JP4303154B2

JP4303154B2 - 乗員検出装置

Info

Publication number: JP4303154B2
Application number: JP2004092487A
Authority: JP
Inventors: 弘明西隈; 敦夫松本; 浩松永; 伊藤　　弘之; 卓井上; 宰藤本
Original assignee: NHK Spring Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: NHK Spring Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2005271884A

Description

本発明は、自動車等の車両用シートに乗員が着座しているかどうかを検出する乗員検出装置に関するものである。

一般に、車両のフロントシートにはエアバッグ装置が設けられており、車両の前方衝突時に、これを検出してエアバッグを展開し、乗員の衝撃を吸収して保護するようにしている。このようなエアバッグ装置は、運転席及び助手席に設けられているが、助手席に乗員がいない場合には、エアバッグの展開が無駄なものとなってしまうため、助手席の乗員の有無を検出することで、このエアバッグの不要な展開を防止するようにしている。また、助手席に子供が着座している場合にも、エアバッグを展開しないようにすることが望ましい。

この助手席の乗員の有無や種別（大人と子供）を検出するものとして、例えば、下記特許文献１に記載されてものがある。この特許文献１に記載されたものは、シートフレームの中央部にメインメンバーを配設し、メインメンバーとシートフレームの左右の側壁との間に複数のばね部材を介在すると共に、シートフレームにシート用重量センサのセンサ素子を装着してフック部材の端部をメインメンバーに連結したものである。従って、シートクッションに乗員が着座すると、その体重でメインメンバーが変位し、その変位に伴ってフック部材が回転変位し、シート用重量センサがこの変位量から乗員の有無や体重を検出することができる。

特開２００３−２７９３９９号公報

ところが、上述した従来の乗員検出装置は、シートフレームの他に、メインメンバー、複数のばね部材、シート用重量センサで構成されており、部品点数が増加してしまう。また、これらを組み付ける場合、シートフレームの側壁とメインメンバーの各側部バーとの間に複数のばね部材を架設し、その後、シートフレームにシート用重量センサを取付け、そのフック部材をメインメンバーに連結することとなり、ばね部材の係止作業が多く、困難な作業となってしまう。即ち、部品点数が増加すると共に組付作業が困難なものとなり、全体の装置としてコストアップを招いてしまうという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、シートへの座り心地を損なうことなく部品点数及び組付工数を減少させることで構造の簡素化並びに低コスト化を図った乗員検出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１の発明の乗員検出装置は、枠状をなすシートフレームと、該シートフレームの対向する一対の側壁の間に架設された複数のばね部材と、該ばね部材のうち少なくとも２つのばね部材を連結するように固定されて上面でクッション部材を受け止める支持プレートと、前記シートフレームに対する前記支持プレートの変位量を測定する変位量測定センサとを具え、前記ばね部材は引張ばね部材であって、前記シートフレームの対向する各側壁に係止する左右のフック部と、該左右のフック部に連続して設けられた左右のコイル部と、該左右のコイル部を連結する直線部とを有し、前記支持プレートは前記複数の引張ばね部材における各直線部に掛け渡されるように固定されたことを特徴としている。

請求項２の発明の乗員検出装置では、前記支持プレートは、各端部に形成されたフック部が前記各ばね部材に係止すると共に、係止孔を該ばね部材の凸部に係止することで水平方向の位置決めがなされることを特徴としている。

請求項３の発明の乗員検出装置では、前記支持プレートは、前記各フック部が形成された左右のばね連結部と、該各ばね連結部を連結すると共に前記係止穴が形成されたプレート連結部とを有することを特徴としている。

請求項４の発明の乗員検出装置では、前記ばね部材は水平方向に沿って複数並設されており、前記支持プレートは該並設された各ばね部材のうちの中央部に位置する２つのばね部材に架設されたことを特徴としている。

