JP3027499B2 - 在席検出装置 - Google Patents

在席検出装置

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文一 芝
弘之 荻野
義明 渡邊
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、座席での人の有無や在
席している人体の大きさを検出する在席検出装置に関す
るもので、主な利用分野として車内の在席人数やその大
きさおよび空席の把握、車内の空調制御や音場制御等に
利用するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の在席検出装置は、例えば座
席にマイクロスイッチが配列してあり、人体が着座した
場合の荷重によりマイクロスイッチが閉じて人が着座し
たものと判定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな装置では、着座している人の高さ(大きさ)がわか
らいという課題があった。
【0004】本発明はかかる従来の課題を解決するもの
感圧検出手段を少なくとも2つ以上座席背もたれ部に
水平に配置し高さ方向の異なる位置に個々に略平行で設
けた構成で、前記感圧検出手段毎に設けた感圧検出手段
からの信号のうちある特定の周波数成分のみを濾波する
濾波手段と、前記個々の濾波手段を通過した複数の感圧
検出手段の出力を用いて着座している人体の背丈を推定
する信号処理手段により着座している人体の背丈を検出
することを第1の目的とする。
【0005】さらに、例えば車内などにおいて着座して
いる人が小さいときには座席を高くするなどの車内の状
態を人体により変化することができず、このため車窓よ
り外が見えず不便でかつ不快であった。本発明の第2の
目的は、感圧検出手段を少なくとも2つ以上座席背もた
れ部に水平に配置し高さ方向の異なる位置に個々に略平
行で設けた構成で、信号処理手段の出力で推定した着座
している人体の背丈に応じた情報により座席の状態を変
化する座席駆動手段により、着座している人の高さを検
出するとともに、この着座している人の高さに応じて座
席の状態を変化して快適な座り心地を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の在席検出装置は、高分子圧電材料を薄膜状に
し可とう性のテープ状に成形した感圧検出手段と、前記
感圧検出手段を少なくとも2つ以上座席背もたれ部に水
平に配置し高さ方向の異なる位置に個々に略平行で設け
た構成で、前記感圧検出手段毎に設けた感圧検出手段か
らの信号のうちある特定の周波数成分のみを濾波する濾
波手段と、前記個々の濾波手段を通過した複数の感圧検
出手段の出力を用いて着座している人体の背丈を推定す
る信号処理手段と、前記信号処理手段の出力で推定した
着座している人体の背丈に応じた情報を表示する表示手
段とを有するである。
【0007】また第2の目的を達成するために本発明の
在席検出装置は、信号処理手段の出力で推定した着座し
ている人体の背丈に応じた情報により座席の状態を変化
する座席駆動手段を有するものである。
【0008】
【作用】本発明は、上記した構成により、感圧検出手段
を利用して簡単に着座している人の高さを検出する。
【0009】さらに、着座している人の快適な座り心地
を提供するために人の高さに応じて座席の状態を変化す
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1は在席検出装置のブロック図である。1は着
座した人により生じる座席表面の圧変化を検出する第1
の感圧検出手段、2は第1の感圧検出手段1からの信号
のうちある特定の周波数成分のみを濾波する第1の濾波
手段、3は第1の濾波手段2の出力を増幅する第1の増
幅手段、4は第1の増幅手段3の出力をA/D変換する
第1のA/D変換手段、5は第1のA/D変換手段4の
信号を処理する信号処理手段、6は信号処理手段5の処
理結果を表示する表示手段、7は着座した人により生じ
る座席表面の圧変化を検出する第2の感圧検出手段、8
は第2の感圧検出手段7からの信号のうちある特定の周
波数成分のみを濾波する第2の濾波手段、9は第2の濾
波手段7の出力を増幅する第2の増幅手段、10は第2
の増幅手段9の出力をA/D変換する第2のA/D変換
手段、11は座席である。
【0011】次に本発明の構成の動作を説明する。第1
の感圧検出手段1および第2の感圧検出手段7として
は、例えば薄膜加工されたポリフッ化ビニリデン等の高
分子圧電材料を薄膜状にし両面に可とう性の電極膜を付
着させテープ状に成形されたもので、ここでは座席11
の表布下に配設している。
【0012】人体が着座すると座席11の背もたれ部に
配設された第1の感圧検出手段1および第2の感圧検出
手段7が人体の体動により変形を受け、圧電効果により
電圧が発生する。座席に配設された感圧検出手段の出力
信号には上記人体の体動によるものや座席固有の振動等
いろいろな情報による信号が含まれている。このため第
1の感圧検出手段1の出力は人体の振動を抽出するのに
最適な周波数を予め設定した第1の濾波手段2を通過し
