JP2014008947A - 乗員検知装置および乗員検知方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗員の検出感度を改善することができ、乗員を精度よく検知することができる乗員検知装置および乗員検知方法を提供すること。
【解決手段】本発明による乗員検知装置(100)は、車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知装置であって、前記機器に配置された第1電極部(110)と、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された第2電極部(120)と、第1交流信号を発生させて前記第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて前記第2電極部に供給する信号発生部(130)と、前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する信号判別部(140)と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】本発明による乗員検知装置(100)は、車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知装置であって、前記機器に配置された第1電極部(110)と、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された第2電極部(120)と、第1交流信号を発生させて前記第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて前記第2電極部に供給する信号発生部(130)と、前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する信号判別部(140)と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両の乗員検知装置および乗員検知方法に関する。
従来、車両の走行中に、運転者によるナビゲーションシステムなどの機器の操作を禁止し、助手席の乗員による操作のみを許容するため、機器を操作する乗員を検知する乗員検知装置がある。この種の従来技術として、例えば特開2008−238952号公報(特許文献1)には、座席に設けた電極を介して乗員の身体に交流信号を与え、この交流信号を操作ユニット側で検出することにより操作ユニットの操作者を検知する技術が開示されている。また、例えば特開2008−241576号公報(特許文献2)には、座席に設けた電極を介して乗員の身体に識別信号を与え、この識別信号に基づいてカーナビゲーション装置の操作者を検知する技術が開示されている。
図8に、上述の従来技術に共通する技術思想に基づく装置構成を示す。同図に示すように、車両の助手席SPの座面に電極11が設けられ、この電極11には信号発生回路12が接続されている。また、車両のダッシュボード(図示なし)に設置された機器13(例えばナビゲーションンシステム)の操作部には信号判別回路14が接続されている。
この従来技術によれば、助手席SPに乗員Pが着座すると、乗員Pと電極11とが容量結合され、この電極11を介して信号発生回路12から乗員Pに交流信号が伝達される。このとき、乗員Pが機器13の操作部を操作していなければ、この機器13の操作部から信号判別回路14には何の信号も伝達されない。一方、乗員Pが機器13の操作部を操作していれば、信号発生回路12から電極11を介して乗員Pに伝達された交流信号が、機器13の操作部に伝達され、この操作部を介して信号判別回路14へ伝達される。
信号判別回路14は、機器13の操作部を介して伝達される交流信号に基づいて、機器13を操作している乗員が助手席SPに着座している乗員Pであるかどうかを判定する。即ち、信号判別回路14は、機器13の操作部から伝達される交流信号が信号発生回路12から出力された交流信号と符合すれば、機器13を操作している乗員が、電極11が設けられた助手席SPに着座している乗員Pであると判定する。これにより、機器13を操作する乗員として、助手席SPに着座している乗員Pが検知される。
上述の従来技術によれば、信号判別回路14は、機器13の操作部を介して伝達される交流信号に基づいて乗員の検知を行う。このとき、信号判別回路14の内部では、機器13の操作部から伝達された交流信号が検出抵抗を介して接地され、これにより信号発生回路12から接地に至る電流経路が形成される。即ち、「信号発生回路12の出力部」〜「助手席SPの電極11」〜「電極11と容量結合した乗員Pの身体」〜「乗員Pの身体と容量結合した機器13の操作部の電極」〜「信号判別回路14の内部の検出抵抗」〜「接地」なる電流経路が形成される。信号判別回路14は、この電流経路上の上記検出抵抗の端子間電圧から、機器13の操作部を介して伝達される交流信号を検出する。
