JP2013256243A - 車両用乗員検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成の荷重検知手段を用いて乗員判定を行う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】車両１の助手席２に、車両１の前後方向２５に沿って離隔して設けた、荷重センサ１１ａ,１１ｂからなる荷重検知手段１１から出力された荷重検知信号に基づいて、乗員判定手段１２が、所定の時間間隔τで、助手席２への着座の有無、および着座しているのが大人であるか子供であるかを判定する乗員判定を行う際に、振動閾値設定部１５が、車両１の振動の発生を判定する際の基準となる振動閾値を設定して、振動判定部１６が、荷重検知信号と振動閾値に基づいて、車両１の振動が発生したことを判定して、振動がないときには乗員判定結果を更新するとともに、振動があるときには、所定期間Ｔ_２に亘って乗員判定手段１２による乗員判定結果が変わらないときに乗員判定結果を更新する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、座席に乗員が着座しているか否か、および乗員が大人であるか子供であるかを検知して、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の乗員判定を行う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、座席に取り付けられた荷重センサと、この荷重センサの検出信号に基づいて乗員判定を行う着座判定手段（乗員判定手段）と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２１３７００号公報

しかしながら、特許文献１に記載された車両用乗員検知装置によると、荷重センサを４つ使用して、座席において異なる４点の荷重を検出し、検出された４つの荷重センサの出力を処理して、着座の有無、および乗員が大人であるか子供であるかの乗員判定を行っている。したがって、４つの荷重センサを必要とするため、システムのコストが増大し、より低コストで、従来と同等以上の乗員判定性能を有する車両用乗員検知装置の実現が望まれていた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、より簡単な構成の荷重検知手段を用いて、確実な乗員判定を行う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、本発明の請求項１に記載の車両用乗員検知装置は、車両の助手席に、前記車両の前後方向に沿って離隔して取り付けられた、前記助手席に作用する荷重を検知する荷重センサからなる荷重検知手段と、前記荷重検知手段から出力された荷重検知信号に基づいて、所定の時間間隔で、前記助手席への乗員の着座の有無、および着座している乗員が大人であるか子供であるかを判定する乗員判定手段と、を備えた車両用乗員検知装置において、前記乗員判定手段は、前記荷重検知信号に基づいて、前記車両の振動が発生したこと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、前記車両の振動が発生したことを判定する振動判定部と、を備え、前記振動判定部にて、前記車両の振動が発生していないと判定された場合には、前記乗員判定手段による判定結果を更新するとともに、前記振動判定部にて、前記車両の振動が発生していると判定された場合には、所定期間に亘って前記乗員判定手段による判定結果が変わらないときに前記判定結果を更新することを特徴とする。

このように構成された車両用乗員検知装置によれば、車両の助手席に、車両の前後方向に沿って離隔して取り付けられた荷重センサからなる荷重検知手段によって、助手席に作用する荷重が検知されて荷重検知信号として出力される。

こうして出力された荷重検知信号に基づいて、乗員判定手段が、所定の時間間隔で、助手席への乗員の着座の有無、および着座している乗員が大人であるか子供であるかを判定する乗員判定を行う際に、振動閾値設定部が、車両の振動が発生したことを判定する際の基準となる振動閾値を設定する。

そして、振動判定部が、荷重検知信号及び振動閾値に基づいて、車両の振動が発生したことを判定して、車両の振動が発生していないと判定された場合には、乗員判定手段による乗員判定結果を更新するとともに、車両の振動が発生していると判定された場合には、所定期間に亘って乗員判定手段による乗員判定結果が変わらないときに、乗員判定手段による乗員判定結果を更新する。

したがって、車両の前後方向に離隔して取り付けられた荷重センサという簡単なセンサ構成によって確実に乗員判定を行うことができ、安価なシステムを構築することができる。さらに、車両の振動が発生している場合であっても、乗員判定結果を、定期的に確実に更新することができる。

本発明の請求項２に記載の車両用乗員検知装置は、前記振動閾値設定部が、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。

このように構成された車両用乗員検知装置によれば、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、振動閾値が高い値に設定されることによって、車両の振動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は、荷重検知信号の変動量が大きいときに比べて、車両の振動が発生していないと判定されやすくなる。

これによって、車両の走行中や停車中に乗員の着座姿勢の変化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、車両の振動が発生していないと判定されやすくなる。

