(57)【要約】【課題】      本発明によれば、乗員検知用の荷重センサの出力値の校正が、校正に最適な条件下で自動的に行われる乗員検知装置を提供する。【解決手段】  自動車のシート１０に垂直方向に加わる荷重を検出する荷重センサ１Ａ〜１Ｄと、荷重センサ１Ａ〜１Ｄの出力値を取り込みシート１０に着座した乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重を検出するとともに、乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重に基づいて自動車に備えられたエアバッグの展開制御を行うエアバッグ制御装置３へ前記検出結果を出力する機能を有する乗員検知装置本体２とを備える乗員検知装置であって、乗員検知装置本体２は、荷重センサ１Ａ〜１Ｄの出力値の校正を行う機能と、校正を行った際に校正の履歴を記憶する機能をさらに備え、乗員検知装置本体２がエアバッグ制御装置３へ接続された際に、接続を確認しかつ校正の履歴を記憶していない場合にのみ校正を行う。【選択図】      図１
2006226768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のシートに垂直方向に加わる荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサの出力値を取り込み前記シートに着座した乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重を検出するとともに、前記乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重に基づいて前記自動車に備えられたエアバッグの展開制御を行うエアバッグ制御装置へ前記検出結果を出力する機能を有する乗員検知装置本体と、
を備える乗員検知装置であって、
前記乗員検知装置本体は、前記荷重センサの前記出力値の校正を行う機能と、前記校正を行った際に前記校正の履歴を記憶する機能をさらに備え、前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ接続された際に、該接続を確認しかつ前記校正の履歴を記憶していない場合にのみ前記校正を行うことを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ最初に接続される前の時点では、前記乗員検知装置本体が前記校正の履歴を記憶していないことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
【請求項３】
前記校正は、前記荷重センサが出力する出力値が所定の値となるように前記荷重センサの出力値の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
【請求項４】
前記所定の値がゼロであることを特徴とする請求項３に記載の乗員検知装置。
【請求項５】
前記接続の確認が、前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ接続確認信号を出力し、該接続確認信号に対する応答信号を該エアバッグ制御装置から受信したことで行われることを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
【請求項６】
前記乗員検知装置本体が、外部から所定の信号を取り込んだ際に前記校正の履歴を消去する機能をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員検知装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の乗員の安全性を確保するため、車体の外部から衝撃力が加わった際に、乗員に加わる衝撃力を緩和するエアバッグシステムが普及している。
【０００３】
このエアバッグシステムは、所定の方向から所定の大きさ以上の衝撃力が車体に加わった際に、その衝撃力を車体に設けたセンサが検出し、乗員の周囲に備えられたエアバッグを瞬時に展開させて、乗員に加わる衝撃力を緩和するものである。昨今では乗員の安全性の向上をさらに図るため、ハンドルの中央付近から展開する運転席用のエアバッグの他、インストルメントパネルから展開する助手席用エアバッグや、車両の左右天井付近から展開するカーテンエアバッグ、シートのドア側部分から展開するサイドエアバッグ等、１台の自動車に複数のエアバッグが備えられてきている。
【０００４】
このようなエアバッグシステムが備えるエアバッグは、より効果的に衝撃力を吸収するように、座席に着座した乗員の体格に合わせてその膨張量を制御することが望ましい。特に大人と子供では体格の差が大きいため、乗員が大人の場合と子供の場合でエアバッグの膨張量を制御する、いわゆるスマートエアバッグシステムが検討されている。
【０００５】
