JP3614068B2 - チャイルドシート検知装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャイルドシート検知装置に係り、特に、車両シート上にチャイルドシートが装着されているか否かを検知するうえで好適なチャイルドシート検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車両シートに子供を着座させる際には、チャイルドシートを座席に固定して子供をチャイルドシートに座らせることが義務付けられている。チャイルドシートは、シートベルトを用いて座席に固定するように構成されているので、シートベルトがあれば、車両シートに装着することができる。
【０００３】
しかしながら、チャイルドシートが助手席に装着された場合、車両衝突時にエアバックが開くと、エアバックの圧力でチャイルドシートが圧迫されてしまいチャイルドシートに座っている子供がエアバックによる衝撃を受けることになる。そこで、チャイルドシートが助手席に装着されているときは、車両衝突時にエアバックが作動しないように自動的に切り替わることが要望されている。
【０００４】
ところで、車両シートに大人が着座しているのか、あるいはチャイルドシートが装着されているかどうかを自動的に判別する装置としては、例えば特開平１１−１１５３号に開示される如く、車両シートに着座する乗員の荷重を検知する体重検知装置を用いた構成のものが研究されている。
【０００５】
この体重検知装置は、車両シートを前後方向にガイドする一対のシートレールと、車体フロアに設けられた一対のシートブラケットとの間に介装された４個の荷重センサを備えている。一対のシートブラケットの前端部および後端部は、それぞれ、別個のシートブラケットにより支持されている。そして、４個の荷重センサは、左右に配置された一対のシートブラケットの前端部および後端部に位置するように設けられている。
【０００６】
各荷重センサは、シートレールと共に、シートブラケットにボルトにより締め付け固定されている。かかる構成において、車両シートに乗員が着座すると、その乗員の体重に応じた荷重が分散して４個の荷重センサに作用する。従って、上記の体重検知装置によれば、４個の荷重センサの出力信号に基づいて、車両シートに着座する乗員の体重を検知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された体重検知装置を用いてチャイルドシートの有無を判別する場合、４個の荷重センサにより検出された各荷重の総和からチャイルドシートが装着されているのか、大人が着座しているのかを判別するため、例えば小柄な大人が車両シートに着座している場合には、総荷重がチャイルドシート装着時とほぼ等しくなり、チャイルドシートが装着されているのか、あるいは小柄な大人が着座しているのかを判別することが難しいといった問題がある。
【０００８】
また、上記のような体重検知装置を用いたチャイルドシート検知装置では、小柄な大人が着座しているのにチャイルドシートが装着されているものと判別した場合には、エアバックを非作動状態にセットしてしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいはチャイルドシートが必要でない大人が着座しているのかを正確に判別できるよう構成されたチャイルドシート検知装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。
【００１３】
上記請求項１記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、
前記荷重検知手段により検知された総荷重が所定の荷重以下の場合、前記車両シートに前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第１の判断手段と、
前記荷重検知手段により検出された総荷重が所定の荷重以上の場合、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以下であるとき、乗員が着座しているものと判断する第２の判断手段と、
前記シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以上であるとき、前記一の荷重センサにより検出された荷重の一定時間に対する変動率が所定範囲内であれば、前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第３の判断手段と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、第１の判断手段で総荷重に基づいてチャイルドシートの有無を判別し、第２の判断手段でシートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重に基づいてチャイルドシートの必要がない乗員が着座しているか否かを判別し、第３の判断手段で荷重の変動率からチャイルドシートが装着されているか否かを判別するため、複数の荷重センサにより検出された各荷重の相対的な差異と荷重の変動率から車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいは乗員が着座しているのかを正確に判別できる。
【００１５】
また、上記請求項２記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、前記車両シートに配置された複数の荷重センサのうち、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示す場合に、前記チャイルドシートが装着されているものと判断することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、シートベルトの締め付け力が作用する荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示すかどうかを監視することにより、例えば、チャイルドシートが装着された状態で車両シートを車両前側へスライドさせたときの荷重変化を検出し、チャイルドシートが装着されていることを正確に判別できる。
【００１７】
また、上記請求項３記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記車両シートに前後方向にスライドさせたことを検出するスライドセンサを備え、
前記判別手段は、前記スライドセンサにより前記車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、前記チャイルドシートが装着されているか否かを判断することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、スライドセンサにより車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、チャイルドシートが装着されているか否かを判断するため、チャイルドシートの装着を行ったときの荷重変化を検出してチャイルドシートが装着されているか否かを正確に判別できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例であるチャイルドシート検知装置を搭載する車両を助手席側の車両シート１０の車幅方向中央を通る垂直な平面で切断した際の縦断面図である。
【００２２】
図１に示されるように、車両シート１０に着座した乗員（図１中、２点鎖線で示す）１３は、シートベルト１５により保持される。そして、本車両には、衝突時の衝撃から乗員１３を保護する手段としてエアバッグモジュール１４が設けられている。
【００２３】
本実施例のシステムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えている。ＥＣＵ１２には、上記エアバッグモジュール１４およびインジケータ１６が接続されている。エアバッグモジュール１４は、車室内のインストルメントパネル１８内に収納されており、ＥＣＵ１２から所定の駆動信号が供給されることにより作動する。
【００２４】
また、インジケータ１６は、インストルメントパネル１８の表面に配設されており、ＥＣＵ１２から所定の点灯信号が供給されることにより点灯する。ＥＣＵ１２は、エアバッグモジュール１４の作動を禁止する場合にインジケータ１６を点灯させる。
【００２５】
ＥＣＵ１２には、車両の始動・停止を切り換えるためのイグニションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと称す）２０が接続されている。ＩＧスイッチ２０は、その状態がオフ、オン、およびスタータオンの３つの状態に順に切り替わるように構成されている。ＥＣＵ１２は、ＩＧスイッチ２０の出力信号に基づいてＩＧスイッチ２０がオン状態にあるか否かを判別し、ＩＧスイッチ２０がオン状態にあると判別する場合に車両を始動させる。
【００２６】
車両シート１０に組み込まれたチャイルドシート検知装置２２は、歪センサ等からなる複数（本実施例では、４個とする）の荷重センサ２４ａ〜２４ｄを有し、各荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から車両シート１０にチャイルドシート（図示せず）が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員が着座しているのかを判別する判別機能を有している。
【００２７】
図２は本実施例のチャイルドシート検知装置を備える車両シート１０の分解斜視図である。
【００２８】
図２に示されるように、車両シート１０は、シートバック２６と、シートクッション２８と、シートバックフレーム３０と、シートクッションフレーム３２と、ヘッドレスト３４とを有する。また、車両シート１０は、底部に前後方向にスライドさせるスライド機構３６が設けられている。
