JP2011105138A

JP2011105138A - 着座センサ

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Publication number: JP2011105138A
Application number: JP2009262188A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawahira; 哲也川平
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: JP5520012B2

Abstract

【課題】着座の検出が位置によりばらつくことを抑制することができる着座センサを提供する。
【解決手段】座席内部に配置されて人の着座を検知する着座センサであって、一対の絶縁シート１１、２１と、一対の絶縁シート１１、２１の間に介在し、複数のスリット、及び、スリット３６Ａ〜３６Ｅにより互いに空間的に接続される複数の開口３４Ａ〜３４Ｆが形成されたシート状のスペーサ３０と、一対の絶縁シート１１、２１のそれぞれの表面上に設けられると共に、開口３４Ａ〜３４Ｅを介して互いに対向する一対の電極を有する複数の感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆと、を備え、開口３４Ａ〜３４Ｆの少なくとも１つは、他の開口と接続されない少なくとも１つのスリットと接続され、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆは、互いに同じ数の前記スリットと接続されることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、着座センサに関する。

現在、車両における乗員の安全システムの一つとして、乗員の乗車時にシートベルトの着用を検知し、シートベルトが着用されていない場合に警告を発するアラームシステムが実用化されている。このようなアラームシステムは、乗員の着座を検知して、乗員の着座時にシートベルトが着用されていない場合に警告を発する。この乗員の着座の検知には、座席の着座部分における表皮下のクッションパッドに配置されて、乗員の着座による荷重を検知する着座センサが用いられる場合がある。

下記特許文献１には、このような着座センサが記載されている。この下記特許文献１に記載の着座センサは、複数のオン・オフタイプの感圧スイッチ及びそれぞれの感圧スイッチに接続される配線を有している。そして、それぞれの感圧スイッチは、一対の電極を有している。この一対の電極は、シート状のスペーサの両面に貼着された絶縁シートの表面に設けられると共に、スペーサに形成された開口を介して互いに対向している。このような感圧スイッチに圧力がかかると、一対の絶縁シートが撓むことにより、開口内において一対の電極が接触して、感圧スイッチがオン状態となる。

また、下記特許文献１に記載の着座センサにおいては、感圧スイッチ毎に設けられたスペーサのそれぞれの開口同士が、スペーサに設けられたスリットにより空間的に接続されている。従って、感圧スイッチに圧力がかかり、絶縁シートが撓む際、開口内の空気がスリットを伝わって開口内から逃げる。このようにして、各感圧スイッチの一対の電極が、開口内において接触し易くされている。

特開２００１−１３３３４０号公報

しかし、上記特許文献１に記載の着座センサにおいては、感圧スイッチがオンとなるための圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらついてしまう場合がある。従って、着座センサにかかる圧力の位置によって、着座の検出がばらつく場合があるという問題がある。

そこで、本発明は、着座の検出が位置によりばらつくことを抑制することができる着座センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明者は、感圧スイッチがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらついてしまう原因について鋭意研究をした。その結果、絶縁シートの撓み方が、感圧スイッチによって異なるため、感圧スイッチがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらついてしまう場合があるという結論に達した。そこで、本発明者は、絶縁シートの撓み方が、それぞれの感圧スイッチ毎で同じになるような着座センサについて、更に研究を重ねて本発明に至った。

すなわち本発明の着座センサは、座席内部に配置されて人の着座を検知する着座センサであって、一対の絶縁シートと、前記一対の絶縁シートの間に介在し、複数のスリット、及び、前記スリットにより互いに空間的に接続される複数の開口が形成されたシート状のスペーサと、前記一対の絶縁シートのそれぞれの表面上に設けられると共に、前記開口を介して互いに対向する一対の電極を有する複数の感圧スイッチと、を備え、前記開口の少なくとも１つが、他の開口と接続されない少なくとも１つのスリットと接続され、それぞれの前記開口は、互いに同じ数の前記スリットと接続されることを特徴とするものである。

このような着座センサによれば、各感圧スイッチに圧力が加わると、一対の絶縁シートの少なくとも一方が撓むことにより、一対の電極同士が接触する。このときそれぞれの開口はスリットにより空間的に接続されるため、それぞれの開口内の空気がスリットを伝わって逃げる。そして、それぞれの開口が接続されるスリットの数は、それぞれの開口で同じ数とされる。つまり、それぞれの開口は、他のスリットと接続される複数のスリットのみと接続されたり、他の開口と接続されるスリット及び他の開口と接続されないスリットと接続されることにより、それぞれの開口が接続されるスリットの数は、互いに同じ数とされる。このようにそれぞれの開口が同じ数のスリットと接続されることで、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが抑制される。こうして、感圧スイッチがオンとなるための圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらつくことが抑制され、着座検出が着座センサの位置によりばらつくことを抑制することができる。

