペーサーやその周辺に加重がかかる場合と、それ以外の部分に加重がかかる場合とでは、その検出値が異なり、軽加重になるほどそれが顕著になるという問題がある。特許文献２に記載の技術も特許文献１に記載の技術と同様に、センサーマットにかかる加重の位置が異なると、加重の検出値が異なる（検出値がばらついてしまう）、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４０６９２５６号
【特許文献２】特開第２０１４−１７０４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明の課題はこのような事情に鑑みてなされたものであり、センサーマットにかかる加重（重量）の位置にかかわらず、加重を高精度に検出できる静電容量式重量センサーを提供することを課題とする。また、センサーマットにかかる加重(重量)の分布を高精度に検出できる静電容量式重量分布センサーを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の第一は、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｓと、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Ｅと、前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備えた静電容量式重量センサーにおいて、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極Ｓ又は前記パネル電極Ｅのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量センサーである。前記導電体の端部と前記枠スペーサーとの間には所定の隙間が設けられていることは好ましい。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の第二は、弾性材料からなる樹脂板に所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Ｓと、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Ｓの導電体と交差するように所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Ｅと、
前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備え、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極Ｓ又は前記パネル電極Ｅのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量分布センサーである。前記導電体の端部と前記枠スペーサーには所定の隙間が設けられていることは好ましい。
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の第三は、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Ｓを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Ｅを形成し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量センサーの製造方法である。
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の第四は、弾性材料からなる樹脂板に帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Ｓを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Ｓの導電体と交差するように帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Ｅを形成し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極Ｓ及び／又は前記パネル電極Ｅを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量分布センサーの製造方法である。
【００１４】
本発明によれば、センサーマットのどの位置に加重（重量）が加わっても均一かつ高精度に加重（重量）を測定できる静電容量式重量センサーを提供することができる。また、センサーマットにかかる加重(重量)の分布を高精度に検出できる静電容量式重量分布センサーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー１０の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー１０の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの導電体（電極Ｅ）および導電体（電極Ｓ）を構成する断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの導電体（電極Ｅ）および導電体（電極Ｓ）を構成する断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの枠スペーサーと導電体間の隙間部の断面図である。
