JP2012236569A - 車両用乗員検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両振動の大きさに応じて座席判定の実行・保留を決定する場合に、判定保留状態を少なくし、判定機会の増大を図ることができる車両用乗員検知装置を提供すること。
【解決手段】座席２ａに作用する荷重を検知する荷重検知手段（荷重センサ）１１ａ,１１ｂからの荷重検知信号に基づき、座席２ａの状態を判定する座席状態判定手段（乗員検知用ＥＣＵ）１２は、荷重検知信号に基づいて、振動閾値を設定する振動閾値設定部（荷重変化量判断ロジック）１５と、荷重検知信号及び振動閾値に基づいて、車両振動発生の有無を判定する振動判定部（振動変化量判断ロジック）１６と、車両振動が発生していないときに座席判定を実行し、車両振動が発生しているときに座席判定の実行を保留する座席判定部１７と、を備え、振動閾値設定部１５は、荷重検知信号の変動量が小さいときには、荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、この車両に設けられたエアバッグ装置の作動・不作動を判断するために用いられる車両用乗員検知装置に関するものである。

従来、自動車等の車両には、座席に着座した乗員を保護可能なエアバッグシステムが設けられている。このエアバッグシステムは、座席に乗員が着座しているか否か、又、着座した乗員が大人であるか子供であるか等の座席状態を判定する車両用乗員検知装置を有している。この車両用乗員検知装置は、座席周辺に取り付けられた荷重センサと、この荷重センサからの検出信号に基づいて座席判定を行う座席状態判定手段と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。しかし、走行中等の車両振動が生じているときには荷重センサからの検出信号が激しく変動することがあり、座席判定が誤ってしまうおそれがあった。
そこで、走行中等の車両振動が比較的大きい場合には、座席判定を保留して前回の判定結果を維持し、停車中等の車両振動が比較的小さい場合に座席判定を実行する車両用乗員検知装置が考えられている。

特許第4339368号

しかしながら、車両振動の大きさに応じて座席判定を行うと、例えば、停車中に乗員が腰を浮かせた状態で乗り込み、車両走行後に安定して着座したようなシーンでは、車両振動が比較的小さい停車中では乗員姿勢が安定していないため、座席判定の精度が低下する。一方、安定して着座した走行中では車両変動が比較的大きくなってしまい、座席判定は保留される。そのため、車両振動が比較的大きい走行中であっても、座席判定を実行する必要があった。
また、車両振動が比較的小さい停車中であっても、車両振動の大きさに応じて座席判定を行うようにすると、乗員の状態によっては車両振動の発生が検出されてしまい、座席判定が保留されることも考えられる。

そこで、この発明は、車両振動の大きさに応じて座席判定の実行・保留を決定する場合に、判定保留状態を少なくし、判定機会の増大を図ることができる車両用乗員検知装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用乗員検知装置は、座席周辺に取り付けられ、前記座席に作用する荷重を検知する荷重検知手段と、前記荷重検知手段からの荷重検知信号に基づき、前記座席の状態を判定する座席状態判定手段と、を備え、前記座席状態判定手段は、前記荷重検知信号に基づいて、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる振動閾値を設定する振動閾値設定部と、前記荷重検知信号及び前記振動閾値に基づいて、車両振動発生の有無を判定する振動判定部と、前記振動判定部にて車両振動が発生していないと判定した場合には、前記荷重検知信号に基づいて座席判定を実行し、前記振動判定部にて車両振動が発生していると判定した場合には、前記荷重検知信号に基づく座席判定の実行を保留して、前回の判定結果を保持する座席判定部と、を備え、前記振動閾値設定部は、前記荷重検知信号の変動量が小さいときには、前記荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、前記振動閾値を高い値に設定することを特徴としている。

この発明によれば、振動閾値設定部により、荷重検知信号の変動量が小さいときには、荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定される。
すなわち、振動閾値が高い値に設定されることで、車両振動発生の有無を判定する振動判定部において車両振動が発生したと判定される機会は低減する。そのため、荷重検知信号の変動量が小さいときには、荷重検知信号の変動量が大きいときと比べて、車両振動が発生していないと判定されやすくなる。
これにより、車両の走行や停車中の乗員姿勢によって振動が生じた場合であっても、荷重検知信号の変動量が小さくて荷重検知信号が安定していれば、振動閾値が高い値に設定されて、車両振動が発生していないと判定されやすくなる。そして、車両振動が発生していないと判定されれば、座席判定部による座席判定が実行され、判定を実行する機会を増やすことができる。
この結果、車両振動の大きさに応じて座席判定の実行・保留を決定する場合に、判定保留状態を少なくし、判定機会の増大を図ることができる。

実施例１車両用乗員検知装置を搭載した車両を示す概略平面図である。 実施例１の車両用乗員検知装置を有するエアバッグシステムを示すブロック図である。 実施例１の車両用乗員検知装置における荷重検知手段の座席に対する取付状況を示す説明図であり、(a)は平面図、(b)は側面図、(c)は正面図を示す。 荷重検知手段の設置個数の違いによる荷重検知信号の違いを示すグラフである。 実施例１の車両用乗員検知装置にて実行される乗員検知処理の流れを示すフローチャートである。 大人乗車時の車両走行中における振動変化量・荷重変化量・検知荷重（４点センサ）・検知荷重（２点センサ）の各特性を示すタイムチャートである。 大人乗車時の車両停車中における振動変化量・荷重変化量・検知荷重（４点センサ）・検知荷重（２点センサ）の各特性を示すタイムチャートである。

