(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２１０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を前記載置物体と区別して判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出加重のうち前記着座部の左右方向一側から左右方向他側に向け離れるにつれて増大する各検出加重の増大度合いを算出する増大度合い算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記算出増大度合いの双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項２】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２１０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を前記載置物体と区別して判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項３】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２１０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を前記載置物体と区別して判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面に対する左右方向直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項４】
前記一致度合い算出手段は、前記基準荷重面分布形状と前記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
前記判定手段は、前記子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の人間及び載置物体に応じて定めた人間領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、前記着座乗員の種類を前記載置物体と区別して判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項５】
前記一致度合い算出手段は、前記基準荷重面分布形状と前記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
前記判定手段は、前記子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の大人、子供及び載置物体に応じて定めた大人領域、子供領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、前記着座乗員の種類を前記載置物体と区別して判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項６】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出加重のうち前記着座部の左右方向一側から左右方向他側に向け離れるにつれて増大する各検出加重の増大度合いを算出する増大度合い算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記算出増大度合いの双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項７】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項８】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２６０）と、
前記一致度合いに応じて前記着座乗員の種類を判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面に対する左右方向直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、を備えて、
前記判定手段は、前記判定を、前記一致度合い及び前記和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項９】
前記一致度合い算出手段は、前記基準荷重面分布形状と前記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
前記判定手段は、前記子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の大人及び子供に応じて定めた大人領域及び子供領域のいずれに属するかにつき判定することで、前記着座乗員の種類を判定することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一つに記載の車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１０】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、２６０）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
前記一致度合い及び前記和算出手段による算出荷重和を前記着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、
前記合成データに応じて前記着座乗員が大人か子供かを前記載置物体と区別して判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１１】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、２６０）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面に対する直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
前記一致度合い及び前記和算出手段による算出荷重和を前記着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、
前記合成データに応じて前記着座乗員が大人か子供かを前記載置物体と区別して判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１２】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、２６０）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
前記一致度合い及び前記和算出手段による算出荷重和を前記着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、
前記合成データに応じて前記着座乗員が大人か子供かを判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１３】
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、前記着座部に対する着座乗員に応じて前記着座面にかかる荷重を前記複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
前記複数のセンサ部の前記着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、前記着座乗員の臀部の前記着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、２６０）と、
