(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシートに着座する乗員の重量を検知し、該検知された重量情報に基づいて前記乗員に対する二次情報を得る乗員検知方法であって、
前記シートに着座する乗員の重量を検知する重量検知手段と、
前記シート上の乗員の有無を検出する乗員検出手段と、
を備え、
前記重量検知手段は、シートクッションパンとバネとの間に、又はシート取り付け部の間に複数設置された荷重センサを有するとともに、
前記乗員検出手段は、前記シート内のシートクッション上に設けられたシートセンサを有し、
前記乗員検出手段による乗員の有無検出の際に、
前記乗員検出手段が乗員の無しを検出すると、前記重量検知手段の荷重センサで検知される初期重量情報を取り込むとともに、前記初期重量情報に基づいて前記荷重センサごとに初期値を校正し、
前記乗員検出手段が乗員の無しを検出する度に、前記初期値の校正を繰り返し、
前記乗員検出手段が乗員の有りを検出すると、前記重量検知手段が前記乗員重量を検出する
ことを特徴とする乗員検知方法。
【請求項２】
車両のシートに着座する乗員の重量を検知し、該検知された重量情報に基づいて前記乗員に対する二次情報を得る乗員検知システムであって、
シートクッションパンとバネとの間に、又はシート取り付け部の間に複数設置された荷重センサを有し、前記シートに着座する乗員の重量を検知する重量検知手段と、
前記シート内のシートクッション上に設けられたシートセンサを有し、前記シート上の乗員の有無を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段で乗員の無しを検出すると、前記重量検知手段の前記荷重センサで検知される初期重量情報を取り込むとともに、前記乗員検出手段で乗員の有りを検出すると、前記重量検知手段で検知される前記乗員の重量を取り込む取込手段と、
前記乗員検出手段で乗員の無しを検出すると、前記取り込まれた前記初期重量情報に基づいて前記重量検知手段の初期値を前記荷重センサごとに校正するとともに、前記乗員検出手段で乗員無しを検出する度に、前記荷重センサごとに前記初期値の校正を繰り返す校正手段と、
を備えたことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項３】
車両のシートに着座する乗員の重量を重量検知手段で検知し、該検知された重量情報に基づいて前記乗員に対する二次情報を得る乗員検知システムであって、
前記シート上の乗員の有無を検出する乗員検出手段と、
前記乗員検出手段で乗員の無しを検出すると、前記重量検知手段で検知される重量情報を取り込む取込手段と、
前記重量情報に基づき、前記重量検知手段の初期値を校正する校正手段と、
前記乗員検知手段の異常を判断する判断手段と、を備え、
前記取込手段は、前記判断手段が異常判断せず、かつ前記乗員検出手段で乗員の無しを検出すると、前記重量検知手段で検知される重量情報を取り込む
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項４】
前記重量検知手段が複数の場合、
前記取込手段は、各重量検知手段から重量情報を取り込み、
校正手段は、前記各重量情報に基づき、対応する前記重量検知手段の初期値を校正する
ことを特徴とする請求項３に記載の乗員検知システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のシートに着座する乗員の重量（体重）から、例えば乗員の体格等の二次情報を得る乗員検知方法及びそのシステムに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
従来、この種のシステムは、例えばエアバック制御に用いられており、シートに着座している乗員の体格にあったエアバックの展開や助手席エアバックの不必要な展開を実現するものがあった。
上記システムでは、乗員の体格を判断するための重量情報を検知する検知センサが必要となる。この検知センサとしては、乗員の重量を検知する荷重センサが提案されており、荷重センサ１０ａ〜１０ｄは、図６に示すように、シートクッションパン１１とバネ１２の間に、又はシート取付部１３の間に挟み込まれた形で設置されて乗員の重量を検知していた。
【０００３】
