JP4273638B2 - 自動車用の乗員判別システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のシート内部にセンサを組み込み、センサ出力からシート上の荷重分布を検出し、その荷重分布を加味して乗員が子供か大人かを判別する自動車用の乗員判別システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両事故の衝撃から乗員を守るための安全対策として、シートベルトの着用が義務付けられている。そこで、シートベルトが着用されていない時は、警告灯を点灯させたり、ブザーを鳴らす等の方法で、乗員にシートベルトの着用を警告している。
また、近年では、エアバッグを装備した車両が急増しているが、例えば助手席にエアバッグを取り付けている車両では、助手席に乗員が乗っていないにも係わらず、事故の際に助手席のエアバッグが開いてしまうことになる。そこで、助手席に乗員が乗っていない場合は、助手席のエアバッグが開かないようにする技術が実用化されている。
なお、シートベルトの着用を警告したり、助手席のエアバッグが開かないようにするためには、予めシート上に乗員が存在（着座）していること、あるいは存在していないことを検知する必要がある。この乗員の有無を検知する方法として、シート内部に感圧センサを組み込んだ乗員検知システムが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、安全装置として装備されるエアバッグは、開く時の膨張力が大きいため、以下の様な危険性が指摘されている。
例えば、助手席にエアバッグを装備している車両では、助手席に子供が乗っている場合に、エアバッグの膨張力が衝撃力となって、乗員（子供）に思わぬ悪影響を与えることがある。このため、例えば、助手席の乗員が子供の場合は、助手席のエアバッグを作動させないようにした方が良い。
ここで、助手席の乗員が子供か大人かを判別する手段として、前記の乗員検知システムを利用することが考えられる。つまり、シート内部に組み込まれた感圧センサで検出される荷重が所定値より大きければ大人であり、所定値より小さければ子供であると判断できる。
【０００４】
ところが、感圧センサで検出される荷重の大きさだけで子供か大人かを判断する場合には、以下の問題がある。
第１に、乗員が大人であっても、その乗員がシートバック（背もたれ）に背中をもたせ掛けている場合は、シートバックを倒している程、感圧センサで検出される荷重が小さくなってしまう。
第２に、助手席で子供専用シート（ベビーシート、チャイルドシート、ジュニアシート等）を使用している場合は、子供の体重に子供専用シートの重量が加わり、荷重が大きくなる。
第３に、子供専用シートを使用する場合は、その子供専用シートを助手席にシートベルトで固定するため、シートベルトの締め付け力の大きさによって感圧センサで検出される荷重が変化する。
以上の結果、従来の乗員検知システムでは、的確に子供か大人かを判別することは極めて困難である。
【０００５】
そこで、本出願人は、子供専用シートの有無に係わらず、子供か大人かを判別できる乗員判別システムを開発した。
この乗員判別システムは、複数個のセンサセルを平面上に配置したセンサマットをシートの座面下部に組み込み、個々のセンサセルの出力からシート上の荷重分布を検出し、その荷重分布から推定される形状パターンによって子供専用シートの有無を検出するものである。また、子供専用シートを使用していない場合でも、個々のセンサセルで検出される荷重の総和だけで子供か大人かを判別するのではなく、荷重分布による判断を加味することで、より的確に子供か大人かを判別することが可能となる。
【０００６】
しかし、上記の乗員判別システムは、センサマットがシートに対し機械的に位置決めされている訳ではないので、シートの表面を覆うシート表皮の組み付け時等にセンサマットの位置がズレる可能性がある。
この状態（センサマットがズレた状態）で実際に使用されると、個々のセンサセルの出力から求められる荷重分布に偏りが生じるため、乗員の判別及び子供専用シートの有無を誤判定する危険性が高くなる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、シートの座面下部にセンサマットを組み込んだ乗員判別システムにおいて、センサマットの位置ズレに伴う誤判定を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
本発明の乗員判別システムは、シートの製造工程において、センサマットが組み付けられ、且つシートの座面を覆うシート表皮が組み付けられた後、センサマットの位置ズレによる荷重分布のズレを補正する補正工程を有している。
これにより、シートに対してセンサマットが正常位置からズレた状態で組み付けられても、その位置ズレ量に応じて荷重分布のズレを補正することにより、センサマットの位置ズレに伴う誤判定を防止できる。
【０００８】
（請求項２の手段）
