JP2009126231A

JP2009126231A - 乗員検知装置

Info

Publication number: JP2009126231A
Application number: JP2007300553A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Takeuchi; 正佳竹内; Wataru Otake; 亘大竹; Setsu Takuma; 摂宅間
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-06-11
Also published as: EP2062788A3; EP2062788A2

Abstract

【課題】高い耐久性をもち小型化可能な乗員検知装置を提供することを課題とする。
【解決手段】着座面Ｓに配置される複数の感圧スイッチ１２１〜１２６と、それらを電気的に並列接続し、それぞれの一端部が外部電源回路４０に接続され、それぞれが分岐しない一対の第１電極電源線１１１〜１１８及び第２電極電源線１３１〜１３８と、一対の電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８におけるそれぞれの電源端子１１１及び１３１の反対側に直列に接続し、着座面以外の部位Ｈに配置される断線検出用抵抗１４とを有する。最も遠い位置にある感圧スイッチよりも遠い位置にて一対の電源線の間を電気的に接続することで、装置全体を小型化できると共に、その断線検出用抵抗１４を着座面以外の部位に配置することで乗員の着座による応力が断線検出用抵抗１４に加わり難くなって断線検出用抵抗１４に不具合が発生するおそれを少なくできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員が着座するときの着座面の圧力変化により乗員を検知する乗員検知装置に関する。

従来の乗員検知装置では、特許文献１に開示されているように、感圧スイッチ（１１）に並列接続された断線検出用抵抗（１３）は、電源用接続端子（３４ａ、３４ｃ）から最も遠い位置にある感圧スイッチに近接した位置に配置されると共に、センサ本体部（１０ａ）の分岐部（３１ｃ）の前端に配置されている。
特開２００６−６４５７２号公報（図２、図７）

しかしながら、従来技術の乗員検知装置における断線検出用抵抗（１３）は、乗員が着座する範囲に配置されているため、繰り返し応力が加わる。この応力により、断線検出用抵抗（１３）及び、断線検出用抵抗（１３）と電源線（１４、１５）との接合部が断線したり、断線検出用抵抗（１３）自体の性能低下（抵抗値変動）などの障害が起こるおそれがある。

そして、断線検出用抵抗（１３）が分岐部（３１ｃ）の先端に配置されているため、断線検出用抵抗（１３）を電源線（１４、１５）に並列接続のための分岐する配線（３４ｄ）が必要になり、センサ本体部（１０ａ）の回路が複雑になる。また分岐する配線（３４ｄ）を配置するため、センサ本体部（１０ａ）が大型化する。

本発明は上記実情に鑑み完成したものであり、高い耐久性をもち小型化可能な乗員検知装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る乗員検知装置の特徴は、シート装置における乗員が着座する着座面に配置される複数の感圧スイッチと、
電源端子が外部電源回路の第１電極端子に接続される一筋の第１電極電源線と、
電源端子が前記外部電源回路の第２電極端子に接続される一筋の第２電極電源線と、を有し、
前記複数の感圧スイッチは、前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線に第１電極側端子及び第２電極側端子でそれぞれ並列に接続され、前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線に前記電源端子の反対側で直列に接続され、前記着座面以外の部位に配置される断線検出抵抗を有することにある。

上記課題を解決する請求項２に係る乗員検知装置の特徴は、請求項１において、前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線が、帯状フィルム体上に屈曲して設けられ、前記断線検出用抵抗は前記電源端子に隣接することにある。

上記課題を解決する請求項３に係る乗員検知装置の特徴は、請求項１又は２において、前記第１電極側端子は前記第１電極電源線に一体的に接続され、前記第２電極側端子は前記第２電極電源線に一体的に接続され、前記第１フィルムの接合面には、前記第１電極電源線、前記第２電極電源線、前記断線検出用抵抗、前記第１電極側端子、及び前記第２電極側端子が配設され、前記第２フィルムの接合面には、前記第１電極側端子及び前記第２電極側端子に対向する位置に互いに接続された前記第１電極側接続部及び前記第２電極側接続部が配設され、前記第１フィルムと前記第２フィルムとを両者間を所定間隔に保持するスペーサを介在させて接合面で接合したことにある。

