特開 2024-112532 圧力検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112532

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】圧力検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20240814BHJP

   G01L 1/20 20060101ALN20240814BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 101Z

G01L1/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017628

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金城 拓海

(72)【発明者】

【氏名】岡 真一郎

(72)【発明者】

【氏名】山口 和範

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AA18

2F051AB07

(57)【要約】

【課題】左右対称であり、かつ製造が容易な一対の圧力センサを備えた圧力検出装置を提供する。
【解決手段】圧力検出装置は、所定の第１面に配置される第１圧力センサと、所定の第２面に配置され、第１圧力センサと左右対称な第２圧力センサと、を備えている。前記第１圧力センサは、第１面に順に重ねられた第１アレイ基板、及び第１センサシートを備えている。第２圧力センサは、第２面に順に重ねられた第２センサシート、及び第２アレイ基板を備えている。第２圧力センサと、前記第１圧力センサとは、同じ構造である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の第１面に配置される第１圧力センサと、
所定の第２面に配置され、前記第１圧力センサと左右対称な第２圧力センサと、
を備え、
前記第１圧力センサは、前記第１面に順に重ねられた第１アレイ基板、及び第１センサシートを備え、
前記第２圧力センサは、前記第２面に順に重ねられた第２センサシート、及び第２アレイ基板を備え、
前記第２圧力センサと、前記第１圧力センサとは、同じ構造である
圧力検出装置。

【請求項2】

前記第１圧力センサは、一端が前記第１アレイ基板と接続する第１配線基板を有し、
前記第２圧力センサは、一端が前記第２アレイ基板と接続し、前記第１配線基板と左右対称な第２配線基板を有し、
前記第１配線基板の他端と前記第２配線基板の他端は、共通する制御基板に接続している
請求項１に記載の圧力検出装置。

【請求項3】

前記第１面及び前記第２面は、足の形状である
請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置。

【請求項4】

前記第１面及び前記第２面は、手の形状である
請求項１または請求項２に記載の圧力検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧力検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

圧力センサは、入力された圧力を検出する装置である。下記特許文献の圧力センサは、複数のアレイ電極が設けられたアレイ基板と、アレイ電極を覆うセンサシートと、センサシートを覆う保護シートと、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－４９５１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、圧力センサを人間の一部に装着させ、その装着した部分に作用する圧力を検出することが検討されている。例えば、足裏に作用する圧力分布を検出する場合には、右足裏の形状と一致する右足用の圧力センサと、左足裏の形状と一致する左足用の圧力センサと、のそれぞれが必要となる。このように、圧力センサを装着する部分によっては、左右対称の形状となっている箇所がある。しかしながら、右足用の圧力センサと左足用の圧力センサを別々に製造すると、圧力センサの製造が複雑化し、製造コストが大きくなる。このような理由から、左右対称である一対の圧力センサを容易に製造できることが望まれている。

【0005】

本発明は、左右対称であり、かつ製造が容易な一対の圧力センサを備えた圧力検出装置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】

【0006】

本開示の一態様に係る圧力検出装置は、所定の第１面に配置される第１圧力センサと、所定の第２面に配置され、前記第１圧力センサと左右対称な第２圧力センサと、を備えている。前記第１圧力センサは、前記第１面に順に重ねられた第１アレイ基板、及び第１センサシートを備えている。前記第２圧力センサは、前記第２面に順に重ねられた第２センサシート、及び第２アレイ基板を備えている。前記第２圧力センサと、前記第１圧力センサとは、同じ構造である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態１の圧力検出装置を分解した分解斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１の圧力検出装置を上方から視た平面図である。

【図3】図３は、右足用靴を第１平面方向の直交方向に切った断面図である。

【図4】図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。

【図5】図５は、第１圧力センサに圧力（荷重）が入力された状態を示す断面図である。

【図6】図６は、実施形態１の第１圧力センサの回路構成を示す回路図である。

【図7】図７は、図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。

【図8】図８は、第２圧力センサに荷重（圧力）が入力された状態を示す断面図である。

【図9】図９は、実施形態２の圧力検出装置の分解斜視図である。

【図10】図１０は、実施形態３の圧力センサ装置の模式図である。

【図11】図１１は、変形例１の圧力センサの断面図である。

【図12】図１２は、変形例１の圧力センサに圧力が入力された状態の断面図である。

【図13】図１３は、変形例２の圧力センサの断面図である。

【図14】図１４は、変形例２の圧力センサに圧力が入力された状態の断面図である。

【図15】図１５は、変形例３の圧力センサの断面図である。

【図16】図１６は、変形例４の圧力センサの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の圧力検出装置を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示の発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