請求項５の発明の乗員検出装置では、前記ばね部材は水平方向に沿って複数並設されており、前記支持プレートは該並設された各ばね部材の全てのばね部材に架設されたことを特徴としている。

請求項６の発明の乗員検出装置では、前記変位量測定センサは前記シートフレームの両側にそれぞれ装着され、各センサワイヤの先端部が前記支持プレートにおける複数のばね連結位置の間に連結されたことを特徴としている。

請求項１の発明の乗員検出装置によれば、枠状をなすシートフレームの対向する一対の側壁の間に複数のばね部材を架設し、上面でクッション部材を受け止める支持プレートをこのばね部材のうち少なくとも２つのばね部材を連結するように固定し、シートフレームに対する支持プレートの変位量を測定する変位量測定センサを設けたので、変位量測定センサが支持プレートの変位量を測定することで、クッション部材への乗員の着座を検出することができると共に、ばね部材を左右一体化することで、部品点数及び組付工数を減少させ、シートへの良好な座り心地を確保しながら構造の簡素化並びに低コスト化を図ることができる。

また、請求項１の発明の乗員検出装置によれば、ばね部材を引張ばね部材とし、シートフレームの対向する各側壁に係止する左右のフック部と、左右のフック部に連続して設けられた左右のコイル部と、左右のコイル部を連結する直線部とから構成し、支持プレートを各直線部に掛け渡すように固定したので、支持プレートを複数の引張ばね部材に容易に装着することができる。

請求項２の発明の乗員検出装置によれば、支持プレートの各端部に形成されたフック部を各ばね部材に係止すると共に、係止孔をばね部材の凸部に係止することで水平方向の位置決めを行うようにしたので、簡単な構成で支持プレートを所定の位置に確実に装着することができる。

請求項３の発明の乗員検出装置によれば、支持プレートを、各フック部が形成された左右のばね連結部と、各ばね連結部を連結すると共に係止穴が形成されたプレート連結部とで構成したので、支持プレートの簡素化を図ることができる。

請求項４の発明の乗員検出装置によれば、ばね部材を水平方向に沿って複数並設し、支持プレートをこの並設された各ばね部材のうちの中央部に位置する２つに架設したので、支持プレートを適正な位置に位置決めできる一方で、小型化を図ることができる。

請求項５の発明の乗員検出装置によれば、ばね部材を水平方向に沿って複数並設し、支持プレートをこの並設された各ばね部材の全てに架設したので、支持プレートはシートフレーム内の広い領域で安定して支持されることとなり、シートクッションに作用する荷重が適正に伝達され、変位量測定センサによる測定精度を向上することができる。

請求項６の発明の乗員検出装置によれば、変位量測定センサをシートフレームの両側にそれぞれ装着し、各センサワイヤの先端部を支持プレートにおける複数のばね連結位置の間に連結したので、センサワイヤを支持プレートにおける安定した適正位置に連結することで測定精度を向上することができると共に、容易に組み付けることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る乗員検出装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る乗員検出装置の全体構成を表す概略図、図２は、実施例１の乗員検出装置の平面図、図３は、図２のIII−III断面図、図４は、コイルテンションスプリングの取付構造を表す概略図、図５は、実施例１の乗員検出装置における支持プレートの平面図、図６は、図５のVI−VI断面図、図７は、図５のVII−VII断面図、図８は、変位量測定センサの概略図である。

実施例１の乗員検出装置は、図１に示すように、上部にシートクッション１１を支持して枠状をなすシートフレーム１２と、このシートフレーム１２の対向する左右の側壁の間に架設された複数（本実施例では、４つ）のコイルテンションスプリング（ばね部材、引張ばね部材）１３と、中央側に位置する２つコイルテンションスプリング１３を連結するように固定されて上面でシートクッション１１を受け止める支持プレート１４と、シートフレーム１２に対する支持プレート１４の変位量を測定する変位量測定センサ１５ａ，１５ｂとから構成されている。

