JP2006220429A - 乗員重量検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
空調の作動等に伴う車室内の温度変化による影響を受けない、安定したシステム動作を可能とする乗員重量検知装を提供する。
【解決手段】
シートクッション２とシートバック３とを有する乗員座席１に、クッションパッド４ａからなる着座部４が設けられ、クッションパッド４ａの下方に、着座する乗員の重量によって押圧される嚢体５が設けられている。嚢体５内には、シリコーン等の流体が充填され、また、嚢体の下面に接続されたチューブ９を介して圧力センサ６が接続されており、この圧力センサ６によって、嚢体５内に充填された流体の圧力を検出し、この圧力信号をコントローラ８に入力させることにより、乗員の重量を検知することができる。嚢体５の下部には、面状発熱体１０が配置され、この面状発熱体１０でもって嚢体５を加熱し、嚢体５の温度を所定温度に保持し、これに伴い、嚢体５内に充填された流体の温度を所定温度に保持するようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の座席シートに着座した乗員の重量を検知する乗員重量検知装置に関するものである。

従来の乗員重量検知装置として、図１２に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

まず、構成から説明すると、このような従来の乗員重量検知装置は、シートクッション２とシートバック３とを有する乗員座席１の着座部４に、着座する乗員の重量によって押圧される嚢体５が設けられている。

この嚢体５には、流体が充填されると共に、圧力センサ６が接続されており、この嚢体５内に充填された流体の圧力は圧力センサ６で検出され、圧力信号として送出される。

また、嚢体５内に充填された流体の圧力は、温度によって変化するので、温度補償のため、嚢体５に近接して温度センサ７が配設され、温度信号が送出されるようになっている。

そして、圧力センサ６によって検出された圧力信号と、温度センサ７によって検出された温度信号とは、コントローラ８に入力されて、これらの圧力信号及び温度信号とに基づいて着座した乗員の重量が検知されるように構成されている。

次に、この従来の乗員重量検知装置の作用について説明する。

このように構成された従来の乗員重量検知装置では、乗員が、乗員座席１の着座部４に着座すると、圧力センサ６及び温度センサ７で検出された圧力信号及び温度信号がコントローラ８に向けて送出される。

コントローラ８は、これらの圧力信号及び温度信号とに基づいて、乗員の重量を検知する。

そして、この検知された乗員の重量を基に、例えば、前突事故においてエアバッグや、点火装置により展開する他の拘束装置を作動させるべきか否か、或いは、どの程度強く前記エアバッグを展開するかが決定される。
特許第３０４０３７９号公報（図１乃至図４、００１０段落乃至００２３段落）

流体圧力の温度補償を行うためには、従来の乗員重量検知装置のように、温度センサ７を嚢体５に近接して設け、嚢体５の温度を直接測定することが好ましいが、実際には、レイアウトの都合上、温度センサ７を嚢体５に近接して設置することは困難であり、一般的には、車室内に設置された電子制御装置（ＥＣＵ）に温度センサ（サーミスタ）を内蔵させ、この出力に基づいて温度補償が行われている。

しかしながら、このようにすると、車室内の空調（冷暖房）を作動させた場合に、シートクッション下部に組み込まれている嚢体５と、サーミスタが設置されたＥＣＵとの間で温度差が生じ、適正に温度補償が行われないという問題がある。

また、空調シートの場合には、吹き出し口周辺部のみが加熱、冷却されるため、嚢体５に温度バラツキが生じ、特性が安定しないという問題もある。

そこで、本発明は、空調の作動等に伴う車室内の温度変化による影響を受けないで、安定したシステム動作を可能とする乗員重量検知装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、乗員座席の着座部に設けられると共に、該着座部に着座する乗員の重量によって押圧される嚢体と、該嚢体内に充填された流体と、該流体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記嚢体の温度を所定温度に保持する温度保持手段とを有する乗員重量検知装置を特徴としている。

このように構成された請求項１のものは、温度保持手段を設けることにより、嚢体の温度が周辺温度に拘わらず所定温度に保たれ、嚢体内部に充填された流体の温度も所定温度に保たれるようになる。

これによって、検出された流体圧力を温度補償しなくとも、乗員重量を正確に検知することができるようになり、空調の作動等に伴う車内温度の変化による影響を受けない、安定したシステム動作を実現できる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

［実施例１］
図１および図２は、本実施例１による乗員重量検知装置を示している。

まず、構成から説明すると、このような本実施例１の乗員重量検知装置においては、シートクッション２とシートバック３とを有する乗員座席１に、クッションパッド４ａからなる着座部４が設けられている。

そして、クッションパッド４ａの下方に、着座する乗員の重量によって押圧される嚢体５が設けられている。

この嚢体５は、ポリウレタン等のシートにより形成され、嚢体５内には、シリコーン等の流体が充填され、また、嚢体の下面に接続されたチューブ９を介して圧力センサ６が接続されている。

