JP4254295B2 - 着座検知装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに人が着座しているか否かを判断する着座検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両においては車両衝突時の安全性向上を狙って、車両前方（運転席や助手席）にエアバッグ装置が設けられている。そして、車両が事故等によって衝突した場合には、衝突検知センサからの信号に基づいて、エアバッグ制御装置はインフレータを点火させる信号（作動信号）をエアバッグアクチュエータに出力し、瞬時にしてエアバッグを膨張させる。
【０００３】
このように、車両衝突時にエアバッグの作動を行う安全性向上を狙った車両では、衝突方向に応じてエアバッグを作動させる場所を切り換える車両も市場に出てきている。この場合、人がシートに着座しているか否かを正確に判定して、エアバッグを作動させることが必要である。特に、助手席においては、人（大人）が着座している場合、子供が着座している場合、あるいはチャイルドシート（以下、「ＣＲＳ（Child Restraint System）」という）が装着されている場合等の各種シート状態が想定されるため、人が着座しているか否かを正確に判定することが望まれている。
【０００４】
シートに人が着座しているかどうかを判定する着座検知装置としては種々ものが提案されている。例えば、シートの着座面の幅方向の行及び前後方向の列によって規定される部分圧力を検出する複数のセルを着座面に配設し、これらセルによって検出される部分圧力に基づき人がシートに着座しているか否かを判定するものが知られている（特許文献５など）。
【０００５】
また、こうした着座検知装置は、温度環境の影響を受けやすいことからこれを吸収するように補正することも提案されている。
例えば特許文献１〜３では、着座検知装置に適用しうる圧力センサーに温度を検出する素子を内蔵しており、その検出温度によってセンサーの感度・特性を補正することが提案されている。また、特許文献４では、温度センサーからの信号により、シート状態の判定に係るセンサ信号に基づく推定重量を補正することが提案されている。具体的には、温度センサーからの信号に応じて特性曲線を選択したり、あるいは重量推定のための補正係数を決定したりしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−４４６９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８３６６号公報
【特許文献３】
特開２００３−１４５６４号公報
【特許文献４】
特開２００２−１６０５７１号公報
【特許文献５】
特開２００２−８７１３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした特許文献１〜４では、基本的に圧力センサー自体の温度特性を吸収するように補正するものであり、実際に着座検知装置としてシートに搭載された状態での温度環境の影響を考慮したものではない。従って、例えば着座検知装置がシート内においてウレタンパッドに載置される場合には、温度環境に応じた圧力センサーの出力変化やウレタンパッドの硬度変化などの包括的な影響に対応することができない。
【０００８】
すなわち、シート上での各種圧力分布特性を利用してシート上の状態の判定する場合には、これらに対する温度環境の影響に対応することができない。
本発明の目的は、温度環境に応じてシート上の状態の判定精度をより向上させることができる着座検知装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シートの着座面に配設されて該着座面の幅方向の行及び前後方向の列によって規定される部分圧力を検出する複数のセルと、前記列方向に連続する所定行数分のセルごとに部分圧力の合計値を算出するとともに、それら合計値が最大となるときに対応する前記所定行数分のいずれかの行をピーク行として検出するピーク行検出手段と、前記ピーク行が検出された所定行数分のセルの各列における部分圧力の合計値を算出し、各列ごとにその合計値と予め各列ごとに設定されている幅閾値とを比較し、該幅閾値を超える合計値を示す列を計数して横幅を算出する横幅算出手段と、前記算出された横幅と閾値との大小比較に基づき前記シートの大人着座を判定する判定手段とを備えた着座検知装置において、温度を検出する温度センサーと、前記検出された温度に応じて前記算出された横幅及び前記閾値の少なくとも一方を補正する補正手段とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、算出された横幅と閾値との大小比較に基づくシートの大人着座の判定にあたって、検出された温度に応じて横幅及び閾値の少なくとも一方が補正される。従って、温度環境に応じてシートの大人着座の判定精度がより向上される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した着座検知装置の一実施形態を図１〜図１７を参照して説明する。
【００１６】
図３は、着座検知装置を車両に適用した場合の概略構成図である。同図に示されるように、着座検知装置１は助手席のシートとしての車両用シート２のシートクッション３において、シート表皮４及びウレタンパッド５により上下に挟まれる態様で収容されている。詳述すると、着座検知装置１は、大きくは圧力センサ１０及びコントローラ１１を備えており、圧力センサ１０が車両用シート２（シートクッション３）の着座面に対応して収容配置されるとともにコントローラ１１がシートバック６側である基端側に収容配置されている。従って、シートクッション３に印加される荷重（圧力）は、シート表皮４を介して圧力センサ１０に印加され、ウレタンパッド５により吸収されるようになっている。
