(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って配置された第１感圧用線材と該第１方向に交差する第２方向に沿って配置された第２感圧用線材とが編み込まれ、該第１感圧用線材と第２感圧用線材との交点に加えられる垂直方向の荷重を該第１感圧用線材と第２感圧用線材との間の静電容量に基づいて検出するための織物状の感圧シートであって、
前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方が、
前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形する弾性変形能を備えるとともに、
前記少なくとも一方の感圧用線材の外周面に層状に設けられ、該少なくとも一方の感圧用線材の弾性変形に伴う変形が可能な誘電体層と、
該誘電体層の内周側に設けられ、前記少なくとも一方の感圧用線材の弾性変形に伴う変形が可能な導電体層とを、含むことを特徴とする感圧シート。
【請求項２】
前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、
前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形する線状弾性基材を、含み、
前記導電体層は、該線状弾性基材の外周面に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであり、
前記誘電体層は、前記線状弾性基材の外周面において前記導電体層の上に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものである
ことを特徴とする請求項１の感圧シート。
【請求項３】
前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、
前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、導電性を有して前記導電体層としても機能する線状弾性基材を、含み、
前記誘電体層は、該線状弾性基材の外周面に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものである
ことを特徴とする請求項１の感圧シート。
【請求項４】
前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、
前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、電気絶縁性を有して前記誘電体層としても機能する中空の線状弾性基材を、含み、
前記導電体層は、該中空の線状弾性基材の内周面に層状に固着されて該中空の線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものである
ことを特徴とする請求項１の感圧シート。
【請求項５】
前記第２感圧用線材に隣接した状態で前記第２方向に沿って配置され、前記第１感圧用線材と該第２感圧用線材との交差部分において該第２感圧用線材の反対側に位置して該第１感圧用線材と交差する第３感圧用線材をさらに含み、
該第２感圧用線材と第３感圧用線材との間の静電容量に基づいて前記第１感圧用線材と第２感圧用線材との交点に加えられる前記第１方向の荷重を検出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１の感圧シート。
【請求項６】
前記第３感圧用線材は、前記第１方向において前記第２感圧用線材の両側に隣接して配置された一対を１単位として設けられている請求項５の感圧シート。
【請求項７】
前記一対の第３感圧用線材は、前記第１感圧用線材に対して前記第２感圧用線材の反対側で該第１感圧用線材と交差するに際して、相互に交差させられていることを特徴とする請求項６の感圧シート。
【請求項８】
前記線状弾性基材は、管状の樹脂から構成されたものである請求項２乃至４のいずれか１の感圧シート。
【請求項９】
前記管状の樹脂は、中空の合成ゴムから構成されたものである請求項８の感圧シート。
【請求項１０】
前記導電体層は、前記線状弾性基材の外周面に支持された金属蒸着膜から構成されたものである請求項２の感圧シート。
【請求項１１】
前記誘電体層は、前記線状弾性基材よりも高剛性の樹脂から構成されたものである請求項２の感圧シート。
【請求項１２】
前記誘電体層は、パラキシリレン系樹脂の蒸着膜から構成されたものである請求項１乃至１１のいずれか１の感圧シート。
【請求項１３】
前記第１方向に沿って並行に配設された複数本の第１方向線材が縦糸として、前記第２方向に沿って並行に配設された複数本の第２方向線材が横糸として、相互に編み上げられた織物状を成し、
前記第１感圧用線材は、前記複数本の第１方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、
前記第２感圧用線材は、前記複数本の第２方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、
前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の複数箇所の交点で構成される複数の圧力検出点を二次元平面内に備えることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１の感圧シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面或いは曲面に対して加えられる圧力を検出するためにそれら平面或いは曲面に沿って装着することができるシート（sheet）状の感圧シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットハンドリング部における接触荷重や、いす或いは寝具などのインターフェイス部に対する人体の接触荷重などを検出することを目的として、さまざまな構造の圧力センサが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、V溝ガイドの内壁面に形成した電極間に円筒状の弾性体を設け、外力が加えられることによる弾性体の変形で生じる電気抵抗変化に基づいて接触圧を検出する方法が開示されている。特許文献２では、外力が加えられることによるダイアフラムの変形で生じる静電容量変化に基づいて接触圧を検出する形式の接触圧センサが開示されている。この特許文献２では、接触圧センサにおいて、ダイアフラムの中心にポスト構造を設け、この部分とダイアフラム部分との静電容量の差分をとることで検出感度の向上を図る方法が開示されている。
【０００４】
また、任意の曲面上にセンサアレイを搭載することを目的とした接触圧センサも提案されている。たとえば特許文献３では、弾性変形可能なシート状の誘電体を二つの電極で挟み込んだ静電容量型シート状圧力センサが開示されている。また、特許文献４では、布をシート地として用い、この上に感圧用センサをマトリクス状に配置する方法が開示されている。また、特許文献５では、導電性弾性チューブの外側に絶縁材を介して導電材を被覆し、そのチューブに加えられた荷重を同心円状の電極間の抵抗変化として検出する方法が開示されている。
