CN105599723B - 乘员检测装置以及座椅安全带异常判断装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种乘员检测装置以及座椅安全带异常判断装置，其目的在于，准确地实施座椅安全带是否已被佩戴在车辆行驶中的车辆乘员上的判断，或者在车辆行驶中迅速地对座椅安全带的异常有无进行判断。本发明提供一种乘员检测装置，其被搭载于车辆上，所述车辆具有被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的能够伸缩的座椅安全带、与对座椅安全带进行收卷的电机，所述乘员检测装置具备：反电动势辨别单元，其对在电机中是否产生了反电动势进行辨别；乘员辨别单元，其根据车辆行驶中由反电动势辨别单元获得的辨别结果来对座椅安全带是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上进行辨别。
Description
技术领域
本发明涉及一种在对座椅安全带是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上进行辨别这一方面较为适当的乘员检测装置，以及在对座椅安全带的异常状态的有无进行判断这一方面较为适当的座椅安全带异常判断装置。
背景技术
一直以来，已知一种对座椅安全带是否已被佩戴进行辨别，并且对座椅安全带的异常状态的有无进行判断的装置(例如，参照专利文献1)。该装置具备对座椅安全带的扣环是否被解开进行辨别的扣环连接检测机构。该装置在扣环连接检测机构辨别为扣环处于被解开的非连接状态的情况下，判断为座椅安全带未被佩戴，相反，在扣环连接检测机构辨别为扣环处于被插入的连接状态的情况下，则判断为座椅安全带已被佩戴。
此外，上述的装置还具备对座椅安全带进行收卷的电机、和对是否实施了座椅安全带的抽出进行辨别的运算部。运算部在检测到电机中产生了反电动势的情况下辨别为实施了座椅安全带的抽出。而且，该装置在通过运算部而辨别为实施了座椅安全带的抽出之后，在经过预定时间后使用扣环连接检测机构而判断为座椅安全带未被佩戴的情况下，判断为座椅安全带处于异常状态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-247358号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述的专利文献1所记载的装置中，座椅安全带是否被佩戴的判断是根据扣环的拆装与否而实施的。因此，在所涉及的装置中，会发生如下状况，即，尽管车辆乘员落座于车辆座椅中而实际上座椅安全带未被佩戴，但是仅通过将座椅安全带的扣环插入，也会判断为座椅安全带已被佩戴。因此，不易准确地判断出座椅安全带是否切实地佩戴于落座于车辆座椅中的车辆乘员上。
此外，在上述的专利文献1中所记载的装置为，着眼于从车辆乘员在乘车时等将座椅安全带抽出起、至该座椅安全带被佩戴(即，实施扣环安装)为止的期间，来对座椅安全带的异常有无进行判断的装置。因此，所涉及的装置并非根据座椅安全带的抽出来对座椅安全带是否已被佩戴实施辨别的装置，此外，也并非对车辆行驶中座椅安全带是否已被佩戴进行辨别的装置，并且，更不是对车辆行驶中座椅安全带的异常有无进行判断的装置。
本发明是鉴于上述要点而完成的，其目的在于，提供一种能够准确地对车辆行驶中座椅安全带是否已被佩戴在车辆乘员上进行判断的乘员检测装置、以及能够在车辆行驶中迅速地对座椅安全带的异常的有无进行判断的座椅安全带异常判断装置。
用于解决课题的方法
在本发明的一个方式中，提供一种乘员检测装置，其被搭载于车辆上，所述车辆具有被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的能够伸缩的座椅安全带、与对所述座椅安全带进行收卷的电机，所述乘员检测装置具备：反电动势辨别单元，其对所述电机中是否产生了反电动势进行辨别；乘员辨别单元，其根据车辆行驶中由所述反电动势辨别单元获得的辨别结果，来辨别所述座椅安全带是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上。
此外，在本发明的一个方式中，提供一种乘员检测装置，其被搭载于车辆上，所述车辆具有被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的能够伸缩的座椅安全带，所述乘员检测装置具备：牵拉辨别单元，其对所述座椅安全带是否具有被牵拉的状况进行辨别；乘员辨别单元，其根据车辆行驶中由所述牵拉辨别单元获得的辨别结果，来对所述座椅安全带是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上进行辨别。
