JPH0622939U - 座席の荷重検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷重検知部が直接押される以外に、例えば座
部の表面シートの張力などによって、荷重検知部が作動
することがない、座部への着座と荷物などの載置とを正
確に判別できる座席の荷重検知装置を提供すること。 【構成】 荷重検知体Ａは、座席１の座部２の表面シー
ト５の内側に配置された複数の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２
を備える。この複数の荷重検知部は互いに重ね合わされ
た一対の可撓性シート１０，１１の対向面に直交して配
設された導電体１２，１３の交差部によりマトリクス状
に配置形成されており、この複数の荷重検知部からの出
力値に基づき人の着席の有無を判別する。複数の荷重検
知部Ｓ１〜Ｓ１２のうちの少なくとも座部２の前方端部
近傍に配置された荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２の
周辺にスペーサ３０が配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自家用車等の自動車の座席に用いられる乗客の着座の有無を検知す るための座席の荷重検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

最近、図８に示すように、自動車の座席１の座部２の表面シート５の内側に複 数の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９を配設し該荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９からの出力パターン により、自動車の座席１に運転者や乗客が着座しているか、あるいは荷物が載置 されているだけなのか、さらに座席１上に何もないのかを、判別できる装置が本 出願人の特願平３−２５４５２７号により開示されている。この装置では、座席 の上面に配置されている荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９からの出力パターンを判別するこ とによって、大人が着座しているのか、荷物が置かれているのかを判別できる。 しかしながら、子供は、体重が軽いことから、荷物として判別されることが応々 としてあった。そのような子供を検知するためには、座席１の前方端部に荷重検 知部を配置することが有効である。なぜなら、荷物を座席１に載置する場合この 前方端部が押圧されることが無いからである。しかしながら、座席１には、美観 上からも表面シート５が貼られるために、その張力によって前方端部に配置され た荷重検知部に圧力がかかる。また、座席１の中央部のみに押圧力が加えられて も、表面シート５の四方の端部が引っ張られることから、この張力により、端部 に配置されている荷重検知部に荷重がかかる。これによって、本来加わるべきで はない座席の端部の荷重検知部が押圧される。従って、子供や、大人が乗ってい ないのに体重がかけられたとして検知され、あたかも運転者や乗客が着席したと 誤判別してしまう原因となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従って、本考案の目的は、座席の座部への運転者や乗客（以下人という）の着 席と荷物などの物の載置とが容易に判別することができる、座席の荷重検知装置 を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

請求項１記載の考案は、座席の少なくとも座部の表面シートの内側に分散配置 された複数の荷重検知部を備え、この複数の荷重検知部の検知出力に基づき人の 着席の有無を判別するようにした座席の荷重検知部において、複数の荷重検知部 のうちの少なくとも座部の先端部近傍に配置された荷重検知部の周辺にスペーサ が配置されていることを特徴とする。

【０００５】 請求項２記載の考案は、複数の荷重検知部は互いに重ね合わされた一対の可撓 性シートの対向面に互いに直交して配設された導電体の交差部によりマトリクス 状に配置形成されていることを特徴とする。

【０００６】 請求項３記載の考案は、複数の荷重検知部のうち少なくとも座部の前端部近傍 に配置された荷重検知部の周辺が相互に固着されていることを特徴とする。

【０００７】 請求項４記載の考案は、座席の少なくとも座部の表面シートの内側に分散配置 された複数の荷重検知部を備え、この複数の荷重検知部は互いに重ね合わされた 一対の可撓性シートの対向面に直交して配設された導電体の交差部によりマトリ クス状に配置形成されており、この複数の荷重検知部の検知出力に基づき人の着 座の有無を判別するようにした座席の荷重検知装置において、一対の可撓性シー トが表面シートに固着されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、上述の如き構造により、荷重検知部が直接押される以外に、 例えば座部の表面シートの張力などによって、荷重検知部が作動することがなく なるので座部への運転者の着座や荷物など物の載置が容易に判別することができ る座席の荷重検知装置を提供することができる。

【０００９】 また、可撓性シートを表面シートに固着するので、座部中央を押すことによっ て表面シートのみが引かれ、この張力によって座席の前方端部が押圧されるとい うことがなくなる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の荷重検知装置を自動車の座席に適用した場合の一実施例を図に 基づき詳述する。 はじめに、図１から図５までを参照すると、 図１は本考案の一実施例を示す座席の一部破断斜視図、 図２は図１に示す荷重検知部の分解斜視図、 図３は図２に示す荷重検知部の要部拡大分解斜視図、 図４は座席の荷重検知部の図３中Ａ−Ａ’線に沿った拡大断面図、 図５は可撓性シートの斜視図、 である。