【００１７】
図１は着座検知装置１の電気的構成を示すブロック図であり、図２はその平面図である。図１及び図２に示されるように、車両用シート２の着座面に対応して収容される圧力センサ１０は、幅方向の行（ｉ行）及び前後方向の列（ｊ列）によって規定される各位置に圧力検知用のセル１３が配設された構成（マトリックス構造）となっている。これらセル１３は、当該位置での圧力（部分圧力）Ｘ（ｉ，ｊ）をそれぞれ検出する。これら検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）は、それぞれコントローラ１１に入力されるようになっている。
【００１８】
本実施形態では、車両用シート２の着座面に７行×１０列で配置した６６個のセル１３（シートクッション３の各隅１つずつの合計４セルを除去）によって部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）を検出する場合について説明するが、これは一例であってこれに限定されるものではない。
【００１９】
ここで、セル１３について説明する。図４は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。同図に示されるように、セル１３はフレキシブルな撓み性の高い材料（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など）からなる上下２枚のベースフィルム１４，１５に一体的に構成されている。詳述すると、ベースフィルム１４には、セルの配置に対応して銀電極１６ａ及びカーボン電極１６ｂがスクリーン印刷により設けられている。一方、ベースフィルム１５には、セルの配置に対応して銀電極１７ａがスクリーン印刷により設けられている。そして、これら電極１６，１７の周囲にはスペーサ１８が設けられており、電極１６，１７間に荷重（圧力）がかからない状態では、これら電極１６，１７はベースフィルム１４，１５間に形成される空間Ｓ内で互いに非接触となるよう対向配置されている。スペーサ１８は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成り、電極１６，１７と干渉しないように両ベースフィルム１４，１５に、例えばアクリル系の接着剤を介して接合されている。また、電極１６，１７が対向する空間Ｓには、感圧インク１９が印刷により設けられている。
【００２０】
図５は、このように構成されたセル１３の動作を説明する模式図である。図５（ａ）に示すように、ベースフィルム１４，１５（電極１６，１７）間に荷重（圧力Ｐ）がない状態では、ベースフィルム１４，１５はスペーサ１８によって離隔され、電極１６，１７間に形成される抵抗Ｒは無限大となる。次に、図５（ｂ）に示すように、ベースフィルム１４，１５（電極１６，１７）間に荷重（圧力Ｐ）が印加されて弾性変形が生じると、電極１６，１７が接触することでこれらの間に形成される抵抗Ｒが低下する。そして、図５（ｃ）に示すように、ベースフィルム１４，１５（電極１６，１７）間に印加される荷重（圧力Ｐ）が更に増加していくと、これら電極１６，１７の接触面積が増加していくことでこれらの間に形成される抵抗Ｒが徐々に低下していく。
【００２１】
以上により、荷重（圧力Ｐ）と抵抗Ｒとは、図６に示す特性で変化する。すなわち、この特性を利用することで、行及び列によって規定される各位置での部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）が対応するセル１３によりに検出されるようになっている。
【００２２】
図１に示されるように、コントローラ１１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、電源回路２２、第１切替回路２３、第２切替回路２４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路２５及び出力回路２６を備えている。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）に予め記憶された制御プログラム及び初期データ等に従って、車両用シート２（シートクッション３）の着座状態等の判定を行う。電源回路２２は、バッテリ（図示略）から供給された電源（例えば、１２Ｖ）を所定電圧（例えば、５Ｖ）に変換してＣＰＵ２１の電源として供給する。
【００２３】
第１及び第２切替回路２３，２４は圧力センサ１０に接続されており、それぞれＣＰＵ２１からの切替信号により圧力センサ１０の行及び列を選択的に切り替えて、各セル１３において検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）を順次、Ａ／Ｄ変換回路２５に入力する。これら部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）は、Ａ／Ｄ変換回路２５においてアナログ信号からデジタル信号に変換されて、ＣＰＵ２１に入力される。ＣＰＵ２１は、各セル１３において検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）を個別にメモリに一時記憶し、車両用シート２の着座状態等の判定に用いる。一般的に、助手席の車両用シート２の状態は、大人が着座している状態、子供が着座している状態、ＣＲＳが装着されている状態などがあり、ＣＰＵ２１では大人着座の状態と子供着座若しくはＣＲＳ装着の状態とを区別して判定が行われる。
【００２４】
