JP2006010581A - Passenger detection device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用シートの荷重を検出し、検出された荷重データに基づいて前記車両用シート上の乗員の判別を行う車両の乗員検出装置に関する。 The present invention relates to a vehicle occupant detection device that detects a load on a vehicle seat and discriminates an occupant on the vehicle seat based on detected load data.
上記のような装置として、例えば、特許文献1には、荷重センサの車両シートへの組み付け後に判別しきい値の調整を行うことが可能な車両用乗員検知装置の技術が開示されている。これは、車両シート上の荷重を検出するための荷重センサからの荷重計測結果に基づいて車両乗員の状態を判別するための判別しきい値を記憶するしきい値記憶手段を少なくとも一つ備えて、このしきい値記憶手段の少なくとも一部が書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されているものである。そして、較正検査ツール等を用いて外部から通信によって不揮発性メモリの内容を書き換えることにより、容易且つ確実に判別しきい値の調整を行うというものである。その結果、荷重センサを車両シートへ取り付けた後や、荷重センサを組み付けた車両シートを車両へ組み付けた後等に判別しきい値の調整ができるようになっている。また、この判別しきい値が、車両乗員の種類を判別するための乗員判別しきい値や、車両シートの空席時荷重を示すゼロ点荷重しきい値であることが、開示されている。
また、特許文献2及び3には、荷重センサの出力した信号を測定し、乗員が座っていないと判断できる状況での信号出力をゼロ値として校正(較正)する技術が開示されている。
As a device as described above, for example,
しかし、特許文献1〜3に示された技術においては、荷重センサの出力値に対してコントローラが補正をかけるものである。具体的には、例えば、荷重センサの出力変域が、0〜100であったとし、荷重センサを取り付けた車両シートを車両に取り付けた後の空席状態で、荷重センサの値が20であったとすれば、特許文献1に記載の技術ではこれをゼロ点とみなすように、しきい値を補正する。そうすると、結果として、0〜100の出力変域は、20〜100となり、計測範囲が狭くなってしまう。
However, in the techniques disclosed in
この問題に対応するため、例えば、補正後でも100の出力変域を確保できるようにしておこうとすると、荷重センサ自身の出力を0〜120にするなどの方法を採ることができる。しかし、補正によって捨てられる部分にまで荷重センサの検出範囲を広げると、荷重センサの計測精度が悪くなる。即ち、例えば6V(ボルト)の出力電圧範囲を0〜100の出力変域とした場合には、出力電圧6mVに対して出力が1の変化となる。出力変域が0〜120の場合は、5mVに対して出力が1の変化となる。ノイズ等の混入を想定した場合などでは、出力電圧6mVの方が耐性が高くなる。近年の車両にはナビゲーションシステム、ETC(自動料金収受システム)の車室機、オーディオ機器などのノイズ発生源が多く存在している。従って、耐ノイズ性を多角的な観点より向上させることは、安定した車両システムを構築する上で不可欠なことであり、特許文献1〜3に記載の技術では、充分とはいえない。
In order to deal with this problem, for example, if an attempt is made to ensure 100 output regions even after correction, a method such as setting the output of the load sensor itself to 0 to 120 can be adopted. However, if the detection range of the load sensor is extended to a portion that is discarded by the correction, the measurement accuracy of the load sensor is deteriorated. That is, for example, when the output voltage range of 6 V (volts) is set to an output range of 0 to 100, the output changes by 1 with respect to the output voltage of 6 mV. When the output range is 0 to 120, the output changes 1 for 5 mV. In the case where noise or the like is assumed, the output voltage of 6 mV is more resistant. In recent vehicles, there are many noise sources such as navigation systems, ETC (automatic toll collection system) cabin units, and audio equipment. Therefore, improving noise resistance from various viewpoints is indispensable for building a stable vehicle system, and the techniques described in
本発明は上記課題に鑑みて、耐ノイズ性を損なうことなく、精度良く車両用シートの荷重を検出して車両用シート上の乗員を検出できる車両の乗員検出装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle occupant detection device that can accurately detect a load on a vehicle seat and detect an occupant on the vehicle seat without impairing noise resistance. .
