(57)【要約】【課題】マトリクス状に配置された感圧センサからアナログ量を取り出すセンサユニットにおいて、処理時間が短かく検出制御が比較的容易なセンサユニットの提供。【解決手段】マトリクス状に配置された感圧センサ回路１と、それぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部２へ導く行共通信号ライン３、及びそれぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部２へ導く列共通信号ライン５を具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路１のアナログ出力を前記行共通信号ライン３へ通過させる列選択スイッチ回路４、及び選択した行に配置された前記感圧センサ回路１のアナログ出力を前記列共通信号ライン５へ通過させる行選択スイッチ回路６を具備したセンサユニット。【選択図】      図１
2005037150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された感圧センサ回路（１）と、それぞれの感圧センサ回路（１）のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部（２）へ導く行共通信号ライン（３）を具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路（１）のアナログ出力を前記行共通信号ライン（３）へ通過させる列選択スイッチ回路（４）を具備したセンサユニット。
【請求項２】
マトリクス状に配置された感圧センサ回路（１）と、それぞれの感圧センサ回路（１）のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部（２）へ導く列共通信号ライン（５）を具備し、且つ、選択した行に配置された前記感圧センサ回路（１）のアナログ出力を前記列共通信号ライン（５）へ通過させる行選択スイッチ回路（６）を具備したセンサユニット。
【請求項３】
マトリクス状に配置された感圧センサ回路（１）と、それぞれの感圧センサ回路（１）のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部（２）へ導く行共通信号ライン（３）、及びそれぞれの感圧センサ回路（１）のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部（２）へ導く列共通信号ライン（５）を具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路（１）のアナログ出力を前記行共通信号ライン（３）へ通過させる列選択スイッチ回路（４）、及び選択した行に配置された前記感圧センサ回路（１）のアナログ出力を前記列共通信号ライン（５）へ通過させる行選択スイッチ回路（６）を具備したセンサユニット。
【請求項４】
前記行共通信号ライン（３）又は列共通信号ライン（５）のそれぞれに接続されたＡ／Ｄコンバータを備える検出部（２）と、前記列選択スイッチ回路（４）又は行選択スイッチ回路（６）を制御するライン制御部（１５）と、各Ａ／Ｄコンバータの出力を保持する記録手段（１１）とを備えたコントローラ（８）を具備する前記請求項１乃至請求項３に記載のいずれかのセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、センサ素子を縦横に複数連ねてなるセンサユニットに関するものであって、特に、マトリクス状に配置された感圧センサ個々からアナログ出力を取り出す手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、車両用の座席に着座者がいるか否か、又は、着座者の体型を検知してエアバッグの使用を判断する検出装置として、感圧センサをマトリクス状に配置し一定の領域における圧力量及び圧力分布を検知する手法が広く紹介されてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−４８６５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手法にあっては、各感圧センサの出力を個々選択的にセンスする手法が採られていた為に、圧力分布のみを検知するならばともかく、圧力量をも検出しようとする場合においてアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換に要する処理時間の長さや検出制御の煩雑さが問題となっていた。