JP4839584B2

JP4839584B2 - 乗員重量計測装置

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Publication number: JP4839584B2
Application number: JP2004220887A
Authority: JP
Inventors: 浩次後藤; 秀哉倉知; 睦朗青山; 智明角; 信康木村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2024-07-28
Also published as: JP2006038716A

Description

本発明は、乗員重量計測装置に関するものである。

従来、自動車などの車両のシート本体に加わる荷重を検出して乗員重量を検出する乗員重量計測装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。図６は、特許文献１に準じた回路構成を採用した場合のシート本体に加わる荷重と乗員重量計測装置が備える信号処理装置（２１）からの出力電圧との関係を示すグラフである。同図において、Ｖｓは信号処理装置に供給される基準電圧Ｖｓである。同図に示されるように、この信号処理装置は、基本的にシート本体に加わる荷重に応じてリニアに変動する出力電圧を出力するもので、その下限及び上限はそれぞれ零よりも大きい所定の下限出力電圧Ｖｍｉｎ及び基準電圧Ｖｓよりも小さい所定の上限出力電圧Ｖｍａｘにクランプされている。そして、所定の乗員重量検出荷重範囲（荷重Ｗ０〜Ｗ１）に相当する出力電圧ＶＬ〜ＶＨの範囲（信号範囲）は、上記出力電圧Ｖｍｉｎ〜Ｖｍａｘの中間部の範囲に設定されている。すなわち、乗員重量計測装置は、信号処理装置が荷重に応じて上記出力電圧ＶＬ〜ＶＨの範囲の出力電圧（荷重検出信号）を出力することで、その電子制御装置（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）という）側でシート本体に着座する乗員の重量を検出するようになっている。

また、この乗員重量計測装置は、通常の荷重範囲（荷重Ｗ０〜Ｗ１）を超えた荷重（衝突荷重）が加わると、信号処理装置が通常の出力電圧Ｖｍｉｎ〜Ｖｍａｘの範囲から外れた所定の出力電圧（異常荷重検出信号）ＶＦ（＞Ｖｍａｘ）にクランプしてこれを出力することで、ＥＣＵ側で衝突荷重の有無を検出するようになっている。すなわち、ＥＣＵ側には上記出力電圧ＶＦよりも小さい所定の衝突検出閾値Ｖｔｈが設定されており、ＥＣＵは、信号処理装置からの出力電圧とこの衝突検出閾値Ｖｔｈとを大小比較することで衝突荷重の有無を検出する。
特開２００２−２８６５３６号公報（第１図、第７図）

ところで、特許文献１の乗員重量計測装置では、衝突荷重の有無の検出後に信号処理装置の出力電圧が出力電圧ＶＦにクランプされてしまうことで、その検出の信頼度に関わらず乗員重量の検出ができなくなってしまう。

また、乗員重量の検出に係る出力電圧ＶＬ〜ＶＨの範囲（あるいは出力電圧Ｖｍｉｎ〜Ｖｍａｘの範囲）と衝突荷重の有無の検出に係る出力電圧ＶＦとが重ならないようにこれらの電圧領域を分けておく必要がある。このため、通常の乗員重量の検出を縮小された出力電圧ＶＬ〜ＶＨの範囲で行う必要があり、その検出精度が低下されてしまう。例えば通常の乗員重量検出の荷重範囲が６０［Ｎ］とすると、出力電圧ＶＬ〜ＶＨの範囲で当該検出荷重に応じた出力電圧を出力することになり、少なくとも基準電圧Ｖｓまでの範囲で同出力電圧を出力するよりも検出精度が低下されてしまう。

