(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
少なくとも前記シートクッションパンの前記検出部に対向する位置、前記シートクッションパッドの前記検出部に対向する位置、及び前記着座パターンセンサの前記検出部が形成される所定領域のいずれか一の要素に、前記乗員等が着座した際に印加される荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部を設けたことを特徴とする着座検知装置。
【請求項２】
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
前記シートクッションパンと前記シートクッションパッドとが接する面部のいずれか一方に、前記シートに荷重が作用した際に、前記荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部を設けたことを特徴とする着座検知装置。
【請求項３】
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
前記シートクッションパンと前記シートクッションパッドとが接する面部のいずれか一方に、前記シートに荷重が作用した際に、前記荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部と、
前記複数の検出部から出力された信号に基づいて荷重の分布の判定処理を行う着座領域検出装置とを設けたことを特徴とする着座検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は着座検知装置に係り、特に車両のシートに配設されて乗員等の着座状態を検出するのに用いられる着座検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗員の体格（大人か子供か），シートへの乗員の有無，及び子供用拘束装置の有無等により、エアバック及びシートベルトの動作を制御することが提案されている。この制御を行なうためには、乗員の体格等を検出する必要がある。この乗員体格等の検出は乗員或いは子供用拘束装置がシートを押圧する荷重（以下、着座荷重という）の分布により判定することができ、一般にシートに配設された着座検知装置を用いてこの検出処理を行なっている。
【０００３】
この着座検知装置は、図１に示すように、大略するとシートクッションパン１と、このシートクッションパン１に保持されるシートクッションパッド２と、このシートクッションパッド２に着座した乗員の着座範囲を検出する複数の検出部４を有した着座パターンセンサ３等により構成されている。
着座パターンセンサ３は、例えば特開平１０−２２３０８７号公報に開示されたシート状のものが一般的であり、上下一対のシート状導電部材間に弾性部材を分散配置し、前記弾性部材を撓ませる荷重を加えた際に、シート状導電部材間に電流が流れて着座範囲を検出する構成とされている。
【０００４】
従来の着座検知装置は、着座パターンセンサ３をシートクッションパッド２の上面或いは上面近傍に配置した構成としていた。また、着座パターンセンサ３及びこれと対向するシートクッションパッド２は、いずれも偏平な形状とされており、乗員がシートクッションパッド２に着座した際、着座範囲には均等に荷重が印加されるよう構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、着座パターンセンサ３をシートクッションパッド２の上面近傍に配設した従来の構成では、シートクッションパッド２上に置かれたものにより、着座パターンセンサ３の検出値が変化してしまうという問題点があった。
この問題点について説明する。シートクッションパッド２は、乗員により座布団やシートカバー等を置かれることが多い。図２は、シートクッションパッド２上に座布団５を置いた状態で乗員６が着座した状態を示している。ところで、座布団５には厚いもの，薄いもの，硬度の高いもの，軟らかいものがある。また、汗の発散性を考慮して籐を編んだものや木製の小ローラを組み合わせたもの等もある。
【０００６】
このように、座布団といっても種々のものが存在し、この座布団５を着座パターンセンサ３が上面近傍に配設されたシートクッションパッド２上に置いた上で乗員６が着座した場合、座布団５の特性が着座範囲検出に大きな影響を及ぼすこととなる。
例えば、厚く軟らかい座布団５の場合には、乗員６の着座荷重は座布団５で吸収された上で着座パターンセンサ３の各検出部４に印加される。また、薄く硬度の高い座布団５の場合には、乗員６の着座荷重は座布団５で吸収されることなく直接的に着座パターンセンサ３の各検出部４に印加される。よって、同一の乗員９であっても検出部４に印加される着座荷重は異なることとなり、これに伴い着座パターンセンサ３からの出力値も変化してしまう。
【０００７】
