JP2024052704A - 着座センサ - Google Patents

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Abstract

【課題】乗員が座席に着座していることを検知できる着座センサを提供する。【解決手段】乗物用シート１に設けられる着座センサ１０であって、シートクッション２の乗員の着座領域５内に左右に間隔をおいて配置された一対のスイッチ部１６，１７、１８，１９を有し、スイッチ部のそれぞれが、前側に左右に間隔をおいて配置された第１感圧スイッチ１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂ、１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂと、後側に配置された第３感圧スイッチ１６Ｃ、１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ｃとを含み、スイッチ部のそれぞれは、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチの少なくともいずれか一方がオンであり、且つ、第３感圧スイッチがオンであるときに、オンとなり、一対のスイッチ部が共にオンであるときに当該着座センサはオンとなる。【選択図】図１

Description

本発明は、乗員が着座していることを検知するための着座センサに関する。
乗物用シートの着座領域に複数の感圧スイッチを備え、乗員の着座に対応してオン・オフが切り替わる着座センサが公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載された着座センサは、左右に対をなす感圧スイッチを複数備えている。左右に対をなす感圧スイッチは、互いに直列に接続されて、検知部を構成している。検知部は前後に並ぶように配置され、互いに並列に接続されている。左右に対をなす感圧スイッチが共にオンとなると検知部がオンとなり、着座センサがオンとなる。複数の検知部が前後に並んで配置されているため、乗員が着座領域の前側又は後側に着座した場合であっても、着座センサによって、乗員が着座していることを検知することができる。
特表２００７－５２６８４４号公報
乗物用シートの着座領域には、箱体が載置される場合がある。箱体は着座領域の形状に合わせて傾くため、箱体の稜線部分から着座領域に圧力が加わる。よって、着座領域には所定の圧力以上となる領域が左右に直線状に形成される。このとき、左右に対をなす感圧スイッチが共にオンとなることがあり、特許文献１に記載の着座センサでは、乗員と箱体とを区別することが難しい。
また、乗員が着座しているときに着座領域に加わる圧力分布は、特に、乗員が大腿部を開いて着座した場合や、斜め前方に向いて着座した場合等、乗員の姿勢に依存する。着座センサは、段ボール箱等の箱体と乗員とを区別すると共に、乗員の姿勢に依らず、乗員が着座していることを検知できることが望ましい。
本発明は、本発明は以上の背景に鑑みて、乗員が座席に着座していることを検知できる着座センサを提供することを課題とする。
このような課題を解決するために、乗物用シート（１）に設けられる着座センサ（１０）であって、シートクッション（２）の乗員の着座領域（５）内に左右に間隔をおいて配置された一対のスイッチ部（１６，１７、１８，１９）を有し、前記スイッチ部のそれぞれが、前側に左右に間隔をおいて配置された第１感圧スイッチ（１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ）及び第２感圧スイッチ（１６Ｂ、１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂ）と、後側に配置された第３感圧スイッチ（１６Ｃ、１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ｃ）とを含み、前記スイッチ部のそれぞれは、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチの少なくともいずれか一方がオンであり、且つ、前記第３感圧スイッチがオンであるときに、オンとなり、一対の前記スイッチ部が共にオンであるときに当該着座センサはオンとなることを特徴とする。
この構成によれば、着座領域において所定の圧力以上の領域が前後及び左右方向に広がって分布したときに、スイッチ部が共にオンとなり、着座センサがオンとなる。そのため、着座領域に直線状の圧力分布を生じる箱体が配置された場合と、乗員が着座した場合とを区別することができる。更に、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチのいずれか一方がオンとなり、且つ、第３感圧スイッチがオンであるときに、スイッチ部がオンとなるため、着座領域の前側の圧力分布が左右方向に異なる乗員の姿勢に対応することができる。
また、上記の態様において、前記第１感圧スイッチ、前記第２感圧スイッチ及び前記第３感圧スイッチはそれぞれ所定の圧力が加わったときに導通し、オンとなるスイッチであって、前記スイッチ部のそれぞれにおいて、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは並列に電気的に接続され、前記第３感圧スイッチは並列に接続された前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチに直列に電気的に接続され、一対の前記スイッチ部は互いに直列に電気的に接続されているとよい。
この構成によれば、感圧スイッチを電気的に接続することによって着座センサを構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、上記の態様において、左右一対の前記スイッチ部が前後に配置され、後側の一対の前記スイッチ部は、右側に配置された第１スイッチ部（１６）と、左側に配置された第２スイッチ部（１７）とを備え、前側の一対の前記スイッチ部は、右側に配置された第３スイッチ部（１８）と、左側に配置された第４スイッチ部（１９）とを備え、前記第３スイッチ部は前記第１スイッチ部の前方に位置し、前記第４スイッチ部は前記第２スイッチ部の前方に位置し、前記第１スイッチ部と前記第２スイッチ部とが共にオンであるか、又は、前記第３スイッチ部と前記第４スイッチ部とが共にオンであるときに、当該着座センサはオンとなるとよい。