この目的を達成するための本発明に係る車両の乗員検出装置の特徴構成は、車両用シートの荷重を検出する荷重検出装置と、この荷重検出装置から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置とを備えたものであって、前記荷重検出装置は、荷重を計測する計測部と、この計測部による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部とを備え、前記記憶部は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成される点にある。 The characteristic configuration of the vehicle occupant detection device according to the present invention for achieving this object includes a load detection device that detects the load on the vehicle seat, and occupant discrimination based on load data input from the load detection device. The load detection device includes a measurement unit that measures a load, and a storage unit that stores a measurement reference value that determines a reference for measurement by the measurement unit. The unit is configured to have rewritable and nonvolatile storage means.
この特徴構成によれば、例えば、制御装置で乗員の判別を行うために使用される判別しきい値を記憶する部分ではなく、車両用シートの荷重を検出して荷重データを制御装置へ入力する荷重検出装置に備えられた記憶部が、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成されている。この記憶部には、荷重検出装置の有する計測部、例えば荷重を測定する歪ゲージによる計測の基準を定める計測基準値が記憶されている。従って、制御装置に入力される荷重データが設計値、あるいは製品組み立て時などから乖離し、いわゆるズレが生じた場合、制御装置の中で荷重データや乗員の判別を行うしきい値などを補正する必要はなく、荷重データを生成する荷重検出装置の内部にある計測基準値を補正することで、このズレを改善することができる。
また、荷重検出装置側でズレを改善するために、制御装置側では入力された荷重データの全てを有効なデータとして用いることができる。従って、制御装置側で不本意に有効データ範囲を狭められてしまうことがない。また、荷重検出装置側からは、有効データ範囲が狭まることを見越して、本来は不要な部分も含めて荷重データを出力する必要がなくなる。従って、荷重検出装置は有効データの範囲に絞って荷重データを出力することができ、荷重データの精度を保つこともでき、ノイズ耐性も強化することができる。
According to this characteristic configuration, for example, the load of the vehicle seat is detected and the load data is input to the control device, not the part that stores the determination threshold value used for determining the occupant by the control device. A storage unit provided in the load detection device includes a rewritable and nonvolatile storage unit. The storage unit stores a measurement reference value that defines a measurement reference by a measurement unit included in the load detection device, for example, a strain gauge that measures a load. Therefore, if the load data input to the control device deviates from the design value or product assembly and so-called deviation occurs, the load data and the threshold value for determining the occupant are corrected in the control device. It is not necessary, and this deviation can be improved by correcting the measurement reference value inside the load detection device that generates load data.
Further, in order to improve the deviation on the load detection device side, all of the input load data can be used as effective data on the control device side. Therefore, the effective data range is not unintentionally narrowed on the control device side. Further, in view of the fact that the effective data range is narrowed from the load detection device side, it is not necessary to output load data including originally unnecessary portions. Therefore, the load detection device can output the load data in the range of the effective data, can maintain the accuracy of the load data, and can enhance the noise resistance.
さらに上記構成において、前記計測基準値が、前記車両用シート上に乗員が存在しない無荷重状態における前記荷重検出装置の出力を定める値である点を特徴とする。 Further, in the above configuration, the measurement reference value is a value that determines an output of the load detection device in a no-load state where no occupant is present on the vehicle seat.
この特徴構成によれば、車両用シート上に乗員が存在しない無荷重状態での荷重検出装置の出力、いわゆるゼロ点での出力を定める値を計測基準値としているので、特に調整用の錘等を車両用シートに載せるなどのことをすることなく、荷重データのズレを確認することができる。 According to this characteristic configuration, the measurement reference value is a value that determines the output of the load detection device in a no-load state in which no occupant is present on the vehicle seat, that is, the output at the so-called zero point. The deviation of the load data can be confirmed without having to put on the vehicle seat.
また、前記計測基準値が、前記計測部によって計測可能な荷重の内、前記制御装置へ伝達する必要のある範囲を定める値であるように構成しても良い。 Moreover, you may comprise so that the said measurement reference value may be a value which determines the range which needs to be transmitted to the said control apparatus among the load which can be measured by the said measurement part.
