JP2010112882A

JP2010112882A - 編物及び物体検知システム

Info

Publication number: JP2010112882A
Application number: JP2008286927A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kunisada; 秀明國貞; Seiko Idegami; 聖子井手上
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【課題】編物の伸び特性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用可能とすることにある。
【解決手段】導電化手段によって導電化されることにより、静電容量式のセンサの電極として使用可能とされた編物１０において、導電化手段が、コーティング面の抵抗率が５×１０³Ω・ｃｍ未満となるように導電性カーボンが含有されて、編物１０一面に形成されたメッシュ状の樹脂層２０である。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電容量式センサの電極として使用可能な編物及びそれを用いた物体検知システムに関する。

従来、この種の静電容量式センサを、車両用シートに配設した構成が公知である（特許文献１を参照）。
この特許文献１の車両用シートは、シートクッションの着座部に埋設された電極ユニットと、電極ユニットに電圧を付与する電圧付与手段と、電極ユニットと車両を電気的につなげるシートフレームとを有する。そしてシートクッションに乗員が着座することで、電極ユニットが乗員（コンデンサ）を介して車両に電気的につながり、電極ユニットと乗員とシートフレームの間に電気回路が形成される。そして電気回路に流れる電流を検出することにより、シートクッション上の乗員を判別（検知）して、必要に応じてエアバッグを展開させるなどの動作を行う構成である。

ところで上記構成では、シートクッションとは別体の電極ユニットを着座部に埋設する。しかしシートの着座感などを考慮すると、異物感の原因となる電極ユニットを着座部に配置する構成は採用しにくいものであった。
そこで特許文献２〜特許文献４では、表皮材自体を導電化して電極とする技術が提案されている。例えば特許文献２では、専ら金属繊維を非導電繊維で被覆した経糸及び緯糸で織物を形成する技術が開示されている。また特許文献３では、金属メッキ処理してなる導電糸を織り込んだ布帛（織物や編物）が開示されている。そして特許文献４では、金属皮膜と、導電フィラーを含有の樹脂層が重層された布帛が開示されている。
これら公知の導電化された表皮材（織物や編物）は、乗員などに対して異物感を極力感じさせることなく、静電容量式センサの電極として使用することができる。
特開２００６−２９２６３１号公報特開２００６−２３４７１６号公報特開２０００−２１９０７６号公報特開２００３−２６６５９９号公報

しかしながら上記公知技術の織物や編物は、車両用シートの表皮材として用いるにはやや不向きであった。
すなわち特許文献２の織物は、経糸及び緯糸（いずれも金属繊維を非導電繊維で被覆してなる太い糸）からなる織物であることから、編物と比較して伸縮性に劣る。また特許文献３や特許文献４の布帛は、金属メッキや金属皮膜を使用することから、屈曲や摩耗に対する耐久性に劣るとともに、編物本来の伸縮性が大幅に失われる。
本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、編物本来の伸縮性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用可能とすることにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の編物は、下記の導電化手段によって導電化されることにより、静電容量式のセンサの電極として使用可能とされる。
すなわち本発明では、上述の導電化手段が、コーティング面の抵抗率が５×１０^３Ω・ｃｍ以下となるように導電性カーボンが含有されて、編物一面に形成されたメッシュ状の樹脂層である。そしてメッシュ状の樹脂層によって導電化された編物は、その伸縮性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用可能となる。

第２発明の物体検知システムは、第１発明に記載の編物と、編物に電圧を付与する電圧付与手段と、編物とともに第一コンデンサを構成するように接地する電極部材とを有する。
そして本システムでは、第二コンデンサが形成されるように編物上に物体が配置することで、物体の種類（例えば成人や乳児）に応じて静電容量が変化する構成である。そして本システムでは、この静電容量の差を検出手段により検出することで、物体を判別（検知）する。

本発明に係る第１発明では、編物本来の伸縮性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用することができる。また第２発明によれば、伸縮性に優れる編物を用いて、物体を判別することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図５を参照して説明する。
各実施形態の編物１０は、図１を参照して、後述するように車両用シート２の表皮材４Ｓ（一例）であるとともに物体検出システムの一部を構成する。すなわち表皮材４Ｓとしての編物１０自体が、シート上の乗員Ｈ（物体）の有無を検知する静電容量式センサの電極として使用される。
そしてこの種の編物１０では、乗員Ｈの着座感を考慮して、表皮材４Ｓとしての伸縮性を極力損なわない構成であることが望ましい。そこで以下の実施形態では、後述するメッシュ状の樹脂層２０を用いることにより、編物１０の伸縮性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用可能としたものである。

