JP2000322977A - 着座センサ及びそれを用いた着座検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各接点部が曲げの影響による誤検出を防止す
ると共に、同じオン荷重でも検出エリアを大きくする。 【解決手段】 上側の導電パターン２４は、接点部１
３，１４，１５に対応する部分にそれぞれ形成される円
形状の第１ランド３１，３２，３３と、これら第１ラン
ド３１〜３３を共通に接続する第１リード３４とにより
構成されている。下側の導電パターン２５は、接点部１
１〜１５に対応する部分にそれぞれ形成される円形状の
第２ランド４１，４２，４３と、これら第２ランド４１
〜４３にそれぞれ個別に接続される第２リード４４、第
３リード４５及び第４リード４６とにより構成されてい
る。第１リード３４は、＋側電源端子に共通に接続さ
れ、第２リード４４〜第４リード４６は、それぞれ接点
部１３〜１５の電流を検出するための検出系に接続され
る。第１ランド３１〜３３及び第２ランド４１〜４３の
少なくとも一方、この例では第２ランド４１〜４３の中
の特にランド４２，４３の中央部に絶縁部４７，４８が
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、航空機の
座席等に設置して着座状態を検出するメンブレンスイッ
チを用いた着座センサに関し、特に着座対象の体格や姿
勢を検知するのに好適の着座センサ及び着座検出システ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の着座センサは、例え
ば助手席に人が乗車しているかいないか、又はその体格
等を判定し、エアバッグの作動状態を制御するのに使用
されている。この着座センサとして、比較的低コストで
システムを構成することが可能なメンブレンスイッチを
使用したものが知られている。

【０００３】図１１は、メンブレンスイッチを使用した
着座センサの構成を示す図である。メンブレンスイッチ
は、一対の可撓性シート１０１，１０２を絶縁スペーサ
１０３を介して重合することにより構成される。可撓性
シート１０１，１０２の対向面には、それぞれ導電パタ
ーン１０４，１０５が形成される。絶縁スペーサ１０３
の所定位置には、開口部１０６が形成され、この開口部
１０６の上下の導電パターン１０４，１０５が接点部１
０７を形成する。接点部１０７に可撓性シート１０１，
１０２の厚み方向の荷重が加わると、開口部１０６を介
して導電パターン１０４，１０５が接触するので、この
接触により流れる電流を検知することによって着座の有
無を判定することができる。ここで、接点部１０７がメ
ンブレンスイッチの厚み方向の荷重によってオンになる
ときの接点部に加わる荷重を「オン荷重」と呼ぶ。

【０００４】ところで、近年、助手席へのチャイルドシ
ートの使用を義務づけようとする動きがある。チャイル
ドシートの場合、乗車するのが幼児であるということも
あり、エアバッグの作動制御は、大人の場合と同じにす
ることはできない。このため、この種の着座センサに
は、単に座席への着座の有無だけでなく、着座している
人の体格なども検出できることが望まれている。そこで
出願人は、オン荷重が異なる複数の接点部を同一の着座
検出位置に近接配置して、どの接点部がオンになってい
るかによって着座している人の体重を判別するようにし
た着座センサを提案している（特開平10-214537号）。
この着座センサでは、図１２に示すように、絶縁スペー
サの開口部の孔径を異ならせた複数の接点部１１１，１
１２，１１３を組み合わせて１つの接点部群１１０を構
成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の着座センサは、絶縁スペーサの開口部の中心部分が最
も導通し易く、特に可撓性シートが曲がった状態で座席
部に設置されたような場合には、人が着座していない状
態でも、僅かな車の振動で接点部がオンになって正確な
体格検出ができないという問題がある。また、従来の着
座センサでは、高いオン荷重を得ようとすると、開口部
の孔径を小さくしなければならないので、その分、検出
エリアが狭くなるという問題がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、各接点部が曲げの影響による誤検出を防止するこ
とができる着座センサ及び着座検出システムを提供する
ことを第１の目的とする。本発明はまた、同じオン荷重
でも検出エリアを大きくすることができる着座センサ及
び着座検出システムを提供することを第２の目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る着座センサ
は、一対の可撓性シートを絶縁スペーサを介して重合す
ることにより形成され、前記一対の可撓性シートの対向
面にそれぞれ導電パターンが形成されると共に、前記絶
縁スペーサの所定位置に接点部を形成するための開口部
が形成され、前記接点部で前記可撓性シートの厚み方向
の荷重が加わると前記開口部位置で対向する導電パター
ンが接触するメンブレンスイッチからなり、前記接点部
が着座検出位置に配置される着座センサにおいて、前記
接点部は、前記開口部位置で対向する導電パターンの少
なくとも一方の中央部に絶縁部が形成されたものである
ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る着座検出システムは、
上述した着座センサと、この着座センサの前記接点部を
流れる電流値を検出する検出手段と、この検出手段で検
出された電流値に基づいて着座の有無及び着座対象を判
別する着座対象判別手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、接点部の開口部位置で対
向する導電パターンの少なくとも一方の中央部に絶縁部
が形成されているので、この絶縁部の存在によって、対
向する導電パターンの中央部が接触しても導通しなくな
るので、スイッチの曲がり等によって容易にオンになる
のを防止することができる。また、この発明によれば、
検出エリアを小さくしないでオン荷重を高めることがで
きる。