この構成によれば、例えば歪ゲージなどで構成される計測部によって計測可能な荷重の内、荷重検出装置から制御装置へ荷重データとして伝達する必要のある範囲を定める値を計測基準値としているので、荷重データのズレが確認された場合でも、その範囲、即ち、有効データ幅を維持した状態で計測基準値を更新することができる。その結果、制御装置でのズレの補正を見越して、本来は不要な部分も含めて荷重検出装置側から荷重データを出力する必要がなくなる。従って、荷重検出装置は有効データの範囲に絞って荷重データを出力することができ、荷重データの精度を保つこともできる。 According to this configuration, for example, a value that defines a range that needs to be transmitted as load data from the load detection device to the control device among the loads that can be measured by a measurement unit including a strain gauge or the like is used as the measurement reference value. Even when the deviation of the load data is confirmed, the measurement reference value can be updated while maintaining the range, that is, the effective data width. As a result, it is not necessary to output load data from the load detection device side including the unnecessary portion in anticipation of correction of deviation in the control device. Therefore, the load detection device can output the load data by limiting the range of the effective data, and can maintain the accuracy of the load data.
さらに上記構成において、前記制御装置からの指示によって、前記荷重検出装置が計測基準値更新処理を実行し、前記計測基準値を更新すると好ましい。 Furthermore, in the above configuration, it is preferable that the load detection device executes a measurement reference value update process and updates the measurement reference value in accordance with an instruction from the control device.
これによれば、前記制御装置からの指示によって、前記荷重検出装置が計測基準値更新処理を実行し、前記計測基準値を更新するので、例えば、検査機等を接続しなくても、ズレの補正を行うことができる。また、検査機を接続して、調整及び検査を行う場合においても、計測基準値更新命令や、計測基準値更新処理等の実行プログラムが、車両内の制御装置や荷重検出装置に記憶されているので、検査機は、その実行プログラムを起動するきっかけを与えればよいだけとなり、個別の車種に対応した検査機を用意する必要もなくなる。 According to this, since the load detection device executes the measurement reference value update process and updates the measurement reference value according to the instruction from the control device, for example, even without connecting an inspection machine or the like, Correction can be performed. In addition, even when an inspection machine is connected to perform adjustment and inspection, execution programs such as a measurement reference value update instruction and a measurement reference value update process are stored in the control device and the load detection device in the vehicle. Therefore, the inspection machine only needs to give an opportunity to start the execution program, and there is no need to prepare an inspection machine corresponding to each vehicle type.
〔システムの概要〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置の各部の配置を示す模式図、図2は、本発明の実施形態に係る車両の乗員検出装置のシステム構成を示すブロック図である。
[System Overview]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrangement of each part of a vehicle occupant detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the vehicle occupant detection device according to an embodiment of the present invention. .
図1に示すように本実施形態では、車両用シート20の下部に荷重検出装置としてのセンサ2が組み付けられており、車両用シート20に着座する乗員による荷重を計測するように構成されている。センサ2は車両用シート20のシートレール26上に、右側前方部と右側後方部と左側前方部と左側後方部との四箇所にそれぞれ、センサ21〜24として設けられている。センサ21〜24は、伝送線25を介して、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)1に接続されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a
