JP2012032312A

JP2012032312A - シート上荷重検出装置

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Publication number: JP2012032312A
Application number: JP2010172984A
Authority: JP
Inventors: Ryota Nakanishi; 亮太中西; Koji Ito; 浩二伊藤
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: JP5577921B2; US20120025966A1; US8493197B2

Abstract

【課題】不要な零点補正を無くして、整備工数を低減することができるシート上荷重検出装置を提供する。
【解決手段】シート１に設けられ歪み量に応じた荷重信号を出力する荷重センサ１４を備え、該荷重センサ１４の荷重信号に基づきシート１上の荷重を検出する。ＣＰＵ３１は、検出された荷重と閾値との大小関係に基づき、シート１の着席状態及び空席状態を判別する。ＣＰＵ３１は、車両衝突時の衝撃を検出すると、インジケータ４４を点灯駆動する。ＣＰＵ３１は、衝撃検出時、シート１の着席状態及び空席状態の判別結果に対応して、荷重センサ１４の零点補正の要否を表す診断情報をメモリ３５に記憶する。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート上荷重検出装置に関するものである。

近年、車両においては、エアバッグ装置が搭載されることが一般的である。このエアバッグ装置は、車両衝突時に車両に発生する衝撃が加速度センサ等の衝突検出手段によって検出されると、例えばステアリングホイールの中央部又は助手席のダッシュパネル内に収められたエアバッグを瞬時に膨張させて、対象シートに着座する乗員を保護する。

従来、こうしたエアバッグ装置が搭載される場合において、その対象シートには、乗員を検出するためのシート上荷重検出装置が設けられている（例えば特許文献１〜３など）。このシート上荷重検出装置は、歪み量に応じた荷重信号を出力する荷重検出手段を備えており、該荷重検出手段の荷重信号に基づきシート上に作用する荷重を検出する。

特開２００３−３４４１４５号公報特開２００２−２８６５３６号公報特開２００３−２４０６２７号公報

ところで、こうしたシート上荷重検出装置では、車両衝突時に車両に発生する衝撃によって、荷重検出手段の出力する荷重信号に著しい零点ずれが発生することがある。つまり、シートに乗員等が不在でシート上の荷重が実質的に零であるにも関わらず、荷重検出手段の出力する荷重信号が所定荷重相当を表していることがある。従って、この状態のまま使用を継続すると、乗員の誤検出が生じる可能性がある。そこで、衝突検出手段により前記衝撃が検出されると、警告用のインジゲータを点灯して乗員に異常を報知し、ディーラー等の整備工場に持ち込むなどの対処を促すようにしている。

そして、整備工場の整備員は、異常報知に対応して零点をリセット（零点ずれを解消）するとともに感度検査を実施し（以下、「零点補正」ともいう）、装置の継続使用に問題がなければそのまま再利用をする。

しかしながら、例えば乗員等がシートを叩く・蹴るなどした場合にも、衝突検出手段により車両衝突時相当の衝撃が検出されることがある。このとき、荷重検出手段の出力する荷重信号に著しい零点ずれが発生する可能性は僅少である。これは、シートに加わる荷重が人力程度のものであり、前記した著しい零点ずれが発生し得ないことによる。ところが、前述の異常報知によって車両の持ち込まれた整備工場の整備員は、本来ならば不要であるにも関わらず前述の零点補正を行う必要があり、整備工数の増大を余儀なくされる。

本発明の目的は、不要な零点補正の作業を割愛して、整備工数を低減することができるシート上荷重検出装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シートに設けられ歪み量に応じた荷重信号を出力する荷重検出手段を備え、該荷重検出手段の荷重信号に基づき前記シート上の荷重を検出するシート上荷重検出装置において、前記検出された荷重と閾値との大小関係に基づき、前記シートの着席状態及び空席状態を判別する判別手段と、車両衝突時の衝撃を検出する衝突検出手段と、前記衝突検出手段により前記衝撃が検出されたことを報知する報知手段と、前記衝突検出手段による前記衝撃の検出時、前記判別手段による前記シートの着席状態及び空席状態の判別結果に対応して、前記荷重検出手段の零点補正の要否を表す診断情報を記憶する記憶手段とを備えたことを要旨とする。

通常、シートの着席状態では、乗員はシートベルトを装着してその身体をシートに拘束させることで、車両衝突時の衝撃から守られている。シートベルトは、そのタングがシートに固定されたバックルに装着される状態で乗員の身体を拘束する。従って、シートの着席状態で車両衝突による衝撃が発生すると、シートに対する衝撃は乗員の体重分だけ増加する。すなわち、乗員の質量をＭ、衝突時の加速度をＧ、加速度Ｇのかかっている時間をΔｔとすると、このときの力積ＦＴは下式により表される。

