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技術 車両シートの挟み込み検知装置

出願人 アイシン精機株式会社
発明者 中西亮太
出願日 2014年10月28日 (6年1ヶ月経過) 出願番号 2014-219338
公開日 2016年5月19日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2016-084074
状態 特許登録済
技術分野 車両用座席
主要キーワード シート制御装置 計測区間 傾き推定 エアバック展開 負荷判定 報知出力 シート荷重 シート座面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月19日)のものです。
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図面 (8)

課題

簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することのできる車両シートの挟み込み検知装置を提供すること。

解決手段

挟み込み検知装置としてのECUは、各荷重センサにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWが所定の閾値W0を下回るか否かを判定する(逆負荷判定部、ステップ103)。そして、ECUは、その各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0を下回る逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続している場合(ステップ108:YES)には、そのシートの下方に異物が挟み込まれていると判定して挟み込みフラグをセットする(挟み込み判定部、ステップ105〜ステップ110)。

概要

背景

一般に、車両シートの下方には、荷重センサが設けられている。そして、この荷重センサにより検出されるシート荷重に基づき乗員の着座状態を検知することにより、その車両シートに着座する乗員に対してシートベルトの着用を促す、或いはその乗員にあわせてエアバック展開制御を変更する等といった安全対策を行う構成になっている。

また、例えば、特許文献1に記載の乗員検知装置は、複数の荷重センサにより検出されるシート荷重の変動量(絶対値)の総和が所定の閾値以上である場合には、そのシート荷重に基づく着座状態検知を行わない。更に、特許文献2に記載の乗員検知装置は、検出されるシート荷重が予め設定された所定の範囲内にある場合においてのみ、その着座状態検知を実行する。そして、これにより、その着座状態検知の精度を高めて信頼性の向上を図る構成になっている。

概要

簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することのできる車両シートの挟み込み検知装置を提供すること。挟み込み検知装置としてのECUは、各荷重センサにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWが所定の閾値W0を下回るか否かを判定する(逆負荷判定部、ステップ103)。そして、ECUは、その各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0を下回る逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続している場合(ステップ108:YES)には、そのシートの下方に異物が挟み込まれていると判定して挟み込みフラグをセットする(挟み込み判定部、ステップ105〜ステップ110)。

目的

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することのできる車両シートの挟み込み検知装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両シートの下方に設けられた荷重センサにより検出されるシート荷重に基づき前記車両シートが上方に持ち上げられる逆負荷状態にあるか否かを判定する逆負荷判定部と、前記車両シートが継続して前記逆負荷状態にあると判定される場合に前記車両シートの下方に異物が挟み込まれていると判定する挟み込み判定部と、を備えた車両シートの挟み込み検知装置

請求項2

請求項1に記載の車両シートの挟み込み検知装置において、前記車両シートの下方には、複数の前記荷重センサが設けられるものであって、前記逆負荷判定部は、前記各荷重センサにより検出されるシート荷重の合計値及び平均値の少なくとも何れか一方について所定の閾値を下回るか否かの判定を行うものであること、を特徴とする車両シートの挟み込み検知装置。

請求項3

請求項1又は請求項2に記載の車両シートの挟み込み検知装置において、前記挟み込み判定部は、前記逆負荷状態が所定時間を超えて連続する場合に、前記車両シートが継続して前記逆負荷状態にあると判定すること、を特徴とする車両シートの挟み込み検知装置。

技術分野

0001

本発明は、車両シートの挟み込み検知装置に関するものである。

背景技術

0002

一般に、車両シートの下方には、荷重センサが設けられている。そして、この荷重センサにより検出されるシート荷重に基づき乗員の着座状態を検知することにより、その車両シートに着座する乗員に対してシートベルトの着用を促す、或いはその乗員にあわせてエアバック展開制御を変更する等といった安全対策を行う構成になっている。

0003

また、例えば、特許文献1に記載の乗員検知装置は、複数の荷重センサにより検出されるシート荷重の変動量(絶対値)の総和が所定の閾値以上である場合には、そのシート荷重に基づく着座状態検知を行わない。更に、特許文献2に記載の乗員検知装置は、検出されるシート荷重が予め設定された所定の範囲内にある場合においてのみ、その着座状態検知を実行する。そして、これにより、その着座状態検知の精度を高めて信頼性の向上を図る構成になっている。

