JP3346456B2

JP3346456B2 - 乗員検知システム

Info

Publication number: JP3346456B2
Application number: JP12747197A
Authority: JP
Inventors: 義剛岡; 眞弘大藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10319133A

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、特にシ−トベルトを装備した自動車の助手席に
おける乗員の着席状況を簡易的に検知し得る乗員検知シ
ステムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エアバッグ装置は自動車の衝突
時に乗員が受ける衝撃を緩和するための装置であって、
自動車の安全性になくてならないものになっており、近
時、運転席のみならず、助手席にも設置されるようにな
っている。

【０００３】このエアバッグ装置は、例えば図８に示す
ように、セ−フィングセンサＳＳ１，スクイブＳＱ１，
電界効果形トランジスタなどの半導体スイッチング素子
ＳＷ１の直列回路よりなる運転席側のスクイブ回路と、
セ−フィングセンサＳＳ２，スクイブＳＱ２，電界効果
形トランジスタなどの半導体スイッチング素子ＳＷ２よ
りなる助手席側のスクイブ回路と、電子式加速度センサ
（衝突検出センサ）ＧＳと、電子式加速度センサＧＳの
出力信号に基づいて衝突の有無を判断し、半導体スイッ
チング素子ＳＷ１，ＳＷ２のゲ−トに信号を供給する機
能を有する制御回路ＣＣとから構成されている。

【０００４】このエアバッグ装置によれば、何らかの原
因に基づき自動車が衝突した場合、セ−フィングセンサ
ＳＳ１，ＳＳ２はそのスイッチ接点が比較的に小さな加
速度に反応して閉成され、運転席側及び助手席側のスク
イブ回路が動作可能な状態になる。そして、電子式加速
度センサＧＳからの信号に基づいて制御回路ＣＣが自動
車が確実に衝突したと判断すると、半導体スイッチング
素子ＳＷ１，ＳＷ２のゲ−トに信号が供給され、同スイ
ッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２がＯＮ状態になる。これに
よって、それぞれのスクイブ回路に電流が流れる結果、
スクイブＳＱ１，ＳＱ２の発熱に起因して運転席側及び
助手席側のエアバッグが展開され、乗員が衝突による衝
撃から保護される。

【０００５】ところで、このエアバッグ装置によれば、
例えば図９（ａ）に示すように、シ−ト１に大人Ｐが着
席している場合には、衝突時に上述のような乗員の保護
効果が期待できるものである。しかしながら、同図
（ｂ）に示すように、助手席のシ−ト１上に固定したチ
ャイルドシ−ト１Ａに幼児ＳＰが後向きに座っている場
合（Ｒear Ｆacing Ｉnfant Ｓeat ：以下、ＲＦＩＳと
呼称する）にはエアバッグの展開によって幼児ＳＰへの
悪影響が懸念されることから、仮に自動車が衝突しても
エアバッグが展開しない方が望ましい。又、同図（ｃ）
に示すように、助手席のシ−ト１上に固定したチャイル
ドシ−ト１Ａに幼児ＳＰが前向きに座っている場合（Ｆ
orward Ｆacing Ｃhild Ｓeat ：以下、ＦＦＣＳと呼
称する）にはエアバッグの展開によってエアバッグが子
供ＳＰの顔面を覆うことが懸念されることから、ＲＦＩ
Ｓの場合と同様に仮に自動車が衝突してもエアバッグが
展開しない方が望ましいものである。

【０００６】従って、従来においては、このような問題
に対応するために、例えば図１０に示すようなエアバッ
グ装置が提案されている。このエアバッグ装置は、助手
席に乗員が着席しているか否かを検出するセンサＳＤを
設置し、このセンサＳＤの検出信号に基づいて制御回路
ＣＣが助手席への乗員の着席状況を判断し、自動車が衝
突した場合に、エアバッグを展開可能な状態又は展開不
可能な状態のいずれか一方にセットするように構成され
ている。特に、センサＳＤとしては、重量を測定する重
量センサを用いるものと、シ−トに着席している乗員を
カメラで撮影して画像処理により大人Ｐか子供ＳＰかの
判定を行うものとが提案されている。

【０００７】前者の方法によれば、乗員が大人Ｐか子供
ＳＰかの大まかな判定は可能であり、この結果に基づい
てエアバッグを展開可能な状態又は展開不可能な状態の
いずれか一方にセットし、自動車の衝突時における不測
の事態を回避することができるものの、体重は個人差が
大きく、仮に子供でも大人より重い場合もあり得ること
から、正確性に欠けるのみならず、ＲＦＩＳ，ＦＦＣＳ
のいずれの状態であるかを判断することができないとい
う問題がある。

