JP4017142B2 - 乗員検知システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシートに着座する着座者の体重を検出する乗員検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開平９−１５０６６２号公報に開示された車両用シート装置がある。
この車両用シート装置は、車両フロアに複数のブラケットを介して固定されるシートクッションを備え、このシートクッションと複数のブラケットとの間にそれぞれ荷重センサを配設し、各荷重センサで検出される荷重の総和が設定荷重より大きいか否かによって着座者の有無を検知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、シートクッションの前後左右に設けられる４個のブラケットに対しそれぞれ荷重センサを設置しているため、高価な荷重センサの数が多くなり、コストＵＰを招いていた。
また、４個の荷重センサは、シートクッションに加わる垂直方向の荷重（着座者の体重）を検出するものであるが、例えば子供がシート上に立ったままシートバックにもたれ掛かる様な姿勢を取ると、荷重センサに対し水平方向の荷重が作用する。
【０００４】
この場合、シートクッションの外側に荷重点が移動してモーメントの影響を受けるため、検出誤差を生じる（実際には本来の子供の体重より大きな荷重を検出する）という問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、センサ（物理量検出手段）の数を少なくできると共に、水平方向の荷重を受けても検出誤差を生じない乗員検知システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明の乗員検知システムは、車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備えている。
【０００６】
上記の構成によれば、４個のリンクプレートのうち前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ左側連結リンク及び右側連結リンクにて連結しているので、個々のリンクプレートに掛かる荷重をそれぞれセンサ（荷重検出手段）にて検出する必要がなく、センサの数を少なくできる。
【０００７】
また、本発明では、荷重検出手段は、左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートを介して伝達される荷重を検出する左側荷重センサと、右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートを介して伝達される荷重を検出する右側荷重センサとを有している。
この構成では、荷重検出手段の数を２個（左側荷重センサと右側荷重センサ）に減らすことができる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した乗員検知システムにおいて、
左側連結リンクまたは左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された左側連結バーと、右側連結リンクまたは右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された右側連結バーとを有し、左側荷重センサは、左側連結バーを介して伝達される荷重を検出し、右側荷重センサは、右側連結バーを介して伝達される荷重を検出する。
【０００９】
この構成では、左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートが荷重を受けて回動すると、左側連結リンクまたはリンクプレートに連結された左側連結バーを介して左側荷重センサにて荷重検出が行われる。また、右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートが荷重を受けて回動すると、右側連結リンクまたはリンクプレートに連結された右側連結バーを介して右側荷重センサにて荷重検出が行われる。
【００１０】
（請求項３の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
左側連結リンクまたは左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートと、右側連結リンクまたは右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートとを連結する連結バーを有し、荷重検出手段は、連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
この構成では、左側の前後２個のリンクプレートと右側の前後２個のリンクプレートとが左側連結リンクと右側連結リンク及び連結バーを介して有機的に連結されるため、１つの荷重センサでシート上の荷重検出を行うことができる。
【００１１】
（請求項４の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
左側連結リンクと右側連結リンクとを連結する連結バーと、第１の支軸の位置にて左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、第１の支軸の位置にて左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドとを有し、荷重検出手段は、連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
【００１２】
この構成では、左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとが前側リンク連結ロッドによって連結され、左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとが後側リンク連結ロッドによって連結されることにより、４個のリンクプレートが一体に回転することができる。この場合、着座者がシート上の前後または左右に偏って着座した場合でも、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが一体に回転することにより、１個の荷重センサによって着座者の体重を正確に検出できる。
また、荷重センサは、連結バーに対して必ずしも中央部に配置する必要はなく、左右方向の何方か一方側に偏って配置しても、着座者の体重を正確に検出できる。
【００１３】
（請求項５の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
第１の支軸の位置にて左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、第１の支軸の位置にて左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドと、前側リンク連結ロッドと後側リンク連結ロッドとの何方か一方のロッドに固定され、そのロッドと一体に回動する回動板とを有し、荷重検出手段は、回動板を介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
【００１４】
この構成では、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが第１の支軸を中心に回転すると、前側リンク連結ロッドまたは後側リンク連結ロッドに固定された回動板が連結ロッドと一体に回転する。これにより、着座者の体重に応じたトルクが回動板に発生し、そのトルクが回動板から荷重センサに伝達されて荷重として検出される。
この場合も、請求項５の発明と同様に、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが一体に回転することにより、１個の荷重センサによって着座者の体重を正確に検出できる。また、荷重センサは、連結ロッドに対して必ずしも中央部に配置する必要はなく、左右方向の何方か一方側に偏って配置することも可能である。この場合、連結ロッドに対する回動板の取付け位置も荷重センサに対応して変更されることは言うまでもない。
【００１５】
（請求項６の発明）
請求項５に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサと回動板との間に回転自在に保持されたボールを配置している。この構成によれば、荷重センサに対し、ボールを介して常に一定方向から荷重を加えることができるので、荷重センサに対する回動板の傾きが変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを低減できる。
【００１６】
（請求項７の発明）
請求項２〜４に記載した何れかの乗員検知システムにおいて、
連結バーと荷重センサとの間に衝撃荷重を吸収する弾性体を配置している。この構成では、シートの座面上に過大な荷重が加わった時に、その衝撃荷重を弾性体が吸収することにより、荷重センサを衝撃荷重から保護することができる。
【００１７】
（請求項８の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサと弾性体との間に回転自在に保持されたボールを配置している。この構成によれば、荷重センサに対し、ボールを介して常に一定方向から荷重を加えることができるので、荷重センサに対する弾性体の姿勢が変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを低減できる。
【００１８】
（請求項９の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサは、弾性体の変位量を検出する変位センサである。
【００１９】
（請求項１０の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサは、弾性体の歪み量を検出する歪みセンサである。
【００２０】
（請求項１１の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
一端が左側連結リンクに左側腕部を介して回動自在に連結され、他端が右側連結リンクに右側腕部を介して回動自在に連結されて、座面上に荷重が加わると、４個のリンクプレートの回動により左側連結リンクと右側連結リンクとから捩じれトルクを受けて捩れを生じる棒状のトルクロッドを有し、荷重検出手段は、トルクロッドの捩じれによって生じる変位量または歪み量を検出する。この構成では、シートに着座する着座者の体重に応じてトルクロッドに捩れが生じるので、この捩れによって生じる変位量または歪み量を検出することで着座者の体重を検出することができる。
【００２１】
（請求項１２の発明）
請求項１１に記載した乗員検知システムにおいて、左側連結リンクは、左前側のリンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される左前リンクバーと、左後側のリンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される左後リンクバーとで構成されると共に、左前リンクバーの他端部と左後リンクバーの一端部とが左側腕部に回動自在に連結され、且つその左側腕部との連結部を頂点として左前リンクバーと左後リンクバーとが上向きまたは下向きに凸となる様に連結されている。
【００２２】
一方、右側連結リンクは、右前側のリンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される右前リンクバーと、右後側のリンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される右後リンクバーとで構成されると共に、右前リンクバーの他端部と右後リンクバーの一端部とが右側腕部に回動自在に連結され、且つその右側腕部との連結部を頂点として右前リンクバーと右後リンクバーとが下向きまたは上向きに凸となる様に連結されている。
【００２３】
上記の構成によれば、シートに人間が着座して４個のリンクプレートにそれぞれ荷重が掛かると、各リンクプレートがそれぞれ第１の支軸を中心として回転する。各リンクプレートの回転によって左側連結リンク及び右側連結リンクが変位すると、その左側連結リンクに連結された左側腕部と右側連結リンクに連結された右側腕部とがトルクロッドとの連結部を中心として回転する。この時、左側連結リンクと右側連結リンクが逆向きの凸となる様に構成されているので、左側連結リンクに連結された左側腕部と、右側連結リンクに連結された右側腕部とが反対方向に回転する。これにより、トルクロッドに捩れトルクが付与される。
