JP2002036929A

JP2002036929A - 乗員検知システムおよびそれを使用した乗員検知方法

Info

Publication number: JP2002036929A
Application number: JP2000227706A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Oikawa; 浩及川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】電界式乗員検知センサの水濡れによる影響と人
体との切り分けを行い、より精度の高い乗員判定が可能
な乗員検知システムを提供する。【解決手段】シート１と、絶縁板１３ａの上下面に間隔
一定でに互い違いに配置された上電極（１７ａ，１７
ｂ，１７ｃ）および下電極（１８ａ，１８ｂ）電極を有
する電界式乗員検知センサ１３と、上電極および下電極
に微弱電界を発生させるための発振回路と上電極および
下電極に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と微弱
電界に基づいて流れる電位電流を電圧に変換する電流・
電圧変換回路と電流検出回路および電流・電圧変換回路
出力信号に基づいてシート１への乗員などの着席状況を
検知する制御回路とを有する検知ユニット３とを具備し
た乗員検知システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は乗員検知システム
に関し、特にエアバッグ装置を搭載した車両シートにお
ける乗員の着席状況に応じてエアバッグ装置のエアバッ
グを展開可能な状態又は展開不可能な状態に設定するた
めに使用される乗員検知システムの精度向上に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時に乗員が受ける衝撃を緩
和するエアバッグ装置は、シートへの乗員の着席の有無
に関係なく、自動車が衝突するとエアバッグが展開する
ようになっているのが通常である。このようなエアバッ
グ装置は、シートに大人が正常な姿勢で着席している場
合には自動車の衝突時に乗員の保護効果が期待できるの
であるが、シートに着席している乗員が子供などであっ
て、着席姿勢がエアバッグ展開に不適当な場合において
は、仮に自動車が衝突してもエアバッグを展開させない
ことが望ましい。

【０００３】そこで、エアバッグ装置を搭載した自動車
のシートへの乗員の着席の有無や、シートに着席した乗
員が大人か子供か、或いは、シートに着席した乗員の姿
勢などの着席状況を検知する乗員検知システムが特開平
１０―２３６２６９号公報、特開平１１−３３４４５１
号公報等に提案されている。この乗員検知システムの一
例を、図１０のシート構造と図１１の乗員検知回路ブロ
ックを参照して説明する。図１０（ａ）はシートの側面
図であり、図１０（ｂ）はシートの着席部からみた正面
図である。図１０中、符号１はシートを示す。このシー
ト１は着席部１ａと背もたれ部１ｂで構成される。着席
部１ａと背もたれ部１ｂは図示しない支持枠，クッショ
ン材，クッション材を被覆する外装材で構成される。図
１０のシート１においては、例えば背もたれ部１ｂの外
装材とクッション材との間に複数のアンテナ電極２が配
置され、着席部１ａの近傍に検知ユニット３が設置され
ている。各アンテナ電極２と検知ユニット３はシールド
線４で配線される。特に、アンテナ電極２は、例えば矩
形状の導電体で構成されている。尚、複数のアンテナ電
極２は背もたれ部１ｂに水平状態で縦方向に配列するこ
ともできる。

【０００４】検知ユニット３はアンテナ電極２の周辺に
発生させた微弱電界によって流れる電流に関連する情報
に基づいてシート１における乗員の着席状況を検知する
ものである。乗員検知システムの回路ブロック図を図１
１に示す。検知ユニット３は、例えば周波数が１２０Ｋ
Ｈｚ程度で電圧が数〜１０Ｖ程度の高周波低電圧を発生
し、アンテナ電極２の周辺に微弱電界を発生させるため
の電界発生手段（例えば発振回路５）と、発振回路５か
らの送信信号に基づいてアンテナ電極２に流れる電流に
関連する情報を検出する情報検出回路（例えば電流検出
回路６）と、発振回路５の送信信号を各アンテナ電極２
に順に送信する複数のスイッチング素子７と、電流検出
回路６で検出された電流を直流に変換するＡＣ―ＤＣ変
換回路８と、その変換信号を必要に応じて増幅する増幅
回路９と、ＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換部，外部メモリ（例えば
ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）などを含む制御回路１０と、図
示しない電源回路とから構成されている。この検知ユニ
ット３において、複数のスイッチング素子７は制御回路
１０からの信号に基づいてオン・オフ制御される。そし
て、各スイッチング素子７はコネクタ１１を介して各ア
ンテナ電極２とシールド線４によって接続されている。
制御回路１０はエアバック装置１２に接続されており、
エアバック装置１２を後述するように制御する。