【０００８】又、後者の方法によれば、乗員の着席状
況，乗員が大人Ｐか子供ＳＰかの判断，チャイルドシ−
トの子供がＲＦＩＳ，ＦＦＣＳの状態か否かの判断をか
なり正確に行なうことができるものの、カメラで撮影し
た撮像デ−タを画像処理し各種パタ−ンとの比較判断を
行なわなければならないために、処理装置が複雑かつ高
価になるという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本出願人は、
先に、図１１〜図１６に示すような乗員検知システムを
提案した。この乗員検知システムは、基本的にはシ−ト
に配置された２つの電極間に発生させた微弱電界（Ｅle
ctric Ｆield）の乱れを利用するものである。まず、図
１１（ａ）に示すように、電極Ｅ１に高周波低電圧を発
生する発振回路１０を接続すると共に、電極Ｅ２をグラ
ンドに接続すると、電極Ｅ１，Ｅ２には電極間の電位差
に基づいて電界が発生し、電極Ｅ２の側には変位電流Ｉ
ｄが流れる。この状態において、同図（ｂ）に示すよう
に、電界中に物体ＯＢを存在させると、電界に乱れが生
じて電極Ｅ２の側には変位電流Ｉｄとは異なった変位電
流Ｉｄ１が流れることになる。殆んどの物体ＯＢは、電
気的にはコンダクタンスとキャパシタンスで表され、グ
ランドとはキャパシタンスを介して結合されることにな
る。この時の電流経路は図１２に示すように表される。

【００１０】従って、自動車のシ−トに物体ＯＢが乗っ
ている場合と乗っていない場合とでは、電極Ｅ２の側に
流れるトランスミッティング電流（変位電流）に変化が
生ずるものであり、この現象を利用することにより、シ
−トへの乗員の着席状況を検知することができるもので
ある。特に、電極を増加させることによって、シ−ト上
の乗員などを含む物体についての多くの情報を得ること
が可能となり、シ−トへの乗員の着席状況をより的確に
検知することができる。

【００１１】この原理を利用した具体的な乗員検知シス
テムについて図１３〜図１６を参照して説明する。尚、
図８〜図１０に示す従来例と同一部分には同一参照符号
を付し、その詳細な説明は省略する。図１３は先行技術
にかかるシ−トを示しており、助手席のシ−ト１の表面
側には複数の電極が配置されている。具体的には、着席
部１ａには例えば矩形状の電極Ｅ１，Ｅ２が、背もたれ
部１ｂにはほぼ同形状の電極Ｅ３，Ｅ４がそれぞれ離隔
して配置されている。これらの電極は乗員の座り心地を
考慮して導電性の布地にて形成されているが、糸状の金
属をシ−ト布面に織り込んだり、布面に導電性ペイント
を被着したり、金属板を配置したりして構成することも
できる。これらの電極Ｅ１〜Ｅ４は図１４（図１５）に
示す回路に接続され、組み込まれている。

【００１２】図１４において、乗員検知システムは、例
えば周波数が１００ＫＨｚ程度で、電圧が１０〜１２Ｖ
程度の高周波低電圧を発生させる発振回路１０と、負荷
電流検出回路１１と、送信・受信切換回路１２と、増幅
機能を有する電流・電圧変換回路１３と、バンドパス機
能及びＡＣ−ＤＣ変換機能（不要ノイズ除去機能）を有
する検波回路（復調回路）１４と、増幅回路１５と、オ
フセット変換回路１６と、ＭＰＵなどの制御回路１７
と、エアバッグ装置１８とから構成されている。図１５
は図１４の回路をさらに具体化したものであり、増幅回
路１５を、例えばゲインＧが１倍及び１００倍の第１の
増幅回路１５Ａ及び第２の増幅回路１５Ｂから構成する
と共に、第１，第２の増幅回路１５Ａ，１５Ｂの出力信
号を選択するアナログ選択回路１９が設けられており、
アナログ選択回路１９は制御回路１７によって制御され
る。

【００１３】このシステムにおいて、負荷電流検出回路
１１は、例えば回路に直列に接続されたインピ−ダンス
素子例えば抵抗１１ａと、抵抗１１ａの端子電圧を増幅
する増幅器１１ｂとから構成されており、発振回路１０
から選択された特定の電極に供給される電流（負荷電
流）が検出される。送信・受信切換回路１２は、例えば
電極Ｅ１〜Ｅ４のうち、選択された１つの電極（送信電
極と呼称する）を発振回路１０の出力側に接続するため
のスイッチング手段Ａａ〜Ａｄと、送信電極以外の電極
（受信電極と呼称する）を電流・電圧変換回路１３に接
続するためのスイッチング手段Ｂａ〜Ｂｄとから構成さ
れており、それぞれのスイッチング手段の切換は制御回
路１７によって制御される。尚、この送信・受信切換回
路１２はマルチプレクサ回路にて構成することが望まし
い。電流・電圧変換回路１３は、例えば受信電極側に流
れる変位電流を電圧に変換するインピ−ダンス素子例え
ば抵抗１３ａと、変換された電圧を増幅する増幅器１３
ｂとから構成されており、それぞれの電極Ｅ１〜Ｅ４に
対応して設けられている。アナログ選択回路１９は、例
えば第２の増幅回路１５Ｂの出力側に一斉に選択・接続
される４つのスイッチング手段１９ａと、第１の増幅回
路１５Ａの出力側に一斉に選択・接続される４つのスイ
ッチング手段１９ｂとから構成されている。

