(57)【要約】座乗者をその体重の予測値に基づき幾つかの体重クラスのうちの１つに分類する装置及び方法。座乗者の体重測定値は、着座姿勢の変化により、または車両が悪路を走行すると変化する。複数の体重センサーを用いて座席底部にかかる座乗者の体重を測定し、それを用いて座乗者の重心を求める。座乗者の分類を支援するためにシートベルト力センサーも使用する。シートベルト力及び重心情報を用いる補償係数による予測体重値を発生させる。座乗者の体重値を各体重クラスに付与された一連の上方及び下方しきい値と比較して座乗者の体重サンプルクラスを発生させる。経時的に予想体重値と体重クラスのしきい値とを何回か比較する。一貫した所定の数の体重サンプルクラスが連続して得られると、座乗者は特定の体重クラスに固定される。体重クラスが固定されると上方しきい値と下方しきい値の差が増加されて、悪路条件及び座乗者の姿勢変化による小さな体重クラスのばらつきを補償する。
2004510150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席底部を支持する座席フレームを備えた座席組立体と、
座乗者を座席組立体に固定するシートベルト組立体と、
座席フレームに装着されて、体重により座席底部にかかる力に応答して複数の体重信号を発生させる複数の体重センサーと、
座席ベルトにかかる力の信号を発生する少なくとも１つのシートベルト力センサーと、
体重信号及びシートベルト力信号を受けて座乗者の体重及び重心を求め、座乗者の体重及び重心に基づき座乗者を分類し、座乗者の分類に基づき出力制御信号を送る電子制御ユニットと、
出力制御信号を受けて座乗者の分類に基づきエアバッグの展開を制御するエアバッグモジュールとより成る車両体重分類システム。
【請求項２】
座席組立体は車両のフロアに固着するための座席取付け具を含み、複数の体重センサーは、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部前方右側隅部に取付けた第１のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部前方左側隅部に取付けた第２のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部後方右側隅部に取付けた第３のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部左側隅部に取付けた第４のセンサーとより成る請求項１のシステム。
【請求項３】
複数の体重信号は、第１のセンサーが発生する第１の体重信号と、第２のセンサーが発生する第２の体重信号と、第３のセンサーが発生する第３の体重信号と、第４のセンサーが発生する第４の体重信号とより成り、第１及び第２の体重信号を結合して前方部分体重信号を発生させ、第３及び第４の体重信号を結合して後方部分体重信号を発生させ、前方及び後方部分体重部分信号を比較して重心を求める請求項２のシステム。
【請求項４】
前方及び後方部分体重信号を結合して座乗者初期体重を発生させ、電子制御ユニットはシートベルト力信号及び重心に応じて座乗者の初期体重を修正することにより座乗者の最終的な体重を発生させ、出力制御信号は座乗者の最終的な体重に基づき発生される請求項３のシステム。
【請求項５】
各体重センサーは、座席フレームと座席取付け具の間に取付けた撓曲要素と、撓曲要素に取付けた少なくとも１つの歪み計組立体と、歪み計を電子制御ユニットに電気的に接続する集積電子パッケージとを含む請求項２のシステム。
【請求項６】
電子パッケージは、撓曲要素に取付けた可撓性のプリント回路板と、体重信号のコンディショニングを行うために撓曲要素により支持されるアプリケーション特定集積回路とを含む請求項５のシステム。
【請求項７】
撓曲要素は、座席フレームに取付け可能な第１の端部と、座席フレームに取付け可能な第２の端部と、上側表面及び下側表面を有する撓曲自在の中心部とを含み、撓曲自在の中心部における歪みを局在化するために上側または下側表面の一方に撓曲要素の幅方向に溝が形成されている請求項５のシステム。
【請求項８】
歪み計組立体は、溝とは反対向きに上側または下側表面のうちもう一方の表面に取付けられている請求項７のシステム。
【請求項９】
電子制御ユニットは、電源に接続可能な電力調整器と、体重信号及びシートベルト力信号を分析するためのマイクロプロセッサーと、エアバッグ制御モジュールとインターフェイスするための通信バスとを含む請求項５のシステム。
【請求項１０】
電子制御ユニットは、電源及び電子パッケージへの接続用の一体的な挿入成形封止コネクターを有するプラスチックのハウジングを含む請求項９のシステム。
【請求項１１】
電子制御ユニットには一連の体重分類データを記憶可能であり、各体重クラスは上方しきい値と下方しきい値とを有し、マイクロプロセッサーは複数の体重信号を組合わせて予測体重信号を発生させ、予測体重信号を上方及び下方しきい値と比較してその信号に適当な体重クラス表示を与え、所定の数の一貫した体重クラス表示が連続して得られると予測体重信号を座乗者特有の体重クラスに固定する請求項９のシステム。
【請求項１２】
シートベルト組立体は、シートベルト部分を支持する第１の端部と、車両の構造体に連結するための第２の端部とを有する剛性部材を有し、少なくとも１つのシートベルト力センサーは、第１と第２の端部との間で剛性部材に取付けられてシートベルト部分にかかる張力により剛性部材が受ける歪みを測定する少なくとも１つの歪み計組立体より成る請求項２のシステム。
【請求項１３】
歪み計から歪み測定値を受けて電子制御ユニットへ送ることにより張力の大きさを求めるために歪み計に隣接して剛性部材に取付けた電気コネクターを有する請求項１２のシステム。
【請求項１４】
剛性部材は、第１と第２の端部の間に位置する首部を有し、その首部の幅は第１と第２の端部の幅より小さく、歪み計はその首部に取付けられる請求項１３のシステム。
【請求項１５】
第１の端部はシートベルト部分にループ接続を行うための細長いスロットを有し、第２の端部は車両の構造部に取付けるための締め具を受ける少なくとも１つの開口を有し、電気コネクターは、開口と首部との間で第２の端部に隣接して剛性部材に取付けられる請求項１４のシステム。
【請求項１６】
座乗者を体重クラスに分類する方法であって、
（ａ）座乗者の体重により座席底部にかかる力を測定して体重信号を発生させ、
（ｂ）座乗者をシートベルト組立体により車両の座席に固定することにより発生するシートベルト力を測定してシートベルト力信号を発生させ、
（ｃ）体重信号に基づき座乗者の重心を求め、
（ｄ）体重信号及びシートベルト力信号に基づき座乗者を所定の体重クラスに分類し、
（ｅ）座乗者の体重クラスに基づき出力制御信号を発生させ、
（ｆ）出力制御信号に基づき安全装置の展開を制御するステップより成る座乗者を体重クラスに分類する方法。
【請求項１７】
ステップ（ｄ）は、
（ｄ１）体重信号に基づき予測体重を発生させ、
（ｄ２）予測体重を各々が少なくとも１つの体重クラスのしきい値を有する一連の体重クラスと比較して個々の分類サンプルを決定し、
（ｄ３）同じ値を有する所定の数の個々の体重サンプルが得られるまで、（ｄ１）及び（ｄ２）を繰り返し、
（ｄ４）個々の分類サンプルとして座乗者の体重クラスを固定し、
（ｄ５）座乗者の体重クラス信号を発生するステップを含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
