JP2008157914A - 荷重センサ - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を図ることができるフィルム形状からなる荷重センサを提供する。
【解決手段】直線状に形成された第一フィルム２１と、第一フィルム２１と同形状に形成され、第一フィルム２１に対向して配置される第二フィルム２２と、第一フィルム２１と第二フィルム２２との間に対向して且つ離隔して配置され、荷重を受けた場合に当接して導通するセンサセル１１、１２の部位のセンサ電極２３、２４と、第一フィルム２１と第二フィルム２２との間に配置され、センサ電極２３、２４に導通する導通部１４の部位における導通電極２３、２４と、第一フィルム２１および第二フィルム２２の端部に結合され、導通電極２３、２４を介してセンサ電極２３、２４に導通されるコネクタ１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷重センサ、一対のフィルムの間に対向して且つ離隔して配置され、荷重を受けた場合に当接して導通するセンサ電極を有する荷重センサに関するものである。

荷重センサとして、例えば特許文献１および２に開示されたものがある。特許文献１および２に開示された荷重センサは、複数のセンサセルがマトリックス状に配置されており、車両の座席の座面部の半分以上の領域を占める大きさとされている。そして、この荷重センサは、一対のフィルムの間に、電極を介装する構成からなる。
特開平１０−３９０４５号公報 特開２００５−１５３５５６号公報

しかし、これらの荷重センサにおいては、一対のフィルムが、非常に大きな面積のものとなる。従って、この一対のフィルムの成形コストが高価となる。さらに、当該フィルムのうち、センサセルが配置される矩形状の部分とコネクタとの接続する部分は、細く形成されている。そのため、大きなフィルム基材から、複数のフィルムを切り抜く場合に、当該接続部分の周辺は、不要なフィルムとなってしまう。つまり、フィルム成形に当たりフィルム基材の歩留まりが低下することにより、結果として高コスト化を招来する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、低コスト化を図ることができるフィルム形状からなる荷重センサを提供することを目的とする。

（１）本発明の荷重センサは、直線状に形成された第一フィルムと、第一フィルムと同形状に形成され、第一フィルムに対向して配置される第二フィルムと、第一フィルムと第二フィルムとの間に対向して且つ離隔して配置され、荷重を受けた場合に当接して導通するセンサ電極と、第一フィルムと第二フィルムとの間に配置され、センサ電極に導通する導通電極と、第一フィルムおよび第二フィルムの端部に結合され、導通電極を介してセンサ電極に導通されるコネクタと、を備えることを特徴とする。

つまり、本発明の荷重センサによれば、第一フィルムおよび第二フィルムは、何れも直線状からなる。従って、大きなフィルム基材から、これらの第一フィルムおよび第二フィルムを複数切り抜く場合には、第一フィルムおよび第二フィルムを平行に並べる状態に型取りすることができる。従って、フィルム基材のうち不要となる部分がほとんどない。つまり、従来に比べて、フィルム基材の歩留まりが良く、一枚のフィルム基材から従来に比べて多数のフィルムを形成できる。従って、低コスト化を図ることができる。

（２）ここで、センサ電極は、第一フィルムと第二フィルムとの間に直線方向に離隔して配置される複数からなり、コネクタは、複数のセンサ電極を結ぶ直線上に位置するようにしてもよい。これにより、センサ電極を複数有する場合であっても、第一フィルムと第二フィルムを直線状に形成することができ、低コスト化を図ることができる。

（３）また、複数のセンサ電極は、直列接続され、車両の座席の座面部のうち車両前後方向および車両左右方向にずれて配置され、本発明の荷重センサは、車両の座席に乗員が着座したことを検知するようにしてもよい。

ここで、車両の座席に荷物を載置する場合にも、荷重センサを構成するセンサ電極が導通するおそれがあるため、乗員が着座していると誤検知するおそれがある。しかし、本発明によれば、複数のセンサ電極が直列接続されているため、直列接続されている全てのセンサ電極が導通しなければ、乗員が着座したと判定されることはない。

ただし、例えば、荷物が背もたれ部にもたれるような状態で座面部に載置されると、いわゆる片当たり状態となり、座面部の特定位置に大きな荷重がかかることがある。例えば、車両の座席の座面部は、荷物により、背もたれ部に対して平行又は垂直な直線状に荷重がかかることが多い。例えば直方体の荷物の場合に、当該荷物の一部が背もたれ部にもたれかける状態とすると、当該荷物は、背もたれ部にほぼ平行または垂直な状態となる。この場合、座面部に大きな荷重がかかる部位は、車両左右方向に直線状の範囲や、車両前後方向に直線状の範囲などとなる。または、荷物が背もたれ部にもたれかける状態であって、車両前後方向、車両左右方向、車両上下方向の全方向に対して傾いている場合には、座面部に大きな荷重がかかる部位は、特定の点状の狭い範囲となる。

