JP2009036564A - 車両用シートの荷重検出システム - Google Patents

車両用シートの荷重検出システム Download PDF

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Abstract

【課題】車両シートに加わる荷重を検出する荷重検出システムの異常を検出することを課題とする。
【解決手段】車両用シートのシートフレーム１に設置された複数の荷重センサ１３は、車両用シートに荷重が作用した際に作用した荷重をプラスの値として検出する際に、車両用シートが空席時に複数の荷重センサ１３の少なくとも１つの荷重センサ１３で検出された荷重がマイナスの値を示した場合に、荷重センサ１３の検出信号を入力して処理するコントロールユニット１５で荷重検出システムが異常であると判別して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗員が着座する車両用シートに設けられた荷重センサで車両用シートに作用する荷重を検出する車両用シートの荷重検出システムに関する。
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献１に記載された技術では、車両用シートに着座した乗員を保護するためにエアバッグが備えられた車両において、シートに乗員が着座しているか否かを判別してエアバッグの作動を許可状態／禁止状態に切り換えるために、乗員の重量を検出する装置がシートに設けられている。この重量検出装置では、シートフレーム本体のシートクッションならびにシートバックを支持するロアアームの４隅に設けられた各センサブラケットの撓み部にそれぞれ荷重センサが設けられ、この荷重センサで検出された検出信号に基づいて、シートに着座した乗員の重量を検出していた。
特開２００４−３９８６
上記従来の車両用シートにおいて、シートに乗員が着座して下向きの荷重がシートに加わっている場合に荷重センサで検出される検出値をプラス側とすると、車両の衝突等によりシートフレームに大きな荷重が加わりシートフレームが変形し、検出荷重の総和がマイナス側に変動しても、乗員が着座して、検出荷重がプラスになると、荷重センサの異常が検出されない惧れがあった。
本発明の目的は、荷重検出システムの異常を検出できる車両用シートの荷重検出システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の課題を解決する手段は、乗員が着座する車両用シートに設置されて車両用シートに作用する荷重を検出する複数の荷重センサを備えた車両用シートの荷重検出システムにおいて、前記荷重センサは、車両用シートに作用した荷重をプラスの値として検出する場合に、車両用シートが空席時に前記複数の荷重センサの少なくとも１つの荷重センサで検出された荷重がマイナスの値を示した場合に、前記荷重検出システムが異常であると判別する判別手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、車両シートの変形等に起因する荷重検出センサの異常を検出することが可能となる。
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
図１は本発明の実施例１に係る荷重検出システムを備えた車両用シートの構成を示す図である。図１において、荷重検出システムを備えた車両用シートを構成するシートフレーム１は、フロア２に固定されて車体前後方向に向かって延びる一対の固定レール部３と、固定レール部３の上にスライド可能に設置されたスライドレール４とを備えている。
一対のスライドレール４の車体前部側にはリンク５Ｆの下端部を支持する軸受板６Ｆが突設して固定されており、一対のスライドレール４の車体後部側にはリンク５Ｒの下端部を支持する軸受板６Ｒが突設して固定されている。
左右のリンク５Ｆ、５Ｒの上端部には、シートクッション（図示せず）を支えるためのシートパン７Ｒ、７Ｌが取り付けられており、シートパン７Ｒ、７Ｌは、リンク５Ｆ、５Ｒの上下方向への回動によって高さ調節可能とされている。左右のシートパン７Ｒ、７Ｌの前側の端部は、シャフト８により連結されており、シャフト８の両端部はシートパン７Ｒ、７Ｌの前端部の取付穴に回動自在に保持されている。