更に、上記着座センサにおいて、前記スペーサに垂直な方向からぞれぞれの前記開口を見る場合に、それぞれの前記開口が前記スリットと接続される位置は、他の前記開口が前記スリットと接続される位置と同じ位置、或いは、他の前記開口が前記スリットと接続される位置と対称となる位置とされることが好ましい。

このような着座センサによれば、それぞれの開口は、同じ位置、或いは、対称となる位置においてスリットと接続されるため、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが、より抑制される。従って、感圧スイッチがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらつくことをより抑制することができる。なお、前記対称には、点対称、線対象の双方が含まれる。

また、上記着座センサにおいて、前記スリットにおける前記開口と接続される部分の幅は、それぞれのスリット毎で同じ大きさとされることが好ましい。

このような着座センサによれば、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが、より抑制される。従って、感圧スイッチがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらつくことをより抑制することができる。

本発明によれば、着座の検出が位置によりばらつくことを抑制することができる着座センサが提供される。

本発明の第１実施形態に係る着座センサを示す平面図である。図１に示す第１電極シートを示す平面図である。図１に示す第２電極シートを示す平面図である。スペーサを示す平面図である。図１のV−V線における断面の様子を示す断面図である。図１に示す着座センサの回路構成を等価回路で示す回路図である。図１に示す着座センサが座席に配置された様子を示す図である。本発明の第２実施形態に係る着座センサを示す平面図である。本発明の第２実施形態における着座センサの回路構成を等価回路で示す回路図である。

以下、本発明に係る着座センサの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る着座センサを示す平面図である。

図１に示すように、着座センサ１００は、第１電極シート１０と、第１電極シート１０に重ねられる第２電極シート２０と、第１電極シート１０と第２電極シート２０とで挟まれるスペーサとを主な構成要素として備える。

図２は、図１に示す第１電極シート１０を示す平面図である。

図２に示すように、第１電極シート１０は、基台としての可撓性を有するフィルム状の第１絶縁シート１１と、第１絶縁シート１１の表面に形成される第１電極１４Ａ〜１４Ｆと、第１絶縁シート１１の表面に形成される端子４２Ａ、４２Ｂとを主な構成要素として備える。

第１絶縁シート１１は、互いに形状が同じであり、互いに平行な一組の帯状の側部部位１１Ａ、１１Ｂと、側部部位１１Ａ、１１Ｂの間において、側部部位１１Ａ、１１Ｂに対して垂直方向に延びると共に、側部部位１１Ａ、１１Ｂのそれぞれの中間部分と連結している帯状の中間部位１１Ｃと、中間部位１１Ｃに対して垂直方向に延びる（側部部位１１Ａ、１１Ｂに対して平行な方向に延びる）と共に、中間部位１１Ｃの中間部分に一端が連結されて他端が自由端とされる帯状の終端部位１１Ｄから構成されている。このようにして一組の側部部位１１Ａ、１１Ｂと中間部位１１Ｃとで略Ｈ字型の形状が形成され、中間部位１１Ｃと終端部位１１Ｄとで、略Ｔ字型の形状が形成されている。

また、第１電極１４Ａ〜１４Ｆは、略円形の形状とされている。そして、第１電極１４Ａ〜１４Ｆは、一組の側部部位１１Ａ、１１Ｂ上に設けられている。

具体的には、第１電極１４Ａ〜１４Ｃは、側部部位１１Ａの表面上に設けられている。そして、第１電極１４Ａ、１４Ｃは、側部部位１１Ａの両端の端縁から所定の間隔をあけて設けられており、第１電極１４Ｂは、中間部位１１Ｃが連結されている部分に設けられている。このようにして、第１電極１４Ａ〜１４Ｃは、側部部位１１Ａの表面上において、直線状に並んでいる。

さらに、第１電極１４Ａ及び第１電極１４Ｂは、側部部位１１Ａの表面上において第１電極１４Ａと第１電極１４Ｂとの間に設けられる直線状の第１導体１６Ａと接続されており、第１電極１４Ｂ及び第１電極１４Ｃは、側部部位１１Ａの表面上において第１電極１４Ｂと第１電極１４Ｃとの間に設けられる直線状の第１導体１６Ｂと接続されている。

さらに、第１電極１４Ｂは、中間部位１１Ｃの表面上において、中間部位１１Ｃの長手方向に沿って延在する第１導体１６Ｅと接続されている。そして、第１導体１６Ｅは、終端部位１１Ｄが連結される部分において、終端部位１１Ｄの長手方向に沿って延在する第１導体１６Ｇと接続されている。

