JP2015182663A - 乗員情報検出装置及び乗員情報検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シートベルトの装着状態を確実に検出できると共に、各種の乗員情報を検出できるようにした乗員情報検出装置及び乗員情報検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】乗員情報検出装置は、シートの背もたれ部に離隔して配設された複数の第１検出部と、シートに対応して設けられたシートベルトに配設された第２検出部と、シートの着席部に離隔して配設された第３検出部と、第１検出部、第２検出部、及び第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知部と、第１検出部、第２検出部、及び第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、シートベルトの装着を検出するシートベルト検知部と、姿勢検出部によって検出された結果とシートベルト検知部によって検出された結果とに基づいてシートベルトの装着状態を判定する判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に乗車している乗員の各種の情報を検出する乗員情報検出装置及び乗員情報検出方法に関する。

バックルスイッチのベルト挿入状態を監視することにより、シートベルトの装着状態を検知し、シートベルトが未装着の場合には、乗員へ警告を報知するものが知られている。具体的には、シートに設置されたシートベルトのバックルの金具部の部分がバックルスイッチとなっている。乗員がシートベルトを装着し、バックルの金具を締結させると、このバックルスイッチが電気的に導通し、シートベルトの装着が検出される。バックルが締結されないと、バックルスイッチは非導通となり、シートベルト未装着の警告表示や警告の音声案内等が出力される。

また、特許文献１には、妨害タグにより発振回路の発振周波数の変化を検知して、シートベルトの装着を検知するものが記載されている。

特表２００２−５３５１９９号公報

しかしながら、バックルスイッチによりシートベルトの装着を検出する構成では、シートベルトのバックルが締結されてバックルスイッチが導通状態となれば、乗員のシートベルトの装着状態とは無関係に、シートベルトが装着されたと判断されてしまう。したがって、乗員がシートベルトを体に接触しない形でバックルを締結したような場合には、乗員の拘束ができていないにもかかわらず、シートベルトが装着されたと判定されてしまうという問題があった。

また、安全性を確保する上で、乗員の姿勢は重要である。乗員が寝転んで座っているような状態では、たとえシートベルトを装着したとしても、安全が保たれるとは限らない。また、乗員の姿勢によっては、シートベルトが体に巻き付き、危険になるような場合さえ考えられる。

また、特許文献１に示されるものでは、シートベルトに妨害タグを取り付ける必要がある。また、特許文献１に示されるものでは、運転者の運転姿勢に応じた検出を行うことが難しい。

上述の課題を鑑み、本発明は、シートベルトの装着状態を確実に検出できると共に、各種の乗員情報を検出できるようにした乗員情報検出装置及び乗員情報検出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様による乗員情報検出装置は、シートの背もたれ部に離隔して配設された複数の第１検出部と、前記シートに対応して設けられたシートベルトに配設された第２検出部と、前記シートの着席部に離隔して配設された第３検出部と、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知部と、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記シートベルトの装着を検出するシートベルト検知部と、前記姿勢検知部によって検出された結果と、前記シートベルト検知部によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する判定部と、を備える。

また、本発明の一態様に係る乗員情報検出装置は、複数の前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部に周期信号を送出する信号送受信部、を備え、前記姿勢検知部が検出する検出値は、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの電極間に発生する容量に基づく電圧値であり、前記シートベルト検知部が検出する検出値は、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの電極間に発生する容量に基づく電圧値であるようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る乗員情報検出装置は、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記乗員の大きさを検出する乗員情報検知部、を備え、前記判定部は、前記姿勢検知部によって検出された結果と、前記シートベルト検知部によって検出された結果に加え、前記乗員情報検知部によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る乗員情報検出装置は、前記乗員情報検知部によって検出された乗員の大きさに基づいて、前記シートに対応する乗員保護装置を作動させる制御指令を出力する乗員保護制御部、を備えるようにしてもよい。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様による乗員情報検出方法は、シートの背もたれ部に離隔して配設された複数の第１検出部と、前記シートに対応して設けられたシートベルトに配設された第２検出部と、前記シートの着席部に離隔して配設された第３検出部とを有する乗員情報検出装置における乗員情報検出方法であって、姿勢検知部が、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知手順と、シートベルト検出部が、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記シートベルトの装着を検出するシートベルト検知手順と、前記姿勢検知手順によって検出された結果と、前記シートベルト検知手順によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する判定手順と、を含む。