しかしながら、信号発生回路12が発生させる交流信号の信号レベルは一定であり、機器13の操作部と乗員Pの身体との間の容量結合の度合いが小さいと、信号判別回路14における検出抵抗の端子間電圧が小さくなる。この場合、信号判別回路14は、上記検出抵抗の端子間電圧から、機器13の操作部を介して入力される交流信号を検出することが困難になる。このため、乗員の検出感度が低下し、乗員を精度よく検知することができなくなるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、乗員の検出感度を改善することができ、乗員を精度よく検知することができる乗員検知装置および乗員検知方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明による乗員検知装置の一態様は、車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知装置であって、前記機器に配置された第1電極部と、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された第2電極部と、第1交流信号を発生させて前記第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて前記第2電極部に供給する信号発生部と、前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する信号判別部と、を備えた乗員検知装置の構成を有する。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第2電極部は、前記車両の座席に配置されたことを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第2電極部は、前記車両の助手席に配置され、当該乗員検知装置は、前記車両の運転席に配置された第3電極部を更に備え、前記信号発生部は、前記第1交流信号と同相の第3交流信号を発生させて前記第3電極部に供給することを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第2電極部は、前記車両の助手席に配置され、当該乗員検知装置は、前記車両の運転席に配置された第3電極部を更に備え、前記信号発生部は、前記第1交流信号と同相の第3交流信号を発生させて前記第3電極部に供給することを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第2電極部は、前記乗員が前記機器の操作部を操作したときに前記乗員の身体と容量結合するように前記機器またはその周辺に配置されたことを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第1電極部および前記第2電極部のそれぞれは複数の電極片から構成され、前記第1電極部をなす電極片と前記第2電極部をなす電極片とが交互に配置されたことを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記第1電極部および前記第2電極部のそれぞれは複数の電極片から構成され、前記第1電極部をなす電極片と前記第2電極部をなす電極片とが交互に配置されたことを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記信号判別部は、前記信号発生部の前記第1交流信号の出力部と、前記第1電極部と、前記第2電極部と、前記信号発生部の前記第2交流信号の出力部とから形成される経路上に、電流検出用の抵抗を備えたことを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記機器は、車両用のナビゲーションシステムであることを特徴とする。
上記乗員検知装置の一態様において、例えば、前記機器は、車両用のナビゲーションシステムであることを特徴とする。
上記課題を解決するため、本発明による乗員検知方法の一態様は、車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知方法であって、信号発生部により、第1交流信号を発生させて第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて第2電極部に供給する段階と、前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する段階と、を含み、前記第1電極部および前記第2電極部の一方は、前記機器に配置され、前記第1電極部および前記第2電極部の他方は、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極部および前記第2電極部の一方と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された、乗員検知方法の構成を有する。
本発明によれば、乗員の検出感度を改善することができ、乗員を精度よく検知することが可能になる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
なお、明細書および図面の全体にわたって、同一符号は同一要素を表している。
