JP2001502986A

JP2001502986A - 座席に着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法及び装置

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Publication number: JP2001502986A
Application number: JP10516188A
Authority: JP
Inventors: シュース，アロイゼ; セルバン，ボッドガン; ウィッテ，ミッチェル
Original assignee: アイ・イー・イー・インターナショナル・エレクトロニクス・アンド・エンジニアリング・エス・エイ・アール・エル
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2001-03-06
Also published as: WO1998014345A2; DE69707906T2; DE69707906D1; EP0929410A2; ES2165587T3; WO1998014345A3; EP0929410B1; AU4704597A; US6348663B1

Abstract

(57)【要約】本発明は着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法に関し、以下の段階により構成される。座席の表面（４）を少なくとも２つのセクションに分割し、各セクションに作用している重量の重心の位置を決定し、決定された位置に基づいて前記人間についての前記パラメータを評価する。前記パラメータの評価には、前記人間の寸法及び／又は重量の評価や、座席上の重心の分布に基づいた前記人間の前記座席における着座位置の評価や、各セクションに作用している重量の重心の前後方向の位置に基づいた前記人間の座席上の向きの評価が含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】座席に着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法及び装置（発明の属する技術分野）本発明は座席に着座した人間についてのいくつかのパラメータ、例えば搭乗者の寸法及び／又は重量及び／又は着座した搭乗者の向きを決定するための方法及び装置に関する。このような装置は、特に自動車における防護システムの制御を含む領域において適用可能である。（従来の技術）交通事故において搭乗者の生命を守るために、現代の自動車では複数のエアバッグ及びシート・ベルト式プリテンショナーからなる防護システムを装備することが一般的であり、このようなシステムにより交通事故における衝突時に生じる搭乗者のエネルギーを吸収する。このようなシステムでは、各搭乗者についての個別の事項、即ち、搭乗者の重量及び／又は寸法によりよく適合することによりさらに効率的なものとなることは明らかである。このため、いくつかの動作モード、例えばエアバッグを作動させるタイミング及びその容積、並びに衝突後に安全ベルトをリリースするタイミング等を搭乗者の身長及び座席上の搭乗者の向きに応じてマイクロプロセッサによって制御するシステムがいくつか開発されている。制御用のマイクロプロセッサにより特定の搭乗者についての最適な動作モードを選択するためには、搭乗者の寸法を決定する搭乗者の身長及び／又は重量及び／又は向きを決定する装置を利用して、その情報を防護システムの制御回路に供給する必要がある。このような目的を達成しようとするものとして、米国特許第５，２３２，２４３号には、自動車の座席のクッションにいくつかの独立した力センサをマトリクス状に配置した装置が記載されている。このような力センサは、加えられる力に応じて電気抵抗が変化するものでありＦＳＲ（force sensing resistor）の略称で知られている。各センサの抵抗値は個別に計測され、これらの抵抗値に対応する力を合計することにより、加えられた力の合計、即ち搭乗者の重量を示す値が得られる。（発明が解決しようとする課題）しかしながら、搭乗者の体重の一部は、自動車の床に接する搭乗者の足により、また、他の一部は、座席の背もたれの部分によって支えられるため、搭乗者の重量は座席に表面だけに作用するわけではない。さらに、各部分に加えられる力の割合は、座席上の搭乗者の位置によって大きく変化するため、個別の力センサによる測定値の合計は搭乗者の実際の重量と一致せず、搭乗者の座席における姿勢により大きな変化を生じる。さらに、座席に用いられている詰め物の特性が温度により変化するため、個別のセンサによる独立した測定結果は自動車内部の雰囲気温度に大きく依存する。実際、温度が非常に低い場合には、例えば発泡材を使った詰め物は非常に硬くなり、センサによる力の測定結果は実際に加えられた力よりも小さくなる。これに対し、温度が非常に高い場合には、発泡材からなる詰め物は膨張してセンサにかかる力が増大し、センサによる力の測定結果は実際に加えられた力よりも大きくなる。このような事情から、上記の文献に記載された搭乗者の体重を測定するための装置は、気温の条件に無関係に動作すべき現代の防護システムの要求事項を真に満足するものではない。本発明の目的は、従って、着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための装置であって、その動作の大部分が温度や座席に着座した人間の姿勢の影響を受けないものを提供することにある。（課題を解決するための手段）本発明によれば、この目的は、着座した人間の寸法及び／又は重量を決定することができる、既存の重量検出器とは異なった原理によって動作する装置によって達成される。