JP3779069B2

JP3779069B2 - Occupant detection system and antenna electrode

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Publication number: JP3779069B2
Application number: JP24589598A
Authority: JP
Inventors: 浩及川
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Elesys Corp
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000071931A

Description

【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アンテナ電極に関し、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などに応じて、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アンテナ電極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、シ−トにアンテナ電極を配置すると共に、このアンテナ電極に発生させた微弱電界（Ｅlectric Ｆield）の乱れを利用した乗員検知システムを提案した。この乗員検知システムの基本原理について図１０を参照して説明する。まず、同図（ａ）に示すように、アンテナ電極Ｅ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の周辺には微弱電界が生ずる結果、アンテナ電極Ｅ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Ｅの近傍に物体ＯＢを存在させると、電界に乱れが生じてアンテナ電極Ｅ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。
【０００３】
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などを検知することができる。尚、シ−トに物体ＯＢが乗っている場合にはアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が増加し、シ−トに物体ＯＢが乗っていない場合にはアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が減少する。
【０００４】
この原理を利用した乗員検知システムの具体例について図１１〜図１４を参照して説明する。図１１は助手席（又は運転席）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〜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１ｂ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、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。
【０００５】
このアンテナ電極４は、例えば図１２に示すように、不織布などの絶縁部材よりなるベ−ス部材５と、ベ−ス部材５の一方の面に上下方向に所定の間隔で離隔して配置したほぼ同一サイズの帯状のアンテナ電極部４ａ〜４ｆと、アンテナ電極部４ａ〜４ｆから導出されたリ−ド線６（６ａ〜６ｆ）とから構成されている。特に、アンテナ電極部４ａ〜４ｆは導電性の布地、或いは布面に糸状の金属線や導電性を有する繊維などを織り込んだりして形成されている。尚、リ−ド線６（６ａ〜６ｆ）の導出端は後述する制御ユニット１０のコネクタ（或いは端子）１９ａ〜１９ｆに接続されている。
【０００６】
この制御ユニット１０は、例えば図１３に示すように、インタ−フェ−ス回路Ａと、ハウジングに配置されたコネクタ１９ａ〜１９ｆと、ＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換部，外部メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）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に接続され、インタ−フェ−ス回路Ａ，制御回路２０などが必要とする適宜のＶｃｃ電源を生成する電源回路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１４に示す構成のエアバッグ装置３０が接続されている。
【０００７】
上述の制御ユニット１０において、インタ−フェ−ス回路Ａは、例えば周波数が１２０ＫＨｚ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（情報検出回路）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、一方が電流検出回路１５に、他方がコネクタ１９ａ〜１９ｆにそれぞれ接続され、かつ複数のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを有するアンテナ電極部４ａ〜４ｆの切換回路１８とから構成されている。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。
【０００８】
このインタ−フェ−ス回路Ａ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（ＰＧＡ）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。
【０００９】
又、このインタ−フェ−ス回路Ａ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１５ｂ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１５における抵抗１５ａの出力側は切換回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを介してコネクタ１９ａ〜１９ｆに接続されている。
【００１０】
上述のエアバッグ装置３０は、例えばセ−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，スイッチング素子ＳＷ２の直列回路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、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。
【００１１】
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ＡＣ−ＤＣ変換回路１４ｂにて直流に変換され、増幅器１４ｃ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。
【００１２】
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部４ａ〜４ｆに供給され、その結果、アンテナ電極部４ａ〜４ｆの周辺には微弱電界が発生される。この際に、切換回路１８のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆ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、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（１９ａ〜１９ｆ）を介して特定のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）に供給され、その結果、特定のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）の周辺には微弱電界が発生され、乗員の背中，肩，首，頭部などのシ−ト（アンテナ電極部）との接触面積（対向面積）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。
【００１３】
この制御回路２０には、予め乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などに関するしきい値（しきい値デ−タ）が記憶されている。例えば乗員の着席の有無に関しては、乗員の着席状態ではアンテナ電極部４ａ〜４ｆに流れる電流のレベルが空席状態に比較して高くなることから、電流に関する信号デ−タが一定値を越えているか否かを基準にして設定される。又、乗員の識別に関しては、大人と子供によって、それぞれのアンテナ電極部４ａ〜４ｆに特徴的な電流が流れる上、その電流レベルも大きいことから、その特徴的な電流パタ−ンないし電流レベルを基準にして設定される。
【００１４】
従って、制御回路２０に取り込まれた複数のアンテナ電極部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。例えば現実の信号デ−タは予め記憶されている乗員の着席の有無，乗員の識別などに関するしきい値デ−タなどと比較され、シ−トに乗員が着席しているか否か，シ−トに着席している乗員が大人であるか子供であるかなどが判断される。この判断結果に基づいて、図１４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、何らかの原因によって車両が衝突した場合、乗員が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、運転手席側のエアバッグは助手席側の状況に関係なく展開される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された乗員検知システムによれば、シ−ト１に配置した複数のアンテナ電極部４ａ〜４ｆに微弱電界を選択的に発生させることによって、アンテナ電極部４ａ〜４ｆに大人又は子供の乗員に対応する特徴的な電流が流れることから、この電流に関連する信号を制御回路２０に取り込んで演算処理し、しきい値デ−タなどと比較することにより、シ−トへの乗員の着席の有無，乗員の識別などを的確に行うことができる。従って、シ−トに子供の乗員が着席している場合には、エアバッグの展開を未然に防止でき、エアバッグ装置３０の望ましい制御が可能になる。
【００１６】
しかしながら、近時、かかる乗員検知システムに対してコストの低減が強く要請されている。例えばアンテナ電極４において、複数のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）は、乗員の乗り心地に配慮して、導電性の布地、或いは布面に糸状の金属線や導電性を有する繊維などを織り込んだりして形成されている関係で、材料コストが高くなる傾向にある。
【００１７】
その上、アンテナ電極４は導電布よりなる複数のアンテナ電極部４ａ〜４ｆの裏面にホットメルトなどの接着剤を塗布した後、このアンテナ電極部４ａ〜４ｆをベ−ス部材５に所定の間隔で離隔して配置し、アンテナ電極部４ａ〜４ｆを加圧しながら熱処理することによってアンテナ電極部４ａ〜４ｆをベ−ス部材５に固定することにより、製造されているが、アンテナ電極部４ａ〜４ｆへの接着剤の塗布やアンテナ電極部４ａ〜４ｆのベ−ス部材５への配置が手作業によって行われているために、量産ラインにおいて、アンテナ電極部４ａ〜４ｆとベ−ス部材５とを所定の位置関係に配置したり、アンテナ電極部の間隔を所定の間隔に調整したりすることに多大の工数を要する結果、作業能率が著しく損なわれ、生産性を高めることが難しいという問題がある。
