(57)【要約】【課題】  導電性を有し、柔軟性を確保しつつ、少ない層構造で容易に加工することが可能な表皮材及びステアリングホイールを提供する。【解決手段】  表皮材１は、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、を備え、弾性体層１２は、導電性材料１２ａを含むことを特徴とする。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層に積層される弾性体層と、
を備え、
前記弾性体層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする表皮材。
【請求項２】
前記弾性体層は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の表皮材。
【請求項３】
前記弾性体層に塗装されるコート層を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮材。
【請求項４】
前記弾性体層とは反対側で前記基材層に積層されるシールド層を備え、
前記シールド層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の表皮材。
【請求項５】
前記コート層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の表皮材。
【請求項６】
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う請求項４に記載の表皮材と、
前記リム部を把持する手と前記弾性体層との間の静電容量を検出する検出部と、
を備える
ことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項７】
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う請求項５に記載の表皮材と、
を備え、
表面が絶縁されていない前記表皮材が電極となって電気特性を検出する
ことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項８】
前記表皮材は、右の表皮材と左の表皮材に分けられ、
前記右の表皮材と前記左の表皮材の間に絶縁部を備える
ことを特徴とする請求項７に記載のステアリングホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有する表皮材及び導電性を有する表皮材を用いたステアリングホイールの技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、人の心拍数又は脈拍数等の生体信号を電気的な情報として取得する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、皮革の表面にベースコート層及びトップコート層が形成される。ベースコート層は、皮革の表面上に成膜され、トップコート層よりも柔軟性が高い。トップコート層は、塗料を塗工することにより形成される第１トップコート層と第２トップコート層からなる。第１トップコート層と第２トップコート層の少なくとも一方にはカーボン系導電性粒子が含有されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５４８０３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１トップコート層と第２トップコート層は、塗装することにより形成されるので、柔軟性が低い。したがって、人が触れた時の柔軟性を向上させるために、第１トップコート層と第２トップコート層の他に柔軟性の高いベースコート層が必要である。すなわち、柔軟性を与える層、導電性を有する層及びコーティング層の３つの層が必要であった。
【０００６】
皮革との密着性を向上させるため、ベースコート層には柔軟性を向上させるための未架橋処方を実施し、トップコート層には耐性を向上させるための架橋の進んだコーティング処方を実施していた。そのため、複雑な加工工程で皮革の表面に三層が形成されていた。また、三層構造のために、剛性が上がり、人が触れた時に硬い感触となっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、導電性を有し、柔軟性を確保しつつ、少ない層構造で容易に加工することが可能な表皮材及びステアリングホイールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明にかかる表皮材は、
所定の部品の表面に取り付けられる基材層と、
前記基材層に積層される弾性体層と、
を備え、
前記弾性体層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる表皮材では、
前記弾性体層は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなる
