JP2004001740A

JP2004001740A - 乗員監視装置、及びエアバッグ装置

Info

Publication number: JP2004001740A
Application number: JP2003143821A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Okimoto; 沖本　行弘; Takashi Furui; 古井　孝志; Yoshihiko Minami; 南　嘉彦; Koji Sanai; 佐内　幸治
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-01-08

Abstract

【課題】乗員の着座姿勢を検出することができないので、例えば、乗員が座席の前の方に（すなわち、浅く）座っている場合等には、座席とエアバッグの距離が離れていても、乗員とエアバッグとの距離が近づき過ぎてしまい、エアバッグの展開時に乗員に対してかなりの衝撃が加わることになってしまうので、乗員が怪我をしてしまうことがあった。
【解決手段】また、距離センサは、この距離センサと車両の先端部もしくは後端部を結ぶ線より下向きに向けられているものである。また、座席位置センサとして、ヘッドレストの動作を検出するセンサを設けたものである。また、座席を上下させるシートリフタの動作を検出するセンサを設けたものである。また、座席の回転を検出するセンサを設けたものである。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車等の車両に搭載され、乗員を監視する乗員監視装置、車両の衝突時に乗員を保護するエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の衝突時に乗員の前方にエアバッグをガスの圧力を利用して展開して乗員への衝撃を吸収するエアバッグ装置が広く一般に用いられている。このようなエアバッグ装置においては、実際の乗員とエアバッグとの距離に関係なく、一定の展開力によってエアバッグが展開されるため、乗員がエアバッグに近づき過ぎている場合には、乗員に強すぎる衝撃が加わることになってしまう。
【０００３】
そこで、例えば特開平５−２４６３００号公報に示されるように、乗員が座る座席の前後の変位量（スライド量）と背もたれの傾き量（リクライニング量）とから、乗員とエアバッグとの距離を類推し、この類推された乗員とエアバッグとの距離に基づいて、エアバッグの展開力を調節する乗員保護装置が知られている。その他、従来の技術としては、特開平２−６０８５８号公報、特開平４−１９１１４６号公報、特開平４−１９１１４８号公報が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の乗員保護装置では、乗員の着座姿勢を検出することができないので、例えば、乗員が座席の前の方に（すなわち、浅く）座っている場合等には、座席とエアバッグの距離が離れていても、乗員とエアバッグとの距離が近づき過ぎてしまい、エアバッグの展開時に乗員に対してかなりの衝撃が加わることになってしまうので、乗員が怪我をしてしまうことがあった。
【０００５】
また、乗員が着座しているかどうかを検出することができなかったので、乗員の着座していない座席においても、エアバッグを展開させていたので、エアバッグが不必要な場所においても展開することになっていた。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、乗員の着座姿勢を検出することができる乗員監視装置、エアバッグ装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、乗員が着座しているかどうかを容易に検出することができる乗員監視装置、エアバッグ装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る乗員監視装置は、座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無又は姿勢を検出する乗員検出手段とを設け、距離センサは水平方向より下向きに向けられるものである。
【０００９】
また、変位可能な座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報に基づいて距離センサの測定方向を変える距離センサ駆動手段と、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを設けたものである。
【００１０】
また、距離センサは、この距離センサと車両の先端部もしくは後端部を結ぶ線より下向きに向けられているものである。
【００１１】
また、座席位置センサとして、ヘッドレストの動作を検出するセンサを設けたものである。
【００１２】
また、座席を上下させるシートリフタの動作を検出するセンサを設けたものである。
【００１３】
また、座席の回転を検出するセンサを設けたものである。
【００１４】
また、車体が傾いた際には処理を中断するものである。
【００１５】
この発明に係るエアバッグ装置は、座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無または着座姿勢を判定する乗員判定手段と、エアバッグの展開を行う第１の点火回路及び第２の点火回路とを備え、乗員判定手段の判定に基づいて、第１の点火回路及び第２の点火回路とを選択し駆動するものであり、距離センサは水平方向より下向きに向けられるものである。
【００１６】
【作用】
