(57)【要約】着座状態プロフィルの評価方法を提案する。プロフィルを評価するための品質パラメータが予めダイナミクス係数によって重みづけされている。このダイナミクス係数は着座状態プロフィルおよび／または少なくとも１つの重心に基づいて求められる。着座状態プロフィルはセンサマトリクスのセンサから得られる時間的に連続した変化量を表し、重心については少なくとも１つの重心の時間的に連続した位置変化量が監視される。ダイナミクス係数はセンサマトリクスのセンサから得られた変化量と少なくとも１つの重心の位置変化量との重みづけ合計から求められる。場合によりダイナミクス係数にはホールディング関数が適用される。
2004511792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座状態プロフィルを車両座席の座席マット内のセンサマトリクス（１）を用いて求める
着座状態プロフィルの評価方法において、
品質パラメータを用いて着座状態プロフィルを評価する際に、
着座状態プロフィルの変化量および／または着座状態プロフィルについて求められた少なくとも１つの重心の変化量に基づいてダイナミクス係数を求め、
該ダイナミクス係数により品質パラメータを評価する
ことを特徴とする着座状態プロフィルの評価方法。
【請求項２】
着座状態プロフィルについて、センサマトリクス（１）のセンサから得られる時間的に連続した変化量をダイナミクス係数を求めるために監視する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ダイナミクス係数を求めるために少なくとも１つの重心の時間的に連続した位置変化量を監視する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ダイナミクス係数をセンサマトリクス（１）のセンサから得られた変化量と少なくとも１つの重心の時間的に連続した位置変化量との重みづけ合計から求める、請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
ダイナミクス係数にホールディング関数を適用する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項記載の着座状態プロフィルの評価方法を実施する装置において、
車両座席の座席マット内のセンサマトリクス（１）と、センサ値をディジタル化するアナログディジタル変換器（６）と、データをバッファリングするメモリ（７）と、ダイナミクス係数を計算するプロセッサ（５）とを備えている
ことを特徴とする着座状態プロフィルの評価方法を実施する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念記載の着座状態プロフィルの評価方法に関する。
【０００２】
Ｋ．Ｂｉｌｌｅｎ， Ｌ．Ｆｅｄｅｒｓｐｉｅｌ， Ｐ．Ｓｃｈｏｃｋｍｅｈｌ， Ｂ．Ｓｅｒｂａｎ， Ｗ．Ｓｃｈｅｒｒｅｌ， ”Ｏｃｃｕｐａｎｔ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｍａｒｔ ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ ｓｙｓｔｅｍｓ”， ＳＡＥ Ｐａｐｅｒ， １９９９ ３３頁〜３８頁にはセンサマトリクスを備えた座席マットが記載されている。ここでは種々の人員や物体の着座状態プロフィルを時間的に連続して形成するセンサマトリクスが使用される。着座状態プロフィルから乗員のクラシフィケーションに使用される特徴が求められる。
【０００３】
本発明の利点
独立請求項の特徴部分に記載の構成を有する本発明の着座状態プロフィルの評価方法は、従来の技術に比べて、カーブ走行、登坂走行時の上傾特性、車両座席上のオブジェクトの急な運動など、ダイナミクス過程の影響をセンサマトリクスで記録された着座状態プロフィルの評価に利用できるという利点を有する。これは安価でハードウェアの付加コストのかからない手段であり、しかも着座状態プロフィルについていっそう良好な記述が得られる。これにより乗員拘束システムまたはそのデータを使用する他のシステムの応答を改善することができる。
【０００４】
さらに本発明では、ダイナミクス特性を評価することにより、ダイナミクス係数とともにチャイルドシートなどの静的なオブジェクトを検出することもできる。またダイナミクス係数の計算に２つのパラメータを使用することにより、計算されたダイナミクス係数の確実性を高めることができる。
【０００５】
従属請求項に記載された手段により、独立請求項に記載された着座状態プロフィルの評価方法の有利な実施形態および改善形態が実現される。
【０００６】
