JP4180532B2 - 乗員検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートの乗員状態を判別し、判別結果を例えばエアバッグ装置やシートベルトプリテンショナー装置などの乗員保護装置、及び、シートベルト着用を促進する警報装置に伝送する乗員検知装置に関する。

乗員検知装置は、車両のシートの乗員状態を判別するために用いられる（例えば、特許文献１参照）。乗員検知装置は、複数の荷重センサと乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）とを備えている。乗員検知ＥＣＵには、少なくとも一つの乗員判別しきい値が格納されている。乗員判別しきい値により、シート上における乗員の種類を判別する。

具体的な例としては、複数の荷重センサの検出データの総和値と、二つの乗員判別しきい値とを比較することにより、乗員の種類が空席か子供か大人かを判別する。総和値が空席と子供の乗員判別しきい値よりも小さい場合、乗員検知ＥＣＵは乗員状態が空席であると判別する。一方、総和値が空席と子供の乗員判別しきい値以上であって、かつ子供と大人の乗員判別しきい値より小さい場合は、乗員検知ＥＣＵは乗員が子供であると判別する。また、総和値が子供と大人の乗員判別しきい値以上の場合は、乗員検知ＥＣＵは乗員が大人であると判別する。判別の結果、シート上における乗員の種類が空席又は子供の場合は、当該シートに関するエアバッグ装置を展開禁止状態とする。一方、大人の場合は、エアバッグ装置を展開可能状態とする。更に、乗員がシートベルトを着用していない場合に限り、判別の結果が子供又は大人の場合は、乗員へシートベルト着用の警告を行う。
特開２００３−１４５２８号公報

ところで、荷重センサの空席０点（シート無負荷状態における荷重センサの検出荷重）は、荷重センサをシートに組み付ける際や、荷重センサ組み付け済みのシートを車両に組み付ける際に発生する歪みなどの影響を受けやすい。このため、シートに組み付けられた複数の荷重センサ間において、空席０点がばらつく場合がある。

図８（ａ）に、シート四隅に配置された四つの荷重センサの空席０点のばらつきを示す。図中、センサ検出範囲とは、荷重センサ固有のダイナミックレンジのことである。また、空席０点変動範囲とは、空席０点のばらつきを考慮した乗員検知ＥＣＵへの空席０点の書き込み許容範囲である。図中、（＋）は、シートに対して下方向荷重が加わる場合を示す。また、（−）は、シートに対して上方向荷重が加わる場合を示す。図に示すように、四つの荷重センサａ〜ｄの空席０点は、プラス側、マイナス側にばらついている。なお、荷重センサａ、ｂは、シート前部両側に配置されている。一方、荷重センサｃ、ｄは、シート後部両側に配置されている。

シートに乗員が載ると、シートの荷重状態は変動する。図８（ｂ）に、シートに乗員が載った場合の各荷重センサの検出荷重の変動を示す。図に示すように、シートに乗員が載ると、シートに対して下方向荷重が加わる。このため、プラス側荷重が検出される。

車両が加速または減速すると、シートの荷重状態は変動する。図８（ｃ）に、車両が加速した場合の各荷重センサの検出荷重の変動を示す。車両が加速すると、乗員はシートバックに押し付けられる。このため、図に示すように、シート前部の荷重センサａの検出荷重は、図８（ｂ）の状態に対して、Δｆａだけマイナス側に移動する。同様に、シート前部の荷重センサｂの検出荷重は、Δｆｂだけマイナス側に移動する。これに対して、シート後部の荷重センサｃの検出荷重は、Δｆｃだけプラス側に移動する。同様に、シート後部の荷重センサｄの検出荷重は、Δｆｄだけプラス側に移動する。