本発明によれば、シートベルトの装着状態を確実に検出できると共に、各種の乗員情報を検出できる。

本実施形態に係る乗員情報検出装置の概要を示すブロック図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置におけるシートベルトの電極の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置におけるシートベルト装着状態判定の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員判定の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員大きさ判定の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置における着座状態判定の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員情報を取得する処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員情報表示の説明図である。 本実施形態に係る乗員情報検出装置１における乗員情報表示と、バックルスイッチによるシートベルト装着状態判定警告とを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態にかかる乗員情報検出装置１の概要を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る乗員情報検出装置におけるシートベルトの電極の説明図である。図１に示すように、本実施形態に係る乗員情報検出装置１は、シート１０と、乗員情報判定部２０と、表示部４０と、エアバッグ装置５０とを備えている。

シート１０は、乗員１００が着席する車両のシートである。シート１０は、例えばウレタンシートなどで構成されている。シート１０の背もたれ部１０ａには、電極１１ａ〜１１ｅ（第１検出部）が取り付けられる。シート１０の座部１０ｂには、電極１２ａ及び１２ｂ（第３検出部）が取り付けられる。また、シートベルト１５には、図２に示すように、金属繊維の編み込み等により、電極１６（第２検出部）が設けられる。

乗員情報判定部２０は、発振器２１と、変位電流検出用抵抗器２２と、遅延回路２３と、変位電流検出用差動回路２４と、全波整流回路２５と、積分回路２６と、制御回路２７と、スイッチ回路２８及び２９と、選択回路３０及び３１と、メモリ３２とから構成される。

発振器２１は、例えば周波数が１００［ｋＨｚ］程度の正弦波を生成する。変位電流検出用抵抗器２２は、乗員１００がシートベルト１５を装着したことによる又は乗員１００がシート１０に着座したことによる、変位電流Ｉｄを検出する。

発振器２１の出力端子は、変位電流検出用抵抗器２２の一方の端子２２ａに接続されると共に、遅延回路２３の入力端子に接続される。変位電流検出用抵抗器２２の一方の端子２２ａ及び他方の端子２２ｂは、変位電流検出用差動回路２４の非反転入力端子２４ａ及び反転入力端子２４ｂにそれぞれ接続される。また、変位電流検出用抵抗器２２の他方の端子２２ｂは、選択回路３０に接続される。

選択回路３０は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、変位電流検出用抵抗器２２の端子２２ｂと、背もたれ部１０ａの電極１１ａ〜１１ｅとを、選択的に接続する。

遅延回路２３は、発振器２１が出力する正弦波を所定の位相分遅延させる。遅延位相が例えばπ／２なら、遅延回路２３の出力信号は、発振器２１からの正弦波を反転したものとなる。遅延回路２３の出力端子は、スイッチ回路２９に接続される。

スイッチ回路２９は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、遅延回路２３の出力端子と選択回路３１とを接続する。選択回路３１は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、スイッチ回路２９と、座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂとを、選択的に接続する。また、スイッチ回路２８は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、シートベルト１５の電極１６を接地させる。

変位電流検出用差動回路２４は、例えば、演算増幅器を用いた差動増幅回路である。変位電流検出用差動回路２４の非反転入力端子２４ａ及び反転入力端子２４ｂには、変位電流検出用抵抗器２２の両端の端子２２ａ及び２２ｂの電圧が供給される。変位電流検出用差動回路２４は、変位電流検出用抵抗器２２の両端電圧から、変位電流検出用抵抗器２２に流れる変位電流Iｄを検出する。そして、変位電流検出用差動回路２４は、変位電流の検出信号を全波整流回路２５に出力する。

全波整流回路２５は、変位電流検出用差動回路２４からの変位電流の検出信号を全波整流する。積分回路２６は、全波整流回路２５の出力信号を平滑化する。全波整流回路２５及び積分回路２６により、変位電流の検出信号が検波され、積分回路２６から、変位電流レベル検出信号が得られる。