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる表皮材では、
前記弾性体層に塗装されるコート層を備える
ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる表皮材では、
前記弾性体層とは反対側で前記基材層に積層されるシールド層を備え、
前記シールド層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる表皮材では、
前記コート層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるステアリングホイールは、
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う前記表皮材と、
を備え、
前記弾性体層は、前記リム部を把持又は手放した時の静電容量を検出するためのセンサ電極である
ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるステアリングホイールは、
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う前記表皮材と、
を備え、
表面が絶縁されていない前記表皮材が電極となって電気特性を検出する
ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかるステアリングホイールは、
前記表皮材は、右の表皮材と左の表皮材に分けられ、
前記右の表皮材と前記左の表皮材の間に絶縁部を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる表皮材によれば、所定の部品の表面に取り付けられる基材層と、前記基材層に積層される弾性体層と、を備え、前記弾性体層は、導電性材料を含むので、導電性を有し、柔軟性を確保しつつ、少ない層構造で容易に加工することが可能となる。
【００１７】
また、本発明にかかる表皮材によれば、前記弾性体層は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなるので、導電性を有する弾性体層の厚みを確保し、電極としての性能を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明にかかる表皮材によれば、前記弾性体層に塗装されるコート層を備えるので、前記表皮材の耐久性を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、本発明にかかる表皮材によれば、前記弾性体層とは反対側で前記基材層に積層されるシールド層を備え、前記シールド層は、導電性材料を含むので、弾性体層への電気的な影響を遮蔽することができ、周囲の状況に関わらず安定した性能を確保することができる。
【００２０】
また、本発明にかかる表皮材によれば、前記コート層は、導電性材料を含むので、検出対象と導電性のコート層が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。また、人の手が触れる場合、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００２１】
また、本発明にかかるステアリングホイールによれば、導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、前記リム部を覆う前記表皮材と、を備え、前記弾性体層は、前記リム部を把持又は手放した時の静電容量を検出するためのセンサ電極であるので、車体を通して接地されているために走行状態によって電圧が変化し静電容量が変化する芯金からの影響を遮蔽することができ、人の手と弾性体層との間の静電容量を的確に検出することが可能となる。
【００２２】
また、本発明にかかるステアリングホイールによれば、導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、前記リム部を覆う前記表皮材と、を備え、表面が絶縁されていない前記表皮材が電極となって電気特性を検出するので、人の手と導電性のコート層が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。したがって、運転中に、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００２３】
また、本発明にかかるステアリングホイールによれば、表皮材は、右の表皮材と左の表皮材に分けられ、前記右の表皮材と前記左の表皮材の間に絶縁部を備える。したがって、左右に分けて把持状況を的確に検出することが可能となる。表面に導電性の表皮材を適用した場合には、人の手と導電性のコート層が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。したがって、運転中に、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の表皮材の断面を示す。
