(57)【要約】【課題】人が座席に乗り続けているか等の着座の状態を精度よく検出すること。【解決手段】着座状態管理システムにおいて、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズを検出する検出部と、前記電磁ノイズに基づいて、前記検出部の前記人体の着座の状態を判定する判定部と、を備える。【選択図】図７Ｂ
2017132448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体をアンテナとして受信した電磁ノイズを検出する検出部と、
前記電磁ノイズに基づいて、前記検出部の前記人体の着座の状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする着座状態管理システム。
【請求項２】
前記検出部は、前記電磁ノイズによる電気信号を検出する発電装置を有することを特徴とする、
請求項１記載の着座状態管理システム。
【請求項３】
前記検出部は、前記人体または物が前記検出部に乗った際に発電し、
前記判定部は、前記電磁ノイズによる電気信号と、前記人体または物が前記検出部に乗った際に発電された電気信号とに基づいて、前記検出部に乗ったものが前記人体であるか、物であるかを判定することを特徴とする、
請求項２記載の着座状態管理システム。
【請求項４】
前記判定部は、前記電磁ノイズによる電気信号と、前記人体が前記検出部に乗った際に発電された電気信号とに基づいて、前記人体の属性を判定することを特徴とする、
請求項２または３記載の着座状態管理システム。
【請求項５】
前記判定部は、前記電磁ノイズによる電気信号の振幅の平均値が所定の閾値以上の場合に、前記検出部に対する前記人体の着座の状態を着席中と判定することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の着座状態管理システム。
【請求項６】
座席に乗っている人体をアンテナとして受信した電磁ノイズに応じたデータを受信する受信部と、
前記電磁ノイズに応じたデータに基づいて、座席に対する着座の状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項７】
コンピュータに、
座席に乗っている人体をアンテナとして受信した電磁ノイズに応じたデータを受信するステップと、
前記電磁ノイズに応じたデータに基づいて、座席に対する着座の状態を判定するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座状態管理システム、情報処理装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子等を用いたセンサをシートの着座部に設け、シートに荷重が加わった際にセンサがオンとなったことを検知し、シートに人が座ったことを検知する技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、自動車のシートに荷重が加わるに伴って伸縮変動する導電性ゴム体の抵抗変化に基づいて、当該シートに加わる荷重を検出し、荷重の経時的な変動パターンに基づいて、シートに乗っているものを人か物か判別する技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来技術には、シートに人が座ったことは検知できても、人や物が座席に乗り続けているか等の状態を検出することができないという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１記載の技術では、例えばシートが自動車等の移動体に設けられている場合等には、シートに乗っているものが人であっても荷重がほぼ変化しないこともありうるし、乗り物などで振動があれば物であっても経時的に変化するため、人と物を判別することが難しいという問題があった。
【０００６】
そこで、人が座席に乗り続けているか等の着座の状態を精度よく検出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
着座状態管理システムにおいて、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズ（電波ノイズ）を検出する検出部と、前記電磁ノイズに基づいて、前記検出部の前記人体の着座の状態を判定する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、人が座席に乗り続けているか等の着座の状態を精度よく検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る着座状態管理システムのシステム構成図である。
【図２】実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態に係る着座状態検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係る情報処理装置の機能構成図である。
【図５】シートに人が着席した際の、発電装置が出力する信号の一例を示す図である。
【図６】座席管理データの一例を示す図である。
【図７Ａ】着座状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】着座状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】劇場の座席の着座状態を管理する画面の例である。
【図９】新幹線の座席の着座状態を管理する画面の例である。
【図１０】発電装置の発電素子の一例を示す概略断面図である。
【図１１】発電装置の発電素子の他の一例を示す概略断面図である。
【図１２】発電装置の発電素子における中間層の断面の一例を示す拡大図である。
【図１３】発電装置の発電素子における他の中間層の断面の一例を示す拡大図である。
【図１４】発電装置の発電素子における他の中間層の断面の一例を示す拡大図である。
【図１５】発電装置の発電素子における他の中間層の断面の一例を示す拡大図である。
【図１６】発電装置の一例を示す概略断面図である。
【図１７】発電装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１８】実施形態に係る着座状態検出装置のハードウェア構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態における図１は、実施形態に係る着座状態管理システム１のシステム構成図である。着座状態管理システム１は、情報処理装置１０、着座状態検出装置２０−１、２０−２、・・・２０−ｎ（以下「着座状態検出装置２０」と総称する）、情報端末３０−１、３０−２、・・・３０−ｎ（以下「情報端末３０」と総称する）を有する。
【００１１】
情報処理装置１０は、着座状態検出装置２０が設けられた座席の着座の状態を管理し、情報端末３０に着座の状態を通知する。
【００１２】
情報端末３０は、例えば、スマートフォン、タブレット、ノートＰＣ等の端末であり、例えばＷｅｂブラウザを用いて情報処理装置１０にアクセスし、各座席（シート）の着座状態を含むデータを受信して表示する。
【００１３】
着座状態検出装置２０は、各座席に設けられ、各座席に人や物が乗っているか否かに関する着座状態を検出する。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る情報処理装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００１５】
情報処理装置１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０１、ＨＤＤ（Hard disk drive）１０２、メモリ装置１０３、ＣＰＵ（Central Processing Unit；演算処理装置）１０４、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１０５、操作Ｉ／Ｆ１０６で構成される。
【００１６】
ＨＤＤ１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置１０３は、コンピュータの起動時にＨＤＤ１０２からプログラムを読み出して格納する。そして、ＣＰＵ１０４はメモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って、後述するような各種処理を実現する。
