(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シートを車体の一部であるフロアに取り付けるシート取り付け部のシートとフロアの間に荷重センサを設置し、シート上に乗員が着座したときにシート取り付け部に作用する荷重から、乗員の有無を検出する乗員検知装置において、多数個所のシート取り付け部のうちの荷重センサが設置される２ヵ所が、シートの左右同一方向の前と後のシート取り付け部であると共に、この荷重センサから得られる２つの荷重値の和から乗員の有無を判別する、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、車両の衝突時に車両の乗員を保護するためのエアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されたことを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
車両用シートを車体の一部であるフロアに取り付けるシート取り付け部のシートとフロアの間に荷重センサを設置し、シート上に乗員が着座したときにシート取り付け部に作用する荷重から、乗員の有無を検出する乗員検知装置において、多数個所のシート取り付け部のうちの荷重センサが設置される２ヵ所が、対角線方向の前と後のシート取り付け部であると共に、この荷重センサから得られる２つの荷重値の和から乗員の有無を判別する、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、車両の衝突時に車両の乗員を保護するためのエアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されたことを特徴とする乗員検知装置。
【請求項３】
シート上に乗員が着座したときに作用する荷重から、シート取り付け部に設置された荷重センサによって乗員の有無を検出すると共に、乗員の有無に応じてエアバッグ装置の駆動回路にエアバッグ展開の可否信号を送る手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の乗員検知装置。
【請求項４】
エアバッグ装置が助手席エアバッグ装置であることを特徴とする請求項１又は２記載の乗員検知装置。
【請求項５】
車両用シートを車体の一部であるフロアに取り付けるシート取り付け部のシートとフロアの間に荷重センサを設置し、シート上に乗員が着座したときにシート取り付け部に作用する荷重から、乗員の有無を検出する乗員検知装置において、多数個所のシート取り付け部のうちの２ヵ所にのみ荷重センサを設置すると共に、この荷重センサから得られる２つの荷重値の和から乗員の有無を判別する、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、車両の衝突時に車両の乗員を保護するためのエアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されていて、
シート上に乗員が着座したときに作用する荷重から、シート取り付け部に設置された荷重センサによって乗員の有無を検出すると共に、乗員の有無に応じてエアバッグ装置の駆動回路にエアバッグ展開の可否信号を送る手段と、
荷重センサより得られる荷重値から、ある一定時間内での荷重値の変動量を算出する手段とを備えており、その変動量が大きい場合にはシート上のものが人であると判断し、エアバッグ駆動回路にバッグの展開を許可する信号を送るが、変動量が小さい場合には荷物であると判断し、エアバッグ駆動回路にバッグの展開を禁止する信号を送るように構成されていることを特徴とする乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシート（座席）上に乗員が着座しているかどうかを自動的に検知するための、乗員検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、助手席用エアバッグシステムを備えている車両においては、助手席に乗員が着座していない状態であっても、運転席エアバッグが展開するような状態になると助手席用エアバッグシステムも同時に作動してそのエアバッグが展開するので、意味なく展開した助手席用エアバッグであっても、それを復旧するための修理費が必要になる。そこでこのような無駄を省くためには、乗員検知装置を設けてシート上に乗員が着座しているかどうかを確認して、着座しているときだけ助手席用エアバッグシステムの作動を許すと共に、助手席に乗員が着座していない場合には、車両が衝突した時でも助手席用エアバッグシステムが作動しないようにすればよい。このような理由から、シート上の乗員の有無を検知するための乗員検知装置の必要性が生じる。
【０００３】