【図２】本発明に係る第１実施形態の表皮材を用いたステアリングホイールを示す。
【図３】図２におけるIII-III断面を示す。
【図４】図２におけるIV-IV断面を示す。
【図５】本発明に係る第２実施形態の表皮材の断面を示す。
【図６】図４に相当する部分の本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの断面を示す。
【図７】図３に相当する部分の本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの断面及び電気的接続を示す。
【図８】本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの静電容量の変化を示す。
【図９】第１実施形態又は第２実施形態の表皮材１を用いたシートを示す。
【図１０】第２実施形態の表皮材を用いたシートの電気的接続を示す。
【図１１】本発明に係る第３実施形態の表皮材の断面を示す。
【図１２】本発明に係る第４実施形態の表皮材の断面を示す。
【図１３】第３実施形態又は第４実施形態の表皮材を用いたステアリングホイールを示す。
【図１４】第３実施形態又は第４実施形態の表皮材を用いたステアリングホイールの電極状態を示す。
【図１５】第３実施形態又は第４実施形態の表皮材を用いたステアリングホイールを両手で握った場合の電圧の変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る第１実施形態の表皮材１の断面を示す。
【００２７】
表皮材１は、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、弾性体層１２に塗装されるコート層１３と、を備える。
【００２８】
基材層１１は、最も外側のトップレザー、トップレザーから裂かれたスプリットレザー、又は、表面仕上げ前のクラスト革等の天然皮革、人工皮革、合成皮革、不織布、ゴムシート、若しくは、織物等でよい。
【００２９】
天然皮革は、牛等のほ乳類、鳥類、は虫類等の皮革でよい。人工皮革は、不織布をベースとして、樹脂をコーティングした物である。合成皮革は、布や綿等の織物及び編物に樹脂をコーティングした物である。
【００３０】
弾性体層１２は、柔軟性のある弾性体を用いる。弾性体は、発泡材を含むエラストマー材料、ゴム材料、若しくは、ポリ塩化ビニル等を有する。エラストマー材料は、スチレン系、シリコン系、オレフィン系又はウレタン系等でよい。ゴム材料は、ブタジエンゴム、シリコンゴム又はエチレンプロピレンジエンゴム等でよい。特に、ポリオールを主成分とするＡ液とジフェニルメタンジイソシアネートを主成分とするＢ液とを混合して得られる２液性発泡ウレタンが好ましい。
【００３１】
弾性体層１２は、弾性体に導電性材料１２ａを含む。導電性材料１２ａは、銀、銅、金、プラチナ、パラジウム、鉄、ニッケル又はカーボン等の導電性フィラーやペーストを用いればよい。導電性材料１２ａを含むことによって、弾性体層１２は、導電性を有する。導電性材料１２ａは、導電性粒子からなることが好ましい。
【００３２】
コート層１３は、弾性体層１２の表面を塗装し、コーティングする。塗料は、水系、溶剤系どちらでもよい。また、主剤と硬化剤を混合して使用する２液系塗料又は単体で使用する１液塗料でもよい。塗料は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂又はフッ素樹脂等を含有してもよい。表皮材全体の厚みが１．３ｍｍの場合、弾性体層１２とコート層１３をあわせた厚みは、１５０μｍ以下が好ましい。
【００３３】
表皮材１は、柔軟性を有するため、人と接触した時に柔軟で良好な感触を与えることができる。また、表皮材１は、導電性を有するため、人と接触したことを検出するセンサの一部として用いることができる。例えば、車両のステアリングホイールのリムの表皮、ドアハンドルの表皮、シートの表皮、インストルメントパネルの表皮、エアバッグカバー、又は、内装トリムの表皮等に用いられる。
【００３４】
第１実施形態の表皮材１によれば、弾性体層１２は、導電性材料１２ａを含むので、導電性を有し、従来と比較して、柔軟性があり、少ない層構造で容易に加工することが可能である。また、弾性体層１２は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなるので、導電性を有する弾性体層１２の厚みを確保し、電極としての性能を向上させることが可能となる。
【００３５】
次に、第１実施形態の表皮材１を車両のステアリングホイール２０の主に環状のリム２０ａの表皮に用いた例について説明する。
【００３６】
図２は、第１実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０を示す。図３は、図２におけるIII-III断面を示す。
