KR20010034684A

KR20010034684A - 승객검출장치

Info

Publication number: KR20010034684A
Application number: KR1020007010655A
Authority: KR
Inventors: 오까무라히로요; 구보끼나오부미; 에노모또다까유끼; 네가미쇼이찌; 하시모또교스께
Original assignee: 후루까와 준노스께; 후루까와덴끼고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-04-25
Also published as: EP1318043A2; EP1318043B1; US20030060957A1; EP1318043A3; EP1065097A1; WO2000044584A1; US6490515B1; DE60041663D1; EP1065097A4

Abstract

좌석장치에서의 승객 혹은 어린이좌석 등의 물건의 존재를 판단하거나, 승객의 체중을 추정하거나, 승객의 체격을 판단하여 좌석 주변기기의 이용성을 높이는 승객검출장치이다. 승객검출장치는, 좌석 착좌부 (102) 에 유전체센서 (111), 감압센서 (112) 를 구비하고, 이 출력에 의거하여 좌석에서의 승객 혹은 물건의 존재를 검출하거나, 좌석 착좌부에 유전체 센서, 감압센서를 구비하고, 등받이부에 유전체 센서 (113) 와, 좌석 착좌부와 등받이부가 이루는 각도를 검출하는 각도센서 (114) 를 구비하고, 이들의 출력에 의거하여 승객의 체격을 판단한다.

Description

승객검출장치{OCCUPANT DETECTING DEVICE}

예컨대, 자동차의 좌석장치의 주변에는, 승객의 안전성을 확보하기 위하여, 에어백장치, 좌석벨트 프리텐셔너, 포스리미터 등의 승객구속장치가 구비되어 있는 경우가 많다. 그러나 이들의 승객구속장치의 사용상황이 적절하지 못하거나 사용방법이 잘못되면, 승객구속장치에 의하여 오히려 승객이 부상을 입는 경우가 있다. 예컨대, 작은 여성이 핸들에 얼굴을 접근시켜 운전하고 있을때 에어백이 작동하면, 에어백의 급격한 전개에 의하여 얼굴에 부상을 입게되는 경우가 있다. 또, 조수석 전방에 어린이가 앉아 있는 상태에서 에어백이 작동하면, 같은 에어백의 전개에 의하여 부상을 입는 경우가 있다.

이러한 승객의 안전을 도모해야하는 구속장치의 작동에 의한 장해를 방지하기 위하여, 좌석에 착좌하고 있는 승객의 체격에 따라서 좌석장치 주변의 승객구속장치를 적절히 작동시키는 것이 바람직하다.

예컨대, 에어백장치의 경우, 좌석장치에 승객검출장치를 부착하여 승객의 체격을 판단하고, 승객이 표준 크기의 성인이라고 판단된 경우는 통상대로 에어백을 전개하고, 승객히 작은 몸집의 성인이라 판단된 경우는 에어백의 전개속도를 늦추며, 승객이 어린이라고 판단된 경우는 에어백을 작동시키지 않고 좌석벨트만으로 안전을 확보하는 등의 제어가 요망되고 있다.

그리하여, 승객의 체격정보를 적절히 입수하고, 승객의 체격에 맞추어 에어백을 제어하는 소위 스마트 에어백 시스템이 검토되고 있다. 여기서, 승객의 체격에 맞춘 한계값으로서 체중, 신장 등의 체격정보 외에, 좌석상의 승객의 위치 등을 이용하는 다양한 방식을 생각할 수 있고, 이중에서 승객의 체격정보에 의하여 에어백을 제어하는 방식이 가장 유력시되고 있다. 이것은 구체적으로, 승객의 체중을 판단하여 분류하고, 에어백의 전개속도 및 전개강도 등을 제어하는 방식이다.

그리고, 승객이 위험영역에 존재하는지, 승객이 어린이인지 어른인지 등의 판단을 행하는 승객검출 시스템의 일예가, 미국특허 제 5,573,269 호 공보, 및 미국특허 제 5,670,853 호 공보에 소개되고 있다.

이들의 공보에 기재된 승객검출 시스템은, 좌석주변, 즉 좌석의 아래, 좌석 표피하, 발 아래의 플로어 매트의 아래에 중량센서를 배치하거나, 등받이에 등받이 각도센서를 배치하거나, 승객의 머리위에 높이 센서를 배치하여, 이들 복수의 센서의 조합으로 승객의 체중 및 위치를 검출하는 것이다.

그러나, 이 시스템은, 적어도 4 개 이상의 센서를 조합하고 있고, 비용도 높다.

또 좌석 아래에 하중센서를 설치한 경우, 승객의 체중을 정확히 검출하기 위하여 이 하중센서로 검출한 하중 외에 승객의 발아래에 가해지는 하중을 고려할 필요가 있다. 그러나 발아래에 가해지는 하중을 구하기 위하여, 상기 공보에 기재되어 있듯이 플로어 매트의 아래에 중량센서를 배치해도, 승객의 발의 위치는, 승객의 체격, 자세에 의하여 달라지므로, 발아래에 가해지는 하중의 정확한 검출는 곤란하다.

즉, 좌석상의 하중치를 측정하고, 승객의 체중에 따라서 에어백의 전개속도 및 전개강도를 제어하기 위해서는, 승객의 체중정보를 정확히 입수할 필요가 있다. 그러나, 복수의 센서는, 계측기 등을 조합해도, 승객의 자세, 주위의 온도변화 및 온도변화, 차량의 진동 등에 의하여 높은 정밀도로 측정하는 것은 곤란하다. 그 결과 개개의 측정값의 편차를 고려하여, 승객체중을 어느 정도의 폭을 가진 범위별로 분류하는 것이 타당하다고 생각된다.

한편, 어린이 좌석 (유아 좌석 및 부스터 좌석도 포함하는 어린이용 보조좌석) 를 통하여 유아 및 어린이가 착좌하고 있는 경우도 고려할 필요가 있다. 구체적으로는, 유아 및 어린이의 머리높이, 데쉬보드까지의 거리, 좌석로의 구속력 등이, 몸집이 작은 성인 여성이 좌석에 착좌한 경우과 크게 다르다. 그때문에, 에어백 등의 좌석 주변 보조기를 불필요하게 작동시키지 않는 것이 요망된다. 그러나, 어린이좌석을 이용하여 어린이가 좌석에 착좌한 경우와 몸집이 작은 성인여성이 착좌한 경우는 좌석에 가해지는 하중치가 근사하여, 정확한 승객의 정보를 얻을 수 없고, 에어백 등의 좌석주변보조기를 불필요하게 작동시킬 염려가 있다. 따라서, 승객의 체중을 적확하게 분류함과 동시에, 특히, 어린이 좌석을 통하여 유아 및 어린이가 착좌하고 있는 경우를 확실히 검출할 하는 것도 또한 필요하다.

그리고, 어린이 좌석측에 태그를 구비하여, 이 태그를 향하여 좌석장치에서 전파를 내보내 태그의 존재를 검출함으로써, 어린이좌석을 사용중인지 아닌지를 판단하는 안테나/태그방식이 종래부터 존재한다. 이 방식을 사용하여 어린이좌석 사용중인지 아닌지를 판단하는 것도 가능하지만, 이와같은 태그가 어린이좌석에 반드시 구비되어 있다고 볼 수 없고, 이러한 태그를 갖지 않는 어린이좌석을 좌석장치에 장착한 경우, 어른이 좌석장치에 착좌하고 있으면 승객검출장치가 잘못 판단하여, 에어백 등의 구속장치를 불필요하게 작동시킬 염려가 있다.

또, 특개평 9-150662 호 공보에는, 좌석쿠션과 이것을 차량플로어에 고정하는 복수의 블랫킷의 사이에 변형게이지를 배치한 구성이 개시되어 있으나, 이것은 단순히 좌석상의 착좌자의 착좌위치에 영향받지 않고 확실히 착좌자의 유무를 검출하는 것에 지나지 않고, 좌석상의 승객의 체중을 적확하게 분류함과 동시에, 특히 어린이좌석을 통하여 유아 및 어린이가 착좌하고 있는 경우를 확실히 검출할 수 없다.

또, 승객검출장치를 사용하여 착좌면에 가해지는 하중을 측정한 경우, 동일 인물이 착좌해도, 예컨대 등받이의 각도를 바꾸는 것만으로도 착좌면에 가해지는 하중이 크게 변화하여, 승객 체중의 대소를 추정하는 것이 어렵다. 구체적으로는 예컨대, 몸집이 작은 등바이를 완전히 일으켜 착좌한 경우와, 표준적 사이즈의 남성이 등받이를 약간 뒤로 하여 착좌한 경우는, 착좌면에 가해지는 하중이 근사하여, 체격의 정확한 판단이 이루어지지 못한다.

이러한 종류의 승객검출장치를 예컨대 에어백 제어에 사용하면, 좌석에 착좌하고 있는 승객의 체격에 맞는 에어백의 전개 및 조수석 에어백의 불필요한 전개를 행할 염려가 있다.

또, 상기 승객검출장치에서는, 승객의 체격을 판단하기 위한 중량정보를 검출하는 검출센서가 필요하게 된다. 이 검출센서로서는, 승객의 중량을 검출하는 하중센서가 제안되고 있고, 하중센서 410a ∼ 410d 는, 도 51 에 나타내듯이, 좌석쿳션팬 (411) 과 용수철 (412) 사이에, 또는 좌석 부착부 (413) 의 사이에 끼워진 형태로 설치되어 승객의 중량을 검출하고 있었다.

이들의 하중센서에서는, 중량의 변화량에 비례한 출력 (정전용량, 저항치의 변화) 이 얻어진다는 점에서는 우수하지만, 얻어지는 출력은 중량의 변화량이고, 이것은 하중센서의 초기값이 정확하게 설정되어있지 않으면, 착좌한 승객의 정확한 중량을 검출할 수 없다.

한편, 이들의 하중센서의 초기중량에 대응하는 상기 초기값은, 온도 등의 주위환경의 변화에 의한 영향을 받아 드리프트하기 쉽고, 정확한 중량검출가 어렵다는 문제가 있었다.

또, 하중센서에 가해지는 하중은, 승객의 중량과 좌석의 중량을 부가한 것이나, 상기 좌석의 중량은, 차종에 따라서 다르며, 또 상기 하중센서의 부착위치에 따라서도 상이하므로, 이와같은 차이에 따른 초기값의 교정이 필요하다. 상기 하중센서의 초기값은, 센서의 기계적 부착상태에 따라서 상이하기 때문에, 개개의 센서별로 교정할 필요가 있고, 손작업 등에서는 작업이 번잡해져 시간이 걸리는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 좌석장치에서의 승객 혹은 물건의 존재를 판단하거나, 승객의 체격을 판단하여, 예컨대 승객 구속장치 등의 좌석주변기기의 이용성을 높이는 승객검출장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 좌석상의 승객의 체중을 적확하게 분류함과 동시에, 특히, 어린이 좌석을 통하여 유아 및 어린이가 착좌하고 있는 경우를 확실히 검출하는 승객검출장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 좌석에 착좌하는 승객의 체중을 정확히 추정하는 승객검출장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 중량검출수단의 초기값 교정을 용이하게 행하고, 승객의 중량검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 승객검출방법 및 스 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 좌석장치에서의 승객 혹은 어린이좌석 등의 물건의 존재를 판단하거나, 승객의 체중을 정확히 측정하거나, 좌석에 착좌한 승객의 체격 또는 착좌자세를 판단하거나 분류하는 승객검출장치에 관한 것이다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 승객검출장치를 좌석장치에 이용한 상태를 개략적으로 나타낸다.

도 2 는, 제 1 도에서의 좌석장치를 기울기 상태로 개략적으로 나타낸다.

도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 승객검출장치를 사용하여 좌석장치에서의 승객 또는 물건의 존재, 및 승객의 체격판단을 행하는 수단을 설명하는 플로우도이다.

도 4 는, 도 3 에 이어지는 순서를 나타내는 플로우도이다.

도 5 는, 도 4 에서의 플로우도와는 별도의 실시형태에 관한 순서를 나타내는 플로우도이다.

도 6a 내지 6c 는, 본 발명의 (실시예 1) 을 설명하기 위한 도면이다.

도 7a 및 도 7b 는, 본 발명의 (실시예 2) 을 설명하기 위한 도면이다.

도 8a 및 도 8b 는, 본 발명의 (실시예 3) 을 설명하기 위한 도면이다.

도 9a 및 도 9b 는, 본 발명의 (실시예 4) 을 설명하기 위한 도면이다.

도 10a 및 도 10b 는, 본 발명의 (실시예 5) 에 사용한 승객검출장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 11a 및 도 11b 는, 본 발명의 (실시예 5) 을 설명하기 위한 도면이다.

도 12 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치를 개략적으로 나타낸다.

도 13 은, 도 12 의 승객검출장치에 사용하는 착좌부 감압센서를 부분적으로 나타낸다.

도 14 는, 도 13 의 착좌부 감압센서를 구성하는 센서 소자의 단면도이다.

도 15 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치의 판단플로어를 나타낸다.

도 16 은, 도 15 에 이어지는 판단플로어를 나타낸다.

도 17 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 승객검출장치를 개략적으로 나타낸다.

도 18 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 승객검출장치의 판단플로어를 나타낸다.

도 19 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 20a 및 도 20b 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 21 은, 다리에 가해지는 하중의 보정계수를 구하기 위한, 도 19 의 메모리에 기억된 테이블을 나타낸다.

도 22 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출루틴을 나타내는 플로우챠트이다.

도 23 은, 도 22 에 이어지는 플로우챠트이다.

도 24a 및 도 24b 는, 도 20a 및 도 20b 에 나타낸 실시형태의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도 25 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 승객검출장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 26a 및 도 26b 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 승객검출장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 27 은, 도 25 의 막상 센서의 센서소자를 나타내는 단면도이다.

도 28 은, 도 25 의 막상 센서를 부분적으로 나타낸다.

도 29 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 승객검출루틴을 나타내는 플루오챠트이다.

도 30 은, 도 29 에 이어지는 플로우챠트이다.

도 31 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 32a 및 도 32b 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 33 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 승객검출루틴을 나타내는 플로우챠트이다.

도 34 는, 도 33 에 이어지는 플로우챠트이다.

