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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116662
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】検知デバイス
(51)【国際特許分類】
H02N 1/04 20060101AFI20240821BHJP
D03D 27/00 20060101ALI20240821BHJP
D03D 15/533 20210101ALI20240821BHJP
D03D 15/283 20210101ALI20240821BHJP
D03D 1/00 20060101ALI20240821BHJP
D03D 15/58 20210101ALI20240821BHJP
D04B 1/04 20060101ALI20240821BHJP
D04B 21/04 20060101ALI20240821BHJP
D04B 1/16 20060101ALI20240821BHJP
D04B 21/16 20060101ALI20240821BHJP
D06M 15/263 20060101ALI20240821BHJP
D06M 15/333 20060101ALI20240821BHJP
D06M 15/564 20060101ALI20240821BHJP
【ＦＩ】
H02N1/04
D03D27/00 A
D03D15/533
D03D15/283
D03D1/00 Z
D03D15/58
D04B1/04
D04B21/04
D04B1/16
D04B21/16
D06M15/263
D06M15/333
D06M15/564
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023022385
(22)【出願日】2023-02-16
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年１０月１日にＳｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ａ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖｏｌｕｍｅ ３４５，１１３８０３に論文掲載
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年１１月１５日に第３９回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムにて発表 令和４年１２月５日に日本繊維機械学会北陸支部 繊維学会 北陸支部 ２０２２年度研究発表会にて発表
(71)【出願人】
【識別番号】596024426
【氏名又は名称】槌屋ティスコ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504145320
【氏名又は名称】国立大学法人福井大学
(74)【代理人】
【識別番号】100162341
【弁理士】
【氏名又は名称】瀬崎 幸典
(72)【発明者】
【氏名】大原 康之
(72)【発明者】
【氏名】坂元 博昭
(72)【発明者】
【氏名】小松 丈紘
(72)【発明者】
【氏名】志磨 将大
(72)【発明者】
【氏名】上島 理乃
(72)【発明者】
【氏名】高村 映一郎
【テーマコード（参考）】
4L002
4L033
4L048
【Ｆターム（参考）】
4L002AA05
4L002AB02
4L002AC03
4L002BB04
4L002CB03
4L002EA00
4L002FA06
4L033AB04
4L033AC11
4L033CA18
4L033CA28
4L033CA50
4L048AA14
4L048AA24
4L048AA34
4L048AB07
4L048AB11
4L048BA23
4L048CA00
4L048CA05
4L048DA24
(57)【要約】
【課題】様々な接触角度に対して検知能力を示す検知デバイスを提供する。
【解決手段】基布に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸からなる第１パイル織編物と、基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、第１パイル織編物と第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって第１パイル織編物と第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、第１の帯電極性と第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する。
【選択図】図１
【解決手段】基布に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸からなる第１パイル織編物と、基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、第１パイル織編物と第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって第１パイル織編物と第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、第１の帯電極性と第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基布に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸からなる第１パイル織編物と、
基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり前記第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、
前記第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、
前記第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、
前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、
前記第１の帯電極性と前記第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する、
ことを特徴とする検知デバイス。
基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり前記第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、
前記第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、
前記第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、
前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、
