(57)【要約】【課題】従来、長い配線が必要であり、搭載性が悪いという課題があった。【解決手段】車両１０の天井に設置され、座席１１方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して複数の物体検出領域４２における物体を検出する物体検出センサと、前記物体検出センサの検出出力に基づいて、前記物体が検出された物体検出領域４２が所定数未満の場合は前記座席が空席であると判断し、前記物体が検出された物体検出領域４２が所定数以上の場合には前記座席に乗員が在席していると判断するコントロールユニット５０とを備えた。【効果】領域の数を数えるだけで乗員の存否を検出することができる。【選択図】　　　　図１
2004020247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の光ビームを放射して複数の所定の領域における物体を検出するセンサと、
前記センサの検出出力に基づいて、前記物体が検出された所定の領域が所定数未満の場合は前記座席が空席であると判断し、前記物体が検出された所定の領域が所定数以上の場合には前記座席に乗員が在席していると判断するコントロールユニットと
を備えたことを特徴とする乗員検出装置。
【請求項２】
前記センサは、赤外線ビームを放射する発光素子と、この赤外線ビームと交差する視野を持つ受光素子とから構成された物体検出センサであり、
前記所定の領域は、前記赤外線ビームと前記視野が交差する物体検出領域である
ことを特徴とする請求項１記載の乗員検出装置。
【請求項３】
前記物体検出センサは、１つの発光素子から複数本の赤外線ビームを放射する
ことを特徴とする請求項２記載の乗員検出装置。
【請求項４】
前記受光素子は、複数の視野を持つ
ことを特徴とする請求項２記載の乗員検出装置。
【請求項５】
前記車両の天井に設置され、前記物体検出センサと、前記物体検出領域の間に第２の物体検出領域を持つ第２の物体検出センサ
をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の乗員検出装置。
【請求項６】
前記センサは、一定の立体角以下の角度範囲内の物体の距離を測定する距離センサであり、
前記所定の領域は、前記角度範囲内でかつ前記距離センサの測定値が一定の範囲内に入る領域である
ことを特徴とする請求項１記載の乗員検出装置。
【請求項７】
車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して第１の複数の物体検出領域における物体を検出する第１の物体検出センサと、
前記車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して前記第１の複数の物体検出領域と位置的に位相がずれた第２の複数の物体検出領域における物体を検出する第２の物体検出センサと、
前記第１及び第２の物体検出センサの検出出力が異なる場合には、前記第１又は第２の物体検出センサが誤動作していると判断するコントロールユニットと
を備えたことを特徴とする乗員検出装置。
【請求項８】
前記車両の天井に設置され、前記第１及び第２の物体検出センサと、前記第１及び第２の複数の物体検出領域の間に第３の物体検出領域を持つ第３の物体検出センサ
をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の乗員検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の衝突時に、乗員を保護するために用いられる、エアバッグシステム等の乗員検出装置に関する。特に、この発明は、自動車等の車両に搭載され、車両の衝突時に乗員を保護するエアバッグ装置、車両内の空気の温度を調整する空調装置、乗員の居眠り等の危険な状態を警報するための警報装置等を制御するための情報を提供する、乗員検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグは、自動車の衝突時に、ハンドルやダッシュボードと乗員との間で急膨張し、乗員を保護するためのものである。しかし、運転者が小柄であるために、ハンドルに近い位置で運転した場合や、子供が助手席用シートの前方に立った場合の様に、ハンドルやダッシュボードと乗員との間の距離が極めて近い場合には、このエアバッグの展開が乗員に傷害を与える場合がある事が知られている。
【０００３】
また、助手席の乗員が６才以下の子供である場合には、正常位置に着座しているとしてもエアバッグを展開しない方が安全であるとされている。このため、米国では、エアバッグを用いた乗員保護装置においては、乗員検出装置の設置義務が法制化されようとしている。このための乗員検出装置としては、たとえば、特開平０８−１６９２８９号公報に記載されたものが知られている。
【０００４】
従来の乗員検出装置について図面を参照しながら説明する。図４は、例えば特開平０８−１６９２８９号公報に示された従来の乗員検出装置の構成を示す図である。
【０００５】
図４において、１０は自動車等の車両、１１は車両１０に備えられた運転席、助手席等の座席、１２は座席１１に着座した乗員、１３はハンドル、１４はハンドル内、或いは助手席１１のダッシュボードに備えられたエアバッグ、１５は車両１０の前方天井に備えられ、座席１１の方向を向いた距離センサ、１６ａは座席１１の前後方向の位置を検知する座席位置センサ、１６ｂは座席１１の背クッションに設けられ、リクライニング角度を検知する座席位置センサである。
【０００６】
