(57)【要約】【課題】  着座センサによる違和感を防止しつつ、着座する人の荷重を適切に検出することができる着座センサ、及び、それを用いた座席装置を提供する。【解決手段】  着座センサ１は、シートパン９２と、シートパン９２上に配置されるクッションパッド９３との間に配される着座センサであって、第１感圧スイッチ４０Ａ、第２感圧スイッチ４０Ｄ、及び、第３感圧スイッチ４０Ｂを備え、第３感圧スイッチ４０Ｂは、第１感圧スイッチ４０Ａと第２感圧スイッチ４０Ｄとを通る直線と重ならないように配置され、第１感圧スイッチ４０Ａ、第２感圧スイッチ４０Ｂ、及び、第３感圧スイッチ４０Ｃは、電気的に直列に接続されていることを特徴とする。【選択図】    図２
2012086805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートパンと、前記シートパン上に配置されるクッションパッドとの間に配置される着座センサであって、
少なくとも第１感圧スイッチ、第２感圧スイッチ、及び、第３感圧スイッチを備え、
前記第３感圧スイッチは、前記第１感圧スイッチと、前記第２感圧スイッチとを通る直線と重ならないように配置され、
前記第１感圧スイッチ、前記第２感圧スイッチ、及び、前記第３感圧スイッチは、電気的に直列に接続されている
ことを特徴とする着座センサ。
【請求項２】
前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの前後方向に平行で幅方向の中心を通る中心線を基準とした、左側及び右側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の着座センサ。
【請求項３】
前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの幅方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項２に記載の着座センサ。
【請求項４】
前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記中心線を基準として互いに対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の着座センサ。
【請求項５】
前記第３感圧スイッチは、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチよりも前記中心線側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の着座センサ。
【請求項６】
それぞれの前記感圧スイッチは、可撓性を有する樹脂製の一対の絶縁シートと、前記一対の絶縁シートの間に介在し、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記一対の絶縁シートのそれぞれの表面上に設けられると共に、前記開口を介して互いに対向する一対の電極と、を有し、
前記一対の電極の少なくとも一方は、温度の上昇に伴い、抵抗値が上昇する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の着座センサ。
【請求項７】
シートパンと、
前記シートパン上に配置されるクッションパッドと、
前記シートパンと前記クッションパッドとの間に配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載の着座センサと、
を備える
ことを特徴とする座席装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座センサ、及び、それを用いた座席装置に関し、特に着座センサによる違和感を防止しつつ、人の着座を適切に検出し、荷物の配置を人の着座として誤検出することを抑制することができる座席装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両における安全システムの一つとして、人の乗車時にシートベルトの着用を検知し、シートベルトが着用されていない場合に警告を発するアラームシステムが実用化されている。このアラームシステムは、人の着座と、シートベルトの着用とを検知して、人の着座時にシートベルトが着用されていない場合に警告を発する。この人の着座の検知には、座席内の着座部分に配置されて、人の着座による荷重を検知する着座センサが用いられる場合がある。
【０００３】
下記特許文献１には、このような着座センサを備えた座席装置が記載されている。この特許文献１に記載の座席装置の着座センサは、複数のオン・オフタイプの感圧スイッチを有しており、これら複数の感圧スイッチでＯＲ回路が構成されている。そして、この座席装置においては、座席の表皮とクッションパッドとの間に着座センサが配置されて、それぞれの感圧スイッチに圧力がかかると、感圧スイッチがオン状態となり、人の着座を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−３１５１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、座席に人が正規着座した状態で、座席のクッションパッドが、表皮を介して、人から受ける荷重の分布を示す図である。図１において、色の濃い部分程、クッションパッドが高い荷重を受けている状態を示す。人が着座している状態において、人とクッションパッドとの間には、表皮のみが介在するため、図１に示すように、クッションパッド上においては、人の臀部が位置する部分に最も大きな荷重が加わる。そして、上記特許文献１に記載の着座センサは、感圧スイッチが、クッションパッド上における人の臀部が位置する部分に配置されることにより、人の着座を検出することができる。
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の座席装置においては、上述のように着座センサが表皮とクッションパッドとの間に配置されるため、座席に着座する人が、表皮を介してクッションパッドによる感触と異なる感触を着座センサから受け、座席の着座部分に違和感を覚える場合がある。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の着座センサは、複数の感圧スイッチによりＯＲ回路が形成されているため、感圧スイッチのどれか１つがオンすれば人の着座として検出をする。このため、座席上に置かれる荷物により、一部の感圧スイッチがオンとなる場合においても、人の着座として誤検出をしてしまう場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、着座センサによる違和感を防止しつつ、人の着座を適切に検出し、荷物の配置を人の着座として誤検出することを抑制することができる着座センサ、及び、それを用いた座席装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記の様な着座センサによる違和感を防止する方法について鋭意検討を行った。その結果、着座センサによる違和感を防止するには、座席のクッションパッドの下に配置されてクッションパッドを支えているシートパン上に着座センサを配置して、着座センサが、シートパンとクッションパッドとにより挟まれる構成にすれば良いという結論に至った。このように着座センサが配置された座席においては、着座する人と着座センサとの間にクッションパッドが介在するため、着座時における着座センサによる違和感を防止することができる。
【００１０】
そこで、本発明者は、上記特許文献１に記載の着座センサをシートパン上に配置することを検討した。しかし、座席上に荷物が配置されると、上記特許文献１に記載の座席装置の様に、荷物の配置を人の着座として誤検出をしてしまうという問題があることが分かった。そこで、本発明者は、更に鋭意検討を重ねて、本発明をするに至った。
【００１１】
本発明の着座センサは、シートパンと、前記シートパン上に配置されるクッションパッドとの間に配される着座センサであって、少なくとも第１感圧スイッチ、第２感圧スイッチ、及び、第３感圧スイッチを備え、前記第３感圧スイッチは、前記第１感圧スイッチと、前記第２感圧スイッチとを通る直線と重ならないように配置され、前記第１感圧スイッチ、前記第２感圧スイッチ、及び、前記第３感圧スイッチは、電気的に直列に接続されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このような着座センサは、シートパン上に配置されるため、着座センサによる違和感を防止することができる。ところで、本発明者の知見によれば、感圧スイッチがオンするような人の体重ほどの重量を有する荷物は、箱体に収納されていることが多い。そして、このような重量のある箱状の荷物を座席装置上に置く場合においては、通常、荷物が座席装置の形状に応じて傾くため、クッションパッドは、箱の稜線部分から最も荷重を受ける。このため、箱状の荷物の荷重によりシートパンがクッションパッドから受ける押圧力は、直線状に広がる傾向がある。従って、このような着座センサによれば、第１〜第３感圧スイッチが、１つの直線状に並ぶように配置されていないため、このような重量のある荷物が座席装置に置かれる場合においても、第１〜第３感圧スイッチの全てがオンになることを抑制することができる。そして、全ての感圧スイッチが電気的に直列に接続されているため、一部の感圧スイッチがオンになる場合においても、荷物の配置を人の着座として、誤検出することを抑制することができる。また、このような着座センサが配置された座席装置に人が着座する場合においては、シートパンがクッションパッドから受ける押圧力は、シートパン上に広く分散し、それぞれの感圧スイッチが、人の荷重による押圧力でオンとなり、人の着座を適切に検出することができる。
