(57)【要約】【課題】部品点数が多く製造コストが高いという点と、センサの解析アルゴリズムソフトが複雑でありコストが高いという点と、１個の重量センサから安定したシート変位測定信号または正確なシート変位測定信号が得られないという点とである。【解決手段】１個の変位センサ１０を、荷重受部材８とシートフレーム５との間であって、左右のほぼ中間に、またはおよび、ほぼ前側Ｆに配置させる。この結果、１個の変位センサ１０を使用するので、部品点数が少なく、その分、製造コスト安価となる。しかも、１個の変位センサ１０であっても、安定したシート変位測定信号、またはおよび、正確なシート変位測定信号が得られる。また、１個の変位センサ１０を有するシート変位測定装置６を使用する。この結果、変位センサ１０の解析アルゴリズムソフトが簡略化され、その分、製造コストが安価となる。【選択図】        図１
2005274542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の着座によるシートの変位を測定するシート変位測定装置において、
着座による乗員の荷重をシートクッション部材を介して受けて変位する荷重受部材と、
前記荷重受部材を保持する保持部材と、
前記荷重受部材と前記保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなる左右のほぼ中間に配置され、前記荷重受部材の変位を検出する変位センサと、
からなることを特徴とするシート変位測定装置。
【請求項２】
乗員の着座によるシートの変位を測定するシート変位測定装置において、
着座による乗員の荷重をシートクッション部材を介して受けて変位する荷重受部材と、
前記荷重受部材を保持する保持部材と、
前記荷重受部材と前記保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなるほぼ前側に配置され、前記荷重受部材の変位を検出する変位センサと、
からなることを特徴とするシート変位測定装置。
【請求項３】
シート変位測定装置で測定したシートの変位に基づいて着座する乗員を判別する自動車用シート装置において、
着座部と背もたれ部とから構成されており、
前記着座部は、
乗員が着座するシートクッション部材と、
前記シートクッション部材を自動車のフロアパネルに取り付けるシートフレームと、
乗員の着座によるシートの変位を測定する前記シート変位測定装置と、
前記シート変位測定装置からのシート変位測定信号を入力して着座する乗員を判別して乗員判別信号を出力する乗員判別装置と、
を有し、
前記シート変位測定装置は、
着座による乗員の荷重をシートクッション部材を介して受けて変位する荷重受部材と、
前記荷重受部材を保持する保持部材と、
前記荷重受部材と前記保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなる左右のほぼ中間に配置され、前記荷重受部材の変位を検出する変位センサと、
からなることを特徴とする自動車用シート装置。
【請求項４】
シート変位測定装置で測定したシートの変位に基づいて着座する乗員を判別する自動車用シート装置において、
着座部と背もたれ部とから構成されており、
前記着座部は、
乗員が着座するシートクッション部材と、
前記シートクッション部材を自動車のフロアパネルに取り付けるシートフレームと、
乗員の着座によるシートの変位を測定する前記シート変位測定装置と、
前記シート変位測定装置からのシート変位測定信号を入力して着座する乗員を判別して乗員判別信号を出力する乗員判別装置と、
を有し、
前記シート変位測定装置は、
着座による乗員の荷重をシートクッション部材を介して受けて変位する荷重受部材と、
前記荷重受部材を保持する保持部材と、
前記荷重受部材と前記保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなるほぼ前側に配置され、前記荷重受部材の変位を検出する変位センサと、