【００１４】このように構成されたシステムは、次のよ
うに動作する。まず、制御回路１７からの信号に基づい
て送信・受信切換回路１２のスイッチング手段Ａａのみ
が発振回路１０の出力側に接続され、スイッチング手段
Ｂｂ〜Ｂｄが電流・電圧変換回路１３に接続されると、
発振回路１０から送信電極Ｅ１に高周波低電圧が印加さ
れ、受信電極Ｅ２〜Ｅ４には変位電流が流れる。この電
流は抵抗１３ａで電圧に変換され、増幅器１３ｂで増幅
されると共に、検波回路１４に出力される。一方、送信
電極Ｅ１に流れる負荷電流は負荷電流検出回路１１によ
って検出され、後述するデ−タＲ（１，１）として検波
回路１４に出力される。この検波回路１４では、例えば
１００ＫＨｚ程度の信号がバンドパスされると共に、Ａ
Ｃ−ＤＣ変換機能に基づいて不要なノイズ成分が除去さ
れ、第１，第２の増幅回路１５Ａ，１５Ｂに出力され
る。この第１，第２の増幅回路１５Ａ，１５Ｂの出力信
号は、オフセット変換回路１６とアナログ選択回路１９
との動作によって適宜に選択され、制御回路１７に出力
される。例えば検波回路１４からの出力信号がフルレン
ジで測定可能な程度の場合にはアナログ選択回路１９の
４つのスイッチング手段１９ｂのみが一斉に第１の増幅
回路１５Ａの出力側に選択・接続される。又、出力信号
が小さくてフルレンジでの微妙な変化の測定が困難な場
合にはアナログ選択回路１９の４つのスイッチング手段
１９ａのみが一斉に第２の増幅回路１５Ｂの出力側に選
択・接続される。そして、制御回路１７では第１，第２
の増幅回路１５Ａ，１５Ｂからの出力信号がＡ／Ｄ変換
した後、メモリに記憶される。

【００１５】次に、制御回路１７からの信号に基づいて
送信・受信切換回路１２のスイッチング手段Ａａを開放
し、スイッチング手段Ａｂのみを発振回路１０の出力側
に接続し、スイッチング手段Ｂａ，Ｂｃ，Ｂｄを電流・
電圧変換回路１３に接続・変更すると、発振回路１０か
ら送信電極Ｅ２に高周波低電圧が印加され、受信電極Ｅ
１，Ｅ３，Ｅ４には変位電流が流れる。この電流は抵抗
１３ａで電圧に変換され、増幅器１３ｂで増幅されると
共に、検波回路１４に出力される。尚、送信電極Ｅ２に
流れる負荷電流は負荷電流検出回路１１によって検出さ
れ、後述するデ−タＲ（２，２）として検波回路１４に
出力される。上述と同様に処理されて制御装置１７にデ
−タとして記憶される。次いで、スイッチング手段Ａｃ
のみを発振回路１０の出力側に接続し、スイッチング手
段Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｄを電流・電圧変換回路１３に接続・
変更すると、発振回路１０から送信電極Ｅ３に高周波低
電圧が印加され、受信電極Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４には変位電
流が流れる。尚、送信電極Ｅ３に流れる負荷電流は負荷
電流検出回路１１によって検出され、後述するデ−タＲ
（３，３）として検波回路１４に出力される。さらに、
スイッチング手段Ａｄのみを発振回路１０の出力側に接
続し、スイッチング手段Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃを電流・電圧
変換回路１３に接続・変更すると、発振回路１０から送
信電極Ｅ４に高周波低電圧が印加され、受信電極Ｅ１，
Ｅ２，Ｅ３には変位電流が流れる。これらの変位電流は
抵抗１３ａで電圧に変換され、増幅器１３ｂで増幅され
ると共に、検波回路１４に出力される。尚、送信電極Ｅ
４に流れる負荷電流は負荷電流検出回路１１によって検
出され、後述するデ−タＲ（４，４）として検波回路１
４に出力される。上述と同様に処理されて制御装置１７
にデ−タとして記憶される。

【００１６】そして、制御回路１７ではこれらのデ−タ
を演算処理することにより、着席パタ−ンが算出され
る。この制御回路１７には、予め各種の着席パタ−ンが
記憶されており、電極Ｅ１〜Ｅ４における送信電極と受
信電極との各種の組合せに基づくデ−タにより算出され
た着席パタ−ンを予め記憶された着席パタ−ンと比較
し、該当する着席パタ−ンを抽出し、判定する。この制
御回路１７では、例えば以下に述べる各種の着席パタ−
ンが判定の対象となる。具体的には、シ−トに乗員が着
席していない空席パタ−ン、チャイルドシ−トに子供が
ＦＦＣＳの状態で着席しているＦＦＣＳパタ−ン、チャ
イルドシ−トに子供がＲＦＩＳの状態で着席しているＲ
ＦＩＳパタ−ン、シ−トに大人が着席しているパタ−ン
であり、それぞれの電極Ｅ１〜Ｅ４を適宜に選択して送
信電極と受信電極との各種の組合せによって、一般式Ｒ
（ｉ，ｊ）で示すデ−タが得られる。尚、一般式Ｒ
（ｉ，ｊ）において、ｉ＝ｊは送信デ−タを、ｉ≠ｊは
受信デ−タを示しており、しかも、ｉは送信電極を、ｊ
は受信電極を表している。制御回路１７ではそれぞれの
パタ−ン毎に例えば１６個のデ−タを利用して演算処理
が行われ、着席パタ−ンの特徴が抽出される。