［編物の基本構成］
本実施形態の編物１０（基本構成）は、絶縁材料にて構成されており、織物や不織布と比較して優れた伸縮性を備える。そして編物１０は、経編、丸編又は横編等のいかなる構成の編物でもよいが、好ましくはコース方向の伸縮性に優れる経編又は丸編である。なお編物の組織は、ヨコ編み又はタテ編みのいずれでもよい。

ここで絶縁材料とは、例えば比抵抗が１０^８Ω・ｃｍを超える材質であり、植物系及び動物系の天然繊維、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる化学繊維及びこれらの混紡繊維などの絶縁繊維（非導伝繊維）を例示することができる。
そして天然繊維では、綿、麻又は羊毛が風合いに優れるため、編物１０の基本構成として用いることが好ましい。また化学繊維では、ポリエステル繊維（例えばポリエチレンテレフタレートのフィラメント）は耐久性と耐光性と強度に優れるため、編物１０の基本構成として用いることが好ましい。

［樹脂層］
そして上述の編物１０は、図２を参照して、メッシュ状の樹脂層２０によって導電化される。このメッシュ状の樹脂層２０は、コーティング面の抵抗率（詳細は後述）が５×１０^３Ω・ｃｍ以下となるように導電性カーボンが含有されて、編物一面（典型的に裏面）に形成される。

ここで導電性カーボンとして、ケッチェンブラック、チャネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックの微粒子（無定形炭素）を例示することができる。
なかでもケッチェンブラックの微粒子は導電性に優れるため、樹脂層２０の構成として好適に使用することができる。

また樹脂層２０に使用される樹脂は、熱や乾燥により硬化して編物１０に接着可能な熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である。
熱可塑性樹脂として、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリイミド樹脂を例示することができる。また熱硬化性樹脂として、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂を例示することができる。
なかでもアクリル樹脂は、耐久性及び耐光性に優れることから、樹脂層２０の構成として使用することが望ましい。

（模様）
そして樹脂層２０の模様はメッシュ状である。メッシュ状とは、菱形や四角形などの格子形状（バイアス状）や六角形の蜂の巣形状、その他三角形などの多角形状や空隙部分が円形または楕円形などの水玉形状、その他互いにつながりあいながら空隙を有していれば限定されない。このようにメッシュ状の樹脂層２０を形成することで、編物１０本来の伸縮性を極力維持することができる。
そして樹脂層２０は、正バイアス（４５°方向のバイアス）の樹脂層であることが望ましい（図２を参照）。正バイアスの樹脂層とは、例えば、編物１０のコース方向（図２中の矢線Ｘで示すコース方向）に対して４５°に傾斜する樹脂層である。このように正バイアスの樹脂層２０を編物１０（特に経編又は丸編の編物１０）に形成することで、編物１０のコース方向の伸縮性を好適に維持することができる。

（線幅）
そして樹脂層２０の線幅（Ｒ１，Ｒ２）は、各々独立に、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であればよく、２ｍｍ〜４ｍｍであることが望ましい。線幅（Ｒ１，Ｒ２）が３０ｍｍを超える樹脂層２０では、編物１０の伸縮性が制限される（伸縮性に悪影響を与える）おそれがある。また樹脂層２０の線幅（Ｒ１，Ｒ２）が１ｍｍ未満の樹脂層２０では樹脂層２０同士の接続安定性が悪化する。

（線間隔）
そして樹脂層２０同士の線間隔（Ｗ１）は６０ｍｍ以下とすることが望ましい。ここで線間隔（Ｗ１）が６０ｍｍを超えると、編物１０のセンサ機能が悪化（静電容量が低下）して、静電容量式センサの電極として機能しないおそれがある。
好ましくは樹脂層２０の線間隔（Ｗ１）の上限値を３０ｍｍとすることで、導電化された編物１０がより好適なセンサ機能（静電容量）を備える。
さらに好ましい線間隔（Ｗ１）の上限値は１０ｍｍであり、最も好ましい上限値は５ｍｍである。このように線間隔（Ｗ１）の上限値を１０ｍｍ以下とすることで、一部の樹脂層２０が断線したとしても、断線した樹脂層２０の両側に位置する樹脂層２０間の線間隔（Ｗ２）が好適に維持される。
なお各樹脂層２０の線間隔（Ｗ１）を３０ｍｍよりも小さく（狭く）しても編物１０の静電容量の極端な向上は見られない。このため編物１０のコストを考慮して、線間隔（Ｗ１）の下限を１ｍｍとすることが望ましい。