本実施形態において、センサ2は歪ゲージを用いて構成されている。図2に示すように、センサ2は計測部としてのゲージ3と、信号処理部4とから構成されている。信号処理部4は、アナログ信号処理部12と、アナログ/デジタル変換部(以下、A/D変換部)13と、デジタル信号処理部14と、通信インターフェイス部(以下、通信I/F部)15と、これらを制御する信号処理制御部6と、信号処理部4内での処理に必要な情報やデータを記憶する記憶部5とを有している。
In the present embodiment, the
次に、センサ2の信号の流れについて説明する。ゲージ3は車両用シート20に掛かる重さによって生じる歪の大きさに比例したゲージ電圧を出力する(ゲージ出力電圧)。アナログ信号処理部12は、アンプなどを有して構成されており、入力されたゲージ出力電圧はここで増幅される。増幅された信号は、次にA/D変換部13でデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された信号は、デジタル信号処理部14で、必要に応じて信号を補正したり、通信仕様に整合するようにフォーマット(書式)を整えたりするなどのデジタル信号処理を施される。次に通信I/F部15で、通信誤りを判別するための符号を付加するなどの信号処理を施されて、ECU1へと出力される。尚、センサ2とECU1とは、双方向通信を行うため、通信I/F部15はECU1から入力される通信信号を受信して信号処理制御部6へ伝達する役割も担っている。尚、ECU1とセンサ2との間の双方向通信は、通信速度を変更可能に構成することもできる。
Next, the signal flow of the
信号処理制御部6は、上記信号処理部4の各部を制御している。例えば、アナログ信号処理部12が有するアンプの増幅率の設定や変更、A/D変換部13の上限及び下限基準電圧の設定や変更、デジタル信号処理部14への補正やフォーマット指定、通信I/F部15への発信指示等である。記憶部5は、不揮発性メモリなどを有して構成されており、信号処理制御部6の実行プログラムや、上記各信号処理で使用する増幅率や上限及び下限基準電圧などの値を記憶している。これら増幅率や上限及び下限基準電圧などは後述するように計測基準値として機能する。記憶部5は、単一の不揮発性メモリを用いて構成する必要はなく、例えば実行プログラムは書換えのできないROMに記憶し、デジタル信号処理に用いるワークエリアは揮発性のRAMに設け、増幅率や上限下限電圧などの値は書換え可能なフラッシュメモリに記憶するなどとしても良い。
The signal processing control unit 6 controls each unit of the signal processing unit 4. For example, setting or changing the amplification factor of the amplifier included in the analog
続いて、ECU1について説明する。ECU1では通信I/F部7を介して、センサ2から出力される荷重データを受け取る。上述したように通信I/F部7は、センサ2の通信I/F部15を介して信号処理制御部6へ制御指令などを発信する役割も担っている。本実施形態では、センサ2としてセンサ21〜24の四つのセンサを有しているので、ECU1は、四つの荷重データを受け取る。ECU1は、受け取った荷重データに対して演算部10で、加算や偏り補正などの演算を施して総荷重データを算出する。判断部11では、この総荷重データより、車両用シート20上の乗員状態を検出する。ここで、乗員状態の検出とは、例えば空席状態であることや、大人が着座している状態であることや、子供が着座している状態であること等である。
Next, the
判断部11での検出結果は、通信I/F部7を介して、車両内の他の制御装置へと伝達される。車両内の他の制御装置とは、例えば、シートベルトの巻き取り装置や、エアバッグを制御するECU等である。本実施形態では図2に示すように、エアバッグECU30に検出された車両用シート20上の乗員状態を伝達している。エアバッグECU30では、衝突時にこの検出結果に基づいて、例えば空席状態であればエアバッグを膨張させない、大人であれば最大限にエアバッグを膨張させる、子供であればエアバッグの膨張を抑制あるいは停止する等の制御を行う。
The detection result in the
尚、ECU1は、通信I/F部7を介して、検査機40にも接続可能なように構成されている。検査機40は、例えば販売店や修理工場等において、ECU1に接続され、センサ2の検査や校正(調整)を行うための装置である。この検査や校正を実行するプログラムは検査機40に搭載している必要はなく、ECU1やセンサ2自身の持つ記憶手段に格納されていればよい。検査機40は、ECU1やセンサ2が有するプログラムを実行するように起動指示を与えたり、検査結果の表示や記録をしたりする等を行うようにしていてもよい。
The
以上説明したように本実施形態に係る車両の乗員検出装置は、車両用シート20の荷重を検出する荷重検出装置としてのセンサ2と、このセンサ2から入力される荷重データに基づいて乗員の判別を行う制御装置としてのECU1とを備えたものであり、センサ2は、荷重を計測する計測部としてのゲージ3と、このゲージ3による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部5とを備えており、この記憶部5は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成されている。
As described above, the vehicle occupant detection device according to the present embodiment is configured to determine the occupant based on the
〔システムの標準動作〕
続いて上記のように構成された車両の乗員検出装置の動作概要について説明する。まず、ECU1の標準動作について説明する。図3は、図2のECUの標準動作を説明するフローチャートである。ECU1は、一定時間ごと(処理#10)にセンサ2に対して、荷重情報(荷重データ)の取得を要求する(処理#20)。センサ2(各センサ21〜24)から荷重情報を取得すると(処理#60)、演算部10で荷重演算を行い(処理#70)、車両用シート20上の乗員の判定を行う(処理#80)。
[Standard operation of the system]