一方、第１電極１４Ｄ〜１４Ｆは、側部部位１１Ｂの表面上に設けられている。そして、第１電極１４Ｄ、１４Ｆは、側部部位１１Ｂの両端の端縁から所定の間隔をあけて設けられており、第１電極１４Ｅは、中間部位１１Ｃが連結されている部分に設けられている。このようにして、第１電極１４Ｄ〜１４Ｆは、側部部位１１Ｂの表面上において、直線状に並んでいる。

さらに、第１電極１４Ｄ及び第１電極１４Ｅは、側部部位１１Ｂの表面上において第１電極１４Ｄと第１電極１４Ｅとの間に設けられる直線状の第１導体１６Ｃと接続されており、第１電極１４Ｅ及び第１電極１４Ｆは、側部部位１１Ｂの表面上において第１電極１４Ｅと第１電極１４Ｆとの間に設けられる直線状の第１導体１６Ｄと接続されている。

さらに、第１電極１４Ｅは、中間部位１１Ｃの表面上において、中間部位１１Ｃの長手方向に沿って延在する第１導体１６Ｆと接続されている。そして、第１導体１６Ｆは、終端部位１１Ｄが連結される部分において、終端部位１１Ｄの長手方向に沿って延在する第１導体１６Ｈと接続されている。

また、端子４２Ａ、４２Ｂは、略四角形の形状をなし、端子４２Ａ、４２Ｂは、終端部位１１Ｄの表面における自由端側の端縁から所定の間隔をあけた位置に、終端部位１１Ｄの長手方向に垂直な方向に沿って並設されている。そして、端子４２Ａは、上述のように一端が第１導体１６Ｅと接続された第１導体１６Ｇの他端と接続されており、端子４２Ｂは、上述のように一端が第１導体１６Ｆと接続された第１導体１６Ｈの他端と接続されている。

こうして第１電極１４Ａ〜１４Ｃと端子４２Ａとは、第１導体１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｅ、１６Ｇにより電気的に接続されている。同様に第１電極１４Ｄ〜１４Ｆと端子４２Ｂとは、第１導体１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｆ、１６Ｈにより電気的に接続されている。

図３は、図１に示す第２電極シートを示す平面図である。

図３に示すように、第２電極シート２０は、可撓性を有するフィルム状の第２絶縁シート２１と、第２絶縁シート２１の表面に形成される第２電極２４Ａ〜２４Ｆを主な構成要素として有する。

第２絶縁シート２１は、第１絶縁シート１１における側部部位１１Ａ、１１Ｂと形状及び大きさが同じである一組の帯状の側部部位２１Ａ、２１Ｂと、第１絶縁シート１１における中間部位１１Ｃと形状及び大きさが同じである中間部位２１Ｃと、第１絶縁シート１１の終端部位１１Ｄと幅が同じで、長さが短い形状とされる終端部位２１Ｄとから構成される。そして、側部部位２１Ａ、２１Ｂ、及び、中間部位２１Ｃは、第１電極シート１０と第２電極シートを重ね合わせたときに、第１絶縁シート１１における側部部位１１Ａ、１１Ｂ、及び、中間部位１１Ｃと完全に重なるようにそれぞれ連結されている。また、第２絶縁シート２１の終端部位２１Ｄは、第１電極シート１０と第２電極シートを重ね合わせたときに、第１電極シートの終端部位１１Ｄと完全に重なって、第１電極シート１０の端子４２Ａ、４２Ｂが露出するように、中間部位２１Ｃと連結されている。

また、第２電極２４Ａ〜２４Ｆは、第１電極１４Ａ〜１４Ｆと同じ形状、大きさとされている。さらに、第２電極２４Ａ〜２４Ｆは、第２絶縁シート２１が第１電極シート１０と重ね合わせられたときに、第２絶縁シート２１の第１電極シート１０側の表面において、第１電極１４Ａ〜１４Ｆと完全に重なる位置にそれぞれ設けられている。

さらに、第２電極２４Ａ及び第２電極２４Ｂは、側部部位２１Ａの表面上において第２電極２４Ａと第２電極２４Ｂとの間に設けられる直線状の第２導体２６Ａと接続されており、第２電極２４Ｂ及び第２電極２４Ｃは、側部部位２１Ａの表面上において第２電極２４Ｂと第２電極２４Ｃとの間に設けられる直線状の第２導体２６Ｂと接続されている。同様に第２電極２４Ｄ及び第２電極２４Ｅは、側部部位２１Ｂの表面上において第２電極２４Ｄと第２電極２４Ｅとの間に設けられる直線状の第２導体２６Ｃと接続されており、第２電極２４Ｅ及び第２電極２４Ｆは、側部部位２１Ｂの表面上において第２電極２４Ｅと第２電極２４Ｆとの間に設けられる直線状の第２導体２６Ｄと接続されている。

