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CN117940766A - 多孔感湿构件、湿度传感器和呼吸检知系统 - Google Patents

多孔感湿构件、湿度传感器和呼吸检知系统 Download PDF

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CN117940766A
CN117940766A CN202380013605.1A CN202380013605A CN117940766A CN 117940766 A CN117940766 A CN 117940766A CN 202380013605 A CN202380013605 A CN 202380013605A CN 117940766 A CN117940766 A CN 117940766A
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CN
China
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less
porous
sensing member
cone
humidity sensing
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CN202380013605.1A
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白木宏
锦织佑树
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明可以使用湿度传感器用的多孔感湿构件而提供显示良好的灵敏度和响应性的湿度传感器所使用的新型感湿构件以及使用该新型感湿构件的湿度传感器和呼吸检知系统，上述湿度传感器用的多孔感湿构件包含树脂母材和无机填料，上述多孔感湿构件包含表面孔和内部孔，表面孔的平均孔径为0.1μm以上。

Description

多孔感湿构件、湿度传感器和呼吸检知系统
技术领域
本公开涉及一种多孔感湿构件以及具备该多孔感湿构件的湿度传感器和呼吸检知系统。
背景技术
湿度传感器已被用于打印机、空调、空气净化器、微波炉、车载用途等广泛的用途。近年来，随着IoT技术的进化，不仅监测位置、速度等物理信息，而且监测温度、湿度、气体等化学信息的需求也正在提高。
在专利文献1中公开了在聚四氟乙烯多孔体的表面具备由氟化钾构成的感湿部的湿度传感器具有耐热性优异、污垢也不易附着、维护简单且电阻也小的优点。
在专利文献2中记载了使用毫米波传感器的呼吸检知的例子，公开了可以通过对从安装于盥洗台的传感部将毫米波施加到人的腹部时由呼吸所产生的振动成分进行解析来检测呼吸。
在专利文献3中记载了使用湿度传感器检知睡眠呼吸暂停综合症的方法，公开了可以通过将湿度传感器设置于被检者的口腔部附近(例如嘴的周围、嘴与鼻子之间)并测定由呼吸所产生的湿度变化来检知睡眠时的呼吸状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平1－129151号公报
专利文献2：日本特开2005－270570号公报
专利文献3：日本特开2005－270570号公报
发明内容
专利文献1中的湿度传感器使用利用氟化钾对规定面进行了表面处理的多孔聚四氟乙烯，但对其内部结构、多孔性完全没有进行研究。近年来，随着IoT技术的进化，湿度传感器的用途正在扩大，要求进一步提高湿度传感器的性能，特别是在灵敏度、响应性等性能方面要求进一步的改善。以往，作为湿度传感器中的感湿构件，一般使用聚合物材料，迄今为止，对于在感湿构件中添加无机填料对传感器特性的影响、感湿构件的多孔性造成的影响并未充分地进行研究。
专利文献2中的使用毫米波传感器的呼吸检知使用了由呼吸所产生的腹部的微小振动成分，因此在被测定者移动的情况或由于某种原因而振动的情况下，这些振动成为噪声成分，无法准确地测定呼吸。进而，对于专利文献2，即便能够测定呼吸数，也难以测定呼吸的形状。
在专利文献3中的通过将湿度传感器设置于被检者的口腔部附近(例如嘴的周围、嘴与鼻子之间)来检知呼吸的方法中，需要将传感器设置于口腔部周边，并且为了检知呼吸，存在需要用于特意将传感器固定于口腔部附近的构件这样的课题。另外，还产生将传感器、用于固定的构件配置于口腔部附近的麻烦。另外，在以往的湿度传感器中，由于传感器的响应速度慢，因此，难以测定呼吸数。
本公开的目的在于提供一种显示良好的灵敏度和响应性的湿度传感器所使用的新型感湿构件以及使用该新型感湿构件的湿度传感器和呼吸检知系统。
本公开的一个方式如下。
(1)一种多孔感湿构件，是湿度传感器用的多孔感湿构件，
上述多孔感湿构件包含树脂母材和无机填料，
上述多孔感湿构件包含表面孔和内部孔，表面孔的平均孔径为0.1μm以上。
(2)一种湿度传感器，具备：
第一电极，
第二电极，以及
设置于上述第一电极与上述第二电极之间的上述(1)的多孔感湿构件。
(3)一种呼吸检知系统，是检知受试者的呼吸的呼吸检知系统，
在球体区域内配置有上述(2)的湿度传感器，
上述球体的中心为上述受试者的呼气源，半径为100cm以下。
具备本公开的多孔感湿构件的湿度传感器显示良好的灵敏度和响应性。
本公开的湿度传感器显示良好地灵敏度和响应性，能够适用于呼吸检知。
附图说明
图1表示本公开的一个实施方式的感湿膜(多孔感湿构件)中包含的Ni填料量与湿度传感器的灵敏度(上图)或响应性(下图)的相关性。
图2表示本公开的一个实施方式的感湿膜的表面SEM图像。
图3表示本公开的一个实施方式的感湿膜中使用的四甘醇二甲醚的量与湿度传感器的灵敏度的相关性。
图4表示本公开的一个实施方式的感湿膜形成时使用的表面活性剂的量与湿度传感器的灵敏度的相关性。
图5表示本公开的一个实施方式的感湿膜的截面SEM图像。
图6表示本公开的一个实施方式的感湿膜的表面孔的平均孔径与湿度传感器的灵敏度的相关性。
图7表示本公开的一个实施方式的感湿膜中包含的CCTO填料量与多孔感湿构件的介电常数的相关性。
图8表示本公开的一个实施方式的感湿膜中包含的CCTO填料量与湿度传感器的灵敏度的相关性。
图9A表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据。
图9B表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据的傅立叶变换结果。
图10表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图11表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的配置有湿度传感器的区域(圆锥A区域)的示意图。
图12表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图13表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图14表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图15表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的配置有湿度传感器的区域(圆锥B区域)的示意图。
图16表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图17表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的配置有湿度传感器的区域(圆锥C区域)的示意图。
图18表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图19表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图20表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据和傅立叶变换结果。
图21A表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据。
图21B表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据。
图21C表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据。
图22表示本公开的一个实施方式的空调的风直接喷吹时和空调的风不直接喷吹时的温度和湿度与时间的相关性。
图23表示本公开的一个实施方式的呼吸检知系统的测定数据。
具体实施方式
以下，根据需要参照附图更详细地说明本公开的一个实施方式的多孔感湿构件、湿度传感器等。但是，有时省略超出必要的详细说明。例如，有时省略已熟知的事项的详细说明或对实质上相同的构成的重复说明。这是为了避免说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员理解。
申请人提供附图和以下说明以使本领域技术人员充分理解本公开，并不旨在通过这些来限定专利请求保护的范围中记载的主题。应予说明，附图中的各种要素只是为了理解本公开而示意性且例示性地示出的，外观、尺寸比等可能与实物不同。