制御回路２７は、スイッチ回路２８、２９、及び選択回路３０、３１を制御する。そして、制御回路２７は、積分回路２６から得られる変位電流レベル検出信号を受け取り、変位電流レベル検出信号を基に、乗員判定、シートベルト装着状態判定、乗員大きさ判定、着座状態判定（姿勢判定）等を行う。

メモリ３２は、乗員判定、シートベルト装着状態判定、乗員大きさ判定、着座状態判定等の検出結果を保存する。

バックルスイッチ３３は、シートベルト１５を締結したときにバックルの金具が電気的に導通することを検出して、シートベルトの装着状態を検出するものである。制御回路２７には、バックルスイッチ３３の情報が送られる。なお、この例では、バックルスイッチ３３の情報を制御回路２７に送っているが、バックルスイッチ３３を省略する構成としても良い。

なお、制御回路２７は、シート１０の背もたれ部１０ａに設けられている電極１１ａ〜１１ｅ、シートベルト１５に編み込まれている電極１６との間の容量に基づく電圧に基づいて、シートベルト１５と乗員１００との距離を検出し、シートベルト１５が装着されているか否かを判別するようにしてもよい。

表示部４０は、制御回路２７からの乗員判定、シートベルト装着状態判定、乗員大きさ判定、着座状態判定の結果に応じて、各種の表示を行う。なお、このような表示の代わりに又は表示と共に、音声案内や警告音を出力させても良い。

エアバッグ装置（乗員保護装置）５０は、車両が衝突した場合に展開するエアバッグを備える。エアバッグ装置５０は、制御回路２７からの乗員判定、シートベルト装着状態判定、乗員大きさ判定、着座状態判定の結果に応じて、衝突発生時等に、エアバッグを展開させる。

上述のように、本実施形態に係る乗員情報検出装置１では、乗員情報判定部２０は、変位電流検出用抵抗器２２を流れる変位電流Ｉｄの検出信号を基に、乗員判定、シートベルト装着状態判定、乗員大きさ判定、着座状態判定等を行うことができる。このことについて以下に説明する。

まず、シートベルト装着状態判定について説明する。図３は、本実施形態に係る乗員情報検出装置におけるシートベルト装着状態判定の説明図である。図３に示す例では、シートベルト装着状態判定を行うときのスイッチ回路２８及び２９、選択回路３０及び３１の状態を示している。図３に示すように、シートベルト装着状態判定を行うときには、制御回路２７は、スイッチ回路２８をオンし、スイッチ回路２９をオフさせる。また、シートベルト装着状態判定を行うときには、制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の全ての電極１１ａ〜１１ｅが選択されるように、選択回路３０を設定する。なお、選択回路３１については、スイッチ回路２９がオフされているので、動作とは無関係である。

このような状態で、発振器２１から正弦波が出力される。この発振器２１からの正弦波は、変位電流検出用抵抗器２２、選択回路３０を介して、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅに供給される。また、このとき、スイッチ回路２８がオンするため、シートベルト１５の電極１６は接地される。したがって、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと、シートベルト１５の電極１６との間に、発振器２１から正弦波信号が印加される。

ここで、シート１０上に乗員１００が着席しており、乗員１００がシートベルト１５を装着していると、乗員１００が誘電体となり、図３に示すように、電極１１ａ〜１１ｅと電極１６との間に、キャパシタンスＣ１が生じる。このようなキャパシタンスＣ１が生じると、電極１１ａ〜１１ｅと電極１６との間に、発振器２１から正弦波信号が流れる。これにより、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄが流れ、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値が大きくなる。

これに対して、乗員１００がシートベルト１５を装着していないと、電極１１ａ〜１１ｅと電極１６との間のキャパシタンスＣ１が生じない。このため、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄは殆ど流れず、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値は小さくなる。

制御回路２７は、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値と閾値と比較する。そして、制御回路２７は、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号が閾値以上の場合には、乗員１００がシートベルト１５を装着していると判定する。

このように、本実施形態に係る乗員情報検出装置１では、スイッチ回路２８をオンし、スイッチ回路２９をオフさせ、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅとシートベルト１５の電極１６との間に、発振器２１から正弦波信号を印加し、変位電流検出用抵抗器２２に流れる変位電流Ｉｄを検出することで、シートベルト装着状態判定を行うことができる。このようなシートベルト装着状態判定では、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅとシートベルト１５の電極１６との間に、乗員１００によるキャパシタンスＣ１が生じなければ、シートベルトが装着されたとは判定されない。このため、たとえシートベルトのバックルを締結し、バックルスイッチをオンさせたとしても、シートベルトの誤った装着方法があった場合には、シートベルトが装着されたとは検出されない。

