(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二人の乗員が着座し得るベンチシートと、
前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサと、
各荷重センサの出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する合計荷重検出手段と、
各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する重心位置検出手段と、
前記合計荷重検出手段により検出された前記合計荷重と、前記重心位置検出手段により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する体格判別手段と、
を備えることを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
二人の乗員が着座し得るベンチシートと、
前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサと、
各荷重センサの出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する合計荷重検出手段と、
各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する重心位置検出手段と、
前記合計荷重検出手段により検出された前記合計荷重と、前記重心位置検出手段により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する体重検知手段と、
を備えることを特徴とする乗員検知装置。
【請求項３】
ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する乗員検知方法であって、
前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサの各出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する第１の工程と、
各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する第２の工程と、
前記第１の工程により検出された前記合計荷重と、前記第２の工程により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する第３の工程と、
を備えることを特徴とする乗員検知方法。
【請求項４】
ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する乗員検知方法であって、
前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサの各出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する第１の工程と、
各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する第２の工程と、
前記第１の工程により検出された前記合計荷重と、前記第２の工程により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する第３の工程と、
を備えることを特徴とする乗員検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員検知装置および乗員検知方法に係り、特に、二人掛けのベンチシートに着座する乗員の体重または体格を検知するうえで好適な乗員検知装置および乗員検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平１１−３３７３９３号に開示される如く、車両用シートに配設され、シートに作用する荷重に応じた信号を出力する荷重センサを備え、荷重センサの出力信号に基づいて車両用シートに着座する乗員の体重を計測する乗員検知装置が知られている。上記従来の装置においては、荷重センサが、シートの前後左右に４つ配設されており、４個の荷重センサの出力値の合計に基づいて着座乗員の体重が計測される。従って、上記従来の装置によれば、車両用シートに着座する乗員の体重を検知することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両には、車両用シートとして二人掛けのベンチシートが設けられている場合がある。かかる状況下において上記従来の手法により着座乗員の体重が計測されるものとすると、ベンチシートに着座する二人の乗員の合計体重を検知することはできる一方で、二人の乗員の体重をそれぞれ正確に検知することができない事態が生ずる。