(57)【要約】【課題】柔軟、薄型で、かつ耐久性が高い、人体荷重を選択的に検知できる布帛状センサおよびこれを含むデバイスを得る。【解決手段】２枚の導電性布帛を積層し、その間に特定の物性を持つスペーサを入れることにより特定の寸法の空隙を設けた、スイッチ型の布帛状センサとする。【選択図】図１
2018021766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが積層され、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の一部の領域にスペーサが挟まれ、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の該スペーサがない部分が空隙となるよう該スペーサによって保持されており、押圧により第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが短絡すること検知して押圧を検出する布帛状センサであって、
該スペーサは５０％圧縮応力が４．３ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下、かつ４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率が５０％以上１００％以下であり、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の空隙の高さが３ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、幅が１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である、布帛状センサ。
【請求項２】
前記布帛状センサを上から見た平面図において、第１の導電性布帛の導電性領域と第２の導電性布帛の導電性領域とが重なる領域を有し、第１の導電性布帛の導電性領域は、前記重なる領域を通る１つの直線上の寸法が２ｍｍ以上となる１つの直線を有し、前記重なる領域を通って、前記１つの直線からθ度（０＜θ≦９０）の傾きをもつ別の１つの直線上の、第２の導電性布帛の導電性領域の寸法が（２／ｓｉｎθ）ｍｍ以上となる、
請求項１に記載の布帛状センサ。
【請求項３】
前記第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが、繊維により連結されている、
請求項１または２に記載の布帛状センサ。
【請求項４】
前記第１の導電性布帛または第２の導電性布帛のうち少なくとも一方が絶縁性の領域を有しており、該絶縁性の領域の幅は５ｍｍ以上であり、該絶縁性の領域において第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが繊維により連結されている、
請求項３に記載の布帛状センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の布帛状センサと、
前記布帛状センサの状態を検出する検出手段と、
を備えるデバイス。
【請求項６】
前記検出手段から出力された電気信号を外部機器へ送信する送信手段をさらに備える、
請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記布帛状センサを含む複数の布帛状センサを更に備え、
前記検出手段は、前記複数の布帛状センサの各々の状態を検出し、前記検出された複数の状態に基づいて、前記監視対象の状態を検出する、
請求項５または６に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布帛状センサおよびこれを含むデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高齢化社会の進展や、社会の安全・安心に関するニーズの高まりに伴い、使用者の状態を検知するベッドや椅子が求められている。例えば、病院にて十分な運動機能を有していない使用者が、一人でベッドから立ち上がる際に転倒し、怪我をしてしまう事態が多く発生しており、ベッドでの起き上がりやベッドからの立ち上がりを検知できるセンサが求められている。
【０００３】
そのようなセンサとしては、使用者が乗った時の荷重に反応して出力が変わるセンサを用いるのが一般的である。そのようなセンサの１つの例として、特許文献１には帯状のスイッチ型センサが開示されているが、部材として金属あるいは硬質樹脂のケースが用いられており、かつ多数の部材を重ねているため厚みがあり、使用者が乗った際に使用者にセンサの存在を感知され、使用者が監視されているという精神的負担を与えてしまう可能性が高い。他の例として特許文献２には、ベッド用センサの部材としてゴムを基材としたチューブ状センサが示されているが、寝床に用いられる布やマットレスに比べるとチューブは硬く、使用者が乗った際に使用者にセンサの存在を感知されしまう可能性が高い。これらの例のようなセンサを用いる場合、使用者に違和感を与えないためには、特許文献２のようにマットレスの下にセンサを配置することが必要であるが、使用者の体重がマットレスを介してセンサに伝わるため、検知精度、特に位置精度の点で問題がある。センサの位置精度を高く保ち、かつ使用者に監視されているという精神的負担を与えないために、使用者近傍のマットレス上に配置しても、使用者が乗った際にその存在を感知させないような柔軟かつ薄型のセンサであることが求められる。
【０００４】
このような柔軟かつ薄型の押圧検知センサとして、特許文献３、４に示す布状の感圧センサや特許文献５に示す布スイッチや、特許文献６に示すフィルムスイッチが公開されている。このうち特許文献３の静電容量方式のセンサでは、静電容量の検出に高周波回路が必要であり、検出回路および消費電力が大きくなるおそれがある。また、特許文献４のスイッチ方式のセンサでは、押圧されていない状態で互いに接触しないよう設計されている２本の電極が、非常に近接して１枚の布中に配置されているため、使用中にシワが入ることや、押圧を継続することで布組織が押し潰されたまま戻らなくなる（へたる）ことにより、押圧されていない状態でも容易に２本の電極間が接触したままとなってしまい、押圧されていない状態を正常に検知できなくなる可能性が高い。
【０００５】
特許文献５の布スイッチでは、強力な力で押した場合にも性能が保たれるよう、比較的厚みのあるゴム等の弾性材によって部分的に電極間を保持しており、人体の下に長時間敷いて使用した場合には違和感を与える可能性が高いことに加え、弾性材が当たった部分の皮膚に集中的に荷重がかかることにより、褥瘡の発生の可能性も高いと考えられる。特許文献６のフィルムスイッチは薄型であるが、フィルムを用いているため、異なった方向に同時に折り畳むいわゆる４つ折りのような変形や、シワのような変形に対する耐久性が布を使用した場合に比べて低い。このように、使用者の押圧を検知でき、使用者にその存在を感知されないような柔軟、薄型のセンサには、いまだに課題があるのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１７１８３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５４２４２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０２４５７号公報
【特許文献４】特表２００３−５２９９０１号公報
【特許文献５】実用新案登録第３０３６０３２号公報
【特許文献６】実用新案登録第３１３９４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、柔軟、薄型で、かつ耐久性が高い、人体荷重を選択的に検知できる布帛状センサおよびこれを含むデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、２枚の導電性布帛を積層し、その間に特定の物性を持つスペーサを入れることにより特定の寸法の空隙を設けた、スイッチ型の布帛状センサとすることで、使用者に違和感を与えないような柔軟性を確保しつつ、人体荷重を長期的に精度よく検知するセンサとして用いることができることを発見して、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
【０００９】
１．第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが積層され、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の一部の領域にスペーサが挟まれ、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の該スペーサがない部分が空隙となるよう該スペーサによって保持されており、押圧により第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが短絡すること検知して押圧を検出する布帛状センサであって、
該スペーサは５０％圧縮応力が４．３ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下、かつ４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率が５０％以上１００％以下であり、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の空隙の高さが３ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、幅が１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である、布帛状センサ。
【００１０】
本発明には以下も包含される。
２．前記布帛状センサを上から見た平面図において、第１の導電性布帛の導電性領域と第２の導電性布帛の導電性領域とが重なる領域を有し、第１の導電性布帛の導電性領域は、前記重なる領域を通る１つの直線上の寸法が２ｍｍ以上となる１つの直線を有し、前記重なる領域を通って、前記１つの直線からθ度（０＜θ≦９０）の傾きをもつ別の１つの直線上の、第２の導電性布帛の導電性領域の寸法が（２／ｓｉｎθ）ｍｍ以上となる、
前記１に記載の布帛状センサ。
３．前記第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが、繊維により連結されている、
前記１または２に記載の布帛状センサ。
４．前記第１の導電性布帛または第２の導電性布帛のうち少なくとも一方が絶縁性の領域を有しており、該絶縁性の領域の幅は５ｍｍ以上であり、該絶縁性の領域において第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが繊維により連結されている、
前記３に記載の布帛状センサ。
５．前記１に記載の布帛状センサと、
前記布帛状センサの状態を検出する検出手段と、
を備えるデバイス。
６．前記検出手段から出力された電気信号を外部機器へ送信する送信手段をさらに備える、
前記５に記載のデバイス。
７．前記布帛状センサを含む複数の布帛状センサを更に備え、
前記検出手段は、前記複数の布帛状センサの各々の状態を検出し、前記検出された複数の状態に基づいて、前記監視対象の状態を検出する、
