JP2014172581A - シート荷重検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検出荷重に基づく車両シートの状態変化を正確に判定できるシート荷重検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】シートバック１２を着座可能位置における最起立位置である初段位置から前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置へと姿勢を変更可能な車両シート１に作用する荷重の一部を検出する荷重検出部３１と、該荷重検出部３１によって検出された検出荷重Ｗに基づいて車両シート１に作用する荷重体を判定する荷重体判定部３４と、シートバック１２の前傾位置を検出するシート姿勢検出部７１と、検出荷重Ｗの変動に基づいて車両シート１の状態変化を判定するとともに、シート姿勢検出部７１の出力に基づいて車両シート１の状態変化の判定を規制する状態判定部３２とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両シートに着座する乗員などの荷重体の荷重を検出するシート荷重検出装置に関する。

車両の衝突時のエアバッグの展開を行うために、車両シートのシートクッションと車両フロアとの間に荷重センサを設け、荷重センサが検出した荷重に基づいて、車両シートに作用する荷重体を判定し例えば、助手席用車両シートに大人が着座していると判定された場合、エアバッグを展開可能とした状態とし、車両シートへの乗員なし、または、子供が着座していると判定された場合には、エアバッグを展開不能とした状態にしていた。

例えば、車両が軽度の衝突を起こしたような場合、車両に発生した衝撃により、車両シートに対し所定値以上の荷重が働き、シートクッションのシートフレームに微少な変形が発生することがある。シートフレームの変形した箇所が、荷重センサの取付部位であった場合、荷重センサの検出システムの０点位置（無荷重時は検出荷重を０とする位置）にズレが発生し、その後の車両シートにおける荷重の検出精度が低下するという問題がある。また、通常、車両の衝突が軽度であった場合、ユーザーは車両を修理店に持ち込むことがなく、車両を点検、修理する機会がない場合が多い。この場合には、荷重の検出精度の低下により、車両シートにおいて、荷重体の判定が不正確な状態が放置されることになる。

この様な、問題を解消するために、シート荷重検出装置では、荷重センサからの検出荷重の変動に基づき車両が軽度の衝突を起こしたような場合を検出できるようにして、車両の点検が必要なことを乗員に知らせることができる従来技術があった。（例えば、特許文献１参照）。

また、一方、車両の傾斜角度により検出される荷重の値が変動するため、荷重体の判定精度が低下しがちで例えば、シートの後方側に配設された荷重センサは、平地よりも下り坂においてシート上の荷重体のより少ない比率を分担するので、荷重を過小に検出するおそれがある。このため、シートの乗員が大人であるにもかかわらず、子供と判定してしまうおそれが生じる問題がある。この様な、問題を解消するために、シート荷重検出装置では、荷重センサからの検出荷重に基づき、車両が平坦路か坂道に位置するかを検出し、坂道と検出された場合には、車両の前後傾斜角度に応じて、検出された荷重を補正する従来技術があった（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−４３４５４公報 特開２０１１−１７５９２公報

ところが、例えば、単純にシートクッションの後方部へ加えられた荷重に基づき、荷重体を判定することには、しばしば問題が伴う場合がある。後席への乗車又は後席からの降車を容易化するために助手席側の車両シートにおいて、乗員の背もたれとなるシートバックを着座可能位置における最起立位置である初段位置から前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置へとシートバックの姿勢を変更する姿勢変更装置が搭載されている場合には、以下に示す新たな問題が生じる。なお、このシートバックの初段位置は、０点位置（無荷重時は検出荷重を０とする位置）として設定されて、無荷重時には検出荷重はゼロになるように調整されているのが一般的である。

シートバックを前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバックの初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が後退している際に車両に軽度の衝突を起こした場合と同様な検出荷重となり、実際には、車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化していないにも係わらず、即ち起こしてもいない車両の衝突を検出してしまう誤作動が生じていた。

一方、車両が平坦路にあってシートバックが前傾位置の場合には、シートバックの重心がシートクッション前方へと移動しているため、シートの後方側に配設された荷重センサは、シートバックが初段位置の場合と比べて、過小な荷重を検出することとなる。その結果、車両シートが坂道の傾斜角度に応じて検出荷重を補正が必要な状態に変化していないにもかかわらず即ち車両は平坦路にあるにもかかわらず下り坂と検出してしまい、その下り坂における車両の前後傾斜角度に応じて、検出された着座荷重を補正してしまう誤作動が生じていた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのを抑制することができるシート荷重検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係るシート荷重検出装置は、シートバックを着座可能位置における最起立位置である初段位置から前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置へと姿勢を変更可能な車両シートに作用する荷重の一部を検出する荷重検出部と、該荷重検出部によって検出された検出荷重に基づいて前記車両シートに作用する荷重体を判定する荷重体判定部と、前記シートバックの前記前傾位置を検出するシート姿勢検出部と、前記検出荷重の変動に基づいて前記車両シートの状態変化を判定するとともに、前記シート姿勢検出部の出力に基づいて前記車両シートの状態変化の判定を規制する状態判定部と、を備えたことを要旨とする。なお、車両シートの状態変化の判定を規制するとは、その判定自体を規制すること及び判定自体は実行するがその判定結果を反映しないことを含むものである。

上記課題を解決するため、請求項２に係るシート荷重検出装置は、請求項１に記載のシート荷重検出装置において、前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部による前記シートバックの検出状態に変化があった際には、予め設定された規制時間が経過するまでは前記車両シートの状態変化の判定を規制することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項３に係るシート荷重検出装置は、請求項１または請求項２に記載のシート荷重検出装置において、前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項４に係るシート荷重検出装置は、請求項３に記載のシート荷重検出装置において、前記状態判定部は、前記検出荷重が予め設定された第１設定値以上の荷重であった後、予め設定された第１設定時間以内に前記第１設定値よりも低い値に設定された第２設定値以下に遷移した場合に、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したと判定し、前記規制時間が前記第１設定時間よりも長時間に設定されていることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項５に係るシート荷重検出装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート荷重検出装置において、前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに、坂道の傾斜角度に応じて前記検出荷重を補正が必要な状態に前記車両シートが変化したか否かを判定することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項６に係るシート荷重検出装置は、請求項５に記載のシート荷重検出装置において、前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部により前記シートバックの前記前傾位置が検出されている間、前記車両シートの状態変化の判定を規制することを要旨とする。

請求項１に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記シートバックの前記前傾位置を検出するシート姿勢検出部と、前記検出荷重の変動に基づいて前記車両シートの状態変化を判定するとともに、前記シート姿勢検出部の出力に基づいて前記車両シートの状態変化の判定を規制する状態判定部とを備えるので、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

請求項２に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部による前記シートバックの検出状態に変化があった際には、予め設定された規制時間が経過するまでは前記車両シートの状態変化の判定を規制するので、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

請求項３に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定するので、例えばシートバックを前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバックの初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が軽度の衝突を起こして車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重となるが、この場合車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化していないと判定でき、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シートが車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

請求項４に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記状態判定部は、前記検出荷重が予め設定された第１設定値以上の荷重であった後、予め設定された第１設定時間以内に前記第１設定値よりも低い値に設定された第２設定値以下に遷移した場合に、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したと判定し、前記規制時間が前記第１設定時間よりも長時間に設定されているので、例えば、シートバックを前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバックの初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が軽度の衝突を起こして車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重となるが、この場合車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化していないと判定でき、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シートが車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