（抵抗率）
そして上述の導電性カーボンの含有率などを適宜調節するなどして、樹脂層２０のコーティング面の抵抗率を５×１０^３Ω・ｃｍ以下とする。こうすることで導電化された編物１０が、静電容量式センサの電極として使用可能となる。ここで「抵抗率」とは、「ＪＩＳＫ７１９４（１９９４）」に準じて測定された電気抵抗率のことである。
なお特開平６−１７３７７号公報には、活性炭を含有の樹脂層（コーティング面の抵抗率が５×１０^３Ω・ｃｍよりも高くなるように、活性炭を含有する樹脂層）に関する開示がある。しかし活性炭を含有する樹脂層は専ら帯電防止のためのものであり、静電容量式センサの電極として使用可能な導電性を編物１０に付与することができない。

そしてコーティング面の抵抗率の下限値は特に限定しないが、編物１０の特性を考慮すると、抵抗値の下限値を１Ω・ｃｍとすることが望ましい。すなわち抵抗率を１Ω・ｃｍ未満とした場合、表皮材の被覆作業時にパッド部材と表皮材が接触（摩擦）することにより、表皮材（樹脂層）が剥離帯電して作業員と樹脂層の間にスパークが生ずることが懸念される（作業者に電撃感を与えることが懸念される）。
さらに好ましい樹脂層２０は、コーティング面の抵抗率が８．５〜７．０×１０^２Ω・ｃｍの樹脂層である。この樹脂層２０により導電化された編物１０は、作業者に電撃感を与えることなく、静電容量式センサの電極として使用可能な安定した静電容量を有する。

［物体検知システム］
つぎに図１、図３〜図５を参照して、上述の編物１０を用いた物体検知システムの構成を詳述する。物体検知システムは、シートクッション４とシートバック６とエアバッグ８を備える車両用シート２に適用される。
そして物体検知システムは、シートクッション４の表皮材４Ｓ（編物１０）と、電圧付与手段１５と、シートフレームＦ（電極部材）と、測定回路１８（検出手段）を有する。
シートフレームＦは車室床面に接地しており、表皮材４Ｓとともに第一コンデンサＣ_１を構成する部材である。

そして電圧付与手段１５は、表皮材４Ｓに電圧を付与する部材であり、シートクッション４に内蔵されている。この電圧付与手段１５から延びるケーブル１６の端子を、シートクッション４（パッド部材の図示しない挿通孔）を通して表皮材４Ｓに接続する（例えば表皮材４Ｓの裏面に端子をカシメ付ける）。こうすることで表皮材４ＳとシートフレームＦの間に（第一コンデンサＣ_１を介して）電気回路が形成される。
さらに同システムでは、導電体の一種である乗員Ｈが表皮材４Ｓ上に配置することで、第二コンデンサ（乗員Ｈ）を介して別の電気回路が形成される構成である（図１を参照）。このように本実施形態では、表皮材４Ｓ（編物１０）自体が静電容量式センサの電極として機能することとなる。

ここで図３及び図４を参照して、上記システムを用いた静電容量の測定方法（一例）を説明する。
電圧付与手段１５によって、ケーブル１６の端部Ｖ_１に直流電圧を印加する。そしてケーブル１６途中の任意の位置Ｖ_２で規定電圧Ｖ_０に達するまでの時間Ｔを測定する。
そして車両用シート２が空席のとき（第一コンデンサＣ_１のみが形成されるとき）の時間Ｔをｔ_１とする。また車両用シート２に乗員Ｈが着座したとき（第一コンデンサＣ_１と第二コンデンサＣ_２が形成されるとき）の時間Ｔをｔ_２とする。この着座時の時間Ｔ（ｔ_２）は、空席時の時間Ｔ（ｔ_１）よりも長くなる。
このｔ_２とｔ_１の時間差（静電容量の差）を測定回路１８にて測定することにより、表皮材４Ｓ上の乗員Ｈを判別することができる。