前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面に対する直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
前記一致度合い及び前記和算出手段による算出荷重和を前記着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、
前記合成データに応じて前記着座乗員が大人か子供かを判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１４】
前記一致度合い算出手段は、前記基準荷重面分布形状と前記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
前記合成手段は、前記大人パターン相関係数と子供パターン相関係数との差及び前記和算出手段による算出荷重和に応じて前記合成データを合成することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一つに記載の車両用シートの着座乗員判定装置。
【請求項１５】
前記所定荷重は、前記複数のセンサ部の各検出荷重のうち前記着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重のいずれかであって前記着座乗員が大人か子供かを区別し得る値に設定されていることを特徴とする請求項２、７及び１０乃至１３のいずれか一つに記載の車両用シートの着座乗員判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用シートの着座乗員判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、車両用エアバッグシステムに採用されるシートの着座状態判定装置においては、シートの着座乗員の種類を判定するにあたり、当該シートの着座部内に圧力センサを埋設し、この圧力センサにより着座乗員の体重を荷重として検出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記着座状態判定装置では、その判定にあたり利用する基準は、検出荷重やこの検出荷重の分布で決まる面積である。換言すれば、検出荷重やその分布面積には形状の情報がない。このため、着座乗員の姿勢の変化や車両の悪路走行時の上下動により上記基準が変動し易いという欠点が生じている。
【０００４】
従って、例えば、着座乗員が姿勢を変化させることにより圧力センサによる検出荷重が大きく変動し着座乗員の実際の体重とシートの着座部上に加わる荷重が逆転することがある。このため、検出荷重で判定しようとすると、大人を子供と誤判定したり、子供を大人と誤判定するという不具合が生ずる。
【０００５】
また、チャイルドシートをシートの着座部上に固定すると、大人の着座状態以上の荷重がシートの着座部上に加わることがある。このため、検出荷重で判定しようとすると、チャイルドシートを大人と誤判定するという不具合が生ずる。
【０００６】
これに対し、本発明者は着座乗員の姿勢変化について種々検討してみたところ、着座乗員の姿勢変化により検出荷重が増減しても、着座乗員の臀部とシートの着座部との間の接触面形状は変わらないことが分かった。また、このような接触面形状は、シートの背もたれ部を倒したり手足の位置を動かしても殆ど変化しないことも分かった。また、上記接触面形状は、着座乗員とチャイルドシート等の物体とは明らかに異なることも分かった。また、大人と子供とでは臀部の大きさが明らかに異なる。
【０００７】
以上より、本発明者は、人間の臀部のシートの着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状を利用すれば、着座乗員が大人と子供のいずれであるかを正確に判定可能であること、及びチャイルドシートと着座乗員との区別を正確に行えることに気が付いた。
【０００８】
そこで、本発明は、以上のようなことに着目し、人間の臀部のシートの着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状を利用して、着座乗員の種類の判定や着座乗員のチャイルドシート等の物体と区別した判定を正確に行うようにした車両用シートの着座乗員判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１〜３に記載の発明に係る車両用シートの着座乗員判定装置は、
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて着座面にかかる荷重を複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
複数のセンサ部の着座面に対する上記各検出荷重の面分布形状と、着座乗員の臀部の着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２１０、２６０）と、
上記一致度合いに応じて着座乗員の種類を載置物体と区別して判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）とを備える。
【００１０】
このように、着座乗員の臀部の着座部との接触面形状が着座乗員の姿勢変化によっては殆ど変動しないことを利用して、着座乗員の臀部の着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状を採用し、着座乗員の体重や荷重分布面積に依存することなく、シートセンサの各センサ部の検出荷重の面分布形状と基準荷重面分布形状との一致度合いに応じて着座乗員の種類を載置物体と区別して判定するようにしたので、着座乗員の種類を載置物体と区別して判定する精度が著しく向上する。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜３に記載の車両用シートの着座乗員判定装置において、
一致度合い算出手段は、上記基準荷重面分布形状と上記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
判定手段は、子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の人間及び載置物体に応じて定めた人間領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を載置物体と区別して判定することを特徴とする。
【００１２】
このように、相互相関法により求めた子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数を利用して、人間領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を載置物体と区別して判定するので、請求項１〜３に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１〜３に記載の車両用シートの着座乗員判定装置において、一致度合い算出手段は、上記基準荷重面分布形状と上記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
判定手段は、子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の大人、子供及び載置物体に応じて定めた大人領域、子供領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を載置物体と区別して判定することを特徴とする。
【００１４】
このように、相互相関法により求めた子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数を利用して、大人領域、子供領域及び載置物体領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を載置物体と区別して判定するので、請求項１〜３に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１５】