以下、本発明の車両用乗員検知装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用乗員検知装置を搭載した車両を示す概略平面図である。図２は、実施例１の車両用乗員検知装置を有するエアバッグシステムを示すブロック図である。

図１に示す自動車等の車両１には、乗員が着座する複数の座席２,…と、この座席２に着座した乗員を保護可能なエアバッグシステム３と、が搭載されている。
そして、前記エアバッグシステム３は、図２に示すように、エアバッグ４と、乗員状態表示ランプ５と、ワーニングランプ６と、エアバッグＥＣＵ７と、車両用乗員検知装置１０と、を備えている。

前記エアバッグ４は、ここでは座席２のうちの助手席２ａの前方であって、車室前部に配置されたインストルメントパネル８内に格納されている。そして、車両衝突時等に乗員保護のために展開して緩衝機能を発揮するものである。なお、このエアバッグ４は、エアバッグＥＣＵ７からの展開信号に応じて、展開の大きさを少なくとも２段階に変更することができる。

前記乗員状態表示ランプ５は、車室前部に配置されたインストルメントパネル８に設置され、エアバッグＥＣＵ７からの表示信号に応じて、例えば、乗員なし、大人着座、チャイルドシート等の助手席２ａにおける乗員状態の検出結果を表示するものである。

前記ワーニングランプ６は、車室前部に配置されたインストルメントパネル８に設置され、エアバッグ系における故障を検知した場合に出力されるエアバッグＥＣＵ７からの故障信号に応じて、警告表示を行うための表示灯である。

前記エアバッグＥＣＵ７は、ＣＰＵ７ａを内蔵し、車両用乗員検知装置１０から得られる座席情報に基づいて、乗員が助手席２ａに着座していない場合にはエアバッグ４を展開しない、大人が助手席２ａに着座している場合にはエアバッグ４を展開する、チャイルドシートを利用して子供が助手席２ａに着座している場合にはエアバッグ４を展開しない等のエアバッグ４の展開判断を行い、エアバッグ４に展開信号を出力する。また、このエアバッグＥＣＵ７は、車両用乗員検知装置１０から得られる座席情報に基づいて、乗員状態表示ランプ５に表示信号を出力すると共に、エアバッグ系における故障を検知した場合には、ワーニングランプ６に故障信号を出力する。

前記車両用乗員検知装置１０は、座席２（ここでは助手席２ａ）の状態を判定して、エアバッグＥＣＵ７に座席情報を出力するものであり、複数の荷重センサ（荷重検知手段）１１,…と、乗員検知用ＥＣＵ（座席状態判定手段）１２と、を備えている。

前記荷重センサ１１は、座席２である助手席２ａの周辺に取り付けられ、この助手席２ａに作用する荷重を検知する。ここで、助手席２ａを含む座席２は、図３に示すように、車体２１に対し、左右一対のスライドレール２２,２３を介して、各スライドレール２２,２３に沿い車両前後方向２４へスライド可能（位置調整可能）に取り付けられている。このとき、座席２は、左右一対のスライドレール２２，２３に対し、それぞれ、前後の支持点２４ａ〜２４ｄを介して合計４箇所で支持されている。

このように、車体２１に対して座席２が複数の支持点２４ａ〜２４ｄによって支持されている場合に、荷重センサ１１は、少なくとも１つの支持点２４ａ〜２４ｄを除く少なくとも１つ以上の支持点２４ａ〜２４ｄに対してそれぞれ取り付けられるようにする。
つまり、前記支持点２４ａ〜２４ｄのいずれかに、荷重センサ１１を設置しない支持点である荷重検知手段非設置部を設けるようにする。

ここで、実施例１の場合では、車体２１の内側のスライドレール２２に対する前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂに対してそれぞれ荷重センサ１１ａ，１１ｂの合計２個の荷重センサ１１を設けた。これにより、車体２１の外側のスライドレール２３に対する前後２箇所の支持点２４ｃ,２４ｄが荷重検知手段非設置部となる。

図４は、荷重検知手段の設置個数の違いによる荷重検知信号の違いを示すグラフである。
この図４中、線ｅは、実施例１のように前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂに対して荷重センサ１１を設置した場合の荷重検知信号の総和を示し、線ｆは、全ての支持点２４ａ〜２４ｄに対して荷重センサ１１を設置した場合の荷重検知信号の総和を示している。