ＦＴ＝Ｍ×Ｇ×Δｔ
従って、質量Ｍが大きくなって、衝撃（力積ＦＴ）が大きくなれば、バックルを通じてシートに作用する力のモーメントが著しくなり、例えば該シートが塑性変形することがある。この場合、前記荷重検出手段の出力する荷重信号に著しい零点ずれが発生する可能性が高くなる。一方、シートの空席状態で車両衝突による衝撃が発生すると、少なくとも前記した力のモーメントが発生することがないため、前記荷重検出手段の出力する荷重信号に著しい零点ずれが発生する可能性が低くなる。同構成によれば、前記判別手段により、前記検出された荷重と閾値との大小関係に基づいて、前記シートの着席状態及び空席状態が判別される。そして、前記衝突検出手段による車両衝突時の衝撃の検出時、前記シートが着席状態と判別されていれば前記荷重検出手段の零点補正の必要を表す前記診断情報が前記記憶手段に記憶され、反対に、前記シートが空席状態と判別されていれば前記荷重検出手段の零点補正の不要を表す前記診断情報が前記記憶手段に記憶される。従って、前記報知手段により前記衝突検出手段による前記衝撃の検出が報知され、利用者が車両を整備工場に持ち込んだ場合、その整備員は、前記記憶手段に記憶された前記診断情報に基づいて前記荷重検出手段の零点補正の要否を確認することができる。これにより、整備員は、前記診断情報が前記荷重検出手段の零点補正の不要を表していれば、該零点補正の作業を割愛することができ、整備工数を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシート上荷重検出装置において、前記判別手段による判別結果を前記シートの着席状態から空席状態へと切り替えるときの閾値である所定の第１閾値と、前記シートの空席状態から着席状態へと切り替えるときの閾値である所定の第２閾値とは、前記シートの着席状態及び空席状態間の遷移がより起きにくくなるように互いに異なる値に設定されていることを要旨とする。

同構成によれば、前記検出された荷重の前記閾値（第１閾値又は第２閾値）近傍の僅かな変動によって、前記判別手段による判別結果が前記シートの着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のシート上荷重検出装置において、前記検出された荷重と閾値との大小関係が所定時間だけ継続されたときに、前記判別手段による判別結果を前記シートの着席状態及び空席状態間で遷移させる遅延手段を備えたことを要旨とする。

同構成によれば、前記検出された荷重の一時的な変動によって、前記判別手段による判別結果が前記シートの着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制できる。特に、請求項２に記載の構成にこの構成が適用されることで、前記検出された荷重が外乱等の影響で不安定に推移したとしても、前記判別手段による判別結果が前記シートの着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することをより一層抑制できるといった作用効果も得られるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート上荷重検出装置において、前記衝突検出手段は、前記荷重検出手段の出力する荷重信号の推移に基づいて、車両衝突時の衝撃を検出することを要旨とする。

同構成によれば、前記衝突検出手段は、前記荷重検出手段の出力する荷重信号を利用して車両衝突時の衝撃を検出できるため、例えば該衝撃を検出するための専用のセンサ（例えば加速度センサ）を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

本発明では、不要な零点補正を無くして、整備工数を低減することができるシート上荷重検出装置を提供することができる。

本発明の一実施形態が適用されるシート本体の骨格を示す側面図。荷重センサの電気的構成を示すブロック図。ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。衝撃発生時の荷重検出電圧及び衝突検知ビットの推移を示すタイムチャート。衝突時座席判定情報の着席状態及び空席状態間の遷移態様を示す説明図。（ａ）（ｂ）は、衝突検知ダイアグの設定態様を示すタイムチャート。衝突時座席判定情報の着席状態及び空席状態間の遷移態様を示すフローチャート。衝突検知ダイアグの設定態様を示すフローチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、例えば自動車などの車両の助手席側に搭載されるシート１の骨格部を示す側面図である。なお、図１で示される骨格部は、シート１の幅方向（図１において紙面に直交する方向）で対をなして配設されており、ここでは車両の前方に向かって左側に配置された骨格部をシート外側から見た側面図を示している。車両の前方に向かって右側に配置される骨格部については同様の形状であるため、左側の骨格部を代表して以下に説明する。

図１に示されるように、車両フロア２の上面には、前後一対のブラケット３が固着され、その前後一対のブラケット３に対してロアレール４が車両フロア２に沿って支持固定されている。そして、このロアレール４には、その上側においてアッパレール５が前後方向に摺動可能に装着されている。

また、アッパレール５の上面には、前後一対のセンサ本体６を介して所定の間隔をおいてロアアーム７が支持されている。このロアアーム７は、シートクッション８の骨格をなすものである。なお、本実施形態では、前後で対をなすセンサ本体６は、反対側の分も含めて合計４個が配設されている。

図１に拡大して示したように、センサ本体６は、第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２と、起歪体１３と、荷重検出手段を構成する荷重センサ１４とを備えている。そして、荷重センサ１４は、歪みゲージ１５及び信号処理装置１６を備えている。第１ブラケット１１は、アッパレール５の先端部においてその上面に固定されており、第２ブラケット１２は、ロアアーム７の先端部においてその下面に固定されている。起歪体１３は、板状に成形されており、その一側端部及び他側端部はそれぞれ第１ブラケット１１の上面及び第２ブラケット１２の下面に固着されている。そして、起歪体１３は、その中間部において撓み部１３ａを形成している。

