JP4942997B2

JP4942997B2 - 車両用乗員検知装置

Info

Publication number: JP4942997B2
Application number: JP2005369744A
Authority: JP
Inventors: 正利小林; 隆博川上; 昇齊藤
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007168635A

Description

本発明は、車両のシートに乗員が着座しているかどうかの検知を行う車両用乗員検知装置の技術分野に属する。

従来では、チャイルドシートを車両シートに取り付けるために、シートベルトを結束するロッキングクリップが取付けられる車両シートのドア側に荷重が集中することによりチャイルドシートの有無を判定している。具体的には、車両シートの前後左右の４箇所で荷重センサが検出する配置において、ロッキングクリップによる取り付けで荷重が集中する荷重センサと他の荷重センサとの出力値の比較によりチャイルドシートの有無を判定している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１９１８３０号公報（第２−９頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、走行にて旋回を行った場合に乗員のバランスがくずれることにより大人の着座状態とチャイルドシートに子供が着座している状態とを誤検知する可能性がある。軽い大人とチャイルドシートに子供が着座の重量がほぼ同等となり、総重量では切り分けができないため、チャイルドシートをシートベルトで締め付けた影響で、左右の一方であるドア側の後方へ荷重が集中することにより軽い大人かチャイルドシートに子供が着座しているかを判断する。しかし、軽い大人が乗車中に、荷重集中で判断する側を外側とする旋回走行を行うことにより、遠心力の影響で外側に荷重がかかりチャイルドシートと誤判定する可能性がある。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、乗員検知におけるチャイルドシートの有無の判定を走行中も安定して検出することができる車両用乗員検知装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、車両のシートに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、各荷重センサの検出値を積算した総荷重が所定の範囲内にある場合、各荷重センサのうち車両外側に位置する荷重センサの検出値の前記総荷重に対する割合値が所定値を超えるときには前記シートにチャイルドシートが装着されていると判定し、前記割合値が前記所定値以下のときには前記シートに大人が着座していると判定する判定手段と、を備える車両用乗員検出装置であって、前記総荷重が前記所定の範囲内にあり、かつ、前記割合値が前記所定値を超える場合、前記割合値にローパスフィルタを掛けるフィルタ手段を設け、前記判定手段は、前記総荷重が前記所定の範囲内にあり、かつ、前記割合値が前記所定値を超える場合、前記フィルタ手段でフィルタ処理した割合値から前記シートにチャイルドシートが装着されているか大人が着座しているかを判定することを特徴とする。

よって、本発明にあっては、乗員検知におけるチャイルドシートの有無の判定を走行中も安定して検出することができる。

以下、本発明の車両用乗員検知装置を実現する実施の形態を、実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用乗員検知装置を用いたエアバッグシステムの構成例を示す図である。図２は実施例１の車両用乗員検知装置を用いたエアバッグシステムのブロック図である。
実施例１のエアバッグシステムは、エアバッグECU１、乗員検知用ECU２、荷重センサ３ａ〜３ｄ、乗員状態表示ランプ６、エアバッグ７、ワーニングランプ８により主に構成される。

エアバッグECU１は、CPU１１を内蔵し、乗員検知用ECU２から得る乗員情報により、乗員なしの場合には展開しない、大人の場合には展開する、チャイルドシート装着の場合には展開しないなど、エアバッグの展開制御を行う。
乗員検知用ECU２は、CPU２１を内蔵し、荷重センサ３からの出力を処理し、乗員の有無、乗員が大人か子供かを判定し、判定結果を出力する。
荷重センサ３ａ〜３ｄは、シートの４点の異なる位置で、荷重に応じた検出電圧を出力するものである。

乗員状態表示ランプ６は、例えば、乗員なし、大人、チャイルドシートという乗員状態の検出結果を表示する。
エアバッグ７は、車両衝突時に乗員保護のために展開し緩衝機能を発揮するものである。また、制御により、膨張の段階を少なくとも２段階に変更できるものである。
ワーニングランプ８は、エアバッグ系における故障を検知した場合に警告表示を行うための表示灯である。

図３は実施例１の車両用乗員検知装置の荷重センサ３ａ〜３ｄの取り付け構造を示す説明図である。なお、図３(a)は平面図、図３(b)は側面図、図３(c)は正面図である。
４つの荷重センサ３ａ〜３ｄは、車両のシート４のシートレール５上の荷重を支持する右側前部、後部、左側前部、後部にそれぞれ設けられる。これにより各部への荷重が検出される。

次に作用を説明する。
[エアバッグシステムについて]
ここで、実施例１のエアバッグシステムについて説明しておく。
実施例１のエアバッグシステムでは、エアバッグ７は車両衝突時の展開の大きさを少なくとも２段階に変更する。
つまり、車両用乗員検知装置では、乗員なし、子供の着座、大人の着座の３つの状態を検知するようにし、この状態に従って、エアバッグ７は、乗員のない場合には展開しない、乗員が子供の場合には小さく展開する、乗員が大人の場合には大きく展開する、というように制御される。

