JP2003161660A - 感圧センサー装置 - Google Patents

感圧センサー装置

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JP2003161660A
JP2003161660A JP2001363544A JP2001363544A JP2003161660A JP 2003161660 A JP2003161660 A JP 2003161660A JP 2001363544 A JP2001363544 A JP 2001363544A JP 2001363544 A JP2001363544 A JP 2001363544A JP 2003161660 A JP2003161660 A JP 2003161660A
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JP
Japan
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pressure
insulating member
sensor device
sensitive sensor
central conductor
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JP2001363544A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Inoue
浩 井上
Shigeru Suzuki
鈴木  茂
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作用した荷重の大小を検知できる感圧センサ
ー装置を提供する。 【解決手段】 各感圧センサー18A、18Bは中心導
体11と、間隔保持用絶縁部材12の介在により中心導
体11の外周面に対して離隔配置された弾性導電チュー
ブ13とを備える。各感圧センサー18A、18Bは外
部からの押圧力により弾性導電チューブ13が撓み変形
して絶縁部材12の隙間を通じての中心導体11のニク
ロム線11bと弾性導電チューブ13との接触を検知す
る。各絶縁部材12の横巻きピッチが変更され、各感圧
センサー18A、18Bは感度が異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の座席に対
する着座の検知、クラクションの押し操作の検知等のよ
うに、外部からの押圧力を電気的に検知する感圧センサ
ー装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車内の座席に着座している
人が存在しているかどうかを検知したり、クラクション
の操作を行う場合に、自動車内に感圧センサーを設置す
ることがある。この感圧センサーとしては、例えば、図
5に示されるようなメンブレンスイッチ1が使用されて
いた。
【0003】このメンブレンスイッチ1は、上部接点シ
ート2および下部接点シート3と呼ばれる2枚のポリエ
ステルフィルムに、スペーサ4を挟んで貼り合わせ、こ
の上部接点シート2および下部接点シート3に、互いに
離接自在の一対の接点5、6を対向配置させて貼着し、
これらを表面シート7および裏面粘着シート8で挟み込
んだ構造とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造の感圧センサーによれば、例えば、自動車内の座席に
着座している人の体の大きさに合わせて、エアバック噴
射スピードの制御を行う場合や、押し圧によるクラクシ
ョンの音色変化またはボリューム制御等を行う場合に、
上述した一般的なメンブレンスイッチ1では、スイッチ
のオン/オフを行うのみで、スイッチに掛かった荷重の
大小の差異が検出できない。
【0005】そこで、この発明の課題は、作用した荷重
の大小を検知できる感圧センサー装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、中心導体と、間隔保持用絶縁部材の介
在により中心導体の外周面に対して離隔配置された弾性
導電チューブとを備え、外部からの押圧力により弾性導
電チューブが撓み変形して絶縁部材の隙間を通じての中
心導体と弾性導電チューブとの接触を検知する感圧セン