【００２４】
（請求項１３の発明）
請求項１１または１２に記載した乗員検知システムにおいて、トルクロッドの中央部を固定するロッドステーを有している。これにより、トルクロッドのがたつきを防止できるので、荷重検出の精度を向上できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、シート１に着座する着座者の体重を検出するもので、シート１の台座であるロアアーム２と車体側のシートレール３とを連結するＬプレート４と、このＬプレート４を連結する連結リンク５と、この連結リンク５に連結バー６を介して固定されるＵ字バネ７と、このＵ字バネ７を介して荷重を検出する荷重センサ８等から構成される。
【００３２】
シート１は、座面を有するシートクッション１ａと、背もたれを有するシートバック１ｂとで構成される。
ロアアーム２は、シートクッション１ａの下側に配置され、Ｌプレート４を連結するためのアームジョイント２ａがロアアーム２の前後左右４カ所に設けられている。
シートレール３は、ロアアーム２の下方に配置され、シート１を受けるためのシートスタンド３ａが４カ所設けられている。各シートスタンド３ａには、シート１に過大な荷重が加わった時にＬプレート４の回動量を規制するプレートストッパ９が固設されている。
【００３３】
Ｌプレート４は、文字通りＬ字形を有するプレートで、シートスタンド３ａに第１の支軸１０を介して回動自在に支持され（図２（ａ）参照）、且つロアアーム２のアームジョイント２ａに第２の支軸１１を介して回動自在に連結されている（図２（ｂ）参照）。このＬプレート４は、従来よりシートクッション１ａの角度調整に使用されている既存のプレートを利用することができる。
なお、第１の支軸１０と第２の支軸１１は、シートレール３に対して同じ高さに設けられている。
【００３４】
連結リンク５は、シート１の左側に配置される前後２個のＬプレート４同士をそれぞれ第３の支軸１２にて回動自在に連結する左側の連結リンク５と、シート１の右側に配置される前後２個のＬプレート４同士をそれぞれ第３の支軸１２にて回動自在に連結する右側の連結リンク５とで構成される。
Ｕ字バネ７は、荷重センサ８を衝撃荷重から保護するもので、弾力を有するバネ材をＵ字状に曲げて設けられる。このＵ字バネ７は、シート１の左側と右側とに１個ずつ配置され、図３に示す様に、一端側がスクリュ１３等で連結バー６に固定されている。連結バー６は、連結リンク５の前後方向の中央部に取り付けられ、自身に設けられた螺子部にナット１４を締め付けて固定されている。
【００３５】
荷重センサ８は、Ｕ字バネ７と対向して左側と右側とに１個ずつ配置され、シートレール３に固定されたステー１５に支持されている。この荷重センサ８は、Ｕ字バネ７を介して自身の検出部８ａに加わる荷重を検出するもので、図３に示す様に、検出部８ａの先端がボール１６を介してＵ字バネ７に接続されている。なお、ボール１６と接触するＵ字バネ７の表面には、ボール１６を回動自在に保持する半球状の凹部、あるいは円形の孔が設けられている。
【００３６】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座してシートクッション１ａの座面に着座者の体重が加わると、ロアアーム２を介して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かる。これにより、各Ｌプレート４は、図３に示す様に、それぞれ第１の支軸１０を中心として図中矢印方向（時計回り）に回転する。各Ｌプレート４が回転すると、前後２個のＬプレート４を連結している一組の連結リンク５がそれぞれ図中左方向（矢印方向）へ変位するため、その連結リンク５に固定された個々のＵ字バネ７にそれぞれ水平方向の荷重が加わる。
【００３７】
なお、Ｕ字バネ７に加わる荷重は、連結リンク５によって連結された前後２個のＬプレート４に掛かる荷重をそれぞれＦ1 、Ｆ2 （図３参照）とすると、その合計荷重（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）となる。
Ｕ字バネ７に付与された荷重は、Ｕ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
荷重センサ８で検出された荷重は、電気信号に変換されてＥＣＵ（図示しない）に出力される。
【００３８】
ＥＣＵは、図５に示す様に、荷重センサ８の出力信号を出力変換器にて増幅・調整した後、判定回路にてシート１に人間が着座しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて車両の安全装置（例えばエアバック）を制御する。
判定回路では、２個の荷重センサ８で検出された荷重の合計を求め、その合計荷重が予め設定されている設定荷重より大きいか否かを判定する。合計荷重が設定荷重より大きい時は、シート１に人間が着座している、または大人が着座していると判断し、合計荷重が設定荷重より小さい時は、シート１に人間が着座していない、または子供が着座していると判断する。
【００３９】
（本実施例の効果）
本実施例の乗員検知システムでは、前後２個のＬプレート４同士を連結リンク５にて連結しているので、前後２個のＬプレート４に掛かる荷重を１個の荷重センサ８で検出することができる。従って、シート１の左側と右側とにそれぞれ荷重センサ８を配置することにより、シート１に着座する人間の体重を２個の荷重センサ８で検出される荷重の合計として求めることができる。このシステムによれば、高価な荷重センサ８を従来より少なくできるので、コストダウンを実現できる。
【００４０】
また、本システムは、従来のシートに具備されている既存のプレートをＬプレート４として利用できるので、設計変更を少なくできる効果もある。
個々の荷重センサ８は、前後２個のＬプレート４に掛かる荷重の合計を検出できるので、例えば図４に示すシートクッション１ａの▲１▼〜▲９▼の部分で荷重を加えても、荷重センサ８の検出荷重がばらつくことはなく、精度良く検出することができる。
【００４１】
更に、４個のＬプレート４は、それぞれ第１の支軸１０と第２の支軸１１とが同じ高さに設けられているので、垂直方向の荷重が加わった時だけ第１の支軸１０を中心として回動することができる。言い換えると、水平方向の荷重を受けてもＬプレート４が回動することはない。例えば、子供がシートクッション１ａの上に立ったままシートバック１ｂにもたれ掛かる様な姿勢を取った場合、Ｌプレート４に対し水平方向の荷重が加わることがあるが、この様な場合、Ｌプレート４が回動することはないので、シート１上に加わる荷重を精度良く検出することができ、水平荷重の影響による検出誤差を防止できる。
【００４２】
また、本実施例では、荷重センサ８の検出部８ａとＵ字バネ７との間にボール１６を配置しているので、検出部８ａに対して常に一定方向（水平方向）から荷重を加えることができる。その結果、検出部８ａに対するＵ字バネ７の姿勢が変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを無くすことができる。
【００４３】
さらに、シートスタンド３ａにＬプレート４の回動量を規制するプレートストッパ９を設けているので、シート１に過大な荷重（人間の標準体重を大きく超える様な荷重）が加わった場合に、Ｌプレート４がプレートストッパ９に当接して回動が阻止される（回動量が規制される）。その結果、過大な荷重がＵ字バネ７及び荷重センサ８に加わることはないので、過大な荷重からＵ字バネ７及び荷重センサ８を保護することができる。
【００４４】
（第２実施例）
図６は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第１実施例に示した連結バー６（図３参照）を廃止すると共に、前後２個のＬプレート４のうち何方か一方（図６ではシート１の後側）のＬプレート４とＵ字バネ７とを連結アーム６Ａにて連結して、Ｌプレート４に掛かる荷重を連結アーム６Ａを介してＵ字バネ７に伝達する構成である。
連結アーム６Ａは、例えばＬ字形に設けられて、一端がＬプレート４に回動自在に連結され、他端がＵ字バネ７に連結されている（図８参照）。
【００４５】
なお、Ｌプレート４は、第１実施例と若干形状が異なるが、シートスタンド３ａに第１の支軸１０を介して回動自在に支持され、且つロアアーム２のアームジョイント２ａに第２の支軸１１を介して回動自在に連結されていることは同じである（図７参照）。
また、第１の支軸１０と第２の支軸１１は、シートレール３に対して同じ高さに設けられている。
【００４６】
本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座してシートクッション１ａの座面に着座者の体重が加わると、ロアアーム２を介して４個のＬプレート４に荷重が掛かるため、各Ｌプレート４が、それぞれ第１の支軸１０を中心として、図８に示す矢印方向（時計回り）に回転する。これにより、前後２個のＬプレート４を連結している連結リンク５が図中矢印方向に変位して、前後２個のＬプレート４に掛かる垂直荷重を水平荷重として連結アーム６Ａに伝達する。その結果、連結アーム６Ａを介してＵ字バネ７に水平荷重が加わる。
【００４７】
なお、Ｕ字バネ７に加わる水平荷重は、連結リンク５によって連結された前後２個のＬプレート４に掛かる荷重をそれぞれＦ1 、Ｆ2 （図８参照）とすると、その合計荷重（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）となる。
Ｕ字バネ７に付与された水平荷重は、Ｕ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
荷重センサ８で検出された荷重は、電気信号に変換されてＥＣＵ（図示しない）に出力され、ＥＣＵにて着座者の体重判定が行われる（第１実施例参照）。
本実施例の構成でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（第３実施例）
図９は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、Ｕ字バネ７に生じる変位を計測する変位センサ１７を使用した一例である。
基本的な構成は第１実施例と同じであるので、ここでは第１実施例と異なる部分について図１０を参照して説明する。
【００４９】
Ｕ字バネ７は、一端側が連結バー６を介して連結リンク５に固定され、他端側がシートレール３に固定されたステー１５に当接している（または固定されている）。このＵ字バネ７は、第１実施例と同様に、シート１の左側と右側とにそれぞれ１個ずつ配置されている。
変位センサ１７は、Ｕ字バネ７に対向して左右１個ずつ配置され、シートレール３に固定されて、検出部１７ａの先端が連結バー６（またはＵ字バネ７の一端側）に当接している。
【００５０】
続いて、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４が回転して連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その連結リンク５に連結されたＵ字バネ７に荷重が加わり、連結バー６に固定されたＵ字バネ７の一端側が図中左方向へ変位する。このＵ字バネ７の変位（連結バー６の変位）を変位センサ１７にて検出する。
【００５１】
変位センサ１７で検出されたＵ字バネ７の変位量は、電気信号に変換されてＥＣＵに出力される。
ＥＣＵは、２個のＵ字バネ７の変位量をそれぞれ荷重に変換して、両方の荷重を合計することにより着座者の体重を算出する。
この様に、第１実施例の荷重センサ８を変位センサ１７に変更しても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（第４実施例）
図１１は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第１実施例に記載した構成を若干変更して荷重センサ８を１個にした一例である。
シート１の左側及び右側において、それぞれ前後２個のＬプレート４同士を連結リンク５にて連結する構成は第１実施例と同じである。更に、左側の連結リンク５と右側の連結リンク５は、それぞれ前後方向の中央部で１本の連結バー６により連結され、この連結バー６の中央部にＵ字バネ７が固定されている。
