JP2001141582A - 荷重検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート面にかかる荷重物の荷重を精度よく検
知し、併せて大人と子供を判定する。 【解決手段】 線状の荷重センサ１０に押圧力が印加さ
れたときに生じる荷重センサ１０の両端部における電極
部材２２，２３間の電位差の変化を検知する。その検出
結果から荷重が印加された領域を特定し、その大きさか
ら大人と子供を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車用シート
の着座センサ等に好適な荷重検知装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車の運転席等の座面に荷重検知シー
トを配置し、その座面に乗員が座しているか否かを検出
する技術がある。従来、この種の荷重検知シートとして
は、例えば図４６に示すようなものがある。

【０００３】これは、座面に配置されるシートＳの縦軸
１〜４と横軸Ａ〜Ｅとの交点に圧力センサＡ１〜Ａ４，
Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４を配
置し、この各圧力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１
〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４からの検出結果に基づ
いて、制御回路５が荷重の判定を行い、その旨を所定の
駆動部６に伝達するようになっている。圧力センサＡ１
〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜
Ｅ４としては、圧力によって電気抵抗値が変化する感圧
導電材料が使用されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４６に示した荷重検
知シートは、感圧導電材料からなる圧力センサＡ１〜Ａ
４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４
をマトリクス状に配置しなければならず、また、シート
Ｓ上の様々な点の圧力を検出するための多数の圧力セン
サＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，
Ｅ１〜Ｅ４を使用しなければならない。このため、回路
が複雑になりコスト的に高価なものとなってしまってい
た。

【０００５】また、この荷重検知シートを自動車の着座
センサとして使用する場合には、この荷重検知シートを
用いて、乗員が大人であるか子供であるかを判別したい
場合がある。例えば、自動車の乗員を保護するためのエ
アバッグ装置においては、大人と子供とでエアバッグの
動作時の大きさを変化させることが望ましいが、このよ
うな場合に、乗員が大人であるか子供であるかを着座セ
ンサにより検出できるようにしておくことが望ましい。
このような場合に、図４６に示した従来の荷重検知シー
トでは、１個１個の圧力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ
４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４で重荷重か軽
荷重かを検出しなければならず、そのためには荷重検知
精度の極めて優れた圧力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ
４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４を使用するこ
とが必要となるため、これに要する部品コストは膨大に
なってしまう。

【０００６】尚、超音波センサや光センサ等を用いて大
人か子供かを判定するといった方法も提案されている
が、異なる２種類のセンサを用いて測定を行わなくては
ならず、取り付け位置の制約やコスト高の問題が生じる
という不利がある。

【０００７】そこで、この発明の課題は、シート面に荷
重がかかっているかどうかを検出するだけでなく、着座
者の着座範囲を特定して大人と子供の識別等も可能とな
り、しかも比較的簡単で安価な回路構成で実現が可能な
荷重検知装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１に記載の発明は、荷重が印加されたときにその
旨を検知する荷重検知装置であって、線状の荷重センサ
と、前記荷重センサの両端に接続されて当該荷重センサ
に荷重が印加されたか否かを検知する検知回路部とを備
え、前記荷重センサは、少なくとも上下方向に押圧力が
印加されたときに、互いに電気的導通がなされる導電性
の第一電極部材及び第二電極部材が、当該荷重センサの
長手方向に沿って形成され、前記検知回路部は、前記荷
重センサの一端部と他端部のそれぞれにおける前記両電
極部材の間の電位差を検出する制御部とを備えるもので
ある。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の荷重検知装置であって、前記第一電極部材及び前記第
二電極部材は、単位長さ当たりに一定の抵抗値を有せし
められ、前記制御部は、前記荷重センサの一端部と他端
部のそれぞれにおける前記両電極部材の間の電位差を検
出し、当該電位差に基づいて前記荷重センサの前記両電
極部材間の接触の位置を検出して荷重物の荷重範囲を特
定するものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、所定の載置面上
に載置されて、上面に荷重が印加されたときにその旨を
検知する荷重検知装置であって、面状の基体固定部材
と、前記基体固定部材に保持されて二次元方向に展開す
るようにして配策される複数の線状の荷重センサと、前
記各荷重センサの両端に接続されて当該荷重センサに荷
重が印加されたか否かを検知する検知回路部とを備え、
前記各荷重センサは、少なくとも上下方向に押圧力が印
加されたときに、互いに電気的導通がなされる導電性の
第一電極部材及び第二電極部材が、当該荷重センサの長
手方向に沿って形成され、前記第一電極部材及び前記第
二電極部材は、単位長さ当たりに一定の抵抗値を有せし
められ、前記検知回路部は、前記各荷重センサの前記両
電極部材の一端部と他端部とに順次接続切替するスイッ
チ部と、前記押圧力が印加されることにより前記荷重セ
ンサの前記両電極部材が互いに接続したときに、前記ス
イッチ部によって接続切替された前記荷重センサの前記
両電極部材とともに分圧抵抗をなす抵抗体と、前記スイ
ッチ部によって接続切替された前記各荷重センサのそれ
ぞれの端部における前記両電極部材の間の電位差を検出
し、当該電位差に基づいて前記各荷重センサの前記両電
極部材間の接触の有無及び／または接触の位置を検出し
て荷重物の荷重範囲を特定する制御部とを備えるもので
ある。

【００１１】請求項５に記載の発明は、前記荷重センサ
は、導電性を有する管状の弾性導電チューブと、前記弾
性導電チューブ内に回動可能に収納されて前記第一電極
部材及び前記第二電極部材が形成された複合弾性部材と
を備え、前記複合弾性部材は、両端に形成されて前記弾
性導電チューブの内面に遊接する電気的絶縁性の側端絶
縁体部と、前記側端絶縁体部の間に互いに離間して形成
される前記第一電極部材及び前記第二電極部材と、前記
第一電極部材及び前記第二電極部材を互いに電気的に絶
縁しながら連結する中央絶縁体部とを備え、前記第一電
極部材及び前記第二電極部材の厚み寸法は、前記側端絶
縁体部の厚み寸法より小とされ、且つ前記中央絶縁体部
の厚み寸法より大とされることで、前記複合弾性部材は
その幅方向に沿ってひだ形状に形成され、前記第一電極
部材及び前記第二電極部材は、前記弾性導電チューブの
自然状態で前記弾性導電チューブから離間して配置され
る一方、前記弾性導電チューブが外部からの押圧力によ
り弾性変形したときに当該弾性導電チューブを介して相
互の電気的接続が可能に配置され、且つ、前記第一電極
部材及び前記第二電極部材は、前記両側端絶縁体部同士
が押圧されたときに、前記中央絶縁体部により離間され
た状態から弾性変形して互いに接触可能な位置に配置さ
れるものである。

【００１２】請求項６に記載の発明は、前記複合弾性部
材の内部または側部に、当該複合弾性部材自身の柔軟な
弾性変形を可能とするための中空部または切欠が形成さ
れたものである。

【００１３】請求項７に記載の発明は、前記中空部は少
なくとも一対に形成され、前記各中空部は前記荷重セン
サの端部において外部接続端子の接続孔として使用可能
とされたものである。

【００１４】請求項８に記載の発明は、前記複合弾性部
材をかしめて外部の所定のリード線に固定するための中
継端子をさらに備えるものである。

【００１５】請求項９に記載の発明は、前記中継端子と
前記弾性導電チューブとの接合を防止するためのスペー
サをさらに備えるものである。

【００１６】請求項１０に記載の発明は、前記複合弾性
部材の端部と前記弾性導電チューブとの接合を防止する
ためのスペーサをさらに備えるものである。

【００１７】請求項１１に記載の発明は、前記弾性導電
チューブの一部に、外部の所定のリード線に接続するた
めの所定の中継端子をかしめて止着する導電性の突起が
形成されたものである。

【００１８】請求項１２に記載の発明は、前記弾性導電
チューブの一部に、当該弾性導電チューブの一部に接続
するとともに外部の所定のリード線に接続するための所
定の中継端子をかしめて止着するための導電部材が取り
付けられたものである。

【００１９】請求項１３に記載の発明は、請求項１ない
し請求項４のいずれかに記載の荷重検知装置であって、
前記第一電極部材及び前記第二電極部材のいずれか一方
は、可撓性を有する部材によって形成されて周方向の少
なくとも一部の区間が導電性を有する導電部となってい
る管状の弾性チューブであり、前記第一電極部材及び前
記第二電極部材のうちの他方は、可撓性を有する部材に
よって形成されて前記弾性チューブ内に挿入される長尺
状の挿入部材であり、前記挿入部材に、長手方向に所定
間隔をあけて前記挿入部材を外囲するように設けられ、
前記挿入部材と一緒に前記弾性チューブ内に挿入され、
前記挿入部材を前記弾性チューブから離間させる絶縁性
の外囲部材が設けられたものである。

【００２０】請求項１４に記載の発明は、請求項１３に
記載の荷重検知装置であって、前記挿入部材が、その長
手方向に配設された金属線を備えて形成されているもの
である。

【００２１】請求項１５に記載の発明は、請求項１４に
記載の荷重検知装置であって、前記挿入部材は、細長形
状の可撓性の芯材と、前記芯材の外周にコイル状に巻回
された金属線と、を備えるものである。

【００２２】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載の荷重検知装置であって、前記芯材が、樹脂、ゴ
ム、繊維部材、あるいはこれらのうちのいくつかを組み
合わせて形成される複合部材から形成された絶縁部材で
あるものである。

【００２３】請求項１７に記載の発明は、請求項１５ま
たは請求項１６に記載の荷重検知装置であって、前記芯
材が、弾性部材によって形成され、前記金属線が、前記
芯材の外周面にめり込むようにして巻回されているもの
である。

【００２４】請求項１８に記載の発明は、請求項１５ま
たは請求項１６に記載の荷重検知装置であって、前記芯
材の外周面に、前記金属線が嵌まり込む螺旋状の溝が設
けられ、前記金属線が、前記溝に嵌まり込むようにして
前記芯材に巻回されるものである。

【００２５】請求項１９に記載の発明は、請求項１４な
いし請求項１８のいずれかに記載の荷重検知装置であっ
て、前記金属線として、耐蝕性を有する金属線が用いら
れているものである。

