(57)【要約】編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、第２の導電テキスタイル平面、および機械的な相互作用のもとで前記第１の導電テキスタイル平面と前記第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面を備える３層構造を有しているセンサ。中間の分離平面が、機械的な相互作用のもとで前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が前記第２の導電テキスタイル平面に向かって変形できる構造上の端点を定めている。編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、ステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有するとともに、それらステッチのそれぞれが、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰを有している。
2007529805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサであって、
編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、
第２の導電テキスタイル平面、および
機械的な相互作用のもとで該第１の導電テキスタイル平面と該第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面
を有し、該中間の分離平面が、機械的な相互作用のもとで該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が該第２の導電テキスタイル平面に向かって変形できる複数の開口のそれぞれの構造的な境界を定めており、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、ステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有するとともに、該ステッチのそれぞれが、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰを有しており、該分離平面が、開口占有面積ＡＦを有する開口Ａを定めており、少なくとも１つのループ部分占有面積ＬＰＦが、少なくとも１つの開口占有面積ＡＦの中に完全に含まれることができる、センサ。
【請求項２】
センサであって、
編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、
第２の導電テキスタイル平面、および
機械的な相互作用のもとで該第１の導電テキスタイル平面と該第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面
を有し、該中間の分離平面が、機械的な相互作用のもとで該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が該第２の導電テキスタイル平面に向かって変形できる仮想の多角形の開口窓の境界の頂点である該第１の導電テキスタイル層に向かって延びる構造上の端点を定めており、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、ステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有するとともに、該ステッチのそれぞれが、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰを有しており、該分離平面が、開口窓占有面積ＡＷＦを有する仮想の多角形の開口窓ＡＷを定めており、少なくとも１つのループ部分占有面積ＬＰＦが、少なくとも１つの開口窓占有面積ＡＷＦの中に完全に含まれることができる、センサ。
【請求項３】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、第１の方向に生じるウェールピッチ寸法ＷＰＤと第２の方向に生じるコスピッチ寸法ＣＰＤとを有するステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有しており、前記分離平面が、該第１の方向に測定した第１の開口寸法ＦＡＤと該第２の方向に測定した第２の開口寸法ＳＡＤとを有する開口を有しており、該ウェールピッチ寸法ＷＰＤおよび該コスピッチ寸法ＣＰＤの少なくとも一方が、該第１の開口寸法ＦＡＤおよび／または該第２の開口寸法ＳＡＤの少なくとも一方よりも小さい、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、第１の方向に生じるウェールピッチ寸法ＷＰＤと第２の方向に生じるコスピッチ寸法ＣＰＤとを有するステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有しており、前記分離平面が、該第１の方向に測定した第１の開口窓寸法ＦＡＷＤと該第２の方向に測定した第２の開口窓寸法ＳＡＷＤとを有する仮想の多角形の開口窓を有しており、該ウェールピッチ寸法ＷＰＤおよび該コスピッチ寸法ＣＰＤの少なくとも一方が、該第１の開口窓寸法ＦＡＷＤおよび／または該第２の開口窓寸法ＳＡＷＤの少なくとも一方よりも小さい、請求項２に記載のセンサ。
【請求項５】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、前記第２の導電テキスタイル平面、および前記中間の分離平面が、それぞれ別個の層の形態で設けられている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、前記第２の導電テキスタイル平面、および前記中間の分離平面が、それぞれ別個の層の形態で設けられている、請求項２に記載のセンサ。
【請求項７】
前記中間の分離平面が、テキスタイル構造の形態で設けられており、該中間の分離平面および前記編み上げによる第１の導電テキスタイル層が、所定のループ−開口整列パターンを取り入れたテキスタイル構造を形成すべく機械によって一体に作られている請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記中間の分離平面が、テキスタイル構造の形態で設けられており、該中間の分離平面および前記編み上げによる第１の導電テキスタイル層が、所定のループ−開口窓整列パターンを取り入れたテキスタイル構造を形成すべく機械によって一体に作られている、請求項２に記載のセンサ。
【請求項９】
前記所定のループ−開口整列パターンが、複数のループの１つの開口に対するループ−開口整列を取り入れている、請求項７に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記所定のループ−開口整列パターンが、複数のループの１つの開口窓に対するループ−開口整列を取り入れている、請求項８に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記中間の分離平面が、プラスチックメッシュの形態で設けられている、請求項５に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記中間の分離平面が、プラスチックメッシュの形態で設けられている、請求項６に記載のセンサ。
【請求項１３】
前記中間の分離平面が、圧縮可能なメッシュの形態で設けられている、請求項５に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記中間の分離平面が、圧縮可能なメッシュの形態で設けられている、請求項６に記載のセンサ。
【請求項１５】
キー位置の接触部およびスタイラスのうちの一方を有する力集中装置が設けられている、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１６】
キー位置の接触部およびスタイラスのうちの一方を有する力集中装置が設けられている、請求項２に記載のセンサ。
