JP3911454B2 - 乗員判定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員判定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用シートの着座者を保護するためにエアバッグが備えられている場合において、その対象シートに着座者がいるか否かを検知するために、又は、エアバッグの膨出のためのガス発生量を着座者に応じて適正に調整するために、車両用シートには乗員判定装置が設けられている。
【０００３】
この種の車両用シートの乗員判定装置では、着座者の荷重を検出するためにシート下の４隅に荷重センサを設置し、それらの荷重センサが検出した検出荷重の合計値を着座者の体重とし、該シートに着座者がいるか否か、又は、シートに着座している者が大人かそれとも子供か判定するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用シート上の着座者の荷重検出では、シートベルトを装着した時に発生するシートベルトのテンションも着座者の荷重に含めて検出されてしまう。従って、例えばチャイルドシートが使用されている場合には、チャイルドシート及び該チャイルドシートに着座する子供の荷重に加えて、チャイルドシートを車両用シートに設置するシートベルトのテンションも着座者の荷重として検出されることとなる。また、同様に子供が着座する場合には、子供の荷重に加えて、シートベルトの装着に伴うテンションも着座者の荷重として各センサに検出されることとなる。
【０００５】
従って、上記のような場合には、シートベルトの装着に伴うテンションだけ荷重が増大することで、着座者が大人でないにも関わらず大人であると誤判定する可能性がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、乗員判定を正確に行うことができる乗員判定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、シート本体の荷重を検出する荷重センサと、該荷重センサの出力荷重値に基づいて検出荷重値を算出し、該検出荷重値によって乗員判定を行うコントローラとを備える乗員判定装置において、該検出荷重値が所定しきい値未満である場合に、チャイルドシートが前記シート本体に設置されているか、又は当該チャイルドシートに子供が着座していると判定する非大人判定が行われた後、シートベルトが装着された時点で前記非大人判定を固定すると、前記非大人判定を含む乗員判定は行わず、シートベルトの装着状態に変更があった場合に、前記検出荷重値に基づいて前記乗員判定を行うようにした。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記非大人判定が行われた後、シートベルトが装着されると、非大人か大人かを判定する乗員判定は行わず、シートベルトが非装着状態になった場合に、前記検出荷重値に基づいて前記乗員判定を再開するようにした。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、検出荷重値が所定しきい値未満である場合に、チャイルドシートが前記シート本体に設置されているか、又は当該チャイルドシートに子供が着座していると判定する非大人判定が行われた後、シートベルトが装着された時点で非大人判定が固定される。従って、例えばシート本体に子供が着座してシートベルトを装着した場合、シートベルトを装着した時点で非大人判定が固定される。そのため、シートベルトの締付けテンションによって検出荷重値が増加し、大人相当の値が検出されたとしても乗員判定装置は乗員判定を大人判定に切り替えない。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、非大人判定が行われた後、シートベルトが装着されると、非大人か大人かを判定する乗員判定は行わず、シートベルトが非装着状態になった場合に、検出荷重値に基づいて乗員判定が再開される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を適用した車両用シート体重検知装置を図１〜図５に従って説明する。
【００１１】
図１は車両用シート本体１の斜視図であり、図２は該シート本体１の側面図である。このシート本体１は、車両の助手席側に配置されるもので、図示しない車両フロアに固着された前後一対のブラケット３の上部に設置されている。ブラケット３の上部にはロアレール４が車両フロアに対して前後方向（図１においてＸ矢印方向）に支持固定されている。左右一対のロアレール４は断面Ｕ字状に形成され、その上方が開口しその開口部が前後方向に延びるスライド溝５を形成している。
【００１２】
各ロアレール４に形成されたスライド溝５には、左右一対のアッパレール６がスライド溝５に沿って前後方向に摺動可能にそれぞれ配設されている。図２に示すように、各アッパレール６には、左右一対の前側センサブラケット７及び後側センサブラケット８を介してロアアーム１１が所定の間隔をおいて連結され、該ロアアーム１１はシート本体１のシートクッション９及びシートバック１０を支持している。
【００１３】
