(57)【要約】      （修正有）【課題】物理量分布の高分解能化を図ることができる物理量分布検出装置を提供する。【解決手段】互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列１１と配列１１と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列１２とから構成された導電性高分子繊維配列組織１０と、各導電性高分子繊維へ通電する通電部２０と、各導電性高分子繊維１本毎の電気的特性検出部３０と、導電性高分子繊維配列組織１０を複数個の交差領域を含むｎ×ｍの分割領域に区画して、各分割領域毎の物理量をマトリックス構成要素と定義し、検出された電気的特性値にマトリックス演算式を適用する演算部４０とを有し、演算部４０は互いに交差する導電繊維の配列であって一方の導電性高分子繊維の配列１２を含む分割領域の物理量を求めるときに一方の導電性高分子繊維の配列１２と交差する他方の導電性高分子繊維の配列１１に通電して分割領域の感度が変化するように通電部２０を制御する。【選択図】図１
2007240475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列と該配列と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とから構成され、前記各導電性高分子繊維に加わる物理量から互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維の各交差領域の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いることが可能な導電性高分子繊維配列組織と、
前記導電性繊維高分子繊維配列組織を構成する各導電性高分子繊維へ通電する通電部と、  前記導電性高分子繊維の各繊維１本毎の電気的特性をそれぞれ検出可能な電気的特性検出部と、
前記導電性高分子繊維配列組織を複数個の交差領域を含むｎ×ｍの分割領域に区画して該各分割領域毎の物理量をそれぞれ求めるために、該各分割領域毎の物理量をマトリックス構成要素と定義し、前記電気的特性検出部を用いて各導電性高分子繊維毎に検出された電気的特性値にマトリックス演算式を適用する演算部とを有し、
該演算部は前記マトリックス演算式の解を得るために、互いに交差する導電繊維の配列であって一方の導電性高分子繊維の配列を含む分割領域の物理量を求めるときに該一方の導電性高分子繊維の配列と交差する他方の導電性高分子繊維の配列に通電して当該分割領域の感度が変化するように前記通電部を制御することを特徴とする物理量分布測定装置。
ただし、ｎ、ｍは正の整数である。
【請求項２】
前記分割領域の個数が４個であり、前記演算部は４×４の正方行列を用いて前記各分割領域毎の物理量を演算することを特徴とする請求項１に記載の物理量分布測定装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記各分割領域毎に該分割領域を更に細かく４分割することを繰り返して各導電性高分子繊維の各１本毎の交差領域の物理量を求めることを特徴とする請求項２に記載の物理量分布測定装置。
【請求項４】
前記電気的特性値が、前記導電性高分子繊維の抵抗値であり、前記物理量が圧力であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の物理量分布測定装置。
【請求項５】
互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列と該配列と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とから構成され、前記各導電性高分子繊維に加わる圧力から互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維の各交差領域の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いることが可能な導電性高分子繊維配列組織の少なくとも一方の配列に通電して他方の配列に加わる圧力に基づく抵抗値の変化を検出することにより、各交差領域毎の圧力を求めて導電性高分子繊維配列組織に加わる圧力分布を検出する圧力分布検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力等の物理量の分布を検出する物理量分布検出装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、物理量分布検出装置として、例えば、車両座席の座り心地や靴の履き心地、ベッドの寝心地を評価する評価装置として、圧力が加わる各微小部位毎に圧力分布を計測する圧力分布検出装置が知られている。
