JP6487229B2 - 着座センサユニット - Google Patents

Description

本発明は、着座センサユニットに関し、環境が高温となる場合に好適なものである。

車両における安全システムの一つとして、乗車時にシートベルトが非着用であることを警告するアラームシステムが実用化されている。このアラームシステムでは、人の着座が感知されている状態でシートベルトの着用が非感知となる場合に、警告が発せられる。この人の着座を感知するセンサとして、着座による荷重を感知する着座センサが用いられる場合がある。

このような着座センサとして、座席のシートクッション下に配置されるものがある。この場合、シートクッションがシートパン上に配置される場合と、Ｓばねに固定される載置台上に配置される場合とがある。下記特許文献１には、Ｓばねに固定される載置台上に配置されて、当該載置台とシートクッションとで挟まれる着座センサユニットが記載されている。この着座センサユニットは、コ字状に形成され、上下のプレートが互いに平行に配された樹脂製の枠体を有している。着座センサの感圧スイッチは、下側のプレート上に配され、感圧スイッチと上側のプレートとの間に空間が形成され、上側プレートの感圧スイッチ側には、感圧スイッチを押圧するための突起状の押圧部材が形成されている。上側のプレートは片持ち状態で支持されているため、乗員が着座してシートクッションの底面が下降すると、枠体が撓んで上側のプレートが下降する。このため上側のプレートに形成された押圧部材が感圧スイッチを押圧し、着座が検知される。

国際公開第ＷＯ２０１３／１７８４８５号

ところで、夏の車内等のように高温となる環境において、乗員が着座することにより、押圧部材が感圧スイッチを押圧する場合がある。この場合、感圧スイッチには、熱により、押圧部材による押圧跡がついて、感圧スイッチがオンし易くなる。このため着座センサが着座の誤検出をする傾向が高くなる。特に高温環境下での着座が繰り返されたり、高温環境下で乗員の荷重に近い荷物が長時間座席上に置かれたりする場合、上記の誤検出をし易い傾向が更に高くなる。

そこで、本発明は、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができる着座センサユニットを提供しようとするものである。

上記目的を解決するため、本発明の着座センサユニットは、電極を有する一対の電極シートと前記一対の電極シート間に配置され開口が形成されるスペーサとを有し、一対の電極が前記開口を介して互いに対向する着座センサと、前記開口と重なる位置に設けられ、前記一対の電極の一方を押圧する非変形性の押圧部材と、を備え、前記押圧部材は、前記一対の電極と対向する凸状の曲面形状の頂部を有し、前記頂部から前記一対の電極間の距離だけ底部側に進んだ位置において前記開口の直径より小さい直径とされ、前記一対の電極間の距離以上で当該距離の５倍以下の高さと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ユニットによれば、押圧部材の頂部の形状が曲面状であるため着座センサを傷つけることを抑制しつつ、電極を押圧することができる。また、押圧部材は、その高さが電極間の距離以上とされて、頂部から一対の電極間の距離だけ底部側に進んだ位置における直径が開口の直径より小さく形成されるため、一対の電極が接するように電極を押圧することができる。そして、非変形性の押圧部材の高さは、電極間の５倍以下とされる。この様な着座センサに上記のような押圧部材による押圧跡が形成されたとしても、後述のように、乗員が退座した後において、一対の電極が接触しづらいことを本発明者は見出した。従って、本発明の着座センサユニットによれば、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができる。

また、前記押圧部材の高さ方向に沿った断面の形状は、楕円の一部の形状とされることが好ましく、或いは、前記押圧部材の高さ方向に沿った断面の形状は、円の一部の形状とされても好ましい。

押圧部材がこのような形状とされることで、押圧部材の表面に曲がり方が急な部位が無く、着座センサへ押圧部材の自然な曲面が接触することとなる。このため、着座センサに押圧跡が生じることをより抑制することができる。

また、前記着座センサは、座席のシートクッション下に配置される台座上に配置され、前記押圧部材は、前記台座に設けられる凸部とされることが好ましい。

シートクッション下に着座センサが配置されることで、乗員が着座センサによる違和感を覚えること防止することができる。そして、このような着座センサユニットは、シートクッション下に配置されつつも、凸部により適切に着座を検出することができる。

以上のように、本発明によれば、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができる着座センサユニットが提供される。

