(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシートのシートバックに設けられ前記シートバックから乗員の肩部までの距離を検出する距離検出手段と、前記シートバックの傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記シートの前後方向のスライド量を検出するスライド量検出手段と、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データを演算処理するデータ処理手段とを有し、
前記データ処理手段は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Ｉとし、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Ｉから前記距離検出手段までの距離ａ２を求め、前記距離ａ２から前記距離検出手段から乗員の肩部までの距離ＰＷを減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みＰｄを減算して、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄを演算することにより乗員の着座位置が検知されることを特徴とする着座検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内での乗員の着座位置を検知する着座検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員の安全を守るために車両の乗員の着座位置を検出することがある。ここで、乗員の着座位置をインストルメントパネルから乗員までの距離として検出する場合は、インストルメントパネルに設けた距離検出手段から超音波や赤外線等の検出波を乗員に向けて出射することでインストルメントパネルから乗員までの距離を検出していた。
【０００３】
図４（ａ）に、車両のインストルメントパネル１０１と乗員１０２との間の距離をインストルメントパネル１０１に設けた距離検出手段１０３により検出する場合を示す。距離検出手段１０３から乗員１０２に向かって出射した検出波は、乗員１０２に反射し、距離検出手段１０３のセンサ部に検出される。距離検出手段１０３は、検出波を出射してから乗員１０２に反射して再び距離検出手段１０３に戻ってくるまでの時間を測定し、インストルメントパネルと乗員との距離を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような検出手段では、図４（ｂ）に示すように、乗員とインストルメントパネルの間に書籍、手荷物等の障害物１０５が存在する場合には、距離検出手段１０３は、インストルメントパネル１０１と障害物１０５との間の距離を検出してしまう可能性があった。
本発明は、乗員が本、手荷物等を持っていても正しく乗員の着座位置を検知できる着座検知装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、車両のシートのシートバックに設けられ前記シートバックから乗員の肩部までの距離を検出する距離検出手段と、前記シートバックの傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記シートの前後方向のスライド量を検出するスライド量検出手段と、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データを演算処理するデータ処理手段とを有し、前記データ処理手段は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Ｉとし、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Ｉから前記距離検出手段までの距離ａ２を求め、前記距離ａ２から前記距離検出手段から乗員の肩部までの距離ＰＷを減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みＰｄを減算して、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄを演算することにより乗員の着座位置が検知されることを特徴とする。
請求項１に記載の着座検知装置は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Ｉとし、距離検出手段、角度検出手段、及びスライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Ｉから距離検出手段までの距離ａ２を求め、前記距離ａ２から距離検出手段から乗員の肩部までの距離ＰＷを減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みＰｄを減算して、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄを演算する。このように、乗員からインストルメントパネルまでの距離を算出することで、乗員の着座位置を検知するので、インストルメントパネルと乗員との間に書籍や手荷物があっても、乗員からインストルメントパネルまでの距離を正しく検知できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。