【０００５】発振回路５からの送信信号は電流検出回路
６を介してスイッチング素子７に送信され、特定のスイ
ッチング素子７がオンすると対応するシールド線４を介
して特定のアンテナ電極２に印加され、特定のアンテナ
電極２の周辺に微弱電界を発生させる。微弱電界が発生
したアンテナ電極２にはシート１への乗員の着席状況に
応じた電流が流れる。この電流は電流検出回路６で検出
される。複数のスイッチング素子７が順にオン・オフ制
御されることによって、各アンテナ電極２に流れる電流
が次々と検出される。これらの検出電流はＡＣ―ＤＣ変
換回路８にて直流に変換され、増幅回路９にて増幅され
て制御回路１０に取り込まれる。

【０００６】制御回路１０には、予め乗員の着席状況の
判断基準となるしきい値データ，信号パターンデータな
どが記憶されており、制御回路１０に取り込まれ、演算
処理された現実の信号データはしきい値データと比較さ
れ、シート１への乗員の着席状況（着席の有無，乗員が
大人か子供かなど）が判断される。この判断結果は制御
回路１０からエアバッグ装置１２に送信され、エアバッ
グ装置１２のエアバッグは展開可能な状態又は展開不可
能な状態にセットされる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような各電極が
同一平面上に構成されるアンテナ電極２のセンサを使用
した従来の乗員検知システムにおいては、例えば大きな
人がシート上に座布団を敷いて座っている状態と、小さ
な人がシート上に座布団を敷かずに直接座っている状態
では同じレベルに検知される。また、人の着衣の厚さに
よる検知感度への影響を回避できなかった。また、人体
の持つ比誘電率が他の物体と大きく異なることを特徴と
した電界式乗員検知システムであるため、外装材、及び
複数のアンテナ電極２の間を構成する部品に人体に近い
比誘電率を有する水分が進入した場合、水分と人の影響
の切り分けができなかった。

【０００８】従って、本発明の目的は、シート上の座布
団有無の影響がなく、水分の進入と人体との判別を行
え、しかも十分な乗員検知精度を期待できる乗員検知シ
ステムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
乗員検知システムであって、シートと、所定の厚さの絶
縁板の上下それぞれの面に電極間隔が一定になるように
互い違いに配置された同じ幅の複数の第１の電極および
第２の電極を有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平
になるように配置された電界式乗員検知センサと、前記
第１の電極および前記第２の電極に微弱電界を発生させ
るための発振回路と該発振回路から前記第1および第２
の電極に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と前記
微弱電界に基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変
換する電流・電圧変換回路と前記電流検出回路および前
記電流・電圧変換回路出力信号に基づいてシートへの乗
員などの着席状況を検知する制御回路とを有する検知ユ
ニットとを具備したことを特徴とする。

【００１０】本発明の第２の構成は、乗員検知システム
であって、シートと、所定の厚さの絶縁板の上下それぞ
れの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配置さ
れた同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極を有
し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になるように配
置された電界式乗員検知センサと、前記シートの内部お
よび／または下部に設けられ、前記シートに着席する乗
員の重量を検出する重量センサと、前記第１の電極およ
び前記第２の電極に微弱電界を発生させるための発振回
路と該発振回路から前記第1および第２の電極に流れる
負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電界に基づ
いて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する電流・電
圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電圧変換回
路および前記重量センサの出力信号に基づいてシートへ
の乗員などの着席状況を検知する制御回路とを有する検
知ユニットとを具備したことを特徴とする。

【００１１】本発明の第３の構成は、乗員検知システム
であって、シートと、所定の厚さの絶縁板の上下それぞ
れの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配置さ
れた同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極と前記
第１の電極直下の前記絶縁板の前記下面に厚みセンサと
を有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になるよう
に配置された電界式乗員検知センサと、前記第１の電極
および前記第２の電極に微弱電界を発生させるための発
振回路と該発振回路から前記第1および第２の電極に流
れる負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電界に
基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する電流
・電圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電圧変
換回路および前記厚みセンサの出力信号に基づいてシー
トへの乗員などの着席状況を検知する制御回路とを有す
る検知ユニットとを具備したことを特徴とする。