即ち、図１乃至図４に示すように、シートクッション１１は、ウレタン材が表皮で被覆されて構成され、後部にシートバック１６が起倒可能に組み付けられている。シートフレーム１２は、底部１２ａの前後左右の４辺が立ち上がることで、前壁１２ｂ、後壁１２ｃ、左右の側壁１２ｄ，１２ｅが一体に形成された箱型形状をなしている。そして、シートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅの内面には、断面がＬ次形状をなす取付ブラケット２１ａ，２１ｂがそれぞれ溶接により固定されており、各取付ブラケット２１ａ，２１ｂの水平部には、それぞれ４つの取付孔２２ａ，２２ｂが形成されている。

４つのコイルテンションスプリング１３はほぼ同形状をなし、左右のフック部２３ａ，２３ｂと、この左右のフック部２３ａ，２３ｂに連続して設けられた左右のコイル部２４ａ，２４ｂと、この左右のコイル部２４ａ，２４ｂを連結する直線部２５とから構成されている。そして、コイルテンションスプリング１３は、左右のフック部２３ａ，２３ｂが各取付ブラケット２１ａ，２１ｂの取付孔２２ａ，２２ｂに係止することで、シートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅの間に架設されることとなる。また、４つのコイルテンションスプリング１３のうち、中央側に位置する１つのコイルテンションスプリング１３には、長手方向における中間部に直線部２５の一部が上方に屈曲して突出部（凸部）２６が形成されている。

支持プレート１４は、図５乃至図７に詳細に示すように、平面視がコ字形状をなし、中央側の２つのコイルテンションスプリング１３に対して水平方向に直行するように掛け渡されるばね連結部２７ａ，２７ｂと、このばね連結部２７ａ，２７ｂを連結するプレート連結部２８とから構成されている。そして、各ばね連結部２７ａ，２７ｂの前後各端部に、コイルテンションスプリング１３の直線部２５に係止可能なＵ字形状をなすフック部２９ａ，２９ｂが形成されている。また、プレート連結部２８の中央部に、コイルテンションスプリング１３の突出部２６が係止する長孔（係止孔）３０が形成されている。

変位量測定センサ１５ａ，１５ｂは、図２及び図３、図８に示すように、シートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅと支持プレート１４との間に架設されている。即ち、この変位量測定センサ１５ａ，１５ｂは、センサ素子３１と、このセンサ素子に回転自在に支持されたプーリ３２と、基端部がこのプーリ３２に巻き取られたセンサワイヤ３３と、センサワイヤ３３が巻き取られる方向にプーリを付勢する図示しないスプリングとから構成されている。そして、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂは中央側の２つのコイルテンションスプリング１３の間で、センサ素子３１が側壁１２ｄ，１２ｅに固定される一方、センサワイヤ３３の先端部は支持プレート１４における２つのコイルテンションスプリング１３の連結位置の間、つまり、ばね連結部２７ａ，２７ｂ中間位置に連結されている。

このように構成された本実施例の乗員検出装置を組み立てるには、図１及び図２に示すように、まず、シートフレーム１２に固定された取付ブラケット２１ａ，２１ｂの各取付孔２２ａ，２２ｂに、コイルテンションスプリング１３の各フック部２３ａ，２３ｂをそれぞれ係止することで、シートフレーム１２の左右の側壁１２ｄ，１２ｅに４つのコイルテンションスプリング１３を架設する。次に、中央側に架設された２つのコイルテンションスプリング１３の直線部２５に、支持プレート１４の４つのフック部２９ａ，２９ｂを係止すると共に、突出部２６を長孔３０に貫入させる。そのため、支持プレート１４が２つのコイルテンションスプリング１３に掛け渡されると共に、水平面に対して移動不能に位置決めされる。そして、シートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅに固定された変位量測定センサ１５ａ，１５ｂにて、各センサワイヤ３３の先端部を支持プレート１４における各ばね連結部２７ａ，２７ｂの中間位置に連結する。この場合、予め、センサワイヤ３３の先端部に鉤状のフックを固定し、このフックを支持プレート１４の下面に形成した切欠に係止するようにすれば良い。その後、シートフレーム１２にシートクッション１１を装着することで、乗員検出装置が搭載された車両用シートが組み立てられる。