このようなエアバッグシステムを実現させるため、自動車のシートに荷重センサを組み込み、荷重センサの出力値によって乗員の有無および体重を検知し、車体の外部から衝撃力が加わった際に乗員の体重に合わせてエアバッグの膨張量を制御する乗員検知装置を備えたエアバッグシステムが提案されている。
【０００６】
乗員検知装置が乗員の荷重を検知するためには、例えばシートの脚部とシートレールとの間等、シートの荷重を受ける部分に荷重センサを取り付ければよい。しかしこの場合、シートの重量や、シートを車体に組み付ける際のボルトの締め付け力、または取り付け部分の歪等によって、各荷重センサにはシートに乗員が着座していない状態で不均等な荷重が加わり、各荷重センサから何らかの荷重値が出力される状態になってしまう。このような状態のままでは乗員が着座しても正しい荷重値は得られず、乗員検知を正しく行うことができないという問題がある。
【０００７】
このような問題に対し、車体にシートを組み付けた後に、各荷重センサの出力値が零となるように、荷重センサの出力値の校正を電気的に行う乗員検知装置が検討されており、乗員がシートに着座していないことを検出して校正を実施するもの（特許文献１）や、荷重センサの初期値に変動があった場合に外部端末から指令を与えて校正を実施するもの（特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２８３８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１４５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実用走行を始めた車両には、外部から車体に衝撃を受けた場合や、走行時の振動などによって車体やシートにひずみや変形が生じている場合があり、荷重センサにもその影響が及んでいる可能性がある。荷重センサには検出できる荷重の範囲があらかじめ設定されているため、車体やシートにひずみや変形が生じて荷重センサに荷重が加わっている状態で荷重センサの出力値の校正を行ってしまうと、校正しろが大きい場合は荷重の検出範囲が偏ってしまい、乗員検知を正しく行うことができなくなる場合がある。
【０００９】
例えば、荷重センサの荷重の検知範囲が−Ｗｋｇ〜＋Ｗｋｇで、荷重センサに＋０．６×Ｗｋｇ以上の荷重が加わったときに「乗員あり」の判断を行う設定であった場合に、校正値が−０．５×Ｗｋｇになったとすると、校正後の荷重センサの荷重の検知範囲は−１．５×Ｗｋｇ〜＋０．５×Ｗｋｇとなるため、校正後は＋０．６×Ｗｋｇ以上の荷重の判定ができず、「乗員あり」の判断ができなくなってしまう。
【００１０】
また、校正はシート上に物品等が何もない状態で実施する必要があるが、シート上に細かい物品等がある場合の荷重センサの出力値と荷重センサ自体の出力のずれによる出力値とを区別することは困難なため、校正時に注意をしないと、シート上に細かい物品等がある状態で校正を実施してしまう可能性がある。この場合、校正後の荷重センサの出力値は正確な値を示さなくなってしまう。
【００１１】
このため、荷重センサの出力値の校正は、車体やシートに歪等がない正常な状態にあり、シートが車体に組みつけられた後で、シート上に乗員および物品が一切ない状態の条件（以下校正実施条件と呼ぶ）の下で行う必要があり、このような校正実施条件を確実に設定できる工場での車両組み立て時に、できるだけ簡単な方法で実施されることが望ましい。また、校正実施条件下で校正が行われないと乗員検知が的確に行われなくなってしまうため、校正実施条件下で校正が一度実施された後は、校正が容易に実行できないようになっていることが望ましい。
【００１２】
本発明の課題は、乗員検知用の荷重センサの出力値の校正が、校正に最適な条件下で自動的に行われる乗員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】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自動車のシートに垂直方向に加わる荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサの出力値を取り込み前記シートに着座した乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重を検出するとともに、前記乗員の着座の有無および着座した乗員の荷重に基づいて前記自動車に備えられたエアバッグの展開制御を行うエアバッグ制御装置へ前記検出結果を出力する機能を有する乗員検知装置本体とを備える乗員検知装置であって、前記乗員検知装置本体は、前記荷重センサの前記出力値の校正を行う機能と、前記校正を行った際に前記校正の履歴を記憶する機能をさらに備え、前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ接続された際に、該接続を確認しかつ前記校正の履歴を記憶していない場合にのみ前記校正を行うことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、乗員検知装置本体がエアバッグ制御装置へ接続された際に、その接続を確認しかつ乗員検知装置本体が校正の履歴を記憶していない場合にのみ荷重センサの校正を行う。このため、シート上に乗員および物品等が一切ない状態の条件を確実に設定することができる工場での組み立て時に、乗員検知装置本体がエアバッグ制御装置へ接続されて電源が入れられた時点で校正が自動的に行われる。また乗員検知装置本体が構成の履歴を記憶していない場合にのみ校正が行われる。したがって一度校正が行われた後は容易に校正を実行することができないため、誤って適切な校正条件下にない状態で校正が行われることがない。
