JP2001315614A - 車両における乗員位置を検出するためのセンサシステム - Google Patents

車両における乗員位置を検出するためのセンサシステム

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JP2001315614A
JP2001315614A JP2001083156A JP2001083156A JP2001315614A JP 2001315614 A JP2001315614 A JP 2001315614A JP 2001083156 A JP2001083156 A JP 2001083156A JP 2001083156 A JP2001083156 A JP 2001083156A JP 2001315614 A JP2001315614 A JP 2001315614A
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occupant
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転が外乱に対して安定的で、技術的な実現
が安価に行えるような、車両における乗員位置を検出す
るためのセンサシステムを提供する。 【解決手段】 半径が増大するにつれ軸線に対して横方
向に規定されたように減じる磁界12を生ぜしめるため
の、少なくとも1つの縦長の導電体11の装置と、磁界
センサから前記導電体までの間隔dを検出するための、
磁界12の強さを検出する少なくとも1つの磁界センサ
とから成っており、少なくとも1つの縦長の導電体11
または少なくとも1つのの磁界センサが、乗員1の安全
ベルト8の胸領域に取り付けられていて、センサシステ
ムの対応する他方の部分が、車両の、少なくとも1つの
所定の点に配置されており、これにより安全ベルトの検
出可能な相対位置から、乗員1の位置が算出可能であ
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、車両内に存在する
乗員の位置を、この車両に対して相対的にほぼ算出可能
なセンサシステムに関する。このために乗員の相対位置
をピックアップすることができる間隔センサが使用され
る。
【0002】
【従来の技術】今日の乗用車の殆どにはエアバッグが装
備されている。この膨張可能な空気袋は今日では殆ど専
ら、車両において通常測定される所定の加速度もしくは
減速度の超過により作動される。この場合、例えば乗員
がエアバッグのすぐ前に位置しているかどうか、または
車両内のシートが座られているかいないかは考慮されな
い。さらにどのような着席状況がとられているか、即ち
子供または大人が着座しているのかまたは例えばチャイ
ルドシートが置かれているのかを検知することができな
い。従って、エアバッグによって傷害から保護されなけ
ればならない人がいないにも関わらず、エアバッグが作
動される恐れがある。しかし他方、通常の着席状況では
ない場合にエアバッグが作動し、エアバッグの作動によ
り傷害を被る場合もある。普通ではない着席状況とは、
例えば乗員が瞬間的に極めてフロントガラスの近くに存
在する場合、または小さな子供が助手席に位置している
場合などである。
【0003】車両シート上に存在する景色は例えば、イ
メージ処理装置を用いて乗員を光学的に検出することに
より検知される。この場合、着席状況の形態、乗員の位
置、特に同乗者の位置が算出される。このような光学的
な検出の際には、3次元的なイメージを取り込み、周囲
の照明とは完全に無関係に行う必要がある。このような
形式のシステムは、赤外線領域において適当なレーザ照
射を行う、3次元的に解析するCMOSカメラを使用す
ることにより改善される。このことはさらにレーザ照射
の受容にに関する問題を有している。さらにこのような
形式の光学的なシステムは比較的複雑である。何故なら
ば、組み込まれた高度なチップ、イメージ処理装置のた
めのプロセッサ、出力電力と相応の光学機器を備えたレ
ーザ照射装置は高価だからである。さらに光学的なシス
テムは基本的にカバーまたは不純部によって外乱影響を
受ける恐れがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、運転が外乱に対して安定的で、技術的な実現が安価
に行えるような、車両における乗員位置を検出するため
のセンサシステムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、半径が増大するにつれ軸線に対し
て横方向に規定されたように減じる磁界を生ぜしめるた
めの、少なくとも1つの縦長の導電体の装置と、磁界セ
ンサから前記導電体までの間隔を検出するための、磁界
の強さを検出する少なくとも1つの磁界センサとから成
っており、少なくとも1つの縦長の導電体または少なく
とも1つのの磁界センサが、乗員の安全ベルトの胸領域
に取り付けられていて、センサシステムの対応する他方
の部分が、車両の、少なくとも1つの所定の点に配置さ
れており、これにより安全ベルトの検出可能な相対位置
から、乗員の位置が算出可能であるようにした。
【0006】
【発明の効果】従来のものでは1つの車両における1つ
のエアバックが異なるように作動されない、即ち、対応
する車両乗員についての詳しい情報を与える作動条件が
考慮されていないので、まず最初に、乗員位置ならびに
場合によっては着席状況の形態をも算出することが試み
られている。本発明により提案されたシステムは、安全
ベルトを所定のシートにおける乗員のための基準位置と
して利用して、簡単でしっかりしており、かつ安価なセ
ンサシステムであって、エアバッグに対して相対的な乗
員の位置および着席状況の形式を検出することができる
ようなセンサシステムを提供することを目標としてい
る。このために、安全ベルトが乗員に密着する胸領域に
は、縦長の導電体が、磁界を生ぜしめるために挿入され
ている。ベルトに組み込まれるコイル(空芯コイル)を
種々様々な形式で構成することも考えられる。磁界を生
ぜしめるこのようなユニットは、安全ベルトの一方の端
部から有利には交流が供給される。ベルトの長手方向の
延びもしくはコイル軸線に対して垂直方向に規定された
ように、半径が増大するほど減じられる磁界は例えば誘
導コイルによって検知される。従って計器盤に対する乗
員の距離dは誘導コイルによって、出発電流Uに基
づき検出することができる。これは、安全ベルトにおい
て導電体によって生ぜしめられた磁界が、その長手方向
延びに対して横方向に、半径が増大するにつれ方程式H
=I/2πrに従って減じるという事実に関係してい
る。従って、誘導コイルを介して検知される磁界の強さ
は、誘導コイルと安全ベルトもしくは導電体との間の間
隔のために基準である。同様に、安全ベルトと、乗員の
後方でシート背もたれ内に取り付けられた誘導コイルと
の間の距離dも検出される。特にこのようなシステム
により、着席状況の形態を、測定された間隔dによっ
て検出できる。着席状況の形態は例えば、大きな人また
は小さな人、重たい人または軽い人などというように区
別される。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
つき詳しく説明する。
【0008】側方図である図1には、フロントガラス
4、計器盤3、車両ルーフ5、シート背もたれ2のよう
な車両の部分が示されている。乗員1の位置は通常、シ
ート面(図示せず)およびシート背もたれ2の位置と密
に関連している。何故ならば、乗員1は車両シート上に
位置を占め、相応にもたれるからである。しかしこのよ
うな大まかな位置決め範囲内には、欠点をもたらす恐れ
のある乗員位置もあり得る。特にエアバッグの作用方法
を考慮する場合、エアバッグに対して相対的な乗員の正
確な位置を知ることは極めて重要である。何故ならば乗
員の可動性は通常、側方方向よりも前方方向に向かって
の方が大きく、例えば計器盤に取り付けられたエアバッ
グは乗員の正面に対向して位置するので、エアバッグの
運転は誤作動されてはならない。さらに乗員の正確な位
置を検知することにより、エアバッグの作動過程中にエ
アバッグの作動特性に影響を与えることができる。
【0009】図1では安全ベルト8に設けられた導電体
11が単に略示されている。この導電体11は磁界12
を生ぜしめ、この磁界12は規定されたように、即ち、
公知のように安全ベルトもしくは導電体の長手方向の延
びに対して横方向に減少する。この場合、安全ベルト
が、乗員もしくは乗員の前面のためのアクティブ基準位
置を成すということが利用される。このことは簡単かつ
安価に実現でき、外乱影響もない。この磁界12は公知
の位置に配置された誘導コイル6,7で測定され、ここ
に存在する磁界強さから安全ベルト8との間隔が算出さ
れる。そのために相応の電圧経過UA;が検知さ
れ、相応の信号に変換される。安全ベルト8内に保持さ
れている導電体11には電流Iが供給される。従って算
