JP2002022576A - 自動車用の乗員判別システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート１の座面下部にセンサマット６を組み
込んだ乗員判別システムにおいて、精度の高い製品検査
を実施できる検査方法を提供することにある。 【解決手段】 シート１の組み立てを終了した後、「慣
らし」、「キャリブレーション」、「製品検査」の各工
程において、シート１へ外力を加える加圧工程が実施さ
れる。この加圧工程では、ノズル１５から加圧されたエ
アーをシート１の表面（トリムの表面）に吹き付けるこ
とで、シート１に外力を加えている。この加圧方法によ
れば、シート１の加圧場所を自由に選択することが可能
であり、「慣らし」、「キャリブレーション」、「製品
検査」の各工程で実施することができる。特に、実際の
使用状態を模擬して行われる「製品検査」では、人間が
座った時の荷重分布を容易に再現できるため、従来の圧
子等を使用して加圧する方法と比較して、極めて精度の
高い製品検査を行うことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のシート内
部にセンサを組み込み、センサ出力からシート上の乗員
の有無、及び子供専用シートの有無を検出する自動車用
の乗員判別システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両事故の衝撃から乗員を守
るための安全対策として、シートベルトの着用が義務付
けられている。そこで、シートベルトが着用されていな
い時は、警告灯を点灯させたり、ブザーを鳴らす等の方
法で、乗員にシートベルトの着用を警告している。ま
た、近年では、エアバッグを装備した車両が急増してい
るが、例えば助手席にエアバッグを取り付けている車両
では、助手席に乗員が乗っていないにも係わらず、事故
の際に助手席のエアバッグが開いてしまうことになる。
そこで、助手席に乗員が乗っていない場合は、助手席の
エアバッグが開かないようにする技術が実用化されてい
る。なお、シートベルトの着用を警告したり、助手席の
エアバッグが開かないようにするためには、予めシート
上に乗員が存在（着座）していること、あるいは存在し
ていないことを検知する必要がある。この乗員の有無を
検知する方法として、シートの内部に感圧センサを組み
込んだ乗員検知システムが公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、安全装置とし
て装備されるエアバッグは、開く時の膨張力が大きいた
め、以下の様な危険性が指摘されている。例えば、助手
席にエアバッグを装備している車両では、助手席に子供
が乗っている場合に、エアバッグの膨張力が衝撃力とな
って、乗員（子供）に思わぬ悪影響を与えることがあ
る。このため、例えば、助手席の乗員が子供の場合は、
助手席のエアバッグを作動させないようにした方が良
い。ここで、助手席の乗員が子供か大人かを判別する手
段として、前記の乗員検知システムを利用することが考
えられる。つまり、シートの内部に組み込まれた感圧セ
ンサで検出される荷重が所定値より大きければ大人であ
り、所定値より小さければ子供であると判断できる。

【０００４】ところが、感圧センサで検出される荷重の
大きさだけで大人か子供かを判断する場合には、以下の
問題がある。第１に、乗員が大人であっても、その乗員
がシートバック（背もたれ）に背中をもたせ掛けている
場合は、シートバックを倒している程、感圧センサで検
出される荷重が小さくなってしまう。第２に、助手席で
子供専用シート（ベビーシート、チャイルドシート、ジ
ュニアシート等）を使用している場合は、子供の体重に
子供専用シートの重量が加わり、荷重が大きくなる。第
３に、子供専用シートを使用する場合は、その子供専用
シートを助手席にシートベルトで固定するため、シート
ベルトの締め付け力の大きさによって感圧センサで検出
される荷重が変化する。以上の結果、従来の乗員検知シ
ステムでは、的確に子供か大人かを判別することは極め
て困難である。

【０００５】そこで、本出願人は、子供専用シートの有
無に係わらず、子供か大人かを判別できる乗員判別シス
テムを開発した。この乗員判別システムは、複数個のセ
ンサセルを平面上に配置したセンサマットをシートの座
面下部に組み込み、個々のセンサセルの出力値からシー
ト上の荷重分布を検出し、その荷重分布から推定される
形状パターンによって子供専用シートの有無を検出する
ものである。また、子供専用シートを使用していない場
合でも、個々のセンサセルで検出される荷重の総和だけ
で子供か大人かを判別するのではなく、荷重分布による
判断を加味することで、より的確に子供か大人かを判別
することが可能となる。

