JP2001180354A - 着座検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート上に取り付けられたチャイルドシート
や人の着座を着座状態に関わらず正確に検出する。 【解決手段】 シートＳＣの車幅方向ｘおよび前後方向
ｙに配設された複数のセル２で着座面の圧力を検出す
る。セル２によって検出された圧力の圧力総和とセル２
の圧力が所定圧力以上になったＯＮセル数により場合分
けを行い（Ｓ１０１，Ｓ１０３，Ｓ１０７）、圧力加算
値を微分したエッジ強度、基準圧力テンプレートに基づ
く人適合度、前座り判定（Ｓ１０４）により、ＣＲＳの
装着（Ｓ１０６）と大人の着座（Ｓ１０５）を区別す
る。また、セル２にかかる荷重が小さい場合には前座り
判定（Ｓ１０８）により前座りを判定（Ｓ１０９）する
と共に、人適合度を算出して子供の着座（Ｓ１１１）と
ＣＲＳの装着（Ｓ１１２）を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート上にチャイ
ルドシートが装着されているのか、人が着座しているの
かを判定する着座検知装置に関するものであり、特にそ
の判定方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両においては車両衝突時の安全
性向上を狙って、車両前方（運転席や助手席）にエアバ
ッグ装置が設けられ、車両が事故等によって衝突した場
合には、衝突検知センサからの信号に基づいて、エアバ
ッグ制御装置はインフレータを点火させる信号（作動信
号）をエアバッグアクチュエータに出力し、作動信号が
エアバッグアクチュエータに入力されると、瞬時にして
エアバッグを膨張させる。

【０００３】このように、車両衝突時にエアバッグの作
動を行う安全性向上を狙った車両では、衝突方向に応じ
てエアバッグを作動させる場所を切換える車両も市場に
出てきている。この場合、人がシートに着座しているか
否かを正確に判断して、エアバッグを作動させなければ
ならず、特に、助手席においては、ちょっとした外出等
ではチャイルドシート（以下、ＣＲＳと称す）を助手席
に取り付け、そこに子供（幼児）を乗せる場合も、メー
カー側ではＣＲＳ取付位置を規制してはいるが起こり得
る。このため、助手席におけるチャイルドシートの装着
に関しては、正確に判定しないといけない。

【０００４】一方、人がシートに座っているか否かを判
定するには、シートの着座面に圧力によってオン／オフ
するスイッチや圧力変化により信号出力が変化するセン
サといった圧力検出手段が配設され、人が着座した場合
にはそこから圧力信号が検出される。

【０００５】このような圧力検出手段により、シートに
着座した人を検出するのであるが、従来では、シートの
着座面に配設されたセンサーから人が着座した場合の挫
骨幅を検出するという方法が、4th International Symp
osium and Exhibition on Sophisticated Car Occupant
Safety Systems ( 1998, Nov. 30 - Dec. 2)の３０章
１〜５頁に開示されている。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
した方法は、シートの座面上に複数のセルを有するセン
サを配設し、センサからの圧力分布により人の正規着座
した場合の着座者の体格識別が可能となるが、人がドア
などに持たれかけた場合には、片方の挫骨に偏って圧力
分布が表われるため、正確に着座者を検知することがで
きない。

【０００７】また、シート上にＣＲＳが装着された場合
にあっては、特定のＣＲＳ（例えば、ＩＳＯＦＩＸ対応
のＣＲＳ）は識別可能となるが、全てのＣＲＳを正確に
判定できるものではない。

【０００８】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、シート上に取り付けられたチャイル
ドシートや着座者を正確に検出すること、人がシートに
着座した場合に着座状態によらず、正確に検出すること
を技術的課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた第１の技術的手段は、シートの着座面に配設
され、該着座面の幅ｘ方向および前後ｙ方向の部分圧力
を検出する複数のセルと、該セルからの圧力信号を基に
して、前記シート上にチャイルドシートが置かれている
のか、人が着座しているのかを判定する判定手段とを備
えた着座検知装置において、前記判定手段は前記セルで
検出された圧力総和を基にして、前記セルのｘ方向ある
いはｙ方向での圧力加算値、該圧力加算値を微分した微
分値、シート上に人が着座した場合の基準圧力テンプレ
ートのいずれかに基づいて、シート上にチャイルドシー
トが置かれているのか、人が着座しているのかを判定す
るようにしたことである。