そして、車両の振動が発生していないと判定されれば、乗員判定手段によって乗員判定が実行されるため、走行中であっても乗員判定を実行することができる。これにより、走行中の乗員判定機会の増大を図ることができる。

本発明の請求項３に記載の車両用乗員検知装置は、前記振動閾値設定部が、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。

このように構成された車両用乗員検知装置によれば、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、振動閾値設定部が、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ため、走行振動等によって荷重検知信号の変動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。

本発明の請求項４に記載の車両用乗員検知装置は、前記乗員判定手段は、前記荷重検知信号の中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、前記振動波形を含む荷重検知信号に基づいて前記車両の振動が発生したことを判定して、前記振動波形除去信号に基づいて乗員判定を行うことを特徴とする。

このように構成された車両用乗員検知装置によれば、振動波形除去部が、荷重検知信号の中から振動中であることを示す振動波形を除去して、振動閾値設定部が、こうして振動波形が除去された振動波形除去信号に基づいて振動閾値を求め、振動判定部が、振動波形を含む荷重検知信号に基づいて車両の振動が発生したことを判定して、乗員判定手段が、振動波形除去信号に基づいて乗員判定を行う。

したがって、振動波形に影響されない正確な振動閾値の設定や乗員判定を実行することができる。また、振動判定部では、振動波形を含む荷重検知信号を用いて振動判定を行うことで、正確な振動判定を行うことができる。これにより、振動閾値の設定や乗員判定等の精度を向上することができる。

本発明に係る車両用乗員検知装置によれば、より簡単な構成の荷重検知手段を用いて、確実な乗員判定を行うことができる。

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。 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助手席に対する取付状態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判定処理の流れを示すフローチャートである。 助手席に大人が乗車した時の、車両走行中における振動変化量・検知荷重・荷重変動量、および乗員判定結果の更新タイミング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、図面に基づいて説明する。

まず、本実施例の構成を説明する。

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、乗員が着座する助手席２と、この助手席２に着座した乗員を保護可能なエアバッグシステム３が搭載されている。なお、図１は、車両１が左ハンドル車の場合の例であるが、車両１が右ハンドル車である場合も、図１と同様の構成を実現することができる。

そして、エアバッグシステム３は、図２に示すように、エアバッグ本体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を備えている。

エアバッグ本体４は、ここでは助手席２前方の、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、このエアバッグ本体４は、エアバッグＥＣＵ７から出力されるエアバッグ展開信号に応じて、展開時の大きさを少なくとも２段階に変更することができる。

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から出力される表示信号に応じて、「着座なし」、「大人の着座」、「子供の着座」を表す乗員情報を表示する表示灯である。

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エアバッグＥＣＵ７から出力される故障信号に応じて、警告表示を行うための表示灯である。

エアバッグＥＣＵ７は、ＣＰＵを内蔵し、車両用乗員検知装置１０から得られる乗員情報に基づいて、乗員が助手席２に着座していない場合にはエアバッグ本体４を展開せずに、大人が助手席２に着座している場合にはエアバッグ本体４を展開し、子供が助手席２に着座している場合にはエアバッグ本体４を展開しない等のエアバッグ本体４の展開判断を行い、エアバッグ本体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から得られる乗員情報に基づいて、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。

車両用乗員検知装置１０は、助手席２への乗員の着座状態を判定して、エアバッグＥＣＵ７に対して、判定された乗員情報を出力するものであり、荷重検知手段１１を構成する２個の荷重センサ１１ａ,１１ｂと、乗員検知用ＥＣＵ（乗員判定手段）１２と、を備えている。

荷重センサ１１ａ,１１ｂは、助手席２、または、助手席２に作用する荷重を検知可能な助手席２の周辺に取り付けられる。荷重センサ１１ａ,１１ｂには、例えば、加圧力に応じた電圧信号を出力する圧電フィルムなどが用いられる。

助手席２は、図３に示すように、車体２１に対して、前後方向に沿って平行に設置された左右一対のスライドレール２２,２３を介して、車両の前後方向２５にスライド可能（位置調整可能）に取り付けられている。このとき、助手席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，２４ｂ，２４ｃ，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に対して助手席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１１ａは支持点２４ａに取り付けられ、荷重センサ１１ｂは支持点２４ｂに取り付けられる。すなわち、２つの荷重センサ１１ａ,１１ｂは、車両の前後方向２５に離隔して設置される。