【００２６】請求項２０に記載の発明は、請求項１５に
記載の荷重検知装置であって、前記外囲部材は、樹脂ま
たはゴムを用いてモールド成型により前記挿入部材の外
周面上に一体に形成されるものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の一の実施の形態
に係る荷重検知装置を示す平面図、図２は同じくその断
面図である。この荷重検知装置は、図１及び図２の如
く、例えば車両座席の座面等に配置して使用され、具体
的には上下に配置される一対の面状の基体固定部材１１
ａ，１１ｂの間に挟まれた面内で、複数本の線状の荷重
センサ１０（ＳＥＮ１，ＳＥＮ２，ＳＥＮ３，ＳＥＮ
４，ＳＥＮ５）を二次元方向に展開するようにして配置
することにより荷重検知シートを構成し、各荷重センサ
１０（ＳＥＮ１，ＳＥＮ２，ＳＥＮ３，ＳＥＮ４，ＳＥ
Ｎ５）が検知回路部４１に接続されて、それぞれの荷重
センサ１０（ＳＥＮ１，ＳＥＮ２，ＳＥＮ３，ＳＥＮ
４，ＳＥＮ５）により荷重が印加されているか否かを検
知するようにしたものであり、特に、荷重センサ１０
（ＳＥＮ１，ＳＥＮ２，ＳＥＮ３，ＳＥＮ４，ＳＥＮ
５）の両端部の電圧測定に基づいて荷重が印加されてい
る領域を判断し、その座面に座している荷重物が大人で
あるか子供であるかを判別できるようにしたものであ
る。

【００２８】この実施の形態においては、図１の如く、
５本の荷重センサ１０が一定間隔で並行に配置されるこ
とで、座面内の荷重を比較的広範囲に且つまんべんなく
検知できるようになっている。

【００２９】荷重センサ１０は、図３に示すように、中
空チューブ状の弾性導電チューブ２１と、この弾性導電
チューブ２１内に遊挿されて正負の両電極部材２２，２
３を備える細長状の弾性を有する複合弾性部材２４と、
弾性導電チューブ２１の外周に設けられた略管状の保護
体２５とを備えており、これら弾性導電チューブ２１、
複合弾性部材２４及び保護体２５が弾性変形可能とされ
て両電極部材２２，２３が弾性導電チューブ２１を介し
て電気的に導通可能とされることにより、所定以上の荷
重を検知できるようになっている。

【００３０】荷重センサ１０の各弾性導電チューブ２１
は、図３の如く、中空部２８を有して形成された略円管
形の弾性部材であり、導電ゴム等の導電性を有する弾性
材料で成形されてなるものである。

【００３１】荷重センサ１０の複合弾性部材２４は、図
３の如く、断面視両側端部に形成された側端絶縁体部３
１，３２と、断面視中央部に配置される中央絶縁体部３
３と、片側の側端絶縁体部３１と中央絶縁体部３３との
間に形成される第一電極部材２２（２２ａ，２２ｂ）
と、他側の側端絶縁体部３２と中央絶縁体部３３との間
に形成される第二電極部材２３（２３ａ，２３ｂ）とを
備える。

【００３２】各側端絶縁体部３１，３２は、各電極部材
２２，２３に隣接した状態で形成されており、側端絶縁
体部３１，３２の弾性導電チューブ２１に接触する外面
は、弾性導電チューブ２１の内周面に対応した円弧形状
とされて当該内周面に遊接されており、これにより、複
合弾性部材２４の弾性導電チューブ２１内での若干の回
動が許容される（図６及び図７参照）。

【００３３】荷重センサ１０の各電極部材２２，２３
は、弾性導電チューブ２１と同様の導電ゴム等の導電性
を有する弾性材料を用いてそれぞれ成形され、これらの
両電極部材２２，２３同士は、中央絶縁体部３３が介在
されることによって互いに離間して配置される。また、
各電極部材２２，２３のそれぞれにおいて、当該各電極
部材２２，２３の弾性を確保するための中空部３５，３
６が形成されている。これにより、外圧に対して複合弾
性部材２４が変形しやすい状態にされている。尚、図３
の例では、各電極部材２２，２３がそれぞれ中空部３
５，３６によって上部の電極部材２２ａ，２３ａと下部
の電極部材２２ｂ，２３ｂとに分断されている例を示し
ているが、これらの上部の電極部材２２ａ，２３ａと下
部の電極部材２２ｂ，２３ｂとが中空部３５，３６の周
りで各電極部材２２，２３がそれぞれ上下につながって
構成されても差し支えない。

【００３４】ここで、図４は荷重センサ１０の複合弾性
部材２４を示す断面図である。図４の如く、複合弾性部
材２４においては、各側端絶縁体部３１，３２の高さ寸
法（厚み寸法）をＨ１とした場合に、各電極部材２２，
２３の外形高さ寸法（外径厚み寸法）Ｈ２は、各側端絶
縁体部３１の高さ寸法（厚み寸法）Ｈ１よりも小さく設
定されており、各側端絶縁体部３１，３２の上下端が各
電極部材２２，２３よりも上下方向（複合弾性部材２４
の厚さ方向）に張り出した状態とされている。これによ
り、図３の如く、複合弾性部材２４の各電極部材２２，
２３と弾性導電チューブ２１との間に側端絶縁体部３
１，３２が介在され、よって、図３中の横方向における
電極部材２２，２３と弾性導電チューブ２１との不用意
な接触を防止できる。

【００３５】また、中央絶縁体部３３の上下方向（複合
弾性部材２４の厚さ方向）についての高さ寸法（厚み寸
法）Ｈ３は、各電極部材２２，２３の外形高さ寸法（外
径厚み寸法）Ｈ２よりも小さく設定され、その結果この
中央絶縁体部３３の部分が複合弾性部材２４において断
面視凹状に形成されている。

【００３６】このように外形高さ寸法Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３
を異なって設定することにより、複合弾性部材２４は幅
方向にひだが形成された形状となり、また内部に中空部
３５，３６が形成されていることと相まって、極めて柔
軟に弾性変形が可能な形状とされている。したがって、
図３の上方から押圧力が加えられたときには（図５中の
矢示方向Ｄｒ１）、弾性導電チューブ２１と複合弾性部
材２４は図５のように弾性変形し、よって第一電極部材
２２（２２ａ，２２ｂ）と弾性導電チューブ２１及び第
二電極部材２３（２３ａ，２３ｂ）と弾性導電チューブ
２１がそれぞれ接触するようになり、よって第一電極部
材２２と第二電極部材２３とは弾性導電チューブ２１を
介して電気的に導通することになる。勿論、弾性導電チ
ューブ２１の形状が自然状態である円管状に復帰した時
点で、複合弾性部材２４の形状は、そのひだ形状の元の
状態に弾性復元するようになっている。

【００３７】尚、複合弾性部材２４は、上述のように、
各側端絶縁体部３１，３２の外面が弾性導電チューブ２
１の内周面に対応した円弧形状とされることで弾性導電
チューブ２１内での回動が許容されているが、例えば図
６のように、複合弾性部材２４が弾性導電チューブ２１
の中空部２８内で左上から右下にかけて斜め姿勢をとっ
ていたような場合に、弾性導電チューブ２１の上方（図
６中の矢示方向Ｄｒ２）から押圧力が加えられたときに
は、側端絶縁体部３１，３２の弾性導電チューブ２１に
接触する外面が側端絶縁体部３１，３２の弾性導電チュ
ーブ２１の内周面に対応した円弧形状とされていること
から、側端絶縁体部３１，３２は図６中の矢示方向Ｒ１
（反時計回り）に容易に回動し、結局は図５の状態とな
って、第一電極部材２２と第二電極部材２３とが弾性導
電チューブ２１を介して電気的に導通することになる。
ただし、図７のように、複合弾性部材２４が弾性導電チ
ューブ２１の中空部２８内で丁度９０度回動して、両側
端絶縁体部３１，３２及び中央絶縁体部３３が上下方向
に揃って配置された状態で、弾性導電チューブ２１の上
方（図７中の矢示方向Ｄｒ３）から押圧力が加えられた
ときには、複合弾性部材２４は時計回りにも反時計回り
にも回動しないことがある。この場合は、図８の如く、
そのままの状態で上下方向に押しつぶされ、両側端絶縁
体部３１，３２と中央絶縁体部３３とに挟まれた中空部
３５，３６がつぶれた状態となり、これにより両電極部
材２２，２３が湾曲して、一方の第一電極部材２２ａと
一方の第二電極部材２３ａとが直接接触するとともに、
他方の第一電極部材２２ｂと他方の第二電極部材２３ｂ
とが直接接触する。これにより、第一電極部材２２と第
二電極部材２３とが電気的に導通することになる。

【００３８】尚、荷重センサ１０に対して荷重印加が解
除されると、弾性導電チューブ２１及び複合弾性部材２
４の弾性復元力により図３等のような元の状態に戻るた
め、導電路の接触は容易にオンからオフに切り替わるよ
うになっている。

【００３９】保護体２５は、図２ないし図４の如く、弾
性導電チューブ２１を嵌入する円管状の本体部２９と、
この本体部２９の下端に形成された矩形の支持部３０と
が一体成形された絶縁部材であり、本体部２９内に弾性
導電チューブ２１を嵌入した状態で、支持部３０の平滑
な下面が、下側の基体固定部材１１ｂ上に載置されて、
これにより弾性導電チューブ２１を安定的に支持するよ
うになっている。また、この保護体２５が弾性導電チュ
ーブ２１を覆うことにより、弾性導電チューブ２１を保
護すると同時に、弾性導電チューブ２１の弾性復元を補
助するようになっている。この保護体２５は、必ずしも
弾性導電チューブ２１の全長に亘って設けられる必要は
なく、図１のように弾性導電チューブ２１より短い複数
の保護体２５が断続的に設置されていてもよい。

