JP3784376B2 - 車両用乗員判定装置 - Google Patents
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- B60R21/0152—Passenger detection systems using force or pressure sensing means using strain gauges
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート本体に着座した乗員が、規定体格以上の規定乗員（例えば大人）であるか、規定体格未満の非規定乗員（例えば子供）であるかを判定する乗員判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載のエアバック装置は、シートクッションおよびシートバックよりなるシートがシートアジャスタ、レール、レールマウントブラケットを介して車体メンバに支持され、レールとブラケットとの間に複数個のセンサを設け、これらセンサが検知した全出力に基づいて乗員を判別（大人か子供）してエアバック装置のガス発生量を制御している。
また、乗員が大人であっても、旋回中は、全出力総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になるので、直ぐに判別結果が変更されない様に、判定変更猶予時間ＴＨを設けている（図７参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１- １１５３号公報（第１頁〜第３頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のエアバック装置は、車両が旋回すると、横Ｇにより乗員が左右に振られてドアに寄りかかる状態になり（出力の検出が不正確になる）、乗員の判別が正確に行えなくなる。
また、山道やランプウェイ走行等、旋回時間が長い場合には、経過時間ｔ３以降に、誤判定してしまう（図７参照）。
【０００４】
本発明の目的は、規定体格以上の規定乗員がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、乗員が非規定乗員であると誤判定されない車両用乗員判定装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［請求項１について］
シート本体は、着座した乗員の臀部を支えるシートクッションおよび背中を支えるシートバックからなる。
複数の荷重センサは、シートクッション下面の左右両側辺に配されている。
【０００６】
車両用乗員判定装置は、各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて、乗員が大人であるのか、子供であるのかを判別する。
具体的には、全出力総和が所定時間以上、乗員が大人であるか否かを判断するための値である乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると判定する。
【０００７】
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和または左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満となる。
【０００８】
そこで、一旦、乗員が大人であると判定すると、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和またはシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）である場合には、乗員が大人であるとの判定を維持する。なお、旋回判定閾値は、左右の出力総和に対して、共通の値に設定しても、左右別々の値に設定してもよい。
【０００９】
これにより、車両用乗員判定装置は、大人がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても乗員が子供であると誤判定されない。
【００１０】
［請求項２について］
全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると乗員判定手段が判定する。
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドアに寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和または左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）となる。
【００１１】
このため、乗員が大人であると乗員判定手段が判定した後に、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、右・左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満になる（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）と、乗員が大人であるとする判定を乗員判定手段が維持する。
【００１２】
旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右出力総和と左出力総和とが略等しくなり、且つ、右・左出力総和が共に旋回判定閾値以上になるが、着座乗員が大人であれば、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値未満になる。
上記の原理で乗員判定しているので、乗員判定装置は、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができる。
【００１３】
［請求項３について］
車両用乗員判定装置は、各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて、乗員が大人であるのか、子供であるのかを判別する。
具体的には、全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると判定する。
【００１４】
車両が旋回すると、横Ｇにより、着座乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越える状態になる。
【００１５】
そこで、一旦、乗員が大人であると判定すると、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和とシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越えた場合には、乗員が大人であるとの判定を維持する。
