JP2010195358A - 乗員検知センサ及び乗員検知システム - Google Patents

乗員検知センサ及び乗員検知システム Download PDF

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Abstract

【課題】大人とチャイルドシートとを精度よく判別することができ、かつ安価な乗員検知システムを提供する。
【解決手段】シートクッション１１ａと、シートバック１１ｂとからなるシート１１の荷重状態をシートクッション１１ａに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサ３０であって、乗員検知センサ３０は、シートクッション１１ａの下部を構成するシートフレーム１７とフロア側との間に配置されシートクッション１１ａ上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも１個の荷重センサと、シートクッション１１ａの着座面に沿って配置され、荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも１つの接点と他方側の少なくとも１つの接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも１個のメンブレンスイッチと、によって構成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、シート上の着座者の着座状態を検知する乗員検知センサ及び乗員検知システムに関する。
自動車には乗員保護のためエアバックが搭載される。エアバックは、大人がシートベルトを着用しシートに着座した姿勢を想定して設計がされる。そして子供がシートに直接着座した場合や、幼児がチャイルドシートを介して着座したときには、子供や幼児をエアバックの衝撃から保護するためエアバックの展開を禁止したり、展開圧力を弱める等して制御を行なっている。このため、シート上には大人が着座しているのか、子供が着座しているのか、チャイルドシートを介して幼児が着座しているのか、またはチャイルドシートのみが装着されているのかを正確に検知しエアバックの展開圧力制御を行なう必要がある。例えば特許文献１に示すものでは、シート６のシートバック６１に、シートバック６１にかかる荷重状態を検出可能な荷重または圧力検知式のシートバック荷重センサ３が配置されている。シート本体６０にはシート本体６０にかかる荷重状態を検出可能なシート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの４個が配置されている。そしてシートバック荷重センサ３及びシート本体荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの両方の検出結果から総合的に判断しシート上の乗員が検知されるようになっており、これによって大人と子供、又はチャイルドシート等の判定を行なっている。
特開２００５−２０６０８８号公報
しかしながら上記に示す従来技術においては乗員がシートバック６１にもたれない姿勢を取った場合や車両が下り坂にあって、乗員の体が前屈みになるような場合に、荷重または圧力検知式であるシートバックセンサによって荷重を検知できない。またチャイルドシートがシート上に装着された場合、チャイルドシートの種類によっては、チャイルドシートの一部がシートバック荷重センサ３にしっかりと接触し、大人との判別が困難になる虞がある。さらに従来技術においては、高価な荷重センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを４個使用しており安価なシステムとはなっていない。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、大人とチャイルドシートとを精度よく判別することができ、かつ安価な乗員検知センサ及び乗員検知システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、シートクッションと、シートバックとからなるシートの荷重状態を前記シートクッションに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサであって、前記乗員検知センサは、シートクッションの下部を構成するシートフレームとフロア側との間に配置されシートクッション上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも１個の荷重センサと、前記シートクッションの着座面に沿って配置され、前記荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも１つの前記接点と他方側の少なくとも１つの前記接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも１個のメンブレンスイッチと、によって構成されることである。
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において前記荷重センサは、前記シートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ１個ずつ配置された第１の荷重センサ及び第２の荷重センサであり、前記メンブレンスイッチは、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第１のメンブレンスイッチ、及び該第１のメンブレンスイッチより若干後方に前記第１のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第２のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことである。
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、前記荷重センサは前記シートクッションの幅方向の一方端後方部においてシートフレームとフロア側との間に配置された１個の荷重センサであり、前記メンブレンスイッチは、前記シートクッションの幅方向の他方端後方部において前記シートクッションの前後方向に、または前記シートクッションのクッション後部位置に幅方向に延在して前記着座面に沿って配置された第３のメンブレンスイッチと、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第１のメンブレンスイッチ、及び該第１のメンブレンスイッチより若干後方に前記第１のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第２のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことである。
請求項４に係る発明の特徴は、請求項２に記載の乗員検知センサの前記第１及び第２の荷重センサからの合計出力値が、前記第１及び第２のメンブレンスイッチから出力されたオン／オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するＥＣＵを備えた乗員検知システムにして、前記ＥＣＵは、前記第１及び第２のメンブレンスイッチから出力されるオン／オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Ｆとして記憶し、前記第２のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記正規着座用閾値Ｆよりも小さい偏倚着座用閾値Ｐ、及び前記第１のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｐよりも小さい偏倚着座用閾値Ｇのうちの少なくとも一方を記憶していることである。
請求項５に係る発明の特徴は、請求項３に記載の乗員検知センサの前記第１の荷重センサからの出力値が、前記第１乃至第３のメンブレンスイッチから出力されたオン／オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するＥＣＵを備えた乗員検知システムにして、前記ＥＣＵは、前記第１乃至第３のメンブレンスイッチから出力されるオン／オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Ｈとして記憶し、前記第３のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値を前記正規着座用閾値Ｈよりも小さい偏倚着座用閾値Ｋとして記憶し、前記第２のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい偏倚着座用閾値Ｉ、及び前記第１のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｉよりも小さい偏倚着座用閾値Ｊのうちの少なくとも一方を記憶していることである。
