JP2010195358A - 乗員検知センサ及び乗員検知システム - Google Patents

乗員検知センサ及び乗員検知システム Download PDF

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Abstract

【課題】大人とチャイルドシートとを精度よく判別することができ、かつ安価な乗員検知システムを提供する。
【解決手段】シートクッション11aと、シートバック11bとからなるシート11の荷重状態をシートクッション11aに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサ30であって、乗員検知センサ30は、シートクッション11aの下部を構成するシートフレーム17とフロア側との間に配置されシートクッション11a上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも1個の荷重センサと、シートクッション11aの着座面に沿って配置され、荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも1つの接点と他方側の少なくとも1つの接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも1個のメンブレンスイッチと、によって構成する。
【選択図】図8

Description

本発明は、シート上の着座者の着座状態を検知する乗員検知センサ及び乗員検知システムに関する。
自動車には乗員保護のためエアバックが搭載される。エアバックは、大人がシートベルトを着用しシートに着座した姿勢を想定して設計がされる。そして子供がシートに直接着座した場合や、幼児がチャイルドシートを介して着座したときには、子供や幼児をエアバックの衝撃から保護するためエアバックの展開を禁止したり、展開圧力を弱める等して制御を行なっている。このため、シート上には大人が着座しているのか、子供が着座しているのか、チャイルドシートを介して幼児が着座しているのか、またはチャイルドシートのみが装着されているのかを正確に検知しエアバックの展開圧力制御を行なう必要がある。例えば特許文献1に示すものでは、シート6のシートバック61に、シートバック61にかかる荷重状態を検出可能な荷重または圧力検知式のシートバック荷重センサ3が配置されている。シート本体60にはシート本体60にかかる荷重状態を検出可能なシート本体荷重センサ2a、2b、2c、2dの4個が配置されている。そしてシートバック荷重センサ3及びシート本体荷重センサ2a、2b、2c、2dの両方の検出結果から総合的に判断しシート上の乗員が検知されるようになっており、これによって大人と子供、又はチャイルドシート等の判定を行なっている。
特開2005−206088号公報
しかしながら上記に示す従来技術においては乗員がシートバック61にもたれない姿勢を取った場合や車両が下り坂にあって、乗員の体が前屈みになるような場合に、荷重または圧力検知式であるシートバックセンサによって荷重を検知できない。またチャイルドシートがシート上に装着された場合、チャイルドシートの種類によっては、チャイルドシートの一部がシートバック荷重センサ3にしっかりと接触し、大人との判別が困難になる虞がある。さらに従来技術においては、高価な荷重センサ2a、2b、2c、2dを4個使用しており安価なシステムとはなっていない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、大人とチャイルドシートとを精度よく判別することができ、かつ安価な乗員検知センサ及び乗員検知システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、シートクッションと、シートバックとからなるシートの荷重状態を前記シートクッションに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサであって、前記乗員検知センサは、シートクッションの下部を構成するシートフレームとフロア側との間に配置されシートクッション上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも1個の荷重センサと、前記シートクッションの着座面に沿って配置され、前記荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも1つの前記接点と他方側の少なくとも1つの前記接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも1個のメンブレンスイッチと、によって構成されることである。
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において前記荷重センサは、前記シートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ1個ずつ配置された第1の荷重センサ及び第2の荷重センサであり、前記メンブレンスイッチは、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第1のメンブレンスイッチ、及び該第1のメンブレンスイッチより若干後方に前記第1のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第2のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことである。
請求項3に係る発明の特徴は、請求項1において、前記荷重センサは前記シートクッションの幅方向の一方端後方部においてシートフレームとフロア側との間に配置された1個の荷重センサであり、前記メンブレンスイッチは、前記シートクッションの幅方向の他方端後方部において前記シートクッションの前後方向に、または前記シートクッションのクッション後部位置に幅方向に延在して前記着座面に沿って配置された第3のメンブレンスイッチと、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第1のメンブレンスイッチ、及び該第1のメンブレンスイッチより若干後方に前記第1のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第2のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことである。
請求項4に係る発明の特徴は、請求項2に記載の乗員検知センサの前記第1及び第2の荷重センサからの合計出力値が、前記第1及び第2のメンブレンスイッチから出力されたオン/オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するECUを備えた乗員検知システムにして、前記ECUは、前記第1及び第2のメンブレンスイッチから出力されるオン/オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Fとして記憶し、前記第2のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記正規着座用閾値Fよりも小さい偏倚着座用閾値P、及び前記第1のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Pよりも小さい偏倚着座用閾値Gのうちの少なくとも一方を記憶していることである。
請求項5に係る発明の特徴は、請求項3に記載の乗員検知センサの前記第1の荷重センサからの出力値が、前記第1乃至第3のメンブレンスイッチから出力されたオン/オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するECUを備えた乗員検知システムにして、前記ECUは、前記第1乃至第3のメンブレンスイッチから出力されるオン/オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Hとして記憶し、前記第3のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値を前記正規着座用閾値Hよりも小さい偏倚着座用閾値Kとして記憶し、前記第2のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Kよりも小さい偏倚着座用閾値I、及び前記第1のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Iよりも小さい偏倚着座用閾値Jのうちの少なくとも一方を記憶していることである。
請求項1に係る発明によれば、少なくとも1個の長尺面状のメンブレンスイッチが検出した着座面への荷重の作用状態と、シートに配設された少なくとも1個の荷重センサが検出したシート荷重(出力値)とによって乗員が大人であると判別できる。このように高価な荷重センサ4個によって構成されていた従来装置に比して大幅なコスト低減を図りながらも、シートクッション上の乗員が大人であるか否かを適切に判別することができる。