また、請求項６〜８に記載の発明に係る車両用シートの着座乗員判定装置は、
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、着座部に対する着座乗員に応じて着座面にかかる荷重を複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
複数のセンサ部の着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、着座乗員の臀部の着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１１０、１２０、２６０）と、
上記一致度合いに応じて着座乗員の種類を判定する判定手段（１３０、１３１、１４０、２７０、２７１）とを備える。
【００１６】
このように、請求項１〜３に記載の発明と同様に基準荷重面分布形状を採用し、着座乗員の体重や荷重分布面積に依存することなく、シートセンサの各センサ部の検出荷重の面分布形状と基準荷重面分布形状との一致度合いに応じて着座乗員の種類を判定するようにしたので、着座乗員の種類を判定する精度が著しく向上する。
【００１７】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項６〜８に記載の車両用シートの着座乗員判定装置において、
一致度合い算出手段は、上記基準荷重面分布形状と上記各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
判定手段は、子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数が、これら相関係数の分布につき各多数の大人及び子供に応じて定めた大人領域及び子供領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を判定することを特徴とする。
【００１８】
このように、請求項５に記載の発明と同様に子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数を利用して、大人領域及び子供領域のいずれに属するかにつき判定することで、着座乗員の種類を判定するので、請求項６〜８に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００２６】
また、請求項１、６に記載の発明では、複数のセンサ部の各検出加重のうち着座部の左右方向一側から左右方向他側に向け離れるにつれて増大する各検出加重の増大度合いを算出する増大度合い算出手段（２１０乃至２４０）を備えて、判定手段は、判定を、一致度合い及び算出増大度合いの双方に応じて行うことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項２、７に記載の発明では、複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）を備えて、判定手段は、判定を、一致度合い及び和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項３、８に記載の発明では、複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面に対する左右方向直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）を備えて、判定手段は、判定を、一致度合い及び和算出手段の算出荷重和の双方に応じて行うことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明に係る車両用シートの着座乗員判定装置は、
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、着座部に対する着座乗員或いは載置物体に応じて着座面にかかる荷重を複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
複数のセンサ部の着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、着座乗員の臀部の着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、２６０）と、
複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
一致度合い及び和算出手段による算出荷重和を着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、合成データに応じて着座乗員が大人か子供かを載置物体と区別して判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える。
【００３１】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項１０に記載の発明において、その和算出手段に代えて、複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面に対する直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）を備える構成となっている。
【００３２】
また、請求項１２に記載の発明に係る車両用シートの着座乗員判定装置は、
車両用シート（１０）の着座部（１０ａ）内にてその着座面（１１）に並行にかつ面状に分散して位置する複数のセンサ部（Ｓ、Ｓｉ）を備え、着座部に対する着座乗員に応じて着座面にかかる荷重を複数のセンサ部によりその位置に応じて検出するシートセンサ（２０）と、
複数のセンサ部の着座面に対する各検出荷重の面分布形状と、着座乗員の臀部の着座面との接触面形状を模擬した基準荷重面分布形状との一致度合いを算出する一致度合い算出手段（１２０、１６０）と、
複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）と、
一致度合い及び和算出手段による算出荷重和を着座乗員が大人か子供かを区別可能な合成データに合成する合成手段（２４１）と、合成データに応じて着座乗員が大人か子供かを判定する判定手段（２５０Ａ）とを備える。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の発明において、その和算出手段に代えて、複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面に対する直交面に並行な内にて当該着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重の和を所定荷重以下の範囲で算出する和算出手段（２１０乃至２４０）を備える構成となっている。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１０乃至１３のいずれか一つに記載の発明において、
一致度合い算出手段は、基準荷重面分布形状と各検出荷重の面分布形状とから、その一致度合いを、相互相関法により子供パターン相関係数及び大人パターン相関係数として算出し、
合成手段は、大人パターン相関係数と子供パターン相関係数との差及び和算出手段による算出荷重和に応じて合成データを合成することを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１５に記載の発明では、請求項２、７、１０乃至１３のいずれか一つに記載の発明において、所定荷重は、複数のセンサ部の各検出荷重のうち着座面の左右方向両側から左右方向中央側に向け離れるにつれて増大傾向を示す各検出荷重のいずれかであって着座乗員が大人か子供かを区別し得る値に設定されていることを特徴とする。
