JP2013167613A - 着座荷重検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】着座荷重検出装置が曲げられて車両用シートクッションに配置される場合でも、乗員の着座状態を正しく検出する着座荷重検出装置を提供する。
【解決手段】乗員の着座を検知する複数の感圧スイッチA,B,C,Dを構成し、各感圧スイッチA,B,C,Dにおいて夫々貫通穴が形成されるとともに、各貫通穴に連通して大気に連通する空気通路32が形成された離隔部材を有し、複数の感圧スイッチで構成され長手方向に延在する感圧スイッチ構成部25,27と、感圧スイッチ構成部25,27と外部出力部との間を導通する導通部26と、を備えた着座荷重検出装置19であって、空気通路32は、複数の感圧スイッチのうち、少なくとも導通部側の最端に配置された感圧スイッチA,B,C,Dの近傍においては、感圧スイッチと感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される着座荷重検出装置。
【選択図】図2
【解決手段】乗員の着座を検知する複数の感圧スイッチA,B,C,Dを構成し、各感圧スイッチA,B,C,Dにおいて夫々貫通穴が形成されるとともに、各貫通穴に連通して大気に連通する空気通路32が形成された離隔部材を有し、複数の感圧スイッチで構成され長手方向に延在する感圧スイッチ構成部25,27と、感圧スイッチ構成部25,27と外部出力部との間を導通する導通部26と、を備えた着座荷重検出装置19であって、空気通路32は、複数の感圧スイッチのうち、少なくとも導通部側の最端に配置された感圧スイッチA,B,C,Dの近傍においては、感圧スイッチと感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される着座荷重検出装置。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両のシートに設置して乗員の着座荷重を検出する装置に関する。
従来、自動車に装備されたシートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、シートに乗員が着座している状態を検知してこれらの安全装置をコントロールする場合がある。しかし、シートには人が着座する以外に荷物が置かれることもあり、人を荷物と区別して正しく判定することは、安全装置を正しく作動させるために極めて重要である。
このような乗員の着座状態を検知するのに適するものとして、薄くて可撓性があるメンブレンスイッチが考えられ、そのようなメンブレンスイッチを使用した着座センサが特許文献1に開示されている。この着座センサは、直線状に形成された第1フィルムと、第1フィルムと同形状に形成され、第1フィルムに対向して配置される第2フィルムと、第1フィルムと第2フィルムとの間に対向して且つ離隔して配置され、荷重を受けた場合に当接して導通する2つのセンサセル(感圧スイッチ)のセンサ電極(接離部及び被接離部)と、第1フィルムと第2フィルムとの間に配置され、センサ電極に導通する導通部における導通電極(スイッチ配線)と、第1フィルムおよび第2フィルムの端部に結合され、導通電極を介してセンサ電極に導通されるコネクタ部とが記載されている。そして、この着座センサを車両前後方向および車両左右方向に対して斜めの方向を向くように座面に配置し、乗員が正しい姿勢で着座した場合に、乗員の臀部に当たる部分に二つのセンサセルが配置されることが記載されている。
しかし、図20および図21に示すように、直線状の着座センサについてはシートクッション102に抜け穴(挿入穴)104を設け、センサセル116はシートクッション102の表側である座面に配し、前記抜け穴104部分よりメンブレンスイッチ106の基端部108とコネクタ部110とを通し、コネクタ部110をシートクッション102の裏側に配置する場合が多い(図22参照)。この場合にはメンブレンスイッチ106の本体部は曲げられた状態で配置され、複数のフィルムが重ねられて形成されたメンブレンスイッチ106の曲げられた外側のフィルム(第1フィルム)112と内側のフィルム(第2フィルム)114との間で周長差が生じてしまう。そのため、センサセル(感圧スイッチ)116にも曲げによる応力の歪が波及し、例えば図23に示すように、センサセル116の第2フィルム114側が膨らんでしまい対向して電通させる接離部118及び被接離部120を有するフィルム間の距離や形状が変化する。そのため、センサがONしなかったり、所期の荷重より大きな荷重でONしたりして、乗員の適正な荷重が検出できないという問題があった。そして、この応力の歪は、主に第1フィルム112と第2フィルム114とが接合されていない空気通路122を介してセンサセル116に波及すると考えられる。
