JP3476681B2

JP3476681B2 - 乗員検知システム及び乗員検知方法

Info

Publication number: JP3476681B2
Application number: JP19766998A
Authority: JP
Inventors: 孝志斎藤; 努福井; 信洋小代田; 隆伊能; 一誠磯永
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nidec Elesys Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nidec Elesys Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2018-07-13
Also published as: JP2000025558A

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
及び乗員検知方法に関し、特にエアバッグ装置を搭載し
た自動車の助手席における乗員の着席状況に応じて、エ
アバッグ装置のエアバッグを展開可能な状態又は展開不
可能な状態に設定し得る乗員検知システム及び乗員検知
方法の改良に関する。

【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１４に示
すように、セ−フィングセンサＳＳ１，スクイブＳＱ
１，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ＳＷ
２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Ｇ
Ｓ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ではシ−ト
への乗員の着席の有無に関係なく、自動車の衝突時によ
ってエアバッグが展開するように構成されているため
に、例えば助手席に大人の乗員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
であるが、乗員が子供の場合には頭部位置が低いことか
ら、エアバッグの展開による子供への影響が懸念され
る。従って、仮に自動車が衝突してもエアバッグは展開
させないことが推奨されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】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１５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
大人か子供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、乗員が大人か子供か
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，乗員が大人か子供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し、乗員の
着衣が厚着になったり，体形が異なったりした場合には
判断処理が一層に複雑化するという問題がある。

【０００９】それ故に、本発明の目的は、シ−トへの乗
員の着席状況を、着衣，体形などにあまり影響されるこ
となく的確に判定できる上、この判定結果に基づいてエ
アバッグ装置を適切に制御可能な乗員検知システム及び
乗員検知方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、シ−トの背もたれ部に上下方
向にほぼ一定の間隔で離隔して配置した複数の帯状のア
ンテナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
せるための電界発生手段と、複数のアンテナ電極を一つ
づつ順次選択して、該選択されたアンテナ電極の周辺に
微弱電界を発生させ、この電界に基づいて流れる電流を
検出する電流検出回路と、電流検出回路から取り込まれ
たそれぞれのアンテナ電極に流れる電流に関連する信号
デ−タの総和に対するそれぞれの信号デ−タとの比率を
求め、この比率デ−タと予め記憶されている乗員の着席
状況に関連するしきい値デ−タとを比較することによ
り、乗員の着席状況を判定する制御回路とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１１】又、本発明の第２の発明は、シ−トの背も
たれ部に上下方向にほぼ一定の間隔で離隔して配置した
複数の帯状のアンテナ電極と、アンテナ電極の周辺に微
弱電界を発生させるための電界発生手段と、複数のアン
テナ電極を一つづつ順次選択して、該選択されたアンテ
ナ電極の周辺に微弱電界を発生させ、この電界に基づい
て流れる電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路
から取り込まれたそれぞれのアンテナ電極に流れる電流
に関連する信号デ−タの総和に対するそれぞれの信号デ
−タとの比率を求め、この比率デ−タと予め記憶されて
いる乗員の着席状況に関するしきい値デ−タとを比較す
ることにより、乗員の着席状況を判定する制御回路と、
衝突に基づいてエアバッグを展開させる機能を有するエ
アバッグ装置とを具備し、前記制御回路の検知結果に基
づくデ−タをエアバッグ装置に送信し、エアバッグ装置
の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ことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明の第３の発明は、シ−トの
背もたれ部に上下方向にほぼ一定の間隔で離隔して配置
した複数の帯状のアンテナ電極を一つづつ順次選択し
て、該選択されたアンテナ電極の周辺に微弱電界を発生
させ、この電界に基づいて流れる電流を検出するステッ
プと、それぞれのアンテナ電極に流れる電流に基づく信
号デ−タの総和を求めるステップと、この総和デ−タに
対するそれぞれのアンテナ電極による信号デ−タとの比
率を求めるステップと、この比率デ−タと乗員の着席状
況に関するしきい値デ−タとを比較することにより、乗
員の着席状況を判定するステップとを含むことを特徴と
する乗員検知方法であり、第４の発明は、前記判定ステ
ップの判定結果に基づくデ−タをエアバッグ装置に送信
し、エアバッグ装置の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ことを特
徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の基本原理について
図１を参照して説明する。この発明にかかる乗員検知シ
ステム及び乗員検知方法は、基本的にはシ−トに配置さ
れたアンテナ電極に発生させた微弱電界（Ｅlectric Ｆ
ield）の乱れを利用するものである。まず、同図（ａ）
に示すように、アンテナ電極Ｅ１に発振回路ＯＳＣから
の高周波低電圧を印加することにより、アンテナ電極Ｅ
１の周辺には微弱電界が生ずる結果、アンテナ電極Ｅ１
の側には電流Ｉが流れる。この状態において、同図
（ｂ）に示すように、アンテナ電極Ｅ１の近傍に物体Ｏ
Ｂを存在させると、電界に乱れが生じてアンテナ電極Ｅ
１の側には電流Ｉとは異なった電流Ｉ₁が流れることに
なる。