本発明の目的は、乗員重量の検出精度を低下させることなく、衝突荷重の有無を併せて検出することができる乗員重量計測装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シート本体に加わる荷重に応じた荷重検出信号を出力する荷重検出手段と、１つの前記荷重検出手段からの所定の乗員重量検出荷重範囲に対応する信号範囲の前記荷重検出信号に基づく乗員重量検出信号に基づき乗員重量を検出する乗員重量検出手段とを備えた乗員重量計測装置において、前記１つの荷重検出手段からの前記荷重検出信号に基づく衝突検出信号と所定の衝突検出閾値相当の閾値信号とを大小比較する比較器と、前記比較器による比較結果に基づき、衝突荷重の有無を検出する衝突検出手段と、前記乗員重量検出手段により検出された乗員重量を乗員重量検出情報として最新に更新記憶する乗員重量情報記憶手段と、前記衝突検出手段により検出された衝突荷重の有無を衝突検出情報として記憶する衝突情報記憶手段と、入出力手段と、前記入出力手段に接続された制御手段とを備え、前記１つの荷重検出手段により出力された前記荷重検出信号が前記乗員重量検出信号と前記衝突検出信号とに分けられ、該分けられた乗員重量検出信号に基づき乗員重量検出情報信号が生成され前記乗員重量検出手段に該乗員重量検出情報信号が入力されることで前記乗員重量が検出されるとともに、該分けられた衝突検出信号が前記比較器に入力され該比較器にて該衝突検出信号と前記閾値信号とが大小比較され前記衝突検出手段にその比較結果が入力されることで前記衝突荷重の有無が検出されるよう構成され、前記比較器による比較結果が前記衝突荷重の有を示す場合において前記乗員重量検出手段には前記乗員重量検出情報信号が入力されるとともに前記衝突検出手段には前記衝突荷重の有を示す比較結果が入力され、前記比較器による比較結果が前記衝突荷重の無を示す場合において前記乗員重量検出手段には前記乗員重量検出情報信号が入力されるとともに前記衝突検出手段には前記衝突荷重の無を示す比較結果が入力されるよう構成されており、前記入出力手段は、前記制御手段からの情報要求信号を入力すると、前記乗員重量情報記憶手段に記憶された乗員重量検出情報と前記衝突情報記憶手段に記憶された衝突検出情報の両方を含む情報応答信号を生成し、該情報応答信号を前記制御手段に出力することを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の乗員重量計測装置において、前記荷重検出手段、前記乗員重量検出手段、前記比較器、前記衝突検出手段、前記乗員重量情報記憶手段、前記衝突情報記憶手段、及び前記入出力手段を含んで構成される荷重センサと、前記荷重センサと双方向通信可能に接続され、前記制御手段を含んで構成される制御装置とを備えたことを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の乗員重量計測装置において、前記荷重検出信号に対する前記衝突検出信号の増幅率は、該荷重検出信号に対する前記乗員重量検出信号の増幅率よりも小さく設定されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員重量計測装置において、複数種類の衝突検出閾値を記憶する衝突検出閾値記憶手段を備え、前記所定の衝突検出閾値は、前記複数種類の衝突検出閾値から選定されたいずれか１つであることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の乗員重量計測装置において、前記比較器に対し所定の衝突荷重相当の前記衝突検出信号を入力するとともに前記複数種類の衝突検出閾値相当の閾値信号を順次入力したときの比較結果が前記衝突検出手段による衝突荷重の有無の検出に最適となる、前記複数種類の衝突検出閾値のいずれか１つが前記所定の衝突検出閾値として選定されることを要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、前記衝突検出手段により、前記比較器による比較結果に基づき衝突荷重の有無が検出される。そして、このときの衝突検出信号に対応する前記荷重検出信号は、前記乗員重量検出荷重範囲に対応する信号範囲に制約を受けることなく設定が可能である。すなわち、前記乗員重量検出手段による乗員重量の検出に際しては、衝突荷重を考慮することなく前記乗員重量検出荷重範囲に対応する最大限の信号範囲の荷重検出信号を利用し得ることから、その検出精度が向上される。

また、前記制御手段では、１度の情報要求信号で乗員重量検出情報と衝突検出情報の両方を含む情報応答信号を入力し、該情報応答信号に含まれる乗員重量検出情報及び衝突検出情報が取得される。そして、前記制御手段では、取得した乗員重量検出情報及び衝突検出情報に基づき、例えば乗員判定や異常判定などの適宜の制御処理が可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、前記荷重検出信号に対する前記衝突検出信号の増幅率は、前記乗員重量検出手段による乗員重量の検出に係る乗員重量検出信号の同増幅率よりも小さく設定されている。衝突荷重に対応する前記荷重検出信号は、前記乗員重量検出荷重範囲に対応する信号範囲の同荷重検出信号よりも大きくなるが、これを衝突検出信号として乗員重量検出信号よりもその増幅率を小さく抑えることで、これら衝突荷重及び乗員重量を電気的に同等のレベルでそれぞれ検出することが可能になる。