特に有利には、センサの時間的に連続した変化量を着座状態プロフィルの変化量として使用する。このとき有利にはセンサ値と閾値とが比較され、センサから得られた変化量が検出される。
【０００７】
さらに有利には、重心変化量として少なくとも１つの重心の位置変化量が監視される。重心は通常の物理学から周知の手法で計算される。
【０００８】
さらに有利には、ダイナミクス係数をセンサマトリクスのセンサから得られた変化量と少なくとも１つの重心の位置変化量との重みづけ合計から求める。これにより２つの特徴が考慮され、一方の特徴の影響があっても他方の特徴によってこれを補償することができる。重み係数は予めの実験から得られた既知のものを使用する。
【０００９】
さらに有利には、本発明の方法ではホールディング関数（Ｈａｌｔｅｆｕｎｋｔｉｏｎ）が適用され、減衰関数（Ａｂｋｌｉｎｇｆｕｎｋｔｉｏｎ）を調整することにより短期間の高いダイナミクス係数を捉えることができる。
【００１０】
さらに有利には、着座状態プロフィルの評価方法を実施する装置として、車両座席の座席マット内のセンサマトリクスと、センサ値をディジタル化するアナログディジタル変換器と、データをバッファリングするメモリと、ダイナミクス係数を計算するプロセッサとが設けられる。
【００１１】
図面
本発明の実施例を図示し、以下に詳細に説明する。
【００１２】
図１には本発明の装置のブロック図が示されている。図２にはセンサマトリクス用の制御装置のブロック図が示されている。図３には重心変化量の評価例が示されている。図４にはホールディング関数の適用例が示されている。図５には本発明の方法のフローチャートが示されている。
【００１３】
実施例の説明
車両座席の座席マット内のセンサマトリクスを使用することは、乗員のクラシフィケーションを行う手段である。乗員のクラシフィケーションは着座状態プロフィルに基づいて行われるか、および／または重み評価に基づいて行われる。着座状態プロフィルではその大きさとそこから得られるパターンとを評価可能である。後者のパターンには例えば乗員重量の推定に関係する座骨隆起間隔などが属する。
【００１４】
乗員のクラシフィケーションは多段エアバッグなどの乗員拘束システムを所望に応じて駆動するのに必要である。これにより最適な乗員保護が保証され、乗員拘束システムによる傷害のおそれが最小化される。多段エアバッグはエアバッグを膨張させる拘束力を段階的に切り換えることができる。つまり人員の重量に応じてエアバッグを調整することができる。高速のカーブ走行、山地などの登坂走行、事故、座席での人員の急な運動などの特性に対するダイナミクス効果は、着座状態プロフィルを時間的に連続して検出しているとこれを短期的に変化させるが、このときには必ずしも乗員拘束システムのトリガは必要ない。なぜならこのような着座状態プロフィルは孤立しているために車両座席上に存在するオブジェクトについて誤った印象を与えるからである。着座状態プロフィルは通常は品質パラメータによって評価されるので、劣悪なプロフィルは排除され、予め得られた良好な着座状態プロフィルが続けて使用される。この場合品質パラメータは設定された閾値と比較され、所定の着座状態プロフィルを使用できるか否かが判別される。
【００１５】
この品質パラメータは、本発明によれば、ダイナミクス過程を着座状態プロフィルの評価に取り入れるためにダイナミクス係数により評価される。ダイナミクス係数は、一方では着座状態プロフィルおよび／または少なくとも重心に基づいて計算される。着座状態プロフィルについて、ここではセンサマトリクスのセンサの時間的に連続する変化量が監視される。重心については、少なくとも１つの重心の時間的に連続した位置変化量が監視される。センサから得られた変化量と少なくとも１つの重心の位置変化量との重みづけ合計を形成することにより、ダイナミクス係数が求められる。ここでは重み係数は予め実験により定められている。ホールディング関数を使用することにより、短期的な高いダイナミクス係数も捉えることができる。
【００１６】
図１には本発明の装置のブロック図が示されている。センサマトリクス１はデータ入出力側を介してセンサマトリクス用の制御装置２に接続されている。第２のデータ入出力側を介してセンサマトリクス用の制御装置２は乗員拘束システム用の制御装置３に接続されている。第２のデータ入出力側を介して乗員拘束システム用の制御装置３は乗員拘束システム４に接続されている。このとき接続はバス線路を介して実現され、センサマトリクス用の制御装置２はそのデータを供給すべき他の制御装置および車両システムに接続することもできる。
【００１７】