からなることを特徴とする自動車用シート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、たとえば、自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うために、乗員の着座によるシートの変位を測定するシート変位測定装置に関するものである。また、この発明は、たとえば、自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うために、シート変位測定装置で測定したシートの変位に基づいて着座する乗員を判別する自動車用シート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のシート変位測定装置および自動車用シート装置は、従来からある（たとえば、特許文献１）。以下、シート変位測定装置および自動車用シート装置について説明する。なお、括弧つきの符号は、特許文献１に対応する。シート変位測定装置は、着座による乗員の荷重をシート着座部（１ａ）を介して受けて変位する荷重受け部（２）と、前記荷重受け部（２）をばね（４ａ〜４ｆ）を介して保持するシートフレーム（３）と、前記荷重受け部（２）と前記シートフレーム（３）との間に配置され、前記荷重受け部（２）の変位を検出する変位センサ（５ａ〜５ｄ）と、からなるものである。
【０００３】
また、自動車用シート装置は、シート着座部（１ａ）と背もたれ部とから構成されている。前記シート着座部（１ａ）は、乗員が着座するシートクッション部材（クッションパッド）と、前記シートクッション部材を自動車のフロアパネル（図示せず）に取り付けるシートフレーム（３）と、乗員の着座によるシートの変位を測定する前記シート変位測定装置と、前記シート変位測定装置からのシート変位測定信号を入力して着座する乗員を判別して乗員判別信号を出力する乗員判別用ＥＣＵ（１１）と、を有するものである。
【０００４】
以下、前記のシート変位測定装置の作用について説明する。乗員がシート着座部（１ａ）に着座すると、着座した乗員の荷重がシート着座部（１ａ）を介して荷重受け部（２）にかかり、この荷重を受けた荷重受け部（２）がシートフレーム（３）に対してばね（４ａ〜４ｆ）を介して変位する。この荷重受け部（２）の変位を変位センサ（５ａ〜５ｄ）が検出してシート変位測定信号（すなわち、検出信号）を乗員判別用ＥＣＵ（１１）に出力する。このシート変位測定装置で測定されたシートの変位に基づいて、たとえば、自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御が適切に行われる。
【０００５】
また、前記のシート変位測定装置を使用する前記の自動車用シート装置の作用について説明する。乗員判別用ＥＣＵ（１１）がシート変位測定装置からのシート変位測定信号を入力すると、そのシート変位測定信号に基づいて、シート着座部（１ａ）に着座した乗員を判別し、その判別結果を乗員判別信号としてエアバッグ用ＥＣＵ（１２）などに出力する。これにより、たとえば、自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御が適切に行われる。
【０００６】
前記のシート変位測定装置は、マットタイプの重量センサ、歪みゲージタイプの重量センサ、ブラダタイプの重量センサを使用して、シートに着座した乗員の重量を測定する乗員重量測定装置と比較して、コストが安価であり、耐久性に優れ、高い測定精度が得られるものである。また、前記のシート変位測定装置を使用する前記の自動車用シート装置は、前記のシート変位測定装置で高精度に測定されたシートの変位に基づいて着座した乗員を判別するので、たとえば、自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御をさらに適切に行うことができる。さらに、前記の自動車用シート装置は、荷重受け部（２）をばね（４ａ〜４ｆ）を介してシートフレーム（３）に保持させたものであるから、座り心地が良い。
【０００７】
ところが、前記のシート変位測定装置は、４個の変位センサ（５ａ〜５ｄ）を使用するので、部品点数が多く、その分、製造コストが高いという問題がある。また、前記の自動車用シート装置は、４個の変位センサ（５ａ〜５ｄ）を有する前記のシート変位測定装置を使用するので、乗員判別用ＥＣＵ（１１）が４個の変位センサ（５ａ〜５ｄ）から出力されるシート変位測定信号に基づいてシート着座部（１ａ）に着座した乗員を判別する必要がある。このために、この自動車用のシートアセンブリは、変位センサ（５ａ〜５ｄ）の個数が４個と多いから、変位センサ（５ａ〜５ｄ）の解析アルゴリズムソフトが複雑となり、その分、製造コストが高いという問題がある。
【０００８】
