JP3588901B2 - 在席検出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の座席が在席か不在かを検出する在席検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の在席検出装置は、例えば図23に示すように、複数の感圧抵抗体23を有したセンサーシート24を座席に配設し、人体の着席による荷重により抵抗体の抵抗値がある設定値以下になると判定回路(図示せず)によりある一定時間在席信号を保持するというものであった(DE4237072号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の在席検出装置では、例えば助手席にこの在席検出装置を配設して助手席側エアバッグとの連動を行う場合、チャイルドシートを使用すると乳幼児をチャイルドシートにのせた際の衝撃やチャイルドシート上の乳幼児の体の動き、走行時の路面の凹凸や車の停止・発進によるチャイルドシートの動揺等により感圧抵抗体1に荷重がかかって判定回路は在席信号を出力していた。このため衝突時にはエアバッグが不必要に展開するといった課題を有していた。
【0004】
また、乳幼児以上の年齢の子供については体格にもよるがシートベルトを正しく装着する場合には、シートベルトが首にかかぬよう背丈をかさ上げするためブースターシートが使用されている。このブースターシートを上記の座席に使用した場合、通常は子供がブースターシートに着席すると体重により感圧抵抗体1に荷重がかかり判定回路は在席信号を出力してエアバッグが展開可能状態になるが、例えば体重の軽い子供が着座した場合は感圧抵抗体1に十分な荷重がかからず判定回路が在席信号を出力しないため、エアバッグが非展開状態となり、万一衝突してもエアバッグが展開しないといった課題を有していた。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、自動車の座席の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を積分する複数の積分手段と、複数の積分手段の信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0006】
上記発明によれば積分信号の違いによって、チャイルドシートとブースターシートとの分別が可能になるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明は、自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分する第1の積分手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する第2の積分手段と、通常は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し前記積分信号が予め定められた設定領域にある場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0008】
そして座席上の人や物、チャイルドシート、ブースターシート等の動きに応じて発生する座席の振動を座席に固定された振動検出手段が検出すると、第1の積分手段が振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分する。また第2の積分手段は振動検出手段から出力される振動信号を予め第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する。通常、座席に置かれる物は重くても数キログラムであり人(大人)よりも十分軽いので、例えば走行振動等により物や人が振動した場合は振動検出手段に印加される振動強度は物より人の方が大きい。人が座席上で動いた場合にはさらに大きな振動が印加される。したがって第1の積分手段から出力される積分信号は物よりも人の方が十分に大きいので在席か不在かの判定が可能となる。さらに、座席上にチャイルドシートやブースターシートが装着されていて各々乳幼児や子供が居る場合は、振動検出手段に印加される振動は双方とも物と人(大人)の中間の振動強度となり、かつ双方の振動強度が接近しているため、第1の積分手段から出力される積分信号では明確な判別ができない。そのため第1の積分手段で物と人(大人)の中間の振動強度を示す積分信号がある場合には、第2の積分手段でさらに積分時間を長くしてチャイルドシートとブースターシートとの積分信号の差を明確にすることにより各々を判別し、ブースターシートの場合は在席、チャイルドシートの場合は不在の判定を行う。
【0009】
また、判定手段が、通常は第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、前記積分信号が予め定められた設定領域にある状態が所定時間以上継続した場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定するものである。
【0010】
そして通常は第1の積分手段から出力される積分信号に基づき座席が在席か不在かを判定し、積分信号が予め定められた設定領域にある状態が所定時間以上継続した場合は第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する。
【0011】
また、自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分する第1の積分手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する第2の積分手段と、シートベルトの装着の有無を検出するシートベルト装着検出手段と、前記シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0012】