出された間隔値、即ち安全ベルト8と計器盤3との間の
間隔dと、安全ベルト8とシート背もたれ2との間の
間隔dとから正確な着座位置が算出される。
【0010】乗員1が長時間にわたってシート背もたれ
2にもたれた後で、比較的長い時間存在した間隔d
示す一定の値から、乗員の胴囲もしくは胴の直径が推量
される。これにより着席状況の形態、例えば大人か子供
かといったことが区別される。乗員の体重も考えられ
る。
【0011】図1には、上記両間隔の算出のための方程
式が示されている。この場合、kは定数、Iは電流、U
は誘導コイル6,7の電圧である。
【0012】図2には、車両乗員1の正面図が示されて
いる。この乗員1は安全ベルト8によって保護されてい
る。安全ベルト8には一方の端部から、有利には安全ベ
ルト8の下方の端部から導電体11が引き込まれてい
る。この導電体11は所定の点まで案内される。次いで
導電体11は安全ベルト8の端部に向かって戻し案内さ
れる。平行な戻し案内による胸領域における磁界の消失
を回避し、規定の磁界分布を生ぜしめるために、この領
域において往路もしくは復路がシールドされてもしくは
シールドされずに形成される。安全ベルト8の構造、即
ち固定部14と通常の巻取り装置とを備えた構造は変わ
らない。単に導電体11が引き込まれるだけである。そ
の電流供給のための供給部10は、安全ベルト8の端部
で、有利には一方の端部で、案内されている。磁界12
は導電体11によって有利には交流Iで運転される。
【0013】図3にはシート背もたれ2にもたれた乗員
1の平面図が示されている。安全ベルト8は部分的に示
されている。安全を考慮するうえで重要な領域は乗員1
の胸領域である。この領域上に安全ベルト8がガイドさ
れ、通常は乗員1の体の前方に密接している。さらに図
3には、図示した平面図に相応する乗員1の正確な位置
が、まず最初に、走行方向で見て乗員1の前方及び後方
で計器盤3またはシート背もたれ2に取り付けられた誘
導コイル6,7によって算出できることが示されてい
る。さらに乗員1の側方の位置変化が、走行方向に対し
て横方向に間隔をおいて配置された誘導コイル61,6
7によって検出される。さらに、乗員1の正面の位置を
区別化するために、互いに上下に重なり合って位置する
複数の磁界12を生ぜしめ検知することが考えられる。
これは例えば、複数の導電体11を安全ベルト8内に引
き込むことにより可能である。この場合、磁界を形成す
る区域は、その都度、安全ベルト8が密接した状態で、
種々異なる高さで位置決めされる。1つの平面の内で
の、特に横方向の平面、即ち水平な平面内でのベルトの
位置決めは、例えば三角測量によって行われる。この場
合、誘導コイル6,7のような測定受信機の位置が予め
知られている。この場合、誘導コイル6,7もしくは6
1,71を任意に組合せることができる。安全ベルト8
はさらに乗員1の位置および着席状況の形態の基準とし
て使用される。安全ベルト8の間隔もしくは乗員1の前
面は、車両内の所定の定点に対して算出される。従って
総じて、乗員1が通常、シート背もたれ2にもたれてい
るか、または前傾しているかまたは側方に傾いているか
が検知される。
【0014】外乱保護性を保証するためにこのシステム
は、所定の周波数でまたは種々の周波数の組合せで運転
される。さらに、周波数もしくは磁界強さの規定された
時間的な変化を生ぜしめること、もしくはシステムのた
めのコード化を行うことが考えられる。さらにパルス列
を使用できる。このシステムは有利には40MHzで運
転される。または所定の形式ではタイミング制御され
る。
【0015】構成全体としては、送信側での変更は、受
信側で既知のものとして前提とされている。
【0016】さらにシステム外で算出される別のパラメ
ータ、例えば乗員1の重量などをエアバッグの区別化さ
れた作動のために考慮することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両の内側に位置する車両乗員の側方図であ
る。
【図2】安全ベルトによって固定された車両乗員の正面
図である。
【図3】安全ベルトによって固定され、シート背もたれ
にもたれている車両乗員の平面図である。
【符号の説明】
1 乗員、 2 シート背もたれ、 3 計器盤、 4
フロントガラス、5 車両ルーフ、 6,7 誘導コ
イル、 8 安全ベルト、 10 供給部、11 導電
体 12 磁界、 14 固定部、 61,71 誘導
コイル

