JP5471094B2 - 車両傾斜検出装置およびこれを用いたシート荷重検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の前後傾斜角度あるいは左右傾斜角度を検出する車両傾斜検出装置に関し、より詳細には、シート荷重検知装置に用いることができる車両傾斜検出装置に関する。

近年、パワースライドドアやスイングドアなど動力により開閉操作されるドアを装備した自動車が実用化されている。この種の自動車では、ドアの開閉操作力を加減調整するために、車両の傾斜角度を検出することが好ましいとされている。また、傾斜角度の検出は、坂道発進時のパワー制御などにも有用である。車両の傾斜角度を検出するセンサの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の傾斜センサは、Ｖ字溝状の案内部に球状の遮光体を挿入し、遮光体の位置を光電素子で検知する構成で、坂道（車両の前後方向の傾斜角度）を判定するようになっている。

一方、自動車に装備されたシートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、シートに着座している乗員の体重に合わせてこれらの安全装置の動作をコントロールする場合がある。例えば、乗員がシートに着座してシートベルトを装着しないときに、「シートベルト未装着」のアラームを表示することが一般的になっている。また、北米法規では、助手席に大人が着座している場合には、事故時にエアバッグを展開するように定められている。さらに、助手席にチャイルドシートを後ろ向きに固縛して幼児が運転者と対面するようにした場合には、エアバッグの展開による衝撃が逆効果になるおそれがあるのでこれを禁止するよう定められている。そして、大人であることの判定は小柄な成人女性の体重を判定基準として行い、幼児の判定についても判定基準が定められている。このように、乗員の体重を検知して正しく判定することは、安全性の面で極めて重要である。

乗員の体重すなわちシートの支持部に作用する荷重を測定する装置の一例が、特許文献２の車両用シートの荷重検出構造に開示されている。この荷重検出構造では、シートの支持部となるシート側のロアレールとフロア側のレッグ部材との間４箇所に歪ゲージを利用した荷重検出手段を配設し、４箇所で検出された荷重を加算して乗員の荷重を求めるようになっている。また、乗員の有無および大人か幼児かを判定するために、必ずしも荷重を正確に計測する必要がないので、一部の支持部のみに荷重検出手段を配設して荷重の一部を検知する装置も採用されている。特許文献３のシート重量計測装置は、前側左右と後側中央の３支持部のうち、後側中央のみに荷重センサを配設している。これにより、荷重センサの数量を削減して、部品コストおよび組立・配線コストを低減している。

特開２００２−３１８１１３号公報 特許第３９０４９１３号公報 特開２００１−１５０９９７号公報

ところで、特許文献３に開示される荷重の一部を検出する装置は、コストを低減できる点では好ましいが、車両の傾斜角度により検出される荷重値が変動するため、特許文献２の全荷重を検出する装置と比較して判定精度が低下しがちである。例えば、特許文献３の如くシートの後方側に配設された荷重センサは、平地よりも下り坂においてシート上の荷重体のより少ない比率を分担するので、荷重を過小に検知するおそれがある。判定精度を向上するために、車両の傾斜角度を検出する傾斜センサを別に設ければ、傾斜センサの分だけコストが増加し、荷重センサを削減した効果が相殺されてしまう。また、傾斜角度の検出は、前述したように荷重の補正以外の用途にも利用できる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、シート荷重検知装置に用いることができ、コスト低廉で高精度な車両傾斜検出装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る車両傾斜検出装置の発明は、車両のシートを支持する複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部に設けられて該支持部に作用する荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、前記シートに荷重体が載っていないときに前記荷重検知部から出力される無荷重時検知荷重値と、前記車両の前後傾斜角度とを対応付ける無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段と、前記荷重検知部から出力された検知荷重値が所定の空席判定値未満のときに、前記シートに前記荷重体が載っていない空席状態と判定する空席判定手段と、前記空席判定手段が前記空席状態を判定すると、前記無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段に基づいて前記荷重検知部から出力された検知荷重値に対応する前記車両の前後傾斜角度を演算する前後傾斜角度演算手段と、を備えることを特徴とする。

