(57)【要約】【課題】耐ノイズ性を損なうことなく、精度良く車両用シートの荷重を検出して車両用シート上の乗員を検出できる車両の乗員検出装置を提供する。【解決手段】  車両用シートの荷重を検出する荷重検出装置２と、この荷重検出装置２から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置１とを備えた車両の乗員検出装置であって、荷重検出装置２は、荷重を計測する計測部３と、この計測部３による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部５とを備え、記憶部５は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートの荷重を検出する荷重検出装置と、この荷重検出装置から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置とを備えた車両の乗員検出装置であって、
前記荷重検出装置は、荷重を計測する計測部と、この計測部による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部とを備え、
前記記憶部は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成される車両の乗員検出装置。
【請求項２】
前記計測基準値は、前記車両用シート上に乗員が存在しない無荷重状態における前記荷重検出装置の出力を定める値である請求項１に記載の車両の乗員検出装置。
【請求項３】
前記計測基準値は、前記計測部によって計測可能な荷重の内、前記制御装置へ伝達する必要のある範囲を定める値である請求項１に記載の車両の乗員検出装置。
【請求項４】
前記制御装置からの指示によって、前記荷重検出装置が計測基準値更新処理を実行し、前記計測基準値を更新する請求項１〜３の何れか一項に記載の車両の乗員検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートの荷重を検出し、検出された荷重データに基づいて前記車両用シート上の乗員の判別を行う車両の乗員検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような装置として、例えば、特許文献１には、荷重センサの車両シートへの組み付け後に判別しきい値の調整を行うことが可能な車両用乗員検知装置の技術が開示されている。これは、車両シート上の荷重を検出するための荷重センサからの荷重計測結果に基づいて車両乗員の状態を判別するための判別しきい値を記憶するしきい値記憶手段を少なくとも一つ備えて、このしきい値記憶手段の少なくとも一部が書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されているものである。そして、較正検査ツール等を用いて外部から通信によって不揮発性メモリの内容を書き換えることにより、容易且つ確実に判別しきい値の調整を行うというものである。その結果、荷重センサを車両シートへ取り付けた後や、荷重センサを組み付けた車両シートを車両へ組み付けた後等に判別しきい値の調整ができるようになっている。また、この判別しきい値が、車両乗員の種類を判別するための乗員判別しきい値や、車両シートの空席時荷重を示すゼロ点荷重しきい値であることが、開示されている。
また、特許文献２及び３には、荷重センサの出力した信号を測定し、乗員が座っていないと判断できる状況での信号出力をゼロ値として校正（較正）する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２５５９５号公報（第３−４頁）
【特許文献２】特開２０００−２８３８３４号公報（第００１９〜００２０段落）
【特許文献３】特開２００１−２１４１１号公報（第００７２〜００７３段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１〜３に示された技術においては、荷重センサの出力値に対してコントローラが補正をかけるものである。具体的には、例えば、荷重センサの出力変域が、０〜１００であったとし、荷重センサを取り付けた車両シートを車両に取り付けた後の空席状態で、荷重センサの値が２０であったとすれば、特許文献１に記載の技術ではこれをゼロ点とみなすように、しきい値を補正する。そうすると、結果として、０〜１００の出力変域は、２０〜１００となり、計測範囲が狭くなってしまう。
【０００５】