荷重センサ１４の歪みゲージ１５はこの撓み部１３ａの上面に貼着されており、信号処理装置１６は第１ブラケット１１に支持される起歪体１３の一側端部の上面に搭載されている。起歪体１３は、第２ブラケット１２から上下方向の荷重が加わることで、第１ブラケット１１に支持される一側端部を支点に曲がる。歪みゲージ１５は、この起歪体１３（撓み部１３ａ）の曲げに伴う歪み量に応じて、荷重信号としてのゲージ電圧を発生させるものである。このゲージ電圧は、基本的にシート１に加わる荷重に応じてリニアに変動する。そして、信号処理装置１６は、このゲージ電圧に基づきシート１に加わる荷重に応じた乗員重量検出情報の取得等をする。

なお、ロアアーム７にはＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御装置）２０が支持されており、このＥＣＵ２０には全て（４個）のセンサ本体６に設けられた荷重センサ１４（信号処理装置１６）がそれぞれ信号線２１を介してディジタル双方向通信可能に接続されている。このＥＣＵ２０は、これら荷重センサ１４が取得した乗員重量検出情報に対応する信号を受信して乗員判定等を行う。

次に、本実施形態における荷重センサ１４及びＥＣＵ２０の電気的構成について、それぞれ図２及び図３のブロック図に基づき説明する。
図２に示されるように、荷重センサ１４の信号処理装置１６は、アナログ信号処理部２２と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部２３と、ロジック回路を内蔵する制御部２４と、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）よりなる書き換え可能な不揮発性のメモリ２５と、比較器２６と、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部２７とを備えている。そして、信号処理装置１６は、制御部２４において信号線２１を介してＥＣＵ２０と接続されている。この制御部２４は、ＥＣＵ２０との間での各種信号の送受、メモリ２５に対する各種情報（データ）の書き込み・読み出し等を行う。なお、制御部２４及びＥＣＵ２０（ＣＰＵ３１）間の送受信は、所定時間Ｔごとに繰り返される。

ここで、歪みゲージ１５は、シート１に加わる荷重に応じたその歪み量に応じてゲージ電圧Ｖ１を発生し、これをアナログ信号処理部２２に出力する。アナログ信号処理部２２は、ゲージ電圧Ｖ１を増幅して荷重検出電圧Ｖ２を生成し、これをＡ／Ｄ変換部２３及び比較器２６にそれぞれ出力する。

Ａ／Ｄ変換部２３は、荷重検出電圧Ｖ２をＡ／Ｄ変換して乗員重量検出情報信号を生成する。制御部２４は、この乗員重量検出情報信号を入力することで乗員重量検出情報として前記メモリ２５に書き込み・記憶する。これにより、荷重センサ１４において乗員重量検出情報が取得される。なお、メモリ２５には、制御部２４による乗員重量検出情報の取得タイミングに合わせて最新の乗員重量検出情報が更新・記憶されている。

一方、比較器２６には、Ｄ／Ａ変換部２７からの高側閾値信号Ｓ１及び低側閾値信号Ｓ２が併せて出力されている。詳述すると、メモリ２５には所定の高側衝突検出閾値及び該高側衝突検出閾値よりも小さい所定の低側衝突検出閾値が予め記憶されており、制御部２４はこれら高側衝突検出閾値及び低側衝突検出閾値を読み込んで高側閾値情報信号及び低側閾値情報信号を生成する。制御部２４は、これら高側閾値情報信号及び低側閾値情報信号をＤ／Ａ変換部２７に出力する。Ｄ／Ａ変換部２７は、高側閾値情報信号及び低側閾値情報信号をＤ／Ａ変換して高側閾値信号Ｓ１及び低側閾値信号Ｓ２を生成し、これらを比較器２６に出力する。

比較器２６は、荷重検出電圧Ｖ２と、高側閾値信号Ｓ１及び低側閾値信号Ｓ２とをそれぞれ大小比較することで各々の比較結果に応じたレベル（ハイ又はロー）の信号を制御部２４に個別に出力する。高側衝突検出閾値及び低側衝突検出閾値に基づく高側閾値信号Ｓ１及び低側閾値信号Ｓ２は、車両衝突時の衝撃を検出する好適なレベルを有している。従って、比較器２６からの各出力信号のレベルは、車両衝突時の衝撃の有無に応じて変動する。

すなわち、図４に示すように、車両衝突時、荷重検出電圧Ｖ２（シート上に作用する荷重）は、一旦急増し、その後に急減することが確認されている。従って、車両衝突時、比較器２６は、荷重検出電圧Ｖ２が高側閾値信号Ｓ１を超えたことを表すレベルの出力信号を生成し、その後、荷重検出電圧Ｖ２が低側閾値信号Ｓ２を下回ったことを表すレベルの出力信号を生成する。制御部２４は、比較器２６からのこれら出力信号の推移を監視することで車両衝突時の衝撃を検出し（衝突検出手段）、ＥＣＵ２０との間の各種信号の送受タイミングに合わせてこれを衝突検知ビットとしてメモリ２５に書き込み・記憶する。この衝突検知ビットは、前述の態様で車両衝突時の衝撃が検出された際にハイレベルに設定される情報である。これにより、荷重センサ１４において車両衝突時の衝撃が検出される。

