JP2004148985A

JP2004148985A - Seating detecting device

Info

Publication number: JP2004148985A
Application number: JP2002316329A
Authority: JP
Inventors: Koji Ito; 浩二伊藤; Takeshi Tawara; 武田原; Toshiro Maeda; 敏朗前田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve handling property of a seating detecting device. <P>SOLUTION: The seating detecting device 10 is disposed in a seat cushion 14 constituting a seating section of a seat and detects seating onto a seat cushion 14 by sensing pressure applied to the seat cushion 14. The seating detecting device 10 comprises a sensor film 12 having a pressure sensitive switch section 12b for sensing the pressure and an upper slab urethane 11 and a lower slab urethane 13 disposed so as to sandwich the sensor film 12 from one surface side and the other surface side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着座検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の着座検出装置としては、後述の特許文献１に記載のものが公知の技術となっている。かかる装置は、対の電極からなる感圧スイッチと、その感圧スイッチを内装する可撓性のフィルムとを備えるものである。また、この装置は、例えば、車両用シートの、シートクッションとその表面を覆う表皮との間に配設されるものである。そして、シートクッション上に人が着座した場合には、表皮を介して装置に圧力が加わる。この圧力は、感圧スイッチの対の電極間の接触面積を変化させるため、その面積変化に応じて、対の電極を含んだ回路の抵抗値が変化することとなる。そして、その抵抗値の変化をみることによって、シートクッション上へ人の着座を検知するものである。
【０００３】
しかしながら、従来の装置では、可撓性のフィルムによって構成されているため、その撓みによって、持ち運びや、シートクッション上への組み付け性が悪いという不具合があった。特に、フィルムが、分岐した様な形状である場合には、その形状の安定性が悪く、持ち運び、組み付け性での困難性は高いものであった。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１５１９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、着座検出装置の取り扱い性を向上させることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明にて講じた技術的手段は、シートの着座部を構成するシートクッションに配設され該シートクッションにかかる圧力を感知してシートクッション上への着座を検出する着座検出装置であって、圧力を感知する感圧スイッチを備えるフィルム部材と、該フィルム部材に対して該フィルム部材の一面側および他面側から挟む様に配設される第１クッション部材および第２クッション部材とを備える構成としたことである。
【０００７】
この構成では、感圧スイッチを備えるフィルム部材に対して、そのフィルム部材の一面側および他面側から挟む第１クッション部材および第２クッション部材を備えている。従って、フィルム部材の撓みが２つのクッション部材によって支持されることになる。その結果、フィルム部材のみを取り扱う場合と比較して、その形状の安定性は高いものとなり、持ち運びや組み付け性等が行い易いものとなる。つまり、着座検出装置の取り扱い性は、良いものとなる。
【０００８】
好ましくは、前記第１クッション部材および前記第２クッション部材が前記フィルム部材を挟んだ状態において、前記第１クッション部材、前記フィルム部材および前記第２クッション部材を一体的に挿通する位置決め孔を備えると良い。
【０００９】
この構成では、第１クッション部材、フィルム部材および第２クッション部材を組み立てる場合に、位置決め孔を挿通する様な治具を用いれば、各部材間の相対位置が一義的に決まり、組み立て易いものとなっている。
【００１０】
好ましくは、着座による圧力が前記第１クッション部材側から前記第２クッション部材側への方向に加わる様に前記シートに対して配設された場合に、前記第１クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度が１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以下であると良い。
【００１１】
この構成では、着座による圧力が、第１クッション部材からフィルム部材へ伝わり、更に第２クッション部材側へ伝わる。この場合、第１クッション部材の硬度が非常に大きい場合には、着座による圧力は第１クッション部材からフィルム部材側へ伝わり難いものとなるため、所定の圧力の変化量に対応する検出値の変化量（以下、ダイナミックレンジと称する）は小さいものとなる。つまり、着座検出装置の感度が悪いものとなる。ここで、第１クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度を１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以下に設定すれば、ダイナミックレンジが小さくなることはなく、着座検出装置の感度を好適なものとすることができる。
【００１２】
好ましくは、着座による圧力が前記第２クッション部材から更に前記シートクッションに伝わる様に前記シートに対して配設された場合に、前記第２クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度が、｛（前記シートクッションのＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）−（１００Ｎ／３１４ｃｍ^２）｝以上、かつ｛（前記第１クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）＋（１４０Ｎ／３１４ｃｍ^２）｝以下であると良い。