【００１７】
通信Ｉ／Ｆ１０５は、ＵＳＢポート、無線ＬＡＮ（Local Area Network）カード、ＬＡＮカードなどで構成されており、ネットワークに接続するために用いられる。
【００１８】
操作Ｉ／Ｆ１０６は、キーボードやディスプレイ等で実現され、情報処理装置１０を操作するための操作画面が表示される。
【００１９】
後述する実施形態の着座状態管理方法がプログラムによって実現される場合、プログラムは例えば記録媒体１１０の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。記録媒体１１０は、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
【００２０】
また、実施形態のプログラムを記録した記録媒体１１０がドライブ装置１０１にセットされると、記録媒体１１０からドライブ装置１０１を介してＨＤＤ１０２にインストールされる。プログラムをネットワークからダウンロードした場合は、通信Ｉ／Ｆ１０５を介してＨＤＤ１０２にインストールされる。
【００２１】
なお、情報端末３０のハードウェア構成は、情報処理装置１０のものと同様である。
【００２２】
図３は、本実施形態に係る着座状態検出装置２０ハードウェア構成の一例を示す図である。着座状態検出装置２０は、発電装置２０１、整流部２０２、Ａ／Ｄ変換部２０３、送信部２０４を有する。なお、着座状態検出装置２０は、座席と一体に構成してもよいし、座席の上に置く構成としてもよい。座席の上に置く場合、例えば防水シートやクッションと一体に構成してもよい。
【００２３】
発電装置２０１は、発電装置２０１の上に人体が乗っている場合、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズ（電波ノイズ）による電気信号を検出する。より詳細には、人体は導体であるため周囲の電子機器から放射される電磁波をアンテナとして受信する性質を持っており、発電装置２０１は人体が受信し放出する電磁波を検出し電気信号として出力する。
【００２４】
また、発電装置２０１は、人や物に乗られた際の圧力等により発電し、発電による電気信号を出力する。なお、発電装置２０１のより詳細な実施例については後述する。
【００２５】
整流部２０２、及びＡ／Ｄ変換部２０３は、発電装置２０１が出力した電気信号の波形を量子化し、波形の値を示すデジタルデータに変換する。
【００２６】
送信部２０４は、Ａ／Ｄ変換部２０３により変換された波形の値を示すデジタルデータを、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、またはＵＳＢケーブル等を介して、情報処理装置１０に送信する。
【００２７】
次に、図４を参照し、情報処理装置１０の機能構成について説明する。図４は、実施形態に係る情報処理装置１０の機能構成図である。情報処理装置１０は、通信部１１、着座状態判定部１２、座席管理部１３を備える。これら各部は、情報処理装置１０にインストールされた１以上のプログラムが、情報処理装置１０のＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。
【００２８】
通信部１１は、着座状態検出装置２０から、座席に乗っている人体をアンテナとして受信した電磁ノイズに応じたデータを受信する。
【００２９】
着座状態判定部１２は、着座状態検出装置２０から取得したデータに基づいて、着座状態検出装置２０が設けられた座席に対する着座の状態を判定する着座状態判定処理を行う。
【００３０】
着座状態判定部１２は、着座状態判定処理において、着座状態検出装置２０が検出した、座席に乗っている人体をアンテナとして受信した電磁ノイズに基づいて、着座状態検出装置２０が設けられた座席に対する人体の着座の状態を判定する。
【００３１】
着座状態判定部１２は、着座状態判定処理において、着座状態検出装置２０により上記電磁ノイズにより発電された電気信号と、人体または物が着座状態検出装置２０に乗った際に発電された電気信号とに基づいて、着座した（座席に乗った、あるいは乗せられた）ものが人であるか、物であるかを判定する。
【００３２】
着座状態判定部１２は、着座状態判定処理において、着座状態検出装置２０により上記電磁ノイズにより検出（発電）された電気信号と、人体が着座状態検出装置２０に乗った際に発電された電気信号とに基づいて、着座した人体の属性（例えば、大人か子供か等）を判定する。
【００３３】
座席管理部１３は、着座状態判定部１２により判定された各座席の着座状態を管理し、着座状態を情報端末３０に通知する。
【００３４】
次に、図５を参照し、着座状態検出装置２０の発電装置２０１が出力する信号について説明する。図５は、シートに人が着席した際の、発電装置２０１が出力する信号の一例を示す図である。
【００３５】
図５の５０１及び５０５の期間は、シートに人が着席していない期間である。５０１及び５０５の期間において、発電装置２０１は、ほぼ信号を出力しない。
【００３６】
図５の５０２の期間は、シートに人が座った際の期間である。５０２の期間において、発電装置２０１は、比較的大きいマイナスの電圧を出力する。
【００３７】
図５の５０３の期間は、シートに人が座っている間の期間である。５０３の期間において、発電装置２０１は、発電装置２０１の上に乗っている人体をアンテナとして受信した電磁波によるノイズを含む電圧を出力する。５０３の期間において、発電装置２０１は、例えば、５Ｖ、−５Ｖの電圧に対する値をそれぞれ１０２４、−１０２４とした場合に、３０から−３０のレンジを超え、細かく振動する電気信号を出力する。
【００３８】
図５の５０４の期間は、シートから人が立った際の期間である。５０４の期間において、発電装置２０１は、比較的大きいプラスの電圧を出力する。
【００３９】
次に、図６を参照し、座席管理部１３が管理する座席管理データについて説明する。図６は、座席管理部１３が管理する座席管理データ１３１の一例を示す図である。
【００４０】
座席管理データ１３１は、着座状態検出装置ＩＤ、シートＩＤ、着座状態、種別、属性、着座状態遷移日時、着座状態遷移後の経過時間のデータ項目を有する。
【００４１】
着座状態検出装置ＩＤは、着座状態検出装置２０を識別する識別情報（ＩＤ）である。シートＩＤは、着座状態検出装置２０が設けられたシートを識別する識別情報（ＩＤ）である。着座状態は、着座状態検出装置２０が設けられたシートに人や物が着席しているか否かを示す情報であり、例えば、着席している状態を「着席中」、着席していない状態を「空席中」とする。種別は、着席しているものの種別、例えば人か物かを示す情報である。属性は、着席しているもの属性、例えば人が大人か子供か、物が大きいか小さいかを示す情報である。着座状態遷移日時は、着座状態が「着席中」から「空席中」、あるいはその逆に変更された日時である。着座状態遷移後の経過時間は、着座状態が変更されてから経過した時間である。
【００４２】
＜着座状態判定処理の一例＞
次に、図７Ａ、図７Ｂを参照し、着座状態判定部１２による、着座状態判定処理について説明する。図７Ａは、着座状態判定処理の一例を示すフローチャートである。
【００４３】
着座状態判定部１２は、着座状態検出装置２０から所定期間分の信号の値を取得する（ステップＳ１０１）。
【００４４】
続いて、着座状態判定部１２は、取得した所定期間分の信号の最大値が第１の閾値以上であるか判断する（ステップＳ１０２）。信号の最大値が第１の閾値以上であれば（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、席を立ったと判断し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。信号の最大値が第１の閾値以上でなければ（ステップＳ１０２でＮＯ）、取得した所定期間分の信号の最小値が第２の閾値以下であるか判断する（ステップＳ１０４）。
【００４５】
