JPH10232176A - センサー装置 - Google Patents

センサー装置

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JPH10232176A
JPH10232176A JP10011508A JP1150898A JPH10232176A JP H10232176 A JPH10232176 A JP H10232176A JP 10011508 A JP10011508 A JP 10011508A JP 1150898 A JP1150898 A JP 1150898A JP H10232176 A JPH10232176 A JP H10232176A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 体重の違いを検出してエアバッグの展開速
度、程度等を制御し、これにより搭乗者、特に小人など
がエアバッグの作動で危害を受けないようにするための
センサー装置を提供する。 【解決手段】 二つの導電性層１０，１８の間に圧縮可
能材で作られた層１４が配置され、一つの実施例ではこ
の導電性層の間の電気容量が測定されてセンサー上に物
体がおかれていることを検出するように成される。他の
実施例では、圧縮可能材の層には一方の導電性層と他方
の導電性層との間を結ぶ貫通開口が形成され、導電性織
物で作られた層が開口を通って弾性変形することで互い
に接触するようになされる。この短絡回路の形成によっ
て抵抗値の変化を検出して物体の特徴を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に導電性織物を
使用したセンサー装置に係わり、特にスイッチまたは重
量センサーとして作動できる導電性織物センサー装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】或る
事象の発生に基づいて自動的に作動されるトリガ装置を
鋭敏化させ、または鈍化させるのに使用できる重量セン
サーに関する応用例が多数ある。その一つの状況は、乗
物内部での安全エアバッグの展開にある。このようなエ
アバッグを展開させる力はまさしく人に危害を与えかね
ず、それ故にバッグはそれからの保護を考慮しなければ
ならないと広く一般に報告されている。展開による力は
特に小人や、その他に或る体重より軽い人に危害を与え
る。自動車シートに座っている搭乗者の体重に関係して
エアバッグ解放機構に対する信号を記録、判断そして伝
達するようにエアバッグに組合わせて使用されるセンサ
ーは、非常に有利である。精巧なエアバッグ解放装置に
おいては、高速な展開によって起こり得る危害の程度を
軽減させるように、膨張速度およびその程度がシートに
座っている搭乗者の体重に比例して安全に行われるよう
に調整される。
【０００３】
【課題を解決するための手段】要約すれば、本発明の現
在好ましいとされる実施例によれば、シートに座ってい
る人または物体の特徴を決定するために乗物シートに埋
め込まれたセンサーは、第一の面から第二の面へ複数の
開口が貫通形成されている圧縮可能材で作られた層と、
第一の面上の導電性織物で作られた第一の層と、第二の
面上の導電性織物で作られた第二の層と、シートに座っ
ている人または物体の特徴を決定するために、導電性織
物で作られた第一の層および第二の層の間の電気抵抗を
測定するためにその第一の層および第二の層に接続され
ているセンサーとを含んで成る。
【０００４】本発明の他の概念によれば、導電性織物で
作られた層は一方向に引伸し可能である。
【０００５】本発明のさらに他の概念によれば、導電性
織物で作られた層は二方向に引伸し可能である。
【０００６】本発明のさらに他の概念によれば、導電性
織物で作られた一方の層は他方の導電性織物で作られた
層よりもオーム／面積で測定した抵抗値が高く、またセ
ンサーは導電性織物で作られた高い抵抗値の層における
間隔を隔てた点に連結され、それらの間隔を隔てた点間
の抵抗を測定するようになされる。
【０００７】本発明の新規な概念は特に特許請求の範囲
の欄に記載されるが、本発明それ自体は他の目的および
利点とともに、添付図面に関連する現在好ましいとされ
る実施例の以下の詳細な説明を参照することで非常に容
易に理解されよう。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によれば、この装置はスイ
ッチまたは重量センサーのいずれかとして、またはその
両方として作用することができる。センサーの作動範囲
および（または）機能は、材料を加工、接着、または相
互連結される方法によって、また周囲の支持構造体の相
対的な安定性によって決まる。
【０００９】図１および図２に示されるように、センサ
ーの基本的に好ましい構造は５層の積層体であるが、い
ずれの適当な層状構造も好適とすることができる。好ま
しい５層構造の装置では、その基本構造は以下の部材、
すなわち導電性織物１０で作られた第一の層、接着剤１
２の層、圧縮可能な発泡材１４で作られた層、接着剤１
