JP2024091099A - シート着座検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品費、組立加工費等のコストダウンを図りつつ、シートの着座を精度良く検出する。
【解決手段】シート着座検出装置１０は、シート１１に内蔵された導電性発熱体１２Ａで構成された第１電極Ｅ１と、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ１を構成する第２電極Ｅ２であって、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐの一部が入るように配置された第２電極Ｅ２と、キャパシタＣ１の静電容量の変化から、シート１１の着座を検出する制御を行う制御部２３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、シート着座検出装置に関する。

従来、シートに着座しているか否かを判断するため、座面の下部にメンブレンスイッチのような接点機構をもつ検出手段を内蔵し、着座した人の重量で接点が閉じることにより、電気的に着座の有無を検出している。しかし、メンブレンスイッチのような専用部品を用いるため、部品費、組立加工費等のコストアップの要因となる。

これに対して、例えば、特許文献１には、車両シートの着座部に内蔵された２つの電極でキャパシタを構成し、キャパシタの静電容量の変化からシートの着座を検出する車両シート制御装置において、キャパシタを構成する少なくとも１つの電極を車両シートに内蔵された導電性発熱体と兼用することが記載されている。

特開２０１３－２３７３６３号公報

上記特許文献１に記載の技術によれば、上記メンブレンスイッチのような専用部品を用いることなく、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることが可能となる。しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、着座した人の重量で変化するキャパシタの間隔を静電容量の変化として検出するため、人の体圧分布に近い寸法と重量をもった荷物を座面に載置した場合には、着座と誤検出してしまう。

本開示は、上記の点に鑑みてなされたものであり、部品費、組立加工費等のコストダウンを図りつつ、シートの着座を精度良く検出することができるシート着座検出装置を提供することを目的とする。

第１態様に係るシート着座検出装置は、シートに内蔵された導電体で構成された第１電極と、前記第１電極との間でキャパシタを構成する第２電極であって、前記第１電極が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、前記第１電極との間に人体の一部が入るように配置された前記第２電極と、前記キャパシタの静電容量の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う制御部と、を備える。

第１態様によれば、部品費、組立加工費等のコストダウンを図りつつ、シートの着座を精度良く検出することができる。

第２態様に係るシート着座検出装置は、第１態様に係るシート着座検出装置において、前記制御部が、前記キャパシタの静電容量の変化量が閾値以上である場合に、前記シートに人体が着座していると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記閾値未満である場合に、前記シートに人体以外の物体が載置されている、又は、前記シートに何も載置されていないと判定する。

第２態様によれば、人体と、人体以外の物体又は何も載置されていない状態（空席）とを精度良く判定することができる。

第３態様に係るシート着座検出装置は、第１態様又は第２態様に係るシート着座検出装置において、前記制御部が、前記キャパシタの静電容量の変化量が第１閾値以上である場合に、前記シートに人体が着座していると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記第１閾値未満でかつ第２閾値以上である場合に、前記シートに人体以外の物体が載置されていると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記第２閾値未満である場合に、前記シートに何も載置されていないと判定する。

第３態様によれば、人体、人体以外の物体、及び何も載置されていない状態（空席）を精度良く判定することができる。

第４態様に係るシート着座検出装置は、第１態様～第３態様の何れか１態様に係るシート着座検出装置において、前記導電体を前記第１電極として使用するか否かを切り替える切替部を更に備える。

第４態様によれば、導電体を第１電極と切り替えて兼用することができる。

第５態様に係るシート着座検出装置は、第１態様～第４態様の何れか１態様に係るシート着座検出装置において、前記シートが、着座部及び背もたれ部を有し、前記導電体が、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、前記第１電極が、前記着座部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、前記第２電極が、前記シートの周囲に設けられ、電気的に接地電位を有する既存の導電体で構成される。

第５態様によれば、導電性発熱体を第１電極、既存の導電体を第２電極として使用することにより、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

