JP2011016423A

JP2011016423A - シート荷重判定装置

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Publication number: JP2011016423A
Application number: JP2009161867A
Authority: JP
Inventors: Munehito Inayoshi; 宗人稲吉; Hiroyuki Fujii; 宏行藤井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2029-07-08
Also published as: US20110010056A1; US8594893B2; JP5246076B2

Abstract

【課題】シート上の乗員の位置や姿勢、車両の傾斜角度に関わらず高精度な判定を行えるコスト低廉なシート荷重判定装置を提供する。
【解決手段】車両のシートを支持する複数の支持部のうち後方の支持部に設けられて該支持部に作用する荷重を検出する荷重センサ１Ｌ、１Ｒと、荷重センサ１Ｌ、１Ｒとの出力ＥＬ、ＥＲに基づいてシートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値ＷＡを出力する荷重検知部４と、車両の発進を検知する発進検知センサ（発進推測手段５）と、発進検知センサ５が車両の発進を検知してから所定期間内に、荷重検知部４が検知した検知荷重値ＷＡが第１判定値より大きいとき荷重体がシートに着座した大人であると判定し、検知荷重値ＷＡが第１判定値より小なる第２判定値より大きく第１判定値より小さいとき荷重体がシートに固縛されたチャイルドシートに保持された幼児であると判定する判定部６と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のシートに着座する乗員などの荷重体の荷重を判定するシート荷重判定装置に関する。

近年、自動車に装備されたシートベルトやエアバッグ等の各種安全装置の性能を向上させるため、シートに着座している乗員の体重に合わせてこれらの安全装置の動作をコントロールする場合がある。例えば、乗員がシートに着座してシートベルトを装着しないときに、「シートベルト未装着」のアラームを表示することが一般的になっている。また、北米法規では、助手席に大人が着座している場合には、事故時にエアバッグを展開するように定められている。さらに、助手席にチャイルドシートを後ろ向きに固縛して幼児が運転者と対面するようにした場合には、エアバッグの展開による衝撃が逆効果となるのでこれを禁止するよう定められている。そして、大人であることの判定は小柄な成人女性の体重を判定基準として行い、幼児の判定についても判定基準が定められている。このように、乗員の体重を検知して正しく判定することは、安全性の面で極めて重要である。

乗員の体重すなわちシートの支持部に作用する荷重を測定する装置の一例が、特許文献１の車両用シートの荷重検出構造に開示されている。この荷重検出構造では、シートの支持部となるシート側のロアレールとフロア側のレッグ部材との間４箇所に歪ゲージを利用した荷重検出手段を配設し、４箇所で検出された荷重を加算して乗員の荷重を求めるようになっている。また、乗員の有無および大人か幼児かを判定するために、必ずしも荷重を正確に計測する必要がないので、一部の支持部のみに荷重検出手段を配設して荷重の一部を検知する装置も採用されている。特許文献２のシート重量計測装置は、前側左右と後側中央の３支持部のうち、後側中央のみに荷重センサを配設している。これにより、荷重センサの数量を削減して、部品コストおよび組立・配線コストを低減している。

特許文献２を始めとして一部の支持部のみに荷重検出手段を配設して荷重の一部を検知する装置では、乗員のシート上の位置や姿勢が変化すると一部の支持部における荷重の分担比率が変化して、検知される荷重値が変動する。この影響を低減するために、特許文献２には、乗員のシート上における位置を検出する位置センサを有する態様が開示されている。

特許第３９０４９１３号公報特開２００１−１５０９９７号公報

ところで、特許文献２に開示される荷重の一部を検出する装置は、コストを低減できる点では好ましいが、乗員が着座する位置や姿勢により検出される荷重値が変動するため、特許文献１の全荷重を検出する装置と比較して判定精度が低下しがちである。例えば、シートの後方側に配設された荷重センサでは、乗員がシートに浅く前座りしたり、あるいはシートバックにもたれかからずに前傾して着座したりすると、検出される荷重値が減少する。このため、シートの乗員が大人であるにもかかわらず、幼児と判定してしまうおそれが生じる。判定精度を向上するために、特許文献３の位置センサを別に設ければ、位置センサの分だけコストが増加し、荷重センサを削減した効果が相殺されてしまう。

