JP2007271546A - 乗員検知システムの検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置スペースを増大させることなく、簡素な構成で複数種の試験荷重に対応した乗員検知システムの検査を可能とする。
【解決手段】検査ステージ5を、シート101に試験荷重を与える加重ヘッド部10と、この加重ヘッド部10をX,Y,Z軸の3軸方向に移動させるガイドレール部30とにより構成する。加重ヘッド部10は、ヘッド本体にエアブッシュを介して摺動自在に支持されたシャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結された錘Aと、この錘Aの上側に配置された錘Bと、錘Bを拘束・開放するクランプ機構とを備えており、錘Bを拘束して錘Aの試験荷重を与えることで、子供の乗員が着座したときを想定した検査を行い、錘Bのクランプを解除して錘A,Bを一体化して試験荷重を与えることで、大人の乗員がシートに着座したときを想定した検査との双方の検査を行うことができる。
【選択図】図1
【解決手段】検査ステージ5を、シート101に試験荷重を与える加重ヘッド部10と、この加重ヘッド部10をX,Y,Z軸の3軸方向に移動させるガイドレール部30とにより構成する。加重ヘッド部10は、ヘッド本体にエアブッシュを介して摺動自在に支持されたシャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結された錘Aと、この錘Aの上側に配置された錘Bと、錘Bを拘束・開放するクランプ機構とを備えており、錘Bを拘束して錘Aの試験荷重を与えることで、子供の乗員が着座したときを想定した検査を行い、錘Bのクランプを解除して錘A,Bを一体化して試験荷重を与えることで、大人の乗員がシートに着座したときを想定した検査との双方の検査を行うことができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、シートセンサによりシートに着座した乗員の荷重を検知する乗員検知システムの異常を、シートの座面に加重ヘッド部から試験荷重を与えて検査する乗員検知システムの検査装置及び検査方法に関する。
近年、自動車等の車両においては、エアバッグを装備した車両が急増している。このエアバッグの制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うためには、シートに着座した乗員の特性を検知する乗員検知システムが一般的に採用されている。乗員検知システムは、シート内部(座面下部)に設置されたシートセンサの出力から乗員の有無及び特性(例えば、大人か子供か)を判別するものであり、これに対応してエアバッグの制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うことが可能となる。
このような乗員検知システムに対する検査を行う装置として、乗員に相当する擬似錘を用いてシート座面に試験荷重を加える技術が知られており、例えば、特許文献1には、シート座面に大人用の錘を用いて大人の乗員が着座したときの検査を行うと共に、子供用の錘を用いて子供の乗員が着座したときの検査を行う技術が開示されている。
特開2005−274541号公報
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、シート座面に試験荷重を与える検査ステージを、大人用の錘を備えた検査ステージと子供用の錘を備えた検査ステージとに分けて検査ライン上に配置する必要があり、検査装置が複雑化するばかりでなく、工場内で設置スペースの増大を招く。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、設置スペースを増大させることなく、簡素な構成で複数種の試験荷重に対応した検査が可能な乗員検知システムの検査装置及び検査方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明による乗員検知システムの検査装置は、シートセンサによりシートに着座した乗員の荷重を検知する乗員検知システムの異常を、上記シートの座面に加重ヘッド部から試験荷重を与えて検査する乗員検知システムの検査装置であって、上記加重ヘッド部に流体軸受を介して垂直方向に移動自在に支持されるシャフトと、上記シャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結され、上記シートの座面に試験荷重を与えるための第1の錘と、上記第1の錘に分離自在に連結される第2の錘と、上記第2の錘を上記加重ヘッド部にクランプして上記シャフト及び上記第1の錘から分離するクランプ機構とを備えたことを特徴とする。