【請求項１７】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、弾性糸、テクスチャ加工された糸、および多繊維の糸のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、弾性糸、テクスチャ加工された糸、および多繊維の糸のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項２に記載のセンサ。
【請求項１９】
センサであって、
編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、
第２の導電テキスタイル平面、および
機械的な相互作用のもとで該第１の導電テキスタイル平面と該第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面
を有し、実質的に添付の図１〜９、１２、および１４〜２０を参照して本明細書において説明され添付の図１〜９、１２、および１４〜２０に示されている、センサ。
【請求項２０】
センサであって、
編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、
第２の導電テキスタイル平面、および
機械的な相互作用のもとで該第１の導電テキスタイル平面と該第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、該編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面
を有し、実質的に添付の図１〜７、１０、１１、および１３〜２０を参照して本明細書において説明され添付の図１〜７、１０、１１、および１３〜２０に示されている、センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、機械的な相互作用に対するセンサの応答の一様性の改善に関し、特には編み上げによる導電テキスタイル層を少なくとも１つ有しているセンサの感度の一様性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の説明）
多数ある手動操作のタッチセンサの用途においては、センサが可撓性であり、所定の許容範囲において加えられた圧力に対して敏感に反応する必要がある。３層構造を有する形式の織物式タッチセンサは、２つの外側の導電テキスタイル層と、複数の開口を定めている中央の分離層とを有している。分離層が、センサに圧力が加わっていないときには、導電テキスタイル層を離間させるように構成されており、機械的な相互作用のもとでは、これらの層の間の電気的接触を可能にする。
【０００３】
この形式のテキスタイル・センサにおける問題は、センサが意図せず動作してしまう頻度が、或る種の用途にとっては受け入れできないほどに頻繁であるという点にある。意図せぬ動作は、センサの曲げまたはたわみによって生じる可能性があり、あるいは製造の際のセンサパターンからの逸脱、もしくはセンサの製造または使用の際に生じる１つ以上の層における皺または他のゆがみに起因するセンサ内の内力によって生じる可能性がある。
【０００４】
特許文献１が、２つの外側導電テキスタイル層および中央の絶縁分離層を有するテキスタイル・センサを開示しており、これらの層が分離層の開口を横切って平たく保持されるよう、フレームを横切って引き伸ばされている。この構成は、可撓性が求められるタッチセンサの用途には適しておらず、さらにはフレームゆえに、検出領域内の種々の位置において、機械的な相互作用に対する感度が受け入れがたいほどにばらつく可能性がある。
【０００５】
特許文献２には、５つの層から構成された形式のテキスタイル・センサが記載されており、感度の改善および意図せぬ動作に対する耐性がもたらされている。しかしながら、このより複雑なセンサの製造コストは、このセンサの適用可能範囲を狭くするものと考えられる。
【特許文献１】米国特許第４，６５９，８７３号明細書
【特許文献２】国際公開第００／０７２２３９号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、可撓性であって、一様な感度を呈し、かつ経済的に製造できるセンサを提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要旨）
本発明の一態様によれば、編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、第２の導電テキスタイル平面、および機械的な相互作用のもとで前記第１の導電テキスタイル平面と前記第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面、を有しているセンサであって、前記中間の分離平面が、機械的な相互作用のもとで前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が前記第２の導電テキスタイル平面に向かって変形できる複数の開口のそれぞれの構造的な境界を定めており、前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、ステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有するとともに、前記ステッチのそれぞれが、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰを有しており、前記分離平面が、開口占有面積ＡＦを有する開口Ａを定めており、少なくとも１つのループ部分占有面積ＬＰＦが、少なくとも１つの開口占有面積ＡＦの中に完全に含まれることができるセンサが提供される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、第２の導電テキスタイル平面、および機械的な相互作用のもとで前記第１の導電テキスタイル平面と前記第２の導電テキスタイル平面とが電気的接触をなすことができるよう、前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面によって貫通が可能である中間の分離平面、を有しているセンサであって、前記中間の分離平面が、機械的な相互作用のもとで前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が前記第２の導電テキスタイル平面に向かって変形できる仮想の多角形の開口窓の境界の頂点である前記第１の導電テキスタイル層に向かって延びる構造上の端点を定めており、前記編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、ステッチの繰り返しパターンを形成するように編み上げられた導電性の糸を有するとともに、前記ステッチのそれぞれが、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰを有しており、前記分離平面が、開口窓占有面積ＡＷＦを有する仮想の多角形の開口窓ＡＷを定めており、少なくとも１つのループ部分占有面積ＬＰＦが、少なくとも１つの開口窓占有面積ＡＷＦの中に完全に含まれることができるセンサが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（発明を実施するためのベストモードの記述説明）
（図１）
位置センサの分解図が、図１に示されている。センサ１０１は、第１の電気導電層１０２、第２の電気導電層１０３、および中間の分離層１０４を備える３層構造を使用しており、この例においては、中間の分離層１０４が電気絶縁材料から製造されたメッシュであって、２つの導電テキスタイル層１０２、１０３の間に配置されている。
【００１０】
電気導電層は、好ましくは、電気導電性の繊維と絶縁性の繊維との混合物から機械によって作られる織物の形態である。この種の織物の一例が、国際公開第ＷＯ００／７２２４０号パンフレットに開示されている。
【００１１】
第１の電気導電層１０２には、導電部材１０５、１０６からなる第１のペアが、１つがこの層において向かい合う縁からなる第１のペアのそれぞれの縁に沿って延びるように設けられている。これらの導電部材１０５、１０６の間に加えられる電位に応答して、電流が矢印１０７によって示されている方向に、第１の層１０２を横切って流れることができる。
【００１２】