【００１５】
また請求項２の発明は、請求項１において、前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ最初に接続される前の時点では、前記乗員検知装置本体が前記校正の履歴を記憶していないことを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、工場での組み立て時に乗員検知装置本体がエアバッグ制御装置へ最初に接続される際は、乗員検知装置本体は校正の履歴を記憶していないため、適切な校正条件下にある工場での組み立て時に確実に校正が行われる。
【００１７】
また請求項３の発明は、請求項１において、前記校正は、前記荷重センサが出力する出力値が所定の値となるように前記荷重センサの出力値の補正を行うことを特徴としている。
【００１８】
また請求項４の発明は、請求項３において、前記所定の値がゼロであることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、例えばシートの脚部とシートレールとの間等、シートの荷重を受ける部分に荷重センサを取り付けた際に、シートの重量や、シートを車体に組み付ける際のボルトの締め付け力や取り付け部分の歪等によって、各荷重センサに不均等な荷重が加わった場合でも、荷重センサの出力値がゼロを含む所定の値となるように出力値の補正が行われるため、構成が行われた後はシートに着座した乗員の荷重を正しく検出することができる。
【００２０】
また請求項５の発明は、請求項１において、前記接続の確認が、前記乗員検知装置本体が前記エアバッグ制御装置へ接続確認信号を出力し、該接続確認信号に対する応答信号を該エアバッグ制御装置から受信したことで行われることを特徴としている。
【００２１】
上記構成によれば、乗員検知装置本体がエアバッグ制御装置への接続を確認した時点で自動的に校正が行われるため、校正を行うための特別の作業は不要である。
【００２２】
また請求項６の発明は、請求項１において、前記乗員検知装置本体が、外部から所定の信号を取り込んだ際に前記校正の履歴を消去する機能をさらに有することを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、修理等で強制的に校正が必要になった場合に校正を実施することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、乗員検知用の荷重センサの出力値の校正が、校正に最適な条件下で自動的に行われる乗員検知装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面従って説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明の実施例のブロック図であり、図２は荷重センサが取り付けられた助手席シートの構造を表した図であり、図３は車体全体に対する助手席シートおよび本発明の構成要素の位置を表した略図である。本実施例では、助手席用の乗員検知装置について説明する。
【００２７】
荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、乗員検知装置本体２に電気的に接続されている。この荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄは、シート１０を支持するシートフレーム１０Ｄの脚部と、車体１００のフロア１００Ｅに取り付けられたシートレール支持部１００Ａ〜１００Ｄに取り付けられたシートレール１１、１１との間に取り付けられている。その平面上の配置は、１Ａが前右、１Ｂが前左、１Ｃが後右、１Ｄが後左となっている。
【００２８】
シートフレーム１０Ｄ上には、シート１０が、車体の前後方向に摺動可能に取り付けられている。このシート１０は、シート座面部１０Ａ、シート背面部１０Ｂ、ヘッドレスト１０Ｃを備えている。
【００２９】
乗員検知装置本体２は、エアバッグユニット４を制御するエアバッグ制御装置３に電気的に接続されている。この乗員検知装置本体２は、シート１０のシートフレーム１０Ｄ下方のフロア１００Ｅに固定されている。またエアバッグ制御装置３は、センターコンソール２０の内部に取り付けられている。
【００３０】