しかし、本発明の荷重センサによれば、複数のセンサ電極は、車両の座席の座面部のうち車両前後方向および車両左右方向にずれて配置されている。つまり、複数のセンサ電極が車両前後方向および車両左右方向に対して斜めに座面部に配置されている。そして、上述したように、当該複数のセンサ電極は、直列接続されている。従って、斜めに配置された複数のセンサ電極の全てが同時に導通した場合にのみ、乗員が着座したと判定することになる。つまり、上記のように荷物が座面部に対して片当たり状態となったとしても、複数のセンサ電極の全てが同時に導通する可能性は低い。従って、本発明の荷重センサを上述したような着座センサとして用いた場合には、車両の座席に荷物が載置されたことにより、乗員が着座したと誤検知することをより防止できる。

（４）また、複数のセンサ電極は、並列接続または直列接続され、車両の座席の背もたれ部に配置され、本発明の荷重センサは、車両の座席に乗員が着座したことを検知するようにしてもよい。

ここで、車両の座席に乗員が着座した場合には、乗員の背中部が車両の座席の背もたれ部を押圧する。従って、本発明の荷重センサにより、乗員が着座したことを検知することができる。また、車両の座席の座面部に荷物を載置する場合、必ず、当該荷物により座面部が荷重を受けることになる。しかし、当該荷物により背もたれ部が荷重を受ける可能性は、座面部に比べて非常に低い。従って、本発明によれば、荷物が車両の座席に載置されたことにより、乗員が着座したと誤検知することを低減できる。

そして、複数のセンサ電極を並列接続する場合には、何れかのセンサ電極が荷重を受けて導通することで、乗員が着座したと判定することになる。ここで、乗員の姿勢によっては、背もたれ部が乗員の背中部から荷重を受ける位置が変動することがある。このような場合であっても、複数のセンサ電極のうち何れかが荷重を受けることができるので、乗員が着座したことを検知できる。

また、複数のセンサ電極を直列接続する場合には、全てのセンサ電極が荷重を受けて導通する場合にのみ、乗員が着座したと判定することになる。従って、荷物により、複数のセンサ電極が同時に導通する可能性は非常に低い。つまり、荷物が車両の座席に載置されたことにより、乗員が着座したと誤検知することをより確実に低減できる。

（５）また、複数のセンサ電極は、複数座席を一体として形成される車両シートの各座席の座面部にそれぞれ配置され、本発明の荷重センサは、車両シートの各座席に乗員が着座したことを検知するようにしてもよい。つまり、複数座席を一体として形成される車両シートに対して、一個の荷重センサを配置することで、各座席に乗員が着座したことを検知することができる。そして、各座席の座面部に配置されるそれぞれのセンサ電極は、電気的に接続されていない状態となるように導通電極を形成してもよい。この場合は、コネクタの外部端子が、座席数に対応する数となる。この他に、各座席の座面部に配置されるそれぞれのセンサ電極は、並列接続するようにしてもよい。ただし、どの座席に乗員が着座したかを判断するために、それぞれのセンサ電極が並列接続される２接続点間における導通電極の電気抵抗を異なるようにするとよい。この場合、コネクタの外部端子は２本で足りる。従って、全てのセンサ電極を電気的に接続したとしても、どの座席に乗員が着座したかを判断できる。

（６）また、複数のセンサ電極は、複数座席を一体として形成される車両シートの各座席の背もたれ部にそれぞれ配置され、本発明の荷重センサは、車両シートの各座席に乗員が着座したことを検知するようにしてもよい。つまり、複数座席を一体として形成される車両シートに対して、一個の荷重センサを配置することで、各座席に乗員が着座したことを検知することができる。そして、各座席の背もたれ部に配置されるそれぞれのセンサ電極は、上述した各座席の背もたれ部に配置される場合と同様に、電気的に接続されていない状態となるように導通電極を形成してもよいし、並列接続するようにしてもよい。

本発明の荷重センサによれば、低コスト化を図ることができるフィルム形状とすることができる。

（１）第１実施形態
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。ここでは、本発明の荷重センサを、単一座席用車両シートの場合の座席２に搭載して当該座席２に乗員が着座したか否かを検知するための着座センサを例に挙げて説明する。