信号の最小値が第２の閾値以下であれば（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、席に座ったと判断し、取得した所定期間分の信号の振幅の変動、及び波形のパターンに基づいて、着座した人または物の属性（大人か子供か、重いか軽いか等）を判定し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ１０５において、着座状態判定部１２は、例えば、取得した所定期間分の信号の近似曲線を算出し、取得した所定期間分の信号の各振幅の値から、当該近似曲線の値を引くことにより、振幅の変動を算出する。そして、算出した振幅の変動が所定の閾値よりも大きい場合は、人体をアンテナとして受信した電波ノイズによるものと判断し、種別を「人」と判定する。算出した振幅の変動が所定の閾値よりも大きい場合は、種別を「物」と判定する。
【００４７】
ここで、着座状態検出装置２０が発電する電気信号は、勢いよく人や物が席に座る（置かれる）場合、及び重い人や物が席に座る場合、信号の最小値は比較的小さくなる（信号の最小値の絶対値は大きくなる）。ゆっくり人や物が席に座る場合、及び軽い人や物が席に座る場合、信号の最小値は比較的大きくなる（信号の最小値の絶対値は小さくなる）。また、ゆっくり人や物が席に座る場合、かつ重い人や物が席に座る場合は、信号の最小値は比較的大きくなり、その後、信号の値が０に近づくまでの期間が長くなる。
【００４８】
ステップＳ１０５において、着座状態判定部１２は、例えば、このような着座状態検出装置２０が発電する電気信号の波形のパターンの特性に応じて、人または物の属性（大人か子供か、重いか軽いか等）を判定する。
【００４９】
信号の最小値が第２の閾値以下でなければ（ステップＳ１０４でＮＯ）、取得した所定期間分の信号に含まれる振幅の変動（例えば、各値の絶対値の平均値）を算出し、算出した値が、第３の閾値以上であるか判断する（ステップＳ１０６）。算出した値が第３の閾値以上でなければ（ステップＳ１０６でＮＯ）、当該着座状態検出装置２０に対する種別を「物」と判定し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
【００５０】
算出した値が第３の閾値以上であれば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、当該着座状態検出装置２０に対する着席状態を「着席中」、種別を「人」と判定し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００５１】
＜着座状態判定処理の他の一例＞
図７Ｂは、着座状態判定処理の他の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
着座状態判定部１２は、着座状態検出装置２０から所定期間分の信号の値を取得する（ステップＳ２０１）。
【００５３】
続いて、着座状態判定部１２は、席（シート）の状態を判断する（ステップＳ２０２）。席の状態が空席状態であった場合には、取得した所定期間分の信号の最小値が第１の閾値以下であるかを判断する（ステップＳ２０３）。信号の最小値が第１の閾値以下であれば（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、席に座ったと判断し（ステップＳ２０４）、席の状態を着席状態に遷移し処理を終了する。信号の最大値が第１の閾値以上でなければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、何も処理を行わずに処理を終了する。ここで、信号の最小値を使っているが、サンプリングした信号の値の総和（積分値）を計算して第１の閾値と比較する方法を取っても良い。また、この着席時の信号の波形やピークの高さにより、属性（大人か子供か、重いか軽いか等）を判定できる。より詳細には、着座状態検出装置２０が発電する電気信号は、勢いよく人や物が席に座る（置かれる）場合、及び重い人や物が席に座る場合、信号の最小値は比較的小さくなる（信号の最小値の絶対値は大きくなる）。ゆっくり人や物が席に座る場合、及び軽い人や物が席に座る場合、信号の最小値は比較的大きくなる（信号の最小値の絶対値は小さくなる）。また、ゆっくり人や物が席に座る場合、かつ重い人や物が席に座る場合は、信号の最小値は比較的大きくなり、その後、信号の値が０に近づくまでの期間が長くなる。ステップＳ２０４において、着座状態判定部１２は、例えば、このような着座状態検出装置２０が発電する電気信号の波形のパターンの特性に応じて、人または物の属性（大人か子供か、重いか軽いか等）を判定する。
【００５４】
次に、ステップＳ２０２で席の状態が着席状態であった場合について説明する。
【００５５】
着座状態判定部１２は、取得した所定期間分の信号の最大値が第２の閾値以上であるか判定する（ステップＳ２０５）。取得した所定期間分の信号の最大値が第２の閾値以上であれば（ステップＳ２０５でＹＥＳ）、取得した所定期間分の信号の振幅の平均が、第２の閾値よりも大きい第３の閾値以上であるかを判定し（ステップＳ２０６）、第３の閾値以上であれば種別を「人」と判定し（ステップＳ２０７）、第３の閾値以下であれば種別を「物」と判定する（ステップＳ２０８）。
【００５６】
ステップＳ２０６において、着座状態判定部１２は、例えば、取得した所定期間分の信号の近似曲線を算出し、取得した所定期間分の信号の各振幅の値から、当該近似曲線の値を引いて絶対値を取ることにより、振幅の変動を算出する。そして、算出した振幅の変動が所定の閾値よりも大きい場合は、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズによるものと判断し、種別を「人」と判定する。算出した振幅の変動が所定の閾値よりも大きい場合は、種別を「物」と判定する。
【００５７】
ステップＳ２０５において、信号の最大値が第２の閾値以上であった場合には、席を立ったと判断し（ステップＳ２０９）、席の状態を空席状態に遷移し処理を終了する。
【００５８】
次に、図８、図９を参照し、座席管理部１３が、座席管理データ１３１に基づいて情報端末３０に表示ずる表示画面例について説明する。
【００５９】
図８は、着座状態管理システム１にて例えば劇場の座席の着座状態を管理する画面の例である。
【００６０】
図９は、着座状態管理システム１にて例えば新幹線の座席の着座状態を管理する画面の例である。
【００６１】
図８、図９の例では、各座席の位置を、着座状態に応じた色で表示することにより、着座状態を可視化し、情報処理装置１０または情報端末３０の画面に表示してもよい。また、全座席に対する着席の割合や、各座席に対する時間毎の着座状態、種別、属性等の統計情報を標示する構成としてもよい。
【００６２】
＜発電装置＞
発電装置２０１は、例えば以下のような構成により、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズにより発電する。
【００６３】
以下、図１０乃至図１７を参照し、発電装置２０１の実施形態について説明する。
【００６４】
発電装置２０１の発電素子は、例えば、第１の電極と、中間層と、第２の電極とをこの順で積層してなる発電素子であって、前記中間層が、シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物からなり、前記中間層が、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なる。
【００６５】
図１０は、発電素子の一例を示す概略断面図である。
（発電素子）
発電素子は、第１の電極と、中間層と、第２の電極とをこの順で積層してなり、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
＜第１の電極及び第２の電極＞
前記第１の電極及び前記第２の電極の材質、形状、大きさ、及び構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６６】
前記第１の電極及び前記第２の電極において、その材質、形状、大きさ、及び構造は、同じであってもよいし、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
【００６７】
前記第１の電極、及び前記第２の電極の材質としては、例えば、金属、炭素系導電材料、導電性ゴム組成物などが挙げられる。
【００６８】