図１は本実施の形態における着座検知装置を示すブロック図、図２（ａ）は車両の内部を示す一部断面図である。図１に示すように、着座検知装置１は、助手席２のシートバック３に設けられた距離検出手段４と、シートバック３の傾斜角度を検出する角度検出手段５と、助手席２を前後方向にスライドしたときの助手席２のスライド量を検出するスライド量検出手段６と、データ処理装置７とを有している。
なお、本実施の形態において、検出とは、傾斜角度等の一次的なデータを取得することをいい、検知とは、検出したデータを加工したり、比較して判断を下すことをいうものとする。
【０００７】
また、図２（ａ）に示すように、助手席２は、基台８の上に設置され、基台８に対してスライド可能なシート部９と、シート部９の後方の回転中心部Ｒを中心として、傾斜可能なシートバッグ３とからなっている。
ここで、助手席２が最も後方にスライドしたときの回転中心部Ｒを通る垂線を基準線Ｃとし、助手席２の前方に位置するインストルメントパネル１０の端部１０ａを通る垂線を基準線Ｉとする。
【０００８】
距離検出手段４は、シートバック３の上部に設けられ、乗員に向けて超音波を出射する出射源と、超音波の反射波を検出するセンサ部とを備えている。距離検出手段４は、乗員に向けて出射した超音波が、乗員の後頭部または肩に反射して返ってくるまでの時間を測定する。
【０００９】
角度検出手段５は、回転中心部Ｒに備え付けられ、シートバック３の基準位置からの傾斜角度を測定する。角度検出手段５は、接触式スイッチまたは電磁スイッチもしくは可変抵抗器を回転中心部Ｒに対して同心円状に配置し、シートバック３側に設けたスイッチ端子との接触または近接による電気的変化または磁気的変化もしくは抵抗値変化に起因する電流値の変化をシートバック３の傾斜量として検出する。
【００１０】
スライド量検出手段６は、回転中心部Ｒの下方に設けられたスライド量検出部１１と、基台８のガイドレール１２に等間隔に設けられた、接触式スイッチまたは電磁スイッチもしくは可変抵抗器からなる。スライド量検出手段１１は、基準線Ｃ上の基準点Ｃ0からの助手席２のスライド量を電気的変化または磁気的変化もしくは抵抗値変化として検出する。
【００１１】
図１に示すデータ処理装置７は、データ処理手段として機能するものであり、記録回路１３と演算回路１４および判定回路１５を有している。演算回路１４は、距離検出手段４からの時間データと、角度検出手段５およびスライド量検出手段６からの電流値とから、乗員とインストルメントパネル１０との間の距離Ｄを算出する。判定回路１５は、算出した乗員のインストルメントパネル１０との間の距離Ｄが、後に説明する設定値ＤＬよりも長いか、短いかを判定する。
【００１２】
また、記録回路１３は、図２（ａ）における回転中心部Ｒから距離検出手段４までの距離ｄ1、図３（ａ）における基準線Ｉと基準線Ｃとの距離ａ0および乗員の平均的な体の厚みＰd、図３（ｂ）におけるガイドレール１２の傾斜角度φのデータを蓄積している。また、必要に応じて、シートバック３の傾斜角度やシート部９のスライド量のデータを蓄積することもできる。
【００１３】
ここで、インストルメントパネル１０から乗員（以下、基準線Ｉから乗員とする）までの距離Ｄの算出について図１、図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。なお、説明の便宜のため、助手席２が一番後ろにスライドした状態で乗員が助手席２に着座した後に、助手席１を前方に所定量だけスライドさせるものとする。
【００１４】
乗員が助手席２に座ると、着座検知装置１は、最初に、図２（ａ）に示す基準線Ｉから距離検出手段４までの距離ａ1を求める。
ここで、距離検出手段４は、シートバック３が角度θだけ傾斜していることから、基準線Ｃから水平移動距離ｄWだけ後方に位置している。従って、演算回路１４は、角度検出手段５からの電流値から求めた傾斜角度θと、回転中心部Ｒから距離検出手段４までの距離ｄ1とから、図２（ｂ）に示すようにして、距離検出手段４の水平移動距離ｄWを算出する。
基準線Ｉと基準線Ｃとの間の距離ａ0に距離検出手段４の水平移動距離ｄWを加えると、基準線Ｉから距離検出手段４までの距離ａ1が得られる。
【００１５】
次に、図３（ａ）のように、乗員が助手席２をスライド量Ｔだけ前方にスライドさせると、着座検知装置１は、基準線Ｉから距離検出手段４までの距離ａ2を求める。
距離検出手段４は、距離ａ1よりも、スライド量Ｔの水平成分である水平スライド量ＴCだけインストルメントパネル１０に近づいている。従って、演算回路１４は、スライド量検出手段６から送られてくる電流値から求められるスライド量Ｔと、記録回路１３に記録されているガイドレール１２の傾斜角度φとから、図３（ｂ）に示すようにして、水平スライド量ＴCを算出する。
距離ａ1から水平スライド量ＴCを減じると、基準線Ｉから距離検出手段４までの距離ａ2が得られる。
【００１６】
さらに、着座検知装置１の演算回路１４は、距離検出手段４が測定した時間データに、超音波の伝搬速度をかけた値を半分に除算して、図２（ａ）の乗員の肩部Ｐから距離検出手段４までの距離ＰWを求める。
【００１７】
そして、基準線Ｉから距離検出手段４までの距離ａ2から、距離検出手段４から乗員の肩部Ｐまでの距離ＰWを減じ、さらに、乗員の厚みＰdを減じると、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄが得られる。
【００１８】
次に、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄの具体的な利用例として、車両のエアバッグ装置のエアバッグの展開制御に用いた例を説明する。