并且，在本发明的一个方式中，提供一种座椅安全带异常判断装置，其具备：上述的乘员检测装置；连结判断单元，其根据被设置于所述座椅安全带的扣环上的扣环开关的状态，来对所述扣环与所述座椅安全带的舌板的连结是否已被实施进行判断；座椅安全带状态判断单元，其根据由所述乘员辨别单元获得的辨别结果与由所述连结辨别单元获得的辨别结果，来对所述座椅安全带的异常状态的有无进行判断。
根据本发明，能够准确地实施座椅安全带是否佩戴于车辆行驶中的车辆乘员上的判断。此外，能够在车辆行驶中迅速地对座椅安全带的异常有无进行判断。
附图说明
图1为构成作为本发明的一个实施例的乘员检测装置以及座椅安全带异常判断装置的系统的结构图。
图2为表示搭载了本实施例的系统的车辆所具有的座椅安全带的外观图。
图3为本实施例的系统中所执行的控制程序的一个示例的流程图。
图4为表示本实施例的座椅安全带异常判断装置中所使用的判断矩阵的图。
具体实施方式
以下，使用附图来对本发明所涉及的乘员检测装置以及座椅安全带异常判断装置的具体的实施方式进行说明。
图1为表示作为本发明的一个实施例的、包括乘员检测装置10以及座椅安全带异常判断装置12的系统14的结构图。此外，图2表示搭载了本实施例的系统14的车辆所具有的座椅安全带16的外观图。
本实施例的系统14为被搭载于车辆上的系统。系统14具备乘员检测装置10以及座椅安全带异常判断装置12。乘员检测装置10为，对座椅安全带是否佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上进行辨别的装置。此外，座椅安全带异常判断装置12为，对佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的座椅安全带的异常状态的有无进行判断的装置。
搭载了系统14的车辆具有座椅安全带16。座椅安全带16为，通过被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上从而对车辆乘员进行约束的部件。座椅安全带16以能够抽出且收卷、即能够伸缩的方式而构成。座椅安全带16由座椅安全带的织带部分18、舌板20、扣环22形成。
座椅安全带的织带部分18为，对落座于车辆座椅中的车辆乘员进行约束时的、与其身体接触的带状的部件。舌板20为，安装于座椅安全带的织带部分18的顶端处的T字型的板部件。此外，扣环22为，被固定于车辆座椅侧、且具有能够供舌板20的顶端插入的安装孔的部件，且为舌板20能够进行拆装的部件。当舌板20被连结于扣环22上时，落座于车辆座椅中的车辆乘员能够通过座椅安全带16的佩戴而被约束。此外，当舌板20与扣环22的连结解除时，则该车辆乘员的座椅安全带16对于该车辆乘员的佩戴将被解除，从而使该车辆乘员的约束被解除。
此外，车辆还具备座椅安全带卷起机构24。座椅安全带卷起机构24为对抽出的座椅安全带16(具体而言为，附带有舌板20的座椅安全带的织带部分18)进行收卷的机构。座椅安全带卷起机构24例如通过在座椅安全带16的舌板被连结于扣环22上时、或即将发生车辆碰撞前等的时刻进行动作，从而对座椅安全带16进行收卷并使该座椅安全带16张紧。
车辆还具备直流电机26。直流电机26与上述的座椅安全带卷起机构24相连接。直流电机26为通过带电旋转而产生动力的电动机，座椅安全带卷起机构24产生对座椅安全带16进行收卷时的动力。座椅安全带卷起机构24能够使用由直流电机26的旋转而产生的动力来对座椅安全带16进行收卷。
系统14具备电子控制单元(以下，称之为ECU)30。ECU30以微型计算机为主体而构成。ECU30具有实施直流电机26的控制的电机控制部32。在电机控制部32上连接有驱动电路34。电机控制部32在如上述那样的预定的时刻，以使直流电机26旋转的方式而对驱动电路34实施指令。驱动电路34为使直流电机26旋转的电路。驱动电路34依据来自电机控制部32的指令而使直流电机26旋转。直流电机26依据驱动电路34的动作而被旋转驱动。
在直流电机26上连接有工作监视电路36。工作监视电路36为对直流电机26的工作状态进行监视的电路，且尤其能够对直流电机26中产生的反电动势进行监视。直流电机26为在座椅安全带16被牵拉而抽出时产生反电动势的电机。