この発明に係る乗員監視装置は、座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無又は姿勢を検出する乗員検出手段とを設け、距離センサは水平方向より下向きに向けられるものであるので、水平方向より上方から入射される太陽光等の外乱光が距離センサに入射しない。
【００１７】
また、変位可能な座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報に基づいて距離センサの測定方向を変える距離センサ駆動手段と、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを設けたものであるので、車両に対する座席の位置が変化しても、座席位置情報に基づいて駆動手段が距離センサの測定方向を変えて、座席域情報及び距離情報により乗員の有無を検出することができる。
【００１８】
また、距離センサはこの距離センサと車両の先端部もしくは後端部を結ぶ線より下向きに向けられているものであるので、外乱光が距離センサに入射しない。
【００１９】
また、座席位置センサとして、ヘッドレストの動作を検出するセンサを設けたものであるので、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００２０】
また、座席を上下させるシートリフタの動作を検出するセンサを設けたものであるので、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００２１】
また、座席の回転を検出するセンサを設けたものであるので、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００２２】
また、車体が傾いた際には処理を中断するものであるので、誤動作を防止できる。
【００２３】
この発明に係るエアバッグ装置は、座席の車両に対する位置を検出し座席位置情報を出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、座席位置情報及び距離情報に基づいて座席上の乗員の有無または着座姿勢を判定する乗員判定手段と、エアバッグの展開を行う第１の点火回路及び第２の点火回路とを備え、乗員判定手段の判定に基づいて、第１の点火回路及び第２の点火回路とを選択し駆動するものであり、距離センサは水平方向より下向きに向けられるものであるので、水平方向より上方から入射される太陽光等の外乱光が距離センサに入射しない。
【００２４】
【実施例】
実施例１．
この発明の実施例１について説明する。
図１は実施例１における車両のエアバック装置を示す模式図である。この図１において、１０は車両、１１は座席、１２は乗員、１３はハンドルであり、１４は車両の衝突時に乗員１２を衝突時の衝撃から保護するために、ガスの圧力等を利用して袋状の衝撃吸収体が展開されるエアバッグであり、通常時にはこのエアバッグ１４はハンドル１３に内蔵されている。１５は乗員１２までの距離を測定している距離センサ、１６は座席１１の前後方向のスライド量や背もたれのリクライニング角度、座席の上部に設けられているヘッドレストの傾き量等の座席情報を検出する座席位置センサである。
【００２５】
図２は実施例１を示すブロック図である。この図２において、２０は距離センサ１５内に構成されている光学部であり、この光学部２０は対象物に向け発光する発光素子２０Ａと対象物からの反射光を受光する受光素子２０Ｂより構成されている。２１は光学部２０の発光素子２０Ａの出力と受光素子２０Ｂの出力とを比較することにより距離を測定する測定回路である。
【００２６】
２３は車両１０の加速度を検出する加速度センサ、２４Ａは加速度センサ２３の出力に基づいて車両１０が他の物体に衝突したことを検知（判定）する衝突判定手段である。２４Ｃは、乗員判定手段２４Ｂ（後述）において距離センサ１５の出力と比較を行うための比較基準値となる基準距離データを記憶した距離メモリ、２４Ｂは距離センサ１５を制御し、また、距離センサ１５の出力と座席位置センサ１６の出力と距離メモリ２４Ｃから出力される基準距離データにより乗員１２の有無または着座姿勢を判定する乗員判定手段、２４Ｄは衝突判定手段２４Ａの出力と乗員判定手段２４Ｂの出力とに基づいて点火回路２５Ａ、２５Ｂ（後述）に信号を出力し、エアバック１４の展開制御を行う出力選択手段である。また、この出力選択手段２４Ｄの出力により制御されるスイッチング用の点火回路２５Ａ、２５Ｂとこれらと直列に接続された抵抗線からなるスクイブと呼ばれるエアバックの起動手段１４Ａと１４Ｂとが直流電源２６に接続されている。
【００２７】
なお、衝突判定手段２４Ａと乗員判定手段２４Ｂと距離メモリ２４Ｃと出力選択手段２４Ｄは、マイクロコンピュータ（以下マイコンと略す）２４内で処理されるものである。
【００２８】
ここで、距離センサ１５について図３を用いて詳しく説明する。図３は距離センサ１５を示す模式図である。光学部２０は発光素子２０Ａと受光素子２０Ｂとレンズと２０Ｃとハウジング２０Ｄとにより構成されている。３０は車両内においては乗員１２または座席１１などである距離センサ１５の測距対象となるターゲットである。
【００２９】
この距離センサ１５の動作について説明する。発光素子２０Ａはレンズ２０Ｃを通してターゲット３０に向け発光する。この発光素子２０Ａから発光された投射光（図中一点鎖線で示す）はターゲット３０上で反射され、反射光（図中破線で示す）となる。受光素子２０Ｂはターゲット３０からの反射光をレンズ２０Ｃを通して受光し、測距回路２１は発光素子２０Ａ及び受光素子２０Ｂの動作の制御、確認を行い、光が往復に要した時間、もしくは光の波長のずれ、または、受光素子上での反射光の入射位置から、ターゲット３０までの距離を示す距離信号を出力する。