なお、明細書および図面の全体にわたって、同一符号は同一要素を表している。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による乗員検知装置100の構成の一例を模式的に示す図である。
本実施形態では、乗員検知装置100が適用される機器Nは、車両に搭載されるナビゲーションンシステムであり、以下では機器NをナビゲーションシステムNと称す。ただし、この例に限らず、機器Nは、車両に搭載された機器であって、乗員が操作するものであれば、どのようなものであってもよい。ナビゲーションシステムNの本体部は、運転席SDの運転者Dと助手席SPの乗員Pが操作可能なように、ダッシュボード(図示なし)の略中央に設置されている。また、ナビゲーションシステムNの正面には、操作部と表示部の機能を有するタッチパネル(タッチスクリーン)Tが設けられている。
図1は、本発明の第1実施形態による乗員検知装置100の構成の一例を模式的に示す図である。
本実施形態では、乗員検知装置100が適用される機器Nは、車両に搭載されるナビゲーションンシステムであり、以下では機器NをナビゲーションシステムNと称す。ただし、この例に限らず、機器Nは、車両に搭載された機器であって、乗員が操作するものであれば、どのようなものであってもよい。ナビゲーションシステムNの本体部は、運転席SDの運転者Dと助手席SPの乗員Pが操作可能なように、ダッシュボード(図示なし)の略中央に設置されている。また、ナビゲーションシステムNの正面には、操作部と表示部の機能を有するタッチパネル(タッチスクリーン)Tが設けられている。
乗員検知装置100は、車両に搭載されたナビゲーションシステムNを操作する乗員を検知する乗員検知装置であって、電極部110(第1電極部)、電極部120(第2電極部)、信号発生部130、信号判別部140とを備えて構成されている。ここで、電極部110は、ナビゲーションシステムNの本体部の正面の外縁部であって、このナビゲーションシステムNの操作部であるタッチパネルTの近傍に配置されている。
本実施形態では、電極部110は、運転席SDよりも助手席SPに近い位置であって、助手席SPの乗員Pが手(乗員Pの身体の一部)でタッチパネルTを操作したときに、この乗員Pの手と容量結合する程に近接する部位に配置されている。図1の例では、電極部110は、ナビゲーションシステムNの本体部の正面右側の外縁部にタッチパネルTの略右半分を囲むように配置されている。この電極部110は、ナビゲーションシステムNを操作する乗員の身体によって形成されるインピーダンスを介してタッチパネルTと電気的に接続される。
電極部120は、乗員PがナビゲーションシステムNを操作したときに、この乗員Pの身体を介して上述の電極部110と電気的に接続されるように、車両の車室内に配置されている。本実施形態では、電極部120は、フィルム状の電極として構成され、車両の助手席SPの座面に配置されている。ただし、この例に限定されず、使用目的に応じて、車両の車室内の任意の座席に電極部120を配置してもよい。
信号発生部130は、所定周波数の交流信号S1(第1交流信号)を発生させて電極部110に供給すると共に、この交流信号S1と逆相の交流信号S2(第2交流信号)を発生させて電極部120に供給するものである。本実施形態では、交流信号S1および交流信号S2の所定周波数は、乗員によって形成されるインピーダンスを含む経路を伝達し得る周波数である。
本実施形態では、信号発生部130はインバータ132(信号反転回路)を備え、このインバータ132により交流信号S1を反転させて交流信号S2を発生させる。従って、交流信号S2は交流信号S1と逆相の反転信号であり、これら交流信号S1および交流信号S2の信号レベル(振幅)は同じである。ただし、この例に限定されず、交流信号S2は、交流信号S1に対して逆位相を有する信号であれば、どのような信号でもよい。
信号判別部140は、電極部110と電極部120との間を伝達する信号を検出して、乗員Pに基づく信号成分(乗員Pを介して伝達された信号成分)を判別するものである。本実施形態では、信号判別部140は、電流検出用のシャント抵抗(以下、「検出抵抗」と称す)141を備える。この検出抵抗141は、乗員PがナビゲーションシステムNを操作した場合に、信号発生部130の交流信号S1の出力部と、電極部110と、電極部120と、信号発生部130の交流信号S2の出力部とから形成される電流経路上に位置する。この検出抵抗141の端子間電圧V141と検出抵抗141の抵抗値(所定値)とから上記電流経路を流れる電流を得ることができる。この電流経路を流れる電流と端子間電圧V141は一対一に対応するので、この電流を表す情報として端子間電圧V141そのものを用いてもよい。
なお、信号判別部140における「判別」は、判定、抽出、検出、識別、認識などの用語に置き換えることができる。他の実施形態でも同様である。
次に、図1に加えて、図2および図3を参照しながら、乗員検知装置100の動作を説明する。ここで、図2は、図1に示す乗員検知装置100の動作を説明するための図であり、助手席SPの乗員PがナビゲーションシステムNを操作している状態での等価回路を示す。図3は、乗員検知装置100の動作を補足説明するための信号波形図である。