ここで、シート前部の荷重センサａ、ｂの検出荷重は、センサ検出範囲の下限値となっている。これは、検出荷重がセンサ検出範囲により規制されているに他ならない。検出荷重がセンサ検出範囲により規制されると、実際の荷重に対して正しい検出荷重を検出することができない。すなわち、荷重センサａの場合、検出荷重は、本来、Δｆａ＋Δｆａ’だけマイナス側に移動すべきなのに、Δｆａしか移動できない。同様に、荷重センサｂの場合、検出荷重は、本来、Δｆｂ＋Δｆｂ’だけマイナス側に移動すべきなのに、Δｆｂしか移動できない。これに対して、シート後部の荷重センサｃ、ｄの検出荷重は、センサ検出範囲に規制されない。つまり、荷重センサｃ、ｄは、実際の荷重に対して、正しい検出荷重を検出している。このため、本来の総和値（＝Δｆｃ＋Δｆｄ−Δｆａ−Δｆｂ−Δｆａ’−Δｆｂ’）に対して、実際の総和値は、Δｆｃ＋Δｆｄ−Δｆａ−Δｆｂとなる。つまり、検出荷重の総和値に、−Δｆａ’分、−Δｆｂ’分が加算されない。したがって、シート上の実際の荷重に対して、荷重センサの検出荷重の総和値が大きく見積もられてしまう。

総和値が大きく見積もられると、総和値が乗員判別しきい値を下から上に超えるおそれがある。このため、実際のシート上の乗員が子供であるにもかかわらず、車両加速前における乗員検知ＥＣＵの「子供」判別が、「大人」判別に切り替えられるおそれがある。

また、車両が加速しながら曲がる場合、四つの荷重センサのうち一つの荷重センサにプラス側の荷重が集中する場合がある。図９（ａ）に通常走行時における検出荷重を、同図（ｂ）に加速しながら曲がる際の検出荷重を、それぞれ模式的に示す。同図（ｂ）に示すように、車両が加速しながら曲がる場合、シート後部の二つの荷重センサｃ、ｄのうち、荷重センサｄに荷重が集中する。

ここで、荷重センサｄの検出荷重は、センサ検出範囲の上限値となっている。しかしながら、この場合も、前出図８（ｃ）の場合同様に、検出荷重がセンサ検出範囲により規制されている。すなわち、本来、荷重センサｄの検出荷重は、実際の荷重に対して、センサ検出範囲の上限値からさらにΔｆｄ’だけプラス側に移動すべきなのに、上限値に規制され移動できない。このため、検出荷重の総和値に、プラス側のΔｆｄ’分が加算されない。したがって、シート上の実際の荷重に対して、荷重センサの検出荷重の総和値が小さく見積もられてしまう。

総和値が小さく見積もられると、図９に示すように、総和値が乗員判別しきい値ｗ_th2又はｗ_th1を上から下に超えるおそれがある。このため、実際のシート上の乗員が大人であるにもかかわらず、車両が曲がる前における乗員検知ＥＣＵの「大人」判別が、「子供」又は「空席」判別に切り替えられたり、実際のシートの乗員が子供であるにもかかわらず、車両が曲がる前における乗員判別ＥＣＵの「子供」判別が、「空席」判別に切り替えられるおそれがある。

本発明の乗員検知装置は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、走行時の加速度などによりセンサの検出荷重が変化した場合においても、乗員判別精度が高く、かつ安定した判別結果が得られる乗員検知装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の乗員検知装置は、シートの荷重状態を所定の検出範囲内において検出する複数の荷重センサと、該荷重センサの検出データから該シートの乗員状態を判別する乗員検知ＥＣＵと、を備えてなる乗員検知装置であって、前記乗員検知ＥＣＵは、前記各荷重センサについて前記検出範囲を限定し且つ空席０点を基準として同幅に設定される演算範囲を格納する格納手段と、前記検出データのうち前記格納手段に格納された前記演算範囲内に存在する該検出データの総和値を用いて前記シートの乗員状態を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。

前出図８（ｃ）によると、シート上の実際の荷重に対して、荷重センサの検出荷重の総和値が大きく見積もられてしまう。その原因は、荷重センサａ、ｂの空席０点が、最初から空席０点変動範囲の下限値付近に存在しているからである。すなわち、荷重センサａ、ｂのマイナス方向（上方向）の荷重検出代が小さいからである。