この点、例えばエアバッグ装置においてはエアバッグの展開制御を適切に行ううえで車両乗員ごとにその体格を正確に判別することが必要であるが、車両用シートとしてベンチシートが用いられている構成では、車両乗員のそれぞれの体格を正確に判別することができず、そのため、エアバッグの適切な展開制御を行ううえで支障をきたすおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、二人掛けのベンチシートに着座する乗員の体格・体重を正確に検知することが可能な乗員検知装置および乗員検知方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、二人の乗員が着座し得るベンチシートと、前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサと、各荷重センサの出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する合計荷重検出手段と、各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する重心位置検出手段と、前記合計荷重検出手段により検出された前記合計荷重と、前記重心位置検出手段により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する体格判別手段と、を備える乗員検知装置により、
また、請求項３に記載する如く、ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する乗員検知方法であって、前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサの各出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する第１の工程と、各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する第２の工程と、前記第１の工程により検出された前記合計荷重と、前記第２の工程により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体格を判別する第３の工程と、を備える乗員検知方法により達成される。
【０００６】
請求項１及び３記載の発明において、ベンチシートの一方に荷重重心が偏る場合は、その偏った側に着座する乗員の体重が重く、反対側に着座する乗員の体重が軽いと判断できる。両者の体格差が大きいほど、荷重重心は荷重センサの配設位置を限度として一方に偏る。このため、ベンチシートに加わる荷重の重心位置が検出されると、ベンチシートの一方に着座する乗員と他方に着座する乗員との体格差を把握できる。また、ベンチシートに加わる合計荷重が検出されると、一方に着座する乗員のシート荷重と他方に着座する乗員のシート荷重との組み合わせを判断できる。例えば、合計荷重が１２０ｋｇである状況においては、一方の乗員によるシート荷重が８０ｋｇであれば他方の乗員によるシート荷重は４０ｋｇであると、また、一方の乗員によるシート荷重が７０ｋｇであれば他方の乗員によるシート荷重は５０ｋｇであると判断できる。乗員の体格差が把握でき、かつ、両者の合計体重が特定されれば、両者の体重はそれぞれ特定され、大人・子供等の体格をそれぞれ判別できる。従って、ベンチシートに加わる合計荷重とその重心位置との関係に基づいて、着座乗員の体格を正確に判別することができる。
【０００７】
上記の目的は、請求項２に記載する如く、二人の乗員が着座し得るベンチシートと、前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサと、各荷重センサの出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する合計荷重検出手段と、各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する重心位置検出手段と、前記合計荷重検出手段により検出された前記合計荷重と、前記重心位置検出手段により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する体重検知手段と、を備える乗員検知装置により、
また、請求項４に記載する如く、ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する乗員検知方法であって、前記ベンチシートの長手方向端側それぞれに配設され、該ベンチシートに加わる荷重に応じた信号を出力する荷重センサの各出力信号に基づいて、前記ベンチシートに加わる合計荷重を検出する第１の工程と、各荷重センサの出力信号および配設位置に基づいて、前記ベンチシートに加わる荷重の長手方向における重心位置を検出する第２の工程と、前記第１の工程により検出された前記合計荷重と、前記第２の工程により検出された前記重心位置との関係に基づいて、前記ベンチシートに着座する乗員の体重を検知する第３の工程と、を備える乗員検知方法により達成される。
【０００８】