上述の請求項１に係る発明では、荷重センサおよび荷重検知部によりシートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力することができる。検知荷重値は、車両が傾斜せずかつシートに荷重体が載っていない基準状態で、ゼロ点に校正することができる。この校正を行うと、シートに荷重体が載っていなくとも車両が前後に傾斜すると、シート自体の重心位置が移動して各支持部に作用するシート自重の分担比率が変動し、荷重検知部は非ゼロの無荷重時検知荷重値を出力する。この無荷重時検知荷重値と車両の前後傾斜角度との関係を予め求めて、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段を構成できる。また、無荷重時検知荷重値の変動範囲よりも高いレベルの空席判定値を設定することができる。すると、空席判定手段は、検知荷重値が空席判定値以上のときにはシートに乗員または荷物などが載っており、空席判定値未満のときに空席状態と判定できる。空席状態と判定された時点で、前後傾斜角度演算手段は、検知された検知荷重値を無荷重時検知荷重値とみなし、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段に基づいて車両の前後傾斜角度を求めることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記荷重センサは、前記複数の支持部のうち車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、前記荷重検知部は、２つの前記荷重センサの前記出力を加算して前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記前後傾斜角度演算手段は、演算した前記車両の前後傾斜角度に基づいて前記車両が停車している路面の傾斜状態を、段階的に区分された複数の傾斜状態の中の一傾斜状態であると判定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記荷重検知部は、前記荷重センサの出力を所定のサンプリング周期で収集して前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知し、前記所定のサンプリング周期は、イグニッションスイッチがオフのときに長くオンのときに短く設定されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記空席判定手段は、前記検知荷重値が前記空席判定値未満であり、かつ前記シートに設けられたシートベルトの装着を検出するバックルスイッチがオフのときに前記空席状態であると判定することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、車両のシートを支持する複数の支持部のうち車幅方向に離間して配置された支持部に作用する荷重をそれぞれ検出する複数の荷重センサと、前記複数の荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、前記荷重検知部から出力された前記検知荷重値が所定の空席判定値未満のときに前記シートに前記荷重体が載っていない空席状態と判定する空席判定手段と、車幅方向の右側および左側の荷重センサの出力の差分である出力差を演算する出力差演算手段と、前記シートに前記荷重体が載っていないときの前記出力差と、前記車両の左右傾斜角度との関係を対応付けるセンサ出力差−左右傾斜角度対応手段と、前記空席判定手段が前記空席状態を判定すると、前記センサ出力差−左右傾斜角度対応手段に基づいて前記出力差演算手段が演算した出力差に対応する前記車両の左右傾斜角度を演算する左右傾斜角度演算手段と、を備えることを特徴とする。

請求項７に係るシート荷重検知装置の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された車両傾斜検出装置を用い、前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知するシート荷重検知装置において、前記シートに前記荷重体が載っているときに前記荷重検知部から出力された検知荷重値を前記前後傾斜角度に応じて補正する検知荷重値補正手段を備えることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車両の前後傾斜角度を求める際に、荷重センサおよび荷重検知部を用いており、これらはシート荷重検知装置と共用できて、総合的にコスト低廉な車両傾斜検出装置を提供できる。

請求項２に係る発明では、荷重センサが車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、荷重検知部は２つの荷重センサの出力を加算してシートに載っている荷重体の荷重の一部を検知する。したがって、無荷重時検知荷重値としてシート自重のうち後方の支持部に作用する分を検知するので、車両の前後傾斜角度に依存する前後の分担比率の変化を高感度に検知でき、前後傾斜角度の検出精度が高い。また、左右に離間する荷重センサの出力を加算するので、仮に左右傾斜角度が複合していても検知荷重値に影響せず、正確に前後傾斜角度を演算できる。

請求項３に係る発明では、前後傾斜角度演算手段は、演算した車両の前後傾斜角度に基づいて車両が停車している路面の傾斜状態を、段階的に区分された複数の傾斜状態の中の一傾斜状態であると判定する。車両の前後傾斜角度は、概ね等しい路面の傾斜状態に読み替えることができる。このとき、必要とされる精度に応じて路面の傾斜状態を段階的に区分し、その中の一傾斜状態であると判定でき、以降の演算や処理が簡易で効率的となる。

請求項４に係る発明では、荷重検知部は所定のサンプリング周期で動作し、所定のサンプリング周期はイグニッションスイッチがオフのときに長くオンのときに短く設定されている。したがって、イグニッションスイッチがオフされたとき、サンプリング周期を長くして荷重センサを間欠的に動作させ、省電力とすることができる。

