(57)【要約】【課題】  大人とチャイルドシートとを確実に判別することができ、安価な乗員検知装置を提供する。【解決手段】  乗員検知装置１は、シート本体６０とシートバック６１とを持つシート６のシートバック６１に配置され、シートバック６１にかかる荷重状態を検出可能なシートバック荷重センサ３と、シート本体６０に配置され、シート本体６０にかかる荷重状態を検出可能なシート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、シートバック荷重センサ３およびシート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの両方の検出結果からシート６上の乗員状態を判定する判定部４１と、判定部４１の判定結果を乗員保護装置９に伝達する通信部４２と、を持つ乗員検知ＥＣＵ４と、を備える。【選択図】  図２
2005206088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート本体とシートバックとを持つシートの該シートバックに配置され、該シートバックにかかる荷重状態を検出可能なシートバック荷重センサと、
該シート本体に配置され、該シート本体にかかる荷重状態を検出可能なシート本体荷重センサと、
該シートバック荷重センサおよび該シート本体荷重センサの両方の検出結果から該シート上の乗員状態を判定する判定部と、該判定部の判定結果を乗員保護装置に伝達する通信部と、を持つ乗員検知ＥＣＵと、
を備える乗員検知装置。
【請求項２】
前記シートバック荷重センサは、メンブレンスイッチ状のＯＮ／ＯＦＦ式のセンサセルを持つフィルムセンサであり、
前記判定部は、前記シート本体荷重センサの検出結果から大人が着座している、もしくはチャイルドシートが装着されていると判定し、かつ、該フィルムセンサの検出結果がＯＦＦ信号である場合には、前記シートにチャイルドシートが装着されていると判定する請求項１に記載の乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席上の乗員状態を判定し、判定結果を、例えばエアバッグ装置などの乗員保護装置に伝達する乗員検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、乗員保護のため、エアバッグが搭載される。エアバッグは、大人がシートベルトを着用した通常姿勢で着座した場合を想定して設計される。そのため、例えば、子供が着座した場合や、幼児がチャイルドシートを使用して着座した場合等には、子供や幼児への衝撃を防止するため、エアバッグの展開圧力を小さくしたり、エアバッグの展開を禁止する等の制御を行う必要がある。このようなエアバッグ制御を行うため、座席上の乗員状態を正確に検知することが重要となる。座席上の乗員状態を検知する乗員検知装置としては、例えば、シート本体に配置された荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重データに基づいて乗員状態を判定する乗員検知ＥＣＵと、から構成される装置が知られている。
【０００３】
一般に、幼児がチャイルドシートを使用して着座した場合、大人が着座した場合と比較して、シート本体にかかる荷重は小さくなる。しかし、シートベルトによりチャイルドシートを座席に固定する場合、固定の仕方によっては、通常よりも大きな荷重がシート本体にかかることがある。この場合、チャイルドシートと大人との区別がつかず、チャイルドシートが装着されているにも関わらず、大人が着座しているとの誤った判定がなされるおそれがある。
【０００４】
このような誤判定を防止するため、例えば、チャイルドシートを固定するシートベルトのテンションを測定するベルトテンションセンサを、上記荷重センサと併用する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２５５０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ベルトテンションセンサは高価である。そのため、ベルトテンションセンサと荷重センサと併用した装置は、コスト高になる。