WO2016104483A1 - 着座検知装置 - Google Patents

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WO2016104483A1
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detection device
seating detection
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sensitive switch
seating
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孝輔 鬼頭
慶一 梁井
Original Assignee
アイシン精機 株式会社
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/70—Upholstery springs ; Upholstery
    • B60N2/7094—Upholstery springs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/02—Seat parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
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    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H01H13/16—Operating parts, e.g. push-button adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot

Definitions

  • the present invention relates to a seating detection device.
  • a seating detection device for a vehicle detects a seating state of an occupant on a seat by a pressure-sensitive switch arranged below a cushion pad.
  • the seating detection device described in Patent Literature 1 includes a pressure sensitive switch housed in a groove formed on the back surface of a cushion pad. This makes it possible to collect the seat load and transmit it to the pressure sensitive switch, and to form a certain initial gap (clearance) between the pressure sensitive switch and the cushion pad. For this reason, for example, it is possible to suppress the occurrence of erroneous detection such as reacting to baggage on the seat and accurately perform the seating detection.
  • An object of the present invention is to provide a seating detection device that can easily perform seating detection with high accuracy.
  • a seating detection device that solves the above problem is a sensor holder disposed below a cushion pad, a pressure-sensitive switch held by the sensor holder, elastically supported by the sensor holder, and transmitted via the cushion pad. And a pressing member that presses the pressure-sensitive switch with a seat load.
  • (A) is a figure which shows the state at the time of the luggage
  • (b) is a figure which shows the state at the time of passenger
  • (A) is sectional drawing which shows the seating sensor of another example corresponding to the cross section along the XIV-XIV line
  • (b) is an enlarged view of the part enclosed by the circle
  • a vehicle seat 1 includes a seat cushion 2 and a seat back 3 provided at a rear end portion of the seat cushion 2 so as to be tiltable.
  • the floor 4 of the vehicle is provided with a pair of left and right lower rails 5 that extend in the vehicle front-rear direction.
  • Each of the pair of lower rails 5 is provided with an upper rail 6 that can relatively move on the lower rail 5 along the extending direction thereof.
  • the seat 1 is supported above a seat slide device 10 formed by the lower rail 5 and the upper rail 6.
  • the seat cushion 2 is provided with a pressure-sensitive seating sensor 11.
  • the seat cushion 2 includes a cushion spring 12 and a cushion pad 13 supported on the cushion spring 12.
  • the seating sensor 11 is disposed below the cushion pad 13 by being fixed to the cushion spring 12.
  • the output signal of the seating sensor 11 is input to the ECU 15 (see FIG. 1).
  • the seating detection device 20 includes a seating sensor 11 and an ECU 15, and can detect the seating of an occupant on the seat 1.
  • the cushion pad 13 of the present embodiment is formed using a sponge material such as urethane foam.
  • the cushion spring 12 is a so-called “S spring” that is continuously bent into an S shape. Based on the evaluation and analysis of the load propagation state in the seat 1, the mounting position of the seating sensor 11 is optimized. Accordingly, the seating detection device 20 can appropriately detect an occupant by the single seating sensor 11.
  • the seating sensor 11 includes a sensor holder 21 fixed to the cushion spring 12 and a pressure-sensitive switch 30 held by the sensor holder 21.
  • the sensor holder 21 includes a holding base 31 formed in a substantially rectangular flat plate shape, and a pair of side wall portions 32 (first side wall portion 32a and second side wall portion) that are erected on both end portions of the holding base 31 and face each other. 32b).
  • a fitting portion 33 that fits the cushion spring 12 is formed at the distal end portion of the first side wall portion 32 a located on the left side.
  • a hooking portion 34 that is hooked to the cushion spring 12 is formed at the tip of the second side wall portion 32 b located on the right side.
  • the sensor holder 21 is formed using resin.
  • the fitting portion 33 has a substantially U-shaped cross section that opens to the side corresponding to the base end of the first side wall portion 32a (the lower side in FIG. 4), and the side of the first side wall portion 32a ( It is provided on the left side in FIG.
  • the latching part 34 has a hook-shaped outer shape. Specifically, the hook 34 extends from the tip of the second side wall 32b toward the side of the second side wall 32b, that is, toward the opposite side of the first side wall 32a (right side in FIG. 4). Then, it is folded back toward the side corresponding to the base end of the second side wall portion 32b (the lower side in FIG. 4).
  • the sensor holder 21 is engaged with the cushion spring 12 having a continuous S-shape by hooking the latching portion 34 from above and fitting the fitting portion 33, that is, by so-called snap fit utilizing resin elasticity. Is fixed to the cushion spring 12 (see FIG. 2).
  • the pressure sensitive switch 30 is a membrane switch 40 having a film-like contact switch structure as shown in FIG.
  • the membrane switch 40 includes two stacked contact sheets 42a and 42b, and a spacer 41 that is an insulator disposed between the two contact sheets 42a and 42b, and these contact sheets 42a and 42b.
  • the contact points 43a and 43b provided on the opposite sides face each other.
  • the two contact sheets 42 a and 42 b are attached to the spacer 41.
  • Each contact sheet 42a, 42b is formed, for example, by printing a circuit pattern on a resin film using conductive ink.
  • the membrane switch 40 is configured to be in an “on” state when the contact sheets 42a and 42b are elastically deformed and the contact contacts 43a and 43b facing each other come into contact.
  • the membrane switch 40 of the present embodiment has a substantially elongated outer shape, and has one end including the switch portion 45 containing the contacts 43a and 43b. ing.
  • the switch part 45 is formed in a substantially disc shape.
  • the membrane switch 40 has the other end connected to the sensor connector 46.
  • the membrane switch 40 is held by the sensor holder 21 in a state where the switch portion 45 is attached to the holding base 31 of the sensor holder 21.
  • the sensor holder 21 is configured such that the switch portion 45 is attached to the upper surface 31a of the holding base 31 on which the both side wall portions 32 are erected.
  • a positioning portion 47 having an arcuate wall structure corresponding to the disk shape of the switch portion 45 is formed on the upper surface 31 a of the holding base 31.