도 35 는, 제 3 실시형태에 관련된 또다른 승객검출장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 36a 및 도 36b 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 37 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 38 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 39 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출장치에 있어서, 승객의 머리위치에서 발에 가해지는 하중의 보정계수를 구하는, 메모리에 기억된 테이블을 나타낸다.

도 40 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 별도의 승객검출루틴을 나타내는 플로우챠트이다.

도 41 은, 도 40 에 이어지는 플루오챠트이다.

도 42a 및 도 42c 는, 좌석상의 승객의 자세와 발에 가해지는 하중의 보정계수의 관계를 나타낸다.

도 43a 및 도 43c 는, 좌석상의 승객의 자세와 발에 가해지는 하중의 보정계수의 관계를 나타낸다.

도 44a 및 도 44c 는, 좌석상의 승객의 자세와 발에 가해지는 하중의 보정계수의 관계를 나타낸다.

도 45a 및 도 45c 는, 좌석상의 승객의 자세와 발에 가해지는 하중의 보정계수의 관계를 나타낸다.

도 46 은, 하중센서와 승객검출장치를 좌석에 장착한 장착도이다.

도 47 은, 도 46 에 나타낸 승객검출장치의 전체구성을 나타내는 전체도이다.

도 48 은, 도 47 에 나타낸 승객검출장치의 B-B 단면도이다.

도 49 는, 도 46 에 나타낸 센서를 사용한 본 발명에 관한 승객검출장치의 구성의 일에를 나타내는 구성도이다.

도 50 은, 도 49 에 나타낸 승객검출장치의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.

도 51 은, 하중센서를 좌석에 장착한 장착도이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 착좌부에서의 승객 혹은 물건의 존재를 검출하는 제 1 검출수단과, 제 1 검출수단에 의거하여 착좌부에 승객이 앉아 있는지 물건이 존재하는지를 판단하는 판단수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

좌석장치의 착좌부에 물건이 올려져 있는 상태를 정확히 판단할 수 있기 때문에, 예컨대, 자동차의 좌석장치에 승객검출장치를 이용할 경우, 좌석장치에 어린이 좌석 및 물건이 놓여있는 경우인지, 비교적 작은 몸집의 승객이 앉아있는지 판단할 수 있고, 에어백 등의 승객안전용의 구속기기 및 그외의 좌석주변기기를 적절히 작동시킬 수 있다.

또 차량 및 비행기 등의 승객용 좌석 장치에 승객검출장치를 이용한 경우, 좌석장치의 승객점유상태도 원격으로 검출하는 것이 가능해진다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 1 항에 기재한 승객검출장치에 있어서, 제 1 검출수단이, 적어도 유전체센서와 압력센서를 갖는 것이 좋다.

압력센서의 검출결과에 의거하여 착좌부에서 승객 및 물건이 존재하는지 아닌지를 판단함과 동시에, 유전체 센서에 의하여 승객인지 물건인지를 판단하기 때문에, 착좌부에서의 승객 및 물건의 유무뿐 아니라 승객인지 물건인지의 구별도 확실히 행할 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 1 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 제 1 검출수단이 적어도 유도체센서와 온도센서를 갖는 것이 좋다.

온도센서 및 유전체센서가 모두 일정조건을 만족시켰을때만 승객이 착좌하고 있다고 판단하고, 온도센서 및 유전체센서중 어느 한쪽이 일정조건을 만족시키고 있는 경우는, 착좌부에 물건이 올려져 있다고 판단할 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 1 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 판단수단이, 유전체센서와 압력센서의 검출결과 또는 상기 유전체센서와 온도센서의 검출결과에 의거하여, 착좌부의 수분부착의 유무도 판단하는 것이 좋다.

유전체센서와 압력센서의 검출결과에 의거하여 판단할 경우, 압력센서의 검출결과에 의하여 승객 및 물건의 존재를 검출하지 않고, 또 유전체 센서가 일정한 조건을 만족시킨 경우에, 착좌부에 수분이 부착되어 있다고 판단할 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 1 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 착좌부에서의 승객의 존재 및 착좌상태를 검출하는 제 2 검출수단과, 등받이부에서의 승객의 접촉상태를 검출하는 제 3 검출수단과, 착좌부와 등받이부가 이루는 각도를 검출하는 각도검출수단과, 제 2 검출수단과 제 3 검출수단과 각도검출수단에 의거하여 승객의 유무 및 체격을 판단하는 판단수단을 구비하는 것이 좋다.

착좌부에서의 승객의 착솨상태만으로 승객의 체격을 판단하는 것이 아니라, 등받이부에서의 승객의 접촉상태와, 착좌부와 등받이부가 이루는 각도와 함께 승객의 체격을 판단하기 때문에, 등받이부의 경사각도가 어떠한가에 상관없이 승객의 체격을 정확히 판단할 수 있다. 따라서, 예컨대 자동차의 좌석장치에 승객검출장치를 이용한 경우, 에어백 등의 승객안전용 구속기기 및 그 밖의 좌석주변기기를 적절히 작동시킬 수 있다. 또 차량 및 비행기 등 좌석장치에 승객검출장치를 이용한 경우, 이러한 좌석장치에서 차지하는 성인, 어린이 등의 비율을 대략 원격으로 알 수 있고, 차내 (기내) 서비스 등에 이용할 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 5 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 제 2 검출수단이, 유전체센서, 압력센서, 온도센서의 적어도 하나를 갖는 것이 좋다.

유전체센서 및 온도센서의 경우는 출력의 단부위치에서, 압력센서의 경우는 출력의 피크위치에서 착좌부에서의 승객의 둔부위치를 정확히 구하여, 승객의 체격판단에 도움을 줄수 있다.

바람직하게는, 승객검출위치는, 청구범위 5 항에 기재된 승객검출장치에서, 제 3 검출수단이, 유전체센서, 압력센서, 온도센서중 적어도 하나를 갖고 있는 것이 좋다.

제 2 검출수단으로서 사용하는 센서와 상이한 종류의 센서를 제 3 검출수단에 사용할 수 있고, 또 센서의 검출출력의 단부위치에서 등받이부에서의 승객의 어깨위치를 정확히 구하여 승객의 체격판단에 도움을 줄 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 5 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 제 2 검출수단이, 청구범위 1 항에 기재된 제 1 검출수단의 적어도 하나를 이용하는 것이 좋다.

제 2 검출수단으로서 제 1 검출수단의 적어도 하나를 겸용함으로써, 적어도 검출수단으로 좌석장치에서의 승객 또는 물건의 존재 및 이들의 구별과, 승객의 체격판단을 동시에 행할 수 있다.

바람직하게는, 승객검출장치는, 청구범위 제 2 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 압력센서가, 착좌부에 매트릭스상으로 배치된 복수의 독립된 압력센서 소자로 이루어지고, 판단수단은, 유전체 센서와 압력센서 소자의 검출결과에 의거하여, 착좌부에 승객이 앉아있는지 물건이 존재하는지를 판단함과 동시에, 착좌부에 승객이 앉아있는 경우에 승객의 체격도 판단하는 것이 좋다.

착좌부에 배치된 압력센서와 유전체센서와의 조합에 의하여, 착좌부에 승객이 앉아있는지 물건이 존재하는지를 구별하여 판단함과 동시에, 압력센서 소자가 착좌부에 매트릭스상으로 배치되어 있기 때문에, 착좌부측만으로 승객의 체격을 정확히 판단할 수 있다.

또, 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 차량의 좌석 착좌부에 가해지는 하중분포를 검출하는 제 1 검출수단과, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 제 2 검출수단과의 검출결과에 의거하여, 판단수단이 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 것을 특징으로 한다.

제 1 검출수단에 의하여 구한 차량의 좌석착좌부에 가해지는 하중분포로부터 좌석상에 사람이 착좌하고 있는지, 차일트좌석나 물건이 놓여있는지를 검출함과 동시에, 제 2 검출수단에 의하여 좌석전체에 가해지는 하중을 좌석의 중량별로 검출하고, 좌석상의 승객의 체중을 적확하게 분류함과 동시에, 어린이 좌석을 통하여 유아나 어린이가 착좌하고 있는 경우를 검출할 수 있다.

또 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 차량의 좌석상의 어린이좌석의 유무를 검출하는 제 1 검출수단과, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 제 2 검출수단과의 검출결과에 의거하여, 판단수단이 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 것을 특징으로 한다.

제 1 검출수단에 의하여 좌석상의 어린이좌석의 유무를 검출함과 동시에, 제 2 검출수단에 의하여 좌석전체에 가해지는 하중을 좌석중량별로 검출하기 때문에, 좌석상의 승객의 체중을 적확히 분류함과 동시에, 특히 어린이 좌석을 통하여 유아나 어린이가 착좌하고 있는 경우를 확실히 검출할 수 있다.

또 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 승객이 착좌하는 좌석 및 상기 좌석에가해지는 승객의 중량을 판정하는 하중측정수단과, 좌석상의 승객의 중심위치를 검출하는 중심위치 검출수단과, 중심위치 검출수단에서의 정보에 의하여 하중측정수단의 측정값을 보정하여 승객의 체중을 추정하는 체중추정수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

좌석주변에 여분의 중량센서를 배치하지 않고, 하중측정수단에 의하여 승객이 착좌하는 좌석 및 상기 좌석에 가해지는 승객의 하중을 측정하여, 이 측정값을 중심위치 검출수단에서의 정보에 의거하여 보정하고, 승객의 체중을 정확히 추정할 수 있다.

또 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 승객이 착좌하는 좌석 및 상기 좌석에 가해지는 승객의 중량을 측정하는 하중측정수단과, 좌석상의 승객의 중심위치를 검출하는 중심위치 검출수단과, 중심위치 검출수단으로부터의 정보에 의하여 승객의 착좌자세를 추정하는 착좌자세추정수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

좌석 주변에 여분의 중량센서를 배치하지 않고, 승객의 착좌자세를 정확히 추정할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 청구범위 12 항 또는 13 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 중심위치 검출수단이, 좌석의 적어도 2 개 이상의 상이한 위치에 배치된 하중측정수단을 사용하는 것이 좋다.

중심위치 검출수단에 하중측정수단을 사용하는 것으로, 중심위치 검출수단으로서의 센서를 특별히 배치시키지 않아도 되며, 센서수를 저감시킨다.

바람직하게는 본 발명에 관한 승객검출장치는, 청구범위 12 항 또는 13 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 중심위치 검출수단이 좌석에 배치된 복수의 감압센서소자를 갖는 감압막으로 이루어지는 것이 좋다.

감압막에 배치된 복수의 감압센서소자에서 승객의 좌석상의 중심을 정확히 검출할 수 있고, 승객의 체중을 정확히 추정할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 관한 승객검출장치는, 청구범위 12 항 또는 13 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 좌석이 좌석레일상을 이동가능하고, 중심위치 검출수단은, 좌석레일에 대한 승객의 중심위치도 검출하는 것이 좋다.

중심위치 검출수단이, 좌석상의 승객의 중심위치뿐 아니라 좌석레일에 대한 승객의 중심위치도 검출하기 때문에, 승객의 앞에 앉음을 확실히 검출할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 관한 승객검출장치는, 청구범위 12 항 또는 13 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 중심위치 검출수단이, 승객의 두부의 위치를 검출하는 검출수단을 구비하고 있는 것이 좋다.

승객의 두부의 위치를 검출하는 것으로, 승객에 발에 가해지는 하중을 더욱 정확히 구하고, 승객의 체중을 더욱 정확히 추정할 수 있다.

바람직하게는 본 발명에 관련된 승객검출장치는, 청구범위 12 항 또는 13 항에 기재된 승객검출장치에 있어서, 중심위치검출수단이 승객의 둔부의 폭을 검출하는 검출수단을 구비하는 것이 좋다.

승객의 둔부의 폭은 통계적으로 체중과 비례관계에 있기 때문에, 승객의 좌위둔부폭에서 승객의 추정체중을 산출하여, 중심위치검출수단에 의하여 보정하여 산출한 체중치와 비교하여 가벼운 쪽을 사용함으로써, 다리가 닿지 않는 어린이나 다리를 올려 앉아있는 어른 등의 특수한 경우의 체중을 확실히 추정할 수 있다.

또 본 발명에 관한 승객검출장치는, 차량의 좌석에 착좌하는 승객의 중량을 중량검출수단으로 검출하고, 해당 검출된 중량정보에 의거하여 상기 승객에 대한 이차정보를 얻는 승객검출장치로, 좌석상의 승객의 유무를 검출하는 승객검출수단과, 승객검출수단으로 승객이 없음을 검출하면, 중량검출수단으로검출된 중량정보를 취입하는 취입수단과, 중량정보에 의거하여 중량검출수단의 초기값을 교정하는 교정수단을 구비하고 있다.

중량검출수단을 구성하는 각 하중센서의 초기값 교정을 승객검출수단을 구성하는 승객검출장치에서 차량좌석상에 승객이 없음을 검출하고 있는 경우의 상기 각하중센서로부터의 중량정보에 의거하여 행함으로써, 하중센서의 초기값 교정을 용이하게 행할 수 있다.

또 상기 중량검출수단이 복수인 경우는, 각 중량검출수단으로부터의 중량정보에 의거하여, 대응하는 상기 중량검출수단의 초기값을 각각 교정함으로써, 차종 및 부착상태의 차이에 의한 각 중량검출수단의 중량검출의 차를 균일하게 억제할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 승객검출장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 제 1 실시형태에 관한 승객검출장치 (110) 는, 제 1 도에 나타나듯이, 좌석착좌부 (102) 에 장착된 유전체센서 (111) 및 감압센서 (압력센서)(112) 와, 등받이 (등받이부)(103) 에 장착된 유전체선서 (113) 와, 좌석착좌부 (102) 와 등받이 (103) 이 이루는 각도 (기울기 각도) 를 측정하는 각도센서 (114) 와, 이들 센서의 측정결과에 의거하여 좌석장치에서의 승객 혹은 물건의 존재를 판단하거나, 승객의 체격을 판단하거나 하는 판단유니트 (117) 등으로 구성된다.

그리고, 좌석착좌부측의 유전체센서 (111) 와 감압센서 (112) 의 측정치는, 좌석착좌부 (102) 의 하부에 수용된 착좌부측 측정유니트 (115) 에 의하여 신호처리되고, 등받이측의 유전체센서 (113) 및 각도센서 (114) 의 측정치는, 등받이 (103) 의 내부에 수용된 등받이측 측정유니트 (116) 에 의하여 신호처리되어, 모두 판단유니트 (117) 에 전달되도록 되어있다.