図1において、助手席SPの乗員PがナビゲーションシステムNを操作していない状態では、電極部110と電極部120との間は電気的に絶縁された状態にある。このため、信号発生部130から検出抵抗141を介して電極部110に供給された交流信号S1は、助手席SP側の電極部120には伝達されず、信号判別部140の検出抵抗141の端子間電圧V141は略ゼロとなる。従って、信号判別部140は、電極部110と電極部120との間を伝達する信号、即ち、乗員Pに基づく信号成分を検出しない。この場合、信号判別部140は、乗員Pに基づく信号成分を検出しない旨の否定的な判別結果を出力する。
次に、助手席SPに着座した乗員PがナビゲーションシステムNのタッチパネルTを手で操作すると、乗員Pの手とナビゲーションシステムNに配置された電極部110が空間的に近接する。このため、図2に示すように、乗員Pの身体と電極部110との間には、静電容量CL1が形成され、この乗員Pの身体と電極部110とが容量結合される。
一方、助手席SPに乗員Pが着座していることにより、助手席SPの電極部120と乗員Pとの間には静電容量CL2が形成されている。このため、乗員Pの身体と電極部120も容量結合されている。従って、電極部110と電極部120は、静電容量CL1と、乗員Pの身体により形成されるインピーダンスと、静電容量CL2とを介して、電気的に接続された状態になる。
また、ナビゲーションシステムNに配置された電極部110には信号発生部130から交流信号S1が供給され、助手席SPに配置された電極部120には、信号発生部130から交流信号S1とは逆相の交流信号S2が供給される。従って、電極部110と電極部120との間には、交流信号S1の振幅と交流信号S2の振幅を足し合わせた振幅を有する交流信号が印加される。これにより、電極部110と電極部120との間に交流電流(変位電流)が発生する。
この結果、電極部110と電極部120との間に流れる交流電流(変位電流)に相当する交流電流が検出抵抗141に流れ、図3の時刻t0以降の区間に示すように、検出抵抗141の端子間電圧V141は、信号発生部130から発生された交流信号S1,S2の周波数成分であって乗員Pに基づく信号成分を含んだものになる。この端子間電圧V141から、信号判別部140は、乗員Pに基づく信号成分を検出し、その旨の肯定的な判別結果を出力する。
ここで、本実施形態では、交流信号S2は交流信号S1の反転信号であるから、電極部110と電極部120との間には、交流信号S1の振幅の2倍の振幅に相当する電位差が発生する。このため、検出抵抗141を流れる電流が増え、この検出抵抗141の端子間電圧V141の振幅が大きくなる。従って、本実施形態によれば、乗員Pに基づく信号成分の検出感度が改善され、乗員の検知を精度良く行うことが可能になる。
ナビゲーションシステムNは、信号判別部140の判別結果が肯定的である場合、タッチパネルTの操作を受け付け、この操作に応じた所定の処理を実行する。また、ナビゲーションシステムNは、信号判別部140の判別結果が否定的である場合には、タッチパネルTの操作を受け付けない。本実施形態では、助手席SPに着座した乗員PがタッチパネルTを操作した場合、信号判別部140は肯定的な判別結果を出力するので、ナビゲーションシステムNは、助手席SPの乗員Pの操作を受け付ける。
これに対し、助手席SPの乗員P以外の乗員(例えば運転者D)がナビゲーションシステムNを操作しても、信号判別部140は肯定的な判別結果を出力しないので、この操作は受け付けられない。従って、例えば、走行中に運転者DによるナビゲーションシステムNの操作を禁止することが可能になる。
なお、本実施形態では、ナビゲーションシステムNの本体部の正面右側の外縁部にタッチパネルTの略右半分を囲むように電極部110を配置したが、タッチパネルTの全体を囲むように電極部110を配置してもよい。ただし、本実施形態のように、助手席SPの乗員Pに近い位置に電極部110を配置すれば、運転者DがタッチパネルTを操作したときに運転者Dと電極部110との間に形成される静電容量を小さくすることができる。従って、検出抵抗141の端子間電圧V141に含まれる信号成分のうち、運転者Dに基づく信号成分を減少させ、信号判別部140による誤判別を低減することが可能になる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図4は、本発明の第2実施形態による乗員検知装置200の構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態による乗員検知装置200は、上述の図1に示す第1実施形態による乗員検知装置100の構成において、車両の運転席SDに配置された電極部220(第3電極部)を更に備える。また、本実施形態では、第1実施形態による乗員検知装置100が備える信号発生部130に代えて信号発生部230を備える。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
図4は、本発明の第2実施形態による乗員検知装置200の構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態による乗員検知装置200は、上述の図1に示す第1実施形態による乗員検知装置100の構成において、車両の運転席SDに配置された電極部220(第3電極部)を更に備える。また、本実施形態では、第1実施形態による乗員検知装置100が備える信号発生部130に代えて信号発生部230を備える。
