JP5858976B2 - 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。
正確度を確保した上で、乗員判定をできる場合が多くなる乗員判定装置が望まれる。
さらに乗員判定装置は、シート上の乗員判定を行うか否かを示す、正負の符号を有する横加速度閾値と、重量と横加速度とに基づいて構成され、シート上の乗員判定を行うための乗員領域が設定されているテーブルと、を格納する記憶ユニットと、横加速度が横加速度閾値より高い場合、重量と横加速度とテーブルとに基づいて、乗員判定を行う、処理ユニットと、を備える。
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。シートの前方側のスライド調整機構60に重量センサ10を配置し、シートの後方側のスライド調整機構70に重量センサ20を配置する。これにより、従来の多く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、シート上の荷重をセンサで受け、起歪体下部の歪ゲージで荷重、すなわち重量を検出する。
横加速度は、車幅方向に基づく正負の符号を有する。たとえば左方向であればプラス、右方向であればマイサスの符号を有する数値である。
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、上述したように、左右に受ける方向により、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、単純な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つの領域である乗員領域R1、乗員領域R2、乗員領域R3に分類する。
乗員判定閾値W1から下の乗員領域R1は、空席を示す。
乗員判定閾値W1から乗員判定閾値W2までの乗員領域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。すなわち乗員領域R2は、子供が乗車している状態を示す。
乗員判定閾値W2から上の乗員領域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10、20が装着されている側と重量センサ10、20が装着されていない側と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によると、経過時間に対する重量と横加速度の波形が似ている。出願人は、この現象に着目し、横加速度と重量の関係をグラフにした。
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で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。
図8は、車両が旋回を含む走行をした場合の、大人、CRS、空席の3通りの重量の、横加速度と重量の関係と、横加速度閾値を示す図である。
一方、横加速度が横加速度閾値TH1よりプラス側の場合、乗員判定閾値W3と乗員判定閾値W4との幅が広がり、正確度が確保された乗員判定が可能であることがわかる。
図9は、図8で、乗員判定閾値W3、W4に基づいて区分けされた、空席である乗員領域R5、CRSである乗員領域R6、大人である乗員領域R7を示す図である。
図9で、乗員判定閾値W4から下の領域が、空席である乗員領域R5である。乗員判定閾値W4から乗員判定閾値W3までの間の領域がCRSである乗員領域R6、乗員判定閾値W3から上の領域が大人である乗員領域R7である。
乗員領域R5、R6、R7は、横加速度がプラス方向へ行くほど範囲が広がる。乗員領域R5、R6、R7を区分けする乗員判定閾値W3、W4は、横加速度がプラス方向になるほど高くなり、横加速度に対して一次関数状となる。
また、図9に示すテーブルに、重量40kg、横加速度0.3Gという測定値X2を入力すれば、乗員領域R6である、と出力する。
また、図9に示すテーブルに、重量30kg、横加速度−0.1Gという測定値X3を入力すれば、乗員領域R7である、と出力する。
図10は、乗員判定部の処理の動作手順を示すフローチャートである。
ステップS110で、乗員判定部120は、記憶ユニット50に格納された横加速度閾値TH1を読み出し、横加速度算出部110で算出された横加速度と横加速度閾値TH1とを比較する。
その結果乗員判定部120は、エアバッグ制御部130へ前回の前回の乗員判定の結果を出力することと同じになる。その後乗員判定処理を終了する。
乗員判定部120は、重量算出部100で算出された重量と、横加速度算出部110で算出された横加速度とをパラメータとして、記憶ユニット50に格納されているテーブルを参照し、乗員領域R5、R6、R7を読み出すことで、乗員判定をする。
また、図9に示す重量40kg、横加速度0.3Gである測定値X2であれば、乗員判定部120は、テーブルから乗員領域R6を読み出し、CRSと判定する。
また、図9に示す重量30kg、横加速度−0.1Gである測定値X3であれば、乗員判定部120は、テーブルから乗員領域R7を読み出し、大人と判定する。
ステップS110で、重量と横加速度をパラメータとして記憶ユニット50に格納されているテーブルを参照し、乗員領域R4、R5、R6、R7を読み出す。
乗員領域R4であれば、横加速度閾値TH1より低いと判断し、ステップS120へ移行する。
乗員領域R4以外であれば、ステップS130へ移行する。
ステップS120以後は同様である。
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。
横加速度の絶対値が大きい状態でも横加速度が横加速度閾値TH1よりもプラス側、すなわち高い側であれば、正しい乗員判定結果が得られる。
Claims (5)
- 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り、前記車幅方向に基づく正負の符号を有する横加速度を検出する横加速度センサと、
前記シート上の乗員判定を行うか否かを示す、正負の符号を有する横加速度閾値と、前記重量と前記横加速度とに基づいて構成され、前記シート上の前記乗員判定を行うための乗員領域が設定されているテーブルと、を格納する記憶ユニットと、
前記横加速度が前記横加速度閾値より高い場合、前記重量と前記横加速度と前記テーブルとに基づいて、前記乗員判定を行う、処理ユニットと、
を備え、かつ、
前記記憶ユニットは、前記乗員判定の結果を記憶し、
前記処理ユニットは、前記横加速度が前記横加速度閾値より低い場合は、前記乗員判定を停止し、前記記憶された乗員判定の結果を維持する、
乗員判定装置。 - 前記テーブルは、前記横加速度が高くなるほど高くなる乗員判定閾値により区分けされる、少なくとも2以上の乗員領域が設定されている、
請求項1に記載の乗員判定装置。 - 前記重量センサは、前記シートの左右位置の一方側に設けられ、
前記重量センサが前記シートの左位置側に設けられた場合は、前記横加速度は左方向が高くなる方向であり、
前記重量センサが前記シートの右位置側に設けられた場合は、前記横加速度は右方向が高くなる方向である、
請求項1又は2に記載の乗員判定装置。 - 前記テーブルは、前記横加速度閾値から高い横加速度領域では前記乗員領域が設定されており、前記横加速度閾値から低い横加速度領域では前記乗員領域が設定されていない、
請求項1ないし3のいずれか一項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であり、前記車幅方向に基づく正負の符号を有する横加速度を算出するステップと、
前記横加速度が、前記シート上の乗員判定を行うか否かを示す、正負の符号を有する横加速度閾値より高い場合、前記重量と前記横加速度とに基づいて構成され、前記シート上の前記乗員判定を行うための乗員領域が設定されているテーブルと、前記重量と、前記横加速度と、に基づいて、乗員判定を行う、乗員判定ステップと、
前記乗員判定の結果を記憶ユニットに記憶するステップと、
を備え、
前記横加速度が前記横加速度閾値より低い場合は、前記乗員判定が停止され、前記記憶された乗員判定の結果が維持される、
乗員判定方法。
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