また、本明細書及び特許請求の範囲において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。

【0010】

（実施形態１）
図１は、実施形態１の圧力検出装置を分解した分解斜視図である。図１に示すように、実施形態１の圧力検出装置１００は、靴２００の底面に敷き、靴２００の底面に作用する荷重（圧力）を測定する装置である。言い換えると、圧力検出装置１００は、人間の足裏にかかる体重分布を測定する装置である。靴２００は、右足用靴２１０と、左足用靴２２０と、を備えている。

【0011】

圧力検出装置１００は、右足用靴２１０の底面（所定の第１面）２１１に装着する第１圧力センサ１と、左足用靴２２０の底面（所定の第２面）２２１に装着する第２圧力センサ２と、を備えている。また、第１圧力センサ１は、第１アレイ基板１０と第１センサシート２０とを備えている。第２圧力センサ２は、第２アレイ基板３０と第２センサシート４０とを備えている。

【0012】

また、本実施形態では、第１圧力センサ１と第２圧力センサ２のそれぞれには、インソール２５０（右足用インソール２５１及び左足用インソール２５２）が重ねられている。以下、靴２００の底面からインソール２５０が配置される方向を第１方向Ｘ１と称する。インソール２５０から靴２００の底面が配置される方向を第２方向Ｘ２と称する。

【0013】

図２は、実施形態１の圧力検出装置を上方から視た平面図である。図２に示すように、第１圧力センサ１は、右足用靴２１０の底面２１１（図１参照）と同一形状である。第２圧力センサ２は、左足用靴２２０の底面２２１（図１参照）と同一形状である。また、第１圧力センサ１と第２圧力センサ２は、第１平面方向Ｙに延びる仮想線Ｌを基準として線対称（左右対称）となっている。なお、第１平面方向Ｙとは、第１方向Ｘ１（第２方向Ｘ２）を垂線とする仮想平面と平行であり、かつ第１圧力センサ１と第２圧力センサ２が配置される方向（以下、第２平面方向Ｚと称する）と直交する方向を指す。

【0014】

第１圧力センサ１の第１アレイ基板１０には、第１配線基板３が設けられている。同様に、第２圧力センサ２の第２アレイ基板３０には、第２配線基板５が設けられている。第１配線基板３と第２配線基板５は、フレキシブルプリント基板である。第１配線基板３は、第１制御基板４に電気的に接続している。第２配線基板５は、第２制御基板６に電気的に接続している。第１制御基板４と第２制御基板６には、それぞれ、制御部４ａ、６ａと、バッテリ４ｂ、６ｂが設けられている。

【0015】

制御部４ａ、６ａは、いわゆるコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置と、を備えている。ＣＰＵは、ＲＡＭに格納されたプログラムを読み出して実行し、その演算結果を記憶装置に出力する。ＲＡＭは、プログラム及びデータの記録及び読み出しができるメインメモリである。ＲＯＭには、ＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）などのプログラムが記憶されている。また、バッテリ４ｂ、６ｂは、所定量の電圧信号をゲート線駆動回路（不図示）や信号線選択回路（不図示）に供給したり、共通電極（第１共通電極２２（図４参照）又は第２共通電極４２（図７参照））に所定量の電流を供給したりしている。

【0016】

図３は、右足用靴を第１平面方向の直交方向に切った断面図である。第１配線基板３と第１制御基板４は、右足用靴２１０の右側部２１３に取り付けられる。よって、第１配線基板３と第１制御基板４には、荷重（圧力）が作用しないようになっている。また、第１制御基板４は、右側部２１３の外側の側面に取り付けられている。これにより、右足用靴２１０の装着や運動の際、第１制御基板４が装着等を阻害したり、違和感を与えたりしないようになっている。また特に図示しないが、第２配線基板５と第２制御基板６も同様に、左足用靴２２０の右側部の側面に取り付けられる。

