(57)【要約】      （修正有）【課題】誤作動を生じることなく確実に大人と子供とを判別し得る車両用乗員検出装置を提供する。【解決手段】シートに着座する乗員が子供であるか否かを判定する判定回路を備える車両用乗員検出装置であって、判定回路は、シートベルト装置の装着状態において、座部の全領域に作用する全荷重Ｗが所定の範囲（αｔｈ〜βｔｈ）内にあるか否かを判定し、当該所定の範囲内にある場合、前部外側領域に作用する前部外側荷重Ｆｏが第１の閾値γｔｈ以上でありかつ前部内側領域に作用する前部内側荷重Ｆｉに対する前部外側荷重Ｆｏの比(Ｆｏ/Ｆｉ)が第２の閾値Ｆｔｈ以上であるとき、および両内側領域に作用する両内側荷重(Ｆｏ＋Ｒｉ)に対する両外側領域に作用する両外側荷重(Ｆｏ＋Ｒｏ)の比（(Ｆｏ＋Ｒｏ)/(Ｆｉ＋Ｒｉ)）が第３の閾値Ａｔｈ以上であるときに、それぞれ着座者が子供であると判定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートの座部の前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重に基づいて前記シートに着座する乗員が子供であるか否かを判定する判定回路を備える車両用乗員検出装置であって、
前記シートの車外側にはタングプレートが設けられたシートベルトを車体に結合するためのアンカーが配置され、前記シートの車内側には前記タングプレートが解除可能に係止されるバックルが配置されており、
前記判定回路は、前記シートベルトの装着状態において、前記座部の全領域に作用する全荷重が所定の範囲内にあるか否かを判定し、当該所定の範囲内にある場合、前記前部外側領域に作用する前部外側荷重が第１の閾値以上でありかつ前記前部内側領域に作用する前部内側荷重に対する前記前部外側荷重の比が第２の閾値以上であるとき、又は、前記両内側領域に作用する両内側荷重に対する前記両外側領域に作用する両外側荷重の比が第３の閾値以上であるときに、それぞれ着座者が子供であると判定することを特徴とする車両用乗員検出装置。
【請求項２】
前記車両用シートの前記座部の前記各領域には、各領域に作用する荷重を検出するための前部内側領域センサ、前部外側領域センサ、後部内側領域センサおよび後部外側領域センサがそれぞれ設けられ、前記判定回路は、前記シートベルトの装着状態で、前記全領域センサによって得られた全荷重値と前記所定の範囲を規定する両臨界値とを比較し、前記前部外側領域センサにより得られた前部外側荷重値と前記第１の閾値とを比較し、前記前部内側領域センサにより得られた前部内側荷重値に対する前記前部外側領域センサにより得られた前部外側荷重値の比と前記第２の閾値とを比較し、また前記両内側領域センサにより得られた両内側荷重値に対する前記両外側領域センサにより得られた両外側荷重値の比と前記第３の閾値とを比較する請求項１に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項３】
前記所定の範囲の上限を規定する上方臨界値は、法規で規定されている子供用拘束装置のうち最も重い子供用拘束装置の重量と、法規で規定されているシートベルトによる子供用拘束装置の最大締め付け力と、法規で規定されている子供用拘束装置を用いる子供の最大体重との和で求められる請求項２に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項４】
前記第１の閾値が、前記シートベルトによる前記子供用拘束装置の締め付け時における前部外側領域センサにより得られる前部外側荷重値の最小値に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項５】
前記第１の閾値が約３ｋｇに設定されている請求項４に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項６】
前記第２の閾値が約１．９に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項７】
前記第３の閾値が約２．０に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用乗員検出装置。
【請求項８】
車両用シートの座部の前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重に基づいて前記シートに着座する乗員が子供であるか否かを判定する判定回路を備える車両用乗員検出装置であって、
前記シートの車外側にはタングプレートが設けられたシートベルトを車体に結合するためのアンカーが配置され、前記シートの車内側には前記タングプレートが解除可能に係止されるバックルが配置されており、
前記判定回路は、前記シートベルトの装着状態において、前記座部の全領域に作用する全荷重が所定の範囲内にあるか否かを判定し、当該所定の範囲内にある場合、前記全荷重に占める前記両外側領域に作用する両外側荷重の割合が、所定閾値以上であるときに着座者が子供であると判定すると共に、該閾値を前記全荷重の大きさに応じて変化させることを特徴とする車両用乗員検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートに着座している乗員が例えばチャイルドシートのような子供用拘束装置を介して着座した子供であるか否かを判定する車両用乗員検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示すように、車両のシート１を支持する４つの支持脚部２のそれぞれに荷重センサ３を組み付け、その出力値によって乗員が大人であるか子供であるかを判定する乗員検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
それぞれに荷重センサ３が組み込まれた各支持脚部２は、シート１の座部１ａを前後左右の４つの領域（前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域）に区画したとき、各領域を支持するようにそれぞれの領域に対応して配置されている。これら支持脚部２は一対のシートレール４に沿って移動可能であることから、シート１はシートレール４に沿って車両の前後方向へ移動可能である。また、シート１は、所望の前後位置で係止可能なように、支持されている。