ここで、このような距離センサにおいては、発光素子から発光された投射光の反射光以外の外乱光が受光素子に入射された場合に距離の測定をまちがえてしまう場合があった。
【００３０】
次に、図２を用いて実施例１の動作について説明する。加速度センサ２３の出力から衝突判定手段２４Ａにより、車両の衝突が検知されると、出力選択手段２４Ｄを介して乗員判定手段２４Ｂに車両が衝突したことを示す信号が送られ、乗員判定手段２４Ｂは距離メモリ２４Ｃ内に記憶された基準距離データの内から座席位置センサ１６の出力に対応した基準距離データを選択し、読み込む。次に、乗員判定手段２４Ｂは距離センサ１５の出力から求められた距離センサ１５から対象物（座席１１または乗員１２）までの相対距離と前記基準距離データとの比較を行い、この比較の結果、乗員１２が着座していることが検出されると、出力選択手段２４Ｄに起動信号を出力する。次に、この起動信号をもとに、出力選択手段２４Ｄは点火回路２５Ａ、２５Ｂを駆動してエアバック１４を展開させる。
【００３１】
ここで、基準距離データの算出について図４を用いて説明する。
図４は距離センサ１５と座席１１または乗員１２との関係を示す説明図である。この図４において、距離センサ１５と座席１１までの水平距離（以下座席移動（スライド）距離と略す）をＳｓｅｅｔとし、距離センサ１５から乗員１２までの距離（以下乗員距離と略す）をＬｍａｎ、座席１１の表面までの距離（座席距離）をＬｓｅｅｔとすると、距離メモリ２４Ｃに記憶されている乗員有無を判定するためのしきい値（比較基準値）である基準距離データ（図中Ｌｍｅｍｏの記号を用いて表している）は誤差及びバラツキによる誤動作を防ぐために誤差Ｐｉを座席位置Ｌｓｅｅｔより減算した値としている。この基準距離データＬｍｅｍｏと実際に距離センサ１５で測定した値（Ｌ１とする）とを比較して、乗員１２の有無を確認することができる。このように、算出された基準距離データは距離メモリ２４ｃに記憶されていて、座席位置センサ１６の出力に合わせて随時距離メモリ２４ｃから読み出されるものである。
【００３２】
さらに、動作について述べる。図５及び図６はこの実施例１を示すフローチャートである。また、図７は乗員監視の動作を示すフローチャートである。
図５において、処理Ｆ１０でイグニッションがＯＮされると、処理Ｆ１１で図７に示される乗員監視サブルーチンに処理が移る。この乗員監視サブルーチンでの乗員の有無の判定について図７を用いて説明する。
【００３３】
図７において、処理Ｆ３０では座席位置センサ１６により座席移動距離Ｓｓｅｅｔを測定し、処理Ｆ３１で距離メモリ２４Ｃから座席移動距離Ｓｓｅｅｔに対応した基準距離データＬｍｅｍｏを読み込み、処理Ｆ３２で距離センサ１５により測定距離Ｌ１を測定する。そして、処理Ｆ３３で前記基準距離データＬｍｅｍｏから測定距離Ｌ１を減算した値が０より大きければ（Ｌ１＜Ｌｍｅｍｏ）、Ｙの方向へ、すなわち処理Ｆ３４に進み乗員１２が座席上にいるものと判定する。また、処理Ｆ３３において前記減算値が０以下のときは（Ｌ１＞Ｌｍｅｍｏ）、Ｎの方向へ、すなわち処理Ｆ３５に進み乗員１２が座席上にいないものと判定する。
以上の処理により乗員の有無を判定する乗員監視サブルーチンが終了し、図５に示すメインルーチンへ処理が戻る。
ここで、この図７で示す乗員監視サブルーチンを乗員監視サブルーチン１として、後述するその他の乗員監視サブルーチンと区別する。
【００３４】
次に、図５の処理Ｆ１２において、乗員監視サブルーチンで乗員１２が有りと判定された場合は、処理Ｆ１３に進み衝突判定処理を行う。ここで、衝突判定処理とは加速度センサ２３の出力信号をもとに、積分処理等を行いエアバック１４の起動を必要とする衝突と起動を必要としない衝突を判定する処理である。この衝突判定処理は衝突判定手段２４Ａで行われる。
次に前記衝突判定処理Ｆ１３において衝突が検知されると、処理Ｆ１５に進み点火回路２５Ａ、２５Ｂを駆動し、処理Ｆ１６でエアバック１４が展開される。また、処理Ｆ１２で乗員１２無しと判定された場合と処理Ｆ１４で衝突が検知されなかった場合は処理Ｆ１１に戻り、以上のような処理を繰り返す。
【００３５】
図６は実施例１において、点火回路２５Ａ、２５Ｂを選択して駆動する場合の動作を示したフローチャートである。このフローチャートにおいて処理Ｆ１０から処理Ｆ１４の動作は図５における処理Ｆ１１から処理Ｆ１４の動作と同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。
図６の処理Ｆ２５において距離センサ１５で測定された測定距離Ｌ１が所定のしきい値Ｌｔｈｒ以上であると、処理Ｆ２６に進み、点火回路２５Ａ、２５Ｂを駆動する。また、処理Ｆ２５で乗員距離が所定のしきい値（Ｌｔｈｒとする）より小さければ、乗員１２が所定位置より前に着座していると見なし、Ｎの方向すなわち処理Ｆ２７に進み点火回路２５Ａのみを駆動する。この時、所定のしきい値Ｌｔｈｒとしては図４中のＬｍａｎを用いればよい。そして、処理Ｆ２８でエアバック１４が展開される。
【００３６】
ここで、点火回路２５Ａのみ駆動した場合は、点火回路２５Ａ、２５Ｂを両方駆動した場合に比べ、エアバック１４の展開力（膨脹力）が弱められ、乗員１２とエアバック１４との距離が通常時に比べて接近している時でも最適な膨脹状態で、エアバック１４に乗員１２はぶつかり、乗員１２に最適の緩衝力が与えられる。
【００３７】
次に、座席１１がスライドまたはリクライニングする場合に、座席の状態に応じて基準距離データＬｍｅｍｏを正確に算出する方法について説明する。