請求項１に係る発明によれば、少なくとも１個の長尺面状のメンブレンスイッチが検出した着座面への荷重の作用状態と、シートに配設された少なくとも１個の荷重センサが検出したシート荷重（出力値）とによって乗員が大人であると判別できる。このように高価な荷重センサ４個によって構成されていた従来装置に比して大幅なコスト低減を図りながらも、シートクッション上の乗員が大人であるか否かを適切に判別することができる。
請求項２に係る発明によれば、第１のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重よりシートの前方に荷重が作用している状態（前方着座状態）が検知され、第２のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で前寄りに荷重が作用している状態（前寄着座状態）が検知される。またシートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ１個ずつ配置された第１及び第２の荷重センサによって、シート上で後方かつ左右に作用する荷重の大きさ（合計出力値）が検出される。そして第１または第２のメンブレンスイッチによって検知されたシート上の荷重状態と、第１及び第２の荷重センサによって検出された荷重の大きさ（合計出力値）とに基づいてシート上に着座しているのは大人であると判定される。このように安価なメンブレンスイッチ１または２個によって前方着座状態または前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは２個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。
請求項３に係る発明によれば、第３のメンブレンスイッチによってシートクッションの幅方向の他方端側に荷重が作用している状態（横ズレ着座状態）が検知される。また第１のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重よりシートの前方に荷重が作用している状態（前方着座状態）が検知され、第２のメンブレンスイッチによって正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で前寄りに荷重が作用している状態（前寄着座状態）が検知される。さらにシートクッションの幅方向の一方端後方部に１個配置された第１の荷重センサによって、シートの後方片側に作用する荷重の大きさ（出力値）が検出される。そして第１乃至第３のメンブレンスイッチによって検知されたシート上の荷重状態と、第１の荷重センサによって検出された荷重の大きさ（出力値）とに基づいてシート上に着座しているのは大人であると判定される。このように安価な第３のメンブレンスイッチによって横ズレ着座状態を検知し、安価な第１、第２のメンブレンスイッチによって前方着座状態、前寄着座状態の検知ができるため、比較的高価である荷重センサは１個で構成でき、大幅なコストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。
請求項４に係る発明によれば、乗員検知システムのＥＣＵは、第１及び第２のメンブレンスイッチが共にオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１及び第２の荷重センサの合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きい場合、大人であると判定する。また第２のメンブレンスイッチがオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサの合計出力値が正規着座用閾値Ｆよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Ｐより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第１のメンブレンスイッチがオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサの合計出力値が偏倚着座用閾値Ｐよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｇより大きい場合、大人であると判定する。このように複雑な制御を用いることなく、大人が乗車していると判定ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、低コストにて対応できる。
請求項５に係る発明によれば、乗員検知システムのＥＣＵは、第１、第２及び第３のメンブレンスイッチが全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Ｈより大きい場合、大人であると判定する。また、第３のメンブレンスイッチがオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第１の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Ｈよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Ｋより大きい場合、大人であると判定する。また、第２のメンブレンスイッチがオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサの出力値が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Ｉより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第１のメンブレンスイッチがオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサの出力値が偏倚着座用閾値Ｉよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｊより大きい場合、大人であると判定する。このように複雑な制御を用いることなく、大人が乗車していると判定ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、低コストにて対応できる。
本発明の実施の形態に係る乗員検知センサを備えた車両シートを示す斜視図である 本発明の実施の形態に係る制御ブロック図である。 荷重センサのセンサ素子のブロック図である。 メンブレンスイッチの平面図である。 第１乃至第７の実施形態に係る乗員検知センサを配設した車両シートの平面図である。 メンブレンスイッチの接点を示す概略図である。 第１乃至第３の実施形態に係る大人判定のための閾値表である。 第１の実施形態に係る作動のフローチャート１である。 第２の実施形態に係る作動のフローチャート２である。 第３の実施形態に係る作動のフローチャート３である。 第４の実施形態に係る作動のフローチャート４である。 第５の実施形態に係る作動のフローチャート５である。 第６の実施形態に係る作動のフローチャート６である。 第７の実施形態に係る作動のフローチャート７である。 第４乃至第７の実施形態に係る大人判定のための閾値表である。 第３のメンブレンスイッチの別の配設例を示した車両シートの平面図である。
以下、本発明の第１の実施の形態に係る車両シート１１の乗員検知センサ３０及び乗員検知システム５０について図面に基づいて説明する。なお以後の説明において、前、後、左、右、上、下方向とは図１に示す通りであり着座者が車両シート１１に着座した状態から見たそれぞれの方向と一致している。
図１に示すように車両シート１１は乗員の着座するシートクッション１１ａと、シートクッション１１ａに連結され図略の連結部を回転中心として任意の角度に回動可能に固定されるシートバック１１ｂと、シートクッション１１ａを図略の車両フロアに位置調整可能に固定するシートスライド装置１３と、シートクッション１１ａに配置される本発明にかかる乗員検知システム５０を構成する乗員検知センサ３０と、からなる。
シートクッション１１ａは車両シート１１の下部を構成するフレーム１７と、フレーム１７を覆うクッションとからなり、シートスライド装置１３は、図１に示すように図示しないフロアに固定され車両の前後方向に延在する一対のロアレール１４と、ロアレール１４の上側に移動可能に支持される左右一対のアッパレール１６等からなる。
乗員検知システム５０は、図略のシートベルトのバックル部の雄部と雌部とが係合することによってオン信号が出力されるバックルスイッチ４０がオンした状態、即ち大人または子供が乗車しシートベルトを装着した状態か、またはシートベルトによってチャイルドシートが装着された状態において、シートクッション１１ａ上の大人とチャイルドシート（または子供が着座している）との識別判定を行なうためのものである。
乗員検知システム５０は図２の制御ブロック図に示すように、乗員検知センサ３０を構成する第1、第２の荷重センサ３１、３２及び第1のメンブレンスイッチ３３と、図略のシートベルトのバックルスイッチ４０と、ＥＣＵ（制御ユニット）４２を備えている。ＥＣＵ４２は、ＣＰＵ４３とＲＡＭ４４とＲＯＭ４５とインターフェイス４６とからなっている。ＲＡＭ４４には、乗員検知センサ３０を構成する各荷重センサ３１、３２の出力値と、第1のメンブレンスイッチ３３のオン／オフ信号及びシートベルトのバックルスイッチ４０のオン／オフ信号がインターフェイス４６を介して入力されるようになっており、ＲＯＭ４５には、乗員検知システム５０を作動するためのプログラムが格納されている。ＣＰＵ４３は、ＲＡＭ４４に伝送された各荷重センサ３１、３２の出力値と、第1のメンブレンスイッチ３３ならびにバックルスイッチ４０のオン／オフ信号に基づいて乗員検知システム５０を実行する。またＥＣＵ４２にはエアバック装置４１が接続され、乗員検知システム５０の検知結果を基にエアバック装置４１の展開が制御される。