そして図１及び図５を参照して、車両用シート２（物体検知システム）にて乗員Ｈを判別したのち、車両用シートのＥＣＵ（１９）が必要に応じてエアバッグ８を展開させる。このような構成とすることで、乗員Ｈの着座している車両用シート２にのみ、エアバッグ８を展開させることができる。また車両用シートのＥＣＵ（１９）が表示ランプ９を点灯させて、シートベルトの着用を乗員に促す（ウォーニング）などする。
ところで乗員Ｈが小さい子供（例えば１歳未満の乳児）の場合には、安全上、エアバッグ８を展開させないほうがよい場合がある（米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ２０８を参照）。ここで本実施形態では、乳児（成人よりも体格の小さい乳児）が着座した場合、第二コンデンサＣ_２の静電容量が低下する構成である。このため車両用シート２（物体検知システム）では、乳児が着座したとき（比較的低い静電容量のとき）、エアバッグ８が展開しない設定とすることができる。

このように本実施形態の表皮材４Ｓ（編物１０）によれば、編物１０本来の伸縮性を極力維持しつつ、静電容量式センサの電極として使用することができる。
また本実施形態の編物１０は、樹脂層２０及び導電カーボンにより導電化されているため、静電容量式センサの電極として安定的に使用することができる。また本実施形態の編物１０は、金属皮膜を使用していないため、屈曲や摩耗に対する表皮材４Ｓの耐久性に悪影響を及ぼすことがない。
このため本実施形態によれば、編物１０の特性（伸縮性など）を極力悪化させることなく、静電容量式センサの電極として使用することができる。

［樹脂層の形成方法］
樹脂層２０の形成方法（一例）を説明する。
まず導電性カーボンと樹脂を、所定の溶剤に分散して樹脂組成物（バッキング剤）を調製する。導電性カーボンの含有量は、バッキング剤の全固形分に対して、重量比で５重量％〜３０重量％であることが望ましい。なお溶剤中の溶媒は、導電性カーボンと樹脂を分散可能な溶媒であり、典型的には水系溶媒や有機系溶媒が用いられる。
そしてバッキング剤を編物１０裏面側にメッシュ状に付与したのち、加熱又は乾燥することで樹脂層２０を形成する。編物１０に対するバッキング剤の付与量は、導電性カーボンの含有量に応じて例えば１０〜２００ｇ／ｃｍ^２とする。

ここで編物１０（基本構成）の作製方法は、編地の編成工程と、精練工程と、染色工程と、熱セット工程と、風合い出し工程と、後加工剤付与工程と、仕上げ工程等を有する。なお上述の各工程を全て行うことが望ましいが、必要に応じて１又は複数の工程を省略することもできる。
そしてバッキング剤の付与は、編物の編地の編成後に行えばよく、好ましくは仕上げ工程後の編物１０にバッキング剤を付与して乾燥する。

なおコーティングする方法としては限定されず、凸版型捺染、凹版型捺染、孔版型捺染の有版捺染やインクジェット捺染の無版型捺染などのプリントによる塗布が挙げられる。プリントのなかでもグラビアロールやロータリースクリーン捺染が好ましく用いられる。

以下、本実施形態を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されない。
［実施例］
実施例１では、基本構成としてのダブルジャージ（丸編）を、後述の樹脂層によって導電化した。ダブルジャージを構成する糸として、ポリエステル系の仮撚加工の糸染め糸（１６７ｄｔｅｘ／２−４８フィラメント）の表糸と、ポリエステル系の仮撚加工の先染め糸（３３４ｄｔｅｘ−７２フィラメント）の裏糸を用いた。編物の編成には、福原精機株式会社製の編機（ゲージ３０Ｇ、給糸数４８口、針本数１８６２本、釜径３０ｉｎｃｈ）を用いた。
そして仕上げ加工（精練９８℃×３０ｍｉｎ、仕上げセット１８０℃）したものを実施例１の編物（基本構成）とした。編物の仕上げ密度は、コース密度２５本／２．５４ｃｍ、ウェール密度２９本／２．５４ｃｍ、目付：３８０ｇ／ｍ^２であった。