本発明による乗員検知システムの検査方法は、シートセンサによりシートに着座した乗員の荷重を検知する乗員検知システムの異常を、上記シートの座面に加重ヘッド部から試験荷重を与えて検査する乗員検知システムの検査方法であって、上記加重ヘッド部に流体軸受を介して垂直方向に移動自在に支持されるシャフトと、上記シャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結され、上記シートの座面に試験荷重を与えるための第1の錘と、上記第1の錘に分離自在に連結される第2の錘と、上記第2の錘を上記加重ヘッド部にクランプして上記シャフト及び上記第1の錘から分離するクランプ機構とを備え、上記第1の錘と上記第2の錘とを連結して与えた試験荷重に対する上記シートセンサからの出力値を読込み、該出力値が予め設定された許容範囲内か否かを判定する第1の検査工程と、上記第2の錘をクランプして上記第1の錘のみで与えた試験荷重に対する上記シートセンサからの出力値を読込み、該出力値が予め設定された許容範囲内か否かを判定する第2の検査工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、簡素な構成で複数種の試験荷重に対応した検査が可能となり、検査装置の設置スペースを低減することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1〜図6は本発明の実施の一形態に係り、図1は検査装置の全体構成図、図2(a)は検査ステージの側面図、図2(b)は検査ステージの上面図、図3は乗員検知システム診断ルーチンのフローチャート、図4は検査ルーチンのフローチャート、図5は大人用検査ルーチンのフローチャート、
図6は子供用検査ルーチンのフローチャートである。
図6は子供用検査ルーチンのフローチャートである。
図1に示す検査装置1は、車両100の乗員検知システムを検査する装置であり、車両100に組付けられたシート101の内部或いは下部に配設した圧力センサや歪ゲージ等からなるシートセンサ102と、このシートセンサ102の出力を読込んでシート101への乗員の着座を検知する電子装置(ECU)103とを主たる検査対象としている。この検査装置1は、検査ステージ5と、この検査ステージ5を制御する制御装置50とを主として構成され、検査ステージ5から車両100のシート101に試験荷重を付加し、シートセンサ102の出力をECU103を介して制御装置50に読込み、異常の有無を検査する。
図1及び図2に示すように、検査ステージ5は、シート101に複数種の試験荷重を与える加重ヘッド部10と、この加重ヘッド部10をX,Y,Z軸の3軸方向に移動させるガイドレール部30とを備えて構成されている。本形態においては、加重ヘッド部10は、錘Aと錘Bとの二種類の擬似錘を備えており、一つの加重ヘッド部10で、大人の乗員がシートに着座したときを想定した検査と、子供の乗員が着座したときを想定した検査との双方の検査を行うことができる。
加重ヘッド部10は、空気圧や油圧によって駆動され、ヘッド本体11と、ヘッド本体11に垂直方向に挿通されたシャフト12と、シャフト12の下端にユニバーサルジョイント13を介して連結された第1の錘としての錘Aと、錘Aの上側に配置された第2の錘としての錘Bとを主として備えている。本形態においては、加重ヘッド部10は、空気圧によって駆動され、シャフト12は、流体軸受としてのエアブッシュ14によってヘッド本体11に摺動自在に支持され、エアシリンダ15,16を介して上下動される。
錘Bは、錘Aの上方でシャフト12が挿通される略環状の錘として形成され、サーボモータ17,18と、サーボモータ17,18を介して開閉される係合爪19,20とからなるクランプ機構によってヘッド本体11に対して拘束・開放される。すなわち、係合爪19,20によって錘Bが拘束(クランプ)されている状態では、錘Aのみがエアシリンダ15,16を介して上下動されて試験荷重として与えられ、錘Bのクランプが解除されると、錘Bが錘Aの上に重ねられて一体となり、錘Aの重量と錘Bの重量とが加算されて試験荷重として与えられる。
