(57)【要約】【課題】容易かつ低コストに製造でき、意匠性に優れたシート状センサ装置を提供する。【解決手段】織物、編物などのシート状に形成されたシート体２に、細径の同軸ケーブル３を縫い込んで構成されるセンサ本体４と、センサ本体４に縫い込まれた同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量の変化を測定することで、センサ本体４に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段５とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
織物、編物などのシート状に形成されたシート体に、細径の同軸ケーブルを縫い込んで構成されるセンサ本体と、該センサ本体に縫い込まれた前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、前記センサ本体に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするシート状センサ装置。
【請求項２】
前記センサ本体は、前記シート体に複数の前記同軸ケーブルを縦方向および横方向に交差させて縫い込んで構成され、前記検出手段は、各同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を順次測定することで、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触する領域を検出する請求項１記載のシート状センサ装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記同軸ケーブルと電気的に接続され、前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号を出力するＬＣ共振回路と、該ＬＣ共振回路からの交流信号を整波してパルス信号を出力する整波回路と、該整波回路からのパルス信号をカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタと、前記パルス信号よりも周波数が高い一定周波数のクロック信号を出力するオシレータと、前記時間計測カウンタにより計測された時間をゲートタイムとして、前記オシレータから出力されるクロック信号をカウントし、これをカウント数として出力するパルスカウンタと、前記パルスカウンタからのカウント数の変化により、前記センサ本体に対する前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する接触判定部とを備える請求項１または２記載のシート状センサ装置。
【請求項４】
前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触した場合には、前記パルスカウンタのカウント数が増加する方向に作用し、かつ、前記同軸ケーブルを曲げた場合には、前記パルスカウンタのカウント数が減少する方向に作用する請求項３記載のシート状センサ装置。
【請求項５】
前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時における前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量を基準値とし、該基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する請求項１〜４いずれかに記載のシート状センサ装置。
【請求項６】
前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時において、前記基準値が前記閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する請求項５記載のシート状センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不均一な面において検出対象物の近接あるいは接触を検出するシート状センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ベッド上で寝ている患者の状態をモニタリングしたり、あるいは自動車における運転者の着座を検出するために、シート状のセンサ部を有するシート状センサ装置が用いられている。
【０００３】
シート状センサ装置は、織物や編物などシート状のシート体にセンサ機能を持たせたものであり、ベッドや自動車の座席などの不均一な面においても、検出対象物となる人体等の近接あるいは接触を検出することができる。
【０００４】
このようなシート状センサ装置として、従来、図１３に示すように、上下２枚のシート素地１３２間に感圧センサ１３３を組込み、シート素地１３２に加わった荷重による感圧センサ１３３の抵抗値の変化を測定することで、検出対象物の接触を検出するシート状センサ装置１３１が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、図１４に示すように、ステンレスやカーボンなどの導電性繊維１４２とその周囲を被覆する綿やポリエステルなどの非導電性材料１４３とからなる繊維体１４４を用い、この繊維体１４４をたて糸およびよこ糸として編み込んで織物としたセンサ本体１４５を備え、たて糸とよこ糸との間に電圧を印加してその交差部分の静電容量の変化を検出することで、検出対象物の接触を検出するシート状センサ装置１４１が