【００１２】本発明の第４の構成は、乗員検知システム
であって、シートと、所定の厚さの絶縁板の上下それぞ
れの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配置さ
れた同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極と前記
第１の電極直下の前記絶縁板の前記下面に厚みセンサと
を有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になるよう
に配置された電界式乗員検知センサと、前記シートの内
部および／または下部に設けられ、前記シートに着席す
る乗員の重量を検出する重量センサと、前記第１の電極
および前記第２の電極に微弱電界を発生させるための発
振回路と該発振回路から前記第1および第２の電極に流
れる負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電界に
基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する電流
・電圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電圧変
換回路、前記厚みセンサおよび前記重量センサの出力信
号に基づいてシートへの乗員などの着席状況を検知する
制御回路とを有する検知ユニットとを具備したことを特
徴とする。

【００１３】上記の本発明の第１〜第４の構成の乗員検
知システムにおける前記電界式センサの前記第1の電極
として矩形またはヒダ状の電極を使用することができ
る。

【００１４】上記の本発明の第２および第４の構成の乗
員検知システムにおいて、前記シートの内部に設けられ
る前記重量センサとしてはマット式重量センサを使用す
ることができる。また、前記シートの下部に設けられる
前記重量センサとしては記シートの足部に設けられた歪
ゲージ式重量センサ前記シート全体が載置され、該シー
ト全体の重量が測定できる重量センサを使用することが
できる。

【００１５】本発明の第５の構成は、上記の第１〜第４
のいずれかの構成の乗員検知システムを使用した乗員検
知方法であって、請求項１〜４のいずれかに記載の乗員
検知システムを使用した乗員検知方法であって、隣接す
る前記第１の電極と前記第２の電極の３枚の占めるエリ
アを一区分として、前記微弱電界を発生する前記第１の
電極から出力され前記電流・電圧変換回路によって変換
された直流電流の大きさの平均値をＴ、前記微弱電界を
発生する前記第２の電極から出力され前記電流・電圧変
換回路によって変換された直流電流の大きさの平均値を
Ｂとして、下式（１）および（２）によって定義される
前記シート上の物体の大きさを表す演算値Ａと前記シー
ト上の該物体と前記電界式乗員検知センサとの距離を表
す演算値Ｒを各区分毎に計算し、演算値Ａの最大値Ａｍ
ａｘと演算値Ａの平均値Ａａｖｅの関係または演算値Ａ
の最大値Ａｍａｘと演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘの関係を
予め前記制御回路に記憶されているしきい値と比較して
前記シートへの乗員の着座有無と乗員の大人・子供の判
定を行うことを特徴とする。

【００１６】

【数２】

【００１７】本発明の第６の構成は、上記の第１〜第４
の構成の乗員検知システムを使用した乗員検知方法であ
って、上記の第５の構成の乗員検知方法にさらに前記第
1の電極および前記第２の電極の対地インピーダンスの
変動の大きさを検知し、前記シートへの水分進入の有
無、前記シートへの乗員座席の有無および大人と子供の
判別を行うことを特徴とする。

【００１８】本発明の第７の構成は、上記の第２の構成
の乗員検知システムを使用した乗員検知方法であって、
前記シートの内部および／または下部に設けられた前記
重量センサの出力の大きさおよび前記電界式乗員検知セ
ンサの前記第1の電極および前記第２の電極の対地イン
ピーダンスの変動の大きさを比較して前記シートへの乗
員の着座有無および前記シートへの水分進入の有無を判
別することを特徴とする。

【００１９】本発明の第８の構成は、上記の第３の構成
の乗員検知システムを使用した乗員検知方法であって、
前記厚みセンサの出力の大きさおよび前記電界式乗員検
知センサの前記第1の電極および前記第２の電極の対地
インピーダンスの変動の大きさを比較して前記シートへ
の乗員の着座有無および前記シートへの水分進入の有無
を判別することを特徴とする。

【００２０】本発明の第９の構成は、上記の第４の構成
の乗員検知システムを使用した乗員検知方法であって、
前記厚みセンサの出力の大きさ、前記シートの内部およ
び／または下部に設けられた前記重量センサの出力の大
きさおよび前記電界式乗員検知センサの前記第1の電極
および前記第２の電極の対地インピーダンスの変動の大
きさを比較して前記シートへの乗員の着座有無および前
記シートへの水分進入の有無を判別することを特徴とす
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の乗員
検知システムについて図面を参照にして詳細に説明す
る。