【0017】

図４は、図２のＩＶ－ＩＶ線矢視断面図である。図４に示すように、第１圧力センサ１は、右足用靴２１０の底面２１１に順に重ねた第１アレイ基板１０と第１センサシート２０を備えている。第１アレイ基板１０は、第１アレイ基材１１と、第１アレイ基材１１の第１方向Ｘ１に配置される第１アレイ層１２と、を備えている。また、第１アレイ層１２の第１方向Ｘ１を向く面１２ａには、複数の第１アレイ電極１３が設けられている。複数の第１アレイ電極１３は、第１平面方向Ｙ及び第２平面方向Ｚに配列し、マトリクス状に配置されている（図２参照）。

【0018】

第１アレイ基材１１は、絶縁性を備える樹脂基材である。第１アレイ基材１１の第２方向Ｘ２を向く面は、第１圧力センサ１の底面１ａを構成しており、右足用靴２１０の底面２１１に当接している。なお、第１圧力センサ１の底面１ａに接着層を設け、第１圧力センサ１を底面２１１に接着してもよい。なお、第１アレイ基板１０のその他の構成については後述する。

【0019】

第１センサシート２０は、第１センサ基材２１と、第１センサ基材２１の第２方向Ｘ２の面に設けられた第１共通電極２２と、第１共通電極２２の第２方向Ｘ２の面に設けられた第１センサ層２３と、を備えている。第１センサ基材２１は、例えば、樹脂基板、又は樹脂フィルム等で製造され、絶縁性及び可撓性を備えている。第１センサ基材２１の第１方向Ｘ１の面は、第１圧力センサ１の表面１ｂを構成している。第１圧力センサ１の表面１ｂは、右足用インソール２５１と当接している。第１共通電極２２は、第１センサ基材の第２方向Ｘ２の面の全てに設けられたベタ膜である。第１共通電極２２には、図示しない供給線によりバッテリ４ｂ（図２参照）から所定量の電流が供給されている。

【0020】

第１センサ層２３の下方の面は、第１アレイ電極１３と当接している。第１センサ層２３は、感圧層であり、絶縁性が高い樹脂層の内部に導電性の微粒子が含まれている。微粒子は、樹脂層の内部で分散し、互いに離隔している。よって、樹脂層が変形していない場合、第１センサ層２３の抵抗値が高く、第１アレイ電極１３と第１共通電極２２とは電気的に接続していない。

【0021】

図５は、第１圧力センサに圧力（荷重）が入力された状態を示す断面図である。一方で、図５に示すように、第１圧力センサ１の表面１ｂの一部に圧力Ｆが入力され、第１センサ層２３の樹脂層が変形すると、微粒子が接触又は近接し、第１センサ層２３の抵抗値が小さくなる。これにより、第１センサ層２３を介して、第１共通電極２２から第１アレイ電極１３に電流が流れる（図５の矢印Ａを参照）。また、樹脂層の変形量が大きくなると、微粒子の接触する量が増加し、第１センサ層２３の抵抗値が大きく低減する。よって、第１アレイ電極１３に流れる電流が多くなる。よって、入力された圧力に比例して、第１アレイ電極１３に入力する電流値が大きくなる。

【0022】

図４に示すように、第１アレイ層１２には、複数の第１トランジスタ１４が設けられている。複数の第１トランジスタ１４は、第１平面方向Ｙ及び第２平面方向Ｚに配列し、マトリクス状に配置されている。第１トランジスタ１４は、半導体層１４ａと、ゲート絶縁膜１４ｂと、ゲート電極１４ｃと、ソース電極１４ｄと、ドレイン電極１４ｅと、を備えている。ソース電極１４ｄは、第１アレイ電極１３と電気的に接続している。

【0023】

また、第１アレイ基材１１及び第１アレイ層１２は、可撓性を備えている。よって、第１アレイ基板１０に対し第２方向Ｘ２から荷重が入力されると変形する。この結果、第１方向Ｘ１に配置あれる第１センサシート２０に荷重が伝達されるようになっている。なお、第１アレイ基板１０において、第１アレイ基材１１として、一部がミアンダ形状となっているストレッチャブル基材を用いてもよい。ストレッチャブル基材によれば、伸縮性及び可撓性に優れる。