請求項５に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記シートバックの前記前傾位置を検出するシート姿勢検出部と、前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに、坂道の傾斜角度に応じて前記検出荷重を補正が必要な状態に前記車両シートが変化したか否かを判定するので、シートバックが前傾位置へと姿勢変更されることに伴い車両が坂道にある状態と同様な検出荷重となるが、この場合車両シートが坂道の傾斜角度に応じて検出荷重を補正が必要な状態に変化していないと判定でき、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、車両シートが坂道の傾斜角度に応じて検出荷重を補正が必要な状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

請求項６に係るシート荷重検出装置の発明によれば、前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部により前記シートバックの前記前傾位置が検出されている間、前記車両シートの状態変化の判定を規制するので、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、シートバックの姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、車両シートが坂道の傾斜角度に応じて検出荷重を補正が必要な状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

本発明の実施形態を示すシート荷重検出装置が設けられた車両シートの斜視図である。 図１に示した車両シートのシートバックの前傾位置を示す説明図である。 図１に示した着座センサの拡大図である。 シート荷重検出装置の全体を示したブロック図である。 車両の前方衝突時における車両シートに加わる荷重を説明するための簡略図である。 車両の後方衝突時における車両シートに加わる荷重を説明するための簡略図である。 シート荷重検出装置における車両衝撃報知制御の一例を模式的に示すフローチャート図である。 シート荷重検出装置における車両衝撃報知制御の他の例を模式的に示すフローチャート図である。 車両衝撃報知制御における車両衝撃検出の一例を模式的に示すフローチャート図である。 車両の後方衝突時の着座センサによる荷重特性を、他の現象発生時の荷重特性と比較したグラフを示した図である。 車両シートをゆすった場合の着座センサによる荷重特性を示した図である。 車両の走行時の着座センサによる荷重特性を示した図である。 図４の構成において、無荷重時検出荷重―前後傾斜角度対応部および補正値の一例を示すグラフである。 シート荷重検出装置における荷重体判定制御の一例を模式的に示すフローチャート図である。

図１乃至図１４に基づき、本発明の一実施形態によるシート荷重検出装置１０について説明する。尚、説明中において、車両シート１に着座した乗員にとっての前方を車両シート１の前方とし、乗員の右手側を車両シート１の右方とし、乗員の左手側を車両シート１の左方とする。

図１に示すように、左ハンドル車両に搭載された助手席用の車両シート１は、乗員が着座するシートクッション１１と、シートクッション１１の後端部において前後方向に回動可能に取り付けられ、乗員の背もたれとなるシートバック１２とを備えている。また、シートバック１２の上端には、乗員の頭部を支持するヘッドレスト１３が取り付けられている。

シートクッション１１は、シートフレーム１１１、シートフレーム１１１の上方に配置されたパッド部材１１２、およびパッド部材１１２の表面を覆う表皮１１３により形成されている。シートフレーム１１１の下面には、左右一対のアッパレール１４Ｒ、１４Ｌが取り付けられている。アッパレール１４Ｒ、１４Ｌは、車両のフロア４上に固定された一対のロアレール４１Ｒ、４１Ｌに、それぞれ前後方向に移動可能に係合している。これにより車両シート１は、フロア４上を前後方向に移動して、乗員の所望する位置に固定可能に形成されている。

車両シート１は、後席への乗車又は後席からの降車を容易化するために、乗員の背もたれとなるシートバック１２は図１に示す如く着座可能位置における最起立位置である初段位置から、図２に示す如く、前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置例えばシートバック１２をシートクッション１１に接触して折り畳まれた位置へと姿勢を変更可能であり、また、シートバック１２は前傾位置から初段位置へと復帰可能である。

シートバック１２のシート姿勢を検出するシート姿勢検出部７１が車両シート１に設けられている。シート姿勢検出部７１は、シートバック１２が標準位置で切換作動（例えばオン作動する）標準位置スイッチ７２を有する。又、シート姿勢検出部７１は、シートバック１２が前傾位置で切換作動（例えばオン作動する）前傾位置スイッチ７３を有する。なお、標準位置とは、平均的な体格の乗員の標準的な着座位置を示す。

左右一対の着座センサ２Ｒ、２Ｌは、図１に示す如く、シートフレーム１１１とアッパレール１４Ｒ、１４Ｌとの間に、それぞれ介装されている。着座センサ２Ｒ、２Ｌは、車両シート１のシートクッション１１の後縁部に取り付けられている。着座センサ２Ｒ、２Ｌは、いずれも歪ゲージ等により形成された荷重センサで、車両シート１への乗員の着座あるいは荷物の載置等により、シートクッション１１に対し加わる荷重を検出するものである。着座センサ２Ｒ、２Ｌは、これに限定されるものではないが、エアバッグの展開制御や、シートベルトのプリテンション装置の作動制御のために、シートクッション１１に対する荷重を検出している。尚、本発明は、着座センサ２Ｒ、２Ｌの種類、型式、検出原理を、特定のものに限定するものではない。

右着座センサ２Ｒは、シートフレーム１１１の右部分と右側のアッパレール１４Ｒとの間に介装され、シートクッション１１の右部分が受け持つ荷重を検出する。同様に、左着座センサ２Ｌは、シートフレーム１１１の左部分と左側のアッパレール１４Ｌとの間に介装され、シートクッション１１の左部分が受け持つ荷重を検出する。右着座センサ２Ｒと左着座センサ２Ｌは、シートクッション１１の幅方向に所定距離だけ離れて設けられている。以下、右着座センサ２Ｒおよび左着座センサ２Ｌを総称する場合は、着座センサ２Ｒ、２Ｌという。

図３に示すように、着座センサ２Ｒ、２Ｌ（図３において、左着座センサ２Ｌのみ示す）は、金属板により形成された起歪体２３、起歪体２３を保持したブラケット２４およびブラケット２４の下面に形成されたアンプケース２４１を備えている。起歪体２３の下面には、歪ゲージ（図示略）が貼付されている。また、アンプケース２４１内には、アンプ部（図示略）が内蔵されており、アンプケース２４１の前端には、着座センサ２Ｌをコントローラ３（本発明のシート荷重検出装置１０の制御部に該当する）と接続するためのコネクタ２４２が一体に形成されている。

起歪体２３の前端部および後端部に設けられた取付孔には、それぞれブッシュ２３１が装着されている。各々のブッシュ２３１内にはアッパレール１４Ｌに立設された取付ボルト（図示せず）が下方から挿入され、ブラケット２４の上方から締付ナットを螺合させることにより、起歪体２３はアッパレール１４Ｌ上に取り付けられる。起歪体２３をアッパレール１４Ｌに取り付けた状態で、起歪体２３の下方に位置するブッシュ２３１の厚みによって、起歪体２３とアッパレール１４Ｌとの間には十分な隙間が形成されている。

また、起歪体２３の中央部には、スタッドボルト２３２が取り付けられている。スタッドボルト２３２には、起歪体２３の上面に位置するようにスペーサ２３３が装着されている。スタッドボルト２３２をシートフレーム１１１の下面に形成された取付孔（図示せず）に挿入した後、上方からナット部材を締め付けることによって、起歪体２３はシートフレーム１１１の下方に取り付けられる。起歪体２３をシートフレーム１１１に取り付けた状態において、スペーサ２３３の厚みによって、起歪体２３とシートフレーム１１１との間にも十分な隙間が形成されている。