荷重センサ１１を片側２箇所に設置した線ｅの場合の荷重検知信号の大きさは、直進路を走行中では、全ての支持点２４ａ〜２４ｄに荷重センサ１１を設置した線ｆの場合の荷重検知信号のほぼ半分になっている。また、カーブ走行中では、直進路の走行中に対して荷重検知信号が大きく減少している。これは、荷重センサ１１を設けた側とは反対の側（実施例１では車体２１の外側）に遠心力が作用したことにより荷重が軽減されたものと考えられる。
これに対し、荷重センサ１１を全ての支持点２４ａ〜２４ｄに設置した線ｆの場合には、カーブ走行中であっても、直進路走行中と同様に荷重検知信号の大きさが安定している。これは、遠心力が作用した場合であっても、全ての荷重センサ１１の出力を和算すると、バランスを取ることができるからであると考えられる。

なお、荷重センサ１１を支持点２４ａ〜２４ｄのうちの２箇所に設置する場合、上記した以外に、車体２１の外側のスライドレール２３に対する前後の支持点２４ｃ，２４ｄに設けるようにしても、前側の支持点２４ａ，２４ｃ又は後側の支持点２４ｂ，２４ｄに対して設けるようにしても、対角位置にある支持点２４ａ，２４ｄ又は支持点２４ｃ，２４ｂに対して設けるようにしてもよい。あるいは、前後の支持点２４ａ〜２４ｄのいずれか１箇所を除く３箇所に設けるようにしてもよい。さらには、前後の支持点２４ａ〜２４ｄのいずれか１箇所のみに設けることも構造的には可能である。但し、上記したように、荷重センサ１１の設置個数を減らすに従い、荷重検知信号の大きさや安定度が不利になって行くので、１箇所とするよりは、２箇所又は３箇所に設置することが好ましい。

前記乗員検知用ＥＣＵ１２は、荷重センサ１１からの荷重検知信号に基づき、座席２の着座状態を判定するものであり、ＣＰＵ１２ａを有している。そして、このＣＰＵ１２ａ内には、信号変換部１３と、振動波形除去部１４と、荷重変化量判断ロジック（振動閾値設定部）１５と、振動変化量判断ロジック（振動判定部）１６と、座席判定部１７と、を備えている。

前記信号変換部１３は、荷重センサ１１ａ,１１ｂから出力された荷重検知信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。なお、この信号変換部１３は、助手席２ａに取り付けられた各荷重センサ１１ａ,１１ｂのそれぞれに対応して設けられており、図２では「Ａ／Ｄ」で示す。

前記振動波形除去部１４は、信号変換部１３によってデジタル化された荷重検知信号から、振動中であることを示す振動波形を除去し、振動波形除去信号を生成する。ここで、「振動波形」とは、例えば上下方向の高周波振動成分（走行振動）等である。この振動波形除去部１４としては、例えば高周波振動成分等の振動波形を除去可能なローパスフィルタ等を使用する。なお、この振動波形除去部１４は、信号変換部１３のそれぞれに対応して設けられており、図２では「ＬＰＦ」で示す。

前記荷重変化量判断ロジック１５は、振動波形除去部１４によって、荷重検知信号から振動波形を除去した後の荷重検知信号、つまり振動波形除去信号に基づいて、振動閾値を設定する。ここで、「振動閾値」とは、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる値である。このとき、荷重変化量判断ロジック１５は、振動波形除去信号の変動量が小さいときには、この振動波形除去信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定する。特に、この実施例１では、振動波形除去信号の変動量が小さい状態が所定時間継続したときに、この振動波形除去信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定する。
この振動閾値の設定は、具体的には、振動波形除去信号の総和を求め、この総和の変動量の絶対値である荷重変動量を求める。そして、この荷重変動量と、荷重変化量判断ロジック１５が予め有する重量閾値とを比較する。そして、荷重変動量が重量閾値以下となった状態が所定時間継続すれば、助手席２ａに作用する荷重が安定している、すなわち重量情報が安定して出力されているとして、振動閾値を高い値に設定する。一方、荷重変動量が重量閾値を越えれば、助手席２ａに作用する荷重が不安定である、すなわち出力される重量情報が不安定であるとして振動閾値を低い値に設定する。

前記振動変化量判断ロジック１６は、信号変換部１３によってデジタル化された荷重検知信号、及び、荷重変化量判断ロジック１５によって設定された振動閾値に基づいて、車両振動の発生の有無を判定する。ここで、「信号変換部１３によってデジタル化された荷重検知信号」とは、振動波形除去部１４によって、荷重検知信号から振動波形を除去する前であって、振動波形を含む荷重検知信号である。
車両振動の発生の有無の判定は、具体的には、複数の荷重センサ１１ａ,１１ｂからの各荷重検知信号の変動量の絶対値を求める。そして、この各変動量の絶対値の総和である振動変化量を求め、この振動変化量と、荷重変化量判断ロジック１５によって設定された振動閾値とを比較する。そして、振動変化量が振動閾値以上であれば、車両振動が発生したと判定する。一方、振動変化量が振動閾値未満であれば、車両振動が発生していないと判定する。

前記座席判定部１７は、車両振動の大きさに応じて、荷重検知信号に基づく座席判定を実行又は保留するものであり、乗員判定ロジック１７ａと、乗員判断ロジック１７ｂと、を有している。