【００１３】
また、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの前後方向に平行で幅方向の中心を通る中心線を基準とした、左側及び右側のそれぞれに配置されることが好ましい。
【００１４】
座席に着座する人は、通常、クッションパッドの幅方向の中心に着座し、人の左右の骨盤は、この中心を通る中心線の左側及び右側においてクッションパッドを押圧する。一方、荷物は、クッションパッドの幅方向の中心に置かれるとは限らない。従って、このような座席装置によれば、この中心線の左側及び右側に配置された第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチにより、人の着座を適切に検出し、荷物を誤検出することをより抑制することができる。
【００１５】
さらに、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの幅方向に沿って配置されていることが好ましい。
【００１６】
座席に着座する人は、通常、座席の前方を向いて着座する。この時、人の左右の骨盤は、クッションパッドの幅方向に並んで、クッションパッドを押圧する。従って、このような座席装置によれば、上記の中心線を基準とした左側及び右側に配置される感圧スイッチの少なくとも一組が、クッションパッドの幅方向に沿って並んでいるため、人の着座をより適切に検出することができる。
【００１７】
さらに、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記中心線を基準として互いに対称な位置に配置されていることが好ましい。
【００１８】
座席に着座する人は、通常、クッションパッドの幅方向の中心において、座席の前方を向いて着座するため、人の左右の骨盤は、上記の中心線を基準として、左右対称な位置に並んで、クッションパッドを押圧する。従って、このような座席装置によれば、人の着座を更に適切に検出することができる。
【００１９】
さらに、上記座席装置において、前記第３感圧スイッチは、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチよりも前記中心線側に配置されていることが好ましい。
【００２０】
上述のように、座席に着座する人は、通常、クッションパッドの幅方向の中心に着座する。従って、上記の中心線の左側及び右側に配置される第１感圧スイッチ及び第２感圧スイッチよりも、クッションパッドの中心側に第３感圧スイッチを配置することにより、人の着座をより検出し易くすることができる。
【００２１】
また、上記着座センサにおいて、それぞれの前記感圧スイッチは、可撓性を有する一対の樹脂製の絶縁シートと、前記一対の絶縁シートの間に介在し、開口が形成されたシート状のスペーサと、前記一対の絶縁シートのそれぞれの表面上に設けられると共に、前記開口を介して互いに対向する一対の電極と、を有し、前記一対の電極の少なくとも一方は、温度の上昇に伴い、抵抗値が上昇することが好ましい。
【００２２】
可撓性を有するような樹脂は、通常、温度の上昇と共に屈曲強度が弱くなるため、座席装置が置かれる環境の温度が上昇すると、弱い押圧力で一対の電極が接触し易くなる。一方、対向する電極の少なくとも一方は、温度の上昇に伴い抵抗値が上昇する。従って、このような着座センサによれば、温度の上昇と共に電極が接触し易くなるが、接触した電極に電流が流れづらくなる。このように電極同士の接触のしやすさと、電極に流れる電流の流れづらさとが相殺し合って、温度が変化する場合においても、感圧スイッチがオンとなる押圧力が変化することを抑制することができる。特に自動車の車内は、温度の変化が大きいため、このような着座センサは、自動車用途に有用である。
【００２３】
また、本発明の座席装置は、シートパンと、前記シートパン上に配置されるクッションパッドと、前記シートパンと前記クッションパッドとの間に配置される上記のいずれかの着座センサと、を備えることを特徴とするものである。
【００２４】
このような座席装置によれば、人が着座する際に、着座センサによる違和感を防止することができ、更に、人の着座を適切に検出し、荷物の配置を人の着座として誤検出することを抑制することができる。
【００２５】
また、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの前後方向に平行で幅方向の中心を通る中心線を基準とした、左側及び右側のそれぞれに配置されることが好ましい。
【００２６】
さらに、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記クッションパッドの幅方向に沿って配置されていることが好ましい。
【００２７】
さらに、上記座席装置において、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチは、前記中心線を基準として互いに対称な位置に配置されていることが好ましい。
【００２８】
さらに、上記座席装置において、前記第３感圧スイッチは、前記第１感圧スイッチ及び前記第２感圧スイッチよりも前記中心線側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、着座センサによる違和感を防止しつつ、人の着座を適切に検出し、荷物の配置を人の着座として誤検出することを抑制することができる着座センサ、及び、それを用いた座席装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】座席に人が正規着座した状態で、座席のクッションパッドが、表皮を介して、人から受ける荷重の分布を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る着座センサを示す平面図である。
【図３】図１に示す第１電極シートを示す平面図である。
【図４】図１に示す第２電極シートを示す平面図である。
【図５】スペーサを示す平面図である。
【図６】図１のＶ−Ｖ線における断面の様子を示す図である。
【図７】図１に示す着座センサの回路構成を等価回路で示す回路図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る座席装置の様子を示す図である。
【図９】シートパンを上方から見た概念図である。
【図１０】座席装置に人が正規着座した状態で、シートパンが、表皮及びクッションパッドを介して、人から受ける荷重の分布を示す概念図である。
【図１１】座席装置内に着座センサが配置された状態で、感圧スイッチがオンする様子を図６と同じ視点で示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る着座センサを示す平面図である。
【図１３】図１２に示す第１電極シートを示す平面図である。
【図１４】図１２に示す第２電極シートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る着座センサの好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（第１実施形態）
図２は、本発明の第１実施形態に係る着座センサを示す平面図である。図２に示すように、着座センサ１は、第１電極シート１０と、第１電極シート１０に重ねられる第２電極シート２０と、第１電極シート１０と第２電極シート２０とで挟まれるスペーサと、第１電極シート１０及び第２電極シート２０のスペーサとは反対側にそれぞれ配置されるクッション部材とを主な構成要素として備える。
【００３３】
図３は、図２に示す第１電極シート１０を示す平面図である。図３に示すように、第１電極シート１０は、可撓性を有するフィルム状の第１絶縁シート１１と、第１絶縁シート１１の表面に形成される第１電極１４Ａ〜１４Ｄと、第１絶縁シート１１の表面に形成される端子４２Ａ、４２Ｂとを主な構成要素として備える。
【００３４】