【００１８】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によってアンテナ電極は勿論のこと、制御ユニットのコストを有効に低減できる上、生産性をも改善できる乗員検知システム及びアンテナ電極を提供することにある。
【００１９】
【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、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成した乗員検知システムであって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２０】
又、本発明の第２の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断し、該着座状況の判断結果に基づいてエアバッグ装置のエアバッグを所定の動作モードに設定するように構成した乗員検知システムであって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２１】
又、本発明の第３の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部が所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２２】
又、本発明の第４の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、前記アンテナ電極は、少なくとも、絶縁部材よりなる１つのベース部材と、該ベース部材の一端から他端に向かって水平方向にスクリーン印刷により被着した導電部材を所定の間隔で離隔して配置した複数のアンテナ電極部と、該アンテナ電極部より導出されるとともに該アンテナ電極部と電気的な接続関係を有するリード線とから構成したことを特徴とする。
【００２３】
さらには、本発明の第５の発明は、前記アンテナ電極部を、導電部材にて帯状，蛇行状，櫛歯状のうち、いずれかの形状の形状に形成して構成したことを特徴とし、第６の発明は、前記ベース部材の一部に孔を形成すると共に、この孔を含むベース部材の所望部分に導電部材を直接的に被着してアンテナ電極部を形成し、アンテナ電極部にリード線を、孔を利用して接続手段によって電気的機械的に接続したことを特徴とし、第７の発明は、前記導電部材は、少なくとも導電性フィラーと、樹脂を主成分とするバインダと、溶剤とを含み、ベース部材に被着してアンテナ電極部を形成した後に熱処理することを特徴とする。
【００２４】
【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に適用されるアンテナ電極の第１の実施例について図１〜図２を参照して説明する。尚、図１１〜図１２に示す先行技術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。同図において、シ−ト１の背もたれ部１ｂにはアンテナ電極４が、クッション材と外装材との間に位置するように配置されている。このアンテナ電極４は、例えばスパンボ−ド（不織布の一種），不織布，織布などを含む布材、紙材、レザ−、プラスチックフィルム、フィルム状のゴム材などの絶縁部材よりなるベ−ス部材５と、ベ−ス部材５の一方の面の所望部分に直接的に被着された導電部材よりなる複数のアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆより導出され、かつアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆと電気的な接続関係を有するリ−ド線（図示せず）とから構成されている。
【００２５】
上述のアンテナ電極４において、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆを形成する導電部材は、例えば高分子材料をマトリックス（バインダとも呼称される）とし、金属（銀，銅，カ−ボンなど）や金属酸化物，カ−ボンブラック，グラファイトなどの導電性微粒子（導電性フィラ−）を分散・懸濁し、適度の粘度を有する液体状に構成されており、状況に応じて導電性フィラ−の分散性を向上させるための分散剤などが使用されることがある。この導電部材は、通常、液体の状態では不導体であるが、熱硬化処理により導電性フィラ−同士が接触し、あたかも鎖状の導電経路が多数形成される性質を有する。尚、マトリックス（バインダ）としては、例えばエポキシ樹脂，フェノ−ル樹脂，ポリイミド樹脂，シリコン樹脂，エポキシ樹脂をシリコンで変性した樹脂などが好適し、エポキシ樹脂，シリコン樹脂が推奨される。
【００２６】
この導電部材によるアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆの形成はスクリ−ン印刷装置による印刷方法が推奨されるが、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆとなる部分以外をマスクするマスク部材を利用した吹き付け，塗布によって形成することもできる。このような導電部材の他に、アルミニウム，ニッケル，銅などの金属を利用して蒸着，メッキのいずれかによって形成することも可能である。尚、図示例では、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆは帯状に形成されているが、状況によっては渦巻き状を含むル−プ状，蛇行状，櫛歯状，放射状など適宜の形状に形成することも可能である。
【００２７】
上述のアンテナ電極４は、例えば図３に示す製造ユニットによって製造される。同図において、Ｒ１は長尺状のベ−ス部材５を巻回したロ−ルであって、送りロ−ラを介して他方の巻き取りロ−ルＲ２に巻き取られるように構成されている。ベ−ス部材５の移動経路にはスクリ−ン印刷工程，熱処理工程が設けられている。このスクリ−ン印刷工程にはスクリ−ン印刷装置ＰＲが配置されている。このスクリ−ン印刷装置ＰＲは同図（ｂ）に示すように、例えば角形の枠Ｗと、枠Ｗに張設され、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆの印刷パタ−ンが形成されたシルクスクリ−ンＳと、液体状の導電部材例えばカ−ボン粉末，エポキシ樹脂，溶剤などを含むカ−ボンペ−ストＣＰを移動させるためのスキ−ジＳＧとから構成されている。熱処理工程には加熱炉Ｈが配置されており、例えば１５０〜２００°Ｃ程度の温度に設定されている。
【００２８】
まず、ベ−ス部材５の所望部分がステ−ジＳＴの上に移送され、停止すると、スクリ−ン印刷装置ＰＲが降下してベ−ス部材５の上に配置される。この状態において、スキ−ジＳＧをシルクスクリ−ンＳに、シルクスクリ−ンＳがベ−ス部材５に接触するように押し付けながら図示矢印方向に移動させると、カ−ボンペ−ストＣＰも同方向に移動することになる。この際に、カ−ボンペ−ストＣＰはシルクスクリ−ンＳの印刷パタ−ンを介してベ−ス部材５の上面に印刷され、例えば１００μｍ程度の厚みのアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆが形成される。印刷が終了すると、スクリ−ン印刷装置ＰＲはステ−ジＳＴから離れるように上昇する。この動作に関連してロ−ルＲ１，Ｒ２が回転し、長尺状のベ−ス部材５が１ピッチ分移動して停止する。すると、再び、スクリ−ン印刷装置ＰＲがステ−ジＳＴに降下して上述と同様の作業が繰り返し行われる。印刷の終了したベ−ス部材５は加熱炉Ｈにおいて加熱され、硬化処理が行われ、これによってアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆには導電性が付与される。そして、熱処理の終了したベ−ス部材５は巻き取りロ−ルＲ２に巻き取られる。尚、ロ−ルＲ２に巻き取られたベ−ス部材５は、必要時に、適宜の寸法に裁断して使用される。
【００２９】
この実施例によれば、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆはベ−ス部材５に、カ−ボンペ−ストＣＰを利用したスクリ−ン印刷によって自動的に形成されるために、先行技術のように手作業によるアンテナ電極部のベ−ス部材に対する位置合わせ，アンテナ電極部相互の間隔の調整を完全に省略できる。従って、生産性を著しく高めることができるのみならず、製造コストを低減できる。その上、図１３に示す制御ユニットに適用すれば、制御ユニットのコスト低減も可能になる。
【００３０】
図４は本発明にかかるアンテナ電極の第２の実施例を示すものであって、基本的な構成は図２に示す実施例と同じである。異なる点はアンテナ電極４を複数例えば第１，第２のアンテナ電極の２つに分割したことと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆを帯状のル−プ状に形成し、その一部分にそれぞれ端子孔４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａ，４Ｄａ・・・を形成したことと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｂの高さ（上下方向の長さ）をアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆの高さより小さく設定したことである。
【００３１】
第１のアンテナ電極４はベ−ス部材５ａにアンテナ電極部４Ａ〜４Ｂをスクリ−ン印刷によって形成することによって構成されており、第２のアンテナ電極４はベ−ス部材５ｂにアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆをスクリ−ン印刷によって形成することによって構成されている。特に、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｂの高さはアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆの高さより小さく設定されている関係で、第１のアンテナ電極４は第２のアンテナ電極４よりも小さなサイズに構成されている。
【００３２】
この実施例によれば、シ−ト１の背もたれ部１ｂの構造上の問題から図２に示すような一枚物のアンテナ電極４の配置が難しい場合でも、アンテナ電極を複数に分割することによって容易に配置することができるようになる。
【００３３】
又、それぞれのアンテナ電極部には、予め、端子を固定するための孔４Ａａ〜４Ｆａが形成されているために、リ−ド線（６ａ〜６ｆ）を容易に導出することができ、制御ユニットとの電気的接続を簡単に行うことができる。
【００３４】
図５〜図６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、アンテナ電極４には第１の実施例又は第２の実施例が適用される。同図において、１０Ａはシ−ト１のシ−トフレ−ム３ないしその近傍に配置された制御ユニットであり、例えば複数のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを有する切換回路１８と、複数のインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆと、制御回路２０と、電源回路２２とから構成されている。切換回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆの切換は制御回路２０からの信号に基づいて行われ、これによって、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆには選択的にゲ−ト信号が供給される。インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆの高周波出力の送信系にはそれぞれコネクタ（又は端子）１９ａ〜１９ｆが接続されており、このコネクタ１９ａ〜１９ｆにはアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆがリ−ド線などを利用して接続されている。又、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆの出力系は制御回路２０に接続されている。尚、この制御回路２０にはエアバッグ装置３０が接続されている。さらに、電源回路２２はバッテリ電源（１２Ｖ）を例えば５Ｖに降圧して単一のＶｃｃ電源を生成するように構成されており、生成されたＶｃｃ電源は制御ユニット１０Ａを構成する回路要素のうち、Ｖｃｃ電源を必要とするすべての回路要素に供給されている。