この問題に対応するため、例えば、補正後でも１００の出力変域を確保できるようにしておこうとすると、荷重センサ自身の出力を０〜１２０にするなどの方法を採ることができる。しかし、補正によって捨てられる部分にまで荷重センサの検出範囲を広げると、荷重センサの計測精度が悪くなる。即ち、例えば６Ｖ（ボルト）の出力電圧範囲を０〜１００の出力変域とした場合には、出力電圧６ｍＶに対して出力が１の変化となる。出力変域が０〜１２０の場合は、５ｍＶに対して出力が１の変化となる。ノイズ等の混入を想定した場合などでは、出力電圧６ｍＶの方が耐性が高くなる。近年の車両にはナビゲーションシステム、ＥＴＣ（自動料金収受システム）の車室機、オーディオ機器などのノイズ発生源が多く存在している。従って、耐ノイズ性を多角的な観点より向上させることは、安定した車両システムを構築する上で不可欠なことであり、特許文献１〜３に記載の技術では、充分とはいえない。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みて、耐ノイズ性を損なうことなく、精度良く車両用シートの荷重を検出して車両用シート上の乗員を検出できる車両の乗員検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための本発明に係る車両の乗員検出装置の特徴構成は、車両用シートの荷重を検出する荷重検出装置と、この荷重検出装置から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置とを備えたものであって、前記荷重検出装置は、荷重を計測する計測部と、この計測部による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部とを備え、前記記憶部は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成される点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、例えば、制御装置で乗員の判別を行うために使用される判別しきい値を記憶する部分ではなく、車両用シートの荷重を検出して荷重データを制御装置へ入力する荷重検出装置に備えられた記憶部が、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成されている。この記憶部には、荷重検出装置の有する計測部、例えば荷重を測定する歪ゲージによる計測の基準を定める計測基準値が記憶されている。従って、制御装置に入力される荷重データが設計値、あるいは製品組み立て時などから乖離し、いわゆるズレが生じた場合、制御装置の中で荷重データや乗員の判別を行うしきい値などを補正する必要はなく、荷重データを生成する荷重検出装置の内部にある計測基準値を補正することで、このズレを改善することができる。
また、荷重検出装置側でズレを改善するために、制御装置側では入力された荷重データの全てを有効なデータとして用いることができる。従って、制御装置側で不本意に有効データ範囲を狭められてしまうことがない。また、荷重検出装置側からは、有効データ範囲が狭まることを見越して、本来は不要な部分も含めて荷重データを出力する必要がなくなる。従って、荷重検出装置は有効データの範囲に絞って荷重データを出力することができ、荷重データの精度を保つこともでき、ノイズ耐性も強化することができる。
【０００９】
さらに上記構成において、前記計測基準値が、前記車両用シート上に乗員が存在しない無荷重状態における前記荷重検出装置の出力を定める値である点を特徴とする。
【００１０】
この特徴構成によれば、車両用シート上に乗員が存在しない無荷重状態での荷重検出装置の出力、いわゆるゼロ点での出力を定める値を計測基準値としているので、特に調整用の錘等を車両用シートに載せるなどのことをすることなく、荷重データのズレを確認することができる。
【００１１】
また、前記計測基準値が、前記計測部によって計測可能な荷重の内、前記制御装置へ伝達する必要のある範囲を定める値であるように構成しても良い。
【００１２】
この構成によれば、例えば歪ゲージなどで構成される計測部によって計測可能な荷重の内、荷重検出装置から制御装置へ荷重データとして伝達する必要のある範囲を定める値を計測基準値としているので、荷重データのズレが確認された場合でも、その範囲、即ち、有効データ幅を維持した状態で計測基準値を更新することができる。その結果、制御装置でのズレの補正を見越して、本来は不要な部分も含めて荷重検出装置側から荷重データを出力する必要がなくなる。従って、荷重検出装置は有効データの範囲に絞って荷重データを出力することができ、荷重データの精度を保つこともできる。
【００１３】
さらに上記構成において、前記制御装置からの指示によって、前記荷重検出装置が計測基準値更新処理を実行し、前記計測基準値を更新すると好ましい。
【００１４】