第６態様に係るシート着座検出装置は、第５態様に係るシート着座検出装置において、前記シートが、車体の内部に設けられ、前記既存の導電体が、前記車体の金属部分である。

第６態様によれば、車体の金属部分を電極として使用することができる。

第７態様に係るシート着座検出装置は、第５態様に係るシート着座検出装置において、前記第１電極との間でキャパシタを構成する第３電極を更に備え、前記第３電極が、前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、前記制御部が、前記第１電極と前記第２電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、及び、前記第１電極と前記第３電極との間で構成されるキャパシタの静電容量の各々の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う。

第７態様によれば、３つの電極を用いて２つのキャパシタを構成することにより、シートの着座をより高い精度で検出することができる。

第８態様に係るシート着座検出装置は、第７態様に係るシート着座検出装置において、前記シートの前方に設けられ、前記第１電極との間でキャパシタを構成する専用の第４電極を更に備え、前記制御部が、前記第１電極と前記第２電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、前記第１電極と前記第３電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、及び、前記第１電極と前記第４電極との間で構成されるキャパシタの静電容量の各々の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う。

第８態様によれば、４つの電極を用いて３つのキャパシタを構成することにより、シートの着座をより高い精度で検出することができる。

第９態様に係るシート着座検出装置は、第１態様～第４態様の何れか１態様に係るシート着座検出装置において、前記シートが、着座部及び背もたれ部を有し、前記導電体が、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、前記第１電極が、前記着座部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、前記第２電極が、前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成される。

第９態様によれば、着座部の導電性発熱体を第１電極、背もたれ部の導電性発熱体を第２電極として使用することにより、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

第１０態様に係るシート着座検出装置は、第１態様～第４態様の何れか１態様に係るシート着座検出装置において、前記シートが、着座部及び背もたれ部を有し、前記導電体が、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、前記第１電極が、前記着座部又は前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、前記第２電極が、前記シートの前方に設けられた専用の電極で構成される。

第１０態様によれば、着座部又は背もたれ部の導電性発熱体を第１電極として使用することにより、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

本開示によれば、部品費、組立加工費等のコストダウンを図りつつ、シートの着座を精度良く検出することができる。

第１の実施形態に係るシート着座検出装置を含む車両の一例を示す図である。 空席時のキャパシタと着座時のキャパシタとの比較例を示す模式図である。 第１の実施形態に係るＥＣＵの電気的な構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る制御プログラムによる着座検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るシート着座検出装置を含む車両の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る選択部の構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るシート着座検出装置を含む車両の一例を示す図である。 第４の実施形態に係るシート着座検出装置を含む車両の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態の一例について詳細に説明する。なお、動作、作用、機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を適宜省略する場合がある。各図面は、本開示の技術を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本開示の技術は、図示例のみに限定されるものではない。また、本実施形態では、本開示と直接的に関連しない構成や周知な構成については、説明を省略する場合がある。

本実施形態においては、一例として、自動車に搭載されたシートの着座検出を行う場合について説明するが、自動車のシートに限定されるものではない。例えば、鉄道、航空機、映画館、劇場等のシートの着座検出にも適用可能とされ、マッサージチェア、便座の着座検出にも適用可能とされる。

[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るシート着座検出装置１０を含む車両１００の一例を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係る車両１００は、シート１１と、車体１３と、シート着座検出装置１０と、を備えている。

シート１１は、車体１３の内部に設けられ、着座部１１Ａ及び背もたれ部１１Ｂを有している。着座部１１Ａは導電性発熱体１２Ａを内蔵し、背もたれ部１１Ｂは導電性発熱体１２Ｂを内蔵する。導電性発熱体１２Ａ、１２Ｂは、導電体の一例である。導電性発熱体１２Ａ、１２Ｂは、ヒータとして用いられ、乗員の体を温める機能を有している。導電性発熱体１２Ａ、１２Ｂは、例えば、各種の発熱素子、あるいは、導電性微細炭素構造体等を含んで構成されている。具体的に、導電性発熱体１２Ａ、１２Ｂは、例えば、ニクロム線、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）、又は、カーボンファイバ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ）を含んで構成されている面状の発熱体である。なお、導電性発熱体１２Ａ、１２Ｂは、これらの例に限らず、カーボンピコチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｐｉｃｏ Ｔｕｂｅ）、カーボンブラック、グラフェンを含んで構成されてもよい。