【０００４】
そして、各荷重センサ３から出力される検出値の合計値からシート１に着座している乗員の体重を算出し、この算出値と、大人および子供を判別する閾値との比較により、シート１上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する。
【０００５】
また、シートベルト装置５によって図示しないがチャイルドシートのような子供用拘束装置（以下、ＣＲＳと称す。）をシート１に装着すると、シートベルト装置５のシートベルト５ａの引張力によって剛性を有するＣＲＳがシート１の左右方向に傾く傾向があるので、ＣＲＳを装着した場合には、シート１の座部１ａの左右に荷重差が生じ、これによりＣＲＳの使用を検知することができる。
【０００６】
一方、シート１に着座した乗員が大人である場合、シートベルト５ａの張力が乗員の体によって吸収されることから、シートベルト装置５の装着状態すなわちシートベルト５ａの装着状態であっても、乗員が座部１ａに片側に片寄ることなくその中央部に座る限り、そのような荷重差が生じることはない。
【０００７】
従って、シートベルト５ａの装着状態でのシート１の座部１ａに作用する荷重差が生じるか否かによって、乗員が子供であるか否かを判別することができる。
【０００８】
そして、大人であると判定された場合、乗員に衝撃を与える虞のあるときにエアバック装置のような乗員保護装置が作動され、また子供であると判定された場合、子供が乗員保護装置で損傷を受けることを防止するために、そのような乗員保護装置の作動が抑制あるいは阻止される。
【特許文献１】特開２００３−２４６２５６号公報（第３および４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の検出装置では、体重の軽い大人がシート１の座部１ａの片側に片寄って座った場合、座部１ａの左右すなわち両側に生じる荷重差がＣＲＳを取り付けるためのシートベルト装着状態で生じる荷重差と近似することがあるので、その場合に大人とＣＲＳの使用による子供との間で誤判定を生じることがある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、誤動作を生じることなく確実に大人と子供とを判別し得る車両用乗員検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、車両用シートの座部の前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重に基づいて前記シートに着座する乗員が子供であるか否かを判定する判定回路を備える車両用乗員検出装置であって、前記シートの車外側にはタングプレートが設けられたシートベルトを車体に結合するためのアンカーが配置され、前記シートの車内側には前記タングプレートが解除可能に係止されるバックルが配置されており、前記判定回路は、前記シートベルトの装着状態において、前記座部の全領域に作用する全荷重が所定の範囲内にあるか否かを判定し、当該所定の範囲内にある場合、前記前部外側領域に作用する前部外側荷重が第１の閾値以上でありかつ前記前部内側領域に作用する前部内側荷重に対する前記前部外側荷重の比が第２の閾値以上であるとき、又は、前記両内側領域に作用する両内側荷重に対する前記両外側領域に作用する両外側荷重の比が第３の閾値以上であるときに、それぞれ着座者が子供であると判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る発明では、シートベルトの装着状態において、まず前記座部の全領域に作用する全荷重が所定の範囲内にあるか否かが判定される。そして、全荷重が所定の範囲の上方臨界値を越えるとき、従来におけると同様に大人であると判定され、また所定の範囲の下方臨界値を下回るとき、従来におけると同様に子供であると判定される。
【００１３】
また、全荷重が所定の範囲内にある場合、基本的には、運転席以外の座席の前部の左右すなわち両側領域に所定の荷重差があるときにＣＲＳの使用と判定することができるが、例えば、助手席に着座した大人がシート座部の最後部でシートベルトのアンカー側に大きく片寄って着座したときに、これと同様な判定結果が含まれることがある。
【００１４】
このような大きく片寄った片座りは、シートベルトの装着によって防止できるので、このような大きく片寄った片座りによる誤判定を防止するために、シートベルトの装着状態で、前部内側領域に作用する前部内側荷重と前部外側領域に作用する前部外側荷重との差を比として求め、この比の値からＣＲＳの使用状態か否かすなわち乗員が子供か大人かを判定することができる。
【００１５】
しかしながら、シートベルトの装着状態であっても、助手席の大人がシート座部の前部で前記したアンカー側に僅かに片寄って座る、いわゆる軽い片座りをすることを防止することはできない。また、この大人の軽い片座りによって、ＣＲＳの使用時におけると同様に、前部の内側領域および外側領域に作用する前部荷重比が増大する。ところが、このような大人の軽い片座りによって検出される前部外側領域に作用する荷重は、ＣＲＳの使用時におけるそれと比較して小さい。
【００１６】
このことから、予め、ＣＲＳの使用時における前部外側領域の最小値を第１の閾値とし、この第１の閾値を適切に設定することにより、前部外側領域に作用する荷重が、この第１の閾値未満の場合には、例え前部内側荷重に対する前部外側荷重の比が第２の閾値以上の値を示しても、大人の軽い片座りであると判断することができる。
【００１７】
従って、全荷重が所定の範囲内にある場合、前部外側荷重が第１の閾値以上でありかつ前部内側荷重に対する前部外側荷重の比が第２の閾値以上であるとき、シート上の乗員がＣＲＳを使用した子供であると判定することができる。
【００１８】
また、全荷重が所定の範囲内にある場合、同様に、シート座部に作用する両内側荷重に対する両外側荷重の比を第３の閾値と比較することによっても、ＣＲＳの使用を検出することができる。
【００１９】
このことから、全荷重が所定の範囲内にある場合には、前記した両判定手法の併用によって、いずれか一方の判定手法によってしか検出できないＣＲＳの使用をも確実に検出することができるので、確実にＣＲＳを使用した子供を検出することができる。
【００２０】