【００１０】前記絶縁部は、前記導電パターンの中央部
が欠落されて形成されたものでも良いし、その中央部の
導電パターンに形成された絶縁凸部のようなものでも良
い。前者の場合には、製造工程が簡単であるという利点
がある。

【００１１】前記絶縁部を有する接点部と前記絶縁部を
有しない接点部とを近接配置して１組の接点部群を構成
したり、前記絶縁部の大きさを変えた複数の接点部を近
接配置して１組の接点部群を構成すると、１組の接点部
群を互いにオン荷重が異なる複数の接点部で構成するこ
とができる。この場合、接点部の開口部の開口径をあま
り小さくせずにオン荷重の高い接点部を形成することが
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図１は、この発明
が適用される自動車用座席を示している。座席１は、着
座部２、背もたれ部３及びヘッドレスト４により構成さ
れるが、着座部２の布張り又は革張りの直下に本発明の
シート状の着座センサ５が埋め込まれている。

【００１３】この着座センサ５は、メンブレンスイッチ
からなるもので、図２にその一部平面図を示すように、
異なる荷重でオン状態となる３つの接点部１３，１４，
１５が１つの接点部群１１を構成するように近接配置さ
れている。

【００１４】図３（ａ）に図２のＡ−Ａ′断面図を、図
３（ｂ）に同じくＢ−Ｂ′断面図を、図３（ｃ）にＣ−
Ｃ′断面図をそれぞれ示す。図示のように、この着座セ
ンサ５は、ポリエステルフィルムのような絶縁樹脂フィ
ルム等からなる一対の可撓性シート２１，２２を、絶縁
スペーサ２３を介して重合することにより構成されてい
る。可撓性シート２１，２２の対向面には、それぞれ銀
ペースト等からなる導電パターン２４，２５がスクリー
ン印刷等の方法で形成されている。絶縁スペーサ２３の
接点部１３，１４，１５に対応する位置には、開口部２
６，２７，２８が形成され、これら開口部２６，２７，
２８を介して荷重印加時に上下の導電パターン２４，２
５がそれぞれ接触するようになっている。

【００１５】図４（ａ）は上側の導電パターン２４を、
また、同図（ｂ）は下側の導電パターン２５をそれぞれ
示した図である。同図（ａ）に示すように、上側の導電
パターン２４は、接点部１３，１４，１５に対応する部
分にそれぞれ形成される円形状の第１ランド３１，３
２，３３と、これら第１ランド３１，３２，３３を共通
に接続する第１リード３４とにより構成されている。一
方、下側の導電パターン２５は、同図（ｂ）に示すよう
に、接点部１３，１４，１５に対応する部分にそれぞれ
形成される円形状の第２ランド４１，４２，４３と、こ
れら第２ランド４１，４２，４３にそれぞれ個別に接続
される第２リード４４、第３リード４５及び第４リード
４６とにより構成されている。第１リード３４は、＋側
電源端子に共通に接続され、第２リード４４〜第４リー
ド４６は、それぞれ接点部１３〜１５の電流を検出する
ための検出系に接続される。

【００１６】第１ランド３１〜３３及び第２ランド４１
〜４３の少なくとも一方、この例では第２ランド４１〜
４３の中の特にランド４２，４３の中央部に絶縁部４
７，４８が形成されている。図５は、絶縁スペーサ２３
の開口部２６，２７，２８の径及び絶縁部４７，４８の
径とオン荷重との関係を示したグラフである。このグラ
フから明らかなように、メンブレンスイッチでは、絶縁
スペーサ２３の開口部の孔径によって、接点部のオン荷
重が変化する。即ち、開口部径が小さいとオン荷重は大
きくなり、開口部径が大きくなるに従ってオン荷重は小
さくなっていく。また、オン荷重は、絶縁部の孔径によ
っても変わる。即ち、絶縁スペーサ２３の開口部の径が
同じでも、絶縁部４７，４８の孔径が大きくなると、オ
ン荷重も大きくなる。従って、この実施例の場合、ラン
ド３１〜３３，４１〜４３の径が全て同じであるとする
と、オン荷重は、接点部１３＜接点部１４＜接点部１５
の関係になる。このため、接点部１３〜１５の組合せに
よって着座している人の体重を次のように検出すること
ができる。

【００１７】

【表１】

【００１８】図６は、この着座センサ５を使用した着座
検出システムの構成を示す回路図である。接点部１３，
１４，１５をそれぞれ電流DET1,2,3が流れているかどう
かが電流検出部５１で検出され、電流が流れている接点
部１３〜１５の組合せを、着座対象判別手段としてのＣ
ＰＵ５２が認識して着座の有無及び着座対象を判別す
る。