前記５または６に記載のデバイス。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用者に違和感を与えないような柔軟性を確保しつつ、人体荷重を長期的に精度よく検知するスイッチ型の布帛状センサおよびこれを含んだ使用者の状態検知用デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の布帛状センサの構成例を示す部分断面図である。
【図２】図１の布帛状センサが押された状態を示す部分断面図である。
【図３】本発明の布帛状センサと電気配線との関係を示す模式図である。
【図４】Ａは本発明の布帛状センサの他の構成例を示す部分断面図であり、Ｂはその上面図である。
【図５】Ａは本発明の布帛状センサのさらに他の構成例を示す部分断面図であり、Ｂはその上面図である。
【図６】Ａは本発明の布帛状センサのさらに他の構成例を示す部分断面図であり、Ｂはその上面図である。
【図７】Ａは本発明の布帛状センサのさらに他の構成例を示す部分断面図であり、Ｂはその上面図である。
【図８】本発明のさらに他の布帛状センサを示す上面図である。
【図９】本発明の布帛状センサを用いたデバイスを例示するブロック図である。
【図１０】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスの構成例を示す模式図である。
【図１１】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスで使用者の状態を検出するための判定表である。
【図１２】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスの動作例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスの伸縮性布帛の位置の例を示す模式図である。
【図１４】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスの伸縮性布帛の位置の例を示す模式図である。
【図１５】本発明の布帛状センサを用いた離床検知デバイスの伸縮性布帛の位置の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明によれば、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが積層され、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の一部の領域には特定の性能を有する可撓性のスペーサが挟まれ、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の該スペーサがない部分が空隙となるよう該スペーサによって保持されており、押圧により第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが短絡すること検知して押圧を検出するスイッチ型の布帛状センサであって、使用者に違和感を与えないような柔軟性を確保しつつ、人体荷重を長期的に精度よく検知するスイッチ型の布帛状センサが提供される。以下に具体的に説明する。
【００１４】
図１は本発明の布帛状センサの構成例を示す部分断面図である。布帛状センサ１は、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とスペーサ１４とを備える。第１の導電性布帛１１とスペーサ１４と第２の導電性布帛１２とはこの順に積層される。また、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２との間にはスペーサ１４により空隙２２が形成される。
【００１５】
図２は、図１の布帛状センサ１が図の上部から押圧力Ｐによって押圧された時の布帛状センサを示す。布帛状センサ１が押圧された時にはスペーサ１４が圧縮されるとともに第１の導電性布帛１１あるいは第２の導電性布帛１２が変形し、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触し、短絡した状態となり、押圧が除かれるとスペーサの弾性により図１の状態に戻り、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とは離れて絶縁された状態となる。即ち、布帛状センサ１は押圧された時にオンとなるスイッチとして機能する。
【００１６】
図３は本発明の布帛状センサと電気配線との関係を示す模式図である。検出器３０は電気配線３１を介して第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２に接続され、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが短絡しているか否かを検出し、布帛状センサ１の押圧状態を検知する。
【００１７】
第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２は表面に導電性領域を有する布帛である。ただし布帛とは、多くの繊維を薄く広く板状に形成したものであり、織物、編物、不織布、フエルト、紙に例示される。本発明の目的を達成するため、第１の導電性布帛１１−１および第２の導電性布帛１２布帛は薄く、外力に対し柔軟に変形可能であることが必要である。厚みは１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．２ｍｍ以下がさらに好ましい。
【００１８】
第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２として、導電性繊維を経糸および緯糸として織物としたものや、絶縁性の布帛の表面全域に導電性材料による被覆を施したものなど、布帛の表面全域が導電性を示すものを用いてもよいし、導電性繊維を経糸あるいは緯糸の一部として織物としたものや、絶縁性の布帛に導電性繊維を縫い付けたものなど、布帛の表面の一部が導電性を示すものでもよい。ここで導電性があるとは、スイッチの部材として機能する程度に導電性領域の抵抗値が低いことを指す。導電性領域の抵抗値は、検出器の入力抵抗にもよるが、一般的な電圧検出型の検出器を用いる場合は１ＭΩ以下が好ましく、１ｋΩ以下がより好ましい。本発明の目的を達成するため、導電性領域は可撓性を有し、導電性布帛の一部として外力に対し柔軟に変形可能であることが必要である。このような導電性布帛として、セーレン株式会社製の銅ニッケルめっきポリエステル織物「Ｓｕｉ−１０−５１１Ｍ」や、絶縁性織物にミツフジ株式会社製の銀メッキナイロン糸「ＡＧｐｏｓｓ  １００ｄ」を縫い付けたものや、絶縁性織物に日本蚕毛染色株式会社製の硫化銅メッキポリエステル繊維「ＥＳ  ８４Ｔ／３６Ｆ」を縫い付けたものや、絶縁性繊維にデュポン  エレクトロニクスマテリアル株式会社製の柔軟銀ペースト「ＰＥ８７３」を塗布・固化させたものが好ましい例として挙げられる。導電性領域に導電性繊維を用いる場合は、前述した導電性繊維の他、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳなどの導電性高分子を被覆した繊維や、導電性炭素を混合した繊維を用いることもできる。また、十分に細い金属線を含む撚り線を導電性繊維として用いることもできる。
【００１９】
第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２のそれぞれの導電性領域は、少なくとも一部が空隙２２に露出しており、空隙２２を挟んで互いに向かいあって配置されていることで、押圧に対してスイッチとして機能することができる。例えば図４に示す布帛状センサ１のように、第１の導電性布帛１１の片面の一部にのみ導電性領域１３−１を有しており、第２の導電性布帛１２の片面の一部にのみ導電性領域１３−２を有しており、導電性領域１３−１あるいは１３−２以外の部分は絶縁性であってもよい。ただし、第１の導電性布帛の導電性領域および第２の導電性布帛の導電性領域が非常に狭い場合、例えば導電性領域１３−１および１３−２のいずれもが、絶縁性布帛に直線状に縫い付けられた直径１ｍｍ直径未満の導電性繊維により互いに平行に形成されている場合では、押圧されていない状態での上面図では導電性領域１３−１と１３−２とが重なっていても、押圧によって水平方向（図４Ａの横方向）に１ｍｍ以上ずれた状態で第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触する結果、両布帛の導電性領域同士が接触せず、正確に押圧を検出することができなくなる可能性が高い。これを避けるため、第１の導電性布帛の導電性領域あるいは第２の導電性布帛の導電性領域の少なくとも一部は、押圧により他方の導電性領域に十分な広さで重なるよう配置されていることが必要となる。具体的には、布帛状センサ１を上から見た平面図において、第１の導電性布帛１１の導電性領域と第２の導電性布帛１２の導電性領域とが重なる領域を有し、第１の導電性布帛１１の導電性領域は、前記重なる領域を通る１つの直線上の寸法が２ｍｍ以上となる１つの直線を有し、前記重なる領域を通り、前記１つの直線からθ度（０＜θ≦９０）の傾きをもつ別の１つの直線上の、第２の導電性布帛１２の導電性領域の寸法が（２／ｓｉｎθ）ｍｍ以上となることが好ましい。上記の２本の直線は布帛状センサの形状を判定するための仮想的なものであり、実際の布帛状センサ上に描かれている必要はない。言い換えると、布帛状センサ１を上から見た平面図において、第１の導電性布帛１１の導電性領域と第２の導電性布帛１２の導電性領域とが重なる領域を有し、前記重なる領域を通ってθ度（０＜θ≦９０）で交わる２本の直線Ａと直線Ｂについて、「第１の導電性布帛１１の導電性領域の、直線Ａ上の寸法が２ｍｍ以上であり、第２の導電性布帛１２の導電性領域の、直線Ｂ上の寸法が（２／ｓｉｎθ）ｍｍ以上である」という条件を満たす直線Ａと直線Ｂとの組が少なくとも１組存在することが好ましい。直線Ａおよび直線Ｂは布帛状センサの形状を判定するための仮想的なものであり、実際の布帛状センサ上に描かれている必要はない。
【００２０】
図４Ａは本発明の布帛状センサの好ましい他の構成例を示す部分断面図であり、図４Ｂは図４Ａを上から見た平面図である。第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１は絶縁性布帛基材表面に２ｍｍ以上の幅（図４Ｂの縦方向）をもって長尺方向（図４Ｂの横方向）に延在しており、例えば導電性金属を絶縁性布帛基材表面に帯状にめっきすることで形成されている。第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２は絶縁性布帛基材表面に２ｍｍ未満の幅（図４Ｂの縦方向）を持って長尺方向（図４Ｂの横方向）に２ｍｍ以上の長さで延在しており、例えば導電性繊維を上糸として絶縁性布帛にミシンで直線縫いすることで形成されている。この例では、布帛状センサ１を上から見た平面図（図４Ｂ）において第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１と第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２とが重なる領域は、図４Ｂの第１の導電性布帛１１の中央に横に長く延在しており、その重なる領域を通って図４Ｂの縦方向に延びる１つの直線Ａ上の第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１の寸法は２ｍｍ以上である。前記導電性領域の重なる領域を通って、縦方向の直線Ａに対してθ＝９０度、すなわち図４Ｂの横方向に延びる直線Ｂ上の、第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の寸法は（２／ｓｉｎθ）＝２ｍｍ以上であり、前述の条件を満たしている。直線Ａ上の第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１の寸法は、好ましくは５ｍｍ以上がさらに好ましく、１０ｍｍ以上がとりわけ好ましい。直線Ｂ上の第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の寸法は、好ましくは（５／ｓｉｎθ）ｍｍ以上がさらに好ましく、（１０／ｓｉｎθ）ｍｍ以上がとりわけ好ましい。直線Ａ上の第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１の寸法、および直線Ｂ上の第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の寸法は、押圧の検知が可能な領域を確保するために十分な大きさがあればよく、その上限は使用する用途に従い適宜選択すればよい。