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このシート状センサ装置１４１では、交差部分の静電容量の変化を検出するため、センサ本体１４５と検出対象物との間に形成される浮遊静電容量も計測することができ、検出対象物の近接を検出することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１３２７６５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３４７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１３のシート状センサ装置１３１では、検出対象物の接触を検出する際の分解能が感圧センサ１３３の個数に依存するため、分解能を上げるためには感圧センサ１３３を大量に用いる必要があり、コストがかかるという問題がある。また、感圧センサ１３３を大量に用いるため、製造時に感圧センサ１３３を配置するのに手間がかかり、大量生産には不向きであり、低コストでの製造が困難であるという問題もある。
【０００９】
一方、図１４のシート状センサ装置１４１では、たて糸とよこ糸の交差部分の静電容量の変化を測定する方式を採用しているため、静電容量の変化が検出できるような交差部分の厚みが必要であり、たて糸およびよこ糸に使用する繊維体１４４の設計および調整が難しく、手間がかかる。よって、大量生産には不向きであり、低コストでの製造が困難であるという問題がある。
【００１０】
また、導電性繊維１４２の周囲に非導電性材料１４３をらせん状に紡績または紡糸して繊維体１４４を形成するため、紡績の容易性、織物状態での可撓性を考慮して非導電性材料１４３の材料選定を行わなければならず、使用できる材料が限定される。
【００１１】
さらには、繊維体１４４をたて糸およびよこ糸に用いて織物状のセンサ本体１４５を形成するため、センサ本体１４５の厚み、材質、形状の自由度には限界があるという問題もある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、意匠性に優れ、容易かつ低コストに製造可能なシート状センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、織物、編物などのシート状に形成されたシート体に、細径の同軸ケーブルを縫い込んで構成されるセンサ本体と、該センサ本体に縫い込まれた前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、前記センサ本体に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段とを備えたシート状センサ装置である。
【００１４】
請求項２の発明は、前記センサ本体は、前記シート体に複数の前記同軸ケーブルを縦方向および横方向に交差させて縫い込んで構成され、前記検出手段は、各同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量の変化を順次測定することで、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触する領域を検出する請求項１記載のシート状センサ装置である。
【００１５】
請求項３の発明は、前記検出手段は、前記同軸ケーブルと電気的に接続され、前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号を出力するＬＣ共振回路と、該ＬＣ共振回路からの交流信号を整波してパルス信号を出力する整波回路と、該整波回路からのパルス信号をカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタと、前記パルス信号よりも周波数が高い一定周波数のクロック信号を出力するオシレータと、前記時間計測カウンタにより計測された時間をゲートタイムとして、前記オシレータから出力されるクロック信号をカウントし、これをカウント数として出力するパルスカウンタと、前記パルスカウンタからのカウント数の変化により、前記センサ本体に対する前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する接触判定部とを備える請求項１または２記載のシート状センサ装置である。
【００１６】
請求項４の発明は、前記センサ本体に対して前記検出対象物が近接あるいは接触した場合には、前記パルスカウンタのカウント数が増加する方向に作用し、かつ、前記同軸ケーブルを曲げた場合には、前記パルスカウンタのカウント数が減少する方向に作用する請求項３記載のシート状センサ装置である。
【００１７】
請求項５の発明は、前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時における前記同軸ケーブルの内部導体と外部導体間の静電容量を基準値とし、該基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、前記検出対象物の近接あるいは接触を検出する請求項１〜４いずれかに記載のシート状センサ装置である。
【００１８】
請求項６の発明は、前記検出手段は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時において、前記基準値が前記閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する請求項５記載のシート状センサ装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、意匠性に優れ、容易かつ低コストに製造できるシート状センサ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。