【００３７】
ステアリングホイール２０は、環状のリム部２０ａと、リム部２０ａの中心に設置されるハブ部２０ｂと、を有する。ハブ部２０ｂは、左右及び下方でリム部２０ａと連結される。
【００３８】
リム部２０ａは、環状で導電性の芯金２１と、芯金２１を被覆する絶縁性の芯金被覆部２２と、芯金被覆部２２を覆う表皮材１と、を有する。芯金２１は、芯金被覆部２２内に設置され、金属等の導電性部材からなる。本実施形態の芯金２１は、断面がＵ字状に形成されているが、これに限らず、どのような断面でもよい。本実施形態の芯金被覆部２２は、発泡ウレタン等の軟質材料であって、芯金２１を被覆する。なお、芯金被覆部２２は、硬質材料であってもよい。本実施形態の表皮材１は、このリム部２０ａを覆うように巻き付けられる。
【００３９】
ハブ部２０ｂは、導電性のフレーム２３と、フレーム２３を覆うフレーム被覆部２４と、を有する。フレーム２３は、金属等の導電性部材からなり、芯金２１と連結される。本実施形態のフレーム２３は、左右及び下方で芯金２１と連結される。すなわち、芯金２１とフレーム２３とが電極の１つとなる。本実施形態のフレーム被覆部２４は、発泡ウレタン等の軟質材料であって、フレーム２３を被覆する。
【００４０】
なお、芯金被覆部２２は、主に芯金２１を被覆するが、フレーム２３を被覆してもよい。また、フレーム被覆部２４は、主にフレーム２３を被覆するが、芯金２１を被覆してもよい。本実施形態では、芯金被覆部２２及び表皮材１は、ハブ部２０ｂの左右上方及び下方の一部も被覆する。
【００４１】
図４は、図２におけるIV-IV断面を示す。
【００４２】
芯金被覆部２２及び表皮材１は、リム部２０ａを上方、左右側方、下方の４つの部分に分けて被覆する。それぞれの連結部分は、図４に示すように、折り曲げて芯金被覆部２２に挿入される。表皮材１のうち導電性を有する弾性体層１２は、リード線１５で結ばれる。
【００４３】
ステアリングホイール２０では、センサ電極となる弾性体層１２とリム部２０ａを把持する手の間の静電容量を検出する。手を置いた時と放した時の静電容量が変化し、これらの静電容量の変化の情報は、弾性体層１２とつながれたＥＣＵ等の判断ユニット３１にコネクタ３２及びリード線３３を介して伝達される。
【００４４】
運転者がリム部２０ａを把持すると、センサ電極となる弾性体層１２で検出される静電容量が、リム部２０ａが把持されていない時の静電容量に対して変化する。これに伴い変化した電流値と予め定めた閾値とを比較し、判断ユニット３１は、リム部２０ａが把持されているか否かを判定する。
【００４５】
第１実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０によれば、柔軟性を確保し、好感触を与えつつ、少ない層構造で容易に加工することができ、且つ、導電性を有し、把持の状況を的確に検出することが可能となる。
【００４６】
図５は、本発明に係る第２実施形態の表皮材の断面を示す。
【００４７】
表皮材１は、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、弾性体層１２に塗装されるコート層１３と、コート層１３に積層されるシールド層１４と、を備える。
【００４８】
基材層１１、弾性体層１２及びコート層１３は、第１実施形態と同様の材料でよい。
【００４９】
シールド層１４は、柔軟性のある弾性体を用いる。弾性体は、発泡材を含むエラストマー材料、ゴム材料、若しくは、ポリ塩化ビニル等を有する。エラストマー材料は、スチレン系、シリコン系、オレフィン系又はウレタン系等でよい。ゴム材料は、ブタジエンゴム、シリコンゴム又はエチレンプロピレンジエンゴム等でよい。特に、ポリオールを主成分とするＡ液とジフェニルメタンジイソシアネートを主成分とするＢ液とを混合して得られる２液性発泡ウレタンが好ましい。
【００５０】
シールド層１４は、弾性体に導電性材料１４ａを含む。導電性材料１４ａは、銀、銅、金、プラチナ、パラジウム、鉄、ニッケル又はカーボン等を用いればよい。導電性材料１２ａを含むことによって、シールド層１４は、導電性を有する。導電性材料１４ａは、導電性粒子からなることが好ましい。
【００５１】
このように、シールド層１４を設けることによって、弾性体層１２と芯金２１が容量結合し、リム部２０ａを把持する手と弾性体層１２との間の静電容量を検出する際の外乱要因となることを抑制することができる。
【００５２】
図６は、図４に相当する部分の本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの断面を示す。図７は、図３に相当する部分の本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの断面及び電気的接続を示す。図８は、本発明に係る第２実施形態の表皮材を用いたステアリングの静電容量の変化を示す。図８において、横軸は時間、縦軸は電圧、実線は弾性体層１２の信号電極、破線はシールド層１４のシールド層電極である。