錘Aは、子供がシートに着座したときの荷重を与える擬似錘であり、錘Bは、大人がシートに着座したときの荷重を、錘Aと合わせて与える擬似錘である。例えば、子供用の試験荷重として錘Aを33.34Kgに設定し、錘Bを8.09Kgに設定して錘Aと合算し、41.43Kgの大人用の試験荷重を与える。
加重ヘッド部10のエアブッシュ14、及び各エアシリンダ15,16には、圧縮空気を貯留する空気ボンベ19からの元圧を調圧した空気圧が供給される。空気ボンベ19には、レギュレータ21が接続されており、このレギュレータ21によって空気ボンベ19の元圧が規定の制御圧に調圧され、空気圧ラインに介装された電磁バルブVA,VB,VCを介してエアブッシュ14、各エアシリンダ15,16に制御圧が供給される。
また、ガイドレール部30は、加重ヘッド部10をX,Y,Z軸の3次元で移動させて車両100のシート101上に錘Aあるいは錘A,Bを落下させるための機構であり、加重ヘッド部10が連結されるヘッドレール部31と、ヘッドレール部31を垂直方向に上下させる上下レール部32と、上下レール部32を水平方向に移動させる水平レール部33とを備えている。各レール部31,32,33には、それぞれ、ボールスクリュータイプのリニアモータ34,35,36が備えられ、加重ヘッド部10を各軸方向に進退自在に移動させることができる。
例えば、車両の前後方向をX軸、車両の横方向(車幅方向)をY軸、車両の上下方向(垂直方向)をZ軸とすると、水平レール部33のリニアモータ36により上下レール部32及びヘッドレール部31がY軸方向に移動し、加重ヘッド部10が車両100に接近する。そして、上下レール部32のリニアモータ35によりヘッドレール部31がZ軸方向に移動し、加重ヘッド部10のシート101に対する上方の位置が調整されると共に、ヘッドレール部31のリニアモータ34により加重ヘッド部10がX軸方向に移動し、加重ヘッド部10のシート101に対する前後方向の位置が調整される。
一方、制御装置50は、車両100の診断処理を実行する故障診断ユニット51を中心として構成され、この故障診断ユニット51に、車両100の識別情報やテスト結果等を表示する表示ユニット52と、検査ステージ5を制御する駆動制御ユニット53とが通信ラインを介して接続されている。故障診断ユニット51及び駆動制御ユニット53は、マイクロコンピュータ等から構成され、表示ユニット52は、例えば液晶ディスプレイ等から構成される。
故障診断ユニット51は、車両100のECU103に診断用コネクタ104を介して接続され、ECU103との通信によってシートセンサ102からのデータ等の必要なデータを取得する。また、故障診断ユニット51には、バーコードを読取るためのバーコードスキャナ54と、スタートボタン及び停止ボタンを有してスタート/ストップの操作信号を出力するスイッチ55とが接続されており、バーコードスキャナ54を介して検査ライン上の車両100の識別情報を読取り、スイッチ55からのスタート/ストップの操作信号により、駆動制御ユニット53へ指令を発して検査を開始/終了する。
駆動制御ユニット53は、故障診断ユニット51からの検査開始の指令を受けてガイドレール部30のリニアモータ34〜36を駆動制御し、加重ヘッド部10を車両100のシート101に対する試験位置に移動させる。更に、駆動制御ユニット53は、加重ヘッド部10のサーボモータ17,18及び電磁バルブVA,VB,VCを駆動制御し、第1の検査工程としての大人用検査において、錘Bのクランプを解除して錘Aと錘Bとを一体化した試験荷重をシート101に与え、また、第2の検査工程としての子供用検査において、錘Bをクランプした状態で錘A単独での試験荷重をシート101に与える。
以上の検査装置1による車両の乗員検知システムに対する検査は、図3〜図6のフローチャートに示される処理工程に従って実施される。以下、故障診断ユニット51を中心とする制御装置50による検査処理について、図3〜図6のフローチャートを用いて説明する。
図3のフローチャートは、車両100が検査位置に進入してきたときに実行されるメイン処理である乗員検知システム診断ルーチンを示している。このメイン処理では、先ず、ステップS1において、作業者によって車両100側の診断用コネクタ104が故障診断ユニット51に接続されているか否か、すなわち、車両100のECU103と故障診断ユニット51との通信が可能であるか否かを調べる。