（ｄ６）値が等しくない所定の数の個々の分類サンプルが得られると個々の分類サンプルの固定を解除し、
（ｄ７）ステップ（ｄ６）が満足されると（ａ）へ戻るステップをさらに含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
ステップ（ｄ２）はさらに、各体重クラスに上方しきい値と下方しきい値を付与し、予測体重を最後に知られた体重クラスの上方及び下方しきい値と比較し、予測体重が最後に知られた上方しきい値と下方しきい値の間にあれば個々の体重サンプルを最後に知られた体重に等しいものに設定するステップを含む請求項１８の方法。
【請求項２０】
予測体重が最後に知られた体重クラスの上方しきい値よりも大きければ個々の分類サンプルを次に重い体重クラスに等しく設定するかまたは予測体重が最後に知られたクラスの下方しきい値よりも小さければ個々の分類サンプルを次に軽い体重クラスに等しく設定するステップを含む請求項１９の方法。
【請求項２１】
個々の分類サンプルが一旦固定されると、個々の体重サンプルの上方しきい値を第１の所定の大きさだけ増加させ、そして、個々の体重サンプルの下方しきい値の値を第２の所定の大きさだけ減少させるステップを含む請求項２０の方法。
【請求項２２】
個々の分類サンプルの固定が解除された後、個々の分類サンプルの上方しきい値を第１の所定の大きさだけ減少させ、そして、個々の体重サンプルの下方しきい値を第２の所定の大きさだけ増加するステップを含む請求項２０の方法。
【請求項２３】
各体重クラスにつき第１の組のしきい値を有するトラックモードと、各体重クラスにつき第１の組のしきい値とは異なる第２の組のしきい値を有すると固定モードとを用意し、
ステップ（ｄ２）の前に方法がトラックモードにあるかまたは固定モードにあるかをチェックするステップを含む請求項１８の方法。
【請求項２４】
第１の組のしきい値に上方トラックしきい値と下方トラックしきい値を各体重クラスについて用意し、第２の組のしきい値に上方トラックしきい値よりも大きい値を有する上方固定しきい値と下方トラックしきい値よりも小さい値を有する下方固定しきい値を用意するステップを含む請求項２３の方法。
【請求項２５】
トラックモードでスタートし、所定の数の一貫した個々の体重分類サンプルが連続して得られると固定モードを開始し、所定の数の一貫しない個々の分類サンプルが得られると固定モードからトラックモードへ移行するステップを含む請求項２４の方法。
【請求項２６】
ステップ（ｄ６）はさらに、個々の分類サンプルの固定を解除する前に少なくとも５秒待機するステップを含む請求項１８の方法。
【請求項２７】
ステップ（ｄ６）の前に瞬時的な事象を取除くステップを含む請求項１７の方法。
【請求項２８】
個々の分類サンプルを固定する前にステップ（ｄ１）及び（ｄ２）を少なくとも５秒間繰り返すステップを含む請求項２７の方法。
【請求項２９】
個々の分類サンプルを固定する前に少なくとも毎秒一度体重クラスを更新するステップを含む請求項１７の方法。
【請求項３０】
ステップ（ａ）はさらに、
第１のセンサーを座席底部前方右側部分に取付けて前方右側体重信号を発生させ、
第２のセンサーを座席底部前方左側部分に取付けて前方左側体重信号を発生させ、
第３のセンサーを座席底部後方右側部分に取付けて後方右側体重信号を発生させ、
第４のセンサーを座席底部後方左側部分に取付けて後方左側体重信号を発生させ、
前方右側、前方左側、後方右側及び後方左側体重信号に基づき予測体重を発生させるステップを含む請求項１７の方法。
【請求項３１】
ステップ（ｃ）はさらに、前方右側及び前方左側体重信号を結合して前方部分体重信号を発生させ、後方右側及び後方左側体重信号を結合して後方部分体重信号を発生させ、前方及び後方部分体重信号を比較して重心を求めるステップを含む請求項３０の方法。
【請求項３２】
シートベルト力信号に基づき第１の体重補償係数を発生させるステップを含む請求項３１の方法。
【請求項３３】
重心に基づき第２の体重補償係数を発生させ、第１及び第２の体重補償係数により予測体重を調整して座乗者の調整済み体重を求めるステップを含む請求項３２の方法。
【請求項３４】
座乗者の調整済み体重は個々の分類サンプルを固定する前に求める請求項３３の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、座乗者の体重を測定し、座乗者を体重クラスに分類する方法及び装置に関する。
【０００３】
【関連技術】
大部分に車両には、協働して運転者及び乗客を高速衝突事故による重傷から保護するためのエアバッグ及びシートベルト拘束装置が装備されている。運転者または乗客のサイズに応じてエアバッグの展開力を制御することが肝要である。車両の座席に座っているのが大人であれば、エアバッグは通常の態様で展開しなければならない。車両の座席にチャイルドシートかまたは小さな大人／子供が固定されている場合は、エアバッグの展開を差し控えるかまたは有意に小さい展開力で展開する必要がある。エアバッグの展開を制御する１つの方法は、座乗者の体重をモニターすることである。
【０００４】
座乗者の体重を測定する現行システムは複雑且つ高価である。これらのシステムは、座乗者の体重を求めるための種々のタイプのセンサー及びその取付け構成を使用する。例えば、一部のシステムには、座席底部に圧力感知フォイルマットまたは複数の個別センサーを取付けたものがあるが、センサーを座席トラック、座席フレーム部材または他の座席構造部材に取付けた他のシステムもある。センサーからの出力を組み合わせて、座乗者の体重を求める。これらのタイプのセンサーシステムにより得られる体重測定値の精度は、座乗者がシートベルトで座席に固定されるため座席に別の力が加わるから、高くない。
【０００５】
例えば、体重センサーシステムは、シートベルトが使用されている時に、それが大人か、子供かまたはチャイルドシートかを判別するのが困難な場合がある。チャイルドシートをシートベルトで座席に固定した場合、座席底部の後方部分に取付けられたセンサーに余分な力が作用するため、正確な体重測定に対する障害となる。チャイルドシートを定位置に固定するためにシートベルトを締め過ぎると、チャイルドシートが座席底部の後方部分に対して引き下げられるため、センサーが過度な力を測定する。この効果により、現行の体重感知システムは、座席にシートベルトで固定された大人と、座席にシートベルトで固定されたチャイルドシートとの判別が困難である。
【０００６】
この問題に対処するため、シートベルトにセンサーを組込んで、乗客またはチャイルドシートが座席に固定されている時にシートベルトにかかる張力を測定するものがある。シートベルトの張力が大きければ、チャイルドシートが座席に固定されていると判定する。現行のシートベルト力センサーの問題点の１つは、正確なシートベルト力の測定が困難なことである。現行のシートベルト力センサーの別の問題点として、ベルトにかかる荷重が軸方向でない場合に力の測定値の精度に悪影響が出ることがある。
【０００７】
座乗者の体重による力の測定値及びベルト力の測定値を受けると、座乗者が所定のクラスに分類されるのが一般的である。システムの中には、座乗者を、通常は座乗者の体重だけに基づき所定の特注クラスに分類しようとするものがある。この分類情報はその後、エアバッグの展開の修正に使用する。これらのシステムでは、広い範囲の悪路条件及び／または座乗者の姿勢に亘って正確で一貫した分類を行うことができない。
【０００８】
