(57)【要約】【課題】  荷重センサの使用数量を削減することでコストを低減できる乗員検知装置を提供する。【解決手段】  車両のシート１に着座する乗員状態の判別をおこなうために、シート１を支持する支持部３に設けた荷重センサ４の出力値を、予め設定された閾値と比較する乗員判定部１２を有する乗員検知装置１０である。  ここで、シート１の平面視前後左右の４つの領域にそれぞれ設けられた支持部３，１１，・・・のうちの３箇所に荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃを取り付け、その３つの荷重センサの出力値から残る１箇所のボルト支持部１１の荷重値を推定する推定部１３を設け、乗員判定部１２では前記出力値と前記推定部で算出した推定荷重値とによって乗員状態の判定をおこなう。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシートに着座する乗員状態の判別をおこなうために、前記シートを支持する支持部に設けた荷重センサの出力値を、予め設定された閾値と比較する乗員判定部を有する乗員検知装置であって、
前記シートの平面視前後左右の４つの領域にそれぞれ設けられた前記支持部のうちの３箇所に荷重センサを取り付け、その３つの荷重センサの出力値から残る１箇所の支持部の荷重値を推定する推定部を設け、前記乗員判定部では前記出力値と前記推定部で算出した推定荷重値とによって乗員状態の判定をおこなうことを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
前記荷重センサは、前記シート後部の２箇所の支持部と、前記シート前部の１箇所の支持部とに設けた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】
前記推定部は、前記シートの左右において、前後の荷重比率が等しくなると仮定することによって前記推定荷重値を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２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、荷重センサの出力値を用いて車両のシートに着座する乗員の状態を判定する乗員検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示すように、シート１を支持する支持部３，・・・に荷重センサ４，・・・を取り付け、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知装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このシート１は、座面を形成するシートクッション部１ａと、背凭れとなるシートバック部１ｂとからなり、シートクッション部１ａの前後左右の４つに分割されたそれぞれの領域は、４箇所の支持部３，・・・によって下方から支持される。
【０００４】
また、この支持部３，・・・は、シートレール２，２にスライド自在に取り付けられると共に、荷重センサ４，・・・が取り付けられている。この荷重センサ４には、歪み式の荷重センサが使用される。
【０００５】
そして、図７に示すように、４箇所の荷重センサ４，・・・から出力された出力値は、乗員判定部５に送られ、その出力値の合計とＥＥＰＲＯＭ８に記憶された閾値とが比較される。
【０００６】
この閾値は、乗員が大人であるか子供であるかを判別するための閾値であり、この閾値よりも出力値の合計が小さければ乗員が子供であると判定し、閾値以上であれば乗員が大人であると判定する。
【０００７】
この判定結果は、エアバッグ制御部６に送られて、エアバッグ７の展開量の切り替えに使用される。すなわち、乗員が大人である場合は事故時に通常の設定通りにエアバッグ７を展開させ、乗員が子供である場合はエアバッグ７の展開を抑制又は停止させる。
【特許文献１】特開２００４−１２２９２７号公報（図１乃至図４）
【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、従来の乗員検知装置は、一席のシート１に対して４つの荷重センサ４，・・・を使用して乗員の荷重を測定していたが、荷重センサ４は決して安価なセンサではないため、できるだけ使用数を削減するのが望ましい。
【０００９】
そこで、本発明は、荷重センサの使用数量を削減することでコストを低減できる乗員検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、車両のシートに着座する乗員状態の判別をおこなうために、前記シートを支持する支持部に設けた荷重センサの出力値を、予め設定された閾値と比較する乗員判定部を有する乗員検知装置であって、前記シートの平面視前後左右の４つの領域にそれぞれ設けられた前記支持部のうちの３箇所に荷重センサを取り付け、その３つの荷重センサの出力値から残る１箇所の支持部の荷重値を推定する推定部を設け、前記乗員判定部では前記出力値と前記推定部で算出した推定荷重値とによって乗員状態の判定をおこなう乗員検知装置であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載のものは、前記荷重センサは、前記シート後部の２箇所の支持部と、前記シート前部の１箇所の支持部とに設けた請求項１に記載の乗員検知装置であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３に記載のものは、前記推定部は、前記シートの左右において、前後の荷重比率が等しくなると仮定することによって前記推定荷重値を算出する請求項１又は請求項２に記載の乗員検知装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された請求項１に記載の発明は、前記３箇所に取り付けられた荷重センサの出力値から荷重センサが取り付けられていない１箇所の前記支持部の荷重値を推定する。そして、この推定荷重値と出力値とから乗員の状態を判定する。
【００１４】