センサマトリクス１では圧力センサがマトリクスとして配置されている。圧力が増大すると圧力センサの抵抗は低下する。センサマトリクス１は行列ごとにこの抵抗を測定し、個々の圧力センサの抵抗、つまり圧力負荷を求めることができる。この測定は電流を測定することによって行われる。まず個々の圧力センサには、さしあたって電流が流れないように行列状に電圧ポテンシャルが印加される。次に制御装置２で電圧ポテンシャルを変更することにより、各圧力センサを通って電流が流れる。このとき各圧力センサの抵抗値がプロセッサ３によって求められる。個々の圧力センサは行列についてシーケンシャルに電圧ポテンシャルを変更して問い合わせを行うので、電流値は順次に線路を介して制御装置２へ達する。これらの電流値は制御装置２によってディジタル化される。制御装置はまず抵抗値を計算し、これによりセンサマトリクス１の着座状態プロフィルを作成する。抵抗値により着座状態プロフィルの重心を求めることができる。なぜなら重心は最低の抵抗値が測定される個所にあり、つまり最大の圧力がセンサマトリクスにかかっている個所であるからである。この重心は制御装置２により周知の式にしたがった計算で求められる。重心を表す位置が得られる。着座状態プロフィルと重心の位置変化量との検出は時間的に連続して行われる。
【００１８】
図２には制御装置２のブロック図が示されている。センサマトリクス１の入力側８を介して、アナログディジタル変換器６が測定値すなわち電流値を個々のセンサから受け取る。アナログディジタル変換器６は測定値をディジタル化し、ディジタルデータストリームとしてプロセッサ５へ供給する。プロセッサ５はこれらのデータから重心と個々のセンサから得られる変化量とを計算する。データ入出力側を介してプロセッサ５へ接続されたメモリ７内に含まれている重心データと比較することにより、重心の変化量が時間の関数として検出される。重心の位置は順次に記憶される。重心の変化量はｍｍの単位で得られる位置変化をパーセントで表すことによりパーセント値へ変換される。このときｘ方向およびｙ方向での変化量から形成された値の和が使用される。また実際の位置変化量をｘ方向およびｙ方向での変化量の値の二乗根を形成することにより計算してもよい。
【００１９】
図３のグラフでは横軸に重心変化量ΔＣＧ、縦軸にそのパーセント値が示されている。横軸の絶対重心変化量と縦軸の変化のパーセント値とのあいだには図示のような傾きの関係が存在する。ここで重心変化のポイント９はその時点での重心と先行の重心とのあいだに定められる。これは７２％の重心変化量に換算される。７２％という値はダイナミクス係数の和を形成する際に算入される。ここでこの値７２ｈｓメモリ７内に格納されている重み係数によって重みづけされる。
【００２０】
プロセッサ５はセンサ測定値の変化量からダイナミクス係数に対する第２の成分を計算する。この場合、個々のセンサの測定値と設定されてメモリ７内に格納されている閾値とが比較され、センサ値が変化したか否かが検出される。これに代えて、センサの絶対測定値をそのつど比較し、変化量を評価してもよい。変化量は積算され、第２の加数としてダイナミクス係数の計算に加えられる。
【００２１】
例えば次式によりダイナミクス係数が計算される。
【００２２】
Ｄｉｎａｍｉｃｓｆａｃｔｏｒ＝（ＤｙｎＣＧ・Ａ＋ＤｙｎＰｒｏｆｉｌ・Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
ここでＤｙｎＣＧは重心変化量から得られた値であり、Ａは重心変化量に対する重み係数であり、ＤｙｎＰｒｏｆｉｌはセンサから得られた変化量から得られた値であり、Ｂはセンサから得られた変化量に対する重み係数である。
【００２３】
図４には、ダイナミクス係数の計算に時間に依存したホールディング関数を適用する実施例が示されている。ダイナミクス係数と時間とのダイアグラムとして関数１０が存在し、ここに連続する時点で求められたダイナミクス係数が示されている。時点５０では、破線で、ダイナミクス係数の代替的な関数特性が示されている。この場合、時点５０で求められたダイナミクス係数は先行値よりも大きい。このとき関数１１は時点５０でのダイナミクス係数から出発してホールディング関数１１が再び求められたダイナミクス係数と交差するまで低下する。これが時点５５である。このようにして時間に依存したダイナミクス係数における急峻な変化が回避される。
【００２４】
ホールディング関数は計算されたダイナミクス係数を先行のダイナミクスに対する時間関係式に組み込むタスクを有している。ここでは時点ｔでのダイナミクス係数と時点ｔ−１でのダイナミクス係数とが比較される。ダイナミクスが上昇している場合、その時点での値は減衰関数の基底として用いられる。減衰関数は次式により得られる。
【００２５】
Ｄｉｎａｍｉｃｓｆａｃｔｏｒ（ｔ）＝Ｄｉｎａｍｉｃｓｆａｃｔｏｒ（ｔ−１）−Ｄｉｎａｍｉｃｓｆａｃｔｏｒ（ｔ−１）・Ｃｏｕｎｔｅｒ／Ｃ
メモリに記憶されている変数Ｃは減衰特性がどの程度強く持続するかを示す値である。Ｃｏｕｎｔｅｒは減衰関数に対して使用された基底の値である。
