JP2016094119A - 着座検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】座席の座り心地を維持しつつも、耐久性が高い着座検知センサを提供する。
【解決手段】
この着座検知センサは、座席装置１の着座部４への乗員９の着座を検知可能に構成された着座検知センサである。着座検知センサは、着座部４において互いに平行に配置された複数のバネフレーム６の少なくとも１つにそれぞれ固定的に配置されるセンサ部Ｓ１、Ｓ２と、両端をそれぞれ複数のセンサ部Ｓ１、Ｓ２の少なくとも１つに接続されセンサ部Ｓ１、Ｓ２の移動に応じて伸縮自在に構成される伸縮部１０Ａとを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、座席に乗員が着座したか否かを検知可能な着座検知センサに関する。

従来より、例えば車両に搭載された座席の着座部に乗員が着座したか否かを検知するための着座検知センサが知られている。この着座検知センサとしては、座席のクッション直下に配置されたメンブレンセンサにより乗員の着座を検出するものが良く知られている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１０５２７７号公報

しかしながら、従来技術の着座検知センサでは、複数の薄いシートを積層させて構成されるメンブレンセンサが複数のバネフレームに跨るように配置される。バネフレームは、座席のクッション直下に配置され、乗員の着座により柔軟に変形が可能なように構成されている。このため、バネフレームが着座による加重により変形すると、バネフレームの変形と共にメンブレンセンサも加重を受ける。この加重が大きくなると、メンブレンセンサが引張り応力により破損する虞が大きくなる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、座席の座り心地を維持しつつも、耐久性が高い着座検知センサを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る着座検知センサは、座席装置の着座部への乗員の着座を検知可能に構成された着座検知センサであって、前記着座部において配置された複数のバネフレームの少なくとも１つにそれぞれ固定的に配置される複数のセンサ部と、両端を前記複数のセンサ部のに接続され前記センサ部の移動に応じて伸縮自在に構成される第１伸縮部とを備えたことを特徴とする。

本発明の一態様に係る着座センサ付き座席装置によれば、複数のバネフレームの少なくとも１つにそれぞれ複数のセンサ部の１つが固定的に配置され、これら複数のセンサ部は、センサ部の移動に応じて伸縮自在に構成された第１伸縮部に接続されている。バネフレームの移動に伴いセンサ部が移動すると、伸縮部が伸縮してバネフレームの移動を妨げない。また、伸縮部の存在により、着座検知センサの耐久性も担保される。

本発明の一実施形態は、前記バネフレームに対し固定的に配置されるブラケットを更に備え、前記センサ部は、前記ブラケットの上方に固定的に配置される。

また、本発明の他の実施形態においては、前記複数のブラケットは、両端をそれぞれ前記複数のブラケットに接続され伸縮自在に構成される第２伸縮部を有する。前記第２伸縮部は、前記複数のブラケットと一体化されている。

本発明の更に他の実施形態は、第１接点を備えた上部フィルムと、前記第１接点と電気的に接触可能な位置に配置された第２接点を備えた下部フィルムと、前記上部フィルムと前記下部フィルムの間に設けられ、前記第１接点及び前記第２接点に対応する開口を備えたスペーサとを備える。前記第１伸縮部は、前記上部フィルム、前記下部フィルム及び前記スペーサの少なくとも１つから形成される。前記第１伸縮部を形成する前記上部フィルム、前記下部フィルム又は前記スペーサは、切り込み部を有する。

本発明によれば、座席の座り心地を維持しつつも、耐久性が高い着座検知センサを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれる座席装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれる座席装置の一部を示す平面図である。 メンブレンセンサ１０の構造を説明する平面図である。 図３のＡ−Ａ’断面図である。 第１の実施の形態の効果を示す。 第２の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する平面図である。 第２の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する平面図である。 第３の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する平面図である。 第４の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する断面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれた座席装置を示す側面図である。また、図２は、この着座検知センサが含まれた座席装置の一部を示す平面図である。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれた座席装置１は、着座部４を備えて構成され、その他ヘッドレスト２や背もたれ部３を有するものとすることができる。この座席装置１は、一例として、図示しない自動車等の車両のシートとして用いられるものである。

