JP2016088471A - 着座検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】局所的に大きな加重が掛けられても破損を回避することができる着座検知センサを提供する。
【解決手段】
この着座検知センサは、着座部４において配置された複数のバネフレーム６に固定的に配置されるブラケット１１と、ブラケット１１上に配置されたセンサ１０とを備える。ブラケット１１は、バネフレーム６を把持する保持部６１と、センサ１０が載置される載置部６２と、保持部６１と載置部６２との間に接続され、その少なくとも一部が着座部４への荷重に応じて弾性変形する弾性部６３とを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、座席に乗員が着座したか否かを検知可能な着座検知センサに関する。

従来より、例えば車両に搭載された座席の着座部に乗員が着座したか否かを検知するための着座検知センサが知られている。この着座検知センサとしては、座席のクッション直下に配置された感圧センサや圧力センサなどのセンサにより乗員の着座を検出するものが知られている（特許文献１参照）。座席装置においては、クッションの下方に配置されたバネフレームにブラケットが嵌め込まれ、このブラケットの上方にセンサが配置される。

特開２０１１−１０５２７７号公報

しかしながら、従来技術の着座検知センサでは、例えば乗員がシートに膝を立てた場合などにおいて、ブラケットに局所的な大きな荷重が掛かり、これによりブラケットが破損してしまう虞があった。解決策として、金属など剛性の高い材料をブラケットに使用したり、あるいはブラケットの厚みを大きくして剛性を高めたりすることが検討されているが、この場合にはバネフレームやブラケットが伸縮しなくなことによるバネフレームやブラケットの破損等が問題となる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、局所的に大きな加重が掛けられても破損を回避することができる着座検知センサを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る着座検知センサは、座席装置の着座部への乗員の着座を検知可能に構成された着座検知センサであって、前記着座部において配置された複数のバネフレームに固定的に配置されるブラケットと、前記ブラケット上に配置されたセンサとを備える。前記ブラケットは、前記バネフレームを把持する保持部と、前記センサが載置される載置部と、前記保持部と前記載置部との間に接続され、その少なくとも一部が前記着座部への荷重に応じて弾性変形する弾性部とを備える。

本発明の一態様に係る着座センサ付き座席装置によれば、ブラケットが、バネフレームを把持する保持部と、センサが載置される載置部とを備え、更に、これら保持部と載置部との間に、その少なくとも一部が前記着座部への荷重に応じて弾性変形する弾性部が接続される。この弾性部の弾性変形により、着座部への局所的な荷重が吸収され、ブラケットの破損を回避することができる。

本発明の他の実施形態においては、前記弾性部は、前記バネフレームよりも下方に位置する。また、本発明の更に他の実施形態においては、前記弾性部は板バネを有する。

本発明によれば、局所的に大きな加重が掛けられても破損を回避することができる着座検知センサを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれる座席装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれる座席装置の一部を示す平面図である。 感圧センサ１０が配置されるブラケット１１の構造を示す斜視図である。 感圧センサ１０が配置されるブラケット１１の構造を示す側面図である。 第１の実施の形態の効果を示す概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサの変形例を示す。 本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサの変形例を示す。 第２の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する平面図である。 第３の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する側面図である。 第４の実施の形態に係る着座検知センサの構造の例を説明する側面図である。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれた座席装置を示す側面図である。また、図２は、この着座検知センサが含まれた座席装置の一部を示す平面図である。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る着座検知センサが含まれた座席装置１は、着座部４を備えて構成され、その他ヘッドレスト２や背もたれ部３を有するものとすることができる。この座席装置１は、一例として、図示しない自動車等の車両のシートとして用いられるものである。

座席装置１の着座部４には、ウレタン等の緩衝材からなるクッションパッド５が内蔵される。また、着座部４には、例えばクッションパッド５の下方に配置されてクッションパッド５を支持するバネフレーム６が設けられている。バネフレーム６は、図２に示すように、鉄、アルミ、ＳＵＳ等の金属部材を、例えば連続Ｓ字形状に成形してなるＳバネフレームとすることができる。複数のバネフレーム６は、座席装置１の骨格部に対し略等間隔に互いに平行に配設されている。バネフレーム６は、Ｓバネフレーム以外にも、連続Ｚ字形状とすることもできるし、連続螺旋形状とすることもでき、その形状は不問である。また、複数のバネフレームは、互いに平行に配置されるのが好適であるが、クッションパッド５を柔軟に支持することができる限りにおいて、様々な配置方法が採用可能である。