前記乗員判定ロジック１７ａは、振動波形除去部１４によって、荷重検知信号から振動波形を除去した後の荷重検知信号、つまり振動波形除去信号に基づいて、座席判定を実行する。ここで、「座席判定」とは、助手席２ａに乗員が着座しているか否かを判定する着座判定や、助手席２ａに着座している乗員の体格が大きいか否か（例えば、大人であるか、チャイルドシートを利用した子供であるか等）を判定する体格判定を行うことである。なお、いずれか一方を実行するものであってもよい。
この座席判定は、具体的には、振動波形除去信号の総和である検知荷重を求め、この検知荷重と乗員判定ロジック１７ａが予め有する第１閾値、第２閾値、第３閾値を比較することで判定する。そして、検知荷重が第１閾値以上であれば大人着座と判断し、検知荷重が第２閾値以上であって第１閾値未満であればチャイルドシート利用の子供着座と判断し、検知荷重が第３閾値以上であって第２閾値未満であれば空席と判断する。

前記乗員判断ロジック１７ｂは、振動変化量判断ロジック１６の判断結果に基づいて、座席情報を更新するか否かを判断し、得られた座席情報をエアバッグＥＣＵ７に出力する。
すなわち、この乗員判断ロジック１７ｂは、振動変化量判断ロジック１６にて車両振動が発生していないと判定した場合には、乗員判定ロジック１７ａからの座席判定結果を新たな座席情報とし、座席情報を更新する。一方、振動変化量判断ロジック１６にて車両振動が発生していると判定した場合には、乗員判定ロジック１７ａからの座席判定結果を新たな座席情報とせず、前回の座席情報を保持する。

これにより、座席判定部１７では、車両振動が発生していないと判定した場合には、座席判定を実行し、車両振動が発生していると判定した場合には、座席判定の実行を保留して、前回の判定結果を保持することとなる。

図５は、実施例１の車両用乗員検知装置にて実行される乗員検知処理の流れを示すフローチャートである。以下、図５の各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、座席（ここでは助手席２ａ）に取り付けられた複数の荷重センサ１１ａ,１１ｂから、重量情報であるそれぞれの荷重検知信号（Sen1(t),Sen2(t)）を読み取り、ステップＳ２及びステップＳ５へ移行する。

ステップＳ２では、ステップＳ１での各荷重検知信号の読み取りに続き、各荷重検知信号から高周波振動成分である振動波形を除去して、各荷重センサ１１ａ,１１ｂに対応した振動波形除去信号（LPF_Sen1(t),LPF_Sen2(t)）を求め、ステップＳ３へ移行する。ここで、振動波形の除去は、ローパスフィルタによる演算処理を実施することで行う。

ステップＳ３では、ステップＳ２での振動波形の除去に続き、この振動波形の除去により求められる振動波形除去信号の総和である検知荷重Ｗを算出し、ステップＳ４及びステップＳ６へ移行する。
ここで、この検知荷重Ｗは、以下の式（１）により算出される。
Ｗ＝LPF_Sen1(t)＋LPF_Sen2(t) ・・・（１）

ステップＳ４では、ステップＳ３での検知荷重Ｗの算出に続き、座席判定を実行し、ステップＳ11へ移行する。
ここで、この座席判定は、検知荷重Ｗと乗員判定ロジック１７ａが予め有する第１閾値TH/Lα1、第２閾値TH/Lα2、第３閾値TH/Lα3を比較し、以下の式（２）〜（４）に従って座席判定結果を求める。
Ｗ≧TH/Lα1 ＝ 大人着座 ・・・（２）
TH/Lα1＞Ｗ≧TH/Lα2 ＝ チャイルドシート利用の子供着座 ・・・（３）
TH/Lα2＞Ｗ≧TH/Lα3 ＝ 空席 ・・・（４）

ステップＳ５では、ステップＳ１での各荷重検知信号の読み取りに続き、各荷重検知信号の変動量の絶対値（ΔSen1,ΔSen2）を振動波形として求め、この変動量の絶対値の総和ΔSumである振動変化量を算出し、ステップＳ11へ移行する。
ここで、各荷重検知信号の変動量の絶対値（ΔSen1,ΔSen2）は、以下の式（５）,（６）により算出され、変動量の絶対値の総和である振動変化量ΔSumは、以下の式（７）により算出される。なお、絶対値を使用するのは、各荷重センサ１１ａ,１１ｂごとに検出される振動波形が互いに相殺しないようにするためであると共に、振動波形をより強調するためである。
ΔSen1＝abs（Sen1(t)−Sen1(t-1)） ・・・（５）
ΔSen2＝abs（Sen2(t)−Sen2(t-1)） ・・・（６）
ΔSum＝{abs（Sen1(t)−Sen1(t-1)）}＋{abs（Sen2(t)−Sen2(t-1)）} ・・・（７）

ステップＳ６では、ステップＳ３での検知荷重Ｗの算出に続き、この検知荷重Ｗの変動量の絶対値である荷重変動量ΔＷを算出し、ステップＳ７へ移行する。
ここで、検知荷重Ｗの変動量の絶対値（荷重変動量）ΔＷは、以下の式（８）により算出される。
ΔＷ＝abs（Ｗ(t)−Ｗ(t-1)） ・・・（８）