着座部１１Ａに内蔵された導電性発熱体１２Ａは、シート着座検出用の第１電極Ｅ１としても使用可能とされる。つまり、導電性発熱体１２Ａは、ヒータとして使用されると共に、シート着座検出用の電極としても使用される。

車体１３は、車両１００において人や荷物を積載する部分であり、ボディともいう。車体１３は、金属部分を含み、電気的に接地電位を有している。この車体１３の接地電位のことを、ボディアースとも称する。車体１３は、シート１１の周囲に設けられ、シート着座検出用の第２電極Ｅ２としても使用される。

本実施形態に係るシート着座検出装置１０は、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、電源部２０と、切替部２１と、検出部２２と、制御部２３と、を備えている。

第１電極Ｅ１は、シート１１の着座部１１Ａに内蔵された導電性発熱体１２Ａで構成される。第１電極Ｅ１は、導電性発熱体１２Ａの電流経路となる複数の端子（図示省略）のうち１つを使用してもよいし、複数を使用してもよい。複数の端子を使用する場合、複数の端子を同時に使用してもよいし、１つずつ順次使用（スキャン）してもよい。

第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ１を構成する。なお、図１の例では、説明の便宜上、３ヶ所に構成されたキャパシタとして示しているが、任意の位置にキャパシタが構成される。第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐ（ここでは乗員）の一部が入るように配置される。図１の例では、第１電極Ｅ１がシート１１の着座部１１Ａに設けられ、第２電極Ｅ２がシート１１の周囲（ここでは車体１３）に設けられている。第２電極Ｅ２は、電気的に接地電位を有する既存の導電体で構成される。具体的に、既存の導電体は、例えば、車体１３の金属部分である。また、既存の導電体は、シートフレームとしてもよい。

制御部２３は、電源部２０、切替部２１、及び検出部２２と接続され、これら電源部２０、切替部２１、及び検出部２２の各々を制御するコントローラとして構成される。制御部２３は、例えば、車両１００に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０の一機能として実現される。

切替部２１は、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ａを第１電極Ｅ１として使用するか否かを切り替える。切替部２１は、例えば、乗車時に導電性発熱体１２Ａを第１電極Ｅ１として使用し、着座検出後に導電性発熱体１２Ａをヒータとして使用するように切り替え可能なスイッチとして構成される。

電源部２０は、切替部２１によりヒータに切り替えられた場合に、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ａ及び導電性発熱体１２Ｂの少なくとも一方に電力を供給して発熱させる。

検出部２２は、切替部２１により第１電極Ｅ１に切り替えられた場合に、制御部２３からの指示に従って、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間で構成されるキャパシタＣ１の静電容量の変化を検出する。検出部２２は、例えば、キャパシタＣ１の静電容量の変化を検出可能なセンサとして構成される。

制御部２３は、検出部２２により検出されたキャパシタＣ１の静電容量の変化から、シート１１の着座を検出する制御を行う。具体的に、制御部２３は、キャパシタＣ１の静電容量の変化量が閾値以上である場合に、シート１１に人体Ｐが着座していると判定し、キャパシタＣ１の静電容量の変化量が閾値未満である場合に、シート１１に人体Ｐ以外の物体（例えば荷物）が載置されている、又は、シート１１に何も載置されていない、つまり、空席と判定する。なお、閾値未満の場合に、人体Ｐ以外の物体（例えば荷物）と判定するか、空席と判定するかは予め設定しておけばよい。また、制御部２３は、キャパシタＣ１の静電容量の変化量が第１閾値以上である場合に、シート１１に人体Ｐが着座していると判定し、キャパシタＣ１の静電容量の変化量が第１閾値未満でかつ第２閾値（＜第１閾値）以上である場合に、シート１１に人体Ｐ以外の物体（例えば荷物）が載置されていると判定し、キャパシタＣ１の静電容量の変化量が第２閾値未満である場合に、シート１１に何も載置されていない、つまり、空席と判定してもよい。閾値、第１閾値、及び第２閾値としては、例えば、実験あるいは過去の知見に基づいて適切な値が設定される。但し、閾値と第１閾値とは同じでもよいし、異なっていてもよい。

