(57)【要約】【課題】着座者の重量測定の精度を向上できる車両用シートの乗員重量測定装置を提供する。【解決手段】本発明の車両用シートの乗員重量測定装置は、車両側に固定されるロアレール上を前後に移動するアッパーレールと該アッパーレールの上方に配置されて座面の一部を構成するクッションフレームとの間に配設され、車両用シートの前後に掛かる各荷重を検知する荷重検知手段を備え、前記荷重検知手段が、前記クッションフレーム側に固定される突出部と、前記アッパーレール側に固定されると共に前記突出部を相対的に上下動可能に支持する支持部とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートに取り付けられて着座者の重量を測定する車両用シートの乗員重量測定装置であって、
車両側に固定されるロアレール上を前後に移動するアッパーレールと該アッパーレールの上方に配置されて座面の一部を構成するクッションフレームとの間に配設され、車両用シートの前後に掛かる各荷重を検知する荷重検知手段を備え、前記荷重検知手段が、前記クッションフレーム側に固定される突出部と、前記アッパーレール側に固定されると共に前記突出部を相対的に上下動可能に支持する支持部とを備えることを特徴とする車両用シートの乗員重量測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、前記荷重検知手段のセンサ本体が前記突出部と前記支持部との間に介在し、クッションフレームからの前記荷重が、前記突出部を介して前記センサ本体に伝達されることを特徴とする車両用シートの乗員重量測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、
前記クッションフレームと前記突出部との間にブラケットが介在することを特徴とする車両用シートの乗員重量測定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、
前記突出部が、その上下方向に貫通する開口を備え、
前記センサ本体に対する電源供給用のコネクタが、前記開口の上部に配設されると共に該開口の内部において前記センサ本体と接続することを特徴とする車両用シートの乗員重量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用シートの着座者の重量を測定する車両用シートの乗員重量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、シートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、車両用シート（以下、単に「シート」ともいう。）に着座している乗員の重量（体重）に合わせてこれら安全装置の動作をコントロールする場合がある。
【０００３】
着座者の重量を測定する車両用シートの乗員重量測定装置としては、図５、図６に示すような装置が知られている（特許文献１参照。）。
この装置１００は、シートクッションフレーム１０１の前端部とフロア１０２との間に、シートの前部に掛かる荷重Ｆ１を検知する前方側荷重センサ２００を配置し、シートクッションフレーム１０１の後端部とフロア１０２との間に、シートの後部に掛かる荷重Ｆ２を検知する後方側荷重センサ２０１を配置し、さらに、車両の前後方向に作用する加速度を検出する加速度センサ２０２を配置したものである。
【０００４】
各荷重センサ２００、２０１と加速度センサ２０２は荷重推定回路２０３に接続されており、荷重推定回路２０３は、荷重センサ２００、２０１にて検知された各荷重Ｆ１、Ｆ２に基づいてシートの荷重重心を算出してシート荷重を補正すると共に、加速度センサ２０２にて検出された加速度に基づいてシート荷重を補正し、補正した荷重に基づいて乗員体重を推定するようになっている。
このような装置１００によれば、乗員の着座姿勢や車両の加減速時に発生する、乗員の足からフロアへ伝達されるいわゆる逃げ荷重を考慮することができ、乗員重量の測定精度を向上することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２９７３３４号公報（第１図及び第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、車両用シートにおいては、シートフレームとフロアとの間にスライドレールを配置し、スライドレールによりシートを前後方向に移動させる構成となる場合が多い。
従って、シートレール上を前後に移動するシート本体の位置によっても、前後の荷重センサに伝達される荷重が変化することから、乗員重量の測定精度を向上させるには、シート本体の前後位置による荷重変動も考慮する必要がある。
【０００７】
