JP2008302764A - 体重検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】専用の重量センサを用いることなく、車室内の温度が変動しても、精度良く乗員の体重を検出できる体重検出装置を提供すること。
【解決手段】乗員が着座する座席の位置または姿勢を調整する座席の可動部１０ａと、座席の可動部１０ａを駆動する駆動部１０ｂと、駆動部１０ｂを制御する制御部１０ｃと、を備える座席制御手段１０と、駆動部１０ｂを制御する制御部１０ｃの制御信号から、座席に着座する乗員の体重を算出する体重算出手段２０と、を備えた体重検出装置において、座席の可動部１０ａの温度を検出する温度検出手段３０と、温度検出手段３０により検出された可動部１０ａの温度と、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性とから、体重算出手段２０により算出された体重を補正する体重補正手段４０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、体重検出装置に係り、特に車両用の体重検出装置に関する。

従来から、車両の座席の位置調整を行う制御機器の出力信号を用いて、車両の座席に着座した乗員の体重を検出する体重検出装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の体重検出装置は、車両の座席の位置調整を行う電気モータの回転数、トルク、または電流を、車両の座席に着座した乗員の体重を検出するための尺度として使用する。この体重検出装置は、従来の体重検出装置とは異なり、専用の重量センサを用いることなく、標準で車両に搭載される部品を用いて、車両の座席に着座した乗員の体重を検出できる。この体重検出装置により検出された乗員の体重は、例えば、車両の乗員の識別、車両の乗員の健康状態の診断、エアバッグの展開速度や展開量の制御、に利用される。
特許３２４５１４８号公報

しかしながら、座席の位置または姿勢を調整する座席の可動部には、摩耗を防ぐため、グリスが塗布される。したがって、座席の位置または姿勢の調整に必要な力は、座席に着座する乗員の体重のみならず、座席の可動部に塗布されるグリスの粘度にも依存する。例えば、座席を前後にスライドさせる場合、座席の位置の調整に必要な力は、座席に着座する乗員の体重のみならず、座席に連結された一対のアッパーレールと、一対の前記アッパーレールを摺動可能に支持し車両に固定された一対のロアレールとの摺動面に塗布されるグリスの粘度にも依存する。この座席の可動部に塗布されたグリスの粘度は、温度に依存する。この結果、座席の可動部の温度が変動すると、座席の位置の調整に必要な力も変動する。また、座席の可動部の温度は、車室内の温度が変動し易いため、変動し易い。したがって、座席に着座する乗員の体重を精度良く算出できないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車室内の温度が変動しても、専用の重量センサを用いることなく、精度良く乗員の体重を検出できる体重検出装置の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、第１の発明は、乗員が着座する座席の位置または姿勢を調整する前記座席の可動部と、前記座席の前記可動部を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備える座席制御手段と、
前記駆動部を制御する前記制御部の制御信号から、前記座席に着座する前記乗員の体重を算出する体重算出手段と、
を備えた体重検出装置において、
前記座席の前記可動部の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された前記可動部の前記温度と、前記可動部に塗布されたグリスの粘度の温度依存性とから、前記体重算出手段により算出された前記体重を補正する体重補正手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、座席の可動部に塗布されたグリスの粘度の温度依存性を考慮することにより、車室内の温度が変動しても、専用の重量センサを用いることなく、精度良く乗員の体重を検出できる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る体重検出装置の一実施例の機能ブロック図である。本実施例の体重検出装置は、図１に示すように、乗員が着座する座席の位置または姿勢を制御する座席制御手段１０と、座席制御手段１０の制御部１０ｃの制御信号から座席に着座する乗員の体重を算出する体重算出手段２０と、座席の可動部１０ａの温度を検出する温度検出手段３０と、体重算出手段２０により算出された体重を補正する体重補正手段４０とを備える。体重補正手段４０は、温度検出手段２０により検出された可動部１０ａの温度と、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性とから、体重算出手段２０により算出された体重を補正する。以下、各手段について詳説する。

座席制御手段１０は、乗員が着座する座席の位置または姿勢を調整する座席の可動部１０ａと、座席の可動部１０ａを駆動する駆動部１０ｂと、駆動部１０ｂを制御する制御部１０ｃとを備える。

座席の可動部１０ａは、例えば、座席に連結された一対のアッパーレールと、一対のアッパーレールを摺動可能に支持し車両に固定された一対のロアレールとからなるスライダ機構を用いる。アッパーレールをロアレールの長手方向に対して平行に摺動することにより、アッパーレールに連結された座席を前後方向に可動できる。

駆動部１０ｂは、スライダ機構を駆動する電気モータを用いる。電気モータの回転力は、ねじ軸とねじ送りナットとを介して、直線方向の力に変換され、アッパーレールをロアレールの長手方向に対して平行に摺動させることができる。また、電気モータの回転方向を切り替えることにより、アッパーレールを前後方向に摺動できる。電気モータの回転方向の切り替えは、電気モータの回路の電流の流れを逆転させて行う。