【００２９】
このスライド機構３６は、シートクッションフレーム３２を支持するインナー側アジャスタ３８と、アウタ側アジャスタ４０と、左右のアジャスタ３８，４０間に横架されたロッド４２と、ロッド４２の両端でシートバックフレーム３０を支持するブラケット４４，４６と、車体フロア（図示せず）に固定されるロアシートレール４８，５０と、ロアシートレール４８，５０にスライド可能に係合するアッパシートレール５２，５４と、アッパシートレール５２，５４の前端部及び後端部とアジャスタ３８，４０との間を固定するブラケット５６ａ〜５６ｄとから構成されている。
【００３０】
ブラケット５６ａ〜５６ｄには、荷重を検出する第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄが設けられている。この荷重センサ２４ａ〜２４ｄは、例えば歪ゲージなどからなり、車両シート１０に乗員１３が着座したとき、その乗員１３の体重に応じてブラケット５６ａ〜５６ｄに作用する各荷重の大きさを検出する。従って、４個の荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重を合計すると、車両シート１０に着座した乗員１３の体重が求まる。
【００３１】
本実施例においては、第１、第２荷重センサ２４ａ、２４ｂは、車両シート１０底部右側の前後位置に配されており、第４、第３荷重センサ２４ｄ、２４ｃは、車両シート１０底部左側の前後位置に配設されている。
【００３２】
図３は助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。また、図４は助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【００３３】
図３及び図４に示されるように、チャイルドシート６０は、台座６２の上部に子供が着座するシート部６４が固定されている。チャイルドシート６０を助手席の車両シート１０に装着する際は、まず、台座６２をシートクッション２８上に載置させ、且つシート部６４の背面をシートバック２６に密着させる。台座６２には、左右方向に貫通するベルト挿通用の溝６２ａが設けられている。
【００３４】
シートベルト１５は、一端がセンタピラー（図示せず）の上部から引き出されており、他端が車体フロアの外側（ドア側）に係止された係止部材６３に結合されている。そして、シートベルト１５の長手方向の途中には、タングプレート（金具）６６が設けられている。
【００３５】
ここで、チャイルドシート６０の装着方法について説明する。
【００３６】
まず、タングプレート６６を先頭にして折り返されたシートベルト１５をロッキングクリップ６５により結束する。このとき、ロッキングクリップ６５は、車両シート１０の左側（ドア側）に位置するように取り付ける。そして、タングプレート６６を先頭にしてシートベルト１５を台座６２の溝６２ａに挿入する。シートベルト１５は、車体外側（ドア側）から台座６２の溝６２ａに挿入された後、車体内側（車内中央側）へ引き出される。
【００３７】
そして、チャイルドシート６０を十分に押し付けた状態で台座６２の溝６２ａから引き出されたシートベルト１５のタングプレート６６を車体内側（イン側）の後部に設けられたバックル６８に挿入する。これで、タングプレート６６は、バックル６８内のロック機構（図示せず）によりロックされる。その後、車両シート１０を１段または２段前方にスライドさせると、シートベルト１５に適度なテンションが作用した状態でチャイルドシート６０の装着が完了する。
【００３８】
図５はチャイルドシート６０がシートベルト６４により強く固定された状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【００３９】
車両が走行中の場合、第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４と、各荷重Ｗ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓは、図５に示されるように、変動する。すなわち、ロッキングクリップ６５が取り付けられた車体外側（ドア側）の後部に配置された第３荷重センサ２４ｃには、チャイルドシート６０を締め付ける力が作用する。一方、上記のようなチャイルドシート６０の装着方法によりチャイルドシート６０の前部とバックル６８側の後部が浮いた状態になる。そのため、第３荷重センサ２４ｃは、他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄよりも高い値を検出する。
【００４０】
さらに、チャイルドシート６０は、台座６２がシートクッション２８上に固定されているので、走行中でもほとんど変動しない。そのため、走行中の第３荷重センサ２４ｃの荷重と他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄの荷重とは、相互に混在することなく所定の閾値を境にして分離する。従って、第３荷重センサ２４ｃに検出された荷重Ｗ３と、他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄに検出された荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４とを比較することによりチャイルドシート６０が車両シート１０に装着されているか否かを判別することが可能になる。
【００４１】
図６は小柄な大人が車両シート１０に着座した状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【００４２】
図６に示されるように、乗員１３（例えばチャイルドシート６０の重量に近い小柄な大人）が車両シート１０に着座している場合には、走行中、乗員１３が多少の動きを行うため、第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４が大きく変動する。そのため、乗員１３が車両シート１０に着座している場合には、各荷重Ｗ１〜Ｗ４が大きく変動して入り乱れた状態となるので、上記図５に示す変動パターンと全く異なる。
【００４３】
このように、体重だけではチャイルドシート６０と区別しにくい小柄な大人が車両シート１０に着座している場合でも各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変動パターンを監視することにより、乗員１３が着座していることを判別することができる。
【００４４】
従って、本実施例では、チャイルドシート検知装置２２の第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変動パターンを比較することにより、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に小柄な大人が着座しているのかを正確に判別することが可能になる。
【００４５】
また、各荷重センサ２４ａ〜２４ｄは、ＥＣＵ１２に接続されており、それぞれ、車両シート１０に作用する荷重の分布に応じた検出信号をＥＣＵ１２に出力する。そして、ＥＣＵ１２は、荷重センサ２４ａ〜２４ｄからの出力信号に基づいてチャイルドシート６０の有無及び乗員の有無を判別してエアバッグモジュール１４を作動状態、あるいは非作動状態にセットする。
【００４６】
ここで、荷重センサ２４ａ〜２４ｄからの出力信号に基づいてＥＣＵ１２が実行する制御処理について説明する。
【００４７】
図７はＥＣＵ１２が実行する判別処理のフローチャートである。尚、ＥＣＵ１２は、所定時間毎に図７に示す処理を繰り返し実行する。
【００４８】
図７に示されるように、ステップＳ１０（以下「ステップ」を省略する）では、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４を読み込む。次のＳ１２では、荷重データＷ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓを算出して予め設定された閾値Ｔｈと比較する。例えば、小柄な大人が車両シート１０に着座した場合、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４の総荷重Ｗｓは、およそ３３ｋｇとなる。
【００４９】
一方、チャイルドシート６０の重量がおよそ８ｋｇ、チャイルドシート６０に着座できる子供の最大値がおよそ１８ｋｇ、シートベルト１５の張力による荷重がおよそ７ｋｇとすると、チャイルドシート６０が装着された状態で荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重は、最大で３３ｋｇとなる。よって、本実施例では、総荷重Ｗｓの閾値Ｔｈを３３ｋｇとする。
【００５０】
そのため、Ｓ１２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈ（＝３３ｋｇ）以下であるときは、チャイルドシート６０が装着されているものと判断してＳ１４に進む。Ｓ１４では、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。これにより、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されている場合、車両が衝突してもエアバッグモジュール１４が作動せず、チャイルドシート６０にエアバッグ展開時の圧力が加えられることを防止できる。
【００５１】