【００１４】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、アンテナ電極Ｅ
１の側に流れる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、アンテナ電極
を増加させることによって、シ−ト上の物体（乗員）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。

【００１５】次に、この原理を利用した本発明にかかる
乗員検知システムの実施例について図２〜図５を参照し
て説明する。尚、図１４〜図１５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２〜図３は本発明にかかる助手席（運転席）のシ
−トを示しており、このシ−ト１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。着席部１ａ
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
れたクッション材と、クッション材を覆う外装材とから
構成されており、背もたれ部１ｂは、例えばシ−トフレ
−ムの前面側にクッション材を配置すると共に、クッシ
ョン材を外装材で被覆して構成されている。特に、背も
たれ部１ｂには複数の帯状のアンテナ電極４（４ａ，４
ｂ・・・４ｆ）が、ほぼ水平状態で互いに上下方向に離
隔し、かつ背もたれ部の幅方向の広い範囲に亘って位置
するように配置されている。尚、このアンテナ電極４は
外装材の内側の他、外側に配置したり、或いは外装材自
身に設けることもできる。又、シ−トフレ−ム３ないし
その近傍には後述する制御ユニット１０が配置されてい
る。

【００１６】このアンテナ電極４は、例えば導電性の布
地にて構成されているが、糸状の金属を背もたれ部１ｂ
のシ−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。特に、このアンテナ電極４は、例えば図３に示す
ように、絶縁部材よりなるベ−ス部材５の一方の面に同
一サイズの帯状（例えば幅３０ｍｍ，長さ２８０ｍｍ）
のアンテナ電極４ａ，４ｂ・・・４ｆを互いに上下方向
に所定の間隔（例えば１０ｍｍ）だけ離隔して配置し、
一体化することによって構成することが望ましく、背も
たれ部１ｂの外装材の内側に配置される。特に、アンテ
ナ電極４ａ，４ｂ・・・４ｆからはリ−ド線６（６ａ，
６ｂ・・・６ｆ）が独立して導出されており、後述する
制御ユニット１０のコネクタ（或いは端子）１９ａ，１
９ｂ・・・１９ｆに接続されている。

【００１７】上述のシ−ト１のシ−トフレ−ム３ないし
その近傍には制御ユニット１０が配置されており、この
制御ユニット１０は、例えば図４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
周波低電圧によってアンテナ電極４の周辺に微弱電界を
発生させる電界発生手段（例えば発振回路）１１と、発
振回路１１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１２と、送信信号の送信電流を検出す
る電流検出回路１５と、電流検出回路１５の出力信号を
直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１６と、ＡＣ−ＤＣ
変換回路１６の出力信号を増幅する増幅器１７と、電流
検出回路１５に接続され、かつ複数のスイッチング手段
１８ａ，１８ｂ・・・１８ｆを有するアンテナ電極４ａ
〜４ｆの切換回路１８と、切換回路１８のスイッチング
手段１８ａ〜１８ｆに接続され、かつ制御ユニットのハ
ウジングに配置されたコネクタ１９ａ，１９ｂ・・・１
９ｆと、ＭＰＵなどを含む制御回路２０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２１と、コネクタ２１と制御回路２０などとの間に
接続された電源回路２２とから構成されている。この制
御ユニット１０の制御回路２０には、例えば図５に示す
構成のエアバッグ装置３０が接続されている。尚、切換
回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆの選
択的な切換は制御回路２０からの信号に基づいて行われ
る。

【００１８】この制御ユニット１０において、振幅制御
回路１２は、例えば送信信号の電圧振幅を可変する振幅
可変回路１３と、送信信号の電圧振幅を検出する振幅検
出回路１４とから構成されている。そして、振幅可変回
路１３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１３ａから構成されており、振
幅検出回路１４は、例えばオペアンプなどよりなる電圧
振幅の検出部１４ａと、検出部１４ａの出力信号を直流
に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１４ｂと、ＡＣ−ＤＣ変
換回路１４ｂの出力信号を増幅する増幅器１４ｃとから
構成されている。尚、増幅器１４ｃの出力信号は制御回
路２０に供給され、振幅可変部１３ａに対する振幅可変
信号は制御回路２０から出力される。

【００１９】又、この制御ユニット１０において、電流
検出回路１５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１５ａと、抵抗
１５ａの端子電圧を増幅する差動増幅器などの増幅器１
５ｂとから構成されている。この電流検出回路１５の出
力側はＡＣ−ＤＣ変換回路１６，増幅器１７を介して制
御回路２０に接続されている。そして、電流検出回路１
５における抵抗１５ａの出力側は切換回路１８を介して
コネクタ１９ａ〜１９ｆに接続されている。