本実施形態の着座検知装置１は、例えば車両用シート２の着座面に対応して配置された温度センサ１２を備えており、同温度センサ１２により検出された着座面の温度を示す信号がＣＰＵ２１に入力されている。ＣＰＵ２１では、車両用シート２の着座状態等の判定にあたって、検出された着座面の温度に基づく補正が行われるようになっている。なお、温度センサ１２としては、例えば圧力センサ１０内に一体的に設けた温度補正用のリファレンスのセルや、コントローラ１１内に計装したものでよい。
【００２５】
出力回路２６はＣＰＵ２１に接続されており、同ＣＰＵ２１において判定された車両用シート２の着座状態等が出力されている。この出力回路２６は、エアバッグＥＣＵ（Electronic Control Unit ）３０に接続されており、ＣＰＵ２１において判定された車両用シート２の着座状態等を着座信号として同エアバッグＥＣＵ３０に出力している。図７に示されるように、エアバッグＥＣＵ３０には、助手席に大人着座の状態ではエアバッグの作動を許可（オン）する着座信号が出力され、子供着座若しくはＣＲＳ装着の状態ではエアバッグの作動を禁止（オフ）する着座信号が出力される。
【００２６】
エアバッグＥＣＵ３０は、着座信号及び衝突センサ（図示せず）からの信号に基づいて、必要な場合にはインフレータを点火させる信号（作動信号）をエアバッグアクチュエータに出力し、瞬時にして運転席或いは助手席のエアバッグを膨張させる。助手席のエアバッグは、車両用シート２の着座状態等に応じた上記着座信号に基づき好適にその作動が制御される。
【００２７】
図８は、車両用シート２に小柄な大人が着座している場合、子供が着座している場合の圧力センサ１０（セル１３）による検出結果（圧力分布）の一例を示すものである。図８（ａ）は、温度センサ１２により検出された温度が所定温度Ｔ１から所定温度Ｔ２（＞Ｔ１）までの範囲に含まれる常温環境下で大人が着座している場合の圧力分布を示し、図８（ｂ）は、同温度が所定温度Ｔ１以下となる低温環境下で大人が着座している場合の圧力分布を示す。また、図８（ｃ）は、上記常温環境下で子供が着座している場合の圧力分布を示し、図８（ｄ）は、上記温度が所定温度Ｔ２以上となる高温環境下で子供が着座している場合の圧力分布を示す。
【００２８】
図８の各図において、横軸は車両用シート２の幅方向、縦軸は車両用シート２の前後方向を示し、各軸上に示される数値はセル１３の位置（行番号及び列番号）を示している。また、各検出結果の右側には、各セル１３において検出された荷重（部分圧力）の大きさを表す凡例が示されている。
【００２９】
図８（ａ）（ｃ）から明らかなように、同一条件（常温環境下）において大人着座及び子供着座の各圧力分布にはそれぞれの特徴があり、これらにより車両用シート２の着座状態の判定が可能であることが示唆されている。また、着座状態が同一であっても温度環境が変わることで、その影響により圧力分布が変化することが確認される。
【００３０】
例えば、低温環境下の大人着座では、常温と比較して各セル１３における部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）が全体的に低下しているが、座骨にあたる部分（図８（ｂ）の下側部分）の圧力のみは逆に増加している。これは、温度（低温）の影響による圧力センサ１０（セル１３）の出力低下と、前記ウレタンパッド５の硬化に起因するものと考えられる。一方、高温環境下の子供着座では、常温と比較して各セル１３における部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）が全体的に増加しているが、座骨にあたる部分の圧力（図８（ｄ）の下側部分）のみは逆に低下している。これは、温度（高温）の影響による圧力センサ１０（セル１３）の出力上昇と、前記ウレタンパッド５の軟化に起因するものと考えられる。以下、こうした圧力分布の変化を特徴的に捉えうる各種データについて説明する。
【００３１】
図９は、温度と総荷重値との関係を実験的に求めたグラフである。この総荷重値は、圧力センサ１０の全セル１３で検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）の合計値である。同図において、左側は子供着座での検出結果を示し、右側は小柄な大人着座での検出結果を示す。ここでは、着座面の荷重が偏らない正規姿勢において、タイプの異なる２種類の車両用シートでの検出結果をそれぞれ○印及び△印にてプロットしている。同図から明らかなように、子供着座、大人着座ともに温度上昇に伴い総荷重値も増加している。そして、特に高温環境下の子供着座と低温環境下の大人着座とでは、各対応する総荷重値は互いに同等の大きさになっていることがわかる。これは、温度変化に伴う圧力センサ１０（セル１３）の出力変化の影響によるものである。
【００３２】
また、図１０は、温度とエッジとの関係を実験的に求めたグラフである。同図において、左側は子供着座での検出結果を示し、右側は小柄な大人着座での検出結果を示す。ここでは、着座面の荷重が偏らない正規姿勢において、タイプの異なる２種類の車両用シートでの検出結果をそれぞれ○印及び△印にてプロットしている。ここで、「エッジ」について以下に説明する。
【００３３】
一般に、大人着座の場合に比べて子供着座若しくはＣＲＳ装着の場合には、所定セル１３において検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）と、同セル１３に隣接するセルにおいて検出された部分圧力との間に急激な圧力変動が認められる。これは、大人に比べて小柄となる子供は、シート上での占有面積が小さくなる分、荷重が集中することで著しい圧力変動が発生するためである。また、人体（臀部など）に比べて構造体であるＣＲＳは凹凸が激しく、また、シートベルトによって締め付け固定されるために、その接触部において著しい圧力変動が発生するためである。従って、大人着座と子供着座若しくはＣＲＳ装着とは、この圧力変動によって区別しうるものであり、エッジはこのような圧力変動を定量化したものである。