【００２１】
図５Ａは本発明の布帛状センサの好ましい他の構成例を示す部分断面図であり、図５Ｂは図５Ａを上から見た上面図である。第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１は絶縁性布帛基材表面にジグザグに長尺方向（図４Ｂの横方向）に延在しており、例えば導電性繊維を下糸として絶縁性布帛にジグザグにミシンで縫い付けることで形成されている。ジグザグ縫いの幅（図５Ｂの縦方向の寸法）は２ｍｍ以上であり、図５Ｂにおいてジグザグ縫いの縫い糸と、第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２とのなす角は６０度である。第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２は絶縁性布帛基材表面に２ｍｍ未満の幅（図５Ｂの縦方向）を持って長尺方向（図５Ｂの横方向）に２．３１ｍｍ以上の長さで延在しており、例えば導電性繊維を上糸として絶縁性基材にミシンで直線縫いすることで形成されている。この例では、布帛状センサ１を上から見た平面図（図５Ｂ）において第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１と第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２とが重なる領域は、図５Ｂの第１の導電性布帛１１の中央に横に延びる直線上に点在しており、その重なる領域を通って図５Ｂの右上から右下方向に延びる１つの直線Ａ上の第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１の寸法は２ｍｍ以上である。前記導電性領域の重なる領域を通って、縦方向の直線Ａに対して直線θ＝６０度、すなわち図５Ｂの横方向に延びる直線Ｂ上の、第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の寸法は（２／ｓｉｎθ）＝２．３１ｍｍ以上であり、前述の条件を満たしている。
【００２２】
図６Ａは布帛状センサ１の好ましい他の構成例を示す部分断面図であり、図６Ｂは図６Ａを上から見た上面図である。第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１は絶縁性布帛基材表面に縞状に存在して（図６Ｂの縦方向には連続的に、図６Ｂの横方向には間欠的に存在して）おり、例えば絶縁性繊維を経糸および緯糸に用いる平織布の緯糸の一部に導電性繊維を用いて製織することで形成されている。図６Ｂにおいて第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１は縦方向に２ｍｍ以上の長さで延在している。第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２は絶縁性布帛基材表面に２ｍｍ未満の幅（図６Ｂの縦方向）を持って長尺方向（図６Ｂの横方向）に２ｍｍ以上の長さで延在しており、例えば導電性繊維を上糸として絶縁性基材にミシンで直線縫いすることで形成されている。導電性領域１３−１の長尺方向と１３−２の長尺方向は９０度で交わっている。この例では、布帛状センサ１を上から見た平面図（図６Ｂ）において第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１と第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２とが重なる領域は、図６Ｂの第１の導電性布帛１１の中央に横に延びる直線上に点在しており、その重なる領域を通って図６Ｂの縦方向に延びる１つの直線Ａ上の第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１の寸法は２ｍｍ以上である。前記導電性領域の重なる領域を通って、縦方向の直線Ａに対して直線θ＝９０度、すなわち図６Ｂの横方向に延びる直線Ｂ上の、第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の寸法は（２／ｓｉｎθ）＝２ｍｍ以上であり、前述の条件を満たしている。
【００２３】
ここでいう導電性領域は、間に１ｍｍ以下の絶縁性領域があっても、連続した導電性領域とみなす。例えば、絶縁性の布帛に２本の導電性繊維を０．５ｍｍの間隔で平行に縫い付けた布帛は、２本の導電性繊維およびそれらの間の領域を全て導電性領域とみなす。
空隙２２は、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間の一部の領域にスペーサが挟まれ、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛との間のスペーサがない部分が空隙となるようスペーサによって導電性布帛が保持されることで形成される。
【００２４】
本発明では空隙２２が押圧の無い状態で所定の寸法を満たすようにスペーサを配置することが重要である。
空隙２２の高さが小さすぎると、人体による押圧が無い状態でもシワや布団程度の無視すべき荷重等によって第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触してしまい、誤って押圧と判断されてしまう。空隙２２の高さが大きすぎると、人体による押圧でも第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触せず、正確に押圧を検知できない。また、スペーサの高さが高いため、使用者が押圧時に違和感をもつ可能性が高くなってしまう。かかる観点から、空隙２２の高さは３ｍｍ以上６ｍｍ以下が好ましく、４ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましい。空隙２２の高さとは、押圧の無い状態での、対向する第１の導電性布帛１１の導電性領域の表面と第２の導電性布帛１２の導電性領域の表面との距離である。空隙２２の高さが１つの布帛状センサ１の中で変動する場合は、最も小さい値を選択する。
【００２５】
空隙２２の幅が大きすぎると、人体による押圧が無い状態でもシワや布団程度の無視すべき荷重等によって第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触してしまい、誤って押圧と判断されてしまう。空隙２２の幅が小さすぎると、人体による押圧でも第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触せず、正確に押圧を検知できない。かかる観点から、空隙２２の幅は１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下がより好ましい。空隙２２の幅とは、第１の導電性布帛１１あるいは第２の導電性布帛１２を水平に置き、上面から見た透視図を描いた時、空隙２２が存在する領域に入る最も大きい真円の直径に等しい。例えば図７Ａおよび図７Ｂでは、四角柱型のスペーサ１４−１と１４−２とが平行に配置されており、スペーサ１４−１と１４−２との間の距離が空隙２２の幅に等しい。例えば図８では、シート状の可撓性材料から真円形を６カ所打ち抜いたスペーサ１４が第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２との間に配置されており、空隙２２は真円を底面とする円柱形であり、その底面の真円の直径が空隙２２の幅に等しい。空隙２２の幅が１つの布帛状センサ１の中で変動する場合は、最も大きい値を選択する。
【００２６】
空隙２２の幅と高さにより第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２との接触しやすさが変化するため、人体程度の荷重にのみ十分反応し、人体より軽い荷重に反応しにくくなるように空隙２２の幅と高さを設定することが重要である。かかる観点から、空隙２２の幅をＷ（ｍｍ）、高さをＨ（ｍｍ）としたとき、Ｈ／Ｗの値は０．１０以上０．３５以下が好ましく、０．１５以上０．３０以下がより好ましく、０．２０以上０．２５以下がさらに好ましい。
【００２７】
また、図７Ａのように上面から見た空隙２２の縦横比が２倍以上の場合は、押圧に対し第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触しやすいため、空隙２２の幅は１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下が好ましく、Ｈ／Ｗの値は０．２０以上０．３０以下が好ましい。一方、図８のように上面から見た空隙２２の縦横比が２倍以下の場合は、押圧に対し第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触しにくいため、空隙２２の幅は２５ｍｍ以上３５ｍｍ以下が好ましく、Ｈ／Ｗの値は０．１５以上０．２５以下が好ましい。
【００２８】
本発明ではスペーサ１４が特定の硬さおよび復元性を有することが重要である。
スペーサ１４の硬さが小さすぎると、人体による押圧が無い状態でもシワや布団程度の無視すべき荷重等によって第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触してしまい、誤って押圧と判断されてしまう。スペーサ１４の硬さが大きすぎると、人体による押圧でも第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触せず、正確に押圧を検知できない。また、スペーサが硬いため、使用者が押圧時に違和感をもつ可能性が高くなってしまう。かかる観点から、スペーサ１４の硬さを表す５０％圧縮応力は４．３ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下が好ましく、４．５ｋＰａ以上１５ｋＰａ以下がより好ましい。
【００２９】
スペーサ１４の５０％圧縮応力とは、第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２に垂直な方向に厚さが規定されるスペーサ１４を、初期厚さ（第１の導電性布帛１１、第２の導電性布帛１２およびそれらと連結するための接着剤や両面テープを除いたスペーサ１４のみの厚さ）の５０％の厚さまで圧縮したときの応力であり、例えば以下の方法で測ることができる。
