JP2000331565A - 着座検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着座している対象物及びその着座状態をより
詳細に判別する。 【解決手段】 座席１の着座部２の布張り又は革張りの
直下にシート状の着座センサ５が埋め込まれ、更にその
下に着座対象の荷重を圧力により検出する重量センサ６
が埋め込まれている。着座センサ５は、一対の可撓性シ
ートを、絶縁スペーサを介して重合することにより構成
されるたメンブレンスイッチであり、オンになった接点
部の位置が検出できるようになっている。ＣＰＵ５２
は、着座センサ５と重量センサ６の出力状態に基づいて
着座対象物及びその着座状態を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、航空機の
座席等に設置して着座状態や着座対象を判別する着座検
出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の着座検出システム
は、例えば助手席に人が乗車しているかいないか、又は
その体格等を判定し、エアバッグの作動状態を制御する
のに使用されている。この着座センサとして、比較的低
コストでシステムを構成することが可能なメンブレンス
イッチを使用したものが知られている。

【０００３】図８は、メンブレンスイッチを使用した着
座センサの構成を示す図である。メンブレンスイッチ
は、一対の可撓性シート１０１，１０２を絶縁スペーサ
１０３を介して重合することにより構成される。可撓性
シート１０１，１０２の対向面には、それぞれ導電パタ
ーン１０４，１０５が形成される。絶縁スペーサ１０３
の所定位置には、開口部１０６が形成され、この開口部
１０６の上下の導電パターン１０４，１０５が接点部１
０７を形成する。接点部１０７に可撓性シート１０１，
１０２の厚み方向の荷重が加わると、開口部１０６を介
して導電パターン１０４，１０５が接触するので、この
接触により流れる電流を検知することによって着座の有
無を判定することができる。人体の場合、弾性を有する
ので、座席上に複数の接点部１０７を分散配置すること
で、いずれかの接点部１０７の開口部１０６の部分の可
撓性シート１０１に荷重が加わり、この荷重が検出され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、メンブレンス
イッチを用いた着座センサでは、座席に柔らかい荷物が
乗った場合、これを人と区別することができない。ま
た、近年、助手席へのチャイルドシートの使用を義務づ
けようとする動きがある。チャイルドシートの場合、乗
車するのが幼児であるということもあり、エアバッグの
作動制御は、大人の場合と同じにすることはできない。
このため、チャイルドシートが設置された場合には、こ
れについても検知する必要が生じてきた。しかし、メン
ブレンスイッチを使用した従来の着座センサでは、チャ
イルドシートのようにフラットな底面を持つ場合、可撓
性シート１０１の上に荷重が均一に加わるため、接点部
１０７がオンになりにくい。

【０００５】一方、座席に複数の電極を配置して、電極
間の容量変化によって人の着座の有無を検出するように
した着座検出システムも提案されているが、このシステ
ムでは、乗員が大人であるのか、子供であるのか、その
重さ、硬さ等を判別することができない。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、着座している対象物及びその着座状態をより詳細
に判別することができる着座検出システムを提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る着座検出シ
ステムは、一対の可撓性シートを絶縁スペーサを介して
重合することにより形成され、前記一対の可撓性シート
の対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共に、
前記絶縁スペーサの所定位置に接点部を形成するための
開口部が形成され、前記接点部で前記可撓性シートの厚
み方向の荷重が加わると前記開口部位置で対向する導電
パターンが接触するメンブレンスイッチからなり、座席
の着座部に配置された着座センサと、この着座センサの
接点部を流れる電流を検出して前記接点部のオン／オフ
を検出する電流検出手段と、前記着座部に設けられ、前
記着座部に加わる荷重を、例えば圧力等によって検知す
る重量センサと、前記電流検出手段及び重量センサの検
出出力の組合せによって着座状態及び着座対象を判別す
る着座対象判別手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】即ち、本発明の着座センサは、絶縁スペー
サに形成された開口部を介して上下の可撓性シートの表
面に形成された導電パターンが接触することによりオン
状態となるメンブレンスイッチであるから、人体のよう
に柔らかい対象が着座した場合には、いずれかの接点部
がオン状態となるが、チャイルドシートのように底が平
面で堅い物が載置された場合には、いずれの接点部もオ
ン状態とならない。しかし、着座センサだけでは、着座
していないのか、チャイルドシートが載置されているの
かを判断する事ができない。そこで、重量センサを組み
合わせることにより、物や人が着座している場合には、
そのおおよその重量を知ることができ、しかも、着座セ
ンサによってそれがチャイルドシートであるのか、実際
に人が座っているのかを判別することが可能になる。

【０００９】電流検出手段が、着座センサの個々の接点
部のオン／オフをそれぞれ独立に検出可能なものである
と、どの接点部がオン状態になっているかによって、着
座対象の姿勢、即ち前後左右のいずれの位置に着座して
いるかを細かく検出することができる。

