JP2001093378A - 着座センサおよびこれを用いた検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の座席に装着され、座席への乗員の着
座を検出する着座センサおよびこれを用いた検出装置に
関し、安定した抵抗値が得られ、構成部品数が少なく、
組み立ても容易で安価な着座センサを提供することを目
的とする。 【解決手段】 上シート１下面または下シート４上面に
樹脂により絶縁スペーサ層８を印刷形成し、この絶縁ス
ペーサ層８によって上シート１下面の可動接点層３と下
シート４上面の固定接点層６を、所定の間隙で対向させ
て着座センサを構成することによって、安定した抵抗値
が得られ、構成部品数が少なく、組み立ても容易で安価
な着座センサを得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の座席に装
着され、座席への乗員の着座を検出する着座センサおよ
びこれを用いた検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の高機能化が進むに伴い、
座席に着座した乗員の体重を検出して、例えばエアバッ
クの作動を制御したり、シートベルト着用の表示を行う
等、各種機能を制御するために様々な着座センサが用い
られるようになっている。

【０００３】このような従来の着座センサについて図１
１および図１２を用いて説明する。

【０００４】図１１は従来の着座センサの断面図であ
り、同図において、１はポリエチレンテレフタレートや
ポリイミド等の可撓性を有する絶縁フィルム製の上シー
トで、この上シート１下面には、貼付された銅箔をエッ
チング加工、或いは銀やカーボン等を分散したポリエス
テルやエポキシ等の可撓性を有する樹脂を印刷して導電
層２が形成されると共に、この導電層２の下面には、カ
ーボン等の導電粉を分散したエポキシやフェノールやポ
リエステル等の樹脂によって可動接点層３が重ねて印刷
形成されている。

【０００５】そして、４は上シート１の下方に配置され
たポリエチレンテレフタレートやポリイミド等の可撓性
を有する絶縁フィルム製の下シートで、この下シート４
上面には、貼付された銅箔をエッチング加工、或いは銀
やカーボン等を分散したポリエステルやエポキシ等の可
撓性を有する樹脂を印刷して導電層５が形成されると共
に、この導電層５上には、カーボン等を分散したエポキ
シやフェノールやポリエステル等の樹脂によって、上シ
ート１の可動接点層３に対向した固定接点層６が重ねて
印刷形成されている。

【０００６】また、７は絶縁スペーサで、絶縁フィルム
７Ａの上下面に塗布された接着剤７Ｂと７Ｃによって、
上シート１と下シート４が貼り合わされると共に、可動
接点層３と固定接点層６の間には開口孔７Ｄが設けら
れ、この開口孔７Ｄによって、対向した可動接点層３と
固定接点層６の間に所定の間隙が確保されて、着座セン
サが構成されている。

【０００７】以上のように構成された着座センサは自動
車の座席内に装着され、座席へ乗員が着座すると、図１
２の断面図に示すように、この重さによって上シート１
が撓み、上シート１の可動接点層３と下シート４の固定
接点層６が接触する。

【０００８】この後、着座による荷重の変化に伴って、
可動接点層３と固定接点層６の樹脂内に分散された導電
粉同士の接触面積が大きくなるため、抵抗値は小さくな
り、着座が完了し、ある荷重が一定して接点部に加わる
ようになると、導電粉同士の接触面積が一定となり、接
触時に比べ抵抗値が所定の値以下の一定した値となる。

【０００９】そして、この着座センサの抵抗値を、これ
に接続された自動車の電子回路が検出して、着座の有無
や、着座した乗員の体重が所定の値以上か否かを判定
し、着座が確認された場合にはシートベルト着用の表示
を行ったり、乗員の体重が所定値以上か否かによってエ
アバック作動を制御したりするように構成されているも
のであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の着座センサにおいては、絶縁スペーサ７を用いて、
可動接点層３と固定接点層６を所定の間隙で対向させて
いるため、センサの構成部品数が多くなると共に、組み
立てにも時間を要するという課題があった。

【００１１】また、絶縁スペーサ７の開口孔７Ｄは通常
プレスによる孔空け加工によって形成され、切断面であ
る開口孔７Ｄの内周壁は鋭利なエッジ部になるため、図
１２に示したように上シート１を撓ませた際、このエッ
ジ部で上シート１や可動接点層３が局部的に折り曲げら
れ、動作を繰り返した場合や、使用される周囲の熱や湿
度の影響によっては、上シート１や可動接点層３に破損
や抵抗値のバラツキが生じ易いという課題もあった。