【００２２】図１は、本発明の第１の実施の形態の乗員
検知システムの側面図である。図１のように、本実施の
形態の乗員検知システムは、シート１と、所定の厚さの
絶縁板１３ａの上下それぞれの面に電極間隔が一定にな
るように互い違いに配置された同じ幅の複数の上電極１
７ａ，１７ｂ，１７ｃ（第１の電極）および下電極１８
ａ，１８ｂ（第２の電極）を有し、シート１内部に該絶
縁板が水平になるように配置された電界式乗員検知セン
サ１３と、上電極１７間および／または下電極１８間に
微弱電界を発生させるための発振回路と該発振回路から
上電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび下電極１８ａ，１
８ｂの電極に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と
上電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、下電極１８ａ，１８ｂ
の微弱電界に基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に
変換する電流・電圧変換回路と電流検出回路および電流
・電圧変換回路出力信号に基づいてシートへの乗員など
の着席状況を検知する制御回路とを有する検知ユニット
３とを具備している。

【００２３】検知ユニット３はシールド線４を介して電
界式乗員検知センサ１３に接続されている。なお図１中
符号１ｂは背もたれ部を示す。

【００２４】図２は図１の電界式乗員検知センサ１３の
平面図（図２（ａ））および断面図（図２（ｂ））であ
る。絶縁板１３ａとしてはエポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂やポリウレタン樹脂等の絶縁板を使用することができ
る。電界式乗員検知センサ１３の上電極および下電極は
銅箔をエッチングして形成される。これらの電極の表面
にはニッケルめっきと金めっき等により耐食処理を施す
ことが望ましい。図２のように電界式乗員検知センサ１
３の上下電極は互い違いにずらして配置しているのは、
上下電極の干渉を防止するためである。

【００２５】なお、上電極の形状としては図２のような
矩形状電極や図３のようなヒダ状電極２０を使用するこ
とができる。図３のヒダ状電極２０の場合には、電極側
面の面積が増加し、電極間に吸着した水分による電極間
の絶縁性への影響感度を向上することができる。

【００２６】図８は図１の乗員検知システムの回路ブロ
ック図である。図中、検知ユニット３部の符号５は発振
回路、６は電流検出回路、７ａ〜７ｅはスイッチング手
段、８はＡＣ―ＤＣ変換回路、９は増幅回路、１０は制
御回路、符号１１は電界式乗員検知センサ１３の上電極
１７ａ，１７ｂ，１７ｃおよび下電極１８ａ，１８ｂを
シール線４によって検知ユニットに接続するための検知
ユニットに設けられたコネクタである。また符号１２は
制御回路に接続されてその動作（展開、非展開）が制御
されるエアバッグ装置を示す。

【００２７】次に、この乗員検知システムの動作につい
て図１および図８を参照して説明する。まず、制御回路
１０からの信号に基づきスイッチング手段７ａのみが閉
成され、その他のスイッチング手段７ｂ〜７ｅは開成さ
れる。このために、電界発生手段の発振回路５のスイッ
チング手段（表示していない）にはゲート信号が付与さ
れる。ゲート信号がハイ（Ｈｉｇｈ）になると、その都
度、発振回路５のスイッチング手段はオンとなり、それ
のドレインが接地レベルとなり、送信系には出力されな
い。尚、この際に、上電極１７ａの周辺に存在するキャ
パシタンス成分に充電された電荷が発振回路５のスイッ
チング手段を介して放電される。

【００２８】一方、ゲート信号がロウ（Ｌｏｗ）となる
と、発振回路５のスイッチング手段はオフとなり、送信
系に高周波低電圧（例えば１２０ＫＨｚ，＋５Ｖ）が出
力される。この高周波出力は送信系，コネクタ１１を介
して上電極１７ａに供給され、上電極１７ａの周辺に微
弱電界が発生される。その結果、シート１への乗員の着
席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などの着
席状況に応じて異なったレベルの電流が流れる。

【００２９】このように発振回路５（電界発生手段）を
含む送信系，上電極１７ａの高周波低電圧（電圧波形）
は電流検出回路６においてインピーダンス変換される。
即ち、入力側は高インピーダンス、出力側（ＡＣ―ＤＣ
変換回路８側）は低インピーダンスとなり、制御回路１
０の読み込みに要する電流を必要に応じて適宜に取り込
むことが可能となる。

【００３０】電流検出回路６の出力（高周波低電圧）は
ＡＣ―ＤＣ変換回路８に入力される。この回路８では、
交流のライン電圧は抵抗とコンデンサとを含む平滑回路
によって平滑され、直流に変換される。このＡＣ―ＤＣ
変換回路８の直流出力は増幅回路９を経由して制御回路
１０に取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリに格納され
る。そして、スイッチング手段７ａからスイッチング手
段７ｂ・・・スイッチング手段７ｅに切り換えられる毎
に、それぞれの電極部（上電極１７ｂ，１７ｃ、下電極
１８ａ，１８ｂ）に関連する信号がそれぞれのインター
フェース回路から出力され、制御回路１０に次々と取り
込まれる。