【０００３】
この従来の圧力分布検出装置では、例えば複数個の圧力検出センサとしての圧電素子をマトリックス状に配設し、圧電素子と圧電素子との間をスイッチング素子を介して接続し、スイッチング手段を制御する複数本の制御線と圧電素子に蓄積された電荷量を読み取る複数本の読み取り線とを設け、スイッチング手段により読み取るべき圧電素子を切り換えて、各圧電素子毎の圧力を計測する圧力分布検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特公平６−１０３２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この従来の物理量分布検出装置としての圧力分布検出装置では、ある所定の面積に加わる圧力を細かく分割して圧力分布の高分解能化を図ろうとする場合や大面積のものに加わる圧力分布を求めようとする場合、マトリックスの構成要素に相当する圧電素子及びスイッチング素子が多数となるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、物理量分布の高分解能化を図ることができる物理量分布検出装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の物理量分布測定装置は、互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列と該配列と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とから構成され、前記各導電性高分子繊維に加わる物理量から互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維の各交差領域の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いることが可能な導電性高分子繊維配列組織と、
前記導電性繊維高分子繊維配列組織を構成する各導電性高分子繊維へ通電する通電部と、
前記導電性高分子繊維の各繊維１本毎の電気的特性をそれぞれ検出可能な電気的特性検出部と、
前記導電性高分子繊維配列組織を複数個の交差領域を含むｎ×ｍの分割領域に区画して該各分割領域毎の物理量をそれぞれ求めるために、該各分割領域毎の物理量をマトリックス構成要素と定義し、前記電気的特性検出部を用いて各導電性高分子繊維毎に検出された電気的特性値にマトリックス演算式を適用する演算部とを有し、
該演算部は前記マトリックス演算式の解を得るために、互いに交差する導電繊維の配列であって一方の導電性高分子繊維の配列を含む分割領域の物理量を求めるときに該一方の導電性高分子繊維の配列と交差する他方の導電性高分子繊維の配列に通電して当該分割領域の感度が変化するように前記通電部を制御することを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、分割領域の個数を４個とし、演算部は４×４の正方行列を用いて前記各分割領域毎の物理量を演算するのが望ましい。
【０００８】
更には、演算部は、各分割領域毎にこの分割領域を更に細かく４分割することを繰り返して各導電性高分子繊維の各１本毎の交差領域の物理量を求めるのが望ましい。
【０００９】
その電気的特性値は、導電性高分子繊維の抵抗値であり、その物理量が圧力であるのが望ましい。
【００１０】
本発明の圧力分布検出方法は、互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列と該配列と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とから構成され、前記各導電性高分子繊維に加わる圧力から互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維の各交差領域の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いることが可能な導電性高分子繊維配列組織の少なくとも一方の配列に通電して他方の配列に加わる圧力に基づく抵抗値の変化を検出することにより、各交差領域毎の圧力を求めて導電性高分子繊維配列組織に加わる圧力分布を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、導電性高分子繊維を用いてその各交差領域に加わる物理量の分布を行列式を用いて測定できるので、圧電素子とスイッチング素子との個数に左右されることなく、物理量分布の高分解能化を図ることができるという効果を奏する。