そして、診断用コネクタ104が未接続であるときにはルーチンを抜け、診断用コネクタ104が接続されているとき、ステップS1からステップS2へ進む。ステップS2では、車両100に付けられているバーコードをバーコードスキャナ54にて読取り、読取りが終了したとき、ステップS3で車両100に設置されているシート101の種類や材質及び形状等の諸元を示すシートデータを取込み、ステップS4でバーコードから得た車両情報に基づいてシートの誤組付け等のエラーが無いか否かを調べる。
その結果、ステップS4においてエラーがある場合には、ステップS5でエラーコードを出力し、表示ユニット52にエラーコードを表示してルーチンを終了する。また、ステップS4において、エラーが無い場合には、ステップS4からステップS7へ進み、スタートボタンのONによる検査開始のスタート信号が入力されたか否かを調べ、スタート信号が入力されたとき、ステップS8で検査ルーチンを実行する。このステップS8の検査ルーチンは、図4のフローチャートに示される。
図4に示す検査ルーチンは、駆動制御ユニット53を介した検査ステージ5の制御処理と、車両100のECU103を介したシートセンサ102の出力データに対する判定処理とを含み、大人用検査と子供用検査とを実施するためのルーチンである。
この検査ルーチンでは、最初のステップS10は、停止ボタン或いは検査終了を示す検査終了フラグのONによるブレークポイントとして設定されている。停止ボタンがONされたときには、処理を停止するが、後述するように、エラー或いはNG判定による再トライの場合には、検査終了フラグがONであっても規定回数内であれば、処理を停止せずに続行する。
一方、停止ボタン及び検査終了フラグの双方がOFFのときには、ステップS11,S12,S13で車両データに基づき検査ステージ5のY軸,Z軸,X軸を移動させ、加重ヘッド部10を試験位置にセットする。すなわち、水平レール部33のリニアモータ36を駆動してY軸を移動させることにより、加重ヘッド部10を車両100に接近させた後、上下レール部32のリニアモータ35を駆動してZ軸を移動させ、シート101の仕様や種類に応じて設定される高さに加重ヘッド部10を配置する。更に、ヘッドレール部31のリニアモータ34を駆動してX軸を移動させ、加重ヘッド部10がシート101の着座面に対向するようにセットする。
ステップS11〜S13で加重ヘッド部10をシート101に対して試験位置にセットした後は、ステップS14へ進み、無負荷時のシートセンサ102のセンサ値をECU103を介して読込み、零点データを取得してシートセンサ102のセンサ値を初期化する。更に、ステップS15で、検査ステージ5の空気圧(制御圧)及びシートセンサ102のセンサ値に異常がなく、且つ加重ヘッド部10が試験開始の初期位置にあることを確認する。
尚、試験開始の初期位置では、空気圧ラインの電磁バルブVAから加重ヘッド部10のシャフト12を支持するエアブッシュ14に空気圧が供給され、電磁バルブVB,VCが、それぞれ、エアシリンダ15,16に対して、エア排出側、エア導入側に切換えられ、シャフト12が上昇した位置で保持されている。
ステップS15における確認の結果、異常がある場合には、ステップS16で検査終了フラグをONしてステップS22へジャンプし、検査ルーチンを再トライする。尚、異常時の検査ルーチンの再トライは、規定回数だけ実行し、正常状態に復帰しない場合には、故障と判定する。
一方、ステップS15における確認の結果、異常が無い場合には、ステップS15からステップS17へ進み、加重ヘッド部10のサーボモータ17,18により錘Bのクランプを解除し、錘Aと錘Bとを一体化する。そして、ステップS18で、図5のフローチャートに示す大人用検査ルーチンを実行する。この大人用検査ルーチン及び以下のステップS20における子供用検査ルーチンについての詳細は後述する。
次に、ステップS19へ進んでサーボモータ17,18を介して錘Bをクランプし、錘Bを錘Aから分離して錘Aのみによる試験の準備をする。そして、ステップS20で、図6のフローチャートに示す子供用検査ルーチンを実行する。その後、子供用検査が終了すると、ステップS21で検査終了フラグをONにし、必要に応じてNG判定やエラーに対する再トライを規定回数だけ実行する。