そして第1の積分手段により振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分し、第2の積分手段により振動検出手段から出力される振動信号を予め第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分し、シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は第1の積分手段から出力される積分信号に基づき座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時は第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する。
【0013】
また、自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた設定時間積分する積分手段と、シートベルトの装着の有無を検出するシートベルト装着検出手段と、シートベルト装着時のシートベルトの引出し長さを検出するシートベルト引出し長さ検出手段と、前記シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は前記積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時は前記引出し長さと前記積分値とに基づき在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0014】
そして積分手段により振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた設定時間積分し、シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は積分手段から出力される積分信号に基づき座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時はシートベルトの引出し長さを検出してシートベルトの引出し長さと積分値とに基づき在席か不在かを判定する。
【0015】
また、自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、予め定められた第1のろ波特性を有し前記振動検出手段から出力される振動信号をろ波する第1のろ波手段と、前記第1のろ波特性とは異なる第2のろ波特性を有し前記振動信号をろ波する第2のろ波手段と、前記第1のろ波手段及び前記第2のろ波手段各々から出力されるろ波信号を予め定められた第1の設定時間各々積分する第1の積分手段と、前記ろ波信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間各々積分する第2の積分手段と、通常は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し前記積分信号が予め定められた設定領域にある場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0016】
そしてろ波特性を人と物各々の固有振動に合わせた第1のろ波手段と第2のろ波手段とを有し、2つのろ波手段で振動検出手段からの振動信号を各々ろ波し、第1の積分手段で2つのろ波手段各々から出力されるろ波信号を予め定められた第1の設定時間各々積分し、第2の積分手段で2つのろ波信号を予め第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間各々積分する。判定手段では通常は第1の積分手段から出力される積分信号に基づき座席が在席か不在かを判定し、その積分信号が予め定められた設定領域にある場合は第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する。
【0017】
また、自動車の座席のシートベルトに配設されシートベルト装着時に人体の体動による振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの振動信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0018】
そしてシートベルトに配設された振動検出手段によりシートベルト装着時に人体の体動による振動を検出し、その振動信号に基づき座席が在席か不在かを判定する。
【0019】
また、振動検出手段が乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際に前記チャイルドシートの重心直下をはずした位置に設置されている。
【0020】
そして振動検出手段が乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際にチャイルドシートの重心直下をはずした位置に設置され、座席でチャイルドシートが使用されてもチャイルドシートの振動が振動検出手段に印加されにくくなっているためチャイルドシートが使用されても判定手段は不在と判定する。
【0021】
また、振動検出手段が着席時に人体が接触する座席の背もたれ側に設置されている。
【0022】
そして振動検出手段が着席時に人体が接触する座席の背もたれ側に設置され、座席でチャイルドシートが使用されてもチャイルドシートの振動が振動検出手段に印加されにくくなっているためチャイルドシートが使用されても判定手段は不在と判定する。
【0023】