【００３０】
布帛状センサ１のスペーサ１４が全域にある部分を、幅５ｍｍ長さ１０ｍｍとなるようにローラーカッターで裁断し、その布帛状センサ片の断面を観察してスペーサ１４のみの部分の厚さを測定する。第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２は、粘着剤等で固定されておらず自然に除去できる場合は除去する。変位を制御し反力を測定できる荷重試験機に、幅５ｍｍ長さ１０ｍｍ以上の広さをもつ剛直な２枚の平行板を試験機上方および下方に設置し、その下方に裁断した布帛状センサ片を設置し、上方の平行板が布帛状センサ片に触れない状態で荷重を０ｍＮとし、上方の平行板を下ろして布帛状センサ片に触れ、上方の平行板にかかる荷重が５ｍＮとなった状態で変位を０ｍｍとし、そこから先に測定したスペーサ１４の厚さの５０％の距離だけ上方の平行板を下ろし、その時の荷重（ｋＮ）を試験片の面積５０×１０−６（ｍ３）で割って５０％圧縮応力（ｋＰａ）を算出する。スペーサ１４の面積が十分あれば、上記を５枚以上の布帛状センサ片にて繰り返し、平均値を取る。スペーサ１４の面積が幅５ｍｍ長さ１０ｍｍ以下の場合は、幅および長さを小さくしてもよいが、測定可能な範囲で面積を大きく取るように裁断し、その面積を用いて応力を算出する。
【００３１】
スペーサ１４の復元性は、スペーサが荷重により変形した後に元の寸法に戻る性能を指す。復元性が低すぎると、人体による押圧後に押圧が除かれた状態でも空隙２２の高さが小さくなる結果、シワや布団程度の無視すべき荷重等によって第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが接触してしまい、誤って押圧と判断されてしまう可能性が高くなる。かかる観点から、スペーサ１４の人体程度の局所的な荷重による応力（４０ｋＰａ程度）に対する復元性を表す４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率は５０％以上１００％以下が好ましく、８０％以上１００％以下がより好ましく、９０％以上１００％以下がさらに好ましい。
【００３２】
スペーサ１４の４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率とは、第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２に垂直な方向に厚さが規定されるスペーサ１４を、初期厚さ（第１の導電性布帛１１、第２の導電性布帛１２およびそれらと連結するための接着剤や両面テープを除いたスペーサ１４のみの厚さ）を１００％とし、厚み方向に４０ｋＰａの圧縮応力で圧縮した後、圧縮を止めてから１０秒後のスペーサ厚さを初期厚さに対して％で表した値であり、以下の方法で測定する。
【００３３】
布帛状センサ１のスペーサ１４が全域にある部分を、幅５ｍｍ長さ１０ｍｍとなるようにローラーカッターで裁断し、その布帛状センサ片の断面を観察してスペーサ１４のみの部分の厚さｔ０を測定する。第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２は、粘着剤等で固定されておらず自然に除去できる場合は除去する。荷重を制御し変位を測定できる荷重試験機に、幅５ｍｍ長さ１０ｍｍ以上の広さをもつ剛直な２枚の平行板を試験機上方および下方に設置し、その下方の平行板上に裁断した布帛状センサ片を設置し、上方の平行板が布帛状センサ片に触れない状態で荷重を０ｍＮとし、上方の平行板を下ろして布帛状センサ片に触れ、上方の平行板にかかる荷重が５ｍＮとなった状態で変位を０ｍｍとし、２Ｎの荷重（圧縮応力４０ｋＰａ）となるまで初期厚みに対する圧縮歪み速度１０％／秒の速度で圧縮し、変位を保持したまま１０秒経過後、ｔ０／秒以上の速度で上方の平行板を上方に移動して圧縮応力を除く。上方の平行板を上方に移動開始してから１０秒後のスペーサ１４の厚みｔ１を測定し、（ｔ１／ｔ０）×１００を４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率（％）とする。上記を５枚以上の布帛状センサ片にて繰り返し、平均値を取る。スペーサ１４の面積が幅５ｍｍ長さ１０ｍｍ以下の場合は、幅および長さを小さくしてもよいが、測定可能な範囲で面積を大きく取るように裁断し、その面積を用いて応力を算出する。
【００３４】
また、スペーサ１４の密度が小さすぎると、長期間の使用によりスペーサが潰れたまま戻らない、いわゆるヘタリが起こる可能性が高く、長期間の使用後の空隙２２の高さが前述した好適な値より低くなってしまう結果、布帛状センサ１の性能が劣化してしまいやすい。一方、スペーサ１４の密度が大きすぎると、スペーサ１４のヘタリによる性能劣化の可能性は低くなるが、押圧して圧縮された時のスペーサ１４の高さが比較的大きく、押圧時にスペーサ１４以外の部分で互いに接触する第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２は、平面からより大きく変形した状態で保持される。この状態が長期間続くと、押圧が無くなった時にも第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２は押圧時に大きく変形した状態のまま、平面状に戻りにくく、長期間の押圧後の空隙２２の高さが前述した好適な値より低くなってしまう結果、布帛状センサ１の性能が劣化してしまいやすい。かかる観点から、空隙２２の高さがスペーサ１４の密度は２０ｋｇ／ｍ３以上１５０ｋｇ／ｍ３以下が好ましく、２５ｋｇ／ｍ３以上１００ｋｇ／ｍ３以下がより好ましい。ここでいう密度とは、荷重がない状態での、スペーサ内部の空気の体積を含んだ嵩密度である。
【００３５】
上記を満足するスペーサ１４としては、例えば可撓性を有する多孔質材料が用いられる。可撓性を有する多孔質材料としては、例えばスポンジ（高分子材料の多孔体）、ウレタンフォームまたは不織布が挙げられる。多孔質材料の孔は独立孔でも連通孔でもそれらの混合でもよいが、前述の条件を満たすには主に連通孔であることが好ましい。可撓性を有する多孔質材料としては特にポリウレタン、ポリエステル、ゴムなどの高分子からなるスポンジが耐久性の点で好ましく、とりわけポリウレタンあるいはポリエステルからなるスポンジが好ましい。
【００３６】
第１の導電性布帛１１、スペーサ１４、および第２の導電性布帛１２を互いに固定する方法は、人体による押圧や折り畳みなどによる布帛状センサ１の変形に対して十分な耐久性があれば特に限定されず、糸による縫い合わせ、接着剤や両面粘着テープによる貼り合わせ、熱圧着や、それらの組合せを好適に用いることができる。または、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とがあらかじめ１枚の多重織物または多重編物の各層として作製されており、その層間にスペーサを挿入して前述の方法で固定してもよい。耐久性と工程の簡略化の観点から、少なくとも第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とは繊維により連結されている、すなわち、縫い合わせられているか１枚の多重織物または多重編物の各層として作製されていることが好ましい。
【００３７】
図４に示される布帛状センサ１のように、スペーサ１４および空隙２２より外に第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２が無い場合は、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とスペーサとが重なった部分で縫い合わせることが好ましいが、その場合はスペーサ１４の高さが荷重により変動しやすいため縫い合わせにくい。また、空隙２２の高さを所望の高さに保つために空隙２２から十分離れた位置で縫い合わせることに注意する必要があり、スペーサの面積がより大きく必要になってしまう。かかる観点から、図７および図８に示される布帛状センサ１のように、スペーサ１４および空隙２２より外にも第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２を延在させ、スペーサが無い位置２３で第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが縫い合わされていることがより好ましい。この場合、第１の導電性布帛１１とスペーサ１４の間、および第２の導電性布帛１２とスペーサ１４の間は接着剤や両面粘着テープにより貼り合わせられている。また、この形態では第１の導電性布帛１１とスペーサ１４の間、および第２の導電性布帛１２とスペーサ１４の間を接着剤や両面粘着テープにより貼り合わせた後、スペーサが無い位置２３で第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とを縫い合わせることが、寸法精度向上と工程の簡略化の点でさらに好ましい。また、この形態では第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが直接接するため、どちらかの導電性布帛は空隙２２に接する部分と、他方の導電性布帛と連結される部分２３とが、電気的に絶縁されていることが必要であり、例えば図５に示す形態のように、第１の導電性布帛１１は全域が導電性領域である布帛を用い、第２の導電性布帛１２は絶縁性布帛を基材とし、空隙２２に接する部分にのみ導電性領域を配置することで、この形態を実現することができる。このように第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２との少なくとも一方は絶縁性の領域を有しており、その絶縁性の領域で第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とが連結されていることが好ましく、その絶縁性の領域の幅は５ｍｍ以上であることがより好ましく、１０ｍｍ以上であることがさらに好ましい。
【００３８】
図７および図８に示す通り、検出器３０は電気配線３１を介して第１の導電性布帛１１（全域が導電性領域である）および第２の導電性布帛１２の導電性領域１３に接続される。電気配線３１はスイッチとして機能する布帛状センサ１の状態を検出できる程度に低い抵抗値を有していれば特に限定されず、金属線や導電性繊維を用いることができ、検出器の入力抵抗にもよるが、一般的な電圧検出型の検出器を用いる場合は１ＭΩ以下が好ましく、１ｋΩ以下がより好ましい。布帛状センサ１以外での短絡による誤動作を防ぐため、電気配線３１は絶縁被覆されていることが好ましい。電気配線３１は布帛状センサ１の近傍に配置され、布帛状センサ１と同様に使用者による押圧がかかることから、電気配線３１は布帛状センサ１と同様に薄く、柔軟であることが好ましく、外径は２ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、繰り返しの押圧やシワ、折り曲げに対する耐久性の観点から、電気配線３１は導電性材料をメッキあるいは混合した繊維からなる導電性繊維が好ましい。
【００３９】