従って、請求項１に記載の発明によれば、大人の片座りによる誤判断を防止し、ＣＲＳの装着を確実に検出することができるので、確実に大人と子供とを判別し得る車両用乗員検出装置を得ることができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用乗員検出装置において、前記車両用シートの前記座部の前記各領域に、各領域に作用する荷重を検出するための前部内側領域センサ、前部外側領域センサ、後部内側領域センサおよび後部外側領域センサがそれぞれ設けられ、前記判定回路が前記シートベルトの装着状態で前記全領域センサによって得られた全荷重値と前記所定の範囲を規定する両臨界値とを比較し、前記前部外側領域センサにより得られた前部外側荷重値と前記第１の閾値とを比較し、前記前部内側領域センサにより得られた前部内側荷重値に対する前記前部外側領域センサにより得られた前部外側荷重値の比と前記第２の閾値とを比較し、また前記両内側領域センサにより得られた両内側荷重値に対する前記両外側領域センサにより得られた両外側荷重値の比と前記第３の閾値とを比較することを特徴とする。
【００２２】
このようなセンサとして、例えば歪みセンサを用いることができ、各センサを例えばシートの支持脚部に組み込むことにより、シートの各領域に作用する荷重を適正に検出することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用乗員検出装置において、前記所定の範囲の上限を規定する上方臨界値は、法規で規定されている子供用拘束装置のうち最も重い子供用拘束装置の重量と、法規で規定されているシートベルトによる子供用拘束装置の最大締め付け力と、法規で規定されている子供用拘束装置を用いる子供の最大体重との和で求められることを特徴とする。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の車両用乗員検出装置において、前記第１の閾値として、前記シートベルトによる前記子供用拘束装置の締め付け時における前部外側領域センサにより得られる前部外側荷重値の最小値が採用されていることを特徴とする。
【００２５】
このように上方臨界値及び第１の閾値を設定することにより、より正確な判定が可能となる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用乗員検出装置において、前記第１の閾値が約３ｋｇに設定されていることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の車両用乗員検出装置において、前記第２の閾値が約１．９に設定されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の車両用乗員検出装置において、前記第３の閾値が約２．０に設定されていることを特徴とする。
【００２９】
前記した第１〜第３の閾値については、適宜、実験によって最適な値を設定することができるが、一般的には、前記した各値を採用することにより、高精度での判定が可能となる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、車両用シートの座部の前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重に基づいて前記シートに着座する乗員が子供であるか否かを判定する判定回路を備える車両用乗員検出装置であって、前記シートの車外側にはタングプレートが設けられたシートベルトを車体に結合するためのアンカーが配置され、前記シートの車内側には前記タングプレートが解除可能に係止されるバックルが配置されており、前記判定回路は、前記シートベルトの装着状態において、前記座部の全領域に作用する全荷重が所定の範囲内にあるか否かを判定し、当該所定の範囲内にある場合、前記全荷重に占める前記両外側領域に作用する両外側荷重の割合が、所定閾値以上であるときに着座者が子供であると判定すると共に、該閾値を前記全荷重の大きさに応じて変化させることを特徴としている。
【００３１】
請求項８に係る発明では、全荷重に占める両外側荷重の割合に基づいて着座者の判定を行なう際に、判定基準となる所定の閾値を全荷重の大きさに応じて変化させるので、ＣＲＳがシートベルトによって締め付けられて全荷重が大人相当になっても、ＣＲＳを取付けた場合を的確に判断することができる。
【００３２】
特に、体重の比較的重い子供がＣＲＳに着座した場合であっても、正確に判定することができる。
【００３３】
さらに、体重が比較的軽い大人に対しても、余裕のある閾値を設定することができ、誤判定を防止することが可能である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、シートベルトの装着状態での各荷重比が求められ、この荷重比と各閾値との比較によって、子供であるか否かが判定されることから、着座した乗員が子供であるか大人であるかを判定することができ、また、大人の軽い片座りによる誤判定をも確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明を図示の実施例に沿って以下に詳細に説明する。なお、上述の従来例と同等の部位については同一符号を使用し、詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００３６】
本発明の実施例１に係る車両用乗員検出装置１０は、図１に示すように、例えば図６に示したと同様な車両用シート１の座部１ａの４つの支持脚部２のそれぞれに組み込まれた４つの荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）と、判定回路６とを備える。シート１は、従来よく知られているように、各支持脚部２で、一対のシートレール４上を車両の前後方向に移動可能であり、所望の前後位置で解除可能に係止される。
【００３７】
シート１は助手席シートであり、図示の例では、シート１が設けられた車両は、北米仕様の左ハンドル車である。従って、図６に示すシート１の座部１ａに着座した乗員の右手側がドア窓側すなわち車外側であり、これと反対側が車内側となる。
【００３８】