図２（ａ）に示すように、エアバッグ装置１６は、インストルメントパネル１０内に収納されており、車両の衝突事故等により、瞬時にエアバッグを展開させて、乗員の受ける衝撃を和やらげるものである。
ここで、エアバッグ装置１６には、乗員の着座位置により、エアバッグの展開時にエアバッグに供給するガス量を制御することでエアバッグの膨張量を制御できるものがある。本実施の形態の着座検知装置１は、このようなエアバッグ装置１６の制御のために用いることができる。
【００１９】
このようなエアバッグ装置１６は、図１に示すように、エアバッグ制御装置１７によりエアバッグの展開を制御されている。エアバッグ制御装置１７は、車両の衝突を加速度変化量として検出する衝突加速度（Ｇ）検出部１８と、エアバッグ装置１６の展開を制御するためのエアバッグ装置制御部１９と、エアバッグにガスを供給するインフレータを駆動させるインフレータ駆動回路部２０とを有している。
【００２０】
ここで、着座検知装置１により検出した基準線Ｉから乗員までの距離Ｄが設定値ＤL（図３（ａ））よりも大きいときは、データ処理装置７の判定回路１５がエアバッグ制御装置１７にエアバッグ装置１６を作動可能とする作動可能信号を送る。
なお、設定値ＤLは、エアバッグ装置１６の特性によって、あらかじめ設定される値である。
【００２１】
作動可能信号を受けたエアバッグ制御装置１７は、エアバッグ装置制御部１９を作動可能状態にする。この状態で、車両が衝突事故等を起こして、衝突加速度検知部１８が所定量以上の加速度変化を検出すると、エアバッグ装置制御部１９がインフレータ駆動回路部２０に作動信号を送り、図示しないインフレータがガスを発生させ、エアバッグを展開させる。
【００２２】
一方、距離Ｄが設定値ＤLよりも小さいときは、判定回路１５は、エアバッグ制御装置１７に作動可能信号を送らないので、エアバッグ装置制御部１９は、作動可能状態にはならない。
この状態で、衝突加速度検知部１８が所定量以上の加速度変化を検出しても、エアバッグ装置制御部１９は作動可能状態ではないので、インフレータ駆動回路部２０に作動信号を送らない。従って、エアバッグは展開しない。
【００２３】
着座検知装置１により、助手席２の乗員が書籍や手荷物等の障害物を持っていてもインストルメントパネル１０から乗員までの距離を正しく検知できるので、車両の衝突時に、エアバッグ装置１６を効果的に作動できる。従って、車両の衝突時に乗員が受ける衝撃を効果的に和らげることができる。
【００２４】
なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、広く、変形または応用して用いることができる。例えば、助手席２を例にして説明したが、着座検知装置１を運転席や後部座席に適用しても良い。
また、距離検出手段４は超音波を用いる代わりに、赤外線等の任意の波長のものを用いることができる。
【００２５】
また、判定回路１５の設定値として、設定値ＤU（図３（ａ））を加えることもできる。この場合は、検出結果から得られた基準線Ｉから乗員までの距離Ｄが設定値ＤUよりも大きいときは、エアバッグを最大の大きさで膨張させ、距離Ｄが設定値ＤL以上で設定値ＤU以下の場合は、エアバッグを半分程度に膨らませることで、車両の衝突時に乗員が受ける衝撃を、さらに効果的に和らげることができる。
なお、設定値ＤUは、エアバッグ装置１６の特性によって、あらかじめ設定される値であり、前記の設定値ＤLよりも大きい値である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、距離検出手段、角度検出手段、及びスライド量検出手段から出力される各データに基づいて基準線Ｉから距離検出手段までの距離ａ２を求め、前記距離ａ２から距離検出手段から乗員の肩部までの距離ＰＷを減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みＰｄを減算して、基準線Ｉから乗員までの距離Ｄを演算する。このようにして、乗員からインストルメントパネルまでの距離を算出することで、乗員の着座位置を検知するので、乗員が書籍や手荷物を持っていても、乗員からインストルメントパネルまでの距離を正しく検知できる。また、本発明の着座検知装置を用いてエアバッグ装置の作動を制御することで、乗員の着座位置に合わせてエアバッグを展開させることができる。従って、車両の衝突時に乗員の受ける衝撃を効果的に和らげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の着座検知装置およびエアバッグ制御装置を示すブロック図である。
【図２】  （ａ）本発明の着座検知装置を有する車両の内部の一部断面図、（ｂ）基準線と距離検出手段との間の距離を算出するための説明図である。
【図３】  （ａ）本発明の着座検知装置を有する車両の内部の一部断面図、（ｂ）基準線からのシート部のスライド量を算出するための説明図である。
【図４】  （ａ）、（ｂ）従来の検出手段を示す側面図である。
【符号の説明】
１  着座検知装置
２  助手席
３  シートバック
４  距離検出手段
５  角度検出手段
６  スライド量検出手段
７  データ処理装置
１０  インストルメントパネル
【図１】
0004377513.tif 000002
【図２】
0004377513.tif 000003
【図３】
0004377513.tif 000004
【図４】
0004377513.tif 000005