第１絶縁シート１１は、帯状の底部部位１１Ａと、底部部位１１Ａの長手方向と垂直な方向に延在し、互いに合同な一組の帯状の側部部位１１Ｂ、１１Ｃと、底部部位１１Ａの長手方向と平行な方向に延在する帯状の上部部位１１Ｄと、底部部位１１Ａの長手方向と平行な方向に延在する一組の帯状のアーム部位１１Ｅ、１１Ｆと、底部部位１１Ａの長手方向と垂直な方向に延在し、側部部位１１Ｂ、１１Ｃよりも短い帯状のテール部位１１Ｇとから成る。底部部位１１Ａの一端には、一方の側部部位１１Ｂの一端が接続されており、底部部位１１Ａの他端には、他方の側部部位１１Ｃの一端が接続されている。更に、側部部位１１Ｂの他端は、上部部位１１Ｄの一端と連結されており、側部部位１１Ｃの他端は、上部部位１１Ｄの他端と連結されている。こうして、底部部位１１Ａ、及び、それぞれの側部部位１１Ｂ、１１Ｃ、及び、上部部位１１Ｄにより略四角形の形状とされて、底部部位１１Ａ、側部部位１１Ｂ、１１Ｃ、上部部位１１Ｄにより、略四角形の開口が形成されている。また、一方の側部部位１１Ｂの途中には、一方のアーム部位１１Ｅの一端が開口の外側で連結されており、アーム部位１１Ｅの他端は、開口の外側において自由端とされている。さらに、他方の側部部位１１Ｃの途中には、他方のアーム部位１１Ｆの一端が開口の外側で連結されており、アーム部位１１Ｆの他端は、開口の外側において自由端とされている。また、テール部位１１Ｇの一端は、底部部位１１Ａの長手方向の中間部分における開口の内側に連結しており、テール部位１１Ｇの他端には、何も接続されておらず、この他端は開口内において自由端とされている。このような構成により、第１絶縁シート１１は、テール部位１１Ｇの中心を通り、テール部位１１Ｇの長手方向に沿った線を基準として、対称な形状とされている。
【００３５】
第１絶縁シート１１上の第１電極１４Ａ〜１４Ｄは、それぞれ略円形の形状をしている。そして、第１電極１４Ａは、一方のアーム部位１１Ｅの自由端側の端縁から所定の間隔をあけて、アーム部位１１Ｅ上に設けられており、第１電極１４Ｄは、他方のアーム部位１１Ｆの自由端側の端縁から所定の間隔をあけて、アーム部位１１Ｆ上に設けられている。また、第１電極１４Ｂは、一方の側部部位１１Ｂと、上部部位１１Ｄの一端とが連結している場所において、側部部位１１Ｂ上に設けられている。さらに、第１電極１４Ｃは、他方の側部部位１１Ｃと、上部部位１１Ｄの他端とが連結している場所において、側部部位１１Ｂ上に設けられている。こうして、第１電極１４Ａと、第１電極１４Ｄとは、テール部位１１Ｇの中心を通り、テール部位１１Ｇの長手方向に沿った線を基準として、互いに対称とされ、第１電極１４Ｂと、第１電極１４Ｃとは、テール部位１１Ｇの中心を通り、テール部位１１Ｇの長手方向に沿った線を基準として、互いに対称とされている。そして、第１電極１４Ｂ、及び、第１電極１４Ｃは、第１電極１４Ａ、及び、第１電極１４Ｄよりもテール部位１１Ｇの中心を通り、テール部位１１Ｇの長手方向に沿った線側に配置されている。そのため、第１電極１４Ａ〜１４Ｄは、第１電極１４Ａ〜１４Ｄを結ぶ線により、略台形が描かれるように配置され、第１電極１４Ｂ及び第１電極１４Ｃは、第１電極１４Ａ及び第１電極１４Ｄを通る直線と重ならないように配置されている。
【００３６】
また、それぞれのアーム部位１１Ｅ、１１Ｆに設けられている第１電極１４Ａ、１４Ｄは互いに同じ直径とされ、側部部位１１Ｂ、１１Ｃと、上部部位１１Ｄとが連結しているそれぞれの場所に設けられている第１電極１４Ｂ、１４Ｃは、互いに同じ直径とされている。そして、第１電極１４Ａ、１４Ｄの直径と、第１電極１４Ｂ、１４Ｃの直径とは、互いに異なっており、第１電極１４Ａ、１４Ｄは、第１電極１４Ｂ、１４Ｃよりも、大きな直径とされている。
【００３７】
また、端子４２Ａ、４２Ｂは、略四角形の形状をなし、端子４２Ａ、４２Ｂは、テール部位１１Ｇの表面における自由端側の端縁から所定の間隔をあけた位置に、テール部位１１Ｇの長手方向に垂直な方向に沿って並設されている。
【００３８】
さらに、第１電極１４Ａ及び端子４２Ａは、第１配線１６Ａにより互いに電気的に接続されている。この第１配線１６Ａは、アーム部位１１Ｅの長手方向に延在して、一端が第１電極１４Ａに接続されると共に、アーム部位１１Ｅと側部部位１１Ｂとの連結点において垂直に折れ曲がり、側部部位１１Ｂの長手方向に更に延在する。そして、第１配線１６Ａは、側部部位１１Ｂと底部部位１１Ａとの連結点において、再び垂直に折れ曲がり、底部部位１１Ａの長手方向に更に延在し、底部部位１１Ａとテール部位１１Ｇとの連結点において再び垂直に折れ曲がり、テール部位１１Ｇの長手方向に更に延在して、他端が端子４２Ａに接続されている。また、第１電極１４Ｄ及び端子４２Ｂは、第１配線１６Ｂにより互いに電気的に接続されている。この第１配線１６Ｂは、アーム部位１１Ｆの長手方向に延在して、一端が第１電極１４Ｄに接続されると共に、アーム部位１１Ｆと側部部位１１Ｃとの連結点において垂直に折れ曲がり、側部部位１１Ｃの長手方向に更に延在する。そして、第１配線１６Ｂは、側部部位１１Ｃと底部部位１１Ａとの連結点において、再び垂直に折れ曲がり、底部部位１１Ａの長手方向に更に延在し、底部部位１１Ａとテール部位１１Ｇとの連結点において再び垂直に折れ曲がり、テール部位１１Ｇの長手方向に更に延在して、他端が端子４２Ｂに接続されている。さらに、第１電極１４Ｂ及び第１電極１４Ｃは、第１配線１６Ｃにより互いに電気的に接続されている。この第１配線１６Ｃは、上部部位１１Ｄの長手方向に延在して、一端が第１電極１４Ｂに接続され、他端が第１電極１４Ｃに接続されている。
【００３９】
こうして、図３に示すように第１電極シート１０においては、上述のように第１電極１４Ｂと第１電極１４Ｃとが、互いに電気的に接続され、そして、第１電極１４Ｂ、１４Ｃと、第１電極１４Ａと、第１電極１４Ｄとが、互いに絶縁されている。
【００４０】
図４は、図２に示す第２電極シートを示す平面図である。図４に示すように、第２電極シート２０は、可撓性を有するフィルム状の第２絶縁シート２１と、第２絶縁シート２１の表面に形成される第２電極２４Ａ〜２４Ｄを主な構成要素として有する。
【００４１】
第２絶縁シート２１は、第１絶縁シート１１における底部部位１１Ａと形状及び大きさが同じである底部部位２１Ａと、第１絶縁シート１１における一組の側部部位１１Ｂ、１１Ｃと形状及び大きさが同じである一組の側部部位２１Ｂ、２１Ｃと、第１絶縁シート１１における上部部位１１Ｄと形状及び大きさが同じである上部部位２１Ｄと、第１絶縁シート１１における一組のアーム部位１１Ｅ、１１Ｆと形状及び大きさが同じである一組のアーム部位２１Ｅ、２１Ｆと、第１絶縁シート１１のテール部位１１Ｇと幅が同じで、長さが短い形状とされるテール部位２１Ｇとから構成される。そして、底部部位２１Ａ、及び、側部部位２１Ｂ、２１Ｃ、及び、上部部位２１Ｄ、及び、アーム部位２１Ｅ、２１Ｆは、第１電極シート１０と第２電極シート２０を重ね合わせたときに、第１絶縁シート１１における底部部位１１Ａ、及び、側部部位１１Ｂ、１１Ｃ、及び、上部部位１１Ｄ、及び、アーム部位１１Ｅ、１１Ｆと完全に重なるようにそれぞれ連結されている。また、第２絶縁シート２１のテール部位２１Ｇは、第１電極シート１０と第２電極シート２０を重ね合わせたときに、第１電極シートのテール部位１１Ｇと重なって、第１電極シート１０の端子４２Ａ、４２Ｂが露出するように、底部部位２１Ａと連結されている。なお、本実施形態においては、第２絶縁シート２１と第１絶縁シート１１とは、同じ可撓性を有し、同じ力が加えられる場合に、同じように撓むように構成されている。
【００４２】
また、第２電極２４Ａ〜２４Ｄは、第１電極１４Ａ〜１４Ｄと同じ形状、大きさとされている。さらに、第２電極２４Ａ〜２４Ｄは、第２電極シート２０が第１電極シート１０と重ね合わせられたときに、第２絶縁シート２１の第１電極シート１０側の表面において、第１電極１４Ａ〜１４Ｄと完全に重なる位置にそれぞれ設けられている。
【００４３】
また、第２電極２４Ａ及び第２電極２４Ｂは、第２配線２６Ａにより互いに電気的に接続されている。この第２配線２６Ａは、アーム部位２１Ｅの長手方向に延在して、一端が第２電極２４Ａに接続されると共に、アーム部位２１Ｅと一方の側部部位２１Ｂとの連結点において垂直に折れ曲がり、更に側部部位２１Ｂの長手方向に延在して、他端が第２電極２４Ｂに接続されている。また、第２電極２４Ｄ及び第２電極２４Ｃは、第２配線２６Ｂにより互いに電気的に接続されている。この第２配線２６Ｂは、アーム部位２１Ｆの長手方向に延在して、一端が第２電極２４Ｄに接続されると共に、アーム部位２１Ｆと他方の側部部位２１Ｃとの連結点において垂直に折れ曲がり、更に側部部位２１Ｃの長手方向に延在して、他端が第２電極２４Ｃに接続されている。
【００４４】
こうして、図４に示すように第２電極シート２０においては、上述のように第２電極２４Ａと第２電極２４Ｂとが、互いに電気的に接続されると共に、第２電極２４Ｄと第２電極２４Ｃとが、互いに電気的に接続され、そして、第２電極２４Ａ、２４Ｂと、第２電極２４Ｄ、２４Ｃとが、互いに絶縁されている。
【００４５】
図５は、第１電極シート１０と第２電極シート２０との間に挟まれるスペーサを示す平面図である。スペーサ３０は、可撓性を有する絶縁シートからなる。そして、図５に示すように、スペーサ３０は、外形が第２電極シート２０と一致している。
【００４６】
また、スペーサ３０には、周縁が略円形の形状とされている開口３４Ａ〜３４Ｄが形成されている。開口３４Ａ、３４Ｄは、第１電極１４Ａ、１４Ｄよりも直径が僅かに小さく形成され、開口３４Ｂ、３４Ｃは、第１電極１４Ｂ、１４Ｃよりも直径が僅かに小さく形成されている。上述のように第１電極１４Ａ、１４Ｄは、第１電極１４Ｂ、１４Ｃよりも大きな直径とされているため、開口３４Ａ、３４Ｄの直径と、開口３４Ｂ、３４Ｃの直径とは、互いに異なっており、開口３４Ａ、３４Ｄは、開口３４Ｂ、３４Ｃよりも、大きな直径とされている。さらに、開口３４Ａ〜３４Ｄは、スペーサ３０を第１電極シート１０と重ね合わせて、スペーサ３０に垂直な方向に沿って見る場合に、第１電極１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれの外周の内側にそれぞれの開口３４Ａ〜３４Ｄが収まるような位置に形成されている。