サーを有する感圧センサー装置において、感度の異なる
複数種の前記感圧センサーを備えてなる点にある。
【0007】また、前記間隔保持用絶縁部材は、前記中
心導体の外周面に所定ピッチで横巻きされた紐状絶縁部
材からなり、紐状絶縁部材の前記ピッチの変更により前
記感度の異なる複数種の前記感圧センサーが形成された
構造としてもよい。
【0008】さらに、前記間隔保持用絶縁部材は、前記
中心導体の外周面に所定ピッチで横巻きされた紐状絶縁
部材からなり、紐状絶縁部材の外径の変更により前記感
度の異なる複数種の前記感圧センサーが形成された構造
としてもよい。
【0009】また、前記間隔保持用絶縁部材は、前記中
心導体の外周面に装着された編組絶縁部材からなり、編
組絶縁部材の編み目の変更により前記感度の異なる複数
種の前記感圧センサーが形成された構造としてもよい。
【0010】さらに、前記弾性導電チューブはその軸方
向に沿って単一の収容孔部を備え、その収容孔部に前記
中心導体と前記間隔保持用絶縁部材とから構成されるセ
ンサー素子の複数種が収容された構造としてもよい。
【0011】また、前記弾性導電チューブはその軸方向
に沿った収容孔部を並列状に複数備え、その各収容孔部
に前記中心導体と前記間隔保持用絶縁部材とから構成さ
れるセンサー素子の複数種がそれぞれ収容された構造と
してもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明すると、図1および図2に示される如く、
感圧センサー装置10は、中心導体11と、中心導体1
1の外周に位置して備えられた間隔保持用絶縁部材12
と、絶縁部材12の外周に位置して備えられた弾性導電
チューブ13とから主構成されている。
【0013】前記中心導体11は、高強度繊維(単繊維
でもよい)としての例えばアラミド繊維11aの外周面
に極細金属線としての例えばニクロム線11bが所定ピ
ッチでコイル状に横巻きされた構造とされている。
【0014】前記絶縁部材12は、紐状絶縁部材として
の絶縁コーティングした金属線、例えばエナメル線から
なり、中心導体11の外周面、即ち前記ニクロム線11
bの外周側に位置して所定ピッチで横巻きされた構造と
されている。
【0015】前記弾性導電チューブ13は、カーボン粉
等の導体粉をシリコーンゴムの弾性材料に混入させてな
る導電シリコーンゴムチューブ等からなり、弾性導電チ
ューブ13はその軸方向に沿って収容孔部14、15を
並列状に複数(本実施形態では2個所)備えた構造とさ
れ、例えば、押出加工等により成形されている。
【0016】そして、各収容孔部14、15内には、前
記中心導体11と前記間隔保持用絶縁部材12とから構
成されるセンサー素子16A、16Bがそれぞれ挿入状
に収容配置されている。ここに、各センサー素子16
A、16Bにおける中心導体11の外周面と弾性導電チ
ューブ13の内周面とは絶縁部材12により互いに離隔
配置された状態とされている。
【0017】またこの際、各センサー素子16A、16
Bにおける中心導体11の外周面に横巻きされる絶縁部
材12のピッチは、図1に示される如く、PAとPBに
それぞれ異なるピッチで横巻きされている。
【0018】従って、ピッチがPAのセンサー素子16
Aの場合、横巻きされた絶縁部材12の隙間が広くな
り、弾性導電チューブ13の撓み変形による絶縁部材1
2の隙間を通じての中心導体11との接触が比較的少な
い荷重で容易になされ、高感度の感圧センサー18Aを
構成する。
【0019】これに対し、ピッチがPBのセンサー素子
16Bの場合、横巻きされた絶縁部材12の隙間が狭く
なり、弾性導電チューブ13の撓み変形による絶縁部材
12の隙間を通じての中心導体11との接触がより大き
な加重でないと得られず、低感度の感圧センサー18B
を構成する。
【0020】そして、各ニクロム線11bと弾性導電チ
ューブ13とは、互いの接触による導通をそれぞれ検出
すべく、従来同様、図示省略の導通検出器等に接続され
ている。
【0021】例えば、200デニールのアラミド繊維1
1aに直径0.04mmのニクロム線11bを横巻きす
れば、柔軟性(耐屈曲性)に優れ、かつ直径1mm以下
の細径でも高強度の中心導体11が構成できる。そし
て、この中心導体11に直径0.1mmの絶縁部材12
をそれぞれのピッチで横巻きし、内径が1mm、外径が