ところが、図５及び図６に示した上記特許文献１の構成（第１実施形態）の場合、シートクッションフレーム１０１とフロア１０２との間に上記各荷重センサ２００、２０１を配置すると記載されているのみであるため、スライドレールを用いてシートを前後方向にスライドさせる構成とした場合に、各荷重センサ２００、２０１を、スライドレール、シートクッションフレーム１０１及びフロア１０２に対して、具体的にどのように取り付けるのかが明らかにされていないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、着座者の重量測定の精度を向上できる車両用シートの乗員重量測定装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、車両用シートに取り付けられて着座者の重量を測定する車両用シートの乗員重量測定装置であって、車両側に固定されるロアレール上を前後に移動するアッパーレールと該アッパーレールの上方に配置されて座面の一部を構成するクッションフレームとの間に配設され、車両用シートの前後に掛かる各荷重を検知する荷重検知手段を備え、前記荷重検知手段が、前記クッションフレーム側に固定される突出部と、前記アッパーレール側に固定されると共に前記突出部を相対的に上下動可能に支持する支持部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、荷重検知手段をアッパーレールとクッションフレームの間に配置する構成となるので、荷重検知手段をアッパーレールと一体に前後方向へ移動させることができる。従って、車両用シートの前後方向の位置によらず、荷重検知手段に伝達される荷重（乗員重量）を常に一定に維持することができ、測定精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、前記荷重検知手段のセンサ本体が前記突出部と前記支持部との間に介在し、クッションフレームからの前記荷重が、前記突出部を介して前記センサ本体に伝達されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、突出部、支持部、センサ本体を上下方向にほぼ同一直線上に配置することにより、例えば、鉛直平面内で上下方向に揺動可能に軸支されたアーム状の部材の一端側に伝達されたクッションフレームからの荷重を、このアーム状の部材の他端側からセンサ本体に伝達する構成と比較して、荷重の損失（ロス）を少なくすることが可能となり、測定精度を向上させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、前記クッションフレームと前記突出部との間にブラケットが介在することを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られると共に、ブラケットを介在させることにより、クッションフレームと突出部との取り付け剛性が向上し、荷重の損失（ロス）が少なくない、測定精度を向上させることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用シートの乗員重量測定装置であって、前記突出部が、その上下方向に貫通する開口を備え、前記センサ本体に対する電源供給用のコネクタが、前記開口の上部に配設されると共に該開口の内部において前記センサ本体と接続することを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、コネクタを突出部の開口の上部に配設すると共にこの開口の内部においてセンサ本体と接続するので、配線処理が簡略化されたものとなり、車両用シート下方のスペースを有効利用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る車両用シートの乗員重量測定装置（以下、単に「測定装置」ともいう。）の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１〜図３に示すように、車両の前後方向に沿って配置される左右一対のロアレール１及びアッパーレール２の上部に測定装置１０が配置され、この測定装置１０の上部に車両用シートの座面の一部を構成するクッションフレーム３が配置されている。なお、シートバックの図示は省略している。
【００１８】
ロアレール１は左右方向に沿った断面が略コ字状に形成され、上面に開口１ａを備える部材であり、レール用ブラケット４を介して床面に固定されている。そして、開口１ａ内部においてアッパーレール２の下部と嵌合し、アッパーレール２を前後方向に摺動可能に支持している。
なお、ロアレール１とアッパーレール２の構成及び動作については周知であるため詳しい説明を省略する。
【００１９】
測定装置１０は車両用シートの着座者の重量を測定するための装置で、ブラケット２０を介してクッションフレーム３に接合しており、荷重検知手段３０、コネクタ４０等から概略構成される。
【００２０】
荷重検知手段３０はアッパーレール２上面の前後２箇所に取り付けられる。なお、荷重検知手段３０を左右のアッパーレール２のいずれか一方のみに取り付けるものとしてもよく、あるいは左右両方に取り付けるものとしてもよい。本実施の形態においては荷重検知手段３０は左右のアッパーレール２それぞれに前後１つずつ配置されるものとし、このうち左側のアッパーレール２の前側に取り付けられた荷重検知手段３０について主に説明する。
【００２１】