このシート１の車外側には、シートベルト装置５のシートベルト５ａの一端を巻き取る巻取り器５ｂと、シートベルト５ａの他端を図示しない車体に結合するためのアンカー５ｃとが配置されており、シート１の車内側には、シートベルト５ａに設けられたタングプレート５ｄを解除可能に係止するバックル５ｅが配置されている。
【００３９】
各支持脚部２に組み込まれた荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）は、従来と同様な歪みセンサで構成することができる。各荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）は、座部１ａの座面を車両の前後および左右方向に４つに区画して形成される前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域のそれぞれを支持すべく設けられた支持脚部２に組み込まれている。
【００４０】
従って、座部１ａの前部における外側領域すなわちアンカー側領域を支持する支持脚部２に設けられた前部外側荷重センサ３Ｆｏは、前部外側領域に作用する荷重Ｆｏに応じた電気信号を判定回路６に出力する。
【００４１】
以下同様に、座部１ａの前部における内側領域すなわちバックル側領域を支持する支持脚部２に設けられた前部内側荷重センサ３Ｆｉは、前部内側領域に作用する荷重Ｆｉに応じた電気信号を判定回路６に出力し、座部１ａの後部におけるアンカー側領域である外側領域を支持する支持脚部２に設けられた後部外側荷重センサ３Ｒｏは、後部外側領域に作用する荷重Ｒｏに応じた電気信号を判定回路６に出力し、座部１ａの後部におけるバックル側領域である内側領域を支持する支持脚部２に設けられた後部内側荷重センサ３Ｒｉは、後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに応じた電気信号を判定回路６に出力する。
【００４２】
各荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）からの出力信号を受ける判定回路６は、シートベルト装置５の使用すなわちシートベルト５ａの装着を検出するためのバックルスイッチ７と、座部１ａ上の乗員が大人であるか子供であるかを判定するための各閾値（αｔｈ、βｔｈ、γｔｈ、ＦｔｈおよびＡｔｈ）および座部１ａ上の乗員の重量Ｗを算出するためのデータの他、前記判定に必要な種々のデータを格納するＥＥＰＲＯＭ８とに接続されている。
【００４３】
バックルスイッチ７は、図６に示すシートベルト装置５のバックル５ｅ内に組み込まれており、該バックルにシートベルト５ａのタングプレート５ｄが挿入され、係止されたとき、その結合を解除されるまで、出力信号を判定回路６に出力する。
【００４４】
判定回路６は、各荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）から座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重に応じた出力信号を受けると、この出力信号値と、ＥＥＰＲＯＭ８に格納された乗員重量Ｗを算出するデータとを用いて、乗員重量Ｗを算出し、算出した乗員重量ＷをＥＥＰＲＯＭ８に書き込む。
【００４５】
なお、この乗員重量Ｗは、シート１の座部１ａの全領域に作用する全荷重である。
【００４６】
この判定回路６による乗員重量Ｗの算出では、基本的に、各荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）からの出力信号値の合算による総和値が求められる。しかしながら、乗員は、一般的に、車両フロアに足をつけてシート１に着座することから、計測体重を示す前記総和値が実際の体重を示す値よりも小さくなることがあるので、その分、ＥＥＰＲＯＭ８に格納された補正データで補正することができる。
【００４７】
また、判定回路６は、バックルスイッチ７からの出力信号を受けると、シートベルト５ａの装着を検知し、このシートベルト５ａの装着を検知すると、各荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）からの出力信号と、ＥＥＰＲＯＭ８に格納された乗員重量Ｗおよび各閾値（αｔｈ、βｔｈ、γｔｈ、ＦｔｈおよびＡｔｈ）を用いた演算により、シート１の着座乗員が大人であるか子供であるかを判定する。
【００４８】
このシート１に乗員が着座したときの座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重例が図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示されている。
【００４９】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、シートベルト装置５でシート１に図示しないＣＲＳを装着し、このＣＲＳを介して子供がシート１に着座した状態の荷重例を示している。図２（ａ）はシート１が最前方位置にあるときの例であり、図２（ｂ）はシート１が最後方位置にあるときの例である。
【００５０】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示されているように、シートベルト５ａの装着前では、シート１の位置に拘わらず、座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重Ｆｉ、Ｆｏ、ＲｉおよびＲｏは、それぞれ７ｋｇ、７ｋｇ、４ｋｇおよび４ｋｇを示した。
【００５１】
しかしながら、シートベルト装置５のタングプレート５ｄをバックル５ｅに係止したシートベルト５ａの装着状態では、シート１が最前方位置にある場合、図２（ａ）に示すように、前部内側領域の荷重Ｆｉは７ｋｇから４ｋｇに減少し、前部外側領域の荷重Ｆｏは７ｋｇから５ｋｇに減少するが、後部内側領域の荷重Ｒｉは４ｋｇから５ｋｇに増大し、後部外側領域の荷重Ｒｏは４ｋｇから１３ｋｇに増大する。
【００５２】
他方、シートベルト５ａの装着状態でシート１が最後方位置にある場合、図２（ｂ）に示すように、前部内側領域の荷重Ｆｉは７ｋｇから４ｋｇに減少し、前部外側領域の荷重Ｆｏは７ｋｇから９ｋｇに増大し、後部内側領域の荷重Ｒｉは４ｋｇで変化せず、後部外側領域の荷重Ｒｏは４ｋｇから１０ｋｇに増大する。
【００５３】