電気配線３１と第１の導電性布帛１１あるいは第２の導電性布帛１２の導電性領域との接続部３３での接続方法は、スイッチとして機能する布帛状センサ１の状態を検出できる程度に低い抵抗値を有していれば特に限定されず、はんだあるいは導電ペーストによる接続、ホチキスやカシメ玉などの金属製の部品による把持、導電性繊維同士を結ぶ、ミシンによる縫い合わせなどの方法を用いることができるが、使用者に違和感を与える可能性を低くできる点で、可撓性性をもつ導電ペーストによる接続か、導電性繊維を結ぶか、ミシンによる縫い合わせが好ましく、工程の簡略化の点で、ミシンによる縫い合わせが特に好ましい。
【００４０】
電気配線３１は布帛状センサ１との接続部３３の近傍で第１の導電性布帛１１または第２の導電性布帛１２にさらに固定されていることが耐久性の点で好ましい。固定する方法としては、ミシンによる縫い付けや、硬化後にゴム状の弾性を有する接着剤（セメダイン株式会社製スーパーＸＧ７７７など）による貼付けが柔軟性の点で特に好ましい。
布帛状センサ１は、外側に保護用の絶縁性布帛をさらに備えていてもよく、この絶縁性布帛は防水性を有していることが好ましい。
【００４１】
検出器３０の検出素子については、第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１および第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２のうち、面積が狭い方の導電性領域と、検出器のグランドとの間に検出素子（電圧検出素子など）を備え、面積が広い方の導電性領域と、検出器のグランドとの間に検出用信号発生素子（直流電圧発生素子など）を備える回路構成とするのが、検出素子へのノイズ混入防止の点で好ましい。また、第１の導電性布帛１１の導電性領域１３−１および第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２のうち、面積が広い方の導電性領域を備える導電性布帛を、他方の導電性布帛より使用者に近い位置に配置して使用することが好ましい。
【００４２】
図９は、本発明の布帛状センサを用いたデバイスを例示するブロック図である。
例えば、本発明の布帛状センサ１と、第１の導電性布帛と第２の導電性布帛とが短絡しているか否かを検出する検出器３０と、検出器３０から出力された電気信号を外部機器（図示せず）へ送信する送信部２８とからなるデバイス１０１を構成すれば、布帛状センサ１の表面への押圧により出力された電気信号を容易に取り出すことができるので、様々な用途に適用可能である。
【００４３】
また、図７および図８に示す布帛状センサ１および検出器３０の構成、すなわち図９において送信部２８を省略した構成についても、図９の場合と同様に本発明の布帛状センサを用いたデバイス１０１と見ることができる。
このようなデバイス１０１の具体例としては、シーツや枕などの寝具、靴底、手袋、椅子、敷物などの人体による押圧を感知するセンサとして用いることができる。さらには、本発明のセンサを複数組み合わせて使用することで、使用者の状態を複数のパターンに分類して判断できるセンサとして用いることができる。
【００４４】
布帛状センサ１およびデバイス１０１の他の具体例としては人の移動を検知するセンサが挙げられる。例えば病院などにおいて、手術後の安静にすべき患者（使用者）がベッドから転落したり、ベッド周りで転倒したりするなどの事故が社会的な問題となっており、その対策が求められている。そのため、ベッドでの起き上がりを検知するための装置が種々開発されているが、本発明の布帛状センサ１およびデバイス１０１は、ベッド上に設置されて使用者に違和感を与えずに離床を検出できる離床検知センサおよびそれを用いた離床検知デバイスとして用いることができる。すなわち、離床検知デバイス（デバイス１０１）は、ベッド上に設置された離床検知センサ（布帛状センサ１）により、ベッド上の使用者が離床することを検知したり、その使用者の離床の予兆行動を検知したりするものである。以下、離床検知デバイスについて具体的に説明する。
【００４５】
図１０は離床検知センサを用いた離床検知デバイスの構成例を示す模式図である。離床検知デバイス１０１Ａは、監視対象であるベッド５１上の使用者５０が離床することを検知したり、その使用者５０の離床の予兆行動を検知したり、すなわち離床を予測したりするものであり、マットレスや敷き布団などのクッション性を有する敷き寝具（以下、単に敷き寝具と記載する）上面に敷設されるセンサ機能を有するシーツ１０２（以下、センサシーツと称する）、センサシーツ１０２内に配置された第１の検知エリア２０１、第２の検知エリア２０２および第３の検知エリア２０３（以下、これらの３つの検知エリアを検知エリア２０１〜２０３と記載する）と検出器３０と送信部２８とを備える。検知エリア２０３は左側に配置された検知エリア２０３−１と右側に配置された検知エリア２０３−２とで構成されている。センサシーツ１０２は敷き寝具の上面に直接敷設されてもよいし、敷き寝具とセンサシーツ１０２との間に別の布やシート（防水シートなど）を敷いてもよい。また、センサシーツ１０２の上に直接使用者が乗ってもよいし、センサシーツ１０２の性能を妨げない範囲でセンサシーツ１０２と使用者との間に別の布（シーツなど）やシート（防水シートなど）を敷いてもよい。
【００４６】
センサシーツ１０２はシート状の基材からなり、この基材上に検知エリア２０１〜２０３が配置されている。検知エリア２０１〜２０３はそれぞれ１つまたは複数の布帛状センサ１で構成されている。センサシーツ１０２の上面は敷設して使用される敷き寝具の上面と概ね同等の長さおよび幅を有し、敷き寝具への敷設時の位置決めが容易になっていることが好ましい。ここでいう概ね同等とは、差が±１０％以内であることを言う。敷設する敷き寝具の頭側および足側に対応して、センサシーツ１０２の頭側および足側が設定される。
【００４７】
以下、図１０のようにセンサシーツ１０２をベッド用マットレスに敷設した状態で上面から見たときの上面図にて説明する。図１０の例では敷き寝具としてマットレスを使用しているが、敷き寝具としてクッション性を有するマット、シート、あるいは中綿を有する敷き布団を用いても同様である。
【００４８】
第１の検知エリア２０１と第２の検知エリア２０２はセンサシーツの頭側端から互いに異なる距離の位置に配置されている。第３の検知エリア２０３はセンサシーツの右側あるいは左側の側端部に沿って配置されている。検知エリア２０１〜２０３は、それぞれの検知エリアへの押圧時にはそれぞれの検知エリアを構成する布帛状センサ１が動作し、検出器３０はそれぞれの検知エリアの押圧状態を検知し、その検知結果の組み合わせにより、使用者５０の状態を検出する。本発明における検知エリアへの押圧は、直接人体が触れる必要はなく、センサの保護材や寝床用シーツを間に介していても押圧しているとみなす。
【００４９】
検知エリアを上述の通り配置することで、第１の検知エリア２０１あるいは第２の検知エリア２０２のうち、どちらも押圧を検知すれば確度高く在床（ベッドに居る）と判断でき、どちらも押圧を検知しなければベッドの端座（左右端）に居るか離床している（ベッドに居ない）かのどちらかであると検出器３０は検知できる。さらに、第３の検知エリア２０３が押圧を検知すればベッドの端座（左右端）に居り、押圧を検知しなければ離床している（ベッドに居ない）と検出器３０は検知できる。このように、一つの検知エリアでは検知困難な使用者の複数の状態を検知でき、離床および離床予備行動（端座状態）を監視することが可能である。また、複数の検知エリアの電気信号から使用者５０の状態を判断することにより、使用者５０の状態を正しく判断でき、誤った判断をしないようにすることができる。
【００５０】
第１の検知エリア２０１はマットレスの中央点から、マットレスの頭側へマットレスの長手方向の長さの４０％の距離の点までを結ぶ仮想の線分の少なくとも一部を含み、マットレスの幅の６０％以上１１０％以下に渡って配置される。検知エリアが１００％を超え、すなわちマットレスの端から外側に延在してもよい。このように配置することで、第１の検知エリア２０１は使用者の臥位状態において上半身がマットレスに接触している度合を、使用者の位置にかかわらず確度高く検知できる。使用者の位置や体勢の変化により確実に対応する観点からは、マットレスの中央点から、第１の検知エリア２０１はマットレスの頭側へマットレスの長手方向の長さの３０％の距離の点までを結ぶ仮想の線分の少なくとも一部を含むことがより好ましく、マットレスの幅の７０％以上１００％以下に渡って配置されることがより好ましい。
【００５１】
第２の検知エリア２０２はマットレスの中央点から、マットレスの足側へマットレスの長手方向の長さの２０％の距離の点までを結ぶ仮想の線分の少なくとも一部を含み、マットレスの幅の２０％以上１１０％以下に渡って配置される。検知エリアが１００％を超え、すなわちマットレスの端から外側に延在してもよい。このように配置することで、第２の検知エリア２０２は使用者の臥位状態あるいは座位状態において下半身がマットレスに接触している度合を、使用者の位置にかかわらず確度高く検知できる。使用者の位置や体勢の変化により確実に対応する観点からは、マットレスの中央点から、第２の検知エリア２０２はマットレスの足側へマットレスの長手方向の長さの１５％の距離の点までを結ぶ仮想の線分の少なくとも一部を含むことがより好ましく、マットレスの幅の４０％以上１００％以下に渡って配置されることがより好ましい。第３の検知エリア２０３がマットレスの足側半分の領域に存在する場合は、端座の使用者の押圧を第２の検知エリア２０２で検出しないようにする観点から、第２の検知エリア２０２は第３の検知エリア２０３が存在するセンサシーツの端からマットレスの幅の２０％以上の領域を避けて配置されることが好ましい。第３の検知エリアがマットレスの足側半分の領域に存在しない場合は、第２の検知エリア２０２はマットレスの幅の６０％以上１００％以下に渡って配置されることが好ましい。
【００５２】
第３の検知エリア２０３の少なくとも一部は、マットレスの右側あるいは左側の側端部からマットレスの反対側の側端部に向かってマットレスの幅の２０％以内の領域に、マットレスの長手方向の長さの２５％以上１１０％以下の長さに渡って配置される。検知エリアが１００％を超え、すなわちマットレスの端から外側に延在してもよい。このように配置することで、第３の検知エリア２０３は使用者の右端座位あるいは左端座位状態において使用者がマットレスに接触している度合を確度高く検知できる。使用者の位置や体勢の変化により確実に対応する観点からは、マットレスの中央点から、第３の検知エリア２０３はマットレスの長手方向の長さの４０％以上１００％以下の長さに渡って配置されることが好ましい。マットレスが設置されるベッド装置の左右端に手すりや落下防止用の柵がある場合は、手すりや落下防止用の柵のない領域に、手すりや落下防止用の柵のない領域の長さの４０％以上１００％以下の長さに渡って配置されることが好ましい。マットレスが設置されるベッド装置の左右端に手すりや落下防止用の柵がない場合は、マットレスの長手方向の長さの８０％以上１００％以下の長さに渡って配置されることが好ましい。
【００５３】
上記の範囲にそれぞれの検知エリアを配置することで、検知エリア面積を広くして部材コストを高くすることなく、より小さい面積の検知エリアで必要な使用者の複数の状態を検出することが可能となる。
【００５４】