第１の実施の形態に係る着座検知センサは、このバネフレーム６に取り付けられている。
この着座検知センサは、乗員９の着座部４の座面４ａへの着座を検知する感圧センサ１０を備えている。感圧センサ１０は、例えば図１に示すように、乗員９が着座部４へ着座した場合に、大きな加重が掛かる加重位置Ｐの下方に配置される。加重位置Ｐは、一般的には、乗員９の臀部の上部に対応する。後述するように、感圧センサ１０は、この加重を電気的に検出して検出信号を出力するように構成されている。本実施形態では、一例として感圧センサは１０としてメンブレンセンサを用いている。しかし、これは単に一例であり、様々な種類の感圧センサを用いることができる。また、着座検知センサに用いられる着座検知用のセンサは、感圧センサに限定されるものではなく、着座を検知できるものであれば、他の形式のセンサも採用可能である。例えば、加速度センサ、静電容量センサ、磁気センサ等を使用することができる。

感圧センサ１０は、車両に搭載されたＥＣＵ２０と電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、車両全体の制御を司ると共に、感圧センサ１０からの検出信号に基づいて、エアバッグの展開制御等の各種補機の動作制御を行う。

感圧センサ１０は、図２に示すように、バネフレーム６に固定的に配置されたブラケット１１の上方に固定的に配置されている。ブラケット１１は、この図２に図示した例では、互いに隣接し平行な２本のバネフレーム６に対し固定的に接続されているが、これに限定されるものではなく、１本のバネフレーム６に対し１つのブラケット１１を接続してもよいし、逆に３本以上のバネフレーム６に対し１つのブラケット１１を接続してもよい。

図３及び図４を参照して、ブラケット１１の構造を説明する。図３は、ブラケット１１の構造を示す斜視図であり、図４は側面図である。ブラケット１１は、保持部６１と、載置部６２と、弾性部６３とを備えている。
保持部６１は、バネフレーム６を保持する部分である。また、載置部６２は、感圧センサ１０をその上部に載置するための部分であり、台座部６２ａと、その端部に設けられ下方に延びる側壁部６２ｂとを備える。なお、台座部６２ａは、その表面が少なくとも感圧センサ１０の厚みの分保持部６１の上端よりも低い位置になるよう構成される。ここで、載置部６２に感圧センサ１０を載置した際に、保持部６１の上端よりも感圧センサ１０の上端が低い位置となることが好適である。感圧センサ１０が常時クッションパッド５から荷重を受けない状態を得ることができるからである。

弾性部６３は、保持部６１及び載置部６２の間に接続され、少なくともその一部が弾性体により構成されている。弾性部６３の弾性体は、図３及び図４の例では、板バネにより構成されている。より具体的には、弾性部６３は、図４に示すように、水平方向に延びた後Ｕ字状に折り返された板バネの構造を有している。板バネ構造は、バネ構造を保持部６１及び載置部６２と一体に形成することができるので、製造が容易である点で望ましい。

そして、この板バネ部の一端は側壁部６２ｂの下端６２ｂＴに接続され、他端は保持部６１の下端６１Ｔに接続されている。このため、弾性部６３は全体として、バネフレーム６や載置部６２の表面６２ａよりも下方に位置している。図５に示すように、バネフレーム６や表面６２ａの下方に弾性部６３が位置することにより、荷重の逃げ道（バネの伸縮）が大きく取ることができ、ブラケット１１の破損を回避することができる。

なお、弾性部６３のバネ構造のバネ係数は、乗員９が着座部４に着座した場合にその荷重によって感圧センサ１０が着座を検知することができる程度に設定する必要がある。バネが柔らか過ぎて僅かな荷重により弾性部６３が変形してしまうと、感圧センサ１０がその荷重を検知することができない。逆に、バネが固すぎて大きな荷重が掛かっても弾性部６３が変形しないと、ブラケット１１において塑性変形や破壊が生じる虞がある。