た後、第1の増幅手段3で感圧信号の振幅を大きくす
る。第1の増幅手段3の出力は第1のD/A変換手段4
でディジタル信号に変換してから信号処理手段5に入力
する。信号処理手段5は第1の感圧検出手段1の信号か
ら人体の振動を抽出するように信号の自己相関処理等の
信号処理を行う。ここで信号処理手段5がうまく人体の
振動を検出できない場合は信号検出手段5から制御信号
を送出し第1の濾波手段2の中心周波数や帯域周波数を
変更できるようにしてもよい。
【0013】同様に、第2の感圧検出手段7の出力は第
2の濾波手段8を通過した後、第2の増幅手段9で感圧
信号の振幅を大きくする。第2の増幅手段9の出力は第
2のD/A変換手段10でディジタル信号に変換してか
ら信号処理手段5に入力する。ここで信号処理手段5が
うまく人体の振動を検出できない場合は信号検出手段5
から制御信号を送出し第2の濾波手段8の中心周波数や
帯域周波数を変更できるようにしてもよい。
【0014】上記構成による作用を図1、図2および図
3を用いて以下に説明する。図1では第1の感圧検出手
段1は第2の感圧検出手段7より高い所に配設してあ
る。第1の濾波手段2および第2の濾波手段8の出力を
図2に示す。図2(a)でxは第1の濾波手段2の出
力、yは第2の濾波手段の出力である。この場合は背丈
の高い人が着座した場合で十分第1の感圧検出手段にま
で人体が届いている。このため人体の振動により第1の
感圧検出手段1と第2の感圧検出手段7の両方から大き
な信号が発生していることがわかる。図2(b)でxは
第1の濾波手段2の出力、yは第2の濾波手段の出力で
ある。この場合は背丈の低い人が着座した場合で第1の
感圧検出手段にまで人体が届いていない。このため人体
の振動による出力は第2の感圧検出手段7からしか大き
く出ていない。第1の感圧検出手段1には人体の振動に
よる座席11の表布の変動のみを検出していることにな
る。
【0015】この出力を分類すると図3のようになる。
図3において領域xは第1の濾波手段2の出力と第2の
濾波手段8の出力は概略比例している場合で人体が2つ
の感圧手段にほぼ等しく接している場合で背丈が十分第
1の感圧検出手段1まで届いていると推定できる。図3
の領域yは第1の濾波手段2の出力より第2の濾波手段
8の出力が概略大きい場合で人体が下側の感圧手段に強
く接している場合で背丈が第1の感圧検出手段1まで届
いていないと推定できる。さらに、図3の領域zは第1
の濾波手段2の出力が第2の濾波手段8の出力よりが概
略大きい場合で背もたれ部の上部に大きな信号が発生し
ていることになる。例えば、背もたれ部に何かを引っか
けている場合や座席11の後ろから人体が上部にのみ抱
きついている場合等と推定できる。この領域による判定
基準等を信号処理手段5の中に入れておくことにより感
圧検出手段の信号から着座している人体の背丈を推定す
ることが可能となる。
【0016】信号処理手段5は抽出した人体の振動によ
り着座した人の高さを推定し、その情報を表示手段6に
出力する。表示手段6として例えばブザー等の音響表示
手段を用いると着座した人体の背丈によりブザーの周波
数を変えるようにすることによりどの程度の高さの人が
現在着座しているかを知覚することができる。
【0017】また、他の実施例について図4を用いて説
明する。図4において図1と同一部分には同一符合を付
して詳細な説明を省略する。図4において、12は信号
処理手段5の出力によって座席11の高さを調節する座
席駆動手段である。上記実施例と同様に第1の濾波手段
2と第2の濾波手段8の出力により座席に着座している
人体の背丈を把握することができる。信号処理手段5は
この推定した背丈に応じて座席11の状態を変化するよ
う座席駆動手段12に信号を出す。例えば、座席の高さ
を調節する場合は背丈が小さいと判定した時に座席駆動
手段12により一定量だけ座席の高さを上げるようにす
る。
【0018】車内で使用する座席に利用する場合を説明
する。背丈の低い子供が着座した場合、車窓から外が見
えずに子供も落ちつかないことがある。しかし、この装
置を用いると座席が高くなり、子供でも十分に車窓から
外を見ることが可能となる。このため助手席などで落ち
着かずに運転に危険を伴う存在であった子供もゆったり
と外の景色を楽しむことができ、運転者も運転に集中す
ることが可能となり快適で疲労感の少ない運転状態を得
ることが可能となる。さらに、上記実施例では座席の高
さを変化したが、座席の角度や温度を制御するようにし
てもよい。
【0019】なお、上記一実施例では表示手段として音
響手段を用いたが、LED等の発光手段で表示してもよ
くわかる。例えば、人の高さによりLEDの輝度や点滅
パターン等を変化することによりどの程度の高さの人が
現在着座しているかを知覚することができる。さらに表
示手段として映像表示手段を用い縦軸に座席背もたれ部
の高さ、横軸に感圧検出手段からの出力信号強度を表示
することも可能である。
【0020】また、上記一実施例では表示手段として音
響手段を用いたが、信号処理手段5の出力として他の制
御装置や計測機器に直接接続することが可能なように推
定した人体の背丈を電圧に変換し出力してもよい。表示
手段6はこの電圧に対応する符号を機器アドレスを付加