請求項2に係る発明によれば、第1のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重よりシートの前方に荷重が作用している状態(前方着座状態)が検知され、第2のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で前寄りに荷重が作用している状態(前寄着座状態)が検知される。またシートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ1個ずつ配置された第1及び第2の荷重センサによって、シート上で後方かつ左右に作用する荷重の大きさ(合計出力値)が検出される。そして第1または第2のメンブレンスイッチによって検知されたシート上の荷重状態と、第1及び第2の荷重センサによって検出された荷重の大きさ(合計出力値)とに基づいてシート上に着座しているのは大人であると判定される。このように安価なメンブレンスイッチ1または2個によって前方着座状態または前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは2個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。
請求項3に係る発明によれば、第3のメンブレンスイッチによってシートクッションの幅方向の他方端側に荷重が作用している状態(横ズレ着座状態)が検知される。また第1のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重よりシートの前方に荷重が作用している状態(前方着座状態)が検知され、第2のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で前寄りに荷重が作用している状態(前寄着座状態)が検知される。さらにシートクッションの幅方向の一方端後方部に1個配置された第1の荷重センサによって、シートの後方片側に作用する荷重の大きさ(出力値)が検出される。そして第1乃至第3のメンブレンスイッチによって検知されたシート上の荷重状態と、第1の荷重センサによって検出された荷重の大きさ(出力値)とに基づいてシート上に着座しているのは大人であると判定される。このように安価な第3のメンブレンスイッチによって横ズレ着座状態を検知し、安価な第1、第2のメンブレンスイッチによって前方着座状態、前寄着座状態の検知ができるため、比較的高価である荷重センサは1個で構成でき、大幅なコストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。
請求項4に係る発明によれば、乗員検知システムのECUは、第1及び第2のメンブレンスイッチが共にオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1及び第2の荷重センサの合計出力値が正規着座用閾値Fより大きい場合、大人であると判定する。また第2のメンブレンスイッチがオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサの合計出力値が正規着座用閾値Fよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Pより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第1のメンブレンスイッチがオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサの合計出力値が偏倚着座用閾値Pよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Gより大きい場合、大人であると判定する。このように複雑な制御を用いることなく、大人が乗車していると判定ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、低コストにて対応できる。
請求項5に係る発明によれば、乗員検知システムのECUは、第1、第2及び第3のメンブレンスイッチが全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Hより大きい場合、大人であると判定する。また、第3のメンブレンスイッチがオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第1の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Hよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Kより大きい場合、大人であると判定する。また、第2のメンブレンスイッチがオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサの出力値が偏倚着座用閾値Kよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Iより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第1のメンブレンスイッチがオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサの出力値が偏倚着座用閾値Iよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Jより大きい場合、大人であると判定する。このように複雑な制御を用いることなく、大人が乗車していると判定ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、低コストにて対応できる。
本発明の実施の形態に係る乗員検知センサを備えた車両シートを示す斜視図である 本発明の実施の形態に係る制御ブロック図である。 荷重センサのセンサ素子のブロック図である。 メンブレンスイッチの平面図である。 第1乃至第7の実施形態に係る乗員検知センサを配設した車両シートの平面図である。 メンブレンスイッチの接点を示す概略図である。 第1乃至第3の実施形態に係る大人判定のための閾値表である。 第1の実施形態に係る作動のフローチャート1である。 第2の実施形態に係る作動のフローチャート2である。 第3の実施形態に係る作動のフローチャート3である。 第4の実施形態に係る作動のフローチャート4である。 第5の実施形態に係る作動のフローチャート5である。 第6の実施形態に係る作動のフローチャート6である。 第7の実施形態に係る作動のフローチャート7である。 第4乃至第7の実施形態に係る大人判定のための閾値表である。 第3のメンブレンスイッチの別の配設例を示した車両シートの平面図である。
以下、本発明の第1の実施の形態に係る車両シート11の乗員検知センサ30及び乗員検知システム50について図面に基づいて説明する。なお以後の説明において、前、後、左、右、上、下方向とは図1に示す通りであり着座者が車両シート11に着座した状態から見たそれぞれの方向と一致している。
図1に示すように車両シート11は乗員の着座するシートクッション11aと、シートクッション11aに連結され図略の連結部を回転中心として任意の角度に回動可能に固定されるシートバック11bと、シートクッション11aを図略の車両フロアに位置調整可能に固定するシートスライド装置13と、シートクッション11aに配置される本発明にかかる乗員検知システム50を構成する乗員検知センサ30と、からなる。
シートクッション11aは車両シート11の下部を構成するフレーム17と、フレーム17を覆うクッションとからなり、シートスライド装置13は、図1に示すように図示しないフロアに固定され車両の前後方向に延在する一対のロアレール14と、ロアレール14の上側に移動可能に支持される左右一対のアッパレール16等からなる。
乗員検知システム50は、図略のシートベルトのバックル部の雄部と雌部とが係合することによってオン信号が出力されるバックルスイッチ40がオンした状態、即ち大人または子供が乗車しシートベルトを装着した状態か、またはシートベルトによってチャイルドシートが装着された状態において、シートクッション11a上の大人とチャイルドシート(または子供が着座している)との識別判定を行なうためのものである。
乗員検知システム50は図2の制御ブロック図に示すように、乗員検知センサ30を構成する第1、第2の荷重センサ31、32及び第1のメンブレンスイッチ33と、図略のシートベルトのバックルスイッチ40と、ECU(制御ユニット)42を備えている。ECU42は、CPU43とRAM44とROM45とインターフェイス46とからなっている。RAM44には、乗員検知センサ30を構成する各荷重センサ31、32の出力値と、第1のメンブレンスイッチ33のオン/オフ信号及びシートベルトのバックルスイッチ40のオン/オフ信号がインターフェイス46を介して入力されるようになっており、ROM45には、乗員検知システム50を作動するためのプログラムが格納されている。CPU43は、RAM44に伝送された各荷重センサ31、32の出力値と、第1のメンブレンスイッチ33ならびにバックルスイッチ40のオン/オフ信号に基づいて乗員検知システム50を実行する。またECU42にはエアバック装置41が接続され、乗員検知システム50の検知結果を基にエアバック装置41の展開が制御される。