【００２２】
図１に示すように、シート状センサ装置１は、織物、編物などのシート状に形成されたシート体２に、細径の同軸ケーブル（センサケーブル）３を縫い込んで構成されるセンサ本体４と、センサ本体４に縫い込まれた同軸ケーブル３の内部導体と外部導体間の静電容量の変化を測定することで、センサ本体４に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する検出手段としての静電容量計測部５とを備える。
【００２３】
シート体２は、縫い込むことが可能な材料であればよく、厚み・材質などは限定されない。また、図１では、シート体２に６本の同軸ケーブル３を略平行に縫い込んだ例を示すが、同軸ケーブル３の本数や配置はこれに限定されない。
【００２４】
各同軸ケーブル３は、図示しないマイコンなどの制御手段によりスイッチング制御されるタイミング切替部６を介して、静電容量計測部５に接続される。タイミング切替部６は、所定の時間間隔ごとにスイッチングを行い（所定のタイミングで所定の同軸ケーブル３を選択して）、同軸ケーブル３を順次静電容量計測部５に接続するよう制御される。
【００２５】
図２に示すように、本発明で用いる同軸ケーブル３は、内部導体７の外周に、絶縁体８、外部導体９、保護体１０を順次同軸状に形成した細径の同軸ケーブルである。同軸ケーブル３の径は、例えば、２００〜３５０μｍ程度である。
【００２６】
内部導体７は、例えば、銀めっき銅合金線やすずめっき軟銅線などからなり、絶縁体８は、例えば、ふっ素樹脂などからなる。外部導体９は、編組、横巻きいずれの構造でもよく、例えば、銀めっき銅合金線の編組構造などである。保護体１０は、例えば、ふっ素樹脂やポリエステルテープなどからなる。同軸ケーブル３は、例えば、ＡＷＧ（American Wire Gauge）＃４６、＃４４、＃４０、＃３６などである。
【００２７】
センサ本体４は、図３（ａ）に示すように、シート体２に同軸ケーブル３を波縫いして、同軸ケーブル３をシート体２の表面と裏面に交互に配置して構成してもよいし、図３（ｂ）に示すように、家庭用、工業用あるいは業務用のミシンを用い、２本の同軸ケーブル３を上糸と下糸に用いてシート体２に縫い込んで構成してもよい。ミシンを用いてセンサ本体４を形成することにより、同軸ケーブル３をシート体２に縫い込む時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。
【００２８】
図３（ｂ）では、上糸、下糸ともに同軸ケーブル３を用いる場合を示したが、上糸あるいは下糸のどちらか一方のみに同軸ケーブル３を用いるようにしてもよい。下糸のみに同軸ケーブル３を用いると、同軸ケーブル３がシート体２の表面に現れないようにすることができるので、デザイン性を向上させることが可能である。
【００２９】
静電容量計測部５は、図４（ａ）に示すように、同軸ケーブル３と電気的に接続され、同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量に応じた発振周波数の交流信号ａを出力するＬＣ共振回路４１と、ＬＣ共振回路４１からの交流信号ａを整波してパルス信号ｐを出力する整波回路４２と、整波回路４２からのパルス信号ｐをカウントし、所定時間に入力されたパルス信号ｐのカウント数ｃを出力する周波数カウンタ４３と、周波数カウンタ４３からのカウント数ｃの変化から、センサ本体４に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する図示しない接触判定部とを備える。
【００３０】
図４（ｂ）に、本発明で用いたＬＣ共振回路４１の回路図を示す。図４（ｂ）に示すように、ＬＣ共振回路４１は、例えば、コルヴィッツ型の発振回路である。図４（ｂ）において、Ｃvは同軸ケーブル３における内部導体７と外部導体９間の静電容量を示す。ＬＣ共振回路４１はこれに限定されない。
【００３１】
シート状センサ装置１では、センサ本体４に人体などの検出対象物が近接あるいは接触すると、同軸ケーブル３と検出対象物との間に浮遊静電容量が形成されてＣvが増加する。その結果、ＬＣ共振回路４１から出力される交流信号ａの周波数（発振周波数）が低くなり、周波数カウンタ４３から出力されるカウント数ｃの値が小さくなる。接触判定部は、このカウント数ｃの値の減少から、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。
【００３２】
ＬＣ共振回路４１の発振周波数（共振周波数）は、検出対象物である人体と同軸ケーブル３との間で形成される浮遊静電容量を感度よくとらえることができる周波数範囲に設定するとよい。具体的には、ＬＣ共振回路４１の発振周波数は、数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度に設定するとよい。
【００３３】
シート状センサ装置１では、複数（図１では６本）の同軸ケーブル３を略平行に設けているため、各同軸ケーブル３におけるＣvの変化（カウント数ｃの変化）を測定することで、各同軸ケーブル３について検出対象物の近接あるいは接触を判定できるので、検出対象物が近接あるいは接触している領域を１次元的に検出することができる。
【００３４】
また、シート状センサ装置１では、人体などの検出対象物の近接あるいは接触のみならず、センサ本体４に対する水の付着や、センサ本体４の曲げを検知することも可能である。