在本说明书中，多孔感湿构件有时也简称为感湿构件，湿度传感器有时也简称为湿度传感器。
＜多孔感湿构件＞
本公开的多孔感湿构件适用于湿度传感器。在本说明书中，“构件”是指构成湿度传感器的物件，可以换言之为“材料”、“部件”、“部分”、“构成”等。
本公开的多孔感湿构件包含树脂母材和无机填料。多孔感湿构件是所谓复合材料，采用无机填料在多孔的树脂母材网络中分散并复合化而得的多孔结构。通过将本公开的多孔感湿构件用于湿度传感器的感湿构件，水分子容易进出感湿构件，因此能够实现高速响应性(高速响应性和/或高速恢复性)。另外，认为通过使用本公开的多孔感湿构件，水分子的吸附量增加，传感器灵敏度也提高。
[多孔感湿构件的形状等]
多孔感湿构件的形状也取决于所使用的湿度传感器的结构，通常为膜状或片状。多孔感湿构件的厚度可以为0.5μm以上、1μm以上、2.5μm以上、5μm以上或10μm以上，优选为1μm以上。多孔感湿构件的厚度可以为1000μm以下、500μm以下、100μm以下、50μm以下、10μm以下或5μm以下，优选为50μm以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。
[多孔性]
本公开的多孔感湿构件包含多个孔(空隙)。优选孔分布于整个多孔感湿构件，多孔感湿构件优选不仅包含表面孔，还包含内部孔。“表面孔”是指在多孔感湿构件的表面向多孔感湿构件的外部打开的孔。“内部孔”是指存在于多孔感湿构件的内部且不向多孔感湿构件外部打开的孔。内部孔可以在水平方向上为扁平状。另外，内部孔可以与邻接的孔连通(应予说明，即便是与表面孔直接或间接地连通的孔，只要不向多孔感湿构件外部直接打开，则为内部孔)。通过为多孔，大量的水分子容易吸附于感湿构件，由湿度变化所引起的感湿构件的物性变化变大，能够提高灵敏度。通过包含表面孔和内部孔，能够提高湿度传感器的灵敏度或响应性。
(表面孔的平均孔径)
表面孔的平均孔径可以为0.1μm以上、0.5μm以上、1μm以上、3μm以上或5μm以上，优选为1μm以上。表面孔的平均孔径可以为50μm以下、25μm以下、10μm以下、5μm以下、2.5μm以下、1.2μm以下、0.6μm以下或0.2μm以下。从与基材的密合性的观点出发，表面孔的平均孔径可以为多孔感湿构件的厚度的1/2以下、1/3以下、1/4以下或1/5以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。通过孔径大，水分子容易进出，因此响应性提高，并且水分子能够在气孔表面多层吸附，因此能够提高灵敏度。表面孔的平均孔径可以通过显微镜观察来求出。可以利用显微镜观察多孔感湿构件的表面，将观察到的各表面孔的最长直径视为该各表面孔的孔径。测定视野内存在的全部表面孔的孔径，反复移动视野并再次测定孔径，将100个以上的平均值作为表面孔的平均孔径。
(表面孔的密度)
孔径0.1μm以上(该孔径可以为多孔感湿构件的厚度的1/2以下、1/3以下、1/4以下或1/5以下、或者10μm以下、5μm以下、2.5μm以下或1μm以下，特别为10μm以下或5μm以下)的表面孔的密度可以为1个/100μm2以上、5个/100μm2以上、10个/100μm2以上、50个/100μm2以上、100个/100μm2以上、250个/100μm2以上、500个/100μm2以上或750个/100μm2以上，优选为50个/100μm2以上，更优选为250个/100μm2以上。孔径0.1μm以上(该孔径可以为多孔感湿构件的厚度的1/2以下、1/3以下、1/4以下或1/5以下、或者10μm以下、5μm以下、2.5μm以下或1μm以下，特别为10μm以下或5μm以下)的表面孔的密度可以为2500个/100μm2以下、1000个/100μm2以下、500个/100μm2以下、250个/100μm2以下或100个/100μm2以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。通过孔径大，水分子容易进出，因此响应性提高，并且水分子能够在孔表面多层吸附，因此能够提高灵敏度。表面孔的密度可以通过从至少视野100μm2以上的多孔感湿构件的表面的显微镜图像测定表面孔的密度来求出。
(孔截面)
优选在多孔感湿构件的任意截面存在孔截面。截面可以为厚度方向截面(铅垂方向截面)。存在的孔截面的截面直径可以为0.1μm以上、0.5μm以上、1μm以上、2μm以上、3μm以上、4μm以上或5μm以上，优选为1μm以上。存在的孔截面的直径可以为多孔感湿构件的厚度的2/3以下、1/2以下、或者50μm以下、25μm以下、10μm以下、7.5μm以下或5μm以下，优选为10μm以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。通过孔径大，水分子容易进出，因此响应性提高，并且水分子能够在气孔表面多层吸附，因此能够提高灵敏度。多孔感湿构件的截面中的孔截面的截面直径可以通过显微镜观察来求出。可以利用显微镜观察孔截面，将观察到的各孔截面的最长直径视为各孔截面的截面直径。作为截面观察的方法，可举出如下方法：在环氧树脂中垂直埋入多孔感湿构件，对该埋入面进行机械研磨，然后利用SEM(扫描式电子显微镜)进行观察的方法；使用FIB(聚焦离子束)装置切出观察用试样以便能够观察到多孔感湿构件的截面，利用SEM(扫描式电子显微镜)观察截面的方法等。
(孔截面的密度)
在多孔感湿构件的任意截面，截面直径1μm以上(该截面直径可以为多孔感湿构件的厚度的2/3以下、1/2以下、或者10μm以下、5μm以下、2.5μm以下或1μm以下，特别为10μm以下)的孔截面的密度可以为10个/100μm2以上、20个/100μm2以上、30个/100μm2以上、40个/100μm2以上、50个/100μm2以上、60个/100μm2以上或70个/100μm2以上，优选为50个/100μm2。在多孔感湿构件的截面，截面直径1μm以上(该截面直径可以为多孔感湿构件的厚度的2/3以下、1/2以下、或者10μm以下、5μm以下、2.5μm以下或1μm以下，特别为10μm以下)的孔截面的密度可以为100个/100μm2以下、90个/100μm2以下、80个/100μm2以下或70个/100μm2以下。截面可以为厚度方向截面(铅垂方向截面)。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。通过孔径大，水分子容易进出，因此响应性提高，并且水分子能够在气孔表面多层吸附，因此能够提高灵敏度。孔截面的密度可以通过从至少视野100μm2以上的多孔感湿构件的截面测定孔截面的密度来求出。
(比表面积)
多孔感湿构件的比表面积可以为0.1m2/g以上、0.5m2/g以上、1m2/g以上、2m2/g以上、3m2/g以上、5m2/g以上或7.5m2/g以上。多孔感湿构件的比表面积可以为50m2/g以下、20m2/g以下、10m2/g以下、5m2/g以下、2m2/g以下或1.5m2/g以下，优选为2m2/g以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。比表面积可以通过BET法求出。
(气孔率)
多孔感湿构件的气孔率可以为5体积％以上、10体积％以上、20体积％以上、30体积％以上、40体积％以上或50体积％以上、60体积％以上、70体积％以上、80体积％以上或90体积％以上，优选为10体积％以上或30体积％以上，更优选为60体积％以上。多孔感湿构件的气孔率可以为99体积％以下、90体积％以下、80体积％以下、70体积％以下、60体积％以下、50体积％以下、40体积％以下或30体积％以下，优选为90体积％以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。通过气孔率大，水分子容易进出，因此湿度传感器的响应性提高，并且水分子能够在气孔表面多层吸附，因此能够提高灵敏度。气孔率由气孔的体积在多孔感湿构件的总体积中所占的比例定义，气孔率可以通过光学方法、水蒸发法、SEM图像观察、阿基米德法等求出。
[相对介电常数]
多孔感湿构件的相对介电常数可以为1.2以上、1.4以上、1.6以上、1.8以上、2.0以上、2.2以上、2.4以上、2.7以上、3.0以上或3.3以上，越高越优选。多孔感湿构件的相对介电常数可以为100以下、80以下、60以下、40以下、20以下、10以下、7.5以下或5.0以下。从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选处于上述范围。认为通过多孔感湿构件的相对介电常数变高，能够吸附更多的水分子，通过由湿度变化所引起的感湿构件的物性变化变大，能够提高灵敏度。
[树脂母材]
树脂母材可以为热塑性树脂、热固性树脂或它们的组合。树脂母材可以为均聚物、星形嵌段共聚物、接枝共聚物、交替嵌段共聚物、无规共聚物那样的共聚物、离聚物、树枝状聚合物等。作为树脂母材的例子，可举出聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚醚、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸、聚烯烃、聚乙烯醇、聚卤乙烯、聚硅氧烷、改性纤维素等，作为具体例，可举出芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙酸丁酸纤维素(CAB)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、巴豆酸乙烯酯等。它们可以单独使用，或者也可以并用两种以上。