【００１０】第１の技術的手段によれば、圧力総和を求
めることによりシート上にかかる荷重がわかり、この圧
力総和とセルのｘ方向の圧力加算値からシートの着座面
においてどの位置で荷重が発生しているのかがわかるの
で、大人あるいは子供の着座や、着座姿勢に関しては前
座りの判定が可能となる。また、ｙ方向の圧力加算値で
あるｙ加算値を求め、ｙ加算値を微分することにより、
ｘ方向における急激な圧力変化がわかるので、シート上
にチャイルドシートを装着した場合のシート底の急激な
圧力変化が検出でき、チャイルドシートの装着がわか
る。このため、正確な判定が可能となる。

【００１１】また、上記の課題を解決するために講じた
第２の技術的手段は、シートの着座面に配設され、該着
座面の幅方向ｘおよび前後方向ｙの部分圧力を検出する
複数のセルと、該セルからの信号を基にして、前記シー
ト上にチャイルドシートが装着されているか、人が着座
しているかを判定する判定手段とを備えた着座検知装置
において、前記判定手段は、前記セルの圧力総和と、前
記セルの圧力が所定圧力以上になったものをＯＮセルと
したとき、該ＯＮセル数により、大人と子供を判定する
ようにしたことである。

【００１２】第２の技術的手段によれば、セルの圧力総
和によりシート上の着座面にかかる総荷重がわかり、Ｏ
Ｎセル数により着座者の体格がわかるので、大人と子供
の判定が可能となる。

【００１３】この場合、シート上に人が正規着座、ある
いはシート前方に着座した場合のｘ方向に圧力加算した
基準圧力テンプレートを設けると共に、セルのｘ方向の
圧力を加算して、ｘ加算値と基準圧力テンプレートによ
り適合度を算出し、該適合度によりシート上にチャイル
ドシートが置かれているのか、人が着座しているのかを
検出すると良い。

【００１４】このようにすれば、シート上に人が正規着
座、あるいはシート前方に着座した場合の基準圧力テン
プレートを予め設け、この基準圧力テンプレートと実際
にセル上にかかる荷重とのマッチングによる適合度を求
めると、シート上にチャイルドシートが装着されている
場合には人が着座した場合のテンプレートと特性が異な
る。このことから、チャイルドシートの装着と人の着座
が分離でき、検出が可能となる。

【００１５】また、セルのｙ方向の圧力を加算し、該ｙ
加算値を微分した微分値から、シート上のチャイルドシ
ートの装着を判定するようにすれば、ｙ加算値でｘ方向
におけるセルにかかる荷重がわかり、ｙ加算値を微分す
ることでｘ方向において急激に荷重が変化する部位の検
出が可能となる。チャイルドシートを装着した場合に
は、シート底の形状が、人の着座に比べて急激に荷重が
変化するので、チャイルドシートの装着が検出可能とな
る。

【００１６】更に、ｘ加算値と前方着座の基準圧力テン
プレートにより、人の前方着座を検出するようにすれ
ば、前方着座のテンプレートと、ｘ加算値の荷重変化に
より、前座りが検出可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。

【００１８】図１は、着座検知装置１を車両に適用した
場合を示す。図１では車両シート（シートクッション）
ＳＣの着座面に配設される圧力センサ（以下、センサと
称す）ＳＥＮからの信号を基にしたシステムのブロック
図を示している。このセンサＳＥＮは碁盤の目状に複数
のセル（圧力検出を行う場合に最小単位で示したもの）
２を有し、そのセル２からの圧力信号がシートＳＣの幅
方向（ｘ方向）の行とシート前後方向（ｙ方向）の列
で、コントローラ１０の入力側に接続されている。着座
検知装置１のコントローラ１０は、シート上にチャイル
ドシート（ＣＲＳ）が装着されているのか、大人あるい
は子供が着座しているのかといった着座信号を出力する
ものである。コントローラ１０の出力にはエアバッグＥ
ＣＵ３０が接続され、エアバッグＥＣＵに対して着座信
号が出力される。このエアバッグＡＣＴ３０は、着座信
号および衝突センサ（図示せず）からの情報により運転
席あるいは助手席のエアバッグを瞬時にして膨張させる
ものである。

【００１９】そこで、センサＳＥＮに説明すると、圧力
センサＳＥＮは図２および図３に示され形状となってお
り、シートクッションＳＣの着座面に碁盤目状に配設さ
れている。センサＳＥＮを構成するセル２は行と列で規
則正しく配列されており、これに限定されるものではな
いが、図２の（ａ）に示すように７行×１２列のうち、
シート後方の両端が４セル少なく、合計８０セルが設け
られている。