これによって、乗員の状態に合わせて適確にエアバッグ７の緩衝機構を発揮させることができる。
実施例１では、上記説明のように、シートベルトの装着に関わらず、走行中も安定して乗員情報を検出することで、乗員の状態に合わせた適確なエアバッグ７の機能発揮に寄与するものである。

[荷重監視処理及びフィルタ処理]
図４は実施例１の実施例１の乗員検知用ECU２のCPU２１で判断される荷重監視処理及びフィルタ処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１では、荷重センサ３ａ〜３ｄの総荷重から、チャイルドシート装着の可能性が高いかどうかの判断を行う。
この判断は、荷重センサ３ａ〜３ｄの総荷重をSum、チャイルドシートの最小荷重、例えば２９kgをα、子供の最大荷重にチャイルドシートの最大荷重を加算し、さらに、チャイルドシートの締め付けにより加わる荷重を加算したものをβとした場合に、α≦Sum≦βが成立するかどうかを判断し、この範囲内ならばチャイルドシートの可能性が高いとしてステップＳ２へ進み、この範囲外ならば、チャイルドシートの可能性が非常に低いとしてステップＳ４へ進む。

ステップＳ２では、荷重の偏りについて判断する。
この判断では、前方外側の荷重センサ３ｂの検出値をフロントアウターとしてFoとし、後方外側の荷重センサ３ｄの検出値をリアアウターとしてRoとし、判定値を例として０．６５として、(Fo＋Ro)／Sum>０．６５かどうかを判断し、０．６５を越えるならばステップＳ３へ進み、越えないならばステップＳ４へ進む。

ステップＳ３では、外側の荷重センサ３ｂ，３ｄの出力値の総荷重に対する割合、つまり(Fo＋Ro)／Sumにローパスフィルタ(LPF)をかけるようにする。

ステップＳ４では、総荷重により、乗員判定を行うとともに、総荷重が所定範囲内の場合には、(Fo＋Ro)／Sumによる判定によりチャイルドシートの有無を判定する。

[走行中の安定化作用]
図５は、実施例１の車両用乗員検知装置におけるフィルタ処理の有無による判定状態を示す説明図である。
なお、実施例１において、乗員検知を行う座席は、前部右側に位置する助手席とする。さらに、左側前部の荷重センサ３ａの検出値をフロントインナーとしてFiとし、右側前部の荷重センサ３ｂの検出値をフロントアウターの位置としてFoとし、次に、左側後部の荷重センサ３ｃの検出値をリアインナーの位置としてRiとし、次に、右側後部の荷重センサ３ｄの検出値をRoとする。

この荷重センサ３ａ〜３ｄの検出値を図５に線３０〜３３に示す。さらに、総荷重を線５０で示し、旋回に対して、外側となる荷重センサ３ｂ，３ｄの検出値の合計を総荷重で割り算したもの、つまり(Fo＋Ro)／Sumを線４０で示す。
図５(a)では、車両が旋回した影響で左右のバランスがくずれ、旋回に対して外側となる荷重センサ３ｂ，３ｄの検出値を総荷重で割ったもの、つまり、(Fo＋Ro)／Sumが、変動して判定値の線６０を下回り誤検知をしている。

これに対して、図５(b)では、旋回時に外側となる荷重センサ３ｂ，３ｄの値の総荷重に対する割合をステップＳ２の処理により監視する。そして、判定値（０．６５）を越える、つまりチャイルドシート有りと判定する場合に、旋回時に外側となる荷重センサ３ｂ,３ｄの割合値にきついローパスフィルタをかける。これにより、旋回時の誤判定を防止することができる。つまり、図５(b)における(Fo＋Ro)／Sumの線４０が安定した値となる。

なお、荷重センサ３ａ〜３ｄの全ての荷重値にきついローパスフィルタをかけてしまうと応答性などの問題が生じるが、旋回時に外側となる荷重の割合値にのみきついローパスフィルタをかけることで、応答性にも全く影響を与えることなく、チャイルドシートの有無の誤判定を防ぐことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用乗員検知装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)車両のシート４に加わる荷重を検出する荷重センサ３と、荷重センサ３の検出結果を演算して少なくとも乗員の有無を判定する乗員検知用ECU２とを備える車両用乗員検出装置において、シート４の異なる位置の荷重を検出するよう複数の荷重センサ３ａ〜３ｄを設け、乗員検知用ECU２は、チャイルドシートが装着されている可能性の高さを判断するステップＳ１の処理と、チャイルドシートが装着されている可能性が高いと判断する場合に、車両外側の荷重センサ３ｂ,３ｄの検出値と荷重センサ３ａ〜３ｄの総荷重との割合値にローパスフィルタを掛けるステップＳ３の処理と、荷重センサ３ａ〜３ｄの検出値とローパスフィルタでフィルタ処理した検出値からチャイルドシートの有無を判定するステップＳ４の処理を備えるため、乗員検知におけるチャイルドシートの有無の判定を走行中も安定して検出することができる。