上記課題を解決する請求項４に係る乗員検知装置の特徴は、請求項１〜３の何れか１項において、前記第１電極電源線又は前記第２電極電源線には、前記電源端子に最も近い位置に接続された前記感圧スイッチより前記電源端子に近い位置に短絡検出用抵抗が接続されていることにある。

請求項１に係る発明によれば、乗員検知装置を電源端子が外部電源回路の第１電極端子に接続される一筋の第１電極電源線と電源端子が外部電源回路の第２電極端子に接続される一筋の第２電極電源線とに、並列に接続する複数の感圧スイッチにより構成するため、装置の回路構成が簡単になり、装置を小型化できる。また、断線検出抵抗を第１電極電源線及び第２電極電源線に電源端子の反対側で直列に接続するため、装置の回路の断線を検出する断線検出用抵抗は１個のみで良く、回路構成が単純化できる。また、断線検出抵抗を着座面以外の部位に配置するため、断線検出抵抗へ加わる乗員の着座による応力を無くし、断線検出抵抗の不具合を防止できる。また、乗員の乗り心地を改善できる。

請求項２に係る発明によれば、第１電極電源線及び第２電極電源線が帯状フィルム体上に屈曲して設けられ、断線検出用抵抗は電源端子に隣接するため、複数の感圧スイッチを着座面の広範囲に配置することができる。

請求項３に係る発明によれば、第１電極側端子は第１電極電源線に一体的に接続され、第２電極側端子は第２電極電源線に一体的に接続されるため、回路構成を単純化できる。また、第１フィルムの接合面には、第１電極電源線、第２電極電源線、断線検出用抵抗、第１電極側端子、前記第２電極側端子が配設され、第２フィルムの接合面には、前記第１電極側端子及び前記第２電極側端子に対向する位置に互いに接続された前記第１電極側接続部及び前記第２電極側接続部が配設されるため、回路の構成要素を第１フィルム上に集約でき、製造が容易となり、製造コストが低減できる。

請求項４に係る発明によれば、第１電極電源線又は第２電極電源線には、電源端子に最も近い位置に接続された感圧スイッチより電源端子に近い位置に短絡検出用抵抗が接続されているため、第１電極電源線における電源端子及び第１電極側端子の接続箇所と、第２電極電源線における電源端子及び第２電極側端子の接続箇所との短絡を検出できる。また、本装置に接続される外部電源回路の短絡を検出できる。また、短絡検出用抵抗を回路内に容易に配設できる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び２に示すように、本実施形態に係る乗員検知装置１０は、電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８（第１電極電源線１１１〜１１８及び第２電極電源線１３１〜１３８）と感圧スイッチ１２１〜１２６と断線検出用抵抗１４と短絡検出用抵抗１５と帯状フィルム体１０１〜１０３（第１フィルム１０１、第２フィルム１０２、スペーサ１０３）とを有する。第１フィルム１０１と第２フィルム１０２とはそれぞれの一面側（図２の紙面手前側）が接合面となっており、それら接合面が対向するように配設されており、電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８と感圧スイッチ１２１〜１２６と断線検出用抵抗１４と短絡検出用抵抗１５とを内部に収納している。第１及び第２フィルム１０１及び１０２の間にはスペーサ１０３が介設されている。第１フィルム１０１とスペーサ１０３との間、第２フィルム１０２とスペーサ１０３との間はそれぞれ外部から水分などが侵入しないように接着乃至溶着されている。

電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８は第１電極電源線１１１〜１１８と第２電極電源線１３１〜１３８とからなり、第１フィルム１０１の一面側に形成されている。第１電極電源線１１１〜１１８は電源端子１１１にて外部電源回路４０の第１電極端子４１に接続される。第２電極電源線１３１〜１３８は電源端子１３１にて外部電源回路４０の第２電極端子４２に接続される。外部電源回路４０は第１電極端子４１と第２電極端子４２との間に流れる電流の大きさ（抵抗値）から乗員の着座の有無、本乗員検知装置における断線の発生の有無、外部電源回路４０自身における短絡発生の有無を検知する手段である。外部電源回路４０の詳しい動作については後述する。