【００２０】セル２はフレキシブルな撓み性の高いフィ
ルムで一体的に構成されており、全セルのうち前後方向
（ｙ方向）、つまり、碁盤の目状になった列の圧力信号
を直列配置し、その信号線をフィルム２１によって後方
中央に導くと共に、幅方向（ｘ方向）、つまり、行の圧
力信号を直列配置し、その信号線をフィルム２２によっ
て後方中央に導き、シートクッションＳＣの部分領域の
セル２で検出された圧力は、最終的にコントローラ１０
の入力側に行（７行）と列（１２行）で入力される。

【００２１】個々のセル２の構造に関しては、図３に示
す。セル２は上下２枚のポリエチレンナフタレート（Ｐ
ＥＮ）から成るフィルムに２１，２２内に設けられてお
り、フィルム２１，２２にはセル配設位置に銀が形成さ
れ、その上からカーボンペーストが塗られた電極２３，
２４がスクリーン印刷により設けられている。電極２
３，２４は対向しており、上方から荷重がかからない状
態の基では電極の周囲に設けられたスペーサ２７によ
り、電極２３，２４は空間２６内で互いに非接触となっ
ている。対向する電極を浮かせるスペーサ２７は、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成り、膜厚両側
に粘着材が塗布され、膜厚が１５０μｍとなっており、
１００μｍのフィルム２１，２２をセル２の電極部以外
で接合している。

【００２２】一方、上方の電極２１には感圧インク２５
が印刷により設けられ、上方から荷重が作用すると、図
３の（ｂ）に示す如くフィルム２１およびそれに設けら
れる電極２３および感圧インク２５が弾性変形し、その
結果として、感圧インク２５の内部抵抗値が変化し、電
極２３，２４間の抵抗値が作用する荷重に対して、図４
の特性の如く変化する。一般的に、このような感圧イン
クは公知（例えば、特公平２−４９０２９号公報）であ
り、微粒子特高状の硫化モリブデンとアクリル樹脂のバ
インダーを混合させることにより、荷重に応じて抵抗値
を変化させることが可能である。そこの電極２３，２４
の両端の抵抗値を検出することによって、どこの行のど
この列におけるセル２に、どれだけの圧力がかかってい
るかが検出可能である。尚、この場合、荷重に対してど
れだけ電極間の抵抗値を変化させるかは、感圧インクの
配合比率を変えることにより、変更が可能である。

【００２３】上記したセンサＳＥＮからの圧力信号（行
×列）は、コントローラ１０の切替回路１３，１４に入
力され、切替回路１３，１４からはＡ／Ｄ変換回路１２
によって、アナログ信号からデジタル信号に変換され、
ＣＰＵ１６に入力される。この場合、ＣＰＵ１６から行
をスキャンする切替回路１３と列をスキャンする切替回
路１４に信号を送り、ＣＰＵ１６は特定部位（ｘ
_ｍｙ_ｎ：ｍ行ｎ列）の圧力検出を指定できる。

【００２４】一方、ＣＰＵ１６には外部電源が供給され
る。車両では外部電源として、バッテリーから１２Ｖが
供給され、電源回路１１により所定電圧（例えば、５
Ｖ）に変換されて、ノイズのない安定した電源がＣＰＵ
１６に供給される。

【００２５】ＣＰＵ１６はセンサＳＥＮからの行と列信
号により、各セルに発生する電圧が所定値（スレッショ
ルド電圧）を超えたかどうかをソフト的に判断し、その
スレッショルド電圧を超えたセル２をＯＮセルとして記
憶し、ＯＮセルの数を行または列で個別に記憶してい
る。ＣＰＵ１６はこれらの圧力情報を基にして、シート
上にＣＲＳが装着されているのか、着座姿勢によらず、
着座者が着座しているのかを後述する方法で判定する。
その結果を出力回路１５に出力し、エアバッグＥＣＵを
作動させる信号の１要素となる着座信号をエアバッグＥ
ＣＵ３０に対してして出力する。

