(57)【要約】【課題】  トーションバーを用いて荷重変動を簡易な構造で感度良く検知する。【解決手段】  荷重変動によってねじり角度が変化するトーションバー１１２，１１３と、荷重変動によって歪まない参照バー１２０とを備え、トーションバー１１２，１１３及び参照バー１２０をまとめてそれらの周囲に巻回される励磁コイル１２１により励磁し、トーションバー１１２，１１３の周囲に巻回される第１のピックアップコイル１１２ａから出力される電圧値と、参照バー１２０の周囲に巻回される第２のピックアップコイル１２０ａから出力される電圧値との差分を出力する構造である。トーションバー１１２，１１３と参照バー１２０とを備えた荷重変動検出装置をシートクッション部の前端付近と後端付近の２箇所に配置しており、各荷重変動検出装置から得られる荷重値を加算すれば、シートクッション部に支持されている人の荷重を、着座姿勢に拘わらず、正確に測定できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートクッション部の前端付近及び後端付近にそれぞれ幅方向に沿って配設され、荷重変動によってねじり角度が変化するトーションバーを備えると共に、
各トーションバーに対応して、前記荷重変動によっては歪まない磁性体からなる参照バーが配設され、
前端付近又は後端付近に配設される一対の前記トーションバー及び参照バーの組毎に、それらの周囲に巻回される励磁コイルと、トーションバーの周囲に巻回される第１のピックアップコイルと、参照バーの周囲に巻回される第２のピックアップコイルとを有し、
前端付近又は後端付近に配設される前記第１のピックアップコイルと第２のピックアップコイルとの各出力値の差分を出力する差分出力手段とを備えることを特徴とする荷重変動検出装置付きシート。
【請求項２】
前記前端付近に配設されるトーションバーの各端部には、該トーションバーの配設位置よりも斜め上前方に突出するように、第１のアーム部材が設けられ、この第１のアーム部材間に、前端部支持フレームが掛け渡されていると共に、
前記後端付近に配設されるトーションバーの各端部には、該トーションバーの配設位置よりも斜め下後方に突出するように、第２のアーム部材が設けられ、この第２のアーム部材間に、後端部支持フレームが掛け渡され、
前記前端部支持フレームと後端部支持フレームとに、クッション材が張設されていることを特徴とする請求項１記載の荷重変動検出装置付きシート。
【請求項３】
前記クッション材が、三次元立体編物であることを特徴とする請求項２記載の荷重変動検出装置付きシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重変動によってねじり角度が変化するトーションバーを用いた荷重変動検出装置付きシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、エアバックの作動制御を自動で切り換えるために、シートに着座した乗員が大人であるか、子供であるかを自動で区別して、エアバックの作動制御部にフィードバックする技術として、人の体重を自動検知する機構を備えたシートが知られている。通常は、クッション材としてウレタンフォームを用いているため、かかるウレタンフォームを支持し、車体フロアに鉛直方向に配置されたコイルスプリングの変位量を測定し、変位量の大小によって重量を検知することが行われている。一方、本出願人は、特許文献１として、シートクッション部に設けられるクッション材を、シートクッション部に配設したトーションバーにより弾性的に支持すると共に、該トーションバーに荷重変動検出装置を組み込んだ技術を開示している。具体的には、上記トーションバーにピックアップコイルを巻き付けると共に、荷重変動によって歪まない参照バー（磁性棒部材）を設け、該参照バーにもピックアップコイルを巻き付け、２つのコイルから得られる誘起電圧の差分を算出して荷重変動を検出する技術である。
【特許文献１】特開２００５−３４５２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、荷重変動検出装置をシートクッション部の後端寄りに設けているだけである。このため、人の着座位置によって、荷重が変化してしまい、正確な荷重検知の点で課題があった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、測定精度をより向上させた荷重変動検出装置付きシートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題を解決するため、請求項１記載の本発明では、シートクッション部の前端付近及び後端付近にそれぞれ幅方向に沿って配設され、荷重変動によってねじり角度が変化するトーションバーを備えると共に、