【００２６】
図５には本発明の方法のフローチャートが示されている。方法ステップ１２ではセンサマトリクス１のセンサによって測定値が検出され、この測定値がアナログディジタル変換器６によりディジタル化され、プロセッサ５で受信される。方法ステップ１３ではプロセッサ５はまず重心計算を行い、方法ステップ１４で重心変化量を求め、図３に示されているように、この重心変化量をパーセント値として評価する。方法ステップ１５では閾値を用いてセンサから得られた変化量が求められるか、または測定値の絶対変化量が求められる。このために変化量の評価が行われる。方法ステップ１６ではダイナミクス係数が重心の変化量と着座状態プロフィルの変化量との重みづけ合計から求められる。方法ステップ１７ではホールディング関数がダイナミクス係数に適用されるか否かが求められる。適用される場合には方法ステップ１８で上述のように行われる。適用されない場合には直ちに方法ステップ１９へ進行し、着座状態プロフィルを評価するための品質パラメータがダイナミクス係数により重みづけされる。本発明の方法は時間的に連続して行われる。
【００２７】
重心計算の結果とセンサ値の変化量とを入れ替えることもできる。さらに重心の変化量のみ、またはセンサ値の変化量のみを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の装置のブロック図である。
【図２】
センサマトリクス用の制御装置のブロック図である。
【図３】
重心変化量の評価のグラフである。
【図４】
ホールディング関数の適用例のグラフである。
【図５】
本発明の方法のフローチャートである。
【国際公開パンフレット】
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2004511792.tif 000004
2004511792.tif 000005
2004511792.tif 000006
2004511792.tif 000007
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2004511792.tif 000009
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2004511792.tif 000014
2004511792.tif 000015
2004511792.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成14年6月25日(2002.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
着座状態プロフィルを車両座席の座席マット内のセンサマトリクス（１）を用いて求め、
該着座状態プロフィルを品質パラメータにより評価する際に、着座状態プロフィルの変化量および／または着座状態プロフィルについて求められた少なくとも１つの重心の変化量に基づいてダイナミクス係数を求め、
該ダイナミクス係数により品質パラメータを評価する
着座状態プロフィルの評価方法において、
減衰関数を用いてダイナミクス係数にホールディング関数を適用する
ことを特徴とする着座状態プロフィルの評価方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
着座状態プロフィルについてセンサマトリクス（１）のセンサから得られる時間的に連続した変化量をダイナミクス係数を求めるために監視する、請求項１記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
ダイナミクス係数を求めるために少なくとも１つの重心の時間的に連続した位置変化量を監視する、請求項１または２記載の方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
ダイナミクス係数をセンサマトリクス（１）のセンサから得られた変化量と少なくとも１つの重心の位置変化量との重みづけ合計から求める、請求項２または３記載の方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項記載の着座状態プロフィルの評価方法を実施する装置の使用法において、
車両座席の座席マット内のセンサマトリクス（１）と、センサ値をディジタル化するアナログディジタル変換器（６）と、データをバッファリングするメモリ（７）と、ダイナミクス係数を計算するプロセッサ（５）とを使用する
ことを特徴とする着座状態プロフィルの評価方法を実施する装置の使用法。
【国際調査報告】
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