上述した構成によって、起歪体２３は、シートフレーム１１１とアッパレール１４Ｒ、１４Ｌとの間の相対位置の変化によって、上下方向に撓み可能に形成されている。着座センサ２Ｒ、２Ｌの歪ゲージは、起歪体２３の中央部（スタッドボルト２３２の取付部）が下方へと押圧される圧縮状態となる、あるいは起歪体２３の中央部が上方へと牽引される引っ張り状態となることによって、シートクッション１１に加わる荷重を検出している。又一方、歪ゲージを起歪体２３の上面に貼付した場合では、歪ゲージは、起歪体２３の中央部（スタッドボルト２３２の取付部）が上方へと押圧される圧縮状態となる、あるいは起歪体２３の中央部が下方へと牽引される引っ張り状態となることによって、シートクッション１１に加わる荷重を検出できることは明らかである。尚、右着座センサ２Ｒは、図３に示した左着座センサ２Ｌに対して対称形状を呈している。

各々の着座センサ２Ｒ、２Ｌは、それぞれ１乃至４個の歪ゲージからなる一般周知のホイートストンブリッジ回路によって形成され、ホイートストンブリッジ回路の中間点の間の電圧である、ブリッジ電圧を出力する。

着座センサ２Ｒ、２Ｌには、上述したコントローラ３が接続されている。コントローラ３は、着座センサ２Ｒ、２Ｌの出力に基づいて、検出荷重Ｗとして車両シート１に作用する荷重の一部を検出する荷重検出部３１を有し、荷重検出部３１は、この例では着座センサ２Ｒ、２Ｌの出力の和を演算して、検出荷重Ｗとしているが、これに限るものではない。

コントローラ３の荷重検出部３１は、上述したブリッジ電圧値により、着座センサ２Ｒ、２Ｌの起歪体２３が圧縮状態にあるか引っ張り状態にあるかを検出している。この場合、ブリッジ電圧の正負（電圧の向き）に基づいて、起歪体２３が圧縮状態にあるか引っ張り状態にあるかを区別すればよい。あるいは、それに代えて、ブリッジ電圧の正の所定値を基準電圧とし、基準電圧以上の電圧値が検出された場合に圧縮状態とし、基準電圧よりも低い電圧値が検出された場合に引っ張り状態としてもよい。

次に、図４は、本実施形態のシート荷重検出装置１０の構成を示し、コントローラ３は前述の荷重検出部３１と、荷重検出部３１によった検出された検出荷重Ｗの変動に基づいて車両シート１の状態変化を判定するとともに、シート姿勢検出部７１の出力に基づいて車両シート１の状態変化の判定を規制する状態判定部３２と、状態判定部３２の判定結果に応じて動作する動作部３３と、荷重検出部３１によって検出された検出荷重Ｗに基づいて車両シート1に作用する荷重体を判定する荷重体判定部３４とを有する。

状態判定部３２には、検出荷重Ｗの変動に基づいて、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに、坂道の傾斜角度に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態に車両シート１が変化したか否かを判定する坂道判定部３５と、検出荷重Ｗの変動に基づいて、車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定する車両衝撃判定部３６が含まれる。また、動作部３３には、坂道の傾斜角度に応じて検出荷重Ｗを補正する荷重補正部３７と、車両に衝撃があったことを乗員に知らせる車両衝撃報知部３８が含まれる。

また、坂道判定部３５は、空席判定部５１と、無荷重時検出荷重―前後傾斜角度対応部５２と、前後傾斜角度演算部５３とから構成されている。なお、荷重検出部３１、状態判定部３２における坂道判定部３５の空席判定部５１と、無荷重時検出荷重―前後傾斜角度対応部５２と、前後傾斜角度演算部５３と、車両衝撃判定部３６、動作部３３の荷重補正部３７、そして荷重体判定部３４は、ソフトウェアを主体にして実現されている。

前述のシート姿勢検出部７１の出力としてシートバック１２の標準位置及び前傾位置に関する姿勢の情報もコントローラ３に取り込まれている。シートバック１２が標準位置にあるか否かは、標準位置スイッチ７２の出力にて判断できる。又、シートバック１２が前傾位置にあるか否かは、前傾位置スイッチ７３の出力にて判断できる。

又、シートバック１２が前傾位置から離脱後予め設定された所定時間ＴＸを経過したか否かは、所定時間ＴＸのカウント開始を前傾位置スイッチ７３がオフ作動時点として経過時間を測定し、所定時間ＴＸと比較すれば足りるものである。なお、所定時間ＴＸは、通常シートバック１２が前傾位置を離脱した時点から初段位置へ復帰した際の衝撃に伴う荷重が発生している時間までに相当する時間であり、好ましくは、検出精度を上げるために多少の余裕時間を追加する。所定時間ＴＸは本発明の規制時間に相当する。

また、車両シート１に設けられたシートベルトを装着するためのバックルには、着脱状態を検出するバックルスイッチ６１が配設されており、出力されるバックル情報ＢＳＷもコントローラ３に取り込まれている。そして、シートバック１２の前傾位置及びその前傾位置に伴う動作を検出するシート姿勢検出部７１の信号もコントローラ３に取り込まれ、状態判定部３２に作用している。

ここで、予め荷重検出部３１における検出荷重Ｗのゼロ点校正を行う。ゼロ点校正時には、シートバック１２は、標準位置スイッチ７２がオンである標準位置にあって車両が傾斜せずかつ車両シート１に荷重体が載っていない基準状態において、両着座センサ２Ｒ、２Ｌに車両シート１の自重の一部が作用している。そして、このときの荷重検出部３１の出力がゼロとなるようにレベル調整する。ゼロ点校正を行うことにより、検出荷重Ｗは、シート自重を除外した荷重体のみに相当する量となる。なお、標準位置スイッチ７２を省略し、前傾位置スイッチ７３の作動切換位置においてゼロ点校正を行うようにしてもよい。具体的には、標準位置で荷重検出部３１の出力がゼロとなるような値を前傾位置において設定する。また、前傾位置スイッチ７３を、初段位置（着座可能位置における最起立位置）で切換作動する初段位置スイッチに変更し、上記同様にゼロ点校正するようにしてもよい。

次に、図５および図６に基づき、車両の状態として衝突によって車両に衝撃が加わった場合の、車両シート１のシートクッション１１において発生する荷重について説明する。本発明者は、数々の実験と経験により、車両衝突時のシートクッション１１における荷重について、以下のような現象が発生することを発見した。

図５の左方に示すように、車両が前進している際に、車両前方において衝突が発生した場合、衝突の瞬間において、着座者を含んだ車両シート１に対し前方への加速度が発生する。これにより、車両シート１において、図５における反時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端前縁において、車両のフロア４の方向に向けて加えられる所定値以上の荷重（以下、車両のフロア４の方向に向けて加えられる荷重を圧縮方向荷重という）が発生し、一方、シートクッション１１の下端後縁において、車両のフロア４から離れる方向に加えられる所定値以上の荷重（以下、車両のフロア４から離れる方向に加えられる荷重を引張方向荷重という）が発生する。

その後、車両前方において衝突が発生してからごく僅かな所定時間以内に、図７の右方に示すように、車両シート１に対し後方へ戻りが発生し、これにより、車両シート１において、図７における時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端前縁において所定値以上の引張方向荷重が発生し、一方、シートクッション１１の下端後縁において所定値以上の圧縮方向荷重が発生する。

また、図６に示すように、車両が後退している際に、車両後方において衝突が発生した場合は、上述した前方衝突の場合に対し、それぞれの荷重が発生する前後位置が反対になる。すなわち、図６の左方に示すように、車両が後退している際に、車両後方において衝突が発生した場合、衝突の瞬間において、着座者を含んだ車両シート１に対し後方への加速度が発生し、これにより、車両シート１において、図６における時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端後縁において所定値以上の圧縮方向荷重が発生し、一方、シートクッション１１の下端前縁において所定値以上の引張方向荷重が発生する。