してさらに他の計測機器に送出してもよい。例えば背丈
信号をGP−IBによるデータのやりとりを可能とする
符号に組立てから他の計測機器に出力することが可能と
なる。
【0021】そして、上記一実施例では信号処理手段5
がうまく人体の振動を検出できない場合は信号検出手段
5から制御信号を送出し第1の濾波手段2および第2の
濾波手段8の中心周波数や帯域周波数を変更できるよう
にしている。しかし利用者が第1の濾波手段2や第2の
濾波手段8の設定を変化したり、他の情報を知りたい場
合等は直接設定手段13を操作し信号処理手段5を介し
て第1の濾波手段2および第2の濾波手段8の設定を調
節してもよい。これにより着座している物体が人体以外
のものでも判定できるようになる。
【0022】上記の在席検出装置を用いれば、例えば車
内の座席に応用すると着座している人体の背丈により安
全システム系のシートベルトの締め付け具合の制御や、
空調の吹き出し等の制御に応用することができる。また
座席を複数使用する環境、例えば劇場等では背丈の小さ
い人体の数を子供と把握することにより空調や売店の品
ぞろえに利用することができる。同様に航空機の座席に
利用すると背丈の小さい人体を子供と推定することによ
りサービスへの注意や、緊急時の対応等に利用すること
ができる。
【0023】なお、上記一実施例では濾波手段の出力を
増幅した後にD/A変換して信号処理をディジタル化し
て行っているがこれをすべてアナログ信号のまま処理を
行っても何等問題はない。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の生体情報処理装置
によれば以下のような効果を得ることができる。
【0025】(1)感圧検出手段として高分子圧電材料
を可とう性のテープ状に成形し、これを座席背もたれ部
の幅方向に水平に配置することで、配置してある感圧検
出手段の表面の圧変化から着座している人体の振動等を
抽出し、この振動信号の状態と位置により正確に人体の
背丈を推定することができる。
【0026】(2)着座している人体の推定した背丈に
より座席の状態を変化することができ座席を使用してい
る人を快適な状態にすることができる。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】(3)濾波手段の中心周波数は帯域周波数
を外部から変更することができるため利用者がより自分
の意志により測定する情報を選択することが容易にでき
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における在席検出装置のブロ
ック図
【図2】(a)同装置において背丈の高い人が着座した
場合の濾波手段の出力波形図 (b)同装置において背丈の低い人が着座した場合の濾
波手段の出力波形図
【図3】同装置の濾波手段の出力分布図
【図4】本発明の他の実施例における在席検出装置のブ
ロック図
【符号の説明】
1 第1の感圧検出手段 5 信号処理手段 6 表示手段 7 第2の感圧検出手段 12 座席駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 弘之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 渡邊 義明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 諸田 巻衛 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平3−47206(JP,A) 特開 平4−173439(JP,A) 特開 平6−43252(JP,A) 特開 平5−312966(JP,A) 実開 平3−59228(JP,U) 実開 昭60−130149(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子圧電材料を薄膜状にし可とう性の
    テープ状に成形した感圧検出手段と、前記感圧検出手段
    を少なくとも2つ以上座席背もたれ部に水平に配置し高
    さ方向の異なる位置に個々に略平行で設けた構成で、前
    記感圧検出手段毎に設けた感圧検出手段からの信号のう
    ちある特定の周波数成分のみを濾波する濾波手段と、前
    記個々の濾波手段を通過した複数の感圧検出手段の出力
    を用いて着座している人体の背丈を推定する信号処理手
    段と、前記信号処理手段の出力で推定した着座している
    人体の背丈に応じた情報を表示する表示手段とを有する
    座席検出装置。
  2. 【請求項2】 信号処理手段の出力で推定した着座して
    いる人体の背丈に応じた情報により座席の状態を変化す
    る座席駆動手段を有する請求項1記載の在席検出装置。
  3. 【請求項3】 感圧検出手段からの信号のうちある特定
    の周波数成分のみを濾波する濾波手段と、この濾波手段
    の周波数帯域を調節する設定手段とを設けた請求項1ま
    たは2記載の在席検出装置。
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