【００３５】
上述の制御ユニット１０Ａにおいて、複数のインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆは、図６に示すように、同一に構成されている。これらのインタ−フェ−ス回路（Ａａ）は、例えば電界発生手段１１Ａと、電界発生手段１１Ａの高周波出力の送信系に接続されたインピ−ダンス変換回路（バッファ回路）２３と、インピ−ダンス変換回路２３の出カを直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２４とから構成されている。
【００３６】
上述のインタ−フェ−ス回路（Ａａ）において、電界発生手段１１Ａは、例えば電源回路２２からのＶｃｃ電源（一定の直流電圧）に対して例えば抵抗１１ａとスイッチング手段（例えば電界効果形トランジスタ）１１ｂとが直列的に接続されており、それのゲ−トには制御回路２０から信号が付与され、ドレインから送信系，コネクタ（１９ａ）を介してアンテナ電極部（４Ａ）に方形波の高周波低電圧が出力されるように構成されている。この高周波出力は制御回路２０から出力されるＰＷＭ（Pulse Wide Modulation ）制御されたゲ−ト信号によって決定され、例えばそれの周波数は１２０ＫＨｚ程度の高周波低電圧を発生するように構成されている。尚、ゲ−ト信号のデュ−ティ比（ＯＮデュ−ティ）は例えば１０％程度に設定されているが、回路定数，周波数などによっては適宜のデュ−ティ比に変更できる。
【００３７】
又、インタ−フェ−ス回路Ａａにおいて、インピ−ダンス変換回路２３は、例えば増幅率が１に設定されたオペアンプ２３ａによって構成されている。従って、インピ−ダンス変換回路２３の出力側は低インピ−ダンスとなり、入力側に影響を与えることなく、制御回路のＣＰＵが読み取るために必要な電流を取り出すことができる。このインピ−ダンス変換回路２３の出力側にはＡＣ−ＤＣ変換回路２４が接続されており、例えば抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとからなる平滑回路によって構成されている。尚、このＡＣ−ＤＣ変換回路２４の出力側は制御回路２０に接続されている。
【００３８】
次に、この乗員検知システムの動作について図５〜図７を参照して説明する。まず、制御回路２０からの信号に基づく切換回路１８の切換動作によってスイッチング手段１８ａのみが閉成され、その他のスイッチング手段１８ｂ〜１８ｆは開成される。このために、インタ−フェ−ス回路Ａａにおける電界発生手段１１Ａのスイッチング手段１１ｂには図７（ａ）に示すようなゲ−ト信号が付与される。ゲ−ト信号がハイ（Ｈｉｇｈ）になると、その都度、スイッチング手段１１ｂはオンとなり、それのドレインが接地レベルとなり、送信系には出力されない。尚、この際に、アンテナ電極部４Ａの周辺に存在するキャパシタンス成分に充電された電荷がスイッチング手段１１ｂを介して放電される。一方、ゲ−ト信号がロウ（Ｌｏｗ）となると、スイッチング手段１１ｂはオフとなり、送信系には例えば図７（ｂ）に示すようなほぼ方形波の高周波低電圧（例えば１２０ＫＨｚ，＋５Ｖ）が出力される。この高周波出力は送信系，コネクタ１９ａを介してアンテナ電極部４Ａに供給され、アンテナ電極部４Ａの周辺に微弱電界が発生される。その結果、シ−ト１への乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などの着席状況に応じて異なったレベルの電流が流れる。
【００３９】
例えばシ−ト１に乗員が着席していない空席状態の場合には、アンテナ電極部４Ａの周辺に存在する浮遊容量に基づいてレベルの低い電流が流れる。この際に、送信系の高周波低電圧の立ち上がりは、図７（ｂ）に示すように、浮遊容量のキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａの抵抗１１ａとによるＣＲ時定数に基づいて若干鈍る。一方、シ−ト１に乗員が着席している場合には、アンテナ電極部４Ａの周辺には空席状態時の浮遊容量に比較して大きなキャパシタンス成分が存在するようになり、レベルの高い電流が流れることになる。尚、乗員のキャパシタンス成分は大人の方が子供に比較して大きくなり、アンテナ電極に流れる電流のレベルも高くなる。この際に、送信系の高周波低電圧の立ち上がりは、図７（ｃ）に示すように、浮遊容量に比べて大きなキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａの抵抗１１ａとによるＣＲ時定数に基づいて指数関数的になり、大きく鈍る。尚、この立ち上がりの鈍り方は、大人と子供との間でキャパシタンス成分が異なることから、大人の場合には大きく、子供の場合には小さくなる。
【００４０】
このように電界発生手段１１Ａを含む送信系，アンテナ電極系におけるＣＲ時定数に基づいて各種のパタ−ンを呈する送信系の高周波低電圧（電圧波形）は１倍の増幅率に設定されたオペアンプ２３ａよりなるインピ−ダンス変換回路（バッファ回路）２３においてインピ−ダンス変換される。即ち、入力側は高インピ−ダンス、出力側（ＡＣ−ＤＣ変換回路２４側）は低インピ−ダンスとなり、制御回路２０の読み込みに要する電流を必要に応じて適宜に取り込むことが可能となる。インピ−ダンス変換回路２３の出力（高周波低電圧）はＡＣ−ＤＣ変換回路２４に入力される。この回路２４では、交流のライン電圧は抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとを含む平滑回路によって平滑され、図７（ｄ）に示すように、直流に変換される。同図において、点線は空席状態時の直流変換レベルを、実線は乗員の着席状態時の直流変換レベルをそれぞれ示しており、両者の間には判別可能な程度のレベル差を有している。尚、この直流変換レベルは、上述のＣＲ時定数において抵抗１１ａの抵抗値を一定に設定すれば、アンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分の大きさに依存し、例えば大人のようにキャパシタンスが大きい場合には小さくなり、逆に、子供のようにキャパシタンスが小さい場合には大きくなり、シ−ト１が空席状態の場合には最も大きくなる。このＡＣ−ＤＣ変換回路２４の直流出力は制御回路２０に取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリに格納される。そして、切換回路１８のスイッチング手段１８ａがスイッチング手段１８ｂ・・・スイッチング手段１８ｆに切り換えられる毎に、それぞれのアンテナ電極部４Ｂ〜４Ｆに関連する信号がそれぞれのインタ−フェ−ス回路から出力され、制御回路２０に次々と取り込まれる。
【００４１】
この制御回路２０には、予め、例えばシ−トへの乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区分）などに関するしきい値（しきい値デ−タ）などがメモリ（記憶手段）に格納されている。具体的には、乗員の着席の有無に関するしきい値に関しては次のように設定される。例えばシ−トに乗員が着席している場合には、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに対向する面積などの違いによってアンテナ電極部の周辺に存在するキャパシタンス成分に差異が生ずるものの、シ−トが空席の場合にアンテナ電極部の周辺に存在する浮遊容量に比較してかなり大きくなる。この結果、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流のレベルにも有意差が生じ、乗員が着席している場合には空席の場合に比べてレベルの高い電流が流れるようになるのみならず、ＣＲ時定数の差異に関連して、送信系のライン電圧（高周波低電圧）の電圧波形における立ち上がりの鈍りも大きくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４から出力される直流レベルも低くなる。従って、乗員が着席している場合には、図７（ｄ）において実線で示すように、直流レベルが低くなり、空席の場合には、同図において点線で示すように、直流レベルが高くなる。このために、この実線と点線の間の直流レベルが乗員の着席の有無に関するしきい値として設定される。尚、直流出力デ−タがこのしきい値より小さければ乗員が着席していると判定され、大きければ着席していないと判定される。
【００４２】
又、乗員の識別に関するしきい値に関しては次のように設定される。例えばシ−トに大人又は子供の乗員が着席している場合には、アンテナ電極部に対向する面積などの違いによってアンテナ電極部の周辺に存在するキャパシタンス成分に差異が生ずる。この結果、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流のレベルが異なり、大人の乗員の場合には子供の乗員の場合に比べて電流のレベルが高くなるのみならず、ＣＲ時定数の差異に関連して、送信系のライン電圧の電圧波形における立ち上がりの鈍りも大きくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４から出力される直流レベルも低くなる。従って、大人と子供との中間的な直流出力レベルが識別に関するしきい値として設定される。尚、直流出力デ−タがこのしきい値より小さければ大人と判定され、大きければ子供と判定される。
【００４３】
従って、制御回路２０に取り込まれた乗員の着席状況などに関する信号デ−タは、予め制御回路２０に記憶されている乗員の着席状況などに関するしきい値デ−タと比較される。例えばインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆからの現実のデ−タが着席の有無に関するしきい値と比較され、現実のデ−タがしきい値より小さければ、シ−トに乗員が着席していると判定されるし、大きければ着席していないと判定される。又、着席の識別に関するしきい値との比較において、現実のデ−タがしきい値より小さければ、大人の乗員が着席していると判定されるし、大きければ子供の乗員が着席していると判定される。この判定結果に基づいて、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のいずれか一方にセットされる。従って、仮に自動車が衝突した場合、乗員の識別結果に応じてエアバッグ装置３０が適切に制御されるために、エアバッグの不所望な展開を未然に防止できる。
【００４４】
この実施例によれば、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆにおいて、電界発生手段１１Ａから高周波低電圧が出力される送信系にはインピ−ダンス変換回路２３を介してＡＣ−ＤＣ変換回路２４が接続されているために、電界発生手段１１Ａから送信系を介してアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流との間に関連性を有するライン電圧（電圧波形）を取り込んで直流に変換し、この変換デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況などを適切に判断することができる。