図８は座席１１が前後にスライドしている場合の距離センサ１５と座席１１の位置を示した模式図である。この図において、１６Ａは座席移動距離を測定するシートスライドセンサであり、座席１１が最も後ろに位置するときの座席移動距離をシートスライド初期値Ｓｓｏとし、座席１１が最も前に位置するときの座席移動距離をシートスライド最大値Ｓｓｎとし、座席１１が任意の位置にあるときの座席移動距離を座席任意値Ｓｓｘとする。そして、シートスライド初期値Ｓｓｏに対する座席距離をＬｓｏ、シートスライド最大値Ｓｓｎに対する座席距離をＬｓｎ、座席任意値Ｓｓｘに対する座席距離をＬｓｘとする。
【００３８】
距離センサ１５から送光される照射ビームは座席位置がどの位置にあっても座席１１の背もたれ上にあるよう設定されているとともに、距離メモリ２４Ｃに記憶しておく基準距離データは座席距離Ｌｓｏのみとする。なお、基準距離データは前述図４において基準距離データＬｍｅｍｏ＝Ｌｓｅｅｔ−Ｐｉとした様に、誤差及びバラツキによる誤動作を防ぐため、実測値より小さめに設定しておくが、ここでは説明を単純化するため基準距離データを座席距離Ｌｓｏとして説明を行う。
【００３９】
図９は座席１１がリクライニング（座席１１の背もたれの角度が変化すること）する場合の距離センサ１５と座席１１の位置を示した模式図である。１６Ｂは座席１１の背もたれのリクライニングの角度を測定するリクライニングセンサであり、座席１１の背もたれをリクライニングさせたときの回転中心をＣとし、この回転中心Ｃを通る垂線をｈ、任意位置での座席移動距離をＳｓｘ、前記座席移動距離Ｓｓｘの位置での回転中心Ｃから距離センサ１５までの垂直距離をＨとする。この時、垂線ｈからの座席１１の傾きの角度（以下、リクライニング角度と略す）の内の最小値をリクライニング初期値θｏ、最大値をリクライニング最大角度θｎ、任意のリクライニング角度をθｘ（θｏ＜θｘ＜θｎ）とし、リクライニング角度θｏ、θｘ、θｎに対する座席距離をそれぞれＬθｏ、Ｌθｘ、Ｌθｎとする。
【００４０】
図１０は座席距離Ｌｓｘを求めるために図８、９の各距離、角度を図形的に示した模式図である。この図のように座席距離Ｌｓｘは各距離の比を利用して次式により求まる。
Ｌｓｘ＝Ｌｓｏ×（Ｈｔａｎθｘ＋Ｓｓｘ）／（Ｈｔａｎθｘ＋Ｓｓｏ）・・・（式１）
【００４１】
ここで、図５または図６中の処理Ｆ１１である座席距離により乗員判定を行う乗員監視サブルーチンを図１１のフローチャートを用いて説明する。
図１１は図７に示した乗員監視サブルーチン１とは座席１１がスライドとリクライニングとを行う点で異なるものであり、ここでは乗員監視サブルーチン２とする。この図１１において、処理Ｆ４１で座席位置センサ１６Ａにより座席のスライド距離Ｓｓｘを測定し、処理Ｆ４２で座席位置センサ１６Ｂにより座席のリクライニング角度θｘを測定し、さらに処理Ｆ４３で距離メモリ２４Ｃから基準距離データＬｓｏを読み込む。そして、処理Ｆ４４で前記各値を用いて（式１）より座席距離データＬｓｘを計算する。処理Ｆ４５で距離センサ１５により測定距離Ｌ１を測定し、処理Ｆ４６で座席距離データＬｓｘより測定距離Ｌ１を引いた減算値を求め、この減算値が０より大きければＹの方向すなわち処理Ｆ４７に進み、乗員ありと判定する。また、処理Ｆ４６で前記減算値が０以下の場合はＮの方向すなわち処理Ｆ４８に進み、乗員なしと判定する。
【００４２】
このようにして、座席移動（スライド）距離とリクライニング角度とに基づいて、乗員判定のしきい値となる基準距離データを演算し、この基準距離データから距離センサと座席との距離を計算し、この距離を距離センサの実測値と比較することにより乗員の有無の正確な判定を行うことができる。
【００４３】
実施例２．
実施例２は、実施例１における乗員監視装置において、距離センサ１５の照射ビーム方向を所定の方向で固定し、距離メモリ２４Ｃに座席の移動距離に対応した基準距離データを記憶することにより、これらの基準距離データをもとに乗員距離をより正確に測定する方法について説明する。
【００４４】
図１２は、距離センサ１５と座席１１の位置の関係を示す模式図である。
この図１２において、座席移動距離Ｓｓｏ（シートスライド初期値）での座席１１と距離センサ１５の光軸との交点を点ｏ、座席移動距離Ｓｓｎ（シートスライド最大値）においての交点を点ｎ、座席移動距離Ｓｓｘ（座席位置任意位置）においての交点を点ｘとする。
ちなみに、説明を解り易くするために、この実施例において、点ｘは座席１１の屈曲部に位置するものとしている。
【００４５】
これら点ｎ、点ｘ、点ｏの座席移動距離Ｓｓｎの座席１１上での位置は図１２中に示す通りであり、座席１１をシートスライド初期値Ｓｓｏからシートスライド最大値Ｓｓｎまで移動させたとき、座席１１上での距離センサ１５の座席表面上に照射ビームが当っている点の軌跡は点ｎ→点ｘ→点ｏの順に移動する。ここで、図１３に示すテーブルのように、距離メモリ２４Ｃには座席移動距離Ｓｓｏ、Ｓｓｘ、Ｓｓｎに付けられたアドレスＡｓｏ、Ａｓｘ、Ａｓｎに対応する基準距離データがＬｓｏ、Ｌｓｘ、Ｌｓｎとして、予め算出し、記憶しておくものとする。ただし、基準距離データは測定誤差及びバラツキを考慮して、実測値より小さめに設定されている。また、記憶しておく座席移動距離の数は多ければ多い程精度がよくなるが、人体の厚みの誤差等があるので、ある程度の数（例えばこの実施例において示すように三つ）があればよい。
【００４６】
次に、動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