着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法には、座席の表面を少なくとも２つのセクションに分割し、各セクションに対して作用する重量の重心を決定し、決定された前記位置から前記人間の前記パラメータを評価する段階を含む。従って、測定は搭乗者が座席に及ぼす力の大きさについてではなく、このような力が作用する位置について行なわれる。換言すれは、力の絶対値ではなく相対値を測定することとなる。このようして力が作用する位置を決定する手法によれば、搭乗者の姿勢や雰囲気温度といった力の絶対値に影響を与える要因の影響をほとんど排除することができる。座席上の異なるセクションにおける各重心の位置により、人間の寸法及び／又は重量及び人間の位置及び／又は座席上における向きを決定することができる。座席を例えば隣接する複数のセクションに分割し、各セクションに作用する重量の位置を決定することにより、重量が加えられている領域の全体、即ち、搭乗者が座席上に占めている領域を決定することができる。さらに、異なる重心位置の分布から座席における搭乗者の位置を容易に決定することができ、これにより、搭乗者が座席の中央に座っているかどうかの評価を行うことができる。側方に隣接する異なるセクションにつおける重心の前後方向の位置を比較することにより、座席上における搭乗者の向き、即ち搭乗者が前方を向いているか他の方向を向いているかを決定することができる。この場合には、同じセンサによって異なるパラメータを順次評価することが望ましい。この方法の好ましい実施の形態においては、座席は側方に隣接する２つのセクションに分割され、寸法及び／又は重量の評価は、前記２つのセクションにおける２つの重心位置間の距離を決定することにより行う。このように決定されたパラメータは、座席の左側において重量が作用する位置と座席の右側において重量が作用する位置との間の側方距離、即ち搭乗者の身長に相関した距離となる。こうして測定された距離から、統計的な測定結果に基づいた人間の身体についてのモデルを利用して搭乗者の重量及び／又は寸法を評価することができる。人体モデルを利用して決定方法では、着座した乗員の真の重量についての正確な測定結果を得ることはできない。しかしながら、自動車のエアバッグ又はプリテンショナーの限定された（例えば３つの）作動状態を考えると、防護システムの制御装置においては、真の重量を正確に測定することは副次的な意義を持つにすぎない。このような測定は、個別の搭乗者を重量及び寸法に関する限定された数のカテゴリーに分けて、制御装置によって適正な動作モードを選択することだけが必要とされるのである。防護システムが３つの動作モードを持っている場合には、重量についての３つのカテゴリーは、例えば０〜１００ｋｇの全範囲をカバーするものでなければならない。すなわち、各区分が約３０ｋｇの範囲をカバーしなければならない。このような広範な区分への分類に対しては、人体モデルを使った重量及び／又は寸法の評価結果は、システムにおける精度についての要求を十分に満たしていることは明らかである。上述した方法による動作のためには、着座した人間の寸法及び／又は重量を決定するための装置は、座席の少なくとも２つの異なるセクションにおいて加えられている重量のそれぞれの重心位置を決定するための手段を備えていなければならない。このようにして決定された重心によって、例えば、重量が加えられている領域の全体、即ち搭乗者によって占められている座席上の領域を知ることができる。このためには、座席面を多くのセクションに分割しなければならない。しかしながら、好ましい実施の形態としては、重心位置を決定するための前記手段は、座席の第一のセクションにおける第一の重心と座席の第二のセクションにおける第二の重心との間の距離を検出する手段を有し、これらのセクションは側方に隣接している。換言すれば、側方の距離は、重量が作用する位置の距離を測定することにより、例えば、座席の左側において及び座席の右側において重量が作用する位置、即ち、搭乗者によって占められる座席上の領域の幅に関連づけられる距離を測定することにより行う。こうして測定された距離に基づいて、上述の方法により重量及び／又は寸法を評価することができる。重心の位置を測定するための手段は、座席の表面にわたって設けられた位置決定用力検出器（position-defining force detector）であることが好ましい。このような検出器は例えば座席の隣接する複数のセクションに複数のスイッチング部材を配置することによって構成することができる。これらのスイッチング部材は、ｎｘｍのマトリクス配置で相互に接続することによって個別に認識できるようになる。しかしながら、このような検出器では、外部との接続部の数、即ち、防護システムの制御装置との接続部の数が大きくなって（≧ｎ＊ｍ）、制御装置内部に各スイッチング部材からのｎ＊ｍ個の信号をリアルタイムで処理するための複雑な電子システムを必要とする。好ましい実施の形態においては、前記位置決定用力検出器は、複数の帯状のアクティブ領域を有しており、これらのアクティブ領域は、分割線の両側でこれと平行に延びている。この帯状のアクティブ領域は、座席の表面にその長さの大部分にわたって延びるのが好ましく、これによって搭乗者が座席の前後方向のどの位置に着座していても、搭乗者によって占められている領域の幅の決定に影響を与えない。このような実施形態では、検出器の外部との接続部の数を大幅に減らすことができ、また、アクティブ領域からの信号をリアルタイムで処理するための電子システムをより簡単な構成とすることができる。