【００４５】
又、送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路２４との間にはインピ−ダンス変換回路２３が接続されて入力側が高インピ−ダンス化され、出力側が低インピ−ダンス化されているために、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４の直流出力が制御回路２０に取り込まれる際に、制御回路２０が読み取りに必要とする電流を取り出しても、送信系における送信信号に何ら影響を与えることはない。従って、精度の高い乗員検知が可能となる。
【００４６】
又、アンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分はシ−トに大人の乗員が着席しているか、或いは子供の乗員が着席しているかによって異なることから、このキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａを含む送信系に接続された抵抗１１ａとによるＣＲ時定数を適切に設定することによって、送信ラインにおける高周波低電圧の立ち上がりにそれぞれの状況に対応する鈍りを発生させることができる。従って、立ち上がりの鈍りによる波形の違いを、ＡＣ−ＤＣ変換回路によって交流から直流に変換することにより、識別可能な信号デ−タが得られ、この信号デ−タに基づいて乗員の着席状況などを的確に判断することがてきる。
【００４７】
さらには、シ−トに配置されたアンテナ電極４Ａ〜４Ｆに印加される高周波低電圧は電界発生手段１１Ａから出力されるのであるが、その出力は単に電源回路２２からの単一電圧のＶｃｃ電源を所望の周波数（例えば１２０ＫＨｚ）のゲ−ト信号によってスイッチング手段１１ｂをスイッチング動作させることによって得られるために、例えば直流を高周波交流に変換してから方形波に波形整形する構成の発振回路に比べて、電界発生手段１１Ａは勿論のこと、制御ユニットの回路構成が簡略化でき、システムのコストを有効に低減できる。
【００４８】
図８〜図９は本発明にかかる乗員検知システムの第４の実施例を示すものであって、基本的には図５〜図６に示す実施例と同じである。異なる点はアンテナ電極４をシ−ト１に対向するダッシュボ−ド部ＤＢに配置したことと、インタ−フェ−ス回路Ａａが１つで構成されていることである。尚、制御ユニット１０Ｂはダッシュボ−ド部ＤＢ又はその近傍に配置されている。
【００４９】
この実施例において、アンテナ電極４はそれぞれ助手席及び運転席に対向するダッシュボ−ド部ＤＢに配置することが望ましいが、助手席側にのみ配置することもできる。このアンテナ電極４は絶縁部材よりなるベ−ス部材（５）にアンテナ電極部４Ａがスクリ−ン印刷によって形成して構成されており、ダッシュボ−ド部ＤＢにベ−ス部材を固定することによって取り付けられる。
【００５０】
この実施例によれば、シ−ト１に着席している乗員Ｐが図示点線のようにダッシュボ−ド部ＤＢ（アンテナ電極部４Ａ）に接近した際に、アンテナ電極部４Ａに流れる電流が増加することに関連して、インタ−フェ−ス回路Ａａから制御回路２０に取り込まれる直流信号のレベルが小さくなる。この現実のデ−タと、予め、制御回路２０に記憶されている接近状態に関するしきい値とを比較することにより、乗員Ｐがダッシュボ−ド部ＤＢに不必要に接近しているか否かを的確に検知できる。従って、乗員Ｐがダッシュボ−ド部ＤＢに不必要に接近している場合にはエアバッグ装置３０のエアバッグを展開しないようにセットすることにより、エアバッグの不所望な展開を未然に防止できる。
【００５１】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えばアンテナ電極の配置場所はシ−トやダッシュボ−ド部の他に、ドアやドアに近いシ−ト部分に配置したり、シ−ト及びダッシュボ−ド部の両方に配置したりすることもできる。又、複数のアンテナ電極部を配置する場合、それの配置数は適宜に増減できるし、その形態も帯状の他、渦巻き状を含むル−プ状，蛇行状，櫛歯状，放射状など適宜の形状に形成できる。又、アンテナ電極は長尺状のベ−ス部材にアンテナ電極部を順に形成して構成する他、予め所望のサイズに裁断されたベ−ス部材に個別にアンテナ電極部を形成することもできる。又、アンテナ電極部は液体状の導電部材を用いたスクリ−ン印刷の他、吹き付け，塗布，蒸着，メッキのいずれかによって形成することもできる。特に、スクリ−ン印刷装置は図示例の構造に限定されない。又、本発明にかかるアンテナ電極は先行技術の乗員検知システムにも適用することができる。さらには、制御回路の判断結果に基づいて、エアバッグ装置に代えてシ−トベルトの装着状態，警告灯などを制御することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、アンテナ電極はベ−ス部材にアンテナ電極部を、導電部材を直接的に被着することによって構成されるために、先行技術のように手作業によるアンテナ電極部のベ−ス部材に対する位置合わせ，アンテナ電極部相互の間隔の調整を完全に省略できる。従って、生産性を著しく高めることができるのみならず、製造コストを低減できる。その上、乗員検知システムに適用すれば、制御ユニットのコスト低減も可能になる。
【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車室内部分の第１の実施例を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の正面図。
【図２】図１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３】本発明にかかるアンテナ電極の製造方法を説明するための図であって、同図（ａ）は製造ラインの概略を示す側断面図、同図（ｂ）はスクリ−ン印刷装置の側断面図。
【図４】本発明にかかるアンテナ電極の第２の実施例を示す要部平面図。
【図５】本発明にかかる乗員検知システムの第３の実施例を示す回路ブロック図。
【図６】図５に示すインタ−フェ−ス回路の具体的回路図。
【図７】図５に示す制御ユニットの動作を説明するための図であって、同図（ａ）は制御回路から出力されるゲ−ト信号を示す図、同図（ｂ）は空席時における送信系の信号波形を示す図、同図（ｃ）は着席時における送信系の信号波形を示す図、同図（ｄ）はＡＣ−ＤＣ変換回路の直流出力を示す図。
【図８】本発明にかかる乗員検知システムの第４の実施例を示す要部側面図。
【図９】図８に示す乗員検知システムに適用される制御ユニットの回路ブロック図。
【図１０】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１１】先行技術にかかるシ−トへのアンテナ電極の配置状態を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。
【図１２】図１１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１３】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１４】図１３に示す乗員検知システムにおける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アンテナ電極
４Ａ〜４Ｆアンテナ電極部
５，５ａ，５ｂベ−ス部材
１０，１０Ａ，１０Ｂ制御ユニット
１１，１１Ａ電界発生手段
１５電流検出回路
２３インピ−ダンス変換回路
２４ＡＣ−ＤＣ変換回路
２０制御回路
２２電源回路
３０エアバッグ装置
Ａ，Ａａ〜Ａｆインタ−フェ−ス回路
ＰＲスクリ−ン印刷装置
Ｗ枠
Ｓスクリ−ン
ＳＧスキ−ジ
Ｈ加熱炉
ＳＳ１，ＳＳ２セ−フィングセンサ
ＳＱ１，ＳＱ２スクイブ
ＳＷ１，ＳＷ２スイッチング素子
ＣＣ制御回路
ＧＳ電子式加速度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an occupant detection system and an antenna electrode, and in particular, depending on a passenger's seating situation in a passenger seat of an automobile equipped with an airbag device, the airbag of the airbag device can be deployed or cannot be deployed. The present invention relates to an occupant detection system and an antenna electrode that can be set.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has previously proposed an occupant detection system in which an antenna electrode is arranged on a sheet and the disturbance of a weak electric field (electric field) generated in the antenna electrode is utilized. The basic principle of this passenger detection system will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5A, when a high frequency low voltage from the oscillation circuit OSC is applied to the antenna electrode E, a weak electric field is generated around the antenna electrode E. Current I flows. In this state, as shown in FIG. 5B, when the object OB is present in the vicinity of the antenna electrode E, the electric field is disturbed, and a current I different from the current I is generated on the antenna electrode E side. ₁ Will flow.
[0003]
Therefore, the current flowing to the antenna electrode E changes depending on whether or not the object OB is on the automobile seat. By utilizing this phenomenon, the sheet is used. It is possible to detect the seating status of passengers in the vehicle. When the object OB is on the sheet, the current flowing toward the antenna electrode E increases, and when the object OB is not on the sheet, the current flowing toward the antenna electrode E is decreased. To do.
