JP4150824B2 - Occupant discrimination sheet and occupant discrimination control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば乗員の大きさの違いに応じて展開制御を行うエアバッグ制御を補助し得る乗員判別シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車におけるエアバッグの制御やシートベルトの巻き取り制御を適切に行うために、シートに着座した乗員の荷重の検出を行うようにしたものがある(例えば特開2001−180353号公報、特願2000−240538号明細書)。また、シートにおいて荷重を検出するものとして、例えばシートの車体取付部やシートレール部に金属の微小なひずみを検出するロードセルなどのひずみセンサを設けたり、複数の感圧センサを配置したマット状のものをシートクッションの下に置き、そのマット状のものに作用する荷重分布を検出したりして、シートに着座する乗員の荷重を推測するものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シートの車体取付部やシートレール部にひずみセンサを設けるものにあっては、そのひずみセンサが上記したように微小なひずみを検出するものであるため、高性能なセンサを必要とするばかりでなく、その検出回路が複雑になって高価になるという欠点がある。また、マット状のものにより荷重分布を検出するものにあっては、マットが大きいため高価になると共に、シートクッションに他の部品(ヒータなど)を組み込む場合にはその部品との干渉が問題になり、シートの設計自由度が狭められるばかりでなく、荷重推測精度を高めるべく荷重分布検出点を多く配置すると、荷重推測プログラムが複雑になるという問題がある。
【0004】
上記したような両荷重検出構造にあっては、共に、チャイルドシートを含めた子供の判別や小柄な人の判別が難しいという問題がある。その判別のために、チャイルドシートを取り付ける場合のシートベルト張力の大きさを検出するべくシートベルトに張力センサを設けたものがある。しかしながら、シートベルトに張力センサを追加することから、システム全体が高騰化するという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、シートに着座する乗員の大きさや着座状態を簡単な構造で判別することを実現するために、本発明に於いては、着座によるシートの荷重を受ける荷重受け部をシートフレームに対して吊られた状態で支持するべく当該シートフレームと当該荷重受け部との間に介装された複数のばねと、前記荷重受け部の少なくとも前後左右の各部位における着座時の荷重を前記ばねの伸びで検出するべく前記複数のばねの当該各部位に対応するもの毎に設けられた複数の変位センサと、前記複数の変位センサの検出値により荷重の合計値及び前記前後左右の各荷重差を求めて着座した乗員の荷重の大きさおよび着座状態を判別するための乗員判別手段とを有するものとした。
【0006】
これによれば、荷重受け部 を支持するばねの伸びにより荷重を検出することができ、その荷重検出を例えば荷重受け部 の前後左右の各部位を対象とすることにより、荷重の大きさ及び荷重分布を簡単に判別することができる。それらの判別結果により、大人・小柄な人・子供などの判別を行うことができる。
【0007】
特に、前記変位センサの検出値を、無負荷時に前記複数の変位センサのバランスが一定になるように補正して求めることにより、精度良く判別し得る。
【0008】
あるいは、着座によるシートの荷重を受ける荷重受け部の少なくとも前後左右の各部位をシートフレームに対して吊られた状態で支持するべく当該シートフレームと当該荷重受け部との間に介装された複数のばねの各伸びを対応する複数の変位センサで検出し、前記各部位の荷重の合計値を求めると共に、前記前後左右の各荷重差と対応する各上限値とを比較して、前記合計値から大人であるか否かを判別し、少なくとも前記大人で無いと判別されかつ前記各荷重差から前記シートの左右に偏りが無いと判別された場合に子供の着座であると判別すると良い。特に、前記各荷重差から前記シートの左右に偏りがあると判別された場合、または前記シートの左右に偏りはないが前記シートの前後に偏りがあると判別されかつ前記シートの後側部分の荷重が大きいと判別された場合には、着座異常であると判別すると良い。また、前記変位センサの検出値を、無負荷時に前記複数の変位センサのバランスが一定になるように補正して求めることにより、精度良く判別し得る。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0010】
図1は、本発明が適用された乗員判別シートの全体構成を示す図である。図に示されるように、例えば自動車の前側シート1におけるシート着座部1aの下部には、その着座部1aに乗員着座時に加わる荷重を受ける網状の荷重受け部2が配置されている。シート1の下部には略矩形の枠状に形成されたシートフレーム3が設けられており、そのシートフレーム3が車体のフロアパネル上に固設されている。
【0011】