ステップＳ７では、ステップＳ６での荷重変動量ΔＷの算出に続き、この荷重変動量ΔＷが、荷重変化量判断ロジック１５が予め有する重量閾値TH/Lβ以下であるか否かを判断し、YES（ΔＷ≦LH/Lβ）の場合は荷重変動なし、つまり重量情報が安定して出力されているとしてステップＳ８へ移行し、NO（ΔＷ＞TH/Lβ）の場合は荷重変動あり、つまり重量情報が不安定であるとしてステップＳ10へ移行する。

ステップＳ８では、ステップＳ７での荷重変動なしとの判断に続き、所定時間（例えば３[s]程度）が経過したか否かを判断し、YES（所定時間経過）の場合は重量情報が安定しているとしてステップＳ９へ移行し、NO（所定時間未経過）の場合は荷重変動発生、つまり重量情報が不安定としてステップＳ10へ移行する。

ステップＳ９では、ステップＳ８での重量情報安定との判断に続き、振動閾値を高い値（TH/LαHigh）に設定し、ステップＳ11へ移行する。

ステップＳ10では、ステップＳ７又はステップＳ８での重量情報不安定との判断に続き、振動閾値を低い値（TH/LαLow）に設定し、ステップＳ１１へ移行する。
ここで、振動閾値の値が高い値であるか、低い値であるかは、相対的なものである。すなわち、TH/LαHigh＞TH/LαLowの関係が保持されれば、具体的な値は任意に設定することができる。

ステップＳ11では、ステップＳ４での座席判定の実行、ステップＳ５での振動変化量ΔSumの算出、ステップＳ９又はステップＳ10での振動閾値の設定（TH/LαHigh又はTH/LαLow）に続き、振動変化量ΔSumが振動閾値（TH/LαHigh又はTH/LαLow）以上であるか否かを判断し、YES（ΔSum≧TH/LαHigh又はTH/LαLow）の場合はステップＳ12へ移行し、NO（ΔSum＜TH/LαHigh又はTH/LαLow）の場合はステップＳ13へ移行する。

ステップＳ12では、ステップＳ11での振動変化量ΔSumが振動閾値（TH/LαHigh又はTH/LαLow）以上との判断に続き、車両振動が発生しているとして、ステップＳ４において求めた座席判定結果を新たな座席情報とせず、前回の座席情報を保持し、得られた座席情報を出力する。

ステップＳ13では、ステップＳ11での振動変化量ΔSumが振動閾値（TH/LαHigh又はTH/LαLow）未満との判断に続き、車両振動が発生していないとして、ステップＳ４において求めた座席判定結果を新たな座席情報とし、座席情報を更新して、得られた座席情報を出力する。

次に、作用を説明する。
図６は、大人乗車時の車両走行中における振動変化量・荷重変化量・検知荷重（４点センサ）・検知荷重（２点センサ）の各特性を示すタイムチャートである。図７は、大人乗車時の車両停車中における振動変化量・荷重変化量・検知荷重（４点センサ）・検知荷重（２点センサ）の各特性を示すタイムチャートである。

まず、「比較例の乗員検知処理とその課題」の説明を行い、続いて、実施例１の車両用乗員検知装置における作用を、「走行時乗員検知作用」、「停車時乗員検知作用」に分けて説明する。

［比較例の乗員検知処理とその課題］
比較例の乗員検知処理では、車両振動が比較的大きい場合には座席判定を保留して前回の判定結果を維持し、車両振動が比較的小さい場合には座席判定を実行する。すなわち、荷重検知信号の変動量の絶対値の総和である振動変化量に対して、予め設定する振動閾値を有する。そして、振動変化量が振動閾値以上であれば、車両振動が大きいと判断し、振動変化量が振動閾値未満であれば、車両振動が小さいと判断する。図６及び図７において、この振動閾値をTH/LαLowとした場合を考える。

このとき、大人（４９kg女性）乗車時の車両走行中の各特性を示す図６では、時刻t0〜時刻t3の間、振動変化量は振動閾値TH/LαLowを上回っている。そのため、座席判定は保留され、前回の判定結果が維持される。時刻t3〜時刻t4では、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを断続的に下回ることがある。しかし、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを下回る状態が継続しないために座席判定を行うことが難しい。そして、時刻t4以降では、振動変化量は振動閾値TH/LαLowを完全に上回ってしまい、座席判定を行うことができない。

このように、車両走行中のように車両変化量が比較的大きい場合では、座席判定が保留されて判定することができない。つまり、例えば、停車中に乗員が腰を浮かせた状態で乗り込み、車両走行後に安定して着座したようなシーンでは、安定して着座していても、車両変動が比較的大きい走行中では座席判定が保留されて判定することができないため、適切な座席判定がなされないまま、前回の判定結果が維持されるおそれがある。