本発明の実施形態に係る着座センサユニットに用いる着座センサを示す図である。 図１の着座センサの構成を示す分解図である。 感圧スイッチを通る面における着座センサの断面図である。 図１の着座センサ及び当該着座センサユニットが配置される台座を示す着座センサユニットの分解図である。 図４の着座センサユニットの断面図である。 押圧部材及び感圧スイッチの様子を示す断面図である。 感圧スイッチがオンする様子を図６と同じ視点で示す図である。 実施例のサンプルのオン荷重を示す図である。 加熱試験後の各サンプルの電極間距離を示す図である。

以下、本発明に係る着座センサユニット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。なお、以下の説明において、接続という場合には、電気的に接続されることを意味する場合がある。

まず、着座センサユニットに用いる着座センサについて説明する。

図１は、本実施形態に係る着座センサユニットに用いる着座センサを示す図である。図１に示すように、本実施形態の着座センサ５は、第１電極シート１０と、第２電極シート２０と、スペーサ３０が積層されて成るメンブレンスイッチから構成される。また、着座センサ５は、帯状のメインブロック５ｍと、メインブロック５ｍの中間点に接続されてメインブロック５ｍの延在方向に垂直に延在する帯状のテールブロック５ｔから成り、略Ｔ字状の形状をしている。また、メインブロック５ｍには、固定用の一対の貫通孔５ｈが形成されている。なお、本実施形態の着座センサ５は、外力が加わらない状態では平板状とされる。

メインブロック５ｍの両端部には、それぞれ感圧スイッチ５１ａ，５１ｂが設けられている。これら感圧スイッチ５１ａ，５１ｂは内部の配線を介して互いに接続されている。また、テールブロック５ｔにおけるメインブロック５ｍ側と反対側には端子１２ａ，１２ｂが露出している。端子１２ａは内部の配線を介して感圧スイッチ５１ａに接続され、端子１２ｂは内部の配線を介して感圧スイッチ５１ｂに接続されている。従って、端子１２ａ、感圧スイッチ５１ａ、感圧スイッチ５１ｂ、端子１２ｂの順に直列に接続されている。

図２は、着座センサ５の構成を示す分解図である。具体的には、着座センサ５を、第１電極シート１０、スペーサ３０、第２電極シート２０で分解し、第２電極シート側から見た図である。

第１電極シート１０は、第１絶縁シート１０ｓと、一対の第１電極１１ａ，１１ｂと、一対の端子１２ａ，１２ｂとを有する。

第１絶縁シート１０ｓは、可撓性を有する絶縁性のシートとされ、着座センサ５の外形と同様の外形とされる。従って、第１絶縁シート１０ｓは、着座センサ５のメインブロック５ｍと同じ形状のメインブロック１０ｍと、着座センサ５のテールブロック５ｔと同じ形状のテールブロック１０ｔとから成る。メインブロック１０ｍには、着座センサ５の貫通孔５ｈとなる一対の孔１０ｈが形成されている。また、一対の孔１０ｈの形成位置の概ね中点には孔１０ｖが形成されている。この孔１０ｖは、後述のように感圧スイッチ５１ａ，５１ｂ内の空気を外部に逃がすエアベンドの一部とされる。このような第１絶縁シート１０ｓの材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の樹脂を挙げることができる。

それぞれ第１電極１１ａ，１１ｂは、メインブロック１０ｍの両端部における一方の面上に設けられている。第１電極１１ａ，１１ｂは、導体の層からなり、例えば略円形の金属印刷層とされる。一対の端子１２ａ，１２ｂは、導体の層からなり、例えば略四角形の金属層とされる。これら端子１２ａ，１２ｂは、テールブロック１０ｔのメインブロック１０ｍ側と反対側に設けられている。第１電極１１ａと端子１２ａとは第１配線１３ａを介して互いに接続され、第１電極１１ｂと端子１２ｂとは第１配線１３ｂを介して互いに接続されている。

第２電極シート２０は、第２絶縁シート２０ｓと、一対の第２電極２１ａ，２１ｂとを有する。

第２絶縁シート２０ｓは、第１絶縁シート１０ｓと同様の絶縁性のシートとされる。本実施形態の場合、第２絶縁シート２０ｓは、第１絶縁シート１０ｓのメインブロック１０ｍと同じ形状のメインブロック２０ｍと、第１絶縁シート１０ｓのテールブロック１０ｔよりも短い長さのテールブロック２０ｔとから成る。このテールブロック２０ｔの長さは、第１電極シート１０と第２電極シート２０とを重ねたときに、第１電極シート１０の一対の端子１２ａ，１２ｂが露出する程度とされる。