また、シートクッションパッド２は、車両の室内温度によりその硬度が変形するため、荷重を加えた際の撓み量に差異が生じることがある。具体的には、図３（Ａ）に示すように、常温（Ｔ１）時にシートクッションパッド２に荷重Ｆを印加した際にシートクッションパッド２に撓みＳ１が発生したとすると、図３（Ｂ）に示すように常温（Ｔ１）よりも低い温度（Ｔ２）時に荷重Ｆを印加すると、硬度が高くなることによりシートクッションパッド２には常温（Ｔ１）時よりも小さい撓みＳ２（Ｓ２＜Ｓ１）が発生する。また、図３（Ｃ）に示すように常温（Ｔ１）よりも高い温度（Ｔ３）時に荷重Ｆを印加すると、硬度が低くなることによりシートクッションパッド２には常温（Ｔ１）時よりも大きい撓みＳ３（Ｓ３＞Ｓ１）が発生する。
【０００８】
従来のように、シートクッションパッド２の上面或いは上面近傍に着座パターンセンサ３を配置した構成では、シートクッションパッド２に発生する撓みＳ１〜Ｓ３は、直接着座パターンセンサ３に影響を及ぼす。即ち、この撓みＳ１〜Ｓ３により着座パターンセンサ３の検出部４には応力が印加され、この応力も検出部４において電気信号に変換されてしまう。また、この応力は、撓み量が大きい程大きくなる。従って、従来の着座検知装置では、印加される荷重Ｆが同一であるにも拘わらず、温度変化によって検出部４から出力される信号に差異が生じてしまい、検出精度が低下してしまうという問題点があった。
【０００９】
一方、前記したように、従来の着座パターンセンサ３及びシートクッションパッド２はいずれも偏平な形状とされていたため、乗員６がシートクッションパッド２に着座した際、着座範囲には均等な着座荷重が印加される。ここで、検出部４の検出精度向上を考えた場合、着座パターンセンサ３において実際に着座荷重検出を行なうのは検出部４であるため、検出部４に集中的に着座荷重が印加されるのが望ましい。
【００１０】
しかるに、上記のように着座パターンセンサ３及びシートクッションパッド２が偏平形状の構成では、着座荷重が分散化してしまい、検出部４に印加される着座荷重は小さな値となってしまう。従って、従来の構成では、精度の高い着座荷重検出を行なうことができないという問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、シートクッションパッド上の載置物に拘わらず着座荷重に高精度に対応した検出を行いうる着座検知装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、温度変化に拘わらず精度の高い着座荷重検出を行なうことを可能とした着座検知装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次の各手段を講じたことを特徴とするものである。
請求項１記載の発明の着座検知装置は、
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
少なくとも前記シートクッションパンの前記検出部に対向する位置、前記シートクッションパッドの前記検出部に対向する位置、及び前記着座パターンセンサの前記検出部が形成される所定領域のいずれか一の要素に、前記乗員等が着座した際に印加される荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明の着座検知装置は、
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
前記シートクッションパンと前記シートクッションパッドとが接する面部のいずれか一方に、前記シートに荷重が作用した際に、前記荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部を設けたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明の着座検知装置は、
シートクッションパンと、
該シートクッションパンに保持されるシートクッションパッドと、
前記シートクッションパッド下面全体の荷重分布を測定するために前記シートクッションパンの表面を覆う程度の広さを持つシート状本体部に、前記シートクッションパッド下面における個々の荷重を独立して検出する複数の検出部を所定の距離間隔だけ離して設置している着座パターンセンサと、
を具備する着座検知装置において、
前記シートクッションパンと前記シートクッションパッドとが接する面部のいずれか一方に、前記シートに荷重が作用した際に、前記荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部と、
前記複数の検出部から出力された信号に基づいて荷重の分布の判定処理を行う着座領域検出装置とを設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
上記請求項１記載の発明によれば、シートクッションパッドの上面に対し着座パターンセンサの配設位置が離間した位置となるため、着座パターンセンサはシートクッションパッド上への載置物（例えば、座布団等）の影響を受け難くなる。よって、着座パターンセンサの精度を向上させることができ、正確な着座状態の検出を行なうことが可能となる。