請求項１に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
補正工程では、シート表皮の座面上に一定の面積で加圧して、予め選択されたセンサセルからの出力信号によってセンサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて荷重分布のズレを補正することを特徴とする。この場合、予め選択されたセンサセルで検出される荷重の大きさと、シート上に加圧される加圧面積との比較からセンサマットの位置ズレ量を推定することが可能である。
【０００９】
（請求項３の手段）
請求項２に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
補正工程では、センサマット上の特定方向に配置されている少なくとも２個のセンサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によってセンサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて荷重分布のズレを補正することを特徴とする。この場合、予め選択された少なくとも２個のセンサセルがセンサマット上の特定方向に配置されているので、その少なくとも２個のセンサセルの出力を比較することで、特定方向におけるセンサマットの位置ズレ量を容易に推定することが可能である。
【００１０】
（請求項４の手段）
請求項３に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
センサマット上の特定方向に配置されている少なくとも２個のセンサセルとは、センサマットの前後方向または左右方向に対象な位置にある少なくとも２個のセンサセルであることを特徴とする。この場合、予め選択された少なくとも２個のセンサセルがセンサマットの前後方向または左右方向に対象な位置に配置されているので、その少なくとも２個のセンサセルの出力を比較することで、前後方向または左右方向におけるセンサマットの位置ズレ量を容易に推定することが可能である。
【００１１】
（請求項５の手段）
請求項２〜４に記載した何れかの自動車用の乗員判別システムにおいて、
補正工程では、センサマットが正常位置にある時に、シートの座面上に加圧される一定の面積から外れた位置に配置されているセンサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によってセンサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて荷重分布のズレを補正することを特徴とする。
この場合、選択されたセンサセルの真上に直接荷重が加わらない一定の面積で加圧するため、選択されたセンサセルで検出される荷重の大きさによって、センサマットの位置ズレ量を推定することができる。
【００１２】
（請求項６の手段）
請求項２〜４に記載した何れかの自動車用の乗員判別システムにおいて、
補正工程では、センサマットが正常位置にある時に、シートの座面上に加圧される一定の面積内に配置されているセンサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によってセンサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて荷重分布のズレを補正することを特徴とする。
この場合、選択されたセンサセルの真上に直接荷重が加わる一定の面積で加圧するため、選択されたセンサセルで検出される荷重の大きさによって、センサマットの位置ズレ量を推定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、自動車用の乗員判別システムの実施例を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は荷重分布のズレを補正する工程の説明図である。
先ず、自動車用の乗員判別システムに使用されるセンサ内蔵シート１の構成、及び製造工程について説明する。
本実施例のセンサ内蔵シート１は、乗員の臀部を受けるシートクッション（図３参照）であり、図４に示すように、スライドレール２に支持される台３と、この台３に設置されるウレタンフォーム（以下フォーム４と略す）、及びフォーム４の表面を覆うシート表皮（以下トリム５と呼ぶ）とで構成され、フォーム４とトリム５との間にセンサマット６が組み込まれている。
【００１４】
フォーム４は、図５に示すように、シート１の全体形状を構成し、その上面には、トリム５を絞り込む（吊り下げる）ための吊溝７が設けられている。
トリム５は、吊溝７に沿ってフォーム４の内部へ絞り込まれ、その絞り込み部（トレンチ部）が外観上の意匠として形成される。トリム５の裏面には、トリム５をフォーム４の吊溝７内へ絞り込むための耳鉤部８（図７参照）が袋状に垂れ下がって設けられている。
なお、フォーム４に関しては、２本の吊溝７で囲まれた部分を中央部、吊溝７より外側の部分をサイド部と呼び、トリム５に関しては、耳鉤部８で囲まれた部分を中央部、耳鉤部８より外側の部分を横トリムと呼ぶ。