좌석착좌부 (102) 에 장착된 유전체센서 (111) 와 감압센서 (112) 는 좌석쿠션과 좌석표피와의 사이에 적층상태로 장착되어 있다.

유전체센서 (111) 는, 방사전파의 출력전류가 유전체의 유무로 증감하는 것을 이용하여 승객의 유무를 검출하는 것이며, 도 2 에 나타나듯이, 좌석착좌부 (102) 의 전방에서 후방에 걸쳐서 독립하여 병행하게 복수배치된 유전체 센서소자 (111a, 111b,...) 로 구성된다. 이러한 유전체선세 소자 (111a, 111b, ...)는, 송신안테나와 수신안테나의 조합으로 이루어지고, 고주파를 각 송신안테나에서 송신하여 각 수신안테나에 발생하는 전류를 검출하도록 되어있다. 그리고, 각 소자 (111a, 111b,...) 로 검출된 전류는, 판단유니트 (117) 에 있어서 각 소자 (111a, 111b,...) 의 배치위치와 대칭시켜 승객의 둔부가 존재하는 범위를 구하여, 좌석착좌부 (102) 에서의 승객의 착좌위치 (착좌상태) 를 판단하도록 되어있다.

즉, 각 유전체 센서 소자 (111a, 111b,...) 마다의 출력전류 I 과 소정의 한계값을 비교하면 모두 각 소자 (111a, 111b,...) 의 배치위치에서 좌석착좌부 (102) 에서의 승객의 둔부의 후단위치를 구하고, 그후 단위치에서 승객의 착좌위치를 판단한다.

유전체센서 (111) 의 하측에 배치된 감압센서 (112) 는, 카본분말 및 은분말 및 구리분말 등의 도전성 입자가 첨가되어 있는 도전잉크를 공지된 인쇄수단에 의하여 PET 막상에 인쇄함으로써 형성되어있고, 압압력에 따라서 접촉저항이 변화하는 것을 이용하여, 좌석착좌부 (102) 에서의 승객 및 물건의 존재를 검출한다.

이러한 감압센서 (112) 는, 유전체센서 (111) 와 마찬가지로 도 2 에 나타나듯이, 복수의 독립된 감압센서 소자 (112a, 112b,...) 가 좌석착좌부 (102) 의 전후방향으로 배치됨으로써 구성된다. 그리고 각 감압센서소자 (112a, 112b,...) 마다의 응력에 따른 전압치를 검출하고, 이 검출결과를 착좌부측 측정유니트 (115) 에서 신호처리하여, 판단유니트 (117) 에 있어서 출력전압 P 의 피크치를 구함과 동시에, 이 피크치가 발생한 감압센서 소자의 배치위치에서 좌석착좌부 (102) 에서의 승객의 둔부의 중심위치 (좌골결절위치) 를 구한다.

또, 감압센서 (112) 는, 감압잉크 대신에 감압고무를 사용한 소자 및 로드셀을 사용해도 된다. 또 유전체센서 (111) 와 감압센서 (112) 는, 상술하였듯이 검출원리가 전혀 상이하기 때문에, 양자가 좌석착좌부 (102) 에 적층상태로 배치되어있어도 출력특성에 관하여 서로 악영향을 주는 경우는 없다.

또 감압센서 (112) 대신에 온도센서를 사용하여 착좌상태를 검출해도 된다. 즉, 온도변화를 검출하는 소자를 착좌부의 전후방향으로 복수개 배치하고, 승객의 둔부가 접촉하고 있는 부분과 접촉하지 않은 부분의 온도차로부터, 에컨대 둔부의 종단위치를 검출하고, 이것에 의거하여 승객의 착좌상태를 판단해도 된다.

등받이 (103) 에 장착된 유전체센서 (113) 는, 좌석착좌부 (102) 에 장착된 유전체센서 (111) 와 동일한 유전체센서를 사용하고 있다. 이러한 유전체센서 (113) 는, 도 2 에 개략적으로 나타나듯이, 송신안테나와 수신안테나의 조합으로 이루어지는 유전체센서 소자 (113a, 113b,...) 를 등받이 (103) 의 상하방향으로 표피의 뒷측에 병렬배치함으로써 구성된다.

각 유전체센서 소자 (113a, 113b,...) 에서의 출력전류는, 착좌부측 측정유니트 (115) 와 마찬가지로 등받이측 측정유니트 (116) 에 의하여 신호처리되고, 판단유니트 (117) 에 의하여 승객의 등이 등받이 (103) 에 접촉하고 있는 영역을 구한다. 그리고, 그 영역의 최상부의 위치를 승객의 어깨위치로 판단한다.

그리고, 등받이 (103) 에 유전체센서 (113) 을 배치하는 대신에, 좌석착좌부 (102) 에 사용한 감압센서 (112) 를 배치하여 등받이 (103) 에서의 승객의 접촉상태를 검출해도 되며, 혹은 온도센서를 배치하여 등받이 (103) 에서의 승객의 접촉상태를 검출해도 된다. 즉, 등받이 (103) 에 배치된 복수의 감압센서 소자 및 복수의 온도검출소자로부터의 승객의 등받이 (103) 로의 접촉압 및 접촉부분의 온도변화를 검출함으로써, 승객의 등이 등받이 (103) 에 접촉하고 있는 영역을 구할 수 있다.

그러나, 승객의 등은 둔부만큼 좌석장치 (101) 에 밀착하지 않으므로, 단순히 인체가 센서에 접촉한 상태라도 인체의 존재를 확실히 검출할 수 있는 유전체센서 (113) 를 사용하는 것이 바람직하다. 이것으로써, 승객이 상반신을 일으키는 듯한 자세를 취한 경우에도, 등받이의 접촉영역을 더욱 정확히 구할 수 있다.

좌석착좌부 (102) 와 등받이 (103) 가 이루는 각도를 측정하는 각도센서 (114) 는, 도 1 에 개략적으로 나타나듯이, 등받이 (103) 의 회동부에 장착된 경사각계로 이루어진다.

또, 전동좌석장치와 같이, 전동모터에 의하여 좌석 기울기를 행하는 경우는, 이러한 전동모터의 인코더출력을 이용하여 등받이 (103) 의 경사 각도를 구해도 된다. 또, 좌석 착좌부 (102) 의 전후방향의 기울기도 조정가능한 경우에는, 좌석착좌부 (102) 에도 등받이 (103) 과 동일하게 경사각계를 장착하고, 양경사각계에서 얻어진 출력에 의거하여, 등받이측 측정유니트 (116) 에 의하여 좌석착좌부 (102) 와 등받이 (103) 가 이루는 각도를 연산처리해도 된다.

이상과 같이 배치된 좌석착좌부측의 유전체센서 (111) 와 감압센서 (112) 의 출력은, 상술하듯이 판단유니트 (117) 에 의하여 승객 또는 물건의 유무와 승객이 착좌하고 있는 경우는 승객의 둔부의 위치정보를 구하는데 이용된다.

또, 좌석착좌부 (102) 의 표피에 수분이 부착된 경우는, 유전체센서 (111) 가 반응하여 감압센서 (112) 가 반응하지 않기 때문에, 판단유니트 (117) 에 있어서 좌석착좌부 (102) 에 수분이 부착되어 있다고 판단할 수 있다.

한편, 등받이측의 유전체센서 (113) 의 출력은, 판단유니트 (117) 에 있어서 승객의 어깨위치정보를 구하는 것에 이용됨과 동시에, 각도센서 (114) 의 출력도 등받이측 측정유니트 (116) 를 통하여 판단유니트 (117) 에 전달된다.

처리장치 (CPU)(117c) 및 메모리 (117m) 으로 구성되는 판단유니트 (117) 에서는, 상술한 각 센서로부터의 검출신호를 가지로, 좌석착좌부 (102) 에서의 승객 혹은 물건의 존재의 유무, 수분부착의 유무, 및 좌석장치 (101) 에 승객이 착좌하고 있는 경우는 승객의 체격의 판단을 행한다.

이하, 이러한 판단순서를 도 3 및 도 4 의 플로우도에 의거하여 설명한다.

판단플로우의 개시와 동시에, 착좌부측 감압센서 (112) 의 측정을 행하고 (스텝 S101), 이어서 착좌부측 유전체센서 (111) 의 측정을 행한다 (스텝 S102). 이어서, 착좌부측 감압센서 (112) 의 검출신호가 있는지 아닌지를 판단하여 (스텝 S103), 착좌부측 감압센서 (112) 의 검출신호가 없는 경우는, 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 있는지 아닌지를 판단한다 (스텝 S104). 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 없는 경우는, 착좌부측 감압센서 (112) 와 착좌부측 유전체센서 (111) 의 쌍방모두 반응하지 않기 때문에, 좌석착좌부 (102) 에는 사람도 물건도 존재하지 않는 것으로 하여 공석으로 판단한다 (스텝 S105). 또 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 있는 경우는, 좌석착좌부 (102) 에 아무것도 실리지 않고, 또 유전체가 존재하기 때문에, 공석이지만 좌석이 젖어있는 것으로 판단한다 (스텝 S106). 오픈카 등에서는, 소나기나 스콜에 의하여 좌석이 젖는경우가 있으므로, 이 판단루틴을 구비하는 것은 매우 의미가 있다.

착좌부측 감압센서 (112) 의 검출신호가 있는 경우, 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 있는지 아닌지를 판단한다 (스텝 S111). 그리고, 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 없는 경우는, 비유전체인 어린이좌석 (CSR) 및 물건 등이 착좌부 (102) 에 실려있다고 판단한다 (스텝 S112). 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출신호가 있는 경우는, 감압센서신호가 있는 영역 (에리어) 과 유전체센서신호가 있는 영역이 동등한지 아닌지를 판단한다 (스텝 S113). 그리고 상술하였듯이 좌석착좌부 (102) 에는 복수의 감압센서 소자 (112a, 112b, ...) 와 유전체센서 소자 (111a, 111b,...) 가 적층배치되어 있기 때문에, 좌석착좌부 (102) 에서의 센서출력영역을 정확히 검출하여 비교하는 것이 가능한다.

스텝 (S113) 에 있어서 양 영역이 동등하지 않다, 즉 일치하지 않다고 판단한 경우는, 예컨대 차일트좌석상의 어린이의 손이나 발이 좌석착좌부 (102) 에 닿는 경우라고 생각되어, 어린이좌석 (CSR) 등이 좌석착좌부 (102) 에 있다고 판단한다 (스텝 S114).

스텝 (S113) 에 있어서 양 영역이 동등하다고 판단한 경우는, 좌석착좌부 (102) 에 승객이 앉아있다고 판단하여 (스텝 S115), 좌석착좌부 (102) 에서의 둔부의 위치를 검출한다 (스텝 S116). 이 착좌부 둔부위치는, 착좌부측 유전체센서 (111) 의 검출단부위치를 이용해도 좋고, 혹은 착좌부 감압센서 (112) 의 검출신호의 피크위치를 이용해서 구해도 된다.

이어서, 등받이부 (등받이) 측 유전체센서 (11) 의 측정을 행하여 (스텝 S117), 이 측정결과로부터 등받이부의 어깨위치를 검출한다 (스텝 S118). 이 어깨위치는, 상술하였듯이, 등받이 (103) 의 상하방향으로 유전체센서 소자 (113a, 113b,...) 가 복수 병행하여 배치되어 있기 때문에, 이들 소자 (113a, 113b,...) 의 출력단부 위치에 의거하여 구할 수 있다.

다음은, 각도센서 (114) 에서 기울기각도를 측정하여 (스텝 S119), 스텝 S116 에서의 둔부위치, 스텝 S118 에서의 등받이부 (등받이) 어깨위치, 및 등받이 (103) 의 기울기 (경사) 각도로부터 승객의 상체사이즈를 산출하여 (스텝 S120), 승워의 체격을 판단한다 (스텝 S121).

이 스텝 (S120) 에 있어서는, 둔부위치가 좌석착좌부 (102) 의 전방에 있을수록, 어깨위치가 등받이 (103) 의 상방에 있을수록, 등받이 (103) 의 기울기각도가 클수록, 상체 사이즈가 크다고 판단하여, 스텝 (S121) 에서 승객의 체격이 크다고 판단한다. 예컨대, 둔부위치가 좌석착좌부 (102) 의 후방에 있고, 어깨위치가 등받이 (103) 의 하방에 있고, 등받이 (103) 의 기울기각도가 그다지 크지않은 경우는, 어린이가 좌석장치 (101) 에 착좌하고 있다고 판단하고, 반대로 둔부위치가 좌석착좌부 (102) 의 전방에 있고, 어깨위치가 등받이 (103) 의 상방에 있고, 등받이 (103) 의 기울기각도가 큰 경우는, 표준사이즈의 성인이 좌석장치 (101) 에 착좌하고 있다고 판단한다. 또, 이들의 중간의 경우는, 몸집이 작은 성인이 좌석장치 (101) 에 착좌하고 있다고 판단한다.

이상의 판단결과에 의거하여, 예컨대 에어백 등의 승객의 안전을 확보하는 구속기기를 적절하게 작동시킬 수 있다.

구체적으로는, 예컨대 착좌자의 체격에 따라서 에어백의 전개속도를 바꾸거나 전개하지 않도록 하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 몸집이 작은 성인이 착좌하고 있다고 판단한 경우는, 표준사이즈의 성인이 착좌하고 있다고 판단했을때보다 에어백을 늦은 속도로 전개하고, 어린이가 착좌하고 있다고 판단했을 경우는, 에어백을 전개하지 않도록 하는 것으로, 에어백 작동시에 몸집이 작은 여성이나 어린이가 에어백에 의하여 부상당하는 것을 방지할 수 있다.

또, 차량 및 비행기 등에 있어서 모든 승객용 좌석장치에 승객검출장치 (110) 를 장착하고, 각 승객검출장치 (110) 에 있어서 상술한 판단을 행하면, 각 좌석장치의 공석상태, 각 좌석장치를 점유하는 물건 등의 유무를 판단하지 못할 뿐 아니라, 각 좌석장치에 착좌한 승객에서 차지하는 성인, 어린이 등의 비율을 원격으로 대략 파악할 수 있고, 차내 (기내) 서비스 등에 도움을 줄 수있다.