感圧スイッチ１２１〜１２６は、第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａ及び第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂと第１電極側接続部１２１ｃ〜１２６ｃと第２電極側接続部１２１ｄ〜１２６ｄとをもつ。第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａと第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂとは第１フィルム１０１の一面側に形成されている。第１電極側接続部１２１ｃ〜１２６ｃ及び第２電極側接続部１２１ｄ〜１２６ｄは第２フィルム１０２の一面側に形成されている。スペーサ１０３には各々の感圧スイッチ１２１〜１２６の電極が配置される電極室を区画する孔と空気抜き用の経路とを形成する切り欠き部１０３１が形成されている。第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａと第１電極側接続部１２１ｃ〜１２６ｃとの間はそれぞれスペーサ１０３にて形成された電極室内にて対向し、第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂと第２電極側接続部１２１ｄ〜１２６ｄとの間もそれぞれスペーサ１０３にて形成された電極室内にて対向している。

感圧スイッチ１２１〜１２６は外部から加えられた圧力により第１フィルム１０１と第２フィルム１０２との変形の大きさから外部の圧力を検出する。具体的には、所定圧力以上の圧力が加えられることにより、第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａ及び第１電極側接続部１２１ｃ〜１２６ｃの間と、第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂ及び第２電極側接続部１２１ｄ〜１２６ｄの間とのそれぞれが接触するに至るまで第１及び第２フィルム１０１及び１０２の変形が大きくなることによって、第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａと第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂとの間が電気的に接続されることにより、加えられた圧力が所定圧力以上になったことが検出できる。

第１電極電源線１１３〜１１７は第１電極側端子１２１ａ〜１２６ａと共に一筋に形成され、第２電極側電源線１３３〜１３７は第２電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂと共に一筋に形成される。つまり、第１電極側電源線１１１〜１１８及び第２電極側１３１〜１３８は感圧スイッチ１２１〜１２６を並列に接続する。そして、第１電極側電源線１１１〜１１８と第２電極側電源線１３１〜１３８とは双方ともに一筋で形成されており、回路図上において分岐する部分をもたない。

なお、本実施例の構成を回路図上に示すと図３（ａ）に示すようなはしご状になるが、この構成を図３（ｂ）のように感圧スイッチ１２１〜１２６において交差するものにしても良い（第１電極側接続部１２３ｃ及び第２電極側接続部１２３ｄの間と第１電極側接続部１２４ｃ及び第２電極側接続部１２４ｄの間とをそれぞれ接続する代わりに、第１電極側接続部１２３ｃ及び第２電極側接続部１２４ｄの間と第１電極側接続部１２４ｃ及び第２電極側接続部１２３ｄの間とをそれぞれ接続している）。すなわち、回路図上において電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８の双方において分岐する部分をもたない構成であれば感圧スイッチ１２１〜１２６を並列に接続する構成は問わない。

断線検出用抵抗１４は電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８の電源端子（１１１及び１３１）と反対側１１８及び１３８で直列に接続されている。断線検出用抵抗１４は着座面Ｓ以外の部位（本実施例では図４に示すようにシートバック１８にて覆われる部位Ｈ）に配置される。電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８を屈曲して配置することにより、断線検出用抵抗１４は電源端子１１１及び１３１に隣接するように配設される。断線検出用抵抗１４は何れの感圧スイッチ１２１〜１２６よりも、電源端子１１１及び１３１に近い位置に配置される。電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８を全体で見ると、電源端子１１１及び１３１から反対側１１８及び１３８に向けて膨らみ部分がシートクッション１９前方に向いたＵ字状に配置されている。断線検出用抵抗１４はそれぞれの感圧スイッチ１２１〜１２６がオン状態になったときの抵抗値と比較して検知可能に大きな抵抗値をもち、電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８の何れかにおいて断線した場合（更には本乗員検知装置１０に電源を供給する外部電源回路４０において断線した場合を含んでも良い）の抵抗値と比較して検知可能に小さな抵抗値をもつ。従って、一対の電源線１１１〜１１８及び１３１〜１３８において断線が無い場合には本断線検出用抵抗１４に起因する抵抗値が観測されているが、断線が生じた場合には抵抗値が有為に大きくなることにより断線の発生が検出でき、圧力が加わっていないのか、感圧スイッチ１２１〜１２６はオン状態になっていても断線により検知できないかが識別できる。