上記荷重受け部2は、シートフレーム3に対して複数のコイルばね4a・4b・4c・4d・4e・4fを介して弾発的に吊られた状態で支持されている。本図示例では、図2に併せて示されるように、荷重受け部 2の左右側部における前部・中間部・後部に各1本ずつコイルばね4a〜4fが配設されている。なお、コイルばねが適当であるが、コイルばねに限定されるものではなく、他の形態のばねであっても良い。そして、左右の各前部及び後部の各コイルばね4a・4b・4c・4dに対して、それぞれのばねの伸びを検出するための各変位センサ5a・5b・5c・5dが併設されている。変位センサ5a〜5dとしては、例えば図3に示されるような静電容量型がある(例えば特開2001−281075号)。また、抵抗変化を利用したものがある(例えば特願20001−232823号)。
【0012】
図3の変位センサは、コイルばね6の一方のコイル端部と一体的に変位可能にかつばね部を同軸的に外囲する小径有底円筒体7と、コイルばね6の他方のコイル端部と一体的に変位可能にかつ小径有底円筒体7を同軸的に外囲する大径有底円筒体8とを有している。そして、小径有底円筒体7の外周面に内側電極9aが設けられ、大径有底円筒体8の内周面に外側電極9bが設けられている。コイルばね6に図の矢印に示されるように張力が作用して伸びが生じると、両電極9a・9b間における静電容量が変化し、その変化を検出電圧(V1、V2、V3、V4)の変化(ΔV1、ΔV2、ΔV3、ΔV4)として取り出すことができる。
【0013】
このようにして、シート1に作用する荷重を各変位センサ5a〜5dにより検出することができる。なお、各コイルばね4a〜4dや変位センサ5a〜5dの特性がそれぞれ異なっていても、シート1への取り付け状態で校正することにより調整可能であり、厳密にそれぞれ同一特性のものを使用する必要はない。また、コイルばね4a〜4d及び変位センサ5a〜5dがシート着座部1aに対応する荷重受け部 2の外周部に配設されていることから、例えばシートにヒータを組み込む場合にもそれらが邪魔にならず、本構造のシートの適用範囲が狭められるという不都合が生じることがない。
【0014】
次に、荷重検出の信号処理を図4のブロック図により示す。図に示されるように、各変位センサ5a〜5dは乗員判別用ECU11内のセンサ入出力回路11aと接続されている。その乗員判別用ECU11内には、上記センサ入出力回路11aからのアナログ信号をデジタル変換するA/D変換回路11bと、制御を実行するマイクロコンピュータ11cと、マイクロコンピュータ11cと外部のエアバッグ用ECU12との間の信号の授受を行うために両者間に設けられた車両通信用回路11dと、例えば未着座データやシート個別データを記憶しておくEEPROMからなるメモリ11eと、電源部11fとが設けられている。なお、マイクロコンピュータ11cと各回路とは図の矢印に示されるように信号の授受を行う。
【0015】
これにより、後述するように、変位センサ5a〜5dから出力される検出電圧が乗員判別用ECU11に入力し、その乗員判別用ECU11により、各検出電圧を処理して、乗員の荷重及び着座状態の判別を行い、その結果を乗員判別用ECU11からエアバッグ用ECU12に伝送するシステムとすることができる。なお、図示例では変位センサを4個設けたが、それ以上であっても良く、変位センサの数は4個に限られない。
【0016】
次に、変位センサ5a〜5dによる荷重検出要領について示す。なお、乗員が着座していない未着座状態の各変位センサ5a〜5dの初期値(V10、V20、V30、V40)を、例えば出荷時またはエンジン始動前にドアを開けた時に予めメモリ11eに記憶しておく。
【0017】
乗員未着座時の例えばコイルばね4a・4bの状態が図5(a)に示されるようになっているとすると、乗員がシートに着座した時には、その荷重により図5(b)に示されるようにコイルばね4a・4bが伸びる。各コイルばねの伸びをΔxnとし、未着座状態から着座した時のばね荷重の変化量をΔFn、ばね定数をkとすると、
ΔFn=k×Δxn
となる。なお、添字nは本図示例のように4箇所の検出の場合には1〜4の数字を入れることができ、変位センサに応じて変わる。
【0018】
また、各部位(シートの前後左右)の各コイルばね4a〜4dの伸び(Δxn)がそれぞれの変位センサで検出され、伸びに応じた各検出電圧(V1、V2、V3、V4)が出力される。その検出電圧を乗員判別用ECU11内で上記したようにA/D変換し、乗員判別用ECU11内のマイクロコンピュータ11cで伸びに相当する変位電圧ΔVNを、
ΔVN=VN−VN0 …(1)
として求めることができる(N=1、2、3、4)。そして、それら変位電圧に基づいてデータの解析を行う。
【0019】
この時、各変位センサ5a〜5dの出力(V1・V2・V3・V4)について、シートの種類の差や生産上のばらつきを排除するために、データの補正を行うと良い。シートによっては、着座における左側荷重・右側荷重・前側荷重・後側荷重の各検出値(LH・RH・F・B)を同一感度で検出できるとは限らず、例えば左側荷重検出値LHが大きくなり易いものや前側荷重検出値Fが大きくなり易いものがある。そのような現象は、変位センサやシート及びそれらの取り付け状態による個体差によっても起きる。
【0020】
そのため、例えば、無負荷時に各出力(V1・V2・V3・V4)のバランスが一定になるように、各出力に係数をかけると良い。例えば上記式(1)におけるVNの補正値をV’Nとすると、
V’N=A(VN) …(2)
となる。また、
V’N=A(VN)x …(3)