【００１１】 図１に示す自動車の座席１は、座部２と背もたれ３とを有し、座部２の受圧面 （上面）のクッション材４との表面シート（表皮）５との間に荷重検知体Ａが設 置されている。

【００１２】 図２に示すように、荷重検知体Ａは、２枚重ねにした布などの絶縁材料からな る可撓性シート１０，１１を備えている。そして下側の可撓性シート１０の上面 には複数本（３本）の導電ゴムからなる帯状の導電体１２が設けられ、上側の可 撓性シート１１の上面には複数本（４本）の導電ゴムからなる帯状の導電体１３ が設けられ、両可撓性シート１０と１１とが重置された状態で、図１に示すよう に、導電体１２と１３との重ね合わせ部により複数（１２点）の荷重検知部Ｓ１ 〜Ｓ１２がマトリックス状に形成配置されている。

【００１３】 なお、図１に示すように、前記荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２のうち、３つの荷重検 知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２は、人の足部のかかる座部２の前方端部近傍に配置 されており、残りの９つの荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９は、座部２の上面側に配置され ている。

【００１４】 荷重検知体Ａの構造をさらに詳しく説明すると、図３に示すように下側の可撓 性シート１０の上面に、前記導電体１２が接着固定されている。この導電体１２ は、例えばシリコンゴムの内部にカーボン微粒子が混在した導電性ゴムにより構 成されている。この導電体１２の表面にはシリコンインクなどの非導電性材料に よる所望厚さのスペーサパターン１４が網目状に形成されている。このスペーサ パターン１４は、導電体１２の表面の両縁部を覆う縁パターン１４ａと、この縁 パターン１４ａ間にて細かな格子状に形成された格子パターン１４ｂとから構成 されている。この格子パターン１４ｂで囲まれた部分には導電体１２が露出され ている。

【００１５】 また図２に示すように、上側の可撓性シート１１の下面に、導電体１３が接着 固定されている。そしてこの導電体１３も導電体１２と同じ導電性ゴムにより構 成されている。そして図３に示すように、この導電体１３の下面すなわち対向面 （図３では対向面を上向きにして示している）の両縁部には、シリコンインクな どの非導電性材料による所定厚さのスペーサパターン１５が形成されている。両 縁のスペーサパターン１５の間では導電体１３が露出されている。

【００１６】 図４に示すように、可撓性シート１０と可撓性シート１１とが重置された状態 では、両導電体１２，１３がパターン１４，１５の厚さ分の隙間１６を介して対 向しており、この導電体１２，導電体１３とが交わっている対向面部が各々荷重 検知部Ｓ１〜Ｓ１２を構成している。いま図４において、矢印Ｆで示すように、 上側の可撓性シート１１に上方から圧力が加わると、圧力を受けた部分が変形し 、荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２のうち変形領域内にある荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２の導 電体１２，１３が格子パターン１４ｂの隙間１６を介して互いに接触する。

【００１７】 この押圧時に導電体１２，と導電体１３とが互いに接触する接触面積は、作用 する圧力の大きさに影響され、圧力が大きいと各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２におい て、導電体１２と１３とが接触する面積及び接触圧が増大する。逆に圧力が小さ いと接触面積及び接触圧は減少する。よって導電体１２と１３とに所定の電圧を 外部電源（図示せず）から印加すると、導電体１２と１３との接触面積の大小に 応じた電流が両導電体１２と１３との間に流れることになる。すなわち押圧力が 作用していないときには、各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２において、導電体１２と１ ３との間に電流が流れず、押圧力が作用したときには、その押圧力の大きさに応 じて導電体１２と１３との間に流れる電流量が変化することになる。