上記荷重センサとしては、静電容量式のものや歪みゲージ等が用いられている。上記静電容量式の荷重センサでは、荷重により電極間の距離が変化し、それに伴う静電容量の変化から上記重量を検知し、上記歪みゲージを用いた荷重センサでは、荷重に伴う抵抗値変化から上記重量を検知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの荷重センサでは、重量の変化量に比例した出力（静電容量、抵抗値の変化）が得られる点では優れているが、得られる出力は重量の変化量であり、これは荷重センサの初期値が正確に設定されていなければ、着座した乗員の正確な重量を検知することができない。
【０００５】
ところが、これら荷重センサの初期重量に対応する上記初期値は、温度等の周囲環境の変化による影響を受けてドリフトしやすく、正確な重量検知が難しいという問題点があった。
また、荷重センサに加わる荷重は、乗員の重量とシートの重量とを加えたものであるが、上記シートの重量は、車種によって異なり、さらに上記荷重センサの取り付け位置によっても異なるので、このような差異に応じた初期値の校正が必要であった。上記荷重センサの初期値は、センサの機械的な取り付け状態によって異なるため、個々のセンサ毎に校正する必要があり、手作業等では作業が煩雑になって時間がかかるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、重量検知手段の初期値校正を容易に行い、乗員の重量検知の精度を向上できる乗員検知方法及びそのシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、車両のシートに着座する乗員の重量を検知し、該検知された重量情報に基づいて前記乗員に対する二次情報を得る乗員検知システムである。前記シートに着座する乗員の重量を検知する重量検知手段と、前記シート上の乗員の有無を検出する乗員検出手段とを備え、前記重量検知手段は、シートクッションパンとバネとの間に、又はシート取り付け部の間に複数設置された荷重センサを有するとともに、前記乗員検出手段は、前記シート内のシートクッション上に設けられたシートセンサを有し、前記乗員検出手段による乗員の有無検出の際に、前記乗員検出手段が乗員の無しを検出すると、前記重量検知手段の荷重センサで検知される初期重量情報を取り込むとともに、前記初期重量情報に基づいて前記荷重センサごとに初期値を校正し、前記乗員検出手段が乗員の無しを検出する度に、前記初期値の校正を繰り返し、前記乗員検出手段が乗員の有りを検出すると、前記重量検知手段が前記乗員重量を検出する乗員検知方法及びそのシステムが提供される。
【０００８】
すなわち、重量検知手段を構成する各荷重センサの初期値校正を、乗員検出手段を構成するシートセンサで車両シート上に乗員無しを検出している場合の上記各荷重センサからの重量情報に基づいて行うことで、荷重センサの初期値校正を容易に行う。
また、前記重量検知手段が複数の場合は、各重量検知手段からの重量情報に基づき、対応する前記重量検知手段の初期値をそれぞれ校正することで、車種や取り付け状態の違いによる各重量検知手段の重量検知の差を均一に抑える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る乗員検知方法及びそのシステムの一実施形態を図１乃至図５の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る乗員検知システムに用いる荷重センサとシートセンサをシートに組み込んだ組み込み図である。なお、以下の図において、図６と同様の構成部分については、説明の都合上、同一符号を付記する。
【００１０】
図１において、荷重センサ１０ａ〜１０ｄは、図６と同様に、シートクッションパンとバネの間に、又はシート取付部の間に挟み込まれた形で設置されて乗員の重量を検知している。また、シートセンサ１５は、シート内のシートクッション１４上に設けられており、図２の全体図及び図３のＡ−Ａ断面図に示すように、扁平なフィルム電線からなる。シートセンサ１５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の柔軟な電気絶縁性の回路基板からなるプラスチックフィルム（以下、「絶縁フィルム」という）１６，１７の間に絶縁層１８を、粘着剤１９を用いて接合した構造を有している。このとき、絶縁フィルム１６，１７は、一方の面に、例えば導電性塗料を印刷した２層の導電層２０，２１と導電層２２，２３がそれぞれ形成されており、導電層２０，２１と導電層２２，２３は対向して配置されている。なお、各導電層２０〜２３は、回路パターンをなすようにそれぞれ形成されている。
【００１１】