【００１９】各接点部１３，１４，１５は、開口径と絶
縁部径とを適宜組み合わせることにより、様々なオン荷
重に設定することができる。また、同じオン荷重でも、
絶縁部の大きさによって開口径を大きくすることがで
き、これにより検出エリアを拡大することができる。ま
た、従来の接点部では、図７（ａ）に示すように、着座
センサ５の曲がりによって上下の導電区パターン２４，
２５が接触して、誤検出を生じることが考えられるが、
図７（ｂ）に示す本実施例のように、第２ランド４３の
中央部に絶縁部４８が形成されていると、図７（ｂ）に
示すように、着座センサ５が曲がったときでも、中央部
の導電パターン２４，２５が誤って接触することがな
い。

【００２０】なお、絶縁部４８は、図８に示すように、
第１ランド３１〜３３の側の中央部に設けても良いし、
第１ランド３１及び第２ランド４１の両方の中央部に設
けても良い。また、図９に示すように導電パターン２４
又は２５の上に凸部状の絶縁突起７１を設けるようにし
ても同様の効果は得られる。

【００２１】また、着座センサ５として前述した矩形状
シートの代わりに、図１０に示すような着座検出位置に
配置される円形のランド部８１と、これらランド部８１
を連結する連結部８２とから構成するようにすれば、座
席の着座部等の曲線に適合するように配置することが容
易になる。この場合、各ランド部８１の大きさも、本発
明により小型化することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、接
点部の開口部位置で対向する導電パターンの少なくとも
一方の中央部に絶縁部が形成されているので、この絶縁
部の存在によって、対向する導電パターンの中央部が接
触しても導通しなくなるので、スイッチの曲がり等によ
って容易にオンになるのを防止することができ、また、
検出エリアを小さくしないでオン荷重を高めることがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る着座センサが組み
込まれる自動車用座席を示す斜視図である。

【図２】 同着座センサの一部を示す平面図である。

【図３】 同着座センサの一部の断面図である。

【図４】 同着座センサの導電パターンを示す平面図で
ある。

【図５】 同着座センサの絶縁スペーサの開口部径及び
絶縁部径とオン荷重との関係を示すグラフである。

【図６】 同着座センサを使用した着座検出システムの
回路図である。

【図７】 同着座センサの作用を説明するための断面図
である。

【図８】 本発明の更に他の実施例に係る着座センサの
導電パターンを示す平面図である。

【図９】 本発明の更に他の実施例に係る着座センサの
断面図である。

【図１０】 本発明の更に他の実施例に係る着座センサ
の平面図である。

【図１１】 メンブレンスイッチを用いた従来の着座セ
ンサを示す一部切欠した斜視図である。

【図１２】 オン加重が異なる複数の接点部を備えた従
来の着座センサの平面図である。

【符号の説明】

５…着座センサ、１１，１１０…接点部群、１３〜１
５，１０７，１１１〜１１３…接点部、２１，２２，１
０１，１０２…可撓性シート、２３，１０３…絶縁スペ
ーサ、２４，２５，１０４，１０５…導電パターン、２
６〜２８，１０６…開口部、３１〜３３…第１ランド、
３４…第１リード、４１〜４３…第２ランド、４４…第
２リード、４５…第３リード、４６…第４リード、４
７，４８…絶縁部、５１…電流検出部、５２…ＣＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大庭 清嗣 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 小金井 幸雄 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 勝亦 孝明 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 5G006 AA01 AZ01 FB14 LE01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の可撓性シートを絶縁スペーサを介
   して重合することにより形成され、前記一対の可撓性シ
   ートの対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共
   に、前記絶縁スペーサの所定位置に接点部を形成するた
   めの開口部が形成され、前記接点部で前記可撓性シート
   の厚み方向の荷重が加わると前記開口部位置で対向する
   導電パターンが接触するメンブレンスイッチからなり、
   前記接点部が着座検出位置に配置される着座センサにお
   いて、 前記接点部は、前記開口部位置で対向する導電パターン
   の少なくとも一方の中央部に絶縁部が形成されたもので
   あることを特徴とする着座センサ。
2. 【請求項２】 前記絶縁部は、前記導電パターンの一部
   が欠落されて形成されたものであることを特徴とする請
   求項１記載の着座センサ。
3. 【請求項３】 互いのオン荷重が異なる、前記絶縁部を
   有する接点部と前記絶縁部を有しない接点部とが近接配
   置されて１組の接点部群を構成していることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の着座センサ。
4. 【請求項４】 互いのオン荷重が異なる、前記絶縁部の
   大きさを変えた複数の接点部が近接配置されて１組の接
   点部群を構成していることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１項記載の着座センサ。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の着座
   センサと、 この着座センサの前記接点部を流れる電流値を検出する
   検出手段と、 この検出手段で検出された電流値に基づいて着座の有無
   及び着座対象を判別する着座対象判別手段とを備えたこ
   とを特徴とする着座検出システム。