さらに、車両の傾斜角度も検出される荷重値を変動させる要因として作用する。例えば、シートの後方側に配設された荷重センサは、平地よりも下り坂においてシート上の荷重体のより少ない比率を分担するので、検出される荷重値は小さめになる。これに、上述の乗員の位置や姿勢の要因が重畳すると、乗員の正確な判定は一層難しくなる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、シート上の乗員の位置や姿勢、車両の傾斜角度に関わらず高精度な判定を行えるコスト低廉なシート荷重判定装置を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係るシート荷重判定装置の発明は、車両のシートを支持する複数の支持部のうち後方の支持部に設けられて該支持部に作用する荷重を検出する荷重センサと、前記荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、前記車両の発進を検知する発進検知センサと、前記発進検知センサが前記車両の発進を検知してから所定期間内に、前記荷重検知部が検知した前記検知荷重値が第１判定値より大きいとき前記荷重体が前記シートに着座した大人であると判定し、前記検知荷重値が前記第１判定値より小なる第２判定値より大きく前記第１判定値より小さいとき前記荷重体が前記シートに固縛されたチャイルドシートに保持された幼児であると判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記荷重センサは、前記複数の支持部のうち車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、前記荷重検知部は、２つの前記荷重センサの前記出力を加算して前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記発進検知センサが前記車両の停止を検知しているとき、前記判定部は、前記荷重検知部が検知した検知荷重値が前記第１判定値より小なる第３判定値より大きいとき前記荷重体が前記シートに着座した大人であると判定し、前記検知荷重値が前記第３判定値より小なる第４判定値より大きく前記第３判定値より小さいとき前記荷重体が前記シートに固縛されたチャイルドシートに保持された幼児であると判定することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記発進検知センサは、前記検知荷重値の時間的増加率を基にして前記車両の発進を推測する発進推測手段からなることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記車両の発進時の加速度を検知する加速度検知装置を備え、前記判定部は、前記加速度検知装置によって検知された加速度が大きくなると前記第１および第２判定値を大きくすることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記シートは助手席であり、前記助手席に載っている荷重体が前記大人であると前記判定部で判定されると前記助手席の前方に配設されたエアバッグの事故時展開を許容し、前記荷重体が前記チャイルドシートに保持された幼児であると前記判定部で判定されると前記エアバッグの事故時展開を禁止するエアバッグ制御手段を備えることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車両の発進から所定期間内に、判定部が検知荷重値を第１判定値および第２判定値と比較して、荷重体が大人であるか幼児であるかを判定する。ここで、車両の発進時には荷重体に加速度が作用し、加速度に起因する荷重の増加分の多くは後方側の支持部で負担され、検知荷重値が増加する。この検知荷重値の増加分は、概ね荷重体の元々の実荷重の大きさに比例して発生する。また、乗員がシートの前側に浅く前座りしたり、前傾して着座したりしているときには、発進時に乗員が後方へ移動し、あるいは前傾姿勢に変化を生じて重心位置が後方へ移動するので、検知荷重値がさらに増加する。一方、チャイルドシートに保持された幼児では、元々の実荷重が小さく、また重心位置の移動もわずかである。このように発進時の検知荷重値の増加傾向は大人と幼児で相違し、車両の傾斜角度にはあまり依存しない。したがって、発進時には幼児よりも大人の検知荷重値が顕著に増加し、これに見合った第１判定値を設定することにより、大人であるか幼児であるかを高精度に判定できる。