また、座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際に前記チャイルドシートの重心直下に設置された第1の振動検出手段と、人が正常に着座した時のヒップポイント直下に配設された第2の振動検出手段と、前記第1の振動検出手段と前記第2の振動検出手段から出力される振動信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定する判定手段とを備えたものである。
【0024】
そして座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際に前記チャイルドシートの重心直下と、人が正常に着座した時のヒップポイント直下とに配設された2つの振動検出手段から出力される振動信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定する。
【0025】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
(実施例1)
図1に本発明の実施例1の在席検出装置のブロック図を示す。1は振動検出手段、2は表布、3はウレタンフォーム、4はシートスプリング、5はシートフレーム、6は振動検出手段1から出力される振動信号を増幅する増幅手段、7は増幅手段6から出力される増幅信号を予め定められた第1の設定時間積分する第1の積分手段、8は増幅手段6から出力される増幅信号を予め第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する第2の積分手段、9は座席10のシートベルトの装着の有無を検出するシートベルト装着検出手段、11は座席10でシートベルトを装着した時のシートベルトの引出し長さを検出するシートベルト引出し長さ検出手段、12は座席10が在席か不在かを判定する判定手段である。ここで、振動検出手段1は例えばフィルム状のポリフッ化ビニリデン等の高分子圧電材の両面に電極膜を形成した可とう性の圧電センサで、必要に応じてセンサ全体を例えば金属フィルムのようなシールド材で電気的シールドを行って成形してもよい。さらに振動検出手段1として、ケーブル状の圧電センサや圧電セラミックスや抵抗体を使用した加速度センサを使用してもよく、上記のようなフィルム状の圧電センサに限定するものではない。振動検出手段1は、ここでは座席10のウレタンフォーム3とシートスプリング4の間に固定されているが、圧電センサの可とう性や形状を選択することにより着座感に不具合がなければ表布2とウレタンフォーム3との間に固定したり、ウレタンフォーム3の成形時に一体発砲してウレタンフォームに内蔵してもよい。伝達される振動をなるべく効率よく検出するため、振動検出手段1はウレタンフォーム3の底面全体をカバーするような形状が望ましいが、帯状にして蛇行させたり、中央の縦方向に1本の帯状にして配設してもよい。また、振動検出手段1そのものの形状に制約がある場合は、複数個配設して各々の信号を導出するような構成としてもよい。第1の積分手段7及び第2の積分手段8は例えば抵抗とコンデンサ等により平滑化時間を設定した平滑化回路で構成したり、増幅手段6から出力される増幅信号をA/D変換して一定時間加算処理を行うデジタル回路で構成してもよい。シートベルト装着検出手段9は例えばシートベルトを装着する際にシートベルトのバックルを挿入する挿入部にスイッチを設け、バックルが挿入部に挿入された際にスイツチがオンすることによりシートベルトの装着が検出できる構成となっている。シートベルト引出し長さ検出手段11は例えばシートベルトの巻取り装置の回転軸に回転数を検出するセンサを設け、シートベルトを引き出す時の回転軸の回転数を検出して引出し長さを推定する構成となっている。判定手段12は基準電圧を設定する回路や比較回路等からなるが、他の構成として第1の積分手段7と第2の積分手段8と判定手段12とで行われる処理をマイコンで行うような構成としてもよい。
【0026】
上記構成による作用を示す。座席10に人体が着座するとその振動が座席10の表布2、ウレタンフォーム3を経て振動検出手段1に伝達されて振動する。走行時においては、車体の振動がシートスプリング4を経て振動検出手段1に伝達されるが、その振動はさらにウレタンフォーム3、表布2を経て人体に伝達され、人体も振動するため、振動検出手段1は車体の振動とそれによる人体の振動の複合された振動を受ける。人体自身が動いた場合はさらにその分の振動が付加される。このようにして振動検出手段1に振動が印加されると圧電効果により印加された振動強度に応じた電圧が出力され、その出力は増幅手段2により増幅される。次にこの増幅信号そのものではばらつきが大きいため増幅信号を第1の積分手段7で予め定められた第1の設定時間積分する。通常、座席に置かれる物は重くても数キログラムであり人(大人)よりも十分軽いので、例えば走行振動等により物や人が振動した場合は振動検出手段1に印加される振動強度は物より人の方が大きい。人が座席上で動いた場合にはさらに大きな振動が印加される。したがって第1の積分手段7から出力される積分信号は物よりも人の方が十分に大きいので判定手段12で在席か不在かの判定が可能となる。さらに、座席上にチャイルドシートやブースターシートが装着されていて各々乳幼児や子供が居る場合は、振動検出手段1に印加される振動は双方とも物と人(大人)の中間の振動強度となり、かつ双方の振動強度が接近しているため、第1の積分手段7から出力される積分信号では明確な判別ができない。そのため第1の積分手段7で物と人(大人)の中間の振動強度を示す積分信号がある場合には、第2の積分手段8でさらに積分時間を長くしてチャイルドシートとブースターシートとの積分信号の差を明確にすることにより判定手段12でブースターシートの場合は在席、チャイルドシートの場合は不在の判定を行う。ブースターシートやチャイルドシートが単独で座席に装着されていてそれらの上に子供や乳幼児が居ない場合は双方とも物と同様な振動強度となる。