从提高多孔感湿构件的与水分子的相互作用而提高湿度传感器的灵敏度和响应性的观点出发，树脂母材可以为吸湿性高的树脂，例如可以为在重复单元中包含酰胺基、酰亚胺基、氨基、羧基、羟基、磷酸基、磺酸基、腈基等高极性基团、特别是能够形成氢键合性的基团的树脂、特别是包含酰胺基或酰亚胺基的树脂。
(树脂母材的量)
相对于多孔感湿构件，树脂母材的量可以为10重量％以上、20重量％以上、30重量％以上、40重量％以上、50重量％以上、60重量％以上或70重量％以上，优选为50重量％以上。相对于多孔感湿构件，树脂母材的量可以为99重量％以下、90重量％以下、80重量％以下、70重量％以下、60重量％以下、50重量％以下、40重量％以下或30重量％以下。
相对于多孔感湿构件，树脂母材的量可以为5体积％以上、10体积％以上、15体积％以上、20体积％以上、25体积％以上、30体积％以上或50体积％以上，优选为20体积％以上。相对于多孔感湿构件，树脂母材的量可以为75体积％以下、60体积％以下、50体积％以下、40体积％以下、30体积％以下、20体积％以下或10体积％以下。
[无机填料]
无机填料可以为粒子状(球状、薄片状、板状等)。无机填料的平均粒径可以为50nm以上、100nm以上、300nm以上、500nm以上或1000nm以上。无机填料的平均粒径可以为10000nm以下、5000nm以下、3000nm以下、1000nm以下或500nm以下。无机填料的平均粒径可以通过显微镜观察来求出。可以利用显微镜观察无机填料，将观察到的无机填料的最长直径视为该各无机填料的粒径。测定视野内存在的所有无机填料的粒径，反复移动视野并再次测定粒径，将其平均值作为无机填料粒子的平均粒径。
作为无机填料的例子，可举出陶瓷系填料、金属系填料等。作为陶瓷系填料的例子，可举出二氧化硅、氧化铝、云母、滑石、二氧化钛、钛酸盐(钛酸钾、钛酸钡、钛酸铋、钛酸镁等)、氧化锆、锆酸盐、氧化锌、氧化铁、铁氧体等氧化物系填料；氢氧化铝、羟基磷灰石等氢氧化物系填料；碳化硅、碳化铝、碳化钙等碳化物系填料；氮化硅、氮化铝等氮化物系填料；碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐系填料；硫酸钡、硫酸铝等硫酸盐系填料；磷酸钙、磷酸铝等磷酸盐系填料；氟化铝、氟化碳、萤石等卤化物系填料；炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管等碳系填料等。作为金属系填料的例子，可举出铝、银、铜、铁、镍、锌、不锈钢、黄铜、包含它们的合金等。它们可以单独使用，或者也可以并用两种以上。
无机填料可以为铁电体那样的具有偶极矩的材料或具有氧缺陷的材料。无机填料可以包含高介电材料。高介电材料的25℃和1kHz下的相对介电常数可以为5以上、10以上、100以上、500以上或1000以上。作为这样的无机填料，可举出钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸锶钡、锶掺杂锰酸镧、氧化铝镧(LaAlO3)、氧化铜锶镧(LSCO)、氧化铜钡钇(YBa2Cu3O7)、钛酸锆铅、镧改性钛酸锆铅、铌酸镁铅－钛酸铅、钙－铜－钛氧化物(CCTO)等。无机填料可以包含具有钙钛矿结构的材料。钙钛矿结构是指理想上具有立方晶系的单元晶格且由配置于立方晶体的各顶点的金属A、配置于体心的金属B、配置于立方晶体的各面心的氧O构成的ABO3型的晶体结构。钙钛矿结构还包括立方晶变形的四方晶、斜方晶、菱面体晶等。无机填料可以利用表面处理剂(例如硅烷偶联剂)等进行表面改性。无机填料可以单独使用，或者也可以并用两种以上。
(无机填料的量)
相对于多孔感湿构件，无机填料的量可以为1重量％以上、10重量％以上、20重量％以上、30重量％以上、40重量％以上、50重量％以上、60重量％以上、70重量％以上、80重量％以上或90重量％以上，从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选为30重量以上，更优选为50重量％以上，特别为70重量％以上。相对于多孔感湿构件，无机填料的量可以为99重量％以下、90重量％以下、80重量％以下、70重量％以下、60重量％以下、50重量％以下、40重量％以下或30重量％以下。
相对于树脂母材，无机填料的量可以为1重量％以上、10重量％以上、20重量％以上、30重量％以上、40重量％以上、50重量％以上、60重量％以上、70重量％以上、80重量％以上或90重量％以上，从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选为30重量以上，更优选为50重量％以上，特别为70重量％以上。相对于树脂母材，无机填料的量可以为99重量％以下、90重量％以下、80重量％以下、70重量％以下、60重量％以下、50重量％以下、40重量％以下或30重量％以下。
相对于树脂母材，无机填料的量可以为1体积％以上、10体积％以上、20体积％以上、30体积％以上、40体积％以上或50体积％以上，从湿度传感器的灵敏度或响应性的观点出发，优选为10体积以上、30体积％以上或50体积％以上。相对于树脂母材，无机填料的量可以为99体积％以下、90体积％以下、80体积％以下、70体积％以下、60体积％以下、50体积％以下、40体积％以下或30体积％以下。
[表面活性剂]
多孔感湿构件可以包含表面活性剂。通过包含表面活性剂，能够调整孔尺寸、孔密度。作为表面活性剂的例子，可举出阴离子性、阳离子性、两性和非离子性表面活性剂等。表面活性剂可以包含氟系表面活性剂。通过包含氟系表面活性剂，能够赋予防水性、防油性、防污性等，能够带来湿度传感器的良好的灵敏度和响应性。另外，通过使用疏水性离子性表面活性剂，能够形成更大尺寸的孔。表面活性剂可以单独使用，或者也可以并用两种以上。
(表面活性剂的量)
相对于多孔感湿构件，表面活性剂的量可以为0.1重量％以上、0.5重量％以上、1重量％以上、2重量％以上、3重量％以上、4重量％以上或5重量％以上，优选为1重量％以上。相对于多孔感湿构件，表面活性剂的量可以为25重量％以下、20重量％以下、15重量％以下、10重量％以下或7.5重量％以下。
相对于无机填料，表面活性剂的量可以为0.1重量％以上、0.5重量％以上、1重量％以上、2重量％以上、3重量％以上、4重量％以上或5重量％以上，优选为1重量％以上。相对于无机填料，表面活性剂的量可以为25重量％以下、20重量％以下、15重量％以下、10重量％以下或7.5重量％以下。
[硅烷偶联剂]
本公开的多孔感湿构件可以包含硅烷偶联剂或利用硅烷偶联剂进行处理。通过多孔感湿构件包含硅烷偶联剂或利用硅烷偶联剂进行处理，树脂母材与无机填料的粘接性提高，能够带来湿度传感器的良好的灵敏度和响应性。
硅烷偶联剂的种类没有特别限定，例如可举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2－甲氧基乙氧基)硅烷、烯丙基三氯硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、三氯乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷等乙烯基系硅烷偶联剂；2－(3，4－环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3－环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧系硅烷偶联剂；甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基二甲基甲氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ－甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷等甲基丙烯酸系硅烷偶联剂；丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、丙烯酰氧基甲基二甲基甲氧基硅烷、γ－丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ－丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ－丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ－丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ－丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷等丙烯酸系硅烷偶联剂；3－氨基丙基三乙氧基硅烷、3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－(2－氨基乙基)－3－氨基丙基三甲氧基硅烷、N－(2－氨基乙基)－3－氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3－(N－苯基)氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系硅烷偶联剂；3－巯基丙基三甲氧基硅烷、3－巯基丙基三乙氧基硅烷等巯基系硅烷偶联剂；3－氯丙基三甲氧基硅烷、3－氯丙基三乙氧基硅烷等卤代烷基系硅烷偶联剂；双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物(缩写TESPD)、双(3－三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等硫化物系硅烷偶联剂等。
