静電容量型センサ
【課題】誘電層がへたりにくく、広い荷重領域に亘って荷重を検出可能な静電容量型センサを提供することを課題とする。
【解決手段】静電容量型センサ１は、表側編地３０と、裏側編地３１と、表側編地３０と裏側編地３１とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸３２と、を有する立体編物製の誘電層３と、表側編地３０の表側に配置される表側電極１Ｘ〜８Ｘと、裏側編地３１の裏側に配置される裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、表側または裏側から見て表側電極１Ｘ〜８Ｘと裏側電極１Ｙ〜８Ｙとが重なる部分に配置される検出部Ａ１１〜Ａ８８と、を備える。
【解決手段】静電容量型センサ１は、表側編地３０と、裏側編地３１と、表側編地３０と裏側編地３１とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸３２と、を有する立体編物製の誘電層３と、表側編地３０の表側に配置される表側電極１Ｘ〜８Ｘと、裏側編地３１の裏側に配置される裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、表側または裏側から見て表側電極１Ｘ〜８Ｘと裏側電極１Ｙ〜８Ｙとが重なる部分に配置される検出部Ａ１１〜Ａ８８と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の座席の着座センサなどに用いられる、シート状の静電容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型センサは、誘電層と、一対の電極と、を備えている。一対の電極は、誘電層の表裏両側に配置されている。静電容量をＣ、真空の誘電率をε０、比誘電率をεｒ、電極間距離をｄ、電極面積をｓとすると、以下の式（１）が成立する。
Ｃ＝ε０×εｒ×ｓ／ｄ・・・・・式（１）
【０００３】
静電容量型センサに荷重が加わると、誘電層が圧縮される。このため、電極間距離ｄが小さくなる。電極間距離ｄが小さくなると、静電容量Ｃが大きくなる。静電容量型センサは、当該静電容量Ｃの変化から、荷重を検出している。特許文献１の段落［００６１］には、静電容量型センサの誘電層の材料として、シリコンゴム、スポンジ、布、不織布が列挙されている。ただし、各々の材料を用いた場合の誘電層の特性については、開示されていない。一般的には、スポンジの一種であるウレタンフォームが、誘電層の材料として用いられる場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０９３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の座席には、エアバッグ展開の可否やシートベルト着用の有無を判定するために、着座センサが配置されている。例えば、北米のエアバッグシステムにおいては、座席上に着座者が居ない場合は、エアバッグの展開を防止する必要がある。また、座席上の「物体」が人でない場合（例えばチャイルドシートや鞄などの場合）も、同様にエアバッグの展開を防止する必要がある。
【０００６】
一方、座席上に着座者が居る場合は、所定の衝撃（加速度、減速度など）が加わった場合、エアバッグを展開する必要がある。この場合、着座者の体格により、エアバッグ展開のタイミングを調整する必要がある。また、日本では、助手席に一定以上の重量物が搭載されている場合に、乗員の存在を予想し、助手席のシートベルトが非着用の際、警告を行っている。このような各種判断のために、着座センサにより検出される、座面の面圧分布、総荷重などの検出信号が、利用されている。
【０００７】
仮に、ウレタンフォーム製の誘電層を有する静電容量型センサが、着座センサとして用いられる場合を考えると、ウレタンフォームには「へたり」が発生しやすい。すなわち、ウレタンフォームに繰り返し圧縮荷重を加えると、荷重除去後に永久歪みが残り、厚さの寸法変化が誘起されやすい。
【０００８】
このため、静電容量型センサにウレタンフォーム製の誘電層を用いると、無荷重状態における誘電層の表裏方向厚さ、つまり式（１）の電極間距離ｄが、経時的に小さくなってしまう。したがって、定期的に無荷重状態における静電容量値を補正する必要がある。いわゆる０点補正をする必要がある。
【０００９】
また、着座者の体格により、着座者の体重は様々である。このため、着座センサには、広い荷重領域に亘って、荷重を検出可能であることが要求される。特に、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する検出信号の変化（Δ検出信号／Δ荷重）が線形性を有する方が好ましい。
【００１０】
本発明の静電容量型センサは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、誘電層がへたりにくく、広い荷重領域に亘って荷重を検出可能な静電容量型センサ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】
【００１１】
（１）上記課題を解決するため、本発明の静電容量型センサは、表側編地と、裏側編地と、該表側編地と該裏側編地とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸と、を有する立体編物製の誘電層と、該表側編地の表側に配置される表側電極と、該裏側編地の裏側に配置される裏側電極と、表側または裏側から見て該表側電極と該裏側電極とが重なる部分に配置される検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の静電容量型センサによると、誘電層が立体編物製である。表側編地と裏側編地とは、可撓性を有する連結糸により連結されている。このため、ウレタンフォーム製の誘電層と比較して、立体編物製の誘電層は、へたりにくい。したがって、０点補正の頻度が少なくなる。
【００１３】
また、本発明の静電容量型センサは立体編物製の誘電層を備えているため、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が線形性を有している。このため、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。
【００１４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、着座センサとして用いられる構成とする方がよい。本構成によると、着座者の体格によらず、面圧分布を検出することができる。また、誘電層は立体編物製である。このため、通気性が高い。
【００１５】
（１−２）好ましくは、上記（１−１）の構成において、前記誘電層は、座席のクッション材を兼ねている構成とする方がよい。本構成によると、着座センサの誘電層と、座席のクッション材と、を別々に配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。このため、座席の厚さを薄くすることができる。
【００１６】
一例として、車両の座席に本構成の着座センサを配置する場合、座席の厚さが薄くなるため、その分、頭上空間を広くすることができる。また、車高を低くしながら、従来と同等の車室空間を確保することができる。
【００１７】
（１−３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記表側編地および前記裏側編地のうち、少なくとも一方は、メッシュ編地である構成とする方がよい。本構成によると、誘電層の伸縮性が高くなる。また、誘電層の通気性が高くなる。
【００１８】
（１−４）好ましくは、上記（１）の構成において、前記誘電層の表裏方向厚さは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である構成とする方がよい。表裏方向厚さを１ｍｍ以上としたのは、１ｍｍ未満の場合、厚さのばらつきに基づく静電容量のばらつきへの影響が大きいからである。すなわち、静電容量は厚さに逆比例するので、厚さのばらつきが同程度なら、厚さが薄くなるほど静電容量のばらつき範囲が広がる。例えば、誘電層の厚さが１ｍｍ±０．１ｍｍの場合、誘電層１ｍｍにおける静電容量に比較して、誘電層の厚さばらつきに基づき、その静電容量は１．１１倍（＝１／０．９）〜０．９１倍（＝１／１．１）の変動幅を有する。一方、誘電層の厚さが４ｍｍ±０．１ｍｍの場合には、誘電層４ｍｍにおける静電容量に比較して、誘電層の厚さばらつきに基づき、その静電容量は１．０３倍（＝４／３．９）〜０．９８倍（＝４／４．１）の変動幅を有する。すなわち、誘電層厚さが薄くなるほど、厚さのばらつきに基づく無歪みでの静電容量のばらつきが拡大すると共に、圧縮力印加時の静電容量の変化挙動が、本来の検量線から外れやすくなるためである。また、誘電層の厚さが薄くなると、圧縮力が印加された際に誘電層の“つぶれしろ“が少ないために、ストローク感が乏しくなり、圧縮方向の柔軟さを体感しにくくなるためである。
【００１９】
表裏方向厚さを２０ｍｍ以下としたのは、２０ｍｍ超過の場合、誘電層の厚さばらつきに基づく静電容量のばらつき範囲が小さくなるものの、その静電容量の絶対値が小さくなるために、静電容量の計測誤差の影響を受けやすくなるからである。例えば、誘電層の厚さが１ｍｍにおける静電容量と誘電層の厚さが２０ｍｍにおける静電容量比は、１（＝１／１）対０．０５（＝１／２０）、すなわち、静電容量が２０分の１になり、計測誤差の影響が相対的に大きくなる。さらに、上記の誘電層がそれぞれ、０．５ｍｍ圧縮変形をうけた場合、その静電容量は、２（＝１／０．５）対０．０５１（＝１／１９．５）である。誘電層の厚さが１ｍｍのケースでは静電容量は２倍（＝２／１）に増加するが、誘電層の厚さが２０ｍｍのケースでは静電容量は１．０３倍（＝０．０５１／０．０５）の増加にとどまる。すなわち、誘電層の厚さが大きいと、僅かな圧縮歪みに対する静電容量の変化が鈍感になり、Ｓ／Ｎ比（静電容量変化の大きさと計測誤差ノイズとの比）が小さく、結果として、計測精度が悪くなる。さらに、このＳ／Ｎ比の改善を目的に、静電容量変化の絶対値を大きくするため、電極面積を大きくすることも有効だが、これは静電容量型センサのサイズに対する制約を増やすと共に、微小領域での静電容量変化の計測に対応できない、即ち、静電容量型センサの計測可能な空間分解能を制約することを意味するからである。同様の理由から、より好ましくは、誘電層の表裏方向厚さは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とする方がよい。
【００２０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記表側電極、前記裏側電極は、各々、帯状を呈すると共に複数配置され、複数の該表側電極と複数の該裏側電極とは、表側または裏側から見て互いに交差する方向に延在する構成とする方がよい。
【００２１】
本構成によると、検出部が、表側電極と裏側電極との交差部分を利用して、配置されている。このため、検出部毎に表側電極、裏側電極を配置する場合と比較して、表側電極、裏側電極の配置数が少なくなる。
【００２２】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記表側電極、前記裏側電極は、各々、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を有する構成とする方がよい。
【００２３】
本構成によると、表側電極、裏側電極が、誘電層と共に伸縮することができる。したがって、誘電層の伸縮を、表側電極、裏側電極が規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ全体の伸縮性がより大きくなる。
【００２４】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記連結糸は、モノフィラメントからなる構成とする方がよい。本構成によると、連結糸の剛性が高くなる。このため、荷重が大きい場合であっても、荷重を検出することができる。
【００２５】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記連結糸は、ポリアミド６６繊維製またはポリトリメチレンテレフタレート繊維製である構成とする方がよい。
【００２６】
本構成によると、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が、線形性を有している。このため、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。
【００２７】
特に、本構成の一部と、上記（４）の構成と、を組み合わせる場合、すなわち、連結糸をポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製とする場合、誘電層の表裏方向（厚さ方向）、面展開方向（縦方向、横方向）の寸法安定性が良くなる。また、誘電層にシワが発生しにくくなる。また、誘電層がへたりにくくなる。
【００２８】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記連結糸の繊度は、１５デシテックス以上４００デシテックス以下である構成とする方がよい。繊度を１５デシテックス以上としたのは、１５デシテックス未満の場合、連結糸が座屈しやすくなるからである。また、検出精度が低下するからである。また、耐久性が低下するからである。繊度を４００デシテックス以下としたのは、４００デシテックス超過の場合、荷重が小さい場合に、荷重を検出しにくくなるからである。
