JP3656306B2 - 在席検知装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエアバックシステムのように助手席に人が在席しているか否かにより、衝突時にエアバックを展開するか否かを決定する場合などに人体検出が必須なシステムに利用する在席検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば自動車のエアバックシステムに適用される在席検知装置は、助手席の座席内に重量もしくは圧力を検出する感圧スイッチまたは圧力センサを埋設し、この感圧スイッチまたは圧力センサからの出力信号の有無により在席の有無を検知できるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の在席検知装置では、大人が座席に座った時に有効に機能する構成になっているため、重量が軽く、かつ着座面積の小さい幼児やチャイルドシート上の幼児または座席から立ち上がっている幼児等の場合、これらの存在を検知することができないことが多く、しかも着座しているのが人か物体かを区別することができない。
【0004】
また、座席内に感圧スイッチまたは圧力センサを埋設する方式では、感圧スイッチまたは圧力センサが着座した人に多少の圧迫感を与え、座席の座り心地を悪くするという問題があった。
【0005】
本発明は、上記のような問題を解決するものであり、座席上の人の存在を確実に検知できるとともに、人体の識別を可能にした在席検知装置を提供することを目的とする。
【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は、座席内もしくはその近傍に配設され、座席上の人体または物体により放射インピーダンが変化する少なくとも1つのアンテナと、前記アンテナにハイブリット回路を介して発振電力を供給する発振器と、前記アンテナの放射インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記発振器から前記ハイブリット回路を介して前記アンテナに供給される発振電力の周波数を一定の周期で変化させ、これにより前記インピーダンス測定手段で測定された放射インピーダンスを基にアンテナの放射インピーダンスの周波数特性マップを生成するマップ生成手段を設け、前記マップ生成手段で生成した放射インピーダンス・周波数特性マップと予め設定した放射インピーダンス・周波数特性マップとを比較して人体の着座の有無、人体か物体か及び人体の大小を判定する比較判定手段とを備えてなるものである。
【0007】
これにより、座席上の人の存在を確実に検知できるとともに、人体が大人か子供かの識別が可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、座席内もしくはその近傍に配設され、座席上の人体または物体により放射インピーダンが変化する少なくとも1つのアンテナと、前記アンテナにハイブリット回路を介して発振電力を供給する発振器と、前記アンテナの放射インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記発振器から前記ハイブリット回路を介して前記アンテナに供給される発振電力の周波数を一定の周期で変化させ、これにより前記インピーダンス測定手段で測定された放射インピーダンスを基にアンテナの放射インピーダンスの周波数特性マップを生成するマップ生成手段を設け、前記マップ生成手段で生成した放射インピーダンス・周波数特性マップと予め設定した放射インピーダンス・周波数特性マップとを比較して座席上に居る物体が人間か否かを確実に検出できるとともに、着座する人間が大人か子供かを識別し検出することができる。
【0010】
本発明の請求項2の発明は、アンテナが座席の背もたれ内及び座部内に人間の胴体部から大腿部に対応して配設されてことを特徴とするものであり、着座する人間が大人か子供かの識別を容易にする。
【0011】
本発明の請求項3に記載の発明は、アンテナを可撓性のワイヤから構成することにより、着座した人間に従来の圧力センサのように圧迫感を与えたり、座席の座り心地を悪化させたりするのを防止できる。
【0012】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1による在席検知装置の概略構成図を示している。
【0013】
図1において、1は自動車の助手席に相当する座席であり、この座席1の背もたれ1A及び座部1B内には2本の可撓性ワイヤアンテナ2が人間の胴体部から大腿部に対応して平行に配設されており、このアンテナ2の放射インピーダンスは人体や物体の種別、あるいは人体の大小に応じて変化する。3はハイブリット回路であり、このハイブリット回路3の入力端には発振器4が接続され、ハイブリット回路3の一方の出力端にはアンテナ2が接続され、他方の出力端にはインピーダンス測定回路5が接続されている。