その後、車両後方において衝突が発生してからごく僅かな所定時間のうちに、図６の右方に示すように、車両シート１に対し前方へ戻りが発生し、これにより、車両シート１において、図６における反時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端後縁において所定値以上の引張方向荷重が発生し、一方、シートクッション１１の下端前縁において所定値以上の圧縮方向荷重が発生する。

尚、言うまでもないことではあるが、上述した圧縮方向荷重が発生する状態は、着座センサ２Ｒ、２Ｌにおける起歪体２３の圧縮状態に該当し、引張方向荷重が発生する状態は、起歪体２３の引っ張り状態に該当する。上述したように、前方衝突および後方衝突を問わず、衝突後において短時間のうちに車両シート１に戻りが発生する原因について、詳細なメカニズムは不明であるが、シートフレーム１１１および車両のフロア４等の剛性に起因すると考えられる。

なお、シートバック１２が図２に示した前傾位置から図１に示す初段位置に復帰した場合には、前述した車両が後退している際に、車両後方において衝突が発生した場合と同様な荷重（図６示）が発生する。即ち、シートバック１２が前傾位置から初段位置に復帰した瞬間において、車両シート１に対し後方への加速度が発生し、これにより、車両シート１において、図６における時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端後縁において所定値以上の圧縮方向荷重が発生し、一方、シートクッション１１の下端前縁において所定値以上の引張方向荷重が発生する。その後、シートバック１２が初段位置に復帰してからごく僅かな所定時間のうちに、図６の右方に示すように、車両シート１に対し前方へ戻りが発生し、これにより、車両シート１において、図６における反時計回りのモーメントが発生する。したがって、シートクッション１１の下端後縁において所定値以上の引張方向荷重が発生し、一方、シートクッション１１の下端前縁において所定値以上の圧縮方向荷重が発生する。

以上、車両に前方衝突および後方衝突が発生した場合及びシートバック１２が前傾位置から初段位置に復帰した場合に、車両シート１において発生する荷重について説明したが、これら以外の方向からの衝突時においても、車両シート１において上述した場合と同様に荷重が発生する。すなわち、車両の側突あるいは斜め衝突といったような場合にも、衝突の瞬間において、衝突した側に近い位置にあるシートクッション１１の周縁部において所定値以上の圧縮方向荷重が発生し、衝突した側と離れた位置にあるシートクッション１１の周縁部において所定値以上の引張方向荷重が発生する。その後、衝突が発生してからごく僅かな所定時間のうちに、車両シート１に対し戻りが発生する。

次に、図７に基づき、本実施形態における、コントローラ３による車両シート１の車両衝撃報知制御の一例について説明する。最初に、ステップＳ１１にて、車両衝撃検出を行う。次に、ステップＳ１２にて車両衝撃検出が有ったか否かの判断がされる。なお、ステップＳ１２にて、車両に衝撃が加わったことを検出されなかった場合は、車両衝撃報知を行わずに制御フローを終了する。

一方、ステップＳ１２にて、車両に衝撃が加わったことを検出した場合には、ステップＳ１３に進み、車両に衝撃が加わったのは車両シート１の状態変化の判定を規制する予め設定された規制時間ＴＸなるシートバック１２の前傾位置離脱後所定時間を経過しているか否かの判定を行う。車両に衝撃が加わったのは規制時間ＴＸを経過した後である場合は車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化したと判定して、ステップＳ１４に進み、車両衝撃報知を行い、動作部３３なる車両衝撃報知部３８を動作させる。車両衝撃報知部３３は、例えば車内スピーカまたは報知用発光体として、車両に衝撃が加わったため、車両の点検が必要なことを乗員に知らせる。

なお、ステップＳ１３において、車両に衝撃が加わったのは規制時間ＴＸを経過する以前と判定された場合には、車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定する車両衝撃判定部３３の作動が規制されて即ち車両に衝撃が加わったことの検出を反映しないもので、車両衝撃報知を行わずに制御フローを終了する。従って、シートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバック１２の初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が後退している際に車両後方にて軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合はステップＳ１３の判定にて車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化していないと判定でき、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。より具体的には、シートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させる姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

次に、図８に基づき、本実施形態における、コントローラ３による車両シート１の車両衝撃報知制御の他の例について説明する。最初に、ステップＳ７１にて、シートバック１２の前傾位置を離脱した時点からの経過時間Ｔｍを測定する。次に、ステップＳ７２にて、経過時間Ｔｍが規制時間ＴＸを経過しているか否かの判定を行う。ステップ７２において経過時間Ｔｍが規制時間ＴＸを経過していない場合は、車両衝撃検出を行わずに制御フローを終了する。

ステップ７２において経過時間Ｔｍが規制時間ＴＸを経過している場合には、ステップ７３に進み、車両衝撃検出を行う。次に、ステップＳ７４にて車両衝撃検出が有ったか否かの判断がされる。なお、ステップＳ７４にて、車両に衝撃が加わったことを検出されなかった場合は、車両衝撃報知を行わずに制御フローを終了する。一方、ステップＳ７４にて、車両に衝撃が加わったことを検出した場合には、ステップＳ７５に進み、車両衝撃報知を行い、動作部３３なる車両衝撃報知部３８を動作させる。車両衝撃報知部３３は、例えば車内スピーカまたは報知用発光体として、車両に衝撃が加わったため、車両の点検が必要なことを乗員に知らせる。

従って、シートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバック１２の初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が後退している際に車両後方にて軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合はステップＳ７２の判定にて、経過時間Ｔｍが規制時間ＴＸを経過していない場合は、車両衝撃検出を行わず、即ち車両シート１の状態変化の判定自体の実行が規制されるため、車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化していないとされ、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。より具体的には、シートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させる姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

次に、図９に基づき、図７及び図８に示した車両衝撃検出について説明する。最初に、ステップＳ２１にて、荷重検出部３１の検出荷重Ｗが入力される。次に、ステップＳ２２にて検出荷重Ｗに基づいて荷重が発生しているか否かを判定される。具体的には、検出荷重Ｗが０より所定値δ（δ≒０）だけ大きいか否かが判定される。検出荷重Ｗがδ未満であって荷重が発生していないと判定されると、本制御フローは終了する。

検出荷重Ｗがδ以上であって、荷重が発生していると判定された場合、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であるか、引張方向荷重であるかが判定される（ステップＳ２３）。検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であった場合、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ１以上であるか否かが判定される（ステップＳ２４）。閾値Ｗ１は、車両に衝撃が加わった時の圧縮方向荷重の閾値であり、すなわち、上述した図５の左方または図６の左方において示した圧縮方向荷重の閾値に該当する。

検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ１未満であった場合、本制御フローは終了する。検出荷重Ｗが閾値Ｗ１以上であった場合、ステップＳ２５へと進む。また、検出荷重Ｗが引張方向荷重であった場合、検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ３以上であるか否かが判定される（ステップＳ２６）。閾値Ｗ３は、車両に衝撃が加わった時の引張方向荷重の閾値であり、すなわち、上述した図５の左方または図６の左方において示した引張方向荷重の閾値に該当する。検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ３未満であった場合、本制御フローは終了する。検出荷重Ｗが閾値Ｗ３以上であった場合、ステップＳ２７へと進む。