この構成によれば、乗員が着座領域の前側に着座した場合であっても、第３スイッチ部及び第４スイッチ部がオンとなるため、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、上記の態様において、前記第１スイッチ部と前記第２スイッチ部とが直列に電気的に接続され、前記第３スイッチ部と前記第４スイッチ部とが直列に電気的に接続され、直列に接続された前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部と、直列に接続された前記第３スイッチ部と前記第４スイッチ部とは、並列に電気的に接続されているとよい。
この構成によれば、乗員が着座領域の前側及び後側に着座した場合であっても、乗員が着座したことを検知するための着座センサを電気的な接続によって構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、上記の態様において、更に、前記第１スイッチ部と前記第４スイッチ部とがオンであるか、又は、前記第２スイッチ部と前記第３スイッチ部とがオンであるときに、当該着座センサはオンとなるとよい。
この構成によれば、乗員が着座領域において右前方又は左前方に向いて着座した場合であっても、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、上記の態様において、前記第１スイッチ部と前記第３スイッチ部とは並列に電気的に接続され、前記第２スイッチ部と前記第４スイッチ部とは並列に電気的に接続され、並列に接続された前記第１スイッチ部及び前記第３スイッチ部と、並列に接続された前記第２スイッチ部及び前記第４スイッチ部とは、直列に電気的に接続されているとよい。
この構成によれば、乗員が着座領域において右前方又は左前方に向いて着座した場合であっても検知することのできる着座センサを電気的な配線によって構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、上記の態様において、前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の前記第３感圧スイッチはそれぞれ、側面視で前記乗物用シートに設定されたヒップポイント（Ｈ）の下方に配置されているとよい。
この構成によれば、第３感圧スイッチは乗員の臀部に対応する位置に配置されるため、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチが臀部の前方であり、大腿部側に位置する。そのため、大腿部の位置が左右に異なる姿勢を乗員が取った場合であっても、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、上記の態様において、前記第１スイッチ部の前記第３感圧スイッチ及び前記第２スイッチ部の前記第３感圧スイッチはそれぞれ上面視で前記ヒップポイントに対して左右に離間して対称に配置されているとよい。
この構成によれば、第１スイッチ部及び第２スイッチ部の第３感圧スイッチがそれぞれヒップポイントの左右に対称に配置されるため、乗員の臀部からの荷重が各第３感圧スイッチに加わり易くなり、着座センサを用いて、乗員が着座していることをより正確に検知することができる。
また、上記の態様において、前記第３スイッチ部の右方に設けられた第１追加感圧スイッチ（２１）と、第４スイッチ部の左方に設けられた第２追加感圧スイッチ（２２）とを備え、前記第３スイッチ部及び前記第４スイッチ部の状態に関わらず、当該着座センサはオンとなるとよい。
この構成によれば、乗員の臀部よりも外側に追加スイッチが配置され、それらの追加スイッチが所定の圧力以上に押圧されて、追加スイッチがオンとなるように構成することができる。これによって、シートクッションの上面にブースターシートが配置され、且つ、ブースターシートに乗員が着座したときに、着座センサを用いて検知できるように構成することができる。
また、上記の態様において、前記スイッチ部のそれぞれにおいて、前記第３感圧スイッチは左右方向において、対応する前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチの中央に配置されているとよい。
この構成によれば、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチの位置が乗員の股関節の前方に左右に並んで配置される。そのため、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチが乗員の大腿部によって押圧される位置となる。よって、乗員の大腿部の位置に依らず、着座センサを用いて、乗員が着座していることをより正確に検知することができる。
また、上記の態様において、前記乗物用シートは、車両の後部座席を構成するとよい。
この構成によれば、乗員の姿勢が大きく変わり得る後部座席において、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
このように第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチの少なくともいずれか一方がオンであり、且つ、第３感圧スイッチがオンであるときに、各スイッチ部がオンとなり、一対のスイッチ部が共にオンであるときに着座センサはオンとなる態様によれば、着座領域に直線状の圧力分布を生じる物品が配置された場合と、乗員が着座した場合とを区別することができる。さらに、着座領域の前側の圧力分布が左右方向に異なる乗員の姿勢に対応することができる。