  • the sensor holder 21 includes a support column 48 that extends downward from the lower surface 31b of the holding base 31 in FIG.
  • the membrane switch 40 is held by the sensor holder 21 in a state of being bent into a substantially arcuate shape by engaging a sensor connector 46 connected to an end opposite to the switch portion 45 with the support column portion 48. It has become so.
  • the size of the seating sensor 11 of the present embodiment is reduced by disposing the sensor connector 46 directly below the switch unit 45. Further, the sensor connector 46 is locked to the support column 48 of the sensor holder 21 with the connection end (the right end in FIG. 6) facing obliquely downward. Thereby, the load of the membrane switch 40 held curved is kept small.
  • the sensor holder 21 includes a long and substantially flat cantilever 51 extending from the first side wall 32 a of the sensor holder 21.
  • the cantilever part 51 that functions as a support part has a base end (fixed end) supported by the first side wall part 32 a and is disposed opposite to the upper surface 31 a of the holding base 31.
  • the cantilever portion 51 is provided with a protruding pressing element 53 that protrudes toward the switch portion 45 attached to the holding base 31.
  • the pressing element 53 of the present embodiment has a substantially hemispherical or curved pressing surface 53s.
  • the cantilever part 51 has elasticity and flexibility, and is bent downward by being pushed down by the cushion pad 13 positioned above. That is, the cantilever portion 51 is elastically deformed by the seat load transmitted through the cushion pad 13 so that the presser 53 comes close to the switch portion 45 attached to the holding base 31.
  • the seating sensor 11 can detect the seating of an occupant on the seat 1 when the pressing element 53 presses the switch unit 45.
  • a predetermined initial gap (clearance) D1 is set between the switch portion 45 and the pressing member 53 supported by the cantilever portion 51.
  • the pressing element 53 is connected to the switch unit 45 in the deflection amount ⁇ 1 of the cantilever 51 corresponding to the seat load generated when a load is placed on the seat 1.
  • the seating sensor 11 has a pressing element when the cantilever 51 is bent by a bending amount ⁇ 2 corresponding to the seat load generated when an occupant is seated on the seat 1. 53 is comprised so that the switch part 45 may be pressed.
  • a stopper 56 is formed that protrudes toward the holding base 31 (downward in FIG. 8), like the presser 53.
  • the amount of bending of the cantilever portion 51 that is, the movement of the pressing element 53 in the direction close to the switch portion 45. The amount is limited.
  • the seating sensor 11 includes a sensor holder 21 disposed below the cushion pad 13 and a pressure-sensitive switch 30 held by the sensor holder 21.
  • the seating sensor 11 includes a pressing element 53 elastically supported by the sensor holder 21.
  • the seating sensor 11 is configured such that the pressing element 53 presses the pressure-sensitive switch 30 by a seat load transmitted through the cushion pad 13 positioned above.
  • the pressure sensitive switch 30 can be accurately turned on by the seat load that can be generated when the occupant is seated, regardless of the shape and dimensions of the cushion pad 13 positioned above.
  • the back surface processing for example, formation of a groove part
  • the influence of the dimensional error and assembly error of the cushion pad 13 due to thermal expansion and contraction is reduced. Thereby, manufacture and assembly management of the cushion pad 13 can be facilitated. As a result, highly accurate seating detection can be easily performed.
  • the pressure-sensitive switch 30 can be pressed more reliably, an elastic body that serves as a receiving member (underlay) for the switch portion as found in the prior art can be omitted.
  • an elastic body that serves as a receiving member (underlay) for the switch portion as found in the prior art can be omitted.
  • the sensor holder 21 includes a cantilever part 51 having a proximal end supported by the first side wall part 32 a of the sensor holder 21 and arranged to face the upper surface 31 a of the holding base 31.
  • the cantilever portion 51 has flexibility and bends downward by being pushed down by the cushion pad 13. That is, the tip side portion of the cantilever 51 comes close to the upper surface 31 a of the holding base 31.
  • the pressing element 53 is supported by the cantilever part 51.
  • the pressing element 53 can be stably supported with a simple configuration with a predetermined clearance from the switch unit 45.
  • the cantilever part 51 constituting the support part by appropriately setting the ratio of the amount of deflection according to the load input (elastic deformation rate), the seat load that can be generated when the occupant is seated, the precision can be improved.
  • the pressure sensitive switch 30 can be turned on. Thereby, highly accurate seating detection can be performed easily.
  • the membrane switch 40 is used as the pressure sensitive switch 30. Thereby, weight reduction and the ease of an assembly
  • the pressing element 53 has a pressing surface 53 s that protrudes toward the pressure-sensitive switch 30 and is curved in a substantially hemispherical shape. Thereby, the pressure sensitive switch 30 can be pressed intensively while keeping the contact area small. In other words, the pressing element 53 presses the pressure sensitive switch 30 at one point having a small area. As a result, the pressure sensitive switch 30 can be turned on more reliably. In particular, in the pressure sensitive switch 30 having the thin film (thin plate) switch portion 45 such as the membrane switch 40, a more remarkable effect can be obtained. Further, there is an advantage that the contact surface (pressed surface) in the pressure sensitive switch 30 is hardly damaged. Thereby, high reliability can be ensured.
  • the tip of the cantilever 51 has a stopper 56 as a movement limiting mechanism.
  • the stopper 56 abuts against the sensor holder 21 (the upper surface 31 a of the holding base 31), so that the amount of movement of the pressing element 53 in the direction approaching the pressure sensitive switch 30 is limited.
  • the seating sensor 11B of the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the presser 53B and the support portion.
  • the sensor holder 21B includes a support portion 61 provided in such a manner as to be spanned between both side wall portions 32B.
  • the support 61 has a substantially flat outer shape facing the holding base 31 of the sensor holder 21B to which the switch 45 of the membrane switch 40 is attached.
  • the support 61 does not have flexibility.