図２は、空席時のキャパシタＣ１と着座時のキャパシタＣ１との比較例を示す模式図である。

図２に示すように、シート１１の着座によって第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に人体Ｐの一部が入ることで、物理的にキャパシタＣ１の間隔は変化しないが、人体Ｐを誘電体とみなすことができるため、電気的にはキャパシタＣ１の電極間隔が狭くなることに相当する。このため、着座によってキャパシタＣ１の静電容量が増加する。

また、人体Ｐでも荷物でも静電容量は変化するが、一般的な荷物の場合、人体Ｐと比較して比誘電率が小さいため、人体Ｐと比較して静電容量の変化量が少ないという特性がある。この特性を利用して、上述した第１閾値、第２閾値を用いて人体Ｐであるか、荷物であるかを精度良く判定することが可能となる。

次に、図３を参照して、制御部２３として機能するＥＣＵ３０の具体的な構成について説明する。

図３は、第１の実施形態に係るＥＣＵ３０の電気的な構成の一例を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施形態に係るＥＣＵ３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、入出力部（Ｉ／Ｏ）３４と、入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）３５と、を備えている。

ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、及びＩ／Ｏ３４は、バスを介して各々接続されている。Ｉ／Ｏ３４には、入出力Ｉ／Ｆ３５と接続されている。入出力Ｉ／Ｆ３５は、Ｉ／Ｏ３４を介して、ＣＰＵ３１と相互に通信可能とされる。

ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、及びＩ／Ｏ３４によって制御回路が構成される。制御回路は、ＥＣＵ３０の一部の動作を制御するサブ制御回路として構成されてもよいし、ＥＣＵ３０の全体の動作を制御するメイン制御回路の一部として構成されてもよい。制御回路の各ブロックの一部又は全部には、例えば、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路又はＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップセットが用いられる。上記各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部又は全部を集積した回路を用いてもよい。上記各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、上記各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。制御回路の集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサを用いてもよい。

ＲＯＭ３２には、本実施形態に係る制御部２３としての機能を実行するための制御プログラム３２Ａが記憶される。制御プログラム３２Ａは、例えば、ＥＣＵ３０に予めインストールされていてもよい。制御プログラム３２Ａは、不揮発性の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して配布して、ＥＣＵ３０に適宜インストールすることで実現してもよい。なお、不揮発性の記憶媒体の例としては、ＣＤ-ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、光磁気ディスク、ＨＤＤ、ＤＶＤ-ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード等が想定される。

入出力Ｉ／Ｆ３５は、電源部２０、切替部２１、及び検出部２２の各々と接続するためのインタフェースである。

本実施形態に係るＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に記憶されている制御プログラム３２Ａを実行することで、制御部２３として機能する。

次に、図４を参照して、本実施形態に係るシート着座検出装置１０の作用について説明する。

図４は、第１の実施形態に係る制御プログラム３２Ａによる着座検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御プログラム３２Ａによる着座検出処理は、ＥＣＵ３０のＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に記憶されている制御プログラム３２ＡをＲＡＭ３３に書き込んで実行することにより、実現される。なお、初期設定において導電性発熱体１２Ａは第１電極Ｅ１としての使用に設定されているものとする。

図４のステップＳ１０１では、ＣＰＵ３１が、検出部２２から、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に構成されたキャパシタＣ１の静電容量の変化量を取得する。

ステップＳ１０２では、ＣＰＵ３１が、ステップＳ１０１で取得された静電容量の変化量が第１閾値以上であるか否かを判定する。静電容量の変化量が第１閾値以上であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップＳ１０３に移行し、静電容量の変化量が第１閾値未満であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０３では、ＣＰＵ３１が、キャパシタＣ１に人体Ｐが挿入された、つまり、シート１１に人体Ｐが着座したと判定する。

ステップＳ１０４では、ＣＰＵ３１が、切替部２１を制御して、導電性発熱体１２Ａをヒータでの使用に切り替える。ここでは、ヒータの発熱度合いを「強」、「弱」とした場合、ヒータ「強」に切り替える。

