JP5946477B2 - 乗員判定装置および乗員判定方法 - Google Patents
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Description
従来、車両に装着されたシートに着座する乗員が大人か子供かを判定するために、シートの片側に設けられた荷重センサで乗員荷重を判定し、予め設定された閾値と乗員荷重とを比較して乗員を判定する乗員検知装置が知られている(特許文献1参照)。
この乗員検知装置では、車両の加速度の絶対値が所定値以下である場合のみ乗員判定をすることで、旋回時の乗員の体重移動による誤判定を防止している。
加速度センサの誤差を考慮した上で、乗員を誤って判定することを防止する乗員判定装置が望まれる。
処理ユニットは、重量が第1荷重閾値を通過した場合の横加速度を第1横加速度と決定し、重量が第2荷重閾値を通過した場合の横加速度を第2横加速度と決定し、第2横加速度と第1横加速度との差分の絶対値である横加速度差を算出する。
処理ユニットは、横加速度差が横加速度差閾値より小さい場合、乗員判定閾値に基づいて乗員判定を行ない、横加速度差が横加速度差閾値より大きい場合、乗員判定を行わない。
以下の説明においては、車両の前進走行方向を前方向とし、左右方向については車両の車幅方向であり、車両の前進走行方向に対する左右の方向とする。
乗員判定装置は重量センサ10と、重量センサ20と、横加速度センサ30と、処理ユニット40と、記憶ユニット50とを備える。
図2は重量センサの位置を示す概略図である。
重量センサ10、20はシートの左側にあるスライド調整機構60、70の2点に配置する。シートの右側には重量センサを配置しない。シートの前方側に重量センサ10を配置し、後方側に重量センサ20を配置する。これにより、従来の構成においてシートの左右両側に2つずつ装着していた重量センサの数量を低減し、構成を簡略化できる。
重量センサ10、20は、シートの荷重を直接センサで受け、起歪体下部の歪ゲージで荷重を検出する。重量センサ10、20はシート上の重量を測定する。
処理ユニット40が備える上記各部は、コンピュータである処理ユニット40がプログラムを実行することにより実現され、当該コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。
なお、処理ユニット40が備える上記各部は、プログラムの実行により実現されるほか、それぞれ一つ以上の電気部品を含む専用のハードウェアとして構成することもできる。
横加速度算出部110は、横加速度センサ30からの情報により、横加速度を算出する。横加速度は、正負の符号、すなわちプラスまたはマイナスの符号を有する数値で表される。
エアバッグ制御部130は、乗員判定した結果に基づいて、車両に装着されたエアバッグを制御する。
まず、比較のため、従来の乗員判定の例を説明する。
図3は従来の重量と乗員判定の関係を示す図である。
従来の乗員判定は、測定した重量に基づいて、3つの領域である領域R1、領域R2、領域R3に分類する。
乗員判定閾値W1から乗員判定閾値W2までの領域R2はチャイルドシートを示す。チャイルドシートは、幼児用補助装置やCRS( Child Restraint System; 幼児拘束装置)の名称で呼ばれている。すなわち領域R2は、子供が乗車している状態を示す。
乗員判定閾値W2から上の領域R3は、大人が乗車している状態を示す。
しかし、車両が曲線状の道路に沿って旋回走行をすると、車両は横加速度を受ける。車両は横加速度を受けると、重量センサ10、20がシートの左側に装着されており、乗員の体重は、重量センサが装着されている側と重量センサが装着されていない側に均等にかかる状態から変化する。
車両が右方向の横加速度を受けた場合、乗員には矢印D1で示す重力方向と矢印D2で示す横加速度による右方向とに力が加わる。この場合、乗員の体重は、重量センサ10、20が装着されていない側に移動し、重量センサ10、20は実際より軽い重量を検出する。
車両が左方向の横加速度を受けた場合、乗員には矢印D1で示す重力方向と矢印D3で示す横加速度による左方向とに力が加わる。この場合、乗員の体重は、重量センサ10、20が装着されている側に移動し、重量センサ10、20は実際より重い重量を検出する。