このことから、シート１が最前方位置および最後方位置のいずれにあっても、シートベルト５ａを装着すると、シートベルト５ａの引張り力によって座部１ａのアンカー５ｃが設けられた後部外側領域の荷重Ｒｏが大きく増大することが理解できる。
【００５４】
また、このような荷重例から、シート１が最前方位置にある場合および最後方位置にある場合について、以下のような式が導き出された。
【００５５】
［シート１が最前方位置にある場合］
座部１ａの前部における左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏの前部内側領域に作用する荷重Ｆｉに対する比（Ｆｏ／Ｆｉ）については、
Ｆｏ／Ｆｉ＞１．２                      …（１）
座部１ａの全体の左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏおよび後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの合計値の前部内側領域に作用する荷重Ｆｉおよび後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））については、
（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ）＞２．０    …（２）
座部１ａの後部における左右の荷重比、すなわち後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（Ｒｏ／Ｒｉ）については、
Ｒｏ／Ｒｉ＞１．８                      …（３）
［シート１が最後方位置にある場合］
座部１ａの前部における左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏの前部内側領域に作用する荷重Ｆｉに対する比（Ｆｏ／Ｆｉ）については、
Ｆｏ／Ｆｉ＞１．９                      …（４）
座部１ａの全体の左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏおよび後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの合計値の前部内側領域に作用する荷重Ｆｉおよび後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））については、
（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ）＞１．６    …（５）
座部１ａの後部における左右の荷重比、すなわち後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（Ｒｏ／Ｒｉ）については、
Ｒｏ／Ｒｉ＞１．３                      …（６）
これらに対し、図２（ｃ）および図２（ｄ）は、ＣＲＳを使用しない大人がシート１に着座した状態の荷重例を示し、図２（ｃ）はシート１の後部片側すなわち後部アンカー側に片座りした例であり、図２（ｄ）はシート１の前後の中央部でアンカー側に片座りした例である。大人の着座例では、シートベルト５ａの張力が乗員の体で吸収されることから、シートベルト５ａの装着前後で座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重Ｆｉ、Ｆｏ、ＲｉおよびＲｏが変化することはない。
【００５６】
図２（ｃ）に示されているように、大人がシート１の後部アンカー側に片座りした場合、座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重Ｆｉ、Ｆｏ、ＲｉおよびＲｏは、それぞれ４ｋｇ、５ｋｇ、９ｋｇおよび１８ｋｇを示した。
【００５７】
また、図２（ｄ）に示されているように、大人がシート１の前後の中間部のアンカー側に片座りした場合、座部１ａの前部内側領域、前部外側領域、後部内側領域および後部外側領域の各領域に作用する荷重Ｆｉ、Ｆｏ、ＲｉおよびＲｏは、それぞれ８ｋｇ、９ｋｇ、６ｋｇおよび１５ｋｇを示した。
【００５８】
このような荷重例から、大人がシート１の後部アンカー側および前後中間部のアンカー側にそれぞれ片座りした場合について、以下のような式が導き出された。
【００５９】
［大人がシート１の後部アンカー側に片座りした場合］
座部１ａの前部における左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏの前部内側領域に作用する荷重Ｆｉに対する比（Ｆｏ／Ｆｉ）については、
Ｆｏ／Ｆｉ＜１．６                      …（７）
座部１ａの全体の左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏおよび後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの合計値の前部内側領域に作用する荷重Ｆｉおよび後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））については、
（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ）＜１．８    …（８）
座部１ａの後部における左右の荷重比、すなわち後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（Ｒｏ／Ｒｉ）については、
Ｒｏ／Ｒｉ＜３                          …（９）
［大人がシート１の前後中間部のアンカー側に片座りした場合］
座部１ａの前部における左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏの前部内側領域に作用する荷重Ｆｉに対する比（Ｆｏ／Ｆｉ）については、
Ｆｏ／Ｆｉ＜１．６                      …（１０）
座部１ａの全体の左右の荷重比、すなわち前部外側領域に作用する荷重Ｆｏおよび後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの合計値の前部内側領域に作用する荷重Ｆｉおよび後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））については、