同様に、第２の電気導電層１０３には、導電部材１０８、１０９からなる第２のペアが、１つがこの層において向かい合う縁からなる第２のペアのそれぞれの縁に沿って延びるように設けられている。これらの導電部材１０８、１０９の間に加えられる電位に応答して、電流が矢印１１０によって示されている方向に、第２の層１０３を横切って流れることができる。
【００１３】
センサ１０１において、第２の層１０３において向かい合う縁からなる第２のペアは、第１の層１０２において向かい合う縁からなる第１のペアに対して、逆のペアである。したがって、直交する方向に流れる２つの電流を、センサ１０１において生成することができる。
【００１４】
欧州特許公開第ＥＰ  ０  ９８９  ５０９号に記載されているように、この電気的構成によってセンサは、検出領域における機械的な相互作用の位置（Ｘ軸およびＹ軸データ）、ならびに例えば機械的な相互作用の程度または圧力といった機械的な相互作用についての他の特性（Ｚ軸データ）の両者を、検出することができる。
【００１５】
（図２）
センサ１０１の断面が、図２に示されている。電気導電層１０２、１０３のそれぞれは、たわんで波状となる特性を持つ導電テキスタイル層である。
【００１６】
センサ１０１に圧力が加えられていないとき、上側の第１の電気導電層１０２は、中間の分離層１０４によって第２の電気導電層１０３から隔てられていることを、見て取ることができる。
【００１７】
図２は、中間の分離層１０４の支持部２０２と隣接する支持部２０３との間の位置に手によって圧力が加えられたときの機械的な相互作用を示している。第１の導電層１０２を押す指２０１の作用によって、第１の導電層１０２が第２の導電層１０３に接触させられている。このように、圧力が加えられた場合に、導電層１０２、１０３が合わさって位置２０４に示されているように電気的接触を形成し、このやり方でセンサ１０１を通過する導電路が形成される。
【００１８】
この形式のセンサの特徴は、加えられる圧力への応答が、圧力を加えているアクチュエータの追従性に依存するという点にある。アクチュエータが、導電層を分離層の開口の中へと局所的に変形させることができるよう、Ｚ軸において充分な追従性を有していなければならない。実際において、アクチュエータが尖っている場合には、加えられる圧力によって織物がただ１つの開口にしか押し込まれず、接触がただ１つしか発生しない可能性がある。一方で、圧力がより広い領域にわたって加えられた場合には、中間の分離層の複数の穴を通じて複数の接触が生じる。固くて平坦な表面を有するアクチュエータは、柔らかくて追従性がある表面を有するアクチュエータに比べ、電気的接触を達成するためにより程度の大きな力の使用を必要とする。この特性は、センサの上部または下部に、Ｚ軸について追従性である追加の層を取り入れることによって変更することが可能である。この追加の層は、織物または発泡材層であってよい。
【００１９】
（図３）
各層が曲げ可能である３層構造を、可撓センサの形成に利用することができる。図３の可撓位置検出器３０１が、そのような構成を利用しており、キーパッドのキーを輪郭付けるカバーを備えている。可撓検出器３０１の各層は、縁３０２において検出器３０１の周囲を巡って一体に保持されている。全体としての可撓検出器３０１を、曲げることが可能であり、図示のとおり折り畳むことができる。
【００２０】
機械的な相互作用に対する検出器３０１の応答は、検出器３０１の製造感度、検出器３０１の各層におけるゆがみの存在、および検出器３０１の検出領域における機械的な相互作用の位置に関係する要因に依存する。
【００２１】
センサの製造感度は、全体としての固有の感度であり、これに合わせてセンサが製造される。検出器３０１が、手によって加えられる圧力によって動作しなければならないが、検出器３０１が意図的に押されたのではない場合に動作するほど敏感であってはならないことを、理解すべきである。
【００２２】
可撓センサは、意図せぬ動作を生じやすい傾向を有する可能性がある。意図せぬ動作は、例えば製造時のセンサパターンからの逸脱が、各層のずれを生む可能性があり、あるいは層内に襞またはひきつれを生じる可能性があるなど、製造時に持ち込まれるセンサ内の内力によって生じうる。センサの意図せぬ動作は、例えばセンサの曲げまたはたわみ、あるいは全体的な磨耗または裂けなど、センサの使用によって生じるセンサ内の内力からも発生しうる。
【００２３】
さらに、製造用の素材において自然に生じるばらつきが、センサの性能を左右し、センサの応答につきものの不整合を生じうることも、理解すべきである。
【００２４】
センサの構成におけるばらつきが、検出領域の各所における各層の追従性を左右しうる。或る場合には、センサの各層の全域にわたる引っ張り力の勾配ゆえに、或る位置における機械的な相互作用が、他の位置における機械的な相互作用よりも識別困難なものになるかもしれない。例えば、検出器３０１を眺めると、縁３０２の付近における機械的な相互作用が、より中央よりの位置における機械的な相互作用よりも識別しにくいことに、気付くかもしれない。
【００２５】
動作応答にばらつきをもたらしうる他の要因は、検出を達成するために使用される電気的な構成である。例えば、１つ以上の導電部材に対する機械的な相互作用の反応位置が、その機械的な相互作用がどのようにセンサにとって検出可能であるかを決定しうる。すなわち、加えられる圧力が同じであっても、圧力が加えられる位置によってセンサの応答が異なることに、気付くことができる。
【００２６】
個々のセンサの応答の一様性を改善し、とくには商業的な観点から、同種のセンサ間の応答の一様性を改善することが、望まれている。すなわち、センサの感度において不可避であるばらつきを「取り除く」ことが、望まれている。
【００２７】
（図４）
センサが製造されるときの製造感度は、製造公差にもとづいており、全検出領域にわたって適用できるセンサの作動力の指標をもたらしている。製造公差は、特定の用途について適切なセンサの選択を容易にすべく機能し、さらには、品質管理を容易にすべく機能する。
【００２８】
センサの製造公差は、センサへと加えられたときに出力を引き起こさない下方のしきい値力、およびセンサへと加えられたときに出力を引き起こす上方のしきい値力を、定めることができる。すなわち、これら下方および上方の力のしきい値は、センサの感度について２つの指標をもたらしている。最適な感度の一様性および知覚される性能の品質は、上方および下方のしきい値が最も近いときに得られる。
【００２９】
製造公差は、Ａ±Ｂの形態で表現することができ、ここでＡは公称の作動力であって、Ｂは公差パラメータである。第１の例として、機械式のキーボードの製造公差が、５０ｇ±１０ｇとして与えられるとする。これは、キーボードの公称の作動力が５０ｇであり、いずれのキーも４０ｇの力が加えられたときには動作せず、かつすべてのキーが６０ｇの力が加えられたときに動作することを示している。第２の例として、センサの製造公差が、５０ｇ  −２５ｇ，＋１００ｇとして与えられるとする。これは、キーボードの公称の作動力が５０ｇであり、検出領域のどこに２５ｇの力が加えられてもセンサが動作せず、かつ検出領域のどこかに１５０ｇの力が加えられるたびに、センサが動作することを示している。
【００３０】
センサの用途においては、上方または下方の力のしきい値のうちの一方についてのセンサの一致が、他方についてのセンサの一致よりも重要であると考えられることを、理解すべきである。例えば、図３の可撓検出器３０１を考慮すると、意図せぬ動作を回避すべきである場合には、主として下方の作動しきい値についての一致が重要である。
【００３１】
図４は、センサが所定の製造公差に一致しているか否かを検査するための手順について、各段階を説明するフロー図４０１を示している。この手順は、センサが上方のしきい値力に一致しているかについて検査する前に、まずは下方のしきい値力に一致しているかについて検査する。
【００３２】
ステップ４０２において、機械式のフィンガーまたは突き棒が、センサの検出領域内のサンプル位置に下方のしきい値力の大きさの力を加えるために使用される。ステップ４０３において、センサからの出力が検出されたか否かが問われる。ステップ４０３における問いの答えが否である場合、下方のしきい値力に従っていることを示しており、ステップ４０４へと進む。一方で、ステップ４０３における問いの答えがイエスである場合、下方のしきい値力に従っていないことを示しており、ステップ４０５へと進んで、そのセンサは検査の手順に不合格であったと判断される。