上記の力検出器は、加えられた力に応じて電気抵抗が変化する力センサを有するのが有利である。このような力センサはＦＳＲ（force sensing resistors）の略称で知られ、アクティブ領域に加えられた力の値を直接に検出することができる。このように加えられた力を直接測定することにより、本発明に係る装置を座席の使用状熊の検出器として使用することができる。換言すれば、ＦＳＲによって測定された力の値が、座席に加えられる最小限の力を表わす一定の値よりも小さい場合には、その座席について防護システムは動作しない。事故における衝突では、搭乗者の重量カテゴリーの決定が行われ、力の限界値を超えた場合にのみ防護システムが作動する。安全上の理由から、装置が導体のインテグリティー(integrity)を監視するための回路を有しているのが有利である。この回路は、自動車を始動させた場合などに導体のインテグリティーを監視し、接続部や導体の切断を発見すると、これを防護システムの制御装置に通知する。検出装置の正常な動作に影響を与えるこのような切断が生じた場合には、制御装置は、すべての重量カテゴリーについての妥協策として、防護システムの標準動作モードを選択する。本発明の他の特徴及び特性は、添付の図面を参照した、例示としての以下のいくつかの好ましい実施の形態についての詳細な説明からより明らかとなるであろう。図面は以下を示している。（図面の簡単な説明）図１は、重量及び／寸法を検出するための本発明による装置の第一の実施形態を示すものである。図２は、位置決定用検出器の動作を示した図である。図３は、重量及び／寸法を検出するための本発明による装置の第二の実施形態を示すものである。図４は、インテグリティーの監視を可能とした、重量及び／寸法を検出するための本発明の第三の実施形態を示すものである。図５は、着座した人間の座席の前後方向における位置及び／又は着座の向きをも検出可能とした、重量及び／寸法を検出するための本発明の装置の第四の実施形態を示すものである。図６は、アクティブ領域の様々な接続モードによって、図５の検出器で可能となるな測定を要約した図である。図７は、図５に記載した装置においてインテグリティーの監視を可能とした実施形態を示すものである。（発明の実施の形態）図１に自動車の座席４の詰め物内に入れ込まれた重量及び／又は寸法を測定するための装置２の好ましい実施の形態を示す。これは、可撓性の支持部材（図示しない）の上に配置したＦＳＲ型の可変抵抗式力検出器６を用いた位置限定式力検出器２についての実施形態を示したものである。これらのＦＳＲセンサ６は、図中では可変抵抗器として表わされている。ＦＳＲセンサは、例えば米国特許第４，４８９，３０２号に記載されたようなものであり、半導体素子から形成される第一の層と２つの櫛歯状のインターデジタル導体からなる第二の層の２層により構成される。力が加えられていない場合には、ＦＳＲセンサの２つの層は分離しており、２つの導体間における抵抗は非常に大きい。力が加わると２つの導体間に半導体層を経由した電流の分流路が形成され、２つの導体間の抵抗は加えられる力が増大するとともに減少する。別の種類のＦＳＲセンサでは、任意の形状の２つの導体が挿入半導体層によって分離されている。力が加えられると２つの導体と半導体層が互いに押し付けられて、２つの導体間における抵抗は加えられる力が増大するとともに減少する。このようなＦＳＲセンサは、例えば、米国特許第４，３１５，２３８号に記載されている。図１に示す実施例では、いくつかのＦＳＲセンサ６が同時に接続されて座席面の長さの大部分にわたり延びるいくつかの帯状のアクティブ領域８を形成している。ＦＳＲセンサ６は広範囲でさまざまな寸法における製造が可能であり、単一１の帯状のＦＳＲセンサによって帯状のアクティブ領域８を形成することもできる。アクティブ領域８は座席表面の分割線１０の両側に配置され、その表面において対称に配置されている。この分割線１０は座席の表而を側方に隣接する２つのセクション１２、１４に分割するものであり、座席４の対称線であることが好ましい。各セクションにおける重心の位置の測定が可能となるように、各セクション１２、１４における力検出器２のアクティブ領域８の数は２以上とする。図１に例示した装置は、座席４の各セクション１２，１４に３つのアクティブ領域を有しており、アクティブ領域は側方にほぼ一定の間隔で設けられている。座席４のセクション１２，１４のアクティブ領域８には異なるもの毎に異なる電圧が供給されており、一つのアクティブ領域における各ＦＳＲセンサの第一の導体は対応する電源電圧に接続されている。アクティブ領域８の電源電圧は座席４の内側から外側へいくにしたがって増加する。換言すれば、対称線１０に近い座席の内側に配置されたアクティブ領域８,は第一の電源電圧Ｔ₁に接続されており、各セクション１２、１４の中央に位置するアクティブ領域８₂は第二の電源電圧Ｔ₂に接続され、座席の縁部に近い外側に配置されたアクティブ領域８₃は第三の電源電圧Ｔ₃に接続されており、ここでＴ₁＜Ｔ₂＜Ｔ₃である。外部接続部の数を減らすためには、各セクション１２，１４の３つのアクティブ領域８₁、８₂、８₃に、線形の抵抗器１６，１８又は直列に接続された抵抗列を介して電源を供給し、これらの端子には電位差を与えて電位勾配をつくることが好ましい。異なるアタティブ領域８₁、８₂、８₃は、これによって、抵抗器１６、１８への接続位置に応じた異なる電源電圧に接続される。ＦＳＲセンサ６の第二の導体は検出器２の出力線２０又は２２に接続される。このようにして形成された回路は、線形のポテンショメータに相当し、そのスライダは線形の抵抗器１６、１８の端子間の電位デバイダとして機能する。