【００４０】かかる荷重センサ１０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ
５）の両端は、それぞれリード線３７を通じて所定の検
知回路部４１に接続されている。ここで、荷重センサ１
０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ５）のリード線３７への接続につ
いて説明する。荷重センサ１０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ５）
の複合弾性部材２４の端部においては、図９及び図１０
の如く、複合弾性部材２４内の各中空部３５，３６にリ
ード線３７の各接続端子３８，３９が挿入される。これ
により、一方の接続端子３８が第一電極部材２２（２２
ａ，２２ｂ）に接続され、他方の接続端子３９が第二電
極部材２３（２３ａ，２３ｂ）に接続されて、図１のよ
うにリード線３７を通じて検知回路部４１まで引き出さ
れる。尚、図９中の符号４０は防水用のシール部材を示
しており、このシール部材４０が複合弾性部材２４の各
端部と弾性導電チューブ２１との接合部からの水の浸入
を防止するためのスペーサとして機能している。ただ
し、特別に防水の必要がない場合は、防水シール部材を
省略してもよい。

【００４１】図１１は、荷重センサ１０と検知回路部４
１とが接続された状態を示すブロック図である。図１１
の如く、検知回路部４１内には、１個の切替端子４４ａ
で多端子４４ｂのうちのひとつに順次切替接続する一対
のマルチプレクサ（スイッチ部）ＳＷ１，ＳＷ２が設け
られており、荷重センサ１０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ５）の
各第一電極部材２２の両端が、リード線３７ａ（３７）
を通じて第一マルチプレクサＳＷ１の多端子４４ｂ中の
それぞれの接続端子に接続されている。そして、第一マ
ルチプレクサＳＷ１の切替端子４４ａはプルアップ抵抗
（抵抗体）Ｒ０を通じて電源Ｅ０に接続されている。こ
のように接続することで、各荷重センサ１０に押圧力が
印加されて両電極部材２２，２３同士が弾性導電チュー
ブ２１を介して互いに接続したときに、プルアップ抵抗
Ｒ０と両電極部材２２，２３及び弾性導電チューブ２１
が直列に接続されて分圧抵抗をなすようになっている。
そして、このプルアップ抵抗Ｒ０と第一マルチプレクサ
ＳＷ１の切替端子４４ａとの接続点の電圧レベルが、Ａ
／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータ４２を介して
ＣＰＵ（制御部）４３に入力されるようになっている。
また、荷重センサ１０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ５）の各第二
電極部材２３の両端が、リード線３７ｂ（３７）を通じ
て第二マルチプレクサＳＷ２の多端子４４ｂ中のそれぞ
れの接続端子に接続されている。そして、第二マルチプ
レクサＳＷ２の切替端子４４ａは設置されている。

【００４２】そして、両マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２
の多端子４４ｂ中の各接続端子（１番端子〜１０番端
子）の間には、それぞれ抵抗Ｚ１〜Ｚ１０が介装接続さ
れている。この抵抗Ｚ１〜Ｚ１０は、導電路となる荷重
センサ１０の断線に対する故障検知を行うために設けら
れる終端抵抗体であり、所定の電圧を加えた場合に終端
抵抗体Ｚ１〜Ｚ１０での電圧降下の値を検出することに
より、非荷重状態であっても通電の有無を容易に検出で
き、特に通電がないときに断線である旨を容易に検知で
きるものである。尚、ここでは図１１のように左右両側
の入出力に対して終端抵抗体Ｚ１〜Ｚ１０を設置してい
たが、左右いずれか一方であってもよく、あるいは、導
電路に導電性弾性体を用いる結果、断線などに対する信
頼性が極めて高くなるため、断線に対する故障検知機能
を必要としない場合は、終端抵抗体Ｚ１〜Ｚ１０を省略
することも可能であるが、ここでは信頼性向上のために
終端抵抗体Ｚ１〜Ｚ１０を接続するものとして説明を進
める。

【００４３】図１２は、図１１中の両マルチプレクサＳ
Ｗ１，ＳＷ２の切替端子４４ａが多端子４４ｂの３番目
の接続端子（）に接続された場合の接続例を示す図で
ある。ただし、マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２は図示省
略している。この場合は、上記の両マルチプレクサＳＷ
１，ＳＷ２の３番目の接続端子（）への接続により、
３番目の荷重センサ（荷重センサ１０）ＳＥＮ３の第一
電極部材２２の一端がリード線３７ａ（３７）及びプル
アップ抵抗Ｒ０を通じて電源Ｅ０に接続される。また、
この３番目の荷重センサＳＥＮ３の第一電極部材２２の
他端は、リード線３７ａ（３７）を通じて抵抗Ｚ８の一
端に接続されている。さらに、この３番目の荷重センサ
ＳＥＮ３の第二電極部材２３の一端は、リード線３７ｂ
（３７）を通じて接地され、またこの３番目の荷重セン
サＳＥＮ３の第二電極部材２３の他端は、リード線３７
ｂ（３７）を通じて抵抗Ｚ８の他端に接続されている。
また、プルアップ抵抗Ｒ０と第一電極部材２２との接続
点は、抵抗Ｚ３及び第二マルチプレクサＳＷ２を介して
接地されている。

【００４４】この図１２の状態を略等価回路に示すと図
１３中の実線で表示したようになる。この荷重センサＳ
ＥＮ３における導電路としての各電極部材２２，２３の
長さをＬとし、この導電路（電極部材２２，２３）の単
位長当たりの電気抵抗をｒ_Dとした場合に、両電極部材
２２，２３及び終端抵抗体Ｚ３，Ｚ８によって構成され
る検知回路部４１から見た入力抵抗Ｒ１は、両電極部材
２２，２３が互いに非接触の場合は、 Ｒ１＝（２ｒ_DＬ＋Ｚ８）Ｚ３／（２ｒ_DＬ＋Ｚ８＋Ｚ３） …（１） であり、検知回路部４１での検知電圧レベルＶは次の
（２）式のようになる。

【００４５】 Ｖ＝Ｒ１・Ｅ０／（Ｒ０＋Ｒ１） …（２） 尚、ここでは、 Ｚ３，Ｚ８＞ｒ_DＬ …（３） Ｒ０＜Ｚ３，Ｚ８ …（４） に設定されているものとする。

【００４６】これに対し、図１２において、荷重センサ
ＳＥＮ３について端部点Ｐ０から距離ｘ１だけ離れたＸ
１点から距離ｘ２だけ離れたＸ２点までの領域に荷重の
印加があった場合、このＸ１点〜Ｘ２点までの領域にお
いて、図５のように弾性導電チューブ２１が撓んで第一
電極部材２２及び第二電極部材２３に接触する。この場
合の弾性導電チューブ２１における抵抗値をＲ_Dとする
と、荷重センサＳＥＮ３及び検知回路部４１で構成され
る回路は図１４のようになり、 Ｚ３，Ｚ８＞＞Ｒ_D …（５） に設定されて、抵抗Ｚ３，Ｚ８が近似的に抵抗値が無限
大（断線している）であるとして計算すると、検知回路
部４１から見た入力抵抗Ｒ２は、 Ｒ２＝２ｒ_Dｘ１＋Ｒ_D …（６） となる。ここで、（６）式により、検知回路部４１に出
力される出力電圧Ｖは、 Ｖ＝（２ｒ_Dｘ１＋Ｒ_D）Ｅ０／（２ｒ_Dｘ１＋Ｒ_D＋Ｒ０） ：＝：２ｒ_Dｘ１Ｅ０／（２ｒ_Dｘ１＋Ｒ０） …（７） となる（尚、（７）式中の「：＝：」はニアリーイコー
ルを意味している。以下（９）式及び（１０）式におい
て同様である。）。ここで、図１４中の荷重センサ１０
の端部から点Ｘまでの距離ｘ１は、荷重物の印加点が変
化することにより０からＬの間で様々に変化するので、
（７）式に示した出力電圧Ｖは、 Ｖ＝０ …（８） から、 Ｖ：＝：２ｒ_DＬＥ０／（２ｒ_DＬ＋Ｒ０） …（９） までの間で変化する。そして、（８）式及び（９）式の
いずれも、（２）式との間で大きな出力変化が得られ
る。これにより、荷重印加を迅速に検知することが可能
となる。

【００４７】以上は、図１１において両マルチプレクサ
ＳＷ１，ＳＷ２を３番目の接続端子（）に接続した場
合であるが、図１１において、両マルチプレクサＳＷ
１，ＳＷ２を例えば８番目の接続端子（）に接続した
場合には、荷重センサＳＥＮ３と検知回路部４１との接
続関係は図１５のようになる。この場合、図１２に示し
た場合に抵抗Ｚ８が終端抵抗体となっていたのに対し
て、図１５の場合は抵抗Ｚ３が終端抵抗体となってお
り、また、荷重センサＳＥＮ３のプルアップ抵抗Ｒ０及
び接地に対する接続については、図１２と図１５とでは
左右が逆転した接続となっている。これにより、図１５
の場合には、両電極部材２２，２３が互いに当接してい
ないときには、図１３中の破線に示した接続となり、ま
た、両電極部材２２，２３が弾性導電チューブ２１を介
して接続したときには、図１４中の破線のような接続と
なる。この場合の検出電圧Ｖは、上記（７）式と同様
に、 Ｖ＝｛２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）＋Ｒ_D｝Ｅ０ ／（２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）＋Ｒ_D＋Ｒ０） ：＝：２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）Ｅ０／（２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）＋Ｒ０） …（１０） となる。

【００４８】尚、荷重センサ１０が図８のようになった
場合は、複合弾性部材２４が幅方向にひだ状態に形成さ
れていることから、その幅方向に押圧力が加わった際に
はその方向に圧縮され、各中空部３５，３６は押圧力の
方向につぶれ、その結果、両電極部材２２，２３同士は
弾性導電チューブ２１を介さずに直接接続される。この
場合に流される電流は弾性導電チューブ２１を介在しな
いため、上記のＲ_Dがゼロ値となることに等しく、した
がって、図１２の接続の場合の出力電圧Ｖは（１１）式
のようになり、図１５の接続の場合の出力電圧Ｖは（１
２）式のようになる。