【００２０】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１１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１４の検出部１４ａにて検出され、その検出信号はＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路１４ｂにて直流に変換され、増幅器１
４ｃにて増幅されて制御回路２０に入力される。制御回
路２０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１３ａ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１３及び振幅検出回路１４の連携動
作により、一定の振幅に制御される。

【００２１】電圧振幅が一定化された送信信号は電流検
出回路１５，切換回路１８，コネクタ１９ａ〜１９ｆを
介してアンテナ電極４に供給され、その結果、アンテナ
電極４の周辺には微弱電界が発生される。この際に、切
換回路１８は制御回路２０からの信号によって開閉制御
が行われ、最初にスイッチング手段１８ａのみが閉成さ
れ、次にスイッチング手段１８ｂのみが閉成され、次に
スイッチング手段１８ｃのみが閉成され、以下同様にし
て順次に特定のスイッチング手段のみが閉成されると同
時にその他のスイッチング手段は開放されるように選択
的に切換制御される。従って、特定のスイッチング手段
（１８ａ〜１８ｆ）が閉成された場合には、電圧振幅が
一定化された送信信号は電流検出回路１５，特定のスイ
ッチング手段（１８ａ〜１８ｆ），特定のコネクタ（１
９ａ〜１９ｆ）を介して特定のアンテナ電極（４ａ〜４
ｆ）に供給され、その結果、特定のアンテナ電極（４ａ
〜４ｆ）の周辺には微弱電界が発生され、シ−ト１に着
席している乗員の着席姿勢に応じた異なったレベルの電
流が流れる。即ち、乗員の背中，肩，首，頭部の誘電率
の違いに応じた電流が流れる。この電流は電流検出回路
１５によって検出され、ＡＣ−ＤＣ変換回路１６にて直
流に変換され、増幅器１７にて増幅されて制御回路２０
に次々と入力される。

【００２２】この制御回路２０には、予め、シ−ト１が
空席（Ｅｍｐｔｙ）であるか否かの識別に関するしきい
値（しきい値デ−タ）ＴＨｅと、乗員の頭部の識別に関
するしきい値（しきい値デ−タ）ＴＨ１と、乗員の識別
（子供と大人の区別）に関するしきい値（しきい値デ−
タ）ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４とが格納（記憶）されてい
る。

【００２３】即ち、空席であるか否かに関するしきい値
ＴＨｅに関しては、子供又は大人の乗員がシ−トに着席
することによって、複数のアンテナ電極４（４ａ〜４
ｆ）に流れる電流に基づく出力信号の総和Ｓが一定以上
になることから、この総和を基準にして設定されてい
る。このしきい値ＴＨｅは具体的には例えば２０に設定
されており、現実の総和Ｓが２０より大きければ乗員が
着席していると判定され、現実の総和が２０より小さけ
れば空席と判定される。

【００２４】乗員の頭部の識別に関するしきい値ＴＨ１
に関しては、乗員の頭部，首，肩，背中におけるシ−ト
（アンテナ電極）との接触面積（対向面積）の違いによ
ってそれぞれのアンテナ電極４ａ〜４ｆに流れる電流の
レベルが異なる上、そのパタ−ンが子供と大人では特徴
的な差異を呈することを利用して設定されている。即
ち、子供の乗員の場合には、図６（ａ）に示すように、
肩から下の部位では同部に対応するアンテナ電極４ｃ〜
４ｆに流れる電流のレベルが最も高く、次に頭部（アン
テナ電極４ａ）であり、首（アンテナ電極４ｂ）は最も
低いレベルとなり、大人の乗員の場合には、図７（ａ）
に示すように、頭部に対応するアンテナ電極が存在せ
ず、首から下の部位では同部に対応するアンテナ電極４
ａ〜４ｆに流れる電流のレベルが首から肩，背中と下方
になるほど高くなっている。従って、上下に隣接するア
ンテナ電極同志の出力信号を比較し最も低いレベルの隣
（上方側）に頭部があると識別されることから、そのレ
ベルに対する比較基準としてしきい値ＴＨ１が設定され
る。特に、アンテナ電極に流れる電流は乗員の着衣の厚
さ，体形などによって左右されるものであり、その影響
を緩和するために、それぞれのアンテナ電極に流れる電
流に関する信号デ−タは、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に
示すように、上述の出力信号の総和Ｓに対する比率に変
換されている。このしきい値ＴＨ１は具体的には例えば
０．１３に設定されており、それより小さい信号デ−タ
を出力したアンテナ電極部分が首であって、その上側の
アンテナ電極部分が頭部であると判定される。