ここで、荷重センサ１１ａ,１１ｂから出力される荷重検知信号の具体例について説明する。図４は、荷重検知手段１１を構成する荷重センサ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。

図４に示した特性ｅは、本実施例のように前後２箇所の支持点２４ａ，２４ｂに対して、それぞれ荷重センサ１１ａ，１１ｂを設置した場合に、それぞれの荷重センサ１１ａ，１１ｂから出力される荷重検知信号の総和を示している。

また、図４に示した特性ｆは、仮に、全ての支持点２４ａ〜２４ｄに対して荷重センサを設置した場合に、４個の荷重センサから出力される荷重検知信号の総和を示している。

直進路を走行している状態においては、荷重検知手段１１を片側２箇所（支持点２４ａ，２４ｂ）に設置した場合に得られる特性ｅは、全ての支持点２４ａ〜２４ｄに荷重検知手段１１を設置した場合に得られる特性ｆが示す荷重検知信号の総和のほぼ半分の大きさになっている。

また、カーブを走行している状態においては、直進路の走行中に対して荷重検知信号の総和が大きく減少している。これは、荷重センサ１１ａ，１１ｂ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って、乗員の体が車体２１の外側に傾き、これによって、支持点２４ａ，２４ｂに設置した荷重センサ１１ａ，１１ｂにかかる荷重が軽減されるためである。

そして、図示はしないが、前記カーブとは逆方向のカーブを走行している状態においては、乗員の体が車体２１の内側に傾くため、これによって、支持点２４ａ，２４ｂに設置した荷重センサ１１ａ，１１ｂには乗員の体重が全てかかり、荷重検知信号の総和は、直進路を走行している状態における荷重検知信号の総和よりも大きな値となる。

これに対し、仮に、荷重検知手段１１として全ての支持点２４ａ〜２４ｄに荷重センサを設置した場合には、カーブ走行中であっても、特性ｆが示すように、直進路走行中と同様に荷重検知信号の総和がほぼ安定している。これは、乗員に遠心力が作用した場合であっても、荷重検知手段１１を構成する全ての荷重センサの出力を加算すると、ほぼ一定の値になるためである。

すなわち、荷重検知手段１１として、荷重センサをスライドレール２２における前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂのみに取り付けることによって、直進路を走行している状態においては、全ての支持点２４ａ〜２４ｄに荷重センサを取り付けた場合と比較して、荷重検知信号の総和値は異なるが、同様な特性の荷重検知信号を得ることができる。

したがって、直進路を走行している状態においては、前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂに取り付けた荷重センサ１１ａ，１１ｂからそれぞれ出力される荷重検知信号の総和に基づいて、助手席２への乗員の着座の有無、および大人が着座しているか、子供が着座しているかの判定（乗員判定）を行うことができる。

一方、カーブを走行している状態においては、荷重センサをスライドレール２２における前後２箇所の支持点２４ａ,２４ｂのみに取り付けた場合は、直進路を走行している状態において得られる荷重検知信号の総和値と異なる総和値が出力され、さらに、右カーブと左カーブとでも荷重検知信号の特性が異なるため、荷重検知信号のみから乗員判定を行うのは困難である。

したがって、直進路を走行中と考えられる状態においてのみ、乗員判定を行って得た乗員判定結果を更新し、カーブ走行中は、乗員判定を行っても乗員判定結果を更新しないことによって、誤検知のない乗員検知を行うことができる。なお、一般的に、カーブ走行中は直進路を走行中に比べて荷重検知信号の変動が大きくなるため、この荷重検知信号の変動を検出して、直進路を走行中であることを検出することができる。詳しくは後述する。

なお、荷重センサ１１ａ，１１ｂは、支持点２４ａ,２４ｂのみならず、スライドレール２３における前後２箇所の支持点２４ｃ,２４ｄに設置しても、前記と同様の信号を得ることができる。

乗員検知用ＥＣＵ１２は、荷重センサ１１ａ，１１ｂから出力された荷重検知信号に基づいて、助手席２の乗員判定を行うものであり、必要な演算処理を行う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、振動閾値設定部１５と、振動判定部１６と、乗員判定部１７と、を備えている。