【００１７】制御回路１７において、着席パタ−ンが検
知・特定されると、それに基づく信号がエアバッグ装置
１８に送信される。例えば着席パタ−ンが空席，ＦＦＣ
Ｓ，ＲＦＩＳの場合にはエアバッグ装置１８に、仮に自
動車が衝突しても、エアバッグが展開しないようにセッ
トするための信号が送信され、それ以外のパタ−ンでは
エアバッグが展開するようにセットするための信号が送
信される。これらの信号はエアバッグ装置１８の制御回
路ＣＣに入力され、前者のパタ−ンの場合には衝突時に
助手席側の半導体スイッチング素子ＳＷ２にゲ−ト信号
を供給しないようにセットされる。尚、運転席側の半導
体スイッチング素子ＳＷ１にはゲ−ト信号が供給され
る。後者のパタ−ンの場合には半導体スイッチング素子
ＳＷ１，ＳＷ２にゲ−ト信号が供給されるようにセット
される。

【００１８】この先行技術によれば、シ−ト１の表面側
には複数の電極Ｅ１〜Ｅ４が配置されており、選択され
た１つの送信電極と送信電極以外の受信電極との間には
高周波低電圧の印加により微弱電界が発生されているた
めに、受信電極側にはシ−ト１への乗員の着席パタ−ン
に関連する変位電流が流れる。従って、この変位電流の
特徴的なパタ−ンを判断することによって乗員の着席パ
タ−ンを的確に検知することができる。このために、乗
員の着席パタ−ンに応じてエアバッグ装置１８のエアバ
ッグを展開可能な状態ないし展開不可能な状態のいずれ
にも設定することができる。

【００１９】しかも、シ−ト１には複数の電極が互いに
離隔して配置されているために、送信電極と受信電極と
の組み合せを増加できると共に、得られるデ−タ数も増
加でき、シ−トへの乗員の着席パタ−ンの判断をより正
確に行うことができる。

【００２０】又、システムの制御回路には、例えばＲＦ
ＩＳ，ＦＦＣＳ，Ｐｅｒｓｏｎ，Ｅｍｐｔｙの着席パタ
−ンに基づいて各電極に流れる電流によって特徴付けら
れる電流パタ−ンが着席パタ−ンとして予め記憶されて
いるために、送信電極と受信電極とを適宜に組み合せる
ことによって得られる受信信号デ−タと予め記憶された
各種の着席パタ−ンとを比較し、該当する記憶着席パタ
−ンを抽出することによって精度よく現実の着席パタ−
ンを検知することができるなどの優れた効果が得られる
ものである。

【００２１】しかしながら、近時、自動車の車種によっ
ては、単に乗員が助手席に着席しているか否かの判定機
能だけを有する乗員検知システムが要求されることがあ
る。このような自動車に上述の先行技術にかかる乗員検
知システムを適用した場合には、ＲＦＩＳ，ＦＦＣＳ，
Ｐｅｒｓｏｎ，Ｅｍｐｔｙの各種着席パタ−ンが精度よ
く識別・検知できる機能を有するにも拘らず、乗員の着
席の有無の検知機能しか利用しないことになり、過剰品
質となり、コストが必要以上に高くなるという問題があ
る。

【００２２】かといって、例えば図１０に示すように、
助手席に乗員が着席しているか否かを検出するセンサＳ
Ｄとして重量センサを用いれば、システムのコストを有
効に低減できるものの、重量センサは助手席に位置して
いる物体の重量のみを検出するものであり、人と人以外
の物とを重量によって判別することはできず、別の手段
を採用しなければならないという問題がある。

【００２３】従って、近時、車両の車種によっては、乗
員のシ−トへの着席の有無を確実に検知できるのみなら
ず、安価にシステム構成できる乗員検知システムが望ま
れている。

【００２４】それ故に、本発明の目的は、乗員のシ−ト
への着席の有無のみを確実に検知できる上、コストをも
低減できる乗員検知システムを提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、シート
に組み込まれたアンテナ電極が電流検出回路を介して発
振回路の出力に接続され、前記電流検出回路は前記アン
テナ電極が周辺に発生させた電界に応じて前記発振回路
から前記アンテナ電極に流れる電流を検出し、検出され
た前記電流に基づいて前記シートへの乗員着席の有無を
判断する制御回路を備え、前記発振回路と前記電流検出
回路との間には、前記制御回路により制御され前記発振
回路が出力する電圧振幅を制御する振幅制御回路が接続
されていることを特徴とする乗員検知システムが得られ
る。