図１４は実施例１における図５または図６中の座席距離により乗員判定を行う乗員監視サブルーチンとして用いることのできる乗員監視サブルーチン３を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、処理Ｆ５０で座席位置センサ１６Ａにより座席移動距離Ｓｓｘを測定し、処理Ｆ５１で距離メモリ２４Ｃから座席移動距離Ｓｓｘに対応したアドレスＡｄｘを決定（図１３のテーブルの中から選択）する。処理Ｆ５２で距離メモリ２４ＣからアドレスＡｄｘに対応する基準距離データＬｓｘを読み込み、処理５３で距離センサ１５により測定距離Ｌ１を測定し、処理Ｆ５４で座席距離データＬｓｘから測定距離Ｌ１の減算値を求め、前記減算値が０より大きければＹの方向すなわち処理Ｆ５５に進み、乗員ありと判定する。また、処理Ｆ５４で前記減算値が０以下の場合はＮの方向すなわち処理Ｆ５６に進み、乗員なしと判定する。
以上の処理で乗員監視サブルーチン３が終了する。
実施例１と同様であるところは同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
このように、実施例２においては、座席移動距離に対応した基準距離データを距離メモリ１４にテーブルとして記憶しておくことにより、乗員判定を簡単な処理で行うことができる。
また、予め基準距離データが用意されているので、基準距離データが大きく違った値を示すことがないので、誤作動を起こし難くなる。
【００４８】
実施例３．
実施例３は、実施例１における乗員監視装置において、距離センサ１５を回転させる等により距離センサ１５の光軸方向を乗員１２の着座姿勢、体の大きさなどに影響されにくい最適な方向に向けて、距離精度を高めることにより乗員判定を正確に行うものである。
【００４９】
図１５は実施例３を示す機能ブロック図であり、図１５において、２７は距離センサ１５の上下方向の角度を変えるモーター等のセンサ駆動手段であり、２４Ｅはシートスライドセンサ１６Ａの出力に応じ、距離センサ１５の角度を決定し、センサ駆動手段２７に信号を出力するセンサ回転角制御手段である。
次に、動作について説明すると、座席１１の移動距離に応じシートスライドセンサ１６Ａより信号が出力され、その信号をもとにセンサ回転角制御手段２４Ｅは、乗員１２上の一定位置に距離センサ１５の照射ビームが向くようにセンサ駆動手段２７を制御し、センサ駆動手段２７は距離センサ１５を駆動して、距離センサ１５の光軸を最適な方向に向ける。本実施例ではセンサ駆動手段２７にステッピングモータを用いている。
【００５０】
図１６は体格の大きな乗員１２Ａ（例えば大人）または体格の小さな乗員１２Ｂ（例えば子供）が座席１１に着座した場合において、距離センサ１５の光軸の方向がどのように関係するのかを説明するための説明図である。２７Ａは距離センサ１５の光軸の角度を変えるためのステッピングモータである。この図１６において、体格の大きい乗員１２Ａが座席１１に着座している場合は、距離センサ１５の光軸は座席１１上を向いていれば例えば光軸ａ、ｂ、ｃのどの光軸の場合でも乗員１２Ａを検知することができる。次に、体格の小さい乗員１２Ｂが座席１１に着座している場合に、距離センサ１５の光軸が光軸ａ、ｃの場合には、乗員１２Ｂを検出することができないので、乗員検出を誤ってしまう。しかし、距離センサ１５の光軸が座席１１の屈曲部付近に光軸を定めた光軸ｂの場合には体格の小さな乗員１２Ｂが着座しているものを検出可能である。
このように、乗員１２の大きさが変化した場合には、距離センサ１５の光軸の角度によって、検出不可能になることもある。
【００５１】
よって、乗員１２の大きさにかかわらず、常に検出可能にしておくためには、光軸ｂのように座席１１の屈曲部付近に光軸を向けておくことが必要である。
図１７は座席１１がスライドした場合の距離センサ１５の光軸方向の変化を示す説明図である。この図１７に示すように、座席１１がＸからＹにスライドした場合には、座席位置センサ１６Ａから出力される座席移動距離信号をもとに、距離センサ１５の光軸は常に座席１１の屈曲部付近を向くようにするためには、ステッピングモータ２７Ａを制御して、距離センサ１５の光軸をＵからＶに変化させる必要がある。
【００５２】
図１８は座席移動距離から距離センサ１５の光軸の角度（以下センサ回転角と略す）を制御する場合の各距離と角度関係とを図形的に示した説明図である。
この図１８において、図８と同様であるものは同一記号を付して説明を省略する。この図１８において、θｓｏはシートスライド初期値Ｓｓｏでの距離センサ１５の光軸角度であり、θｓｘは座席移動距離任意位置Ｓｓｘでの距離センサ１５のセンサ回転角を示している。
図１８より座席移動距離任意値Ｓｓｘからセンサ回転角θｓｘは次式により求まる。
θｓｘ＝θｏ−ｔａｎ−１（Ｓｓｘ／Ｈ）　・・・・（式２）
【００５３】
次に動作について、図１９のフローチャートを用いて説明する。
図１９において処理Ｆ６０で座席位置センサ１６Ａにより座席移動距離Ｓｓｘを測定し、処理Ｆ６１でセンサ回転角θｓｘを（式２）により計算する。そして処理Ｆ６２で（式２）から求まったセンサ回転角θｓｘをパルス数に換算して、このパルス数によりステッピングモータを駆動して、処理が終了する。
以上のようにこの実施例３において、任意の座席移動距離において距離センサ１５は座席上の一定位置を向くことになり、座席のスライド位置にかかわらず常に最良の状態で乗員距離測定を行える。
【００５４】
この実施例３において、例えば図１６における光軸ａ、ｂ、ｃをそれぞれ持つ距離センサを設け、それぞれの距離センサによる測定値に基づいて、乗員の体格を検出することもでき、この検出された乗員の体格に基づいてより正確にエアバッグ等の装置を制御することも可能である。
【００５５】
実施例４．