としても良い。なお、係数A及びべき指数xは、実験などにより求めるものであって良い。
【0021】
このように補正することにより、上記したシートの種類の差や生産上のばらつきによる検出誤差を排除することができる。また、変位センサやシート及びそれらの取り付け状態による個体差の違いによる検出誤差を排除することができる。したがって、シートの製造精度、変位センサや取り付け方などを高精度化しなくても、簡単に精度の良い検出値を得ることができ、装置を低廉化し得ると共に、個々に係数Aやべき指数nを設定すれば良いため汎用性も高い。
【0022】
データ解析により、大人、小柄な人、子供(チャイルドシートを含む)または荷物、未着座、異常着座の5つの状態からなる乗員判別を行うことができる。なお、これら5つの状態は、一例であり、これに限定されるものではない。その判別制御の一例を図6に示すフローに基づいて以下に示す。
【0023】
先ずステップST1でセンサデータの読み込みを行い、次のステップST2で各変位の検出電圧の合計値S(=ΔV1+ΔV2+ΔV3+ΔV4)を求める。なお、図示例では6本のコイルばね4a〜4fで荷重受け部 2を支えていることから、この合計値Sは、実際の乗員の重量ではないが、比例した大きさとして取り扱うことができる。また、制御プログラムでは電圧値をそのまま用いることができるが、以下の説明では特に断らない限り各値は荷重として表現する。
【0024】
ステップST3では、合計値Sが大人を判別するしきい値a以上であるか否かを判別する。合計値Sがしきい値a以上であると判別された場合にはステップST4に進み、そこで大人が着座したとして、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。合計値Sがしきい値aより小さいと判別された場合にはステップST5に進む。
【0025】
ステップST5では、合計値Sが小柄な人を判別するしきい値b以上であるか否かを判別し、合計値Sがしきい値bより小さいと判別された場合にはステップST6に進む。ステップST6では、さらに合計値Sが荷物等を判別するしきい値c以上であるか否かを判別する。なお、各しきい値a・b・cの大小関係はa>b>cである。
【0026】
ステップST6で合計値Sがしきい値c以上であると判別された場合にはステップST7に進み、そこで荷物等が載っていると判別して、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。合計値Sがしきい値cより小さいと判別された場合にはステップST8に進み、そこではシートには何も載っていないのと等しい未着座と判別して、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。
【0027】
上記ステップST5で合計値Sがしきい値b以上であると判別された場合には図7に示されるステップST9に進む。ステップST9では、荷重検出値の左右差の絶対値(|LH−RH|)を求めると共に、その左右差(|LH−RH|)が上限値d以上であるか否かを判別する。図示例の場合には、左側荷重LHはΔV2+ΔV4になり、右側荷重RHはΔV1+ΔV3になる。
【0028】
なお、左右差(|LH−RH|)が上限値d以上である場合とは、左右の荷重分布の差が大きすぎる場合であり、例えば左右どちらかに偏って座っていることが考えられる。このような場合には、エアバッグの展開において設計通りの効果が得られなくなる虞があるため、ステップST10に進み、そこで着座異常であると判断し、その情報を例えばエアバッグECUに伝送して、本ルーチンを終了する。この場合、エアバッグECUにより着座異常の表示や警報を行うことができる。
【0029】
ステップST9で左右差(|LH−RH|)が上限値dを超えていないと判別された場合にはステップST11に進む。このステップST11に進んだ場合には荷重分布の左右差に偏りがない場合であることから、ステップST11では例えば右側荷重RHとしきい値eとを比較して、先ず子供であるか否かを判別する。すなわち、ステップST11で右側荷重RHがしきい値eを超えていないと判別された場合にはステップST12に進み、そこで子供の着座であると判断し、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。この場合、エアバッグECUでは、対応するシートのエアバッグの展開時には子供を対象とした柔らかな展開制御を行なったり、または非展開としたりすることができる。
【0030】
ステップST11で右側荷重RHがしきい値e以上であると判別された場合にはステップST13に進み、そこでは、後側荷重B(=ΔV3+ΔV4)と前側荷重F(=ΔV1+ΔV2)との差(|F−B|)をとり、その差(|F−B|)がしきい値h未満である場合にはステップST14に進む。このステップST14に進んだ場合には、例えば深く着座した場合が考えられ、そのような場合の荷重をより正確に判断するために、後側荷重Bと子供を判別するしきい値fとを比較する。ステップST14で後側荷重Bがしきい値f以上であると判別された場合にはステップST15に進み、そこで着座異常または判別不能と判断し、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。この場合、エアバッグECUにより着座異常等の表示や警報を行うことができる。なお、ステップST15に進んだ場合とは、荷重の左右分布の偏りは小さいが後側部分の荷重が大きい場合であり、例えば子供が立っている場合が考えられる。