【００２５】乗員の識別（子供と大人の区別）に関する
しきい値ＴＨ２，ＴＨ３，ＴＨ４に関しては、図６
（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、子供と大人では複
数のアンテナ電極に流れる電流パタ−ンが異なることを
利用して設定されている。即ち、子供ＳＰの場合には、
頭から背中の上部に対応するアンテナ電極４ａ〜４ｄの
出力信号（比率デ−タ）は小さく、背中の中部以下に対
応するアンテナ電極４ｅ〜４ｆの出力信号（比率デ−
タ）は大きくなっており、大人Ｐの場合には、子供の場
合のように部分的に突出した出力信号（比率デ−タ）は
見られない。従って、アンテナ電極４ａ〜４ｄの出力信
号が一定値より小さく、かつアンテナ電極４ｅ〜４ｆの
いずれかの出力信号が一定値より大きければ、乗員は子
供であると判定でき、その条件を満たしていない上に、
アンテナ電極４ａ〜４ｆのすべての出力信号が一定値よ
り小さければ乗員は大人（又はＧＲＡＹ）であると判定
される。これらの一定値がそれぞれしきい値ＴＨ２，Ｔ
Ｈ３，ＴＨ４に相当し、具体的には、しきい値ＴＨ２は
例えば０．１５に、しきい値ＴＨ３は例えば０．３に、
しきい値ＴＨ４は例えば０．３に設定されている。特
に、着席時における子供ＳＰの頭部位置が安定しにくい
ことから、判定処理に際しては、予め、頭部デ−タが除
去される。従って、図６（ｃ）に示すように、頭部デ−
タを除外したそれぞれのアンテナ電極に流れる電流に関
する信号デ−タの総和Ｓｕｍに対するそれぞれの信号デ
−タの比率を計算し、これに基づいてしきい値ＴＨ２，
ＴＨ３が設定される。

【００２６】従って、制御回路２０に取り込まれた複数
のアンテナ電極４ａ〜４ｆに流れる電流に関する現実の
信号デ−タは各種の演算処理が行われる。例えば信号デ
−タの総和Ｓはしきい値ＴＨｅと比較され、シ−ト１が
空席（Ｅｍｐｔｙ）であるか否かが判断される。又、現
実の信号デ−タの総和Ｓに対する個々の信号デ−タの比
率はしきい値ＴＨ１と比較され、乗員の頭部位置が識別
される。さらに、頭部デ−タを除去した信号デ−タの総
和Ｓｕｍに対する個々の信号デ−タの比率はしきい値Ｔ
Ｈ２，ＴＨ３，ＴＨ４と比較され、乗員が子供であるか
大人であるかが判断される。この判断結果に基づいて、
図５に示すエアバッグ装置３０は制御回路２０からの送
信信号によって、エアバッグが展開可能又は展開不可能
なるようにセットされる。即ち、制御回路２０からの送
信信号はエアバッグ装置３０の制御回路ＣＣに入力さ
れ、乗員が子供の場合には助手席側の半導体スイッチン
グ素子ＳＷ２のゲ−トに信号を供給しないように、乗員
が大人の場合には同スイッチング素子ＳＷ２のゲ−トに
信号を供給するようにセットされる。従って、子供の場
合には助手席側のエアバッグは展開されないし、大人の
場合には展開される。尚、運転手席側エアバッグは助手
席側の状況に関係なく、展開される。

【００２７】次に、この乗員検知システムの処理フロ−
について図８〜図１３を参照して説明する。まず、図８
に示すように、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２０とエアバ
ッグ装置３０との通信系にかかる初期診断を行う。ステ
ップＳ３ではエンジンがスタ−トしたか否かの判断を行
い、エンジンがスタ−トしていると判断した場合にはス
テップＳ４に進み、スタ−トしていないと判断された場
合には戻る。ステップＳ４では複数のアンテナ電極４
（４ａ〜４ｆ）の周辺に選択的に発生させた微弱電界に
基づいて流れる電流に関する信号デ−タが制御回路２０
に取り込まれる（受信される）。ステップＳ５では取り
込んだ信号デ−タの演算処理デ−タに基づいて、シ−ト
への乗員の着席の有無，乗員の頭部位置，乗員が子供で
あるか否かの判定が行われる。さらに、ステップＳ６で
はステップＳ５の判定結果に基づき、エアバッグ装置
（ＳＲＳ）３０との間でＳＲＳ通信が行われる。ステッ
プＳ６が終了すると、再びステップＳ４に戻り、ステッ
プＳ４からステップＳ６の処理が繰り返し行われる。
尚、ステップＳ３は省略することもできる。

【００２８】図８における初期診断は、例えば図９に示
すように行われる。まず、ステップＳＡ１では固定デ−
タを制御回路２０からエアバッグ装置３０の制御回路Ｃ
Ｃに送信する。ステップＳＡ２ではエアバッグ装置３０
からの送信デ−タを受信する。そして、ステップＳＡ３
では制御回路２０からエアバッグ装置３０に送信した固
定デ−タとエアバッグ装置３０からの受信デ−タとが一
致するか否かを判断する。それぞれのデ−タが一致する
と判断されると、処理フロ−が継続される。それぞれの
デ−タが一致しないと判断されると、通信系に異状があ
ると判断され、フェ−ルセイフ処理が行われ、例えば警
告灯などが点灯される。尚、この初期診断はエアバッグ
装置３０から制御回路２０に固定デ−タを送信し、制御
回路２０からの送信デ−タをエアバッグ装置３０の制御
回路ＣＣにて、その一致性について判断させるようにし
てもよい。