公知のセンサーシステムにより得られる体重測定値の精度は、例えば、でこぼこの道路条件または座乗者の座席調整位置のような瞬時的な事象に起因して座席にかかる種々の力により低下することがある。これらの種類の事象が発生すると、短時間の間体重が座席にかからないようになるかまたは体重が移動するため、システムの精度に悪影響がでる。
【０００９】
従って、上述の従来型システムの問題点全てを克服するだけでなく体重測定及び分類についての精度を増加させる改良型座乗者体重測定及び分類システムの提供が望ましい。
【００１０】
【発明の概要】
体重分類システムは、体重センサー及びシートベルト力センサーを用いることにより座乗者を所定の体重クラスに分類する。好ましくは、座席底部と車両の構造部との間に複数の体重力センサーを取付け、シートベルト組立体の内部にシートベルト力センサーを取付ける。体重センサーは、好ましくは、座席フレームの４つの連結点に位置し、分布する全ての力（正及び／または負）を感知して座席にかかる全体重及び重心を求める。重心及び全体重の測定値を用いて座乗者を分類し、この分類をエアバッグのような安全装置の展開制御に使用する。
【００１１】
好ましい実施例において、座席底部の隅部には１個の体重センサーを取付ける。各体重センサーは、一端を座席フレームに取付け、反対端部を車両または立上り部、座席トラックまたは座席フロアのような他の座席構造部に取付ける。撓曲要素の中心部に少なくとも１つの歪み計組立体を取付け、一体化したエレクトロニクスパッケージが歪み計を電子制御ユニット（ＥＣＵ）または他の同様な装置に電気的に接続するようにする。歪み計は、中心部のたわみを測定し、ＥＣＵへ送られる体重信号を発生する。
【００１２】
好ましくは、撓曲要素は上側表面及び下側表面を有し、上側及び下側表面の一方には中心に形成された少なくとも１つの溝がある。この溝はセンサーの幅にそって少なくともその一部だけ延びることにより中心部における歪みを局在化する。この歪み計は、上側または下側表面のもう一方の上において溝とは反対向きに配置される。
【００１３】
座席底部の前方近くのセンサーからの出力を結合して、座席底部の後方近くのセンサーからの出力と比較することにより、重心を求める。座乗者の初期体重を、座乗者の重心を考慮して調整することができる。座乗者の初期体重は、シートベルト組立体により座乗者にかかる力を考慮して調整することも可能である。
【００１４】
シートベルトセンサーは、座乗者を車両の座席に固定するためのシートベルト機構に一体化した歪み計を有するロードセルを備えている。シートベルトを堅く締めると、センサーが張力状態となるが、これを歪み計により測定する。歪み計の測定値及び信号はＥＣＵへ送られる。ＥＣＵは、この情報を用いて、座席に固定されているのがチャイルドシートか大人であるかを判別する。さらに、シートベルトにかかる力の情報により座乗者の初期体重を調整し、座乗者が適正に分類されるようにする。
【００１５】
座乗者は、体重の予測値に基づき幾つかの異なる体重クラスのうちの１つに分類される。各体重クラスは、そのクラスを画定する上方及び下方のしきい値を有する。予測体重と体重クラスのしきい値とを経時的に何回か比較して、各比較結果による体重クラスサンプルを得る。座乗者は、一貫した所定の数の体重クラスサンプルが連続して得られると、特定の体重クラス表示を付与される。特定の体重クラス表示は、一貫した体重クラスサンプルがある特定の数得られるまで固定にされる。
【００１６】
本発明の実施例において、座乗者を体重クラスに分類する方法は下記のステップを含む。座乗者の体重を測定して、予測体重を得る。予測体重をしきい値を有する一連の体重クラスと比較してクラスサンプルを求める。前のステップを、同じ値のクラスサンプルが所定の回数得られるまで繰り返し、そのクラスサンプルを座乗者の体重クラスとして固定する。
【００１７】
さらに別のステップとして、固定状態の座乗者の体重クラスに対応する体重クラス信号を発生させ、この座乗者の体重クラス信号を制御ユニットへ送り、座乗者の体重クラス信号に基づきエアバッグの展開を修正するステップがある。体重クラスは、一貫しないクラスサンプルが所定の数得られると、固定状態から解除する。クラスが固定状態から解除されると、そのプロセスを繰り返す。
【００１８】
座乗者が一旦１つの体重クラスに分類されると、そのクラスが次の比較を行うための既知のクラスとなる。各体重クラスには、上方のしきい値及び下方のしきい値を付与するのが好ましい。各繰り返し動作において、予測体重を最後に知られた体重クラスの上方及び下方しきい値と比較する。予測体重が最後に知られた体重クラスの上方しきい値と下方しきい値との間にあれば、体重クラス表示は最後に知られた体重クラスと同じものである。予測体重が最後に知られた体重クラスの上方しきい値よりも大きければ、サンプルは次に重い体重クラスに等しいように設定され、予測クラスが最後に知られたクラスの下方のしきい値よりも小さければ、サンプルは次に軽い体重クラスに等しいように設定される。
【００１９】
１つの実施例において、クラスサンプルが固定されると、そのクラスサンプルの上方しきい値を第１の所定の大きさだけ増加させ、そのクラスサンプルの下方しきい値を第２の所定の大きさだけ減少させる。上方及び下方のしきい値は、クラスサンプルが固定状態を解除されると最初の値に戻る。
【００２０】
本発明は、座乗者の体重及びシートベルト力の測定値を可変の体重クラスしきい値及びクラスサンプルの履歴と組み合わせることにより、座乗者の着座姿勢の変化及び悪路条件により生じるエラーを減少させる、高安定性で正確で堅牢な分類プロセスを提供する。さらに高精度の分類システムを用いて、エアバッグの展開の修正に使用する制御信号を発生させる。
【００２１】
本発明の上記及び他の特徴は、下記の説明及び添付図面から最もよく理解されるであろう。
【００２２】
【好ましい実施例の詳細な説明】
車両は、図１において総括的に１２で示す車両の座席組立体及びエアバッグ装置１４を搭載している。座席組立体１２は、座席の背もたれ１６及び座席底部１８を有する。車両の座乗者２０は、シートベルト組立体２２により座席１２に固定される。座乗者２０は、大人、子供またはシートベルト２２により座席１２に固定されたチャイルドシート内の幼児である場合があろう。シートベルトを締めると、座乗者２０にかかる力を表す張力Ｆｔがシートベルト２２にかかる。座乗者２０は、座席底部１８に対して体重による垂直方向の力Ｆｗを及ぼす。本発明の体重分類システムは、張力Ｆｔと体重力Ｆｗとを測定し、座乗者の体重及び重心を求めて、座乗者を分類する。分類情報は、エアバッグ２４のような安全装置の展開制御に使用される。
【００２３】
エアバッグ装置１４は、ある特定の衝突条件の下でエアバッグ２４を展開させる。図１において破線の展開位置にあるエアバッグ２４の展開力は、座席１２にシートベルトにより固定された座乗者２０のタイプに応じて変化させる。座席１２にシートベルトにより固定されているのが大人２０であれば、エアバッグ２４を図１に示す通常の態様で展開しなければならない。座席１２に固定されているのが小さな大人かまたは座席１２に固定されたチャイルドシート内の幼児であれば、エアバッグ２４の展開を控えるか有意に小さい力で展開する必要がある。従って、座席１２にベルトにより固定されているのが大人２０であるかまたは座席ベルト２２により座席に固定されているのが小さい大人かもしくはチャイルドシートであるかを判別できることは重要である。この判別を行う１つの方法として、シートベルト２２にかかる張力をモニターするものがある。大人２０がシートベルト２２により座席に固定されると、シートベルトに通常のシートベルト力がかかる。座席１２に幼児かまたはチャイルドシートが固定されておれば、チャイルドシートを定位置に固定するためにシートベルト２２を過度に締め付けるため、シートベルト２２に大きな張力がかかる。