請求項５に係る発明では、空席判定手段は、荷重検知部で検知した検知荷重値が所定の空席判定値未満であり、かつシートベルトの装着を検出するバックルスイッチがオフのときに空席状態であると判定する。したがって、シートベルトが装着されていないことが必要条件となって、空席状態の判定精度が向上する。

請求項６に係る発明では、車幅方向に離間して配置された複数の荷重センサと、荷重検知部と、空席判定手段と、出力差演算手段と、センサ出力差−左右傾斜角度対応手段と、左右傾斜角度演算手段と、を備える。これにより、空席状態における左右の荷重センサの出力差を演算して、車両の左右傾斜角度を求めることができる。

請求項７に係る発明では、請求項１〜５のいずれか一項に記載された車両傾斜検出装置にさらに検知荷重値補正手段を備えることにより、シート荷重検知装置を構成できる。この検知荷重値補正手段は、検知荷重値を傾斜角度に応じて補正するので、シートに載っている荷重体の荷重の一部を高精度に検知できる。

本発明の第１実施形態の車両傾斜検出装置を装備する助手席のシートの図である。 第１実施形態の車両傾斜検出装置の構成図である。 図２の構成において、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段の一例を示す特性グラフである。 第１実施形態の車両傾斜検出装置の車両停止時傾斜演算フローの図である。 第２実施形態の車両傾斜検出装置の構成図である。 図５の構成において、センサ出力差−左右傾斜角度対応手段の一例を示す特性グラフである。

本発明を実施するための第１実施形態を、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態の車両傾斜検出装置を装備する助手席のシート９の図である。図示されるように、シート９は、車両の前後方向に延在する一対のロアレール９１およびアッパレール９２からなるスライド機構により、前後に移動可能とされている。また、シート９のクッションに覆われた下部フレーム９３は、その下面の４隅で支持部９４〜９７を介してアッパレール９２に支持されている。車幅方向に離間して前方に配置された２支持部９４、９５は単に荷重を支える構造であり、車幅方向に離間して後方に配置された２支持部９６、９７には、作用する荷重を検出する後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒが配設されている。

次に、図２は、第１実施形態の車両傾斜検出装置１の構成図である。車両傾斜検出装置はシート荷重検知装置を兼ねており、シート９に乗員などの荷重体が載っていない空席状態で車両の前後傾斜角度を検出し、荷重体が載っている状態でその荷重の一部を検出するものである。図示されるように、車両傾斜検出装置１は、後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒ、バックルスイッチ２、荷重検知ＥＣＵ３で構成されている。

両荷重センサ１Ｌ、１Ｒは歪みゲージ式のセンサであり、それぞれの電気出力ＥＬ、ＥＲは、荷重検知ＥＣＵ３の荷重検知部４に取り込まれている。両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電源ＰＷは、荷重検知ＥＣＵ３の電源供給部３１から供給されるようになっている。また、シート９に設けられたシートベルトを装着するためのバックルには、着脱状態を検出するバックルスイッチ２が配設されており、出力されるバックル情報ＢＳＷも荷重検知ＥＣＵ３に取り込まれている。荷重検知ＥＣＵ３は、演算部、記憶部、入力部、出力部、などを備えてソフトウェアで動作する電子制御装置である。以降に説明する荷重検知部４、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５、空席判定手段６、前後傾斜角度演算手段７、検知荷重値補正手段８の各機能手段は、ソフトウェアを主体にして実現されている。

荷重検知部４は、荷重検知ＥＣＵ３の入力部にあってＡ／Ｄ変換器を有し、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電気出力ＥＬ、ＥＲを加算するとともに、所定の工学変換式により検知荷重値ＷＡ（単位Ｎまたはｋｇｗ）を求めて出力するようになっている。

ここで、予め荷重検知部４および検知荷重値ＷＡのゼロ点校正を行う。ゼロ点校正時には、車両が傾斜せずかつシート９に荷重体が載っていない基準状態において、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒにシート９の自重の一部が作用している。そして、このときの電気出力ＥＬ、ＥＲがゼロとなるようにレベル調整する。あるいは、電気出力ＥＬ、ＥＲは非ゼロのままで検知荷重値ＷＡがゼロとなるように、荷重検知部４の工学変換式の諸定数を定める。ゼロ点校正を行うことにより、検知荷重値ＷＡは、シート自重を除外した荷重体のみに相当する量となる。