請求項４に記載の発明によれば、前記所定の衝突検出閾値は、前記複数種類の衝突検出閾値から選定し得ることで、例えば種類が異なるシート本体や車両であってもそのばらつきを吸収した衝突荷重の有無の検出が可能となり、その汎用性が向上される。

請求項５に記載の発明によれば、前記比較器に対し所定の衝突荷重相当の前記衝突検出信号を入力するとともに前記複数種類の衝突検出閾値相当の閾値信号を順次入力したときの比較結果が前記衝突検出手段による衝突荷重の有無の検出に最適となる前記複数種類の衝突検出閾値のいずれか１つが前記所定の衝突検出閾値として選定される。従って、製品ばらつき（閾値誤差など）があっても、これを低減して衝突荷重の有無を検出し得る最適な衝突検出閾値が選定される。

以上詳述したように、各請求項に記載の発明では、乗員重量の検出精度を低下させることなく、衝突荷重の有無を併せて検出することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、例えば自動車などの車両の助手席側に搭載されるシート本体１の骨格部を示す側面図である。なお、図１で示される骨格部は、シート本体１の幅方向（図１において紙面に直交する方向）で対をなして配設されており、ここでは車両の前方に向かって左側に配置された骨格部をシート外側から見た側面図を示している。車両の前方に向かって右側に配置される骨格部については同様の形状であるため、左側の骨格部を代表して以下に説明する。

図１に示されるように、車両フロア２の上面には、前後一対のブラケット３が固着され、その前後一対のブラケット３に対してロアレール４が車両フロア２に沿って支持固定されている。そして、このロアレール４には、その上方においてアッパレール５が前後方向に摺動可能に装着されている。

また、上記アッパレール５の上面には、前後一対のセンサ本体６を介して所定の間隔をおいてロアアーム７が支持されている。このロアアーム７は、シートクッション８の骨格をなすものである。なお、本実施形態では、前後で対をなすセンサ本体６は、反対側の分も含めて合計４個が配設されている。

図１に拡大して示したように、上記センサ本体６は、第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２と、起歪体１３と、荷重センサ１４とを備えている。そして、上記荷重センサ１４は、歪みゲージ１５及び信号処理装置１６を備えている。上記第１ブラケット１１は、アッパレール５の先端部においてその上面に固定されており、基端側には上方に平坦に突出する支持部１１ａが形成されている。一方、上記第２ブラケット１２は、ロアアーム７の先端部においてその下面に固定されており、先端側には下方に平坦に突出する支持部１２ａが形成されている。これら第１及び第２ブラケット１１，１２は、上記支持部１１ａ，１２ａが互い違いに突出するように上下に対向している。

前記起歪体１３は、第１及び第２ブラケット１１，１２の長手方向に沿って伸びる板状に形成されている。そして、上記起歪体１３の一側端部及び他側端部はそれぞれ前記支持部１１ａ，１２ａに固着されている。従って、上記起歪体１３は、支持部１１ａ側の端部を固定端として支持部１２ａ側の端部からロアアーム７（シート本体１）に加わる荷重を受ける片持ち梁の形状を有しており、その中間部において撓み部１３ａを形成している。前記荷重センサ１４の歪みゲージ１５はこの撓み部１３ａの一側（図１の上側）端面に貼着されており、前記信号処理装置１６は支持部１１ａに支持される起歪体１３の一側端部の上面に搭載されている。上記起歪体１３は、第２ブラケット１２（支持部１２ａ）から上下方向の荷重が加わることで、支持部１１ａ側の端部を支点に曲がる。前記歪みゲージ１５は、この起歪体１３（撓み部１３ａ）の曲げに伴う歪み量に応じてゲージ電圧を発生させるものである。このゲージ電圧は、基本的にシート本体に加わる荷重に応じてリニアに変動する。そして、後述するように上記信号処理装置１６は、このゲージ電圧に基づきシート本体１に加わる荷重に応じた乗員重量検出情報の取得等をする。