ブラケット２０は、正面視略Ｌ字状の部材であり、その上部及び下部に左右に貫通する開口（上部開口２１及び下部開口２２）が１つずつ設けられている。
そして、この上部開口２１とクッションフレーム３の側面に形成された開口３ａとを重ね合わせて、これら開口２１、３ａにボルト２３を挿通し、ナット（図示せず）を用いることで、ブラケット２０はクッションフレーム３に固定されている。
【００２２】
下部開口２２には座面の一部を構成する軸５が挿通された状態で溶接により固定され、左右２つのブラケット２０によりこの軸５を支持するようになっている。
また、ブラケット２０には、上下方向に貫通する開口２４（図３を参照）が設けられており、この開口２４に、後述する荷重検知手段３０の突出部３１が挿通された状態でボルト２５及びナット２６によりブラケット２０と突出部３１とが固定されるようになっている。なお、ブラケット２０と突出部３１との固定方法については、ボルト２５とナット２６に限定されること無く、例えば、溶接等、周知の固定手段を用いることができる。
【００２３】
図２及び３に示すように、荷重検知手段３０は、突出部３１、支持部３２、センサ本体３３から概略構成される。
突出部３１は、上下方向に貫通する開口３１ａを備える略筒状の部材である。前方の荷重検知手段３０は突出部３１を１つ備え、後方の荷重検知手段３０は突出部３１を２つ備えている。
突出部３１は、最上部に形成される第１筒状部３１ｂと、第１筒状部３１ｂの下側に形成される第２筒状部３１ｃと、第２筒状部３１ｃの下側に形成される第３筒状部３１ｄとが一体成形されたものであり、第１筒状部３１ｂ、第２筒状部３１ｃ、第３筒状部３１ｄの外径をｒ１、ｒ２、ｒ３とした場合に、ｒ１＜ｒ２＜ｒ３の関係が成立している。
【００２４】
そして、第１筒状部３１ｂと第２筒状部３１ｃとの接合部分、第２筒状部３１ｃと第３筒状部３１ｄとの接合部分にリング状の段差（以下、「第１段差３１ｅ」、「第２段差３１ｆ」という。）が形成されている。
なお、第１筒状部３１ｂ、第２筒状部３１ｃ、第３筒状部３１ｄの内径ｒ４はほぼ一定となっている。
【００２５】
第１筒状部３１ｂの外径ｒ１は上述したブラケット２０の開口２４の径ｒ５よりも小さくなっており、第２筒状部３１ｃの外径ｒ２は上述したブラケット２０の開口の径ｒ５よりも大きくなっている。従って、図３に示すように、第１筒状部３１ｂをブラケット２０の開口２４に挿通することにより、ブラケット２０の下面と第１段差３１ｅとが当接することになる。
そして、ブラケット２０の下面と第１段差３１ｅとを当接させた状態で、上述のようにボルト２５及びナット２６を用いることにより、ブラケット２０と突出部３１とが固定され、突出部３１がブラケット２０を介してクッションフレーム３側に固定されるようになっている。
【００２６】
また、第３筒状部３１ｄの下部には平面視略円形状の空隙３４が径ｒ６で形成されており、この空隙３４部分に薄板状の荷重伝達部材３５が嵌合されている。そして、荷重伝達部材３５は突出部３１と一体に上下動可能となっている。なお、荷重伝達部材３５の作用については後述する。
【００２７】
支持部３２は突出部３１を微小範囲内で上下動可能に支持するための部材である。
支持部３２には、その上面から内部に至る平面視略円形の開口３２ａ（内径ｒ７）が形成されており、この開口内に突出部３１の下部が収納されている。
具体的には、開口３２ａの上部であって、その周縁全域には、中心に向かって僅かに突出する爪３２ｂが形成されている。従って、開口は爪３２ｂによって内径が僅かに小さくなっており、爪３２ｂの内径ｒ８＜内径ｒ７が成立している。
【００２８】
また、第２筒状部３１ｃの外径ｒ２は内径ｒ８とほぼ等しくなっており、第３筒状部３１ｄの外径ｒ３は内径ｒ７とほぼ等しくなっている。
さらに、第３筒状部３１ｄの上下方向の長さｄ１は、開口３２ａの底面から爪３２ｂの下面までの長さｄ２よりも大きくなっている。
【００２９】
従って、第２筒状部３１ｃの外周面が爪３２ｂの内周面に当接し、第３筒状部３１ｄの外周面が開口３２ａの内周面に当接した状態で、突出部３１は（ｄ２−ｄ１）の範囲内で上下動可能となっている。換言すると、支持部３２は突出部３１を（ｄ２−ｄ１）の範囲内で上下動可能に支持している。なお、第２段差３１ｆが爪３２ｂの下面に当接することにより、突出部３１の上方への移動が規制される構成となっている。
支持部３２はアッパーレール２の上面に形成した開口２ａを介してボルト３２ｃとナット３２ｄによりアッパーレール２に固定されている。
【００３０】
センサ本体３３は印加された荷重を電気信号として検出するために設けられており、本実施の形態においてはひずみゲージを用いている。センサ本体３３は支持部３２の開口３２ａの底面に配置されており、その上方に上記荷重伝達部材３５が位置している。
センサ本体３３の上面には、センサ本体３３が検出した電気信号の送信用としての２つの端子３３ａが上方に突出して設けられており、これら端子は突出部３１の開口３１ａ内に位置している。
【００３１】
そして、コネクタ４０（カプラー）を、第１筒状部３１ｂの上部に嵌合させることにより、突出部３１の開口３１ａ内においてセンサ本体３３の端子３３ａがコネクタ４０側の端子４０ａと接続するようになっている。なお、コネクタ４０は突出部３１と一体に上下動可能となっている。