ゼロ点校正に続いて、予め無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５を求めておく。これは、シート９に荷重体が載っていない空席状態で車両を前後に傾斜させ、検知荷重値ＷＡを得ることにより求められる。つまり、このときの検知荷重値ＷＡは無荷重時検知荷重値ＷＡ０であり、前後傾斜角度Ａ１との関係を例えば対応マップあるいは関数式の形態で記憶部内に保持することにより、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５とすることができる。本実施形態においては、車両の前方が低く傾斜するほど、シート９の自重の分担比率が前方の支持部９４、９５に偏り、後方の支持部９６、９７の両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電気出力ＥＬ、ＥＲが減少して、無荷重時検知荷重値ＷＡ０は負側に減少する。逆に、車両の前方が高く傾斜するほど、シート９の自重の分担比率が後方の支持部９６、９７に偏り、無荷重時検知荷重値ＷＡ０は正側に増加する。

図３は、図２の構成において無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５の一例を示す特性グラフである。図中の縦軸は無荷重時検知荷重値ＷＡ０を示し、横軸は下り坂で車両の前方が低くなる前後傾斜角度Ａ１を示しており、特性グラフは１０点の実測データをつないで作成されている。実測データのうち原点Ｏは、上述のゼロ点校正を行ったことを示している。図３から分かるように、無荷重時検知荷重値ＷＡ０と前後傾斜角度Ａ１とは、概ね比例関係にある。

さらに、無荷重時検知荷重値ＷＡ０の変動範囲よりも高いレベルの空席判定値Ｗ０を予め設定しておく。空席判定値Ｗ０をゼロとしない理由は、上り坂に車両が停止して空席状態で無荷重時検知荷重値ＷＡ０が正値となり空席を判定できなくなることを避けるためである。

空席判定手段６は、荷重検知部４から出力された検知荷重値ＷＡおよびバックルスイッチ２のバックル情報ＢＳＷを入力として、シート９の空席状態を判定する手段である。判定ロジックは、バックル情報ＢＳＷがオフであることからシートベルトが未装着で、かつ検知荷重値ＷＡが空席判定値Ｗ０未満であるときに空席状態と判定する。

前後傾斜角度演算手段７は、空席判定手段６が空席状態を判定したときに、無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５に基づいて荷重検知部４から出力された検知荷重値ＷＡに対応する前記車両の前後傾斜角度Ａ１を演算する手段である。演算とは、例えば、対応マップを検索して検知荷重値ＷＡに対応する前後傾斜角度Ａ１を求めること、あるいは関数式に検知荷重値ＷＡを代入して前後傾斜角度Ａ１を算出することである。さらに本実施形態では、前後傾斜角度演算手段７は、車両の傾斜角度に概ね等しい路面の傾斜状態を、図３に示されるように緩勾配判定値Ｒ１および急勾配判定値Ｒ２を用いて３段階に区分している。つまり、検知荷重値ＷＡが正値からゼロを含み下りの緩勾配判定値Ｒ１を越えていれば「平地」、下りの緩勾配判定値Ｒ１以下で急勾配判定値Ｒ２を越えていれば「緩勾配」、下りの急勾配判定値Ｒ２以下であれば「急勾配」と、いずれかの一傾斜状態に区分する。

検知荷重値補正手段８は、シート９に荷重体が載っているときに荷重検知部４から出力された検知荷重値ＷＡを前後傾斜角度Ａ１に応じて補正する手段である。検知荷重値補正手段８は、補正を行うために、「緩勾配」に対応する緩勾配補正荷重値Ｈ１、および「急勾配」に対応する急勾配補正荷重値Ｈ２を保持している。そして、検知荷重値ＷＡに対して、「平地」であれば補正を行わず、「緩勾配」であれば緩勾配補正荷重値Ｈ１を加え、「急勾配」であれば急勾配補正荷重値Ｈ２を加える補正を行う。この補正により、車両の前方が低く傾斜するほどシート９自重と同様に荷重体の分担比率が後方の支持部９６、９７で減少することを補償し、路面の勾配の影響を低減できる。

次に、第１実施形態の車両傾斜検出装置１の動作、演算処理内容について、図４の車両停止時傾斜演算フローを参考にして説明する。この傾斜演算フローは、車両が停止したときに車両の前後傾斜角度Ａ１を検出し、停車している路面の勾配を３段階の中の一傾斜状態に区分するものである。