なお、前記ロアアーム７にはＥＣＵ２０が支持されており、このＥＣＵ２０には全て（４個）のセンサ本体６に設けられた荷重センサ１４（信号処理装置１６）がそれぞれ信号線２１を介してディジタル双方向通信可能に接続されている。このＥＣＵ２０は、これら荷重センサ１４が取得した乗員重量検出情報に対応する信号を受信して乗員判定等を行う。

次に、本実施形態における荷重センサ１４及びＥＣＵ２０の電気的構成について、それぞれ図２及び図３のブロック図に基づき説明する。なお、以下では、便宜的に車両の前方に向かって右前側及び右後側に配置される荷重センサ１４をそれぞれ荷重センサ１４ａ，１４ｂとし、左前側及び左後側に配置される荷重センサ１４をそれぞれ荷重センサ１４ｃ，１４ｄとして識別する（図３参照）。ただし、これら荷重センサ１４ａ〜１４ｄに共通する事項については荷重センサ１４として代表して説明する。

図２に示されるように、前記荷重センサ１４の信号処理装置１６は、アナログ信号処理部２２と、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部２３と、ロジック回路を内蔵する制御部２４と、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）よりなる書き換え可能な不揮発性のメモリ２５と、比較器２６と、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部２７を備えている。そして、上記信号処理装置１６は、制御部２４において前記信号線２１を介してＥＣＵ２０と接続されている。この制御部２４は、ＥＣＵ２０との間での各種信号の送受、メモリ２５に対する各種情報（データ）の書き込み・読み出し等を行う。

ここで、前記歪みゲージ１５は、シート本体１に加わる荷重に応じたその歪み量に応じてゲージ電圧Ｖ１を発生する。上記アナログ信号処理部２２は、増幅器２２ａ及び増幅器２２ｂからなる２段構造を有している。そして、初段の増幅器２２ａは歪みゲージ１５に接続されており、上記ゲージ電圧Ｖ１を増幅するとともにインピーダンス変換して荷重検出信号としての荷重検出電圧Ｖ２を出力する。そして、後段の増幅器２２ｂは、上記荷重検出電圧Ｖ２を更に増幅して乗員重量検出信号としての第１検出信号電流Ｉ１を出力する。上記Ａ／Ｄ変換部２３はアナログ信号処理部２２の増幅器２２ｂに接続されており、上記第１検出信号電流Ｉ１に相当するアナログ電圧をＡ／Ｄ変換して乗員重量検出情報信号を生成する。上記制御部２４は、この乗員重量検出情報信号を入力することで乗員重量検出情報として前記メモリ２５に書き込み・記憶する。これにより、上記荷重センサ１４において乗員重量検出情報が取得される。従って、上記メモリ２５には、制御部２４による乗員重量検出情報の取得タイミングに合わせて最新の乗員重量検出情報が更新・記憶されている。

一方、前記増幅器２２ａは比較器２６に接続されており、前記荷重検出電圧Ｖ２を衝突検出信号としての第２検出信号電流Ｉ２として前記比較器２６に出力する。つまり、荷重検出電圧Ｖ２に対応する信号電流は、増幅器２２ｂを介した第１検出信号電流Ｉ１と、第２検出信号電流Ｉ２とに分けられている。荷重検出電圧Ｖ２に対する第２検出信号電流Ｉ２の増幅率は、増幅器２２ｂを介さない分だけ荷重検出電圧Ｖ２に対する第１検出信号電流Ｉ１の増幅率よりも小さく設定されていることはいうまでもない。また、この比較器２６には、前記Ｄ／Ａ変換部２７からの閾値信号Ｓが併せて出力されている。詳述すると、前記メモリ２５には所定の衝突検出閾値が予め記憶されており、前記制御部２４はこの衝突検出閾値を読み込んで閾値情報信号を生成する。なお、前記メモリ２５には互いに異なる複数の衝突検出閾値が予め記憶されており、ここで読み込まれる所定の衝突検出閾値は後述する検査工程において選定されたいずれか１つの衝突検出閾値である。