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる乗員検知シ
ステムの第１の実施例について図１〜図４を参照して説
明する。尚、本発明の基本原理は、基本的には上述の先
行技術と同様にアンテナ電極の周辺に発生させた微弱電
界の乱れを利用するものであって、具体的にはシ−トに
配置した１つのアンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
せ、このアンテナ電極の周辺に位置する物体の電気的特
性によってアンテナ電極に流れる送信信号に基づいて乗
員のシ−トへの着席の有無を検知するものであり、この
点で先行技術とは若干異なる。

【００３０】図１は本発明にかかる助手席のシ−トを示
しており、このシ−ト１Ｂは主として着席部１ａと背も
たれ部１ｂとから構成されている。このシ−ト１Ｂは、
例えば前後にスライド可能なベ−ス２に固定されたシ−
トフレ−ム３と、シ−トフレ−ム３の上部に配置された
クッション材４と、クッション材４の表面に沿うように
配置されたアンテナ電極５と、アンテナ電極５を覆うよ
うに配置された外装材６とから構成されている。尚、シ
−ト１Ｂの内部、例えばシ−トフレ−ム３には後述する
制御ユニット２０が配置されている。又、アンテナ電極
５は外装材６の内側に配置されているが、それの外側に
配置することもでき、請求項に記載の「少なくともシ−
トの表面側に配置」なる意味は両方を含むものである。

【００３１】特に、アンテナ電極５は乗員の座り心地を
考慮して導電性の布地にて形成されているが、例えば糸
状の金属をシ−ト布面に織り込んだり、布面に導電性ペ
イントを被着したり、金属板を配置したりして構成する
こともできる。そして、このアンテナ電極５は、図２に
示すように、着席部１ａの広い面積部分に亘って配置さ
れるアンテナ部５ａと、アンテナ部５ａの一部からそれ
より狭い幅で延在して形成された導電部５ｂと、導電部
５ｂの導出端に電気的な接続関係を有するようにかしめ
固定されたホック型のコネクタ５ｃとから構成されてい
る。特に、アンテナ電極５の導電部５ｂはクッション材
４の前面側からシ−トフレ−ム側に至るように配置され
ると共に、導出端のコネクタ５ｃは後述する制御ユニッ
ト２０のコネクタ２８に接続されている。尚、コネクタ
５ｃはホック型の他、ピン型，ジャック−プラグ型など
適宜の形式のものも適用できる。

【００３２】上述のシ−ト１Ｂには制御ユニット２０が
固定されており、この制御ユニット２０は、例えば図３
に示すように、例えば周波数が１００ＫＨｚ程度で、電
圧が５〜１２Ｖ程度の高周波低電圧を発生させる発振回
路２１と、発振回路２１からの送信信号の電圧振幅をほ
ぼ一定に制御する振幅制御回路２２と、送信信号の送信
電流を検出する電流検出回路２５と、電流検出回路２５
の出力信号を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２６
と、ＡＣ−ＤＣ変換回路２６の出力信号を増幅する増幅
器２７と、電流検出回路２５に接続され、ハウジングに
配置されたコネクタ２８と、ＭＰＵなどの制御回路２９
と、ハウジングに配置され、図示しないバッテリ電源に
接続されるコネクタ３０と、コネクタ３０と制御回路２
９との間に接続された電源回路３１とから構成されてい
る。この制御ユニット２０の制御回路２９には、例えば
シ−トベルト警告灯３２及びシ−トベルトの装着状態を
検出するシ−トベルト検出回路３３が接続されている。

【００３３】この制御ユニット２０において、振幅制御
回路２２は、例えば送信信号の電圧振幅を可変する振幅
可変回路２３と、送信信号の電圧振幅を検出する振幅検
出回路２４とから構成されている。そして、振幅可変回
路２３は、例えばプログラマブルゲインアンプ（ＰＧ
Ａ）よりなる振幅可変部２３ａから構成されており、振
幅検出回路２４は、例えばオペアンプなどよりなる電圧
振幅の検出部２４ａと、検出部２４ａの出力信号を直流
に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２４ｂと、ＡＣ−ＤＣ変
換回路２４ｂの出力信号を増幅する増幅器２４ｃとから
構成されている。尚、増幅器２４ｃの出力信号は制御回
路２９に供給され、振幅可変部２３ａに対する振幅可変
信号は制御回路２９から出力される。

【００３４】又、この制御ユニット２０において、電流
検出回路２５は、例えば回路（送信信号系）に直列に接
続されたインピ−ダンス素子例えば抵抗２５ａと、抵抗
２５ａの端子電圧を増幅する差動増幅器などの増幅器２
５ｂとから構成されている。この電流検出回路２５の出
力側はＡＣ−ＤＣ変換回路２６，増幅器２７を介して制
御回路２９に接続されている。そして、電流検出回路２
５における抵抗２５ａの出力側はハウジングの外面に露
呈するように配置されたコネクタ２８に接続されてい
る。