エアバッグシステムのために設けられる従来の乗員検知装置が、特開平４−４６８４３号公報、実開平３−５２２６６号公報、あるいは特開昭６１−１１３５２７号公報等に記載されている。これらの乗員検知装置はいずれも、荷重センサをシートの内部に組み込むような形で設置するものである。しかしながら、近年車両用シートの構造は非常に多様化しており、車種毎に形状、構造、硬さ等の特性の異なるシートが使用されるようになったので、それらの多様化したシートの内部に荷重センサを感度のばらつきなく組み込むという作業には大きな困難性が伴うことになる。従って、このような荷重センサの設置方法には汎用性がないという点や、組み込みの困難性、検出値の信頼性というような点で、解決すべき問題を残している。
【０００４】
なお、実開平７−１１４２９号公報（マイクロフィルム）に記載されている座席重心位置検出装置は、車両の運転者の姿勢を評価するために、シートの座部を支持している底部の４ヵ所（あるいは３ヵ所または５ヵ所）に荷重センサを設置して、それぞれの位置における荷重の大きさを検出することにより、荷重の分布状態から運転者の重心位置を演算処理によって表示するというものであるから、複数個の荷重センサをシートの支持部に設けるという点では、本発明の手段の一部と共通する要素を有しているが、乗員の有無を検知するためにシート取り付け部のうちの特定の２ヵ所に荷重センサを設けるという本発明に対して、発明の目的が全く異なるばかりでなく、荷重センサの設置数、設置位置、さらには、検出された複数の荷重値の演算処理の仕方も異なるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における前述のような問題に対処して、多様化した各種のシートに対して問題なく使用することができるとともに、荷重センサの取り付けが容易であって、その検出値にばらつきがなく、高い信頼性が得られると共に、構成が簡単で安価な乗員検知装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載された乗員検知装置を提供する。
請求項１記載の発明によれば、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、多数個所、通常は４ヵ所あるシート取り付け部のうちのシートの左右同一方向の前と後とである最小限必要な２ヵ所のみにおいて、シートとフロアとの間に挟み込むように、例えばボルトを用いて荷重センサを設置し、２個の荷重センサから得られる荷重値を加算した値に基づいて乗員の有無を判別するので、荷重センサの数が必要最小限まで減少させ得るとともに、検出される荷重値も２つだけであるから、それらを演算処理する後続の手段も簡単なものになるので、全体として構成が簡単で安価な乗員検知装置を提供することができるという利点がある。また、荷重センサが１個だけ設けられる場合に比べて、乗員がシート上の偏った位置に着座している場合でも着座の検出が可能になるとともに、荷重値が加算されるので、乗員が着座していない場合と異なる大きな荷重値が得られることから、着座の有無をより確実に判断することができる。また、エアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されているので、乗員の居ない空席のシートに対してエアバッグが無意味に膨張して損失を招き、無駄な修理費の支出を防止できる。更に、２個の荷重センサがシートの左右いずれかの側において、同じ方向に前後に配置されるので、乗員がシート上の偏った位置に着座している場合でも、より確実に着座の有無を検出することが可能になる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、多数個所、通常は４ヵ所あるシート取り付け部のうちのシートの対角線方向の前と後とである最小限必要な２ヵ所のみにおいて、シートとフロアとの間に挟み込むように、例えばボルトを用いて荷重センサを設置し、２個の荷重センサから得られる荷重値を加算した値に基づいて乗員の有無を判別するので、荷重センサの数が必要最小限まで減少させ得るとともに、検出される荷重値も２つだけであるから、それらを演算処理する後続の手段も簡単なものになるので、全体として構成が簡単で安価な乗員検知装置を提供することができるという利点がある。また、荷重センサが１個だけ設けられる場合に比べて、乗員がシート上の偏った位置に着座している場合でも着座の検出が可能になるとともに、荷重値が加算されるので、乗員が着座していない場合と異なる大きな荷重値が得られることから、着座の有無をより確実に判断することができる。また、エアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されているので、乗員の居ない空席のシートに対してエアバッグが無意味に膨張して損失を招き、無駄な修理費の支出を防止できる。更に、２個の荷重センサがシートの対角線方向の前と後とであるので、乗員がシート上に偏った位置に着座している場合でも、より確実に着座の有無を検出することが可能となる。
【０００９】