（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ）＜１．８    …（１１）
座部１ａの後部における左右の荷重比、すなわち後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの後部内側領域に作用する荷重Ｒｉに対する比（Ｒｏ／Ｒｉ）については、
Ｒｏ／Ｒｉ＜３                          …（１２）
前記式（１）〜式（１２）を検討するに、座部１ａの前部における左右の荷重比（Ｆｏ／Ｆｉ）については、子供の場合を示す式（１）および式（４）と、大人の場合を示す式（７）および式（１０）の比較から、すなわち、大人の場合、荷重比（Ｆｏ／Ｆｉ）が１．６未満であり、子供の場合、荷重比（Ｆｏ／Ｆｉ）が１．２を超えあるいは１．９を超えることから、シート１の位置の如何に拘わらず、荷重比（Ｆｏ／Ｆｉ）が１．９以上のとき、子供であると判定できる。
【００６０】
また、座部１ａの全体の左右の荷重比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））については、子供の場合を示す式（２）および式（５）と、大人の場合を示す式（８）および式（１１）の比較から、同様に、座部１ａの全体の左右の荷重比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））が２．０以上のとき、シート１の位置の如何に拘わらず、子供であると判定できることから、これらの値を前記した閾値の一部として用いることができる。
【００６１】
そして、判定回路６は、図１に示すように、シート１に着座している乗員の判定結果をエアバック９の作動を制御するエアバック制御部９ａに出力する。
【００６２】
このエアバック制御部９ａは、判定回路６から乗員が大人である旨の判定結果を受けている場合、エアバック９を通常の作動待機状態におく。一方、判定回路６から乗員が子供である旨の判定結果を受けている場合、子供をエアバック９の作動による損傷から保護するために、エアバック９の作動に制限を与える。
【００６３】
これにより、乗員に衝撃を与える虞が生じると、大人が着座していると判断された場合にはエアバック９は直ちに作動され、子供が着座していると判断された場合にはエアバック９の作動が制限される。
【００６４】
さらに、エアバック制御部９ａは、判定回路６からの判定結果に基づいて、エアバック展開可能表示ランプ９ｂにエアバック９の制御状態が通常の作動待機状態であるか制限された状態であるかを示す状態信号を出力する。
【００６５】
このエアバック展開可能表示ランプ９ｂは、入力された状態信号に基づいて所定のランプを点灯させる。これにより、判定回路６によってシート１に着座した乗員の判断結果を把握すると共に、衝撃発生時にエアバックが展開するか否かを知ることが可能となる。
【００６６】
本発明の実施例１に係る車両用乗員検出装置１０の作動を図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００６７】
運転乗員が運転席に着座してイグニッションキーをオン操作すると、例えば助手席のシート１の荷重センサ３（Ｆｏ、Ｆｉ、Ｒｏ、Ｒｉ）から判定回路６に検出信号が出力され、判定回路６は、この出力信号からシート１の乗員重量Ｗを算出する（ステップＳ１）。
【００６８】
乗員重量Ｗの算出後、判定回路６はバックルスイッチ７からの出力信号を待つ（ステップＳ２）。判定回路６は、このバックルスイッチ７からの出力信号を受けることにより、シートベルト５ａの装着を検知すると、乗員重量Ｗが所定の範囲（下方臨界値αｔｈ〜上方臨界値βｔｈ）内にあるか否かを判定する。
【００６９】
この判定のために、判定回路６は、ＥＥＰＲＯＭ８に格納された大人・子供判定のための下方臨界値αｔｈと、乗員重量Ｗとを比較する（ステップＳ３）。この乗員重量Ｗが下方臨界値αｔｈ未満であるとの比較結果が得られると、判定回路６はシート１の乗員が子供であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ４）。
【００７０】
これに対し、ステップＳ３で乗員重量Ｗが下方臨界値αｔｈ以上であるとの比較結果が得られると、判定回路６は、乗員重量Ｗと上方臨界値βｔｈとを比較する（ステップＳ５）。この上方臨界値βｔｈは、例えば法規で規定されたＣＲＳの内、最も重いＣＲＳの重量Ｗｃｒｓと、シートベルトの法規で規定された最大締め付け力ｃｉｎｃｈ（３０ポンド：約１３．６２ｋｇ）と、法規で規定された子供の最大体重Ｗｃｈｉｌｄｅとの和とすることができる。
【００７１】
ステップＳ５で乗員重量Ｗが上方臨界値βｔｈよりも大きいとの比較結果が得られると、判定回路６はシート１の乗員が大人であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ６）。
【００７２】
ステップＳ５で乗員重量Ｗが上方臨界値βｔｈ未満であるとの比較結果が得られると、すなわち乗員重量Ｗが所定の範囲（下方臨界値αｔｈ〜上方臨界値βｔｈ）内にあると判定されると、前記した座部１ａの前部の外側領域に作用する前部外側荷重Ｆｏと、座部１ａの前部における左右の荷重比（Ｆｏ／Ｆｉ）と、座部１ａの全体の左右の荷重比（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））とを用いて、判定が行われる。
【００７３】
すなわち、ステップＳ７では、判定回路６は、前部外側荷重センサ３Ｆｏから得られる前部外側荷重Ｆｏと第１の閾値γｔｈとを比較する。この第１の閾値γｔｈとして、ＣＲＳを装着したときのシートベルト５ａの締め付けによって生じる前部外側荷重Ｆｏの最小値が採用され、例えば約３ｋｇに設定することができる。また、ステップＳ７では、判定回路６は、前部外側荷重センサ３Ｆｏから得られる前部外側荷重Ｆｏと前部内側荷重センサ３Ｆｉから得られる前部内側荷重Ｆｉとの荷重比Ｆ（Ｆｏ／Ｆｉ）を算出し、この左右の荷重比Ｆ（Ｆｏ／Ｆｉ）と、第２の閾値Ｆｔｈとを比較する。第２の閾値Ｆｔｈは、前記した一方の値である１．９を採用することができる。
【００７４】