これによれば、前記制御装置からの指示によって、前記荷重検出装置が計測基準値更新処理を実行し、前記計測基準値を更新するので、例えば、検査機等を接続しなくても、ズレの補正を行うことができる。また、検査機を接続して、調整及び検査を行う場合においても、計測基準値更新命令や、計測基準値更新処理等の実行プログラムが、車両内の制御装置や荷重検出装置に記憶されているので、検査機は、その実行プログラムを起動するきっかけを与えればよいだけとなり、個別の車種に対応した検査機を用意する必要もなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔システムの概要〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置の各部の配置を示す模式図、図２は、本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように本実施形態では、車両用シート２０の下部に荷重検出装置としてのセンサ２が組み付けられており、車両用シート２０に着座する乗員による荷重を計測するように構成されている。センサ２は車両用シート２０のシートレール２６上に、右側前方部と右側後方部と左側前方部と左側後方部との四箇所にそれぞれ、センサ２１〜２４として設けられている。センサ２１〜２４は、伝送線２５を介して、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１に接続されている。
【００１７】
本実施形態において、センサ２は歪ゲージを用いて構成されている。図２に示すように、センサ２は計測部としてのゲージ３と、信号処理部４とから構成されている。信号処理部４は、アナログ信号処理部１２と、アナログ／デジタル変換部（以下、Ａ／Ｄ変換部）１３と、デジタル信号処理部１４と、通信インターフェイス部（以下、通信Ｉ／Ｆ部）１５と、これらを制御する信号処理制御部６と、信号処理部４内での処理に必要な情報やデータを記憶する記憶部５とを有している。
【００１８】
次に、センサ２の信号の流れについて説明する。ゲージ３は車両用シート２０に掛かる重さによって生じる歪の大きさに比例したゲージ電圧を出力する（ゲージ出力電圧）。アナログ信号処理部１２は、アンプなどを有して構成されており、入力されたゲージ出力電圧はここで増幅される。増幅された信号は、次にＡ／Ｄ変換部１３でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された信号は、デジタル信号処理部１４で、必要に応じて信号を補正したり、通信仕様に整合するようにフォーマット（書式）を整えたりするなどのデジタル信号処理を施される。次に通信Ｉ／Ｆ部１５で、通信誤りを判別するための符号を付加するなどの信号処理を施されて、ＥＣＵ１へと出力される。尚、センサ２とＥＣＵ１とは、双方向通信を行うため、通信Ｉ／Ｆ部１５はＥＣＵ１から入力される通信信号を受信して信号処理制御部６へ伝達する役割も担っている。尚、ＥＣＵ１とセンサ２との間の双方向通信は、通信速度を変更可能に構成することもできる。
【００１９】
信号処理制御部６は、上記信号処理部４の各部を制御している。例えば、アナログ信号処理部１２が有するアンプの増幅率の設定や変更、Ａ／Ｄ変換部１３の上限及び下限基準電圧の設定や変更、デジタル信号処理部１４への補正やフォーマット指定、通信Ｉ／Ｆ部１５への発信指示等である。記憶部５は、不揮発性メモリなどを有して構成されており、信号処理制御部６の実行プログラムや、上記各信号処理で使用する増幅率や上限及び下限基準電圧などの値を記憶している。これら増幅率や上限及び下限基準電圧などは後述するように計測基準値として機能する。記憶部５は、単一の不揮発性メモリを用いて構成する必要はなく、例えば実行プログラムは書換えのできないＲＯＭに記憶し、デジタル信号処理に用いるワークエリアは揮発性のＲＡＭに設け、増幅率や上限下限電圧などの値は書換え可能なフラッシュメモリに記憶するなどとしても良い。
【００２０】
続いて、ＥＣＵ１について説明する。ＥＣＵ１では通信Ｉ／Ｆ部７を介して、センサ２から出力される荷重データを受け取る。上述したように通信Ｉ／Ｆ部７は、センサ２の通信Ｉ／Ｆ部１５を介して信号処理制御部６へ制御指令などを発信する役割も担っている。本実施形態では、センサ２としてセンサ２１〜２４の四つのセンサを有しているので、ＥＣＵ１は、四つの荷重データを受け取る。ＥＣＵ１は、受け取った荷重データに対して演算部１０で、加算や偏り補正などの演算を施して総荷重データを算出する。判断部１１では、この総荷重データより、車両用シート２０上の乗員状態を検出する。ここで、乗員状態の検出とは、例えば空席状態であることや、大人が着座している状態であることや、子供が着座している状態であること等である。
【００２１】