信号変換部１３，１３は、荷重センサ１１ａ，１１ｂからそれぞれ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２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いる。

振動波形除去部１４，１４は、信号変換部１３，１３によってデジタル化された荷重検知信号の中から、車両１が振動中であることを示す振動波形を除去して、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いる。

振動閾値設定部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、振動閾値設定部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、本実施例では、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ΔＷを求める。そして、この荷重変動量ΔＷと、振動閾値設定部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ΔＷ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２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ものとして振動閾値を高い値に設定する。一方、荷重変動量ΔＷが重量閾値を越えれば、助手席２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ものとして振動閾値を低い値に設定する。

振動判定部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、振動閾値設定部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、荷重センサ１１ａから出力される荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)と、荷重センサ１１ｂから出力される荷重検知信号Ｓｅｎ_２(ｔ)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ΔＳｕｍを求め、この振動変化量ΔＳｕｍと、振動閾値設定部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ΔＳｕｍ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ΔＳｕｍ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。

乗員判定部１７は、車両振動の大きさに応じて、荷重検知信号に基づく乗員判定を行って、判定結果を更新又は保留するものであり、乗員判定実行部１７ａと、乗員判定結果更新可否判断部１７ｂと、乗員判定回数カウント部１７ｃを有している。

乗員判定実行部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、乗員判定を実行する。ここで、「乗員判定」とは、助手席２に乗員が着座しているか否かを判定する着座判定と、助手席２に着座している乗員の体格が大きいか否か（大人であるか、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、このうち、いずれか一方を実行するものであってもよい。

この乗員判定は、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実行部１７ａが予め有する重量閾値である第１閾値ＴＨ／Ｌα_１、第２閾値ＴＨ／Ｌα_２、第３閾値ＴＨ／Ｌα_３（第１閾値＞第２閾値＞第３閾値）を比較することによって行う。

そして、例えば、検知荷重が第１閾値ＴＨ／Ｌα_１以上であれば大人が着座していると判断し、検知荷重が第２閾値ＴＨ／Ｌα_２以上であって第１閾値ＴＨ／Ｌα_１未満であれば子供が着座していると判断し、検知荷重が第３閾値ＴＨ／Ｌα_３以上であって第２閾値ＴＨ／Ｌα_２未満であれば空席であると判断する。

乗員判定回数カウント部１７ｃは、連続して同じ乗員判定結果が得られた回数をカウントして、カウントされた値を出力する。

乗員判定結果更新可否判断部１７ｂは、振動判定部１６の判断結果、乗員判定実行部１７ａの判定結果、および乗員判定回数カウント部１７ｃの出力に基づいて、乗員判定結果を更新するか保留するかを判断し、得られた乗員判定結果をエアバッグＥＣＵ７に出力する。

すなわち、この乗員判定結果更新可否判断部１７ｂは、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、乗員判定実行部１７ａから出力された乗員判定結果を新たな乗員判定結果とし、乗員判定結果を更新する。一方、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、乗員判定実行部１７ａから出力された乗員判定結果を新たな乗員判定結果とせずに、前回の乗員判定結果を保持する。

これにより、乗員判定部１７では、車両振動が発生していないと判定した場合には、乗員判定を実行してその結果を更新し、車両振動が発生していると判定した場合には、乗員判定を実行してその結果を更新せずに、前回の乗員判定結果を保持することとなる。

図５は、本実施の車両用乗員検知装置にて実行される乗員判定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、助手席２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（Ｓｅｎ_１(ｔ)，Ｓｅｎ_２(ｔ)）を読み取り、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ２では、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_Ｓｅｎ_１(ｔ)，ＬＰＦ_Ｓｅｎ_２(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によって行う。

ステップＳ３では、ステップＳ２において振動波形の除去により求められた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へ移行する。