また、上記Ｓ１２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈ（＝３３ｋｇ）以上であるときは、助手席に乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ１６に進み、車体外側の後部に配された第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３を読み込む。
【００５２】
次のＳ１８では、荷重データＷ３が総荷重Ｗｓに対して所定の割合ａ以上かどうかをチェックする。本実施例では、割合ａは、比較的低い値に設定してあり、例えばａ＝５０％程度に設定してある。そのため、Ｓ１８において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以上であれば、図５に示されるように、チャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、Ｓ２０に進む。しかし、Ｓ１８において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以下であれば、図６に示されるように、乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ２２に進む。
【００５３】
上記Ｓ２０では、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の所定時間（数秒間程度）の変動量（荷重データＷ３の最大値と最小値の変化）をチェックする。一般にチャイルドシート６０は、車両シート１０に固定されたまま殆ど変動しない。これに対し、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、頻繁に荷重分布が変動する場合が多い。
【００５４】
そのため、Ｓ２０において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の所定時間（数秒間程度）の変動量（荷重データＷ３の最大値と最小値の変化）が閾値Ｍより小さいときは、チャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、上記Ｓ１４に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。また、Ｓ２０において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された所定時間帯の荷重データＷ３の変動量が閾値Ｍより大きいときは、乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ２２に進む。
【００５５】
なお、Ｓ２０において、所定時間帯の荷重データＷ３の変動量をチェックするのは、Ｓ１８で荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以上であっても、例えば、乗員１３が車両シート１０の外側後部に腕をついて体重を第３荷重センサ２４ｃ近傍にかけていることが考えられるので、このようなケースとチャイルドシート６０装着時とを判別する必要があるからである。
【００５６】
Ｓ２２では、乗員１３が着座している可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。これにより、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、車両が衝突すると同時にエアバッグモジュール１４が作動して乗員１３を衝撃から保護できる。
【００５７】
このように、本発明のチャイルドシート検知装置２２によれば、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の相対的な変化状態を監視し、各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変化状態の差異に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを正確に判別することができる。そのため、例え小柄な大人が車両シート１０に着座した場合でもチャイルドシート６０が装着されているものと誤検出することを防止できる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００５９】
図８はチャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【００６０】
チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重Ｗ１〜Ｗ４は、図８に示されるように変化する。すなわち、総荷重Ｗｓ及び荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４は、車両シート１０を前方へスライドさせるのに伴って上昇し、車両シート１０が所定の前進位置で停止すると、下降する。
【００６１】
しかしながら、チャイルドシート６０を車両シート１０に締め付けるシートベルト１５が結合されるバックル６８には、チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせる際、チャイルドシート６０が前方に押される引張り力が作用する。そして、車両シート１０が停止したとき、バックル６８には、チャイルドシート６０が後方に戻されるときの押圧力が作用する。
【００６２】
そのため、バックル６８近傍（車体内側の後部）に配置された荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、車両シート１０を前方へスライドさせるのに伴って下降し、車両シート１０が所定の前進位置で停止すると、上昇する。
【００６３】
このように、荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４と異なる変化をする。そのため、荷重Ｗ２と他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４との相対的な差異の有無により、チャイルドシート６０が装着されているか否かを判別することが可能になる。
【００６４】
図９は乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合の荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【００６５】
図９に示されるように、乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合、荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化は、夫々一旦上昇した後、所定時間の経過すると下降し、着座前よりも大きな荷重に変化する。尚、この条件で検出された荷重変化は、図８に示す荷重変化と最も似ているので、比較する上で参考となる。
【００６６】
図９において、総荷重Ｗｓ及び荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４は、乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した直後に急激に上昇し、時間の経過と共に下降する。一方、バックル６８近傍（車体内側の後部）に配置された荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４よりも先に下降した後、再び徐々に上昇して着座前よりも大きな荷重に上昇する。
【００６７】
このように、乗員１３が着座する場合でも荷重センサ２４ｂにより検出される荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４と異なる変化をすることが分かる
図１０は第２実施例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
図１０に示されるように、Ｓ３０では、車両シート１０の下部に設けられた荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４を読み込む。次のＳ１２では、荷重データＷ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓを算出して予め設定された閾値Ｔｈと比較する。
【００６９】
Ｓ３２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈよりも小さいときは、チャイルドシート６０が車両シート１０に装着されている可能性が高いので、Ｓ４０に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。
【００７０】
しかし、Ｓ３２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈよりも大きいときは、Ｓ３４に進み、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが所定範囲内に入っているかどうかをチェックする。Ｓ３４において、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが上限閾値Ｔｈｒ１と下限閾値Ｔｈｒ２との範囲内に入っていないときは、図９に示されるように、上昇率Ｒｗが大きいので、乗員１３が着座したものと判断してＳ３６に進む。
【００７１】
Ｓ３６では、乗員１３が着座している可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。これにより、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、車両が衝突すると同時にエアバッグモジュール１４が作動して乗員１３を衝撃から保護できる。