【００５３】
荷重センサ８は、このＵ字バネ７と対向する位置に１個だけ配置され、シートレール３に固定されたステー１５に支持されている。なお、荷重センサ８は、第１実施例と同様に、検出部８ａの先端がボール（図示しない）を介してＵ字バネ７の他端側に接続されている。
【００５４】
続いて、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４が回転して２本の連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その２本の連結リンク５を連結する連結バー６を介してＵ字バネ７に荷重が加わる。
【００５５】
このＵ字バネ７に加わる荷重は、４個のＬプレート４に掛かるそれぞれの荷重を合計した荷重となる。この荷重がＵ字バネ７からボールを介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
上記の構成によれば、２本の連結リンク５を更に１本の連結バー６にて連結することにより、４個のＬプレート４に掛かるそれぞれの荷重が全て１個のＵ字バネ７に付与されるため、１個の荷重センサ８でシート１上に加わる荷重（着座者の体重）を検出することができる。
【００５６】
（第５実施例）
図１２は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、左側の連結リンク５と右側の連結リンク５にそれぞれロッドアーム１８を介して連結される棒状のトルクロッド１９を有し、このトルクロッド１９に生じる捩れに基づいて荷重検出を行う一例である。
【００５７】
トルクロッド１９は、シートレール３に立設された一組のロッドスタンド２０に対し、自身の両端部がそれぞれ回動自在に支持されている。このトルクロッド１９は、ロッドアーム１８を介して捩れトルクが付与された時に、より大きな捩れが発生する様に、自身の中央部に外径を細くした小径部１９ａが設けられている（図１３参照）。
【００５８】
ロッドスタンド２０は、図１２に示す様に、シートレール３の左右両側にて、それぞれ前後のシートスタンド３ａの略中間部に設けられている。
ロッドアーム１８は、自身の一端部に例えば四角穴が形成され、この四角穴がトルクロッド１９の端部に設けられた例えば四角柱状の凸部に嵌合して、トルクロッド１９に対し回転不能に取り付けられている。
【００５９】
連結リンク５は、前側のＬプレート４と第３の支軸１２にて一端部が回動自在に連結される第１の連結リンク５ａと、後側のＬプレート４と第３の支軸１２にて他端部が回動自在に連結される第２の連結リンク５ｂとで構成され、第１の連結リンク５ａの他端部と第２の連結リンク５ｂの一端部とがロッドアーム１８の他端部に回動自在に連結されている。但し、第１の連結リンク５ａと第２の連結リンク５ｂは、一直線状ではなく、図１２に示す様に、上向きまたは下向きに凸となる様に連結されている。更に、シート左側の連結リンク５とシート右側の連結リンク５は、逆向きの凸となる様に構成されている。
【００６０】
トルクロッド１９には、図１３に示す様に、小径部１９ａの両側にセンサ固定具２１とセンサターゲット２２が取り付けられ、センサ固定具２１には、センサターゲット２２との距離を検出する変位センサ２３が固定されている。
また、トルクロッド１９は、自身のがたつきを防止するために、ロッドステー２４により小径部１９ａが固定されている。なお、トルクロッド１９のがたつきは、ロッドアーム１８とトルクロッド１９との連結部のクリアランスや、設計公差による組み付け歪みによって生じるトルクロッド１９の撓み等により生じることがある。
【００６１】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、図１４に示す様に、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４の回転によって連結リンク５が変位すると、その連結リンク５に連結されたロッドアーム１８がトルクロッド１９との連結部を中心として回転する。この時、シート左側の連結リンク５とシート右側の連結リンク５が逆向きの凸となる様に構成されているので、シート左側の連結リンク５に連結されたロッドアーム１８は時計回りに回転し、シート右側の連結リンク５に連結されたロッドアーム１８は反時計回りに回転する。
【００６２】
トルクロッド１９の両端部に結合されたロッドアーム１８がそれぞれ反対方向に回転することにより、トルクロッド１９に捩れトルクが付与される。これにより、トルクロッド１９に捩れが生じ、特に外径が細く形成された小径部１９ａにて大きな捩れを生じる。この結果、トルクロッド１９に取り付けられたセンサ固定具２１とセンサターゲット２２との距離が変化するため、その変位を変位センサ２３にて検出する。
【００６３】
変位センサ２３で検出された変位量は、電気信号に変換されてＥＣＵに出力され、ＥＣＵにて変位量を荷重に変換して着座者の体重を算出する。
なお、本実施例では、トルクロッド１９の捩れにより生じる変位を変位センサ２３にて検出しているが、トルクロッド１９の捩れにより生じる歪みを検出しても良い。
【００６４】
（第６実施例）
図１５は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図１６は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第４実施例（図１１参照）に記載した構成に対し、左前側のＬプレート４と右前側のＬプレート４とを連結する前側連結ロッド２５と、左後側のＬプレート４と右後側のＬプレート４とを連結する後側連結ロッド２５とを追加した一例である。また、本実施例では、荷重センサ８を過大な荷重から保護するためのシートストッパ２６を具備している。このシートストッパ２６については、下述の第１０実施例にて説明する。
【００６５】
この連結ロッド２５は、図１７に示す様に、それぞれ第１の支軸１０と同位置にて左右のＬプレート４とそれぞれキーにより連結され、その両Ｌプレート４と一体に回動する。
また、前後のＬプレート４同士は、第１実施例で説明した様に、第３の支軸１２にて連結リンク５により回動自在に連結されている。従って、４個のＬプレート４は、前後２本の連結ロッド２５と左右２本の連結リンク５によって相互に連結されているので、第１の支軸１０を中心として一体に回動することができる。
【００６６】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人が着座すると、図１７に示す様に、着座者の体重がロアアーム２を介して４個のＬプレート４に垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 として加わる。この時、Ｌプレート４は、ロアアーム２に対して第２の支軸１１により回転自在に連結され、シートスタンド３ａに対しても第１の支軸１０により回転自在に連結されているので、着座者の体重を受けて図示矢印方向に回転する。ここで、左右２個のＬプレート４は、連結ロッド２５により連結され、その連結ロッド２５とＬプレート４とがキーにより連結されているので、左右２個のＬプレート４は、同じ動きをする。
【００６７】
また、前後２個のＬプレート４は、連結リンク５により連結されているので、４個のＬプレート４が回転して左右２本の連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その２本の連結リンク５を連結する連結バー６を介してＵ字バネ７に荷重が加わる。このＵ字バネ７に加わる荷重は、４個のＬプレート４に加わるそれぞれの荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 を合計した荷重となる。この荷重がＵ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
【００６８】
本実施例の構成では、左右２個のＬプレート４が連結ロッド２５により連結され、且つ前後２個のＬプレート４が連結リンク５により連結されているので、４個のＬプレート４が一体に回転することができる。その結果、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重を正確に検出することができる。
【００６９】
（第７実施例）
図１８は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図１９は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例の変形例であり、連結ロッド２５の形状を変更した場合の一例である。
左右のＬプレート４同士を連結する連結ロッド２５は、必ずしもストレート形状に設ける必要はなく、例えば図１９に示す様に、後側連結ロッド２５のみシートレール３側へ折れ曲がった屈曲形状としても良い。これにより、ロアアーム２の下側空間が狭い場合等にも連結ロッド２５の装着が可能となる。なお、後側連結ロッド２５だけでなく、前側連結ロッド２５にも本実施例の構成を適用できることは言うまでもない。
【００７０】
（第８実施例）
図２０は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例の変形例であり、連結バー６に対する荷重センサ８の取付け位置を変更した一例である。
第６実施例で説明した様に、本システムでは、シート１に人が着座した場合に、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても着座者の体重を正確に検出することができる。従って、荷重センサ８とＵ字バネ７は、連結バー６に対して必ずしも中央部に取り付ける必要はなく、例えば図２１に示す様に、左右方向の何方かに偏った位置に取り付けることもできる。
【００７１】
（第９実施例）
図２２は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図２３は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例と同様に、左前側のＬプレート４と右前側のＬプレート４とを連結する前側連結ロッド２５と、左後側のＬプレート４と右後側のＬプレート４とを連結する後側連結ロッド２５とを有し、且つ何方か一方の連結ロッド２５に回動板２７を取り付けて、その回動板２７を介して伝達される荷重を荷重センサ８にて検出する構成である。なお、荷重センサ８の検出部８ａの先端にはボール１６が回転自在に保持されている（図２５参照）。
【００７２】
回動板２７は、例えば前側連結ロッド２５に固定されて、その前側連結ロッド２５と一体に回動する。
荷重センサ８は、図２２に示す様に、シートレール３上にステー１５を介して固定され、前側連結ロッド２５の回転によって生じる回動板２７のトルクを荷重として検出する。なお、本システムでは、Ｕ字バネが廃止され、そのＵ字バネを取り付ける連結バーも廃止されている。
【００７３】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人が着座すると、図２４に示す様に、着座者の体重がロアアーム２を介して４個のＬプレート４に垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 として加わる。この垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 は、前後２個のＬプレート４を連結する連結リンク５に水平荷重として伝達される。これにより、左右２個のＬプレート４同士を連結する連結ロッド２５がＬプレート４と一体に回転し、図２５に示す様に、前側連結ロッド２５に固定された回動板２７及びボール１６を介して荷重センサ８にトルクを付与する。
【００７４】
なお、本実施例では、荷重センサ８によって直接着座者の体重を検出するのではなく（つまり荷重センサ８の検出荷重は着座者の体重を示すものではない）、着座者の体重を受けてＬプレート４に加わるトルクと、回動板２７を介して荷重センサ８に付与されるトルクとの釣合いから着座者の体重を検出している。
つまり、図２６に示す様に、Ｌ1 ：Ｌプレート４の回動中心である第１の支軸１０からＬプレート４に着座者の体重が掛かる第２の支軸１１までの距離、Ｌ2 ：第１の支軸１０から荷重センサ８までの距離、Ｆx ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＋Ｆ3 ＋Ｆ4 ：着座者の体重、Ｆ：荷重センサ８の検出荷重とすると、トルクの釣合いは次式によって表される。