第１実施形態の着座センサ１について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、着座センサ１の平面図を示す。図２は、着座センサ１のセンサセル１１の部位の断面拡大図を示す。図３は、着座センサ１を車両の座席２に搭載した状態の車両前方から見た図を示す。図４は、着座センサ１の回路構成図を示す。

図１に示すように、着座センサ１は、２個のセンサセル１１、１２と、コネクタ１３と、各センサセル１１、１２とコネクタ１３とを導通する導通部１４とから構成される。各センサセル１１、１２は、乗員や荷物などにより荷重を受けた場合に導通するスイッチとして機能する部分である。コネクタ１３は、導通部１４を介してセンサセル１１、１２に接続された２個の端子を備えており、車両に搭載される乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続される。また、導通部１４は、コネクタ１３から直線状に一本延びるように形成される。そして、センサセル１１、１２が、直線状の導通部１４の先端部、および、導通部１４の中央部に、それぞれ配置されている。

この着座センサ１の具体的な断面構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、着座センサ１は、第一フィルム２１と、第二フィルム２２と、第一電極２３と、第二電極２４と、スペーサ２５とから構成されている。ただし、着座センサ１のうち、センサセル１１、１２の部位と導通部１４の部位とは、基本的な構成は共通するが、具体的な構成が多少相違する。そこで、センサセル１１、１２の部位と導通部１４の部位との差異を明確にしながら説明する。

第一フィルム２１は、センサセル１１、１２および導通部１４の外形をなしており、全体としては直線状に形成されている。この第一フィルム２１は、ＰＥＮ樹脂からなり、薄肉状に形成されている。この第一フィルム２１のうち先端側および中央部の部位、すなわちセンサセル１１、１２の部位は、ほぼ円形状からなる。第一フィルム２１のうち導通部１４の部位は、当該円形状の直径より小さな幅の線状に形成されている。そして、第一フィルム２１の基端部には、コネクタ１３が結合されている。第二フィルム２２は、第一フィルム２１と同じ材質且つ同形状からなる。そして、第二フィルム２２は、第一フィルム２１に対向して配置されている。この第二フィルム２２の基端部は、第一フィルム２１と同様、コネクタ１３に結合されている。

第一電極２３は、第一フィルム２１の一方面（図２の下面）に形成されている。つまり、第一電極２３は、第一フィルム２１と第二フィルム２２との間のうち、図２の上方に配置されている。この第一電極２３は、第一フィルム２１の一方面に接着された銀層２３ａと、銀層２３ａの表面を被覆するカーボン層２３ｂとからなる。そして、センサセル１１、１２の部位における第一電極２３（本発明の「センサ電極」に相当する）は、円形状からなる第一フィルム２１の少なくとも中央部に形成されている。また、導通部１４の部位における第一電極２３（本発明の「導通電極」に相当する）は、形成する回路に応じて適宜配線されている。

第二電極２４は、第二フィルム２２のうち、第一電極２３に対向する側の面（図２の上面）に形成されている。つまり、この第二電極２４は、第一フィルム２１と第二フィルム２２との間のうち、図２の下方に配置されている。この第二電極２４は、第二フィルム２２の一方面に接着された銀層２４ａと、銀層２４ａの表面を被覆するカーボン層２４ｂとからなる。さらに、第二電極２４のカーボン層２４ｂは、第一電極２３から離隔して配置されている。そして、センサセル１１、１２の部位における第二電極２４（本発明の「センサ電極」に相当する）は、円形状からなる第二フィルム２２の少なくとも中央部に形成されている。つまり、センサセル１１、１２の部位においては、第一電極２３と第二電極２４とが対向して且つ離隔している。また、導通部１４の部位における第二電極２４（本発明の「導通電極」に相当する）は、形成する回路に応じて適宜配線されている。つまり、この導通部１４の部位における第一電極２３および第二電極２４は、センサセル１１、１２の部位における第一電極２３および第二電極２４と、コネクタ１３の両端子との間を、それぞれ導通している。

スペーサ２５の外形は、第一フィルム２１および第二フィルム２２と同じ外形形状からなる。ただし、スペーサ２５の幅方向中央部には、図１の破線にて示すように、全体に亘って、貫通形成されている。具体的には、スペーサ２５のうちセンサセル１１、１２の部位の当該貫通幅が、導通部１４の部位における当該貫通幅よりも広くなっている。このスペーサ２５は、ＰＥＴ樹脂からなり、薄肉状に形成されている。