【0031】
ステップST14で後側荷重Bが前側荷重Fよりも小さいと判別された場合にはステップST16に進む。この場合には、合計値Sが小さくかつ左右の偏りも小さく、そしてシートの後側部分の荷重が子供を判別するしきい値fよりも小さい場合であることから、例えば子供が浅く着座している場合が考えられる。したがって、ステップST16で子供の着座状態であると判断し、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。この場合、エアバッグECUでは、対応するシートのエアバッグの展開時には子供を対象とした柔らかな展開制御を行うことができる。
【0032】
上記ステップST13で差(|F−B|)がしきい値h以上であると判別された場合にはステップST17に進む。ステップST17では、例えば浅く着座した場合が考えられ、そのような場合の荷重をより正確に判断するために、後側荷重Bとしきい値gとを比較する。ステップST17で後側荷重Bが小柄な人を判別するしきい値gを超えていないと判別された場合には、子供が浅く着座していることが考えられ、ステップST16に進み、そこで上記した処理を行う。
【0033】
ステップST17で後側荷重Bがしきい値g以上であると判別された場合にはステップST18に進む。この場合には、合計値Sが小さくかつ左右の偏りも小さく、そしてシートの後側部分の荷重が小柄な人を判別するしきい値g以上の場合であることから、ステップST18で小柄な人の着座状態であると判断し、その情報をエアバッグECUに伝送し、本ルーチンを終了する。この場合、エアバッグECUでは、対応するシートのエアバッグの展開時には小柄な人を対象とした展開制御を行うことができる。
【0034】
なお、変位センサとしては、上記図示例に限られるものではなく、その他のタイプであっても良く、例えば抵抗変化型や、ホール素子または差動トランスや電磁誘導を利用したものがある。いずれにしても、ばねの伸び(変位)を電圧変換し得るセンサを用いることができる。
【0035】
また、上記変位センサにあっては直線変位を検出する構成にしたが、回転変位を検出する構成にすることもできる。その一例を図8に示す。図において、上記図示例と同様に配設された左右の各前部及び後部の各コイルばね4a・4b・4c・4dの近傍に、各回転変位センサ13a・13b・13c・13dが配設されている。回転変位センサ13a〜13dは、図9及び図10に併せて示されるように、シートフレーム3の側壁部に固設されたセンサ本体14と、センサ本体14により回転自在に支持された回転プーリ15とからなる。回転プーリ15にはワイヤ16が巻き付けられており、そのワイヤ16の先端が荷重受け部2に連結されている。また、回転変位センサ13a〜13dには回転プーリ15に連結されたリターンスプリングが内蔵されており、ワイヤ16が常時弾発的に巻き取られるようになっている。
【0036】
次に、図5と同様の図10を参照して、回転変位センサ13a〜13dによる変位検出要領を示す。図10(a)は乗員未着座時の状態であり、この場合のコイルばね4bの長さをX0とする。着座した場合には図10(b)に示されるようにコイルばね4bが伸び、その長さをX1とする。なお、コイルばね4bと、それに対応する回転変位センサ13bとについて示すが、他の組み合わせにおいても同じであり、その説明を省略する。
【0037】
着座によるコイルばね4bの伸びΔXは(X1−X0)である。この時、伸びΔXに応じてワイヤ16が引き出されるため、その分だけ回転変位センサ13bの回転プーリ15が回転する。ここで、回転プーリ15の半径(ワイヤ16が巻き付けられている部分の半径)をrとすると、回転角Δθは、
Δθ=(ΔX×360)/2πr …(4)
で表される。この回転角Δθに応じたセンサ出力が得られ、この場合には検出電圧V2となる。この後の処理は上記直線型変位センサで説明したものと同じである。
【0038】
【発明の効果】
このように本発明によれば、シートベルトの張力センサなどを利用しないで、乗員の荷重をばねを利用して受け、その荷重に対してのばねの変位を複数の変位センサを利用して電圧として取り出すことができるため、その検出電圧をマイクロコンピュータで解析することによって、乗員の荷重の大きさや着座状態を検出することができ、例えば大人・小柄な人・子供を判別してその情報をエアバッグ制御に用いることにより、乗員に応じたエアバッグの展開制御を行うことができる。そのための検出構造を、上記したようなばねを用いた簡単な構造で実現することができるため、全体の低コスト化を実現し得る。
【0039】
特に、変位センサが直線変位を検出するものまたは回転変位を検出するものであることによれば、ばねと変位センサとを簡単な構成とすることができる。また、変位センサの検出値を、予め実験的に求めた係数により補正することにより、精度良く判別し得る。
【0040】
また、判別アルゴリズムに乗員の荷重入力によって得られる複数の変位センサの検出電圧の合計値と、各検出電圧による荷重分布を解析することによって、例えば合計値が大人よりは小さくシート前側荷重が大きい場合には小柄な人が着座していると判別することができ、今まで判別が難しかった小柄な人の判別も可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された乗員判別シートの全体構成を示す図。