[0004]
A specific example of an occupant detection system using this principle will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows a seat of the passenger seat (or driver's seat). The seat 1 is mainly composed of a seating portion 1a and a backrest portion 1b. The seating portion 1a includes, for example, a seat frame 3 fixed to a base 2 slidable in the front-rear direction, a cushion material disposed on the top of the sheet frame 3, and an exterior material that covers the cushion material. The backrest portion 1b is configured, for example, by disposing a cushion material on the front side of the seat frame and covering the cushion material with an exterior material. In particular, a plurality of strip-shaped antenna electrodes 4 (4a to 4f) are arranged on the backrest portion 1b so as to be spaced apart from each other in a substantially horizontal state and over a wide range in the width direction of the backrest portion 1b. Has been. Incidentally, a control unit 10 which will be described later is arranged in the sheet frame 3 or in the vicinity thereof.
[0005]
For example, as shown in FIG. 12, the antenna electrode 4 is arranged on a base member 5 made of an insulating member such as a non-woven fabric and on one surface of the base member 5 at a predetermined interval in the vertical direction. It is composed of strip-shaped antenna electrode portions 4a to 4f having substantially the same size, and lead wires 6 (6a to 6f) led out from the antenna electrode portions 4a to 4f. In particular, the antenna electrode portions 4a to 4f are formed by weaving a conductive cloth or a thread-like metal wire or a conductive fiber on the cloth surface. The lead-out ends of the lead wires 6 (6a to 6f) are connected to connectors (or terminals) 19a to 19f of the control unit 10 described later.
[0006]
As shown in FIG. 13, for example, the control unit 10 includes an interface circuit A, connectors 19a to 19f arranged in a housing, a CPU, an A / D converter, an external memory (eg, EEPROM, RAM). A control circuit 20 including a connector, a connector 21 disposed in a housing and connected to a battery power supply (not shown), and an appropriate Vcc connected to the connector 21 and required by the interface circuit A, the control circuit 20 and the like. And a power supply circuit 22 for generating a power supply. For example, an airbag device 30 having the configuration shown in FIG. 14 is connected to the control circuit 20 of the control unit 10.
[0007]
In the control unit 10 described above, the interface circuit A includes, for example, an electric field generating means (for example, an oscillation circuit) that generates a weak electric field around the antenna electrode 4 by a high frequency low voltage having a frequency of about 120 KHz and a voltage of about 5 to 12V. Circuit) 11, an amplitude control circuit 12 that controls the voltage amplitude of the transmission signal from the oscillation circuit 11 to be substantially constant, a current detection circuit (information detection circuit) 15 that detects a transmission current of the transmission signal, and a current detection circuit 15 Are connected to the current detection circuit 15 and the other to the connectors 19a to 19f. The AC-DC conversion circuit 16 converts the output signal into a direct current, the amplifier 17 amplifies the output signal of the AC-DC conversion circuit 16, respectively. And a switching circuit 18 of the antenna electrode portions 4a to 4f having a plurality of switching means 18a to 18f. Note that the selective switching of the switching means 18 a to 18 f in the switching circuit 18 is performed based on a signal from the control circuit 20.
[0008]
In the interface circuit A, the amplitude control circuit 12 is composed of, for example, an amplitude variable circuit 13 that varies the voltage amplitude of the transmission signal and an amplitude detection circuit 14 that detects the voltage amplitude of the transmission signal. The amplitude variable circuit 13 includes an amplitude variable unit 13a formed of, for example, a programmable gain amplifier (PGA). The amplitude detection circuit 14 includes a voltage amplitude detection unit 14a formed of, for example, an operational amplifier, and a detection unit 14a. An AC-DC conversion circuit 14b that converts an output signal into a direct current and an amplifier 14c that amplifies the output signal of the AC-DC conversion circuit 14b are configured. The output signal of the amplifier 14 c is supplied to the control circuit 20, and the amplitude variable signal for the amplitude variable unit 13 a is output from the control circuit 20.
[0009]
In the interface circuit A, the current detection circuit 15 includes, for example, an impedance element connected in series to a circuit (transmission signal system) such as a resistor 15a and a differential that amplifies the terminal voltage of the resistor 15a. And an amplifier 15b such as an amplifier. The output side of the current detection circuit 15 is connected to the control circuit 20 via the AC-DC conversion circuit 16 and the amplifier 17. The output side of the resistor 15a in the current detection circuit 15 is connected to the connectors 19a to 19f via switching means 18a to 18f in the switching circuit 18.
[0010]
The airbag device 30 includes a driver side squib circuit composed of a series circuit of switching elements SW1, such as a safing sensor SS1, a squib SQ1, a field effect transistor, a safing sensor SS2, a squib SQ2, and a switching device. The presence or absence of a collision is determined based on an output signal from the passenger seat squib circuit composed of a series circuit of the element SW2, the electronic acceleration sensor (collision detection sensor) GS, and the electronic acceleration sensor GS, and the switching elements SW1 and SW2 And a control circuit CC having a function of supplying a signal to the gate.
[0011]
The occupant detection system configured as described above operates as follows. First, when a high frequency low voltage is transmitted from the oscillation circuit 11, its voltage amplitude is detected by the detection unit 14a of the amplitude detection circuit 14, and the detection signal is converted into a direct current by the AC-DC conversion circuit 14b. Amplified by the amplifier 14 c and input to the control circuit 20. The control circuit 20 determines whether or not the detected voltage amplitude has a predetermined amplitude value, and outputs an amplitude variable signal for correcting to the predetermined voltage amplitude to the amplitude variable section 13a. As a result, the voltage amplitude of the transmission signal is corrected to a predetermined amplitude, and thereafter controlled to a constant amplitude by the cooperative operation of the amplitude variable circuit 13 and the amplitude detection circuit 14.
[0012]
The transmission signal whose voltage amplitude is made constant is supplied to the antenna electrode portions 4a to 4f via the current detection circuit 15, the switching circuit 18, and the connectors 19a to 19f. As a result, a weak signal is generated around the antenna electrode portions 4a to 4f. An electric field is generated. At this time, the switching means 18a to 18f of the switching circuit 18 are controlled to open and close by a signal from the control circuit 20, and only the switching means 18a is closed first, and then only the switching means 18b is closed. Similarly, only specific switching means are sequentially closed and the other switching means are selectively controlled to be opened at the same time. Therefore, when the specific switching means (18a to 18f) is closed, the transmission signal with the voltage amplitude made constant is the current detection circuit 15, the specific switching means (18a to 18f), the specific connector (19a). To 19f) to the specific antenna electrode part (4a to 4f), and as a result, a weak electric field is generated around the specific antenna electrode part (4a to 4f), and the back, shoulders and neck of the passenger A current corresponding to a difference in contact area (opposite area) with a sheet (antenna electrode part) such as a head flows. This current is detected by the current detection circuit 15, converted into a direct current by the AC-DC conversion circuit 16, amplified by the amplifier 17, and input to the control circuit 20 one after another.
[0013]
The control circuit 20 stores in advance threshold values (threshold data) relating to the presence or absence of an occupant, identification of the occupant (discrimination between adults and children), and the like. For example, regarding the presence / absence of a seated occupant, the level of current flowing through the antenna electrode portions 4a to 4f is higher in the seated state of the occupant than in the unoccupied state. It is set based on whether or not. Further, regarding the identification of the occupant, the characteristic current flows through the antenna electrode portions 4a to 4f by adults and children and the current level is large. Set with reference.
[0014]
Therefore, various calculation processes are performed on the actual signal data regarding the current flowing through the plurality of antenna electrode portions 4a to 4f taken into the control circuit 20. For example, the actual signal data is compared with threshold data relating to the presence / absence of seating of passengers, identification of passengers, etc. stored in advance, and whether or not the passengers are seated on the sheet. It is determined whether the passenger seated in the vehicle is an adult or a child. Based on the determination result, the airbag device 30 shown in FIG. 14 is set by the transmission signal from the control circuit 20 so that the airbag can be deployed or cannot be deployed. That is, the transmission signal from the control circuit 20 is input to the control circuit CC of the airbag device 30, and when the occupant is a child, the occupant does not supply a signal to the gate of the switching element SW2 on the passenger seat side. In the case of an adult, it is set to supply a signal to the gate of the switching element SW2. Therefore, when the vehicle collides for some reason, the airbag on the passenger seat side is not deployed when the passenger is a child, but is deployed when the passenger is an adult. The airbag on the driver's seat side is deployed regardless of the situation on the passenger seat side.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
According to the occupant detection system configured as described above, a weak electric field is selectively generated in the plurality of antenna electrode portions 4a to 4f arranged on the sheet 1, thereby causing the antenna electrode portions 4a to 4f to be adults or children. Since a characteristic current corresponding to the occupant of the vehicle flows, a signal related to this current is fetched into the control circuit 20, processed and compared with threshold data, etc. It is possible to accurately identify the presence or absence of a passenger and the identification of passengers. Therefore, when a child occupant is seated on the seat, the airbag can be prevented from being unfolded and desirable control of the airbag device 30 is possible.