【００１２】
特に、ソフトウエアプログラムにより交差領域の物理量を求めることにしたから、スイッチの個数を減少させることができる。
【００１３】
特に、圧力分布の計測の高分解能化を図るのに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係わる物理量分布検出装置及び圧力分布検出方法の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００１５】
図１において、１０は面状の導電性高分子繊維配列組織である。この導電性高分子繊維配列組織１０は互いに平行に延びる導電性高分子繊維の横配列１１とこの横配列１１に重ね合わされてこれと交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の縦配列１２とから構成されている。その横配列１１は例えばＮ本の導電性高分子繊維１１iからなり、縦配列１２はＭ本の導電性高分子繊維１２jからなっている。各導電性高分子繊維１１i、１２jは互いに絶縁されているものとする。また、この導電性高分子繊維１１iと導電性高分子繊維１２jとの交差領域を符号（i,j）で表す。ここで、添え字ｉは０からＮ−１までの整数、添え字ｊは０からＭ−１までの整数である。
【００１６】
また、ここでは、説明の便宜のため、横配列１１の導電性高分子繊維の本数と縦配列１２の導電性高分子の本数とは同じである（Ｎ＝Ｍ）とし、また、その本数は偶数であり、例えば、８本であるとする。
【００１７】
その、導電性高分子繊維１１i、１２jにはポリピロール、ポリアニリン、スチレンスルホン酸、ポリフェニレンビニレンを含む材料を用いる。この導電性高分子繊維１１i、１２jは圧力が加わると変形し、この変形により導電率が変化するという電気的特性、この導電性高分子繊維１１i、１２jに電流を流すと弾力特性が変化するという物理的性質がある。これら例示の導電性高分子繊維１１i、１２jの導電率は例えば０．５〜５００Ｓ／ｃｍ（ジーメンスパーセンチメートル）である。
【００１８】
導電性高分子繊維１１i、１２jの各長さは例えばＬであり、各導電性高分子繊維１１i、１２jの一端部１１ａ、１２ａには通電部２０と電気的特性検出部３０とに接続され、他端部１１ｂ、１２ｂはそれぞれアースされている。
【００１９】
その導電性高分子繊維配列組織１０は各導電性高分子繊維１１i、１２jに加わる物理量に基づき互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維１１i、１２jの各交差領域（ｉ、ｊ）の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いられ、これについては後に詳述する。
【００２０】
通電部２０は導電性繊維高分子繊維配列組織１０を構成する各導電性高分子繊維１１i、１２jへ通電する機能を有し、この通電部２０は演算部４０によって通電を制御される。電気的特性検出部３０は導電性高分子繊維１１i、１２jの各繊維１本毎の電気的特性をそれぞれ検出可能とされている。
【００２１】
その通電部２０は、例えば、図２に示すように、（Ｎ＋Ｍ）個のスイッチング素子２０ａと電流制限抵抗２０ｂとから構成されている。その（Ｎ＋Ｍ）個のスイッチング素子２０ａは演算部４０からのオン・オフ信号Ｓ１によってオン・オフされ、これによって、導電性高分子繊維１１i、１２jに一定の電流Ｉ１が流される。電気的特性検出部３０は、図３に示すように（Ｎ＋Ｍ）個のスイッチング素子３０ａと基準抵抗３０ｂとバッファ回路３０ｃとアナログデジタルコンバータ３０ｄとから構成されている。その（Ｎ＋Ｍ）個のスイッチング素子３０ａは演算部４０からのオン・オフ信号Ｓ２によってオン・オフされる。この電気的特性検出部３０はここでは各導電性高分子繊維１１i、１２jの電気的特性としての抵抗値Ｒを検出する機能を有する。
【００２２】
導電性高分子繊維１１i、１２jの各１本毎についてはその物理的性質は同じであると仮定し、導電性高分子繊維１１i、１２jに圧力が加わると、導電率が変化するので、１本の導電性高分子繊維の導電率の逆数と長さＬとで求まる抵抗値Ｒを検出すると、１本の導電性高分子繊維に加わる圧力が原理的には求められる。