また、スイッチ部のそれぞれにおいて、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチは並列に電気的に接続され、第３感圧スイッチは並列に接続された第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチに直列に電気的に接続され、一対のスイッチ部は互いに直列に電気的に接続されている態様によれば、感圧スイッチを電気的に接続することによって着座センサを構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、左右に対をなすスイッチ部が前後に配置され、第１スイッチ部と前記第２スイッチ部とが共にオンであるか、又は、第３スイッチ部と第４スイッチ部とが共にオンであるときに着座センサがオンとなる態様によれば、乗員が着座領域の前側に着座した場合であっても、第３スイッチ部及び第４スイッチ部がオンとなるため、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、第１スイッチ部と第２スイッチ部とが直列に電気的に接続され、第３スイッチ部と第４スイッチ部とが直列に電気的に接続され、直列に接続された第１スイッチ及び第２スイッチ部と、直列に接続された第３スイッチ部と第４スイッチ部とは、並列に電気的に接続されている態様によれば、乗員が着座領域の前側及び後側に着座した場合であっても、乗員が着座したことを検知するための着座センサを電気的な接続によって構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、第１スイッチ部と第４スイッチ部とがオンであるか、又は、第２スイッチ部と前記第３スイッチ部とがオンであるときに、着座センサはオンとなる態様によれば、
乗員が着座領域において右前方又は左前方に向いて着座した場合であっても、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、第１スイッチ部と第３スイッチ部とは並列に電気的に接続され、第２スイッチ部と第４スイッチ部とは並列に電気的に接続され、並列に接続された第１スイッチ部及び第３スイッチ部と、並列に接続された第２スイッチ部及び第４スイッチ部とは、直列に電気的に接続されている態様によれば、乗員が着座領域において右前方又は左前方に向いて着座した場合であっても検知することのできる着座センサを電気的な配線によって構成することができるため、着座センサの構成を簡素にすることができる。
また、第１スイッチ部及び第２スイッチ部の第３感圧スイッチはそれぞれ、側面視で乗物用シートに設定されたヒップポイントの下方に配置されている態様によれば、大腿部の位置が左右に異なる姿勢を乗員が取った場合であっても、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
また、第１スイッチ部の第３感圧スイッチ及び第２スイッチ部の第３感圧スイッチはそれぞれ上面視でヒップポイントに対して左右に離間して対称に配置されている態様によれば、乗員の臀部からの荷重が各第３感圧スイッチに加わり易くなり、着座センサを用いて、乗員が着座していることをより正確に検知することができる。
また、第３スイッチ部及び第４スイッチ部の左右外側に一対の追加スイッチを備え、第３スイッチ部及び第４スイッチ部の状態に関わらず、着座センサはオンとなる態様によれば、乗員の臀部よりも外側に追加スイッチが配置され、それらの追加スイッチが所定の圧力以上に押圧されて、追加スイッチがオンとなるように構成することができ、シートクッションの上面にブースターシートが配置される場合に対応することができる。
また、スイッチ部のそれぞれにおいて、第３感圧スイッチは左右方向において、対応する第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチの中央に配置されている態様によれば、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチの位置が乗員の股関節の前方に左右に並んで配置され、第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチが乗員の大腿部によって押圧されるため、乗員が着座していることをより正確に検知することができる。
また、乗物用シートは、車両の後部座席を構成する態様によれば、乗員の姿勢が大きく変わり得る後部座席において、着座センサを用いて、乗員が着座していることを検知することができる。
実施形態に係る着座センサが設けられた後部座席の上面図 実施形態に係る着座センサが設けられた後部座席の側面図 図１における着座センサ部分の拡大図 着座センサの回路図 大腿部を開いて乗員が着座したときの後部座席の上面図 右側に姿勢を傾けて乗員が着座したときの後部座席の上面図 乗員が着座領域の前側に着座したときの後部座席の上面図 乗員が着座領域に左前方に向いて着座したときの後部座席の上面図 乗員がブースターシートを用いて着座したときの後部座席の上面図 荷物を入れた箱体を着座領域に配置したときの後部座席の上面図 別実施形態に係る着座センサの回路図 別実施形態に係る着座センサが設けられた後部座席の上面図 別実施形態に係る着座センサが設けられた後部座席の上面図
以下、図面を参照して、本発明に係る着座センサを自動車等の車両のシートに配置した実施形態を説明する。
図１に示すように、シート１は、自動車の２列目又は３列目の後部座席を構成する。シート１は、自動車のフロアに設けられたシートクッション２と、シートクッション２の後部に支持された左右一対のシートバック３と、各シートバック３の上部に設けられた左右一対のヘッドレスト４を有する。シートクッション２は、左右に延び、乗員２人分に対応する２つの着座領域５を構成している。着座領域５はシートクッション２に左右に並んで設けられている。２つのシートバック３は、各着座領域５に対応する位置に、左右に並んで配置され、それぞれシートクッション２の後端に結合されている。左右のシートバック３及び左右のヘッドレスト４は、概ね左右対称形の構造を有する。
図２に示すように、シートクッション２は、四角形枠形のフレーム（不図示）と、フレームに支持されたパッド部材６と、パッド部材６の表面を覆う表皮材７とを有する。本実施形態では、表皮材７とパッド部材６との間には、シート状のワディング材８が設けられている。