【００２６】本発明は着座者の着座姿勢によらず、正確
に着座状態を検知し、ＣＲＳがどのように装着されても
ＣＲＳを検知可能とするアルゴリスムを提供するもので
あるが、このアルゴリズムを説明する前に、ここで使用
する言葉の定義を最初に行う。総荷重とは各セル２によ
り圧力が検出されるが、全セル２で検出される圧力総和
である。ＯＮセル数とは各セル２の圧力が所定圧力以上
になった場合の所定圧力を超えたセル数である。また、
人の適合度とは、着座者が正規着座を行った場合或いは
着座者が前方着座（前座り）した場合において前後方向
（ｙ方向）でのセル２で検出された圧力のｘ加算値（ｘ
方向のセル圧力の総和）を示した基準圧力テンプレート
（以下、テンプレートと称す）をＣＰＵ内のメモリに予
め記憶させておく。そのテンプレートＴＰと加算値（ｘ
加算値：セル２のｘ方向の圧力を加算した値、ｙ加算
値：セル２のｙ方向の圧力を加算した値）とで積和演算
を行ったときの総和である。更に、エッジ検出とはｘ加
算値またはｙ加算値に対して、その値を微分した微分値
から、シートベルトがかけられたＣＲＳの装着や、着座
者が前方に着座した場合を場合わけして判定する。

【００２７】基本的なアルゴリズムは、セル２で検出さ
れる圧力の圧力総和（総荷重）とＯＮセル数によって、
シート上の着座者が大人あるいは子供であるかの判定を
行い、人の適合度、エッジ検出によって大人が着座して
いるのか、ＣＲＳが装着されているのかといった判定を
行う。また、着座者が正規着座ではなく、シート前方に
着座した場合であっても後述する判定により検出するこ
とができる。よって、このアルゴリズムは着座姿勢によ
って現われる特性を考慮しているため、大人や子供の着
座や、ＣＲＳの装着を正確に行うことが可能であり、図
５に示されるよう助手席に大人が着座している場合には
エアバッグをＯＮする許可信号を出力し、助手席に子供
が着座している場合やＣＲＳが装着されている場合には
エアバッグをＯＦＦするかまたはエアバッグの膨張量を
抑えるといった着座信号をエアバッグＥＣＵ３０に対し
て出力を行うものである。

【００２８】一般的に、図５に示されるように、車両の
シートＳＣには大人が着座する場合、子どもが着座する
場合、ＣＲＳが装着される場合があり、助手席に大人が
着座している場合にはエアバッグをＯＮする許可信号を
出力し、助手席に子供が着座している場合やＣＲＳが装
着されている場合にはエアバッグをＯＦＦするかまたは
エアバッグの膨張量を抑えるといった着座信号をエアバ
ッグＥＣＵ３０に対して出力を行うようにする。

【００２９】そこで、図２に示す複数のセル２を有する
圧力センサ上に人が着座したさまざまな場合、および、
ＣＲＳがシートベルトにより固定され装着された場合の
圧力分布を示した図である。横軸はシート幅方向（ｘ方
向）、縦軸はシート前後方向（ｙ方向）を示し、軸上に
示される数値はセル位置を示しており、また、右側に示
される濃度はセル２に作用する荷重の大きさを示してい
る。

【００３０】図７では、一例として、（ａ）：子供が正
規着座した場合、（ｂ）：ＣＲＳ１が装着された場合、
（ｃ）：ＣＲＳ１とは異なったタイプのＣＲＳ２が装着
された場合、（ｄ）：大人が正規着座した場合、
（ｅ）：大人がドアにもたれ掛かった場合、（ｆ）大人
が前座りした場合、の圧力分布および作用する圧力荷重
を示している。これを見ると明らかなように、各圧力分
布にはそれぞれの特徴があることがわかり、この特徴に
よって場合わけを図６に示すフローチャートにより行う
ことにより、（ａ）〜（ｆ）の検出が可能となる。

【００３１】そこで、このフローチャートを説明する前
に、人の適合度演算、エッジ検出、前座り検出について
具体的に説明する。

【００３２】テンプレートマッチングは、あらかじめ人
（着座者）が着座したデータのテンプレートＴＰを用意
し、その形と適合度が合えば人と判断し、もし、合わな
ければＣＲＳ等の物として判定する。テンプレートＴＰ
は、図８の左側の図に示されるように、例えば、人（大
人）が着座した場合には図８の右側の如く荷重分布が表
れるため、この分布でｘ方向におけるセル２で検出され
る圧力値を加算して、ｙ方向から荷重分布を見た場合を
基準圧力としており、これは多数のデータに対して、同
様の演算を行い、その平均値をテンプレート（基準圧力
テンプレート）ＴＭとして予めメモリ等に記憶させて作
成する。この場合、シートＳＣの幅方向（ｘ方向）では
着座者の着座姿勢（例えば、ドアにもたれかかる場合
等）によって大きく異なるため、ｙ方向のみ採用するも
のとする。