図１に示すように、第1、第２の荷重センサ３１、３２はシートクッション１１ａの下部を構成するフレーム１７（シート側固定部材）の両端後方側の下面２箇所と、一対のアッパレール１６の上面に形成された取付け面１８との間に介在され固定されている。フレーム１７の前方側の下面は一対のアッパレール１６の上面に形成された取付け面１８と直接固定されている。
これにより第1、第２の荷重センサ３１、３２は、車両シート１１に着座する乗員によって車両シート１１にかかる荷重のうちで後方かつ左右にかかる荷重の大きさを測定する。つまり着座する大人の乗員がシートクッション１１ａの後方に深く着座する正規着座状態の場合は大きな出力値を出力し、正規着座状態よりシートクッション１１ａの前方寄りに着座した場合、即ち前方着座をした場合は出力値が小さくなるようになっている。また車両が下り坂を下っているときにも、乗員の体は前屈みとなり出力値が小さくなる。本発明においては上記のような多様な状況においても精度よく大人とチャイルドシートとの判別を行なうため、それぞれの状況を乗員検知センサ３０によって検知し、検知された各状態に応じて準備された後述する各閾値に基づいて大人とチャイルドシートとの判別を行なうものである。なお、第1、第２の荷重センサ３１、３２は、シート１１に作用される荷重の大きさに応じての電圧値を出力可能なものであればどのようなものでもよく、本実施形態においては、ひずみゲージによる荷重センサを適用する。
図３は、第1、第２の荷重センサ３１、３２の電気的接続を示すブロック図である。第1、第２の荷重センサ３１、３２は、センサ部２、増幅回路３、デジタル回路４を備えている。センサ部２は、４個の歪ゲージ２ａで構成されるホイートストンブリッジ回路からなっている。シートクッション１１ａに着座している乗員の荷重は、シート着座面表皮を介しセンサ部２に伝達され、センサ部２に発生した歪が、歪ゲージ２ａで電気抵抗に変換されて、その電気抵抗がホイートストンブリッジ回路により電圧に変換される。増幅回路３はセンサ部２から出力された電圧を増幅し、デジタル回路４は増幅回路３の出力電圧をデジタル値に変換するとともに、そのデジタル値をＥＣＵ４２に送信するものである。
第１のメンブレンスイッチ３３は図４に示すように長尺面状に形成されており、長手方向の中央部を境にして、左右両側に４つずつ計８個の接点Ｓ１〜Ｓ８をそれぞれ有している。そして一方側である右側の少なくとも１つの接点と、他方側である左側の少なくとも１つの接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えており、特定の２個以上の接点に荷重が加わり同時に導通することによりオンして荷重を検出するよう構成されている。
第1のメンブレンスイッチ３３は図５（ａ）に示すように車両シート１１の座面であるシートクッション１１ａのシート着座面表皮裏に長手方向が左右方向と平行になるように埋設され、車両シート１１の座面の左右方向においては第１のメンブレンスイッチ３３の長手方向の略中央部が車両シート１１の略中央部に配置され、前後方向においては前方寄りに配置されている。そして第1のメンブレンスイッチ３３には、着座者によって下方へ作用する荷重がシート着座面表皮を介して伝達されるよう構成されている。つまり乗員が車両のシート１１に前方着座状態で着座している場合や前屈み状態で着座している場合には、着座により発生する所定量以上の荷重が第1のメンブレンスイッチ３３に伝達され、特定の２個以上の接点が導通することによりオンして乗員が前方着座状態や前屈み状態であることを検知する。即ち、第1のメンブレンスイッチ３３はシート１１の着座面に作用する荷重の作用状態（前方着座状態や前屈み等）を検出するためのものであり、以降に説明する他のメンブレンスイッチも同様の目的を持つ。
第1のメンブレンスイッチ３３は、図６に示すように、ロアフィルム２５と、スペーサ２６と、アッパフィルム２７の３層構造からなっている。ロアフィルム２５は抵抗体を印刷した対向側電極２８を備え、アッパフィルム２７は一対の櫛歯電極６０、６１を備えている。櫛歯電極６０、６１は離間して配置されている。スペーサ２６には孔２６ａが形成してあり、孔２６ａを介して対向側電極２８と一対の櫛歯電極６０、６１とが対面している。ロアフィルム２５及びアッパフィルム２７は、例えば厚さが１００μｍ程度のＰＥＮフィルムで形成してある。
第1のメンブレンスイッチ３３の各接点Ｓ１〜Ｓ８は、上方から付与される一定以上の荷重によってロアフィルム２５及びアッパフィルム２７が変形されることにより、櫛歯電極６０、６１が対向側電極２８と接触される。櫛歯電極６０、６１が対向側電極２８に接触することにより、対向側電極２８を介して一対の櫛歯電極６０、６１が電気的に接続される。かかる対向側電極２８と一対の櫛歯電極６０、６１とにより、第1のメンブレンスイッチ３３の各接点（Ｓ１〜Ｓ８）を構成している。なお、ロアフィルム２５及びアッパフィルム２７は、小さな子供の体重では、櫛歯電極６０、６１が対向側電極２８に接触することがないような強度に設定されている。
次に、本発明に係る乗員検知システム５０の動作について図２に基づいて説明する。乗員検知システム５０は、上述の構成において、まず前方着座を検知する第１のメンブレンスイッチ３３の出力がＥＣＵ４２にＩ／Ｆ４６を介して入力され確認される。第1のメンブレンスイッチ３３の信号がオフであれば、大人の着座者がシートクッション１１ａの後方に深く着座している（正規着座状態）か、または体重の軽い子供が着座しているか、もしくはチャイルドシートが装着されている場合が考えられる。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値がＥＣＵ４２にＩ／Ｆ４６を介して入力される。大人の着座者がシートクッション１１ａに深く着座しているのであれば第1、第２の荷重センサ３１、３２には十分な荷重が作用するため、図７に示すように第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値と比較するための閾値は、初期に評価がされ決定された正規着座用としてＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｆが選択される。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値を確認し、合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きければ、シートクッション１１ａには大人が着座しているとＥＣＵ４２によって判定される。また第1、第２の荷重センサ３１、３２からの出力値が正規着座用閾値Ｆより小さければ、子供が着座している、またはチャイルドシートが装着されている状態であると判定される。
次に乗員の前方着座状態を検知する第１のメンブレンスイッチ３３の出力がオンである場合について説明する。第1のメンブレンスイッチ３３がオンであれば、大人の乗員が前方着座（または前屈み）をしている場合と、チャイルドシートの一部が第１のメンブレンスイッチ３３に接触している場合がある。そして大人の乗員が前方着座しているときには必然的にシートクッション１１ａの後方に深く着座しておらず、第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値が所定量Ａだけ減少する。そこで図７に示すように第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値に対する大人とチャイルドシートとの判定閾値を正規着座用閾値Ｆから所定量Ａだけ下げた偏倚着座用閾値Ｇとし、ＥＣＵ４２に記憶される該閾値にて判定を行なう。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値が偏倚着座用閾値Ｇより大きければ大人が着座していると判定される。また偏倚着座用閾値Ｇ以下であれば、車両シート１１にはチャイルドシートが装着されているとＥＣＵ４２によって判定される。そして大人が着座していると判定された場合には、エアバック装置４１の作動を許可して、衝突時等にエアバック装置４１を作動して乗員を保護できるようにする。一方、それ以外の状態、すなわち、少なくともチャイルドシートが装着されているか、小さな子供が着座しているものと判定された場合は、エアバック装置４１の作動を不許可にする。これにより、衝突時等においてもエアバック装置４１が作動することを防止でき、幼児や小さな子供にエアバック装置４１の作動による衝撃を与えないようにする。
次に上記の乗員検知システム５０の作動について図８のフローチャート１に基づいて説明する。乗員検知システム５０は一定時間毎に実行され、ステップＳ１００において第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態であるか否かが判断される。大人がシートクッション１１ａの後方に深く着座している、即ち正規着座している状態の場合には、第１のメンブレンスイッチ３３はオフとなりステップＳ１００の判別結果はＮＯとなって、ステップＳ１０１に進む。