【００１２】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、安定した抵抗値が得られ、構成部品数が
少なく、組み立ても容易で安価な着座センサを提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、上シート下面または下シート上面に樹脂に
より絶縁スペーサ層を印刷形成し、この絶縁スペーサ層
によって上シート下面の可動接点層と下シート上面の固
定接点層を、所定の間隙で対向させて着座センサを構成
するものである。

【００１４】これにより、安定した抵抗値が得られ、構
成部品数が少なく、組み立ても容易で安価な着座セン
サ、およびこれを用いた検出装置を得ることが出来る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、可撓性を有する絶縁フィルム製の上シートと、この
上シートの下面に導電粉を分散した樹脂によって印刷形
成された可動接点層と、上記上シートの下方に配置され
た可撓性を有する絶縁フィルム製の下シートと、この下
シートの上面に導電粉を分散した樹脂によって、上記可
動接点層と所定の間隙を空け対向して印刷形成された固
定接点層と、上記上シート下面または下シート上面に樹
脂によって、上記可動接点層または固定接点層を露出さ
せて印刷形成された絶縁スペーサ層と、上記絶縁スペー
サ層上または接点層を除く上下シート上に形成された接
着層からなる着座センサとしたものであり、上シートの
可動接点層と下シートの固定接点層との間の間隙を、上
下シートのいずれかに一体に印刷形成した絶縁スペーサ
層によって確保しているため、構成部品数が少なく、組
み立ても容易で安価な着座センサを得ることが出来ると
いう作用を有する。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、絶縁スペーサ層の端面をなだらかな円弧
状に形成したものであり、上シートを撓ませて可動接点
層を固定接点層に接触させる際に、上シートや可動接点
層が絶縁スペーサ層の円弧状に形成された端面に沿っ
て、なだらかに折り曲げられるため、上シートや接点層
の破損や抵抗値のバラツキの生じ難い着座センサが得ら
れるという作用を有する。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２記載の発明において、絶縁スペーサ層を上下シートの
両方に形成、または絶縁スペーサ層を二層としたもので
あり、絶縁スペーサ層を二重に形成することによって、
可動接点層と固定接点層の間隙を大きくし、絶縁性を高
めることが出来るという作用を有する。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一つに記載の発明において、固定接点層を対向
した一対の櫛歯状に形成したものであり、一対の可動接
点層と固定接点層によって接点の接触を行う場合に比
べ、可動接点層を介して、複数の櫛歯状に形成された固
定接点層によって接点の接触が行われるため、確実で安
定した接点の接触を得ることが出来るという作用を有す
る。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか一つに記載の発明において、上下のシートを一
体に形成し、これを折り曲げて可動接点層と固定接点層
を対向させたものであり、上下シートが一体に形成され
ているために、構成部品数をより少なくし、安価な着座
センサが得られるという作用を有する。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれか一つに記載の発明において、上下シートに複数
の可動接点層と固定接点層を形成したものであり、座席
シートの大きさによって、いくつかの着座センサを使用
する必要がある場合、上下シートに複数の可動接点層と
固定接点層が形成され、複数の接点部が連結された着座
センサを用いることによって、装置の組み立ても容易で
安価なものとすることが出来るという作用を有する。

【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれか一つに記載の着座センサと、これに接続された
検出回路からなり、この検出回路が、着座センサに所定
の荷重が加えられた際の抵抗値を検出すると共に、その
抵抗値の差異によって加えられた荷重を判定し、異なる
制御を行う検出装置としたものであり、着座の有無や着
座した乗員の体重を着座センサの抵抗値の差異として検
出し、これによって、例えばエアバックの作動を制御し
たり、シートベルト着用の表示を行う等、様々な機能の
制御を行うことが可能な検出装置を、安価に実現するこ
とが出来るという作用を有する。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１０を用いて説明する。

【００２３】なお、従来の技術の項で説明した構成と同
一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略
する。

【００２４】（実施の形態１）図１は本発明の第一の実
施の形態による着座センサの断面図であり、同図におい
て、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等の可撓
性を有する絶縁フィルム製の上シート１の下面に、これ
に貼付された銅箔をエッチング加工、或いは銀やカーボ
ン等を分散したポリエステルやエポキシ等の可撓性を有
する樹脂を印刷して導電層２が形成されていることや、
この導電層２の下面に、カーボン等の導電粉を分散した
エポキシやフェノールやポリエステル等の樹脂によっ
て、可動接点層３が重ねて印刷形成されていることは従
来の技術の場合と同様である。