【００２３】
１本の導電性高分子繊維をＮ区間に分割すると仮定すると、１区間当たりの抵抗をＲkとすると、
Ｒ＝ΣＲk（ｋは１からＮまでの正の整数）…（１）
として求められる。
【００２４】
抵抗値Ｒkは圧力値Ｐk（区間ｋに加わる圧力）により決まるので、関数ｆを用いて
Ｒk＝ｆ（Ｐk）  …（２）
として求められる。
【００２５】
関数ｆは、導電性高分子繊維の物理的特性により変化するので、電気的抵抗値から圧力値に換算する場合には、例えば、近似式を用いて求めることができる。
【００２６】
すなわち、抵抗値Ｒが求まると、この抵抗値Ｒを用いて圧力Ｐに換算することができる。
【００２７】
電気的特性検出部３０は、基準抵抗３０ｂの基準抵抗値をＲi、導電性高分子繊維の両端１１ａ−１１ｂ間、１２ａ−１２ｂ間の抵抗値をＲｆ、各スイッチング素子３０ａの抵抗値をＲｓ、電源電圧をＶとして、導電性高分子繊維の両端１１ａ−１１ｂ間、１２ａ−１２ｂ間に生じた電圧Ｖｆを検出する。
【００２８】
この電圧Ｖｆはアナログデジタルコンバータ３０ｄによりデジタル信号に変換されて、演算部４０に入力される。
【００２９】
抵抗値Ｒｆは下記の関係式を用いて電圧Ｖｆから求めることができる。
Ｖｆ＝Ｖ×（Ｒｆ＋Ｒｓ）／（Ｒｆ＋Ｒｓ＋Ｒｉ）…（３）
よって、各導電性高分子繊維１１i、１２jの電圧値Ｖｆを計測することにより各導電性高分子繊維毎に抵抗値Ｒｆを求めることができ、この抵抗値Ｒｆが求まれば、導電性高分子繊維１１i、１２jに加わる圧力を求めることができる。
【００３０】
ところが、抵抗値Ｒｆとして求まるのは、導電性高分子繊維の長さＬ当たりの抵抗値Ｒｆであって、導電性高分子繊維の長さＬをＮ区間に分割した区間毎の抵抗値Ｒｋではない。従って、導電性高分子繊維の区間毎の圧力Ｐｋではない。従って、このままでは、導電性高分子繊維の交差領域（ｉ、ｊ）毎の圧力Ｐijを求めることはできない。
【００３１】
そこで、演算部４０を、図５に模式的に示すように、導電性高分子繊維配列組織１０を複数個の交差領域（ｉ、ｊ）を含むｎ×ｍの分割領域に区画して各分割領域毎の物理量（圧力に対応する抵抗値）をそれぞれ求めるために、各分割領域毎の物理量（圧力に対応する抵抗値）をマトリックス構成要素と定義し、電気的特性検出部３０を用いて各導電性高分子繊維１１i、１２ｊ毎に検出された電気的特性値としての抵抗値Ｒにマトリックス演算式を適用する機能を有するように構成する。
【００３２】
ここでは、説明の便宜のため、分割領域の個数を４個とし、演算部４０は４×４の正方行列を用いて各分割領域毎の物理量を演算することとする。ここでは、その四分割領域ａ00、ａ01、ａ10、ａ11には例えば縦横にそれぞれ偶数本（ここでは４本）の導電性高分子繊維（１１1〜１１4、１１5〜１１8、１２1〜１２4、１２5〜１２8）の配列が含まれているとする。また、各分割領域ａ00、ａ01、ａ10、ａ11に加わる圧力をＰ00、Ｐ01、Ｐ10、Ｐ11とし、この圧力Ｐ00、Ｐ01、Ｐ10、Ｐ11に対応する抵抗値をＲ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11とする。各分割領域ａ00、ａ01、ａ10、ａ11の抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11は面状合成抵抗値と考えるべきものであり、各導電性高分子繊維が同じ物理的性質を有すると考えると、縦配列１２の導電性高分子繊維１２iと横配列１１の導電性高分子繊維１１jとの線形和で表すことができ、横配列１１と縦配列１２とに分解して抵抗値を求めたとしても、同じ値を有すると解することができる。
【００３３】
すると、図５に示す分割領域ａ00、ａ01、ａ10、ａ11について、下記の関係式が成り立つ。
【００３４】
Ｒ00＋Ｒ01＝Ｒh0
Ｒ10＋Ｒ11＝Ｒh1
Ｒ00＋Ｒ10＝Ｒv0
Ｒ01＋Ｒ11＝Ｒv1
ここで、抵抗値Ｒh0は分割領域ａ00、ａ01内の横配列１１の４本の導電性高分子繊維の抵抗値の和であり、抵抗値Ｒh1は分割領域ａ10、ａ11内の横配列１１の４本の導電性高分子繊維の抵抗値の和であり、抵抗値Ｒv0は分割領域ａ00とａ10内の縦配列１２の４本の導電性高分子繊維の抵抗値の和であり、抵抗値Ｒv1は分割領域ａ01、ａ11内の縦配列１２の４本の導電性高分子繊維の抵抗値の和であり、これらの抵抗値Ｒh1〜Ｒv1はこれらの分割領域内の導電性高分子繊維の各抵抗値を電気的特性検出部３０を制御して求めることにより求められる。上記の式を行列式で表現したものが下記の[数１]式である。
【００３５】
