JP2022182337A - 車両のモジュールについての車室天井への取付構造 - Google Patents

車両のモジュールについての車室天井への取付構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2022182337A
JP2022182337A JP2021089846A JP2021089846A JP2022182337A JP 2022182337 A JP2022182337 A JP 2022182337A JP 2021089846 A JP2021089846 A JP 2021089846A JP 2021089846 A JP2021089846 A JP 2021089846A JP 2022182337 A JP2022182337 A JP 2022182337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
design
sensor
ceiling
interior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021089846A
Other languages
English (en)
Inventor
亮太 中村
Ryota Nakamura
智哉 金川
Tomoya Kanekawa
幸成 川村
Yukinari Kawamura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2021089846A priority Critical patent/JP2022182337A/ja
Priority to CN202210488900.XA priority patent/CN115402212A/zh
Priority to US17/744,154 priority patent/US20220379831A1/en
Publication of JP2022182337A publication Critical patent/JP2022182337A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q3/00Arrangement of lighting devices for vehicle interiors; Lighting devices specially adapted for vehicle interiors
    • B60Q3/50Mounting arrangements
    • B60Q3/51Mounting arrangements for mounting lighting devices onto vehicle interior, e.g. onto ceiling or floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R7/00Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps
    • B60R7/04Stowing or holding appliances inside vehicle primarily intended for personal property smaller than suit-cases, e.g. travelling articles, or maps in driver or passenger space, e.g. using racks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0264Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for control means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/0003Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position inside the vehicle
    • B60R2011/0028Ceiling, e.g. roof rails
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0042Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means
    • B60R2011/0043Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means for integrated articles, i.e. not substantially protruding from the surrounding parts
    • B60R2011/0045Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means for integrated articles, i.e. not substantially protruding from the surrounding parts with visible part, e.g. flush mounted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0042Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means
    • B60R2011/0049Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by mounting means for non integrated articles
    • B60R2011/0064Connection with the article
    • B60R2011/0075Connection with the article using a containment or docking space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/0153Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/0153Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01532Passenger detection systems using field detection presence sensors using electric or capacitive field sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/055Padded or energy-absorbing fittings, e.g. seat belt anchors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】車両の車室についての検出をするために用いられる車内センサを、車室について広く検出することができるように設ける。【解決手段】車両1の車室3についての検出をするために用いられる車内センサ40といったモジュールを、意匠部材63により車室3の天井に取り付ける取付構造は、車両1の車体天井部材3または内装天井部材62に固定される固定部71と、固定部71から下向きに突出する下突部72と、下突部72から延在して、固定部71を覆う意匠構成部73と、を有する。車内センサ40は、下突部72と意匠構成部73との間に画成される収容空間75において、収容空間75の上側の仕切プレート65との間に隙間が残るように、意匠構成部73により支持される。【選択図】図7

Description

本発明は、車両のモジュールについての車室天井への取付構造に関する。
自動車といった車両には、たとえば乗員が操作する部材、乗員とのユーザインタフェース部材といった各種のモジュールが、車室においてシートに着座している乗員の周囲にレイアウトして設けられる。
たとえば、車室の天井には、マップランプ、ルームランプ、収納ボックス、といったモジュールが設けられている。車室の天井に設けられるこれらのモジュールは、基本的に、車室の天井に埋め込まれるように設けられている。
特開2017-181225号公報
ところで、自動車では、その安全性などを向上するために、近年、車室にいる乗員を撮像する撮像センサが設けられ始めている。
また、特許文献1には、車室へ向けて電波(電磁波)を送信して、その反射波を受信することにより、車室にいる乗員を検出する技術が開示されている。
これらの車内センサにより検出された車室についての情報を用いることにより、自動車の制御部は、乗員の存否を判断したり、乗員の生体状態を判断したり、することが可能になると考えられる。