前記第１の帯電極性と前記第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する、
ことを特徴とする検知デバイス。
【請求項2】
前記第１の帯電極性を示す複数のパイル糸は、ポリアミド繊維を含み、
前記第２の帯電極性を示す複数のパイル糸は、フッ素樹脂繊維を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の検知デバイス。
前記第２の帯電極性を示す複数のパイル糸は、フッ素樹脂繊維を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の検知デバイス。
【請求項3】
前記フッ素樹脂繊維は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸である、
ことを特徴とする請求項２に記載の検知デバイス。
ことを特徴とする請求項２に記載の検知デバイス。
【請求項4】
前記パイル糸は、単糸繊度６デニール以上、羽毛の高さが３ｍｍ以上５ｍｍ以下で立毛密度が０．５万本／ｃｍ２以上１万本／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする請求項２に記載の検知デバイス。
ことを特徴とする請求項２に記載の検知デバイス。
【請求項5】
前記パイル糸は前記基布の緯糸に対しＵ字状又はＷ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が前記導体と電気的に接続するように接触している、
ことを特徴とする請求項４に記載の検知デバイス。
ことを特徴とする請求項４に記載の検知デバイス。
【請求項6】
前記基布の裏面に前記パイル糸の抜けを防ぐコーティング層を有し、前記パイル糸は前記コーティング層を介して前記導体と電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の検知デバイス。
ことを特徴とする請求項５に記載の検知デバイス。
【請求項7】
前記コーティング層は、導電性である、
ことを特徴とする請求項６に記載の検知デバイス。
ことを特徴とする請求項６に記載の検知デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検知デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
正帯電部材と、該正帯電部材に接触し得るよう配置された負帯電部材と、を有し、該正帯電部材と該負帯電部材との摩擦により帯電し得る摩擦帯電ユニットであって、負帯電部材がポリエステル樹脂の延伸成形体である、摩擦帯電ユニットが知られている（特許文献１）。
【0003】
第１の発電機要素及び第２の発電機要素を有する摩擦帯電型発電機であって、第１及び第２の発電機要素が、第１及び第２の発電機要素間の相対運動が摩擦帯電効果に起因する第１と第２の発電機要素間の電位差を発生させるように配置されており：第１の発電機要素が、第１の電子親和力を有する第１の摩擦帯電型材料を含み；第２の発電機要素が、第１の電子親和力と異なる第２の電子親和力を有する第２の摩擦帯電型材料を含み；第１の発電機要素が、テンプレート構造に広がるチャネルのアレイを有するテンプレート構造を含み、チャネルが第１の材料で実質的に充填されて、第１の材料のナノワイヤーのテンプレート化アレイを画定する、摩擦帯電型発電機も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－１８８５６６号公報
【特許文献2】特開２０２０－５２８２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、様々な接触角度に対して検知能力を示す検知デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、請求項１記載の検知デバイスは、
基布に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸からなる第１パイル織編物と、
基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり前記第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、
前記第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、
前記第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、
前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、
前記第１の帯電極性と前記第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する、
ことを特徴とする。
基布に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸からなる第１パイル織編物と、
基布に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸からなり前記第１パイル織編物に接触し得るよう配置された第２パイル織編物と、
前記第１パイル織編物に電気的に接続された導体と、
前記第２パイル織編物に電気的に接続された導体と、を備え、
前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって前記第１パイル織編物と前記第２パイル織編物との間に電位差を発生させ得る検知デバイスであって、
前記第１の帯電極性と前記第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する、
ことを特徴とする。
【0007】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検知デバイスにおいて、
前記第１の帯電極性を示す複数のパイル糸は、ポリアミド繊維を含み、
前記第２の帯電極性を示す複数のパイル糸は、フッ素樹脂繊維を含む、
ことを特徴とする。
前記第１の帯電極性を示す複数のパイル糸は、ポリアミド繊維を含み、
前記第２の帯電極性を示す複数のパイル糸は、フッ素樹脂繊維を含む、
ことを特徴とする。
【0008】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の検知デバイスにおいて、
前記フッ素樹脂繊維は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸である、
ことを特徴とする。
前記フッ素樹脂繊維は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸である、
ことを特徴とする。
【0009】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の検知デバイスにおいて、
前記パイル糸は、単糸繊度６デニール以上、羽毛の高さが３ｍｍ以上５ｍｍ以下で立毛密度が０．５万本／ｃｍ２以上１万本／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする。