図1に示すように、第1、第2の荷重センサ31、32はシートクッション11aの下部を構成するフレーム17(シート側固定部材)の両端後方側の下面2箇所と、一対のアッパレール16の上面に形成された取付け面18との間に介在され固定されている。フレーム17の前方側の下面は一対のアッパレール16の上面に形成された取付け面18と直接固定されている。
これにより第1、第2の荷重センサ31、32は、車両シート11に着座する乗員によって車両シート11にかかる荷重のうちで後方かつ左右にかかる荷重の大きさを測定する。つまり着座する大人の乗員がシートクッション11aの後方に深く着座する正規着座状態の場合は大きな出力値を出力し、正規着座状態よりシートクッション11aの前方寄りに着座した場合、即ち前方着座をした場合は出力値が小さくなるようになっている。また車両が下り坂を下っているときにも、乗員の体は前屈みとなり出力値が小さくなる。本発明においては上記のような多様な状況においても精度よく大人とチャイルドシートとの判別を行なうため、それぞれの状況を乗員検知センサ30によって検知し、検知された各状態に応じて準備された後述する各閾値に基づいて大人とチャイルドシートとの判別を行なうものである。なお、第1、第2の荷重センサ31、32は、シート11に作用される荷重の大きさに応じての電圧値を出力可能なものであればどのようなものでもよく、本実施形態においては、ひずみゲージによる荷重センサを適用する。
図3は、第1、第2の荷重センサ31、32の電気的接続を示すブロック図である。第1、第2の荷重センサ31、32は、センサ部2、増幅回路3、デジタル回路4を備えている。センサ部2は、4個の歪ゲージ2aで構成されるホイートストンブリッジ回路からなっている。シートクッション11aに着座している乗員の荷重は、シート着座面表皮を介しセンサ部2に伝達され、センサ部2に発生した歪が、歪ゲージ2aで電気抵抗に変換されて、その電気抵抗がホイートストンブリッジ回路により電圧に変換される。増幅回路3はセンサ部2から出力された電圧を増幅し、デジタル回路4は増幅回路3の出力電圧をデジタル値に変換するとともに、そのデジタル値をECU42に送信するものである。
第1のメンブレンスイッチ33は図4に示すように長尺面状に形成されており、長手方向の中央部を境にして、左右両側に4つずつ計8個の接点S1〜S8をそれぞれ有している。そして一方側である右側の少なくとも1つの接点と、他方側である左側の少なくとも1つの接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えており、特定の2個以上の接点に荷重が加わり同時に導通することによりオンして荷重を検出するよう構成されている。
第1のメンブレンスイッチ33は図5(a)に示すように車両シート11の座面であるシートクッション11aのシート着座面表皮裏に長手方向が左右方向と平行になるように埋設され、車両シート11の座面の左右方向においては第1のメンブレンスイッチ33の長手方向の略中央部が車両シート11の略中央部に配置され、前後方向においては前方寄りに配置されている。そして第1のメンブレンスイッチ33には、着座者によって下方へ作用する荷重がシート着座面表皮を介して伝達されるよう構成されている。つまり乗員が車両のシート11に前方着座状態で着座している場合や前屈み状態で着座している場合には、着座により発生する所定量以上の荷重が第1のメンブレンスイッチ33に伝達され、特定の2個以上の接点が導通することによりオンして乗員が前方着座状態や前屈み状態であることを検知する。即ち、第1のメンブレンスイッチ33はシート11の着座面に作用する荷重の作用状態(前方着座状態や前屈み等)を検出するためのものであり、以降に説明する他のメンブレンスイッチも同様の目的を持つ。
第1のメンブレンスイッチ33は、図6に示すように、ロアフィルム25と、スペーサ26と、アッパフィルム27の3層構造からなっている。ロアフィルム25は抵抗体を印刷した対向側電極28を備え、アッパフィルム27は一対の櫛歯電極60、61を備えている。櫛歯電極60、61は離間して配置されている。スペーサ26には孔26aが形成してあり、孔26aを介して対向側電極28と一対の櫛歯電極60、61とが対面している。ロアフィルム25及びアッパフィルム27は、例えば厚さが100μm程度のPENフィルムで形成してある。
第1のメンブレンスイッチ33の各接点S1〜S8は、上方から付与される一定以上の荷重によってロアフィルム25及びアッパフィルム27が変形されることにより、櫛歯電極60、61が対向側電極28と接触される。櫛歯電極60、61が対向側電極28に接触することにより、対向側電極28を介して一対の櫛歯電極60、61が電気的に接続される。かかる対向側電極28と一対の櫛歯電極60、61とにより、第1のメンブレンスイッチ33の各接点(S1〜S8)を構成している。なお、ロアフィルム25及びアッパフィルム27は、小さな子供の体重では、櫛歯電極60、61が対向側電極28に接触することがないような強度に設定されている。
次に、本発明に係る乗員検知システム50の動作について図2に基づいて説明する。乗員検知システム50は、上述の構成において、まず前方着座を検知する第1のメンブレンスイッチ33の出力がECU42にI/F46を介して入力され確認される。第1のメンブレンスイッチ33の信号がオフであれば、大人の着座者がシートクッション11aの後方に深く着座している(正規着座状態)か、または体重の軽い子供が着座しているか、もしくはチャイルドシートが装着されている場合が考えられる。そして第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値がECU42にI/F46を介して入力される。大人の着座者がシートクッション11aに深く着座しているのであれば第1、第2の荷重センサ31、32には十分な荷重が作用するため、図7に示すように第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値と比較するための閾値は、初期に評価がされ決定された正規着座用としてECU42に記憶される正規着座用閾値Fが選択される。そして第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値を確認し、合計出力値が正規着座用閾値Fより大きければ、シートクッション11aには大人が着座しているとECU42によって判定される。また第1、第2の荷重センサ31、32からの出力値が正規着座用閾値Fより小さければ、子供が着座している、またはチャイルドシートが装着されている状態であると判定される。
次に乗員の前方着座状態を検知する第1のメンブレンスイッチ33の出力がオンである場合について説明する。第1のメンブレンスイッチ33がオンであれば、大人の乗員が前方着座(または前屈み)をしている場合と、チャイルドシートの一部が第1のメンブレンスイッチ33に接触している場合がある。そして大人の乗員が前方着座しているときには必然的にシートクッション11aの後方に深く着座しておらず、第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値が所定量Aだけ減少する。そこで図7に示すように第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値に対する大人とチャイルドシートとの判定閾値を正規着座用閾値Fから所定量Aだけ下げた偏倚着座用閾値Gとし、ECU42に記憶される該閾値にて判定を行なう。そして第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値が偏倚着座用閾値Gより大きければ大人が着座していると判定される。また偏倚着座用閾値G以下であれば、車両シート11にはチャイルドシートが装着されているとECU42によって判定される。そして大人が着座していると判定された場合には、エアバック装置41の作動を許可して、衝突時等にエアバック装置41を作動して乗員を保護できるようにする。一方、それ以外の状態、すなわち、少なくともチャイルドシートが装着されているか、小さな子供が着座しているものと判定された場合は、エアバック装置41の作動を不許可にする。これにより、衝突時等においてもエアバック装置41が作動することを防止でき、幼児や小さな子供にエアバック装置41の作動による衝撃を与えないようにする。
次に上記の乗員検知システム50の作動について図8のフローチャート1に基づいて説明する。乗員検知システム50は一定時間毎に実行され、ステップS100において第1のメンブレンスイッチ33がオン状態であるか否かが判断される。大人がシートクッション11aの後方に深く着座している、即ち正規着座している状態の場合には、第1のメンブレンスイッチ33はオフとなりステップS100の判別結果はNOとなって、ステップS101に進む。
ステップS101では、第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値と選択された正規着座用閾値Fとが比較され、合計出力値の方が大きい場合は、ステップS104に進み大人の乗員が着座していると判定される。また合計出力値の方が正規着座用閾値Fより小さい場合は、ステップS102に進みシートクッション11aの上には大人の乗員ではなくチャイルドシートが装着されている(または子供が乗車している)と判定される。