ステップＳ２５においては、再び、検出荷重Ｗが入力され、次に、ステップＳ２８において、検出荷重Ｗに基づき、荷重が発生しているか否かが判定される。検出荷重Ｗがδ以上であって、荷重が発生していると判定された場合、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であるか、引張方向荷重であるかが判定される（ステップＳ２９）。検出荷重Ｗが引張方向荷重であった場合、検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ２以上であるか否かが判定される（ステップＳ３０）。閾値Ｗ２は、車両に衝撃が加わった後の戻り時の引張方向荷重の閾値であり、すなわち、上述した図５の右方または図６の右方において示した引張方向荷重の閾値に該当する。

検出荷重Ｗが閾値Ｗ２以上であった場合、ステップＳ２４において、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ１以上であると判定されてから、閾値Ｗ２以上となるまでに経過した時間Ｔｓが、閾値時間であるＴ１を超えたか否かが判定される（ステップＳ３１）。時間Ｔｓが、閾値時間であるＴ１を超えたと判定された場合、本制御フローは終了する。時間Ｔｓが、閾値時間Ｔ１を超えていないと判定された場合、コントローラ３は、例えば、衝突により車両に衝撃が加わったことを検出する（ステップＳ３２）。

上述したステップＳ２８において、検出荷重Ｗがδ未満であって、荷重が発生していないと判定された場合、または、ステップＳ２９において、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であると判定された場合、もしくは、ステップＳ３０において、検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ２未満であった場合には、ステップＳ２４において、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ１以上であると判定されてから経過した時間Ｔが、閾値時間であるＴ１を超えたか否かが判定される（ステップＳ３３）。時間Ｔが、閾値時間であるＴ１を超えていないと判定された場合、ステップＳ２５へと戻り、時間Ｔが閾値時間Ｔ１を超えたと判定された場合、本制御フローは終了する。

一方、ステップＳ２７においては、再び、検出荷重Ｗが入力され、次に、ステップＳ３４において、検出荷重Ｗに基づき、荷重が発生しているか否かが判定される。検出荷重Ｗがδ以上であって、荷重が発生していると判定された場合、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であるか、引張方向荷重であるかが判定される（ステップＳ３５）。検出荷重Ｗが圧縮方向荷重であった場合、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ４以上であるか否かが判定される（ステップＳ３６）。閾値Ｗ４は、車両に衝撃が加わった後の戻り時の圧縮方向荷重の閾値であり、すなわち、上述した図５の右方または図６の右方において示した圧縮方向荷重の閾値に該当する。

検出荷重Ｗが閾値Ｗ４以上であった場合、ステップＳ２６において、検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ３以上であると判定されてから、閾値Ｗ４以上となるまでに経過した時間Ｔｓが、閾値時間であるＴ２を超えたか否かが判定される（ステップＳ３７）。時間Ｔｓが、閾値時間であるＴ２を超えたと判定された場合、本制御フローは終了する。時間Ｔｓが、閾値時間Ｔ２を超えていないと判定された場合、例えば、衝突により車両に衝撃が加わったことを検出する（ステップＳ３２）。

一方、上述したステップＳ３４において、検出荷重Ｗがδ未満であって、荷重が発生していないと判定された場合、または、ステップＳ３５において、検出荷重Ｗが引張方向荷重であると判定された場合、もしくは、ステップＳ３６において、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重の閾値であるＷ４未満であった場合には、ステップＳ２６において、検出荷重Ｗが引張方向荷重の閾値であるＷ３以上であると判定されてから経過した時間Ｔが、閾値時間であるＴ２を超えたか否かが判定される（ステップＳ３８）。時間Ｔが閾値時間Ｔ２を超えていないと判定された場合、ステップＳ２７へと戻り、時間Ｔが、Ｔ２を超えたと判定された場合、本制御フローは終了する。

次に、図１０乃至図１２に基づき、衝突によって車両に衝撃が加わった時における荷重検出部３１による検出荷重Ｗの荷重特性を、他の現象時の荷重特性と比較して説明する。また、図１０乃至図１２において、縦軸のプラス領域は検出荷重Ｗが圧縮方向荷重である場合を表し、マイナス領域は引張方向荷重である場合を表しており、引張方向荷重については、マイナス方向へ行くほどその値が大きくなっていることを示している。

さらに、図１０において一点鎖線にて示された線図は、車両シート１を乗員の手により故意にゆすった場合における検出荷重Ｗを示している。これは、図１１に示した線図と同一のものであるが、図１１の横軸における時間的長さは、図１０のものに比較しておよそ１０倍に拡大されている。

また、図１０において破線にて示された線図は、車両が、表面が波打った道路（波状路）を走行した場合における検出荷重Ｗを示している。これは、図１２に示した線図と同一のものであるが、図１２の横軸における時間的長さも、図１０のものに比較しておよそ１０倍に拡大されている。

図１０の実線に示したように、例えば、車両に後方衝突が発生した場合及びシートバック１２が前傾位置から初段位置に復帰した場合、荷重検出部３１は、それぞれ閾値Ｗ１を超える圧縮方向荷重を検出した後、短時間Ｔｓのうちに閾値Ｗ２を超える引張方向荷重を検出する。図にあるように、圧縮方向荷重が閾値Ｗ１を超えてから、引張方向荷重が閾値Ｗ２を超えるまでの時間Ｔｓは、０．２sec未満という短い時間であることが分かる。

これに対し、シートをゆすった場合および車両走行時における検出荷重Ｗは、圧縮方向荷重と引張方向荷重との間の時間的間隔が、車両衝突時の検出荷重Ｗに比較して約１０倍ほどあり、また、圧縮方向荷重および引張方向荷重がそれぞれの閾値Ｗ１、Ｗ２を超えることもまれである。

したがって、上述した圧縮方向荷重についての閾値Ｗ１、Ｗ４および引張方向荷重についての閾値Ｗ２、Ｗ３について、それぞれ、衝突によって車両に衝撃が加わった場合に、シートクッション１１に加えられる荷重を、その他の現象によってシートクッション１１に発生する荷重に対して区別できる値に予め設定されたもので、圧縮方向荷重についての閾値Ｗ１そして引張方向荷重についての閾値Ｗ３は、本発明における予め設定された第１設定値の荷重に相当し、一方、引張方向荷重についての閾値Ｗ２そして圧縮方向荷重についての閾値Ｗ４は、本発明における第１設定値Ｗ１、Ｗ３よりも低い値に設定された第２設定値の荷重に相当する。さらに、閾値時間Ｔ１、Ｔ２について、衝突によって車両に衝撃が加わった場合に、シートクッション１１に連続的に発生する圧縮方向荷重と引張方向荷重との間の時間的間隔を、その他の現象によってシートクッション１１に発生する圧縮方向荷重と引張方向荷重との間の時間的間隔に対して区別できる時間に設定することにより、荷重検出部３１による検出荷重Ｗに基づいて、車両に衝撃が加わったことを判定できることが分かる。この閾値時間Ｔ１と、閾値時間Ｔ２は、本発明における予め設定された第１設定時間に相当し、規制時間Ｔｘはこの第１設定時間Ｔ１、Ｔ２よりも長時間に設定されている。

本実施形態によれば、着座センサ２Ｒ、２Ｌにより、シートクッション１１の周縁部において、Ｗ１以上の圧縮方向荷重が検出された後、閾値時間Ｔ１以内にＷ２以上の引張方向荷重が検出された場合、あるいは、シートクッション１１の周縁部において、Ｗ３以上の引張方向荷重が検出された後、閾値時間Ｔ２以内にＷ４以上の圧縮方向荷重が検出された場合に、車両に衝撃が加わったと判定することにより、既存の着座センサ２Ｒ、２Ｌを用いて、シートクッション１１に発生した荷重を検出するのみで、容易に車両に衝撃が加わったことを判定できる。