このため、従来に比べて１シート当たり１個の荷重センサを削減することができ、材料費及び組付け工数の低減によってコストを下げることができる。
【００１５】
また、前記荷重センサは、平面視前後左右の４つの領域の３箇所にそれぞれに分散されて配置されており、その出力値から残りの荷重値を推定するため、推定誤差を小さくすることができる。
【００１６】
また、請求項２に記載のものは、前記シート前部の荷重センサを省略し、その省略した位置の荷重値を推定する。ここで、前記シートに作用する荷重は、通常は前部よりも後部の方が大きいため、誤差の影響の少ないシート前部の荷重センサを省略することで、判定結果にほとんど影響を与えることなく荷重センサを削減することができる。
【００１７】
さらに、請求項３に記載のものは、前記シートの左右において、同じ荷重比率で前後に荷重が分布すると仮定して前記推定荷重値を算出する。
【００１８】
このように実際のデータからも裏付けが得られた演算式を使用して前記推定荷重値を算出することで、推定誤差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態による乗員検知装置１０の構成を示している。
【００２１】
まず、構成から説明すると、このような本実施の形態の乗員検知装置１０は、３箇所の支持部３，３，３（図２参照）に取り付けた荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃと、その出力値から乗員の状態を判定する乗員判定部１２とを備えている。
【００２２】
このシート１は、図２乃至図４に示すように、シートクッション部１ａとシートバック部１ｂとから形成される。そして、このシート１は、図３及び図４に示すように車室内フロアに平行に固定されたシートレール２，２上に、支持部３，１１，・・・を介して取り付けられている。
【００２３】
この支持部３，１１，・・・には、荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃを取り付けた支持部３，３，３と、荷重センサ４を設けることなくシート１を支持する支持部としてのボルト支持部１１とがある。
【００２４】
これらの支持部３，１１，・・・は、シートクッション部１ａ下面のシートフレーム（図示省略）に取り付けられ、図２に示すように、平面視前後左右の４つの領域にそれぞれ配置される。
【００２５】
本実施の形態では、シートクッション部１ａの前部右側に荷重センサ４Ａを、後部右側に荷重センサ４Ｂを、後部左側に荷重センサ４Ｃが配置され、シートクッション部１ａの前部左側には荷重センサ４を設けずにボルトによってシート１に締結されるボルト支持部１１が配置される。
【００２６】
これらの支持部３，１１，・・・は、シートレール２，２に沿ってスライド移動できるように構成されており、シート１から支持部３，１１，・・・に伝達される乗員及びシート１の荷重は、支持部３，１１，・・・を介してシートレール２，２に伝達される。
【００２７】
また、この荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃには、歪み式の荷重センサが用いられ、支持部３，・・・に作用した荷重によって生じた歪みに比例した出力値が出力される。
【００２８】
さらに、本実施の形態の乗員判定部１２は、前記ボルト支持部１１の荷重値を推定する推定部１３と、推定部１３で推定された推定荷重値と荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの出力値とから乗員の状態を判定する判定部１４とを備えている。
【００２９】
この推定部１３では、３箇所の荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃから送信される出力値を、演算式に当てはめて推定荷重値を算出する。この推定荷重値はボルト支持部１１の荷重値として推定される。
【００３０】
そして、判定部１４において、３つの出力値と１つの推定荷重値の合計と、記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ１５に記憶された閾値とを比較して、乗員が大人であるか子供であるかを判定する。
【００３１】
この乗員判定部１２の判定結果は、エアバッグ制御部６に送られて、乗員が子供であると判定された場合は、乗員状態表示ランプ１６によって子供が乗員である旨の表示をすると共に、エアバッグ７の展開を抑制又は停止する。
【００３２】
また、乗員が大人であると判定された場合は、通常の設定通りにエアバッグ７が展開するようにエアバッグ制御部６において制御がなされる。
【００３３】
次に、図５に示したフローチャートを参照しながら、上記した乗員検知装置１０の作用について説明する。
【００３４】
イグニッションキーがオンの状態で乗員がシート１に着座すると、３箇所の荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃが荷重を検知し、検知された荷重を出力値として出力する（Ｓ１）。ここで、各荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの出力値を、それぞれＷＡ，ＷＢ，ＷＣとする。
【００３５】
さらに、この出力値ＷＡ，ＷＢ，ＷＣを、推定部１３に送信してボルト支持部１１の推定荷重値Ｗｘの算出をおこなう（Ｓ２）。ここで、推定荷重値Ｗｘを算出するために、クッションシート１ａの前部と後部の荷重の比率はクッションシート１ａの左側と右側で同じであると仮定する。
【００３６】
すなわち、ＷＡ：ＷＢ＝Ｗｘ：ＷＣとする。このように仮定すれば、Ｗｘ＝ＷＣ×ＷＡ／ＷＢとして推定荷重値Ｗｘを求めることができる。
【００３７】
そして、推定荷重値Ｗｘと出力値ＷＡ，ＷＢ，ＷＣとを合計して乗員の重量Ｗを算出する（Ｓ３）。ここで、乗員は、通常フロアに足を着けて着座しているため、算出された重量Ｗは乗員の体重よりも小さな値となる。
【００３８】