この実施例４においては、実施例１記載の乗員監視装置の距離センサ１５を車両内のすべての座席に対応して設け、それぞれの座席において乗員配置及び乗員姿勢を監視して、この結果に基づいて各部機器の制御を行う方法について説明する。
【００５６】
図２０は実施例４においての座席と距離センサとを示す模式図である。この図２０は特に座席定員５名の場合の距離センサ１５の配置を示した図である。この図２０において、座席１１Ａに乗員１２Ａ、座席１１Ｂに乗員１２Ｂ、座席１１Ｃは三人掛けの座席であるので、乗員１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅが着座しており、距離センサ１５Ａは座席１１Ａを、距離センサ１５Ｂは座席１１Ｂを監視しており、さらに距離センサ１５Ｃは座席１１Ｃの左座席を、距離センサ１５Ｄは座席１１Ｃの中央座席を、距離センサ１５Ｅは右端座席を監視している。
【００５７】
この実施例４の動作を、図２２のフローチャートを用いて説明する。
図２２において処理Ｆ７１でイグニッションをオンし、処理Ｆ７２で実施例１における図７に示す乗員監視サブルーチン１の処理により乗員１２Ａを監視し、処理Ｆ７３で、乗員１２Ｂを同様に監視し、処理Ｆ７４で乗員１２Ｃを同様に監視し、処理Ｆ７５で乗員１２Ｄを同様に監視し、処理Ｆ７６で乗員１２Ｅを同様に監視する。処理Ｆ７７で乗員１２Ａから１２Ｅまでの有無及び着座姿勢に応じてエアーバックの点火回路２５を制御する。
【００５８】
そして、例えば各座席毎にエアバック１４Ａから１４Ｅを装備している場合に、乗員のいる座席に対応した必要な部分のエアバックのみを展開する等の制御が可能である。
また、図２０に示した距離センサ１５Ａから１５Ｅを図２１に距離センサ１５として示すように１箇所に設け、座席１１Ａから１１Ｃを監視しても良い。
また、一つの距離センサ１５の回転角度を制御することによって、時差をつけてそれぞれの座席１１Ａから１１Ｃを監視することにしてもよい。
【００５９】
さらに、図２１における距離センサ１５として、特開平４−１６１８１０号公報に示されるような一対のイメージセンサを用いた距離センサとしてもよい。このときに、一対のイメージセンサにより、複数の座席上を監視することにしてもよい。
また、エアバッグ以外の乗員保護用装置、例えばシートベルト等に用いることも可能である。
【００６０】
実施例５．
実施例５は上記各実施例記載の乗員監視装置をオーディオ制御に応用したものである。図２３は実施例５を示すブロック図である。この図２３において、２２０はカセット、ＣＤ等の機能を持ったオーディオであり、２２１Ａ、２２１Ｂはオーディオ２２０の出力信号に基づいて車内に音を流すスピーカである。
乗員判定手段２４Ｂは運転席または運転席以外の乗員の有無、着座姿勢を判定し、この乗員判定手段２４Ｂの出力から出力選択手段２４Ｄは車室内に設置された各スピーカ２２１Ａ、２２１Ｂの音量及び音質を制御し、車両内の音場補正を行う。
【００６１】
図２５を用いて実施例５の動作のフローチャートについて説明する。
この図２５において、処理Ｆ８０から処理Ｆ８５は実施例４における図２２中の処理Ｆ７１〜Ｆ７６と同様のため説明を省略する。
この処理Ｆ８１から処理Ｆ８５の判定情報をもとに、処理８６で乗員１２Ａ〜乗員１２Ｅの有無及び着座姿勢に応じた音場の判別及びスピーカ２２１Ａ、２２１Ｂへの設定を行い、処理Ｆ８１に戻り同様の処理を繰り返す。
以上のような実施例５においては、乗員の車内での位置に合わせて、車内の音場を最適なものとする事ができる。
【００６２】
この実施例５においては、スピーカの音量を調節していたが、スピーカの向きや位置を調節してもよい。
【００６３】
実施例６．
実施例６は上記各実施例記載の乗員監視装置をエアコン制御に応用した例を示すものである。図２５は実施例６を示すブロック図である。
この図２５において、２３１は車室内の温度を測定する温度センサ、２４Ｆは温度センサ２３１の出力から車室内の温度を適温か否かを判定する適温判定手段、２３２はエアコン、エアコン２３２内にコンプレッサ２３２Ｂとファン２３２Ｃ、そしてコンプレッサ２３２Ｂとファン２３２Ｃを制御する空調回路２３２Ａが内蔵されている。図２５中で図２で説明したものと同様であるものは符号を付けて説明は省略する。
この図２５の出力選択手段２４Ｄは、適温判定手段２４Ｆの出力と乗員判定手段２４Ｂの出力から、空気吹き出し方向、風量、温度等を調節して、各乗員に応じ快適な環境となるように空調回路２３２Ａを制御し、コンプレッサ２３２Ｂ、ファン２３２Ｃが調整される。
【００６４】
次に、図２６を用いて動作について説明する。ここで、図２６において処理Ｆ９０から処理Ｆ９５は図２２中の処理Ｆ７１〜Ｆ７６までと同様のため説明を省略する。
処理９６では処理Ｆ９１から処理Ｆ９５の判定情報をもとに、乗員１２Ａから乗員１２Ｅの有無及び着座姿勢に応じた空調（温度、風量等）の設定を行い、処理Ｆ９１に戻り同様の処理を繰り返す。
以上のような実施例６においては、車内における乗員の位置に基づいて、車内の空調を最適なものとする事ができる。
【００６５】
実施例７．
実施例７においては、実施例１記載の乗員監視装置の距離センサ１５のセンサ回転角を水平より下向けに設定することにより、太陽光やヘッドライト光等の外乱光の影響を無くし正確な距離測定を行う方法について説明する。
図２７は乗員監視装置を搭載した車両が水平な道路を走行している状態での距離センサ１５の最適なセンサ回転角の設定方法を説明するための外乱光と距離センサとの関係を示した説明図である。１０Ａは距離センサ１５を設置した車両、１０Ｂは車両１０Ａの後方を走行するバスまたはバンタイプの車高の高い車両である。この車両１０Ｂが車両１０Ａの距離センサ１５にライトを照らし外乱する状態を示している。また、車両１０Ａの後方には朝日または夕日があり、この地平線近くから来る太陽光が距離センサ１５に外乱となる状態も示している。