【００１３】
この構成では、着座による圧力が、第１クッション部材からフィルム部材、第２クッション部材へと伝わり、更にシートクッションへと伝わる。ここで、第２クッション部材の硬度が第１クッション部材の硬度と比較して大きい場合には、第２クッション部材は、第１クッション部材と比較して、圧力による変形が起こり難いものとなり、第１クッション部材からフィルム部材に伝わった圧力が、第２クッション部材側へ逃げ難いものとなる。従って、圧力変化に対する検出値の変化の傾き（感度）は大きいものとなる。しかしながら、検出値が検出限界に達すると、それ以上圧力を変化させても、その圧力変化は検出値の変化量として現れないこととなる。つまり、所定の圧力変化に対応する検出値の線形性（以下、リニアリティと称す）が悪いものとなり、着座検出装置の信頼性が低いものとなる。
【００１４】
一方、第２クッション部材の硬度がシートクッションの硬度と比較して小さい場合には、第２クッション部材は、シートクッションと比較して、圧力による変形が起こり易いものとなる。従って、フィルム部材から第２クッション部材、シートクッション側へ伝わる圧力は、第２クッション部材による干渉効果が小さいものとなり、その結果、フィルム部材の検出値は、シートクッションの硬度による影響を大きく受けることとなる。そして、シートクッションの硬度が大きい場合には、前述の第２クッション部材の硬度が大きい場合と同様に、リニアリティが悪いものとなり、着座検出装置の信頼性が低いものとなる。
【００１５】
ここで、第２クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度を、｛（シートクッションのＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）−（１００Ｎ／３１４ｃｍ^２）｝以上、かつ｛（第１クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）＋（１４０Ｎ／３１４ｃｍ^２）｝以下の範囲に設定すれば、第１クッション部材、第２クッション部材、シートクッションの硬度差は好適な範囲内に設定されることとなる。つまり、リニアリティは好適なものとなり、着座検出装置の信頼性は高いものとなる。
【００１６】
好ましくは、前記第２クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度が、更に、（前記第１クッション部材のＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）以上、かつ（前記シートクッションのＪＩＳＫ６４００Ａ法に基づく硬度）以下であると良い。
【００１７】
この構成では、第１クッション部材、第２クッション部材、シートクッションの順に硬度が大きくなる。つまり、第１クッション部材は硬度がより小さく、圧力による変形がより起こり易いものとなっている。従って、シートに人が着座した場合には、着座された部分が主として変形することとなり、その検出結果から、着座者の体格（大きさ）を判定することが可能となる。また、シートのメイン部材となるシートクッションの硬度がより大きいため、シートとしての安定性は高いものとなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を基に、本発明の一実施の形態を説明する。図１に示す様に、着座検出装置１０（着座検出装置）は、アッパスラブウレタン１１（第１クッション部材）、センサフィルム１２（フィルム部材）、ロアスラブウレタン１３（第２クッション部材）から構成されている。
【００１９】
センサフィルム１２は、図１に示す様な異形状を呈した対のフィルム１２ａが図１示上下方向に張り合わされて構成されている。フィルム１２ａは薄い樹脂製のものであり、可撓性を備えている。そして、対のフィルム１２ａの各内面の所定箇所には、図１示上下方向に微小な隙間を隔てて対の感圧インクが複数固着されており、その部分が圧力を感知する感圧スイッチ部１２ｂ（感圧スイッチ）となっている。また、対のフィルム１２ａ間には、感圧スイッチ部１２ｂを直列または並列的に接続する複数の導電パターン（図示なし）が配設されており、それらの導電パターンは、コネクタ１２ｃで集約されて、外部のＥＣＵ等（図示なし）に電気的に接続されている。
【００２０】
アッパスラブウレタン１１は、軟質のウレタンフォームから構成されるものであり、センサフィルム１２の一面側（図１示上面側）を十分に覆う程の大きさとなっている。また、ロアスラブウレタン１３も、軟質のウレタンフォームから構成されており、センサフィルム１２の他面側（図１示下面側）を十分に覆う程の大きさを備えている。また、アッパスラブウレタン１１とロアスラブウレタン１３は略同一の形状となっている。
【００２１】
ここで、着座検出装置１０の組み立て方法について説明する。
【００２２】
図１に示す様に、アッパスラブウレタン１１、センサフィルム１２およびロアスラブウレタン１３には、それぞれ四隅付近に孔部１１ａ、１２ｄ、１３ａが形成されている。そして、これらの孔部１１ａ、１２ｄ、１３ａは、アッパスラブウレタン１１およびロアスラブウレタン１３がセンサフィルム１２を図１示上下方向に挟んだ状態においては（着座検出装置１０が組み立てられた状態においては）、それぞれが整合する位置に形成されており、つまり、アッパスラブウレタン１１、センサフィルム１２およびロアスラブウレタン１３を一体的に挿通する孔部１０ａ（位置決め孔）（図２示）となる。着座検出装置１０の組み立て方法としては、治具１５（図２示）および各孔部１１ａ、１２ｄ、１３ａを用いて次の様に行われる。まず、治具１５に対して、ロアスラブウレタン１３の孔部１３ａが位置決め軸１５ａに挿通される様にロアスラブウレタン１３を置く。次に、センサフィルム１２の孔部１２ｄが位置決め軸１５ａに挿通される様に、センサフィルム１２をロアスラブウレタン１３の上面に置く。さらにアッパスラブウレタン１１の孔部１１ａが位置決め軸１５ａに挿通される様に、アッパスラブウレタン１１をロアスラブウレタン１３およびセンサフィルム１２の上面に置く。ここで、ロアスラブウレタン１３の上面の所定箇所には、接着剤が付着されているため、センサフィルム１２とロアスラブウレタン１３、およびアッパスラブウレタン１１とロアスラブウレタン１３とが固定される。その結果、着座検出装置１０は、アッパスラブウレタン１１、センサフィルム１２およびロアスラブウレタン１３が一体的にモジュール化されたものとして構成される。なお、アッパスラブウレタン１１とセンサフィルム１２とを接着する構成としても良い。