【０００６】ところで、上記の乗員判別システムは、シ
ートの組み立てを終了した後、センサ感度の調整や実際
の使用状態を模擬した製品検査等が実施される。例え
ば、製品検査では、圧子等を使用してシートに直接荷重
を加え、個々のセンサセルの出力からシート上の荷重分
布等を判定している。しかし、圧子等を使用してシート
に荷重を加える方法では、実際に人間がシート上に座っ
た状態を模擬することは極めて難しく、初期性能を満足
できる精度の高い検査を実施することは困難であるとい
う問題があった。本発明は、上記事情に基づいて成され
たもので、その目的は、シートの座面下部にセンサマッ
トを組み込んだ乗員判別システムにおいて、精度の高い
製品検査を実施できる検査方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１の手段）複数
個のセンサセルが平面上に配置されて個々のセンサセル
が独立して圧力を検出できるセンサマットを具備し、こ
のセンサマットが自動車のシートの座面下部に組み込ま
れ、個々のセンサセルの出力からシート上の乗員が子供
か大人かを判別する乗員判別システムであって、シート
の製造工程において、センサマットをシートの座面下部
に組み付けて、更にシートの座面を覆うシート表皮に張
力が掛かった状態で組み付けた後、シート表皮の表面か
らシートに一旦外力を加えてから、その外力を取り除く
加圧工程を有し、この加圧工程では、加圧されたエアー
をシート表皮に吹き付けることで、外力を加えているこ
とを特徴とする。本発明では、シートに外力を加える手
段として、加圧されたエアーを使用しているので、シー
トに対し外力を加える場所、外力の大きさ等を容易に変
更することができ、実際の使用状態を模擬した荷重をシ
ートに加えることが可能である。

【０００８】（請求項２の手段）請求項１に記載した前
記加圧工程では、シート表皮の座面全面に対し一様に、
加圧されたエアーを吹き付けることを特徴とする。

【０００９】（請求項３の手段）請求項１に記載した加
圧工程では、シート表皮の座面中央部とその両側のサイ
ド部とに分けて、それぞれ加圧されたエアーを吹き付け
ることを特徴とする。

【００１０】（請求項４の手段）請求項１に記載した加
圧工程では、シート表皮の一部をシートの内部へ絞り込
んで設けられるトレンチ部に対して、加圧されたエアー
を吹き付けることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、自動車用の乗員判別システ
ムの実施例を図面に基づいて説明する。図１は加圧工程
の説明図である。先ず、自動車用の乗員判別システムに
使用されるセンサ内蔵シート１の構成、及び製造工程に
ついて説明する。本実施例のセンサ内蔵シート１は、乗
員の臀部を受けるシートクッション（図３参照）であ
り、図４に示すように、スライドレール２に支持される
台３と、この台３に設置されるウレタンフォーム（以下
フォーム４と略す）、及びフォーム４の表面を覆うシー
ト表皮（以下トリム５と呼ぶ）とで構成され、フォーム
４とトリム５との間にセンサマット６が組み込まれてい
る。

【００１２】フォーム４は、図５に示すように、シート
１の全体形状を構成し、その上面には、トリム５を絞り
込む（吊り下げる）ための吊溝７が設けられている。ト
リム５は、吊溝７に沿ってフォーム４の内部へ絞り込ま
れ、その絞り込み部が外観上の意匠として形成される。
トリム５の裏面には、トリム５をフォーム４の吊溝７内
へ絞り込むための耳鉤部８（図７参照）が袋状に垂れ下
がって設けられている。なお、フォーム４に関しては、
２本の吊溝７で囲まれた部分を中央部、吊溝７より外側
の部分をサイド部と呼び、トリム５に関しては、耳鉤部
８で囲まれた部分を中央部、耳鉤部８より外側の部分を
横トリムと呼ぶ。

【００１３】センサマット６は、図５（ａ）に示すよう
に、フォーム４の中央部に配される第１センサ部６Ａ
と、フォーム４のサイド部に配される第２センサ部６Ｂ
とを有し、それぞれシート面上に複数個のセンサセル９
が配置されている。センサセル９は、例えば圧力に応じ
て抵抗値が変化する圧力変換素子であり、センサマット
６に配置されている複数個のセンサセル９がそれぞれ独
立して圧力を検出できる。

