(57)【要約】【課題】精度の高い試験を効率的に実施することが可能な感圧センサ試験装置を提供する。【解決手段】  中空部２０ａを介して対向するように配置された一対の電極２１１，２２１を有する感圧センサ試験装置５０は、中空部２０ａを減圧する真空ポンプ５１と、電極２１１，２２１間の抵抗値を測定する抵抗測定器５６と、中空部２０ａ内の圧力を測定する圧力センサ５４と、抵抗測定器５６の測定結果又は圧力センサ５４の測定結果に基づいて、感圧センサ２０の良否を判定する判定装置５７と、を備えている。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサの試験装置であって、
前記中空部内を減圧する減圧手段と、
前記電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
前記中空部内の圧力を測定する圧力測定手段と、
前記抵抗測定手段の測定結果又は前記圧力測定手段の測定結果に基づいて、前記感圧センサの良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする感圧センサ試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の感圧センサ試験装置であって、
前記中空部内の圧力を調整する圧力調整手段を備えたことを特徴とする感圧センサ試験装置。
【請求項３】
請求項２記載の感圧センサ試験装置であって、
前記判定手段は、
前記中空部内の圧力が第１の圧力値である場合に、前記抵抗測定手段の測定結果が所定抵抗値よりも大きく、且つ、前記中空部内の圧力が第２の圧力値である場合に、前記抵抗測定手段の測定結果が前記所定抵抗値以下であるときに、前記感圧センサが良品であると判定することを特徴とする感圧センサ試験装置。
【請求項４】
請求項２記載の感圧センサ試験装置であって、
前記判定手段は、前記抵抗測定手段の測定結果が所定抵抗値である場合に、前記中空部内の圧力が所定範囲に属するときに、前記感圧センサが良品であると判定することを特徴とする感圧センサ試験装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の感圧センサ試験装置であって、
前記感圧センサはクッション材に貼り付けられていることを特徴とする感圧センサ試験装置。
【請求項６】
中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサの試験方法であって、
前記中空部内を減圧し、前記電極間の抵抗値又は前記中空部内の圧力値に基づいて、前記感圧センサの良否を判定することを特徴とする感圧センサの試験方法。
【請求項７】
中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサであって、
前記中空部に連通した連通路を有し、前記連通路は接続口で開口していることを特徴とする感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の乗員検知装置等に用いられる感圧センサを試験する感圧センサ試験装置及び感圧センサ試験方法、並びにその感圧センサ試験装置に好適な感圧センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感圧センサの特性を評価する方法として、Ｐ−Ｒ試験法やＦ−Ｒ試験法が知られている。Ｐ−Ｒ試験方法では、感圧センサにセットした加圧子に加圧ガスを供給して、感圧センサがオンとなった際の圧力を測定する（例えば非特許文献１参照）。一方、Ｆ−Ｒ試験法では、押圧子を感圧センサに押し付けて、感圧センサがオンとなった際の荷重を測定する（例えば非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】伊藤、外８名、「体格検知着座センサ」、フジクラ技報、株式会社フジクラ、２００１年１０月、第１０１号、ｐ．４７−５１
【非特許文献２】田中、外６名、「感圧センサモジュール」、フジクラ技報、株式会社フジクラ、２００３年４月、第１０４号、ｐ．３２−３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のＰ−Ｒ試験法では、クッション材に貼り付けられた後に感圧センサの試験を行うと、加圧ガスが加圧子から漏洩するおそれがあり、精度の高い試験を行うことが困難な場合であった。一方、上記のＦ−Ｒ試験法では、感圧センサのオン時の荷重安定性が押圧子の昇降速度に依存するため、試験時間の短縮には限界があった。
【０００５】