さらに第２電極２４Ｂと第２電極２４Ｅは、それぞれ第２絶縁シート２１の中間部位２１Ｃの長手方向に沿って、中間部位２１Ｃの表面上に設けられる第２導体２６Ｅと接続されている。

こうして第２電極２４Ａ〜２４Ｆは、第２導体２６Ａ〜２６Ｅにより電気的に接続されている。

図４は、第１電極シート１０と第２電極シート２０との間に挟まれるスペーサを示す平面図である。

スペーサ３０は、可撓性を有する絶縁シートからなる。そして、図４に示すように、スペーサ３０は、外形が第２電極シート２０と一致している。

また、スペーサ３０には、それぞれ同じ大きさである開口３４Ａ〜３４Ｆが形成されている。開口３４Ａ〜３４Ｆは、周縁が略円形の形状であり、第１電極１４Ａ〜１４Ｆよりも直径が大きく形成されている。そして、開口３４Ａ〜３４Ｆは、スペーサ３０を第１電極シート１０と重ね合わせて、スペーサ３０に垂直な方向に沿ってスペーサ３０を見る場合に、第１電極１４Ａ〜１４Ｆがそれぞれ開口３４Ａ〜３４Ｆの内側に配置されるような位置に形成されている。

さらにスペーサ３０には、空気抜け用のスリットであり複数の開口と接続される第１スリット３６Ａ〜３６Ｅ、及び、１つの開口のみと接続される第２スリット３７Ａ〜３７Ｈにより構成される複数のスリットが形成されている。

そして、開口３４Ａから開口３４Ｆは、第１スリット３６Ａ〜３６Ｅにより空間的に接続されている。具体的には、開口３４Ａ及び開口３４Ｂは第１スリット３６Ａと接続されており、開口３４Ｂ及び開口３４Ｃは第１スリット３６Ｂと接続されており、開口３４Ｄ及び開口３４Ｅは第１スリット３６Ｃと接続されており、開口３４Ｅ及び開口３４Ｆは第１スリット３６Ｄと接続されており、さらに、開口３４Ｂ及び開口３４Ｅは第１スリット３６Ｅと接続されている。なお、第１スリット３６Ｅは、第１スリット３６Ｆを介して、気体流出口３５によりスペーサ３０の外側と空間的に接続されている。また、この第１スリット３６Ａ〜３６Ｅは、互いに同じ幅とされている。

さらに、開口３４Ａは、第２スリット３７Ａ、３７Ｂと接続され、開口３４Ｃは、第２スリット３７Ｃ、３７Ｄと接続され、開口３４Ｄは、第２スリット３７Ｅ、３７Ｆと接続され、開口３４Ｆは、第２スリット３７Ｇ、３７Ｈと接続されている。この第２スリット３７Ａ〜３７Ｈの長さは、第２スリット３７Ａ〜３７Ｈの幅の０．５倍〜２．０倍であることが好ましい。第２スリットの長さを幅の２倍より長くすると、スペーサ３０と第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート１２とを接着する接着しろを確保するため外形を拡大しなければならず材料が無駄になるためである。また、第２スリット３７Ａ〜３７Ｈは、第１スリットと同じ幅とされている。したがって、第１スリット３６Ａ〜３６Ｅ及び第２スリット３７Ａ〜３７Ｈが、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆと接続される部分の幅は、それぞれのスリット毎で同じ大きさとされている。

このようにして、開口３４Ａは第１スリット３６Ａ及び第２スリット３７Ａ、３７Ｂと接続され、開口３４Ｂは第１スリット３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｅと接続され、開口３４Ｃは第１スリット３６Ｂ及び第２スリット３７Ｃ、３７Ｄと接続され、開口３４Ｄは第１スリット３６Ｃ及び第２スリット３７Ｅ、３７Ｆと接続され、開口３４Ｅは第１スリット３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅと接続され、開口３４Ｆは第１スリット３６Ｄ及び第２スリット３７Ｇ、３７Ｈと接続される。このように、開口３４Ｂ、３４Ｅは、それぞれ３つの第１スリットと接続され、開口３４Ａ、３４Ｃ、３４Ｄ、３４Ｆは、それぞれ１つの第１スリットと２つの第２スリットと接続されることで、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆは、それぞれ同じ数のスリットと接続されている。