したがって、弾性部６３のバネ係数は、検知すべき乗員の中で最も体重の軽い人が着座しても弾性部６３が有意に変形しない程度に設定するのが好ましい。一例として、成人女性のうちで体重の軽さの順位において上位５％に含まれる人が着座しても、弾性部６３が変形しない程度に弾性部６３のバネ定数を設定するのが好ましい。また、弾性部６３のバネ構造のバネ係数は、着座部４に局所的に大荷重が掛かる場合に、ブラケット１１に塑性変形や破壊が生じる応力が発生する前にバネ構造が機能する程度の大きさに設定する必要がある。弾性部６３のバネ構造のバネ係数は、感圧センサ１０が着座を検知した後に弾性変形が生じる程度の大きさに設定することが好ましい。

図６、及び図７は、第１の実施の形態の変形例を示す。図３及び図４の例では、載置部６２の表面６２ａに直接感圧センサ１０を載置していたが、これに代えて、感圧センサ１０をクッションフォーム１２を介して載置部６２の表面６２ａに載置してもよい。また、感圧センサ１０とクッションパッド５との間に、ラバードーム等の緩衝材１３を挟んでもよい。

［第２の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。この第２の実施の形態に係る着座検知センサの全体構成及び使用形態は、第１の実施の形態（図１及び図２）と同様である。ただし、この第２の実施の形態では、ブラケット１１の構造において、弾性部６３の板バネ部分にスリットＳが形成されている点で、第１の実施の形態と異なっている。このようなスリットＳが板バネ部分に形成されていることにより、バネの弾性力を調整することができ、着座部４への荷重をより柔軟に吸収することが可能になる。

［第３の実施の形態］
次に、図９を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。
この第３の実施の形態に係る着座検知センサの全体構成及び使用形態は、第１の実施の形態（図１及び図２）と同様である。ただし、この第３の実施の形態では、ブラケット１１の構造において、弾性部６３のバネ部分が、いわゆるトーションバネ６３Ｔにより構成されている点において、第１の実施の形態と異なっている。トーションバネ６３Ｔは、図９では左右に各１本ずつ図示されているが、紙面奥行方向において複数のトーションバネ６３Ｔが設けられていても良い。このようなバネ機構によっても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

［第４の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る着座検知センサを詳細に説明する。この第４の実施の形態に係る着座検知センサの全体構成及び使用形態は、第１の実施の形態（図１及び図２）と同様である。ただし、この第４の実施の形態では、ブラケット１１の構造において、弾性部６３のバネ部分が、いわゆる螺旋バネ６３Ｈにより構成されている点において、第１の実施の形態と異なっている。螺旋バネ６３Ｈは、図１０では左右に各１本ずつ図示されているが、紙面奥行方向において複数の螺旋バネ６３Ｈが設けられていても良い。このようなバネ機構によっても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

［その他］
以上、いくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 着座検知センサ付き座席装置
２ ヘッドレスト
３ 背もたれ部
４ 着座部
４ａ 座面
５ クッションパッド
６ バネフレーム
９ 乗員
１０ 感圧センサ
１１ ブラケット
１２ クッションフォーム
１３ 緩衝材
２０ ＥＣＵ
Ｓ スリット
６１ 保持部
６２ 載置部
６３ 弾性部
６３Ｔ トーションバネ
６３Ｈ 螺旋バネ

Claims (4)

1. 座席装置の着座部への乗員の着座を検知可能に構成された着座検知センサであって、
   前記着座部において配置された複数のバネフレームに固定的に配置されるブラケットと、
   前記ブラケット上に配置されたセンサと
   を備え、
   前記ブラケットは、
   前記バネフレームを把持する保持部と、
   前記センサが載置される載置部と、
   前記保持部と前記載置部との間に接続され、その少なくとも一部が前記着座部への荷重に応じて弾性変形する弾性部と
   を備えたことを特徴とする着座検知センサ。
2. 前記弾性部は、前記バネフレームよりも下方に位置する請求項１記載の着座検知センサ。
3. 前記弾性部は、板バネを有する請求項１又は２記載の着座検知センサ。
4. 前記弾性部のバネ係数は、前記センサが着座を検知した後に弾性変形が生じる程度の大きさに設定される、請求項１乃至３のいずれかに記載の着座検知センサ。
   

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