【００３３】
ステップ４０４においては、下方のしきい値力についてのさらなる検査を別のサンプル位置において実行すべきであるか否かが問われる。ステップ４０４における問いの答えがイエスである場合、さらに検査を行なうべきであることを示しており、制御がステップ４０２へと戻る。一方で、ステップ４０４における問いの答えが否である場合、検査すべきすべてのサンプル位置について下方のしきい値力における検査が成功であると判断されたことを示しており、ステップ４０６へと進む。
【００３４】
ステップ４０６においては、ステップ４０２において使用されたものと同じであっても、同じでなくてもよいが、機械式のフィンガーまたは突き棒が、センサの検出領域内のサンプル位置に上方のしきい値力の大きさの力を加えるために使用される。ステップ４０７において、センサからの出力が検出されたか否かが問われる。ステップ４０３における問いの答えがイエスである場合、上方のしきい値力に従っていることを示しており、ステップ４０８へと進む。一方で、ステップ４０７における問いの答えが否である場合、上方のしきい値力に従っていないことを示しており、ステップ４０４へと進んで、そのセンサは検査の手順に不合格であったと判断される。
【００３５】
ステップ４０８において、上方のしきい値力についてのさらなる検査を別のサンプル位置において実行すべきであるか否かが問われる。ステップ４０８における問いの答えがイエスである場合、さらに検査を行なうべきであることを示しており、制御がステップ４０６へと戻る。一方で、ステップ４０８における問いの答えが否である場合、検査すべきすべてのサンプル位置について上方のしきい値力における検査が成功であると判断されたことを示しており、ステップ４０９へと進んで、そのセンサが検査手順に合格したと判断される。
【００３６】
（図５）
図５は、本発明を具現化するセンサの断面を示しており、その構成において、編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、第２の導電テキスタイル平面、および中間の分離平面を使用している。
【００３７】
センサ５０１が、編み上げによる第１の導電テキスタイル層５０２、第２の導電テキスタイル層５０３、および第１および第２の導電テキスタイル層の間に配置された中間の分離層５０４という３つの層のみから構成されている。編み上げによる第１の導電テキスタイル平面が、機械的な相互作用のもとで第１の導電テキスタイル平面と第２の導電テキスタイル平面とが電気的に接触できるよう、中間の分離層５０４を貫通可能である。このように、センサ５０１の構成によれば、使用される編み上げによる第１の導電テキスタイル平面、第２の導電テキスタイル平面、および中間の分離平面が、それぞれ別個の層によって設けられている。第１の代案となる構成においては、中間の分離平面および外側の導電テキスタイル平面が、第１の別個独立の層構造に設けられ、残りの外側導電テキスタイル平面が、第２の別個独立の層構造によってもたらされる。第２の代案となる構成においては、中間の分離平面および両方の外側導電テキスタイル平面が、ただ１つの独立した層構造に設けられる。
【００３８】
編み上げによる導電テキスタイル層５０２は、中間の分離層５０４の開口を通って押し付けられて第２の導電テキスタイル層５０３と電気的に接触できる能力を織物に付与する程度の追従性を備えて製造される。センサ５０１の構成によれば、第２の導電テキスタイル層５０３も、織物に同様の能力を付与する程度の追従性を備えて製造されるが、他の実施形態においては、第２の導電テキスタイル層のこの特徴が、備えられていなくてもよい。
【００３９】
編み上げによる導電テキスタイル層５０２は、平面全体にわたって編み上げられた導電性の糸を含んでおり、織物を平面の方向および／または平面に直交する方向に伸ばすことができるようにしている。編み上げによる第１の導電テキスタイル層５０２は、縦編みパターンまたは横編みパターンに従って構成することが可能である。
【００４０】
第２の導電テキスタイル層５０３は、導電性の繊維を含んでおり、編み上げ、織成、またはフェルトのパターンに従って構成することが可能である。織成による織物は、良好な導電特性を有しているが、大きな伸びまたは圧縮ができない傾向にあり、いくつかの織成によるテキスタイルは、横方向に伸びることができない。
【００４１】
（図６）
横編み構成を有するテキスタイルが、図６に示されている。
【００４２】
編み上げは、ループおよびループ内のループを形成すべく糸を絡み合わせることによって織物を構成する技法である。編み上げによる織物の単位は、ループまたはステッチであり、ステッチは、糸が先行のループを通って引かれるときに形成される。
【００４３】
テキスタイル産業においては、コス（ｃｏｕｒｓｅ）という用語が、編物の縦の列のステッチを指して使用され、ウェール（ｗａｌｅ）という用語が、編物を横切る列のステッチを指して使用される。
【００４４】
テキスタイル６０１を眺めると、コスが、矢印６０２によって示される方向に延びており、ウェールが、矢印６０３によって示される方向に延びている。典型的には、横編みによる編物は、コスとウェールとが等しいコスとウェールとの間の比〜コスがウェールよりも最大５０％多いコスとウェールとの間の比を有している。
【００４５】
ステッチの寸法は、ステッチの或る指定された点と隣のステッチの対応する点との間の距離を測定することによって導出され、したがって編物のコスおよびウェールに沿った測定値が、長さおよび幅方向のステッチ間隔を示している。
【００４６】
テキスタイル６０１を眺めると、ステッチ幅は、ステッチ６０５の点６０４と隣のステッチ６０７の点６０６との間の距離であり、すなわちステッチ幅は、ウェールに沿って測定される。テキスタイル６０１のステッチ長さは、ステッチ６０９の点６０８と隣のステッチ６１１の点６１０との間の距離であり、すなわちステッチ長さは、コスに沿って測定される。
【００４７】
編物の他の寸法としては、ウェール・ステッチ繰り返しピッチおよびコス・ステッチ繰り返しピッチが挙げられ、これらは典型的には、一般的には１”（１英国インチ）／２．５４ｃｍである所定の距離における繰り返しの数を計数することによって測定される。
【００４８】
テキスタイル６０１の横編み構成の各糸が、他の糸と絡み合い、織物の上面または下面からｚ軸方向に突出する重なり合い部分を形成していることを、見て取ることができる。例えば、糸６１２が、糸６１３および糸６１４と絡み合い、ループ部分を形成している。
【００４９】
編物の糸６２０のループ部分が、６２１に示されている。ループ部分６２１は、編物内の糸において少なくとも１８０°を超えて方向を変化させている部分である。点６２２と点６２３の間のループ部分６２１における糸の経路が、ウェール方向に繰り返されていることを、見て取ることができる。さらに、点６２２、６２３、および６２４がすべて、糸の湾曲に沿って連続する転換点に位置し、ウェールを形成していることを、見て取ることができる。
【００５０】
ループ幅は、ループ部分を横切る最大の距離として測定される。これは、ループの最大の弦であり、ループ部分６２１について線６２５で示されている。ループにおけるこの線の上方の部位が、矢印６２６によって示されているが、本明細書においてループ部分占有面積ＬＰＦと称される。
【００５１】
（図７）
縦編み構成を有するテキスタイルが、図７に示されている。テキスタイル７０１の構成も、やはりループ部分を含んでいる。編物テキスタイル７０１の糸７０２のループ部分が、７０３に示されている。ループ幅は、ループ部分を横切る最大の距離として測定される。ループの最大の弦が、線７０４によって示されており、その長さがループ幅である。ループにおける線７０４の上方の部位の面積が、このループのループ部分占有面積ＬＰＦであり、矢印７０５によって示されている。
【００５２】
ループ部分の形状、寸法、および向き、ループ部分の突出の程度、ならびにループ部分が突出する表面が、特定の編物の構成に依存して決まることを、理解すべきである。
【００５３】
好ましくは、本発明を具現化してなるセンサの編み上げによる第１の導電テキスタイル層は、きわめて細かい縦編みの形態をとる。０．１ｍｍ〜０．３ｍｍのステッチ間間隔が、隆起および瘤がほとんどない平滑で均一な表面をもたらしている。この層の構成は、すべて電気導電性の糸からなってもよく、電気導電性の糸と電気絶縁性の糸との混合からなってもよい。好ましくは、この縦編みの構成は、電気導電性の糸および電気絶縁性の糸の同じ割合の混合を取り入れている。