この点に鑑み、本発明の乗員検知装置の乗員検知ＥＣＵには、演算範囲が格納手段によって格納されている。演算範囲は、荷重センサの検出範囲を限定する。演算範囲を用いると、荷重センサの検出荷重のうち、演算範囲内のものだけが演算に用いられることになる。したがって、前出図８（ｃ）の場合、荷重センサａ、ｂの検出荷重のみならず、荷重センサｃ、ｄの検出荷重にも、演算されない部分が発生する。このため、マイナス側の非演算荷重とプラス側の非演算荷重とが、相殺されることになる。したがって、センサ検出荷重の総和値と実際の荷重との誤差が小さくなる。すなわち、検出データのうち格納手段に格納された演算範囲内に存在する該検出データの総和値を用いてシートの乗員状態を判別する判別手段による乗員判別精度が高くなる。

また、前述したように、荷重センサの空席０点のばらつきは、荷重センサをシートに組み付ける際や、荷重センサ組み付け済みのシートを車両に組み付ける際に起こる歪みなどの影響により、発生する。すなわち、シート固有のものである。このため、複数のシート間において、荷重センサの空席０点のばらつきは一定ではない。この点、本発明の乗員検知装置の乗員検知ＥＣＵには、空席０点を基準として同幅に設定される演算範囲が格納手段によって格納されている。このため、複数のシート間における空席０点のばらつきが乗員判別精度に及ぼす影響を小さくできる。したがって、複数のシート間における乗員判別精度を均質化できる。

（２）好ましくは、前記格納手段によって格納される前記演算範囲は、複数の前記荷重センサ各々の荷重状態に対応できるように、少なくとも二種類設定されている構成とする方がよい。

荷重センサの荷重状態には、各々特徴がある場合もある。例えば、シート形状は、乗員がシートバックにもたれやすいように設計されている場合が多い。このため、シート前部の荷重センサには、プラス方向よりもマイナス方向に大荷重が加わりやすい。反対に、シート後部の荷重センサには、マイナス方向よりもプラス方向に大荷重が加わりやすい。このため、シート前部の荷重センサの演算範囲と、シート後部の荷重センサの演算範囲とを、同じレンジに設定すると、シート前部の荷重センサの場合、検出荷重が演算範囲の下限値に貼り付きやすくなる。反対に、シート後部の荷重センサの場合、検出荷重が演算範囲の上限値に貼り付きやすくなる。したがって、この場合、例えば、シート前部の荷重センサに対する演算範囲の下限値を下げ、シート後部の荷重センサに対する演算範囲の上限値を上げると、検出荷重が演算範囲の上下限値に貼り付きにくくなる。このため、より乗員判別精度が高くなる。なお、演算範囲の設定は、荷重センサ個別に行ってもよい。

（３）好ましくは、前記格納手段は、前記検出データの総和値と比較される少なくとも一つの総和用乗員判別しきい値をさらに格納し、前記判別手段は、前記検出データのうち前記格納手段に格納された前記演算範囲内に存在する該検出データの総和値を前記総和用乗員判別しきい値と比較することにより前記シートの乗員状態を判別する構成とする方がよい。
（４）さらに好ましくは、前記格納手段は、前記検出データの個別値と比較される個別用乗員判別しきい値をさらに格納し、前記判別手段は、演算時において、該総和値が該総和用乗員判別しきい値を超える場合であっても、少なくとも一つの該個別値が該個別用乗員判別しきい値を超えない場合は、該総和値が該総和用乗員判別しきい値を超える以前の判別状態を継続することを特徴とする構成とする方がよい。

前出図９（ｂ）によると、シート上の実際の荷重に対して、荷重センサの検出荷重の総和値が小さく見積もられてしまう。その原因は、荷重センサｄにプラス方向荷重が集中してしまうからである。すなわち、荷重センサｄの検出荷重が演算範囲の上限値を大きく超えてしまい、超過分Δｆｄ’が検出荷重の総和値の演算に加算されないからである。

この点に鑑み、本発明の乗員検知装置の乗員検知ＥＣＵには、総和の空席０点を基準とした総和用乗員判別しきい値（図９の乗員判別しきい値ｗ_th2及びｗ_th1に相当）とは別に、各荷重センサの空席０点を基準とした個別用乗員判別しきい値が格納されている。個別用乗員判別しきい値は、荷重センサ単体の検出荷重つまり個別値と比較される。図９（ｂ）のように、総和値が総和用乗員判別しきい値を超える場合であっても、少なくとも一つの個別値が個別用乗員判別しきい値を超えない場合は、判別状態が切り替わらない。つまり、総和値が総和用乗員判別しきい値を超える以前の判別状態を引き続き維持する。本発明の乗員検知装置によると、シートに部分的に荷重が集中するような場合であっても、安定した乗員判別性能を確保することができる。