【００３１】今隣接する上下電極３枚（例えば上電極１
７ａ，下電極１８ａ、上電極１７ｂ）のエリアの上電極
の出力値（平均）をＴ、下電極の出力値（平均）をＢと
してエリアの大きさの演算値Ａと距離演算値Ｒを次式
（１）、（２）から計算する。

【００３２】

【数３】

【００３３】各電極の出力値は大人は大きく、子供は小
さくなる傾向がある。また、同じ大きさの物体でもセン
サとの距離が近い場合は大きく、遠い場合は小さくな
る。この傾向を利用し、各エリアのＡの値の最大値Ａｍ
ａｘと平均値Ａａｖｅの比較、各エリアのＡの値の最大
値Ａｍａｘと各エリアの距離演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘ
をそれぞれ判断基準となるしきい値データ（予め制御回
路１に記憶されている）と比較して大人と子供を判別す
る。

【００３４】上記の第１の実施の形態の乗員検知システ
ムでは、電界式乗員検知センサ１３の上電極１７ａ，１
７ｂ，１７ｃと下電極１８ａ，１８ｂの対地インピーダ
ンスの大きさを測定することによってシートへの水の進
入の有無を判定することができる。水が進入すると下電
極と比較して上電極の対地インピーダンスが大きく変動
するために水濡れがわかる。

【００３５】なお、上記の最大値Ａｍａｘと平均値Ａａ
ｖｅの関係、最大値Ａｍａｘと最大値Ｒｍａｘ関係の制
御回路に予め記憶されているしきい値データと比較して
図８に示すエアバッグ装置１２の展開または非展開可能
状態にすることが決定される。

【００３６】次に本発明の第２の実施の形態の乗員検知
システムについて図面を参照して説明する。図４は本発
明の第２の実施の形態の乗員検知システムの側面図であ
る。図４で図１と同じ符号は図１と同じものを表す。

【００３７】本実施の形態の乗員検知システムは、上記
の本発明の第１の実施の形態の乗員検知システムに、さ
らに重量センサを付加したものである。図４においては
重量センサはシート内部の電界式乗員検知センサ１３の
上に設けられた例えばマット式重量センサの第１の重量
センサ１４、シート全体の重量を検知する重量センサの
第２の重量センサ１５、シート１の足部分の歪みにより
重量を検知する歪みゲージ式重量センサの第３の重量セ
ンサ１６の３種類設けられているが、これらの１種類ま
たは２種類の重量センサを使用してもよい。電界式乗員
検知センサ１３はシールド線４を介して検知ユニット３
に接続される。また、各重量センサも検知ユニット３に
接続される。図９は図４の乗員検知システムの回路ブロ
ック図である。図９のように各重量センサは検知ユニッ
ト３の制御回路１０に接続され、重量センサの出力信号
を検知するようになっている。

【００３８】本実施の形態の乗員検知システムの検知ユ
ニット３と電界式乗員検知センサ１３は上記の第１の実
施の形態と同様な動作をする。さらに本実施の形態では
重量センサを図４のように設置することによりシートへ
の水の進入を検知することができる。重量センサが物体
を検知した場合には、上記の第１の実施の形態と同様に
エリアの大きさの演算値Ａの最大値Ａｍａｘと平均値Ａ
ａｖｅの関係と、エリアの大きさの演算値Ａの最大値Ａ
ｍａｘと距離演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘの関係をそれぞ
れ予め制御回路１０に記憶されている判断基準となるし
きい値データと比較して大人と子供の判別する。

【００３９】本実施の形態の乗員検知システムでは、水
により濡れた場合で、かつ座席に物体が乗っていない場
合、電界式乗員検知センサ１３は水分を検知するが、重
量センサ１４，１５，１６はいずれも水分の影響を受け
ないため、物体としては検知しない。この条件に当ては
まる場合は水濡れ状態と判定される。電界式乗員検知セ
ンサ１３は水分の検知方法は、上記の第１の実施の形態
で説明したと同様に電界式乗員検知センサ１３の上電極
と下電極の対地インピーダンスを測定することにより行
うことができる。