これにより、車両用乗員判定装置は、大人がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても乗員が子供であると誤判定されない。
【００１６】
［請求項４について］
全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると乗員判定手段が判定する。
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越える。
【００１７】
このため、乗員が大人であると乗員判定手段が判定した後に、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越えていると、乗員が大人であるとする判定を乗員判定手段が維持する。
【００１８】
旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右出力総和と左出力総和との差が略等しくなり、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値以下になり、着座乗員が大人であれば、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値未満になる。
上記の原理で乗員判定しているので、車両用乗員判定装置は、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１実施例（請求項１、２に対応）に係る乗員保護装置Ａを図１〜図５に基づいて説明する。
【００２０】
図に示す如く、乗員保護装置Ａは、シート本体１の各部に配設されるセンサ２〜５と、着席乗員が大人（規定乗員）か子供（非規定乗員）かを判定する乗員判定ＥＣＵ６と、エアバッグを制御するエアバッグＥＣＵ７とを備える。
【００２１】
シート本体１は、着座した乗員の臀部を支えるシートクッション１１と、乗員の頭部および背中を支えるシートバック１２とを備え、助手席側に配設されている。
このシート本体１のシートクッション下面の左右両側辺には、車体側部材に固定されたシートロアフレーム１３、１３に対応するシートアッパフレーム１４、１４が取り付けられている。
【００２２】
荷重センサ２（ＲＬ）は、左側のシートロアフレーム１３の後部と、左側のシートアッパフレーム１４の後部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に左後部に加えられる荷重を検出する。
【００２３】
荷重センサ３（ＲＲ）は、右側のシートロアフレーム１３の後部と、右側のシートアッパフレーム１４の後部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に右後部に加えられる荷重を検出する。
【００２４】
荷重センサ４（ＦＬ）は、左側のシートロアフレーム１３の前部と、左側のシートアッパフレーム１４の前部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に左前部に加えられる荷重を検出する。
【００２５】
荷重センサ５（ＦＲ）は、右側のシートロアフレーム１３の前部と、右側のシートアッパフレーム１４の前部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に右前部に加えられる荷重を検出する。
【００２６】
乗員判定ＥＣＵ６は、乗員の判定等を行うＣＰＵ６１、各ライン（Ｖout 、Ｖcc、ＧＮＤ）に混入したノイズを除去するための耐ノイズ回路６２、各閾値を格納したＥＥＰＲＯＭ６３、エアバッグＥＣＵ７と通信を行う通信Ｉ／Ｆ６４、バッテリ電圧を＋５Ｖに変換する電源回路６５を備え、シート本体１近傍の車体側部材に固定されている（図２参照）。
【００２７】
この乗員判定ＥＣＵ６は、シート本体１に着座した乗員の判定を適宜行うとともに、衝突直前の着座姿勢を検知し、各結果を通信Ｉ／Ｆ６４を介してエアバッグＥＣＵ７に伝送する。
【００２８】
エアバッグＥＣＵ７は、乗員判定ＥＣＵ６から伝送される乗員判別結果（大人、子供、空席）、および衝突直前の乗員の着座姿勢に基づいて、格納部（ダッシュボード等）に格納されたエアバッグの展開挙動を制御する。
【００２９】
つぎに、乗員判定ＥＣＵ６の作動（乗員判定部分）を、図３〜図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
〔各荷重値の算出部分；ステップＳ１〜Ｓ４〕
ステップＳ１において、サンプリングカウンタＴ≧サンプリング時間Ｔｓであるか否か判別し、サンプリングカウンタＴ≧サンプリング時間Ｔｓである（ＹＥＳ）場合にはステップＳ２に進み、サンプリングカウンタＴ＜サンプリング時間Ｔｓである（ＮＯ）場合には待機する。
【００３０】
ステップＳ２において、サンプリングカウンタＴをゼロにリセットし、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３において、荷重センサ２〜５の各センサ信号を読み込んで各荷重値（後部左側荷重値ＲＬ、後部右側荷重値ＲＲ、前部左側荷重値ＦＬ、前部右側荷重値ＦＲ）を取得し、ステップＳ４に進む。
【００３１】
ステップＳ４において、各荷重値（左荷重総和ＷＬ、右荷重総和ＷＲ、全荷重総和Ｗ）を下記に示す様に算出し、算出後、図４のステップｓ１に進む。
左荷重総和ＷＬ＝後部左側荷重値ＲＬ＋前部左側荷重値ＦＬ
右荷重総和ＷＲ＝後部右側荷重値ＲＲ＋前部右側荷重値ＦＲ
全荷重総和Ｗ＝左荷重総和ＷＬ＋右荷重総和ＷＲ
【００３２】
〔乗員判定部分〕
ステップｓ１において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ２に進む。また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ１０に進む。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値ＷｅＴＨは成立するものとする。
この空席判定閾値ＷｅＴＨ（図５参照）は、シート本体１が空席であるか否かを判定するための閾値であり、大人判定閾値ＷＴＨより遥かに小さい値に設定されている。
なお、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃ、および大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａの初期値はゼロである。
【００３３】
ステップｓ２において、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃをゼロにリセットし、ステップｓ３に進む。