【００２３】
組み立てられた着座検出装置１０は、シートのシートクッション１４（シートクッション）の上面に組み付けられる。その方法は次の様に行われる。図１および２に示す様に、シートクッション１４にも四隅に孔部１４ａが形成されており、その孔部１４ａが位置決め軸１５ａに挿通される様に、シートクッション１４を治具１５に対して置く。次に、着座検出装置１０の孔部１０ａが位置決め軸１５ａに挿通される様に、着座検出装置１０をシートクッション１４の上面に置く。このとき、着座検出装置１０の下面（ロアスラブウレタン１３の下面）には接着剤が付着されているため、着座検出装置１０はシートクッション１４に対して固定される。
【００２４】
以上説明した様に、フィルム部材１２は、２つのスラブウレタン１１、１３によって支持されることとなる。従って、着座検出装置１０は、フィルム部材１２のみを取り扱うよりも撓変形がおこり難く、形状が安定しているため、持ち運びやシートクッション１４に対しての組み付け作業が行い易いものとなる。つまり、着座検出装置１０の取り扱い性は、良いものとなっている。
【００２５】
また、着座検出装置１０の組み立てにおいては、孔部１０ａによってアッパスラブウレタン１１、センサフィルム１２およびロアスラブウレタン１３の相対位置が一義的に決まるため、その組み立てがし易いものとなっている。さらに、この孔部１０ａによって、着座検出装置１０とシートクッション１４の相対位置も一義的に決めることができるため、組み付けがし易いものとなっている。
【００２６】
尚、着座検出装置１０及びシートクッション１４は、シートパン（図示なし）上に固定され、それらを一体的に覆うように表皮（図示なし）が配設されて、シートが構成される。そして、シート上に人が着座した場合には、着座検出装置１０は、以下の様に作動する。まず、人の着座によって、表皮を介して着座検出装置１０に圧力が付加される。この圧力は、アッパスラブウレタン１１からセンサフィルム１２、ロアスラブウレタン１３、シートクッション１４の順に伝わる。
ここで、センサフィルム１２中の感圧スイッチ部１２ｂの対の感圧インク同士の接触面積が変化すると、その面積変化に応じて、感圧スイッチ部１２ｂを含んだ回路全体の抵抗値が変化することとなる。この抵抗値の変化によって、ＥＣＵはシート上への人の着座を検出する。なお、前述した様に、感圧スイッチ部１２ｂはセンサフィルム１２の平面内に複数配設されている（２次元的に複数配設されている）ため、配設されている感圧スイッチ部１２ｂ全体の中の、圧力が検出された感圧スイッチ部１２ｂの分布をみることにより、ＥＣＵは、着座した人の体格（大きさ）をも判定することができる様になっている。
【００２７】
次に、アッパスラブウレタン１１およびロアスラブウレタン１３の硬度について説明する。各硬度は、ＪＩＳＫ６４００Ａ法の基づく試験方法によって測定される。簡単に説明すると、アッパスラブウレタン１１等の試験片に対して加圧板（直径２０ｃｍの円形状、面積３１４ｃｍ^２）を押し込む。押し込み量は、試験片の初期厚の２５％量を押し込む。そして静止後の試験片からの反力（Ｎ／３１４ｃｍ^２）を硬度とする。
【００２８】
ここで、着座検出装置１０をシートに組み込んだ場合に、アッパスラブウレタン１１の各硬度における、加えられる圧力量に対する検出値（出力抵抗値）の関係を図３に示す。図３に示す様に、硬度が１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以下であるアッパスラブウレタン１１を配設した場合は、ａに示す関係となる（実線示）。一方、硬度が１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以上であるアッパスラブウレタン１１を配設した場合には、圧力がアッパスラブウレタン１１からセンサフィルム１２側により伝わり難いものとなるため、ｂに示す関係となる（点線示）。図３から分かる様に、圧力を２ｋＰａから２０ｋＰａまで変化させた場合の出力抵抗値の変化幅（ダイナミックレンジ）ｒａ、ｒｂは、ｒａ＞ｒｂとなる。尚、この圧力２ｋＰａから２０ｋＰａの範囲は、着座の有無を識別するために好適な範囲である。
【００２９】
次に、図４に、アッパスラブウレタン１１の各硬度に対する、ダイナミックレンジの関係を示す。図４に示す様に、ダイナミックレンジは、硬度が１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以下の場合には、ほぼ一定であるが、１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以上の場合には、硬度が大きくなるに従って小さくなる。本実施の形態のアッパスラブウレタン１１は、硬度を１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以下に設定してあるため、硬度が１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以上の場合と比較して、ダイナミックレンジは大きいものとなっている。つまり、着座検出装置１０の感度は好適なものとなっている。尚、このアッパスラブウレタン１１の硬度の設定は、環境によるバラツキ等を考慮して設定することが望ましい。
【００３０】
次に、着座検出装置１０をシートに組み込んだ場合に、ロアスラブウレタン１３の各硬度における、加圧量に対する検出値（出力抵抗値）の関係を図５に示す。図５に示す様に、硬度が、ある所定値のロアスラブウレタン１３を配設した場合には、ｃに示す関係となる（実線示）。一方、ｃに示すロアスラブウレタン１３の硬度とは異なる硬度のロアスラブウレタン１３を配設した場合には、ｄに示す関係となる場合がある（点線示）。前述した様に、シートに付加される圧力は、アッパスラブウレタン１１からセンサフィルム１２、ロアスラブウレタン１３、シートクッション１４の順に伝わる。ここで、例えば、ロアスラブウレタン１３の硬度がアッパスラブウレタン１１の硬度と比較して非常に大きい場合には、ロアスラブウレタン１３は、アッパスラブウレタン１１と比較して、圧力による変形が起こり難いものとなる。つまり、アッパスラブウレタン１１からセンサフィルム１２に伝わった圧力が、ロアスラブウレタン１３側へ逃げ難いものとなる。従って、２ｋＰａから圧力を増加させた場合には、ｄ１に示す様な、出力抵抗値の変化の傾きが大きいものとなる。そして、圧力がｘ１の時点で出力抵抗値が検出限界に達してしまうと、その後圧力を２０ｋＰａまで増加した場合であっても、ｄ２に示す様に、その圧力増加分は出力抵抗値の変化量として現れないこととなる。つまり、ｄの関係は、所定の圧力変化に対応する出力抵抗値の線形性（リニアリティ）が悪いものとなっている。