また、メインブロック２０ｍには、第１電極シート１０と第２電極シート２０とを重ねたときに、第１電極シート１０の一対の孔１０ｈと重なる位置に一対の孔２０ｈが形成されており、この一対の孔２０ｈは一対の孔１０ｈと共に、着座センサ５の貫通孔５ｈとなる。このような第２絶縁シート２０ｓの材料としては、第１絶縁シート１０ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＢＴ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができ、第２絶縁シート２０ｓの材料は、第１絶縁シート１０ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。

第２電極２１ａ，２１ｂは、第１電極１１ａ，１１ｂと同様の構成とされ、第２絶縁シート２０ｓの一方の面上に設けられている。また、第２電極２１ａは、第１電極シート１０と第２電極シート２０とを重ねたときに第１電極１１ａと重なる位置に設けられ、第２電極２１ｂは、第１電極シート１０と第２電極シート２０とを重ねたときに第１電極１１ｂと重なる位置に設けられている。また、第２電極２１ａと第２電極２１ｂとは第２配線２３を介して互いに接続されている。

スペーサ３０は、可橈性を有する絶縁性のシートとされ、一対の開口３１ａ，３１ｂが形成されている。また、スペーサ３０は、外形が第２絶縁シート２０ｓと同様とされ、第２絶縁シート２０ｓのメインブロック２０ｍと同じ形状のメインブロック３０ｍと、第２絶縁シート２０ｓのテールブロック２０ｔと同じ形状のテールブロック３０ｔとから成る。

それぞれの開口３１ａ、３１ｂは、周縁が略円形の形状であり、第１電極１１ａ，１１ｂ及び第２電極２１ａ，２１ｂの直径よりも直径が僅かに小さく形成されている。そして、スペーサ３０を第１電極シート１０及び第２電極シート２０と重ね合わせて、スペーサ３０を平面視する場合に、開口３１ａが第１電極１１ａ及び第２電極２１ａの周縁の内側に位置し、開口３１ｂが第１電極１１ｂ及び第２電極２１ｂの周縁の内側に位置するように、開口３１ａ，３１ｂはそれぞれ形成されている。さらにスペーサ３０には、それぞれの開口３１ａ，３１ｂを空間的に結ぶスリット３２ａ，３２ｂが形成されている。このスリット３２は、第１電極シート１０とスペーサ３０とを重ねたときに、第１絶縁シート１０ｓの孔１０ｖと重なる位置に形成されており、孔１０ｖと共にエアベンドの一部とされる。スリット３２ａは開口３１ａをスペーサ３０の外部と空間的に接続し、スリット３２ｂは開口３１ｂをスペーサ３０の外部と空間的に接続している。また、メインブロック３０ｍには、第１電極シート１０とスペーサ３０とを重ねたときに、第１絶縁シート１０ｓの一対の孔１０ｈと重なる位置に一対の孔３０ｈが形成されており、この一対の孔３０ｈは、第１絶縁シート１０ｓの一対の孔１０ｈ及び第２絶縁シート２０ｓの一対の孔２０ｈと共に着座センサ５の貫通孔５ｈとなる。

このスペーサ３０の材料としては、第１絶縁シート１０ｓ及び第２絶縁シート２０ｓと同様に、ＰＥＴ、ＰＢＴ又はＰＥＮ等の樹脂を挙げることができる。なお、スペーサ３０の材料は、第１絶縁シート１０ｓ又は第２絶縁シート２０ｓの材料と同じであっても異なっていても良い。また、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。

これらの第１電極シート１０とスペーサ３０と第２電極シート２０とがこの順に貼着された状態で、第１電極シート１０の第１電極１１ａ，１１ｂ、配線１３ａ，１３ｂ、及び、第２電極シート２０の第２電極２１ａ，２１ｂ、配線２３は、第１絶縁シート１０ｓと第２絶縁シート２０ｓとの間に位置する。そして、第１電極１１ａと第２電極２１ａとが対向して感圧スイッチ５１ａを構成し、第１電極１１ｂと第２電極２１ｂとが対向して感圧スイッチ５１ｂを構成する。