(硅烷偶联剂的量)
相对于多孔感湿构件，硅烷偶联剂的量可以为0.1重量％以上、0.5重量％以上、1重量％以上、2重量％以上、3重量％以上、4重量％以上或5重量％以上，优选为1重量％以上。相对于多孔感湿构件，硅烷偶联剂的量可以为25重量％以下、20重量％以下、15重量％以下、10重量％以下或7.5重量％以下。
相对于无机填料，硅烷偶联剂的量可以为0.1重量％以上、0.5重量％以上、1重量％以上、2重量％以上、3重量％以上、4重量％以上或5重量％以上，优选为1重量％以上。相对于无机填料，硅烷偶联剂的量可以为25重量％以下、20重量％以下、15重量％以下、10重量％以下或7.5重量％以下。
[其他成分]
多孔感湿构件也可以添加其他成分。作为其他成分的例子，例如可举出增塑剂、润滑剂、着色剂(颜料、染料等)、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防老化剂、发泡剂、脱泡剂、增强剂、阻燃剂、抗静电剂、表面活性剂、表面处理剂、拒水剂、拒油剂、防污剂等。它们可以单独使用，或者也可以并用两种以上。
(其他成分的量)
其他成分的量可以在不损害本公开的效果的范围内适当地选择。相对于多孔感湿构件，各其他成分的量可以为0.1重量％以上、0.3重量％以上、0.5重量％以上、0.7重量％以上或1重量％以上。相对于多孔感湿构件，其他成分的量可以为10重量％以下、7.5重量％以下、5重量％以下、3重量％以下、2重量％以下或1重量％以下。
[多孔感湿构件的制造方法]
多孔感湿构件的制造方法可以包括分散液制作工序和涂布干燥工序。在制作分散液的工序中，将树脂母材和无机填料、根据需要的其他成分分散于溶剂而得到分散液。在涂布干燥工序中，将得到的分散液涂布于基材(例如基板、电极)，进一步进行干燥，由此能够得到多孔感湿构件。想要更积极地发泡时，可以使用发泡剂作为分散液的成分。
分散液的溶剂可以使用能够溶解树脂的溶剂，但从得到良好的孔密度的多孔感湿构件的观点出发，优选包含醚系溶剂、特别是二醇醚系溶剂。醚系溶剂的量可以为溶剂的10重量％以上、30重量％以上、50重量％以上或60重量％以上，优选为30重量％以上。醚系溶剂的量可以为溶剂的70重量％以下、60重量％以下、50重量％以下或40重量％以下、30重量％以下或20重量％以下。
＜湿度传感器＞
本公开进一步提供一种湿度传感器。本公开的湿度传感器可具备：
第一电极，
第二电极，以及
设置于上述第一电极与上述第二电极之间的多孔感湿构件。
湿度传感器通过多孔感湿构件吸附水分而物性发生变化，从而依赖于周围环境的大气中包含的水分量(即湿度)而第一电极和第二电极间的电特性发生变化，通过该原理，作为湿度传感器发挥功能。特别是本公开的多孔感湿构件对水的吸附、解吸性优异，因此本公开的湿度传感器的灵敏度、响应性优异。
本公开的湿度传感器可以为电阻变化型或静电容量变化型。电阻变化型湿度传感器测定由湿度变化所引起的感湿构件的电阻变化，静电容量变化型湿度传感器测定由湿度变化所引起的感湿构件的容量变化。从灵敏度、响应性等性能等观点出发，本公开的湿度传感器特别适合作为静电容量变化型湿度传感器。
湿度传感器具备基板，通过在基板上形成第一电极，第一电极与多孔感湿构件可以相接。在这种情况下，多孔感湿构件可以具备基板、形成于基板上的第一电极、形成于第一电极上的多孔感湿构件和形成于多孔感湿构件上的第二电极。
作为其他方式，湿度传感器可以具有基板、形成于基板上的第一电极和第二电极、以及设置于第一电极和第二电极之间的多孔感湿构件。作为再一方式，湿度传感器可以具有基板、形成于基板上的多孔感湿构件、以及形成于多孔感湿构件上的第一电极和第二电极。
第一电极、第二电极中的一个或两个可以为梳型电极。可以使第一电极和第二电极为梳型电极并对置地配置成相互啮合。例如，在使用梳型电极的情况下，湿度传感器可以具有基板、形成于基板上的第一电极和第二电极、以及设置于第一电极和第二电极之间的多孔构件。
第一电极可以通过蒸镀法、溅射法、离子镀法、丝网印刷等而形成。多孔感湿构件可以通过涂布、丝网印刷等而形成。第二电极可以通过蒸镀法、溅射法、离子镀法、丝网印刷等而形成。
以上对实施方式进行了说明，但应理解可以在不脱离专利请求保护的范围的主旨和范围的情况下进行形态和详情的各种变更。
＜呼吸检知系统＞
本公开进一步提供一种呼吸检知系统。呼吸检知系统是指使用传感器检知受试者的呼吸的系统，本公开的呼吸检知系统使用湿度传感器。作为湿度传感器，优选使用上述本公开的湿度传感器。
本公开的呼吸检知系统由于使用湿度传感器，因此，不易受到振动的影响，与毫米波传感器、包含照相机的传感器这样的容易受到振动的影响的传感器相比是有利的。进而，由于包含本公开的多孔感湿构件的湿度传感器显示良好的灵敏度和响应速度，因此使用包含本公开的多孔感湿构件的湿度传感器的呼吸检知系统不易受到风的影响，即便在有空调设备的空间也能够良好地使用。
虽然由本公开的呼吸检知系统的呼吸检知结果得到的直接测定数据是时间变量的函数，但通过使用傅立叶变换，能够变换为频率变量的函数，能够由其峰值的频率来确定呼吸数。傅立叶变换的方法是本领域技术人员熟知的方法，其条件只要是本领域技术人员就可以适当地确定。例如，取样间隔为50ms，样品数为1024。
在本公开中，呼气源为受试者的嘴或鼻孔。
本公开中直接或间接使用的“正面方向”、“背面方向”、“左右方向”、“上下方向”等为受试者基准的方向。因此，通常，正面方向对受试者而言是行进方向或视线方向。在某一方式中，铅垂上方向可相当于“上方向”，其相反方向可相当于“下方向”。
[湿度传感器]
本公开的呼吸检知系统优选采用使用上述说明的多孔感湿构件的湿度传感器。
本公开的呼吸检知系统中使用的湿度传感器的响应时间和恢复时间的合计可以为0秒以上、0.1秒以上、0.5秒以上或1秒以上。本公开的呼吸检知系统中使用的湿度传感器的响应时间和恢复时间的合计可以为25秒以下、20秒以下、15秒以下、10秒以下、8秒以下、5秒以下、3秒以下或2秒以下，优选为10秒以下，更优选为5秒以下。因此，响应时间和恢复时间的合计越短(响应性更高)，越能够更准确地测定呼吸。响应时间和恢复时间的测定方法如实施例中记载所示。
本公开的呼吸检知系统中使用的湿度传感器的灵敏度可以为10以上、20以上、30以上、50以上、100以上、200以上、300以上或500以上，优选为30以上。本公开的呼吸检知系统中使用的湿度传感器的灵敏度可以为3000以下、2000以下、1000以下、500以下或250以下。灵敏度的测定方法如实施例中记载所示。
[湿度传感器设置区域]
在本公开的呼吸检知系统中，为了适当地检知呼吸而将湿度传感器配置于特定的区域。应予说明，配置湿度传感器的区域可以是指配置各湿度传感器的一部分或全部的区域，例如可以是指配置湿度传感器的重心的区域。
作为设置传感器的部位的例子，可举出车的方向盘、安全带、项链、宠物的项圈和挽具、个人电脑、键盘、鼠标、电视、游戏的控制器、手表、智能手表、手机、智能手机、胸、臂、颈、腹、腰、床、枕头等。作为设置部位，可以选择手表这样的相对于受试者的位置未必固定的部位。受试者可以向湿度传感器积极地吹气来测定呼吸。
(球体区域)
配置湿度传感器的区域可以在球体区域内。这里，球体以受试者的呼气源为中心。
球体的半径可以为0cm以上、3cm以上、5cm以上、10cm以上、15cm以上、20cm以上、25cm以上或25m以上。球体的半径可以为150cm以下、140cm以下、120cm以下、100cm以下、80cm以下、70cm以下、60cm以下、40cm以下或20cm以下，优选为100cm以下，特别为70cm以下。通过选择处于上述范围的半径，容易得到良好的测定结果。
配置湿度传感器的区域可以为上述球体的除背面上侧的1/4球体区域以外区域。即，配置湿度传感器的区域可以为上述球体的正面上侧、正面下侧或背面下侧。通过选择上述区域作为配置湿度传感器的区域，容易得到良好的测定结果。
设置于球体区域内的湿度传感器与呼气源的直线距离可以为0cm以上、3cm以上、5cm以上、7cm以上、10cm以上或15cm以上或20cm以上，从选择性地检知特定的呼气源的观点出发，优选为5cm以上或10cm以上。
(圆锥A区域)
配置湿度传感器的区域可以为圆锥A区域。圆锥A具有顶点作为受试者的呼气源，具有旋转轴作为从呼气源向受试者的正面方向延伸的直线。图11表示呼吸检知系统的圆锥A区域的示意图。图11的圆锥6区域内、优选经着色的圆锥台区域内可成为配置湿度传感器的区域。这里，位于圆锥6的顶部的未着色的圆锥的高度可成为湿度传感器与呼气源的最小直线距离。
由以通过旋转轴的平面切割圆锥A时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为0°以上、3°以上、5°以上、8°以上或10°以上。由以通过旋转轴的平面切割圆锥A时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为90°以下、60°以下、40°以下、35°以下、30°以下、25°以下、20°以下或15°以下，优选为40°以下。通过选择上述范围作为圆锥角度，容易得到良好的测定结果。
