JP2012236569A - 車両用乗員検知装置 - Google Patents
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Abstract
【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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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)
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)
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
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