ここで、検知荷重Ｗは、（式１）により算出される。
Ｗ＝ＬＰＦ_Ｓｅｎ_１(ｔ)＋ＬＰＦ_Ｓｅｎ_２(ｔ) （式１）

ステップＳ４では、各荷重検知信号の変動量の絶対値（ΔＳｅｎ_１，ΔＳｅｎ_２）を振動波形として求め、この変動量の絶対値の総和である振動変化量ΔＳｕｍを算出して、ステップＳ５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２）,（式３）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４）により算出される。
ΔＳｅｎ_１ ＝ abs（Ｓｅｎ_１(ｔ)−Ｓｅｎ_１(ｔ−１)） （式２）
ΔＳｅｎ_２ ＝ abs（Ｓｅｎ_２(ｔ)−Ｓｅｎ_２(ｔ−１)） （式３）
ΔＳｕｍ ＝ {abs（Ｓｅｎ_１(ｔ)−Ｓｅｎ_１(ｔ−１)）}＋{abs（Ｓｅｎ_２(ｔ)−Ｓｅｎ_２(ｔ−１)）} （式４）

なお、（式２）,（式３）において、abs（ｘ）はｘの絶対値を表している。ここで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。

ステップＳ５では、ステップＳ３で算出した検知荷重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Ｓ６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５）により算出される。
ΔＷ ＝ abs（Ｗ（ｔ）−Ｗ（ｔ−１）） （式５）

ステップＳ６では、ステップＳ３で算出された検知荷重Ｗに基づいて、乗員判定を実行して、ステップＳ７へ移行する。

この乗員判定は、検知荷重Ｗと乗員判定実行部１７ａが予め有する第１閾値ＴＨ／Ｌα_１、第２閾値ＴＨ／Ｌα_２、第３閾値ＴＨ／Ｌα_３を比較して、以下の（式６）〜（式８）に従って行われる。
Ｗ ≧ ＴＨ／Ｌα_１ のとき 大人着座 （式６）
ＴＨ／Ｌα_１ ＞ Ｗ ≧ ＴＨ／Ｌα_２ のとき 子供着座 （式７）
ＴＨ／Ｌα_２ ＞ Ｗ ≧ ＴＨ／Ｌα_３ のとき 空席 （式８）

ステップＳ７では、ステップＳ５で算出した荷重変動量ΔＷが、振動閾値設定部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て、ＹＥＳ（ΔＷ≦ＴＨ／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、予め設定した所定時間（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判断してステップ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であると判断してステップＳ１０へ移行する。

ステップＳ８がＹＥＳのときは、ステップＳ９において、振動閾値を高い値（ＴＨ／Ｌα_High）に設定して、ステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ７がＮＯのとき、またはステップＳ８がＮＯのときは、ステップＳ１０において、振動閾値を低い値（ＴＨ／Ｌα_Low）に設定して、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、設定される振動閾値の値が、高い値ＴＨ／Ｌα_Highと、低い値ＴＨ／Ｌα_Lowの間に設定されれば、具体的な振動閾値の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Ｓ６で算出された乗員判定結果が、前回（１回前）の乗員判定結果と同じか否かが比較される。そして、ステップＳ６で算出された乗員判定結果が、前回（１回前）の乗員判定結果と同じであるときはステップＳ１２に移行して、ステップＳ６で算出された乗員判定結果が、前回（１回前）の乗員判定結果と異なるときはステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１２では、乗員判定結果が前回（１回前）と同じであった回数をカウントするカウンタ値εがインクリメントされて、ステップＳ１４に移行する。すなわち、カウンタ値εは、同じ乗員判定結果が連続して出力されるほど、大きな値になる。

ステップＳ１３では、カウンタ値εがクリアされて（ε＝０となって）、ステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４では、カウンタ値εが、予め設定されたカウンタ値Ｎと比較される。ここで、カウンタ値Ｎは、同じ乗員判定結果が繰り返してなされる時間ｔを表すパラメータであり、乗員判定を行う時間間隔をτとしたとき、時間ｔは（式９）で表される。
ｔ＝Ｎτ （式９）

カウンタ値Ｎは、具体的には、一般道路において、曲率半径の長い緩やかなカーブを走行するのに要する最大期間Ｔ_１に対して十分に長い所定期間Ｔ_２に対応するように設定される。