【００４７】
また、スペーサ３０には、空気抜け用のスリットであり開口３４Ａ〜３４Ｄをスペーサ３０の外部と空間的に接続するスリット３６Ａ〜３６Ｄが形成されている。具体的には、それぞれのスリット３６Ａ〜３６Ｄは、一端がスペーサ３０の外部と接続されている。そして、スリット３６Ａの他端は、開口３４Ａと接続され、スリット３６Ｂの他端は、開口３４Ｂと接続され、スリット３６Ｃの他端は、開口３４Ｃと接続され、スリット３６Ｄの他端は、開口３４Ｄと接続されている。
【００４８】
なお、スペーサ３０の両面には、第１電極シート１０及び第２電極シート２０と接着されるための図示しない接着剤が塗布されている。
【００４９】
図６は、図２に示すＶ−Ｖ線に沿った断面の様子を示す図である。図２、図６に示すように、着座センサ１は、第１電極シート１０と第２電極シート２０とがスペーサ３０を挟んで重ね合わせられており、スペーサ３０の両面に塗布された接着剤により互いに固定されて一体化されている。
【００５０】
このように第１電極シート１０とスペーサ３０と第２電極シート２０とが、一体化された状態で、着座センサ１に対して垂直な方向から見る場合に、図２に示すように第１電極シート１０の第１電極１４Ａ、及び、第２電極シート２０の第２電極２４Ａは、互いに重なっており、スペーサ３０に形成されている開口３４Ａは、第２電極２４Ａの外形内に収まっている。そして、第１電極１４Ａと第２電極２４Ａとは、図６に示すようにスペーサ３０により所定の間隔を空けて互いに対向している。このようにして、第１、第２絶縁シート１１、２１と、開口３４Ａが形成されたシート状のスペーサ３０と、開口３４Ａを介して互いに対向する一対の電極１４Ａ、２４Ａとを有する感圧スイッチ４０Ａが構成されている。同様に他の第１電極１４Ｂ〜１４Ｄと、他の第２電極２４Ｂ〜２４Ｄとが、それぞれスペーサ３０の開口３４Ｂ〜３４Ｄにおいて所定の間隔をあけて対向し、図２に示すように感圧スイッチ４０Ｂ〜４０Ｄが構成されている。なお、以下の説明において、感圧スイッチ４０Ａを第１感圧スイッチと呼び、感圧スイッチ４０Ｄと第２感圧スイッチと呼び、感圧スイッチ４０Ｂを第３感圧スイッチと呼び、感圧スイッチ４０Ｃを第４感圧スイッチと呼ぶ場合がある。
【００５１】
そして、上述のように、第１電極シート１０においては、第１電極１４Ａ〜１４Ｄは、第１電極１４Ａ〜１４Ｄを結ぶ線により、略台形が描かれ、第１電極１４Ｂ及び第１電極１４Ｃは、第１電極１４Ａ及び第１電極１４Ｄを通る直線と重ならないように配置されている。従って、着座センサ１においては、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄを結ぶ線により、略台形が描かれ、感圧スイッチ４０Ｂ及び感圧スイッチ４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ及び感圧スイッチ４０Ｄを通る直線と重ならないように配置されている。別言すれば、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、直線状に並ばないように配置されており、第３感圧スイッチ４０Ｂ及び第４感圧スイッチ４０Ｃは、第１感圧スイッチ４０Ａ及び第２感圧スイッチ４０Ｄを通る直線と重ならないように配置されている。
【００５２】
なお、上述のように開口３４Ｂ、３４Ｃの直径は、開口３４Ａ、３４Ｄの直径よりも小さく形成されているため、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが同じ大きさ力で押圧されても、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄよりも第１絶縁シート１１、第２絶縁シート２１が撓みにくくされている。
【００５３】
また、図２、図６に示すように、第２絶縁シート２１のスペーサ３０側とは反対側には、弾性力を有し、圧力が加えられると潰れるように変形するクッション部材５２が設けられている。クッション部材５２は、第２絶縁シート２１上において、一方の端部側が感圧スイッチ４０Ａを覆うように配置されている。そして、クッション部材５２は、第２絶縁シート２１のアーム部位２１Ｅの長手方向に沿って延在して、第２絶縁シート２１のアーム部位２１Ｅと一方の側部部位２１Ｂとが連結している場所において、垂直に折れ曲がり、側部部位２１Ｂの長手方向に沿って延在する。さらに、クッション部材５２は、第２絶縁シート２１の側部部位２１Ｂと上部部位２１Ｄとが連結される場所において、感圧スイッチ４０Ｂを覆うと共に、垂直に折れ曲がり、上部部位２１Ｄの長手方向に沿って延在する。そして、クッション部材５２は、第２絶縁シート２１の上部部位２１Ｄと他方の側部部位２１Ｃとが連結される場所において、感圧スイッチ４０Ｃを覆うと共に、垂直に折れ曲がり、側部部位２１Ｃの長手方向に沿って延在する。そして、クッション部材５２は、第２絶縁シート２１の側部部位２１Ｃとアーム部位２１Ｆとが連結している場所において、垂直に折れ曲がり、アーム部位２１Ｆの長手方向に沿って延在して、クッション部材５２の他方の端部側において、感圧スイッチ４０Ｄを覆っている。こうしてクッション部材５２は、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄを覆っている。
【００５４】
また、図６に示すように、第１絶縁シート１１のスペーサ３０側とは反対側には、クッション部材５１が設けられている。クッション部材５１は、クッション部材５２と同じ形状であり、第１絶縁シート１１に垂直な方向から見る場合に、クッション部材５２と外形が重なっている。従って、クッション部材５１は、第１絶縁シート１１のスペーサ３０側と反対側において、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄを覆っている。
【００５５】
なお、本実施形態においては、一対のクッション部材５１、５２が潰れる厚さの合計は、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄにおける、対向する電極間の距離以上とされている。また、クッション部材５１、５２は、互いに同じ厚さとされ、それぞれのクッション部材５１、５２は、同じ材質で、同じ弾性力を有しており、同じ圧力が印加される場合に、同じように潰れるように構成されている。従って、着座センサ１は、第１電極シート１０と第２電極シート２０のどちらを上にして、使用しても着座の検出感度を同じようにすることができる。
【００５６】
図７は、図２に示す着座センサ１の回路構成を等価回路で示す回路図である。上述のように構成されるそれぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄ、及び、それぞれの端子４２Ａ、４２Ｂは、図７に示すように、第１絶縁シート１１の表面に形成される第１配線１６Ａ〜１６Ｃ、及び、第２絶縁シート２１の表面に形成される第２配線２６Ａ、２６Ｂにより互いに接続されている。このように各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが接続されることで、着座センサ１の回路が構成されている。そして、端子４２Ａ、感圧スイッチ４０Ａ、感圧スイッチ４０Ｂ、感圧スイッチ４０Ｃ、感圧スイッチ４０Ｄ、端子４２Ｂは、この順に電気的に直列接続されている。
【００５７】
図８は、本発明の実施形態に係る座席装置の様子を示す図である。具体的には、図８の（Ａ）は、着座センサ１が配置された座席装置９の様子を上方から示す図であり、図８の（Ｂ）は、着座センサ１が配置された座席装置９の様子を側方から示す図である。図８の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、座席装置９は、シートパン９２と、シートパン９２の上に配置されるクッションパッド９３と、背もたれ９６と、シートパン９２上に配置され、シートパン９２とクッションパッド９３とにより挟まれている着座センサ１と、を主な構成として備えており、座席装置９は、例えば、車両用の座席装置とされる。
【００５８】
シートパン９２は、合成の高い金属板が折曲げ加工されて構成されており、図８の（Ａ）に示すように、クッションパッド９３の前後方向に平行で幅方向の中心を通る中心線Ｌを基準として、線対称の形状をしている。また、シートパン９２には、略中央に略四角形の孔９４Ａが形成されており、さらに、孔９４Ａよりも後方に略四角形の孔９４Ｂが形成されている。図８の（Ｂ）に示すように、この孔９４Ａは、座席装置９に人が正規着座した状態におけるヒップポイントＨＰよりも前方に形成されており、孔９４Ｂは、ヒップポイントＨＰよりも僅かに後方に形成されている。
【００５９】
なお、「正規着座」とは、臀部が座面の奥深くに位置して、背中が背もたれに接触する状態で着座することを意味し、「ヒップポイント」とは、図８の（Ｂ）に示すように、人が着座した状態で、臀部が最も下側に出ている点をいう。
【００６０】
そして、このシートパン９２により、クッションパッド９３が支えられている。クッションパッド９３は、クッション性を有する発泡ウレタンから構成されている。従って、クッションパッド９３は、弾性力を有し、押圧力が加わると潰れるように変形する。また、クッションパッド９３は、図示しない布製の表皮に覆われている。