Ｆx ×Ｌ1 ＝Ｆ×Ｌ2
∴Ｆx ＝Ｆ×Ｌ2 ／Ｌ1
【００７５】
本実施例の構成においても、前側連結ロッド２５と後側連結ロッド２５とを設けたことにより、シート１に人が着座した場合に、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても、着座者の体重を正確に検出することができる。
また、本システムでは、荷重センサ８の配置（シートレール３上の取付け位置）を連結ロッド２５に対して中央部に限定する必要はなく、左右方向の何方かに偏った位置に配置することもできる。この場合、前側連結ロッド２５に対する回動板２７の固定位置も荷重センサ８の位置に応じて変更されることは言うまでもない。
【００７６】
（第１０実施例）
図２７はシートストッパ２６の取付け状態を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、シート１に過大な荷重が加わった時に、その過大な荷重が荷重センサ８に作用しない様に、荷重センサ８を保護するためのシートストッパ２６を具備している。
このシートストッパ２６は、第６実施例の図１５に示す様に、前後のシートスタンド３ａにそれぞれ強固に固定され、ロアアーム２に突設されたストッパピン２８と係合可能な貫通孔２６ａが形成されている。
【００７７】
本システムでは、車両の衝突時等にシート１に過大な荷重（荷重センサ８が計測できる最大荷重より遥かに大きい荷重）が加わると、シート１の下方移動または上方移動に伴ってロアアーム２に突設されたストッパピン２８がシートストッパ２６に形成された貫通孔２６ａの下側内周面または上側内周面に当接することでシート１の移動が規制される（図２８及び図２９参照）。その結果、過大な荷重が荷重センサ８に伝達されることはなく、荷重センサ８を過大な荷重から保護することができる。
なお、シート１に加わる荷重が荷重センサ８で計測できる荷重範囲内（例えば標準的な大人及び子供等がシート１に着座した場合）の時は、図２７に示す様に、ストッパピン２８が貫通孔２６ａのどこにも接触することはなく、正常に着座者の体重を荷重センサ８で検出することができる。
【００７８】
（第１１実施例）
図３０は本発明の乗員検知システムを装着した電動車椅子２９の斜視図である。
本発明の乗員検知システムは、車両用シート１以外にも適用可能であり、その一例として電動車椅子２９に装着した実施例を示す。
この場合、車椅子２９に座る人及び荷物等の重量を検出し、その値に応じて最適なモータ出力制御を行うことにより、車椅子２９に搭載されるバッテリ３０への１回の充電による走行距離の増加、発進時の過電流による危険低減（急発進の防止）等を可能にできる。また、ブレーキ制御も行うことができるので、乗り心地の向上、急停車時の転倒防止等を可能にできる。
【００７９】
（第１２実施例）
図３１は本発明の乗員検知システムを装着したベッド３１の斜視図である。
本発明の乗員検知システムを車両用シート１以外に適用した場合の一例として、病院等で使用されるベッド３１に装着した実施例を示す。
この場合、入院患者の体重をベッド３１から移さずに計測することができるので、患者及び看護婦の負担を軽減できる。
また、本システムをエアーベッドに用いた場合は、患者の体重に応じてエアーベッドの空気圧を最適に制御できるだけでなく、救急車に設置されるエアーベッドに用いることにより、患者への安全性も高めることが可能である。
【００８０】
（変形例）
Ｕ字バネ７を使用する第１〜第４、及び第６〜第８実施例において、Ｕ字バネ７の弾性変形によって生じる歪み量を検出する歪みセンサを使用することもできる。
また、Ｕ字バネ７と各種センサの代わりに、油圧シリンダと圧力センサを用いても良い。つまり、油圧シリンダは、連結リンク５を介してＬプレート４の回動量に応じた油圧を発生し、その油圧を圧力センサにて検出する構成である。ここで、油圧シリンダは、ピストンの変位量を制限する機構を有しているものでも良い。この場合、シート１に過大な荷重が加わった時に、その過大な荷重から圧力センサを保護できる。
【００８１】
なお、Ｕ字バネ７は、荷重センサ８及び変位センサ１７を衝撃荷重から保護するものであるが、例えば荷重センサ８が衝撃荷重に耐えられる構造を備えていれば、Ｕ字バネ７を廃止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ視図（ａ）とＢ視図（ｂ）である。
【図３】乗員検知システムの作動説明図である。
【図４】第１実施例の作動説明図である。
【図５】本実施例の処理手順を示すフロー図である。
【図６】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第２実施例）。
【図７】図６のＡ視図（ａ）とＢ視図（ｂ）である（第２実施例）。
【図８】乗員検知システムの作動説明図である（第２実施例）。
【図９】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第３実施例）。
【図１０】乗員検知システムの作動説明図である（第３実施例）。
【図１１】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第４実施例）。
【図１２】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第５実施例）。
【図１３】トルクロッドとその周辺構造を示す側面図である（第５実施例）。
【図１４】乗員検知システムの作動説明図である（第５実施例）。
【図１５】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第６実施例）。
【図１６】乗員検知システムの正面図である（第６実施例）。
【図１７】乗員検知システムの作動説明図である（第６実施例）。
【図１８】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第７実施例）。
【図１９】乗員検知システムの正面図である（第７実施例）。
【図２０】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第８実施例）。
【図２１】乗員検知システムの作動説明図である（第８実施例）。
【図２２】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第９実施例）。
【図２３】乗員検知システムの正面図である（第９実施例）。
【図２４】乗員検知システムの作動説明図である（第９実施例）。
【図２５】回動板と荷重センサとの関係を示す側面図である（第９実施例）。
【図２６】荷重検出の詳細説明図である（第９実施例）。
【図２７】シートストッパの取付け状態を示す斜視図である（第１０実施例）。
【図２８】シートストッパの作用説明図である（第１０実施例）。
【図２９】シートストッパの作用説明図である（第１０実施例）。
【図３０】乗員検知システムを装着した電動車椅子の斜視図である（第１１実施例）。
【図３１】乗員検知システムを装着したベッドの斜視図である（第１２実施例）。
【符号の説明】
１ 車両用シート
１ａ シートクッション
３ａ シートスタンド
４ Ｌプレート（リンクプレート）
５ 連結リンク
６ 連結バー
６Ａ 連結アーム
７ Ｕ字バネ（弾性体）
８ 荷重センサ（荷重検出手段）
９ プレートストッパ
１０ 第１の支軸
１１ 第２の支軸
１６ ボール
１７ 変位センサ（第３実施例）
１８ ロッドアーム（腕部）
１９ トルクロッド
２３ 変位センサ（第５実施例）
２４ ロッドステー
２５ 連結ロッド
２６ シートストッパ
２７ 回動板
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシートに着座する着座者の体重を検出する乗員検知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開平９−１５０６６２号公報に開示された車両用シート装置がある。
この車両用シート装置は、車両フロアに複数のブラケットを介して固定されるシートクッションを備え、このシートクッションと複数のブラケットとの間にそれぞれ荷重センサを配設し、各荷重センサで検出される荷重の総和が設定荷重より大きいか否かによって着座者の有無を検知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、シートクッションの前後左右に設けられる４個のブラケットに対しそれぞれ荷重センサを設置しているため、高価な荷重センサの数が多くなり、コストＵＰを招いていた。
また、４個の荷重センサは、シートクッションに加わる垂直方向の荷重（着座者の体重）を検出するものであるが、例えば子供がシート上に立ったままシートバックにもたれ掛かる様な姿勢を取ると、荷重センサに対し水平方向の荷重が作用する。
【０００４】
この場合、シートクッションの外側に荷重点が移動してモーメントの影響を受けるため、検出誤差を生じる（実際には本来の子供の体重より大きな荷重を検出する）という問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、センサ（物理量検出手段）の数を少なくできると共に、水平方向の荷重を受けても検出誤差を生じない乗員検知システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明の乗員検知システムは、車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備えている。
【０００６】
上記の構成によれば、４個のリンクプレートのうち前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ左側連結リンク及び右側連結リンクにて連結しているので、個々のリンクプレートに掛かる荷重をそれぞれセンサ（荷重検出手段）にて検出する必要がなく、センサの数を少なくできる。
【０００７】
また、本発明では、荷重検出手段は、左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートを介して伝達される荷重を検出する左側荷重センサと、右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートを介して伝達される荷重を検出する右側荷重センサとを有している。
この構成では、荷重検出手段の数を２個（左側荷重センサと右側荷重センサ）に減らすことができる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した乗員検知システムにおいて、
左側連結リンクまたは左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された左側連結バーと、右側連結リンクまたは右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された右側連結バーとを有し、左側荷重センサは、左側連結バーを介して伝達される荷重を検出し、右側荷重センサは、右側連結バーを介して伝達される荷重を検出する。
【０００９】
この構成では、左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートが荷重を受けて回動すると、左側連結リンクまたはリンクプレートに連結された左側連結バーを介して左側荷重センサにて荷重検出が行われる。また、右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートが荷重を受けて回動すると、右側連結リンクまたはリンクプレートに連結された右側連結バーを介して右側荷重センサにて荷重検出が行われる。
【００１０】
（請求項３の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
左側連結リンクまたは左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートと、右側連結リンクまたは右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートとを連結する連結バーを有し、荷重検出手段は、連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