【００７２】
また、Ｓ３４において、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが上限閾値Ｔｈｒ１と下限閾値Ｔｈｒ２との範囲内に入っているときは、図８に示されるように、上昇率Ｒｗが小さいので、Ｓ３８に進み、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が所定範囲内に入っているかどうかをチェックする。すなわち、Ｓ３８において、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が上限閾値Ｔｈｄ１ と下限閾値Ｔｈｄ２との範囲内に入っているときは、図９に示されるように、下降率Ｄｗ２ が小さいので、Ｓ４０に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。
【００７３】
また、Ｓ３８において、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が上限閾値Ｔｈｄ１ と下限閾値Ｔｈｄ２との範囲内に入っていないときは、図８に示されるように、下降率Ｄｗ２ が大きいので、Ｓ３６に進み、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。
【００７４】
このように、本発明の第２実施例によれば、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率を比較することにより車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを正確に判別することができる。そのため、例え小柄な大人が車両シート１０に着座した場合でもチャイルドシート６０が装着されているものと誤検出することを防止できる。
【００７５】
図１１は第２実施例の変形例１のフローチャートである。
【００７６】
図１１に示されるように、Ｓ４２では、車両シート１０が前方にスライドされると、前述したスライド機構３６（図２参照）のロアシートレール４８，５０に係合するアッパシートレール５２，５４がスライドしてロアシートレール４８，５０に設けられたスライドセンサ（図示せず）がオンになる。
【００７７】
そして、スライドセンサ（図示せず）がオンになると、上記Ｓ３０以降の処理が実行される。従って、本変形例１では、車両シート１０が前方にスライドされた時点で図１０に示す処理が実行されて荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを判別する。
【００７８】
このように、スライドセンサからの検出信号が出力された時点で上記判別処理が行われるため、チャイルドシート６０の装着が行われたときは、必ずチャイルドシート６０の有無を検知することができる。
【００７９】
図１２は第２実施例の変形例２のフローチャートである。
【００８０】
図１２に示されるように、Ｓ４４では、シートベルト１５のタングプレート６６がバックル６８に挿入されると、バックル６８に設けられたバックルスイッチ（図示せず）がオンになる。
【００８１】
そして、バックルスイッチ（図示せず）がオンの時は、上記Ｓ３０以降の処理が繰り返される。従って、本変形例２では、シートベルト１５のタングプレート６６がバックル６８に挿入された時点で図１０に示す処理が実行されて荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを判別する。
【００８２】
このように、バックルスイッチからの検出信号が出力された時点で上記判別処理が行われるため、乗員１３が着座したとき、及びチャイルドシート６０の装着が行われたときは、必ずチャイルドシート６０の有無を検知することができる。尚、上記各実施例では、チャイルドシート６０の装着により車両シート１０の後部側に配置された荷重センサ２４ｂ，２４ｃのいずれか一方が他の荷重センサと異なる荷重変化となるものとして説明したが、チャイルドシート６０を車両シート１０に固定する際、シートベルト１５にかかる荷重変化によって荷重センサ２４ｂ，２４ｃのどちらか一方で検出された荷重変化が他の荷重センサと異なる現象に着目してチャイルドシート６０の有無及び乗員１３の有無を判別できるので、上記実施例の説明と荷重のかかり方が左右方向で逆になる場合にも本発明が適用できるのは、勿論である。
【００８３】
また、上記実施例では、４個の荷重センサ２４ａ〜２４ｄを車両シート１０の下部に配置した構成を一例として挙げたが、これに限らず、荷重センサを４個以上設けるようにしても良いし、あるいは荷重センサを４個以下としても良いのは勿論である。
【００８４】
また、上記実施例の説明においては、例えばＴｈ＝３３ｋｇやａ＝５０％等の具体的な数値を記載してあるが、これらの数値はあくまでも目安であって、これらの数値に限りものではないのは勿論である。
【００８６】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、第１の判断手段で総荷重に基づいてチャイルドシートの有無を判別し、第２の判断手段でシートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重に基づいてチャイルドシートの必要がない乗員が着座しているか否かを判別し、第３の判断手段で荷重の変動率からチャイルドシートが装着されているか否かを判別するため、複数の荷重センサにより検出された各荷重の相対的な差異と荷重の変動率から車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいは乗員が着座しているのかを正確に判別できる。
【００８７】
また、請求項２記載の発明によれば、シートベルトの締め付け力が作用する荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示すかどうかを監視することにより、例えば、チャイルドシートが装着された状態で車両シートを車両前側へスライドさせたときの荷重変化を検出し、チャイルドシートが装着されていることを正確に判別できる。
【００８８】
また、請求項３記載の発明によれば、スライドセンサにより車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、チャイルドシートが装着されているか否かを判断するため、チャイルドシートの装着を行ったときの荷重変化を検出してチャイルドシートが装着されているか否かを正確に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるチャイルドシート検知装置を搭載する車両を助手席側の車両シート１０の車幅方向中央を通る垂直な平面で切断した際の縦断面図である。
【図２】本実施例のチャイルドシート検知装置を備える車両シート１０の分解斜視図である。
【図３】助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【図４】助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【図５】チャイルドシート６０がシートベルト６４により強く固定された状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【図６】小柄な大人が車両シート１０に着座した状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【図７】ＥＣＵ１２が実行する判別処理のフローチャートである。
【図８】チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【図９】乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合の荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【図１０】第２実施例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第２実施例の変形例１のフローチャートである。
【図１２】第２実施例の変形例２のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 車両シート
１２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１３ 乗員
１４ エアバッグモジュール
１５ シートベルト
２２ チャイルドシート検知装置
２４ａ〜２４ｄ 荷重センサ
２６ シートバック
２８ シートクッション
３６ スライド機構
４８，５０ ロアシートレール
５２，５４ アッパシートレール
５６ａ〜５６ｄ ブラケット
６０ チャイルドシート
６５ ロッキングクリップ
６６ タングプレート
６８ バックル
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャイルドシート検知装置に係り、特に、車両シート上にチャイルドシートが装着されているか否かを検知するうえで好適なチャイルドシート検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車両シートに子供を着座させる際には、チャイルドシートを座席に固定して子供をチャイルドシートに座らせることが義務付けられている。チャイルドシートは、シートベルトを用いて座席に固定するように構成されているので、シートベルトがあれば、車両シートに装着することができる。
【０００３】