【００２５】そして、上シート１の下方に配置されたポ
リエチレンテレフタレートやポリイミド等の可撓性を有
する絶縁フィルム製の下シート４の上面に、これに貼付
された銅箔をエッチング加工、或いは銀やカーボン等を
分散したポリエステルやエポキシ等の可撓性を有する樹
脂を印刷して導電層５が形成されていることや、この導
電層５上に、カーボン等を分散したエポキシやフェノー
ルやポリエステル等の樹脂によって、上シート１の可動
接点層３と対向した固定接点層６が重ねて印刷形成され
ていることも従来の技術の場合と同様である。

【００２６】しかし、下シート４の上面には、可撓性を
有したエポキシやフェノールやポリエステル等の樹脂に
よって、絶縁スペーサ層８が固定接点層６を露出させて
印刷形成され、この絶縁スペーサ層８によって、可動接
点層３と固定接点層６との間に所定の間隙が設けられて
いる。

【００２７】また、この絶縁スペーサ層８の端面はなだ
らかな円弧状に形成されると共に、上シート１の下面に
は、ポリエステルやアクリル等の樹脂によって、接着層
９が可動接点層３を露出させて印刷形成され、この接着
層９によって上シート１と下シート４が貼り合されると
共に、可動接点層３と固定接点層６が所定の間隙で対向
して、着座センサが構成されている。

【００２８】以上のように構成された着座センサが、自
動車の座席内に装着され、座席へ乗員が着座すると、図
２の断面図に示すように、この重さによって上シート１
が撓み、上シート１の可動接点層３と下シート４の固定
接点層６が接触することや、着座による荷重の変化に伴
って、可動接点層３と固定接点層６の樹脂内に分散され
た導電粉同士の接触面積や、センサの抵抗値が変化する
ことは従来の技術の場合と同様である。

【００２９】そして、着座が完了し、ある荷重が一定し
て接点部に加わるようになると、導電粉同士の接触面積
が一定となり、所定の値以下の一定した値となった着座
センサの抵抗値を、自動車の電子回路が検出して、着座
の有無や、着座した乗員の体重が所定の値以上か否かを
判定することも従来の技術の場合と同様であるが、この
時、上シート１は、下シート４に一体に印刷形成された
絶縁スペーサ層８の、なだらかな円弧状に形成された端
面に沿って撓むように構成されている。

【００３０】このように本実施の形態によれば、上シー
ト１の可動接点層３と下シート４の固定接点層６との間
の間隙を、下シート４に一体に印刷形成した絶縁スペー
サ層８によって確保しているため、構成部品数が少な
く、組み立ても容易で安価な着座センサを得ることが出
来るものである。

【００３１】そして、絶縁スペーサ層８の端面がなだら
かな円弧状に形成され、上シート１を撓ませて可動接点
層３を固定接点層６に接離させる際に、上シート１や可
動接点層３が絶縁スペーサ層８の円弧状に形成された端
面に沿って、なだらかに折り曲げられるため、上シート
１や可動接点層３の破損や抵抗値のバラツキを防止し、
安定した抵抗値を得ることが出来る。

【００３２】なお、以上の説明では、絶縁スペーサ層８
を下シート４の上面に、接着層９を上シート１の下面に
各々印刷形成した構成について説明したが、これとは逆
に、絶縁スペーサ層８を上シート１の下面に、接着層９
を下シート４の上面に各々形成した構成としたり、或い
は、接着層９を一方の絶縁スペーサ層８上に重ねて形成
した構成としても、本発明の実施が可能である。

【００３３】また、図３の断面図に示すように、下シー
ト４上面の絶縁スペーサ層８に加え、上シート１の下面
にも絶縁スペーサ層１０を印刷形成し、これを接着層１
１で接着したり、或いは、図４の断面図に示すように、
下シート４上面の絶縁スペーサ層８上に、さらに絶縁ス
ペーサ層１２を重ねて印刷形成して着座センサを構成す
ることによって、絶縁スペーサ層が二重に形成され、可
動接点層３と固定接点層６の間隙が大きくなるため、着
座センサとしての絶縁性を高めることが出来る。

【００３４】（実施の形態２）図５は本発明の第二の実
施の形態による着座センサの断面図、図６は同分解斜視
図であり、同図において、上シート１の下面には、可動
接点層３とこの可動接点層３を露出させて接着層９が各
々印刷形成されると共に、上シート１の下方に配置され
た下シート４の上面には、貼付された銅箔をエッチング
加工、或いは銀やカーボン等を分散したポリエステルや
エポキシ等の可撓性を有する樹脂を印刷して、複数の一
対の櫛歯状の導電部１５Ａ，１５Ｂを所定の間隔で対向
させた導電層１５が形成されている。