上記制御部２４は、この閾値情報信号をＤ／Ａ変換部２７に出力する。Ｄ／Ａ変換部２７は、上記閾値情報信号をＤ／Ａ変換して閾値信号Ｓを生成し、前記比較器２６に出力する。比較器２６は、第１検出信号電流Ｉ１と、閾値信号Ｓとを大小比較することでその比較結果に応じたレベル（ハイ又はロー）の信号を前記制御部２４に出力する。前記衝突検出閾値に基づく閾値信号Ｓは、衝突荷重の有無を識別する好適なレベルを有している。従って、上記比較器２６からの出力信号のレベルは、衝突荷重の有無に応じて変動する。上記制御部２４は、この比較器２６からの信号を入力することで衝突荷重の有無を検出し、これを衝突検出情報として前記メモリ２５に書き込み・記憶する。これにより、上記荷重センサ１４において衝突検出情報が取得される。なお、一度、衝突荷重有りを表す衝突検出情報が取得されると、その後の比較器２６からの信号に関わらず、上記メモリ２５には当該衝突検出情報が記憶・保持されるようになっている。これは、衝突荷重が一度でもあれば、装置全体（荷重センサ１４、ＥＣＵ２０等）での信頼性が低下している可能性があるためである。

ここで、シート本体１に加わる荷重とＡ／Ｄ変換部２３から出力される乗員重量検出情報信号のディジタル値（出力ディジタル値）との関係について図４に基づき説明する。本実施形態のＡ／Ｄ変換部２３は前記第１検出信号電流Ｉ１に相当するアナログ電圧を、例えば零から所定の基準電圧Ｖｓ（例えば５Ｖ）の間で所定のＮビット（例えば１０ビット）の分解能にてディジタル値に変換する。そして、このときのディジタル値の範囲（０〜２＾Ｎ−１）に対応する荷重の範囲は、所定の乗員重量検出荷重範囲（荷重Ｗ０〜Ｗ１）に設定されている。この乗員重量検出荷重範囲は、シート本体１に着座する乗員の重量検出を行うために好適な範囲に設定されている。つまり、上記Ａ／Ｄ変換部２３は、乗員重量検出を行うために必要な荷重範囲に対応する前記第１検出信号電流Ｉ１に相当するアナログ電圧を、その分解能を最大限に利用して数値化するようになっている。

なお、通常の荷重範囲（乗員重量検出荷重範囲）を超えた荷重（衝突荷重）が加わって前記第１検出信号電流Ｉ１に相当するアナログ電圧がＡ／Ｄ変換部２３による数値化可能な範囲を超えたとする。このとき、Ａ／Ｄ変換部２３から出力される乗員重量検出情報信号のディジタル値は、下限又は上限のディジタル値（０又は２＾Ｎ−１）に一致する。しかしながら、このときの衝突荷重は、前述の態様で比較器２６による大小比較で検出されるため、このようなＡ／Ｄ変換部２３の設定によって荷重センサ１４等の信頼性が損なわれることはない。

なお、前記制御部２４は、ＥＣＵ２０からの情報要求信号を受信すると、前記メモリ２５に記憶された乗員重量検出情報及び衝突検出情報を読み込んでこれを所定の送信用フォーマットに成形した送信用の情報応答信号を生成し、同情報応答信号をＥＣＵ２０に送信する。図５は、制御部２４により成形された上記情報応答信号の波形例を示すタイムチャートである。ただし、通信誤りを判別するためのビット（検査ビット）等は便宜的に割愛している。同図に示されるように、この情報応答信号は、最初の所定数のビット（１０ビット）により、乗員重量検出情報に対応する信号（乗員重量検出情報信号）を形成している。そして、情報応答信号は、これに続く１ビットにより、衝突検出情報に対応する信号（衝突検出情報信号）を形成している。本実施形態では、この衝突検出情報に相当する信号がハイレベルのときに衝突荷重があったことを示し、ローレベルのときに衝突荷重がなかったことを示す。

