(57)【要約】【課題】座席に乗員が着座されているか、その乗員が大人か子供か等を正確に判定できる乗員着座検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】座席の背もたれ部分１ａに取り付けられた背もたれセンサ２と、座席前方の床面部付近に設定された一平面３ａに存在する物体を検知するための乗員脚検知センサ３と、背もたれセンサ２により検知された押圧力と、乗員脚検知センサ３により検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部１０を備え、乗員着座判定部１０は背もたれセンサ２が所定値以上の押圧力を検知し、乗員脚検知センサ３が少なくとも所定の体格を有する人の脚以上の断面積を有する物体の存在を検知した場合に、所定の体格を有する人の乗員が着座したと判定する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席の背もたれ部分に取り付けられた背もたれセンサと、座席前方の床面部付近に設定された平面に存在する物体を検知するための乗員脚検知センサと、背もたれセンサにより検知された押圧力と、乗員脚検知センサにより検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部とを備えたことを特徴とする乗員着座検出装置。
【請求項２】
上記乗員着座判定部は、背もたれセンサが所定値以上の押圧力を検知し、乗員脚検知センサが少なくとも所定の体格を有する人の脚以上の断面積を有する物体の存在を検知する場合に、所定の体格を有する人の乗員が着座していると判定することを特徴とする請求項１に記載の乗員着座検出装置。
【請求項３】
上記乗員脚検知センサは、相対する一対の光線出力器と受光部から構成され、上記光線出力部と上記受光部が形成する光路を上記物体が遮ることにより上記物体を検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員着座検出装置。
【請求項４】
上記乗員脚検知センサは、同じ側に配置された一対の光線出力器と受光部から構成され、上記光線出力部から上記受光部に至る光路を上記物体が反射することにより上記物体を検知することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乗員着座検出装置。
【請求項５】
上記乗員脚検知センサにより検知するための平面を複数個設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の乗員着座検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等の座席に乗員が着座されているか、その乗員が大人か子供か等を判定できる乗員着座検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１として、座席上の着座体が人物か物体か、人物の場合は大人か子供かを判別する着座検知装置が提案されている。ここでは、座席の尻下部に取り付けられている尻下センサと、座席前方の床面部に取り付けられる足下センサと、尻下センサ及び足下センサによって検知された押圧力に基づいて座席上の着座体を判別する着座体判別部とを有する。そして、着座体判別部による判別結果に基づいて、例えばエアバックの起爆装置の作動を制御する。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２８７１６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の着座検知装置においては、尻下センサ及び足下センサによって検知された押圧力と所定の基準値とを比較して、乗員が所定以上の体重の人物（大人）か、所定未満の体重の人物（子供）かを判別する。具体的には、尻下センサの出力が中〜大、足下センサの出力が中〜大の場合には、乗員は大人であると判断し、尻下センサの出力が中、足下センサの出力がゼロ〜小の場合には乗員は子供であると判断する。
【０００５】
しかしながら、上記従来の着座検知装置は、足下と尻下にあるセンサで検知された押圧力に基づいているため、例えば、座席に大人が着座している場合と、足元空間に物体が存在する状態で座席に子供が着座している場合は、いずれの場合も尻下センサの出力が中〜大、足下センサの出力が中〜大を示し、着座体判別部が大人であると判別する等、乗員が大人であるか子供であるかを正確に判別することは困難であった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、座席に乗員が着座されているか、その乗員が大人か子供か等を正確に判定できる乗員着座検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る乗員着座検出装置は、座席の背もたれ部分に取り付けられた背もたれセンサと、座席前方の床面部付近に設定された平面に存在する物体を検知するための乗員脚検知センサと、背もたれセンサにより検知された押圧力と、乗員脚検知センサにより検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１はこの発明の実施の形態１による乗員着座検出装置を示す構成図である。図１に示すように、本発明の乗員着座検出装置は、車両の座席１の背もたれ部分１ａに取り付けられた背もたれセンサ２と、座席１前方の床面部付近に設定された平面３ａに存在する物体を検知するための乗員脚検知センサ３と、背もたれセンサ２により検知された押圧力と乗員脚検知センサ３により検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部１０とを備えている。乗員着座判定部１０の判定結果は、例えばダッシュボード２０に設置されたエアバック３５の作動装置３０に出力され、乗員着座判定部１０の判定結果に基づきエアバック３５の作動を制御する。また、乗員着座判定部１０内のメモリには、乗員着座の判定を行う場合の判定基準が記憶されている。