以上の判定手順を添付図面に基づいて説明する。図2及び図3は各々第1の積分手段7から出力される積分信号S1と第2の積分手段8から出力される積分信号S2の大きさをばらつきとともに模式的に示したものである。図中A〜Eは座席の条件で、Aは座席に人(大人)が着席している場合、Bは座席上に何もない場合、Cは座席に物が置いてある場合、Dは座席にチャイルドシートが装着されていてその上に乳幼児が居る場合、Eは座席にブースターシートが装着されていてその上に子供が居る場合である。図4はフローチャートである。図2においてDとEのS1はAとB又はAとCの中間領域にあり、さらにDとEはS1のばらつきの範囲が一部重複している。このような場合は、図3のようにS2を用いればDとE各々のばらつきが小さくなって重複がなくなる。したがって、判定手段12における判定手順としては、図2、図3のようにSa、Sb、Scの設定値を設け、図4の処理のようにステップ30でS1<Saならばステップ33で不在、ステップ31でS1≧Sbならばステップ34で在席、ステップ30、31を経てSa≦S1<SbならばS2の値を使用し、ステップ32でS2<Scならばステップ33で不在、ステップ32でSc≦S2ならばステップ34で在席と判定する。尚、上記2つの積分時間と判定の設定値Sa、Sb、Scは例えば実験により最適化し決定することができる。
【0027】
また上記構成により、座席10に物が置いてある場合、第1の積分手段7からの積分信号S1は通常は図5のCに示すようにS1<Saで不在判定がなされるが、路面の凹凸等により走行中に大きな衝撃が加わわると、図5のC’のように一時的にSa以上の領域に入ってしまうことがある。そのため、判定手段12における判定手順としては、図6のフローチャートに示すように、ステップ36でS1<Saならばステップ43で不在、ステップ38でS1≧Sbならばステップ45で在席とし、ステップ36、38を経てSa≦S1<Sbの場合はその状態の継続時間tが所定時間to以上かどうかをステップ40で判定し、t≦toならばステップ41で継続時間の加算を行うとともにステップ44で現時点までの在席または不在の判定を保持し、ステップ40でt>toならば第2の積分手段から出力される積分信号S2に基づき、ステップ42でS2<Scならばステップ43で不在、ステップ42でSc≦S2ならばステップ45で在席と判定する。ステップ36でS1<Saの場合及びステップ38でS1≧Sbの場合はステップ37及びステップ39でtをリセットする。
【0028】
また、通常の使用状況から判断してシートベルト装着の有無の状況を場合分けしてみると、シートベルトが非装着の場合は座席に人が着座しているか、何も置かれていないか、物が置かれているかの3つの場合で、S1としては図2のA、B、Cの場合となる。したがって、この場合はS1がSa以上だと在席と判定することができる。シートベルトが装着されている場合は、座席に人が着座しているか、座席にブースターシートを装着して子供が居るか、座席にチャイルドシートを装着して乳幼児が居るかの3つの場合で、S1としては図2のA、D、Eの場合となる。したがって、この場合はS2がSc以上で在席と判定することができる。以上のことに基づき上記構成によれば、図7のフローチャートに示すように、シートベルト装着検出手段9によりステップ46でシートベルトの非装着が検出された時は、ステップ48でS1に基づきS1<Saならばステップ49で不在と判定され、ステップ48でS1≧Saならばステップ50で在席と判定される。また、ステップ46でシートベルトの装着が検出された時は、ステップ47でS2に基づきS2<Scならばステップ49で不在と判定され、ステップ47でS2≧Scならばステップ50で在席と判定される。
【0029】
また、座席にチャイルドシートを装着する際には、大人がシートベルトを使用する時に比べてさらに長めにシートベルトを使ってチャイルドシートを座席に固定する。このことからシートベルトを装着している場合について、座席上の条件とS1及びシートベルトの引出し長さLとの関係を図2を参考にしながらまとめてみると図8のようになる。すなわち、L<LoでSb≦S1ならばA、L<LoでS1<SbならばE、Lo≦LでSb≦S1ならばA’(体格の大きめな人)、Lo≦LでS1<SbならばDとなる。以上のことに基づき上記構成によれば、図9のフローチャートに示すように、シートベルト装着検出手段9によりステップ51でシートベルトの非装着が検出された時はS1に基づきステップ53でS1<Saならばステップ55で不在と判定され、ステップ53でS1≧Saならばステップ56で在席と判定される。また、ステップ51でシートベルトの装着が検出された時は、シートベルトの引出し長さ検出手段11によりシートベルトの引出し長さLを検出し、ステップ52でL<Loならばステップ56で在席と判定され、ステップ52でL≧Loの時はS1に基づきステップ54でS1≧Sbならば在席と判定されステップ54でS1<Sbならばステップ55で不在と判定される。尚、シートベルト装着時は非装着時に比べLが増加することから、Loより小さなある設定長さを設定し、Lがその設定長さ以上になるとシートベルトを装着しているとの判定を行うようにして、シートベルト装着検出手段9によるシートベルト装着の検出をシートベルト引出し長さ検出手段11が兼ねてもよい。
【0030】
上記作用により、座席に配設された振動検出手段から出力される振動信号を設定時間の異なる2つの積分手段により積分し、通常は積分時間の短い積分値を用いて座席が在席か不在かを判定し、その積分値が在席と不在の判定の中間領域になった場合は積分時間の長い積分値を用いて在席か不在かを判定するので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着してそれらの上に乳幼児や子供がのっている場合でも、チャイルドシートは不在として判定し、ブースターシートは在席として判定することができるといった効果がある。