一方、絶縁層１８には、所定箇所に開口部１８ａが設けられており、この部分で導電層２１と２２が絶縁層１８の厚さ分の空間（空隙）を介して対向することで、外部からフィルム電線に作用する圧力を検知する検知部２４を構成している。なお、各検知部２４は、空気管２５で連結されており、空気管２５は、検知部２４と同様に、絶縁フィルム１６，１７が空隙を隔てて対向し、例えば矩形断面の通路状に形成されたもので、検知部相互間に空気が流通できるように構成されている。絶縁フィルム１６，１７の上記回路パターンと空気管２５の経路とは、ほぼ一致している。
【００１２】
従って、シートセンサ１５は、いずれか一方の面側から開口部１８ａに圧力が作用すると、絶縁フィルム１６，１７の一方或いは双方が弾性的に変形し、導電層２０，２１と導電層２２，２３とが開口部１８ａの部分で電気的に導通することを利用して、後述する検出回路３２による圧力検出を可能としている。
図４は、図１に示したセンサを用いた本発明に係る乗員検知システムの構成の一例を示す構成図である。図において、本発明の重量検知手段を構成する各荷重センサ１０ａ〜１０ｄは、同じく重量検知手段を構成する荷重センサ回路３０に接続されている。荷重センサ回路３０は、各荷重センサ１０ａ〜１０ｄから入力する車両のシートに着座する乗員の重量情報を検知して、本発明の取込手段及び校正手段を構成するＣＰＵ３１に出力している。
【００１３】
また、本発明の乗員検出手段を構成するシートセンサ１５の各検知部２４は、並列接続されたスイッチとして電気的に等価に表すことができ、これらスイッチ２４と並列に接続されたダイオード１５ａとによって構成されるシートセンサ１５は、同じく乗員検出手段を構成する検出回路３２に接続されている。
検出回路３２は、シートセンサ１５の両端部にそれぞれ接続され、それぞれの端部を電源側１又は接地側２へ接続させるための接続切り替えを行うスイッチ３２ａ，３２ｂを有している。スイッチ３２ａ，３２ｂにおいて、いずれか一方のスイッチが電源側１に接続されている場合には、他方のスイッチは、接地側２に接続されるように、例えばＣＰＵ３１によって切り替え制御される。また、この他に検出回路３２は、２つの抵抗３２ｃ，３２ｄの抵抗値によって設定される基準電圧Ｖccと、シートセンサ１５の一端から出力される検出信号（検出電圧）とを比較器３２ｅで比較し、その比較結果をＣＰＵ３１に出力している。なお、本実施例において、基準電圧Ｖccは、電圧値Ｖよりも低く、かついずれかの検知部２４がオン状態の時に発生するシートセンサ１５の一端の電圧値よりも高い値に設定される。
【００１４】
ＣＰＵ３１は、上述したごとく検出回路３２を介してシートセンサ１５の一端と接続されるとともに、シートセンサ１５の他端と直接接続されて本発明の判断手段を構成しており、上記他端からの出力値に基づいてシートセンサにおける異常（断線）を判断している。つまり、ＣＰＵ３１は、荷重センサの初期値校正を行う時には、スイッチ３２ａを電源側１に接続させ、スイッチ３２ｂを接地側２に接続させることで、検出回路３２からセンサ出力値Ｐ１を得ている。また、ＣＰＵ３１は、シートセンサ１５が正常かどうかを判断する時には、スイッチ３２ａを接地側２に接続させ、スイッチ３２ｂを電源側１に接続させており、このため正常時には、出力値Ｐ２はセンサ導体部の抵抗値に基づくローレベルの電圧値となり、また異常（断線）時には、出力値Ｐ２はスイッチ３２ｂに印加された電圧値Ｖとなる。
【００１５】
ＣＰＵ３１は、検出回路３２が乗員の無しを検出している場合に、荷重センサ回路３０で検知された初期重量情報を取り込み、上記初期重量情報に基づき、各荷重センサ１０ａ〜１０ｄの初期値を校正する。その後、ＣＰＵ３１は、検出回路３２が乗員の有りを検出した場合に、上記校正した初期値に基づいて乗員の重量を検出する。
【００１６】
次に、図５のフローチャートに基づいて図４に示した乗員検知システムの動作を説明する。まず駆動信号、例えば車両のドアの開動作に伴う駆動信号が入力すると（ステップ１０１）、ＣＰＵ３１は、スイッチ３２ａを接地側２に接続させ、スイッチ３２ｂを電源側１に接続させて、シートセンサ１５が正常かどうか判断する（ステップ１０２）。
【００１７】
ここで、ＣＰＵ３１は、出力値Ｐ２が電圧値Ｖのハイレベルとなっている場合には、シートセンサ１５に断線が発生したと判断して異常警報を出力する（ステップ１０３）。また、出力値Ｐ２が電圧値Ｖより大変低いローレベルとなっている場合には、シートセンサ１５は正常と判断する。
次に、シートセンサがオフ状態、すなわち無荷重状態かどうか判断する（ステップ１０４）。この判断に先立ち、ＣＰＵ３１は、スイッチ３２ａを電源側１に接続させ、スイッチ３２ｂを接地側２に接続させる。
【００１８】