【０００５】
上記従来技術、特に特許文献１および特許文献２では、接触圧を検出する素子構造に、V溝ガイド及びダイアフラム構造を利用しているために、センサ自体のフレキシブル化を図ることができない。従って、これらをアレイ状に配置した場合、このセンサ部分が剛となり、任意の曲面上にセンサアレイを実装することが難しい。このような課題を解決する手法として、特許文献３では弾性変形可能なシート状の誘電体を二つの電極で挟み込んだ静電容量型シート状圧力センサが提案されている。また、特許文献４では布をシート地として用い、この上に感圧用センサをマトリクス状に配置し、特許文献３と同様に、システム全体のフレキシブル化を図っている。上記二つの方法は何れも柔軟性のあるシート地を素材にしているので、二次元的な形状、例えば円柱など、の表面へは実装は容易であるが、三次元形状及び任意曲面形状へ実装することは難しいという問題がある。
【０００６】
一方、特許文献５では、導電性弾性チューブの外側に絶縁材を介して導電材を被覆し、チューブに加わった荷重を同心円状の電極間の抵抗変化で検出する方法が示されている。本発明では、チューブ構造にすることで、特許文献3及び４の手法に比べて、実装形態の自由度が向上している。しかしながら一つのチューブ構造の全てを荷重検出として用いているために、センシング素子をアレイ状に配置することが難しく、その結果、接触圧を二次元分布情報として検出することができない。また、一つのチューブ内に同心円状でキャパシタンス構造を形成する必要があり、センサ自体を作製することが複雑である。このように、上記の方法では、二次元アレイ状に配置した圧力センサを三次元形状及び任意曲面形状へ実装することができないという問題があった。
【０００７】
これに対し、二次元平面に配置した圧力センサを三次元形状及び任意曲面形状へ実装することができる感圧シートが提案されている。たとえば特許文献６がそれである。これによれば、縦方向の感圧用線材と横方向の感圧用線材とが織物状に編み込まれており、それら縦方向の感圧用線材と横方向の感圧用線材との交点に加えられる荷重が検出されるとともに、織物構造によって柔軟性があるために三次元形状或いは任意の面形状に実装することができる。
【特許文献１】特開2005-91106号公報
【特許文献２】特開2005-326293号公報
【特許文献３】特開2005-315831号公報
【特許文献４】特開2004-132765号公報
【特許文献５】特開2002-195894号公報
【特許文献６】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】
ところで、上記従来の感圧シートの縦方向の感圧用線材および横方向の感圧用線材は、たとえば金属細線や炭素繊維に代表される導電性繊維とたとえばその周囲を被覆する非導電性材料とから成り、それら縦方向の感圧用線材と横方向の感圧用線材との交点に加えられる荷重がそれら縦方向の感圧用線材と横方向の感圧用線材との間の静電容量の変化に基づいて検出されるようになっている。
【０００９】
しかしながら、上記従来の感圧シートでは、上記縦方向の感圧用線材と横方向の感圧用線材との交点に加えられる荷重によって非導電性材料が局所的に変形して交差する導電性繊維同士の距離が接近することによる静電容量の変化に基づいて荷重を検出するものである。このため、非導電性材料の被覆を少なくとも変形を許容できる厚みに設定する必要があるために比較的大きな厚みとする必要があるため、荷重が加えられる前では比較的小さな静電容量であり、荷重が加えられてもその静電容量の変化が十分に得られず、十分な検出感度が得られないという不都合があった。また、交差する導電性繊維同士の距離が接近することによる静電容量の変化に基づいて荷重を検出するものであることから、その静電容量は荷重に対して反比例するので、荷重に対して非線型の出力しか得られないという欠点があった。
【００１０】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、三次元形状或いは曲面形状へ実装することができ、しかも検出感度の高い線型の感圧シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
斯かる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、（ａ）第１方向に沿って配置された第１感圧用線材と該第１方向に交差する第２方向に沿って配置された第２感圧用線材とが編み込まれ、該第１感圧用線材と第２感圧用線材との交点に加えられる垂直方向の荷重を該第１感圧用線材と第２感圧用線材との間の静電容量に基づいて検出するための織物状の感圧シートであって、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方が、（ｂ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形する弾性変形能を備えるとともに、（ｃ）上記感圧用線材の外周面に層状に設けられ、その感圧用該線材の弾性変形に伴う変形が可能な誘電体層と、（ｄ）その誘電体層の内周側に設けられ、前記感圧用線材の弾性変形に伴う変形が可能な導電体層とを、含むことにある。
【００１２】
請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形する線状弾性基材を、含み、（ｂ）前記導電体層は、該線状弾性基材の外周面に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであり、（ｃ）前記誘電体層は、前記線状弾性基材の外周面において前記導電体層の上に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであることにある。
【００１３】
請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、導電性を有して前記導電体層としても機能する線状弾性基材を、含み、（ｂ）前記誘電体層は、該線状弾性基材の外周面に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであることにある。
【００１４】
請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、電気絶縁性を有して前記誘電体層としても機能する中空の線状弾性基材を、含み、（ｂ）前記導電体層は、該中空の線状弾性基材の内周面に層状に固着されて該中空の線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであることにある。
【００１５】
請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１に係る発明において、（ａ）前記第２感圧用線材に隣接した状態で前記第２方向に沿って配置され、前記第１感圧用線材と該第２感圧用線材との交差部分において該第２感圧用線材の反対側に位置して該第１感圧用線材と交差する第３感圧用線材をさらに含み、（ｂ）該第２感圧用線材と第３感圧用線材との間の静電容量に基づいて前記第１感圧用線材と第２感圧用線材との交点に加えられる前記第１方向の荷重を検出することにある。
