(57)【要約】【課題】重量センサーの数を減らしながらも、シートに座った乗客を正確に識別し、モジュール化して、シートへの組立性及び耐久性に優れる乗客識別装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明による車両用乗客識別装置は、車両シートのいずれか一方のレッグフレーム上に固定されたベース１０、前記ベース１０上に離隔して配置されたカバー２０、前記ベース１０とカバー２０間に設置され、カバー２０を支持し、シートに座った乗客の重量によってカバー２０に伝達される荷重を測定する二つの重量センサー３０、及び、前記重量センサー３０の測定値を受信し、これに基づき、シートに座った乗客が大人であるか乳児であるかを判別する制御ユニット６０、を含むことを特徴とする。【選択図】図４
2008308151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両シートのいずれか一方のレッグフレーム上に固定されたベース１０、
前記ベース１０上に離隔して配置されたカバー２０、
前記ベース１０とカバー２０間に設置され、カバー２０を支持し、シートに座った乗客の重量によってカバー２０に伝達される荷重を測定する二つの重量センサー３０、及び
前記重量センサー３０の測定値を受信し、これに基づき、シートに座った乗客が大人であるか乳児であるかを判別する制御ユニット６０、
を含むことを特徴とする車両用乗客識別装置。
【請求項２】
前記重量センサー３０とベース１０との間には衝撃吸収部材５０が介在することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗客識別装置。
【請求項３】
前記ベース１０とカバー２０の間には、過荷重によるカバー２０の下向き移動範囲を制限するためのストッパ４０が介在することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗客識別装置。
【請求項４】
前記制御ユニット６０は、二つのセンサーの測定値セット（Ｓ１、Ｓ２）に独立変数セット（Ｘ１、Ｘ２）を掛けて乗客の重量を算出し、前記独立変数セットは、多様な類型の大人及び乳児ダミーに対する実験において、これらダミーの重量を求めるために、二つのセンサーの各測定値セットに掛けられる前もって設定された一定範囲内の変数セット（Ｘ１ｋ、Ｘ２ｋ）のうち、大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の差が最大になるようにする変数セットであることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗客識別装置。
【請求項５】
前記制御ユニット６０は、前記算出された乗客重量をスレショルド値と比較して乗客を識別し、前記スレショルド値は、前記大人ダミー重量最小値と乳児ダミー重量最大値の中間値に設定されることを特徴とする請求項４に記載の車両用乗客識別装置。
【請求項６】
二つのセンサーを有する車両用乗客識別装置を利用して、シートに座った乗客を識別する方法であって、
独立変数セットは、多様な類型の大人及び乳児ダミーに対する実験において、これらダミーの重量を求めるために、二つのセンサーの各測定値セットに掛けられる前もって設定された一定範囲内の変数セット（Ｘ１ｋ、Ｘ２ｋ）のうち、大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の差が最大になるようにする変数セットに設定される独立変数セット（Ｘ１、Ｘ２）を二つセンサーの測定値セット（Ｓ１、Ｓ２）に掛けて乗客重量を算出する第１段階、及び
前段階で算出された乗客重量を前もって設定されたスレショルド値と比較して、乗客が大人であるかまたは乳児であるかを判別する第２段階、を含むことを特徴とする車両用乗客識別方法。
【請求項７】
前記スレショルド値は、前記大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の中間値に設定されることを特徴とする請求項６に記載の車両用乗客識別方法。
【請求項８】
前記変数セットはＸ１ｋ＋Ｘ２ｋ＝２の相関関係を有することを特徴とする請求項６に記載の車両用乗客識別方法。
【請求項９】
前記変数セットの各要素は０〜２の値を有することを特徴とする請求項６に記載の車両用乗客識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用乗客識別装置及び方法に係り、詳しくは、一定年齢以上または一定身体条件以上の乗客に対してだけエアバッグが展開するようにするために、シートに座った乗客を識別する車両用乗客識別装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近になり、運転席だけでなく補助席にもエアバッグが設置される場合が増加している。
このようなエアバッグは、車両衝突事故時に展開して乗客を保護することになる。ところで、大人の場合には何の問題がないが、乳児の場合には膨脹したエアバッグがむしろ乳児の生命を脅かす危険要素として作用する可能性がある。よって、助手席エアバッグの展開動作は乗客の種類によって変える必要がある。