【数１】
2007240475.tif 000003
この行列式を用いて、マトリックス構成要素としての抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11を求めようとしても、クラメールの定理によって行列式の値が「０」となり解が得られない。
【００３６】
例えば、上記の連立方程式について、
Ｒ00＋Ｒ01＝Ｒh0とＲ00＋Ｒ10＝Ｒv0の式を用いてＲ00を消去すると、
Ｒ01−Ｒ10＝Ｒh0−Ｒv0となり、
Ｒ10＋Ｒ11＝Ｒh1とＲ01＋Ｒ11＝Ｒv1の式を用いてＲ11を消去すると、
Ｒ10−Ｒ01＝Ｒh1−Ｒv1となり、
Ｒ01−Ｒ10＝Ｒh0−Ｒv0とＲ10−Ｒ01＝Ｒh1−Ｒv1との二式からＲ01又はＲ10を求めようとすると、左辺の項が「０」となり、抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11を求めることができない結果となる。
【００３７】
そこで、演算部４０はマトリックス演算式の解を得るために、互いに交差する導電繊維の配列１１、１２であって一方の導電性高分子繊維の配列を含む分割領域の物理量を求めるときに一方の導電性高分子繊維の配列１２と交差する他方の導電性高分子繊維の配列１１に通電して当該分割領域の感度が変化するように通電部２０を制御する構成とする。
【００３８】
ここでは、演算部４０は、通電部２０を制御して、分割領域ａ11内の縦配列１２の４本分の導電性高分子繊維１２5〜１２8の分割領域ａ11の抵抗値Ｒ11を求めるために、分割領域ａ10、ａ11内の横配列１２の４本分の導電性高分子繊維１１5〜１１8に矢印で示すように一定電流Ｉ1を流す。すると、この一定電流Ｉ1を流すことにより、横配列１２の４本分の導電性高分子繊維１１5〜１１8の弾力特性がそれぞれ変化する。
【００３９】
検出しようとする導電性高分子繊維１２5〜１２8と交差する導電性高分子繊維１１5〜１１8に通電するとその弾力特性が変化するため、検出しようとする導電性高分子繊維１２5〜１２8の変形量が異なることになるので、同じ圧力Ｐ11が分割領域ａ11に加わっていたとしても、検出しようとする導電性高分子繊維の抵抗値Ｒ11が異なることになる。
【００４０】
例えば、図４（ａ）に示すように、横方向の導電性高分子繊維Ｘに電流を流していないとき（Ｉ1＝０）に圧力Ｐを加えたときの縦方向の導電性高分子繊維Ｙの抵抗値をＲｘとして、次に図４（ｂ）に示すように横方向の導電性高分子繊維Ｘに電流を流したとき（Ｉ1＝Ｉ1）に同じ圧力Ｐを加えたときに縦方向の導電性高分子繊維Ｙの抵抗値がＲｘ’となったとすると、その変化の比γは、
γ＝Ｒｘ’／Ｒｘである。
【００４１】
この比γは、加わる圧力Ｐが一定であっても、流す電流を変えることにより、計測される抵抗値が変化するという意味で、「感度」と表現することもできる。このγは導電性高分子繊維に流す電流と加える圧力とを決めれば、一義的に決定できるので予め求まる。
【００４２】
分割領域ａ11内の縦配列１２の導電性高分子繊維は、図５に示す場合には、４本であるので、分割領域ａ11内の横配列１１の導電性高分子繊維１１5〜１１8の４本に同じ電流を流して、分割領域ａ11の感度を変化させる。各比γは各導電性高分子繊維１２5〜１２8について同じであり、圧力は単位面積当たりの力として定義されているので本数が変化して面積が増加しても単位面積当たりの比はγであるからα＝γとして、この感度αを用いて、マトリックス演算式を作成すると、[数２]式が得られる。
【００４３】
【数２】
2007240475.tif 000004
すなわち、分割領域ａ00、ａ01内の横配列１１の導電性高分子繊維１１1〜１１4と分割領域ａ10、ａ11内の横配列１１の導電性高分子繊維１１5〜１１8の抵抗値を検出するときと、分割領域ａ00、ａ10内の縦配列１２の導電性高分子繊維１２1〜１２4の抵抗値を検出するときとには、いずれの導電性高分子繊維にも通電を行わずに、演算部４０は各抵抗値Ｒh0、Ｒh1、Ｒv0を検出する。
【００４４】
分割領域ａ01、ａ02内の縦配列１２の導電性高分子繊維１２5〜１２8の抵抗値を検出するときには、演算部４０は通電部２０を制御して分割領域ａ10、ａ11内の横配列１１の４本の導電性高分子繊維１１5〜１１8に通電し、その際の分割領域ａ01、ａ02内の縦配列１２の導電性高分子繊維１２5〜１２8の抵抗値Ｒv1を検出する。
【００４５】
その[数２]式から抵抗値Ｒ11が得られる。
【００４６】
例えば、[数２]式を連立方程式で表現すると、