ここで、本実施形態における信号発生部230は、第1実施形態による乗員検知装置100が備える信号発生部130と同様の機能に加えて、交流信号S1(第1交流信号)と同相の交流信号S3(第3交流信号)を発生させて電極部220に供給する機能を有する。即ち、信号発生部230は、所定周波数の交流信号S1と、交流信号S1の逆相信号(反転信号)である交流信号S2と、交流信号S1の同相信号である交流信号S3とを発生させ、それぞれ、電極部110、電極部120、電極部220に供給する。また、本実施形態では、信号発生部230は、増幅機能を有するドライバ133を備え、これにより交流信号S3の信号レベル(振幅)を任意に調整することが可能となっている。
次に、本実施形態の動作を説明する。
上述した第1実施形態によれば、図1の構成において、運転者DがタッチパネルTを操作する場合、この運転者Dの身体の一部(手)がナビゲーションシステムNに配置された電極部110と接近することが起こり得る。この場合、電極部110と運転者Dの身体が容量結合されることがある。また、運転者Dと接地との間には一定の寄生容量が存在する。このため、電極部110と接地が運転者Dの身体を介して電気的に接続された状態が起こり得る。従って、この場合、図1に示す信号発生部130の交流信号S1の出力部と接地との間に電流経路が形成され、信号判別部140の検出抵抗141に交流電流が流れ、端子間電圧V141に交流信号S1の信号成分が含まれる。この信号成分により、信号判別部140において誤判別が発生し、乗員Pが検知された旨の誤判別結果が出力されるおそれがある。
上述した第1実施形態によれば、図1の構成において、運転者DがタッチパネルTを操作する場合、この運転者Dの身体の一部(手)がナビゲーションシステムNに配置された電極部110と接近することが起こり得る。この場合、電極部110と運転者Dの身体が容量結合されることがある。また、運転者Dと接地との間には一定の寄生容量が存在する。このため、電極部110と接地が運転者Dの身体を介して電気的に接続された状態が起こり得る。従って、この場合、図1に示す信号発生部130の交流信号S1の出力部と接地との間に電流経路が形成され、信号判別部140の検出抵抗141に交流電流が流れ、端子間電圧V141に交流信号S1の信号成分が含まれる。この信号成分により、信号判別部140において誤判別が発生し、乗員Pが検知された旨の誤判別結果が出力されるおそれがある。
本実施形態では、運転者Dが操作した場合の上述の誤判別の発生を低減させることを目的とし、運転者Dの身体に交流信号S1と同相の交流信号S3を伝達する。これにより、運転者Dの身体の一部(手)がナビゲーションシステムNに配置された電極部110と接近しても、信号判別部140の検出抵抗141に流れる運転者Dに基づく交流電流を抑制する。
詳しくは、上述の誤判別の原因となる検出抵抗141を流れる交流電流は、運転者Dの身体を介して電極部110と固定電位(接地)との間が電気的に接続されるために発生する。そこで、本実施形態では、電極部220を介して運転者Dの身体に交流信号S1と同相の交流信号S3を伝達することにより、検出抵抗141の一端側の電位と他端側の電位を略一致させ、検出抵抗141での電圧降下分を減少させる。
本実施形態では、事前に、ドライバ133の増幅度を調整することにより、検出抵抗141の両端部の各電位が略一致するように交流信号S3の信号レベル(振幅)を調整しておく。これにより、運転者DがナビゲーションシステムNを操作した場合、検出抵抗141を流れる運転者Dに基づく交流電流が減少する。この運転者Dに基づく交流電流が減少すれば、信号判別部140による誤判別が低減される。従って本実施形態によれば、乗員の検知精度をいっそう向上させることが可能になる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図5は、本発明の第3実施形態による乗員検知装置300の構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態では、前述の図1に示す第1実施形態による乗員検知装置100の構成において、乗員検知装置100の電極部110に対応する構成要素として電極部310を備えると共に、乗員検知装置100の電極部120に対応する構成要素として電極部320を備える。その他の構成は第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
図5は、本発明の第3実施形態による乗員検知装置300の構成の一例を模式的に示す図である。本実施形態では、前述の図1に示す第1実施形態による乗員検知装置100の構成において、乗員検知装置100の電極部110に対応する構成要素として電極部310を備えると共に、乗員検知装置100の電極部120に対応する構成要素として電極部320を備える。その他の構成は第1実施形態と同様である。