【００６６】
このような外乱光は、水平方向から入射して来るので、外乱光の入射を防ぐために図２７において示すように、距離センサ１５は水平より角度θｅ下向けに設定されており、日中、距離センサ１５に太陽光による外乱光が直接入ることなく、また、夜には車両１０Ｂのヘッドライト光が車両１０Ａに直接入ることがない。
【００６７】
図２８は距離センサ１５のセンサ角度θｅを外乱光が少なくなる角度に設定する方法を説明した説明図である。この図２８において、２７０は車両１０Ａのフロントノーズと呼ばれるエンジンのある前部を指し、２７１はバックノーズと呼ばれるトランクルームがある後部を指しており、距離センサ１５は前記フロントノーズ２７０を結ぶ角度θｆｒｏｎｔ、またはバックノーズ２７１を結ぶ角度θｂａｃｋより下向けにすることにより、フロントノーズ２７０またはバックノーズ２７１より上側から距離センサ１５に入ってくる外乱光を阻止することができる。
すなわち、図２８中に示す、角度θｘ、θｙの範囲内に距離センサ１５が向いていれば、外乱光が直接、距離センサ１５に入射することを防ぐことができる。
【００６８】
図２９は外乱光の影響を具体的に説明するための波形図である。この図２９において、（ａ）は発光素子２１により発光される発光パターン、（ｂ）は外乱が無い場合の受光素子２０Ｂの出力、（ｃ）は外乱がある場合の受光素子２０Ｂの出力を示している。
（ａ）に示す発光パターンにより発光素子２０Ａより発光が行われると、太陽光などの外乱が無い場合は、受光素子２０Ｂの出力は（ｂ）のようになり、正常に距離の測定を行うことができるが、外乱がある場合は（ｃ）に示すように出力レベルは外乱分ΔＶだけ大きくなり、また、Ｓ／Ｎ比も悪化し、測距回路２１は実際の距離とは異なる出力をしてしまい、装置の誤作動等の原因となってしまう。
【００６９】
この実施例７においては、車両の前後方向からの外乱光について述べたが、車両の左右からの外乱光においては、距離センサと窓ガラスの下部と結ぶ線より下を向いていればよいことは言うまでもない。
【００７０】
上記各実施例において、座席位置センサとして、背もたれの上部に設けられたヘッドレストの動作を検出するセンサを設けてもよい。
【００７１】
上記各実施例において、座席位置センサとして、座席を上下させるシートリフトの動作を検出するセンサを設けてもよい。
【００７２】
上記各実施例において、座席位置センサとして、座席回転する場合、この座席の回転を検出するセンサを設けてもよい。
【００７３】
上記各実施例において、車体が傾いた際には外乱光が距離センサに入射しやすくなるので、処理を中断するなどして誤作動を防止してもよい。
【００７４】
上記各実施例において、距離センサとして、例えば、赤外線センサ等のその他のセンサを用いることも可能である。
【００７５】
上記各実施例において、距離センサはその検出方向を変えていたが、例えば、赤外線センサを用いる際に座席との距離を一定にするために前後方向に動かすことなどしてもよい。
【００７６】
上記各実施例において、シートスイッチ等のその他の乗員監視装置と組み合わせて、より確実に乗員監視を行うことも可能である。
【００７７】
上記各実施例において、車両が衝突した際に、乗員が急激に前方に移動することを距離センサにより検出して、エアバッグを展開させることも可能である。
【００７８】
上記各実施例において、距離センサとして、ほぼ同方向に向けられた一対のイメージセンサを設け、この一対のイメージセンサの像のズレから乗員までの距離を検出してもよい。
【００７９】
【発明の効果】
この発明に係る乗員監視装置は、太陽光等の外乱光が距離センサに入射しないので、外乱光による誤差がなくなり、正確な動作を得ることができる。
【００８０】
また、車両に対する座席の位置が変化しても、距離センサの測定方向を変えて、座席上の乗員の有無を正確に検出することができる。
【００８１】
また、距離センサは、この距離センサと車両の先端部もしくは後端部を結ぶ線より下向きに向けられているものであるので、外乱光が距離センサに入射しないので、外乱光による誤差がなくなり、正確な動作を得ることができる。
【００８２】
また、ヘッドレストの動作を検出して、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００８３】
また、座席を上下させるシートリフタの動作を検出して、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００８４】
また、座席の回転を検出して、乗員の有無を確実に検出することができる。
【００８５】
また、車体が傾いた際には処理を中断することにより、誤動作を防止できる。
【００８６】
この発明に係るエアバッグ装置は、太陽光等の外乱光が距離センサに入射しないので、外乱光による誤差がなくなり、正確な動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示す模式図である。
【図２】この発明の実施例１を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施例１における距離センサを示す模式図である。
【図４】この発明の実施例１における距離センサと座席との関係を示す模式図である。