また、開口３４Ａを仮想的に開口３４Ｂに重ねて見る場合に、第２スリット３７Ａが開口３４Ａと接続される位置は、第１スリット３６Ａが開口３４Ｂと接続される位置と同じ位置とされ、第２スリット３７Ｂが開口３４Ａと接続される位置は、第１スリット３６Ｅが開口３４Ｂと接続される位置と同じ位置とされ、第１スリット３６Ａが開口３４Ａと接続される位置は、第１スリット３６Ｂが開口３４Ｂと接続される位置と同じとされる。つまり、スペーサ３０に垂直な方向から開口３４Ａを見る場合に、開口３４Ａの中心を基準とした開口３４Ａが第１スリット３６Ａ及び第２スリット３７Ａ、３７Ｂと接続される位置は、開口３４Ｂの中心を基準とした開口３４Ｂが第１スリット３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｅと接続される位置と同じ位置とされている。

同様に、スペーサ３０に垂直な方向から開口３４Ｃを見る場合に、開口３４Ｃの中心を基準とした開口３４Ｃが第１スリット３６Ｂ及び第２スリット３７Ｃ、３７Ｄと接続される位置は、開口３４Ｂの中心を基準とした開口３４Ｂが第１スリット３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｅと接続される位置と同じ位置とされている。さらに、スペーサ３０に垂直な方向から開口３４Ｄを見る場合に、開口３４Ｄの中心を基準とした開口３４Ｄが第１スリット３６Ｃ及び第２スリット３７Ｅ、３７Ｆと接続される位置は、開口３４Ｅの中心を基準とした開口３４Ｅが第１スリット３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅと接続される位置と同じ位置とされている。さらに、スペーサ３０に垂直な方向から開口３４Ｆを見る場合に、開口３４Ｆの中心を基準とした開口３４Ｆが第１スリット３６Ｄ及び第２スリット３７Ｇ、３７Ｈと接続される位置は、開口３４Ｅの中心を基準とした開口３４Ｅが第１スリット３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅと接続される位置と同じ位置とされている。そして、スペーサ３０に垂直な方向から開口３４Ｂを見る場合に、開口３４Ｂの中心を基準とした開口３４Ｂが第１スリット３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｅと接続される位置は、開口３４Ｅの中心を基準とした開口３４Ｅが第１スリット３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅと接続される位置と対称となる位置とされている。

こうしてスペーサ３０に垂直な方向からぞれぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆを見る場合に、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置は、他の開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置と同じ位置、或いは、他の開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置と対称となる位置とされている。

なお、スペーサ３０の両面には、第１電極シート１０及び第２電極シート２０と接着されるための図示しない接着剤が塗布されている。

次に、図１、図５、図６を用いて感圧スイッチの構成と、それぞれの感圧スイッチの接続について説明する。

図５は、図１に示すV−V線に沿った断面の様子を示す断面図であり、図６は、図１に示す着座センサの回路構成を等価回路で示す回路図である。

着座センサ１００は、上述のように、第１電極シート１０と第２電極シート２０とがスペーサ３０を挟んで重ね合わせられており、スペーサ３０の両面に塗布された接着剤により互いに固定されて一体化されている。

こうして一体化された状態で、第１電極シート１０の第１電極１４Ａ、及び、第２電極シート２０の第２電極２４Ａは、上述のように着座センサ１００に対して垂直な方向から着座センサ１００を見た場合に、スペーサ３０に設けられている開口３４Ａの内側に配置され完全に重なっている。そして、第１電極１４Ａと第２電極２４Ａとは、図５に示すようにスペーサ３０により所定の間隔を空けて互いに対向している。このようにして、第１絶縁シート１１上において、第１電極１４Ａと第２電極２４Ａとによる感圧スイッチ４０Ａが構成されている。同様に他の第１電極１４Ｂ〜１４Ｆと、他の第２電極２４Ｂ〜２４Ｆとが、それぞれスペーサ３０により所定の間隔を空けて対向して、感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆを構成している。

このように構成される感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆは、図６に示すように、第１絶縁シート１１の表面に形成される第１導体１６Ａ〜１６Ｄ、及び、第２絶縁シート２１の表面に形成される第２導体２６Ａ〜２６Ｅにより互いに接続されている。このように各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆが接続されることで、着座センサ１００の回路が構成されている。

そして、感圧スイッチ４０Ａ及び感圧スイッチ４０Ｂ及び感圧スイッチ４０Ｃから成る感圧スイッチ群においてＯＲ回路が構成されており、感圧スイッチ４０Ｄ及び感圧スイッチ４０Ｅ及び感圧スイッチ４０Ｆから成る感圧スイッチ群においてＯＲ回路が構成されている。さらに、感圧スイッチ４０Ａ及び感圧スイッチ４０Ｂ及び感圧スイッチ４０Ｃから成る感圧スイッチ群と、感圧スイッチ４０Ｄ及び感圧スイッチ４０Ｅ及び感圧スイッチ４０Ｆから成る感圧スイッチ群とにより、ＡＮＤ回路が構成されている。こうして、着座センサ１００においては、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆにより、ＡＮＤ−ＯＲ回路が形成されている。