  • This support portion 61 has an insertion hole 62 that penetrates in the vertical direction (plate thickness direction) of the support portion 61 in a state where the sensor holder 21B is disposed below the cushion pad 13 (see FIG. 2).
  • the seating sensor 11B includes a load indenter (presser) 63 supported by the sensor holder 21B in a state in which the shaft portion 63a is inserted into the insertion hole 62 so as to be vertically movable.
  • the load indenter 63 has one end (upper side in FIG. 10) provided with a substantially disc-shaped pressure receiving portion 63b that receives the pressing force of the cushion pad 13 positioned above.
  • the load indenter 63 has the other end (lower side in FIG. 10) provided with a pressing portion 63c facing the switch portion 45 attached to the holding base 31 of the sensor holder 21B.
  • the seating sensor 11B includes a compression coil spring 65 as an urging member interposed between the pressure receiving portion 63b of the load indenter 63 and the support portion 61 of the sensor holder 21B.
  • the load indenter 63 is biased by the elastic force of the compression coil spring 65 in a direction away from the switch portion 45 located below the load indenter 63.
  • the compression coil spring 65 is interposed between the pressure receiving portion 63 b and the support portion 61 facing each other in a state where the compression coil spring 65 is fitted into the shaft portion 63 a of the load indenter 63.
  • a predetermined initial gap (clearance) D2 is set between the switch portion 45 of the membrane switch 40 and the pressing portion 63c of the load indenter 63.
  • the elastic support force (spring constant) of the compression coil spring 65 is obtained when a seat load that can be generated when an occupant is seated is applied to the pressure receiving portion 63b of the load indenter 63 via the cushion pad 13.
  • the pressing portion 63 c of the load indenter 63 is set so as to press the switch portion 45 of the membrane switch 40.
  • the load indenter 63 that constitutes the presser 53B moves downward while pressing and contracting the compression coil spring 65 by being pushed down by the cushion pad 13 positioned above it. That is, the pressing portion 63c moves in a direction approaching the switch portion 45 of the membrane switch 40. However, as shown in FIG. 13, the pressing portion 63 c does not reach the switch portion 45 with a seat load that can be generated when a load is placed on the seat 1. Accordingly, the seating sensor 11B can easily detect the seating with high accuracy.
  • the pressure receiving part 63b of the load indenter 63 is provided with a plurality of stopper parts 66 extending downward.
  • stopper portions 66 When these stopper portions 66 come into contact with the support portion 61 of the sensor holder 21B positioned below, the downward movement amount of the load indenter 63, that is, the pressing portion 63c of the load indenter 63 moves in a direction close to the switch portion 45. The amount is limited. Accordingly, the seating sensor 11 ⁇ / b> B is configured such that an excessive pressing force is not applied to the switch unit 45.
  • the pressing portion 63 c of the load indenter 63 has a pressing surface 63 s that is curved so as to protrude toward the switch portion 45. Specifically, the pressing surface 63 s is curved so that the pressing portion 63 c is in linear contact with the switch portion 45. Thereby, the pressing part 63c can press the switch part 45 intensively while keeping the contact area small.
  • the same effect as the seating sensor 11 in the first embodiment can be obtained. Further, the elastic support force for the load indenter 63 can be easily changed by simply replacing the compression coil spring 65. Thereby, the high versatility applicable to various sheets can be ensured.
  • the seating sensor 11 (11B) is fixed to the cushion spring 12 provided below the cushion pad 13.
  • the single seating sensor 11 is used to detect an occupant seated on the seat 1.
  • the present invention is not limited to this, and the number, arrangement, and objects to be fixed of the seating sensors 11 may be arbitrarily changed.
  • the seating detection may be performed by a plurality of seating sensors 11.
  • the seating sensor 11 is not necessarily limited to the cushion spring 12 but may be a support member for the cushion pad 13 such as a seat pan.
  • the structure for fixing the sensor holder 21 (21B) to the cushion spring 12 may also be arbitrarily changed.
  • the latching portion 34 of the sensor holder 21 is latched with the cushion spring 12 and the fitting portion 33 is fitted. Then, the sensor holder 21 is fixed to the cushion spring 12 by so-called snap fit using resin elasticity.
  • the number of the fixed points may be arbitrarily changed. In this case, it is sufficient that there is at least one fixing point having a strong fixing structure (connection structure) like the fitting portion 33 in each of the above embodiments.
  • the other fixing points may have a weak fixing structure such as the hooking portion 34 so as not to hinder the smooth elastic deformation of the cushion spring 12.
  • the fitting part 33 and the latching part 34 of the sensor holder 21 are fixed to two parts extending substantially in parallel, such as fixing the sensor holder 21 to the continuous S-shaped cushion spring 12 as in the above embodiments. In some cases (see FIG. 2), it is preferable to provide some misalignment prevention structure such as an engaging portion that suppresses the parallel movement of the sensor holder 21.
  • the sensor holder 21 may be fixed to the L-shaped portion of the continuous S-shaped cushion spring 12.
  • the configuration of the seating sensor 11 may be changed.
  • the membrane switch 40 is used as the pressure-sensitive switch 30, but for example, a pressure-sensitive switch in which a harness extends from the switch unit may be used. Furthermore, the number of contacts constituting the switch unit may be arbitrarily set, including the case where the membrane switch 40 is used. When the membrane switch 40 is used, a disconnection detection function may be added by using, for example, resistor ink.
  • the sensor connector 46 connected to the end of the membrane switch 40 is held below the sensor holder 21 by engaging with the support column 48 of the sensor holder 21.
  • the present invention is not limited to this, and the sensor holder 21 and the sensor connector 46 may be integrally formed.
  • the sensor connector 46 may output the signal by wireless communication.
  • the cantilever part 51 supported by the first side wall part 32 a functions as a support part that supports the pressing element 53.
  • the present invention is not limited to this, and the support portion is configured to elastically support the pressing element 53 and to be displaced toward the pressure-sensitive switch 30 by being elastically deformed by being pressed by the cushion pad 13.
  • the structure is not necessarily limited to the cantilever structure, and may have, for example, a so-called both-end support structure, or may be arbitrarily changed.