【００１４】
また、シートクッションパッドは、車室内温度の変化に伴いその硬度が変化、同一の荷重が印加されても発生する撓み量が変化する。しかるに、上記のように着座パターンセンサをシートクッションパンとシートクッションパッドとの間に配設することにより、シートクッションパッドの上面に発生する撓みが着座パターンセンサに影響を与えることはなくなる。このため、着座パターンセンサの精度を向上させることができ、正確な着座状態の検出を行なうことが可能となる。
【００１６】
上記請求項１〜３記載の発明によれば、前記荷重を前記複数の検出部毎に集中的に印加させる突起部を設けたことにより、乗員等がシートに着座した際の荷重は、着座パターンセンサの検出部に集中的に印加されるため、乗員等が着座した際に検出部において確実に出力を得ることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図４乃至図７は、本発明の第１実施例である着座検知装置１０Ａを説明するための図である。図４は着座装置１０Ａの要部構成図であり、図５は着座装置１０Ａに乗員２１が着座した状態を示している。また、図６は着座装置１０Ａが取り付けられるシート１１のシートフレーム１５を示す斜視図であり、更に図７はシートクッションパッド１３Ａの撓みと着座パターンセンサ１４Ａの出力との関係を説明するための図である。
【００１８】
着座検知装置１０Ａは車両のシート１１に組み込まれるものであり、シート１１に着座した乗員２１の体格を判定したり、また乗員２１以外の構成物（例えば、子供用拘束装置等）の搭載を検知するのに使用されるものである。尚、以下の説明において乗員２１に子供用拘束装置等の人以外のものも含む場合には、乗員等２１と称するものとする。
【００１９】
この着座検知装置１０Ａは、大略するとシートクッションパン１２Ａ，シートクッションパッド１３Ａ，及び着座パターンセンサ１４Ａ等により構成されている。
シートクッションパン１２Ａは硬質な金属或いは樹脂よりなる板状部材であり、図６に示すようにシートフレーム１５に配設されている。シートフレーム１５はシート１１の芯材となるものであり、シートクッションフレーム１６とシートバックフレーム１７とにより構成されている。
【００２０】
シートクッションフレーム１６はシートクッションパッド１３Ａの下部に位置しており、その下部が車両に固定されると共にその上部にはシートクッションパン１２Ａが固定される。また、シートクッションパン１２Ａは、その上部にシートクッションパッド１３Ａを保持する構成となっている。また、シートバックフレーム１７は、その上部にシートバックパッド１８が配設される。
【００２１】
シートクッションパッド１３Ａは例えばウレタン等のパッド材よりなり、その表面には図示しない表皮材が配設されている。このようにシートクッションパッド１３Ａは、樹脂材であるウレタン等のパッド材を使用しているため、後に詳述するように温度変化に伴い硬度変化が発生する。
乗員２１は車両運転時にシートクッションパッド１３Ａ上に着座するが、一般に乗員２１はシートクッションパッド１３Ａ上に直接着座する場合は少なく、図５に示すように、座布団やカバー等を置いた上でシートクッションパッド１３Ａに着座する。以下の説明では、シートクッションパッド１３Ａ上に座布団２２を置いた例について説明するものとする。
【００２２】
着座パターンセンサ１４Ａは、いわゆるシート状のメンブレンスイッチを応用した構成とされており、シート状本体部１９に複数の検出部２０を配置した構成とされている。具体的には、着座パターンセンサ１４Ａは一対の樹脂フィルムよりなるシート状本体部１９の内面に検出部２０を構成する一対の電極を対向配置し、またこの一対の樹脂フィルム間にスペーサを介装して一対の電極を対向離間させた構成としている。
【００２３】
よって、着座荷重が検出部２０に印加されると、対向離間していた一対の電極は導通し、これにより着座荷重が印加されたことを検出することができる。また、本実施例の着座パターンセンサ１４Ａは、乗員等２１の着座（搭載）の有無と共に、その着座領域をも検出する構成とされている。このため、図６に示すように検出部２０は格子状に配設されており、かつ個々の検出部２０毎に着座荷重の印加を出力しうる構成となている。
【００２４】
尚、着座パターンセンサ１４Ａは、図示しない着座領域検出制御装置に接続されている。この着座領域検出制御装置は、着座パターンセンサ１４Ａから出力される信号に基づき乗員２１の有無，乗員２１の体格（大人か子供か），及び乗員２１と子供用拘束装置との判別等の各種の処理を行なう。
ここで、着座パターンセンサ１４Ａの配設位置、及びシートクッションパン１２Ａの形状に注目する。
【００２５】
まず、着座パターンセンサ１４Ａの配設位置に注目すると、従来では図１及び図２に示したように、着座パターンセンサ３はシートクッションパッド２の上面或いはその近傍位置に配設されていた。これに対して本実施例に係る着座検知装置１０Ａは、着座パターンセンサ１４Ａをシートクッションパン１２Ａとシートクッションパッド１３Ａとの間に配設した構成としている。