つぎに実施例１の樹脂層の形成方法を説明する。
バッキング剤としては固形分としてブチルアクリレートとアクリロニトリルから合成されたアクリル系ポリマー２７％、難燃剤６７％、その他発泡剤や整泡剤を含むバッキング剤にライオンペーストＷ−３１０Ａ（内カーボンブラック１３.７％）を分散させて固形分中のカーボンブラック濃度が５重量％となるように調整したバッキング剤を用意した。
そして上述の編物（仕上げ工程後の編物）の裏面側に、フラットスクリーンを用いてメッシュ状の樹脂層を形成した。バッキング剤の塗布量は２６ｇ／ｍ^２とした。
そして本実施例では、上記ダブルジャージの編地のコース方向に対して４５°傾いたバイアス状の樹脂層（正バイアスの樹脂層）を形成した。樹脂層の線幅（Ｒ１及びＲ２）を３ｍｍ、樹脂層間の線間隔（Ｗ１）を１０ｍｍとした（図２を参照）。

実施例２では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１０重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は３０ｇ／ｍ^２とした。樹脂層の構成（模様、線幅、線間隔）は実施例１と同一とした。

実施例３では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１５重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は３４ｇ／ｍ^２とした。樹脂層の構成（模様、線幅、線間隔）は実施例１と同一とした。

実施例４では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１０重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は２１ｇ／ｍ^２とした。
そしてバイアス状の樹脂層を形成するに際して、樹脂層の線幅（Ｒ１及びＲ２）を２ｍｍとした。その他の樹脂層の構成は実施例１と同一とした。

実施例５では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１０重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は３８ｇ／ｍ^２とした。
そしてバイアス状の樹脂層を形成するに際して、樹脂層の線幅（Ｒ１及びＲ２）を４ｍｍとした。その他の樹脂層の構成は実施例１と同一とした。

実施例６では、基本構成としてのトリコット（経編）を樹脂層により導電化した。トリコットを構成する糸として、ポリエステル系の仮撚加工糸（８４ｄｔｅｘ−１１４フィラメント）の表糸と、ポリエステル系の仮撚加工糸（８４ｄｔｅｘ−３６フィラメント）の裏糸を使用した。編物の編成には、カールマイヤー社製の編機ＨＫＳ−３Ｍ（ゲージ２８Ｇ）を用いた。
そして仕上げ加工（染色１３０℃×３０ｍｉｎ、乾燥、起毛、シャーリング、仕上げセット１８０℃）したものを実施例６の編物とした。編物の仕上げ密度は、コース密度６６本／２．５４ｃｍ、ウェール密度３７本／２．５４ｃｍ、目付２４０ｇ／ｍ^２であった。
そして実施例２と同一条件で、フラットスクリーンを用いて編物（編地）にメッシュ状の樹脂層を形成した。
そして本実施例でも、正バイアスの樹脂層を編物裏面に形成した。樹脂層の線幅（Ｒ１及びＲ２）を２ｍｍ、樹脂層間の線間隔（Ｗ１）を１０ｍｍとした（図２を参照）。

［比較例］
比較例１（コントロール）として、樹脂層が形成されていない実施例１の編物（ダブルジャージ）を用いた。

比較例２では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は２０ｇ／ｍ^２とした。樹脂層の構成は実施例１と同一とした。

比較例３では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比３重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は２３ｇ／ｍ^２とした。樹脂層の構成は実施例１と同一とした。

比較例４では、実施例１の編物を作製する際に、バッキング剤を、その全固形分に対して重量比１０重量％のカーボンブラックが含有されるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、実施例１のバッキング剤と同一とした。バッキング剤の塗布量は７１ｇ／ｍ^２とした。樹脂層の構成は実施例１と同一とした。
そして本比較例では、編物（編地）裏面の全面に樹脂層を形成した。

比較例５では、実施例１の編物を作製する際に、カーボンブラックの代わりに、活性炭含有の樹脂層を形成した。
バッキング剤は、実施例１のバッキング剤に活性炭溶剤を分散して作製した。活性炭溶剤は、水系溶媒に対して、１９.５％の活性炭（粒度６３μｍ以下）と、０．１９％のアルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウム（重量平均分子量３４２の界面活性剤）と、１．１％のカルボキシメチルセルロース（重量平均分子量１３００００）を分散して作製した。そしてバッキング剤は、活性炭の含有量が、バッキング剤の全固形分に対して重量比で１５重量％となるよう調整した。
樹脂層の構成（模様、線幅、線間隔）は実施例１と同一とした。