Ｒ00＋Ｒ01＝Ｒh0  …（４−１）
Ｒ10＋Ｒ11＝Ｒh1  …（４−２）
Ｒ00＋Ｒ10＝Ｒv0  …（４−３）
Ｒ01＋αＲ11＝Ｒv1…（４−４）
ここで、
Ｒ10＋Ｒ11＝Ｒh1の式（４−１）とＲ00＋Ｒ10＝Ｒv0の式（４−３）とを用いてＲ10を消去すると、
Ｒ11−Ｒ00＝Ｒh1−Ｒv0…（４−５）
式が得られる。
【００４７】
また、Ｒ00＋Ｒ01＝Ｒh0の式（４−１）とＲ01＋αＲ11＝Ｒv1の式（４−４）とを用いてＲ01を消去すると、
Ｒ00−αＲ11＝Ｒh0−Ｒv1  …（４−６）
式が得られる。
【００４８】
この（４−５）式、（４−６）式を用いてＲ00を消去すると、
Ｒ11−αＲ11＝Ｒh1−Ｒv0＋Ｒh0−Ｒv1  …（４−７）
この（６）式を変形すると、
（１−α）Ｒ11＝（Ｒh1＋Ｒh0）−（Ｒv1＋Ｒv0）  …（４−８）
式が得られる。
【００４９】
ここで、感度αは事前に演算によって求められた既知の値であり、抵抗値Ｒv0、Ｒh0、Ｒh1、Ｒv1は計測によって得られた既知の値であるから、分割領域ａ11の抵抗値Ｒ11は（４−８）式を解くことによって得られる。
【００５０】
分割領域ａ11の抵抗値Ｒ11が求まると、例えば、式（４−２）を解くことにより分割領域ａ10の電気的抵抗値Ｒ10が得られ、式（４−４）を解くことにより分割領域ａ01の電気的抵抗値Ｒ01が求まり、式（４−１）を用いて分割領域ａ00の電気的抵抗値Ｒ00が得られ、全ての分割領域ａ00、ａ01、ａ10、ａ11に対応する電気的抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11が得られる。この電気的抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11は圧力Ｐ00、Ｐ01、Ｐ10、Ｐ11に近似式を用いて換算できる。
【００５１】
次に、図６に示すように、分割領域ａ00、ａ01を上下に二分割すると共に、分割領域
ａ10、分割領域ａ11を上下に二分割する。この分割領域を符号ａ00h0、ａ01h0、ａ00h1、ａ01h1、ａ10h0、ａ11h0、ａ10h1、ａ11h1で表す。
【００５２】
分割領域ａ00h0、ａ01h0、ａ00h1、ａ01h1のグループと分割領域ａ10h0、ａ11h0、
ａ10h1、ａ11h1のグループとに分けて考え、横配列１１の２本の導電性繊維（１１1、１１2）、（１１3、１１4）、（１１5、１１6）、（１１7、１１8）毎に抵抗値を測定する。
【００５３】
分割領域ａ01h1の物理量（抵抗値又は圧力）及び分割領域ａ11h1の物理量（抵抗値又は圧力）を測定するときに、分割領域ａ01、ａ11内の縦配列１２の４本の導電性高分子繊維１２5〜１２8に通電して分割領域ａ01h1、ａ11h1の感度を変化させる。
【００５４】
このようにして、分割領域ａ00h0、ａ01h0内の２本の導電性高分子繊維（１１1、１１2）、分割領域ａ00h1、ａ01h1内の２本の導電性高分子繊維（１１3、１１4）、分割領域
ａ10h0、ａ11h0内の２本の導電性高分子繊維（１１5、１１6）、分割領域ａ10h1、ａ11h1内の２本の導電性高分子繊維（１１7、１１8）の抵抗値を求める。これらの値をそれぞれ、Ｒh00、Ｒh01、Ｒh10、Ｒh11とする。
【００５５】
また、各分割領域ａ00h0、ａ01h0、ａ00h1、ａ01h1、ａ10h0、ａ11h0、ａ10h1、ａ11h1の抵抗値をＲ00h0、Ｒ01h0、Ｒ00h1、Ｒ01h1、Ｒ10h0、Ｒ11h0、Ｒ10h1、Ｒ11h1とする。
【００５６】
すると、分割領域ａ00h0、ａ01h0、ａ00h1、ａ01h1のグループと分割領域ａ10h0、
ａ11h0、ａ10h1、ａ11h1のグループとについて[数３]式、[数４]式が得られる。
【００５７】
【数３】
2007240475.tif 000005
【００５８】
【数４】
2007240475.tif 000006
【００５９】
[数３]式、[数４]式において、抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11は分割領域ａ00、
ａ01、ａ10、ａ11の値として既に求まっており、[数３]式、[数４]式の行列式の値は「０」ではないので、[数３]式、[数４]式を用いて、分割領域ａ00h0、ａ01h0、
ａ00h1、ａ01h1、ａ10h0、ａ11h0、ａ10h1、ａ11h1の各抵抗値Ｒ00h0、Ｒ01h0、Ｒ00h1、Ｒ01h1、Ｒ10h0、Ｒ11h0、Ｒ10h1、Ｒ11h1が求められる。
