(57)【要約】【課題】  コストを抑制しつつ、シートデザインやクッション材の特性に左右されることなく、乗員を判別することができる乗員検知装置を提供すること。【解決手段】  車両用シート１と、フレーム１０と、荷重検出センサ７と、荷重検出センサ７の検出結果を判定する判定手段と、を有する乗員検知装置において、フレーム１０とシートフレーム５の取り付け構造は、フレーム１０の車両前方側に設けられ、左右方向を軸方向とする回転軸１０ａによって、シートフレーム５を回転自在に支持する構造にし、荷重検出センサ７は、シートフレーム５に加わる荷重を検出する配置にした。【選択図】        図１
2007210440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性のあるシートクッションとシートクッションを支持するシートフレームで座部を構成する車両のシートと、
前記シートフレームを車両フロアに取り付ける取付部と、
車両のシートに加わる荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサの検出結果を演算して少なくとも乗員の有無を判定する判定手段と、
を有する乗員検知装置において、
前記取付部と前記シートフレームの取り付け構造は、
前記取付部の車両前方側に設けられ、左右方向を軸方向とする回転軸によって、前記シートフレームを回転自在に支持する構造にし、
前記荷重センサは、前記シートフレームに加わる荷重を検出する配置にした、
ことを特徴とする乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートに乗員が着座しているかどうかの検知を行う乗員検知装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、車両用シート上の静電容量特性を検出する静電容量センサ部と、車両用シートに加わる荷重特性を検出する着座センサ部とが１枚のフィルムシートに一体的に構成され、静電容量特性及び荷重特性に基づき、車両用シート上の検出物を判別している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、シートをフロアに取り付けるためのシート取り付け部に挟んで荷重センサを設けるが、その数は必要最小限の２個であって、その位置はシートの左右いずれかの側の前後、または通常４箇所に設けられるシート取り付け部のうちの対角線方向の前後２箇所としている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２３３９０４号公報（第２−１０頁、全図）
【特許文献２】特開平９−２０７６３８号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来にあっては、乗員が着座する位置が一定でないため、センサは、広範囲を検出する必要があり、高コストになっていた。
また、シートデザインやクッション材、表皮材の特性から、荷重と閾値による判断が困難である場合があり問題となっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、コストを抑制しつつ、シートデザインやクッション材の特性に左右されることなく、乗員を判別することができる乗員検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、弾性のあるシートクッションとシートクッションを支持するシートフレームで座部を構成する車両のシートと、前記シートフレームを車両フロアに取り付ける取付部と、車両のシートに加わる荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサの検出結果を演算して少なくとも乗員の有無を判定する判定手段と、を有する乗員検知装置において、前記取付部と前記シートフレームの取り付け構造は、前記取付部の車両前方側に設けられ、左右方向を軸方向とする回転軸によって、前記シートフレームを回転自在に支持する構造にし、前記荷重センサは、前記シートフレームに加わる荷重を検出する配置にした、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明にあっては、コストを抑制しつつ、シートデザインやクッション材の特性に左右されることなく、乗員を判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の乗員検知装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。図２は実施例１の乗員検知装置の着座部の分解説明図である。図３は実施例１の乗員検知装置の軸支構造を示す断面図である。
実施例１の乗員検知装置における車両用シート１は、着座部１ａとシートバック部１ｂにより構成され、着座部１ａに取り付けたシートレール３を介して車両フロア２に、締結材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより締結で固定される。
着座部１ａは、最も外装となる表皮材９と、弾性により良好な座り心地を生成するシートクッション８と、シートクッション８を支持するとともに、乗員の荷重を受ける構成物となるシートフレーム５、フレーム１０（取付部に相当する）により構成される。