  • the support parts (51, 61) may be formed separately from the sensor holder 21.
  • a cantilever 51C constituting the support is formed separately from the sensor holder 21C.
  • a fitting portion (fitting recess) 70 is formed on one side wall portion 32C (32a) of the sensor holder 21C.
  • the cantilever portion 51C is fixed to the sensor holder 21C by fitting the base end portion 51a to the fitting portion 70.
  • the assembling work can be facilitated and made efficient.
  • the cantilever 51C can be easily assembled to the sensor holder 21C.
  • the support portion is flexible like the cantilever portion 51C, the elastic support force for the pressing element 53 can be easily changed by simply replacing the support portion. Thereby, the high versatility applicable to various sheets can be ensured.
  • the pressing element 53 is formed in a substantially hemispherical shape protruding toward the pressure-sensitive switch 30, and in the second embodiment, the pressure receiving portion 63b and the pressing portion 63c are provided on both sides of the shaft portion 63a.
  • the load indenter 63 having the above constitutes the presser 53B.
  • the shape of the presser (53, 53B) is not limited to this, and may be arbitrarily changed. A configuration in which the pressing element (53, 53B) does not have a pressing surface (53s, 63s) curved so as to protrude toward the pressure sensitive switch is not excluded.
  • the stopper portion 56 that protrudes toward the holding base 31 is formed at the tip of the cantilever portion 51 that functions as a support portion.
  • the pressure receiving portion 63b of the indenter 63 is provided with a plurality of stopper portions 66 extending toward the support portion 61 of the sensor holder 21B.
  • the configuration of the movement limiting mechanism that limits the amount of movement of the pressing element 53 (53B) in the direction approaching the pressure sensitive switch 30 is not limited thereto, and may be arbitrarily changed.
  • the compression coil spring 65 is used as the urging member, but other spring members such as a tension coil spring and a leaf spring may be used as the urging member.
  • An elastic member other than the spring member may be used as the biasing member.
  • the switch portion 45 of the membrane switch 40 is attached to the upper surface 31a of the holding base 31 formed in a rectangular substantially flat plate shape.
  • the pressure sensitive switch is not limited to this.
  • the pressure element 53 supported at the tip of the support portion having a substantially L-shaped bent shape presses the pressure sensitive switch 30 located on the side.
  • the holding surface for holding 30 does not necessarily have to face upward.

Abstract

着座検知装置は、クッションパッドの下方に配置されるセンサホルダと、前記センサホルダに保持された感圧スイッチと、前記センサホルダに弾性支持され、前記クッションパッドを介して伝達されるシート荷重によって前記感圧スイッチを押圧する押圧子と、を備える。

Description

着座検知装置
　本発明は、着座検知装置に関するものである。