【００３５】
ここで、接触判定部における判定方法について詳細に説明する。
【００３６】
まず、接触判定部は、電源投入時または停電復帰時等のシステム起動時に、システム起動時における同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量Ｃv（カウント数ｃ）を測定し、測定したカウント数ｃの値を基準値として記憶しておく。換言すれば、接触判定部は、システム起動後、最初に計測したカウント数ｃの値を基準値として記憶する。
【００３７】
（１）検出対象物が近接あるいは接触した場合
上述したように、検出対象物がセンサ本体４（同軸ケーブル３）に近接あるいは接触すると、計測する静電容量Ｃvが増加し、その結果、カウント数ｃの値が小さくなる。接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。
【００３８】
第１の実施形態では、閾値を１段階しか設けていないが、この閾値を２段階とすることで、近接状態、接触状態を区別することも可能である。
【００３９】
（２）センサ本体４を曲げた場合
本発明者らは、センサ本体４（同軸ケーブル３）を曲げると、計測する静電容量Ｃvがあたかも減少しているような挙動を示すことを見出した。この原因は明らかでないが、電磁波の漏れなどが影響しているものと考えられる。
【００４０】
すなわち、センサ本体４を曲げると、計測する静電容量Ｃvが見かけ上減少し、その結果、カウント数ｃが大きくなる。接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、センサ本体４が曲げられたことを検出する。
【００４１】
（３）センサ本体４に水が付着した場合
センサ本体４（同軸ケーブル３）に水などの液体（水滴や汗など）が付着すると、（１）の場合と同様に、付着した水と同軸ケーブル３との間に浮遊静電容量が形成されるので、計測する静電容量Ｃvが増加し、その結果、カウント数ｃの値が小さくなる。水の付着は継続的であるため、接触判定部は、カウント数ｃの値が一定期間継続して小さいときに、水が付着したと判定する。
【００４２】
すなわち、接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超え、さらに、カウント数ｃの値が一定期間継続して小さいときに、センサ本体４に水が付着したことを検出する。
【００４３】
センサ本体４に水が付着すると、水が付着した部分では検出対象物の近接あるいは接触を検出できなくなる。よって、水が付着したことを検出した場合には、接触判定部が、水付着後のカウント数ｃを改めて基準値として採用するようにするとよい。これにより、水の付着の影響を除いて、検出対象物の近接あるいは接触を検出することが可能となる。
【００４４】
また、システム起動時にセンサ本体４に既に検出対象物が近接あるいは接触している場合など、システム起動後に最初に計測したカウント数ｃの値（基準値）が既に所定の閾値を超えている場合は、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用する。
【００４５】
第１の実施形態の作用を説明する。
【００４６】
第１の実施形態に係るシート状センサ装置１では、シート体２に、細径の同軸ケーブル３を縫い込んでセンサ本体４を構成し、センサ本体４に縫い込まれた同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量Ｃvの変化を測定することで、センサ本体４に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出している。
【００４７】
シート体２に同軸ケーブル３を縫い込むことにより、同軸ケーブル３をシート体２に固定しやすくなり、その結果、容易にシート状センサ装置１を製造することが可能となる。
【００４８】
また、シート体２として様々な素材の布地を用いたり、あるいはシート体２を自動車のシートやベッドなどに被せて様々な形状で利用することが可能となり、さらに、同軸ケーブル３を縫い込む際の縫い目のバリエーションにより所定のデザインを施すことも可能となるため、意匠性に優れたシート状センサ装置１を実現することができる。シート状センサ装置１では、シート体２の材質を問わず、同軸ケーブル３を縫い込むだけでセンサ本体４を構成できるため、低コストで製造でき、後付けで施工することも可能となる。
【００４９】
また、シート状センサ装置１では、周波数カウンタ４３のカウント数ｃが減少した場合には、センサ本体４に対して検出対象物が近接あるいは接触したことを検出し、カウント数ｃが増加した場合には、センサ本体４が曲げられたことを検出している。
【００５０】
これにより、検出対象物の近接あるいは接触と、センサ本体４に加えられた曲げとを区別して検出することが可能となり、検出精度のよいシート状センサ装置１を実現できる。特に、シート状センサ装置１をウェアラブルセンサとして用いる場合などは、曲げた状態と接触した状態を区別して検出できることは非常に有用である。
【００５１】
さらに、シート状センサ装置１では、システム起動時における同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量Ｃv（カウント数ｃ）を基準値とし、基準値と計測値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触等を検出している。
【００５２】
