JP4725266B2 - チャイルドシート検知装置及びチャイルドシート検知方法 - Google Patents

チャイルドシート検知装置及びチャイルドシート検知方法 Download PDF

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Description

本発明は、チャイルドシートをシートベルトを介して車両用座席に搭載しているか否かを検知するチャイルドシート検知装置及びチャイルドシート検知方法に関する。
チャイルドシートを助手席に取り付ける場合、通常、この助手席に設けられたシートベルトを利用して固定するようになっている。しかし、助手席側にエアバッグが設けられている場合に、チャイルドシートが搭載されているか否かでエアバッグの展開形態を変更することが好ましい。
従来のチャイルドシート検知装置を、車両左側の助手席側シートにチャイルドシートを取り付ける場合について説明する。第1・第2荷重センサをシートクッションの右側前後(車両中央側の前後)に設けて荷重W1,W2を検出するとともに、第3・第4荷重センサをシートクッションの左側前後(車両室外側)に設けて荷重W3,W4を検出し、第3荷重センサで検出した荷重W3が総荷重WS(=W1+W2+W3+W4)に対して所定の割合以上かどうかを考慮して、チャイルドシートが座席に搭載されているかどうかを判断する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−191830公報(第5−6頁、第7図)
しかしながら、従来のチャイルドシート検知装置では、第1〜第4の4個の荷重センサのうち第3荷重センサのみの検出値に基づいてチャイルドシートの搭載有無を判断するため、助手席に乗員が片側に寄って着座するなどしてシートクッションへの荷重分布が偏った場合にも、チャイルドシートが搭載されていると誤判断してしまうおそれがあった。
そこで、本発明は、チャイルドシートが搭載されていることを高い精度で検知することができるチャイルドシート検知装置及びチャイルドシート検知方法を提供する。
本発明のチャイルドシート検知装置は、チャイルドシートの車両用座席への搭載有無を検知するチャイルドシート検知装置において、前記車両用座席を構成するシートクッションの前後の左右両側部にそれぞれ配設され、シートベルトのアンカーに最も近いものを特定センサと設定した複数の荷重センサと、前記シートクッションの左右側で前記特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第1の合計荷重値と予め設定した第1の基準荷重値とを比較する一方、シートクッションの前後側で前記特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第2の合計荷重値と予め設定した第2の基準荷重値とを比較する荷重比較手段とを備え、該荷重比較手段において、前記第1の合計荷重値が第1の基準荷重値よりも小さく、かつ、第2の合計荷重値が第2の基準荷重値よりも小さいと判断した場合に、チャイルドシートを車両用座席に搭載していると判定することを最も主要な特徴とする。
本発明によれば、チャイルドシートをシートベルトを介して車両用座席に固定した際に、シートベルトのアンカーに大きな荷重が作用することに着目したものである。つまり、複数の荷重センサのうち、シートベルトのアンカーに最も近い荷重センサ以外の荷重センサの検出値を用いて、軽量のチャイルドシートの搭載有無を判断できる。従って、大人等の体格が大きい乗員がシートクッションの片側に偏って着座している場合と明確に区別できるようになり、チャイルドシートの搭載有無を高い精度をもって検知することができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
[第1実施形態]
図1〜図4は本発明に係るチャイルドシート検知装置の第1実施形態を示し、図1は座席にチャイルドシートを搭載した状態を示す側面図、図2は荷重センサの配置状態を示すシートクッションの透視斜視図、図3は荷重センサの拡大断面図、図4はチャイルドシートの検知制御を実行するフローチャートである。
本実施形態のチャイルドシート検知装置1は、図1に示すように車両用座席としての助手席10に適用され、該助手席10にはシートベルト20を介してチャイルドシート30が着脱自在に搭載可能となっている。
シートベルト20は、ショルダーベルト21及びラップベルト22を備えた3点式シートベルトを構成し、助手席10の左側となるドア側(図中紙面表側)、つまりピラー(図示せず)又はピラー近傍にラップベルト22の先端を車体フロアFに固定するアンカー23が設けられている。
そして、ショルダーベルト21とラップベルト22の中間部をロッキングクリップ24で固定して、タング25側をチャイルドシート30に挿通した後、前記タング25を助手席10の右側となる車室中央側(図中紙面裏側)に設けたインナーバックル26に着脱自在に装着してある。