先行技術

0004

特開2008−18863号公報
特開2005−233821号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、通常、車両シートの下方に設けられた荷重センサは、乗員の着座により下方に沈み込もうとする車両シートの圧力に基づいて、そのシート荷重を検出する構成になっている。このため、その車両シートの下方に異物を挟み込んだ状態では、正しくシート荷重を検出することができないという問題がある。そして、これにより、その着座状態検知の結果に誤りが生ずるおそれがあることから、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

0006

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することのできる車両シートの挟み込み検知装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決する車両シートの挟み込み検知装置は、車両シートの下方に設けられた荷重センサにより検出されるシート荷重に基づき前記車両シートが上方に持ち上げられる逆負荷状態にあるか否かを判定する逆負荷判定部と、前記車両シートが継続して前記逆負荷状態にあると判定される場合に前記車両シートの下方に異物が挟み込まれていると判定する挟み込み判定部と、を備えることが好ましい。

0008

即ち、車両シートは、その下方に異物が挟み込まれることによって、上方に持ち上げられた状態になる。そして、このような逆負荷状態は、その車両シートの下方に挟み込まれた異物が除去されるまで継続することになる。従って、上記構成によれば、簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することができる。

0009

上記課題を解決する車両シートの挟み込み検知装置は、前記車両シートの下方には、複数の前記荷重センサが設けられるものであって、前記逆負荷判定部は、前記各荷重センサにより検出されるシート荷重の合計値及び平均値の少なくとも何れか一方について所定の閾値を下回るか否かの判定を行うものであることが好ましい。

0010

上記構成によれば、例えば、坂道等、車両の傾きによる影響を抑えて、精度よく、その車両シートが逆負荷状態にあるか否かを判定することができる。そして、これにより、その挟み込み検知の精度を更に高めることができる。

0011

上記課題を解決する車両シートの挟み込み検知装置は、前記挟み込み判定部は、前記逆負荷状態が所定時間を超えて連続する場合に、前記車両シートが継続して前記逆負荷状態にあると判定することが好ましい。

0012

上記構成によれば、例えば車両走行時に生ずる上下方向の加速度変化の影響を抑えることができる。そして、これにより、より一層、その挟み込み検知の精度を向上させることができる。

発明の効果

0013

本発明によれば、簡素な構成にて、精度よく、車両シートの下方における異物の挟み込みを検知することができる。

図面の簡単な説明

0014

車両シートの側面図。
車両シートの下方に設けられた荷重センサ、及び挟み込み検知装置としてのECUを示す概略構成図。
挟み込み検知の処理手順を示すフローチャート
別例の挟み込み検知の処理手順を示すフローチャート。
別例の逆負荷状態継続判定を示す説明図。
車両の傾き推定及びその推定結果に基づく閾値補正の処理手順を示すフローチャート。
車両の傾き推定に基づく閾値補正の態様を示す説明図。

実施例

0015

以下、車両シートの挟み込み検知装置に関する一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車両用シート1は、シートクッション2と、このシートクッション2の後端部に対して傾動自在に設けられたシートバック3と、を備えている。そして、そのシートバック3の上端には、ヘッドレスト4が設けられている。

0016

本実施形態では、車両の床部Fには、車両前後方向に延びる左右一対ロアレール5が設けられている。また、これら各ロアレール5には、それぞれ、その延伸方向に沿って当該ロアレール5上を相対移動可能なアッパレール6が装着されている。そして、本実施形態のシート1は、これらの各ロアレール5及びアッパレール6が形成するシートスライド装置10の上方に支持される構成となっている。

0017

また、図1及び図2に示すように、本実施形態では、シート1の下方には、複数の荷重センサ11が設けられている。具体的には、これらの荷重センサ11(11a〜11d)は、上記のようにシートスライド装置10を構成するアッパレール6と当該アッパレール6の上方に支持されたシート1との間に設けられている。尚、これらの荷重センサ11には、周知の歪みセンサが用いられている。そして、これらの荷重センサ11は、それぞれ、そのアッパレール6上に支持された状態で、略矩形状をなすシート座面2sの四隅に対応する位置に配置されている。

0018

図2に示すように、これら各荷重センサ11の出力信号は、シート制御装置及び乗員検知装置としてのECU20に入力される。そして、本実施形態では、これにより、各荷重センサ11が設けられたシート1のシート荷重Wが検出されるようになっている。