請求項２に係る発明では、荷重センサは、複数の支持部のうち車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、荷重検知部は、２つの荷重センサの出力を加算してシートに載っている荷重体の荷重の一部を検知する。したがって、発進時に乗員がシートバックにもたれかかる姿勢において、乗員のもともとの実荷重および加速度に起因する荷重の増加分の多くの比率に相当する検知荷重値を得ることができ、大人であるか幼児であるかを高精度に判定できる。また、左右に離間する荷重センサの出力を加算するので、仮に車両が左右に傾斜していたり、乗員が左右いずれかに傾いて着座していたりしても検知荷重値に影響せず、高精度に検知および判定ができる。

請求項３に係る発明では、判定部は、車両停止時に検知荷重値を第３判定値および第４判定値と比較して、荷重体が大人であるか幼児であるかを判定する。これにより、前座りや前傾していない普通の姿勢で着座する大人を正しく判定でき、発進前に迅速な判定が行える。なお、発進前に正しく判定が行えなかったとしても、請求項１で説明したように、発進後に高精度な判定を行って判定結果を更新できる。

請求項４に係る発明では、発進検知センサは、検知荷重値の時間的増加率を基にして車両の発進を推測する発進推測手段からなる。発進推測手段は、例えば、検知荷重値の増加量や増加率が所定の発進判定条件を満たしたときに発進と判定するソフトウェアによって実現でき、判定部を構成する荷重判定ＥＣＵ内に設けることができる。したがって、発進検知センサとしてのハードウェアが不要となり、コスト低廉なシート荷重判定装置とすることがでる。また、他の装置、例えば、パワートレーン上の車速センサの出力を取り込んでいる変速制御ＥＣＵなどと情報を交換する必要がなく、車両制御系を複雑化させない。

請求項５に係る発明では、判定部は、発進時の加速度に応じて第１および第２判定値を大きくする。したがって、加速度の大きさに追随して増加する検知荷重値に対して、可変の判定値を用いることで、一層高精度な判定が行える。

請求項６に係る発明では、判定部の判定結果にしたがって、エアバッグ制御手段がエアバッグの事故時展開を許容、または禁止する。したがって、エアバッグの制御が正確かつ迅速に行われ、安全に対する信頼性が高い。

本発明の第１実施形態のシート荷重判定装置を装備する助手席のシートの図である。第１実施形態のシート荷重判定装置の構成図である。図２の構成において、車両を発進させるときのシート荷重判定フローである。第１実施形態のシート荷重判定装置の作用、効果を説明する検知荷重値の時間特性の図であり、（１）は幼児がチャイルドシートに保持された場合、（２）は大人が普通に着座した場合、（３）は大人が前座りまたは前傾して着座した場合である。第２実施形態のシート荷重判定装置の構成図である。

本発明を実施するための第１実施形態を、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態のシート荷重判定装置を装備する助手席のシート９の図である。図示されるように、シート９は、車両の前後方向に延在する一対のロアレール９１およびアッパレール９２からなるスライド機構により、前後に移動可能とされている。また、シート９のクッションに覆われた下部フレーム９３は、その下面の４隅で支持部９４〜９７を介してアッパレール９２に支持されている。車幅方向に離間して前方に配置された２支持部９４、９５は単に荷重を支える構造であり、車幅方向に離間して後方に配置された２支持部９６、９７には、作用する荷重を検出する後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒが配設されている。

次に、図２は、第１実施形態のシート荷重判定装置１の構成図である。シート荷重判定装置１は、車両の発進を推測する発進推測手段５を有して発進検知センサを兼ねており、停車時および発進後の所定期間に、シート９に載っている荷重体の荷重の一部を検知して、荷重体が大人か幼児かを判定するものである。図示されるように、シート荷重判定装置１は、後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒ、バックルスイッチ２、荷重判定ＥＣＵ３で構成されている。