シートパン７Ｒ、７Ｌの前端部にはシートクッションの前端部を上下動させるリフターユニット９が設けられている。シートパン７Ｒ、７Ｌの後端部にも図示しないが同様な機構が設けられている。
左右のシートパン７Ｒ、７Ｌの後端部は、シャフト１０によって連結されており、シャフト１０の両端部はシートパン７Ｒ、７Ｌの前端部の取付穴に回動自在に保持されている。シートパン７Ｒ、７Ｌの後端部には、シートバックフレーム１１がリクライニング機構により車体の前後方向に角度調整可能に取り付けられている。また、一方のシートパン７には、シートベルトの一端を着脱自在に止めるバックル１２が取り付けられている。
スライドレール４の前部左右ならびに後部左右には、シートクッションならびにシートバックにかかる荷重を検出し、荷重検出システムを構成する荷重センサ１３が設けられている。これら車両シート下部の４隅に配置された４つの荷重センサ１３は、例えば従来公知の歪みセンサ等で構成される。なお、荷重センサ１３の個数ならびに配置個所は、シートクッションとシートバックに加わる荷重を検出できるに足る数ならびに配置場所であれば、上記に限ることはない。
これらの荷重センサ１３は、信号線１４を介して例えばシートフレーム１の下部に設けられたコントロールユニット１５に接続され、検出した荷重信号をコントロールユニット１５に与える。
コントロールユニット１５は、荷重センサ１３から与えられる検出信号を処理する制御中枢として荷重検出システムを構成し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、ＣＰＵ、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等により実現される。コントロールユニット１５は、上記４つの荷重センサ１３で得られた検出信号を読み込み、読み込んだ検出信号ならびに予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、以下に説明する荷重検出システムの異常を検出する処理を実行制御する。
次に、図２のフローチャートを参照して、荷重センサ１３の異常検出の手順について説明する。
車両のキースイッチがオンとなりコントロールユニット１５が起動されると、コントロールユニット１５はリアルタイムで荷重を検出している荷重センサ１３で得られた荷重信号を入力して処理を開始し、図２のフローチャートに示す一連の処理を予め設定された周期で繰り返し実行する。なお、シートフレーム１に変形等が生じておらず正常の形状であり、荷重検出システムが正常に機能している場合に、荷重センサ１３は、車両シートに乗員が着座した際に車両シートに加わる荷重をプラスの値として検出するものとする。
図２において、先ず、４つの荷重センサ１３で検出されたそれぞれの荷重信号に基づいて得られたそれぞれの荷重センサ１３に対応した荷重Ｗｉ（ｉ＝１〜４）の荷重総和Ｗ（ΣＷｉ）を算出する（ステップＳ２０）。算出後、荷重総和Ｗ＜０であるか否か、すなわち荷重総和Ｗがマイナス側に変動しているか否かを判別する（ステップＳ２１）。判別の結果、荷重総和Ｗがマイナス側に変動している場合には、車両シートの変形による荷重センサ１３の異常を警告灯などの視覚表示や音声等によってその旨警告出力する（ステップＳ２２）。
ここで、荷重総和Ｗがマイナス側に変動する一因として、シートフレーム１やシートバックフレーム１１の変形が想定される。例えば車両の衝突によりシートフレーム１に上向き方向の引っ張りの変形が生じた場合には、荷重総和Ｗはマイナス側に変動する可能性がある。
次に、先のステップＳ２１で実行した判別処理の結果、荷重総和Ｗがプラス側であった場合には、続いて荷重総和Ｗが予め設定されたＷE（＝車両シートへの乗員の着座の有無（空席／在席）を判定する際のしきい値）より小さいか否かを判別する（ステップＳ２３）。判別の結果、荷重総和Ｗ＜ＷEとなり車両シートが空席を示している場合には、引き続いてそれぞれの荷重センサ１３に対応した各荷重Ｗｉ（ｉ＝１〜４）＜０であるか否か、すなわち各荷重Ｗｉがマイナス側に変動していないか否かを判別する（ステップＳ２４）。判別の結果、少なくともいずれか１つの荷重センサ１３で検出された荷重Ｗｉ＜０となりマイナス側に変動している場合には、車両シートの変形による荷重センサ１３の異常を表示ランプ等の視覚表示や音声等によってその旨警告出力する（ステップＳ２２）。