図３は、感圧スイッチ５１ａを通る面における着座センサ５の断面図である。図３に示すように、第１電極１１ａと第２電極２１ａとは、開口３１ａの内周面で囲まれる所定の空間を介して互いに対向し、特に押圧力が加えられていない状態では互いに離間している。この空間は、スペーサ３０のスリット３２及び第１絶縁シート１０ｓの孔１０ｖとから成るエアベンドを介して、着座センサ５の外部と空間的に接続されている。また、特に図示しないが、感圧スイッチ５１ａの構成と同様にして、第１電極１１ｂと第２電極２１ｂとが開口３１ｂの内周面で囲まれる所定の空間を介して対向して感圧スイッチ５１ｂを構成する。

次に着座センサユニットについて説明する。

図４は、図１の着座センサ５及び当該着座センサユニットが配置される台座を示す着座センサユニットの分解図である。また、図５は、図４の着座センサユニットの断面図である。図４、図５に示すように、本実施形態では、着座センサユニット１は、着座センサ５及び台座９を主な構成として備える。

台座９は、座席の互いに隣接する２本のばねＳＰの一部を横断するように、当該２本のばねＳＰに取り付けられている。ばねＳＰは、座席のシートクッションを支える部材であり、Ｓばねと呼ばれることもある。台座９は、着座センサ５が載置される載置部９１と、当該載置部９１を挟んで載置部９１に連結される一対の固定部９２ａ，９２ｂとを有する。

載置部９１には、一対の貫通孔９ｈが形成されており、それぞれの貫通孔９ｈの大きさは、着座センサ５のそれぞれの貫通孔５ｈと同じ大きさで、一対の貫通孔９ｈ間の距離は、着座センサ５の一対の貫通孔５ｈ間の距離と一致する。従って、載置部９１の一対の貫通孔９ｈと着座センサ５の一対の貫通孔５ｈとを、それぞれ一致させて、着座センサ５を載置部９１上に載置することができる。

また、載置部９１には、押圧部材としての一対の凸部９３ａ，９３ｂが設けられている。凸部９３ａは、上記のように載置部９１の一対の貫通孔９ｈと着座センサの一対の貫通孔５ｈとをそれぞれ一致させて、着座センサ５を載置部９１上に載置した状態で、載置部９１を平面視する場合に、感圧スイッチ５１ａと重なる位置に設けられている。また、凸部９３ｂは、上記のように着座センサ５を載置部９１上に載置した状態で、載置部９１を平面視する場合に、感圧スイッチ５１ｂと重なる位置に設けられている。それぞれの凸部９３ａ，９３ｂは、非変形性である。なお、非変形性というのは後述のように凸部９３ａ，９３ｂが感圧スイッチ５１ａ，５１ｂを押圧する場合であっても変形しない程度のことであり、例えば凸部９１ａ，９３ｂが金属や樹脂から形成されれば、それは非変形性である。

一対の固定部９２ａ，９２ｂは、２本のばねＳＰに取り付けられる部位である。一方の固定部９２ａは、一方のばねＳＰを被覆して、一方のばねＳＰに固定されている。また、他方の固定部９２ｂは、他方のばねＳＰを被覆して、他方のばねＳＰに固定されている。このように台座９を２本のばねＳＰに固定するには、ばねＳＰに対して台座９をインサート成形すれば良い。また、固定部９２ａ，９２ｂの上端は、載置部９１よりも高い位置とされる。この載置部９１に垂直な方向における載置部９１から固定部９２ａ，９２ｂの上端までの距離は、載置部９１に載置された状態での着座センサ５の厚み、すなわち、載置部９１に着座センサ５が載置された状態における着座センサ５の底面から着座センサ５の上面までの距離以上とされる。

また、図４、図５に示すように、上記の台座９上において、上記のように載置部９１の一対の貫通孔９ｈと着座センサ５の一対の貫通孔５ｈとがそれぞれ一致されて、着座センサ５は配置される。本実施形態では、第１電極シート１０が下側となり第２電極シート１０が上側となるように着座センサ５は配置される。そして、一対のクリップＣＰが着座センサ５のそれぞれの貫通孔５ｈから台座９のそれぞれの貫通孔９ｈに挿入されて、それぞれのクリップＣＰが台座９に固定される。なお、クリップＣＰは、台座９の貫通孔９ｈに圧入されて固定されても良く、図示しないフックを有して当該フックが台座９の下面と係合して固定されても良い。