６の層、および導電性織物１８で作られた第二の層を含
んで成る。
【００１０】好ましい織物は全体を通じて、または片側
だけにわたって導電性とされることができ、また一方
向、両方向（ｘおよびｙ）に引伸しまたは可撓性とさ
れ、またはいずれの方向にも引伸しまたは可撓性でなく
されることができる。この導電性が他の部材の特性と調
和して、所望される重量範囲において引き金作用すなわ
ち検出作用を生じるようになされる。この織物が片側だ
け導電性であるならば、その側が発泡材に向けられねば
ならない。
【００１１】好ましい接着剤はセンサーまたはスイッチ
としての寿命の間、その織物を発泡材に対して十分強力
に接着させるものでなければならない。この接着剤はい
ずれの穴が加工されるよりも前に発泡材に対して塗布さ
れて、発泡材の穴のある箇所では図２および図３に示さ
れるように織物上に接着剤が存在しないようにされなけ
ればならない。
【００１２】好ましいとされる発泡材の厚さ、圧縮設定
および機械的形状がセンサーの機能を好ましく設定す
る。発泡材は通常の座席の使用で受けるような繰り返さ
れる圧縮および可撓サイクルに耐えねばならない。
【００１３】好ましいスイッチ構造は、機能範囲にわた
っての発泡材の開口の寸法および間隔によって決まる。
例えば、厚さが約６．３５ｍｍ（０．２５インチ）のエ
ステル基発泡材を使用して約２．５４ｍｍ（０．１イン
チ）の中心間距離を隔てられた約１０．１６ｍｍ（０．
４０インチ）径の穴を有する２ポンドの発泡材は、約
２．４４ｋｇ／ｃｍ2 （５０ポンド／平方フィート）で
トリガ効果を生じる。幾つかの穴を排除すること、穴径
を変化させること、間隔を変化させること、または発泡
特性を変化させることで、面積当たり重量（ポンド／平
方フィート）で測定した重量分布に関して新たなトリガ
ポイントが生じることになる。このトリガポイントはま
た支持構造体の剛性を変化させることで影響を受け、す
なわち操作することができる。
【００１４】本発明によれば、図４に示されるように好
ましい実施例においては、スイッチ作用は導電性織物の
可撓性および発泡材の圧縮性によってきまる。作動にお
いて、発泡材１４は多少ながら圧縮され、織物１０，１
８は発泡材の穴内に侵入しなければならない。いずれか
の点で上側および下側の織物は接触を生じ、導電路を形
成する。このスイッチは二つの織物片の間に接触を生じ
るのに十分なだけ織物を穴内に押し込めるようにする支
持構造体（上側および下側）の可撓性によって決まる。
例えば、このスイッチが堅固なテーブル上面に載置され
るならば、作用しない。何故なら、この下側の織物面が
発泡材の穴の中を持ち上げられて他方の織物面に接触す
るようにされることは決して起こらないからである。
【００１５】図６、図７および図７ａ示されるように好
ましい実施例においては、本発明のセンサー構造は織物
／発泡材の積層体の容量作用を基本としている。二つの
導電性の層１０，１８が圧力によって接近されると、織
物間の距離は変化して、その組立体の容量が測定でき
る。この容量値が重量値を与えるように較正される。こ
の組立体は穴のない連続した発泡材の面１４を必要と
し、したがって二つの織物表面は互いに接触することが
できない。
【００１６】図５は複数のセンサーが乗物シートに備え
られて、そのシートを占拠している荷物または人の特徴
を決定するようにされた本発明の実施例を示している。
センサー３０，３２，３４の各々はこの応用例において
説明されるいずれかの方法で形成され、またシートに座
った人またはシートにおかれた物体によって作動される
ようにシートに位置決めされる。例えばセンサー３０は
シート上に配置され、センサー３２はシートに座った人
によって作動されるが、センサー３２をレールが跨いで
いる自動車シートによっては作動されることのないよう
にシートの中央に配置され、またセンサー３４は座席の
背もたれに配置される。このようにして、これらの三つ
のセンサーに加えられ荷重により発生された信号を記録
し、または信号が発生されないことによって、シートに
座っている人または物体の特徴が決定される。
【００１７】図８は本発明の他の実施例を示している。
この実施例では、下側織物層１８は例えば１〜１０オー
ム／面積のような測定可能な抵抗値を特徴とし、また上
側織物層１０は選択的に導電性とされ、これにより下側
織物１８の間隔を隔てられた箇所の間で短絡回路を形成
するためには圧力が或る面積部分に加えられねばならな
いようになされている。これは、入力および出力の行列
を必要とせずにセンサーに加えられた荷重の位置を決定
できるようにしている。例えば、座席に座っている人は
センサー中央の近くに圧力を加えるように予測され、サ
イドレールを有する自動車シートは縁部に大きな圧力を
加えるが中央には小さな圧力しか加えない。中央パッド
４０は３×３の行列の面積を被っており、たとえ短絡回
路が全９個の開口にわたって発生されたとしても、ほん
の僅かな抵抗値の変化しか生じない。しかしながら、比
較的僅かな数の開口しか被っていないが長い距離を延在