なお、制御部２４は、ＥＣＵ２０から情報要求信号を受信すると、メモリ２５に記憶された乗員重量検出情報及び衝突検知ビットを読み込んでこれを所定の送信用フォーマットに成形した送信用の情報応答信号を生成し、該情報応答信号をＥＣＵ２０に送信する。

図３に示されるように、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）３１と、電源回路３２と、判定出力回路３３と、報知出力回路３４と、例えばＥＥＰＲＯＭよりなる書き換え可能な記憶手段としての不揮発性のメモリ３５と、通信回路３６とを備えている。そして、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ３１において信号線２１を介して全ての荷重センサ１４（制御部２４）と個別に接続されている。なお、ＣＰＵ３１は、各種プログラム及びマップ等を記憶したＲＯＭ、各種データ等の読み書き可能なＲＡＭ等を内蔵している。

そして、乗員判定等に際してＣＰＵ３１は、各荷重センサ１４の制御部２４に情報要求信号を出力する。このとき、各制御部２４は、ＣＰＵ３１からの情報要求信号を受信することで、メモリ２５に記憶された乗員重量検出情報及び衝突検知ビットを読み込んで前述の送信用の情報応答信号を生成し、該情報応答信号をＣＰＵ３１に送信する。従って、ＣＰＵ３１は、各荷重センサ１４が応答する情報応答信号を受信して、これら情報応答信号に含まれる乗員重量検出情報及び衝突検知ビットを取得する。

ＣＰＵ３１は、取得したこれら乗員重量検出情報を合計してシート上荷重情報を算出し、これに基づき乗員判定を行う。具体的には、シート１が空席状態にあること、大人又は子供が着座していることなどを判定する。また、ＣＰＵ３１は、取得した衝突検知ビットに基づき衝撃検出の有無を判定する。

なお、ＣＰＵ３１は、判定出力回路３３を介してエアバッグ装置のエアバッグＥＣＵ４３と接続されている。ＣＰＵ３１は、判定出力回路３３を介してエアバッグＥＣＵ４３に対し上述の乗員判定結果を表す情報及び衝撃検出の有無を表す情報を出力する。エアバッグＥＣＵ４３は、取得したこれらの情報に基づきエアバッグの作動を好適に制御する。

また、ＣＰＵ３１は、報知出力回路３４を介して、例えばインストルメントパネルに設置された報知手段としてのインジケータ４４と接続されている。ＣＰＵ３１は、衝撃検出ありを表す衝突検知ビットを取得したとき、報知出力回路３４に駆動信号を出力してインジケータ４４を点灯駆動する。これにより、運転者等の乗員に対し、ディーラー等の整備工場に車両を持ち込むなどの対処を行うことが促される。

さらに、ＣＰＵ３１は、通信回路３６を介して検査器４５と接続される。この検査器４５は、工場出荷時やディーラーなどの整備工場での修理時などにおいて荷重センサ１４等を検査するためのツールである。ＣＰＵ３１は、通信回路３６を介して検査器４５から所定の検査要求信号を受信することで所定の検査処理を実行し、その検査結果を検査器４５に出力する。

加えて、ＣＰＵ３１は、例えばシート上荷重情報に相当する荷重と閾値とを大小比較することで、衝撃検出時における荷重センサ１４の零点補正の要否判定に供されるシート１の着席状態及び空席状態を判別し（判別手段）、これを衝突時座席判定情報としてそのＲＡＭに記憶する。従って、ＲＡＭには、制御部２４（荷重センサ１４）との間の各種信号の送受タイミングに合わせて最新の衝突時座席判定情報が更新・記憶されている。

ここで、ＣＰＵ３１による着席状態及び空席状態間の判別結果（衝突時座席判定情報）の遷移態様について図５に基づき説明する。同図に示すように、現在、衝突時座席判定情報が着席状態のとき、ＣＰＵ３１は、シート上荷重情報に相当する荷重Ｗが所定の第１閾値Ｗ１よりも小さい状態が所定の第１時間Ｔ１継続されたときに、衝突時座席判定情報を空席状態へと切り替える。また、衝突時座席判定情報が空席状態のとき、ＣＰＵ３１は、前記荷重Ｗが第１閾値Ｗ１よりも大きい所定の第２閾値Ｗ２以上の状態が所定の第２時間Ｔ２継続されたときに、衝突時座席判定情報を着席状態へと切り替える。つまり、第１閾値Ｗ１及び第２閾値Ｗ２は、衝突時座席判定情報の着席状態及び空席状態間の遷移がより起きにくくなるように互いに異なる値に設定されている。これは、前記荷重Ｗが閾値（第１閾値Ｗ１又は第２閾値Ｗ２）近傍で僅かに変動することによって、衝突時座席判定情報が着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制するためである。また、前記荷重Ｗと閾値（第１閾値Ｗ１又は第２閾値Ｗ２）との大小関係が所定時間（第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２）だけ継続されるまで、衝突時座席判定情報の着席状態及び空席状態間での遷移を禁止している（遅延手段）。これは、前記荷重Ｗの一時的な変動によって、衝突時座席判定情報が着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制するためである。