また、助手席10の車両前方に設置されるインストルメント部Inには、助手席用のエアバッグ装置40が設けられ、衝突時にインフレータ41で発生させたガスによってエアバッグ42を助手席10側に向けて展開するようになっている。
前記助手席10は、シートクッション11及びシートバック12を備え、シートバック12の上端にヘッドレスト13を取付けて構成されており、シートクッション11は、底面に配置したシートパン14にクッション材を載置して、表面を外皮材となるカバー15で覆ってある。
前記シートクッション11は、助手席10の前後位置を調整するシートスライド装置16を介して車体フロアFに設置されており、図2に示すようにシートパン14の前後及び左右の四隅に設けた左右二対のスライダー17A,17B,17C,17Dが、左右一対のスライドレール18上を車両前後方向に摺動できるように構成されている。
ここで、本実施形態にあっては前記チャイルドシート検知装置1は、前記4個のスライダー17A〜17Dにそれぞれ組み込んだ第1,第2,第3,第4荷重センサ2A,2B,2C,2Dと、これら各荷重センサ2A〜2Dの検出信号に基づいてチャイルドシート30の有無を判断する荷重比較手段としてのECU(電子制御ユニット)3とを備えている。
即ち、前記スライダー17A〜17Dはそれぞれ同様の構成となり、図3に示すようにスライド基部17aの上側中央部に円筒状の台座部17bが突設され、該台座部17bの上端から更に突設したボルト17cを前記シートパン14の取付穴14aに挿通して、該取付穴14aの周縁部をナット17dとボルト17c基部の鍔部17eとの間に締め付け固定してある。
そして、前記スライダー17A〜17Dの各台座部17b内に形成される中空部にそれぞれ前記第1〜第4荷重センサ2A〜2Dが配置されている。
前記台座部17bの天井面17fは、薄肉に形成されて、シートパン14から入力される荷重によって撓み変形し、第1〜第4荷重センサ2A〜2Dは、その時の撓み変形量を荷重W1,W2,W3,W4の大きさとして検出できる。
即ち、前記第1〜第4荷重センサ2A〜2Dを、前述したように前後及び左右の四隅に設けたスライダー17A〜17Dに組み込むことにより、シートクッション11の前後及び左右にそれぞれ2個づつ配置される状態で設けられている。
前記第1〜第4荷重センサ2A〜2Dのうち、シートベルト20の前記アンカー23を特定センサとしてある。つまり、チャイルドシート30をシートベルト20で固定した際に、その時の締付け力が最も大きく作用する部位となる前記アンカー23に最も近い第3荷重センサ2Cを特定センサと設定している。
一方、前記ECU3は、シートクッション11の左右側で前記特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側(本実施形態では右側)の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した第1の合計荷重値(W2+W4)と予め設定した第1の基準荷重値Wとを比較するとともに、シートクッション11の前後側で前記特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側(本実施形態では前側)の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した第2の合計荷重値(W1+W2)と予め設定した第2の基準荷重値Wとを比較するようになっている。
そして、第1の合計荷重値(W2+W4)が第1の基準荷重値Wよりも小さく、かつ、第2の合計荷重値(W1+W2)が第2の基準荷重値Wよりも小さい場合に、助手席10にチャイルドシート30を搭載していると判断する。
また、本実施形態のチャイルドシート検知方法では、シートクッション11の前後・左右にそれぞれ設けた第1〜第4荷重センサ2A〜2Dのうち、シートベルト20のアンカー23に最も近い第3荷重センサ2Cを特定センサとして、シートクッション11の左右側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した合計荷重値(W2+W4)と、シートクッション11の前後側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した合計荷重値(W1+W2)と、をそれぞれ予め設定した基準荷重値W,Wと比較してチャイルドシート30の搭載の有無を判断するようにしている。
即ち、前記ECU3で実行されるチャイルドシート検知制御は、図4に示すように、まず、第1〜第4荷重センサ2A〜2Dで検出された荷重値W1〜W4を読み込んだ後、ステップS1によってそれら第1〜第4荷重センサ2A〜2Dの総荷重値W(W=W1+W2+W3+W4)を計算する。次いで、ステップS2で、その総荷重値Wと予め設定したしきい値W0との大小関係を判断する。