【００５４】
（図８）
センサ５０１の中間分離層５０４は、テキスタイル構造またはメッシュ構造によって設けることができる。
【００５５】
図８は、編み上げテキスタイル構造８０１を示している。テキスタイル構造８０１は、規則的なパターンに従って複数の開口を定めている。テキスタイル構造８０１のパターンによれば、２つの種類の開口が定められており、開口８０２など第１の種類は、実質的に円形の形状を有しており、開口８０３など第２の種類は、実質的に楕円形の形状を有している。開口８０２の開口占有面積ＡＦは、陰で図示されている開口の面積であり、この例においては、メッシュによって定められる開口の構造境界の内側の面積である。この例では、開口８０２の開口占有面積ＡＦが、開口８０２と同じ形状である。開口８０３の開口占有面積ＡＦも、やはり図８において陰で図示されている。線Ｉ−Ｉに沿ったテキスタイル構造８０１の断面が、８０４に示されている。
【００５６】
手による相互作用に対して敏感であるためには、検出器が、比較的弱い圧力に対して敏感でなければならない。平均的な指が、１００ｍｍ２の面積を覆うこと、および手動操作のセンサの用途の大部分においては、０．５ニュートン〜１ニュートンの力を加えるときにユーザが快適であると考えることが分かっており、結果として加えられる圧力は、５ｋＰａ〜１０ｋＰａである。
【００５７】
センサの性能を左右するメッシュの特性は、穴の寸法およびメッシュの厚さである。センサの感度を、開口の寸法および／または分離層の厚さを変えることによって変化させることができる。
【００５８】
検出器の特性が、絶対的なメッシュの厚さまたは絶対的な穴の面積によって決定されるわけではなく、これら２つの量の間の比およびメッシュと導電層との間の物理的な相互作用によって決定されることが、分かっている。したがって、本明細書の開示の目的においては、メッシュ密度パラメータを、メッシュの厚さを実効穴面積で除算したものとして定義することができる。
【００５９】
メッシュの穴の寸法は、導電テキスタイル層の糸がメッシュを貫いて電気的な接触をなすことができるよう、充分でなければならず、メッシュを選択するときには、テキスタイル導電層の糸の種類および直径を考慮しなければならない。さらには、センサにおいて、編み上げによる導電テキスタイル層のループ部分が中間の分離層の支持部分に整列することで、検出器の検出領域のいたる所に感度の異なる領域が生じうる。
【００６０】
０．０９ｍｍの厚さおよび３．８ｍｍ２の平均穴面積を有する薄いメッシュを利用する位置検出器が、誤作動に陥りやすいことが知られている。これは、メッシュ密度が０．２３であって、１０ｋＰａの作動圧力を必要とするメッシュをもたらしている。
【００６１】
他の種類のメッシュとしては、規則的および不規則的な形状を有する複数の開口を不規則なパターンに従って定めているメッシュ、およびただ１種類または３種類以上の開口を含むパターンに従って複数の開口を定めているメッシュが挙げられる。
【００６２】
（図９）
図９は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層９０２、第２の導電テキスタイル層９０３、および中間の分離メッシュ９０４のみから構成されたセンサ９０１について、機械的な相互作用の際の層の変形を説明している。中間の分離メッシュ９０４が、構造的な境界９０６を有する実質的に円形の開口９０５を定めている。
【００６３】
図示のとおり、中間の分離メッシュ９０４によって定められた開口の上方の位置において、編み上げによる第１の導電テキスタイル層９０２へと圧力が加えられたとき、この編み上げによる第１の導電テキスタイル層９０２が縮まって、第２の導電テキスタイル層９０３に向かって開口内へと変形する。編み上げによる第１の導電テキスタイル層９０２が、開口９０５の構造的な境界９０６の構造上の端点９０７および９０８など、開口の構造的な境界を巡る構造上の端点から開口内へと変形していることを、見て取ることができる。この変形は、織物が平面の方向および／または平面に直交する方向に伸びることができるよう、層が追従することによって、容易にされている。
【００６４】
（図１０）
図１０は、延長部分を有するメッシュを説明している。メッシュ１００１が、それぞれが実質的に三角形の形状を有している開口１００２などの開口を定めている。開口１００２の開口占有面積ＡＦは、陰で図示されている開口の面積であり、この例においては、メッシュによって定められる開口の構造的な境界の内側の面積である。この例においては、開口１００２の開口占有面積ＡＦは、開口１００２と同じ形状である。図示のとおり、メッシュ１００１は、開口からなる繰り返しパターンを定めている。
【００６５】
メッシュ１００１は、延長部分１００３など、メッシュ上の延長位置１００４から延びる複数の延長部分を有している。メッシュ１００１のパターンによれば、延長部分は、メッシュの交点の位置において発生している。この例では、メッシュ１００１に、繰り返しのパターンに従って延長部分が設けられている。さらに、メッシュ１００１のすべての延長部分が、メッシュ１００１の同じ表面から延びている。
【００６６】
線ＩＩ−ＩＩに沿ったメッシュ１００１の断面が、１００５に示されている。メッシュ１００１の直立する延長部分はそれぞれ、実質的に卵の半分の形状を有している。延長部分はそれぞれ、延長部分１００７の構造上の端点１００６など、その頂点に構造上の端点を有している。
【００６７】
メッシュの延長部分の構造上の端点が、仮想の多角形開口窓の境界の頂点を形成している。例えば、端点１００８、１００９、および１０１０は、陰付きの領域１０１１によって示された三角形の仮想の開口窓の境界の頂点であり、端点１０１２、１０１３、１０１４、および１０１５は、陰付きの領域１０１６によって示された矩形の仮想の開口窓の境界の頂点である。
【００６８】
延長部分を備える他の形式のメッシュとしては、２種類以上の開口を含むパターンに従って複数の開口を定めているメッシュ、２種類以上の延長部分を含むパターンに従って複数の延長部分を有しているメッシュ、およびメッシュの交点以外の位置に延長部分を有しているメッシュが挙げられる。
【００６９】
延長部分を表面に備えているこの形式のメッシュは、英国ＢｒｉｓｔｏｌのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｌｉｍｉｔｅｄから入手可能である。延長部分は、ボスと称されており、この素材を、メッシュの厚さおよびボスの数という形で定義することができる。
【００７０】
適切な製品の一例が、Ｄｅｌｎｅｔ  Ｘ５５０という商標で販売されている。これは、押し出しおよび型押しされた高密度ポリエチレンから作られている。この材料は、１平方メートル当たり１２ｇの重量を有し、０．１１ｍｍの厚さを有している。典型的には、１ｃｍ当たりのボスの数が、第１の方向において８．３であり、直交する方向において９．４である。
【００７１】
他の製品は、Ｄｅｌｎｅｔ  Ｘ２２０という商標で販売されている。やはり、この材料も、高密度ポリエチレンから押し出しおよび型押しされ、１平方メートル当たり２７ｇの重量を有している。厚さは０．２６ｍｍであり、長さ１ｃｍ当たりのボスの数は４．３である。
【００７２】
他の材料が、Ｄｅｌｎｅｔ  Ｘ２１５という商標で販売されている。この材料は、１平方メートル当たり３４ｇの重量、０．２５ｍｍの厚さ、および直線１ｃｍ当たり５．５個のボスを有する同様の構成である。
【００７３】
（図１１）
図１１は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２、第２の導電テキスタイル層１１０３、および延長部分を有する中間の分離メッシュ１１０４のみから構成されたセンサ１１０１について、機械的な相互作用の際の層の変形を説明している。中間の分離メッシュ１１０４が、構造的な境界１１０６を有する実質的に三角形の開口１１０５、および構造上の端点１１０８を有する延長部分１１０７を定めている。
【００７４】