【００２９】図８における信号受信は、例えば図１０に
示すように行われる。まず、ステップＳＢ１では、制御
回路２０からの信号に基づいて、切換回路１８のスイッ
チング手段１８ａ〜１８ｆを、スイッチング手段１８ａ
のみ，スイッチング手段１８ｂのみ，スイッチング手段
１８ｃのみ・・・のように特定のスイッチング手段のみ
を順次に選択的に閉成し、特定のアンテナ電極４ａ，４
ｂ，４ｃ・・・４ｆが順次に選択される。ステップＳＢ
２ではそれぞれのアンテナ電極４ａ〜４ｆに流れる電流
に関する信号デ−タ（ｔ₁，ｔ₂・・・ｔ₆）が制御回
路２０に取り込まれ、ステップＳＢ３に進む。ステップ
ＳＢ３では切換回路１８のスイッチング手段１８ａ〜１
８ｆの選択的な閉成に基づくアンテナ電極４ａ〜４ｆの
切換がすべて終了したか否かが判断される。切換がすべ
て終了したと判断されると、乗員判定フロ−に継続され
る。切換がすべて終了していないと判断されると、ステ
ップＳＢ１に戻る。

【００３０】図８における乗員判定は、例えば図１１〜
図１２に示すように行われる。まず、ステップＳＣ１で
は選択されたアンテナ電極４ａ〜４ｆに流れる電流に関
する信号デ−タｔｎについてｎ＝１からｋ（アンテナ電
極４ａからアンテナ電極４ｆまでの６）までの個々の信
号デ−タ（ｔ₁，ｔ₂・・・ｔ₆）の総和Ｓが計算され
る。ステップＳＣ２では総和Ｓがシ−トが空席か否かの
識別に関するしきい値ＴＨｅと比較され、総和Ｓがしき
い値ＴＨｅより大きいか否かが判断される。総和Ｓがし
きい値ＴＨｅより大きいと判断されると、ステップＳＣ
３に進み、大きくないと判断されると、ステップＳＣ１
５に進む。ステップＳＣ３では総和デ−タＳに対する個
々の信号デ−タ（ｔ₁，ｔ₂・・・ｔ₆）との比率（Ｔ
ｎ＝Ｔ₁，Ｔ₂・・・Ｔ₆）が計算され、ステップＳＣ
４に進む。ステップＳＣ４ではアンテナ電極の数ｎが１
から６について５より小さいか否かが判断される。ｎが
１〜４の場合には、ｎは５より小さいと判断されてステ
ップＳＣ５に進み、ｎが５〜６の場合には、ｎは５より
小さくないと判断されてステップＳＣ６に進む。ステッ
プＳＣ５では比率デ−タＴｎがＴｎ₊₁より大きく、かつ
比率デ−タＴｎ₊₁がしきい値ＴＨ１より小さいかが判断
される。例えば図６（ｂ）に示すように、ｎ＝１の場合
には、比率デ−タＴ₁ はＴ₂より大きく、比率デ−タＴ
₂はしきい値ＴＨ１より小さいから、比率デ−タＴ₂に
対応するアンテナ電極４ｂ部分が首であり、その上に隣
接して位置するアンテナ電極４ａ部分が頭部であると判
断されてステップＳＣ７に進む。ステップＳＣ７ではそ
のデ−タＮＴｎ（デ−タＴ₁ ）は、図６（ｃ）に示すよ
うに、０として除外される。尚、ステップＳＣ５におい
て、ｎが２以上の場合、上記条件は満たされないため
に、ステップＳＣ６に進む。ステップＳＣ６ではそのデ
−タＮＴｎはＴｎ（デ−タＴ₂ ，Ｔ₃・・・Ｔ₆）とさ
れる。ステップＳＣ８では頭部デ−タを除去したデ−タ
ＮＴｎについてｎ＝１〜ｋ（６）までの個々のデ−タ
（Ｔ₁ ＝０，Ｔ₂ ，Ｔ₃・・・Ｔ₆）の総和Ｓｕｍが計
算され、ステップＳＣ９に進む。ステップＳＣ９では総
和デ−タＳｕｍに対する個々の信号デ−タＮＴｎとの比
率（Ｔｎ＝Ｔ₁，Ｔ₂・・・Ｔ₆）が計算され、ステッ
プＳＣ１０に進む。ステップＳＣ１０では比率デ−タＴ
₁〜Ｔ₄がしきい値ＴＨ２より小さく、かつ比率デ−タ
Ｔ₅又はＴ₆がしきい値ＴＨ３より大きいかが判断され
る。この条件が満たされると、ステップＳＣ１１にて乗
員は子供であると判断され、この条件が満たされない
と、ステップＳＣ１２に進む。ステップＳＣ１２ではす
べてのデ−タＴ₁ 〜Ｔ₆がしきい値ＴＨ４より小さいか
が判断される。この条件が満たされると、ステップＳＣ
１３にて乗員は大人であると判断され、この条件が満た
されないと、ステップＳＣ１４に進み、大人でもなく子
供でもない灰色（ＧＲＡＹ）であると判断される。例え
ば図６（ｃ）では、比率デ−タＴ₁〜Ｔ₄がしきい値Ｔ
Ｈ２より小さく、かつ比率デ−タＴ₅又はＴ₆がしきい
値ＴＨ３より大きくなっていることから、乗員は子供で
あることが識別できる。又、図７（ｂ）では比率デ−タ
Ｔ₁〜Ｔ₆がすべてしきい値ＴＨ４より小さいことか
ら、上記条件を満足せず、乗員が大人であることが識別
できる。尚、ステップＳＣ２において、信号デ−タの総
和Ｓがしきい値ＴＨｅより大きくない場合にはステップ
ＳＣ１５にてシ−トが空席（Ｅｍｐｔｙ）であると判断
される。ステップＳＣ１１において、乗員が子供である
と判断されると、ステップＳＣ１６に進み、エアバッグ
装置３０のエアバッグが展開しないようにするためのＯ
ＦＦデ−タがセットされると共に、ＳＲＳデ−タ通信フ
ロ−に継続される。ステップ１２において、乗員が大人
であると判断されると、ステップＳＣ１７に進み、エア
バッグ装置３０のエアバッグを展開させるためのＯＮデ
−タがセットされると共に、処理フロ−が継続される。
尚、空席の場合もＧＲＡＹの場合もステップＳＣ１７に
進むが、ステップＳＣ１６に進むように構成することも
できる。