【００４９】 Ｖ＝２ｒ_Dｘ１・Ｅ０／（２ｒ_Dｘ１＋Ｒ０） …（１１） Ｖ＝２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）Ｅ０／｛２ｒ_D（Ｌ−ｘ２）＋Ｒ０｝ …（１２） この場合も、（７）式及び（１０）式と同様に、Ｖ
（（２）式）に対して大きな出力変化が得られ、荷重印
加を迅速に検知することが可能となる。

【００５０】尚、ここでは荷重センサ１０のひとつであ
る３番目の荷重センサＳＥＮ３について説明したが、他
の荷重センサＳＥＮ１，ＳＥＮ２，ＳＥＮ４，ＳＥＮ５
についても同様であるため、ここではその説明を省略す
る。

【００５１】このように、外部からの押圧力により両電
極部材２２，２３が互いに電気的に接続すると、上記の
ようにプルアップ抵抗Ｒ０と第一マルチプレクサＳＷ１
の切替端子４４ａとの接続点の電圧が変化し、この変化
がＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）コンバータ４２を介
してＣＰＵ４３に入力される。

【００５２】ＣＰＵ４３は、図示しない所定の記憶部に
予め格納されたソフトウェアプログラムに従って動作す
る機能部品であって、図１１の如く、両マルチプレクサ
ＳＷ１，ＳＷ２の切替端子４４ａを同期させて多端子４
４ｂの各接続端子（〜マル１０）を切り替えるように
なっており、これに同期して、荷重センサ１０で構成さ
れる回路の降下電圧を検知することで、荷重センサ１０
同士の接続状態を検知するようになっている。即ち、Ｃ
ＰＵ４３は、いずれかの荷重センサ１０（ＳＥＮ１〜Ｓ
ＥＮ５）のいずれかの端部に第一マルチプレクサＳＷ１
が接続された状態で、そのときのプルアップ抵抗Ｒ０と
第一マルチプレクサＳＷ１との接続点の電位をＡ／Ｄコ
ンバータ４２を通じて検出し、その検出結果に基づい
て、各荷重センサ１０の第一電極部材２２と第二電極部
材２３とが互いに接触しているか否かを検出する。そし
て、接触していた場合には、荷重物による押圧力の印加
があったものと判断するようになっている。

【００５３】尚、この場合、特に両マルチプレクサＳＷ
１，ＳＷ２で各荷重センサ１０に対する接続を一端部
（片側）と他端部（他側）とで切り替えるようにし、い
ずれか一方の電圧変化により荷重物の存在を認めるよう
にすれば、例えば弾性導電チューブ２１の中空部２８に
異物が入り込み、この異物によって複合弾性部材２４の
一部と弾性導電チューブ２１との接触が不能になった場
合に、両マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２での各荷重セン
サ１０の一端部（片側）に対する接続で荷重物の正常な
荷重検出が不能になっても、両マルチプレクサＳＷ１，
ＳＷ２での各荷重センサ１０の他端部（他側）に対する
接続で荷重物の正常な荷重検出を行うことができれば、
最終的に荷重物の荷重があった旨を判断することに差し
支えがなく、したがって、荷重検知精度が向上する。

【００５４】また、ＣＰＵ４３は、複数の荷重センサ１
０を用いた荷重検知において、上記した（７）式及び
（１０）式等に基づいて、荷重が印加されている位置が
各荷重センサ１０の端部からどの程度の距離（ｘ１，Ｌ
−ｘ２）だけ離間しているかを検出し、全ての荷重セン
サ１０での検出結果に基づいて、荷重が印加されている
領域を判断する機能を有している。

【００５５】ここで、図１６は大人が座したときに荷重
が印加された領域を示す荷重シートの平面図、図１７は
子供が座したときに荷重が印加された領域を示す荷重シ
ートの平面図である。

【００５６】これらの荷重物を検出する際には、両マル
チプレクサＳＷ１，ＳＷ２を同期させて切替えながら、
第一マルチプレクサＳＷ１とプルアップ抵抗Ｒ０との接
続点の電圧を測定する。この場合、マルチプレクサＳＷ
１，ＳＷ２にて各荷重センサ１０の一端部（片側）に一
通り接続して、その電圧状態を検出した後、各荷重セン
サ１０の端部の他端部（他側）に順次接続してその電圧
状態を検出する。

【００５７】図１６に示した状態では、２番目の荷重セ
ンサＳＥＮ２（１０）の右側端部から距離ｘ１ｔ２だけ
離間した位置Ｐ２ａから、同じくその左側端部から距離
ｘ２ｔ２だけ離間した位置Ｐ２ｂまでと、３番目の荷重
センサＳＥＮ３（１０）の右側端部から距離ｘ１ｔ３だ
け離間した位置Ｐ３ａから、同じくその左側端部から距
離ｘ２ｔ３だけ離間した位置Ｐ３ｂまでと、４番目の荷
重センサＳＥＮ４（１０）の右側端部から距離ｘ１ｔ４
だけ離間した位置Ｐ４ａから、同じくその左側端部から
距離ｘ２ｔ４だけ離間した位置Ｐ４ｂまでの領域が荷重
印加を受けている。この場合、ＣＰＵ４３は、これらの
荷重センサＳＥＮ２〜ＳＥＮ４での電圧の変化（電圧
値）を読み取り、上記した（７）式及び（１０）式等に
基づいて、荷重が印加されている領域を認識する。例え
ば、（７）式及び（１０）式に基づいて、位置Ｐ２ａ，
Ｐ３ａ，Ｐ４ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ３ｂ，Ｐ４ｂを検出し、こ
れらの位置を通るほぼ円形の仮想閉曲線で囲まれる領域
を、荷重が印加されている領域と認識する。そして、そ
の領域面積が予め定められた基準面積以上であるか否か
を比較判定し、図１６の例ではこの基準面積以上である
旨を判断する。この場合には、検知された荷重物が大人
である旨を検出する。

【００５８】一方、図１７に示した状態では、３番目の
荷重センサＳＥＮ３（１０）の右側端部から距離ｘ１ｔ
３だけ離間した位置Ｐ３ａから、同じくその左側端部か
ら距離ｘ２ｔ３だけ離間した位置Ｐ３ｂまでのみの領域
が荷重印加を受けている。この場合、ＣＰＵ４３は、こ
れらの荷重センサＳＥＮ３での電圧の変化を読み取り、
上記した（７）式及び（１０）式等に基づいて、荷重が
印加されている領域を上記と同様の方法で認識する。そ
して、その領域面積が予め定められた基準面積以上であ
るか否かを比較判定し、図１７の例では基準面積未満で
ある旨を判断する。この場合には、検知された荷重物が
子供である旨を検出する。

【００５９】尚、この場合の面積は、大人と子供の判別
を行う目的であるため、その限りにおいて正確でなくて
もよく、後述の表２のように、一定の電圧以下であると
判断された荷重センサＳＥＮ１〜ＳＥＮ５の個数をカウ
ントすることで、これをもって面積の検出を行うように
してもよい。

【００６０】次の表１は、このときの各荷重センサＳＥ
Ｎ１〜ＳＥＮ５の電圧状態を例示したものである。表１
中のＷＡは図１６に示した状態を意味し、同じくＷＢは
図１７に示した状態を意味している。また、表１内の数
値（０．５及び０．２）は、各荷重センサＳＥＮ１〜Ｓ
ＥＮ５の一端側及び他端側でのセンサ出力電圧（電源Ｅ
０に対する割合）を示している。

【００６１】

【表１】

【００６２】この表１においては、１番目と５番目の荷
重センサＳＥＮ１，ＳＥＮ５について、図１６に示した
状態（ＷＡ）と図１７に示した状態（ＷＢ）の全てにお
いて、マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２にて片側に接続し
た場合と他側に接続した場合のいずれにおいても、電源
Ｅ０の０．５倍の電圧が検出されている。この検出結果
により、１番目と５番目の荷重センサＳＥＮ１，ＳＥＮ
５については何ら荷重物が印加されていないものと判断
できる。

【００６３】また、２〜４番目の荷重センサＳＥＮ２〜
ＳＥＮ４については、図１６に示した状態（ＷＡ）で
は、マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２にて片側に接続した
場合と他側に接続した場合のいずれにおいても、電源Ｅ
０の０．２倍の電圧が検出されている。この検出結果に
より、２〜４番目の荷重センサＳＥＮ２〜ＳＥＮ４につ
いては何らかの荷重物が印加されているものと判断でき
る。

【００６４】また、図１７に示した状態（ＷＢ）では、
マルチプレクサＳＷ１，ＳＷ２にて片側に接続した場合
と他側に接続した場合のいずれにおいても、２番目と４
番目の荷重センサＳＥＮ２，ＳＥＮ４については、検出
結果が電源Ｅ０の０．５倍となっており、故に２番目と
４番目の荷重センサＳＥＮ２，ＳＥＮ４については何ら
荷重物が印加されていないものと判断される。そして、
図１７に示した状態（ＷＢ）で、３番目のＳＥＮ３につ
いてのみ、検出結果が電源Ｅ０の０．２倍となってお
り、この３番目のＳＥＮ３についてのみ何らかの荷重物
が印加されているものと判断できる。

【００６５】表２は、表１の結果に基づいて、荷重が印
加された範囲を○印で示したもので、この表２の最下段
の数字は、各状態ＷＡ，ＷＢでの片側及び他側からみて
荷重が検知された○印の合計個数を示している。

【００６６】

【表２】

【００６７】この表２では、ＷＡの場合とＷＢの場合と
では、荷重が印加された面積が概略で３：１になってい
ることが分かる。そして、ＣＰＵ４３では、この表２に
おける○印の個数を基準面積（基準となる○印の個数）
と比較し、○印の個数が５個以上の場合に大人であり、
５個未満の場合に子供であると判断するようにする。
尚、ここで比較判定する際の基準面積（５個）は、図示
しない不揮発性メモリ（ＲＯＭ）内に予め記憶し、ＣＰ
Ｕ４３がその動作時に適宜読み出して比較判定を行うよ
うになっている。