【００２６】
ところで、前記したように座布団２２には厚いもの，薄いもの，硬度の高いもの，軟らかいもの等種々のものが存在する。また、座布団２２が着座パターンセンサ１４Ａに近接している場合、着座パターンセンサ１４Ａの検出結果に座布団２２が影響することも前述した通りである。
しかしながら、本実施例では着座パターンセンサ１４Ａをシートクッションパン１２Ａとシートクッションパッド１３Ａとの間に配設したことにより、着座パターンセンサ１４Ａと座布団２２は離間した構成となる。これにより、座布団２２を使用してもシートクッションパッド１３Ａの下面位置においては座布団２２の影響は軽減され、着座パターンセンサ１４Ａにはシートクッションパッド１３Ａに着座した乗員等２１に対応した荷重分布パターンの着座荷重が印加される。よって、本実施例の着座検知装置１０Ａによれば、着座パターンセンサ１４Ａの精度を向上させることができ、正確な着座状態の検出を行なうことができる。
【００２７】
一方、前記したようにシートクッションパッド１３Ａは、車室内温度の変化に伴いその硬度が変化する。図７は、本実施例の着座検出装置１０において、同一荷重（Ｆ）を印加した際、温度変化に伴いシートクッションパッド１３Ａに発生する撓み量の変化を示している。
図７（Ａ）に示すように、常温（Ｔ１）時にシートクッションパッド１３Ａに荷重Ｆを印加した際、シートクッションパッド１３Ａに撓みＳ１が発生したとすると、図７（Ｂ）に示すように常温（Ｔ１）よりも低い温度（Ｔ２）時にシートクッションパッド１３Ａに荷重Ｆを印加すると、硬度が高くなることによりシートクッションパッド１３Ａには常温（Ｔ１）時よりも小さい撓みＳ２（Ｓ２＜Ｓ１）が発生する。また、図３（Ｃ）に示すように常温（Ｔ１）よりも高い温度（Ｔ３）時にシートクッションパッド１３Ａに荷重Ｆを印加すると、硬度が低くなることによりシートクッションパッド１３Ａには常温（Ｔ１）時よりも大きい撓みＳ３（Ｓ３＞Ｓ１）が発生する。
【００２８】
従来のように着座パターンセンサ３をシートクッションパッド２の上面或いはその近傍位置に配置した構成では、図３を用いて説明したように、シートクッションパッド２の撓み量Ｓ１〜Ｓ３が着座パターンセンサ３に直接影響し検出精度を低下させる原因となっていた。
しかしながら、本実施例のように着座パターンセンサ１４Ａをシートクッションパン１２Ａとシートクッションパッド１３Ａとの間に配設することにより、シートクッションパッド１３Ａの上面に発生する撓みが着座パターンセンサ１４Ａに影響を与えることはなくなる。よって、これによっても着座パターンセンサ１４Ａの精度を向上させることができ、正確な着座状態の検出が可能となる。
【００２９】
続いて、シートクッションパン１２Ａの形状に注目する。
各図に示すように、本実施例の着座検知装置１０Ａは、シートクッションパン１２Ａに複数の突起部２３が形成されている（図７における突起部２３の図示は省略している）。突起部２３は、図６に示されるように、シートクッションパン１２Ａに一体的に形成されている。よって、突起部２３の形成は、シートクッションパン１２Ａの形成時に一括的に形成できるため、容易に形成することができる。
【００３０】
また、シートクッションパン１２Ａは着座パターンセンサ１４Ａと対向するよう配設されるが、突起部２３の形成位置は着座パターンセンサ１４Ａの検出部２０と対向する位置に選定されている。更に、各突起部２３の先端部の面積は、検出部２０の面積と略同一の大きさとされている。
上記構成とされた突起部２３は、乗員等２１がシートクッションパッド１３Ａに着座した際に印加される着座荷重を検出部２０に集中的に印加させる荷重印加部として機能するものである。即ち、突起部２３をシートクッションパン１２Ａに設けたことにより、乗員等２１がシートクッションパッド１３Ａに着座した際の着座荷重は検出部２０に集中的に印加される。
【００３１】
これにより、乗員等２１が着座した際に個々の検出部２０に印加される着座荷重は、突起部２３を設けない従来の構成（いわゆる、シートクッションパッド２が着座パターンセンサ３にべた当たりする構成）に比べて大きくなる。よって、各検出部２０の反応が良好となり検出精度が向上するため、着座パターンセンサ１４Ａは着座荷重分布パターンに高精度に対応した検出信号を出力することが可能となる。
【００３２】
図８乃至図１０は、本発明の第２及び第３実施例である着座検知装置１０Ｂ，１０Ｃを示している。尚、図８乃至図１０において、図５乃至図７を用いて説明した第１実施例の構成と同一構成については同一符合を付して、その説明を省略する。
図８及び図９は、本発明の第２実施例である着座検知装置１０Ｂを示している。図８は乗員が着座していない状態の着座検知装置１０Ｂを示しており、また図９は乗員２１が着座した状態の着座検知装置１０Ｂを示している。
【００３３】
