JP2014193704A

JP2014193704A - 荷重センサを用いる乗員判定装置

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Publication number: JP2014193704A
Application number: JP2013071476A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hosokawa; 俊夫細川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: US9073505B2; US20140297132A1; JP5986944B2

Abstract

【課題】乗員荷重クラスの状態遷移を適切に実行して、エアバッグ展開を乗員の体格に応じて的確に制御することができる乗員判定装置を提供する。
【解決手段】車両の座席に着座する乗員の荷重を検出する荷重センサと、信号としての荷重を所定の荷重しきい値Ｗｔｈ１〜Ｗｔｈ４に基づいて分別し複数のクラスとして格納したものの一つとすることにより前記乗員の有無及び体格を判定する判定手段とを備える荷重センサを用いる乗員判定装置において、前記判定手段は、クラスを遷移すべき遷移先クラスと現状の遷移元クラスとの双方が、エアバッグを展開させるクラス域に存在し、遷移先クラスが遷移元クラスより荷重の小さいクラスであって、遷移先クラスと遷移元クラスとが少なくとも隣接するときは、遷移元クラスの状態を保持させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の座席に設けた乗員判別用の荷重センサを用いエアバッグなどの対衝突用安全装置を制御するのに好適な乗員判定装置に関する。

エアバッグの展開制御においては、保護すべき乗員の体格などをあらかじめ認識しそれに基づいてエアバッグの展開モードを制御することが望ましい。そのため、従来から車両の座席（車両）に荷重センサを組み込み、その出力電圧を所定の荷重しきい値で分別することにより空席、大人着座、子供着座などを判定している。

しかしながら、荷重センサの出力は、乗員の姿勢変化や乗員に左右する走行Ｇの変化などによって変動し、これらによる荷重センサの出力変動により、しきい値が固定されている場合には一時的に誤判定出力が発生する。

このような問題を解決する技術としては、例えば特許文献１がある。特許文献１に開示された技術とは、車両の座席に作用する荷重を検出する荷重センサと、信号としての荷重を所定の荷重しきい値により多数のクラスの一つに分別することにより乗員の有無および体格を判定する判定手段とを備え、検出した荷重がクラスに所定のしきい値時間持続して存在する場合にクラス間の遷移である状態遷移が生じたものと判定し、かつ、少なくとも複数の状態遷移を決定するためのしきい値時間は異なる長さに設定されているというものである。

ところで、乗員保護性能を向上させるために、乗員体格の切り分け数を増やし、エアバッグ制御を乗員の体格に応ずるように多段階化させる傾向がある。これに伴い、乗員判定装置においても、乗員のクラス分けの多段階化が求められている。

また、荷重センサは、座席の脚部に四個配置され、座席に作用する荷重を全て検出できるようにしているが、特許第４５２１８８６号等に記載されているように、荷重センサの数を二個に削減した技術も提案されている。

特許第３５７０６２９号公報

しかしながら、上述のように荷重センサの数を削減した場合には、荷重センサが配置されていない部分に荷重が偏った際、その部分の荷重は荷重センサでは検出できないので、荷重センサの荷重総和は、偏りがない場合と比べて減少する。よって、着座部に加わる荷重を全て検出する場合と比べて荷重変動が大きくなる。さらに、乗員のクラス分けも多段階化してくると、一クラス当りの荷重範囲は狭くなり、乗員の姿勢変化や乗員に作用する走行Ｇの変化などによる荷重変化によって、誤判定となるクラス遷移が発生する可能性が高まってくる。

上述した特許文献１においても、乗員のクラス分けの多段階化、荷重センサの個数削減といったシステム仕様が変化してくると、誤判定となるクラス遷移が発生し、適切なエアバッグ制御が出来なくなる可能性が潜在している。