アクティブ領域８₁，８₂，８₃に作用する力が大きくなるとそのアクティブ領域の抵抗が小さくなるため、出力２０又は２２における電圧は、アクティブ領域の相対的な抵抗値で重みづけをした、電源電圧であるＴ₁，Ｔ₂、Ｔ₃の加重平均に対応した値となる。換言すれば、アクティブ領域にかかる圧力が大きくなると、対応する電源電圧が出力電圧に与える影響が大きくなる。このような重みづけについては、長さにわたる重量分布、即ち、アクティブ領域のそれぞれが応力を受ける長さが影響を与えることを考慮しなければならない。実際には、応力を受けているＦＳＲセンサの数が増えるとアクティブ領域の抵抗値が減少するため、アクティブ領域は本質的に力の作用している領域にわたる力の積分を行うものである。このため、出力２０又は２２において測定される電圧は、各セクションに加えられる力の重心の位置を与える。電源電圧は、座席の内側から外側に向かってＴ₁＜Ｔ₂＜Ｔ₃となるように増加するため、出力２０又は２２における電圧は重心が外側へ移動するにつれて高くなる。換言すれば、搭乗者が座席に占める領域が大きくなると、出力線２０及び２２における電圧が高くなる。２つの出力線２０及び２２の電圧を測定することにより、座席４の２つのセクションにおける重心を知ることができ、これから２つの重心の距離を容易に計算することができる。さらに、２つの出力線２０及び２２を接続して、座席の２つのセクションからの出力電圧を加算することができることにも注目されたい。これにより、２つの重心の間の距離に正比例した出力信号を得ることができる。本実施形態によって外部接続の数を減らすことができる。しかしながら、２つのセクション１２、１４にわたって占められた領域の分布についての情報は失われることとなる。図２は、３つのアクティブ領域を線形のポテンショメータを構成するように接続した概略図である。最初の例として、１つのＦＳＲカセンサによって単一の線形のポテンショメータを構成する場合を示す（図２ａ）。このような線形のポテンショメータは、例えば文献米国特許第４，８１０，９９２号に記載されている。これは線形の抵抗器２４の端子に異なる電圧を印加することによって電位勾配を生じさせるものである。側方に一定の間隔をおいて配されるコネクタ２６は、前記線形の抵抗器２４に接続されている。ポテンショメータのスライダ２８は、その歯がコネクタ２６の間を延びるくし形の第二の導体によって構成されている。ある１点においてコネクタ２６及び２８を短絡すると、導体２８は線形な抵抗器２４の上での導体２６の位置に応じて線形に変化する電圧を受ける。互いに分離した複数のアクティブ領域を設けるためには、ポテンショメータのアクティブ領域３０をいくつかのゾーン３０₁、３０₂、３０₃（図２ｂ）に分割する。これらのアクティブゾーン３０₁、３０₂、３０₃は、座席のほぼ全長にわたって延びる帯状のアクティブ領域を構成するようにし（図２ｃ）、直列に接続された可変抵抗器によって表わされる（図２ｄ）。導体のインテグリティーを監視する必要がある場合には、上記導体を外部との接続部を持ったループを形成するように変形を加える（図２ｅ）。図３は図１の検出器をより簡単な構成とした実施形態を示すものであり、必要な外部接続部の数をさらに減らすことができるようにしたものである。検出器２は、１つの線形抵抗器１６のみにより構成され、その端子には座席４の２つのセクション１２，１４の異なるアクティブ領域８₁，８₂，８₃に供給するための電位差が与えられている。座席４のセクション１４の各アクティブ領域８₁，８₂，８₃は、この目的のため、セクション１２の対応するアクティブ領域８₁，８₂，８₃に接続され、２つの領域８₁には同一の電圧Ｔ₁が、２つの領域８₂には同一の電圧Ｔ₂が、２つの領域８₃は同一の電圧Ｔ₃が供給されている。この実施形態では、外部との接続部の数は４つに減らされており、そのうちの２つは線形の抵抗器１６の２つの端子であり、残りの２つは出力線である２０及び２２である。２つの出力２０及び２２を接続すれば外部接続の数を３つまで減らすことができる。しかしながら、上述したように、この接続を行うと２つのセクション１２，１４についての重量分布についての情報が失われる。本発明に係る寸法及び／又は重量を決定するためのもう１つの実施形態を図４に示す。この実施例では様々な導体のインテグリティーを監視することができる。このために様々なＦＳＲセンサ６を相互に又は線形の抵抗器１６と接続する導体のすべて外部接続を含んだループを形成している。このような外部接続の数を制限するために、線形の抵抗器１６を、例えば、いくつかの独立した抵抗器１６₁ 、１６₂、１６₃、１６₄に分割してセクションの分割線の両側に配置することにより、セクション１２及び１４のすべてのアクティブ領域８₁、８₂、８₃に対し単一のループによって電源が供給されるようになっている。２つの出力線２０、２２のそれぞれが１つのループによって形成され、それぞれが２つの接続部２０、２０’及び２２，２２’を持つとすれば、外部接続部は合計６つとなる。導体のインテグリティーは、各ループの第一の接続部に信号を送出し、第二の接続部においてこの信号を検出することによりモニターすることができる。これは自動車の防護システムの制御装置によって行うことが望ましい。様々なループの出力接続部のうちの１つにおいて制御装置が他の接続部から入力した信号を検出できないときは、すべての重量カテゴリーについての妥協的な解決策を与える標準動作モードが選択される。この実施形態では、２つの出力線２０及び２２を接続し、システムからの出力を接続部２０’及び２２’のみとすることによって、重量分布についての情報の喪失とひきかえに外部接続部の数をさらに減らすことができることに注意されたい。