例えば、Ｔ_１＝１分と想定して、Ｔ_２＝３分に設定するものとする。すなわち、（式９）において、時間ｔは３分に設定される。このとき、０．１ｓに１回乗員判定を行う、すなわちτ＝０．１ｓとすると、Ｎ＝１８００となる。そして、カウンタ値εが予め設定されたカウンタ値Ｎよりも小さいときは、ステップＳ１５に移行し、カウンタ値εが予め設定されたカウンタ値Ｎ以上であるときは、ステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１５では、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値（ＴＨ／Ｌα_High、又はＴＨ／Ｌα_Low）以上であるか否かを判断し、ＹＥＳ（ΔＳｕｍ≧ＴＨ／Ｌα_High、又はＴＨ／Ｌα_Low）の場合はステップＳ１６へ移行し、ＮＯ（ΔＳｕｍ＜ＴＨ／Ｌα_High、又はＴＨ／Ｌα_Low）の場合はステップＳ１７へ移行する。

ステップＳ１６では、車両の振動が発生していると判断して、ステップＳ６で算出された乗員判定結果を新たな乗員判定結果とせず、前回（１回前）の乗員判定結果を保持して、こうして保持された乗員判定結果を出力する。

ステップＳ１７では、車両の振動が発生していないと判断して、ステップＳ６において求めた乗員判定結果を新たな乗員判定結果として、前回（１回前）の乗員判定結果を更新して、こうして更新された乗員判定結果を出力する。

ステップＳ１８では、カウンタ値εがクリアされて（ε＝０となって）、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９では、ステップＳ６で行った乗員判定が行われて、算出された乗員判定結果を新たな乗員判定結果として、前回（１回前）の乗員判定結果を更新して、こうして更新された乗員判定結果を出力する。

以降、ステップＳ１に戻って、同じ処理が繰り返される。

次に、本実施例の作用を、実際に車両用乗員検知装置１０で取得される波形に基づいて説明する。

図６は、助手席２に大人が乗車した時の、車両走行中における振動変化量ΔＳｕｍ，検知荷重Ｗ，荷重変動量ΔＷ，および乗員判定結果の更新タイミングを示すタイムチャートである。

本実施例の車両用乗員検知装置１０では、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)，Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量が小さいときには、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)，Ｓｅｎ_２(ｔ)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、助手席２に大人（例えば４９kg女性）が乗車した時の車両走行中の各特性を示す図６において、車両１が直進路を走行して検知荷重Ｗが安定して出力されると、時刻ｔ１の時点で荷重変動量ΔＷが重量閾値ＴＨ／Ｌβを下回る。これにより、図５の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の時点で荷重変動量ΔＷが重量閾値ＴＨ／Ｌβを下回った状態が所定時間（例えば３［ｓ］）経過すると、ステップＳ８→ステップＳ９へと進み、振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowが、これよりも高い値である振動閾値ＴＨ／Ｌα_Highへ変更される。これにより、時刻ｔ２〜ｔ４では、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Highを下回るため、乗員判定が実行されて、乗員判定結果が更新される。

そして、時刻ｔ４の時点で荷重変動量ΔＷが重量閾値ＴＨ／Ｌβを上回ると、図５の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／Ｌα_Highが、これよりも低い値である振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowへ変更される。そして、時刻ｔ４以降では、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowを上回り、乗員判定は実行されるが、乗員判定結果は更新されずに、前回の乗員判定結果が維持される。

その後、車両１が周回路（カーブ）を走行すると、助手席２に作用する遠心力の影響により２つの荷重センサ１１ａ，１１ｂによって荷重検出信号を検出した場合では、振動波形除去信号の総和である検知荷重Ｗが大きく低減する。一方、荷重変動量ΔＷは比較的安定して出力され、時刻ｔ５の時点で重量閾値ＴＨ／Ｌβを下回り、時刻ｔ６の時点でその状態が所定時間（例えば３［ｓ］）経過する。

このため、時刻ｔ６の時点で、振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Highへと変更される。しかしながら、図６の場合では、時刻ｔ７の時点で再び荷重変動量ΔＷが重量閾値ＴＨ／Ｌβを上回るため、振動閾値ＴＨ／Ｌα_Highの状態が継続することなく、振動閾値はＴＨ／Ｌα_Lowへと変更されて、乗員判定は実行されるが、乗員判定結果は更新されずに、前回の乗員判定結果が維持される。

その後、車両１が再び直進路を走行すると、時刻ｔ８において、検知荷重Ｗが第１閾値ＴＨ／Ｌα_１を上回るため、カーブ走行中に子供の着座、もしくは空席と判定されていた乗員判定結果が、大人の着座という判定結果を出力する。このとき、ステップＳ１３において、乗員判定結果が前回（１回前）と同じであった回数をカウントするカウンタ値εがクリアされる。