そして、これらの車内センサは、車室にいる乗員を検出するために、車室に乗車している乗員へ向けて、たとえばシートに着座している乗員へ向けて配置する必要がある。このため、特許文献1では、車室の前横のAピラーの上部に、電波を送受する車内センサを設けている。これにより、車内センサが電波を送信する範囲に、車室にいる複数の乗員を含めることができ、1つの車内センサにより車室にいる複数の乗員を検出することが可能となる。
しかしながら、特許文献1のようにAピラーの上部に車内センサを設けた場合、車室についての広い範囲について、たとえば、後列のシートの足元に下がっている子供、後列のシートより後側のシートや荷室にいる子供などは車内センサの死角となる。Aピラーの上部に設けた車内センサは、車室について広く検出をすることが難しい。死角を無くすためには、他の車内センサを追加しなければならない。
このように車両では、車室についての検出をするために用いられる車内センサを、車室について広く検出することができるように設けることが求められている。
本発明に係る車両のモジュールについての車室天井への取付構造は、車両の車室についての検出をするために用いられる車内センサといったモジュールを、意匠部材により、前記車室の天井に取り付ける取付構造であって、前記意匠部材は、前記車両の車体天井部材または前記車体天井部材についての前記車室の側に設けられる内装天井部材に固定される固定部と、前記固定部から下向きに突出する下突部と、前記下突部から延在して、前記固定部を覆って前記意匠部材としての意匠を構成する意匠構成部と、を有し、前記車内センサは、前記下突部と前記意匠構成部との間に画成される収容空間において、前記収容空間の上側の前記車体天井部材または前記内装天井部材との間に隙間が残るように、前記意匠構成部により支持される。
好適には、前記下突部は、前記固定部の外周部分に沿って下向きに突出するように延在して前記固定部を囲うように設けられる周壁部により構成され、前記意匠構成部は、前記下突部としての前記周壁部の下端部分から上方へ折り返されて、前記周壁部を囲うように延在して形成され、上方へ折り返されなる前記意匠構成部の外縁部は、前記車体天井部材または前記内装天井部材についての前記固定部が固定される部位の周囲において、前記車体天井部材または前記内装天井部材に対して下側から当接するように設けられ、前記車内センサは、前記意匠構成部の上に載せるようにして前記意匠構成部に支持される、とよい。
好適には、前記車内センサは、検出面の法線方向を検出方向として、前記検出方向を中心とした角度範囲にある物体を検出可能な平板センサ部材、を有し、前記平板センサ部材は、前記検出方向が斜下方向となるように傾けた姿勢で前記意匠構成部の上に載るように、前記意匠構成部に支持され、傾いた姿勢で設けられる前記平板センサ部材についての、少なくとも下端部分と、前記平板センサ部材の上側の前記車体天井部材または前記内装天井部材との間には、隙間が残されている、とよい。
好適には、傾いた姿勢の前記平板センサ部材の上端部分の上側には、前記車体天井部材または前記内装天井部材が、前記平板センサ部材の前記下端部分と比べて近接するようにまたは接触するように設けられる、とよい。
好適には、前記車内センサの前記平板センサ部材に設けられる基板コネクタは、前記基板コネクタと接続されるケーブルコネクタまたはフレキブルプリント基板が、前記平板センサ部材の検出面に沿った方向で挿抜できるように設けられる、とよい。
好適には、前記車内センサは、前記意匠部材において、前記固定部より前記車体の前後方向の後側となる位置に設けられる、とよい。
好適には、前記意匠部材には、前記車内センサを含む複数のモジュールが設けられるものであり、前記車内センサは、前記意匠部材に設けられる複数の前記モジュールの中で、前記車体の前後方向において最も後側に設けられる、とよい。
好適には、前記車内センサは、前記車室に設けられる最前列のシートに着座する乗員の胸部の表面を検出できるように、前記意匠部材において、少なくとも前記最前列のシートの座部の後端より前側に設けられる、とよい。
好適には、前記車内センサに設けられる基板コネクタは、前記車内センサについての後側以外の側面に設けられる、とよい。
好適には、前記車内センサは、前記意匠部材において、前記車体の車幅方向の中央部分に設けられる、とよい。
本発明では、車両の車室についての検出をするために用いられる車内センサは、意匠部材により、車室の天井に取り付けられる。よって、車内センサは、車室について広く検出することができる。たとえば、後列のシートの足元に子供が下がっている場合でも、後列のシートより後側のシートや荷室に子供がいる場合でも、これらの子供などを車内センサにより検出することが可能となる。
しかも、本発明では、車両の車室についての検出をするために用いられる車内センサといったモジュールを車室の天井に取り付けるために用いる意匠部材は、車両の車体天井部材または車体天井部材についての車室の側に設けられる内装天井部材に固定される固定部と、固定部から下向きに突出する下突部と、下突部からから延在して、固定部を覆って意匠部材としての意匠を構成する意匠構成部と、を有する。そして、車内センサは、意匠部材において意匠構成部により支持されており、下突部と意匠構成部との間に画成される収容空間において、収容空間の上側の車体天井部材または内装天井部材との間に隙間が残るように設けられる。車内センサは、その上側の車体天井部材または内装天井部材と全面的に密着しない状態で、意匠部材の意匠構成部に支持される。
その結果、本発明では、車室を使用する乗員の頭部より上となるように車室の天井に取り付けられている意匠部材に対して、押し上げるような上向きの力が作用すると、意匠部材は、固定部についての固定が壊れ難くなるように座屈でき、上側へ向かって変形できる。特に、意匠構成部についての車内センサが設けられる部位に対して、押し上げるような上向きの力が作用することがあっても、意匠部材は、上側へ向かって変形できる。乗員のたとえば頭部が、車室の天井に取り付けられている意匠部材に対して当たることがあっても、車内センサを支持する意匠部材が変形して、乗員についての意匠部材に当たる部位に作用する力の大きさを抑えることができる。乗員に作用する衝撃は、車室の天井に意匠部材が取り付けられていない場合と同程度に抑えられることが期待できる。
図1は、本発明の実施形態に係る自動車の模式的な平面図である。 図2は、図1の自動車の模式的な縦断面図である。 図3は、ミリ波車内センサを有する図1の自動車の制御システムの説明図である。 図4は、図3の車室監視装置のミリ波車内センサが形成される平板センサ部材を、検出面の側から見た説明図である。 図5は、図4の平板センサ部材を、検出面の裏から見た説明図である。 図6は、図1の自動車の車室の天井の前中央部に設けられるオーバヘッドコンソールでの、図3の車室監視装置の平板センサ部材を含む複数のモジュールの配置の説明図である。 図7は、図6の複数のモジュールを、オーバヘッドコンソールを用いて車室の天井へ取り付ける構造の模式的な説明図である。 図8は、図7の車室の天井の前中央部において下へ突出して設けられるオーバヘッドコンソールについての、乗員の頭部が当たり始めたタイミングでの変形前の当接状態の説明図である。 図9は、乗員の頭部が、図8のオーバヘッドコンソールを上前方向へ押し上げて、オーバヘッドコンソールが変形し始めた状態の説明図である。 図10は、乗員の頭部がオーバヘッドコンソールを図9と比べてさらに上前方向へ押し上げて、オーバヘッドコンソールが大きく変形している状態の説明図である。 図11は、図3のミリ波車内センサによる乗員といった車内物の検出原理を説明するための第一検出状態の説明図である。 図12は、図11のシートに乗員が着座している第二検出状態の説明図である。 図13は、図12の第二検出状態において、ミリ波車内センサの反射波の検出に基づいて生成可能な三次元の車室検出マップの説明図である。 図14は、図3の車室監視装置のCPUによる、ミリ波検出制御のフローチャートである。 図15は、図3の車室監視装置のCPUによる、車内物の判定制御のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る自動車1の模式的な平面図である。図2は、図1の自動車1の模式的な縦断面図である。図2の縦断面図は、図1の自動車1を、自動車1の車幅方向の中央位置Y0で切断したものである。
自動車1は、車体2の一例である。自動車1の動力源は、ガソリンやエタノールを燃焼する内燃機関、蓄電電力などを用いる電気モータ、水素を用いる動力源、または、これらの組み合わせでよい。
図1から図2に示す自動車1は、車体2を有する。車体2には、複数の乗員が乗車可能な車室3を有する。車室3には、自動車1の前後方向に並ぶ複数列のシート4~5が設けられる。複数の前列のシート4の後側に、後列のシート5が設けられる。後列のシート5の後側には、荷室6が設けられる。
ドライバ11は、不図示の右前ドアを開閉して車室3に入って前列のドライバ用のシート4に着座し、右前ドアを開閉して車室3から退出する。
同乗者12は、たとえば不図示の左前ドアを開閉して車室3に入って前列の同乗者用のシート4に着座し、左前ドアを開閉して車室3から退出する。