本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、着座荷重検出装置が曲げられて車両用シートクッションに配置される場合でも、乗員の着座状態を正しく検知する着座荷重検出装置を提供するものである。
上述した課題を解決するために、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、乗員の着座を検知する複数の感圧スイッチを構成する被接離部が所定間隔を空けて形成されるとともに該被接離部間を接続するスイッチ配線が形成された帯状の第1フィルムと、前記第1フィルムと対向配置され、前記被接離部にそれぞれ接離する接離部が形成された帯状の第2フィルムと、前記第1フィルム及び第2フィルムの間に配置され、前記複数の感圧スイッチに対向する位置に夫々貫通穴が形成されるとともに、前記各貫通穴に連通して大気に連通する空気通路が形成された離隔部材と、で構成され、前記複数の感圧スイッチで構成され長手方向に延在する感圧スイッチ構成部と、前記感圧スイッチにより検出された荷重信号を出力する外部出力部と、前記感圧スイッチ構成部と前記外部出力部との間を導通する導通部と、を備えた着座荷重検出装置であって、前記導通部は、前記感圧スイッチが車両用シートの着座面に取り付けられるときに湾曲して取り付けられる湾曲部を備え、前記空気通路は、前記複数の感圧スイッチのうち、少なくとも前記導通部側の最端に配置された感圧スイッチの近傍においては、当該感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設されることである。
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記空気通路は、前記感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される第1空気通路と、前記複数の感圧スイッチの前記貫通穴間に連通する第2空気通路と、前記第1空気通路と前記第2空気通路とを前記長手方向と交差する方向から連通させる連通路と、を備えることである。
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記空気通路は、前記感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される第1空気通路と、前記複数の感圧スイッチのうち、少なくとも前記導通部側の最端に配置された感圧スイッチの前記貫通穴に前記第1空気通路より前記長手方向と交差する方向から連通する交差連通路を備えることである。
請求項1に係る発明によると、第1フィルム及び第2フィルムと両フィルムの間に配設された離隔部材とから主に形成された着座荷重検出装置が、車両用シートに湾曲して取り付けられることで湾曲部が形成されると、湾曲したときに内側となる第2フィルムと外側となる第1フィルムとの間に周長差が生じる。そして、生じた周長差は、歪として主に第1フィルムと第2フィルムとが接合されていない空気通路に沿って感圧スイッチ構成部側へ伝播される。本件発明では空気通路が、導通部側の最端に位置する感圧スイッチの近傍において、当該感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設されている。そのため、空気通路に沿って感圧スイッチ構成部に伝播される歪は、当該歪の影響を受け易い導通部側の最端に位置する感圧スイッチを迂回するので、当該感圧スイッチにおける第1フィルムと第2フィルムとの間で周長差に基づく歪の影響が軽減され、当該感圧スイッチの被接離部と接離部との離間距離が、当該歪により変化することを防止することができる。これによって、着座荷重検出装置が湾曲されて配置された場合にも、乗員の着座荷重を高い精度で検出することができる。
請求項2に係る発明によると、周長差による歪は、空気通路に沿って導通部を長手方向に伝播されるが、第1空気通路が、感圧スイッチと感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設され、当該伝播される歪は感圧スイッチを迂回するので、感圧スイッチに対する歪の影響が軽減される。さらに、第1空気通路は導通部側の最端に位置する感圧スイッチを通り越して、長手方向と交わる方向から連通する連通路に歪が伝播する方向を変えて伝播し、さらに連通路から第2空気通路へと歪は方向を変えて伝播する。第2空気通路から導通部側の最端に位置する感圧スイッチへは、伝播されてきた方向から戻る方向に伝播されることとなる。このように、歪は、第1空気通路から連通路、第2空気通路と方向を変えながら伝播されることにより感圧スイッチに到達するまでに減衰する。