【００３４】
具体的には、セル１３ごとに検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）と、同セル１３に隣接するセルにおいて検出された部分圧力の平均値との差ΔＸ（ｉ，ｊ）の大きさを全てのセル１３について演算する。
【００３５】
図１２に示すように、基本的には所定のセル１３（部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ））とこれに幅方向及び前後方向に隣接する４つのセルについて上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）をΔＸ(i,j) ＝Ｘ(i,j) −( Ｘ(i-1,j)+Ｘ(i+1,j)+Ｘ(i,j-1)+Ｘ(i,j+1))/ ４に基づき演算する。
【００３６】
また、例えば、シート幅方向の左側の外周部に配置されたセル１３のように隣接するセルが３つしかない場合には、上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）をΔＸ(i,j) ＝Ｘ(i,j) −( Ｘ(i+1,j)+Ｘ(i-1,j)+Ｘ(i,j+1))/ ３に基づき演算する。なお、右側、上側及び下側の各外周部に配置されたセル１３についても、同様にして上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）を演算する。さらに、例えば、左上側の角部に配置されたセル１３のように隣接するセルが２つしかない場合には、上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）をΔＸ(i,j) ＝Ｘ(i,j) −( Ｘ(i+1,j)+Ｘ(i,j+1))/ ２に基づき演算する。なお、左下側、右上側及び右下側の各角部等に配置されたセル１３についても、同様にして上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）を演算する。
【００３７】
このようにして、全てのセル１３について上記差ΔＸ（ｉ，ｊ）の大きさを演算し、これらを合計して全エッジ強度値を演算する。そして、更にこの全エッジ強度値を上記総荷重値で除してエッジを算出する。
【００３８】
一般に、大人着座の場合には、全体として緩やかな圧力変動をしていたとしても、その接触部が広いために全エッジ強度値はその分、増大してしまう。一方、子供着座若しくはＣＲＳ装着の場合には、急激な圧力変動をしていたとしても、その接触部が狭いために全エッジ強度値はその分、増加は抑制される。従って、子供着座若しくはＣＲＳ装着の場合であっても、接触部の面積若しくは圧力変動の特性によっては、全エッジ強度値は大人着座の場合と同等になってしまう。このような接触部の面積の影響を全体として吸収するために、上述の態様でエッジを算出している。
【００３９】
図１０から明らかなように、子供着座、大人着座ともに温度低下に伴いエッジが増加している。そして、特に高温環境下の子供着座と低温環境下の大人着座とでは、各対応するエッジは互いに同等の大きさになっていることがわかる。これは、温度変化に伴うウレタンパッド５の硬度変化の影響によるものである。
【００４０】
さらに、図１１は、温度と横幅との関係を実験的に求めたグラフである。同図において、左側は子供着座での検出結果を示し、右側は小柄な大人着座での検出結果を示す。ここでは、着座面の荷重が偏らない正規姿勢において、タイプの異なる２種類の車両用シートでの検出結果をそれぞれ○印及び△印にてプロットしている。ここで、「横幅」及びこの算出に係る「ピーク行」等について図１３及び図１４に基づき以下に説明する。
【００４１】
まず、ピーク行について図１３に基づき説明する。なお、図１３（ａ）は、大人着座における圧力分布の一例であって、図８に示す圧力分布とは異なるものである。このピーク行の検出にあたっては、全てのセル１３の部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）に基づき、図１３（ｂ）に示すように７行のセル１３のうち列方向に連続する３行分ごとに、部分圧力の合計値を算出して、各３行分の合計値について比較する。なお、セルは７行あるため、３行分の合計値は５通り考えられ、それら全てを比較する。そして、合計値が最大となる３行のうち、真ん中の行をピーク行とする。ここでは、圧力センサ１０（セル１３）の４，５，６行目が合計値が最大となる３行に該当し、それらのうち５行目がピーク行となる。
【００４２】
次に、横幅について図１４に基づき説明する。図１４は、図１３（ａ）と同様に大人着座の圧力分布を示す一例である。横幅の算出にあたっては、上記ピーク行を含む３行分のセルにおいて、実線でそれぞれ囲まれているように各列方向（以下、ピーク行前後列という）のセルの部分圧力の合計値を求める。この合計値のそれぞれが圧力分布図の下側に示されているが、これと予め設定されている幅閾値ＮＨとを比較する。この幅閾値ＮＨは、大人の正規着座においてピーク行前後列での一般的な圧力分布に基づき設定されている。そして、ピーク行前後列ごとの合計値のうち幅閾値ＮＨ以上のものはカウントされ、そのカウント数Ｗ１が横幅として求められる。従って、この横幅が大きいほど大人着座の傾向が強くなり、反対に小さいほど子供着座若しくはＣＲＳ装着の傾向が強くなる。