ステップＳ１０１では、第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値と選択された正規着座用閾値Ｆとが比較され、合計出力値の方が大きい場合は、ステップＳ１０４に進み大人の乗員が着座していると判定される。また合計出力値の方が正規着座用閾値Ｆより小さい場合は、ステップＳ１０２に進みシートクッション１１ａの上には大人の乗員ではなくチャイルドシートが装着されている（または子供が乗車している）と判定される。
ステップＳ１００において、大人がシートクッション１１ａの前方部に着座している、即ち前方着座している場合には、第1のメンブレンスイッチ３３はオンとなり、ステップＳ１００の判別結果がイエスとなって、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値と正規着座用閾値Ｆから所定量Ａだけ減じた偏倚着座用閾値Ｇとが比較され、合計出力値の方が偏倚着座用閾値Ｇより大きい場合は、ステップＳ１０４に進み大人の乗員が着座していると判定される。また合計出力値の方が偏倚着座用閾値Ｇより小さい場合は、ステップＳ１０２に進みシートクッション１１ａの上には大人の乗員ではなくチャイルドシートが装着されていると判定される。
以上が本発明にかかる乗員検知システム５０の基本的な動作である。しかし実際の車両における乗員の乗車姿勢は多様であるため、考えられる４パターンの乗車姿勢を想定し、上記の乗員検知システム５０の作動について正常に大人とチャイルドシートとの判定ができるか実験により検証した。結果としてはいずれも良好に判別ができたため、以下に判定が可能な論拠について述べる。
想定した４つのパターンとは、（1）車両シート１１に深く着座した正規着座状態、（２）乗員が車両シート１１に前方着座した場合、（３）乗員が車両シート１１上において中心から左右方向に所定量だけずれて着座した場合（以後、横ズレと称す）及び（４）乗員が車両シート１１上で左右いずれかのドア又はアームレスト等にもたれかかった場合（以後、片側もたれと称す）である。
上述した（1）〜（４）において（1）正規着座状態及び（２）前方着座状態については上記の乗員検知システム５０の動作にて詳細に述べたので説明を省略する。
（３）の大人の乗員が車両シート１１上において横ズレ状態で着座した場合は、（１）正規着座状態及び（２）前方着座状態と同様に、まず第1のメンブレンスイッチ３３の出力が確認される。シートクッション１１ａの後方に深く座りかつ横ズレ状態で着座した場合においては、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ３３の出力はオフとなる。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２は着座者が横ズレ状態で着座しても、一方は荷重が上昇し他方は低下して、結局合計出力値はあまり変化しない。よって正規着座用閾値Ｆを変更する必要はなく、第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値を確認し、合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きければ、シートクッション１１ａには大人が着座していると判定できる。
次にシートクッション１１ａに前方着座しながら、かつ横ズレ状態で着座した場合について説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ３３は左右方向に延在されており、かつ複数の接点を備えているため、大人の着座者の荷重を受け出力はオンとなる。そして（２）と同様に、前方着座しているため第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値は所定量Aだけ減少する。そこで図７に示すように第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値に対する大人判定のための正規着座用閾値Ｆを減少量Ａだけ下げた偏倚着座用閾値Ｇによって大人が着座しているという判定をする。そして荷重センサ３１、３２からの合計出力値が該偏倚着座用閾値Ｇより大きければ大人が乗車していると判定できる。
次に（４）の片側もたれ状態での着座の判定について説明する。片側もたれ状態においては、大人の乗員が前方着座またはシートクッション１１ａの後方に深く座った状態でシートクッション１１ａの左右方向（幅方向）においていずれかの方向に若干ずれて着座し、ずれた方向と反対側のドア又はアームレスト等にもたれかかる状態を想定する。
まずシートクッション１１ａの後方に深く座った状態での片側もたれについて説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ３３の出力はオフとなる。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値は、もたれかかった荷重分だけ減少する。しかし評価の結果、極端なもたれ姿勢を除き、その減少分は少なく考慮にいれなくともよいことがわかった。これによって図７に示す正規着座状態の場合に選択される正規着座用閾値Ｆによって大人とチャイルドシートとの判定をすればよい。
次に前方着座で、かつシートクッション１１ａの左右方向（幅方向）に中央から若干ズレて着座し、ドア又はアームレスト等にもたれかかる場合について説明する。この場合、前方着座を検知するための第1のメンブレンスイッチ３３の出力はオンとなる。そして前方着座のため第１、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値は低下する。また着座者が左右にもたれかかっている荷重分だけさらに第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値は減少する。しかし、上記と同様にその減少分は大きくなく考慮にいれなくともよい範囲であることがわかった。これによって図７に示す乗員が前方着座している場合に選択される偏倚着座用閾値Ｇによって大人が着座している判定ができることがわかった。
上述の説明から明らかなように第１の実施形態においては、乗員検知システム５０は、第１のメンブレンスイッチ３３がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きい場合、大人であると判定する。また第１のメンブレンスイッチ３３がオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が正規着座用閾値Ｆよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｇより大きい場合、大人であると判定する。このように１個の安価な第１のメンブレンスイッチ３３によって前方着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは２個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態に対し、乗員検知センサ３０を構成する第1のメンブレンスイッチ３３に替えて、第２のメンブレンスイッチ３４によって乗員検知システム５１を構成した点が異なる。よって乗員検知システム５１を構成する乗員検知センサ６３は第1、第２の荷重センサ３１、３２と、第２のメンブレンスイッチ３４とからなる。第２の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。なお、第1のメンブレンスイッチ３３と第２のメンブレンスイッチ３４の構成及び作動は全く同様である。
第２のメンブレンスイッチ３４は図５（ｂ）に示すようにシート１１の座面であるシートクッション１１ａのシート着座面表皮裏に長手方向が左右方向と平行になるように埋設され、シートクッション１１ａの座面の左右方向においては第２のメンブレンスイッチ３４の長手方向の中央部がシートクッション１１ａの略中央部に配置され、前後方向においても略中央部に配置されている。つまり第１の実施形態で配設された第1のメンブレンスイッチ３３が配設された位置より若干後方にかつ第１のメンブレンスイッチ３３と平行に配設される。
第２のメンブレンスイッチ３４はシートクッション１１ａ上の、正規着座状態の荷重と前方着座状態との間で若干、前寄りに荷重が作用している状態である前寄着座状態を検知するためのものである。第２のメンブレンスイッチ３４の信号がオフのときは、乗員が正規着座状態で着座している可能性がある。そこで第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が確認され、図７に示すＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｆと比較されて、合計出力値の方が大きい場合に大人であると判定する。