各トーションバーに対応して、前記荷重変動によっては歪まない磁性体からなる参照バーが配設され、
前端付近又は後端付近に配設される一対の前記トーションバー及び参照バーの組毎に、それらの周囲に巻回される励磁コイルと、トーションバーの周囲に巻回される第１のピックアップコイルと、参照バーの周囲に巻回される第２のピックアップコイルとを有し、
前端付近又は後端付近に配設される前記第１のピックアップコイルと第２のピックアップコイルとの各出力値の差分を出力する差分出力手段とを備えることを特徴とする荷重変動検出装置付きシートを提供する。
請求項２記載の本発明では、前記前端付近に配設されるトーションバーの各端部には、該トーションバーの配設位置よりも斜め上前方に突出するように、第１のアーム部材が設けられ、この第１のアーム部材間に、前端部支持フレームが掛け渡されていると共に、
前記後端付近に配設されるトーションバーの各端部には、該トーションバーの配設位置よりも斜め下後方に突出するように、第２のアーム部材が設けられ、この第２のアーム部材間に、後端部支持フレームが掛け渡され、
前記前端部支持フレームと後端部支持フレームとに、クッション材が張設されていることを特徴とする請求項１記載の荷重変動検出装置付きシートを提供する。
請求項３記載の本発明では、前記クッション材が、三次元立体編物であることを特徴とする請求項２記載の荷重変動検出装置付きシートを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、荷重変動によってねじり角度が変化するトーションバーと、荷重変動によって歪まない参照バーとを備え、トーションバー及び参照バーをまとめてそれらの周囲に巻回される励磁コイルにより励磁し、トーションバーの周囲に巻回される第１のピックアップコイルから出力される電圧値と、参照バーの周囲に巻回される第２のピックアップコイルから出力される電圧値との差分を出力する構造である。従って、トーションバーの僅かなねじり角度の変動を感度良く検出できる。この際、本発明では、トーションバーと参照バーとを備えた荷重変動検出装置をシートクッション部の前端付近と後端付近の２箇所に配置しており、各荷重変動検出装置から得られる荷重値を加算すれば、シートクッション部に支持されている人の荷重を、着座姿勢に拘わらず、より正確に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に示した実施形態に基づき本発明をさらに詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の一の実施形態に係る乗物用のシート１００を示す図である。
【０００８】
シート１００は、クッションフレーム１１０とバックフレーム１５０とを有している。クッションフレーム１１０は、サイドフレーム１１１，１１１を備え、その前端付近と後端付近には、荷重変動検出装置を構成するトーションバー１１２，１１３がそれぞれ幅方向に沿って設けられている。前端寄りに配置された一方のトーションバー１１２の各端部には、該一方のトーションバー１１２の配設位置よりも斜め上前方に突出するように、第１のアーム部材１１４，１１５が設けられ、この第１のアーム部材１１４，１１５間に、前端部支持フレーム１１６が掛け渡されている。
【０００９】
サイドフレーム１１１，１１１の後端寄りに配置された他方のトーションバー１１３の各端部には、該他方のトーションバー１１３の配設位置よりも斜め下後方に突出するように、第２のアーム部材１１７，１１８が設けられており、第２のアーム部材１１７，１１８間に、後端部支持フレーム１１９が掛け渡されている。
【００１０】
そして、前端部支持フレーム１１６と後端部支持フレーム１１９との間に、二次元の布材又は三次元立体編物等からなるベースネット材１４０が張設されている。ベースネット材１４０の上方には、三次元立体編物等のクッション材が、サイドフレーム１１１，１１１に掛け渡され、該ベースネット材１４０全体を覆うように配置される。このようにして配置される前端部支持フレーム１１６及び後端部支持フレーム１１９は、外部振動が入力されると、両方とも前後に揺動するため、効率よく外部振動を除振できる。また、シートクッション部１１０の前部に位置する前端部支持フレーム１１６が、一方のトーションバー１１２を支点として前方へ回動可能であるため、ペダル操作時には、膝の運動方向と一致し、ペダル操作時などにおける前縁部の当たり感が軽減され、掛け心地、座り心地が向上する。
【００１１】