また、着座センサ２Ｒ、２Ｌは、シートクッション１１の後縁部に取り付けられたことにより、前方衝突または後方衝突により車両に衝撃が加わったことを容易に判定することができる。さらに、着座センサ２Ｒ、２Ｌが、シートクッション１１の後縁部に取り付けられたことにより、着座センサ２Ｒ、２Ｌに対して着座者等による荷重が加わりやすくなる。このため、着座センサ２Ｒ、２Ｌがシートクッション１１の前方部に設けられていなくても、シートクッション１１に印加される荷重の変化を検出しやすくなり、車両への衝撃の有無の正確な判定と、着座センサ２Ｒ、２Ｌの低減に伴う車両シート１の低コスト化を両立させることができる。

また、着座センサ２Ｒ、２Ｌは、シートクッション１１の左右部位に少なくとも一つずつ取り付けられ、荷重検出部３１は、着座センサ２Ｒ、２Ｌの出力の和を用いて検出荷重Ｗを得ていることから、着座センサ２Ｒ、２Ｌのうちの少なくとも一つにより、Ｗ１以上の圧縮方向荷重が検出された後、閾値時間Ｔ１以内にＷ２以上の引張方向荷重が検出された場合、あるいは、Ｗ３以上の引張方向荷重が検出された後、閾値時間Ｔ２以内にＷ４以上の圧縮方向荷重が検出された場合に、車両に衝撃が加わったと判定することにより、シートクッション１１の左右部位に発生する荷重に偏りがあっても、荷重の変化を見過ごすことなく、車両への衝撃の有無を正確に判定することができる。

次に、シート荷重検出装置１０における坂道判定部３５、荷重補正部３７及び荷重体判定部３４の動作、演算、処理内容について説明する。検出荷重Ｗのゼロ点校正に続いて、車両シート１に荷重体が載っていないときに荷重検出部３１から出力される無荷重時検出荷重Ｗと車両の前後傾斜角度Ａ１との関係を示す無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２を、予め求めておく。この無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２は、車両シート１に荷重体が載っていない空席状態で車両を前後に傾斜させ、検出荷重Ｗを得ることにより求められる。つまり、このときの検出荷重Ｗと前後傾斜角度Ａ１との関係を例えば対応マップあるいは関数式の形態で記憶部内に保持することにより、無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２とすることができる。本実施形態においては、車両の前方が低く傾斜するほど、車両シート１の自重の分担比率が前方に偏り、後方に配した着座センサ２Ｒ、２Ｌを用いた荷重検出部３１による無荷重時検出荷重Ｗは負側に減少する。逆に、車両の前方が高く傾斜するほど、両シート１の自重の分担比率が後方に偏り、無荷重時検出荷重Ｗは正側に増加する。

図１３は、図４の構成において、無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２、ならびに補正値Ｃの一例を示すグラフである。図中の横軸は下り坂で車両の前方が低くなる前後傾斜角度Ａ１を示し、縦軸負側には無荷重時検出荷重Ｗのグラフ（１）、縦軸正側には補正値Ｃのグラフ（２）を示している。無荷重時検出荷重Ｗのグラフ（１）の原点Ｏは、上述のゼロ点校正で、前後傾斜角度Ａ１＝０（°）のときに無荷重時検出荷重Ｗを０（Ｎまたはｋｇｗ）に校正したことを示している。図１３の例では、無荷重時検出荷重Ｗと前後傾斜角度Ａ１は比例している。

さらに、無荷重時検出荷重Ｗの変動範囲よりも高いレベルの空席判定値Ｗ０を予め設定しておく。空席判定値Ｗ０をゼロとしない理由は、上り坂に車両が停止して空席状態で無荷重時検出知荷重Ｗが正値となり空席を判定できなくなることを避けるためである。

空席判定部５１は、荷重検出部３１から出力された検出荷重Ｗを入力として、車両シート１の空席状態を判定する。判定ロジックは、検出荷重Ｗが空席判定値Ｗ０未満であるときに空席状態と判定する。

前後傾斜角度演算部５３は、空席判定部５１が空席状態を判定したときに、無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２に基づいて荷重検出部３１から出力された検出荷重Ｗに対応する車両の前後傾斜角度Ａ１を演算する。当該前後傾斜角度Ａ１は本発明の坂道の傾斜角度に相当する。演算とは、例えば、対応マップを検索して検出荷重Ｗに対応する前後傾斜角度Ａ１を求めること、あるいは関数式に検出荷重Ｗを代入して前後傾斜角度Ａ１を算出することである。さらに本実施形態では、前後傾斜角度演算部５３は、車両の前後傾斜角度Ａ１を路面の勾配に置き換えて表現し、図１３に示されるように緩勾配判定値Ｒ１および急勾配判定値Ｒ２を用いて３段階に区分している。つまり、検出荷重Ｗが正値からゼロを含み下りの緩勾配判定値Ｒ１を越えていれば「平地」、下りの緩勾配判定値Ｒ１以下で急勾配判定値Ｒ２を越えていれば「緩勾配」、下りの急勾配判定値Ｒ２以下であれば「急勾配」と、いずれかの一傾斜状態に区分する。

なお、シートバック１２が前傾位置にある場合、シートバック１２の重心が前方へ変位しているため、平坦路にもかかわらず、下り坂の場合と同様に無負荷時検出荷重Ｗは負側の値となる。この様な検出荷重Ｗの特性は、着座センサ２Ｒ、２Ｌは、車両シート１のシートクッション１１の後縁部に取り付けられ、歪ゲージが起歪体２３の下面に貼付された構成である本実施形態に基づくものである。 なお、仮に、歪ゲージを起歪体２３の上面に貼付けた構成に変更した場合は、シートバック１２が前傾位置にある場合、シートバック１２の重心が前方へ変位しているため、平坦路にもかかわらず、上り坂の場合と同様に無負荷時検出荷重Ｗは正側の値と逆転することは明らかである。

無荷重時検出荷重−前後傾斜角度対応部５２、空席判定部３１、および前後傾斜角度演算部５３により坂道判定部３５が構成されている。したがって、車両の前後傾斜角度を検出する傾斜センサなどのハードウェアは、別には設けられていない。

荷重補正部３７は、車両シート１に荷重体が載っているときに荷重検出部３１から出力された検出荷重Ｗを前後傾斜角度Ａ１に応じて補正する。荷重補正部３７は、検出荷重Ｗに加算する補正値Ｃを予め求めて保持している。この補正値Ｃは、複数の大人の被験者に順次車両シート１に着座してもらい、車両の前側を低く傾斜させて、検出荷重Ｗと前後傾斜角度Ａ１との関係を求めた予備実験結果を基にして定められている。具体的には図１３のグラフ（２）に示されるように、補正値Ｃは、「平地」でゼロ、「緩勾配」で無荷重時検出荷重Ｗの負値を符号反転した値、「急勾配」で無荷重時検出荷重Ｗの負値を符号反転しさらに一定荷重値Ｚを加えた値としている。そして、実際の動作時に、「平地」では補正を行わず、「緩勾配」および「急勾配」では、荷重検出部３１から出力された検出荷重Ｗに補正値Ｃを加えて補正荷重値ＷＣを求めている。