前記パイル糸は、単糸繊度６デニール以上、羽毛の高さが３ｍｍ以上５ｍｍ以下で立毛密度が０．５万本／ｃｍ２以上１万本／ｃｍ２以下である、
ことを特徴とする。
【0010】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の検知デバイスにおいて、
前記パイル糸は前記基布の緯糸に対しＵ字状又はＷ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が前記導体と電気的に接続するように接触している、
ことを特徴とする。
前記パイル糸は前記基布の緯糸に対しＵ字状又はＷ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が前記導体と電気的に接続するように接触している、
ことを特徴とする。
【0011】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の検知デバイスにおいて、
前記基布の裏面に前記パイル糸の抜けを防ぐコーティング層を有し、前記パイル糸は前記コーティング層を介して前記導体と電気的に接続されている、
ことを特徴とする。
前記基布の裏面に前記パイル糸の抜けを防ぐコーティング層を有し、前記パイル糸は前記コーティング層を介して前記導体と電気的に接続されている、
ことを特徴とする。
【0012】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の検知デバイスにおいて、
前記コーティング層は、導電性である、
ことを特徴とする。
前記コーティング層は、導電性である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
請求項１に記載の発明によれば、様々な接触角度に対して検知能力を示すことができる。
【0014】
請求項２に記載の発明によれば、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させることができる。
【0015】
請求項３に記載の発明によれば、第１パイル織編物との摩擦係数を小さくして耐摩耗性を向上させることができる。
【0016】
請求項４に記載の発明によれば、発生する電位差を最大化することができる。
【0017】
請求項５に記載の発明によれば、パイル糸に発生する電力を外部に取り出すことができる。
【0018】
請求項６に記載の発明によれば、パイル糸の抜けを抑制することができる。
【0019】
請求項７に記載の発明によれば、パイル糸と導体の導通を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本実施形態に係る検知デバイスを示す断面模式図である。
【図2】パイル編織物の構成を示す拡大部分断面模式図である。
【図3】（ａ）は検知デバイスの製造過程の一例を示す図、（ｂ）は検知デバイスの構成例を示す拡大断面模式図である。
【図4】検知デバイスにおける起電力の発生メカニズムを説明する模式図である。
【図5】実施例における検知デバイスの縦方向の摩擦による出力特性を示す図である。
【図6】実施例における検知デバイスの縦方向（鉛直方向）の押圧力の変化による出力特性の変化を示す図である。
【図7】実施例における検知デバイスの横方向（水平方向）の摩擦による出力特性を示す図である。
【図8】実施例における検知デバイスの斜め上方からの物体の衝突よる出力特性の変化を示す図である。
【図9】検知デバイスにおける摩擦係数の一例を示す図である。
【図10】検知デバイスにおける毛羽高さと立毛密度による出力電圧への影響を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【0022】
（１）検知デバイスの構成
図１は本実施形態に係る検知デバイス１を示す断面模式図、図２はパイル編織物の構成を示す拡大部分断面模式図、図３（ａ）は検知デバイス１の製造過程の一例を示す図、（ｂ）は検知デバイスの構成例を示す拡大断面模式図である。
以下本実施形態に係る検知デバイス１の構成と機能について図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る検知デバイス１を示す断面模式図、図２はパイル編織物の構成を示す拡大部分断面模式図、図３（ａ）は検知デバイス１の製造過程の一例を示す図、（ｂ）は検知デバイスの構成例を示す拡大断面模式図である。
以下本実施形態に係る検知デバイス１の構成と機能について図面を参照しながら説明する。
【0023】
（検知デバイスの全体構成）
図１に示すように、検知デバイス１は、基布１１に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸１２からなる第１パイル織編物１０と、基布２１に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸２２からなり第１パイル織編物１０に接触し得るよう配置された第２パイル織編物２０と、第１パイル織編物１０に電気的に接続された導体３０と、第２パイル織編物２０に電気的に接続された導体４０と、を備えて構成されている。
図１に示すように、検知デバイス１は、基布１１に織り込まれ第１の帯電極性を示す複数のパイル糸１２からなる第１パイル織編物１０と、基布２１に織り込まれ第２の帯電極性を示す複数のパイル糸２２からなり第１パイル織編物１０に接触し得るよう配置された第２パイル織編物２０と、第１パイル織編物１０に電気的に接続された導体３０と、第２パイル織編物２０に電気的に接続された導体４０と、を備えて構成されている。
【0024】
検知デバイス１は、図２に模式的に示すように、第１の帯電極性を示す第１パイル織編物１０、第２の帯電極性を示す第２パイル織編物２０と、を有し、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０の接触により、摩擦帯電と静電誘導によって第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０との間に電位差を発生させ得る検知デバイスである。
第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とは、互いが接触する、又は互いが接触と離反を繰り返すことで、電荷を発生させて帯電する。本実施形態では、第１の帯電極性と第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置することで、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とは、互いが接触する、又は互いが接触と離反を繰り返すことで、電荷を発生させて帯電する。本実施形態では、第１の帯電極性と第２の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置することで、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
【0025】
（パイル織編物）