ここで、特許文献２の図１には、１個の重量センサ（Ｓ）を使用するシート変位測定装置が開示されている。しかしながら、特許文献２に開示されているシート変位測定装置は、１個の重量センサ（Ｓ）を、クッションフレーム（１）とクッションバネ（２）との間であって、左右方向の一側（たとえば、右側）に、かつ、前後方向のほぼ中間に、配置されているものである。このために、特許文献２に開示されているシート変位測定装置は、１個の重量センサ（Ｓ）から安定したシート変位測定信号または正確なシート変位測定信号が得られない問題がある。なお、この段落の括弧つきの符号は、特許文献２に対応する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−５８８３７号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明が解決しようとする問題点は、従来のシート変位測定装置では、部品点数が多く製造コストが高いという点と、従来のシート変位測定装置を使用する従来の自動車用シート装置では、センサの解析アルゴリズムソフトが複雑でありコストが高いという点と、従来のシート変位測定装置では、１個の重量センサから安定したシート変位測定信号または正確なシート変位測定信号が得られないという点とにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、１個の変位センサを、荷重受部材と保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなる左右のほぼ中間に配置することを特徴とする。
【００１２】
この発明は、１個の変位センサを、荷重受部材と保持部材との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなるほぼ前側に配置することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明は、１個の変位センサを荷重受部材と保持部材との間であって判定する乗員の変位差が大きくなる左右のほぼ中間に配置するシート変位測定装置を使用することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明は、１個の変位センサを荷重受部材と保持部材との間であって判定する乗員の変位差が大きくなるほぼ前側に配置するシート変位測定装置を使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明のシート変位測定装置は、１個の変位センサを使用するので、部品点数が少なく、その分、製造コスト安価となる。しかも、この発明のシート変位測定装置は、１個の変位センサを、荷重受部材と保持部材との間であって、荷重受部材の変位が安定している左右のほぼ中間に配置するので、安定したシート変位測定信号を得ることができる。さらに、この発明のシート変位測定装置は、１個の変位センサを、荷重受部材と保持部材との間であって、乗員の差により荷重受部材の変位が正確に出るほぼ前側に配置するので、正確なシート変位測定信号を得ることができる。
【００１６】
また、この発明の自動車用シート装置は、１個の変位センサを有するシート変位測定装置を使用するので、乗員判別装置が１個の変位センサから出力されるシート変位測定信号に基づいて着座部に着座した乗員を判別するだけで良い。このために、この発明の自動車用のシートアセンブリは、変位センサの個数が１個であるから、変位センサの解析アルゴリズムソフトが簡略化され、その分、製造コストが安価となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明にかかるシート変位測定装置の実施例の１例およびこの発明にかかる自動車用シート装置の実施例の１例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
以下、この実施例にかかるシート変位測定装置および自動車用シート装置の構成について添付図面を参照して説明する。図１〜図３中において、符号Ｆは、乗員から見て前側を示す。符号Ｂは、乗員から見て後ろ側を示す。符号Ｌは、乗員から見て左側を示す。符号Ｒは、乗員から見て右側を示す。符号Ｕは、乗員から見て上側を示す。符号Ｄは、乗員から見て下側を示す。
【００１９】