【００３９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る自動車用シートの着座乗員判定装置の第１実施形態を示すブロック図である。当該自動車は、図２にて示すようなシート１０を車室内に備えており、このシート１０は、当該自動車の車室内床面Ｌ上に固定した着座部１０ａと、背もたれ部１０ｂとにより構成されている。
【００４２】
当該着座乗員判定装置は、図１にて示すごとく、シートセンサ２０と、このシートセンサ２０に接続したマイクロコンピュータ３０とを備えている。シートセンサ２０は、平板状のもので、このシートセンサ２０は、図２にて示すごとく、着座部１０ａ内にその着座面１１に並行に埋設されている。
【００４３】
シートセンサ２０は、図３（ｂ）にて示すごとく、電気絶縁性を有する弾性樹脂材料からなる上下両壁２１、２２を備えており、これら上下両壁２１、２２は剛性材料からなる隔壁２３を介して互いに平行に設けられている。隔壁２３は、上下両壁２１、２２間に狭隙（例えば、０．２ｍｍ）を与えるように当該上下両壁２１、２２により挟持されており、この隔壁２３は、上下両壁２１、２２間の狭隙をマトリクス状に区画して複数の狭隙部２３ａを形成している。
【００４４】
各狭隙部２３ａは、図３（ａ）にて示すごとく、円形の平面形状を有しており、これら各狭隙部２３ａの上下両内面には、各抵抗膜２３ｃ、２３ｂが、導電性抵抗材料により形成されている（図３（ｂ）参照）。
【００４５】
このように構成したシートセンサ２０においては、狭隙部２３ａ毎に、狭隙部２３ａ、その両抵抗膜２３ｂ、２３ｃ及び上下両壁２１、２２のうち当該狭隙部２３ａに対応する各壁部が、それぞれセンサ部Ｓを構成する。なお、図３では、便宜上、９個のセンサ部Ｓしか示されていないが、これら各センサ部Ｓは、さらに、多い数でマトリクス状に位置している。
【００４６】
しかして、乗員が着座部１０ａ上に着座し或いはチャイルドシートが着座部１０ａ上におかれることで、センサ部Ｓ毎に、上壁２１が狭隙部２３ａに対応する壁部にて下方に撓んで抵抗膜２３ｃが対応の抵抗膜２３ｂに接触したとき、この接触圧力の大きさに逆比例して抵抗値を変化させる。ここで、各センサ部Ｓは互いに並列接続されており、当該各センサ部Ｓは、それぞれ、その抵抗値に応じた荷重ｍを表す出力電圧（以下、出力電圧ｍともいう）を発生する。
【００４７】
マイクロコンピュータ３０は、図４にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、この実行中において、乗員の種類をチャイルドシートと区別して判定処理をする。なお、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ３０のＲＯＭに予め記憶されている。
【００４８】
このように構成した本第１実施形態において、マイクロコンピュータ３０が図４のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始すれば、ステップ１００においてシートセンサ２０の各センサ部Ｓの出力電圧ｍが入力される。
【００４９】
ここで、以下の説明においては、図３（ａ）において各センサ部Ｓに対し図示最上列から最下列にかけ、かつ図示左側から右側にかけて順次番号を付すことで、センサ部Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｉ、・・・、Ｓｎとする（図５参照）。これに対応して、各センサ部Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｉ、・・・の出力電圧ｍを、それぞれ、出力電圧ｍ１、ｍ２、・・・、ｍｉ、・・・、ｍｎとして表す。従って、ステップ１００においては、センサ部Ｓｉの出力電圧ｍｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）がセンサ部Ｓ１からセンサ部Ｓｎにかけて順次入力される。
【００５０】
但し、現段階では、シート１０の着座部１０ａには乗員が着座しているか或いはチャイルドシートがおいてあるものとする。なお、図５において図示最上列の各センサ部Ｓｉが当該自動車の前方側に位置し、図示最下列の各センサ部Ｓｉが当該自動車の後方側に位置する。
【００５１】
次に、ステップ１１０において、各出力電圧ｍｉが対応の各センサ部ＳｉのシートセンサＳ内の位置に合わせて面状に分布処理される。これにより、各出力電圧ｍｉは出力電圧面分布形状に変換される。
【００５２】
例えば、シート１０に着座した乗員が子供である場合には、着座部１０ａにおける各センサ部Ｓｉの出力電圧面分布形状は図６（ａ）にて示すようになる。この図６（ａ）において、符号Ａは子供の臀部の着座部１０ａとの接触面形状を示す。但し、子供の体重は２２ｋｇであり、各センサ部Ｓｉの出力電圧の総和に対応する総面荷重は６００であるとする。
【００５３】
シート１０に着座した乗員が大人の場合には、着座部１０ａにおける各センサ部Ｓｉの出力電圧面分布形状は図６（ｂ）にて示すようになる。この図６（ｂ）において、符号Ａは大人の臀部の着座部１０ａとの接触面形状を示す。但し、大人の体重は４８ｋｇであり、各センサ部Ｓｉの出力電圧の総和に対応する総面荷重は５００であるとする。
【００５４】
また、着座部１０ａ上にチャイルドシートがおいてある場合には、着座部１０ａにおける各センサ部Ｓｉの出力電圧面分布形状は図６（ｃ）にて示すようになる。この図６（ｃ）において、符号Ａはチャイルドシートの低壁と着座部１０ａとの接触面形状を示す。但し、チャイルドシートの各センサ部Ｓｉの出力電圧の総和に対応する総面荷重は７００であるとする。なお、図６において、出力電圧面分布形状は、荷重分布形状を考慮して、複数の曲線による出力電圧の分布形状で示される。
【００５５】
上述のようにステップ１１０における処理がなされると、ステップ１２０において、上記出力電圧面分布形状が子供用基準パターンＰａを含む子供用基準電圧面分布形状（図７（ａ）参照）及び大人用基準パターンＰｂを含む大人用基準電圧面分布形状（図７（ｂ）参照）とどの程度一致するかを表す一致度合いが算出（パターンマッチング処理）される。
【００５６】
ここで、上記子供用基準電圧面分布形状は、多数の子供のシート１０に対する着座状態における臀部の着座部１０ａとの接触面形状をもとに選定されている。また、上記大人用基準電圧面分布形状は、多数の大人のシート１０に対する着座状態における臀部の着座部１０ａとの接触面形状をもとに選定されている。なお、これら子供用基準電圧面分布形状及び大人用基準電圧面分布形状はマイクロコンピュータ３０のＲＯＭに予めデータとして記憶されている。
【００５７】
また、上記一致度合いは次の数１の式に基づき相互相関法により相関係数Ｒを求めることで算出される。
【００５８】
【数１】
Ｒ＝Ｒｘｙ／（Ｒｘｘ・Ｒｙｙ）1/2
但し、この数１の式において、Ｒｘｘ、Ｒｙｙ、Ｒｘｙは次の数２乃至数４の式で表される。
【００５９】
【数２】
Ｒｘｘ＝Σ（Ｘｉ2）
【００６０】
【数３】
Ｒｙｙ＝Σ（Ｙｉ2）
【００６１】
【数４】
Ｒｘｙ＝Σ（Ｘｉ・Ｙｉ）
但し、数２の式において、Ｘｉは上記基準電圧面分布形状の各センサ部Ｓｉの位置に対応する位置での値を示す。数３の式において、Ｙｉは上記出力電圧面分布形状の各センサ部Ｓｉの位置に対応する位置での値を示す。なお、Ｘｉ、Ｙｉにおいてｉは整数であって１乃至ｎのうちのいずれかである。
【００６２】
具体的には、上記一致度合いは次のようにして算出される。まず、Ｒｘｘが、数２の式に基づき、上記子供用基準電圧面分布形状の各値Ｘｉに応じて算出され、Ｒｙｙが、数３の式に基づき、上記出力電圧面分布形状の各値Ｙｉに応じて算出される。
【００６３】