前記金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニッケル、リン青銅などが挙げられる。
【００６９】
前記炭素系導電材料としては、例えば、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブなどが挙げられる。
【００７０】
前記導電性ゴム組成物としては、例えば、導電性フィラーと、ゴムとを含有する組成物などが挙げられる。
【００７１】
前記導電性フィラーとしては、例えば、炭素材料（例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー（ＣＦ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）等）、金属フィラー（例えば、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等）、導電性高分子材料（例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、及びポリパラフェニレンビニレンのいずれかの誘導体、又は、これら誘導体にアニオン若しくはカチオンに代表されるドーパントを添加したもの等）、イオン性液体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、変性シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ポリサルファイドゴム、ウレタンゴム、イソブチルゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７３】
前記第１の電極の形態、及び前記第２の電極の形態としては、例えば、シート、フィルム、薄膜、織布、不織布、メッシュ、スポンジなどが挙げられる。なお、繊維状の前記炭素材料が重なって形成された不織布であってもよい。
【００７４】
前記第１の電極の形状、及び前記第２の電極の形状としては、特に制限はなく、発電素子の形状に応じて適宜選択することができる。
【００７５】
前記第１の電極の大きさ、及び前記第２の電極の大きさとしては、特に制限はなく、発電素子の大きさに応じて適宜選択することができる。
【００７６】
前記第１の電極の平均厚み、及び前記第２の電極の平均厚みは、発電素子の構造に応じて適宜選択することができるが、導電性及び可撓性の点から、０．０１μｍ〜１ｍｍが好ましく、０．１μｍ〜５００μｍがより好ましい。前記平均厚みが、０．０１μｍ以上であると、機械的強度が適正であり、導電性が向上する。また、前記平均厚みが、１ｍｍ以下であると、発電素子が変形可能であり、発電性能が良好である。
＜中間層＞
前記中間層は、シリコーンゴムを含有するシリコーンゴム組成物からなり、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向（中間層の深さ方向）に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なることを特徴とする。前記シリコーンゴム組成物からなる中間層が深さ方向にピーク強度比が異なることにより、歪みが加わると中間層の両端で電位差が発生して、発電することができると推測される。
【００７７】
ここで、前記「ピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なる」とは、前記中間層の深さ方向にピーク強度比が異なっていれば特に制限はなく、ピーク強度比が異なる領域を有することが好ましく、ピーク強度比が連続的に変化していても非連続的に変化していてもよく、中間層の第１の電極側のピーク強度比及び中間層の第２の電極側のピーク強度比のいずれが高くなっていても構わない。
−中間層の赤外吸収スペクトル測定−
前記中間層の赤外吸収スペクトルは、中間層から試料片を切り出し、試料片の深さ方向（断面）を顕微赤外分光分析装置で分析することにより、測定することができる。
【００７８】
シリコーンゴムは、１１５０ｃｍ−１〜１０００ｃｍ−１の領域にＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動に由来する２つの吸収を持つことが知られており、高波数側のピークは対称伸縮振動、低波数側のピークは逆対称伸縮振動に帰属される（「Ｉ．Ｓｏｇａ，  Ｓ．Ｇｒａｎｉｃｋ，  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  １９９８，  ３１，  ５４５０」参照）。
【００７９】
実施形態においては、前記中間層に、１０９５ｃｍ−１付近と１０２５ｃｍ−１付近にシリコーンゴムのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ伸縮振動に由来する吸収が観察されており、また、中間層の深さ方向に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なっている。即ち、前記中間層中にはシリコーンゴムのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の状態が異なる領域が存在しており、これに起因して、歪みが加わると中間層の両端で電位差が発生して、発電することができると推測される。
【００８０】
実施形態においては、第１の電極側の中間層表面から深さ方向に１μｍの位置での赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）、及び第２の電極側の中間層表面から深さ方向に１μｍの位置での赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）のいずれかのうち、小さい方のピーク強度比を大きい方のピーク強度比で割った値である、ピーク強度比の変化率は、０．９５以下であることが好ましい。前記ピーク強度比の変化率が、０．９５以下であると、中間層の深さ方向にピーク強度比が異なっており、中間層中にシリコーンゴムのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の状態が異なる領域が存在していることがわかる。
【００８１】
前記中間層の深さ方向に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）を異ならせる方法としては、例えば、中間層を表面改質処理する方法、中間層中にケイ素原子を有する化合物を添加する方法などが挙げられる。
【００８２】
前記中間層は、シリコーンゴム組成物からなる。
【００８３】
前記シリコーンゴム組成物は、シリコーンゴムを含有し、フィラーを含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
−シリコーンゴム−
前記シリコーンゴムとしては、オルガノポリシロキサン結合を有するゴムであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００８４】
前記シリコーンゴムとしては、例えば、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、変性シリコーンゴム（例えば、アクリル変性シリコーンゴム、アルキッド変性シリコーンゴム、エステル変性シリコーンゴム、エポキシ変性シリコーンゴム等）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８５】
前記シリコーンゴムとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。前記市販品としては、例えば、ＩＶＳ４３１２、ＴＳＥ３０３３、ＸＥ１４−Ｃ２０４２（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、ＫＥ−１９３５（信越化学工業株式会社製）、ＤＹ３５−２０８３（東レ・ダウコーニング株式会社製）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
−フィラー−
前記フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機フィラー、無機フィラー、有機無機複合フィラーなどが挙げられる。前記フィラーを含有することにより、小さい歪みでも中間層の静電容量が変化して、発電量を増やすことができると推測される。