図３において、符号１は、この実施例にかかる自動車用シート装置である。前記自動車用シート装置１は、着座部２と背もたれ部３とから構成されている。前記着座部２は、乗員（図示せず）が着座するシートクッション部材４（シートクッションパッド）と、前記シートクッション部材４を自動車のフロアパネル（図示せず）に取り付けるシートフレーム５と、乗員の着座によるシートの変位を測定するこの実施例にかかるシート変位測定装置６と、前記シート変位測定装置６からのシート変位測定信号を入力して着座する乗員を判別して乗員判別信号を出力する乗員判別装置７と、を有するものである。
【００２０】
前記シート変位測定装置６は、着座による乗員の荷重をシートクッション部材４を介して受けて変位する荷重受部材８（フラットマット、ばね構造体）と、前記荷重受部材８を保持スプリング９（保持ばね）を介して保持する保持部材としての前記シートフレーム５と、前記荷重受部材８と前記シートフレーム５との間に配置され、前記荷重受部材８の変位を検出する変位センサ１０と、からなるものである。
【００２１】
前記シートフレーム５は、４側が側板１１で囲まれ、かつ、前側Ｆに底板１６を有するフレーム構造をなす。また、前記荷重受部材８は、たとえば、ばね線をすだれ状（格子状）に組んで面状に形成したすだればね構造をなすものである。前記シートフレーム５の左右の側板１１と前記荷重受部材８の左右の外枠１２とには、前記保持スプリング９の両端部がそれぞれ取り付けられている。この結果、前記荷重受部材８は、前記保持スプリング９を介して前記シートフレーム５に保持される。すなわち、前記荷重受部材８は、前記保持スプリング９を介して前記シートフレーム５の側板１１に吊るされている状態にある。なお、この例において、前記保持スプリング９は、左右に４個ずつ計８個使用されている。
【００２２】
前記変位センサ１０は、この例では、接触タイプの回転式可変抵抗型の変位センサである。前記変位センサ１０は、図１〜図３に示すように、前記荷重受部材８と前記シートフレーム５との間であって、判定する乗員の変位差が大きくなる左右方向のほぼ中間に、かつ、ほぼ前側Ｆに配置されている。前記変位センサ１０は、前記シートフレーム５の前側Ｆの底板１６の左右方向のほぼ中間に固定された本体１３と、前記本体１３に回転軸１７を介して回転可能に取り付けられたプーリー１４とからなるものである。前記プーリー１４には、ワイヤ１５（接続部材）の一端が巻装されている。前記ワイヤ１５の他端は、前記加重受部材８の前側Ｆの外枠１２の左右方向のほぼ中間に取付部材１８を介して取り付けられている。前記本体１３内には、リターンスプリング（図示せず）が内蔵されている。この結果、前記ワイヤ１５は、リターンスプリングのスプリング力により常時前記プーリー１４に巻き取られている。前記変位センサ１０は、前記回転軸１７の回転角の変位量を前記本体１３内に内蔵された抵抗（図示せず）の抵抗値の変化量に置換するものである。
【００２３】
前記乗員判別装置７は、図４に示すように、たとえば、乗員判別用ＥＣＵから構成されている。前記乗員判別装置７は、前記シート変位測定装置６の１個の変位センサ１０とエアバック作動制御装置１９（Ａ／Ｂ用ＥＣＵ）とにそれぞれ接続されている。前記乗員判別装置７は、前記シート変位測定装置６の１個の変位センサ１０からのシート変位測定信号を入力して着座する乗員を判別して乗員判別信号をエアバック作動制御装置１９に出力するものである。これにより、自動車のエアバックの展開制御が適切に行われる。なお、前記乗員判別装置７の乗員の判別は、たとえば、大人（女性の大人）と子供（三歳児）とを判別するものである。
【００２４】
前記自動車用シート装置１の着座部２は、乗り心地をよくするために、乗員の荷重（体重）を前記シートクッション部材４と前記荷重受部材８とで受け止めるものである。前記シートクッション部材４は、前記シートフレーム５に被せられ、かつ、前記荷重受部材８に支えられている。
【００２５】
この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。無負荷時、すなわち、乗員が自動車用シート装置１の着座部２に着座していない時には、シート変位測定装置６は、図２に示す状態にある。すなわち、荷重受部材８が保持スプリング９のスプリング力により初期基準位置に位置する。
【００２６】
