JP2009502656A - 空の車両用シートの検知用システム - Google Patents

Abstract

空の車両用シートを検知するためのシステムが、車両用シートに取り付けられたエミッタと、エミッタによって生成された放射線の変化を検知するためのセンサーと、を含み、ここで放射線の変化は、車両用シートに対象物があるかどうかを示し得る。車両用シートにはヒータが取り付けられていてもよい。車両用シートの上に位置決めされたセンサーが、車両用シートの表面温度の変化を検知してもよい。表面温度の変化は、車両用シートに対象物があるかどうかを示し得る。車両用シートには光源が取り付けられていてもよい。車両用シートの上に位置決めされたセンサーが、光源によって生成された光の変化を検知する。生成された光の変化は、車両用シートに対象物があるかどうかを示す。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２００５年８月５日出願の米国仮特許出願第６０／７０５，４６５号の優先権および利益を主張し、その開示を全体として本願明細書に援用する。

本発明は、一般に乗員検知分野に関する。特に、本発明は、乗員用シートが空であるかどうか、あるいは対象物がシートにあるかどうかまたは乗員がシートにいるかどうかを識別するシステムおよび方法に関する。乗員は、たとえば、シートに直接着座している人かまたはチャイルドシートにいる子供であり得る。

車両の乗員用シートにいる乗員を検知して分類するセンサーを用いる既存のシステムが多くある。重量センサー、視覚センサー、圧力センサー、容量センサーは、乗員検知システムに使用され得る一部の装置の例である。

上述の分類システムの一般的な目的は、乗員が車両用シートにいるかどうかを判断することである。次に、センサーによって収集された情報を車両用安全拘束システムが使用して、所定の装置を起動して実際の車両乗員を保護するかどうか判断してもよい。或いはまた、センサーによって収集された情報を使用して、乗員にシートベルトが締められていないことを警告することもできる。さらに、上述のシステムを使用して、前部乗員位置かまたは運転者後部の座席列の乗員位置における乗員の存在を識別することができる。

一般に、従来のシステムは一貫した結果を生じない。これらのシステムは、空席状態を一貫して識別し正確に監視することが難しい。たとえば、典型的なシステムは、チャイルドシートによって占有されたシートと空席とを識別することが難しい。

車両用シートにかけられた垂直力に基づいた測定も、一貫性のない結果を生じるかもしれない。なぜなら、チャイルドシートが占有されることによって、圧力を分散し、かつシートにかかる総合的な力を非常に小さくしてしまうからである。その結果、乗員が車両用シートにいるかどうか識別することが困難となり得る（たとえば、８ポンドのチャイルドシートにいる１０ポンドの子供はシート下部の大部分に分散する）。

それゆえ、車両用シートにある対象物またはそこにいる乗員の存在を検知する、より感度の高いシステムが必要とされている。

本発明の一実施形態によれば、空の車両用シートを検知するためのシステムは、車両用シートに取り付けられたエミッタと、このエミッタによって生成された放射線の変化を検知するためのセンサーと、このセンサーからの入力信号を受信して車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、を含む。

本発明の別の実施形態によれば、エミッタは、電磁放射線を放射するように構成される。エミッタは、車両用シートのシート下部にまたは車両用シートのシートバックに取り付けられていてもよい。

本発明のさらに別の実施形態によれば、センサーを、車両用シートの少なくともシート下部を監視するように構成する。或いはまた、センサーを、車両用シートのシート下部およびシートバックを監視するように構成する。センサーを、車両内部のＡピラーまたはＢピラーに位置決めしてもよい。或いはまた、センサーを、車両の内部に配置されたインストルメントパネルにまたは車両の天井に位置決めしてもよい。

本発明のさらに別の実施形態によれば、センサーは、エミッタの電源が入っているときに車両用シートの放射線の変化を監視する。センサーを、エミッタによって生成された電磁放射線の強度を測定するように構成する。

本発明の一実施形態によれば、空の車両用シートを検知するためのシステムは、車両用シートに取り付けられたヒータと、車両用シートの上に位置決めされた、車両用シートの表面温度の変化を検知するためのセンサーと、このセンサーからの入力信号を受信して車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、を含む。

本発明の別の実施形態によれば、ヒータを、車両用シートのシート下部に取り付ける。或いはまた、ヒータを、車両用シートのシートバックに取り付ける。

本発明のさらに別の実施形態によれば、センサーは、ヒータによって生成された赤外線電磁波の強度を測定して車両用シートの表面温度を判断するように構成された赤外線センサーである。センサーは、ヒータの電源が入っているときに車両用シートの表面温度の変化を監視する。

