JP4377513B2 - 着座検知装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内での乗員の着座位置を検知する着座検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
乗員の安全を守るために車両の乗員の着座位置を検出することがある。ここで、乗員の着座位置をインストルメントパネルから乗員までの距離として検出する場合は、インストルメントパネルに設けた距離検出手段から超音波や赤外線等の検出波を乗員に向けて出射することでインストルメントパネルから乗員までの距離を検出していた。
【0003】
図4(a)に、車両のインストルメントパネル101と乗員102との間の距離をインストルメントパネル101に設けた距離検出手段103により検出する場合を示す。距離検出手段103から乗員102に向かって出射した検出波は、乗員102に反射し、距離検出手段103のセンサ部に検出される。距離検出手段103は、検出波を出射してから乗員102に反射して再び距離検出手段103に戻ってくるまでの時間を測定し、インストルメントパネルと乗員との距離を検出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような検出手段では、図4(b)に示すように、乗員とインストルメントパネルの間に書籍、手荷物等の障害物105が存在する場合には、距離検出手段103は、インストルメントパネル101と障害物105との間の距離を検出してしまう可能性があった。
本発明は、乗員が本、手荷物等を持っていても正しく乗員の着座位置を検知できる着座検知装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る発明は、車両のシートのシートバックに設けられ前記シートバックから乗員の肩部までの距離を検出する距離検出手段と、前記シートバックの傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記シートの前後方向のスライド量を検出するスライド量検出手段と、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データを演算処理するデータ処理手段とを有し、前記データ処理手段は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Iとし、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Iから前記距離検出手段までの距離a 2 を求め、前記距離a 2 から前記距離検出手段から乗員の肩部までの距離P W を減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みP d を減算して、基準線Iから乗員までの距離Dを演算することにより乗員の着座位置が検知されることを特徴とする。
請求項1に記載の着座検知装置は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Iとし、距離検出手段、角度検出手段、及びスライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Iから距離検出手段までの距離a 2 を求め、前記距離a 2 から距離検出手段から乗員の肩部までの距離P W を減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みP d を減算して、基準線Iから乗員までの距離Dを演算する。このように、乗員からインストルメントパネルまでの距離を算出することで、乗員の着座位置を検知するので、インストルメントパネルと乗員との間に書籍や手荷物があっても、乗員からインストルメントパネルまでの距離を正しく検知できる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。
図1は本実施の形態における着座検知装置を示すブロック図、図2(a)は車両の内部を示す一部断面図である。図1に示すように、着座検知装置1は、助手席2のシートバック3に設けられた距離検出手段4と、シートバック3の傾斜角度を検出する角度検出手段5と、助手席2を前後方向にスライドしたときの助手席2のスライド量を検出するスライド量検出手段6と、データ処理装置7とを有している。
なお、本実施の形態において、検出とは、傾斜角度等の一次的なデータを取得することをいい、検知とは、検出したデータを加工したり、比較して判断を下すことをいうものとする。
【0007】
また、図2(a)に示すように、助手席2は、基台8の上に設置され、基台8に対してスライド可能なシート部9と、シート部9の後方の回転中心部Rを中心として、傾斜可能なシートバッグ3とからなっている。
ここで、助手席2が最も後方にスライドしたときの回転中心部Rを通る垂線を基準線Cとし、助手席2の前方に位置するインストルメントパネル10の端部10aを通る垂線を基準線Iとする。
【0008】
距離検出手段4は、シートバック3の上部に設けられ、乗員に向けて超音波を出射する出射源と、超音波の反射波を検出するセンサ部とを備えている。距離検出手段4は、乗員に向けて出射した超音波が、乗員の後頭部または肩に反射して返ってくるまでの時間を測定する。