【００６１】
背もたれ９６は、クッションパッド９３の後方において、クッションパッド９３に接触するように、図示しない手段によりシートパン９２と接続されている。
【００６２】
着座センサ１は、図８の（Ｂ）に示すように、座席装置９におけるシートパン９２上に配置され、シートパン９２とクッションパッド９３とにより挟まれている。また、着座センサ１がこのように配置された状態において、第２絶縁シート２１がクッションパッド９３側に配置されて、クッション部材５２がクッションパッド９３と第２絶縁シート２１とにより挟まれ、さらに、第１絶縁シート１１がシートパン９２側に配置されて、クッション部材５１がシートパン９２と第１絶縁シート１１とにより挟まれている。さらに、着座センサ１は、図８の（Ａ）に示すように、着座センサ１の開口内にシートパン９２の孔９４Ａが位置するように配置されている。そして、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄは、中心線Ｌを基準とした左側及び右側において、クッションパッド９３の幅方向に沿って配置されて、中心線Ｌに対して、互いに対称な位置とされており、孔９４Ａを挟んでいる。また、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、孔９４Ａの前方における中心線Ｌを基準とした左側及び右側において、幅方向に沿って配置されて、中心線Ｌに対して、互いに対称な位置とされている。上述のように孔９４Ａは、ヒップポイントＨＰよりも前方に形成されているため、着座センサ１は、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが、シートパン９２上における正規着座する人のヒップポイントＨＰよりも前方となるように配置されている。
【００６３】
そして、端子４２Ａ、４２Ｂは、孔９４Ａからシートパン９２の下方に導出されて、外部の図示しない電源と測定部に電気的に接続される。
【００６４】
図９は、シートパン９２を上方から見た概念図である。図９におけるＭＧは、最大荷重領域を示し、座席装置に合わせて予め測定される領域である。この最大荷重領域ＭＧは、ヒップポイントＨＰよりも前方の領域とされ、本実施形態において、最大荷重領域ＭＧは、孔９４Ａに横方向に隣接する領域とされる。なお、最大荷重領域とは、シートパン９２がクッションパッド９３から最も押圧力を受けていない場所における押圧力を０として、シートパン９２がクッションパッド９３から最も大きな押圧力を受けている場所における押圧力を１００とする場合に、９０以上の押圧力をうける領域をいう。この最大荷重領域ＭＧがヒップポイントＨＰよりも前方とされる理由は、次のように考えられる。すなわち、人が背もたれ９６を備える座席装置９に正規着座するとき、人の背中が背もたれ９６に接触して、背もたれ９６により背中が押され、背中にかかる力が人の臀部を前方に押す。従って、着座する人の臀部は、重力により鉛直方向にクッションパッド９３を押圧すると共に、背中からの力により前方に向かってクッションパッド９３を押す。こうして、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、正規着座する人のヒップポイントＨＰよりも前方において、他の部分よりも強くなる。そして、人が正規着座する際、人はクッションパッドの幅方向の略中心に着座する。従って、クッションパッド９３の幅方向の中心付近、すなわち、中心線Ｌの付近が、大きな力で押圧される傾向がある。そのため、ヒップポイントＨＰよりも前方で、クッションパッド９３の幅方向の中心に形成されている孔９４Ａと隣接する領域が他の孔と隣接する領域よりも大きな力で押圧される。また、上述のように背中にかかる力が人の臀部を前方に押すため、このシートパンが受ける力は、前方に広がり、さらに上述のように人が座席装置９に正規着座する際、人はクッションパッド９３の幅方向の略中心において、左右対称に着座し、人の骨盤は、中心線Ｌを基準に左右方向に対称に配置されるため、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、中心線Ｌに対して略対称に幅方向にも広がる。なお、図９においては、シートパン９２の最大荷重領域ＭＧをクッションパッド９３の幅方向に延在する帯状の領域をＢＧとして示している。
【００６５】
そして、上述のように、着座センサ１の感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄは、孔９４Ａを挟んでシートパン９２の幅方向に配置され、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、孔９４Ａの前方に配置されており、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄは、帯状の領域ＢＧと重なる場所に配置され、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、帯状の領域ＢＧよりも前方に配置されている。従って、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、帯状の領域ＢＧから前方に配置されている。このとき、感圧スイッチ４０Ａと感圧スイッチ４０Ｄとの距離は、感圧スイッチ４０Ｂと感圧スイッチ４０Ｃとの距離よりも長いため、帯状の領域ＢＧに近い感圧スイッチが、中心線Ｌから遠い位置に配置されている。
【００６６】
次に、座席装置９における着座センサ１の動作について説明する。
【００６７】
図１０は、図１と同じように、座席装置９に人が正規着座した状態で、座席装置９のシートパン９２が、表皮及びクッションパッド９３を介して、人から受ける荷重の分布を示す概念図である。図１０に示すように、シートパン９２に形成された孔９４Ａと隣接する領域９２ａが、クッションパッド９３から最も高い押圧力を受けており、更に領域９２ａの外側の領域９２ｂが、次に高い押圧力を受けており、そして、領域９２ｂの外側の領域９２ｃが次に高い押圧力を受けている。座席装置９においては、シートパン９２が人の荷重によりクッションパッド９３から受ける押圧力は、シートパン９２上に広く分散しており、上述のように、９４Ａの周りが最も高く、孔９４Ａの前方及び幅方向に広がっている。また、ヒップポイントＨＰよりも後方に形成されている孔９４Ｂの周辺においては、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、孔９４Ａの周辺と比べて弱い。
【００６８】
図１０に示すように、シートパン９２は、クッションパッド９３の幅方向の中心付近、すなわち、中心線Ｌの付近が、大きな力で押圧されている。そして、直径の小さな開口３４Ｂ、３４Ｃを有する感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄよりも中心線Ｌの近くに配置されており、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃが配置されている場所は領域９２ａ内とされている。また、中心線から離れた場所に配置されている感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄが配置されている場所は、領域９２ｂ内とされている。このため、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃには、直径の大きな開口３４Ａ、３４Ｄを有する感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄよりも大きな力で押圧されている。
【００６９】
図１１は、座席装置９内に着座センサ１が配置された状態で、感圧スイッチ４０Ａがオンする様子を図６と同じ視点で示す図である。なお、図１１においては、理解の容易のため、シートパン９２及びクッションパッド９３は、一部分のみを示している。
【００７０】
座席装置９に人が着座すると、図１１に示すように、着座センサ１の両面に対して垂直な方向から、シートパン９２及びクッションパッド９３によって、矢印で示すように適切に押圧される。つまり、クッション部材５２は、座席のクッションパッド９３から押圧力を受け、クッション部材５１は、シートパン９２から押圧力を受ける。このときクッション部材５１、５２は、押圧力により、潰れるように変形する。そして、第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート２１は、クッション部材５１、５２の弾性力により、クッション部材５１、５２から押圧力を受けて、スペーサ３０の開口３４Ａに入り込むようにして撓む。このため、スペーサ３０の開口３４Ａを介して対向する絶縁シート１１、２１に設けられた電極１４Ａ、２４Ａが接触する。こうして、感圧スイッチ４０Ａがオンとなる。
【００７１】