ここで、乗員が自動車用シート装置１の着座部２に着座すると、着座した乗員の荷重がシートクッション部材４と荷重受部材８とにかかる。すなわち、図３に示すように、乗員の荷重によってシートクッション部材４が下側Ｄ（矢印Ｄ）に沈み込み、これに連動して荷重受部材８に荷重がかかり、この結果、荷重受部材８をシートフレーム５に吊るして保持する保持スプリング９が弾性変形して伸びる。この保持スプリング９が伸びた分、荷重受部材８がシートフレーム５に対して下側Ｄ（矢印Ｄ）に沈み込んで変位する。この荷重受部材８の沈み込み量、すなわち、変位量は、ワイヤ１５およびプーリー１４を介して変位センサ１０の回転軸１７の回転角変位量に置換され、さらに、変位センサ１０の本体１３において抵抗値の変化量に置換される。このように、荷重受部材８の変位量が変位センサ１０の抵抗値の変化として計測され、それに基づいて乗員の荷重（体重）が検出される。
【００２７】
この実施例にかかるシート変位測定装置６において、乗員の着座によるシートの変位が１個の変位センサ１０で測定されると、シート変位測定信号がシート変位測定装置６の１個の変位センサ１０から出力されて乗員判別装置７に入力される。この乗員判別装置７において、入力されたシート変位測定信号に基づいて、自動車用シート装置１の着座部２に着座した乗員を判別する。そして、この乗員判別装置７は、判別結果を乗員判別信号としてエアバック作動制御装置１９に出力する。これにより、自動車のエアバックの展開制御が適切に行われる。
【００２８】
つぎに、自動車用シート装置１の着座部２に着座していた乗員が着座部２から離れると、シートクッション部材４と荷重受部材８にかかっていた荷重がなくなり、無負荷の状態となる。このために、弾性変形している保持スプリング９がスプリング力により元の状態に復帰して、下側Ｄに沈み込んで変位していたシートクッション部材４と荷重受部材８とが図２に示す元の状態に戻る。すなわち、荷重受部材８が保持スプリング９のスプリング力により上側Ｕに引き上げられて初期基準位置に位置する。
【００２９】
この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。この実施例にかかるシート変位測定装置６は、１個の変位センサ１０を使用するので、部品点数が少なく、その分、製造コスト安価となる。しかも、この実施例にかかるシート変位測定装置６は、１個の変位センサ１０を、荷重受部材８とシートフレーム５との間であって、荷重受部材８の変位が安定している左右方向のほぼ中間に、かつ、乗員の差により荷重受部材８の変位が正確に出るほぼ前側Ｆに配置するものである。このために、この実施例にかかるシート変位測定装置６は、１個の変位センサ１０を使用するものであるが、安定したシート変位測定信号および正確なシート変位測定信号を得ることができる。この結果、着座部２に着座した乗員を正確にかつ確実に判別することができる。たとえば、女性の大人と子供とを正確にかつ確実に判別することができ、エアバックの展開制御を適切に行うことができる。
【００３０】
また、この実施例にかかる発明の自動車用シート装置１は、１個の変位センサ１０を有するシート変位測定装置６を使用するので、乗員判別装置７が１個の変位センサ１０から出力されるシート変位測定信号に基づいて着座部２に着座した乗員を判別するだけで良い。このために、この実施例にかかる自動車用のシートアセンブリ１は、変位センサ１０の個数が１個であるから、変位センサ１０の解析アルゴリズムソフトが簡略化され、その分、製造コストが安価となる。しかも、この実施例にかかる自動車用のシートアセンブリ１は、変位センサ１０の解析アルゴリズムソフトが簡略化されるので、エアバックの展開制御を迅速にかつ適切に行うことができる。
【００３１】
以下、実施例以外の例について説明する。この実施例にかかるシート変位測定装置６においては、１個の変位センサ１０を、荷重受部材８とシートフレーム５との間であって、左右方向のほぼ中間に、かつ、ほぼ前側Ｆに配置するものである。ところが、この発明おいては、１個の変位センサ１０を、荷重受部材８とシートフレーム５との間であって、左右方向のほぼ中間に配置しても良いし、また、１個の変位センサ１０を、荷重受部材８とシートフレーム５との間であって、ほぼ前側Ｆに配置しても良い。
【００３２】
また、この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１においては、荷重受部材８が保持スプリング９を介して保持部材としてのシートフレーム５に保持されているものである。ところが、この発明においては、荷重受部材８を保持部材としてのシートフレーム５に直接保持させても良い。