第２のメンブレンスイッチ３４の信号がオンであれば、乗員が前寄着座状態で着座している可能性がある。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値がＥＣＵ４２によって確認される。このとき、図７に示すように第1、第２の荷重センサ３１、３２には正規着座したときよりは小さく、かつ前方着座状態のときよりは大きな荷重が作用するため、正規着座用閾値Ｆより所定量Ｂだけ小さく、かつ第１の実施形態で採用した偏倚着座用閾値Ｇよりも所定量（Ａ−Ｂ）だけ大きい、ＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｐが選択され判定に利用される。そして第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値が偏倚着座用閾値Ｐより大きければ、シートクッション１１ａには大人が着座していると判定される。なお、ここで所定量Ｂとは、正規着座状態の場合に第1、第２の荷重センサ３１、３２から検出される合計出力値に対し、前寄着座によって減少する合計出力値の大きさである。
次に上記の第２実施形態の乗員検知システム５１の作動について図９のフローチャート２に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２００において第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ２０１に進みオン状態であればステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０１では第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値と正規着座用閾値Ｆとが比較され、合計出力値の方が正規着座用閾値Ｆより大きい場合は、ステップＳ２０４に進み大人の乗員が着座していると判定される。
上述したようにステップＳ２００において第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であれば、大人がシートクッション１１ａに乗員が前寄着座状態で着座しているとし、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、第1、第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値と正規着座用閾値Ｆより所定量Ｂだけ低い偏倚着座用閾値Ｐとが比較され、合計出力値の方が大きい場合は、ステップＳ２０４に進み大人が着座していると判定される。また合計出力値の方が偏倚着座用閾値Ｐより小さい場合は、ステップＳ２０３の判別結果はＮＯとなりステップＳ２０２に進みシートクッション１１ａの上には大人ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第２の実施形態においては、乗員検知システム５１は、第２のメンブレンスイッチ３４がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きい場合、大人であると判定する。また第２のメンブレンスイッチ３４がオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が、正規着座用閾値Ｆより所定量Ｂだけ小さく、かつ前方着座時の偏倚着座用閾値Ｇよりも所定量（Ａ−Ｂ）だけ大きい、ＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｐより大きい場合、大人であると判定する。このように１個の安価な第２のメンブレンスイッチ３４によって前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは２個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は第１の実施形態に対し、第２のメンブレンスイッチ３４を追加したことによって乗員検知システム５２を構成した点が異なる。よって乗員検知システム５２を構成する乗員検知センサ６４は第1、第２の荷重センサ３１、３２と、第１のメンブレンスイッチ３３と、第２のメンブレンスイッチ３４とからなる。第３の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。なお、図５（ｃ）に示すように第１のメンブレンスイッチ３３及び第２のメンブレンスイッチ３４は第１の実施形態及び第２の実施形態においてシートクッション１１ａ上に配設された第１のメンブレンスイッチ３３及び第２のメンブレンスイッチ３４位置と同様の位置に配設され、各荷重センサ３１、３２及び各メンブレンスイッチ３３、３４の検知する対象は第１の実施形態及び第２の実施形態にて説明した内容と同様である。
第３の実施形態については乗員検知システム５２の作動について図１０のフローチャート３に基づいて説明する。
まず、ステップＳ３００において乗員が前方着座状態であることを示す第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ３０１に進み、前方着座を示すオン状態であれば後述するステップＳ３０５に進む。
ステップＳ３０１では第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ３０２に進み、オン状態であれば後述するステップＳ３０４に進む。
ステップＳ３０２では、第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値が正規着座を判定するためのＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｆと比較され、各荷重センサ３１、３２の合計出力値の方が大きければステップＳ３０６に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値の方が正規着座用閾値Ｆよりも小さい場合はステップＳ３０３に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップＳ３０４ではステップＳ３０１から第２のメンブレンスイッチ３４がオンの場合にＹＥＳとなり移動され、第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値が正規着座用閾値Ｆよりも所定量Ｂだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｐと比較され、合計出力値の方が大きければステップＳ３０６に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値の方が偏倚着座用閾値Ｐよりも小さい場合はステップＳ３０３に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Ｂとは、第２の実施形態で説明したとおりである。
ステップＳ３０５では上述したとおりステップＳ３００において前方着座を検知する第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態のときＹＥＳとなって移動され、第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値と、正規着座用閾値Ｆよりも所定量Ａだけ小さく、偏倚着座用閾値Ｐよりも所定量（Ａ−Ｂ）だけ小さいＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｇとが比較され、合計出力値の方が大きければステップＳ３０６に進み大人が乗車していると判定される。また第1、第２の荷重センサ３１、３２からの合計出力値の方が偏倚着座用閾値Ｇよりも小さい場合はステップＳ３０３に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第３の実施形態においては、乗員検知システム５２は、第１及び第２のメンブレンスイッチ３３、３４が共にオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が正規着座用閾値Ｆより大きい場合、大人であると判定する。また第２のメンブレンスイッチ３４がオンし、前寄着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が正規着座用閾値Ｆよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Ｐより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第１のメンブレンスイッチ３３がオンし、前方着座の荷重状態を検知した場合は、第１及び第２の荷重センサ３１、３２の合計出力値が偏倚着座用閾値Ｐよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｇより大きい場合、大人であると判定する。このように２個の安価な第１、第2のメンブレンスイッチ３３、３４によって前方着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは２個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に第４乃至第７の実施形態について説明する。第４乃至第７の実施形態は第１乃至第３の実施形態に対し、第1、第２の荷重センサ３１、３２のうち他方端の荷重センサ３２を１個廃止し、第３のメンブレンスイッチ３５を追加して乗員検知センサ６６〜６８を構成するものである。そして本実施形態においては第３のメンブレンスイッチ３５は図５の（ｄ）〜（ｇ）に示すように、シートクッション１１ａの後方部の着座面表皮裏に幅方向に延在して埋設されている。そして着座者がシートクッション１１ａ上の中心から幅方向に少しずれて着座する、いわゆる横ズレ着座の荷重状態を検知したときにオンするように構成されており、乗員が正規着座状態で着座したときにはオフ状態となる。なお第３のメンブレンスイッチ３５はＯＮ／ＯＦＦを検知できればどのような構造のセンサでも良いが、第１、第２のメンブレンスイッチ３３、３４と比較して、より感度の高いものが好ましい。よって第１、第２のメンブレンスイッチ３３、３４と構造、作動は同様であっても、より低い荷重で各接点が接触できるよう構成されている。また第４乃至第７の実施形態においては荷重センサ３１が１個で構成されるため荷重センサ３１からの出力値は、荷重センサ３１、３２が２個で構成されていた第１乃至第３の実施形態の場合と比較して略半分となる。