次に、以上の検査ルーチンにおけるステップS18の大人用検査ルーチン(図5)、ステップS20の子供用検査ルーチン(図6)について説明する。
先ず、錘Aと錘Bとを一体化した状態で実施する大人用検査ルーチンでは、最初のステップS30で、空気圧ラインの電磁バルブVB,VCを、それぞれ、加重ヘッド部10のエアシリンダ15,16に対して、エア導入側、エア排出側に切換え、一体化された錘A,Bをシート101の着座面に落下させる。
次に、ステップS31でシートセンサ102のセンサ値WをECU103を介して読込み、このセンサ値Wが規定値Wmin以上か否かを調べることにより、錘A,Bがシート101に正しく着座したか否かを確認する。この着座確認は、本検査装置1が高精度の繰返し荷重及び位置精度を得られることから、検査ステージ5(特に加重ヘッド部10)を構成する各部材の摺動抵抗や組立精度の僅かなばらつき等による影響をチェックし、精度を維持するための処理である。
そして、ステップS31において、W<Wminである間は、錘A及び錘Bがシート101にきちんと着座していないとしてステップS31のループを繰返し、W≧Wminになったとき、ステップS32へ進む。ステップS32では、シートセンサ102の測定時間TSとセンサ値の積算値WSとを共に0に初期化し、センサ値が安定するまでの所定の時間が経過するまで待つ。この待ち時間は、シート101に落下した錘A及び錘Bがシート101の弾性によって一度押し戻されて静止するまでの時間である。
その後、所定の時間が経過してシートセンサ102の出力が安定したとき、ステップS32からステップS33へ進み、シートセンサ102のセンサ値WをECU103を介して読込む。そして、ステップS34でセンサ値Wを積算して積算値WSを算出し(WS=WS+W)、ステップS35で測定時間TSをカウントアップする。
次に、ステップS36では測定時間TSを設定値TAと比較し、シートセンサ102による測定を設定した測定時間だけ行ったか否かを調べる。そして、TA>TSのときには、ステップS36からステップS33へ戻ってセンサ値Wの読込み及び積算処理を継続し、TA≦TSのとき、ステップS36からステップS37へ進む。
ステップS37では、測定時間TSにおける積算値WSを平均し、この平均値(WS/TS)を、シートセンサ102のセンサ値を代表する値として、この代表値が予め正常範囲を定める上下限の閾値W2,W1の範囲内にあるか否かを判定する。その結果、W1≦WS/TS≦W2である場合には、シートセンサ102及びECU103の機能は正常であるとしてステップS38でOK判定を出力し、W1>WS/TS、或いはW2<WS/TSの場合、シートセンサ102(或いはECU103)が異常であるとしてステップS39でNG判定を出力する。
以上の判定結果は、ステップS40で表示ユニット52に出力され、検査結果が表示される。その後、ステップS41で、空気圧ラインの電磁バルブVB,VCを、それぞれ、エア排出側、エア導入側に切換え、加重ヘッド部10のエアシリンダ15,16を介してシャフト12を上昇させ、錘A,Bをシート101から離間させる。そして、ステップS42で加重ヘッド部10が初期位置に戻るのを待ってルーチンを終了する。
以上の大人用検査ルーチンに対し、図6の子供用検査ルーチンは、錘Aのみを用いての検査であり、シートセンサ102のセンサ値に対する判定基準が異なり、最初のステップS40から測定時間TSの経過を調べるステップS46までは、大人用検査ルーチンと同様の処理を行う。
すなわち、先ず、ステップS40で、空気圧ラインの電磁バルブVB,VCを、それぞれ、エア導入側、エア排出側に切換え、錘Aをシート101の着座面に落下させ、ステップS41での錘Aの着座確認を行う。そして、ステップS42,43で、シートセンサ102のセンサ値Wの初期化及び読込みを行い、ステップS44でセンサ値Wを積算した積算値WSを算出し、更に、ステップS46で測定時間TSが設定値TAに達したか否かを調べる。
そして、TA>TSのとき、ステップS46からステップS43へ戻ってセンサ値Wの読込み及び積算処理を継続し、TA≦TSのとき、ステップS46からステップS47へ進む。ステップS47では、測定時間TSにおける積算値WSを平均し、この平均値(WS/TS)を、子供用検査における正常範囲を定める上下限の閾値W4,W3の範囲内にあるか否かを判定する。