請求項２及び４記載の発明において、ベンチシートに加わる荷重の重心位置が検出されると、ベンチシートの一方に着座する乗員と他方に着座する乗員との体格差を把握できる。また、ベンチシートに加わる合計荷重が検出されると、一方に着座する乗員のシート荷重と他方に着座する乗員のシート荷重との組み合わせを判断できる。乗員の体格差が把握でき、かつ、両者の合計体重が特定されれば、両者の体重はそれぞれ特定される。従って、ベンチシートに加わる合計荷重とその重心位置との関係に基づいて、着座乗員の体重を正確に判別することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である乗員検知装置のシステム構成図を示す。図１に示す如く、本実施例のシステムは、車両のフロントシートとして設けられたベンチシート１０を備えている。ベンチシート１０は、運転席と助手席とが一体に形成されたシートである。ベンチシート１０は、その車幅方向両側底面に、車両前後方向に互いに平行に延びるシートフレーム１２，１４を備えている。シートフレーム１２及び１４は、それぞれ、ベンチシート１０の中央から長手方向側（すなわち、車幅方向側）の例えば４３０ｍｍの位置に取付けられている。シートフレーム１２と１４とは、８６０ｍｍの間隔を空けて、車幅方向に延びるビームにより互いに連結されている。ビームの上方には、二人の着座乗員の臀部を保持するシートクッション１６が設けられている。また、シートフレーム１２，１４の車両後端側には、二人の着座乗員の背部を保持するシートバック１８が設けられている。
【００１０】
シートフレーム１２の下方には車室フロア２０に固定されたシートレール２２が、また、シートフレーム１４の下方には車室フロア２０に固定されたシートレール２４が、それぞれ設けられている。シートレール２２，２４は、車両前後方向に互いに平行に延在し、それぞれ断面コの字状の部材で構成されており、シートフレーム１２，１４を車両前後方向にスライド可能に案内している。
【００１１】
シートフレーム１２とシートレール２２との間には、その前後に荷重センサ２６，２８が配設されている。シートフレーム１４とシートレール２４との間には、その前後に荷重センサ３０，３２が配設されている。荷重センサ２６〜３２は、それぞれ、配設位置に鉛直下方に加わる荷重に応じた信号を出力する。上述の如く、シートフレーム１２，１４は、それぞれシート中央から車幅方向側４３０ｍｍの位置に取付けられている。このため、荷重センサ２６〜３２は、具体的には、それぞれ、ベンチシート１０の中央から車幅方向側４３０ｍｍの位置において鉛直下方に加わる荷重に応じた信号を出力する。
【００１２】
荷重センサ２６〜３２は、それぞれ、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３４に接続されている。各荷重センサ２６〜３２の出力信号は、ＥＣＵ３４に供給されている。ＥＣＵ３４は、各荷重センサ２６〜３２の出力信号に基づいて、各荷重センサ２６〜３２の配設位置においてベンチシート１０に鉛直下方に加わる荷重をそれぞれ検出する。また、ＥＣＵ３４は、各配設位置における荷重に基づいて、後に詳述する如く、ベンチシート１０の運転席側及び助手席側にそれぞれ着座する乗員の体格・体重を検知する。
【００１３】
ＥＣＵ３４には、運転席側エアバッグインフレータ３６、及び、助手席側エアバッグインフレータ３８が接続されている。運転席側エアバッグインフレータ３６は、複数のスクイブを有し、スクイブの通電により運転席側に配設されたエアバッグを多段階に展開させる機能を有している。また、助手席側エアバッグインフレータ３８は、複数のスクイブを有し、スクイブの通電により助手席側に配設されたエアバッグを多段階の展開させる機能を有している。ＥＣＵ３４は、エアバッグを展開させるべき場合に、運転席側エアバッグインフレータ３６をベンチシート１０の運転席側に着座する乗員の体格・体重に応じて適切に制御し、また、助手席側エアバッグインフレータ３８をベンチシート１０の助手席側に着座する乗員の体格・体重に応じて適切に制御する。
【００１４】
上記の構成において、乗員がベンチシート１０に着座すると、乗員の体重による荷重が、シートクッション１６及びビームを介してシートフレーム１２，１４に伝達される。荷重がシートフレーム１２，１４に伝達されると、その荷重は分散されて荷重センサ２６〜３２に伝わり、荷重センサ２６〜３２は各々分散された荷重に応じた信号を出力する。ベンチシート１０に着座する乗員が一人だけである場合は、各荷重センサ２６〜３２の出力信号に基づいて検出される荷重の合計値は乗員一人の体重となるので、ベンチシート１０に着座した乗員の体格・体重を検出することは可能となる。
【００１５】
しかしながら、ベンチシート１０に着座する乗員が二人である場合は、各乗員の体重による荷重はそれぞれ各荷重センサ２６〜３２に分散されるため、各荷重センサ２６〜３２の出力信号に基づいて検出される荷重の合計値（すなわち、ベンチシート１０に加わる全シート荷重）は乗員二人の合計体重となる一方で、各荷重センサ２６〜３２の出力信号に基づいて各乗員の体格・体重をそれぞれ正確に検出することができない事態が生ずる。かかる事態が生ずると、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグを各乗員の体格・体重に応じて適切に展開させることができなくなってしまう。