この構成では、左側の前後２個のリンクプレートと右側の前後２個のリンクプレートとが左側連結リンクと右側連結リンク及び連結バーを介して有機的に連結されるため、１つの荷重センサでシート上の荷重検出を行うことができる。
【００１１】
（請求項４の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
左側連結リンクと右側連結リンクとを連結する連結バーと、第１の支軸の位置にて左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、第１の支軸の位置にて左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドとを有し、荷重検出手段は、連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
【００１２】
この構成では、左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとが前側リンク連結ロッドによって連結され、左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとが後側リンク連結ロッドによって連結されることにより、４個のリンクプレートが一体に回転することができる。この場合、着座者がシート上の前後または左右に偏って着座した場合でも、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが一体に回転することにより、１個の荷重センサによって着座者の体重を正確に検出できる。
また、荷重センサは、連結バーに対して必ずしも中央部に配置する必要はなく、左右方向の何方か一方側に偏って配置しても、着座者の体重を正確に検出できる。
【００１３】
（請求項５の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
第１の支軸の位置にて左前側のリンクプレートと右前側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、第１の支軸の位置にて左後側のリンクプレートと右後側のリンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドと、前側リンク連結ロッドと後側リンク連結ロッドとの何方か一方のロッドに固定され、そのロッドと一体に回動する回動板とを有し、荷重検出手段は、回動板を介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有している。
【００１４】
この構成では、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが第１の支軸を中心に回転すると、前側リンク連結ロッドまたは後側リンク連結ロッドに固定された回動板が連結ロッドと一体に回転する。これにより、着座者の体重に応じたトルクが回動板に発生し、そのトルクが回動板から荷重センサに伝達されて荷重として検出される。
この場合も、請求項５の発明と同様に、着座者の体重を受けて４個のリンクプレートが一体に回転することにより、１個の荷重センサによって着座者の体重を正確に検出できる。また、荷重センサは、連結ロッドに対して必ずしも中央部に配置する必要はなく、左右方向の何方か一方側に偏って配置することも可能である。この場合、連結ロッドに対する回動板の取付け位置も荷重センサに対応して変更されることは言うまでもない。
【００１５】
（請求項６の発明）
請求項５に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサと回動板との間に回転自在に保持されたボールを配置している。この構成によれば、荷重センサに対し、ボールを介して常に一定方向から荷重を加えることができるので、荷重センサに対する回動板の傾きが変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを低減できる。
【００１６】
（請求項７の発明）
請求項２〜４に記載した何れかの乗員検知システムにおいて、
連結バーと荷重センサとの間に衝撃荷重を吸収する弾性体を配置している。この構成では、シートの座面上に過大な荷重が加わった時に、その衝撃荷重を弾性体が吸収することにより、荷重センサを衝撃荷重から保護することができる。
【００１７】
（請求項８の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサと弾性体との間に回転自在に保持されたボールを配置している。この構成によれば、荷重センサに対し、ボールを介して常に一定方向から荷重を加えることができるので、荷重センサに対する弾性体の姿勢が変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを低減できる。
【００１８】
（請求項９の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサは、弾性体の変位量を検出する変位センサである。
【００１９】
（請求項１０の発明）
請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
荷重センサは、弾性体の歪み量を検出する歪みセンサである。
【００２０】
（請求項１１の発明）
車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、座面上に荷重が加わるとシートスタンドに対し第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、前後２個のリンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、座面上に加わる荷重を４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
一端が左側連結リンクに左側腕部を介して回動自在に連結され、他端が右側連結リンクに右側腕部を介して回動自在に連結されて、座面上に荷重が加わると、４個のリンクプレートの回動により左側連結リンクと右側連結リンクとから捩じれトルクを受けて捩れを生じる棒状のトルクロッドを有し、荷重検出手段は、トルクロッドの捩じれによって生じる変位量または歪み量を検出する。この構成では、シートに着座する着座者の体重に応じてトルクロッドに捩れが生じるので、この捩れによって生じる変位量または歪み量を検出することで着座者の体重を検出することができる。
【００２１】
（請求項１２の発明）
請求項１１に記載した乗員検知システムにおいて、左側連結リンクは、左前側のリンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される左前リンクバーと、左後側のリンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される左後リンクバーとで構成されると共に、左前リンクバーの他端部と左後リンクバーの一端部とが左側腕部に回動自在に連結され、且つその左側腕部との連結部を頂点として左前リンクバーと左後リンクバーとが上向きまたは下向きに凸となる様に連結されている。
【００２２】
一方、右側連結リンクは、右前側のリンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される右前リンクバーと、右後側のリンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される右後リンクバーとで構成されると共に、右前リンクバーの他端部と右後リンクバーの一端部とが右側腕部に回動自在に連結され、且つその右側腕部との連結部を頂点として右前リンクバーと右後リンクバーとが下向きまたは上向きに凸となる様に連結されている。
【００２３】
上記の構成によれば、シートに人間が着座して４個のリンクプレートにそれぞれ荷重が掛かると、各リンクプレートがそれぞれ第１の支軸を中心として回転する。各リンクプレートの回転によって左側連結リンク及び右側連結リンクが変位すると、その左側連結リンクに連結された左側腕部と右側連結リンクに連結された右側腕部とがトルクロッドとの連結部を中心として回転する。この時、左側連結リンクと右側連結リンクが逆向きの凸となる様に構成されているので、左側連結リンクに連結された左側腕部と、右側連結リンクに連結された右側腕部とが反対方向に回転する。これにより、トルクロッドに捩れトルクが付与される。
【００２４】
（請求項１３の発明）
請求項１１または１２に記載した乗員検知システムにおいて、トルクロッドの中央部を固定するロッドステーを有している。これにより、トルクロッドのがたつきを防止できるので、荷重検出の精度を向上できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、シート１に着座する着座者の体重を検出するもので、シート１の台座であるロアアーム２と車体側のシートレール３とを連結するＬプレート４と、このＬプレート４を連結する連結リンク５と、この連結リンク５に連結バー６を介して固定されるＵ字バネ７と、このＵ字バネ７を介して荷重を検出する荷重センサ８等から構成される。
【００３２】
シート１は、座面を有するシートクッション１ａと、背もたれを有するシートバック１ｂとで構成される。
ロアアーム２は、シートクッション１ａの下側に配置され、Ｌプレート４を連結するためのアームジョイント２ａがロアアーム２の前後左右４カ所に設けられている。
シートレール３は、ロアアーム２の下方に配置され、シート１を受けるためのシートスタンド３ａが４カ所設けられている。各シートスタンド３ａには、シート１に過大な荷重が加わった時にＬプレート４の回動量を規制するプレートストッパ９が固設されている。
【００３３】
Ｌプレート４は、文字通りＬ字形を有するプレートで、シートスタンド３ａに第１の支軸１０を介して回動自在に支持され（図２（ａ）参照）、且つロアアーム２のアームジョイント２ａに第２の支軸１１を介して回動自在に連結されている（図２（ｂ）参照）。このＬプレート４は、従来よりシートクッション１ａの角度調整に使用されている既存のプレートを利用することができる。
なお、第１の支軸１０と第２の支軸１１は、シートレール３に対して同じ高さに設けられている。
【００３４】
連結リンク５は、シート１の左側に配置される前後２個のＬプレート４同士をそれぞれ第３の支軸１２にて回動自在に連結する左側の連結リンク５と、シート１の右側に配置される前後２個のＬプレート４同士をそれぞれ第３の支軸１２にて回動自在に連結する右側の連結リンク５とで構成される。
Ｕ字バネ７は、荷重センサ８を衝撃荷重から保護するもので、弾力を有するバネ材をＵ字状に曲げて設けられる。このＵ字バネ７は、シート１の左側と右側とに１個ずつ配置され、図３に示す様に、一端側がスクリュ１３等で連結バー６に固定されている。連結バー６は、連結リンク５の前後方向の中央部に取り付けられ、自身に設けられた螺子部にナット１４を締め付けて固定されている。
【００３５】
荷重センサ８は、Ｕ字バネ７と対向して左側と右側とに１個ずつ配置され、シートレール３に固定されたステー１５に支持されている。この荷重センサ８は、Ｕ字バネ７を介して自身の検出部８ａに加わる荷重を検出するもので、図３に示す様に、検出部８ａの先端がボール１６を介してＵ字バネ７に接続されている。なお、ボール１６と接触するＵ字バネ７の表面には、ボール１６を回動自在に保持する半球状の凹部、あるいは円形の孔が設けられている。
【００３６】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座してシートクッション１ａの座面に着座者の体重が加わると、ロアアーム２を介して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かる。これにより、各Ｌプレート４は、図３に示す様に、それぞれ第１の支軸１０を中心として図中矢印方向（時計回り）に回転する。各Ｌプレート４が回転すると、前後２個のＬプレート４を連結している一組の連結リンク５がそれぞれ図中左方向（矢印方向）へ変位するため、その連結リンク５に固定された個々のＵ字バネ７にそれぞれ水平方向の荷重が加わる。
【００３７】
なお、Ｕ字バネ７に加わる荷重は、連結リンク５によって連結された前後２個のＬプレート４に掛かる荷重をそれぞれＦ1 、Ｆ2 （図３参照）とすると、その合計荷重（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）となる。