【0031】
また、積分時間の短い積分値がある一定時間以上継続して中間領域になければ積分時間の長い積分値による判定は行なわないので、例えば路面の凹凸等により走行中に大きな衝撃が加わわって積分時間の短い積分値が一時的に中間領域に入っても、誤判定がないといった効果がある。
【0032】
また、座席にチャイルドシートを装着する際にシートベルトを使用することから、シートベルトの装着の検出と積分時間の長い積分値とに基づき在席か不在かを判定するので、チャイルドシートの装着を確実に検出して不在と判定できるといった効果がある。
【0033】
また、シートベルトの装着時のシートベルトの引出し長さを検出し、座席にチャイルドシートを装着する際にシートベルトを通常より長めに使用することを検出するので、チャイルドシートの装着を確実に検出して不在と判定できるといった効果がある。
【0034】
(実施例2)
図10は本発明の実施例2のブロック図である。本実施例が実施例1と相違する点は、図10に示すように、ろ波特性を人と物各々の固有振動に合わせた第1のろ波手段13と第2のろ波手段14とを有し、第1の積分手段7及び第2の積分手段8は2つのろ波手段13、14各々から出力されるろ波信号を積分し、判定手段12は2つの積分手段7、8から出力される合計4つの積分信号に基づいて座席10が在席か不在かを判定する点にある。その他の構成は実施例1と同様であるので詳細な説明は省略する。図11は座席に人が着席している場合(A)と物が置かれている場合(C)に、振動検出手段1から出力される振動信号を周波数分析した結果を示す。図中横軸は周波数F、縦軸はパワーPである。図11のようにAとCでは周波数特性が異なり、AではF1に、CではF2にパワーPのピークがある。このことに基づき、2つのろ波手段13、14のろ波特性は、例えば第1のろ波手段13がF1に中心周波数をもつ帯域通過特性を有し、第2のろ波手段がF2に中心周波数をもつ帯域通過特性を有している。
【0035】
上記構成による作用を示す。振動検出手段1からの振動信号は増幅手段6で増幅された後、2つのろ波手段13、14でろ波される。第1の積分手段7では2つのろ波手段13、14各々から出力されるろ波信号が予め定められた第1の設定時間各々積分され、その各々に対応した2つの積分信号が出力される。また、第2の積分手段8でも2つのろ波信号が予め第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間各々積分され、その各々に対応した2つの積分信号が出力される。次に判定手段12での判定手順を示す。図12は第1の積分手段7から出力される2つの積分信号S11、S12からなる点P1(S12、S11)の挙動をばらつきを含めて模式的に示したものである。また図13は同様に第2の積分手段8から出力される2つの積分信号S21、S22からなる点P2(S22、S21)の挙動をばらつきを含めて模式的に示したものである。図中A〜Eは座席の条件で、Aは座席に人(大人)が着席している場合で図12では領域D1cに存在している。Bは座席上に何もない場合、Cは座席に物が置いてある場合で、いずれも図12ではの領域D1aに存在している。Dは座席にチャイルドシートが装着されていてその上に乳幼児が居る場合、Eは座席にブースターシートが装着されていてその上に子供が居る場合で、いずれも図12では領域D1bに存在している。図12において、DとEのS11、S22は領域D1cとD1aの中間領域であるD1bにあり、さらにDとEはばらつきの範囲が一部重複している。このような場合は、図13のようにS21、S22を用いればDとE各々のばらつきが小さくなって重複がなくなる。したがって、判定手段12における判定手順としては、図12、図13のようにD1a、D1b、D1c、D2a、D2bの判定領域を設け、図14に示すフローチャートのように、ステップ57でP1がD1a領域に存在するならばステップ60で不在、ステップ58でP1がD1c領域に存在するならばステップ61で在席、ステップ57、58を経てP1がD1b領域に存在するならばP2を使用し、ステップ59でP2がD2a領域ならばステップ60で不在、ステップ59でP2がD2b領域ならばステップ61で在席と判定する。尚、上記2つの積分時間、各判定領域の設定、F1及びF2は例えば実験により最適化し決定することができる。
【0036】
上記作用により、ろ波特性を人と物各々の固有振動に合わせた2つのろ波手段により振動検出手段からの振動信号をろ波して人と物を判別するための特徴を抽出し、さらにそのろ波信号を設定時間の異なる2つの積分手段により積分して在席か不在かを判定するので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着した際でもさらに判定の精度が向上するといった効果がある。
【0037】
尚、上記実施例では2つのろ波手段のろ波特性を人と物各々の固有振動に合わせたが、チャイルドシート装着時について振動検出手段1から出力される振動信号の振動解析を行ってチャイルドシート使用時に特有な周波数特性を求め、その特性に合わせたろ波手段を新たに付加して在席か不在かの判定を行ってもよい。
【0038】
(実施例3)
図15は本発明の実施例3のブロック図である。本実施例が上記実施例と相違する点は、振動検出手段1が自動車の座席のシートベルト15に配設されており、さらに積分は積分手段17の1つで行う点にある。ここで、振動検出手段1は実施例1で述べた圧電センサを長尺化してシートベルトに配設しているが、ケーブル状の圧電センサを配設してもよい。尚、増幅手段6と積分手段17の間にろ波手段16を設けてある。ろ波手段16は図11のAに示されるようなF1に中心周波数をもつ帯域ろ波特性を有している。