本発明のさらに別の実施形態によれば、空の車両用シートを検知するためのシステムは、車両用シートに取り付けられた光源と、車両用シートの上に位置決めされた、光源によって生成された光を検知するためのセンサーと、このセンサーからの入力信号を受信して車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、を含む。

本発明の一実施形態によれば、光源を車両用シートのシートバックに取り付け、かつ、光源からの光がセンサーに入射するようにセンサーを位置決めする。或いはまた、光源を、車両用シートのシート下部にまたは車両用シートのシート下部の表面に取り付ける。

センサーは、光源の電源が入っているときに車両用シートの光を監視し、かつその構成は、光源によって生成された光の強度を測定するようになっている。

上述の全般的な説明および以下の詳細な説明は双方ともあくまで例示的かつ説明的なものであり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものではないことを理解されたい。

本発明のこれらのおよび他の特徴、態様および利点は、以下で簡潔に説明する下記の説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面に示す例示された実施形態から明らかとなる。

本発明の実施形態を以下、添付の図面を参照して説明する。以下の記述は本発明の例示された実施形態を説明するものであって本発明を限定するものではないことを理解されたい。

図１は、本発明の一実施形態による空の車両用シートを検知するシステム１を示す。車両用シート２０にはエミッタ１０が位置決めされている。車両内部にはセンサー３０が配置され、その構成は、エミッタ１０の出力を監視するようになっている。

図１に示すように、エミッタ１０は車両用シート２０のシート下部に位置決めされている。その代わりに、エミッタ１０を車両用シート２０のシートバックに位置決めしてもよい。本発明の一実施形態によれば、エミッタ１０を、シート下部の表面にまたは車両用シート２０のシートバックの表面に位置決めしてもよい。センサー３０も多数の位置に位置決めし得る。たとえば、センサー３０を、車両用インストルメントパネル、車両ピラー、または車両天井部に位置決めして、シートバックに取り付けられたエミッタからの放射を監視してもよい。

エミッタ１０は、センサー３０によって検知し得る電磁放射線を生成して放射できる装置である。エミッタ１０は一定の割合で電磁放射線を生成してもよく、エミッタ１０はパルスの形態で放射線を生成してもよい。さらに、エミッタ１０によって生成された電磁放射線は、対象物がその経路にある場合に電磁放射線が非常に減衰されるような特性を有する。エミッタ１０は、たとえば、赤外線波のようにヒトの目では検知できない電磁放射線を生成してもよい。或いはまた、電磁放射線は可視光または紫外線光であってもよい。

本発明の一実施形態によれば、エミッタ１０は、車両用シート２０を加熱するためのヒータである。動作中は、ヒータは、センサー３０によって検知し得る赤外線波を生成する。

本発明のさらに別の実施形態によれば、エミッタ１０は、センサー３０によって検知し得る光を生成するように構成された光源である。従って、車両用シート２０のカバーの下で十分な光が生成されると、光の一部はシートカバーを透過して車両用シート２０の上から検知され得る。所定の実施形態では、光源を、シート下部またはシートバックのシート発泡体の下に配置してもよい。

シートカバーが放出された光を大量に減衰する状況においては、光が車両用シート２０を通過するように、車両用シート２０の区域間のシームがある位置にエミッタ１０（光源）を置くことが可能である。或いはまた、本発明の一実施形態によれば、車両用シート２０は、少なくとも検知可能な量の可視光が車両用シート２０の表面を通過できるように構成された材料を備える領域を含む。

本発明の別の実施形態によれば、シートカバーに光ファイバーを織り込む。光がファイバーの下から放射されるとき、（ファイバーの設計およびファイバーの曲げ半径により）光の一部がファイバーから漏れて、車両用シート２０の上から見える。或いはまた、図３に示すように、エミッタ１０（光源）をシート発泡体の「溝」２５に合わせて置いてもよい。「溝」２５は、シートカバーがシート発泡体に保持される場所である。溝２５をシートの底部にまたはシートバックに位置決めしてもよい。

図１および２に示すように、センサー３０を車両用シート２０の上に位置決めしてもよい。センサー３０は、エミッタ１０によって生成された電磁放射線の強度および変動を検知する。本発明の一実施形態によれば、センサー３０を、車両用シート２０のシート下部の大部分を取り囲む領域を監視するように構成する。それゆえ、図１に示すように、センサー３０の走査範囲は、車両用シート２０が取り得る位置全範囲において車両用シート２０のシート下部を監視するのに十分大きい。本発明の別の実施形態によれば、センサー３０を、車両用シート下部のほか車両用シート２０のシートバックを監視するように構成する。