[0016]
However, recently, there is a strong demand for cost reduction for such an occupant detection system. For example, in the antenna electrode 4, the plurality of antenna electrode portions (4 a to 4 f) are woven with conductive cloth or a thread-like metal wire or conductive fiber in the cloth surface in consideration of the ride comfort of the occupant. As a result, the material cost tends to increase.
[0017]
In addition, after the antenna electrode 4 is coated with an adhesive such as hot melt on the back surfaces of the plurality of antenna electrode portions 4a to 4f made of conductive cloth, the antenna electrode portions 4a to 4f are spaced apart from the base member 5 at a predetermined interval. The antenna electrode portions 4a to 4f are fixed to the base member 5 by heat treatment while pressurizing the antenna electrode portions 4a to 4f, but the antenna electrode portions 4a to 4f are manufactured. Since the application of the adhesive to 4f and the placement of the antenna electrode portions 4a to 4f on the base member 5 are performed manually, the antenna electrode portions 4a to 4f and the base member 5 are provided in the mass production line. Is required to be arranged in a predetermined positional relationship, and the adjustment of the interval between the antenna electrode portions to the predetermined interval requires a great amount of man-hours, resulting in a significant loss of work efficiency and difficulty in increasing productivity. There is a problem in that.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an occupant detection system and an antenna electrode that can effectively reduce the cost of the control unit as well as the antenna electrode with a relatively simple configuration and can also improve productivity. It is in.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in order to achieve the above object, the present invention arranges an antenna electrode around a sheet and / or the sheet, generates an electric field around the antenna electrode, and flows to the antenna electrode based on the electric field. An occupant detection system configured to detect information data related to an electric current and determine a seated state of an occupant on a seat based on the information data, wherein the antenna electrode is made of an insulating member One Base member The base member has a horizontal direction from one end to the other end. Applying conductive material by screen printing Multiple Antenna electrode Arranged at predetermined intervals It is characterized by that.
[0020]
Further, the second invention of the present invention relates to a sheet and / or an antenna electrode arranged around the sheet, an electric field is generated around the antenna electrode, and a current flowing through the antenna electrode based on the electric field is related to It is configured to detect information data, determine a seating situation of a passenger on the seat based on the information data, and set an airbag of the airbag device to a predetermined operation mode based on the determination result of the seating condition In the occupant detection system, the antenna electrode is made of an insulating member. One Base member The base member has a horizontal direction from one end to the other end. Applying conductive material by screen printing Multiple Antenna electrode Arranged at predetermined intervals It is characterized by that.
[0021]
The third aspect of the present invention relates to a current flowing through the antenna electrode based on the electric field generated by arranging an antenna electrode around the sheet and / or the sheet, generating an electric field around the antenna electrode. An antenna electrode applied to an occupant detection system configured to detect information data and determine a seating situation of an occupant on a seat based on the information data, wherein the antenna electrode is made of an insulating member One Base member The base member has a horizontal direction from one end to the other end. Applying conductive material by screen printing Multiple Antenna electrode Placed at a predetermined interval It is characterized by that.
[0022]
The fourth aspect of the present invention relates to a sheet and / or an antenna electrode disposed around the sheet, generates an electric field around the antenna electrode, and relates to a current flowing through the antenna electrode based on the electric field. An antenna electrode applied to an occupant detection system configured to detect information data and determine a seated state of an occupant on a seat based on the information data, wherein the antenna electrode is at least from an insulating member Become One Base member and base member Horizontally from one end to the other Deposit by screen printing did Conductive member Are arranged at predetermined intervals. It is characterized by comprising an antenna electrode portion and a lead wire that is derived from the antenna electrode portion and has an electrical connection relationship with the antenna electrode portion.
[0023]
Furthermore, in the fifth invention of the present invention, the antenna electrode portion is formed in a strip shape with a conductive member. , Serpentine, comb-teeth Any shape The sixth invention is characterized in that it is formed in the shape of in front A hole is formed in a part of the base member, and a conductive member is directly attached to a desired part of the base member including the hole to form an antenna electrode portion. It is characterized in that it is electrically and mechanically connected by a connecting means. 7 In the invention, the conductive member includes at least a conductive filler, a binder mainly composed of a resin, and a solvent, and is heat-treated after being attached to the base member to form an antenna electrode portion. .
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of an antenna electrode applied to an occupant detection system according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the prior art shown in FIGS. 11 to 12 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the figure, an antenna electrode 4 is disposed on a backrest portion 1b of a sheet 1 so as to be positioned between a cushion material and an exterior material. The antenna electrode 4 is a base member made of an insulating member such as a fabric material including a span board (a kind of nonwoven fabric), a nonwoven fabric, a woven fabric, a paper material, a laser, a plastic film, a film-like rubber material, and the like. 5 and a plurality of antenna electrode portions 4A to 4F made of a conductive member directly attached to a desired portion of one surface of the base member 5, and the antenna electrode portions 4A to 4F. It is comprised from the lead wire (not shown) which has the electrical connection relation with the parts 4A-4F.
[0025]
In the antenna electrode 4 described above, the conductive members forming the antenna electrode portions 4A to 4F are made of, for example, a polymer material as a matrix (also called a binder), metal (silver, copper, carbon, etc.) or metal oxide. , Carbon black, graphite and other conductive fine particles (conductive filler) are dispersed and suspended to form a liquid with an appropriate viscosity, improving the dispersibility of the conductive filler depending on the situation For example, a dispersing agent may be used. This conductive member is normally a non-conductor in a liquid state, but has a property that conductive fillers are brought into contact with each other by a thermosetting process, and a large number of chain-like conductive paths are formed. As the matrix (binder), for example, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a silicon resin, a resin obtained by modifying an epoxy resin with silicon, or the like is preferable, and an epoxy resin or a silicon resin is recommended.
[0026]
For the formation of the antenna electrode portions 4A to 4F using the conductive member, a printing method using a screen printing apparatus is recommended. You can also In addition to such a conductive member, a metal such as aluminum, nickel, copper or the like can be used for vapor deposition or plating. In the illustrated example, the antenna electrode portions 4A to 4F are formed in a band shape. However, depending on the situation, the antenna electrode portions 4A to 4F may be formed in an appropriate shape such as a loop shape including a spiral shape, a meander shape, a comb shape, and a radial shape. Is possible.
[0027]
The antenna electrode 4 described above is manufactured by, for example, a manufacturing unit shown in FIG. In the figure, R1 is a roll in which a long base member 5 is wound, and is configured to be wound around the other winding roll R2 via a feed roller. Yes. The moving path of the base member 5 is provided with a screen printing process and a heat treatment process. In this screen printing process, a screen printing apparatus PR is arranged. As shown in FIG. 2B, this screen printing apparatus PR is, for example, a silk screen having a rectangular frame W and a print pattern of antenna electrode portions 4A to 4F formed on the frame W. And a squeegee SG for moving a carbon paste CP containing a liquid conductive member such as carbon powder, epoxy resin, solvent and the like. A heating furnace H is arranged in the heat treatment step, and is set to a temperature of about 150 to 200 ° C., for example.
[0028]
First, when a desired portion of the base member 5 is transferred onto the stage ST and stopped, the screen printing device PR is lowered and placed on the base member 5. In this state, when the squeegee SG is moved to the silk screen S and moved in the direction of the arrow shown in the drawing while pressing the silk screen S so as to contact the base member 5, the carbon paste CP is also the same. Will move in the direction. At this time, the carbon paste CP is printed on the upper surface of the base member 5 through the printing pattern of the silk screen S to form antenna electrode portions 4A to 4F having a thickness of about 100 μm, for example. The When printing is completed, the screen printing apparatus PR is lifted away from the stage ST. In association with this operation, the rolls R1 and R2 rotate, and the long base member 5 moves by one pitch and stops. Then, the screen printing apparatus PR is lowered again to the stage ST, and the same operation as described above is repeated. The printed base member 5 is heated in the heating furnace H and subjected to a curing process, thereby imparting conductivity to the antenna electrode portions 4A to 4F. Then, the base member 5 after the heat treatment is wound around the winding roll R2. The base member 5 wound around the roll R2 is cut into an appropriate size and used when necessary.