ステップS100において、大人がシートクッション11aの前方部に着座している、即ち前方着座している場合には、第1のメンブレンスイッチ33はオンとなり、ステップS100の判別結果がイエスとなって、ステップS103に進む。
ステップS103では、第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値と正規着座用閾値Fから所定量Aだけ減じた偏倚着座用閾値Gとが比較され、合計出力値の方が偏倚着座用閾値Gより大きい場合は、ステップS104に進み大人の乗員が着座していると判定される。また合計出力値の方が偏倚着座用閾値Gより小さい場合は、ステップS102に進みシートクッション11aの上には大人の乗員ではなくチャイルドシートが装着されていると判定される。
以上が本発明にかかる乗員検知システム50の基本的な動作である。しかし実際の車両における乗員の乗車姿勢は多様であるため、考えられる4パターンの乗車姿勢を想定し、上記の乗員検知システム50の作動について正常に大人とチャイルドシートとの判定ができるか実験により検証した。結果としてはいずれも良好に判別ができたため、以下に判定が可能な論拠について述べる。
想定した4つのパターンとは、(1)車両シート11に深く着座した正規着座状態、(2)乗員が車両シート11に前方着座した場合、(3)乗員が車両シート11上において中心から左右方向に所定量だけずれて着座した場合(以後、横ズレと称す)及び(4)乗員が車両シート11上で左右いずれかのドア又はアームレスト等にもたれかかった場合(以後、片側もたれと称す)である。
上述した(1)〜(4)において(1)正規着座状態及び(2)前方着座状態については上記の乗員検知システム50の動作にて詳細に述べたので説明を省略する。
(3)の大人の乗員が車両シート11上において横ズレ状態で着座した場合は、(1)正規着座状態及び(2)前方着座状態と同様に、まず第1のメンブレンスイッチ33の出力が確認される。シートクッション11aの後方に深く座りかつ横ズレ状態で着座した場合においては、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ33の出力はオフとなる。そして第1、第2の荷重センサ31、32は着座者が横ズレ状態で着座しても、一方は荷重が上昇し他方は低下して、結局合計出力値はあまり変化しない。よって正規着座用閾値Fを変更する必要はなく、第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値を確認し、合計出力値が正規着座用閾値Fより大きければ、シートクッション11aには大人が着座していると判定できる。
次にシートクッション11aに前方着座しながら、かつ横ズレ状態で着座した場合について説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ33は左右方向に延在されており、かつ複数の接点を備えているため、大人の着座者の荷重を受け出力はオンとなる。そして(2)と同様に、前方着座しているため第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値は所定量Aだけ減少する。そこで図7に示すように第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値に対する大人判定のための正規着座用閾値Fを減少量Aだけ下げた偏倚着座用閾値Gによって大人が着座しているという判定をする。そして荷重センサ31、32からの合計出力値が該偏倚着座用閾値Gより大きければ大人が乗車していると判定できる。
次に(4)の片側もたれ状態での着座の判定について説明する。片側もたれ状態においては、大人の乗員が前方着座またはシートクッション11aの後方に深く座った状態でシートクッション11aの左右方向(幅方向)においていずれかの方向に若干ずれて着座し、ずれた方向と反対側のドア又はアームレスト等にもたれかかる状態を想定する。
まずシートクッション11aの後方に深く座った状態での片側もたれについて説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ33の出力はオフとなる。そして第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値は、もたれかかった荷重分だけ減少する。しかし評価の結果、極端なもたれ姿勢を除き、その減少分は少なく考慮にいれなくともよいことがわかった。これによって図7に示す正規着座状態の場合に選択される正規着座用閾値Fによって大人とチャイルドシートとの判定をすればよい。
次に前方着座で、かつシートクッション11aの左右方向(幅方向)に中央から若干ズレて着座し、ドア又はアームレスト等にもたれかかる場合について説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ33の出力はオンとなる。そして前方着座のため第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値は低下する。また着座者が左右にもたれかかっている荷重分だけさらに第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値は減少する。しかし、上記と同様にその減少分は大きくなく考慮にいれなくともよい範囲であることがわかった。これによって図7に示す乗員が前方着座している場合に選択される偏倚着座用閾値Gによって大人が着座している判定ができることがわかった。
上述の説明から明らかなように第1の実施形態においては、乗員検知システム50は、第1のメンブレンスイッチ33がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が正規着座用閾値Fより大きい場合、大人であると判定する。また第1のメンブレンスイッチ33がオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が正規着座用閾値Fよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Gより大きい場合、大人であると判定する。このように1個の安価な第1のメンブレンスイッチ33によって前方着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは2個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態に対し、乗員検知センサ30を構成する第1のメンブレンスイッチ33に替えて、第2のメンブレンスイッチ34によって乗員検知システム51を構成した点が異なる。よって乗員検知システム51を構成する乗員検知センサ63は第1、第2の荷重センサ31、32と、第2のメンブレンスイッチ34とからなる。第2の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。なお、第1のメンブレンスイッチ33と第2のメンブレンスイッチ34の構成及び作動は全く同様である。
第2のメンブレンスイッチ34は図5(b)に示すようにシート11の座面であるシートクッション11aのシート着座面表皮裏に長手方向が左右方向と平行になるように埋設され、シートクッション11aの座面の左右方向においては第2のメンブレンスイッチ34の長手方向の中央部がシートクッション11aの略中央部に配置され、前後方向においても略中央部に配置されている。つまり第1の実施形態で配設された第1のメンブレンスイッチ33が配設された位置より若干後方にかつ第1のメンブレンスイッチ33と平行に配設される。
第2のメンブレンスイッチ34はシートクッション11a上の、正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で若干、前寄りに荷重が作用している状態である前寄着座状態を検知するためのものである。第2のメンブレンスイッチ34の信号がオフのときは、乗員が正規着座状態で着座している可能性がある。そこで第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が確認され、図7に示すECU42に記憶される正規着座用閾値Fと比較されて、合計出力値の方が大きい場合に大人であると判定する。
第2のメンブレンスイッチ34の信号がオンであれば、乗員が前寄着座状態で着座している可能性がある。そして第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値がECU42によって確認される。このとき、図7に示すように第1、第2の荷重センサ31、32には正規着座したときよりは小さく、かつ前方着座状態のときよりは大きな荷重が作用するため、正規着座用閾値Fより所定量Bだけ小さく、かつ第1の実施形態で採用した偏倚着座用閾値Gよりも所定量(A−B)だけ大きい、ECU42に記憶される偏倚着座用閾値Pが選択され判定に利用される。そして第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値が偏倚着座用閾値Pより大きければ、シートクッション11aには大人が着座していると判定される。なお、ここで所定量Bとは、正規着座状態の場合に第1、第2の荷重センサ31、32から検出される合計出力値に対し、前寄着座によって減少する合計出力値の大きさである。