そして、さらに直進路の走行を続けると、時刻ｔ８から所定期間Ｔ_２が経過する時刻ｔ９までの間は、カウンタ値εがカウンタ値Ｎに達しないため、図５のフローチャートにおいてステップＳ１４→ステップＳ１５→ステップＳ１６へと処理が進み、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowを上回るため、乗員判定は実行されるが、乗員判定結果は更新されずに、前回の乗員判定結果が維持される。

その後、時刻ｔ９になると、カウンタ値εがカウンタ値Ｎに達するため、図５のフローチャートにおいてステップＳ１４→ステップＳ１８→ステップＳ１９へと処理が進み、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowを上回ったままであるが、乗員判定が実行されて、乗員判定結果が更新される。

そして、ステップＳ１８において、カウンタ値εがクリアされるため、以降、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値ＴＨ／Ｌα_Lowを上回ったままの状態であれば、所定期間Ｔ_２が経過するまでの間は、乗員判定が実行されても、乗員判定結果の更新は保留されて、前回の乗員判定結果が維持される。

このように、振動変化量ΔＳｕｍが振動閾値を上回っているとき、すなわち、車両の振動が発生していると判定された場合であっても、所定期間Ｔ_２に亘って乗員判定手段１２による乗員判定結果が変わらないときには、所定期間Ｔ_２経過時に乗員判定結果が更新されるため、荷重変化によって乗員判定を誤る可能性がある曲率半径の大きい緩やかなカーブを走行しているような場合には、そのカーブを抜けた後で乗員判定結果を更新することができる。また、車両の振動の発生に影響されることなく、所定期間Ｔ_２の間隔で、確実に乗員判定結果を更新することができる。

さらに、車両１が停車している際に、乗員が腰を浮かせるなどして着座していないと判定された場合であっても、所定期間Ｔ_２の間隔で、確実に乗員判定結果を更新することができるため、その後、乗員が着座状態をとった場合には、着座していると判定することができる。

また、車両１が停車している際に、乗員が体を前後に振ったり、貧乏ゆすりをし続けたりした場合であっても、所定期間Ｔ_２の間隔で、確実に乗員判定結果を更新することができる。

なお、本実施例の車両用乗員検知装置１０では、２個の荷重センサ１１ａ，１１ｂを車両１の前後方向２５に沿って離隔して取り付けたため、車両１が加速、あるいは減速した場合であっても、その加速、減速の影響を受けることなく乗員判定を行うことができる。

これは、例えば、車両１が加速した場合には、車両１の加速度によって乗員の体が後方に傾くため、前方の荷重センサ１１ａにかかる荷重が小さくなり、これによって前方の荷重センサ１１ａから出力される荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)は小さくなるが、逆に、後方の荷重センサ１１ｂにかかる荷重が大きくなるため、後方の荷重センサ１１ｂから出力される荷重検知信号Ｓｅｎ_２(ｔ)は大きくなって、２個の荷重センサ１１ａ，１１ｂから出力される各荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)，Ｓｅｎ_２(ｔ)の総和は、車両１が一定速度で走行している場合と変わらないためである。なお、これは、車両１が減速した場合についても同様である。

以上説明したように、実施例１に係る車両用乗員検知装置１０によれば、車両１の助手席２に、車両１の前後方向に沿って離隔して取り付けられた荷重センサ１１ａ，１１ｂからなる荷重検知手段１１によって、助手席２に作用する荷重が検知されて荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)として出力されて、こうして出力された荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)に基づいて、乗員判定手段１２が、所定の時間間隔で、助手席２への乗員の着座の有無、および着座している乗員が大人であるか子供であるかを判定する乗員判定を行う際に、振動閾値設定部１５が、車両１の振動が発生したことを判定する際の基準となる振動閾値を設定して、振動判定部１６が、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)及び振動閾値に基づいて、車両１の振動が発生したことを判定して、車両１の振動が発生していないと判定された場合には、乗員判定手段１２による乗員判定結果を更新するとともに、車両１の振動が発生していると判定された場合には、所定期間Ｔ_２に亘って乗員判定手段１２による乗員判定結果が変わらないときに、乗員判定手段１２による乗員判定結果を更新するため、車両１の前後方向に離隔して取り付けられた荷重センサ１１ａ，１１ｂという簡単なセンサ構成によって確実に乗員判定を行うことができる。