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両における乗員位置を検出するための
    センサシステムであって、 (イ)半径が増大するにつれ軸線に対して横方向に規定
    されたように減じる磁界(12)を生ぜしめるための、
    少なくとも1つの縦長の導電体(11)の装置と、 (ロ)磁界センサから前記導電体までの間隔(d)を検
    出するための、磁界(12)の強さを検出する少なくと
    も1つの磁界センサとから成っており、少なくとも1つ
    の縦長の導電体(11)または少なくとも1つのの磁界
    センサが、乗員(1)の安全ベルト(8)の胸領域に取
    り付けられていて、センサシステムの対応する他方の部
    分が、車両の、少なくとも1つの所定の点に配置されて
    おり、これにより安全ベルトの検出可能な相対位置か
    ら、乗員(1)の位置が算出可能であることを特徴とす
    る、車両における乗員位置を検出するためのセンサシス
    テム。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの導電体(11)が安全
    ベルト(8)に位置決めされていて、少なくとも1つの
    の磁界センサが、走行方向で見て乗員の前方または後方
    に間隔をおいて配置されている、請求項1記載のセンサ
    システム。
  3. 【請求項3】 安全ベルトに沿って相前後してもしくは
    相重畳して配置される複数の磁界が存在する、請求項1
    または2記載のセンサシステム。
  4. 【請求項4】 エアバッグに対して相対的な乗員(1)
    の位置が算出可能である、請求項1から3までのいずれ
    か1項記載のセンサシステム。
  5. 【請求項5】 乗員の体のサイズが算出可能である、請
    求項1から4までのいずれか1項記載のセンサシステ
    ム。
  6. 【請求項6】 安全ベルトからの間隔に応じて規定され
    たように減じられる磁界が、電流導体の往復ガイドによ
    って生ぜしめられ、乗員の胸領域では一方の方向ではシ
    ールドされて、他方の方向ではシールドされずに形成さ
    れている、請求項1から5までのいずれか1項記載のセ
    ンサシステム。
  7. 【請求項7】 着席状況の形態が、車両の所定の部分に
    対する安全ベルト(8)の相対位置を算出することによ
    り算出可能である、請求項1から6までのいずれか1項
    記載のセンサシステム。
  8. 【請求項8】 前記所定の部分が車両のシート背もたれ
    である、請求項7記載のセンサシステム。
  9. 【請求項9】 1つの導電体(11)と2つの磁界セン
    サまたは1つの磁界センサと2つの導電体(11)によ
    り、車両または車両シートに対して相対的な安全ベルト
    (8)の2次元的な位置が、三角測量により算出可能で
    ある、請求項1から8までのいずれか1項記載のセンサ
    システム。
  10. 【請求項10】 エアバッグの制御がセンサシステムの
    信号に依存している、請求項1から9までのいずれか1
    項記載のセンサシステム。
  11. 【請求項11】 エアバッグの制御が付加的に、乗員
    (1)の重量のような別の公知のパラメータに依存して
    いる、請求項10記載のセンサシステム。
  12. 【請求項12】 システムが交流によって運転され、磁
    界センサとして誘導コイル(6,7)が設けられてい
    る、請求項1から11までのいずれか1項記載のセンサ
    システム。
  13. 【請求項13】 システムの運転周波数が40MHzの
    範囲である、請求項1から12までのいずれか1項記載
    のセンサシステム。
  14. 【請求項14】 システムがタイミング制御されてい
    る、請求項1から13までのいずれか1項記載のセンサ
    システム。
  15. 【請求項15】 システムが、外乱安全性を高めるため
    にコード化されて運転される、請求項1から14までの
    いずれか1項記載のセンサシステム。
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EP (1) EP1136327B1 (ja)
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