比較例６では、実施例１の編物を作製する際に、カーボンブラックの代わりに、活性炭含有の樹脂層を形成した。そしてバッキング剤は、活性炭の含有量が、バッキング剤の全固形分に対して重量比で５０重量％となるよう調整した。バッキング剤のその他の成分は、比較例１のバッキング剤と同一とした。
樹脂層の構成（模様、線幅、線間隔）は実施例１と同一とした。

比較例７（コントロール）として、樹脂層が形成されていない実施例６の編物（トリコット）を用いた。

[試験方法]
（定荷重伸び率）
各実施例の編物と各比較例の編物の定荷重伸び率を以下の手順により測定した。
（ａ）試験片は、幅８０ｍｍ、長さ２５０ｍｍの大きさで、測定する方向から準備した。
（ｂ）試験片は、長さ方向の中央部に１００ｍｍ間隔の標点を記しておいた。
（ｃ）標点から３０ｍｍの位置で試験片の上部に締め具を用いて帯状に挟み固定した。
（ｄ）試験片の下部は、締め具を含んだ合計の質量が１０ｋｇのおもりを取り付けた。このときチャック間の距離は１６０ｍｍとした。
（ｅ）試験片は、おもりを吊るした状態で１０分間放置し、１０分間放置後、おもりを吊るした状態で、標点間隔をノギスにて測定した。
（ｆ）定荷重伸び率は、測定値Ｌ_１（ｍｍ）を下記式（Ａ）に代入して算出した。５回測定し、その相加平均を定荷重伸び率とした。
（Ａ）定荷重伸び率（％）＝（Ｌ_１−１００）／１００×１００なおウェール方向：Ｗ、コース方向：Ｃ

（定荷重セット率）
各実施例の編物と各比較例の編物の定荷重セット率を以下の手順により測定した。
（ａ）上述の定荷重伸び率を測定した試験片を、締め具から取り外し、水平台上で１０分間放置した。
（ｂ）１０分間放置後、そのままの状態で標点間隔を測定した。
（ｃ）定荷重セット率は、測定値Ｌ_２（ｍｍ）を下記式（Ｂ）に代入して算出した。５回測定し、その相加平均を定荷重セット率とした。
（Ｂ）定荷重セット率（％）＝（Ｌ_２−１００）／１００×１００

（樹脂層の抵抗率）
実施例１〜６に係る樹脂層の抵抗率（Ω・ｃｍ）を、各々、「ＪＩＳＫ７１９４（１９９４）」に準拠して測定した。低抵抗率計（ＬＯＲＥＳＴＡ−ＧＰＭＣＰ−Ｔ６００、三菱化学社製）にてピックアップとしてＡＳＰ（ピン間５ｍｍ）を用いた。
より詳しくは、各実施例の編物から試料片（長さ８０ｍｍ×幅５０ｍｍ）を切り出した。その際、試料片の測定中心部に４点の探針が塗布部分に接触する位置となるよう切り出した。試料片の樹脂層の膜厚は１００μｍとした。そしてリミッタ電圧を１０Ｖとして試料片の中心のみの１点測定を行った。
また比較例１〜７に係る樹脂層も、各々、同様の手順にて抵抗率を測定した。

（静電容量）
図１の車両用シート及び図３の回路を用いて、実施例１〜６に係る編物の「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」を測定した。
各実施例の編物から試料片（４０ｃｍ角）を切り出したのち、シートクッション上に試料片を配置した。試料片の上端は、シートクッションとシートバックの境界線に配置した。そしてシートの中心線と試料片の中心線を合わせて配置することで、常にシートの同じ位置に試料片を設置した。ケーブルの端子は、試料片の通電手段（詳細は後述）に接続した。通電手段として、実施例１〜４と比較例１では導電テープを用いた。また実施例５、６と比較例２では、線状のバッキング（導電性カーボンを含有の樹脂層）を用いた。
そして空席時において、ケーブルの端部Ｖ_１から５Ｖの直流電圧を印加して、ケーブル途中の位置Ｖ_２が規定電圧（３．３Ｖ）になるまでの時間Ｔを測定した（Ｒ_１は４７０ｋΩとした）。そしてＶ_２が規定電圧に達したのち、各コンデンサの電荷を一旦放電して、同様の測定を１６回繰り返した。そして得られた値を平均化したものを試料片の静電容量とした。同様に着座時において、Ｖ_２が規定電圧（３．３Ｖ）になるまでの時間Ｔを測定して、試料片の静電容量とした。
そして試料片の「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」を、Ｖ_２が規定電圧となる時間Ｔ（ｔ_１, ｔ_２）の時間差から算出した。
また比較例１〜７に係る編物も、各々、同様の手順にて「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」を測定した。