荷重変動検出装置１は、本実施形態では、前端付近と後端付近の２箇所に配置される。荷重変動検出装置１は、図４〜図６に示したように、上記した一方のトーションバー１１２（又は他方のトーションバー１１３）と、該トーションバー１１２（又は他方のトーションバー１１３）に並列して設けられる参照バー１２０とを備えて構成される。一方のトーションバー１１２及び他方のトーションバー１１３は、上記したように着座時や外部振動が入力された場合、あるいは、呼吸等により体動が生じた場合など、荷重変動が生じた場合に、ベースネット材１４０、前端部支持フレーム１１６及び後端部支持フレーム１１９を介して、ねじり角度が変化する。これに対し、参照バー１２０は、このような荷重変動が生じてもねじられない、すなわち歪まないように配置される。なお、参照バー１２０は荷重変動によって歪まない限り、一方のトーションバー１１２（又は他方のトーションバー１１３）に対して並列配置されていなくてもよく、それによっても後述のような出力値の差を得ることはできるが、図に示したように並列配置することにより、省スペース化に資する。参照バー１２０は、機能上、トーションバー１１２，１１３よりも短い長さでよく、参照バー１２０及びトーションバー１１２，１１３の一部が収納ケース１３０内に収容されて配設されている。
【００１２】
具体的には、トーションバー１１２，１１３の周囲には、図５及び図６に示したように、第１のピックアップコイル１１２ａが一方向に巻回されて設けられ、参照バー１２０の周囲にはこの第１のピックアップコイル１１２ａとは逆方向となるように巻回される第２のピックアップコイル１２０ａが設けられる。そして、これらの周囲に励磁コイル１２１が巻回される。
【００１３】
本実施形態によれば、図示しない交流電源から励磁コイル１２１に誘導電流を流す。図３に示したように、人が着座した場合には、第１のアーム部材１１４，１１５及びこれに支持された前端部支持フレーム１１６、並びに、第２のアーム部材１１７，１１８及びこれに支持された後端部支持フレーム１１９は、それぞれ、実線位置から破線位置へと変位する。具体的には、第１のアーム部材１１４，１１５及びこれに支持された前端部支持フレーム１１６は、一方のトーションバー１１２を中心として、斜め上後方へ変位し、第２のアーム部材１１７，１１８及びこれに支持された後端部支持フレーム１１９は、他方のトーションバー１１３を中心として斜め前下方へ変位する。
【００１４】
これにより、トーションバー１１２，１１３のねじり角度が変化し、各第１のピックアップコイル１１２ａから所定の誘起電圧が出力される。制御回路からなる差分出力手段により、この出力値と各第２のピックアップコイル１２０ａからの出力値との差が算出される。そして、例えば、電圧値と荷重との相関をとったテーブルやグラフに、上記出力電圧値の差を照らし合わせ、荷重を特定する。本実施形態では、シートクッション部１１０の前端寄りと後端寄りとの２箇所に荷重変動検出装置１を配設している。従って、出力電圧値は、２つの荷重変動検出装置１から得られる。このため、例えば、前端寄りに配置した荷重変動検出装置１から得られた荷重が５ｋｇ、後端寄りに配置した荷重変動検出装置１から得られた荷重が１０ｋｇとした場合、両者を合計した１５ｋｇの荷重がかかっていると判定し、その合計荷重に見合った各種の制御（エアバッグの作動制御等）に供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態にかかる荷重変動検出装置を取り付けたシートの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、上記実施形態にかかるシートの概略構成を示す側面図である。
【図３】図３は、上記実施形態にかかるシートの作用を説明するための側面図である。
【図４】図４は、上記実施形態において用いた荷重変動検出装置の外観を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は端面図である。
【図５】図５は、上記実施形態にかかる荷重変動検出装置の具体的構成を示す図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  荷重変動検出装置
１００  シート
１１０  クッションフレーム
１１２  一方のトーションバー
１１３  他方のトーションバー
１１６  前端部支持フレーム
１１９  後端部支持フレーム
１２０  参照バー
１１２ａ  第１のピックアップコイル
１２０ａ  第２のピックアップコイル
１２１  励磁コイル
１４０  ベースネット
１５０  バックフレーム
【図１】
2008197021.tif 000003
【図２】
2008197021.tif 000004
【図３】
2008197021.tif 000005
【図４】
2008197021.tif 000006
【図５】
2008197021.tif 000007
【図６】
2008197021.tif 000008