図１に示すように、シートクッション２の上面は、着座領域５において、左右方向に凹み、後方に向かって下方に傾斜して、乗員の臀部及び大腿部に対応する形状をなしている。乗員が着座している時には、着座領域５には、乗員の臀部及び大腿部が配置される。各着座領域５は概ね前後及び上下に延びる対称面を中心として左右対称をなしている。以下、右側の着座領域５について説明し、左側の着座領域５については右側の説明を援用する。また、必要に応じて、着座領域５の対称面Ｘに向かう方向を、着座領域５における左右内方、離れる方向を着座領域５における左右外方と記載する。
図１及び図３に示すように、着座領域５には、乗員の着座を検知するための着座センサ１０が設けられている。着座センサ１０は乗員が着座しているときには導通し、着座していないときには絶縁となるスイッチに相当する。着座センサ１０は、第１センサシート１１と、第２センサシート１２とを備えている。第１センサシート１１及び第２センサシート１２は共に、左右に延びるシート状に形成され、表皮材７とパッド部材６との間に配置されている。第２センサシート１２は第１センサシート１１の前方に配置されている。本実施形態では、図２に示すように、第１センサシート１１及び第２センサシート１２は共に、ワディング材８とパッド部材６との間に配置されている。
第１センサシート１１及び第２センサシート１２は可撓性を有するシート状の部材である。第１センサシート１１及び第２センサシート１２は、それぞれ、上下に重なる一対の樹脂製の絶縁シートと、その間に挟まれる樹脂製のスペーサとを有している。第１センサシート１１には、第１スイッチ部１６、及び第２スイッチ部１７が設けられている。第１スイッチ部１６は、第１感圧スイッチ１６Ａ、第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び、第３感圧スイッチ１６Ｃの３つの感圧スイッチを備えている。第２スイッチ部１７は、第１スイッチ部１６と同様に、第１感圧スイッチ１７Ａ、第２感圧スイッチ１７Ｂ、及び、第３感圧スイッチ１７Ｃの３つの感圧スイッチを備えている。第１スイッチ部１６、及び第２スイッチ部１７は、第１センサシート１１において左右に間隔をおいて配置されている。第２スイッチ部１７は第１スイッチ部１６よりも車内側に位置し、第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７は対称面Ｘについて左右対称をなしている。以下では、第１スイッチ部１６について説明し、第２スイッチ部１７については第１スイッチ部１６の説明を援用する。
各感圧スイッチ１６Ａ～１６Ｃは絶縁シートの対向する面にそれぞれ設けられた円盤状の電極と、スペーサに形成された２つの電極間の開口とによって構成されている。各感圧スイッチ１６Ａ～１６Ｃは所定圧力以上の圧力によって押圧されると、両電極が接触して電極間が導通する（オンとなる）メンブレンスイッチとして機能する。電極間が導通する圧力は、電極の大きさ、開口の形状及びスペーサの厚さを調節することによって、予め設定されている。本実施形態では、両電極の直径は約１ｃｍに、スペーサの厚さは約１００μｍに設定されている。尚、各感圧スイッチは、圧力を検知して電気的に導通するスイッチであればいかなる構成であってもよい。
図３に示すように、着座領域５において、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂは左右に並んで配置されている。第３感圧スイッチ１６Ｃは、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂの後方に配置されている。第３感圧スイッチ１６Ｃは、正面視で第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂの左右方向における略中央に配置されている。第２感圧スイッチ１６Ｂは第１感圧スイッチ１６Ａの着座領域５における左右外方に位置している。
第１スイッチ部１６の第３感圧スイッチ１６Ｃ及び第２スイッチ部１７の第３感圧スイッチ１７Ｃはそれぞれ上面視でヒップポイントＨを中心に左右に離れて配置され（図１参照）、側面視でヒップポイントＨの下方に配置されている（図２参照）。ヒップポイントＨとは、乗物用シート１に対して、着座領域５ごとに決定される基準点であって、３次元マネキンを用いて、「自動車におけるＨ点の決め方」（ＪＩＳ Ｄ００２４－１９８５）に準拠して定められる。ヒップポイントＨは乗車位置に着座した３次元マネキンの胴部と大腿部の回転中心点であり、対称面Ｘ上に位置している。第３感圧スイッチ１６Ｃ、１７Ｃ間の距離は、着座領域５に着座しうる最も体格の小さい乗員の坐骨結節部の距離、より具体的には、６歳児の坐骨結節部の距離の平均値を基準として定めるとよい。また、第１～第３感圧スイッチ１６Ａ～１６Ｃがオンとなる圧力の閾値は、着座領域５に着座しうる最も体格の小さい乗員、より具体的には、標準的な体重・体格の６歳児が着座したときに、各感圧スイッチ１６Ａ～１６Ｃに加わる圧力を基準として定めるとよい。第２スイッチ部１７の第１感圧スイッチ１７Ａ、第２感圧スイッチ１７Ｂ、及び第３感圧スイッチ１７Ｃがオンとなる圧力の閾値は、第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａ、第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び第３感圧スイッチ１６Ｃの閾値とそれぞれ等しくなるように設定されている。本実施形態では、第１～第３感圧スイッチ１８Ａ～１８Ｃの圧力の閾値は等しくなるように設定されている。
第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂは、乗員の右股関節の前方に左右に並んで配置される。そのため、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂが乗員の右大腿部によって押圧される位置となる。第１感圧スイッチ１６Ａは、乗員が大腿部を閉じて着座したときの右大腿部に対応する位置に設けられるとよい。