【0024】

図６は、実施形態１の第１圧力センサの回路構成を示す回路図である。図６に示すように、第１アレイ層１２には、第１トランジスタ１４を駆動するための構成として、ゲート線１５、及び信号線１６と、ゲート線駆動回路（不図示）、信号線選択回路（不図示）、を有している。ゲート線１５は、第２平面方向Ｚに延在し、第１トランジスタ１４のゲート電極１４ｃに接続している。また、ゲート線１５は、複数設けられ、第１平面方向Ｙに配列している。信号線１６は、第１平面方向Ｙに延在し、ドレイン電極１４ｅと接続している。また、信号線１６は、複数設けられ、第２平面方向Ｚに配列している。

【0025】

ゲート線駆動回路は、各種制御信号に基づいて複数のゲート線１５を駆動する回路である。ゲート線駆動回路は、複数のゲート線１５を順次又は同時に選択し、選択されたゲート線１５にゲート駆動信号を供給する。信号線選択回路は、複数の信号線１６を順次又は同時に選択するスイッチ回路である。信号線選択回路は、例えばマルチプレクサである。信号線選択回路は、制御部４ａから供給される選択信号に基づき、選択された信号線１６と制御部４ａとを接続する。以上から、ゲート線１５を走査すると、第１アレイ電極１３の電気的状態、言い換えると、第１アレイ電極１３に入力された電気信号（電流値）が信号線１６を介して制御部４ａに送られる。

【0026】

第２圧力センサ２は、第１圧力センサ１と同一物である。詳細には、仮想線Ｌ（図２参照）を中心に第１圧力センサを１８０度回転した（ひっくり返した）ものが第２圧力センサ２である。よって、第２圧力センサ２では、第２センサシート４０の第１方向Ｘ１に第２アレイ基板３０が配置される。また、第１圧力センサ１の底面１ａは、第２圧力センサ２の表面２ｂに入れ替わっている。第１圧力センサ１の表面１ｂは、第２圧力センサ２の底面２ａに入れ替わっている。そのほか、図２に示すように、第１アレイ基板１０に対し左方に配置される第１配線基板３と第１制御基板４は、第２圧力センサ２において、第２アレイ基板３０に対し右方に配置されるようになる。

【0027】

次に第２圧力センサ２の詳細を説明するが、第２アレイ基板３０は第１アレイ基板１０と同一構造であり、第２センサシート４０は第１センサシート２０と同一構造である。よって、第２アレイ基板３０と第２センサシート４０の構造の説明を省略する。ただし、第２圧力センサ２は、第１圧力センサ１をひっくり返したものであり、第１圧力センサ１と配置が異なる。よって、以下では第２圧力センサ２の配置に絞って説明する。

【0028】

図７は、図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。図７に示すように、第２圧力センサ２は、左足用靴２２０の底面２２１に順に重ねた第２センサシート４０と第２アレイ基板３０とを備えている。第２センサシート４０は、第２センサ基材４１と、第２センサ基材４１の第１方向Ｘ１の面に設けられた第２共通電極４２と、第２共通電極４２の第１方向Ｘ１の面に設けられた第２センサ層４３と、を備えている。第２センサ基材４１の第２方向Ｘ２の面は、第２圧力センサ２の底面２ａを構成しており、左足用靴２２０の底面２２１に当接している。なお、第２圧力センサ２の底面２ａに接着層を設け、第２圧力センサ２を底面２２１に接着してもよい。

【0029】

第２アレイ基板３０は、基材である第２アレイ基材３１と、第２アレイ基材３１の第２方向Ｘ２に配置される第２アレイ層３２と、を備えている。第２アレイ基材３１の第１方向Ｘ１を向く面は、第２圧力センサ２の表面２ｂを構成し、左足用インソール２５２と当接している。また、第２アレイ層３２の第２方向Ｘ２を向く面３２ａには、第２センサ層４３に当接する複数の第２アレイ電極３３が設けられている。また、第２アレイ層３２には、複数の第２トランジスタ３４が設けられている。第２トランジスタ３４は、半導体層３４ａと、ゲート絶縁膜３４ｂと、ゲート電極３４ｃと、ソース電極３４ｄと、ドレイン電極３４ｅと、を備えている。