【００３３】一方、適合度の演算は、人が着座した場合
のｙ方向を軸としてｘ方向のセル２の圧力加算値（ｘ加
算値）を算出し、テンプレートＴＭとの積和演算を求め
る。具体的には、ｙ方向を軸とした場合にｘ方向の圧力
加算値を示す人の関数：Ｗ、テンプレートＴＭを構成す
る関数：Ｆとした場合、 Ｗ ＝ [ｗ１,ｗ２,ｗ３,ｗ４,ｗ５,ｗ６,ｗ７] Ｆ ＝ [ｆ１,ｆ２,ｆ３,ｆ４,ｆ５,ｆ６,ｆ７] で表現される。このとき、ｗ１〜ｗ７はｘ方向の圧力平
均値を基準として、ｘ加算値に対する圧力平均値（全セ
ル２の圧力／検出セル数）を基準とした圧力分布曲線を
求める（図９に示すＷ）。また、テンプレートＴＭにお
けるｆ１〜ｆ７では、圧力平均値を基準として予め圧力
分布曲線（図９に示すＦ）がＣＰＵ１６のメモリ内に記
憶されており、その両者から適合度ＷＦを算出する。適
合度ＷＦは、 Ｗｆ＝ w1*f1 + w2*f2 + w3*f3 + w4*f4 + w5*f5 + w6*
f6 + w7*f7 となる。

【００３４】具体的には、ＣＲＳと人におけるｘ加算値
は図９に示されるようになる。この図から、ＷはＣＲＳ
のときにはｙ軸の中央付近が負になり、人のときにはｙ
軸中央付近が正になる傾向にある。つまり、ＣＲＳは、
ＷとＦの符号が中央付近でまったく逆になるため、適合
度を算出するとＷＦが負側になり、人の場合にはＷとＦ
の符号が同じ正のため、適合度が正になる。よって、こ
の特性を用いて、人とＣＲＳの判定が行える。

【００３５】次に、エッジ検出について説明する。通
常、ＣＲＳ装着時にはシートベルトにより固定されるた
め、ベルト荷重を考慮すると荷重値が上がるが、ＣＲＳ
のシート底の形状によっては上記したテンプレートマッ
チングだけではＣＲＳの判定が十分ではない為、これを
補うように、人とＣＲＳとの区別を行う方法を取る。こ
のエッジ検出は、今度は１０に示すようにシート幅方向
であるｘ方向を軸として前後方向であるｙ方向の圧力値
を加算し、ｙ加算値をｘ軸に対して算出する（加算値：
ｘ）。その後、加算値を微分し、微分によって得られた
微分値により変化量（ｘ（２）−ｘ（１），・・・，ｘ
（１２）−ｘ（１１）の絶対値）を求め、算出された変
化量が所定のしきい値Ｆ１より大きいか否かにより、Ｃ
ＲＳが装着されているか否かの判定を行うものである。
つまり、ＣＲＳのシート底は曲面があまりなく、ＣＲＳ
に作用する荷重が大きくなればなる程、変化量は大きく
なることにより検出が可能である。一方、人の場合に
は、ＣＲＳのような急激な変化が表れないことから、両
者の検出が可能となる。

【００３６】次に、前座りのテンプレートマッチングに
ついて説明する。大人が前座りした場合には、通常、着
座面にかかる荷重は着座荷重よりも下がり、人の適合度
もＣＲＳと判定される可能性が高くなる。このことか
ら、人の適合値演算と同様な演算をｙ方向を軸としてｘ
加算値を算出して、予め記憶された前座りテンプレート
ＴＥＭＰとのマッチングにより判定を行う。

【００３７】前座り時に適合度ＷＦの演算を行うと、Ｃ
ＲＳの装着時や子供の着座と同じ符号になるため、適合
度の演算をｙ加算値と前座りテンプレートとの積和演算
でＦＲＮＴ１を算出して判定を行う方法を取る。つま
り、図１１の（ｂ）に示されるように、大人がシートＳ
Ｃの着座面に着座した場合には荷重値が大きくなる為、
例えば、図１１の（ａ）に示されるようにＣＲＳが装着
された場合よりも、適合度ＦＲＮＴ１の値が大きくなる
特性を利用する。

【００３８】次に、以上説明した内容を基にして、シー
トＳＣの着座面にＣＲＳが装着されているのか、人が着
座しているのかを検出するアルゴリズムについて、図６
を参照しながら説明する。