【００３５】そして、この導電層１５の導電部１５Ａ，
１５Ｂ上には、カーボン等を分散したエポキシやフェノ
ールやポリエステル等の樹脂によって、同じく複数の一
対の櫛歯状の接点部１６Ａ，１６Ｂを所定の間隔で対向
させた固定接点層１６が重ねて印刷形成されている。

【００３６】また、下シート４の上面には、実施の形態
１の場合と同様に、固定接点層１６を露出させて絶縁ス
ペーサ層８が印刷形成されると共に、上シート１下面に
印刷形成された接着層９によって、可動接点層３と固定
接点層１６を所定の間隙で対向するように上シート１と
下シート４が接着されて、着座センサが構成されてい
る。

【００３７】以上のように構成された着座センサが、自
動車の座席内に装着され、座席へ乗員が着座すると、図
７の断面図に示すように、この重さによって上シート１
が撓み、上シート１の可動接点層３が下シート４の固定
接点層１６に接触し、着座による荷重の変化に伴って、
可動接点層３と固定接点層１６の樹脂内に分散された導
電粉同士の接触面積や、センサの抵抗値が変化すること
は実施の形態１の場合と同様である。

【００３８】ただし、実施の形態１の場合には、一対の
可動接点層３と固定接点層が面同士で接触し、その各々
の抵抗値の加算されたものを、これらに各々接続された
導電層からセンサの抵抗値として検出したが、本実施の
形態の場合には、可動接点層３が固定接点層１６の複数
の接点部１６Ａ，１６Ｂに接触し、可動接点層３を介し
て複数の櫛歯状の接点部１６Ａと１６Ｂが接続される構
成であるため、可動接点層３と固定接点層１６の複数の
接点部１６Ａ，１６Ｂの、各々の接触箇所の抵抗値の加
算されたものが、導電層１５Ａ，１５Ｂからセンサの抵
抗値として検出される。

【００３９】そして、着座が完了し、ある荷重が一定し
て接点部に加わるようになると、導電粉同士の接触面積
が一定となり、可動接点層３を介して接続された固定接
点層１６の複数の接点部１６Ａと１６Ｂからの、所定の
値以下の一定した着座センサの抵抗値を、自動車の電子
回路が検出して、着座の有無や、着座した乗員の体重が
所定の値以上か否かを判定するように構成されている。

【００４０】このように本実施の形態によれば、固定接
点層１６が対向した一対の櫛歯状の複数の接点部１６
Ａ，１６Ｂによって形成され、可動接点層３を介して複
数の箇所で接点の接触が行われるため、一対の可動接点
層３と固定接点層によって接点の接触を行う場合に比
べ、確実で安定した接点の接触を得ることが出来るもの
である。

【００４１】また、図８（ａ）に示すように、一枚のシ
ート２０上の左側に可動接点層３と接着層９を、右側に
導電層１５と固定接点層１６および絶縁スペーサ層８を
各々印刷形成し、これを図８（ｂ）に示すように、中央
部２０Ｃから上シート２０Ａを折り曲げて、下面の可動
接点層３と下シート２０Ｂ上面の固定接点層１６を対向
させ、接着層９によって接着して着座センサを構成する
ことによって、上シート２０Ａと下シート２０Ｂが一体
のシート２０として形成されているために、構成部品数
をより少なくし、安価な着座センサを得ることが出来
る。

【００４２】（実施の形態３）図９は本発明の第三の実
施の形態による検出装置のブロック図であり、同図にお
いて、２５は実施の形態１や２で説明した着座センサ
で、この着座センサ２５は座席シート２６の着座面裏側
の内部に装着され、着座センサ２５には検出回路２７が
接続されて、検出装置が構成されている。

【００４３】以上の構成において、座席シート２６に乗
員が着座すると、この荷重が着座センサ２５に加わり、
実施の形態１や２で説明したように、着座センサ２５の
抵抗値が変化し、この後、着座が完了し、一定の荷重が
着座センサ２５に加わるようになると、所定の値以下の
一定した値となった抵抗値が、着座センサ２５から検出
回路２７に出力される。

【００４４】そして、この抵抗値を検出回路２７が検出
して、抵抗値が所定の値以下か否かによって着座センサ
２５に加わった荷重、即ち、着座の有無や、着座した乗
員の体重が所定の値以上か否かを判定し、これを自動車
の電子回路に出力することによって、着座が確認された
場合にはシートベルト着用の表示を行ったり、乗員の体
重が所定値以上か否かによってエアバック作動を制御し
たりするように構成されている。