【００１０】
フレーム１０の上部の車両前方側には、車両の左右方向を軸方向とする回転軸１０ａを設ける。
次にシートフレーム５の下面部の車両前方側の２箇所には、回転軸１０ａを回転自在に受ける軸受部５ａを設ける。
これによりシートレール３を介して車両フロア２に固定されるフレーム１０の回転軸１０ａに対して、シートフレーム５全体がシートクッション８、表皮材９とともに、回転自在となる。
【００１１】
さらに、フレーム１０の上部の車両後方側には、上方からのシートフレーム５の荷重を支持しつつ、荷重を検出する荷重検出センサ７を設ける。
また、図示しないが、荷重検出センサ７の検出値と閾値の比較によって、乗員の有無を判断する判断部を設ける。
【００１２】
作用を説明する。
[シートへの荷重位置、シートデザイン等について]
ここでまず、実施例１の乗員検知装置の背景にある技術について、説明する。
図４は、シート状のセンサを設けた乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。図５は、４つの荷重検出センサを設けた乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。
符号は説明上、実施例１と同様の符号を示し説明する。
なお、図４の荷重検出センサ７は、シート内蔵タイプで、静電容量タイプや液体封入タイプがある。
図４に示す構成の乗員検知装置では、シートフレーム５とシートクッション８の間に挟み込んだシート状の荷重検出センサ７の重量情報から図示しない乗員判別手段を介して、車両用シート１に着座した乗員が大人か子供かを判別する。
【００１３】
しかしながら、このシート内蔵タイプにおいては、乗員が車両用シート１の着座部１ａに着座する位置により重量情報が変移するので、例えば、法規FMVSS208、衝突時の乗員保護に関する米国法規を満足させるために、荷重検出センサ７は車両用シート１の着座部１ａを広範囲にカバーする必要があり、高価なものになっていた。
【００１４】
また、これに対して図５に示すように歪センサ用いた場合でも、乗員が車両シートに着座する位置により、重量情報が変移するため、複数個の荷重検出センサ、例えば荷重検出センサ７ａ〜７ｄ、を用いなくてはならず、高価なものになっていた。対角線の２個では、不十分と考える。
【００１５】
また、内蔵タイプの荷重検出センサ７の大人と子供の判別に際しては、FMVSS208等の法規に規定されている着座姿勢を満足するように決められた閾値を基に図示しない乗員判別手段で判別しているが、シートデザインや表皮材９やシートクッション８の部品公差、温度、経時的な特性も考慮すると、全てを満足する閾値を設定するのは困難であった。
本実施例１は、これら問題を解決している。
【００１６】
[乗員検知作用]
実施例１の乗員検知装置では、乗員が車両用シート１の着座部１ａに着座すると、表皮材９とシートクッション８、シートフレーム５を介して乗員の重量が荷重検出センサ７に伝達され、図示しない乗員判別手段にて、大人と子供を判別し、所定の動作を行う。
【００１７】
つまり、表皮材９とシートクッション８、シートフレーム５全体が、受けた荷重に応じて、フレーム１０の回転軸１０ａを軸に下方へ回転する方向へ力を加えることになり、荷重検出センサ７は、この回転方向への荷重を検出して、乗員の荷重を検出する。
【００１８】
大人と子供の判別に際しては、FMVSS208等の法規に規定されている着座姿勢を満足するように決められた閾値を基に行っている。その場合、例えば、FMVSS208における着座姿勢では、着座部１ａの車両前方部分に子供が着座する規定がある。この着座姿勢の場合、シートフレーム５の車両前方側は、フレーム１０の回転軸１０ａに軸受部５ａを介して固定されているため、限りなく無重量と認識され、閾値による子供の判別は容易となる。
【００１９】
また、乗員の足が車両フロア２に接した場合、乗員の下半身部重量がロスする場合があるが、シートフレーム５の車両前方側がフレーム１０に回転軸１０ａを介して固定されているため、ロス分が生じても、車両用シート１の車両後方側、すなわち乗員の上半身重量を適確に十分検出可能となり、シートデザインや着座位置の影響を最小にすることができる。
さらに、実施例１の乗員検知装置では、シートフレーム５全体が回転する動きを行うため、従来に対して、着座部１ａ全体で検知することにより近づいたものとなる。この点は、非常に有利な点である。つまり、極端な例を挙げれば、図４のシート状の検出に対して、シート外の部分に体重をかけるような姿勢になった場合、従来では、乗員なしと判断するが、実施例１では検出が可能である。
このように、従来に対して、着座部１ａ全体で検知することにより近づいたものとなる点は有利である。
【００２０】
[コスト抑制作用]
実施例１の乗員検知装置では、シートフレーム５による回転方向へかかる荷重を検出すればよいため、荷重検出センサ７の１つのセンサでよく、従来の４つのセンサは必要なく、また、広く検出するシート内蔵タイプのセンサにしなくてもよい。そのため、コストが抑制できる。
【００２１】
次に、効果を説明する。