また、第2空気通路と第1空気通路とを連通する連通路は、感圧スイッチ構成部の長手方向と交差する方向から第1空気通路と連通するものであるため、連通路における感圧スイッチ構成部の長手方向において、第1フィルムが伸長され、第2フィルムが圧縮され、該長手方向の歪が吸収される。
このように、空気通路による伝播方向を変えることによる歪の減衰、および連通路による歪の吸収によって、感圧スイッチに伝わる歪を減縮するので、第2空気通路に連通する感圧スイッチの被接離部と接離部との離間距離が、歪により変化することを効率的に防止することができる。
また、第2空気通路と第1空気通路とを連通する連通路は、感圧スイッチ構成部の長手方向と交差する方向から第1空気通路と連通するものであるため、連通路における感圧スイッチ構成部の長手方向において、第1フィルムが伸長され、第2フィルムが圧縮され、該長手方向の歪が吸収される。
このように、空気通路による伝播方向を変えることによる歪の減衰、および連通路による歪の吸収によって、感圧スイッチに伝わる歪を減縮するので、第2空気通路に連通する感圧スイッチの被接離部と接離部との離間距離が、歪により変化することを効率的に防止することができる。
請求項3に係る発明によると、周長差による歪は空気通路に沿って導通部を長手方向に伝播されるが、第1空気通路が、感圧スイッチと感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設され、歪は、感圧スイッチを迂回するので、歪の感圧スイッチに対する影響が軽減される。さらに、感圧スイッチの貫通穴は、第1空気通路から交差連通路によって長手方向と交差する方向から連通されている。この交差連通路の両側縁(感圧スイッチ構成部の長手方向)は第1フィルム及び第2フィルムが離隔部材により接合され、互いにずれることなく保持される。そのため、長手方向のずれである歪が、交差連通路の両側縁で緩衝され、交差連通路に接続される感圧スイッチに歪が波及することを防止することができる。
以下、本発明に係る着座荷重検出装置を車両用シートに実施した第1実施形態について図面を参照して説明する。図1には独座用の車両用シートのシートクッション2の座面を示す斜視図が描かれている。
シートクッション2は、図1に示すように、ウレタン等から構成されるパッド部材4とパッド部材4の着座側表面を覆うように装着される布製(又は皮革製等)の表皮部材6とを備えている。シートクッション2のパッド部材4の上面には左右方向に延在する凹溝8が陥没形成されている。パッド部材4の座面の後方中央部には、パッド部材4の上面から下面に貫通する着座荷重検出装置10の基端部が挿入される挿入穴12が形成されている。
着座荷重検出装置10は、対となった第1フィルム14と第2フィルム16とを離隔部材としての絶縁スペーサ18を介して重合することにより形成されるメンブレンスイッチ19から主に構成される。メンブレンスイッチ19は、図2及び図3に示すように、細長い略帯状に形成されている。メンブレンスイッチ19には4つの感圧スイッチA,B,C,Dと、第1フィルム14において感圧スイッチA,B,C,Dの間を連結する感圧スイッチ間スイッチ配線(スイッチ配線)20(図4参照)と、一番基端側の感圧スイッチDと基端部に設けられたコネクタ部24(図2参照)との間に設けられ、電気的に導通する感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線(スイッチ配線)22を備えた導通部26とを有している。互いに接近する感圧スイッチAおよびBと、互いに接近する感圧スイッチCおよびDとは、それぞれ感圧スイッチの組として二つの感圧スイッチ構成部25,27が形成され、感圧スイッチ構成部25,27が形成されている部分は帯状のメンブレンスイッチ19 が幅広に形成されている。また、二つの感圧スイッチ構成部25,27の間にはパッド部材4の上面に延在する凹溝8に挿入される凹溝挿入部29として、帯状のメンブレンスイッチ19が幅広に形成されている。このように凹溝挿入部29を幅広に形成することで、凹溝8に挿入された場合に、メンブレンスイッチ19が凹溝8内で安定して保持され、挿入された部分がねじれたり折れたりすることが防止される。
第1フィルム14は、例えば厚さ0.1mmのPEN(ポリエチレンナフタレート)製で、図4に下面図で示すように、前述のコネクタ部24のプラス及びマイナスの電極に夫々導通する感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線22が略平行に印刷等で形成されている。メンブレンスイッチ19の感圧スイッチ構成部25および感圧スイッチ構成部27に対応する第1フィルム14の箇所は、それぞれ略楕円形の幅広に形成されている。そして、この幅広に形成された箇所には第1フィルム14の感圧スイッチA,B,C,Dに対応させて感圧スイッチA,B,C,Dをそれぞれ構成する円形の被接離部28がそれぞれ印刷等で形成されている。各被接離部28間は、印刷等により形成された感圧スイッチ間スイッチ配線20により電気的に接続されている。また、被接離部28は、印刷等により形成された感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線(スイッチ配線)22によって各々一方の電極に接続されている。第1フィルム14にはメンブレンスイッチ19の感圧スイッチA,Bの感圧スイッチ構成部25と感圧スイッチC,Dの感圧スイッチ構成部27との間の凹溝挿入部29に対応する部分には幅広部31が形成されている。