【００１８】 上述したように導電体１２の上面の両縁部には縁パターン１４ａが導電体１３ の下面の両縁にはスペーサパターン１５が形成されているが、この縁パターン１ ４ａとスペーサパターン１５をそれぞれ設けることにより、前記押圧力の変化に よる電流値の増減を正確に検知できるようになる。すなわち、帯状の導電体１２ と１３とが格子パターン１４ｂを介して対面した状態で両者に圧力を与えると、 導電体１２と１３との縁部が圧力によりだれを生じて、この縁部を介して導電体 １２と１３どうしが優先して接触してしまう。この縁部どうしの接触面積は比較 的大きいため、この縁部に非導電性のパターンが無い場合には、縁部間に比較的 大きな電流が流れる。この縁部どうしの間を流れる電流の存在により、格子パタ ーン１４ｂの隙間１６を介して導電体１２と１３とが接触する面積の変化による 電流値を正確に取り出すことができなくなる。よって導電体１２，１３のそれぞ れの縁部に非導電性のパターンを設けることにより、圧力の変化に応じた電流値 を正確に検出できるようになる。

【００１９】 図２に示すように導電体１２の上面の、荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２に あたる箇所の周囲であって、導電体１３と重置されない箇所には、スペーサ３０ が設けられている。スペーサ３０は、導電体１２と略同じ硬さの非導電性ゴムに よって形成されており、導電体１３と略同じ厚さに形成されている。また、導電 体１３の上面の、荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２にあたる箇所の周囲であっ て、導電体１２に重置されない所にも、導電体１２と略同じ厚さのスペーサ３１ が設けられている。スペーサ３１は、導電体１３と略同じ硬さの非導電性ゴムで 出来ている。

【００２０】 上述したスペーサ３０，３１が介在されない場合、可撓性シート１０，１１の 間の各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２の周囲には隙間が形成されるため座部２の前方端 部は表面シート５が張着されることによって張力がかかるため、各荷重検知部Ｓ １０，Ｓ１１，Ｓ１２の導電体１２と１３とが接触し易くなり、また座部２の略 中央部が押圧されたときに表面シート５に加わる張力により、前方端部の荷重検 知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２の導電体１２と１３とが容易に接触されてしまう。 したがって、導電体１２と１３とが接触する面積の変化による電流値を正確に取 り出すことができなくなる。

【００２１】 これに対し、上述の如き構成によれば、各荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２ の周囲にスペーサ３０、３１を配設することにより、座部２の前方端部に直接押 圧が加わった場合のみ、加えられた圧力に応じた電流を正確に検出できるように なる。

【００２２】 更にこの実施例では、図５に示すように少なくとも、荷重検知部Ｓ１０〜Ｓ１ ２よりも座部２の中央部寄り、好ましくはスペーサ３０と荷重検知部Ｓ１，Ｓ２ ，Ｓ３との間に可撓性シート１１と表面シート５を接着する接着剤４２が使われ ている。

【００２３】 座席１の中央部を押したとき、表面シート５は中央に向けて引っ張られるため 、その張力によって、座部２の前方端部近傍の荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１ ２に押圧力が作用することとなる。しかし、この実施例では、荷重検知部Ｓ１０ ，Ｓ１１．Ｓ１２よりも中央部よりの箇所で、可撓性シート１０、１１を接着剤 ４２にて表面シート５に接着しているので、表面シート５が引っ張られるのにつ られて荷重検知体Ａの可撓性シート１０，１１自体がひっばられる。これによっ て、荷重検知部Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１２の部分に引張力が加わることを防止する ことが出来る。従って、座席２の前方端部に加えられた圧力に応じた電流値を正 確に検出できるようになる。

【００２４】 なお、図示実施例においては、可撓性シート１０と１１とは、互いに隣接する 導電体１２、１２の間および、可撓性シート１１の互いに隣接する導電体１３、 １３の間において、それぞれミシン糸（図示せず）などで縫合されているので、 荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２にも引っ張りによる圧力が作用することがなく、導電体 １２と１３との対向部による検知動作に影響が生じない。

【００２５】 なお、ミシン糸（図示せず）を用いる代わりに接着剤などで接着しても同様の 効果が得られる。

【００２６】 したがって、上述の如き構成の荷重検知装置によれば、座部２に設置された荷 重検知体Ａにより荷重を検知したときに、荷重を検知した荷重検知体Ａからの出 力値によって判別部が機能し、人が着座したのか、人以外の例えば荷物などが載 置されたのかが明確に判別できる。

【００２７】 また複数の荷重検知部の構造として、２枚の可撓性シートと、この可撓性シー トとの間にてマトリックス状に形成された導電体が使用されているので、人が座 ったときに違和感のない荷重検知部を構成できるようになる。