そして、中心線Ｌを基準として、感圧スイッチ４０Ａと対称な位置に配置されている感圧スイッチ４０Ｄも、感圧スイッチ４０Ａと同様にして、クッション部材５１、５２の弾性力により、第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート２１が押圧されて撓むことでオンになる。また、上述のように、人が座席装置９に正規着座すると、シートパン９２が人の荷重によりクッションパッド９３から受ける押圧力は、シートパン９２上に広く分散しており、図１０に示すように、帯状の領域ＢＧよりも先方においても、シートパン９２は、クッションパッド９３から押圧されている。従って、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃも、感圧スイッチ４０Ａと同様にして、クッション部材５１、５２の弾性力により、第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート２１が押圧されて撓むことでオンになる。このとき、上述のように感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃにおけるスペーサ３０の開口３４Ｂ、３４Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｂにおけるスペーサ３０の開口３４Ａ、３４Ｄよりも小さいため、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄよりも、大きな力で押圧されなければオンしない。しかし、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄよりも中心線Ｌに近く配置されている。従って、人が座席装置９に着座したときに、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃは、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄと共に適切にオンとなる。
【００７２】
そして、上述のように、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、電気的に直列に接続されているため、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄの全てがオンになる場合に、端子４２Ａと端子４２Ｂとが導通する。こうして、着座センサ１により感知する感知信号を図示しない測定部が測定することにより人の着座を検出する。
【００７３】
なお、本実施形態の着座センサ１においては、上述のように、クッション部材５１、５２が潰れる厚さの合計が、電極１４Ａ〜１４Ｄと電極２４Ａ〜２４Ｄとの間の距離以上とされている。従って、クッション部材５１、５２が撓まずに潰れる変形をすることのみによって、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄをオンにすることができるため、適切に着座の検出を行うことができる。
【００７４】
また、シートパン９２及びクッションパッド９３からは略同じ押圧力が着座センサ１に加えられる。従って、シートパン９２からクッション部材５１に加えられる押圧力と、クッションパッド９３からクッション部材５２に加えられる押圧力とは略同じである。そして、本実施形態においては、上述のようにクッション部材５１、５２は、同じ弾性力を有するため、同じ押圧力が加えられると、クッション部材５１、５２が、絶縁シート１１、２１を同じ弾性力で押圧する。従って、絶縁シート１１、２１は、同じように撓み、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄにおける一対の電極１４Ａ〜１４Ｄ、２４Ａ〜２４Ｄは、開口３４Ａ〜３４Ｄ内において、スペーサ３０の厚さ方向における、略中心付近において接触する。このため、一方の絶縁シートの撓み量が大きくなるということが抑制されており、着座の検出感度が向上されている。
【００７５】
また、第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート２１が撓む際、各開口３４Ａ〜３４Ｄ内の空気は、スリット３６Ａ〜３６Ｄを介して外部に排出される。従って、各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンになるとき、適切に第１絶縁シート１１及び第２絶縁シートが撓むことができ、各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄの一対の電極が接触し易くされている。
なお、人の重量ほどない荷物が、座席装置９の着座部分に配置されても、シートパン９２の孔９４Ａの周囲に僅かに押圧力がかかるだけである。従って、このような荷物が置かれる場合においても、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、同時にオンされない。また、仮に荷物がクッションパッド９３の端によって配置され、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄの一方がオンする場合においても、人の体重ほどの重量を有する荷物が座席に置かれることは稀であるため、通常、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄと感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃとが同時にオンしない。そして、上述のように感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、直列に接続されているため、荷物の配置を人の着座として誤検出することが防止できる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の着座センサ１をシートパン上に配置することにより、着座センサによる違和感を防止することができる。また、本発明者の知見によれば、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンするような人の体重ほどの重量を有する荷物は、箱体に収納されていることが多い。そして、このような重量のある箱状の荷物を座席上に置く場合においては、通常、荷物が座席装置９の形状に応じて傾くため、クッションパッド９３は、箱の稜線部分から最も荷重を受ける。このため、箱状の荷物の荷重によりシートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、直線状に広がる傾向がある。しかし、本実施形態の着座センサによれば、第３感圧スイッチ４０Ｂ及び第４感圧スイッチ４０Ｃは、第１感圧スイッチ４０Ａ及び第２感圧スイッチ４０Ｄを通る直線と重ならないように配置され、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄは、１つの直線状に並ぶように配置されておらず、シートパン９２上に分散して配置されている。このため、着座センサ１がシートパン９２上に配置された座席装置９によれば、このような重量のある荷物が座席装置９に置かれる場合においても、全ての感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンになることを抑制することができる。そして、全ての感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが、電気的に直列に接続されているため、一部の感圧スイッチがオンになる場合においても、荷物の配置を人の着座として、誤検出することを抑制することができる。また、着座センサ１が配置された座席装置９に人が着座する場合においては、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、図１０を用いて説明したようにシートパン９２上に広く分散し、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが、人の荷重による押圧力でオンとなり、人の着座を適切に検出することができる。
【００７７】
また、上述のように背もたれ９６を備える座席装置９に人が正規着座して、クッションパッド９３に荷重がかかるとき、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、正規着座する人のヒップポイントＨＰよりも前方において、他の部分よりも比較的強い。従って、本実施形態の座席装置９によれば、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが、正規着座する人のヒップポイントＨＰよりも前方に配置されているため、人の着座を適切に検出することができる。
【００７８】
また、座席装置９に着座する人は、通常、座席装置９の前方を向いてクッションパッド９３の幅方向の中心に着座し、人の左右の骨盤は、中心線Ｌの左側及び右側においてクッションパッド９３を押圧する。一方、荷物は、クッションパッド９３の幅方向の中心に置かれるとは限らない。従って、座席装置９のように、第１感圧スイッチ４０Ａと第２感圧スイッチ４０Ｄが、クッションパッド９３の中心線Ｌを基準とした、左側及び右側のそれぞれに配置されることで、人の着座を適切に検出し、荷物を誤検出することをより抑制することができる。
【００７９】