シート本体１の片側側面（本実施形態では右側側面）にはシートベルト１２を連結するためのベルトアンカ１３が設けられており、該ベルトアンカ１３の内部にはシートベルトスイッチ１４（図４参照）が設けられている。このシートベルトスイッチ１４は、シートベルト１２の使用状況に応じ、装着時及び非装着時にそれぞれオン・オフするスイッチである。
【００１４】
図３（ａ）に示すように、前側センサブラケット７は上下両端部を上側締結部７ａ及び下側締結部７ｂとし、その上側及び下側締結部７ａ，７ｂ間を湾曲させて撓み部７ｃが形成されている。この前側センサブラケット７は、上側及び下側締結部７ａ，７ｂにおいてそれぞれロアアーム１１及びアッパレール６の前側部に連結されている。そして、右側及び左側の各前側センサブラケット７の撓み部７ｃには、それぞれフロント右側荷重センサ２１及びフロント左側荷重センサ２２が貼着されている。これらフロント右側荷重センサ２１及びフロント左側荷重センサ２２は、例えば歪みゲージなどの歪み検出素子を備えており、シートクッション９にかかる荷重に相対して撓み部７ｃが撓む撓み量を電気的に検出するようになっている。
【００１５】
図３（ｂ）に示すように、後側センサブラケット８は上下両端部を上側締結部８ａ及び下側締結部８ｂとし、その上側及び下側締結部８ａ，８ｂ間を湾曲させて撓み部８ｃが形成されている。この後側センサブラケット８は、上側及び下側締結部８ａ，８ｂにおいてそれぞれロアアーム１１及びアッパレール６の後側部に連結されている。そして、右側及び左側の各後側センサブラケット８の撓み部８ｃには、それぞれリヤ右側荷重センサ２３及びリヤ左側荷重センサ２４が貼着されている。これらリヤ右側荷重センサ２３及びリヤ左側荷重センサ２４は、フロント右側荷重センサ２１及びフロント左側荷重センサ２２と同様、例えば歪みゲージなどの歪み検出素子を備えており、シートクッション９にかかる荷重に相対して撓み部８ｃが撓む撓み量を電気的に検出するようになっている。
【００１６】
図４は車両用シートが備える乗員判定装置２０の電気的構成を示すブロック図である。この乗員判定装置２０は、荷重センサ２１〜２４と、コントローラ２５とを備えている。
【００１７】
コントローラ２５は、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）２６と、センサ信号入力回路２７と、出力回路２８及び入力回路２９を備えている。コントローラ２５は、出力回路２８を介してエアバッグコントローラ３０と接続されている。また、コントローラ２５は、前述したシートベルトスイッチ１４と接続されている。ＣＰＵ２６には、入力回路２９を介してシートベルトスイッチ１４に応じた信号（オン・オフ信号）が入力されている。
【００１８】
センサ信号入力回路２７は、フロント右側荷重センサ２１、フロント左側荷重センサ２２、リヤ右側荷重センサ２３及びリヤ左側荷重センサ２４にそれぞれ対応して設けられたアクティブフィルタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを有している。
【００１９】
各荷重センサ２１〜２４からの荷重信号は、これらアクティブフィルタ２７ａ〜２７ｄを介してＣＰＵ２６に入力されている。なお、これらアクティブフィルタ２７ａ〜２７ｄは、例えばコンデンサ及び抵抗からなる受動素子に増幅器などの能動素子を組み合わせた周知の低域通過型フィルタである。
【００２０】
従って、アクティブフィルタ２７ａ〜２７ｄは、荷重センサ２１〜２４からの荷重信号のうち、低域周波数の信号のみを通過させ、それ以外の信号は損失させる。
【００２１】
ちなみに、ＣＰＵ２６では、アクティブフィルタ２７ａ，２７ｂをそれぞれ通過したフロント右側荷重センサ２１及びフロント左側荷重センサ２２からの荷重信号に基づき各荷重センサごとの出力荷重値ＦＲ，ＦＬがそれぞれ演算されるようになっている。また、アクティブフィルタ２７ｃ，２７ｄを通過したリヤ右側荷重センサ２３及びリヤ左側荷重センサ２４からの荷重信号に基づき各荷重センサ２３，２４ごとの出力荷重値ＲＲ，ＲＬがそれぞれ演算されるようになっている。そして、これら出力荷重値ＦＲ〜ＲＬを合計することで検出荷重値Ｓが演算されるようになっている。
【００２２】
ＣＰＵ２６は、予め記憶された制御プログラム及び初期データ等に従って各種演算処理を実行し、その演算結果すなわち乗員判定結果を上記出力回路２８に出力する。そして、この演算結果が出力回路２８を介して、例えばエアバッグコントローラ３０に出力されることで、エアバッグ装置の作動が制御されている。
【００２３】
次に、本実施形態における乗員判定の処理について図５のフローチャートに基づき説明する。尚、この処理は所定時間ごとの定時割り込みにて繰り返し実行される。
【００２４】
処理がこのルーチンに移行するとステップ１０１において、ＣＰＵ２６は、センサ信号入力回路２７によりフィルタ処理された各センサの荷重信号を読み取る。そしてＣＰＵ２６は、センサ信号入力回路２７から読み取った各荷重信号から、予め記憶された制御プログラム及び初期データ等に従って出力荷重値ＦＲ〜ＲＬを算出しメモリに記憶するとともに、それらを合計して検出荷重値Ｓを算出しメモリに記憶する。
【００２５】
次に、ステップ１０２において、ＣＰＵ２６は、非大人判定フラグｆｌａｇの値が「１」であるかどうかを判断する。非大人判定フラグｆｌａｇは、値「０」または値「１」に設定されているもので、値「０」、「１」は、それぞれＣＰＵ２６が乗員判定を固定していない状態、乗員が大人ではない（非大人）と判定を固定する状態に対してそれぞれ設定される。