　車両用の着座検知装置は、一般的に、クッションパッドの下方に配置された感圧スイッチによって、シートに対する乗員の着座状態を検知する。例えば、特許文献１に記載の着座検知装置は、クッションパッドの裏面に形成された溝部内に収容されている感圧スイッチを有する。これは、シート荷重を集約して感圧スイッチに伝達することを可能にするとともに、当該感圧スイッチとクッションパッドとの間に一定の初期隙間（クリアランス）を形成することを可能にする。そのため、例えば、シート上の手荷物に反応する等といった誤検知の発生を抑制して、精度よく、その着座検知を行うことが可能となっている。
特許第５２４３６３９号公報
　感圧スイッチとクッションパッドとの間のクリアランスを一定にするためには、熱膨張及び収縮等に起因するクッションパッドの寸法誤差及び組付誤差を厳密に管理することが要求される。しかし、これにより生ずる作業工程の煩雑化が製造コストの上昇を招く一因となる可能性がある。
　本発明の目的は、容易に高精度の着座検知を行うことのできる着座検知装置を提供することにある。
　上記課題を解決する着座検知装置は、クッションパッドの下方に配置されるセンサホルダと、前記センサホルダに保持された感圧スイッチと、前記センサホルダに弾性支持され、前記クッションパッドを介して伝達されるシート荷重によって前記感圧スイッチを押圧する押圧子と、を備える。
車両のシートに設けられた着座検知装置の概略構成図。 クッションパッドの下方に配置された着座センサを示す図。 第１の実施形態における着座センサの斜視図。 第１の実施形態における着座センサの正面図。 第１の実施形態における着座センサの平面図。 第１の実施形態における着座センサの側面図。 メンブレンスイッチの断面図。 （ａ）は、第１の実施形態における着座センサの荷物載置時の状態を示す図であり、（ｂ）は、第１の実施形態における着座センサの乗員着座時の状態を示す図。 第２の実施形態における着座センサの斜視図。 第２の実施形態における着座センサの正面図。 第２の実施形態における着座センサの平面図。 第２の実施形態における着座センサの乗員着座時の状態を示す図。 第２の実施形態における着座センサの荷物載置時の状態を示す図。 （ａ）は、図５のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿った断面に相当する、別例の着座センサを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）中の円で囲まれた部分の拡大図。
　［第１の実施形態］
　以下、車両用のシートに設けられた着座検知装置に関する第１の実施形態を図面に従って説明する。
　図１に示すように、車両用のシート１は、シートクッション２と、このシートクッション２の後端部に傾動自在に設けられたシートバック３と、を備えている。本実施形態では、車両の床部４には、車両前後方向に延びる左右一対のロアレール５が設けられている。一対のロアレール５には、それぞれ、その延伸方向に沿って当該ロアレール５上を相対移動可能なアッパレール６が装着されている。シート１は、これらのロアレール５及びアッパレール６が形成するシートスライド装置１０の上方に支持されている。
　シートクッション２には、感圧式の着座センサ１１が設けられている。具体的には、図２に示すように、シートクッション２は、クッションスプリング１２と、クッションスプリング１２の上に支持されるクッションパッド１３と、を備える。着座センサ１１は、このクッションスプリング１２に固定されることにより、クッションパッド１３の下方に配置されている。この着座センサ１１の出力信号は、ＥＣＵ１５に入力される（図１参照）。着座検知装置２０は、着座センサ１１とＥＣＵ１５とを備え、そのシート１に対する乗員の着座を検知することが可能である。
　本実施形態のクッションパッド１３は、例えば、発泡ウレタン等、スポンジ素材を用いて形成されている。クッションスプリング１２は、連続してＳ字状に折り曲げられた所謂「Ｓバネ」である。シート１における荷重伝播状態の評価・解析に基づいて、その着座センサ１１の搭載位置が最適化されている。着座検知装置２０は、これにより、この単一の着座センサ１１によって、適切な乗員検知が可能となっている。
　（着座センサ）
　次に、本実施形態における着座センサ１１の構成について説明する。
　図３～図６に示すように、着座センサ１１は、クッションスプリング１２に固定されるセンサホルダ２１と、このセンサホルダ２１に保持された感圧スイッチ３０と、を備えている。
　センサホルダ２１は、矩形略平板状に形成された保持ベース３１と、この保持ベース３１の両側端部に立設された互いに対向する一対の側壁部３２（第１側壁部３２ａ及び第２側壁部３２ｂ）と、を備えている。図４中、左側に位置する第１側壁部３２ａの先端部分には、クッションスプリング１２に嵌合する嵌合部３３が形成されている。図４中、右側に位置する第２側壁部３２ｂの先端部分には、クッションスプリング１２に掛止される掛止部３４が形成されている。
　センサホルダ２１は、樹脂を用いて形成されている。嵌合部３３は、第１側壁部３２ａの基端に対応する側（図４中、下側）に開口する断面略Ｕ字状の外形を有して当該第１側壁部３２ａの側方（図４中、左側）に設けられている。掛止部３４は、フック状の外形を有している。具体的には、掛止部３４は、第２側壁部３２ｂの先端から当該第２側壁部３２ｂの側方、すなわち第１側壁部３２ａの反対側（図４中、右側）に向かって延設され、第２側壁部３２ｂの基端に対応する側（図４中、下側）に向かって折り返されている。連続Ｓ字形状をなすクッションスプリング１２に対し、その上方側から掛止部３４を掛止するとともに嵌合部３３を嵌合することにより、すなわち樹脂弾性を利用した所謂スナップフィットによって、センサホルダ２１はクッションスプリング１２に対して固定される（図２参照）。
　感圧スイッチ３０は、図７に示すような膜状の接点スイッチ構造を有したメンブレンスイッチ４０である。メンブレンスイッチ４０は、積層された二枚の接点シート４２ａ，４２ｂと、二枚の接点シート４２ａ，４２ｂの間に配置された絶縁物であるスペーサ４１と、を備え、これらの接点シート４２ａ，４２ｂにそれぞれ設けられた接点４３ａ，４３ｂが、互いに対向している。二枚の接点シート４２ａ，４２ｂはスペーサ４１に貼り付けられている。各接点シート４２ａ，４２ｂは、例えば、導電インクを用いて樹脂フィルムに回路パターンを印刷することにより形成される。メンブレンスイッチ４０は、これらの接点シート４２ａ，４２ｂが弾性変形し、その対向する接点４３ａ，４３ｂが接触することにより「オン」状態となるように構成されている。
　詳述すると、図３～図６に示すように、本実施形態のメンブレンスイッチ４０は、略長尺状の外形を有し、上記接点４３ａ，４３ｂを内蔵するスイッチ部４５を含む一端を有している。スイッチ部４５は略円板状に形成されている。メンブレンスイッチ４０は、センサコネクタ４６に接続されている他端を有する。