【００１４】第１センサ部６Ａは、矩形状のシート面上
に、複数個のセンサセル９が前後方向及び左右方向に等
間隔に配置されている。第２センサ部６Ｂは、フォーム
４のサイド部に沿って前後方向に細長く設けられたシー
ト面上に複数個のセンサセル９が等間隔に配置されてい
る。なお、第１センサ部６Ａと第２センサ部６Ｂは、互
いのシート面が連結されて、一体に設けられている。こ
のセンサマット６は、プリント基板１０を介してＥＣＵ
１１に接続され、個々のセンサセル９で検出される圧力
の変化を電気信号に変換してＥＣＵ１１に出力してい
る。

【００１５】ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータを内
蔵する電子制御ユニットで、例えば図５（ｂ）に示すよ
うに、フォーム４の後端部に組み込まれている。このＥ
ＣＵ１１は、個々のセンサセル９の出力信号からシート
上に負荷されている荷重の総和と荷重分布とを検出し、
その検出結果に基づいて、以下に説明する乗員の有無、
子供専用シートの有無、及び子供と大人の判別を行う。

【００１６】ａ）乗員の有無は、個々のセンサセル９に
よって検出される荷重の総和を求めて、その値が所定値
以上であればシート１に乗員が座っていると判断し、所
定値より小さければシート１に乗員が座っていないと判
断する。 ｂ）子供専用シートの有無は、個々のセンサセル９の出
力信号からシート上の荷重分布を検出し、その荷重分布
から推定される形状パターンによって子供専用シートを
使用しているか否かを判断する。 ｃ）子供と大人の判別は、荷重の総和による判断基準に
荷重分布による判断基準を加味して最終的に子供か大人
かを判断する。

【００１７】次に、センサ内蔵シート１の製造工程につ
いて説明する。図６は製造工程を示すフローチャートで
ある。 Step10…台３にフォーム４を設置する。 Step20…フォーム４の上面所定位置にセンサマット６を
配置する。 Step30…トリム５を組み付ける。 このトリム５の組み付け作業は、一般的に以下の手順で
行われる。第１工程…まず、図７に示すように、トリム
５の中央部をフォーム４の中央部に合わせて配置し、耳
鉤部８の中に通したワイヤ１２と、フォーム４内に設け
られたワイヤ１３とをＣ形状のホグリング１４で同時に
引っ掛け、ホグリング１４を閉じて締め込むことによ
り、トリム５の中央部がフォーム４の中央部を覆って張
り付けられる。

【００１８】第２工程…続いて、フォーム４のサイド部
の外側を包み込む様に横トリムをフォーム４の側面へ回
して、横トリムの端部に設けられたフック部５ａを台３
等の外縁部に引っ掛ける作業を行う。この時、横トリム
に弛み（しわ）が生じない様にするため、組み付け上が
った状態で横トリムに張力が付与されている様にする。
つまり、横トリムの組み付け作業は、図８に示すよう
に、フォーム４を上下方向から加圧して押し潰した状態
で行われ、横トリムのフック部５ａを台３等の外縁部に
引っ掛けた後、上下方向からの加圧が取り除かれる。こ
れにより、横トリムは、張力が掛かった状態（弛みが無
い状態）でフォーム４のサイド部からフォーム４の側面
までを覆って張り付けられる。

【００１９】Step40…加圧工程を実施する。 この加圧工程は、以下に説明する「慣らし」、「キャリ
ブレーション」、及び「製品検査」等で行われるもの
で、センサマット６が組み込まれたシート１に対し、一
旦外力を加えてから除去する作業を行う。「慣らし」…
トリム５の組み付け時に張力の偏りや位置ズレ等がある
と、個々のセンサセル９の感度にトリム５の張力が影響
して、個々のセンサセル９が実際の使用状態と同等の入
力を受けられない場合が生じる。そこで、シート１の組
み付けを終了した後、トリム５の初期張力を分散させる
目的で、トリム５の表面からシート１に対し外力を加え
てから除去する作業を行う。この作業を「慣らし」と呼
ぶ。

【００２０】「キャリブレーション」…センサマット６
に配置された個々のセンサセル９の感度にバラツキがあ
ると、個々のセンサセル９の出力から荷重分布を検出し
た時に、必ずしも実際の荷重分布と一致しない場合が生
じる。そこで、トリム５の座面から個々のセンサセル９
に対し均一に加圧して、個々のセンサセル９の感度を調
整する作業を行う。この作業を「キャリブレーション」
と呼ぶ。「製品検査」…「慣らし」と「キャリブレーシ
ョン」を実施した後、最終的に行われる検査である。こ
の製品検査では、実際の使用状態を模擬した荷重をシー
ト１に加えて行われる。