次に上記の第2実施形態の乗員検知システム51の作動について図9のフローチャート2に基づいて説明する。
まず、ステップS200において第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS201に進みオン状態であればステップS203に進む。
ステップS201では第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値と正規着座用閾値Fとが比較され、合計出力値の方が正規着座用閾値Fより大きい場合は、ステップS204に進み大人の乗員が着座していると判定される。
上述したようにステップS200において第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であれば、大人がシートクッション11aに乗員が前寄着座状態で着座しているとし、ステップS203に進む。ステップS203では、第1、第2の荷重センサ31、32の合計出力値と正規着座用閾値Fより所定量Bだけ低い偏倚着座用閾値Pとが比較され、合計出力値の方が大きい場合は、ステップS204に進み大人が着座していると判定される。また合計出力値の方が偏倚着座用閾値Pより小さい場合は、ステップS203の判別結果はNOとなりステップS202に進みシートクッション11aの上には大人ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第2の実施形態においては、乗員検知システム51は、第2のメンブレンスイッチ34がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が正規着座用閾値Fより大きい場合、大人であると判定する。また第2のメンブレンスイッチ34がオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が、正規着座用閾値Fより所定量Bだけ小さく、かつ前方着座時の偏倚着座用閾値Gよりも所定量(A−B)だけ大きい、ECU42に記憶される偏倚着座用閾値Pより大きい場合、大人であると判定する。このように1個の安価な第2のメンブレンスイッチ34によって前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは2個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は第1の実施形態に対し、第2のメンブレンスイッチ34を追加したことによって乗員検知システム52を構成した点が異なる。よって乗員検知システム52を構成する乗員検知センサ64は第1、第2の荷重センサ31、32と、第1のメンブレンスイッチ33と、第2のメンブレンスイッチ34とからなる。第3の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。なお、図5(c)に示すように第1のメンブレンスイッチ33及び第2のメンブレンスイッチ34は第1の実施形態及び第2の実施形態においてシートクッション11a上に配設された第1のメンブレンスイッチ33及び第2のメンブレンスイッチ34位置と同様の位置に配設され、各荷重センサ31、32及び各メンブレンスイッチ33、34の検知する対象は第1の実施形態及び第2の実施形態にて説明した内容と同様である。
第3の実施形態については乗員検知システム52の作動について図10のフローチャート3に基づいて説明する。
まず、ステップS300において乗員が前方着座状態であることを示す第1のメンブレンスイッチ33がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS301に進み、前方着座を示すオン状態であれば後述するステップS305に進む。
ステップS301では第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS302に進み、オン状態であれば後述するステップS304に進む。
ステップS302では、第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値が正規着座を判定するためのECU42に記憶される正規着座用閾値Fと比較され、各荷重センサ31、32の合計出力値の方が大きければステップS306に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値の方が正規着座用閾値Fよりも小さい場合はステップS303に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップS304ではステップS301から第2のメンブレンスイッチ34がオンの場合にYESとなり移動され、第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値が正規着座用閾値Fよりも所定量Bだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値Pと比較され、合計出力値の方が大きければステップS306に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値の方が偏倚着座用閾値Pよりも小さい場合はステップS303に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Bとは、第2の実施形態で説明したとおりである。
ステップS305では上述したとおりステップS300において前方着座を検知する第1のメンブレンスイッチ33がオン状態のときYESとなって移動され、第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値と、正規着座用閾値Fよりも所定量Aだけ小さく、偏倚着座用閾値Pよりも所定量(A−B)だけ小さいECU42に記憶される偏倚着座用閾値Gとが比較され、合計出力値の方が大きければステップS306に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第2の荷重センサ31、32からの合計出力値の方が偏倚着座用閾値Gよりも小さい場合はステップS303に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第3の実施形態においては、乗員検知システム52は、第1及び第2のメンブレンスイッチ33、34が共にオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が正規着座用閾値Fより大きい場合、大人であると判定する。また第2のメンブレンスイッチ34がオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が正規着座用閾値Fよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Pより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第1のメンブレンスイッチ33がオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第1及び第2の荷重センサ31、32の合計出力値が偏倚着座用閾値Pよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Gより大きい場合、大人であると判定する。このように2個の安価な第1、第2のメンブレンスイッチ33、34によって前方着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは2個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に第4乃至第7の実施形態について説明する。第4乃至第7の実施形態は第1乃至第3の実施形態に対し、第1、第2の荷重センサ31、32のうち他方端の荷重センサ32を1個廃止し、第3のメンブレンスイッチ35を追加して乗員検知センサ66〜68を構成するものである。そして本実施形態においては第3のメンブレンスイッチ35は図5の(d)〜(g)に示すように、シートクッション11aの後方部の着座面表皮裏に幅方向に延在して埋設されている。そして着座者がシートクッション11a上の中心から幅方向に少しずれて着座する、いわゆる横ズレ着座の荷重状態を検知したときにオンするように構成されており、乗員が正規着座状態で着座したときにはオフ状態となる。なお第3のメンブレンスイッチ35はON/OFFを検知できればどのような構造のセンサでも良いが、第1、第2のメンブレンスイッチ33、34と比較して、より感度の高いものが好ましい。よって第1、第2のメンブレンスイッチ33、34と構造、作動は同様であっても、より低い荷重で各接点が接触できるよう構成されている。また第4乃至第7の実施形態においては荷重センサ31が1個で構成されるため荷重センサ31からの出力値は、荷重センサ31、32が2個で構成されていた第1乃至第3の実施形態の場合と比較して略半分となる。