【００２９】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記連結糸の繊維密度は、１ｃｍ２あたり、０．０００８４ｃｍ２以上０．１００３６ｃｍ２以下である構成とする方がよい。
【００３０】
以下に、繊維密度の計算方法を示す。コース方向（横方向）に連続したループの数をＮ（個／インチ）、ウェール方向（縦方向）に連続したループの数をＭ（個／インチ）とする。また、一個のループから連結糸は通常二本出ている。また、１インチ＝２．５４ｃｍである。よって、誘電層１ｃｍ２あたりの連結糸の本数Ｐ（本）は、以下の式（２）から算出される。
Ｐ＝（Ｎ×Ｍ×２）／（２．５４×２．５４）・・・・・式（２）
繊維の繊度をＴ（デシテックス）、繊維の比重をＵ（ｇ／ｃｍ３）とする。また、デシテックスとは、繊維の１００００ｍ（＝１０７ｍｍ）あたりの質量（ｇ）である。また、１（ｇ／ｃｍ３）＝１×１０−３（ｇ／ｍｍ３）である。よって、連結糸を形成する繊維の面積Ｓ（ｍｍ２）は、以下の式（３）から算出される。
Ｓ＝Ｔ／（１０７×１０−３×Ｕ）・・・・・式（３）
よって、１ｃｍ２あたりの繊維密度ρは、１ｍｍ２＝１０−２ｃｍ２なので、以下の式（４）から算出される。
ρ＝Ｐ×Ｓ×１０−２・・・・・式（４）
繊維密度の下限値＝０．０００８４ｃｍ２は、旭化成商事株式会社製のフュージョン（登録商標）のうち、最も目の粗い生地に最も細い繊維を使用した場合を想定したものである。この場合、Ｎ＝２８（個／インチ）、Ｍ＝８．９（個／インチ）、Ｔ＝１５（デシテックス）、Ｕ＝１．３８（ｇ／ｃｍ３）となる。また、繊維密度を０．０００８４ｃｍ２以上としたのは、０．０００８４ｃｍ２未満の場合、誘電層が圧縮される際に、潰れ方にばらつきが出やすくなるからである。特に、荷重が加わる方向に、ばらつきが出やすくなるからである。ばらつきが出やすいと、検出精度が低下してしまう。
【００３１】
繊維密度の上限値＝０．１００３６ｃｍ２は、旭化成商事株式会社製のフュージョン（登録商標）のうち、最も目の密な生地に最も太い繊維を使用した場合を想定したものである。この場合、Ｎ＝３５（個／インチ）、Ｍ＝２２．２（個／インチ）、Ｔ＝４００（デシテックス）、Ｕ＝０．９６（ｇ／ｃｍ３）となる。また、繊維密度を０．１００３６ｃｍ２以下としたのは、０．１００３６ｃｍ２超過の場合、荷重が小さい場合に、荷重を検出しにくくなるからである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、誘電層がへたりにくく、広い荷重領域に亘って荷重を検出可能な静電容量型センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の静電容量型センサの一実施形態である静電容量型センサが配置された車両の座席の透過斜視図である。
【図２】同座席の座面部付近の前後方向断面図である。
【図３】同静電容量型センサの斜視図である。
【図４】同静電容量型センサの透過上面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】同静電容量型センサの誘電層の斜視図である。
【図７】同誘電層の前面図である。
【図８】同誘電層の右側面図である。
【図９】同誘電層の表側編地の開口部の模式図である。
【図１０】同静電容量型センサの、荷重印加時における、右側から見た断面図である。
【図１１】同静電容量型センサの製造方法の誘電層作製工程の模式図である。
【図１２】試験装置の右側面図である。
【図１３】実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【図１４】実施例１−１、１−２、１−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【図１５】実施例２−１、２−２、２−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本実施形態の静電容量型センサの実施の形態について説明する。
【００３５】
［静電容量型センサの配置および構成］
まず、静電容量型センサの配置について説明する。図１に、本実施形態の静電容量型センサが配置された車両の座席の透過斜視図を示す。図２に、同座席の座面部付近の前後方向断面図を示す。図１、図２に示すように、座席９は、座面部９０と背もたれ部９１とを備えている。座面部９０は、クッション材９００と表皮９０１とを備えている。静電容量型センサ１は、正方形シート状を呈している。静電容量型センサ１は、クッション材９００と表皮９０１との間に介装されている。
【００３６】
次に、静電容量型センサ１の構成について説明する。図において、上側は本発明の「表側」に、下側は本発明の「裏側」に、それぞれ対応する。図３に、本実施形態の静電容量型センサの斜視図を示す。図４に、同静電容量型センサの透過上面図を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ方向断面図を示す。図３においては、表側基材２を透過して示す。図４においては、検出部Ａ１１〜Ａ８８にハッチングを施して示す。
【００３７】
図３〜図５に示すように、静電容量型センサ１は、表側基材２と、誘電層３と、裏側基材４と、表側電極１Ｘ〜８Ｘと、表側配線１ｘ〜８ｘと、裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、裏側配線１ｙ〜８ｙと、検出部Ａ１１〜Ａ８８と、表側コネクタ５と、裏側コネクタ６と、制御部７と、を備えている。
【００３８】
なお、検出部Ａ１１〜Ａ８８の符号「Ａ○△」中、「○」は、表側電極１Ｘ〜８Ｘに対応している。「△」は、裏側電極１Ｙ〜８Ｙに対応している。静電容量型センサ１の切断時伸びは、３００％である。
【００３９】
（誘電層３）
誘電層３は、正方形シート状を呈している。図６に、本実施形態の静電容量型センサの誘電層の斜視図を示す。図７に、同誘電層の前面図を示す。図８に、同誘電層の右側面図を示す。図９に、同誘電層の表側編地の開口部の模式図を示す。図６〜図９に示すように、誘電層３は、表側編地３０と、裏側編地３１と、連結糸３２と、を備えている。誘電層３の表裏方向厚さは、２．４５ｍｍである。
【００４０】
表側編地３０は、ポリエチレンテレフタレート繊維製であって、多数の開口部３００を有するメッシュ編地である。開口部３００は、菱形を呈している。開口部３００のコース方向（編地の幅方向）幅Ｌ１００は、１．４ｍｍである。開口部３００のウェール方向（編地の巻取り長手方向）幅Ｌ２００は、２．７ｍｍである。コース方向に隣り合う開口部３００間の間隔Ｌ３００は、１．３ｍｍである。
【００４１】
裏側編地３１は、ポリエチレンテレフタレート繊維製であって、多数の開口部を有するメッシュ編地である。裏側編地３１は、表側編地３０の下側に配置されている。裏側編地３１の開口部のコース方向（編地の幅方向）幅、ウェール方向（編地の巻取り長手方向）幅、コース方向に隣り合う開口部間の間隔は、表側編地３０同様である。
【００４２】
連結糸３２は、ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製である。連結糸３２の繊維径（直径）は０．０７６ｍｍ、繊度は６０デシテックスである。誘電層３の１ｃｍ２あたりの連結糸３２の繊維密度は、０．００６９ｃｍ２である。連結糸３２は、表側編地３０と裏側編地３１とを連結している。連結糸３２は、多数の壁部３２０を形成している。壁部３２０は、左側または右側から見て柱状を呈している。また、壁部３２０は、前側または後側から見て、「Ｘ字」が左右方向に連なるクロス構造を呈している。
【００４３】
（表側基材２、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、表側配線１ｘ〜８ｘ）
図３〜図５に戻って、表側基材２は、誘電層３の上側に配置されている。表側基材２（品番：ＳＷ９５０Ｄ クレハエラストマー株式会社製）は、シリコーン製であって正方形シート状を呈している。表側基材２の左縁には耳部が形成されている。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、表側基材２の下面に、合計８本配置されている。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、帯状を呈している。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、左右方向に延在している。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、前後方向に、所定間隔毎に離間して、互いに平行になるように、配置されている。
【００４４】
表側配線１ｘ〜８ｘは、表側基材２の左縁の耳部の下面に、合計８本配置されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、線状を呈している。表側コネクタ５は、表側基材２の左縁の耳部の後端に、配置されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、表側電極１Ｘ〜８Ｘの左端と、表側コネクタ５と、を接続している。
【００４５】
（裏側基材４、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ、裏側配線１ｙ〜８ｙ）
裏側基材４は、誘電層３の下側に配置されている。裏側基材４（品番：ＳＷ９５０Ｄ クレハエラストマー株式会社製）は、シリコーン製であって正方形シート状を呈している。裏側基材４の前縁には耳部が形成されている。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、裏側基材４の上面に、合計８本配置されている。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、帯状を呈している。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、前後方向に延在している。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、左右方向に、所定間隔毎に離間して、互いに平行になるように、配置されている。
【００４６】
裏側配線１ｙ〜８ｙは、裏側基材４の前縁の耳部の上面に、合計８本配置されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、線状を呈している。裏側コネクタ６は、裏側基材４の前縁の耳部の左端に、配置されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの前端と、裏側コネクタ６と、を接続している。
【００４７】
（検出部Ａ１１〜Ａ８８）
検出部Ａ１１〜Ａ８８は、図４にハッチングで示すように、表側電極１Ｘ〜８Ｘと、裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、が上側または下側から見て、交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、各々、表側電極１Ｘ〜８Ｘの一部と、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの一部と、誘電層３の一部と、を備えている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、合計６４個（＝８個×８個）配置されている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、静電容量型センサ１の略全面に亘って配置されている。
【００４８】
（制御部７）
制御部７は、電源回路７１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７４と、駆動回路７５と、を備えている。
【００４９】
電源回路７１は、検出部Ａ１１〜Ａ８８に、正弦波状の交流電圧を印加する。交流電圧は、検出部Ａ１１〜Ａ８８に、走査的に順番に印加される。ＲＯＭ７４には、予め、検出部Ａ１１〜Ａ８８における静電容量と荷重（面圧）との対応を示すマップなどが、格納されている。ＲＡＭ７３には、表側コネクタ５、裏側コネクタ６から入力されるインピーダンス、位相などが、一時的に格納される。
【００５０】
ＣＰＵ７２は、ＲＡＭ７３に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部Ａ１１〜Ａ８８の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、静電容量型センサ１における面圧分布を算出する。
【００５１】
［静電容量型センサの動き］
次に、本実施形態の静電容量型センサの動きについて簡単に説明する。図１０に、本実施形態の静電容量型センサの、荷重印加時における、右側から見た断面図を示す。なお、図１０は、図５に対応している。
【００５２】
図１０に示すように、荷重Ｆが加わると、表側基材２、表側電極６Ｘが下側に没入するように湾曲する。このため、誘電層３の表側編地３０も、下側に没入するように湾曲する。表側編地３０が湾曲すると、連結糸３２により形成されている壁部３２０は、後側あるいは前側（荷重印加方向に対して交差する方向）に、突出するように変形する。したがって、表側電極６Ｘと、裏側電極８Ｙと、の電極間距離が小さくなる。よって、前出の式（１）に示すように、検出部Ａ６８の静電容量Ｃが大きくなる。当該静電容量Ｃから、検出部Ａ６８の面圧が算出される。また、複数の検出部Ａ１１〜Ａ８８の面圧から、面圧分布が算出される。
【００５３】
［静電容量型センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型センサの製造方法について説明する。静電容量型センサの製造方法は、誘電層作製工程と、塗料調製工程と、塗料印刷工程と、組立工程と、を有している。