一方、大人（５７kg男性）乗車時の車両停車中の各特性を示す図７では、時刻t0〜時刻t1の間、振動変化量は振動閾値TH/LαLowを下回る。そのため、座席判定は実行される。しかし、乗員が貧乏ゆすりを始めると車両振動が発生し、時刻t1〜時刻t2では、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回って座席判定が保留される。
時刻t2〜時刻t3では、再び振動変化量は振動閾値TH/LαLowを下回るため、座席判定は実行される。そして、乗員が足を組みかえると、時刻t3〜時刻t4において大きな車両振動が発生して振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回り、座席判定が保留される。
その後、乗員が足を組んだままで揺らした場合では、生じる車両振動は比較的小さいため、時刻t4〜時刻t6において振動変化量が振動閾値TH/LαLowを下回り座席判定は実行される。なお、このとき、振動閾値TH/LαLowと振動変化量との差が小さいため、乗員の揺れ方によっては振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回ってしまうことも考えられる。
その後、再び乗員が足を組みかえると、時刻t6〜時刻t8において大きな車両振動が発生して振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回り、座席判定が保留される。さらに、時刻t8〜時刻t10では、一時的に振動変化量が振動閾値TH/LαLowを下回って座席判定が実行されるが、乗員が足でリズムをとると時刻t10〜時刻t12の間車両振動が生じて振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回り、座席判定が保留される。

このように、車両振動が比較的小さい停車中であっても、乗員の姿勢や行動等の状態によっては、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回ってしまい、座席判定が保留されてしまう。そのため、座席判定の機会が低減し、判定精度が低下するおそれがあった。

［走行時乗員検知作用］
実施例１の車両用乗員検知装置では、荷重検知信号の変動量が小さいときには、荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定する。そのため、大人（４９kg女性）乗車時の車両走行中の各特性を示す図６において、車両が直線路を走行中のために検知荷重が安定して出力されると、時刻t1時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回る。これにより、図５に示すフローチャートにおいてステップＳ７→ステップＳ８へと進む。そして、時刻t2時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回った状態が所定時間経過すると、ステップＳ８→ステップＳ９へと進み、振動閾値TH/LαLowが、これよりも高い値である振動閾値TH/LαHighへ変更される。これにより、時刻t2〜時刻t4では、振動変化量が振動閾値TH/LαHighを下回り、走行中であっても座席判定は実行される。

そして、時刻t4時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを上回ると、図５に示すフローチャートにおいてステップＳ７→ステップＳ10へと進み、振動閾値TH/LαHighが、これよりも低い値である振動閾値TH/LαLowへ変更される。そして、時刻t4以降では、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回り、座席判定は保留され、前回の判定結果が維持される。

その後、車両が周回路を走行すると、座席２に作用する遠心力の影響により２点センサによって荷重検出信号を検出した場合では、荷重検出信号（ここでは振動波形除去信号）の総和である検知荷重が大きく低減する。一方、荷重変化量は比較的安定して出力され、時刻t5時点で重量閾値TH/Lβを下回り、時刻t6時点でその状態が所定時間経過する。このため、時刻t6時点で、振動閾値TH/LαLowが振動閾値TH/LαHighへと変更される。しかしながら、この図６の場合では、時刻t7時点で再び荷重変化量が重量閾値TH/Lβを上回るため、振動閾値TH/LαHighの状態が継続することなく振動閾値TH/LαLowへと変更され、座席判定は保留され続ける。

このように、荷重変化量が小さく、検知荷重が安定して出力していると判断できる場合であれば、振動閾値の値を引き上げることで走行中であっても座席判定を実行することができる。これにより、走行中での座席判定機会の増大を図ることができる。

［停車時乗員検知作用］
大人（５７kg男性）乗車時の車両停車中の各特性を示す図７では、乗員が貧乏ゆすりを行っていても、時刻t0〜時刻t3の間、荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回っている。そのため、振動閾値は、比較的高い値である「TH/LαHigh」に設定され、振動変化量がこの振動閾値TH/LαHighを下回ることはない。そのため、時刻t0〜時刻t3では、座席判定が実行される。

そして、乗員が足を組みかえると、時刻ｔ3時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを上回り、図５に示すフローチャートにおいてステップＳ７→ステップＳ10へと進んで、振動閾値TH/LαHighが、これよりも低い値である振動閾値TH/LαLowへ変更される。これにより、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回り、座席判定は保留され、前回の判定結果が維持される。

その後、時刻t4時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回り、時刻t5時点でその状態が所定時間経過すると、この時刻t5時点で、振動閾値TH/LαLowが振動閾値TH/LαHighへと変更される。このとき、乗員は足を組んだ状態で揺らしているが、振動変化量が振動閾値TH/LαHighを上回ることはないため、座席判定は実行される。なお、このとき、振動閾値TH/LαHighと振動変化量との差が大きいため、乗員が多少強く揺れた場合であっても、振動変化量が振動閾値TH/LαHighを上回る可能性は低い。

その後、再び乗員が足を組みかえると、時刻t7時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを上回り、振動閾値TH/LαHighが、振動閾値TH/LαLowへと変更される。これにより、振動変化量が振動閾値TH/LαLowを上回って座席判定は保留される。

さらに、乗員が足でリズムを取ると車両振動は生じるが、荷重変化量は小さくなり、時刻t9時点で荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回り、時刻t11時点でその状態が所定時間経過する。これにより、振動閾値TH/LαLowが振動閾値TH/LαHighへと変更され、振動変化量が振動閾値TH/LαHighを下回る。この結果、座席判定が実行される。