ここで、ＣＰＵ３１は、衝撃検出ありを表す衝突検知ビットを取得した際、衝突時座席判定情報に応じて、荷重センサ１４の零点補正の要否を表す診断情報としての衝突検知ダイアグＤｉａを設定し、これをメモリ３５に記憶する。すなわち、ＣＰＵ３１は、衝撃検出ありを表す衝突検知ビットを取得した際、衝突時座席判定情報が着席状態であれば、前記零点補正の必要を表す衝突検知ダイアグＤｉａをメモリ３５に記憶する。また、ＣＰＵ３１は、衝撃検出ありを表す衝突検知ビットを取得した際、衝突時座席判定情報が空席状態であれば、前記零点補正の不要を表す衝突検知ダイアグＤｉａをメモリ３５に記憶する。これは、特にシート１の空席状態であれば、車両衝突による衝撃が発生したとしても、シートベルトのバックルを通じてシート１に力のモーメントが発生することがないため、歪みゲージ１５のゲージ電圧Ｖ１（即ち荷重センサ１４の乗員重量検出情報）に著しい零点ずれが発生する可能性が低くなることによる。

従って、衝撃検出（インジケータ４４による報知）に伴い、運転者等の乗員により車両の持ち込まれた整備工場の整備員は、前記検査器４５にてメモリ３５に記憶された衝突検知ダイアグＤｉａを読み出すことで、荷重センサ１４の零点補正の要否を確認することができる。このとき、衝突検知ダイアグＤｉａが零点補正の不要を表していれば、整備員は、荷重センサ１４の零点補正に係る作業（例えば零点のリセットやその後の感度検査など）を割愛する。

図６は、荷重センサ１４における荷重検出電圧Ｖ２及び衝突検知ビット、ＥＣＵ２０における衝突時座席判定情報（着席状態又は空席状態）並びにこれに対応する衝突検知ビットクリア信号及び衝突検知ダイアグＤｉａの推移を示すタイムチャートである。なお、衝突検知ビットクリア信号は、衝突検知ビットがローレベルからハイレベルへと切り替わった際、そのときの衝突時座席判定情報に対応する送受タイミングでローレベルからハイレベルへと切り替わるとともに、次回の送受タイミングに合わせてハイレベルからローレベルへと切り替わるものである。

同図に示すように、例えば車両衝突等の衝撃により、荷重検出電圧Ｖ２が一旦急増し、その後に急減したとする。すなわち、図４に拡大して示したように、荷重検出電圧Ｖ２が高側閾値信号Ｓ１を超える時間Δｔ１を経過し、その後、荷重検出電圧Ｖ２が低側閾値信号Ｓ２を下回る時間Δｔ２を経過したとする。このとき、荷重センサ１４の制御部２４は、次回のＥＣＵ２０との間の各種信号の送受タイミングに合致する時間Δｔ３の経過を待って、衝突検知ビットをローレベルからハイレベルへと切り替える。

図６に示すように、ＥＣＵ２０のＣＰＵ３１は、このときの送受タイミングに合わせて衝突検知ビットの上記した切り替わりを確認すると、前回の送受タイミングに合わせて判別した衝突時座席判定情報を確認する。なお、前回の衝突時座席判定情報を利用するのは、荷重検出電圧Ｖ２が急変する間に取得された乗員重量検出情報に基づく衝突時座席判定情報の利用を裂けるためである。前記所定時間Ｔは、荷重検出電圧Ｖ２が収束するのに十分な時間に設定されている。

図６（ａ）に示すように、前記確認した衝突時座席判定情報が着席状態のとき、ＣＰＵ３１は、前記所定時間Ｔに対して十分に長い所定時間ＴＤを経過したときの送受タイミングに合わせて、衝突検知ダイアグＤｉａをローレベルからハイレベルへと切り替えるとともに、これをそのメモリ３５に記憶する。同時に、ＣＰＵ３１は、衝突検知ビットクリア信号をローレベルからハイレベルへと切り替える。なお、所定時間ＴＤの経過を待って、衝突検知ダイアグＤｉａ等の切り替えを行うのは、ノイズ等による衝突検知ビットの一時的な立ち上がりを排除するためである。一方、荷重センサ１４の制御部２４は、衝突検知ビットクリア信号のハイレベルへの切り替わりを確認することで、衝突検知ビットをハイレベルからローレベルへと切り替える（戻す）。

この場合、整備工場の整備員は、前記検査器４５にてメモリ３５に記憶された衝突検知ダイアグＤｉａを読み出すことで、該衝突検知ダイアグＤｉａがハイレベルにあること、即ち荷重センサ１４の零点補正の必要を確認する。これにより、整備員は、零点補正に係る所要の作業を実施する。