Next, an outline of the operation of the vehicle occupant detection device configured as described above will be described. First, the standard operation of the
次にセンサ2の標準動作について説明する。図4は、図2のセンサの標準動作を説明するフローチャートである。センサ2は、ECU1のセンサ荷重情報要求(図3の処理#20参照)を受けて、センサ荷重情報要求があるか否かを判断する(処理#30)。要求が無かった場合は、処理を終了し、要求があるまでこの処理#30を繰り返す。尚、勿論、ECU1からのセンサ荷重情報要求を割り込みとして受け取るような制御を行っていても良い。処理#30でセンサ荷重情報要求があった場合は、信号処理部4に対してゲージ3の出力の増幅などの信号処理を起動し(処理#40)、センサ2の通信I/F部15を介してセンサ荷重情報を出力する(処理#50)。尚、ここでは都度、信号処理部4による信号処理を駆動するとして説明したが、これは説明を容易にするためのもので、勿論、定常的に電子回路を動作させておき、処理#40では、その時点での最新の信号を取り出すように構成していても良い。このようにして、センサ2から出力されたセンサ荷重情報が、ECU1に取得される(図3の処理#60参照)。
Next, the standard operation of the
〔計測基準値の変更〕
以上、本実施形態の概要、及び標準的な動作について説明したが、以下に、計測基準値を変更する構成、及び動作について図面に基づいて説明する。図5は、図2のECUによる計測基準変更動作を説明するフローチャート、図6は、図2のセンサの計測基準変更動作を説明するフローチャートである。ここでは、計測基準値を、車両用シート20の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ2の出力を定める値とする。そして、計測基準値の変更として、車両用シート20の上に乗員が着座していない、いわゆる空席時の0(ゼロ)点基準を調整する例を用いて説明する。
[Change of measurement standard value]
The outline and the standard operation of the present embodiment have been described above. Hereinafter, the configuration and operation for changing the measurement reference value will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart for explaining the measurement reference changing operation by the ECU of FIG. 2, and FIG. 6 is a flowchart for explaining the measurement reference changing operation of the sensor of FIG. Here, the measurement reference value is a value that determines the output of the
図5に示すように、ECU1は0点基準を調整する要求、0点リセット要求の有無を確認する(処理#1)。この0点リセット要求は、例えば、車両の検査時などに、ECU1に接続された検査機40から入力される。または、ECU1が自己診断プログラム等を実行し、その結果によって0点リセット要求を発動するようにしていてもよい。この自己診断プログラムは、例えば、車両が停車し、乗員が下車して施錠されたこと等、車両内の他のシステムとの協働により、対象とする車両用シート20の上が無荷重であることを認識して行うことができる。本実施形態では、説明を容易にするために、検査機40から0点リセット要求が入力され、この要求に基づいて、制御装置としてのECU1や荷重検出装置としてのセンサ2が計測基準値の更新処理を実行するものとして、以下に動作を説明する。
As shown in FIG. 5, the
処理#1において0点リセット要求が無かった場合、ECU1は通常どおりの標準動作を行う。即ち、図3で説明した動作と同様に処理#20、#60、#70、#80を順次実行し、車両用シート20上の乗員の判定を行う。尚、本動作を検査用としてのみ行う場合には、図5に示すように、一定時間の経過を確認することなく(処理#10を省略して)車両用シート20上の乗員の判定を行うようにしても良い。処理#1で0点リセット要求が確認された場合には、各センサ21〜25に対して、0点とのズレを調整するように命令を発する(処理#5)。
When there is no zero point reset request in the
続いて、各センサ21〜25(以下、センサ2で代表する)の動作について説明する。図6に示すように、初めにセンサ荷重情報要求の有無を確認する(処理#30)。センサ荷重情報要求があった場合、センサ2は通常どおり標準動作を行う。即ち、図4に基づいて説明した処理#40、#50を順次実行する。センサ荷重情報要求が無かった場合は、ECU1からのズレ調整命令の有無を確認する(処理#35)。ズレ調整命令があった場合には、現状のゲージ3の出力位置をセンサ2の出力基準位置に設定する(処理#36)。本動作は、0点調整のために行われるものであり、このとき、車両用シート20は空席状態である。従って、この時点でのゲージ3の出力をセンサ2の0点の出力基準位置に設定することによって、0点調整が実現できるのである。このように、制御装置としてのECU1からの指示によって、荷重検出装置としてのセンサ2が計測基準値更新処理を実行し、計測基準値を更新する。
Subsequently, the operation of each of the
〔計測基準値変更の例1〕
上記、計測基準値の変更を行う具体的な例を下記に説明する。図7は、図2のゲージからA/D変換部までの信号処理を説明するブロック図であり、図8は、図7のA/D変換部によるA/D変換を説明する図である。
[Example of measurement reference value change 1]
A specific example in which the measurement reference value is changed will be described below. FIG. 7 is a block diagram illustrating signal processing from the gauge of FIG. 2 to the A / D converter, and FIG. 8 is a diagram illustrating A / D conversion by the A / D converter of FIG.