両荷重センサ１Ｌ、１Ｒは歪みゲージ式のセンサであり、それぞれの電気出力ＥＬ、ＥＲは、荷重判定ＥＣＵ３の荷重検知部４に取り込まれている。両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電源ＰＷは、荷重判定ＥＣＵ３の電源供給部３１から必要に応じて供給されるようになっている。また、シート９に設けられたシートベルトを装着するためのバックルには、着脱状態を検出するバックルスイッチ２が配設されており、出力されるバックル情報ＢＳＷも荷重判定ＥＣＵ３に取り込まれている。荷重判定ＥＣＵ３は、演算部、記憶部、入力部、出力部、などを備えてソフトウェアで動作する電子制御装置である。以降に説明する荷重検知部４、発進推測手段５、判定部６、エアバッグ制御手段７の各機能手段は、荷重判定ＥＣＵ３内に、ソフトウェアを主体にして実現されている。

荷重検知部４は、荷重判定ＥＣＵ３の入力部にあってＡ／Ｄ変換器を有し、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの電気出力ＥＬ、ＥＲを加算するとともに、所定の工学変換式により検知荷重値ＷＡ（単位Ｎまたはｋｇｗ）を求めて出力するようになっている。また、荷重検知部４は、所定のサンプリング周期で動作し、直近の複数の生データを平均化する移動平均処理を施して検知荷重値ＷＡを出力する。

ここで、予め荷重検知部４および検知荷重値ＷＡのゼロ点校正を行う。ゼロ点校正時には、車両が傾斜せずかつシート９に荷重体が載っていない基準状態において、両荷重センサ１Ｌ、１Ｒにシート９の自重の一部が作用している。そして、このときの電気出力ＥＬ、ＥＲがゼロとなるようにレベル調整する。あるいは、電気出力ＥＬ、ＥＲは非ゼロのままで検知荷重値ＷＡがゼロとなるように、荷重検知部４の工学変換式の諸定数を定める。ゼロ点校正を行うことにより、検知荷重値ＷＡは、シート自重を除外した荷重体のみに相当する量となる。

ゼロ点校正に続いて、予め第１〜第４判定値に相当する発進時大人判定値Ｗ１、発進時幼児判定値Ｗ２、停車時大人判定値Ｗ３、停車時幼児判定値Ｗ４を定め、荷重判定ＥＣＵの記憶部に保持しておく。まず、停車状態でシート９に大人が普通の姿勢で着座したときに荷重検知部４から出力される検知荷重値ＷＡを基にして、停車時大人判定値Ｗ３を定める。検知荷重値ＷＡは、荷重体の荷重の一部に相当するので大人の実荷重よりも小さく、さらに大人の体重分布も考慮して小柄な成人女性でも正しく判定できるように停車時大人判定値Ｗ３を定める。同様に、停車状態でシート９に固縛されたチャイルドシートが幼児を保持したときに荷重検知部４から出力される検知荷重値ＷＡを基にして、停車時幼児判定値Ｗ４を定める。当然ながら、停車時幼児判定値Ｗ４は停車時大人判定値Ｗ３よりも小さい（Ｗ３＞Ｗ４）。さらに、発進時の加速度による荷重の増加分を考慮して、停車時よりも大きな発進時大人判定値Ｗ１、および発進時幼児判定値Ｗ２を定める（Ｗ１＞Ｗ２、Ｗ１＞Ｗ３、Ｗ２＞Ｗ４）。

なお、これらの判定値Ｗ１〜Ｗ４は、実際に測定を行って実験的に求めることができ、あるいは、シート９の前方および後方における荷重の分担比率や、発進時に生じ得る加速度などの設計諸量から理論的に求めることができる。もちろん、実験的な方法と理論的な検討を併用することが、判定値Ｗ１〜Ｗ４の精度向上には好ましい。

発進推測手段５は、発進検知センサに相当する手段であり、荷重検知部４から出力された検知荷重値ＷＡを基にして車両の発進を推測する。具体的には、検知荷重値ＷＡがあるレベル以上で所定時間にわたり所定の増加率以上で増加するという発進判定条件を満たしたときに発進と判定する。発進推測手段５は、発進を判定したとき、その旨を判定部６に出力する。