なお、しきい値を「超える」とは、しきい値をマイナス側からプラス側に跨ぐ場合のみならず、プラス側からマイナス側に跨ぐ場合をも含むものである。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記格納手段によって格納される前記個別用乗員判別しきい値は、前記演算範囲の境界値である構成とする方がよい。本構成によると、シートに部分的に荷重が集中する極端な場合で確実な効果が得られる。

本発明によると、走行時の加速度などによりセンサの検出荷重が変化した場合においても、乗員判別精度が高く、かつ、安定した判別結果が得られる乗員検知装置を提供することができる。

以下、本発明の乗員検知装置の実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の乗員検知装置の配置について説明する。図１に、本実施形態の乗員検知装置が配置されたシートの透過斜視図を示す。図に示すように、シートレール８は、アッパレール８０とロワレール８１とからなる。シートレール８は、車幅方向に並んで、二列配列されている。ロワレール８１は、車両フロア（図略）に止着されている。アッパレール８０は、ロワレール８１に対し、前後方向にスライド可能である。シート（助手席）９６は、アッパレール８０と一体に、前後方向にスライド可能である。シート９６のシートフレーム（図略）とアッパレール８０との間には、荷重センサ２０ａ〜２０ｄが、介装されている。荷重センサ２０ａは、シート９６座面の右前部分（以下、車両進行方向に対して左右を定義する）と、上下方向に対向する位置に配置されている。荷重センサ２０ｂは、シート９６座面の左前部分と、上下方向に対向する位置に配置されている。荷重センサ２０ｃは、シート９６座面の左後部分と、上下方向に対向する位置に配置されている。荷重センサ２０ｄは、シート９６座面の右後部分と、上下方向に対向する位置に配置されている。

シート９６裏面には、乗員検知ＥＣＵ３が固定されている。荷重センサ２０ａ〜２０ｄと、乗員検知ＥＣＵ３とは、各々、ワイヤハーネスにより接続されている。本実施形態の乗員検知装置１は、荷重センサ２０ａ〜２０ｄと乗員検知ＥＣＵ３とから構成される。乗員検知ＥＣＵ３は、ワイヤハーネスを介して、エアバッグＥＣＵ９４にも接続されている。エアバッグＥＣＵ９４は、インストルメントパネル（図略）下方に埋設されている。

次に、本実施形態の乗員検知装置の構成について説明する。図２に、本実施形態の乗員検知装置のブロック図を示す。図に示すように、荷重センサ２０ａは、ゲージ部２２とアンプ２３と制御部２４とを備えている。ゲージ部２２には、四枚の歪みゲージ２２０が配置されている。四枚の歪みゲージ２２０は、ブリッジ回路を構成している。アンプ２３は、ゲージ部２２から出力される電圧データを増幅する。制御部２４は、電圧データの傾きと切片を調整する。調整により、アンプ２３はほぼ狙い通りのリニアな出力特性を得ることができる。なお、その他の荷重センサ２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの構成は、荷重センサ２０ａの構成と同様である。したがって、これらのセンサの構成については、説明を割愛する。

乗員検知ＥＣＵ３は、５Ｖ電源３０とＣＰＵ（中央処理装置）３１とＥＥＰＲＯＭ３２と通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）３３とを備えている。５Ｖ電源３０は、イグニッションスイッチ７０を介して、車両バッテリ７に接続されている。ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄコンバータ３１０とＲＡＭ３１１とＲＯＭ３１２とを備えている。Ａ／Ｄコンバータ３１０は、アンプ２３から入力されるアナログの電圧データをデジタルデータに変換する。ＲＡＭ３１１には、変換されたデジタルデータが一時保管される。ＲＯＭ３１２には、予め乗員検知処理用のプログラム（図略）が書き込まれている。ＥＥＰＲＯＭ３２には、例えば荷重センサ２０ａ〜２０ｄに故障が発生した場合、故障内容が記憶される。ＥＥＰＲＯＭ３２は、電気的方法で記憶を消去し、書き換えることができる。通信Ｉ／Ｆ３３は、ＣＰＵ３１の乗員判別結果を、エアバッグ装置９５のエアバッグＥＣＵ９４に伝達する。