子供13は、たとえば不図示の右後ドアまたは左後ドアを開閉して車室3に入って後列のシート5に着座し、右後ドアまたは左後ドアを開閉して車室3から退出する。たとえば乳幼児のように介助が必要な場合、ドライバ11や同乗者12といった大人は、右後ドアまたは左後ドアを開閉して、後列のシート5にチャイルドシート14を装着し、チャイルドシート14に乳幼児を載せる。なお、チャイルドシート14や子供13は、前列の同乗者用のシート4に着座することも可能である。同乗者12は、後列のシート5に着座することも可能である。
シート4~5に直接に着座する大人や子供13は、不図示のシートベルトを装着する。これにより、乗員は、上体をシート4~5の背部に寄り掛けた状態で、シート4~5に着座する。シート4~5に着座している乗員の着座位置は、車室3において基本的に一定の範囲に収まる。
そして、自動車1は、ドライバ11や同乗者12を含む乗員が車室3のシート4~5に着座するように乗車している状態において、ドライバ11の運転操作、運転支援、または自動運転により走行する。
このような自動車1では、たとえば、走行中において車室3の乗員を監視し、乗員に非常事態がある場合には緊急通報や緊急停止の制御を実行できるようになることが望まれる。
図3は、ミリ波車内センサ40を有する図1の自動車1の制御システム20の説明図である。
図3の制御システム20は、車室3の乗員や荷物といった車内物を検出判定して、乗員の状態に応じた警報を出力することができる。
図3の制御システム20は、車室監視装置21、乗員監視装置(DMS)22、ドア開閉センサ23、無線通信装置24、ユーザインタフェース装置(UI装置)25、および、これらが接続される車内ネットワーク26、を有する。
車内ネットワーク26は、自動車1のためのたとえばCAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)に準拠した有線の通信ネットワークでよい。車内ネットワーク26は、LANなどの通信用ネットワークを用いても、これらを組み合わせたものでもよい。車内ネットワーク26の一部には、無線方式の通信ネットワークが含まれてよい。
乗員監視装置22は、たとえば撮像デバイス、投光デバイスを有し、後述する図6に示すように車体2のダッシュボードの車幅方向の中央部分(Y0位置)に設けられる。乗員監視装置22は、車室3に乗車したドライバ11といった乗員を判別し、乗員に応じた設定制御を実行してよい。また、乗員監視装置22は、ドライバ11の頭部の撮像画像に基づいて、ドライバ11のわき見や居眠りを判定し、警報を出力してよい。
ドア開閉センサ23は、自動車1に設けられる不図示の複数のドアの開閉を検出する。ドア開閉センサ23は、開閉されるドアごとに、たとえば上述した右前ドア、左前ドア、右後ドア、左後ドア、車体2の後側のハッチバックドア、のそれぞれについて設けられてよい。ドア開閉センサ23は、自動車1に設けられるドアの開閉を検出すると、その検出データを、車内ネットワーク26を通じて、自動車1の各部へ供給する。
無線通信装置24は、自動車1の外に設けられる不図示の無線通信の基地局との間に無線通信路を確立し、基地局に接続されているサーバ装置やユーザ端末29との間でデータを送受する。無線通信の基地局には、たとえば商用移動体通信の基地局、交通情報を送受するための基地局、などがある。無線通信装置24は、たとえばIMT-2020(International Mobile Telecommunications-2020)、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11ax、などの高速通信規格に準拠したものでよい。無線通信装置24は、車内ネットワーク26を通じて自動車1の各部から送信データを取得すると、それを基地局を通じてサーバ装置やユーザ端末29へ送信する。基地局を通じてサーバ装置やユーザ端末29からデータを受信すると、無線通信装置24は、受信データを車内ネットワーク26を通じて自動車1の各部へ出力する。
ユーザインタフェース装置25は、自動車1の車室3に設けられるたとえば液晶デバイス、タッチパネルデバイス、各種のスイッチ、スピーカ27、マイクロホン28、に接続される。ユーザインタフェース装置25は、車内ネットワーク26を通じて自動車1の各部から出力データを取得すると、液晶デバイス、スピーカ27からそれを出力する。これにより、乗員は、ユーザインタフェース装置25を通じて、たとえば警報の内容といった自動車1の情報を知ることができる。また、タッチパネルデバイスまたはスイッチの操作入力がなされたり、マイクロホン28において所定の音声入力がなされたりすると、ユーザインタフェース装置25は、その入力データを、車内ネットワーク26を通じて自動車1の各部へ出力する。
車室監視装置21は、車室3にいる乗員や物を監視するものである。車室監視装置21は、ミリ波車内センサ40、CPU41、メモリ42、タイマ43、入出力部44、および、これらが接続される内部バス45、を有する。車室監視装置21の各部は、内部バス45を通じて、データを入出力できる。
ミリ波車内センサ40は、ミリ波を出力するための第一出力アンテナ31および第二出力アンテナ32が接続される出力制御部37と、ミリ波の反射波が入力される第一入力アンテナ33、第二入力アンテナ34、第三入力アンテナ35、および第四入力アンテナ36が接続される入力制御部38と、これらの動作を制御する検出制御部39と、を有する。
出力制御部37は、第一出力アンテナ31からのミリ波の周波数の検出電波の出力と、第二出力アンテナ32からのミリ波の周波数の検出電波の出力と、を個別に制御する。2チャネルのミリ波の検出電波は、互いの出力タイミングをずらして出力されても、同時に出力されてもよい。ミリ波の検出電波は、時間的に連続するものでも、間欠的なものでもよい。ミリ波の検出電波には、第一出力アンテナ31と第二出力アンテナ32とで、異なる符号化データが重畳されてよい。
入力制御部38には、第一入力アンテナ33における反射波の入力、第二入力アンテナ34における反射波の入力、第三入力アンテナ35における反射波の入力、第四入力アンテナ36における反射波の入力を監視する。2チャネルで出力されるミリ波の検出電波は、4つのアンテナにより8チャネルで入力され得る。各入力アンテナでの反射波の入力タイミングは、出力元の出力アンテナから反射物までの距離と、反射物から入力アンテナまでの距離とに応じたものとなる。これらのアンテナを基準にした反射物の距離と方向とは、基本的に、少なくとも2つ以上の入力アンテナに同じ反射物からの反射波が入力することにより、三次元的に一意に特定可能である。ただし、1つの入力アンテナには、複数の方向にある複数の反射物による複数の反射波が同時に入力する可能性がある。たとえば2チャネルの出力と4チャネルの入力とを組み合わせることにより、複数の反射波がまざった合成波から各方向の反射波成分を分離して、各方向ごとの反射物までの距離を演算することが可能である。車室3にいる複数の乗員を検出するために必要となる空間分解能などは、たとえば検出電波に重畳する符号化データやタイミング制御などの工夫により、確保できる。
検出制御部39は、出力制御部37による2チャネルのミリ波の検出電波の出力と、入力制御部38による4チャネルの反射波の入力とを、制御する。検出制御部39は、出力制御部37と入力制御部38とのタイミング制御だけでなく、出力制御部37の制御の下で第一出力アンテナ31および第二出力アンテナ32が出力するミリ波の検出電波の周波数を設定してよい。ミリ波は、たとえば24GHz程度の低い周波数のものだけでなく、60GHz以上といった高い周波数のものについても実用化されつつある。検出制御部39は、たとえば、24GHz、60GHz、74GHzといった複数の周波数の中から1つを選択して、出力制御部37に設定してよい。周波数が設定されると、出力制御部37は、設定された周波数のミリ波の検出電波を、第一出力アンテナ31と、第二出力アンテナ32とから出力する制御を実行する。
このように、出力制御部37、第一出力アンテナ31、第二出力アンテナ32、入力制御部38、第一入力アンテナ33、第二入力アンテナ34、第三入力アンテナ35、第四入力アンテナ36、検出制御部39は、自動車1の車室3へ向けて電波を出力して、自動車1の車室3にいる乗員による反射波を検出するミリ波車内センサ40として機能できる。
入出力部44は、車内ネットワーク26に接続される。入出力部44は、車内ネットワーク26を通じて自動車1の各部との間でデータを送受する。
タイマ43は、時間、時刻を計測する。タイマ43は、たとえば、検出電波を出力する周期的なタイミング、検出電波の各出力タイミングからの経過時間、を計測してよい。
メモリ42は、CPU41が実行するプログラム、プログラムの実行に使用するデータ、プログラムの実行により生成されるデータ、を記録する。メモリ42は、RAMといった不揮発性メモリと、SSDやHDDといった不揮発性メモリと、で構成されてよい。