第５乃至第７の実施形態においては、このように第１の荷重センサ３１と、第３のメンブレンスイッチ３５とを基本の構成とし、後は第１乃至第３の実施形態と同様に第１のメンブレンスイッチ３３と、第２のメンブレンスイッチ３４とを組み合わせて構成する。そして第１乃至第３の実施形態と第４乃至第６の実施形態とは第１のメンブレンスイッチ３３と、第２のメンブレンスイッチ３４との組み合わせにおいて対応関係をもち、第１と第４、第２と第５、第３と第６の各実施形態同士がそれぞれ同様の組合わせとなっており、第７の実施形態のみ対応関係はない。
まず第４の実施形態について説明する。上述のとおり第４の実施形態は第１の実施形態に対し、第２の荷重センサ３２を廃止し、第３のメンブレンスイッチ３５を追加した点のみが異なる。よって図５（ｄ）に示すように乗員検知システム５３を構成する乗員検知センサ６５は第1の荷重センサ３１と、第３のメンブレンスイッチ３５と、第１のメンブレンスイッチ３３とからなる。第４の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第４の実施形態の乗員検知システム５３について図１１のフローチャート４に基づいて作動説明を行なう。
まずステップＳ４００において第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態であるか否かが判断される。大人がシートクッション１１ａ上に正規着座している状態では、第１のメンブレンスイッチ３３はオフとなりステップＳ４００の判別結果はＮＯとなって、ステップＳ４０１に進む。またオン状態であれば後述するステップＳ４０５に進む。
ステップＳ４０１では、第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ４０２に進みオン状態であればステップＳ４０４に進む。なお、このとき第３のメンブレンスイッチ３５がオンであるということはシートクッション１１ａの幅方向において横ズレして着座している可能性がある。
ステップＳ４０２では第１の荷重センサ３１の出力値と図１５に示すＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｈとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Ｈより大きい場合は、ステップＳ４０６に進み大人との判定がされる。また荷重センサ３１の出力値の方が正規着座用閾値Ｈより小さい場合は、ステップＳ４０３に進みチャイルドシートが装着されているとの判定がされる。
ステップＳ４０４では第１の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより所定量Ｎだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｋとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ４０６に進み大人が着座していると判定される。なお、ここで所定量Ｎとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ３１から検出される出力値に対し、横ズレ着座によって減少する出力値の大きさである。
上述したとおりステップＳ４００において第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態であれば、大人が前方着座している状態である可能性がありステップＳ４０５に進む。
ステップＳ４０５では、第1の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより所定量Ｄだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｊ（＜偏倚着座用閾値Ｋ）とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ４０６に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Ｊより小さい場合は、ステップＳ４０５の判別結果はＮＯとなりステップＳ４０３に進みシートクッション１１ａの上には大人の乗員ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Ｄとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ３１から検出される出力値に対し、前方着座によって減少する出力値の大きさである。
上述の説明から明らかなように第４の実施形態においては、乗員検知システム５３は、第１及び第３のメンブレンスイッチ３３、３５が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Ｈより大きい場合、大人であると判定する。また、第３のメンブレンスイッチ３５がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が正規着座用閾値Ｈよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Ｋより大きい場合、大人であると判定する。また第１のメンブレンスイッチ３３がオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｊより大きい場合、大人であると判定する。このように２個の安価な第１、第３のメンブレンスイッチ３３、３５によって横ズレ着座状態、前方着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは１個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は第２の実施形態に対し、第２の荷重センサ３２を廃止し、第３のメンブレンスイッチ３５を追加した点のみが異なる。よって図５（ｅ）に示すように乗員検知システム５４を構成する乗員検知センサ６６は第１の荷重センサ３１と、第３のメンブレンスイッチ３５と、第２のメンブレンスイッチ３４とからなる。第５の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第５の実施形態の乗員検知システム５４について図１２のフローチャート５に基づいて作動説明を行なう。
まず、ステップＳ５００において第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ５０１に進みオン状態であればステップＳ５０５に進む。
ステップＳ５０１では第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ５０２に進みオン状態であればステップＳ５０４に進む。なお、このとき第３のメンブレンスイッチ３５がオンであるということはシートクッション１１ａの幅方向に横ズレして着座している可能性がある。
ステップＳ５０２では第１の荷重センサ３１の出力値とＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｈとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Ｈより大きい場合は、ステップＳ５０６に進み大人であると判定される。また出力値の方が正規着座用閾値Ｈより小さい場合は、ステップＳ５０３に進みチャイルドシートであると判定される。
ステップＳ５０４では第１の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより所定量Ｎだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｋとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ５０６に進み大人の乗員が着座していると判定される。