ステップｓ３において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ４に進み、成立しない場合（ＮＯ）は、図３のステップＳ１に戻る。
【００３４】
ステップｓ４において、シート本体１に着席している乗員が大人であると判定し、ステップｓ５に進む。
ステップｓ５において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻る。
また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ６に進む。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値は成立するものとする。
【００３５】
ステップｓ６において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、ステップｓ７に進む。
ステップｓ７において、右荷重総和ＷＲ＜右荷重総和用の旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立する（但し、左荷重総和ＷＬ≧左荷重総和用の旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立）か、または左荷重総和ＷＬ＜左荷重総和用の旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立する（但し、右荷重総和ＷＲ≧右荷重総和用の旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立）か否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻り、“乗員が大人である”との判定を維持する。また、成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ８に進む。
【００３６】
ステップｓ８において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ９に進み、成立しない場合（ＮＯ）はステップｓ７に戻る。
ステップｓ９において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、図３のステップＳ１に戻る。
【００３７】
ステップｓ１０において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、ステップｓ１１に進む。
ステップｓ１１において、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃ＞制限時間ＴｃＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ１２に進み、成立しない場合（ＮＯ）は、図３のステップＳ１に戻る。
ステップｓ１２において、シート本体１に着席している乗員が子供であると判定し、ステップｓ１３に進む。
【００３８】
ステップｓ１３において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ２に戻る。
また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ１２に戻る。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値は成立するものとする。
【００３９】
本実施例の乗員保護装置Ａは、以下に示す利点を有する。
〔ア〕乗員保護装置Ａは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、大人判定閾値以上を維持して、着座乗員が大人であると乗員判定ＥＣＵ６が判定した状態（ステップｓ４）で、全荷重総和Ｗ＜大人判定閾値ＷＴＨになっても、左荷重総和ＷＬ＜旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立する（但し、右荷重総和ＷＲ≧旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立）か、または右荷重総和ＷＲ＜旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立する（但し、左荷重総和ＷＬ≧旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立）場合には、乗員が大人であるとの判定を乗員判定ＥＣＵ６が維持する構成である。
【００４０】
具体的には、乗員判定ＥＣＵ６が一旦、乗員が大人であると判定した状態で、図５に示す経過時間Ｔ１時点で、車両が例えば左旋回を開始すると、経過時間Ｔ１〜Ｔ５の旋回中、横Ｇにより、助手席側のシート本体１に着座している乗員はドアに寄りかかる状態になり、旋回側である左荷重総和ＷＬが著しく減少して、制限時間ＴａＴＨ内に、左荷重総和ＷＬ＜旋回判定閾値ＷＬＴＨになる（経過時間Ｔ６〜Ｔ７の間）。また、旋回と反対側の右荷重総和ＷＲは増加する。
【００４１】
これにより、乗員保護装置Ａは、大人が助手席側のシート本体１に着座している状態で、車両が左右に旋回して全荷重総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になっても、着座乗員が大人であるとの判定を維持する構成であるので、子供に入れ替わったと誤判定されず、旋回中の衝突時にエアバッグを適正に展開させることができる。
なお、右旋回の場合には、着座乗員がセンターコンソールボックス等に寄りかかる状態になり、荷重の変移がドアに寄りかかる場合と異なるので、左右の荷重総和に対して、左右別々の値に旋回判定閾値を設定するのが好ましい。
【００４２】
〔イ〕旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右荷重総和ＷＲと左荷重総和ＷＬとが略等しくなり、右荷重総和ＷＲおよび左荷重総和ＷＬが共に大人判定閾値画ＷＴＨ以上になるが、着座乗員が大人であれは、全荷重総和Ｗが所定時間ＴａＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全荷重総和Ｗが制限時間ＴｃＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ未満になる。
【００４３】
つまり、図４のステップｓ１０〜ステップｓ１３の構成により、乗員保護装置Ａは、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができ、衝突時にエアバッグを子供に対応して適正に展開させることができる。