実施例１の乗員検知装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)弾性のあるシートクッション８とシートクッション８を支持するシートフレーム５で座部を構成する車両用シート１と、シートフレーム５を車両フロアに取り付けるフレーム１０と、車両用シート１に加わる荷重を検出する荷重検出センサ７と、荷重検出センサ７の検出結果を演算して少なくとも乗員の有無を判定する判定手段（図示しない、但し応用例では、CPU２０ａ）と、を有する乗員検知装置において、フレーム１０とシートフレーム５の取り付け構造は、フレーム１０の車両前方側に設けられ、左右方向を軸方向とする回転軸１０ａによって、シートフレーム５を回転自在に支持する構造にし、荷重検出センサ７は、シートフレーム５に加わる荷重を検出する配置にしたため、コストを抑制しつつ、シートデザインやクッション材の特性に左右されることなく、乗員を判別することができる。
【００２２】
（応用例）
図６に示すのは、実施例の乗員検知装置をエアバッグシステムに応用した例である。
構成について説明する。
図６は実施例の乗員検知装置を用いたエアバッグシステムの構成例を示す図である。
応用例のエアバッグシステムは、エアバッグECU３０、乗員検知用ECU２０、荷重検出センサ７を主な構成とする。
【００２３】
エアバッグECU３０は、乗員検知用ECU２０から得る乗員情報により、乗員なし及び子供の場合には、小さく展開する。大人の場合には大きく展開する。というようにエアバッグの展開制御を行う。
乗員検知用ECU２０は、CPU２０ａ、EEPROM２０ｂ、電源部２０ｃ、通信インターフェース２０ｄを主要な構成とし、乗員がないか又は子供の状態か、大人の乗員ありの状態かを判断し、判断結果を出力する。
【００２４】
作用効果を説明する。
現在のエアバッグの技術的背景として、大人と同様の大きなエアバッグの展開を子供に対して行うことは、好ましくないものであるとされている。
そのため、この応用例では、エアバッグ展開時に子供と大人で展開する大きさを変更するようにしている。
【００２５】
これに対し、乗員検知装置では、子供と大人を荷重の閾値で判別するなどしているが、この閾値による判別には、非常に正確な判別が求められる。そのため、乗員検知装置では、着座面の広範囲な検出が求められ、また、シートデザインやクッション材の特性等への対応も求められる。
【００２６】
本実施例及び応用例では、このような要求に対して、着座する位置が変更されても、下方回転方向への一様な１方向へのシートフレーム５の動きへ変換するようにして、従来に対して、よりシート全体に近い広い範囲での検出を、コストを抑制して可能にし、さらに、子供特有の着座姿勢であり、上記米国法規でも取り上げられた着座面の車両前方側に荷重のかかる姿勢の場合には、フレーム１０の回転軸１０ａで荷重を受けて、シートフレーム５の回転への変換を抑制または禁止することにより、子供と大人の場合の検出値がより離間するようにしている。これにより、乗員なしまたは子供と、大人の乗員ありの判別がより正確に行われるようにできる。
【００２７】
以上、本発明の乗員検知装置を実施例１、応用例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００２８】
例えば、荷重検出センサは、歪センサ、流体を利用した圧力センサ（ブラダ式）、変位を検出するセンサ、静電タイプのセンサなどであってもよい。
シートフレーム５を回転自在にする回転軸は、実施例１では、フレーム１０に回転軸１０ａを設けたが、シートフレーム５に軸を設け、フレーム１０で軸支する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１の乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。
【図２】実施例１の乗員検知装置の着座部の分解説明図である。
【図３】実施例１の乗員検知装置の軸支構造を示す断面図である。
【図４】シート状のセンサを設けた乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。
【図５】４つの荷重検出センサを設けた乗員検知装置の着座部の平面図及び一部断面側面図である。
【図６】実施例の乗員検知装置を用いたエアバッグシステムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  車両用シート
１ａ  着座部
１ｂ  シートバック部
２  車両フロア
３  シートレール
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  締結材
５  シートフレーム
５ａ  軸受部
７  荷重検出センサ
８  シートクッション
９  表皮材
１０  フレーム
１０ａ  回転軸
２０  乗員検知用ECU
２０ａ  CPU
２０ｂ  EEPROM
２０ｃ  電源部
２０ｄ  通信インターフェース
３０  エアバッグECU
７ａ〜７ｄ  荷重検出センサ
【図１】
2007210440.tif 000003
【図２】
2007210440.tif 000004
【図３】
2007210440.tif 000005
【図４】
2007210440.tif 000006
【図５】
2007210440.tif 000007
【図６】
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