また、Ｒｘｙが数４の式を用いて次のようにして算出される。即ち、上記基準電圧面分布形状の中央位置（各センサ部ＳｉのうちシートセンサＳの中央に位置するセンサ部の位置に対応）が上記出力電圧面分布形状の最上列最左端の位置（センサ部Ｓ１の位置に対応）に重畳される。この重畳状態で互いに対応する上記基準電圧面分布形状及び上記出力電圧面分布形状の各値の積（Ｘｉ・Ｙｉ）が順次算出される。そして、各積（Ｘｉ・Ｙｉ）の総和がＲｘｙとして算出される。ついで、上述のように算出したＲｘｙ、Ｒｘｘ、Ｒｙｙに応じて数１の式に基づき相関係数Ｒが算出される。
【００６４】
以上のような算出処理の後、上記基準電圧面分布形状の中央位置が上記出力電圧面分布形状の最上列最左端の隣りの位置（センサ部Ｓ２の位置に対応）に重畳される。この重畳状態で互いに対応する上記基準電圧面分布形状及び上記出力電圧面分布形状の各値の積（Ｘｉ・Ｙｉ）が順次算出される。そして、各積（Ｘｉ・Ｙｉ）の総和がＲｘｙとして算出される。ついで、上述のように算出したＲｘｙ、Ｒｘｘ、Ｒｙｙに応じて数１の式に基づき相関係数Ｒが算出される。
【００６５】
以下、このような処理が上記基準電圧面分布形状の中央位置を上記出力電圧面分布形状の残りの各位置（センサ部Ｓ３乃至Ｓｎの各位置に対応）に順次ずれて重畳される。そして、これら各重畳状態毎に、互いに対応する上記基準電圧面分布形状及び上記出力電圧面分布形状の各値の積（Ｘｉ・Ｙｉ）が順次算出され、各積（Ｘｉ・Ｙｉ）の総和がＲｘｙとして算出され、各算出Ｒｘｙ、Ｒｘｘ、Ｒｙｙに応じて数１の式に基づき相関係数Ｒが算出される。
【００６６】
以上のようにして全ての相関係数Ｒの算出が終了すると、これら各相関係数Ｒのうちの最大値が、上記基準電圧面分布形状と上記出力電圧面分布形状との間の上記一致度合いを表す相関係数として決定される。即ち、子供用基準電圧面分布形状に基づき算出された上記一致度合いを表す相関係数が子供パターン相関係数Ｒｃと決定される。
【００６７】
また、大人用基準電圧面分布形状に基づき上述と実質的に同様に算出された上記一致度合いを表す相関係数が大人パターン相関係数Ｒａと決定される。また、以上のような処理は、ステップ１１０で得られた一つの出力電圧面分布形状と上記子供用及び大人用の各基準電圧面分布形状との間につきなされる。
【００６８】
ここで、上記子供用出力電圧面分布形状と上記子供用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒｃ＝０．７５として得られ、また、上記子供用出力電圧面分布形状と上記大人用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒａ＝０．６２として得られた（図８参照）。上記大人用出力電圧面分布形状と上記子供用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒｃ＝０．６１として得られ、また、上記大人用出力電圧面分布形状と上記大人用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒａ＝０．７２として得られた（図８参照）。また、上記チャイルドシート用出力電圧面分布形状と上記子供用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒｃ＝０．５２として得られ、また、上記チャイルドシート用出力電圧面分布形状と上記大人用基準電圧面分布形状との一致度合いは、Ｒａ＝０．６０として得られた（図８参照）。
【００６９】
ステップ１２０での処理が終了後、ステップ１３０において、ステップ１２０にて得られた子供パターン相関係数Ｒｃ及び大人パターン相関係数Ｒａが人間領域Ｍａｒｅａ（図９参照）に属するか否かが判定される。
【００７０】
ここで、図９を参照して、人間領域Ｍａｒｅａの導入根拠についてチャイルドシート領域Ｃａｒｅａ、大人領域Ｌａｒｅａ及び子供領域Ｓａｒｅａの導入根拠と共に説明する。
【００７１】
多数の大人、多数の子供及び多数のチャイルドシートにつき上述と同様にして子供パターン相関係数Ｒｃ及び大人パターン相関係数Ｒａを求めたところ、図９にて示すような分布結果が得られた。図９において、＋印の多数のプロットは多数の大人（体重４３ｋｇ乃至５５ｋｇ）の場合のＲｃとＲａとの関係を示し、△印の多数のプロットは多数の子供（体重１５ｋｇ乃至３０ｋｇ）の場合のＲｃとＲａとの関係を示し、□印の多数のプロットは多数のチャイルドシートの場合のＲｃとＲａとの関係を示す。
【００７２】
これらによれば、＋印のプロット領域、△印のプロット領域及び□印のプロット領域が図９にて示すごとく明確に区画されることが分かる。そこで、＋印のプロット領域及び△印のプロット領域の領域を人間領域Ｍａｒｅａと設定し、＋印のプロット領域を大人領域Ｌａｒｅａと設定し、△印のプロット領域を子供領域Ｓａｒｅａと設定し、□印のプロット領域をチャイルドシート領域Ｃａｒｅａと設定した。
【００７３】
また、人間領域Ｍａｒｅａとチャイルドシート領域Ｃａｒｅａとを区画する直線Ｐ（図９参照）は次の数５の式で特定される。
【００７４】
【数５】
Ｒａ＝αＲｃ＋β
この数５の式においてα＜０、β＞０である。また、大人領域Ｌａｒｅａと子供領域Ｓａｒｅａとを区画する直線Ｑは次の数６の式で特定される。
【００７５】
【数６】
Ｒａ＝γＲｃ＋δ
この数６の式においてγ＞０、δ＜０である。従って、人間領域Ｍａｒｅａは、次の数７の不等式により特定される。
【００７６】
【数７】
Ｒａ＞αＲｃ＋β
また、チャイルドシート領域Ｃａｒｅａは、次の数８の不等式により特定される。
【００７７】
【数８】
Ｒａ＜αＲｃ＋β
また、大人領域Ｌａｒｅａは、数７の不等式及び次の数９の不等式の双方により特定される。
【００７８】
【数９】
Ｒａ＞γＲｃ＋δ
また、子供領域Ｓａｒｅａは、数７の不等式及び次の数１０の不等式の双方により特定される。
【００７９】
【数１０】
Ｒａ＜γＲｃ＋δ
ここで、上述のごとく、Ｒｃ＝０．７５及びＲａ＝０．６２である場合には、数７の不等式が満たされる。また、Ｒｃ＝０．６１及びＲａ＝０．７２である場合にも、数７の不等式が満たされる。よって、これらの場合には、ステップ１３０における判定がＹＥＳとなる。一方、上述のごとく、Ｒｃ＝０．５２及びＲａ＝０．６０である場合には、数７の不等式は満たされない。このため、ステップ１３０における判定はＮＯとなる。なお、本第１実施形態では、α＝−１．５、β＝１．６、γ＝１．０、δ＝−０．０６である。上述のごとく、ステップ１３０における判定がＹＥＳとなる場合には、次のステップ１３１にて、着座乗員の体格を表すＨｓ（以下、体格Ｈｓという）が、次の数１１の式に基づき算出される。
【００８０】
【数１１】
Ｈｓ＝Ｒａ−Ｒｃ
ここで、数１１の式の導入根拠について説明する。図９の大人領域Ｌａｒｅａにおいて直線Ｑに対する法線Ｖをとると、この法線Ｖは、（Ｒａ−Ｒｃ）が大きい程長くなる。一方、図９の子供領域Ｓａｒｅａにおいて直線Ｑに対する法線Ｗをとると、この法線Ｗは、（Ｒｃ−Ｒａ）が大きい程長くなる。従って、法線Ｖ或いは法線Ｗの図９のＲｃ座標軸に対する直交成分をＨｓとすれば、このＨｓ＞ＴＨか否かで大人領域Ｌａｒｅａに属するか子供領域Ｓａｒｅａに属するかが分かる。そこで、本第１実施形態では、Ｈｓ＝Ｒａ−Ｒｃを着座乗員の体格を表す算出式として導入した。これに伴い、次のステップ１４０における判定基準として、Ｈｓ＞ＴＨを導入した。なお、本第１実施形態では、ＴＨ＝−０．０６である。
【００８１】
よって、上述のごとく、Ｒｃ＝０．７５及びＲａ＝０．６２である場合には、Ｈｓ＝０．７５−０．６２＝０．１３と算出される。一方、上述のごとく、Ｒｃ＝０．６１及びＲａ＝０．７２である場合には、Ｈｓ＝０．６１−０．７２＝−０．１１と算出される。
【００８２】
ついで、ステップ１４０では、Ｈｓ＝０．１３の場合にはＹＥＳと判定され、一方、Ｈｓ＝−０．１１の場合にはＮＯと判定される。これに伴い、ステップ１４０でＹＥＳと判定された場合には、ステップ１４１において、上記出力電圧面分布形状の根拠となる着座乗員は大人と判定され、一方、ステップ１４０でＮＯと判定された場合には、ステップ１４２において、上記出力電圧面分布形状の根拠となる着座乗員は子供と判定される（図８参照）。また、上述のようにステップ１３０でＮＯと判定される場合には、ステップ１３２において上記出力電圧面分布形状の根拠は、人間ではなくチャイルドシートと判定される。