【００３１】
なお、このリニアリティは、ロアスラブウレタン１３の硬度がシートクッション１４の硬度と比較して、非常に小さい場合であっても同様に悪くなる。ロアスラブウレタン１３の硬度がシートクッション１４の硬度と比較して非常に小さい場合には、ロアスラブウレタン１３は、シートクッション１４と比較して、圧力による変形が起こり易いものとなる。従って、センサフィルム１２からロアスラブウレタン１３、シートクッション１４へ伝わる圧力は、ロアスラブウレタン１３による干渉効果が小さいものとなる。その結果、センサフィルム１２の出力抵抗値は、シートクッション１４の硬度による影響を大きく受けることとなる。そして、シートクッション１４の硬度が大きい場合には、前述のロアスラブウレタン１３の硬度が大きい場合と同様に、リニアリティが悪くなる。
【００３２】
ここで、図６に、ロアスラブウレタン１３の各硬度に対する、リニアリティ値の関係を示す。尚、リニアリティ値は、次の様に定義される。例えば、図５において、圧力が２ｋＰａおよび２０ｋＰａでの出力抵抗値をｒ１、ｒ２とし、それぞれの点をｅ、ｆとする。このとき、直線ｅｆ上の抵抗値と、実際の出力抵抗値との差ｒの最大値をｒｍａｘとすると、ｒｍａｘ／（ｒ１−ｒ２）×１００がリニアリティ値となる。例えば、ｄの関係におけるリニアリティ値は、圧力がｘ１のときに差ｒは最大値ｒｍａｘとなる。ｃの関係におけるリニアリティ値は、圧力がｘ２のときに差ｒは最大値ｒｍａｘとなる。つまり、リニアリティ値が大きいほど線形性（リニアリティ）が悪く、リニアリティ値が小さいほど線形性（リニアリティ）が良いものとなっている。
【００３３】
図６に示す様に、リニアリティは、ｇ範囲では小さく安定した値となっている。このｇ範囲の下限値は、上述した様に、シートクッション１４との硬度差に依るため、シートクッション１４の硬度ｈ１を用いると、ｈ１−１００Ｎ／３１４ｃｍ^２となる。一方、ｇ範囲の上限値は、上述した様に、アッパスラブウレタン１１との硬度差に依るため、硬度ｈ２を用いると、ｈ２＋１４０Ｎ／３１４ｃｍ^２となる。本実施の形態の着座検出装置１０のロアスラブウレタン１３の硬度は、ｈ１−１００Ｎ／３１４ｃｍ^２以上、ｈ２＋１４０Ｎ／３１４ｃｍ^２以下に設定してあるため、２ｋＰａから２０ｋＰａの圧力範囲内での出力抵抗値の線形性（リニアリティ）が良いものとなっている。尚、この設定は、シートクッション１４やアッパスラブウレタン１１の硬度ｈ１、ｈ２の環境によるバラツキを考慮して行うのが好ましい。例えば、ｈ１としてはシートクッション１４の硬度の下限値を用い、ｈ２としてはアッパスラブウレタン１１の硬度の中央値を用いても良い。
【００３４】
また、本実施の形態の着座検出装置１０のロアスラブウレタン１３の硬度は、アッパスラブウレタン１１の硬度ｈ２以上、シートクッション１４の硬度ｈ１以下に設定してある。換言すると、アッパスラブウレタン１１、ロアスラブウレタン１３、シートクッション１４の順に硬度が大きくなる様に設定してある。つまり、アッパスラブウレタン１１は、より圧力による変形が起こり易いものとなっているため、シートに人が着座した場合には、アッパスラブウレタン１１の中で、着座された部分が主として変形することとなる。従って、前述した様な着座者の体格（大きさ）の判定がより正確に行える。またシートのメイン部材となるシートクッション１４の硬度が、より大きいため、シートとしての安定性は高いものとなっている。
【００３５】
本発明では、センサフィルム１２をアッパスラブウレタン１１とロアスラブウレタン１３の様な圧力を干渉させる部材によって挟持する構成としたため、前述した以外に次の様な効果も得られる。すなわち、着座検出装置１０は、シートの表皮とシートクッション１４の間に配設されるが、その感度や信頼性（性能）が、表皮やシートクッションの硬度等による影響を受けにくいものとなっている。
従って、表皮等が異なる各種のシートに配設しても、その性能の管理が行い易いものとなる。また、人が、シートに着座した場合に、センサフィルム１２の感触を人が感じることがなく、乗り心地の良いシートを提供することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、フィルム部材の撓みが２つのクッション部材によって支持されることになる。その結果、フィルム部材のみを取り扱う場合と比較して、その形状の安定性は高いものとなり、持ち運びや組み付け性等が行い易いものとなる。つまり、着座検出装置の取り扱い性は、良いものとなる。
【００３７】
本発明によれば、第１クッション部材、フィルム部材および第２クッション部材を組み立てる場合に、位置決め孔を挿通する様な治具を用いれば、各部材間の相対位置が一義的に決まり、組み立て易いものとなっている。
【００３８】
本発明によれば、ダイナミックレンジが小さくなることはなく、着座検出装置の感度を好適なものとすることができる。
【００３９】
本発明によれば、リニアリティは好適なものとなり、着座検出装置の信頼性は高いものとなる。
【００４０】
本発明によれば、シートに人が着座した場合には、着座された部分が主として変形することとなり、その検出結果から、着座者の体格（大きさ）を判定することが可能となる。また、シートのメイン部材となるシートクッションの硬度がより大きいため、シートとしての安定性は高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の着座検出装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の着座検出装置をシートクッションに組み付ける方法を示す説明図である。
【図３】本発明の着座検出装置の圧力と検出値との関係を示す図である。
【図４】第１クッション部材の硬度とダイナミックレンジとの関係を示す図である。
【図５】本発明の着座検出装置の圧力と検出値との関係を示す図である。
【図６】第２クッション部材の硬度とリニアリティとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０着座検出装置
１０ａ孔部（位置決め孔）
１１アッパスラブウレタン（第１クッション部材）
１２センサフィルム（フィルム部材）
１２ｂ感圧スイッチ部（感圧スイッチ）
１３ロアスラブウレタン（第２クッション部材）
１４シートクッション[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a seating detection device.