図５には座席４に着座した人間についてのいくつかのパラメータを検出するための装置２の実施形態が示されており、この実施形態では、座席の様々なセクションに加えられた力の重心を横方向（ｘ軸方向）及び前後方向（ｙ軸方向）に連続的に検出することができる。従って、この装置は動作モードに応じて、人間の重量及び／又は寸法と、前後方向の位置及び／又は座席上における人間の着座の向きとの双方を検出することができる。この目的を達成するために、各アクティブ領域８₁、８₂、８₃は、座席の前後方向に一つが他の後方に位置するように配置されたいくつかの独立したセンサ８_1,1 、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4を有し、これらのセンサの一方の端子は、線形の抵抗器３２の中間部分又は直列に接続された独立した抵抗器列を介して互いに接続されている。また、各アクティブ領域８₁、８₂、８₃の独立したセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4 又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4の他方の端子は、導体３４₁、３４₂又は３４₃の中間部分を介して互いに接続されている。寸法／重量の決定を行う第一の動作モードでは、異なる電圧Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃が座席４の各セクション１２、１４にある異なるアクティブ領域８₁、８₂、８₃の導体３４₁、３４₂又は３４₃にＴ₁＜Ｔ₂＜Ｔ₃となるように印加され、線形の抵抗器３２の端子３６又は３８の一つにおける出力信号が測定される。異なる独立のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1 、８₃ ,2、８_3,3、８_3,4を相互に接続する抵抗器３２が測定電圧に与える影響を軽減するためには、端子３６と端子３８とを接続して抵抗器３２が閉じたループに接続されるようにする。このように接続された検出器２は、図１の検出器によく似た動作をする。このように形成された回路は、スライダが電圧Ｔ₁、Ｔ₂及びＴ₃の分圧器として機能する線形のポテンショメータに相当する。アクティブ領域８₁、８₂、８₃の抵抗値は該アクティブ領域に加えられる力が強くなるにつれ減少し、出力３６又は３８における電圧は、アクティブ領域の相対的な抵抗値で重みづけをした場合の、３つの電源電圧Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃の加重平均に相当する値となる。この動作モードでは、３つの電源電圧Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃は導体３４₁、３４₂、３４₃にシステムの制御装置（図示しない）から直接に供給するか、線形の抵抗器又は直列に接続された抵抗器列から供給することにより、電圧が供給される端子において電位勾配を生じるように接続する必要があることに注意されたい（図１参照）。異なるアクティブ領域８₁、８₂、８₃は、こうして線形の抵抗器に対する接続位置に応じた異なる電圧に接続される。位置／向きを決定するためにの第二の動作モードでは、各アクティブ領域の個々のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1 、８_3,2、８_3,3、８_3,4には異なる電圧が供給されて、電源電圧は座席の後方へいくにつれ増加する。このような異なる電圧は、抵抗器３２の端子３６及び３８に異なる電位差を印加することにより提供することが望ましい。異なる個別のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1 、８_3,2、８_3,3、８_3,4は、こうして線形の抵抗器３２に対する接続位置に応じた異なる電圧に接続される。アクティブ領域８₁、８₂、８₃の対応する個別のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4の接続位置は同じとするのが有利であり、これによって、対応する個々のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4に同じ電圧が供給される。この動作モードでは、異なるアクティブ領域８₁、８₂、８₃からの導体３４₁, ３４₂、３４₃のそれぞれへの出力電圧が測定される。このため、各セクション１２又は１４のアクティブ領域８₁、８₂、８₃は、マトリクス状に接続され、各アクティブ領域８₁、８₂、８₃の各出力線３４₁，３４₂，３４₃への出力電圧が個別に測定される。各アクティブ領域８₁、８₂、８₃についてこのように形成された回路は、スライダが線形の抵抗器３２の端子間の分圧器として作用するポテンショメータに相当する。個別のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８₂ _,2 、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4の抵抗値はそのセンサに加わる力が強くなるにつれて減少し、導体３４₁、３４₂、３４₃の電圧は、各アクティブ領域の個別のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3 、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4の電圧を各センサの相対的な抵抗値で加重平均した値となる。