図４に示されるように、まず、ステップＳ０でイグニッションスイッチＩＧがオフされると、荷重検出ＥＣＵ３における傾斜演算フローの動作が開始される。ステップＳ１で、空席判定手段６はバックルスイッチ２のバックル情報ＢＳＷを確認する。バックル情報ＢＳＷがオフ状態であれば、空席状態を判定するステップＳ２に移行する。バックル情報ＢＳＷがオン状態であれば乗員の着座などでシート９に荷重体が載っていると判断し、所定のサンプリング周期Ｔ１でバックル情報ＢＳＷの確認を繰り返す。

ステップＳ２で、荷重検知部４は、電源供給部３１から両荷重センサ１Ｌ、１Ｒに電源ＰＷを供給し、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電気出力ＥＬ、ＥＲを取り込んで加算し検知荷重値ＷＡを出力する。空席判定手段６は、検知荷重値ＷＡを複数回サンプリングし、検知荷重値ＷＡが空席判定値Ｗ０以下で安定したときに空席状態と判定して、車両の前後傾斜角度を演算するステップＳ３に移行する。検知荷重値ＷＡが空席判定値Ｗ０を超過していれば、シート９に乗員などの荷重体が残っていると判断して、所定のサンプリング周期Ｔ１で検知荷重値ＷＡのサンプリングを繰り返す。また、ステップ２を実施している途中で、バックル情報ＢＳＷがオン状態に変化したときは、シート９に新たな荷重体が載ったものと判断してステップＳ１に戻る。

ステップＳ３で、前後傾斜角度演算手段７は、検知荷重値ＷＡを緩勾配判定値Ｒ１および急勾配判定値Ｒ２と大小比較する。そして、ステップＳ４で、比較結果に基づいて、「平地」、「緩勾配」、「急勾配」のうち一傾斜状態を仮判定する。ステップＳ３およびＳ４による仮判定は、繰り返して行なわれる。ステップ５では、仮判定の結果が同一の傾斜状態となった継続回数Ｎをカウントアップし、規定回数Ｎ０に達した時点で路面の勾配を確定させる。継続回数Ｎが規定回数Ｎ０に達していなければステップＳ３に戻る。なお、ステップＳ３〜Ｓ５の繰り返しの途中で、検知荷重値ＷＡが空席判定値Ｗ０を超過した場合には、空席状態が解消されたものと判断してステップＳ３に戻る。また、バックル情報ＢＳＷがオン状態に変化したときにはステップＳ１に戻る。

以上の傾斜演算フローにより路面の勾配が確定すれば、荷重検出ＥＣＵは動作を終了する。確定した路面の勾配は、検知荷重値補正手段８に受け渡され、次にシート９に載る荷重体の荷重を検知する際の補正に利用される。

また、バックル情報ＢＳＷがオフ状態にならず、あるいは検知荷重値ＷＡが空席判定値Ｗ０以下にならずに所定時間を経過したときには、荷重検出ＥＣＵは路面の勾配を求めることなく動作を終了する。つまり、車両が停止してもシート９に乗員または荷物が載ったままのときには、空席状態が生ぜず前後傾斜角度を検知できないので、省電力のために動作を打ち切る。

なお、路面の勾配の判定は、イグニッションスイッチＩＧがオンの状態でも、シート９が空席状態であれば実施できる。この場合、車両発進までの短時間に路面の勾配を確定させるために、検知荷重値ＷＡのサンプリング周期Ｔ２を短く設定している。一方、図４に示されるイグニッションスイッチＩＧがオフの場合は、比較的長い所定時間にわたり動作することを考慮し、サンプリング周期Ｔ１を長く設定して（Ｔ１＞Ｔ２）、車載バッテリの放電を抑制できる省電力としている。

また、前後傾斜角度Ａ１を路面の３段階の傾斜状態に置き換えずに、例えば、図３に示される特性グラフそのものを対応マップや関係式で扱うように、前後傾斜角度演算手段７および検知荷重値補正手段８を構成してもよい。

第１実施形態の車両傾斜検出装置１は、シート荷重検知装置と共用できる後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒ、バックルスイッチ２、荷重検知ＥＣＵ３で構成されているので、総合的なコストが低廉である。