判断部１１での検出結果は、通信Ｉ／Ｆ部７を介して、車両内の他の制御装置へと伝達される。車両内の他の制御装置とは、例えば、シートベルトの巻き取り装置や、エアバッグを制御するＥＣＵ等である。本実施形態では図２に示すように、エアバッグＥＣＵ３０に検出された車両用シート２０上の乗員状態を伝達している。エアバッグＥＣＵ３０では、衝突時にこの検出結果に基づいて、例えば空席状態であればエアバッグを膨張させない、大人であれば最大限にエアバッグを膨張させる、子供であればエアバッグの膨張を抑制あるいは停止する等の制御を行う。
【００２２】
尚、ＥＣＵ１は、通信Ｉ／Ｆ部７を介して、検査機４０にも接続可能なように構成されている。検査機４０は、例えば販売店や修理工場等において、ＥＣＵ１に接続され、センサ２の検査や校正（調整）を行うための装置である。この検査や校正を実行するプログラムは検査機４０に搭載している必要はなく、ＥＣＵ１やセンサ２自身の持つ記憶手段に格納されていればよい。検査機４０は、ＥＣＵ１やセンサ２が有するプログラムを実行するように起動指示を与えたり、検査結果の表示や記録をしたりする等を行うようにしていてもよい。
【００２３】
以上説明したように本実施形態に係る車両の乗員検出装置は、車両用シート２０の荷重を検出する荷重検出装置としてのセンサ２と、このセンサ２から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置としてのＥＣＵ１とを備えたものであり、センサ２は、荷重を計測する計測部としてのゲージ３と、このゲージ３による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部５とを備えており、この記憶部５は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成されている。
【００２４】
〔システムの標準動作〕
続いて上記のように構成された車両の乗員検出装置の動作概要について説明する。まず、ＥＣＵ１の標準動作について説明する。図３は、図２のＥＣＵの標準動作を説明するフローチャートである。ＥＣＵ１は、一定時間ごと（処理＃１０）にセンサ２に対して、荷重情報（荷重データ）の取得を要求する（処理＃２０）。センサ２（各センサ２１〜２４）から荷重情報を取得すると（処理＃６０）、演算部１０で荷重演算を行い（処理＃７０）、車両用シート２０上の乗員の判定を行う（処理＃８０）。
【００２５】
次にセンサ２の標準動作について説明する。図４は、図２のセンサの標準動作を説明するフローチャートである。センサ２は、ＥＣＵ１のセンサ荷重情報要求（図３の処理＃２０参照）を受けて、センサ荷重情報要求があるか否かを判断する（処理＃３０）。要求が無かった場合は、処理を終了し、要求があるまでこの処理＃３０を繰り返す。尚、勿論、ＥＣＵ１からのセンサ荷重情報要求を割り込みとして受け取るような制御を行っていても良い。処理＃３０でセンサ荷重情報要求があった場合は、信号処理部４に対してゲージ３の出力の増幅などの信号処理を起動し（処理＃４０）、センサ２の通信Ｉ／Ｆ部１５を介してセンサ荷重情報を出力する（処理＃５０）。尚、ここでは都度、信号処理部４による信号処理を駆動するとして説明したが、これは説明を容易にするためのもので、勿論、定常的に電子回路を動作させておき、処理＃４０では、その時点での最新の信号を取り出すように構成していても良い。このようにして、センサ２から出力されたセンサ荷重情報が、ＥＣＵ１に取得される（図３の処理＃６０参照）。
【００２６】
〔計測基準値の変更〕
以上、本実施形態の概要、及び標準的な動作について説明したが、以下に、計測基準値を変更する構成、及び動作について図面に基づいて説明する。図５は、図２のＥＣＵによる計測基準変更動作を説明するフローチャート、図６は、図２のセンサの計測基準変更動作を説明するフローチャートである。ここでは、計測基準値を、車両用シート２０の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ２の出力を定める値とする。そして、計測基準値の変更として、車両用シート２０の上に乗員が着座していない、いわゆる空席時の０（ゼロ）点基準を調整する例を用いて説明する。
【００２７】
図５に示すように、ＥＣＵ１は０点基準を調整する要求、０点リセット要求の有無を確認する（処理＃１）。この０点リセット要求は、例えば、車両の検査時などに、ＥＣＵ１に接続された検査機４０から入力される。または、ＥＣＵ１が自己診断プログラム等を実行し、その結果によって０点リセット要求を発動するようにしていてもよい。この自己診断プログラムは、例えば、車両が停車し、乗員が下車して施錠されたこと等、車両内の他のシステムとの協働により、対象とする車両用シート２０の上が無荷重であることを認識して行うことができる。本実施形態では、説明を容易にするために、検査機４０から０点リセット要求が入力され、この要求に基づいて、制御装置としてのＥＣＵ１や荷重検出装置としてのセンサ２が計測基準値の更新処理を実行するものとして、以下に動作を説明する。