CPU41は、メモリ42からプログラムを読み込んで実行する。これにより、車室監視装置21には、その動作を全体的に制御する制御部が実現される。
制御部としてのCPU41は、たとえば、車室3に存在する乗員や物といった車内物を、たとえばミリ波車内センサ40によるミリ波の反射波の検出に基づいて、種類を判定して監視してよい。
この際、制御部としてのCPU41は、ミリ波の検出電波の周波数を、予め設定されている複数の中から選択し、検出制御部39に設定を指示してよい。CPU41が設定を指示可能な電波の周波数は、たとえば60GHzの第一周波数と、第一周波数より低いたとえば24GHzの第二電波を含む複数の周波数でよい。この場合、検出制御部39は、CPU41により指示された設定を実行し、ミリ波の検出電波の周波数を切り替える。
制御部としてのCPU41は、この他にもたとえば、種類を判定した乗員や荷物についての乗車、着座、降車、置去を監視してよい。
次に、図3の車室監視装置21のミリ波車内センサ40が形成される平板センサ部材50について説明する。
平板センサ部材50は、たとえば名刺サイズの平板形状のプリント基板でよい。プリント基板は、両面および内部に配線層を有する。図3の平板センサ部材50は、図4の検出面51と、図5の検出面51の裏面52と、を有する。
図4は、図3の車室監視装置21のミリ波車内センサ40が形成される平板センサ部材50を、検出面51の側から見た説明図である。
図4の平板センサ部材50の検出面51には、プリント基板の配線層を用いて、ミリ波車内センサ40の第一出力アンテナ31、第二出力アンテナ32、第一入力アンテナ33、第二入力アンテナ34、第三入力アンテナ35、第四入力アンテナ36、が形成される。
第一出力アンテナ31と第二出力アンテナ32とは、車体2に取り付けた際に車幅方向に並ぶように、四角形の検出面51の中央部分に形成される。
第一入力アンテナ33、第二入力アンテナ34、第三入力アンテナ35、および第四入力アンテナ36は、四角形の検出面51の4つの角部に形成される。
このような対称に分散させたアンテナレイアウトにより、各出力アンテナから出力されたミリ波は、車室3にある車内物で反射されて各入力アンテナに受信され易くなる。
そして、ミリ波車内センサ40は、基本的に、検出面51の法線方向を検出方向として、その検出方向を中心とした角度範囲にある物体を検出可能である。
図5は、図4の平板センサ部材50を、検出面51の裏から見た説明図である。
図5の裏面52には、マイクロコントローラ53が実装される。マイクロコントローラ53は、メモリ、CPU、内部バスインタフェースなどを有し、メモリが記録するプログラムをCPUが実行することにより、ミリ波車内センサ40の制御部が実現される。マイクロコントローラ53には、タイマ、などが設けられてもよい。ミリ波車内センサ40の制御部としてのCPUは、上述した出力制御部37、入力制御部38、および検出制御部39の制御を実行してよい。
また、四角形の板状の平板センサ部材50の1つの側面には、基板コネクタ54が側方へ突出して設けられる。基板コネクタ54には、図3の車室監視装置21の内部バス45に接続されるフレキブルプリント基板によるフラットケーブル55のケーブルコネクタ56が連結される。平板センサ部材50のマイクロコントローラ53は、基板コネクタ54、ケーブルコネクタ56、およびフラットケーブル55を通じて、図3の車室監視装置21の内部バス45に接続される他の各部との間でデータを入出力できる。
このように基板コネクタ54とケーブルコネクタ56とは、平板センサ部材50の厚さを増さないように、平板センサ部材50の側面に設けることができる。基板コネクタ54は、基板コネクタ54と接続されるケーブルコネクタ56が、平板センサ部材50の検出面51に沿った方向へ挿抜できるように設けられる。なお、フレキブルプリント基板によるフラットケーブル55は、ケーブルコネクタ56を用いることなく、基板コネクタ54に挟み込まれてもよい。
図6は、図1の自動車1の車室3の天井の前中央部に設けられるオーバヘッドコンソールでの、図3の車室監視装置21の平板センサ部材50を含む複数のモジュールの配置の説明図である。
図6には、前列のシート4から車体2の前方を見た模式図である。図6の中央のフロントガラスの左右には、Aピラー66が設けられ、フロントガラスの上側には、車室3の天井を構成する板状の内装天井部材62が設けられる。
そして、車室3の天井についてのフロントガラスに隣接する前中央部には、オーバヘッドコンソールの意匠部材63が設けられる。オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、内装天井部材62とともに、車室3の天井の意匠を構成する。
オーバヘッドコンソールの意匠部材63には、前側から順番に、収納ボックス81、マップランプ82、ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50が、設けられる。
このように収納ボックス81、マップランプ82、ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50といった複数のモジュールは、オーバヘッドコンソールの意匠部材63により支持されて、車室3を使用する乗員の頭部より上にある車室3の天井に取り付けられる。また、車室3についての検出をするミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、オーバヘッドコンソールの意匠部材63に設けられる複数のモジュールの中で、車体2の前後方向において最も後側となる位置に設けられる。ミリ波車内センサ40は、他のモジュールがオーバヘッドコンソールの意匠部材63に設けられても、他のモジュールでのミリ波の反射などの影響を受けないように検知することが可能になる。
また、ミリ波車内センサ40は、オーバヘッドコンソールの意匠部材63において、ドライバ用の前列のシート4と、同乗者用の前列のシート4とから等距離となるように、車体2の車幅方向の中央部分に設けられる。ミリ波車内センサ40は、オーバヘッドコンソールの意匠部材63において、車室3に設けられる複数の前列のシート4との距離の差を抑えるように、かつ、車室3に設けられる複数の前列のシート4との距離が、車室3に設けられる後列のシート5との距離と異なるように、設けられる。これにより、後述するように、前列のシート4の乗員の生体情報がとり易くなる。また、後列のシート5に複数の乗員がいたとしても、前列のシート4の乗員と区別しつつ、距離の増大を抑制して、検知を容易にできる。
図7は、図6の複数のモジュール81,82,40を、オーバヘッドコンソールの意匠部材63を用いて車室3の天井へ取り付ける構造の模式的な説明図である。
図7には、車体2の天井を構成する車体天井部材として、ルーフパネル61、ルーフクロスメンバ64、仕切プレート65、が設けられる。ルーフクロスメンバ64は、車体2の天井部分において車幅方向に延在する。ルーフパネル61は、ルーフクロスメンバ64の上に溶接されて、車体2の外側の意匠面を構成する。仕切プレート65は、ルーフクロスメンバ64の後側において、ルーフパネル61とオーバヘッドコンソールとの間に設けられる。仕切プレート65は、たとえばルーフパネル61に設けられる不図示のサンルーフ装置などと、オーバヘッドコンソールとが互いに干渉しないように仕切る。
また、図7には、車室3の天井を構成する板状の内装天井部材62が、設けられる。板状の内装天井部材62は、車体2の天井を構成する車体天井部材の下側に設けられ、すなわち車体天井部材についての車室3の側に設けられ、たとえばルーフクロスメンバ64などに固定されることにより、車室3の天井位置に支持される。
そして、オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、可撓性を有する樹脂材料により形成され、略平板状の固定部71、周壁部72、意匠構成部73、を有する。
略平板状の固定部71は、たとえばゴムブッシュ74を用いて、車体2の車体天井部材であるルーフクロスメンバ64に固定される。固定部71は、内装天井部材62に固定されてもよい。
周壁部72は、略平板状の固定部71を全周的に囲うように略筒形状に設けられる。略筒形状の周壁部72は、固定部71の外周部分に沿って下向きに突出するように延在することで、固定部71を全周的に囲う。このような周壁部72は、固定部71の外周部分から下向きに突出する下突部として機能する。
意匠構成部73は、略筒形状の周壁部72の下端部分から、周囲へ向かって延在するように形成される。このように固定部71から離れる方向へ延在する意匠構成部73の外周縁部分は、周壁部72の下端部分から上方へ折り返されて、周壁部72の高さと同等に湾曲している。
そして、上方へ湾曲するように折り返されなる意匠構成部73の外周縁部分は、固定部71が固定される部位の周囲において、内装天井部材62に対して下側から当接する。意匠構成部73の外周縁部分は、内装天井部材62や車体天井部材に固定されない。可撓性を有する樹脂材料により形成されるオーバヘッドコンソールの意匠部材63は、基本的に固定部71のみにおいて車体2に固定される。