【0030】

図８は、第２圧力センサに荷重（圧力）が入力された状態を示す断面図である。図８に示すように、第２圧力センサ２では、表面２ｂの一部に荷重（圧力）が入力される。また、第２アレイ基板３０は可撓性を備えている。よって、第２アレイ基板３０が変形し、第２センサ層４３に荷重（圧力）が伝達する。この結果、第２センサ層４３が潰れ、第２センサ層の抵抗値が小さくなり、第２共通電極４２から第２アレイ電極３３に電流が流れる（図８の矢印Ｂを参照）。そして、第２アレイ電極３３に入力された電気信号が信号線１６（図６参照）を介して制御部６ａに送られ、表面２ｂに入力された圧力が検出される。

【0031】

以上、実施形態１の圧力検出装置１００によれば、第１圧力センサを２つ製造すれば、１つを第２圧力センサとして使用することができる。よって、第１圧力センサを製造する製造ラインのみで済み、製造コストの低減を図れる。

【0032】

また、実施形態１では、足裏に作用する体重分布を検出する圧力検出装置１００に適用した例を挙げたが、本開示は、他の部位に適用してもよい。以下、手に適用した実施形態２について説明する。

【0033】

（実施形態２）
図９は、実施形態２の圧力検出装置の分解斜視図である。実施形態２の圧力検出装置３００は、手５００（右手５０１、左手５０２）を覆うグローブ４００の内側に挿入し、掌と甲に作用する荷重（圧力）を測定する装置である。グローブ４００は、右手用グローブ４１０と、左手用グローブ４２０と、を備えている。

【0034】

右手用グローブ４１０は、右手５０１の掌５０１ａを覆う右手用内側部４１１と、右手５０１の甲５０１ｂを覆う右手用外側部４１２と、を備えている。左手用グローブ４２０は、左手５０２の掌５０２ａを覆う左手用内側部４２１と、左手５０２の甲５０２ｂを覆う左手用外側部４２２と、を備えている。なお、図９においては、右手用内側部４１１と右手用外側部４１２とを分解した状態で図示しているが、実際は一体となっている。同様に、図９において、左手用内側部４２１と左手用外側部４２２とを分解した状態で図示しているが、実際は一体となっている。

【0035】

圧力検出装置３００は、右手用内側圧力センサ（第１圧力センサ）３０１と、左手用内側圧力センサ（第２圧力センサ）３０２と、右手用外側圧力センサ３０３と、左手用外側圧力センサ３０４と、を備えている。

【0036】

右手用内側圧力センサ３０１は、右手用内側部４１１に順に重ねられる第１アレイ基板３１１と第１センサシート３１２とを備えている。

【0037】

左手用内側圧力センサ３０２は、左手用内側部４２１に順に重ねられる第２センサシート３２２と第２アレイ基板３２１とを備えている。また、右手用内側圧力センサ３０１と左手用内側圧力センサ３０２とは、互いの形状が左右対称となっている。つまり、左手用前後方向に延在する仮想線Ｌ（図９参照）を基準として右手用内側圧力センサ３０１を１８０度回転させた（ひっくり返した）ものが左手用内側圧力センサ３０２である。よって、左手用内側圧力センサ３０２は、右手用内側圧力センサ３０１と同一であり、右手用内側圧力センサ３０１を製造する製造ラインにより、左手用内側圧力センサ３０２を製造することができる。

【0038】

右手用外側圧力センサ３０３は、右手用外側部４１２に順に重ねられる第３シートセンサ３３２と第３アレイ基板３３１とを備えている。右手用内側圧力センサ３０１と右手用外側圧力センサ３０３は、右手用内側部４１１と右手用外側部４１２とが重なる方向から視て、同一形状である。つまり、右手用外側圧力センサ３０３は、右手用内側圧力センサ３０１と同一物である。よって、右手用内側圧力センサ３０１を製造する製造ラインにより、右手用外側圧力センサ３０３を製造することができる。

【0039】

左手用外側圧力センサ３０４は、左手用外側部４１４に順に重ねられる第４アレイ基板３４１と第４シートセンサ３４２とを備えている。左手用外側圧力センサ３０４と左手用内側圧力センサ３０２は、左手用内側部４２１と左手用外側部４２２とが重なる積層方向から視て、同一形状である。よって、左手用外側圧力センサ３０４は、右手用内側圧力センサ３０１と同一であり、右手用内側圧力センサ３０１を製造する製造ラインにより、左手用外側圧力センサ３０４を製造することができる。

