着座検出装置

トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験

【発明の名称】	着座検出装置
【発明者】	【氏名】林治可【氏名】沢畑俊和【氏名】青山益敏【氏名】大根田克司
【要約】	【課題】実用的な着座検出装置を提供する。【解決手段】座席の床面への取り付け部に設けられた複数の圧力検出素子と、これらの圧力検出素子からの検出信号を加算する加算手段と、該加算手段から出力される加算出力と基準値とを比較し、加算出力が基準値を超えたとき前記座席に着座していると判断して、それを示す信号を出力する比較手段とを備えた着座検出装置において、前記圧力検出素子は、中央部に取り付け孔を有する可変抵抗式のシート状圧力検出素子で、該取り付け孔を介して前記座席の取り付け面と前記床面側の取り付け面との間に弾性部材を介して取り付けられると共に、該圧力検出素子は、その弾性部材によって常時圧力が付勢されている着座検出装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】座席の床面への取り付け部に設けられた複数の圧力検出素子と、これらの圧力検出素子からの検出信号を加算する加算手段と、該加算手段から出力される加算出力と基準値とを比較し、加算出力が基準値を超えたとき前記座席に着座していると判断して、それを示す信号を出力する比較手段とを備えた着座検出装置において、前記圧力検出素子は、中央部に取り付け孔を有する可変抵抗式のシート状圧力検出素子で、該取り付け孔を介して前記座席の取り付け面と前記床面側の取付面との間に弾性部材を介して取り付けられると共に、該圧力検出素子は、その弾性部材によって常時圧力が付勢されていることを特徴とする着座検出装置。
【請求項２】前記シート状圧力検出素子は、上下両面から樹脂板で保持された状態で、前記座席の取り付け部の取り付け面と前記床面の取り付け面との間に挟持され、かつその挟持面を弾性部材によって常時付勢することを特徴とする請求項１記載の着座検出装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、座席に人が着座しているか否かを検出する着座検出装置に関し、特に車両等の衝突事故時に助手席用エアバックを展開させるか否かを決めるのに利用される着座検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の乗員保護装置を図９に基づいて説明する。マイクロコンピュータ５１は、加速度センサ５２からの加速度信号を入力し、その加速度信号に基づいて運転席用・助手席用等のエアバックを展開する必要があるか否かを判断し、必要があると判断した場合、運転席用及び助手席用エアバックの展開は、スクイブ５３，５５に点火電流を供給して行う。しかし、助手席用エアバックは運転者がインストルメントパネルに取り付けられたスイッチ５４を意図してオフ状態に切り換えた場合には、助手席用エアバックを展開させるためのスクイブ５５にはマイクロコンピュータ５１から点火電流は供給されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の乗員保護装置にあっては、運転者がスイッチ５４によって助手席用エアバックを展開させるか否かを決めていたために、運転者はいちいちスイッチ５４を切り換えなくてはならず、煩わしく、切り換えを忘れる恐れがあった。そこで、最近では、助手席に乗員が着座しているか否かを赤外線、超音波、マイクロ波等を用いて検出し、その検出信号で自動的にスイッチを切り換えることが考えられている。
【０００４】しかしながら、赤外線を用いて着座している人を表面形状から検出する方法にあっては、温もりのある人体と、太陽光線によって暖められた座席等との表面形状とが近似して、双方の識別が難しいという問題点があった。また超音波を用いて、例えばインストルメントパネルから着座している人の胸までの距離を検出する方法にあっては、超音波素子からの距離を測定しているために座席上の物体が人間なのか座席の一部なのかを識別することが難しいという問題点があった。さらに、マイクロ波を用いて人体の水分を検出して、人体であるか物であるかの判断を行う方法にあっては高価な装置になってしまい実用的ではないという問題点があった。