さらに、人が上記のように着座する場合、人の左右の骨盤は、クッションパッド９３の幅方向に沿って並んで、クッションパッド９３を押圧する。従って、座席装置９においては、中心線Ｌを基準とした左側と右側に配置される第１感圧スイッチ４０Ａ及び第２感圧スイッチ４０Ｄが、クッションパッド９３の幅方向に沿って並んでいるため、人の着座をより適切に検出することができる。
【００８０】
またさらに、第１感圧スイッチ４０Ａと第２感圧スイッチ４０Ｄ及び第３感圧スイッチ４０Ｂと第４感圧スイッチ４０Ｃとは、中心線Ｌを基準として互いに対称な位置に配置されている。従って、人の着座を更に適切に検出することができる。
【００８１】
また、第３感圧スイッチ４０Ｂ及び第４感圧スイッチ４０Ｃは、左右対称に配置される第１感圧スイッチ４０Ａ及び第２感圧スイッチ４０Ｄよりも、クッションパッド９３の中心側に配置されるため、人の着座をより検出し易くすることができる。
【００８２】
また、上記実施形態においては、感圧スイッチ４０Ｂ，４０Ｃにおける開口３４Ｂ、３４Ｃの直径が、感圧スイッチ４０Ａ，４０Ｄにおける開口３４Ａ、３４Ｄの直径よりも小さく形成されている。つまり少なくとも２つの感圧スイッチが、互いに開口の直径が異なるようにされている。上述のように、人が座席装置９に着座する場合において、シートパン９２がクッションパッド９３から受ける押圧力は、シートパン９２の場所により異なるが、着座センサ１をこのように構成することにより、シートパン９２上において、クッションパッド９３から比較的小さな押圧力がかかる場所に開口の直径が大きな感圧スイッチを配置して、比較的大きな押圧力がかかる場所に開口の直径が小さな感圧スイッチを配置することができる。このように着座センサを配置することにより、クッションパッド９３上に人が着座して、スペーサ３０に形成された開口の直径が互いに異なるそれぞれの感圧スイッチに対して、異なる押圧力がかかる場合に、それぞれの感圧スイッチにおける絶縁シート１１、２１が適切に撓み、それぞれの感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが適切にオンすることができる。このため、人の着座を適切に検出することができる。
【００８３】
また、人は、通常、クッションパッド９３の幅方向の中心に着座するため、クッションパッド９３がシートパン９２を押圧する大きさは、中心線Ｌを基準として略対称となる。そして、本実施形態においては、開口の直径が互いに等しい少なくとも２つの感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄ、或いは、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃが、中心線Ｌを基準とした左側及び右側に少なくとも１つずつ配置されている。従って、本実施形態の着座センサ１によれば、人の着座をより適切に検出して、クッションパッド９３の幅方向に中心に配置されない荷物を人の着座として荷物を誤検出することを抑制することができる。そして、上記実施形態においては、中心線Ｌの左側及び右側に配置される開口の直径が互いに等しい感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄ、或いは、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃの少なくとも一組が、クッションパッド９３の幅方向に沿って配置されており、更に上記実施形態においては、中心線Ｌの左側及び右側に配置される開口の直径が互いに等しい感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄ、或いは、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃの少なくとも一組が、中心線Ｌを基準として互いに対称な位置に配置されている。従って本実施形態の着座センサ１によれば、人の着座を更に適切に検出し、荷物を人の着座として誤検出することを更に抑制できる。
【００８４】
次に、着座センサ１を構成する材料について説明する。
【００８５】
第１電極シート１０の絶縁シート１１、及び、第２電極シート２０の絶縁シート２１、及び、スペーサ３０は、可撓性を有する絶縁性の樹脂から構成される。このような樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）等が挙げられる。中でもＰＥＮが耐熱性に優れる観点から好ましい。
【００８６】
また、スペーサ３０の両面に塗布される接着剤としては、アクリル系の接着剤が好ましく、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの一種または二種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体をベースとするものが挙げられる。
【００８７】
また、第１電極１４Ａ〜１４Ｄ、及び、第２電極２４Ａ〜２４Ｄ、及び、第１配線１６Ａ〜１６Ｃ、及び、第２配線２６Ａ、２６Ｂ、及び、端子４２Ａ、４２Ｂは、導電性ペーストや、めっきにより形成される金属箔等から構成される。このうち一部を導電性ペーストにより構成し、他の部分をめっきによる金属箔により構成しても良い。導電性ペーストとしては、銀ペーストなどの各種金属ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。また、めっきにより形成される金属箔としては、銅やニッケル、或いは、これらの積層体等が挙げられる。
【００８８】
特に、第１電極１４Ａ〜１４Ｄ、及び、第２電極２４Ａ〜２４Ｄの少なくとも一方は、温度の上昇に伴い、抵抗値が上昇する材料から構成されることが好ましい。第１絶縁シート１１、第２絶縁シート２１のような可撓性を有する樹脂は、通常、温度の上昇と共に撓み易くなり、座席装置９が置かれる環境の温度が上昇すると、弱い押圧力で第１電極１４Ａ〜１４Ｄと第２電極２４Ａ〜２４Ｄとが接触し易くなる。この場合において、上述のように、第１電極１４Ａ〜１４Ｄ、及び、第２電極２４Ａ〜２４Ｄの少なくとも一方が、温度の上昇に伴い抵抗値が上昇する電極であれば、温度の上昇と共に第１絶縁シート１１及び第２絶縁シート２１が撓み易くなり、第１電極１４Ａ〜１４Ｄと第２電極２４Ａ〜２４Ｄとが接触し易くなるが、接触した電極に電流が流れづらくなる。従って、電極同士の接触のしやすさと、電極に流れる電流の流れづらさとが相殺し合って、座席装置９の環境温度が変化する場合においても、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンとなる押圧力が変化することを抑制することができる。特に、座席装置９が自動車に搭載される場合においては、車内の温度の変化が大きい。そして、一般にシートパン９２は金属性であるため、着座センサ１に熱が伝達し易い。従って、上述のように第１電極１４Ａ〜１４Ｄ、及び、第２電極２４Ａ〜２４Ｄの少なくとも一方が、温度の上昇に伴い抵抗値が上昇する材料から構成されれば、車内が温度変化する場合においても、適切に人の着座を検知することができる。従って、このような座席装置９は、特に自動車用途に有用である。このような電極としては、銀ペースト上にカーボンペーストが塗布された２層の電極を挙げることができる。
【００８９】
また、クッション部材５１、５２は、上述のように弾性力を有し、潰れるように変形する部材である。このような部材を構成する材料であれば、特に制限されるものではないが、クッション部材５１、５２の材料としては、多数の空孔が設けられたスポンジ状の樹脂や、弾性力を有する樹脂製の繊維が絡み合った不織布や、ゴム等を挙げることができる。このような樹脂としては、シリコン、ポリエステルの少なくとも一方を含有する樹脂をあげることができ、このような樹脂であれば、温度の変化による弾性力の変化が少ないため、着座センサ１が自動車等の環境温度の変化が大きい場所に配置される場合においても、着座の検出荷重の変化を抑制することができるため好ましい。
【００９０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図１２〜図１４を参照して詳細に説明する。なお、特に説明する場合を除き、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を付して、重複する説明は省略する。図１２は、本発明の第２実施形態に係る座席装置に用いられる着座センサを示す平面図である。
【００９１】
図１２に示すように、本実施形態における着座センサ２は、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄの第１電極１４Ａ〜１４Ｄが櫛歯電極から構成されている点において、第１実施形態の着座センサ１と異なる。
【００９２】
図１３は、図１２に示す第１電極シートを示す平面図である。図１３に示すように、第１電極１４Ａ〜１４Ｄを構成する櫛歯電極は、互いに平行な複数本の導体が一方側において互いに接続されており、更に、互いに平行な他の複数本の導体が他方側において互いに接続されている。そして、一方側で接続された複数本の平行導体の間に、他方側で接続された他の複数本の平行導体が入り込むように配置されており、それぞれの導体が交互に並べられている。そして、一方側で接続された複数本の平行導体と、他方側で接続された他の複数本の平行導体とは、互いに一定の間隔をあけて、互いに絶縁されている。このように櫛歯電極においては、１つの電極内に互いに絶縁されている一組の平行導体を有する。