このため、算出された重量Ｗの大きさと、大人の体重との相関を予めデータとして蓄えておき、大人と子供の境界となる重量の大きさを閾値ThとしてＥＥＰＲＯＭ１５に記憶させておく。
【００３９】
このようにして記憶させた閾値Thと、算出された乗員の重量Ｗを比較する（Ｓ４）。そして、シート１上の重量Ｗが閾値Th以上であれば、大人が乗員であると判定する（Ｓ５）。また、シート１上の重量Ｗが閾値Th未満であれば、子供が乗員であると判定する（Ｓ６）。
【００４０】
この判定結果は、エアバック制御部６に送られて、エアバッグ７の制御及び乗員状態表示ランプ１６の切り替えに使用される。
【００４１】
このように構成された乗員検知装置１０では、３箇所に取り付けた荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの出力値ＷＡ，ＷＢ，ＷＣから、荷重センサ４が取り付けられていない１箇所のボルト支持部１１の推定荷重値Ｗｘを算出する。そして、この推定荷重値Ｗｘと出力値ＷＡ，ＷＢ，ＷＣとから乗員が大人であるか子供であるかを判定する。
【００４２】
このため、従来に比べて１シート当たり１個の荷重センサ４を削減することができる、材料費及び組付け工数の低減によって安価に乗員検知装置１０を構成することができる。
【００４３】
また、荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、平面視前後左右の４つの領域に分割された各領域の３箇所にそれぞれに分散されて配置されており、その出力値ＷＡ，ＷＢ，ＷＣから残りの推定荷重値Ｗｘを算出するため、推定誤差を小さくすることができる。
【００４４】
また、荷重センサ４の蓄積されたデータを分析した結果によれば、乗員の重量はシート１の後部に約８０％作用し、前部には約２０％しか作用しないため、前後左右の４箇所のうち、いずれの荷重センサ４を省略した場合に最も推定誤差の影響を小さくすることができるかといえば、シート１前部の２箇所のいずれかの荷重センサ４を省略した場合に推定誤差の影響を最小にすることができる。
【００４５】
さらに、シート１の左右のうち、シートベルトのバックルが取り付けられた側の荷重が大きくなる傾向にあるため、シートベルトのバックルがない側の前部をボルト支持部１１とするのが最も望ましい。
【００４６】
このように荷重センサ４を取り付けずに荷重値を推定する位置を、最も推定誤差の影響が小さくなる位置とすることで、乗員状態の判定結果にほとんど影響を与えることなく荷重センサ４を削減することができる。
【００４７】
また、通常はシート１の左側と右側において、同じ荷重比率で前後に荷重が分布するため、乗員が正しい姿勢でシート１に着座していれば、推定荷重値Ｗｘを正確に算出することができる。
【００４８】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００４９】
例えば、前記実施の形態では、推定部１３を乗員判定部１２の内部に設けたが、これとは別に設けることもできる。
【００５０】
また、前記実施の形態では、荷重センサ４を省略する位置をシート１の前部左側としたが、これに限定されるものではなく、いずれの位置の荷重センサ４を省略してもよい。
【００５１】
さらに、前記実施の形態では、荷重センサ４が設けられていない支持部はボルト支持部１１の１箇所であるとして説明したが、これに限定されるものではなく、これ以外にも荷重センサ４が設けられていない支持部があっても良い。この場合でも少なくとも１箇所の支持部の推定荷重値Ｗｘを求めることができる。
【００５２】
そして、前記実施の形態では、推定荷重値Ｗｘの推定条件をシート１の左右において前後の荷重比率が等しくなるとしたが、これに限定されるものではなく、シート１の構造によって荷重分布が前記実施の形態と異なる場合は、それに合わせた別の演算式を用いて推定荷重値Ｗｘを算出することができる。
【００５３】
また、前記実施の形態では、閾値を大人と子供を判別するための値としたが、これに限定されるものではなく、体格の大小を判別するものであっても良い。さらに、閾値を複数設けることもできる。
【００５４】
そして、前記実施の形態では、荷重センサ４Ａ，４Ｂ，４Ｃとして歪み式荷重センサを使用したが、これに限定されるものではなく、例えば油圧式の荷重センサを使用することもできる。
【００５５】
また、前記実施の形態では、判別結果をエアバック７の制御に使用したが、これに限定されるものではなく、例えば乗員の有無を判別し、乗員が着座しているのにシートベルトがされていない場合にだけ警告ランプを点灯させる装置等に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の最良の実施の形態の乗員検知装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】シートと荷重センサの位置関係を示した平面図である。
【図３】シートと荷重センサの位置関係を示した正面図である。
【図４】シートと荷重センサの位置関係を示した側面図である。
【図５】乗員検知装置の処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】従来の乗員検知装置の構成を説明する斜視図である。
【図７】従来の乗員検知装置の構成を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１            シート
３            支持部
４            荷重センサ
４Ａ〜４Ｃ    荷重センサ
１０          乗員検知装置
１１          ボルト支持部（支持部）
１２          乗員判定部
１３          推定部
１４          判定部
【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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【図７】
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