また、車幅方向に離間して後方の左右に後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒが配設されているので、車両の前後傾斜角度Ａ１に依存するシート９自重の前後の分担比率の変化を高感度に検知でき、前後傾斜角度Ａ１の検出精度が高い。また、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの出力を加算するので、仮に左右傾斜角度が複合していても検知荷重値ＷＡに影響せず、正確に前後傾斜角度Ａ１を演算できる。

さらに、前後傾斜角度演算手段７は、車両が停車している路面の傾斜状態を「平地」、「緩勾配」、「急勾配」の中の一傾斜状態と判定するので、検知荷重値補正手段８以降での演算や処理が簡易で効率的となる。

また、荷重検知部４は、イグニッションスイッチがオフのときに長いサンプリング周期Ｔ１で動作するので、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒを間欠的に動作させ、省電力とすることができる。一方、荷重検知部４は、イグニッションスイッチがオンのときに短いサンプリング周期Ｔ２で動作するので、車両発進までの短時間に路面の勾配を検出できる。

さらに、空席判定手段６の判定ロジックにおいて、シートベルトが装着されていないことを必要条件としているので、空席状態の判定精度が高い。

また、検知荷重値補正手段８を備えて検知荷重値ＷＡを補正することにより、路面の勾配の影響を低減できて、シートに載っている荷重体の荷重の一部を高精度に検知できる。

次に、車両の左右傾斜角度を検出する第２実施形態について、図５および図６参考にして主として第１実施形態と異なる部分を説明する。図５は、第２実施形態の車両傾斜検出装置１０の構成図であり、図６は、図５の構成においてセンサ出力差−左右傾斜角度対応手段５５の一例を示す特性グラフである。図５を図２と比較すれば分かるように、第２実施形態の車両傾斜検出装置１０は出力差演算手段４５を備え、また無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段５に代えてセンサ出力差−左右傾斜角度対応手段５５を備え、前後傾斜角度演算手段７に代えて左右傾斜角度演算手段７５を備え、検知荷重値補正手段８は備えていない。

出力差演算手段４５は、荷重検知部４の後段にあって、後方左荷重センサ１Ｌの電気出力ＥＬから後方右荷重センサ１Ｒの電気出力ＥＲを差し引いて出力差Ｄを演算するようになっている（Ｄ＝ＥＬ−ＥＲ）。ここで、車両の左側が低く傾斜するほど、シート９の自重の分担比率が後方左荷重センサ１Ｌに偏り、出力差Ｄは正側に増加する。逆に、車両の左側が高く傾斜するほど、シート９の自重の分担比率が後方右荷重センサ１Ｒに偏り、出力差Ｄは負側に増加する。このような出力差Ｄと車両の左右傾斜角度Ａ２との対応関係を予め求めたものがセンサ出力差−左右傾斜角度対応手段５５であり、その一例が図６の特性グラフである。左右前後傾斜角度演算手段７５は、空席判定手段６が空席状態を判定したときに、センサ出力差−左右傾斜角度対応手段５５に基づいて、出力差Ｄに対応する前記車両の左右傾斜角度Ａ２を演算するようになっている。

第２実施形態の車両傾斜検出装置１０では、空席判定手段６が第１実施形態と同様にして空席を判定したときに、左右前後傾斜角度演算手段７５が、左右傾斜角度Ａ２を演算する。その動作、演算処理フローは図３に類似しているため、詳細な説明は省略する。

なお、第１実施形態および第２実施形態は、荷重検知ＥＣＵ３内の機能手段のみが異なるため、ソフトウェアを入れ替えれば同一のハードウェア構成で実現可能である。また、一つの装置で荷重を検知するとともに、前後傾斜角度および左右傾斜角度の両方を検出することもできる。

さらに、第１実施形態において、車両傾斜検出装置１は、必ずしもシート９の後方の左右にそれぞれ配設された２つの荷重センサ１Ｌ、１Ｒを具備していなくてもよく、例えばシート９の後方の中央部に配設された１つの荷重センサを具備する構成や、シート９の前方および後方の左右にそれぞれ配設された４つの荷重センサを具備する構成となっていてもよい。また、第２実施形態においても、車両傾斜検出装置１０は、左右２つの荷重センサ１Ｌ、１Ｒを具備するとは限らず、シート９の前方および後方の左右にそれぞれ配設された４つの荷重センサを具備していてもよい。なお、第２実施形態においては、シートの左右に対称に偶数個の荷重センサを具備することがより望ましい。