【００８６】
前記有機フィラーとしては、有機化合物であれば特に制限されずに用いることができる。
【００８７】
前記有機フィラーとしては、例えば、アクリル微粒子、ポリスチレン微粒子、メラミン微粒子、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂微粒子、シリコーンパウダー（シリコーンレジンパウダー、シリコーンゴムパウダー、シリコーン複合パウダー）、ゴム粉末、木粉、パルプ、デンプンなどが挙げられる。
【００８８】
前記無機フィラーとしては、無機化合物であれば特に制限されずに用いることができる。
【００８９】
前記無機フィラーとしては、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩、窒化物、炭素類、金属、又はその他の化合物などが挙げられる。
【００９０】
前記酸化物としては、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化鉄、酸化マグネシウムなどが挙げられる。
【００９１】
前記水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。
【００９２】
前記炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。
【００９３】
前記硫酸塩としては、例えば、硫酸アルミニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどが挙げられる。
【００９４】
前記ケイ酸塩としては、例えば、ケイ酸カルシウム（ウォラストナイト、ゾノトライト）、ケイ酸ジルコン、カオリン、タルク、マイカ、ゼオライト、パーライト、ベントナイト、モンモロナイト、セリサイト、活性白土、ガラス、中空ガラスビーズなどが挙げられる。
【００９５】
前記窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などが挙げられる。
【００９６】
前記炭素類としては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどが挙げられる。
【００９７】
前記金属としては、例えば、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。
【００９８】
前記その他の化合物としては、例えば、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛、炭化ケイ素、硫化モリブテン、などが挙げられる。
【００９９】
なお、前記無機フィラーは、表面処理をしていてもよい。
【０１００】
前記有機無機複合フィラーとしては、有機化合物と無機化合物とを分子レベルで組み合わせた化合物であれば特に制限されずに用いることができる。
【０１０１】
前記有機無機複合フィラーとしては、例えば、シリカ・アクリル複合微粒子、シルセスキオキサンなどが挙げられる。
【０１０２】
前記フィラーの中でも、ケイ素原子を有する化合物は、添加により発電量を増やすことができるため好ましい。
【０１０３】
前記ケイ素原子を有する化合物としては、例えば、シリカ、珪藻土、ケイ酸塩（ケイ酸カルシウム（ウォラストナイト、ゾノトライト）、ケイ酸ジルコン、カオリン、タルク、マイカ、ゼオライト、パーライト、ベントナイト、モンモロナイト、セリサイト、活性白土、ガラス、中空ガラスビーズ）、シリコーンパウダー（シリコーンレジンパウダー、シリコーンゴムパウダー、シリコーン複合パウダー）、シリカ・アクリル複合微粒子、シルセスキオキサンなどが挙げられる。これらの中でも、発電性能の点から、シリカ、カオリン、タルク、ウォラストナイト、シリコーンパウダー、シルセスキオキサンが好ましい。
【０１０４】
前記シリカとしては、例えば、サイシリア４３０（富士シリシア株式会社製）、ＨＳ−２０７（新日鉄住金マテリアルズ株式会社製）などが挙げられる。
【０１０５】
前記カオリンとしては、例えば、ＳＴ−１００、ＳＴ−ＫＥ、ＳＴ−ＣＲＯＷＮ（白石カルシウム株式会社製）、ＲＣ−１、Ｇｌｏｍａｘ  ＬＬ、Ｓａｔｉｎｔｏｎｅ  Ｎｏ．５（竹原化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１０６】
前記タルクとしては、例えば、ＪＭ−２０９、ＪＭ−３０９（浅田製粉株式会社製）、Ｐタルク、ＰＨタルク、ミクロライト、ハイミクロンＨＥ５（竹原化学工業株式会社製）、Ｄ−１０００、Ｄ−８００、ＳＧ−９５、Ｐ−３（日本タルク株式会社製）などが挙げられる。
【０１０７】
前記マイカとしては、例えば、Ａ−１１（ヤマグチマイカ株式会社製）、ＰＤＭ−５Ｂ（トピー工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１０８】
前記ウォラストナイトとしては、例えば、ワラストＪＥＴ３０ｗ、ワラスト３２５（浅田製粉株式会社製）、ＳＴ−４０Ｆ（白石カルシウム株式会社製）などが挙げられる。
【０１０９】
前記ゼオライトとしては、例えば、ＳＰ＃２３００、ＳＰ＃６００（日東粉化工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１１０】
前記チタン酸バリウムとしては、例えば、２０８１０８（ＡＬＤＲＩＣＨ社製）など挙げられる。
【０１１１】
前記チタン酸ストロンチウムとしては、例えば、３９６１４１（ＡＬＤＲＩＣＨ社製）など挙げられる。
【０１１２】
前記セリサイトとしては、例えば、ＳＴ−５０１（白石カルシウム株式会社製）などが挙げられる。
【０１１３】
前記珪藻土としては、例えば、ＣＴ−Ｃ４９９（白石カルシウム株式会社製）などが挙げられる。
【０１１４】
前記中空ガラスビーズとしては、例えば、Ｓｐｈｅｒｉｃｅｌ  １１０Ｐ８（ポッターズ・バロティーニ社製）などが挙げられる。
【０１１５】
前記アクリル微粒子としては、例えば、ＦＨ−Ｓ００５（東洋紡株式会社製）などが挙げられる。
【０１１６】
前記ポリスチレン微粒子としては、例えば、１９５２０−５００（テクノケミカル株式会社製）などが挙げられる。
【０１１７】
前記シリコーンレジンパウダーとしては、例えば、トスパール１２０（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、ＫＭＰ−５９０（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１１８】
前記シリコーンゴムパウダーとしては、例えば、ＥＰ−２６００（東レ・ダウコーニング株式会社製）、ＫＭＰ−５９７（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１１９】
前記シリコーン複合パウダーとしては、例えば、ＫＭＰ−６０５、Ｘ−５２−７０３０（信越化学工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１２０】
前記シリカ・アクリル複合微粒子としては、例えば、ソリオスターＲＡ（株式会社日本触媒製）などが挙げられる。
【０１２１】
前記シルセスキオキサンとしては、例えば、ＰＰＳ−オクタメチル置換体５２６８３５、ＰＰＳ−オクタフェニル置換体５２６８５１、ＰＰＳ−オクタビニル置換体４７５４２４（ＡＬＤＲＩＣＨ社製）などが挙げられる。
【０１２２】
前記フィラーの平均粒径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０１μｍ〜３０μｍが好ましく、０．１μｍ〜１０μｍがより好ましい。前記平均粒径が、０．０１μｍ以上であると、発電性能が向上することがある。また、前記平均粒径が、３０μｍ以下であると、中間層が良好な柔軟性を有しており、発電性能の増加を図ることができる。
【０１２３】
前記平均粒径は、公知の粒度分布測定装置、例えば、マイクロトラックＨＲＡ（日機装株式会社製）などを用いて、公知の方法に従って測定することができる。
【０１２４】