制御部１０ｃは、駆動部１０ｂである電気モータを制御するもので、いわゆる既知のパワーシートＥＣＵが用いられる。また、座席がその位置や姿勢を記憶する機能を持ついわゆるメモリーシートの場合には、制御部１０ｃは、電気モータを制御することに加え、座席の位置や姿勢を記憶・再生する機能が付加されたいわゆる既知のメモリーシートＥＣＵが用いられる。なお、メモリーシートＥＣＵは、乗員の乗降の際に座席を所定位置まで退避させ、乗降後に座席を記憶位置まで復帰させるよう電気モータを制御する機能、つまり、乗員の乗降性を向上するシステムとしての機能も備えている。

尚、座席の可動部１０ａ、駆動部１０ｂ、制御部１０ｃで使用される部品は、車両にもともと搭載された部品であり、新規な部品ではない。すなわち、本実施例の体重検出装置は、重量を測定する重量センサ等の新規部品が不要である。

体重算出手段２０は、駆動部１０ｂを制御する制御部１０ｃの制御信号から、座席に着座する乗員の体重を算出する。

座席の位置または姿勢の調整に必要な力は、座席に着座した乗員の体重と座席自体の質量との和に比例する。また、この座席自体の質量は、一定である。したがって、座席の位置または姿勢の調整に必要な力を調べることにより、座席に着座した乗員の体重を算出できる。すなわち、駆動部１０ｂを制御する制御部１０ｃの制御信号のうち、座席の位置または姿勢の調整に必要な力に関連する制御信号から、座席に着座した乗員の体重を算出する。

体重算出手段２０の体重の算出に用いられる制御部１０ｃの制御信号には、例えば、電気モータの電圧値の出力信号を用いる。電気モータの電圧値の出力信号は、例えば、乗員が着座する座席がメモリーシートである場合、乗員の乗降の際の電気モータの動作に応じてメモリーシートＥＣＵから検出される。

体重算出手段２０による体重の算出は、あらかじめ用意された電気モータの電圧値と座席に着座する乗員の体重との関係を定めた対照表を参照して行うことができる。この電気モータの電圧値と座席に着座する乗員の体重との関係を定めた対照表は、車両製造時に、体重算出手段２０による体重の算出をするＥＣＵに記憶させておくことができる。

或いは、体重算出手段２０の体重の算出に用いられる制御部１０ｃの制御信号には、電気モータの電圧値の出力信号の代わりに、座席の位置を示す信号を用いる。座席の位置を示す信号は、例えば、乗員が着座する座席がメモリーシートである場合、乗員の乗降の際の電気モータの動作に応じてメモリーシートＥＣＵから検出される。

体重算出手段２０による体重の算出は、まず、座席の位置を示す信号から、座席の移動距離と、座席の移動に要した時間をもとめ、座席の移動速度を算出する。次に、あらかじめ用意された座席の移動速度と座席に着座する乗員の体重との関係を定めた対照表を参照して体重を算出する。この座席の移動速度と座席に着座する乗員の体重との関係を定めた対照表は、車両製造時に、体重算出手段２０による体重の算出をするＥＣＵに記憶させておくことができる。

尚、この体重算出手段２０による体重の算出をするＥＣＵは、車両に搭載されたＥＣＵを、回路を変更して、利用することができる。つまり、体重算出手段２０による体重の算出をするためのＥＣＵを新たに設置する必要はない。ここで、車両に搭載されるＥＣＵとは、例えば、車両の乗員を識別するＥＣＵ、車両の乗員の健康状態を診断するＥＣＵ、エアバッグの展開速度および展開量を制御するエアバッグＥＣＵである。

尚、メモリーシートＥＣＵ（パワーシートＥＣＵ）、エアバッグＥＣＵ等、各ＥＣＵ間のデータの送受信は、赤外線通信等のワイヤレス通信、または有線通信で行うことができる。

尚、電気モータの電圧値と座席に着座する乗員の体重との関係、座席の移動速度と座席に着座する乗員の体重との関係は、経時的なスライダ機構の歪み変形等により、経時変化する。そこで、この経時変化のずれは、座席に乗員が着座していないときであって、かつ座席に乗員の荷物もないとき、体重算出手段２０により算出される乗員の体重の値を調べることにより、体重算出手段２０により算出される乗員の体重の値が０となるように補正しておく。この経時変化のずれの補正は、例えば、車両に乗員が搭乗していないとき、自動的に行われるように設定される。

本実施例の体重検出装置は、その特徴的な機能として、図１に示すように、座席の可動部１０ａの温度を検出する温度検出手段３０と、体重算出手段２０により算出された体重を補正する体重補正手段４０と、を備える。

温度検出手段３０は、座席の可動部１０ａの温度を検出する。具体的には、温度検出手段３０による温度の検出は、空調制御ＥＣＵが管理する室内温度のデータを、座席の可動部１０ａの温度として用いる。或いは、温度検出手段３０による温度の検出は、空調制御ＥＣＵが管理する室内温度のデータと、制御部１０ｃが管理する電気モータの作動時刻および作動継続時間のデータとから、座席の可動部１０ａの温度を推定する。すなわち、本実施例の体重検出装置は、温度検出手段３０による温度の検出のための温度センサを、座席の可動部１０ａに新たに設置する必要がない。