【００８３】
以上説明したように、着座乗員の臀部の着座部１０ａとの接触面形状が着座乗員の姿勢変化によっては殆ど変動しないことに着目して、着座乗員の臀部を模擬した子供用基準パターンＰａ及び大人用基準パターンＰｂに対する着座乗員の臀部或いはチャイルドシートの底壁の実際の接触面形状の一致度合いを、ステップ１２０における出力電圧面分布形状と基準電圧面分布形状との一致度合いに対応する子供パターン相関係数Ｒｃ及び大人パターン相関係数Ｒａとして算出する。そして、これら相関係数が図９の人間領域Ｍａｒｅａ、大人領域Ｌａｒｅａ、子供領域Ｓａｒｅａ及びチャイルドシート領域Ｃａｒｅａのいずれに属するかにより着座乗員が大人か子供か或いはチャイルドシートかを判定するようにした。その結果、大人か子供かを着座部１０ａ上のチャイルドシートと区別して判定する精度が著しく向上する。
【００８４】
よって、ステップ１４２における子供との判定結果を用いて、例えば、当該自動車に搭載のエアバッグシステムにおけるエアバッグの動作を禁止するようにすれば、この禁止精度を著しく向上できる。従って、着座乗員が大人であるとの誤判定に伴うエアバッグの誤動作を確実に防止でき、子供をエアバッグによる加害性から確実に保護し得る。また、ステップ１３２におけるチャイルドシートとの判定結果を用いれば、シート１０の着座部１０ａに乗員が着座していないのにエアバッグの展開を誤って禁止するということもない。
【００８５】
（第２実施形態）
図１０乃至図１２は本発明の第２実施形態を示している。上記第１実施形態において、シート１０の着座部１０ａ上に着座する乗員が子供である場合、この子供は、着座部１０ａの中央部に着座することがある。このとき、着座部１０ａは柔らかいため、子供は、その臀部から、着座部１０ａの中央部に沈み込むように着座することとなる。このような着座状態は、子供が小さい程生じ易い。
【００８６】
当該着座状態では、シートセンサ２０の各センサ部Ｓｉのうち着座部１０ａの中央部の周囲（即ち、着座部１０ａのうち子供の臀部との接触領域の周囲）に対応して位置する各センサ部は、上述のような子供の沈み込む着座状態に起因して着座部１０ａの下方（当該自動車の床面側への方向）に向けて引き込まれ、この引き込みに伴い生ずる荷重を検出してしまう。
【００８７】
このように着座部１０ａの中央部の周囲に対応して位置する各センサ部が上記引き込み荷重に起因して検出する出力電圧を、着座部１０ａの中央部に対応して位置する各センサ部が子供の着座荷重に起因して検出する出力電圧と共に、着座部１０ａの着座面１１の全体に亘る電圧分布として表すと、図１１（ａ）にて示す電圧分布形状となる。この電圧分布形状は、着座部１０ａに大人が着座した場合の電圧分布形状（図１１（ｂ）、図６（ｂ）参照）と類似した形状となる。従って、このような電圧分布形状をそのまま利用しても、着座部１０ａの着座乗員が大人か子供かを正しく区別して判定することはできない。
【００８８】
そこで、この判定を正しく行う対策について種々検討してみたところ、次のようなことが分かった。具体的には、図１１（ａ）の子供の着座状態に対するシートセンサ２０の出力電圧分布形状において、１２ａ−１２ａ線に沿い断面（当該自動車の床面、言い換えれば、着部１０ａの着座面に垂直な左右方向断面）をとったところ、図１２（ａ）に示すような出力電圧分布断面形状が得られた。同様に、図１１（ａ）断面に対応する位置にて、図１１（ｂ）の大人の着座状態に対するシートセンサ２０の出力電圧分布形状において、１２ｂ−１２ｂ線に沿い断面をとったところ、図１２（ｂ）に示すような出力電圧分布断面形状が得られた。なお、図１２において、出力電圧がＶ１、Ｖ２及びＶ３のとき、荷重２０（ｇ／ｃｍ2 ）、荷重４０（ｇ／ｃｍ2 ）及び荷重６０（ｇ／ｃｍ2 ）にそれぞれ対応する。
【００８９】
これら図１２（ａ）、（ｂ）にて示す各出力電圧分布断面形状を比較すると、図１２（ａ）の出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分（着座部１０ａの左右側裾部分）の立ち上がり角度θが、図１２（ｂ）の出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分の立ち上がり角度φよりも小さい。従って、子供の沈み込むような上記着座状態に対応する出力電圧分布断面形状の輪郭のうち左右側裾部分は、大人の上記着座状態に対応する出力電圧分布断面形状の輪郭のうち左右側裾部分に比べて緩やかに立ち上がっていることは明らかである。また、このような現象は、図１２（ａ）、（ｂ）の各出力電圧分布断面形状において左右方向のどのような位置にて断面をとっても同様に成立する。なお、図１２の横軸は、着座部１０ａの着座面１１の左右方向に一致するようにとる。
【００９０】
このような現象に着目して、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロコンピュータ３０は、コンピュータプログラムの実行を、図４のフローチャートに代えて、図１０にて示すフローチャートに従い行うように提案されている。なお、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたシートセンサ２０において、各センサ部Ｓ１乃至Ｓｎ（図５参照）は、着座部１０ａの着座面１１に並行な面内において、ｐ行ｑ列に亘りマトリクス状に配列されているものとする。これに伴い、各センサ部は、Ｓｉｊ（１≦ｉ≦ｐ、１≦ｊ≦ｑ）で示し、各センサ部Ｓ１乃至Ｓｎのうちのセンサ部Ｓｉｊの出力電圧は、ｍｉｊで示すものとする。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００９１】
このように構成した本第２実施形態において、マイクロコンピュータ３０が図１０のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始すれば、ステップ２００においてシートセンサ２０の各センサ部Ｓｉｊの出力電圧ｍｉｊが入力される。次に、ステップ２１０において、各出力電圧ｍｉｊが、ｐ行ｑ列のマトリクス状の面分布形状に変換される。
【００９２】
然る後、ステップ２２０において、各出力電圧ｍｉｊが、ｍ１１からｍｐｑにかけて、順次、閾値電圧ｍｔｈと比較判定される。ここで、閾値電圧ｍｔｈは、図１２の各出力電圧面分布形状の輪郭のうち左右の裾部の立ち上がりの緩やかさの相違（即ち、大人か子供かの相違）を区別できる程度の値に設定されている。本第２実施形態では、例えば、閾値電圧ｍｔｈは、出力電圧Ｖ１（図１２参照）に相当する。
【００９３】
上記ステップ２２０において、各出力電圧ｍ１１からｍｐｑのうちｍｉｊ＞ｍｔｈが成立する各出力電圧については、ＹＥＳとの判定のもと、ステップ２２１において、出力電圧Ｍｉｊ＝ｍｔｈとそれぞれ設定される。また、ｍｉｊ＞ｍｔｈが成立しない各出力電圧については、ステップ２２０にてＮＯとの判定のもと、ステップ２２２において、出力電圧Ｍｉｊ＝ｍｉｊと設定される。
【００９４】
然る後、ステップ２３０において、ステップ２１０における各出力電圧ｍｉｊが、ステップ２２１、２２２における各出力電圧Ｍｉｊに置換される。このことは、ステップ２１０における各出力電圧のｐ行ｑ列に亘る面分布が、ステップ２２１、２２２における各出力電圧Ｍｉｊのｐ行ｑ列に亘る面分布に置換されることを意味する。
【００９５】
然る後、ステップ２４０において、図１２（ａ）又は（ｂ）の出力電圧分布断面形状のうち横軸とこれに平行な破線ｒ（閾値電圧ｍｔｈ＝Ｖ１）との間に位置する台形状部分の面積Ｈｂが次の数１２の式により計算される。
【００９６】
【数１２】
Ｈｂ＝（Ｌ１＋Ｌ２）ｈ／２