【0014】
また、発振器4の発振出力はインピーダンス測定回路5にも入力される。インピーダンス測定回路5の出力端には、座席1上の物体の有無、座席1上の物体が人体かの判定、及び座席1上の物体が人体である時に着座した人間が大人か子供かを判定するパターン比較判定回路6が接続されている。7はハイブリット回路3の残りの端子に接続した無反射終端抵抗である。
【0015】
次に、上記のように構成された本実施の形態1の動作について説明する。
発振器4から出力される発振信号はハイブリット回路3及びインピーダンス測定回路5に入力される。ハイブリット回路3に入力された発振器4からの発振出力は2等分されて、それぞれの出力端からアンテナ2及びインピーダンス測定回路5に供給される。
【0016】
かかる状態において、座席1に人間が着座したり、人間以外の物体が載せられたりすると、座席1上の人体または物体に応じてアンテナ2の放射インピーダンスが変化し、また、人体の場合、着座する人間が大人か子供かに応じてアンテナ2の放射インピーダンスが変化する。アンテナ2の放射インピーダンスが変化すると、その変化量に応じてインピーダンス測定回路5に供給される入力電力も変化するため、インピーダンス測定回路5では、その入力電力と発振器4からの発振出力に基づいてアンテナ2の放射インピーダンスを測定し、その測定結果をパターン比較判定回路6に出力する。
【0017】
パターン比較判定回路6では、インピーダンス測定回路5の出力と予め設定されているインピーダンスパターンとを比較し、その比較結果から着座の有無、座席1上の物が人体か物体か、あるいは人体の場合に着座した人間が大人か子供かの判定情報を出力する。
【0018】
従って、上記実施の形態1の在席検知装置を自動車の助手席に適用した場合、この助手席に人間が着座しているときは、自動車の衝突時にエアバックが展開できるようにエアバックシステムに指令を与えることができる。
【0019】
このような実施の形態1によれば、座席1に配設したアンテナ2に発振器4からハイブリット回路3を通して発振信号を供給し、このアンテナ2の放射インピーダンスの変化をインピーダンス測定回路5で測定し、この測定結果と予め設定したインピーダンスパターンとをパターン比較判定回路6で比較することにより、座席1への人の着座の有無、人体か物体かの判定及び大人か子供かの判定情報を出力する構成にしたから、座席上に居る物体が人間か否かを確実に検出できるとともに、着座する人間が大人か子供かを識別し検出することができる。しかも、座席内に配設されるものはワイヤアンテナであるため、着座した人間に従来の圧力センサのような圧迫感を与えることがない。
【0020】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について、図2を用いて説明する。
【0021】
図2において、図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、この実施の形態2の在席検知装置は、図1と同様に、座席1に配設したアンテナ2、ハイブリット回路3、発振器4、インピーダンス測定回路5及びパターン比較判定回路6を備えている。
【0022】
そして、本実施の形態2の図1と異なる点は、発振器4の発振周波数を所定の周期で変化させる掃引発振器8と、発振器4の発振周波数を変化させた時のアンテナ2の放射インピーダンス・周波数特性マップをインピーダンス測定回路5からの出力と発振器4からの発振出力に基づいて生成するマップ生成回路9と、座席1に人間が居る場合と居ない場合や座席1に居る人間が大人か子供かに対応する放射インピーダンスの周波数特性マップを予め生成し記憶する判定用基準マップ記憶部10を新たに付加したところにある。
【0023】
次に、上記のように構成された実施の形態2の動作について説明する。
掃引発振器8から出力されるのこぎり波状の電圧が発振器4に加えられると、発振器4からは、のこぎり波状の電圧に応じて周波数が一定周期で変化する発振信号が出力され、ハイブリット回路3及びインピーダンス測定回路5に入力される。ハイブリット回路3に入力された発振器4からの発振出力は2等分されて、それぞれの出力端からアンテナ2及びインピーダンス測定回路5に供給される。
【0024】
