(57)【要約】【課題】複数の磁界発生部をマトリクス状に配設して制御する構成によって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な構成の感圧マットシステムを提供する。【解決手段】感圧マットシステム１００は、マット９０の身体側に、磁界発生部と対応して配設される複数のエアセル８１からなるアクチュエータ８０と、アクチュエータ８０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からなる磁界発生シート７０と、磁界発生シート７０の身体側にマトリクス状に配設される複数の感圧部からなる感圧センサ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とを備える。【選択図】図１１
2020020605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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１記載の感圧マットシステム。
【請求項３】
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２記載の感圧マットシステム。
【請求項４】
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２または３記載の感圧マットシステム。
【請求項５】
前記感圧センサは、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前記感圧部として形成される構成、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前記感圧部として形成される構成であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の感圧マットシステム。
【請求項６】
前記感圧センサは縫合糸を有し、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５記載の感圧マットシステム。
【請求項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５または６記載の感圧マットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体情報を計測する感圧センサを有する感圧マットシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
従来、シートクッション及びシートバックが連結されたシート座席であって、シートバックに体圧センサ及び空気袋が設けられ、乗員の着座フィーリングを良好に保つために所定の調整パターンで空気圧を調整する構成が提案されている（特許文献１：特開２００２−３１５６５７号公報参照）。
【０００４】
また、寝具等に適用される流体セル式マットレスであって、使用者の体圧分布に対応すべく、シート状の圧力センサの検出結果に応じて流体セルの圧力を制御する構成が提案されている（特許文献２：特開２０１７−１６９９１１号公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１５６５７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１６９９１１号公報
【０００６】
本明細書では、マットレス、ベッド、マット、ストレッチャー、枕、ソファ、椅子、座席等の身体のクッション構造体を「マット」であるとして説明する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
着座姿勢や横臥姿勢等の姿勢を長時間続けると、褥瘡、腰痛、肩こり、エコノミークラス症候群を発症し、あるいは疲労が増大する。これらの症状は、身体の一部で血流が阻害されていることが一因となっている。
【０００８】
特許文献１と特許文献２の構成は、マットにおける空気袋や流体セルを可動させて圧力分布を調整する方式であり、流体を送り出すには大型のポンプや大型のバルブが必要となり、流体の出入りによる騒音やバルブの開閉音が耳障りになる場合がある。また、空気袋や流体セルは可動によって摩耗し易いので耐久性に問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、複数の磁界発生部をマトリクス状に配設して制御する構成によって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な構成の感圧マットシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
前記感圧センサは、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前記感圧部として形成される構成、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前記感圧部として形成される構成であることが好ましい。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。
【００１７】
前記感圧センサは縫合糸を有し、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。尚且つ、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。
【００１８】
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が好ましい。この構成によれば、伸縮性に優れた感圧マットシステムとなる。
【００１９】
本発明によれば、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な構成の感圧マットシステムとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は本発明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２】図２は本実施形態に係る感圧センサの例を示す概略の平面図である。
【図３】図３Ａは図２の概略の正面図であり、図３Ｂは図２の概略の側面図である。
【図４】図４は図２におけるIV−IV線断面図である。
【図５】図５は図２におけるV−V線断面図である。
【図６】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７】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】図８は本実施形態に係る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】図９は本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１０】図１０は図９におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図１１は図１を正面側から視た概略の断面図である。
【図１２】図１２は本実施形態に係る感圧センサの他の例を示す概略の平面図である。
【図１３】図１３Ａは図１２の概略の正面図であり、図１３Ｂは図１２の概略の側面図である。
【図１４】図１４は図１２の例にコントローラを接続した状態の図である。
【図１５】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１６】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】図１７は本実施形態に係る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。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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１１は図１を正面側から視た概略の断面図である。説明の都合上、図１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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。図１及び図１１の例では、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。
【００２４】
図１１の例では、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。
【００２５】
本実施形態に係る感圧センサ１は、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。また、感圧センサ１における第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。
【００２６】
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、感圧部となる。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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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]が次の式（１）を満たす。
【００６４】
[数１]
１＜Ｒｅ＜（Ｒｃ／（ｍ＋ｎ））・・・（１）
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
[数２]
Ｒｅ＝（ｍ×Ｒ１＋ｎ×Ｒ２）／（ｍ＋ｎ）・・・（２）
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
図９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１０は図９におけるＸ−Ｘ線断面図である。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。
【００７６】
図９と図１０の例では、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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
続いて、本実施形態に係る感圧センサ１の他の例について、以下に説明する。
【００８４】
図１２は感圧センサ１の他の例を示す概略の平面図である。図１３Ａは図１２の概略の正面図であり、図１３Ｂは図１２の概略の側面図である。説明の都合上、図１２等ではカバー布や信号配線等は省略している。
【００８５】
図１２、図１３Ａ、図１３Ｂの例は、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。
【００８６】
ここでは、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。
【００８７】
ここでは、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
図１４は感圧センサ１の他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。
【００９２】
図１４の例は、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。
【００９３】
ここでは、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
感圧マットシステム１００は、一例としてベッド、ベッド用マット、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。
【０１０２】
例えば、感圧マットシステム１００を組み込んだベッドやベッド用マットにおける感圧センサ１によって、人の就寝時の寝姿を計測し、磁界発生シート７０によって移動磁界を発生させて移動磁界の位置を制御し、エアセルマット８０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、感圧センサ１によって得られ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。
【０１０３】
例えば、感圧マットシステム１００を組み込んだクッションまたは椅子用マットにおける感圧センサ１によって、人の着座姿勢の計測や、離席を検知して人の動作の把握を行い、磁界発生シート７０によって移動磁界を発生させて移動磁界の位置を制御し、エアセルマット８０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。
【０１０４】
例えば、感圧マットシステム１００を組み込んだ健康マットまたはカーペットにおける感圧センサ１によって、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、身体との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り、磁界発生シート７０によって感圧マットシステム１００に移動磁界を発生させて足裏の血流促進を図ることも可能である。
【０１０５】
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。
【０１０６】
[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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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）。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。上述の実施例は、感圧センサ１はシート部が導電布２であるとして説明したが、これに限定されない。例えば、シート部を誘電体で構成し、第１電極布３と第２電極布４との静電容量を計測する静電容量型の感圧センサとすることができる。静電容量型の感圧センサの場合、シート部は、一例として、厚み方向で容易に弾性変形可能な弾性材料であるゴムや樹脂などの電気絶縁性エラストマで形成される。
【０１１１】
また、感圧マットシステム１００の形状及びサイズは、既知のベッド、ベッド用マット、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。
【符号の説明】
【０１１２】
１  感圧センサ
２  導電布、２ａ  第１主面、２ｂ  第２主面、２ｃ  第１間隔、２ｄ  第２間隔
３  第１電極布、３ａ  第１隙間、３ｂ  第１電極
４  第２電極布、４ａ  第２隙間、４ｂ  第２電極
５  縫合糸
７  コントローラ
１１  第１導電性粒子（導電性カーボンブラック）
１２  第２導電性粒子（導電性金属粒子と導電性カーボンブラックの混合物）
１２ａ  導電性金属粒子、１２ｂ  導電性カーボンブラック
１３ａ、１３ｂ  バインダー樹脂
６０  カバー布
７０  磁界発生シート
７１  磁界発生部（電磁コイル）
７２  基板
７３  第３電極
７４  第４電極
７５  磁性体
８０  マット
８１  エアセル
１００  感圧マットシステム
Ｖ１  交差領域（感圧部）
【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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【図１７】
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