つぎに、従来の乗員検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【０００７】
座席１１において、空席の場合には、距離センサ１５は、座席１１の位置を、乗員１２が着座している場合には、乗員１２の前面の位置を検出する。この検出位置が、エアバッグ１４に近すぎるときは、エアバッグ１４を展開するとかえって危険と判断し、車両１０が前面衝突したときにもエアバッグ１４の展開を抑制する。
【０００８】
また、距離センサ１５から得られた位置が、座席位置センサ１６ａ、１６ｂの出力から得られた座席１１の位置と等しい場合には乗員１２は不在、両者の位置が食い違う場合には乗員１２が在席であると判断する。
【０００９】
車両１０が前面衝突した場合、乗員１２が在席であればエアバッグ１４を展開し、乗員１２を保護する必要があるが、空席の場合にもエアバッグ１４を展開すると不経済である。従って、上記の在否判定の結果が不在の場合にはエアバッグ１４の展開を抑制し、無駄な修理費を節約する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の乗員検出装置では、乗員１２の在否を判定するためには、天井に設けられた距離センサ１５の外に、座席１１に設けられた座席位置センサ１６ａ、１６ｂが必要で有り、それら離れた場所に設置された座席位置センサ１６ａ、１６ｂの出力を統合するための、長い配線が必要であるという問題点があった。
【００１１】
また、配線が長いために車両１０への取付けが不便で、搭載性が悪いという問題点があった。
【００１２】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、１カ所にまとめられた、搭載性が良い乗員検出装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る乗員検出装置は、車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の光ビームを放射して複数の所定の領域における物体を検出するセンサと、前記センサの検出出力に基づいて、前記物体が検出された所定の領域が所定数未満の場合は前記座席が空席であると判断し、前記物体が検出された所定の領域が所定数以上の場合には前記座席に乗員が在席していると判断するコントロールユニットとを備えたものである。
【００１４】
この発明に係る乗員検出装置は、前記センサを、赤外線ビームを放射する発光素子と、この赤外線ビームと交差する視野を持つ受光素子とから構成された物体検出センサとし、前記所定の領域を、前記赤外線ビームと前記視野が交差する物体検出領域としたものである。
【００１５】
この発明に係る乗員検出装置は、前記物体検出センサが、１つの発光素子から複数本の赤外線ビームを放射するものである。
【００１６】
この発明に係る乗員検出装置は、前記受光素子が、複数の視野を持つものである。
【００１７】
この発明に係る乗員検出装置は、前記車両の天井に設置され、前記物体検出センサと、前記物体検出領域の間に第２の物体検出領域を持つ第２の物体検出センサをさらに備えたものである。
【００１８】
この発明に係る乗員検出装置は、前記センサを、一定の立体角以下の角度範囲内の物体の距離を測定する距離センサとし、前記所定の領域を、前記角度範囲内でかつ前記距離センサの測定値が一定の範囲内に入る領域としたものである。
【００１９】
この発明に係る乗員検出装置は、車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して第１の複数の物体検出領域における物体を検出する第１の物体検出センサと、前記車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して前記第１の複数の物体検出領域と位置的に位相がずれた第２の複数の物体検出領域における物体を検出する第２の物体検出センサと、前記第１及び第２の物体検出センサの検出出力が異なる場合には、前記第１又は第２の物体検出センサが誤動作していると判断するコントロールユニットとを備えたものである。
【００２０】
この発明に係る乗員検出装置は、前記車両の天井に設置され、前記第１及び第２の物体検出センサと、前記第１及び第２の複数の物体検出領域の間に第３の物体検出領域を持つ第３の物体検出センサをさらに備えたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る乗員検出装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る、助手席に設けた乗員検出装置の側面構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２２】
図１において、１０は自動車等の車両、１１は車両１０に備えられた助手席（座席）、１４は助手席１１のダッシュボードに備えられたエアバッグ、４０は乗員検出装置のセンサ本体である。
【００２３】
センサ本体４０は、車両１０の天井の概中央に備えられており、センサ本体４０内には、６個の物体検出センサ２０が備えられており、車両１０の側面に沿って一列に配置された６つの物体検出領域４２ａ〜４２ｆ内の物体の在否を検出する。なお、センサ本体４０の設置箇所は、車両１０の天井の座席１１の略真上でもよい。
【００２４】
図２は、この発明の実施の形態１に係る乗員検出装置の物体検出センサの構造を示す断面図である。
【００２５】