短絡検出用抵抗１５は第１電極側電源線１１１〜１１８の電源端子１１１側に隣接する部分１１２に設けられている。短絡検出用抵抗１５についても断線検出用抵抗１４と同様の理由により着座面Ｓ以外の部位Ｈに配置される。断線検出用抵抗１４は本乗員検知装置１０に電源を供給する外部電源回路４０の内部において短絡した場合の抵抗値と比較して検知可能に大きな抵抗値をもつから、短絡が発生していない場合には感圧スイッチ１２１〜１２６がオン状態になっても短絡検出用抵抗１５に起因する抵抗値を示しているが、短絡が発生したときに抵抗値が有為に小さくなることで感圧スイッチ１２１〜１２６がオン状態になっているか、短絡が発生しているかを識別できる。

他の実施形態の乗員検知装置について以下説明する。図５及び６に示すように、本実施形態の乗員検知装置２０は、電源線２１及び２２と感圧スイッチと断線検出用抵抗２４と帯状フィルム体２０１〜２０３（第１フィルム２０１、第２フィルム２０２、スペーサ２０３）と電源端子２５とをもつ。電源線２１及び２２は電源端子２５にて外部電源回路４０の第１電極端子４１及び第２電極端子４２に接続される。第１フィルム２０１と第２フィルム２０２とはそれぞれの一面側が接合面として対向するように配設されており、間にスペーサ２０３が介設されている。なお、本実施例では短絡検出用抵抗を有していないが有することができる。電源端子２５には両端にコネクタ部２６及び２８をもつワイヤハーネス２７がコネクタ部２６にて接続されている。

感圧スイッチはそれぞれ一対の電極（第１電極側端子及び第２電極側端子に相当：電源線２１及び２２の一部をそのまま利用している）と第１及び第２電極側接続部２３１〜２３６とをもつ。つまり、一対の電源線２１及び２２の間を各第１及び第２電極側接続部２３１〜２３６にて接触可能に配置することにより、外部から加えられた圧力により第１フィルム２０１と第２フィルム２０２とが変形して、第１及び第２電極側接続部２３１〜２３６が第１及び第２電極側端子として作用させる一対の電源線２１及び２２のそれぞれに接触するに至るまで第１及び第２フィルム２０１及び２０２の変形が大きくなることで両者の間が電気的に接続させることにより、加えられた圧力が所定圧力以上になったことが検出される。

断線検出用抵抗２４は一対の電源線２１及び２２の電源端子２５側とは反対側の他端部の間を直列に接続する。断線検出用抵抗２４は着座面Ｓ以外の部位Ｈに配置される。一対の電源線２１及び２２を屈曲させることにより、断線検出用抵抗２４は電源端子２５に隣接するように配設される。断線検出用抵抗２４は、何れの感圧スイッチよりも、電源端子２５に近い位置に配置される。一対の電源線２１及び２２を全体で見ると、実施例１と同様に電源端子２５側から断線検出用抵抗２４側に向けて膨らみ部分がシートクッション前方に向いたＵ字状に配置されている。

図７及び６に示すように、本実施形態の乗員検知装置３０は、一対の電源線３１及び３２と感圧スイッチと断線検出用抵抗３４と帯状フィルム体３０１〜３０３（第１フィルム３０１、第２フィルム３０２、スペーサ３０３）と電源端子３５とをもつ。電源線３１及び３２は電源端子３５にて外部電源回路４０の第１電極端子４１及び第２電極端子４２に接続される。第１フィルム３０１と第２フィルム３０２とはそれぞれの一面側が接合面として対向するように配設されており、間にスペーサ３０３が介設されている。なお、本実施例では短絡検出用抵抗を有していないが有することができる。

感圧スイッチはそれぞれ第１及び第２電極側端子と第１及び第２電極側接続部３３１〜３３６とをもつ。第１及び第２電極側端子は一対の電源線３１及び３２をそのまま用いている。つまり、第１及び第２電極側電源線３１及び３２の間を各第１及び第２電極側接続部３３１〜３３６にて接触させて電気的に接続可能にすることにより感圧スイッチを構成する。感圧スイッチは実施例２と同様に外部から加えられた圧力により第１フィルム３０１と第２フィルム３０２とに加えられた圧力により変形して、第１及び第２電極側接続部３３１〜３３６が第１及び第２電極側端子として作用させる一対の電源線３１及び３２のそれぞれに接触するに至るまで第１及び第２フィルム３０１及び３０２の変形が大きくなることで両者の間が電気的に接続させることにより、加えられた圧力が所定圧力以上になったことが検出される。