つまり、前記しきい値W0は、助手席10に着座する乗員を判断するに最小となる体重であり、子供を含めたチャイルドシート30全体の荷重よりも大きな荷重(例えば、30Kg・f)で決定され、そのしきい値W0よりも前記総荷重値Wが軽いと判断した場合(NO)は、助手席10は空席の状態かチャイルドシート30が搭載された状態であるので、ステップS3によってエアバッグ装置40を非作動とする信号を出力する。
一方、前記ステップS2で総荷重値Wがしきい値W0よりも大きいと判断した場合(YES)、つまり、この場合は助手席10に乗員が着座している状態であるが、更には前記しきい値W0よりも軽いチャイルドシート30を搭載している場合にも、シートベルト20の締付け力が加わって総荷重値Wがしきい値W0を超える場合があり、この段階では乗員の着座状態かチャイルドシート30の搭載状態かを判断できない。
従って、次のステップS4で左右側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した第1の合計荷重値(W2+W4)と予め設定した第1の基準荷重値W(例えば、12Kg・f)とを比較するようになっている。
つまり、ステップS4ではチャイルドシート30を搭載した場合は、シートベルト20の締付け力によりアンカー23近傍の荷重が大きくなったとしても、左右方向でその反対側(右側)の荷重合計は小さくなるものであり、第1の合計荷重値(W2+W4)が第1の基準荷重値Wよりも小さい場合(YES)は、乗員がドア側に偏って着座していることも考えられるが、チャイルドシート30を搭載している可能性が高く、次のステップS5に進む。
一方、前記ステップS4で第1の合計荷重値(W2+W4)が第1の基準荷重値W以上であると判断した場合(NO)は、確実に乗員が着座している場合であるため、ステップS6によってエアバッグ装置40の作動状態を維持する。
また、ステップS5では前後側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した第2の合計荷重値(W1+W2)と予め設定した第2の基準荷重値W(例えば、9Kg・f)とを比較するようになっている。
つまり、この場合にあってもチャイルドシート30を搭載した場合は、シートベルト20の締付け力によりアンカー23近傍の荷重が大きくなったとしても、前後方向でその反対側(前側)の荷重合計は小さくなる。そして、第2の合計荷重値(W1+W2)が第2の基準荷重値Wよりも小さい場合(YES)は、チャイルドシート30を搭載していることが確実となり、この場合はステップS3によってエアバッグ装置40を非作動とする信号を出力する。
一方、前記ステップS5で第2の合計荷重値(W1+W2)が第2の基準荷重値W以上であると判断した場合(NO)は、確実に乗員が着座している場合であるため、ステップS6によってエアバッグ装置40の作動状態を維持する。
従って、本実施形態のチャイルドシート検知装置及びチャイルドシート検知方法によれば、シートクッション11の前後及び左右に第1〜第4荷重センサ2A〜2Dを設けて、チャイルドシート30を固定した際に大きな荷重が作用するシートベルト20のアンカー23に最も近い第3荷重センサ2Cの検出値を除いて、シートクッション11の右側の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した第1の合計荷重値(W2+W4)と、シートクッション11の前側の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した第2の合計荷重値(W1+W2)と、によってチャイルドシート30の有無を判断するようになっている。
従って、チャイルドシート30の検知結果を受けてエアバッグ装置40に作動・非作動の信号を出力した際に、衝突時にチャイルドシート30を助手席10に搭載している場合は、エアバッグ装置40を確実に非作動とすることができる。
[第2実施形態]
図5は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
図5はチャイルドシートの検知制御を実行するフローチャートの説明図である。
本実施形態のチャイルドシート検知装置1は、基本的に図1〜図3に示した第1実施形態と同様の構成となり、特に本実施形態が第1実施形態と異なる点は、図5に示すようにECU3で実行されるチャイルドシート30の検知方法が異なっており、以下、第1実施形態の図1〜図3を参照しつつ図5によって本実施形態を説明する。
即ち、本実施形態では図1,図2に示したように、シートクッション11の前後及び左右に第1〜第4荷重センサ2A〜2Dを設けてあるとともに、ECU3が割合値比較手段として機能するようになっている。また、シートクッション11の左右側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側(右側)の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した第1の合計荷重値(W2+W4)と前記第1〜第4荷重センサ2A〜2Dの総荷重値W(W1+W2+W3+W4)との比である第1の実割合値((W2+W4)/W)を、予め設定した第1の基準割合値αと比較するとともに、シートクッション11の前後側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側(前側)の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した第2の合計荷重値(W1+W2)と前記総荷重値W(W1+W2+W3+W4)との第2の実割合値((W1+W2)/W)を予め設定した第2の基準割合値βと比較するようになっている。