【００２６】
次に、ステップ１０３において、ＣＰＵ２６は乗員判定処理を行う。具体的には乗員判定処理はステップ１０１においてメモリに記憶された検出荷重値Ｓに基づいて行われており、ＣＰＵ２６は、該検出荷重値Ｓが予め設定された大人判定しきい値よりも大きいかどうかを判断する。
【００２７】
ＣＰＵ２６は、乗員判定処理において乗員重量が大人判定しきい値以上であると判断すると、処理をステップ１０４に移行し、乗員が大人であると判定する。そして、その判定をメモリに記憶し、その後の処理を一旦終了する。
【００２８】
一方、ＣＰＵ２６がステップ１０３において、メモリに記憶された検出荷重値Ｓが大人判定しきい値よりも小さいと判断すると、ＣＰＵ２６は処理をステップ１０５に移行する。
【００２９】
ステップ１０５において、ＣＰＵ２６は乗員が大人ではないと判定してメモリに記憶し処理をステップ１０６に移行する。
ステップ１０６において、ＣＰＵ２６は、シートベルトスイッチ１４のオン・オフに応じた入力回路２９からの信号を検出する。そして、検出された信号がオンで、且つ、前回のルーチンにおけるシートベルトスイッチ１４のオン・オフ信号がオフであるかどうかを判断する。即ち、ＣＰＵ２６は、前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在とのシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が非装着状態から装着状態に切り替わっているかどうかを判断する。なお、前回のルーチンにおけるシートベルトスイッチ１４のオン・オフ信号は、前回のルーチンの実行時にＣＰＵ２６に記憶されている。
【００３０】
前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在とのシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が非装着状態から装着状態に切り替わっていない場合、ＣＰＵ２６は、その後の処理を一旦終了する。
【００３１】
一方、ステップ１０６において、前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在とのシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が非装着状態から装着状態に切り替わっている場合、ＣＰＵ２６は、処理をステップ１０７に移行する。
【００３２】
ステップ１０７において、ＣＰＵ２６は、非大人判定フラグｆｌａｇの値を「０」から「１」に変更し一時メモリに記憶する。すなわち、検出荷重値Ｓが大人判定しきい値よりも小さい時にシートベルト１２が非装着状態から装着状態とされた際には乗員が大人ではない（非大人）とする判定が固定される。従って、例えばチャイルドシートをシート本体１に固定する場合にはシートベルト１２を装着したあとにシートベルト１２の締付け作業が行われるが、ＣＰＵ２６はシートベルト１２を装着した時点で乗員が非大人であるとの判定を固定している。そのためシートベルト１２の締付けテンションによって検出荷重値Ｓが増加してもＣＰＵ２６は乗員判定を大人判定に切り替えることがない。
【００３３】
ＣＰＵ２６は、ステップ１０７において非大人判定フラグｆｌａｇの値を「１」に設定するとその後の処理を一旦終了する。
ステップ１０２において、非大人判定フラグｆｌａｇの値が「１」である場合、ＣＰＵ２６は、処理をステップ１０８に移行し、シートベルトスイッチ１４のオン・オフに応じた入力回路２９からの信号を検出する。
【００３４】
ステップ１０８において、ＣＰＵ２６は、シートベルトスイッチ１４のオン・オフに応じた入力回路２９からの信号を検出する。そして、検出された信号がオフで、且つ、前回のルーチンにおけるシートベルトスイッチ１４のオン・オフ信号がオンであるかどうかを判断する。即ち、ＣＰＵ２６は、前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在とのシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が装着状態から非装着状態に切り替わっているかどうかを判断する。
【００３５】
前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在とのシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が装着状態から非装着状態に切り替わっていない場合、ＣＰＵ２６は、そのままその後の処理を一旦終了する。即ち、ＣＰＵ２６が乗員を大人ではない（非大人）と判定を固定している時は、シートベルト１２を一旦解除しない限りは検出荷重値Ｓによる乗員判定は行われない。
【００３６】
一方、ステップ１０８において、前回の乗員判定のルーチンの実行時と、現在のシートベルト１２の装着状態を比べて、シートベルト１２が装着状態から非装着状態に切り替わっている場合、ＣＰＵ２６は、処理をステップ１０９に移行する。
【００３７】