絶縁スペーサ18は、例えば厚さ0.15mmのPET(ポリエチレンテレフタレート)製で、図5に上面図で示すように、外形は第1フィルム14に倣う形状で形成され、感圧スイッチA,B,C,Dに対応する部分に厚み方向に貫通する円形の貫通穴30が夫々設けられている。各貫通穴30の側壁には厚み方向に貫通するとともに幅方向の寸法が0.15mmの空気通路32が開口している。なお、ここで述べた各数値は、実施の一例を示すものであり各々適宜変更可能である。
空気通路32は、導通部26より延在し感圧スイッチDの幅方向側方に配置された第1空気通路32aと、感圧スイッチ構成部25における感圧スイッチAおよびBにそれぞれ対応する貫通穴30(A),30(B)間と、感圧スイッチ構成部27における感圧スイッチCおよびDにそれぞれ対応する貫通穴30(C),30(D)間とをそれぞれ連通する第2空気通路32bと、第1空気通路32aと第2空気通路bとを連通する連通路32cとが形成されている。第1空気通路32aは導通部26において幅方向中央部に配設され、第1空気通路32aの導通部26側の端部は第2フィルム16に設けられる通気口33に対応して円形に形成されている。また、第1空気通路32aは、感圧スイッチDに対応する貫通穴30(D)の近傍において、幅方向中央部より偏心し、幅広に感圧スイッチ構成部27に対応して形成されたスイッチ構成幅広部34の長手方向側端縁37と貫通穴30との間に配設されている。そして、感圧スイッチCの脇をスイッチ構成幅広部34の長手方向側端縁37に沿って先端部側に延在し、感圧スイッチBに対応する貫通穴30(B)の近傍において、該貫通穴30(B)とスイッチ構成幅広部34の長手方向側端縁37との間に配設されている。第2空気通路32bはスイッチ構成幅広部34の幅方向中央において長手方向と平行に延在し、感圧スイッチAと感圧スイッチBとにそれぞれ対応する貫通穴30の間、および感圧スイッチCと感圧スイッチDとにそれぞれ対応する貫通穴30の間を連通している。なお、絶縁スペーサ18におけるスイッチ構成幅広部34の長手方向側端部37は、重合されたメンブレンスイッチ19においても、感圧スイッチ構成部25,27の長手方向側端部37として対応する。
なお、第2空気通路32bはスイッチ構成幅広部34の幅方向中央に延在するものに限定されず、例えばスイッチ構成幅広部34の長手方向に対して斜めに延在してもよく、幅方向の中央から偏在していてもよい。
前記、連通路32cは、スイッチ構成幅広部34の長手方向に直角な方向に延在し、第1空気通路32aと第2空気通路32bの中央部で交差して連通している。なお、連通路32cはスイッチ構成幅広部34の長手方向に対して傾斜していてもよく、第2空気通路32bの中央部より外れた位置で連通するものでもよい。
第2フィルム16は、図6に上面図で示すように、第1フィルム14と同形状に形成されて感圧スイッチ構成部25,27に対応する部分および凹溝挿入部29に対応する部分が略楕円形の幅広に形成されている。各感圧スイッチA,B,C,Dに対応する部分には導通材からなる円形の接離部36が印刷等で形成されている。感圧スイッチA及び感圧スイッチCに対応する接離部36は感圧スイッチ間スイッチ配線20により電気的に接続され、感圧スイッチB及び感圧スイッチDに対応する接離部36は感圧スイッチ間スイッチ配線20により電気的に接続されている。また、感圧スイッチAC間を接続する感圧スイッチ間スイッチ配線20と、感圧スイッチBD間を接続する感圧スイッチ間スイッチ配線20とは、接続線35により電気的に接続されている。また、第2フィルム16は、図7に示すように、最も基端側の感圧スイッチDに対応する部分より少しコネクタ部24側に行ったところで前記空気通路に連通する通気口33が開口している。また、幅広に形成された感圧スイッチ構成部25,27に対応する第2フィルム16の裏面には粘着材42が設けられ、シートクッション2のパッド部材4の着座面に感圧スイッチAおよびBの感圧スイッチ構成部25と、感圧スイッチCおよびDの感圧スイッチ構成部27とが、凹溝8を挟んで両側に固定されるようになっている(図1参照)。