判定部６は、荷重検知部４から出力された検知荷重値ＷＡを各判定値Ｗ１〜Ｗ４と大小比較して、荷重体を「大人」であるか「幼児」であるかを判定する。「大人」とは、小柄な成人女性以上の体重を有する大人を意味し、「幼児」とは、シートベルトに固縛されたチャイルドシートに保持されている幼児を意味する。判定部６は、発進推測手段５からの発進判定情報の有無により停車時か発進時かを区別して、停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４と発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２とを使い分けるようになっている。判定部６は、「大人」であるか「幼児」であるかの判定結果を、エアバッグ制御手段７に出力する。

エアバッグ制御手段７は、判定部６の判定結果を受け取り次第、エアバッグ制御信号を出力し、判定結果が「大人」であればエアバッグの事故時展開を許容し、「幼児」であればエアバッグの事故時展開を禁止する。

次に、実施形態のシート荷重判定装置１の動作、演算、処理内容について、図３を参考にして説明する。図３は車両を発進させるときのシート荷重判定フローである。シート荷重判定フローでは、まず、ステップＳ０でイグニッションスイッチＩＧがオンされるか、あるいはシートベルトが装着されてバックル情報ＢＳＷがオンされると、荷重検出ＥＣＵ３における動作が開始される。次に、ステップＳ１で、電源供給部３１から電源ＰＷが供給された両荷重センサ１Ｌ、１Ｒは電気出力ＥＬ、ＥＲを出力し、荷重検知部４は所定のサンプリング周期で電気出力ＥＬ、ＥＲを収集して加算し、工学変換して検知荷重値ＷＡを出力する。

ステップＳ２で、発進推測手段５は、検知荷重値ＷＡの時間的変化の様子を調べ、前述した発進判定条件を満たしていないときには、ステップＳ３で停車時と判定して、ステップＳ４に移行する。また、発進判定条件を満たしているときには、ステップＳ６で発進時と判定して、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ４で、判定部６は、検知荷重値ＷＡを停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４と大小比較する。そして、ステップＳ５で、検知荷重値ＷＡが停車時大人判定値Ｗ３以上であれば「大人」と判定し、停車時大人判定値Ｗ３未満で停車時幼児判定値Ｗ４以上であれば「幼児」と判定し、停車時幼児判定値Ｗ４未満であれば「空席」と判定する。判定後はステップＳ２に戻り、車両の発進までステップＳ２〜ステップＳ５が繰り返される。繰り返しの途中で、検知荷重値ＷＡが増加して判定結果が変更になったときには、新しい判定結果に更新される。つまり、「空席」から「幼児」や「大人」への遷移、および「幼児」から「大人」への遷移が認められる。逆に、瞬間的な検知荷重値ＷＡの減少があっても、旧い判定結果が保持される。

車両が発進すると、ステップＳ７で、判定部６は、検知荷重値ＷＡを発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２と大小比較する。そして、ステップＳ８で、検知荷重値ＷＡが発進時大人判定値Ｗ１以上であれば「大人」と判定し、発進時大人判定値１未満で発進時幼児判定値Ｗ２以上であれば「幼児」と判定し、発進時幼児判定値Ｗ２未満であれば「空席」と判定する。判定後は、ステップＳ９で発進後所定期間ＴＡが経過したか否かを調べ、経過していなければステップＳ７に戻り判定を繰り返す。繰り返しの途中で、検知荷重値ＷＡが増加して判定結果が変更になったときには新しい判定結果に更新され、逆に瞬間的な検知荷重値ＷＡの減少があっても旧い判定結果が保持されるのは、停車時の場合と同様である。

ステップＳ９で発進後所定期間ＴＡが経過していれば、ステップＳ１０で判定結果を最終的に確定させて、動作を終了する。

なお、停車時および発進時の別なく、「大人」および「幼児」の判定結果は逐次エアバッグ制御手段７に出力される。エアバッグ制御手段７は、判定結果を受け取り次第、エアバッグ制御信号を出力して、エアバッグを制御する。