前記フィラーの含有量は、シリコーンゴム１００質量部に対して、０．１質量部〜１００質量部が好ましく、１質量部〜５０質量部がより好ましい。前記含有量が、０．１質量部以上であると、発電性能が向上することがある。また、前記含有量が、１００質量部以下であると、中間層が良好な柔軟性を有しており、発電性能の増加を図ることができる。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム、添加剤などが挙げられる。前記その他の成分の含有量は、実施形態の目的を損なわない程度で適宜選定することができる。
【０１２５】
前記ゴムとしては、例えば、フロロシリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム（ラテックス）、ウレタンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴムなどが挙げられる。
【０１２６】
前記添加剤としては、例えば、架橋剤、劣化防止剤、耐熱剤、着色剤などが挙げられる。
−シリコーンゴム組成物の調製−
前記シリコーンゴム組成物は、前記シリコーンゴム及び前記フィラー、更に必要に応じて前記その他の成分を混合し、混錬分散することにより調製することができる。
−中間層の形成方法−
前記中間層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記シリコーンゴム組成物を、基材上にブレード塗装、ダイ塗装、ディップ塗装などで塗布し、その後、熱や電子線などで硬化する方法が挙げられる。
【０１２７】
前記中間層は、単層であっても複層であってもよい。
【０１２８】
前記中間層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、２０μｍ〜２００μｍがより好ましい。前記平均厚みが、１μｍ以上であると、機械的強度が適正であり、発電性能が向上する。また、前記平均厚みが、１０ｍｍ以下であると、中間層の柔軟性が良好であり、発電性能が向上する。
【０１２９】
前記中間層の電気特性としては、絶縁性が好ましい。前記絶縁性としては、１０８Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことが好ましく、１０１０Ωｃｍ以上の体積抵抗率を持つことがより好ましい。前記中間層の体積抵抗率を好ましい数値範囲とすることにより、良好な発電性能を達成できる。
−中間層の表面改質処理−
前記中間層は、表面改質処理を行うことが好ましい。
【０１３０】
前記表面改質処理としては、ある程度の照射エネルギーを有し、材料を改質し得るものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン処理、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、中性子線）照射処理などが挙げられる。これらの中でも、処理スピードの点から、プラズマ処理、コロナ放電処理、電子線照射処理が好ましい。
−−プラズマ処理−−
前記プラズマ処理の場合、プラズマ発生装置としては、例えば、平行平板型、容量結合型、誘導結合型のほか、大気圧プラズマ装置でも可能である。耐久性の観点から、減圧プラズマ処理が好ましい。
【０１３１】
前記プラズマ処理における反応圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．０５Ｐａ〜１００Ｐａが好ましく、１Ｐａ〜２０Ｐａがより好ましい。
【０１３２】
前記プラズマ処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガス、希ガス、酸素などのガスが有効であるが、効果の持続性においてアルゴンが好ましい。また、その際、酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。
【０１３３】
前記プラズマ処理における照射電力量は、（出力×照射時間）により規定される。前記照射電力量としては、５Ｗｈ〜２００Ｗｈが好ましく、１０Ｗｈ〜５０Ｗｈがより好ましい。前記照射電力量が、好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。
−−コロナ放電処理−−
前記コロナ放電処理における印加エネルギー（積算エネルギー）としては、６Ｊ／ｃｍ２〜３００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、１２Ｊ／ｃｍ２〜６０Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。前記印加エネルギーが、好ましい範囲内であると、良好な発電性能及び耐久性を達成できる。
【０１３４】
前記コロナ放電処理における印加電圧は、５０Ｖ〜１５０Ｖが好ましく、１００Ｖがより好ましい。前記コロナ放電処理の反応雰囲気としては、空気が好ましい。
−−電子線照射処理−−
前記電子線照射処理における照射量としては、１ｋＧｙ以上が好ましく、３００ｋＧｙ〜１０ＭＧｙがより好ましい。前記照射量が、好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。
【０１３５】
前記電子線照射処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスを充填し酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。
−−紫外線照射処理−−
前記紫外線照射処理における紫外線としては、波長３６５ｎｍ以下で２００ｎｍ以上が好ましく、波長３２０ｎｍ以下で２４０ｎｍ以上がより好ましい。
【０１３６】
前記紫外線照射処理における積算光量としては、５Ｊ／ｃｍ２〜５００Ｊ／ｃｍ２が好ましく、５０Ｊ／ｃｍ２〜４００Ｊ／ｃｍ２がより好ましい。前記積算光量が、好ましい範囲内であると、前記中間層に発電機能を付与でき、かつ照射過剰により耐久性を低下させることもない。
【０１３７】
前記紫外線照射処理における反応雰囲気としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素等の不活性ガスを充填し酸素分圧を５，０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。前記反応雰囲気における酸素分圧が、５，０００ｐｐｍ以下であると、オゾンの発生を抑制でき、オゾン処理装置の使用を控えることができる。
【０１３８】
従来技術として、プラズマ処理、コロナ放電処理、紫外線照射処理、電子線照射処理などにより励起又は酸化させることで活性基を形成し、層間接着力を高めることが提案されている。しかし、これらの技術は、層間への適用に限定され、最表面への適用はむしろ離型性を低下させるため好ましくないことがわかっている。また、反応を酸素リッチな状態下で行い、効果的に反応活性基（水酸基）を導入している。そのため、そのような従来技術は、実施形態における前記表面改質処理とは本質が異なる。
【０１３９】
前記表面改質処理は、酸素が少なく減圧された反応環境による処理（例えば、プラズマ処理）のため、表面の再架橋及び結合を促し、例えば、「結合エネルギーの高いＳｉ−Ｏ結合の増加」に起因して耐久性が向上し、更に加えて「架橋密度向上による緻密化」に起因して離型性が向上すると考えられる。
【０１４０】
ここで、図１２は、実施形態の発電素子を構成する中間層２０１４の微細構造の一例を拡大して示す概略断面図である。ここで、２０１９は中間層のピーク強度比が小さい領域、２０１１０は中間層のピーク強度比が大きい領域である。
【０１４１】
前記中間層２０１４は、シリコーンゴム２０１７を含有するシリコーンゴム組成物からなる。前記中間層２０１４は、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向（中間層の深さ方向）に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なっている。
【０１４２】
前記中間層２０１４は、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９から中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０へと連続的に変化している。
【０１４３】
図１３は、実施形態の発電素子を構成する中間層２０１４の微細構造の別の一例を拡大して示す概略断面図である。