[0029]
According to this embodiment, the antenna electrode portions 4A to 4F are automatically formed on the base member 5 by screen printing using the carbon paste CP. Positioning of the antenna electrode portion with respect to the base member and adjustment of the distance between the antenna electrode portions can be completely omitted. Accordingly, not only can productivity be remarkably increased, but also manufacturing costs can be reduced. In addition, if applied to the control unit shown in FIG. 13, the cost of the control unit can be reduced.
[0030]
FIG. 4 shows a second embodiment of the antenna electrode according to the present invention, and the basic configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. The difference is that the antenna electrode 4 is divided into a plurality of, for example, first and second antenna electrodes, and the antenna electrode portions 4A to 4F are formed in a belt-like loop shape, and terminal holes 4Aa are respectively formed in a part thereof. , 4Ba, 4Ca, 4Da... And the height (length in the vertical direction) of the antenna electrode portions 4A to 4B are set smaller than the height of the antenna electrode portions 4C to 4F.
[0031]
The first antenna electrode 4 is formed by forming antenna electrode portions 4A to 4B on a base member 5a by screen printing, and the second antenna electrode 4 is formed on the base member 5b. 4C-4F is formed by screen printing. In particular, the height of the antenna electrode portions 4A to 4B is set to be smaller than the height of the antenna electrode portions 4C to 4F, so that the first antenna electrode 4 is configured to be smaller in size than the second antenna electrode 4. Yes.
[0032]
According to this embodiment, even when it is difficult to arrange the single antenna electrode 4 as shown in FIG. 2 due to the structural problem of the backrest portion 1b of the sheet 1, the antenna electrode is divided into a plurality of parts. It becomes possible to arrange easily.
[0033]
In addition, since the holes 4Aa to 4Fa for fixing the terminals are formed in advance in each antenna electrode portion, the lead wires (6a to 6f) can be easily led out, and the control unit It is possible to easily make electrical connection.
[0034]
5 to 6 show a third embodiment of the occupant detection system according to the present invention, and the first embodiment or the second embodiment is applied to the antenna electrode 4. In the figure, reference numeral 10A denotes a control unit arranged at or near the sheet frame 3 of the sheet 1, for example, a switching circuit 18 having a plurality of switching means 18a to 18f and a plurality of interfaces. Circuit Aa to Af, a control circuit 20, and a power supply circuit 22. Switching of the switching means 18a to 18f in the switching circuit 18 is performed on the basis of a signal from the control circuit 20, whereby a gate signal is selectively supplied to the interface circuits Aa to Af. Connectors (or terminals) 19a to 19f are connected to high frequency output transmission systems of the interface circuits Aa to Af, respectively, and antenna electrodes 4A to 4F are connected to the connectors 19a to 19f, respectively. Connected using such as. The output system of the interface circuits Aa to Af is connected to the control circuit 20. Note that an airbag device 30 is connected to the control circuit 20. Furthermore, the power supply circuit 22 is configured to generate a single Vcc power supply by stepping down the battery power supply (12V) to, for example, 5V, and the generated Vcc power supply is a circuit element constituting the control unit 10A. It is supplied to all circuit elements that require a Vcc power supply.
[0035]
In the control unit 10A described above, the plurality of interface circuits Aa to Af are configured identically as shown in FIG. These interface circuits (Aa) include, for example, an electric field generating unit 11A, an impedance conversion circuit (buffer circuit) 23 connected to a high frequency output transmission system of the electric field generating unit 11A, and an impedance conversion. An AC-DC conversion circuit 24 for converting the output of the circuit 23 into a direct current is constituted.
[0036]
In the above-described interface circuit (Aa), the electric field generating means 11A includes, for example, a resistor 11a and a switching means (for example, a field effect transistor) 11b with respect to a Vcc power supply (a constant DC voltage) from the power supply circuit 22, for example. Are connected in series, and a signal is applied to the gate thereof from the control circuit 20, and a square wave high frequency signal is supplied from the drain to the antenna electrode portion (4A) via the transmission system and the connector (19a). A voltage is output. This high frequency output is determined by a PWM (Pulse Wide Modulation) controlled gate signal output from the control circuit 20, and for example, its frequency is configured to generate a high frequency low voltage of about 120 KHz. The duty ratio (ON duty) of the gate signal is set to about 10%, for example, but can be changed to an appropriate duty ratio depending on circuit constants, frequencies, and the like.
[0037]
Further, in the interface circuit Aa, the impedance conversion circuit 23 is constituted by an operational amplifier 23a whose amplification factor is set to 1, for example. Accordingly, the output side of the impedance conversion circuit 23 has a low impedance, and a current necessary for reading by the CPU of the control circuit can be taken out without affecting the input side. An AC-DC conversion circuit 24 is connected to the output side of the impedance conversion circuit 23, and is constituted by, for example, a smoothing circuit including a resistor 24a and a capacitor 24b. The output side of the AC-DC conversion circuit 24 is connected to the control circuit 20.
[0038]
Next, the operation of this occupant detection system will be described with reference to FIGS. First, only the switching means 18a is closed by the switching operation of the switching circuit 18 based on the signal from the control circuit 20, and the other switching means 18b to 18f are opened. For this purpose, a gate signal as shown in FIG. 7A is given to the switching means 11b of the electric field generating means 11A in the interface circuit Aa. Whenever the gate signal becomes high, the switching means 11b is turned on, the drain thereof becomes the ground level, and is not output to the transmission system. At this time, the charge charged in the capacitance component existing around the antenna electrode portion 4A is discharged via the switching means 11b. On the other hand, when the gate signal becomes low, the switching means 11b is turned off, and a high frequency low voltage (for example, 120 KHz, +5 V) of a substantially square wave as shown in FIG. Is done. This high frequency output is supplied to the antenna electrode portion 4A via the transmission system and the connector 19a, and a weak electric field is generated around the antenna electrode portion 4A. As a result, different levels of current flow depending on the seating situation, such as whether or not the passenger is seated on the seat 1 and identification of the passenger (discrimination between adults and children).
[0039]
For example, when the occupant is not seated on the sheet 1, a low-level current flows based on stray capacitance existing around the antenna electrode portion 4A. At this time, as shown in FIG. 7B, the rising of the high frequency and low voltage in the transmission system is slightly dull based on the CR time constant due to the capacitance component of the stray capacitance and the resistance 11a of the electric field generating means 11A. On the other hand, when an occupant is seated on the sheet 1, a large capacitance component exists in the vicinity of the antenna electrode portion 4A compared to the stray capacitance in the vacant seat state, and a high-level current is generated. Will flow. The passenger's capacitance component is larger in adults than in children, and the level of current flowing through the antenna electrode is also increased. At this time, as shown in FIG. 7C, the rising of the high frequency and low voltage of the transmission system is an exponential function based on the CR time constant due to the capacitance component larger than the stray capacitance and the resistance 11a of the electric field generating means 11A. Become dull. Note that this slowing of the rise is large for an adult and small for a child because the capacitance component differs between an adult and a child.
[0040]
As described above, the high-frequency low voltage (voltage waveform) of the transmission system that exhibits various patterns based on the CR time constant in the transmission system and antenna electrode system including the electric field generating means 11A is set to a single amplification factor. Impedance conversion is performed in an impedance conversion circuit (buffer circuit) 23 comprising 23a. That is, the input side has high impedance, and the output side (AC-DC conversion circuit 24 side) has low impedance, so that the current required for reading the control circuit 20 can be appropriately taken in as necessary. The output (high frequency low voltage) of the impedance conversion circuit 23 is input to the AC-DC conversion circuit 24. In this circuit 24, the AC line voltage is smoothed by a smoothing circuit including a resistor 24a and a capacitor 24b, and converted to DC as shown in FIG. In the figure, the dotted line indicates the DC conversion level when the occupant is in the vacant seat state, and the solid line indicates the DC conversion level when the occupant is in the seated state. This DC conversion level depends on the size of the capacitance component existing around the antenna electrode if the resistance value of the resistor 11a is set constant in the above CR time constant. For example, the capacitance is large like an adult. In contrast, it becomes small when the capacitance is small like a child, and becomes large when the sheet 1 is empty. The direct current output of the AC-DC conversion circuit 24 is taken into the control circuit 20, A / D converted, and stored in the memory. Each time the switching means 18a of the switching circuit 18 is switched to the switching means 18b... Switching means 18f, signals related to the respective antenna electrode portions 4B to 4F are output from the respective interface circuits. One after another is taken into the control circuit 20.