在圆锥A中，由从底面中心到顶点为止的直线长度定义的圆锥高度可以为150cm以下、120cm以下、100cm以下、90cm以下、70cm以下、50cm以下、30cm以下或20cm以下，优选为100cm以下，特别为70cm以下。通过选择上述范围作为圆锥高度，容易得到良好的测定结果。
配置在圆锥A区域内的湿度传感器与呼气源的直线距离可以为0cm以上、3cm以上、5cm以上、7cm以上或10cm以上，优选为5cm以上。通过选择上述范围作为直线距离，容易得到良好的测定结果。在将湿度传感器配置在圆锥A区域内的情况下，通过在湿度传感器与呼气源之间设置一定的距离，能够更选择性地检知嘴呼吸成分。
在配置湿度传感器的区域为圆锥A的情况下，呼气源可以为受试者的嘴或鼻孔，优选为受试者的嘴。在配置湿度传感器的区域为圆锥A的情况下，呼吸检知系统适于检知嘴呼吸成分。作为在配置湿度传感器的区域为圆锥A区域的情况下优选的设置部位的例子，可举出方向盘、个人电脑、电视等。
(圆锥B区域)
配置湿度传感器的区域可以为圆锥B区域。圆锥B具有顶点作为上述呼气源，具有旋转轴作为从上述呼气源以背面方向为基准向下30°且向右或左30°的方向延伸的直线。图15表示呼吸检知系统的湿度传感器的圆锥B区域的示意图。图15的圆锥14或14’区域内、优选经着色的圆锥台区域内可成为配置湿度传感器的区域。这里，位于圆锥14或14’的顶部的未着色的圆锥的高度可成为湿度传感器与呼气源的最小直线距离。
由以通过旋转轴的平面切割圆锥B时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为0°以上、3°以上、5°以上、8°以上或10°以上。由以通过旋转轴的平面切割圆锥B时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为90°以下、80°以下、60°以下、40°以下、35°以下、30°以下、25°以下、20°以下或15°以下，优选为60°以下。通过选择上述范围作为圆锥角度，容易得到良好的测定结果。
在圆锥B中，由从底面中心到顶点为止的直线长度定义的圆锥高度可以为150cm以下、120cm以下、100cm以下、90cm以下、70cm以下、50cm以下、30cm以下、20cm以下或10cm以下，优选为30cm以下。通过选择上述范围作为圆锥高度，容易得到良好的测定结果。
配置在圆锥B区域内的湿度传感器与呼气源的直线距离可以为0cm以上、3cm以上、5cm以上、7cm以上或10cm以上，优选为5cm以上。通过选择上述范围作为直线距离，容易得到良好的测定结果。
在配置湿度传感器的区域为圆锥B区域的情况下，呼气源可以为受试者的嘴和/或鼻孔。在配置湿度传感器的区域为圆锥B区域的情况下，呼吸检知系统适于检知嘴呼吸成分和/或鼻呼吸成分。作为在配置湿度传感器的区域为圆锥B区域的情况下优选的设置部位的例子，可举出项链、宠物的项圈和挽具、颈等。
(圆锥C区域)
配置湿度传感器的区域可以为圆锥C区域。圆锥C具有顶点作为上述呼气源，具有旋转轴作为从上述呼气源向上述受试者的下方向延伸的直线。图17表示呼吸检知系统的湿度传感器的圆锥C区域的示意图。图17的圆锥20区域内、优选经着色的圆锥台区域内可成为配置湿度传感器的区域。这里，位于圆锥20的顶部的未着色的圆锥的高度可成为湿度传感器与呼气源的最小直线距离。
由以通过旋转轴的平面切割圆锥C时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为0°以上、3°以上、5°以上、8°以上或10°以上。由以通过旋转轴的平面切割圆锥C时形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度可以为90°以下、80°以下、60°以下、40°以下、35°以下、30°以下、25°以下、20°以下或15°以下，优选为60°以下。通过选择上述范围作为圆锥角度，容易得到良好的测定结果。
在圆锥C中，由从底面中心到顶点为止的直线长度定义的圆锥高度可以为150cm以下、120cm以下、100cm以下、90cm以下、70cm以下、50cm以下、30cm以下或20cm以下，优选为70cm以下。通过选择上述范围作为圆锥高度，容易得到良好的测定结果。
配置在圆锥C区域内的湿度传感器与呼气源的直线距离可以为0cm以上、3cm以上、5cm以上、7cm以上、10cm以上、15cm以上或20cm以上，优选为5cm以上，更优选为10cm以上。通过选择上述范围作为直线距离，容易得到良好的测定结果。在将湿度传感器配置在圆锥C区域内的情况下，通过在湿度传感器与呼气源之间设置一定的距离，能够更选择性地检知鼻呼吸成分。
在配置湿度传感器的区域为圆锥C区域的情况下，呼气源可以为受试者的嘴或鼻孔，优选为受试者的鼻孔。在配置湿度传感器的区域为圆锥C区域的情况下，呼吸检知系统适于检知鼻呼吸成分。作为在配置湿度传感器的区域为圆锥C区域的情况下优选的设置部位的例子，可举出安全带、颈、腹、腰等。
(多个区域的组合)
上述中，作为湿度传感器的设置部位的例子，示出了球体区域、圆锥A区域、圆锥B区域和圆锥C区域，但上述设置部位不限于上述。另外，也可以对球体区域、圆锥A区域、圆锥B区域和圆锥C区域中的一个或多个设置一个或多个传感器。例如，作为组合，可举出圆锥A区域和圆锥B区域的组合、圆锥A区域和圆锥C区域的组合、圆锥B区域和圆锥C区域的组合、圆锥A区域、圆锥B区域和圆锥C区域的组合等。例如，圆锥A区域适于检测嘴呼吸，圆锥C区域适于检测鼻呼吸，因此通过组合圆锥A区域和圆锥C区域，可以分别测定嘴呼吸成分和鼻呼吸成分。如此，通过分别测定嘴呼吸成分和鼻呼吸成分，可以将它们分开，可以知晓每个人主要是嘴呼吸还是鼻呼吸。鼻子具有去除空气中的细菌、病毒的过滤器的作用，而且通过鼻子而加湿+加温的空气被吸入肺，因此一般认为鼻呼吸是良好的呼吸。因此，也能够通过知晓进行了嘴呼吸、鼻呼吸中的哪个呼吸来矫正为良好的呼吸。
[控制部]
本公开的呼吸检知系统可以具备响应呼吸检知结果的控制部。
控制部可以进行设备的控制。这里，设备是指与湿度传感器直接或间接连接的设备。作为设备的例子，没有限定，例如可举出汽车、空调设备、医疗设备、其他产业用设备、家电设备等。
所谓设备的控制，举出设备功能的暂停·重开、设备功能的变更、设备功能的强度的变更、设备的电源ON·OFF的控制、警告信号的产生(警告的显示、警告音的产生、振动性警报的产生)等。例如，在设备为汽车的情况下，作为设备的控制的例子，可举出警告音的产生、制动器、慢行、方向转换、自动驾驶的执行等。例如，在设备为空调设备的情况下，作为设备的控制的例子，可举出环境温度的调整、环境湿度的调整、风量的调整、风向的变更等所带来的舒适性的调整(自动调整)。
本公开的呼吸检知系统可以用于调整受试者的周围环境(温度、湿度等)。控制部可以基于呼吸检知结果和根据需要的受试者周围环境信息，利用空调设备来控制上述受试者的周围环境，提高受试者的舒适性。例如，通过将湿度传感器设置于各座位的安全带而始终测定各座位周边的温湿度，在与HVAC组合而成为不舒适的状态时控制空调，由此能够进一步提高车内的舒适性。
通过使用本公开的呼吸检知系统，能够使用在车内(例如方向盘、安全带)检知到的呼吸信息来检知乘员、驾驶员的状态。近年来，驾驶中的驾驶员的身体状况恶化、猝死、儿童的遗忘等乘员、驾驶员的健康状态恶化所引起的事故正成为问题，但如果健康状态恶化，则呼吸状态也发生变化，因此通过使用本公开的呼吸检知系统来始终监测呼吸，能够知晓乘员、驾驶员的状态，根据需要进行发出警告音或将车安全地停在路肩等控制。
[第二生命体征的检知]
本公开的呼吸检知系统可以进一步具备测定包含除呼吸以外的第二生命体征的第二振动数据的传感器。
作为测定包含除呼吸以外的第二生命体征的第二振动数据的传感器的例子，可举出光学传感器(可见光传感器、红外线传感器等)、声音传感器、电导率传感器、电位传感器、压力传感器、热传感器等。测定包含除呼吸以外的第二生命体征的第二振动数据的传感器可以为收到因呼吸所引起的振动的影响的传感器、例如光学传感器。
作为除呼吸以外的第二生命体征的例子，可举出脉搏、心率、体温、血压等。
通过从第二振动数据中减去基于呼吸检知结果的第一振动数据，能够检知第二生命体征。作为例子，作为测定包含第二生命体征的第二振动数据的传感器的例子，对毫米波传感器进行说明。在其他传感器的情况下，见解也是同样的。已知毫米波传感器除了呼吸之外还可以测定心跳。呼吸成分不仅包含作为实际呼吸数的基本波，还包含谐波成分。一般而言，心率比呼吸数快，因此在想要准确地测定心跳时，呼吸的谐波成分也成为噪声源(参照下述式1)。另一方面，由于使用湿度传感器的呼吸检知无法测定除呼吸以外的生命体征，所以湿度传感器的响应包含呼吸的基本波和谐波成分。通过利用这样的传感器的差异，能够准确更良好地测定用毫米波传感器测定的心跳。即，通过使用湿度传感器，能够确定来自呼吸的基本波和谐波的频率的成分。由于毫米波传感器也在相同的频率中包含来自呼吸的成分，因此，通过将它们删除，能够完全消除来自呼吸的成分，剩下的成分仅为心跳成分。
[式1]