0019

具体的には、本実施形態のECU20は、各荷重センサ11a〜11dの出力信号に基づいて、当該各荷重センサ11a〜11dが設けられた4つの領域、即ちシート座面2sを前後左右に4分割した各領域α,β,γ,δについて、そのシート荷重Wa〜Wdを検出する。また、このECU20は、その検出されるシート荷重W(Wa〜Wd)に基づいて、シート1の着座状態検知を実行する。そして、本実施形態のECU20は、この着座状態検知の結果に基づいて、そのシート1に着座する乗員に対してシートベルトの着用を促す報知出力や、エアバック展開制御のモード変更指令等を行う構成になっている。

0020

尚、本実施形態では、ECU20による報知出力は、図示しない車両のインストルメントパネルに設けられたウォーニングランプ21やスピーカー(図示略)等を介して行われる。そして、これにより、乗員の視覚及び聴覚を通じて、その報知出力の発生要因についての是正を促すようになっている。

0021

また、本実施形態のECU20は、上記各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdに基づいて、シート1の下方、詳しくはそのシートクッション2と車両の床部Fとの間に異物が挟み込まれた状態にあるか否かを判定する。そして、このような異物の挟み込みを検知した場合には、上記ウォーニングランプ21を点灯させる等の報知出力を行うことで、そのシート1の下方に挟み込まれた異物の除去を促す構成になっている。

0022

詳述すると、本実施形態のECU20は、各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWを演算し、この合計値TWを所定の閾値W0と比較することで、そのシート1が上方に持ち上げられる逆負荷状態(負荷重状態)にあるか否かを判定する。具体的には、この逆負荷状態判定に用いる閾値W0は、そのシート1に乗員が着座していない場合の基準値、つまり着座荷重が「0」となる値よりも低い値に設定されている。また、ECU20は、この閾値W0をシート荷重Wa〜Wdの合計値TWが下回る場合にシート1が逆負荷状態にあると判定する。そして、ECU20は、このような逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続する場合に、そのシート1の下方に異物が挟み込まれていると判定する。

0023

即ち、シート1は、その下方に異物が挟み込まれることによって、上方に持ち上げられた状態になる(逆負荷状態)。そして、このとき、そのシート1に乗員が着座していないとすれば、当該シート1の下方に設けられた各荷重センサ11により検出されるシート荷重Wは、その着座荷重「0」に対応する基準値を下回ることになる。

0024

しかしながら、このような逆負荷状態は、上記のような異物の挟み込み以外にも、例えば、車両走行時に生ずる上下方向の加速度変化により起こり得る現象である。この点を踏まえ、本実施形態のECU20は、そのシート1が継続して逆負荷状態にあると判定される場合に、当該シート1の下方に異物が挟み込まれていると判定する。そして、これにより、簡素な構成にて、精度よく、そのシート1の下方における異物の挟み込みを検知することが可能となっている。

0025

次に、ECU20による挟み込み検知の処理手順について説明する。
図3のフローチャートに示すように、ECU20は、各荷重センサ11a〜11dの出力信号に基づきシート荷重Wa〜Wdを検出し(ステップ101)、これらシート荷重Wa〜Wdの合計値TWを演算すると(ステップ102)、続いて、その合計値TWが所定の閾値W0を下回っているか否かを判定する(ステップ103)。そして、各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0を下回っている場合(TW<W0、ステップ103:YES)には、そのシート1の下方における異物の挟み込みが既に検知されていることを示す挟み込みフラグがセットされているか否かを判定する(ステップ104)。

0026

ECU20は、このステップ104において挟み込みフラグがセットされていないと判定した場合(ステップ104:NO)、続いて計時フラグがセットされているか否かを判定する(ステップ105)。そして、このステップ105において計時フラグがセットされていないと判定した場合(ステップ105:NO)には、計時フラグをセットし(ステップ106)、及びその検出される各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0を下回っている状態の連続時間、即ち逆負荷状態にある連続時間についての計測を開始する(t=0、ステップ107)。

0027

一方、上記ステップ105において既に計時フラグがセットされていると判定した場合(ステップ105:YES)、ECU20は、上記ステップ106及びステップ107の処理を実行することなく、その逆負荷状態の計測時間tが予め設定された所定時間t0を超えたか否かを判定する(ステップ108)。そして、その計測時間tが所定時間t0を超えている場合(t>t0、ステップ108:YES)には、その計時フラグをクリアして(ステップ109)、挟み込みフラグをセットする(ステップ110)。