【００２４】
座席２２は、当該技術分野においてよく知られた態様でフロアのような車両の構造部２６に装着される。本発明の体重分類システムは、一部は座席底部１８に取付けられて座乗者の体重を測定し、一部はシートベルト組立体２２に取付けられたシートベルトの張力Ｆｔを測定する複数のセンサーを使用する。座乗者の体重を測定するセンサーからの出力は、座乗者の初期体重及び重心を求めるために使用する。重心情報はシートベルト力を測定するセンサーからの出力と共に、座乗者の種々の姿勢を考慮して座乗者の体重を調整するために使用する補償係数の発生に用いる。その後、座乗者は、でこぼこの道路条件または座乗者による座席位置の調整のような瞬時的な事象を取除く方法により所定の体重クラスに分類される。座乗者の体重及びシートベルト力を測定する好ましいセンサー並びに座乗者を分類する方法について以下に詳説する。
【００２５】
図２により分かり易く示すシートベルト２２は、肩ハーネス及び／または雄型バックル部材３２に連結される膝ベルトを含むストラップ部分２８を有する。シートベルトラッチ機構３２は座席１２に剛性的に取付けられるが、これは座席の背もたれ１６と座席底部１８との間を座席１２から外方に延びるのが一般的である。ラッチ機構３２は、雄型バックル部材３０を受けて座乗者２０またはチャイルドシートを座席１２に固定する雌型レセプタクル３４を有する。ストラップ部分２８は、ベルトを一旦所望の位置に固定すると手動でまたは自動的に締め付けることができる。
【００２６】
シートベルト２２の張力を測定するセンサー組立体４０を図３及び４に示す。センサー組立体４０は、好ましくは４１３０Ｒｃ３９材料で金属プレート４２として形成するのが好ましい剛性部材を備えているが、他の同様な材料を用いてもよい。プレート４２は、シートベルト２２の一部を形成する材料にループ接続部４６を介して連結される第１の端部４４と、Ｂピラーまたは座席ラッチ機構３２、３４のような車両構造部に固着される第２の端部４８とを有する。
【００２７】
プレート４２は、端部４４と４８との間に位置する首部５０を有するが、これは端部４４、４８よりも狭い。歪み計５２は首部５０に取付けられる。シートベルト２２を締めると、ループ接続部４６を介してプレート４２に張力Ｆｔがかかり、これが首部５０の歪みとなる。歪み計５２はこの歪みを測定する。歪み計５２は、４個のグリッドを有するフルブリッジ歪み計であるのが好ましい。
【００２８】
プレート４２の第１の端部４４は、好ましくは、図４に示すように、首部５０及び第２の端部４８に関してある角度を有している。これにより、張力がある角度でかかり、首部５０の一方の端縁部にモーメントＭｔが発生する。プレート４２の第２の端部４８は車両構造部に剛性的に取付けられるため反力ＦｒｅａとモーメントＭｒｅａとが発生する。歪み計５２は歪みを測定し、張力Ｆｔがプレート４２の第１の端部４４にかかるためプレート４２の首部５０の歪みとなる。
【００２９】
プレート４２上には、歪み計５２に隣接して電気コネクター５４が取付けられる。図５に示すように、歪み測定値は信号５６として発生され、これらの信号は歪み計５２からコネクター５４へ、そこから個々の電子制御ユニット（ＥＣＵ）またはマイクロプロセッサー５８へ送られる。ＥＣＵ５８は必要な電子部品またはプリント回路板（図３に示す）を含むようにコネクター５４に組み込むかまたは後述するように車両上の遠隔場所の別個のコンポーネントでもよい。ＥＣＵ５８は、歪み信号５６を処理してシートベルト２２にかかる張力Ｆｔの大きさを求め、シートベルト力出力信号６６を電子制御ユニット（ＥＣＵ）または中央マイクロプロセッサー６０へ送り、このユニットまたはマイクロプロセッサーはシートベルト力信号及び座乗者体重測定値を用いて座乗者を分類し、最終的にエアバッグ２４の展開を制御する。ＥＣＵ５８は，別個のユニットかまたは中央ＥＣＵ６０の組み込んでもよい。
【００３０】
歪み計５２は、シートベルト２２の張力Ｆｔの歪みを測定し、これによりシートベルト力出力信号６６が発生する。中央ＥＣＵ６０は、シートベルト力出力信号６６を用いて座乗者体重測定値をシートベルトの過度な締め付けに対して補償する。さらに、シートベルト力出力信号６６をチャイルドシートの判別に使用することができる。張力Ｆｔが所定の限界値を超えた場合、システムはチャイルドシートであると判断する。例えば、大人は、依然として不快ではないレベルとして、最大約３０ポンドの張力をシートベルトに感じることができる。歪み計５２の張力Ｆｔの測定値が３０ポンドを超えると、座席１２にはチャイルドシートがベルトにより固定されていることが指示される。チャイルドシートであると判断されると、エアバッグ２４は衝突時に展開されないであろう。３０ポンドはおおまかな値であり、種々の座席及びシートベルトの構成により可変であることを理解されたい。従って、張力Ｆｔの測定値と比較するための所定の限界値も座席の構成に応じて可変である。
【００３１】
図６は、座乗者の体重を測定するセンサーシステムを示す。複数の座乗者体重センサー６８が、図６において総括的に７０で示す座席フレームまたはトラック部材のような座席の構造部材に取付けられる。
【００３２】
上述したように、座席１２は、内側トラック組立体７０ａ及びその内側トラック組立体７６から所定の距離だけ離隔した外側トラック組立体７０ｂ上の車両の構造部２６に取付けるのが好ましい。内側及び外側トラック組立体７０ａ、７０ｂは、第１のトラック部材７２及び第２のトラック部材７４を有する。第１のトラック７２は通常は、座席立上がり部７６に取付けるかまたはフロアのような車両構造部２６に直接取付けられる。第２のトラック部材７４は、第１のトラック部材７２に関して摺動可能なように取付けられるため、座席１２の位置を車両内で所望の位置まで前方または後方に調整することができる。
【００３３】
複数のセンサー組立体６８は、内側及び外側トラック組立体７０ａ及び７０ｂのトラック部材７２と立上がり部７６との間に取付けられる。好ましい実施例では、４個のセンサー組立体６８を使用し、第１のセンサー組立体６８ａを内側トラック組立体７０ａの前方近くに、また第２のセンサー組立体６８ｂを内側トラック部材組立体７０ａの後方近くに、第３のセンサー組立体６８ｃを外側トラック組立体７０ｂの前方近くに、また第４のセンサー組立体６８ｄを外側トラック部材組立体７０ｂの後方近くに配置する。
【００３４】
センサー組立体６８は、上述したように、即ち、下方の座席トラック部材７２と立上がり部７６との間に装着するのが好ましい。しかしながら、センサー組立体６８は下方の座席トラック部材７２と補強プランまたは補強ブラケットとの間に装着してもよい。
【００３５】
各組立体センサー組立体６８ａ（座席底部１８の前方左側部分）、６８ｂ（座席底部１８の後方左側部分）、６８ｃ（座席底部１８の前方右側部分）及び６８ｄ（座席底部１８の後方右側部分）は、図７に示すように、第１の端部７８が少なくとも１つの締め具８０により第１のトラック部材７２に取付けられており、第２の端部８２が少なくとも１つの締め具８０により立上がり部７０に取付けられている。任意タイプの締め具を使用可能であり、また当該技術分野で知られた他の接合方法を用いてセンサー６８を取付けることができるが、Ｍ１０型締め具が好ましいことを理解されたい。中央の撓曲部分８４は、センサー組立体６８の第１の端部７８と第２の端部８０との間を延びる。座乗者２０の垂直方向の力Ｆｗが座席底部１８にかかるため、各センサー組立体６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄの中央の撓曲部分８４は撓曲してＳ字形になり、センサー６８の一方の部分が圧縮状態に、また別の部分が伸張状態になる。