荷重体判定部３４は、検出荷重Ｗまたは補正荷重値ＷＣを所定の大人判定値ＷＸおよび標準成人男性判定値ＷＹと大小比較して、車両シート１に着座する乗員などの荷重体を判定する。なお、大人判定値ＷＸは小柄な成人女性の体重、例えば５％タイル値を基にして設定されており、標準成人男性判定値ＷＹは標準的な成人男性の体重、例えば５０％タイル値を基にして設定されている。荷重体判定部３４は、バックル情報ＢＳＷを参照するとともに、タイマを利用した所定時間の継続判定も行っており、機能の詳細は次の荷重体判定制御フローで説明する。

荷重体判定制御フローは、図１４に示す如くであり、車両を発進させるときに、まず可能であれば路面の傾斜状態を判定し、次に荷重体として助手席の車両シート１の乗員を判定するものである。まず、ステップＳ４０でイグニッションスイッチＩＧがオンされると、コントローラ３における荷重体判定制御フローの動作が開始される。次に、ステップＳ４１で、空席判定部５１は、検出荷重Ｗが空席判定値Ｗ０未満であれば空席状態と判定して、ステップＳ４２〜Ｓ５０の勾配判定処理およびステップＳ５５の補正なし乗員判定処理に移行する。また、空席判定部５１は、検出荷重Ｗが空席判定値Ｗ０以上である状態が所定時間継続したときに乗員ありと判定して、ステップＳ５１〜Ｓ５８の乗員判定処理に移行する。

空席状態の判定に続いて、前後傾斜角度演算部５３は、ステップＳ４２〜Ｓ５０の勾配判定処理を行う。ステップＳ４２で、前後傾斜角度演算部５３はシート姿勢検出部７１からの信号にてシートバック１２が前傾位置か否かの判断をする。シートバック１２が、図２に示される如く、前傾位置にある場合には、ステップ４２にてそのシートバック１２が前傾位置にある場合その時間ＴＹの間は勾配判定を実行しないと判定して即ち坂道判定部３３による車両が坂道にあるか否かを判定するとともに坂道の傾斜角度に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態に車両シート１が変化したか否かを判定することが規制されて、ステップＳ５０で前回の勾配判定結果を維持する。従って、シートバックが前傾位置へと姿勢変更されることに伴い車両が坂道にある状態と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合はステップ４２にて車両シート１が坂道の傾斜角度に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態に変化していないと判定でき、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。より具体的には、シートバック１２を前傾位置へ姿勢変更したことに伴う検出荷重Ｗの変動を、車両シート１が坂道の傾斜角度Ａ１に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。シートバック１２が前傾位置にある時間ＴＹは、本発明の規制時間に相当する。

ステップ４２にてシートバック１２が前傾位置でない場合には、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに坂道の傾斜角度に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態に車両シート１が変化したと判定し、ステップ４４に進む。ステップＳ４４で、前後傾斜角度演算部５３はバックル情報ＢＳＷを確認し、オフ状態であればステップＳ４５およびＳ４６で検出荷重値Ｗを緩勾配判定値Ｒ１および急勾配判定値Ｒ２と大小比較する。そして、比較結果に基づいて、路面の勾配をステップＳ４７の「平地」、ステップＳ４８の「緩勾配」、ステップＳ４９の「急勾配」のうち一傾斜状態と判定する。一傾斜状態を新たに求めることにより、前回の勾配判定結果は更新される。ステップＳ４４で、バックル情報ＢＳＷがオン状態であれば、車両シート１に何らかの荷重体が載っていて勾配判定は行えないと判断して、ステップＳ５０で前回の勾配判定結果を維持する。この後、ステップＳ４１に戻る。

ここまでのステップにおいて、車両シート１が実際に空席であればステップＳ４１で空席状態と判定され、ステップＳ４２〜Ｓ５０で勾配が判定されるとともに、ステップＳ５５の補正なし乗員判定処理で後述するように「乗員なし」と判定される。一方、車両シート１に実際に乗員が着座していれば、通常は検出荷重Ｗが空席判定値Ｗ０以上となって、ステップＳ５１以降の乗員判定処理に移行する。また、車両シート１に乗員が着座していても、座り直しなどの姿勢変化により例外的に大きな検出荷重Ｗが検出されなかったときには、空席状態と判定される。このとき、ステップＳ４４でシートベルトの装着が確認されて、勾配の判定は行われず、ステップＳ５０で前回の判定結果が維持される。さらに、ステップＳ５５の補正なし乗員判定処理で、姿勢変化後の安定した検出荷重Ｗを用いて乗員の判定が行われる。

乗員有りの判定に続く乗員判定処理において、荷重補正部３７はステップＳ５１〜Ｓ５４およびＳ５６の処理を行い、荷重体判定部３４はステップＳ５５、Ｓ５７およびＳ５８の処理を行う。ステップＳ５１で、荷重補正部３７は、検出荷重Ｗが大人判定値ＷＸ以上である状態が所定時間継続したときに、乗員を大人と判定してステップＳ５５に移行し、そうでないときにステップＳ５２に移行する。ステップＳ５２で、検出荷重Ｗが空席判定値Ｗ０以上大人判定値ＷＸ未満でかつバックル情報ＢＳＷがオン状態のときに、乗員を幼児と判定してステップＳ５３に移行し、そうでないときにステップＳ５４に移行する。ステップＳ５３で、幼児の判定が継続して着座姿勢作動タイマＴＡの時間経過したときにステップＳ５５に移行し、経過していないときにはステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４では、ステップＳ４２〜Ｓ５０の勾配判定処理で得られた路面の勾配が「平地」であれば補正を行わずにステップＳ５５に移行し、「緩勾配」または「急勾配」であればステップＳ５６で検出荷重Ｗに補正値Ｃを加算して補正荷重ＷＣを求めたのちステップＳ５７に移行する。

ステップＳ５５の補正なし乗員判定処理では、荷重体判定部３４は検出荷重Ｗを用いて乗員の判定を確定し、ステップＳ５７の補正あり乗員判定処理では、荷重体判定部３４は補正荷重ＷＣを用いて乗員の判定を確定する。ステップＳ５８の判定を詳述すると、検出荷重Ｗまたは補正荷重ＷＣが空席判定値Ｗ０未満のときには「乗員なし」と判定する。また、検出荷重Ｗまたは補正荷重ＷＣが空席判定値Ｗ０以上大人判定値ＷＸ未満のときには、バックル情報ＢＳＷがオン状態であれば「幼児」と判定し、バックル情報ＢＳＷがオフ状態であれば「子供」と判定する。さらに、検出荷重Ｗまたは補正荷重ＷＣが大人判定値ＷＸ以上標準成人男性判定値ＷＹ未満のときには「大人」と判定し、標準成人男性判定値ＷＹ以上のときには「標準成人男性」と判定する。なお、これらの判定は、検出荷重Ｗまたは補正荷重ＷＣがそれぞれの範囲内に収まった状態で所定時間を経過したことを以って確定される。

判定結果を補足すると、「幼児」とは、シートベルトに固縛されたチャイルドシートに着座している幼児を意味し、「子供」とは、大人よりも体重が少なくシートベルトを装着していない子供を意味する。また、「大人」とは、小柄な成人女性以上で標準的な成人男性以下の体重を有する大人を意味し、「標準成人男性」とは、標準的な成人男性以以上の体重を有する大人を意味する。

なお、ステップＳ５３で着座姿勢作動タイマＴＡを用いた理由は、車両シート１に大人が着座する際の過渡的な着座位置や着座姿勢の影響で小さな検出荷重Ｗが検出されても判定を確定させず、着座が安定して大きな検出荷重Ｗが検出されたときに最終的な判定を行うためである。