そして、スペーサ２５は、第一電極２３と第二電極２４との間に介装されている。つまり、図２において、第一電極２３と第二電極２４とスペーサ２５により挟まれる空間が形成されている。ここで、上述したように、スペーサ２５のうちセンサセル１１、１２の部位の貫通幅が、導通部１４の部位における貫通幅よりも広くなっていることから、センサセル１１、１２における当該空間の幅（図２の左右方向幅）が、導通部１４における当該空間の幅よりも広くなっている。従って、当該空間が広いセンサセル１１、１２の部位においては、図２の上下方向の圧縮荷重を受けると、第一フィルム２１、第二フィルム２２、第一電極２３、第二電極２４が撓み変形して、第一電極２３と第二電極２４とが当接して、両電極２３、２４が導通する。つまり、センサセル１１、１２の部位において、圧縮荷重を受けると第一電極２３と第二電極２４とが導通する、いわゆるスイッチとして機能する。なお、導通部１４における当該空間は、空気逃がしの通路として機能する。つまり、導通部１４における当該空間は、センサセル１１、１２における当該空間が圧縮された場合における内部空気を逃がすためである。

次に、上述した着座センサ１を車両の座席２に搭載した状態について、図３を参照して説明する。ここで、図３における薄塗部は、乗員が座席２に着座した場合に背もたれ部２ａが受ける荷重の範囲を示している。特に、図３の薄塗部のうち濃い部分の下側が、乗員の臀部に相当する部位であって、当該濃い部分の上側の左右２箇所が、乗員の肩甲骨に相当する部位である。当該濃い部分は、図３の乗員の背中の他の部位に相当する薄い部分に比べて、背もたれ部２ａがより大きな荷重を受ける範囲である。

図３に示すように、着座センサ１は、座席２の背もたれ部２ａに搭載される。具体的には、背もたれ部２ａのクッションと表皮との間に配置される。より詳細には、着座センサ１のうちセンサセル１１、１２が、それぞれ、背もたれ部２ａの車両上下方向の中央部より車両上方であって、車両左右方向の中央部から左側および右側にずれた位置に配置されている。そして、センサセル１１、１２が同じ高さとなるように配置されている。つまり、着座センサ１が、水平に配置されている。

さらに詳細には、乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の左右の肩甲骨の部位に着座センサ１のセンサセル１１、１２が配置されている。従って、乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合には、センサセル１１、１２は、何れも導通することになる。また、コネクタ１３が、センサセル１１、１２に対して車両左側に位置するように配置されている。

次に、着座センサ１の回路構成図について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。着座センサ１の回路構成は、図４（ａ）または図４（ｂ）の何れかを選択する。図４（ａ）の場合は、導通部１４の先端に位置するセンサセル１１と、導通部１４の中央部に位置するセンサセル１２とが、並列接続されている。具体的には、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方、並びに、センサセル１２の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方は、コネクタ１３の一方端子に接続されている。また、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方、並びに、センサセル１２の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方は、コネクタ１３の他方端子に接続されている。つまり、センサセル１１、１２の何れか一方が、導通した場合に、コネクタ１３の両端子が導通することになる。

また、図４（ｂ）の場合は、導通部１４の先端に位置するセンサセル１１と、導通部１４の中央部に位置するセンサセル１２とが、直列接続されている。具体的には、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方が、センサセル１２の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方に、直接的に且つ直列に接続されている。また、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方、並びに、センサセル１２の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方は、コネクタ１３の両端子にそれぞれ接続されている。つまり、センサセル１１、１２の何れもが、導通した場合に、コネクタ１３の両端子が導通することになる。

次に、以上説明した着座センサ１による作用を説明する。乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合に、乗員の肩甲骨が着座センサ１のセンサセル１１、１２の両方を押圧する。従って、この場合、センサセル１１、１２が導通し、コネクタ１３の両端子が導通することになる。つまり、コネクタ１３に接続されている乗員検知ＥＣＵは、コネクタ１３の両端子が導通していることを検知して、座席２に乗員が着座したと判定する。

そして、図４（ａ）に示すように着座センサ１を並列回路とした場合には、乗員が正しい姿勢で着座していない場合であっても、少なくともセンサセル１１およびセンサセル１２の何れか一方が導通することになる。従って、この場合にも、座席２に乗員が着座したと判定することになる。