그리고, 도 5 에 나타나는 판단플로어를 행하는데 있어서, 좌석착좌ㅜ측에 배치된 감압센서 (122) 의 적어도 일부가, 도 10 에 나타나듯이, m ×n 의 매트릭스상으로 배열된 감압센서 엘리머트를 가지며, 이 구성에 의하여 승객이 착좌했을때 좌석착좌부 (102) 의 전후방향뿐 아니라 폭방향의 착좌상태도 검출할 수있도록 할 필요가 있다.

도 5 에 나타나는 판단플로어는, 도 2 및 도 3 의 스텝 (S115) 에 나타나는 판단플로어까지 상술한 실시형태와 동일한 판단루틴이 행해지고, 스텝 (S115) 에서 좌석장치 (101) 에 승객이 착좌하고 있다고 판단했을때, 승객의 둔부가 존재하는 범위를 좌석착좌부 (102) 의 전후방향뿐 아니라 폭방향으로도 검출한다. 검출된 매트릭스상의 센서소자의 수 및 배치위치에서 승객의 둔부의 사이즈를 검출하고 (스텝 S131), 이 두부의 사이즈로부터 승객의 체격을 판단한다 (스텝S132).

따라서, 후술하는 실시예 5 에 기재하였듯이 어린이가 옆을 향하여 착좌하고 있는 경우나, 성인이 등받이를 기울기하여 옆을 향하여 앉아있는 상태 등을 정확히 판단할 수 있고, 이 판단정보를 좌석장치 주변기기의 적절한 작동에 도움을 줄수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 승객검출장치 (110) 의 판단결과는, 상술하였듯이 승객의 안전을 확보하는 구속기기의 적절한 작동 및 공석의 검출 등에 사용하는 것으로 한정되지 않고, 예컨대 가정용 마사지기에 이용하여 사용자가 없는 경우의 전원자동컷 및 사용자의 체격에 맞는 최적의 마사지 메뉴의 자동선택 등에 도움을 줄수도 있다.

또 본 발명에 관한 승객검출장치 (110) 를 차량의 좌석장치에 이용한 경우, 슬라이드모터, 전후 버티칼모터, 헤드레스트 상하모터, 럼바서포터 모터 등의 좌석자세 제어용의 다양한 모터를 승객의 체격에 맞게 제어하여, 최적의 좌석자세로 자동조정하고나, 그밖의 좌석자동주변기기, 예컨대 룸밀러 및 도어밀러를 승객 (운전자) 의 체격에 맞게 자동조정하도록 할 수도 있다.

실시예 1

도 1 에 나타낸 승객검출장치 (110) 의 구성에 있어서, 몸집이 작은 여성이 착좌한 경우 (도 6a), 어린이좌석을 좌석착좌부 (102) 에 실은 경우 (도 6b), 좌석착좌부 (102) 를 물로 적신 경우 (도 6c) 의 각 경우의 좌석착좌부 (102) 의 감압센서 (112) 와 유전체센서 (111) 의 출력을 측정한 결과, 도 6 에 각각 나타내는 센서출력특성을 측정할 수 있었다 (상단의 압력 P 와 검출위치의 관계가 감압센서 112 에 의한 출력특성, 하단의 전류 I 와 검출위치의 관계가 유전체센서 111 에 의한 출력특성). 이 검출결과에 의거하여, 상기 승객검출판단 플로어의 스텝 S103, 스텝 S111, 스텝 S112 에서 도 6b 의 어린이좌석이 실린 상태를 판단할 수 있고, 스텝 S103, 스텝 S104, 스텝 S106 에서 도 6c 의 좌석착좌부 (102) 가 물로 적셔진 상태를 판단할 수 있고, 스텝 S103, 스텝 S111, 스텝 S113, 스텝 S115∼스텝 S121 에 의하여 몸집이 작은 성인이 착좌하고 있는 상태를 용이하게 판단할 수 있다.

실시예 2

마찬가지로, 도 1 에 나타낸 승객검출장치 (110) 의 구성에 있어서, 몸집이 작은 성인여성이 착좌한 경우 (도 7a), 어린이가 착좌한 경우 (도 7b) 에서의 좌석착좌부 (102) 의 유도체센서 (111) 와 등받이 (103) 의 유도체센서 (113) 의 출력을 측정한 결과, 도 7 에 나타나는 센서출력특성을 측정할 수 있었다 (좌석착좌부측, 등받이측에서의 유전체센서의 전류 I 와 검출위치의 관계를 각각 도시). 이 출력전류 I 의 단부 (도중, 흰색 원형부분) 를 각각 승객의 둔부와 어깨부의 존재위치로서 구한 결과, 몸집이 작은 성인여성의 둔부가 어린이의 둔부보다도 약간 좌석 착좌부 (102) 의 전방에 존재하고, 몸집이 작은 성인여성의 어깨부가 어린이의 어깨보다도 등받이 (103) 의 상방에 존재하는 것으로 검출하였다. 이들의 검출결과를 기초로, 상기 승객검출판단 플로우의 스텝 S119∼스텝 S121 을 거쳐 도 7a 의 경우는 몸집이 작은 성인이 착좌하고, 도 7b 의 경우는 어린이가 착좌하고 있다고 용이하게 판단할 수 있었다.

실시예 3

마찬가지로, 도 1 에 나타낸 승객검출장치 (110) 의 구성에 있어서, 몸집이 작은 성인여성이 둔부를 전방으로 이동하여 착좌한 경우 (도 8a), 어린이가 착좌한 경우 (도 8b) 에서의 좌석착좌부 (102) 의 감압센서 (112) 와 등받이 (103) 의 유도체센서 (113) 의 출력을 측정한 결과, 도 8 에 각각 나타나는 센서출력특성을 측정할 수 있었다 (좌석착좌부측의 압력 P 와 검출위치의 관계가 감압센서 112 에 의한 출력특성, 좌석쿠션측의 전류 I 와 검출위치의 관계가 유전체센서 113 에 의한 출력특성). 승객의 어깨부의 위치를 나타내는 유전체센서 (113) 의 출력전류 I 의 단부위치 (도중, 흰색 원형부분) 는, 양자 모두 거의 일치되게 검출되고 있으나, 승객의 둔부의 위치를 나타내는 감압센서 (112) 의 출력전압 P 의 피크위치가, 몸집이 작은 성인여성의 경우가 어린이의 경우보다도 좌석착좌부 (102) 의 상당히 전방으로 검출되었다. 이들의 검출결과를 기초로, 상기 승객검출판단플로어의 스텝 (S119 ∼ 스텝 S121) 을 거쳐 도 8a 의 경우는 몸집이 작은 성인이 착좌하고, 도 8b 의 경우는 어린이가 착좌하고 있다고 용이하게 판단할 수 있었다.

실시예 4

마찬가지로, 도 1 에 나타낸 승객검출장치 (110) 의 구성에 있어서, 어린이가 등받이 (103) 에 가까이 있는 상태 (도 9a), 몸집이 작은 성인여성이 착좌한 경우 (도 9b) 에서의 좌석착좌부 (102) 의 감압센서 (112) 와 등받이 (103) 의 유도체센서 (113) 의 출력을 측정한 결과, 도 9a, 도 9b 에 각각 나타나는 센서출력특성을 측정할 수 있었다 (좌석착좌부측의 압력 P 와 검출위치의 관계가 감압센서 112 에 의한 출력특성, 좌석쿳션측의 전류 I 와 검출위치의 관계가 유전체센서 113 에 의한 출력특성).

승객의 어깨부의 위치를 나타내는 유전체센서 (113) 의 출력전류 I 의 단부위치 (도중, 흰색 원형부분) 는, 어린이의 경우가 몸집이 작은 여성의 경우보다도 좌석쿳션 (103) 의 훨씬 상방에 검출되었으나, 승객의 둔부의 위치를 나타내는 감압센서 (112) 의 출력전압 P 의 피크위치는, 어린이의 경우가 몸집이 작은 성인여성의 경우보다도 좌석착좌부 (102) 의 후방에 검출되었다. 이들의 검출결과를 기초로, 상기 승객검출 판단플로어의 스텝 (S119 ∼ 스텝 S121) 을 거쳐 도 9a 의 경우는 어린이가 착좌하고, 도 9b 의 경우는 몸집이 작은 성인이 착좌하고 있다고 판단할 수 있었다.

실시예 5

본 실시예에서의 좌석착좌부 (102) 의 감압센서 (122) 는 도 10a, 도 10b 에 나타나듯이, 좌석착좌부 전방에 5 개의 띠형상 감압센서를 평행하게 배치함과 동시에, 좌석착좌부 후방에는 6 ×8 개의 스포트형상 감압센서를 매트릭스형상으로 배치한 것을 사용한다. 그리고 좌석착좌부 (102) 의 유전체 센서 (121) 와 등받이 (103) 의 유전체 센서 (123), 및 경사각센서 (도시생략) 는, 도 1 에 나타나는 구성과 동일한 구성의 센서를 사용한다.

이러한 승객검출장치 (120) 를 사용하여 어린이가 옆을 향하여 착좌한 상태 (도 11a) 와, 몸집이 작은 여성이 착좌한 경우 (도 11b) 에서의 좌석착좌부 (102) 의 감압센서 (122) 와 등받이 (103) 의 유도체센서 (123) 의 출력을 측정한 결과, 도 11a, 도 11b 에 각각 나타나는 센서출력특성을 측정할 수 있었다 (좌석착좌부측의 압력 P 와 검출위치의 관계가 감압센서 112 에 의한 출력특성, 또 이 출력특성의 하방에 좌석착좌부의 압력분포를 도시, 좌석쿳션측의 전류 I 와 검출위치의 관계가 유전체센서 123 에 의한 출력특성).

매트릭스상으로 배치된 스포트형상 감압센서의 압력분포에서 좌석착좌부에서 차지하는 승객의 둔부의 크기를 용이하게 구할 수 있었다. 따라서 도 5 에 나타나는 스텝 (S131), 스텝 (S132) 에서 도 11a 의 경우, 어린이가 착좌하고, 도 11b 의 경우, 몸집이 작은 성인이 착좌하고 있다고 용이하게 판단할 수 있었다.

즉, 본 실시예에 대해서는, 좌석착좌부 (102) 에 배치된 센서의 구성을 궁리함으로써, 좌석착좌부 (102) 에서의 승객 및 물건의 유무, 및 승객의 체격을 판단할 수 있었다.

이상의 실시예의 결과로부터, 본 발명에 관한 승객검출장치 (110) 를 좌석장치 (101) 에 이용함으로써, 좌석착좌부 (102) 에 어린이좌석 등이 실려있는 경우 및 수분이 부착되어 있는 경우를 판단할 수 있음과 동시에, 표준 크기의 성인과는 별도로 몸집이 작은 성인이 착좌하고 있는지 어린이가 착좌하고 있는지를 용이하게 판단할 수 있고, 승객의 체격에 따라서, 예컨대 에어백의 작동속도를 늦추거나 작동시키지 않는 것이 가능하다는 것을 알았다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치 (210) 는, 도 12 에 나타나듯이, 차량의 좌석착좌부 (201) 에 가해지는 하중분포를 검출하는 착좌부 감압센서 (제 1 검출수단; 211) 와, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 하중센서 (제 2 검출수단; 212a, 212b) 와, 착좌부 감압센서 (211) 및 하중센서 (212) 의 검출결과에 의거하여, 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 처리부 (213) 등으로 구성된다.

착좌부 감압센서 (211) 에는 막상 압력센서가 사용된다. 막상 압력센서는, 도 13 에 나타나듯이, 복수의 감압센서 소자 (211a) 를 좌석상으로 설치한 것으로, 승객으로부터의 하중을 받기 쉽도록 좌석착좌부 (201) 의 표피근방에 배치되어 있다.

감압센서 소자 (211a) 는, 도 14 에 나타나듯이, PET 등의 절연플라스틱막 (211b, 211c) 에 의하여 소정의 두께의 점착제등으로 이루어지는 절연층 (211d) 을 사이에 끼우고 있다. 그리고, 이 절연 플라스틱막상에는 소정형상의 금속박을 부착하거나 도전성 도료를 소정형상으로 인쇄하여 회로패턴화된 도전층 (211e, 211f) 이 일정간격을 두고 대향하도록 부착되어 있다. 그리고, 감압센서 소자 (211a) 에 화살표 P,Q 의 방향에서 압력이 가해짐으로써, 도전층 (211e, 211f) 끼리가 접촉하고, 이것을 전기적으로 검출함으로써 감압센서 소자 (211a) 에 가해진 압력을 검출하도록 되어있다.

이와같은 감압센서 소자 (211a) 가, 도 13 에 일부를 나타내듯이, 매트릭스상으로 배치되어 있기 때문에, 착좌부 감압센서 (211) 의 각 감압센서 소자 (211a) 로부터의 출력에서 좌석착좌부 (201) 에 착좌한 승객의 둔부의 영역 및 좌석착좌부 (201) 에 접촉되어 있는 어린이좌석의 영역, 혹은 좌석착좌부 (201) 에 접촉하고 있는 물건의 영역을 검출할 수 있다.

하중센서 (212a, 212b) 에는, 정전용량형 압력센서가 사용되고 있다. 하중센서 (212a, 212b) 는, 도 12 에 나타나듯이, 좌석전체를 플로어 (202) 에 지지하는 지지부 (203, 204) 에 사이에 장착되어 있고, 각각의 지지부에 작용하는 좌석의 중량과 좌석전체에 가해지는 승객의 중량을 각 하중센서 (212a, 212b) 가 측정하고, 이 출력신호를 처리부 (213) 에 전달하도록 되어있다. 그리고, 정전용량형 압력센서 대신에 변형게이지를 사용하여 하중을 측정할 수도 있다.

처리부 (213) 는 CPU (213c) 와 메모리 (213m) 를 구비하고 있고, CPU (213c) 는, 착좌부 감압센서 (211) 의 검출결과로부터 이하에 상세히 설명하는 판단플로어에 의거하여 착좌부 (201) 에 승객이 착좌하고 있는지 어린이좌석이 실려있는지, 물건이 놓여있는지의 판단이나, 착좌부 감압센서 (211) 의 검출영역의 변화의 유무, 즉, 좌석상의 승객의 중심이동의 유무의 판단, 및 좌석상의 승객의 체중별 분류 등을 행한다. 또, 메모리 (213m) 는, CPU (213c) 가 착좌부 감압센서 (211) 의 검출결과에 의거하여, 좌석상의 승객의 유무, 어린이좌석의 유무, 물건의 유무 등의 판단을 행하기 위한 한계값 패턴이 기억됨과 동시에, CPU (213c) 가 좌석상의 승객의 체중별 분류를 하기 위한 한계값 등이 기억되어 있다.