本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、乗員荷重クラスの状態遷移を適切に実行して誤判定となるクラス遷移を減少させ、エアバッグを的確に制御することができる乗員判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両の座席に着座する乗員の荷重を検出する荷重センサ（３）と、信号としての荷重（Ｗ）を所定の荷重しきい値（Ｗｔｈ１〜Ｗｔｈ４）に基づいて分別し複数のクラス（Ｃ）として格納したものの一つとすることにより前記乗員の有無及び体格を判定する判定手段（４）と、を備える荷重センサを用いる乗員判定装置において、前記判定手段は、前記クラスを遷移すべき遷移先クラスと現状の遷移元クラスとの双方が、エアバッグ（７）を展開させるクラス域に存在し、前記遷移先クラスが前記遷移元クラスより荷重の小さいクラスであって、前記遷移先クラスと前記遷移元クラスとが少なくとも隣接するときは、前記遷移元クラスの状態を保持させることを特徴とする。

この構成によれば、判定手段（４）は、前記クラスを遷移すべき遷移先クラスと現状の遷移元クラスとの双方が、エアバッグ（７）を展開させるクラス域に存在し、前記遷移先クラスが前記遷移元クラスより荷重の小さいクラスであって、前記遷移先クラスと前記遷移元クラスとが少なくとも隣接するときは、前記遷移元クラスの状態を保持させる。そのため、乗員の姿勢変化や乗員に作用する走行Ｇの変化などにより検出荷重が小さくなったときに小さい荷重のクラスとして誤判定される事態が減少し、エアバッグを的確に制御できるという優れた効果を奏する。

本発明の乗員判定装置の荷重センサとエアバッグを座席とともに示す模式側面図である。本発明の乗員判定装置の概要を示すブロック図である。各クラス間のクラス遷移の状態を示す説明図である。各クラスの内容とそれと関連するエアバッグなどの車両制御の状況を説明する表である。本発明の動作をクラスと荷重しきい値との関連で説明する説明図である。本発明の乗員乗車時のクラス判定処理を示す流れ図である。本発明のクラスをＣＲＳ＋幼児から子供に遷移させる処理を示す流れ図である。本発明のクラスを子供から大人（体格小）、又はＣＲＳ＋幼児に遷移させる処理を示す流れ図である。本発明のクラスを大人（体格小）から大人（体格大）、又は大人（体格小）をＣＲＳ＋幼児に遷移させる処理を示す流れ図である。本発明のクラスを大人（体格大）からＣＲＳ＋幼児に遷移させる処理を示す流れ図である。本発明の乗員降車時のクラス判定処理を示す流れ図である。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の乗員判定装置は、車両の座席１と、座席１の着座部２下部と車体床面８との間の脚部に介設され着座部２に着座する乗員の重量を検出する荷重センサ３と、荷重センサ３の荷重信号を演算処理するＡ／Ｄコンバータ付属のマイコンからなる乗員判定ユニット４とを備える。

荷重センサ３は、その圧縮力に応じて電気抵抗値が低下する導電粒子混入ゴム層と、このゴム層の両面に個別に密着された一対の電極からなる。座席１に人体（又は物体）が着座すると、両電極間の電気抵抗は、その重量の増大に応じて低下する。この両電極間には負荷抵抗を通じて所定の直流電圧が印加されるか、又は定電流が通電される。これにより生じた電圧降下値を、乗員判定ユニット４は、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換して読み込むことにより座席１上の乗員の重量を検出する。なお、荷重センサ３は、シ−ト状に形成して着座部２の上部に埋設するようにしたものであってもよい。

荷重センサ３としては、上記したものの他に、ロードセルとして歪みゲージ式、半導体式、磁歪式、静電容量式など多くの種類が存在する。それらの選択や採用は、それぞれの特性やコストに応じて適宜に行われる。但し、いずれのセンサもその出力はアナログであるから、Ａ／Ｄコンバータは必須のものである。また、荷重センサ３の数は四個として図示したが、適宜に増減することができる。