換言すれば、あるセンサにかかる圧力が増大すると、そのセンサの電源電圧は対応する導体３４₁、３４₂、３４₃における出力電圧に影響しやすくなる。各センサの電源電圧は座席の前方から後方に向かって増加するため、各導体３４₁、３４₂、３４₃における出力電圧は、人がより座席の後方に着座するほど高くなる。これらの出力電圧は、従って、帯状のアクティブ領域８₁、８₂、８₃において作用している力の重心の前後方向の位置を表わす。これらの座席における前後方向の位置の分布により、容易に搭乗者の前後方向における着座位置とその方向を決定することができる。これにより、２つのセクションの導体について測定された電圧が非常に低い場合には、搭乗者は座席４のより前縁に着座していことを示すこととなる。座席の２つのセクションにおける位置の測定結果の対称性が非常に悪い場合には、前方を向いた着座状態にないと推論することができ、その結果として、自動車のエアバッグに対してコマンドを送ることもできる。検出器の２つの動作モードに応じて測定を順次行うことにより、単一の検出器によって、着座した人間の寸法及び／又は重量及び着座した人間の位置及びシートに対する向きの双方を測定することができる。２つの動作モードの切り替えは、１秒間に何度も行うこと、搭乗者の着座位置のあらゆる変化をほとんどリアルタイムで検出することができ、エアバッグの展開に応用できる。代わりの位置／向きの検出モードとして３つの導体３４₁、３４₂、３４₃を相互に接続してその結果として出力される電圧のみを測定する方法がある。この代替方法は、主に、寸法／重量の検出モードにおいて、図１の実施形態と同様、上述した線形の抵抗器の中間より３つのアクティブ領域に電源の供給がされている場合に適用される。この場合には、アクティブ領域を相互に接続する線形の抵抗器の端子を一緒に接続して、各閉じたループに加わる電圧を測定する。アクティブ領域を接続する方法によっては、図６において模式的に示すように２つの位置の測定結果を区別することも依然として可能である。線形の抵抗器によってアクティブ領域への電力供給を行う場合には（図６ａ）、測定はアクティブ領域８₁、８₂、８₃に加わる重量の重心の相対的な位置についてではなく、各セクション１２、１４に加わる重量の重心についてのみ行う。しかしながら、この手法によれば、それらの前後方向の位置を考慮することにより、２つのセクションに加わる重量の２つの重心の間の実際の距離を測定することができる。これに対し、図１に示す装置では、（Ｘ１−Ｘ２）ｃｏｓαを計測しうるにすぎない（Ｘ１及びＸ２は座席の２つのセクションの重心Ｇ１及びＧ２の横方向位置を示す）。さらに、前後方向での位置の差異から搭乗者の着座の向きを決定することができ、この場合には、正面から角度αだけずれた向きに着座していることとなる。位置／向きの測定モードにおいて、アクティブ領域相互をマトリクス状に接続する場合には（図６ｂ）、各アクティブ領域８₁、８₂、８₃に加わる重量の重心Ｇ₁・・・Ｇ_nの相対位置が測定される。座席におけるこれらの位置Ｇ₁・・・Ｇ_n の分布によっても着座した搭乗者の位置及び向きを決定することができる。この動作モードでは、子供が座席上に手をついている場合や補助シートの側面が足に触れている場合などの異常な状況を検出できるという利点がある。この場合には、外側のアクティブ領域８₃のみについて圧力が検出され、内側のアクティブ領域８₁及び８₂は信号を送出しないため、エアバッグの展開は防止される。図７に、図５に示す検出器において導体のインテグリティーを監視できるようにした実施形態を示す。この目的のため、各セタション１２，１４の別個のセンサ８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８₃ _,2 、８_3,3、８_3,4を相互に接続し又はこれらを線形な抵抗器３２に接続する導体は全て、例えば端子３６及び３８のような外部との接続部を含むループを形成するように配線される。これは、線形の抵抗器３２をいくつかの独立した抵抗器３２₁、３２₂、３２₃、３２₄、３２₅に分割して、これらを各センサに電源を供給する導体によって互いに接続することによって実現できる。導体のインテグリティーの監視は、抵抗器３２の端子３６又は３８の一方に信号を送出して端子３６又は３８のうちの他方の端子で信号を検出することにより行う。この作業は自動車の防護システムの制御装置によって行うことが望ましい。制御装置が送出した信号を検出できないときは、装置はすべての重量カテゴリーについての妥協的な解決策を与える、防護システムの標準動作モードを選択する。

【手続補正書】【提出日】平成１１年４月６日（１９９９．４．６）【補正内容】（１）明細書を下記のとおり補正します。ａ）明細書第２頁第２４行の「いくつかのパラメータ」を「寸法及び／又は重量」と補正します。ｂ）同第２頁第２６行〜第２７行の「前記パラメータ」を「寸法及び／又は重量」と補正します。ｃ）同第４頁第６行の「・・決定するための手段」と「を備えていなければ・・」との間に以下の文言を挿入します。「と、前記の決定された位置から前記人間の寸法及び／又は重量を評価するための手段と」ｄ）同第４頁第２８行の「アクティブ領域は、」と「分割線」の間に「前記二つのセクションの」の文言を挿入します。。（２）請求の範囲を別紙のとおり補正します。請求の範囲１．座席（４）に着座した人間の寸法及び／又は重量を決定するための装置であって、前記座席（４）の少なくとも２つの異なるセクション（１２，１４）に作用する重量の重心の各位置を決定するための手段と、決定された各位置から前記人間の寸法及び／又は重量を評価するための手段とを有することを特徴とする装置。２．