ここで、乗員検知ＥＣＵは、例えば、乗員が座席２に着座しているのにシートベルトを装着していない場合に、ウォーニングランプを点灯または点滅させる。また、乗員検知ＥＣＵにより検知された乗員検知情報は、エアバッグなどの乗員保護装置の起動を制御するエアバッグＥＣＵに伝送される。そして、エアバッグＥＣＵは、乗員が座席２に着座していると判定されている場合に、車両が外部物体に衝突すると、乗員保護装置を起動させる。

また、座席２に荷物を載置した場合について検討する。上述したように、着座センサ１のコネクタ１３の両端子が導通する状態としては、図４（ａ）の場合には、センサセル１１およびセンサセル１２の少なくとも何れか一方が導通する状態であり、図４（ｂ）の場合には、センサセル１１、１２の両方が導通する状態である。

ここで、座席２に載置される荷物の態様について検討する。例えば、ハンドバッグなどの荷物が、座席２の座面部に載置された場合を考える。まず、荷物が背もたれ部２ａにもたれるような状態にならない限り、荷物がセンサセル１１、１２を押圧することはない。従って、この場合は、当然に、乗員検知ＥＣＵは、乗員が座席２に着座していないと判定する。

次に、例えば、荷物が背もたれ部にもたれるような状態を考える。このとき、荷物の背丈（高さ）が低い場合には、当該荷物が、背もたれ部２ａの車両上下方向の中央部より車両上方に位置するセンサセル１１、１２を押圧することはない。従って、この場合にも、乗員検知ＥＣＵは、乗員が座席２に着座していないと判定する。

ここで、荷物の背丈が高い場合には、センサセル１１、１２を押圧するおそれがある。しかし、背丈の高い荷物は、一般に、車両のトランクルームに収容したり、車室内のフロア部分に載置したりする。従って、座席２に載置する荷物は、背丈の低い荷物に限られるのが実情である。

従って、荷物による誤検知を十分に防止できる。なお、図４（ｂ）のようにセンサセル１１、１２を直列接続した回路構成の場合には、両方が導通しなければならないため、荷物により両センサセル１１、１２が導通する可能性はより低くなる。つまり、荷物による誤検知はより確実に防止できる。

また、第一フィルム２１および第二フィルム２２は、何れも直線状からなる。従って、大きなフィルム基材から、これらの第一フィルム２１および第二フィルム２２を複数切り抜く場合には、第一フィルム２１および第二フィルム２２を平行に並べる状態に型取りすることができる。従って、フィルム基材のうち不要となる部分がほとんどない。つまり、従来に比べて、フィルム基材の歩留まりが良く、一枚のフィルム基材から従来に比べて多数のフィルム２１、２２を形成できる。従って、低コスト化を図ることができる。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、着座センサ１を単一座席用車両シートの場合の座席２に搭載した状態の平面図（車両上方から見た図）を示す。ここで、第２実施形態においては、実質的には、第１実施形態の着座センサ１を配置する位置のみ相違する。ただし、第２実施形態における着座センサ１は、第１実施形態における着座センサ１に対して、センサセル１２とコネクタ１３間の距離を長くしている。以下、配置に関する相違点のみについて説明する。

ここで、図５における薄塗部は、乗員が座席２に着座した場合に座面部２ｂが受ける荷重の範囲を示している。特に、図５の薄塗部のうち濃い部分は、乗員の臀部に相当する部位であって、図５の乗員の大腿部に相当する薄い部分に比べて、座面部２ｂがより大きな荷重を受ける範囲である。

図５に示すように、着座センサ１は、座席２の座面部２ｂに搭載される。具体的には、座面部２ｂのクッションと表皮との間に配置される。より詳細には、着座センサ１のうちセンサセル１１、１２が座面部２ｂの車両後方のうち車両左右方向中央部に配置されている。さらに、着座センサ１が、車両前後方向および車両左右方向に対して斜めの方向を向くように配置されている。つまり、センサセル１１とセンサセル１２とが車両前後方向および車両左右方向にずれた位置に配置されている。

この場合、乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の臀部に着座センサ１のセンサセル１１、１２が配置されている。従って、乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合には、センサセル１１、１２は、全て導通することになる。また、コネクタ１３が、センサセル１１、１２に対して車両斜め後方に位置するように配置されている。