図３に示されるように、ＥＣＵ２０は、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）という）３１と、電源回路３２と、判定出力回路３３とを備えている。また、ＥＣＵ２０は、各種プログラム及びマップ等を記憶したＲＯＭ、各種データ等の読み書き可能なＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、例えばＥＥＰＲＯＭよりなる書き換え可能な不揮発性のメモリ等を一体的に備えている。そして、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ３１において前記信号線２１を介して全荷重センサ１４ａ〜１４ｄ（制御部２４）と個別に接続されている。

乗員判定等に際してＣＰＵ３１は、各荷重センサ１４ａ〜１４ｄの制御部２４に情報要求信号を出力する。このとき、各制御部２４は、ＣＰＵ３１からの情報要求信号を受信することで、前記メモリ２５に記憶された乗員重量検出情報及び衝突検出情報を読み込んで上述の送信用の情報応答信号を生成し、同情報応答信号をＣＰＵ３１に送信することは既述のとおりである。従って、ＣＰＵ３１は、各荷重センサ１４ａ〜１４ｄが応答する前記情報応答信号を受信して、これら情報応答信号に含まれる乗員重量検出情報及び衝突検出情報を取得する。そして、ＣＰＵ３１は、取得したこれら乗員重量検出情報に基づき乗員判定を行う。具体的には、シート本体１が空席状態にあること、大人又は子供が着座していることなどを判定する。また、ＣＰＵ３１は、取得した衝突検出情報に基づき衝突荷重の有無を判定する。

なお、ＣＰＵ３１は、上記判定出力回路３３を介してエアバッグＥＣＵ４３と接続されている。ＣＰＵ３１は、上記判定出力回路３３を介してエアバッグＥＣＵ４３に対し上述の乗員判定情報及び衝突判定情報を出力する。エアバッグＥＣＵ４３は、取得したこれら乗員判定情報及び衝突判定情報に基づきエアバッグの作動を好適に制御する。

ここで、前述の衝突検出閾値の選定に係る検査工程について以下に説明する。この検査前の段階では、回路単体の状態であって前記メモリ２５に互いに異なる複数の衝突検出閾値が未だ同等の優先度で記憶されている。この状態で、所定の衝突荷重相当の電圧Ｖ１１を前記ゲージ電圧Ｖ１として入力し、これに対応する第２検出信号電流Ｉ２を前記比較器２６に入力する。また、前記比較器２６に対しＤ／Ａ変換部２７を介して前記複数種類の衝突検出閾値相当の閾値信号Ｓを順次入力する。そして、比較器２６による比較結果が制御部２４による衝突荷重の有無の検出に最適となる前記複数種類の衝突検出閾値のいずれか１つを前記所定の衝突検出閾値として選定する。以上により、製品ばらつき（閾値誤差など）があっても、これを低減して衝突荷重を検出し得る最適な衝突検出閾値が選定される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、制御部２４により、前記比較器２６による比較結果に基づき衝突荷重の有無が検出される。そして、このときの第２検出信号電流Ｉ２に対応する荷重検出電圧Ｖ２は、乗員重量検出荷重範囲（Ｗ０〜Ｗ１）に対応する信号範囲（第１検出信号電流Ｉ１に相当するアナログ電圧０〜Ｖｓ）に制約を受けることなく設定が可能である。すなわち、制御部２４による乗員重量の検出に際しては、衝突荷重を考慮することなく乗員重量検出荷重範囲に対応する最大限の信号範囲の荷重検出電圧Ｖ２を利用し得ることから、その検出精度を向上することができる。

（２）本実施形態では、荷重検出電圧Ｖ２に対する第２検出信号電流Ｉ２の増幅率は、制御部２４による乗員重量の検出に係る第１検出信号電流Ｉ１の同増幅率よりも小さく設定されている。衝突荷重に対応する荷重検出電圧Ｖ２は、前記乗員重量検出荷重範囲（Ｗ０〜Ｗ１）に対応する同荷重検出電圧Ｖ２の信号範囲よりも大きくなるが、これを第２検出信号電流Ｉ２として第１検出信号電流Ｉ１よりもその増幅率を小さく抑えることで、これら衝突荷重及び乗員重量を電気的に同等のレベルでそれぞれ検出することが可能になる。

