JP5609907B2 - 乗員検知センサ - Google Patents
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Description
実施の形態1は、静電センサ部と面圧センサ部とを一体に構成する例であって、図1〜図13を参照しながら説明する。なお、静電センサ部と面圧センサ部とを備えるセンサマットは多様な構成が可能である。本形態では、一例として第1構成例から第5構成例に分けて説明する。
まず、図1には乗員検知センサの構成例を模式図で示す。図1に示す乗員検知センサは、電極部10や、ECU40などを有する。電極部10の各電極とECU40との間は、信号線16やコネクタ17等によって信号伝達が可能に接続される(図2(A)を参照)。電極部10に含まれる電極は、例えばセンサマット18として構成される(図2(B)を参照)。乗員検知センサの一部または全部は、シート20(座席装置)に備えられる。
第2構成例は、図10を参照しながら説明する。図10(A)には穴あけ工程を示し、図10(B)には第1電極形成工程を示し、図10(C)には第1被覆工程を示し、図10(D)と図10(F)には第2被覆工程を示し、図10(E)には第2電極形成工程を示す。なお、穴あけ工程を最初に行う点と、第1被覆工程を第1電極形成工程の後に行う点とを除けば、順不同に行ってよい。また、図10(A)に示す穴あけ工程から図10(C)に示す第1被覆工程までは、図3(A)から図3(C)までの工程と同じであるので、説明を省略する。
第3構成例は、図11を参照しながら説明する。図11(A)には穴あけ工程を示し、図11(B)には第1電極形成工程を示し、図11(C)には第1被覆工程を示し、図11(D)と図11(F)には第2電極形成工程を示し、図11(E)と図11(G)には第2被覆工程を示す。なお、穴あけ工程を最初に行う点と、第1被覆工程を第1電極形成工程の後に行う点とを除けば、順不同に行ってよい。また、図11(A)に示す穴あけ工程から図11(C)に示す第1被覆工程までは、図3(A)から図3(C)までの工程と同じであるので、説明を省略する。
第4構成例は、図12を参照しながら説明する。図12(A)には穴あけ工程を示し、図12(B)には第1電極形成工程を示し、図12(C)には第1被覆工程を示し、図12(D)には絶縁体形成工程を示し、図12(E)には第2電極形成工程を示し、図12(F)には第2被覆工程を示す。なお、穴あけ工程を最初に行う点と、第1被覆工程を第1電極形成工程の後に行う点とを除けば、順不同に行ってよい。また、図12(A)に示す穴あけ工程から図12(C)に示す第1被覆工程までは、図3(A)から図3(C)までの工程と同じであるので、説明を省略する。
第5構成例は、図13を参照しながら説明する。図13(A)には穴あけ工程を示し、図13(B)には第1電極形成工程を示し、図13(C)には第1被覆工程を示し、図13(D)には第2電極形成工程を示し、図13(E)には第2被覆工程を示す。なお、穴あけ工程を最初に行う点と、第1被覆工程を第1電極形成工程の後に行う点と、第2被覆工程を第2電極形成工程の後に行う点とを除けば、順不同で行ってよい。
実施の形態2は、静電センサ部と面圧センサ部とを別体に構成する例であって、図14〜図16を参照しながら説明する。なお、センサマット18以外の構成については、実施の形態1と同じであるので、図示および説明を省略する。また説明を簡単にするため、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお図示しないが、図14〜図16に示すウレタンパッド19の下方には、クッションパッド24が位置する。
実施の形態3は、面圧センサ部(上部電極14,下部電極15)の平面的な位置関係(配置)を規定する構成例であって、図17〜図20を参照しながら説明する。なお、説明を簡単にするため、実施の形態1で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、英数字の連続符号は記号「〜」を用いて表記する。例えば、「対向電極61a〜61d」は「対向電極61a,61b,61c,61d」を意味する。静電センサ部は実施の形態1,2と同様の構成であるので、図示および説明を省略する。
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1,2に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
11 サブ電極(静電センサ部)
12 メイン電極(静電センサ部)
13 ガード電極(静電センサ部)
14 上部電極(対向電極,面圧センサ部)
15 下部電極(対向電極,面圧センサ部)
15a 絶縁皮膜
18 センサマット
18a 第1被覆部材
18b 面状部材
18c 第2被覆部材
18c1 第1素材
18c2 第2素材
18d 貫通穴(穴)
18e 絶縁体
18f 凹部(穴)
19 ウレタンパッド(パッド部材)
20 シート
23,25 シートフレーム(グラウンド)
24 クッションパッド(パッド部材)
24a 座面部
24b 非座面部
30 車両ボディ(グラウンド)
40 ECU(処理装置)
41 接続切換部
42 静電容量測定部
42b 測定手段
43 乗員判別部
43b 判別手段
50 外部装置
Cth 閾値
Cx(Cmg,Csg,Cms,Caf) 静電容量成分(静電容量)
Rx(Rmg,Rsg,Rms,Raf) 抵抗値成分(抵抗値)
Claims (25)
- シートへの乗員の着座状態を検知する乗員検知センサにおいて、
前記シートの座面部に略平行に配置され、空間を介して所定間隔をおいて対向して一対の電極が配置される対向電極を一以上備える面圧センサ部と、
前記シートの座面部に略平行に配置されるメイン電極と、前記メイン電極とシートフレームとの間に配置されると共にメイン電極と同電位とされるガード電極と、を備える静電センサ部と、
前記対向電極の相互間に生じる第1静電容量と、前記メイン電極とグラウンドとの間に生じる第2静電容量と、を測定する静電容量測定部と、
前記第1静電容量および前記第2静電容量に基づいて、前記乗員の着座状態を判別する乗員判別部と、
前記メイン電極と前記ガード電極との間、および、前記対向電極の相互間に共通して配置する絶縁性の面状部材とを有し、
前記面状部材の穴と、前記対向電極を構成する片方の電極との間には、荷重が印加されても前記対向電極が接触しないように絶縁体を介在させることを特徴とする乗員検知センサ。 - 請求項1に記載の前記絶縁体は、前記電極にかかる対向面側のほぼ全面に形成することを特徴とする乗員検知センサ。
- 前記第1静電容量は、前記乗員の着座による荷重の印加に伴って電極が撓むことにより減少する前記対向電極の相互間距離に伴って増加することを特徴とする請求項1または2に記載の乗員検知センサ。