従って、シートクッション１１に乗員が着座すると、シートクッション１１への荷重が支持フレーム１４に伝達され、この支持フレーム１４が各コイルテンションスプリング１３の付勢力に抗して下方に変位する。すると、支持フレーム１４の下方への変位に伴ってセンサワイヤ３３がプーリ３２に巻き取られるため、センサ素子３１に内蔵された抵抗器がこの巻き取り量を測定し、乗員の着座並びにその重量を検出することができる。

このように実施例１の乗員検出装置にあっては、シートフレーム１２における左右の側壁１２ｄ，１２ｅの間に４つのコイルテンションスプリング１３を並列状態となるように架設し、中央側に位置する２つコイルテンションスプリング１３を連結するように支持プレート１４を固定し、シートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅに装着された変位量測定センサ１５ａ，１５ｂのセンサワイヤ３３を支持プレート１４に連結し、シートクッション１１を支持プレート１４の上面で受け止めるようにシートフレーム１２に装着している。

従って、シートクッション１１の荷重が支持フレーム１４を介して変位量測定センサ１５ａ，１５ｂに伝達されることで、乗員の着座やその重量を確実に検出することができる。そして、コイルテンションスプリング１３を左右で一体化し、シートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅに架設されたコイルテンションスプリング１３に支持プレート１４を固定するだけで容易に装着することができ、部品点数及び組付工数が減少し、シートへの良好な座り心地を確保しながら構造の簡素化並びに低コスト化を図ることができる。

また、コイルテンションスプリング１３を、左右のフック部２３ａ，２３ｂと、フック部２３ａ，２３ｂに連続する左右のコイル部２４ａ，２４ｂと、左右のコイル部２４ａ，２４ｂを連結する直線部２５とから構成している。従って、コイルテンションスプリング１３は、左右のフック部２３ａ，２３ｂを取付孔２２ａ，２２ｂに係止するだけで、シートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅの間に容易に架設することができ、支持プレート１４を直線部２５に掛け渡すだけで容易に装着することができる。

また、支持プレート１４を、２つのコイルテンションスプリング１３に掛け渡す左右のばね連結部２７ａ，２７ｂと、このばね連結部２７ａ，２７ｂを連結するプレート連結部２８とから構成し、各ばね連結部２７ａ，２７ｂの前後端部にフック部２９ａ，２９ｂを形成し、プレート連結部２８にコイルテンションスプリング１３の突出部２６が係止する長孔３０を形成している。従って、フック部２９ａ，２９ｂをコイルテンションスプリング１３に係止し、長孔３０にコイルテンションスプリング１３の突出部２６を係止するだけで、支持プレート１４を容易に短時間でコイルテンションスプリング１３に固定することができ、また、水平方向の位置決めがなされることで、支持プレート１４を所定の位置に安定して、且つ、高精度に固定することができる。この場合、支持プレート１４を中央側にある２つのコイルテンションスプリング１３に架設したことで、支持プレート１４の小型化を図ることができる。

更に、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂをシートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅに装着し、各センサワイヤ３３の先端部を支持プレート１４における複数のばね連結位置の間に連結している。従って、センサワイヤ３３を支持プレート１４における安定した適正位置に連結することで、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂは支持プレート１４の変位を確実に測定することができ、測定精度を向上することができる。また、支持プレート１４が上方から視認しやすいため、支持プレート１４に対するセンサワイヤ３３の連結を容易に行うことができ、組付性を向上することができる。