【００１６】
請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項５に係る発明において、前記第３感圧用線材は、前記第１方向において前記第２感圧用線材の両側に隣接して配置された一対を１単位として設けられていることにある。
【００１７】
請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項６に係る発明において、前記一対の第３感圧用線材は、前記第１感圧用線材に対して前記第２感圧用線材の反対側で該第１感圧用線材と交差するに際して、相互に交差させられていることにある。
【００１８】
請求項８に係る発明の要旨とするとこおは、請求項２乃至４のいずれか１に係る発明において、前記線状弾性基材は、管状の樹脂から構成されたものであることにある。
【００１９】
請求項９に係る発明の要旨とするところは、請求項８に係る発明において、前記管状の樹脂は、中空の合成ゴムから構成されたものであることにある。
【００２０】
請求項１０に係る発明の要旨とするところは、請求項２の発明において、前記導電体層は、前記線状弾性基材の外周面に支持された金属薄膜から構成されたものであることにある。
【００２１】
請求項１１に係る発明の要旨とするところは、請求項２の発明において、前記誘電体層は、前記線状弾性基材よりも高剛性の樹脂から構成されたものであることにある。
【００２２】
請求項１２に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至１１のいずれか１の発明において、前記誘電体層は、パラキシリレン系樹脂から構成されたものであることにある。
【００２３】
請求項１３に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至１２のいずれか１の発明において、（ａ）前記第１方向に沿って並行に配設された複数本の第１方向線材が縦糸として、前記第２方向に沿って並行に配設された複数本の第２方向線材が横糸として、相互に編み上げられた織物状を成し、（ｂ）前記第１感圧用線材は、前記複数本の第１方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、（ｃ）前記第２感圧用線材は、前記複数本の第２方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、（ｄ）前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の複数箇所の交点で構成される複数の圧力検出点を二次元平面内に備えることにある。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に係る発明の感圧シートによれば、第１方向に沿って配置された第１感圧用線材とその第１方向に交差する第２方向に沿って配置された第２感圧用線材とが編み込まれて構成されていることから、織物構造によって柔軟性があるために、三次元形状或いは曲面形状へ容易に実装することができる。また、第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ｂ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形する弾性変形能を備えるとともに、（ｃ）上記感圧用線材の外周面に層状に設けられ、その感圧用線材の弾性変形に伴う変形が可能な誘電体層と、（ｄ）その誘電体層の内周側に設けられ、前記感圧用線材の弾性変形に伴う変形が可能な導電体層とを、含むことから、第１感圧用線材および第２感圧用線材の間で発生させられる静電容量は、荷重に応じて弾性変形する感圧用線材の内周側に形成された導電体層の変形による導電体層間の密着面積の増加により荷重とともに増加することにより、その静電容量に基づいて圧力が検出される。したがって、その導電体層の外周面に固着される誘電体層はその厚みを変化させられる必要がなく、薄くすることが可能となるので、検出感度が高く、比較的線型の感圧シートが得られる。
【００２５】
また、請求項２に係る発明の感圧シートによれば、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより径方向に局所的に弾性変形する線状弾性基材と、（ｂ）その線状弾性基材の外周面に層状に固着され、その線状弾性基材の弾性変形とともに変形可能な導電体層と、（ｃ）その導電体層の外周面に層状に固着され、その線状弾性基材の弾性変形とともに変形可能な誘電体層とを、含むことから、第１感圧用線材および第２感圧用線材の間で発生させられる静電容量は、荷重に応じて弾性変形する線状弾性基材の外周面に層状に形成された導電体層の変形による密着面積の増加により荷重とともに増加することにより、その静電容量に基づいて圧力が検出される。したがって、その導電体層の外周面に固着される誘電体層はその厚みを変化させられる必要がなく、薄くすることが可能となるので、検出感度の高く比較的線型の感圧シートが得られる。
【００２６】
また、請求項３に係る発明の感圧シートによれば、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、導電性を有して前記導電体層としても機能する線状弾性基材を、含み、（ｂ）前記導電体層は、該線状弾性基材の外周面に層状に固着されて該線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであることから、第１感圧用線材および第２感圧用線材の間で発生させられる静電容量は、荷重に応じて弾性変形する線状弾性基材の内周側に形成された導電体層の変形による導電体層間の密着面積の増加により荷重とともに増加することにより、その静電容量に基づいて圧力が検出される。したがって、その導電体層の外周面に固着される誘電体層はその厚みを変化させられる必要がなく、薄くすることが可能となるので、検出感度の高く比較的線型の感圧シートが得られる。しかも、線状弾性基材は、導電体層を兼ねているので、製造工程が簡単となり、装置が安価となる利点がある。
【００２７】
請求項４に係る発明の感圧シートによれば、前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の少なくとも一方は、（ａ）前記垂直方向の荷重が負荷されることにより局所的に径方向に弾性変形するとともに、電気絶縁性を有して前記誘電体層としても機能する中空の線状弾性基材を、含み、（ｂ）前記導電体層は、該中空の線状弾性基材の内周面に層状に固着されて該中空の線状弾性基材の弾性変形とともに変形するものであることから、第１感圧用線材および第２感圧用線材の間で発生させられる静電容量は、荷重に応じて弾性変形する線状弾性基材の外周面に層状に形成された導電体層の変形による密着面積の増加により荷重とともに増加することにより、その静電容量に基づいて圧力が検出される。したがって、その導電体層の外周面側において誘電体層としても機能する線状弾性基材はその厚みをそれほど変化させられることなく変形し、薄くすることが可能となるので、検出感度の高く比較的線型の感圧シートが得られる。しかも、線状弾性基材は、誘電体層を兼ねているので、製造工程が簡単となり、装置が安価となる利点がある。