第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、第１の帯電極性を示す複数のパイル糸１２及び第２の帯電極性を示す複数のパイル糸２２が、それぞれ基布１１及び基布２１上に織り込まれて形成されている。すなわち、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、その帯電極性が異なるパイル糸１２及びパイル糸２２がそれぞれ基布１１及び基布２１上に織り込まれて構成されている。したがって、共通する要素については、第１パイル織編物１０を構成例として説明する。
第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、第１の帯電極性を示す複数のパイル糸１２及び第２の帯電極性を示す複数のパイル糸２２が、それぞれ基布１１及び基布２１上に織り込まれて形成されている。すなわち、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、その帯電極性が異なるパイル糸１２及びパイル糸２２がそれぞれ基布１１及び基布２１上に織り込まれて構成されている。したがって、共通する要素については、第１パイル織編物１０を構成例として説明する。
【0026】
（基布）
基布１１は、互いに交差する方向に延びる複数本の経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを織り上げて得られる織布である。経糸１１ａ及び緯糸１１ｂには、絶縁性で、耐久性及び柔軟性の高い糸が用いられており、このような糸としてはフィラメント糸、紡績糸等が挙げられる。
経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを形成する繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる合成繊維、レーヨン等よりなる半合成繊維、綿等よりなる天然繊維等が挙げられる。本実施形態においては、ポリエステルのマルチフィラメント糸を用いている。
基布１１は、互いに交差する方向に延びる複数本の経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを織り上げて得られる織布である。経糸１１ａ及び緯糸１１ｂには、絶縁性で、耐久性及び柔軟性の高い糸が用いられており、このような糸としてはフィラメント糸、紡績糸等が挙げられる。
経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを形成する繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド樹脂、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等よりなる合成繊維、レーヨン等よりなる半合成繊維、綿等よりなる天然繊維等が挙げられる。本実施形態においては、ポリエステルのマルチフィラメント糸を用いている。
【0027】
（パイル糸）
第１パイル織編物１０を構成するパイル糸１２は、単糸繊度６～１８デニールで繊度が５００デニール以上１０００デニール以下である第１の帯電極性を示す合成樹脂繊維が用いられている。単糸繊度が６デニールより細く繊度５００デニール未満では、パイル糸１２として強度が不足し、単糸繊度が１８デニールより太く繊度１０００デニールを超える場合は、柔軟性が悪化する虞がある。
第１の帯電極性を示す合成樹脂繊維としては、ポリアミド繊維からなるマルチフィラメント糸が挙げられる。ポリアミド繊維は、摩擦帯電系列として正帯電性を示し、第２の帯電極性として負帯電性を示すパイル糸２２と接触・離反を繰り返すことで、第１パイル織編物１０には正の電荷が、第２パイル織編物２０には負の電荷がそれぞれ発生する。
第１パイル織編物１０を構成するパイル糸１２は、単糸繊度６～１８デニールで繊度が５００デニール以上１０００デニール以下である第１の帯電極性を示す合成樹脂繊維が用いられている。単糸繊度が６デニールより細く繊度５００デニール未満では、パイル糸１２として強度が不足し、単糸繊度が１８デニールより太く繊度１０００デニールを超える場合は、柔軟性が悪化する虞がある。
第１の帯電極性を示す合成樹脂繊維としては、ポリアミド繊維からなるマルチフィラメント糸が挙げられる。ポリアミド繊維は、摩擦帯電系列として正帯電性を示し、第２の帯電極性として負帯電性を示すパイル糸２２と接触・離反を繰り返すことで、第１パイル織編物１０には正の電荷が、第２パイル織編物２０には負の電荷がそれぞれ発生する。
【0028】
パイル糸１２の毛羽の高さ（毛長）は、検知デバイス１の用途に応じて適宜設定される。
本実施形態においては、毛羽の高さは、通常１ｍｍないし５ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍないし５ｍｍの範囲である。
毛羽の高さが１ｍｍを下回るとパイル糸１２のコシが強くなり、接触する第２パイル織編物２０を傷つけ易く、パイル糸２２を摩耗させてしまう虞がある。毛羽の高さが５ｍｍを越えると、パイル糸１２自体のコシが弱く第２パイル織編物２０に接触したときに、接触力が弱くなり、発生する電位差（出力電位）が小さくなる。
本実施形態においては、毛羽の高さは、通常１ｍｍないし５ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍないし５ｍｍの範囲である。
毛羽の高さが１ｍｍを下回るとパイル糸１２のコシが強くなり、接触する第２パイル織編物２０を傷つけ易く、パイル糸２２を摩耗させてしまう虞がある。毛羽の高さが５ｍｍを越えると、パイル糸１２自体のコシが弱く第２パイル織編物２０に接触したときに、接触力が弱くなり、発生する電位差（出力電位）が小さくなる。
【0029】
パイル糸１２は立毛密度が０．５万本／ｃｍ2以上１万本／ｃｍ2以下になるように基布１１に織り込まれ、第１パイル織編物１０全体として第２パイル織編物２０に接触したときの接触圧は低く抑えながら、接触密度を増大させて発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
【0030】
第２パイル織編物２０を構成するパイル糸２２は、単糸繊度７～１０デニールで繊度が３００デニール以上８００デニール以下である第２の帯電極性を示す合成樹脂繊維が用いられている。第２の帯電極性を示す合成樹脂繊維としてはフッ素樹脂繊維からなるマルチフィラメント糸、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸が挙げられる。
【0031】
フッ素樹脂繊維は、摩擦帯電系列として負帯電性を示し、正帯電性を示すポリアミド繊維とは、摩擦帯電列において反対側の極性に位置する。これにより、第１の帯電極性として正帯電性を示すパイル糸１２と接触・離反を繰り返すことで、第１パイル織編物１０には正の電荷が、第２パイル織編物２０には負の電荷がそれぞれ発生し、特に、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
【0032】
パイル糸２２は、パイル糸１２と同様に、単糸繊度７～１０デニールで繊度が３００デニール以上８００デニール以下、羽毛の高さが１ｍｍないし５ｍｍの範囲で立毛密度が０．５万本／ｃｍ2以上２万本／ｃｍ2以下である。
【0033】
パイル糸１２、２２は、それぞれ基布１１、２１に略Ｕ字状又は略Ｗ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が基布１１、２１の裏面から露出している。これにより、パイル糸１２、２２は、後述する導体３０及び導体４０と電気的に接続するように接触している。