以上のように、本発明の荷重検知手段３０はアッパーレール２とクッションフレーム３との間に取り付けられており、車両用シートの前後方向への移動と一体になって移動するようになっている。
【００３２】
次に、測定装置１０の動作について説明する。
まず、車両用シートに乗員が着座すると、乗員の荷重がクッションフレーム３を介してブラケット２０に伝達される。
上述のようにブラケット２０は第１段差３１ｅに当接した状態で突出部３１に固定されているので、クッションフレーム３からの荷重を受けたブラケット２０は下方への移動を開始し、この移動に伴い突出部３１及びコネクタ４０も下方に移動する。
【００３３】
突出部３１の第３筒状部３１ｄ内の下部には、上述のように薄板状の荷重伝達部材３５が嵌合されており、荷重伝達部材３５はその下面においてセンサ本体３３の上面に当接することでセンサ本体３３を押圧する。
センサ本体３３は押圧されることにより荷重を電気信号として検出する。本実施の形態においては、荷重検知手段３０は左右のアッパーレール２それぞれの前後に取り付けられるので、計４つの荷重検知手段３０（センサ本体３３）により検出された電気信号に基づいて乗員重量の測定が行なわれることになる。
【００３４】
なお、乗員重量の測定方法については特に限定されるものではないが、例えば、前方の荷重検知手段３０と後方の荷重検知手段３０を上記コネクタ４０を介してそれぞれ荷重推定回路（図示せず）に接続し、荷重推定回路において、各荷重検知手段３０のセンサ本体３３が検出した電気信号に基づいてシートの荷重重心を算出し、その算出値に基づいて各荷重検知手段３０に印加された荷重を補正することにより、正確な乗員重量を測定することができる。
さらに、荷重推定回路に車両の前後方向に作用する加速度を検出する加速度センサ（図示せず）を接続することにより、加速度センサで検出された加速度に基づいて各荷重検知手段３０に印加された荷重を補正するものとしてもよい。
【００３５】
以上のように、本実施の形態に示した測定装置１０によれば、荷重検知手段３０がアッパーレール２とクッションフレーム３との間に前後１つずつ取り付けられ、車両用シートの前後方向への移動と一体になって移動する構成となっている。
従って、従来の測定装置１０と同様に、乗員の着座姿勢や車両の加減速時に発生する、乗員の足からフロアへ伝達されるいわゆる逃げ荷重を考慮した乗員重量の測定が可能であるのみならず、車両用シートが前後方向に移動した場合でも、車両用シートから荷重検知手段３０に伝達される荷重（乗員重量）を常に一定に維持することが可能となるので、乗員重量の測定精度を向上させることができる。
【００３６】
また、突出部３１、支持部３２、センサ本体３３が上下方向にほぼ同一直線上に配置される構成となるので、例えば、従来から知られているような、鉛直平面内で上下方向に揺動可能に軸支されたアーム状の部材の一端側に伝達されたクッションフレーム３からの荷重を、このアーム状の部材の他端側からセンサ本体３３に伝達する構成と比較して、荷重の損失（ロス）を少なくすることが可能となり、乗員重量の測定精度を向上させることができる。
【００３７】
また、クッションフレーム３と突出部３１との間にブラケット２０を介在させることにより、クッションフレーム３と突出部３１との取り付け剛性を向上できるので、荷重の損失（ロス）を少なくし、乗員重量の測定精度を向上させることができる。
また、コネクタ４０を突出部３１の開口３１ａの上部に嵌合させると共にこの開口３１ａの内部においてセンサ本体３３と接続するので、配線処理が簡略化され、車両用シート下方のスペースを有効利用できる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態においては、第３筒状部３１ｄ内の下部に取り付けられた荷重伝達部材３５を介して荷重がセンサ本体３３に伝達されるものとしたが、これに限らず、例えば、荷重伝達部材３５を用いずに、第３筒状部３１ｄの下面をセンサ本体３３に直接当接させることにより荷重をセンサ本体３３に伝達する構成としても良い。
【００３９】
また、ブラケット２０を介さずに、突出部３１をクッションフレーム３に直接固定する構成であってもよい。
また、カプラーを第１筒状部３１ｂの上部に嵌合させることにより、突出部３１の開口内においてセンサ本体３３の端子を接続するものとしたが、これに限らず、例えば、支持部３２の側面に開口を設けて、この開口を介してカプラーをセンサ本体３３の端子に接続するものとしてもよい。
【００４０】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の測定装置の第２の実施の形態について図４を用いて説明する。なお、本実施の形態において、上記第１の実施の形態と同一の構成となる部分については、第１の実施の形態と同一の符合を付し、その説明を省略する。
本実施の形態の測定装置５０も、ブラケット２０を介してクッションフレーム３に接合しており、荷重検知手段６０、コネクタ４０等から概略構成される。
【００４１】