Ｕ字バネ７に付与された荷重は、Ｕ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
荷重センサ８で検出された荷重は、電気信号に変換されてＥＣＵ（図示しない）に出力される。
【００３８】
ＥＣＵは、図５に示す様に、荷重センサ８の出力信号を出力変換器にて増幅・調整した後、判定回路にてシート１に人間が着座しているか否かを判定し、その判定結果に基づいて車両の安全装置（例えばエアバック）を制御する。
判定回路では、２個の荷重センサ８で検出された荷重の合計を求め、その合計荷重が予め設定されている設定荷重より大きいか否かを判定する。合計荷重が設定荷重より大きい時は、シート１に人間が着座している、または大人が着座していると判断し、合計荷重が設定荷重より小さい時は、シート１に人間が着座していない、または子供が着座していると判断する。
【００３９】
（本実施例の効果）
本実施例の乗員検知システムでは、前後２個のＬプレート４同士を連結リンク５にて連結しているので、前後２個のＬプレート４に掛かる荷重を１個の荷重センサ８で検出することができる。従って、シート１の左側と右側とにそれぞれ荷重センサ８を配置することにより、シート１に着座する人間の体重を２個の荷重センサ８で検出される荷重の合計として求めることができる。このシステムによれば、高価な荷重センサ８を従来より少なくできるので、コストダウンを実現できる。
【００４０】
また、本システムは、従来のシートに具備されている既存のプレートをＬプレート４として利用できるので、設計変更を少なくできる効果もある。
個々の荷重センサ８は、前後２個のＬプレート４に掛かる荷重の合計を検出できるので、例えば図４に示すシートクッション１ａの▲１▼〜▲９▼の部分で荷重を加えても、荷重センサ８の検出荷重がばらつくことはなく、精度良く検出することができる。
【００４１】
更に、４個のＬプレート４は、それぞれ第１の支軸１０と第２の支軸１１とが同じ高さに設けられているので、垂直方向の荷重が加わった時だけ第１の支軸１０を中心として回動することができる。言い換えると、水平方向の荷重を受けてもＬプレート４が回動することはない。例えば、子供がシートクッション１ａの上に立ったままシートバック１ｂにもたれ掛かる様な姿勢を取った場合、Ｌプレート４に対し水平方向の荷重が加わることがあるが、この様な場合、Ｌプレート４が回動することはないので、シート１上に加わる荷重を精度良く検出することができ、水平荷重の影響による検出誤差を防止できる。
【００４２】
また、本実施例では、荷重センサ８の検出部８ａとＵ字バネ７との間にボール１６を配置しているので、検出部８ａに対して常に一定方向（水平方向）から荷重を加えることができる。その結果、検出部８ａに対するＵ字バネ７の姿勢が変化しても検出精度が低下することはなく、検出荷重のバラツキを無くすことができる。
【００４３】
さらに、シートスタンド３ａにＬプレート４の回動量を規制するプレートストッパ９を設けているので、シート１に過大な荷重（人間の標準体重を大きく超える様な荷重）が加わった場合に、Ｌプレート４がプレートストッパ９に当接して回動が阻止される（回動量が規制される）。その結果、過大な荷重がＵ字バネ７及び荷重センサ８に加わることはないので、過大な荷重からＵ字バネ７及び荷重センサ８を保護することができる。
【００４４】
（第２実施例）
図６は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第１実施例に示した連結バー６（図３参照）を廃止すると共に、前後２個のＬプレート４のうち何方か一方（図６ではシート１の後側）のＬプレート４とＵ字バネ７とを連結アーム６Ａにて連結して、Ｌプレート４に掛かる荷重を連結アーム６Ａを介してＵ字バネ７に伝達する構成である。
連結アーム６Ａは、例えばＬ字形に設けられて、一端がＬプレート４に回動自在に連結され、他端がＵ字バネ７に連結されている（図８参照）。
【００４５】
なお、Ｌプレート４は、第１実施例と若干形状が異なるが、シートスタンド３ａに第１の支軸１０を介して回動自在に支持され、且つロアアーム２のアームジョイント２ａに第２の支軸１１を介して回動自在に連結されていることは同じである（図７参照）。
また、第１の支軸１０と第２の支軸１１は、シートレール３に対して同じ高さに設けられている。
【００４６】
本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座してシートクッション１ａの座面に着座者の体重が加わると、ロアアーム２を介して４個のＬプレート４に荷重が掛かるため、各Ｌプレート４が、それぞれ第１の支軸１０を中心として、図８に示す矢印方向（時計回り）に回転する。これにより、前後２個のＬプレート４を連結している連結リンク５が図中矢印方向に変位して、前後２個のＬプレート４に掛かる垂直荷重を水平荷重として連結アーム６Ａに伝達する。その結果、連結アーム６Ａを介してＵ字バネ７に水平荷重が加わる。
【００４７】
なお、Ｕ字バネ７に加わる水平荷重は、連結リンク５によって連結された前後２個のＬプレート４に掛かる荷重をそれぞれＦ1 、Ｆ2 （図８参照）とすると、その合計荷重（Ｆ1 ＋Ｆ2 ）となる。
Ｕ字バネ７に付与された水平荷重は、Ｕ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
荷重センサ８で検出された荷重は、電気信号に変換されてＥＣＵ（図示しない）に出力され、ＥＣＵにて着座者の体重判定が行われる（第１実施例参照）。
本実施例の構成でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（第３実施例）
図９は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、Ｕ字バネ７に生じる変位を計測する変位センサ１７を使用した一例である。
基本的な構成は第１実施例と同じであるので、ここでは第１実施例と異なる部分について図１０を参照して説明する。
【００４９】
Ｕ字バネ７は、一端側が連結バー６を介して連結リンク５に固定され、他端側がシートレール３に固定されたステー１５に当接している（または固定されている）。このＵ字バネ７は、第１実施例と同様に、シート１の左側と右側とにそれぞれ１個ずつ配置されている。
変位センサ１７は、Ｕ字バネ７に対向して左右１個ずつ配置され、シートレール３に固定されて、検出部１７ａの先端が連結バー６（またはＵ字バネ７の一端側）に当接している。
【００５０】
続いて、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４が回転して連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その連結リンク５に連結されたＵ字バネ７に荷重が加わり、連結バー６に固定されたＵ字バネ７の一端側が図中左方向へ変位する。このＵ字バネ７の変位（連結バー６の変位）を変位センサ１７にて検出する。
【００５１】
変位センサ１７で検出されたＵ字バネ７の変位量は、電気信号に変換されてＥＣＵに出力される。
ＥＣＵは、２個のＵ字バネ７の変位量をそれぞれ荷重に変換して、両方の荷重を合計することにより着座者の体重を算出する。
この様に、第１実施例の荷重センサ８を変位センサ１７に変更しても、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（第４実施例）
図１１は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第１実施例に記載した構成を若干変更して荷重センサ８を１個にした一例である。
シート１の左側及び右側において、それぞれ前後２個のＬプレート４同士を連結リンク５にて連結する構成は第１実施例と同じである。更に、左側の連結リンク５と右側の連結リンク５は、それぞれ前後方向の中央部で１本の連結バー６により連結され、この連結バー６の中央部にＵ字バネ７が固定されている。
【００５３】
荷重センサ８は、このＵ字バネ７と対向する位置に１個だけ配置され、シートレール３に固定されたステー１５に支持されている。なお、荷重センサ８は、第１実施例と同様に、検出部８ａの先端がボール（図示しない）を介してＵ字バネ７の他端側に接続されている。
【００５４】
続いて、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４が回転して２本の連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その２本の連結リンク５を連結する連結バー６を介してＵ字バネ７に荷重が加わる。
【００５５】
このＵ字バネ７に加わる荷重は、４個のＬプレート４に掛かるそれぞれの荷重を合計した荷重となる。この荷重がＵ字バネ７からボールを介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
上記の構成によれば、２本の連結リンク５を更に１本の連結バー６にて連結することにより、４個のＬプレート４に掛かるそれぞれの荷重が全て１個のＵ字バネ７に付与されるため、１個の荷重センサ８でシート１上に加わる荷重（着座者の体重）を検出することができる。
【００５６】
（第５実施例）
図１２は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、左側の連結リンク５と右側の連結リンク５にそれぞれロッドアーム１８を介して連結される棒状のトルクロッド１９を有し、このトルクロッド１９に生じる捩れに基づいて荷重検出を行う一例である。
【００５７】
トルクロッド１９は、シートレール３に立設された一組のロッドスタンド２０に対し、自身の両端部がそれぞれ回動自在に支持されている。このトルクロッド１９は、ロッドアーム１８を介して捩れトルクが付与された時に、より大きな捩れが発生する様に、自身の中央部に外径を細くした小径部１９ａが設けられている（図１３参照）。
【００５８】
ロッドスタンド２０は、図１２に示す様に、シートレール３の左右両側にて、それぞれ前後のシートスタンド３ａの略中間部に設けられている。
ロッドアーム１８は、自身の一端部に例えば四角穴が形成され、この四角穴がトルクロッド１９の端部に設けられた例えば四角柱状の凸部に嵌合して、トルクロッド１９に対し回転不能に取り付けられている。
【００５９】
連結リンク５は、前側のＬプレート４と第３の支軸１２にて一端部が回動自在に連結される第１の連結リンク５ａと、後側のＬプレート４と第３の支軸１２にて他端部が回動自在に連結される第２の連結リンク５ｂとで構成され、第１の連結リンク５ａの他端部と第２の連結リンク５ｂの一端部とがロッドアーム１８の他端部に回動自在に連結されている。但し、第１の連結リンク５ａと第２の連結リンク５ｂは、一直線状ではなく、図１２に示す様に、上向きまたは下向きに凸となる様に連結されている。更に、シート左側の連結リンク５とシート右側の連結リンク５は、逆向きの凸となる様に構成されている。
【００６０】
トルクロッド１９には、図１３に示す様に、小径部１９ａの両側にセンサ固定具２１とセンサターゲット２２が取り付けられ、センサ固定具２１には、センサターゲット２２との距離を検出する変位センサ２３が固定されている。
また、トルクロッド１９は、自身のがたつきを防止するために、ロッドステー２４により小径部１９ａが固定されている。なお、トルクロッド１９のがたつきは、ロッドアーム１８とトルクロッド１９との連結部のクリアランスや、設計公差による組み付け歪みによって生じるトルクロッド１９の撓み等により生じることがある。
【００６１】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人間が着座して４個のＬプレート４にそれぞれ荷重が掛かると、図１４に示す様に、各Ｌプレート４がそれぞれ第１の支軸１０を中心として図中時計回りに回転する。各Ｌプレート４の回転によって連結リンク５が変位すると、その連結リンク５に連結されたロッドアーム１８がトルクロッド１９との連結部を中心として回転する。この時、シート左側の連結リンク５とシート右側の連結リンク５が逆向きの凸となる様に構成されているので、シート左側の連結リンク５に連結されたロッドアーム１８は時計回りに回転し、シート右側の連結リンク５に連結されたロッドアーム１８は反時計回りに回転する。
【００６２】