【図６】張力調整器具３００の平面図である。
【図７】パネル電極の端部を張力調整器具で牽引しパネル電極に張力を持たせる様子を示した図である。
【図８】張力を持たせたパネル電極に枠スペーサーを配置・固着させ、静電容量式重量センサーを作成プロセスを示す図である。
【図９】静電容量式重量センサー１０の電極パネルを太鼓張り状態にしたときの機能を説明するための便宜的な図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間がない（0mm）のものの断面図および測定データである。
【図１１】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間（5mm）のものの断面図および測定データである。
【図１２】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間（10mm）のものの断面図および測定データである。
【図１３】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー１０の未荷重時の測定データである。
【図１４】本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー１０の未荷重時の測定データである。
【図１５】本発明の一実施の形態である静電容量式重量分布センサー１００の平面図である。
【図１６】本発明の一実施の形態である静電容量式重量分布センサー１００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本発明の一実施形態である静電容量式重量センサー１０の平面図であり、図２はその断面図である。
【００１７】
静電容量式重量センサー１０は、絶縁体１４とその上面に被覆された導電体２４と、その上側外面に被覆された誘電体シート１６とを備えるパネル電極Ｓ（図２参照：下側電極）、絶縁体１４、その下側面に被覆された導電体２２と、その下側外面に被覆された誘電体シート１６とを備えるパネル電極Ｅ（図２参照：上側電極）、パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁全周の間隙に取り付けられた（固着された）枠スペーサー１８、そしてこれらを覆う外装カバー１２を備えて構成されている。
【００１８】
図２において、パネル電極Ｓ、パネル電極Ｅを構成する絶縁体１４には、誘電体シート１６と導電体２４、導電体２２とが被覆されている。パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの間には空隙２がある。導電体２２、導電体２４は加重（重力、圧力）がかかったときに伸縮するフレキシブルな導電体、例えばアルミ箔ラミネートフィルムが好ましい。パネル電極Ｓ、パネル電極Ｅはそれぞれリード線２６−Ｅ、リード線２６−Ｓにより外部に導出される。導出口は溶着又は接着材等で固定され、その外周は防水テープ３２で密閉されている。
【００１９】
図３は、本発明の第１の実施例であるパネル電極Ｓと、パネル電極Ｅの断面を示した図である。図３においてパネル電極Ｓは、絶縁体１４とその上面に被覆された導電体２４と、その上側外面に被覆された誘電体シート１６とから形成されている。パネル電極Ｅはパネル電極Ｓと同様に、絶縁体１４の上側外面に被覆された導電体２２と、その下側外面に被覆された誘電体シート１６とから形成されている。即ち、第１の実施例におけるパネル電極Ｓと、パネル電極Ｅとは上下対称な構成となっている
【００２０】
図４は、本発明の第２の実施例であるパネル電極Ｓ、パネル電極Ｅの断面を示した図である。第２の実施例におけるパネル電極Ｓは、第１の実施例のパネル電極Ｓとその構成は同一である。一方、パネル電極Ｅは絶縁体１４とその下面に被覆された導電体２２とから構成されており、誘電体シート１６が被覆されていない。このような電極パネルＥとすることで、第１の実施例に比較し、より高感度の静電容量式重量センサーとすることができる。しかし一方において、第１の実施例よりも安定度が低下する、という欠点があるが、その詳細については図１３、図１４等により後述する
【００２１】
図５は、絶縁体１４の外縁全周に設けた枠スペーサー１８、枠スペーサー１８と所定の隙間３０を隔てた位置から形成された導電体２４、誘電体シート１６により構成されたパネル電極Ｓの断面図と、パネル電極Ｓに対向して配置されるパネル電極Ｅの断面を示した図である。パネル電極Ｅの導電体２２、誘電体シート１６も枠スペーサー１８と所定の隙間３０を隔てて形成されている。
【００２２】
かかる隙間３０は、センサーマットにかかる加重と、枠スペーサー１８の幅、厚み、硬度及び絶縁体１４の厚さとの関係から適切な隙間に調整することが好ましい。
【００２３】