また、第1フィルム14、絶縁スペーサ18及び第2フィルム16の3つは、例えば接着剤(接着剤層44)により重ね合わされて接着されて(図7参照)、外部から水分等が浸入しないようになっている。なお、これら第1フィルム14、絶縁スペーサ18及び第2フィルム16の重合は、接着剤による接合に限定されず、例えば熱溶着でもよい。このようにフィルム等が重ね合わせて接着されることにより、各貫通穴30は第1フィルム14の被接離部28と第2フィルム16の接離部36とを接離・離間させる空間を形成する。第1フィルム14に配された円形状の被接離部(上方電極)28と、第2フィルム16に配された円形状の接離部(下方電極)36とが、貫通穴30を挟んで同心上に対向するように設けられ、感圧スイッチA,B,C,Dにおいて厚み方向の荷重が加わると、接離部36と被接離部28とが接触してオンされ、この接触によって流れる電流を検知するようになっている。詳しくは、感圧スイッチA,B,C,Dは、図8に示すように、基端側と先端側と夫々直列する2つの感圧スイッチA及び感圧スイッチCにおける接離部36と被接離部28とが同時に接触されたとき、または感圧スイッチB及び感圧スイッチDにおける接離部36と被接離部28とが同時に接触されたときにオンされて、電流が検知されるようになっている。そして、感圧スイッチA,C間のスイッチ配線と感圧スイッチB,D間のスイッチ配線とを繋ぐ接続線35によって、感圧スイッチA及び感圧スイッチDにおける接離部36と被接離部28とが同時に接触されたとき、感圧スイッチB及び感圧スイッチCにおける接離部36と被接離部28とが同時に接触されたときにも、オンされて電流が検知されるようになっている。
メンブレンスイッチ19の基端部には外部出力部38が設けられている。外部出力部38は感圧スイッチA〜Dで検出された荷重を出力するものであり、出力電極が形成されている。この外部出力部38にはコネクタが接続されてコネクタ部24を構成する。コネクタ部24は乗員の着座状態を判断する図略のECU(Electronic Control Unit)に連結されている。
メンブレンスイッチ19がパッド部材4に固定される場合、図10に示されるように、凹溝挿入部29が曲成変形されて凹溝8に挿入され、凹溝8内で曲成変形された最下端部において例えば段面U字形に形成された図略の係合クリップによりパッド部材4の内部に設けられたケーブル(図略)に係合させることで固定される。また、メンブレンスイッチ19の基端部が、図10及び図11に示すように、パッド部材4の挿入穴12に挿入されて基端部がシートクッション2の裏面において図略のフレームに固定される場合には、最も基端部側の感圧スイッチDからコネクタ部24側に少し移動した位置における導通部26が下方に湾曲されて湾曲部40が形成される。
この湾曲部40において、第1フィルム14は、図11に示すように、円弧の外側になり伸長され、第2フィルム16が円弧の内側になり圧縮される。この円弧の内外の周長差が生じると、第1フィルム14と第2フィルム16とが絶縁スペーサ18によって接合されていない空気通路32に歪が集中し、導通部26の長手方向に延在する空気通路32に沿って歪が波及する。そのため、従来、空気通路の長手方向の正面に位置する感圧スイッチにおいて、第1フィルムに設けられた被接離部と第2フィルムに設けられ、該被接離部に対向する接離部との間の距離が、波及された歪によって変化し(例えば、図23に示すように、接離部が膨らんで被接離部との距離が離れる)、感圧スイッチに荷重が負荷された場合に、所期の荷重で接離部と被接離部とが接触しなかったり、逆に僅かな荷重で接触したりするなどによって、正確な乗員の着座状態の検知ができないおそれがあった。
しかし、本実施形態では、図2および図5に示すように、空気通路32は湾曲部40を通過する位置では導通部26の幅方向中央部に配置されるが、導通部26側の最端部に位置する感圧スイッチDの近傍において第1空気通路32aとして斜め外側に折曲され、感圧スイッチ構成部27の長手方向側端縁37と感圧スイッチDとの間を通過するよう配設されている。そのため、空気通路32に沿って波及する歪は、感圧スイッチDを迂回して波及するので、感圧スイッチDにおける第1、第2フィルム14,16間の前記内外周長差による歪による影響を減縮することができる。これによって、感圧スイッチA,B,C,Dにおける接離部36と被接離部28との間の距離に変動を生じさせることが少なく、正確な荷重の検出をおこなうことができる。
そして、作動においては、図8の回路図に示すように、感圧スイッチA及び感圧スイッチCの組、感圧スイッチB及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチA及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチB及び感圧スイッチCの組のうちの少なくとも1つの組において、同じ組を構成する感圧スイッチが同時にオンされたときに感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線22に電流が流れて着座検出信号が出力される。このように互いに接近する感圧スイッチAとBとのみ、又は感圧スイッチCとDとのみが同時に接触したときには電流が流れない。そのため、荷重の際に接する面積が小さい荷物等により乗員荷重が検出されるのが防止され、この電流による着座検出信号によって、ECUがシートクッション2上に座っているのが人であると判断すると、例えばエアバック装置の作動を可能にしたり、シートベルトが非装着である旨の警告を発したりする。