【００５４】
（誘電層作製工程）
図１１に、本実施形態の静電容量型センサの製造方法の誘電層作製工程の模式図を示す。本工程においては、まず、ダブルラッセル編機を用いて、立体編物３３を作製する。立体編物３３の作製には、６枚筬（Ｌ１〜Ｌ６）を装備した２２ゲージ、釜間３．４ｍｍのダブルラッセル編機を用いる。
【００５５】
表側編地３０を形成する筬（Ｌ１、Ｌ２）からは、５６デシテックス／１８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、供給する。連結糸３２用の筬（Ｌ３、Ｌ４）からは、６０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントを、供給する。裏側編地３１を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６）からは、５６デシテックス／１８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、供給する。これらの糸は、Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６の筬に１アウト１インの配列で、それぞれ供給する。
【００５６】
ダブルラッセル編機により、下記編組織で、機上コース２３．３コース／２．５４ｃｍの密度で生機を編成する。得られた生機を７０℃で精練後、機上幅に対して１．２１倍の幅出し率（＝Ｌ２０（＝２１５ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））で１６０℃×２分の乾熱ヒートセットを行う。このようにして、立体編物３３を作製する。作製された立体編物３３を正方形状に切り取ることにより、誘電層３が作製される。
【００５７】
｛編組織｝
Ｌ１：２０２２／２４４４／４６４４／４２２２／
Ｌ２：４６４４／４２２２／２０２２／２４４４／
Ｌ３：２０２０／６４６４／８１０８１０／４６４６／
Ｌ４：８１０８１０／４６４６／２０２０／６４６４／
Ｌ５：２２２０／２２２４／４４４６／４４４２／
Ｌ６：４４４６／４４４２／２２２０／２２２４／
【００５８】
（塗料調製工程）
本工程においては、電極塗料を以下の手順で調製する。まず、アクリルゴムポリマー（商品名：ニポール（登録商標）ＡＲ５１ 日本ゼオン株式会社製）１００質量部、加硫助剤であるステアリン酸（商品名：ルナック（登録商標）Ｓ３０ 花王株式会社製）１質量部、加硫促進剤であるジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（商品名：ノクセラー（登録商標）ＰＺ 大内新興化学工業株式会社製）２．５質量部、加硫促進剤であるジメチルジチオカルバミン酸第二鉄（商品名：ノクセラー（登録商標）ＴＴＦＥ 大内新興化学工業株式会社製）０．５質量部を、ロール練り機にて混合し、エラストマー組成物を調製する。
【００５９】
次に、調製したエラストマー組成物を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５００質量部に溶解させる。それから、この溶液に、導電性フィラーとして、ケッチェンブラック（平均粒子径約４０ｎｍ 品番：ＥＣ６００ＪＤ ライオン株式会社製）２２．８６質量部を添加する。そして、固形分濃度約７．８質量％のＭＥＫ溶液を得る。
【００６０】
続いて、ケッチェンブラックの分散性を向上させるために、得られたＭＥＫ溶液にミル処理を施す。それから、ミル処理後のＭＥＫ溶液に、印刷用溶剤であるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート６８６．７質量部を、添加する。その後、印刷用溶剤を添加したＭＥＫ溶液を、大気と接しやすい広口容器に入れ、時々攪拌しながら室温にて一日静置する。そして、低沸点のＭＥＫを蒸発させる。このようにして、電極塗料を得る。なお、印刷用溶剤の沸点は２００℃以上である。このため、印刷用溶剤の揮発は無視できる。
【００６１】
また、配線塗料を以下の手順で調製する。まず、アクリルゴムポリマー（商品名：ニポール（登録商標）ＡＲ５１ 日本ゼオン株式会社製）１００質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径１１μｍ 品番：ＦＡ−Ｄ−４ ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）１５０質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径１．１μｍ 品番：ＦＡ−ＳＴＧ−１１ ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）１００質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径５μｍ 商品名：ナノメルトＡｇ 福田金属箔粉工業株式会社製）３００質量部、加硫剤である安息香酸アンモニウム（商品名：バルノック（登録商標）ＡＢ−Ｓ 大内新興化学工業株式会社製）０．８質量部を、それぞれ秤量する。
【００６２】
次に、これらの原料を、三本ロールを用いて、印刷用溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）２８０質量部中に、均一に分散、溶解させる。このようにして、固形分濃度約７０質量％の高粘度の配線塗料を得る。
【００６３】
（塗料印刷工程）
本工程においては、まず、スクリーン印刷機を用いて、配線塗料を、所定のパターンで表側基材２の下面に印刷する。次に、塗料印刷後の表側基材２を、約１５０℃の乾燥炉内に約２０分間静置して、塗膜を硬化させる。続いて、電極塗料を、所定のパターンで表側基材２の下面に印刷する。それから、塗料印刷後の表側基材２を、約１５０℃の乾燥炉内に約２０分間静置して、塗膜を硬化させる。このようにして、表側基材２の下面に、表側配線１ｘ〜８ｘ、表側電極１Ｘ〜８Ｘを配置する。また、同様の手法により、裏側基材４の上面に、裏側配線１ｙ〜８ｙ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙを配置する。表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの印刷厚さ（上下方向厚さ）は、約１５μｍである。表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙの印刷厚さは、約１５μｍである。
【００６４】
（組立工程）
本工程においては、表側配線１ｘ〜８ｘ、表側電極１Ｘ〜８Ｘ配置済みの表側基材２と、裏側配線１ｙ〜８ｙ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ配置済みの裏側基材４と、で上下方向から誘電層３を挟み込む。そして、表側基材２の外縁部と、誘電層３の外縁部と、を接着する。並びに、裏側基材４の外縁部と、誘電層３の外縁部と、を接着する。このようにして、本実施形態の静電容量型センサ１が作製される。
【００６５】
［作用効果］
次に、本実施形態の静電容量型センサの作用効果について説明する。本実施形態の静電容量型センサ１によると、誘電層３が立体編物３３製である。表側編地３０と裏側編地３１とは、可撓性を有する連結糸３２により連結されている。このため、ウレタンフォーム製の誘電層と比較して、立体編物３３製の誘電層３は、へたりにくい。したがって、０点補正の頻度が少なくなる。
【００６６】
また、本実施形態の静電容量型センサ１は、着座センサとして用いられている。このため、着座者の体格によらず、面圧分布を検出することができる。また、誘電層３は立体編物３３製である。このため、通気性が高い。また、表側編地３０および裏側編地３１は、共にメッシュ編地である。このため、誘電層３の伸縮性が高くなる。また、誘電層３の通気性が高くなる。
【００６７】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、検出部Ａ１１〜Ａ８８が、表側電極１Ｘ〜８Ｘと裏側電極１Ｙ〜８Ｙとの交差部分を利用して、配置されている。このため、検出部Ａ１１〜Ａ８８毎に表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙを配置する場合と比較して、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの配置数が少なくなる。
【００６８】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。このため、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、誘電層３と共に伸縮することができる。したがって、誘電層３の伸縮を、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙが規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ１全体の伸縮性がより大きくなる。
【００６９】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。このため、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙは、誘電層３と共に伸縮することができる。したがって、誘電層３の伸縮を、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙが規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ１全体の伸縮性がより大きくなる。
【００７０】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製である。このため、連結糸３２の剛性が高い。したがって、荷重が大きい場合であっても、荷重を検出することができる。また、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が、線形性を有している。したがって、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。また、誘電層３の表裏方向（上下方向）、水平方向（前後方向、左右方向）の寸法安定性が良くなる。また、誘電層３にシワが発生しにくくなる。また、誘電層３がへたりにくくなる。
【００７１】
また、立体編物製の誘電層３は、着座者の体重により弾性的に変形可能である。このため、本実施形態の静電容量型センサ１は、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、静電容量型センサ１が、着座者の体に沿って変形しやすい。よって、静電容量型センサ１が、表皮９０１の直下に配置されているにもかかわらず、着座者は、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、静電容量型センサ１は、着座者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、面圧分布の検出精度が高い。
【００７２】
［その他］
以上、本発明の静電容量型センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００７３】
上記実施形態においては、立体編物の作製にダブルラッセル編機を用いたが、ダブル丸編機など、二列の針列を有する他の編機を用いてもよい。
【００７４】
上記実施形態においては、表側編地３０、裏側編地３１を共にメッシュ編地としたが、マーギゼット編地などとしてもよい。表側編地３０の編組織と、裏側編地３１の編組織と、は同じでも異なっていてもよい。
【００７５】
上記実施形態においては、表側編地３０の開口部３００、裏側編地３１の開口部を、各々、菱形としたが、開口部３００の形状は特に限定しない。例えば、六角形、四角形、円形としてもよい。
【００７６】
開口部３００の大きさも特に限定しない。例えば、コース方向幅Ｌ１００を、１．１ｍｍ、１．５ｍｍとしてもよい。ウェール方向幅Ｌ２００を、２．５ｍｍ、２．９ｍｍとしてもよい。コース方向に隣り合う開口部間の間隔Ｌ３００も特に限定しない。
【００７７】
コース方向幅Ｌ１００、ウェール方向幅Ｌ２００、コース方向に隣り合う開口部間の間隔Ｌ３００は、幅出し率により調整することができる。幅出し率も特に限定しない。０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））、１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））としてもよい。ヒートセットの温度、時間も特に限定しない。
【００７８】
誘電層３の表裏方向厚さは特に限定しない。好ましくは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とする方がよい。より好ましくは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とする方がよい。
【００７９】
連結糸３２により形成される壁部３２０の構造は特に限定しない。壁部３２０は、前側または後側から見て、「三角形」が左右方向に連なるトラス構造を呈していてもよい。クロス構造の、左右方向に隣り合う「Ｘ字」間に仕切壁部を有する、筋交構造を呈していてもよい。
【００８０】
連結糸３２を形成する繊維は特に限定しない。例えば、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維など、任意の合成繊維を用いることができる。