【００２８】
また、請求項５に係る発明の感圧シートによれば、(a)前記第２感圧用線材に隣接した状態で前記第２方向に沿って配置され、前記第１感圧用線材と該第２感圧用線材との交差部分において該第２感圧用線材の反対側に位置して該第１感圧用線材と交差する第３感圧用線材がさらに含まれており、(b)その第２感圧用線材と第３感圧用線材との間の静電容量に基づいて前記第１感圧用線材と第２感圧用線材との交点に加えられる前記第１方向の荷重、すなわち感圧シートに対して加えられた面(剪断)方向の荷重が検出されることから、感圧シートに対する推力方向の荷重と面方向の剪断荷重とが同時に測定可能となる。
【００２９】
請求項６に係る発明の感圧シートによれば、前記第３感圧用線材は、前記第１方向において前記第２感圧用線材の両側に隣接して配置された一対を１単位として設けられているので、前記第１感圧用線材に沿った両方向の荷重が検出される。
【００３０】
請求項７に係る発明の感圧シートによれば、前記一対の第３感圧用線材は、前記第１感圧用線材に対して前記第２感圧用線材の反対側で該第１感圧用線材と交差するに際して、相互に交差させられていることから、前記第１感圧用線材は前記第２感圧用線材の反対側で交差した一対の第３感圧用線材によって局部的に凸出させられるので、感圧シートに対して垂直に加えられる荷重の検出感度が高められる。
【００３１】
請求項８に係る発明の感圧シートによれば、前記線状弾性基材は、管状の樹脂から構成されたものであることから、径方向の変形が一層容易となるので、荷重に対する静電容量の変化割合が大きくなり、感圧シートに対して垂直に加えられる荷重の検出感度が一層高められる。
【００３２】
請求項９に係る発明の感圧シートによれば、前記管状の樹脂は、中空の合成ゴムから構成されたものであることから、径方向の変形が線型的に一層容易となるので、荷重に対する静電容量の変化割合が大きくなり、感圧シートに対して垂直に加えられる荷重の検出感度が一層高められ、線型性の高い感圧シートが得られる。
【００３３】
請求項１０に係る発明の感圧シートによれば、前記導電体層は、前記線状弾性基材の外周面に支持された金属蒸着膜から構成されたものであることから、前記線状弾性基材の径方向の変化とともに導電体層も変形できる耐久性が十分な可撓性が得られる。
【００３４】
請求項１１に係る発明の感圧シートによれば、前記誘電体層は、前記線状弾性基材よりも高剛性の樹脂から構成されたものであることから、荷重が加えられたときのその誘電体層の厚み変化が少なく、専ら導電体層の変形による密着面積の増加に基づく静電容量に基づいて圧力が検出される。
【００３５】
請求項１２に係る発明の感圧シートによれば、前記誘電体層は、パラキシリレン系樹脂の蒸着膜から構成されたものであることから、たとえばプラズマによるＣＶＤ装置を用いることにより前記導電体層の外周面上に比較的薄く且つ均一に形成されることができる。
【００３６】
請求項１３に係る発明の感圧シートによれば、（ａ）前記第１方向に沿って並行に配設された複数本の第１方向線材が縦糸として、前記第２方向に沿って並行に配設された複数本の第２方向線材が横糸として、相互に編み上げられた織物状を成し、（ｂ）前記第１感圧用線材は、前記複数本の第１方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、（ｃ）前記第２感圧用線材は、前記複数本の第２方向線材のうちの所定本数毎に位置するものとして複数本配置され、（ｄ）前記第１感圧用線材および第２感圧用線材の複数箇所の交点で構成される複数の圧力検出点を二次元平面内に備える。このように構成された感圧シートは、たとえば平組織すなわち平織状に構成されることによって曲げ方向のみならず面方向においても柔軟性を有する構成とされることから曲面上にも配設されることができるので、その曲面上の圧力分布の測定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下において、本発明の複数の実施形態を図面を用いてそれぞれ詳細に説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１は、可撓性を有する糸状の感圧用線材（基本タイプ）１０の構成を説明する図であって、（ａ）はそれを斜めから見た斜視図であり、（ｂ）はその横断面を示す図である。この感圧用線材（基本タイプ）１０は、径方向の荷重が負荷されることにより少なくとも径方向に局所的に弾性変形する線状弾性基材である中空の円筒状弾性体１と、その円筒状弾性体１の外周面に層状に固着され、その円筒状弾性体１の弾性変形とともに変形可能な薄膜電極である導電体層２と、その導電体層２の外周面に層状に固着され、上記円筒状弾性体１の弾性変形とともに変形可能な電気絶縁性の誘電体層３とから成り、少なくとも織物を構成可能な程度の可撓性を備えている。
【００３９】
上記円筒状弾性体１は、たとえばシリコーンゴム、ウレタンゴム等の比較的ヤング率がたとえば２ＭＰａ(メガパスカル)以下の低い軟質且つ低弾性率を有する樹脂製線材から構成され、たとえば２５０μｍφの外径、１７０μｍφの内径を備える。上記導電体層２は、スパッタリング等によって外周面が予めクリーニング処理された円筒状弾性体１の上に、アルミニウム、銅、銀、金等の金属がスパッタされることにより、２００〜４００ｎｍ程度の均等な厚みで形成された金属蒸着膜である。また、たとえば、クロムを数十ｎｍ程度にスパッタして下地層を形成した後に、金を２５０〜３００μｍ程度にスパッタすると、金の密着性が好適に高められる。このように構造された導電体層２は所謂薄膜であるので、円筒状弾性体１の弾性変形とともに変形できるとともに、高い耐久性が得られる。
【００４０】
前記誘電体層３は、上記導電体層２の外周面上に１μｍ程度の均等な厚みで形成された樹脂蒸着膜である。この蒸着膜は、例えばパリレンＣ(poly-monochloro-paraxylylene, n＞5000)、パリレンＮ、パリレンＨＴ等で代表されるパラキシレン系樹脂の粉粒体を、たとえばＣＶＤ装置を用いて、真空容器内で280℃以上で蒸発させることにより上記導電体層２の外周面上に形成された緻密な樹脂薄膜である。このように構成された誘電体層３は、１μｍ程度の薄い厚みであることから円筒状弾性体１の弾性変形とともに変形できるとともに高い電気絶縁性を備え、しかも、円筒状弾性体１よりも十分に硬い性質を有しているので、高い耐久性が得られる。因みに、上記パリレンＣの代表的物性は、密度が１．２８９、融点が２８０℃、吸水率が０．０６、引張強度が６８．６ＭＰａ、ロックウェル硬さが８０、体積固有抵抗が８．８×１０＊１４、誘電率が３．１５（１ｋＨｚ）である。
【００４１】
図２は、本発明の１実施形態である、感圧用線材１０を縦糸および横糸として平織状或いはクロスステッチ状に編むことで作製された感圧シート２０を、概念的に示している。衣服の布を作製するのと同様に、糸の代わりに接触圧検出が可能な感圧用線材１０を用いてシート状の感圧センサ２０を構成するために、曲げ方向だけでなく面方向においても可撓性を備えることから、任意の曲面上にフィットさせることができる感圧シート２０が作製される。この感圧用シート２０を用いれば、真の意味でのウエアラブルセンサを作製できる。