中間の分離メッシュ１１０４が、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２と第２の導電テキスタイル層１１０３との間に、メッシュの延長部分の先端が編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２に向かうように位置している。センサ１１０１が動作していない状態においては、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２が、中間の分離メッシュ１１０４の延長部分に当接して位置し、延長部分の構造上の端点が、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２を離間した状態に支持している。
【００７５】
図示のように、延長部分の間の位置において編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２に圧力が加えられると、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２が、第２の導電テキスタイル層１１０２に向かって変形する。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２が、延長部分１１０７、１１１１、および１１１２のそれぞれの構造上の端点１１０８、１１０９、および１１１０など、圧力の印加点を囲んでいる延長部分の構造上の端点から変形していることを、見て取ることができる。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２が、開口１１０５などのメッシュ１１０１の開口に達すると、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２は、開口１１０５の端点１１１３など、開口の構造的な境界の周囲の構造上の端点から、開口内へと変形する。
【００７６】
このように、延長部分を備える中間の分離メッシュが、３層式センサの構成において使用される場合、一方の外側導電テキスタイル層が、他方の外側導電テキスタイル層へと向かって２段階の変形を生じうる。すなわち、延長部分の構造上の端点からの第１段階の変形、および開口の構造上の端点からの第２段階の変形である。
【００７７】
したがって、延長部分を有するメッシュは、延長部分が設けられておらず二次元であると考えることができるメッシュと比べて、三次元であると考えることができる。
【００７８】
メッシュに延長部分を設けることで、第１の導電層が第２の導電層からさらに遠ざけられ、誤作動の発生が少なくなるという効果がある。このような延長部分を設けることは、センサまたはカバーのうねりまたは皺によって生じる誤作動の発生を少なくするうえで、とくに有効である。しかしながら、メッシュにおいてこれらの延長部分によって覆われている面積は、比較的小さいため、メッシュ表面の大部分にわたってメッシュの実際の厚さを大きく増すことはない。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１１０２が、延長部分の構造上の端点から変形するとき、この層の変形が、圧力印加の位置の周囲の延長部分の間を超えて圧力印加の点から外向きに広がることを、図１１から見て取ることができる。結果として、意図的な機械的相互作用に対してもたらされる抵抗の増加が、最小限である。このように、延長部分を設けることによって誤作動の程度を少なくすることができる一方で、意図された層の相互作用に対する抵抗の増加はわずかである。
【００７９】
（図１２）
図１２は、本発明の一態様を特徴としているセンサについて、中間分離層１２０２に重ねられた編み上げによる導電テキスタイル層の導電性の糸１２０１を示している。導電性の糸１２０１は、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰからなるステッチの繰り返しパターンを形成すべく編み上げられている。
【００８０】
中間分離層１２０２は、開口占有面積ＡＦを有する複数の開口Ａを定めている。中間分離層１２０２には、延長部分は設けられていない。
【００８１】
図示のとおり、ステッチループ部分ＳＬＰのループ部分占有面積ＬＰＦは、開口占有面積ＡＦの中に完全に含まれることができる。糸１２０１が、例えば開口１２０４に整列したループ部分１２０３であるが、ステッチのループ部分が開口内を横切って延びるが開口の境界を超えないように、分離メッシュ１２０２に対して位置していることを、見て取ることができる。開口に整列したステッチループ部分のこの状態を、本明細書においては、ループ−開口整列と称する。
【００８２】
編み上げによる導電テキスタイル層の導電性の糸１２０１は、ステッチループ部分において容易に変形する。そのような変形は、小さなパドルまたはレバーとして機能するループの物理的特性により、繰り返し可能かつ制御可能である。ループを、絡み合った先行のループから延びる位置を始点に下方へと回動（ｐｉｖｏｔ）可能であると見ることができる。
【００８３】
１２０５に示されているように、加えられた圧力によって開口内へと変形すべく利用できるループの数を増やすため、開口ＡＡに対して複数のループを利用可能にすることが好ましい。１２０５に、センサの導電層を構成している編み上げによるテキスタイル１２０６が示されている。編み上げテキスタイル１２０６のステッチが、ループからなるアレイが開口ＡＡに整列して生じるよう、開口ＡＡの寸法に比べて比較的小さい寸法である。これは、手によって加えられる圧力のもとで変形できるより多くのループを利用可能にすることによって、センサの応答の一様性を向上させる。これは、開口の位置に加えられる圧力に対する所望の反応の発生率を高めるとともに、正確な印加点および圧力印加の方向にあまり依存しないようにする。
【００８４】
複数のステッチループ部分について中間分離層の各開口とのループ−開口整列を保証する仕様に合わせて、センサを製造することが望まれる。センサにおいて、中間分離層の１つの開口にループ−開口整列するループ部分の実際上の最大数は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層と第２のテキスタイル層との間の距離、ならびに編み上げによる第１の導電テキスタイル層の追従性に応じて、さまざまでありうる。
【００８５】
（図１３）
図１３は、本発明の一態様を特徴としているセンサについて、中間分離層１３０１に重ねられた編み上げによる導電テキスタイル層の導電性の糸１３０１を示している。導電性の糸１３０１は、ループ部分占有面積ＬＰＦを有するステッチループ部分ＳＬＰからなるステッチの繰り返しパターンを形成すべく編み上げられている。
【００８６】
中間分離層１３０２は、開口占有面積ＡＦを有する複数の開口Ａを定めている。中間分離層１３０２には、延長部分が設けられており、開口窓占有面積ＡＷＦを有する仮想の多角形の開口窓ＡＷを定めている。
【００８７】
図１３から見て取れるように、ステッチループ部分ＳＬＰのループ部分占有面積ＬＰＦは、開口窓占有面積ＡＷＦの中に完全に含まれることができる。ループ−開口窓整列が、１３０３に示されている。
【００８８】
１３０４に示されているように、開口ＡＢに対して複数のループを利用可能にすることが好ましい。１３０４に、センサの導電層を構成している編み上げによるテキスタイル１３０５が示されている。編み上げテキスタイル１３０５のステッチは、ループからなるアレイが開口ＡＢに整列して生じるよう、開口ＡＢの寸法に比べて比較的小さい寸法である。
【００８９】
このように、開口を定めかつ延長部分を有している中間分離層を使用しているセンサにおいて、ループ−開口窓整列およびループ−開口整列の両者を存在させることができる。
【００９０】
（図１４）
図１４は、本発明の一態様を特徴とするセンサ１４０１の断面を示しており、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２、第２の導電テキスタイル層１４０３、および第１および第２の導電テキスタイル層の間に配置された中間の分離層１４０４という３層のみから構成されている。中間の分離層１４０４が、複数の開口を定めている。
【００９１】
編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２は、ステッチの繰り返しパターンを形成すべく編み上げられた導電性の糸を含んでいる。