【００３６】
図７及び８に示すように、第１の端部７８及び第２の端部８２は、中央の撓曲部分８４の上方／下方に延びて中央の撓曲部分８４の両側において段部８６を形成する。段部８６の高さは変更可能である。この構成により、センサー６８とトラック部材７２との間及びセンサー６８と立上がり部７６との間にギャップが形成されるため撓曲が容易になる。
【００３７】
歪み計８８は、中央の撓曲部分８４におけるたわみの大きさを測定するために各センサー６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄに取付けられている。センサー６８は、座席底部１８に対向する上側表面９０と、立上がり部７６に対向する表面９２とを有する。フルブリッジを形成する４個の歪み計の組み合わせは、上側表面９０または下側表面９２の一方に取付けられてたわみの大きさを測定する。４個の歪み計は、たわみを測定するためにホイートストーンブリッジとして動作するように結合される。ホイートストーンブリッジの動作は当該技術分野においてよく知られている。
【００３８】
図８に示すように、歪み計８８はセンサー６８の上側表面９０に取付けられる。センサー６８の第１の端部７８には第１の開口９４が形成され、センサー６８の第２の端部８２には第２の開口８６が形成されて締め具８０を受ける。歪み計８８は、上側表面９０の開口９４と９６の間に位置する。より正確な読みを得るために、フルブリッジの歪み計８８の全コンポーネントをセンサー６８のただ一方の表面上に取付ける必要がある。換言すれば、歪み計８８を上側表面９０に取付けた場合は、下側表面９２には歪み計のコンポーネントを取付けるべきではなく、歪み計８８を下側表面９２に取付けた場合は、上側表面９０上には歪み計のコンポーネントを取付けるべきではない。
【００３９】
センサー６８は、０．１キログラムの分解能で−１００キログラム乃至＋１００キログラムの範囲を測定可能である。さらに、センサー６８は性能劣化を伴うことなく１５００ポンドの力に耐えるように設計するのが好ましい。
【００４０】
図９に示すように、センサー６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄはそれぞれこれらのセンサー位置においてたわみを発生させる座乗者の体重を表す信号を発生する。従って、第１のセンサー６８ａは第１の信号１００を、第２のセンサー６８ｂは第２の信号１０２を、第３のセンサー６８ｃは第３の信号１０４をまた第４のセンサー６８ｄは第４の信号１０６を発生する。これらの信号１００、１０２、１０４、１０６は共通のインターフェイスユニット１０８へ送られた後、当該技術分野で知られるように中央プロセッサーユニットまたは電子制御ユニット（ＥＣＵ）６０へ供給される。センサー６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄは、増幅されデジタル化された信号をＥＣＵ６０へ出力し、そこで最終的な信号コンディショニングが行われる。ＥＣＵ６０は、信号１００、１０２、１０４、１０６を結合して、座乗者２０の全体重を求める。
【００４１】
センサー６８は、体重の測定値に歪みを導入する可能性のあるエラーを受けやすい。温度が変動すると基礎材料が膨張し、抵抗が変化し、接合が変化する可能性がある。さらに、初期のオフセットエラー発生の可能性があり、また撓曲部分８４と歪み計８８との間の部品のばらつきにより利得が影響を受けることがある。これらのエラーを減少するために、歪み計８８を実装するのが好ましく、また、撓曲部分８６をできるだけ大きな信号出力を与えるように設計するが、その設計については以下において詳説する。
【００４２】
各センサー６８は、図１０Ｄに示すように、可撓性プリント回路板（ＰＣＢ）１４２及びアプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）１４４を有する電子パッケージ１４０を備えている。このパッケージ１４０は、図１０Ａ−１０Ｄに示すセンサー１１０または図７及び８に示すセンサー６８と共に使用できる。センサーエラーをさらに減少させるために、ＰＣＢ１４２に減結合及び差動キャパシターを設ける。センサー信号をコンディショニングするＡＳＩＣ１４４を用いて初期オフセットの補償を行い、ＥＣＵ６０における温度補償のための温度の測定を行う。これらの特徴に加えて、ＡＳＩＣ１４４は、増幅、信号のアナログ−デジタル変換、補償パラメータの記録、負荷信号の直列送信及び診断を行う。
【００４３】
各センサー６８及び電子パッケージ１４０は、下記の態様で組立てるのが好ましい。センサー６８の表面の下準備をする。ケーブルを歪み計８８に固着された可撓性ストリップのコネクター１４６に接合する。可撓性ストリップのコネクター１４６及び歪み計８８を撓曲部分８４に接合する。可撓性ストリップコネクター１４６を、ＰＣＢ１４６及びＡＳＩＣ１４４を取囲むハウジング１４８に半田付けする。歪み計８８を当該技術分野において知られているように予めコンディショニングして、ＰＣＢ１４２を圧入ピン（図示せず）によりハウジング１４８に固着する。ハウジング１４８上にカバー（図示せず）を溶接し、センサー６８を較正する。
【００４４】
上述したように、ＥＣＵ６０は、体重センサー信号１００、１０２、１０４、１０６を結合して座乗者２０の全体重を求める。前方左側センサー６８ａと前方左側センサー６８ｃとを組合せて前方部分体重を、また後方左側センサー６８ｂと後方左側センサー６８ｄとを組合せて後方部分体重を求める。前方及び後方部分体重を比較して重心を求める。その後、座乗者２０の全体重をＥＣＵ６０により座乗者の重心位置による変化を補償するために調整することができる。さらに、上述したように、ＥＣＵ６０は座乗者２０に作用するシートベルト力を調整または補償することができる。
【００４５】
図１０Ａ−図１０Ｃは、体重センサー１１０の好ましい実施例を示す。この好ましい実施例において、各センサー組立体１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、センサー１１０の上側表面９０または下側表面９４の一方に形成された少なくとも１つの溝１１２を有する。この溝１１２は、中央の撓曲部分８４における歪みを局在化するためにセンサー組立体６８の幅に沿って少なくとも部分的に延びている。フルブリッジの歪み計８８を、図１０Ｂに示すように、溝１１２とは反対向きに反対の表面に配置する。図示のように、溝１１２は、センサー６８の幅全体にわたり延びるのが好ましい。
【００４６】
内側トラック組立体７０ａ及び外側トラック組立体７０ｂにおける４つの全ての場所のたわみを測定することにより、全てのセンサー６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄの出力の和に比例する座乗者の体重を計算することができる。信号コンディショニング用電子装置及びインターフェイス１０８は、当該技術分野においてよく知られているように、トラック組立体７０ａ、７０ｂ内に収容可能である。
【００４７】