[0002]
[Prior art]
As this kind of conventional seating detection device, the one described in Patent Document 1 described below is a known technology. Such an apparatus includes a pressure-sensitive switch composed of a pair of electrodes, and a flexible film that houses the pressure-sensitive switch. This device is provided, for example, between a seat cushion of a vehicle seat and a skin covering the surface thereof. When a person sits on the seat cushion, pressure is applied to the device via the skin. Since this pressure changes the contact area between the pair of electrodes of the pressure-sensitive switch, the resistance value of the circuit including the pair of electrodes changes according to the change in the area. Then, by observing the change in the resistance value, the seating of the person on the seat cushion is detected.
[0003]
However, in the conventional device, since it is constituted by a flexible film, there is a problem in that the device is difficult to carry or assemble on a seat cushion due to its bending. In particular, when the film has a branched shape, the stability of the shape is poor, and the difficulty in carrying and assembling is high.
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-315199
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to improve the handleability of a seating detection device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The technical measures taken in the present invention to solve the above-mentioned problem are provided on a seat cushion constituting a seating portion of a seat, and detect seating on the seat cushion by sensing pressure applied to the seat cushion. A seating detection device, comprising: a film member including a pressure-sensitive switch for sensing pressure; a first cushion member and a first cushion member disposed so as to sandwich the film member from one side and the other side of the film member. And two cushion members.
[0007]
In this configuration, a first cushion member and a second cushion member sandwiching the film member including the pressure-sensitive switch from one side and the other side of the film member are provided. Therefore, the bending of the film member is supported by the two cushion members. As a result, as compared with the case where only the film member is handled, the stability of the shape is high, and the portability and the assembling property are easily performed. That is, the handleability of the seating detection device is improved.
[0008]
Preferably, when the first cushion member and the second cushion member sandwich the film member, a positioning hole is provided for integrally inserting the first cushion member, the film member, and the second cushion member. good.
[0009]
With this configuration, when assembling the first cushion member, the film member, and the second cushion member, if a jig that penetrates the positioning hole is used, the relative position between the members is uniquely determined, and it is easy to assemble. Has become.
[0010]
Preferably, when the seat is disposed on the seat such that pressure due to seating is applied in a direction from the first cushion member to the second cushion member, JIS K 6400 A method of the first cushion member. The hardness is preferably 100 N / 314 cm ² or less.
[0011]
In this configuration, the pressure due to the seat is transmitted from the first cushion member to the film member, and further transmitted to the second cushion member. In this case, when the hardness of the first cushion member is extremely large, the pressure due to the seating is difficult to be transmitted from the first cushion member to the film member side, so that the change in the detected value corresponding to the predetermined pressure change amount The amount (hereinafter referred to as dynamic range) is small. That is, the sensitivity of the seating detection device is poor. Here, if the hardness of the first cushion member based on the JIS K 6400 A method is set to 100 N / 314 cm ² or less, the dynamic range is not reduced, and the sensitivity of the seating detection device can be made suitable. .
[0012]
Preferably, when the seat cushion is disposed on the seat such that pressure from the seat is further transmitted from the second cushion member to the seat cushion, the hardness of the second cushion member based on the JIS K 6400 A method is Δ (Hardness based on JIS K 6400 A method of the seat cushion) − (100 N / 314 cm ² )} or more and {(Hardness of the first cushion member based on JIS K 6400 A method) + (140 N / 314 cm ² )}. It is good to be the following.
[0013]
In this configuration, the pressure due to the seat is transmitted from the first cushion member to the film member, the second cushion member, and further transmitted to the seat cushion. Here, when the hardness of the second cushion member is higher than the hardness of the first cushion member, the second cushion member is less likely to be deformed by pressure than the first cushion member, The pressure transmitted from the first cushion member to the film member is difficult to escape to the second cushion member side. Therefore, the gradient (sensitivity) of the change of the detection value with respect to the pressure change becomes large. However, when the detected value reaches the detection limit, even if the pressure is further changed, the pressure change does not appear as a change amount of the detected value. That is, the linearity (hereinafter, referred to as linearity) of the detected value corresponding to the predetermined pressure change is poor, and the reliability of the seating detection device is low.
[0014]
On the other hand, when the hardness of the second cushion member is smaller than the hardness of the seat cushion, the second cushion member is more likely to be deformed by pressure than the seat cushion. Therefore, the pressure transmitted from the film member to the second cushion member and the seat cushion side has a small interference effect by the second cushion member, and as a result, the detected value of the film member is greatly affected by the hardness of the seat cushion. It becomes. When the hardness of the seat cushion is high, the linearity is poor and the reliability of the seating detection device is low, as in the case where the hardness of the second cushion member is high.