この結果、車両が横方向に加速度を受けた場合、正しい乗員判定ができなくなるおそれがある。
図6は、車両が旋回を含む走行をした場合の、重量の時間経過と横加速度の時間経過との対応関係の例を示す図である。
図7で、横加速度のプラス側は、車両が左方向の横加速度を受けた状態であり、乗員は重量センサ10、20が装着された左方向に移動する状態である。横加速度のマイナス側は、車両が右方向の横加速度を受けた状態であり、乗員は重量センサ10、20が装着されていない右方向に移動する状態である。図7から、横加速度と重量との関係は、線L1で示すように、比例的な直線状となり、一次関数のようになることを見出した。
そのため、横加速度を考慮せず、単純に重量を乗員判定閾値W1、W2と比較して乗員判定をしたのでは、判定が安定せず、誤る結果となりうる。
横加速度センサ30にはオフセット誤差と感度誤差とがある。
オフセットとは、0G時での出力である。オフセット誤差とは、横加速度センサ30がオフセット位置にあるときのずれを示す誤差である。
感度は、たとえば−1G時と+1G時との出力を元に、この2点を結ぶ直線の傾斜として定義される。感度誤差とは、この傾斜の誤差である。
通常使用されている横加速度センサ30は、オフセット誤差が±0.15G、感度誤差が0.2Gで±0.05G(25%)程度の誤差を有する。
このように横加速度センサ30は誤差があるので、単純に横加速度センサ30の値により乗員判定をするかしないかを決定すると誤るおそれがある。
また、単に横加速度が所定値以上であれば乗員判定をしないようにするだけでは、横加速度センサ30に無視できないオフセット誤差があるので、乗員判定の結果を誤るという問題がある。
横加速度センサ30のオフセット誤差による影響を減少させて、乗員判定の精度を上げるようにしたい。
横加速度の感度誤差を無視すると、シート上の重量の変化量と横加速度の変化量とは、比例関係にあり、対応する。そのため、重量の変化量が所定値以上であれば、横加速度の変化量も所定値以上となる。横加速度の変化量が横加速度センサ30のオフセット誤差が影響する程度に大きい場合、新規に乗員判定をせず、前回の乗員判定結果を維持するようにする。
横加速度の変化量に対応する重量の変化量を規定するために、第1荷重閾値W3と第2荷重閾値W4を設定する。また、横加速度の変化量の所定値である横加速度閾値D1を設定する。
横加速度の変化量は、算出された重量が、第1荷重閾値W3を通過したときの横加速度と、第2荷重閾値W4を通過したときの横加速度との差分を算出することにより得られる。
図9に示す例では、算出された重量は、測定点X2で第1荷重閾値W3を通過したあと、時間tの経過とともに第2荷重閾値W4を通過することなく、第1荷重閾値W3を通過する前に戻る。その後、再び測定点X3で第1荷重閾値W3を通過し、測定点X4で第2荷重閾値W4を通過する。
このように第1荷重閾値W3を通過する最新の測定点X3での横加速度を使用することで、横加速度の連続性を確保する。横加速度を受けることなく単に乗員がふらついている状態でたまたま第1荷重閾値W3を通過した場合を除外することができる。
一例としては、第1荷重閾値W3を20kg、第2荷重閾値W4を18kg、横加速度差閾値D1を0.05Gとして、予め記憶ユニット50に格納しておく。
乗員判定部120の処理動作は、次のようにする。
図10は、乗員判定部の処理1の動作手順を示すフローチャートである。
横加速度がプラス側からマイナス側へ移行する例で説明する。
第1荷重閾値W3、W5と、第2荷重閾値W4、W6と、横加速度差閾値D1とは、予め記憶ユニット50に格納しておく。
算出した重量が、第1荷重閾値W3を通過した、と判定されれば、ステップS120へ移行する。それ以外の場合は、ステップS180へ移行する。
ステップS130で、算出した重量が、第2荷重閾値W4を通過したか、判定する。
算出した重量が、第2荷重閾値W4を通過した、と判定されれば、ステップS140へ移行する。
それ以外の場合は、ステップS180へ移行する。
ステップS150で、第2横加速度G2と第1横加速度G1との差分をとり絶対値による加速度差分G3を算出する。次にステップS160へ移行する。
算出した加速度差分G3が横加速度差閾値D1より大きい場合、ステップS170へ移行する。
算出した加速度差分G3が横加速度差閾値D1より小さい場合、ステップS180へ移行する。