0028

尚、上記ステップ108において計測時間tが所定時間t0に到達していない場合(ステップ108:NO)、ECU20は、上記ステップ109及びステップ110、並びに後述するステップ111の処理を実行しない。そして、上記ステップ104において既に挟み込みフラグがセットされていると判定した場合(ステップ104:YES)には、上記ステップ105〜ステップ110の処理を実行しない。

0029

即ち、本実施形態のECU20は、挟み込みフラグをセットすることにより、そのシート1の下方における異物の挟み込みを検知した状態を維持する。そして、この挟み込みフラグをセットした後(ステップ110)、及び当該挟み込みフラグが既にセットされている場合(ステップ104:YES)には、ウォーニングランプ21を点灯させることにより、その異物の挟み込みを検知した旨を報知する(ステップ111)。

0030

また、本実施形態のECU20は、上記ステップ103において各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0以上であると判定した場合(TW≧W0、ステップ103:NO)にも、挟み込みフラグがセットされているか否かを判定する(ステップ112)。そして、挟み込みフラグがセットされている場合(ステップ112:YES)には、その挟み込みフラグをクリアして(ステップ113)、ウォーニングランプ21を消灯させる(ステップ114)。

0031

尚、上記ステップ112において挟み込みフラグがセットされていないと判定した場合(ステップ112:NO)、ECU20は、上記ステップ113及びステップ114の処理を実行しない。そして、ステップ115において計時フラグをクリアする構成となっている。

0032

以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)挟み込み検知装置としてのECU20は、各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWが所定の閾値W0を下回るか否かを判定する(逆負荷判定部、ステップ103)。そして、ECU20は、その各シート荷重Wa〜Wdの合計値TWが閾値W0を下回る逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続している場合(ステップ108:YES)には、そのシートの下方に異物が挟み込まれていると判定して挟み込みフラグをセットする(挟み込み判定部、ステップ105〜ステップ110)。

0033

即ち、シート1は、その下方に異物が挟み込まれることによって、上方に持ち上げられた状態になる。そして、このような逆負荷状態は、そのシート1の下方に挟み込まれた異物が除去されるまで継続することになる。従って、上記構成によれば、簡素な構成にて、精度よく、シート1の下方における異物の挟み込みを検知することができる。

0034

(2)また、シート1が上方に持ち上げられた逆負荷状態(負荷重状態)にあるか否かを判定する際、各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWを用いることで、例えば、坂道等、車両の傾きによる影響を抑えて、精度よく、そのシート1が逆負荷状態にあるか否かを判定することができる。そして、これにより、その挟み込み検知の精度を更に高めることができる。

0035

(3)更に、逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続する場合にシート1が継続して逆負荷状態にあると判定することにより、例えば車両走行時に生ずる上下方向の加速度変化の影響を抑えることができる。そして、これにより、より一層、その挟み込み検知の精度を向上させることができる。

0036

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ECU20は、各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの合計値TWが所定の閾値W0を下回る逆負荷状態が所定時間t0を超えて連続している場合に、そのシートの下方に異物が挟み込まれていると判定することとした。

0037

しかし、これに限らず、図4のフローチャートに示すように、まず、そのシート1が上方に持ち上げられる逆負荷状態にあるか否かの判定処理を実行する(逆負荷状態判定、ステップ201)。次に、その逆負荷状態が継続しているか否かの判定処理を実行する(逆負荷状態継続判定、ステップ202)。そして、この逆負荷状態継続判定の判定結果に基づいて、シート1の下方における異物の挟み込みを検知する構成(ステップ203〜ステップ205)であれば、その逆負荷状態判定及び逆負荷状態継続判定の内容は、任意に変更してもよい。

0038

具体的には、逆負荷状態継続判定については、必ずしも、その逆負荷状態が途切れることなく連続することを要件にしなくともよい。例えば、図5に示すように、所定の計測区間X内に所定の割合以上で前記逆負荷状態にある場合に、そのシート1が継続して逆負荷状態にあると判定する構成であってもよい。これにより、より好適に、例えば車両走行時に生ずる上下方向の加速度変化の影響を抑えることができる。

0039

・また、逆負荷状態判定についてもまた、例えば、各荷重センサ11a〜11dにより検出されるシート荷重Wa〜Wdの平均値(AW)を用いる等、必ずしも合計値TWを用いなくともよい。そして、その合計値TW及び平均値(AW)を組み合わせて用いる構成であってもよい。