システム起動時に基準値を設定することで、日々変化するシート体２自体の湿気の影響を受けないようにすることができる。また、閾値を設けることで、検出ノイズを除去することができ、検出対象物を確実に検出することが可能となる。
【００５３】
また、シート状センサ装置１では、システム起動時において、基準値が閾値を既に超えている場合には、前回のシステム起動時において設定した基準値を採用している。
【００５４】
これにより、システム起動時に、例えば、既に検出対象物が検出されている場合であっても、対処することが可能となる。
【００５５】
次に、第２の実施形態を説明する。
【００５６】
図５に示すように、シート状センサ装置５０は、シート体２に複数の同軸ケーブル３を縦方向（Ｘ軸方向）および横方向（Ｙ軸方向）に交差させて縫い込んでセンサ本体５１を構成したものである。
【００５７】
図５では、縦方向（Ｘ軸方向）に６本、横方向（Ｙ軸方向）に６本の同軸ケーブル３を格子状に配置した例を示すが、同軸ケーブル３の本数や配置については限定されない。
【００５８】
シート状センサ装置５０によれば、各同軸ケーブル３の内部導体７と外部導体９間の静電容量Ｃvの変化を順次測定することで、センサ本体４に対して検出対象物が近接あるいは接触する領域（分布）を２次元的に特定することが可能となる。
【００５９】
また、図１のシート状センサ装置１と同様に、センサ本体４に水が付着した領域、あるいはセンサ本体４が曲げられた領域を２次元的に特定することも可能である。
【００６０】
次に、第３の実施形態を説明する。
【００６１】
図６に示すシート状センサ装置６０は、基本的に図１のシート状センサ装置１と同じ構成であり、静電容量計測部６１を備える点で異なる。
【００６２】
静電容量計測部６１は、図４（ｂ）で説明したのと同様のＬＣ共振回路４１と、ＬＣ共振回路４１からの交流信号ａを整波してパルス信号ｐを出力する整波回路４２と、整波回路４２からのパルス信号ｐをカウントし、所定のカウント数となる時間を計測する時間計測カウンタ６２と、パルス信号ｐよりも周波数が高い一定周波数の交流クロック信号ｃｌａを出力するオシレータ（ＯＳＣ）６３と、オシレータ６３からの交流クロック信号ｃｌａを整波してパルス状のクロック信号ｃｌｐを出力する整波回路６４と、時間計測カウンタ６２により計測された時間をゲートタイムとして、クロック信号ｃｌｐをカウントし、これをカウント数ｃとして出力するパルスカウンタ６５と、パルスカウンタ６５のカウント数ｃの変化を測定することにより、センサ本体４に対する検出対象物の近接あるいは接触を検出する図示しない接触判定部とを備える。
【００６３】
第３の実施形態では、交流クロック信号ｃｌａを出力するオシレータ６３と、その交流クロック信号ｃｌａを整波してパルス状のクロック信号ｃｌｐを出力する整波回路６４とを用いているが、パルス状のクロック信号ｃｌｐを出力するオシレータを用い、整波回路６４を省略するようにしてもよい。
【００６４】
静電容量計測部６１における各信号のタイムチャートを図７に示す。図７において、（Ａ）は整波回路４２から出力されるパルス信号ｐ、（Ｂ）は整波回路６４から出力されるクロック信号ｃｌｐ、（Ｃ）は時間計測カウンタ６２でのカウント数、（Ｄ）はパルスカウンタ６５でのカウント数を示す。
【００６５】
図７では、一例として、ＬＣ共振回路４１から出力される交流信号ａの周波数（発振周波数）が４８０ｋＨｚ、オシレータ６３の発振周波数が２５ＭＨｚである場合のタイムチャートを示している。
【００６６】
図７に示すように、時間計測カウンタ６２は、パルス信号ｐのカウントを開始すると同時に、パルスカウンタ６５にカウント開始の信号を送信し、パルスカウンタ６５はクロック信号ｃｌｐのカウントを開始する。
【００６７】
その後、時間計測カウンタ６２は、パルス信号ｐのカウント数が所定のカウント数（例えば、２００００）となったときに、パルスカウンタ６５にカウント終了の信号を送信し、パルスカウンタ６５はクロック信号ｃｌｐのカウントを終了する。パルスカウンタ６５は、カウント終了時のカウント数（図７では１０４１６６６）をカウント数ｃとして接触判定部に出力する。
【００６８】
静電容量計測部６１では、図４（ａ）で説明した静電容量計測部５とは逆に、検出対象物の近接あるいは接触により計測する静電容量Ｃvが増加すると、交流信号ａの周波数が低くなり、時間計測カウンタ６２で計測するゲートタイム（パルス信号ｐのカウント数が所定のカウント数となる時間）が長くなるので、パルスカウンタ６５から出力されるカウント数ｃは大きくなる。
【００６９】
より具体的には、図８に示すように、同軸ケーブル３に手を接触させることにより、パルスカウンタ６５から出力されるカウント数ｃは、例えば、約１５０００カウント増加する。
【００７０】
同様に、センサ本体４が曲げられて計測する静電容量Ｃvが見かけ上減少すると、交流信号ａの周波数が高くなり、時間計測カウンタ６２で計測するゲートタイムが短くなるので、パルスカウンタ６５から出力されるカウント数ｃは小さくなる。
【００７１】
より具体的には、図９に示すように、同軸ケーブル３を曲げることにより、パルスカウンタ６５から出力されるカウント数ｃは、例えば、約１５０００カウント減少する。
【００７２】
ここで、シート状センサ装置６０の接触判定部における判定方法について説明する。
【００７３】
（１）検出対象物が近接あるいは接触した場合
図１０に示すように、センサ本体４に検出対象物が近接あるいは接触すると、カウント数ｃは大きくなる（図１０では、約１００００カウント）。よって、接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、検出対象物の近接あるいは接触を検出する。