【００３９】図６はＣＰＵ１６で処理される乗員判定の
フローチャートであり、着座検知装置１の制御の中で乗
員判定を行う処理を示している。ステップＳ１０１では
全セルの圧力総和の合計値が所定閾値Ａ１（閾値レベル
大）以上である場合、または、所定圧力以上でＯＮにな
ったＯＮセル数がＡ２（閾値レベル大）以上であるか
（条件１）が判定される。条件１を満たせば、ステップ
Ｓ１０２において大人が着座いしていると判定され、着
座大人フラグをセットする。また、条件１を満たさない
場合には、ステップＳ１０３を行う。

【００４０】ステップＳ１０３では、今度、全セルの圧
力総和の合計値が所定閾値Ｂ１（閾値レベル中）以上で
ある場合、または、ＯＮセル数がＢ２（閾値レベル中）
以上であるか（条件２）が判定され、条件２を満たせ
ば、ステップＳ１０４を行うが、条件２を満たさない場
合はステップＳ１０７を行う。

【００４１】ステップＳ１０４では前述したエッジ強度
の判定を行い、ｘ加算値の微分に基づく微分値（エッジ
強度）が所定閾値Ｆ１より小さく、且つ、人の適合度Ｗ
Ｆが零以上であるか、または、前座り強度ＦＲＮＴ１が
所定閾値Ｈ１以上であるか（条件３）が判定される。こ
こで、条件３を満足する場合には、ステップＳ１０５に
おいてシート上の着座面に大人が着座しているものとし
て判定され、着座大人フラグをセットするが、条件３を
満足しない場合（図１１の（ａ）参照）には、ステップ
Ｓ１０６においてシート上の着座面にＣＲＳが装着され
ていると判定し、ＣＲＳ装着フラグをセットする。尚、
この条件３におけるＣＲＳの判定は、シートベルトの締
め付けによってシート上にかかる荷重が大きくなった場
合でも正確な判定が行える。

【００４２】一方、条件２を満足しない場合には、ステ
ップＳ１０７において、今度は全セルの圧力総和の合計
値が所定閾値Ｃ１（閾値レベル小）以上である場合、ま
たは、ＯＮセル数がＣ２（閾値レベル小）以上であるか
（条件４）が判定される。ここで、条件４を満たせば、
ステップＳ１０８を実行するが、条件４を満足しない場
合にはステップＳ１１３において、シート上の着座面に
はＣＲＳも装着されていないし、人も着座していないも
のとして、着座大人／子供フラグおよびＣＲＳ装着フラ
グをクリア状態にして、この処理を終了する。

【００４３】一方、条件４を満足する場合には、ステッ
プＳ１０８において前座り判定が行われる。この前座り
判定は前述したように、図１１に示される演算処理を行
い、ＦＲＮＴ１が所定閾値Ｈ１以上であるかによって、
着座者が正規着座ではなく、前座りしている判定がなさ
れ、所定閾値Ｈ１以上の場合にはステップＳ１０９にお
いて着座者が前座りしているものとして判定して、前座
りフラグをセットするが、ＦＲＮＴ１が所定閾値Ｈ１よ
りも小さい場合には、子供が着座しているのか、ＣＲＳ
が装着されているのかを判断するために、ステップＳ１
１０において人の適合度ＷＦを算出し、適合度の判定を
行う。

【００４４】ステップＳ１１０において、人の適合度Ｗ
Ｆの算出結果が零よりも大きい場合には、ステップＳ１
１１において子供がシート上に着座しているものとし
て、着座子供フラグをセットするが、適合度ＷＦが零以
下の場合にはＣＲＳが装着されているものとみなし、Ｃ
ＲＳ装着フラグをセットする。このように、乗員判定に
おいてセットされたフラグは、ＣＰＵ１６の出力から着
座検知信号として出力回路１５に出力され、それが着座
信号となる。

【００４５】上記したアルゴリズムにより算出された演
算値の一覧を図１２に示す。図１２において、上から総
荷重、ＯＮセル数、エッジ強度、人適合値（１：人、−
１：ＣＲＳ）、前座り強度、判定結果の演算値を示し、
横軸は図７に対応するよう、 ａ：子供、ｂ：ＣＲＳ１、ｃ：ＣＲＳ２、ｄ：大人の正
規着座、ｅ：大人のドアもたれ、ｆ：大人の前座りの場
合を示している。