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、マトリクス状に配置された感圧センサからアナログ量を取り出すセンサユニットにおいて、処理時間が短かく検出制御が比較的容易なセンサユニットの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為になされた本発明によるセンサユニットは、第一に、マトリクス状に配置された感圧センサ回路と、それぞれの感圧センサ回路のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部へ導く行共通信号ラインを具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路のアナログ出力を前記行共通信号ラインへ通過させる列選択スイッチ回路を具備したセンサユニットであり、第二に、マトリクス状に配置された感圧センサ回路と、それぞれの感圧センサ回路のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部へ導く列共通信号ラインを具備し、且つ、選択した行に配置された前記感圧センサ回路のアナログ出力を前記列共通信号ラインへ通過させる行選択スイッチ回路を具備したセンサユニットであり、第三に、マトリクス状に配置された感圧センサ回路と、それぞれの感圧センサ回路のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部へ導く行共通信号ライン、及びそれぞれの感圧センサ回路のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部へ導く列共通信号ラインを具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路のアナログ出力を前記行共通信号ラインへ通過させる列選択スイッチ回路、及び選択した行に配置された前記感圧センサ回路のアナログ出力を前記列共通信号ラインへ通過させる行選択スイッチ回路を具備したセンサユニットである。
【０００７】
更には、前記行共通信号ライン又は列共通信号ラインのそれぞれに接続されたＡ／Ｄコンバータを備える検出部と、前記列選択スイッチ回路又は行選択スイッチ回路を制御するライン制御部と、各Ａ／Ｄコンバータの出力を保持する記録手段とを備えたコントローラを具備する前記第一乃至第三のいずれかのセンサユニット（センサブロック）とする場合もある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるセンサユニットの実施の形態を図面に基づき説明する。
当該例におけるセンサユニットは、マトリクス状に配置された感圧センサ回路１と、それぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部２へ導く行共通信号ライン３、及びそれぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部２へ導く列共通信号ライン５を具備し、且つ、選択した列に配置された前記感圧センサ回路１のアナログ出力を前記行共通信号ライン３へ通過させる列選択スイッチ回路４、及び選択した行に配置された前記感圧センサ回路１のアナログ出力を前記列共通信号ライン５へ通過させる行選択スイッチ回路６を具備したものである（図１及び図２参照）。
【０００９】
前記感圧センサ回路１は、加圧或いは触れられて歪められることで、その歪み量に応じたアナログ電気信号を取り出せるように構成されており、前記列選択スイッチ回路４及び行選択スイッチ回路６は、当該感圧センサ回路１で発生した電気信号を、前記行共通信号ライン３又は列共通信号ライン５のいずれかへ通過させ、或いは通過させない為に、行通過用スイッチ及び列通過用スイッチを一対として具備した前記行列選択スイッチ回路として構成されている。更に、前記感圧センサ回路１に駆動電源を与える電源供給回路、当該感圧センサ回路で発生した電気信号を適当なレベルにまで増幅させる増幅回路が必要に応じて設けられることとなる。
【００１０】
前記行列選択スイッチ回路にあっては、ＦＥＴやアナログスイッチ等を利用して回路を構成し、各感圧センサのスイッチ回路に対して、そのスイッチング動作を制御する為の行選択ライン９及び列選択ライン１０が接続される（図２参照）。
【００１１】
尚、前記感圧センサ回路１のセンサ本体には、予測される加圧の大きさに応じて、シート状に成形した感圧導電性ゴムの厚さ方向の両面に導電性の電極を貼着し、この電極より圧縮変形に伴う電気抵抗変化又は静電容量変化を取り出すように構成したセンサや、ゴム又はエラストマー等の絶縁体中に、金属又はカーボン等の導電粒子を混入、分散させ、無加圧時においては、個々の導電粒子が互いに分離して電気的に絶縁状態にあり、圧縮変形を生じさせた状態では、個々の導電粒子が接近又は接触しあうことにより、電気抵抗値が低下する感圧導電性材料を利用したセンサ等を用いればよい。
【００１２】
上記構成によって、マトリクスを構成する感圧センサ回路１のうち、加圧された感圧センサ回路１の位置と、加圧の強さの双方を比較的速いスピードで検出することが可能となる。
【００１３】
即ち、マトリクス状に配置された感圧センサ回路１と、それぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部２へ導く行共通信号ライン３を具備し、且つ、選択した列に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力を前記行共通信号ライン３へ通過させる列選択スイッチ回路４を具備したセンサユニットに対し、前記行共通信号ラインのそれぞれにＡ／Ｄコンバータを接続した検出部２と、各Ａ／Ｄコンバータの出力を保持する記録手段１１を備えておけば、前記列選択スイッチ回路４の所望の列選択ライン１０に通過指令を与え、選択した列に配置された感圧センサ回路１の出力を前記行共通信号ライン３へ通過させれば、選択した列に配置された感圧センサ回路１全てのアナログ出力を一時に採取することが可能となる。