これにより、意匠構成部73は、略筒形状の周壁部72の周囲を囲うように延在して形成される。車室3の天井には、図6に示すように、意匠構成部73による意匠面のみが露出する。オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、意匠構成部73のみが意匠部材63としての意匠を構成する。
そして、略筒形状の周壁部72は、収納ボックス81として用いられる。
また、意匠構成部73についての周壁部72に隣接する部位には、マップランプ82が配置される。意匠構成部73についてのマップランプ82より後側となる部位には、ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50が配置される。ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、周壁部72、意匠構成部73、および仕切プレート65の間に画成される収容空間75に設けられる。平板センサ部材50は、意匠構成部73の上に載せるようにして、収容空間75の上側の仕切プレート65との間に隙間が残るように、意匠構成部73により支持される。
これにより、ミリ波車内センサ40は、意匠部材63において、固定部71より車体2の前後方向の後側となる位置に設けられる。また、ミリ波車内センサ40は、その下側が意匠構成部73により覆われる。オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、ミリ波車内センサ40が使用する周波数帯の電波を良好に透過できる透過特性の樹脂材料により形成されるとよい。さらに、オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、サーモグラフィを透過検出できる特性の樹脂材料により形成されてもよい。
また、ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、車体2の上下方向に対して後側へ傾いている傾斜姿勢で、意匠構成部73により支持される。平板センサ部材50は、車体2の前後方向と平行ではなく、車体2の上下方向と平行でもない。
これにより、平板センサ部材50の検出方向は、平板センサ部材50の真下方向ではなく、斜後下方向となる。このようにミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、その検出面51による検出方向が、平板センサ部材50の真下方向ではなく、斜後下方向となるように傾けた姿勢に支持されるため、車室3についての広い範囲について検出できる。平板センサ部材50は、図1に示すように、車室3の前列のシート4から後列のシート5の後側の荷室6までの広い範囲を検知範囲とすることができる。
また、ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、車体2の車幅方向の中央に設けられるため、左右対称での検知が可能となる。
なお、特段の図示をしないが、図3の基板コネクタ54は、図7において平板センサ部材50の前側の側面、または左右いずれかの側面から突出するように設けられている。
次に、図7の車室3の天井の前中央部において下へ突出して設けられるオーバヘッドコンソールの意匠部材63に対して、乗員としてのドライバ11の頭部が当たった場合での変形の仕方を説明する。
オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、板状の内装天井部材62より下へ突出するように設けられている。オーバヘッドコンソールの意匠部材63には、乗員の頭部が当たり易い可能性がある。オーバヘッドコンソールの意匠部材63は、乗員の頭部が当たることにより容易に変形できるように構成されて、乗員の頭部に作用する衝撃を吸収する。
図8は、図7の車室3の天井の前中央部において下へ突出して設けられるオーバヘッドコンソールの意匠部材63についての、ドライバ11の頭部が当たり始めたタイミングでの変形前の当接状態の説明図である。
図8において、ドライバ11の頭部は、後下方向から前上方向へ向かって移動して、オーバヘッドコンソールの意匠部材63についての意匠構成部73に対して、後斜下方向から当たる。
図8の変形前の状態において、収容空間75において傾いた姿勢で設けられている平板センサ部材50は、下端部分と仕切プレート65との間だけでなく、上端部分と仕切プレート65との間にも、隙間が残されている。
傾いた姿勢の平板センサ部材50の上端部分の上側には、車体天井部材としての仕切プレート65が、平板センサ部材50の下端部分と比べて近接するように設けられている。
なお、収容空間75において傾いた姿勢で設けられている平板センサ部材50は、上端部分が仕切プレート65と接触して、少なくとも下端部分と仕切プレート65との間に、隙間が残されるように設けられてもよい。
図9は、ドライバ11の頭部が、図8のオーバヘッドコンソールの意匠部材63を上前方向へ押し上げて、オーバヘッドコンソールの意匠部材63が変形し始めた状態の説明図である。
意匠構成部73に当たったドライバ11の頭部が、図8の当接状態から前斜上方向へさらに移動すると、意匠構成部73は、ドライバ11の頭部に押されて、さらに前斜上方向へ向かって変形する。この際、意匠構成部73は、その外周縁部分が固定されていないため、外周縁部分を外へ広げるようにして、比較的小さい力により変形を開始することができる。これにより、ドライバ11の頭部に作用する衝撃は、抑えられる。
また、意匠構成部73が前斜上方向へ向かって変形することにより、意匠構成部73の上に載せるように傾斜姿勢で支持されているミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、その上端部分が、平板センサ部材50の収容空間75の上にある仕切プレート65に下側から当たる。この状態で、平板センサ部材50の下端部分と、仕切プレート65との間には隙間が残っている。
図10は、ドライバ11の頭部がオーバヘッドコンソールを図9と比べてさらに上前方向へ押し上げて、オーバヘッドコンソールの意匠部材63が大きく変形している状態の説明図である。
意匠構成部73を押し上げているドライバ11の頭部が、図9の押上状態から前斜上方向へさらに移動しようとすると、意匠構成部73は、ドライバ11の頭部に押されて、さらに前斜上方向へ向かって変形しようとする。ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、その上端部分が仕切プレート65に下側から当たっているため、その接触部分を回転軸として、接触部分の周囲で回動する。平板センサ部材50は、最終的には、仕切プレート65に押し付けられて、天井に沿うように仕切プレート65と略平行な前後方向の姿勢になる。また、図3の基板コネクタ54は、図7において平板センサ部材50の前側の側面、または左右いずれかの側面から突出していて、平板センサ部材50の回動範囲を狭めることはない。また、外周縁部分が固定されていない意匠構成部73は、外周縁部分を外へ広げるように変形できる。このため、ドライバ11の頭部に押される意匠構成部73は、当初は傾斜姿勢に設けられていた平板センサ部材50により上側への変形を制限されることなく、最終的には、内装天井部材62に略沿った面を形成する程度まで、比較的小さい力により変形することができる。意匠構成部73は、その上にミリ波車内センサ40がない場合と同程度に且つ容易に、上側へ向かって座屈するように変形できる。これにより、ドライバ11がその頭部によりオーバヘッドコンソールの意匠構成部73を図10のように大きく変形させてしまう場合でも、ドライバ11の頭部に作用する衝撃は、比較的低く抑えられる。
また、図3の基板コネクタ54は、図7において平板センサ部材50の前側の側面、または左右いずれかの側面から突出しているので、オーバヘッドコンソールの意匠構成部73が図10のように大きく変形した後でも、コネクタの通信機能を維持できる。また、意匠構成部73に対して押し上げるような上向きの力が作用しても、意匠部材63は、固定部71についての固定が壊れないように座屈して変形できる。ミリ波車内センサ40としての平板センサ部材50は、図10のような大きな変形が生じた後でも、車室3の天井から脱落することなく、車室3についての検出を続行することができる。
次に、図3のミリ波車内センサ40による乗員といった車内物の検出原理の説明図である。
図1に示すように、ミリ波車内センサ40は、自動車1の車室3の天井の前縁部分において、自動車1の車幅方向の中央位置Y0に設けられる。ミリ波車内センサ40は、所謂オーバヘッドコンソールの位置に設けられる。ミリ波車内センサ40は、その設置位置から、後下方向を中心として、車室3へ向けて全体的にミリ波の検出電波を出力する。このようにミリ波車内センサ40は、車室3に設けられる前列のシート4の背部より前側となる前上位置から、後下方向へ向けて設けられる。これにより、前列のシート4に着座する乗員の胸部の前面へ向けて、ミリ波の検出電波を出力できる。
図11は、図3のミリ波車内センサ40の検出原理を説明するための第一検出状態の説明図である。