次に、第１実施形態のシート荷重判定装置１の作用、効果について、図４を参考にして説明する。図４は検知荷重値の時間特性の図であり、（１）は幼児がチャイルドシートに保持された場合、（２）は大人が普通に着座した場合、（３）は大人が前座りまたは前傾して着座した場合である。図中の横軸は時間ｔを示し、縦軸は検知荷重値ＷＡを示しており、さらに、停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４、発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２がレベル表示されている。

図４（１）の幼児がチャイルドシートに保持された場合において、まず、時刻０の停車状態でイグニッションスイッチＩＧがオンされると、停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４が設定される。そして、時刻ｔＡでチャイルドシートによる幼児の保持が始まると検知荷重値ＷＡが増加し始め、時刻ｔＢで検知荷重値ＷＡが停車時幼児判定値Ｗ４を超過して、正しく「幼児」と判定される。その後検知荷重値ＷＡは、停車時大人判定値Ｗ３よりも低いレベルで概ね安定し、時刻ｔＣで車両が発進すると加速度の作用により再度増加する。すると、わずかの時間遅れで発進判定条件が満たされ、時刻ｔＤで発進判定がなされて、発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２が設定される。その後、検知荷重値ＷＡは、発進時大人判定値Ｗ１と発進時幼児判定値Ｗ２の間で推移し、正しい「幼児」の判定が保持される。そして、発進判定がなされた時刻ｔＤから所定期間Ｔ１が経過した時刻ｔＥで、シート荷重判定フローが終了する。

なお、イグニッションスイッチＩＧよりもバックルスイッチ２が先にオンされた場合には、図中時刻ｔＢの直後から検知荷重値ＷＡが検知されるので、判定に支障は生じない。また、シートに固縛されたチャイルドシートに幼児を保持させる場合や、幼児とチャイルドシートとを一緒に固縛する場合などには、過渡的に大きな荷重が生じ得るが、検知荷重値ＷＡには前述したように移動平均処理が施されるので急峻な増加とはならず、判定を誤ることはない。

次に、図４（２）の大人が普通に着座した場合において、まず、時刻０の停車状態でイグニッションスイッチＩＧがオンされると、停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４が設定される。そして、時刻ｔＦで着座が始まると、検知荷重値ＷＡは増加し始め、時刻ｔＧで停車時幼児判定値Ｗ４を超過して一時的に「幼児」と判定され、時刻ｔＨで停車時大人判定値Ｗ３を超過して正しく「大人」と判定更新される。その後検知荷重値ＷＡは概ね安定し、時刻ｔＪで車両が発進すると加速度の作用により再度増加する。すると、わずかの時間遅れで発進判定条件が満たされ、時刻ｔＫで発進判定がなされて、発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２が設定される。その後、検知荷重値ＷＡは発進時大人判定値Ｗ１よりも高いレベルで推移し、正しい「大人」の判定が保持される。そして、発進判定がなされた時刻ｔＫから所定期間Ｔ１が経過した時刻ｔＬで、シート荷重判定フローが終了する。

三番目に、図４（３）の大人が前座りまたは前傾して着座した場合において、まず、時刻０の停車状態でイグニッションスイッチＩＧがオンされると、停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４が設定される。そして、時刻ｔＭで着座が始まると、検知荷重値ＷＡは増加し始め、時刻ｔＮで停車時幼児判定値Ｗ４を超過して「幼児」と判定される。その、シート９の後方側の支持部９６、９７の荷重分担比率が小さいので、後検知荷重値ＷＡは、停車時大人判定値Ｗ３よりも低いレベルで概ね安定し、時刻ｔＰで車両が発進すると加速度の作用により再度増加する。すると、わずかの時間遅れで発進判定条件が満たされ、時刻ｔＱで発進判定がなされて、発進時大人および幼児判定値Ｗ１、Ｗ２が設定される。このとき、大人の元々の実荷重が幼児よりも大きいこと、および大人の着座位置が後方に移動しさらには大人の姿勢が後方寄りに変化して後方側の支持部９６、９７の荷重分担比率が増加することなどの理由により、検知荷重値ＷＡは（１）（２）の場合と比較して顕著に、急峻な傾きで増加する。そして、時刻ｔＲで、検知荷重値ＷＡが発進時大人判定値Ｗ１を超過すると、正しく「大人」と判定更新される。その後、発進判定がなされた時刻ｔＱから所定期間Ｔ１が経過した時刻ｔＳで、シート荷重判定フローが終了する。