また、求められた前後または左右傾斜角度は、荷重の補正だけでなく、パワースライドドアやスイングドアなどの開閉操作力の加減調整などにも利用できる。このように、本発明は様々な応用が可能である。

１：車両傾斜検出装置（第１実施形態）
１Ｌ：後方左荷重センサ ＥＬ：電気出力
１Ｒ：後方右荷重センサ ＥＲ：電気出力
２：バックルスイッチ ＢＳＷ：バックル情報
３：荷重検知ＥＣＵ ３１：電源供給部
４：荷重検知部
５：無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段
６：空席判定手段
７：前後傾斜角度演算手段
８：検知荷重値補正手段
９：助手席のシート ９４〜９７：支持部
１０：車両傾斜検出装置（第２実施形態）
４５：出力差演算手段
５５：センサ出力差−左右傾斜角度対応手段
７５：左右傾斜角度演算手段
ＷＡ：検知荷重値 Ｗ０：空席判定値
Ａ１：前後傾斜角度 Ａ２：左右傾斜角度

Claims (7)

1. 車両のシートを支持する複数の支持部のうち少なくとも１つの支持部に設けられて該支持部に作用する荷重を検出する荷重センサと、
   前記荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、
   前記シートに荷重体が載っていないときに前記荷重検知部から出力される無荷重時検知荷重値と、前記車両の前後傾斜角度とを対応付ける無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段と、
   前記荷重検知部から出力された検知荷重値が所定の空席判定値未満のときに、前記シートに前記荷重体が載っていない空席状態と判定する空席判定手段と、
   前記空席判定手段が前記空席状態を判定すると、前記無荷重時検知荷重値−前後傾斜角度対応手段に基づいて前記荷重検知部から出力された検知荷重値に対応する前記車両の前後傾斜角度を演算する前後傾斜角度演算手段と、
   を備えることを特徴とする車両傾斜検出装置。
2. 請求項１において、前記荷重センサは、前記複数の支持部のうち車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、
   前記荷重検知部は、２つの前記荷重センサの前記出力を加算して前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知することを特徴とする車両傾斜検出装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記前後傾斜角度演算手段は、演算した前記車両の前後傾斜角度に基づいて前記車両が停車している路面の傾斜状態を、段階的に区分された複数の傾斜状態の中の一傾斜状態であると判定することを特徴とする車両傾斜検出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、前記荷重検知部は、前記荷重センサの出力を所定のサンプリング周期で収集して前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知し、
   前記所定のサンプリング周期は、イグニッションスイッチがオフのときに長くオンのときに短く設定されていることを特徴とする車両傾斜検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項において、前記空席判定手段は、前記検知荷重値が前記空席判定値未満であり、かつ前記シートに設けられたシートベルトの装着を検出するバックルスイッチがオフのときに前記空席状態であると判定することを特徴とする車両傾斜検出装置。
6. 車両のシートを支持する複数の支持部のうち車幅方向に離間して配置された支持部に作用する荷重をそれぞれ検出する複数の荷重センサと、
   前記複数の荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、
   前記荷重検知部から出力された前記検知荷重値が所定の空席判定値未満のときに前記シートに前記荷重体が載っていない空席状態と判定する空席判定手段と、
   車幅方向の右側および左側の荷重センサの出力の差分である出力差を演算する出力差演算手段と、
   前記シートに前記荷重体が載っていないときの前記出力差と、前記車両の左右傾斜角度との関係を対応付けるセンサ出力差−左右傾斜角度対応手段と、
   前記空席判定手段が前記空席状態を判定すると、前記センサ出力差−左右傾斜角度対応手段に基づいて前記出力差演算手段が演算した出力差に対応する前記車両の左右傾斜角度を演算する左右傾斜角度演算手段と、
   を備えることを特徴とする車両傾斜検出装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載された車両傾斜検出装置を用い、前記シートに載っている前記荷重体の荷重の一部を検知するシート荷重検知装置において、
   前記シートに前記荷重体が載っているときに前記荷重検知部から出力された検知荷重値を前記前後傾斜角度に応じて補正する検知荷重値補正手段を備えることを特徴とするシート荷重検知装置。

Images