`【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。
`
`IPR2016-00291 - Ex. 1003
`Toyota Motor Corp., Petitioner
`
`1
`
`
`
`1
`
`【実用新案登録請求の範囲】
`【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。
`【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。
`【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。
`【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。
`【図面の簡単な説明】
`
`(2)
`
`*
`
`10
`10
`
`20
`20
`
`*
`
` 実開平6−22939
`2
`【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
`
`【図1】
`
`【図2】
`
`2
`
`
`
`(3)
`
` 実開平6−22939
`
`【図3】
`
`【図4】
`
`【図5】
`
`【図6】
`
`【図8】
`
`3
`
`
`
`(4)
`
` 実開平6−22939
`
`【図7】
`
`( 0 )
`
`( b )
`
`( c )
`
`( d )
`
`( e J
`
`( f )
`
`( g )
`
`NO
`
`NO
`
`YES
`
`4
`
`
`
`(5)
`
` 実開平6−22939
`
`【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
`
`5
`
`
`
`(6)
`
` 実開平6−22939
`
`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】
`
`6
`
`
`
`(7)
`
` 実開平6−22939
`
` 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
`
`7
`
`
`
`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
`
`(8)
`
` 実開平6−22939
`
`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
`
`8
`
`
`
`(9)
`
` 実開平6−22939
`
`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
`
`9
`
`
`
`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
`
`(10)
`
` 実開平6−22939
`
`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
`
`10
`
`
`
`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
`
`(11)
`
` 実開平6−22939
`
`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
`
`11
`
`
`
`(12)
`
` 実開平6−22939
`
`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。
`
`12
`
`
`
`(13)
`
` 実開平6−22939
`
` 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】
`
`13
`
`
`
`(14)
`
` 実開平6−22939
`
` 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。
`
`14