【００４３】
図１１から明らかなように、子供着座、大人着座ともに温度上昇に伴い横幅が増加している。そして、特に高温環境下の子供着座と低温環境下の大人着座とでは、各対応する横幅は互いに同等の大きさになっていることがわかる。これは、温度変化に伴う圧力センサ１０（セル１３）の出力変化の影響によるものである。
【００４４】
次に、コントローラ１１が実行する処理の内容とともに、本実施形態に係る着座検知装置の判定処理の態様について、図１６及び図１７に示すフローチャートに従って説明する。
【００４５】
本実施形態においてＣＰＵ２１が行う判定処理は、基本的に総荷重値に相当する判定値の大小によって行うものである。この判定値は、シート上の状態が大人の傾向が強い程、係数（正数）が加算されて増加され、反対にシート上の状態が大人の傾向が弱い程、つまり、子供又はＣＲＳである傾向が強い程、係数（正数）が減算されて減少される。そして、最終的に補正された判定値を見ることでシート上の状態として大人、子供若しくはＣＲＳのいずれであるかの判定が行われる。
【００４６】
この判定処理は、所定時間ごとの定時割り込みにより繰り返し実行される。この判定処理に移行するとＣＰＵ２１は、まず図１６のステップ１０１において温度補正処理のサブルーチンを実行する。すなわち、図１７のステップ２０１において温度センサ１２による検出温度を読み込んで、これが前記所定温度Ｔ１から所定温度Ｔ２までの範囲に含まれる常温環境下あるか否かを判断する。ここで、上記検出温度が所定温度Ｔ１から所定温度Ｔ２までの範囲に含まれると判断されると、ＣＰＵ２１はステップ２０３に移行してエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２及び判定値閾値ＴＨ３をそれぞれデフォルトである所定閾値Ｔｈ１１，Ｔｈ２１，Ｔｈ３１にそれぞれ設定する。図１８に実験的に求められた温度とエッジとの関係を示すように、閾値Ｔｈ１１は、常温環境下においてエッジに基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値に設定されている。また、図１９に実験的に求められた温度と横幅との関係を示すように、閾値Ｔｈ２１は、常温環境下において横幅に基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値に設定されている。さらに、図２０に実験的に求められた温度と総荷重値に準じた判定値との関係を示すように、閾値Ｔｈ３１は、常温環境下において判定値に基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値に設定されている。
【００４７】
一方、ステップ２０１において上記検出温度が所定温度Ｔ１から所定温度Ｔ２までの範囲に含まれないと判断されると、ＣＰＵ２１はステップ２０２に移行して同検出温度が所定温度Ｔ２以上となる高温環境下あるか否かを判断する。ここで、上記検出温度が所定温度Ｔ２以上と判断されると、ＣＰＵ２１はステップ２０４に移行してエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２及び判定値閾値ＴＨ３をそれぞれ所定閾値Ｔｈ１２，Ｔｈ２２，Ｔｈ３２にそれぞれ設定する。図１８に示すように、閾値Ｔｈ１２は、高温環境下においてエッジに基づく子供着座と小柄な大人着座（実際には、常温環境下の小柄な大人着座）とを区別できる好適な値（＜Ｔｈ１１）に設定されている。また、図１９に示すように、閾値Ｔｈ２２は、高温環境下において横幅に基づく子供着座と小柄な大人着座（実際には、常温環境下の小柄な大人着座）とを区別できる好適な値（＞Ｔｈ２１）に設定されている。さらに、図２０に示すように、閾値Ｔｈ３２は、高温環境下において判定値に基づく子供着座と小柄な大人着座（実際には、常温環境下の小柄な大人着座）とを区別できる好適な値（＞Ｔｈ３１）に設定されている。
【００４８】
ステップ２０２において上記検出温度が所定温度Ｔ２以上でないと判断されると、ＣＰＵ２１は同検出温度が所定温度Ｔ１以下となる低温環境下あると判断してステップ２０５に移行し、エッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２及び判定値閾値ＴＨ３をそれぞれ所定閾値Ｔｈ１３，Ｔｈ２３，Ｔｈ３３にそれぞれ設定する。図１８に示すように、閾値Ｔｈ１３は、低温環境下においてエッジに基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値（＞Ｔｈ１１）に設定されている。また、図１９に示すように、閾値Ｔｈ２３は、低温環境下において横幅に基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値（＜Ｔｈ２１）に設定されている。さらに、図２０に示すように、閾値Ｔｈ３３は、低温環境下において判定値に基づく子供着座と小柄な大人着座とを区別できる好適な値（＜Ｔｈ３１）に設定されている。
【００４９】
ステップ２０３〜２０５のいずれかにおいてエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２及び判定値閾値ＴＨ３を設定したＣＰＵ２１は、図１６のルーチンに戻ってステップ１０２に移行する。そして、圧力センサ１０のセル１３で検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）のデータを読み込み、全ての部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）を加算して総荷重値を求める。そして、ＣＰＵ２１は、その総荷重値を判定値としてメモリに記憶し、ステップ１０３に移行する。