図11には、1つのシート4と、シート4の前上方向の位置に設けられるミリ波車内センサ40と、が示されている。ミリ波車内センサ40は、車室3に設けられる前列のシート4に着座する乗員の胸表面を検出できるように、意匠部材63において、前列のシート4の座部の後端より前側に設けられる。ミリ波車内センサ40は、第一出力アンテナ31または第二出力アンテナ32といった出力アンテナから、設定した周波数のミリ波の検出電波を出力する。
図11では、シート4には乗員や物といった車内物が載っていない。このため、ミリ波車内センサ40からシート4がある後下方向へ向けて出力されるミリ波の検出電波は、シート4を通り抜ける。シート4は、基本的にシートフレームにスプリングを掛け渡し、その全体をウレタンや布で覆ったものである。このような構造および材質のシート4は、ミリ波の検出電波を、ほとんど反射しない。その結果、ミリ波車内センサ40は、シート4からの反射波が入力されない。
図12は、図11のシート4にドライバ11が着座している第二検出状態の説明図である。図12には、1つのシート4と、シート4の前上方向の位置に設けられるミリ波車内センサ40とともに、シート4に着座しているドライバ11が示されている。
この場合、シート4にはドライバ11が着座しているため、第一出力アンテナ31または第二出力アンテナ32といった出力アンテナから出力されたミリ波の検出電波は、ドライバ11の表面において反射され得る。ドライバ11によるミリ波の反射波は、ミリ波車内センサ40へ向かように戻る。ミリ波車内センサ40の複数の入力アンテナには、ミリ波の反射波が入力される。ミリ波車内センサ40は、図11と比べて強い反射波を検出できる。
図13は、図12の第二検出状態において、ミリ波車内センサ40の検出に基づいて生成可能な三次元の車室検出マップ91の説明図である。
図13には、シート4とともに、シート4に着座する乗員について検出された反射面93が示されている。車室監視装置21のCPU41は、ミリ波車内センサ40の2チャネルの出力と4チャネルの入力とを組み合わせて使用することにより、複数の反射波がまざった入力波から各方向の反射波成分を分離し、各方向ごとの反射物までの距離を演算できる。この際、車室監視装置21のCPU41は、ミリ波車内センサ40の複数の出力アンテナからのミリ波の検出信号の出力タイミングを変化させたり、複数の入力アンテナからのミリ波の検出期間やタイミングを変化させたり、してよい。その結果、車室監視装置21のCPU41は、ミリ波車内センサ40の設置位置を基準とした反射波の入射方向ごとの距離を得て、図13において実線で示すように、乗員の表面に沿った三次元的な反射面93を含む車室検出マップ91を生成することが可能である。
そして、車室監視装置21のCPU41は、図13の乗員の胸部の反射面93の経時的な周期変動により、乗員の呼吸回数などの生体情報を得ることができる。
図14は、図3の車室監視装置21のCPU41による、ミリ波検出制御のフローチャートである。
車室監視装置21のCPU41は、図14の処理を繰り返し実行する。
CPU41は、タイマ43により計測される検出周期ごとに、図14の処理を繰り返し実行してよい。
ステップST1において、CPU41は、車室3に存在する乗員や物といった車内物を検出するためのミリ波の検出電波の周波数を、24GHzと、60GHzといった複数の候補周波数の中から選択する。24GHzといった低周波数のミリ波は、後列のシート5の後側の荷室6や、後列のシート5の足元にある車内物の検出に適している。60GHzといった高周波数のミリ波は、乗員の胸部の表面などの変動などを高分解能で検出することができる。
CPU41は、たとえば自動車1が走行している最中などの通常時には、車室3に存在する乗員の胸部表面についての呼吸による動きを検出できるようにするために、高い周波数である60GHzを選択してよい。
また、CPU41は、子供13や物などの車内物の置去りを検出する場合、車室3の隅々まで検出するために、低い周波数である24GHzを選択してよい。
ステップST2において、CPU41は、第一出力アンテナ31および第二出力アンテナ32から、選択した周波数のミリ波の検出電波を出力させて、ミリ波の反射波の入力を検出する。CPU41は、出力制御部37にミリ波の検出電波の出力を指示する。出力制御部37は、選択した周波数のミリ波の検出電波を、第一出力アンテナ31と第二出力アンテナ32とから出力する。この際、出力制御部37は、第一出力アンテナ31からのミリ波の検出電波の出力タイミングと、第二出力アンテナ32からのミリ波の検出電波の出力タイミングとの間隔を調整するなどして、車室3を走査してよい。
ミリ波の検出電波は、車室3においてシート4~5に着座する乗員がいたり、シート4~5や荷室6に物があったりすると、それらにより反射される。これら車内物の反射波は、車室監視装置21の第一入力アンテナ33、第二入力アンテナ34、第三入力アンテナ35、および第四入力アンテナ36に入力する。入力制御部38は、第一入力アンテナ33における反射波の入力の情報、第二入力アンテナ34における反射波の入力の情報、第三入力アンテナ35における反射波の入力の情報、第四入力アンテナ36における反射波の入力の情報を生成し、CPU41へ出力する。
ステップST3において、CPU41は、入力制御部38からの反射波の検出情報に基づいて、車室3に存在する乗員や物といった車内物の反射面93についての車室3での位置および範囲を示す車室検出マップ91を生成する。車室検出マップ91は、基本的に図1の一点鎖線で示している車室3の範囲を、ミリ波の反射波により検出した範囲でよい。CPU41は、制御部として、自動車1の車室3の各部において反射されてミリ波車内センサ40により検出される反射波に基づいて、自動車1の車室3を検出した車室検出マップ91を生成する。
ステップST4において、CPU41は、生成した車室検出マップ91を、タイマ43により計測された検出時刻の情報とともに、メモリ42に記録する。これにより、メモリ42には、互いに異なるタイミングで生成された複数の車室検出マップ91が、各々の検出時刻の情報と対応付けて記録される。複数の車室検出マップ91には、車室3における乗員や物の動きについての情報が含まれる。
図15は、図3の車室監視装置21のCPU41による、車内物の判定制御のフローチャートである。
車室監視装置21のCPU41は、たとえば図14のミリ波検出制御を実行するたびに、図15の処理を繰り返し実行する。
CPU41は、タイマ43により計測される検出周期ごとに、図15の処理を繰り返し実行してもよい。
ステップST11において、CPU41は、新たな車室検出マップ91が生成されているか否かを判断する。CPU41は、たとえばメモリ42に、新たに生成された車室検出マップ91が記録されているか否かに基づいて判断してよい。新たな車室検出マップ91が生成されていない場合、CPU41は、本処理を繰り返す。新たな車室検出マップ91が生成されている場合、CPU41は、処理をステップST12へ進める。
ステップST12において、CPU41は、新たな車室検出マップ91に基づいて、車内物を推定する。車室検出マップ91には、ミリ波の検出電波を反射した乗員や物の反射面93の成分が含まれる。CPU41は、新たな車室検出マップ91についての、たとえば乗員や物が一切ない場合での車室検出マップ91との差分成分に基づいて、車内物を推定してよい。CPU41は、車室検出マップ91において差分成分が含まれている範囲から、車内物の大きさを推定してよい。また、CPU41は、車室監視装置21の位置を基準とした、差分成分が含まれている範囲についての位置に基づいて、差分成分を生じさせた車内物が存在しているシート4~5の位置などを推定してよい。CPU41は、車室3に存在する複数の車内物の各々について、大きさと位置とを推定してよい。
ステップST13において、CPU41は、車内物の有無を判定する。ステップST12において車内物が1つでも推定されている場合、CPU41は、車内物があると判断し、処理をステップST14へ進める。車内物が1つも推定されていない場合、CPU41は、車内物がないと判断し、処理をステップST16へ進める。
ステップST14において、CPU41は、車内物について人(乗員)であるのか、物であるのかを判定する。
この人と物との判定において、CPU41は、たとえば、過去の車室検出マップ91から最新の車室検出マップ91までの複数の車室検出マップ91において、車内物の範囲として推定した所定方向での位置についての軌跡を生成する。CPU41は、たとえば横軸を時間とし且つ縦軸を相対位置とした位置の軌跡図に、各時点での所定方向の位置をプロットしたものでよい。プロットされた位置の軌跡としての波形は、その所定方向の位置が乗員の胸部表面である場合には、乗員の呼吸に応じて変動する胸部表面の動きに対応したものになる。
大人は、シート4~5に着座している平常時においては毎分15回程度の回数で呼吸する。子供13は、平常時であっても毎分20回程度以上の回数で呼吸することが多い。