また、図６（ｂ）に示すように、前記確認した衝突時座席判定情報が空席状態のとき、ＣＰＵ３１は、衝突検知ダイアグＤｉａをローレベルに保持したまま、次回の送受タイミングに合わせて速やかに衝突検知ビットクリア信号をローレベルからハイレベルへと切り替える。一方、前記したように、荷重センサ１４の制御部２４は、衝突検知ビットクリア信号のハイレベルへの切り替わりを確認することで、衝突検知ビットをハイレベルからローレベルへと切り替える（戻す）。

この場合、整備工場の整備員は、検査器４５にてメモリ３５に記憶された衝突検知ダイアグＤｉａを読み出すことで、該衝突検知ダイアグＤｉａがローレベルにあること、即ち荷重センサ１４の零点補正の不要を確認する。これにより、整備員は、荷重センサ１４の零点補正に係る作業を割愛する。

次に、ＥＣＵ２０のＣＰＵ３１による前記した各種制御態様について、図７及び図８に示すフローチャートに基づき総括して説明する。
まず、ＣＰＵ３１による着席状態及び空席状態間の判別結果（衝突時座席判定情報）の遷移態様について説明する。この処理は、制御部２４との送受タイミング（所定時間Ｔ）ごとに繰り返し実行される。

図７に示すように、処理がこのルーチンに移行すると、全ての荷重センサ１４からの乗員重量検出情報が取得可能か否かが判断される（Ｓ１）。ここで、いずれかの荷重センサ１４からの乗員重量検出情報が取得不能と判断されればその後の処理が一旦終了され、全ての荷重センサ１４からの乗員重量検出情報が取得可能と判断されれば現在の衝突時座席判定情報が空席状態か否かが判断される（Ｓ２）。

Ｓ２において、現在の衝突時座席判定情報が空席状態と判断されると、全ての乗員重量検出情報を合計したシート上荷重情報相当の前記荷重Ｗが前記第２閾値Ｗ２以上か否かが判断される（Ｓ３）。そして、荷重Ｗが前記第２閾値Ｗ２以上と判断されると、着席状態に相当する荷重Ｗと見なされて、着席判定用タイマＴＭｏが演算周期に一致する所定時間Ｔだけインクリメントされる（Ｓ４）。一方、前記荷重Ｗが前記第２閾値Ｗ２未満と判断されると、空席状態に相当する荷重Ｗと見なされて、着席判定用タイマＴＭｏが零にクリアされる（Ｓ５）。この着席判定用タイマＴＭｏは、前記荷重Ｗが着席状態に相当するときの連続する時間を計時するためのものである。

Ｓ４又はＳ５の処理が終了され、あるいはＳ２において現在の衝突時座席判定情報が空席状態でないと判断されると、現在の衝突時座席判定情報が着席状態か否かが判断される（Ｓ６）。

Ｓ６において、現在の衝突時座席判定情報が着席状態と判断されると、前記荷重Ｗが前記第１閾値Ｗ１未満か否かが判断される（Ｓ７）。そして、前記荷重Ｗが前記第１閾値Ｗ１未満と判断されると、空席状態に相当する荷重Ｗと見なされて、空席判定用タイマＴＭｖが演算周期に一致する所定時間Ｔだけインクリメントされる（Ｓ８）。一方、前記荷重Ｗが前記第１閾値Ｗ１以上と判断されると、着席状態に相当する荷重Ｗと見なされて、空席判定用タイマＴＭｖが零にクリアされる（Ｓ９）。この空席判定用タイマＴＭｖは、前記荷重Ｗが空席状態に相当するときの連続する時間を計時するためのものである。

Ｓ８又はＳ９の処理が終了され、あるいはＳ６において現在の衝突時座席判定情報が着席状態でないと判断されると、着席判定用タイマＴＭｏが前記第２時間Ｔ２を超えたか否かが判断される（Ｓ１０）。そして、着席判定用タイマＴＭｏが前記第２時間Ｔ２を超えたと判断されると、着席状態で安定していると見なされて、衝突時座席判定情報が着席状態に設定され（Ｓ１１）、着席判定用タイマＴＭｏが零にクリアされる（Ｓ１２）。

一方、Ｓ１０において着席判定用タイマＴＭｏが前記第２時間Ｔ２を超えていないと判断されると、空席判定用タイマＴＭｖが前記第１時間Ｔ１を超えたか否かが判断される（Ｓ１３）。そして、空席判定用タイマＴＭｖが前記第１時間Ｔ１を超えたと判断されると、空席状態で安定していると見なされて、衝突時座席判定情報が空席状態に設定され（Ｓ１４）、空席判定用タイマＴＭｖが零にクリアされる（Ｓ１５）。