【００５０】
ステップ１０３においてＣＰＵ２１は、「人適合度」について判断する。ここで、「人適合度」について以下に説明する。一般的に、人の着座とＣＲＳ装着とでは、検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）の車両用シート２上の分布において互いに異なる特性を示すことが知られている。具体的には、車両用シート２に人が着座している場合には比較的中央よりのセル１３においてある程度のレベルの部分圧力が検出され、一方、ＣＲＳが装着されている場合には、周縁よりのセル１３においてある程度のレベルの部分圧力が検出される。換言すると、複数のセル１３により検出される部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）は、車両用シート２に人が着座している場合とＣＲＳが装着されている場合とでその分布において互いに反転した傾向を示すことになる。
【００５１】
そこで、本実施形態では、図１５に示されるように、車両用シート２に人が着座している場合を包括的に表し、且つ、実験値から求められたＣＲＳの傾向を抑制気味にしうる各セル１３ごとの基準圧力ＴＥＭＰ（ｉ，ｊ）を設定した基準圧力テンプレートＴＰを作成してこれをＲＯＭに格納している。この基準圧力テンプレートＴＰは、圧力センサ１０の形状に対応して７行×１０列での配置における基準圧力ＴＥＭＰ（ｉ，ｊ）の分布を示している。そして、これらセル１３ごとに設定された基準圧力ＴＥＭＰ（ｉ，ｊ）の平均値は、値「０」となるように設定されている（図１５においては、便宜的に実際に相当する圧力としてそのまま図示）。
【００５２】
そして、各セル１３ごとに検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）及び対応するセル１３の基準圧力ＴＥＭＰ（ｉ，ｊ）の積和を「人適合度」として演算する。このとき、これら各セル１３ごとに検出された部分圧力Ｘ（ｉ，ｊ）及び対応するセル１３の基準圧力ＴＥＭＰ（ｉ，ｊ）が同様の傾向を示すのであれば正数として「人適合度」の増大に反映され、一方、反転した傾向を示すのであれば負数として「人適合度」の低減に反映される。従って、最終的に算出された人適合度が正数であるのか負数であるのかによって圧力センサ１０の検出結果と基準圧力テンプレートＴＰとの全体的な傾向が同様であるのか反転しているのかが検出される。すなわち、「人適合度」の極性（正数又は負数）によって、車両用シート２に人が着座しているのかどうかが示唆される。
【００５３】
ステップ１０３においてＣＰＵ２１は、上記の方法により求めた「人適合度」が所定閾値ＴＨ４以下か否かを判断する。所定閾値ＴＨ４は、シート上の状態が人の着座ではない傾向が強いことを示す好適な値に設定されている。そして、所定閾値ＴＨ４以下であれば、ＣＰＵ２１は人の着座でない（ＣＲＳ装着である）と判定してステップ１０４に移行する。そして、ＣＰＵ２１は、前記判定値から係数１を減算し、その値を判定値として更新してステップ１０５に移行する。一方、所定閾値ＴＨ４より大きければ、ＣＰＵ２１は人の着座と判定してそのままステップ１０５に移行する。このような人適合による判定値の補正は、人の着座でないときに大人と判定されにくくするためである。
【００５４】
次に、ステップ１０５においてＣＰＵ２１は、既述の態様で求めた「エッジ」がステップ２０３〜２０５のいずれかにおいて設定されたエッジ閾値ＴＨ１以上か否かを判断する。いうまでもなく、エッジによる判定にあたっては、上記エッジ閾値ＴＨ１の設定によって温度による影響が吸収されている。そして、所定閾値ＴＨ１以上であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座でない（子供着座若しくはＣＲＳ装着）と判定してステップ１０６に移行する。そして、ＣＰＵ２１は、判定値から係数２を減算し、その値を判定値として更新してステップ１０７に移行する。一方、所定閾値ＴＨ１未満であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座と判定してそのままステップ１０７に移行する。このようなエッジによる判定値の補正は、大人の着座でないときに大人と判定されにくくするためである。
【００５５】
ステップ１０７においてＣＰＵ２１は、既述の態様で求めた「横幅」がステップ２０３〜２０５のいずれかにおいて設定された横幅閾値ＴＨ２以上か否かを判断する。いうまでもなく、横幅による判定にあたっては、上記横幅閾値ＴＨ２の設定によって温度による影響が吸収されている。そして、横幅閾値ＴＨ２以上であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座であると判定してステップ１０８に移行する。そして、ＣＰＵ２１は、判定値に係数３を加算し、その値を判定値として更新してステップ１０９に移行する。一方、横幅閾値ＴＨ２未満であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座でないと判定してそのままステップ１０９に移行する。このような横幅による判定値の補正は、大人の着座であるときに大人と判定されやすくするためである。
【００５６】