第5乃至第7の実施形態においては、このように第1の荷重センサ31と、第3のメンブレンスイッチ35とを基本の構成とし、後は第1乃至第3の実施形態と同様に第1のメンブレンスイッチ33と、第2のメンブレンスイッチ34とを組み合わせて構成する。そして第1乃至第3の実施形態と第4乃至第6の実施形態とは第1のメンブレンスイッチ33と、第2のメンブレンスイッチ34との組み合わせにおいて対応関係をもち、第1と第4、第2と第5、第3と第6の各実施形態同士がそれぞれ同様の組合わせとなっており、第7の実施形態のみ対応関係はない。
まず第4の実施形態について説明する。上述のとおり第4の実施形態は第1の実施形態に対し、第2の荷重センサ32を廃止し、第3のメンブレンスイッチ35を追加した点のみが異なる。よって図5(d)に示すように乗員検知システム53を構成する乗員検知センサ65は第1の荷重センサ31と、第3のメンブレンスイッチ35と、第1のメンブレンスイッチ33とからなる。第4の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第4の実施形態の乗員検知システム53について図11のフローチャート4に基づいて作動説明を行なう。
まずステップS400において第1のメンブレンスイッチ33がオン状態であるか否かが判断される。大人がシートクッション11a上に正規着座している状態では、第1のメンブレンスイッチ33はオフとなりステップS400の判別結果はNOとなって、ステップS401に進む。またオン状態であれば後述するステップS405に進む。
ステップS401では、第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS402に進みオン状態であればステップS404に進む。なお、このとき第3のメンブレンスイッチ35がオンであるということはシートクッション11aの幅方向において横ズレして着座している可能性がある。
ステップS402では第1の荷重センサ31の出力値と図15に示すECU42に記憶される正規着座用閾値Hとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Hより大きい場合は、ステップS406に進み大人との判定がされる。また荷重センサ31の出力値の方が正規着座用閾値Hより小さい場合は、ステップS403に進みチャイルドシートが装着されているとの判定がされる。
ステップS404では第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより所定量Nだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値Kとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS406に進み大人が着座していると判定される。なお、ここで所定量Nとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ31から検出される出力値に対し、横ズレ着座によって減少する出力値の大きさである。
上述したとおりステップS400において第1のメンブレンスイッチ33がオン状態であれば、大人が前方着座している状態である可能性がありステップS405に進む。
ステップS405では、第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより所定量Dだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値J(<偏倚着座用閾値K)とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS406に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Jより小さい場合は、ステップS405の判別結果はNOとなりステップS403に進みシートクッション11aの上には大人の乗員ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Dとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ31から検出される出力値に対し、前方着座によって減少する出力値の大きさである。
上述の説明から明らかなように第4の実施形態においては、乗員検知システム53は、第1及び第3のメンブレンスイッチ33、35が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Hより大きい場合、大人であると判定する。また、第3のメンブレンスイッチ35がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第1の荷重センサ31の出力値が正規着座用閾値Hよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Kより大きい場合、大人であると判定する。また第1のメンブレンスイッチ33がオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサ31の出力値が偏倚着座用閾値Kよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Jより大きい場合、大人であると判定する。このように2個の安価な第1、第3のメンブレンスイッチ33、35によって横ズレ着座状態、前方着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは1個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は第2の実施形態に対し、第2の荷重センサ32を廃止し、第3のメンブレンスイッチ35を追加した点のみが異なる。よって図5(e)に示すように乗員検知システム54を構成する乗員検知センサ66は第1の荷重センサ31と、第3のメンブレンスイッチ35と、第2のメンブレンスイッチ34とからなる。第5の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第5の実施形態の乗員検知システム54について図12のフローチャート5に基づいて作動説明を行なう。
まず、ステップS500において第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS501に進みオン状態であればステップS505に進む。
ステップS501では第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS502に進みオン状態であればステップS504に進む。なお、このとき第3のメンブレンスイッチ35がオンであるということはシートクッション11aの幅方向に横ズレして着座している可能性がある。
ステップS502では第1の荷重センサ31の出力値とECU42に記憶される正規着座用閾値Hとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Hより大きい場合は、ステップS506に進み大人であると判定される。また出力値の方が正規着座用閾値Hより小さい場合は、ステップS503に進みチャイルドシートであると判定される。
ステップS504では第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより所定量Nだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値Kとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS506に進み大人の乗員が着座していると判定される。
またステップS500において第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であれば、大人がシートクッション11aに前寄着座状態で着座している可能性があり、判別結果はYESとなりステップS505に進む。
ステップS505では、第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより所定量Cだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値I(<偏倚着座用閾値K)とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS506に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Iより小さい場合は、ステップS505の判別結果はNOとなりステップS503に進みシートクッション11aの上には大人の乗員ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Cとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ31から検出される出力値に対し、前方着座によって減少する出力値の大きさである。