【００９２】
センサ１４０２は、これら編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のステッチと中間の分離層１４０４の開口との間に、第１の寸法関係を取り入れている。この第１の寸法関係は、圧力が加えられたときの１４０４の開口を通っての層１４０２の均一な変形を促進している。
【００９３】
図１４は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のコスの列を示しており、矢印１４０５によって示された第１の方向に生じるコスピッチ寸法ＣＰＤを有している。中間の分離層１４０４は、矢印１４０５によって示された同じ第１の方向において測定した開口の横断寸法である第１の開口寸法ＦＡＤを有している。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のコスピッチ寸法ＣＰＤは、中間の分離層１４０４の第１の開口寸法ＦＡＤよりも小さい。
【００９４】
これに加え、あるいはこれに代えて、センサ１４０２は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のステッチと中間の分離層１４０４の開口との間に、第２の寸法関係を取り入れることができる。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のウェールが、矢印１４０５によって示された第１の方向に直交する第２の方向に延びている。中間の分離層１４０４は、第２の方向において測定した開口の横断寸法である第２の開口寸法ＳＡＤを有している。第２の寸法関係によれば、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２のウェールピッチ寸法ＷＰＤが、中間の分離層１４０４の第２の開口寸法ＳＡＤよりも小さい。この第２の寸法関係が、圧力が加えられたときの１４０４の開口を通っての層１４０２の均一な変形を促進している。
【００９５】
（図１５）
図１５は、本発明の一態様を特徴とするセンサ１５０１の断面を示しており、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２、第２の導電テキスタイル層１５０３、および第１および第２の導電テキスタイル層の間に配置された中間の分離層１５０４という３層のみから構成されている。中間の分離層１５０４が、複数の開口を定めるとともに、延長部分を有している。
【００９６】
センサ１５０２は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２の導電性の糸のステッチと中間の分離層１５０４の開口窓との間に、少なくとも１つの寸法関係を取り入れている。
【００９７】
図１５は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２のウェールの列を示しており、矢印１５０５によって示された第１の方向に生じるウェールピッチ寸法ＷＰＤを有している。中間の分離層１５０５は、矢印１５０５によって示された同じ第１の方向において測定した開口窓の横断寸法である第１の開口窓寸法ＦＡＷＤを有している。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２のウェールピッチ寸法ＷＰＤは、中間の分離層１５０４の第１の開口窓寸法ＦＡＷＤよりも小さい。
【００９８】
これに加え、あるいはこれに代えて、センサ１５０２は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２のステッチと中間の分離層１５０４の開口窓との間に、第２の寸法関係を取り入れることができる。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２のコスが、矢印１５０５によって示された第１の方向に直交する第２の方向に延びている。中間の分離層１５０４は、第２の方向において測定した開口窓の横断寸法である第２の開口窓寸法ＳＡＷＤを有している。第２の寸法関係によれば、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１５０２のコスピッチ寸法ＣＰＤが、中間の分離層１５０４の第２の開口窓寸法ＳＡＷＤよりも小さい。
【００９９】
このようにして、センサは、編み上げによる第１の導電テキスタイル層のループ部分占有面積ＬＦＰが、中間の分離層の開口占有面積ＡＦまたは開口窓占有面積ＡＷＦの中に完全に含まれうることを特徴とすることができる。これに加え、あるいはこれに代えて、センサは、第１の方向において測定した編み上げによる第１の導電テキスタイル層のステッチピッチ寸法が、同じ第１の方向において測定した第１の開口寸法ＦＡＤまたは第１の開口窓寸法ＦＡＷＤよりも小さいことを特徴とすることができる。
【０１００】
（図１６）
図１６は、手によって加えられた圧力に応答している図１４のセンサ１４０１を示している。中間の分離層１４０４の２つの支持部１６０２、１６０３の間の位置で編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２を押している指１６０１が示されている。編み上げによる第１の導電テキスタイル層１４０２が、この機械的な相互作用のもとで変形し、いくつかのステッチが第２の導電テキスタイル層１４０３に向かって中間の分離層１４０４の開口内へとつぶれて電気的接触をなしていることを、見て取ることができる。
【０１０１】
上述した編み上げによる第１の導電テキスタイル層と中間の分離層との間の寸法関係のうちの少なくとも１つを、センサに取り入れることによって、センサに優れた感度の一様性がもたらされる。中間の分離層の各開口または各開口窓にそれぞれループ−開口整列またはループ−開口窓整列をもたらすため、編み上げによる導電テキスタイル層に充分なループ部分を設けることで、加えられた圧力に応答する編み上げによる第１の導電テキスタイル層のつぶれに、センサの全域にわたって優れた一様性がもたらされる。
【０１０２】
再び図１２を参照すると、導電層のステッチループ部分のすべてがメッシュの開口に整列しているわけではない。この構造上の特徴が、加えられる圧力に対するセンサの応答に、非一様性を持ち込む可能性がある。
【０１０３】
編み上げによる第１の導電テキスタイル平面または層を、センサの中間の分離平面または層に整列させることが、適切な度合いのループ−開口整列を保証するために好ましい。この特徴は、センサの応答に、より高度な一貫性をもたらすべく機能する。整列は、２つの分離層の間で実行することができ、あるいは２つの平面をただ１つの層または構造へと製造することができ、後者が、より精密な整列を、この品質をもたらすべく設計されたパターンに従って平面を製作することによって達成することができるため、好都合である。例えば、中間の分離平面を、テキスタイル構造の形態で設けることができ、中間の分離平面および編み上げによる第１の導電テキスタイル層を、所定のループ−開口窓整列パターンを取り入れているテキスタイル構造を形成するため、機械で一体に作ることができる。
【０１０４】
（図１７）
図１７は、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１７０２、第２の導電テキスタイル層１７０３、および第１および第２の導電テキスタイル層の間に配置された中間の分離層１７０４という３層のみから構成されたセンサ１７０１の断面を示している。
【０１０５】
中間の分離層１７０２は、矢印１７０５によって示した方向、すなわちセンサ１７０１の平面に直交する方向において、追従性である。したがって、図示のように、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１７０２を第２の導電テキスタイル層１７０３に接触させるべく圧力が加えられたとき、例えば支持部１７０６であるが、押された位置の周囲の中間分離層の支持部が、圧縮を受ける。中間分離層のこの圧迫が、外側層１７０２、１７０３の平面間の距離を小さくすべく機能する。一方で、加えられていた圧力が除かれると、メッシュの弾性が、導電テキスタイル層間のすき間を、センサの休止状態における距離へと復帰させる。
【０１０６】