0040

・各荷重センサ11の数及びその配置は、任意に変更してもよい。例えば、シート座面2sを車幅方向に2分割した場合における車幅方向中央側の領域(図2参照、領域α,γ又は領域β,δの何れか一方)に対応する2つの荷重センサ11を前後方向に離間して配置する形態としてもよい。そして、シート座面2sを車両前後方向に2分割した場合における後方側の領域(図2参照、領域γ,δ)に対応する2つの荷重センサ11を車幅方向に離間して配置する形態等としてもよい。

0041

・また、上記実施形態のように、各荷重センサ11a〜11dによって、当該荷重センサ11a〜11dが設けられた各領域α,β,γ,δについてのシート荷重Wa〜Wdを検出することが可能な場合には、これら各荷重センサ11a〜11dが設けられた領域α,β,γ,δのそれぞれについて、その逆負荷状態判定を行う構成としてもよい。これにより、その異物が挟み込まれた位置を特定することが可能になる。

0042

・更に、例えば、シート1の車幅方向中央側(図2参照、α,γ又は領域β,δの何れか一方)、或いは車両後方側(図2参照、領域γ,δ)等、偏った位置に荷重センサ11を配置した場合や、上記のような複数領域についての逆負荷状態判定を行う場合等には、その逆負荷状態の判定に用いる閾値W0を適宜補正する構成としてもよい。

0043

例えば、図6のフローチャートに示すように、車両に設けられた各種センサから車両の姿勢に関する車両状態量(例えば、加速度GやヨーレイトRy等)を取得し(ステップ301)、これらの車両状態量に基づき車両の傾きを推定する(傾き推定部、ステップ302)。そして、その推定結果に基づいて、逆負荷状態の判定に用いる閾値W0を当該逆負荷状態の判定を行う領域α,β,γ,δ毎に補正する構成にするとよい。これにより、例えば、坂道等、車両の傾きによる影響を抑えて、その挟み込み検知の精度を高めることができる。

0044

具体的には、図7に示すように、車両の傾きが前傾である場合には、シート1の前側に位置する領域α,βに関する逆負荷状態判定の閾値W0をプラス方向に補正し、後側の領域γ,δに関する閾値W0をマイナス方向に補正する。また、車両の傾きが後傾である場合には、上記前傾時とは反対に、前側の領域α,βに関する閾値W0をマイナス方向に補正し、後側の領域γ,δに関する閾値W0をプラス方向に補正する。更に、車両の傾きが左傾である場合には、左側の領域α,γに関する閾値W0をプラス方向に補正し、右側の領域β,δに関する閾値W0をマイナス方向に補正する。そして、車両の傾きが右傾である場合には、左側の領域α,γに関する閾値W0をマイナス方向に補正し、右側の領域β,δに関する閾値W0をプラス方向に補正する。

0045

また、各領域α,β,γ,δにおける閾値W0の補正量については、その推定された車両の傾きに応じた値とすることが望ましい。これにより、その挟み込み検知の精度を更に高めることができる。

0046

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
(イ)前記挟み込み判定部は、所定の計測区間内に所定の割合以上で前記逆負荷状態にある場合に、前記車両シートが継続して前記逆負荷状態にあると判定すること、を特徴とする車両シートの挟み込み検知装置。これにより、より好適に、例えば車両走行時に生ずる上下方向の加速度変化の影響を抑えることができる。

0047

(ロ)前記車両シートの下方には、複数の前記荷重センサが設けられるとともに、前記逆負荷判定部は、前記各荷重センサが設けられた領域のそれぞれについて前記車両シートが前記逆負荷状態にあるか否かを判定すること、を特徴とする車両シートの挟み込み検知装置。これにより、その異物が挟み込まれた位置を特定することが可能になる。

0048

(ハ)車両の傾きを推定する傾き推定部と、前記傾き推定部による推定結果に基づいて前記逆負荷状態の判定に用いる閾値を該逆負荷状態の判定を行う領域毎に補正する閾値補正部と、を備えること、を特徴とする車両シートの挟み込み検知装置。これにより、例えば、坂道等、車両の傾きによる影響を抑えて、その挟み込み検知の精度を高めることができる。

0049

1…シート、2…シートクッション、2s…シート座面、5…ロアレール、6…アッパレール、10…シートスライド装置、11(11a〜11d)…荷重センサ、20…ECU(挟み込み検知装置、逆負荷判定部、挟み込み判定部、傾き推定部及び閾値補正部)、21…ウォーニングランプ、F…床部、α,β,γ,δ…領域、W(Wa〜Wd)…シート荷重、W0…閾値、t…計測時間、t0…所定時間、X…計測区間。

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