【0040】

以上、実施形態２の圧力検出装置３００によれば、右手用内側圧力センサ（第１圧力センサ）３０１を製造すれば、左手用内側圧力センサ３０２（第２圧力センサ）として使用することができる。さらには、右手用外側圧力センサ３０３や左手用外側圧力センサ３０４としても使用することができる。よって、右手用内側圧力センサ（第１圧力センサ）３０１を製造する製造ラインのみで済み、製造コストの低減を図れる。

【0041】

以上、実施形態１と実施形態２について説明したが、本開示は、靴２００やグローブ４００でなく、足の裏や掌など、人間に直接張り付けてもよいし、ロボットなどに取り付けてもよく、特に限定されない。次に、実施形態１の圧力検出装置１００のうち配線基板を変形した実施形態３について説明する。

【0042】

（実施形態３）
図１０は、実施形態３の圧力センサ装置の模式図である。図１０に示すように、実施形態３の圧力センサ装置６００は、第１圧力センサ１の第１配線基板６０３がＬ字状となっている点で、実施形態１と相違する。よって、第２圧力センサ２の第２配線基板６０５もＬ字状となっている。また、第１配線基板６０３は、第１アレイ基板１０と接続する端部６０３ａと、端部６０３ａと反対側の端部６０３ｂと、を有している。第２配線基板６０５は、第２アレイ基板３０と接続する端部６０５ａと、端部６０５ａと反対側の端部６０５ｂと、を有している。そして、制御基板６０４には、端部６０３ｂと端部６０５ｂのそれぞれが接続している。この圧力センサ装置６００によれば、実施形態１の圧力検出装置１００よりも制御基板を少なくすることができる。

【0043】

以上、各実施形態について説明したが、本開示は実施形態で説明した例に限定されない。例えば、第２圧力センサでは、圧力が入力される第２圧力センサの底面から第２センサ層までの距離が大きい。このため、圧力が第２アレイ基板や第２アレイ層に吸収され易く、感度が低い可能性がある。よって、第２圧力センサ２の制御部６ａにおいて、感度が高くなるように補正処理するようにしてもよい。

【0044】

また、実施形態では、センサ層（第１センサ層２３及び第２センサ層４３）として、絶縁性が高い樹脂層の内部に導電性の微粒子が含まれたものを例として挙げたが、本開示はこれに限定されない。以下、センサ層を変形した変形例１、変形例２について説明する。

【0045】

（変形例１）
図１１は、変形例１の圧力センサの断面図である。図１２は、変形例１の圧力センサに圧力が入力された状態の断面図である。変形例１の第１センサ層２３Ａは、導電性樹脂により製造されている。第１センサ層２３Ａの第２方向Ｘ２の面には、複数の凸部２４が設けられている。複数の凸部２４のうち少なくとも一部の凸部２４は、第１アレイ電極１３と接触している。ただし、接触面積が小さいため、第１共通電極２２と第１アレイ電極１３とは電気的に接続していない。

【0046】

圧力が入力されると、図１２に示すように、第１センサ層２３Ａが第２方向Ｘ２に移動すると、第１アレイ電極１３に接触する凸部２４に数が増加し、第１アレイ電極１３との接触面積が増加する。これにより、第１アレイ電極１３と第１共通電極２２を電気的に接続し、第１アレイ電極１３に電流が流れる。また、入力された圧力が大きい場合、凸部２４が第１アレイ電極１３に押し付けられて平坦化する。これにより、第１アレイ電極１３との接触面積がさらに増加し、第１アレイ電極１３に多くの電流が流れる。このように変形例１によれば、第１センサ層２３Ａは、圧力の増加（接触面積の増加）に比例して第１アレイ電極１３に入力する電流量が大きくなる。よって、電流値の大きさに基づいて圧力値を検出することができる。

【0047】

（変形例２）
図１３は、変形例２の圧力センサの断面図である。図１４は、変形例２の圧力センサに圧力が入力された状態の断面図である。図１３に示すように、変形例２の第１センサ層２３Ｂは、導電性樹脂により製造されている。第１センサ層２３Ｂの第２方向Ｘ２の面は、平面化され、第１アレイ電極１３と離隔している。よって、第１共通電極２２と第１アレイ電極１３とは電気的に接続していない。