本実施例１の作用効果について、追加して説明する。本実施例１において、乗員検知は、基本的には総荷重により、大人、子供、乗員なしの状態が、閾値との比較により検知される。
これが、図５に示す線５０と線７０の関係である。線５０が線７０を越えていることが、大人かチャイルドシートへの子供の着座であることを判断していることを示す。
これに対し、チャイルドシートが装着される場合には、子供の使用が明らかとなる。エアバッグシステムへとしては、チャイルドシート装着座席に対しては、エアバッグを展開しない。エアバッグが子供やチャイルドシートを圧迫するのを防止するためである。

そのために、チャイルドシートの装着及びチャイルドシートへの子供の着座を検知しようとするが、チャイルドシートの荷重が加わることによって、体重の軽い大人の着座と、チャイルドシートへの子供の着座のどちらかが、総荷重のみでは判断が困難な荷重範囲が生じる。

これに対して、実施例１では、従来とは異なり、旋回時に外側となるドア側の荷重センサ３ｂ，３ｄと総荷重との比、(Fo＋Ro)／Sumにより、チャイルドシートを車両のシート４に取り付ける際の特徴的な荷重を検出する。これが、図５の線４０と線６０の関係であり、判定値となる線６０を(Fo＋Ro)／Sumの線４０が越えることで、チャイルドシートへの子供の着座であることが検知されるのである。

その上で、実施例１では、この(Fo＋Ro)／Sumの値が線４０を越えるとローパスフィルタにかけることで、その後に、図５(a)に示すような車両が旋回するような変動が発生しても、過敏に(Fo＋Ro)／Sumの値が反応しないようにして、誤検出を防ぐのである。これによって、車両が走行時には、旋回時を含み安定した乗員の検知を行うことができるのである。

また、子供がチャイルドシートから離れた場合には、(Fo＋Ro)／Sumの値がローパスフィルタによる遅れ時間により、徐々に戻り、基本的な総荷重による検知の状態に戻るのである。現実的には、チャイルドシートから子供が離れる場合には、車両は停止しているため、基本的な検知への影響はない。よって、乗員検知のシステムへの影響がないようにしつつ、走行時の安定した検知を可能にするのである。

この旋回時の誤検知の防止効果は、エアバッグシステムが特に正確に作用して欲しい状況であるので、エアバッグシステムとしての効果は大きい。
また、ローパスフィルタによりこのような作用効果を得ることは、コストを抑制しているために、実際に車両で用いることが容易であることも優れた点である。

以上、本発明の車両用乗員検知装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

荷重センサは、歪ゲージや流体を用いたものなどがあり、乗員の荷重を正確に検出できるものであれば、どのようなものであってもよい。
また、他のセンサや情報で補うことにより実施例１より少ない荷重センサとしてもよい。
また、実施例１では、車両の前方右側に位置する助手席について説明したが、異なる位置の席について用いてもよく、また、助手席以外であってもよい。
また、ローパスフィルタは、ソフト上のローパスフィルタであっても、回路や素子で実行されるものでもどちらでもよい。

実施例１の車両用乗員検知装置を用いたエアバッグシステムの構成例を示す図である。実施例１の車両用乗員検知装置を用いたエアバッグシステムのブロック図である。実施例１の車両用乗員検知装置の荷重センサ３ａ〜３ｄの取り付け構造を示す説明図である。実施例１の実施例１の乗員検知用ECU２のCPU２１で判断される荷重監視処理及びフィルタ処理の流れを示すフローチャートで、以下各ステップについて説明する。実施例１の車量用乗員検知装置におけるフィルタ処理の有無による判定状態を示す説明図である。

符号の説明

１エアバッグECU
１１ CPU
２乗員検知用ECU
３荷重センサ
３ａ〜３ｄ荷重センサ
４シート
５シートレール
６乗員状態表示ランプ
７エアバッグ
８ワーニングランプ

Claims

車両のシートに加わる荷重を検出する複数の荷重センサと、
各荷重センサの検出値を積算した総荷重が所定の範囲内にある場合、各荷重センサのうち車両外側に位置する荷重センサの検出値の前記総荷重に対する割合値が所定値を超えるときには前記シートにチャイルドシートが装着されていると判定し、前記割合値が前記所定値以下のときには前記シートに大人が着座していると判定する判定手段と、
を備える車両用乗員検出装置であって、
前記総荷重が前記所定の範囲内にあり、かつ、前記割合値が前記所定値を超える場合、前記割合値にローパスフィルタを掛けるフィルタ手段を設け、
前記判定手段は、前記総荷重が前記所定の範囲内にあり、かつ、前記割合値が前記所定値を超える場合、前記フィルタ手段でフィルタ処理した割合値から前記シートにチャイルドシートが装着されているか大人が着座しているかを判定することを特徴とする車両用乗員検知装置。