なお、上述の説明では、シートベルト装着状態判定を行うときには、背もたれ部１０ａ側の全ての電極１１ａ〜１１ｅを選択しているが、シートベルトの着用検出を行う際に、電極１１ａ〜１１ｅを適宜選択するようにしても良い。本実施形態では、背もたれ部１０ａ側には複数の電極１１ａ〜１１ｅが配設されており、シートベルトの着用検出を行う際に、電極１１ａ〜１１ｅを適宜選択することで、シートベルトの弛み検出等を行うことも可能である。

次に、乗員判定について説明する。図４は、本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員判定の説明図である。図４に示す例では、乗員判定を行うときのスイッチ回路２８及び２９、選択回路３０及び３１の状態を示している。図４に示すように、乗員判定を行うときには、制御回路２７は、スイッチ回路２９をオンし、スイッチ回路２８をオフさせる。また、乗員判定を行うときには、制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の全ての電極１１ａ〜１１ｅが選択されるように、選択回路３０を設定する。また、乗員判定を行うときには、制御回路２７は、座部１０ｂ側の全ての電極１２ａ及び１２ｂが選択されるように、選択回路３１を設定する。

このような状態で、発振器２１から正弦波が出力される。この発振器２１からの正弦波は、変位電流検出用抵抗器２２、選択回路３０を介して、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅに供給される。発振器２１の出力電圧がｓｉｎωｔであるとすると、電極１１ａ〜１１ｅには、正弦波ｓｉｎωｔが供給される。

また、このとき、スイッチ回路２９がオンしているので、発振器２１からの正弦波は、遅延回路２３、スイッチ回路２９、及び選択回路３１を介して、座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂに供給される。ここで、遅延回路２３の遅延位相αが例えばπ／２なら、遅延回路２３の出力信号は−ｓｉｎωｔとなり、電極１２ａ及び１２ｂには、発振器２１からの信号が反転されて供給される。このため、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂとの間に、発振器２１からの信号が、互いに逆相で印加されることになる。

ここで、シート１０上に乗員１００が着席していると、乗員１００が誘電体となり、図４に示すように、電極１１ａ〜１１ｅと電極１２ａ及び１２ｂとの間に、キャパシタンスＣ２が生じる。このようなキャパシタンスＣ２が生じると、電極１１ａ〜１１ｅと電極１２ａ及び１２ｂとの間に、発振器２１から正弦波信号が流れる。これにより、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄが流れ、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値が大きくなる。

これに対して、シート１０に乗員１００が着席していないと、電極１１ａ〜１１ｅと電極１２ａ及び１２ｂとの間に、キャパシタンスＣ２が生じない。このため、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄは殆ど流れず、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値は小さくなる。

制御回路２７は、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値と閾値と比較する。そして、制御回路２７は、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号が閾値以上の場合には、乗員１００が着席していると判定する。

次に、乗員の大きさ判定について説明する。図５は、本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員大きさ判定の説明図である。図５に示す例では、乗員大きさ判定を行うときのスイッチ回路２８及び２９、選択回路３０及び３１の状態を示している。図５に示すように、乗員大きさ判定を行うときには、制御回路２７は、スイッチ回路２９をオンし、スイッチ回路２８をオフさせる。また、乗員判定を行うときには、制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅが順に選択されるように、選択回路３０を設定する。また、座部１０ｂ側の電極１２ａ及び１２ｂが選択されるように、選択回路３１を設定する。

乗員大きさ判定を行う場合には、乗員判定のときと同様に、制御回路２７は、スイッチ回路２８をオフし、スイッチ回路２９をオンする。また、乗員大きさ判定を行うときには、制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅが例えば下側から上側に順に選択されるように、選択回路３０を設定する。前述の乗員判定のときと同様に、このような状態で、発振器２１から正弦波が出力されると、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂに、発振器２１からの信号が、互いに逆相で印加されることになる。