次に、着座センサの動作について説明する。

図７は、図１に示す着座センサが座席に配置された様子を示す図である。図７に示すように、着座センサ１００は、車両等の座席２００における表皮下のクッションパッド上に配置される。このクッションパッドには、穴が形成されており、この穴は、クッションパッド表面において着座する人の向く方向に垂直な方向に沿った細長い形状をしている。そして、着座センサ１００は、座席２００の中心を通り着座する人の向く方向に沿った線を基準とした一方側に感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｃが位置し、他方側に感圧スイッチ４０Ｄ〜４０Ｆが位置するように配置されると共に、第１絶縁シート１１の終端部位１１Ｄが折れ曲がり、クッションパッドに形成された穴からクッションパッドの内部に入り込むように配置される。そして、端子４２Ａ、４２Ｂが外部の図示しない電源と測定部に電気的に接続され、端子４２Ａ、４２Ｂに電圧が印加される。

乗員が着座するとき、図５に示すように、着座センサ１００の両面対して垂直な方向から押圧力Ｆがかかる。このとき、例えば感圧スイッチ４０Ａに押圧力Ｆがかかる場合においては、第２絶縁シート２１が第１絶縁シート１１よりも可撓性に優れる場合、第２絶縁シート２１が撓むことにより、第２電極２４Ａが第１電極１４Ａに接触する。一方、第１絶縁シート１１が第２絶縁シート２１よりも可撓性に優れる場合、着座センサ１００の両面対して垂直な方向から押圧力Ｆがかかると、第１絶縁シート１１が撓むことにより、第１電極１４Ａが第２電極２４Ａに接触する。このように、第１電極１４Ａと第２電極２４Ａとが接触することで感圧スイッチ４０Ａがオンとなる。

なお、第２絶縁シート２１あるいは第１絶縁シート１１が撓む際、開口３４Ａ内の空気は、図４に示す第１スリット３６Ａ、３６Ｅ、３６Ｆを介して気体流出口３５から排出される。従って、着座センサ１００に押圧力Ｆがかかるとき、スペーサ３０は適切に第２絶縁シート２１あるいは第１絶縁シート１１が適切に撓むことができる。

他の感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆに押圧力がかかる場合においても、感圧スイッチ４０Ａと同様にして、それぞれの感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆがオンになる。このとき各感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆの開口３４Ｂ〜３４Ｆは、少なくとも１つの第１スリット３６Ｂ〜３６Ｅと接続されるため、開口内の空気が第１スリット３６Ｂ〜３６Ｅを伝わって逃げる。従って、感圧スイッチ４０Ａがオンになるときと同様に、適切に第１絶縁シート１１または第２絶縁シートが撓むことができ、各感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆの一対の電極が、開口内において接触し易くされている。

この様に感圧スイッチがオンになるとき、上述のように、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆが接続されるスリットの数は、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆ毎で同じ数とされているため、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆに押圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆにおける絶縁シートの撓み方は略同様とされ、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが抑制される。

そして、上述のように、感圧スイッチ４０Ａ〜４０ＦによりＡＮＤ−ＯＲ回路が形成されているため、感圧スイッチ４０Ａ及び感圧スイッチ４０Ｂ及び感圧スイッチ４０Ｃの少なくとも１つと、感圧スイッチ４０Ｄ及び感圧スイッチ４０Ｅ及び感圧スイッチ４０Ｆの少なくとも１つとがオンになる場合に端子４２Ａと端子４２Ｂとが導通する。こうして、着座センサ１００により感知する感知信号を図示しない測定部が測定することにより乗員の着座を検出する。

以上説明したように、本実施形態における着座センサ１００によれば、各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆに圧力が加わると、一対の絶縁シート１１、２１の少なくとも一方が撓むことにより、一対の電極同士が接触する。このとき各感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｆの開口３４Ｂ〜３４Ｆは、少なくとも１つの第１スリット３６Ｂ〜３６Ｅと接続されるため、開口内の空気が第１スリット３６Ｂ〜３６Ｅを伝わって逃げる。そして、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆが接続されるスリットの数は、それぞれの開口で同じ数とされる。つまり、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆは、複数の第１スリットのみと接続されたり、第１スリット及び第２スリットと接続されることにより、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆが接続される第１スリット及び第２スリットの合計は、互いに同じ数とされる。このようにそれぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆが同じ数のスリットと接続されることで、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが抑制される。こうして、感圧スイッチがオンとなるための圧力が、それぞれの感圧スイッチ毎でばらつくことが抑制され、着座の検出が着座センサの位置によりばらつくことを抑制することができる。