　メンブレンスイッチ４０は、そのスイッチ部４５がセンサホルダ２１の保持ベース３１に貼り付けられた状態で、当該センサホルダ２１に保持されている。具体的には、センサホルダ２１は、上記両側壁部３２が立設された保持ベース３１の上面３１ａにスイッチ部４５が貼り付けられるように構成されている。保持ベース３１の上面３１ａには、スイッチ部４５の円板形状に対応する円弧状の壁構造を有した位置決め部４７が形成されている。更に、センサホルダ２１は、保持ベース３１の下面３１ｂから、図６中、下側に向かって延びる支柱部４８を備えている。メンブレンスイッチ４０は、そのスイッチ部４５とは反対側の端部に接続されたセンサコネクタ４６が、この支柱部４８に係合することにより、略弓形に折り曲げられた状態でセンサホルダ２１に保持されるようになっている。
　即ち、本実施形態の着座センサ１１は、スイッチ部４５の直下にセンサコネクタ４６を配置することによって、そのサイズの小型化が図られている。また、センサコネクタ４６は、その接続端部（図６中、右側の端部）が斜め下方を向いた状態でセンサホルダ２１の支柱部４８に係止されている。これにより、その湾曲保持されたメンブレンスイッチ４０の負荷が小さく抑えられている。
　センサホルダ２１は、センサホルダ２１の第１側壁部３２ａから延びる長尺略平板状の片持ち梁部５１を備えている。支持部として機能する片持ち梁部５１は、第１側壁部３２ａに支持された基端（固定端）を有し、保持ベース３１の上面３１ａに対向配置されている。この片持ち梁部５１には、保持ベース３１に貼り付けられたスイッチ部４５に向かって突出する突起状の押圧子５３が設けられている。
　具体的には、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、本実施形態の押圧子５３は、略半球状のすなわち湾曲した押圧面５３ｓを有している。片持ち梁部５１は、弾性及び可撓性を有し、上方に位置するクッションパッド１３によって押し下げられることにより下方に撓む。つまり、クッションパッド１３を介して伝達されるシート荷重によって、押圧子５３が保持ベース３１に貼り付けられたスイッチ部４５に近接するように、片持ち梁部５１が弾性変形する。着座センサ１１は、押圧子５３がスイッチ部４５を押圧することによって、シート１に対する乗員の着座を検知することが可能となっている。
　さらに詳述すると、図４に示すように、スイッチ部４５と片持ち梁部５１に支持された押圧子５３との間には、所定の初期隙間（クリアランス）Ｄ１が設定されている。このため、図８（ａ）に示すように、シート１上に荷物を載置した場合に発生するシート荷重に対応する片持ち梁部５１の撓み量δ１では、押圧子５３がスイッチ部４５に到達しない。着座センサ１１は、図８（ｂ）に示すように、片持ち梁部５１がシート１上に乗員が着座した場合に発生するシート荷重に相当する撓み量δ２だけ撓んだ場合に、押圧子５３がスイッチ部４５を押圧するように、構成されている。
　片持ち梁部５１の先端（自由端）には、押圧子５３と同じく保持ベース３１に向かって（図８中、下側）に突出するストッパ部５６が形成されている。本実施形態の着座センサ１１は、このストッパ部５６が保持ベース３１の上面３１ａに当接することにより、その片持ち梁部５１の撓み量、即ちスイッチ部４５に近接する方向における押圧子５３の移動量が制限される構成になっている。
　以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）着座センサ１１は、クッションパッド１３の下方に配置されるセンサホルダ２１と、このセンサホルダ２１に保持された感圧スイッチ３０と、を備える。また、着座センサ１１は、センサホルダ２１に弾性支持された押圧子５３を備える。着座センサ１１は、上方に位置するクッションパッド１３を介して伝達されるシート荷重によって、その押圧子５３が感圧スイッチ３０を押圧するように構成される。
　上記構成によれば、上方に位置するクッションパッド１３の形状や寸法に依らず、乗員が着座した場合に発生しうるシート荷重によって、精度よく、その感圧スイッチ３０をオン作動させることができる。例えば、従来技術に見られるようなクッションパッドの裏面加工（例えば、溝部の形成）が不要となる。また、熱膨張及び収縮等に起因するクッションパッド１３の寸法誤差及び組付誤差の影響が小さくなる。これにより、クッションパッド１３の製造及び組付管理を容易化することができる。その結果、容易に高精度の着座検知を行うことができる。
　また、より確実に感圧スイッチ３０を押圧することが可能になることで、従来技術に見られるようなスイッチ部の受け材（下敷き）となる弾性体を省くことができる。これにより、その受け材を設けることによる弊害、即ち寸法誤差（熱膨張及び収縮によるもの含む）及び組付誤差の影響を排除することができる。その結果、より高精度の着座検知を行うことができる。
　（２）センサホルダ２１は、センサホルダ２１の第１側壁部３２ａに支持された基端を有して保持ベース３１の上面３１ａに対向配置された片持ち梁部５１を備える。この片持ち梁部５１は、可撓性を有し、クッションパッド１３に押し下げられることにより下方に撓む。すなわち、片持ち梁部５１の先端側部分が保持ベース３１の上面３１ａに近付く。押圧子５３は、この片持ち梁部５１に支持される。
　上記構成によれば、簡素な構成にて、スイッチ部４５に対して所定のクリアランスを隔てた状態で安定的に押圧子５３を支持することができる。支持部を構成する片持ち梁部５１について、荷重入力に応じた撓み量の割合（弾性変形率）を適切に設定することにより、乗員が着座した場合に発生しうるシート荷重によって、精度よく、感圧スイッチ３０をオン作動させることができる。これにより、容易に高精度の着座検知を行うことができる。
　（３）感圧スイッチ３０としてメンブレンスイッチ４０が用いられる。これにより、軽量化及び組付作業の容易化を図ることができる。また、感圧スイッチ３０の配置自由度が向上する。これにより、感圧スイッチ３０のサイズの小型化を図ることができる。
　（４）押圧子５３は、感圧スイッチ３０に向かって突出する、略半球状に湾曲した押圧面５３ｓを有する。これにより、接触面積を小さく抑えて集中的に感圧スイッチ３０を押圧することができる。言い換えれば、押圧子５３は、面積の小さな一点において感圧スイッチ３０を押圧する。その結果、より確実に感圧スイッチ３０をオン作動させることができる。特に、メンブレンスイッチ４０のような、薄膜状（薄板状）のスイッチ部４５を有する感圧スイッチ３０において、より顕著な効果を得ることができる。また、感圧スイッチ３０における接触面（被押圧面）を傷付け難いという利点がある。これにより、高い信頼性を確保することができる。