ゲージ3の出力は、そのままの状態でA/D変換部13などに入力するには充分ではない大きさである。本実施形態においては、図7に示すように、ゲージ3の出力は、アナログ信号処理部12に設けられたアンプ(増幅回路)12aを用いて増幅され、その出力がA/D変換部13へ入力されて、A/Dコンバータ13aなどによってアナログ/デジタル変換(以下、A/D変換)されている。A/Dコンバータ13aは、A/D変換の対象である入力アナログ電圧の上限基準電圧(refH)と、下限基準電圧(refL)との間の電圧を所定の分解能によって、デジタル変換している。
The output of the
図8に示すように、上限基準電圧及び下限基準電圧が、それぞれ1V及び3Vに設定されていて、A/Dコンバータ13aが6ビットの分解能を有していたとすると、リニアに変化する増幅後のゲージ3の出力電圧が1Vの時、デジタル値として0(ゼロ)となり、3Vの時、デジタル値として63となる。1ビット当たりの分解能は31.25mVである。ここで、上記計測基準値の変更命令があった時(図6の処理#35)の、デジタル値が、16であったとすると、車両用シート20が空席状態の時の増幅後のゲージ3の出力電圧は1.5Vである。従って、A/Dコンバータ13aの上限基準電圧3Vまでの電圧幅は1.5Vとなるので、分解能31.25mVでは、48までのデジタル値しか得られないこととなる。
As shown in FIG. 8, if the upper and lower reference voltages are set to 1V and 3V, respectively, and the A /
そこで、A/Dコンバータ13aの下限基準電圧を、シート20が空席状態の時の増幅後のゲージ3の出力電圧である1.5Vに変更すると共に、上限基準電圧を変更後の下限基準電圧に入力幅2Vを加えた3.5Vに変更する。そして、記憶部5に格納されていたA/Dコンバータ13aの上限及び下限基準電圧を、新しい上限及び下限基準電圧に変更して記憶する。A/Dコンバータ13aの上限及び下限基準電圧は、記憶部5に記憶された値に基づいて不図示の電圧発生回路等によって生成され、A/Dコンバータ13aに入力される。その結果、分解能を維持したまま、即ちゲージ3による荷重の計測制度を保ったままで車両用シート20が空席時の状態を調整できる。
Therefore, the lower limit reference voltage of the A /
計測基準値は、車両用シート20の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ2の出力を定める値であるので、上記説明した実施形態では、下限基準電圧(refL)がこれに相当する。また、下限基準電圧の変更に伴って、上限基準電圧(refH)も変更しているので、これら両基準電圧は共に計測基準値に相当する。
Since the measurement reference value is a value that determines the output of the
また、計測基準値は、計測部としてのゲージ3によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのECU1へ伝達する必要のある範囲を定める値としてもよく、上記説明した実施形態においては、上限基準電圧及び下限基準電圧によって、ECU1へ伝達する必要のある範囲を定めているので、これら両基準電圧は計測基準値に相当するものである。即ち、図8に示すように、ECU1へ伝達すべき荷重データの有効データ幅は、調整の前後で共にWであるように設定されている。
Further, the measurement reference value may be a value that defines a range that needs to be transmitted to the
また、例えば下限基準電圧を1Vとし、上限基準電圧を4Vにする等、A/Dコンバータ13aによって変換される入力電圧範囲を広くすれば、ECU1へ伝達すべき荷重データの有効データ幅を広げることができる。デジタル変換された値の最大値は63のままであるので、分解能は悪くなるが、広い範囲の荷重(この例の場合は、1.5倍)を有効荷重データの中に入れることができる。逆に下限基準電圧を1Vとし、上限基準電圧を2Vにする等、A/Dコンバータ13aによって変換される入力電圧範囲を狭くすれば、ECU1へ伝達すべき荷重データの有効データ幅を狭めることができる。デジタル変換された値の最大値は63のままであるので、分解能は上がり、狭い範囲の荷重(この例の場合は、1/2倍)しか有効荷重データとできなくなるが、精度は良くなる。このように、計測基準値によって、計測部としてのゲージ3によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのECU1へ伝達する必要のある範囲を定めることができる。
Further, if the input voltage range converted by the A /
〔計測基準値変更の例2〕