シート１０上に乗員１００が着席していると、乗員１００による誘電体Ｃ２が生じ、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄが流れる。ここで、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅを、例えば下側から上側に順に選択していくと、乗員１００の肩が背もたれ部１０ａに触れる位置に応じて、変位電流Ｉｄが大きく変化する点がある。すなわち、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅのうち、乗員１００の体に触れている位置に対応する電極が選択されているときには、変位電流Ｉｄは大きくなるが、乗員１００の体に触れない位置に来ると、変位電流Ｉｄは殆ど流れなくなる。このことから、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅを例えば下側から上側に順に選択し、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値が大きく下がる位置を判定すれば、このとき選択されている電極１１ａ〜１１ｅの位置から、乗員１００の肩の位置までの大きさを判定できる。

次に、着座状態判定（姿勢判定）について説明する。図６は、本実施形態に係る乗員情報検出装置における着座状態判定の説明図である。図６に示す例では、着座状態判定を行うときのスイッチ回路２８及び２９、選択回路３０及び３１の状態を示している。図６に示すように、着座検出を行うときには、制御回路２７は、スイッチ回路２９をオンし、スイッチ回路２８をオフさせる。また、乗員判定を行うときには、制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅが適宜選択され、また、座部１０ｂ側の電極１２ａ及び１２ｂが適宜選択されるように、選択回路３０及び３１を設定する。

前述の乗員判定のときと同様に、スイッチ回路２９をオンし、スイッチ回路２８をオフさせ、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂとの間に、発振器２１から正弦波信号を互いに逆相で印加すると、乗員１００により生じるキャパシタンスＣ２により、変位電流検出用抵抗器２２に変位電流Ｉｄが流れる。ここで、本実施形態では、背もたれ部１０ａ側には、複数の電極１１ａ〜１１ｅが設けられている。また、座部１０ｂには、複数の電極１２ａ及び１２ｂが設けられている。これら複数の電極１１ａ〜１１ｅ及び１２ａ及び１２ｂを用いることで、着座状態判定を行うことができる。

例えば、乗員１００が正しい着座姿勢をとり、シート１０に深く腰掛け、背筋を伸ばしているような状態では、座部１０ｂの電極１２ｂは乗員１００の臀部と接触し、また、背もたれ部１０ａの上側の電極１１ａ〜１１ｃは、乗員１００の背中と接触する。これに対して、乗員１００がシート１０に浅く腰掛けて、寝転んでいるような状態になると、座部１０ｂの電極１２ｂは乗員１００の臀部と接触しなくなり、また、背もたれ部１０ａの上側の電極１１ａ〜１１ｃは、乗員１００の背中と接触しなくなる。このことから、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂの電極１２ａ及び１２ｂとを適宜選択し、積分回路２６からの変位電流レベル検出信号の値を判定すれば、その組み合わせから、シートに浅く腰掛けている、前屈みになっている等、乗員１００の着座状態を検出できる。

このように、本実施形態では、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂと、シートベルト１５の電極１６とを用いて、シートベルト装着状態判定、乗員判定、乗員大きさ判定、着座状態判定を行うことができる。これにより、図７に示すように、各種の乗員情報を取得して、乗員に警告を与えることができる。

なお、上述の実施形態では、シートベルト装着状態判定を行う際には、シートベルト１５の電極１６を接地して、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅに正弦波を印加しているが、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅとシートベルト１５の電極１６との間に、互いに逆相の正弦波を印加するようにしても良い。また、乗員判定、乗員大きさ判定、着座状態判定を行う際に、座部１０ｂ側の電極１２ａ及び１２ｂを接地させるようにしても良い。その他、背もたれ部１０ａ側の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の電極１２ａ及び１２ｂと、シートベルト１５の電極１６とを用いて、シートベルト装着状態判定、乗員判定、乗員大きさ判定、着座状態判定が行うことができれば、乗員情報判定部２０は、どのように構成しても良い。

図７は、本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員情報を取得する処理を示すフローチャートである。図７に示す例では、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂと、シートベルト１５の電極１６とを用いて、各種の乗員情報を取得する処理を示すフローチャートである。図８は、本実施形態に係る乗員情報検出装置における乗員情報表示の説明図である。