その結果、W3≦WS/TS≦W4である場合には、シートセンサ102及びECU103の機能は正常であるとしてステップS48でOK判定を出力し、W3>WS/TS、或いはW4<WS/TSの場合、シートセンサ102(或いはECU103)が異常であるとしてステップS49でNG判定を出力する。
そして、大人用検査ルーチンのステップS40〜S42と同様、ステップS50で表示ユニット52に検査結果を表示し、ステップS51で、空気圧ラインの電磁バルブVB,VCを、それぞれ、エア排出側、エア導入側に切換えて錘Aをシート101から離間させ、更に、ステップS52で加重ヘッド部10が初期位置に戻るのを待ってルーチンを終了する。
以上のように、本実施の形態の検査装置1は、荷重ヘッド部10に2つの錘A,Bを備え、錘Bをクランプして錘Aのみによる試験荷重を与えることで子供用の検査を行い、錘Bのクランプを解除して錘A,Bを一体化して試験荷重を与えることで大人用の検査を行うことができる。従って、簡素な構成で複数種の試験荷重に対応した検査が可能となり、検査装置の設置スペースを低減することができる。
しかも、荷重ヘッド部10のシャフト12をエアブッシュ14で支持し、更に、錘Aをユニバーサルジョイント13を介してシャフト12に連結しているため、加重ヘッド部10を構成する部材間の摺動抵抗を低減し、また、個々の部材の寸法バラツキや組付け精度の影響を低減することができる。これにより、錘A,Bをシート101の座面に落下させたときの繰返しの荷重と位置とを安定させることができ、簡素で小型の装置でありながら、精密な検査を行うことが可能となる。
1 検査装置
12 シャフト
13 ユニバーサルジョイント
14 エアブッシュ(流体軸受)
15,16 エアシリンダ
17,18 サーボモータ(クランプ機構)
19,20 係合爪(クランプ機構)
A 錘(第1の錘)
B 錘(第2の錘)
50 制御装置
100 車両
101 シート
102 シートセンサ
12 シャフト
13 ユニバーサルジョイント
14 エアブッシュ(流体軸受)
15,16 エアシリンダ
17,18 サーボモータ(クランプ機構)
19,20 係合爪(クランプ機構)
A 錘(第1の錘)
B 錘(第2の錘)
50 制御装置
100 車両
101 シート
102 シートセンサ
Claims (3)
- シートセンサによりシートに着座した乗員の荷重を検知する乗員検知システムの異常を、上記シートの座面に加重ヘッド部から試験荷重を与えて検査する乗員検知システムの検査装置であって、
上記加重ヘッド部に流体軸受を介して垂直方向に移動自在に支持されるシャフトと、
上記シャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結され、上記シートの座面に試験荷重を与えるための第1の錘と、
上記第1の錘に分離自在に連結される第2の錘と、
上記第2の錘を上記加重ヘッド部にクランプして上記シャフト及び上記第1の錘から分離するクランプ機構とを備えたことを特徴とする乗員検知システムの検査装置。 - 上記シャフトを、エアシリンダを介して垂直方向に移動させることを特徴とする請求項1記載の乗員検知システムの検査装置。
- シートセンサによりシートに着座した乗員の荷重を検知する乗員検知システムの異常を、上記シートの座面に加重ヘッド部から試験荷重を与えて検査する乗員検知システムの検査方法であって、
上記加重ヘッド部に流体軸受を介して垂直方向に移動自在に支持されるシャフトと、
上記シャフトの下端にユニバーサルジョイントを介して連結され、上記シートの座面に試験荷重を与えるための第1の錘と、
上記第1の錘に分離自在に連結される第2の錘と、
上記第2の錘を上記加重ヘッド部にクランプして上記シャフト及び上記第1の錘から分離するクランプ機構とを備え、
上記第1の錘と上記第2の錘とを連結して与えた試験荷重に対する上記シートセンサからの出力値を読込み、該出力値が予め設定された許容範囲内か否かを判定する第1の検査工程と、
上記第2の錘をクランプして上記第1の錘のみで与えた試験荷重に対する上記シートセンサからの出力値を読込み、該出力値が予め設定された許容範囲内か否かを判定する第2の検査工程とを有することを特徴とする乗員検知システムの検査方法。
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