近年来，驾驶员的状态检知受到关注，使用照相机、毫米波传感器的生命体征检知受到关注。但是，由于这些测定方法检知呼吸、心跳所引起的身体的位移，所以有存在振动的影响这样的问题，有难以准确地进行测定这样的问题。另一方面，湿度传感器不受振动的影响，因此能够准确地测地测定呼吸。因此，即便在存在振动的情况下，如上所述，通过从生命体征传感器的测定成分中减去由湿度传感器求出的呼吸成分，也能够准确地测定生命体征。
实施例
以下，举出实施例详细说明本公开，但本公开不限定于这些实施例。
＜评价方法＞
制作的湿度传感器的评价如下。
使用FDC2214EVM(Texas Instruments公司制)的电路测定发生湿度变化时的湿度传感器的容量变化。使用内径4mm的配管以1SLM的流量将由起泡器制作的湿润空气流至在50％RH的湿度气氛下稳定后的湿度传感器。此时的湿度传感器与配管的距离为10mm。现有的湿度传感器口即SHT31(Sensirion公司制)也同时进行测定，将该传感器的湿度显示值的变化与FDC2214EVM电路的容量显示值的变化之比(fF/％RH)定义为湿度传感器的灵敏度。应予说明，值使用由于湿度变化而变化最大时的值。
传感器的响应性通过响应时间和恢复时间来评价。响应时间是从基线达到完全响应湿润空气时的值的90％所耗费的时间(一般称为t90)，恢复时间是从完全响应湿润空气时的值恢复到变化量的10％所耗费的时间(一般称为t10)。
＜湿度传感器的制作和性能评价＞
[实施例1]
对使用聚酰胺酰亚胺(PAI)作为感湿膜的母材、使用Ni作为无机填料的情况进行说明。PAI使用PAI原料溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)和四甘醇二甲醚(TEGM)的清漆。Ni填料使用平均粒径为约300nm的填料。称量这些原料使Ni量为0～50vol％，利用胡佛研磨机(Hoover Muller)进行混合以使Ni填料均匀地分散在清漆中。将如此制作的清漆通过丝网印刷涂布于通过溅射法在卡普顿(Kapton)基板上形成的200nm厚的NiCr下部电极上后，在空气中在150℃干燥5分钟，由此形成在多孔聚酰胺酰亚胺母材中分散有Ni填料的状态的感湿膜。然后，通过溅射法形成70nm厚的上部电极。
将制作的湿度传感器的灵敏度和响应性示于图1。由图1可以确认，与不添加Ni的情况相比，添加时的所有情况下灵敏度都提高。进而，对于响应性，也可知在添加Ni的情况下可得到良好的特性。根据这些结果，可知通过在多孔PAI母材中分散Ni填料，在灵敏度和响应性方面传感器特性提高。应予说明，在现有产品的情况下，响应时间为4.1秒，恢复时间为32.1秒，合计时间为36.2秒。可知由于现有产品使用非多孔的树脂材料作为感湿膜，因此响应性压倒性地差。
[实施例2]
作为一个例子，使用改变了感湿膜形成时的溶剂量时的结果进行说明。对实施例1中使用的PAI清漆追加50wt％溶剂。追加的溶剂使NMP与TEGM比分别为100:0、50:50、0:100。另外，作为无机填料，使用CaCu3Ti4O12(CCTO)代替Ni，相对于PAI添加50vol％。除此之外，通过与实施例1同样的方法进行传感器制作和评价。
将制作的湿度传感器的表面SEM图像示于图2。根据图2，可知随着TEGM添加量增加，气孔形成至膜表面。将这些湿度传感器的灵敏度示于图3。
根据图2，可知随着TEGM量增大，表面孔的密度增加而灵敏度提高。根据图3可知，随着TEGM量增大，灵敏度提高。根据这些结果，可以说通过增加表面孔的密度，灵敏度提高。
[实施例3]
作为一个例子，使用添加表面活性剂时的结果进行说明。作为表面活性剂，使用作为亲水性表面活性剂的FTERGENT 251或作为疏水性表面活性剂的FTERGENT 710FM(均为NEOS公司制)。作为无机填料，使用CaCu3Ti4O12(CCTO)代替Ni，相对于PAI添加50vol％。表面活性剂相对于CCTO添加1wt％、3wt％、5wt％。除此之外，通过与实施例1同样的方法进行传感器制作和评价。
将制作的湿度传感器的灵敏度示于图4。根据图4，在FTERGENT 710FM的情况下，观察到灵敏度随着添加量而提高的趋势。
对添加1wt％、3wt％或5wt％各表面活性剂时的湿度传感器进行表面SEM观察，算出表面孔的平均孔径。对于表面孔的平均孔径，将观察到的各表面孔的最长直径视为该各表面孔的孔径，测定视野内存在的所有表面孔的孔径，重复移动视野并再次测定孔径，将100个以上的平均值作为表面孔的平均孔径。表1示出了算出的表面孔的平均孔径和灵敏度测定的结果。图5表示感湿膜的表面孔的平均孔径与湿度传感器的灵敏度的相关性。
[表1]
对添加5wt％表面活性剂时的湿度传感器进行截面SEM观察。将其结果示于图6。根据图6，可知在添加FTERGENT 251的情况下，几乎都是直径小的内部孔，在添加FTERGENT710FM的情况下，具有许多直径大的内部孔。将这些元件的BET比表面积、灵敏度、响应性汇总于表2。根据表2，可知在添加表面活性剂(FTERGENT 710FM)的情况下，尽管比表面积小，但能够提高灵敏度和响应性。
[表2]
即，根据这些结果，可知通过添加表面活性剂，能够调节感湿膜的表面孔、内部孔的孔径、高密度，能够提高传感器的灵敏度和响应性。
[实施例4]
作为一个例子，对变更了CCTO添加量的情况进行说明。相对于PAI添加0～50vol％的CCTO。除此之外，通过与实施例1同样的方法进行传感器制作和评价。
将制作的感湿膜的介电常数示于图7。根据图7，能够确认随着CCTO添加量增加，介电常数变大。进而，根据图8，可知与介电常数同样地，随着CCTO添加量增加，灵敏度也变大。根据这些结果，可知感湿膜的介电常数越大，灵敏度越提高。
＜呼吸检知系统的性能评价＞
[实施例5]
(使用的湿度传感器)
对使用本公开的多孔感湿构件的三种湿度传感器(以下分别称为高速响应品(1)(2)(3))和市售品(SHT31，Sensirion制。以下称为低速响应品)测定响应性。
对于高速响应品(1)(2)(3)，响应速度分别为1.9秒、1.3秒、0.9秒，恢复速度分别为4.9秒、2.5秒、1.6秒。低速响应品的响应速度为5.5秒，恢复速度为16.1秒。
(振动的影响的确认)
首先，为了显示呼吸测定中没有振动的影响，进行以下的实验。在使用截光器以4Hz的频率通过起泡器的湿润空气与传感器接触的状态下，使传感器、截光器、起泡器全部振动。通过起泡器的湿润空气与模拟呼吸对应。应予说明，该试验使用振动试验机在国内运输标准条件(JIS Z 0232标准，5～200Hz，Grms＝0.59，随机振动，铅垂方向)下进行。
对于高速响应品(2)将无振动时(测定开始后100～105秒)和有振动时(测定开始后400～405秒)的测定数据、以及将这些结果进行傅立叶变换后的结果示于图9A和图9B。根据图9A和图9B，在有振动和无振动的情况下，测定数据未观察到差异。另外，在傅立叶变换后的结果中，在有振动和无振动的情况下均未观察到差异，因此，可知高速响应品能够不受振动的影响地测定湿度变化，即可以不受振动的影响地测定呼吸。
(响应性的差异的影响和圆锥A区域的测定)
将无振动的高速响应品(2)和低速响应品的比较结果(测定数据和傅立叶变换结果)示于图10。根据图10，可知低速响应品无法追随4Hz的频率变化。认为这是因为响应速度和恢复速度慢。
因此，在实际的呼吸测定中调查了高速响应品(1)和低速响应品的响应的差异。将各个传感器设置于处于受试者的正面的PC画面上部，使传感器与嘴的距离约为30cm，进行测定。此时，湿度传感器被配置于如图11中所示的圆锥A区域的圆锥台区域内(着色区域)。将测定结果和将测定结果进行傅立叶变换后的结果示于图12。根据图12，高速响应品(1)能够确认呼吸所引起的响应，根据傅立叶变换的结果，可知呼吸数约为27.5次/分钟。另一方面，低速响应品无法确认呼吸所引起的响应。
根据这些结果，可知湿度传感器的响应速度和恢复速度在呼吸测定中非常重要。
这里，为了确认图12A中得到的响应确实是来自呼吸的响应以及调查传感器和嘴可以分离多远进行测定，使传感器与嘴的距离约为70cm进行测定。此时，将现有的呼吸传感器(YSSDA，ATR-Promotions制)用带子缠绕在胸部作为呼吸的参考。将使用高速响应品(2)测定的结果示于图13。根据图13，即便分离70cm，在高速响应品(2)中也观察到响应，将现有的呼吸传感器与傅立叶变换后的结果进行比较，也可得到非常好的一致性。由此可知，即便传感器和嘴分离70cm，也能够进行呼吸测定。
另外，在图12、图13的测定数据中有未观察到响应的部分，这是因为在测定时面部移动。
同样地，将在车的方向盘设置高速响应品(3)时的测定数据和傅立叶变换后的结果示于图14所示。根据图14，可知通过在方向盘的位置设置传感器，能够测定呼吸。
[实施例6]
(圆锥B区域的测定)
对将高速响应品(2)设置于颈部的颈动脉附近的情况进行说明。此时，湿度传感器被配置于如图15中所示的圆锥B区域的圆锥台区域内(着色区域)。应予说明，为了确认是否能够测定呼吸，使用实施例5所示的现有的呼吸传感器。将其测定数据和傅立叶变换后的结果示于图16。根据图16，可知现有的呼吸传感器和高速响应品(2)可得到非常良好的一致性，通过在颈根部设置湿度传感器，能够测定呼吸。应予说明，在测定中有一部分未观察到响应的时间，这是因为面部移动。
由于能够将传感器设置于该位置来测定呼吸，因此例如通过在项链、宠物的项圈或挽具设置传感器，能够不受振动的影响地始终监测呼吸。
[实施例7]
(圆锥C区域的测定)