【００３１】図８におけるＳＲＳデ−タ通信は、例えば
図１３に示すように行われる。まず、ステップＳＤ１で
は乗員検知ユニット側（制御回路２０）からエアバッグ
装置側（制御回路ＣＣ）に、エアバッグ装置３０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にする
ためのＯＮデ−タないしＯＦＦデ−タ及びチェックデ−
タが送信される。ステップＳＤ２ではエアバッグ装置側
からの、ＯＮデ−タないしＯＦＦデ−タに対するＯＫデ
−タないしＮＧデ−タ及びチェックデ−タを受信し、ス
テップＳＤ３に進む。ステップＳＤ３では乗員検知ユニ
ット側からエアバッグ装置側に送信したＯＮ／ＯＦＦデ
−タ及びチェックデ−タが正常な状態で再びエアバッグ
装置側から乗員検知ユニット側に返信されたか否かが判
断される。正常（通信系に異状がない）と判断される
と、処理フロ−が継続される。通信系に異状があると判
断されると、ステップＳＤ４に進み、フェ−ルセ−フタ
イマがゼロになったか否かが判断される。尚、この通信
系の異状検出は、例えば３回に設定されている。従っ
て、フェ−ルセ−フタイマがゼロになったと判断される
と、フェ−ルセイフ処理が行われ、例えば警告灯などが
点灯される。又、フェ−ルセ−フタイマがゼロになって
いないと判断されると、ステップＳＤ５に進み、フェ−
ルセ−フタイマのカウントが行われ、処理フロ−が継続
される。

【００３２】一方、ステップＳＥ１ではエアバッグ装置
側（制御回路ＣＣ）が乗員検知ユニット側（制御回路２
０）から、エアバッグ装置３０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にするためのＯＮデ−タ
ないしＯＦＦデ−タ及びチェックデ−タを受信する。そ
して、ステップＳＥ２では受信デ−タのチェックが行わ
れ、受信デ−タが正常に受信できているか否かが判断さ
れる。いずれに判断されてもステップＳＥ３に進み、Ｏ
Ｋデ−タないしＮＧデ−タ及びチェックデ−タが乗員検
知ユニット側に送信される。ステップＳＥ２で通信系に
異状がないと判断されると、ステップＳＥ３のＯＫデ−
タ送信ステップを経てステップＳＥ４に進む。このステ
ップＳＥ４ではＯＫデ−タに基づいてエアバッグ装置側
のデ−タが更新される。これによって、エアバッグは展
開可能な状態ないし展開不可能な状態のいずれか一方に
更新セットされる。又、ステップＳＥ２で通信系に異状
があると判断されると、ステップＳＥ３のＮＧデ−タ送
信ステップを経てステップＳＥ５に進む。このステップ
ＳＥ５ではフェ−ルセ−フタイマがゼロになったか否か
が判断される。尚、この通信系の異状検出は、例えば３
回に設定されている。従って、フェ−ルセ−フタイマが
ゼロになったと判断されると、フェ−ルセイフ処理が行
われ、例えば警告灯などが点灯される。又、フェ−ルセ
−フタイマがゼロになっていないと判断されると、ステ
ップＳＥ６に進み、フェ−ルセ−フタイマのカウントが
行われ、処理フロ−が継続される。