図５に示すように、台座９上に着座センサ５が配置されて固定された状態で、着座センサ５の貫通孔５ｈを含む部位は載置部９１上に固定される。また、着座センサ５のそれぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂは、凸部９３ａ，９３ｂ上に位置する。こうして、凸部９３ａ，９３ｂは、着座センサ５を平面視する場合に、着座センサ５のスペーサ３０における開口３１ａ，３１ｂと重なる。

また、上記のように載置部９１に垂直な方向において、載置部９１から固定部９２ａ，９２ｂの上端までの距離は、載置部９１に載置された状態での着座センサ５の厚み以上とされる。従って、着座センサ５が載置部９１上に配置された状態で、着座センサ５の上面は、台座９の上端と同等の高さか、台座９の上端よりも低い位置とされる。

そして、シートクッションＳＣが複数のばねＳＰ上に配置されると、台座９のそれぞれの固定部９２ａ，９２ｂは、ばねＳＰと共にシートクッションＳＣの一部を支える。このとき、図５に示すように着座センサ５の上面とシートクッションとの間に空間が形成される場合と、特に図示しないが着座センサ５の上面とシートクッションとの間に空間が形成されない場合とがある。

図６は、台座９の一方の押圧部材である凸部９３ａ及び着座センサ５の一方の感圧スイッチ５１の様子を示す断面図である。

本実施形態の凸部９３ａは、凸部９３ａの高さ方向から見る場合に円形の形状とされる。また、図６に示すように、凸部９３ａは、９３ａの高さ方向に沿った断面において楕円の一部となる形状とされ、具体的には、楕円の長軸を基準とした一方側の形状とされる。従って、感圧スイッチ５１ａと対向する凸部９３ａの頂部９３ｔは、凸状の曲面形状とされる。なお、凸部９３ａの形状が、上記断面において円の一部となる形状とされたり、半円となる形状とされても良い。

また、凸部９３ａの直径は、スペーサ３０の開口３１ａの直径よりも小さくされる。従って、図６に示すように凸部９３ａの頂部９３ｔから第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌだけ底部側に進んだ位置における直径Ｒも、開口３１ａの直径より小さい直径とされる。

また、凸部９３ａの高さＨは、第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌ以上で、当該距離の５倍以下とされる。また、凸部９３ａの高さＨは、第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌの３倍以下とされることが、後述のように誤検出をより抑制できる観点から好ましい。なお、本実施形態では、凸部９３ａの高さＨは、第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌの概ね３倍とされる。

また、特に図示しないが、凸部９３ｂの構成も凸部９３ａと同様とされる。

次に着座センサユニット１による乗員の着座の検出について説明する。

図７は、感圧スイッチ５１ａがオンする様子を図６と同じ視点で示す図である。乗員が座席に着座すると、乗員の体重がシートクッションＳＣにかかり、シートクッションＳＣが変形して、シートクッションＳＣの下面が着座センサ５を押圧する。具体的には、シートクッションＳＣは、着座センサ５の感圧スイッチ５１ａ，５１ｂを含む部位の上面を押圧する。このため、それぞれの凸部９３ａ，９３ｂが、第１絶縁シート１０ｓを介して第１電極１１ａ，１１ｂを押圧する。従って、第１電極１１ａ，１１ｂはそれぞれ第２電極２１ａ，２１ｂ側に撓んで、第１電極１１ａと第２電極２１ａとが接触し、第１電極１１ｂと第２電極２１ｂとが接触する。

なお、本実施形態の着座センサユニット１では、上記のように、凸部９３ａの頂部９３ｔから第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌだけ底部側に進んだ位置における直径Ｒが開口３１ａの直径より小さい直径とされ、同様に凸部９３ｂの頂部から第１電極１１ｂ、第２電極２１ｂの間の距離だけ底部側に進んだ位置における直径が開口３１ｂの直径より小さい直径とされる。さらに、凸部９３ａの高さが第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌ以上とされ、凸部９３ｂの高さが第１電極１１ｂ、第２電極２１ｂの間の距離以上とされる。従って、凸部９３ａ，９３ｂは、それぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオンとなるように、第１電極１１ａ，１１ｂを押圧することができる。

こうしてそれぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオン状態となり、それぞれの端子１２ａ，１２ｂが感圧スイッチ５１ａ，５１ｂを介して導通する。この導通をそれぞれの端子１２ａ，１２ｂと接続される外部の図示しない測定器が検知して、乗員の着座が検出される。

また、乗員が退座すると、シートクッションＳＣの変形が元に戻り、シートクッションＳＣの下面が上昇する。すると、第１電極１１ａと第２電極２１ａとが離間し、第１電極１１ｂと第２電極２１ｂとが離間し、それぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオフ状態となる。こうして端子１２ａ，１２ｂ間が非導通となり、乗員の退座が検出される。

次に、着座センサユニット１の誤検出の抑制について説明する。

着座センサユニット１が配置された座席が夏の車内等のように高温となる環境に置かれる状況において、乗員が着座することにより、高温環境下でそれぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオン状態となる場合がある。この場合、熱によりそれぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂが塑性変形する傾向がある。具体的には、凸部９３ａ，９３ｂが第１絶縁シート１０ｓを介して第１電極１１ａ，１１ｂを押圧することで、第１絶縁シート１０ｓに凸部９３ａ，９３ｂによる押圧跡が生じる傾向がある。特に高温環境下での着座が繰り返されたり、高温環境下で乗員の荷重に近い荷物が長時間座席上におかれたりする場合、塑性変形による押圧跡がつく傾向が更に高くなる。しかし、上記のように、本実施形態では、凸部９３ａの高さＨは、第１電極１１ａ、第２電極２１ａの間の距離Ｌの５倍以下とされ、同様に、凸部９３ｂの高さは、第１電極１１ｂ、第２電極２１ｂの間の距離の５倍以下とされる。このように凸部９３ａ，９３ｂの高さが、対向する電極間の距離の５倍以下とされることで、それぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂには、押圧跡がついたとしても、後述のように、それぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオンし易くなることを抑制できる。従って、本実施形態の着座センサユニット１は、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができる。

また、本実施形態の着座センサユニット１においては、上記のように凸部９３ａ，９３ｂの直径がスペーサ３０の開口３１ａ，３１ｂの直径よりも小さくされる。このため、凸部９３ａ，９３ｂが第１電極シートにおけるスペーサ３０の開口３１ａ，３１ｂと重なる領域以外を押圧することを防止できる。仮に凸部９３ａ，９３ｂが第１電極シートにおけるスペーサ３０の開口３１ａ，３１ｂと重なる領域以外を押圧すると、スペーサ３０や第２電極シート２０も凸部９３ａ，９３ｂにより第１電極シート１０を介して押圧され、スペーサ３０や第２電極シート２０にも押圧による塑性変形が生じ易くなる。しかし、本実施形態の着座センサユニットでは、凸部９３ａ，９３ｂの直径がスペーサ３０の開口３１ａ，３１ｂの直径よりも小さくされることで、第１電極シート１０が開口３１ａ，３１ｂ内で変形する傾向にあり、凸部９３ａ，９３ｂの押圧によりスペーサ３０や第２電極シート２０が変形することを抑制することができる。このため、スペーサ３０や第２電極シート２０が塑性変形することによって、感圧スイッチ５１ａ，５１ｂがオンし易くなることを抑制できる。

また、上記のように着座センサ５の上面は、台座９の上端と同等の高さか、台座９の上端よりも低い位置とされる。このため、非着座時において、シートクッションＳＣの下面が台座９の上端に接触して着座センサ５の上面を押圧することを抑制できる。しかも本実施形態では、台座９上の着座センサ５を平面視する場合に、それぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂの三方向が、感圧スイッチ５１ａ，５１ｂよりも高い位置に上面が位置する固定部９２ａ，９２ｂにより囲まれている。従って、乗員より軽い荷物が置かれた場合等において、着座センサ５が不要にオンになり誤検出することを抑制できる。

ところで座席に乗員が着座するとそれぞれのばねＳＰの相対的位置は、互いに広がる傾向にある。しかし、上記のように本実施形態の台座９は、座席の互いに隣り合う２本のばねＳＰに渡って固定され、乗員の着座時においても、一対の固定部９２ａ，９２ｂの相対的位置は変化しない。その結果、乗員の着座時においても、台座９に設けられたそれぞれの凸部９３ａ，９３ｂの相対的位置も変化しない。このため、それぞれの凸部９３ａ，９３ｂと着座センサ５のそれぞれの感圧スイッチ５１ａ，５１ｂとの相対的位置も変化せず、適切に検出することができる。