トルクロッド１９の両端部に結合されたロッドアーム１８がそれぞれ反対方向に回転することにより、トルクロッド１９に捩れトルクが付与される。これにより、トルクロッド１９に捩れが生じ、特に外径が細く形成された小径部１９ａにて大きな捩れを生じる。この結果、トルクロッド１９に取り付けられたセンサ固定具２１とセンサターゲット２２との距離が変化するため、その変位を変位センサ２３にて検出する。
【００６３】
変位センサ２３で検出された変位量は、電気信号に変換されてＥＣＵに出力され、ＥＣＵにて変位量を荷重に変換して着座者の体重を算出する。
なお、本実施例では、トルクロッド１９の捩れにより生じる変位を変位センサ２３にて検出しているが、トルクロッド１９の捩れにより生じる歪みを検出しても良い。
【００６４】
（第６実施例）
図１５は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図１６は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第４実施例（図１１参照）に記載した構成に対し、左前側のＬプレート４と右前側のＬプレート４とを連結する前側連結ロッド２５と、左後側のＬプレート４と右後側のＬプレート４とを連結する後側連結ロッド２５とを追加した一例である。また、本実施例では、荷重センサ８を過大な荷重から保護するためのシートストッパ２６を具備している。このシートストッパ２６については、下述の第１０実施例にて説明する。
【００６５】
この連結ロッド２５は、図１７に示す様に、それぞれ第１の支軸１０と同位置にて左右のＬプレート４とそれぞれキーにより連結され、その両Ｌプレート４と一体に回動する。
また、前後のＬプレート４同士は、第１実施例で説明した様に、第３の支軸１２にて連結リンク５により回動自在に連結されている。従って、４個のＬプレート４は、前後２本の連結ロッド２５と左右２本の連結リンク５によって相互に連結されているので、第１の支軸１０を中心として一体に回動することができる。
【００６６】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人が着座すると、図１７に示す様に、着座者の体重がロアアーム２を介して４個のＬプレート４に垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 として加わる。この時、Ｌプレート４は、ロアアーム２に対して第２の支軸１１により回転自在に連結され、シートスタンド３ａに対しても第１の支軸１０により回転自在に連結されているので、着座者の体重を受けて図示矢印方向に回転する。ここで、左右２個のＬプレート４は、連結ロッド２５により連結され、その連結ロッド２５とＬプレート４とがキーにより連結されているので、左右２個のＬプレート４は、同じ動きをする。
【００６７】
また、前後２個のＬプレート４は、連結リンク５により連結されているので、４個のＬプレート４が回転して左右２本の連結リンク５が図中左方向へ変位すると、その２本の連結リンク５を連結する連結バー６を介してＵ字バネ７に荷重が加わる。このＵ字バネ７に加わる荷重は、４個のＬプレート４に加わるそれぞれの荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 を合計した荷重となる。この荷重がＵ字バネ７からボール１６を介して荷重センサ８の検出部８ａに加わり、荷重センサ８にて検出される。
【００６８】
本実施例の構成では、左右２個のＬプレート４が連結ロッド２５により連結され、且つ前後２個のＬプレート４が連結リンク５により連結されているので、４個のＬプレート４が一体に回転することができる。その結果、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重を正確に検出することができる。
【００６９】
（第７実施例）
図１８は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図１９は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例の変形例であり、連結ロッド２５の形状を変更した場合の一例である。
左右のＬプレート４同士を連結する連結ロッド２５は、必ずしもストレート形状に設ける必要はなく、例えば図１９に示す様に、後側連結ロッド２５のみシートレール３側へ折れ曲がった屈曲形状としても良い。これにより、ロアアーム２の下側空間が狭い場合等にも連結ロッド２５の装着が可能となる。なお、後側連結ロッド２５だけでなく、前側連結ロッド２５にも本実施例の構成を適用できることは言うまでもない。
【００７０】
（第８実施例）
図２０は乗員検知システムの構成を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例の変形例であり、連結バー６に対する荷重センサ８の取付け位置を変更した一例である。
第６実施例で説明した様に、本システムでは、シート１に人が着座した場合に、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても着座者の体重を正確に検出することができる。従って、荷重センサ８とＵ字バネ７は、連結バー６に対して必ずしも中央部に取り付ける必要はなく、例えば図２１に示す様に、左右方向の何方かに偏った位置に取り付けることもできる。
【００７１】
（第９実施例）
図２２は乗員検知システムの構成を示す斜視図、図２３は乗員検知システムの正面図である。
本実施例の乗員検知システムは、第６実施例と同様に、左前側のＬプレート４と右前側のＬプレート４とを連結する前側連結ロッド２５と、左後側のＬプレート４と右後側のＬプレート４とを連結する後側連結ロッド２５とを有し、且つ何方か一方の連結ロッド２５に回動板２７を取り付けて、その回動板２７を介して伝達される荷重を荷重センサ８にて検出する構成である。なお、荷重センサ８の検出部８ａの先端にはボール１６が回転自在に保持されている（図２５参照）。
【００７２】
回動板２７は、例えば前側連結ロッド２５に固定されて、その前側連結ロッド２５と一体に回動する。
荷重センサ８は、図２２に示す様に、シートレール３上にステー１５を介して固定され、前側連結ロッド２５の回転によって生じる回動板２７のトルクを荷重として検出する。なお、本システムでは、Ｕ字バネが廃止され、そのＵ字バネを取り付ける連結バーも廃止されている。
【００７３】
次に、本実施例の作動を説明する。
シート１に人が着座すると、図２４に示す様に、着座者の体重がロアアーム２を介して４個のＬプレート４に垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 として加わる。この垂直荷重Ｆ1 、Ｆ2 、Ｆ3 、Ｆ4 は、前後２個のＬプレート４を連結する連結リンク５に水平荷重として伝達される。これにより、左右２個のＬプレート４同士を連結する連結ロッド２５がＬプレート４と一体に回転し、図２５に示す様に、前側連結ロッド２５に固定された回動板２７及びボール１６を介して荷重センサ８にトルクを付与する。
【００７４】
なお、本実施例では、荷重センサ８によって直接着座者の体重を検出するのではなく（つまり荷重センサ８の検出荷重は着座者の体重を示すものではない）、着座者の体重を受けてＬプレート４に加わるトルクと、回動板２７を介して荷重センサ８に付与されるトルクとの釣合いから着座者の体重を検出している。
つまり、図２６に示す様に、Ｌ1 ：Ｌプレート４の回動中心である第１の支軸１０からＬプレート４に着座者の体重が掛かる第２の支軸１１までの距離、Ｌ2 ：第１の支軸１０から荷重センサ８までの距離、Ｆx ＝Ｆ1 ＋Ｆ2 ＋Ｆ3 ＋Ｆ4 ：着座者の体重、Ｆ：荷重センサ８の検出荷重とすると、トルクの釣合いは次式によって表される。
Ｆx ×Ｌ1 ＝Ｆ×Ｌ2
∴Ｆx ＝Ｆ×Ｌ2 ／Ｌ1
【００７５】
本実施例の構成においても、前側連結ロッド２５と後側連結ロッド２５とを設けたことにより、シート１に人が着座した場合に、ロアアーム２が初期状態に対して平行状態を保つことができるので、着座者の体重がシートクッション１ａのどこに掛かっても、着座者の体重を正確に検出することができる。
また、本システムでは、荷重センサ８の配置（シートレール３上の取付け位置）を連結ロッド２５に対して中央部に限定する必要はなく、左右方向の何方かに偏った位置に配置することもできる。この場合、前側連結ロッド２５に対する回動板２７の固定位置も荷重センサ８の位置に応じて変更されることは言うまでもない。
【００７６】
（第１０実施例）
図２７はシートストッパ２６の取付け状態を示す斜視図である。
本実施例の乗員検知システムは、シート１に過大な荷重が加わった時に、その過大な荷重が荷重センサ８に作用しない様に、荷重センサ８を保護するためのシートストッパ２６を具備している。
このシートストッパ２６は、第６実施例の図１５に示す様に、前後のシートスタンド３ａにそれぞれ強固に固定され、ロアアーム２に突設されたストッパピン２８と係合可能な貫通孔２６ａが形成されている。
【００７７】
本システムでは、車両の衝突時等にシート１に過大な荷重（荷重センサ８が計測できる最大荷重より遥かに大きい荷重）が加わると、シート１の下方移動または上方移動に伴ってロアアーム２に突設されたストッパピン２８がシートストッパ２６に形成された貫通孔２６ａの下側内周面または上側内周面に当接することでシート１の移動が規制される（図２８及び図２９参照）。その結果、過大な荷重が荷重センサ８に伝達されることはなく、荷重センサ８を過大な荷重から保護することができる。
なお、シート１に加わる荷重が荷重センサ８で計測できる荷重範囲内（例えば標準的な大人及び子供等がシート１に着座した場合）の時は、図２７に示す様に、ストッパピン２８が貫通孔２６ａのどこにも接触することはなく、正常に着座者の体重を荷重センサ８で検出することができる。
【００７８】
（第１１実施例）
図３０は本発明の乗員検知システムを装着した電動車椅子２９の斜視図である。
本発明の乗員検知システムは、車両用シート１以外にも適用可能であり、その一例として電動車椅子２９に装着した実施例を示す。
この場合、車椅子２９に座る人及び荷物等の重量を検出し、その値に応じて最適なモータ出力制御を行うことにより、車椅子２９に搭載されるバッテリ３０への１回の充電による走行距離の増加、発進時の過電流による危険低減（急発進の防止）等を可能にできる。また、ブレーキ制御も行うことができるので、乗り心地の向上、急停車時の転倒防止等を可能にできる。
【００７９】
（第１２実施例）
図３１は本発明の乗員検知システムを装着したベッド３１の斜視図である。
本発明の乗員検知システムを車両用シート１以外に適用した場合の一例として、病院等で使用されるベッド３１に装着した実施例を示す。
この場合、入院患者の体重をベッド３１から移さずに計測することができるので、患者及び看護婦の負担を軽減できる。
また、本システムをエアーベッドに用いた場合は、患者の体重に応じてエアーベッドの空気圧を最適に制御できるだけでなく、救急車に設置されるエアーベッドに用いることにより、患者への安全性も高めることが可能である。
【００８０】
（変形例）
Ｕ字バネ７を使用する第１〜第４、及び第６〜第８実施例において、Ｕ字バネ７の弾性変形によって生じる歪み量を検出する歪みセンサを使用することもできる。
また、Ｕ字バネ７と各種センサの代わりに、油圧シリンダと圧力センサを用いても良い。つまり、油圧シリンダは、連結リンク５を介してＬプレート４の回動量に応じた油圧を発生し、その油圧を圧力センサにて検出する構成である。ここで、油圧シリンダは、ピストンの変位量を制限する機構を有しているものでも良い。この場合、シート１に過大な荷重が加わった時に、その過大な荷重から圧力センサを保護できる。
【００８１】
なお、Ｕ字バネ７は、荷重センサ８及び変位センサ１７を衝撃荷重から保護するものであるが、例えば荷重センサ８が衝撃荷重に耐えられる構造を備えていれば、Ｕ字バネ７を廃止することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第１実施例）。
【図２】図１のＡ視図（ａ）とＢ視図（ｂ）である。
【図３】乗員検知システムの作動説明図である。
【図４】第１実施例の作動説明図である。
【図５】本実施例の処理手順を示すフロー図である。
【図６】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第２実施例）。
【図７】図６のＡ視図（ａ）とＢ視図（ｂ）である（第２実施例）。
【図８】乗員検知システムの作動説明図である（第２実施例）。
【図９】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第３実施例）。