【００５３】
第２実施形態の芯金被覆部２２及び表皮材１は、図２に示した第１実施形態と同様に、リム部２０ａを上方、左右側方、下方の４つの部分に分けて被覆する。それぞれの連結部分は、図６に示すように、折り曲げて芯金被覆部２２に挿入される。表皮材１のうち導電性を有する弾性体層１２はリード線１５で結ばれ、シールド層１４はリード線１６で結ばれる。
【００５４】
ステアリングホイール２０では、センサ電極となる弾性体層１２とリム部２０ａを把持する手の間の静電容量を検出する。手を置いた時と放した時の静電容量が変化し、これらの静電容量の変化の情報は、弾性体層１２とつながれたＥＣＵ等の判断ユニット３１に伝達される。第２実施形態の芯金２１及び図示しないフレームは、接地されている。
【００５５】
運転者がリム部２０ａを把持していない場合、図８（ａ）に示すように、信号電極とシールド層電極は、ほぼ同様の電圧である。
【００５６】
図２に示した第１実施形態と同様に、運転者がリム部２０ａを把持すると、信号電極がシールド層電極に対して振幅が小さくなり、判断ユニット３１で検出される静電容量が、リム部２０ａが把持されていない時の静電容量に対して変化する。これに伴い変化した静電容量と予め定めた閾値とを比較し、リム部２０ａが把持されているか否かを判定する。
【００５７】
第２実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０によれば、柔軟性を確保し、好感触を与えつつ、少ない層構造で容易に加工することができ、且つ、導電性を有するシールド層１４を設けたことで弾性体層１２への電気的な影響を遮蔽することができ、周囲の状況に関わらず安定した性能を確保することができる。
【００５８】
図９は、第１実施形態又は第２実施形態の表皮材１を用いたシートを示す。図１０は、第２実施形態の表皮材を用いたシートの電気的接続を示す。
【００５９】
シート４０は、座部４１を有する。座部４１は、第１実施形態又は第２実施形態の表皮材１が少なくとも一部に設けられる。また、シート４０では、センサ電極となる表皮材１の弾性体層１２と座部４１に座った人の間の静電容量を検出する。座部４１に座った時と座っていない時の静電容量が変化し、これらの静電容量の変化の情報は、弾性体層１２とつながれたＥＣＵ等の判断ユニット３１にコネクタ３２及びリード線３３を介して伝達される。図示しないシートフレームは、接地されている。
【００６０】
人が座部４１に座ると、図８（ｂ）に示したように、信号電極がシールド層電極に対して振幅が小さくなり、判断ユニット３１で検出される静電容量が、人が座部４１に座っていない時の静電容量に対して変化する。これに伴い変化した静電容量と予め定めた閾値とを比較し、人が座部４１に座っているか否かを判定する。
【００６１】
第２実施形態の表皮材１を用いたシート４０によれば、柔軟性を確保し、好感触を与えつつ、少ない層構造で容易に加工することができ、且つ、導電性を有するシールド層１４を設けたことで着座の状況をより的確に検出することが可能となる。
【００６２】
図１１は、本発明に係る第３実施形態の表皮材１の断面を示す。
【００６３】
第３実施形態の表皮材１は、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、を備え、弾性体層１２は導電性を有する。
【００６４】
基材層１１及び弾性体層１２は、第１実施形態と同様の材料でよい。また、第３実施形態は、弾性体層１２に導通性があることを利用して人体の手を介して人体内の微弱電流を検知して様々な生体情報を得るために用いられる。
【００６５】
第３実施形態の表皮材１によれば、従来と比較して、より少ない層構造で容易に加工することが可能である。
【００６６】
図１２は、本発明に係る第４実施形態の表皮材１の断面を示す。
【００６７】
第４実施形態の表皮材１は、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、弾性体層１２に塗装されるコート層１３と、を備え、弾性体層１２及びコート層１３は導電性を有する。
【００６８】
第４実施形態は、弾性体層１２に導通性があることを利用して人体の手を介して人体内の微弱電流を検知して様々な生体情報を得るために用いられる。
【００６９】
第４実施形態の表皮材１におけるコート層１３は、導電層である。導電層を形成するには、導電性材料を含む塗料を使用すればよい。
【００７０】
第４実施形態の表皮材１によれば、コート層１３が導電性材料を含むので、検出対象と導電性のコート層が直接触れることになり、少なくともコンダクタンス、電気抵抗、電流、電圧等の電気特性を検出することができる。また、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。さらに、人の手が触れる場合、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００７１】