1.4mm、2連全体の幅が2.3mmの弾性導電チュ
ーブ13の各収容孔部14、15に挿入配置すればよ
い。また、高感度の感圧センサー18Aは例えば、10
0ニュートンでオンし、低感度の感圧センサー18Bは
例えば、300ニュートンでオンするべく、各絶縁部材
12の横巻するピッチを適宜設定すればよい。
【0022】本実施形態の感圧センサー装置10は以上
のように構成されており、感度の異なる複数種の感圧セ
ンサー18A、18Bが備えられているため、自動車の
座席に着座センサーとして使用した場合には、単に、着
座しているかどうかの検出だけでなく、高感度の感圧セ
ンサー18Aのみによる検出状態では、体重の軽い人が
着座していると判断し、低感度の感圧センサー18Bも
検出状態の場合には、体重の重い人が着座していると判
断することが可能となり、段階的な荷重検知により、着
座センサーとしての機能だけでなく、人の体の大きさに
合わせたエアバック噴射スピードの制御も可能となる。
【0023】また、クラクションのスイッチに利用した
場合にあっては、高感度の感圧センサー18Aのみによ
る検出状態では、押圧力が弱い状態と判断し、低感度の
感圧センサー18Bも検出状態の場合には、押圧力が強
う状態と判断することが可能となり、押圧力の強弱によ
る音色変化やボリューム制御等が可能となる。
【0024】さらに、高感度の感圧センサー18Aと低
感度の感圧センサー18Bとが並列状に連設された平行
2芯構造であり、小型化が図れ、狭い部分への配索が可
能な感圧センサー装置10を提供できるると共に、柔軟
で短尺から長尺に至るまでニーズに応じた設計が容易に
行えるという利点がある。
【0025】なお、上記実施形態においては、弾性導電
チューブ13の一対の収容孔部14、15が並列状に形
成された構造を示しているが、図3に示される如く、弾
性導電チューブ13の収容孔部20が単一構造とされ、
その収容孔部20にそれぞれのセンサー素子16A、1
6Bを並列状に収容配置する構造としてもよく、図4に
示される如く、一対の弾性導電チューブ13にそれぞれ
異なる感度のセンサー素子16A、16Bが収容配置さ
れ、それらの個別の感圧センサー18A、18Bを並列
状に組み合わせて感圧センサー装置10を構成する構造
としてもよい。
【0026】また、上記実施形態では、高感度と低感度
の2種類の感度を有する平行2芯構造の感圧センサー装
置10を示しているが、平行3芯、平行4芯等、感度の
異なる感圧センサー数を増やしてもよく、このように感
度の異なる感圧センサー数を増やすことにより、より的
確な荷重検知等の検出が可能となる。
【0027】さらに、中心導体11として、アラミド繊
維11aにニクロム線11bを横巻きした構造を示して
いるが、ニッケル合金、銅、銅合金等よりなる金属線自
体や、強度確保のため高強度繊維を撚り合わせた導体で
中心導体11を構成してもよい。
【0028】また、絶縁部材12としてエナメル線を利
用した構造を示しているが、ヤーン(単繊維でもよい)
を横巻する構造であってもよく、さらには、中心導体1
1外周面に編組状とされた編組絶縁部材12を被着させ
る構造であってもよい。そして、感度の変更調整に際し
ては、ピッチの変更に限らず、絶縁部材12が紐状の場
合には外径を変更してもよく、絶縁部材12が編組の場
合には、編み目の大きさを変更してもよい。
【0029】さらに、各中心導体11における巻線構造
とされたニクロム線11bの導体部分の抵抗値について
は説明を省略していたが、例えば、一定の抵抗値を持た
せることで、荷重を段階的に判断する機能に加えて、接
触した位置の検出も可能となる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明の感圧センサー装
置によれば、感度の異なる複数種の感圧センサーを備え
てなるものであり、作用した荷重の大小を検知でき、着
座センサーとしての機能だけでなく、人の体の大きさに
合わせたエアバック噴射スピードの制御や、クラクショ
ンの押し圧の強弱による音色変化やボリューム制御等が
可能となるという利点がある。
【0031】また、間隔保持用絶縁部材は、中心導体の
外周面に所定ピッチで横巻きされた紐状絶縁部材からな
り、紐状絶縁部材のピッチの変更により感度の異なる複
数種の感圧センサーが形成された構造や、紐状絶縁部材