エアバッグ制御装置３はエアバッグユニット４に電気的に接続されている。エアバッグユニット４は、ハンドル中心部に配置された運転席用エアバッグユニット４Ａ（ブロック図のみ表示）、インストルメントパネルに配置された助手席用エアバッグユニット４Ｂ（ブロック図のみ表示）、左右天井に配置された左右カーテンエアバッグユニット４Ｃ，４Ｄ（ブロック図のみ表示）を備えている。また、外部からの衝撃力を検知するセンサ（図示省略）と電気的に接続されている。
【００３１】
乗員検知装置本体２は、ＣＰＵ２Ａ、記憶部２Ｂ、通信インターフェース２Ｄ（図中では通信Ｉ／Ｆと記載）、電源２Ｅを備えている。ＣＰＵ２Ａは荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄからの出力値を取り込む。またＣＰＵ２Ａは記憶部２Ｂとデータのやり取りが可能なように記憶部２Ｂと電気的に接続されている。さらにＣＰＵ２Ａは、通信インターフェース２Ｄを介してエアバッグ制御装置３とのデータのやり取りが可能なように、通信インターフェース２Ｄと電気的に接続されている。電源２ＥはＣＰＵ２Ａおよび荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄに対して電源を供給する。
【００３２】
記憶部２Ｂは、荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの出力値の校正の実施の有無を記憶する校正履歴記憶領域２Ｃを備えている。
【００３３】
校正履歴記憶領域２Ｃには初期状態ではデータは書き込まれておらず、校正が行われた際に校正の実施の有無を表すデータ、例えば校正を実施した日付等がＣＰＵ２Ａによって書き込まれる。
【００３４】
エアバッグ制御装置３は、ＣＰＵ３Ａ、通信インターフェース３Ｂ（図中では通信Ｉ／Ｆと記載）を備えており、通信インターフェース３Ｂを介して乗員検知装置本体２とデータのやり取りが可能となっている。
【００３５】
次に、本実施例の基本作用を図４、図５のフローチャートを用いて説明する。図５は図４のステップＳ１０２の内容をさらに詳細なフローとして表したものである。
【００３６】
ステップＳ１０１では、自動車のイグニッション電源ＩＧＮ（図示省略）がＯＮになっているかどうかが判定され、ＯＮの場合は、フローはステップＳ１０２へ進み、ＯＦＦの場合は、フローはステップＳ１０１へ戻る。
【００３７】
ステップＳ１０２では、乗員検知装置本体２がエアバッグ制御装置３に接続されたかどうかが判定される。
【００３８】
この判定は、以下のように行われる。
【００３９】
図５のステップ２０１において、乗員検知装置本体２のＣＰＵ２Ａは、ＩＧＮがＯＮになると通信インターフェース２Ｄを通じてエアバッグ制御装置３へ所定の信号、例えば「１」を意味する信号を送信する。
【００４０】
ステップＳ２０２において、乗員検知装置本体２がエアバッグ制御装置３に接続されている場合は、エアバッグ制御装置３のＣＰＵ３Ａは通信インターフェース３Ｂを介してこの信号を取り込み、ＣＰＵ３Ａはこの信号を受け取った後に乗員検知装置本体２のＣＰＵ２Ａへ所定の信号、例えば「１」を意味する信号を送信する。ＣＰＵ２Ａはこの信号を受信信号として取り込んで「１」であると認識した時点で、フローはステップＳ２０３へ移行する。
【００４１】
ステップＳ２０２において、乗員検知装置本体２がエアバッグ制御装置３に接続されていない場合は、ＣＰＵ２ＡはＣＰＵ３Ａからの受信信号「１」を受け取らないため、フローはステップＳ２０４へ移行する。ステップＳ２０４では、ＣＰＵ２ＡがＣＰＵ３Ａに対して所定信号「１」を出力した時点から所定時間が経過したかどうかが判定される。所定時間が経過していない場合は、フローはステップＳ２０２へ戻る。所定時間が経過している場合は、フローはステップＳ２０５へ移行する。
【００４２】
ステップＳ２０３では、乗員検知装置本体２とエアバッグ制御装置３の接続がなされているとＣＰＵ２Ａが判断して、ステップは図４のステップＳ１０３へ移行する。
【００４３】
ステップＳ２０５では、乗員検知装置本体２とエアバッグ制御装置３は接続されていないものとＣＰＵ２Ａが判断して、ステップは図４のステップＳ１０６へ移行する。
【００４４】
このようにして、ＩＧＮがＯＮになった後所定時間内に、乗員検知装置本体２がエアバッグ制御装置３に接続されたかどうかが判定される。
【００４５】
ステップＳ１０３では、記憶部２Ｂに設けられた校正履歴記憶領域２Ｃに、校正を実施したデータが記録されているかどうかがＣＰＵ２Ａによって判定される。
【００４６】
ＣＰＵ２Ａは、校正履歴記憶領域２Ｃ内のデータを読み出し、読み出したデータが「データなし」を意味する「０」でない場合は、すでに校正を実施していると判定して、フローはステップＳ１０６へ進み、動作は終了する。
【００４７】
読み出したデータが「データなし」を意味する「０」の場合は、まだ校正を実施していないと判定して、フローはステップＳ１０４へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ２Ａによって以下のように校正が行われる。
【００４９】