（３）本実施形態では、前記所定の衝突検出閾値は、複数種類の衝突検出閾値から選定し得ることで、例えば種類が異なるシート本体１や車両であってもそのばらつきを吸収した衝突荷重の有無の検出が可能となり、その汎用性を向上することができる。

（４）本実施形態では、前記比較器２６に対し所定の衝突荷重相当の第２検出信号電流Ｉ２（Ｖ１＝Ｖ１１）を入力するとともに複数種類の衝突検出閾値相当の閾値信号を順次入力したときの比較結果が制御部２４による衝突荷重の有無の検出に最適となる複数種類の衝突検出閾値のいずれか１つが所定の衝突検出閾値として選定される。従って、製品ばらつき（閾値誤差など）があっても、これを低減して衝突荷重の有無を検出し得る最適な衝突検出閾値を選定することができる。

（５）本実施形態では、ＣＰＵ３１では、１度の情報要求信号で前記乗員重量検出情報に対応する信号及び前記衝突検出情報に対応する信号がまとめて順番に取得される。そして、ＣＰＵ３１では、取得した乗員重量検出情報に対応する信号及び衝突検出情報に対応する信号に基づき、乗員判定や異常判定などの適宜の制御処理が可能となる。

（５）本実施形態では、前記乗員重量検出情報に対応する信号及び前記衝突検出情報に対応する信号が順番に送信されてＣＰＵ３１側で当該情報が取得されるため、従来例（特許文献１）のようにこれらの情報を識別するための出力電圧のクランプも不要である。

（６）本実施形態では、荷重センサ１４において衝突荷重有りが検出された後であっても、乗員重量の検出を継続することができ、ＣＰＵ３１による乗員判定も継続することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、所定の衝突検出閾値は、複数の衝突検出閾値からの選定ではなく、最適な衝突検出閾値を実験的に求めてもよい。

・前記実施形態において、衝突検出閾値の選定は、全て（４個）の荷重センサ１４について個別に行ってもよいし、いずれか１個以上の荷重センサ１４について代表して行い、残りの荷重センサ１４については同一の衝突検出閾値を採用してもよい。

・前記実施形態において、荷重センサ１４側で衝突荷重の有無の検出に併せて、適宜の異常情報（断線情報など）を検出するようにしてもよい。この場合、当該異常情報をＣＰＵ３１側に送信することが好ましい。

・前記実施形態において、荷重センサ１４による乗員重量検出情報及び衝突検出情報の取得は、ＥＣＵ２０からの情報要求信号で開始してもよい。この場合、荷重センサ１４は、ＥＣＵ２０からの情報要求信号に応答して乗員重量検出情報信号及び衝突検出情報信号を生成・送信すればよいため、これら乗員重量検出情報及び衝突検出情報をメモリ２５に記憶するための処理を割愛してもよい。

・前記実施形態において、メモリ２５としてフラッシュメモリ（フラッシュEEPROM）を採用してもよい。
・前記実施形態において、荷重センサ１４の個数は４個に限定されるものではなく、自然数であればよい。

・前記実施形態において、歪みゲージ１５は撓み部１３ａの下面に貼着してもよい。
・前記実施形態において、センサ本体６の構造は一例であって、シート本体１に加わる荷重を検出し得るのであればその他の構造を採用してもよい。

本発明の一実施形態が適用されるシート本体の骨格を示す側面図。荷重センサの電気的構成を示すブロック図。ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。荷重と出力ディジタル値との関係を示すグラフ。情報応答信号の波形例を示すタイムチャート。従来例での荷重と出力電圧との関係を示すグラフ。