上述のように、大人、特に体重の比較的軽い小柄な大人が前座りまたは前傾して着座した場合、停車時に正しく判定できなくなるおそれがある。第１実施形態では、発進時大人判定値Ｗ１を停車時大人判定値Ｗ１よりも大きく設定し、判定部６は車両の発進から所定期間Ｔ１で判定を行うようにしているので、発進時の加速度による検知荷重値の顕著な増加を検知して、大人であるか幼児であるかを高精度に判定できる。また、仮に停車時に正しく判定できなかったとしても、発進時に正しい判定結果に更新することができる。

また、車幅方向に離間して後方の左右に後方左荷重センサ１Ｌおよび後方右荷重センサ１Ｒが配設されているので、シートに着座した乗員の荷重の過半に相当する検知荷重値を得ることができ、大人であるか幼児であるかを高精度に判定できる。さらに、左右に離間する両荷重センサ１Ｌ、１Ｒの出力を加算するので、仮に車両が左右に傾斜していたり、乗員が左右いずれかに傾いて着座していたりしても検知荷重値ＷＡに影響せず、高精度に検知および判定ができる。

さらに、発進推測手段５は、荷重検知ＥＣＵ３のソフトウェアによって実現されており、発進検知センサとしてのハードウェアは不要であるため、コスト低廉なシート荷重判定装置１となっている。また、他の装置、例えば、パワートレーン上の車速センサの出力を取り込んでいる変速制御ＥＣＵなどと情報を交換する必要がなく、車両制御系を複雑化させない。

さらに、判定部６は停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４を用いて発進前に判定を行い、エアバッグ制御手段７は判定結果を受け取り次第エアバッグを制御している。したがって、発進前であっても、大人が前座りや前傾して着座する例外的な場合を除いて迅速に正しい判定が行え、安全に対する信頼性が高い。なお、発進前に正しく判定が行えなかったとしても、発進後に高精度な判定を行って判定結果を更新できるので、誤判定のおそれはない。

次に、外部から車速情報を受け取る第２実施形態のシート荷重判定装置について、図５を参考にして主として第１実施形態と異なる部分を説明する。図５は、第２実施形態のシート荷重判定装置１０の構成図である。図５を図２と比較すれば分かるように、第２実施形態のシート荷重判定装置１０は、発進推測手段５に代えて車速・加速度演算部８を備えている。車速・加速度演算部８は荷重検知ＥＣＵ３０内に、ソフトウェアを主体にして実現されている。図示されるように、車速・加速度演算部８は、外部の変速制御ＥＣＵ９９と通信により連携し、パワートレーン上に配設された車速センサの車速Ｖの情報を受け取るようになっている。車速・加速度演算部８は加速度検知装置の機能を有し、速度Ｖを微分演算して加速度Ａを求め、判定部６０に出力するようになっている。

判定部６０は、第１実施形態と同一の停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４を有し、加速度Ａにつれて大きくなる可変の発進時大人および幼児判定値Ｗ１０、Ｗ２０を有している。発進時大人および幼児判定値Ｗ１０、２０は、加速度Ａをパラメータとする対応マップあるいは関数式として、荷重判定ＥＣＵ３の記憶部に保持されている。そして、判定部６０は、速度Ｖがゼロのときに停車時大人および幼児判定値Ｗ３、Ｗ４を設定し、速度Ｖが非ゼロになったタイミングを発進として、加速度Ａに基づく発進時大人および幼児判定値Ｗ１０、２０を設定する。