【図2】各変位センサの配置を示す平面図。
【図3】変位センサの一例を示す縦断面図。
【図4】乗員判別用ECUのブロック図。
【図5】(a)は未着座時のコイルばね及び変位センサの状態を示す模式的正面図であり、(b)は着座時の状態を示す図。
【図6】乗員判別の制御フローを示す図。
【図7】乗員判別の制御フローを示す図。
【図8】回転変位センサを用いた例を示す図2に対応する図。
【図9】回転変位センサの拡大斜視図。
【図10】(a)は未着座時のコイルばね及び回転変位センサの状態を示す模式的正面図であり、(b)は着座時の状態を示す図。
【符号の説明】
1 シート
2 荷重受け部
3 シートフレーム
4a〜4f ばね
5a〜5d 変位センサ
11 乗員判別用ECU
11a センサ入出力回路、11b A/D変換回路
11c マイクロコンピュータ、11d 車両通信用回路
11e メモリ
12 エアバッグ用ECU
13a・13b・13c・13d 各回転変位センサ
14 センサ本体
15 回転プーリ
16 ワイヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an occupant discrimination sheet that can assist airbag control that performs deployment control in accordance with, for example, the difference in occupant size.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to properly control airbags and take-up of seat belts in an automobile, there is one that detects a load of an occupant seated on a seat (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-180353, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-180353). Application 2000-240538). In addition, as a means for detecting a load in a seat, for example, a mat-like shape in which a strain sensor such as a load cell that detects a minute strain of metal is provided in a vehicle body mounting portion or a seat rail portion of the seat or a plurality of pressure sensors are arranged. Some things are placed under the seat cushion, and the load distribution acting on the mat-like thing is detected to estimate the load of the passenger sitting on the seat.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where a strain sensor is provided in the vehicle body mounting portion or seat rail portion of the seat, a high-performance sensor is required because the strain sensor detects minute strain as described above. In addition, the detection circuit is complicated and expensive. In addition, in the case where the load distribution is detected by a mat-like object, the mat is large and expensive, and when other parts (such as a heater) are incorporated in the seat cushion, interference with the parts becomes a problem. Thus, not only is the degree of freedom in designing the seat narrowed, but there are problems that the load estimation program becomes complicated if a large number of load distribution detection points are arranged to increase the load estimation accuracy.