【０００３】
図１を参照して、ＦＭＶＳＳ２０８規定によるエアバッグ展開基準を見ると、ＦＭＶＳＳ２０８規定によれば、大人の場合エアバッグが展開しなければならないが、６歳以下の乳児の場合にはエアバッグが展開しないように制限している。６歳以下の乳児の場合には、エアバッグよりは別の乳児保護装置（Ｃｈｉｌｄ  Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：以下“ＣＲＳ”）を利用して、乳児を事故から保護するためである。
【０００４】
このように、大人と乳児を識別するには、シートに乗客識別装置が設置されなければならない。現在、使用されている乗客識別装置は、基本的にシートに座った大人と乳児の重量差を利用する。一例として、図２に示すように、従来の乗客識別装置は、シート１のレッグフレーム２と移動レール３との間に設置された四つの重量センサーＳ１〜Ｓ４からの入力値を利用してコントロールユニット５で乗客を識別し、その結果をエアバッグ制御ユニット（Ａｉｒｂａｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に送り出すように構成される。
しかし、このような従来の乗客識別装置は、四つの重量センサーを必要とするので比較的高価であり、また装置の各部品が個別にシートに組立てられるため、組立てが煩わしくて作業負荷を増大させるという問題点がある。
【特許文献１】特表２００１−５１２８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、重量センサーの数を減らしながらも、シートに座った乗客を正確に識別することができる乗客識別装置を提供することにその目的がある。
また、モジュール化して、シートへの組立性及び耐久性に優れた乗客識別装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための本発明による車両用乗客識別装置は、車両シートのいずれか一方のレッグフレーム上に固定されたベース１０、前記ベース１０上に離隔して配置されたカバー２０、前記ベース１０とカバー２０間に設置され、カバー２０を支持し、シートに座った乗客の重量によってカバー２０に伝達される荷重を測定する二つの重量センサー３０、及び、前記重量センサー３０の測定値を受信し、これに基づき、シートに座った乗客が大人であるか乳児であるかを判別する制御ユニット６０、を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記重量センサー３０とベース１０との間には衝撃吸収部材５０が介在し、前記ベース１０とカバー２０の間には、過荷重によるカバー２０の下向き移動範囲を制限するためのストッパ４０が介在することを特徴とする。
【０００８】
前記制御ユニット６０は、二つのセンサーの測定値セット（Ｓ１、Ｓ２）に独立変数セット（Ｘ１、Ｘ２）を掛けて乗客の重量を算出し、前記独立変数セットは、多様な類型の大人及び乳児ダミーに対する実験において、これらダミーの重量を求めるために、二つのセンサーの各測定値セットに掛けられる前もって設定された一定範囲内の変数セット（Ｘ１ｋ、Ｘ２ｋ）のうち、大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の差が最大になるようにする変数セットであることを特徴とする。
【０００９】
前記制御ユニット６０は、前記算出された乗客重量をスレショルド値と比較して乗客を識別し、前記スレショルド値は、前記大人ダミー重量最小値と乳児ダミー重量最大値の中間値に設定されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、二つのセンサーを有する車両用乗客識別装置を利用して、シートに座った乗客を識別する方法であって、独立変数セットは、多様な類型の大人及び乳児ダミーに対する実験において、これらダミーの重量を求めるために、二つのセンサーの各測定値セットに掛けられる前もって設定された一定範囲内の変数セット（Ｘ１ｋ、Ｘ２ｋ）のうち、大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の差が最大になるようにする変数セットに設定される独立変数セット（Ｘ１、Ｘ２）を二つセンサーの測定値セット（Ｓ１、Ｓ２）に掛けて乗客重量を算出する第１段階、及び
前段階で算出された乗客重量を前もって設定されたスレショルド値と比較して、乗客が大人であるかまたは乳児であるかを判別する第２段階、を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記スレショルド値は、前記大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の中間値に設定され、前記変数セットは、Ｘ１ｋ＋Ｘ２ｋ＝２の相関関係を有し、前記変数セットの各要素は０〜２の値を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両用乗客識別装置及び方法によれば、重量センサーを２つに減らしても、シートに座った乗客を正確に識別することが可能である。