【００４６】図１２の下に示される最終的な判定結果で
は、４が体重の大きい大人、３．５がＣＲＳの荷重増大
時と分離された大人、３が大人の前座り、１．５が子
供、１がＣＲＳと判定ができ、エアバッグＥＣＵ３０に
対しての着座信号の出力は、その判定結果が３以上であ
ればエアバッグＯＮ、3未満ではＯＦＦとすることがで
きる。

【００４７】図１２に示す演算結果ついて補足すると、
ａ：子供の場合には総荷重が閾値Ｂ１〜Ｂ２の間で、し
かも、ＯＮセル数が閾値Ｃ１〜Ｃ２の間になることから
ステップＳ１０７で判定された後、前座り強度を判定
し、前座りでない場合に人の適合値を判定して子供と判
定される。

【００４８】一方、ｂ：ＣＲＳ１の場合には、総荷重が
閾値Ａ１〜Ａ２の間で、しかも、ＯＮセル数が閾値Ｂ１
〜Ｂ２の間になるため、ステップＳ１０３で判定された
後、人適合度が負で前座り強度が閾値Ｈ１より小さいた
め、ステップＳ１０６で判定される。また、ｃ：ＣＲＳ
２の場合には、総荷重とＯＮセル数はＣＲＳ１と略同じ
値を取るが、シート底の形状から人の適合値でＣＲＳの
特徴が顕著に出てこない。しかし、ＣＲＳ装着時に表わ
れるエッジ強度が大きくなるため、これによりＣＲＳの
判定が行える。

【００４９】また、ｄ：大人が正規着座した場合には、
総荷重が他の場合に比べて顕著であり閾値Ａ１を超える
ため、大人と判定できる。

【００５０】更に、ｅ：大人がドアにもたれて着座した
場合には、圧力分布がかたよるのの、挫骨幅からの判定
できない。しかし、総荷重を求め、適合度を算出し、更
に、エッジ強度を求めると、エッジ強度が閾値Ｆ１より
小さく、しかも、人の適合度が正であることから、判定
が可能である。

【００５１】更にその上、ｆ：大人がシート前方に着座
した場合には、総荷重、ＯＮセル数が減少するが、前座
り適合度が閾値Ｈ１以上となることから判定が可能であ
る。

【００５２】よって、以上のようなアルゴリズムによっ
て判定を行えば、着座者の着座姿勢によらず、大人や子
供の正確な検出が行える。また、ＣＲＳ装着時にはシー
トベルトを絞めたときにベルト荷重が大きくなった場合
でも正確に検出が行え、これらの信号を基にしてエアバ
ッグを正確に作動させることができる。

【００５３】

【効果】第１の発明によれば、圧力総和を求めることに
よりシート上にかかる荷重がわかり、この圧力総和とセ
ルのｘ方向の圧力加算値からシートの着座面においてど
の位置で荷重が発生しているのかがわかるので、大人あ
るいは子供の着座や、着座姿勢に関しては前座りの判定
ができる。また、ｙ方向の圧力加算値であるｙ加算値を
求め、ｙ加算値を微分することにより、ｘ方向における
急激な圧力変化がわかるので、シート上にチャイルドシ
ートを装着した場合のシート底の急激な圧力変化が検出
でき、チャイルドシートの装着がわかる。このため、着
座姿勢によらず正確な判定ができる。

【００５４】また、第２の発明によれば、セルの圧力総
和によりシート上の着座面にかかる総荷重がわかり、Ｏ
Ｎセル数により着座者の体格がわかるので、大人と子供
の判定ができる。

【００５５】この場合、シート上に人が正規着座、ある
いはシート前方に着座した場合の基準圧力テンプレート
を予め設け、この基準圧力テンプレートと実際にセル上
にかかる荷重とのマッチングによる適合度を求めると、
シート上にチャイルドシートが装着されている場合には
人が着座した場合のテンプレートと特性が異なる。この
ことから、チャイルドシートの装着と人の着座が分離で
き、検出できる。

【００５６】また、セルのｙ方向の圧力を加算し、該ｙ
加算値を微分した微分値から、シート上のチャイルドシ
ートの装着を判定するようにすれば、ｙ加算値でｘ方向
におけるセルにかかる荷重がわかり、ｙ加算値を微分す
ることでｘ方向において急激に荷重が変化する部位が検
出できる。チャイルドシートを装着した場合には、シー
ト底の形状が、人の着座に比べて急激に荷重が変化する
ので、チャイルドシートの装着が検出できる。