圧縮可能な中間分離平面は、１５〜２０のショアＡ硬さを有するエラストマー・シリコーン・ポリマーなどの弾性材料から製造することが可能である。
【０１０７】
（図１８Ａおよび１８Ｂ）
加えられる力の印加の領域を集中および局所化して、検出器へと加わる圧力を大きくするため、センサに力集中装置を設けることができる。力集中装置を備えることで、より密な中間分離層を使用することが可能になる。力集中装置をより密な分離層構造と組み合わせることによって、検出器が、触覚の機械的な相互作用に対して充分に敏感でありながら、同時に、例えば検出器のたわみによって引き起こされる誤動作に対して大幅に強いことが、保証される。また、力集中装置を備えることによって、より厚い中間分離層を使用することが可能になるであろう。
【０１０８】
図１８Ａおよび図１８Ｂはそれぞれ、編み上げによる第１の導電テキスタイル層１８０２、第２の導電テキスタイル層１８０３、および第１および第２の導電テキスタイル層の間に配置された中間の分離テキスタイル層１８０４という３層のみから構成されているセンサ１８０１の断面を示している。さらに、センサ１８０１には、キー位置を定める外側キー層１８０５が設けられている。
【０１０９】
キー層１８０５のキー位置は、上面１８０７および下面１８０８を有する上部１８０６を備えている。上面１８０７は、添えられる指を支持し、この操作を助けるため、上面１８０７は、随意により近付いて来る指に対してわずかに凹状の輪郭を呈することができる。
【０１１０】
接触位置１８０８が、下面１８０８から上部１８０６へと延びており、加えられる力の印加の領域を局所化するための力集中装置をもたらしている。図１８Ａは、休仕状態にあるキー層１８０５を示している。圧力が加えられていないとき、接触部１８０９は、矢印１８１０によって示されているとおり、好ましくは０．２ｍｍである変位によって、位置検出器から離間している。他の実施形態においては、この距離を、例えば０〜０．８ｍｍの変位へと変更することできる。０．１〜０．３ｍｍの変位が、好ましいと考えられる。
【０１１１】
壁部分１８１１が、支持領域１８１２と上部１８０６との間を延びている。接触部１８０９を囲んでいる上部の壁部分下方領域１８１２は、厚さが減じられている。この厚さの減少は、指が好ましい中央位置から押し込まれるときに、つぶれやすさを向上させるために設けられている。
【０１１２】
図１８Ａに示したキーが押し込まれたときの結果が、図１８Ｂに示されている。指による圧力が、矢印１８１３によって特定される方向に加えられるが、この例においては、これが、矢印１８１４によって特定される上部１８０６の最適な中央位置からずれている。このような状況において、近い方の壁部分１８１５がつぶれ、上部１８０６が、矢印１８１６によって示されているように、遠方の壁部分１８１７に関して回転する。この回転が生じるにつれて、接触位置１８０８が、接触領域１８１８の上方においてセンサへと接触力を加える。
【０１１３】
このように、下面に力集中装置を有する層を、センサに設けることができる。図１８Ａおよび１８Ｂの例によれば、力集中装置が、追加の層の下面、すなわちこの場合には追加の上乗せ層の下面に設けられている。他の用途においては、力集中装置を、編み上げによる第１の導電テキスタイル層の下面に設けてもよい。
【０１１４】
センサにおいて使用される力集中装置の大きさ、形状、位置および配向、ならびに接触部の輪郭は、特定の用途に合わせて最適化することができる。
【０１１５】
（図１９）
組み立てられた可撓センサ１９０１が、図１９に示されている。可撓センサ１９０１には、センサの編み上げによる第１の導電テキスタイル層を覆う保護カバー１９０２が設けられている。可撓センサ１９０１は、検出領域内における機械的な相互作用の位置（Ｘ軸およびＹ軸データ）を割り出すとともに、例えば圧力であるが当該機械的な相互作用のさらなる特性（Ｚ軸データ）を検出するように、構成されている。
【０１１６】
力集中装置が、スタイラス１９０３の形態で設けられている。スタイラス１９０３は、スタイラス先端１９０４を有しており、ユーザによる手作業の最中にスタイラスへと加えられる力が、スタイラス１９０３の先端１９０４に集中される。
【０１１７】
力集中装置を、力集中装置を使用しない直接接触の場合と同じ力で使用することによって、機械的な相互作用の認識の可能性が向上する。したがって、いくつかの用途において、力集中装置を使用して、そうでない場合に使用される力よりも小さい力でなされる機械的な相互作用の認識の可能性を、向上させることができる。
【０１１８】
（図２０）
センサの応答の一様性を、少なくともセンサの編み上げによる第１の導電テキスタイル層の構成において追従性を有する糸を使用することによって、改善することが可能である。
【０１１９】
図２０は、３つの糸２００１、２００２、および２００３を示している。第１の追従性を持たない糸２００１が、単繊維の糸である一方で、第１の追従性を有する糸２００２は、多繊維（ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ）の糸である。多繊維の糸は、或る程度は固有の追従性を有するが、例えばＬｙｃｒａ（登録商標）またはＥｌａｓｔａｎｅ（登録商標）といった弾性糸を含ませることによって、追従性を改善することが可能である。第１の追従性を有する糸２００２は、撚られていない多繊維の糸であるが、多繊維の糸は典型的には撚られており、撚られた形式の多繊維の糸は、同等またはより優れた性能をもたらすと考えられる。
【０１２０】
第２の追従性を有する糸２００３は、テクスチャ加工された糸である。このような糸は、典型的には、織物の感触を向上させるべくさらなる柔軟性および追従性をもたらすために使用される。テクスチャ加工された糸を製造するために、糸の冷却時に空気ジェットを使用するプロセス、または多繊維の糸を撚り、加熱し、撚りを戻すプロセスなど、種々のプロセスを使用することができる。製造プロセスにかかわらず、テクスチャ加工された糸は、「綿毛状」である。テクスチャ加工された糸を使用することによって編み上げによる第１の導電テキスタイル平面に導入されるさらなる追従性は、加えられた圧力のもとでのこの平面のより制御されたつぶれをもたらす。これが、感度の一様性をさらに改善し、加えられた圧力に対する充分に敏感な応答をもたらす。
【０１２１】
第２の導電テキスタイル層を考えると、この層は、大きな固有の弾性を有する糸を使用して構成される織物の形態をとることができる。このようにして、この層の或る程度の追従性を、糸そのものの弾性によってもたらすことができる。代案として、例えば、この層が、この層の弾性が仕上げられた素材の性質によってもたらされるよう、非弾性の糸を使用して構成された縦編みの形態をとってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】図１は、位置センサの分解図を示している。
【図２】図２は、図１のセンサの断面を示している。
【図３】図３は、可撓検出器を示している。
【図４】図４は、センサの検査手順の各段階を説明している。
【図５】図５は、３層から構成されたセンサを示している。
【図６】図６は、横編みの編物を示している。
【図７】図７は、縦編みの編物を示している。
【図８】図８は、メッシュを示している。
【図９】図９は、センサの層の変形を示している。
【図１０】図１０は、延長部分を有するメッシュを示している。
【図１１】図１１は、センサの層の変形を示している。
【図１２】図１２は、センサの各層の特徴の間の第１の寸法関係を示している。
【図１３】図１３は、センサの各層の特徴の間の第２の寸法関係を示している。
【図１４】図１４は、センサの各層の特徴の間の第３の寸法関係を示している。
【図１５】図１５は、センサの各層の特徴の間の第４の寸法関係を示している。
【図１６】図１６は、図１４のセンサを示しており、手によって加えられた圧力に応答している。
【図１７】図１７は、センサの断面を示している。
【図１８】図１８Ａおよび１８Ｂは、センサの力集中装置を示している。
【図１９】図１９は、力集中装置を示している。
【図２０】図２０は、種々の種類の糸を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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