[0015]
Here, the hardness of the second cushion member based on the JIS K 6400 A method is {(hardness of the seat cushion based on the JIS K 6400 A method) − (100 N / 314 cm ² )} or more and {(the hardness of the first cushion member). If the hardness is set within the range of (JIS K 6400 A method hardness) + (140 N / 314 cm ² )｝ or less, the hardness difference between the first cushion member, the second cushion member, and the seat cushion is set within a suitable range. It becomes. That is, the linearity is favorable, and the reliability of the seating detection device is high.
[0016]
Preferably, the hardness of the second cushion member based on the JIS K 6400 A method is further equal to or more than (the hardness of the first cushion member based on the JIS K 6400 A method) and (the JIS K 6400 A method of the seat cushion). Hardness).
[0017]
In this configuration, the hardness increases in the order of the first cushion member, the second cushion member, and the seat cushion. That is, the first cushion member has a lower hardness, and is more likely to be deformed by pressure. Therefore, when a person is seated on the seat, the seated portion is mainly deformed, and it is possible to determine the physique (size) of the seated person from the detection result. Further, since the hardness of the seat cushion, which is the main member of the seat, is higher, the stability as the seat is higher.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the seating detection device 10 (seating detection device) includes an upper slab urethane 11 (first cushion member), a sensor film 12 (film member), and a lower slab urethane 13 (second cushion member). ing.
[0019]
The sensor film 12 is formed by laminating a pair of films 12a having different shapes as shown in FIG. 1 in the vertical direction shown in FIG. The film 12a is made of a thin resin and has flexibility. A plurality of pairs of pressure-sensitive inks are fixed at predetermined positions on each inner surface of the pair of films 12a with a small gap in the vertical direction shown in FIG. 12b (pressure-sensitive switch). A plurality of conductive patterns (not shown) for connecting the pressure-sensitive switch units 12b in series or in parallel are arranged between the pair of films 12a, and the conductive patterns are collected by the connector 12c. , Are electrically connected to an external ECU or the like (not shown).
[0020]
The upper slab urethane 11 is made of a soft urethane foam, and is large enough to cover one surface side (the upper surface side in FIG. 1) of the sensor film 12. The lower slab urethane 13 is also made of a soft urethane foam, and has a size enough to sufficiently cover the other surface side (the lower surface side in FIG. 1) of the sensor film 12. The upper slab urethane 11 and the lower slab urethane 13 have substantially the same shape.
[0021]
Here, a method of assembling the seating detection device 10 will be described.
[0022]
As shown in FIG. 1, holes 11a, 12d, and 13a are formed near four corners of the upper slab urethane 11, the sensor film 12, and the lower slab urethane 13, respectively. These holes 11a, 12d, and 13a are formed when the upper slab urethane 11 and the lower slab urethane 13 sandwich the sensor film 12 in the vertical direction in FIG. 1 (in the state where the seating detection device 10 is assembled). ), Are formed at positions where they are aligned with each other, that is, holes 10a (positioning holes) (FIG. 2) through which the upper slab urethane 11, the sensor film 12, and the lower slab urethane 13 are integrally inserted. The assembling method of the seating detection device 10 is performed as follows using the jig 15 (shown in FIG. 2) and the holes 11a, 12d, and 13a. First, the lower slab urethane 13 is placed on the jig 15 so that the hole 13a of the lower slab urethane 13 is inserted into the positioning shaft 15a. Next, the sensor film 12 is placed on the upper surface of the lower slab urethane 13 so that the hole 12d of the sensor film 12 is inserted into the positioning shaft 15a. Further, the upper slab urethane 11 is placed on the upper surface of the lower slab urethane 13 and the sensor film 12 such that the hole 11a of the upper slab urethane 11 is inserted into the positioning shaft 15a. Here, since an adhesive is adhered to a predetermined position on the upper surface of the lower slab urethane 13, the sensor film 12 and the lower slab urethane 13, and the upper slab urethane 11 and the lower slab urethane 13 are fixed. As a result, the seating detection device 10 is configured as a module in which the upper slab urethane 11, the sensor film 12, and the lower slab urethane 13 are integrally formed. Note that a configuration may be adopted in which the upper slab urethane 11 and the sensor film 12 are bonded.
[0023]
The assembled seating detection device 10 is assembled on the upper surface of the seat cushion 14 (seat cushion) of the seat. The method is performed as follows. As shown in FIGS. 1 and 2, holes 14a are also formed at four corners of the seat cushion 14, and the seat cushion 14 is fixed to the jig 15 so that the holes 14a are inserted through the positioning shaft 15a. Put. Next, the seat detection device 10 is placed on the upper surface of the seat cushion 14 so that the hole 10a of the seat detection device 10 is inserted through the positioning shaft 15a. At this time, since the adhesive is attached to the lower surface of the seat detection device 10 (the lower surface of the lower slab urethane 13), the seat detection device 10 is fixed to the seat cushion 14.
[0024]
As described above, the film member 12 is supported by the two slab urethanes 11 and 13. Therefore, the seating detection device 10 is less likely to bend and deform than handling only the film member 12 and has a stable shape, so that it is easy to carry and assemble the seat cushion 14. That is, the handleability of the seating detection device 10 is good.
[0025]
Further, in assembling the seating detection device 10, since the relative positions of the upper slab urethane 11, the sensor film 12, and the lower slab urethane 13 are uniquely determined by the holes 10a, the assembly is easy. Further, the relative position between the seat detection device 10 and the seat cushion 14 can be uniquely determined by the hole 10a, so that the assembling is easy.