この圧力センサ６によって、嚢体５内に充填された流体の圧力が検出され、この圧力信号をコントローラ８に入力させることにより、乗員の重量を検知することができる。

嚢体５の下部には、温度保持手段としての面状発熱体１０が配置され、この面状発熱体１０によって嚢体５が加熱されて所定温度に保持され、これに伴い、嚢体５内に充填された流体の温度を所定温度に保持される。

この面状発熱体１０は、図３に示すように、合板や中質繊維材（ＭＤＦ）等からなる板状体１１にニクロム線等の発熱線１２を蛇腹状に配線し、発熱線１２の端末に、発熱温度を所定温度に保持する定電流回路１３を接続して構成される。

また、面状発熱体１０は、図４に示すように、合板や中質繊維材（ＭＤＦ）等からなる板状体１１にニクロム線等の発熱線１２を蛇腹状に配線し、発熱線１２の端末に、発熱温度を所定温度に保持するサーモスタット１４を接続して構成されるものであってもよい。

なお、面状発熱体は、嚢体５の構成部品である裏板を板状体１１として使用して構成されるものであってもよい。

さらに、面状発熱体１０は、高分子材料にカーボンブラック等の導電性材料を分散させたコンパウンドを、所定形状に成形した高分子発熱体で構成されるものであってもよい。

面状発熱体１０の下方には、順次、断熱材としてのフェルト１５および支持体としてのクッションフレーム１６が配置される。

次に、本実施例１における乗員重量検知装置の作用について説明する。

このように構成された乗員重量検知装置においては、車両のエンジン始動（イグニションスイッチオン）と同時に面状発熱体１０への通電が行われて嚢体５の加熱が開始され、定電流回路１３またはサーモスタット１４等の温度保持手段を用いて嚢体５の温度を所定温度（例えば４０℃）に保つようにすると、これに伴って、嚢体５内に充填された流体の温度が所定温度（例えば４０℃）に保たれる。

そして、乗員が、乗員座席１の着座部４に着座すると、圧力センサ６で検出された圧力信号がコントローラ８に向けて送出され、コントローラ８では、これらの圧力信号に基づいて、乗員の重量が検知される。

このように、本実施例１の乗員重量検知装置においては、面状発熱体１０による加熱により、嚢体５は所定温度に保たれ、これに伴い嚢体５に充填された流体の温度が所定温度に保たれるため、流体の検知圧力の温度補償が不要となり、空調の作動等に伴う車室内温度の変化による影響を受けない、安定したシステム動作が可能となる。

図５および図６は、車両の空調装置を作動させたとき、本実施例１の乗員重量検知装置における嚢体５の温度（破線）および車室内（ＥＣＵ）の温度（実線）の経時推移をグラフ化したものである。

図５は、低温時に暖房を作動させたときの経時推移であり、図６は、高温時に冷房を作動させたときの経時推移であり、いずれにおいても、嚢体５の温度は、車室内（ＥＣＵ）温度に影響されることなく、短時間のうちに所定温度（例えば４０℃）に保たれるようになる。

一方、図７および図８は、嚢体５に加熱手段を設けなかった場合の、嚢体５の温度（破線）および車室内（ＥＣＵ）の温度（実線）の経時推移をグラフ化したものである。

図７は、低温時に暖房を作動させたときの経時推移であり、図８は、高温時に冷房を作動させたときの経時推移であり、いずれにおいても、嚢体５の温度は、車室内（ＥＣＵ）の温度に近づくため、車室内（ＥＣＵ）温度の影響を受けやすい。

［実施例２］
本実施例２の乗員重量検知装置について、前記実施例１と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。

本実施例２は、前記実施例１と同じ構成の乗員座席１を用い、イグニションスイッチをオンにして嚢体５の加熱を開始してから、嚢体５が安定温度に達するまでは、車室内（ＥＣＵ）に設置したサーミスタ等の温度検出手段（図示せず）で検出した車室内温度Ｔｒに基づいて流体の検出圧力の温度補償を行い、嚢体５が安定温度（例えば４０℃）に達した後は、前記実施例１と同様にして乗員重量を検知するものである。

本実施例２の温度補償手段を図９乃至図１１を参照して説明すると、ステップＳ１で温度補償が開始されるのに伴い、ステップＳ２で車両のイグニションスイッチがオンされることにより、嚢体５の加熱が開始される。

次いで、ステップＳ３で車室内（ＥＣＵ）に設置した温度検出手段で車室内温度Ｔｒが測定され、ステップＳ４で車室内温度Ｔｒが所定温度である４０℃より高いか、低いかの判断が行われ、車室内温度Ｔｒが４０℃未満であるときは、ステップＳ５において、図１０に示すように、予め取得した「嚢体加熱時間と嚢体温度」の相関データに基づく曲線ａ、ｂ、ｃにより嚢体温度Ｔｂを推定し、ステップＳ６においてこの推定温度Ｔｂで検出圧力を温度補償する。