【0039】
上記構成により、シートベルト15に配設された振動検出手段1によりシートベルト15に印加される振動が検出されると、検出された振動信号は増幅手段6を経てろ波手段16でろ波され、人体の固有振動にあたる周波数成分のみを通過させる。ろ波信号は積分手段17で予め定められた時間だけ積分され、その積分値に基づき判定手段12で座席が在席か不在かが判定される。図16は上記積分値S1の大きさをばらつきとともに模式的に示したものである。図中A〜Eは座席の条件で、先に説明した図2と同様である。図16から振動検出手段1がシートベルト15に配設されているため、AやEのように座席に着席している人(大人)やブースターシート上の子供にシートベルト15が直接触れている場合と、B、C、Dのように人が居ない場合やチャイルドシートの固定としてシートベルト15が使われていてもその上に居る乳幼児とシートベルトとが直接接触していない場合とはS1に明確な差があることが判る。したがって、図16に示すように判定手段12は、S1と予め設定された設定値Sdとを比較し、S1<Sdならば不在、Sd≦S1ならば在席と判定する。尚、上記の積分時間とSdは例えば実験により最適化し決定することができる。
【0040】
上記作用により、振動検出手段がシートベルトに配設されているため、座席に着席している人(大人)やブースターシート上の子供にシートベルトが直接触れている場合と、座席に人が居ない場合やチャイルドシートの固定としてシートベルトが使われていてもその上に居る乳幼児とシートベルトとが直接接触していない場合とは積分値に明確な差があるので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着した際でも簡単な手順で在席か不在かの判定を行うことができるといった効果がある。
【0041】
尚、座席に着席している人(大人)やブースターシート上の子供にシートベルトが直接触れるので、例えば人体の心拍や呼吸による細かい体動を検出して在席を判定する構成としてもよい。
【0042】
(実施例4)
実施例1や実施例2では、伝達される振動をなるべく効率よく検出するため、振動検出手段1はウレタンフォーム3の底面全体をカバーするような形状で配設したが、本発明の実施例4として、図17のように座席で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際にチャイルドシートの重心Pの直下をはずした位置に振動検出手段1を設置する構成でもよい。図17では振動検出手段1は重心Pの直下から距離d離れた位置に配設されている。距離dは例えば人が正常に着座した時のヒップポイントの直下にする等、実験により最適化して求められる。また振動検出手段1の配設場所はウレタンフォーム3の底面に限定するものではなく、表布2とウレタンフォーム3との間やウレタンフォーム3に内蔵して配設してもよい。上記構成によれば、図18に示すように座席でチャイルドシートが後向きに使用された場合は(図中Dr)、チャイルドシートの振動が振動検出手段1に印加されにくくなり、積分値S1が小さくなる。よって、後向きにチャイルドシートが使用されてもS1<Saとなり判定手段は不在と判定する。チャイルドシートが前向きに使用された場合は(図中Df)、Sa≦S1<Sbとなるので実施例1と同様にS2での判定で不在と判定される。このように、乳幼児をのせたチャイルドシートの重心Pの直下をはずした位置に振動検出手段1を設置しているため、特に後向きにチャイルドシートが使用された場合は確実に不在と判定できるといった効果がある。
【0043】
尚、実施例1で述べたようなシートベルト装着の有無の検出やシートベルト引出し長さの検出を用いた構成と実施例4の構成とを組み合わせて在席か不在かを判定してもよく、それによって判定精度が更に向上する。
【0044】
(実施例5)
振動検出手段1は図19に示すように着席時に人体が接触する座席の背もたれ側に設置されてもよい。この構成によれば、図20に示すように座席でチャイルドシートが使用されてもチャイルドシートの振動が振動検出手段1に印加されにくくなっているため、特に後向きにチャイルドシートが使用された場合(図中Dr)にはS1が小さい。またブースターシートに子供が居る場合(図中E)には子供の体が座席の背もたれに接触するためS1が大きくなる。このように、振動検出手段1が座席の背もたれ側に設置されると座面側への設置に比べて、後向きにチャイルドシートが使用された場合には不在の判定となり易く、ブースターシートが使用された場合には在席の判定になり易いといった効果がある。
【0045】
尚、実施例1で述べたようなシートベルト装着の有無の検出やシートベルト引出し長さの検出を用いた構成と実施例5の構成とを組み合わせて在席か不在かを判定してもよく、判定精度が向上する。
【0046】
(実施例6)
本発明の実施例6として、図21のように座席10で乳幼児19をのせたチャイルドシート18を後向きで使用した際にチャイルドシート10の重心Pの直下に第1の振動検出手段20を配設し、人21が正常に着座した時のヒップポイントQの直下に第2の振動検出手段22を配設して、第1の振動検出手段20と第2の振動検出手段22から出力される各々の振動信号V1、V2に基づき座席10が在席か不在かを判定する構成としてもよい。この構成により、座席の条件とその際のV1、V2との関係を模式的に表すと図22のようになる。図中のA〜Eは座席の条件で先に説明したものと同じである。図より例えば座席でチャイルドシートが後向きに使用された場合は(図中Dr)第1の振動検出手段20に振動が集中するのでV1>V2となり、他の条件とは異なった領域にV1とV2が存在する。A〜Eの分布から図22の点線で示したような判定ラインを設けて、A、EとB、C、Df、Drとを区分する判定領域D1、D2を設定して在席か不在かを判定する。