図９は、本発明の実施例２に係る乗員検出装置の平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の乗員検出装置は、図９に示すように、４つのコイルテンションスプリング１３が並列状態をなしてシートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅの間に架設されており、支持プレート４１はこの並設された全てのコイルテンションスプリング１３に対して架設するように固定されている。

即ち、支持プレート４１は平面視がＨ形形状をなし、４つのコイルテンションスプリング１３に対して水平方向に直行するように掛け渡されるばね連結部４２ａ，４２ｂと、このばね連結部４２ａ，４２ｂを連結するプレート連結部４３とから構成されている。そして、各ばね連結部４２ａ，４２ｂの前後端部に、外側に位置する２つのコイルテンションスプリング１３の直線部２５に係止可能なＵ字形状をなすフック部４４ａ，４４ｂが形成されている。この場合、各ばね連結部４２ａ，４２ｂの途中位置に、中央側に位置する２つのコイルテンションスプリング１３の直線部２５に係止可能なフック部を形成しても良い。また、プレート連結部４３の中央部に、コイルテンションスプリング１３の突出部２６が係止する長孔（係止孔）４５が形成されている。

従って、シートフレーム１２の左右の側壁１２ｄ，１２ｅに４つのコイルテンションスプリング１３が架設された状態で、外側の２つのコイルテンションスプリング１３の直線部２５に、支持プレート４１の４つのフック部４４ａ，４４ｂを係止すると共に、突出部２６を長孔４５に貫入させる。そのため、支持プレート４１が４つのコイルテンションスプリング１３に掛け渡されると共に、水平面に対して移動不能に位置決めされる。そして、シートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅに固定された変位量測定センサ１５ａ，１５ｂにて、各センサワイヤ３３の先端部を支持プレート４１における各ばね連結部４２ａ，４２ｂの中間位置に連結する。そして、シートフレーム１２にシートクッション１１を装着することで、乗員検出装置が搭載された車両用シートが組み立てられる。

このように実施例２の乗員検出装置にあっては、シートフレーム１２の側壁１２ｄ，１２ｅの間に架設された全てのコイルテンションスプリング１３に対して、支持プレート４１が架設するように固定している。従って、支持プレート４１はシートフレーム１２内の広い領域で安定して支持されることとなり、乗員がシートクッション１１のいずれの位置に着座したとしても、その着座の荷重が支持プレート４１に適正に伝達されることとなり、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂによる測定精度を向上することができる。

なお、上述した各実施例にて、本発明のばね部材をコイルテンションスプリング１３とし、フック部２３ａ，２３ｂとコイル部２４ａ，２４ｂと直線部２５とから構成したが、この構成に限定されるものではなく、シート装置の大きさや重量、あるいは支持プレート１４，４１の形状等によりコイル部２４ａ，２４ｂの長さや位置を変更し、適度な引張力が確保されるようにすれば良い。また、ばね部材はコイルテンションスプリング１３に限らず、シートクッションに着座する乗員の荷重を受け止めることができるものであればよく、波形に蛇行する形状をなす、所謂、Ｓ形スプリングなどであっても良い。そして、ばね部材（コイルテンションスプリング１３）の架設本数や架設方向も適宜設定すればよい。一方、支持プレート１４をばね連結部２７ａ，２７ｂとプレート連結部２８とから構成したが、この構成に限定されるものではなく、矩形状の平板や枠板などであっても良い。そして、この支持プレート１４，４１は、鋼板や樹脂材などにより成形することが望ましい。