ここで、電極部310は、運転席SDよりも助手席SPに近い位置であって、助手席SPの乗員Pが手(乗員Pの身体の一部)でタッチパネルTを操作したときに、この乗員Pの手と近接する部位に配置されている点で第1実施形態の電極部110と共通する。ただし、本実施形態では、極部310は、ナビゲーションシステムNの本体部の正面右上側のコーナー外縁部にL字状に配置されている。
また、電極部320は、乗員PがナビゲーションシステムNを操作したときに、この乗員Pの身体を介して上述の電極部310と電気的に接続されるように配置されている点で第1実施形態の電極部120と共通する。ただし、本実施形態では、電極部320は、電極部310と同様に、乗員Pが手(乗員Pの身体の一部)でタッチパネルTを操作したときに、この乗員Pの手と近接する部位に配置されている。具体的には、電極部320は、ナビゲーションシステムNの本体部の正面右下側のコーナー外縁部にL字状に配置されている。その他の点については、本実施形態の電極部310,320は、第1実施形態の電極部110,120と同様である。
なお、上述の例に限定されず、乗員PがナビゲーションシステムNを操作したときに、この乗員Pの身体が電極部310,320の両方に接近して、これら電極部310,320の両方と容量結合される位置であれば、どのような位置に電極部310,320を配置してもよい。
次に、本実施形態の動作を説明する。
図6は、本実施形態による乗員検知装置300の動作の一例を説明するための図である。本実施形態の乗員検知装置300の動作は、基本的には、前述の第1実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、乗員PがナビゲーションシステムNのタッチパネルTを手(乗員Pの身体の一部)で操作する際に、この乗員Pの手を介して二つの電極部310と電極部320が電気的に相互に接続される。
図6は、本実施形態による乗員検知装置300の動作の一例を説明するための図である。本実施形態の乗員検知装置300の動作は、基本的には、前述の第1実施形態と同じである。ただし、本実施形態では、乗員PがナビゲーションシステムNのタッチパネルTを手(乗員Pの身体の一部)で操作する際に、この乗員Pの手を介して二つの電極部310と電極部320が電気的に相互に接続される。
即ち、乗員PがナビゲーションシステムNのタッチパネルTを操作する場合、その手はナビゲーションシステムNに配置された二つの電極部310および電極部320の両方に近接する。このとき、乗員Pの手と電極部310との間には静電容量CL1が形成され、また、乗員Pの手と電極部320との間には静電容量CL2Aが形成される。このため、電極部310と電極部320との間は、静電容量CL1A、乗員Pの身体により形成されるインピーダンス、静電容量320を介して電気的に接続される。この結果、前述の第1実施形態と同様に、信号判別部140の検出抵抗141に交流電流が流れ、端子間電圧V141は、交流信号S1および交流信号S2の信号成分を含む。従って、信号判別部140は、この信号成分を判別することにより、乗員を検知することが可能になる。
本実施形態によれば、座席に電極を配置する必要がないので、装置の構成要素をナビゲーションシステムNまたはその周辺に集約し、これら構成要素の分散を抑えることができる。従って、装置の取り付け時間を短縮すると共に、車両側のコストを抑えることが可能になる。
[変形例]
次に、第3実施形態による乗員検知装置の変形例を説明する。
図7は、本発明の第3実施形態による乗員検知装置の構成の変形例の一例を模式的に示す図である。同図において、複数の電極片310aは、図6に示す電極部310に相当し、複数の電極片320aは、図6に示す電極部320に相当する。即ち、本変形例では、図6の電極部310および電極部320のそれぞれを複数の電極片から構成している。また、本変形例では、電極部310をなす電極片と電極部320をなす電極片とが交互に配置されている。このような構成を有する本変形例によれば、図6に示す構成に比較して、乗員Pの手の位置によらず、静電容量CL1A,CL2Aを安定的に形成することができる。従って、乗員Pを安定的に検知することが可能になる。
次に、第3実施形態による乗員検知装置の変形例を説明する。
図7は、本発明の第3実施形態による乗員検知装置の構成の変形例の一例を模式的に示す図である。同図において、複数の電極片310aは、図6に示す電極部310に相当し、複数の電極片320aは、図6に示す電極部320に相当する。即ち、本変形例では、図6の電極部310および電極部320のそれぞれを複数の電極片から構成している。また、本変形例では、電極部310をなす電極片と電極部320をなす電極片とが交互に配置されている。このような構成を有する本変形例によれば、図6に示す構成に比較して、乗員Pの手の位置によらず、静電容量CL1A,CL2Aを安定的に形成することができる。従って、乗員Pを安定的に検知することが可能になる。