【００７４】
（２）センサ本体４を曲げた場合
図１１に示すように、センサ本体４を曲げると、カウント数ｃが小さくなる（図１１では、約７０００カウント）。よって、接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも減少し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超えたときに、センサ本体４が曲げられたことを検出する。
【００７５】
（３）センサ本体４に水が付着した場合
図１２に示すように、センサ本体４に水（水滴や汗など）が付着すると、カウント数ｃが一定期間継続して大きくなる（図１２では、約５０００カウント）。よって、接触判定部は、カウント数ｃの値が基準値よりも増加し、かつ、計測したカウント数ｃの値と基準値との差が所定の閾値を超え、さらに、カウント数ｃの値が一定期間継続して大きいときに、センサ本体４へ水が付着したことを検出する。
【００７６】
第３の実施形態に係るシート状センサ装置６０によれば、ＬＣ共振回路４１の発振周波数よりも大きな発振周波数のオシレータ６３を用い、時間計測カウンタ６２で静電容量Ｃv（ＬＣ発振回路４１の発信周波数）に対応したゲートタイムを計測し、そのゲートタイム内でのオシレータ６３からのクロック信号ｃｌｐをカウントするようにしているため、分解能が向上し、検出精度を向上させることが可能となる。
【００７７】
本発明では、ＬＣ共振回路４１の発振周波数を数百ｋＨｚ〜数ＭＨｚ程度に設定しているため、図４（ａ）に示した静電容量計測部５を用いた場合、分解能が低くなってしまい、近接あるいは接触の判定に必要なカウント数変化を得るためには計測時間が長くなってしまうが、図６の静電容量計測部６１を用いることで、分解能の向上、計測時間の短縮化が可能となり、ｍｓｅｃオーダーで精度よくカウント数ｃの変化（検出対象物の近接あるいは接触）を検出することが可能となる。
【００７８】
第３の実施形態では、センサ本体として、図１のシート状センサ装置１におけるセンサ本体４と同じ構成のものを用いたが、図５のシート状センサ装置５０におけるセンサ本体５１と同じ構成としてもよい。
【００７９】
上記実施形態では、シート体２全体に同軸ケーブル３を縫い込んでセンサ本体４を形成する場合を説明したが、シート体２の一部のみに同軸ケーブル３を縫い込んで、センサ本体４に検出対象物の近接あるいは接触を検知するセンサ部を形成するようにしてもよい。
【００８０】
本発明のシート状センサ装置は、例えば、ベッド上で寝ている患者の状態をモニタリングする装置など、生態情報モニタ機能を備えた介護支援システムや、自動車の着座センサ、ウェアラブルセンサなどに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。
【図２】図１のシート状センサ装置に用いる同軸ケーブルの概略図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、図１のシート状センサ装置に用いるセンサ本体の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、図１のシート状センサ装置に用いる静電容量計測部の概略図であり、図４（ｂ）は、そのＬＣ共振回路の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るシート状センサ装置の概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るシート状センサ装置に用いる静電容量計測部の概略図である。
【図７】図６の静電容量計測部における各信号のタイムチャートを示す図である。
【図８】図６のシート状センサ装置において、同軸ケーブルに手を接触させた場合のカウント数の変化を示す図である。
【図９】図６のシート状センサ装置において、同軸ケーブルを曲げた場合のカウント数の変化を示す図である。
【図１０】図６のシート状センサ装置において、センサ本体に手を接触させた場合のカウント数の変化を示す図である。
【図１１】図６のシート状センサ装置において、センサ本体を曲げた場合のカウント数の変化を示す図である。
【図１２】図６のシート状センサ装置において、センサ本体に水滴を付着させた場合のカウント数の変化を示す図である。
【図１３】従来のシート状センサ装置の概略図である。
【図１４】従来のシート状センサ装置の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  シート状センサ装置
２  シート体
３  同軸ケーブル
４  センサ本体
５  静電容量計測部（検出手段）
７  内部導体
９  外部導体
【図１】
2010133791.tif 000003
【図２】
2010133791.tif 000004
【図３】
2010133791.tif 000005
【図４】
2010133791.tif 000006
【図５】
2010133791.tif 000007
【図６】
2010133791.tif 000008
【図７】
2010133791.tif 000009
【図８】
2010133791.tif 000010
【図９】
2010133791.tif 000011
【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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