系统14的ECU30还具有反电动势检测部40、以及乘员辨别部42。反电动势检测部40与上述的工作监视电路36相连接。工作监视电路36将包括反电动势的大小在内的表示直流电机26的工作状态的信息向反电动势检测部40进行供给。反电动势检测部40根据从工作监视电路36所供给的信息来对在直流电机26中所产生的反电动势的大小进行检测，并且对该检测到的反电动势是否满足预定的条件进行辨别。
在反电动势检测部40上连接有乘员辨别部42。反电动势检测部40将表示关于直流电机26的反电动势的检测结果的信息向乘员辨别部42进行供给。在乘员辨别部42上还连接有对本车辆的行驶信息进行检测的传感器或电子控制单元(以下，称之为传感器等部件)44。传感器等部件44将作为本车辆的行驶信息的例如表示本车辆的动力开关的接通、点火开关的接通、发动机转速在预定转速以上、车速在预定车速以上等的信息向乘员辨别部42进行供给。乘员辨别部42如在后文中详细叙述的那样，根据从反电动势检测部40供给的信息以及从传感器等44供给的信息来对座椅安全带16是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上进行辨别。
ECU30还具有连结辨别部46。在连结辨别部46上连接有扣环开关48。扣环开关48为，被设置于扣环22上的例如感压式等的接触型或使用了霍尔传感器的磁力式等的非接触型的开关。扣环开关48在将舌板20的顶端插入扣环22的安装孔中从而实施扣环22与舌板20的连结的情况下接通，此外，在扣环22与舌板20的连结被解除了的情况下断开。连结辨别部46根据扣环开关48的接通断开状态，来对扣环22与舌板20的连结是否已被实施进行辨别。
另外，扣环开关48也可以为如下的开关，即，例如在车辆为怠速停止的车辆的情况下，如果该扣环开关48在怠速停止中断开则实施禁止该怠速停止并使发动机再启动的处理中所使用的开关。
ECU30还具有异常有无判断部50。在异常有无判断部50上连接有上述的乘员辨别部42以及上述的连结辨别部46。表示乘员辨别部42的辨别结果的信息以及表示连结辨别部46的辨别结果的信息均向异常有无判断部50进行供给。异常有无判断部50如后文中详细叙述的那样，根据乘员辨别部42的辨别结果以及连结辨别部46的辨别结果来对座椅安全带16的异常状态的有无、具体而言为扣环开关48的卡箍等的异常状态的有无进行判断。
在异常有无判断部50上连接有异常警告装置52。异常警告装置52经由CAN等的车内LAN而与ECU30连接。异常有无判断部50在判断为座椅安全带16处于异常状态的情况下，将表示该内容的信息供给至异常警告装置52。异常警告装置52在从异常有无判断部50而被供给了用于通知座椅安全带16的异常的信息的情况下，将该内容进行诊断存储，并以车辆乘员能够辨认的方式而实施仪表显示或警报输出。
接下来，参照图3以及图4来对本实施例的乘员检测装置以及座椅安全带异常判断装置的动作进行说明。
图3表示在本实施例的系统14中所执行的控制程序的一个示例的流程图。此外，图4为表示在本实施例的座椅安全带异常判断装置12中所使用的判断矩阵的图。
在本实施例的系统14中，ECU30通过乘员辨别部42并根据来自传感器等44的信息，来对本车辆是否处于使落座于车辆座椅中的车辆乘员的身体振动从而能够使座椅安全带16变动的行驶中进行辨别(步骤100)。另外，该辨别只需为至少在如下时刻被肯定的辨别即可，所述时刻为，包括施加使落座于车辆座椅中的车辆乘员的身体相对于车辆座椅而向前方移动的力的本车辆的减速时在内的时刻。其结果为，ECU30在辨别为本车辆未处于行驶中的情况下，不会进行之后的处理而结束本次程序。
另一方面，ECU30在通过乘员辨别部42而辨别为本车辆处于行驶中的情况下，接下来，通过反电动势检测部40并根据来自工作监视电路36的信息来对在直流电机26中所产生的反电动势进行读取(步骤102)。而且，对该读取到的反电动势是否满足预定的条件进行辨别(步骤104)。具体而言，对该读取的反电动势为预定值以上的状态是否持续了预定时间以上进行辨别。另外，该预定值以及该预定时间只要分别被设定为如下的值或时间即可，即，通过直流电机26中所产生的反电动势，来对由于车辆减速而被施加于车辆乘员的身体上的惯性力从而使座椅安全带16向车辆前方被牵拉的情况进行检测所需的值或时间。
ECU30在于上述步骤104中辨别为直流电机26的反电动势未达到预定值或者虽然反电动势为预定值以上但该状态并未持续预定时间以上的情况下，不进行之后的处理而结束本次程序。相反，ECU30在辨别为直流电机26的反电动势为预定值以上的状态持续了预定时间以上的情况下，将直流电机26的反电动势满足预定的条件的情况从反电动势检测部40向乘员辨别部42进行供给。