【0009】
角度検出手段5は、回転中心部Rに備え付けられ、シートバック3の基準位置からの傾斜角度を測定する。角度検出手段5は、接触式スイッチまたは電磁スイッチもしくは可変抵抗器を回転中心部Rに対して同心円状に配置し、シートバック3側に設けたスイッチ端子との接触または近接による電気的変化または磁気的変化もしくは抵抗値変化に起因する電流値の変化をシートバック3の傾斜量として検出する。
【0010】
スライド量検出手段6は、回転中心部Rの下方に設けられたスライド量検出部11と、基台8のガイドレール12に等間隔に設けられた、接触式スイッチまたは電磁スイッチもしくは可変抵抗器からなる。スライド量検出手段11は、基準線C上の基準点C0からの助手席2のスライド量を電気的変化または磁気的変化もしくは抵抗値変化として検出する。
【0011】
図1に示すデータ処理装置7は、データ処理手段として機能するものであり、記録回路13と演算回路14および判定回路15を有している。演算回路14は、距離検出手段4からの時間データと、角度検出手段5およびスライド量検出手段6からの電流値とから、乗員とインストルメントパネル10との間の距離Dを算出する。判定回路15は、算出した乗員のインストルメントパネル10との間の距離Dが、後に説明する設定値DLよりも長いか、短いかを判定する。
【0012】
また、記録回路13は、図2(a)における回転中心部Rから距離検出手段4までの距離d1、図3(a)における基準線Iと基準線Cとの距離a0および乗員の平均的な体の厚みPd、図3(b)におけるガイドレール12の傾斜角度φのデータを蓄積している。また、必要に応じて、シートバック3の傾斜角度やシート部9のスライド量のデータを蓄積することもできる。
【0013】
ここで、インストルメントパネル10から乗員(以下、基準線Iから乗員とする)までの距離Dの算出について図1、図2(a)、(b)および図3(a)、(b)を用いて説明する。なお、説明の便宜のため、助手席2が一番後ろにスライドした状態で乗員が助手席2に着座した後に、助手席1を前方に所定量だけスライドさせるものとする。
【0014】
乗員が助手席2に座ると、着座検知装置1は、最初に、図2(a)に示す基準線Iから距離検出手段4までの距離a1を求める。
ここで、距離検出手段4は、シートバック3が角度θだけ傾斜していることから、基準線Cから水平移動距離dWだけ後方に位置している。従って、演算回路14は、角度検出手段5からの電流値から求めた傾斜角度θと、回転中心部Rから距離検出手段4までの距離d1とから、図2(b)に示すようにして、距離検出手段4の水平移動距離dWを算出する。
基準線Iと基準線Cとの間の距離a0に距離検出手段4の水平移動距離dWを加えると、基準線Iから距離検出手段4までの距離a1が得られる。
【0015】
次に、図3(a)のように、乗員が助手席2をスライド量Tだけ前方にスライドさせると、着座検知装置1は、基準線Iから距離検出手段4までの距離a2を求める。
距離検出手段4は、距離a1よりも、スライド量Tの水平成分である水平スライド量TCだけインストルメントパネル10に近づいている。従って、演算回路14は、スライド量検出手段6から送られてくる電流値から求められるスライド量Tと、記録回路13に記録されているガイドレール12の傾斜角度φとから、図3(b)に示すようにして、水平スライド量TCを算出する。
距離a1から水平スライド量TCを減じると、基準線Iから距離検出手段4までの距離a2が得られる。
【0016】
さらに、着座検知装置1の演算回路14は、距離検出手段4が測定した時間データに、超音波の伝搬速度をかけた値を半分に除算して、図2(a)の乗員の肩部Pから距離検出手段4までの距離PWを求める。
【0017】
そして、基準線Iから距離検出手段4までの距離a2から、距離検出手段4から乗員の肩部Pまでの距離PWを減じ、さらに、乗員の厚みPdを減じると、基準線Iから乗員までの距離Dが得られる。
【0018】
次に、基準線Iから乗員までの距離Dの具体的な利用例として、車両のエアバッグ装置のエアバッグの展開制御に用いた例を説明する。
図2(a)に示すように、エアバッグ装置16は、インストルメントパネル10内に収納されており、車両の衝突事故等により、瞬時にエアバッグを展開させて、乗員の受ける衝撃を和やらげるものである。
ここで、エアバッグ装置16には、乗員の着座位置により、エアバッグの展開時にエアバッグに供給するガス量を制御することでエアバッグの膨張量を制御できるものがある。本実施の形態の着座検知装置1は、このようなエアバッグ装置16の制御のために用いることができる。
【0019】
このようなエアバッグ装置16は、図1に示すように、エアバッグ制御装置17によりエアバッグの展開を制御されている。エアバッグ制御装置17は、車両の衝突を加速度変化量として検出する衝突加速度(G)検出部18と、エアバッグ装置16の展開を制御するためのエアバッグ装置制御部19と、エアバッグにガスを供給するインフレータを駆動させるインフレータ駆動回路部20とを有している。
【0020】