이하, 이러한 승객검출 루틴을 도 15 및 도 16 에 나타내는 플로어 챠트에 의거하여 상세히 설명한다.

우선 가장 먼저, 착좌부 감압센서 (211) 에 의하여 좌석 착좌부 (201) 에 가해지는 하중을 측정하고 (스텝 S201), 좌석 착좌부 (201) 에 가해지는 하중의 유무를 조사한다 (스텝 S202). 하중이 좌석착좌부 (201) 에 가해지지 않는 경우는 좌석공석이라고 판단한다 (스텝 S203). 이 판단결과는, 좌석 주변기기의 제어장치에 전달되어, 예컨대 에어백 등이 불필요하게 작동하지 않도록 한다. 착좌부 감압센서 (211) 의 출력이 있는 경우는, 착좌부 감압센서 (211) 의 출력에서 중심이동의 유무를 검출하고 (스텝 S204), 중심이동이 없는 경우는 좌석에 물건이 놓여있다고 판단한다 (스텝 S205). 중심이동이 있는 경우는 이 하중분포 패턴이 어린이좌석의 하중분포 패턴에 근사한지 아닌지를 CPU (213c) 가 메모리 (213m) 의 한계값 패턴과 비교하여 판단하고 (스텝 S206), 근사한 경우는, 좌석상에 어린이좌석이 있다고 판단한다 (스텝 S207). 그리고, 이 경우는 이미 스텝 S204 에서 좌석상에 중심이동이 있는 것이 검출되고 있기 때문에, 어린이좌석에 유아나 어린이가 타고 있다고 동시에 판단한다.

하중분포패턴이 어린이좌석의 하중분포패턴에 근사하지 않은 경우는, 좌석에 직접 승객이 착좌하고 있다고 판단한다 (스텝 S208).

이어서, 하중센서 (212) 에 의하여 좌석전체에 가해지는 하중을 측정하는 (스텝 S209). 하중센서 (212) 는, 좌석프레임 (도시생략) 을 플로아 (202) 에 지지하는 지지부 (203,204) 에 사이에 장착되어 있기 때문에, 좌석의 중량별 좌석 전체에 가해지는 하중을 측정할 수 있고, 좌석 전체에 가해지는 하중을 정밀도 높게 측정할 수 있다.

그리고, 하중센서 (212) 에 정전용량형 센서를 사용한 경우, 하중센서의 초기값이 온도등의 영향을 받아 드리프트하기 쉬우나, 후술하듯이, 착좌부 감압센서 (211) 의 출력이 제로일때, 즉, 좌석에 승객이 착좌하지 않은때를 이용하여 정기적으로 초기값 교정을 행함으로써, 출력치의 드리프트를 방지할 수있다.

이어서, 착좌자의 체중별 분류를 행한다 (스텝 S210). 이것은, 하중센서 (212) 에서 구한 좌석에 가해지는 하중값을 CPU (213c) 가 메모리 (213m) 에 기억된 한계값과 비교하는 것으로 용이하게 행할 수 있다.

일예로, 좌석에 가해지는 하중치에서 좌석상의 승객을 표준적인 성인의 체중그룹, 몸집이 작은 여성의 체중그룹, 어린이의 체중구릅으로 분류함과 동시에, 어린이의 체중그룹으로 판단된 경우라도 스텝 S207 에서 좌석상에 어린이좌석이 있다고 판단되었을때는 좌석에 어린이가 직접 착좌하고 있는 것은 아니고, 좌석상에 어린이좌석을 통하여 유아가 착좌하고 있는 그룹으로 판단한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치에 의하면, 상술한 듯이 좌석상의 승객을 정확히 분류할 수 있기때문에, 예컨대 좌석상의 승객의 체중이 표준적인 성인의 체중그룹에 속하는 경우는 에어백을 통상대로 작동시키고, 몸집이 작은 여성의 체중그룹에 속하는 경우는 에어백을 통상의 전개속도보다도 늦게 작동시켜, 어린이의 체중그룹에 속하는 경우는 에어백을 전개시키지 않을 수 있다. 또 좌석상의 승객의 체중이 어린이의 체중그룹에 속하는 경우라도, 좌석상에 어린이좌석을 통하여 유아가 착좌하고 있는 그룹이라고 판단했을 경우는, 자동적으로 도어로크 등의 좌석주변기기를 작동시켜, 유아가 잘못하여 도어를 여는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

이어서, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련한 승객검출장치에 대하여 설명한다.

그리고, 상술한 실시형태에 관한 구성과 동등한 구성에 대해서는, 대응하는 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관련한 승객검출장치 (220) 는, 도 17 에 나타나듯이, 차량의 좌석착좌부 (201) 에 배치된 어린이좌석 검출 안테나 (제 1 검출수단)(221) 와, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 하중센서 (제 2 검출수단)(222a,222b) 와, 검출안테나 (221) 및 하중센서 (222) 의 검출결과에 의거하여, 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 처리부 (판단수단)(223) 등으로 구성된다.

어린이좌석 검출안테나 (221) 는, 어린이좌석 (205) 에 부착되어있는 태그 (206) 를 비접촉으로 검출하는 것으로, 태그 (206) 를 검출하기 쉽도록 좌석 표피하에 부착되어 있다.

하중센서 (222) 는, 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치 (210) 에 사용된 하중센서 (212) 와 동일한 정전용량형 압력센서가 사용되고, 좌석프레임 (도시생략) 을 플오아 (202) 에 지지하는 지지부 (203,204) 에 사이에 설치되어, 좌석의 중량별 좌석 전체에 가해지는 하중을 측정하도록 되어있다.

처리부 (223) 는, CPU (223c) 와 메모리 (223m) 를 구비하고 있고, CPU (223c) 는, 어린이좌석 검출안테나 (221) 의 검출결과에서 이하에 상세히 나타내는 판단플로어에 의거하여 좌석에 어린이좌석 (205) 가 놓여있는지 아닌지를 판단함과 함께, 좌석상의 승객의 체중의 분류를 행한다. 또, 메모리 (223m) 에는, 하중센서 (222) 의 검출결과에 의거하여 좌석상의 승객의 분류를 CPU (223c) 가 행하는데 필요한 한계값 패턴이 기억되어 있다.

이하, 이러한 승객검출루틴을 도 18 에 나타내는 플로어챠트에 의거하여 상세히 설명한다.

우선, 어린이좌석 검출안테나 (221) 에 의하여 어린이좌석의 태그 (206) 를 검출함으로써 좌석상의 어린이좌석 (CRS) 의 유무를 판별하고 (스텝 S221), 검출안테나 (221) 의 출력이 없는 경우는 어린이좌석이 없다고 판단한다 (스텝 S222). 한편, 검출안테나 (221) 의 출력이 있는 경우는 어린이좌석이 있다고 판단한다 (스텝 S223). 이들의 판단을 행한후, 하중센서 (222) 에 의하여 좌석전체에 가해지는 하중을 측정한다 (스텝 S224). 그리고, 하중센서 (222) 에 정전용량형 센서를 사용한 경우, 승객이 착좌하지 않은때, 예컨대, 도어를 열어 승객이 차밖으로 나왔을때를 검출하여 CPU (223c) 가 하중센서 (222) 의 초기값 교정을 행함으로써, 출력값의 드리프트를 방지할 수 있다.

이어서, 착좌자의 체중별 분류를 행하는 (스텝 S225). 이것은 하중센서 (222) 에서 구한 좌석전체에 가해지는 하중값을 CPU (223c) 가 메모리 (223m) 에 기억된 한계값과 비교함으로써 제 2 실시형태에 관련된 승객검출장치 (210) 와 동일하게 행할 수 있다.

구체적으로는, 좌석에 가해지는 하중치에서 좌석상의 승객을 표준적 성인의 체중 그룹, 몸집이 작은 여성의 체중그룹, 어린이의 체중그룹으로 분류함과 동시에, 어린이의 체중그룹으로 판단된 경우라도 스텝 S223 에서 좌석상에 어린이좌석이 있다고 판단되었을때는, 좌석에 어린이가 직접 착좌하고 있는 것은 아니고, 좌석상에 어린이좌석을 통하여 유아가 착좌하고 있다고 판단한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치 (220) 에 의하면, 보다 간편한 판단 플로에 의하여 어린이 좌석의 유무를 검출함과 동시에, 좌석상의 승객을 분류할 수 있다. 그 결과, 제 2 실시형태에 관한 승객검출장치 (210) 와 마찬가지로, 좌석상의 승객의 체중에 따라서 에어백을 정규로 작동시키거나 늦은 전개속도로 작동시키거나, 전개하지 않도록 할 수 있다. 또, 좌석상에 어린이좌석을 통하여 유아가 착좌하고 있는 것을 확실히 검출하기 때문에, 도어록 등의 좌석주변기기를 자동적으로 작동시켜, 유아가 잘못하여 도어를 여는 것을 방지하는 것도 가능해진다.

또 상술한 실시형태에 관한 승객검출장치와는 별도로, 제 1 검출수단에 유전체센서와 압력센서를 조합한 센서를 사용할 수도 있다. 예컨대 유전체 센서를 좌석의 등받이에 부착함으로써, 좌석상의 어린이좌석와 부스터 좌석의 판별이 가능해진다.

또 제 2 검출수단에는, 정전용량형 센서 대신에 압전소자형 센서, 감압고무, 감압잉크 등의 중량을 정확히 측정할 수 있는 센서이면 어떤 센서를 사용해도 좋다.

또 상술한 실시형태에 관한 승객검출장치의 판단플로 대신에, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 형태의 판단 플로를 적용할 수 있는 것은 물론이다.

이어서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치 (310) 에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치 (310) 는, 도 19 및 20a,20b 에 나타나듯이, 시프트프레임 (301) 과 플로어 (302) 의 사이에 배치된 4 개의 하중센서 (311a∼311d) 와, 이 하중센서 (311) 에서의 출력에 의거하여 좌석상의 승객의 검출을 행하는 처리부 (312) 등으로 구성되어 있다.

하중센서 (311) 는, 정전용량형 압력센서가 사용되고, 도 20b 에 나타나듯이, 좌석프레임 (301) 을 플로어 (302) 에 지지하는 지지부에 사이에 장착되어 있다. 그리고, 각 하중센서 (311) 는, 각각의 지지부에 작용하는 좌석 (303) 의 중량과 좌석 (303) 에 가해지는 승객의 중량을 측정하고, 이 출력신호를 처리부 (312) 에 전해지도록 되어있다. 그리고, 정전용량형 압력센서 대신에 변형게이지를 사용하여 하중을 측정할수도 있다. 처리부 (312) 는, 메모리 (312m) 와 CPU (312c) 를 구비하고 있다 그리고, 메모리 (312m) 는, 표준적인 성인의 체중, 몸집이 작은 여성의 체중, 어린이의 체중을 판별하는 한계값 및 좌석상의 승객의 중심위치와 승객의 다리에 가해지는 하중의 보정계수와의 상관관게를 기억하고 있다. 또 CPU (312c) 는, 좌석상의 승객의 중심위치를 구하거나, 좌석에 가해지는 승객의 중량으로부터 승객의 발에 가해지는 중량을 구하여, 이것을 좌석상의 승객의 중심위치에 의거하여 보정하고, 승객의 체중을 정확히 추정하는 기능을 갖고 있다.

메모리 (312m) 에 기억된, 중심위치와 발에 가해지는 하중의 보정계수의 상관관계를 나타내는 테이블은, 도 21 에 나타나듯이, 좌석상의 승객의 중심위치가 좌석전방이 됨에 따라서 발에 가해지는 하중의 보정계수가 커지게 되어있다. 예컨대 승객이 좌석전방에 착좌할수록, 체중이 발에 가해지게 되므로, 이 보정계수에 의하여 좌석에 가해지는 승객의 체중 이외의, 승객의 발에 가해지는 하중을 적확하게 추정하고, 이것으로써 승객의 체중을 정확히 추정할 수 있다.

구체적으로는, 승객의 다리에 가해지는 하중은, 승객의 전 체중의 최대 30% 까지 이른다. 더욱 상세하게는, 승객의 발에 가해지는 하중이, 승객이 표준적인 자세로 착좌했을때는 좌석의 상태에 따라 다르나, 전 체중의 약 20 ∼ 25 %, 승객이 극단적으로 앞으로 앉은 자세로 착좌했을때는 전 체중의 최대 30 % 가 된다. 즉, 승객이 좌석의 후방으로 앉을수록, 승객의 발에 가해지는 하중의 비율이, 승객의 전 체중에 대하여 대폭으로 감소되어간다. 따라서, 이 보정계수를 이용하여 승객의 다리에 가해지는 하중을 추정하고, 이로써 승객의 체중을 정확히 추정할 수 있다.

CPU (312c) 는, 좌석 전방의 하중센서 (311a, 311b) 로부터의 출력치와 좌석 후방의 하중센서 (311c, 311d) 로부터의 출력치를 비교하여 좌석상의 승객의 중심위치를 구할 수 있다. 즉, 승객이 좌석 전방에 착좌하고 있으면, 좌석 전방의 하중센서 (311a, 311b) 의 출력치가 좌석 후방의 하중센서 (311c, 311d) 의 출력치보다 커지고, 승객이 좌석후방에 착좌하고 있으면, 이 반대가 되므로, 이 출력차를 이용하여 좌석상의 승객의 중심위치를 구할 수 있다. 그리고, 하중센서 (311) 가 배치된 좌석프레임 (301) 과 플로어 (302) 의 사이에 예컨대 고무부시 등의 탄성체를 사이에 설치할 수도 있다. 이로써, 승객의 착좌위치에 의하여 좌석전후의 하중센서 (311) 의 출력치가 크게 상이하게 되어, 중심위치를 더욱 구하기 쉽게할 수 있다.

CPU (312c) 는 또, 4 개의 하중센서 (311) 의 출력치로부터 좌석 (303) 에 가해지는 승객의 중량을 구함과 동시에, 상술하였듯이 구한 중심위치에서 메모리 (312m) 의 보정계수 테이블을 참조하여 승객의 발에 가해지는 하중의 보정계수를 구하고, 이들의 값에 의거하여 승객의 체중을 정확히 추정할 수 있다. 따라서, 좌석 (303) 에 가해지는 승객의 중량이 동일해도, 좌석 전방에 착좌하고 있는 경우가 좌석 후방에 착좌하고 있는 경우보다도 체중이 무겁게 추정된다.