第１感圧スイッチ１６Ａ及び第３感圧スイッチ１６Ｃの前後方向の距離は２ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好ましく、本実施形態では３ｃｍ離れている。第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂの左右方向の距離は２ｃｍ以上５ｃｍ以下であることが好ましく、本実施形態では３ｃｍ離れている。第１スイッチ部１６の第３感圧スイッチ１６Ｃと、第２スイッチ部１７の第３感圧スイッチ１７Ｃとは、左右に８ｃｍ以上２０ｃｍ以下離れていることが好ましく、本実施形態では１０ｃｍ離れている。
更に、第１センサシート１１には、上下の絶縁シートに導線が設けられることによって、図４に示す回路が形成されている。第１スイッチ部１６において、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂは並列に接続されている。更に、並列に接続された第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂに、第３感圧スイッチ１６Ｃが直列に接続されている。第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂの少なくとも一方がオンとなり、且つ、第３感圧スイッチ１６Ｃがオンとなると、第１スイッチ部１６は導通状態（オン）となる。
第２スイッチ部１７においても、第１スイッチ部１６と同様に、第１感圧スイッチ１７Ａ及び第２感圧スイッチ１７Ｂが並列に接続され、更に、並列に接続された第１感圧スイッチ１７Ａ及び第２感圧スイッチ１７Ｂが直列に第３感圧スイッチ１７Ｃに接続されている。第１センサシート１１において、第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７は直列に接続されている。
図１及び図３に示すように、第２センサシート１２には、第３スイッチ部１８、第４スイッチ部１９、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２が設けられている。第４スイッチ部１９は、第３スイッチ部１８の車内側に位置し、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９は対称面Ｘについて左右対称をなしている。第３スイッチ部１８は第１スイッチ部１６の前方に位置し、第４スイッチ部１９は第２スイッチ部１７の前方に位置している。
第３スイッチ部１８は、第１スイッチ部１６と同様に、第１感圧スイッチ１８Ａ、第２感圧スイッチ１８Ｂ、及び第３感圧スイッチ１８Ｃを備えている。第３スイッチ部１８の第１感圧スイッチ１８Ａは、第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａの前方に位置している。第３スイッチ部１８において、第１感圧スイッチ１８Ａに対する第２感圧スイッチ１８Ｂの相対位置は、第１スイッチ部１６部における第１感圧スイッチ１６Ａに対する第２感圧スイッチ１６Ｂの相対位置と等しい。第３スイッチ部１８において、第１感圧スイッチ１８Ａに対する第３感圧スイッチ１８Ｃの相対位置は、第１スイッチ部１６部における第１感圧スイッチ１６Ａに対する第２感圧スイッチ１６Ｂの相対位置と等しい。
第４スイッチ部１９は、第３スイッチ部１８と同様に、第１感圧スイッチ１９Ａ、第２感圧スイッチ１９Ｂ、及び第３感圧スイッチ１９Ｃを備えている。第４スイッチ部１９の第１感圧スイッチ１９Ａ、第２感圧スイッチ１９Ｂ、及び第３感圧スイッチ１９Ｃはそれぞれ、第３スイッチ部１８の第１感圧スイッチ１８Ａ、第２感圧スイッチ１８Ｂ、及び第３感圧スイッチ１８Ｃに対して対称面Ｘを中心とする左右対称な位置に配置されている。
第１スイッチ部１６と同様に、第３スイッチ部１８においても、第１感圧スイッチ１８Ａ及び第２感圧スイッチ１８Ｂがそれぞれ並列に接続され、並列に接続された第１感圧スイッチ１８Ａ及び第２感圧スイッチ１８Ｂは、第３感圧スイッチ１８Ｃに直列に接続されている。第４スイッチ部１９においても同様に、第１感圧スイッチ１９Ａ及び第２感圧スイッチ１９Ｂがそれぞれ並列に接続され、並列に接続された第１感圧スイッチ１９Ａ及び第２感圧スイッチ１９Ｂは、第３感圧スイッチ１９Ｃに直列に接続されている。
第３スイッチ部１８の第１感圧スイッチ１８Ａと第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａまでの距離は、１０ｃｍ以上１５ｃｍ以下に設定されることが好ましく、本実施形態では１３ｃｍに設定されている。第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９の第１感圧スイッチ１８Ａ、１９Ａ、第２感圧スイッチ１８Ｂ、１９Ｂ、及び第３感圧スイッチ１８Ｃ、１９Ｃのオンとなる圧力の閾値はそれぞれ、対応する第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａ、第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び第３感圧スイッチ１６Ｃの閾値と等しくなるように設定されている。
第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２はそれぞれ第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａと同様の感圧スイッチである。第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２はそれぞれ第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９の着座領域５における左右外方に配置されている。第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は対称面Ｘについて左右対称をなしている。第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は、第３スイッチ部１８の第１感圧スイッチ１８Ａ及び第２感圧スイッチ１８Ｂと、第４スイッチ部１９の第１感圧スイッチ１９Ａ及び第２感圧スイッチ１９Ｂとに沿って、左右に並ぶように配置されている。第１追加スイッチ２１は第３スイッチ部１８の車外側（右方）に位置し、第２追加スイッチ２２は第４スイッチ部１９の車内側（左方）に位置している。