【００１４】
同様に、マトリクス状に配置された感圧センサ回路１と、それぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部２へ導く列共通信号ライン５を具備し、且つ、選択した行に配置された感圧センサ回路１の出力を前記列共通信号ライン５へ通過させる行選択スイッチ回路６を具備したセンサユニットに対し、前記列共通信号ライン５のそれぞれにＡ／Ｄコンバータを接続した検出部２と、各Ａ／Ｄコンバータの出力を保持する記録手段１１を備えておけば、前記行選択スイッチ回路６の所望の行選択ライン９に通過指令を与え。選択した行に配置された感圧センサ回路１の出力を前記列共通信号ライン５へ通過させれば、選択した行に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力全てを一時に採取することが可能となる。
【００１５】
更に、上記実施の形態の如く、マトリクス状に配置された感圧センサ回路１と、それぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を行毎にそれぞれの検出部２へ導く行共通信号ライン３、及びそれぞれの感圧センサ回路１のアナログ出力を列毎にそれぞれの検出部２へ導く列共通信号ライン５を具備し、且つ、選択した列に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力を前記行共通信号ライン３へ通過させる列選択スイッチ回路４、及び選択した行に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力を前記列共通信号ライン５へ通過させる行選択スイッチ回路６を具備したセンサユニットに対し、前記行共通信号ライン３及び列共通信号ライン５のそれぞれにＡ／Ｄコンバータを接続した検出部２と、前記列選択スイッチ回路４又は行選択スイッチ回路６を制御するライン制御部１５と、各Ａ／Ｄコンバータの出力を保持する記録手段１１を備えておけば、前記行選択スイッチ回路６又は列選択スイッチ回路４の所望の行選択ライン９又は列選択ライン１０に前記ライン制御部１５から通過指令を与え、選択した行又は列に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力を前記行共通信号ライン３又は列共通信号ライン５へ通過させれば、選択した行又は列に配置された感圧センサ回路１のアナログ出力を一時に採取することが可能となり、選択すべき行又は列の回数だけ前記ライン制御部１５から通過指令を与えさえすれば、全ての感圧センサ回路１の採取データを取得することができる。
【００１６】
しかも、行列双方の共通信号ライン３，５に検出部２が設けられているので、例えば、多数の感圧センサ回路１を具備したセンサユニットにおいて加圧位置が比較的速いスピードで移動する場合であっても、配置位置や条件に応じて頻度の高い移動方向を推定・学習させ、一括してセンスすべき行又は列を決定する処理を行うことも可能となる。
【００１７】
尚、上記センサユニットとコントローラ８とで一単位の制御機能付きセンサユニット（以下、先に説明したセンサユニットと区別する便宜上センサブロック１２と記す。）を構成することも可能である（図１参照）。
【００１８】
従来のマトリクス方式では感圧センサ回路を増設するにあたって、感圧センサ回路を一つ増設する毎に制御線や電源線或いは出力線など多くの配線が必要となるが、上記方法によれば、各センサブロック１２毎に採取データが整理されて他のセンサブロック１２やメインコントローラへ手渡されるので、各センサブロック１２やメインコントローラが多くの入出力ポートを必要とすることはない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のごとく本発明によるセンサユニットによれば、各感圧センサの出力を同じ行又は列に配置された複数の感圧センサからアナログ出力を一時にセンスする手法が採ることによってＡ／Ｄ変換に要する処理時間が短縮でき、検出制御の煩雑さを緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセンサユニットの一例を示す実施態様図である。
【図２】本発明によるセンサユニットの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  感圧センサ回路，２  検出部，
３  行共通信号ライン，４  列選択スイッチ回路，
５  列共通信号ライン，６  行選択スイッチ回路，
１５  ライン制御部，８  コントローラ，
９  行選択ライン，１０  列選択ライン，
１１  記録手段，１２  センサブロック，
１５  ライン制御部，
【図１】
2005037150.tif 000003
【図２】
2005037150.tif 000004