이하, 이러한 승객검출루틴을 도 22 및 23 에 나타내는 플로챠트에 의거하여 상세히 설명한다.

우선, 외부로부터의 구동신호에 의거하여, 각 하중센서 (311) 에 가해지는 하중을 측정한다 (스텝 S301). 그리고, 하중센서에 정전용량형센서를 사용한 경우, 하중센서의 초기값이 온도 등의 영향을 받아 드리프트하기 쉬우나, 승객이 착좌하지 않을때, 예컨대 도어를 열어 승객이 차밖으로 나왔을때를 검출하여 CPU 가 하중센서의 초기값 교정을 행하도록 할 수도 있다.

이어서, CPU 에 있어서 좌석에 가해지는 승객의 중량을 계산한다 (스텝 S302). 이것은 각 하중센서 (311) 의 출력값을 가산하여, 메모리 (312m) 에 미리 기억시킨 좌석만의 중량을 이로부터 감산하여 구한다. 그리고 승객이 착좌하지 않을때는, 좌석만의 중량을 하중센서 (311) 로 구하여 이것을 이용할 수도 있다.

다음은, CPU 에 있어서 좌석에 가해지는 전 중량이 일정한 한계값 이하인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S303), 일정한 한계값 이하인 경우는, 좌석에 승객이 없다고 판단하며 (스텝 S304), 이 판단신호를 외부로 출력한다. 그리고 이 판단신호에 의거하여, 좌석 주변보조기기, 예컨대 에어백 장치 등에 승객체격정보로서 전달하여, 이들 보조기기가 불필요하게 작동하지 않도록 한다.

좌석에 가해지는 전 중량이 일정한 한계값을 초과하는 경우는, 각 하중센서의 출력으로부터 상술한 방법으로 승객의 좌석상의 중심위치를 검출한다 (스텝 S305).

이어서, 검출된 중심위치가 허용범위를 초과하여 상당히 전방으로 존재하는지 아닌지를 판단하고 (스텝 S306), 상당히 전방에 존재하는 경우는, 승객이 좌석 앞쪽으로 앉았다고 판단하고 (스텝 S307), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부로 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 좌석주변 보조기기, 예컨대 에어백 장치가 작동하면 승객의 안면에 손상을 줄 염려가 있는 등의 경고를 실시할 수 있다.

검출된 중심위치가 상당히 전방에는 존재하지 않는 경우는, 승객의 착좌위치가 허용범위내에 있다고 판단하여, 이 중심위치에서 메모리 (312m) 의 보정계수 테이블을 참조하여 승객의 발에 가해지는 하중의 보정계수를 구한다 (스텝 S308). 그리고 좌석에 가해지는 전중량과 이 보정계수로부터 승객의 발에 가해지는 하중을 추정하고, 이 값에 좌석에 가해지는 전중량을 가산하여 승객의 체중을 추정한다 (스텝 S309).

다음은, 추정된 승객의 체중이 표준사이즈의 성인의 체중이상인지 아닌지를 판단하여 (스텝 S310), 표준사이즈의 성인의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 표준사이즈의 성인이라고 판단하고 (스텝 S311), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 좌석주변 보조기기, 예컨대 에어백 장치를 통상의 전개속도로 작동시킨다.

추정된 승객의 체중이 표준사이즈인 성인의 체중을 초과하지 않는 경우에는, 이 체중이, 몸집이 작은 여성의 체중이상인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S312), 몸집이 작은 여성의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 몸집이 작은 여성이라고 판단하여 (스텝 S313), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 좌석주변 보조기기, 예컨대 에어백 장치를 통상보다 늦은 전개속도로 작동시켜, 에어백의 전개에 의하여 승객이 부상당하는 것을 방지한다.

추정된 체중이 몸집이 작은 여성의 체중을 초과하지 않는 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 어린이 또는 유아라고 판단하여 (스텝 S314), 이 신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 좌석주변 보조기기, 예컨대, 에어백장치를 작동시키지 않도록 하여, 에어백의 전개에 의하여 승객이 부상당하는 것을 방지한다.

구체적으로는, 표준적인 6 세 아동 (신장 119 ㎝, 체중 24 ㎏) 과 몸집이 작은 여성 (신장 150 ㎝, 체중 50 ㎏) 을 생각한 경우, 중심위치를 검출하여 승객의 앞쪽으로 앉은 상태라고 판단되었을때, 승객의 다리부분에 가해지는 하중의 최대치는 승객의 체중의 약 30 % 가 되므로, 몸집이 작은 여성의 다리부분에 가해지는 중량은 15 ㎏ 이 되고, 몸집이 작은 여성의 좌석에 작용하는 중량을 최소 35 ㎏ 로 판단하는 경우가 있다. 한편, 어린이좌석의 중량은 무거운 것으로 10 ㎏ 정도이며, 이 어린이좌석을 사용한 경우는, 6 세 아동 표준체형의 중량은 34 ㎏ 이고, 35 ㎏ 을 몸집이 작은 여성인지 어린이인지의 판단의 한계값으로 하면, 몸집이 작은 여성과 어린이의 판단을 확실히 행할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치에 의하면, 좌석에서의 승객의 유무뿐 아니라, 승객의 종류 (체격) 및 착좌자세까지도 정확히 판단할 수 있으므로, 이 판단결과를 사용하여 예컨대, 에어백장치 등의 좌석 주변보조기기를 적절히 작동시키는 것이 가능해진다.

그리고 상술한 실시형태와 달리, 도 24a 및 도 24b 에 나타나듯이, 4 개의 하중센서 (315a ∼ 315d) 를 좌석레일상의 좌석부착부 (306) 와 좌석레일 (307) 사이에 배치할 수도 있다. 이 구성에 의하여, 상술한 실시형태 이상으로 승객의 착좌위치의 변화에 따른 승객의 중심위치의 변화가 커지고 (다이나믹렌지가 확대하고), 좌석레일 (307) 에 대한 좌석 (308) 의 위치에 크게 의존하지 않고, 좌석상의 중심위치를 정확히 검출할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 승객검출장치에 관하여 설명한다.

그리고, 제 3 실시형태에 관한 구성과 동등한 구성에 대해서는, 대응하는 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관련한 승객검출장치 (320) 는, 도 25, 도 26a 및 도 26b 에 나타나듯이, 좌석부착부 (306) 와 좌석레일 (307) 의 사이에 배치된 4 개의 하중센서 (321a ∼ 321d) 와, 좌석쿠션 (308s) 에 설치된 막상 센서 (323) 와, 이들 센서로부터의 출력에 의거하여 좌석상의 승객의 검출을 행하는 처리부 (322) 등으로 구성되어있다.

하중센서 (321) 는, 상술한 실시형태와 동일하게 정전용량형 압력센서가 사용되고, 막상 센서 (323) 의 출력이 제로일때, 즉,좌석에 승객이 착좌하지 않은때를 이용하여 정기적으로 초기값 교정이 이루어진다.

막상 센서 (323) 는, 복수의 감압센서 소자 (324) 를 좌석상으로 형성한 것으로, 승객으로부터의 하중을 받기 쉽도록 좌석쿠션 (308s) 의 표피근방에 배치되어 있다.

감압센서 소자 (324) 는, 도 27 에 나타나듯이, PET 등의 절연플라스틱 막 (324a,324b) 에 의하여 소정두께의 점착제층 및 절연플라스틱 막 등으로 이루어지는 절연층 (324c) 을 사이에 끼워 구성되어 있다. 그리고, 이 절연플라스틱 막상에는 소정형상의 금속박이 부착되거나 도전성도료를 소정형상으로 인쇄하여 회로패턴화한 도전층 (324d, 324e) 이 일정간격 떨어져서 대향하도록 부착되어 있다. 이 구성에 의하여, 감압센서 소자 (324) 에 화살표 P,Q 의 방향에서 압력이 가해짐으로써, 도전층 끼리가 접촉하고, 이것을 전기적으로 검출함으로써 감압센서 소자 (324) 에 가해진 압력을 검출하도록 되어있다.

이와같은 감압센서 소자 (324) 가, 도 38 에 일부를 나타내듯이, 매트릭사상으로 배치되어 있기 때문에, 막상 센서 (323) 의 각 압력센서 엘리멘트 (324) 로부터의 출력에서 좌석 (308) 에 착좌한 승객의 둔부의 영역을 검출할 수 있다.

처리부 (322) 는, 상술한 실시형태와 동등하게 메모리 (322m) 와 CPU (322c) 를 구비하고 있다. 또 메모리 (322m) 는, 승객의 중심위치와 다리에 가해지는 하중의 보정계수와의 상관관계를 기억하고 있다. 또, CPU (322c) 는, 막상 센서 (323) 에 의하여 검출된 승객의 둔부의 영역의 중심위치를 구하고, 이것을 좌석상의 승객의 중심위치로 하는 기능을 가짐과 동시에, 4 개의 하중센서 (321) 의 출력치로부터 좌석 (308) 에 가해지는 승객의 중량을 구하고, 또 상술한 중심위치에서 메모리 (322m) 의 보정계수 테이블을 참조하여 승객의 다리에 가해지는 하중의 보정계수를 구하고, 이들의 값에 의거하여 승객의 체중을 정확히 추정하거나 하는 기능을 갖는다.

이하, 이러한 승객검출루틴을 도 29 및 도 30 에 나타내는 플로어챠트에 의거하여 설명한다.

도 29 및 도 30 에 나타내는 플로우챠트는, 도 22 및 도 23 에 나타내는 플로우챠트와 거의 동등하고, 외부로부터의 구동신호에 의하여 각 하중센서 (321) 에 가해지는 하중을 측정하고 (스텝 S321), 이 측정치에 의거하여 좌석에 가해지는 전중량을 계산한다 (스텝 S322). 이어서 좌석에 가해지는 전중량이 일정한 임계값 이하인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S323), 일정한 한계값 이하인 경우는, 좌석에 승객이 없다고 판단하고 (스텝 S324), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다. 한편 좌석에 가해지는 전 중량이 일정한 한계값을 초과하는 경우는, 막상 센서 (323) 의 출력에서 상술한 방법으로 승객의 좌석상의 중심위치를 검출한다 (스텝 S325). 그리고 승객의 중심위치가 좌석의 상당히 전방인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S326), 상당히 전방인 경우는, 승객이 좌석 앞쪽으로 앉았다고 판단하고 (스텝 S327), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다. 이것에 해당하지 않는 경우는, 중심위치에서 다리부 중량의 보정계수를 제 3 실시형태와 동일한 방법으로 산출한다 (스텝 S328).

이어서, 좌석에 가해지는 승객의 중량과 다리부 중량보정계수로 이루어지는 승객의 체중을 추정하고 (스텝 S329), 이 체중이 표준사이즈의 성인의 체중 이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S330). 체중이 표준사이즈인 성인의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 표준사이인 성인으로 판단하고 (스텝 S331), 체중이 표준사이즈의 성인의 체중을 밑도는 경우는, 체중이 몸집이 작은 여성의 체중 이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S332). 체중이 몸집이 작은 여성의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 몸집이 작은 여성이라고 판단하고 (스텝 S333), 체중이 몸집이 작은 여성의 체중을 밑도는 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 어린이 또는 유아라고 판단한다 (스텝 S334). 그리고 이들의 판단결과를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 제 3 실시형태와 동일하게, 좌석주변 보조기기, 예컨대 에어백장치를 필요한 경우에만 적정한 전개속도로 작동시키도록 하여, 에어백의 전개에 의하여 승객이 부상하는 것을 방지할 수 있다.

또 감압센서를 사용하고 있기 때문에, 승객의 좌위 둔부폭이 측정가능하다. 좌위 둔부폭은 통게적으로 체중과 비례관계에 있다는 것이 알려져 있기 때문에, 이 좌위둔부폭으로부터 승객의 추정체중을 산출하여, 상기 보정에 의하여 산출한 체중치와 비교하여, 가벼운 쪽을 사용함으로써 특수하지만 다리가 닿지 않는 어린이나 다리를 들고 앉아있는 성인 등, 다리에의 하중이 없는 경우의 판단 미스를 회피할 수 있다.

계속해서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 또 다른 승객검출장치에 대하여 설명한다.

그리고 상술한 실시형태에 관련된 구성과 동등한 구성에 대해서는, 대응하는 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 또 다른 승객검출장치 (330) 는, 도 31 및 32a, 32b 에 나타나듯이, 좌석 부착부 (306) 와 좌석레일 (307) 의 사이에 배치된 4 개의 하중센서 (331a∼331d) 와, 좌석레일 (307) 상의 좌석 (308) 의 위치를 검출하는 좌석포지션센서 (333) 와, 이들 센서로부터의 출력에 의거하여 좌석상의 승객의 검출을 행하는 처리부 (332) 등으로 구성되어있다.

하중센서 (331) 는, 상술한 실시형태와 동일한 하중센서가 사용되어 있다. 이 4 개의 하중센서 (331) 에 의하여 구해진 좌석상의 승객의 중심위치와 좌석포지션센서 (333) 에 의하여 검출된 좌석레일 (307) 상의 좌석 (308) 의 위치로부터 처리부 CPU (332c) 가 좌석레일 (307) 에 대한 승객의 중심위치를 검출하고, 좌석레일 (307) 에 대한 승객의 앞쪽으로 앉은 상태를 확실히 검출할 수있다.

처리부 (332) 는, 상술한 실시형태와 동등한 메모리 (332m) 를 가짐과 동시에, CPU (332c) 를 가진다. 그리고 CPU (332c) 는, 하중센서 (331) 와 좌석포지션센서 (333) 에 의하여 검출된 좌석레일 (307) 에 대한 승객의 중심위치를 구하거나, 상술한 실시형태와 동등하게 승객의 다리에 가해지는 하중을 구하여 승객의 중심위치에 의거하여 이것을 보정하고, 승객의 체중을 정확히 추정하는 기능을 갖는다.

이하, 이러한 승객검출 루틴을 도 33 및 도 34 에 나타내는 플로챠트에 의거하여 설명한다.