【００１０】
図２は上述の乗員着座検出装置が検知する領域を示す概念図である。図２において、背もたれセンサ２は、車両の座席１の背もたれ部分１ａの領域Ａに存在する物体を検出するセンサであり、背もたれ部分１ａに加わる所定値以上の押圧力を検出する。この背もたれセンサ２は、例えば感圧センサが用いられ、背もたれ部分１ａの主要面全面に渡って複数個のセンサをネット状に配置しても良い。乗員脚検知センサ３は、座席１前方の床面部付近の領域Ｂに存在する物体を検知する光学的検知センサであり、下記に図を用いて詳述する。
【００１１】
図３は本実施の形態の乗員脚検知センサ３を示す概略構成図である。本実施の形態の乗員脚検知センサ３は、座席１前方の床面部付近であって、座席に着座した乗員の脚１０１及び１０２と交差するように設定された一平面３ａに存在する物体を検知する光学的検知センサである。この光学的検知センサは、具体的には、上記一平面３ａ上に存在する物体に光路が遮られるように設定されたそれぞれ一対の光線出力器４ａ及び受光器４ｂ、光線出力器４ｃ及び受光器４ｄ、光線出力器４ｅ及び受光器４ｆ、光線出力器４ｇ及び受光器４ｈ、光線出力器４ｉ及び受光器４ｊから構成されている。更に、この光学的検知センサは、上記一対の光線出力器４ａ及び受光器４ｂと直交するように配置され、上記一平面３ａ上に存在する物体に光路が遮られるように設定されたそれぞれ一対の光線出力器５ａ及び受光器５ｂ、光線出力器５ｃ及び受光器５ｄ、光線出力器５ｅ及び受光器５ｆ、光線出力器５ｇ及び受光器５ｈ、光線出力器５ｉ及び受光器５ｊから構成されている。
【００１２】
図４は本実施の形態の乗員脚検知センサ３の光路を示す概略平面図である。図４において、ライン６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅは、それぞれ光線出力器４ａと受光器４ｂ，光線出力器４ｃと受光器４ｄ，光線出力器４ｅと受光器４ｆ，光線出力器４ｇと受光器４ｈ，光線出力器４ｉと受光器４ｊによって形成された光路を示す。また、ライン７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅは、それぞれ光線出力器５ａと受光器５ｂ，光線出力器５ｃと受光器５ｄ，光線出力器５ｅと受光器５ｆ，光線出力器５ｇと受光器５ｈ，光線出力器５ｉと受光器５ｊによって形成された光路を示す。
【００１３】
本実施の形態において、光路６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ並びに光路７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅで区切られたメッシュ部分の面積Ｍは、少なくとも大人の脚の断面積（所定の体格を有する人の脚の断面積）Ｓより小さくなるように設定している。そして、座席前方の床面付近に少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体が存在すると必ず一つ以上の光路が遮られる。すなわち、一対の光線出力器と受光器により形成される光路のうち、いずれかの光路が遮られることにより少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体の存在が検出できる。
【００１４】
次に、乗員着座判定部１０が背もたれセンサ２と乗員脚検知センサ３の出力値に基づいて乗員の着座を判定する動作について説明する。本乗員着座判定部１０は、背もたれセンサ２が所定値以上の押圧力を検知すると共に、乗員脚検知センサ３が少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体の存在を検知する場合に、大人（所定の体格を有する人）の乗員が着座したと判定する。
【００１５】
以下、図５に基づいて詳細に説明する。図５は乗員着座判定部１０における判定基準例を示す図であり、それぞれ図６から図１２の状態の場合の乗員着座判定を示している。
【００１６】
まず、図６に示すように、大人５０が座席１に通常に着座した場合、背もたれセンサ２は所定値以上の押圧力を検知すると共に、乗員脚検知センサ３は少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体の存在を検知する。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座有りと判定し、例えばエアバックの展開ができるようにする。
【００１７】
次に、図７に示すように、チャイルドシート７０が座席１に設置されている場合、背もたれセンサ２は所定値以上の押圧力を検知するが、乗員脚検知センサ３は物体の存在を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。
【００１８】
次に、図８に示すように、大人５０が座席１に前のめりの状態で着座した場合、乗員脚検知センサ３は少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体の存在を検知するが、背もたれセンサ２は押圧力を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。
【００１９】
次に、図９に示すように、子供６０が座席１の前方に立っている場合、乗員脚検知センサ３は子供の脚の存在を検知するか検知しないかのいずれかの状態になるが、背もたれセンサ２は押圧力を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。
【００２０】