（バッキング剤の塗布量）
（ａ）使用する編物の目付量（ｇ／ｍ^２）を測定するため予め、１ｍ角を切り出して計測した。
（ｂ）塗布して乾燥後、塗布前との密度が変わっていないことを確認した。塗布している部分においてランダムに５点、２０ｃｍ角を切り出して目付量を計測した。
（ｃ）塗布前と塗布後の目付量の差から塗布量を得た。
［塗布量（ｇ／ｍ^２）］＝［塗布後目付量（ｇ／ｍ^２）］−［塗布前目付量（ｇ／ｍ^２）］

[試験結果及び考察]
各試験の結果を、下記の［表１］及び［表２］に示す。

（伸縮性）
実施例１〜５の編物は、比較例１の編物（コントロール）と比較して、遜色のない伸縮性（定荷重伸び率及び定荷重セット率）を有していた。また実施例６の編物も、比較例７の編物（コントロール）と比較して、遜色のない伸縮性を有していた。
このことからメッシュ状の樹脂層（正バイアスの樹脂層）によれば、ダブルジャージ（丸編）及びトリコット（経編）の優れた伸縮性を好適に維持できることがわかった。

一方、比較例４の編物は、比較例１の編物と比較して伸縮性（定荷重伸び率及び定荷重セット率）が悪かった。特に比較例４の編物は定荷重セット率（伸びの回復率）が極端に悪かった。このことから編物全面に樹脂層を形成すると、編物本来の伸縮性が大幅に失われることがわかった。

（センサ機能）
実施例１〜６の編物は、いずれも「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」の絶対値と、それらの差が大きかった。このことから実施例１〜６の編物は、いずれも静電容量の差によって乗員を判別可能であることがわかった。
そしてコーティング面の抵抗率が５×１０^３Ω・ｃｍ以下であるメッシュ状の樹脂層は、静電容量式センサの電極として使用可能な導電性を編物に付与できることがわかった。

また実施例２、４、５の編物は、いずれも「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」の絶対値と、それらの差が大きかった。このことから、樹脂層の線幅を２ｍｍ〜４ｍｍとすることで、静電容量式センサの電極として使用可能な導電性を編物に付与できることがわかった。

一方、比較例２の編物は、コーティング面の抵抗率が測定不能であった（コーティング面の抵抗率が５×１０^３Ω・ｃｍよりも大きかった。［表２］では、測定不能を符号−で示す）。また比較例２の編物は、静電容量自体を検出できなかった（使用した測定器では測定不可の領域であった）。このため比較例２の編物は、静電容量式センサの電極として使用できないことがわかった。
また比較例３の編物は、「空席時の静電容量」と「着座時の静電容量」の絶対値が極めて小さく、それらの差も極めて小さかった。このため比較例３の編物は、乗員を判別不能又は乗員の種類を誤って（例えば成人と乳児を誤って）検知することが懸念された。
以上のことから、コーティング面の抵抗率が５×１０^３Ω・ｃｍを超える樹脂層は、静電容量式センサの電極として使用可能な導電性を編物に付与できないことがわかった。

さらに比較例５の編物は、コーティング面の抵抗率が測定不能であり、静電容量自体も検出できなかった。また比較例６の編物は、バッキング剤の粘度が高くなり均一な塗布が不可能であった。
以上のことから、活性炭を含有の樹脂層は、静電容量式センサの電極として使用可能な導電性を編物に付与できないことがわかった。