以上、本発明について、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、上記実施形態では、着座センサ５が座席のばねＳＰに配置される台座９上に配置され、着座センサ５と台座９とで着座センサユニット１を形成した。しかし、本発明の着座センサユニットは、押圧部材を有していればよく、押圧部材が台座と一体となっていなくても良い。また、押圧部材が台座と一体とされる場合であっても、台座はこのような形態に限らない。例えば、シートクッションＳＣを支えるシートパン上に押圧部材としての凸部が設けられ、着座センサ５がシートパン上に配置されても良い。この場合、当該シートパンが台座となる。

また、着座センサユニットが配置されるのは、座席のシートクッションとシートクッションを包囲する表皮との間であっても良い。

また、上記実施形態では感圧スイッチの数が２つとされたが、感圧スイッチの数に限定はなく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

以下、実施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。

厚差が１００μｍのポリエチレンテレフタレート製のフィルムを複数準備し、それぞれのフィルム上に銀層とカーボン層とを積層して塗布することで、厚さが約１５μｍで直径が１１．５μｍより大きな円形の電極を設けて、複数の電極シートを作製した。また、厚さが１００μｍの樹脂製のフィルムに直径１１．５ｍｍの開口が形成されたスペーサを複数準備した。

次に、開口を介して一対の電極シートのそれぞれの電極が互いに対向するようにして、当該一対の電極シートの間にスペーサを配置した感圧スイッチのサンプルを複数作製した。なお、それぞれのサンプルにおいて、それぞれの電極が開口を覆うようにした。従って、それぞれのサンプルにおける電極間距離はスペーサの厚さと同じ１００μｍとなる。

また、押圧部材としての凸部が形成された複数の平板状の台座を準備し、押圧部材の形状に応じて次のように台座を分類した。

（分類１）
分類１の台座の凸部は、台座を平面視する場合の形状が円形とされ、凸部の高さ方向に沿った断面の形状が楕円の長軸を基準とした一方側の形状とされ、当該楕円の長軸の長さが５ｍｍとされる。この分類での凸部の高さは０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍの４種類であった。

（分類２）
分類２の台座の凸部は、長軸の長さが１０ｍｍであることを除き、分類１の台座の凸部と同じ形状とされる。この分類での凸部の高さも、分類１と同様に０．１ｍｍ，０．２ｍｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍの４種類であった。

（分類３）
分類３の台座の凸部は、台座を平面視する場合の形状が円形とされ、凸部の高さ方向に沿った断面の形状が円の一部の形状とされ、当該円の曲率半径が１６ｍｍとされる。この分類での凸部の高さは０．３ｍｍ，０．６ｍｍ，１．０ｍｍの３種類であった。

（分類４）
分類４の台座の凸部は、曲率半径が２４ｍｍであることを除き、分類３の台座の凸部と同じ形状とされる。この分類での凸部の高さも、分類３と同様に０．３ｍｍ，０．６ｍｍ，１．０ｍｍの３種類であった。

次に、分類１から分類４のそれぞれの台座の凸部上に感圧スイッチが位置するように、それぞれの台座上にサンプルを配置した。そして、それぞれのサンプル上にシートクッションを配置して、シートクッションに荷重を加えることでそれぞれのサンプルのオン荷重を測定した。なお、参考として、凸部が形成されていない台座を準備して、当該台座上にサンプルを配置して、同様のオン荷重を測定した。その結果を図８に示す。

図８に示すように、凸部が形成されない台座上に配置されたサンプルはオン荷重が１．３８Ｎと非常に大きな値を示した。また、分類１における凸部の高さが０．１ｍｍである台座上に配置されたサンプルのオン荷重は約０．５Ｎであった。このサンプルのオン荷重が、全てのサンプル中で最も大きかった。また、オン荷重が最も小さなサンプルのオン荷重は、約０．２Ｎであった。通常、オン荷重が、０．１Ｎ〜０．８Ｎであれば、着座センサとして十分に実用可能であるため、上記分類１から分類４の台座と上記サンプルとの組み合わせは着座センサユニットとして使用できることが確認できた。これは、最も低い凸部の高さが０．１ｍｍであり、電極間距離と同じであるため、サンプルのそれぞれの電極が互いに接するまで、凸部がサンプルの一方の電極を押圧しているためと考えられる。