[0026]
The seat detection device 10 and the seat cushion 14 are fixed on a seat pan (not shown), and a skin (not shown) is arranged so as to integrally cover them, thereby forming a seat. When a person sits on the seat, the seating detection device 10 operates as follows. First, when a person sits, pressure is applied to the seating detection device 10 via the epidermis. This pressure is transmitted from the upper slab urethane 11 to the sensor film 12, the lower slab urethane 13, and the seat cushion 14 in this order.
Here, when the contact area between the pair of pressure-sensitive inks of the pressure-sensitive switch unit 12b in the sensor film 12 changes, the resistance value of the entire circuit including the pressure-sensitive switch unit 12b changes according to the change in the area. It will be. The ECU detects the seating of a person on the seat based on the change in the resistance value. As described above, since a plurality of pressure-sensitive switch portions 12b are provided in the plane of the sensor film 12 (a plurality of pressure-sensitive switch portions are provided two-dimensionally), the provided pressure-sensitive switch portions 12b are provided. The ECU can determine the physique (size) of the seated person by looking at the distribution of the pressure-sensitive switch unit 12b in which the pressure is detected.
[0027]
Next, the hardness of the upper slab urethane 11 and the lower slab urethane 13 will be described. Each hardness is measured by a test method based on JIS K6400A method. Briefly, a pressure plate (a circular shape having a diameter of 20 cm and an area of 314 cm ² ) is pressed into a test piece such as Appaslab urethane 11. The amount of indentation is 25% of the initial thickness of the test piece. Then, the reaction force (N / 314 cm ² ) from the test piece after standing still is defined as hardness.
[0028]
Here, FIG. 3 shows a relationship between a detected value (output resistance value) and an applied pressure amount in each hardness of the upper slab urethane 11 when the seating detection device 10 is incorporated in a seat. As shown in FIG. 3, when an applabs urethane 11 having a hardness of 100 N / 314 cm ² or less is provided, the relationship shown in a is obtained (shown by a solid line). On the other hand, when the upper slab urethane 11 having a hardness of 100 N / 314 cm ² or more is provided, the pressure is hardly transmitted from the upper slab urethane 11 to the sensor film 12 side, and thus the relationship shown in b is established (dotted line). Shown). As can be seen from FIG. 3, the change widths (dynamic ranges) ra and rb of the output resistance value when the pressure is changed from 2 kPa to 20 kPa are such that ra> rb. Note that the range of the pressure of 2 kPa to 20 kPa is a preferable range for identifying the presence or absence of seating.
[0029]
Next, FIG. 4 shows the relationship of the dynamic range with respect to each hardness of the APPS lab urethane 11. As shown in FIG. 4, the dynamic range is substantially constant when the hardness is 100 N / 314 cm ² or less, but decreases as the hardness increases when the hardness is 100 N / 314 cm ² or more. Since the hardness of the upper slab urethane 11 of the present embodiment is set to 100 N / 314 cm ² or less, the dynamic range is larger than the case where the hardness is 100 N / 314 cm ² or more. That is, the sensitivity of the seating detection device 10 is suitable. The hardness of the upper slab urethane 11 is desirably set in consideration of variations due to the environment.
[0030]
Next, FIG. 5 shows the relationship between the amount of pressure and the detected value (output resistance value) for each hardness of the lower slab urethane 13 when the seating detection device 10 is incorporated in a seat. As shown in FIG. 5, when the lower slab urethane 13 having a certain hardness is provided, the relationship shown by c is obtained (shown by a solid line). On the other hand, when the lower slab urethane 13 having a hardness different from the hardness of the lower slab urethane 13 shown in c is provided, the relationship shown in d may be obtained (indicated by a dotted line). As described above, the pressure applied to the seat is transmitted from the upper slab urethane 11 to the sensor film 12, the lower slab urethane 13, and the seat cushion 14 in this order. Here, for example, when the hardness of the lower slab urethane 13 is very large as compared with the hardness of the upper slab urethane 11, the lower slab urethane 13 is less likely to be deformed by pressure than the upper slab urethane 11. It will be. That is, the pressure transmitted from the upper slab urethane 11 to the sensor film 12 does not easily escape to the lower slab urethane 13 side. Therefore, when the pressure is increased from 2 kPa, the slope of the change in the output resistance value becomes large, as indicated by d1. When the output resistance value reaches the detection limit at the time when the pressure is x1, even if the pressure is increased to 20 kPa thereafter, as shown in d2, the increase in the pressure is the amount of change in the output resistance value. Will not appear. That is, the relationship of d is such that the linearity of the output resistance value corresponding to the predetermined pressure change is poor.
[0031]
Note that this linearity is similarly deteriorated even when the hardness of the lower slab urethane 13 is very small as compared with the hardness of the seat cushion 14. When the hardness of the lower slab urethane 13 is very small as compared with the hardness of the seat cushion 14, the lower slab urethane 13 is more likely to be deformed by pressure than the seat cushion 14. Therefore, the pressure transmitted from the sensor film 12 to the lower slab urethane 13 and the seat cushion 14 is such that the interference effect by the lower slab urethane 13 is small. As a result, the output resistance value of the sensor film 12 is greatly affected by the hardness of the seat cushion 14. When the hardness of the seat cushion 14 is high, the linearity is deteriorated as in the case where the hardness of the lower slab urethane 13 is high.
[0032]
Here, FIG. 6 shows a relationship of the linearity value with respect to each hardness of the lower slab urethane 13. The linearity value is defined as follows. For example, in FIG. 5, output resistance values at pressures of 2 kPa and 20 kPa are denoted by r1 and r2, and respective points are denoted by e and f. At this time, assuming that the maximum value of the difference r between the resistance value on the straight line ef and the actual output resistance value is rmax, rmax / (r1−r2) × 100 is the linearity value. For example, in the linearity value in the relation of d, the difference r becomes the maximum value rmax when the pressure is x1. As for the linearity value in the relation of c, the difference r becomes the maximum value rmax when the pressure is x2. That is, the larger the linearity value, the worse the linearity (linearity), and the smaller the linearity value, the better the linearity (linearity).