またステップＳ５００において第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であれば、大人がシートクッション１１ａに前寄着座状態で着座している可能性があり、判別結果はＹＥＳとなりステップＳ５０５に進む。
ステップＳ５０５では、第1の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより所定量Ｃだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｉ（＜偏倚着座用閾値Ｋ）とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ５０６に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Ｉより小さい場合は、ステップＳ５０５の判別結果はＮＯとなりステップＳ５０３に進みシートクッション１１ａの上には大人の乗員ではなく子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。なお、ここで所定量Ｃとは、正規着座状態の場合に第1の荷重センサ３１から検出される出力値に対し、前方着座によって減少する出力値の大きさである。
上述の説明から明らかなように第５の実施形態においては、乗員検知システム５４は、第２及び第３のメンブレンスイッチ３４、３５が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１の荷重センサ３１の出力値が正規着座用閾値Ｈより大きい場合、大人であると判定する。また、第３のメンブレンスイッチ３５がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が正規着座用閾値Ｈよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Ｋより大きい場合、大人であると判定する。また第２のメンブレンスイッチ３４がオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Ｉより大きい場合、大人であると判定する。このように２個の安価な第２、第３のメンブレンスイッチ３４、３５によって横ズレ着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは１個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は第３の実施形態に対し、第２の荷重センサ３２を廃止し、第３のメンブレンスイッチ３５を追加した点のみが異なる。よって図５（ｆ）に示すように乗員検知システム５５を構成する乗員検知センサ６７は第１の荷重センサ３１と、第３のメンブレンスイッチ３５と、第１のメンブレンスイッチ３３と、第２のメンブレンスイッチ３４とからなる。第６の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第６の実施形態については乗員検知システム５５の作動について図１３のフローチャート６に基づいて説明する。
まず、ステップＳ６００において乗員が前方着座状態であることを検出する第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ６０１に進み、前方着座を示すオン状態であれば後述するステップＳ６０７に進む。
ステップＳ６０１では第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ６０２に進み、オン状態であれば後述するステップＳ６０６に進む。
ステップＳ６０２では、第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であればステップＳ６０３に進みオン状態であればステップＳ６０５に進む。なお、このとき第３のメンブレンスイッチ３５がオンであるということはシートクッション１１ａの幅方向に横ズレして着座している可能性がある。
ステップＳ６０３では第１の荷重センサ３１の出力値とＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｈとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Ｈより大きい場合は、ステップＳ６０８に進み大人が着座しているという判定がされる。また出力値の方が正規着座用閾値Ｈより小さい場合は、ステップＳ６０４に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップＳ６０２で第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるときに進むステップＳ６０５では、第1の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより前述の所定量Ｎだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｋとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ６０８に進み大人の乗員が着座していると判定される。また第1の荷重センサ３１からの出力値の方が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい場合はステップＳ６０４に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
またステップＳ６０１において第２のメンブレンスイッチ３４がオン状態であれば、ステップＳ６０６に進み、第1の荷重センサ３１の出力値と正規着座用閾値Ｈより所定量Ｃだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｉ（＜偏倚着座用閾値Ｋ）とが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ６０８に進み大人の乗員が着座していると判定される。また出力値の方が偏倚着座用閾値Ｉより小さい場合は、ステップＳ６０６の判別結果はＮＯとなりステップＳ６０４に進みシートクッション１１ａの上には子供が着座しているか、またはチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップＳ６０７ではステップＳ６００において前方着座を検知する第１のメンブレンスイッチ３３がオン状態のときＹＥＳとなって移動され、第１の荷重センサ３１からの出力値と、正規着座用閾値Ｈよりも所定量Ｄだけ低く、偏倚着座用閾値Ｉよりも所定量（Ｄ−Ｃ）だけ低い偏倚着座用閾値Ｊとが比較され、出力値の方が大きければステップＳ６０８に進み大人が乗車していると判定される。また第1の荷重センサ３１からの出力値の方が偏倚着座用閾値Ｊよりも小さい場合はステップＳ６０４に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第６の実施形態においては、乗員検知システム５５は、第１、第２及び第３のメンブレンスイッチ３３、３４、３５が全てオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Ｈより大きい場合、大人であると判定する。また、第３のメンブレンスイッチ３５がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が正規着座用閾値Ｈよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Ｋより大きい場合、大人であると判定する。また、第２のメンブレンスイッチ３４がオンし、前寄着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい値である前寄着座用の偏倚着座用閾値Ｉより大きい場合、大人であると判定する。さらに、第１のメンブレンスイッチ３３がオンし、前方着座の荷重状態が検知された場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が偏倚着座用閾値Ｉよりも小さい値である前方着座用の偏倚着座用閾値Ｊより大きい場合、大人であると判定する。このように安価な第３のメンブレンスイッチ３５によって横ズレ着座状態が検知でき、安価な第１、第2のメンブレンスイッチ３３、３４によって前方着座状態、前寄着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは１個で構成でき、コストの低減を図りながらも、適切に大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
次に本発明に係る乗員検知システムの第７の実施形態について説明する。第７の実施形態においては、乗員検知システム５６を構成する乗員検知センサ６８は図５（ｇ）に示すように第1の荷重センサ３１と、第３のメンブレンスイッチ３５のみからなる。第７の実施形態においては変更部のみ説明し、それ以外は説明を省略する。
第７の実施形態については乗員検知システム５６の作動について図１４のフローチャート７に基づいて説明する。