【００４２】
図２には、感圧用線材１０が第１方向に沿った縦糸として用いられた複数本の第１感圧用線材すなわち感圧用縦糸線材１１と、感圧用線材１０が第１方向と交差(直交)する第２方向に沿った横糸として用いられた複数本の第２感圧用線材すなわち感圧用横糸線材１２とが、相互に５本で平織状に編み込まれた場合を示しており、それらの感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２の交点Ｘである接触圧検出点の数は２５となる。これによれば、感圧シート２０では接触圧を二次元圧力分布として検出できる。このときの縦横それぞれの方向における分解能は、感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２のそれぞれの方向における感圧用線材のピッチで決定される。このように、感圧シート２０では感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の本数及ピッチが、感圧シート２０全体における圧力検出点数および分解能を決定する。これらの仕様については、検出対象物体に応じて適宜設定される。
【００４３】
なお、感圧シート２０における接触圧検出点の数は感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の各本数の掛算値となる。感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘにおける接触圧検出の原理については、図４において詳細に説明する。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において実施例相互に同様な部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図３は、本発明の別の実施形態における感圧シート２１の構成を示している。図２の感圧シート２０は、全ての縦糸および横糸として感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２が用いられた例であり、この感圧シート２０では、感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２がそれぞれ隣接して配置されているため、面積当たりで圧力検出点数および分解能を最大限引き出せるという利点があるものの、用途に応じて検出素子数および分解能を変更することが難しい。これに対して、その困難性を解消できるようにしたものが本実施例の感圧シート（混合タイプ）２１である。
【００４６】
上記感圧シート２１は、感圧用線材１０(感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２)と通常の織物(クロス)を形成するための通常の糸である非感圧線材（感圧用線材ではなく、例えば綿等の天然繊維、ナイロン、テトロン等の合成繊維からなる撚糸、或いは円筒状弾性体１）１３との組合せから構成されている。この感圧シート２１では、用途に応じて、感圧用縦糸線材１１と、感圧用横糸線材１２と、通常の糸である非感圧線材１３との配分を変化させ、これにより感圧シート２１全体における圧力検出点数および分解能を任意に設定できるという特徴がある。図３には、第１方向の３本の非感圧線材を隔てて並列的に位置する２本の感圧用縦糸線材１１と、その第１方向に直交する第２方向の３本の非感圧線材１３を隔てて並列的に位置する２本の感圧用横糸線材１２とが、４箇所の交点Ｘすなわち圧力検出点が設けられる例が示されているが、上記に示したように、感圧用線材１０と非感圧線材１３との比率は用途先に応じて設定され得る。
【実施例３】
【００４７】
図４は、上記感圧シート２０および２１における圧力検出の原理を説明するために、１箇所の感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘを示す図であって、（ａ）は圧力(荷重)が未だ加えられていない状態を、（ｂ）は圧力(荷重)が加えられている状態をそれぞれ示している。
【００４８】
感圧シート２０或いは２１において、相互に交差した状態で接触する感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との間において、それらの一対の導電体層２がそれらの一対の１μｍ程度の厚みの誘電体層３を介して相互に密着状態とされるので、それら一対の導電体層２の間には、静電容量Ｃが形成される。この静電容量Ｃ(Ｆ)は、誘電体層３の誘電率をε、一対の導電体層２の間の距離(誘電体層３の厚みの約２倍)をｄ、一対の導電体層２の一対の誘電体層３を挟む密着面積をＳとすると、次式(１)によって略表され得る。
【００４９】
Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ      ・・・(１)
【００５０】
図４(ａ)に示されるように交点Ｘに圧力が何ら加えられていない状態では、一対の感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２には荷重が加えられておらず、それらの変形はないので、上記一対の導電体層２の一対の誘電体層３を挟む密着面積Ｓが最小であり、一対の導電体層２の間の静電容量Ｃも最小の値を示す。しかし、物体が感圧シート２０或いは２１に接触して何らかの圧力或いは荷重が加えられると、図４(ｂ)の交点Ｘに示されるように、一対の感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２は局部的に径方向へ弾性変形する。このとき、感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２の相互の接触面積、すなわち一対の導電体層２の一対の誘電体層３を挟む密着面積Ｓが増加し、上式(１)から明らかなように一対の導電体層２の間の静電容量Ｃも増加する。この静電容量Ｃは、上記密着面積Ｓの増加量すなわち交点Ｘに加えられる圧力(荷重)に比例的に増加するので、その静電容量Ｃを測定することにより、交点Ｘの圧力すなわち荷重が測定される。各交点Ｘにおける静電容量Ｃの変化を逐次、測定すれば、感圧シート２０或いは２１における圧力検出点（感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の交点X）全ての接触圧を検出でき、どのような分布の接触圧が加わったか二次元圧力分布として求めることができる。各交点Xにおける静電容量Ｃの変化は、例えば、感圧用横糸線材１２一本に対する各感圧用縦糸線材１１の静電容量を順次端から端まで切り換えて電気的に検出し、これを感圧用横糸線材１２全てに対して或いは所定本数毎の任意のものに対して順次行うことで二次元圧力分布を得る。
【実施例４】
【００５１】