- 前記静電センサ部は、さらに前記メイン電極と平面方向に離隔して配置されるサブ電極を有し、
前記静電容量測定部は、前記サブ電極と前記メイン電極との間に生じる第3静電容量を測定し、
前記乗員判別部は、少なくとも前記静電容量測定部によって測定される前記第1静電容量、前記第2静電容量および前記第3静電容量に基づいて、前記乗員の着座状態を判別することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。 - 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは、前記メイン電極と前記ガード電極との間、および、前記対向電極の相互間に共通して配置する絶縁性の面状部材を用いて、一体に構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは、前記メイン電極と前記対向電極を構成する一方の電極との双方を覆う第1被覆部材を用いて、一体に構成されることを特徴とする請求項5に記載の乗員検知センサ。
- 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは、前記ガード電極と前記対向電極を構成する他方の電極との双方を覆う第2被覆部材を用いて、一体に構成されることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記第2被覆部材は、前記ガード電極を覆う第1素材と、前記対向電極を構成する他方の電極を覆い前記第1素材とは異なる第2素材と、で構成することを特徴とする請求項7に記載の乗員検知センサ。
- 前記静電センサ部は、前記メイン電極が前記面状部材の一面側に形成され、前記ガード電極が前記メイン電極の形成位置に対応して前記面状部材の他面側に形成されることを特徴とする請求項3から8のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記対向電極は、前記一方の電極が前記面状部材の一面側に形成され、前記他方の電極が前記一方の電極の形成位置に対応して前記面状部材の他面側に形成されることを特徴とする請求項7から9のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記面状部材、前記第1被覆部材および前記第2被覆部材のうちで、一以上の部材には絶縁性のフィルムを用いることを特徴とする請求項7から10のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは別体に構成され、一のパッド部材に備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは、前記パッド部材の同一面上に備えるか、前記パッド部材で対向する面上に別個に備えるか、一方のセンサ部を前記パッド部材の一面上に備えるとともに他方のセンサ部の前記パッド部材内に備えるか、のいずれかで構成することを特徴とする請求項12に記載の乗員検知センサ。
- 前記面状部材は、前記対向電極の相互間に相当する部位に、所定形状の穴が形成されることを特徴とする請求項7から13のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記静電容量測定部は、電極の相互間を流れる電流値に基づいて、静電容量を求めることを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記乗員判別部は、前記静電容量測定部によって測定される前記第1静電容量が閾値以上であるか否かによって、前記乗員が小柄な大人または平均的な大人のいずれであるかを判別することを特徴とする請求項15に記載の乗員検知センサ。
- 前記面圧センサ部は、複数の前記対向電極からなる第1面圧センサ群と、複数の前記対向電極からなる第2面圧センサ群と、を前記シートの前後方向に配置し、
前記第2面圧センサ群の前記対向電極の面積を合計した第2電極総面積は、前記第1面圧センサ群の前記対向電極の面積を合計した第1電極総面積よりも広くなるように設定することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。 - 前記第1面圧センサ群は前記シートの座面後方側に配置され、前記第2面圧センサ群は前記シートの座面中央側に配置されることを特徴とする請求項17に記載の乗員検知センサ。
- 前記第2面圧センサ群の前記対向電極は、前記第1面圧センサ群の前記対向電極に比べて、行数,列数,総数のうちで一以上が多くなるように設定することを特徴とする請求項17または18に記載の乗員検知センサ。
- 前記第1面圧センサ群および前記第2面圧センサ群のうちで一方または双方に含まれる前記対向電極について、3行以上の行数または3列以上の列数で配置する場合には、行間隔または列間隔がほぼ同一になるように設定することを特徴とする請求項17から19のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記第1面圧センサ群および前記第2面圧センサ群のうちで一方または双方は、前記対向電極の相互間を電気的に接続する信号線を伸縮可能な非直線形状に形成される伸縮部位を有することを特徴とする請求項17から19のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記伸縮部位は、座面中央側の前記対向電極と、座面左右端側の前記対向電極との間に備えることを特徴とする請求項21に記載の乗員検知センサ。
- 前記第2面圧センサ群に含まれる一部の前記対向電極は、前記シートの座面部の中央領域内に配置され、
前記一部の前記対向電極の面積を合計した第3電極面積は、前記一部の前記対向電極を除いた前記第2面圧センサ群および前記第1面圧センサ群に含まれる前記対向電極の面積を合計した第4電極面積よりも広くなるように設定することを特徴とする請求項17から22のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。 - 前記第2面圧センサ群に含まれる座面左右端側の前記対向電極は、前記第1面圧センサ群に含まれる座面左右端側の前記対向電極よりも座面左右側に広がるように配置されることを特徴とする請求項17から23のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
- 前記第1面圧センサ群は前記乗員の臀部を検出し、前記第2面圧センサ群は前記乗員の臀部または大腿部を検出することを特徴とする請求項17から24のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
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