更に、スペーサ３０において、スペーサ３０に垂直な方向からぞれぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆを見る場合に、それぞれの開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置は、他の開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置と同じ位置、或いは、他の開口３４Ａ〜３４Ｆがスリットと接続される位置と対称となる位置とされている。従って、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆにおける絶縁シートの撓み方は略同様とされ、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが、より抑制されている。従って、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆ毎でばらつくことをより抑制することができる。

また、それぞれのスリットにおける開口３４Ａ〜３４Ｆと接続される部分の幅は、それぞれのスリット毎で同じ大きさとされるため、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかるとき、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シートの撓み方のばらつきが、より抑制されている。従って、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆがオンとなる圧力が、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆ毎でばらつくことをより抑制することができる。

また、感圧スイッチ４０Ａ〜４０ＦによりＡＮＤ−ＯＲ回路が形成されているため、導通対応する感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆをそれぞれ臀部左右の出張りの下に配置することで、乗員のみを検知し、荷物を検出するという誤動作を低減することができる。

次に、着座センサ１００を構成する材料について説明する。

第１電極シート１０の絶縁シート１１、及び、第２電極シート２０の絶縁シート２１、及び、スペーサ３０は、可撓性を有する絶縁性の樹脂から構成される。このような樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。中でもＰＥＮが耐熱性の観点から好ましい。なお、第２絶縁シート２１が第１絶縁シート１１よりも可撓性を有する場合、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆが設けられる位置において撓み量の多い第２絶縁シート２１には、耐熱性に優れるＰＥＮが使用され、第１絶縁シート１１には、安価なＰＥＴが使用されても良い。一方、第１絶縁シート１１が第２絶縁シート２１よりも可撓性を有する場合、第１絶縁シート１１にはＰＥＮが使用され、第２絶縁シート２１にはＰＥＴが使用されても良い。

また、スペーサ３０の両面に塗布される接着剤としては、アクリル系の接着剤が好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの一種または二種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体をベースとするものが挙げられる。

また、第１電極１４Ａ〜１４Ｆ、及び、第２電極２４Ａ〜２４Ｆ、及び、第１導体１６Ａ〜１６Ｈ、及び、第２導体２６Ａ〜２６Ｅ、及び、端子４２Ａ、４２Ｂは、導電性ペーストや、めっきにより形成される金属箔等から構成される。このうち一部を導電性ペーストにより構成し、他の部分をめっきによる金属箔により構成しても良い。導電性ペーストとしては、銀ペーストなどの各種金属ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。また、めっきにより形成される金属箔としては、銅やニッケル、あるいは、これらの積層体等が挙げられる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８、図９を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図８は、本発明の第２実施形態に係る着座センサを示す平面図であり、図９は、図８に示す着座センサ１１０の回路構成を等価回路で示す回路図である。

図９に示すように、本実施形態の着座センサは、感圧スイッチ４０Ａ〜４０ＦによりＯＲ回路が形成されている点において、第１実施形態の着座センサ１００と異なる。

具体的には、図８、図９に示すように、第１電極シート１０において、感圧スイッチ４０Ｂの第１電極１４Ｂと感圧スイッチ４０Ｅの第１電極１４Ｅとが第１導体１６Ｊにより電気的に接続されている。そして、第１導体１６Ｊは、端子４２Ａと接続される第１導体１６Ｋと接続されている。さらに、第２電極シート２０において、感圧スイッチ４０Ｂの第２電極２４Ｂと感圧スイッチ４０Ｅの第２電極２４Ｅとが第２導体２６Ｊにより電気的に接続されている。そして、第２導体２６Ｊは、端子４２Ｂと接続される第２導体２６Ｋと接続されている。なお、第２導体２６Ｋは、第２絶縁シート２１上に一部が設けられており、第１絶縁シート１１上に他の一部が設けられており、図示しない接続手段により、第２絶縁シート２１上の第２導体２６Ｋと第１絶縁シート１１上の第２導体２６Ｋとが接続されている。

こうして第１電極１４Ａ〜１４Ｆのそれぞれが、端子４２Ａと電気的に接続されており、さらに第２電極２４Ａ〜２４Ｆのそれぞれが、端子４２Ｂと電気的に接続されている。従って、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆのいずれかがオンとなれば、一対の端子４２Ａと４２Ｂとが導通する。こうして感圧スイッチ４０Ａ〜４０ＦによりＯＲ回路が形成されている。

本実施形態における、着座センサによれば、感圧スイッチ４０Ａ〜４０ＦによりＯＲ回路が形成されているため、乗員が体重を左右に片寄せた状態で着座しても、乗員を検出することができる。

以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、第１、第２実施形態において、感圧スイッチの数を６つとしたが、本発明はこれに限らず、感圧スイッチの数を５つ以下でもよく、７つ以上でも良い。