判定回路６は、ステップＳ７で、前部外側荷重Ｆｏが第１の閾値γｔｈ以上でありかつ左右の荷重比Ｆ（Ｆｏ／Ｆｉ）が第２の閾値Ｆｔｈであるとの比較結果が得られると、エアバック制御部９ａに子供である旨の判定結果を出力する（ステップＳ４）。
【００７５】
このステップＳ７の判断では、前部外側荷重Ｆｏと、第１の閾値γｔｈとの比較がなされており、これにより、前記したように大人の片座りによる誤判定が防止される。
【００７６】
また、ステップＳ７で否の判定結果が得られた場合、座部１ａの全体の左右の荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））と、第３の閾値Ａｔｈとが比較される。
【００７７】
この比較に先立って、判定回路６は、前部外側荷重センサ３Ｆｏから得られる前部外側荷重Ｆｏと後部外側荷重センサ３Ｒｏから得られる後部外側荷重Ｒｏとの和（Ｆｏ＋Ｒｏ）を求め、また前部内側荷重センサ３Ｆｉから得られる前部内側荷重Ｆｉと後部内側荷重センサ３Ｒｉから得られる後部内側荷重Ｒｉとの和（Ｆｉ＋Ｒｉ）を求めておく。その後、両和の比である左右の荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））を求め、この荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））と第３の閾値Ａｔｈとを比較する（ステップＳ８）。
【００７８】
第３の閾値Ａｔｈとして、前記した他方の値である２．０を採用することができ、この場合、荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））が２．０以上であるとき、エアバック制御部９ａに子供である旨の判定結果が出力される（ステップＳ４）。
【００７９】
他方、荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））が２．０未満であるとき、エアバック制御部９ａに大人である旨の判定結果が出力される（ステップＳ６）。
【００８０】
本発明の実施例１に係る車両用乗員検出装置１０によれば、前記したように、座部１ａの前部外側荷重Ｆｏと第１の閾値γｔｈとを比較し、座部１ａの左右の荷重比Ｆ（Ｆｏ／Ｆｉ）と、第２の閾値Ｆｔｈとを比較し、また、座部１ａの全体の左右の荷重比Ａ（（Ｆｏ＋Ｒｏ）／（Ｆｉ＋Ｒｉ））と第３の閾値Ａｔｈとを比較し、それぞれの比較結果に基づいて乗員が大人であるか子供であるかを判定することにより、大人の片座りによる誤判定を確実に防止することができるので、従来に比較して正確な判定が可能となる。
【００８１】
図３のフローチャートでは、第１および第２の閾値を用いた判定（ステップＳ７）の結果、否の結果が得られた場合について第３の閾値を用いた判定（ステップＳ８）を実行したが、両ステップＳ７およびＳ８を並列的に処理することができ、またステップＳ８の判定で否の結果が得られた場合にステップＳ７を実行することができる。
【実施例２】
【００８２】
本発明の実施例２に係る車両用乗員検出装置１０について以下に説明する。  なお、上述の実施例１と同等の部位については同一符号を使用し、詳細な説明を省略する。
図４は、車両用乗員検出装置１０の実施例２にかかる乗員検出処理を示したフローチャートである。
【００８３】
この乗員検出処理では、まず、運転乗員が運転席に着座してイグニッションキーをオン操作すると、例えば助手席のシート１の荷重センサ３（３Ｆｏ、３Ｆｉ、３Ｒｏ、３Ｒｉ）から判定回路６に検出信号が出力され、判定回路６は、この出力信号からシート１の乗員重量Ｗを算出する（ステップＳ１０）。
【００８４】
乗員重量Ｗの算出後、判定回路６はバックルスイッチ７からの出力信号を待つ（ステップＳ１１）。そして、バックルスイッチ７からの出力信号が入力されない場合（ステップＳ１１においてＮＯの場合）、ステップＳ１０に戻る。
【００８５】
一方、バックルスイッチ７からの出力信号が入力された場合（ステップＳ１１においてＹＥＳの場合）、判定回路６はシートベルト５ａが装着されたと判断し、乗員重量Ｗが所定の範囲（下方臨界値αｔｈ〜上方臨界値βｔｈ）内にあるか否かを判定する。
【００８６】
この判定のために、判定回路６は、まずＥＥＰＲＯＭ８に格納された大人・子供判定のための下方臨界値αｔｈと、乗員重量Ｗとを比較する（ステップＳ１２）。
【００８７】
そして、乗員重量Ｗが下方臨界値αｔｈ未満である場合（ステップＳ１２においてＮＯの場合）には、判定回路６はシート１の乗員が子供であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ１３）。
【００８８】
一方、乗員重量Ｗが下方臨界値αｔｈ以上である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳの場合）には、判定回路６は、乗員重量Ｗと上方臨界値βｔｈとを比較する（ステップＳ１４）。
【００８９】
ここで、この上方臨界値βｔｈは、例えば法規で規定されたＣＲＳの内、最も重いＣＲＳの重量Ｗｃｒｓと、シートベルトの法規で規定された最大締め付け力ｃｉｎｃｈ（３０ポンド：約１３．６２ｋｇ）と、法規で規定された子供の最大体重Ｗｃｈｉｌｄｅとの和とすることができる。
【００９０】
そして、乗員重量Ｗが上方臨界値βｔｈよりも大きい場合（ステップＳ１４においてＮＯの場合）には、判定回路６はシート１の乗員が大人であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ１５）。
【００９１】
一方、乗員重量Ｗが上方臨界値βｔｈ以下の場合（ステップＳ１４においてＹＥＳの場合）、すなわち乗員重量Ｗが所定の範囲（下方臨界値αｔｈ〜上方臨界値βｔｈ）内にある場合には、乗員重量Ｗに占める座部１ａの前部の外側領域に作用する前部外側荷重Ｆｏ及び後部の外側領域に作用する後部外側荷重Ｒｏの合計値の割合Ｒａｔｉｏを用いて、判定が行われる。
【００９２】
すなわち、判定回路６は、乗員重量Ｗに対する前部外側領域に作用する荷重Ｆｏ及び後部外側領域に作用する荷重Ｒｏの合計値の割合Ｒａｔｉｏを算出する（ステップＳ１６）。
【００９３】
この割合Ｒａｔｉｏは、以下の式（１３）によって求められる。
【００９４】
Ｒａｔｉｏ＝（Ｆｏ＋Ｒｏ）／Ｗ        …（１３）