請求項３及び４記載の発明によれば、乗員、特に助手席乗員の有無によってエアバッグの作動を制御するので、乗員が居ない空席のシートに対してエアバッグが無意味に膨張して損失を招くことを、従来よりも確実に、且つ安価な手段によって防止することができる。
【００１０】
請求項５記載の発明によれば、助手席又は後席に用いられる乗員検知装置であって、多数個所、通常は４ヵ所あるシート取り付け部のうちの最小限必要な２ヵ所のみにおいて、シートとフロアとの間に挟み込むように、例えばボルトを用いて荷重センサを設置し、２個の荷重センサから得られる荷重値を加算した値に基づいて乗員の有無を判別する、エアバッグ装置における乗員検知装置として適用されるのであって、シート上に乗員が着座したときに作用する荷重から、シート取り付け部に設置された荷重センサによって乗員の有無を検出すると共に、乗員の有無に応じてエアバッグ装置の駆動回路にエアバッグ展開の可否信号を送る手段と、荷重センサより得られる荷重値から、ある一定時間内での荷重値の変動量を算出する手段とを備えていて、その変動量が大きい場合は、シート上のものが人であると判断し、エアバッグ駆動回路にバッグの展開を許可する信号を送るが、変動量が小さい場合には荷物であると判断し、エアバッグ駆動回路にバッグの展開を禁止する信号を送るように構成されている。これにより、荷重センサの数が必要最小限まで減少させ得るとともに、検出される荷重値も２つだけであるから、それらを演算処理する後続の手段も簡単なものになるので、全体として構成が簡単で安価な乗員検知装置を提供することができるという利点がある。また、荷重センサが１個だけ設けられる場合に比べて、乗員がシート上の偏った位置に着座している場合でも着座の検出が可能になるとともに、荷重値が加算されるので、乗員が着座していない場合と異なる大きな荷重値が得られることから、着座の有無をより確実に判断することができる。また、エアバッグ装置における乗員の有無を検知する乗員検知装置として適用されているので、乗員の居ない空席のシートに対してエアバッグが無意味に膨張して損失を招き、無駄な修理費の支出を防止できる。更に、荷重センサが空席状態の荷重値とは異なる荷重値を検出した場合に、そのシート上にあるものがエアバッグによって保護すべき人であるか、あるいは単なる物であるのかということを判別することができる。従って、人が着座していると判定されたときにはエアバッグの膨張を許し、物が置かれていると判定したときにはエアバッグの膨張を禁止して、エアバッグの無用な膨張による無駄な修理費の支出を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、車両用シート１は、車体のフレームの一部であるフロア２に対して４ヵ所のシート取り付け部１ｄにおいてボルト３によって固定される。この４ヵ所のシート取り付け部１ｄのうち、本発明においては特定の２ヵ所に、乗員検知装置Ｄの一部を構成する荷重センサ４ａ，４ｂが設置される。その２ヵ所とは、左右の同一方向の前と後、あるいは４個のボルト３を結ぶ四角形の対角線方向の前と後である。
【００１２】
図２は図１に示すシート取り付け部１ｄのうちの１つ、Ａ部の詳細を示す図であるが、図示実施形態の荷重センサ４ａおよび４ｂは、シート１を支持する４ヵ所のシート取り付け部１ｄのうちの左または右側の２ヵ所の取り付け部１ｄにおいて、シートトラック１ｃとフロア２の間に挟み込むようにしてボルト３によって取り付けられる。
【００１３】
この荷重センサ４ａ，４ｂの出力を、図３に示すように、加算器５において加算し、その値を判定処理回路６内で処理することによって乗員Ｍの有無を判別する。従って乗員検知装置Ｄとは、これらの荷重センサ４ａ，４ｂ、および加算器５、判定処理回路６からなるシステム全体の総称である。
【００１４】
次に、以上の構成からなるシート１を助手席として設けると共に、それに対向して、前述のような乗員検知装置を有する助手席エアバッグ装置を設置した場合における、助手席エアバッグ用の乗員検知装置Ｄの作動について説明する。図４はシート１上に乗員Ｍが正常に着座した状態を示す図であるが、この時のシート１上の乗員の荷重は、シートクッション１ａおよびシートトラック１ｃを介して４ヶ所のシート取り付け部１ｄに作用する。
【００１５】
この４ヶ所の取り付け部１ｄに掛かる荷重分布は、シートクッション１ａとシートバック１ｂがシートトラック１ｃ上で車体の前後方向に移動したり、シートバック１ｂが傾くことによって大きく変わってくる。また、助手席においては、乗員の着座姿勢は様々であり、その状態によっても荷重分布は変化する。
【００１６】
図５に示すように、シート取り付け部１ｄの位置を乗員の右前、右後、および左前、左後の４ヶ所とした時、乗員が着座していないシート１のみの場合と、乗員が様々な着座状態（姿勢）で着座している場合についての荷重分布の測定結果を図６に示す。
【００１７】