検知エリアは押圧を検知する布帛状センサ１から構成される。１つの検知エリアは１つの布帛状センサ１のみから構成されていてもよいし、複数の布帛状センサ１から構成されていてもよい。例えば、センサシーツ中に布帛状センサ１が配置された領域が４か所以上あるときは、それらから選ばれるいずれか２か所の布帛状センサ１をまとめて１つの検知エリアとみなすことができる。また、１つの検知エリアとみなす複数の布帛状センサ１の間に５０ｃｍ以下の間隔があいている場合、検知対象となる人体の大きさを鑑みて、それら２か所の布帛状センサ１の間の領域も含め連続した１つの検知エリアとみなすことができる。例えば線状の布帛状センサ１を２０ｃｍ間隔で２本平行に配置したとき、２本の布帛状センサ１に挟まれる２０ｃｍの幅の領域全てを１つの検知エリアとみなすことができる。また、例えばセンサシーツの中央に仰臥状態を取っている使用者の右肩部分および左肩部分それぞれに、３０ｃｍの間を空けて２つの布帛状センサ１が配置された場合、これらの布帛状センサ１はどちらも第１の検知エリアであり、それら２つの布帛状センサ１の間の領域も含めて第１の検知エリアが存在するとみなすことができる。この場合、第１の検知エリア内に存在する各布帛状センサ１の検知結果同士の演算結果を第１の検知エリアが検知した押圧の結果として用い、第２、第３の検知エリアの検知結果と組み合わせて使用することが検知アルゴリズムの簡略化の観点からは好ましいが、第１の検知エリア内に存在する各布帛状センサ１の検知結果同士の演算をすることなく、各布帛状センサ１の検知結果を第２、第３の検知エリアの検知結果と組み合わせて使用することも、状態検知機能の高度化の観点から好ましく採用される。
【００５５】
センサシーツの左側および右側の両方に第３の検知エリアを構成する布帛状センサ１を配置することが好ましいが、左側あるいは右側どちらかの十分な領域に手すりや落下防止用の柵を備えるベッドでセンサシーツが使用される場合は、それらを備えない側に布帛状センサ１を配置し第３の検知エリアとすれば十分である。
検知エリアは上述した３つの他に、さらに別の検知エリアを備えていてもよい。 
【００５６】
検知エリア２０１〜２０３を構成する押圧検知センサは、いずれも上述の布帛状センサ１であり、所定の強度以上の押圧によりオンとなるスイッチ型のセンサである。検知エリア２０１〜２０３は、高周波回路が不要で電源回路を小さくできるため、ベッド５１の端部などの狭い領域に邪魔にならないように配置することが可能である。また、検知エリア２０１〜２０３は、センサの部分に布帛状センサ１を用いているため、布帛の特徴である薄さと柔軟性を兼ね備えており、ベッド５１上で使用する際に使用者５０に違和感を与えることはない。なお、布帛状センサ１を他の基材に固定する場合には、基材も柔軟な性質を有していることが好ましく、織物、編物、不織布などの布帛状であることが耐久性、柔軟性、通気性を両立するうえで好ましい。また、撥水性を備えることが使用時の性能維持の観点からさらに好ましい。
【００５７】
製造工程の効率化やメンテナンスの観点から、検知エリア２０１〜２０３を構成する布帛状センサ１はそれぞれ独立に基材から取り外すことが可能であることが好ましい。検知エリアを構成する布帛状センサ１の基材への固定方法は、例えば粘着テープによる貼付け、リワーク可能な接着剤による貼付け、縫い付け、面ファスナーによる貼り合わせが挙げられる。作業性と質感の点で粘着テープ、接着剤、縫い付けがより好ましい。
【００５８】
布帛状センサ１に接続される検出器３０や、必要に応じて接続される送信部２８などの電子回路は通常硬く厚みがある。そのため、布帛状センサ１に近接して配置した場合に、布帛状センサ１の柔軟な使用感を損ねる場合がある。したがって、これらの電子回路は使用者５０が乗らない部分、すなわちベッド５１の端部に配置し、使用者５０が乗る部分に配置した布帛状センサ１とこれらの電子回路とを電気配線３１により接続することが好ましい。
【００５９】
電気配線３１は、使用者に違和感を与えず、また使用者の電気配線への接触による電気配線の破損やノイズ混入を避ける観点から、敷き寝具上面に存在する部分のうち８０％以上１００％以下の長さの部分が、敷き寝具の端から５ｃｍ以内の領域に配置されることが好ましい。 
【００６０】
センサシーツの設置の正確さおよび簡便さの両立を達成するため、センサシーツ１０２は敷き寝具へ固定するための部材をさらに備えていることが好ましい。敷き寝具へ固定するための部材は、伸縮性布帛、面ファスナー、粘着性テープなどあらゆるものを使用することができるが、設置の簡便さと、あらゆる敷き寝具に使用可能である点から、伸縮性布帛を用い、敷き寝具の下面に伸縮性布帛がかかるように該伸縮性布帛が基材に固定されていることが好ましい。
【００６１】
例えば図１３に示すように、敷設する敷き寝具と概ね同寸法のセンサシーツの４隅に、頂点から２０ｃｍの位置に伸縮性布帛が縫い付けられており、敷き寝具の上面から下面にかけて伸縮性布帛を掛けることにより敷き寝具とセンサシーツを固定できる様態が挙げられる。図１３ではテープ状に伸縮性布帛を配置しているが、このテープ状の範囲から４隅角にかけて３角形となるように伸縮性布帛を配置する範囲を広げてもよい。また、例えば図１４に示すように、センサシーツ頭側端および足側端から内側１０ｃｍの部分に伸縮性布帛を渡して左右の端にてセンサシーツに縫い付け、センサシーツ右側端および左側端から内側１０ｃｍの部分に伸縮性布帛を渡して頭側および足側の端にてセンサシーツに縫い付け、敷き寝具の上面から下面にかけてこれら４本の伸縮性布帛を掛けることにより敷き寝具とセンサシーツを固定できる様態が挙げられる。図１４ではテープ状に伸縮性布帛を配置しているが、このテープ状の範囲から側辺にかけて４角形となるように伸縮性布帛を配置する範囲を広げてもよい。側辺まで伸縮性布帛を固定した場合は、頭側および足側の伸縮性布帛のみにするか、右側端および左側端の伸縮性布帛のみとするのも好ましい。さらに、例えば図１５に示すようにセンサシーツ上面の４辺から延ばした布を下面側に穴の開いた袋状に縫い、袋の口部に伸縮性布帛を一周回して固定し、敷き寝具をセンサシーツで覆うように敷設し、敷き寝具の下面側にて伸縮性布帛の収縮によりセンサシーツをマットに固定する様態が挙げられる。このうち、設置の正確さの観点から、図１３および図１４に例示されるように敷き寝具の４隅に伸縮性布帛がかかる様態がより好ましく、固定力の点で図１３に例示されるように４隅に斜めに伸縮性布帛を固定する様態が特に好ましい。この様態では、伸縮性布帛を固定する位置はセンサシーツの角から１０ｃｍ以上４０ｃｍ以内の位置が好ましい。また、敷き寝具上面の端部に接するセンサシーツの部分に伸縮性布帛の端を固定することも、敷き寝具上面の端部より中央に近い部分にあたるセンサシーツの部分に伸縮性布帛の端を固定することもできる。さらに、敷き寝具の４隅の他に敷き寝具中央部などにも伸縮性布帛を配置し、センサシーツ固定の補助に使うこともできる。いずれの様態でも、伸縮性布帛をセンサシーツ基材に連結する位置ではセンサシーツ基材が変形するため、伸縮性布帛をセンサシーツ基材に連結する位置は検出エリア２０１〜２０３を構成する押圧センサから１ｃｍ以上離すことが、押圧センサの信頼性保持の点で好ましい。
【００６２】
伸縮性布帛としてはゴム紐、伸縮ニットなど、復元性を有する布帛状の材料であれば特に限定されないが、平ゴム紐および弾性繊維入り伸縮ニットが好ましく用いられ、耐久性と収縮力の点からポリウレタン弾性繊維入りの平ゴム紐およびポリウレタン弾性繊維入りの伸縮ニットが特に好ましい。平ゴム紐の幅は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下がより好ましい。 
【００６３】
検出器３０は、検知エリア２０１〜２０３の検知された状態に基づいて、使用者５０の状態を検知して、使用者５０の状態に応じた電気信号を出力する。使用者５０の状態としては、ベッド５１上に寝ている状態（臥位状態）、ベッド５１上に起き上がった状態（座位状態）、ベッド５１の端部へ移動しつつある状態（端座位移行状態）、ベッド５１の端部にいる状態（端座状態）、離床した状態などが挙げられる。使用者５０の状態を検出する方法としては、検知エリア２０１〜２０３のうちの人体押圧を受けているセンサと人体押圧を受けていないセンサとの組み合わせにより、使用者５０の状態を検出する方法が考えられる。その詳細は後述される。なお、使用者５０の状態によっては、電気信号を出力しないようにしてもよい。例えば、使用者５０がベッド５１上に寝ている状態では、離床のおそれがないとして、電気信号を出力しなくてもよい。 
【００６４】
送信部２８は、検出器３０からの使用者５０の状態を示す電気信号を受信する。そして、送信部２８は、受信された電気信号を予め設定された送信先へ送信する。送信先としては、アラーム発報装置や使用者監視装置が挙げられる。図１０の例では、アラーム発報装置３２へ送信する。なお、送信部２８による送信方式を無線によるもの有線によるものにするかは、適用される装置に応じて適宜決定すればよい。
【００６５】
アラーム発報装置３２は、例えば病室の入口の近傍やナースステーション内に設置され、使用者５０の状態が緊急性の高い状態、すなわち使用者５０が離床しつつある状態と判定されたときに所定のアラームを発報する。このとき、アラームの音の種類や大きさなどによりその緊急性の程度が分かるようする工夫により、看護師の負担を減らすことができる。また、このように離床検知デバイス１０１Ａをアラーム発報装置３２と連動させることにより、病室まで行かずにベッド５１上の使用者５０の状態を遠隔から把握できる。
【００６６】
また、使用者監視装置（図示せず）は、例えばナースステーション内に設置され、使用者５０の状態が緊急性の高い状態と判定されたときに病室内を映すカメラの画像をモニタに表示する。このとき、モニタに表示される画像の大きさや色（点滅を含む）や音との組み合わせなどによりその緊急性の程度が分るようにする工夫により、看護師の負担を減らすことができる。他の例として、使用者５０の状態検知結果を表示する機能を備える携帯端末を上げることができる。また、このように離床検知デバイス１０１Ａを監視装置と連動させることにより、病室まで行かずにベッド５１上の使用者５０の様子を遠隔から確認できる。前述したアラーム発報装置と監視装置を１つの機器内に備えるシステムとすることで、監視者の利便性を上げることもできる。
【００６７】
さらに、検知エリア２０１〜２０３の検知された状態および使用者５０の状態の検知結果を記録する記録装置（図示せず）を備えることが、離床行動に由来する事故の原因究明や、使用者の活動記録を可能にするなどの用途において好ましい。記録装置は検出器３０に接続することも、送信部２８から検出結果を受信する装置に接続することもできる。 
【００６８】
検出器３０が使用者５０の状態を検出する方法としては以下の方法が考えられる。
図１１は離床検知デバイスで使用者の状態を検出するための判定表である。判定表３０ａは、検知エリア２０１〜２０３のうちの人体押圧を受けているセンサ（表中で「ＯＮ」と示される）と人体押圧を受けていないセンサ（表中で「ＯＦＦ」と示される）との組み合わせと、その組み合わせから判定される使用者の状態（体勢）検知結果との関係を示す表である。判定表３０ａにおいて、「レベル」は使用者５０のベッド５１上の状態（体勢）検知結果に応じたレベルを示す。判定表３０ａは検出器３０の記憶部（図示せず）に予め格納されている。 
【００６９】
検知エリア２０１〜２０３の状態として、それぞれＯＮ、ＯＮ／ＯＦＦ、ＯＮ／ＯＦＦが検出された場合、使用者５０の状態として「臥位」と判定される。すなわち、使用者５０はベッド５１上に寝ており、離床の心配はない。この状態はレベル０と定義され、離床の監視の観点からは緊急性がない状態といえる。