ステップ１０９において、ＣＰＵ２６は、非大人判定フラグｆｌａｇの値を「１」から「０」に変更し一時メモリに記憶する。そして、ＣＰＵ２６は、処理をステップ１０３に移行し、前述した態様で乗員の判定処理を行う。即ち、乗員の判定が非大人判定に固定されている時、シートベルト１２が非装着状態に切り替えられると、ＣＰＵ２６は再度検出荷重値Ｓに基づいて乗員の判定を行う。
【００３８】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）非大人判定がなされている時にシートベルト１２が装着されると、ＣＰＵ２６は乗員の判定を非大人判定に固定し、以後、シートベルト１２の装着が解除されるまで検出荷重値Ｓに基づいた乗員判定を行わない。即ち、非大人判定が固定された後は、例えばチャイルドシートをシート本体１に取着する際に行うシートベルト１２の締付けに伴うテンション等、シートベルト１２の装着後のテンションにより大人相当の検出荷重値Ｓが検出されたとしても非大人判定を維持することができる。
【００３９】
（２）シートベルト１２の装着が行われていない時、ＣＰＵ２６は、検出荷重値Ｓに基づいて乗員判定を行う。従って、シートベルト１２の締付けテンションが影響しない状態で乗員判定を行うことができ、乗員判定の精度を向上することができる。
【００４０】
（３）検出荷重値Ｓの検出は、所定時間ごとの定時割り込みにて繰り返し実行されている。従って、常にシート本体への荷重状況を検出することができ、乗員判定の精度を高く保つことができる。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、シート本体１の前部に左右一対のフロント右側荷重センサ２１及びフロント左側荷重センサ２２を、同後部に左右一対のリヤ右側荷重センサ２３及びリヤ左側荷重センサ２４を設けた。このようなセンサの数（４つ）及びその配置は一例であってその他の数とその配置を採用してもよい。
【００４２】
・前記実施形態において採用された前側及び後側センサブラケット７，８の形状は一例であり、シート重量（着座荷重）に応じて撓みが発生するのであればその形状は任意である。
【００４３】
・前記実施形態において採用された荷重センサ２１〜２４の取付位置（前側及び後側センサブラケット７，８）は一例であり、シート重量（着座荷重）が検出されるのであればその取付位置は任意である。
【００４４】
・前記実施形態においては、シートベルト１２の装着状態をベルトアンカ１３が備えたシートベルトスイッチ１４のオン・オフにて検出したが、例えばベルトテンションスイッチを設けた場合においてそのオン・オフにて検出するようにしてもよい。
【００４５】
次に、以上の実施形態から把握することができる技術的思想をその効果と共に以下に記載する。
（イ）前記コントローラは定期的に乗員重量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の乗員判定装置。この構成によれば、定期的に乗員重量を検出することにより常にシート本体の様子が検出される。
【００４６】
（ロ）前記シートベルトの装着状態は、該シートベルトを装着するベルトアンカによって検出されていることを特徴とする請求項１，２または上記（イ）のうちのいずれか一項に記載の乗員判定装置。この構成によれば、シートベルトの装着状態を確実に検出することができる。
【００４７】
（ハ）前記シートベルトの装着状態は、該シートベルトのテンションによって検出されていることを特徴とする請求項１または２に記載の乗員判定装置。この構成によれば、シートベルトの装着状態を確実に検出することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、乗員判定を正確に行うことができる乗員判定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用シートの斜視図。
【図２】車両用シートの側面図。
【図３】前側及び後側センサブラケットを示す正面図。
【図４】乗員判定装置の電気的構成を示すブロック図。
【図５】ＣＰＵの処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…シート本体、１２…シートベルト、２０…乗員判定装置、２１〜２４…荷重センサ、２５…コントローラ。

Claims (2)

1. シート本体の荷重を検出する荷重センサと、該荷重センサの出力荷重値に基づいて検出荷重値を算出し、該検出荷重値によって乗員判定を行うコントローラとを備える乗員判定装置において、
   該検出荷重値が所定しきい値未満である場合に、チャイルドシートが前記シート本体に設置されているか、又は当該チャイルドシートに子供が着座していると判定する非大人判定が行われた後、シートベルトが装着された時点で前記非大人判定を固定すると、前記非大人判定を含む乗員判定は行わず、シートベルトの装着状態に変更があった場合に、前記検出荷重値に基づいて前記乗員判定を行うことを特徴とする乗員判定装置。
2. 前記非大人判定が行われた後、シートベルトが装着されると、非大人か大人かを判定する乗員判定は行わず、シートベルトが非装着状態になった場合に、前記検出荷重値に基づいて前記乗員判定を再開することを特徴とする請求項１に記載の乗員判定装置。

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