前記した第１実施例では、荷重印加部となる突起部２３をシートクッションパン１２Ａに設けた構成とした。これに対して本実施例では、着座荷重を検出部２０に集中的に印加させるための突起部２４を着座パターンセンサ１４Ｂ自体に設けたことを特徴とするものである。
具体的には、本実施例で用いる着座パターンセンサ１４Ｂは、検出部２０が形成される所定領域をシート状本体部１９に対して突出させた構成とされている。この突起部２４の形成は、シート状本体部１９が樹脂シートにより形成されているため、突起部２４の形状に対応した金型を用いて加熱プレス加工を行なうことにより容易に形成することができる。
【００３４】
また、着座荷重を検出部２０に集中的に印加させるためには、突起部２４にある程度の機械的強度を持たせる必要がある。このため、突起部２４の形成位置に補強部材を設けたり、また樹脂として紫外線硬化樹脂等を用いると共に突起部２４の形成位置に紫外線照射を行なう等により、突起部２４の強度を部分的に上げる構成としてもよい。
【００３５】
上記した第２実施例では、第１実施例で述べた作用・効果に加え、更にシート１１を構成するシートクッションパン１２Ｂ及びシートクッションパッド１３Ａに加工を施す必要がないため、安価に着座検知装置１０Ｂを実現することができる。尚、本実施例では、第１実施例の構成と異なりシートクッションパン１２Ｂに突起部は形成されていない。
【００３６】
図１０は、本発明の第３実施例である着座検知装置１０Ｃを示している。
本実施例に係る着座検知装置１０Ｃは、着座荷重を検出部２０に集中的に印加させるための突起部２５をシートクッションパッド１３Ｂに設けたことを特徴とするものである。この突起２５の形成位置は、検出部２０の形成位置と対応するよう設定されている。本実施例のように、シートクッションパッド１３Ｂに突起部２５を形成しても、第１実施例で述べたと同様の作用・効果を実現することができる。
【００３７】
尚、上記した各実施例では、荷重印加部を突起部２３〜２５により実現したが、荷重印加部は突起部２３〜２５に限定されるものではなく、検出部２０に集中的に着座荷重を印加できる構成であれば他の構成を用いてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、着座パターンセンサはシートクッションパッドの上面に置いたもの（例えば、座布団等）の影響を受け難くなると共に、温度変化に伴いシートクッションパッドの上面に発生する撓みの影響も受けないため、着座パターンセンサの検出精度は向上し、正確な着座状態の検出を行なうことが可能となる。
【００３９】
上記請求項２記載の発明によれば、荷重印加部を設けたことにより、乗員がシートに着座した際の荷重は、着座パターンセンサの検出部に集中的に印加されるため、乗員が着座した際に検出部において確実に出力を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例である着座検知装置を説明するための要部構成図である。
【図２】図１に示す着座検知装置に乗員が着座した状態を示す図である。
【図３】従来におけるシートクッションパッドの撓みと着座パターンセンサの出力との関係を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る着座検知装置を説明するための要部構成図である。
【図５】図４に示す着座検知装置に乗員が着座した状態を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る着座検知装置が設けられるシートのシートフレームを示す斜視図である。
【図７】第１実施例におけるシートクッションパッドの撓みと着座パターンセンサの出力との関係を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る着座検知装置を説明するための要部構成図である。
【図９】図８に示す着座検知装置に乗員が着座した状態を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る着座検知装置を説明するための要部構成図である。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｃ  着座検知装置
１１  シート
１２Ａ，１２Ｂ  シートクッションパン
１３Ａ，１３Ｂ  シートクッションパッド
１４Ａ，１４ＢＡ  着座パターンセンサ
１５  シートフレーム
１９  シート状本体部
２０  検出部
２１  乗員
２２  座布団
２３〜２５  突起部
【図１】
0004389313.tif 000002
【図２】
0004389313.tif 000003
【図３】
0004389313.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004389313.tif 000008
【図８】
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【図９】
0004389313.tif 000010
【図１０】
0004389313.tif 000011