乗員判定ユニット４は、複数の荷重センサ３の荷重信号を加算して荷重Ｗにする。荷重Ｗは、荷重センサ３のアナログ信号が乗員判定ユニット４のＡ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換されたものである。なお、荷重Ｗは、荷重センサ３が検出した今回値すなわち瞬時値であってもよいし、直前の短期間の平均値として高周波ノイズ成分の除去を行ったものであってもよい。荷重Ｗは、図４及び図５に示すように、荷重しきい値Ｗｔｈ１から順次大きくなるように設定されるＷｔｈ２、Ｗｔｈ３及びＷｔｈ４に基づいて、「空席」、「ＣＲＳ（チャイルドシート）＋幼児」、「子供」、「大人（体格小）」及び「大人（体格大）」に分別され乗員判定ユニット４の記憶装置にクラスＣとして格納される。そして、それらクラス分けされた各状態信号の一つは、エアバッグ駆動ユニット６に伝送され、エアバッグ７を非展開、弱展開、中展開及び強展開の何れか一つのクラスＣに対応した状態となるように制御させる。さらに、エアバッグ駆動ユニット６は、エアバッグ７の制御状態に応じて表示ランプの点灯状態を制御する。なお、クラスＣは車格や車種に応じてその数を増減させてもよい。また、エアバッグ駆動ユニット６は、乗員判定ユニット４の機能を含めて一体として構成するものであってもよい。

乗員判定ユニット４により実行されるこの実施例の判定・遷移処理を図６乃至図１１に示す流れ図を参照して以下に説明する。この処理によって、図３に示すようにクラス遷移が行われる。

最初に、タイマＴｍ１乃至タイマＴｍ８がリセットされる。このとき、クラスＣは「空席」に設定される（Ｓ１）。荷重センサ３の荷重信号が読み込まれ変換されて荷重Ｗが生成される（Ｓ２）。クラスＣが「空席」か否かが判定され（Ｓ３）、「空席」であれば、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上か否かが演算される（Ｓ４）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上のときには、タイマＴｍ１が計時され（Ｓ５）、タイマＴｍ１の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ１に到達したか否かが演算される（Ｓ６）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいときには、タイマＴｍ１がリセットされ（Ｓ１０）、Ｉに戻ってステップＳ２からの流れを繰り返す。

ステップＳ６で、タイマＴｍ１の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ１に到達したときは、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上か否かが演算される（Ｓ７）。また、タイマＴｍ１の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ１に到達しないときは、Ｉに戻ってステップＳ２からの流れを繰り返す。

ステップＳ７で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上のときは、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３以上か否かが演算される（Ｓ８）。また、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいとき、クラスＣは「ＣＲＳ＋幼児」と判定されるとともに、タイマＴｍ１がリセットされる（Ｓ１１）。

ステップＳ８で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３以上のときは、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４以上か否かが演算される（Ｓ９）。また、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３より小さいとき、クラスＣは「子供」と判定されるとともに、タイマＴｍ１がリセットされる（Ｓ１２）。

ステップＳ９で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４より小さいとき、クラスＣは「大人（体格小）」と判定されるとともに、タイマＴｍ１がリセットされる（Ｓ１３）。また、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４以上のとき、クラスＣは「大人（体格大）」と判定されるとともに、タイマＴｍ１がリセットされる（Ｓ１４）。

このように、乗員が乗車して着座部２に着座したとき、クラスＣの状態を示す荷重Ｗは荷重しきい値Ｗｔｈ１、Ｗｔｈ２、Ｗｔｈ３及びＷｔｈ４と比較演算して初期判定され、図４及び図５に示すような「ＣＲＳ＋幼児」、「子供」、「大人（体格小）」及び「大人（体格大）」のクラスＣのうちの一つに分別される。

ステップＳ３で、現状のクラスＣが「空席」ではないとき、すなわち「ＣＲＳ＋幼児」、「子供」、「大人（体格小）」、「大人（体格大）」のいずれかと判定しているときは、図７のIIに続く。クラスＣが「ＣＲＳ＋幼児」であるとき（Ｓ１５）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上か否かが演算される（Ｓ１６）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上のとき、タイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ１７）、タイマＴｍ２は計時される（Ｓ１８）。そして、タイマＴｍ２の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ２に到達したか否かが演算される（Ｓ１９）。タイマＴｍ２の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ２に到達したとき、クラスＣは「子供」にクラス遷移されるとともに、タイマＴｍ２がリセットされ（Ｓ２０）、図６のＩに戻る。タイマＴｍ２の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ２に到達しないときも、図６のＩに戻る。