次に、着座センサ１の回路構成図について図４（ｂ）を参照して説明する。第２実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、導通部１４の先端に位置するセンサセル１１と、導通部１４の中央部に位置するセンサセル１２とが、直列接続されている。具体的には、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方は、センサセル１２の部位における第一電極２３および第二電極２４の何れか一方のみと、直接的に且つ直列に接続されている。そして、センサセル１１の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方、並びに、センサセル１４の部位における第一電極２３および第二電極２４の他方は、コネクタ１３の両端子にそれぞれ直接的に接続されている。

次に、以上説明した第２実施形態における着座センサ１による作用を説明する。乗員が座席２に正しい姿勢で着座した場合に、乗員の臀部が着座センサ１のセンサセル１１、１２の両方を押圧する。従って、この場合、センサセル１１、１２が導通し、コネクタ１３の両端子が導通することになる。つまり、コネクタ１３に接続されている乗員検知ＥＣＵは、コネクタ１３の両端子が導通していることを検知して、座席２に乗員が着座したと判定する。

また、座席２に荷物を載置した場合について検討する。上述したように、着座センサ１のコネクタ１３の両端子が導通する状態としては、センサセル１１、１２の両方が導通する状態である。

ここで、座席２に載置される荷物の態様について検討する。例えば、ハンドバッグなどの荷物が、座席２の座面部２ｂに載置された場合を考える。このとき、荷物が座面部２ｂに均等な力がかかるように載置された場合には、当該荷物が乗員に比べて軽いのであれば、センサセル１１、１２は何れも導通しない。従って、コネクタ１３の両端子が導通することはない。つまり、乗員検知ＥＣＵは、乗員が座席２に着座していないと判定する。

また、例えば、荷物が背もたれ部にもたれるような状態で座面部２ｂに載置された場合には、当該荷物の形や大きさによって、座面部２ｂの特定の点状の狭い範囲に大きな荷重がかかることがある。また、荷物が背もたれ部２ａに対して平行または垂直な方向に大きな荷重がかかることがある。これらの場合、センサセル１１、１２の何れか一つが導通するおそれがある。しかし、センサセル１１、１２の何れか一つが導通したとしても、それに直列接続される他のセンサセル１１、１２が導通しなければ、コネクタ１３の両端子は導通しない。従って、この場合にも、乗員検知ＥＣＵは、乗員が座席２に着座していないと判定する。

このように、センサセル１１、１２は、車両前後方向に対して斜め方向に向くように配置され、且つ、直列接続されている。従って、この方向に、荷物により大きな荷重がかかること可能性は低い。つまり、荷物による誤検知を確実に防止できる。

（３）第１実施形態および第２実施形態の変形態様
上記実施形態においては、センサセル１１、１２を２個としたが、これに限られるものではない。例えば、１個のセンサセルとしても、フィルム形状を直線状とすることで、低コスト化を図ることができる。ただし、着座センサとして用いる場合であって、座席２の座面部２ｂに配置する場合には、誤検知を防止するために、２個以上のセンサセルが必要である。一方、着座センサとして用いる場合であっても、座席２の背もたれ部２ａに配置する場合には、１個のセンサセルであってもよい。

（４）第３実施形態
次に、第３実施形態として、本発明の荷重センサを、複数座席用車両シートの場合の座席１０２、１０３、１０４に搭載して、当該各座席１０２、１０３、１０４に乗員が着座したか否かを検知するための着座センサを例に挙げて説明する。本実施形態における複数座席用車両シートは、３座席を一体として形成される車両シートとしている。

第３実施形態の着座センサ１０１について、図６および図７を参照して説明する。図６は、着座センサ１０１を複数座席用車両シートの場合の各座席１０２、１０３、１０４に搭載した状態の車両前方から見た図を示す。図７は、着座センサ１０１の回路構成図を示す。

図６に示すように、着座センサ１０１は、６個のセンサセル１１１ａ〜１１１ｆと、コネクタ１３と、導通部１１２とから構成される。この着座センサ１０１は、上述した第１実施形態における着座センサ１において、センサセルの個数を６個に変更したものに相当する。つまり、着座センサ１０１は、全体として直線状に形成されており、各センサセル１１１ａ〜１１１ｆがほぼ等間隔に配置されており、その端部にコネクタ１３が結合されている。詳細な構成については、上述した第１実施形態における着座センサ１と同様であるので、説明を省略する。