図１３は、第３実施形態又は第４実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０を示す。
【００７２】
図１３に示すステアリングホイール２０は、環状のリム部２０ａと、リム部２０ａの中心に設置されるハブ部２０ｂと、を有する。ハブ部２０ｂは、左右及び下方でリム部２０ａと連結される。
【００７３】
第３実施形態又は第４実施形態の表皮材１は、リム部２０ａに用いられる。また、右の表皮材１Ｒと左の表皮材１Ｌの間には、絶縁部５０が設けられる。したがって、右の表皮材１Ｒと左の表皮材１Ｌは、絶縁状態である。
【００７４】
ステアリングホイール２０は、表皮材１の弾性体層１２又はコート層１３からなる導電層の電極１２，１３を有する。この電極を含む表皮材１は、絶縁部５０で仕切られていて、左右に分割されている。左の導電層からなる電極１２Ｌ，１３Ｌと右の導電層からなる電極１２Ｒ，１３Ｒは、ステアリングホイール２０内に設置されたＥＣＵ等の判断ユニット３１にそれぞれコネクタ３２及びリード線３３を介して接続される。判断ユニット３１は、左右どちらかの手をステアリング２０に触れることで、手の表面のコンダクタンスを測定することができる。
【００７５】
図１４は、第３実施形態又は第４実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０の電極状態を示す。図１４（ａ）は、右の電極のコンダクタンスを示し、図１４（ｂ）は、左の電極のコンダクタンスを示す。なお、図１４において、横軸は時間、縦軸はコンダクタンスを示す。
【００７６】
運転者が右のリム部２０ａを把持すると、図１４（ａ）に示すように、右の表皮材１Ｒのコンダクタンスが変化したことが判断ユニット３１で検出される。運転者が左のリム部２０ａを把持すると、図１４（ｂ）に示すように、左の表皮材１Ｌのコンダクタンスが変化したことが判断ユニット３１で検出される。これに伴い判断ユニット３１は、リム部２０ａが把持されているか否かを判定する。
【００７７】
第３又は第４実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０によれば、柔軟性を確保し、好感触を与えつつ、少ない層構造で容易に加工することができ、且つ、導電性を有し、把持の状況を的確に検出することが可能となる。また、左右に分けて把持状況を的確に検出することが可能となる。さらに、緊張して手のひらに汗をかく等、把持の状況が変化した場合、電極状態も変化するので、把持の状況をより的確に検出することが可能となる。
【００７８】
図１５は、第３実施形態又は第４実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０を両手で握った場合の電圧の変化を示す。
【００７９】
第３実施形態又は第４実施形態の表皮材１を用いたステアリングホイール２０は、心拍を測定することができる。右の表皮材１Ｒと左の表皮材１Ｌをそれぞれ別の手で握ると、一方の手から他方の手へ人体を介して電流が流れる。この電流は、心臓の鼓動によって電圧が変化する。したがって、図１５に示すように、時間に応じた電圧の変化を測定し、運転中に、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。なお、人の手と導電性のコート層が直接触れることになり、微弱電流、抵抗等の他の電気特性を測定することも可能となる。
【００８０】
なお、本実施形態では、表皮材１をステアリングホイール２０又はシート４０に用いた例を説明したがこれに限らない。例えば、表皮材１は、ドアハンドル、インパネ、ＤＡＢカバー又は内装トリム等に用いてもよい。本実施形態の表皮材１を用いることによって、適用された製品に人が接触したか否かを判定することができる。
【００８１】
以上、本実施形態の表皮材１によれば、所定の部品の表面に取り付けられる基材層１１と、基材層１１に積層される弾性体層１２と、を備え、弾性体層１２は、導電性材料１２ａを含むので、導電性を有し、柔軟性を確保しつつ、少ない層構造で容易に加工することが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態の表皮材１によれば、弾性体層１２は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなるので、導電性を有する弾性体層１２の厚みを確保し、電極としての性能を向上させることが可能となる。
【００８３】
また、本実施形態の表皮材１によれば、弾性体層１２に塗装されるコート層１３を備えるので、表皮材１の耐久性を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、本実施形態の表皮材１によれば、弾性体層１２とは反対側で基材層１１に積層されるシールド層１４を備え、シールド層１４は、導電性材料を含むので、弾性体層１２への電気的な影響を遮蔽することができ、周囲の状況に関わらず安定した性能を確保することができる。