【００８１】
表側編地３０、裏側編地３１を形成する繊維は特に限定しない。例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成繊維、綿、麻、ウール等の天然繊維、キュプラレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセル等の再生繊維など、任意の繊維を用いることができる。
【００８２】
連結糸３２を形成する繊維、表側編地３０、裏側編地３１を形成する繊維の断面形状は、特に限定しない。真円形、楕円形、三角形、四角形などの多角形、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、四つ葉型、八つ葉型などであってもよい。また、中空繊維を用いてもよい。また、誘電層３として、旭化成商事株式会社製の、市販のフュージョン（登録商標）を用いてもよい。
【００８３】
上記実施形態においては、座席９のクッション材９００と、誘電層３と、を別々に配置したが、両部材を共用化してもよい。こうすると、部品点数が少なくなる。このため、座席９の座面部９０の厚さを薄くすることができる。したがって、車室の頭上空間を広くすることができる。また、車高を低くしながら、従来と同等の車室空間を確保することができる。
【００８４】
また、静電容量型センサ１の構成、形状、大きさなどは、特に限定しない。また、静電容量型センサ１から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量などのいずれであってもよい。検出部Ａ１１〜Ａ８８に印加される電圧は、交流であっても直流であってもよい。また、電圧の波形は、正弦波状であっても、矩形波状であってもよい。
【００８５】
また、表側基材２の下面に、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、表側配線１ｘ〜８ｘを下側から覆う、表側電極保護層を配置してもよい。同様に、裏側基材４の上面に、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ、裏側配線１ｙ〜８ｙを上側から覆う、裏側電極保護層を配置してもよい。また、表側基材２と誘電層３、裏側基材４と誘電層３は、各々、接着しても、接着しなくてもよい。また、接着する場合、全面を接着しても、一部を接着してもよい。
【００８６】
表側基材２、裏側基材４の材質は、特に限定しない。絶縁性を有する樹脂、エラストマーを用いればよい。例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重合体ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンゴム、ブチルゴムを用いてもよい。
【００８７】
電極（表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ）、配線（表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙ）に用いられるポリマーの材質は、特に限定しない。ポリマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどのエラストマーであってもよい。また、ポリマーは、ポリエステル、エポキシなどの樹脂であってもよい。こうすると、電極、配線の伸縮性が高くなる。このため、電極、配線と誘電層３とが一体的に屈曲、伸縮しやすい。
【００８８】
電極および配線に用いられる導電性フィラーの材質は特に限定しない。導電性フィラーは、炭素材料および金属から選ばれる一種以上からなるものであってもよい。金属としては、導電性の高い銀、銅等が好適である。よって、導電性フィラーとして、銀、銅等の微粒子、あるいは表面に銀等のめっきを施した微粒子を使用することができる。また、炭素材料は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、炭素材料からなる導電性フィラーを用いると、静電容量型センサ１延いては座席９の製造コストを低減することができる。炭素材料としては、例えば、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの誘導体、グラファイト、導電性炭素繊維などが挙げられる。特に、導電性カーボンブラック、グラファイト、導電性炭素繊維は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、これらの材料を用いると、静電容量型センサ１延いては座席９の製造コストを削減することができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料などで形成してもよい。
【００８９】
また、電極の数、配置場所については、特に限定しない。すなわち、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの配置形態を変えることにより、検出部Ａ１１〜Ａ８８の数、配置を調整すればよい。上記実施形態では、一層の静電容量型センサ１により、面圧分布を検出した。しかし、二層以上の静電容量型センサ１を使用して、面圧分布を検出してもよい。
【実施例】
【００９０】
以下、本発明の静電容量型センサに対して行った、面圧測定試験について説明する。
【００９１】
＜サンプルの構成＞
以下、試験に用いた静電容量型センサ１のサンプルについて説明する。
【００９２】
［実施例１−１］
実施例１−１のサンプルは、上記実施形態の静電容量型センサ１である。なお、６４個の検出部Ａ１１〜Ａ８８のうち試験に使用したのは、図４に一点鎖線で囲む、中央の１６個の検出部である。
【００９３】
［実施例１−２］
実施例１−２のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度（誘電層３の１ｃｍ２あたり）が、０．００９３ｃｍ２である点である。
【００９４】
［実施例１−３］
実施例１−３のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００９７ｃｍ２である点である。
【００９５】
［実施例２−１］
実施例２−１のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維製ではなく、ポリアミド６６繊維製である点である。また、連結糸３２の繊維径（直径）が、０．０７９ｍｍである点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００７５ｃｍ２である点である。また、連結糸３２の繊度が、５６デシテックスである点である。
【００９６】
［実施例２−２］
実施例２−２のサンプルと実施例２−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００９４ｃｍ２である点である。
【００９７】
［実施例２−３］
実施例２−３のサンプルと実施例２−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．０１０１ｃｍ２である点である。
【００９８】
［実施例３−１］
実施例３−１のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維製ではなく、ポリアミド６繊維製である点である。また、連結糸３２の繊維径（直径）が、０．１０６ｍｍである点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．０１３０ｃｍ２である点である。また、連結糸３２の繊度が、１００デシテックスである点である。
【００９９】
［比較例１］
比較例１のサンプル（品番：カームフレックス（登録商標）Ｆ−９Ｌ 株式会社イノアックコーポレーション製）と実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３が立体編物製ではなく、ウレタンフォーム製である点である。
【０１００】
実施例のサンプルのデータをまとめて表１に示す。
【表１】
【０１０１】
＜試験装置および試験方法＞
図１２に、試験装置の右側面図を示す。図１２に示すように、試験装置８は、上側から下側に向かって、ウエイト８０と、荷重伝達片８１と、表皮８２と、クッション材８３と、を備えている。
【０１０２】
クッション材８３（品番：Ｌ−４０００ サンペルカ（登録商標） 三和化工株式会社製）は、ポリエチレンフォーム製である。クッション材８３の上下方向厚さは、２０ｍｍである。静電容量型センサ１（実施例１〜３、比較例１）は、クッション材８３の上面に配置されている。
【０１０３】
表皮８２は、旭化成商事株式会社製のＡＳＭＲ−３製である。表皮８２は、クッション材８３、静電容量型センサ１を、上側から覆っている。荷重伝達片８１は、木製であって、直方体ブロック状を呈している。荷重伝達片８１は、表皮８２の上側に配置されている。荷重伝達片８１の寸法は、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×上下方向厚さ３０ｍｍである。ウエイト８０は、金属製であって、直方体ブロック状を呈している。ウエイト８０は、荷重伝達片８１の上側に配置されている。
【０１０４】
試験は、ウエイト８０の積層数を増やしながら、検出部の静電容量を測定することにより行った。
【０１０５】
＜試験結果＞
車両の座席９の着座センサとして用いられる場合、静電容量型センサ１には、面圧２．１ｋＰａ〜６０．０ｋＰａという、広い面圧領域（以下、「要求領域」と称す。）に亘って、荷重を検出可能であることが要求される。言い換えると、要求領域に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ面圧）が線形性を有することが要求される。なお、汎用される面圧領域（以下、「汎用領域」と称す。）は、面圧２．１ｋＰａ〜２９ｋＰａである。
【０１０６】
図１３に、実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１３に示すように、面圧（ウエイト８０により加えられる荷重）が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の傾きを比較すると、比較例１が最も大きく、実施例１−１と実施例２−１とが同等であり、実施例３−１が若干小さくなっている。
【０１０７】
図１４に、実施例１−１、１−２、１−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１４に示すように、面圧が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例１−１、１−２、１−３の傾きを比較すると、大きい順に、実施例１−１、実施例１−２、実施例１−３となっている。
【０１０８】
図１５に、実施例２−１、２−２、２−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１５に示すように、面圧が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例２−１、２−２、２−３の傾きを比較すると、大きい順に、実施例２−１、実施例２−３、実施例２−２となっている。
【符号の説明】
【０１０９】
１：静電容量型センサ、１Ｘ〜８Ｘ：表側電極、１Ｙ〜８Ｙ：裏側電極、１ｘ〜８ｘ：表側配線、１ｙ〜８ｙ：裏側配線、２：表側基材、３：誘電層、４：裏側基材、５：表側コネクタ、６：裏側コネクタ、７：制御部、８：試験装置、９：座席。
３０：表側編地、３１：裏側編地、３２：連結糸、３３：立体編物、７１：電源回路、７２：ＣＰＵ、７３：ＲＡＭ、７４：ＲＯＭ、７５：駆動回路、８０：ウエイト、８１：荷重伝達片、８２：表皮、８３：クッション材、９０：座面部、９１：背もたれ部。
３００：開口部、３２０：壁部、９００：クッション材、９０１：表皮。
Ａ１１〜Ａ８８：検出部、Ｆ：荷重、Ｌ１００：コース方向幅、Ｌ２００：ウェール方向幅、Ｌ３００：コース方向に隣り合う開口部間の間隔、Ｒ１：要求領域、Ｒ２：汎用領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の座席の着座センサなどに用いられる、シート状の静電容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電容量型センサは、誘電層と、一対の電極と、を備えている。一対の電極は、誘電層の表裏両側に配置されている。静電容量をＣ、真空の誘電率をε０、比誘電率をεｒ、電極間距離をｄ、電極面積をｓとすると、以下の式（１）が成立する。
Ｃ＝ε０×εｒ×ｓ／ｄ・・・・・式（１）
【０００３】
静電容量型センサに荷重が加わると、誘電層が圧縮される。このため、電極間距離ｄが小さくなる。電極間距離ｄが小さくなると、静電容量Ｃが大きくなる。静電容量型センサは、当該静電容量Ｃの変化から、荷重を検出している。特許文献１の段落［００６１］には、静電容量型センサの誘電層の材料として、シリコンゴム、スポンジ、布、不織布が列挙されている。ただし、各々の材料を用いた場合の誘電層の特性については、開示されていない。一般的には、スポンジの一種であるウレタンフォームが、誘電層の材料として用いられる場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０９３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の座席には、エアバッグ展開の可否やシートベルト着用の有無を判定するために、着座センサが配置されている。例えば、北米のエアバッグシステムにおいては、座席上に着座者が居ない場合は、エアバッグの展開を防止する必要がある。また、座席上の「物体」が人でない場合（例えばチャイルドシートや鞄などの場合）も、同様にエアバッグの展開を防止する必要がある。