（ステップＳ１）制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂとを用いて、図４に示したように乗員判定を行う。制御回路２７は、処理を、ステップＳ２に進める。
（ステップＳ２）制御回路２７は、乗員１００がシート１０に座っているか否かを判定する。制御回路２７は、乗員１００がシート１０に座っていると判定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、乗員１００がシート１０に座っていないと判定された場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。

（ステップＳ３）制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂとを用いて、図５に示したように乗員１００の大きさ判定を行う。制御回路２７は、処理を、ステップＳ４に進める。
（ステップＳ４）制御回路２７は、乗員１００の大きさの判定値をメモリ３２に保存する。制御回路２７は、処理を、ステップＳ５に進める。

（ステップＳ５）制御回路２７は、シートベルト１５のバックルスイッチ３３を検出する。制御回路２７は、処理を、ステップＳ６に進める。
（ステップＳ６）制御回路２７は、バックルスイッチ３３が導通状態になっているか否かを判定する。制御回路２７は、シートベルト１５のバックルスイッチ３３が導通状態であると判定された場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、シートベルト１５のバックルスイッチ３３が導通状態ではないと判定された場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ８に進む。

（ステップＳ７）制御回路２７は、シートベルト１５の電極１６と、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅとを用いて、図３に示したようにシートベルト装着状態判定を行う。制御回路２７は、処理を、ステップＳ９に進める。
（ステップＳ８）制御回路２７は、図８（Ａ）に示すような、シートベルトが未装着であることを示す警告を表示部４０に表示させて、ステップＳ７に処理を進める。

（ステップＳ９）制御回路２７は、ステップＳ５の検出結果から、シートベルトが正しく装着されているか否かを判定する。制御回路２７は、シートベルトが正しく装着されていると判定された場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０に進み、シートベルトが正しく装着されていないと判定された場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ１１に進む。

（ステップＳ１０）制御回路２７は、図８（Ｂ）に示すような、シートベルトが装着済みであることを示す表示を表示部４０に表示させて、処理をステップＳ１２に進める。
（ステップＳ１１）制御回路２７は、図８（Ｃ）に示すような、シートベルトが正しく装着されていないことを示す表示を表示部４０に表示させて、処理をステップＳ１２に進める。

（ステップＳ１２）制御回路２７は、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂとを用いて、図６に示したように着座状態判定を行う。
（ステップＳ１３）制御回路２７は、ステップＳ１２の検出結果から、正しい姿勢で乗員１００がシート１０に座っているか否かを判定する。制御回路２７は、正しい姿勢で乗員１００がシート１０に座っていると判定された場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、正しい姿勢で乗員１００がシート１０に座っていないと判定された場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５に進む。

（ステップＳ１４）制御回路２７は、シートベルトの判定結果、及び着座状態の判定結果をメモリ３２に記憶する。制御回路２７は、処理を、ステップＳ１６に進める。
（ステップＳ１５）制御回路２７は、図８（Ｄ）に示すような、正しい姿勢で着座していないことを示す警告を表示部４０に表示させ、ステップＳ１４に処理を進める。

（ステップＳ１６）制御回路２７は、所定時間経過したか否かを判定する。制御回路２７は、所定時間経過したと判定した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、ステップＳ１に戻る。これにより、ステップＳ１〜Ｓ４で、乗員判定、乗員大きさ判定が行われ、その後、ステップＳ５〜Ｓ１６で、シートベルト装着状態判定及び着座状態の判定処理が繰り返される。
また、制御回路２７は、所定時間経過していないと判定した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、ステップＳ５に戻る。これにより、ステップＳ５〜Ｓ１６で、シートベルトの検出及び着座状態の検出処理が繰り返され、各時間での判定結果が、メモリ３２に保存される。

上述した例では、シートベルト１５が装着されているか否かをバックルスイッチ３３の検出結果を用いる例を説明したが、これに限られない。制御回路２７は、シート１０の背もたれ部１０ａに設けられている電極１１ａ〜１１ｅ、シートベルト１５に編み込まれている電極１６との間の容量に基づく電圧に基づいて、シートベルト１５と乗員１００との距離を検出し、シートベルト１５が装着されているか否かを判別するようにしてもよい。この場合、ステップＳ５において、制御回路２７は、電極１１ａ〜１１ｅ、電極１６との間の容量に基づく電圧を検出するようにしてもよい。そいて、制御回路２７は、ステップＳ６において、検出した電圧に基づいて、シートベルト１５と乗員１００との距離を検出し、シートベルト１５が装着されているか否かを判別するようにしてもよい。