【００４０】次に本発明の第３の実施の形態の乗員検知
システムについて図面を参照して説明する。図５は本発
明の第３の実施の形態の乗員検知システムの側面図であ
り図６は電界式乗員検知センサの平面図（図６（ａ））
と断面図（図６（ｂ））である。

【００４１】本実施の形態の実施例の乗員検知システム
は、上記の本発明の第１の実施の形態の乗員検知システ
ムの電界式乗員検知センサ１３の各々の上電極１７ａ，
１７ｂ，１７ｃ直下の絶縁板１３ａの下面に、さらに厚
みセンサ１９を付加したものである。この厚みセンサ１
９は図７に示した同様な検知ユニットの制御回路１０に
接続され、厚みセンサ１９の出力信号を検知するように
なっている。

【００４２】電界式乗員検知センサ１３の絶縁板１３ａ
にはポリウレタン等の柔弾性樹脂を使用する。この柔弾
性樹脂からなる絶縁板１３ａは上から重みがかかると薄
くなり上電極が厚みセンサ１９に近づき厚みセンサ１９
は上から重みがかかったことを検知する。厚みセンサ１
９が反応せずに、上電極１７a，１７ｂ，１７ｃから出
力があった場合には水濡れと定義し、乗員検知判定の材
料として用いる。電界式乗員検知センサ１３は水分の検
知方法は、上記の第１の実施の形態で説明したと同様に
電界式乗員検知センサ１３の上電極と下電極の対地イン
ピーダンスを測定することにより行うことができる。

【００４３】シートに人が座った場合には、厚みセンサ
１９が反応する。この場合には上記の第１の実施の形態
で示した式（１）、（２）を使用して、エリアの大きさ
の演算値Ａと距離演算値Ｒを算出し、演算値Ａの最大値
Ａｍａｘと平均値Ａａｖｅの関係と、演算値Ａの最大値
Ａｍａｘと距離演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘの関係をそれ
ぞれ予め制御回路１０に記憶されている大人と子供の判
断基準となるしきい値データと比較して大人と子供の判
別を行う。

【００４４】次に本発明の第４の実施の形態の乗員検知
システムについて図面を参照して説明する。図７は本発
明の第４の実施の形態の乗員検知システムの側面図であ
る。

【００４５】本実施の形態の実施例の乗員検知システム
は、上記の本発明の第３の実施の形態の乗員検知システ
ム（図５）に、さらに重量センサを付加したものであ
る。図７においては重量センサはシート全体の重量を検
知する重量センサの第２の重量センサ１５、シート１の
足部分の歪みにより重量を検知する歪みゲージ式重量セ
ンサの第３の重量センサ１６の２種類設けられている
が、これらのどちらか１種類の重量センサだけを使用し
てもよい。厚みセンサ１９、各重量センサ１５，１６お
よび電界式乗員検知センサ１３は検知ユニットに接続さ
れている。本実施の形態では、重量センサの設置により
上記の第３の実施の形態と比較してシート１への着座の
有無の精度を向上できる。

【００４６】本実施の形態の乗員検知センサではシート
１の上から重みがかかると絶縁板１３ａが薄くなり上電
極１７ａ、１７ｂ、１７ｃが厚みセンサ１９に近づき厚
みセンサ１９は上から重みがかかったことを検知する。
厚みセンサ１９が反応せずに、上電極１７a，１７ｂ，
１７ｃから出力があった場合には水濡れと定義し、乗員
検知判定の材料として用いる。電界式乗員検知センサ１
３は水分の検知方法は、上記の第１の実施の形態で説明
したと同様に電界式乗員検知センサ１３の上電極と下電
極の対地インピーダンスを測定することにより行うこと
ができる。

【００４７】シート１に人が座った場合には、厚みセン
サ１９が反応する。この場合には上記の第１の実施の形
態と同様にエリアの大きさの演算値Ａの最大値Ａｍａｘ
と平均値Ａａｖｅの関係と、エリアの大きさの演算値Ａ
の最大値Ａｍａｘと距離演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘの関
係をそれぞれ予め制御回路１０に記憶されている大人と
子供の判断基準となるしきい値データと比較して大人と
子供の判別を行う。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明の乗員検知システム
では、絶縁板の上下に弱電界を発生させる電極を配置し
た電界式乗員検知センサを使用し、隣接する上下電極の
３枚のエリアを一区画として上記の式（１）および
（２）より各区画の上下電極の出力平均値から物体の大
きさを表す演算値Ａとシート上の物体と電界式乗員検知
センサとの距離を表す演算値Ｒを計算し、演算値Ａの最
大値Ａｍａｘと演算値Ａの平均値Ａａｖｅの関係または
演算値Ａの最大値Ａｍａｘと演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘ
の関係を予め前記制御回路に記憶されているしきい値と
比較してシートへの乗員の着座有無と乗員の大人・子供
の判別が容易に行える。また、絶縁板の上下に弱電界を
発生させる電極を配置した電界式乗員検知センサの上下
電極の対地インピーダンスの変動大きさを比較すること
によりシートへの水分の進入の有無が容易に判別できる
効果が得られる。