上述の説明から明らかなように第5の実施形態においては、乗員検知システム54は、第2及び第3のメンブレンスイッチ34、35が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1の荷重センサ31の出力値が正規着座用閾値Hより大きい場合、大人であると判定する。また、第3のメンブレンスイッチ35がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第1の荷重センサ31の出力値が正規着座用閾値Hよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Kより大きい場合、大人であると判定する。また第2のメンブレンスイッチ34がオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサ31の出力値が偏倚着座用閾値Kよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Iより大きい場合、大人であると判定する。このように2個の安価な第2、第3のメンブレンスイッチ34、35によって横ズレ着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは1個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第6の実施形態について説明する。第6の実施形態は第3の実施形態に対し、第2の荷重センサ32を廃止し、第3のメンブレンスイッチ35を追加した点のみが異なる。よって図5(f)に示すように乗員検知システム55を構成する乗員検知センサ67は第1の荷重センサ31と、第3のメンブレンスイッチ35と、第1のメンブレンスイッチ33と、第2のメンブレンスイッチ34とからなる。第6の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第6の実施形態については乗員検知システム55の作動について図13のフローチャート6に基づいて説明する。
まず、ステップS600において乗員が前方着座状態であることを検出する第1のメンブレンスイッチ33がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS601に進み、前方着座を示すオン状態であれば後述するステップS607に進む。
ステップS601では第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS602に進み、オン状態であれば後述するステップS606に進む。
ステップS602では、第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップS603に進みオン状態であればステップS605に進む。なお、このとき第3のメンブレンスイッチ35がオンであるということはシートクッション11aの幅方向に横ズレして着座している可能性がある。
ステップS603では第1の荷重センサ31の出力値とECU42に記憶される正規着座用閾値Hとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Hより大きい場合は、ステップS608に進み大人が着座しているという判定がされる。また出力値の方が正規着座用閾値Hより小さい場合は、ステップS604に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップS602で第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるときに進むステップS605では、第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより前述の所定量Nだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値Kとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS608に進み大人の乗員が着座していると判定される。また第1の荷重センサ31からの出力値の方が偏倚着座用閾値Kよりも小さい場合はステップS604に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
またステップS601において第2のメンブレンスイッチ34がオン状態であれば、ステップS606に進み、第1の荷重センサ31の出力値と正規着座用閾値Hより所定量Cだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値I(<偏倚着座用閾値K)とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS608に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Iより小さい場合は、ステップS606の判別結果はNOとなりステップS604に進みシートクッション11aの上には子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップS607ではステップS600において前方着座を検知する第1のメンブレンスイッチ33がオン状態のときYESとなって移動され、第1の荷重センサ31からの出力値と、正規着座用閾値Hよりも所定量Dだけ低く、偏倚着座用閾値Iよりも所定量(D−C)だけ低い偏倚着座用閾値Jとが比較され、出力値の方が大きければステップS608に進み大人が乗車していると判定される。また第1の荷重センサ31からの出力値の方が偏倚着座用閾値Jよりも小さい場合はステップS604に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第6の実施形態においては、乗員検知システム55は、第1、第2及び第3のメンブレンスイッチ33、34、35が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Hより大きい場合、大人であると判定する。また、第3のメンブレンスイッチ35がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第1の荷重センサ31の出力値が正規着座用閾値Hよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Kより大きい場合、大人であると判定する。また、第2のメンブレンスイッチ34がオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサ31の出力値が偏倚着座用閾値Kよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Iより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第1のメンブレンスイッチ33がオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第1の荷重センサ31の出力値が偏倚着座用閾値Iよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Jより大きい場合、大人であると判定する。このように安価な第3のメンブレンスイッチ35によって横ズレ着座状態が検知でき、安価な第1、第2のメンブレンスイッチ33、34によって前方着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは1個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第7の実施形態について説明する。第7の実施形態においては、乗員検知システム56を構成する乗員検知センサ68は図5(g)に示すように第1の荷重センサ31と、第3のメンブレンスイッチ35のみからなる。第7の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第7の実施形態については乗員検知システム56の作動について図14のフローチャート7に基づいて説明する。
ステップS700で、第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であれば横ズレ着座状態ではないと判定しステップS701に進みオン状態であれば横ズレ着座状態であるとしてステップS703に進む。