上述した各実施形態では、本発明を乗員検知装置として表現したが、この乗員検知装置の動作を乗員検知方法として表現することもできる。この場合、本発明に係る乗員検知方法は、車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知方法であって、信号発生部により、第1交流信号を発生させて第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて第2電極部に供給する段階と、前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する段階と、を含み、前記第1電極部および前記第2電極部の一方は、前記機器に配置され、前記第1電極部および前記第2電極部の他方は、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極部および前記第2電極部の一方と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された、乗員検知方法として表現することができる。
以上、本発明の第1実施形態から第3実施形態および変形例を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更および修正が可能である。
100,200,300…乗員検知装置、110,120,220,310,320…電極部、310a,320a…電極片、130,230…信号発生部、140…信号判別部、141…検出抵抗、N…ナビゲーションシステム、T…タッチパネル。
Claims (8)
- 車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知装置であって、
前記機器に配置された第1電極部と、
前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された第2電極部と、
第1交流信号を発生させて前記第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて前記第2電極部に供給する信号発生部と、
前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する信号判別部と、
を備えた乗員検知装置。 - 前記第2電極部は、前記車両の座席に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の乗員検知装置。
- 前記第2電極部は、前記車両の助手席に配置され、
当該乗員検知装置は、前記車両の運転席に配置された第3電極部を更に備え、
前記信号発生部は、前記第1交流信号と同相の第3交流信号を発生させて前記第3電極部に供給することを特徴とする請求項2に記載の乗員検知装置。 - 前記第2電極部は、前記乗員が前記機器の操作部を操作したときに前記乗員の身体と容量結合するように前記機器またはその周辺に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の乗員検知装置。
- 前記第1電極部および前記第2電極部のそれぞれは複数の電極片から構成され、
前記第1電極部をなす電極片と前記第2電極部をなす電極片とが交互に配置されたことを特徴とする請求項4に記載の乗員検知装置。 - 前記信号判別部は、
前記信号発生部の前記第1交流信号の出力部と、前記第1電極部と、前記第2電極部と、前記信号発生部の前記第2交流信号の出力部とから形成される経路上に、電流検出用の抵抗を備えたことを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の乗員検知装置。 - 前記機器は、車両用のナビゲーションシステムであることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の乗員検知装置。
- 車両に搭載された機器を操作する乗員を検知する乗員検知方法であって、
信号発生部により、第1交流信号を発生させて第1電極部に供給すると共に、前記第1交流信号と逆相の第2交流信号を発生させて第2電極部に供給する段階と、
前記第1電極部と前記第2電極部との間を伝達する信号を判別する段階と、
を含み、
前記第1電極部および前記第2電極部の一方は、前記機器に配置され、
前記第1電極部および前記第2電極部の他方は、前記乗員が前記機器を操作したときに前記乗員の身体を介して前記第1電極部および前記第2電極部の一方と電気的に接続されるように前記車両の車室内に配置された、乗員検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012149356A JP2014008947A (ja) | 2012-07-03 | 2012-07-03 | 乗員検知装置および乗員検知方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018183642A (ja) * | 2018-07-30 | 2018-11-22 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
-
2012
- 2012-07-03 JP JP2012149356A patent/JP2014008947A/ja active Pending
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