これにより、座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際にチャイルドシートの重心直下と、人が正常に着座した時のヒップポイント直下とに配設された2つの振動検出手段から出力される振動信号に基づき座席が在席か不在かを判定するので、座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際の判定精度がさらに向上するといった効果がある。尚、2つの振動検出手段20、22の配設場所はウレタンフォーム3の底面に限定するものではなく、表布2とウレタンフォーム3との間やウレタンフォーム3に内蔵して配設してもよい。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の在席検出装置によれば次の効果が得られる。
【0048】
(1)座席に配設された振動検出手段から出力される振動信号を設定時間の異なる2つの積分手段により積分し、通常は積分時間の短い積分値を用いて座席が在席か不在かを判定し、その積分値が在席と不在の判定の中間領域になった場合は積分時間の長い積分値を用いて在席か不在かを判定するので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着してそれらの上に乳幼児や子供がのっている場合でも、チャイルドシートは不在として判定し、ブースターシートは在席として判定することができる。
【0049】
(2)積分時間の短い積分値がある所定時間以上継続して中間領域になければ積分時間の長い積分値による判定は行なわないので、例えば路面の凹凸等により走行中に大きな衝撃が加わわって積分時間の短い積分値が一時的に中間領域に入っても、誤判定がない。
【0050】
(3)座席にチャイルドシートを装着する際にシートベルトを使用することから、シートベルトの装着の検出と積分時間の長い積分値とに基づき在席か不在かを判定するので、チャイルドシートの装着を確実に検出して不在と判定できる。
【0051】
(4)シートベルトの装着時のシートベルトの引出し長さを検出し、座席にチャイルドシートを装着する際にシートベルトを通常より長めに使用することを検出するので、チャイルドシートの装着を確実に検出して不在と判定できる。
【0052】
(5)ろ波特性を人と物各々の固有振動に合わせた2つのろ波手段により振動検出手段からの振動信号をろ波して人と物を判別するための特徴を抽出し、さらにそのろ波信号を設定時間の異なる2つの積分手段により積分して在席か不在かを判定するので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着した際でもさらに判定の精度が向上する。
【0053】
(6)振動検出手段がシートベルトに配設されているため、座席に着席している人(大人)やブースターシート上の子供にシートベルトが直接触れている場合と、座席に人が居ない場合やチャイルドシートの固定としてシートベルトが使われていてもその上に居る乳幼児とシートベルトとが直接接触していない場合とは積分値に明確な差があるので、座席にチャイルドシートやブースターシートを装着した際でも簡単な手順で在席か不在かの判定を行うことができる。
【0054】
(7)乳幼児をのせたチャイルドシートの重心の直下をはずした位置に振動検出手段を設置しているため、特に後向きにチャイルドシートが使用された場合は確実に不在と判定できる。
【0055】
(8)振動検出手段が座席の背もたれ側に設置されると座面側への設置に比べて、後向きにチャイルドシートが使用された場合には不在の判定となり易く、ブースターシートが使用された場合には在席の判定になり易い。
【0056】
(9)座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際にチャイルドシートの重心直下と、人が正常に着座した時のヒップポイント直下とに配設された2つの振動検出手段から出力される振動信号に基づき座席が在席か不在かを判定するので、座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際の判定精度がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における在席検出装置のブロック図
【図2】同装置の第1の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図3】同装置の第2の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図4】同装置の判定フローチャート
【図5】同装置の路面の凹凸等により走行中に大きな衝撃が加わわった場合の第1の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図6】同装置の判定フローチャート
【図7】同装置にシートベルト装着を検出する構成を付加した場合の判定フローチャート
【図8】同装置の第1の積分手段からの積分信号とシートベルト引出し長さと座席の条件との関係を示す特性図
【図9】同装置にシートベルト装着及びシートベルト引出し長さの検出をする構成を付加した場合の判定フローチャート
【図10】本発明の実施例2における在席検出装置のブロック図
【図11】同装置の座席に人が着席している場合(A)と物が置かれている場合(C)の振動検出手段からの振動信号を周波数分析した特性図
【図12】同装置の第1の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図13】同装置の第2の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図14】同装置の判定フローチャート