上記のように構成された着座荷重検出装置10によると、第1フィルム14及び第2フィルム16と両フィルムの間に配設された絶縁スペーサ18とから主に形成された着座荷重検出装置10が、車両用シートのシートクッション2に湾曲して取り付けられることで湾曲部40が形成されると、湾曲したときに内側となる第2フィルム16と外側となる第1フィルム14との間に周長差が生じる。そして、生じた周長差は、歪として主に第1フィルム14と第2フィルム16とが接合されていない空気通路32に沿って感圧スイッチ構成部27側へ伝播される。本件実施形態では空気通路(第1空気通路32a)32が、導通部26側の最端に位置する感圧スイッチDの近傍において、当該感圧スイッチDと前記感圧スイッチ構成部27の長手方向側端縁37との間に配設されている。そのため、空気通路32に沿って感圧スイッチ構成部27に伝播される歪は、歪の影響を受け易い導通部26側の最端に位置する感圧スイッチDを迂回するので、当該感圧スイッチDにおける第1フィルム14と第2フィルム16との間で周長差に基づく歪の影響が軽減され、当該感圧スイッチDの被接離部28と接離部36との離間距離が、当該歪により変化することを防止することができる。これによって、着座荷重検出装置10が湾曲されて配置された場合にも、乗員の着座荷重を高い精度で検出することができる。
また、周長差による歪は、空気通路32に沿って導通部26を長手方向に伝播されるが、第1空気通路32aが、感圧スイッチDと感圧スイッチ構成部27の長手方向側端縁37との間に配設され、当該歪は感圧スイッチDを迂回する。そして、第1空気通路32aと長手方向に交わる方向から連通する連通路32cに歪が伝播する方向を変えられて伝播し、さらに連通路32cから第2空気通路32bへと歪は方向を変えて伝播する。第2空気通路32bから導通部側の最端に位置する感圧スイッチDへは、伝播されてきた方向から戻る方向に伝播されることとなる。このように、歪は、第1空気通路32aから連通路32c、第2空気通路32bと方向を変えながら感圧スイッチDに伝播されることにより減衰する。
また、第2空気通路32bと第1空気通路32aとを連通する連通路32cは、感圧スイッチ構成部27の長手方向と交差する方向から第1空気通路32aと連通するものであるため、連通路32cにおける感圧スイッチ構成部27の長手方向において、第1フィルム14が伸長されかつ第2フィルム16が圧縮され、感圧スイッチDに伝わるまでに歪の多くが吸収される。
また、連通路32cは長手方向と交差する方向(直角な方向)から第1空気通路32aおよび第2空気通路32bに連通されている。そのため、この連通路32cの両側縁(感圧スイッチ構成部27の長手方向)は、第1フィルム14及び第2フィルム16が絶縁スペーサ18により接合され、互いにずれることが防止される。そのため、長手方向のずれである歪が、感圧スイッチDに伝わる前に連通路32cの両側縁で緩衝される。
このように、空気通路32による伝播方向を変えることによる歪の減衰、連通路32cによる歪の吸収、および連通路32cの両側縁による歪の緩衝によって、感圧スイッチDに伝わる歪を減縮するので、第2空気通路32bに連通する感圧スイッチDの被接離部28と接離部36との離間距離が、歪により変化することを効率的に防止することができる。
なお、第1空気通路32aの配置は、貫通穴30に対してすべて同じ片側に配置することに限定されず、例えば図12に示すように、感圧スイッチBおよび感圧スイッチCにおいて感圧スイッチDの反対側の長手方向側端縁37と感圧スイッチBおよび感圧スイッチCとの間に配置してもよい。
また、第1空気通路32aは、少なくとも導通部側の最端部の感圧スイッチD近傍において、長手方向側端縁37と感圧スイッチDとの間に設けられるようにされていればよく、例えば図14に示すように、感圧スイッチA、BおよびCにおいては、幅方向中央で各貫通穴を連通させるようにしてもよい。