ここで、着座検知装置1により検出した基準線Iから乗員までの距離Dが設定値DL(図3(a))よりも大きいときは、データ処理装置7の判定回路15がエアバッグ制御装置17にエアバッグ装置16を作動可能とする作動可能信号を送る。
なお、設定値DLは、エアバッグ装置16の特性によって、あらかじめ設定される値である。
【0021】
作動可能信号を受けたエアバッグ制御装置17は、エアバッグ装置制御部19を作動可能状態にする。この状態で、車両が衝突事故等を起こして、衝突加速度検知部18が所定量以上の加速度変化を検出すると、エアバッグ装置制御部19がインフレータ駆動回路部20に作動信号を送り、図示しないインフレータがガスを発生させ、エアバッグを展開させる。
【0022】
一方、距離Dが設定値DLよりも小さいときは、判定回路15は、エアバッグ制御装置17に作動可能信号を送らないので、エアバッグ装置制御部19は、作動可能状態にはならない。
この状態で、衝突加速度検知部18が所定量以上の加速度変化を検出しても、エアバッグ装置制御部19は作動可能状態ではないので、インフレータ駆動回路部20に作動信号を送らない。従って、エアバッグは展開しない。
【0023】
着座検知装置1により、助手席2の乗員が書籍や手荷物等の障害物を持っていてもインストルメントパネル10から乗員までの距離を正しく検知できるので、車両の衝突時に、エアバッグ装置16を効果的に作動できる。従って、車両の衝突時に乗員が受ける衝撃を効果的に和らげることができる。
【0024】
なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、広く、変形または応用して用いることができる。例えば、助手席2を例にして説明したが、着座検知装置1を運転席や後部座席に適用しても良い。
また、距離検出手段4は超音波を用いる代わりに、赤外線等の任意の波長のものを用いることができる。
【0025】
また、判定回路15の設定値として、設定値DU(図3(a))を加えることもできる。この場合は、検出結果から得られた基準線Iから乗員までの距離Dが設定値DUよりも大きいときは、エアバッグを最大の大きさで膨張させ、距離Dが設定値DL以上で設定値DU以下の場合は、エアバッグを半分程度に膨らませることで、車両の衝突時に乗員が受ける衝撃を、さらに効果的に和らげることができる。
なお、設定値DUは、エアバッグ装置16の特性によって、あらかじめ設定される値であり、前記の設定値DLよりも大きい値である。
【0026】
【発明の効果】
本発明は、距離検出手段、角度検出手段、及びスライド量検出手段から出力される各データに基づいて基準線Iから距離検出手段までの距離a 2 を求め、前記距離a 2 から距離検出手段から乗員の肩部までの距離P W を減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みP d を減算して、基準線Iから乗員までの距離Dを演算する。このようにして、乗員からインストルメントパネルまでの距離を算出することで、乗員の着座位置を検知するので、乗員が書籍や手荷物を持っていても、乗員からインストルメントパネルまでの距離を正しく検知できる。また、本発明の着座検知装置を用いてエアバッグ装置の作動を制御することで、乗員の着座位置に合わせてエアバッグを展開させることができる。従って、車両の衝突時に乗員の受ける衝撃を効果的に和らげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の着座検知装置およびエアバッグ制御装置を示すブロック図である。
【図2】 (a)本発明の着座検知装置を有する車両の内部の一部断面図、(b)基準線と距離検出手段との間の距離を算出するための説明図である。
【図3】 (a)本発明の着座検知装置を有する車両の内部の一部断面図、(b)基準線からのシート部のスライド量を算出するための説明図である。
【図4】 (a)、(b)従来の検出手段を示す側面図である。
【符号の説明】
1 着座検知装置
2 助手席
3 シートバック
4 距離検出手段
5 角度検出手段
6 スライド量検出手段
7 データ処理装置
10 インストルメントパネル
Claims (1)
- 車両のシートのシートバックに設けられ前記シートバックから乗員の肩部までの距離を検出する距離検出手段と、前記シートバックの傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記シートの前後方向のスライド量を検出するスライド量検出手段と、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データを演算処理するデータ処理手段とを有し、
前記データ処理手段は、インストルメントパネルの端部を通る垂線を基準線Iとし、前記距離検出手段、前記角度検出手段、及び前記スライド量検出手段から出力される各データに基づいて前記基準線Iから前記距離検出手段までの距離a 2 を求め、前記距離a 2 から前記距離検出手段から乗員の肩部までの距離P W を減算し、さらに、予め設定された乗員の平均的な体の厚みP d を減算して、基準線Iから乗員までの距離Dを演算することにより乗員の着座位置が検知されることを特徴とする着座検知装置。
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