【００６８】以上のように、図１の如く、複数の荷重セ
ンサ１０を二次元的に配置して、各荷重センサ１０の両
側の電圧変化を時間差で計測することにより、荷重検知
に支障を来すのを防止できると共に、荷重の印加された
領域の特定が可能となって大人か子供かを容易に判定で
きる。特に、図４６に示した従来例のように、多数の圧
力センサＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜
Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４を使用して全ての圧力センサＡ１〜Ａ
４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ４，Ｅ１〜Ｅ４
での検知結果をそれぞれの配線によって引き出さなくて
も、座している乗員が大人か子供かを容易に検知でき、
従来に比べてセンサ数が飛躍的に少なくなり、部品点数
が低減する他、荷重センサ１０と検知回路部４１との間
の配線（リード線３７）も極めて少なくて済むため、全
体として簡素且つ安価な荷重検知装置を提供できる。

【００６９】また、例えば弾性導電チューブ２１の中空
部２８に入り込んだ異物によって複合弾性部材２４の一
部と弾性導電チューブ２１との接触が不能になった場合
にも、各荷重センサ１０のいずれか一方の端部に接続し
た状態で荷重物を検出できればよいため、いわば２重の
安全性を得られ、荷重検知精度が向上する。即ち、荷重
の印加した領域を検出するための当該荷重センサ１０を
利用して、領域検出のために使用するのではなく、荷重
物の有無を検出するようにし、この荷重物の有無を荷重
センサ１０の両端部で検出することで、いずれかの端部
が検出不能になっても、他方の端部での検出結果により
荷重物の有無を確実に検出することが可能となる。

【００７０】さらに、この荷重センサ１０での検知結果
の外部引き出しについては、複合弾性部材２４内に、内
壁自体が各電極部材２２，２３とされた中空部３５，３
６を設け、荷重センサ１０の端部においてこの中空部３
５，３６にリード線３７の接続端子３８，３９を嵌入す
るだけでよいので、その組付け接続作業が極めて容易に
なるという利点がある。

【００７１】そして、図３のような荷重センサ１０を使
用した場合は、正負の両電極部材２２，２３が周囲を導
電性の弾性導電チューブ２１の内周面に囲まれた状態
で、両電極部材２２，２３が側端絶縁体部３１，３２を
介して弾性導電チューブ２１内で回動可能に設けられて
いるため、図６のように複合弾性部材２４が斜めになっ
た場合でも容易に荷重検知でき、また、図８のように両
側端絶縁体部３１，３２を押しつぶす方向に押圧力が加
わった場合にも、両電極部材２２，２３が直接接触する
ことで荷重検知が行われるため、例えばこの荷重検知シ
ート上で荷重物が横滑りするように横向きの力成分が印
加された場合であっても、これを容易に検知することが
可能となる。

【００７２】特に、複合弾性部材２４の形状が幅方向に
ひだ形状とされており、また内部に中空部３５，３６が
形成された形状となっていることから、複合弾性部材２
４の剛性を容易に緩和でき、導電路（両電極部材２２，
２３）がより低い荷重で弾性導電チューブ２１と接触で
きる利点がある。

【００７３】次に、荷重検知装置の変形例を示す。ただ
し、以下に示した様々な変形例においては、各荷重セン
サ１０の両端部に時間差で接続し、それぞれの場合の電
圧の状態を検出することで荷重物の検知を精度よく行
い、これに基づいて荷重が印加されている領域を判定す
ることで荷重物が大人か子供かを判定することは、上記
実施の形態と共通である。

【００７４】上記実施の形態では、プルアップ抵抗Ｒ０
と両電極部材２２，２３等とで構成される分圧抵抗の中
間点の電圧の変化を検出することで荷重物が印加されて
いるか否かを検知していたが、このプルアップ抵抗Ｒ０
に代えてプルダウン抵抗を使用し、このプルダウン抵抗
と両電極部材２２，２３等とで構成される分圧抵抗の中
間点の電圧の変化を検出するようにしてもよい。

【００７５】また、荷重センサ１０の複合弾性部材２４
の各側端絶縁体部３１，３２に、図１８ないし図２０の
ような切り欠け４８を形成し、複合弾性部材２４の弾性
を確保するようにしてもよい。

【００７６】また、弾性導電チューブ２１の形状は、断
面円形に形成される必要はなく、例えば、図２１の如く
断面楕円形状であってもよく、あるいは、図２２の如
く、断面矩形であってもよい。尚、上記実施の形態で
は、弾性導電チューブ２１の全体が導電性を有していた
が、図２２のように、一部（例えば上半部）のみが導電
部分６３とされても良い。ただし、この場合は、少なく
とも、導電部分６３が両電極部材２２，２３に同時に接
続可能となる領域をカバーしている必要がある。

【００７７】さらに、図２３ないし図２６の如く、複合
弾性部材２４の形状も、上記実施の形態に限られるもの
ではない。この図２３ないし図２６においては、側端絶
縁体部３１，３２の間が、これと同一の弾性絶縁材料か
らなる基板６４によって連結され、その基板６４の上下
面に電極部材２２，２３が形成されたものである。この
ような構成であっても、外部からの押圧力が印加された
時点で、両電極部材２２，２３は弾性導電チューブ２１
を介して接続されることになり、上記実施の形態と同様
の作用を得ることができる。

【００７８】また、図２７及び図２８に示すように、各
電極部材２２，２３において中空部３５，３６を省略し
て基板６４上に各電極部材２２，２３が形成されるよう
にし、また、中央絶縁体部３３を各電極部材２２，２３
の高さ寸法よりも上下に張り出した形状に形成してもよ
い。この場合、図２７は、中央絶縁体部３３の高さ寸法
を各側端絶縁体部３１，３２の高さ寸法と同等に形成し
た例、図２８は、中央絶縁体部３３の高さ寸法を各側端
絶縁体部３１，３２の高さ寸法より小さく設定した例を
それぞれ示している。これらのいずれについても、上下
方向から押圧力が印加されたときには、弾性導電チュー
ブ２１が押しつぶされて両電極部材２２，２３に接触
し、よって両電極部材２２，２３同士が弾性導電チュー
ブ２１を通じて電気的に接続することが可能となる。

【００７９】さらに、複合弾性部材２４の端部が弾性導
電チューブ２１の内面に固着されてもよい。

【００８０】さらにまた、複合弾性部材２４は必ずしも
ひだ形状をなしている必要はなく、例えば１枚の弾性を
有する基板の上下面に第一電極部材２２と第二電極部材
２３とをそれぞれ形成した簡単な構成であってもよい。

【００８１】また、図２９のように、複合弾性部材２４
に形成された全ての電極部材をひとつの電極部材（第一
電極部材２２）とし、これに対する第二電極部材２３と
して弾性導電チューブ２１そのものを利用するようにし
てもよい。この場合、第二電極部材２３としての弾性導
電チューブ２１の端部に中空部５２を形成し、外部のリ
ード線の端子を中空部５２に挿入して接続すればよい。

【００８２】また、図３０の如く、例えば複合弾性部材
２４内に形成された中空部３５にリード線３７の接続端
子３８を挿入するとともに、所定のカシメ部材（中継端
子）６６で複合弾性部材２４とリード線３７をかしめる
ことで、リード線３７の複合弾性部材２４からの抜けを
防止できる。尚、図３０中の符号６７は、複合弾性部材
２４の端部において、カシメ部材（中継端子）６６と弾
性導電チューブ２１との接続を回避するために中空部２
８に嵌入されるスペーサを示している。

【００８３】この場合、必ずしもリード線３７の接続端
子を複合弾性部材２４内の中空部３５に挿入する必要は
なく、例えば図３１のように、導電性のカシメ部材６６
の一端でリード線３７の接続端子をかしめるとともに、
このカシメ部材６６で複合弾性部材２４をかしめる際に
カシメ部材６６が第一電極部材２２に接触するようにす
れば、カシメ部材６６を通じてリード線３７と第一電極
部材２２との導通を図ることが可能となる。

【００８４】この図２９及び図３１の場合は、複合弾性
部材２４内の電極部材が第一電極部材２２だけであるた
め、例えば図３に示したような中央絶縁体部３３は必要
ではなく、図３２及び図３３のように側端絶縁体部３
１，３２と第一電極部材２２のみで構成されても差し支
えない。特に、この第一電極部材２２には１本のリード
線３７を接続するだけでよいため、図３３のようにいず
れか一方の中空部３５を省略しても良い。さらに、図３
１のようにリード線３７の接続端子をカシメ部材６６を
介して複合弾性部材２４の第一電極部材２２に接続する
場合は、複合弾性部材２４の端部において一切の中空部
３５，３６を省略しても差し支えない。

【００８５】このように、導電性の弾性導電チューブ２
１そのものを第二電極部材２３として利用する場合に
は、例えば図３４のように、弾性導電チューブ２１の一
部に導電性の突起６８を一体形成し、この突起６８を所
定のカシメ部材６９でかしめるようにし、リード線３７
ｂの接続端子３９と弾性導電チューブ２１（第二電極部
材２３）との電気的接続がカシメ部材６９を介して行わ
れるようにしてもよい。

【００８６】さらに、図３５のように、突起６８を弾性
導電チューブ２１（第二電極部材２３）に直接形成する
のではなく、複合弾性部材２４の一部（例えば端部）で
弾性導電チューブ２１（第二電極部材２３）に接触する
ように設置された導電部材７１に突起６８を設け、この
突起６８をカシメ部材６９でかしめるようにすること
で、リード線３７ｂの接続端子３９と弾性導電チューブ
２１（第二電極部材２３）との電気的接続がカシメ部材
６９を介して行うようにしてもよい。尚、この導電部材
７１は、図３５のように、弾性導電チューブ２１の外周
を覆う略Ｕ字形の装着部材７２に一体形成しておき、こ
の装着部材７２と導電部材７１とで弾性導電チューブ２
１の周囲を締め付けるように装着すればよい。

【００８７】さらに、導電部材７１に突起６８を設ける
のではなく、図３６及び図３７のように、短冊状の導電
片（金属片）７３の中間部を折曲して、その両先端部が
同方向を向くような烏口形状に形成し、その片側を弾性
導電チューブ２１（第二電極部材２３）と導電部材７１
との間に介装し、導電片７３の他側を導電部材７１の下
側に回り込ませるようにして、導電片７３の両先端部を
束ねた状態で、この部分を所定のカシメ部材（中継端
子）７４でかしめるようにしてもよい。この場合、カシ
メ部材７４を通じてリード線３７ｂの接続端子３９と接
続するようにすれば、リード線３７ｂと第二電極部材２
３との接続を容易に行うことができ、また、導電片７３
を導電部材７１に対して強固に止着できるという利点が
ある。