【０００６】
一方、座席上に着座者が居る場合は、所定の衝撃（加速度、減速度など）が加わった場合、エアバッグを展開する必要がある。この場合、着座者の体格により、エアバッグ展開のタイミングを調整する必要がある。また、日本では、助手席に一定以上の重量物が搭載されている場合に、乗員の存在を予想し、助手席のシートベルトが非着用の際、警告を行っている。このような各種判断のために、着座センサにより検出される、座面の面圧分布、総荷重などの検出信号が、利用されている。
【０００７】
仮に、ウレタンフォーム製の誘電層を有する静電容量型センサが、着座センサとして用いられる場合を考えると、ウレタンフォームには「へたり」が発生しやすい。すなわち、ウレタンフォームに繰り返し圧縮荷重を加えると、荷重除去後に永久歪みが残り、厚さの寸法変化が誘起されやすい。
【０００８】
このため、静電容量型センサにウレタンフォーム製の誘電層を用いると、無荷重状態における誘電層の表裏方向厚さ、つまり式（１）の電極間距離ｄが、経時的に小さくなってしまう。したがって、定期的に無荷重状態における静電容量値を補正する必要がある。いわゆる０点補正をする必要がある。
【０００９】
また、着座者の体格により、着座者の体重は様々である。このため、着座センサには、広い荷重領域に亘って、荷重を検出可能であることが要求される。特に、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する検出信号の変化（Δ検出信号／Δ荷重）が線形性を有する方が好ましい。
【００１０】
本発明の静電容量型センサは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、誘電層がへたりにくく、広い荷重領域に亘って荷重を検出可能な静電容量型センサ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】
【００１１】
（１）上記課題を解決するため、本発明の静電容量型センサは、表側編地と、裏側編地と、該表側編地と該裏側編地とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸と、を有する立体編物製の誘電層と、該表側編地の表側に配置される表側電極と、該裏側編地の裏側に配置される裏側電極と、表側または裏側から見て該表側電極と該裏側電極とが重なる部分に配置される検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の静電容量型センサによると、誘電層が立体編物製である。表側編地と裏側編地とは、可撓性を有する連結糸により連結されている。このため、ウレタンフォーム製の誘電層と比較して、立体編物製の誘電層は、へたりにくい。したがって、０点補正の頻度が少なくなる。
【００１３】
また、本発明の静電容量型センサは立体編物製の誘電層を備えているため、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が線形性を有している。このため、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。
【００１４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、着座センサとして用いられる構成とする方がよい。本構成によると、着座者の体格によらず、面圧分布を検出することができる。また、誘電層は立体編物製である。このため、通気性が高い。
【００１５】
（１−２）好ましくは、上記（１−１）の構成において、前記誘電層は、座席のクッション材を兼ねている構成とする方がよい。本構成によると、着座センサの誘電層と、座席のクッション材と、を別々に配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。このため、座席の厚さを薄くすることができる。
【００１６】
一例として、車両の座席に本構成の着座センサを配置する場合、座席の厚さが薄くなるため、その分、頭上空間を広くすることができる。また、車高を低くしながら、従来と同等の車室空間を確保することができる。
【００１７】
（１−３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記表側編地および前記裏側編地のうち、少なくとも一方は、メッシュ編地である構成とする方がよい。本構成によると、誘電層の伸縮性が高くなる。また、誘電層の通気性が高くなる。
【００１８】
（１−４）好ましくは、上記（１）の構成において、前記誘電層の表裏方向厚さは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である構成とする方がよい。表裏方向厚さを１ｍｍ以上としたのは、１ｍｍ未満の場合、厚さのばらつきに基づく静電容量のばらつきへの影響が大きいからである。すなわち、静電容量は厚さに逆比例するので、厚さのばらつきが同程度なら、厚さが薄くなるほど静電容量のばらつき範囲が広がる。例えば、誘電層の厚さが１ｍｍ±０．１ｍｍの場合、誘電層１ｍｍにおける静電容量に比較して、誘電層の厚さばらつきに基づき、その静電容量は１．１１倍（＝１／０．９）〜０．９１倍（＝１／１．１）の変動幅を有する。一方、誘電層の厚さが４ｍｍ±０．１ｍｍの場合には、誘電層４ｍｍにおける静電容量に比較して、誘電層の厚さばらつきに基づき、その静電容量は１．０３倍（＝４／３．９）〜０．９８倍（＝４／４．１）の変動幅を有する。すなわち、誘電層厚さが薄くなるほど、厚さのばらつきに基づく無歪みでの静電容量のばらつきが拡大すると共に、圧縮力印加時の静電容量の変化挙動が、本来の検量線から外れやすくなるためである。また、誘電層の厚さが薄くなると、圧縮力が印加された際に誘電層の“つぶれしろ“が少ないために、ストローク感が乏しくなり、圧縮方向の柔軟さを体感しにくくなるためである。
【００１９】
表裏方向厚さを２０ｍｍ以下としたのは、２０ｍｍ超過の場合、誘電層の厚さばらつきに基づく静電容量のばらつき範囲が小さくなるものの、その静電容量の絶対値が小さくなるために、静電容量の計測誤差の影響を受けやすくなるからである。例えば、誘電層の厚さが１ｍｍにおける静電容量と誘電層の厚さが２０ｍｍにおける静電容量比は、１（＝１／１）対０．０５（＝１／２０）、すなわち、静電容量が２０分の１になり、計測誤差の影響が相対的に大きくなる。さらに、上記の誘電層がそれぞれ、０．５ｍｍ圧縮変形をうけた場合、その静電容量は、２（＝１／０．５）対０．０５１（＝１／１９．５）である。誘電層の厚さが１ｍｍのケースでは静電容量は２倍（＝２／１）に増加するが、誘電層の厚さが２０ｍｍのケースでは静電容量は１．０３倍（＝０．０５１／０．０５）の増加にとどまる。すなわち、誘電層の厚さが大きいと、僅かな圧縮歪みに対する静電容量の変化が鈍感になり、Ｓ／Ｎ比（静電容量変化の大きさと計測誤差ノイズとの比）が小さく、結果として、計測精度が悪くなる。さらに、このＳ／Ｎ比の改善を目的に、静電容量変化の絶対値を大きくするため、電極面積を大きくすることも有効だが、これは静電容量型センサのサイズに対する制約を増やすと共に、微小領域での静電容量変化の計測に対応できない、即ち、静電容量型センサの計測可能な空間分解能を制約することを意味するからである。同様の理由から、より好ましくは、誘電層の表裏方向厚さは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とする方がよい。
【００２０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記表側電極、前記裏側電極は、各々、帯状を呈すると共に複数配置され、複数の該表側電極と複数の該裏側電極とは、表側または裏側から見て互いに交差する方向に延在する構成とする方がよい。
【００２１】
本構成によると、検出部が、表側電極と裏側電極との交差部分を利用して、配置されている。このため、検出部毎に表側電極、裏側電極を配置する場合と比較して、表側電極、裏側電極の配置数が少なくなる。
【００２２】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記表側電極、前記裏側電極は、各々、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を有する構成とする方がよい。
【００２３】
本構成によると、表側電極、裏側電極が、誘電層と共に伸縮することができる。したがって、誘電層の伸縮を、表側電極、裏側電極が規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ全体の伸縮性がより大きくなる。
【００２４】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記連結糸は、モノフィラメントからなる構成とする方がよい。本構成によると、連結糸の剛性が高くなる。このため、荷重が大きい場合であっても、荷重を検出することができる。
【００２５】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記連結糸は、ポリアミド６６繊維製またはポリトリメチレンテレフタレート繊維製である構成とする方がよい。
【００２６】
本構成によると、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が、線形性を有している。このため、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。
【００２７】
特に、本構成の一部と、上記（４）の構成と、を組み合わせる場合、すなわち、連結糸をポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製とする場合、誘電層の表裏方向（厚さ方向）、面展開方向（縦方向、横方向）の寸法安定性が良くなる。また、誘電層にシワが発生しにくくなる。また、誘電層がへたりにくくなる。
【００２８】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記連結糸の繊度は、１５デシテックス以上４００デシテックス以下である構成とする方がよい。繊度を１５デシテックス以上としたのは、１５デシテックス未満の場合、連結糸が座屈しやすくなるからである。また、検出精度が低下するからである。また、耐久性が低下するからである。繊度を４００デシテックス以下としたのは、４００デシテックス超過の場合、荷重が小さい場合に、荷重を検出しにくくなるからである。
【００２９】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記連結糸の繊維密度は、１ｃｍ２あたり、０．０００８４ｃｍ２以上０．１００３６ｃｍ２以下である構成とする方がよい。
【００３０】
以下に、繊維密度の計算方法を示す。コース方向（横方向）に連続したループの数をＮ（個／インチ）、ウェール方向（縦方向）に連続したループの数をＭ（個／インチ）とする。また、一個のループから連結糸は通常二本出ている。また、１インチ＝２．５４ｃｍである。よって、誘電層１ｃｍ２あたりの連結糸の本数Ｐ（本）は、以下の式（２）から算出される。
Ｐ＝（Ｎ×Ｍ×２）／（２．５４×２．５４）・・・・・式（２）
繊維の繊度をＴ（デシテックス）、繊維の比重をＵ（ｇ／ｃｍ３）とする。また、デシテックスとは、繊維の１００００ｍ（＝１０７ｍｍ）あたりの質量（ｇ）である。また、１（ｇ／ｃｍ３）＝１×１０−３（ｇ／ｍｍ３）である。よって、連結糸を形成する繊維の面積Ｓ（ｍｍ２）は、以下の式（３）から算出される。
Ｓ＝Ｔ／（１０７×１０−３×Ｕ）・・・・・式（３）
よって、１ｃｍ２あたりの繊維密度ρは、１ｍｍ２＝１０−２ｃｍ２なので、以下の式（４）から算出される。
ρ＝Ｐ×Ｓ×１０−２・・・・・式（４）
繊維密度の下限値＝０．０００８４ｃｍ２は、旭化成商事株式会社製のフュージョン（登録商標）のうち、最も目の粗い生地に最も細い繊維を使用した場合を想定したものである。この場合、Ｎ＝２８（個／インチ）、Ｍ＝８．９（個／インチ）、Ｔ＝１５（デシテックス）、Ｕ＝１．３８（ｇ／ｃｍ３）となる。また、繊維密度を０．０００８４ｃｍ２以上としたのは、０．０００８４ｃｍ２未満の場合、誘電層が圧縮される際に、潰れ方にばらつきが出やすくなるからである。特に、荷重が加わる方向に、ばらつきが出やすくなるからである。ばらつきが出やすいと、検出精度が低下してしまう。
【００３１】
繊維密度の上限値＝０．１００３６ｃｍ２は、旭化成商事株式会社製のフュージョン（登録商標）のうち、最も目の密な生地に最も太い繊維を使用した場合を想定したものである。この場合、Ｎ＝３５（個／インチ）、Ｍ＝２２．２（個／インチ）、Ｔ＝４００（デシテックス）、Ｕ＝０．９６（ｇ／ｃｍ３）となる。また、繊維密度を０．１００３６ｃｍ２以下としたのは、０．１００３６ｃｍ２超過の場合、荷重が小さい場合に、荷重を検出しにくくなるからである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、誘電層がへたりにくく、広い荷重領域に亘って荷重を検出可能な静電容量型センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の静電容量型センサの一実施形態である静電容量型センサが配置された車両の座席の透過斜視図である。
【図２】同座席の座面部付近の前後方向断面図である。
【図３】同静電容量型センサの斜視図である。