【0034】
（コーティング層）
パイル糸１２、２２が略Ｕ字状又は略Ｗ字状に織り込まれた基布１１、２１の裏面には合成樹脂製のコーティング剤によって構成されたコーティング層１３及びコーティング層２３が設けられており、コーティング層１３、２３によりパイル糸１２、２２の根元と基布１１及び基布２１とが強固に接合されパイル糸１２及びパイル糸２２の抜け落ちを防止している。合成樹脂製のコーティング剤としては、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョンなどの水溶性のコーティング剤を用いることで、パイル糸１２及びパイル糸２２の根元は、導体３０及び４０と電気的に接続している。なお、コーティング剤としては、導電性を有するエマルジョン用いてもよい。コーティング剤を導電性とすることで、パイル糸１２、２２と導体３０、４０の導通を安定化させることができる。
パイル糸１２、２２が略Ｕ字状又は略Ｗ字状に織り込まれた基布１１、２１の裏面には合成樹脂製のコーティング剤によって構成されたコーティング層１３及びコーティング層２３が設けられており、コーティング層１３、２３によりパイル糸１２、２２の根元と基布１１及び基布２１とが強固に接合されパイル糸１２及びパイル糸２２の抜け落ちを防止している。合成樹脂製のコーティング剤としては、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョンなどの水溶性のコーティング剤を用いることで、パイル糸１２及びパイル糸２２の根元は、導体３０及び４０と電気的に接続している。なお、コーティング剤としては、導電性を有するエマルジョン用いてもよい。コーティング剤を導電性とすることで、パイル糸１２、２２と導体３０、４０の導通を安定化させることができる。
【0035】
基布１１、２１にコーティング剤を塗布する方法は特に限定されるものでなく、例えば、ナイフコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法などを挙げることができる。次いで、熱処理することにより、コーティング層１３、２３を形成することができる。
【0036】
（導体）
導体３０及び導体４０は導電性を有する固定部材であり、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０を支持して導体３０及び導体４０と電気的に接続された配線５０から摩擦帯電と静電誘導によって発生した起電力を取り出すことができる。
導体３０及び導体４０は、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０を支持可能な強度を有していれば、特に限定されないが、本実施形態においては、導電性の粘着剤層を備えたアルミテープで構成されている。
導体３０及び導体４０は導電性を有する固定部材であり、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０を支持して導体３０及び導体４０と電気的に接続された配線５０から摩擦帯電と静電誘導によって発生した起電力を取り出すことができる。
導体３０及び導体４０は、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０を支持可能な強度を有していれば、特に限定されないが、本実施形態においては、導電性の粘着剤層を備えたアルミテープで構成されている。
【0037】
（検知デバイスの製造方法）
第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、パイル糸１２及びパイル糸２２の材質が異なっているが、同様の方法で製造することができる。
第１パイル織編物１０を製造する場合、経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを互いに交差させて基布１１を織り上げる際に、パイル糸１２を緯糸１１ｂにＵ字状に絡めて基布１１上に立設する。また、経糸１１ａ方向に所定の間隔をあけて緯糸１１ｂにＷ字状に絡めて基布１１上に立設してもよい。
第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、パイル糸１２及びパイル糸２２の材質が異なっているが、同様の方法で製造することができる。
第１パイル織編物１０を製造する場合、経糸１１ａ及び緯糸１１ｂを互いに交差させて基布１１を織り上げる際に、パイル糸１２を緯糸１１ｂにＵ字状に絡めて基布１１上に立設する。また、経糸１１ａ方向に所定の間隔をあけて緯糸１１ｂにＷ字状に絡めて基布１１上に立設してもよい。
【0038】
次に、コーティング層１３を形成する。コーティング層１３は、基布１１のパイル糸１２と反対側の面にコーティング剤を塗布する。基布１１にコーティング剤を塗布する方法は特に限定されるものでなく、例えば、ナイフコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法などを挙げることができる。次いで、熱処理することにより、コーティング層１３を形成することができる。
【0039】
得られた第１パイル織編物１０は所定の大きさに裁断し、切断端部１０Ａには、例えば熱処理を施して基布１１及びパイル糸１２のほつれを防止する。
次に、図３（ａ）に示すように、コーティング層１３上に導体３０を貼付する。第１パイル織編物１０は導体３０によって一定程度の剛性が確保されている。そして、導体３０に配線５０を取り付ける。配線５０の取り付け方法は特に限定されるものでなく、例えば、接着、圧着、はんだ付けなどを挙げることができる。本実施形態においては、アルミニウム線を両面テープで接着固定している。これにより、図３（ｂ）に示す検知デバイス１の一方が得られる。
次に、図３（ａ）に示すように、コーティング層１３上に導体３０を貼付する。第１パイル織編物１０は導体３０によって一定程度の剛性が確保されている。そして、導体３０に配線５０を取り付ける。配線５０の取り付け方法は特に限定されるものでなく、例えば、接着、圧着、はんだ付けなどを挙げることができる。本実施形態においては、アルミニウム線を両面テープで接着固定している。これにより、図３（ｂ）に示す検知デバイス１の一方が得られる。
【0040】
（検知デバイスの作用）
図４には検知デバイス１における起電力の発生を模式的に示している。
図４に示すように、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、両者間の相対運動が摩擦帯電と静電誘導によって両者間に電位差を発生させるように配置されている。
第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０との摩擦帯電により、第１パイル織編物１０が正の表面電荷を帯び、第２パイル織編物２０が負の表面電荷を帯びる。表面電荷によって第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０に静電誘導が誘引される。
図４には検知デバイス１における起電力の発生を模式的に示している。