しかしながら、チャイルドシートが助手席に装着された場合、車両衝突時にエアバックが開くと、エアバックの圧力でチャイルドシートが圧迫されてしまいチャイルドシートに座っている子供がエアバックによる衝撃を受けることになる。そこで、チャイルドシートが助手席に装着されているときは、車両衝突時にエアバックが作動しないように自動的に切り替わることが要望されている。
【０００４】
ところで、車両シートに大人が着座しているのか、あるいはチャイルドシートが装着されているかどうかを自動的に判別する装置としては、例えば特開平１１−１１５３号に開示される如く、車両シートに着座する乗員の荷重を検知する体重検知装置を用いた構成のものが研究されている。
【０００５】
この体重検知装置は、車両シートを前後方向にガイドする一対のシートレールと、車体フロアに設けられた一対のシートブラケットとの間に介装された４個の荷重センサを備えている。一対のシートブラケットの前端部および後端部は、それぞれ、別個のシートブラケットにより支持されている。そして、４個の荷重センサは、左右に配置された一対のシートブラケットの前端部および後端部に位置するように設けられている。
【０００６】
各荷重センサは、シートレールと共に、シートブラケットにボルトにより締め付け固定されている。かかる構成において、車両シートに乗員が着座すると、その乗員の体重に応じた荷重が分散して４個の荷重センサに作用する。従って、上記の体重検知装置によれば、４個の荷重センサの出力信号に基づいて、車両シートに着座する乗員の体重を検知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された体重検知装置を用いてチャイルドシートの有無を判別する場合、４個の荷重センサにより検出された各荷重の総和からチャイルドシートが装着されているのか、大人が着座しているのかを判別するため、例えば小柄な大人が車両シートに着座している場合には、総荷重がチャイルドシート装着時とほぼ等しくなり、チャイルドシートが装着されているのか、あるいは小柄な大人が着座しているのかを判別することが難しいといった問題がある。
【０００８】
また、上記のような体重検知装置を用いたチャイルドシート検知装置では、小柄な大人が着座しているのにチャイルドシートが装着されているものと判別した場合には、エアバックを非作動状態にセットしてしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいはチャイルドシートが必要でない大人が着座しているのかを正確に判別できるよう構成されたチャイルドシート検知装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下のような特徴を有する。
【００１３】
上記請求項１記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、
前記荷重検知手段により検知された総荷重が所定の荷重以下の場合、前記車両シートに前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第１の判断手段と、
前記荷重検知手段により検出された総荷重が所定の荷重以上の場合、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以下であるとき、乗員が着座しているものと判断する第２の判断手段と、
前記シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以上であるとき、前記一の荷重センサにより検出された荷重の一定時間に対する変動率が所定範囲内であれば、前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第３の判断手段と、
を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、第１の判断手段で総荷重に基づいてチャイルドシートの有無を判別し、第２の判断手段でシートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重に基づいてチャイルドシートの必要がない乗員が着座しているか否かを判別し、第３の判断手段で荷重の変動率からチャイルドシートが装着されているか否かを判別するため、複数の荷重センサにより検出された各荷重の相対的な差異と荷重の変動率から車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいは乗員が着座しているのかを正確に判別できる。
【００１５】
また、上記請求項２記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、前記車両シートに配置された複数の荷重センサのうち、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示す場合に、前記チャイルドシートが装着されているものと判断することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、シートベルトの締め付け力が作用する荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示すかどうかを監視することにより、例えば、チャイルドシートが装着された状態で車両シートを車両前側へスライドさせたときの荷重変化を検出し、チャイルドシートが装着されていることを正確に判別できる。
【００１７】
また、上記請求項３記載の発明は、車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記車両シートに前後方向にスライドさせたことを検出するスライドセンサを備え、
前記判別手段は、前記スライドセンサにより前記車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、前記チャイルドシートが装着されているか否かを判断することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、スライドセンサにより車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、チャイルドシートが装着されているか否かを判断するため、チャイルドシートの装着を行ったときの荷重変化を検出してチャイルドシートが装着されているか否かを正確に判別できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例であるチャイルドシート検知装置を搭載する車両を助手席側の車両シート１０の車幅方向中央を通る垂直な平面で切断した際の縦断面図である。
【００２２】
図１に示されるように、車両シート１０に着座した乗員（図１中、２点鎖線で示す）１３は、シートベルト１５により保持される。そして、本車両には、衝突時の衝撃から乗員１３を保護する手段としてエアバッグモジュール１４が設けられている。
【００２３】
本実施例のシステムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えている。ＥＣＵ１２には、上記エアバッグモジュール１４およびインジケータ１６が接続されている。エアバッグモジュール１４は、車室内のインストルメントパネル１８内に収納されており、ＥＣＵ１２から所定の駆動信号が供給されることにより作動する。
【００２４】
また、インジケータ１６は、インストルメントパネル１８の表面に配設されており、ＥＣＵ１２から所定の点灯信号が供給されることにより点灯する。ＥＣＵ１２は、エアバッグモジュール１４の作動を禁止する場合にインジケータ１６を点灯させる。
【００２５】
ＥＣＵ１２には、車両の始動・停止を切り換えるためのイグニションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと称す）２０が接続されている。ＩＧスイッチ２０は、その状態がオフ、オン、およびスタータオンの３つの状態に順に切り替わるように構成されている。ＥＣＵ１２は、ＩＧスイッチ２０の出力信号に基づいてＩＧスイッチ２０がオン状態にあるか否かを判別し、ＩＧスイッチ２０がオン状態にあると判別する場合に車両を始動させる。
【００２６】
車両シート１０に組み込まれたチャイルドシート検知装置２２は、歪センサ等からなる複数（本実施例では、４個とする）の荷重センサ２４ａ〜２４ｄを有し、各荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から車両シート１０にチャイルドシート（図示せず）が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員が着座しているのかを判別する判別機能を有している。
【００２７】
図２は本実施例のチャイルドシート検知装置を備える車両シート１０の分解斜視図である。
【００２８】
図２に示されるように、車両シート１０は、シートバック２６と、シートクッション２８と、シートバックフレーム３０と、シートクッションフレーム３２と、ヘッドレスト３４とを有する。また、車両シート１０は、底部に前後方向にスライドさせるスライド機構３６が設けられている。
【００２９】
このスライド機構３６は、シートクッションフレーム３２を支持するインナー側アジャスタ３８と、アウタ側アジャスタ４０と、左右のアジャスタ３８，４０間に横架されたロッド４２と、ロッド４２の両端でシートバックフレーム３０を支持するブラケット４４，４６と、車体フロア（図示せず）に固定されるロアシートレール４８，５０と、ロアシートレール４８，５０にスライド可能に係合するアッパシートレール５２，５４と、アッパシートレール５２，５４の前端部及び後端部とアジャスタ３８，４０との間を固定するブラケット５６ａ〜５６ｄとから構成されている。
【００３０】