（その他の特性）
実施例１〜５の編物を、車両用シートのパッド部材に張り込んだところ、比較例１の編物と比較して、外観と坐り心地に差がなかった（図１を参照）。また実施例６の編物も、比較例７の編物と比較して、外観と坐り心地に差がなかった。
このことからメッシュ状の樹脂層（正バイアスの樹脂層）によれば、編物の伸縮性が好適に維持されて、車両用シートの表皮材として好適に使用可能となることがわかった。

一方、比較例４の編物は、車両用シートの曲線部において皺が発生し、比較例１の編物と比較して外観が見劣りするものとなった。また比較例４の編物は、比較例１の編物よりも硬く、すわり心地の悪いものであった。
このことから編物全面に樹脂層を形成すると、編物本来の伸縮性が大幅に失われて、車両用シートの表皮材に不向きとなることがわかった。

本実施形態の編物及びそれを用いた物体検知システムは、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。
（１）本実施形態では、専ら車両用シート２の表皮材４Ｓとして編物１０を用いる構成を説明した。
本実施形態の編物は、例えば心電図を測定するための電極としても使用することができる（生体工学４４（１）：１７７−１８３（２００６）を参照）。
また本実施形態の編物は、静電容量結合方式によるタッチセンサとして使用することもでき、例えばシート位置調整を行うための制御として使用される。

（２）また本実施形態では、シートクッション４の表皮材４Ｓとして編物１０を使用する例を説明した。本実施形態の編物は、天板メイン部、天板サイド部、かまち部、背裏部、及びヘッドレスト部などの車両用シートの各種構成の表皮材として使用することができる。また車両用シートのほか、天井部、ドア部、ハンドルなどの車両の各種構成の表皮材として使用することができる。

（３）また本実施形態では、ケーブル１６を表皮材４Ｓに接続する例として、表皮材４Ｓ（編物１０）の裏面に端子をカシメ付ける構成を例示した。これとは異なり、メッシュ状の樹脂層２０を電気的につなげる通電手段を編物裏面に設けて、この通電手段に端子をつなげる構成としてもよい。この通電手段として、導電テープ、導電化された樹脂層を例示することができる。この通電手段は、編物の伸縮性を悪化させないように、編物一面の一部に形成されることが好ましい。
例えばメッシュ状の樹脂層２０をつなげるように導電テープをＸとは直交するウェール方向に貼着する（図２）。なお接続安定性を確保する観点から、導電テープの幅寸法が１ｍｍ以上であることが望ましい。

また通電手段として、導電化された線状の樹脂層（メッシュ状の樹脂層２０とは異なる別の樹脂層）を使用することもできる。例えばメッシュ状の樹脂層２０を電気的につなげるように、導電化された別の樹脂層（線状）をＸとは直交するウェール方向に形成する。この導電化された別の樹脂層は、編物に対して比較的強固に一体化されており、接続安定性のよい（断線しにくい）構成である。そして導電化された別の樹脂層は、コーティング面の抵抗率が１〜５×１０^３Ω・ｃｍとなるよう無機系導電剤を含有することが望ましい。ここで無機系導電剤とは、例えば導電性カーボンの微粒子、導電性酸化スズ（ＡＴＯ）や酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物の微粒子である。

車両用シートの一部透視側面図である。編物一面の正面図である。物体検知システムの回路図である。静電容量を測定するためのグラフである。物体検知システムとエアバッグを作動させるシステムの概略図である。

符号の説明

２車両用シート
４シートクッション
４Ｓ表皮材
６シートバック
８エアバッグ
９表示ランプ
１０編物
１５電圧付与手段
１６ケーブル
１８測定回路
２０樹脂層
Ｆシートフレーム
Ｈ乗員
Ｃ_１第一コンデンサ
Ｃ_２第二コンデンサ

Claims

導電化手段によって導電化されることにより、静電容量式のセンサの電極として使用可能とされた編物において、
前記導電化手段が、コーティング面の抵抗率が５×１０³Ω・ｃｍ以下となるように導電性カーボンが含有されて、前記編物一面に形成されたメッシュ状の樹脂層である編物。
請求項１に記載の編物と、前記編物に電圧を付与する電圧付与手段と、前記編物とともに第一コンデンサを構成するように接地する電極部材とを有し、
第二コンデンサが形成されるように前記編物上に物体が配置することで、前記物体の種類に応じて静電容量が変化する構成として、前記静電容量の差を検出手段により検出して物体を判別する構成とした物体検知システム。