【００４４】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項３、４に対応）に係る乗員保護装置Ｂを図１〜図３、図５、図６に基づいて説明する。
本実施例の乗員保護装置Ｂは、下記に示す点が乗員保護装置Ａと異なる。
乗員保護装置Ｂでは、乗員判定ＥＣＵ６の作動のフローチャート（図４）のステップｓ７を、図６のステップｓ７’に変更している。
図６のステップｓ７’において、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立するか否か判定し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻り、“乗員が大人である”との判定を維持する。また、成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ８に進む。
【００４５】
ステップｓ８において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ９に進み、成立しない場合（ＮＯ）はステップｓ７’に戻る。
ステップｓ９において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、図３のステップＳ１に戻る。
【００４６】
本実施例の乗員保護装置Ｂは、以下に示す利点を有する。
〔ウ〕乗員保護装置Ｂは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、大人判定閾値以上を維持して、着座乗員が大人であると乗員判定ＥＣＵ６が判定した状態（図６のステップｓ４）で、全荷重総和Ｗ＜大人判定閾値ＷＴＨになっても、制限時間ＴａＴＨ内に、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立する場合には、乗員が大人であるとの判定を乗員判定ＥＣＵ６が維持する構成である。
【００４７】
具体的には、乗員判定ＥＣＵ６が一旦、乗員が大人であると判定した状態で、図５に示す経過時間Ｔ１時点で、車両が例えば左旋回を開始すると、経過時間Ｔ１〜Ｔ５の旋回中、横Ｇにより、助手席側のシート本体１に着座している乗員はドアに寄りかかる状態になり、旋回側である左荷重総和ＷＬが著しく減少して、制限時間ＴａＴＨ内に、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立する。
【００４８】
これにより、乗員保護装置Ｂは、大人が助手席側のシート本体１に着座して いる状態で、車両が左右に旋回して全荷重総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になっても、着座乗員が大人であるとの判定を維持する構成であるので、子供に入れ替わったと誤判定されず、旋回中の衝突時にエアバッグを適正に展開させることができる。
【００４９】
〔エ〕旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右荷重総和ＷＲと左荷重総和ＷＬとが略等しくなり、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜≦旋回判別閾値ＷｓＴＨになるが、着座乗員が大人であれは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全荷重総和Ｗが制限時間ＴｃＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ未満になる。
【００５０】
つまり、図６のステップｓ１０〜ステップｓ１３の構成により、乗員保護装置Ｂは、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができ、衝突時にエアバッグを子供に対応して適正に展開させることができる。
【００５１】
（変形例）
上記各実施例では、センサに荷重を検出する荷重センサを用いているが、変位等の別の物理量を検出する変位センサを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２実施例の乗員保護装置をシート本体に組み付けた説明図である。
【図２】それら乗員保護装置のブロック図である。
【図３】それら乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが各荷重値を取得する作動に係わるフローチャトである。
【図４】第１実施例の乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが乗員判定を行う作動に係わるフローチャトである。
【図５】本発明の第１、第２実施例の乗員保護装置を装着した車両が左旋回した時における、各荷重値の変化および乗員判定結果を示すグラフである。
【図６】第２実施例の乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが乗員判定を行う作動に係わるフローチャトである。
【図７】従来技術に係るエアバック装置を装着した車両が旋回した時における、全荷重総和の変化および乗員判定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ シート本体
２〜５ 荷重センサ
１１ シートクッション
１２ シートバック
Ａ、Ｂ 乗員保護装置
Ｗ 全荷重総和
ＷＬ 左荷重総和
ＷＲ 右荷重総和
ＴａＴＨ 制限時間（所定時間、設定時間）
ＴｃＴＨ 制限時間（所定時間）
ＷＴＨ 大人判定閾値（乗員判定閾値）
ＷＲＴＨ、ＷＬＴＨ 旋回判定閾値
ＷｓＴＨ 旋回判別閾値
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート本体に着座した乗員が、規定体格以上の規定乗員（例えば大人）であるか、規定体格未満の非規定乗員（例えば子供）であるかを判定する乗員判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載のエアバック装置は、シートクッションおよびシートバックよりなるシートがシートアジャスタ、レール、レールマウントブラケットを介して車体メンバに支持され、レールとブラケットとの間に複数個のセンサを設け、これらセンサが検知した全出力に基づいて乗員を判別（大人か子供）してエアバック装置のガス発生量を制御している。
また、乗員が大人であっても、旋回中は、全出力総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になるので、直ぐに判別結果が変更されない様に、判定変更猶予時間ＴＨを設けている（図７参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１- １１５３号公報（第１頁〜第３頁、図１）