【００２８】
処理＃１において０点リセット要求が無かった場合、ＥＣＵ１は通常どおりの標準動作を行う。即ち、図３で説明した動作と同様に処理＃２０、＃６０、＃７０、＃８０を順次実行し、車両用シート２０上の乗員の判定を行う。尚、本動作を検査用としてのみ行う場合には、図５に示すように、一定時間の経過を確認することなく（処理＃１０を省略して）車両用シート２０上の乗員の判定を行うようにしても良い。処理＃１で０点リセット要求が確認された場合には、各センサ２１〜２５に対して、０点とのズレを調整するように命令を発する（処理＃５）。
【００２９】
続いて、各センサ２１〜２５（以下、センサ２で代表する）の動作について説明する。図６に示すように、初めにセンサ荷重情報要求の有無を確認する（処理＃３０）。センサ荷重情報要求があった場合、センサ２は通常どおり標準動作を行う。即ち、図４に基づいて説明した処理＃４０、＃５０を順次実行する。センサ荷重情報要求が無かった場合は、ＥＣＵ１からのズレ調整命令の有無を確認する（処理＃３５）。ズレ調整命令があった場合には、現状のゲージ３の出力位置をセンサ２の出力基準位置に設定する（処理＃３６）。本動作は、０点調整のために行われるものであり、このとき、車両用シート２０は空席状態である。従って、この時点でのゲージ３の出力をセンサ２の０点の出力基準位置に設定することによって、０点調整が実現できるのである。このように、制御装置としてのＥＣＵ１からの指示によって、荷重検出装置としてのセンサ２が計測基準値更新処理を実行し、計測基準値を更新する。
【００３０】
〔計測基準値変更の例１〕
上記、計測基準値の変更を行う具体的な例を下記に説明する。図７は、図２のゲージからＡ／Ｄ変換部までの信号処理を説明するブロック図であり、図８は、図７のＡ／Ｄ変換部によるＡ／Ｄ変換を説明する図である。
【００３１】
ゲージ３の出力は、そのままの状態でＡ／Ｄ変換部１３などに入力するには充分ではない大きさである。本実施形態においては、図７に示すように、ゲージ３の出力は、アナログ信号処理部１２に設けられたアンプ（増幅回路）１２ａを用いて増幅され、その出力がＡ／Ｄ変換部１３へ入力されて、Ａ／Ｄコンバータ１３ａなどによってアナログ／デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換）されている。Ａ／Ｄコンバータ１３ａは、Ａ／Ｄ変換の対象である入力アナログ電圧の上限基準電圧（ｒｅｆＨ）と、下限基準電圧（ｒｅｆＬ）との間の電圧を所定の分解能によって、デジタル変換している。
【００３２】
図８に示すように、上限基準電圧及び下限基準電圧が、それぞれ１Ｖ及び３Ｖに設定されていて、Ａ／Ｄコンバータ１３ａが６ビットの分解能を有していたとすると、リニアに変化する増幅後のゲージ３の出力電圧が１Ｖの時、デジタル値として０（ゼロ）となり、３Ｖの時、デジタル値として６３となる。１ビット当たりの分解能は３１．２５ｍＶである。ここで、上記計測基準値の変更命令があった時（図６の処理＃３５）の、デジタル値が、１６であったとすると、車両用シート２０が空席状態の時の増幅後のゲージ３の出力電圧は１．５Ｖである。従って、Ａ／Ｄコンバータ１３ａの上限基準電圧３Ｖまでの電圧幅は１．５Ｖとなるので、分解能３１．２５ｍＶでは、４８までのデジタル値しか得られないこととなる。
【００３３】
そこで、Ａ／Ｄコンバータ１３ａの下限基準電圧を、シート２０が空席状態の時の増幅後のゲージ３の出力電圧である１．５Ｖに変更すると共に、上限基準電圧を変更後の下限基準電圧に入力幅２Ｖを加えた３．５Ｖに変更する。そして、記憶部５に格納されていたＡ／Ｄコンバータ１３ａの上限及び下限基準電圧を、新しい上限及び下限基準電圧に変更して記憶する。Ａ／Ｄコンバータ１３ａの上限及び下限基準電圧は、記憶部５に記憶された値に基づいて不図示の電圧発生回路等によって生成され、Ａ／Ｄコンバータ１３ａに入力される。その結果、分解能を維持したまま、即ちゲージ３による荷重の計測制度を保ったままで車両用シート２０が空席時の状態を調整できる。
【００３４】
計測基準値は、車両用シート２０の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ２の出力を定める値であるので、上記説明した実施形態では、下限基準電圧（ｒｅｆＬ）がこれに相当する。また、下限基準電圧の変更に伴って、上限基準電圧（ｒｅｆＨ）も変更しているので、これら両基準電圧は共に計測基準値に相当する。
【００３５】
また、計測基準値は、計測部としてのゲージ３によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのＥＣＵ１へ伝達する必要のある範囲を定める値としてもよく、上記説明した実施形態においては、上限基準電圧及び下限基準電圧によって、ＥＣＵ１へ伝達する必要のある範囲を定めているので、これら両基準電圧は計測基準値に相当するものである。即ち、図８に示すように、ＥＣＵ１へ伝達すべき荷重データの有効データ幅は、調整の前後で共にＷであるように設定されている。