体重補正手段４０は、温度検出手段３０により検出された座席の可動部１０ａの温度と、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性とから、体重算出手段２０により算出された体重を補正する。以下、体重算出手段２０により算出された体重を補正する方法について説明する。

座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、車両製造時に、体重算出手段２０により算出される乗員の体重の値の温度依存性を調べることにより、調べることができる。本来、体重算出手段２０により算出される乗員の体重は、車室内の温度が変動したとしても、座席に着座する乗員の体重が変動しない限り、一定となるはずである。しかしながら、車室温度が高くなると、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度が低くなるため、座席の位置または姿勢の調整に必要な力が低下する。座席の位置または姿勢の調整に必要な力が低下すると、体重算出手段２０により算出される乗員の体重は、座席の位置または姿勢の調整に必要な力に関連する制御部１０ｃの制御信号を用いるため、乗員の実際の体重より小さく算出される。

そこで、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、座席に着座する乗員の体重と座席自体の質量とをそれぞれあらかじめ測定しておき、あらかじめ測定された乗員の体重にあらかじめ測定された座席自体の質量を足した和と、体重算出手段２０により算出される乗員の体重にあらかじめ測定された座席自体の質量を足した和とを比較することで調べることができる。このように調べられた座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、車両製造時に、体重補正手段４０による体重の補正をするＥＣＵに記憶させておくことができる。

或いは、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、車両製造時ではなく、車両製造後に、体重算出手段２０により算出される乗員の体重の値の温度依存性を調べることにより、調べることができる。本来、体重算出手段２０により算出される乗員の体重は、車室内の温度が変動したとしても、座席に乗員が着座していないときであって、かつ座席に乗員の荷物もないとき、０となるはずである。しかしながら、車室温度が高くなると、グリスの粘度が低くなるため、座席の位置または姿勢の調整に必要な力が低下する。座席の位置または姿勢の調整に必要な力が低下すると、体重算出手段２０により算出される乗員の体重は、座席の位置または姿勢の調整に必要な力に関連する制御部１０ｃの制御信号を用いるため、０より小さく算出される。

そこで、座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、座席に乗員が着座していないときであって、かつ座席に乗員の荷物もないとき、あらかじめ測定された座席自体の質量と、あらかじめ測定された座席自体の質量に体重算出手段２０により算出される乗員の体重を足した和とを比較することで調べることができる。この座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性は、例えば、車両に乗員が搭乗していないときに車室内の温度が変動すると、自動的に調べられ、体重補正手段４０による体重の補正をするＥＣＵに記憶される。

体重補正手段４０による、体重算出手段２０により算出された体重の補正は、温度検出手段３０により検出された座席の可動部１０ａの温度と、ＥＣＵに記憶させた座席の可動部１０ａに塗布されたグリスの粘度の温度依存性とを参照することにより、行う。尚、体重補正手段４０による体重の補正は、車両に搭載されたＥＣＵの回路を変更すれば、行うことができるため、体重を補正するための専用のＥＣＵを新たに設置する必要はない。

以上のように、本実施例の体重検出装置は、グリスの粘度の温度依存性を考慮するため、従来の体重検出装置とは異なり、車室内の温度が変動しても、専用の重量センサを用いることなく、精度良く乗員の体重を検出できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、本実施例の座席の可動部１０ａは、座席を前後方向に可動させる一対のアッパーレールと一対のロアレールとからなるスライダ機構を用いたが、座席を上下方向に可動させるリフト機構を用いても良く、座席の背もたれ部の傾斜角度を可動するリクライニング機構を用いても良い。これらのリフト機構、リクライニング機構は、いずれも、その位置または姿勢の調整に必要な力が座席に着座する乗員の体重に比例するからである。尚、座席の可動部１０ａが座席の背もたれ部の傾斜角度を可動するリクライニング機構の場合、体重補正手段４０のグリスの粘度の温度依存性は、あらかじめ座席自体の質量を測定する代わりに、あらかじめ座席の背もたれ部の質量を測定することにより、調べられる。

本発明に係る体重検出装置の一実施例の機能ブロック図である。

符号の説明

１０ 座席制御手段
１０ａ 可動部
１０ｂ 駆動部
１０ｃ 制御部
２０ 体重算出手段
３０ 温度検出手段
４０ 体重補正手段

Claims (1)

1. 乗員が着座する座席の位置または姿勢を調整する前記座席の可動部と、前記座席の前記可動部を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備える座席制御手段と、
   前記駆動部を制御する前記制御部の制御信号から、前記座席に着座する前記乗員の体重を算出する体重算出手段と、
   を備えた体重検出装置において、
   前記座席の前記可動部の温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段により検出された前記可動部の前記温度と、前記可動部に塗布されたグリスの粘度の温度依存性とから、前記体重算出手段により算出された前記体重を補正する体重補正手段と、
   を備えることを特徴とする体重検出装置。

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