【００４９】さらに本発明の乗員検知システムでは、絶
縁板の上下に弱電界を発生させる電極を配置した電界式
乗員検知センサと重量センサおよび／または厚みセンサ
との組合せにより乗員検知精度をさらに向上できる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の乗員検知システム
の側面図である。

【図２】図１の乗員検知システムの電界式乗員検知セン
サの平面図および側面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の乗員検知システム
の電界式乗員検知センサの上電極の他の実施例の平面図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の乗員検知システム
の側面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の乗員検知システム
の側面図である。

【図６】図５の乗員検知システムの電界式乗員検知セン
サの平面図および側面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態の乗員検知システム
の側面図である。

【図８】図１の乗員検知システムの回路ブロック図であ
る。

【図９】図４の乗員検知システムの回路ブロック図であ
る。

【図１０】従来の乗員検知システムを説明するためのシ
ートの側面図および正面図である。

【図１１】従来の乗員検知システムの回路ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１シート１ａ着席部１ｂ背もたれ部２アンテナ電極３検知ユニット４シールド線５発振回路６電流検出回路７スイッチング素子７ａ〜７ｅスイッチング手段８ＡＣ―ＤＣ変換回路９増幅回路１０制御回路１１コネクタ１２エアバッグ装置１３電界式乗員検知センサ１４第１の重量センサ１５第２の重量センサ１６第３の重量センサ１７ａ〜１７ｃ上電極１８ａ，１８ｂ下電極１９厚みセンサ２０ヒダ状電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートと、所定の厚さの絶縁板の上下そ
れぞれの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配
置された同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極を
有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になるように
配置された電界式乗員検知センサと、前記第1の電極お
よび前記第２の電極に微弱電界を発生させるための発振
回路と該発振回路から前記第1および第２の電極に流れ
る負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電界に基
づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する電流・
電圧変換回路と前記電流検出回路および前記電流・電圧
変換回路出力信号に基づいてシートへの乗員などの着席
状況を検知する制御回路とを有する検知ユニットとを具
備したことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項２】シートと、所定の厚さの絶縁板の上下そ
れぞれの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配
置された同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極を
有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になるように
配置された電界式乗員検知センサと、前記シートの内部
および／または下部に設けられ、前記シートに着席する
乗員の重量を検出する重量センサと、前記第１の電極お
よび前記第２の電極に微弱電界を発生させるための発振
回路と該発振回路から前記第1および第２の電極に流れ
る負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電界に基
づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する電流・
電圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電圧変換
回路および前記重量センサの出力信号に基づいてシート
への乗員などの着席状況を検知する制御回路とを有する
検知ユニットとを具備したことを特徴とする乗員検知シ
ステム。
【請求項３】シートと、所定の厚さの絶縁板の上下そ
れぞれの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配
置された同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極と
前記第１の電極直下の前記絶縁板の前記下面に厚みセン
サとを有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になる
ように配置された電界式乗員検知センサと、前記第１の
電極および前記第２の電極に微弱電界を発生させるため
の発振回路と該発振回路から前記第1および第２の電極
に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電