図４に示すように、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は、両者間の相対運動が摩擦帯電と静電誘導によって両者間に電位差を発生させるように配置されている。
第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０との摩擦帯電により、第１パイル織編物１０が正の表面電荷を帯び、第２パイル織編物２０が負の表面電荷を帯びる。表面電荷によって第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０に静電誘導が誘引される。
【0041】
図４（ａ）には、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とが接触している状態を示している。この状態では、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が押圧されることで、接触界面に摩擦帯電が発生し、第１パイル織編物１０は正の表面電荷を、第２パイル織編物２０は負の表面電荷を持つ。この状態では、正の表面電荷と負の表面電荷とが相互に遮蔽し合って平衡状態にあり、外部回路１００に電流は流れない。
【0042】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が離間を開始すると表面電荷の遮蔽効果が弱まると同時に、第１パイル織編物１０のパイル糸１２と第２パイル織編物２０のパイル糸２２とが相対移動して摩擦帯電が開始される。これによって、それぞれの導体３０、４０には反対の電荷が誘起され、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０の間には電位差が発生して外部回路１００に電流が流れ始める。
図４（ｃ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が離間を停止すると平衡状態になり、電流は停止する。
図４（ｃ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が離間を停止すると平衡状態になり、電流は停止する。
【0043】
図４（ｄ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とが離間した状態から接近すると、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０の摩擦電荷は互いの反対極性の電荷によって徐々に遮蔽される。これにより、導体３０と導体４０間の電位差は徐々に減少し、配線５０を介して離間するときとは逆方向の電流が流れることになる。
そして、図４（ａ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が接触すると、摩擦電荷は遮蔽され平衡状態になる。
そして、図４（ａ）に示すように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０が接触すると、摩擦電荷は遮蔽され平衡状態になる。
【0044】
このように、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０の相対移動によって起電力が誘起され電気エネルギが取得可能になる。なお、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０の相対移動の方向は限定されず、縦方向、横方向あるいは斜め方向であってもよい。特に、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０は接触した状態では、パイル糸１２とパイル糸２２が絡み合っているために、相対移動の方向によらず、摩擦電荷が誘起される。
【0045】
「実施例」
図５は実施例における検知デバイスの縦方向の摩擦による出力特性を示す図、図６は実施例における検知デバイスの縦方向（鉛直方向）の押圧力の変化による出力特性の変化を示す図、図７は実施例における検知デバイスの横方向（水平方向）の摩擦による出力特性を示す図、図８は実施例における検知デバイスの斜め上方からの物体の衝突よる出力特性の変化を示す図、図９は検知デバイスにおける摩擦係数の一例を示す図、図１０は検知デバイスにおける毛羽高さと立毛密度による出力電圧への影響を示す図である。
以下実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
図５は実施例における検知デバイスの縦方向の摩擦による出力特性を示す図、図６は実施例における検知デバイスの縦方向（鉛直方向）の押圧力の変化による出力特性の変化を示す図、図７は実施例における検知デバイスの横方向（水平方向）の摩擦による出力特性を示す図、図８は実施例における検知デバイスの斜め上方からの物体の衝突よる出力特性の変化を示す図、図９は検知デバイスにおける摩擦係数の一例を示す図、図１０は検知デバイスにおける毛羽高さと立毛密度による出力電圧への影響を示す図である。
以下実施形態をさらに具体化した実施例について説明する。
【0046】
経糸１１ａとしてその太さが３８０Ｔ（デシテックス）／６０Ｆ（フィラメント）となるように形成されたポリエステルのマルチフィラメント糸と、緯糸１１ｂとしてその太さが英式綿番手ＳＴ３０／２となるように形成されたポリエステルの紡績糸を用いて基布１１を製織しながら、パイル糸１２として単糸繊度７ｄ（デニール）で繊度が６３０（デシテックス）／８０（フィラメント）となるように形成されたナイロン６からなるマルチフィラメント糸を織り込んで第１パイル織編物１０を製織した。
図５（ａ）に示すように、パイル糸１２は、毛羽高さを約３ｍｍで、立毛密度がそれぞれ、０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２になるように織り込んだ。
図５（ａ）に示すように、パイル糸１２は、毛羽高さを約３ｍｍで、立毛密度がそれぞれ、０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２になるように織り込んだ。
【0047】
同様に、経糸２１ａとしてその太さが３８０Ｔ（デシテックス）／６０Ｆ（フィラメント）となるように形成されたポリエステルのマルチフィラメント糸と、緯糸２２ｂとしてその太さが英式綿番手ＳＴ３０／２となるように形成されたポリエステルの紡績糸を用いて基布２１を製織しながら、パイル糸２２として単糸繊度７ｄ（デニール）で繊度が４４０（デシテックス）／５０（フィラメント）となるように形成されたテトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）のマルチフィラメント糸を織り込んで第２パイル織編物２０を製織した。
パイル糸２２は、毛羽高さ約３ｍｍで、立毛密度が０．６７万本／ｃｍ２になるように織り込んだ。
パイル糸２２は、毛羽高さ約３ｍｍで、立毛密度が０．６７万本／ｃｍ２になるように織り込んだ。
【0048】
このように製織して得られた第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０のパイル糸１２、２２と反対側の面にアクリル樹脂エマルジョンからなるコーティング剤を塗布して乾燥させコーティング層１３、２３を形成したうえで、アルミテープを貼付して導体３０、４０を形成した。そして、アルミニウム線を取り付けて外部回路１００としてオシロスコープを接続して出力を測定した。