[0033]
As shown in FIG. 6, the linearity is a small and stable value in the g range. As described above, the lower limit of the g range depends on the hardness difference from the seat cushion 14, and therefore, when the hardness h1 of the seat cushion 14 is used, the lower limit is h1-100N / 314 cm ² . On the other hand, as described above, the upper limit of the g range depends on the hardness difference from the upper slab urethane 11, so that when the hardness h2 is used, it becomes h2 + 140N / 314 cm ² . Since the hardness of the lower slab urethane 13 of the seating detection device 10 of the present embodiment is set to be not less than h1-100 N / 314 cm ^{2 and not} more than h2 + 140 N / 314 cm ² , the output resistance value in the pressure range of 2 kPa to 20 kPa. Has good linearity. Note that this setting is preferably performed in consideration of the variation due to the environment of the hardness h1 and h2 of the seat cushion 14 and the upper slab urethane 11. For example, the lower limit of the hardness of the seat cushion 14 may be used as h1, and the median value of the hardness of the upper slab urethane 11 may be used as h2.
[0034]
Further, the hardness of the lower slab urethane 13 of the seating detection device 10 of the present embodiment is set to be not less than the hardness h2 of the upper slab urethane 11 and not more than the hardness h1 of the seat cushion 14. In other words, the hardness is set to increase in the order of the upper slab urethane 11, the lower slab urethane 13, and the seat cushion 14. That is, since the upper slab urethane 11 is more likely to be deformed by pressure, when a person sits on the seat, the seated portion of the upper slab urethane 11 mainly deforms. Become. Therefore, the determination of the physique (size) of the seated person as described above can be performed more accurately. Further, since the hardness of the seat cushion 14, which is the main member of the seat, is higher, the stability as the seat is high.
[0035]
In the present invention, the sensor film 12 is sandwiched by members that interfere with pressure, such as the upper slab urethane 11 and the lower slab urethane 13, so that the following effects other than those described above can be obtained. That is, the seating detection device 10 is disposed between the seat skin and the seat cushion 14, but its sensitivity and reliability (performance) are hardly affected by the hardness of the skin and the seat cushion. I have.
Therefore, even if it arrange | positions on the various sheets from which a skin etc. differ, the performance of the management becomes easy. In addition, when a person sits on the seat, the person does not feel the touch of the sensor film 12, so that a comfortable seat can be provided.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, the bending of the film member is supported by the two cushion members. As a result, as compared with the case where only the film member is handled, the stability of the shape is high, and the portability and the assembling property are easily performed. That is, the handleability of the seating detection device is improved.
[0037]
According to the present invention, when assembling the first cushion member, the film member, and the second cushion member, if a jig that inserts the positioning hole is used, the relative position between the members is uniquely determined, and the assembly is easy. It has become something.
[0038]
According to the present invention, the dynamic range is not reduced, and the sensitivity of the seating detection device can be made suitable.
[0039]
According to the present invention, the linearity is favorable, and the reliability of the seating detection device is high.
[0040]
According to the present invention, when a person sits on the seat, the seated portion is mainly deformed, and it is possible to determine the physique (size) of the seated person from the detection result. Further, since the hardness of the seat cushion, which is the main member of the seat, is higher, the stability as the seat is higher.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a seating detection device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a method of assembling the seat detection device of the present invention to a seat cushion.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a pressure and a detected value of the seating detection device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the hardness of a first cushion member and a dynamic range.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a pressure and a detection value of the seating detection device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between hardness and linearity of a second cushion member.
[Explanation of symbols]
10 Seating detection device 10a Hole (positioning hole)
11 Appas slab urethane (first cushion member)
12 Sensor film (film member)
12b Pressure-sensitive switch (pressure-sensitive switch)
13 Lower slab urethane (second cushion member)
14 Seat cushion

Claims

A seating detection device that is disposed on a seat cushion that constitutes a seating portion of a seat, detects pressure applied to the seat cushion, and detects seating on the seat cushion,
A film member having a pressure-sensitive switch for sensing pressure,
A seating detection device, comprising: a first cushion member and a second cushion member disposed so as to sandwich the film member from one surface side and the other surface side of the film member.

When the first cushion member and the second cushion member sandwich the film member, a positioning hole is provided for integrally inserting the first cushion member, the film member, and the second cushion member. The seating detection device according to claim 1.

When the seating pressure is applied to the seat so as to be applied from the first cushion member side to the second cushion member side,
3. The seating detection device according to claim 1, wherein the first cushion member has a hardness of 100 N / 314 cm ² or less based on JIS K 6400 A method. 4.

When the seating pressure is arranged on the seat so that the pressure is transmitted from the second cushion member to the seat cushion,
The hardness of the second cushion member based on JIS K 6400 A method is as follows:
{(Hardness based on JIS K 6400 A method of the seat cushion) − (100 N / 314 cm ² )} or more and {(Hardness based on JIS K 6400 A method of the first cushion member) + (140 N / 314 cm ² ) 4. The seating detection device according to claim 3, wherein:

The hardness of the second cushion member based on the JIS K 6400 A method is further:
5. The seating detection device according to claim 4, wherein the hardness of the first cushion member is based on JIS K 6400 A method or more and the hardness of the seat cushion is based on JIS K 6400 A method. 6. .