「新たな着座センサーの提案」~布センサー×静電容量方式~

「新たな着座センサーの提案」~布センサー×静電容量方式~

着座センサーは、その名の通り「人が座っているかどうか」を検知するためのセンサーです。最もよく知られている用途は、自動車のシートベルト警告灯。乗員が座ってシートベルトを締めていない場合、警告を発するために着座センサーが使用されています。

検知方式にはいくつかの種類があり、弊社は静電容量方式を採用しています。静電容量方式は、スマートフォンのタッチパネルと同じ原理に基づいており、薄いセンサー構造を実現できるのが大きな特長です。 さらに今回、弊社が開発した「薄い!軽い!柔らかい!」を特長とする「布センサー」をこの静電容量方式と組み合わせることで、全く新しい着座センサーをご提案いたします。

~弊社の着座センサーの特長~

1.圧倒的な耐久性

感圧センサーのような物理的な電極の接点がないため、繰り返しの使用にも強いです。


2.薄型で柔軟性に優れ、座面になじむ

クッション材や椅子の立体的な形状にしなやかに追従し、人の骨格にも追従するため、違和感のない座り心地を実現します。硬質センサーでは得られない、快適性と機能性の両立が実現できます。


3.一般的な静電容量方式に比べ、誤検知が少ない

パターン設計と制御技術により、誤検知が起きやすいとされる座面にも対応可能で、安定した検知を実現します。


設置例

~想定される着座センサーの活躍シーン~

・オフィスチェア

例えばオフィスの会議室が異なる階にある場合、その会議室が空室かどうか部屋に行ってみて使用されていたという経験はございませんか?着座センサーを使えば、自席にいながら部屋(座席)の使用状況が分かり、行動の効率化が図れます。また、座った瞬間だけでなく、着座時間の計測も可能であるため、長時間座り続けている社員に対し、立ち上がりを促すことができるため、健康増進につながる働き方を実現できます。


・鉄道・劇場などの座席管理

新幹線で予約した指定席に他人が座っていたことはありませんか?着座センサーを使うことで、予約した席と実際に座った座席の連携が可能になり、正しい席への誘導が可能になります。劇場では、着席率を可視化することで、混雑の緩和や清掃効率の向上など、設備管理にも貢献します。

~今後の展望~

着座センサーとIoT技術を組み合わせることで、より高度なデータ取得と活用が期待されています。たとえば「誰が、いつ、どこに座ったか」といった情報を蓄積することで、空間の使われ方や混雑状況の分析が可能になります。そこに弊社の薄型で柔軟性に優れる着座センサーを用いることで、椅子の生地やクッション材と一体化させることが可能になるため、意匠性や快適性を損なうことなく、高度な機能を備えた座席づくりが可能になることでしょう。


着座センサー選定の予備知識

着座センサーに採用される技術の簡易比較表

種類 非接触 誤検知リスク 耐久性 コスト 特徴的な用途例
静電容量センサー 低~中 IoT、介護機器、医療用途
圧力センサー やや高い 車両シート、オフィス椅子
赤外線センサー 低~中 トイレ、公共施設
光学式 ゲーミングチェア、車両座席
超音波センサー 低~中 △~✕ 福祉・見守りシステム

※東洋レーベルでは、さらに誤検知が少ないセンサーを実現しています。

着座センサー技術のメリット・デメリット

技術方式 概要 特徴(構造) メリット デメリット
静電容量センサー式 人体が座席に近づくことで発生する静電容量の変化を利用 電極と絶縁層
  • 非接触でも検知可能(座面から離れた場所に設置可能)
  • 耐久性が高く摩耗が少ない
  • 誤検知の可能性(衣類や湿気に影響されやすい)
  • 校正が必要な場合あり
圧力センサー式 座面に圧力が加わることで通電状態が変化し、着座を検知 導電ゴム、フォースセンサ、荷重センサなど
  • 高感度で体重の有無を正確に検知可能
  • 安価で構造が単純
  • 温度や経年劣化に影響されやすい
  • 加重以外(カバン等)でも反応する恐れ
赤外線センサー式
(近接型)
赤外線を照射し反射光の有無で着座を検知 発光素子+受光素子
  • 人体以外には基本反応しないため誤検知が少ない
  • 人の動きや有無の検知にも応用可能
  • 衣類の種類(黒色・吸収性素材など)で検知困難
  • 光の反射環境に影響されやすい
光学式
(フォトリフレクタ)
座席下にフォトセンサを設置し、光の遮断で判定 送信・受信一体型センサ
  • 高速応答が可能
  • 消耗が少なく耐久性に優れる
  • 外光・埃・汚れなどの光学的ノイズに弱い
  • メンテナンスが必要
超音波センサー式 超音波の反射時間で着座を判断 送信部・受信部
  • 非接触かつ非侵襲で安全性が高い
  • 距離・人数推定など応用範囲が広い
  • 周囲の騒音や障害物に影響されやすい
  • 複雑な設置調整が必要

着座センサー選定のポイント

着座センサーの選定では、以下の観点が重要です:

  • 非接触 vs 接触:利用者の快適性や誤作動リスクに関与
  • 耐久性とメンテナンス性:長期運用前提か、簡易な利用か
  • 環境条件:温度、湿度、光環境などへの耐性
  • 用途と精度要件:例:重量検知が必要か、単に在席検知でよいか

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