示出将高速响应品(1)和低速响应品置于颈根部(胸骨柄)时的呼吸检知的例子。此时，湿度传感器被配置于如图17所示的圆锥C区域的圆锥台区域内(着色区域)。将测定数据和傅立叶变换后的结果示于图18。根据图18，低速响应品无法追随呼吸，另一方面，高速响应品(1)能够确认呼吸所引起的响应。
接下来，示出将高速响应品(3)设置于车的安全带(身体的中心附近)的情况。此时，湿度传感器被配置于如图17所示的圆锥C区域的圆锥台区域内(着色区域)。将在发动机OFF的状态下测定的数据和傅立叶变换后的结果示于图19。根据图19，可知在安全带的位置能够测定鼻呼吸成分。进而，将在发动机ON的状态下测定的数据和傅立叶变换后的结果示于图20。根据图20，可知即便存在车的振动，也能够与发动机OFF时同样地测定呼吸。
[实施例8]
(圆锥A区域和圆锥C区域的测定)
在实施例5中，示出了在方向盘设置高速响应品时，能够测定嘴呼吸成分。因此，将3名受试者(迄今为止示出的结果由受试者A得到)的方向盘位置和安全带位置的测定结果示于图21A～C。此时，湿度传感器被配置于如图11所示的圆锥A区域的圆锥台区域内(着色区域)和如图17所示的圆锥C区域的圆锥台区域内(着色区域)这两者。应予说明，为了比较3名的测定结果，使纵轴和横轴的大小的绝对值一致。根据图21A～C，可知3名受试者的响应不同。受试者A的嘴呼吸、鼻呼吸的响应均大，另一方面，受试者B虽然嘴呼吸大，但鼻呼吸小。相反，受试者C虽然嘴呼吸小，但鼻呼吸大。如此，可知通过分别测定嘴呼吸成分和鼻呼吸成分，能够将它们分开，能够知晓每个人主要是嘴呼吸还是鼻呼吸。鼻子具有去除空气中的细菌、病毒的过滤器的作用，而且通过鼻子而加湿+加温的空气被吸入肺，因此一般认为鼻呼吸是良好的呼吸。因此，也能够通过知晓进行了嘴呼吸、鼻呼吸中的哪种呼吸来矫正为良好的呼吸。
进而，根据图21A～C，能够确认在嘴呼吸、鼻呼吸中的任一情况下，均在急剧地响应后缓慢地恢复。这表示能够测定呼吸的形状。这是因为湿度传感器的响应和恢复快，因此能够准确地测定呼吸所引起的湿度变化。
[实施例9]
(空调并用)
目前，为了控制车的空调，在空调周边设置有温湿度传感器。但是，该传感器与驾驶员或乘员的距离远，与乘员或驾驶员周边的温湿度不同，因此在空调无法很好地发挥功能的情况下，往往会成为不舒适的状态。
因此，与实施例3所示的实验同样地在安全带位置设置温湿度传感器，测定驾驶员周边的温湿度。测定使用搭载于BLE模块的温湿度传感器(SHT31，Sensirion制，低速响应品)。测定以中等强度打开空调时的温度和湿度变化。另外，依次测定空调直接喷吹到身体的情况和未以相同的强度喷吹到身体的情况。将其结果示于图22。根据图22，可知通过空调的风直接喷吹到身体，温度逐渐降低。另一方面，可知尽管以相同的强度打开空调，但如果调整风的方向以使其不喷吹到身体，则温度逐渐上升。作为实际的感觉，也是通过空调的风喷吹到身体而感觉凉爽，另一方面，通过不喷吹风而逐渐感觉热，因此可知能够更准确地测定驾驶员周边的温湿度。
例如，通过将相同的传感器设置于各座位的安全带而始终测定各座位周边的温湿度，在与HVAC组合在成为不舒适的状态时控制空调，由此能够提高车内的舒适性。
应予说明，图22中使用搭载BLE模块的温湿度传感器，但对于湿度的显示值，可以使用实施例3所示的高速响应品。本次使用的高速响应品的输出值为容量，因此通过预先调查容量与湿度的关系(标准曲线)，能够将容量转换为湿度。此时，基线的大且缓慢的变动相当于被测定者周边湿度的变化，小且快的变动相当于被测定者的呼吸所引起的变化。
然而，考虑到由于空调的风喷吹到湿度传感器而无法测定呼吸。因此，与图22所示的实验同时，使用高速响应品(3)在安全带位置进行呼吸测定，得到了图23所示的数据。应予说明，在任一情况下均观察到认为是呼吸所引起的响应，但与实施例5所示的空调OFF的情况相比，在任一情况下，外观均发生变化，在有直接风的情况下，其影响看起来特别大，但进行这些数据的傅立叶变换，结果包含与呼吸数对应的频率成分，即便打开空调而使被测定者周边的湿度变化，也能够进行呼吸数测定。
产业上的可利用性
本公开的多孔感湿构件和使用该多孔感湿构件的湿度传感器能够用于家电设备用、产业设备用、车载用等各种用途。
符号说明
2受试者
4呼气源
6圆锥A区域
8圆锥角度
10圆锥高度
12湿度传感器与呼气源的最小可能距离
14圆锥B区域(右侧)
14’圆锥B区域(左侧)
16以背面方向为基准的圆锥C的旋转轴的角度(向右60°)
18以背面方向为基准的圆锥C的旋转轴的角度(向下30°)
x正面方向
x’背面方向
20圆锥C区域
＜例示方式＞
本公开的例示方式如下。
[项1]
一种多孔感湿构件，是湿度传感器用的多孔感湿构件，
上述多孔感湿构件包含树脂母材和无机填料，
上述多孔感湿构件包含表面孔和内部孔，表面孔的平均孔径为0.1μm以上。
[项2]
根据项1所述的多孔感湿构件，其中，孔径0.1μm以上的上述表面孔的密度为1个/100μm2以上。
[项3]
根据项1或2所述的多孔感湿构件，其中，孔径0.1μm以上的上述表面孔的密度为50个以上/100μm2。
[项4]
根据项1～3中任一项所述的多孔感湿构件，其中，在上述多孔感湿构件的截面存在截面直径1μm以上的孔截面。
[项5]
根据项1～4中任一项所述的多孔感湿构件，其中，在上述多孔感湿构件的截面，截面直径1μm以上的孔截面的密度为10个/100μm2以上。
[项6]
根据项1～5中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件的比表面积为0.1m2/g～10m2/g。
[项7]
根据项1～6中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件的比表面积为2m2/g以下。
[项8]
根据项1～7中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件的气孔率为10体积％～90体积％。
[项9]
根据项1～8中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件的相对介电常数为1.6以上。
[项10]
根据项1～9中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述树脂母材的量相对于上述多孔感湿构件为10重量％～90重量％，
上述无机填料的量相对于上述多孔感湿构件为10重量％～90重量％。
[项11]
根据项1～10中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述树脂母材为选自芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙酸丁酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯和巴豆酸乙烯酯中的至少一种。
[项12]
根据项1～11中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述无机填料包含25℃和1kHz下的相对介电常数为100以上的高介电材料。
[项13]
根据项1～12中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述无机填料包含金属填料。
[项14]
根据项1～13中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件包含表面活性剂，上述表面活性剂的量相对于上述多孔感湿构件为0.1重量％～25重量％。
[项15]
根据项1～14中任一项所述的多孔感湿构件，其中，上述多孔感湿构件用于静电容量变化型湿度传感器。
[项16]
一种湿度传感器，具备：
第一电极，
第二电极，以及
设置于上述第一电极与上述第二电极之间的项1～15中任一项所述的多孔感湿构件。
[项17]
根据项16所述的湿度传感器，其中，具备基板，在上述基板上设置有上述第一电极。
[项18]
根据项16或17所述的湿度传感器，其中，上述湿度传感器为静电容量变化型。
[项19]
一种呼吸检知系统，是检知受试者的呼吸的呼吸检知系统，
在球体区域内配置有项16～18中任一项所述的湿度传感器，
上述球体的中心为上述受试者的呼气源，半径为150cm以下。
[项20]
根据项19所述的呼吸检知系统，其中，在上述球体的除背面上侧的1/4球体区域以外的区域配置上述湿度传感器。
[项21]
根据项19或20所述的呼吸检知系统，其中，在圆锥A区域内配置有上述湿度传感器，
上述圆锥A具有顶点作为上述呼气源，具有旋转轴作为从上述呼气源向上述受试者的正面方向延伸的直线，以通过上述旋转轴的平面切割上述圆锥A时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为40°以下，由从底面中心到上述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为100cm以下。
[项22]
根据项19或20所述的呼吸检知系统，其中，在配置在圆锥B区域内配置有上述湿度传感器，
上述圆锥B具有顶点作为上述呼气源，具有旋转轴作为从上述呼气源以背面方向为基准向下30°且向右或左30°的方向延伸的直线，以通过上述旋转轴的平面切割上述圆锥B时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为60°以下，由从底面中心到上述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为30cm以下。