隙間の幅を変化させることにより、静電容量と検出時の感度や精度を変えることができる。隙間の幅が少ないと、静電容量は大きく変化値は小さく、加重に対する検出精度が低下するという欠点がある。また、隙間の幅が大きいほど静電容量は小さく変化値は大きなり、加重の検出精度が向上する。このため、微小な加重でも高精度で検出しやすくなるが、一方において、加重後から検出値が安定するまでに要する時間がかかる。また、加重を除去してから元状態にまで戻るまでに時間がかかる、というデメリットがある。これらのメリット、デメリットを活かすには絶縁体及びスペーサー素材の厚みや硬度などを適宜選択することで解決することができる。隙間３０を適切な幅にすることで、検出値の精度と感度とを向上させることができるが、その詳細については後述する。なお、枠スペーサー１８の材料としては、伸縮が大きく圧縮残留歪が小さいもの、例えば、発泡ウレタンフォーム、エラストマー、シリコンゴム等が好適である。
【００２４】
図６から図９は、本発明の特徴である静電容量式重量センサー１０のパネル電極Ｓ及び／又はパネル電極Ｅを太鼓張り状態にして張るための張力調整器具３００、及びその製造プロセスを示した図である。図６に示す通り、張力調整器具３００は、両端にパネル電極の絶縁体１４を挟持する固定部４４、張力調整ボルト３８、張力調整板４２、張力調整ナット４０を備える。張力調整器具３００で絶縁体１４の端部を締付ボルト４５を用い挟持・固定し、張力調整ボルト等によりパネル電極に張力を持たせる。
【００２５】
絶縁体１４上には、導電体２２が被覆され、その上に誘電体シート１６が被覆されている。図７に示すように、パネル電極の端部を張力調整ボルト３８により所定の張力により牽引しパネル電極に張力を持たせた状態とする。
【００２６】
所定の張力をかかった状態で、パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの外縁の間隙全周に枠スペーサー１８を配置・固着する（図８（ａ））。そして、パネル電極Ｓ、パネル電極Ｅが枠スペーサー１８に完全に固着された後、張力調整ボルト３８を緩め、パネル電極に加えた張力を解放する（図８（ｂ））。
【００２７】
図９は上述した方法で作成した静電容量式重量センサー１０の機能を説明するための便宜的な図である。パネル電極にかかっていた張力が解放されると、パネル電極はもとの状態に戻ろうとする（縮む）。しかし、外縁全周が枠スペーサーにより固着されているため図９に示すように張力がかかったパネル電極は太鼓張り状態となっている。
【００２８】
このようにして太鼓張り状態に張られたパネル電極Ｓ、パネル電極Ｅの中心部付近（Ｃ位置）に加重かかると、その下方向への変位は、枠スペーサー１８の周辺よりも大きくなる。一方、枠スペーサー１８の付近（Ａ位置、Ｂ位置）に加重がかかった場合、その変位は中心部付近（Ｃ位置）よりも小さくなる。ここでパネル電極は太鼓張り状態にあるため、その中心部付近は上方向に大きく湾曲し、枠スペーサー１８付近の湾曲は僅かとなっている。このため、静電容量値を決めるパネル電極間の距離は、加重がかかる場所（位置）にかかわらず、ほぼ一定となる。この結果、センサーマットにかかる加重の位置にかかわらず均一な検出値を得ることができる。即ち、どの場所に加重が加わっても、Ｓ極とＥ極との離隔がほぼ一定となる結果、加重の位置にかかわらず、ほぼ同一の値を得ることができる。
【００２９】
次に枠スペーサー１８と導電体との離隔についてであるが、枠スペーサー１８の近傍に加重がかかった場合、枠スペーサーの影響で下方向の変位が抑制され、このことが均一な検出値の妨げになる。しかし、枠スペーサーと導電体２２、誘電体シート１６の端部との間に隙間３０を設けることで、かかる課題を解消できることを見出した。その詳細について後述するが、隙間３０の幅を調整することで、検出しようとする加重の大きさや、その使用目的に応じた高感度なセンサーマットとすることができることを見出した。
【００３０】
（検証実験）  
次に、静電容量式重量センサー（センサーマット）にかかる加重の場所（位置）と、枠スペーサー１８と導電体との隙間３０の違いによる、検出値のバラツキに関する検証実験を行った。実験に使用した静電容量式重量センサーは、図１０に示す隙間３０が０mmのもの、図１１に示す隙間３０が５mmのもの、図１２に示す隙間３０が１０mmにもの、計３種類について行った。なお、５０mm(w)×５０mm(l)×２５mm(t)の鉄板に、３０mm(h)×２６φの鉄の円筒（重さ５４５g）を、各ブロック（(1)〜(4)）に加重としてかけ、３００msecで計測した。
【００３１】
図１０（ａ）は静電容量式重量センサー１０の断面を示した図である。この静電容量式重量センサー１０は、図１０に示す通り枠スペーサー１８と、パネル電極Ｓ及びパネル電極Ｅの端部との間に隙間を設けないものである。図１０（ｂ）は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック（(1)〜(4)）はセンサーにかかる加重の場所を示している。図１０（ｃ）の(1)〜(4)は、図１０（ｂ）に示すブロック（(1)〜(4)）に対応し、静電容量式重量センサー１０の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値（pf）である。