【図５】この発明の実施例１を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施例１を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施例１における乗員監視を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施例１における距離センサとスライドする座席との関係を示す模式図である。
【図９】この発明の実施例１における距離センサとリクライニングする座席との関係を示す模式図である。
【図１０】この発明の実施例１における距離センサと座席との位置関係を示す模式図である。
【図１１】この発明の実施例１における乗員監視を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施例２における距離センサとスライド及びリクライニングする座席との関係を示す模式図である。
【図１３】この発明の実施例２における基準距離データを示す説明図である。
【図１４】この発明の実施例２における乗員監視を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施例３を示すブロック図である。
【図１６】この発明の実施例３における距離センサと座席と乗員との関係を示す模式図である。
【図１７】この発明の実施例３における回転する距離センサと座席との関係を示す模式図である。
【図１８】この発明の実施例３における回転する距離センサと座席との位置関係を示す模式図である。
【図１９】この発明の実施例３を示すフローチャートである。
【図２０】この発明の実施例４における距離センサと座席と乗員との関係を示す模式図である。
【図２１】この発明の実施例４における距離センサと座席との関係を示す模式図である。
【図２２】この発明の実施例４を示すフローチャートである。
【図２３】この発明の実施例５を示すブロック図である。
【図２４】この発明の実施例５を示すフローチャートである。
【図２５】この発明の実施例６を示すブロック図である。
【図２６】この発明の実施例６を示すフローチャートである。
【図２７】この発明の実施例７を示す模式図である。
【図２８】この発明の実施例７を示す模式図である。
【図２９】この発明の実施例７における外乱光の影響を示す説明図である。
【符号の説明】
１１…座席、１４…エアバッグ、１５…距離センサ、１６…座席位置センサ、２４…マイクロコンピュータ、２７Ａ…ステッピングモータ、２２０…オーディオ、２３２…エアコン

Claims

座席の車両に対する位置を検出し、座席位置情報を出力する座席位置センサと、
上記車両に設けられ、上記座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し、上記座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無又は姿勢を検出する乗員検出手段とを備え、
上記距離センサは水平方向より下向きに向けられることを特徴とする乗員監視装置。
変位可能な座席の車両に対する位置を検出し、座席位置情報を出力する座席位置センサと、
上記車両に設けられ、上記座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報に基づいて上記距離センサの測定方向を変える距離センサ駆動手段と、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを備えた乗員監視装置。
座席の車両に対する位置を検出し、座席位置情報を出力する座席位置センサと、
上記車両に設けられ、上記座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し、上記座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無又は姿勢を検出する乗員検出手段とを備え、
上記距離センサは、この距離センサと上記車両の先端部もしくは後端部を結ぶ線より下向きに向けられていることを特徴とした乗員監視装置。
ヘッドレストの動作を検出するセンサを用いて座席位置情報を出力する座席位置センサと、
車両に設けられ、座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを備えた乗員監視装置。
座席を上下させるシートリフタの動作を検出するセンサを用いて座席位置情報を出力する座席位置センサと、
車両に設けられ、座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを備えた乗員監視装置。
座席の回転を検出するセンサを用いて座席位置情報を出力する座席位置センサと、
車両に設けられ、座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無を検出する乗員有無検出手段とを備えた乗員監視装置。
車体が傾いた際には処理を中断することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項記載の乗員監視装置。
座席の車両に対する位置を検出し、座席位置情報を出力する座席位置センサと、
上記車両に設けられ、上記座席に向けられた発光素子から光を出力すると共に受光素子により反射光を受光し、上記座席上の乗員までの距離情報を出力する距離センサと、
上記座席位置情報及び上記距離情報に基づいて上記座席上の乗員の有無または着座姿勢を判定する乗員判定手段と、
エアバッグの展開を行う第１の点火回路及び第２の点火回路とを備え、
上記乗員判定手段の判定に基づいて、上記第１の点火回路及び第２の点火回路とを選択し駆動すること、及び、上記距離センサは水平方向より下向きに向けられることを特徴とするエアバッグ装置。