次に、図１０に示すように、子供６０が座席１に深く着座している場合、背もたれセンサ２は所定値以上の押圧力を検知しない。そして、乗員脚検知センサ３も物体の存在を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。更に、図１０の状態で座席前方の足元に荷物が存在しても、背もたれセンサ２は所定値以上の押圧力を検知しないので、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定する。この結果、従来例よりも正確に大人と子供の着座を判定できる。
【００２１】
次に、図１１に示すように、子供６０が座席１に浅く着座している場合、乗員脚検知センサ３は子供の脚の存在を検知するか検知しないかのいずれかの状態になるが、背もたれセンサ２は押圧力を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。
【００２２】
次に、図１２に示すように、子供６０が座席１上に立ち、ダッシュボードに手をかけている場合、背もたれセンサ２は所定値以上の押圧力を検知しないし、乗員脚検知センサ３も物体の存在を検知しない。この時、乗員着座判定部１０は乗員着座無しと判定し、例えばエアバックを展開できない状態にする。
【００２３】
以上のように実施の形態１によれば、座席の背もたれ部分１ａに取り付けられた背もたれセンサ２と、座席前方の床面部付近に設定された一平面３ａに存在する物体を検知するための乗員脚検知センサ３と、背もたれセンサ２により検知された押圧力と、乗員脚検知センサ３により検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部１０を備え、乗員着座判定部１０は背もたれセンサ２が所定値以上の押圧力を検知し、乗員脚検知センサ３が少なくとも所定の体格を有する人の脚以上の断面積を有する物体の存在を検知した場合に、所定の体格を有する人の乗員が着座したと判定するようにしたので、座席１に所定の体格を有する人（大人）の乗員が正式に着座したことを正確に判定することができる。
【００２４】
なお、上記説明では、一対の光線出力器４ａ及び受光器４ｂ等の光路と直交するように一対の光線出力器５ａ及び受光器５ｂ等を設置するようにしたが、一側面側のみに一対の光線出力器及び受光器を設置するようにしても良い。この場合、隣り合う一対の光線出力器及び受光器が形成する光路の間隔は、少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体が存在すると必ず光路が遮られ物体が検知できるように設定する。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１の乗員脚検知センサ３では、相対する一対の光線出力器及び受光器からなる光路を物体検出の手段として用いたが、本実施の形態においては、同じ側に設置した一対の光線出力器と光線出力器から出力された光線の反射光を受光する受光器を用いて反射光を検出の手段に用いるようにする。
【００２６】
図１３は本実施の形態の乗員脚検知センサ３を示す概略構成図である。本実施の形態の乗員脚検知センサ３は、座席１前方の床面部付近であって、座席に着座した乗員の脚１０１及び１０２と交差するように設定された一平面３ａに存在する物体を検知する光学的検知センサであり、具体的には、上記一平面３ａ上の同じ側に設置された一対の光線出力器８ａ及び受光器８ｂ、光線出力器８ｃ及び受光器８ｄ、光線出力器８ｅ及び受光器８ｆ、光線出力器８ｇ及び受光器８ｈ、光線出力器８ｉ及び受光器８ｊから構成されている。そして、上記一平面３ａ上に物体が存在すれば光線出力器８ａ，８ｃ，８ｅ，８ｇ，８ｉから発した光線が物体に反射し受光器８ｂ，８ｄ，８ｆ，８ｈ，８ｊに受光されるように設定されている。
【００２７】
更に、上記一対の光線出力器８ａ及び受光器８ｂ等の光路と直交するように同じ側に配置された、それぞれ一対の光線出力器９ａ及び受光器９ｂ、光線出力器９ｃ及び受光器９ｄ、光線出力器９ｅ及び受光器９ｆ、光線出力器９ｇ及び受光器９ｈ、光線出力器９ｉ及び受光器９ｊから構成されている。そして、上記一平面３ａ上に物体が存在すれば光線出力器９ａ，９ｃ，９ｅ，９ｇ，９ｉから発した光線が物体に反射し受光器９ｂ，９ｄ，９ｆ，９ｈ，９ｊに受光されるように設定されている。
【００２８】
図１４は本実施の形態の乗員脚検知センサ３の光路を示す概略平面図である。図において、ライン１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅは、それぞれ光線出力器８ａと受光器８ｂ，光線出力器８ｃと受光器８ｄ，光線出力器８ｅと受光器８ｆ，光線出力器８ｇと受光器８ｈ，光線出力器８ｉと受光器８ｊによって形成された光路を示す。また、ライン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅは、それぞれ光線出力器９ａと受光器９ｂ，光線出力器９ｃと受光器９ｄ，光線出力器９ｅと受光器９ｆ，光線出力器９ｇと受光器９ｈ，光線出力器９ｉと受光器９ｊによって形成された光路を示す。
【００２９】
本実施の形態において、光路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ並びに光路１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅで区切られたメッシュ部分の面積は、少なくとも大人の脚の断面積（所定の体格を有する人の脚の断面積）より小さくなるように設定している。そして、座席前方の床面付近に少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体が存在すると必ず一つ以上の光路が当該物体により反射される。すなわち、一対の光線出力器と受光器により形成される光路のうち、いずれかの光路が物体により反射する。そして、物体によって反射された光路を受光器が受光する位置は、物体がない状態で反射された光路を受光器が受光する位置とは異なるため、受光器の受光位置の変化で、少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体の存在が検出できる。