このように、荷重検知信号の変動量が小さいときには、荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定することで、乗員の姿勢や行動等の状態に応じて停車中に車両振動が発生した場合であっても、座席判定が保留されることが少なくなる。そのため、停車中の乗員動作中であっても、座席判定の機会を増やすことができる。

また、実施例１の車両用乗員検知装置１０では、荷重変化量が重量閾値TH/Lβを下回った状態が所定時間経過すると、振動閾値を高い値に設定するようにしている。
そのため、走行振動等によって荷重変化量が短時間で変動する場合には、振動閾値の変更が生じにくい。これにより、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる振動閾値を安定して設定することができる。

さらに、実施例１の車両用乗員検知装置１０では、振動波形除去部１４によって荷重検知信号から振動波形を除去した後の荷重検知信号、つまり振動波形除去信号を生成する。そして、荷重変化量判断ロジック１５は、この振動波形除去信号に基づいて振動閾値を設定する。また、振動変化量判断ロジック１６は、信号変換部１３によってデジタル化された荷重検知信号に基づいて車両振動の発生の有無を判定する。また、乗員判定ロジック１７ａは、振動波形除去信号に基づいて座席判定を実行する。
そのため、荷重変化量判断ロジック１５及び乗員判定ロジック１７ａでは、振動波形に影響されない正確な閾値設定や座席判定を実行することができる。また、振動変化量判断ロジック１６では、振動波形を含む荷重検知信号を用いることで、正確な振動判定を行うことができる。これにより、設定や判定等の精度を向上することができる。

そして、実施例１の車両用乗員検知装置１０では、座席２（助手席２ａ）は、車体２１に対して複数の支持点２４ａ〜２４ｄにて支持され、荷重センサ１１は、車体２１の内側のスライドレール２２に対する前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂに対して合計２個の荷重センサ１１ａ,１１ｂを設けた。
そのため、高価な荷重センサ１１の数を支持点２４ａ〜２４ｄの総数以下に減らして、コスト削減を図ることができる。但し、荷重検知手段１１の設置個数を、座席２の支持点２４ａ〜２４ｄの総数以下とした場合、荷重検知信号の総和が乗員による荷重よりも小さくなり、また、走行状態（例えば、右カーブや左カーブなど）による影響を受け易くなって不利が生じる。しかしながら、車両振動が大きいときには、座席判定を保留するようにしている。そのため、荷重センサ１１の設置個数を減らしても、乗員検知の判定精度を低減することはない。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用乗員検知装置１０にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 座席（助手席）２ａ周辺に取り付けられ、前記座席２ａに作用する荷重を検知する荷重検知手段（荷重センサ）１１ａ,１１ｂと、前記荷重検知手段１１ａ,１１ｂからの荷重検知信号に基づき、前記座席２ａの状態を判定する座席状態判定手段（乗員検知用ＥＣＵ）１２と、を備えた車両用乗員検知装置１０において、前記座席状態判定手段１２は、前記荷重検知信号に基づいて、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる振動閾値を設定する振動閾値設定部（荷重変化量判断ロジック）１５と、前記荷重検知信号及び前記振動閾値に基づいて、車両振動発生の有無を判定する振動判定部（振動変化量判断ロジック）１６と、前記振動判定部１６にて車両振動が発生していないと判定した場合には、前記荷重検知信号に基づいて座席判定を実行し、前記振動判定部１６にて車両振動が発生していると判定した場合には、前記荷重検知信号に基づく座席判定の実行を保留して、前回の判定結果を保持する座席判定部１７と、を備え、前記振動閾値設定部１５は、前記荷重検知信号の変動量が小さいときには、前記荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、前記振動閾値を高い値に設定する構成とした。
これにより、車両振動の大きさに応じて座席判定の実行・保留を決定する場合に、判定保留状態を少なくし、判定機会の増大を図ることができる。

(2) 前記振動閾値設定部（荷重変化量判断ロジック）１５は、前記荷重検知信号の変動量が小さい状態が所定時間継続したときには、前記荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、前記振動閾値を高い値に設定する構成とした。
これにより、走行振動等によって荷重変化量が短時間で変動する場合であっても、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる振動閾値を安定して設定することができる。

(3) 前記座席状態判定手段（乗員検知用ＥＣＵ）１２は、前記荷重検知信号から振動中であることを示す振動波形を除去する振動波形除去部１４を備え、前記振動閾値設定部（荷重変化量判断ロジック）１５は、前記振動波形除去部１４によって、前記荷重検知信号から振動波形を除去した後の振動波形除去信号に基づいて振動閾値を求め、前記振動判定部（振動変化量判断ロジック）１６は、前記振動波形除去部１４によって振動波形を除去する前であって、振動波形を含む荷重検知信号に基づいて車両振動の発生の有無を判定し、前記座席判定部１７は、前記振動波形除去部１４によって、前記荷重検知信号から振動波形を除去した後の振動波形除去信号に基づいて座席判定を実行する構成とした。
これにより、閾値設定や座席判定、振動判定を適切な信号に基づいて行うことができて、これらの設定や判定等の精度を向上することができる。