Ｓ１２又はＳ１５の処理が終了され、あるいはＳ１３において空席判定用タイマＴＭｖが前記第１時間Ｔ１を超えていないと判断されると、その後の処理が一旦終了される。
以上により、現在の衝突時座席判定情報が着席状態のとき、前記荷重Ｗが前記第１閾値Ｗ１未満の状態が前記第１時間Ｔ１だけ継続することで、衝突時座席判定情報が空席状態へと切り替えられる。あるいは、現在の衝突時座席判定情報が空席状態のとき、前記荷重Ｗが前記第２閾値Ｗ２以上の状態が前記第２時間Ｔ２だけ継続することで、衝突時座席判定情報が着席状態へと切り替えられる。

次に、ＣＰＵ３１による衝突検知ダイアグＤｉａの設定態様、即ち荷重センサ１４の零点補正の要否の診断態様について説明する。この処理は、制御部２４との送受タイミング（所定時間Ｔ）ごとに繰り返し実行される。

図８に示すように、処理がこのルーチンに移行すると、制御部２４からの衝突検知ビットがあるか（ハイレベルか）否かが判断される（Ｓ２１）。ここで、衝突検知ビットがないと判断されればその後の処理が一旦終了され、あると判断されれば前回の送受タイミングにおける衝突時座席判定情報が着席状態か空席状態かが判断される（Ｓ２２）。

Ｓ２２において衝突時座席判定情報が着席状態と判断されると、センサ衝突検知処理が実行される（Ｓ２３）。具体的には、前述の態様で衝突検知ダイアグＤｉａがローレベルからハイレベルへと切り替えられるとともに、該衝突検知ダイアグＤｉａがメモリ３５に記憶される。一方、Ｓ２２において衝突時座席判定情報が空席状態と判断されると、センサ衝突検知無効化処理が実行される（Ｓ２４）。具体的には、メモリ３５において衝突検知ダイアグＤｉａがローレベルのまま保持される。

なお、衝突時座席判定情報に応じた処理（Ｓ２３又はＳ２４）が終了すると、その後の処理が終了される。この場合、次回の送受タイミングによってこのルーチンに移行することが禁止されるようになっており、従って、乗員が車両を整備工場に持ち込まない限り、衝突検知ダイアグＤｉａが変更されることはない。これは、前述の衝撃が一度でもあれば、装置全体（荷重センサ１４、ＥＣＵ２０等）での信頼性が低下している可能性があるためである。Ｓ２１において衝突検知ビットがあると判断されると、衝突時座席判定情報に関わらずインジケータ４４が点灯駆動されることは既述のとおりである。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、荷重Ｗと閾値（第１閾値Ｗ１及び第２閾値Ｗ２）との大小関係に基づいて、シート１の着席状態及び空席状態が判別される。そして、車両衝突時の衝撃の検出時、シート１が着席状態と判別されていれば荷重センサ１４の零点補正の必要を表す診断情報がメモリ３５に記憶され、反対に、シート１が空席状態と判別されていれば荷重センサ１４の零点補正の不要を表す診断情報がメモリ３５に記憶される。従って、インジケータ４４により前記衝撃の検出が報知され、乗員が車両を整備工場に持ち込んだ場合、その整備員は、メモリ３５に記憶された診断情報に基づいて荷重センサ１４の零点補正の要否を確認することができる。

これにより、整備員は、診断情報が荷重センサ１４の零点補正の不要を表していれば、該零点補正の作業を割愛することができ、整備工数を低減することができる。特に、前記衝撃の検出（インジケータ４４による報知）は、乗員等が非着座状態のまま、軽微にシート１を叩いたり後席側から蹴ったり、あるいはシートバックを押さえて急に離したりしても行われることがあり、著しい零点ずれの発生する可能性が低いこれらの場合に無駄な零点補正の作業を割愛することができる。

なお、前記衝撃の検出（インジケータ４４による報知）は、例えば出荷検査のがたチェック工程において、車両工場の検査員が非着座状態のまま、軽微にシート１を叩いたりしても行われることがある。このがたチェック工程は、シート１の組み付け後に、ボルト緩み等が無いかをチェックするためのもので、これによって車両衝突時のような著しい零点ずれが発生し得ないことが確認されている。従って、このような場合においても、無駄な零点補正の作業を割愛することができる。

（２）本実施形態では、衝突時座席判定情報を着席状態から空席状態へと切り替えるときの閾値である第１閾値Ｗ１と、空席状態から着席状態へと切り替えるときの閾値である第２閾値Ｗ２とは、着席状態及び空席状態間の遷移がより起きにくくなるように互いに異なる値に設定されている。従って、荷重Ｗの閾値（第１閾値Ｗ１又は第２閾値Ｗ２）近傍の僅かな変動によって、衝突時座席判定情報が着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制できる。

（３）本実施形態では、荷重Ｗと閾値（第１閾値Ｗ１又は第２閾値Ｗ２）との大小関係が所定時間（第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２）だけ継続されたときに、衝突時座席判定情報を着席状態及び空席状態間で遷移させる。従って、荷重Ｗの一時的な変動によって、衝突時座席判定情報が着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することを抑制できる。特に、荷重Ｗが外乱等の影響で不安定に推移したとしても、突時座席判定情報が着席状態及び空席状態間で頻繁に遷移することをより一層抑制できる。