図５は前記の感圧シート２０或いは２１の応用例を示している。感圧シート２０或いは２１は、衣服の布を作製するのと同様に、一部或いは全ての縦糸および横糸として感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２が用いられたものであるために、曲げ方向だけでなく面方向においても適度な可撓性および伸縮性を有するので、任意の曲面に沿って密着状態で装着できる。また、本発明の感圧シート２０或いは２１を用いれば、真の意味でのウエアラブルセンサを作製できる。従って、図５に示したように、人間が接触する各種用具、例えば、ベッド５４、枕５０、衣服５１、いす５２、靴５３などにおいて、人間と用具との接触圧がどのようになっているか検出することができる。
【実施例５】
【００５２】
図６は、本発明の他の実施形態の感圧用線材１５の構成を説明する図であって、（ａ）はそれを斜めから示す斜視図であり、（ｂ）はそれの横断面を示す断面図である。感圧用線材１５は、径方向の荷重が負荷されることにより少なくとも径方向に局所的に弾性変形する線状弾性基材として機能する円柱状弾性体５と、その円柱状弾性体５の外周面上に順次固着された導電体層２および誘電体層３とからなる。本実施例の感圧用線材１５は、前述の感圧用線材１０に比較して、線状弾性基材が中実の円柱状弾性体５である点のみで相違し、他は同様の構成である。本実施例の円柱状弾性体５は、軟質のシリコーンゴム、ウレタンゴムやそれらが細かな気泡を含む合成ゴム等の誘電体層３よりも十分に軟質の樹脂で構成されており、交点Ｘに加えられる荷重に応じて局部的に径方向の弾性変形が可能とされている。本実施例の感圧用線材１５は円柱状弾性体５が中実の円柱状であるために、その感圧用線材１５を感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２として用いた感圧シート２０或いは２１では、円筒状の感圧用線材１０を用いる場合に比べるとやや検出感度が落ちるものの、その反面、耐久性に優れているという特徴がある。
【実施例６】
【００５３】
図７は、感圧用線材の他の例であって、構成が簡素化された例を説明する図であり、（ａ）は、円筒状の導電性弾性体６の外周面に誘電体層３が固着されて構成された例を示す断面図、（ｂ）は、中実の導電性弾性体７の外周面に誘電体層３が固着されて構成された例を示す断面図である。上記導電体弾性体６および７は、軟質の導電性プラスチックから構成されることにより前述の円筒状弾性体１および円柱状弾性体５と同様の機械的性質を備える。また、前述の円筒状弾性体１および円柱状弾性体５と同様の材料に導電性プラスチック、炭素、金属粉が付加されることなどによって、導電体弾性体６および７が構成されてもよい。本実施形態では、感圧用線材が、誘電体層３と、円筒状導電性弾性支持部６もしくは円柱状導電性弾性支持部７とからなり、誘電体３を支持する線状弾性基材が電極の役目もなすために、薄膜電極を形成するという工程を省略できるという特徴がある。
【実施例７】
【００５４】
図８は、感圧用線材の他の構成例を説明する断面図である。本実施形態の感圧用線材は、筒状絶縁性弾性体８の内周面に、導電体層２が固着されている。この筒状絶縁性弾性体８は、シリコーンゴム等の円筒状弾性体１と同様の材料により構成されている。本実施例の感圧用線材では、筒状絶縁性弾性体８が線状弾性基材と誘電体層とを兼ねているので、感圧用線材が簡素化される。なお、図１、図６乃至図８に示されるように、感圧用線材は、導電体層、誘電体層、中空(筒状)又は中実の弾性体(線状弾性基材)とから構成されるが、これらの組合せは適用先に応じて適宜選択的に設定される。
【実施例８】
【００５５】
図９は、たとえば図２に示される感圧シート２０の作成工程を説明する図である。先ず、外径200〜300μｍφ、内径100〜200μｍφの円筒状のシリコーン樹脂から成る円筒状弾性体１を用意し、この円筒状弾性体１の表面に金等の金属でスパッタリングを施すことにより金属薄膜から成る導電体層２を均一に形成する。導電体層２の厚さはたとえば２５０ｎｍ程度であって１μｍ以下である。次いで、その導電体層２の上に、たとえばパリレンＣを用いて真空蒸着することにより誘電体層３を形成する。この誘電体層３は、たとえばパリレンフィルムから構成されており１μｍ程度の厚みを有する。そして、このようにして製造された感圧用線材１０を感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２として用いて、平編み或いは綾編みすることにより、感圧用クロスステッチ材（感圧シート）２０が完成する。上記材料および寸法は、一例で、その材質、寸法は何れも用途に応じて種々の変更が加えられる。
【００５６】
図１０は上記の工程を写真で示すものであり、（ａ）は感圧用線材１０を示し、(ｂ) 感圧用線材１０の断面を示し、(ｃ)は感圧用線材（基本タイプ）１０を各４本用いて作製した感圧シート２０を示している。
【実施例９】
【００５７】
図１１は、前述の感圧シート２０或いは２１の圧力検出回路の例を示している。この図１１に示した回路にて、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘにおける静電容量Ｃの変化を検出することで、どの程度の接触圧が加わったかが検出される。なお、上記回路はキャパシタンス検出回路の一例で、使用用途に応じて検出回路の構成が変更され得る。たとえば上記回路では、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣｓの並列回路で構成されるオペアンプの帰還インピーダンスをＺｆ、図１１の検出部として示されている測定対象の静電容量Ｃの入力側インピーダンスをＺ１、入力電圧をＶｉｎ、出力電圧をＶｏｕｔとすると、Ｖｏｕｔ＝Ｖｉｎ・Ｚｆ／Ｚ１で表され、ＶｉｎおよびＺｆは既知であるから、Ｖｏｕｔに基づいて入力側インピーダンスＺ１に対応する静電容量Ｃが算出される。
【００５８】
図１２は、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘに対する印加荷重とセンサ出力(回路出力電圧Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を図１２に示す。図１２に示したように、荷重印加とともにセンサ出力が変化するので、その関係からセンサ出力に基づいて感圧シート２０或いは２１において感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘに加えられた圧力(荷重)の検出が可能である。
【実施例１０】
【００５９】
図１３の上段には、感圧用線材１０と通常のクロスを形成するための糸である非感圧用線材１３との組合せで構成した感圧シート（混合タイプ）２１の実例が示されており、図１３の下段は、その感圧シート２１の構成を上段に対応させて説明する図である。本実施例では、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２のピッチはそれぞれ12mmと1．7mmに設定され、それら感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の本数はそれぞれ3本と5本である、圧力感圧部分である感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸状材１２の交点Ｘの数は１５箇所となっている。なお、このピッチ及び本数は使用目的に応じて適宜設定される。