【００６０】
同様にして、図７に示すように、分割領域ａ00、ａ01を左右に二分割すると共に、分割領域ａ10、分割領域ａ11を左右に二分割する。この分割領域を符号ａ00v0、ａ00v1、
ａ01v0、ａ01v1、ａ10v0、ａ10v1、ａ11v0、ａ11v1で表す。
【００６１】
分割領域ａ00v0、ａ00v1、ａ10v0、ａ10v1のグループと分割領域ａ01v0、ａ01v1、
ａ11v0、ａ11v1のグループとに分けて考え、縦配列１２の２本の導電性繊維毎に抵抗値を測定する。
【００６２】
その際、分割領域ａ10v1の物理量（抵抗値又は圧力）及び分割領域ａ11v1の物理量（抵抗値又は圧力）を測定するときに、分割領域ａ10、ａ11内の横配列１１の４本の導電性高分子繊維１１5〜１１8に通電して分割領域ａ10v1、ａ11v1の感度を変化させる。
【００６３】
このようにして、分割領域ａ00v0、ａ10v0内の２本の導電性高分子繊維（１２1、１２2）、分割領域ａ00v1、ａ10v1内の２本の導電性高分子繊維（１２3、１２4）、
分割領域ａ01v0、ａ11v0内の２本の導電性高分子繊維（１２5、１２6）、分割領域ａ01v1、ａ11v1内の２本の導電性高分子繊維（１２7、１２8）の抵抗値を求める。これらの値をそれぞれ、Ｒv00、Ｒv01、Ｒv10、Ｒv11とする。
【００６４】
また、各分割領域ａ00v0、ａ10v0、ａ00v1、ａ10v1、ａ01v0、ａ11v0、ａ01v1、ａ11v1の抵抗値をＲ00v0、Ｒ10v0、Ｒ00v1、Ｒ10v1、Ｒ01v0、Ｒ11v0、Ｒ01v1、Ｒ11v1とする。
【００６５】
すると、分割領域ａ00v0、ａ00v1、ａ10v0、ａ10v1のグループと分割領域ａ01v0、
ａ01v1、ａ11v0、ａ11v1のグループとについて、
【００６６】
[数５]式、[数６]式が得られる。
【００６７】
【数５】
2007240475.tif 000007
【００６８】
【数６】
2007240475.tif 000008
【００６９】
[数５]式、[数６]式において、抵抗値Ｒ00、Ｒ01、Ｒ10、Ｒ11は分割領域ａ00、
ａ01、ａ10、ａ11の値として既に求まっており、[数５]式、[数６]式の行列式の値は「０」ではないので、[数５]式、[数６]式を用いて、各分割領域ａ00v0、ａ10v0、ａ00v1、ａ10v1、ａ01v0、ａ11v0、ａ01v1、ａ11v1の抵抗値をＲ00v0、Ｒ10v0、Ｒ00v1、Ｒ10v1、Ｒ01v0、Ｒ11v0、Ｒ01v1、Ｒ11v1が得られる。
【００７０】
各導電性高分子繊維１本当たりの交差領域（i,j）の抵抗値Ｒijを求めるには、分割領域ａ00、分割領域ａ01、分割領域ａ10、分割領域ａ11をそれぞれ４分割して、これを繰り返し行う。
【００７１】
図８はその一例として、分割領域ａ00を４分割した例が示されており、この図８において、符号ａ000、ａ001、ａ010、ａ011は分割領域ａ00の小分割領域を示し、符号Ｒ000、
Ｒ001、Ｒ010、Ｒ011は各分割領域における導電性高分子繊維の２本毎の抵抗値を示している。
【００７２】
この抵抗値は、図４に示す４分割領域の各分割領域の抵抗値を用いたと同様の手順で求めることができる。
【００７３】
この場合、図７、図８に示す分割で得られた抵抗値を演算に用いることができ、従って、分割領域ａ011について縦配列１２の２本の導電性高分子繊維の抵抗値Ｒ011を求める際に、分割領域ａ010、ａ011内の横配列１１の２本の導電性高分子繊維１１3、１１4に通電して縦配列１２の２本の導電性高分子繊維（１２3、１２4）の抵抗値Ｒv01のみを計測する。
【００７４】
すると、下記の[数７]式が得られる。
【００７５】
【数７】
2007240475.tif 000009
なお、感度αは通電される導電性高分子繊維の本数によらない係数である。
【００７６】
この[数７]式を解くことにより、各小分割領域ａ000、ａ001、ａ010、ａ011についての分割抵抗Ｒ000、Ｒ001、Ｒ010、Ｒ011が得られる。
【００７７】
この図５〜図８に示す分割を繰り返すと、最終的に、導電性高分子繊維各１本当たりの交差領域（ｉ、ｊ）についての抵抗、すなわち、圧力を求めることができる。
【００７８】
すなわち、導電性高分子繊維配列組織１０のそれぞれに圧力が加わったとき、各交差領域（ｉ、ｊ）毎に圧力を計測できることになり、圧力分布の高分解能化を図ることができる。
【００７９】
演算部４０には、上記の処理手順を繰り返し実行するプログラムが組み込まれている。
【００８０】