【００３６】
また、例えば下限基準電圧を１Ｖとし、上限基準電圧を４Ｖにする等、Ａ／Ｄコンバータ１３ａによって変換される入力電圧範囲を広くすれば、ＥＣＵ１へ伝達すべき荷重データの有効データ幅を広げることができる。デジタル変換された値の最大値は６３のままであるので、分解能は悪くなるが、広い範囲の荷重（この例の場合は、１．５倍）を有効荷重データの中に入れることができる。逆に下限基準電圧を１Ｖとし、上限基準電圧を２Ｖにする等、Ａ／Ｄコンバータ１３ａによって変換される入力電圧範囲を狭くすれば、ＥＣＵ１へ伝達すべき荷重データの有効データ幅を狭めることができる。デジタル変換された値の最大値は６３のままであるので、分解能は上がり、狭い範囲の荷重（この例の場合は、１／２倍）しか有効荷重データとできなくなるが、精度は良くなる。このように、計測基準値によって、計測部としてのゲージ３によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのＥＣＵ１へ伝達する必要のある範囲を定めることができる。
【００３７】
〔計測基準値変更の例２〕
計測基準値の変更を行う別の具体例を下記に説明する。図９は、図７のアナログ信号処理部でのゲージ出力の信号処理を説明する図であり、図１０は、図９に示す信号処理の他の例を説明する図である。
【００３８】
図９（ｂ）に示すようにゲージ３の出力は、そのままの状態で使用するには低い電圧である。例えば最初の調整直後や設計上の値（以下、初期値）としては、車両用シート２０が空席である無荷重状態である荷重Ｗ０の時、０．１Ｖであり、ＥＣＵ１へ伝達すべき荷重データの有効データの最大の荷重Ｗ１の時、０．３Ｖである。この荷重Ｗ０とＷ１との幅が、ＥＣＵ１へ伝達すべき荷重データの有効データ幅である。ゲージ３の出力は、図９（ａ）に示すアナログ信号処理部１２のアンプ１２ａによって、ゲイン抵抗１２ｂ、１２ｃで決定される増幅率（ゲイン）に基づいて、本例の場合約１０倍に増幅される。この増幅の基準となる仮想グラウンドＶＧの初期値は、グラウンド（＝０Ｖ）であり、Ａ／Ｄ変換部１３への入力は、有効データ幅Ｗにおいて、１Ｖから３Ｖとなる。そして、この増幅後のゲージ出力電圧がＡ／Ｄ変換され、デジタルデータとしてＥＣＵ１へ伝達される。
【００３９】
ここで、ゲージ３の出力電圧にズレが生じて、無荷重状態である荷重Ｗ０の時に０．１５Ｖになり、上記と同様に仮想グラウンドＶＧの初期値である０Ｖを基準として、１０倍のゲインで増幅された場合には、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Ｗは、１．５Ｖから３．５Ｖの間となる。その結果、図９（ｃ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１３ａの上限基準電圧及び下限基準電圧と、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Ｗとが不整合となる。
【００４０】
そこで、本実施形態においては、図９（ａ）に示すアナログ信号処理部１２のアンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値を、計測基準値として設定可能に構成している。増幅の基準となる、仮想グラウンドＶＧを、初期状態あるいは直近の調整時の無荷重状態である荷重Ｗ０の時のゲージ３の出力電圧と、現在の荷重Ｗ０の時のゲージ３の出力電圧との差分に基づく値に変更する。本例においては、上述したように、０．１Ｖと０．１５Ｖとであるので、その差分は０．０５Ｖである。そこで、アンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値を０．０５Ｖと設定する。このようにすることで、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Ｗは、１Ｖから３Ｖとなり、Ａ／Ｄコンバータ１３ａの上限基準電圧及び下限基準電圧と、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Ｗとが整合される。
【００４１】
計測基準値は、車両用シート２０の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ２の出力を定める値であるので、本具体例においては、アンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値がこれに相当する。
【００４２】