また、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂをシートフレーム１２の各側壁１２ｄ，１２ｅに装着し、センサワイヤ３３の先端部を支持プレート１４に連結したが、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂの装着位置は底面１２ａでもよく、センサワイヤ３３の連結位置はコイルテンションスプリング１３の直線部２５であっても良く、各構成部材の形状や取付位置等に応じて検出精度や取付の容易性などを考慮して決定すれば良い。また、この変位量測定センサ１５ａ，１５ｂを、コイルテンションスプリング１３や支持プレート１４より下方に装着し、センサワイヤ３３の巻き取り量に応じてその変位量を荷重として測定するようにしたが、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂを、コイルテンションスプリング１３や支持プレート１４より上方に装着し、センサワイヤ３３の引き出し量に応じてその変位量を荷重として測定するようにしてもよい。更に、この変位量測定センサ１５ａ，１５ｂを、センサ素子３１とプーリ３２とセンサワイヤ３３とスプリングにより構成したが、この構成に限定されるものではなく、センサワイヤ３３に代えて回動レバーや移動ロッド、あるいは別の荷重センサを用いても良い。そして、変位量測定センサ１５ａ，１５ｂの個数も２つに限らず、適正な位置に一つ設けたり、３つ以上設けたりしても良い。

本発明に係る乗員検出装置は、支持プレートを弾性支持する引張ばね部材を左右一体化して部品点数や組付工数を減少させるものであり、どのような種類のシートにも適用することができる。

本発明の実施例１に係る乗員検出装置の全体構成を表す概略図である。実施例１の乗員検出装置の平面図である。図２のIII−III断面図である。コイルテンションスプリングの取付構造を表す概略図である。実施例１の乗員検出装置における支持プレートの平面図である。図５のVI−VI断面図である。図５のVII−VII断面図である。変位量測定センサの概略図である。本発明の実施例２に係る乗員検出装置の平面図である。

符号の説明

１１シートクッション
１２シートフレーム
１２ｄ，１２ｄ側壁
１３コイルテンションスプリング（引張ばね部材）
１４，４１支持プレート
１５ａ，１５ｂ変位量測定センサ
２３ａ，２３ｂフック部
２４ａ，２４ｂコイル部
２５直線部
２６突出部（凸部）
２７ａ，２７ｂ，４２ａ，４２ｂばね連結部
２８，４３プレート連結部
３０，４５長孔（係止孔）
３３センサワイヤ

Claims

枠状をなすシートフレームと、該シートフレームの対向する一対の側壁の間に架設された複数のばね部材と、該ばね部材のうち少なくとも２つのばね部材を連結するように固定されて上面でクッション部材を受け止める支持プレートと、前記シートフレームに対する前記支持プレートの変位量を測定する変位量測定センサとを具え、
前記ばね部材は引張ばね部材であって、前記シートフレームの対向する各側壁に係止する左右のフック部と、該左右のフック部に連続して設けられた左右のコイル部と、該左右のコイル部を連結する直線部とを有し、前記支持プレートは前記複数の引張ばね部材における各直線部に掛け渡されるように固定されたことを特徴とする乗員検出装置。
請求項１に記載の乗員検出装置において、前記支持プレートは、各端部に形成されたフック部が前記各ばね部材に係止すると共に、係止孔を該ばね部材の凸部に係止することで水平方向の位置決めがなされることを特徴とする乗員検出装置。
請求項２記載の乗員検出装置において、前記支持プレートは、前記各フック部が形成された左右のばね連結部と、該各ばね連結部を連結すると共に前記係止穴が形成されたプレート連結部とを有することを特徴とする乗員検出装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の乗員検出装置において、前記ばね部材は水平方向に沿って複数並設されており、前記支持プレートは該並設された各ばね部材のうちの中央部に位置する２つのばね部材に架設されたことを特徴とする乗員検出装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載の乗員検出装置において、前記ばね部材は水平方向に沿って複数並設されており、前記支持プレートは該並設された各ばね部材の全てのばね部材に架設されたことを特徴とする乗員検出装置。
請求項１から５のいずれか一つに記載の乗員検出装置において、前記変位量測定センサは前記シートフレームの両側にそれぞれ装着され、各センサワイヤの先端部が前記支持プレートにおける複数のばね連結位置の間に連結されたことを特徴とする乗員検出装置。