(4) 前記座席（助手席）２ａは、車体２１に対して複数の支持点２４ａ〜２４ｄにて支持され、前記荷重検知手段（荷重センサ）１１は、少なくとも１つ支持点を除く少なくとも１つ以上の支持点（支持点２４ａ,２４ｂ）に対して取り付けられた構成とした。
これにより、判定精度を低減することなく、コスト削減を図ることができる。

以上、本発明の車両用乗員検知装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１の車両用乗員検知装置１０では、振動変化量判断ロジック１６における判定結果に拘わらず、乗員判定ロジック１７ａにおいて座席判定を実行し、振動変化量判断ロジック１６での判定結果に応じて座席情報の更新・維持を決定する。しかしながら、これに限らず、例えば、振動変化量判断ロジック１６での判定結果に応じて座席判定を実行又は保留してもよい。すなわち、振動変化量判断ロジック１６にて車両振動が大きいと判定されたときには、乗員判定ロジック１７ａでの座席判定を実行しない。この場合では、乗員判定ロジック１７ａにおける演算回数の低減を図ることができる。

また、実施例１の車両用乗員検知装置１０では、荷重変化量判断ロジック１５が予め有する重量閾値（TH/Lβ）は一定値であるが、着座している乗員に応じて値を変更してもよい。すなわち、大人が着座している場合では１[N]とし、チャイルドシートを利用して子供が着座している場合では0.5[N］とする。このようにすることで、よりきめ細かい判断を行うことができる。

さらに、実施例１の車両用乗員装置１０では、荷重検知信号の変動量が小さい状態が所定時間継続したときに、この荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定する。しかしながら、荷重検知信号の変動量の変化に合わせて振動閾値を設定してもよい。すなわち、荷重検知信号が重量閾値を下回れば、直ちに振動閾値を引き下げ、荷重検知信号が重量閾値を上回れば、直ちに振動閾値を引き上げる。この場合であっても、判定保留状態を低減して、座席判定機会の増大を図ることができる。

１ 車両
２ 座席
２ａ 助手席
３ エアバッグシステム
４ エアバッグ
５ 乗員状態表示ランプ
６ ワーニングランプ
７ エアバッグＥＣＵ
８ インストルメントパネル
１０ 車両用乗員検知装置
１１ 荷重センサ（荷重検出手段）
１２ 乗員検知用ＥＣＵ（座席状態判定手段）
１３ 信号変換部
１４ 振動波形除去部
１５ 荷重変化量判断ロジック（振動閾値設定部）
１６ 振動変化量判断ロジック（振動判定部）
１７ 座席判定部
１７ａ 乗員判定ロジック
１７ｂ 乗員判断ロジック
２１ 車体
２２,２３ スライドレール
２４ａ〜２４ｄ 支持点

Claims (4)

1. 座席周辺に取り付けられ、前記座席に作用する荷重を検知する荷重検知手段と、
   前記荷重検知手段からの荷重検知信号に基づき、前記座席の状態を判定する座席状態判定手段と、を備えた車両用乗員検知装置において、
   前記座席状態判定手段は、
   前記荷重検知信号に基づいて、車両振動発生の有無を判定する際の基準となる振動閾値を設定する振動閾値設定部と、
   前記荷重検知信号及び前記振動閾値に基づいて、車両振動発生の有無を判定する振動判定部と、
   前記振動判定部にて車両振動が発生していないと判定した場合には、前記荷重検知信号に基づいて座席判定を実行し、前記振動判定部にて車両振動が発生していると判定した場合には、前記荷重検知信号に基づく座席判定の実行を保留して、前回の判定結果を保持する座席判定部と、を備え、
   前記振動閾値設定部は、前記荷重検知信号の変動量が小さいときには、前記荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、前記振動閾値を高い値に設定することを特徴とする車両用乗員検知装置。
2. 請求項１に記載された車両用乗員検知装置において、
   前記振動閾値設定部は、前記荷重検知信号の変動量が小さい状態が所定時間継続したときには、前記荷重検知信号の変動量が大きいときよりも、前記振動閾値を高い値に設定することを特徴とする車両用乗員検知装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された車両用乗員検知装置において、
   前記座席状態判定手段は、前記荷重検知信号から振動中であることを示す振動波形を除去する振動波形除去部を備え、
   前記振動閾値設定部は、前記振動波形除去部によって、前記荷重検知信号から振動波形を除去した後の振動波形除去信号に基づいて振動閾値を求め、
   前記振動判定部は、前記振動波形除去部によって振動波形を除去する前であって、振動波形を含む荷重検知信号に基づいて車両振動の発生の有無を判定し、
   前記座席判定部は、前記振動波形除去部によって、前記荷重検知信号から振動波形を除去した後の振動波形除去信号に基づいて座席判定を実行することを特徴とする車両用乗員検知装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車両用乗員検知装置において、
   前記座席は、車体に対して複数の支持点にて支持され、
   前記荷重検知手段は、少なくとも１つ支持点を除く少なくとも１つ以上の支持点に対して取り付けられたことを特徴とする車両用乗員検知装置。