本発明は、精度の高い試験を効率的に実施することが可能な感圧センサ試験装置及び感圧センサ試験方法、並びにその感圧センサ試験装置に好適な感圧センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサの試験装置であって、前記中空部内を減圧する減圧手段と、前記電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、前記中空部内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記抵抗測定手段の測定結果又は前記圧力測定手段の測定結果に基づいて、前記感圧センサの良否を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする感圧センサ試験装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサの試験方法であって、前記中空部内を減圧し、前記電極間の抵抗値又は前記中空部内の圧力値に基づいて、前記感圧センサの良否を判定することを特徴とする感圧センサの試験方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、中空部を介して対向するように配置された一対の電極を有する感圧センサであって、前記中空部に連通した連通路を有し、前記連通路は接続口で開口していることを特徴とする感圧センサが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、感圧センサの中空部内を減圧して、電極間の抵抗値又は中空部内の圧力値に基づいて感圧センサの良否を判定するので、精度の高い試験を効率的に実施することができる。
【００１０】
また、本発明では、中空部に連通した連通路が接続口で開口しているので、本発明に係る感圧センサ試験装置に好適な感圧センサが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態における感圧センサ組立体を示す平面図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１のIII-III線に沿った断面図である。
【図４】図４は、図１のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態における感圧センサ組立体を押圧した様子を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態における感圧センサ試験装置の全体構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６に示す感圧センサ試験装置の接続管を示す断面図である。
【図８】図８は、感圧センサ試験装置の接続管の第１変形例を示す断面図である。
【図９】図９は、感圧センサ試験装置の接続管の第２変形例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す接続管を感圧センサの接続口に接続した様子を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態における感圧センサ試験装置の変形例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態における感圧センサの試験方法を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施形態における感圧センサの試験方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
本実施形態における感圧センサ試験装置は、自動車のシートベルトリマインダ（ＳＢＲ）等に使用される感圧センサ（着座センサ）を、負圧を利用して試験する装置であり、この試験は、感圧センサにクッション材を貼り付けた組立体（アッセンブリ）の状態で行われる。感圧センサ試験装置について説明をする前に、被験体である感圧センサ組立体の構造について説明する。
【００１４】
図１〜図４は本実施形態における感圧センサ組立体を示す図、図５は本実施形態における感圧センサ組立体を押圧した様子を示す図である。
【００１５】
本実施形態における感圧センサ組立体１０は、図１〜図４に示すように、感圧センサ２０が接着層１２を介してクッション材１１に貼り付けられて構成されている。クッション材１１としては、例えば軟質ウレタンフォームやフェルト等を例示することができる。
【００１６】
感圧センサ２０は、同図に示すように、第１のベースフィルム２１、第２のベースフィルム２２、及びスペーサ２３を備えており、スペーサ２３を介して第１及び第２のベースフィルム２１，２２が積層されている。
【００１７】
第１のベースフィルム２１は、図１に示すように、円形部分２１ａと矩形部分２１ｂとを有する樹脂薄膜である。この第１のベースフィルム２１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の可撓性を有する樹脂材料から構成されている。この第１のベースフィルム２１の矩形部分２１ｂの端部には、後述する感圧センサ試験装置５０の接続管５５が接続される接続口２１４が形成されている。