[项23]
根据项21所述的呼吸检知系统，其中，上述呼气源为上述受试者的嘴，上述呼吸检知系统检知嘴呼吸成分，或者
根据项22所述的呼吸检知系统，其中，上述呼气源为上述受试者的嘴和/或鼻孔，上述呼吸检知系统检知嘴呼吸成分和/或鼻呼吸成分。
[项24]
根据项19或20所述的呼吸检知系统，其中，在圆锥C区域内配置有上述湿度传感器，
上述圆锥C具有顶点作为上述呼气源，具有旋转轴作为从上述呼气源向上述受试者的下方向延伸的直线，以通过上述旋转轴的平面切割上述圆锥C时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为60°以下，由从底面中心到上述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为70cm以下。
[项25]
根据项24所述的呼吸检知系统，其中，上述呼气源为上述受试者的鼻孔，上述呼吸检知系统检测鼻呼吸成分。
[项26]
根据项19～25中任一项所述的呼吸检知系统，其中，上述湿度传感器的响应时间和恢复时间的合计为5秒以下。
[项27]
根据项19～26中任一项所述的呼吸检知系统，其中，具备响应呼吸检知结果的控制部。
[项28]
根据项19～27中任一项所述的呼吸检知系统，其中，上述控制部基于上述呼吸检知结果和根据需要的受试者周围温度等其他受试者周围环境信息，利用空调设备来控制上述受试者的周围环境。
[项29]
根据项28所述的呼吸检知系统，其中，上述控制部进行设备的控制。
[项30]
根据项29所述的呼吸检知系统，其中，上述设备为汽车。
[项31]
根据项19～30中任一项所述的呼吸检知系统，其中，进一步具备测定包含除呼吸以外的第二生命体征的第二振动数据的传感器。
[项32]
根据项31所述的呼吸检知系统，其中，通过从上述第二振动数据中减去基于呼吸检知结果的第一振动数据来检知第二生命体征。
[项33]
根据项19～32中任一项所述的呼吸检知系统，其中，在汽车的方向盘设置上述湿度传感器。
[项34]
根据项19～32中任一项所述的呼吸检知系统，其中，在个人电脑或个人电脑相关设备设置上述湿度传感器。
[项35]
根据项19～32中任一项所述的呼吸检知系统，其中，在颈部设置上述湿度传感器。
[项36]
根据项19～32中任一项所述的呼吸检知系统，其中，在宠物(例如犬、猫等)的项圈或挽具设置上述湿度传感器。
[项37]
根据项19～32中任一项所述的呼吸检知系统，其中，在汽车的安全带设置上述湿度传感器。
[项38]
根据项19～37中任一项所述的呼吸检知系统，其中，上述湿度传感器与上述呼气源的直线距离为5cm以上。
[项39]
根据项19～38中任一项所述的呼吸检知系统，其中，上述湿度传感器与上述呼气源的直线距离为10cm以上。

Claims (27)

1.一种多孔感湿构件，是湿度传感器用的多孔感湿构件，
所述多孔感湿构件包含树脂母材和无机填料，
所述多孔感湿构件包含表面孔和内部孔，表面孔的平均孔径为0.1μm以上。
2.根据权利要求1所述的多孔感湿构件，其中，孔径0.1μm以上的所述表面孔的密度为1个/100μm2以上。
3.根据权利要求1或2所述的多孔感湿构件，其中，孔径0.1μm以上的所述表面孔的密度为50个以上/100μm2。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的多孔感湿构件，其中，在所述多孔感湿构件的截面存在截面直径1μm以上的孔截面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的多孔感湿构件，其中，在所述多孔感湿构件的截面，截面直径1μm以上的孔截面的密度为10个/100μm2以上。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件的比表面积为0.1m2/g～10m2/g。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件的比表面积为2m2/g以下。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件的气孔率为10体积％～90体积％。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件的相对介电常数为1.6以上。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述树脂母材的量相对于所述多孔感湿构件为10重量％～90重量％，
所述无机填料的量相对于所述多孔感湿构件为10重量％～90重量％。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述树脂母材为选自芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺酰亚胺、芳香族聚酰胺、芳香族聚醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙酸丁酸纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯和巴豆酸乙烯酯中的至少一种。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述无机填料包含25℃和1kHz下的相对介电常数为100以上的高介电材料。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述无机填料包含金属填料。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件包含表面活性剂，所述表面活性剂的量相对于所述多孔感湿构件为0.1重量％～25重量％。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的多孔感湿构件，其中，所述多孔感湿构件用于静电容量变化型湿度传感器。
16.一种湿度传感器，具备：
第一电极，
第二电极，以及
设置于所述第一电极与所述第二电极之间的权利要求1～15中任一项所述的多孔感湿构件。
17.根据权利要求16所述的湿度传感器，其中，所述湿度传感器具备基板，在所述基板上设置有所述第一电极。
18.根据权利要求16或17所述的湿度传感器，其中，所述湿度传感器为静电容量变化型。
19.一种呼吸检知系统，是检知受试者的呼吸的呼吸检知系统，
在球体区域内配置有权利要求16～18中任一项所述的湿度传感器，
所述球体的中心为所述受试者的呼气源，半径为150cm以下。
20.根据权利要求19所述的呼吸检知系统，其中，在圆锥A区域内配置有所述湿度传感器，
所述圆锥A具有顶点作为所述呼气源，具有旋转轴作为从所述呼气源向所述受试者的正面方向延伸的直线，以通过所述旋转轴的平面切割所述圆锥A时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为40°以下，由从底面中心到所述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为100cm以下，
所述呼气源为所述受试者的嘴。
21.根据权利要求19所述的呼吸检知系统，其中，在圆锥B区域内配置所述湿度传感器，
所述圆锥B具有顶点作为所述呼气源，具有旋转轴作为从所述呼气源以背面方向为基准向下30°且向右或左30°的方向延伸的直线，以通过所述旋转轴的平面切割所述圆锥B时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为60°以下，由从底面中心到所述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为30cm以下，
所述呼气源为所述受试者的嘴和/或鼻孔。
22.根据权利要求19所述的呼吸检知系统，其中，在圆锥C区域内配置有所述湿度传感器，
所述圆锥C具有顶点作为所述呼气源，具有旋转轴作为从所述呼气源向所述受试者的下方向延伸的直线，在以通过所述旋转轴的平面切割所述圆锥C时，由所形成的等腰三角形的顶角定义的圆锥角度为60°以下，由从底面中心到所述顶点为止的直线长度定义的圆锥高度为70cm以下，
所述呼气源为所述受试者的鼻孔。
23.根据权利要求19～22中任一项所述的呼吸检知系统，其中，所述湿度传感器的响应时间和恢复时间的合计为5秒以下。
24.根据权利要求19～23中任一项所述的呼吸检知系统，其中，具备响应呼吸检知结果的控制部，
所述控制部基于所述呼吸检知结果和根据需要的受试者周围温度等其他受试者周围环境信息，利用空调设备来控制所述受试者的周围环境。
25.根据权利要求19～24中任一项所述的呼吸检知系统，其中，具备响应呼吸检知结果的控制部，
所述控制部进行汽车的控制。
26.根据权利要求19～25中任一项所述的呼吸检知系统，其中，进一步具备测定包含除呼吸以外的第二生命体征的第二振动数据的传感器，
通过从所述第二振动数据中减去基于呼吸检知结果的第一振动数据来检知第二生命体征。
27.根据权利要求19～26中任一项所述的呼吸检知系统，其中，所述湿度传感器与所述呼气源的直线距离为5cm以上。
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