体重及びシートベルト力が一旦測定されると、座乗者２０は体重クラスに分類される。体重信号１００、１０２、１０４、１０６を組合せるが、これらは最初は座乗者２０の予測体重信号１１４を表す。ＥＣＵ６０は体重信号１１４を、各々が少なくとも１つのしきい値を有する一連の体重クラスと比較し、座乗者２０に体重クラス表示を付与し、体重クラスに基づきエアバッグ２４の展開を制御及び修正する出力制御信号１１６を発生する。分類プロセスについては以下に詳説する。
【００４８】
体重センサー６８は装着前に較正するのが好ましい。車両に座席１２を取付けると座席トラック組立体２６に応力が導入され、センサー６８がこれを感知する。これらの応力は座席によって異なることがあり、オフセット値を表す。システム診断時にセンサー６８を再び較正することができる。再較正するためには、座席１２が空でなければならない。センサー出力を安定化させた後、ゼロ値を回復させる。この手順により経時的なセンサーの磨耗を補償することが可能である。
【００４９】
上述したように、ＥＣＵ６０（図４に略示する）は体重センサー６８及びシートベルト力センサー４０から信号を受け、この情報を用いて座乗者２０を分類する。ＥＣＵ６０は、３つの主要な部分、即ち、電力調整部６０ａ、マイクロプロセッサー部６０ｂ及び通信部６０ｃを有する。信号６６、１００、１０２、１０４、１０６をＥＣＵ６０が受けて処理することにより体重の分類を概略的に行う。ＥＣＵ６０が判定を行った後、車両が適当に利用できるようにメッセージを通信バスへ入力する。マイクロプロセッサー、センサー４０、６８、通信バス、入力電圧などのようなコンポーネントの機能チェックを行うため定期的に診断を行う。
【００５０】
給電を停止した後、ＥＣＵ６０は依然として作動状態であり、システムの較正を行って経時的に生じるオフセットを調整するように構成するのが好ましい。ＥＣＵはそれ自身及びセンサー６８を、較正が完了した後スリープモードにして車両のエネルギーを節約することができる。
【００５１】
図１５Ａ、１５Ｂに示すように、ＥＣＵ６０は、センサー４０、６８への固着／接続のための一体的挿入成形封止コネクター１２２を有するプラスチックのハウジング１２０を備えるのが好ましい。これらのタイプのコネクター１２２は、装着及びインターフェイスの接続が容易である。
【００５２】
センサー６８により得られる体重測定値は、座乗者２０の着座姿勢の変化により変化し、また車両の運転操作及び種々のタイプの道路状況により変化することがある。正確で一貫性のあるタイプの分類を行うために、分類プロセスはこれらの変動を取去る必要がある。本発明は、座乗者の予想体重をモニターし、予想体重を一連の体重クラスのしきい値と比較して個々の分類サンプルを求めるものである。これらのクラスサンプルの履歴を、ＥＣＵ６０が観察して記録する。一貫した所定の数のサンプルが連続して得られると、クラスサンプルは座乗者の体重クラスとして固定される。経時的に複数の比較を予想体重と体重クラスのしきい値の間で行う。
【００５３】
各体重クラスには、所定の上方しきい値と所定の下方しきい値が付与される。上方及び下方しきい値の数及び値は可変である。各体重クラスサンプルは、座乗者の予想体重を前の体重クラスサンプルのしきい値と比較することにより決定する。予想体重がその前のクラスの上方しきい値と下方しきい値との間にある場合、現行クラスサンプルがその最後のサンプルと同じに設定される。予測体重がその前のクラスの上方しきい値と下方しきい値との間にない場合、前の体重クラスより重い体重クラスまたは軽い体重クラスを何れのしきい値を超えたかに応じて現行の体重クラスとして設定する。繰り返しプロセスを実行する度に体重クラスをただ１つだけ変化させることができる。反復プロセス毎にただ１つのクラスの変化を許容することで、クラス間の移行がスムースに行える。
【００５４】
各クラスの上方及び下方しきい値は、そのプロセスがトラックモードか固定モードかに応じて変化する。システムが特定の体重クラスに固定されておれば、その体重クラスの上方しきい値と下方しきい値の間の差を増加させることによりヒステリシスを増加させる。固定モードの時にヒステリシスを増加すると、体重クラス表示を変化させるのがより困難になる。これにより、意図しない体重クラスの変化、即ち、悪路条件または座乗者の姿勢変化により導入されるエラーを取去る手助けとなる。図１１は、トラックモードのしきい値と固定モードのしきい値の関係を示す。体重クラス２のトラックモードの上方及び下方しきい値は、体重クラス２の固定モードの上方及び下方しきい値よりも互いに接近していることに注意されたい。従って、クラス２に固定された場合、そのクラス２の上方しきい値を増加させ、下方のしきい値を減少させる。
【００５５】
図１２は、現行の体重クラスサンプルを求めるプロセスを示すフローチャートである。プロセスがスタートすると、プロセスがトラックモードか固定モードかの判定を行う。プロセスがトラックモードであれば、現行の予測体重を前のクラスの下方トラックしきい値と比較する。現行の予測体重が前のクラスの下方トラックしきい値より小さい場合、次に軽い体重クラスを現行の体重クラスとして設定する。現行の予測体重が前のクラスの下方トラックしきい値よりも小さくない場合、予測体重を前のクラスの上方トラックしきい値と比較する。現行の予測体重が前のクラスの上方トラックしきい値より大きい場合、次の重い体重クラスを現行の体重クラスとして設定する。現行の予測体重が前のクラスの上方トラックしきい値よりも大きくない場合、現行の体重クラスは前の体重クラスと同じである。プロセスが固定モードにある場合、現行の予測体重を前のクラスの固定モードの上方及び下方しきい値と比較する点を除き同じ方法を使用する。
【００５６】
プロセスが繰り返されると、予測体重と体重クラスのしきい値との間の比較の履歴が図１３に示すように観察され記録される。体重クラスサンプルをモニターして繰り返すべき同じクラスサンプルをチェックする。プロセスは同じ体重クラスサンプルが連続すれば、カウントを開始、即ち、追跡する。一貫しないサンプルが観察された場合、カウントは０にリセットする。一貫した所定の数のサンプルを連続して観察すると、その観察した体重クラスを固定する。クラスが一旦固定されると、固定したクラスよりも重いまたは軽い体重クラスのサンプルが特定の数だけ連続して観察されるまで、その座乗者のクラスを維持する。固定モードが失われると、プロセスは再び連続する体重クラスのサンプルの数の追跡を開始し、プロセスが繰り返される。出力はモードに応じてトラックモードの体重クラスか固定モードの体重クラスである。クラスが固定モードにあれば、固定モードのクラスが出力されるクラスである。クラスが固定モードになければ、トラックモードの体重クラスが出力されるクラスである。トラック／固定モード方式により座乗者２０が姿勢を変化させると生じるクラスの変化、悪路条件により生じるクラスの変化及び方向転換または制動のような車両の突然の操作に起因するクラスの変化を取去ることができる。
【００５７】
好ましくは、クラスの更新率は毎秒約１回であり、体重クラスの固定遅延は約５秒である。好ましくは固定遅延は約５秒と７秒の間である。この遅延期間により、例えば、でこぼこの道路条件または座乗者の体の移動によるように体重が座席から移動するかまたは消滅するような瞬時的な事象が無関係となる。この瞬時的な事象は、境界上のケースにとって普通重要である。同じ体重クラスが５秒ないし７秒の間計算されると、そのクラスが固定される。これにより現行の体重クラスを求めるための窓が広くなる。窓の外側の体重は、体重クラスを変化させるには５秒乃至７秒の間維持されなければならない。これらの時間は較正して調整可能である。システムが固定されないと、体重クラスが毎秒変化する可能性がある。これらは好ましい遅延時間であるが、これらの時間は用途により可変であることを理解されたい。