【０００５】そこで、この発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、実用的な着座検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る着座検出装置における第１の発明は、座席の床面への取り付け部に設けられた複数の圧力検出素子と、これらの圧力検出素子からの検出信号を加算する加算手段と、該加算手段から出力される加算出力と基準値とを比較し、加算出力が基準値を超えたとき前記座席に着座していると判断して、それを示す信号を出力する比較手段とを備えた着座検出装置において、前記圧力検出素子は、中央部に取り付け孔を有する可変抵抗式のシート状圧力検出素子で、該取り付け孔を介して前記座席の取り付け面と前記床面側の取り付け面との間に弾性部材を介して取り付けられると共に、該圧力検出素子は、その弾性部材によって常時圧力が付勢されていることを特徴とする。
【０００７】第２の発明は、第１の発明における前記シート状圧力検出素子は、上下両面から樹脂板で保持された状態で、前記座席の取り付け部の取り付け面と前記床面の取り付け面との間に挟持され、かつその挟持面を弾性部材によって常時付勢することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明による実施の形態１の一構成を形成する圧力検出素子１の構造を図１に基づいて以下に説明する。すなわち、現在市販されているものとしては、例えば外部から加えられる荷重に反比例して抵抗値が変化するフィルム状の圧力検出素子（商品名：ボタンセンサ、ニッタ（株）製）で、この圧力検出素子１は熱溶着される一対のフィルム間に、微粒子状炭素を主成分とする圧力検出素子本体４が、一対の電極によって挟まれる構造をなしていると共に、圧力検出素子本体及び一対の電極は印刷手法によって形成されている。
【０００９】これに対して、この発明における圧力検出素子１は、図示されるように圧力検出素子本体４、一対の電極５，６を円盤状（ドーナツ状）に形成し、その中央部には取付孔７が穿設されている。また、この圧力検出素子１に面方向から外部荷重が加えられると、その外部荷重に対して抵抗値（又は出力電圧）が、図２に示すように部分的に直線的に変化するものである。
【００１０】そしてこの実施の形態では、この圧力検出素子１には、通常時に既に圧縮されて縮められたコイルバネによって常に一定荷重Ｍ（図２参照）が加えられており、その一定荷重Ｍの点Ａを測定上の０点とし、その点Ａを間にして測定範囲を設定することによって荷重を測定可能にしている。
【００１１】次に、図１に示した圧力検出素子１を、座席１０のフレーム１４と、床面Ｈに固定された左右一対の脚部１１，１１のブラケット１５（１５ａ，１５ｂ），１６（１６ａ，１６ｂ）との間に挟み込んで取り付ける構造を図３及び図４に基づいて説明する。
【００１２】まず座席１０の構造を説明すると、座席１０は、図３において不図示の背もたれ部と、シートクッション１２と、該シートクッション１２を覆うクッションカバー１３と、板状枠材によって方形状に折り曲げ形成されてなり、その枠材間に複数のＳ字状スプリング（不図示）が縦横方向に取り付けられ、その上側に前記シートクッション１２が載置され、かつ四隅のそれぞれに上端開口の箱状取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが一体的に形成されたフレーム１４と、該フレーム１４が前後方向に移動可能に保持するレール機構を有する左右一対の脚部１１，１１とから構成されている。なお、図中、レール機構は図面複雑化のため削除して示していない。
【００１３】また、前記箱状取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの底壁には、前記圧力検出素子１に設けられた取付孔７，７，７，７に対応する孔１４’ａ，１４’ｂ，１４’ｃ，１４’ｄが穿設される。
【００１４】また、この箱状取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの底壁の下面と、床面に取り付けられた前記一対の脚部１１，１１に設けられた一対のブラケット１５，１６の上面との間の取り付け面には、前記圧力検出素子１が樹脂板１７，１８によって上下から挟まれた状態で、保持されている。なお、このように樹脂板１７，１８によって圧力検出素子１を挟持するのは、圧力検出素子本体４全面に均一に外力が付与され、かつ圧力検出素子１の受圧面を破壊から保護するためである。
【００１５】そして、前記圧力検出素子１に設けられた取付孔７，７，７，７及び孔１４’ａ，１４’ｂ，１４’ｃ，１４’ｄを通してボルト２０が貫通し、そのボルト２０にナット２１が螺合されることによって圧力検出素子１が取り付けられる。また、この状態で、圧力検出素子１に検出面方向の圧力を加えるために前記箱状取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの内底面とボルト２０の頭部２０ａとの間にコイルバネ２２が介装されている。