ステップＳ１０５では、ＣＰＵ３１が、例えば、シートベルトリマインダの警告表示、又は警告音の出力等を実行し、本制御プログラム３２Ａによる着座検出処理を終了する。

一方、ステップＳ１０６では、ＣＰＵ３１が、ステップＳ１０１で取得された静電容量の変化量が第２閾値（＜第１閾値）以上であるか否かを判定する。静電容量の変化量が第２閾値以上であると判定した場合（肯定判定の場合）、ステップＳ１０７に移行し、静電容量の変化量が第２閾値未満であると判定した場合（否定判定の場合）、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０７では、ＣＰＵ３１が、シート１１に荷物等の人体Ｐ以外の物体が載置されたと判定し、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４では、ＣＰＵ３１が、切替部２１を制御して、導電性発熱体１２Ａをヒータでの使用に切り替える。ここでは、ヒータの発熱度合いを「強」、「弱」とした場合、ヒータ「弱」に切り替える。

一方、ステップＳ１０８では、ＣＰＵ３１が、シート１１に何も載置されていない（空席）と判定し、本制御プログラム３２Ａによる着座検出処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、着座検出処理を行うための第１電極及び第２電極として既存の導電性発熱体及び車体の金属部分が使用される。このため、専用の電極を用いる必要がなく、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

また、第１電極と第２電極との間に人体が入ることで変化する静電容量の変化量を検出するため、人体の体圧分布に近い寸法と重量をもった荷物が座面に載置された場合であっても着座と誤検出することがなく、着座を精度良く検出することができる。

また、シート内に電極を追加する必要がないため、シート内の部品数を削減することができ、着座時の異物感を抑制することができる。

また、シート内に電極を追加する必要がないため、ヒータ使用時における温度調整の効果を向上させることができる。

[第２の実施形態]
第２の実施形態では、３以上の電極によって複数のキャパシタを構成し、複数のキャパシタの静電容量の変化からシートの着座を検出する形態について説明する。

図５は、第２の実施形態に係るシート着座検出装置１０Ａを含む車両１００の一例を示す図である。

図５に示すように、本実施形態に係るシート着座検出装置１０Ａは、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、第３電極Ｅ３と、第４電極Ｅ４と、電源部２０と、切替部２１と、検出部２２と、制御部２３と、選択部２４と、を備えている。なお、上記第１の実施形態で説明したシート着座検出装置１０が備える構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。

第３電極Ｅ３は、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐの一部が入るように配置される。第３電極Ｅ３は、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ２を構成する。第３電極Ｅ３は、背もたれ部１１Ｂに内蔵された導電性発熱体１２Ｂで構成されている。なお、切替部２１は、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ｂを第３電極Ｅ３として使用するか否かを切り替える。

第４電極Ｅ４は、第３電極Ｅ３と同様に、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐの一部が入るように配置される。第４電極Ｅ４は、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ３を構成する。第４電極Ｅ４は、シート１１の前方に設けられた専用の電極で構成されている。図５の例の場合、第４電極Ｅ４は、シート１１の前方に配置されたダッシュボードの下部に沿って設けられている。

選択部２４は、制御部２３と接続され、制御部２３により制御される。選択部２４は、第１電極Ｅ１、第２電極Ｅ２、第３電極Ｅ３、及び第４電極Ｅ４を切り替えて、２つの電極のペアを選択する。

図６は、第２の実施形態に係る選択部２４の構成の一例を示す図である。

図６に示すように、選択部２４は、複数の端子Ｓ１～Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ１２を含む。端子Ｓ１は第２電極Ｅ２と接続され、端子Ｓ２は第４電極Ｅ４と接続される。端子Ｓ３は第１電極Ｅ１と接続され、端子Ｓ４は第３電極Ｅ３と接続される。端子Ｓ１１は、検出部２２と接続され、端子Ｓ１～Ｓ４の各々と選択的に接続される。端子Ｓ１２は、検出部２２と接続され、端子Ｓ１～Ｓ４の各々と選択的に接続される。