計測基準値の変更を行う別の具体例を下記に説明する。図9は、図7のアナログ信号処理部でのゲージ出力の信号処理を説明する図であり、図10は、図9に示す信号処理の他の例を説明する図である。
[Example 2 of changing measurement reference value]
Another specific example for changing the measurement reference value will be described below. 9 is a diagram for explaining the signal processing of the gauge output in the analog signal processing unit of FIG. 7, and FIG. 10 is a diagram for explaining another example of the signal processing shown in FIG.
図9(b)に示すようにゲージ3の出力は、そのままの状態で使用するには低い電圧である。例えば最初の調整直後や設計上の値(以下、初期値)としては、車両用シート20が空席である無荷重状態である荷重W0の時、0.1Vであり、ECU1へ伝達すべき荷重データの有効データの最大の荷重W1の時、0.3Vである。この荷重W0とW1との幅が、ECU1へ伝達すべき荷重データの有効データ幅である。ゲージ3の出力は、図9(a)に示すアナログ信号処理部12のアンプ12aによって、ゲイン抵抗12b、12cで決定される増幅率(ゲイン)に基づいて、本例の場合約10倍に増幅される。この増幅の基準となる仮想グラウンドVGの初期値は、グラウンド(=0V)であり、A/D変換部13への入力は、有効データ幅Wにおいて、1Vから3Vとなる。そして、この増幅後のゲージ出力電圧がA/D変換され、デジタルデータとしてECU1へ伝達される。
As shown in FIG. 9B, the output of the
ここで、ゲージ3の出力電圧にズレが生じて、無荷重状態である荷重W0の時に0.15Vになり、上記と同様に仮想グラウンドVGの初期値である0Vを基準として、10倍のゲインで増幅された場合には、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Wは、1.5Vから3.5Vの間となる。その結果、図9(c)に示すように、A/Dコンバータ13aの上限基準電圧及び下限基準電圧と、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Wとが不整合となる。
Here, a deviation occurs in the output voltage of the
そこで、本実施形態においては、図9(a)に示すアナログ信号処理部12のアンプ12aの仮想グラウンドVGの値を、計測基準値として設定可能に構成している。増幅の基準となる、仮想グラウンドVGを、初期状態あるいは直近の調整時の無荷重状態である荷重W0の時のゲージ3の出力電圧と、現在の荷重W0の時のゲージ3の出力電圧との差分に基づく値に変更する。本例においては、上述したように、0.1Vと0.15Vとであるので、その差分は0.05Vである。そこで、アンプ12aの仮想グラウンドVGの値を0.05Vと設定する。このようにすることで、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Wは、1Vから3Vとなり、A/Dコンバータ13aの上限基準電圧及び下限基準電圧と、増幅後のゲージ出力電圧の有効データ幅Wとが整合される。
Therefore, in the present embodiment, the value of the virtual ground VG of the
計測基準値は、車両用シート20の上に乗員が存在しない無荷重状態における荷重検出装置としてのセンサ2の出力を定める値であるので、本具体例においては、アンプ12aの仮想グラウンドVGの値がこれに相当する。
Since the measurement reference value is a value that determines the output of the
さらに、図10(a)に示すようにゲイン抵抗12b及び12cを可変として、ゲイン抵抗12b及び12cで決定する増幅率を計測基準値とすることもできる。図10(b)に示す波形Aは、図9(c)に示した波形例の内、ズレのない波形例と同様の波形で、ズレの生じていないゲージ3の出力電圧を、アンプ12aの仮想グラウンドVGの値を0Vとして約10倍に増幅した場合のものである。従って、出力荷重W0とW1との間が有効データ幅Wとなるように、増幅後のゲージ出力電圧を得ている。波形Bは、同じくズレの生じていないゲージ3の出力電圧を、約20倍の増幅率で増幅したものであり、波形Cは、約5倍の増幅率で増幅したものである。波形AからCの全てが、増幅後の電圧が1Vの時に無荷重状態である荷重W0となるようにしている。
Furthermore, as shown in FIG. 10A, the