そして、たとえば20秒以上にわたってプロットされた位置の軌跡としての波形に、このような毎分数回から数十回の変動成分が含まれていない場合、CPU41は、推定した車内物が、人ではなく、物であると判定する。
プロットされた位置の軌跡としての波形に、毎分数回から数十回の胸部脈動と推定可能な変動成分が含まれている場合、CPU41は、推定した車内物が、人としての乗員であると判定する。
また、変動成分がたとえば毎分20回の閾値以下のものである場合、CPU41は、判定した乗員が、大人であるとさらに判定してよい。
これに対し、変動成分が閾値より大きい場合、CPU41は、判定した乗員が、子供13であるとさらに判定してよい。
これにより、CPU41は、ミリ波車内センサ40による反射波の検出に基づく判定としての自動車1の車室検出マップ91に基づいて、自動車1の車室3に存在する乗員などの存否および種別を判定することができる。
ステップST15において、CPU41は、判定した車内物の情報を生成し、メモリ42に記録する。メモリ42には、少なくとも最新の検出に基づいて判定された、自動車1に乗っている乗員や物についての車内物情報が、車内物ごとに記録される。
ステップST16において、CPU41は、ステップST15でメモリ42に記録されている車内物情報を用いて、乗員の状態を判定する。CPU41は、たとえば乗員の脈拍に基づいて乗員が興奮状態にあるか否かを判定してよい。
ステップST17において、CPU41は、ステップST16の乗員状態の判定結果に基づいて、乗員への警報の要否を判断する。たとえば乗員が興奮状態にあると判定している場合、CPU41は、乗員への警報が必要と判断し、処理をステップST18へ進める。乗員の状態に問題がない場合、CPU41は、乗員への警報が不要と判断し、本制御を終了する。
ステップST18において、CPU41は、乗員に対して警報を出力する。CPU41は、警報を、入出力部44および車内ネットワーク26を通じて出力する。ユーザインタフェース装置25は、接続されているスピーカ27から、警報音を出力する。その後、CPU41は、本制御を終了する。
以上のように、本実施形態では、車体2の車室3についての検出をするために用いられるミリ波車内センサ40は、オーバヘッドコンソールの意匠部材63により、車室3を使用する乗員の頭部より上にある車室3の天井に傾斜姿勢で取り付けられる。よって、ミリ波車内センサ40は、車室3について広く検出することができる。たとえば、後列のシート5の足元に子供13が下がっている場合でも、後列のシート5より後側のシートや荷室6に子供13がいる場合でも、これらの子供13などをミリ波車内センサ40により検出することが可能となる。
しかも、本実施形態では、車体2の車室3についての検出をするために用いられるミリ波車内センサ40といったモジュールを車室3の天井に取り付けるために用いる意匠部材63は、車体2の仕切プレート65に固定される固定部71と、固定部71の外周部分から下向きに突出する周壁部(下突部)72と、周壁部72の下端部分から、固定部71から延在して、固定部71を覆って意匠部材63としての意匠を構成する意匠構成部73と、を有する。そして、ミリ波車内センサ40は、意匠部材63において意匠構成部73により支持されており、周壁部72と意匠構成部73との間に画成される収容空間75において、収容空間75の上側の仕切プレート65との間に隙間が残るように設けられる。ミリ波車内センサ40は、その上側の仕切プレート65と全面的に密着しない状態で、オーバヘッドコンソールの意匠部材63の意匠構成部73に支持される。
その結果、本実施形態では、車室3を使用する乗員の頭部より上となるように車室3の天井に取り付けられているオーバヘッドコンソールの意匠部材63に対して、押し上げるような上向きの力が作用すると、意匠部材63は、固定部71についての固定が壊れ難くなるように座屈でき、上側へ向かって変形できる。特に、意匠構成部73についてのミリ波車内センサ40が設けられる部位に対して、押し上げるような上向きの力が作用することがあっても、意匠部材63は、上側へ向かって変形できる。乗員のたとえば頭部が、車室3の天井に取り付けられている意匠部材63に対して当たることがあっても、ミリ波車内センサ40を支持する意匠部材63が変形して、乗員についての意匠部材63に当たる部位に作用する力の大きさを抑えることができる。乗員に作用する衝撃は、車室3の天井に意匠部材63が取り付けられていない場合と同程度に抑えられることが期待できる。
以上の実施形態は、本発明に好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
たとえば、上述した実施形態では、車室監視装置21は、車室3についての検出を実行する車内センサとして、ミリ波車内センサ40を用いている。
この他にもたとえば、車室監視装置21は、車室3についての検出を実行する車内センサとして、車内を撮像する撮像センサを用いてもよい。
上述した実施形態において、車内センサは、意匠部材63において、車室3に設けられる複数の最前列のシート4,5との距離の差を抑えるように、かつ、車室3に設けられる複数の最前列のシート4との距離が、車室3に設けられる後列のシート5との距離と異なるように、設けられている。車内センサは、下側が意匠構成部73により覆われるように意匠構成部73の上に載せて、意匠構成部73に支持されている。そして、意匠部材63は、可撓性樹脂材料を用いて形成されている。
1…自動車(車両)、2…車体、3…車室、4、5…シート、6…荷室、11…ドライバ、12…同乗者、13…子供、14…チャイルドシート、20…制御システム、21…車室監視装置、22…乗員監視装置、23…ドア開閉センサ、24…無線通信装置、25…ユーザインタフェース装置、26…車内ネットワーク、27…スピーカ、28…マイクロホン、29…ユーザ端末、31…第一出力アンテナ、32…第二出力アンテナ、33…第一入力アンテナ、34…第二入力アンテナ、35…第三入力アンテナ、36…第四入力アンテナ、37…出力制御部、38…入力制御部、39…検出制御部、40…ミリ波車内センサ、41…CPU、42…メモリ、43…タイマ、44…入出力部、45…内部バス、50…平板センサ部材、51…検出面、52…裏面、53…マイクロコントローラ、54…基板コネクタ、55…フラットケーブル、56…ケーブルコネクタ、61…ルーフパネル、62…内装天井部材、63…意匠部材、64…ルーフクロスメンバ、65…仕切プレート、66…Aピラー、71…固定部、72…周壁部(下突部)、73…意匠構成部、74…ゴムブッシュ、75…収容空間、81…収納ボックス、82…マップランプ、91…車室検出マップ、93…反射面


Claims (10)

  1. 車両の車室についての検出をするために用いられる車内センサといったモジュールを、意匠部材により、前記車室の天井に取り付ける取付構造であって、
    前記意匠部材は、
    前記車両の車体天井部材または前記車体天井部材についての前記車室の側に設けられる内装天井部材に固定される固定部と、
    前記固定部から下向きに突出する下突部と、
    前記下突部から延在して、前記固定部を覆って前記意匠部材としての意匠を構成する意匠構成部と、
    を有し、
    前記車内センサは、
    前記下突部と前記意匠構成部との間に画成される収容空間において、前記収容空間の上側の前記車体天井部材または前記内装天井部材との間に隙間が残るように、前記意匠構成部により支持される、
    車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  2. 前記下突部は、前記固定部の外周部分に沿って下向きに突出するように延在して前記固定部を囲うように設けられる周壁部により構成され、
    前記意匠構成部は、前記下突部としての前記周壁部の下端部分から上方へ折り返されて、前記周壁部を囲うように延在して形成され、
    上方へ折り返されなる前記意匠構成部の外縁部は、前記車体天井部材または前記内装天井部材についての前記固定部が固定される部位の周囲において、前記車体天井部材または前記内装天井部材に対して下側から当接するように設けられ、
    前記車内センサは、前記意匠構成部の上に載せるようにして前記意匠構成部に支持される、
    請求項1記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  3. 前記車内センサは、検出面の法線方向を検出方向として、前記検出方向を中心とした角度範囲にある物体を検出可能な平板センサ部材、を有し、
    前記平板センサ部材は、前記検出方向が斜下方向となるように傾けた姿勢で前記意匠構成部の上に載るように、前記意匠構成部に支持され、
    傾いた姿勢で設けられる前記平板センサ部材についての、少なくとも下端部分と、前記平板センサ部材の上側の前記車体天井部材または前記内装天井部材との間には、隙間が残されている、
    請求項1または2記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  4. 傾いた姿勢の前記平板センサ部材の上端部分の上側には、前記車体天井部材または前記内装天井部材が、前記平板センサ部材の前記下端部分と比べて近接するようにまたは接触するように設けられる、