端子Ｓ１１と端子Ｓ３とが接続され、端子Ｓ１２と端子Ｓ１とが接続された場合、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２のペアが選択される。この場合、検出部２２によりキャパシタＣ１の静電容量の変化が検出される。同様に、２つの電極のペアを選択することによって、検出部２２によりキャパシタＣ２あるいはキャパシタＣ２、Ｃ３の静電容量の変化が検出される。

制御部２３は、検出部２２から取得した、キャパシタＣ１の静電容量及びキャパシタＣ２の静電容量の各々の変化から、シートの着座を検出する制御を行う。また、制御部２３は、検出部２２から取得した、キャパシタＣ１の静電容量、キャパシタＣ２の静電容量、及び、キャパシタＣ３の静電容量の各々の変化から、シートの着座を検出するようにしてもよい。このときの判定基準は、必要な検出精度に応じて適宜設定すればよいが、例えば、全てのキャパシタの静電容量の変化量が閾値以上である場合に、シートの着座と判定してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、３以上の電極によって複数のキャパシタを構成し、複数のキャパシタの静電容量の変化からシートの着座を検出するため、着座の検出精度をより向上させることができる。

[第３の実施形態]
第３の実施形態では、キャパシタを構成する２つの電極のペアを導電性発熱体で構成する形態について説明する。

図７は、第３の実施形態に係るシート着座検出装置１０Ｂを含む車両１００の一例を示す図である。

図７に示すように、本実施形態に係るシート着座検出装置１０Ｂは、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、電源部２０と、切替部２１と、検出部２２と、制御部２３と、を備えている。なお、上記第１の実施形態で説明したシート着座検出装置１０が備える構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。

第１電極Ｅ１は、シート１１の着座部１１Ａに内蔵された導電性発熱体１２Ａで構成される。なお、切替部２１は、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ａを第１電極Ｅ１として使用するか否かを切り替える。

第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐの一部が入るように配置される。第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ２を構成する。第２電極Ｅ２は、シート１１の背もたれ部１１Ｂに内蔵された導電性発熱体１２Ｂで構成されている。なお、切替部２１は、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ｂを第２電極Ｅ２として使用するか否かを切り替える。

検出部２２は、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間で構成されるキャパシタＣ２の静電容量の変化を検出する。

制御部２３は、検出部２２により検出されたキャパシタＣ２の静電容量の変化から、シート１１の着座を検出する制御を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、着座検出処理を行うための第１電極及び第２電極として既存の導電性発熱体が使用される。このため、専用の電極を用いる必要がなく、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

また、第１電極と第２電極との間に人体が入ることで変化する静電容量の変化量を検出するため、人体の体圧分布に近い寸法と重量をもった荷物が座面に載置された場合であっても着座と誤検出することがなく、着座を精度良く検出することができる。

[第４の実施形態]
第４の実施形態では、キャパシタを構成する２つの電極のペアのうち、一方を導電性発熱体で構成し、他方を専用の電極で構成する形態について説明する。

図８は、第４の実施形態に係るシート着座検出装置１０Ｃを含む車両１００の一例を示す図である。

図８に示すように、本実施形態に係るシート着座検出装置１０Ｃは、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、電源部２０と、切替部２１と、検出部２２と、制御部２３と、を備えている。なお、上記第１の実施形態で説明したシート着座検出装置１０が備える構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する。

第１電極Ｅ１は、シート１１の着座部１１Ａに内蔵された導電性発熱体１２Ａで構成される。なお、第１電極Ｅ１は、シート１１の背もたれ部１１Ｂに内蔵された導電性発熱体１２Ｂで構成されてもよい。なお、切替部２１は、制御部２３からの指示に従って、導電性発熱体１２Ａ又は導電性発熱体１２Ｂを第１電極Ｅ１として使用するか否かを切り替える。

第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、第１電極Ｅ１との間に人体Ｐの一部が入るように配置される。第２電極Ｅ２は、第１電極Ｅ１との間でキャパシタＣ３を構成する。第２電極Ｅ２は、シート１１の前方に設けられた専用の電極で構成されている。図８の例の場合、第２電極Ｅ２は、シート１１の前方に配置されたダッシュボードの下部に沿って設けられている。