なお、このとき、嚢体５の加熱を開始するときの車室内温度Ｔｒによって、図１０に示した複数の曲線ａ、ｂ、ｃの中から一つの曲線を選択し、この選択した曲線でもって嚢体温度Ｔｂを推定する。

また、空席時と乗員着席時で、前記相関データが異なる場合は、それぞれのデータを用意してもよい。

ステップＳ４で車室内温度Ｔｒが４０℃以上であると判断されたときは、ステップＳ７において嚢体加熱時間Ｍが所定時間を経過しているか否かの判断が行われ、所定時間を経過していないと判断されたときは、ステップＳ８において嚢体温度Ｔｂは車室内温度Ｔｒと等しいとし、ステップＳ９において、車室内温度Ｔｒで検出圧力を温度補償する。

ステップＳ７において、嚢体加熱時間Ｍが所定時間を経過していると判断されたときは、ステップＳ１０において車室内温度Ｔｒの再測定を行い、ステップ１１において車室内温度Ｔｒが４０℃以上と判断されたときは、ステップＳ８およびステップＳ９に従って温度補償を行う。

空調の作動等により車室内温度Ｔｒが低下して、ステップＳ１１において車室内温度Ｔｒが４０℃未満と判断されたときは、ステップＳ１２において嚢体温度Ｔｂは４０℃であるとし、ステップＳ１３において４０℃で検出圧力を温度補償し、ステップＳ１４で一連の温度補償操作が終了する。

図１１は、当初車室内温度Ｔｒが４０℃を越えた状態にあるとき、空調の作動等により車室内温度Ｔｒを低下させたときの嚢体５の温度変化を示したものであり、車室内温度Ｔｒが４０℃より低くなっても、嚢体５は前述したように４０℃に保たれるように加熱されているので、嚢体温度Ｔｂは、４０℃に近づくように変化する。

このため、嚢体加熱時間Ｍが所定時間を経過した後、空調の作動等により車室内温度Ｔｒが４０℃未満となったときは、それ以降は、嚢体温度Ｔｂを４０℃であるとして温度補償することができる。

このように、本実施例２によれば、嚢体５が安定温度に達するまでは、車室内（ＥＣＵ）に設置した温度検出手段（サーミスタ等）で検出した車室内温度Ｔｒに基づいて流体の検出圧力を温度補償することが可能となる。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、嚢体の温度を所定温度に保持する手段として加熱手段をあげて説明したが、ペルチェ素子のように加熱と冷却が可能な手段を用い、加熱と冷却を組み合わせて所定温度に保持するようにしてもよい。

また、前記実施の形態では、嚢体の下部に発熱線を配置した構成を説明したが、嚢体の下部に加えてクッションパッドと嚢体の間に発熱線を配置した構成としてもよい。

さらに、前記実施の形態では、嚢体は常時加熱することで説明したが、加熱後に「大人が着座している」と判定した場合には、嚢体加熱を停止して消費電力を抑えるようにしてもよい。

実施例１の乗員重量検知装置の全体の構成を説明する斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 実施例１の乗員重量検知装置で使用される面状発熱体の構成を説明する平面図である。 実施例１の乗員重量検知装置で使用される面状発熱体の他の構成を説明する平面図である。 実施例１の乗員重量検知装置に、低温時に暖房を作動させたときの嚢体温度および車室内（ＥＣＵ）温度の経時推移を表すグラフである。 実施例１の乗員重量検知装置に、高温時に冷房を作動させたときの嚢体温度および車室内（ＥＣＵ）温度の経時推移を表すグラフである。 嚢体に加熱手段を設けなかった乗員重量検知装置に、低温時に暖房を作動させたときの嚢体温度および車室内（ＥＣＵ）温度の経時推移を表すグラフである。 嚢体に加熱手段を設けなかった乗員重量検知装置に、高温時に冷房を作動させたときの嚢体温度および車室内（ＥＣＵ）温度の経時推移を表すグラフである。 実施例２の乗員重量検知装置の温度補償手段を説明するフローチャートである。 予め取得した「嚢体加熱時間と嚢体温度」の相関データに基づく曲線を表すグラフである。 車室内温度Ｔｒが４０℃を越えた状態にあるとき、空調の作動等により車室内温度Ｔｒを低下させたときの嚢体の温度変化を示すグラフである。 従来の乗員重量検知装置の全体の構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 乗員座席
４ 着座部
５ 嚢体
６ 圧力センサ
１０ 面状発熱体

Claims (1)

1. 乗員座席の着座部に設けられると共に、該着座部に着座する乗員の重量によって押圧される嚢体と、該嚢体内に充填された流体と、該流体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記嚢体の温度を所定温度に保持する温度保持手段とを有することを特徴とする乗員重量検知装置。

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