【００７０】
また、検知エリア２０１〜２０３の状態として、それぞれＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦが検出された場合、使用者５０の状態として「座位」と判定される。すなわち、使用者５０はベッド５１上で少なくとも上半身を起こしており、離床する動作に移行する可能性もあるが、上半身を起こし続けるかまたは再び寝る可能性もある。この状態はレベル１と定義され、離床の監視の観点からは緊急性が低い状態といえる。
【００７１】
また、検知エリア２０１〜２０３の状態として、それぞれＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮ、が検出された場合、使用者５０の状態として「端座位移行」と判定される。すなわち、使用者５０はベッド５１の柵５２の無い端部に向かって移動しており、離床する動作を行おうとしていると推測される。この状態はレベル２と定義され、離床の監視の観点からは緊急性がやや高い状態といえ、離床の予兆行動の一つといえる。更に、左端側の押圧センサが押圧を検知したことにより第３の検知エリア２０３がＯＮであればベッド５１の左側の端部に向かって移動しており、右端側の押圧センサが押圧を検知したことにより第３の検知エリア２０３がＯＮであれば右側の端部に向かって移動していると判定してもよい。
【００７２】
また、検知エリア２０１〜２０３の状態として、それぞれＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮ、が検出された場合、使用者５０の状態として「端座位」と判定される。すなわち、使用者５０はベッド５１の柵５２の無い端部にいて、離床する動作を行いつつあると推測される。この状態はレベル３と定義され、離床の監視の観点からは緊急性が高い状態といえ、離床の予兆行動の一つといえる。更に、左端側の押圧センサが押圧を検知したことにより第３の検知エリア２０３がＯＮであればベッド５１の左側の端部にいて、右端側の押圧センサが押圧を検知したことにより第３の検知エリア２０３がＯＮであれば右端の端部にいると判定してもよい。
【００７３】
また、検知エリア２０１〜２０３の状態として、それぞれＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＦＦが検出された場合、使用者５０の状態として「離床」と判定される。すなわち、使用者５０はベッド５１から離床していると推測される。この状態はレベル４と定義され、離床の監視の観点からは緊急性が非常に高い状態といえる。
【００７４】
このようにレベルは、０から４まで数字が大きくなるに連れて、ベッド５１に寝ている状態から離床している状態まで、順に離床に近くなるように、すなわち緊急性が高くなるように設定される。したがって、例えば使用者５０が離床しないように監視する場合、レベル０〜１では使用者５０はベッド５１上にいるので問題ないが、レベル２になると離床するおそれがあるので、そのことを看護師に気付かせる処置が必要となる。そのような処置としては、例えば送信部２８からアラーム発報装置３２へ電気信号を送り、病室やナースステーションでアラームを発報する処置が挙げられる。あるいは、ナースステーションのモニタにベッド５１を映し出したり、看護師の携帯端末に緊急呼び出しメールを送信したりするなどの処置が挙げられる。更にレベル３、４になると離床直前又は離床していると推測されるので、そのことを看護師に気付かせるより強力な処置が必要となる。そのような処置としては、例えば送信部２８からアラーム発報装置３２へ電気信号を送り、病室やナースステーションでのアラームをより大きな音や異なる音色で発報する処置が挙げられる。あるいは、複数の看護師の携帯端末に緊急呼び出しメールを送信したりするなどの処置が挙げられる。
【００７５】
本実施の形態では、検知器３０は、看護師に気付かせる処置が必要なレベルとしての閾値レベルを変更・設定可能な閾値レベル入力部３０ｂを更に備えている。例えば看護師が閾値レベル入力部３０ｂを操作して、使用者５０の体の具合などに応じた閾値レベルを設定する。例えば、使用者５０の離床が絶対に許されない場合には閾値レベルの値を低く設定し（例示：レベル２）、短時間ならば離床が許される場合には閾値レベルの値を高く設定する（例示：レベル３）。検知器３０は、使用者５０の状態が閾値レベル以上の場合のみ、使用者５０の状態を示す電気信号を送信部２８へ送信する。なお、閾値レベルを設定可能な閾値レベル入力部は、送信部２８に設けられていてもよい。その場合、検知器３０はすべてのレベルで使用者５０の状態を示す電気信号を出力し、送信部２８は使用者５０の状態が閾値レベル以上の場合のみ、使用者５０の状態を示す電気信号をアラーム発報装置３２へ送信する。
【００７６】
図１２は離床検知デバイスの動作例としての離床検知制御を示すフローチャートである。この離床検知制御は、離床検知デバイス１０１Ａにおいて行なわれる使用者５０がベッド５１から離床しないように監視する制御であり、予め設定された一定時間（例示：０．１秒）ごとに実行される。
【００７７】
ステップ３００において、検知エリア２０１〜２０３の各々は、使用者５０の状態に応じた押圧を検知して電気信号として出力する。続くステップ３０１において、検出器３０は、検知エリア２０１〜２０３から出力された複数の電気信号を受信し、それら検出された複数の電気信号に基づいて、判定表３０ａを参照して、使用者５０のレベルを判定する。続くステップ３０２において、使用者５０のレベルが、閾値レベル入力部３０ｂで設定された閾値レベル（例示：レベル２）以上の場合、ステップ３０３において、検出器３０は電気信号を出力する。その電気信号は、使用者５０の状態として、使用者５０の離床または離床の予兆行動を検知したことを示す。送信部２８は、検出器３０から電気信号を受信し、予め設定された送信先、例えばアラーム発報装置３２へ送信する。アラーム発報装置３２は、送信部２８からの電気信号に基づいて、アラームを発報する。検出器３０や送信部２８の送信する電気信号は、本実施の形態ではアラームを発報するための信号と見ることができる。
【００７８】
上記の実施の形態では、閾値レベルを一つとし、閾値レベル以上でアラームを発報する構成としているが、本発明はそれに限定されるものでは無い。例えば閾値レベルを二つとし、最初の閾値レベル（例示：レベル２）に達したときの処置と、次の閾値レベル（例示：レベル３）に達したときの処置とを互いに異なるようにしてもよい。具体的には、最初の閾値レベルに達したときのアラームの音と、次の閾値レベルに達したときのアラームの音とを互いに異なるアラーム音にしたり、音の大きさを変えたりしてもよい。 
【００７９】
このように布帛状センサ１は、ベッド５１上に簡単に設置できる離床検知デバイスの押圧センサとして使用することができる。さらに、複数の布帛状センサ１からの電気信号を組み合わせにより、一つの布帛状センサでは検知困難な使用者５０の状況を検出可能な離床検知デバイス１０１Ａとして使用することができる。
【００８０】
上記の実施の形態での離床検知デバイス１０１Ａでは、その時々の複数の検知エリア２０１〜２０３からの電気信号に基づいて、使用者５０の状態を把握しているが、本発明はこの例に限定されるものでは無い。例えば、前回の使用者５０の状態と今回の使用者５０の状態とを比較して、使用者５０の状態を判定してもよい。例えば、レベル１からレベル２に移行した場合には使用者５０は離床しようとしている状態と推測されるが、レベル３からレベル２に移行した場合には離床しようとしていない状態（逆の動作）であると判定できる。したがって、前者の場合にはレベル２でアラームを発報するが、後者の場合にはレベル２でもアラームを発報しない。このように、前回の使用者５０の状態と今回の使用者５０の状態との比較から、使用者５０の状態をより正しく判断でき、より誤った判断をしないようにすることも好ましい。例えば、レベル０から他のレベルを経由せずレベル４に移行した場合は、一時的に第１の検知エリア２０１が押圧を感知しなくなったものとして、所定時間（例えば５秒間）の間、レベル０とみなしてアラームを発報しないアルゴリズムとすることが好ましい。 
【００８１】
なお、このような離床検知センサおよび離床検知デバイスは、手術後の患者の離床を監視するためだけでなく、介護施設や民家において身体能力の衰弱した者や認知症や譫妄による徘徊する者の移動を検知したり、車椅子や座席からの離席を感知したりするベッド以外での様々な用途にも適用可能である。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に記載するが本発明はこれによって何らの限定を受けるものではない。
各実施例では以下の材料を使用した。
【００８３】
（導電性布帛）
導電性布帛Ａ１として、セーレン株式会社製の銅ニッケルメッキＰＥＴ平織物「Ｓｕｉ−１０−５１１Ｍ」を用いた。導電布Ａの厚さは１００μｍ、体積抵抗率は３×１０−４Ω・ｃｍであり、導電性布帛Ａ１の全域が導電性を示した。
導電性布帛Ａ２として、ポリエステル（５０ｄｔｅｘ）糸からなる絶縁性の布に、三ツ冨士繊維工業株式会社製の銀メッキナイロン「ＡＧｐｏｓｓ１００／３」を１本、ミシンの上糸として直線縫いで縫い付けた布を用いた。導電性布帛Ａ２のうち銀メッキナイロン糸を縫い付けた部分のみが導電性を示し、その幅は０．３ｍｍであり、その抵抗率は１００Ω／ｍであった。
【００８４】
導電性布帛Ａ３として、ポリエステル（５０ｄｔｅｘ）糸からなる絶縁性の布に、三ツ冨士繊維工業株式会社製の銀メッキナイロン「ＡＧｐｏｓｓ１００／３」を１本、ミシンの上糸としてジグザグ縫い（幅３ｍｍ、ピッチ６ｍｍ）で縫い付けた布を用いた。導電性布帛Ａ３のうち銀メッキナイロン糸を縫い付けた部分のみが導電性を示し、その幅は０．３ｍｍであり、その抵抗率は１００Ω／ｍであった。
導電性布帛Ａ４として、ポリエステル（５０ｄｔｅｘ）糸からなる絶縁性の平織布に、三ツ冨士繊維工業株式会社製の銀メッキナイロン「ＡＧｐｏｓｓ１００ｄ」を１本、緯糸として織り込んだ布を用いた。導電性布帛Ａ４のうち銀メッキナイロン糸を織り込んだ部分のみが導電性を示し、その幅は０．１ｍｍであり、その抵抗率は３００Ω／ｍであった。
【００８５】
（スペーサ）
スペーサＳ１として、帝人株式会社製ポリエステル不織布「Ｖ−Ｌａｐ」を用いた。スペーサＳ２として富士ゴム産業株式会社製ウレタンフォーム「３８１Ｈ」を用いた。スペーサＳ３としてソフトプレン工業株式会社製ウレタンフォーム「ウォーターシール」を用いた。スペーサＳ４としてソフトプレン工業株式会社製ウレタンフォーム「半硬質ウレタン」を用いた。スペーサＳ５としてソフトプレン工業株式会社製ウレタンフォーム「汎用ウレタン黒」を用いた。スペーサＳ６として富士ゴム産業株式会社製ウレタンフォーム「ＱＡ」を用いた。スペーサＳ７としてソフトプレン工業株式会社製ゴムスポンジ「超ソフトタイプ」を用いた。スペーサＳ８としてソフトプレン工業株式会社製「低反発ウレタンフォーム」を用いた。各スペーサの５０％圧縮応力、４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率および密度を表１に示す。５０％圧縮応力については、実施例で使用する時に第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２に垂直な方向を厚さ方向とし、縦１０ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ５ｍｍにカットしたスペーサの試験片を、平行な金属の押し面で５０％の厚さまで圧縮したときの応力を株式会社オリエンテック製万能試験機「テンシロンＲＴＣ−１２２５Ａ」を用いて測定し、スペーサ試験片を取り換えて同様に測定し、５点のスペーサ試験片の測定結果の平均値を５０％圧縮応力とした。４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率については、５０％圧縮応力の測定と同様の試験片を別に５点作成し、それぞれの試験片に対して５０％圧縮応力の測定と同様の設備を用いて、２Ｎの荷重（圧縮応力４０ｋＰａ）となるまで０．５ｍｍ／秒の速度で圧縮し、変位を保持したまま１０秒経過後、５ｍｍ／秒の速度で上方の平行板を上方に移動して圧縮応力を除き、上方の平行板を上方に移動開始してから１０秒後のスペーサの厚みを写真測定により測定し、５点のスペーサ試験片の測定結果の平均値を４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率とした。密度は嵩密度である。