無荷重状態では、絶縁層１８の厚みで検知部２４の対向する導電層２０，２１と導電層２２，２３は接触することができないので、検知部２４での抵抗値は、常時無限大に保たれる。このため、検出回路３２の比較器３２ｅではＶ>Ｖccとなって、センサ出力値Ｐ１は所定の電圧値となる。この電圧値の情報は、無荷重状態では変化しないので、ＣＰＵ３１では、この情報に基づいてシート上に乗員無しと判断する。
【００１９】
これと同時に、ＣＰＵ３１は、荷重センサ回路３０から各荷重センサ１０ａ〜１０ｄの出力（初期重量情報）を取り込み（ステップ１０５）、上記初期重量情報に基づき、各荷重センサ１０ａ〜１０ｄの初期値、すなわち上記各荷重センサの基準電圧を校正する（ステップ１０６）。なお、本実施例のように、荷重センサが複数存在する場合には、初期重量情報を取り込んだ荷重センサの初期値を、当該初期重量情報に基づいて荷重センサ毎に校正している。
【００２０】
これにより、本実施例では、シートセンサからシート上に乗員無しの情報が得られている際に、荷重センサからの情報に基づいて、初期重量に対応する初期値をＣＰＵにおいて校正するので、上記センサの初期値校正を容易に行うことができるようになり、その後にシートセンサで乗員有りを検出した場合に、乗員の重量を正確に検出することが可能となる。このように、本実施例では、乗員の重量検知の精度が向上するので、例えば乗員の体格等の二次情報を正確に得ることが可能となる。
【００２１】
また、本実施例では、乗員無しを検出する度に、荷重センサの初期値の校正を繰り返すので、温度等の周囲環境の変化によるドリフトの影響を最小限に抑えることが可能となる。
さらに、本実施例では、乗員無しの情報が得られている際に、各荷重センサからの情報に基づいて、各荷重センサ毎に初期値の校正を行うので、車種毎にシート重量が異なっても、またセンサの取り付け状態が異なっても、これら差異に応じた初期値校正が可能となり、車種や取り付け状態の違いによる各荷重センサの重量検知のばらつきを抑えることができる。
【００２２】
本発明は、これら実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えば、本実施例では、シートセンサを用いて車両シート上の乗員の有無を検出したが、本発明ではこれに限らず、赤外線や超音波を利用したセンサ（近接センサ）を使用しても、同様の効果を得ることができる。
【００２３】
また、本実施例では、シートセンサに印加される電圧の方向を切り替えるのにスイッチを用いたが、この代わりにトランジスタを用いてもよく、この場合にはＣＰＵからの動作制御信号で上記トランジスタのオン／オフを制御して、上記電圧の方向を切り替えるように構成することができる。
さらに、本発明では、車両ドアの開動作の他に、例えばイグニッションキーのオンに伴って、ＣＰＵに駆動信号が入力するように設定してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、前記シート上の乗員の有無を検出する乗員検出手段と、前記乗員検出手段で乗員の無しを検出した場合に、前記重量検知手段で検知された重量情報を取り込む取込手段と、前記重量情報に基づき、前記重量検知手段の初期値を校正する校正手段とを備えたので、重量検知手段の初期値校正を容易に行い、乗員の重量検知の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】荷重センサとシートセンサをシートに組み込んだ組み込み図である。
【図２】図１に示したシートセンサの全体構成を示す全体図である。
【図３】図２に示したシートセンサのＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示したセンサを用いた本発明に係る乗員検知システムの構成の一例を示す構成図である。
【図５】図４に示した乗員検知システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】荷重センサをシートに組み込んだ組み込み図である。
【符号の説明】
１０ａ〜１０ｄ  荷重センサ
１１    シートクッションパン
１２    バネ
１３    シート取付部
１４    シートクッション
１５    シートセンサ
１５ａ  ダイオード
１６，１７  絶縁フィルム
１８    絶縁層
１８ａ  開口部
１９    粘着剤
２０〜２３  導電層
２４    検知部
２５    空気管
３０    荷重センサ回路
３１    ＣＰＵ
３２    検出回路
３２ａ，３２ｂ  スイッチ
３２ｃ，３２ｄ  抵抗
３２ｅ  比較器
【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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