【００３５】このように構成された乗員検知システム
は、次のように動作する。まず、発振回路２１から高周
波低電圧が送信されると、それの電圧振幅が振幅検出回
路２４の検出部２４ａにて検出され、その検出信号はＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路２４ｂにて直流に変換され、増幅器２
４ｃにて増幅されて制御回路２９に入力される。制御回
路２９では検出された電圧振幅が所定の振幅値になって
いるか否かを判断し、所定の電圧振幅に修正するための
振幅可変信号が振幅可変部２３ａに出力される。これに
よって、送信信号の電圧振幅は所定の振幅に修正され、
以後、振幅可変回路２３及び振幅検出回路２４の連携動
作により、一定の振幅に制御される。

【００３６】電圧振幅が一定化された送信信号は電流検
出回路２５，コネクタ２８を介してアンテナ電極５に供
給され、その結果、アンテナ電極５の周辺には微弱電界
が発生され、シ−ト１Ｂへの乗員の着席の有無によって
発振回路２１からアンテナ電極５に異なったレベルの電
流が流れる。この電流は電流検出回路２５によって検出
され、ＡＣ−ＤＣ変換回路２６にて直流に変換され、増
幅器２７にて増幅されて制御回路２９に入力される。制
御回路２９には、予め、シ−ト１Ｂに乗員が着席してい
る場合にアンテナ電極５に流れる電流パタ−ン（或いは
電流レベル）が記憶されており、制御回路２９ではこの
記憶電流パタ−ンと入力された電流パタ−ン（或いは電
流レベル）とが比較・判断される。尚、シ−ト１Ｂに乗
員が着席している場合には電流検出回路２５による検出
電流は増加し、未着席の場合には減少し、両者の間には
明らかなレベル差が存在するものである。

【００３７】次に、制御回路２９にてシ−ト１Ｂに乗員
が着席していることを検出し、かつシ−トベルト検出回
路３３にて乗員がシ−トベルトを装着していないことを
検出すると、制御回路２９はシ−トベルト警告灯３２に
警告信号を出力して警告灯を点滅させたりする。又、乗
員がシ−トベルトを装着しておれば、シ−トベルト警告
灯３２には警告信号は出力されず、警告灯が点滅するこ
とはない。さらに、シ−ト１Ｂに乗員が着席していなけ
れば、シ−トベルト検出回路３３からの出力信号に関係
なくシ−トベルト警告灯３２は作動しない。尚、人以外
の物体例えば荷物が助手席に置かれているいる場合に
は、人に比較して誘電率が小さいために、電流検出回路
２５にて検出される電流量も乗員が着席している場合に
比較して小さいものであり、乗員が着席していると誤判
定されることはない。

【００３８】次に、この乗員検知システムの処理フロ−
について図５を参照して説明する。同図において、ま
ず、イグニッションスイッチをＯＮにし、スタ−トす
る。ステップＳ１でイニシャライズし、ステップＳ２に
進む。ステップＳ２では制御回路２９とシ−トベルト警
告灯３２，シ−トベルト検出回路３３などとの通信系に
かかる初期診断を行う。ステップＳ３では発振回路２１
からアンテナ電極５に流れる送信電流が電流検出回路２
５によって検出され、その検出信号はＡＣ−ＤＣ変換回
路２６，増幅器２７を介して制御回路２９に取り込まれ
る。そして、ステップＳ４では取り込んだ電流デ−タと
予め制御回路２９に記憶された電流デ−タとを比較して
乗員が着席しているか否かが判断される。そして、シ−
トベルト検出回路３３から取り込まれた検出信号との総
合的な判断がなされ、その判断によってはシ−トベルト
警告灯３２へ警告信号が出力される。ステップＳ４が終
了すると、再び、ステップＳ３に戻り、同様の処理が繰
り返される。

【００３９】この実施例によれば、アンテナ電極５の周
辺には発振回路２１からアンテナ電極５に供給される高
周波低電圧に基づいて微弱電界が発生しており、この微
弱電界に基づいて流れる電流はシ−ト１Ｂに存在する物
体によって異なる。特に、その物体が人の場合にはそれ
以外の物体に比較して識別可能な程度のレベル差を有す
る電流が流れる。従って、電流検出回路２５にて送信信
号系に流れる電流を検出することによって、簡易的に乗
員のシ−ト１Ｂへの着席の有無を確実に検知することが
できる。

【００４０】特に、アンテナ電極５は１つで構成されて
いるために、上述の先行技術のように複数の電極を使用
するものに比較して回路構成が簡略化され、システムの
コストを低減できる。

【００４１】又、アンテナ電極５に送信される送信信号
の電圧振幅は振幅制御回路２２にてほぼ一定になるよう
に制御されるために、制御回路２９での判断要素が電流
要素にのみ特定されることになる。従って、電流検出回
路２５にて検出された電流と制御回路２９に記憶されて
いる電流パタ−ンとの単純比較によって信頼性，精度の
高い検知が可能となる。

【００４２】しかも、制御回路２９は乗員の検知結果と
シ−トベルトの装着状況とに基づき、乗員がシ−ト１Ｂ
に着席しているにも拘らず、シ−トベルトが未装着の場
合にはシ−トベルト警告灯３２に警告信号を出力し、警
告灯が点滅するために、シ−トベルトの装着を促すこと
ができ、走行時の安全性が期待できる。