ステップS701では第1の荷重センサ31の出力値とECU42に記憶される正規着座用閾値Hとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Hより大きい場合は、ステップS704に進み大人が着座しているという判定がされる。また出力値の方が正規着座用閾値Hより小さい場合は、ステップS702に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップS700で第3のメンブレンスイッチ35がオン状態であるときに進むステップS703では、第1の荷重センサ31の出力値と図15に示す正規着座用閾値Hより前述の所定量Nだけ低いECU42に記憶される偏倚着座用閾値Kとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップS704に進み大人の乗員が着座していると判定される。また第1の荷重センサ31からの出力値の方が偏倚着座用閾値Kよりも小さい場合はステップS702に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第7の実施形態においては、乗員検知システム56は、第3のメンブレンスイッチ35がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第1の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Hより大きい場合、大人であると判定する。また、第3のメンブレンスイッチ35がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第1の荷重センサ31の出力値が正規着座用閾値Hよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Kより大きい場合、大人であると判定する。このように安価な第3のメンブレンスイッチ35によって横ズレ着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは1個で構成でき、コストの低減を図りながらも、大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
なお、第4乃至第7の実施形態においては、第3のメンブレンスイッチ35をシートクッション11aのクッション後部位置に幅方向に延在させ着座面に沿って配置した。しかし、これに限らず図16(a)に示すように第3のメンブレンスイッチ35aをシートクッション11aの幅方向の他方端後方部においてシートクッション11aの前後方向に延在させ着座面に沿って配置してもよい。これによっても乗員の横ズレ着座は検知でき、第4乃至第7の実施形態と同様の効果が期待できる。また、前記第3のメンブレンスイッチ35aと平行に複数個の第3のメンブレンスイッチ35aを、シートクッション11a上に配置してもよい。これによって、横ズレ着座の検知能力は向上し、さらに効果が期待できる。
また、第4乃至第7の実施形態においては、図16(b)に示すようにシートクッション11aの幅方向に広くした形状で形成された第3のメンブレンスイッチ35bを、シートクッション11aの幅方向の他方端後方部に前後方向に延在させ配置してもよい。そして、このとき接点も幅方向に複数個設ける構成とし、これによっても、横ズレ着座の検知能力はさらに向上し、一層の効果が期待できる。
また、第4乃至第7の実施形態においては、第1乃至第3の実施形態に対し第2の荷重センサ32を廃止し、第1の荷重センサ31を採用したが、これに限らず、第2の荷重センサ32を採用し第1の荷重センサ31を廃止してもよく、これによっても同様の効果が得られる。
また、第2乃至第7の実施形態においても第1の実施形態と同様に、前述した4パターンの乗車姿勢(1)〜(4)について大人とチャイルドシートとの判定実験を行ない検証したがいずれも良好に判別ができた。
さらに、本実施形態においては、安全装置としてエアバッグ装置を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、乗員検知システム50乃至56は、安全装置として、車両窓やサンルーフの挟み込み検出装置等にも適用が可能である。
2…センサ部、11…車両シート、11a…シートクッション、13…シートスライド装置、14…ロアレール、16…アッパレール、17…フレーム、18…取付け面、30…乗員検知センサ、31、32…荷重センサ、33、34、35…メンブレンスイッチ、42…ECU、50〜56…乗員検知システム、63〜68…乗員検知センサ。

Claims (5)

  1. シートクッションと、シートバックとからなるシートの荷重状態を前記シートクッションに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサであって、
    前記乗員検知センサは、シートクッションの下部を構成するシートフレームとフロア側との間に配置されシートクッション上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも1個の荷重センサと、
    前記シートクッションの着座面に沿って配置され、前記荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも1つの前記接点と他方側の少なくとも1つの前記接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも1個のメンブレンスイッチと、によって構成されることを特徴とする乗員検知センサ。
  2. 請求項1において前記荷重センサは、前記シートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ1個ずつ配置された第1の荷重センサ及び第2の荷重センサであり、
    前記メンブレンスイッチは、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第1のメンブレンスイッチ、及び該第1のメンブレンスイッチより若干後方に前記第1のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第2のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする乗員検知センサ。
  3. 請求項1において、前記荷重センサは前記シートクッションの幅方向の一方端後方部においてシートフレームとフロア側との間に配置された1個の荷重センサであり、
    前記メンブレンスイッチは、前記シートクッションの幅方向の他方端後方部において前記シートクッションの前後方向に、または前記シートクッションのクッション後部位置に幅方向に延在して前記着座面に沿って配置された第3のメンブレンスイッチと、
    大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第1のメンブレンスイッチ、及び該第1のメンブレンスイッチより若干後方に前記第1のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第2のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする乗員検知センサ。
  4. 請求項2に記載の乗員検知センサの前記第1及び第2の荷重センサからの合計出力値が、前記第1及び第2のメンブレンスイッチから出力されたオン/オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するECUを備えた乗員検知システムにして、
    前記ECUは、前記第1及び第2のメンブレンスイッチから出力されるオン/オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Fとして記憶し、前記第2のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記正規着座用閾値Fよりも小さい偏倚着座用閾値P、及び前記第1のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Pよりも小さい偏倚着座用閾値Gのうちの少なくとも一方を記憶していることを特徴とする乗員検知システム。
  5. 請求項3に記載の乗員検知センサの前記第1の荷重センサからの出力値が、前記第1乃至第3のメンブレンスイッチから出力されたオン/オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するECUを備えた乗員検知システムにして、
    前記ECUは、前記第1乃至第3のメンブレンスイッチから出力されるオン/オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Hとして記憶し、前記第3のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値を前記正規着座用閾値Hよりも小さい偏倚着座用閾値Kとして記憶し、前記第2のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Kよりも小さい偏倚着座用閾値I、及び前記第1のメンブレンスイッチから出力される前記オン/オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Iよりも小さい偏倚着座用閾値Jのうちの少なくとも一方を記憶していることを特徴とする乗員検知システム。
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