ステップＳ１６で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいとき、タイマＴｍ２はリセットされ（Ｓ２１）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいか否かが演算される（Ｓ２２）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいとき、図１１のＶIへ続く。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上のとき、タイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ２３）、図６のＩへ続く。

ステップＳ１５で、クラスＣが「ＣＲＳ＋幼児」ではないとき、すなわち「子供」、「大人（体格小）」、「大人（体格大）」のいずれかと判定しているときは、図８のIIIに続く。クラスＣが「子供」であるとき（Ｓ２４）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３以上か否かが演算される（Ｓ２５）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３以上のとき、タイマＴｍ４及びタイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ２６）、タイマＴｍ３は計時される（Ｓ２７）。そして、タイマＴｍ３の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ３に到達したか否かが演算される（Ｓ２８）。タイマＴｍ３の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ３に到達したとき、クラスＣは「大人（体格小）」にクラス遷移されるとともに、タイマＴｍ３がリセットされ（Ｓ２９）、図６のＩに戻る。タイマＴｍ３の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ３に到達しないときも、図６のＩに戻る。

ステップＳ２５で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ３より小さいとき、タイマＴｍ３はリセットされ（Ｓ３０）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいか否かが演算される（Ｓ３１）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいとき、タイマＴｍ４は計時される（Ｓ３２）。そして、タイマＴｍ４の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ４に到達したか否かが演算される（Ｓ３３）。タイマＴｍ４の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ４に到達したとき、クラスＣは「ＣＲＳ＋幼児」にクラス遷移されるとともに、タイマＴｍ３、タイマＴｍ４及びタイマＴｍ８がリセットされ（Ｓ３４）、図６のＩへ続く。

ステップＳ３１で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上のとき、タイマＴｍ４はリセットされ（Ｓ３５）、図６のＩへ続く。また、ステップＳ３３で、タイマＴｍ４の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ４に到達しないとき、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいか否かが演算される（Ｓ３６）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいとき、図１１のＶIへ続く。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上のとき、タイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ３７）、図６のＩへ続く。

ステップＳ２４で、クラスＣが「子供」ではないとき、すなわち「大人（体格小）」、「大人（体格大）」のいずれかと判定しているときは、図９のIＶに続く。クラスＣが「大人（体格小）」であるとき（Ｓ３８）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４以上か否かが演算される（Ｓ３９）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４以上のとき、タイマＴｍ６及びタイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ４０）、タイマＴｍ５は計時される（Ｓ４１）。そして、タイマＴｍ５の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ５に到達したか否かが演算される（Ｓ４２）。タイマＴｍ５の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ５に到達したとき、クラスＣは「大人（体格大）」にクラス遷移されるとともに、タイマＴｍ５がリセットされ（Ｓ４３）、図６のＩに戻る。タイマＴｍ５の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ５に到達しないときも、図６のＩに戻る。

ステップＳ３９で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ４より小さいとき、タイマＴｍ５はリセットされ（Ｓ４４）、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいか否かが演算される（Ｓ４５）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいとき、タイマＴｍ６は計時される（Ｓ４６）。そして、タイマＴｍ６の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ６に到達したか否かが演算される（Ｓ４７）。タイマＴｍ６の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ６に到達したとき、クラスＣは「ＣＲＳ＋幼児」にクラス遷移される。この処理により、クラス「大人（体格小）」は、図３に示すように、クラス「子供」ではなく、クラス「ＣＲＳ＋幼児」に遷移する。そして、タイマＴｍ５、タイマＴｍ６及びタイマＴｍ８がリセットされ（Ｓ４８）、図６のＩへ続く。

ステップＳ４５で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上のとき、タイマＴｍ６はリセットされ（Ｓ４９）、図６のＩへ続く。また、ステップＳ４７で、タイマＴｍ６の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ６に到達しないとき、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいか否かが演算される（Ｓ５０）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいとき、図１１のＶIへ続く。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上のとき、タイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ５１）、図６のＩへ続く。