符号の説明

１…シート本体、１４，１４ａ〜１４ｄ…荷重センサ、１５…荷重検出手段を構成する歪みゲージ、１６…信号処理装置、２２…アナログ信号処理部、２２ａ…荷重検出手段を構成する増幅器、２２ｂ…乗員重量検出手段を構成する増幅器、２３…乗員重量検出手段を構成するＡ／Ｄ変換部、２４…乗員重量検出手段、衝突検出手段及び入出力手段を構成する制御部、２５…衝突検出閾値記憶手段、乗員重量情報記憶手段及び衝突情報記憶手段としてのメモリ、２６…比較器、３１…制御手段としてのＣＰＵ。

Claims

シート本体に加わる荷重に応じた荷重検出信号を出力する荷重検出手段と、１つの前記荷重検出手段からの所定の乗員重量検出荷重範囲に対応する信号範囲の前記荷重検出信号に基づく乗員重量検出信号に基づき乗員重量を検出する乗員重量検出手段とを備えた乗員重量計測装置において、
前記１つの荷重検出手段からの前記荷重検出信号に基づく衝突検出信号と所定の衝突検出閾値相当の閾値信号とを大小比較する比較器と、
前記比較器による比較結果に基づき、衝突荷重の有無を検出する衝突検出手段と、
前記乗員重量検出手段により検出された乗員重量を乗員重量検出情報として最新に更新記憶する乗員重量情報記憶手段と、
前記衝突検出手段により検出された衝突荷重の有無を衝突検出情報として記憶する衝突情報記憶手段と、
入出力手段と、
前記入出力手段に接続された制御手段とを備え、
前記１つの荷重検出手段により出力された前記荷重検出信号が前記乗員重量検出信号と前記衝突検出信号とに分けられ、該分けられた乗員重量検出信号に基づき乗員重量検出情報信号が生成され前記乗員重量検出手段に該乗員重量検出情報信号が入力されることで前記乗員重量が検出されるとともに、該分けられた衝突検出信号が前記比較器に入力され該比較器にて該衝突検出信号と前記閾値信号とが大小比較され前記衝突検出手段にその比較結果が入力されることで前記衝突荷重の有無が検出されるよう構成され、前記比較器による比較結果が前記衝突荷重の有を示す場合において前記乗員重量検出手段には前記乗員重量検出情報信号が入力されるとともに前記衝突検出手段には前記衝突荷重の有を示す比較結果が入力され、前記比較器による比較結果が前記衝突荷重の無を示す場合において前記乗員重量検出手段には前記乗員重量検出情報信号が入力されるとともに前記衝突検出手段には前記衝突荷重の無を示す比較結果が入力されるよう構成されており、
前記入出力手段は、前記制御手段からの情報要求信号を入力すると、前記乗員重量情報記憶手段に記憶された乗員重量検出情報と前記衝突情報記憶手段に記憶された衝突検出情報の両方を含む情報応答信号を生成し、該情報応答信号を前記制御手段に出力することを特徴とする乗員重量計測装置。
請求項１に記載の乗員重量計測装置において、
前記荷重検出手段、前記乗員重量検出手段、前記比較器、前記衝突検出手段、前記乗員重量情報記憶手段、前記衝突情報記憶手段、及び前記入出力手段を含んで構成される荷重センサと、
前記荷重センサと双方向通信可能に接続され、前記制御手段を含んで構成される制御装置とを備えたことを特徴とする乗員重量計測装置。
請求項１又は２に記載の乗員重量計測装置において、
前記荷重検出信号に対する前記衝突検出信号の増幅率は、該荷重検出信号に対する前記乗員重量検出信号の増幅率よりも小さく設定されていることを特徴とする乗員重量計測装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員重量計測装置において、
複数種類の衝突検出閾値を記憶する衝突検出閾値記憶手段を備え、
前記所定の衝突検出閾値は、前記複数種類の衝突検出閾値から選定されたいずれか１つであることを特徴とする乗員重量計測装置。
請求項４に記載の乗員重量計測装置において、
前記比較器に対し所定の衝突荷重相当の前記衝突検出信号を入力するとともに前記複数種類の衝突検出閾値相当の閾値信号を順次入力したときの比較結果が前記衝突検出手段による衝突荷重の有無の検出に最適となる、前記複数種類の衝突検出閾値のいずれか１つが前記所定の衝突検出閾値として選定されることを特徴とする乗員重量計測装置。