また、車両用乗客識別装置をモジュール化するので、シートへの組立性及び耐久性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例による車両用乗客識別装置及び方法を詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
まず、図３〜図６を参照して乗客識別装置について説明する。
図３に示すように、本発明の乗客識別装置は、シートのいずれか一方のレッグフレーム（図示せず）上に設置されるベース１０、このベース１０上に離隔して設置されたカバー２０、ベース１０とカバー２０との間に設置される二つの重量センサー３０、及びワイヤ３３ａ、３３ｂとコネクター３４を利用して重量センサー３０に連結された制御ユニット６０で構成される。
【００１５】
二つの重量センサー３０は、シートに座った乗客の重量によってカバー２０に伝達される荷重を測定し、制御ユニット６０は、重量センサー３０の測定値を受信し、これに基づいて、シートに座った乗客が大人であるか乳児であるかを判別する。一方、カバー２０上には移動レール（図示せず）が装着され、カバー２０の両端側上面には移動レールへの固定のための締結孔２１が形成される。
【００１６】
図４及び図５に示すように、二つの重量センサー３０は、ベース１０上に互いに離隔して設置され、カバー２０を支持する。重量センサー３０の下部ボルト３１と上部ボルト３２はそれぞれベース１０とカバー２０を貫通してナット３１ａ、３２ａによって締め付けられ、カバー２０は荷重によって重量センサー３０側に多少の下向き移動が可能である。重量センサー３０とベース１０との間には、重量センサーの保護及び組立公差の解消のための衝撃吸収部材５０が設けられる。
【００１７】
図３及び図６に示す通り、ベース１０とカバー２０との間には、過荷重によるカバー２０の下向き移動範囲を制限するためのストッパ４０が設けられる。すなわち、カバー２０から下向きに伸びるスカート部２２にストッパ４０がボルト締めされ、ナット４１によって締め付けられ、ストッパ４０の先端はベース延長部１１の緩衝ホール１２を貫通して外部に突出する。緩衝ホール１２はストッパ４０の直径より大きな直径を有し、カバー２０に荷重が印加されない状態で、ストッパ４０は緩衝ホール１２の中央に配置される。
【００１８】
一方、実施例によれば、エアバッグ未展開の対象は６歳以下の乳児から１歳以下の嬰児に変更される。この場合、３歳、６歳の乳児に対してもエアバッグが展開するので、エアバッグの展開による乳児の傷害程度を充分に低減させなければならない。しかし、最近、従来よりソフトなエアバッグの開発が活発になされているので、このようなエアバッグ未展開対象の基準の変更も必要となる。また、エアバッグ未展開対象が１歳以下の嬰児に設定されるので、装置が姿勢の変更によって大人を乳児に見誤る問題などをより確実に防止することができる。
このような基準変更の有益性は、図７から容易に把握可能である。すなわち、乳児と大人間のギャップが従来よりかなり広いので、装置の乗客誤植別の可能性が大幅に減少する。
【００１９】
次に、図８を参照して、前述した二つのセンサーを有する乗客識別装置（以下“２センサー識別装置”）を利用した乗客識別方法について説明する。
４センサー乗客識別装置の場合、乗客の重量は各センサーで測定された値の単純和によって求められるが、２センサー識別装置の場合はそうではない。さらに、シートに着席した乗客の重量がシート全体に均等に分布しないため、“乗客重量＝２センサー測定値の和×２”として判断することは余り正確ではない。
【００２０】
したがって、２センサー識別装置による乗客識別のためには、単純に言って、“乗客重量＝Ｘ１×Ｓ１＋Ｘ２×Ｓ２”の関係を満足させることができる最適のＸ１、Ｘ２を算出する必要がある。ここで、Ｓ１及びＳ２は各センサーの測定値（以下、“センサー測定値セット”という）、Ｘ１及びＸ２は独立変数（以下、“独立変数セット”という）である。このような独立変数セットは実際実験を基礎として得られ、独立変数セットが得られれば、これに基づいて乗客識別のためのスレショルド値を求めることができる。
【００２１】
重量データの取得
乗客識別装置の性能テストは、一例として、３０類型の大人ダミーと１６類型のＣＲＳに座った乳児ダミー（以下、単に“乳児ダミー”という）をそれぞれシートに座らせた後、これらを乗客識別装置が正確に識別することができるか否かを検証する方式で行われる。
独立変数セットの選定のために、２センサー識別装置を利用して、前記のような性能テスト用ダミーに対する重量データを得る。重量データは、例として、乳児ダミー類型がｉ個、大人ダミー類型がｊ個あれば、乳児ダミーに対するセンサー測定値セットｉ個（Ｃ１〜Ｃｉ）及び大人ダミーに対するセンサー測定値セットｊ個（Ａ１〜Ａｊ）でなる。ここで、Ｃ１＝（Ｓ１１、Ｓ２１）、・・・、Ｃｉ＝（Ｓ１ｉ、Ｓ２ｉ）であり、Ａ１＝（Ｓ１１、Ｓ２１）、・・・、Ａｊ＝（Ｓ１ｊ、Ｓ２ｊ）である。
【００２２】
独立変数セットの選定
先に得られた重量データに基づき、大人と乳児の識別に最適の独立変数を導出する。最適の独立変数セットは下の（数１）によって算出される。