また、上述した処理手順は一例であり、これに限られない。乗員の大きさ、シートベルトの装着検知、着座状態の検知（姿勢検知）を行う順番は、この順番に限られず、異なる順番であってもよく、平行して同時に検知を行うようにしてもよい。

なお、上述の例では、シートベルト装着状態判定及び着座状態判定処理を所定時間繰り返した後、乗員判定及び乗員大きさ判定を行うことで、シートベルトの検出及び着座状態の検出処理に重みを置くようにしているが、乗員判定、乗員大きさ判定、シートベルト装着状態判定、着座状態判定を、単純に繰り返しても良い。また、乗員判定、乗員大きさ判定、シートベルト装着状態判定は、乗員１００が乗車するときにだけ行い、着座状態の判定を常に行うようにしても良い。乗員判定、乗員大きさ判定、シートベルト装着状態判定、着座状態判定をどのようなタイミングで行うか、また、これらの判定結果をどのように利用するかについては、その他、各種考えられる。

以上説明したように、本実施形態の乗員情報検出装置１は、シート１０の背もたれ部１０ａに離隔して配設された複数の第１検出部（電極１１ａ〜電極１１ｅ）と、シートに対応して設けられたシートベルト１５に配設された第２検出部（電極１６、バックルスイッチ３３）と、シートの着席部に離隔して配設された第３検出部（電極１２ａ及び電極１２ｂ）と、第１検出部、第２検出部、及び第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知部（制御回路２７）と、第１検出部、第２検出部、及び第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部によって検出された検出値に基づいて、シートベルトの装着を検出するシートベルト検知部（制御回路２７）と、姿勢検出部によって検出された結果と、シートベルト検知部によって検出された結果とに基づいてシートベルトの装着状態を判定する判定部（制御回路２７）と、を備える。

この構成によって、本実施形態によれば、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂと、シートベルト１５の電極１６とを用いて、シートベルト装着判定、乗員の姿勢判定を行い、判定した結果に基づいてシートベルトの装着状態を判定ことができる。これにより、これらの乗員情報を取得して、乗員に警告を与えることができる。

また、本実施形態の乗員情報検出装置１は、第１検出部（電極１１ａ〜電極１１ｅ）、第２検出部（電極１６）、及び第３検出部（電極１２ａ及び電極１２ｂ）のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の大きさを検出する乗員情報検知部（制御回路２７）、を備え、判定部（制御回路２７）は、姿勢検知部（制御回路２７）によって検出された結果と、シートベルト検知部（制御回路２７）によって検出された結果に加え、乗員情報検知部によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する。

この構成によって、本実施形態によれば、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと、座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂと、シートベルト１５の電極１６とを用いて、シートベルト装着判定、乗員の姿勢判定、及び乗員大きさ判定を行い、判定した結果に基づいてシートベルトの装着状態を判定ことができる。これにより、これらの乗員情報を取得して、乗員に警告を与えることができる。

図９は、本実施形態に係る乗員情報検出装置１における乗員情報表示と、バックルスイッチによるシートベルト装着状態判定警告とを説明する図である。図９（Ａ）〜図９（Ｄ）は、本実施形態に係る乗員情報検出装置１における乗員情報表示を示し、図９（Ｅ）〜図９（Ｈ）は、バックルスイッチによるシートベルト着用警告を示している。

バックルスイッチによるシートベルト着用警告では、シートベルトのバックルの結合状態により、シートベルトの装着状態が判定されている。このため、図９（Ｇ）に示すように、乗員１００が腰と座部の間にシートベルト１５を置いたとしても、バックルが結合されていれば、シートベルトは装着されていると判定される。また、図９（Ｈ）に示すような、正しくない着座状態でも、警告は表示されない。