도 33 및 34 에 나타내는 플로챠트는, 상술한 플로챠트와 거의 동등하며, 외부로부터의 구동신호에 의하여 각 하중센서 (331) 에 가해지는 하중을 측정하고 (스텝 S341), 이것에 의거하여 좌석에 가해지는 전 중량을 계산한다 (스텝 S342). 그리고, 이 전 중량이 일정한 한계값 이하인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S343), 일정한 한계값 이하인 경우는, 좌석에 승객이 없다고 판단하고 (스텝 S344), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다. 한편, 이 전중량이 일정한 한계값을 초과하는 경우는, 각 하중센서 (331) 의 출력에서 제 3 실시형태와 동일한 방법으로 승객의 좌석상의 중심위치를 검출한다 (스텝 S345). 또한 좌석포지션센서 (333) 에 의하여 좌석레일상의 좌석의 위치를 검출하여 이 검출결과에서 좌석레일에 대한 승객의 중심위치를 검출한다 (스텝 S346).

이어서, 중심위치가 좌석레일의 상당히 전방인지 아닌지를 판단하여 (스텝 S347), 중심위치가 좌석레일의 상당히 전방인 경우는, 승객이 좌석 앞쪽에 앉아있다고 판단하고 (스텝 S348), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

그리고, 본 실시형태에 관련된 승객검출장치는, 좌석포지션센서 (333) 의 출력을 이용하여 좌석레일에 대한 승객의 중심위치를 검출하기 때문에, 좌석 앞쪽에 앉은 상태가 좌석레일과의 상대적인 위치관계에서 허용될 수 있는 범위인지, 극단적으로 앞쪽에 앉은 상태로 허용할 수 없는 범위인지를 정확히 판단할 수 있다.

중심위치가 좌석레일의 상당히 전방이 아닌 경우는, 각 하중센서로부터 구한 중심위치에서 다리부 중량의 보정계수를 제 1 실시형태와 동일한 방법으로 산출한다 (스텝S349).

이어서, 좌석에 가해지는 승객의 중량과 다리부 중량보정계수로부터 승객의 체중을 측정하고 (스텝 S350), 이 체중이 표준사이즈인 성인의 체중이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S351). 체중이 표준사이즈인 성인의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 표준사이즈인 성인이라고 판단하고 (스텝 S352), 체중이 표준사이즈인 성인의 체중을 밑도는 경우는, 체중이 몸집이 작은 여성의 체중 이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S353). 체중이 몸집이 작은 여성의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 몸집이 작은 여성이라고 판단하고 (스텝 S354), 체중이 몸집이 작은 여성의 체중을 밑도는 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 어린이 또는 유아라고 판단한다 (스텝 S355). 그리고 이들의 판단결과를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 제 3 실시형태 및 이것에 관련된 실시형태와 마찬가지로, 좌석 주변 보조기기, 예컨대 에어백장치를 필요한 경우에만 적정한 전개속도로 작동하도록 하고, 에어백의 전개에 의하여 승객이 부상당하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상술한 실시형태와 달리, 도 35 및 도 36a, 36b 에 나타나듯이, 4 개의 하중센서 (336a ∼ 336d) 를 좌석레일상의 좌석부착부 (306) 와 좌석레일 (307) 의 사이에 배치함과 동시에, 좌석쿠션 (308s) 에막상 센서 (338) 을 설치하고, 또 좌석레일상의 좌석 (308) 의 위치를 검출하는 포지션센서 (337) 를 좌석레일 (307) 에 설치하고, 제 3 실시형태에 관련된 승객검출장치와 같이 막상 센서 (338) 를 사용하여 좌석상의 승객의 중심위치를 구하고, 이 좌석상의 승객의 중심위치와 포지션센서 (337) 의 출력으로부터 좌석레일 (307) 에 대한 승객의 중심위치를 정확히 구하도록 할 수 있다. 이것으로써 승객의 체중을 더욱 정확히 추정할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 또 다른 승객검출장치에 대하여 설명한다.

그리고 상술한 실시형태에 관한 구성과 동등한 구성에 대해서는, 대응하는 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관한 또 다른 승객검출장치 (340) 는, 도 37 및 도 38 에 나타나듯이, 좌석프레임 (301) 과 플로어 (302) 의 사이에 배치된 4 개의 하중센서 (341a ∼ 341d) 와, 좌석쿠션 (303s) 에 설치된 막상 센서 (343) 와 좌석 (303) 에서 이간하여 배치되고, 좌석상의 승객의 두부의 위치를 검출하는 적외선 센서 (344) 와, 이들 센서로부터의 출력에 의거하여 좌석상의 승객의 검출을 행하는 처리부 (342) 등으로 구성된다.

하중센서 (341) 는, 상술한 실시형태와 동일한 하중센서가 사용되어 있다. 이 4 개의 하중센서 (341) 에 의하여 좌석 (303) 에 가해지는 승객의 중량을 구함과 동시에, 막상 센서 (343) 에 의하여 좌석상의 승객의 중심위치를 구할 수 있다. 또 적외선 센서 (344) 에서 검출된 좌석상의 승객의 두부위치는 처리부 (342) 의 CPU (342c) 에 전달된다.

처리부 (342) 의 메모리 (342m) 에는, 제 3 실시형태에서 설명한 좌석상의 중심위치와 다리에 가해지는 하중의 보정계수와의 상관관계를 나타내는 제 1 테이블 (도 21 참조) 외에, 도 39 에 나타내는 좌석상의 승객의 두부의 위치와 발에 가해지는 하중의 보정계수와의 상관관계를 나타내는 제 2 테이블이 기억되어 있다. 즉, 좌석상의 승객의 두부가 좌석전방에 될수록 승객이 앞으로 기울어지므로, 승객의 두부위치가 좌석전방이 될수록, 보정계수 β가 커져 승객의 다리에 가해지는 하중이 커지도록 기억되어 있다.

그리고, 제 2 테이블의 기울기는 제 1 테이블의 기울기보다 작다, 즉, 제 2 테이블의 보정계수는 제 1 테이블의 보정계수에서 검출위치의 차이에 의한 보정계수의 변화량이 작아지도록 설정되어 있다. 이것으로써, CPU (342c) 는, 좌석상의 승객의 중심위치에 의하여 다리에 가해지는 하중을 보정함과 동시에, 좌석상의 승객의 두부의 위치에 의하여 다리에 가해지는 하중을 더욱 보족적으로 보정하도록 되어있다.

또 CPU (342c) 는, 좌석상의 승객의 두부의 위치가 극단적으로 전방에 있는 경우에 허용하지 않아야 하는 착좌상태라고 판단하도록 되어있다.

이하, 이 실시형태에 관한 승객검출루틴을 도 40 및 41 에 나타내는 플로챠에 의거하여 설명한다.

우선 가장먼저, 외부로부터의 구동신호에 의하여 각 하중센서 (341) 에 가해지는 하중을 측정하고 (스텝 S361), 이것에 의거하여 좌석에 가해지는 전 중량을 계산한다 (스텝 S362). 그리고 이 전중량이 일정한 한계값 이하인지 아닌지를 판단하고 (스텝 S363), 일정한 한계값 이하인 경우는, 좌석에 승객이 없다고 판단하고 (스텝 S364), 이 판단신호를 승객체격정보로서 외부에 출력한다. 한편, 이 전 중량이 일정한 한계값을 초과하는 경우는, 막상 센서 (343) 의 출력에서 승객의 좌석상의 중심위치를 검출한다 (스텝 S365). 또한 적외선 센서 (344) 의 출력에서 승객의 두부의 위치를 검출하고 (스텝 S366), 승객의두부의 위치 또는 중심위치가 상당히 전방인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S367). 이들의 적어도 한쪽이 상당히 전방에 있다고 판단했을때는, 승객이 좌석 앞쪽으로 앉았다고 판단한다 (스텝 S368).

그리고, 본 실시형태에 관한 승객검출장치는, 적외선센서 (344) 의 출력을 이용하여 승객의 두부위치를 검출하기 때문에, 좌석상의 승객의 중심위치가 정규위치이나 승객이 앞으로 기울게 앉은 상태를 확실히 검출할 수 있고, 이와같은 경우에 에컨대 에어백 등의 좌석 보조기기가 작동하여 승객의 두부에 손상을 주는 것을 방지할 수 잇다. 중심위치가 좌석레일의 상당히 전방이 아닌 경우는, 막상 센서 (343) 로부터 구한 중심위치에서 제 1 테이블에 의거하여 다리부 중량의 보정계수 α를 산출한다 (스텝 S369).

또, 적외선센서 (344) 로부터 구한 두부의 위치에서 제 2 테이블에 의거하여 다리부 중량의 보정계수 β를 산출한다 (스텝 S370).

이어서, 좌석에 가해지는 승객의 중량과 다리부 중량보정계수 α, β 로부터 승객의 다리에 가해지는 중량을 구하고, 이것과 좌석에 가해지는 승객의 중량을 가산함으로써, 승객의 체중을 추정 (스텝 S371).

예컨대, 도 42a 에 나타나는 올바른 자세로 승객이 착좌하고 있는 경우는, 다리부 중량보정계수 α가 도 42b 에 나타내는 해칭의 범위내에서 구해지고, 다리부 중량보정계수 β 가 도 42c 에 나타내는 해칭의 범위내에서 구해진다.

또 승객이 도 43a 에 나타내는 앞쪽으로 앉은 상태인 경우는, 다리부 중량보정계수 α가 제 43b 에 나타내는 해칭의 범위내에서 구해지고, 다리부 중량보정계수 β가 도 43c 에 나타내는 해칭의 범위내에서 구해지므로, 다리부 중량보정계수 α,β의 값이 커지고, 승객의 다리부의 중량이 커지도록 보정하여 승객의 체중을 정확히 추정한다.

또 승객이 도 44a 에 나타나는 기울기 상태인 경우는, 다리부 중량보정계수 α가 도 44b 에 나타나는 해칭의 범위내에서 구해지고, 다리부 중량보정계수 β가 도 44c 에 나타나는 해칭의 범위내에서 구해지므로, 다리부 중량보정계수 α, β의 값이 작아지고, 승객의 다리부의 중량이 작아지도록 보정하여 승객의 체중을 정확히 추정한다.

또 승객이 도 45a 에 나타나는 앞으로 기울어진 상태인 경우는, 다리부 중량보정계수 α가 도 45b 에 나타나는 해칭의 범위내에 상당하며, 다리부 중량보정계수 β가 도 45c 에 나타나는 좌석 전방의 해칭의 범위내에 상당한다. 즉, 머리의 위치가 극단적으로 전방에 있음을 알고, 승객의 착좌자세가 허용할 수 있는 범위외라고 판단할 수 있다.

이상과 같이 2 개의 보정계수를 이용하므로, 더욱 정확한 승객의 체중을 추정할 수 있다.

이어서, 도 41 에 나타나듯이, 이 체중이 표준사이즈인 성인의 체중이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S372). 체중이 표준사이즈인 성인의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 표준사이즈인 성인이라고 판단하고 (스텝 S373), 체중이 표준사이즈인 성인의 체중을 밑도는 경우는, 체중이 몸집이 작은 여성의 체중이상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S374). 체중이 몸집이 작은 여성의 체중이상인 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 몸집이 작은 여성이라고 판단하고 (스텝 S375), 체중이 몸집이 작은 여성의 체중을 밑도는 경우는, 좌석에 착좌한 승객이 어린이 또는 유아라고 판단한다 (스텝 S376). 그리고 이들의 판단결과를 승객체격정보로서 외부에 출력한다.

이 판단신호에 의거하여, 제 3 실시형태 및 이것에 관련된 상술한 실시형태와 마찬가지로, 좌석주변 보조기기, 예컨대 에어백장치를 필요한 경우에만 적정한 전개속도로 작동하도록 하여, 에어백의 전개에 의하여 승객이 부상당하는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 좌석상의 승객의 머리의 위치를 검출하는데, 상술한 적외선 센서 대신에 초음파센서, CCD 카메라 등을 사용할 수도 있다.

또 상술한 승객검출루틴의 순서는, 상기 플로챠트로 한정되지 않고, 본 발명의 목적의 범위내에서 다양한 조합을 생각할 수 있는 것은 물론이다.

또한 이상 설명한 승객검출장치는, 착좌자의 재부재 및 착좌자의 체중정보에 의거하여 차량의 공조를 자동적으로 제어하거나, 긴급시 승객체격정보를 가장 가까운 센서 (단자) 에 무선으로 송신하도록 하여 긴급시의 승객구출 등에 도움줄수 있게 이용할 수 있다.

또 본 발명에 관한 승객검출장치는, 차량의 좌석로의 적용에 한정되지 않고, 예컨대 가정용 마사지기 등에 이것을 적용하여 이용자의 체중에 맞추어 마사지 메뉴를 적절히 선택하도록 할 수 있다.

다음은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관한 승객검출장치를 도 46 및 50 에 의거하여 설명한다.

도 46 은, 본 발명에 관한 승객검출장치에 사용하는 하중센서와 승객검출장치를 좌석에 장착한 장착도이다. 그리고 이하의 도면에서, 도 51 과 동일한 구성부분에 대해서는, 설명의 형편상, 동일 부호를 부기한다.

도 46 에 있어서, 하중센서 (410a ∼ 410d) 는, 도 51 과 마찬가지로, 좌석쿠션팬과 용수철 사이에, 또는 좌석부착부의 사이에 끼워진 형태로 설치되어 승객의 중량을 검출하고 있다. 또, 승객검출장치 (415) 는, 좌석내의 좌석쿠션 (414) 상에 설치되어 있고, 도 47 의 전체도 및 도 48 의 B-B 단면도에 나타나듯이, 편평한 막 전선으로 이루어진다. 승객검출장치 (415) 는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 유연한 전기절연성의 회로기판으로 이루어지는 플라스틱막 (이하, 절연막이라고 함)(416,417) 의 사이에 절연플라스틱막 등에 의한 절연층 (418) 을, 점착제 (419) 를 사용하여 접합한 구졸르 가진다. 이때 절연막 (416,417) 은, 한쪽 면에, 예컨대 도전성 도료를 인쇄한 2 층의 도전층 (420,421) 과 도전층 (422,423) 이 각각 형성되어 있고, 도전층 (420,421) 과 도전층 (422,423) 은 대향하여 배치되어 있다. 그리고, 각 도전층 (420 ∼ 423) 은, 회로패턴을 이루도록 각각 형성되어 있다.