図２において、２０は物体検出センサ、２１は赤外線を発光するＬＥＤ（発光素子）、２２は投光レンズ、４１は投光された赤外線ビーム、２３は受光素子、２４はレンズ、４３は受光素子２３の視野、４２は赤外線ビーム４１と受光素子２３の視野４３が交差する部分であり、物体検出領域である。
【００２６】
また、同図において、５０はダッシュボードに備えられＣＰＵ等を含むコントロールユニットであって、６個の物体検出センサ２０の発光素子２１及び受光素子２３とエアバッグ１４が接続されている。
【００２７】
つぎに、この実施の形態１に係る乗員検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図２において、コントロールユニット５０の制御に基づいて、ＬＥＤ２１から放射された赤外線ビーム４１が物体に当たると、物体上に光スポットができる。この光スポットが受光素子２３の視野４３の中に有れば、受光素子２３で検知することができる。
【００２９】
すなわち、物体表面が、赤外線ビーム４１と受光素子２３の視野４３が交差する領域４２に存在する場合に限り、受光素子２３は光スポットを検出する。従って、物体検出センサ２０は、光学的三角測量の原理で物体検出領域４２における物体の在否を検出するセンサとして働く。
【００３０】
図１において、６個の物体検出センサ２０は、それぞれ物体検出領域４２ａ〜４２ｆにおける物体の在否を検出できるように、車両１０の天井中央付近から、座席１１のヘッドレストを避けて、斜め下外方向に赤外線ビーム４１ａ〜４１ｆを放射する。
【００３１】
物体検出領域４２ａ〜４２ｆは、座席１１の背クッションが認識範囲のどの位置にある場合にも、３個未満の物体検出領域４２で座席１１の背クッションが検出され、且つ、乗員が在席した場合には、３個以上の物体検出領域４２で物体が検出される様に、座席１１に沿って一列に配置されている。従って、コントロールユニット５０は、物体が検出された領域４２の数を数えると言う簡単な処理で乗員の在否を検出することができる。
【００３２】
例えば、コントロールユニット５０は、６個の物体検出センサ２０の出力に基づいて、物体が検出された物体検出領域４２の数が３個以上の場合は、乗員が在席であると判断し、車両１０が前面衝突したときにはエアバッグ１４を展開して乗員を保護する。
【００３３】
また、例えば、コントロールユニット５０は、６個の物体検出センサ２０の出力に基づいて、物体が検出された物体検出領域４２の数が３個未満の場合には、座席１１が空席であると判断し、車両１０が前面衝突したとき、つまり加速度センサ（図示せず）が動作してもエアバッグ１４の展開を抑制する。
【００３４】
なお、この実施の形態１では、物体検出センサ２０の数が６（＝Ｎ）、物体検出領域の数が３（＝ａ）の例を示したが、測定対象により、Ｎ及びａは適当に変えるべきであり、数を多くすれば、一般的には測定範囲や信頼性が向上する。
【００３５】
また、この実施の形態１では、それぞれ発光素子２１と受光素子２３を備えた独立した物体検出センサ２０を６個使用したが、１個の発光素子から放射される光を、ミラーやビームスプリッター等で複数本の光ビームに分割して複数の方向に放射したり、１つの受光素子に、複数の視野範囲を持たせたりする事で、素子の総数を減らしても良い。
【００３６】
さらに、この実施の形態１では、光学的三角測量の原理で物体検出領域４２を形成したが、一定の立体角以下の角度範囲内の物体の距離を測定する任意の原理による距離センサを備え、その測定角度範囲内で且つ距離センサ出力が一定の範囲内に入る領域を物体検出領域としても良い。すなわち、距離センサの検出距離が物体検出領域４２までの距離の場合、物体検出センサ２０と同様に、物体検出領域４２で物体が検出されたとみなすことができる。
【００３７】
以上のように、この実施の形態１によれば、別途、座席位置センサを備えなくとも乗員の在否を検出することができる、搭載性の良い乗員検出装置を得られる効果がある。
【００３８】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る乗員検出装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係る、助手席に設けた乗員検出装置の側面構成を示す図である。
【００３９】
図３において、４２ａ〜４２ｆは、実施の形態１と同様に、第１の系統を構成する６個の物体検出領域、４２ｇ〜４２ｌは、第１の系統と位置的に位相をずらして配置した、第２の系統を構成する６個の物体検出領域、４２ｍは、センサ本体４０と本来の物体検出領域４２ａ〜４２ｌとの間に設けられたフェイル判定用物体検出領域である。
【００４０】
つぎに、この実施の形態２に係る乗員検出装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
２つの系統の物体検出領域４２ａ〜４２ｆ及び４２ｇ〜４２ｌを設けたので、１つの系統が誤動作した場合、フェイル判定をする事ができる。すなわち、コントロールユニット５０は、２つの系統の物体検出センサ２０の検出出力が同じ場合は２つの系統が正常に動作していると判断し、上記実施の形態１と同様の動作を行う。一方、コントロールユニット５０は、２つの系統の物体検出センサ２０の検出出力が異なる場合には１つの系統が誤動作していると判断し、上記実施の形態１の動作を行わない。
【００４２】
また、２つの系統の物体検出領域４２ａ〜４２ｆ及び４２ｇ〜４２ｌを、位置的に位相をずらして配置したので、物体検出領域間の隙間を無くする事ができ、検出精度を上げる事ができる。