【００４３】さらに、アンテナ電極５にはアンテナ部５
ａの一部から導電部５ｂが延在して形成されており、導
電部５ｂに設けたコネクタ５ｃが、シ−ト１Ｂに配置さ
れた制御ユニット２０のコネクタ２８に接続されている
ために、アンテナ部５ａと制御ユニット２０とを接続す
るハ−ネスを完全に省略できる。従って、上述のアンテ
ナ電極５の単一化，回路構成の簡略化などと相俟ってシ
ステムのコストを有効に低減できる。

【００４４】尚、この実施例において、助手席に乗員が
着席していないことを検知した場合には図示しないエア
バッグ装置に、仮に自動車が衝突しても、エアバッグが
展開しないようにセットするための信号を制御回路２９
から送信するように構成することもできる。

【００４５】図６は本発明にかかる乗員検知システムの
第２の実施例を示すものであって、基本的な構成は上述
の実施例と同じである。異なる点はシ−ト１Ｃの着席部
１ａ及び背もたれ部１ｂに１つのアンテナ電極５Ａを配
置したことである。このアンテナ電極５Ａは着席部１ａ
に配置されるアンテナ部５ａ₁と、背もたれ部１ｂに配
置されるアンテナ部５ａ₂と、アンテナ部５ａ₁の側部
から幅の狭い状態で延在して形成した導電部５ｂと、導
電部５ｂの端部に設けられたコネクタ５ｃとから構成さ
れており、導電部５ｂはシ−ト１Ｃの側面側から制御ユ
ニット２０に向けて配置してコネクタ５ｃが制御ユニッ
ト２０に接続されている。

【００４６】この実施例によれば、アンテナ電極５Ａの
面積が著しく拡大されるために、乗員の検知精度の一層
の向上が期待できる。尚、アンテナ部５ａ₁とアンテナ
部５ａ₂の面積はシ−ト部分の面積に応じて適宜に変更
・設定できる。

【００４７】図７は本発明にかかる乗員検知システムの
第３の実施例を示すものであって、基本的な構成は第１
の実施例と同じである。異なる点はアンテナ部５ａと導
電部５ｂとを２ピ−スで構成し、アンテナ部５ａと導電
部５ｂとをそれぞれに設けたコネクタ５ｃによって接続
したことである。尚、この導電部５ｂはコスト的には不
利になるが、ワイヤハ−ネスによって置換することもで
きる。

【００４８】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えばシ−トに配置されるアンテナ電
極の形状は矩形状の他、円形，楕円状，四角を除く多角
形状に形成することもできる。又、発振回路の出力周波
数は、検知対象などに応じて１００ＫＨｚ以外に設定す
ることもできるし、その電圧も５〜１２Ｖの範囲外でも
使用できる。さらにはシ−トベルトの装着状態との連動
を省略することもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アンテ
ナ電極の周辺には発振回路からアンテナ電極に供給され
る高周波低電圧に基づいて微弱電界が発生しており、こ
の微弱電界に基づいて流れる電流はシ−トに存在する物
体によって異なる。特に、その物体が人の場合にはそれ
以外の物体に比較して識別可能な程度のレベル差を有す
る電流が流れる。従って、電流検出回路にて送信信号系
に流れる電流を検出することによって、簡易的に乗員の
シ−トへの着席の有無を確実に検知することができる。

【００５０】特に、アンテナ電極は１つで構成されてい
るために、上述の先行技術のように複数の電極を使用す
るものに比較して回路構成が簡略化され、システムのコ
ストを低減できる。

【００５１】又、アンテナ電極に送信される送信信号の
電圧振幅を振幅制御回路にてほぼ一定になるように制御
すれば、制御回路での判断要素が電流要素にのみ特定さ
れることになるために、電流検出回路にて検出された電
流に基づく制御回路での判断精度が向上し、システムと
しての信頼性，精度の高い検知が可能となる。

【００５２】しかも、制御回路に、乗員の検知結果とシ
−トベルトの装着状況に基づくデ−タとを取り込むよう
に構成すれば、乗員の検知結果とシ−トベルトの装着状
況とに基づき、乗員がシ−トに着席しているにも拘ら
ず、シ−トベルトが未装着の場合にはシ−トベルト警告
灯に警告信号を出力し、警告灯が点滅するために、シ−
トベルトの装着を促すことができ、走行時の安全性が期
待できる。

【００５３】さらに、アンテナ電極にアンテナ部の一部
から導電部を延在して一体的に形成し、導電部にコネク
タを設けると共に、シ−トに配置された制御ユニットの
コネクタに接続するようにすれば、アンテナ部と制御ユ
ニットとを接続するハ−ネスを完全に省略できる。従っ
て、上述のアンテナ電極の単一化，回路構成の簡略化な
どと相俟ってシステムのコストを有効に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる乗員検知システムのシ−トの要
部断面図。

【図２】本発明にかかる乗員検知システムのアンテナ電
極を示す図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）
は導電部におけるコネクタ部分の断面図。

【図３】本発明にかかる乗員検知システムの制御ユニッ
トの回路ブロック図。

【図４】図３に示す制御ユニットとアンテナ電極との接
続状態を示す要部断面図。

【図５】本発明にかかる乗員検知システムによる乗員検
知のフロ−チャ−ト。

【図６】本発明にかかるシ−トの他の実施例を示すもの
であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）はアンテナ
電極の平面図。