한편, 절연층 (318) 에는, 소정개소에 개구부 (418a) 가 형성되어 있고, 이 부분에서 도전층 (421 과 422) 이 절연층 (418) 의 두께 분의 공간 (공극) 을 통하여 대향함으로써, 외부에서 막 전선에 작용하는 압력을 검출하는 검출부 (424) 를 구성한다. 그리고, 각 검출부 (424) 는, 공기관 (425) 으로 연결되어 있고, 공기관 (425) 은, 검출부 (424) 와 마찬가지로, 절연막 (416,417) 이 공극을 두고 대향하고, 예컨대 사각형 단면의 통로상에 형성된 것으로, 검출부 상호간에 공기가 유통될수 있도록 구성되어있다. 절연막 (416,417) 의 상기 회로패턴과 공기관 (425) 의 경로와는, 거의 일치한다.

따라서, 승객검출장치 (415) 는, 모두 한쪽 면측에서 개구부 (418a) 에 압력이 작용하면, 절연막 (416,417) 의 한쪽 혹은 쌍방이 탄성적으로 변형하고, 도전층 (420,421) 과 도전층 (422,423) 이 개구부 (418a) 의 부분에서 전기적으로 통상하는 것을 이용하여, 후술하는 검출회로 (432) 에 의한 압력검출을 가능하게 하고 있다.

도 49 는, 도 46 에 나타낸 센서를 사용한 본 발명에 관한 승객검출장치의 구성의 일예를 나타내는 구성도이다. 도면에서, 본 발명의 중량검출수단을 구성하는 각 하중센서 (410a ∼ 410d) 는, 동일하게 중량검출수단을 구성하는 하중센서회로 (430) 에 접속되어 있다. 하중센서회로 (430) 는, 각 하중센서 (410a ∼ 410d) 에서 입력하는 차량의 좌석에 착좌하는 승객의 중량정보를 검출하여, 본 발명의 입력수단 및 교정수단을 구성하는 CPU (431) 에 출력하고 있다. 또 본 발명의 승객검출수단을 구성하는 승객검출장치 (415) 의 각 검출부 (424) 는, 병렬접속된 스위치로서 전기적으로 등가로 나타낼 수 있고, 이들 스위치 (424) 와 병렬로 접속된 다이오드 (415a) 에 의하여 구성되는 승객검출장치 (415) 는, 동일하게 승객검출수단을 구성하는 검출회로 (432) 에 접속되어 있다.

검출회로 (432) 는, 승객검출장치 (415) 의 양단부에 각각 접속되어, 각각의 단부를 전원측 (1) 또는 접지측 (2) 로 접속시키기 위한 접속전환을 행하는 스위치 (432a, 432b) 를 가진다. 스위치 (432a, 432b) 에 있어서 어느 한쪽의 스위치가 전원측 (1) 에 접속되어 있는 경우는, 다른쪽 스위치는 접지측 (2) 에 접속되도록, 예컨대 CPU (431) 에 의하여 전환 제어된다. 또 이밖에 검출회로 (432) 는, 2 개의 저항 (432c, 432d) 의 저항값에 의하여 설정되는 기준전압 Vcc 과 승객검출장치 (415) 의 일단에서 출력되는 검출신호 (검출전압) 을 비교기 (432e) 로 비교하고, 그 비교결과를 CPU (431) 에 출력한다. 그리고 본실시예에서, 기준전압 Vcc 는 전압치 V 보다도 낮고, 또 어느 한 검출부 (424) 가 온상태일때 발생하는 승객검출장치 (415) 의 일단의 전압치보다도 높은 값으로 설정된다.

CPU (431) 는, 상술하였듯이 검출회로 (432) 를 통하여 승객검출장치 (415) 의 일단과 접속됨과 동시에, 승객검출장치 (415) 의 타단과 직접 접속되어 본 발명의 판단수단을 구성하고 있고, 상기 타단에서의 출력치에 의거하여 승객검출장치에서의 이상 (단선) 을 판단하고 있다. 즉, CPU (431)는 하중센서의 초기값 교정을 행할때는, 스위치 (432a) 를 전원측 (1) 에 접속시켜, 스위치 (432b) 를 접지측 (2) 에 접속시킴으로써, 검출회로 (432) 에서 센서출력치 (P1) 를 얻는다. 또, CPU (431)는, 승객검출장치 (415) 가 정상인지 아닌지를 판단할때는, 스위치 (432a) 를 접지측 (2) 에 접속시키고, 스위치 (432b) 를 전원측 (1) 에 접속시키고 있고, 그리하여 정상시에는, 출력치 (P2) 는 센서 도체부의 저항치에 의거하여 로우레벨의 전압치가 되고, 또 이상 (단선)시에는, 출력치 (P2) 는 스위치 (432b) 에 인가된 전압치 V 가 된다.

CPU (431) 는, 검출회로 (432) 가 승객이 없음을 검출하고 있는 경우에, 하중센서회로 (430) 에서 검출된 초기중량정보를 취입하여, 상기 초기중량정보에 의거하여, 각 하중센서 (410a∼410d) 의 초기값을 교정한다. 그후, CPU (431) 는, 검출회로 (432) 가 승객이 있음을 검출한 경우에, 상기 교정한 초기값에 의거하여 승객의 중량을 검출한다.

다음은, 도 50 의 플로챠트에 의거하여 도 49 에 나타낸 승객검출장치의 동작을 설명한다. 우선 구동신호, 예컨대 차량의 도어의 개동작에 수반하는 구동신호가 입력되면 (스텝 S401), CPU (431) 는, 스위치 (432a) 를 접지측 (2) 에 접속시켜, 스위치 (432b) 를 전원측 (1) 에 접속시켜, 승객검출장치 (415) 가 정상인지 아닌지를 판단한다 (스텝 S402).

여기서 CPU (431) 는, 출력치 (P2) 가 전압치 (V) 의 하이레벨이 되는 경우에는 승객검출장치 (415) 에 단선이 발생했다고 판단하여 이상경보를 출력한다 (스텝 S403). 또 출력치 (P2) 가 전압치 (V) 보다 매우 낮은 로우레벨이 되어있는 경우에는, 승객검출장치 (415) 는 정상이라고 판단한다.

다음은, 승객검출장치가 오프상태, 즉 무하중상태인지를 판단한다 (스텝 S404). 이 판단에 앞서, CPU (431) 는, 스위치 (432a) 를 전원측 (1) 에 접속시키고, 스위치 (432b) 를 접지측 (2) 에 접속시킨다.

무하중상태에서는, 절연층 (418) 의 두께로 검출부 (424) 의 대향하는 도전층 (410,421) 과 도전층 (422,423) 은 접촉할 수 없기 때문에, 검출부 (424) 에서의 저항치는, 상시 무한대로 유지된다. 그리하여, 검출회로 (432) 의 비교기 (432e) 에서는 V ＞ Vcc 가 되어, 센서출력치 (P1) 는 소정의 전압치가 된다. 이 전압치의 정보는, 무하중상태에서는 변화하지 않기 때문에, CPU (431) 에서는, 이 정보에 의거하여 좌석상에 승객이 없다고 판단한다.

이와 동시에, CPU (431) 는, 하중센서회로 (430) 에서 각 하중센서 (410a ∼ 410d) 의 출력 (초기중량정보) 을 취입하여 (스텝 S405), 상기 초기중량정보에 의거하여 각 하중센서 (410a ∼ 410d) 의 초기값, 즉 상기 각 하중센서의 기준전압을 교정한다 (스텝 S406). 그리고, 본 실시예와 같이, 하중센서가 복수존재할 경우에는, 초기중량정보를 취입한 하중센서의 초기값을, 해당 초기중량정보에 의거하여 하중센서별로 교정하고 있다.

이것으로써, 본 실시예에서는 승객검출장치에서 좌석상에 승객이 없다는 정보가 얻어지고 있을때, 하중센서로부터의 정보에 의거하여, 초기중량에 대응하는 초기값을 CPU 에 있어서 교정하기 때문에, 상기 센서의 초기값 교정을 용이하게 행할 수 있게되고, 그후 승객검출장치에서 승객이 있음을 검출한 경우에, 승객의 중량을 정확히 검출하는 것이 가능해진다. 이와같이 본 실시예에서는 승객의 중량검출의 정밀도가 향상되기 때문에, 예컨대 승객의 체격 등의 이차정보를 정확히 얻는것이 가능해진다.

또 본실시예에서는, 승객이 없음을 검출할때마다, 하중센서의 초기값의 교정을 반복하기 때문에, 온도 등의 주위환경의 변화에 의한 드리프트의 영향을 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에서는, 승객이 없다는 정보가 얻어지고 있을때, 각 하중센서로부터의 정보에 의거하여, 각 하중센서별로 초기값의 교정을 행하기 때문에, 차종별로 좌석중량이 상이해도, 또 센서의 부착상태가 상이해도, 이들 차이에 따른 초기값 교정이 가능해지고, 차종 및 부착상태의 차이에 의한 각 하중센서의 중량검출의 편차를 억제할수 있다.

본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능하다. 예컨대 본 실시예에서는, 승객검출장치를 사용하여 차량좌석상의 승객의 유무를 검출하였으나, 본 발명에서는 이것으로 한정되지 않고 적외선 및 초음파를 사용한 센서 (접근센서) 를 사용해도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또 본 실시예에서는, 승객검출장치에 인가되는 전압의 방향을 전환하는데 스위치를 사용하였으나, 이 대신에 트랜지스터를 사용할 수도 있고, 그 경우에는 CPU 로부터의 동작제어신호로 상기 트랜지스터의 온/오프를 제어하여, 상기 전압의 방향을 전환하도록 구성할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 차량도어의 개동작 외에, 예컨대 점화키의 온에 수반하여, CPU 에 구동신호가 입력되도록 설정할 수도 있다.

Claims

착좌부에서의 승객 혹은 물건의 존재를 검출하는 제 1 검출수단과, 상기 제 1 검출수단에 의거하여 착좌부에 승객이 앉아 있는지 물건이 존재하는지를 판단하는 판단수단을 구비한 승객검출장치로서,

상기 제 1 검출수단은, 적어도 유전체센서와 압력센서를 갖는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 검출수단은, 적어도 상기 유전체 센서와 온도센서를 갖는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 판단수단이, 상기 유전체센서와 압력센서의 검출결과 또는 상기 유전체센서와 온도센서의 검출결과에 의거하여, 상기 착좌부의 수분부착의 유무도 판단하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
착좌부에서의 승객의 존재 및 착좌상태를 검출하는 제 2 검출수단과, 등받이부에서의 승객의 접촉상태를 검출하는 제 3 검출수단과, 상기 착좌부와 등받이부가 이루는 각도를 검출하는 각도검출수단과, 상기 제 2 검출수단과 제 3 검출수단과 상기 각도검출수단에 의거하여 승객의 유무 및 체격을 판단하는 판단수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 검출수단은, 유전체 센서, 압력센서, 온도센서중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 3 검출수단은, 유전체 센서, 압력센서, 온도센서중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 2 검출수단이, 제 1 항에 기재된 제 1 검출수단의 적어도 하나를 이용하고 있는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력센서가 상기 착좌부에 매트릭스상으로 배치된 복수의 독립된 압력센서 소자로 이루어지고, 상기 판단수단은, 유전체 센서와 상기 압력센서 소자의 검출결과에 의거하여, 착좌부에 승객이 앉아있는지 물건이 존재하는지를 판단함과 동시에, 착좌부에 승객이 앉아있는 경우에 승객의 체격도 판단하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
차량의 좌석 착좌부에 가해지는 하중분포를 검출하는 제 1 검출수단과, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 제 2 검출수단과, 상기 제 1 검출수단 및 상기 제 2 검출수단의 결과에 의거하여, 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 판단수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
차량의 좌석상의 어린이좌석의 유무를 검출하는 제 1 검출수단과, 차량의 좌석중량 및 좌석전체에 가해지는 하중을 검출하는 제 2 검출수단과, 상기 제 1 검출수단 및 상기 제 2 검출수단의 검출결과에 의거하여, 좌석에 착좌한 승객의 분류를 행하는 판단수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
승객이 착좌하는 좌석 및 상기 좌석에 가해지는 승객의 중량을 판정하는 하중측정수단과, 상기 좌석상의 승객의 중심위치를 검출하는 중심위치 검출수단과, 상기 중심위치 검출수단에서의 정보에 의하여 상기 하중측정수단의 측정값을 보정하여 승객의 체중을 추정하는 체중추정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
승객이 착좌하는 좌석 및 상기 좌석에 가해지는 승객의 중량을 판정하는 하중측정수단과, 상기 좌석상의 승객의 중심위치를 검출하는 중심위치 검출수단과, 상기 중심위치 검출수단에서의 정보에 의하여 승객의 착좌자세를 추정하는 착좌자세 추정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 중심위치 검출수단이, 상기 좌석의 적어도 2 개 이상의 상이한 위치에 배치된 상기 하중측정수단을 사용하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 중심위치 검출수단이, 상기 좌석에 배치된 복수의 감압센서소자를 갖는 감압막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 좌석은, 좌석레일상을 이동가능하고, 상기 중심위치 검출수단은, 상기 좌석레일에 대한 승객의 중심위치도 검출하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 중심위치 검출수단이, 승객의 머리부의 위치를 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 중심위치검출수단이 승객의 둔부의 폭을 검출하는 검출수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
차량의 좌석에 착좌하는 승객의 중량을 중량검출수단으로 검출하고, 해당 검출된 중량정보에 의거하여 상기 승객에 대한 이차정보를 얻는 승객검출장치로서,

상기 좌석상의 승객의 유무를 검출하는 승객검출수단과,

상기 승객검출수단으로 승객이 없음을 검출하면, 상기 중량검출수단으로 검출되는 중량정보를 취입하는 취입수단과,

상기 중량정보에 의거하여 상기 중량검출수단의 초기값을 교정하는 교정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 18 항에 있어서, 상기 승객검출장치는, 상기 승객검출수단의 이상을 판단하는 판단수단을 구비하고, 상기 취입수단은, 상기 판단수단이 이상판단하지 않고, 또 상기 승객검출수단으로 승객이 없음을 검출하면, 상기 중량검출수단으로 검출되는 중량정보를 취입하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 중량검출수단이 복수인 경우, 상기 취입수단은, 각 중량검출수단에서 중량정보를 취입하고, 교정수단은, 상기 각 중량정보에 의거하여, 대응하는 상기 중량검출수단의 초기값을 교정하는 것을 특징으로 하는 승객검출장치.