ステップ１０９においてＣＰＵ２１は、上述の態様で補正された判定値がステップ２０３〜２０５のいずれかにおいて設定された判定値閾値ＴＨ３以上か否かを判断する。いうまでもなく、判定値による判定にあたっては、上記判定値閾値ＴＨ３の設定によって温度による影響が吸収されている。そして、判定値閾値ＴＨ３以上であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座であると判定してステップ１１０に移行する。そして、ＣＰＵ２１は、エアバッグの作動を許可（オン）する着座信号を出力すべくオン判定を行う。一方、判定値閾値ＴＨ３未満であれば、ＣＰＵ２１は大人の着座ではない（子供着座若しくはＣＲＳ装着）と判定してステップ１１１に移行する。そして、ＣＰＵ２１は、エアバッグの作動を禁止（オフ）する着座信号を出力すべくオフ判定を行う。
【００５７】
ステップ１１０若しくはステップ１１１でオン・オフ判定を行ったＣＰＵ２１は、その後の処理を一旦終了する。
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００５８】
（１）本実施形態では、算出されたエッジとエッジ閾値ＴＨ１との大小比較に基づくシートの大人着座の判定（大人着座以外の判定）にあたって、検出された温度に応じてエッジ閾値ＴＨ１に異なる閾値（ＴＨ１１，ＴＨ１２，ＴＨ１３）が設定される。従って、温度環境により圧力センサ１０（セル１３）の出力変化やウレタンパッド５の硬度変化が生じても、これに応じて車両用シート２の大人着座の判定精度をより向上できる。
【００５９】
（２）本実施形態では、算出された横幅と横幅閾値ＴＨ２との大小比較に基づくシートの大人着座の判定にあたって、検出された温度に応じて横幅閾値ＴＨ２に異なる閾値（ＴＨ２１，ＴＨ２２，ＴＨ２３）が設定される。従って、温度環境により圧力センサ１０（セル１３）の出力変化が生じても、これに応じて車両用シート２の大人着座の判定精度をより向上できる。
【００６０】
（３）本実施形態では、算出された総荷重値に基づく判定値と判定値閾値ＴＨ３との大小比較に基づくシートの大人着座の判定にあたって、検出された温度に応じて判定値閾値ＴＨ３に異なる閾値（ＴＨ３１，ＴＨ３２，ＴＨ３３）が設定される。従って、温度環境により圧力センサ１０（セル１３）の出力変化が生じても、これに応じて車両用シート２の大人着座の判定精度をより向上できる。
【００６１】
（４）本実施形態では、エッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２、判定値閾値ＴＨ３として、それぞれ検出された温度が属する領域に応じて異なる閾値を設定することで温度補正を行うため、演算負荷を軽減できる。
【００６２】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。
・前記実施形態においては、温度環境に応じて判定値閾値ＴＨ３を異なる設定にする場合について説明した。しかしながら、図２０から示唆されるように総荷重値を補正した判定値は、温度による影響が略吸収されている。従って、例えばデフォルトの閾値（ＴＨ３１）に固定であっても大人着座と子供着座若しくはＣＲＳ装着とを区別できることから、温度による判定値閾値ＴＨ３の設定変更を割愛してもよい。
【００６３】
・前記実施形態においては、温度環境を３つの領域（低温、常温、高温）に区画してエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２、判定値閾値ＴＨ３の設定変更を行ったが、複数であればいくつの領域に区画してもよい。また、例えば温度センサ１２による検出温度に比例してこれらエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２、判定値閾値ＴＨ３を補正するようにしてもよい。この場合、温度環境に応じたより厳密なシート状態の判定が可能となる。
【００６４】
・前記実施形態においては、温度環境に応じてエッジ閾値ＴＨ１、横幅閾値ＴＨ２、判定値閾値ＴＨ３を補正する場合について説明したが、これに代えて、或いはこれに加えてエッジ、横幅、判定値を補正するようにしてもよい。これらは、単に判定の基準の相違に過ぎない。
【００６５】
・前記実施形態においては、総荷重値に基づく判定値と判定値閾値ＴＨ３との大小比較により大人着座の判定を行った。これに対して、検出された部分圧力が所定圧力を超えているセルの数であるＯＮセル数に基づく判定値と、閾値との大小比較により大人着座の判定を行ってもよい。このＯＮセル数は、圧力センサ１０における感圧面積に相当するものである。この場合、当該閾値を温度環境に応じて補正する。あるいは、これに代えて、若しくはこれに加えてＯＮセル数（判定値）を補正するようにしてもよい。
【００６６】
・前記実施形態においては、エッジの算出に係る隣接するセルとして幅方向及び前後方向に隣接するセルを採用した。これに代えて、若しくは、これに加えて、例えば対角線方向に隣接するセルを採用してもよい。
【００６７】
・前記実施形態において、エッジの算出に係る隣接するセルの部分圧力の平均値としては、相加平均や相乗平均、調和平均などであってもよい。
・前記実施形態においては、エッジとエッジ閾値ＴＨ１との大小比較に基づく大人着座の判定（大人着座以外の判定）を、係数２の減算により判定値に反映させたが、同大小比較により直に大人着座の判定を行ってもよい。
【００６８】
・前記実施形態においては、横幅に係るピーク行を検出する際に、所定行数分として３行分ごとに合計値を比較したが、全てのセル１３により構成される行数未満で、且つ、３行以外の複数行分ごとに合計値を比較してもよい。
【００６９】
・前記実施形態において、ピーク行は、合計値が最大となる３列分の真ん中の行に限らず、例えば３行のうち、前後方向における両端いずれかの行をピーク行としてもよい。
【００７０】
・前記実施形態においては、大人の正規着座における幅閾値ＮＨと比較することで横幅を算出した。これに対して、例えば大人が左右のいずれかに偏って着座していること（幅方向の荷重の偏在）が検出された場合には、上記幅閾値ＮＨを対応する方向にずらした新たな幅閾値と比較することで横幅を算出してもよい。