（４）本実施形態では、歪みゲージ１５の出力する荷重信号（荷重検出電圧Ｖ２）を利用して車両衝突時の衝撃を検出できるため、例えば該衝撃を検出するための専用のセンサ（例えば加速度センサ）を設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

（５）本実施形態では、荷重検出電圧Ｖ２（荷重信号のレベル）が高側閾値信号Ｓ１（高側荷重相当のレベル）を超えた後、低側閾値信号Ｓ２（低側荷重相当のレベル）を下回ることで、即ち車両衝突時の荷重検出電圧Ｖ２の推移に近似する状態を監視することで、車両衝突時の衝撃を検出することができる。

（６）本実施形態では、衝突検知ダイアグＤｉａの設定は、ＥＣＵ２０（ＣＰＵ３１）の内部ソフトプログラム変更で対応可能であり、例えば信号処理装置１６を変更する必要がないため、開発に要する工数やコストを削減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、荷重検出電圧Ｖ２の推移を利用して衝撃を検出したが、専用のセンサ（例えば加速度センサ）を設けて衝撃を検出するようにしてもよい。

・前記実施形態において、ＥＣＵ２０側での衝突検知ダイアグＤｉａの設定等は、全ての荷重センサ１４の衝突検知ビットがハイレベルであることを条件としてもよいし、いずれかの荷重センサ１４の衝突検知ビットがハイレベルであることを条件としてもよい。

・前記実施形態において、荷重Ｗと閾値（第１閾値Ｗ１又は第２閾値Ｗ２）との大小関係が切り替わったときに、直ちに衝突時座席判定情報を着席状態及び空席状態間で遷移させるようにしてもよい。

・前記実施形態において、衝突時座席判定情報を着席状態及び空席状態間で遷移させる際の閾値（第１閾値Ｗ１及び第２閾値Ｗ２）は、同一値であってもよい。
・前記実施形態において、荷重センサ１４の個数は４個に限定されるものではなく、自然数であればよい。

・前記実施形態において、歪みゲージ１５は撓み部１３ａの下面に貼着してもよい。
・前記実施形態において、センサ本体６の構造は一例であって、シート１に加わる荷重を検出し得るのであればその他の構造を採用してもよい。

・前記実施形態において、エアバッグＥＣＵ４３に出力する乗員判定情報として、衝突時座席判定情報を利用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。

・請求項４に記載のシート上荷重検出装置において、
前記衝突検出手段は、前記荷重信号のレベルが所定の高側荷重相当のレベルを超えた後、前記高側荷重よりも小さい所定の低側荷重相当のレベルを下回ることで、車両衝突時の衝撃を検出することを特徴とするシート上荷重検出装置。車両衝突時、前記荷重信号のレベルは、一旦急増し、その後に急減することが確認されている。この荷重信号のレベルの推移は、例えばシートの固有振動（共振）に起因するものである。同構成によれば、前記衝突検出手段は、前記荷重信号のレベルが所定の高側荷重相当のレベルを超えた後、所定の低側荷重相当のレベルを下回ることで、即ち車両衝突時の前記荷重信号のレベルの推移に近似する状態を監視することで、車両衝突時の衝撃を検出することができる。

１…シート、１４…荷重センサ（荷重検出手段、衝突検出手段）、２０…ＥＣＵ、３１…ＣＰＵ（判別手段、遅延手段）、３５…メモリ（記憶手段）、４４…インジケータ（報知手段）。

Claims

シートに設けられ歪み量に応じた荷重信号を出力する荷重検出手段を備え、該荷重検出手段の荷重信号に基づき前記シート上の荷重を検出するシート上荷重検出装置において、
前記検出された荷重と閾値との大小関係に基づき、前記シートの着席状態及び空席状態を判別する判別手段と、
車両衝突時の衝撃を検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段により前記衝撃が検出されたことを報知する報知手段と、
前記衝突検出手段による前記衝撃の検出時、前記判別手段による前記シートの着席状態及び空席状態の判別結果に対応して、前記荷重検出手段の零点補正の要否を表す診断情報を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とするシート上荷重検出装置。
請求項１に記載のシート上荷重検出装置において、
前記判別手段による判別結果を前記シートの着席状態から空席状態へと切り替えるときの閾値である所定の第１閾値と、前記シートの空席状態から着席状態へと切り替えるときの閾値である所定の第２閾値とは、前記シートの着席状態及び空席状態間の遷移がより起きにくくなるように互いに異なる値に設定されていることを特徴とするシート上荷重検出装置。
請求項１又は２に記載のシート上荷重検出装置において、
前記検出された荷重と閾値との大小関係が所定時間だけ継続されたときに、前記判別手段による判別結果を前記シートの着席状態及び空席状態間で遷移させる遅延手段を備えたことを特徴とするシート上荷重検出装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート上荷重検出装置において、
前記衝突検出手段は、前記荷重検出手段の出力する荷重信号の推移に基づいて、車両衝突時の衝撃を検出することを特徴とするシート上荷重検出装置。