[0004]
In both the load detection structures as described above, there is a problem that it is difficult to discriminate between children including child seats and small people. For this determination, some seat belts are provided with a tension sensor in order to detect the magnitude of the seat belt tension when the child seat is attached. However, since a tension sensor is added to the seat belt, there is a problem in that the entire system becomes expensive.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and realize the determination of the size and sitting state of an occupant seated on a seat with a simple structure, in the present invention, a load receiving portion that receives a seat load due to the seating. A plurality of springs interposed between the seat frame and the load receiving portion to support the suspension in a state suspended from the seat frame; a plurality of displacement sensor provided for each one corresponding to the respective portions of the plurality of springs in order to detect a load at an elongation of the spring, the total value and the front and rear left and right load value detected by the plurality of displacement sensors An occupant discriminating means for discriminating the magnitude of the load and the seating state of the occupant seated by obtaining each load difference.
[0006]
According to this, it is possible to detect the load by the extension of the spring that supports the load receiving portion. Distribution can be easily determined. Based on the discrimination results, it is possible to discriminate between adults, small people, children, and the like.
[0007]
In particular, the detection value before Symbol displacement sensor, by obtaining corrected as balance of the plurality of displacement sensors when no load is constant, can be accurately determined.
[0008]
Alternatively, a plurality of intervening members between the seat frame and the load receiving portion to support at least the front, rear, left and right portions of the load receiving portion that receives the seat load due to the seating in a suspended state with respect to the seat frame. of each elongation of the spring is detected by a corresponding plurality of displacement sensors, the Rutotomoni find the total value of the load of each part, it is compared with the respective upper limit value corresponding to the load difference between the longitudinal and lateral, the total It is good to determine whether the child is seated when it is determined from the value whether the person is an adult or not, and at least it is determined that there is no bias in the right and left of the seat from the respective load differences . In particular, the case where it is determined from the load difference is skewed to the left and right of the seat, or is not biased to the left and right of the seat rear portion of the discriminated and the seat and is biased before and after the sheet If it is determined that the load is large, it may be determined that the seating is abnormal. In addition, the detection value of the displacement sensor can be determined with high accuracy by obtaining the detection value so that the balance of the plurality of displacement sensors is constant when there is no load .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an occupant discrimination sheet to which the present invention is applied. As shown in the drawing, for example, a net-like
[0011]
The
[0012]
The displacement sensor of FIG. 3 includes a small-diameter bottomed cylindrical body 7 that can be displaced integrally with one coil end of the
[0013]
In this way, the load acting on the seat 1 can be detected by the
[0014]
Next, load detection signal processing is shown in the block diagram of FIG. As shown in the figure, each of the
[0015]
As a result, as will be described later, detection voltages output from the
[0016]
Next, the load detection procedure by the
[0017]
For example, when the state of the
ΔF n = k × Δx n
It becomes. The subscript n can be a number from 1 to 4 in the case of detection at four locations as in the illustrated example, and varies depending on the displacement sensor.
[0018]
Further, the extension (Δx n ) of each
ΔVN = VN−VN 0 (1)
(N = 1, 2, 3, 4). Data is analyzed based on these displacement voltages.
[0019]
At this time, it is preferable to correct data for the outputs (V1, V2, V3, V4) of the
[0020]
Therefore, for example, a coefficient may be applied to each output so that the balance of each output (V1, V2, V3, V4) is constant when there is no load. For example, if the correction value of VN in the above equation (1) is V′N,
V′N = A (VN) (2)
It becomes. Also,
V′N = A (VN) x (3)
It is also good. The coefficient A and the power index x may be obtained by experiments or the like.
[0021]
By correcting in this way, it is possible to eliminate detection errors due to differences in the types of sheets and production variations. In addition, it is possible to eliminate detection errors due to differences in individual differences depending on the displacement sensor, the seat, and their attachment state. Therefore, it is possible to easily obtain a high-accuracy detection value without increasing the precision of manufacturing the sheet, the displacement sensor and the mounting method, and to reduce the cost of the apparatus. Versatile because it only needs to be set.
[0022]
By data analysis, it is possible to perform occupant discrimination consisting of five states: adults, small people, children (including child seats), luggage, unsitting, and abnormal seating. In addition, these five states are examples, and are not limited to this. An example of the discrimination control is shown below based on the flow shown in FIG.