界に基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する
電流・電圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電
圧変換回路および前記厚みセンサの出力信号に基づいて
シートへの乗員などの着席状況を検知する制御回路とを
有する検知ユニットとを具備したことを特徴とする乗員
検知システム。
【請求項４】シートと、所定の厚さの絶縁板の上下そ
れぞれの面に電極間隔が一定になるように互い違いに配
置された同じ幅の複数の第１の電極および第２の電極と
前記第１の電極直下の前記絶縁板の前記下面に厚みセン
サとを有し、前記シート内部に前記絶縁板が水平になる
ように配置された電界式乗員検知センサと、前記シート
の内部および／または下部に設けられ、前記シートに着
席する乗員の重量を検出する重量センサと、前記第１の
電極および前記第２の電極に微弱電界を発生させるため
の発振回路と該発振回路から前記第1および第２の電極
に流れる負荷電流を検出する電流検出回路と前記微弱電
界に基づいて流れる電位電流を検出し、電圧に変換する
電流・電圧変換回路と前記電流検出回路、前記電流・電
圧変換回路、前記厚みセンサおよび前記重量センサの出
力信号に基づいてシートへの乗員などの着席状況を検知
する制御回路とを有する検知ユニットとを具備したこと
を特徴とする乗員検知システム。
【請求項５】前記シートの内部に設けられる前記重量
センサがマット式の第１の重量センサからなることを特
徴とする請求項２または４記載の乗員検知システム。
【請求項６】前記シートの下部に設けられる前記重量
センサが前記シートの足部に設けられた歪ゲージ式の第
２の重量センサからなることを特徴とする請求項２また
は４記載の乗員検知システム。
【請求項７】前記シートの下部に設けられる前記重量
センサが前記シート全体が載置され、該シート全体と該
シート上に負荷される物体の重量が測定できる第３の重
量センサからなることを特徴とする請求項２または４記
載の乗員検知システム。
【請求項８】前記シートの下部に設けられる前記重量
センサが請求項６記載の前記第２の重量センサと、請求
項７記載の第３の重量センサから構成されることを特徴
とする請求項２または４記載の乗員検知システム。
【請求項９】前記第１の電極および前記第２の電極が
矩形状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の乗員検知システム。
【請求項１０】前記第１の電極がヒダ状であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の乗員検知シ
ステム。
【請求項１１】前記電界式乗員検知センサの前記絶縁
板として柔弾性樹脂を使用したことを特徴とする請求項
３または４に記載の乗員検知システム。
【請求項１２】請求項１〜４のいずれかに記載の乗員
検知システムを使用した乗員検知方法であって、隣接す
る前記第１の電極と前記第２の電極の３枚の占めるエリ
アを一区分として、前記微弱電界を発生する前記第１の
電極から出力され前記電流・電圧変換回路によって変換
された直流電流の大きさの平均値をＴ、前記微弱電界を
発生する前記第２の電極から出力され前記電流・電圧変
換回路によって変換された直流電流の大きさの平均値を
Ｂとして、下式（１）および（２）によって定義される
前記シート上の物体の大きさを表す演算値Ａと前記シー
ト上の該物体と前記電界式乗員検知センサとの距離を表
す演算値Ｒを各区分毎に計算し、演算値Ａの最大値Ａｍ
ａｘと演算値Ａの平均値Ａａｖｅの関係または演算値Ａ
の最大値Ａｍａｘと演算値Ｒの最大値Ｒｍａｘの関係を
予め前記制御回路に記憶されているしきい値と比較して
前記シートへの乗員の着座有無と乗員の大人・子供の判
別を行うことを特徴とする乗員検知方法。【数１】
【請求項１３】請求項１３記載の乗員検知方法におい
て、さらに前記電界式乗員検知センサの前記第1の電極
および前記第２の電極の対地インピーダンスの変動の大
きさを比較して前記シートへの水分進入の有無と前記シ
ートへの乗員の着座有無と乗員の大人・子供の判別を行
うことを特徴とする乗員検知方法。
【請求項１４】請求項２記載の乗員検知システムを使
用した乗員検知方法であって、前記シートの内部および
／または下部に設けられた前記重量センサの出力の大き
さおよび前記電界式乗員検知センサの前記第1の電極お
よび前記第２の電極の対地インピーダンスの変動の大き
さを比較して前記シートへの乗員の着座有無および前記
シートへの水分進入の有無を判別することを特徴とする
乗員検知方法。
【請求項１５】請求項３記載の乗員検知システムを使
用した乗員検知方法であって、前記厚みセンサの出力の
大きさおよび前記電界式乗員検知センサの前記第1の電
極および前記第２の電極の対地インピーダンスの変動の
大きさを比較して前記シートへの乗員の着座有無および
前記シートへの水分進入の有無を判別することを特徴と
する乗員検知方法。
【請求項１６】請求項４記載の乗員検知システムを使
用した乗員検知方法であって、前記厚みセンサの出力の
大きさ、前記シートの内部および／または下部に設けら
れた前記重量センサの出力の大きさおよび前記電界式乗
員検知センサの前記第1の電極および前記第２の電極の
対地インピーダンスの変動の大きさを比較して前記シー
トへの乗員の着座有無および前記シートへの水分進入の
有無を判別することを特徴とする乗員検知方法。