【0048】

圧力が入力されると、図１４に示すように、第１センサ層２３Ｂが第２方向Ｘ２に移動すると、第１アレイ電極１３に接触する。これにより、第１アレイ電極１３と第１共通電極２２を電気的に接続し、第１アレイ電極１３に電流が流れる。また、入力された圧力が大きい場合、第１センサ層２３Ｂと第１アレイ電極１３との接触面積がさらに増加し、第１アレイ電極１３に多くの電流が流れる。このように変形例２によれば、第１センサ層２３は、圧力の増加（接触面積の増加）に比例して第１アレイ電極１３に入力する電流量が大きくなる。よって、電流値の大きさに基づいて圧力値を検出することができる。

【0049】

また、実施形態において、共通電極（第１共通電極２２及び第２共通電極４２）は、センサ層（第１センサ層２３及び第２センサ層４３）とセンサ基材（第１センサ基材２１及び第２センサ基材４１）との間に配置される対向型を例示したが、本開示はこれに限定されない。以下、共通電極を変形した変形例３、変形例４について説明する。

【0050】

（変形例３）
図１５は、変形例３の圧力センサの断面図である。図１５に示すように、変形例３の第１共通電極２５は、第１センサ層２３と第１センサ基材２１の間でなく、第１アレイ基板１０の面１２ａに設けられている点で、実施形態１と相違する。つまり、第１アレイ電極１３と第１共通電極２５は、いわゆる平行型の配置となっている。この変形例３によれば、第１センサ層２３の抵抗値が小さくなった場合、図１５の矢印Ｃで示すように、第１共通電極２５から第１アレイ電極１３に電流が流れる。

【0051】

（変形例４）
図１６は、変形例４の圧力センサの断面図である。図１６に示すように、変形例４の第１共通電極２５は、変形例３と同じように、第１アレイ基板１０の面１２ａに設けられている。また、変形例４において、第１センサ層２３と第１センサ基材２１の間に電極２６が設けられている。よって、変形例４は、第１共通電極２５と電極２６とを備えたハイブリッド型である。なお、バッテリ４ｂ（図２参照）から供給される所定量の電流は、第１共通電極２５の方に供給されている。変形例４によれば、第１センサ層２３の抵抗値が小さくなった場合、図１６の矢印Ｄで示すように、第１共通電極２５から電極２６の方に流れ、次に電極２６から第１アレイ電極１３の方に電流が流れる。

【0052】

以上、変形例３と変形例４について説明したが、変形例３と変形例４のセンサ層は、変形例１と変形例２で説明した第１センサ層２３Ａや第１センサ層２３Ｂを適用してもよい。

【符号の説明】

【0053】

１ 第１圧力センサ
１ａ、２ａ 底面
１ｂ、２ｂ 表面
２ 第２圧力センサ
３、６０３ 第１配線基板
４ 第１制御基板
５、６０５ 第２配線基板
６ 第２制御基板
１０ 第１アレイ基板
１１ 第１アレイ基材
１２ 第１アレイ層
１３ 第１アレイ電極
１４ 第１トランジスタ
２０ 第１センサシート
２１ 第１センサ基材
２２ 第１共通電極
２３、２３Ａ、２３Ｂ 第１センサ層
２５ 第１共通電極
２６ 電極
３０ 第２アレイ基板
３１ 第２アレイ基材
３２ 第２アレイ層
３４ 第２トランジスタ
４０ 第２センサシート
４１ 第２センサ基材
４２ 第２共通電極
４３ 第２センサ層
１００、３００ 圧力検出装置
２００ 靴
２１１ 底面（所定の第１面）
２２１ 底面（所定の第２面）
４００ グローブ
３０１ 右手用内側圧力センサ（第１圧力センサ）
３０２ 左手用内側圧力センサ（第２圧力センサ）
３０３ 右手用外側圧力センサ
３０４ 左手用外側圧力センサ
３１１ 第１アレイ基板
３１２ 第１センサシート
３２１ 第２アレイ基板
３２２ 第２センサシート
３３１ 第３アレイ基板
３３２ 第３シートセンサ
３４１ 第４アレイ基板
３４２ 第４シートセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】