【００４３】
以上のように、この実施の形態２によれば、別途、座席位置センサを備えなくとも乗員の在否を検出することができる、搭載性の良い乗員検出装置を得られる効果がある。
【００４４】
実施の形態３．
上記実施の形態１や実施の形態２では、車両１０の後部座席の乗員の手などが、センサ本体４０と本来の物体検出領域４２との間に差し伸べられた場合には、それに遮られて本来の物体検出領域４２での物体の検出が出来ない。そこで、図３に示すように、センサ本体４０と本来の物体検出領域４２ａ〜４２ｆ及び４２ｇ〜４２ｌとの間にフェイル判定用物体検出領域４２ｍを配置し、この様な場合にはフェイル出力をする。図１に示す実施の形態１の場合も同様である。
【００４５】
すなわち、コントロールユニット５０は、物体検出領域４２ｍを持った物体検出センサ２０の検出出力が有る場合には、物体検出領域４２ａ〜４２ｆ、４２ｇ〜４２ｌ持った物体検出センサ２０が誤動作する恐れがあると判断し、例えば、上記実施の形態１の動作を行わない。
【００４６】
【発明の効果】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の光ビームを放射して複数の所定の領域における物体を検出するセンサと、前記センサの検出出力に基づいて、前記物体が検出された所定の領域が所定数未満の場合は前記座席が空席であると判断し、前記物体が検出された所定の領域が所定数以上の場合には前記座席に乗員が在席していると判断するコントロールユニットとを備えたので、領域の数を数えるだけで乗員の存否を検出することができるという効果を奏する。
【００４７】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記センサを、赤外線ビームを放射する発光素子と、この赤外線ビームと交差する視野を持つ受光素子とから構成された物体検出センサとし、前記所定の領域を、前記赤外線ビームと前記視野が交差する物体検出領域としたので、領域の数を数えるだけで乗員の存否を検出することができるという効果を奏する。
【００４８】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記物体検出センサが、１つの発光素子から複数本の赤外線ビームを放射するので、素子の数を節約することができるという効果を奏する。
【００４９】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記受光素子が、複数の視野を持つので、素子の数を節約することができるという効果を奏する。
【００５０】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記車両の天井に設置され、前記物体検出センサと、前記物体検出領域の間に第２の物体検出領域を持つ第２の物体検出センサをさらに備えたので、誤動作を防止することができるという効果を奏する。
【００５１】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記センサを、一定の立体角以下の角度範囲内の物体の距離を測定する距離センサとし、前記所定の領域を、前記角度範囲内でかつ前記距離センサの測定値が一定の範囲内に入る領域としたので、領域の数を数えるだけで乗員の存否を検出することができるという効果を奏する。
【００５２】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して第１の複数の物体検出領域における物体を検出する第１の物体検出センサと、前記車両の天井に設置され、座席方面に向かってそれぞれ所定の角度で複数の赤外線ビームを放射して前記第１の複数の物体検出領域と位置的に位相がずれた第２の複数の物体検出領域における物体を検出する第２の物体検出センサと、前記第１及び第２の物体検出センサの検出出力が異なる場合には、前記第１又は第２の物体検出センサが誤動作していると判断するコントロールユニットとを備えたので、誤動作を防止することができるという効果を奏する。
【００５３】
この発明に係る乗員検出装置は、以上説明したとおり、前記車両の天井に設置され、前記第１及び第２の物体検出センサと、前記第１及び第２の複数の物体検出領域の間に第３の物体検出領域を持つ第３の物体検出センサをさらに備えたので、誤動作を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る乗員検出装置の構成を示す側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る乗員検出装置の物体検出センサの構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る乗員検出装置の構成を示す側面図である。
【図４】従来の乗員検出装置の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　車両、１１　座席、１４　エアバッグ、２０　物体検出センサ、２１　ＬＥＤ（発光素子）、２２　投光レンズ、２３　受光素子、２４　レンズ、４０乗員検出装置のセンサ本体、４１　赤外線ビーム、４２　物体検出領域、４３
視野、５０　コントロールユニット。
【図１】
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【図２】
2004020247.tif 000004
【図３】
2004020247.tif 000005
【図４】
2004020247.tif 000006