【００５７】更に、ｘ加算値と前方着座の基準圧力テン
プレートにより、人の前方着座を検出するようにすれ
ば、前方着座のテンプレートと、ｘ加算値の荷重変化に
より、前座りが検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態における着座検知装置を
車両に適用した場合のブロック図である。

【図２】 図１に示す圧力センサのセンサ形状と、この
圧力センサをシートに取り付けた場合の平面図である。

【図３】 図１に示す圧力センサの圧力を検出するセル
の構造を示した要所部分拡大図である。

【図４】 図３に示すセルに上方から荷重が作用した場
合の１つのセルにかかる荷重と抵抗値の関係を示した特
性図である。

【図５】 シートに大人あるいは子供が着座した場合、
ＣＲＳの装着時にエアバッグを作動させるか否かを示し
た説明図である。

【図６】 図１に示すコントローラの処理の中で乗員判
定を行うフローチャートである。

【図７】 図２に示すシートの着座面に子供あるいは大
人が着座した場合、ＣＲＳを装着した場合等において、
圧力センサで検出される圧力分布およびセルにかかる圧
力を示す図である。

【図８】 本発明の一実施形態における着座検知装置に
おいて、シート上に大人が正規着座したときの圧力分布
および正規着座した場合テンプレートを示した図であ
る。

【図９】 本発明の一実施形態における着座検知装置に
おいて、テンプレートマッチングにおける適合度を求め
るときのＣＲＳ装着時と人が着座した場合との比較図で
ある。

【図１０】 本発明の一実施形態における着座検知装置
において、ｘ加算値を求めてエッジ判定を行う場合の説
明図である。

【図１１】 本発明の一実施形態における着座検知装置
において、前座りテンプレートを用いて前座り判定を行
う場合の説明図である。

【図１２】 本発明の一実施形態における着座検知装置
の乗員判定におけるセルに係る総荷重、ＯＮセル数、エ
ッジ検出、人適合度、前座り強度、判定結果での演算結
果の比較図である。

【符号の説明】

１ 着座検知装置 ２ セル １０ コントローラ（判定手段） ３０ エアバッグＥＣＵ ＳＣ シート（シートクッション） ＳＥＮ 圧力センサ（センサ） ＣＲＳ チャイルドシート ＴＰ，ＴＥＭＰ 基準圧力テンプレート（テンプレー
ト） ＷＦ，ＦＲＮＴ１ 適合度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートの着座面に配設され、該着座面の
   幅ｘ方向および前後ｙ方向の部分圧力を検出する複数の
   セルと、該セルからの圧力信号を基にして、前記シート
   上にチャイルドシートが置かれているのか、人が着座し
   ているのかを判定する判定手段とを備えた着座検知装置
   において、 前記判定手段は前記セルで検出された圧力総和を基にし
   て、前記セルのｘ方向あるいはｙ方向での圧力加算値、
   該圧力加算値を微分した微分値、シート上に人が着座し
   た場合の基準圧力テンプレートのいずれかに基づいて、
   シート上にチャイルドシートが置かれているのか、人が
   着座しているのかを判定することを特徴とする着座検知
   装置。
2. 【請求項２】 シートの着座面に配設され、該着座面の
   幅方向ｘおよび前後方向ｙの部分圧力を検出する複数の
   セルと、該セルからの信号を基にして、前記シート上に
   チャイルドシートが装着されているか、人が着座してい
   るかを判定する判定手段とを備えた着座検知装置におい
   て、 前記判定手段は、前記セルの圧力総和と、前記セルの圧
   力が所定圧力以上になったものをＯＮセルとしたとき、
   該ＯＮセル数により、大人と子供を判定することを特徴
   とする着座検知装置。
3. 【請求項３】 シート上に人が正規着座、あるいはシー
   ト前方に着座した場合のｘ方向に圧力加算した基準圧力
   テンプレートを設けると共に、前記セルのｘ方向の圧力
   を加算して、該ｘ加算値と前記基準圧力テンプレートに
   より適合度を算出し、該適合度によりシート上にチャイ
   ルドシートが置かれているのか、人が着座しているのか
   を検出することを特徴とする請求項２に記載の着座検知
   装置。
4. 【請求項４】 前記セルのｙ方向の圧力を加算し、該ｙ
   加算値を微分した微分値から、シート上のチャイルドシ
   ートの装着を判定することを特徴とする請求項３に記載
   の着座検知装置。
5. 【請求項５】 前記ｘ加算値と前方着座の基準圧力テン
   プレートにより、人の前方着座を検出することを特徴と
   する請求項３に記載の着座検知装置。