而且，ECU30在通过乘员辨别部42而辨别为本车辆处于行驶中且根据来自反电动势检测部40的信息而检测到直流电机26的反电动势满足预定的条件的情况下，判断为车辆乘员落座于车辆座椅中且座椅安全带16被佩戴在该车辆乘员上。
以该方式，根据本实施例的乘员检测装置10，在于车辆行驶中直流电机26中未产生反电动势的情况下，能够判断出车辆乘员未落座于车辆座椅中或座椅安全带16未被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上。相反，在于车辆行驶中直流电机26中产生了反电动势的情况下，能够判断出座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上。
如果在车辆行驶时于直流电机26中未产生反电动势，则能够判断出座椅安全带16并没有通过车辆乘员的身体的惯性力而被牵拉，从而能够判断出车辆乘员未落座于车辆座椅中、或者座椅安全带16未被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上。相反，如果在车辆行驶时于直流电机26中产生了反电动势，则能够判断出座椅安全带16通过车辆乘员的身体的惯性力而被牵拉，并能够判断出座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上。
因此，根据本实施例的乘员检测装置10，能够准确地实施座椅安全带16是否已被佩戴在车辆行驶中的车辆乘员上的判断。
此外，在本实施例中，根据在车辆行驶中直流电机26中所产生的反电动势为预定值以上的状态是否持续预定时间以上，来实施座椅安全带16是否佩戴在车辆行驶中的车辆乘员上的判断。在因车辆减速而对车辆乘员的身体施加了惯性力时，与车辆停车时等相比，座椅安全带16被牵拉的量变得较多，并且座椅安全带16的牵拉所持续的时间变得较长。
因此，根据本实施例的乘员检测装置10，由于避免了如下情况，即，避免了尽管车辆乘员未落座但在车辆行驶中干扰性地于直流电机26中产生了反电动势从而判断为座椅安全带16已被佩戴在车辆乘员上的情况，因此能够提高座椅安全带16是否佩戴于车辆行驶中的车辆乘员上的判断精度。
此外，在本实施例中，ECU30在通过反电动势检测部40而辨别为直流电机26的反电动势为预定值以上的状态持续了预定时间以上且通过乘员辨别部42而判断为座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的情况下，将座椅安全带16已被佩戴在车辆乘员上的情况从乘员辨别部42向异常有无判断部50进行供给。
ECU30在通过乘员辨别部42而判断为座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅的车辆乘员的情况下，接下来通过连结辨别部46而对扣环开关48的接通断开状态进行读取，并根据该扣环开关48的接通断开状态，来对扣环22与舌板20的连结是否已被实施进行辨别(步骤106)。ECU30将该辨别结果从连结辨别部46向异常有无判断部50进行供给。
而且，ECU30通过异常有无判断部50并根据来自乘员辨别部42的信息与来自连结辨别部46的信息，来对座椅安全带16的异常状态的有无、即扣环开关48的异常状态的有无进行判断(步骤108)。具体而言，ECU30如图4所示的那样，在根据来自乘员辨别部42的信息而检测到座椅安全带16已被佩戴在车辆乘员16上的情况下，在根据来自连结辨别部46的信息而检测到扣环22与舌板20的连结已被实施时，判断为座椅安全带16(具体而言为，扣环开关48)处于正常状态。相反，在上述情况下，在根据来自连结辨别部46的信息而检测到扣环22与舌板20的连结未被实施时，判断为座椅安全带16(具体而言为扣环开关48)处于异常状态。
ECU30在于上述步骤108中判断为座椅安全带16处于异常状态的情况下，将表示该内容的信息供给至异常警告装置52，并对该异常进行诊断存储且使车辆乘员辨认。
以此方式，根据本实施例的座椅安全带异常判断装置12，能够根据基于直流电机26的反电动势的、座椅安全带16是否已被佩戴在车辆乘员上的辨别结果，与基于扣环开关48的状态的、座椅安全带16的扣环22与舌板20的连结有无的辨别结果，来对座椅安全带16(具体而言为，扣环开关48)的异常状态的有无进行判断。