【００５８】
図１６は、体重分類システムを要約したフローチャートである。体重センサー６８ａ−６８ｄは、それぞれのセンサー位置において座席底部１８にかかる体重に比例する体重信号１０２−１０６を発生する。前方のセンサー６８ａ、６８ｃを組み合わせて前方部分体重信号１３０を、また後方のセンサー６８ｂ、６８ｄを組み合わせて後方部分体重信号１３２を求める。前方部分体重信号１３０及び後方部分体重信号１３２を比較して重心を求める。その後、シートベルト力センサー４０からの情報を含む種々の補償係数、重心、全ての体重センサー６８ａ−６８ｄからの結合体重情報を用いることにより座乗者の予測体重を求める。その後、この調整済みの体重表示により座乗者を上述のプロセスで分類する。
【００５９】
クラス及びしきい値の数は、種々の仕様及び車両タイプにより様々な所定の条件と相関させることができる。１組の体重クラスの一例は下記の通りである。システムは、体重が８キログラム以下であれば、座席は空であると判定し、体重が８乃至３０キログラムであれば子供が座っていると判定し、体重が３０乃至６０キログラムであれば小さな大人が座っていると判定し、体重が６０キログラムよりも大きければ大きな大人が座っていると判定する。
【００６０】
本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者は本発明の範囲内に包含される多数の変形例及び設計変更を想到するであろう。そのため、頭書の特許請求の範囲は本発明の真の範囲を決定するために見当する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、エアバッグ装置を備えた車両、座席上の座乗者及び作動状態のエアバッグシステムを破線で示す概略図である。
【図２】
図２は、座席及びシートベルト組立体の正面図である。
【図３】
図３は、シートベルト力センサーの平面図である。
【図４】
図４は、図３のシートベルト力センサーの側面図である。
【図５】
図５は、シートベルト力センサー及び制御システムの概略的な制御図である。
【図６】
図６は、座席組立体に組込んだ座乗者体重センサーの展開図である。
【図７】
図７は、座席組立体に取付けた体重センサーの側断面図である。
【図８】
図８は、図７の体重センサーの斜視図である。
【図９】
図９は、体重センサー及び制御システムの概略的な制御図である。
【図１０Ａ】
図１０Ａは、体重センサーの頂部斜視図である。
【図１０Ｂ】
図１０Ｂは、図１０Ａの体重センサーの底部斜視図である。
【図１０Ｃ】
図１０Ｃは、図１０Ａの体重センサーの側面図である。
【図１０Ｄ】
図１０Ｄは、体重センサーの電子パッケージの概略図である。
【図１１】
図１１は、トラックモードと固定モードのしきい値間の関係を示すグラフである。
【図１２】
図１２は、体重クラスサンプルを求める方法を説明するフローチャートである。
【図１３】
図１３は、トラックモードのプロセスと固定モードのプロセスを説明するフローチャートである。
【図１４】
図１４は、制御システムに用いるＥＣＵの概略図である。
【図１５Ａ】
図１５Ａは、ＥＣＵの斜視図である。
【図１５Ｂ】
図１５Ｂは、図１５ＡのＥＣＵを反対側から見た斜視図である。
【図１６】
図１６は、正常システムの動作全体を説明するためのフローチャートである。
【国際公開パンフレット】
2004510150.tif 000003
2004510150.tif 000004
2004510150.tif 000005
2004510150.tif 000006
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2004510150.tif 000036
2004510150.tif 000037
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004510150.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月18日(2002.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席底部を支持する座席フレームを備えた座席組立体と、
座乗者を座席組立体に固定するシートベルト組立体と、
座席フレームに装着されて、体重により座席底部にかかる力に応答して少なくとも１つの体重信号を発生させる少なくとも１つの体重センサーと、
体重信号を受けて座乗者の体重を求め、座乗者の体重に基づき座乗者を分類し、座乗者の分類に基づき出力制御信号を送る電子制御ユニットと、
出力制御信号を受けて座乗者の分類に基づきエアバッグの展開を制御するエアバッグモジュールとより成り、
電子制御ユニットには一連の体重クラスデータを記憶可能であり、各体重クラスは上方しきい値と下方しきい値とを有し、マイクロプロセッサーは複数の体重信号を組合わせて予測体重信号を発生させ、予測体重信号を上方及び下方しきい値と比較してその信号に適当な体重クラス表示を与え、所定の数の一貫した体重クラス表示が連続して得られると予測体重信号を座乗者特有の体重クラスに固定することを特徴とする車両体重分類システム。
【請求項２】
複数の体重信号を発生する複数の体重センサーがあり、シートベルトにかかる力の信号を発生する少なくとも１つのシートベルト力センサーをさらに備え、電子制御ユニットがこれらの信号を受ける請求項１のシステム。
【請求項３】
電子制御ユニットは重心を求める請求項２のシステム。
【請求項４】
座席組立体は車両のフロアに固着するための座席取付け具を含み、複数の体重センサーは、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部前方右側隅部に取付けた第１のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部前方左側隅部に取付けた第２のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部後方右側隅部に取付けた第３のセンサーと、座席フレームと座席取付け具の間において座席底部左側隅部に取付けた第４のセンサーとより成る請求項２または３のシステム。
【請求項５】
複数の体重信号は、第１のセンサーが発生する第１の体重信号と、第２のセンサーが発生する第２の体重信号と、第３のセンサーが発生する第３の体重信号と、第４のセンサーが発生する第４の体重信号とより成り、第１及び第２の体重信号を結合して前方部分体重信号を発生させ、第３及び第４の体重信号を結合して後方部分体重信号を発生させ、前方及び後方部分体重部分信号を比較して重心を求める請求項４のシステム。
【請求項６】
前方及び後方部分体重信号を結合して座乗者初期体重を発生させ、電子制御ユニットはシートベルト力信号及び重心に応じて座乗者の初期体重を修正することにより座乗者の最終的な体重を発生させ、出力制御信号は座乗者の最終的な体重に基づき発生される請求項５のシステム。
【請求項７】
各体重センサーは、座席フレームと座席取付け具の間に取付けた撓曲要素と、撓曲要素に取付けた少なくとも１つの歪み計組立体と、歪み計を電子制御ユニットに電気的に接続する集積電子パッケージとを含む請求項２乃至６のシステム。
【請求項８】
電子パッケージは、撓曲要素に取付けた可撓性のプリント回路板と、体重信号のコンディショニングを行うために撓曲要素により支持されるアプリケーション特定集積回路とを含む請求項７のシステム。