【００８８】図３８に、さらに他の変形例を示す。一の
実施の形態に係る荷重センサ１０に対するものである。
この変形例では、弾性導電チューブ２１内の複合弾性部
材２４の周囲に、絶縁性の所定の外囲部材２５を、長手
方向に所定間隔Ｄｐをあけて複合弾性部材２４の外周に
螺旋状に連続的に巻き付けたものである。この外囲部材
２５は、絶縁テープ（例えば、粘着式の絶縁テープ）に
よって形成されている。これによって、絶縁テープを、
長手方向に所定間隔をあけて螺旋状に挿入部材に連続的
に巻き付けるだけで、非圧力時に複合弾性部材２４と弾
性導電チューブ２１を非接触に保持することができる。
尚、この外囲部材２５は、弾性変形可能に形成されるこ
とで、圧力作用時に複合弾性部材２４と弾性導電チュー
ブ２１とが接続可能とされるものである。

【００８９】図３９および図４０に、荷重センサ１０の
他の変形例を示す。この変形例では、弾性導電チューブ
２１内に複合弾性部材２４を挿入するのではなく、図３
９および図４０に示すような挿入部材２４ａを挿入した
ものである。この挿入部材２４ａは、長手方向に連通す
る中空部６５を有する円筒形状、あるいは中空部６５を
有さない中実の円柱形状を有する電極部材７６自体によ
って構成されている。この場合、接続される検知回路部
（図１中の符号４１参照）から見た電気回路としては、
弾性導電チューブ２１自体が第一電極部材２２及び第二
電極部材２３のいずれか一方に相当し、挿入部材２４ａ
（電極部材７６）自体が第一電極部材２２及び第二電極
部材２３の他方に相当することになる。

【００９０】電極部材７６は、導電ゴム等の弾性導電部
材によって構成されているが、図４０の構成の場合に
は、金属導体、あるいは金属導体と絶縁体との複合部材
によって構成されていてもよく、また、複数の金属線を
撚り合わせて得られる撚線によって構成されていてもよ
い。ただし、電極部材７６をいずれの材料により形成し
ても、形成される電極部材７６が可撓性を有するような
材料を選択するのが望ましい。

【００９１】また、この変形例では、外囲部材２５が、
図４１に示すように長手方向に所定の間隔をあけて間欠
的に配置されるようにして、電極部材７６の外周に密着
しており、外囲部材２５の外周面と弾性導電チューブ２
１の内周面との間には、所定の隙間（ここではわずかな
隙間）が形成されている。外囲部材２５は、電極部材７
６の外周部にモールド成形により所定の絶縁樹脂を用い
て形成されてもよい。尚、この外囲部材２５は、非圧力
時に挿入部材２４ａと弾性導電チューブ２１を非接触に
保持するためのものであり、この外囲部材２５が弾性変
形可能に形成されることで、圧力作用時に挿入部材２４
ａと弾性導電チューブ２１とが接続可能とされるもので
ある。

【００９２】この変形例において、弾性導電チューブ２
１とリード線との接続は、以下のようにして行われる。
すなわち、に示すように、挿入部材２４ａの長手方向の
端部に位置する外囲部材２５の外周に、リード線７７の
導体部を巻き付けた状態で、その導体部の巻き付け部７
８を挿入部材２４ａおよび外囲部材２５と一緒に弾性導
電チューブ２１内に押し込み、巻き付け部７８を外囲部
材２５と弾性導電チューブ２１との間で挟持固定するこ
とにより、リード線７７が弾性導電チューブ２１に接続
されるとともに、リード線７７が挟持固定されるように
なっている。これによって、簡単な作業により、リード
線７７の接続および固定を行うことができる。

【００９３】図４２ないし図４５に、さらに他の変形例
を示す。この変形例では、電極部材７６（以下、符号を
８１とする）が、中空の円筒形あるいは中実の円柱形に
形成された絶縁性の芯材（弾性部材）８３と、その芯材
８３の外周に螺旋状に巻き付けられた金属線（金属導
体）８５とを備えて構成されている。

【００９４】即ち、この変形例では、電極部材８１自体
が挿入部材を構成しており、図４２ないし図４５に示す
ように、その電極部材８１が、細長形状の可撓性の芯材
８３と、その芯材８３の外周にコイル状に巻回された金
属線８５とを備えて構成されている。電極部材８１が正
負のいずれか一方の電極を構成しており、弾性導電チュ
ーブ２１が正負のいずれか他方の電極を構成している。

【００９５】芯材８３は、樹脂、ゴム、繊維部材、ある
いはこれらのうちのいくつかを組み合わせて形成される
複合部材から形成された絶縁部材であり、この変形例で
は、カーボンファイバ等の繊維状の中心補強線上に、シ
リコンゴム樹脂、フッ素樹脂、ＥＰＤＭ等の弾性絶縁部
材が押出被覆成形されて形成されている。

【００９６】金属線８５は、ニクロム線、ステンレス
線、錫メッキ銅線等の耐蝕性を有する金属線が用いら
れ、図４３に示すように、芯材８３の外周面にめり込む
ようにして（ここでは金属線８５の断面の約半分適度が
めり込むようにして）巻回されている。あるいは、この
変形例として、芯材８３の外周面に、金属線８５が嵌ま
り込む螺旋状の溝を設け、金属線８５を、その溝に嵌め
込むようにして芯材８３に巻回してもよい。

【００９７】また、この変形例では、外囲部材２５は、
樹脂またはゴムを用いてモールド成型により電極部材８
１の外周面上に一体に形成されている。外囲部材２５の
配設形態としては、図４１のように、長手方向に所定間
隔をあけて間欠的に設ける形態を採用すればよい。

【００９８】あるいは、図３８に示すように、電極部材
８１の外周上に螺旋状の外囲部材２５を設ける形態等を
採用してもよい。

【００９９】以上のように、この変形例では、この発明
の変形例と同様な効果が得られるとともに、電極部材８
１の外周には、コイル状に巻回された金属線８５が全周
に渡って露出しているため、いずれの方向から荷重が加
わって弾性導電チューブ２１が弾性変形されても、金属
線８５を弾性導電チューブ２１に的確に電気接触させる
ことができ、種々の方向から与えられる荷重を的確に検
出することができるとともに、電極部材８１の軸回りの
向きを意識せずに荷重センサの組み立ておよび配設を容
易に行うことができる。

【０１００】また、芯材８３に巻回された金属線８５に
信号取り出し用のリード線を簡単に接続することができ
るとともに、小さな接触抵抗で金属線８５にリード線を
接続することができる。

【０１０１】さらに、仮に電極部材８１を導電ゴム等の
弾性導電部材により形成した場合には、荷重印加により
電極部材８１が弾性導電チューブ２１に当接した際に電
極部材８１が弾性導電チューブ２１に密着し、荷重印加
が解除されても電極部材８１が弾性導電チューブ２１か
ら離反しないおそれがあるが、この変形例に係る電極部
材８１では、芯材８３の外周に金属線８５がコイル状に
巻回されているため、荷重印加時に電極部材８１あるい
は芯材８３が弾性導電チューブ２１と密着して荷重印加
解除時に電極部材８１あるいは芯材８３が弾性導電チュ
ーブ２１から離反しなくなるのを防止することができ、
荷重センサ１０の信頼性の向上が図れる。

【０１０２】また、芯材８３が絶縁部材により形成され
ているため、芯材８３の外径を調節することにより、電
極部材８１の単位長さ当たりの金属線８５の巻回距離を
調節して電極部材８１の単位長さ当たりの抵抗値を容易
に調節することができる。

【０１０３】さらに、導電ゴム等の弾性導電部材同士の
接触では、導通状態が不安定となりやすいのであるが、
芯材８３の外周に金属線８５がコイル状に巻回されてい
るため、荷重印加時にはコイル状の金属線８５と弾性導
電チューブ２１とが接触して導通するようになってお
り、荷重印加箇所においてコイル状の金属線８５と弾性
導電チューブ２１との導通ポイントを的確に形成するこ
とができ、両者を確実に導通させることができる。

【０１０４】また、金属線８５が芯材８３の外周面にめ
り込むようにして巻回されているため、芯材８３の外周
面上での金属線８５の移動を規制することができ、金属
線８５の巻回状態を安定して保持することができる。

【０１０５】また、芯材８３が弾性部材によって形成さ
れているため、電極部材８１をより柔軟に変形させるこ
とができ、その結果、１８０°に折り曲げても、あるい
はクシャクシャに折り畳んでも壊れずにもとの形状に復
帰する変形に強い荷重センサ１０を提供することができ
る。

【０１０６】さらに、金属線８５として耐蝕性を有する
金属線が用いられているため、腐食に強く、信頼性の高
い荷重センサ１０を提供することができる。

【０１０７】また、この変形例では、外囲部材２５は、
樹脂またはゴムを用いてモールド成型により電極部材８
１の外周面上に一体に形成されるため、外囲部材２５の
電極部材８１に面する内周部がコイル状に巻回された金
属線８５の間に嵌まり込み、強固に外囲部材２５を電極
部材８１の外周面に固定することができるとともに、外
囲部材２５により金属線８５が押さえられるため、金属
線８５が芯材８３から乖離するのを防止することができ
る。

【０１０８】

【発明の効果】請求項１及び請求項３に記載の発明によ
れば、荷重センサの一端部において両電極部材の端部間
の電位差を検出し、さらに荷重センサの他端部において
当該荷重センサの両電極部材の端部間の電位差を検出
し、これらの検出結果に基づいて荷重センサ内で両電極
部材間での接触の有無や接触があった範囲を容易に判断
できる。特に、請求項４に記載の発明によれば、両電極
部材間の接触があった範囲が一定の基準より広い場合に
荷重物が大人である旨を判断する一方、両電極部材間の
接触があった範囲が一定の基準より狭い場合に荷重物が
子供である旨を判断するようにしているので、荷重物が
大人であるか子供であるかを容易に判別できる。そうす
ると、例えば、自動車の乗員を保護するためのエアバッ
グ装置において、大人と子供とでエアバッグの動作時の
大きさを変化させるなど、荷重物が大人であるか子供で
あるかに応じて異なる処理を行う際に有効である。