ここで、少なくともいずれか１つの荷重Ｗｉがマイナス側に変動する一因として、シートフレーム１やシートバックフレーム１１の変形が想定される。例えば車両の前部が衝突する前突、または車両の側部が衝突する側突の際に、シートベルトがバックル１２に係止されて車両シートに着座した乗員を保護していると、衝突の際の乗員から車両シートに加わる荷重は、シートベルトを介した引っ張り荷重となり、この荷重によりシートフレーム１が変形し、シートベルトのバックル１２がシートフレーム１に取り付けられたアンカー部に最も近い位置、もしくはその近傍に配置された荷重センサ１３で検出される荷重がマイナス側に変動する場合が想定される。
また、車両の後部が衝突する後突の際に、シートベルトがバックル１２に係止されて車両シートに着座した乗員を保護していると、衝突時に乗員がシートバックに押圧された後その跳ね返りで乗員が車両前方に移動すといった挙動が想定されるが、このような挙動において乗員がシートバックに押圧されるときにはシートバックフレーム１１に大きな荷重が加わりシートバックフレーム１１が変形するおそれがある。その後、乗員の跳ね返りによりシートベルトを介した引っ張り荷重がシートベルトのバックル１２のアンカー部に加わり、この荷重によりアンカー部が取り付けられた付近のシートパン７が変形し、変形部に最も近い位置、もしくはその近傍に配置された荷重センサ１３の荷重がマイナス側に変動する場合が想定される。
このように、上記実施例においては、少なくとも１つの荷重センサ１３で検出された荷重がマイナス値であるか否かを判別することで、車両シートの変形等に起因する荷重検出システムの異常を検出することができる。また、４つの荷重センサ１３で検出された荷重の総和がマイナス値であるか否かを判別することで、荷重検出システムの異常を検出する精度を高めることができる。
さらに、この荷重検出システムで検出された荷重に基づいて、車両シートに乗員が着座して在席状態であると判別された場合にエアバックが許可状態となる一方、空席状態であると判別された場合には禁止状態となるような場合に、車両シートが空席状態（無負荷状態）で荷重検出システムでマイナス値の荷重が検出されたときに、大人の乗員が車両シートに着座して検出された荷重が空席状態を示す値となった場合には、エアバッグが禁止状態になってします。
そこで、この実施例の荷重検出システムにおいて、車両シートが空席状態（無負荷状態）で荷重検出システムでマイナス値の荷重が検出されたときに、大人の乗員が車両シートに着座して検出された荷重が空席状態を示す値となった場合には、荷重検出システムの異常に加えてエアバッグの作動異常を検出するも可能となる。また、エアバッグの作動異常を乗員に報知する手段を設けることで、乗員が速やかにエアバッグの作動異常を認識することができる。
本発明の実施例１に係る車両用シートの構成を示す図である。 本発明の実施例１に係る荷重検出システムの動作処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
１…シートフレーム
２…フロア
３…固定レール部
４…スライドレール
５Ｆ，５Ｒ…リンク
６Ｆ，６Ｒ…軸受板
７Ｒ，７Ｌ…シートパン
８，１０…シャフト
９…リフターユニット
１１…シートバックフレーム
１２…バックル
１３…荷重センサ
１４…信号線
１５…コントロールユニット

Claims (2)

  1. 乗員が着座する車両用シートに設置されて車両用シートに作用する荷重を検出する複数の荷重センサを備えた車両用シートの荷重検出システムにおいて、
    前記荷重センサは、車両用シートに作用した荷重をプラスの値として検出する場合に、前記複数の荷重センサの少なくとも１つの荷重センサで検出された荷重がマイナスの値を示した場合に、前記荷重検出システムが異常であると判別する判別手段を有する
    ことを特徴とする車両用シートの荷重検出システム。
  2. 前記判別手段は、前記複数の荷重センサで検出された荷重の総和がマイナスの値を示した場合に、前記荷重検出システムが異常であると判別する
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用シートの荷重検出システム。
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