重心の位置を決定するための前記手段が、座席（４）の第一のセクション（１２）に作用する重量の第一の重心と座席（４）の第二のセクション（１４）に作用する重量の第二の重心との間の距離を検出する手段を有しており、前記２つのセクションは座席（４）に横方向に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。３．重心の位置を決定するための前記手段が、座席（４）の表面にわたって延びる位置決定用力検出器（２）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。４．前記位置決定用力検出器（２）が複数の帯状のアクティブ領域（８₁，８₂, ８₃）を有しており、前記アクティブ領域（８₁，８₂，８₃）が前記２つのセクション（１２，１４）の分割線（１０）の両側に配置されて該分割線と平行に延びていることを特徴とする請求項３に記載の装置。５．第一の動作モードでは、座席（４）の各セクション（１２，１４）の異なるアクティブ領域（８₁，８₂，８₃）に対して異なる電圧が供給されることを特徴とする請求項４に記載の装置。６．座席（４）の前記第一のセクションの各アクティブ領域と座席（４）の前記第二のセクションの対応する各アクティブ領域に対して同一の電圧が供給されることを特徴とする請求項５に記載の装置。７．あるセクションのアクティブ領域には直列に接続された複数の抵抗器により電位勾配が与えられており、アクティブ領域の回路が線形のポテンショメータ回路として機能することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の装置。８．各アクティブ領域（８₁，８₂，８₃）が座席の前後方向に一列に配された複数の独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4）を有していることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の装置。９．第二の動作モードでは、各アクティブ領域の独立したセンサ（８_1,1、８_1,2 、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８₃ _,4）に異なる電圧が供給されることを特徴とする請求項８に記載の装置。１０．あるセクションの異なるアクティブ領域にある対応する独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1８_3,2、８_3,3、８_3,4）に同一の電圧が供給されることを特徴とする請求項９に記載の装置。１１．あるセクション（１２，１４）の独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3 、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4）に線形の抵抗器（３２）又は直列に接続された複数の抵抗器（３２₁、３２₂、３２ ₃、３２₄、３２₅）を介して電圧勾配が与えられており、これらの独立したセンサの回路が線形のポテンショメータ回路として機能することを特徴とする請求項９又は１０のいずれかに記載の装置。１２．前記力検出器（２）が加えられる力によって電気抵抗が変化する力センサ（６）を有することを特徴とする請求項３〜１１のいずれかに記載の装置。１３．導体のインテグリティーを監視する回路を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。１４．前記重心の位置を決定するための手段が座席（４）のクッションに入れ込まれていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。１５．座席に着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法であって、座席（４）を少なくとも２つのセクションに分割し、各セクションに作用する重量の重心の位置を決定し、前記決定された位置から前記人間の寸法及び／又は重量の評価をする、段階を有することを特徴とする方法。１６．座席の表面が横方向に隣接する２つのセクションに分割され、寸法及び／又は重量の評価が前記２つのセクションに加えられた重量の２つの重心の位置間の距離の決定を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。１７．座席上における複数の重心位置の分布から前記人間の着座位置を評価する段階をさらに有することを特徴とする請求項１５もしくは１６のいずれかに記載の方法。１８．各セクションに作用する重量の重心の前後方向における位置から前記人間の着座の向きを評価する段階をさらに有することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれかに記載の方法。１９．異なる前記パラメータの評価を連続的に行うことを特徴とする請求項１７もしくは１８のいずれかに記載の方法。２１．自動車のエアバッグの制御に利用される請求項１〜１４のいずれかに記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者セルバン，ボッドガンルクセンブルグ国Ｌ―4610 ニーデルコーン，リュ・ドゥ・ロングウィ４ (72)発明者ウィッテ，ミッチェルルクセンブルグ国Ｌ―8077 ベルトランゲ，リュ・ドゥ・ルクセンブルグ 248

Claims