【００３３】この実施例によれば、シ−ト１の背もたれ
部１ｂに配置された複数の帯状のアンテナ電極４（４ａ
〜４ｆ）には高周波低電圧の印加により生じた微弱電界
に基づいて電流が流れ、この電流に関する個々の信号デ
−タは総和デ−タＳとの比率に変換されており、乗員の
各種判定に対するしきい値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，Ｔ
Ｈ４は比率に対して設定されている。このために、例え
ば乗員の着衣が厚着になることによって、図６（ａ）及
び図７（ａ）において、点線で示すように個々の信号デ
−タの絶対値が変動しても、比率デ−タは図６（ｂ）及
び図７（ｂ）に示すように殆んど変動しない。従って、
乗員の着衣の厚さは勿論のこと、体形などによって個々
の信号デ−タの絶対値が変動しても、その都度、乗員の
各種判定に対するしきい値を変更する必要はなく、信頼
性の高い判定が期待できる。

【００３４】又、シ−ト１に着席している乗員の頭部，
首，肩，背中などに対向するアンテナ電極４（４ａ〜４
ｆ）にはそれぞれの部位のシ−ト（アンテナ電極）との
接触面積（対向面積）などの違いに応じた電流が流れる
ことから、それぞれの電流に関する信号デ−タの大小関
係を比較すれば、首部分の位置を容易に検出することが
できる。従って、この位置から乗員が子供であるか否か
を的確に判断できる。

【００３５】特に、着席状態における子供の頭部位置は
安定性に欠ける傾向にあることから、頭部に関する信号
デ−タも信頼性が低いものである。従って、乗員が子供
か否かの識別判定に先立って、頭部デ−タを他の人体部
位デ−タから除去すれば、乗員の頭部姿勢にあまり影響
されることなく、乗員が子供であるか否かを的確に判定
することができるし、その際に、上述のように個々の信
号デ−タを、信号デ−タの総和Ｓｕｍに対する比率に変
換すれば、乗員の着衣，体形などによる出力信号の絶対
値の変動に影響されることなく、判定の信頼性を一層高
めることができる。従って、エアバッグ装置３０のエア
バッグは、的確な乗員判定に基づいて、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確実に設定で
き、不所望な展開を未然に防止できる。

【００３６】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−トへのアンテナ電極の配置
数は適宜に増減できる。又、電界発生手段は高周波低電
圧を発生させる発振回路の他、制御回路からのパルス信
号に基づいてスイッチング動作させることにより正電源
のみでほぼ方形波の高周波低電圧を発生させるように構
成することもできるし、それの出力周波数も１００ＫＨ
ｚ以外の適宜の周波数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。又、振幅制
御回路はシステム電源の精度，システムに期待される機
能などによっては省略することもできる。又、乗員判定
フロ−において、ステップＳＣ２，ステップＳＣ４〜Ｓ
Ｃ９は省略できるし、大人の判定フロ−としてステップ
ＳＣ１０の条件を満たさない場合、大人と判断するよう
に構成することもできる。さらには、シ−トの端部（シ
−トサポ−ト部）にアンテナ電極を配置して子供の寝込
みを検出し、サイドエアバッグの展開を防止するように
構成することもできる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シ−ト
の背もたれ部に配置された複数の帯状のアンテナ電極に
微弱電界を発生させることに基づいて流れる電流に関す
る個々の信号デ−タは総和デ−タとの比率に変換されて
おり、しかも、乗員の各種判定に対するしきい値はこの
ような比率デ−タに対して設定されている。このため
に、乗員の着衣，体形などによって個々の信号デ−タの
絶対値が変動しても、比率デ−タは殆んど変動しない。
従って、乗員の着衣の厚さ，体形などによって個々の信
号デ−タの絶対値が変動しても、その都度、乗員の各種
判定に対するしきい値を変更する必要はなく、信頼性の
高い判定が期待できる。

【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基本動作を
説明するための図であって、同図（ａ）はアンテナ電極
の周辺の電界分布を示す図、同図（ｂ）はアンテナ電極
の近傍に物体が存在した時の電界分布を示す図。

【図２】本発明にかかる乗員検知システムの車室内部分
を示す図であって、同図（ａ）はシ−トへのアンテナ電
極の配置状態を示す側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の
正面図。

【図３】図２に示すアンテナ電極の具体的構成図であっ
て、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断
面図。