また、各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆにおける、第１電極１４Ａ〜１４Ｆと第２電極２４Ａ〜２４Ｆとは形状、大きさが一致しており、互いに完全に重なるものとしたが、本発明はこれに限らず、押圧力を検知できる範囲で、大きさや形状等が第１電極１４Ａ〜１４Ｆと第２電極２４Ａ〜２４Ｆとで異なっていても良い。

また、第１実施形態においては、着座センサ１００の形状が略Ｈ型とされたが、本発明はそれに限らず、櫛歯型の着座センサであっても良い。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。

（実施例１）
第２実施形態と同様の着座センサを作成した。この着座センサにおいて、第１絶縁シート及び第２絶縁シートには、それぞれ厚さ０．１ｍｍのＰＥＮを用いた。また、スペーサには、厚さ０．１５ｍｍのＰＥＴからなる基材の両面にアクリル系粘着材をコーティングしたシートを用いた。さらに、第１絶縁シートに設けられる第１電極は、銀ペーストの上に保護カーボンペースト印刷して形成し、直径が１２ｍｍの略円形の形状とした。また、第２絶縁シートに設けられる第２電極は、第１電極と同様とした。さらにスペーサには、直径１０ｍｍの開口を形成すると共に、幅が２ｍｍの第１スリットと、第１スリットと同じ幅で、長さが２ｍｍの第２スリットを形成した。そして、第２実施形態と同様にして、それぞれの感圧スイッチを４０Ａ〜４０Ｆとした。こうすることにより、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｆにおける開口は、それぞれ１つの第１スリット及び２つの第２スリットと接続され、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃはそれぞれ３つの第１スリットと接続されるものとした。

（比較例１）
第２スリットを設けないこと以外は、実施例１と同様にした。そして、実施例１の感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｆのそれぞれに相当するスイッチを、それぞれ５０Ａ〜５０Ｆとした。こうすることにより、感圧スイッチ５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｆにおける開口は、それぞれ１つの第１スリットと接続され、感圧スイッチ５０Ｂ、５０Ｃはそれぞれ３つの第１スリットと接続されるものとした。

次に、それぞれの感圧スイッチに徐々に圧力をかけて、着座センサの端子間の抵抗が１００Ωとなったときの圧力をオン圧力として調べた。その結果を表１に示す。なお、表１において、それぞれのスイッチに対する開口に接続される第１スリット及び第２スリットの合計の数をスリット数として表示している。

表１に示すように、実施例１では、それぞれの感圧センサのオン圧力が７．３〜７．８ｋＰａとなり、感圧センサのオン圧力ばらつきが０．５ｋＰａとなった。これに対し、比較例１では、それぞれの感圧センサのオン圧力が７．３〜８．６ｋＰａとなり、感圧センサのオン圧力ばらつきが１．３ｋＰａとなった。

従って、本発明による着座センサによれば、着座の検出が位置によりばらつくことを抑制することができることが分かった。

１０・・・第１電極シート
１１・・・第１絶縁シート
１４Ａ〜１４Ｆ・・・第１電極
１６Ａ〜１６Ｋ・・・第１導体
２０・・・第２電極シート
２１・・・第２絶縁シート
２４Ａ〜２４Ｆ・・・第２電極
２６Ａ〜２６Ｋ・・・第２導体
３０・・・スペーサ
３４Ａ〜３４Ｆ・・・開口
３６Ａ〜３６Ｆ・・・第１スリット
３７Ａ〜３７Ｈ・・・第２スリット
４０Ａ〜４０Ｆ・・・感圧スイッチ
４２Ａ、４２Ｂ・・・端子
１００、１１０・・・着座センサ
２００・・・座席

Claims

座席内部に配置されて人の着座を検知する着座センサであって、
一対の絶縁シートと、
前記一対の絶縁シートの間に介在し、複数のスリット、及び、前記スリットにより互いに空間的に接続される複数の開口が形成されたシート状のスペーサと、
前記一対の絶縁シートのそれぞれの表面上に設けられると共に、前記開口を介して互いに対向する一対の電極を有する複数の感圧スイッチと、
を備え、
前記開口の少なくとも１つが、他の開口と接続されない少なくとも１つのスリットと接続され、それぞれの前記開口は、互いに同じ数の前記スリットと接続される
ことを特徴とする着座センサ。
前記スペーサに垂直な方向からぞれぞれの前記開口を見る場合に、それぞれの前記開口が前記スリットと接続される位置は、他の前記開口が前記スリットと接続される位置と同じ位置、或いは、他の前記開口が前記スリットと接続される位置と対称となる位置とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の着座センサ。
前記スリットにおける前記開口と接続される部分の幅は、それぞれのスリット毎で同じ大きさとされる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の着座センサ。