さらに、図１０（ａ）に示すようにゲイン抵抗１２ｂ及び１２ｃを可変として、ゲイン抵抗１２ｂ及び１２ｃで決定する増幅率を計測基準値とすることもできる。図１０（ｂ）に示す波形Ａは、図９（ｃ）に示した波形例の内、ズレのない波形例と同様の波形で、ズレの生じていないゲージ３の出力電圧を、アンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値を０Ｖとして約１０倍に増幅した場合のものである。従って、出力荷重Ｗ０とＷ１との間が有効データ幅Ｗとなるように、増幅後のゲージ出力電圧を得ている。波形Ｂは、同じくズレの生じていないゲージ３の出力電圧を、約２０倍の増幅率で増幅したものであり、波形Ｃは、約５倍の増幅率で増幅したものである。波形ＡからＣの全てが、増幅後の電圧が１Ｖの時に無荷重状態である荷重Ｗ０となるようにしている。
【００４３】
波形Ｂでは、波形Ａの有効データ幅Ｗのほぼ中央に位置する荷重Ｗ２の時点でＡ／Ｄコンバータ１３ａの上限基準電圧である３Ｖに達している。反対に、波形Ｃでは、波形Ａの有効データ幅Ｗの最大荷重Ｗ１の時点においては、まだＡ／Ｄコンバータ１３ａの上限基準電圧である３Ｖには達せず、荷重Ｗ１の２倍の荷重Ｗ３の時点で、上限基準電圧である３Ｖに達する。このように、アナログ信号処理部１２の増幅率を可変とすることにより、ＥＣＵ１へ伝達する必要のある荷重の範囲を定めることができる。即ち、アナログ信号処理部１２の増幅率は、計測部としてのゲージ３によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのＥＣＵ１へ伝達する必要のある範囲を定める値である計測基準値に相当するものである。図１０において説明した例では、波形Ｂ及び波形Ｃを得るに際して、アンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値を適宜設定する必要があり、この場合、仮想グラウンドＶＧの値も計測基準値に相当するものとなる。アナログ信号処理部１２で用いられる増幅率や仮想グラウンドＶＧ等の値は、記憶部５に記憶され、上記説明したように適宜更新される。
【００４４】
尚、上記の例においては、アンプ１２ａの仮想グラウンドＶＧの値の初期値をグラウンド＝０Ｖとして説明した。そうすると、例えば、上記波形Ｂを得る場合の仮想グラウンドＶＧの値は０．０５Ｖとなり、波形Ｃを得るための仮想グラウンドＶＧの値はマイナス０．１Ｖとなり、マイナス電源が必要となるなど、煩雑とも考えられる。しかし、これは説明を容易にするために用いた一例に過ぎず、問題はない。例えば、ゲージ３の出力電圧に一律に一定電圧を加えるクランプ回路をアナログ信号処理部１２に設け、一律に加えられた一定電圧（クランプ電圧）を仮想グラウンドＶＧの初期値としておけば、クランプ電圧とグラウンドとの間にはプラスの電位を有する区間が存在するので、マイナス電源が必要となることもない。
【００４５】
また、実施形態の説明においては、荷重検出装置としてセンサ２にＡ／Ｄ変換部１３を有し、制御装置としてのＥＣＵ１へ荷重データを出力する際にデジタルデータを用いたが、アナログデータでＥＣＵ１へ荷重データを出力してもよい。計測基準値変更の例２において説明したように、アナログ信号処理部１２において用いられる値を計測基準値として構成した場合には、アナログデータでＥＣＵ１へ荷重データを出力するように構成しても、本発明を適用可能である。
【００４６】
以上、説明したように本発明によって、耐ノイズ性を損なうことなく、精度良く車両用シートの荷重を検出して車両用シート上の乗員を検出できる車両の乗員検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置の各部の配置を示す模式図
【図２】本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置のシステム構成を示すブロック図
【図３】図２のＥＣＵの標準動作を説明するフローチャート
【図４】図２のセンサの標準動作を説明するフローチャート
【図５】図２のＥＣＵによる計測基準変更動作を説明するフローチャート
【図６】図２のセンサの計測基準変更動作を説明するフローチャート
【図７】図２のゲージからＡ／Ｄ変換部までの信号処理を説明するブロック図
【図８】図７のＡ／Ｄ変換部によるＡ／Ｄ変換を説明する図
【図９】図７のアナログ信号処理部でのゲージ出力の信号処理を説明する図
【図１０】図９に示す信号処理の他の例を説明する図
【符号の説明】
【００４８】
１  ＥＣＵ
２  センサ
３  ゲージ
５  記憶部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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