【０１４４】
前記中間層２０１４は、シリコーンゴム２０１７を含有するシリコーンゴム組成物からなる。前記中間層２０１４は、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向（中間層の深さ方向）に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なっている。
【０１４５】
前記中間層２０１４は、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９と、中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０とが界面を境に異なっており、非連続的に変化している。
【０１４６】
図１４は、実施形態の発電素子を構成する中間層２０１４の微細構造の他の一例を拡大して示す概略断面図である。
【０１４７】
前記中間層２０１４は、シリコーンゴム２０１７とフィラー２０１８とを含有するシリコーンゴム組成物からなる。
【０１４８】
前記中間層２０１４は、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向（中間層の深さ方向）に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なっている。
【０１４９】
前記中間層２０１４は、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９から中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０へと連続的に変化している。
【０１５０】
前記フィラー２０１８は中間層２０１４に均一に分散されていてもよいし、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９及び中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０のいずれかに偏在していてもよい。
【０１５１】
図１５は、実施形態の別の中間層２０１４の微細構造を拡大して説明する図である。
【０１５２】
前記中間層２０１４は、シリコーンゴム２０１７とフィラー２０１８とを含有するシリコーンゴム組成物からなる。
【０１５３】
前記中間層２０１４は、前記第１の電極面及び前記第２の電極面に対して垂直方向（中間層の深さ方向）に赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が異なっている。
【０１５４】
前記中間層２０１４は、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９と、中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０とが界面を境に異なっており、非連続的に変化している。
【０１５５】
前記フィラー２０１８は中間層２０１４に均一に分散されていてもよいし、中間層のピーク強度比が小さい領域２０１９及び中間層のピーク強度比が大きい領域２０１１０のいずれかに偏在していてもよい。
−空間−
前記発電素子は、前記中間層と、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくともいずれかとの間に空間を有することが好ましい。前記空間を有することにより、弱い振動であっても発電素子の静電容量が変化して、発電量を増やすことができる。
【０１５６】
前記中間層における赤外吸収スペクトルのピーク強度比（１０９５±５ｃｍ−１／１０２５±５ｃｍ−１）が小さい側の面が空間側であることが、発電効率の点から好ましい。
【０１５７】
前記空間を設ける方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記中間層と、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくともいずれかとの間にスペーサーを配置する方法などが挙げられる。
−−スペーサー−−
前記スペーサーとしては、その材質、形態、形状、大きさなどについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１５８】
前記スペーサーの材質としては、例えば、高分子材料、ゴム、金属、導電性高分子材料、導電性ゴム組成物などが挙げられる。
【０１５９】
前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。
【０１６０】
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、変性シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ポリサルファイドゴム、ウレタンゴム、イソブチルゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。
【０１６１】
前記金属としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ステンレス、タンタル、ニッケル、リン青銅などが挙げられる。
【０１６２】
前記導電性高分子材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリンなどが挙げられる。
【０１６３】
前記導電性ゴム組成物としては、例えば、導電性フィラーとゴムとを含有する組成物などが挙げられる。前記導電性フィラーとしては、例えば、炭素材料（例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、炭素繊維、カーボンファイバー、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ等）、金属（例えば、金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等）、導電性高分子材料（例えば、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、及びポリパラフェニレンビニレンのいずれかの誘導体、又は、これら誘導体にアニオン若しくはカチオンに代表されるドーパントを添加したもの等）、イオン性液体などが挙げられる。
【０１６４】
前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、変性シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ポリサルファイドゴム、ウレタンゴム、イソブチルゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。
【０１６５】
前記スペーサーの形態としては、例えば、シート、フィルム、織布、不織布、メッシュ、スポンジなどが挙げられる。
【０１６６】
前記スペーサーの形状、大きさ、厚み、設置場所は、発電素子の構造に応じて適宜選択することができる。
【０１６７】
前記中間層は、静置状態において初期表面電位を持たないことが好ましい。
【０１６８】
なお、静置状態における初期表面電位は、以下の測定条件で測定できる。ここで、初期表面電位を持たないとは、下記測定条件で測定した際に、±１０Ｖ以下を意味する。
［測定条件］
前処理：温度３０℃、相対湿度４０％の雰囲気に２４時間静置後、除電を６０秒間実施した（Ｋｅｙｅｎｃｅ社製のＳＪ−Ｆ３００を使用）
装置：Ｔｒｅｃｋ  Ｍｏｄｅｌ３４４
測定プローブ：６０００Ｂ−７Ｃ
測定距離：２ｍｍ
測定スポット径：直径（Φ）１０ｍｍ
実施形態の前記発電素子は、中間層が初期表面電位を持たないという点から、特開昭５４−０１４６９６号公報、特許第５５６３７４６号公報、特開２０１２−１６４７２７号公報、特開２０１２−１６４９１７号公報、及び特開２０１４−０２７７５６号公報に記載の先行技術とは、発電の原理が異なると考えられる。
【０１６９】
実施形態の発電素子は、外力又は振動などの負荷を加えることによって発電素子が変形して、発電する。負荷を加えることにより、電極近傍の中間層が摩擦帯電に似たメカニズムで帯電する、又は、中間層の内部に電荷が発生する。これに起因して、表面電位差が生じる。この表面電位差がゼロになるように電荷が移動して発電する、と推測される。