ステップＳ３８で、クラスＣが「大人（体格小）」ではないとき、すなわち「大人（体格大）」と判定しているときは、図１０のＶに続く。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいか否かが演算される（Ｓ５２）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２より小さいとき、タイマＴｍ７は計時される（Ｓ５３）。そして、タイマＴｍ７の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ７に到達したか否かが演算される（Ｓ５４）。タイマＴｍ７の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ７に到達したとき、クラスＣは「ＣＲＳ＋幼児」にクラス遷移される。この処理により、クラス「大人（体格大）」は、図３に示すように、クラス「大人（体格小）」ではなく、クラス「ＣＲＳ＋幼児」に遷移する。そして、タイマＴｍ７及びタイマＴｍ８がリセットされ（Ｓ５５）、図６のＩに戻る。

ステップＳ５２で、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ２以上のとき、タイマＴｍ７がリセットされて（Ｓ５６）、図６のＩに戻る。またステップＳ５４で、タイマＴｍ７の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ７に到達しないとき、荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいか否かが演算される（Ｓ５７）。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１より小さいとき、図９のＶIへ続く。荷重Ｗが荷重しきい値Ｗｔｈ１以上のとき、タイマＴｍ８はリセットされ（Ｓ５８）、図６のＩへ続く。

図７乃至図１０におけるＶIから続いた図１１のＶIにおいて、タイマＴｍ８が計時され（Ｓ５９）、タイマＴｍ８の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ８に到達したか否かが演算される（Ｓ６０）。タイマＴｍ８の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ８に到達したとき、クラスＣは「空席」にクラス遷移されて乗員が降車した状態と判定するともに、タイマＴｍ８がリセットされ（Ｓ６１）、図６のＩへ続く。また、タイマＴｍ８の計時がそのしきい値時間Ｔｔｈ８に到達しないときも、図６のＩへ続く。

上述の説明において、しきい値時間Ｔｔｈ１は、「空席」のクラスＣを「ＣＲＳ＋幼児」、「子供」、「大人（体格小）」又は「大人（体格大）」のいずれかのクラスに初期判定するときのタイマＴｍ１のしきい値時間であり、人員の乗車時に素早くクラス分けを行う必要があることから、例えば３秒というように、下記記載のクラス遷移時のしきい値時間より比較的短い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ２は、クラスＣを「ＣＲＳ＋幼児」から「子供」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ２のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ３は、クラスＣを「子供」から「大人（体格小）」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ３のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ４は、クラスＣを「子供」から「ＣＲＳ＋幼児」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ４のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ５は、クラスＣを「大人（体格小）」から「大人（体格大）」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ５のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ６は、クラスＣを「大人（体格小）」から「ＣＲＳ＋幼児」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ６のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ７は、クラスＣを「大人（体格大）」から「ＣＲＳ＋幼児」へクラス遷移させるときのタイマＴｍ７のしきい値時間であり、クラス遷移に対する信頼性や判定の安定性を求めることから、例えば２０〜３０秒というように、人員の乗車時のクラス分け判定時のしきい値時間Ｔｔｈ１より比較的長い時間に設定される。

しきい値時間Ｔｔｈ８は、「ＣＲＳ＋幼児」、「子供」、「大人（体格小）」又は「大人（体格大）」のクラスを「空席」と判定するときのタイマＴｍ８のしきい値時間であり、乗員の乗り換え時に、素早く一旦「空席」と判定し、その後「空席」状態から初期判定させる為、例えば２秒というように、上記記載のクラス遷移時のしきい値時間より比較的短い時間に設定される。

このような流れ図によれば、図３に示すように、エアバッグ７を展開させないクラス域である「空席」及び「ＣＲＳ＋幼児」の相互間のクラス遷移、並びに、「空席」及び「ＣＲＳ＋幼児」それぞれとエアバッグ７を展開させるクラス域である「子供」、「大人（体格小）」及び「大人（体格大）」とのクラス遷移は、双方向に実施可能である。しかしながら、エアバッグ７を展開させるクラス域の「子供」、「大人（体格小）」、「大人（体格大）」相互間では、荷重Ｗの大きいクラスへの遷移はできるが、荷重Ｗの小さいクラスへの遷移はできない。