　（５）片持ち梁部５１の先端は、移動制限機構としてのストッパ部５６を有する。このストッパ部５６がセンサホルダ２１（保持ベース３１の上面３１ａ）に当接することにより、感圧スイッチ３０に近接する方向における押圧子５３の移動量が制限される。
　上記構成によれば、感圧スイッチ３０に対して過大な押圧力が印加されないようにすることができる。これにより、高い信頼性を確保することができる。
　［第２の実施形態］
　以下、着座検知装置に関する第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略することとする。
　図９～図１１に示すように、第２の実施形態の着座センサ１１Ｂは、上記第１の実施形態との比較において、その押圧子５３Ｂ及び支持部の構成が相違する。
　詳述すると、センサホルダ２１Ｂは、その両側壁部３２Ｂ間に掛け渡される態様で設けられた支持部６１を備えている。具体的には、この支持部６１は、メンブレンスイッチ４０のスイッチ部４５が貼り付けられたセンサホルダ２１Ｂの保持ベース３１に対向する略平板状の外形を有している。上記第１の実施形態における片持ち梁部５１とは異なり、この支持部６１は可撓性を有していない。この支持部６１は、センサホルダ２１Ｂがクッションパッド１３の下方に配置された状態（図２参照）において、支持部６１の上下方向（板厚方向）に貫通する挿通孔６２を有する。着座センサ１１Ｂは、この挿通孔６２に軸部６３ａが挿通されることにより上下動可能な状態でセンサホルダ２１Ｂに支持された負荷圧子（押圧子）６３を備えている。
　この負荷圧子６３は、上方に位置するクッションパッド１３の押圧力を受ける略円板状の受圧部６３ｂが設けられている一端（図１０中、上側）を有する。この負荷圧子６３は、センサホルダ２１Ｂの保持ベース３１に貼り付けられたスイッチ部４５に対向する押圧部６３ｃが設けられている他端（図１０中、下側）を有する。着座センサ１１Ｂは、この負荷圧子６３の受圧部６３ｂとセンサホルダ２１Ｂの支持部６１との間に介在された付勢部材としての圧縮コイルバネ６５を備えている。
　負荷圧子６３は、この圧縮コイルバネ６５の弾性力によって、その下方に位置するスイッチ部４５から離間する方向に付勢されている。圧縮コイルバネ６５は、負荷圧子６３の軸部６３ａに嵌挿された状態で、互いに対向する受圧部６３ｂと支持部６１との間に介在されている。これにより、メンブレンスイッチ４０（具体的にはスイッチ部４５）の上方に弾性支持された負荷圧子６３が、押圧子５３Ｂとして機能する。
　さらに詳述すると、図１０に示すように、メンブレンスイッチ４０のスイッチ部４５と負荷圧子６３の押圧部６３ｃとの間には、所定の初期隙間（クリアランス）Ｄ２が設定されている。図１２に示すように、圧縮コイルバネ６５の弾性支持力（バネ定数）は、乗員が着座した場合に発生しうるシート荷重がクッションパッド１３を介して負荷圧子６３の受圧部６３ｂに印加された場合において、その負荷圧子６３の押圧部６３ｃがメンブレンスイッチ４０のスイッチ部４５を押圧するように設定されている。
　即ち、押圧子５３Ｂを構成する負荷圧子６３は、その上方に位置するクッションパッド１３に押し下げられることにより、圧縮コイルバネ６５を押し縮めつつ、下方に移動する。つまり、押圧部６３ｃがメンブレンスイッチ４０のスイッチ部４５に対して近接する方向に移動する。しかしながら、図１３に示すように、シート１上に荷物を載置した場合に発生しうるシート荷重では、押圧部６３ｃがスイッチ部４５に到達しない。着座センサ１１Ｂは、これにより、容易に高精度の着座検知を行うことが可能な構成になっている。
　負荷圧子６３の受圧部６３ｂには、下方に向かって延びる複数のストッパ部６６が設けられている。これらのストッパ部６６が下方に位置するセンサホルダ２１Ｂの支持部６１に当接することにより、負荷圧子６３の下方移動量、即ち負荷圧子６３の押圧部６３ｃがスイッチ部４５に近接する方向に移動する量が制限される。着座センサ１１Ｂは、これにより、スイッチ部４５に対して過大な押圧力が印加されないように構成されている。
　負荷圧子６３の押圧部６３ｃは、スイッチ部４５に向かって突出するように湾曲した押圧面６３ｓを有している。具体的には、押圧面６３ｓは、押圧部６３ｃがスイッチ部４５に対して線状接触するように湾曲している。押圧部６３ｃは、これにより、接触面積を小さく抑えて集中的にスイッチ部４５を押圧することができる。
　以上、第２の実施形態の着座センサ１１Ｂにおいてもまた、上記第１の実施形態における着座センサ１１と同様の効果を得ることができる。また、圧縮コイルバネ６５を交換するだけで、容易に負荷圧子６３のための弾性支持力を変更することができる。これにより、様々なシートに適用可能な高い汎用性を確保することができる。
　なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
　・上記各実施形態では、クッションパッド１３の下方に設けられたクッションスプリング１２に対して着座センサ１１（１１Ｂ）を固定する。そして、この一つの着座センサ１１を用いてシート１に着座した乗員の検知を行う。
　しかし、これに限らず、着座センサ１１の数、配置及び固定対象等については、任意に変更してもよい。例えば、複数の着座センサ１１により着座検知を行ってもよい。着座センサ１１の固定対象は、必ずしもクッションスプリング１２に限らず、例えば、シートパン等、その他、クッションパッド１３の支持部材であってもよい。
　・更に、クッションスプリング１２に対するセンサホルダ２１（２１Ｂ）の固定構造もまた、任意に変更してもよい。即ち、上記各実施形態では、クッションスプリング１２に対してセンサホルダ２１の掛止部３４を掛止し且つ嵌合部３３を嵌合する。そして、樹脂弾性を利用した所謂スナップフィットによりセンサホルダ２１をクッションスプリング１２に固定する。
　しかし、これに限らず、締結等、その他の固定方法を用いてもよい。また、その固定点の数については任意に変更してもよい。この場合、上記各実施形態における嵌合部３３のような強い固定構造（連結構造）を有する固定点は、少なくとも一つあればよい。その他の固定点は、クッションスプリング１２の円滑な弾性変形を阻害しないように、上記掛止部３４のような弱い固定構造を有するとよい。更に、上記各実施形態のように連続Ｓ字形状のクッションスプリング１２にセンサホルダ２１を固定する等、略平行に延びる２つの部位にセンサホルダ２１の嵌合部３３及び掛止部３４を固定する場合（図２参照）には、当該センサホルダ２１の平行移動を抑制する係合部等、何らかの位置ずれ防止構造を設けるとよい。連続Ｓ字形状のクッションスプリング１２おけるＬ字部分に対して、センサホルダ２１を固定してもよい。