ステップＳ７００で、第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるか否かが判断される。オフ状態であれば横ズレ着座状態ではないと判定しステップＳ７０１に進みオン状態であれば横ズレ着座状態であるとしてステップＳ７０３に進む。
ステップＳ７０１では第１の荷重センサ３１の出力値とＥＣＵ４２に記憶される正規着座用閾値Ｈとが比較され、出力値の方が正規着座用閾値Ｈより大きい場合は、ステップＳ７０４に進み大人が着座しているという判定がされる。また出力値の方が正規着座用閾値Ｈより小さい場合は、ステップＳ７０２に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
ステップＳ７００で第３のメンブレンスイッチ３５がオン状態であるときに進むステップＳ７０３では、第1の荷重センサ３１の出力値と図１５に示す正規着座用閾値Ｈより前述の所定量Ｎだけ低いＥＣＵ４２に記憶される偏倚着座用閾値Ｋとが比較され、出力値の方が大きい場合は、ステップＳ７０４に進み大人の乗員が着座していると判定される。また第１の荷重センサ３１からの出力値の方が偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい場合はステップＳ７０２に進みチャイルドシートが装着されていると判定される。
上述の説明から明らかなように第７の実施形態においては、乗員検知システム５６は、第３のメンブレンスイッチ３５がオフの場合、乗員が正規着座状態で着座しているとし、第１の荷重センサの出力値が正規着座用閾値Ｈより大きい場合、大人であると判定する。また、第３のメンブレンスイッチ３５がオンし横ズレ着座の荷重状態を検知した場合は、第１の荷重センサ３１の出力値が正規着座用閾値Ｈよりも小さい値である横ズレ着座用の偏倚着座用閾値Ｋより大きい場合、大人であると判定する。このように安価な第３のメンブレンスイッチ３５によって横ズレ着座状態が検知できるため、比較的高価である荷重センサは１個で構成でき、コストの低減を図りながらも、大人の判別ができる。また複雑な制御を用いることなく大人の判別ができるため、簡易なシステム構成とすることができ、さらに低コストにて対応できる。
なお、第４乃至第７の実施形態においては、第３のメンブレンスイッチ３５をシートクッション１１ａのクッション後部位置に幅方向に延在させ着座面に沿って配置した。しかし、これに限らず図１６（ａ）に示すように第３のメンブレンスイッチ３５ａをシートクッション１１ａの幅方向の他方端後方部においてシートクッション１１ａの前後方向に延在させ着座面に沿って配置してもよい。これによっても乗員の横ズレ着座は検知でき、第４乃至第７の実施形態と同様の効果が期待できる。また、前記第３のメンブレンスイッチ３５ａと平行に複数個の第３のメンブレンスイッチ３５ａを、シートクッション１１ａ上に配置してもよい。これによって、横ズレ着座の検知能力は向上し、さらに効果が期待できる。
また、第４乃至第７の実施形態においては、図１６（ｂ）に示すようにシートクッション１１ａの幅方向に広くした形状で形成された第３のメンブレンスイッチ３５ｂを、シートクッション１１ａの幅方向の他方端後方部に前後方向に延在させ配置してもよい。そして、このとき接点も幅方向に複数個設ける構成とし、これによっても、横ズレ着座の検知能力はさらに向上し、一層の効果が期待できる。
また、第４乃至第７の実施形態においては、第１乃至第３の実施形態に対し第２の荷重センサ３２を廃止し、第１の荷重センサ３１を採用したが、これに限らず、第２の荷重センサ３２を採用し第１の荷重センサ３１を廃止してもよく、これによっても同様の効果が得られる。
また、第２乃至第７の実施形態においても第１の実施形態と同様に、前述した４パターンの乗車姿勢（1）〜（４）について大人とチャイルドシートとの判定実験を行ない検証したがいずれも良好に判別ができた。
さらに、本実施形態においては、安全装置としてエアバッグ装置を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、乗員検知システム５０乃至５６は、安全装置として、車両窓やサンルーフの挟み込み検出装置等にも適用が可能である。
２…センサ部、１１…車両シート、１１ａ…シートクッション、１３…シートスライド装置、１４…ロアレール、１６…アッパレール、１７…フレーム、１８…取付け面、３０…乗員検知センサ、３１、３２…荷重センサ、３３、３４、３５…メンブレンスイッチ、４２…ＥＣＵ、５０〜５６…乗員検知システム、６３〜６８…乗員検知センサ。

Claims (5)

  1. シートクッションと、シートバックとからなるシートの荷重状態を前記シートクッションに配置した複数のセンサによって検知する乗員検知センサであって、
    前記乗員検知センサは、シートクッションの下部を構成するシートフレームとフロア側との間に配置されシートクッション上に作用する荷重を検出し電圧として出力する少なくとも１個の荷重センサと、
    前記シートクッションの着座面に沿って配置され、前記荷重の作用状態を検出するために、長手方向に間隔を有して複数の接点を備え一方側の少なくとも１つの前記接点と他方側の少なくとも１つの前記接点が同時に閉成されたときオンする動作回路を備えた長尺面状に形成された少なくとも１個のメンブレンスイッチと、によって構成されることを特徴とする乗員検知センサ。
  2. 請求項１において前記荷重センサは、前記シートフレームの幅方向の両端後方部にそれぞれ１個ずつ配置された第１の荷重センサ及び第２の荷重センサであり、
    前記メンブレンスイッチは、大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第１のメンブレンスイッチ、及び該第１のメンブレンスイッチより若干後方に前記第１のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第２のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする乗員検知センサ。
  3. 請求項１において、前記荷重センサは前記シートクッションの幅方向の一方端後方部においてシートフレームとフロア側との間に配置された１個の荷重センサであり、
    前記メンブレンスイッチは、前記シートクッションの幅方向の他方端後方部において前記シートクッションの前後方向に、または前記シートクッションのクッション後部位置に幅方向に延在して前記着座面に沿って配置された第３のメンブレンスイッチと、
    大人の正規着座状態よりも前方に着座する状態を検出するために、前記シートクッションの幅方向に延在して前記着座面に沿って前記シートクッションの前部に配設された第１のメンブレンスイッチ、及び該第１のメンブレンスイッチより若干後方に前記第１のメンブレンスイッチと平行に前記着座面に沿って配設された第２のメンブレンスイッチのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする乗員検知センサ。
  4. 請求項２に記載の乗員検知センサの前記第１及び第２の荷重センサからの合計出力値が、前記第１及び第２のメンブレンスイッチから出力されたオン／オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するＥＣＵを備えた乗員検知システムにして、
    前記ＥＣＵは、前記第１及び第２のメンブレンスイッチから出力されるオン／オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Ｆとして記憶し、前記第２のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記正規着座用閾値Ｆよりも小さい偏倚着座用閾値Ｐ、及び前記第１のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｐよりも小さい偏倚着座用閾値Ｇのうちの少なくとも一方を記憶していることを特徴とする乗員検知システム。
  5. 請求項３に記載の乗員検知センサの前記第１の荷重センサからの出力値が、前記第１乃至第３のメンブレンスイッチから出力されたオン／オフ信号に応じて設定された閾値より大きい場合に、前記シートクッション上の乗員が大人であると判別するＥＣＵを備えた乗員検知システムにして、
    前記ＥＣＵは、前記第１乃至第３のメンブレンスイッチから出力されるオン／オフ信号がオフであるときの前記乗員が大人であると判別するための前記閾値を正規着座用閾値Ｈとして記憶し、前記第３のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値を前記正規着座用閾値Ｈよりも小さい偏倚着座用閾値Ｋとして記憶し、前記第２のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｋよりも小さい偏倚着座用閾値Ｉ、及び前記第１のメンブレンスイッチから出力される前記オン／オフ信号がオンの場合の前記閾値として記憶される、前記偏倚着座用閾値Ｉよりも小さい偏倚着座用閾値Ｊのうちの少なくとも一方を記憶していることを特徴とする乗員検知システム。
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