【００１５】
センサマット６は、図５（ａ）に示すように、フォーム４の中央部に配される第１センサ部６Ａと、フォーム４のサイド部に配される第２センサ部６Ｂとを有し、それぞれシート面上に複数個のセンサセル９が配置されている。
センサセル９は、例えば圧力に応じて抵抗値が変化する圧力変換素子であり、センサマット６に配置されている複数個のセンサセル９がそれぞれ独立して圧力を検出できる。
【００１６】
第１センサ部６Ａは、矩形状のシート面上に、複数個のセンサセル９が前後方向及び左右方向に等間隔に配置されている。
第２センサ部６Ｂは、フォーム４のサイド部に沿って前後方向に細長く設けられたシート面上に複数個のセンサセル９が等間隔に配置されている。
なお、第１センサ部６Ａと第２センサ部６Ｂは、互いのシート面が連結されて、一体に設けられている。
このセンサマット６は、プリント基板１０を介してＥＣＵ１１に接続され、個々のセンサセル９で検出される圧力の変化を電気信号に変換してＥＣＵ１１に出力している。
【００１７】
ＥＣＵ１１は、マイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユニットで、例えば図５（ｂ）に示すように、フォーム４の後端部に組み込まれている。
このＥＣＵ１１は、個々のセンサセル９の出力信号からシート上に負荷されている荷重の総和と荷重分布とを検出し、その検出結果に基づいて、以下に説明する乗員の有無、子供専用シートの有無、及び子供と大人の判別を行う。
【００１８】
ａ）乗員の有無は、個々のセンサセル９によって検出される荷重の総和を求めて、その値が所定値以上であればシート１に乗員が座っていると判断し、所定値より小さければシート１に乗員が座っていないと判断する。
ｂ）子供専用シートの有無は、個々のセンサセル９の出力信号からシート上の荷重分布を検出し、その荷重分布から推定される形状パターンによって子供専用シートを使用しているか否かを判断する。
ｃ）子供と大人の判別は、荷重の総和による判断基準に荷重分布による判断基準を加味して最終的に子供か大人かを判断する。
【００１９】
次に、センサ内蔵シート１の製造工程について説明する。
図６は製造工程を示すフローチャートである。
Step10…台３にフォーム４を設置する。
Step20…フォーム４の上面所定位置にセンサマット６を配置する。
Step30…トリム５を組み付ける。
このトリム５の組み付け作業は、一般的に以下の手順で行われる。
第１工程…まず、図７に示すように、トリム５の中央部をフォーム４の中央部に合わせて配置し、耳鉤部８の中に通したワイヤ１２と、フォーム４内に設けられたワイヤ１３とをＣ形状のホグリング１４で同時に引っ掛け、ホグリング１４を閉じて締め込むことにより、トリム５の中央部がフォーム４の中央部を覆って張り付けられる。
【００２０】
第２工程…続いて、フォーム４のサイド部の外側を包み込む様に横トリムをフォーム４の側面へ回して、横トリムの端部に設けられたフック部５ａを台３等の外縁部に引っ掛ける作業を行う。この時、横トリムに弛み（しわ）が生じない様にするため、組み付け上がった状態で横トリムに張力が付与されている様にする。つまり、横トリムの組み付け作業は、図８に示すように、フォーム４を上下方向から加圧して押し潰した状態で行われ、横トリムのフック部５ａを台３等の外縁部に引っ掛けた後、上下方向からの加圧が取り除かれる。これにより、横トリムは、張力が掛かった状態（弛みが無い状態）でフォーム４のサイド部からフォーム４の側面までを覆って張り付けられる。
【００２１】
Step40…補正工程を実施する。
この補正工程は、シート１の座面下部に組み込まれたセンサマット６が正常な位置に配置されていないと、実際の使用時にＥＣＵ１１で検出される荷重分布が正規の荷重分布からズレてしまうため、その荷重分布のズレを補正するものである。
以下、補正工程の手順を図１及び図２に基づいて説明する。
先ず、予め少なくとも２個のセンサセル９を選択する。この場合、センサマット６の特定方向（例えば前後方向、左右方向）に一定の間隔をあけて対象な位置に配置されている少なくとも２個のセンサセル９を選択することが望ましい。
【００２２】
続いて、図１に示すように、トリム５の座面中央部に圧子１５を用いて荷重を印加する。この時、選択された少なくとも２個のセンサセル９の真上に直接荷重が加わらない面積で加圧する。あるいは、選択された少なくとも２個のセンサセル９の真上に直接荷重が加わる面積で加圧する。
続いて、予め選択された少なくとも２個のセンサセル９及びその近傍のセンサセル９の出力を、センサマット６が正常な位置に配置されている場合の出力（図１）と比較して、センサマット６のズレ量を推定する。例えば、図２に示す場合は、センサマット６が正常な位置に配置されている場合と比較して、１セル分だけセンサマット６が図示右方向にズレていると推定できる。
最後に、推定されるセンサマット６のズレ量に応じて、個々のセンサセル９の出力から求められる荷重分布のズレをＥＣＵ１１で補正する。