【００３２】
図１０（ｃ）に示す通り、最大出力値はブロック（２）（初期値127.14pf）の場所に加重したときであり、そのときの出力値は155.39pfであった。また、最小出力値はブロック（４）（初期値127.30pf）の場所に加重したときであり、そのときの値は150.74pfであった。なお、ブロック（１）（初期値127.00pf）の出力値は153.41pf、ブロック（３）（初期値127.29）の出力値は154.09pfであった。これらの結果から、変化値の幅は155.39pf−150.70pf＝4.65pfであった。また、ブロック（１）から（４）に加重をかけたときの平均出力値は153.39pfであることから、加重をかける場所（ブロック）による変動率は、３．０３％（4.65pf/153.39pf＝0.0303）であった。
【００３３】
図１１（ａ）は静電容量式重量センサー１０の断面を示した図である。この静電容量式重量センサー１０は、図１１（ａ）に示す通り枠スペーサー１８と、パネル電極Ｓ及びパネル電極Ｅの端部とが離れており、その隙間３０は５mmである。図１１（ｂ）は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック（(1)〜(4)）はセンサーにかかる加重の場所を示している。図１１（ｃ）の(1)〜(4)は、図１１（ｂ）に示すブロック（(1)〜(4)）に対応し、静電容量式重量センサー１０の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値（pf）である。
【００３４】
図１１（ｃ）に示す通り、最大出力値はブロック（２）（初期値122.05pf）の場所に加重したときであり、そのときの出力値は172.53pfであった。また、最小出力値はブロック（１）（初期値121.83pf）の場所に加重したときであり、そのときの値は168.74pfであった。なお、ブロック（３）（初期値122.06pf）の出力値は170.94pf、ブロック（４）（初期値122.25）の出力値は169.28pfであった。これらの結果から、変化値の幅は172.53pf−168.74pf＝3.79pfであった。また、ブロック（１）から（４）に加重をかけたときの平均出力値は170.37pfであることから、加重をかける場所（ブロック）の違いによる変動率は、２．２２％（3.79pf/170.37pf＝0.0222）であった。
【００３５】
図１２（ａ）は静電容量式重量センサー１０の断面を示した図である。この静電容量式重量センサーは、図１２に示す通り枠スペーサー１８とパネル電極Ｓ及びパネル電極Ｅとから構成され、枠スペーサー１８と各パネル電極の端部との隙間３０は１０mmである。図１２（ｂ）は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック（(1)〜(4)）はセンサーにかかる加重の場所を示している。図１０（ｃ）の(1)〜(4)は、図７（ｂ）に示すブロック（(1)〜(4)）に対応し、静電容量式重量センサー１０の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値（pf）である。
【００３６】
図１２（ｃ）に見られる通り、最大出力値はブロック（３）（初期値116.89pf）の場所に加重したときであり、そのときの出力値は184.90pfであった。また、最小出力値はブロック（４）（初期値116.96pf）の場所に加重したときであり、そのときの値は182.70pfであった。なお、ブロック（１）（初期値116.59pf）の出力値は183.20pf、ブロック（２）（初期値116.79）の出力値は183.00pfであった。これらの結果から、変化値の差は184.90pf−182.70pf＝2.2pfであった。また、ブロック（１）から（４）の加重をかけたときの平均出力値は183.45pfであることから、加重をかける場所（ブロック）の違いによる変動率は、１．１９％（2.2pf/183.45pf＝0.01199）であった。以上のことから、隙間３０を大きくすることにより、加重をかける場所（ブロック）の違いによる検出値の変動率（相違）を少なくすることができることが判明した。
【００３７】
図１３は、誘電体シート１６がパネル電極Ｅにのみ被覆された静電容量式重量センサーの未加重状態における測定データを示したグラフである。かかるグラフは静電容量式重量センサーの安定度を示しているが、未加重状態での出力値の最大幅は、最大出力値が115.40pfであり、最小出力値が115.00pfであることから、その変動は115.40pf-115.00pf＝0.40pfとなる。
【００３８】
図１４は、誘電体シート１６がパネル電極Ｓ及びＥの両方に被覆された静電容量式重量センサーの未加重状態における測定データの変動を示したグラフである。かかるグラフは静電容量式重量センサーの安定度を示している。未加重状態での出力値の最大幅は、最大出力値が120.45pfであり、最小出力値が120.14pfであることから、その変動は120.45pf−120.14pf＝0.331となる。これらの結果から、誘電体シート１６をパネル電極Ｓ及びＥの両方に被覆した方が安定であることが判明した。