【００１６】
そこで、本実施例の乗員検知装置は、ベンチシート１０に乗員二人が着座しても、乗員の体格・体重を正確に検知する点に特徴を有している。以下、図２及び図３を参照して、本実施例の特徴部について説明する。
【００１７】
図２は、ベンチシート１０の全シート荷重と荷重の車幅方向における重心位置との関係を、ベンチシート１０の運転席側に着座する乗員の体重と助手席側に着座する乗員の体重とに応じて表した図を示す。尚、図２には、ベンチシート１０の助手席側に着座する乗員が、それぞれ、▲１▼存在しない、▲２▼３才児（体重１５ｋｇ）、▲３▼６才児（体重２５ｋｇ）、▲４▼６才児＋ブースタシート（重量５ｋｇ）、▲５▼女性１（体重５０ｋｇ）、▲６▼男性１（体重８５ｋｇ）、及び、▲７▼男性２（体重１１０ｋｇ）である状況下において、運転席側に着座する乗員が女性１（体重５０ｋｇ）である場合を一点鎖線で、男性１（体重８５ｋｇ）である場合を実線で、また、男性２（体重１１０ｋｇ）である場合を破線で、それぞれ示している。
【００１８】
ベンチシート１０の助手席側に着座する乗員が存在しない場合には、助手席側にはほとんど荷重が加わらず、運転席側に大きな荷重が加わる。このため、助手席に着座する乗員が存在しない場合は、運転席側の荷重センサ２６，２８の出力信号が運転席側に着座する乗員の体重に応じた荷重を示す一方、助手席側の荷重センサ３０，３２の出力信号はほとんど荷重を示さないものとなる。荷重センサ２６〜３２は、ベンチシート１０の中央から車幅方向側４３０ｍｍの位置に配設されている。このため、図２に示す如く、ベンチシート１０に加わる荷重の車幅方向における重心位置は、運転席に着座する乗員如何にかかわらず、ベンチシート１０の中央から車幅方向側４３０ｍｍの位置になると共に、ベンチシート１０に加わる全シート荷重は、運転席に着座する乗員の体重に応じた値となり、その大部分は運転席側の荷重センサ２６，２８の出力信号に基づいた荷重の合計値を示すこととなる。
【００１９】
かかる状態で、ベンチシート１０の助手席側に乗員が着座すると、その乗員の体重による荷重の大部分が荷重センサ３０，３２に伝わる。運転席側の乗員が同一である状況下では、助手席側の乗員の体重が重くなるほど、図２に示す如く、荷重センサ２６〜３２の出力信号に基づいて検出される荷重の合計値であるベンチシート１０の全シート荷重は大きくなると共に、その荷重の車幅方向における重心位置は助手席側に移動することとなる。また、助手席側の乗員が同一である状況下では、運転席側の乗員の体重が重くなるほど、ベンチシート１０の全シート荷重は大きくなると共に、その荷重の車幅方向における重心位置は運転席側に移動することとなる。
【００２０】
すなわち、ベンチシート１０に加わる荷重の車幅方向における重心位置がシート中央から車幅方向に偏っているほど、運転席側の乗員と助手席側の乗員との体格差（運転席側の乗員の体重と助手席側の乗員の体重との比）が大きいと判断できる。このため、その重心位置が把握されると、両者の体格差を把握することができる。運転席側の乗員及び助手席側の乗員の体格差が把握されている状況下で、ベンチシート１０に加わる全シート荷重が把握されると、両者の体重をそれぞれ特定できる。従って、ベンチシート１０に加わる全シート荷重と荷重の車幅方向における重心位置との関係に基づいて、ベンチシート１０に着座する乗員の体格、すなわち、大人であるのか子供であるのかを正確に判別することが可能となる。
【００２１】
図３は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ３４が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００２２】
ステップ１００では、運転席側に配設された荷重センサ２６，２８の出力信号に基づいてそれぞれ検出された荷重を合計することにより、ベンチシート１０の運転席側に鉛直下方に加わる荷重（以下、運転席側荷重と称す）Ｘが検出されると共に、助手席側に配設された荷重センサ３０，３２の出力信号に基づいてそれぞれ検出された荷重を合計することにより、ベンチシート１０の助手席側に鉛直下方に加わる荷重（以下、助手席側荷重と称す）Ｙが検出される。
【００２３】
ステップ１０２では、上記ステップ１００で検出された運転席側荷重Ｘと助手席側荷重Ｙとの和をとることにより、ベンチシート１０に加わる全シート荷重（Ｘ＋Ｙ）が検出される。ステップ１０４では、荷重センサ２６，２８の車幅方向における配設位置および荷重センサ３０，３２の車幅方向における配設位置と、上記ステップ１００で検出された運転席側荷重Ｘおよび助手席側荷重Ｙとの関係に基づいて、ベンチシート１０に加わる荷重の車幅方向における重心位置Ｌが検出される。