ブラケット５６ａ〜５６ｄには、荷重を検出する第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄが設けられている。この荷重センサ２４ａ〜２４ｄは、例えば歪ゲージなどからなり、車両シート１０に乗員１３が着座したとき、その乗員１３の体重に応じてブラケット５６ａ〜５６ｄに作用する各荷重の大きさを検出する。従って、４個の荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重を合計すると、車両シート１０に着座した乗員１３の体重が求まる。
【００３１】
本実施例においては、第１、第２荷重センサ２４ａ、２４ｂは、車両シート１０底部右側の前後位置に配されており、第４、第３荷重センサ２４ｄ、２４ｃは、車両シート１０底部左側の前後位置に配設されている。
【００３２】
図３は助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。また、図４は助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【００３３】
図３及び図４に示されるように、チャイルドシート６０は、台座６２の上部に子供が着座するシート部６４が固定されている。チャイルドシート６０を助手席の車両シート１０に装着する際は、まず、台座６２をシートクッション２８上に載置させ、且つシート部６４の背面をシートバック２６に密着させる。台座６２には、左右方向に貫通するベルト挿通用の溝６２ａが設けられている。
【００３４】
シートベルト１５は、一端がセンタピラー（図示せず）の上部から引き出されており、他端が車体フロアの外側（ドア側）に係止された係止部材６３に結合されている。そして、シートベルト１５の長手方向の途中には、タングプレート（金具）６６が設けられている。
【００３５】
ここで、チャイルドシート６０の装着方法について説明する。
【００３６】
まず、タングプレート６６を先頭にして折り返されたシートベルト１５をロッキングクリップ６５により結束する。このとき、ロッキングクリップ６５は、車両シート１０の左側（ドア側）に位置するように取り付ける。そして、タングプレート６６を先頭にしてシートベルト１５を台座６２の溝６２ａに挿入する。シートベルト１５は、車体外側（ドア側）から台座６２の溝６２ａに挿入された後、車体内側（車内中央側）へ引き出される。
【００３７】
そして、チャイルドシート６０を十分に押し付けた状態で台座６２の溝６２ａから引き出されたシートベルト１５のタングプレート６６を車体内側（イン側）の後部に設けられたバックル６８に挿入する。これで、タングプレート６６は、バックル６８内のロック機構（図示せず）によりロックされる。その後、車両シート１０を１段または２段前方にスライドさせると、シートベルト１５に適度なテンションが作用した状態でチャイルドシート６０の装着が完了する。
【００３８】
図５はチャイルドシート６０がシートベルト６４により強く固定された状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【００３９】
車両が走行中の場合、第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４と、各荷重Ｗ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓは、図５に示されるように、変動する。すなわち、ロッキングクリップ６５が取り付けられた車体外側（ドア側）の後部に配置された第３荷重センサ２４ｃには、チャイルドシート６０を締め付ける力が作用する。一方、上記のようなチャイルドシート６０の装着方法によりチャイルドシート６０の前部とバックル６８側の後部が浮いた状態になる。そのため、第３荷重センサ２４ｃは、他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄよりも高い値を検出する。
【００４０】
さらに、チャイルドシート６０は、台座６２がシートクッション２８上に固定されているので、走行中でもほとんど変動しない。そのため、走行中の第３荷重センサ２４ｃの荷重と他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄの荷重とは、相互に混在することなく所定の閾値を境にして分離する。従って、第３荷重センサ２４ｃに検出された荷重Ｗ３と、他の荷重センサ２４ａ， ２４ｂ，２４ｄに検出された荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４とを比較することによりチャイルドシート６０が車両シート１０に装着されているか否かを判別することが可能になる。
【００４１】
図６は小柄な大人が車両シート１０に着座した状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【００４２】
図６に示されるように、乗員１３（例えばチャイルドシート６０の重量に近い小柄な大人）が車両シート１０に着座している場合には、走行中、乗員１３が多少の動きを行うため、第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４が大きく変動する。そのため、乗員１３が車両シート１０に着座している場合には、各荷重Ｗ１〜Ｗ４が大きく変動して入り乱れた状態となるので、上記図５に示す変動パターンと全く異なる。
【００４３】
このように、体重だけではチャイルドシート６０と区別しにくい小柄な大人が車両シート１０に着座している場合でも各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変動パターンを監視することにより、乗員１３が着座していることを判別することができる。
【００４４】
従って、本実施例では、チャイルドシート検知装置２２の第１乃至第４荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変動パターンを比較することにより、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に小柄な大人が着座しているのかを正確に判別することが可能になる。
【００４５】
また、各荷重センサ２４ａ〜２４ｄは、ＥＣＵ１２に接続されており、それぞれ、車両シート１０に作用する荷重の分布に応じた検出信号をＥＣＵ１２に出力する。そして、ＥＣＵ１２は、荷重センサ２４ａ〜２４ｄからの出力信号に基づいてチャイルドシート６０の有無及び乗員の有無を判別してエアバッグモジュール１４を作動状態、あるいは非作動状態にセットする。
【００４６】
ここで、荷重センサ２４ａ〜２４ｄからの出力信号に基づいてＥＣＵ１２が実行する制御処理について説明する。
【００４７】
図７はＥＣＵ１２が実行する判別処理のフローチャートである。尚、ＥＣＵ１２は、所定時間毎に図７に示す処理を繰り返し実行する。
【００４８】
図７に示されるように、ステップＳ１０（以下「ステップ」を省略する）では、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４を読み込む。次のＳ１２では、荷重データＷ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓを算出して予め設定された閾値Ｔｈと比較する。例えば、小柄な大人が車両シート１０に着座した場合、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４の総荷重Ｗｓは、およそ３３ｋｇとなる。
【００４９】
一方、チャイルドシート６０の重量がおよそ８ｋｇ、チャイルドシート６０に着座できる子供の最大値がおよそ１８ｋｇ、シートベルト１５の張力による荷重がおよそ７ｋｇとすると、チャイルドシート６０が装着された状態で荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重は、最大で３３ｋｇとなる。よって、本実施例では、総荷重Ｗｓの閾値Ｔｈを３３ｋｇとする。
【００５０】
そのため、Ｓ１２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈ（＝３３ｋｇ）以下であるときは、チャイルドシート６０が装着されているものと判断してＳ１４に進む。Ｓ１４では、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。これにより、車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されている場合、車両が衝突してもエアバッグモジュール１４が作動せず、チャイルドシート６０にエアバッグ展開時の圧力が加えられることを防止できる。
【００５１】
また、上記Ｓ１２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈ（＝３３ｋｇ）以上であるときは、助手席に乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ１６に進み、車体外側の後部に配された第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３を読み込む。
【００５２】
次のＳ１８では、荷重データＷ３が総荷重Ｗｓに対して所定の割合ａ以上かどうかをチェックする。本実施例では、割合ａは、比較的低い値に設定してあり、例えばａ＝５０％程度に設定してある。そのため、Ｓ１８において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以上であれば、図５に示されるように、チャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、Ｓ２０に進む。しかし、Ｓ１８において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以下であれば、図６に示されるように、乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ２２に進む。