次に、本実施形態の乗員検知装置の電源系について説明する。イグニッションスイッチ７０がオンになると、電源線Ｌ１を介して、車両バッテリ７から５Ｖ電源３０に、１２Ｖの高電圧が供給される。５Ｖ電源３０は、電圧を１２Ｖから５Ｖに変圧する。変圧後の５Ｖの電源電圧は、電源線Ｌ２を介して、荷重センサ２０ａ〜２０ｄに供給される。並びに、５Ｖの電源電圧は、電源線Ｌ３を介して、ＣＰＵ３１に供給される。

次に、本実施形態の乗員検知装置の信号系について説明する。シート９６上の荷重は、荷重センサ２０ａ〜２０ｄにより、検出される。一例として、荷重センサ２０ａについて説明する。ゲージ部２２の歪みゲージ２２０には、一定の電圧が印加されている。荷重センサ２０ａにシート９６右前部分から荷重が加わると、ブリッジ回路を構成する四枚の歪みゲージ２２０の抵抗が変化する。このため、ブリッジ回路のバランスが変化し、ゲージ部２２に微小な電圧が発生する。この電圧データは、信号線Ｓ１、Ｓ２を介して、ゲージ部２２からアンプ２３に伝達される。アンプ２３は、ゲージ部２２から入力された電圧データを増幅する。増幅されたアナログ電圧データは、信号線Ｓ３を介して、ＣＰＵ３１のＡ／Ｄコンバータ３１０に伝達される。Ａ／Ｄコンバータ３１０は、アナログ電圧データをデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄコンバータ３１０には、荷重センサ２０ａの他、荷重センサ２０ｂ、荷重センサ２０ｃ、荷重センサ２０ｄからも、アナログ電圧データが入力される。これらのアナログ電圧データも、それぞれデジタルデータに変換される。変換された合計四つのデジタルデータは、ＲＡＭ３１１に一時保管される。ＲＡＭ３１１から取り出された合計四つのデジタルデータは、ＣＰＵ３１において演算（加算処理）される。演算方法については、後で詳しく述べる。加算処理後のデジタルデータの総和値と、乗員判別しきい値とを、比較することにより、ＣＰＵ３１は乗員状態を判別する。具体的には、総和値が空席判定しきい値Ｗ_th1以下の場合、シート９６は空席であると判定する。また、総和値が空席判定しきい値Ｗ_th1を超えかつ大人−子供判定しきい値Ｗ_th2（＞Ｗ_th1）以下の場合、乗員は子供であると判定する。さらにまた、総和値が大人−子供判定しきい値Ｗ_th2を超えている場合、乗員は大人であると判定する。

判別結果は、信号線Ｓ４、通信Ｉ／Ｆ３３、信号線Ｓ５を介して、エアバッグＥＣＵ９４に伝達される。エアバッグＥＣＵ９４は、判別結果に基づき、袋体９４０に指示を出す。具体的には、空席または子供の場合は、袋体９４０を展開禁止状態とする。また、大人判定の場合は、袋体９４０を展開可能状態とする。

次に、本実施形態の乗員検知装置の乗員検知ＥＣＵが行う演算方法について説明する。図３に、本実施形態の乗員検知装置が配置されたシートの模式図を示す。図４に、同乗員検知装置が行う演算方法を模式的に示す。なお、図４は、前出図８と対応している。図４（ａ）に、シート四隅に配置された四つの荷重センサの空席０点のばらつきを示す。図４（ａ）中、センサ検出範囲とは、荷重センサ固有のダイナミックレンジのことである。また、空席０点変動範囲とは、空席０点のばらつきを考慮した乗員検知ＥＣＵ３への空席０点の書き込み許容範囲である。図４（ａ）中、（＋）は、図３に示すように、シート９６に対して下方向荷重が加わる場合を示す。また、図４（ａ）中、（−）は、図３に示すように、シート９６に対して上方向荷重が加わる場合を示す。