【００２４】
ステップ１０６では、上記ステップ１０２及び１０４で検出されたパラメータに基づいて、予め助手席側に着座する乗員が大人であるのか子供であるのかを示すエアバッグ制御しきい値が示された上記図２に示すマップを参照することにより、助手席側に着座する乗員が大人であるのか子供であるのかが判別される。具体的には、ベンチシート１０の全シート荷重（Ｘ＋Ｙ）と荷重の重心位置Ｌとの関係が、図２に示すエアバッグ制御しきい値よりも右上に位置する場合は、助手席に着座する乗員が大人であると判別し、その関係がエアバッグ制御しきい値よりも左下に位置する場合は、助手席に着座する乗員が子供であると判別する。
【００２５】
ステップ１０８では、上記ステップ１０６での判別結果に基づいて、助手席側のエアバッグの展開許可・展開禁止が指令される。具体的には、助手席側に着座する乗員が大人である場合はエアバッグの展開を許可し、助手席側に着座する乗員が子供である場合はエアバッグの展開を禁止する。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、助手席側のエアバッグは、展開許可・展開禁止指令に従って動作することとなる。本ステップ１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００２６】
上記図３に示すルーチンによれば、ベンチシート１０に加わる全シート荷重（Ｘ＋Ｙ）と荷重の車幅方向における重心位置Ｌとの関係に基づいて、ベンチシート１０の助手席側に着座する乗員の体格を判別することができる。また、ベンチシート１０の運転席側に着座する乗員の体格も、図２に示すマップにより判別することができる。このため、本実施例によれば、二人掛けのベンチシートに着座する乗員の体格を正確に判別することができる。従って、本実施例によれば、ベンチシート１０に着座する乗員の体格に応じた適切なエアバッグ制御を実行することが可能となる。
【００２７】
また、ベンチシート１０に加わる全シート荷重（Ｘ＋Ｙ）が把握され、かつ、荷重の車幅方向における重心位置Ｌに基づいてベンチシート１０の運転席側に着座する乗員と助手席側に着座する乗員との体格差が把握されれば、両者の体重はそれぞれ特定される。従って、本実施例においては、ベンチシート１０に着座する乗員それぞれの体重を正確に検知することが可能となっている。
【００２８】
尚、上記の実施例においては、ベンチシート１０が特許請求の範囲に記載された「ベンチシート」に相当していると共に、ＥＣＵ３４が、上記図３に示すルーチン中ステップ１０２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「合計荷重検出手段」及び「第１の工程」が、ステップ１０４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「重心位置検出手段」及び「第２の工程」が、ステップ１０６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載された「体格判別手段」及び請求項３に記載された「第３の工程」が、ベンチシート１０に加わる全シート荷重と、荷重の車幅方向における重心位置Ｌに基づいてベンチシート１０の運転席側に着座する乗員と助手席側に着座する乗員との体格差との関係に基づいて、ベンチシート１０に着座する乗員の体重を検知することにより特許請求の範囲に記載された「体格判別手段」及び請求項４に記載された「第４の工程」が、それぞれ実現されている。
【００２９】
ところで、上記の実施例においては、着座乗員の体格・体重を検知するベンチシートとして、運転席と助手席とが一体に形成されたベンチシートに適用することとしているが、本発明はこれに限定されることなく、二人掛けシートに適用することとすればよい。
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び３記載の発明によれば、二人掛けのベンチシートに着座する乗員の体格を正確に検知することができる。
【００３０】
また、請求項２及び４記載の発明によれば、二人掛けのベンチシートに着座する乗員の体重を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である乗員検知装置のシステム構成図である。
【図２】全シート荷重と荷重の重心位置との関係を、ベンチシートの運転席側に着座する乗員の体重と助手席側に着座する乗員の体重とに応じて表した図である。
【図３】本実施例において乗員の体格・体重を検知すべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  シート
２６〜３２  荷重センサ
３４  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
0004639544.tif 000002
【図２】
0004639544.tif 000003
【図３】
0004639544.tif 000004