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、大人とチャイルドシートとを正確に判別することができ、安価な乗員検知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の乗員検知装置は、シート本体とシートバックとを持つシートの該シートバックに配置され、該シートバックにかかる荷重状態を検出可能なシートバック荷重センサと、該シート本体に配置され、該シート本体にかかる荷重状態を検出可能なシート本体荷重センサと、該シートバック荷重センサおよび該シート本体荷重センサの両方の検出結果から該シート上の乗員状態を判定する判定部と、該判定部の判定結果を乗員保護装置に伝達する通信部と、を持つ乗員検知ＥＣＵと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明者は、大人とチャイルドシートとを判別する手法として、座席（シート）のシートバックにかかる荷重の違いに着目した。図１に、シートにおける着座状態を模式的に示す。図１（ａ）は大人の着座状態を、図１（ｂ）、（ｃ）はチャイルドシートを使用した幼児の着座状態を示す。まず、図１（ｂ）に示すように、チャイルドシート６２がシート６と同じ向きに装着された場合、チャイルドシート６２の背面は、シートバック６１の下部で接するにすぎない。つまり、チャイルドシート６２とシートバック６１との間には、隙間が生じる。このため、シートバック６１の上部には荷重がかからない。また、図１（ｃ）に示すように、チャイルドシート６２がシート６と向かい合うように装着された場合、シートバック６１には全く荷重がかからない。これに対して、図１（ａ）に示すように、大人６３が着座した場合には、シートバック６１にもたれることにより、シートバック６１の下部から上部まで全体的に荷重がかかる。したがって、シートバック６１にかかる荷重の有無を検出することで、チャイルドシート６２の装着の有無を判別することができる。
【０００９】
本発明の乗員検知装置では、シートバックにシートバック荷重センサが配置される。シートバック荷重センサは、シートバックにかかる荷重状態を検出する。ここで、「荷重状態」とは、シートバックにおける荷重の程度、および荷重の有無のうち、少なくとも一方をいう。よって、シートバック荷重センサは、例えば、歪みセンサ、静電容量式センサ、感圧インクを利用した感圧フィルムセンサ等の荷重を測定できるセンサであってもよく、荷重がかかっているか否かを判別するだけのＯＮ／ＯＦＦ式のセンサであってもよい。シートバック荷重センサの検出結果は、乗員検知ＥＣＵの判定部に送られる。判定部では、送られた検出結果に基づいて、チャイルドシートの装着の有無が判定される。
【００１０】
一方、シート本体には、シート本体荷重センサが配置される。シート本体荷重センサは、シート本体にかかる荷重状態を検出する。ここで、「荷重状態」とは、シート本体における荷重の程度、および荷重の有無のうち、少なくとも一方をいう。よって、シート本体荷重センサは、上記シートバック荷重センサと同様、歪みセンサ、静電容量式センサ、感圧インクを利用した感圧フィルムセンサ等の荷重を測定できるセンサであってもよく、荷重がかかっているか否かを判別するだけのＯＮ／ＯＦＦ式のセンサであってもよい。シート本体荷重センサの検出結果は、乗員検知ＥＣＵの判定部に送られる。判定部では、送られた検出結果に基づいて、シート上の乗員状態、すなわち乗員が大人か子供か、チャイルドシートが装着されているか、あるいは空席かが判定される。
【００１１】
そして、シートバック荷重センサおよびシート本体荷重センサの検出結果からなされた上記両判定に基づいて、最終的にシート上の乗員状態の判定がなされる。例えば、シート本体荷重センサの検出結果から大人が着座していると判定されても、シートバック荷重センサで荷重が検出されなければ、大人が着座しているとは判定されず、チャイルドシートが装着されていると判定されることになる。このように、シートバック荷重センサおよびシート本体荷重センサの両方を利用することで、大人とチャイルドシートとの判別を正確に行うことができる。また、簡単な構成であるため、本発明の乗員検知装置は安価である。
【００１２】