次に、この演算部４０による処理手順を図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８１】
まず、図５に示すように、領域を縦横に２分割して合計４分割の分割領域についての抵抗値をそれぞれ求める（Ｓ．１）。ついで、図６に示すように、分割領域を上下に２分割して各分割領域の抵抗値を求める（Ｓ．２）。次に、図７に示すように、分割領域を左右に２分割して各分割領域の抵抗値を求める（Ｓ．３）。ついで、各導電性高分子繊維の１本当たりの交差領域（i,ｊ）について、抵抗が求まったか否かを判断する（Ｓ．４）。
【００８２】
Ｓ．４において、イエスの場合には、Ｓ．５に移行し、抵抗値と圧力との関数関係を用いて、抵抗値を圧力に換算する。Ｓ．４において、ノーの場合、各導電性高分子繊維の１本当たりの交差領域（i,ｊ）について、抵抗値が求まるまでＳ．１〜Ｓ．４を繰り返す。
【００８３】
そして、Ｓ．５における圧力値への換算後、所定時間が経過するまで待機し（Ｓ．６）、所定時間経過後、再び、Ｓ．１〜Ｓ．５の処理を繰り返す。これにより、一定時間間隔で、導電性高分子繊維配列組織１０に加わる圧力の分布を計測できる。
【００８４】
本発明の圧力分布検出方法は、互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とこの配列と交差する方向に互いに平行に延びる導電性高分子繊維の配列とから構成され、各導電性高分子繊維に加わる圧力から互いに交差する方向に延びる導電性高分子繊維の各交差領域の物理量の分布を感知する物理量感知手段として用いることが可能な導電性高分子繊維配列組織の少なくとも一方の配列に通電して他方の配列に加わる圧力に基づく抵抗値の変化を検出することにより、各交差領域毎の圧力を求めて導電性高分子繊維配列組織に加わる圧力分布を検出するのに用いることができる。
【００８５】
この圧力分布検出方法は、例えば、エアバッグの展開制御時に、乗員の怪我を防止するため、乗員の姿勢によりエアーバッグの展開強度を制御するに際して、乗員の姿勢を概略検出するのに用いられる。この場合、乗員姿勢の検出を座面圧力の重心位置を求めることにより行い、エアーバッグ展開時の乗員姿勢を求めるには、乗員の重心位置がシートの前後方向について概略求まれば良いので、導電性高分子繊維の各１本当たりの交差領域（i、j）について、圧力分布を求める必要はない。すなわち、圧力分布について、高分解能化を図る必要はない。また、シート左右方向についての圧力分布についても低分解能で十分である。
【００８６】
これに対して、ドライバーポジションの最適化を図るためには、シートの高さや傾き、シートの前後位置の制御を必要とするため、シート面上での圧力分布の高分解能化を図る必要がある。
【００８７】
従って、この圧力分布検出方法は、用途に応じて分解能を変更して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係わる物理量分布検出装置のブロック回路図である。
【図２】図１に示す通電部の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電気的特性検出部のブロック図である。
【図４】本発明の演算に用いる感度の求め方の一例を説明するための図であって、（ａ）は縦方向の導電性高分子繊維の抵抗値を求める際の横方向の導電性高分子繊維への非通電状態を示し、（ｂ）は縦方向の導電性高分子繊維の抵抗値を求める際の横方向の導電性高分子繊維への通電状態を示す。
【図５】縦横８本の導電性高分子繊維を縦２個、横２個に４分割して４分割領域を形成して抵抗値を求める場合の模式図である。
【図６】図５に示す４分割領域を更に上下に２分割して８分割領域を形成して抵抗値を求める場合の模式図である。
【図７】図５に示す４分割領域を更に左右に２分割して８分割領域を形成して抵抗値を求める場合の模式図である。
【図８】図５に示す４分割領域のそれぞれを更に４分割して１６分割領域を形成して抵抗値を求める場合の模式図である。
【図９】本発明に係わる物理量分布検出装置のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０…導電性高分子繊維配列組織
１１、１２…配列
２０…通電部
３０…電気的特性検出部
４０…演算部
【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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