検出部２２は、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間で構成されるキャパシタＣ３の静電容量の変化を検出する。

制御部２３は、検出部２２により検出されたキャパシタＣ３の静電容量の変化から、シート１１の着座を検出する制御を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、着座検出処理を行うための第１電極として既存の導電性発熱体が使用される。このため、部品費、組立加工費等のコストダウンを図ることができる。

また、第１電極と第２電極との間に人体が入ることで変化する静電容量の変化量を検出するため、人体の体圧分布に近い寸法と重量をもった荷物が座面に載置された場合であっても着座と誤検出することがなく、着座を精度良く検出することができる。

その他、上記実施形態で説明したシート着座検出装置の構成は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。

また、上記実施形態で説明した処理の流れも、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ シート着座検出装置
１１ シート
１１Ａ 着座部
１１Ｂ 背もたれ部
１２Ａ、１２Ｂ 導電性発熱体
１３ 車体
２０ 電源部
２１ 切替部
２２ 検出部
２３ 制御部
２４ 選択部
３０ ＥＣＵ
１００ 車両

Claims (10)

1. シートに内蔵された導電体で構成された第１電極と、
   前記第１電極との間でキャパシタを構成する第２電極であって、前記第１電極が設けられた部位とは異なる部位に設けられ、前記第１電極との間に人体の一部が入るように配置された前記第２電極と、
   前記キャパシタの静電容量の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う制御部と、
   を備えたシート着座検出装置。
2. 前記制御部は、前記キャパシタの静電容量の変化量が閾値以上である場合に、前記シートに人体が着座していると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記閾値未満である場合に、前記シートに人体以外の物体が載置されている、又は、前記シートに何も載置されていないと判定する
   請求項１に記載のシート着座検出装置。
3. 前記制御部は、前記キャパシタの静電容量の変化量が第１閾値以上である場合に、前記シートに人体が着座していると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記第１閾値未満でかつ第２閾値以上である場合に、前記シートに人体以外の物体が載置されていると判定し、前記キャパシタの静電容量の変化量が前記第２閾値未満である場合に、前記シートに何も載置されていないと判定する
   請求項１に記載のシート着座検出装置。
4. 前記導電体を前記第１電極として使用するか否かを切り替える切替部を更に備えた
   請求項１に記載のシート着座検出装置。
5. 前記シートは、着座部及び背もたれ部を有し、
   前記導電体は、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、
   前記第１電極は、前記着座部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、
   前記第２電極は、前記シートの周囲に設けられ、電気的に接地電位を有する既存の導電体で構成される
   請求項１に記載のシート着座検出装置。
6. 前記シートは、車体の内部に設けられ、
   前記既存の導電体は、前記車体の金属部分である
   請求項５に記載のシート着座検出装置。
7. 前記第１電極との間でキャパシタを構成する第３電極を更に備え、
   前記第３電極は、前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、
   前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、及び、前記第１電極と前記第３電極との間で構成されるキャパシタの静電容量の各々の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う
   請求項５に記載のシート着座検出装置。
8. 前記シートの前方に設けられ、前記第１電極との間でキャパシタを構成する専用の第４電極を更に備え、
   前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、前記第１電極と前記第３電極との間で構成されるキャパシタの静電容量、及び、前記第１電極と前記第４電極との間で構成されるキャパシタの静電容量の各々の変化から、前記シートの着座を検出する制御を行う
   請求項７に記載のシート着座検出装置。
9. 前記シートは、着座部及び背もたれ部を有し、
   前記導電体は、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、
   前記第１電極は、前記着座部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、
   前記第２電極は、前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成される
   請求項１に記載のシート着座検出装置。
10. 前記シートは、着座部及び背もたれ部を有し、
    前記導電体は、前記着座部及び前記背もたれ部の各々に内蔵された導電性発熱体であり、
    前記第１電極は、前記着座部又は前記背もたれ部に内蔵された前記導電性発熱体で構成され、
    前記第２電極は、前記シートの前方に設けられた専用の電極で構成される
    請求項１に記載のシート着座検出装置。