【００６０】
本実施例の感圧シート２１の感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２のそれぞれに1から３の番号、およびAからEのアルファベットを割当て、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の交点Ｘにおける特性値を調べた結果を、図１４及び図１５に示す。図１４は６箇所の交点Ｘにおける接触荷重とセンサ出力との関係を示している。いずれも荷重の印加とともにセンサ出力値が変化しており、各点において接触圧を検出できる。また、図１５には、C―２の交点Ｘのみに荷重を加えたときに、他の検出部がどのような変化をするかを示した（クロストーク特性）。図１５に示されるように、荷重を加えたところ以外の交点Ｘでも荷重の増加とともにセンサ出力が若干変化するが、その値は荷重が加えられた交点Ｘにおけるセンサ出力の１／７以下になっており、本感圧シート１２にて物体の接触点や荷重の大きさを判別できることがわかる。
【実施例１１】
【００６１】
また、図１６に示すような、外径寸法２ａ(ｍｍ)および内径寸法２ｂ（ｍｍ）の組み合わせが相互に異なる４種類No.１、No.２、No.３、No.４の円筒状弾性体1を用いて上記感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２をそれぞれ構成し、それら感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２を編み込んだ感圧シート２１を用いて、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２の交点Ｘにおける特性値を調べた結果を、図１７及び図１８に示す。図１７は、所定の交点Ｘにおける感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２の感圧シート厚み方向の変形量μｍを変化させたときのその変形量μｍとセンサ出力(回路出力Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示している。感圧シートの厚み方向の変形量μｍの増加に対してセンサ出力が線型的に増加していることが示されている。また、図１８は、所定の交点Ｘに対する印加荷重ｍＮを変化させたときのその印加荷重ｍＮとセンサ出力(回路出力Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示している。交点Ｘに対する荷重ｍＮの増加に対してセンサ出力が線型的に増加していることが示されている。  
【実施例１２】
【００６２】
図１９は、面に垂直方向の圧力(荷重)に加えて面方向のずり荷重すなわち剪断荷重を測定可能な感圧シート２２と、その垂直方向の圧力の測定原理を説明する図とを示している。図２０は、上記感圧シート２２とその面方向のずり荷重の測定原理を説明する図とを示している。上記図１９および図２０の上段に示されている感圧シート２２は、感圧シート２１と同様に、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２と通常のクロスを形成するための糸である非感圧用線材１３との組合せで構成した混合タイプの実例である。
【００６３】
上記感圧シート２２では、第１方向に沿って並行に配列された非感圧用線材１３の所定本数毎にその非感圧用線材１３よりも３倍程度に大径の感圧用縦糸線材１１が配設されており、第１方向に直交する第２方向に沿って並行に配列された非感圧用線材１３の所定本数毎にその非感圧用線材１３と同等の径の感圧用横糸線材１２が配設されており、それら第１方向の非感圧用線材１３および感圧用縦糸線材１１と第２方向の非感圧用線材１３および感圧用横糸線材１２とが、相互に平織状に編み込まれている。そして、さらに、上記感圧用横糸線材１２の両側に隣接した状態で前記第２方向に沿って配置され、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交差部分においてその第２感圧用線材１２の反対側に位置してその感圧用縦糸線材１１と交差する２本(一対)の第３感圧用線材１４がそれぞれ設けられている。これにより、図１９に示されるように、感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との間の静電容量に基づいて感圧シート２２に対する垂直方向の荷重が検出されるとともに、図２０に示されるように、感圧用縦糸線材１２と第３感圧用線材１４との間の静電容量に基づいて交点Ｘ付近に加えられる前記第１方向の剪断荷重が検出される。
【実施例１３】
【００６４】
図２１の写真には、上記の感圧シート２２の感圧用縦糸線材１１と感圧用横糸線材１２との交点Ｘにおいて、一対の第３感圧用線材１４が、感圧用縦糸線材１１に対して感圧用横糸線材１２の反対側で相互に交差させられるように編まれた感圧シート２３が示されている。図２１の上段にはその感圧シート２３の上面(表面)が示され、下段には、その感圧シート２３の下面(裏面)が示されている。本実施例の感圧シート２３は、感圧シート２２に対して、感圧用縦糸線材１１は、感圧用横糸線材１２および非感圧用線材１３に対して同等の径であり、上記のように、一対の第３感圧用線材１４が交点Ｘにおける感圧用縦糸線材１１の裏側において交差させられている点で相違している。
【００６５】
図２２は、感圧シート２３と、その面に垂直方向の圧力(荷重)の測定原理を説明する図とを示し、図２３は、上記感圧シート２２とその面方向のずり荷重の測定原理を説明する図とを示している。図２４は、実際に製造した感圧シート２３を示す写真である。
【００６６】
本実施例の感圧シート２３によれば、感圧シート２２と同様に、面に垂直方向の圧力(荷重)と、面方向のずり荷重とが測定できる。また、一対の第３感圧用線材１４が、感圧用縦糸線材１１に対して感圧用横糸線材１２の反対側で相互に交差させられるように編まれていることから、交点Ｘが表面側へ突き出すので、上記面に垂直方向の圧力(荷重)と面方向のずり荷重とが一層感度良く、測定可能となる。
【００６７】
図２５は、上記感圧シート２３において、感圧用縦糸線材１１に沿った第１方向(剪断方向)の荷重を交点Ｘに対して加えたときのその荷重とセンサ出力(回路出力電圧Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示している。これによれば、剪断方向の荷重の増加に応じてセンサ出力が比例的に増加しており、十分に測定可能であることが示されている。
【００６８】
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適用されることができる。
【００６９】
たとえば、前述の実施例においては、交点Ｘを構成する感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２の両方が感圧用線材１０から構成されていたが、それら感圧用縦糸線材１１および感圧用横糸線材１２の一方が感圧用線材１０から構成され、他方が金属線等の他の導電性線材であってもよい。
【００７０】