【００２１】この加圧工程では、図１に示す様に、ノズ
ル１５から加圧されたエアーをシート１の表面（トリム
５の表面）に吹き付けることで、シート１に外力を加え
ている。シート１への加圧手段として加圧されたエアー
を使用することにより、例えば、図２に示す様に、
（ａ）シート１の座面全体を加圧する、（ｂ）シート１
の座面中央部とサイド部とに分けて加圧する、（ｃ）シ
ート１のトレンチ部（トリム５をシート１の内部へ絞り
込んでいる部分）を加圧する等を容易に実施することが
できる。但し、シート１への加圧場所は、上記の「慣ら
し」、「キャリブレーション」、「製品検査」の各工程
において、それぞれ適宜に選択される。

【００２２】（本実施例の効果）本実施例の乗員判別シ
ステムでは、シート１の組み立てを終了した後、「慣ら
し」、「キャリブレーション」、「製品検査」の各工程
において、ノズル１５から加圧されたエアーをトリム５
の表面に吹き付けることでシート１に荷重を加えてい
る。この方法によれば、加圧する際に圧子等を使用する
場合と異なりトリム５の表面に直接触れる必要がないの
で、シート１の加圧場所を自由に選択することが可能で
ある。その結果、上述した「慣らし」、「キャリブレー
ション」、「製品検査」の各工程で実施することができ
る。特に、実際の使用状態を模擬して行われる「製品検
査」では、人間が座った時の荷重分布を容易に再現でき
るため、従来の圧子等を使用して加圧する方法と比較し
て、極めて精度の高い製品検査を行うことが可能であ
る。

【００２３】なお、本実施例では、エアーを吹き付けて
荷重を加える加圧方法を「慣らし」、「キャリブレーシ
ョン」、「製品検査」の各工程で実施することができる
と述べたが、必ずしも上記全ての工程で加圧エアーを使
用した加圧方法を採用する必要はなく、それぞれの工程
に適した加圧方法があれば、その加圧方法を採用するこ
とができる。また、エアーによるシート１への加圧は、
シート１の座面だけでなく、シート１の側面や底面に対
しても実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧工程の説明図である。

【図２】シートへの加圧場所を示す平面図である。

【図３】シートの斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。

【図４】シートクッションの分解斜視図である。

【図５】センサマットを有するフォームの平面図（ａ）
と側面断面図（ｂ）である。

【図６】シートの製造工程を示すフローチャートであ
る。

【図７】トリムを組み付けるための第１工程を示す断面
図である。

【図８】トリムを組み付けるための第２工程を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ センサ内蔵シート（シート） ５ トリム（シート表皮） ６ センサマット ９ センサセル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個のセンサセルが平面上に配置されて
   個々のセンサセルが独立して圧力を検出できるセンサマ
   ットを具備し、 このセンサマットが自動車のシートの座面下部に組み込
   まれ、前記個々のセンサセルの出力から前記シート上の
   乗員が子供か大人かを判別する乗員判別システムであっ
   て、 前記シートの製造工程において、 前記センサマットを前記シートの座面下部に組み付け、
   更に前記シートの座面を覆うシート表皮に張力が掛かっ
   た状態で組み付けた後、前記シート表皮の表面から前記
   シートに一旦外力を加えてから、その外力を取り除く加
   圧工程を有し、 この加圧工程では、加圧されたエアーを前記シート表皮
   に吹き付けることで、前記外力を加えていることを特徴
   とする自動車用の乗員判別システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載した前記加圧工程では、 前記シート表皮の座面全面に対し一様に、前記加圧され
   たエアーを吹き付けることを特徴とする自動車用の乗員
   判別システム。
3. 【請求項３】請求項１に記載した前記加圧工程では、 前記シート表皮の座面中央部とその両側のサイド部とに
   分けて、それぞれ前記加圧されたエアーを吹き付けるこ
   とを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
4. 【請求項４】請求項１に記載した前記加圧工程では、 前記シート表皮の一部を前記シートの内部へ絞り込んで
   設けられるトレンチ部に対して、前記加圧されたエアー
   を吹き付けることを特徴とする自動車用の乗員判別シス
   テム。