荷重検知手段６０は、突出部６１、支持部６２、センサ本体６３から概略構成される。
突出部６１は、その上部に備えるボルト６１ａをブラケット２０の開口２４に挿通した状態で、ナット６１ｂによりブラケット２０に固定されている。
突出部の下部６１ｃは支持部６２の開口６２ａ内に格納されると共に、その周縁から水平方向に突出する当接部６１ｄが支持部６２の上面に当接した状態で固定されており、これにより、突出部６１全体が支持部６２の開口６２ａ内で上下方向に撓むようになっている。換言すると、支持部６２は突出部６１を上下動可能に支持している。
また、支持部６２は、アッパーレール２上面の開口２ａを介してねじ６２ｂによりアッパーレール２に固定されている。
【００４２】
センサ本体６３は印加された荷重を電気信号として検出するために設けられており、本実施の形態においてもひずみゲージを用いている。センサ本体６３は突出部の下部６１ｃの下面に取り付けられており、突出部６１と一体に上下動するようになっている。
センサ本体６３の下面には、センサ本体６３が検出した電気信号の送信用としての２つの端子６３ａが設けられている。
【００４３】
そして、コネクタ４０（カプラー）を、支持部６２の側面に固定することにより、支持部６２の開口６２ａ内において、センサ本体６３の端子６３ａがコード６３ｂを介してコネクタ４０側の端子４０ａと接続するようになっている。
以上のように、本発明の荷重検知手段６０もアッパーレール２とクッションフレーム３との間に取り付けられており、車両用シートの前後方向への移動と一体になって移動するようになっている。
【００４４】
そして、車両用シートに乗員が着座すると、乗員の荷重がクッションフレーム３を介してブラケット２０に伝達される。
上述のようにブラケット２０はボルト６１ａ及びナット６１ｂにより突出部６１に固定されているので、クッションフレーム３からの荷重を受けたブラケット２０は下方への移動を開始し、この移動に伴い突出部３１の下部６１ｃが下方に撓む。
そして、この撓みをセンサ本体６３（ひずみゲージ）が電気信号として検出することで荷重の測定が行なわれる。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、荷重検知手段をアッパーレールとクッションフレームの間に配置する構成となるので、荷重検知手段をアッパーレールと一体に前後方向へ移動させることができる。従って、車両用シートの前後方向の位置によらず、荷重検知手段に伝達される荷重（乗員重量）を常に一定に維持することができ、測定精度を向上させることができる。
【００４６】
請求項２記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、突出部、支持部、センサ本体を上下方向にほぼ同一直線上に配置することにより、例えば、鉛直平面内で上下方向に揺動可能に軸支されたアーム状の部材の一端側に伝達されたクッションフレームからの荷重を、このアーム状の部材の他端側からセンサ本体に伝達する構成と比較して、荷重の損失（ロス）を少なくすることが可能となり、測定精度を向上させることができる。
【００４７】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られると共に、ブラケットを介在させることにより、クッションフレームと突出部との取り付け剛性が向上し、荷重の損失（ロス）が少なくない、測定精度を向上させることができる。
【００４８】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、コネクタを突出部の開口の上部に配設すると共にこの開口の内部においてセンサ本体と接続するので、配線処理が簡略化されたものとなり、車両用シート下方のスペースを有効利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用シートの構造を示す要部斜視図である。
【図２】車両用シートの乗員重量測定装置の構造を示す要部斜視図である。
【図３】車両用シートの乗員重量測定装置の構造を示す要部縦断面図である。
【図４】車両用シートの乗員重量測定装置の構造を示す要部縦断面図である。
【図５】従来の測定装置の構造を示す要部斜視図である。
【図６】従来の測定装置の構造を示す要部側面図である。
【符号の説明】
１      ロアレール
２      アッパーレール
３      クッションフレーム
１０    車両用シートの乗員重量測定装置
２０    ブラケット
３０    荷重検知手段
３１    突出部
３１ａ  開口
３２    支持部
３３    センサ本体
４０    コネクタ
５０    車両用シートの乗員重量測定装置
６０    荷重検知手段
６１    突出部
６２    支持部
６３    センサ本体
【図１】
2004299612.tif 000003
【図２】
2004299612.tif 000004
【図３】
2004299612.tif 000005
【図４】
2004299612.tif 000006
【図５】
2004299612.tif 000007
【図６】
2004299612.tif 000008