判定結果が確定した以降は、検出荷重Ｗが瞬間的に変化しても、乗員の姿勢変化や車両走行時の振動などの影響によるものと判断して、判定結果を変更しない。また、判定結果が確定した以降であっても、検出荷重Ｗの継続的変化やバックル情報ＢＳＷの状態変化が発生したときには、乗員の乗降などにより荷重体が入れ替わった可能性があるので、ステップＳ５８からステップＳ４１に戻って再度判定を行う。

上述のステップＳ５８における乗員判定結果に基づいて、エアバッグの事故時展開の可否や展開スピードを制御することで、北米法規に適合させることができる。北米法規では、「大人」であれば事故時にエアバッグを展開し、「幼児」であれば事故時にエアバッグの展開を禁止するように定められており、中間的な体重の「子供」に対しては定めがない。さらに、「大人」については、「標準成人男性」以上の体重を有するときエアバッグの展開スピードを大とし、そうでないときエアバッグの展開スピードを小とするようになっている。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、シートバック１２を着座可能位置における最起立位置である初段位置から前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置へと姿勢を変更可能な車両シート１に作用する荷重の一部を検出する荷重検出部３１と、該荷重検出部３１によって検出された検出荷重Ｗに基づいて車両シート１に作用する荷重体を判定する荷重体判定部３４と、シートバック１２の前傾位置を検出するシート姿勢検出部７１と、検出荷重Ｗの変動に基づいて車両シート１の状態変化を判定するとともに、シート姿勢検出部７１の出力に基づいて車両シート１の状態変化の判定を規制する状態判定部３２と、を備えた構成であるので、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、状態判定部３２は、シート姿勢検出部７１によるシートバック１２の検出状態に変化があった際には、予め設定された規制時間ＴＸ、ＴＹが経過するまでは車両シート１の状態変化の判定を規制する構成であるので、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、他の要因に基づく状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、状態判定部３２は、検出荷重Ｗの変動に基づいて、車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定する構成であるので、例えばシートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバック１２の初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が後退している際に車両後方にて軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化していないと判定でき、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、状態判定部３２は、検出荷重Ｗが予め設定された第１設定値Ｗ１、Ｗ２以上の荷重であった後、予め設定された第１設定時間Ｔ１、Ｔ２以内に第１設定値Ｗ１、Ｗ２よりも低い値に設定された第２設定値Ｗ２，Ｗ４以下に遷移した場合に、車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化したと判定し、規制時間ＴＸが第１設定時間Ｔ１、Ｔ２よりも長時間に設定されている構成であるので、例えば、シートバック１２を前傾位置から初段位置に復帰させると、シートバック１２の初段位置へ復帰した際に衝撃が生じるため、車両が後退している際に車両後方にて軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化した場合と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合車両シート１が車両に衝撃が加わった状態に変化していないと判定でき、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両が軽度の衝突を起こして車両シート１が車両に衝撃が加わった状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、状態判定部３２は、検出荷重Ｗの変動に基づいて、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに、坂道の傾斜角度Ａ１に応じて前記検出荷重Ｗを補正が必要な状態に車両シート１が変化したか否かを判定する構成であるので、シートバックが前傾位置へと姿勢変更されることに伴い車両が坂道にある状態と同様な検出荷重Ｗとなるが、この場合車両シート１が坂道の傾斜角度Ａ１に応じて荷重Ｗを補正が必要な状態に変化していないと判定でき、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重Ｗの変動を、車両シート１が坂道の傾斜角度Ａ１に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態変化と誤認してしまうのを抑制することができる。

上述のように、本発明の実施形態のシート荷重検出装置１０によれば、状態判定部３２は、シート姿勢検出部７１によりシートバック１２の前傾位置が検出されている間ＴＹ、車両シート１の状態変化の判定を規制する構成であるので、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、シートバック１２の姿勢変更に基づく検出荷重の変動を、車両シート１が坂道の傾斜角度Ａ１に応じて検出荷重Ｗを補正が必要な状態変化と誤認してしまうのをより抑制することができる。

なお、実施形態では、シートバック１２の姿勢変更の一つの例としてシートバック１２を初段位置から前傾位置へ姿勢変更した際に、車両に軽度の衝突を起こした場合と同様な検出荷重となること説明したが、一方、シートバック１２を着座位置から前傾位置へ姿勢変更した際にも、車両に軽度の衝突を起こした場合と同様な検出荷重を検出することから、シートバック１２の着座位置から前傾位置へ姿勢変更した際にも、車両シート１の状態変化の判定を規制するようにしてもよいことは明らかである。

なお、検出荷重Ｗの特性は、本実施形態即ち着座センサ２Ｒ、２Ｌは、車両シート１のシートクッション１１の後縁部に取り付けられ、歪ゲージが起歪体２３の下面に貼付された構成に基づくものである。なお、仮に、歪ゲージを起歪体２３の上面に貼付けた構成に変更した場合は、本実施形態とは、検出荷重Ｗが圧縮方向荷重と引張方向荷重即ち正負の方向が逆転するもので、その逆転に対応する構成に変更することも明らかである。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。

１ 車両シート
２Ｒ、２Ｌ 着座センサ
１０ シート荷重検出装置
１１ シートクッション
１２ シートバック
３１ 荷重検出部
３２ 状態判定部
３３ 動作部
３４ 荷重体判定部
３５ 坂道判定部
３６ 車両衝撃判定部
３７ 荷重補正部
３８ 車両衝撃報知部
５１ 空席判定部
５２ 無負荷時検出荷重―前後傾斜角度対応部
５３ 前後傾斜角度演算部
７１ シート姿勢検出部
７２ 標準位置スイッチ
７３ 前傾位置スイッチ

Claims (6)

1. シートバックを着座可能位置における最起立位置である初段位置から前方へ前傾させた着座不能位置となる前傾位置へと姿勢を変更可能な車両シートに作用する荷重の一部を検出する荷重検出部と、
   該荷重検出部によって検出された検出荷重に基づいて前記車両シートに作用する荷重体を判定する荷重体判定部と、
   前記シートバックの前記前傾位置を検出するシート姿勢検出部と、
   前記検出荷重の変動に基づいて前記車両シートの状態変化を判定するとともに、前記シート姿勢検出部の出力に基づいて前記車両シートの状態変化の判定を規制する状態判定部と、を備えたシート荷重検出装置。
2. 前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部による前記シートバックの検出状態に変化があった際には、予め設定された規制時間が経過するまでは前記車両シートの状態変化の判定を規制する請求項１に記載のシート荷重検出装置。
3. 前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したか否かを判定する請求項１または請求項２に記載のシート荷重検出装置。
4. 前記状態判定部は、前記検出荷重が予め設定された第１設定値以上の荷重であった後、予め設定された第１設定時間以内に前記第１設定値よりも低い値に設定された第２設定値以下に遷移した場合に、前記車両シートが車両に衝撃が加わった状態に変化したと判定し、前記規制時間が前記第１設定時間よりも長時間に設定されている請求項３に記載のシート荷重検出装置。
5. 前記状態判定部は、前記検出荷重の変動に基づいて、車両が坂道にあるか否かを判定するとともに、坂道の傾斜角度に応じて前記検出荷重を補正が必要な状態に前記車両シートが変化したか否かを判定する請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート荷重検出装置。
6. 前記状態判定部は、前記シート姿勢検出部により前記シートバックの前記前傾位置が検出されている間、前記車両シートの状態変化の判定を規制する請求項５に記載のシート荷重検出装置。

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