続いて、この判定回路６は、算出された乗員重量Ｗの大きさに応じた判定閾値Ｒｔｈを設定する（ステップＳ１７）。
【００９５】
この判定閾値Ｒｔｈは、あらかじめ乗員重量Ｗの大きさに応じて定められており、ＥＥＰＲＯＭ８に格納されている。
【００９６】
そして、所定の判定閾値Ｒｔｈが設定されたら、判定回路６は、この判定閾値ＲｔｈをＥＥＰＲＯＭ８から読み出し、割合Ｒａｔｉｏがこの設定された判定閾値Ｒｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００９７】
割合Ｒａｔｉｏが判定閾値Ｒｔｈよりも小さい場合（ステップＳ１８においてＮＯの場合）には、判定回路６はシート１の乗員が大人であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ１５）。
【００９８】
一方、割合Ｒａｔｉｏが判定閾値Ｒｔｈよりも大きい場合（ステップＳ１８においてＹＥＳの場合）には、判定回路６はシート１の乗員が子供であると判定し、エアバック制御部９ａにその旨を出力する（ステップＳ１３）。
【００９９】
図５に、この実施例２における乗員検出の具体的な一例を表すグラフを示す。
【０１００】
このグラフにおいて、乗員重量Ｗ（図中Ｘ軸で示す）が所定範囲の下方臨界値３１ｋｇよりも小さい場合には、乗員重量Ｗのみから乗員が子供であると判断する。
【０１０１】
また、乗員重量Ｗが所定範囲の上方臨界値５０ｋｇよりも大きい場合には、乗員重量Ｗのみから乗員が大人であると判断する。
【０１０２】
そして、乗員重量Ｗが所定範囲（３１ｋｇ以上５０ｋｇ以下）の場合には、ＣＲＳをシートベルト５ａで締め付け固定する際に生じるアンカー５ｃとの間に生じる緊張力によって、シート１の前部外側領域に作用する前部外側荷重Ｆｏ及び後部外側領域に作用する後部外側荷重Ｒｏが増加する特徴を利用して判定する。
【０１０３】
つまり、乗員重量Ｗに占めるこの前部外側荷重Ｆｏ及び後部外側荷重Ｒｏの合計値の割合Ｒａｔｉｏ（図中Ｙ軸で示す）が、判定閾値Ｒｔｈ（図中太線で示す）以上であるときに着座者が子供であると判定する。
【０１０４】
このとき、判定閾値Ｒｔｈは、乗員重量Ｗの大きさに応じて変化するようになっている。なお、この変化の度合いは、あらかじめ設定されている。ここでは、例えば乗員重量Ｗが３１ｋｇのときに約５０％、乗員重量Ｗが４０ｋｇのときに約６４％、乗員重量Ｗが５０ｋｇのときに約７８％となっている。
【０１０５】
ここで、図中Ａで示すグループは、６歳児のダミー人形をＣＲＳに着座させて３０ポンドの力で締め付けた場合であり、図中Ｂで示すグループは、３歳児のダミー人形をＣＲＳに着座させて３０ポンドの力で締め付けた場合であり、図中Ｃで示すグループは、６歳児のダミー人形をＣＲＳに着座させて４ポンドの力で締め付けた場合であり、いずれも判定閾値Ｒｔｈ以上となっている。
【０１０６】
また、図中Ｄで示すグループは、成人女性のダミー人形を着座させた場合であり、図中Ｅで示すグループは、成人女性を着座させた場合であり、いずれも判定閾値Ｒｔｈ以下となっている。
【０１０７】
このように、乗員重量Ｗの大きさに応じて判定閾値Ｒｔｈを変化させるので、ＣＲＳがシートベルト５ａによって締め付けられ、シート１の座部１ａの全領域に作用する全荷重が大人相当になっても、着座員が子供であるか否かを適切に判定することができる。
【０１０８】
特に、６歳児等の比較的体重の重い子供の場合であっても、その重みに対応した判定閾値Ｒｔｈを用いて判定するので、比較的体重の軽い大人と識別して判定することができ、エアバック９の制御を適切に行なうことが可能となる。
【０１０９】
また、比較的体重の軽い大人（成人女性等）に対しても、判定閾値Ｒｔｈに余裕を持たせることができ、子供と誤判断することを防止することができる。  以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例では、下方臨界値αｔｈを３１ｋｇ、上方臨界値βｔｈを５０ｋｇ、第１閾値γｔｈを３ｋｇ、第２閾値Ｆｔｈを１．９、第３閾値Ａｔｈを２．０としたが、これに限らず、適宜、実験によって最適な値を設定することができる。
【０１１０】
また、実施例２において判定閾値Ｒｔｈの変化の度合いを一例として挙げたがこれに限らず、適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る車両用乗員検出装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るシート位置とＣＲＳの使用のためのシートベルトによるＣＲＳの締め付け荷重の変化との関係および大人使用時の着座位置と荷重との関係をそれぞれ示す説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両用乗員検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る車両用乗員検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２に係る車両用乗員検出装置の判定の具体例を示すグラフである。
【図６】従来の乗員検出装置が設けられた車両用シートを示す説明斜視図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  シート
１ａ  座部
２  支持脚部
３  荷重センサ
３Ｆｏ  前部外側荷重センサ
３Ｆｉ  前部内側荷重センサ
３Ｒｏ  後部外側荷重センサ
３Ｒｉ  後部内側荷重センサ
４  シートレール
５  シートベルト装置
５ａ  シートベルト
６  判定回路
７  バックルスイッチ
８  ＥＥＰＲＯＭ
９  エアバック装置（乗員保護装置）
９ａ  エアバック制御部
１０  車両用乗員検出装置
αｔｈ〜βｔｈ 所定範囲
γｔｈ  第１の閾値
Ｆｔｈ  第２の閾値
Ａｔｈ  第３の閾値
Ｆｏ  前部外側荷重
Ｆｉ  前部内側荷重
Ｒｏ  後部外側荷重
Ｒｉ  後部内側荷重
Ｗ  乗員重量（シート座部の全領域に作用する全荷重）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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