の外径の変更により感度の異なる複数種の感圧センサー
が形成された構造とすることにより、容易に感度の異な
る感圧センサーが提供できる。
【0032】さらに、間隔保持用絶縁部材は、中心導体
の外周面に装着された編組絶縁部材からなり、編組絶縁
部材の編み目の変更により感度の異なる複数種の感圧セ
ンサーが形成された構造とすることによっても、容易に
感度の異なる感圧センサーが提供できる。
【0033】また、弾性導電チューブはその軸方向に沿
って単一の収容孔部を備え、その収容孔部に中心導体と
間隔保持用絶縁部材とから構成されるセンサー素子の複
数種が収容された構造や、弾性導電チューブはその軸方
向に沿った収容孔部を並列状に複数備え、その各収容孔
部に中心導体と間隔保持用絶縁部材とから構成されるセ
ンサー素子の複数種がそれぞれ収容された構造とするこ
とによって、小型の感圧センサー装置が容易に製造でき
るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる感圧センサーの断面
平面図である。
【図2】同断面側面図である。
【図3】他の実施形態にかかる断面側面図である。
【図4】他の実施形態にかかる断面側面図である。
【図5】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 感圧センサー装置 11 中心導体 11a アラミド繊維 11b ニクロム線 12 絶縁部材 13 弾性導電チューブ 14 収容孔部 15 収容孔部 16A、16B センサー素子 18A、18B 感圧センサー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心導体と、間隔保持用絶縁部材の介在
    により中心導体の外周面に対して離隔配置された弾性導
    電チューブとを備え、外部からの押圧力により弾性導電
    チューブが撓み変形して絶縁部材の隙間を通じての中心
    導体と弾性導電チューブとの接触を検知する感圧センサ
    ーを有する感圧センサー装置において、 感度の異なる複数種の前記感圧センサーを備えてなるこ
    とを特徴とする感圧センサー装置。
  2. 【請求項2】 前記間隔保持用絶縁部材は、前記中心導
    体の外周面に所定ピッチで横巻きされた紐状絶縁部材か
    らなり、紐状絶縁部材の前記ピッチの変更により前記感
    度の異なる複数種の前記感圧センサーが形成されたこと
    を特徴とする請求項1に記載の感圧センサー装置。
  3. 【請求項3】 前記間隔保持用絶縁部材は、前記中心導
    体の外周面に所定ピッチで横巻きされた紐状絶縁部材か
    らなり、紐状絶縁部材の外径の変更により前記感度の異
    なる複数種の前記感圧センサーが形成されたことを特徴
    とする請求項1に記載の感圧センサー装置。
  4. 【請求項4】 前記間隔保持用絶縁部材は、前記中心導
    体の外周面に装着された編組絶縁部材からなり、編組絶
    縁部材の編み目の変更により前記感度の異なる複数種の
    前記感圧センサーが形成されたことを特徴とする請求項
    1に記載の感圧センサー装置。
  5. 【請求項5】 前記弾性導電チューブはその軸方向に沿
    って単一の収容孔部を備え、その収容孔部に前記中心導
    体と前記間隔保持用絶縁部材とから構成されるセンサー
    素子の複数種が収容されたことを特徴とする請求項2な
    いし4のいずれかに記載の感圧センサー装置。
  6. 【請求項6】 前記弾性導電チューブはその軸方向に沿
    った収容孔部を並列状に複数備え、その各収容孔部に前
    記中心導体と前記間隔保持用絶縁部材とから構成される
    センサー素子の複数種がそれぞれ収容されたことを特徴
    とする請求項2ないし4のいずれかに記載の感圧センサ
    ー装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640606A (zh) * 2020-04-24 2020-09-08 乐山师范学院 一种保护地野生动物和植物防盗猎触发装置及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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