第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は共に、着座領域５にブースターシート２５が載置され、乗員がブースターシート２５に着座したときに、圧力が加わる位置に設定されている。ブースターシート２５とは、座高を上げることによって、体格の小さい乗員（例えば、６歳以上の子供）が３点式シートベルトを着用することができるようにするために、シートクッション２に載置される補助椅子である。
第１追加スイッチ２１と第２追加スイッチ２２とは左右に２０ｃｍ以上４０ｃｍ以下離れていることが好ましく、本実施形態では２３ｃｍ離れている。第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２がオンとなる圧力の閾値はそれぞれ、ブースターシート２５に、ブースターシート２５を使用しうる最も体格の小さい乗員（例えば、標準的な体格・体重の６歳児）が着座したときに、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２に加わる圧力を基準に定めるとよい。
図４に示されるように、第２センサシート１２において、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９は直列に接続されている。第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は直列に接続されている。直列に接続された第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９と、直列に接続された第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は、並列に接続されている。
図３及び図４に示されるように、第１センサシート１１には３つの外部接続用の電極が設けられ、その電極に３本のケーブル３１、３２、３３が結合されている。３本のケーブル３１、３２、３３はそれぞれ、絶縁シートに設けられた導線を介して、第１スイッチ部１６の一端、第１スイッチ部１６の他端及び第２スイッチ部１７の一端、及び、第２スイッチ部１７の他端に電気的に接続している。
図３及び図４に示されるように、第２センサシート１２には３つの外部接続用の電極が設けられ、３本のケーブル３６、３７、３８が接続されている。３本のケーブル３６、３７、３８はそれぞれ、絶縁シートに設けられた導線を介して、第３スイッチ部１８及び第１追加スイッチ２１、第３スイッチ部１８の他端及び第４スイッチ部１９の一端、及び、第４スイッチ部１９の他端及び第２追加スイッチ２２に接続されている。
第１センサシート１１のケーブル３１が、第２センサシート１２のケーブル３６に接続されている。第１センサシート１１のケーブル３２が第２センサシート１２のケーブル３７に接続されている。第１センサシート１１のケーブル３３が第２センサシート１２のケーブル３８に接続されている。
これらのケーブルの接続によって、第１スイッチ部１６と第３スイッチ部１８とは並列に電気的に接続され、第２スイッチ部１７と第４スイッチ部１９とは並列に電気的に接続される。並列に接続された第１スイッチ部１６及び第３スイッチ部１８と、並列に接続された第２スイッチ部１７及び第４スイッチ部１９とが直列に電気的に接続され、直列に接続された第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２に並列に接続されている。着座センサ１０は、第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７が共にオンである場合、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９が共にオンである場合、第１スイッチ部１６及び第４スイッチ部１９が共にオンである場合、第２スイッチ部１７及び第３スイッチ部１８が共にオンである場合、及び、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２が共にオンである場合のいずれか１つが満たされたときに、導通し、オンとなる。
着座センサ１０は、ケーブル３１及び３６に一端側において接続されたケーブル３９と、ケーブル３３及び３８に一端側において接続されたケーブル４０とを備える。ケーブル３９及びケーブル４０の他端側は、車体に搭載されたＥＣＵ（不図示）に接続されている。ＥＣＵは、車体の制御を行うと共に、ケーブル３９及びケーブル４０間の導通、すなわち、着座センサのオン・オフに基づいて、乗員が着座しているか否かを判別する。更に、ＥＣＵは各着座領域５においてシートベルトが着用されているかを判別する。ＥＣＵは、乗員が着座領域５に着座していると判別し、且つ、シートベルトが非着用である場合に、音声やアラーム灯（不図示）の点灯等によって、乗員に警告を行う。
次に、本実施形態における着座センサ１０の効果について説明する。図１及び図３には、乗員が着座したときにパッド部材６の表面に加わる圧力が、第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａがオンとなる圧力の閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。図３に示すように、このとき、第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａ、第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び第３感圧スイッチ１６Ｃは全てオンとなり、第１スイッチ部１６はオンになる。第２スイッチ部１７においては、３つの感圧スイッチ１７Ａ、１７Ｂ、及び１７Ｃが全てオンとなり、第２スイッチ部１７がオンとなる。したがって、着座センサ１０はオンとなり、乗員が着座していることを検知することができる。