断線検出用抵抗３４は一対の電源線３１及び３２の電源端子３５側とは反対側に直列に接続される。断線検出用抵抗３４は、図８に示すように、着座面Ｓ以外の部位Ｈに配置される。本実施例の乗員検知装置３０は図７における図面下方側をシートクッション１７前方側に向けて配設されており接続線部Ｗがシートクッション１７の下方に設けられた貫通孔１７１を通じて上面部分から下面部分に通されており、シートクッション１７下面部分に電源端子３５が配置される。一対の電源線２１及び２２をシートクッション１７上に配置した状態で見ると、実施例１及び２と同様に、シートクッション１７上に表れる一対の電源線３１及び３２の膨らみ部分がシートクッション１７前方に向いたＵ字状に配置されている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

実施例１の乗員検知装置の正面概略図である。実施例１の乗員検知装置の分解概略図である。実施例１の乗員検知装置の回路図（ａ）及び変形例の回路図（ｂ）である。実施例１の乗員検知装置の使用状態をしめす上面図（ａ）及び側面断面図（ｂ）である。実施例２の乗員検知装置の正面概略図である。図５（図７）のＡ−Ａ（Ｂ−Ｂ）矢視断面図である。実施例３の乗員検知装置の正面概略図である。実施例３の乗員検知装置の使用状態をしめす上面図（ａ）及び側面断面図（ｂ）である。

符号の説明

１０、２０、３０…乗員検知装置
１１１〜１１８、２１、３１…第１電源線１３１〜１３８、２２、３２…第２電源線
１２１〜１２６…感圧スイッチ１２１ａ〜１２６ａ…第１電極側端子１２１ｂ〜１２６ｂ…第２電極側端子１２１ｃ〜１２６ｃ…第１電極側接続部１２１ｄ〜１２６ｄ…第２電極側接続部２３１〜２３６、３３１〜３３６…第１及び第２電極側接続部
１４、２４、３４…断線検出用抵抗
１５…短絡検出用抵抗
１０１、２０１、３０１…第１フィルム（帯状フィルム体）１０２、２０２、３０２…第２フィルム（帯状フィルム体）１０３、２０３、３０３…スペーサ（帯状フィルム体）
４０…外部電源回路４１…第１電極端子４２…第２電極端子

Claims

シート装置における乗員が着座する着座面に配置される複数の感圧スイッチと、
電源端子が外部電源回路の第１電極端子に接続される一筋の第１電極電源線と、
電源端子が前記外部電源回路の第２電極端子に接続される一筋の第２電極電源線と、を有し、
前記複数の感圧スイッチは、前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線に第１電極側端子及び第２電極側端子でそれぞれ並列に接続され、前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線に前記電源端子の反対側で直列に接続され、前記着座面以外の部位に配置される断線検出抵抗を有することを特徴とする乗員検知装置。
前記第１電極電源線及び前記第２電極電源線が、帯状フィルム体上に屈曲して設けられ、前記断線検出用抵抗は前記電源端子に隣接することを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
前記第１電極側端子は前記第１電極電源線に一体的に接続され、前記第２電極側端子は前記第２電極電源線に一体的に接続され、前記第１フィルムの接合面には、前記第１電極電源線、前記第２電極電源線、前記断線検出用抵抗、前記第１電極側端子、及び前記第２電極側端子が配設され、前記第２フィルムの接合面には、前記第１電極側端子及び前記第２電極側端子に対向する位置に互いに接続された前記第１電極側接続部及び前記第２電極側接続部が配設され、前記第１フィルムと前記第２フィルムとを両者間を所定間隔に保持するスペーサを介在させて接合面で接合したことを特徴とする請求項１又は２に記載の乗員検知装置。
前記第１電極電源線又は前記第２電極電源線には、前記電源端子に最も近い位置に接続された前記感圧スイッチより前記電源端子に近い位置に短絡検出用抵抗が接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員検知装置。