【００１８】
この第１のベースフィルム２１の下面には第１の電極２１１が形成されている。この第１の電極２１１は、第１のベースフィルム２１の円形部分２１ａに形成された第１の接点２１２と、この第１の接点２１２から第１のベースフィルム２１の矩形部分２１ｂの端部まで延びている導出部２１３と、を有している。この第１の電極２１１は、第１のベースフィルム２１上に導電ペーストをスクリーン印刷などによってパターニングすることで形成されている。この第１の電極２１１を構成する導電ペーストとしては、例えば、銀ペースト、カーボンペースト、銅ペースト、金ペースト等を例示することができる。
【００１９】
第２のベースフィルム２２も、第１のベースフィルム２１と同様に、円形部分２２ａと矩形部分２２ｂとを有する樹脂薄膜であり、その上面に第１の電極２１１に対向する第２の電極２２１が形成されている。この第２の電極２２１は、第１の電極２１１と同様に、第２のベースフィルム２２の円形部分２２ａに形成された第２の接点２２２と、この第２の接点２２２から第２のベースフィルム２２の矩形部分２２ｂの端部まで延びている導出部２２３と、を有している。この第２の電極２２１も、第１の電極２１１と同様に、第２のベースフィルム２２上に導電ペーストをスクリーン印刷などによってパターニングすることで形成されている。なお、この第２のベースフィルム２２には接続口は形成されていない。
【００２０】
第２のベースフィルム２２を構成する樹脂材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を例示することができる。また、第２の電極２２１を構成する導電ペーストとしては、銀ペースト、カーボンペースト、銅ペースト、金ペースト等を例示することができる。
【００２１】
スペーサ２３は、可撓性を有する樹脂薄膜から構成されており、ベースフィルム２１，２２の円形部分２１ａ，２２ａに対応する円形リング部分２３ａと、ベースフィルム２１，２２の矩形部分２１ｂ，２２ｂに対応する矩形リング部分２３ｂと、を有している。このスペーサ２３を構成する樹脂材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を例示することができる。
【００２２】
第１のベースフィルム２１と第２のベースフィルム２２とがスペーサ２３を介して積層されると、第１の電極２１１と第２の電極２２１とが相互に対向する。また、ベースフィルム２１，２２の円形部分２１ａ，２２ａと、スペーサ２３の円形リング部分２３ａと、によって中空部２０ａが区画されると共に、ベースフィルム２１，２２の矩形部分２１ｂ，２２ｂと、スペーサ２３の矩形リング部分２３ｂと、によって連通路２０ｂが区画される。中空部２０ａは連通路２０ｂと連通しており、この連通路２０ｂは、第１のベースフィルム２１に形成された接続口２１４で開口している。こうした接続口２１４が連通路２０ｂに形成されているので、後述する感圧センサ試験装置５０による試験を効率的に実施することが可能となっている。
【００２３】
なお、ベースフィルム２１，２２及びスペーサ２３の材質及び形状は上記のものに限定されない。また、電極２１１，２２１を構成する材料や形状も上記のものに特に限定されない。
【００２４】
以上に説明した感圧センサ組立体１０の感圧センサ２０は、図５に示すように、外力が印加されると、ベースフィルム２１，２２が撓むことにより、電極２１１，２２１の接点２１２，２２２が相互に接触して電気的に導通する。
【００２５】
次に、本実施形態における感圧センサ試験装置５０について説明する。図６は本実施形態における感圧センサ試験装置の全体構成を示すブロック図、図７は図６に示す感圧センサ試験装置の接続管を示す図、図８〜図１０は接続管の変形例を示す図、図１１は本実施形態における感圧センサ試験装置の変形例を示すブロック図である。
【００２６】
本実施形態における感圧センサ試験装置５０は、図６に示すように、真空ポンプ５１、レギュレータ５２、密閉容器５３、圧力センサ５４、抵抗測定器５６、及び判定装置５７を備えている。
【００２７】
真空ポンプ５１は、密閉容器５３を介して感圧センサ２０に接続されており、当該感圧センサ２０の中空部２０ａ内を減圧することが可能となっている。また、真空ポンプ５１と密閉容器５３との間にはレギュレータ５２が介在しており、このレギュレータ５２によって密閉容器５３内の負圧を調整することで、感圧センサ２０の中空部２０ａの圧力を調整することが可能となっている。
【００２８】
密閉容器５３は、真空ポンプ５１と感圧センサ２０との間に介在しており、図７に示すような接続管５５を感圧センサ２０の接続口２１４に挿入することで、密閉容器５３が感圧センサ２０の中空部２０ａと連通する。
【００２９】