【００２８】 図６は上記荷重検知体Ａに接続される検知判別処理回路２０の一構成例を示し ている。各導電体１２と１３のそれぞれは、マトリックススイッチ２１の入力部 ２１ａと２１ｂにそれぞれ接続される。マトリックススイッチ２１はマルチプレ クサ２４の制御により切り換えられ、この制御によりこれらの入力部２１ａと２ １ｂが順番に切り換えられ、各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２が順番に検知状態となる 。マトリックススイッチ２１からの出力部には電源２５が設けられ、マトリック ススイッチ２１により順番に切り換えられる荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２ごとに導電 体１２と１３との間に電流が流れるか否かの検出およびその電流値の検出が行わ れる。この検出出力は、Ａ／Ｄ変換部２２によりデジタル信号に変換され、判別 部としてのマイクロコンピューター２３により処理される。

【００２９】 上記のマイクロコンピューター２３では、各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２に電流が 流れたか否かのＯＮ−ＯＦＦの判断及び各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２での検出電流 値により、座席１の座部２に作用した荷重が人によるものかあるいは人以外のも のによるものなのかの判別が行われる。

【００３０】 図７はその判別動作の一例を示している。

【００３１】 まずステップ（ａ）では、図１に示す１２カ所の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２がす べてＯＦＦ（導電体１２と１３との間に電流が流れていない状態）であるか否か を判断し、全てがＯＦＦであれば座部２に荷重が作用していないと判断し、荷重 検知部Ｓ１〜Ｓ１２のいずれかがＯＮであれば、座部２に荷重が作用したと判断 し、次のステップ（ｂ）〜（ｈ）に順次移行する。 ステップ（ｂ）では、荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の９点のうちの４点以上がＯＮと なっているかの判断を行う。荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の９点のうちのＯＮとなって いるのが３カ所未満であれば、人以外のものによる荷重であると判断する。 ステップ（ｃ）では、荷重検知部のうちＳ２，Ｓ５，Ｓ８が全てＯＦＦである か否かを判断する。座部２に人が座った場合、Ｓ２，Ｓ５，Ｓ８の中央の縦一列 が全てＯＦＦとなることはない。よってＳ２，Ｓ５，Ｓ８が全てＯＦＦの場合に は人以外のものによる荷重であると判断する。同様にステップ（ｄ）では、中央 の横一行の荷重検知部Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６が全てＯＦＦの場合には人以外のものの 荷重であると判断する。 次にステップ（ｅ）では９カ所の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の９点のそれぞれにお いて、導電体１２と１３との間に流れる電流値の総和が所定値以下であるか否か を判断する。全ての荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９において、流れる電流の総和が所定値 （例えば２ｍＡ）以上であれば、座部２に作用した荷重が人以外のものによると 判断する。 ステップ（ｆ）では、荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の９点のうちいずれかにおいて、 検知された電流値が、各荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の９点全てにおいて、検出された 電流値の総和の４０％以上であるか否かを判断する。いずれかの荷重検知部にお ける検出電流値が検出された電流値の総和の４０％以上の場合には、人以外のも のによる荷重であると判断する。

【００３２】 さらにステップ（ｇ）では、荷重検知部Ｓ４とＳ６の検出電流値の和が、９点 の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９における検出電流値の総和の５０％以上であるか否かを 判断する。人の場合には両縁の荷重検知部Ｓ４とＳ９の検出電流値の和が検出電 流値の総和の５０％以上となることはない。よってＳ４とＳ９による検出電流の 和が５０％以上である場合には人以外の荷重であると判断する。 そして上記ステップ（ａ）ないし（ｇ）の全ての条件を満足した場合に、座部 ２における荷重が人が座ったためのものであると判断する。

【００３３】 さらにステップ（ｈ）では、ステップ（ａ）ないし（ｇ）のいずれかの条件を 満足しなかった場合すなわち、人が座ったと考えられない場合について、Ｓ１０ ，Ｓ１１，Ｓ１２が全てＯＦＦかを判断する。全てＯＦＦの場合には、人ではな いと判断する。一つでもＯＮの場合には、人（子供）と判断する。

【００３４】 なお上記ステップ（ａ）ないし（ｈ）により人が座ったと一度判断された以降 は、全ての荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２による検出電流値が全てゼロになるまでは、 仮にステップ（ｂ）ないし（ｈ）の条件のうちいずれかが欠けたとしても、人が 検知された状態を保つ。これにより、一度人が座部２に座った後に体を極端に動 かしたとしても、人が検知された状態が維持できるようになる。