    請求項3記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  5. 前記車内センサの前記平板センサ部材に設けられる基板コネクタは、前記基板コネクタと接続されるケーブルコネクタまたはフレキブルプリント基板が、前記平板センサ部材の検出面に沿った方向で挿抜できるように設けられる、
    請求項3または4記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  6. 前記車内センサは、前記意匠部材において、前記固定部より前記車体の前後方向の後側となる位置に設けられる、
    請求項1から5のいずれか一項記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  7. 前記意匠部材には、前記車内センサを含む複数のモジュールが設けられるものであり、
    前記車内センサは、前記意匠部材に設けられる複数の前記モジュールの中で、前記車体の前後方向において最も後側に設けられる、
    請求項1から6のいずれか一項記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  8. 前記車内センサは、前記車室に設けられる最前列のシートに着座する乗員の胸部の表面を検出できるように、前記意匠部材において、少なくとも前記最前列のシートの座部の後端より前側に設けられる、
    請求項1から7のいずれか一項記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  9. 前記車内センサに設けられる基板コネクタは、前記車内センサについての後側以外の側面に設けられる、
    請求項1から8のいずれか一項記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。
  10. 前記車内センサは、前記意匠部材において、前記車体の車幅方向の中央部分に設けられる、
    請求項1から9のいずれか一項記載の、車両のモジュールについての車室天井への取付構造。


JP2021089846A 2021-05-28 2021-05-28 車両のモジュールについての車室天井への取付構造 Pending JP2022182337A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021089846A JP2022182337A (ja) 2021-05-28 2021-05-28 車両のモジュールについての車室天井への取付構造
CN202210488900.XA CN115402212A (zh) 2021-05-28 2022-05-06 车辆模组向车厢顶棚的安装构造
US17/744,154 US20220379831A1 (en) 2021-05-28 2022-05-13 Attachment structure of vehicular module to ceiling of vehicle cabin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021089846A JP2022182337A (ja) 2021-05-28 2021-05-28 車両のモジュールについての車室天井への取付構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022182337A true JP2022182337A (ja) 2022-12-08

Family

ID=84158118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021089846A Pending JP2022182337A (ja) 2021-05-28 2021-05-28 車両のモジュールについての車室天井への取付構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220379831A1 (ja)
JP (1) JP2022182337A (ja)
CN (1) CN115402212A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11833989B1 (en) * 2022-08-03 2023-12-05 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Object detection systems for vehicles and methods of controlling airbags using object detection systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN115402212A (zh) 2022-11-29
US20220379831A1 (en) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5802479A (en) Motor vehicle occupant sensing systems
US7467809B2 (en) Vehicular occupant characteristic determination system and method
US6942248B2 (en) Occupant restraint device control system and method
US6793242B2 (en) Method and arrangement for obtaining and conveying information about occupancy of a vehicle
US6513833B2 (en) Vehicular occupant motion analysis system
US6736231B2 (en) Vehicular occupant motion detection system using radar
CN111845761A (zh) 车辆乘员检测
US20030002690A1 (en) Method and arrangement for obtaining and conveying information about occupancy of a vehicle
US20200269807A1 (en) Integration of child safety seat with vehicle seatbelt reminder systems
US6431592B2 (en) Linear ultrasound transducer array for an automotive occupancy sensor system
US8036795B2 (en) Image based occupant classification systems for determining occupant classification and seat belt status and vehicles having same
US20050062595A1 (en) Device and method for detecting an object or a person on a seat of vehicle
JP2018202921A (ja) 乗員状態検知システム
JP7507072B2 (ja) 着座位置判定システム、車両用制御装置
US20220379898A1 (en) Vehicle-interior monitoring apparatus
JP2022182337A (ja) 車両のモジュールについての車室天井への取付構造
US20230166737A1 (en) Cabin-inside detection device and cabin-inside detection method
JP2022182342A (ja) 車両の乗員置去判定装置
US11726651B2 (en) Vehicle occupant detection system
US20220381881A1 (en) Vehicle-interior monitoring apparatus
US20220278560A1 (en) Vehicle
JP2023075963A (ja) 車両のためのペットガード装置、および車両
JP4801439B2 (ja) 車両のアンテナ配置構造
JP4131358B2 (ja) 自動車のサイドエアバッグ装置
JP2022182341A (ja) 車両の車内監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221223

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240408