なお、図８に示すように、接続管５５Ｂの先端に、テーパ状に広がる拡径部５５１を設けてもよい。或いは、図９及び図１０に示すように、真空ポンプ５１のＯＮ／ＯＦＦスイッチに連動した開閉弁５５２を接続管５５Ｃの内部に設けると共に、当該接続管５５Ｃの先端内部に細管５５２を移動可能に保持させてもよい。これにより、細管５５２の相対移動によって開閉弁５５２が開閉するので、接続管５５Ｃの接続口２１４への挿入と同時に真空ポンプ５１による減圧を開始することができる。
【００３０】
図６に示すように、密閉容器５３の内部には圧力センサ５４が収容されており、この圧力センサ５４によって、接続管５５を介して密閉容器５３に連通した中空部２０ａ内の圧力を測定することが可能となっている。この圧力センサ５４は、測定した抵抗値を出力可能に判定装置５７に接続されている。なお、図１１に示す感圧センサ試験装置５０Ｂのように、密閉容器５３Ｂを細い筒形状として、外部に配置された圧力センサ５４によってその密閉容器５３Ｂ内の圧力を測定してもよい。
【００３１】
図６に戻り、抵抗測定器５６は、感圧センサ２０の電極２１１，２２１の導出部２１３，２２３の端部に接続されており、接点２１２，２２２間の抵抗値を測定することが可能となっている。この抵抗測定器５６は、測定した抵抗値を出力可能に判定装置５７に接続されている。
【００３２】
判定装置５７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータから構成されており、抵抗測定器５６の測定結果或いは圧力センサ５４の測定結果に基づいて、感圧センサ２０の良否を判定することが可能となっている。
【００３３】
次に本実施形態における感圧センサの試験方法について説明する。図１２は本実施形態における感圧センサの試験方法を示すフローチャートである。
【００３４】
図１２のステップＳ１０において、先ず、真空ポンプ５１により中空部２０ａの減圧を開始する。これにより、感圧センサ２０の中空部２０ａ内は負圧となるので、大気圧によって外側から押されてベースフィルム２１，２２が内側に撓み、電極２１１，２２１の接点２１２，２２２同士が徐々に接近する（図５参照）。
【００３５】
そして、レギュレータ５２によって感圧センサ２０の中空部２０ａ内の圧力を、第１の圧力値Ｐ１（例えばＰ１＝−８［ｋＰａ］）に調整する。この第１の圧力値Ｐ１は、良品の感圧センサ２０がオフであるべき中空部２０ｂ内の圧力（負圧）の下限値である。
【００３６】
圧力センサ５４によって中空部２０ａ内の圧力値Ｐが第１の圧力値Ｐ１となったことが検出されたら（Ｐ＝Ｐ１）、ステップＳ１１において、抵抗測定器５６が電極２１１，２２１の接点２１２，２２２間の抵抗値Ｒを測定し、判定装置５７がこの抵抗値Ｒを所定抵抗値Ｒｏｎと比較する。この所定抵抗値Ｒｏｎは、感圧センサ２０がオンとなる際の接点２１２，２２２間の設計上の抵抗値である。
【００３７】
ステップＳ１１において、抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒｏｎ以下である場合（Ｒ≦Ｒｏｎ、ステップＳ１１にてＮＯ）には、本来オフであるべき弱い力で、感圧センサ２０がオンとなってしまったので、判定装置５７はこの感圧センサ２０を不良品と判定する（ステップＳ１５）。
【００３８】
一方、ステップＳ１１において、抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒ０よりも大きい場合（Ｒ＞Ｒ０、ステップＳ１１にてＹＥＳ）には、ステップＳ１２において、レギュレータ５２によって感圧センサ２０の中空部２０ａ内の圧力を、第２の圧力値Ｐ２（例えばＰ２＝−１０［ｋＰａ］）に調整する。この第２の圧力値Ｐ２は、良品の感圧センサ２０がオンとなるべき中空部２０ｂ内の圧力（負圧）の上限値である。
【００３９】
圧力センサ５４によって中空部２０ａ内の圧力値Ｐが第２の圧力値Ｐ２となったことが検出されたら（Ｐ＝Ｐ２）、ステップＳ１３において、抵抗測定器５６によって電極２１１，２２１の接点２１２，２２２間の抵抗値Ｒを測定し、判定装置５７がこの抵抗値Ｒを上述の所定抵抗値Ｒｏｎと比較する。
【００４０】
ステップＳ１３において、抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒｏｎより大きい場合（Ｒ＞Ｒｏn、ステップＳ１３にてＮＯ）には、オンとなるべき強い力でも感圧センサ２０がオフのままであるので、判定装置５７はこの感圧センサ２０を不良品と判定する（ステップＳ１５）。
【００４１】