【０１７０】
ここで、図１０は、実施形態の発電素子の一例を示す概略断面図である。この図１０に示す発電素子２０１１は、一対の電極（第１の電極２０１２及び第２の電極２０１３）と、中間層２０１４とから構成されている。
【０１７１】
また、図１１は、実施形態の発電素子の他の一例を示す概略断面図である。この図１１に示す発電素子２０１１は、第１の電極２０１２と中間層２０１４との間に、スペーサー２０１５を介して空間２０１６が設けられている。この空間２０１６を有することにより、図１１に示す発電素子２０１１は変形しやすい構造となっている。
【０１７２】
なお、前記空間２０１６は、前記第１の電極２０１２及び前記第２の電極２０１３の少なくともいずれかとの間に設けることができる。
（発電装置）
実施形態の発電装置２０１は、実施形態の前記発電素子を少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。前記発電装置は、実施形態の発電素子を採用しているので、動作時に高印加電圧を必要としない。
【０１７３】
実施形態の発電装置２０１は、外力又は振動などの負荷を加えることによって発電素子が変形して、発電する。その発電メカニズムは正確にはまだわかっていないが、負荷を加えることにより、電極近傍の中間層が摩擦帯電に似たメカニズムで帯電する、又は中間層の内部に電荷が発生する。この状態で発電素子が変形すると、静電容量が変化して表面電位差が生じる。この表面電位差がゼロになるように電荷が移動して発電する、と推測される。
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、例えば、カバー材、電線、電気回路などが挙げられる。
−カバー材−
前記カバー材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１７４】
前記カバー材の材質としては、例えば、高分子材料、ゴムなどが挙げられる。前記高分子材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などが挙げられる。前記ゴムとしては、例えば、シリコーンゴム、変性シリコーンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ポリサルファイドゴム、ウレタンゴム、イソブチルゴム、フロロシリコーンゴム、エチレンゴム、天然ゴム（ラテックス）などが挙げられる。
【０１７５】
前記カバー材の構成、形状、大きさ、厚みなどについては、特に制限はなく、発電装置に応じて適宜選択することができる。
−電線−
前記電線としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１７６】
前記電線の材質としては、例えば、金属、合金などが挙げられる。前記金属としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。
【０１７７】
前記電線の構成、形状、太さなどについては、特に制限はなく、発電装置に応じて適宜選択することができる。
−電気回路−
前記電気回路としては、例えば、前記発電素子で発電した電力を取り出す回路であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【０１７８】
前記電気回路としては、例えば、整流回路、オシロスコープ、電圧計、電流計、蓄電回路、ＬＥＤ、各種センサ（超音波センサ、圧力センサ、触覚センサ、歪みセンサ、加速度センサ、衝撃センサ、振動センサ、感圧センサ、電界センサ、音圧センサなど）などが挙げられる。
【０１７９】
ここで、図１６は、実施形態の発電装置の構成の一例を示す断面図である。この図１６に示す発電装置２０１は、発電素子２０１１、カバー材２０１１２、電線２０１１３、及び電気回路２０１１４から構成されている。
【０１８０】
また、図１７は、実施形態の発電装置２０１の構成の別の一例を示す断面図である。この図１７に示す発電装置２０１の発電素子２０１１には空間２０１６が設けられている。発電素子２０１１が空間２０１６を有することで、発電素子２０１１が変形しやすい構造となっている。このため、弱い振動であっても発電素子の静電容量が変化して、発電量を増やすことができる。
【０１８１】
以上、発電装置２０１の実施形態について説明した。上述した発電装置２０１の実施形態の場合、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズにより検出するため、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズを検知することができる。また、上述した発電装置２０１の実施形態の場合、発電性能が高いため、外部電源が不要である。また、上述した発電装置２０１の実施形態の場合、可撓性に優れているため、シートに設置しやすい。
【０１８２】
なお、従来の圧電素子を利用する方式は、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズを検知することはできない。また、従来の圧電素子を利用する方式は、主としてセラミックス系の圧電素子を用いるため、可撓性がなく壊れやすい。また、特許文献１記載のように導電性ゴム体の抵抗変化に基づいて検出する方式では、発電をしないため、外部電源が必要な場所には設置できない。
【０１８３】
本発明の実施形態の発電装置２０１は上述の例に限定されない。例えば、人体をアンテナとして受信した電磁ノイズを検知する装置であれば良い。またその場合、従来の圧電素子等、上に人や物が乗った際に所定の閾値以上の信号を出力するセンサを併せて備える構成としても良い。
【０１８４】
なお、上述した実施形態におけるシステム構成は一例であり、用途や目的に応じて様々なシステム構成例があることは言うまでもない。
【０１８５】
例えば、情報処理装置１０は、例えば１以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現してもよい。
【０１８６】
また、例えば、情報処理装置１０の機能の一部を、着座状態検出装置２０に設けた構成としてもよい。例えば図１８のように、着座状態判定部１２を、着座状態検出装置２０に設けた構成としてもよい。この場合、着座状態判定部１２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の半導体集積回路を用いて実現されてもよい。
【０１８７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。また、上述した各実施形態の一部又は全部を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【０１８８】
１  着座状態管理システム
１０  情報処理装置
１１  通信部（「受信部」の一例）
１２  着座状態判定部（「判定部」の一例）
１３  座席管理部
２０  着座状態検出装置（「検出部」の一例）
２０１  発電装置
２０１１  発電素子
２０２  整流部
２０３  Ａ／Ｄ変換部
２０４  送信部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８９】
【特許文献１】特開２００２−２１４０２９号公報
【図１】
2017132448.tif 000003
【図２】
2017132448.tif 000004
【図３】
2017132448.tif 000005
【図４】
2017132448.tif 000006
【図５】
2017132448.tif 000007
【図６】
2017132448.tif 000008
【図７Ａ】
2017132448.tif 000009
【図７Ｂ】
2017132448.tif 000010
【図８】
2017132448.tif 000011
【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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【図１８】
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