（２）好ましくは、前記シートバック荷重センサは、メンブレンスイッチ状のＯＮ／ＯＦＦ式のセンサセルを持つフィルムセンサであり、前記判定部は、前記シート本体荷重センサの検出結果から大人が着座している、もしくはチャイルドシートが装着されていると判定し、かつ、該フィルムセンサの検出結果がＯＦＦ信号である場合には、前記シートにチャイルドシートが装着されていると判定する構成とするとよい。
【００１３】
本構成では、シートバック荷重センサにフィルムセンサを使用する。フィルムセンサは、メンブレンスイッチ状のＯＮ／ＯＦＦ式のセンサセルを持つ。センサセルは、上下方向に所定の間隔を隔てて対向する一対の導電層と、その一対の導電層を挟持する絶縁層とが積層されてなる。例えば、センサセルに上方から荷重が加わると、上方の導電層が撓み、下方の導電層に接触する。上下の導電層が接触すると通電し、その通電信号（ＯＮ信号）は、コネクタを介して乗員検知ＥＣＵの判定部に伝達される。
【００１４】
このように、フィルムセンサからのＯＮ／ＯＦＦ信号により、シートバックにかかる荷重の有無がわかる。したがって、例えば、シート本体荷重センサの検出結果から、大人が着座していると判定されても、フィルムセンサの検出結果がＯＦＦ信号である場合には、シートにチャイルドシートが装着されていると判定される。このように、本構成によれば、より簡単な構成で、大人とチャイルドシートとの判別を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の乗員検知装置によれば、簡単な構成で、大人とチャイルドシートとの判別を、正確かつ低コストに行うことができる。したがって、座席上の乗員状態を正確に把握して、乗員保護装置を作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の乗員検知装置の実施の形態について説明する。まず、本実施形態の乗員検知装置の配置について説明する。図２に、同乗員検知装置が配置されたシート付近の透過斜視図を示す。図２に示すように、シートレール８は、アッパレール８０とロワレール８１とからなる。シートレール８は、車幅方向に並んで、二列配列される。ロワレール８１は、車両フロア（図略）に止着される。アッパレール８０は、ロワレール８１に対し、前後方向にスライド可能である。シート（助手席）６は、アッパレール８０と一体に、前後方向にスライド可能である。
【００１７】
シート６は、シート本体６０とシートバック６１とからなる。シート本体６０のシートフレーム（図略）とアッパレール８０との間には、シート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが介装される。シート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、シート本体６０の四隅に対応する位置に配置される。また、シート本体６０からシートバック６１にわたり、フィルムセンサ３が埋設される。フィルムセンサ３は、二つのセンサセル３０、３１と、フィルム部材３２と、コネクタ３３とを持つ。センサセル３０、３１は、フィルム部材３２の端部に封入される。センサセル３０、３１は、シートバック６１の表皮付近のほぼ中央に配置される。コネクタ３３は、シート本体６０のほぼ中央に配置される。センサセル３０、３１とコネクタ３３とは、フィルム部材３２に封入された導線（図略）により電気的に接続される。
【００１８】
二列のシートレール８同士の間には、乗員検知ＥＣＵ４が配置される。言い換えると、乗員検知ＥＣＵ４は、シート６下の車両フロアに配置される。シート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと乗員検知ＥＣＵ４とは、各々、センサ用ワイヤハーネス５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより接続される。また、フィルムセンサ３のコネクタ３３と乗員検知ＥＣＵ４とは、センサ用ワイヤハーネス５ｅにより接続される。さらに、乗員検知ＥＣＵ４には、エアバッグＥＣＵ９０が、ＥＣＵ間ワイヤハーネス５により接続される。本実施形態の乗員検知装置１は、シート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、フィルムセンサ３と、乗員検知ＥＣＵ４と、センサ用ワイヤハーネス５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅとから構成される。