次に、それぞれの台座上にサンプルが配置された状態で、それぞれのサンプル上にシートクッションを配置して、シートクッションに２．７ｋＰａの圧力を加えた。その状態で、８０℃の環境に６日間放置し加熱試験を行った。その後、それぞれのサンプルの電極間距離を測定した。その結果を図９に示す。

図９に示すように、凸部の高さが０．５ｍｍまでの各サンプルは、上記加熱試験後に電極間距離が３０μｍから４２μｍとなり、電極間距離を一定以上に保つことができた。しかし、凸部の高さが０．５ｍｍを超えると、電極間距離が３５μｍから１５μｍとなり、電極間距離が小さくなる場合があることが分かった。このため凸部の高さが０．５ｍｍを超えると、加熱試験後に感圧スイッチが常時オンとなる確率が高いと考えられる。

そこで、それぞれの台座上に新たなサンプル及びシートクッションを配置して、上記加熱試験を行った。この加熱試験をサンプルを新しくして１０回行った。そして、それぞれのサンプルについて加熱試験後にサンプルの直上であってシートクッション上に１１０ｍｍ×２４０ｍｍ×６０ｍｍの大きさで、重量１ｋｇの重りを載せて、オンとなる率を調べた。その結果を表１に示す。

上記表１より、凸部の高さが電極間距離の５倍以内である０．５ｍｍ以内では、常時オンとなる確率が０．５よりも低く誤検出を抑制できると判断できる。また、凸部の高さが電極間距離の３倍以内である０．３ｍｍ以下であれば、常時オンとなる確率が０となり、より一層誤検出を防止できると判断できる。一方、凸部の高さが０．５ｍｍを超えると、常時オンとなる確率が急激に上がることが分かった。これは、凸部による押圧跡によるものと考えられる。

以上より、本発明の着座センサユニットによれば、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができると考えられる。

以上説明したように、本発明によれば、環境が高温となる場合でも誤検出を抑制することができる着座センサユニットが提供され、車両用座席等の分野に利用することができる。

１・・・着座センサユニット
５・・・着座センサ
９・・・台座
１０・・・第１電極シート
１０ｓ・・・第１絶縁シート
１１ａ，１１ｂ・・・第１電極
１２ａ，１２ｂ・・・端子
２０・・・第２電極シート
２０ｓ・・・第２絶縁シート
２１ａ，２１ｂ・・・第２電極
３０・・・スペーサ
３１ａ，３１ｂ・・・開口
５１ａ，５１ｂ・・・感圧スイッチ
９１・・・載置部
９２ａ，９２ｂ・・・固定部
９３ａ，９３ｂ・・・凸部
ＳＣ・・・シートクッション
ＳＰ・・・ばね

Claims (4)

1. 電極を有する一対の電極シートと前記一対の電極シート間に配置され開口が形成されるスペーサとを有し、一対の電極が前記開口を介して互いに対向する着座センサと、
   前記開口と重なる位置に設けられ、前記一対の電極の一方を押圧する非変形性の押圧部材と、
   を備え、
   前記押圧部材は、
   前記一対の電極と対向する凸状の曲面形状の頂部を有し、
   前記頂部から前記一対の電極間の距離だけ底部側に進んだ位置において前記開口の直径より小さい直径とされ、
   前記一対の電極間の距離以上で当該距離の５倍以下の高さとされ、
   前記着座センサは、座席のシートクッション下に配置される台座上に配置され、
   前記押圧部材は、前記台座に設けられる凸部とされ、
   前記着座センサの上面の位置は、前記台座の上端よりも低く、
   乗員の非着座時において、前記着座センサの上面と前記シートクッションの底面との間に空隙が形成される
   ことを特徴とする着座センサユニット。
2. 前記押圧部材の高さ方向に沿った断面の形状は、楕円の一部の形状とされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の着座センサユニット。
3. 前記押圧部材の高さ方向に沿った断面の形状は、円の一部の形状とされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の着座センサユニット。
4. 前記台座上の前記着座センサを平面視する場合に、前記一対の電極の三方が前記着座センサの上面よりも高い前記台座の前記上端により囲まれている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の着座センサユニット。
   

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