【００２３】
（本実施例の効果）
本実施例の自動車用の乗員判別システムでは、シート１を組み立てた後、シート１に組み込まれたセンサマット６の位置ズレ量を推定し、そのズレ量に応じて個々のセンサセル９の出力から検出される荷重分布のズレを補正する補正工程を設けている。これにより、シート１に対してセンサマット６が正常位置からズレた状態で組み付けられても、そのズレ量に応じて荷重分布のズレが補正されるので、センサマット６の位置ズレに伴う形状パターンの誤判定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】荷重分布のズレを補正する工程の説明図である。
【図２】荷重分布のズレを補正する工程の説明図である。
【図３】シートクッションの斜視図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図４】センサマットの分解斜視図である。
【図５】センサマットを有するフォームの平面図（ａ）と側面断面図（ｂ）である。
【図６】センサ内蔵シートの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】トリムを組み付けるための第１工程を示す断面図である。
【図８】トリムを組み付けるための第２工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１ シート
５ トリム（シート表皮）
６ センサマット
９ センサセル

Claims (6)

1. 複数個のセンサセルが平面上に配置されて個々のセンサセルが独立して圧力を検出できるセンサマットを具備し、
   このセンサマットが自動車のシートの座面下部に組み込まれ、前記個々のセンサセルの出力から前記シートの座面上に加わる荷重分布を検出し、その荷重分布に基づいて前記シート上の乗員が子供か大人かを判別する乗員判別システムであって、
   前記シートの製造工程において、
   前記センサマットが組み付けられ、且つ前記シートの座面を覆うシート表皮が組み付けられた後、前記センサマットの位置ズレによる前記荷重分布のズレを補正する補正工程を有することを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
2. 請求項１に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
   前記補正工程では、前記シート表皮の座面上に一定の面積で加圧して、予め選択された前記センサセルからの出力信号によって前記センサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて前記荷重分布のズレを補正することを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
3. 請求項２に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
   前記補正工程では、前記センサマット上の特定方向に配置されている少なくとも２個の前記センサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によって前記センサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて前記荷重分布のズレを補正することを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
4. 請求項３に記載した自動車用の乗員判別システムにおいて、
   前記センサマット上の特定方向に配置されている少なくとも２個の前記センサセルとは、前記センサマットの前後方向または左右方向に対象な位置にある少なくとも２個の前記センサセルであることを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
5. 請求項２〜４に記載した何れかの自動車用の乗員判別システムにおいて、
   前記補正工程では、前記センサマットが正常位置にある時に、前記シートの座面上に加圧される一定の面積から外れた位置に配置されている前記センサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によって前記センサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて前記荷重分布のズレを補正することを特徴とする自動車用の乗員判別システム。
6. 請求項２〜４に記載した何れかの自動車用の乗員判別システムにおいて、
   前記補正工程では、前記センサマットが正常位置にある時に、前記シートの座面上に加圧される一定の面積内に配置されている前記センサセルを予め選択し、その選択されたセンサセルから出力される信号によって前記センサマットの位置ズレ量を推定し、その位置ズレ量に応じて前記荷重分布のズレを補正することを特徴とする自動車用の乗員判別システム。

Images