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のエアバック装置は、車両が旋回すると、横Ｇにより乗員が左右に振られてドアに寄りかかる状態になり（出力の検出が不正確になる）、乗員の判別が正確に行えなくなる。
また、山道やランプウェイ走行等、旋回時間が長い場合には、経過時間ｔ３以降に、誤判定してしまう（図７参照）。
【０００４】
本発明の目的は、規定体格以上の規定乗員がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、乗員が非規定乗員であると誤判定されない車両用乗員判定装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
［請求項１について］
シート本体は、着座した乗員の臀部を支えるシートクッションおよび背中を支えるシートバックからなる。
複数の荷重センサは、シートクッション下面の左右両側辺に配されている。
【０００６】
車両用乗員判定装置は、各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて、乗員が大人であるのか、子供であるのかを判別する。
具体的には、全出力総和が所定時間以上、乗員が大人であるか否かを判断するための値である乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると判定する。
【０００７】
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和または左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満となる。
【０００８】
そこで、一旦、乗員が大人であると判定すると、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和またはシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）である場合には、乗員が大人であるとの判定を維持する。なお、旋回判定閾値は、左右の出力総和に対して、共通の値に設定しても、左右別々の値に設定してもよい。
【０００９】
これにより、車両用乗員判定装置は、大人がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても乗員が子供であると誤判定されない。
【００１０】
［請求項２について］
全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると乗員判定手段が判定する。
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドアに寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和または左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）となる。
【００１１】
このため、乗員が大人であると乗員判定手段が判定した後に、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、右・左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満になる（但し、もう一方の出力総和は旋回判定閾値以上）と、乗員が大人であるとする判定を乗員判定手段が維持する。
【００１２】
旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右出力総和と左出力総和とが略等しくなり、且つ、右・左出力総和が共に旋回判定閾値以上になるが、着座乗員が大人であれば、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値未満になる。
上記の原理で乗員判定しているので、乗員判定装置は、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができる。
【００１３】
［請求項３について］
車両用乗員判定装置は、各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて、乗員が大人であるのか、子供であるのかを判別する。
具体的には、全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると判定する。
【００１４】
車両が旋回すると、横Ｇにより、着座乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越える状態になる。
【００１５】
そこで、一旦、乗員が大人であると判定すると、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和とシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越えた場合には、乗員が大人であるとの判定を維持する。
これにより、車両用乗員判定装置は、大人がシート本体に着座している状態で、車両が旋回して全出力総和が乗員判定閾値未満になっても乗員が子供であると誤判定されない。
【００１６】
［請求項４について］
全出力総和が所定時間以上、乗員判定閾値以上であると、乗員が大人であると乗員判定手段が判定する。
車両が旋回すると、横Ｇにより、乗員が旋回側のドア等に寄りかかる状態になり、旋回側の出力総和が著しく減少し、反旋回側の出力総和が増加する。このため、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越える。
【００１７】
このため、乗員が大人であると乗員判定手段が判定した後に、全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、設定時間内に、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越えていると、乗員が大人であるとする判定を乗員判定手段が維持する。
【００１８】
旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右出力総和と左出力総和との差が略等しくなり、右出力総和と左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値以下になり、着座乗員が大人であれば、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全出力総和が所定時間以上、継続して乗員判定閾値未満になる。