【００７１】
・前記実施形態においては、横幅と横幅閾値ＴＨ２との大小比較に基づく大人着座の判定を、係数３の加算により判定値に反映させたが、同大小比較により直に大人着座の判定を行ってもよい。
【００７２】
・前記実施形態においては、圧力センサ１０として、車両用シート２（シートクッション３）の幅方向に行が定義され、前後方向に列が定義されるマトリックス構造とした。こうしたマトリックス構造としては、このように直交する行及び列によって定義されるものに限らず、例えば斜めに交差する行及び列によって定義されるものであってもよい。要は、車両用シート２の着座面の圧力分布を規則性をもって検知できるのであればよい。
【００７３】
次に、以上の実施形態から把握することができる技術的思想を、その効果とともに以下に記載する。
（イ）請求項１に記載の着座検知装置において、幅方向における荷重の偏在を判定する偏在判定手段を備え、前記横幅算出手段は、前記偏在判定手段により判定された幅方向における荷重の偏在に基づき前記幅閾値を幅方向にずらして各列ごとに設定することを特徴とする着座検知装置。同構成によれば、幅方向における荷重の偏在に基づき前記幅閾値を幅方向にずらして各列ごとに設定することで、横幅に基づくシート状態がより正確に判定される。
【００７４】
（ロ）シートの着座面に行列状に配設されて該着座面の部分圧力を検出する複数のセルと、前記検出された部分圧力が所定圧力を超えているセルの数であるＯＮセル数を算出するＯＮセル数算出手段と、前記算出されたＯＮセル数と閾値との大小比較に基づき前記シートの大人着座を判定する判定手段とを備えた着座検知装置において、温度を検出する温度センサーと、前記検出された温度に応じて前記算出されたＯＮセル数及び前記閾値の少なくとも一方を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする着座検知装置。同構成によれば、算出されたＯＮセル数と閾値との大小比較に基づくシートの大人着座の判定にあたって、検出された温度に応じてＯＮセル数及び閾値の少なくとも一方が補正される。従って、温度環境に応じてシートの大人着座の判定精度がより向上される。
【００７５】
（ハ）請求項１及び上記（イ）（ロ）のいずれかに記載の着座検知装置において、前記補正手段は、前記検出された温度が属する領域に応じて異なる前記閾値を設定することを特徴とする着座検知装置。同構成によれば、検出された温度が属する領域に応じて異なる閾値を設定することで補正されるため、演算負荷が軽減される。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、温度環境に応じてシート上の状態の判定精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】着座検知装置を車両に適用した場合の電気的構成を示すブロック図。
【図２】圧力センサの平面図。
【図３】車両用シートの模式図。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はセルの動作を示す説明図。
【図６】セルの圧力−抵抗特性を示すグラフ。
【図７】助手席エアバッグの作動判定を示す説明図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は圧力センサによる検出結果を示す圧力分布図。
【図９】温度と総荷重値との関係を実験的に求めたグラフ。
【図１０】温度とエッジとの関係を実験的に求めたグラフ。
【図１１】温度と横幅との関係を実験的に求めたグラフ。
【図１２】エッジ強度値に関する説明図。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は座圧ピーク荷重に関する説明図。
【図１４】横幅に関する説明図。
【図１５】人適合度に関する説明図。
【図１６】判定処理の態様を示すフローチャート。
【図１７】同じく判定処理の態様を示すフローチャート。
【図１８】温度とエッジとの関係において設定されるエッジ閾値を示すグラフ。
【図１９】温度と横幅との関係において設定される横幅閾値を示すグラフ。
【図２０】温度と判定値との関係において設定される判定値閾値を示すグラフ。
【符号の説明】
１…着座検知装置、２…車両用シート、１２…温度センサ、１３…セル、２１…ＣＰＵ（総荷重値算出手段、判定手段、補正手段、エッジ算出手段、ピーク行検出手段、横幅算出手段）。

Claims (1)

1. シートの着座面に配設されて該着座面の幅方向の行及び前後方向の列によって規定される部分圧力を検出する複数のセルと、
   前記列方向に連続する所定行数分のセルごとに部分圧力の合計値を算出するとともに、それら合計値が最大となるときに対応する前記所定行数分のいずれかの行をピーク行として検出するピーク行検出手段と、
   前記ピーク行が検出された所定行数分のセルの各列における部分圧力の合計値を算出し、各列ごとにその合計値と予め各列ごとに設定されている幅閾値とを比較し、該幅閾値を超える合計値を示す列を計数して横幅を算出する横幅算出手段と、
   前記算出された横幅と閾値との大小比較に基づき前記シートの大人着座を判定する判定手段とを備えた着座検知装置において、
   温度を検出する温度センサーと、
   前記検出された温度に応じて前記算出された横幅及び前記閾値の少なくとも一方を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする着座検知装置。

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