そして、第1の実割合値((W1+W2)/W)が第1の基準割合値αよりも小さく、かつ、第2の実割合値((W1+W2)/W)が第2の基準割合値βよりも小さい場合に、チャイルドシート30を搭載していると判定するようになっている。
また、本実施形態のチャイルドシート検知方法では、シートクッション11の前後・左右にそれぞれ設けた第1〜第4荷重センサ2A〜2Dのうち、シートベルト20のアンカー23に最も近い第3荷重センサ2Cを特定センサとして、シートクッション11の左右側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した合計荷重値(W2+W4)と、シートクッション11の前後側で特定センサ(第3荷重センサ)2Cを含まない側の第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した合計荷重値(W1+W2)と、をそれぞれ前記第1〜第4荷重センサ2A〜2Dの総荷重値(W1+W2+W3+W4)と比較し、それぞれの実割合値を予め設定した基準割合値α,βと比較してチャイルドシート30の搭載有無を判断するようになっている。
即ち、前記ECU3で実行されるチャイルドシート検知制御は、第1実施形態が荷重差でチャイルドシート30の有無を判断するのに対し、本実施形態では荷重割合で判断するものである。
本実施形態のフローチャートは、図5に示すようにステップS10及びステップS11は第1実施形態の図4に示すフローチャートのステップS1及びステップS2と同様の処理が行われる。
まず、ステップS10によって第1〜第4荷重センサ2A〜2Dの総荷重値W(W=W1+W2+W3+W4)を計算し、次のステップS11で、その総荷重値Wと予め設定したしきい値W0(例えば、30Kg・f)との大小関係を判断し、そのしきい値W0よりも前記総荷重値Wが小さいと判断した場合(NO)は、ステップS12によってエアバッグ装置40を非作動とする信号を出力する。
一方、前記ステップS11で総荷重値Wがしきい値W0よりも大きいと判断した場合(YES)は、ステップS13で第2,第4荷重センサ2B,2Dで検出した第1の合計荷重値(W2+W4)と第1〜第4荷重センサ2A〜2Dの総荷重値W(W1+W2+W3+W4)との第1の実割合値((W2+W4)/W)を計算し、その第1の実割合値((W2+W4)/W)を予め設定した第1の基準割合値α(例えば40%)と比較する。
従って、前記ステップS13では第1実施形態の図4に示すステップS4と同様の考え方となり、第1の実割合値((W2+W4)/W)が第1の基準割合値αよりも小さい場合(YES)は、乗員がドア側に偏って着座していることも考えられるが、チャイルドシート30を搭載している可能性が高く、次のステップS14に進む。
一方、前記ステップS13で第1の実割合値((W2+W4)/W)が第1の基準割合値α以上であると判断した場合(NO)は、乗員が着座している場合であるためステップS15によってエアバッグ装置40の作動状態を維持する。
また、ステップS14では、第1,第2荷重センサ2A,2Bで検出した第2の合計荷重値(W1+W2)と前記総荷重値W(W1+W2+W3+W4)との第2の実割合値((W1+W2)/W)を計算し、その第2の実割合値((W1+W2)/W)を予め設定した第2の基準割合値β(例えば30%)と比較する。
従って、前記ステップS14では第1実施形態の図4に示すステップS5と同様の考え方となり、第2の実割合値((W1+W2)/W)が第2の基準割合値βよりも小さい場合(YES)は、チャイルドシート30を搭載していることが確実となり、この場合はステップS12によってエアバッグ装置40を非作動とする信号を出力する。
一方、前記ステップS14で第2の実割合値((W1+W2)/W)が第2の基準割合値β以上であると判断した場合(NO)は、確実に乗員が着座している場合であるためステップS15によってエアバッグ装置40の作動状態を維持する。
従って、本実施形態にあっても第1実施形態と同様の作用効果を奏することができ、衝突時にチャイルドシート30を助手席10に搭載している場合はエアバッグ装置40を確実に非作動とすることができる。
ところで、本発明は前記第1、第2実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、本発明は助手席に限ることなくその他の座席に適用してもよく、また、チャイルドシートの有無判断でエアバッグ装置の作動を制御しているが、そのチャイルドシートの有無判断を他の目的に用いることもできる。