座席装置１の着座部４には、ウレタン等の緩衝材からなるクッションパッド５が内蔵される。また、着座部４には、例えばクッションパッド５の下方に配置されてクッションパッド５を支持するバネフレーム６が設けられている。バネフレーム６は、図２に示すように、鉄等の金属部材を、例えば連続Ｓ字形状に成形してなるＳバネフレームとすることができる。複数のバネフレーム６は、座席装置１の骨格部に対し略等間隔に且つ互いに平行に配設されている。

バネフレーム６は、Ｓバネフレーム以外にも、連続Ｚ字形状とすることもできるし、連続螺旋形状とすることもでき、その形状は不問である。また、複数のバネフレームは、互いに平行に配置されるのが好適であるが、クッションパッド５を柔軟に支持することができる限りにおいて、様々な配置方法が採用可能である。

第１の実施の形態に係る着座検知センサは、このバネフレーム６に取り付けられている。
この着座検知センサは、乗員９の着座部４の座面４ａへの着座を検知するメンブレンセンサ１０を備えている。メンブレンセンサ１０は、例えば図２に示すように、乗員９が着座部４へ着座した場合に、大きな加重が掛かる加重位置Ｐ１及びＰ２の下方に配置される。加重位置Ｐ１及びＰ２は、一般的には、乗員９の臀部の上部に対応する。後述するように、メンブレンセンサ１０は、この加重を電気的に検出して検出信号を出力するように構成されている。

メンブレンセンサ１０は、車両に搭載されたＥＣＵ２０と電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、車両全体の制御を司ると共に、メンブレンセンサ１０からの検出信号に基づいて、エアバッグの展開制御等の各種補機の動作制御を行う。

メンブレンセンサ１０は、図２に図示した例においては、バネフレーム６に固定的に配置された複数のブラケット１１の上方に固定的に配置されている。換言すれば、ブラケット１１は、メンブレンセンサ１０に対応して設けられている。ブラケット１１は、この図２に図示した例では、互いに隣接し平行な２本のバネフレーム６に対し固定的に接続されているが、これに限定されるものではなく、１本のバネフレーム６に対し１つのブラケット１１を接続してもよいし、逆に３本以上のバネフレーム６に対し１つのブラケット１１を接続してもよい。
１本のバネに１つのブラケット１１を接続する場合、１つのブラケット１１により、複数のバネフレーム６が固定されることはなくなるので、複数のバネフレーム６がそれぞれ自由に動くことができる。このため、バネやブラケットの破損が一層抑制され、バネフレーム６の耐久性を向上させることができる。
一例として、ブラケット１１は、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＯＭ樹脂などの一般的なプラスチック材料を使った成形品、又はアルミニウム、ステンレス等の金属材料を板金加工した製品により形成され得る。

図３及び図４を参照して、メンブレンセンサ１０の具体的な構造を説明する。図３は、メンブレンセンサ１０の構造を説明する平面図であり、一方、図４は、図３のＡ−Ａ’断面図である。

図３に示すように、メンブレンセンサ１０は、複数（この例では２個）のセンサ部Ｓ１、Ｓ２と、このセンサ部Ｓ１、Ｓ２を互いに接続する伸縮部１０Ａ（第１伸縮部）を備えている。センサ部Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ別々のブラケット１１上に固定的に配置されている（すなわち、センサ部Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ別々のバネフレーム６に対し固定的に接続されている）。

また、図４に示すように、センサ部Ｓ１、Ｓ２は、下部フィルム２２と、下部接点２３と、スペーサ２４と、上部フィルム２５と、上部接点２６とを備えている。図示は省略するが、この上部フィルム２５に接するようにクッションバッド５が配置される。下部接点２３は、スペーサ２４に形成された開口を介して上部接点２６と電気的に接触可能な位置に配置されている。すなわち、図５に示すように、乗員９の着座によりクッションパッド５に圧力が掛かると下部フィルム２２又は上部フィルム２５が変形し、これにより上部接点２６と下部接点２３が電気的に接触する。これにより乗員９の着座を検知する。上部フィルム２５のスペーサと反対側の面及び下部フィルム２２のスペーサの反対側の面の少なくとも一方には、クッションフォームやラバードーム等の緩衝材を設けてもよい。