[0023]
First, in step ST1, sensor data is read, and in the next step ST2, a total value S (= ΔV1 + ΔV2 + ΔV3 + ΔV4) of detection voltages of respective displacements is obtained. In the illustrated example, since the
[0024]
In step ST3, it is determined whether or not the total value S is equal to or greater than a threshold value a for determining an adult. If it is determined that the total value S is greater than or equal to the threshold value a, the process proceeds to step ST4, where it is assumed that an adult is seated, and the information is transmitted to the airbag ECU, and this routine is terminated. When it is determined that the total value S is smaller than the threshold value a, the process proceeds to step ST5.
[0025]
In step ST5, it is determined whether or not the total value S is equal to or greater than a threshold value b for determining a small person. If it is determined that the total value S is smaller than the threshold value b, the process proceeds to step ST6. In step ST6, it is further determined whether or not the total value S is greater than or equal to a threshold value c for determining a package or the like. In addition, the magnitude relationship of each threshold value a * b * c is a>b> c.
[0026]
If it is determined in step ST6 that the total value S is equal to or greater than the threshold value c, the process proceeds to step ST7, where it is determined that a baggage or the like is loaded, and the information is transmitted to the airbag ECU. Exit. If it is determined that the total value S is smaller than the threshold value c, the process proceeds to step ST8, where it is determined that the seat is not seated and nothing is placed on the seat, and the information is transmitted to the airbag ECU. Then, this routine ends.
[0027]
If it is determined in step ST5 that the total value S is greater than or equal to the threshold value b, the process proceeds to step ST9 shown in FIG. In step ST9, the absolute value (| LH−RH |) of the left / right difference of the load detection value is obtained, and it is determined whether or not the left / right difference (| LH−RH |) is equal to or greater than the upper limit value d. In the illustrated example, the left load LH is ΔV2 + ΔV4, and the right load RH is ΔV1 + ΔV3.
[0028]
Note that the case where the left / right difference (| LH−RH |) is equal to or greater than the upper limit d is a case where the difference between the left and right load distributions is too large. In such a case, there is a possibility that the effect as designed may not be obtained in the deployment of the airbag. Therefore, the process proceeds to step ST10, where it is determined that the seating is abnormal, and the information is transmitted to, for example, the airbag ECU. This routine is terminated. In this case, a seating abnormality display and warning can be performed by the airbag ECU.
[0029]
If it is determined in step ST9 that the left / right difference (| LH−RH |) does not exceed the upper limit d, the process proceeds to step ST11. If the process proceeds to step ST11, there is no bias in the left-right difference in the load distribution. Therefore, in step ST11, for example, the right-side load RH is compared with the threshold value e, and it is first determined whether or not the child is a child. To do. That is, if it is determined in step ST11 that the right load RH does not exceed the threshold value e, the process proceeds to step ST12, where it is determined that the child is seated, and the information is transmitted to the airbag ECU. End the routine. In this case, the airbag ECU can perform soft deployment control for a child when the airbag of the corresponding seat is deployed, or can perform non-deployment.
[0030]
If it is determined in step ST11 that the right load RH is greater than or equal to the threshold value e, the process proceeds to step ST13, where the difference between the rear load B (= ΔV3 + ΔV4) and the front load F (= ΔV1 + ΔV2) ( FB |), and if the difference (| F | B |) is less than the threshold value h, the process proceeds to step ST14. In the case of proceeding to step ST14, for example, a case where the user is seated deeply is considered. In order to determine the load in such a case more accurately, the rear load B is compared with the threshold value f for determining the child. To do. If it is determined in step ST14 that the rear load B is greater than or equal to the threshold value f, the process proceeds to step ST15, where it is determined that the seating is abnormal or cannot be determined, and the information is transmitted to the airbag ECU. finish. In this case, the airbag ECU can display a warning or alarm for abnormal seating. The case of proceeding to step ST15 is a case where the load distribution in the left and right portions is small but the load on the rear side is large. For example, a case where a child stands is conceivable.
[0031]
If it is determined in step ST14 that the rear load B is smaller than the front load F, the process proceeds to step ST16. In this case, since the total value S is small and the lateral deviation is small, and the load on the rear portion of the seat is smaller than the threshold value f for determining the child, for example, the child is seated shallowly. There may be cases. Accordingly, it is determined in step ST16 that the child is in a seated state, the information is transmitted to the airbag ECU, and this routine is terminated. In this case, the airbag ECU can perform soft deployment control for the child when deploying the airbag of the corresponding seat.