上記の原理で乗員判定しているので、車両用乗員判定装置は、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の第１実施例（請求項１、２に対応）に係る乗員保護装置Ａを図１〜図５に基づいて説明する。
【００２０】
図に示す如く、乗員保護装置Ａは、シート本体１の各部に配設されるセンサ２〜５と、着席乗員が大人（規定乗員）か子供（非規定乗員）かを判定する乗員判定ＥＣＵ６と、エアバッグを制御するエアバッグＥＣＵ７とを備える。
【００２１】
シート本体１は、着座した乗員の臀部を支えるシートクッション１１と、乗員の頭部および背中を支えるシートバック１２とを備え、助手席側に配設されている。
このシート本体１のシートクッション下面の左右両側辺には、車体側部材に固定されたシートロアフレーム１３、１３に対応するシートアッパフレーム１４、１４が取り付けられている。
【００２２】
荷重センサ２（ＲＬ）は、左側のシートロアフレーム１３の後部と、左側のシートアッパフレーム１４の後部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に左後部に加えられる荷重を検出する。
【００２３】
荷重センサ３（ＲＲ）は、右側のシートロアフレーム１３の後部と、右側のシートアッパフレーム１４の後部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に右後部に加えられる荷重を検出する。
【００２４】
荷重センサ４（ＦＬ）は、左側のシートロアフレーム１３の前部と、左側のシートアッパフレーム１４の前部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に左前部に加えられる荷重を検出する。
【００２５】
荷重センサ５（ＦＲ）は、右側のシートロアフレーム１３の前部と、右側のシートアッパフレーム１４の前部との間に配され、着座した乗員からシート本体１の主に右前部に加えられる荷重を検出する。
【００２６】
乗員判定ＥＣＵ６は、乗員の判定等を行うＣＰＵ６１、各ライン（Ｖout 、Ｖcc、ＧＮＤ）に混入したノイズを除去するための耐ノイズ回路６２、各閾値を格納したＥＥＰＲＯＭ６３、エアバッグＥＣＵ７と通信を行う通信Ｉ／Ｆ６４、バッテリ電圧を＋５Ｖに変換する電源回路６５を備え、シート本体１近傍の車体側部材に固定されている（図２参照）。
【００２７】
この乗員判定ＥＣＵ６は、シート本体１に着座した乗員の判定を適宜行うとともに、衝突直前の着座姿勢を検知し、各結果を通信Ｉ／Ｆ６４を介してエアバッグＥＣＵ７に伝送する。
【００２８】
エアバッグＥＣＵ７は、乗員判定ＥＣＵ６から伝送される乗員判別結果（大人、子供、空席）、および衝突直前の乗員の着座姿勢に基づいて、格納部（ダッシュボード等）に格納されたエアバッグの展開挙動を制御する。
【００２９】
つぎに、乗員判定ＥＣＵ６の作動（乗員判定部分）を、図３〜図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
〔各荷重値の算出部分；ステップＳ１〜Ｓ４〕
ステップＳ１において、サンプリングカウンタＴ≧サンプリング時間Ｔｓであるか否か判別し、サンプリングカウンタＴ≧サンプリング時間Ｔｓである（ＹＥＳ）場合にはステップＳ２に進み、サンプリングカウンタＴ＜サンプリング時間Ｔｓである（ＮＯ）場合には待機する。
【００３０】
ステップＳ２において、サンプリングカウンタＴをゼロにリセットし、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３において、荷重センサ２〜５の各センサ信号を読み込んで各荷重値（後部左側荷重値ＲＬ、後部右側荷重値ＲＲ、前部左側荷重値ＦＬ、前部右側荷重値ＦＲ）を取得し、ステップＳ４に進む。
【００３１】
ステップＳ４において、各荷重値（左荷重総和ＷＬ、右荷重総和ＷＲ、全荷重総和Ｗ）を下記に示す様に算出し、算出後、図４のステップｓ１に進む。
左荷重総和ＷＬ＝後部左側荷重値ＲＬ＋前部左側荷重値ＦＬ
右荷重総和ＷＲ＝後部右側荷重値ＲＲ＋前部右側荷重値ＦＲ
全荷重総和Ｗ＝左荷重総和ＷＬ＋右荷重総和ＷＲ
【００３２】
〔乗員判定部分〕
ステップｓ１において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ２に進む。また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ１０に進む。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値ＷｅＴＨは成立するものとする。
この空席判定閾値ＷｅＴＨ（図５参照）は、シート本体１が空席であるか否かを判定するための閾値であり、大人判定閾値ＷＴＨより遥かに小さい値に設定されている。
なお、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃ、および大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａの初期値はゼロである。
【００３３】
ステップｓ２において、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃをゼロにリセットし、ステップｓ３に進む。
ステップｓ３において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ４に進み、成立しない場合（ＮＯ）は、図３のステップＳ１に戻る。
【００３４】
ステップｓ４において、シート本体１に着席している乗員が大人であると判定し、ステップｓ５に進む。
ステップｓ５において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻る。
また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ６に進む。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値は成立するものとする。
【００３５】
ステップｓ６において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、ステップｓ７に進む。