図４（ａ）に示すように、四つの荷重センサ２０ａ〜２０ｄの空席０点は、プラス側、マイナス側にばらついている。また、乗員検知ＥＣＵ３のＥＥＰＲＯＭ３２には、空席０点、及び、空席０点を基準にしたプラス側およびマイナス側に広がる演算範囲が設定されている。四つの荷重センサ２０ａ〜２０ｄに対応する演算範囲は、全て同幅に設定されている。

シート９６に乗員が載ると、シート９６の荷重状態は変動する。図４（ｂ）に、シートに乗員が載った場合の各荷重センサの検出荷重の変動を示す。図に示すように、シート９６に乗員が載ると、シート９６に対して下方向荷重が加わる。このため、プラス側荷重が検出される。

車両が加速すると、シート９６の荷重状態は変動する。図４（ｃ）に、車両が加速した場合の各荷重センサの検出荷重の変動を示す。車両が加速すると、図３に示すモーメントＭが、シート９６に加わる。このため、図４（ｃ）に示すように、シート９６前部の荷重センサ２０ａの検出荷重は、図４（ｂ）の状態に対して、ΔＦａだけマイナス側に移動する。同様に、シート９６前部の荷重センサ２０ｂの検出荷重は、ΔＦｂだけマイナス側に移動する。これに対して、シート９６後部の荷重センサ２０ｃの検出荷重は、ΔＦｃだけプラス側に移動する。同様に、シート９６後部の荷重センサｄの検出荷重は、ΔＦｄだけプラス側に移動する。

ここで、シート９６前部の荷重センサ２０ａ、２０ｂの検出荷重は、演算範囲の下限値となっている。つまり、検出荷重が演算範囲により規制されている。このため、荷重センサ２０ａの場合、実際の荷重に対応する検出荷重（ΔＦａ＋ΔＦａ’）のうち、ΔＦ’ａ分が除去される。つまり演算に用いられる検出荷重は、ΔＦａ分のみとなる。同様に、荷重センサ２０ｂの場合、実際の荷重に対応する検出荷重（ΔＦｂ＋ΔＦｂ’）のうち、ΔＦ’ｂ分が除去される。つまり演算に用いられる検出荷重は、ΔＦｂ分のみとなる。

また、シート９６後部の荷重センサ２０ｃ、２０ｄの検出荷重は、演算範囲の上限値となっている。つまり、検出荷重が演算範囲により規制されている。このため、荷重センサ２０ｃの場合、実際の荷重に対応する検出荷重（ΔＦｃ＋ΔＦｃ’）のうち、ΔＦ’ｃ分が除去される。つまり演算に用いられる検出荷重は、ΔＦｃ分のみとなる。同様に、荷重センサ２０ｄの場合、実際の荷重に対応する検出荷重（ΔＦｄ＋ΔＦｄ’）のうち、ΔＦ’ｄ分が除去される。つまり演算に用いられる検出荷重は、ΔＦｄ分のみとなる。

このため、本来の総和値（＝ΔＦｃ＋ΔＦｄ＋ΔＦｃ’＋ΔＦｄ’−ΔＦａ−ΔＦｂ−ΔＦａ’−ΔＦｂ’）に対して、実際の総和値は、ΔＦｃ＋ΔＦｄ−ΔＦａ−ΔＦｂとなる。つまり、検出荷重の総和値に、−ΔＦａ’分、−ΔＦｂ’分、＋ΔＦｃ’分、＋ΔＦｄ’分が加算されない。したがって、プラス側検出荷重の非演算分と、マイナス側検出荷重の非演算分とが、相殺される。

次に、本実施形態の乗員検知装置の効果について説明する。本実施形態の乗員保護装置１によると、演算範囲により、荷重センサ２０ａ〜２０ｄ全ての検出荷重が制限される。このため、プラス側検出荷重の非演算分と、マイナス側検出荷重の非演算分とが、相殺される。したがって、センサ検出荷重の総和値と実際の荷重との誤差が小さくなる。すなわち、乗員判別精度が高くなる。