[0032]
If it is determined in step ST13 that the difference (| F−B |) is greater than or equal to the threshold value h, the process proceeds to step ST17. In step ST17, for example, a case where the user sits shallowly is considered. In order to more accurately determine the load in such a case, the rear load B is compared with the threshold value g. If it is determined in step ST17 that the rear load B does not exceed the threshold value g for determining a small person, it is considered that the child is seated shallowly, and the process proceeds to step ST16, where the above-described operation is performed. Process.
[0033]
If it is determined in step ST17 that the rear load B is greater than or equal to the threshold value g, the process proceeds to step ST18. In this case, since the total value S is small and the lateral deviation is small, and the load on the rear side of the seat is equal to or greater than the threshold value g for identifying a small person, the small person is determined in step ST18. Is determined to be in the seated state, the information is transmitted to the airbag ECU, and this routine is terminated. In this case, the airbag ECU can perform deployment control for a small person when deploying the airbag of the corresponding seat.
[0034]
The displacement sensor is not limited to the example shown in the drawings, and may be other types, for example, a resistance change type, a type using a Hall element, a differential transformer, or electromagnetic induction. In any case, a sensor that can convert the elongation (displacement) of the spring into a voltage can be used.
[0035]
Further, although the displacement sensor is configured to detect linear displacement, it can be configured to detect rotational displacement. An example is shown in FIG. In the figure,
[0036]
Next, with reference to FIG. 10 similar to FIG. 5, a procedure for detecting displacement by the
[0037]
The elongation ΔX of the
Δθ = (ΔX × 360) / 2πr (4)
It is represented by A sensor output corresponding to the rotation angle Δθ is obtained, and in this case, the detection voltage V2. The subsequent processing is the same as that described for the linear displacement sensor.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, without using a seat belt tension sensor or the like, the occupant's load is received using a spring, and the displacement of the spring with respect to the load is measured using a plurality of displacement sensors. Therefore, by analyzing the detected voltage with a microcomputer, the magnitude of the occupant's load and the seating state can be detected. By using it for the bag control, it is possible to control the deployment of the airbag according to the occupant. Since the detection structure for that purpose can be realized with a simple structure using the spring as described above, the overall cost can be reduced.
[0039]
In particular, if the displacement sensor detects linear displacement or rotational displacement, the spring and the displacement sensor can have a simple configuration. In addition, the detection value of the displacement sensor can be determined with high accuracy by correcting it with a coefficient obtained experimentally in advance.
[0040]
Also, by analyzing the total value of the detection voltages of multiple displacement sensors obtained by occupant load input in the discrimination algorithm and the load distribution due to each detection voltage, for example, when the total value is smaller than an adult and the seat front load is large It is possible to discriminate that a small person is seated, and it is also possible to discriminate a small person who has been difficult to discriminate until now.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an occupant discrimination sheet to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement of displacement sensors.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of a displacement sensor.
FIG. 4 is a block diagram of an occupant discrimination ECU.
5A is a schematic front view showing a state of a coil spring and a displacement sensor when not seated, and FIG. 5B is a diagram showing a state when seated.
FIG. 6 is a diagram showing a control flow for occupant discrimination.
FIG. 7 is a diagram showing a control flow for occupant discrimination.
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 2 showing an example using a rotational displacement sensor.
FIG. 9 is an enlarged perspective view of a rotational displacement sensor.
10A is a schematic front view showing a state of a coil spring and a rotational displacement sensor when not seated, and FIG. 10B is a diagram showing a state when seated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11a Sensor input / output circuit, 11b A /
13a, 13b, 13c, 13d Each
Claims (5)
前記各部位の荷重の合計値を求めると共に、前記前後左右の各荷重差と対応する各上限値とを比較して、
前記合計値から大人であるか否かを判別し、少なくとも前記大人で無いと判別されかつ前記各荷重差から前記シートの左右に偏りが無いと判別された場合に子供の着座であると判別することを特徴とする乗員判別シートの乗員判別制御方法。 A plurality of springs interposed between the seat frame and the load receiving portion to support at least each of the front, rear, left and right portions of the load receiving portion that receives the seat load due to the seating in a suspended state with respect to the seat frame , Each of the elongation is detected by a plurality of corresponding displacement sensors ,
Rutotomoni find the total value of the load of each portion is compared with the respective upper limit value corresponding to the load difference between the longitudinal and lateral,
It is determined from the total value whether or not it is an adult, and it is determined that the child is seated when it is determined that it is not at least the adult and it is determined that there is no bias in the right and left of the seat from the respective load differences. An occupant discrimination control method for an occupant discrimination sheet.
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