センサー３０を、車両の任意の好適な位置に位置決めしてもよい。センサー３０を、センサーの走査範囲が他の車両構成部品によって妨害されない位置にエミッタ１０に向けて位置決めする必要がある。本発明の一実施形態によれば、センサー３０を車両内部のＡピラーに位置決めする。本発明の別の実施形態によれば、センサー３０を、車両内部にあるインストルメントパネルに位置決めする。本発明のさらに別の実施形態によれば、センサー３０を車両の天井に位置決めする。

本発明の別の実施形態によれば、システムを使用してリヤシートにおける乗員の存在を識別する。ここでは、単一のセンサー３０を使用して、多数の着座位置にあるエミッタ１０を監視する。センサー３０を、ピラー、天井、またはエミッタ１０とセンサー３０との間の、車両内に妨害するもののない他の任意の位置に取り付けることができる。

以下、図２〜６を参照にして例示的なシステムの動作を説明する。

図６は、空の車両用シートを検知するためのシステムを含む安全拘束システムのブロック図である。コントローラ５０が設けられている。コントローラを、センサー３０およびエミッタ１０に動作可能に接続する。コントローラ５０は、エミッタ１０を動作させ、かつセンサー３０から信号形態の情報を受信する。コントローラ５０を拘束制御モジュール（ＲＣＭ）６０にも接続する。ＲＣＭ６０を、エアバッグ７０およびプリテンショナー８０に動作可能に接続する。ＲＣＭ６０を、エアバッグ７０およびプリテンショナー８０の動作を制御するように構成する。特に、ＲＣＭ６０は、コントローラ５０によって受信されたセンサー３０からの信号に基づいて、エアバッグ７０およびプリテンショナー８０を起動し得るかどうかを決定してもよい。本発明の一実施形態によれば、コントローラ５０はＲＣＭ６０として機能してもよい。

動作中、コントローラ５０は、シート下部においてヒータ１０を制御し、ヒータ１０の電源が入れられたときに車両用シート２０の温度変化を監視する。特に、センサー３０を、シート領域から放射された電磁放射線の強度変化を検知するように構成する。センサー３０からの出力をコントローラ５０が使用して、車両用シート２０の温度の上昇や低下を計算または導出することができる。

エミッタ１０はヒータであり、車両用シート２０が完全に空である場合には、センサー３０は、ヒータ１０の動作中座面の温度変化を検知する。対照的に、座面に明らかに対象物が配置されている場合には、センサー３０は、対象物の表面特徴のみを監視、観察（ｖｉｅｗ）および／または検知できる。センサー３０が温度変化を監視するように構成されている場合には、ヒータ１０が動作中であってもセンサー３０が大幅な温度変化を検知しないようにセンサーを構成してもよい。ヒータ１０の電源が入っているときの小さなまたはわずかな温度変化の検知は、車両用シート２０に対象物が存在することをシステム１に示す。

たとえば、本発明の一実施形態によれば、図２に示すように、車両用シート２０にチャイルドシート４０がある場合、センサー３０は、センサー３０に対面しているチャイルドシート４０の表面の温度を測定する。一般的に、シート下部が暖まる間、センサー３０に対面しているチャイルドシート４０の表面温度は著しく変化しない。センサーが温度変化を検知しないということは、車両用シート２０に対象物が存在し得ることを示す。他方で、センサー３０がシートヒータ１０の動作中に座面温度の変化を検知する場合は、空席であることを示す。

センサー３０は、ヒータ１０が動作していないときに温度を測定してもよい。通常シートヒータの電源を切った後に空席は冷却され、センサー３０は温度低下を検知する。本発明の一実施形態によれば、コントローラ５０は多くの加熱または冷却サイクルを監視して乗員の存在を確認してもよい。

本発明の別の実施形態によれば、図７に示すように、蛍光体１００をシート下部２０またはシートバック１２５に配置する。光源を、シートの上に位置決めして、電源が入ったときにシート下部１２０またはシートバック１２５が蛍光を発するように構成する。光源は、赤外光、紫外線光または可視光に対応する波長を有してもよい。同様に、蛍光体は、赤外光、紫外線光または可視光に対応する波長で蛍光を発してもよい。車両用シート１２０の上に取り付けられたセンサー１３０を、蛍光体１００から放射される光を検知するように構成して、車両用シートが空であるかどうか判断する。