ステップｓ７において、右荷重総和ＷＲ＜右荷重総和用の旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立する（但し、左荷重総和ＷＬ≧左荷重総和用の旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立）か、または左荷重総和ＷＬ＜左荷重総和用の旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立する（但し、右荷重総和ＷＲ≧右荷重総和用の旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立）か否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻り、“乗員が大人である”との判定を維持する。また、成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ８に進む。
【００３６】
ステップｓ８において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ９に進み、成立しない場合（ＮＯ）はステップｓ７に戻る。
ステップｓ９において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、図３のステップＳ１に戻る。
【００３７】
ステップｓ１０において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、ステップｓ１１に進む。
ステップｓ１１において、子供判定継続時間をカウントするカウンタＴｃ＞制限時間ＴｃＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ１２に進み、成立しない場合（ＮＯ）は、図３のステップＳ１に戻る。
ステップｓ１２において、シート本体１に着席している乗員が子供であると判定し、ステップｓ１３に進む。
【００３８】
ステップｓ１３において、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ２に戻る。
また、全荷重総和Ｗ≧大人判定閾値ＷＴＨが成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ１２に戻る。但し、全荷重総和Ｗ≧空席判定閾値は成立するものとする。
【００３９】
本実施例の乗員保護装置Ａは、以下に示す利点を有する。
〔ア〕乗員保護装置Ａは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、大人判定閾値以上を維持して、着座乗員が大人であると乗員判定ＥＣＵ６が判定した状態（ステップｓ４）で、全荷重総和Ｗ＜大人判定閾値ＷＴＨになっても、左荷重総和ＷＬ＜旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立する（但し、右荷重総和ＷＲ≧旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立）か、または右荷重総和ＷＲ＜旋回判定閾値ＷＲＴＨが成立する（但し、左荷重総和ＷＬ≧旋回判定閾値ＷＬＴＨが成立）場合には、乗員が大人であるとの判定を乗員判定ＥＣＵ６が維持する構成である。
【００４０】
具体的には、乗員判定ＥＣＵ６が一旦、乗員が大人であると判定した状態で、図５に示す経過時間Ｔ１時点で、車両が例えば左旋回を開始すると、経過時間Ｔ１〜Ｔ５の旋回中、横Ｇにより、助手席側のシート本体１に着座している乗員はドアに寄りかかる状態になり、旋回側である左荷重総和ＷＬが著しく減少して、制限時間ＴａＴＨ内に、左荷重総和ＷＬ＜旋回判定閾値ＷＬＴＨになる（経過時間Ｔ６〜Ｔ７の間）。また、旋回と反対側の右荷重総和ＷＲは増加する。
【００４１】
これにより、乗員保護装置Ａは、大人が助手席側のシート本体１に着座している状態で、車両が左右に旋回して全荷重総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になっても、着座乗員が大人であるとの判定を維持する構成であるので、子供に入れ替わったと誤判定されず、旋回中の衝突時にエアバッグを適正に展開させることができる。
なお、右旋回の場合には、着座乗員がセンターコンソールボックス等に寄りかかる状態になり、荷重の変移がドアに寄りかかる場合と異なるので、左右の荷重総和に対して、左右別々の値に旋回判定閾値を設定するのが好ましい。
【００４２】
〔イ〕旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右荷重総和ＷＲと左荷重総和ＷＬとが略等しくなり、右荷重総和ＷＲおよび左荷重総和ＷＬが共に大人判定閾値画ＷＴＨ以上になるが、着座乗員が大人であれは、全荷重総和Ｗが所定時間ＴａＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全荷重総和Ｗが制限時間ＴｃＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ未満になる。
【００４３】
つまり、図４のステップｓ１０〜ステップｓ１３の構成により、乗員保護装置Ａは、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができ、衝突時にエアバッグを子供に対応して適正に展開させることができる。
【００４４】
つぎに、本発明の第２実施例（請求項３、４に対応）に係る乗員保護装置Ｂを図１〜図３、図５、図６に基づいて説明する。
本実施例の乗員保護装置Ｂは、下記に示す点が乗員保護装置Ａと異なる。
乗員保護装置Ｂでは、乗員判定ＥＣＵ６の作動のフローチャート（図４）のステップｓ７を、図６のステップｓ７’に変更している。
図６のステップｓ７’において、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立するか否か判定し、成立する場合（ＹＥＳ）にはステップｓ４に戻り、“乗員が大人である”との判定を維持する。また、成立しない場合（ＮＯ）にはステップｓ８に進む。
【００４５】
ステップｓ８において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａ＞制限時間ＴａＴＨが成立するか否か判別し、成立する場合（ＹＥＳ）はステップｓ９に進み、成立しない場合（ＮＯ）はステップｓ７’に戻る。
ステップｓ９において、大人判定継続時間をカウントするカウンタＴａをゼロにリセットし、図３のステップＳ１に戻る。
【００４６】
本実施例の乗員保護装置Ｂは、以下に示す利点を有する。
〔ウ〕乗員保護装置Ｂは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、大人判定閾値以上を維持して、着座乗員が大人であると乗員判定ＥＣＵ６が判定した状態（図６のステップｓ４）で、全荷重総和Ｗ＜大人判定閾値ＷＴＨになっても、制限時間ＴａＴＨ内に、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立する場合には、乗員が大人であるとの判定を乗員判定ＥＣＵ６が維持する構成である。