【特許請求の範囲】１．座席に着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための方法であって、座席（４）を少なくとも２つのセクションに分割し、各セクションに作用する重量の重心の位置を決定し、前記決定された位置から前記人間についての前記パラメータの評価を行う、段階を有することを特徴とする方法。２．前記パラメータの評価が前記人間の寸法及び／又は重量の評価を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。３．座席の表面が横方向に隣接する２つのセクションに分割され、寸法及び／又は重量の評価が前記２つのセクションに加えられた重量の２つの重心の位置間の距離の決定を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。４．前記パラメータの評価が座席上における複数の重心位置の分布から前記人間の着座位置を評価することを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の方法。５．前記パラメータの評価が各セクションに作用する重量の重心の前後方向における位置から前記人間の着座の向きを評価することを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。６．前記パラメータの評価を連続的に行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。７．座席（４）に着座した人間についてのいくつかのパラメータを決定するための装置であって、前記座席（４）の少なくとも２つの異なるセクション（１２，１４）に作用する重量の重心の各位置を決定する手段を有することを特徴とする装置。８．重心の位置を決定するための前記手段が、座席（４）の第一のセクション（１２）に作用する重量の第一の重心と座席（４）の第二のセクション（１４）に作用する重量の第二の重心との間の距離を検出する手段を有しており、前記２つのセクションは座席（４）に横方向に隣接して設けられていることを特徴とする請求項７に記載の装置。９．重心の位置を決定するための前記手段が、座席（４）の表面にわたって延びる位置決定用力検出器（２）を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。１０．前記位置決定用力検出器（２）が複数の帯状のアクティブ領域（８₁，８₂ ，８₃）を有しており、前記アクティブ領域（８₁，８₂，８₃）が分割線（１０）の両側に配置されて該分割線と平行に延びていることを特徴とする請求項９に記載の装置。１１．第一の動作モードでは、座席（４）の各セクション（１２，１４）の異なるアクティブ領域（８₁，８₂，８₃）に対して異なる電圧が供給されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。１２．座席（４）の前記第一のセクションの各アクティブ領域と座席（４）の前記第二のセクションの対応する各アクティブ領域に対して同一の電圧が供給されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。１３．あるセクションのアクティブ領域には直列に接続された複数の抵抗器により電位勾配が与えられており、該アクティブ領域の回路が線形のポテンショメータ回路として機能することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。１４．各アクティブ領域（８₁，８₂，８₃）が座席の前後方向に一列に配された複数の独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3 、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4）を有していることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の装置。１５．第二の動作モードでは、各アクティブ領域の独立したセンサ（８_1,1、８₁ _,2 、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4）に異なる電圧が供給されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。１６．あるセクションの異なるアクティブ領域にある対応する独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８₃₂ 、８_3,3、８_3,4）に同一の電圧が供給されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。１７．あるセクション（１２，１４）の独立したセンサ（８_1,1、８_1,2、８_1,3 、８_1,4又は８_2,1、８_2,2、８_2,3、８_2,4又は８_3,1、８_3,2、８_3,3、８_3,4）に線形の抵抗器（３２）又は直列に接続された複数の抵抗器（３２₁、３２₂、３２₃ 、３２₄、３２₅）を介して電圧勾配が与えられており、これらの独立したセンサの回路が線形のポテンショメータ回路として機能することを特徴とする請求項１５又は１６のいずれかに記載の装置。１８．前記力検出器（２）が加えられる力によって電気抵抗が変化する力センサ（６）を有することを特徴とする請求項９〜１７のいずれかに記載の装置。１９．導体のインテグリティーを監視する回路を有することを特徴とする請求項７〜１８のいずれかに記載の装置。２０．前記重心の位置を決定するための手段が座席（４）のクッションに入れ込まれていることを特徴とする請求項７〜１９のいずれかに記載の装置。２１．自動車のエアバッグの制御に利用されることを特徴とする請求項７〜２０のいずれかに記載の装置。