本発明の所定の態様によれば、いくつかの利点を実現し得る。本発明の一実施形態によれば、シート下部（またはシートバック）のシートヒータは、車両用シート２０に乗員がいるかどうか識別するのに使用し得る放射源である。システムは、軽いチャイルドシートのように最も検知することが難しい乗員分類区分に非常に効果的である。他の従来のシステムは、乗員からの熱を使用してシートが占有されている場合を識別し得るが、これらの従来のシステムは、乗員が厚い衣服を着用している場合やブランケットで覆われたチャイルドシートがある場合に誤った読み取りをしがちである。さらに、既存のＩＲシステムの場合、周囲温度が３０℃〜４０℃のときにパッシブＩＲイメージングセンサーのコントラストが低減する。ここに開示されたシステムの重要な利点は、システムが、座面から放射される電磁放射線の変化を、シートが空であるかどうかの指標として使用することである。それゆえ、開示されたシステムでは、乗員の温度および重量は、乗員検知において重要な要素ではない。

本発明の好ましい実施形態の上述の説明を、図示および説明のために提示した。本発明を、完全なものとしたり、開示された形態に正確に限定したりするものではなく、修正例および変形例が、上記の教示に照らして可能であり、あるいは本発明の実施から得ることができる。本発明の原理を説明するためにおよび実際の適用として実施形態を選択し説明して、当業者が本発明を種々の実施形態に利用でき、種々の修正例が、考えられる特定の使用に好適であるようにした。本発明の範囲を添付の特許請求の範囲およびその等価物によって規定することを意図する。

本発明の一実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムの側面図である。 本発明の別の実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムの側面図である。 本発明の別の実施形態による、車両用シートに取り付けられたエミッタの斜視図である。 本発明の一実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムの側面図である。 本発明の一実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムの側面図である。 本発明の一実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムを含む安全拘束システムのブロック図である。 本発明の別の実施形態による空の車両用シートを検知するためのシステムの側面図である。

Claims (21)

1. 車両用シートに取り付けられたエミッタと、
   前記エミッタによって生成された放射線を検知するためのセンサーと、
   前記センサーからの入力信号を受信して前記車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、
   を含む、空の車両用シートを検知するためのシステム。
2. 前記エミッタが、電磁放射線を放射するように構成されている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
3. 前記エミッタが、前記車両用シートのシート下部に取り付けられている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
4. 前記エミッタが、前記車両用シートのシートバックに取り付けられている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
5. 前記センサーが、前記エミッタによって生成された前記電磁放射線の強度を測定するように構成されている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
6. 前記センサーが、車両用シートの少なくともシート下部を監視するように構成されている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
7. 前記センサーが、車両用シートのシート下部およびシートバックを監視するように構成されている、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
8. 前記センサーが、前記車両内部のＡピラーまたはＢピラー、前記車両内部に配置されたインストルメントパネルまたは前記車両の天井の１つに位置決めされ得る、請求項１に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
9. 車両用シートに取り付けられたヒータと、
   前記車両用シートの上に位置決めされた、前記車両用シートの表面温度の変化を検知するためのセンサーと、
   前記センサーからの入力信号を受信して前記車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、
   を含む、空の車両用シートを検知するためのシステム。
10. 前記ヒータが、前記車両用シートのシート下部に取り付けられている、請求項９に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
11. 前記ヒータが、前記車両用シートのシートバックに取り付けられている、請求項９に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
12. 前記センサーが、前記ヒータによって生成された赤外線電磁波の強度を測定して前記車両用シートの表面温度を判断するように構成された赤外線センサーである、請求項９に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
13. 車両用シートに取り付けられた光源と、
    前記車両用シートの上に位置決めされた、前記光源によって生成された光を検知するためのセンサーと、
    前記センサーからの入力信号を受信して前記車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、
    を含む、空の車両用シートを検知するためのシステム。
14. 前記光源が、前記車両用シートのシートバックに取り付けられている、請求項１３に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
15. 前記光源が、前記車両用シートのシート下部に取り付けられている、請求項１３に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
16. 前記光源が、前記車両用シートの前記シート下部の表面に取り付けられている、請求項１３に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
17. 前記センサーが、前記光源によって生成された前記光の強度を測定するように構成されている、請求項１３に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
18. 車両用シートを照明する光源と、
    前記車両用シート上の蛍光体と、
    前記蛍光体によって生成された光を検知するためのセンサーと、
    前記センサーからの入力信号を受信して前記車両用シートに対象物があるかどうかを判断するように構成されたコントローラと、
    を含む、空の車両用シートを検知するためのシステム。
19. 前記蛍光体が、前記車両用シートの前記シート下部に設けられている、請求項１８に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
20. 前記蛍光体が、前記車両用シートの前記シートバックに設けられている、請求項１８に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。
21. 前記センサーが、前記蛍光体によって生成された光の強度を測定するように構成されている、請求項１８に記載の空の車両用シートを検知するためのシステム。