この着座センサ１０１は、複数座席用車両シートの各座席１０２、１０３、１０４のうち一体形成されている背もたれ部１０２ａ、１０３ａ、１０４ａに、車両左右方向に平行に搭載されている。具体的には、着座センサ１０１は、各背もたれ部１０２ａ、１０３ａ、１０４ａのうち、車両上下方向の中央部より車両上方であって、車両左右方向の中央部から左側および右側にずれた位置に配置されている。そして、先端側の２個のセンサセル１１１ａ、１１１ｂが、車両右側の座席１０２の背もたれ部１０２ａに搭載され、中央の２個のセンサセル１１１ｃ、１１１ｄが、車両中央の座席１０３の背もたれ部１０３ａに搭載され、コネクタ１３側の２個のセンサセル１１１ｅ、１１１ｆが、車両左側の座席１０４の背もたれ部１０４ａに搭載されている。

さらに詳細には、乗員が車両右側の座席１０２に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の左右の肩甲骨の部位に着座センサ１０１のセンサセル１１１ａ、１１１ｂが配置されている。乗員が車両中央の座席１０３に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の左右の肩甲骨の部位に着座センサ１０１のセンサセル１１１ｃ、１１１ｄが配置されている。また、乗員が車両左側の座席１０４に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の左右の肩甲骨の部位に着座センサ１０１のセンサセル１１１ｅ、１１１ｆが配置されている。従って、乗員が各座席１０２〜１０４に正しい姿勢で着座した場合には、当該座席に配置されているセンサセル１１１ａ〜１１１ｆは、何れも導通することになる。

この着座センサ１０１の回路構成は、図７（ａ）〜図７（ｄ）の何れかから選択される。図７（ａ）の場合は、全てのセンサセル１１１ａ〜１１１ｆが並列接続されている。さらに、それぞれの座席におけるセンサセル１１１ａおよび１１１ｂ、１１１ｃおよび１１１ｄ、１１１ｅおよび１１１ｆのそれぞれに直列接続される導通部１１２の電気抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を異なるようにしている。この場合、コネクタ１３の外部端子は２本となる。

従って、例えば、乗員が車両右側の座席１０２に着座している場合には、センサセル１１１ａまたは１１１ｂが導通し、コネクタ１３の両端子が導通する。また、乗員が車両中央や車両左側の座席１０３、１０４に着座している場合も同様である。ただし、電気抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が異なるため、乗員がどの座席１０２〜１０４に着座しているかに応じて、コネクタ１３の両端子間の電気抵抗が異なる。従って、コネクタ１３の両端子間に電圧を印加するときに、流れる電流に応じて、どの座席１０２〜１０４に乗員が着座しているかを判断できる。

また、図７（ｂ）の場合には、図７（ａ）におけるセンサセル１１１ａ〜１１１ｆを、それぞれの座席ごとに直接接続するようにしている。この場合は、例えば、車両右側の座席１０２においては、センサセル１１１ａ、１１１ｂが導通した場合に限り、乗員が当該座席１０２に着座したことと判断できる。そして、他の座席１０３、１０４においても同様である。

また、図７（ｃ）の場合には、それぞれの座席１０２〜１０３に配置されているセンサセル１１１ａおよび１１１ｂ、１１１ｃおよび１１１ｄ、１１１ｅおよび１１１ｆが、電気的に接続されておらず、コネクタ１３の外部端子が６本有する構成である。そして、それぞれの座席１０２〜１０４におけるセンサセル１１１ａ〜１１１ｆが、それぞれ並列接続されている。また、図７（ｄ）は、それぞれの座席１０２〜１０４におけるセンサセル１１１ａ〜１１１ｆが、それぞれ直列接続されている。この場合には、実質的に、それぞれの座席１０２〜１０４において、上記第１実施形態にて説明した図４（ａ）または図４（ｂ）に相当する構成となる。

以上より、何れの回路構成を採用した場合であっても、一個の着座センサ１０１により、複数座席１０２〜１０４に何れに乗員が着座したかを検知できる。

（５）第４実施形態
次に、第４実施形態について、図８を参照して説明する。第３実施形態の着座センサ１０１は複数座席用車両シートの各座席１０２〜１０４の背もたれ部１０２ａ〜１０４ａに配置した場合としたが、第４実施形態の着座センサ１０１は、各座席１０２〜１０４の座面部１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂに配置した場合としている。ここで、図８は、着座センサ１０１を複数座席用車両シートの場合の各座席１０２、１０３、１０４に搭載した状態の車両上方から見た図を示す。