【００１０】また、着座センサの複数の接点部のうちの
一部が、一対の可撓性シートの少なくとも一方の導電パ
ターンが形成された面とは反対側の面に凸部を設けたも
のであると、チャイルドシートのような底面がフラット
な被検出対象であっても、接点部に設けられた凸部を底
面が押すように機能するので、更に重量センサの検出出
力と合わせてチャイルドシートの検出やチャイルドシー
トと荷物の判別が可能になる。ここで、凸部とは、メン
ブレンスイッチの可撓性シートの表面に形成された突
起、突条、接点部全体を覆うような隆起部、接点部全体
に形成された複数の小突起等、種々の形態を採用するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態について説明する。図１は、この発明
に係る着座検出システムとそれが適用される自動車用座
席を示している。座席１は、着座部２、背もたれ部３及
びヘッドレスト４により構成されるが、着座部２の布張
り又は革張りの直下にシート状の着座センサ５が埋め込
まれ、着座部２の内部に重量センサ６が埋め込まれてい
る。重量センサ６の埋込位置に関しては、ウレタンクッ
ションの真ん中でも良い。

【００１２】着座センサ５は、メンブレンスイッチから
なるもので、図２にその一部切欠した分解斜視図を示す
ように、ポリエステルフィルムのような絶縁樹脂フィル
ム等からなる一対の可撓性シート１１，１２を、絶縁ス
ペーサ１３を介して重合することにより構成されてい
る。可撓性シート１１，１２の対向面には、それぞれ銀
ペースト等からなる導電パターン１４，１５がスクリー
ン印刷等の方法で形成されている。図中上側の導電パタ
ーン１４は、この例では接点部１６に対応する部分にそ
れぞれ形成されるランド部１４ａと、これらランド部１
４ａを＋側電源端子に共通に接続するリード部１４ｂと
により構成されている。下側の導電パターン１５は、こ
の例では接点部１６に対応する部分にそれぞれ形成され
るランド部１５ａと、各ランド部１５ａに流れる電流を
個別的に検出系に導くリード１５ｂとから構成されてい
る。絶縁スペーサ１３の接点部１６に対応する位置に
は、開口部１７が形成され、この開口部１７を介して荷
重印加時に上下のランド１４ａと１５ａとが接触するよ
うになっている。

【００１３】一方、重量センサ６は、図３にも示すよう
に、着座部２を構成するクッション２１と、樹脂シート
２２の間に配置された圧力検知バッグ３１と、この圧力
検知バッグ３１のエアーを導くパイプ３２と、このパイ
プ３２を介して伝えられたエアーによる圧力を検出する
半導体圧力センサ３３とから構成されている。半導体圧
力センサ３３は、例えばシリコン基板をエッチングして
形成されたダイアフラムに加わる圧力を、ダイアフラム
とベースに形成された電極間容量の変化として検出する
ものや、ダイアフラムの歪みを抵抗変化として検出する
もの等を使用することができる。

【００１４】図１及び図４に示すように、着座センサ５
の各接点部１６を流れる電流は電流検出回路５１に導入
され、ここで各接点部１６のオン／オフが検出されてオ
ン／オフを示すディジタルデータに変換される。また、
半導体圧力センサ３３の出力は、検出回路５３で圧力に
応じたディジタルデータに変換される。これら検出回路
５１，５３から出力されるディジタルデータは、着座対
象判別手段としてのＣＰＵ５２に取り込まれる。ＣＰＵ
５２は、着座センサ５のオン／オフ状態と、重量センサ
６で検出された重量値とに基づいて、着座の有無及びそ
の対象を次のように判別する。また、着座センサ５がオ
ン状態のときには、オンになっている接点部が集中して
いる場所が着座部２の前寄り、後ろ寄り、右寄り、左寄
りのいずれかによって、着座位置が判定される。さら
に、オンになっている接点部１６の数等によっても着座
している人の体格が判定される。また、着座センサ５が
オフになっているときには、大きな荷物であると考えら
れる。これにより、人の着座の有無、その体重や姿勢、
チャイルドシートと他の物の区別等が可能になる。

【００１５】

【表１】

【００１６】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。図５は、本発明の他の実施例を示す図
で、上述した着座センサ５を検出エリア内に分散配置し
た着座検出システムの構成を示す図である。例えば、座
席１に左右と中央の検出領域ＡＬ，ＡＣ，ＡＲを設定
し、各領域ＡＬ，ＡＣ，ＡＲに着座センサ５を配置し、
これら着座センサ５からの１又は複数のリードを介して
導入される電流を切換回路５４を介して例えば時分割で
切り換えて、電流検出回路５１に導く。このようにする
ことにより、電流検出回路５１の回路規模を小さくする
ことができる。