【0049】
（実施例１）
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して縦方向（鉛直方向）に９８Ｎの押圧力で押圧して接触と離間を繰り返しながらオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図５に示す。
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して縦方向（鉛直方向）に９８Ｎの押圧力で押圧して接触と離間を繰り返しながらオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図５に示す。
【0050】
実施例１によれば、立毛密度がそれぞれ、０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２のいずれの場合であっても、４Ｖｏｌｔｓ以上の出力電圧が安定して得られた。また、実施例１によれば、パイル糸１２及びパイル糸２２の立毛密度が０．８万本／ｃｍ２で出力電圧が最も高くなった。パイル糸１２、２２の立毛密度によって接触状態が変わり、摩擦帯電の強さが変化することによるものと推察される。
これにより、検知デバイス１は、パイル糸１２、２２の立毛密度を調整することで出力値を変化させることが可能であることが確認された。
これにより、検知デバイス１は、パイル糸１２、２２の立毛密度を調整することで出力値を変化させることが可能であることが確認された。
【0051】
（実施例２）
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して縦方向（鉛直方向）に押圧力を変化させてオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図６に示す。
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して縦方向（鉛直方向）に押圧力を変化させてオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図６に示す。
【0052】
実施例２によれば、立毛密度がそれぞれ、０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２のいずれの場合であっても、押圧力の増加に伴って、出力電圧が高くなるという結果になった。
また、押圧力が比較的低い１００Ｎ以下の範囲においては、パイル糸１２及びパイル糸２２の立毛密度が０．８万本／ｃｍ２で出力電圧が最も高くなり、押圧力が１００Ｎを超える高い範囲においては、立毛密度によらず押圧力の増加とともに出力電圧が比例して高くなる結果になった。また、押圧力が１００Ｎを超える高い範囲においては、立毛密度が０．５万本／ｃｍ２と０．６７万本／ｃｍ２では大きな差異はなく、０．８万本／ｃｍ２と１．０万本／ｃｍ２でも大きな差異が無い結果となった。一方、立毛密度が０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２の場合に比して、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２の場合は高い出力電圧が発生する結果となった。
パイル糸１２、２２の立毛密度によって接触状態が変わり、摩擦帯電の強さが変化することによるものと推察される。
また、押圧力が比較的低い１００Ｎ以下の範囲においては、パイル糸１２及びパイル糸２２の立毛密度が０．８万本／ｃｍ２で出力電圧が最も高くなり、押圧力が１００Ｎを超える高い範囲においては、立毛密度によらず押圧力の増加とともに出力電圧が比例して高くなる結果になった。また、押圧力が１００Ｎを超える高い範囲においては、立毛密度が０．５万本／ｃｍ２と０．６７万本／ｃｍ２では大きな差異はなく、０．８万本／ｃｍ２と１．０万本／ｃｍ２でも大きな差異が無い結果となった。一方、立毛密度が０．５万本／ｃｍ２、０．６７万本／ｃｍ２の場合に比して、０．８万本／ｃｍ２、１．０万本／ｃｍ２の場合は高い出力電圧が発生する結果となった。
パイル糸１２、２２の立毛密度によって接触状態が変わり、摩擦帯電の強さが変化することによるものと推察される。
【0053】
これにより、検知デバイス１は、より強い押圧力を掛けることで高出力化が可能であることが確認された。また、パイル糸１２、２２の立毛密度を調整することで出力値を変化させることが可能であることが確認された。
【0054】
（実施例３）
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して横方向（水平方向）に相対移動させてオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図７に示す。
実施例３によれば、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０に押圧力を加えることなく、水平方向に相対移動させることで１０Ｖｏｌｔｓ以上の出力電圧が得られた。パイル糸１２、２２が互いにパイル全体で接触して相対移動することで強い摩擦帯電が誘起されるものと推察される。
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置して横方向（水平方向）に相対移動させてオシロスコープで出力電圧を測定した。測定結果は図７に示す。
実施例３によれば、第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０に押圧力を加えることなく、水平方向に相対移動させることで１０Ｖｏｌｔｓ以上の出力電圧が得られた。パイル糸１２、２２が互いにパイル全体で接触して相対移動することで強い摩擦帯電が誘起されるものと推察される。
【0055】
（実施例４）
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置した状態で斜め上方から物体を転がして検知デバイス１上に衝突させオシロスコープで出力電圧を測定した（図８（ｄ）に示す）。測定結果は図８に示す。
実施例４によれば、衝突角度３０度（図８（ａ）に示す）、４５度（図８（ｂ）に示す）、６０度（図８（ｃ）に示す）のいずれの場合も、２Ｖｏｌｔｓ以上の略同じ出力電圧が得られた。パイル糸１２、２２が互いにパイル全体で接触している状態では衝突角度方向が異なってもその相対移動に影響しないものと推察される。これにより、検知デバイス１は様々な角度からの摩擦に対して電気的応答を示すことが確認された。
得られた検知デバイス１の第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０を対向して配置した状態で斜め上方から物体を転がして検知デバイス１上に衝突させオシロスコープで出力電圧を測定した（図８（ｄ）に示す）。測定結果は図８に示す。
実施例４によれば、衝突角度３０度（図８（ａ）に示す）、４５度（図８（ｂ）に示す）、６０度（図８（ｃ）に示す）のいずれの場合も、２Ｖｏｌｔｓ以上の略同じ出力電圧が得られた。パイル糸１２、２２が互いにパイル全体で接触している状態では衝突角度方向が異なってもその相対移動に影響しないものと推察される。これにより、検知デバイス１は様々な角度からの摩擦に対して電気的応答を示すことが確認された。