エアバッグ７を展開させるクラス域では、荷重Ｗの大きいクラスへの遷移は可能であるが、これは、荷重の変化は乗員の正常でない姿勢が原因となって荷重センサに正常な荷重が加わらず、荷重が小さい側に変化する場合が殆どだからである。よって、増加した荷重が所定時間継続した場合は、乗員が正常な姿勢に戻った場合と考えられ、荷重の大きいクラスへ遷移させることで、適切なエアバッグ展開制御を供することができる。尚、荷重センサを削減し、例えば左右のどちらかの前後に２個配置した場合は、旋回走行等での乗員に作用する走行Ｇによって荷重が増加する場合も考えられるが、しきい値時間を適切に設定することにより、不要な荷重大側へのクラス遷移を除くことができる。稀に、重たい荷物を持って乗車する等により、荷重の大きい側のクラスと誤判定した場合でも、エアバッグ７は展開するので、乗員は最低限の保護を受けることができる。

逆に、エアバッグ７を展開させるクラス域において、例えば、「大人（体格大）」を「大人（体格小）」又は「子供」のように荷重の小さい側のクラスに誤判定すると、エアバッグ７は中展開又は弱展開で制御されるので展開が弱くなり、車両衝突が発生した際、ダッシュボードやフロントガラスなどの前方の構造物に乗員が衝突する可能性があり、乗員は適切な保護を受けられない。そのため、荷重小のクラスへの遷移を禁止するのである。

なお、「ＣＲＳ＋幼児」のようなエアバッグ７非展開クラス域に誤判定された場合は、図４に示すように、エアバッグＯＦＦランプを点灯させるため、乗員はエアバッグ制御の判定が正しくないことを認識できるので、正常な着座を促すことができる。すなわち、図５に示すように、エアバッグ展開クラス域とエアバッグ非展開クラス域との間の荷重しきい値Ｗｔｈ２を跨ぐ誤判定が生じたときは、乗員がエアバッグ制御状態を示すランプの点灯により誤判定状態を認識できるので、あえてクラス遷移を実行させるのである。

（第１変形態様）
判定手段４は、遷移先クラスと遷移元クラスとの双方がエアバッグ７を展開するクラス域に存在し、遷移先クラスが遷移元クラスよりも荷重の小さなクラスＣであって、遷移先クラスと遷移元クラスとが離間する場合には、現状の遷移元クラスから遷移先クラスへクラスＣを遷移させる。

（第２変形態様）
図５に示すように、エアバッグ７を展開させるべきクラス域「子供」、「大人（体格小）」、「大人（体格大）」のうちの「子供」と、エアバッグ７を展開させないクラス域「空席」、「ＣＲＳ＋幼児」のうちの「ＣＲＳ＋幼児」との間には、荷重しきい値Ｗｔｈ２が設けられている。図５の形態（３）に示すように、荷重しきい値Ｗｔｈ２に相当する本形態における荷重しきい値は、荷重しきい値Ｗｔｈ２からオフセット量を減じたものとしての荷重しきい値Ｗｔｈ２-ofsである。すなわち、エアバッグ７を展開させるクラス域と、エアバッグ７を展開させないクラス域との間の荷重しきい値Ｗｔｈ２-ofsは、荷重小側にオフセットされている。

荷重しきい値Ｗｔｈ２-ofsによる処理工程は、図９の流れ図におけるステップＳ４５のＷｔｈ２をＷｔｈ２-ofsに置き換え、さらに、図１０の流れ図におけるステップＳ５２のＷｔｈ２をＷｔｈ２-ofsに置き換えることで実行される。荷重しきい値Ｗｔｈ２-ofsによるクラス遷移は、遷移元クラスがエアバッグ７を展開させるクラス域にあり、遷移先クラスがエアバッグを展開させないクラス域にあるとき、効果的に実行される。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の荷重センサを用いる乗員判定装置によれば、判定手段としての乗員判定ユニット４は、クラスを遷移すべき遷移先クラスと現状の遷移元クラスとの双方が、エアバッグ７を展開させるクラス域に存在し、遷移先クラスが遷移元クラスより荷重の小さいクラスであって、遷移先クラスと遷移元クラスとが少なくとも隣接するときは、遷移元クラスの状態を保持させる。