在根据直流电机26的反电动势而判断出座椅安全带16已被佩戴在车辆乘员上的车辆行驶中，只要扣环开关48接通，则能够判断为在该扣环开关48处未产生异常。相反，在所涉及的状况下扣环开关48断开时，则能够判断为在该扣环开关48处产生有异常。
因此，根据本实施例的座椅安全带异常判断装置12，能够在车辆行驶中对座椅安全带16的异常有无、即扣环开关48的异常有无进行判断。此外，由于在对于扣环开关48的异常有无的判断中，无需使扣环开关48待机至在断开与接通之间进行切换的时刻，因此能够在车辆行驶中迅速地实施该扣环开关48的异常有无的判断。
因此，根据本实施例，在怠速停止中如扣环开关断开则禁止该怠速停止并实施使发动机再启动的处理的怠速停止车辆中，能够防止在实施扣环开关48的异常判断时出错而使怠速停止被禁止进而使发动机被再启动的情况。此外，由于在对于扣环开关48的异常有无的判断中，无需将该扣环开关48自身设为双重系统，因此能够实现低成本化以及结构的简化。
另外，在上述的实施例中，反电动势检测部40相当于权利要求书中所述的“反电动势辨别单元”以及“牵拉辨别单元”，乘员辨别部42相当于权利要求书中所述的“乘员辨别单元”，连结辨别部46相当于权利要求书中所述的“连结辨别单元”，异常有无判断部50相当于权利要求书中所述的“座椅安全带状态判断单元”。
另外，在上述的实施例中，关于判断为座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上，需要直流电机26中产生的反电动势满足预定的条件，具体而言，需要该反电动势为预定值以上的状态持续预定时间以上。然而，本发明并不限定于此，关于判断为座椅安全带16已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上，只要在直流电机26中产生有反电动势便足够，而且也可以将在直流电机26中产生的反电动势为超过“0”的值作为必要条件。
此外，在上述的实施例中，在对座椅安全带16是否被牵拉进行辨别之时，采用了使用直流电机26中所产生的反电动势的方式。然而，本发明并不限定于此，也可以采用使用对该座椅安全带16被牵拉的情况本身进行检测的传感器、或对在该座椅安全带16中所产生的张紧进行检测的传感器等的方式。
符号说明
10：乘员检测装置；
12：座椅安全带异常判断装置；
14：系统；
16：座椅安全带；
18：座椅安全带的织带部分；
20：舌板；
22：扣环；
24：座椅安全带卷起机构；
26：直流电机；
30：电子控制单元(ECU)；
40：反电动势检测部；
42：乘员辨别部；
46：连结辨别部；
48：扣环开关；
50：异常有无判断部。
Claims (4)
1.一种乘员检测装置，其被搭载于车辆上，所述车辆具有被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的能够伸缩的座椅安全带、与对所述座椅安全带进行收卷的电机，
所述乘员检测装置的特征在于，具备：
反电动势辨别单元，其对所述电机中是否产生了反电动势进行辨别；及
乘员辨别单元，其根据车辆行驶中由所述反电动势辨别单元获得的辨别结果，来辨别所述座椅安全带是否已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上，
所述乘员辨别单元对由于因所述车辆的减速而被施加于所述车辆乘员的身体上的惯性力从而在所述电机上产生的反电动势进行检测，从而对所述座椅安全带是否被佩戴进行判断。
2.如权利要求1所述的乘员检测装置，其特征在于，
所述反电动势辨别单元对所述电机中所产生的反电动势为预定值以上的状态是否持续预定时间以上进行辨别。
3.一种座椅安全带异常判断装置，其特征在于，具备：
权利要求1或2所述的乘员检测装置；
连结辨别单元，其根据被设置于所述座椅安全带的扣环上的扣环开关的接通断开的状态，来对所述扣环与所述座椅安全带的舌板的连结是否已被实施进行辨别；
座椅安全带状态判断单元，其根据由所述乘员辨别单元获得的辨别结果与由所述连结辨别单元获得的辨别结果，来对所述座椅安全带的异常状态的有无进行判断。
4.如权利要求3所述的座椅安全带异常判断装置，其特征在于，
所述座椅安全带状态判断单元在由所述乘员辨别单元而辨别出所述座椅安全带已被佩戴在落座于车辆座椅中的车辆乘员上的情况下，在由所述连结辨别单元而辨别出所述连结已被实施时，判断为所述扣环开关处于正常状态，而在由所述连结辨别单元而辨别出所述连结未被实施时，判断为所述扣环开关处于异常状态。
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