これにより、エアバッグ制御部130は、記憶ユニット50に格納された前回の乗員判定結果に基づいてエアバッグの制御を行う。
乗員判定を維持した場合、維持中であることを示す維持中フラッグを記憶ユニット50に格納する。その後、終了する。
乗員判定部120は、この乗員判定結果を記憶ユニット50に格納する。そして終了する。
図11は、乗員判定部の処理2の動作手順を示すフローチャートである。
乗員判定維持中でなければステップS350へ移行する。
算出された重量が処理再開閾値W7を通過した場合、ステップS330へ移行する。
それ以外は、前回の乗員判定結果を維持する。その後終了する。
ステップS340で、第1横加速度G1をリセットする。
ステップS350で、乗員判定を再開する。すなわち、上述した乗員判定の処理1を行う。
その後終了する。
これにより、横加速度センサ30のオフセット誤差による乗員判定への影響を防止し、不正確な乗員判定を防止することができる。
両者を区別するために、算出された重量を毎回記憶ユニット50に格納し、今回算出された重量と前回算出された重量を比較すれば方向を判定できる。
そのため、逆にシートの右側に重量センサを装着した場合であっても、本実施形態は同様に適用できる。
処理ユニット40は、重量が第1荷重閾値W3、W5を通過した場合の横加速度を第1横加速度G1と決定し、重量が第2荷重閾値W4、W6を通過した場合の横加速度を第2横加速度G2と決定し、第2横加速度G2と第1横加速度G1との差分の絶対値である横加速度差を算出する。
処理ユニット40は、横加速度差が横加速度差閾値D1より小さい場合、乗員判定閾値W1、W2に基づいて乗員判定を行ない、横加速度差が横加速度差閾値D1より大きい場合、乗員判定を行わない。
横加速度差が横加速度差閾値D1より大きい場合に前回の乗員判定結果を維持することで、不正確な乗員判定を防止することができる。
また、横加速度センサ30のオフセット誤差を予め測定して、最初からキャンセルする処理が不要となる。
Claims (4)
- 車両のシート上の重量を検出する重量センサと、
前記車両の車幅方向の加速度である横加速度を検出する横加速度センサと、
乗員判定をするための乗員判定閾値と、第1荷重閾値と、第2荷重閾値と、横加速度差閾値と、を格納する記憶ユニットと、
乗員判定の処理をする処理ユニットと、を備え、
前記処理ユニットは、
前記重量が前記第1荷重閾値を通過した場合の前記横加速度を第1横加速度と決定し、
前記重量が前記第2荷重閾値を通過した場合の前記横加速度を第2横加速度と決定し、
前記第2横加速度と前記第1横加速度との差分の絶対値である横加速度差を算出し、
前記横加速度差が前記横加速度差閾値より小さい場合、前記乗員判定閾値に基づいて前記乗員判定を行ない、
前記横加速度差が前記横加速度差閾値より大きい場合、前記乗員判定を行わない、
乗員判定装置。 - 前記記憶ユニットは、処理再開閾値をさらに格納し、
前記処理ユニットは、
前記横加速度差が前記横加速度差閾値より大きい場合、前記乗員判定を行わない維持フラグを前記記憶ユニットに記憶し、
前記維持フラグがあり、且つ前記重量が前記処理再開閾値を通過するまで、前記乗員判定を行わない、
請求項1に記載の乗員判定装置。 - 前記処理再開閾値は、前記第1荷重閾値と同じ値である、
請求項2に記載の乗員判定装置。 - 重量センサから車両のシート上の重量を算出するステップと、
横加速度センサから前記車両の車幅方向の加速度を算出するステップと、
前記重量が記憶ユニットに格納された第1荷重閾値を通過した場合の前記横加速度を第1横加速度と決定する第1横加速度決定ステップと、
前記重量が前記記憶ユニットに格納された第2荷重閾値を通過した場合の前記横加速度を第2横加速度と決定する第2横加速度決定ステップと、
前記第2横加速度と前記第1横加速度との差分の絶対値である横加速度差を算出する横加速度差算出ステップと、
前記横加速度差が前記記憶ユニットに格納された横加速度差閾値より小さい場合、前記記憶ユニットに格納された乗員判定閾値に基づいて乗員判定を行ない、前記横加速度差が前記横加速度差閾値より大きい場合、前記乗員判定を行わない、乗員判定要否決定ステップと、
を備える、乗員判定方法。
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