次に、本発明に係る着座荷重検出装置を車両用シートに実施した第2実施形態について図13を参照して説明する。この実施形態は、離隔部材としての絶縁スペーサ46における空気通路48の形状および配置位置が第1実施形態と相違する。その他の構成は第1実施形態と同様であるので、同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態の絶縁スペーサ46において、空気通路48が厚み方向に貫通して形成されている。空気通路48は湾曲部40では導通部26の幅方向中央部に配置され、導通部26側の最端部に位置する感圧スイッチDに対応する部分の近傍において斜め外側に折曲され、感圧スイッチ構成部27の長手方向側端縁37と感圧スイッチDとの間を通過する第1空気通路48aが形成されている。導通部26側の最端部に位置する感圧スイッチDの貫通穴30には、第1空気通路48aより長手方向に対して直角な方向から交差して連通する交差連通路48bが形成されている。
本実施形態に係る着座荷重検出装置によると、周長差による歪は空気通路48に沿って導通部26を長手方向に伝播されるが、第1空気通路48aが、感圧スイッチDと感圧スイッチ構成部27の長手方向側端縁37との間に配設され、歪は、感圧スイッチDを迂回するので、感圧スイッチDに対する歪の影響が軽減される。さらに、感圧スイッチDの貫通穴30は、第1空気通路48aと交差連通路48bによって長手方向と交差する方向から連通されている。この交差連通路48bの両側縁(感圧スイッチ構成部27の長手方向)は第1フィルム14及び第2フィルム16が絶縁スペーサ18により接合され、互いにずれることなく保持される。そのため、長手方向のずれである歪が、交差連通路48bの部分で緩衝され、交差連通路48bに接続される感圧スイッチDに歪が波及することを防止することができる。その他の感圧スイッチA,B,Cについても、同様に第1フィルム14と第2フィルム16の周長差に基づく歪が波及することを、第1空気通路48aおよび交差連通路48bによって防止することができる。
なお、第1空気通路48aより感圧スイッチ構成部27の長手方向に対して直角な方向から交差して貫通穴30に連通するものとしたが、これに限定されず、例えば、当該長手方向に対して斜め方向から交差して貫通穴に連通するものでもよい。
また、上記第1及び第2の実施形態においては、感圧スイッチA及び感圧スイッチCの組、感圧スイッチB及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチA及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチB及び感圧スイッチCの組のうちの少なくとも1つの組において、同じ組を構成する感圧スイッチが同時にオンされたときに感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線22に電流が流れて着座検出信号が出力されるものとしたが、これに限定されず、例えば、図9の回路図で示すように、感圧スイッチA及び感圧スイッチBの組、感圧スイッチC及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチA及び感圧スイッチDの組、感圧スイッチB及び感圧スイッチCの組のうちの少なくとも1つの組において、同じ組を構成する感圧スイッチが同時にオンされたときに感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線22に電流が流れて着座検出信号が出力されるようにしてもよい。これによって、少なくとも隣り合う感圧スイッチが同時にオンされたときに、着座検出信号が出力されるため、隣り合う感圧スイッチの距離を変えることで検出範囲を容易に調整することが可能となり、検出を予定される人(例えば女性や子供)や物(例えば荷物やチャイルドシート)の大きさや形状に応じて、正確な着座状態を検出することができる。
また、上記実施形態および上記なお書きにおいて、感圧スイッチA,B,C,Dの組(例えばAとCとで組)のいずれかにおいて、同じ組内の感圧スイッチが同時にONされたときに感圧スイッチ・コネクタ部間スイッチ配線22に電流が流れて着座検出信号が出力されるものとしたが、これに限定されず、例えば、図16乃至図19に示すように、メンブレンスイッチ52における第1フィルム54には各電極に夫々電通して平行に設けられたスイッチ配線60と各スイッチ配線60の感圧スイッチK,L,M,Nに対応する位置に半月形状に設けられた一対の被接離部64とが設けられており、第2フィルム56には被接離部64に対向する位置に円形の接離部66が設けられ、接離部66が被接離部64に接触すると対となって隣り合う被接離部64同士を電通させるものでもよい。この構成においても、絶縁スペーサ68には感圧スイッチK,L,M,Nに対応する位置に貫通穴70が設けられている。メンブレンスイッチ52の基端部が、パッド部材4の挿入穴12に挿入され、基端部がシートクッション2の裏面において図略のフレームに固定される場合には、前述と同様に最も基端部側の感圧スイッチNから(図略)コネクタ部側に少し移動した位置における(図略)導通部が下方に湾曲されて(図略)湾曲部が形成される。湾曲部は、前述の実施形態と同様に第2フィルムを除いた第1フィルムと絶縁スペーサとが接着剤等により重合されて構成される。