【図４】同静電容量型センサの透過上面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】同静電容量型センサの誘電層の斜視図である。
【図７】同誘電層の前面図である。
【図８】同誘電層の右側面図である。
【図９】同誘電層の表側編地の開口部の模式図である。
【図１０】同静電容量型センサの、荷重印加時における、右側から見た断面図である。
【図１１】同静電容量型センサの製造方法の誘電層作製工程の模式図である。
【図１２】試験装置の右側面図である。
【図１３】実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【図１４】実施例１−１、１−２、１−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【図１５】実施例２−１、２−２、２−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本実施形態の静電容量型センサの実施の形態について説明する。
【００３５】
［静電容量型センサの配置および構成］
まず、静電容量型センサの配置について説明する。図１に、本実施形態の静電容量型センサが配置された車両の座席の透過斜視図を示す。図２に、同座席の座面部付近の前後方向断面図を示す。図１、図２に示すように、座席９は、座面部９０と背もたれ部９１とを備えている。座面部９０は、クッション材９００と表皮９０１とを備えている。静電容量型センサ１は、正方形シート状を呈している。静電容量型センサ１は、クッション材９００と表皮９０１との間に介装されている。
【００３６】
次に、静電容量型センサ１の構成について説明する。図において、上側は本発明の「表側」に、下側は本発明の「裏側」に、それぞれ対応する。図３に、本実施形態の静電容量型センサの斜視図を示す。図４に、同静電容量型センサの透過上面図を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ方向断面図を示す。図３においては、表側基材２を透過して示す。図４においては、検出部Ａ１１〜Ａ８８にハッチングを施して示す。
【００３７】
図３〜図５に示すように、静電容量型センサ１は、表側基材２と、誘電層３と、裏側基材４と、表側電極１Ｘ〜８Ｘと、表側配線１ｘ〜８ｘと、裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、裏側配線１ｙ〜８ｙと、検出部Ａ１１〜Ａ８８と、表側コネクタ５と、裏側コネクタ６と、制御部７と、を備えている。
【００３８】
なお、検出部Ａ１１〜Ａ８８の符号「Ａ○△」中、「○」は、表側電極１Ｘ〜８Ｘに対応している。「△」は、裏側電極１Ｙ〜８Ｙに対応している。静電容量型センサ１の切断時伸びは、３００％である。
【００３９】
（誘電層３）
誘電層３は、正方形シート状を呈している。図６に、本実施形態の静電容量型センサの誘電層の斜視図を示す。図７に、同誘電層の前面図を示す。図８に、同誘電層の右側面図を示す。図９に、同誘電層の表側編地の開口部の模式図を示す。図６〜図９に示すように、誘電層３は、表側編地３０と、裏側編地３１と、連結糸３２と、を備えている。誘電層３の表裏方向厚さは、２．４５ｍｍである。
【００４０】
表側編地３０は、ポリエチレンテレフタレート繊維製であって、多数の開口部３００を有するメッシュ編地である。開口部３００は、菱形を呈している。開口部３００のコース方向（編地の幅方向）幅Ｌ１００は、１．４ｍｍである。開口部３００のウェール方向（編地の巻取り長手方向）幅Ｌ２００は、２．７ｍｍである。コース方向に隣り合う開口部３００間の間隔Ｌ３００は、１．３ｍｍである。
【００４１】
裏側編地３１は、ポリエチレンテレフタレート繊維製であって、多数の開口部を有するメッシュ編地である。裏側編地３１は、表側編地３０の下側に配置されている。裏側編地３１の開口部のコース方向（編地の幅方向）幅、ウェール方向（編地の巻取り長手方向）幅、コース方向に隣り合う開口部間の間隔は、表側編地３０同様である。
【００４２】
連結糸３２は、ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製である。連結糸３２の繊維径（直径）は０．０７６ｍｍ、繊度は６０デシテックスである。誘電層３の１ｃｍ２あたりの連結糸３２の繊維密度は、０．００６９ｃｍ２である。連結糸３２は、表側編地３０と裏側編地３１とを連結している。連結糸３２は、多数の壁部３２０を形成している。壁部３２０は、左側または右側から見て柱状を呈している。また、壁部３２０は、前側または後側から見て、「Ｘ字」が左右方向に連なるクロス構造を呈している。
【００４３】
（表側基材２、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、表側配線１ｘ〜８ｘ）
図３〜図５に戻って、表側基材２は、誘電層３の上側に配置されている。表側基材２（品番：ＳＷ９５０Ｄ クレハエラストマー株式会社製）は、シリコーン製であって正方形シート状を呈している。表側基材２の左縁には耳部が形成されている。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、表側基材２の下面に、合計８本配置されている。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、帯状を呈している。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、各々、左右方向に延在している。表側電極１Ｘ〜８Ｘは、前後方向に、所定間隔毎に離間して、互いに平行になるように、配置されている。
【００４４】
表側配線１ｘ〜８ｘは、表側基材２の左縁の耳部の下面に、合計８本配置されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、線状を呈している。表側コネクタ５は、表側基材２の左縁の耳部の後端に、配置されている。表側配線１ｘ〜８ｘは、各々、表側電極１Ｘ〜８Ｘの左端と、表側コネクタ５と、を接続している。
【００４５】
（裏側基材４、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ、裏側配線１ｙ〜８ｙ）
裏側基材４は、誘電層３の下側に配置されている。裏側基材４（品番：ＳＷ９５０Ｄ クレハエラストマー株式会社製）は、シリコーン製であって正方形シート状を呈している。裏側基材４の前縁には耳部が形成されている。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、裏側基材４の上面に、合計８本配置されている。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。アクリルゴムは、本発明の「ポリマー」の概念に含まれる。導電性カーボンブラックは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、帯状を呈している。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、前後方向に延在している。裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、左右方向に、所定間隔毎に離間して、互いに平行になるように、配置されている。
【００４６】
裏側配線１ｙ〜８ｙは、裏側基材４の前縁の耳部の上面に、合計８本配置されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、線状を呈している。裏側コネクタ６は、裏側基材４の前縁の耳部の左端に、配置されている。裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの前端と、裏側コネクタ６と、を接続している。
【００４７】
（検出部Ａ１１〜Ａ８８）
検出部Ａ１１〜Ａ８８は、図４にハッチングで示すように、表側電極１Ｘ〜８Ｘと、裏側電極１Ｙ〜８Ｙと、が上側または下側から見て、交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、各々、表側電極１Ｘ〜８Ｘの一部と、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの一部と、誘電層３の一部と、を備えている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、合計６４個（＝８個×８個）配置されている。検出部Ａ１１〜Ａ８８は、静電容量型センサ１の略全面に亘って配置されている。
【００４８】
（制御部７）
制御部７は、電源回路７１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７４と、駆動回路７５と、を備えている。
【００４９】
電源回路７１は、検出部Ａ１１〜Ａ８８に、正弦波状の交流電圧を印加する。交流電圧は、検出部Ａ１１〜Ａ８８に、走査的に順番に印加される。ＲＯＭ７４には、予め、検出部Ａ１１〜Ａ８８における静電容量と荷重（面圧）との対応を示すマップなどが、格納されている。ＲＡＭ７３には、表側コネクタ５、裏側コネクタ６から入力されるインピーダンス、位相などが、一時的に格納される。
【００５０】
ＣＰＵ７２は、ＲＡＭ７３に格納されたインピーダンス、位相を基に、検出部Ａ１１〜Ａ８８の静電容量を抽出する。そして、静電容量から、静電容量型センサ１における面圧分布を算出する。
【００５１】
［静電容量型センサの動き］
次に、本実施形態の静電容量型センサの動きについて簡単に説明する。図１０に、本実施形態の静電容量型センサの、荷重印加時における、右側から見た断面図を示す。なお、図１０は、図５に対応している。
【００５２】
図１０に示すように、荷重Ｆが加わると、表側基材２、表側電極６Ｘが下側に没入するように湾曲する。このため、誘電層３の表側編地３０も、下側に没入するように湾曲する。表側編地３０が湾曲すると、連結糸３２により形成されている壁部３２０は、後側あるいは前側（荷重印加方向に対して交差する方向）に、突出するように変形する。したがって、表側電極６Ｘと、裏側電極８Ｙと、の電極間距離が小さくなる。よって、前出の式（１）に示すように、検出部Ａ６８の静電容量Ｃが大きくなる。当該静電容量Ｃから、検出部Ａ６８の面圧が算出される。また、複数の検出部Ａ１１〜Ａ８８の面圧から、面圧分布が算出される。
【００５３】
［静電容量型センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型センサの製造方法について説明する。静電容量型センサの製造方法は、誘電層作製工程と、塗料調製工程と、塗料印刷工程と、組立工程と、を有している。
【００５４】
（誘電層作製工程）
図１１に、本実施形態の静電容量型センサの製造方法の誘電層作製工程の模式図を示す。本工程においては、まず、ダブルラッセル編機を用いて、立体編物３３を作製する。立体編物３３の作製には、６枚筬（Ｌ１〜Ｌ６）を装備した２２ゲージ、釜間３．４ｍｍのダブルラッセル編機を用いる。
【００５５】
表側編地３０を形成する筬（Ｌ１、Ｌ２）からは、５６デシテックス／１８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、供給する。連結糸３２用の筬（Ｌ３、Ｌ４）からは、６０デシテックスのポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントを、供給する。裏側編地３１を形成する筬（Ｌ５、Ｌ６）からは、５６デシテックス／１８フィラメントのポリエチレンテレフタレート原糸を、供給する。これらの糸は、Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５の筬に１イン１アウトの配列で、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６の筬に１アウト１インの配列で、それぞれ供給する。
【００５６】
ダブルラッセル編機により、下記編組織で、機上コース２３．３コース／２．５４ｃｍの密度で生機を編成する。得られた生機を７０℃で精練後、機上幅に対して１．２１倍の幅出し率（＝Ｌ２０（＝２１５ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））で１６０℃×２分の乾熱ヒートセットを行う。このようにして、立体編物３３を作製する。作製された立体編物３３を正方形状に切り取ることにより、誘電層３が作製される。
【００５７】
｛編組織｝
Ｌ１：２０２２／２４４４／４６４４／４２２２／
Ｌ２：４６４４／４２２２／２０２２／２４４４／
Ｌ３：２０２０／６４６４／８１０８１０／４６４６／
Ｌ４：８１０８１０／４６４６／２０２０／６４６４／
Ｌ５：２２２０／２２２４／４４４６／４４４２／
Ｌ６：４４４６／４４４２／２２２０／２２２４／
【００５８】
（塗料調製工程）
本工程においては、電極塗料を以下の手順で調製する。まず、アクリルゴムポリマー（商品名：ニポール（登録商標）ＡＲ５１ 日本ゼオン株式会社製）１００質量部、加硫助剤であるステアリン酸（商品名：ルナック（登録商標）Ｓ３０ 花王株式会社製）１質量部、加硫促進剤であるジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（商品名：ノクセラー（登録商標）ＰＺ 大内新興化学工業株式会社製）２．５質量部、加硫促進剤であるジメチルジチオカルバミン酸第二鉄（商品名：ノクセラー（登録商標）ＴＴＦＥ 大内新興化学工業株式会社製）０．５質量部を、ロール練り機にて混合し、エラストマー組成物を調製する。
【００５９】