下部フィルム２２、スペーサ２４、上部フィルム２５は、例えばポリエステル等の可撓性のある絶縁材料から構成される。

また下部接点２３及び上部接点２６は、銀ペースト等からなる導電パターンであり、スクリーン印刷等の方法によりそれぞれ下部フィルム２２及び上部フィルム２５の表面に形成されている。図３では図示は省略するが、下部接点２３及び上部接点２６は、それぞれスクリーン印刷等の方法により形成された配線に電気的に接続されている。

伸縮部１０Ａは、このように別々のバネフレーム６に接続されたセンサ部Ｓ１、Ｓ２の間に接続されると共に、それ自体センサ部Ｓ１、Ｓ２の移動に従って伸縮自在に構成されている。この図示の例では、伸縮部１０Ａは蛇腹形状を有しているが、伸縮可能な構造であれば、様々な他の形態が採用可能である。

図４に示す例では、伸縮部１０Ａは、下部フィルム２２の延伸部である蛇腹部２２Ａと、スペーサ２４の延伸部である蛇腹部２４Ａと、上部フィルム２５の延伸部である蛇腹部２５Ａとにより構成される。すなわち、複数のセンサ部の下部フィルムと下部フィルムとが接続され一体化されており、同様に複数のセンサ部のスペーサとスペーサとが接続され一体化されており、更に複数のセンサ部の上部フィルムと上部フィルムとが接続され一体化されている。なお、図示の例はあくまで一例であり、蛇腹部２２Ａ、２４Ａ、及び、２５Ａのいずれか一つのみが設けられ伸縮部１０Ａを構成してもよいし、蛇腹部２２Ａ、２４Ａ、及び、２５Ａのうち２つで伸縮部１０Ａを構成してもよい。ただし、蛇腹部２２Ａ、２４Ａ、及び、２５Ａのすべてで伸縮部１０Ａを形成することが、伸縮部１０Ａの耐久性を向上することや、伸縮による下部フィルム２２とスペーサ２４と上部フィルム２５との位置ズレが起きにくいため好ましい。

［効果］
以上説明したように、この実施の形態のメンブレンセンサ１０は、複数のセンサ部Ｓ１、Ｓ２が、伸縮部１０Ａにより接続されている。このため、図５に示すように、クッションパッド５からの圧力によりバネフレーム６が変形した場合であっても、伸縮部１０Ａが自在に伸縮・変形するため、メンブレンセンサ１０の破損が生じる虞は小さい。また、伸縮部１０Ａが自在に伸縮・変形するため、バネフレーム６の移動範囲も大きくすることができ、結果として座席装置の座り心地も維持することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る着座検知センサを、図６及び図７を参照して説明する。この第２の実施の形態の着座検知センサの全体構成は、第１の実施の形態（図１〜図３）と略同一である。ただし、この実施の形態では、図６及び図７に示すように、メンブレンセンサ１０の伸縮部１０Ａの構成が、第１の実施の形態と異なっている。

図６（ａ）は、第２の実施の形態に係る着座検知センサ（メンブレンセンサ）の構造の一例を説明する平面図である。センサ部Ｓ１、Ｓ２の構成は第１の実施の形態（図４）と同一であるので、重複する説明は省略する。ただし、この実施の形態は、下部フィルム２２、スペーサ２４及び上部フィルム２５が延伸されて構成される平面状の接続フィルム２２Ａ’、２４Ａ’及び２５Ａ’を備えており、この接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’によりセンサ部Ｓ１とＳ２が接続されている。すなわち、これら接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’によって、複数のセンサ部の下部フィルムと下部フィルムとが接続され一体化されており、同様に複数のセンサ部のスペーサとスペーサとが接続され一体化されており、更に複数のセンサ部の上部フィルムと上部フィルムとが接続され一体化されている。
そして、この接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の中央部に切り込み部Ｃ（Ｃ１、Ｃ２）が設けられている。この切り込み部Ｃの存在により、接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の中央部は弾性を与えられ、伸縮部１０Ａとして機能する。すなわち、この実施の形態の伸縮部１０Ａは、第１実施の形態のような蛇腹構造ではなく、切り込み部Ｃを有する平面状の弾性部として構成される。