【図15】本発明の実施例3における在席検出装置のブロック図
【図16】同装置の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図17】本発明の実施例4における在席検出装置のブロック図
【図18】同装置の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図19】本発明の実施例5における在席検出装置のブロック図
【図20】同装置の積分手段からの積分信号と座席条件との関係を示す特性図
【図21】本発明の実施例6における在席検出装置のブロック図
【図22】同装置の2つの振動検出手段からの振動信号と座席条件との関係を示す特性図
【図23】従来の在席検出装置の外観図
【符号の説明】
1 振動検出手段
7 第1の積分手段
8 第2の積分手段
9 シートベルト装着検出手段
10 座席
11 シートベルト引出し長さ検出手段
12 判定手段
13 第1のろ波手段
14 第2のろ波手段
15 シートベルト
16 ろ波手段
17 積分手段
18 チャイルドシート
19 乳幼児
20 第1の振動検出手段
21 人
22 第2の振動検出手段
Claims (9)
- 自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分する第1の積分手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する第2の積分手段と、通常は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し前記積分信号が予め定められた設定領域にある場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
- 判定手段は、通常は第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、前記積分信号が予め定められた設定領域にある状態が所定時間以上継続した場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する請求項1記載の在席検出装置。
- 自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた第1の設定時間積分する第1の積分手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間積分する第2の積分手段と、シートベルトの装着の有無を検出するシートベルト装着検出手段と、前記シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
- 自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、前記振動検出手段から出力される振動信号を予め定められた設定時間積分する積分手段と、シートベルトの装着の有無を検出するシートベルト装着検出手段と、シートベルト装着時のシートベルトの引出し長さを検出するシートベルト引出し長さ検出手段と、前記シートベルト装着検出手段から出力される装着信号に基づきシートベルト非装着検出時は前記積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し、シートベルト装着検出時は前記引出し長さと前記積分値とに基づき在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
- 自動車の座席の一部分に固定され前記座席の振動を検出する少なくとも一つの振動検出手段と、予め定められた第1のろ波特性を有し前記振動検出手段から出力される振動信号をろ波する第1のろ波手段と、前記第1のろ波特性とは異なる第2のろ波特性を有し前記振動信号をろ波する第2のろ波手段と、前記第1のろ波手段及び前記第2のろ波手段各々から出力されるろ波信号を予め定められた第1の設定時間各々積分する第1の積分手段と、前記ろ波信号を予め前記第1の設定時間より長く定められた第2の設定時間各々積分する第2の積分手段と、通常は前記第1の積分手段から出力される積分信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定し前記積分信号が予め定められた設定領域にある場合は前記第2の積分手段から出力される積分信号に基づき在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
- 自動車の座席のシートベルトに配設されシートベルト装着時に人体の体動による振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段からの振動信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
- 振動検出手段は座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際に前記チャイルドシートの重心直下からはずれた位置に設置された請求項1記載の在席検出装置。
- 振動検出手段は着席時に人体が接触する座席の背もたれ側に設置された請求項1記載の在席検出装置。
- 座席上で乳幼児をのせたチャイルドシートを後向きで使用した際に前記チャイルドシートの重心直下に設置された第1の振動検出手段と、人が正常に着座した時のヒップポイント直下に配設された第2の振動検出手段と、前記第1の振動検出手段と前記第2の振動検出手段から出力される振動信号に基づき前記座席が在席か不在かを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
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