【００１９】
次に、本実施形態の乗員検知装置の構成について説明する。図３に、本実施形態の乗員検知装置のブロック図を示す。図３に示すように、乗員検知ＥＣＵ４は、定電圧電源４０と、ＣＰＵ（中央処理装置）４１と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）４２とを備える。ＣＰＵ４１は、本発明を構成する判定部に含まれる。通信Ｉ／Ｆ４２は、本発明を構成する通信部に含まれる。
【００２０】
定電圧電源４０は、バッテリ電源線Ｌ１により、車両バッテリ７と接続される。バッテリ電源線Ｌ１には、イグニッションスイッチ７０が配置される。定電圧電源４０は、車両バッテリ７の高電圧を低電圧に変圧する。また、定電圧電源４０は、乗員検知ＥＣＵ４内電源線Ｌ２により、ＣＰＵ４１に接続される。ＣＰＵ４１は、Ａ／Ｄコンバータ４１０と、ＲＡＭ４１１と、ＲＯＭ４１２とを備える。Ａ／Ｄコンバータ４１０は、シート本体荷重センサ２ａ〜２ｄおよびフィルムセンサ３から入力されるアナログデータを、デジタルデータに変換する。ＲＡＭ４１１には、変換されたデジタルデータが一時保管される。ＲＯＭ４１２には、予め乗員検知処理用のプログラム（図略）が書き込まれている。通信Ｉ／Ｆ４２は、ＣＰＵ４１の乗員判定結果を、エアバッグ装置９に伝達する。エアバッグ装置９は、上記エアバッグＥＣＵ９０とエアバッグ（図略）とから構成される。エアバッグ装置９は、本発明を構成する乗員保護装置に含まれる。
【００２１】
シート本体荷重センサ２ａには、四枚の歪みゲージ（図略）が配置される。４枚の歪みゲージはブリッジ回路を構成している。シート本体荷重センサ２ｂ、２ｃ、２ｄの構成は、シート本体荷重センサ２ａの構成と同様である。
【００２２】
次に、本実施形態の乗員検知装置の回路構成および動作について説明する。イグニッションスイッチ７０がオンになると、バッテリ電源線Ｌ１を介して、車両バッテリ７から定電圧電源４０に、高電圧が供給される。変圧後の電源電圧は、ＥＣＵ内電源線Ｌ２を介して、ＣＰＵ４１に供給される。すなわち、定電圧電源４０により、ＣＰＵ４１が駆動する。
【００２３】
シート本体荷重センサ２ａ〜２ｄとＣＰＵ４１とは信号線Ｓ１により、フィルムセンサ３とＣＰＵ４１とは信号線Ｓ２により、ＣＰＵ４１と通信Ｉ／Ｆ４２とは信号線Ｓ３により、通信Ｉ／Ｆ４２とエアバッグ装置９とは信号線Ｓ４により、それぞれ接続される。
【００２４】
シート本体荷重センサ２ａに荷重が加わると、ブリッジ回路を構成する四枚の歪みゲージの抵抗が変化する。これにより、ブリッジ回路のバランスが変化して、微小な電圧が発生する。この電圧データは増幅された後、信号線Ｓ１を介して、ＣＰＵ４１のＡ／Ｄコンバータ４１０に伝達される。Ａ／Ｄコンバータ４１０は、アナログ電圧データをデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄコンバータ４１０には、荷重センサ２ａの他、荷重センサ２ｂ、２ｃ、２ｄからも、アナログ電圧データが入力される。これらのアナログ電圧データも、それぞれデジタルデータに変換される。変換された合計四つのデジタルデータは、ＲＡＭ４１１に、一時保管される。ＲＡＭ４１１から取り出された合計四つのデジタルデータは、ＣＰＵ４１において、加算処理される。加算処理後のデジタルデータの総和値と、予めＲＯＭ４１２に記憶されているしきい値とを比較することにより、ＣＰＵ４１は乗員状態、すなわち、空席か、大人または子供が着座しているのか、チャイルドシートが装着されているのかを判定する。
【００２５】
一方、フィルムセンサ３のセンサセル３０、３１の少なくとも一つに荷重が加わると、センサセル中の導電層が接触して通電する。この電気信号が、フィルムセンサ３から信号線Ｓ２を介して、ＣＰＵ４１のＡ／Ｄコンバータ４１０に伝達される。Ａ／Ｄコンバータ４１０は、伝達されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２６】
そして、ＣＰＵ４１において、フィルムセンサ３からのデジタル信号と上記乗員状態の判定信号とから、チャイルドシートの装着の有無を判別し、最終的な乗員状態が判定される。チャイルドシートの装着の有無は、具体的には、以下のように行われる。図４に、判定時に用いられるアンドゲートを示す。図４に示すように、シート本体荷重センサ２ａ〜２ｄから伝達されたデータに基づく大人判定信号、もしくはチャイルドシート判定信号と、フィルムセンサ３から伝達されたＯＦＦ信号と、がアンドゲート処理され、チャイルドシートが装着されているとの判定がなされる。