【図７】本発明にかかるアンテナ電極のさらに異なった
実施例を示す平面図。

【図８】従来例にかかるエアバッグ装置の回路ブロック
図。

【図９】各種の着席パタ−ンを示す図であって、同図
（ａ）はシ−トに大人の乗員が着席している状態を示す
図、同図（ｂ）はＲＦＩＳの状態を示す図、同図（ｃ）
はＦＦＣＳの状態を示す図。

【図１０】従来例にかかる改良されたエアバッグ装置の
回路ブロック図。

【図１１】本発明の前提となる先行技術にかかる乗員検
知システムの基本動作を説明するための図であって、同
図（ａ）は電極間の電界分布を示す図、同図（ｂ）は電
極間に物体が存在した時の電界分布を示す図。

【図１２】図１１（ｂ）の概略的な等価回路図。

【図１３】先行技術にかかる乗員検知システムのシ−ト
の斜視図。

【図１４】先行技術にかかる乗員検知システムの回路ブ
ロック図。

【図１５】図１４の具体的な回路ブロック図。

【図１６】図１５に示すエアバッグ装置の詳細な回路ブ
ロック図。

【符号の説明】

１Ｂ，１Ｃシ−ト１ａ着席部１ｂ背もたれ部３シ−トフレ−ム４クッション材５，５Ａ，５Ｂアンテナ電極５ａ，５ａ₁ ，５ａ₂ アンテナ部５ｂ導電部５ｃコネクタ６外装材２０制御ユニット２１発振回路２２振幅制御回路２３振幅可変回路２４振幅検出回路２５電流検出回路２６ＡＣ−ＤＣ変換回路２７増幅器２８，３０コネクタ２９制御回路３１電源回路３２シ−トベルト警告灯３３シ−トベルト検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−113692（ＪＰ，Ａ) 特開平５−291925（ＪＰ，Ａ) 特開平５−291924（ＪＰ，Ａ) 特開平７−270541（ＪＰ，Ａ) 特開平８−313644（ＪＰ，Ａ) 国際公開97／31238（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01V 3/08 B60N 5/00 B60R 21/32 G01R 31/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シートに組み込まれたアンテナ電極が電
流検出回路を介して発振回路の出力に接続され、前記電
流検出回路は前記アンテナ電極が周辺に発生させた電界
に応じて前記発振回路から前記アンテナ電極に流れる電
流を検出し、検出された前記電流に基づいて前記シート
への乗員着席の有無を判断する制御回路を備え、前記発
振回路と前記電流検出回路との間には、前記制御回路に
より制御され前記発振回路が出力する電圧振幅を制御す
る振幅制御回路が接続されていることを特徴とする乗員
検知システム。
【請求項２】前記振幅制御回路は、少なくとも、前記
発振回路から前記アンテナ電極に送信される送信信号の
電圧振幅を可変できる振幅可変回路と、前記送信信号の
電圧振幅を検出する振幅検出回路とからなり、前記振幅
検出回路の出力信号に基づいて前記送信信号の電圧振幅
がほぼ一定となるように前記振幅可変回路による振幅可
変量を制御することを特徴とする請求項１に記載の乗員
検知システム。
【請求項３】前記発振回路，振幅制御回路，電流検出
回路，制御回路を含み、かつこれら回路を同一ハウジン
グに収納して制御ユニットを構成し、この制御ユニット
をシ−トに配置したことを特徴とする請求項１又は２に
記載の乗員検知システム。
【請求項４】前記発振回路は高周波低電圧を発生する
ように構成されており、この高周波低電圧をアンテナ電
極に印加することにより、アンテナ電極の周辺に微弱電
界を発生させるようにしたことを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項５】前記アンテナは実質的に一つであること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の乗員検
知システム。
【請求項６】前記アンテナ電極を、シ−トの着席部及
び／又は背もたれ部に配置されるアンテナ部と、アンテ
ナ部の一部を延在して形成した導電部と、導電部に設け
たコネクタとから構成したことを特徴とする請求項１乃
至５のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項７】前記アンテナ電極の導電部の幅を、アン
テナ部の幅より狭く形成したことを特徴とする請求項６
に記載の乗員検知システム。
【請求項８】前記制御ユニットのハウジングに、少な
くとも電流検出回路を介して発振回路に接続されたコネ
クタを設け、このコネクタにアンテナ電極のコネクタを
電気的に接続したことを特徴とする請求項６記載の乗員
検知システム。
【請求項９】前記制御回路は、予め記憶されている乗
員の着席パタ−ンと、電流検出回路の出力信号に基づい
て算出された着席パタ−ンとを比較し、乗員の着席の有
無を検知するように制御することを特徴とする請求項１
乃至８のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項１０】前記制御回路は、乗員のシ−トへの着
席の有無の判定結果と、シ−トベルトの装着状況の検出
結果とに基づいて警告灯を表示させるように制御するこ
とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の乗員
検知システム。