【図４】本発明にかかる乗員検知システムの回路ブロッ
ク図。

【図５】図４に示すエアバッグ装置の回路ブロック図。

【図６】シ−トに子供が着席している場合の電流パタ−
ン図であって、同図（ａ）は各アンテナ電極に流れる電
流に基づく信号デ−タ図、同図（ｂ）は総和に対する比
率デ−タ図、同図（ｃ）は頭部デ−タを除去した状態を
示す信号デ−タ図。

【図７】シ−トに大人が着席している場合の電流パタ−
ン図であって、同図（ａ）は各アンテナ電極に流れる電
流に基づく信号デ−タ図、同図（ｂ）は総和に対する比
率デ−タ図。

【図８】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９】図８に示す初期診断のフロ−チャ−ト。

【図１０】図８に示す信号受信のフロ−チャ−ト。

【図１１】図８に示す乗員判定の前半部分のフロ−チャ
−ト。

【図１２】図８に示す乗員判定の後半部分のフロ−チャ
−ト。

【図１３】図８に示すＳＲＳ通信のフロ−チャ−ト。

【図１４】従来例にかかるエアバッグ装置の回路ブロッ
ク図。

【図１５】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。

【符号の説明】

１シ−ト１ａ着席部１ｂ背もたれ部４（４ａ，４ｂ・・・４ｆ）アンテナ電極５ベ−ス部材６（６ａ，６ｂ・・・６ｆ）リ−ド線１０制御ユニット１１電界発生手段（発振回路）１５電流検出回路１６ＡＣ−ＤＣ変換回路１７増幅器１８（１８ａ，１８ｂ・・・１８ｆ）切換回路１９ａ，１９ｂ・・・１９ｆコネクタ（端子）２０制御回路２２電源回路３０エアバッグ装置ＳＳ１，ＳＳ２セ−フィングセンサＳＱ１，ＳＱ２スクイブＳＷ１，ＳＷ２半導体スイッチング素子ＣＣ制御回路ＧＳ電子式加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福井努埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者小代田信洋埼玉県和光市中央１丁目４番地１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者伊能隆埼玉県和光市中央１丁目４番地１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者磯永一誠埼玉県和光市中央１丁目４番地１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開平11−334451（ＪＰ，Ａ) 特開平11−258354（ＪＰ，Ａ) 特開2000−25557（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32 G01B 7/00 G01V 3/08 B60N 2/44

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シ−トの背もたれ部に上下方向にほぼ一
定の間隔で離隔して配置した複数の帯状のアンテナ電極
と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための
電界発生手段と、複数のアンテナ電極を一つづつ順次選
択して、該選択されたアンテナ電極の周辺に微弱電界を
発生させ、この電界に基づいて流れる電流を検出する電
流検出回路と、電流検出回路から取り込まれたそれぞれ
のアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タの総
和に対するそれぞれの信号デ−タとの比率を求め、この
比率デ−タと予め記憶されている乗員の着席状況に関連
するしきい値デ−タとを比較することにより、乗員の着
席状況を判定する制御回路とを具備したことを特徴とす
る乗員検知システム。
【請求項２】シ−トの背もたれ部に上下方向にほぼ一
定の間隔で離隔して配置した複数の帯状のアンテナ電極
と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための
電界発生手段と、複数のアンテナ電極を一つづつ順次選
択して、該選択されたアンテナ電極の周辺に微弱電界を
発生させ、この電界に基づいて流れる電流を検出する電
流検出回路と、電流検出回路から取り込まれたそれぞれ
のアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タの総
和に対するそれぞれの信号デ−タとの比率を求め、この
比率デ−タと予め記憶されている乗員の着席状況に関す
るしきい値デ−タとを比較することにより、乗員の着席
状況を判定する制御回路と、衝突に基づいてエアバッグ
を展開させる機能を有するエアバッグ装置とを具備し、
前記制御回路の検知結果に基づくデ−タをエアバッグ装
置に送信し、エアバッグ装置の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
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項３】シ−トの背もたれ部に上下方向にほぼ一
定の間隔で離隔して配置した複数の帯状のアンテナ電極
を一つづつ順次選択して、該選択されたアンテナ電極の
周辺に微弱電界を発生させ、この電界に基づいて流れる
電流を検出するステップと、それぞれのアンテナ電極に
流れる電流に基づく信号デ−タの総和を求めるステップ
と、この総和デ−タに対するそれぞれのアンテナ電極に
よる信号デ−タとの比率を求めるステップと、この比率
デ−タと乗員の着席状況に関するしきい値デ−タとを比
較することにより、乗員の着席状況を判定するステップ
とを含むことを特徴とする乗員検知方法。
【請求項４】前記判定ステップの判定結果に基づくデ
−タをエアバッグ装置に送信し、エアバッグ装置のエア
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ことを特徴とする請求項３に記載の
乗員検知方法。