【００４７】
具体的には、乗員判定ＥＣＵ６が一旦、乗員が大人であると判定した状態で、図５に示す経過時間Ｔ１時点で、車両が例えば左旋回を開始すると、経過時間Ｔ１〜Ｔ５の旋回中、横Ｇにより、助手席側のシート本体１に着座している乗員はドアに寄りかかる状態になり、旋回側である左荷重総和ＷＬが著しく減少して、制限時間ＴａＴＨ内に、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜＞旋回判別閾値ＷｓＴＨが成立する。
【００４８】
これにより、乗員保護装置Ｂは、大人が助手席側のシート本体１に着座して いる状態で、車両が左右に旋回して全荷重総和Ｗが大人判定閾値ＷＴＨ未満になっても、着座乗員が大人であるとの判定を維持する構成であるので、子供に入れ替わったと誤判定されず、旋回中の衝突時にエアバッグを適正に展開させることができる。
【００４９】
〔エ〕旋回が終了すると、横Ｇがかからなくなるので、右荷重総和ＷＲと左荷重総和ＷＬとが略等しくなり、｜右荷重総和ＷＲ−左荷重総和ＷＬ｜≦旋回判別閾値ＷｓＴＨになるが、着座乗員が大人であれは、全荷重総和Ｗが制限時間ＴａＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ以上になる。
しかし、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、全荷重総和Ｗが制限時間ＴｃＴＨ以上、継続して大人判定閾値ＷＴＨ未満になる。
【００５０】
つまり、図６のステップｓ１０〜ステップｓ１３の構成により、乗員保護装置Ｂは、着座乗員が大人から子供に代わった場合には、着座乗員が子供であると正確に判定することができ、衝突時にエアバッグを子供に対応して適正に展開させることができる。
【００５１】
（変形例）
上記各実施例では、センサに荷重を検出する荷重センサを用いているが、変位等の別の物理量を検出する変位センサを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、第２実施例の乗員保護装置をシート本体に組み付けた説明図である。
【図２】それら乗員保護装置のブロック図である。
【図３】それら乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが各荷重値を取得する作動に係わるフローチャトである。
【図４】第１実施例の乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが乗員判定を行う作動に係わるフローチャトである。
【図５】本発明の第１、第２実施例の乗員保護装置を装着した車両が左旋回した時における、各荷重値の変化および乗員判定結果を示すグラフである。
【図６】第２実施例の乗員保護装置の乗員判定ＥＣＵが乗員判定を行う作動に係わるフローチャトである。
【図７】従来技術に係るエアバック装置を装着した車両が旋回した時における、全荷重総和の変化および乗員判定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ シート本体
２〜５ 荷重センサ
１１ シートクッション
１２ シートバック
Ａ、Ｂ 乗員保護装置
Ｗ 全荷重総和
ＷＬ 左荷重総和
ＷＲ 右荷重総和
ＴａＴＨ 制限時間（所定時間、設定時間）
ＴｃＴＨ 制限時間（所定時間）
ＷＴＨ 大人判定閾値（乗員判定閾値）
ＷＲＴＨ、ＷＬＴＨ 旋回判定閾値
ＷｓＴＨ 旋回判別閾値
Claims (4)
- 着座した乗員の臀部を支えるシートクッションおよび背中を支えるシートバックからなるシート本体と、
シートクッション下面の左右両側辺に配された複数の荷重センサと、
各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて前記乗員が大人であるか否かを判定する乗員判定手段とを備える車両用乗員判定装置であって、
前記乗員判定手段は、前記全出力総和が所定時間以上、前記乗員が大人であるか否かを判断するための値である乗員判定閾値以上で前記乗員が大人であると判定した後に、前記全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、
設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和またはシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和の何れかが旋回判定閾値未満になった場合には、前記乗員が大人であるとする判定を維持することを特徴とする車両用乗員判定装置。 - 前記乗員が大人であるとする判定を前記乗員判定手段が維持している状態において、
前記右出力総和および前記左出力総和が共に旋回判定閾値以上で、且つ、前記全出力総和が前記乗員判定閾値未満の状態を所定時間以上、継続する場合には、前記乗員が子供であると判定を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員判定装置。 - 着座した乗員の臀部を支えるシートクッションおよび背中を支えるシートバックからなるシート本体と、
シートクッション下面の左右両側辺に配された複数の荷重センサと、
各荷重センサが検出する各出力を合計した全出力総和に基づいて前記乗員が大人であるか否かを判定する乗員判定手段とを備える車両用乗員判定装置であって、
前記乗員判定手段は、前記全出力総和が所定時間以上、前記乗員が大人であるか否かを判断するための値である乗員判定閾値以上で前記乗員が大人であると判定した後に、前記全出力総和が乗員判定閾値未満になっても、
設定時間内に、シート右側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した右出力総和とシート左側に配される各荷重センサが検出する出力を合計した左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値を越えた場合には、前記乗員が大人であるとする判定を維持することを特徴とする車両用乗員判定装置。 - 前記乗員が大人であるとする判定を前記乗員判定手段が維持している状態において、
前記右出力総和と前記左出力総和との差の絶対値が旋回判別閾値以下で、且つ、前記全出力総和が乗員判定閾値未満の状態を所定時間以上、継続する場合には、前記乗員が子供であると判定を変更することを特徴とする請求項３に記載の車両用乗員判定装置。
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