【００３５】 以上のように、座部２に設けられた荷重検知部Ｓ１〜Ｓ１２の検知信号をマイ クロコンピューター２３にて判別処理することにより、座席１へ人の着座の有無 を判別することが出来る。

【００３６】 なお上記実施例では、図１に示すように、荷重検知体Ａは荷重検知部Ｓ１〜Ｓ １２で示す１２カ所の荷重検知部にて形成されているが、この荷重検知部の数は １２カ所に限られず、それ以上例えば５×５のマトリックス２５カ所またはそれ 以下例えば座部上面と前端部の２カ所であってもよい。また複数の荷重検知部が マトリックス構成でなく、独立した荷重検知部により構成されていてもよい。ス ペーサ３０も荷重検知部とほぼ同じ高さ及びほぼ同じ硬さであれば、荷重検知部 を囲む形状をとっても良い。

【００３７】 また、上記実施例においては、座部２の前端部近傍の荷重検知部Ｓ１０〜Ｓ１ ２の周辺のみにスペーサ３０が配置されているが、他の荷重検知部Ｓ１〜Ｓ９の 周辺にも同様にスペーサ３０を配置しても良い。

【００３８】 更に、複数個の独立した荷重検知部を用いる場合、スペーサ３０は荷重検知部 の周辺のクッション材と表面シートとの間に設けることができ、また、各荷重検 知部の周辺においてクッション材と表面シートを直接固着しても良い。

【００３９】

【考案の効果】

本考案によれば、以上の構造により、荷重検知部に直接押圧力が印加される以 外に、例えば座部の表面シートの張力などによって、荷重検知部が当接されるこ とがなくなるので座部への着座と荷物などの載置と容易に判別できる座席の荷重 検知装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す座席の一部破断斜視
図。

【図２】図１の荷重検知部の構造を示す分解斜視図。

【図３】図２の荷重検知部の要部拡大分解斜視図。

【図４】座席の荷重検知部の図３中Ａ−Ａ’線に沿った
拡大断面図。

【図５】可撓性シートの斜視図。

【図６】着座判別動作を示すブロック図。

【図７】荷重検知部に接続される検知判別処理回路を示
すフローチャート図。

【図８】従来例の座席の座部にマトリックス配置された
複数の荷重検知部の配置を示す平面図。

【符号の説明】

１ 座席 ２ 座部 ３ 背もたれ部 ４ クッション材 ５ 表面シート（表皮） Ａ 荷重検知体 Ｓ１〜Ｓ１２ 荷重検知部 １０，１１ 可撓性シート １２，１３ 導電体 １４，１５ スペーサパターン ２０ 検知判別処理回路 ２３ マイクロコンピューター ３０，３１ スペーサ ４２ 接着剤

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 座席の少なくとも座部の表面シートの内
   側に配置された複数の荷重検知部を備え、この複数の荷
   重検知部からの出力値に基づき人の着席の有無を判別す
   るようにした座席の荷重検知部において、複数の荷重検
   知部のうちの少なくとも座部の前方端部近傍に配置され
   た荷重検知部の周辺にスペーサが配置されていることを
   特徴とする座席の荷重検知装置。
2. 【請求項２】 複数の荷重検知部は互いに重ね合わされ
   た一対の可撓性シートの対向面に互いに直交して配設さ
   れた導電体の交差部によりマトリクス状に配置形成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の座席の荷重検
   知装置。
3. 【請求項３】 複数の荷重検知部のうち少なくとも座部
   の前方端部近傍に配置された荷重検知部の周辺が相互に
   固着されていることを特徴とする請求項１または２に記
   載の座席の荷重検知装置。
4. 【請求項４】 座席の少なくとも座部の表面シートの内
   側に配置された複数の荷重検知部を備え、この複数の荷
   重検知部は互いに重ね合わされた一対の可撓性シートの
   対向面に互いに直交して配設された導電体の交差部によ
   りマトリクス状に配置形成されており、この複数の荷重
   検知部の出力値に基づき人の着座の有無を判別するよう
   にした座席の荷重検知装置において、複数の荷重検知部
   のうち少なくとも座部の前方端部近傍に配設された荷重
   検知部の周辺で、一対の可撓性シートが表面シートに固
   着されていることを特徴とする座席の荷重検知装置。