次に、調製したエラストマー組成物を、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）１５００質量部に溶解させる。それから、この溶液に、導電性フィラーとして、ケッチェンブラック（平均粒子径約４０ｎｍ 品番：ＥＣ６００ＪＤ ライオン株式会社製）２２．８６質量部を添加する。そして、固形分濃度約７．８質量％のＭＥＫ溶液を得る。
【００６０】
続いて、ケッチェンブラックの分散性を向上させるために、得られたＭＥＫ溶液にミル処理を施す。それから、ミル処理後のＭＥＫ溶液に、印刷用溶剤であるジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート６８６．７質量部を、添加する。その後、印刷用溶剤を添加したＭＥＫ溶液を、大気と接しやすい広口容器に入れ、時々攪拌しながら室温にて一日静置する。そして、低沸点のＭＥＫを蒸発させる。このようにして、電極塗料を得る。なお、印刷用溶剤の沸点は２００℃以上である。このため、印刷用溶剤の揮発は無視できる。
【００６１】
また、配線塗料を以下の手順で調製する。まず、アクリルゴムポリマー（商品名：ニポール（登録商標）ＡＲ５１ 日本ゼオン株式会社製）１００質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径１１μｍ 品番：ＦＡ−Ｄ−４ ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）１５０質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径１．１μｍ 品番：ＦＡ−ＳＴＧ−１１ ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）１００質量部、フレーク状の銀粒子（平均粒径５μｍ 商品名：ナノメルトＡｇ 福田金属箔粉工業株式会社製）３００質量部、加硫剤である安息香酸アンモニウム（商品名：バルノック（登録商標）ＡＢ−Ｓ 大内新興化学工業株式会社製）０．８質量部を、それぞれ秤量する。
【００６２】
次に、これらの原料を、三本ロールを用いて、印刷用溶剤であるエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ダイセル化学工業株式会社製）２８０質量部中に、均一に分散、溶解させる。このようにして、固形分濃度約７０質量％の高粘度の配線塗料を得る。
【００６３】
（塗料印刷工程）
本工程においては、まず、スクリーン印刷機を用いて、配線塗料を、所定のパターンで表側基材２の下面に印刷する。次に、塗料印刷後の表側基材２を、約１５０℃の乾燥炉内に約２０分間静置して、塗膜を硬化させる。続いて、電極塗料を、所定のパターンで表側基材２の下面に印刷する。それから、塗料印刷後の表側基材２を、約１５０℃の乾燥炉内に約２０分間静置して、塗膜を硬化させる。このようにして、表側基材２の下面に、表側配線１ｘ〜８ｘ、表側電極１Ｘ〜８Ｘを配置する。また、同様の手法により、裏側基材４の上面に、裏側配線１ｙ〜８ｙ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙを配置する。表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの印刷厚さ（上下方向厚さ）は、約１５μｍである。表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙの印刷厚さは、約１５μｍである。
【００６４】
（組立工程）
本工程においては、表側配線１ｘ〜８ｘ、表側電極１Ｘ〜８Ｘ配置済みの表側基材２と、裏側配線１ｙ〜８ｙ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ配置済みの裏側基材４と、で上下方向から誘電層３を挟み込む。そして、表側基材２の外縁部と、誘電層３の外縁部と、を接着する。並びに、裏側基材４の外縁部と、誘電層３の外縁部と、を接着する。このようにして、本実施形態の静電容量型センサ１が作製される。
【００６５】
［作用効果］
次に、本実施形態の静電容量型センサの作用効果について説明する。本実施形態の静電容量型センサ１によると、誘電層３が立体編物３３製である。表側編地３０と裏側編地３１とは、可撓性を有する連結糸３２により連結されている。このため、ウレタンフォーム製の誘電層と比較して、立体編物３３製の誘電層３は、へたりにくい。したがって、０点補正の頻度が少なくなる。
【００６６】
また、本実施形態の静電容量型センサ１は、着座センサとして用いられている。このため、着座者の体格によらず、面圧分布を検出することができる。また、誘電層３は立体編物３３製である。このため、通気性が高い。また、表側編地３０および裏側編地３１は、共にメッシュ編地である。このため、誘電層３の伸縮性が高くなる。また、誘電層３の通気性が高くなる。
【００６７】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、検出部Ａ１１〜Ａ８８が、表側電極１Ｘ〜８Ｘと裏側電極１Ｙ〜８Ｙとの交差部分を利用して、配置されている。このため、検出部Ａ１１〜Ａ８８毎に表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙを配置する場合と比較して、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの配置数が少なくなる。
【００６８】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。このため、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙは、誘電層３と共に伸縮することができる。したがって、誘電層３の伸縮を、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙが規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ１全体の伸縮性がより大きくなる。
【００６９】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙは、各々、アクリルゴムと、銀粉と、を含んで形成されている。このため、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙは、誘電層３と共に伸縮することができる。したがって、誘電層３の伸縮を、表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙが規制するおそれが小さい。また、静電容量型センサ１全体の伸縮性がより大きくなる。
【００７０】
また、本実施形態の静電容量型センサ１によると、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメント製である。このため、連結糸３２の剛性が高い。したがって、荷重が大きい場合であっても、荷重を検出することができる。また、広い荷重領域に亘って、荷重の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ荷重）が、線形性を有している。したがって、広い荷重領域に亘って荷重を検出することができる。また、誘電層３の表裏方向（上下方向）、水平方向（前後方向、左右方向）の寸法安定性が良くなる。また、誘電層３にシワが発生しにくくなる。また、誘電層３がへたりにくくなる。
【００７１】
また、立体編物製の誘電層３は、着座者の体重により弾性的に変形可能である。このため、本実施形態の静電容量型センサ１は、柔軟であり、伸縮性を有している。したがって、静電容量型センサ１が、着座者の体に沿って変形しやすい。よって、静電容量型センサ１が、表皮９０１の直下に配置されているにもかかわらず、着座者は、硬さ、ごわつきなどの違和感を感じにくい。また、静電容量型センサ１は、着座者の体の動きに対しても、追従して変形しやすい。このため、面圧分布の検出精度が高い。
【００７２】
［その他］
以上、本発明の静電容量型センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００７３】
上記実施形態においては、立体編物の作製にダブルラッセル編機を用いたが、ダブル丸編機など、二列の針列を有する他の編機を用いてもよい。
【００７４】
上記実施形態においては、表側編地３０、裏側編地３１を共にメッシュ編地としたが、マーギゼット編地などとしてもよい。表側編地３０の編組織と、裏側編地３１の編組織と、は同じでも異なっていてもよい。
【００７５】
上記実施形態においては、表側編地３０の開口部３００、裏側編地３１の開口部を、各々、菱形としたが、開口部３００の形状は特に限定しない。例えば、六角形、四角形、円形としてもよい。
【００７６】
開口部３００の大きさも特に限定しない。例えば、コース方向幅Ｌ１００を、１．１ｍｍ、１．５ｍｍとしてもよい。ウェール方向幅Ｌ２００を、２．５ｍｍ、２．９ｍｍとしてもよい。コース方向に隣り合う開口部間の間隔Ｌ３００も特に限定しない。
【００７７】
コース方向幅Ｌ１００、ウェール方向幅Ｌ２００、コース方向に隣り合う開口部間の間隔Ｌ３００は、幅出し率により調整することができる。幅出し率も特に限定しない。０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））、１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））としてもよい。ヒートセットの温度、時間も特に限定しない。
【００７８】
誘電層３の表裏方向厚さは特に限定しない。好ましくは、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とする方がよい。より好ましくは、２ｍｍ以上５ｍｍ以下とする方がよい。
【００７９】
連結糸３２により形成される壁部３２０の構造は特に限定しない。壁部３２０は、前側または後側から見て、「三角形」が左右方向に連なるトラス構造を呈していてもよい。クロス構造の、左右方向に隣り合う「Ｘ字」間に仕切壁部を有する、筋交構造を呈していてもよい。
【００８０】
連結糸３２を形成する繊維は特に限定しない。例えば、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアミド６繊維、ポリアミド６６繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維など、任意の合成繊維を用いることができる。
【００８１】
表側編地３０、裏側編地３１を形成する繊維は特に限定しない。例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成繊維、綿、麻、ウール等の天然繊維、キュプラレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセル等の再生繊維など、任意の繊維を用いることができる。
【００８２】
連結糸３２を形成する繊維、表側編地３０、裏側編地３１を形成する繊維の断面形状は、特に限定しない。真円形、楕円形、三角形、四角形などの多角形、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、四つ葉型、八つ葉型などであってもよい。また、中空繊維を用いてもよい。また、誘電層３として、旭化成商事株式会社製の、市販のフュージョン（登録商標）を用いてもよい。
【００８３】
上記実施形態においては、座席９のクッション材９００と、誘電層３と、を別々に配置したが、両部材を共用化してもよい。こうすると、部品点数が少なくなる。このため、座席９の座面部９０の厚さを薄くすることができる。したがって、車室の頭上空間を広くすることができる。また、車高を低くしながら、従来と同等の車室空間を確保することができる。
【００８４】
また、静電容量型センサ１の構成、形状、大きさなどは、特に限定しない。また、静電容量型センサ１から出力される電気量についても、電圧、電気抵抗、静電容量などのいずれであってもよい。検出部Ａ１１〜Ａ８８に印加される電圧は、交流であっても直流であってもよい。また、電圧の波形は、正弦波状であっても、矩形波状であってもよい。
【００８５】
また、表側基材２の下面に、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、表側配線１ｘ〜８ｘを下側から覆う、表側電極保護層を配置してもよい。同様に、裏側基材４の上面に、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ、裏側配線１ｙ〜８ｙを上側から覆う、裏側電極保護層を配置してもよい。また、表側基材２と誘電層３、裏側基材４と誘電層３は、各々、接着しても、接着しなくてもよい。また、接着する場合、全面を接着しても、一部を接着してもよい。
【００８６】
表側基材２、裏側基材４の材質は、特に限定しない。絶縁性を有する樹脂、エラストマーを用いればよい。例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重合体ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンゴム、ブチルゴムを用いてもよい。
【００８７】
電極（表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙ）、配線（表側配線１ｘ〜８ｘ、裏側配線１ｙ〜８ｙ）に用いられるポリマーの材質は、特に限定しない。ポリマーは、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどのエラストマーであってもよい。また、ポリマーは、ポリエステル、エポキシなどの樹脂であってもよい。こうすると、電極、配線の伸縮性が高くなる。このため、電極、配線と誘電層３とが一体的に屈曲、伸縮しやすい。