本発明のチャイルドシート検知装置で座席にチャイルドシートを搭載した状態を示す側面図である。 本発明のチャイルドシート検知装置に用いる荷重センサの配置状態を示すシートクッションの透視斜視図である。 本発明のチャイルドシート検知装置に用いる荷重センサの拡大断面図である。 本発明の第1実施形態を示すチャイルドシートの検知制御を実行するフローチャートである。 本発明の第2実施形態を示すチャイルドシートの検知制御を実行するフローチャートである。
符号の説明
1 チャイルドシート検知装置
2A 第1荷重センサ(荷重センサ)
2B 第2荷重センサ(荷重センサ)
2C 第3荷重センサ(特定センサ)
2D 第4荷重センサ(荷重センサ)
3 ECU(荷重比較手段,割合値比較手段)
10 助手席(車両用座席)
11 シートクッション
20 シートベルト
23 アンカー
30 チャイルドシート

Claims (4)

  1. チャイルドシートの車両用座席への搭載有無を検知するチャイルドシート検知装置において、
    前記車両用座席を構成するシートクッションの前後の左右両側部にそれぞれ配設され、シートベルトのアンカーに最も近いものを特定センサと設定した複数の荷重センサと、
    前記シートクッションの左右側で前記特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第1の合計荷重値と予め設定した第1の基準荷重値とを比較する一方、シートクッションの前後側で前記特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第2の合計荷重値と予め設定した第2の基準荷重値とを比較する荷重比較手段とを備え、
    該荷重比較手段において、前記第1の合計荷重値が第1の基準荷重値よりも小さく、かつ、第2の合計荷重値が第2の基準荷重値よりも小さいと判断した場合に、チャイルドシートを車両用座席に搭載していると判定することを特徴とするチャイルドシート検知装置。
  2. チャイルドシートの車両用座席への搭載有無を検知するチャイルドシート検知装置において、
    前記車両用座席を構成するシートクッションの前後の左右両側部にそれぞれ配設され、シートベルトのアンカーに最も近いものを特定センサと設定した複数の荷重センサと、
    前記シートクッションの左右側で前記特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第1の合計荷重値と全ての荷重センサで検出した総荷重値との比である第1の実割合値を、予め設定した第1の基準割合値と比較する一方、シートクッションの前後側で特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計である第2の合計荷重値と全ての荷重センサで検出した総荷重値との第2の実割合値を、予め設定した第2の基準割合値と比較する割合値比較手段とを備え、
    該割合値比較手段において、前記第1の実割合値が第1の基準割合値よりも小さく、かつ、第2の実割合値が第2の基準割合値よりも小さいと判断した場合に、チャイルドシートを車両用座席に搭載していると判定することを特徴とするチャイルドシート検知装置。
  3. チャイルドシートをシートベルトを介して車両用座席に搭載しているか否かを検知するチャイルドシート検知方法において、
    シートクッションの前後の左右両側部にそれぞれ荷重センサを設け、これら荷重センサのうちシートベルトのアンカーに最も近いものを特定センサとし、シートクッションの左右側で特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計と、シートクッションの前後側で特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計と、をそれぞれ予め設定した基準荷重値と比較してチャイルドシートの搭載の有無を判定することを特徴とするチャイルドシート検知方法。
  4. チャイルドシートをシートベルトを介して車両用座席に搭載しているか否かを判定して検知するチャイルドシート検知方法において、
    シートクッションの前後及び左右にそれぞれ荷重センサを設け、これら荷重センサのうちシートベルトのアンカーに最も近いものを特定センサとし、シートクッションの左右側で特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計と、シートクッションの前後側で特定センサを含まない側の荷重センサで検出した荷重値の合計と、をそれぞれ全ての荷重センサで検出した荷重値の総合計と比較し、それぞれの実割合値を予め設定した基準割合値と比較してチャイルドシートの搭載の有無を判定することを特徴とするチャイルドシート検知方法。
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