【００５３】
上記Ｓ２０では、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の所定時間（数秒間程度）の変動量（荷重データＷ３の最大値と最小値の変化）をチェックする。一般にチャイルドシート６０は、車両シート１０に固定されたまま殆ど変動しない。これに対し、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、頻繁に荷重分布が変動する場合が多い。
【００５４】
そのため、Ｓ２０において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された荷重データＷ３の所定時間（数秒間程度）の変動量（荷重データＷ３の最大値と最小値の変化）が閾値Ｍより小さいときは、チャイルドシート６０が装着されている可能性が高いので、上記Ｓ１４に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。また、Ｓ２０において、第３荷重センサ２４ｃにより検出された所定時間帯の荷重データＷ３の変動量が閾値Ｍより大きいときは、乗員１３が着座している可能性が高いので、Ｓ２２に進む。
【００５５】
なお、Ｓ２０において、所定時間帯の荷重データＷ３の変動量をチェックするのは、Ｓ１８で荷重データＷ３の値が総荷重Ｗｓの５０％以上であっても、例えば、乗員１３が車両シート１０の外側後部に腕をついて体重を第３荷重センサ２４ｃ近傍にかけていることが考えられるので、このようなケースとチャイルドシート６０装着時とを判別する必要があるからである。
【００５６】
Ｓ２２では、乗員１３が着座している可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。これにより、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、車両が衝突すると同時にエアバッグモジュール１４が作動して乗員１３を衝撃から保護できる。
【００５７】
このように、本発明のチャイルドシート検知装置２２によれば、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の相対的な変化状態を監視し、各荷重Ｗ１〜Ｗ４の変化状態の差異に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを正確に判別することができる。そのため、例え小柄な大人が車両シート１０に着座した場合でもチャイルドシート６０が装着されているものと誤検出することを防止できる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００５９】
図８はチャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【００６０】
チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重Ｗ１〜Ｗ４は、図８に示されるように変化する。すなわち、総荷重Ｗｓ及び荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４は、車両シート１０を前方へスライドさせるのに伴って上昇し、車両シート１０が所定の前進位置で停止すると、下降する。
【００６１】
しかしながら、チャイルドシート６０を車両シート１０に締め付けるシートベルト１５が結合されるバックル６８には、チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせる際、チャイルドシート６０が前方に押される引張り力が作用する。そして、車両シート１０が停止したとき、バックル６８には、チャイルドシート６０が後方に戻されるときの押圧力が作用する。
【００６２】
そのため、バックル６８近傍（車体内側の後部）に配置された荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、車両シート１０を前方へスライドさせるのに伴って下降し、車両シート１０が所定の前進位置で停止すると、上昇する。
【００６３】
このように、荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４と異なる変化をする。そのため、荷重Ｗ２と他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４との相対的な差異の有無により、チャイルドシート６０が装着されているか否かを判別することが可能になる。
【００６４】
図９は乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合の荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【００６５】
図９に示されるように、乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合、荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化は、夫々一旦上昇した後、所定時間の経過すると下降し、着座前よりも大きな荷重に変化する。尚、この条件で検出された荷重変化は、図８に示す荷重変化と最も似ているので、比較する上で参考となる。
【００６６】
図９において、総荷重Ｗｓ及び荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４は、乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した直後に急激に上昇し、時間の経過と共に下降する。一方、バックル６８近傍（車体内側の後部）に配置された荷重センサ２４ｂにより検出された荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４よりも先に下降した後、再び徐々に上昇して着座前よりも大きな荷重に上昇する。
【００６７】
このように、乗員１３が着座する場合でも荷重センサ２４ｂにより検出される荷重Ｗ２は、他の荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４と異なる変化をすることが分かる
図１０は第２実施例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
図１０に示されるように、Ｓ３０では、車両シート１０の下部に設けられた荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された荷重データＷ１〜Ｗ４を読み込む。次のＳ１２では、荷重データＷ１〜Ｗ４を合計した総荷重Ｗｓを算出して予め設定された閾値Ｔｈと比較する。
【００６９】
Ｓ３２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈよりも小さいときは、チャイルドシート６０が車両シート１０に装着されている可能性が高いので、Ｓ４０に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。
【００７０】
しかし、Ｓ３２において、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された総荷重Ｗｓが閾値Ｔｈよりも大きいときは、Ｓ３４に進み、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが所定範囲内に入っているかどうかをチェックする。Ｓ３４において、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが上限閾値Ｔｈｒ１と下限閾値Ｔｈｒ２との範囲内に入っていないときは、図９に示されるように、上昇率Ｒｗが大きいので、乗員１３が着座したものと判断してＳ３６に進む。
【００７１】
Ｓ３６では、乗員１３が着座している可能性が高いので、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。これにより、乗員１３が車両シート１０に着座している場合、車両が衝突すると同時にエアバッグモジュール１４が作動して乗員１３を衝撃から保護できる。
【００７２】
また、Ｓ３４において、荷重Ｗ１，Ｗ３，Ｗ４の上昇率Ｒｗ１ ， Ｒｗ３ ， Ｒｗ４ または総荷重Ｗｓの上昇率Ｒｗが上限閾値Ｔｈｒ１と下限閾値Ｔｈｒ２との範囲内に入っているときは、図８に示されるように、上昇率Ｒｗが小さいので、Ｓ３８に進み、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が所定範囲内に入っているかどうかをチェックする。すなわち、Ｓ３８において、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が上限閾値Ｔｈｄ１ と下限閾値Ｔｈｄ２との範囲内に入っているときは、図９に示されるように、下降率Ｄｗ２ が小さいので、Ｓ４０に進み、エアバッグモジュール１４を非作動状態にセットする。
【００７３】
また、Ｓ３８において、荷重Ｗ２の下降率Ｄｗ２ が上限閾値Ｔｈｄ１ と下限閾値Ｔｈｄ２との範囲内に入っていないときは、図８に示されるように、下降率Ｄｗ２ が大きいので、Ｓ３６に進み、エアバッグモジュール１４を作動状態にセットする。
【００７４】