【請求項９】
撓曲要素は、座席フレームに取付け可能な第１の端部と、座席フレームに取付け可能な第２の端部と、上側表面及び下側表面を有する撓曲自在の中心部とを含み、撓曲自在の中心部における歪みを局在化するために上側または下側表面の一方に撓曲要素の幅方向に溝が形成されている請求項７のシステム。
【請求項１０】
歪み計組立体は、溝とは反対向きに上側または下側表面のうちもう一方の表面に取付けられている請求項５のシステム。
【請求項１１】
シートベルト組立体は、シートベルト部分を支持する第１の端部と、車両の構造体に連結するための第２の端部とを有する剛性部材を有し、少なくとも１つのシートベルト力センサーは、第１と第２の端部との間で剛性部材に取付けられてシートベルト部分にかかる張力により剛性部材が受ける歪みを測定する少なくとも１つの歪み計組立体より成る請求項２乃至１０のシステム。
【請求項１２】
歪み計から歪み測定値を受けて電子制御ユニットへ送ることにより張力の大きさを求めるために歪み計に隣接して剛性部材に取付けた電気コネクターを有する請求項１１のシステム。
【請求項１３】
剛性部材は、第１と第２の端部の間に位置する首部を有し、その首部の幅は第１と第２の端部の幅より小さく、歪み計はその首部に取付けられる請求項１２のシステム。
【請求項１４】
第１の端部はシートベルト部分にループ接続を行うための細長いスロットを有し、第２の端部は車両の構造部に取付けるための締め具を受ける少なくとも１つの開口を有し、電気コネクターは、開口と首部との間で第２の端部に隣接して剛性部材に取付けられる請求項１３のシステム。
【請求項１５】
座乗者を体重クラスに分類する方法であって、
（ａ）座乗者の体重により座席底部にかかる力を測定して体重信号を発生させ、
（ｂ）体重信号及びシートベルト力信号に基づき座乗者を所定の体重クラスに分類し、
（ｃ）座乗者の体重クラスに基づき出力制御信号を発生させ、
（ｄ）出力制御信号に基づき安全装置の展開を制御するステップより成り、
ステップ（ｂ）は、
（ｄ１）体重信号に基づき予測体重を発生させ、
（ｄ２）予測体重を各々が少なくとも１つの体重クラスのしきい値を有する一連の体重クラスと比較して個々の分類サンプルを決定し、
（ｄ３）同じ値を有する所定の数の個々の体重サンプルが得られるまで、（ｄ１）及び（ｄ２）を繰り返し、
（ｄ４）個々の分類サンプルとして座乗者の体重クラスを固定し、
（ｄ５）座乗者の体重クラス信号を発生するステップを含むことを特徴とする座乗者を体重クラスに分類する方法。
【請求項１６】
ステップ（ｂ）の前に、さらに
（ｉ）座乗者をシートベルト組立体により車両の座席に固定することにより発生するシートベルト力を測定してシートベルト力信号を発生させ、
（ｉｉ）体重信号に基づき座乗者の重心を求めるステップを含む請求項１５の方法。
【請求項１７】
（ｄ６）値が等しくない所定の数の個々の分類サンプルが得られると個々の分類サンプルの固定を解除し、
（ｄ７）ステップ（ｄ６）が満足されると（ａ）へ戻るステップをさらに含む請求項１５または１６の方法。
【請求項１８】
ステップ（ｄ２）はさらに、各体重クラスに上方しきい値と下方しきい値を付与し、予測体重を最後に知られた体重クラスの上方及び下方しきい値と比較し、予測体重が最後に知られた上方しきい値と下方しきい値の間にあれば個々の体重サンプルを最後に知られた体重に等しいものに設定するステップを含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
予測体重が最後に知られた体重クラスの上方しきい値よりも大きければ個々の分類サンプルを次に重い体重クラスに等しく設定するかまたは予測体重が最後に知られたクラスの下方しきい値よりも小さければ個々の分類サンプルを次に軽い体重クラスに等しく設定するステップを含む請求項１８の方法。
【請求項２０】
個々の分類サンプルが一旦固定されると、個々の体重サンプルの上方しきい値を第１の所定の大きさだけ増加させ、そして、個々の体重サンプルの下方しきい値の値を第２の所定の大きさだけ減少させるステップを含む請求項１９の方法。
【請求項２１】
個々の分類サンプルの固定が解除された後、個々の分類サンプルの上方しきい値を第１の所定の大きさだけ減少させ、そして、個々の体重サンプルの下方しきい値を第２の所定の大きさだけ増加するステップを含む請求項１９の方法。
【請求項２２】
各体重クラスにつき第１の組のしきい値を有するトラックモードと、各体重クラスにつき第１の組のしきい値とは異なる第２の組のしきい値を有すると固定モードとを用意し、
ステップ（ｄ２）の前に方法がトラックモードにあるかまたは固定モードにあるかをチェックするステップを含む請求項１７の方法。
【請求項２３】
第１の組のしきい値に上方トラックしきい値と下方トラックしきい値を各体重クラスについて用意し、第２の組のしきい値に上方トラックしきい値よりも大きい値を有する上方固定しきい値と下方トラックしきい値よりも小さい値を有する下方固定しきい値を用意するステップを含む請求項２２の方法。
【請求項２４】
トラックモードでスタートし、所定の数の一貫した個々の体重分類サンプルが連続して得られると固定モードを開始し、所定の数の一貫しない個々の分類サンプルが得られると固定モードからトラックモードへ移行するステップを含む請求項２３の方法。
【請求項２５】
ステップ（ｄ６）はさらに、個々の分類サンプルの固定を解除する前に少なくとも５秒待機するステップを含む請求項１７の方法。
【請求項２６】
ステップ（ｄ６）の前に瞬時的な事象を取除くステップを含む請求項１５乃至２５の方法。
【請求項２７】
個々の分類サンプルを固定する前にステップ（ｄ１）及び（ｄ２）を少なくとも５秒間繰り返すステップを含む請求項２６の方法。
【請求項２８】
個々の分類サンプルを固定する前に少なくとも毎秒一度体重クラスを更新するステップを含む請求項１５乃至２５の方法。
【請求項２９】
ステップ（ａ）はさらに、
第１のセンサーを座席底部前方右側部分に取付けて前方右側体重信号を発生させ、
第２のセンサーを座席底部前方左側部分に取付けて前方左側体重信号を発生させ、
第３のセンサーを座席底部後方右側部分に取付けて後方右側体重信号を発生させ、
第４のセンサーを座席底部後方左側部分に取付けて後方左側体重信号を発生させ、
前方右側、前方左側、後方右側及び後方左側体重信号に基づき予測体重を発生させるステップを含む請求項１５乃至２８の方法。
【請求項３０】
ステップ（ｃ）はさらに、前方右側及び前方左側体重信号を結合して前方部分体重信号を発生させ、後方右側及び後方左側体重信号を結合して後方部分体重信号を発生させ、前方及び後方部分体重信号を比較して重心を求めるステップを含む請求項２５の方法。
【請求項３１】
シートベルト力信号に基づき第１の体重補償係数を発生させるステップを含む請求項３０の方法。
【請求項３２】
重心に基づき第２の体重補償係数を発生させ、第１及び第２の体重補償係数により予測体重を調整して座乗者の調整済み体重を求めるステップを含む請求項３１の方法。
【請求項３３】
座乗者の調整済み体重は個々の分類サンプルを固定する前に求める請求項３２の方法。
【国際調査報告】
2004510150.tif 000039
2004510150.tif 000040
2004510150.tif 000041
2004510150.tif 000042
2004510150.tif 000043
2004510150.tif 000044