第２実施形態のシート荷重判定装置１０では、発進時大人および幼児判定値Ｗ１０、２０が異なる点を除いて、シート荷重判定フローは第１実施形態と概ね同様であり、説明は省略する。

また、第２実施形態において、大人であるか幼児であるかを高精度に判定できる点は同様である。加えて、外部から車速Ｖの情報を受け取ることにより、発進の判定が確実で時間遅れを要することなく、また、加速度Ａに応じた可変の発進時大人および幼児判定値Ｗ１０、２０を用いることができて、一層判定の信頼性が向上する。

１、１０：シート荷重判定装置
１Ｌ：後方左荷重センサＥＬ：電気出力
１Ｒ：後方右荷重センサＥＲ：電気出力
２：バックルスイッチＢＳＷ：バックル情報
３、３０：荷重判定ＥＣＵ３１：電源供給部
４：荷重検知部
５：発進推測手段（発進検知センサ）
６、６０：判定部
７：エアバッグ制御手段
８：車速・加速度演算部（発進検知センサおよび加速度検知装置）
９：助手席のシート９４〜９７：支持部
ＷＡ：検知荷重値
Ｗ１：発進時大人判定値（第１判定値）
Ｗ２：発進時幼児判定値（第２判定値）
Ｗ３：停車時大人判定値（第３判定値）
Ｗ４：停車時幼児判定値（第４判定値）

Claims

車両のシートを支持する複数の支持部のうち後方の支持部に設けられて該支持部に作用する荷重を検出する荷重センサと、
前記荷重センサの出力に基づいて前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知して検知荷重値を出力する荷重検知部と、
前記車両の発進を検知する発進検知センサと、
前記発進検知センサが前記車両の発進を検知してから所定期間内に、前記荷重検知部が検知した前記検知荷重値が第１判定値より大きいとき前記荷重体が前記シートに着座した大人であると判定し、前記検知荷重値が前記第１判定値より小なる第２判定値より大きく前記第１判定値より小さいとき前記荷重体が前記シートに固縛されたチャイルドシートに保持された幼児であると判定する判定部と、
を備えることを特徴とするシート荷重判定装置。
請求項１において、前記荷重センサは、前記複数の支持部のうち車幅方向に離間して後方に配置された２つの支持部にそれぞれ設けられ、
前記荷重検知部は、２つの前記荷重センサの前記出力を加算して前記シートに載っている荷重体の荷重の一部を検知することを特徴とするシート荷重判定装置。
請求項１または２において、前記発進検知センサが前記車両の停止を検知しているとき、前記判定部は、前記荷重検知部が検知した検知荷重値が前記第１判定値より小なる第３判定値より大きいとき前記荷重体が前記シートに着座した大人であると判定し、前記検知荷重値が前記第３判定値より小なる第４判定値より大きく前記第３判定値より小さいとき前記荷重体が前記シートに固縛されたチャイルドシートに保持された幼児であると判定することを特徴とするシート荷重判定装置。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記発進検知センサは、前記検知荷重値の時間的増加率を基にして前記車両の発進を推測する発進推測手段からなることを特徴とするシート荷重判定装置。
請求項１〜４のいずれか一項において、前記車両の発進時の加速度を検知する加速度検知装置を備え、
前記判定部は、前記加速度検知装置によって検知された加速度が大きくなると前記第１および第２判定値を大きくすることを特徴とするシート荷重判定装置。
請求項１〜５のいずれか一項において、前記シートは助手席であり、
前記助手席に載っている荷重体が前記大人であると前記判定部で判定されると前記助手席の前方に配設されたエアバッグの事故時展開を許容し、前記荷重体が前記チャイルドシートに保持された幼児であると前記判定部で判定されると前記エアバッグの事故時展開を禁止するエアバッグ制御手段を備えることを特徴とするシート荷重判定装置。