着座センサ１０は後部座席に設けられているため、乗員の姿勢によって圧力分布が大きく変わり得る。図５には、その例として、乗員が大腿部を開いて着座した場合が示されている。図１と同様に、図５には、パッド部材６の表面に加わる圧力が閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。第１スイッチ部１６の第３感圧スイッチ１６Ｃ、及び、第２スイッチ部１７の第３感圧スイッチ１７Ｃは乗員の坐骨結節部に対応する位置に配置されているため、共にオンとなる。第１スイッチ部１６の第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び、第２スイッチ部１７の第２感圧スイッチ１７Ｂは乗員の大腿部に対応する位置にあり、共にオンとなる。
第１スイッチ部１６は、第２感圧スイッチ１６Ｂ及び第３感圧スイッチ１６Ｃは共にオンであるため、オンになる。このように、大腿部の位置が左右方向にずれて、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂのいずれか一方がオフとなった場合であっても、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂが並列に接続されているため、第１スイッチ部１６はオンとなる。よって、乗員の大腿部の位置に依らず、乗員が着座していることを検知することができる。第２スイッチ部１７においても、第１スイッチ部１６と同様に、第２感圧スイッチ１７Ｂがオンとなり、且つ、第３感圧スイッチ１７Ｃがオンとなるため、第２スイッチ部１７がオンとなる。したがって、着座センサ１０はオンとなり、乗員の姿勢が大きく変わり得る後部座席において、乗員が着座していることを検知することができる。
図６には、乗員が右側に姿勢を傾けた状態で着座した場合が示されている。図１と同様に、図６には、パッド部材６の表面に加わる圧力が閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。第１スイッチ部１６において第２感圧スイッチ１６Ｂ及び第３感圧スイッチ１６Ｃは共にオンであり、第１感圧スイッチ１６Ａはオフである。このとき、第１スイッチ部１６はオンになる。このように、大腿部の位置によって、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂのいずれか一方のみがオンとなる場合でも、第１感圧スイッチ１６Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂが並列に接続されているため、第１スイッチ部１６はオンとなる。第２スイッチ部１７においても、第１感圧スイッチ１７Ａ及び第３感圧スイッチ１７Ｃがオンとなるため、第２スイッチ部１７がオンとなる。したがって、着座センサ１０はオンとなり、乗員が着座していることを検知することができる。
図７は、乗員が着座領域５において前側に着座した場合を示している。図７には、図１と同様に、パッド部材６の表面に加わる圧力が閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。この場合は、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９が共にオンとなるため、着座センサ１０がオンとなる。よって、乗員が着座していることを検知することができる。
図８は、乗員が着座領域５において左内方を向いて着座した場合を示している。図８には、図１と同様に、パッド部材６の表面に加わる圧力が閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。この場合は、第２スイッチ部１７及び第３スイッチ部１８が共にオンとなり、着座センサ１０がオンとなる。よって、乗員が着座していることを検知することができる。
図９は、着座領域５に載置されたブースターシート２５に、平均的な体格を有する６歳児が着座した場合の上面図を示している。図９には、パッド部材６の表面に加わる圧力が第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２が共にオンとなる閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。このとき、図９に示すように、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２がオンとなる。そのため、着座センサ１０がオンとなり、乗員が着座していることを検知することができる。よって、ブースターシート２５に着座した乗員がシートベルトを着用していない場合に、警告を行うことができる。
パッド部材６の表面が受ける圧力分布は、乗員が着座する場合には乗員の臀部に合わせて左右及び前後の広がる傾向がある。一方、物品が収納された段ボール箱などの箱体４５が着座領域５に配置された場合には、シートクッション２の上面に形成された斜面によって後方に傾く。図１０には、箱体４５が着座領域５に配置された場合に、パッド部材６の表面が受ける圧力が第１スイッチ部１６の第１感圧スイッチ１６Ａがオンとなる圧力の閾値以上となる領域が網掛けされて示されている。図１０に示すように、パッド部材６の表面が受ける圧力が閾値以上となる領域は前後方向に広がらず、着座領域５の後部において左右に延びる直線状をなすように形成される。そのため、第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７において、後側に位置する第３感圧スイッチ１６Ｃ、１７Ｃのみがオンとなり、着座センサ１０はオフとなる。よって、着座センサ１０によって、物品が収納された箱体４５と乗員とを区別することができる。更に、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２は着座領域５において前側に設けられているため、箱体４５から第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２に加わる圧力が小さくなる。そのため、箱体４５と乗員とをより確実に区別することができる。