また、前述の実施例において、感圧用線材１０の導電体層２は金属薄膜から構成されていたが、カーボン薄膜層或いはカーボン繊維層から構成されていてもよい。
【００７１】
また、前述の実施例の感圧シート２０或いは２１において、それを構成する感圧用縦糸線材１１、感圧用横糸線材１２、或いは非感圧線材１３は、織物形状を保持するためなどを目的として、相互に軟質接着剤等により接着されていてもよい。
【００７２】
また、前述の実施例の感圧シート２０或いは２１は平織状に編まれていたが、他の織物形式であってもよい。
【００７３】
なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が加えられ得るものであり、前述の実施の形態の説明に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の可撓性を有する糸状の感圧用線材の構成例を説明する図であって、（ａ）はそれを斜めから見た斜視図であり、（ｂ）はその横断面を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態における感圧シートの構成を示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態における感圧シートの構成を示す図である。
【図４】図２または図３の感圧シートにおける感圧用縦糸線材と感圧用横糸線材との交点における荷重検出作用を説明する図であって、（ａ）は荷重が加えられていない状態を示し、(ｂ)は荷重が加えられた状態を示している。
【図５】図２または図３の感圧シートが適用される応用先の例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態における感圧用線材の構成例を説明する図であって、（ａ）はそれを斜めから見た斜視図であり、（ｂ）はその横断面を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態における感圧用線材の構成をそれぞれ説明する断面図であって、例を説明する図であって、（ａ）は中空の導電性弾性体が用いられた例を示し、（ｂ）は中実の導電性弾性体が用いられた例を示している。
【図８】本発明の他の実施形態における感圧用線材の構成を説明する断面図である。
【図９】図２の感圧シートを製造する工程を順次説明するための図である。
【図１０】図２の感圧シートを製造する工程を順次説明するための写真であり、（ａ）は感圧用線材を、（ｂ）はその感圧用線材の断面を、(ｃ)はその感圧用線材を用いて平織状に編まれた感圧シートをそれぞれ示している。
【図１１】図２或いは図３の感圧シートにおいて、感圧用縦糸線材と感圧用横糸線材の交点に加えられる荷重を検出する検出回路を説明する図である。
【図１２】図２の感圧シートにおいて、図１１の検出回路を用いて測定された、荷重と検出回路出力の相対値との関係を示す図である。
【図１３】上段は実際に構成された図３の感圧シートを示す写真であり、下段はその感圧シートの構成を上段に対応させて説明する模式図である。
【図１４】図３の感圧シートにおいて、感圧用縦糸線材と感圧用横糸線材の６箇所の交点に加えられる荷重と検出回路出力の相対値との関係を示す図である。
【図１５】図３の感圧シートにおいて、感圧用縦糸線材と感圧用横糸線材の交点のうち、C―２の交点のみに荷重を加えたときに、他の検出部がどのような出力値の変化（クロストーク特性）を示すかを測定した測定値を示す図である。
【図１６】外径寸法および内径寸法の組み合わせが相互に異なる４種類の円筒状弾性体の、各径寸法を示す図表である。
【図１７】図１６に示す４種類の円筒状弾性体を用いて感圧用縦糸線材および感圧用横糸線材をそれぞれ構成し、それらを用いて平織した図３と同様の感圧シートの交点における、感圧用縦糸線材および感圧用横糸線材の感圧シート厚み方向の変形量μｍを変化させたときのその変形量μｍとセンサ出力(回路出力電圧Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示す図である。
【図１８】図１６に示す４種類の円筒状弾性体を用いて感圧用縦糸線材および感圧用横糸線材をそれぞれ構成し、それらを用いて平織した図３と同様の感圧シートの交点に対する印加荷重ｍＮを変化させたときのその印加荷重ｍＮとセンサ出力(回路出力Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示しず図である。
【図１９】本発明の他の実施例における、面に垂直方向の圧力(荷重)に加えて面方向のずり荷重すなわち剪断荷重を測定可能な感圧シートと、その垂直方向の圧力の測定原理の説明図とを示す図である。
【図２０】図１９の感圧シートと、その面方向のずり荷重の測定原理の説明図とを示す図である。
【図２１】本発明の他の実施例における、面に垂直方向の圧力(荷重)に加えて面方向のずり荷重すなわち剪断荷重を測定可能な感圧シートの、表面および裏面をそれぞれ示す図である。
【図２２】図２１の感圧シートと、その垂直方向の圧力の測定原理の説明図とを示す図である。
【図２３】図２１の感圧シートと、その面方向のずり荷重の測定原理の説明図とを示す図である。
【図２４】図２１の感圧シートの実例を示す写真である。
【図２５】図２１の感圧シートにおいて、感圧用縦糸線材に沿った第１方向(剪断方向)の荷重を交点Ｘに対して加えたときのその荷重とセンサ出力(回路出力Ｖｏｕｔ)の相対値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１：円筒状弾性体（線状弾性基材）
２：導電体層
３：誘電体層
５：円柱状弾性体(線状弾性基材)
６：円筒状導電性弾性体(線状弾性基材、導電体層)
７：円柱状導電性弾性体(線状弾性基材、導電体層)
８：円筒状絶縁性弾性体(線状弾性基材）
１０：感圧用線材（基本タイプ）
１１：感圧用縦糸線材(第１感圧用線材)
１２：感圧用横糸線材(第２感圧用線材)
１３：非感圧線材
１４：第３感圧用線材
１５：感圧用線材（円柱タイプ）
２０：感圧シート
２１：感圧シート
２２：感圧シート
２３：感圧シート
Ｘ：交点（圧力検出点）
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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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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【図１８】
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【図２５】
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【図３】
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【図５】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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