一方、中空部２０ａ内の圧力値Ｐが第２の圧力値Ｐ２の場合（Ｐ＝Ｐ２）に、電極２１１，２２１の接点２１２，２２２間の抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒｏｎ以下である場合（Ｒ≦Ｒｏｎ、ステップＳ１３にてＹＥＳ）には、感圧センサ２０は第２の圧力値Ｐ２においてオンとなっているので、判定装置５７はこの感圧センサ２０を良品と判定する（ステップＳ１４）。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、感圧センサ２０の中空部２０ａ内を所定圧力に減圧して、電極２１１，２２１の接点２１２，２２２間の抵抗値を測定し、その抵抗値に基づいて感圧センサ２０の良否を判定する。この際、感圧センサ２０にクッション材１を貼り付けても中空部２０ａは密閉されており、試験中に圧力が変化してしまうことがないので、上述のＰ−Ｒ試験法と比較して、精度の高い試験を実施することができる。また、感圧センサ２０を感圧センサ試験装置５０に接続して、中空部２０ａ内を減圧するだけで感圧センサ２０を試験することができるので、上述のＦ−Ｒ試験法と比較して、感圧センサ２０の試験を効率的に実施することができる。
【００４３】
次に、他の実施形態における感圧センサの試験方法について説明する。図１３は他の実施形態における感圧センサの試験方法を示すフローチャートである。
【００４４】
先ず、図１３のステップＳ２０において、真空ポンプ５１により中空部２０ａの減圧を開始する。そして、ステップＳ２１において、抵抗測定器５６によって電極２１１，２２１の接点２１２，２２２間の抵抗値Ｒを測定し、抵抗値Ｒが上述の所定抵抗値Ｒｏｎとなるまで（Ｒ＝Ｒｏｎ）、真空ポンプ５１による中空部２０ａの減圧を継続する（ステップＳ２１にてＮＯ）。
【００４５】
抵抗値Ｒが所定抵抗値Ｒｏｎとなったら（Ｒ＝Ｒｏｎ、ステップＳ２１にてＹＥＳ）、ステップＳ２２において、圧力センサ５４によって感圧センサ２０の中空部２０ａ内の圧力値Ｐを測定し、判定装置５７は、この圧力値Ｐが下限値Ｐｄｗと上限値Ｐｕｐの間に属しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。なお、下限値Ｐｄｗと上限値Ｐｕｐは、良品の感圧センサ２０がオンとなるべき中空部２０ｂ内の圧力（負圧）の下限値と上限値である。
【００４６】
ステップＳ２２において、圧力値Ｐが下限値Ｐｄｗと上限値Ｐｕｐとの間に属していないと判断した場合（Ｐ＜Ｐｄｗ又はＰｕｐ＜Ｐ、ステップ２２にてＮＯ）には、判定装置５７はこの感圧センサ２０を不良品と判定する（ステップＳ２４）。
【００４７】
一方、ステップＳ２２において、圧力値Ｐが下限値Ｐｄｗと上限値Ｐｕｐの間に属していると判断した場合（Ｐｄｗ≦Ｐ≦Ｐｕｐ、ステップＳ２２にてＹＥＳ）には、判定装置５７はこの感圧センサ２０を良品と判定する（ステップＳ２３）。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、感圧センサ２０の中空部２０ａを減圧して、中空部２０ａ内の圧力を測定し、その圧力値に基づいて感圧センサ２０の良否を判定する。この際、感圧センサ２０にクッション材１１を貼り付けても中空部２０ａは密閉されており、試験中に圧力が変化してしまうことがないので、上述のＰ−Ｒ試験法と比較して、精度の高い試験を実施することができる。また、感圧センサ２０を感圧センサ試験装置５０に接続して、中空部２０ａ内を減圧するだけで感圧センサ２０を試験することができるので、上述のＦ−Ｒ試験法と比較して、感圧センサ２０の試験を効率的に実施することができる。
【００４９】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５０】
例えば、感圧センサ試験装置５０にレギュレータ５２を設けずに、単に真空ポンプ５１により減圧し、圧力センサ５４が所定圧力値を検出した際の抵抗測定器５６の測定値に基づいて、感圧センサ２０の良否を判定してもよい。或いは、抵抗測定器５６が所定抵抗値を検出した際の圧力センサ５４の測定値に基づいて、感圧センサ２０の良否を判定してもよい。
【００５１】
また、クッション材に貼り付けられていない感圧センサの試験や、金属板を皿状に変形させたメタルドームを回路基板の上に配置して構成されるキースイッチの試験に、上述した感圧センサ試験装置５０を使用してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…感圧センサ組立体
１１…クッション材
２０…感圧センサ
２０ａ…中空部
２０ｂ…連通路
２１…第１のベースフィルム
２１１…第１の電極
２１４…接続口
２２…第２のベースフィルム
２２１…第２の電極
２３…スペーサ
５０…感圧センサ試験装置
５１…真空ポンプ
５２…レギュレータ
５３…密閉容器
５４…圧力センサ
５５…接続管
５６…抵抗測定器
５７…判定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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