【００３９】
上述したように静電容量式重量センサーにかかる加重の場所による変動率は、隙間３０により調整することができる。即ち、隙間３０の幅を０mm、５mm、１０mmと変えることで、加重のかかる場所に依存しない静電容量式重量センサーを作成することができる。また、未加重状態での出力値の変動を少なくするには、パネル電極Ｓ及びＥの両方とも誘電体シートで被覆することが好ましい。
【００４０】
この検証実験には、外皮カバー１２の材料として、折り曲げや伸縮が可能であり（柔軟性があり）、耐熱性、気密性、溶着性が良好なポリエステルターボリンシート等（0.35〜0.7mm）を用いた。
【００４１】
また、絶縁体１４の材料としては、耐衝撃性、耐熱性、耐候性、折り曲げ復元性などに優れ、溶着の良好なポリカーボネートシート等（0.3〜3mm）を用いた。なお、センサー構成によってはポリカーボネートシート板を用いても良い。誘電体シート１６の材料としては、屈折に対する復元力の大きいウレタンシート（0.05〜0.2mm）を用いた。
【００４２】
枠スペーサー１８の材料としては、枠スペーサー１８の厚さ、幅や硬度を組替えることによって、センサーにかかる加重の大きさに応じたものにすることが好ましい。例えば、収縮が大きく圧縮残留歪が小さい発泡ウレタンフォーム、エラストマー、シリコンゴム等（厚さ「0.8〜2.0mm」、硬度「密度200〜480kg/m3」）を、かける加重等に応じて適宜選択し用いることが好ましい。
【００４３】
本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー１０によれば、隙間３０の離隔を変えることで、様々な仕様に対応可能な静電容量式重量センサーとすることができる。また、枠スペーサー１８の幅や厚みと圧縮残留歪％（硬度）等の仕様を変えることにより静電容量の変化とキャパシティを変えることができ、枠スペーサー１８の硬度を変えることにより、小さな加重から大きな加重の検出に対応可能なセンサーとすることができる。
【００４４】
図1５は、センサーマットにかかる重量分布が検出可能な静電容量式重量分布センサー１００の平面図である。この静電容量式重量分布センサー１００は、導電性の複数の帯状の検出電極２２０を絶縁体１４０上に形成したパネル電極Ｓと、パネル電極Ｓの検出電極２２０と交差するように（マトリクス状に）、絶縁体１４０上に導電性の複数の帯状の検出電極２２０を形成したパネル電極Ｅとを備えて構成される。各帯状電極はリード線２６０−Ｓ、２６０−Ｅにより導出される。
帯状の検出電極２２０の表面には誘電体１６０が、検出電極２２０と一体形成されている。帯状の電極Ｓと帯状の電極Ｅの各交差位置が静電容量式重量センサーとなり、そこの加重を検出することで、センサーマット全体にかかる加重分布を検出することができる。
【００４５】
図１６は、静電容量式重量分布センサー１００の断面図である。図１６においてパネル電極Ｓ（下側）は、誘電体シート１６０と一体形成された導電性の複数の帯状の検出電極２２０が絶縁体１４０上に形成されている。パネル電極Ｅ（上側）は誘電体シート１６０と一体形成された導電性の複数の帯状の検出電極２４０が絶縁体１４０上に形成されている。パネル電極Ｓとパネル電極Ｅとの間には枠スペーサー１８０が設けられ、外縁全周は外装カバー１２０で密閉されている。枠スペーサー１８０とパネル電極Ｓ、パネル電極Ｅの端部との間には隙間３００がある。検出電極２２０、検出電極２４０と、各検出電極の端部からリード線２６０−Ｓ、リード線２６０−Ｅを導出することで、パネル電極の交差部にかかる重量を各交差位置毎に選択的に測定することで、センサーマットにかかる重量分布を測定することが出来る。
【００４６】
【符号の説明】
【００４７】
１０              静電容量式重量センサー
１２              外装カバー（絶縁体）
１４              絶縁体
１６              誘電体シート
１８              枠スペーサー
２０              空気層
２２、２４        導電体
２６              リード線
２８              接合部
３０              パネル電極、スペーサー間の隙間層
３２              防水テープ
３８              張力調整ボルト
４４              固定部
１００            静電容量式重量分布センサー
１４０            絶縁体
１６０            誘電体シート
１８０            枠スペーサー
２２０  ２４０    検出電極
２６０            リード線
３００            張力調整器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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