している長尺の導電性パッド４２，４４は非常に大きな
抵抗値の変化を発生し、これは既知方法によって容易に
検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現在好ましいとされている実施例のシ
ートセンサーの頂平面図。
【図２】図１の線２−２に沿う断面図。
【図３】圧縮されていない状態の本発明のセンサーパッ
ドの断面図。
【図４】圧縮された状態の本発明のセンサーパッドの断
面図。
【図５】異なる特徴を有する本発明のシートセンサー装
置の斜視図。
【図６】発泡材層が圧縮されたときの容量変化に基づく
本発明の実施例の斜視図。
【図７】図７は荷重が加えられたときの図６のセンサー
パッドの斜視図で、図７ａは図７の線７ａ−７ａに沿う
断面図。
【図８】織物層上に局部的に備えられた短絡回路を有す
る実施例の平面図。
【符号の説明】
１０，１８ 導電性織物 １２，１６ 接着剤 １４ 発泡材 ３０，３２，３４ センサー ４０，４２ パッド

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シートに座っている人または物体の特徴
    を決定するために乗物シートに埋め込まれたセンサー装
    置であって、 第一の面から第二の面へ複数の開口が貫通形成されてい
    る圧縮可能材で作られた層と、 第一の面上の導電性織物で作られた第一の層と、 第二の面上の導電性織物で作られた第二の層と、 シートにすわっている人または物体の特徴を決定するた
    めに、導電性織物で作られた第一の層および第二の層の
    間の電気抵抗を測定するためにその第一の層および第二
    の層に接続されているセンサーとを含んで構成されたこ
    とを特徴とするセンサー装置。
  2. 【請求項２】 導電性織物が一方向に引伸し可能である
    ことを特徴とする請求項１に記載されたセンサー装置。
  3. 【請求項３】 導電性織物が二方向に引伸し可能である
    ことを特徴とする請求項１に記載されたセンサー装置。
  4. 【請求項４】 導電性織物の第一の層がオーム／面積で
    測定して非常に小さな抵抗値を有することを特徴とする
    請求項１に記載されたセンサー装置。
  5. 【請求項５】 導電性織物の第一の層がオーム／面積で
    測定して比較的大きい抵抗値を有することを特徴とする
    請求項１に記載されたセンサー装置。
  6. 【請求項６】 導電性織物の第一の層が連続した導電層
    を含んでなることを特徴とする請求項１に記載されたセ
    ンサー装置。
  7. 【請求項７】 導電性織物の第一の層が導電領域および
    非導電領域を有する局部的に連続した導電層を含んでな
    ることを特徴とする請求項１に記載されたセンサー装
    置。
  8. 【請求項８】 シートに座っている人または物体の特徴
    を決定するために乗物シートに埋め込まれたセンサー装
    置であって、 第一の面から第二の面へ複数の開口が貫通形成されてい
    る圧縮可能材で作られた層と、 第一の面上の、ゼロに近い第一の抵抗値を有する導電性
    織物で作られた第一の層と、 第二の面上の、第一の層より比較的大きい抵抗値を有す
    る導電性織物で作られた第二の層と、 導電性織物で作られた第二の層上の間隔を隔てた点に連
    結され、それらの点間の抵抗を測定し、シートに座って
    いる人または物体の特徴を表すように測定抵抗値に対応
    する信号を発生するためのセンサーとを含んで構成され
    たことを特徴とするセンサー装置。
  9. 【請求項９】 導電性織物で作られた第一の層が、低導
    電率の領域によって隔てられた複数の間隔を隔てた導電
    性パッチを含んで構成されたことを特徴とする請求項８
    に記載されたセンサー装置。
  10. 【請求項１０】 複数の導電性のパッチが圧縮可能材料
    で作られた層の少なくとも二つの開口の上を被っている
    ことを特徴とする請求項９に記載されたセンサー装置。
  11. 【請求項１１】 シートに座っている人または物体の特
    徴を決定するために乗物シートに埋め込まれたセンサー
    であって、 第一の面および第二の面を有する圧縮可能な誘電材料で
    作られた層と、 第一の面上の導電性織物で作られた第一の層と、 第二の面上の導電性織物で作られた第二の層と、 導電性織物で作られた第一および第二の層に連結され、
    それらの層間の電気容量を測定し、シートに座っている
    人または物体の特徴を決定するためのセンサーとを含ん
    で構成されたことを特徴とするセンサー装置。
  12. 【請求項１２】 導電性織物で作られた層が一方向に引
    伸し可能である請求項１１に記載されたセンサー装置。
  13. 【請求項１３】 導電性織物で作られた層が二方向に引
    伸し可能である請求項１１に記載されたセンサー装置。
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