また、実施例１に係る車両用乗員検知装置１０によれば、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが小さいときには、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが大きいときよりも、振動閾値が高い値に設定されることによって、車両１の振動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Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが小さいときは、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが大きいときに比べて、車両１の振動が発生していないと判定されやすくなる。これによって、車両１の走行中や停車中に乗員の着座姿勢の変化によって振動が生じた場合であっても、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが小さくて荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)が安定していれば、振動閾値が高い値に設定されて、車両１の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１の振動が発生していないと判定されれば、乗員判定手段１２によって乗員判定が実行されるため、走行中であっても乗員判定を実行することができる。これにより、走行中の乗員判定機会の増大を図ることができる。

さらに、実施例１に係る車両用乗員検知装置１０によれば、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが小さい状態が所定時間継続したときには、振動閾値設定部１５が、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷが大きいときよりも、振動閾値を高い値に設定するため、走行振動等によって荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の変動量である荷重変動量ΔＷ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。

また、実施例１に係る車両用乗員検知装置１０によれば、振動波形除去部１４が、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)の中から振動中であることを示す振動波形を除去して、振動閾値設定部１５が、こうして振動波形が除去された振動波形除去信号ＬＰＦ_Ｓｅｎ_１(ｔ)，ＬＰＦ_Ｓｅｎ_２(ｔ)に基づいて振動閾値を求め、振動判定部１６が、振動波形を含む荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)に基づいて車両の振動が発生したことを判定して、乗員判定手段１２が、振動波形除去信号ＬＰＦ_Ｓｅｎ_１(ｔ)，ＬＰＦ_Ｓｅｎ_２(ｔ)に基づいて乗員判定を行うため、振動波形に影響されない正確な振動閾値の設定や乗員判定を実行することができる。また、振動判定部１６では、振動波形を含む荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)を用いて振動判定を行うことで、正確な振動判定を行うことができる。これにより、振動閾値の設定や乗員判定等の精度を向上することができる。

なお、実施例１の車両用乗員検知装置１０では、振動閾値設定部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と判定された場合は１[Ｎ]とし、子供が着座していると判定された場合は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の車両用乗員検知装置１０では、荷重検知信号Ｓｅｎ_１(ｔ)， Ｓｅｎ_２(ｔ)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。なお、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、更新保留状態を低減して、乗員判定結果の更新の機会を増大することができる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。さらに、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。さらに、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

３ エアバッグシステム
４ エアバッグ本体
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
１０ 車両用乗員検知装置
１１ 荷重検知手段
１１ａ，１１ｂ 荷重センサ
１２ 乗員検知用ＥＣＵ(乗員判定手段）
１３ 信号変換部
１４ 振動波形除去部
１５ 振動閾値設定部
１６ 振動判定部
１７ 乗員判定部
１７ａ 乗員判定実行部
１７ｂ 乗員判定結果更新可否判断部
１７ｃ 乗員判定回数カウント部

Claims (4)

1. 車両の助手席に、前記車両の前後方向に沿って離隔して取り付けられた、前記助手席に作用する荷重を検知する荷重センサからなる荷重検知手段と、
   前記荷重検知手段から出力された荷重検知信号に基づいて、所定の時間間隔で、前記助手席への乗員の着座の有無、および着座している乗員が大人であるか子供であるかを判定する乗員判定手段と、を備えた車両用乗員検知装置において、
   前記乗員判定手段は、
   前記荷重検知信号に基づいて、前記車両の振動が発生したこと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、前記車両の振動が発生したことを判定する振動判定部と、を備え、
   前記振動判定部にて、前記車両の振動が発生していないと判定された場合には、前記乗員判定手段による判定結果を更新するとともに、前記振動判定部にて、前記車両の振動が発生していると判定された場合には、所定期間に亘って前記乗員判定手段による判定結果が変わらないときに前記判定結果を更新することを特徴とする車両用乗員検知装置。
2. 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請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
3. 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請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
4. 前記乗員判定手段は、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、前記荷重検知信号の中から振動波形を除去した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、前記振動波形を含む荷重検知信号に基づいて前記車両の振動が発生したことを判定して、
   前記振動波形除去信号に基づいて乗員判定を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用乗員検知装置。