かかる状態において、座席1に人間が着座したり、人間以外の物体が載せられていると、アンテナ2の放射インピーダンスは座席1上の人体または物体及び掃引される周波数に応じて変化し、また、人体の場合、着座する人間が大人か子供かに応じてアンテナ2の放射インピーダンスが変化する。アンテナ2の放射インピーダンスが変化すると、その変化量に応じてインピーダンス測定回路5に供給される入力電力も変化するから、インピーダンス測定回路5では、その入力電力と発振器4からの発振出力を基にアンテナ2の放射インピーダンスを測定し、その測定結果をマップ生成回路9に出力する。
【0025】
マップ生成回路9では、放射インピーダンスの測定値と発振器4からの発振出力を基に座席1上の人体または物体、あるいは人体の大小に応じたインピーダンスの周波数特性マップを生成し、パターン比較判定回路6に出力する。パターン比較判定回路6では、マップ生成回路9からのインピーダンス・周波数特性マップと、判定用基準マップ記憶部10に記憶されている基準インピーダンス・周波数特性マップとを比較し、その比較結果から着座の有無、座席1上の物が人体か物体か、あるいは人体の場合に着座した人間が大人か子供かの判定情報を出力する。
【0026】
従って、上記実施の形態1の在席検知装置を自動車の助手席に適用した場合、この助手席に人間が着座しているときは、自動車の衝突時にエアバックが展開できるようにエアバックシステムに指令を与えることができる。
【0027】
このような実施の形態2によれば、座席1に配設したアンテナ2に掃引制御される発振器4からハイブリット回路3を通して周波数の変化する発振信号を供給し、このアンテナ2の放射インピーダンスの変化をインピーダンス測定回路5で測定し、この測定結果を基にアンテナ2の放射インピーダンス・周波数特性マップをマップ生成回路9で生成し、この放射インピーダンス・周波数特性マップと判定用基準マップ記憶部10の基準インピーダンス・周波数特性マップとを比較することにより、座席1への人の着座の有無、人体か物体かの判定及び大人か子供かの判定情報を出力する構成にしたから、座席上に居る物体が人間か否かを確実に検出できるとともに、着座する人間が大人か子供かも確実に検出することができる。しかも、座席内に配設されるものはワイヤアンテナであるため、実施の形態1と同様に着座した人間に従来の圧力センサのような圧迫感を与えることがない。
【0028】
なお、上記各実施の形態では、2本のアンテナ2を座席1内に配設する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、1本のアンテナまたは2本以上のアンテナを配設するようにしてもよいほか、アンテナを座席の近傍に配設するようにしてもよい、
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、座席内もしくはその近傍にアンテナを配設し、このアンテナの放射インピーダンスが座席上の人体または物体に応じて変化することを利用して在席検知を行う構成にしたから、座席上に居る物体が人間か否かを確実に検出できるとともに、着座する人間が大人か子供かも確実に検出することができ、しかも、着座した人間に従来の圧力センサのような圧迫感を与えることがない効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による在席検知装置の構成ブロック図
【図2】本発明の実施の形態2による在席検知装置の構成ブロック図
【符号の説明】
1 座席
2 アンテナ
3 ハイブリット回路
4 発振器
5 インピーダンス測定回路
6 パターン比較判定回路
7 無反射終端抵抗
8 掃引発振器
9 マップ生成回路
10 判定用基準マップ記憶部
Claims (3)
- 座席内もしくはその近傍に配設され、座席上の人体または物体により放射インピーダンが変化する少なくとも1つのアンテナと、前記アンテナにハイブリット回路を介して発振電力を供給する発振器と、前記アンテナの放射インピーダンスを測定するインピーダンス測定手段と、前記発振器から前記ハイブリット回路を介して前記アンテナに供給される発振電力の周波数を一定の周期で変化させ、これにより前記インピーダンス測定手段で測定された放射インピーダンスを基にアンテナの放射インピーダンスの周波数特性マップを生成するマップ生成手段を設け、前記マップ生成手段で生成した放射インピーダンス・周波数特性マップと予め設定した放射インピーダンス・周波数特性マップとを比較して人体の着座の有無、人体か物体か及び人体の大小を判定する比較判定手段とを備えてなる在席検知装置。
- アンテナが座席の背もたれ内及び座部内に人間の胴体部から大腿部に対応して配設されてことを特徴とする請求項1記載の在席検知装置。
- アンテナが可撓性のワイヤから構成されてことを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載の在席検知装置。
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