【０１０９】また、請求項１に記載の発明において、荷
重センサの一端部における両電極部材の端部間の電位差
を検出し、また荷重センサの他端部における両電極部材
の端部間の電位差を検出し、少なくともいずれかの検出
結果により当該荷重センサ内で両電極部材間の接触があ
った旨を検出した場合に荷重物が検出されたものとすれ
ば、荷重センサ内に異物が入り込んだような場合に、こ
の異物によって第一電極部材と第二電極部材との接触が
一部において不能になった場合にも、一端部と他端部の
いずれか片側を通じて検知した検知結果をもって判断す
ることで荷重検知に支障を来すのを防止できる。特に、
荷重センサを線状に形成しているので、従来例のよう
に、多数の圧力センサを使用しなくても、少数の荷重セ
ンサだけを使用して容易に荷重検知を行うことができ、
当該荷重センサ自体のコストを低減できる。

【０１１０】そして、例えば請求項３のように複数の荷
重センサを並置するなどの場合において、荷重検知結果
を電気的に引き出す際の配線の本数を従来例に比べて飛
躍的に低減でき、全体として簡素且つ安価な荷重検知装
置を提供できる。

【０１１１】請求項５に記載の発明によれば、弾性導電
チューブ内に複合弾性部材を回動可能に収納し、複合弾
性部材をひだ状に形成しているので、弾性導電チューブ
の外側から弾性導電チューブに押圧力が加えられて弾性
変形したときに当該弾性導電チューブを介して相互の電
気的接続が可能とされ、且つ、両側端絶縁体部同士が押
圧されたときに、両電極部材が中央絶縁体部により離間
された空隙内で共に弾性変形して互いに接触するように
しているので、弾性導電チューブ内で複合弾性部材がど
の方向に向いていても、外部からの押圧力により両電極
部材同士の電気的接続がなされ、荷重を確実に検知する
ことができる。したがって、きちんと上方から荷重が加
わるのではなく、例えば斜め方向や横滑り方向に荷重が
加わったときにも、当該荷重を確実に検知できる。

【０１１２】請求項６に記載の発明によれば、中空部ま
たは切欠により複合弾性部材自身の柔軟な弾性変形が可
能となり、軽荷重のものであっても容易に検知できる。

【０１１３】請求項７に記載の発明によれば、複合弾性
部材自身の柔軟な弾性変形を可能とする目的で形成した
中空部を、そのまま外部接続端子の挿入孔として兼用す
るだけで、外部への電気的接続が極めて容易になる。

【０１１４】請求項８、請求項１１及び請求項１２に記
載の発明によれば、中継端子を用いて各部をかしめてそ
の止着または接続を行うようにしているので、強固な止
着または接続が可能となり、各部同士の互いの抜けを防
止できる。

【０１１５】請求項９及び請求項１０に記載の発明によ
れば、中継端子と弾性導電チューブとの短絡接合や、複
合弾性部材の端部と弾性導電チューブとの短絡接合を容
易に防止できるという効果がある。

【０１１６】請求項１３ないし請求項２０に記載の発明
によれば、挿入部材が可撓性を有する部材によって形成
され、その挿入部材自体によって挿入部材が構成されて
いるため、挿入部材を弾性チューブとともに柔軟に変形
させることができ、その結果、種々の配設形態に対応す
るように荷重センサを変形させて配設することができる
とともに、変形させても壊れない変形に強い荷重センサ
を提供することができる。

【０１１７】また、第一電極部材または第二電極部材に
よって挿入部材が構成されているため、いずれの方向か
ら荷重が加わって弾性チューブが弾性変形されても、挿
入部材が弾性チューブの導電部に的確に電気接触し、種
々の方向から与えられる荷重を的確に検出することがで
きるとともに、挿入部材の軸回りの向きを意識せずに荷
重センサの組み立ておよび配設を容易に行うことができ
る。

【０１１８】請求項１４に記載の発明によれば、挿入部
材が、その長手方向に配設された金属線を備えて形成さ
れているため、挿入部材の抵抗値を小さくすることがで
き、挿入部材を低ノイズの通電路として構成することが
でき、その結果、検出回路をすべてディジタル型の回路
構成とすることができる。

【０１１９】請求項１５に記載の発明によれば、挿入部
材の外周には、コイル状に巻回された金属線が全周に渡
って露出しているため、いずれの方向から荷重が加わっ
て弾性チューブが弾性変形されても、金属線を弾性チュ
ーブの導電部に的確に電気接触させることができ、種々
の方向から与えられる荷重を的確に検出することができ
るとともに、挿入部材の軸回りの向きを意識せずに荷重
センサの組み立ておよび配設を容易に行うことができ
る。

【０１２０】また、芯材に巻回された金属線に信号線を
簡単に接続することができるとともに、小さな接触抵抗
で金属線に信号線を接続することができる。

【０１２１】さらに、仮に挿入部材を導電ゴム等の弾性
導電部材により形成した場合には、荷重印加により挿入
部材が弾性チューブの導電部に当接した際に挿入部材が
導電部に密着し、荷重印加が解除されても挿入部材が導
電部から離反しないおそれがあるが、本発明に係る挿入
部材では、芯材の外周に金属線がコイル状に巻回されて
いるため、荷重印加時に挿入部材あるいは芯材が弾性チ
ューブと密着して荷重印加解除時に挿入部材あるいは芯
材が弾性チューブから離反しなくなるのを防止すること
ができ、荷重センサの信頼性の向上が図れる。

【０１２２】また、芯材に絶縁部材が使用された場合、
芯材の外径を調節することにより、挿入部材の単位長さ
当たりの金属線の巻回距離を調節して挿入部材の単位長
さ当たりの抵抗値を容易に調節することができる。

【０１２３】さらに、導電ゴム等の弾性導電部材同士の
接触では、導通状態が不安定となりやすいのであるが、
芯材の外周に金属線がコイル状に巻回されているため、
荷重印加時にはコイル状の金属線と弾性チューブの導電
部とが接触して導通するようになっており、導電部とし
て導電ゴム等の弾性導電部材が用いられた場合にも、荷
重印加箇所においてコイル状の金属線と弾性チューブの
導電部との導通ポイントを的確に形成することができ、
両者を確実に導通させることができる。

【０１２４】請求項１７に記載の発明によれば、芯材が
弾性部材によって形成され、金属線が芯材の外周面にめ
り込むようにして巻回されているため、芯材の外周面上
での金属線の移動を規制することができ、金属線の巻回
状態を安定して保持することができる。

【０１２５】また、芯材が弾性部材によって形成されて
いるため、挿入部材をより柔軟に変形させることがで
き、その結果、１８０°に折り曲げても、あるいはクシ
ャクシャに折り畳んでも壊れずにもとの形状に復帰する
変形に強い荷重センサを提供することができる。

【０１２６】請求項１８に記載の発明によれば、芯材の
外周面に金属線が嵌まり込む螺旋状の溝が設けられ、金
属線がその溝に嵌まり込むようにして芯材に巻回されて
いるため、芯材の外周面上での金属線の移動を規正する
ことができ、金属線の巻回状態を安定して保持すること
ができる。

【０１２７】請求項１９に記載の発明によれば、金属線
として耐蝕性を有する金属線が用いられているため、腐
食に強く、信頼性の高い荷重センサを提供することがで
きる。

【０１２８】請求項２０に記載の発明によれば、外囲部
材は、樹脂またはゴムを用いてモールド成型により挿入
部材の外周面上に一体に形成されるため、外囲部材の挿
入部材に面する内周部がコイル状に巻回された金属線の
間に嵌まり込み、強固に外囲部材を挿入部材の外周面に
固定することができるとともに、外部部材により金属線
が押さえられるため、金属線が芯材から乖離するのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一の実施の形態に係る荷重検知装置
を示す平面図である。

【図２】この発明の一の実施の形態に係る荷重検知装置
の荷重検知シートを示す一部断面図である。

【図３】この発明の一の実施の形態に係る荷重検知装置
の荷重センサを示す断面図である。

【図４】この発明の一の実施の形態に係る荷重検知装置
の荷重センサの複合弾性部材を示す断面図である。

【図５】荷重が印加された状態の荷重センサを示す断面
図である。

【図６】弾性導電チューブ内で複合弾性部材が斜め姿勢
となっている状態を示す断面図である。

【図７】弾性導電チューブ内で複合弾性部材が９０度回
動した状態を示す断面図である。

【図８】弾性導電チューブ内で複合弾性部材が９０度回
動した状態で荷重が印加された場合を示す断面図であ
る。

【図９】荷重センサの端部を示す側面図である。

【図１０】荷重センサの端部で接続端子が接続された状
態を示す断面図である。

【図１１】この発明の一の実施の形態に係る荷重検知装
置を示す回路図である。

【図１２】マルチプレクサが所定の状態に切り換えられ
た場合の荷重検知装置の接続関係を示す図である。

【図１３】マルチプレクサが所定の状態に切り換えられ
た場合の荷重検知装置を示す略等価回路図である。

【図１４】マルチプレクサが所定の状態に切り換えられ
た場合の荷重検知装置を示す略等価回路図である。

【図１５】マルチプレクサが所定の状態に切り換えられ
た場合の荷重検知装置の接続関係を示す図である。

【図１６】大人が座したときに荷重が印加された領域を
示す平面図である。

【図１７】子供が座したときに荷重が印加された領域を
示す平面図である。

【図１８】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図１９】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの複合弾性部材を示す断面図である。

【図２０】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの複合弾性部材を示す断面図である。

【図２１】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２２】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２３】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２４】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２５】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２６】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２７】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２８】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図２９】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す側面図である。

【図３０】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す側面図である。

【図３１】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す斜視図である。

【図３２】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図３３】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサを示す断面図である。

