JP2002022577A - 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、トリムを介して印加
される荷重に対して安定したセンサ出力が得られる様に
すること。 【解決手段】 本発明の乗員判別システムは、シート１
の組み立てを終了した後、キャリブレーション工程を実
施する。具体的には、内部に流体が封入されているビッ
グバッグ１５をシート１の座面上に配置し、そのビッグ
バッグ１５を介してシート１に対し加圧する。その後、
ビッグバッグ１５に印加している荷重を取り除いてか
ら、ＥＣＵ１１により個々のセンサセルの感度を調整す
る。ここで、個々のセンサセルの感度にバラツキがある
と、トリムを介して個々のセンサセルに対し均一に荷重
が印加されているにも係わらず、個々のセンサセルの出
力にバラツキが生じるため、そのバラツキに応じて個々
のセンサセルの感度を調整する。

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、セ
ンサマットに配置された個々のセンサセルの感度にバラ
ツキがあると、個々のセンサセル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。特に、センサマットは、シート表皮の座面
下部に組み込まれるため、個々のセンサセル自体の感度
にバラツキがある場合に加えて、シート表皮の組み付け
状態によっても個々のセンサセルの出力にバラツキを生
じることがある。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、シート表皮
を介して印加される荷重に対して安定したセンサ出力が
得られる様にすることである。

【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、シート表皮を介して
印加される荷重に対して個々のセンサセルの感度を調整
するためのキャリブレーション工程を実施することを特
徴とする。本発明によれば、キャリブレーション工程を
実施することにより、シート表皮を介して印加される荷
重に対し、個々のセンサセルの出力のバラツキを防止で
き、安定したセンサ出力を得ることができる。

【０００８】（請求項２の手段）請求項１に記載した前
記キャリブレーション工程は、シート表皮の座面に外力
を加えて、個々のセンサセルに対し均一に加圧し、その
後、加えた外力を除去する工程を有している。この場
合、シート表皮を介して個々のセンサセルに対し均一に
加圧することで、個々のセンサセルの感度に応じた出力
が得られるため、その出力に応じて個々のセンサセルの
感度を調整することができる。

【０００９】（請求項３の手段）請求項２に記載したキ
ャリブレーション工程は、変形自在に設けられた袋状の
バッグに流体を封入し、この流体を加圧媒体としてシー
ト表皮の座面に対し均一に加圧することを特徴とする。
この場合、袋状のバッグを使用することで、個々のセン
サセルに対し、容易に均一に加圧することができる。な
お、バッグに封入する流体は、気体、液体、あるいはゲ
ル状体等を選択することができる。

【００１０】（請求項４の手段）請求項３に記載したキ
ャリブレーション工程において、袋状のバッグは、シー
ト表皮の座面全体を加圧できる大きさに設けられてい
る。この場合、１個のバッグによって、シート表皮の座
面全体を一度に、且つ均一に加圧することができる。

【００１１】（請求項５の手段）請求項３に記載したキ
ャリブレーション工程は、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実施される。自動車用の
シートは、シート表皮の一部をシートの内部へ絞り込ん
で形成されたトレンチ部が設けられ、このトレンチ部に
よって座面中央部とサイド部とに区分けされている場合
が多い。そこで、キャリブレーション工程を座面中央部
とサイド部とに分けて実施することにより、座面中央部
及びサイド部に対しそれぞれ均一に外力を印加すること
ができる。

【００１２】

【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はキャリブ
レーション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。

【００１３】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（トレンチ部）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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】Step40…キャリブレーション工程を実施す
る。 このキャリブレーション工程は、トリム５を介して印加
される荷重に対して個々のセンサセル９の感度を調整す
るもので、以下の手順により行われる。先ず、変形自在
なビッグバッグ１５（図１参照）を準備する。このビッ
グバッグ１５は、密閉された袋状に設けられ、予め内部
に流体が封入されている。流体は、気体、液体、ゲル状
体等を選択できる。ビッグバッグ１５の材質は、所定の
荷重を受けても容易に破れないもので、例えばゴムや厚
手のビニール等を用いても良い。

【００２１】続いて、図１に示すように、ビッグバッグ
１５をトリム５の座面上に配置し、そのビッグバッグ１
５に対し上部から荷重を印加する。これにより、ビッグ
バッグ１５に封入されている流体を加圧媒体としてシー
ト１の座面に対し均一に加圧できる。この時、図２
（ａ）に示すように、シート１の座面全体を一度に加圧
しても良いし、あるいは図２（ｂ）に示すように、シー
ト１の座面中央部とサイド部とに分けて加圧しても良
い。なお、シート１の座面中央部とサイド部とに分けて
加圧する場合は、１個のビッグバッグ１５でそれぞれの
部位を加圧しても良いが、それぞれの部位に適した大き
さのビッグバッグ１５を用いて加圧しても良い。また、
シート１に外力を加える回数は１回でも良いが、任意な
回数を選択しても良い。

【００２２】その後（加圧した後）、ビッグバッグ１５
に印加している荷重を取り除く。続いて、ＥＣＵ１１に
より個々のセンサセル９の感度を調整する。この場合、
個々のセンサセル９の感度にバラツキがあると、トリム
５を介して個々のセンサセル９に対し均一に荷重が印加
されているにも係わらず、個々のセンサセル９の出力に
バラツキが生じるため、そのバラツキに応じて個々のセ
ンサセル９の感度を調整する。

【００２３】（本実施例の効果）本実施例の乗員判別シ
ステムは、シート１の組み立てを終了した後、キャリブ
レーション工程を実施する。即ち、トリム５を介して印
加される荷重に対し、個々のセンサセル９の感度を調整
することにより、実際の使用状態において安定したセン
サ出力を得ることができる。なお、上述のキャリブレー
ション工程では、予め流体が封入されたビッグバッグ１
５を使用しているが、例えば、シート１の座面上にビッ
グバッグ１５を配置し、そのビッグバッグ１５の上面を
位置規制した状態で、ビッグバッグ１５の内部に流体を
注入してビッグバッグ１５を膨張させ、その膨張力によ
ってシート１を加圧するように構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャリブレーション工程の説明図である。

【図２】キャリブレーション工程で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 １５ ビッグバッグ（袋状のバッグ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB02 AC01 AC07 3B087 DE08 3D054 AA03 EE03 EE10 EE31 EE60 FF16

Claims (5)

【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
   て、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、前記シート表皮を介して印
   加される荷重に対して前記個々のセンサセルの感度を調
   整するためのキャリブレーション工程を実施することを
   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に記載した前記キャリブレーショ
   ン工程は、 前記シート表皮の座面に外力を加えて、前記個々のセン
   サセルに対し均一に加圧し、その後、加えた外力を除去
   する工程を有してい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２に記載した前記キャリブレーショ
   ン工程は、 変形自在に設けられた袋状のバッグに流体を封入し、こ
   の流体を加圧媒体として前記シート表皮の座面に対し均
   一に加圧す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３に記載した前記キャリブレーショ
   ン工程において、 前記袋状のバッグは、前記シート表皮の座面全体を加圧
   できる大きさに設けられていることを特徴とする自動車
   用の乗員判別システム。
5. 【請求項５】請求項３に記載した前記キャリブレーショ
   ン工程は、 前記シート表皮の座面中央部と、その両側のサイド部と
   に分けて実施されることを特徴とする自動車用の乗員判
   別システム。