図６（ａ）の例では、接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の中央部の外縁から内部に切れ込む切り込み部Ｃ１が形成され、更に接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の中央部の内部において、複数の縦方向の切り込みと、この縦方向の切り込みを貫通する横方向の切り込み（「王」の字状の切り込み）を有する切り込み部Ｃ２が形成されている。ただし、これはあくまでも一例であり、図６（ｂ）〜（ｅ）のような十字状の切り込み部Ｃ２であっても、伸縮部１０Ａを形成することができる。また、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、切り込み部Ｃは、接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の中央部の外縁から内側に切り込む切り込み部Ｃ３、Ｃ３’のみを設けたものであってもよい。また、切り込み部Ｃは、図７（ｃ）のような矩形形状の切り込み部Ｃ４であってもよい。

このように、本実施の形態では、蛇腹形状の伸縮部１０Ａに代えて、平面形状の伸縮部１０Ａを設けている。このような構造の伸縮部１０Ａは、蛇腹形状に比べ製造が容易であり、第１の実施の形態に比べコストを低減することができる。
なお、図６及び図７では、下部フィルム２２、スペーサ２４及び上部フィルム２５を延伸してなる接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’に切り込み部を形成したが、これに代えて、下部フィルム２２、スペーサ２４及び上部フィルム２５を延伸してなる接続フィルム２２Ａ’〜２５Ａ’の少なくとも１つ（又は２つ）を延伸して伸縮部１０Ａを構成してもよい。換言すれば、伸縮部１０Ａは、切り込み部Ｃが形成された上部フィルム２５、スペーサ２４又は下部フィルム２２の少なくとも１つ（又は２つ）により構成される。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る着座検知センサを、図８を参照して説明する。この第３の実施の形態の着座検知センサの全体構成は、第１の実施の形態（図１〜図３）と略同一である。ただし、この実施の形態では、メンブレンセンサ１０内のセンサ部Ｓ１、Ｓ２の接続関係及び機能が第１の実施の形態とは異なっている。具体的には、この実施の形態では、２つのセンサ部Ｓ１及びＳ２がＡＮＤ回路を構成し、１つのセンサを構成している点が前述の実施の形態とは異なっている。

図８は、第３の実施の形態のメンブレンセンサ１０の構成を示す平面分解図である。図８の左側は、上部フィルム２５の部分の平面図であり、図８の右側は、下部フィルム２２の部分の平面図である。図８に示す形状の上部フィルム２５及び下部フィルム２２が、スペーサ２４を介して積層されている。また、伸縮部１０Ａの部分は、第２の実施の形態（図６（ａ））と略同一の構造を有しているものとして図８では図示しているが、他の態様（図６（ｂ）〜（ｅ）、図７（ａ）〜（ｃ））を採用することが可能であることは言うまでもない。もちろん、第１の実施の形態の伸縮部１０Ａのような蛇腹構造を採用することもできる。なお、センサ部Ｓ１、Ｓ２の構成それ自体は、第１の実施の形態（図４）と同様であるので、以下では重複する説明は省略する。

この第３の実施の形態のメンブレンセンサ１０では、センサ部Ｓ１、Ｓ２中の上部接点２６が配線２８により電気的に接続されている。この配線２８は、上部フィルム２５の裏面（伸縮部１０Ａの部分も含む）に形成され、センサ部Ｓ１及びＳ２の２つの上部接点２６を電気的に接続する。一例として、配線２８は、上部接点２６及び下部接点２３と同様に銀ペースト等からなる導電パターンにより形成され得る。なお、導電パターンの代りに、通常のワイヤ配線を伸縮部１０Ａ上に配線してセンサ部Ｓ１、Ｓ２を接続することも可能である。

一方、下部フィルム２２には、センサ部Ｓ１、Ｓ２の下部接点２３から引き出された配線２９、３０が形成されている。配線２９、３０の端部は、出力端子３１Ａ、３１Ｂに接続される。出力端子３１Ａ、３１Ｂは、図８では図示は省略しているが、ＥＣＵ２０に接続される。