この数１２の式において、ｈは、上記台形状部分において上底（破線ｒ）の下底（上記横軸）からの高さを表し、Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ、上記上底及び下底の長さを示す。なお、上記横軸は、着座部１０ａの着座面の左右方向に相当する。また、下底Ｌ２は、着座部１０ａに着座した乗員の臀部の左右方向幅に相当する。
【００９７】
ここで、台形状部分の面積Ｈｂを導入した根拠について説明する。上述のように図１２（ａ）、（ｂ）の各出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分の立ち上がりの緩やかさに相違があれば、この相違は、各台形状部分の面積Ｈｂにおいて明らかに差を生ずる。即ち、上記各出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分の立ち上がりの緩やかさの相違は、各台形状部分の面積Ｈｂの相違に明らかに一義的に対応するといえる。
【００９８】
このことは、上記面積Ｈｂの相違を用いれば、着座乗員が大人か子供かの区別を確実に行えることを意味する。そこで、本第２実施形態では、上記台形状部分の面積Ｈｂを、着座乗員が大人か子供かの区別を行うために採用した。なお、図１２（ａ）の出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分の立ち上がりは、図１２（ｂ）の出力電圧分布断面形状の輪郭のうち図示左右側裾部分の立ち上がりよりも緩やかであるから、図１２（ａ）での台形状部分の面積Ｈｂは、図１２（ｂ）での台形状部分の面積Ｈｂよりも小さい。
【００９９】
ステップ２４０での処理後、次のステップ２５０において、面積Ｈｂと基準面積Ｈｔｈとの比較判定がなされる。ここで、基準面積Ｈｔｈは、図１２（ａ）における台形状部分の面積Ｈｂと図１２（ｂ）における台形状部分の面積Ｈｂとの間の中間面積値に設定されている。なお、基準面積Ｈｔｈは、上記中間面積値に限ることなく、大人か子供かの区別が可能であれば、図１２（ａ）における台形状部分の面積Ｈｂと図１２（ｂ）における台形状部分の面積Ｈｂとの間の値でよい。
【０１００】
しかして、面積Ｈｂが基準面積Ｈｔｈよりも大きいときは、ステップ２５０における判定がＹＥＳとなり、ステップ２５１において、着座乗員は大人と判定される。一方、面積Ｈｂが基準面積Ｈｔｈよりも小さいときは、ステップ２５０における判定がＮＯとなり、ステップ２５２において、着座乗員は子供と判定される。
【０１０１】
以上説明したように、子供が着座部１０ａの中央部に沈み込むように着座したことに伴い、シートセンサ２０の各センサ部Ｓｉｊのうち着座部１０ａの中央部の周囲に対応して位置する各センサ部が、着座部１０ａの下方に向けて引き込まれることに伴い生ずる荷重を検出するために、シートセンサ２０の各センサ部による検出出力電圧の面分布形状が、大人が着座した場合のシートセンサ２０の各センサ部による検出出力電圧の面分布形状に近似することとなっても、上述のごとく、当該各面分布形状の互いに対応する位置での断面形状の相違、換言すれば、各面積Ｈｂの相違を利用して子供を大人と区別して判定するので、この判定が正しく精度よく行われ得る。
【０１０２】
また、図１２（ａ）、（ｂ）の各出力電圧分布断面形状における各台形状部分の面積Ｈｂの相違に着目して、ステップ２５０での判定にあたり、面積Ｈｂと基準面積Ｈｔｈを用いるようにしたので、着座乗員の種類の判定精度を上げるために、シートセンサ２０の各センサ部の配置を密にして解像度を上げる必要がなく、シートセンサ２０、ひいては乗員判定装置のコストの上昇を抑制できる。
【０１０３】
（第３実施形態）
図１３乃至図１５は、本発明の第３実施形態を示している。この第３実施形態は、上記第２実施形態に上記第１実施形態を実質的に組み合わせたものである。これに伴い、本第３実施形態では、上記第２実施形態にて述べたマイクロコンピュータ３０は、コンピュータプログラムの実行を、図１０のフローチャートに代えて、図１３及び図１４にて示すフローチャートに従い行うように提案されている。その他の構成は、上記第２実施形態と同様である。
【０１０４】
このように構成した本第３実施形態において、上記第２実施形態にて述べたと同様に両ステップ２００、２１０の処理がなされると、各ステップ２６０、２７０、２７１、２７２において、図４の各ステップ１２０、１３０、１３１、１３２における処理と同様の処理がなされる。
【０１０５】
即ち、ステップ２６０において、ステップ１２０での処理と実質的に同様に、ステップ２１０における出力電圧面分布形状が子供用基準パターンＰａを含む子供用基準電圧面分布形状（図７（ａ）参照）及び大人用基準パターンＰｂを含む大人用基準電圧面分布形状（図７（ｂ）参照）とどの程度一致するかを表す一致度合いが算出される。その後、ステップ２７０において、ステップ１３０の処理と同様に、ステップ２６０にて得られた子供パターン相関係数Ｒｃ及び大人パターン相関係数Ｒａが人間領域Ｍａｒｅａ（図９参照）に属するか否かが判定される。
【０１０６】
上記第１実施形態のステップ１３０の処理と同様に、ステップ２７０での判定がＹＥＳとなると、ステップ２７１において、ステップ１３１における処理と同様に、体格Ｈｓが数１１の式に基づき算出される。また、ステップ２７０での判定がＮＯとなる場合には、ステップ２７２において、ステップ１３２の処理と同様に着座部１０上のものはチャイルドシートと判定される。
【０１０７】
上述のようにステップ２７１での体格Ｈｓの算出が終了すると、上記第２実施形態と同様に、ステップ２２０乃至ステップ２４０の処理がなされる。しかして、ステップ２４０での面積Ｈｂの計算が上記第２実施形態と同様に終了すると、ステップ２４１において、（Ｃａ・Ｈｂ＋Ｃｂ・Ｈｓ）の計算がなされ、ステップ２５０Ａにおいて、次の数１３の不等式の成立の有無が判定される。
【０１０８】
【数１３】
Ｃａ・Ｈｂ＋Ｃｂ・Ｈｓ＞Ｈｔｈａ
この数１３の式において、Ｃａ及びＣｂは、共に正の定数である。また、Ｈｂは上記第２実施形態にて述べた台形状の面積であり、Ｈｓは上述した着座乗員の体格である。また、Ｈｔｈａは、面積Ｈｂを体格Ｈｓで補正した基準面積である。このように数１３の不等式を導入したのは、着座乗員が大人か子供かの区別を、面積Ｈｂに体格Ｈｓを加味して合成することで、より一層精度よく判定できるためである。
【０１０９】
ちなみに、数１３の不等号を等号に代えて整理すると、次の数１４の式が得られる。
【０１１０】
【数１４】
Ｈｂ＝−（Ｃｂ／Ｃａ）・Ｈｓ＋（Ｈｔｈａ／Ｃａ）
ここで、図１５を参照して、数１４の根拠について説明する。多数の大人及び多数の子供につき上述と同様にして面積Ｈｂ及び体格Ｈｓを求めたところ、図１５にて示すような分布結果が得られた。図１５において、△印の多数のプロットは多数の大人（体重４３ｋｇ乃至５５ｋｇ）の場合のＨｂとＨｓとの関係を示し、＋印の多数のプロットは、多数の子供（体重１５ｋｇ乃至３０ｋｇ）の場合のＨｂとＨｓとの関係を示す。
【０１１１】
これらによれば、△印のプロット領域及び＋印のプロット領域は、図１５にて示すごとく、直線Ｗにより明確に区画されることが分かる。そこで、上記直線Ｗを数１４の式で特定することとした。これにより、直線Ｗよりも図示上側領域、即ち、Ｈｂ＞−（Ｃｂ／Ｃａ）・Ｈｓ＋（Ｈｔｈａ／Ｃａ）の成立領域は大人の領域であり、直線Ｗよりも図示下側領域、即ち、Ｈｂ＜−（Ｃｂ／Ｃａ）・Ｈｓ＋（Ｈｔｈａ／Ｃａ）の成立領域は子供の領域である。
【０１１２】
また、Ｈｂの｛−（Ｃｂ／Ｃａ）・Ｈｓ＋（Ｈｔｈａ／Ｃａ）｝に対する差が大きい程、矢印Ｕ１が図１５にて図示方向に向け長くなり、一方、｛−（Ｃｂ／Ｃａ）・Ｈｓ＋（Ｈｔｈａ／Ｃａ）｝のＨｂに対する差が大きい程、矢印Ｕ２が図１５にて図示方向に向け長くなる。従って、矢印Ｕ１、Ｕ２は、大人及び子供の臀部の左右方向幅、ひいては臀部の大きさの指標となるものである。
【０１１３】