　・また、センサホルダ２１（２１Ｂ）に保持された感圧スイッチ３０と、センサホルダ２１に弾性支持されて、クッションパッド１３を介して伝達されるシート荷重によって感圧スイッチ３０を押圧する押圧子５３（５３Ｂ）と、を備える構成であれば、その着座センサ１１の構成を変更してもよい。
　具体的には、上記各実施形態では、感圧スイッチ３０としてメンブレンスイッチ４０を用いることとしたが、例えば、スイッチ部からハーネスが延びる感圧スイッチを用いてもよい。更に、メンブレンスイッチ４０を用いる場合も含め、スイッチ部を構成する接点の数は任意に設定してもよい。メンブレンスイッチ４０を用いる場合には、例えば抵抗体インクを用いる等により、断線検知機能を付加してもよい。
　・上記各実施形態では、メンブレンスイッチ４０の端部に接続されるセンサコネクタ４６は、センサホルダ２１の支柱部４８に係合することにより、当該センサホルダ２１の下方に保持される。しかし、これに限らず、センサホルダ２１とセンサコネクタ４６とが一体に形成されてもよい。センサコネクタ４６は、その信号出力を無線通信により行うものであってもよい。
　・上記第１の実施形態では、第１側壁部３２ａに支持された片持ち梁部５１が、押圧子５３を支持する支持部として機能する。しかし、これに限らず、支持部は、押圧子５３を弾性支持するとともにクッションパッド１３に押圧されて弾性変形することにより押圧子５３を感圧スイッチ３０に向けて変位させるように構成されているのであれば、必ずしも片持ち梁構造に限らず、例えば、所謂両持ち構造を有していてもよく、任意に変更してもよい。
　・支持部（５１，６１）がセンサホルダ２１とは別体に形成されてもよい。例えば、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、支持部を構成する片持ち梁部５１Ｃが、センサホルダ２１Ｃとは別体に形成される。また、センサホルダ２１Ｃにおける一方の側壁部３２Ｃ（３２ａ）には、嵌合部（嵌合凹部）７０が形成される。片持ち梁部５１Ｃは、この嵌合部７０に基端部５１ａが嵌合することにより、センサホルダ２１Ｃに対して固定される。
　即ち、センサホルダ２１Ｃに対してメンブレンスイッチ４０を組み付けた後、センサホルダ２１Ｃに片持ち梁部５１Ｃを組み付けることで、その組付作業の容易化及び効率化を図ることができる。また、センサホルダ２１Ｃに嵌合部７０を設けることで、片持ち梁部５１Ｃをセンサホルダ２１Ｃに容易に組み付けることができる。更に、この片持ち梁部５１Ｃのように、支持部が可撓性を有する場合、当該支持部を交換するだけで、容易に押圧子５３のための弾性支持力を変更することができる。これにより、様々なシートに適用可能な高い汎用性を確保することができる。尚、このような支持部別体構造は、第２の実施形態における支持部６１のように、可撓性を有しない支持部に適用してもよい。
　・上記第１の実施形態では、押圧子５３は、感圧スイッチ３０に向かって突出する略半球状に形成され、第２の実施形態では、軸部６３ａの両側に受圧部６３ｂ及び押圧部６３ｃを有する負荷圧子６３が押圧子５３Ｂを構成する。しかし、これに限らず、押圧子（５３，５３Ｂ）の形状は、任意に変更してもよい。その押圧子（５３，５３Ｂ）が感圧スイッチに向かって突出するように湾曲した押圧面（５３ｓ，６３ｓ）を有しない構成についても排除されない。
　・上記第１の実施形態では、支持部として機能する片持ち梁部５１の先端に押圧子５３と同じく保持ベース３１に向かって突出するストッパ部５６が形成され、第２の実施形態では、負荷圧子６３の受圧部６３ｂに、センサホルダ２１Ｂの支持部６１に向かって延びる複数のストッパ部６６が設けられる。しかし、これに限らず、感圧スイッチ３０に近接する方向における押圧子５３（５３Ｂ）の移動量を制限する移動制限機構の構成については、任意に変更してもよい。
　・上記第２の実施形態では、付勢部材に圧縮コイルバネ６５を用いることとしたが、例えば、引張コイルバネや板バネ等、その他のバネ部材を付勢部材として用いてもよい。バネ部材以外の弾性部材を付勢部材に用いてもよい。
　・上記各実施形態では、矩形略平板状に形成された保持ベース３１の上面３１ａに、メンブレンスイッチ４０のスイッチ部４５が貼り付けられる。しかし、これに限らず、例えば、略Ｌ字状の折曲形状を有した支持部の先端に支持された押圧子５３が、側方に位置する感圧スイッチ３０を押圧する等、感圧スイッチ３０を保持する保持面は、必ずしも上方に面していなくともよい。

Claims (10)

  1. 　クッションパッドの下方に配置されるセンサホルダと、
    　前記センサホルダに保持された感圧スイッチと、
    　前記センサホルダに弾性支持され、前記クッションパッドを介して伝達されるシート荷重によって前記感圧スイッチを押圧する押圧子と、を備える着座検知装置。
  2. 　請求項１に記載の着座検知装置において、
    　前記センサホルダは前記押圧子を支持する可撓性の支持部を備える、着座検知装置。
  3. 　請求項２に記載の着座検知装置において、
    　前記支持部は前記センサホルダに支持された基端を有する片持ち梁部である、着座検知装置。
  4. 　請求項１に記載の着座検知装置において、
    　前記センサホルダは、
    　前記感圧スイッチに対して近接する方向と前記感圧スイッチから離間する方向とへの前記押圧子の移動を許容する支持部と、
    　前記感圧スイッチから離間する方向に前記押圧子を付勢する付勢部材と、
    　を備える、着座検知装置。
  5. 　請求項２～請求項４の何れか一項に記載の着座検知装置において、
    　前記支持部は前記センサホルダとは別体であり、前記センサホルダは、前記支持部が嵌合する嵌合部を有する、着座検知装置。
  6. 　請求項１～請求項５の何れか一項に記載の着座検知装置において、
    　前記感圧スイッチはメンブレンスイッチである、着座検知装置。
  7. 　請求項１～請求項６の何れか一項に記載の着座検知装置において、
    　前記押圧子は前記感圧スイッチに向かって突出するように湾曲した押圧面を有する、着座検知装置。
  8. 　請求項１～請求項７の何れか一項に記載の着座検知装置において、
    　前記感圧スイッチに近接する方向における前記押圧子の移動量を制限する移動制限機構を備える、着座検知装置。
  9. 　請求項１～請求項８の何れか一項に記載の着座検知装置において、
    　前記センサホルダは、前記クッションパッドの下方に配置されるクッションスプリングに嵌合する嵌合部と、前記クッションスプリングに掛止される掛止部と、を有する、着座検知装置。
  10. 　請求項４に記載の着座検知装置において、
    　前記付勢部材は圧縮コイルバネである、着座検知装置。
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