すなわち、前記重量データ（Ｃ１〜Ｃｉ及びＡ１〜Ａｊ）の各センサー測定値セット（Ｓ１、Ｓ２）に前もって設定された変数セット（Ｘ１ｋ、Ｘ２ｋ、Ｘ１ｋはＳ１に掛けられる変数、Ｘ２ｋはＳ２に掛けられる変数）を掛けることで、大人及び乳児ダミーの重量値（Ａｊｋ及びＣｊｋ）を求めた後、各変数セットに対する大人ダミー重量最小値と乳児ダミー重量最大値を抽出し、これらの中で大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値間の差が最大になるようにする変数セットを独立変数セットとして選定する。
【００２３】
（数１）
ＭＡＸ［ＳＵＢｋ＝ＭＩＮ（Ａｊｋ）１ｊ−ＭＡＸ（Ｃｊｋ）１ｉ］１ｋ
ここで、Ｃｉｋ＝Ｘ１ｋ＊Ｓ１ｉ＋Ｘ２ｋ＊Ｓ２ｉ、Ａｊｋ＝Ｘ１ｋ＊Ｓ１ｊ＋Ｘ２ｋ＊Ｓ２ｊである。
変数は、一定範囲の値を有するＸ１１〜Ｘ１ｋの行とＸ２１〜Ｘ２ｋの列でなり、各行と各列の間に一定値（例として、０．１）の差があるマトリックス組合せ形態にデータ化される。もちろん、設定によっては、変数データＸ１ｋとＸ２ｋは上限値及び下限値（例として、０〜２間の有理数）を有することができ、各要素間に相関関係（例として、Ｘ１ｋ＋Ｘ２ｋ＝２）が付与できる。
【００２４】
スレショルド値の選定
スレショルド値Ｔは、大人ダミー重量最小値と乳児ダミー重量最大値の間で、大人と乳児の識別に最適のものが選定される。好ましくは、独立変数セットに対応する、つまりＭＡＸ［ＳＵＢｋ］を満足する大人ダミーの重量最小値と乳児ダミーの重量最大値の中間値がスレショルド値になる。
【００２５】
乗客識別方法
先に得られた独立変数セットＸ１及びＸ２と、スレショルド値Ｔは該当２センサー識別装置の固有値であり、このような独立変数セット及びスレショルド値を利用して、２センサー識別装置はシートに座った乗客を識別することができる。
まず、２センサー識別装置が設置されたシートに乗客が座る場合、制御部は、センサー測定値セットＳ１ｉｎｐｕｔ、Ｓ２ｉｎｐｕｔに、数式３のように、最適の独立変数セットＸ１、Ｘ２を掛けて得た値の和を求める。その和が２センサー識別装置によって測定された乗客重量値である。
（数３）
Ｗｉｎｐｕｔ＝Ｘ１＊Ｓ１ｉｎｐｕｔ＋Ｘ２＊Ｓ２ｉｎｐｕｔ
次に、２センサー識別装置は、測定された乗客重量値（Ｗｉｎｐｕｔ）をスレショルド値Ｔと比較し、ＷｉｎｐｕｔがＴより小さい場合には乳児と判断し、そうではない場合には大人と判断し、その結果をエアバッグ制御ユニットに送り出す。
【００２６】
一方、図９は、前述した実施例による車両用乗客識別方法と他の乗客識別方法間の性能比較グラフである。図９に示すように、４センサー識別装置の場合、エアバッグ未展開条件を３歳、６歳の乳児から１歳以下の乳児に変更すれば、乗客識別のための大人と乳児間のギャップがＢｋｇからＡｋｇに大きくなる。しかし、実施例による独立変数アルゴリズムを使用する場合、そのギャップはＤｋｇであって、Ａｋｇより大きくなる。独立変数アルゴリズムを使用せず、二つのセンサーで測定された重量値を単に２倍にする２センサー識別装置の場合、そのギャップはＣｋｇであって、４センサーの場合より小さいことが実験的に確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、一定年齢以上または一定身体条件以上の乗客に対してだけエアバッグが展開するようにするために、シートに座った乗客を識別する車両用乗客識別装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来のエアバッグ展開基準を示す図である。
【図２】従来の４センサー乗客識別装置の概略図である。
【図３】本発明の実施例による２センサー乗客識別装置の概略図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線についての断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ’線についての断面図である。
【図７】本発明の実施例によるエアバッグ展開基準の利点を説明する図である。
【図８】本発明の実施例による乗客識別方法を説明する流れ図である。
【図９】本発明の実施例による乗客識別方法の利点を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０    ベース
１１    延長部
１２    緩衝ホール
２０    カバー
２１    締結孔
２２    スカート部
３０    重量センサー
３３ａ、３３ｂ    ワイヤ
４０    ストッパ
５０    衝撃吸収部材
６０    制御ユニット
【図１】
2008308151.tif 000003
【図２】
2008308151.tif 000004
【図３】
2008308151.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008308151.tif 000007
【図６】
2008308151.tif 000008
【図７】
2008308151.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008308151.tif 000011