【図３４】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す断面図である。

【図３５】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す断面図である。

【図３６】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す断面図である。

【図３７】この発明の変形例に係る荷重検知装置の荷重
センサの端部を示す側面図である。

【図３８】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの挿入部材を示す側面図である。

【図３９】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの端部を示す断面図である。

【図４０】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの端部を示す断面図である。

【図４１】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの端部を示す一部断面図である。

【図４２】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの挿入部材を示す側面図である。

【図４３】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサの挿入部材を示す断面図である。

【図４４】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサを示す断面図である。

【図４５】この発明の変形例に係る荷重検知シートの荷
重センサを示す断面図である。

【図４６】従来の荷重検知装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０（ＳＥＮ１〜ＳＥＮ５） 荷重センサ ２１ 弾性導電チューブ ２２ 第一電極部材 ２３ 第二電極部材 ２４ 複合弾性部材 ２５ 保護体 ２８ 中空部 ２９ 本体部 ３０ 支持部 ３１，３２ 側端絶縁体部 ３３ 中央絶縁体部 ３５，３６ 中空部 ３７，３７ａ，３７ｂ リード線 ３８，３９ 接続端子 ４０ シール部材 ４１ 検知回路部 ４２ コンバータ ４３ ＣＰＵ ４４ａ 切替端子 ４４ｂ 多端子 ６４ 基板 ６６，６９，７４ カシメ部材 ６８ 突起 ７１ 導電部材 ７２ 装着部材 ７３ 導電片 ７６ 電極部材 ７７ リード線 ７８ 巻き付け部 ８１ 電極部材 ８３ 芯材 ８５ 金属線 Ｒ０ プルアップ抵抗 ＳＷ１，ＳＷ２ マルチプレクサＳＷ１ Ｚ１〜Ｚ１０ 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ａ４７Ｃ 7/62 Ａ４７Ｃ 7/62 Ｚ (72)発明者 粂 昌宏 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 山口 怪竿 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB07 AC01 AC07 3B084 JA06 JC01 3B087 DE08

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷重が印加されたときにその旨を検知す
   る荷重検知装置であって、 線状の荷重センサと、 前記荷重センサの両端に接続されて当該荷重センサに荷
   重が印加されたか否かを検知する検知回路部とを備え、 前記荷重センサは、少なくとも上下方向に押圧力が印加
   されたときに、互いに電気的導通がなされる導電性の第
   一電極部材及び第二電極部材が、当該荷重センサの長手
   方向に沿って形成され、 前記検知回路部は、 前記荷重センサの一端部と他端部のそれぞれにおける前
   記両電極部材の間の電位差を検出する制御部とを備える
   ことを特徴とする荷重検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の荷重検知装置であっ
   て、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材は、単位長さ当
   たりに一定の抵抗値を有せしめられ、 前記制御部は、 前記荷重センサの一端部と他端部のそれぞれにおける前
   記両電極部材の間の電位差を検出し、当該電位差に基づ
   いて前記荷重センサの前記両電極部材間の接触の位置を
   検出して荷重物の荷重範囲を特定することを特徴とする
   荷重検知装置。
3. 【請求項３】 所定の載置面上に載置されて、上面に荷
   重が印加されたときにその旨を検知する荷重検知装置で
   あって、 面状の基体固定部材と、 前記基体固定部材に保持されて二次元方向に展開するよ
   うにして配策される複数の線状の荷重センサと、 前記各荷重センサの両端に接続されて当該荷重センサに
   荷重が印加されたか否かを検知する検知回路部とを備
   え、 前記各荷重センサは、少なくとも上下方向に押圧力が印
   加されたときに、互いに電気的導通がなされる導電性の
   第一電極部材及び第二電極部材が、当該荷重センサの長
   手方向に沿って形成され、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材は、単位長さ当
   たりに一定の抵抗値を有せしめられ、 前記検知回路部は、 前記各荷重センサの前記両電極部材の一端部と他端部と
   に順次接続切替するスイッチ部と、 前記押圧力が印加されることにより前記荷重センサの前
   記両電極部材が互いに接続したときに、前記スイッチ部
   によって接続切替された前記荷重センサの前記両電極部
   材とともに分圧抵抗をなす抵抗体と、 前記スイッチ部によって接続切替された前記各荷重セン
   サのそれぞれの端部における前記両電極部材の間の電位
   差を検出し、当該電位差に基づいて前記各荷重センサの
   前記両電極部材間の接触の有無及び／または接触の位置
   を検出して荷重物の荷重範囲を特定する制御部とを備え
   ることを特徴とする荷重検知装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の荷重検知装置であっ
   て、 前記制御部は、前記荷重範囲が一定の基準より広い場合
   に前記荷重物が大人である旨を判断する一方、前記荷重
   範囲が前記一定の基準より狭い場合に前記荷重物が子供
   である旨を判断する機能を有することを特徴とする荷重
   検知装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の荷重検知装置であって、 前記荷重センサは、 導電性を有する管状の弾性導電チューブと、 前記弾性導電チューブ内に回動可能に収納されて前記第
   一電極部材及び前記第二電極部材が形成された複合弾性
   部材とを備え、 前記複合弾性部材は、 両端に形成されて前記弾性導電チューブの内面に遊接す
   る電気的絶縁性の側端絶縁体部と、 前記側端絶縁体部の間に互いに離間して形成される前記
   第一電極部材及び前記第二電極部材と、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材を互いに電気的
   に絶縁しながら連結する中央絶縁体部とを備え、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材の厚み寸法は、
   前記側端絶縁体部の厚み寸法より小とされ、且つ前記中
   央絶縁体部の厚み寸法より大とされることで、前記複合
   弾性部材はその幅方向に沿ってひだ形状に形成され、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材は、前記弾性導
   電チューブの自然状態で前記弾性導電チューブから離間
   して配置される一方、前記弾性導電チューブが外部から
   の押圧力により弾性変形したときに当該弾性導電チュー
   ブを介して相互の電気的接続が可能に配置され、 且つ、前記第一電極部材及び前記第二電極部材は、前記
   両側端絶縁体部同士が押圧されたときに、前記中央絶縁
   体部により離間された状態から弾性変形して互いに接触
   可能な位置に配置されることを特徴とする荷重検知装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の荷重検知装置であっ
   て、 前記複合弾性部材の内部または側部に、当該複合弾性部
   材自身の柔軟な弾性変形を可能とするための中空部また
   は切欠が形成されたことを特徴とする荷重検知装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の荷重検知装置であっ
   て、 前記中空部は少なくとも一対に形成され、 前記各中空部は前記荷重センサの端部において外部接続
   端子の接続孔として使用可能とされたことを特徴とする
   荷重検知装置。
8. 【請求項８】 請求項５ないし請求項７のいずれかに記
   載の荷重検知装置であって、 前記複合弾性部材をかしめて外部の所定のリード線に固
   定するための中継端子をさらに備えることを特徴とする
   荷重検知装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の荷重検知装置であっ
   て、 前記中継端子と前記弾性導電チューブとの接合を防止す
   るためのスペーサをさらに備える荷重検知装置。
10. 【請求項１０】 請求項５ないし請求項７のいずれかに
    記載の荷重検知装置であって、 前記複合弾性部材の端部と前記弾性導電チューブとの接
    合を防止するためのスペーサをさらに備える荷重検知装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項５ないし請求項１０のいずれか
    に記載の荷重検知装置であって、 前記弾性導電チューブの一部に、外部の所定のリード線
    に接続するための所定の中継端子をかしめて止着する導
    電性の突起が形成されたことを特徴とする荷重検知装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項５ないし請求項１０のいずれか
    に記載の荷重検知装置であって、 前記弾性導電チューブの一部に、当該弾性導電チューブ
    の一部に接続するとともに外部の所定のリード線に接続
    するための所定の中継端子をかしめて止着するための導
    電部材が取り付けられたことを特徴とする荷重検知装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし請求項４のいずれかに
    記載の荷重検知装置であって、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材のいずれか一方
    は、可撓性を有する部材によって形成されて周方向の少
    なくとも一部の区間が導電性を有する導電部となってい
    る管状の弾性チューブであり、 前記第一電極部材及び前記第二電極部材のうちの他方
    は、可撓性を有する部材によって形成されて前記弾性チ
    ューブ内に挿入される長尺状の挿入部材であり、 前記挿入部材に、長手方向に所定間隔をあけて前記挿入
    部材を外囲するように設けられ、前記挿入部材と一緒に
    前記弾性チューブ内に挿入され、前記挿入部材を前記弾
    性チューブから離間させる絶縁性の外囲部材が設けられ
    たことを特徴とする荷重検知装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の荷重検知装置であ
    って、 前記挿入部材が、その長手方向に配設された金属線を備
    えて形成されていることを特徴とする荷重検知装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の荷重検知装置であ
    って、 前記挿入部材は、 細長形状の可撓性の芯材と、 前記芯材の外周にコイル状に巻回された金属線と、を備
    えることを特徴とする荷重検知装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の荷重検知装置であ
    って、 前記芯材が、樹脂、ゴム、繊維部材、あるいはこれらの
    うちのいくつかを組み合わせて形成される複合部材から
    形成された絶縁部材であることを特徴とする荷重検知装
    置。
17. 【請求項１７】 請求項１５または請求項１６に記載の
    荷重検知装置であって、 前記芯材が、弾性部材によって形成され、 前記金属線が、前記芯材の外周面にめり込むようにして
    巻回されていることを特徴とする荷重検知装置。
18. 【請求項１８】 請求項１５または請求項１６に記載の
    荷重検知装置であって、 前記芯材の外周面に、前記金属線が嵌まり込む螺旋状の
    溝が設けられ、 前記金属線が、前記溝に嵌まり込むようにして前記芯材
    に巻回されることを特徴とする荷重検知装置。
19. 【請求項１９】 請求項１４ないし請求項１８のいずれ
    かに記載の荷重検知装置であって、 前記金属線として、耐蝕性を有する金属線が用いられて
    いることを特徴とする荷重検知装置。
20. 【請求項２０】 請求項１５に記載の荷重検知装置であ
    って、 前記外囲部材は、樹脂またはゴムを用いてモールド成型
    により前記挿入部材の外周面上に一体に形成されること
    を特徴とする荷重検知装置。