そのため、乗員の姿勢変化や乗員に作用する走行Ｇの変化などにより検出荷重が小さくなったときに小さい荷重のクラスとして誤判定される事態が減少し、エアバッグ７を的確に制御できるという優れた効果を奏する。

また、判定手段４は、遷移先クラスと遷移元クラスとの双方がエアバッグ７を展開するクラス域に存在し、遷移先クラスが遷移元クラスよりも荷重の小さなクラスであって、遷移先クラスと遷移元クラスとが離間する場合には、現状の遷移元クラスからクラス遷移させる。これにより、車室内の座席やコンソールなどの車両構造により乗員の着座位置が規制され、あるいは荷重センサを四個配置して座席に作用する荷重を全て検出する等により、あらかじめ乗員の姿勢変化等による荷重変化が抑えられることが分かっている場合、より適切に現状のクラスの状態を保持、又はクラス遷移させることができ、エアバッグ７をより的確に制御することができる。

また、判定手段４は、遷移元クラスがエアバッグ７を展開させるクラス域にあって、遷移先クラスがエアバッグを展開させないクラス域にある場合、エアバッグの展開・非展開を隔てる荷重しきい値（Ｗｔｈ２-ofs）を、荷重が小さい方向へオフセットさせる。これにより、車室内の座席やコンソールが無いなどの車両構造により乗員が比較的正常ではない着座が可能な場合、あるいは荷重センサの数を削減して座席に作用する荷重を全て検出しない場合など、あらかじめ乗員の姿勢変化等による荷重変化が大きいことが分かっている場合、これに対応したオフセットされた荷重しきい値を用いることにより、誤判定の可能性をより低くすることができ、エアバッグ７をより的確に制御することができる。

なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１座席
２着座部
３荷重センサ
４乗員判定ユニット（判定手段）
７エアバッグ
Ｃクラス
Ｗｔｈ１、Ｗｔｈ２、Ｗｔｈ３、Ｗｔｈ４荷重しきい値
Ｗｔｈ２-ofs 荷重しきい値

Claims

車両の座席に着座する乗員の荷重を検出する荷重センサ（３）と、
信号としての荷重（Ｗ）を所定の荷重しきい値（Ｗｔｈ１〜Ｗｔｈ４）に基づいて分別し複数のクラス（Ｃ）として格納したものの一つとすることにより前記乗員の有無及び体格を判定する判定手段（４）と、
を備える荷重センサを用いる乗員判定装置において、
前記判定手段（４）は、
前記クラスを遷移すべき遷移先クラスと現状の遷移元クラスとの双方が、エアバッグ（７）を展開させるクラス域に存在し、前記遷移先クラスが前記遷移元クラスより荷重の小さいクラスであって、前記遷移先クラスと前記遷移元クラスとが少なくとも隣接するときは、前記遷移元クラスの状態を保持させることを特徴とする荷重センサを用いる乗員判定装置。
前記判定手段（４）は、
前記遷移先クラスと前記遷移元クラスとの双方が前記エアバッグを展開するクラス域に存在し、前記遷移先クラスが前記遷移元クラスよりも荷重の小さなクラスであって、前記遷移先クラスと前記遷移元クラスとが離間する場合には、現状の遷移元クラスから前記遷移先クラスへ前記クラスを遷移させることを特徴とする請求項１に記載の荷重センサを用いる乗員判定装置。
前記判定手段（４）は、
前記遷移元クラスが前記エアバッグを展開させるクラス域にあって、前記遷移先クラスが前記エアバッグを展開させないクラス域にある場合、前記エアバッグの展開・非展開を隔てる荷重しきい値（Ｗｔｈ２-ofs）を、荷重が小さい方向へオフセットさせることを特徴とする請求項１に記載の荷重センサを用いる乗員判定装置。