また、前述したように、荷重センサ２０ａ〜２０ｄの空席０点のばらつきは、荷重センサ２０ａ〜２０ｄをシート９６に組み付ける際や、荷重センサ２０ａ〜２０ｄ組み付け済みのシート９６を車両に組み付ける際に起こる歪みなどの影響により、発生する。すなわち、シート９６固有のものである。このため、複数のシート９６間において、荷重センサ２０ａ〜２０ｄの空席０点のばらつきは一定ではない。この点、本実施形態の乗員検知装置１の乗員検知ＥＣＵ３には、空席０点を基準とした演算範囲が格納されている。このため、複数のシート９６間における空席０点のばらつきが乗員判別精度に及ぼす影響を小さくできる。したがって、複数のシート９６間における乗員判別精度を均質化できる。

また、本実施形態の乗員検知装置１の演算範囲および空席０点は、ＥＥＰＲＯＭ３２に格納されている。このため、これらを書き換えることで演算範囲を荷重センサ２０ａ〜２０ｄ各々の組付け状態に対応させて、調整することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、乗員検知ＥＣＵに、総和用乗員判別しきい値のみならず個別用乗員判別しきい値が格納されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図５に、車両が加速しながら左に曲がる際の模式図を示す。図に示すように、車両９が加速しながら曲がると、車両前後方向および車両左右方向の加速度が発生し、乗員の重心位置が変化する。このため、シート９６に配置された荷重センサ２０ａ〜２０ｄ（説明の便宜上ハッチングで示す）の荷重状態が変動する。具体的には、荷重センサ２０ａ〜２０ｃには、マイナス方向に荷重が加わる。また、荷重センサ２０ｄには、プラス方向に荷重が加わる。つまり、シート９６下向きの荷重が荷重センサ２０ｄに集中する。

図６（ａ）に通常走行時における検出荷重を、同図（ｂ）に加速しながら曲がる際の検出荷重を、それぞれ模式的に示す。また、図７に、ＣＰＵにおいて行われる乗員判別のフローチャートを示す。図６（ｂ）に示すように、車両が加速しながら曲がる場合、シート後部の二つの荷重センサ２０ｃ、２０ｄのうち、荷重センサ２０ｄに荷重が集中する。

ここで、荷重センサ２０ｄの検出荷重は、荷重センサ２０ｄの演算範囲の上限値となっている。つまり、検出荷重は、演算範囲により規制されている。すなわち、本来、荷重センサ２０ｄの検出荷重は、実際の荷重に対して、演算範囲の上限値からさらにΔＦｄ’だけプラス側に移動すべきなのに、上限値に規制され移動できない。このため、検出荷重の総和値に、プラス側のΔＦｄ’分が加算されない。したがって、加速しながら曲がる前後で、総和値が、総和用乗員判別しきい値Ｗ_th2又はＷ_th1を、上から下に超えてしまう（ＳＴ１、ＳＴ２）。

しかしながら、荷重センサ２０ｄの検出荷重（個別値）は、加速しながら曲がる前後で、個別用乗員判別しきい値Ｆ_thを超えない（ＳＴ３）。このため、加速しながら曲がる前後において、乗員判別は切り替えられない（ＳＴ４）。すなわち、引き続き、乗員は「大人」と判別される（ＳＴ６）。なお、総和値が総和用乗員判別しきい値Ｗ_th2又はＷ_th1を超え（ＳＴ１、ＳＴ２）、かつ荷重センサ２０ｄの検出荷重が個別用乗員判別しきい値Ｆ_thを超える場合は（ＳＴ３）、乗員判別が切り替えられる（ＳＴ５）。つまり、乗員は「子供」又は「空席」と判別される（ＳＴ６）。

本実施形態の乗員判別装置によると、シート９６に部分的に荷重が集中するような場合であっても、安定した乗員判別性能を確保することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態と第二実施形態との相違点は、個別用乗員判別しきい値として、演算範囲の上限値が用いられている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

車両が加速しながら曲がる際（前出図５参照）、プラス側の荷重は荷重センサ２０ｄに集中する。このため、荷重センサ２０ｄの検出荷重は、演算範囲の上限値（請求項５の境界値に対応）を超える。しかしながら、検出荷重のうち演算範囲外のものは演算に用いられない。このため、演算時においては、荷重センサ２０ｄの検出荷重が演算範囲を超えることはない。言い換えると、荷重センサ２０ｄの検出荷重は、演算範囲の上限値に貼り付く。つまり、シートに部分的に荷重が集中する極端な場合で確実な効果が得られる。