【００８８】
電極および配線に用いられる導電性フィラーの材質は特に限定しない。導電性フィラーは、炭素材料および金属から選ばれる一種以上からなるものであってもよい。金属としては、導電性の高い銀、銅等が好適である。よって、導電性フィラーとして、銀、銅等の微粒子、あるいは表面に銀等のめっきを施した微粒子を使用することができる。また、炭素材料は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、炭素材料からなる導電性フィラーを用いると、静電容量型センサ１延いては座席９の製造コストを低減することができる。炭素材料としては、例えば、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの誘導体、グラファイト、導電性炭素繊維などが挙げられる。特に、導電性カーボンブラック、グラファイト、導電性炭素繊維は、導電性が良好で、比較的安価である。このため、これらの材料を用いると、静電容量型センサ１延いては座席９の製造コストを削減することができる。また、電極、配線を、金属材料や、有機繊維の表面に金属めっきを施した材料などで形成してもよい。
【００８９】
また、電極の数、配置場所については、特に限定しない。すなわち、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの数、幅、長さについては、適宜決定すればよい。例えば、幅が大きいものと小さいものとを混合して、配置してもよい。また、表側電極１Ｘ〜８Ｘ、裏側電極１Ｙ〜８Ｙの配置形態を変えることにより、検出部Ａ１１〜Ａ８８の数、配置を調整すればよい。上記実施形態では、一層の静電容量型センサ１により、面圧分布を検出した。しかし、二層以上の静電容量型センサ１を使用して、面圧分布を検出してもよい。
【実施例】
【００９０】
以下、本発明の静電容量型センサに対して行った、面圧測定試験について説明する。
【００９１】
＜サンプルの構成＞
以下、試験に用いた静電容量型センサ１のサンプルについて説明する。
【００９２】
［実施例１−１］
実施例１−１のサンプルは、上記実施形態の静電容量型センサ１である。なお、６４個の検出部Ａ１１〜Ａ８８のうち試験に使用したのは、図４に一点鎖線で囲む、中央の１６個の検出部である。
【００９３】
［実施例１−２］
実施例１−２のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度（誘電層３の１ｃｍ２あたり）が、０．００９３ｃｍ２である点である。
【００９４】
［実施例１−３］
実施例１−３のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００９７ｃｍ２である点である。
【００９５】
［実施例２−１］
実施例２−１のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維製ではなく、ポリアミド６６繊維製である点である。また、連結糸３２の繊維径（直径）が、０．０７９ｍｍである点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００７５ｃｍ２である点である。また、連結糸３２の繊度が、５６デシテックスである点である。
【００９６】
［実施例２−２］
実施例２−２のサンプルと実施例２−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が１．０５４倍（＝Ｌ２０（＝１８７ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．００９４ｃｍ２である点である。
【００９７】
［実施例２−３］
実施例２−３のサンプルと実施例２−１のサンプルとの相違点は、幅出し率が０．９０１倍（＝Ｌ２０（＝１６０ｃｍ）／Ｌ１０（＝１７７．５ｃｍ））である点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．０１０１ｃｍ２である点である。
【００９８】
［実施例３−１］
実施例３−１のサンプルと実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３の連結糸３２が、ポリトリメチレンテレフタレート繊維製ではなく、ポリアミド６繊維製である点である。また、連結糸３２の繊維径（直径）が、０．１０６ｍｍである点である。また、連結糸３２の繊維密度が、０．０１３０ｃｍ２である点である。また、連結糸３２の繊度が、１００デシテックスである点である。
【００９９】
［比較例１］
比較例１のサンプル（品番：カームフレックス（登録商標）Ｆ−９Ｌ 株式会社イノアックコーポレーション製）と実施例１−１のサンプルとの相違点は、誘電層３が立体編物製ではなく、ウレタンフォーム製である点である。
【０１００】
実施例のサンプルのデータをまとめて表１に示す。
【表１】
【０１０１】
＜試験装置および試験方法＞
図１２に、試験装置の右側面図を示す。図１２に示すように、試験装置８は、上側から下側に向かって、ウエイト８０と、荷重伝達片８１と、表皮８２と、クッション材８３と、を備えている。
【０１０２】
クッション材８３（品番：Ｌ−４０００ サンペルカ（登録商標） 三和化工株式会社製）は、ポリエチレンフォーム製である。クッション材８３の上下方向厚さは、２０ｍｍである。静電容量型センサ１（実施例１〜３、比較例１）は、クッション材８３の上面に配置されている。
【０１０３】
表皮８２は、旭化成商事株式会社製のＡＳＭＲ−３製である。表皮８２は、クッション材８３、静電容量型センサ１を、上側から覆っている。荷重伝達片８１は、木製であって、直方体ブロック状を呈している。荷重伝達片８１は、表皮８２の上側に配置されている。荷重伝達片８１の寸法は、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×上下方向厚さ３０ｍｍである。ウエイト８０は、金属製であって、直方体ブロック状を呈している。ウエイト８０は、荷重伝達片８１の上側に配置されている。
【０１０４】
試験は、ウエイト８０の積層数を増やしながら、検出部の静電容量を測定することにより行った。
【０１０５】
＜試験結果＞
車両の座席９の着座センサとして用いられる場合、静電容量型センサ１には、面圧２．１ｋＰａ〜６０．０ｋＰａという、広い面圧領域（以下、「要求領域」と称す。）に亘って、荷重を検出可能であることが要求される。言い換えると、要求領域に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（Δ静電容量／Δ面圧）が線形性を有することが要求される。なお、汎用される面圧領域（以下、「汎用領域」と称す。）は、面圧２．１ｋＰａ〜２９ｋＰａである。
【０１０６】
図１３に、実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１３に示すように、面圧（ウエイト８０により加えられる荷重）が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例１−１、２−１、３−１、比較例１の傾きを比較すると、比較例１が最も大きく、実施例１−１と実施例２−１とが同等であり、実施例３−１が若干小さくなっている。
【０１０７】
図１４に、実施例１−１、１−２、１−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１４に示すように、面圧が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例１−１、１−２、１−３の傾きを比較すると、大きい順に、実施例１−１、実施例１−２、実施例１−３となっている。
【０１０８】
図１５に、実施例２−１、２−２、２−３の、面圧と、単位検出部あたりの静電容量と、の関係をグラフで示す。図１５に示すように、面圧が大きくなるのに従って、静電容量は徐々に大きくなる。また、要求領域Ｒ１に亘って、面圧の変化に対する静電容量の変化（傾き＝Δ静電容量／Δ面圧）は略線形性を有している。特に、汎用領域Ｒ２においては、線形性の程度が良好になる。実施例２−１、２−２、２−３の傾きを比較すると、大きい順に、実施例２−１、実施例２−３、実施例２−２となっている。
【符号の説明】
【０１０９】
１：静電容量型センサ、１Ｘ〜８Ｘ：表側電極、１Ｙ〜８Ｙ：裏側電極、１ｘ〜８ｘ：表側配線、１ｙ〜８ｙ：裏側配線、２：表側基材、３：誘電層、４：裏側基材、５：表側コネクタ、６：裏側コネクタ、７：制御部、８：試験装置、９：座席。
３０：表側編地、３１：裏側編地、３２：連結糸、３３：立体編物、７１：電源回路、７２：ＣＰＵ、７３：ＲＡＭ、７４：ＲＯＭ、７５：駆動回路、８０：ウエイト、８１：荷重伝達片、８２：表皮、８３：クッション材、９０：座面部、９１：背もたれ部。
３００：開口部、３２０：壁部、９００：クッション材、９０１：表皮。
Ａ１１〜Ａ８８：検出部、Ｆ：荷重、Ｌ１００：コース方向幅、Ｌ２００：ウェール方向幅、Ｌ３００：コース方向に隣り合う開口部間の間隔、Ｒ１：要求領域、Ｒ２：汎用領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側編地と、裏側編地と、該表側編地と該裏側編地とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸と、を有する立体編物製の誘電層と、
該表側編地の表側に配置される表側電極と、
該裏側編地の裏側に配置される裏側電極と、
表側または裏側から見て該表側電極と該裏側電極とが重なる部分に配置される検出部と、を備えるシート状の静電容量型センサ。
【請求項２】
前記表側電極、前記裏側電極は、各々、帯状を呈すると共に複数配置され、
複数の該表側電極と複数の該裏側電極とは、表側または裏側から見て互いに交差する方向に延在する請求項１に記載の静電容量型センサ。
【請求項３】
前記表側電極、前記裏側電極は、各々、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を有する請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサ。
【請求項４】
前記連結糸は、モノフィラメントからなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項５】
前記連結糸は、ポリアミド６６繊維製またはポリトリメチレンテレフタレート繊維製である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項６】
前記連結糸の繊度は、１５デシテックス以上４００デシテックス以下である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項７】
前記連結糸の繊維密度は、１ｃｍ２あたり、０．０００８４ｃｍ２以上０．１００３６ｃｍ２以下である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項１】
表側編地と、裏側編地と、該表側編地と該裏側編地とを表裏方向に連結すると共に可撓性を有する連結糸と、を有する立体編物製の誘電層と、
該表側編地の表側に配置される表側電極と、
該裏側編地の裏側に配置される裏側電極と、
表側または裏側から見て該表側電極と該裏側電極とが重なる部分に配置される検出部と、を備えるシート状の静電容量型センサ。
【請求項２】
前記表側電極、前記裏側電極は、各々、帯状を呈すると共に複数配置され、
複数の該表側電極と複数の該裏側電極とは、表側または裏側から見て互いに交差する方向に延在する請求項１に記載の静電容量型センサ。
【請求項３】
前記表側電極、前記裏側電極は、各々、ポリマーと、該ポリマーに充填される導電性フィラーと、を有する請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサ。
【請求項４】
前記連結糸は、モノフィラメントからなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項５】
前記連結糸は、ポリアミド６６繊維製またはポリトリメチレンテレフタレート繊維製である請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項６】
前記連結糸の繊度は、１５デシテックス以上４００デシテックス以下である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【請求項７】
前記連結糸の繊維密度は、１ｃｍ２あたり、０．０００８４ｃｍ２以上０．１００３６ｃｍ２以下である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の静電容量型センサ。
【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】
【公開番号】特開２０１２−７３１５０（Ｐ２０１２−７３１５０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８９２０（Ｐ２０１０−２１８９２０）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【出願人】（５０８２５０２３５）旭化成商事株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【出願人】（５０８２５０２３５）旭化成商事株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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