【００８６】
次に、各実施例の評価について説明する。後記される表２はそれらをまとめたものである。評価における初期性能評価は、パラマウントベッド株式会社製マットレス「マキシーフロート」の上面中央部に布帛状センサを静置し、５ｃｍ四方の押し面（５０％圧縮応力が３１ｋＰａのウレタンスポンジを厚さ４ｃｍにカットしたものを先端に貼り付けてある）をもつ５１０ｇのピストンを、布帛状センサの空隙がある部分に垂直に乗せて３秒後、布帛状センサの２枚の導電性布帛の導電性領域間が短絡しているかどうかをデジタルマルチメータで確認（ＯＮ試験）し、短絡していれば合格とした。このピストンの荷重による圧力は２ｋＰａであり、人体荷重を想定している。以上の測定を２回ずつ、１枚の布帛状センサで５か所行い、別に作った同構成の布帛状センサでも同様に５か所行った。さらに、ピストンの荷重を５１ｇとし、布帛状センサの空隙がある部分に垂直に乗せて３秒後、布帛状センサの２枚の導電性布帛の導電性領域間が短絡しているかどうかをデジタルマルチメータで確認（ＯＦＦ試験）し、短絡していなければ合格とする試験を、ＯＮ試験と同様に繰り返し行ったこのピストンの荷重による圧力は０．２ｋＰａであり、人体以外の布団などの荷重を想定している。さらに、布帛状センサを尻に敷くように、布帛状センサの上に体重６０ｋｇの試験者が１０秒間座った後、試験者が布帛状センサから離れてから１０秒後に、布帛状センサの２枚の導電性布帛の導電性領域間が短絡しているかどうかをデジタルマルチメータで確認（復元試験）、短絡していなければ合格とする試験を、２個の布帛状センサで５回ずつ繰り返し行った。計２０回のＯＮ試験、２０回のＯＦＦ試験および１０回の復元試験で合格となった割合をそれぞれ計算してＯＮ試験合格率、ＯＦＦ試験合格率および復元試験合格率とした。
【００８７】
布帛状センサを４０℃８０％の恒温恒湿機内で、金属メッシュ上にて水が入った２５ｃｍの高さを持つ柔軟なポリプロピレン製のバッグの下に挟み、常に２．５ｋＰａの圧力で押圧される状態にしたまま、７日間静置した後、上記の初期性能評価と同様にピストンによるＯＮ試験とＯＦＦ試験を２０回ずつ行い、押圧耐久試験後のＯＮ試験合格率とＯＦＦ試験合格率を測定した。
スプリングコイルを内蔵するマットレス上に布帛状センサを静置し、その上に寝床用シーツを被せ、４名の被験者が布帛状センサの上に肩が乗るように仰臥し、肩部にセンサが存在すると検知できなければ合格とする試験を行い、違和感試験の合格率とした。
【００８８】
［実施例１］
図７Ａおよび図７Ｂにおける第１の導電性布帛１１に導電性布帛Ａ１（図７Ｂにおける縦５０ｍｍ、横１５０ｍｍにカットしたもの）を用い、第２の導線性布帛１２にＡ２（図７Ｂにおける縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ、中央横に導電性領域１３−２が配置されるようにカットしたもの）を用い、スペーサ１４にスペーサＳ１（図７Ｂにおける縦５ｍｍ、横１６０ｍｍ、高さ５ｍｍにカットしたもの）を２本用い、布帛状センサ１を作成した。図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２がある面を上面にし、導電性領域１３−２と平行に導電性布帛１２の上面に２本のスペーサ１４を２０ｍｍの間隔を空けて両面テープで貼付け、２本のスペーサ１４の上に両面テープを貼り、その上に第１の導電性布帛１１を貼り、２本のスペーサ１４の外側へ１０ｍｍの部分で第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２とを絶縁性のポリエステルミシン糸で縫い合わせた。その結果、空隙２２は幅２０ｍｍ、高さ５ｍｍで形成された。配線３１として三ツ冨士繊維工業株式会社製の銀メッキナイロン絶縁被覆糸「ＡＧｐｏｓｓ１００／３／３」を用い、２本の配線３１を第１の導電性布帛１１の端部および第２の導電性布帛１２の導電性領域１３−２の端部とにそれぞれ重ね、ミシンを用いてポリエステル糸にてジグザグ縫いで縫い合わせ、配線を接続した。２本の配線の末端にデジタルマルチメータを接続して、性能試験を行った。実施例１の構成および評価結果を表２に示す。
【００８９】
［実施例２〜４］
表２の通り、実施例１のスペーサＳ１をＳ２〜Ｓ４に変更したこと以外は実施例１と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９０】
［実施例５〜１０］
表２の通り、実施例２あるいは実施例３のスペーサ１４の高さ（すなわち空隙２２の高さ）あるいは空隙２２の幅を変更したこと以外は実施例２あるいは実施例３と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９１】
［実施例１１］
実施例２の構成に加え、スペーサＳ２を縦２０ｍｍ、横５ｍｍ、高さ５ｍｍにカットしたものを、２本の横１６０ｍｍのスペーサＳ２の間に、スペーサ１４が梯子状になるように２０ｍｍの間隔を空けて７本配置し、第１の導電性布帛１１と第２の導電性布帛１２との間は両面テープで貼付け、それ以外は実施例２と同様に、布帛状センサ１を作成した。空隙２２は縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、高さ５ｍｍであり、幅は２０ｍｍである。評価結果を表２に示す。
【００９２】
［実施例１２］
表２の通り、実施例１１のスペーサＳ２をＳ３に変更したこと以外は実施例１１と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９３】
［実施例１３、１４］
表２の通り、実施例１１あるいは実施例１２の、２本の横１６０ｍｍのスペーサ１４を３０ｍｍの隙間を空けて配置し、スペーサ１４を縦３０ｍｍ、横５ｍｍ、高さ５ｍｍにカットしたものを、梯子状になるように３０ｍｍの間隔を空けて５本配置し、空隙２２の幅を３０ｍｍに変更したこと以外は実施例１１あるいは実施例１２と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９４】
［実施例１５〜１７］
表２の通り、実施例３の第１の導電性布帛１１および第２の導電性布帛１２を導電性布帛Ａ２、Ａ３またはＡ４に変更したこと以外は実施例１と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９５】
［比較例１〜４］
表２の通り、実施例１のスペーサＳ１をＳ５〜Ｓ８に変更したこと以外は実施例１と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９６】
［比較例５〜８］
表２の通り、実施例２あるいは実施例３のスペーサ１４の高さ（すなわち空隙２２の高さ）を変更したこと以外は実施例２あるいは実施例３と同様に、布帛状センサ１を作成した。評価結果を表２に示す。
【００９７】
表２の実施例１〜１７の通り、５０％圧縮応力が４．３ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下であり、空隙２２の高さが３ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、幅が１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下である布帛状センサは、初期のＯＮ／ＯＦＦ試験において７５％以上の合格率、および押圧耐久試験後のＯＮ／ＯＦＦ試験、違和感試験において５０％以上の合格率を示し、人体荷重を選択的に検知でき、押圧に対する耐久性が高く、使用者に違和感を与えない布帛状センサとして良好に機能していることが分かる。
【００９８】
表２の比較例１、２の通り、スペーサ１４の５０％圧縮応力が４．３ｋＰａ未満である布帛状センサは、初期および押圧耐久試験後のＯＦＦ試験において合格率が低く、人体荷重以外の軽い荷重による誤検知の可能性が高いことが分かる。また、スペーサ１４の４０ｋＰａ圧縮１０秒後の復元率が８０％未満である布帛状センサは、復元試験において合格率が低く、荷重を除いた後もシワ等による誤検知の可能性が高いことが分かる。
【００９９】
表２の比較例３、４の通り、スペーサ１４の５０％圧縮応力が２０ｋＰａを超える布帛状センサは、初期のＯＮ試験において合格率が低く、人体荷重を検知する性能が劣っていることが分かる。また、比較例４の通り、スペーサ１４の密度が１５０ｋｇ／ｍ３を超える場合、押圧耐久試験後のＯＦＦ試験の合格率が低く、ヘタリ耐性が低いことが分かる。また、違和感試験の合格率も低く、使用者に違和感を与えやすいことが分かる。
【０１００】
表２の比較例５、６の通り、空隙２２の高さが６０ｍｍを超える布帛状センサは、初期および押圧耐久試験後のＯＮ試験において合格率が低く、人体荷重を検知する性能が劣っていることが分かる。また、違和感試験の合格率も低く、使用者に違和感を与えやすいことが分かる。
表２の比較例７、８の通り、空隙２２の高さが３０ｍｍ未満の布帛状センサは、初期のＯＦＦ試験において合格率が低く、人体荷重以外の軽い荷重による誤検知の可能性が高いことが分かる。
【０１０１】
【表１】
2018021766.tif 000003
【０１０２】
【表２】
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【符号の説明】
【０１０３】
１    布帛状センサ
１１    第１の導電性布帛
１２    第２の導電性布帛
１３、１３−１、１３−２    導電性領域
１４、１４−１、１４−２    スペーサ
２２    空隙
２３    連結部
２８    送信部
３０    検出器
３０ａ    判定表
３０ｂ    閾値レベル入力部
３１    電気配線
３２    アラーム発報装置
５０    患者
５１    ベッド
５２    柵
１０１    デバイス
１０１Ａ    離床検知デバイス
１０２    センサシーツ
２０１    第１の検出エリア
２０２    第２の検出エリア
２０３−１、２０３−２    第３の検出エリア
３０１〜３０３    ステップ
４０１    伸縮性布帛
Ｐ    押圧
【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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