なお、個別用乗員判別しきい値としては、演算範囲の上限値のみならず、下限値を用いてもよい。

＜その他＞
以上、本発明の乗員検知装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、乗員状態の判別結果をエアバッグ装置９５駆動用として用いたが、シートベルトプリテンショナー装置など他の乗員保護装置の駆動用として用いてもよい。また、上記実施形態においては、演算範囲をＥＥＰＲＯＭ３２に格納したが、ＲＯＭ３１２に格納してもよい。こうすると不具合により演算範囲が消去されるおそれが小さい。また、上記実施形態においては、荷重センサ２０ａ〜２０ｄを合計四つ配置したが、荷重センサ２０ａ〜２０ｄの配置数は特に限定しない。

第一実施形態の乗員検知装置が配置されたシートの透過斜視図である。 同乗員検知装置のブロック図である。 同乗員検知装置が配置されたシートの模式図である。 同乗員検知装置が行う演算方法の模式図である。 第二実施形態の乗員検知装置を持つ車両が加速しながら曲がる際の模式図である。 同乗員検知装置を持つ車両が加速しながら曲がる際における荷重状態の変動を示す模式図である。 同乗員検知装置のＣＰＵが行う乗員判別のフローチャートである。 従来の乗員検知装置が行う演算方法の模式図である。 従来の乗員検知装置を持つ車両が加速しながら曲がる際における荷重状態の変動を示す模式図である。

符号の説明

１：乗員検知装置、２０ａ〜２０ｄ：荷重センサ、２２：ゲージ部、２２０：歪みゲージ、２３：アンプ、２４：制御部、３：乗員検知ＥＣＵ、３０：５Ｖ電源、３１：ＣＰＵ、３１０：Ａ／Ｄコンバータ、３１１：ＲＡＭ、３１２：ＲＯＭ、３２：ＥＥＰＲＯＭ、３３：通信Ｉ／Ｆ、７：車両バッテリ、７０：イグニッションスイッチ、８：シートレール、８０：アッパレール、８１：ロワレール、９：車両、９４：エアバッグＥＣＵ、９４０：袋体、９５：エアバッグ装置、９６：シート。

Claims (5)

1. シートの荷重状態を所定の検出範囲内において検出する複数の荷重センサと、該荷重センサの検出データから該シートの乗員状態を判別する乗員検知ＥＣＵと、を備えてなる乗員検知装置であって、
   前記乗員検知ＥＣＵは、
   前記各荷重センサについて前記検出範囲を限定し且つ空席０点を基準として同幅に設定される演算範囲を格納する格納手段と、
   前記検出データのうち前記格納手段に格納された前記演算範囲内に存在する該検出データの総和値を用いて前記シートの乗員状態を判別する判別手段と
   を備えたことを特徴とする乗員検知装置。
2. 前記格納手段によって格納される前記演算範囲は、複数の前記荷重センサ各々の荷重状態に対応できるように、少なくとも二種類設定されている請求項１に記載の乗員検知装置。
3. 前記格納手段は、前記検出データの総和値と比較される少なくとも一つの総和用乗員判別しきい値をさらに格納し、
   前記判別手段は、前記検出データのうち前記格納手段に格納された前記演算範囲内に存在する該検出データの総和値を前記総和用乗員判別しきい値と比較することにより前記シートの乗員状態を判別する請求項１または２に記載の乗員検知装置。
4. 前記格納手段は、前記検出データの個別値と比較される個別用乗員判別しきい値をさらに格納し、
   前記判別手段は、演算時において、該総和値が該総和用乗員判別しきい値を超える場合であっても、少なくとも一つの該個別値が該個別用乗員判別しきい値を超えない場合は、該総和値が該総和用乗員判別しきい値を超える以前の判別状態を継続することを特徴とする請求項３に記載の乗員検知装置。
5. 前記格納手段によって格納される前記個別用乗員判別しきい値は、前記演算範囲の境界値である請求項４に記載の乗員検知装置。

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