着座センサ１０は、複数の感圧スイッチを電気的に接続することによって構成されているため、ロジックＩＣ等を用いる必要がなく、構成が簡素であり、容易に構成することができる。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明に係る着座センサ１０は、上記実施形態には限定されない。図１１に示すように、着座センサ１０は、ケーブル３２とケーブル３７とが設けられていない態様であってもよい。この場合は、第１スイッチ部１６と第２スイッチ部１７とが直列に電気的に接続され、第３スイッチ部１８と第４スイッチ部１９とが直列に電気的に接続され、直列に接続された第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７と、直列に接続された第３スイッチ部１８と第４スイッチ部１９とは並列に電気的に接続されて、直列に接続された第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２と並列に接続されている。第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７が共にオンである場合、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９が共にオンである場合、及び、第１追加スイッチ２１及び第２追加スイッチ２２が共にオンである場合のいずれかが満たされたときに、着座センサ１０はオンになる。このように構成した着座センサ１０を用いると、乗員が大腿部を開いて着座したとき（図５）、姿勢を傾けて乗員が着座したとき（図６）、及び、乗員が着座領域５の前側に着座したとき（図８）、及び、ブースターシートを使用して着座したとき（図９）に、乗員が着座していることを検知することができる。
図１２に示すように、第３感圧スイッチ１６Ｃ、１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ｃのいずれかが乗員の臀部に対応する位置にあり、第１感圧スイッチ１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂ、１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂが乗員の大腿部に対応する位置に設けられる態様であればよく、必ずしも、第３感圧スイッチ１６Ｃ、１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ｃが正面視で対応する第１感圧スイッチ１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ及び第２感圧スイッチ１６Ｂ、１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂの中央に配置されていなくてもよい。
図１３に示すように、第１スイッチ部１６及び第２スイッチ部１７の第１感圧スイッチ１６Ａ、１７Ａを一つの感圧スイッチ５１に置き換えてもよい。第１スイッチ部１６は感圧スイッチ５１、第２感圧スイッチ１６Ｂ、及び第３感圧スイッチ１６Ｃを含み、第２スイッチ部１７は感圧スイッチ５１、第２感圧スイッチ１７Ｂ、及び第３感圧スイッチ１７Ｃを含む。置き換えられた感圧スイッチ５１がオン又は第２感圧スイッチ１６Ｂがオンであり、且つ、第３感圧スイッチ１６Ｃがオンであるときに、第１スイッチ部１６がオンとなるとよい。また、置き換えられた感圧スイッチ５１がオン又は第２感圧スイッチ１７Ｂがオンであり、且つ、第３感圧スイッチ１７Ｃがオンであるときに、第２スイッチ部１７がオンとなるとよい。同様に、第３スイッチ部１８及び第４スイッチ部１９の第１感圧スイッチ１８Ａ及び１９Ａを一つの感圧スイッチ５２に置き換えてもよい。このように、置き換えられた感圧スイッチ５１、５２が共用されることによって、感圧スイッチの数を減らすことが可能となり、より構成を簡素にすることができる。
上記実施形態では、着座センサ１０は第１センサシート１１及び第２センサシート１２を備えていたが、第１センサシート１１及び第２センサシート１２を接続することによって、１枚のシート状をなすように構成してもよい。
１ ：シート
２ ：シートクッション
５ ：着座領域
１０ ：着座センサ
１６ ：第１スイッチ部
１７ ：第２スイッチ部
１８ ：第３スイッチ部
１９ ：第４スイッチ部
１６Ａ、１７Ａ、１８Ａ、１９Ａ：第１感圧スイッチ
１６Ｂ、１７Ｂ、１８Ｂ、１９Ｂ：第２感圧スイッチ
１６Ｃ、１７Ｃ、１８Ｃ、１９Ｃ：第３感圧スイッチ
１６Ｄ、１７Ｄ、１８Ｄ、１９Ｄ：第４感圧スイッチ
２１ ：第１追加スイッチ（第１追加感圧スイッチ）
２２ ：第２追加スイッチ（第２追加感圧スイッチ）
Ｈ ：ヒップポイント

Claims (1)

  1. 乗物用シートに設けられる着座センサであって、
    シートクッションの乗員の着座領域内に配置された第１感圧スイッチと、
    前記着座領域内であって、前記第１感圧スイッチの左右外方に配置された左右一対の第２感圧スイッチと、
    前記着座領域内であって、前記第２感圧スイッチのそれぞれと前記第１感圧スイッチとに対して、それぞれ後方に配置された左右一対の第３感圧スイッチとを備え、
    前記第１感圧スイッチ、左側の前記第２感圧スイッチ及び左側の前記第３感圧スイッチと、前記第１感圧スイッチ、右側の前記第２感圧スイッチ及び右側の前記第３感圧スイッチと、によってそれぞれ、前記着座領域内に左右にずれた位置に設けられた左右一対のスイッチ部が構成され、
    前記スイッチ部のそれぞれは、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチの少なくともいずれか一方がオンであり、且つ、前記第３感圧スイッチがオンであるときに、オンとなり、
    一対の前記スイッチ部が共にオンであるときに当該着座センサはオンとなることを特徴とする着座センサ。
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