【0056】
（検知デバイスの効果）
・検知デバイス１は、互いが接触する、又は互いが接触と離反を繰り返すことで電荷を発生させて帯電する第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とがパイル糸で構成されている。これにより、水平方向を含む様々な方向からの押圧に対して電気的応答を示し、例えば、全方向に対する転倒検知が可能となっている。
・検知デバイス１は、第１パイル織編物１０の帯電極性と第２パイル織編物２０の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置することで、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
・第２パイル織編物２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸が立毛され、第１パイル織編物１０との摩擦係数を小さくして耐摩耗性を向上させている。図９に示すように、第１パイル織編物１０を摩擦材料、第２パイル織編物２０を相手材料とした場合は、摩擦材料と相手材料をいずれも第１パイル織編物１０とした場合、摩擦材料を第１パイル織編物１０、相手材料をポリエステル繊維ブラシとした場合に比べて、静摩擦係数、動摩擦係数ともに小さくなっている。
・出力電圧は、図１０（ａ）に示すように、パイル糸１２、２２の羽毛の高さ（毛長）が大きくなると減少し、図１０（ｂ）に示すように、立毛密度が大きくなるに従って増加する。パイル糸１２、２２は、毛羽の高さが３ｍｍ程度で立毛密度がより大きくなるように調整することで、発生する電位差を最大化することができる。
・第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０のパイル糸１２、２２は基布１１、２１の緯糸１１ｂ、２１ｂに対し略Ｕ字状又は略Ｗ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が導体３０、４０と電気的に接続するように接触している。これにより、パイル糸１２、２２に発生する電力を外部に取り出すことができる。
・基布１１、２１の裏面にパイル糸１２、２２の抜けを防ぐコーティング層１３、２３を有し、パイル糸１２、２２はそれぞれコーティング層１３、２３を介して導体３０、４０と電気的に接続されている。これにより、パイル糸１２、２２の抜けを抑制することができる。特に、コーティング層１３、２３を導電性とすることで、パイル糸１２、２２と導体３０、４０の導通を安定化させることができる。
・検知デバイス１は、互いが接触する、又は互いが接触と離反を繰り返すことで電荷を発生させて帯電する第１パイル織編物１０と第２パイル織編物２０とがパイル糸で構成されている。これにより、水平方向を含む様々な方向からの押圧に対して電気的応答を示し、例えば、全方向に対する転倒検知が可能となっている。
・検知デバイス１は、第１パイル織編物１０の帯電極性と第２パイル織編物２０の帯電極性が、摩擦帯電列において反対側の極性に位置することで、発生する電位差を大きくして検出能力を向上させている。
・第２パイル織編物２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）から選ばれる少なくとも一種の機能性繊維からなるマルチフィラメント糸が立毛され、第１パイル織編物１０との摩擦係数を小さくして耐摩耗性を向上させている。図９に示すように、第１パイル織編物１０を摩擦材料、第２パイル織編物２０を相手材料とした場合は、摩擦材料と相手材料をいずれも第１パイル織編物１０とした場合、摩擦材料を第１パイル織編物１０、相手材料をポリエステル繊維ブラシとした場合に比べて、静摩擦係数、動摩擦係数ともに小さくなっている。
・出力電圧は、図１０（ａ）に示すように、パイル糸１２、２２の羽毛の高さ（毛長）が大きくなると減少し、図１０（ｂ）に示すように、立毛密度が大きくなるに従って増加する。パイル糸１２、２２は、毛羽の高さが３ｍｍ程度で立毛密度がより大きくなるように調整することで、発生する電位差を最大化することができる。
・第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０のパイル糸１２、２２は基布１１、２１の緯糸１１ｂ、２１ｂに対し略Ｕ字状又は略Ｗ字状に絡ませるようにして織り込まれ根元が導体３０、４０と電気的に接続するように接触している。これにより、パイル糸１２、２２に発生する電力を外部に取り出すことができる。
・基布１１、２１の裏面にパイル糸１２、２２の抜けを防ぐコーティング層１３、２３を有し、パイル糸１２、２２はそれぞれコーティング層１３、２３を介して導体３０、４０と電気的に接続されている。これにより、パイル糸１２、２２の抜けを抑制することができる。特に、コーティング層１３、２３を導電性とすることで、パイル糸１２、２２と導体３０、４０の導通を安定化させることができる。
【0057】
以上、本発明に係る実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことが可能である。例えば、本実施形態に係る第1パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０を構成するパイル糸１２、２２が凹凸状の異形断面形状を有して、パイル糸１２、２２の複数の凸部と凹部とが絡み合うように立設されてもよい。パイル糸１２、２２を異形断面形状とすることで摩擦帯電のための接触面積を増加させることができる。
また、パイル織編物１０、２０を構成するパイル糸１２、２２を、基布１１、２１を構成する経糸１１ａ、２１ａ及び緯糸１１ｂ、２１ｂにループ状に立設してもよい。パイル糸１２、２２がループ状をなすことで、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０が互いが接触と離反を繰り返す動作がスムーズになり検知デバイス１としての耐久性を向上させることが可能となる。
また、パイル織編物１０、２０を構成するパイル糸１２、２２を、基布１１、２１を構成する経糸１１ａ、２１ａ及び緯糸１１ｂ、２１ｂにループ状に立設してもよい。パイル糸１２、２２がループ状をなすことで、第１パイル織編物１０及び第２パイル織編物２０が互いが接触と離反を繰り返す動作がスムーズになり検知デバイス１としての耐久性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【0058】
１・・・検知デバイス
１０・・・第１パイル織編物
１１・・・基布、１１ａ・・・経糸、１１ｂ・・・緯糸、１２・・・パイル糸
２０・・・第２パイル織編物
２１・・・基布、２１ａ・・・経糸、２１ｂ・・・緯糸、２２・・・パイル糸
３０、４０・・・導体
５０・・・配線
１０・・・第１パイル織編物
１１・・・基布、１１ａ・・・経糸、１１ｂ・・・緯糸、１２・・・パイル糸
２０・・・第２パイル織編物
２１・・・基布、２１ａ・・・経糸、２１ｂ・・・緯糸、２２・・・パイル糸
３０、４０・・・導体
５０・・・配線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