【００１７】また、着座センサ５は、図６に示すよう
に、接点部１６の他に可撓性シート１１のランド１４ａ
形成面とは反対側の面に突起４０を形成してなる接点部
１８を更に備えたものでも良い。この突起４０は、可撓
性シート１１の上にドーム状に形成された樹脂を盛る方
法、スクリーン印刷にて形成する方法、ドーム状に形成
されたゴムを両面テープや接着剤等で接着する方法等に
よって形成することができる。突起無しの接点部１６と
突起付の接点部１８とは、図示のように、それぞれ均一
に分布するように配置する。なお、この実施例では、突
起４０は、可撓性シート１１の上に設けられているが、
可撓性シート１２の下側に設けても良いし、可撓性シー
ト１１，１２の両方に設けても良い。

【００１８】着座センサ５をこのように構成すると、図
７（ａ）に示すように、着座部２に人が乗車している場
合のように、弾性体によって着座センサ５に荷重が加わ
った場合には、接点部１６，１８のいずれもがオン状態
となる。一方、同図（ｂ）のように、フラットな底面を
持つチャイルドシートのように、平面に均一に加重が加
わる場合には、接点部１６は、オンにならないが、接点
部１８については突起が押されてオン状態となる。従っ
て、接点部１６，１８のオンオフ状態をそれぞれ監視す
ることによって着座対象がフラットな底面を持つ物かど
うか、その面積やパターン（形状）などを細かく判定す
ることが可能になる。

【００１９】なお、上記実施例では、重量センサをクッ
ション２１と樹脂シート２２の間に設けたが、着座セン
サ５とクッションの間やクッションを２つに分割してそ
の間に配置するようにしても良い。更に、重量センサと
しては、上述した圧力センサの他、歪みゲージを用いた
ものや、圧電素子を用いるものを使用しても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、座
席の着座部に、厚み方向の荷重を検出するメンブレンス
イッチからなる着座センサを設けると共に、着座対象の
重量を検出する重量センサを設け、これらセンサの検出
出力によって着座対象判別手段が着座の有無や着座対象
を判別するので、着座の有無、着座対象物の状態、その
姿勢などを詳細に判別することができ、エアバッグの展
開制御等において、詳細な制御が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る着座検出システム
と、それが組み込まれる自動車用座席を示す図である。

【図２】 同システムに使用される着座センサの一部切
欠した分解斜視図である。

【図３】 同システムにおける重量センサの構成を示す
図である。

【図４】 同システムの着座センサの検出系を示す回路
図である。

【図５】 本発明の他の実施例に係る着座検出システム
の構成を示す図である。

【図６】 本発明の更に他の実施例に係る着座センサの
構成を示す一部切欠した分解斜視図である。

【図７】 同着座センサの作用を説明するための図であ
る。

【図８】 従来の着座センサを示す一部切欠した斜視図
である。

【符号の説明】

１…座席、２…着座部、５…着座センサ、６…重量セン
サ、５１…電流検出回路、５２…ＣＰＵ、５３…検出回
路、５４…切換回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大庭 清嗣 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 小金井 幸雄 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 (72)発明者 勝亦 孝明 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 3D054 EE09 EE10 EE11 EE31 5G006 AA01 AB02 AZ01 BA01 BA02 BB07 FB29 FB31 FB35 FD02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の可撓性シートを絶縁スペーサを介
   して重合することにより形成され、前記一対の可撓性シ
   ートの対向面にそれぞれ導電パターンが形成されると共
   に、前記絶縁スペーサの所定位置に接点部を形成するた
   めの開口部が形成され、前記接点部で前記可撓性シート
   の厚み方向の荷重が加わると前記開口部位置で対向する
   導電パターンが接触するメンブレンスイッチからなり、
   座席の着座部に配置された着座センサと、 この着座センサの接点部を流れる電流を検出して前記接
   点部のオン／オフを検出する電流検出手段と、 前記着座部に設けられ、前記着座部に加わる荷重を検知
   する重量センサと、 前記電流検出手段及び重量センサの検出出力の組合せに
   よって着座状態及び着座対象を判別する着座対象判別手
   段とを備えたことを特徴とする着座検出システム。
2. 【請求項２】 前記重量センサは、着座部に加わる圧力
   を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項１
   記載の着座検出システム。
3. 【請求項３】 前記電流検出手段は、前記着座センサの
   個々の接点部のオン／オフをそれぞれ独立に検出するも
   のであることを特徴とする請求項１又は２記載の着座検
   出システム。
4. 【請求項４】 前記着座センサの複数の接点部のうちの
   一部は、前記一対の可撓性シートのうち少なくとも一方
   の可撓性シートの前記導電パターンが形成された面とは
   反対側の面に凸部が設けられた凸部付接点部であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の着座検
   出システム。