【００９３】
そして、第１電極１４Ａにおける一方側で接続された複数本の平行導体は、第１実施形態と同様の第１配線１６Ａに接続される。そして、第１電極１４Ａにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体は、第１配線１６Ｄに接続される。この第１配線１６Ｄは、第１絶縁シート１１上において、一端が、上記の様に第１電極１４Ａにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体に接続され、アーム部位１１Ｅの長手方向に延在すると共に、アーム部位１１Ｅと一方の側部部位１１Ｂとの連結点において垂直に折れ曲がり、更に側部部位１１Ｂの長手方向に延在して、他端が第１電極１４Ｂにおける一方側で接続された複数本の平行導体に接続されている。また、第１電極１４Ｂにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体は、第１実施形態と同様の第１配線１６Ｃの一端に接続され、第１配線１６Ｃの他端は、第１電極１４Ｃにおける一方側で接続された複数本の平行導体に接続されている。第１電極１４Ｃにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体は、第１配線１６Ｅの一端に接続されている。この第１配線１６Ｅは、第１絶縁シート１１上において、上記の様に一端が第１電極１４Ｃにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体に接続されて、他方の側部部位１１Ｃの長手方向に延在すると共に、側部部位１１Ｃとアーム部位１１Ｆとの連結点において垂直に折れ曲がり、更にアーム部位１１Ｆの長手方向に延在して、他端が第１電極１４Ｄにおける一方側で接続された複数本の平行導体に接続されている。そして、第１電極１４Ｄにおける他方側で接続された他の複数本の平行導体は、第１実施形態と同様の第１配線１６Ｂの一端に接続される。
【００９４】
図１４は、図１２に示す第２電極シートを示す平面図である。図１４に示すように、本実施形態の第２電極シート２０は、第２配線２６Ａ、２６Ｂが設けられていない点において、第１実施形態の第２電極シート２０と異なる。
【００９５】
そして、図１２に示すように、図１３に示す第１電極シート１０と第２電極シート２０とが、第１実施形態と同様のスペーサ３０を介して重ねられて一体化されている。
【００９６】
本実施形態の着座センサ２は、第１実施形態の着座センサ１と同様に座席装置に配置され、座席装置に人が着座することにより、クッションパッドとシートパンにより感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄが押圧されると、第２電極２４Ａ〜２４Ｄが、第１電極１４Ａ〜１４Ｄにおけるそれぞれの平行導体に接触する。このため、第１電極１４Ａ〜１４Ｄにおける互いに絶縁されている一組の平行導体同士が、第２電極２４Ａ〜２４Ｄを介して、電気的に接続される。こうして、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンとなる。このように感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄがオンとなることにより、着座センサ２により人の着座が検出される。
【００９７】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上記実施形態において、着座センサ１の感圧スイッチの数を４つとしたが、本発明はこれに限らず、感圧スイッチの数を３つでもよく、５つ以上でも良い。例えば、第４感圧スイッチ４０Ｃは、必須ではない。
【００９９】
また、各感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄにおける、第１電極１４Ａ、１４Ｄと第２電極２４Ａ、２４Ｄ、及び、第１電極１４Ｂ、１４Ｃと第２電極２４Ｂ、２４Ｃとは形状、大きさが一致しており、互いに完全に重なるものとしたが、本発明はこれに限らず、押圧力を検知できる範囲で、大きさや形状等が第１電極１４Ａ、１４Ｄと第２電極２４Ａ、２４Ｄ、及び、第１電極１４Ｂ、１４Ｃと第２電極２４Ｂ、２４Ｃとで異なっていても良い。或いは、第１電極１４Ａ〜１４Ｄ及び第２電極２４Ａ〜２４Ｄの全てが同じ形状、大きさであっても良い。
【０１００】
また、上記実施形態において、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｄの開口３４Ａ、３４Ｄと、感圧スイッチ４０Ｂ、４０Ｃの開口３４Ｂ、３４Ｃの直径を互いに異なるものとしたが、感圧スイッチ４０Ａ〜４０Ｄの全てを同じ構成としても良い。
【０１０１】
更に、上記実施形態において、クッション部材５２を設けず、クッション部材５１のみが設けられる構成であっても良い。この場合においても、着座センサ１は、従って、クッション部材５１が、シートパン側の絶縁シート１１がスペーサの開口に入り込むように、絶縁シート１１を押圧し、クッションパッド９３側の絶縁シート２１は、クッションパッド９３の弾性力により、スペーサ３０の開口３４Ａ〜３４Ｄに入り込むように撓む。こうして、一対の絶縁シートが撓むことにより、スペーサの開口を介して対向する一対の電極同士が接触することができるので、適切に感圧スイッチをオンすることができ、着座を適切に検出することができる。さらに、クッション部材５１、５２は、必ずしも必要ではない。この場合においても、クッションパッド９３が、絶縁シート２１を押圧することで、人の着座を検知することができる。
【０１０２】
また、上記実施形態のように、一対のクッション部材５１、５２が設けられている場合、クッション部材５１、５２は、同じ弾性力を有し、同じ厚さとされたが、本発明は、これに限らず、クッション部材５１、５２が互いに異なる弾性力を有しても良く、互いに異なる厚さであっても良い。
【０１０３】
また、上記実施形態のように、一対のクッション部材５１、５２が設けられている場合、クッション部材５１、５２は、着座センサ１に垂直な方向から見る場合に、互いに異なる形状であっても良い。この場合、クッション部材５１は、第１絶縁シート１１を介して少なくともスペーサ３０の開口３４Ａ〜３４Ｄを覆い、クッション部材５２は、第２絶縁シート２１を介して、少なくともスペーサ３０の開口３４Ａ〜３４Ｄを覆うように配置されていれば良く、クッション部材５１、５２の少なくとも一方が、スペーサ３０の開口と重なる位置のみに設けられていてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態においては、第１絶縁シート１１と第２絶縁シート２１とが、互いに同じ可撓性を有し、同じ力が加わると同じように撓むとしたが、第１絶縁シート１１と第２絶縁シート２１とは、互いに異なる可撓性を有していても良い。
【０１０５】
また、上記実施形態において、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｂと、感圧スイッチ４０Ｃ、４０Ｄとが、線Ｌを基準として、線対称となるように配置されているとしたが、感圧スイッチ４０Ａ、４０Ｂの少なくとも１つと、感圧スイッチ４０Ｃ〜４０Ｄの少なくとも１つとが線Ｌを基準として、線対称となる位置に配置されても良い。さらには、感圧スイッチが、線Ｌを基準として、一方側のみに配置されても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明によれば、着座センサによる違和感を防止しつつ、人の着座を適切に検出し、荷物の配置を人の着座として誤検出することを抑制することができる着座センサ、及び、それを用いた座席装置が提供される。
【符号の説明】
【０１０７】
１、２・・・着座センサ
９・・・座席装置
１０・・・第１電極シート
１１・・・第１絶縁シート
１４Ａ〜１４Ｄ・・・第１電極
１６Ａ〜１６Ｅ・・・第１配線
２０・・・第２電極シート
２１・・・第２絶縁シート
２４Ａ〜２４Ｄ・・・第２電極
２６Ａ、２６Ｂ・・・第２配線
３０・・・スペーサ
３４Ａ〜３４Ｄ・・・開口
３６Ａ〜３６Ｄ・・・スリット
４０Ａ・・・感圧スイッチ（第１感圧スイッチ）
４０Ｂ・・・感圧スイッチ（第３感圧スイッチ）
４０Ｃ・・・感圧スイッチ（第４感圧スイッチ）
４０Ｄ・・・感圧スイッチ（第２感圧スイッチ）
４２Ａ、４２Ｂ・・・端子
５１、５２・・・クッション部材
９２・・・シートパン
９３・・・クッションパッド
９４Ａ、９４Ｂ・・・孔
９６・・・背もたれ
【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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【図１４】
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【図１】
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