シート１上の乗員の有無を検知するためには、乗員が着座していないでシート１のみである（１）の空席状態と明確に区別することができるだけの荷重を、乗員検知装置Ｄが検出できなければならない。図６より見て、１ヶ所のみの荷重検出、例えば、左後の１ヶ所のみにおいて荷重を検出する場合には、（４）の状態と（１）の空席状態とを区別することができない。また、右前の１ヶ所のみの荷重検出では、（３）の状態と（１）の状態を区別することができない。また、前の２ヶ所での荷重検出では（３）の状態と（１）の空席状態を区別することができず、後の２ヶ所の荷重検出では（４）の状態と（１）の空席状態を区別することができない。
【００１８】
これに対して、本発明の実施形態のように左側あるいは右側の前後２ヶ所における荷重検出では、（２），（３），（４）のどの状態でも、空席状態（１）と明確に区別することができる大きな値の荷重を検出することができる。さらに、他の実施形態として対角線方向の前後２ヶ所において荷重を検出する場合にも同様の効果を奏する。
【００１９】
以上のことから、荷重センサは４ヶ所のシート取り付け部１ｄのうち、左右の同一方向にある前と後の位置、あるいは対角線方向の前と後の位置の、それぞれ２ヶ所に設置されると十分であることが判る。それ以上の数の荷重センサの設置は無駄であり、判定処理回路６を複雑にしてコストを上昇させる等のデメリットを伴う。
【００２０】
前述のような特定の位置に設けられた２つの荷重センサ４ａ，４ｂから得られる２つの荷重値は、図３に示すように加算器５により加算され、判定処理回路６において、シート１のみの場合（１）の荷重値である予め設定された値と比較される。
【００２１】
乗員がシート１上に着座している場合には、加算値は設定値よりも十分に大きな値であるから、比較による判定は確実に行われる。着座が確認された時にはエアバッグ駆動回路７にバッグの展開を許可する信号が送られる。
【００２２】
一方、加算値が設定値を上まわらないことによって乗員がいないと判定された場合には、エアバッグ駆動回路７に対してエアバッグの展開を禁止する信号が送られる。これにより、乗員不在時の不要なエアバッグの展開を防ぐことができるので、空席に向ってエアバッグが無意味に展開することによる損失を未然に防止することが可能となる。
【００２３】
この乗員検知装置は、助手席に限定されるものではなく、後席の乗員検知にも応用することができる。また、エアバッグの制御だけでなく、乗員の着座の有無に連動させるエアコンやオーディオ、あるいはナビゲーションシステムなどの制御にも応用することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
前述の第１の実施形態においては、乗員検知装置Ｄにおける加算器５から得られる荷重値（具体的には加算値）が、シート１のみの荷重値に基づく設定値よりも大きい場合に、判定処理回路６によって乗員有りと判断されるが、この場合には、シート１上にあるものが人（乗員）であるのか、あるいは荷物であるのかということまでは判らない。
【００２５】
第２の実施形態においては、判定処理回路６内に特別の機能をもたせて、ある一定時間内において加算器より得られる荷重値の変動量を算出する。この変動量は、荷物がシート１上に置かれている場合にはほとんど動きがないために小さな値となるが、人がシート１上に着座している場合には、荷物の場合と違って自ら体を動かしたり、ブレーキング等に伴う動きがあるため大きく変動する。したがって、変動量が大きい場合にはシート１上に人が着座していると判断し、エアバッグ駆動回路７にバッグの展開を許可する信号を送る。
【００２６】
一方、変動量が小さな場合にはシート１上に荷物があると判断し、エアバッグ駆動回路７にバッグの展開を禁止する信号を送る。これにより、さらに精度良く乗員不在時の不要なバッグ展開を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大詳細図である。
【図３】エアバッグシステムに適用した実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】シート上に乗員が正常に着座した状態を示す側面図である。
【図５】シートとシート取り付け部の位置関係を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】乗員の色々な着座状態において、シート取り付け部に作用している荷重の分布を示す線図である。
【符号の説明】
１…車両用シート
１ａ…シートクッション
１ｂ…シートバック
１ｃ…シートトラック
１ｄ…シート取り付け部
２…フロア
３…ボルト
４ａ，４ｂ…荷重センサ
５…加算器
６…判定処理回路
７…エアバッグ駆動回路
Ｄ…乗員検知装置
Ｍ…乗員
【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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