【００３０】
以上のように実施の形態２によれば、設定された一平面３ａ上の同じ側に一対の光線出力器８ａ及び受光器８ｂ等を設置したので、光線出力器及び受光器の車両への設置箇所の制約が有る場合に有効である。
【００３１】
なお、上記説明では、一対の光線出力器８ａ及び受光器８ｂ等の光路と直交するように一対の光線出力器９ａ及び受光器９ｂ等を設置するようにしたが、一側面側のみ一対の光線出力器及び受光器を設置するようにしても良い。この場合、隣り合う一対の光線出力器及び受光器が形成する光路の間隔は、少なくとも大人の脚（所定の体格を有する人の脚）以上の断面積を有する物体が存在すると必ず光路が物体により反射され検知できるように設定する。
【００３２】
実施の形態３．
上記実施の形態では、座席前方の床面付近に任意な一平面３ａを設定するようにしたが、乗員脚検知センサ３により検知するための平面を複数個設定するようしても良い。検知平面を複数個設定した場合は、座席前方に存在する物体の高さ情報を捕らえることができる。
【００３３】
図１５は、座席前方の床面付近に任意な平面３ａ，３ｂを設定した場合の様子を示す概念図であり、図において大人５０は座席の正規の位置に着座している状態を示す。図１６は、実施の形態１で説明した一対の光線出力器及び受光器からなる光路を検出の手段として用いた場合において、図１５での平面３ａにおける各光路の状態である。図１７は、同じく実施の形態１で説明した一対の光線出力器及び受光器からなる光路を検出の手段として用いた場合において、図１５での平面３ｂにおける各光路の状態である。
【００３４】
一方、図１８は、子供６０が座席に深く腰掛けていると共に、当該座席のフロアに荷物８０が置かれた状態を示している。図１９は、実施の形態１で説明した一対の光線出力器及び受光器からなる光路を検出の手段を用いた場合において、図１８での平面３ａにおける各光路の状態である。図２０は、同じく実施の形態１で説明した一対の光線出力器及び受光器からなる光路を検出の手段を用いた場合において、図１８での平面３ｂにおける各光路の状態である。
【００３５】
図１５に示すように大人５０の乗員の脚１０１および１０２が座席下方に存在する場合、乗員脚検知センサの検知平面３ａ及び３ｂは図１６および図１７の状態になる。また、図１８に示すように子供６０が座席に深く腰掛けてフロアに荷物８０が置かれた場合、乗員脚検知センサの検知平面３ａ及び３ｂは図１９および図２０の状態になる。従って、複数の平面を設定することにより、大人５０の着座状態、子供６０の着座状態、荷物８０の存在を容易に判別することができる。特に、図１８において一平面３ｂしか検知平面が存在しないと、子供６０の深い着座により背もたれセンサ２が一定の押圧荷重を検知し、一平面３ｂの乗員脚検知センサ３が物体有りと検知し、結果として乗員着座判定部１０が着座有りと判定してしまう場合があるが、本実施の形態ではそのような誤判定を無くすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る乗員着座検出装置は、座席の背もたれ部分に取り付けられた背もたれセンサと、座席前方の床面部付近に設定された平面に存在する物体を検知するための乗員脚検知センサと、背もたれセンサにより検知された押圧力と、乗員脚検知センサにより検出された物体の存否に基づいて乗員の着座を判定する乗員着座判定部とを備えたので、座席に乗員が着座されているか、その乗員が大人か子供か等を正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による乗員着座検出装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による乗員着座検出装置が検知する領域を示す概念図である。
【図３】この発明の実施の形態１による乗員脚検知センサを示す概略構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による乗員着座判定部における判定基準を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による乗員脚検知センサを示す概略構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態３による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【図１８】この発明の実施の形態３による乗員着座判定の状態を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態３による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３による乗員脚検知センサの光路を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１　座席、２　背もたれセンサ、３　乗員脚検知センサ、３ａ，３ｂ　乗員脚を検知するための平面、４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇ，４ｉ　光線出力器、４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈ，４ｊ　受光器、５ａ，５ｃ，５ｅ，５ｇ，５ｉ　光線出力器、５ｂ，５ｄ，５ｆ，５ｈ，５ｊ　受光器、８ａ，８ｃ，８ｅ，８ｇ，８ｉ　光線出力器、８ｂ，８ｄ，８ｆ，８ｈ，８ｊ　受光器、９ａ，９ｃ，９ｅ，９ｇ，９ｉ　光線出力器、９ｂ，９ｄ，９ｆ，９ｈ，９ｊ　受光器、１０　乗員着座判定部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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