この実施形態では、感圧スイッチK,L,M,Nのいずれか1つがONされれば、着座検出信号が出力される。その他の構成及び作用効果は、先の実施形態と同様である。
なお、メンブレンスイッチは一本の帯状のものに限定されず、例えば感圧スイッチが配置された検出部が二股や三股に分かれたものでもよい。
また、空気通路について、第1空気通路、第2空気通路および連通路が、直線的に形成され、互いに折曲された方向から交差して連通するものとしたが、これに限定されず、例えばそれぞれが曲線状に形成され、湾曲した状態で交差するものでもよい。また、第1空気通路は、1本のものに限定されず、例えば2本以上に枝分かれしたものでもよい。
また、感圧スイッチ構成部は、感圧スイッチA,Bの組で構成するものと、感圧スイッチC,Dの組で構成するものとしたが、これに限定されず、例えば、4つの感圧スイッチで感圧スイッチ構成部が構成されているものでもよい。
また、空気通路32は、絶縁スペーサ18において、厚み方向に貫通させて形成するものとしたが、これに限定されず、例えば、図15に示すように、絶縁スペーサ78に長手方向の貫通孔としての空気通路82とし、第1実施形態に対応する第1空気通路82a、第2空気通路82bおよび連通路82cとしてもよい。この場合、絶縁スペーサ78の導通部側の空気通路82の端部において第2フィルム16の通気口33に連通する連通通気口80が設けられる。
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はそのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
2…シートクッション、4…パッド部材、10…着座荷重検出装置、14…第1フィルム、16…第2フィルム、18…離隔部材(絶縁スペーサ)、19…着座荷重検出装置(メンブレンスイッチ)、20…スイッチ配線(感圧スイッチ間スイッチ配線)、25…感圧スイッチ構成部、26…導通部、27…感圧スイッチ構成部、28…被接離部、30…貫通穴、32…空気通路、32a…第1空気通路、32b…第2空気通路、32c…連通路、36…接離部、37…長手方向側端部、40…湾曲部、46…離隔部材(絶縁スペーサ)、48…空気通路、48a…第1空気通路、48b…交差連通路、52…着座荷重検出装置(メンブレンスイッチ)、54…第1フィルム、56…第2フィルム、60…スイッチ配線、64…被接離部、66…接離部、68…離隔部材(絶縁スペーサ)、70…貫通穴、A,B,C,D…感圧スイッチ、K,L,M,N…感圧スイッチ。
Claims (3)
- 乗員の着座を検知する複数の感圧スイッチを構成する被接離部が所定間隔を空けて形成されるとともに該被接離部間を接続するスイッチ配線が形成された帯状の第1フィルムと、前記第1フィルムと対向配置され、前記被接離部にそれぞれ接離する接離部が形成された帯状の第2フィルムと、前記第1フィルム及び第2フィルムの間に配置され、前記複数の感圧スイッチに対向する位置に夫々貫通穴が形成されるとともに、前記各貫通穴に連通して大気に連通する空気通路が形成された離隔部材と、で構成され、
前記複数の感圧スイッチで構成され長手方向に延在する感圧スイッチ構成部と、
前記感圧スイッチにより検出された荷重信号を出力する外部出力部と、
前記感圧スイッチ構成部と前記外部出力部との間を導通する導通部と、を備えた着座荷重検出装置であって、
前記導通部は、前記感圧スイッチが車両用シートの着座面に取り付けられるときに湾曲して取り付けられる湾曲部を備え、
前記空気通路は、前記複数の感圧スイッチのうち、少なくとも前記導通部側の最端に配置された感圧スイッチの近傍においては、当該感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される着座荷重検出装置。 - 請求項1において、前記空気通路は、前記感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される第1空気通路と、
前記複数の感圧スイッチの前記貫通穴間に連通する第2空気通路と、
前記第1空気通路と前記第2空気通路とを前記長手方向と交差する方向から連通させる連通路と、
を備える着座荷重検出装置。 - 請求項1において、前記空気通路は、前記感圧スイッチと前記感圧スイッチ構成部の長手方向側端縁との間に配設される第1空気通路と、
前記複数の感圧スイッチのうち、少なくとも前記導通部側の最端に配置された感圧スイッチの前記貫通穴に前記第1空気通路より前記長手方向と交差する方向から連通する交差連通路を備える着座荷重検出装置。
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