図８に示すように、本実施形態における着座センサ１０１は、各座席１０２、１０３、１０４のうち一体成形されている座面部１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂに、車両左右方向に平行に搭載されている。具体的には、着座センサ１０１は、各座面部１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂのうち、車両前後方向中央部より車両後方側に配置されている。そして、先端側の２個のセンサセル１１１ａ、１１１ｂが、車両右側の座席１０２の座面部１０２ｂに搭載され、中央の２個のセンサセル１１１ｃ、１１１ｄが、車両中央の座席１０３の座面部１０３ｂに搭載され、コネクタ１３側の２個のセンサセル１１１ｅ、１１１ｆが、車両左側の座席１０４の座面部１０４ｂに搭載されている。

さらに詳細には、乗員が車両右側の座席１０２に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の臀部に着座センサ１０１のセンサセル１１１ａ、１１１ｂが配置されている。乗員が車両中央の座席１０３に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の臀部に着座センサ１０１のセンサセル１１１ｃ、１１１ｄが配置されている。また、乗員が車両左側の座席１０４に正しい姿勢で着座した場合における、乗員の臀部に着座センサ１０１のセンサセル１１１ｅ、１１１ｆが配置されている。従って、乗員が各座席１０２〜１０４に正しい姿勢で着座した場合には、当該座席に配置されているセンサセル１１１ａ〜１１１ｆは、何れも導通することになる。また、本実施形態における回路構成は、第３実施形態にて説明した全ての回路構成を採用することができる。従って、一個の着座センサ１０１により、複数座席１０２〜１０４に何れに乗員が着座したかを検知できる。

第１実施形態の着座センサ１の平面図を示す。 着座センサ１のセンサセル１１の部位の断面拡大図を示す。 第１実施形態において、着座センサ１を座席２に搭載した状態を示す車両前方から見た図を示す。 第１実施形態において、着座センサ１の回路構成図を示す。 第２実施形態において、着座センサ１を座席２に搭載した状態の平面図（車両上方から見た図）を示す。 第３実施形態において、着座センサ１０１を複数座席用車両シートの場合の各座席１０２、１０３、１０４に搭載した状態の車両前方から見た図を示す。 第３実施形態において、着座センサ１０１の回路構成図を示す。 第４実施形態において、着座センサ１０１を複数座席用車両シートの場合の各座席１０２、１０３、１０４に搭載した状態の車両上方から見た図を示す。

符号の説明

１、１０１：着座センサ（荷重センサ）、
２、１０２〜１０４：座席、
２ａ、１０２ａ〜１０４ａ：背もたれ部、 ２ｂ、１０２ｂ〜１０４ｂ：座面部、
１１、１２、１１１ａ〜１１１ｆ：センサセル、 １３：コネクタ、
１４、１１２：導通部、
２１：第一フィルム、 ２２：第二フィルム、 ２３：第一電極、 ２４：第二電極、
２５：スペーサ

Claims (6)

1. 直線状に形成された第一フィルムと、
   前記第一フィルムと同形状に形成され、前記第一フィルムに対向して配置される第二フィルムと、
   前記第一フィルムと前記第二フィルムとの間に対向して且つ離隔して配置され、荷重を受けた場合に当接して導通するセンサ電極と、
   前記第一フィルムと前記第二フィルムとの間に配置され、前記センサ電極に導通する導通電極と、
   前記第一フィルムおよび前記第二フィルムの端部に結合され、前記導通電極を介して前記センサ電極に導通されるコネクタと、
   を備えることを特徴とする荷重センサ。
2. 前記センサ電極は、前記第一フィルムと前記第二フィルムとの間に前記直線方向に離隔して配置される複数からなり、
   前記コネクタは、複数の前記センサ電極を結ぶ直線上に位置する請求項１に記載の荷重センサ。
3. 複数の前記センサ電極は、直列接続され、車両の座席の座面部のうち車両前後方向および車両左右方向にずれて配置され、
   前記座席に乗員が着座したことを検知する請求項２に記載の荷重センサ。
4. 複数の前記センサ電極は、並列接続または直列接続され、車両の座席の背もたれ部に配置され、
   前記座席に乗員が着座したことを検知する請求項２に記載の荷重センサ。
5. 複数の前記センサ電極は、複数座席を一体として形成される車両シートの各座席の座面部にそれぞれ配置され、
   前記車両シートの各座席に乗員が着座したことを検知する請求項２に記載の荷重センサ。
6. 複数の前記センサ電極は、複数座席を一体として形成される車両シートの各座席の背もたれ部にそれぞれ配置され、
   前記車両シートの各座席に乗員が着座したことを検知する請求項２または４に記載の荷重センサ。

Images