以上の構造においては、センサ部Ｓ１、Ｓ２の両者において上部接点２６及び下部接点２３が接触することにより、ＥＣＵ２０、センサ部Ｓ１及びＳ２による閉回路が形成される。すなわち、この実施の形態のメンブレンセンサ１０は、センサ部Ｓ１、Ｓ２がＡＮＤ回路を構成し、両者において上部接点２６と下部接点２３の導通が検知された場合に検出信号を出力する。したがって、この実施の形態では、例えば図１の位置Ｐ１，Ｐ２の両方において所定の加重が検知された場合に乗員９の着座があったと検知することができ、例えば着座ではない他の動作との識別が可能になるなど、より正確に着座の有無を検知することができる。また、そのようなセンサ部Ｓ１、Ｓ２が伸縮部１０Ａにより接続されているので、組立時の取扱いも容易である。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る着座検知センサを、図９を参照して説明する。この第４の実施の形態の着座検知センサの全体構成は、第１の実施の形態（図１〜図３）と略同一である。また、メンブレンセンサ１０の構造も、前述の実施の形態と略同一である。

ただし、この第４の実施の形態では、複数のブラケット１１も伸縮部１１Ａ（第２伸縮部）を備えている点で、第１の実施の形態と異なっている。この伸縮部１１Ａは、例えばプラスチック材料からなるブラケット１１の中央付近（伸縮部１０Ａの下方）において、ブラケット１０を蛇腹状に形成したり、あるいは複数の切り込み部を設けたりすることにより、当該部分に弾性を持たせたものである。すなわち、伸縮部１１Ａは、ブラケット１１の本体部を延引して形成されたものであり、本体部と一体化されている。

図９のように、平行に配置された多数のバネフレーム６を束ねるブラケット１１を形成した場合、バネフレーム６の横方向の移動が制限され、座席装置１の座り心地が劣化してしまうという問題がある。しかし、この実施の形態では、ブラケット１１も伸縮部１１Ａを備えているので、バネフレーム６の横方向の移動は妨げられず、座席装置１の座り心地を維持することができる。したがって、この実施の形態も、前述の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

［その他］
以上、いくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 着座検知センサ付き座席装置
２ ヘッドレスト
３ 背もたれ部
４ 着座部
４ａ 座面
５ クッションパッド
６ バネフレーム
９ 乗員
１０ メンブレンセンサ
１１ ブラケット
１０Ａ、１１Ａ 伸縮部
２０ ＥＣＵ
２１ 下部スペーサ
２２ 下部フィルム
２３ 下部接点
２４ 中間スペーサ
２５ 上部フィルム
２６ 上部接点
２７ 上部スペーサ
２８、２９、３０ 配線
３１Ａ、３１Ｂ 出力端子

Claims (6)

1. 座席装置の着座部への乗員の着座を検知可能に構成された着座検知センサであって、
   前記着座部において配置された複数のバネフレームの少なくとも１つにそれぞれ固定的に配置される複数のセンサ部と、
   両端をそれぞれ前記複数のセンサ部に接続され前記センサ部の移動に応じて伸縮自在に構成される第１伸縮部と
   を備えたことを特徴とする着座検知センサ。
2. 前記バネフレームに対し固定的に配置され前記センサ部に対応して設けられる複数のブラケットを更に備え、
   前記複数のセンサ部は、前記複数のブラケットの上方に固定的に配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の着座検知センサ。
3. 前記複数のブラケットは、両端をそれぞれ前記複数のブラケットに接続され伸縮自在に構成される第２伸縮部を有し、前記第２伸縮部は、前記複数のブラケットと一体化されている請求項２に記載の着座検知センサ。
4. 前記第１伸縮部は、切り込み部を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の着座検知センサ。
5. 前記第１伸縮部は、蛇腹形状を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の着座検知センサ。
6. 前記第１伸縮部の表面に形成され前記複数のセンサ部を電気的に接続する配線部を更に備えた請求項１〜５のいずれか一項に記載の着座検知センサ。
   

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