ＣＰＵ２Ａは、シート１０に乗員が着座していない状態の荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄの荷重データＷＡ１、ＷＢ１、ＷＣ１、ＷＤ１をそれぞれ取り込み、その値を初期値として記憶部２Ｂに記憶させる。これ以降、乗員がシート１０に着座して荷重センサ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１ＤのデータＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＤを取り込んだ場合は、記憶した初期値ＷＡ１、ＷＢ１、ＷＣ１、ＷＤ１を受け取ったデータＷＡ、ＷＢ、ＷＣ、ＷＤから差し引いた値、すなわち荷重センサ１ＡにおいてはＷＡ−ＷＡ１を、荷重センサ１ＢにおいてはＷＢ−ＷＢ１を、荷重センサ１ＣにおいてはＷＣ−ＷＣ１を、荷重センサ１ＤにおいてはＷＤ−ＷＤ１を、乗員の荷重データとして扱う。
【００５０】
このようにすることで、シートの重量や、シートを車体に組み付ける際のボルトの締め付け力や取り付け部分の歪等によって、各荷重センサに不均等な荷重が加わり、シートに乗員が着座していない状態で各荷重センサから何らかの荷重データが出力されてしまう状態にあっても、乗員の荷重を適切に算出して乗員の有無を判断することが可能となる。
【００５１】
校正後、フローはステップＳ１０５へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１０５では、校正が実施されたこと（以降、校正履歴と呼ぶ）をＣＰＵ２Ａが校正履歴記憶領域２Ｃに記憶させる。記憶させる内容は、ＣＰＵ２Ａが校正の実施の有無を判断できれば良いため、所定の値、例えば「１」を表すデータ、あるいは校正を実施した年月日を表すデータ、荷重センサの初期値ＷＡ１、ＷＢ１、ＷＣ１、ＷＤ１等を用いることができる。
【００５３】
ＣＰＵ２Ａが校正履歴記憶領域２Ｃに校正履歴を記憶させた後、フローはステップＳ１０６へ進んで、動作は終了する。
【００５４】
以上のように、本発明においては、ＩＧＮがＯＮの際に、乗員検知装置本体２とエアバッグ制御装置３を接続するだけで、自動的に荷重センサ１Ａ〜１Ｄの出力値の校正が実施されるため、校正を実施するための手間をかけることなく校正を実施することが可能である。
【００５５】
また、乗員検知装置本体２の記憶部２Ｂに備えられた校正履歴記憶領域２Ｃに校正履歴がない場合のみ校正が実施されるため、工場出荷前に校正実施条件の下で校正が一度実施された後は、修理等により乗員検知装置本体２とエアバッグ制御装置３の接続を一旦外した後に再度接続しても、自動的に校正が実施されることがない。このため、校正実施条件にない状況、例えばシート１０のシート座面部１０Ａに物品を載せた状態で自動的に校正が行われることが無く、乗員検知装置本体２の適切な動作を損なうことがない。
【００５６】
また、外部からの信号により校正履歴記憶領域２Ｃに記憶されたデータを消去可能な構成にしておくことで、強制的に校正が可能となり、修理や整備等で校正が必要となった場合に、利便性をより向上することができる。
【００５７】
なお本実施例では、助手席の乗員検知に用いる乗員検知装置の例について記述したが、他の座席の乗員検知に用いる乗員検知装置に本発明を適用することも可能である。
【００５８】
また荷重センサ１Ａ〜１Ｄの取り付け位置および個数は、本実施例に限定されることはなく、乗員の荷重を検出できる位置および個数であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の実施例における荷重センサの取り付け位置を示す図である。
【図３】本発明の実施例を備えた車両の平面図の略図である。
【図４】本発明の実施例の動作を表すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例の動作を表す他のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ〜１Ｄ  荷重センサ
２  乗員検知装置本体
２Ａ  ＣＰＵ
２Ｂ  記憶部
２Ｃ  校正履歴記憶領域
２Ｄ  通信インターフェース
２Ｅ  電源
３  エアバッグ制御装置
３Ａ  ＣＰＵ
３Ｂ  通信インターフェース
４  エアバッグユニット
４Ａ  運転席用エアバッグユニット
４Ｂ  助手席用エアバッグユニット
４Ｃ  左カーテンエアバッグユニット
４Ｄ  右カーテンエアバッグユニット
１０  シート
１０Ａ  シート座面部
１０Ｂ  シート背面部
１０Ｃ  ヘッドレスト
１０Ｄ  シートフレーム
１１  シートレール
２０  センターコンソール
１００  車体
１００Ａ〜１００Ｄ  シートレール支持部
１００Ｅ  フロア
【図１】
2006226768.tif 000003
【図２】
2006226768.tif 000004
【図３】
2006226768.tif 000005
【図４】
2006226768.tif 000006
【図５】
2006226768.tif 000007