しかして、ステップ２５０Ａにおいて、ステップ２７１で求めた体格Ｈｓ及びステップ２４０で求めた面積Ｈｂを、ステップ２４１で示す式、換言すれば数１３の不等式に代入することで、当該数１３の不等式が成立するか否かが判定される。ここで、Ｃａ・Ｈｂ＋Ｃｂ・Ｈｓ＞Ｈｔｈａが成立すれば、ステップ２５０Ａにおける判定がＹＥＳとなり、ステップ２５１において、着座乗員は大人と判定される。一方、Ｃａ・Ｈｂ＋Ｃｂ・Ｈｓ＜Ｈｔｈａが成立すれば、ステップ２５０Ａにおける判定がＮＯとなり、ステップ２５２において、着座乗員は子供と判定される。
【０１１４】
以上説明したように、数１３の不等式を利用して、着座乗員が大人か子供かにつき判定するので、上記第１実施形態にて述べた着座乗員の種類をチャイルドシートと区別して判定する作用効果及び第２実施形態にて着座乗員の種類を判定する作用効果を相乗的に精度よく達成できる。
【０１１５】
なお、上記第１実施形態では、ステップ１４０においてＨｓ＞ＴＨを判定基準として採用したが、これに限らず、例えば、図９の法線Ｖ或いはＷの長さをＨｓに代えて採用してもよく、また、数９の式をステップ１４０における判定基準として採用してもよい。
【０１１６】
また、本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べた人間領域Ｍａｒｅａ、大人領域Ｌａｒｅａ、子供領域Ｓａｒｅａ及びチャイルドシート領域Ｃａｒｅａ、即ち、両直線Ｐ、Ｑは図９にて示すものに限ることなく、必要に応じて変更してもよい。
【０１１７】
また、上記第２実施形態では、面積Ｈｂをステップ２５０における判定に採用した例について説明したが、これに代えて、例えば、図１２の出力電圧面分布形状の各裾部分の立ち上がり角度θ或いはφを面積Ｈｂに代えて採用してもよい。この場合、ステップ２５０における基準面積Ｈｔｈも、立ち上がり角度θと立ち上がり角度φとの間の値にすればよい。
【０１１８】
また、上記第２実施形態では、ステップ２４０において面積Ｈｂを計算する例について説明したが、これに代えて、面積Ｈｂを着座部１０ａの前後方向に積分した積分値、即ち、体積をＨｂとして採用してもよい。これに伴い、ステップ２５０での判定基準Ｈｔｈもこれに対応する基準体積にする。
【０１１９】
また、本発明の実施にあたり、上記第２実施形態において、面積Ｈｂの算出に際して、シートセンサ２０の各センサ部のうち着座乗員の大腿部と着座部１０ａとの接触部に対応するセンサ部の出力電圧が含まれると、面積Ｈｂの精度が低下しステップ２５０での判定精度も低下する。このため、大人の臀部の大きさに相当する枠をマスクとして用い、この枠内に位置する各センサ部の出力電圧ｍｉｊ、ひいてはＭｉｊのみを用いてＨｂを算出することでＨｂの精度を向上でき、ステップ２５０での判定精度も向上できる。
【０１２０】
また、本発明の実施にあたり、上記第３実施形態において、ステップ２５０Ａに代えて、図４のステップ１４０及び図１０のステップ２５０を採用し、ステップ１４０におけるＹＥＳとの判定時にステップ２５０の判定を行い、このステップ２５０でのＹＥＳとの判定時にステップ２５１にて大人と判定し、ステップ１４０でのＮＯとの判定時或いはステップ２５０でのＮＯとの判定時にステップ２５２にて子供と判定するようにしてもよい。
【０１２１】
また、上記第２実施形態においては、ステップ２１０にて各出力電圧を面分布に変換した後に、各ステップ２２０以後の処理を行う例について説明したが、これに代えて、ステップ２１０の処理を廃止し、ステップ２３０において、各出力電圧Ｍｉｊを面分布形状に変換するようにしてもよい。
【０１２２】
また、上記第１実施形態では、ステップ１１０においてシートセンサ２０の各センサ部の出力電圧を面分布に変換する例について説明したが、これに代えて、各出力電圧に対応する荷重を面分布に変換するようにしてもよい。これに伴い、ステップ１２０において、出力電圧面分布形状と基準電圧面分布形状との一致度合い算出に代えて、出力電圧面分布形状に対応する荷重面分布形状と基準電圧面分布形状に対応する基準荷重面分布形状との一致度合い算出を行う。これによっても、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成できる。
【０１２３】
また、本発明の実施にあたり、上記第２実施形態において、ステップ２１０におけるシートセンサ２０の各センサ部の出力電圧に代えて、当該各出力電圧に対応する各荷重を面分布に変換するようにしてもよい。これに伴い、ステップ２２０において、各出力電圧ｍｉｊ及び閾値電圧値ｍｔｈに代えて、各出力電圧ｍｉｊに対応する各荷重及び閾値電圧値ｍｔｈに対応する閾値荷重値を採用し、各出力電圧ｍｉｊに対応する各荷重及び閾値電圧値ｍｔｈに対応する閾値荷重値をもとにステップ２２１、２２２、２３０の処理を上記第２実施形態と実質的に同様に行ってもよい。
【０１２４】
また、本発明の実施にあたり、上記各実施形態にて述べた大人及び子供は、それぞれ、大人としての体格及び子供としての体格を有するものとする。従って、大人としての体格を有する子供は大人に属し、子供としての体格しか有しない大人は子供に属するものとして本発明を適用することで、着座乗員の大人か子供かの種類をチャイルドシートと区別して実質的に精度よく判定可能となる。
【０１２５】
また、本発明の実施にあたり、自動車用シートに限ることなく、一般に車両用シートに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】シートに対する乗員の着座状態及びシートセンサの埋設図状態を示す模式的側面図である。
【図３】（ａ）は図１のシートセンサの模式的平面図であり、（ｂ）は当該シートセンサの部分拡大断面図である。
【図４】図１のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。
【図５】シートセンサにおける各センサ部Ｓｉの模式的表示図である。
【図６】（ａ）は子供がシートに着座した場合の各センサ部の出力電圧面分布形状を示す図であり、（ｂ）は大人がシートに着座した場合の各センサ部の出力電圧面分布形状を示す図であり、（ｃ）はチャイルドシートをシートの着座部においた場合の各センサ部の出力電圧面分布形状を示す図である。
【図７】（ａ）は子供用基準パターンＰａを含む基準電圧面分布形状を示す図であり、（ｂ）は大人用基準パターンＰｂを含む基準電圧面分布形状を示す図である。
【図８】出力電圧面分布形状、総面荷重、子供パターン相関係数、大人パターン相関係数及び判定結果を子供、大人及びチャイルドシートについて示す図表である。
【図９】大人パターン相関係数と子供パターン相関係数との関係から人間領域Ｍａｒｅａ、大人領域Ｌａｒｅａ、子供領域Ｓａｒｅａ及びチャイルドシート領域Ｃａｒｅａを特定する図である。
【図１０】本発明の第２実施形態においてマイクロコンピュータにより実行されるコンピュータプログラムのフローチャートである。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、上記第２実施形態における着座乗員が子供及び大人の場合の各センサ部の出力電圧面分布形状を示す図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、図１１（ａ）及び（ｂ）の各出力電圧面分布形状の断面を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態においてマイクロコンピュータにより実行されるコンピュータプログラムのフローチャートの前段部である。
【図１４】上記第３実施形態においてマイクロコンピュータにより実行されるコンピュータプログラムのフローチャートの後段部である。
【図１５】面積Ｈｂと体格Ｈｓとの関係を子供領域及び大人領域との関係で示す図である。
【符号の説明】
１０…シート、１０ａ…着座部、２０…シートセンサ、
３０…マイクロコンピュータ、Ｓ、Ｓｉ、Ｓｉｊ…センサ部。
【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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