これに対して、本実施形態では、図９（Ｃ）に示すように、乗員１００が腰と座部の間にシートベルト１５を置いた場合には、たとえバックルを結合したとしても、正しくシートベルトを装着したと判定されない。このため、シートベルトが正しく装着されていないことを示す表示「Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ Ｂｅｌｔｅｄ」を表示部４０に表示し、乗員１００に警告を与えることができる。また、図９（Ｄ）に示すような、正しくない着座状態では、着座状態判定により着座状態が正しくないと判定される。このため、着材状態が正しくないことを示す表示「Ｉｒｒｅｇｕｌａｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ」を表示部４０に表示し、乗員１００に警告を与えることができる。

なお、本実施形態で説明した乗員のシート１０は、運転者に限られず、助手席、後部座席等であってもよい。また、本実施形態で説明した乗員情報検出装置１を、車両以外に、シートベルトの装着が望まれる遊具装置等に適用してもよい。

また、本実施形態では、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂとを用いて、乗員１００の大きさ判定が行われ、この判定結果がメモリ３２に記憶される。衝突等が発生した場合には、この判定結果により、乗員が大人か子供かを判定し、これに応じて、エアバッグを適切に展開させることができる。更に、本実施形態では、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅとシートベルト１５の電極１６とを用いて、シートベルトの装着状態が判定され、この判定結果がメモリ３２に記憶される。また、背もたれ部１０ａ側の複数の電極１１ａ〜１１ｅと座部１０ｂ側の複数の電極１２ａ及び１２ｂとを用いて、乗員１００の着座状態が判定され、この判定結果がメモリ３２に記憶される。これらの判定結果により、乗員１００がシートベルト１５を正しく装着しているか否か、乗員１００の着座姿勢は正しいか否かを判定して、エアバッグを適切に展開させることができる。

なお、乗員情報検出装置１の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１…乗員情報検出装置、１０…シート、１１ａ〜１１ｅ，１２ａ，１２ｂ，１６…電極、１５…シートベルト、２０…乗員情報判定部、２１…発振器、２２…変位電流検出用抵抗器、２３…遅延回路、２４…変位電流検出用差動回路、２５…全波整流回路、２６…積分回路、２７…制御回路、２８、２９…スイッチ回路、３０，３１…選択回路、３２…メモリ、４０…表示部、５０…エアバッグ装置、１００…乗員

Claims (5)

1. シートの背もたれ部に離隔して配設された複数の第１検出部と、
   前記シートに対応して設けられたシートベルトに配設された第２検出部と、
   前記シートの着席部に離隔して配設された第３検出部と、
   前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知部と、
   前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記シートベルトの装着を検出するシートベルト検知部と、
   前記姿勢検知部によって検出された結果と、前記シートベルト検知部によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する判定部と、
   を備える乗員情報検出装置。
2. 複数の前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部に周期信号を送出する信号送受信部、を備え、
   前記姿勢検知部が検出する検出値は、
   前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの電極間に発生する容量に基づく電圧値であり、
   前記シートベルト検知部が検出する検出値は、
   前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの電極間に発生する容量に基づく電圧値である請求項１に記載の乗員情報検出装置。
3. 前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記乗員の大きさを検出する乗員情報検知部、を備え、
   前記判定部は、
   前記姿勢検知部によって検出された結果と、前記シートベルト検知部によって検出された結果に加え、前記乗員情報検知部によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する請求項１または請求項２に記載の乗員情報検出装置。
4. 前記乗員情報検知部によって検出された乗員の大きさに基づいて、前記シートに対応する乗員保護装置を作動させる制御指令を出力する乗員保護制御部、を備える請求項３に記載の乗員情報検出装置。
5. シートの背もたれ部に離隔して配設された複数の第１検出部と、前記シートに対応して設けられたシートベルトに配設された第２検出部と、前記シートの着席部に離隔して配設された第３検出部とを有する乗員情報検出装置における乗員情報検出方法であって、
   姿勢検知部が、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも２つの検出部によって検出された検出値に基づいて、乗員の姿勢の検知を行う姿勢検知手順と、
   シートベルト検出部が、前記第１検出部、前記第２検出部、及び前記第３検出部のうち、少なくとも１つの検出部によって検出された検出値に基づいて、前記シートベルトの装着を検出するシートベルト検知手順と、
   前記姿勢検知手順によって検出された結果と、前記シートベルト検知手順によって検出された結果とに基づいて前記シートベルトの装着状態を判定する判定手順と、
   を含む乗員情報検出方法。

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