【００２７】
このような乗員状態の判定結果は、信号線Ｓ３、通信Ｉ／Ｆ４２、信号線Ｓ４を介して、エアバッグ装置９のエアバッグＥＣＵ９０に伝達される。エアバッグＥＣＵ９０は、伝達された判定結果に基づき、エアバッグに指示を出す。具体的には、空席判定、あるいはチャイルドシート装着判定の場合は、エアバッグを非展開とする。子供判定の場合は、エアバッグの二段のインフレータのうち、一段のみに点火する。つまり、エアバッグの展開圧力を小さくする。大人判定の場合は、エアバッグの二段のインフレータ全てに点火する。つまり、エアバッグの展開圧力を大きくする。
【００２８】
次に、本実施形態の乗員検知装置の効果について説明する。本実施形態の乗員検知装置１では、フィルムセンサ３がシートバック６１に配置される。加えて、シート本体荷重センサ２ａ〜２ｄがシート本体６０に配置される。そして、フィルムセンサ３からの信号と、シート本体荷重センサ２ａ〜２ｄからのデータに基づく判定信号とがアンドゲート処理される。その結果、大人とチャイルドシートとの判別を正確に行うことができる。つまり、乗員状態の判定性能が大幅に向上する。また、シートバック荷重センサとして使用したフィルムセンサ３は、ＯＮ／ＯＦＦ式であり、比較的安価である。このため、本実施形態の乗員検知装置１は、簡単な構成で、低コストに実現される。
【００２９】
以上、本発明の乗員検知装置の実施の形態について説明した。しかしながら、本発明の乗員検知装置は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の乗員検知装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００３０】
例えば、上記実施形態では、助手席にシートバック荷重センサおよびシート本体荷重センサを配置して、助手席における乗員状態を判定した。しかし、乗員状態を判定するシートは、助手席に限定されるものではない。各々の荷重センサを後部座席に配置してもよい。また、上記実施形態では、シートバック荷重センサとして、ＯＮ／ＯＦＦ式のフィルムセンサを使用した。しかし、シートバック荷重センサの種類は、特に限定されるものではない。例えば、シート本体荷重センサと同様の歪みセンサや、静電容量式センサ、感圧フィルムセンサ等を用いてもよい。これらのセンサのうち複数を併用してもよい。また、シート本体荷重センサも、上記実施形態のような歪みセンサの他、静電容量式センサ、感圧フィルムセンサ等を用いてもよい。これらのセンサのうち複数を併用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】シートにおける着座状態の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態である乗員検知装置が配置されたシート付近の透過斜視図である。
【図３】同乗員検知装置のブロック図である。
【図４】同乗員検知装置の判定時に用いられるアンドゲートである。
【符号の説明】
【００３２】
１：乗員検知装置
２ａ〜２ｄ：シート本体荷重センサ
３：フィルムセンサ（シートバック荷重センサ）  ３０、３１：センサセル
３２：フィルム部材  ３３：コネクタ
４：乗員検知ＥＣＵ  ４０：電源  ４１：ＣＰＵ（判定部）
４１０：Ａ／Ｄコンバータ  ４１１：ＲＡＭ  ４１２：ＲＯＭ
４２：通信Ｉ／Ｆ（通信部）
５：ＥＣＵ間ワイヤハーネス  ５ａ〜５ｅ：センサ用ワイヤハーネス
６：シート  ６０：シート本体  ６１：シートバック  ６２：チャイルドシート
６３：大人  ６４：幼児
７：車両バッテリ  ７０：イグニッションスイッチ
８：シートレール  ８０：アッパレール  ８１：ロワレール
９：エアバッグ装置（乗員保護装置）  ９０：エアバッグＥＣＵ
【図１】
2005206088.tif 000003
【図２】
2005206088.tif 000004
【図３】
2005206088.tif 000005
【図４】
2005206088.tif 000006