【図１０】乗員検知システムの作動説明図である（第３実施例）。
【図１１】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第４実施例）。
【図１２】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第５実施例）。
【図１３】トルクロッドとその周辺構造を示す側面図である（第５実施例）。
【図１４】乗員検知システムの作動説明図である（第５実施例）。
【図１５】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第６実施例）。
【図１６】乗員検知システムの正面図である（第６実施例）。
【図１７】乗員検知システムの作動説明図である（第６実施例）。
【図１８】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第７実施例）。
【図１９】乗員検知システムの正面図である（第７実施例）。
【図２０】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第８実施例）。
【図２１】乗員検知システムの作動説明図である（第８実施例）。
【図２２】乗員検知システムの構成を示す斜視図である（第９実施例）。
【図２３】乗員検知システムの正面図である（第９実施例）。
【図２４】乗員検知システムの作動説明図である（第９実施例）。
【図２５】回動板と荷重センサとの関係を示す側面図である（第９実施例）。
【図２６】荷重検出の詳細説明図である（第９実施例）。
【図２７】シートストッパの取付け状態を示す斜視図である（第１０実施例）。
【図２８】シートストッパの作用説明図である（第１０実施例）。
【図２９】シートストッパの作用説明図である（第１０実施例）。
【図３０】乗員検知システムを装着した電動車椅子の斜視図である（第１１実施例）。
【図３１】乗員検知システムを装着したベッドの斜視図である（第１２実施例）。
【符号の説明】
１ 車両用シート
１ａ シートクッション
３ａ シートスタンド
４ Ｌプレート（リンクプレート）
５ 連結リンク
６ 連結バー
６Ａ 連結アーム
７ Ｕ字バネ（弾性体）
８ 荷重センサ（荷重検出手段）
９ プレートストッパ
１０ 第１の支軸
１１ 第２の支軸
１６ ボール
１７ 変位センサ（第３実施例）
１８ ロッドアーム（腕部）
１９ トルクロッド
２３ 変位センサ（第５実施例）
２４ ロッドステー
２５ 連結ロッド
２６ シートストッパ
２７ 回動板
Claims (13)
- 車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ前記車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、前記座面上に荷重が加わると前記シートスタンドに対し前記第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、
前後２個の前記リンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、
前記座面上に加わる荷重を前記４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
前記荷重検出手段は、前記左側連結リンクにて連結された前後２個の前記リンクプレートを介して伝達される荷重を検出する左側荷重センサと、前記右側連結リンクにて連結された前後２個の前記リンクプレートを介して伝達される荷重を検出する右側荷重センサとを有することを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項１に記載した乗員検知システムにおいて、
前記左側連結リンクまたは前記左側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された左側連結バーと、
前記右側連結リンクまたは前記右側連結リンクにて連結された前後２個のリンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートに連結された右側連結バーとを有し、
前記左側荷重センサは、前記左側連結バーを介して伝達される荷重を検出し、
前記右側荷重センサは、前記右側連結バーを介して伝達される荷重を検出することを特徴とする乗員検知システム。 - 車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ前記車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、前記座面上に荷重が加わると前記シートスタンドに対し前記第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、
前後２個の前記リンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、
前記座面上に加わる荷重を前記４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
前記左側連結リンクまたは前記左側連結リンクにて連結された前後２個の前記リンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートと、前記右側連結リンクまたは前記右側連結リンクにて連結された前後２個の前記リンクプレートのうち何方か一方のリンクプレートとを連結する連結バーを有し、
前記荷重検出手段は、前記連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有することを特徴とする乗員検知システム。 - 車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ前記車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、前記座面上に荷重が加わると前記シートスタンドに対し前記第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、
前後２個の前記リンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、
前記座面上に加わる荷重を前記４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
前記左側連結リンクと前記右側連結リンクとを連結する連結バーと、
前記第１の支軸の位置にて左前側の前記リンクプレートと右前側の前記リンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、
前記第１の支軸の位置にて左後側の前記リンクプレートと右後側の前記リンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドとを有し、
前記荷重検出手段は、前記連結バーを介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有することを特徴とする乗員検知システム。 - 車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ前記車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、前記座面上に荷重が加わると前記シートスタンドに対し前記第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、
前後２個の前記リンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、
前記座面上に加わる荷重を前記４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
前記第１の支軸の位置にて左前側の前記リンクプレートと右前側の前記リンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する前側リンク連結ロッドと、
前記第１の支軸の位置にて左後側の前記リンクプレートと右後側の前記リンクプレートとを連結し、その両プレートと一体に回動する後側リンク連結ロッドと、
前記前側リンク連結ロッドと前記後側リンク連結ロッドとの何方か一方のロッドに固定され、そのロッドと一体に回動する回動板とを有し、
前記荷重検出手段は、前記回動板を介して伝達される荷重を検出する荷重センサを有することを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項５に記載した乗員検知システムにおいて、
前記荷重センサと前記回動板との間に回転自在に保持されたボールを配置していることを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項２〜４に記載した何れかの乗員検知システムにおいて、
前記連結バーと前記荷重センサとの間に衝撃荷重を吸収する弾性体を配置していることを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
前記荷重センサと前記弾性体との間に回転自在に保持されたボールを配置していることを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
前記荷重センサは、前記弾性体の変位量を検出する変位センサであることを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項７に記載した乗員検知システムにおいて、
前記荷重センサは、前記弾性体の歪み量を検出する歪みセンサであることを特徴とする乗員検知システム。 - 車両用シートに対し前後左右に設けられた４本のシートスタンドにそれぞれ第１の支軸を介して回動自在に支持され、且つ前記車両用シートの座面を有するシートクッションに対しそれぞれ第２の支軸を介して回動自在に連結され、前記座面上に荷重が加わると前記シートスタンドに対し前記第１の支軸を中心として回動する４個のリンクプレートと、
前後２個の前記リンクプレート同士をそれぞれ回動自在に連結する左側連結リンク及び右側連結リンクと、
前記座面上に加わる荷重を前記４個のリンクプレートを介して検出する荷重検出手段とを備える乗員検知システムであって、
一端が前記左側連結リンクに左側腕部を介して回動自在に連結され、他端が前記右側連結リンクに右側腕部を介して回動自在に連結されて、前記座面上に荷重が加わると、前記４個のリンクプレートの回動により前記左側連結リンクと前記右側連結リンクとから捩じれトルクを受けて捩れを生じる棒状のトルクロッドを有し、
前記荷重検出手段は、前記トルクロッドの捩じれによって生じる変位量または歪み量を検出することを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項１１に記載した乗員検知システムにおいて、
前記左側連結リンクは、左前側の前記リンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される左前リンクバーと、左後側の前記リンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される左後リンクバーとで構成されると共に、前記左前リンクバーの他端部と前記左後リンクバーの一端部とが前記左側腕部に回動自在に連結され、且つその左側腕部との連結部を頂点として前記左前リンクバーと前記左後リンクバーとが上向きまたは下向きに凸となる様に連結され、
前記右側連結リンクは、右前側の前記リンクプレートと自身の一端部が回動自在に連結される右前リンクバーと、右後側の前記リンクプレートと自身の他端部が回動自在に連結される右後リンクバーとで構成されると共に、前記右前リンクバーの他端部と前記右後リンクバーの一端部とが前記右側腕部に回動自在に連結され、且つその右側腕部との連結部を頂点として前記右前リンクバーと前記右後リンクバーとが下向きまたは上向きに凸となる様に連結されていることを特徴とする乗員検知システム。 - 請求項１１または１２に記載した乗員検知システムにおいて、
前記トルクロッドの中央部を固定するロッドステーを有していることを特徴とする乗員検知システム。
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