波形Bでは、波形Aの有効データ幅Wのほぼ中央に位置する荷重W2の時点でA/Dコンバータ13aの上限基準電圧である3Vに達している。反対に、波形Cでは、波形Aの有効データ幅Wの最大荷重W1の時点においては、まだA/Dコンバータ13aの上限基準電圧である3Vには達せず、荷重W1の2倍の荷重W3の時点で、上限基準電圧である3Vに達する。このように、アナログ信号処理部12の増幅率を可変とすることにより、ECU1へ伝達する必要のある荷重の範囲を定めることができる。即ち、アナログ信号処理部12の増幅率は、計測部としてのゲージ3によって計測可能な荷重の内、制御装置としてのECU1へ伝達する必要のある範囲を定める値である計測基準値に相当するものである。図10において説明した例では、波形B及び波形Cを得るに際して、アンプ12aの仮想グラウンドVGの値を適宜設定する必要があり、この場合、仮想グラウンドVGの値も計測基準値に相当するものとなる。アナログ信号処理部12で用いられる増幅率や仮想グラウンドVG等の値は、記憶部5に記憶され、上記説明したように適宜更新される。
In the waveform B, it reaches 3V that is the upper limit reference voltage of the A /
尚、上記の例においては、アンプ12aの仮想グラウンドVGの値の初期値をグラウンド=0Vとして説明した。そうすると、例えば、上記波形Bを得る場合の仮想グラウンドVGの値は0.05Vとなり、波形Cを得るための仮想グラウンドVGの値はマイナス0.1Vとなり、マイナス電源が必要となるなど、煩雑とも考えられる。しかし、これは説明を容易にするために用いた一例に過ぎず、問題はない。例えば、ゲージ3の出力電圧に一律に一定電圧を加えるクランプ回路をアナログ信号処理部12に設け、一律に加えられた一定電圧(クランプ電圧)を仮想グラウンドVGの初期値としておけば、クランプ電圧とグラウンドとの間にはプラスの電位を有する区間が存在するので、マイナス電源が必要となることもない。
In the above example, the initial value of the virtual ground VG value of the
また、実施形態の説明においては、荷重検出装置としてセンサ2にA/D変換部13を有し、制御装置としてのECU1へ荷重データを出力する際にデジタルデータを用いたが、アナログデータでECU1へ荷重データを出力してもよい。計測基準値変更の例2において説明したように、アナログ信号処理部12において用いられる値を計測基準値として構成した場合には、アナログデータでECU1へ荷重データを出力するように構成しても、本発明を適用可能である。
In the description of the embodiment, the
以上、説明したように本発明によって、耐ノイズ性を損なうことなく、精度良く車両用シートの荷重を検出して車両用シート上の乗員を検出できる車両の乗員検出装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vehicle occupant detection device that can detect a load on a vehicle seat with high accuracy and detect an occupant on the vehicle seat without impairing noise resistance.
1 ECU
2 センサ
3 ゲージ
5 記憶部
1 ECU
2
Claims (4)
前記荷重検出装置は、荷重を計測する計測部と、この計測部による計測の基準を定める計測基準値を記憶する記憶部とを備え、
前記記憶部は、書き換え可能且つ不揮発性の記憶手段を有して構成される車両の乗員検出装置。 A vehicle occupant detection device including a load detection device that detects a load of a vehicle seat and a control device that determines an occupant based on load data input from the load detection device,
The load detection device includes a measurement unit that measures a load, and a storage unit that stores a measurement reference value that determines a measurement reference by the measurement unit,
The storage unit is a vehicle occupant detection device configured to include rewritable and nonvolatile storage means.
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