このように、本発明の第２実施例によれば、荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率を比較することにより車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを正確に判別することができる。そのため、例え小柄な大人が車両シート１０に着座した場合でもチャイルドシート６０が装着されているものと誤検出することを防止できる。
【００７５】
図１１は第２実施例の変形例１のフローチャートである。
【００７６】
図１１に示されるように、Ｓ４２では、車両シート１０が前方にスライドされると、前述したスライド機構３６（図２参照）のロアシートレール４８，５０に係合するアッパシートレール５２，５４がスライドしてロアシートレール４８，５０に設けられたスライドセンサ（図示せず）がオンになる。
【００７７】
そして、スライドセンサ（図示せず）がオンになると、上記Ｓ３０以降の処理が実行される。従って、本変形例１では、車両シート１０が前方にスライドされた時点で図１０に示す処理が実行されて荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを判別する。
【００７８】
このように、スライドセンサからの検出信号が出力された時点で上記判別処理が行われるため、チャイルドシート６０の装着が行われたときは、必ずチャイルドシート６０の有無を検知することができる。
【００７９】
図１２は第２実施例の変形例２のフローチャートである。
【００８０】
図１２に示されるように、Ｓ４４では、シートベルト１５のタングプレート６６がバックル６８に挿入されると、バックル６８に設けられたバックルスイッチ（図示せず）がオンになる。
【００８１】
そして、バックルスイッチ（図示せず）がオンの時は、上記Ｓ３０以降の処理が繰り返される。従って、本変形例２では、シートベルト１５のタングプレート６６がバックル６８に挿入された時点で図１０に示す処理が実行されて荷重センサ２４ａ〜２４ｄにより検出された各荷重Ｗ１〜Ｗ４の上昇率及び下降率に基づいて車両シート１０にチャイルドシート６０が装着されているのか、あるいは車両シート１０に乗員１３が着座しているのかを判別する。
【００８２】
このように、バックルスイッチからの検出信号が出力された時点で上記判別処理が行われるため、乗員１３が着座したとき、及びチャイルドシート６０の装着が行われたときは、必ずチャイルドシート６０の有無を検知することができる。尚、上記各実施例では、チャイルドシート６０の装着により車両シート１０の後部側に配置された荷重センサ２４ｂ，２４ｃのいずれか一方が他の荷重センサと異なる荷重変化となるものとして説明したが、チャイルドシート６０を車両シート１０に固定する際、シートベルト１５にかかる荷重変化によって荷重センサ２４ｂ，２４ｃのどちらか一方で検出された荷重変化が他の荷重センサと異なる現象に着目してチャイルドシート６０の有無及び乗員１３の有無を判別できるので、上記実施例の説明と荷重のかかり方が左右方向で逆になる場合にも本発明が適用できるのは、勿論である。
【００８３】
また、上記実施例では、４個の荷重センサ２４ａ〜２４ｄを車両シート１０の下部に配置した構成を一例として挙げたが、これに限らず、荷重センサを４個以上設けるようにしても良いし、あるいは荷重センサを４個以下としても良いのは勿論である。
【００８４】
また、上記実施例の説明においては、例えばＴｈ＝３３ｋｇやａ＝５０％等の具体的な数値を記載してあるが、これらの数値はあくまでも目安であって、これらの数値に限りものではないのは勿論である。
【００８６】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１記載の発明によれば、第１の判断手段で総荷重に基づいてチャイルドシートの有無を判別し、第２の判断手段でシートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重に基づいてチャイルドシートの必要がない乗員が着座しているか否かを判別し、第３の判断手段で荷重の変動率からチャイルドシートが装着されているか否かを判別するため、複数の荷重センサにより検出された各荷重の相対的な差異と荷重の変動率から車両シート上にチャイルドシートが装着されているのか、あるいは乗員が着座しているのかを正確に判別できる。
【００８７】
また、請求項２記載の発明によれば、シートベルトの締め付け力が作用する荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示すかどうかを監視することにより、例えば、チャイルドシートが装着された状態で車両シートを車両前側へスライドさせたときの荷重変化を検出し、チャイルドシートが装着されていることを正確に判別できる。
【００８８】
また、請求項３記載の発明によれば、スライドセンサにより車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、チャイルドシートが装着されているか否かを判断するため、チャイルドシートの装着を行ったときの荷重変化を検出してチャイルドシートが装着されているか否かを正確に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であるチャイルドシート検知装置を搭載する車両を助手席側の車両シート１０の車幅方向中央を通る垂直な平面で切断した際の縦断面図である。
【図２】本実施例のチャイルドシート検知装置を備える車両シート１０の分解斜視図である。
【図３】助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【図４】助手席の車両シート１０にチャイルドシートを装着した状態を右方からみた斜視図である。
【図５】チャイルドシート６０がシートベルト６４により強く固定された状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【図６】小柄な大人が車両シート１０に着座した状態での走行中の荷重変化を示すグラフである。
【図７】ＥＣＵ１２が実行する判別処理のフローチャートである。
【図８】チャイルドシート６０が装着された車両シート１０を前方へスライドさせたときの荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【図９】乗員１３が車両シート１０の外側前端にドスンと着座した場合の荷重センサ２４ａ〜２４ｄの荷重変化を示すグラフである。
【図１０】第２実施例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第２実施例の変形例１のフローチャートである。
【図１２】第２実施例の変形例２のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 車両シート
１２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１３ 乗員
１４ エアバッグモジュール
１５ シートベルト
２２ チャイルドシート検知装置
２４ａ〜２４ｄ 荷重センサ
２６ シートバック
２８ シートクッション
３６ スライド機構
４８，５０ ロアシートレール
５２，５４ アッパシートレール
５６ａ〜５６ｄ ブラケット
６０ チャイルドシート
６５ ロッキングクリップ
６６ タングプレート
６８ バックル
Claims (3)
- 車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、
前記荷重検知手段により検知された総荷重が所定の荷重以下の場合、前記車両シートに前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第１の判断手段と、
前記荷重検知手段により検出された総荷重が所定の荷重以上の場合、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以下であるとき、乗員が着座しているものと判断する第２の判断手段と、
前記シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサにより検出された荷重が前記総荷重の所定割合以上であるとき、前記一の荷重センサにより検出された荷重の一定時間に対する変動率が所定範囲内であれば、前記チャイルドシートが装着されているものと判断する第３の判断手段と、
を備えることを特徴とするチャイルドシート検知装置。 - 車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記判別手段は、前記車両シートに配置された複数の荷重センサのうち、シートベルトの締め付け力が作用する一の荷重センサが検出した荷重が他の荷重センサに比べて小さい値を示す場合に、前記チャイルドシートが装着されているものと判断することを特徴とするチャイルドシート検知装置。 - 車両シートの複数箇所に配置された各荷重センサからの検出信号により前記車両シートに作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
前記荷重検知手段により検知された各荷重の相対的な変化状態を監視し、各荷重の変化状態の差異から前記車両シートにチャイルドシートが装着されているのか、あるいは前記車両シートに乗員が着座しているのかを判別する判別手段とを有するチャイルドシート検知装置において、
前記車両シートに前後方向にスライドさせたことを検出するスライドセンサを備え、
前記判別手段は、前記スライドセンサにより前記車両シートが車両前方へスライド動作したことが検出されたとき、前記チャイルドシートが装着されているか否かを判断することを特徴とするチャイルドシート検知装置。
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