【００３３】
また、この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１においては、保持部材としてのシートフレーム５に荷重受部材８、保持スプリング９、変位センサ１０を直接組み込んだ例について説明する。ところが、この発明においては、保持部材としてシートフレーム５と別個のパネルを使用し、このパネルに荷重受部材８、保持スプリング９、変位センサ１０を組み込んでシート変位測定装置をモジュール化しても良い。また、前記のモジュール構造のパネルとパンタイプのクッションフレームとを兼用して、このパンクッションフレームに荷重受部材８、保持スプリング９、変位センサ１０を組み込んでシート変位測定装置を半モジュール化しても良い。
【００３４】
また、この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１においては、接触タイプの回転式可変抵抗型の変位センサ１０を使用するものである。ところが、この発明においては、前記の変位センサ１０以外の変位センサ、たとえば、非接触タイプの回転式または直線式静電容量型の変位センサ、非接触タイプの回転式または直線式磁束密度変化型の変位センサ、接触タイプの直線式可変抵抗型の変位センサなどでも良い。
【００３５】
さらに、この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１においては、保持スプリング９をシートフレーム５の左右の側板１１と荷重受部材８の左右の外枠１２との間に左右に４個ずつ計８個配置したものである。ところが、この発明においては、保持スプリング９を設ける箇所や個数などを特に限定しない。
【００３６】
さらにまた、この実施例にかかるシート変位測定装置６および自動車用シート装置１においては、変位センサ１０をフレーム５の底板１６であって最大変位状態の荷重受部材８よりも下側Ｄに位置させて、変位センサ１０と荷重受部材８との間の距離の縮み量を荷重受部材８の変位量として変位センサ１０で検出するものである。ところが、この発明においては、変位センサ１０を無負荷時状態の荷重受部材８と同位置もしくはそれよりも上側Ｕに位置させて、変位センサ１０と荷重受部材８との間の距離の伸び量を荷重受部材８の変位量として変位センサ１０で検出するものであっても良い。
【００３７】
さらにまた、この実施例にかかる自動車用シート装置１においては、乗員判別装置７（乗員判別用ＥＣＵ）をエアバック作動制御装置１９（Ａ／Ｂ用ＥＣＵ）に接続したものである。ところが、この発明においては、乗員判別装置７をシート巻き取り制御装置に接続して自動車のシートベルトの巻き取り制御を適切に行うようにしても良い。また、この発明においては、乗員判別装置７をエアバック作動制御装置１９およびシート巻き取り制御装置に接続して自動車のエアバックの展開制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明にかかるシート変位測定装置の実施例および自動車用シート装置の実施例を示し、主要構成部品の分解斜視図である。
【図２】同じく、無負荷時における主要構成部品を示す一部断面図である。
【図３】同じく、乗員が着座部に着座したときにおける主要構成部品を示す一部断面図である。
【図４】同じく、変位センサと乗員判別装置とエアバッグ作動制御装置とを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  自動車用シート装置
２  着座部
３  背もたれ
４  シートクッション部材
５  シートフレーム
６  シート変位測定装置
７  乗員判別装置
８  荷重受部材
９  保持スプリング
１０  変位センサ
１１  側板
１２  外枠
１３  本体
１４  プーリー
１５  ワイヤ
１６  底板
１７  回転軸
１８  取付部材
１９  エアバッグ作動制御装置
Ｆ  前側
Ｂ  後側
Ｌ  左側
Ｒ  右側
Ｕ  上側
Ｄ  下側
【図１】
2005274542.tif 000003
【図２】
2005274542.tif 000004
【図３】
2005274542.tif 000005
【図４】
2005274542.tif 000006