【００４５】このように本実施の形態によれば、着座セ
ンサ２５に接続された検出回路２７が、着座センサ２５
に所定の荷重が加えられた際の抵抗値を検出すると共
に、その抵抗値の差異によって加えられた荷重を判定
し、異なる制御を行うように検出装置が構成されている
ため、着座の有無や着座した乗員の体重を着座センサ２
５の抵抗値の差異として検出し、これによって、例えば
エアバックの作動を制御したり、シートベルト着用の表
示を行う等、様々な機能の制御を行うことが可能な検出
装置を、安価に実現することが出来るものである。

【００４６】また、実施の形態１や２では着座センサ
を、一対の可動接点層と固定接点層を所定の間隔で対向
させた単体の着座センサとして説明したが、座席シート
が大きく、いくつかの着座センサを使用する必要がある
場合、こうした単体の着座センサをいくつも座席シート
に装着し、その各々を検出回路に接続することは組み立
てに手間がかかるため、図１０の平面図に示すように、
上下シートに複数の可動接点層と固定接点層を形成し
て、着座センサを複数の接点部２８が一体に連結された
構成とし、これを用いることによって、装置の組み立て
も容易で安価なものとすることが出来る。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、安定した
抵抗値が得られ、構成部品数が少なく、組み立ても容易
で安価な着座センサ、およびこれを用いた検出装置を得
ることが出来るという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態による着座センサの
断面図

【図２】同動作時の断面図

【図３】同上下シートに絶縁スペーサ層を形成した断面
図

【図４】同絶縁スペーサ層を二層とした断面図

【図５】本発明の第二の実施の形態による着座センサの
断面図

【図６】同分解斜視図

【図７】同動作時の断面図

【図８】同上下シートを一体に形成した断面図

【図９】本発明の第三の実施の形態による検出装置のブ
ロック図

【図１０】同複数の接点層を形成した平面図

【図１１】従来の着座センサの断面図

【図１２】同動作時の断面図

【符号の説明】

１，２０Ａ 上シート ２，５ 導電層 ３ 可動接点層 ４，２０Ｂ 下シート ６ 固定接点層 ８，１０，１２ 絶縁スペーサ層 ９，１１ 接着層 １５ 導電層 １５Ａ，１５Ｂ 導電部 １６ 固定接点層 １６Ａ，１６Ｂ 接点部 ２０ シート ２０Ｃ 中央部 ２５ 着座センサ ２６ 座席シート ２７ 検出回路 ２８ 接点部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾▲崎▼ 卓生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田邉 功二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 阿部 芳晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB07 AC01 AC07 5G006 AA01 AA07 FB02 FB14 FB21

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有する絶縁フィルム製の上シー
   トと、この上シートの下面に導電粉を分散した樹脂によ
   って印刷形成された可動接点層と、上記上シートの下方
   に配置された可撓性を有する絶縁フィルム製の下シート
   と、この下シートの上面に導電粉を分散した樹脂によっ
   て、上記可動接点層と所定の間隙を空け対向して印刷形
   成された固定接点層と、上記上シート下面または下シー
   ト上面に樹脂によって、上記可動接点層または固定接点
   層を露出させて印刷形成された絶縁スペーサ層と、上記
   絶縁スペーサ層上または接点層を除く上下シート上に形
   成された接着層からなる着座センサ。
2. 【請求項２】 絶縁スペーサ層の端面をなだらかな円弧
   状に形成した請求項１記載の着座センサ。
3. 【請求項３】 絶縁スペーサ層を上下シートの両方に形
   成、または絶縁スペーサ層を二層とした請求項１または
   ２記載の着座センサ。
4. 【請求項４】 固定接点層を対向した一対の櫛歯状に形
   成した請求項１〜３のいずれか一つに記載の着座セン
   サ。
5. 【請求項５】 上下のシートを一体に形成し、これを折
   り曲げて可動接点層と固定接点層を対向させた請求項１
   〜４のいずれか一つに記載の着座センサ。
6. 【請求項６】 上下シートに複数の可動接点層と固定接
   点層を形成した請求項１〜５のいずれか一つに記載の着
   座センサ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一つに記載の着
   座センサと、これに接続された検出回路からなり、この
   検出回路が、着座センサに所定の荷重が加えられた際の
   抵抗値を検出すると共に、その抵抗値の差異によって加
   えられた荷重を判定し、異なる制御を行う検出装置。