【００１６】すなわち、上記のように圧力検出素子１を座席１０の脚部に取り付けることによって、図５に示すように人間Ｘが正常状態で着座すると、全ての脚部に対して下向きの力Ｍ’₁，Ｍ”₁（矢印）が作用するが、例えば図６に示すように座席１０の背もたれ１０ａを後方に倒したリクライニング状態に切り替え適度に背もたれに外力が加えられた場合には、人間Ｘの体重は、座席１０の全ての脚部１１には加わらず、後方に位置する脚部１１にのみに作用して、下向きの力Ｍ”₂ （矢印）が作用し、後方に位置する脚部１１を回転中心とする力が発生するので、前方に位置する圧力検出素子には脚部１１を引き上げるような力、すなわち上向きの力Ｍ’₂（矢印）が作用する。
【００１７】次に上記の如き構成によって得られた圧力信号は図７に示される信号処理回路によって信号処理されて座席１０に人が着座しているか否かが判断される。すなわち、３０は座席１０の四隅のうちの前右隅に配置された前右圧力センサ、３１は座席１０の前左隅に配置された前左圧力センサ、３２は座席１０の後右隅に配置された後右圧力センサ、３３は座席１０の後左隅に配置された後左圧力センサで、それぞれは図１に示した圧力検出素子１と同一のもので、それぞれに対応して設けられた後段の第１～４重量変換回路３４～３７のそれぞれに接続されて、圧力信号から重量信号に変換される。
【００１８】３８は加算回路で、前記第１～４重量変換回路３４～３７のそれぞれから供給される重量信号を加算し、その加算信号を出力する。３９は乗員検知判断回路で、前記加算回路３８から供給される加算信号が基準値、例えば３５Ｋｇを越えたときには人が着座しているものと判断し、例えば図９におけるスイッチ５４にオン信号を出力し、このオン信号が出力されているときには必要に応じて助手席用スクイブ５５に点火電流が供給されるようにする。４０は警報部で、前記前右圧力センサ３０、前左圧力センサ３１、後右圧力センサ３２または後左圧力センサ３３のそれぞれからの圧力信号出力の大きさが規定の範囲から外れると、通常の着座状態ではないとして着座する人に対して正規の着座を促す警報を発生する。
【００１９】上記のように構成された座席１０に乗員が着座すると、着座した人の重量が前右圧力センサ３０、前左圧力センサ３１、後右圧力センサ３２及び後左圧力センサ３３のそれぞれに分散して作用し、それぞれの後段の第１～第４重量変換回路３４～３７のそれぞれによって重量信号に変換され、加算回路３８に供給され、加算された後に乗員検知判断回路３９に供給されて、例えば基準値である３５Ｋｇを越えたと判断すると、スイッチ５４をオンせしめる。このスイッチ５４がオンされている間にマイクロコンピュータ５１が重大衝突と判断すると、スクイブ５３，５５に点火電流が供給される。
【００２０】実施の形態２．次に、実施の形態２を説明するが、図８において図４で既に説明した構成のものと同一のもの、又は均等なものには同一符号を付してその詳細説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に説明する。図４においては、箱状取付部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの底壁の下面の取り付け面と、床面に取り付けられた一対の脚部１１，１１に設けられた一対のブラケット１５，１６の上面の取り付け面との間には、圧力検出素子１が樹脂板１７，１８によって上下から挟まれた状態で、保持されているのに対して、この実施の形態では、ゴム製の円筒状弾性体６１を追加して床面に取り付けられた一対の脚部１１，１１の上面に直接、樹脂板１７，１８で挟持された圧力検出素子１を載置している。また図４におけるコイルバネ２２に替えてゴム製の円筒状弾性体６２を用いている。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれば、シート状で、かつ中央部に取り付け孔を有する可変抵抗式の圧力検出素子を、座席の取り付け部と床面との間に弾性部材を介して取り付けたので、着座している人の重量を確実に測定でき、着座の有無の判断が確実にできる。また異常な姿勢で着座した場合も検出できるという効果が発揮される。
【００２２】第２の発明によれば、さらに圧力検出素子が上下両面から樹脂板で保持されるので、相手の接触面に多少の凹凸があっても圧力検出素子を保護できるという効果が発揮される。

【出願人】	【識別番号】０００００１４７６【氏名又は名称】株式会社カンセイ
【出願日】	平成１１年２月２２日（１９９９．２．２２）
【代理人】	【識別番号】１０００６６４７４【弁理士】【氏名又は名称】田澤博昭（外１名）
【公開番号】	特開２０００－２４１２６８（Ｐ２０００－２４１２６８Ａ）
【公開日】	平成１２年９月８日（２０００．９．８）
【出願番号】	特願平１１－４３７２６