【００８５】
また、本実施形態の表皮材１によれば、コート層１３は、導電性材料を含むので、検出対象と導電性のコート層１３が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。また、人の手が触れる場合、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００８６】
さらに、本実施形態のステアリングホイール２０によれば、導電性の芯金２１及び芯金２１を被覆する絶縁性の芯金被覆部２２を含む環状のリム部２０ａと、リム部２０ａを覆う表皮材１と、を備え、弾性体層１２は、リム部２０ａを把持又は手放した時の静電容量を検出するためのセンサ電極であるので、車体を通して接地されているために走行状態によって電圧が変化し静電容量が変化する芯金からの影響を遮蔽することができ、人の手と弾性体層との間の静電容量を的確に検出することが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態のステアリングホイール２０によれば、導電性の芯金２１及び芯金２１を被覆する絶縁性の芯金被覆部２２を含む環状のリム部２０ａと、リム部２０ａを覆う表皮材１と、を備え、表面が絶縁されていない表皮材１が電極となって電気特性を検出するので、人の手と導電性のコート層１３が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。したがって、運転中に、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００８８】
また、本実施形態のステアリングホイール２０によれば、表皮材１は、右の表皮材１Ｒと左の表皮材１Ｌに分けられ、右の表皮材１Ｒと左の表皮材１Ｌの間に絶縁部５０を備える。したがって、左右に分けて把持状況を的確に検出することが可能となる。表面に導電性の表皮材１を適用した場合には、人の手と導電性のコート層１３が直接触れることになり、微弱電流、電圧、抵抗等の電気特性を測定することが可能となる。したがって、運転中に、心拍、脈拍、血圧、手汗の増減等、人体の状態変化を経時的に測定することができ、心拍数、手の表面導電性、心電図波形を得ることができる。
【００８９】
なお、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の表皮材１は、導電性を有し、柔軟性を確保しつつ、少ない層構造で容易に加工することが可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１…表皮材、１１…基材層、１２…弾性体層、１２ａ…導電性材料、１３…コート層、１４…シールド層、１５…リード線、２０…ステアリングホイール、２０ａ…リム部、２０ｂ…ハブ部、２１…芯金、２２…芯金被覆部、２３…フレーム、２４…フレーム被覆部、３３１…判断ユニット、３２…コネクタ、３３…リード線
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月7日(2018.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、
前記基材層に積層される弾性体層と、
前記弾性体層に塗装されるコート層と、
前記弾性体層とは反対側で前記基材層に積層されるシールド層と、
を備え、
前記弾性体層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする表皮材。
【請求項２】
前記弾性体層は、導電性粒子を含む発泡ウレタンからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の表皮材。
【請求項３】
前記シールド層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表皮材。
【請求項４】
前記コート層は、導電性材料を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の表皮材。
【請求項５】
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う請求項３に記載の表皮材と、
前記リム部を把持する手と前記弾性体層との間の静電容量を検出する検出部と、
を備える
ことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項６】
導電性の芯金及び前記芯金を被覆する絶縁性の芯金被覆部を含む環状のリム部と、
前記リム部を覆う請求項４に記載の表皮材と、
を備え、
表面が絶縁されていない前記表皮材が電極となって電気特性を検出する
ことを特徴とするステアリングホイール。
【請求項７】
前記表皮材は、右の表皮材と左の表皮材に分けられ、
前記右の表皮材と前記左の表皮材の間に絶縁部を備える
ことを特徴とする請求項６に記載のステアリングホイール。