[0041]
The control circuit 20 previously stores, for example, a threshold value (threshold data) relating to whether or not a passenger is seated on a sheet, a passenger identification (adult or child classification), and the like. Means). Specifically, the threshold regarding whether a passenger is seated is set as follows. For example, when an occupant is seated on a sheet, a difference occurs in the capacitance component existing around the antenna electrode portion due to a difference in the area facing the antenna electrode portions 4A to 4F, but the seat is empty. In this case, it becomes considerably larger than the stray capacitance existing around the antenna electrode portion. As a result, a significant difference also occurs in the level of the current flowing through the antenna electrode portions 4A to 4F. When the passenger is seated, not only a higher level current flows than when the seat is empty, but also CR In relation to the difference in time constant, the rise in dullness in the voltage waveform of the transmission system line voltage (high frequency low voltage) also increases, and the DC level output from the AC-DC conversion circuit 24 also decreases. Accordingly, when the occupant is seated, the DC level is low as shown by a solid line in FIG. 7D, and when the passenger is vacant, the DC level is high as shown by a dotted line in FIG. . For this reason, the DC level between the solid line and the dotted line is set as a threshold value regarding whether or not a passenger is seated. If the DC output data is smaller than this threshold value, it is determined that the occupant is seated, and if it is greater, it is determined that the occupant is not seated.
[0042]
Further, the threshold value relating to occupant identification is set as follows. For example, when an adult or a child occupant is seated on a sheet, a difference occurs in a capacitance component existing around the antenna electrode part due to a difference in an area facing the antenna electrode part. As a result, the level of the current flowing through the antenna electrode portions 4A to 4F is different. In the case of an adult occupant, not only the current level is higher than that of a child occupant, but also related to the difference in CR time constant. As a result, the dull rise in the voltage waveform of the line voltage of the transmission system increases, and the direct current level output from the AC-DC conversion circuit 24 also decreases. Therefore, an intermediate DC output level between an adult and a child is set as a threshold for identification. If the DC output data is smaller than this threshold value, it is determined as an adult, and if it is larger, it is determined as a child.
[0043]
Therefore, the signal data relating to the seating situation of the occupant taken into the control circuit 20 is compared with threshold data relating to the seating situation of the occupant stored in the control circuit 20 in advance. For example, the actual data from the interface circuits Aa to Af are compared with the threshold value regarding whether or not the person is seated. If the actual data is smaller than the threshold value, the occupant is seated on the seat. If it is large, it is determined that the user is not seated. Further, in comparison with the threshold value relating to the identification of seating, if the actual data is smaller than the threshold value, it is determined that an adult occupant is seated, and if larger, the child occupant is seated. It is determined that Based on the determination result, the airbag device 30 is set to be either deployable or not deployable by a transmission signal from the control circuit 20. Therefore, if the automobile collides, the airbag device 30 is appropriately controlled according to the identification result of the occupant, so that undesired deployment of the airbag can be prevented in advance.
[0044]
According to this embodiment, in the interface circuits Aa to Af, the AC-DC conversion circuit 24 is connected via the impedance conversion circuit 23 to the transmission system in which the high frequency low voltage is output from the electric field generating means 11A. Since they are connected, a line voltage (voltage waveform) having a relationship with the current flowing from the electric field generating means 11A to the antenna electrode portions 4A to 4F via the transmission system is taken in and converted to direct current. Based on the data, it is possible to appropriately determine the seating situation of the occupant on the seat.
[0045]
Further, an impedance conversion circuit 23 is connected between the transmission system and the AC-DC conversion circuit 24 so that the input side is made high impedance and the output side is made low impedance. When the DC output of the DC conversion circuit 24 is taken into the control circuit 20, even if the control circuit 20 takes out the current required for reading, it does not affect the transmission signal in the transmission system. Therefore, highly accurate occupant detection is possible.
[0046]
Further, since the capacitance component existing around the antenna electrode differs depending on whether an adult occupant is seated on the sheet or a child occupant is seated, transmission including the capacitance component and the electric field generating means 11A is performed. By appropriately setting the CR time constant by the resistor 11a connected to the system, it is possible to generate a dullness corresponding to each situation at the rising of the high frequency low voltage in the transmission line. Accordingly, by converting the difference in waveform due to the dullness of the rise from AC to DC by the AC-DC conversion circuit, identifiable signal data is obtained, and the seating situation of the occupant, etc. based on this signal data Can be judged accurately.
[0047]
Furthermore, the high frequency low voltage applied to the antenna electrodes 4A to 4F arranged on the sheet is output from the electric field generating means 11A, but the output is simply a single voltage Vcc power supply from the power supply circuit 22. Is obtained by switching the switching means 11b with a gate signal having a desired frequency (for example, 120 KHz), for example, compared with an oscillation circuit having a configuration in which a direct current is converted into a high frequency alternating current and then shaped into a square wave. Thus, the circuit configuration of the control unit can be simplified as well as the electric field generating means 11A, and the system cost can be effectively reduced.
[0048]
8 to 9 show a fourth embodiment of the occupant detection system according to the present invention, which is basically the same as the embodiment shown in FIGS. The difference is that the antenna electrode 4 is arranged in the dashboard portion DB facing the sheet 1 and that the interface circuit Aa is composed of one. The control unit 10B is arranged at or near the dashboard part DB.
[0049]
In this embodiment, the antenna electrode 4 is preferably disposed in the dashboard portion DB facing the passenger seat and the driver seat, respectively, but may be disposed only on the passenger seat side. The antenna electrode 4 is formed by forming the antenna electrode portion 4A on the base member (5) made of an insulating member by screen printing, and by fixing the base member to the dashboard portion DB. It is attached.
[0050]
According to this embodiment, when the occupant P seated on the seat 1 approaches the dashboard portion DB (antenna electrode portion 4A) as shown by the dotted line in the figure, the current flowing through the antenna electrode portion 4A increases. In connection with this, the level of the DC signal taken into the control circuit 20 from the interface circuit Aa is reduced. By comparing this actual data with the threshold value related to the approach state stored in advance in the control circuit 20, it is determined whether or not the occupant P is unnecessarily approaching the dashboard unit DB. It can be detected accurately. Therefore, when the occupant P is unnecessarily approaching the dashboard portion DB, setting the airbag device 30 so as not to deploy the airbag can prevent undesired deployment of the airbag. .
[0051]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the antenna electrode may be disposed on a sheet or a dashboard portion in addition to a sheet or dashboard portion. It can also be arranged on both the sheet and the dashboard. In addition, when arranging a plurality of antenna electrode portions, the number of the antenna electrode portions can be appropriately increased and decreased, and the shape is not limited to a belt shape, but also includes a loop shape including a spiral shape, a meander shape, a comb tooth shape, a radial shape, etc. Can be formed into a shape. In addition, the antenna electrode is formed by sequentially forming the antenna electrode portion on the long base member, and the antenna electrode portion can be individually formed on the base member that has been cut into a desired size in advance. . The antenna electrode portion can be formed by any one of spraying, coating, vapor deposition, and plating in addition to the screen printing using a liquid conductive member. In particular, the screen printing apparatus is not limited to the illustrated structure. The antenna electrode according to the present invention can also be applied to a prior art occupant detection system. Furthermore, based on the determination result of the control circuit, it is possible to control the seat belt mounting state, warning light, etc. instead of the airbag device.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the antenna electrode is configured by directly attaching the antenna electrode portion to the base member and the conductive member, the antenna is manually operated as in the prior art. Positioning of the electrode part with respect to the base member and adjustment of the distance between the antenna electrode parts can be omitted completely. Accordingly, not only can productivity be remarkably increased, but also manufacturing costs can be reduced. In addition, if applied to an occupant detection system, the cost of the control unit can be reduced.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are views showing a first embodiment of a passenger compartment of an occupant detection system according to the present invention, in which FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a front view of FIG. Figure.
2 is a specific configuration diagram of the antenna electrode shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG.
3A and 3B are diagrams for explaining a method of manufacturing an antenna electrode according to the present invention, in which FIG. 3A is a side sectional view showing an outline of a manufacturing line, and FIG. 3B is a screen printing apparatus; FIG.
FIG. 4 is a plan view of an essential part showing a second embodiment of an antenna electrode according to the present invention.
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a third embodiment of an occupant detection system according to the present invention.
6 is a specific circuit diagram of the interface circuit shown in FIG. 5. FIG.
7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the control unit shown in FIG. 5, in which FIG. 7A shows a gate signal output from the control circuit, and FIG. The figure which shows the signal waveform of the transmission system in FIG. 3, the figure (c) is a figure which shows the signal waveform of the transmission system at the time of sitting, The figure (d) is the figure which shows the direct current output of an AC-DC conversion circuit.
FIG. 8 is a side view of an essential part showing a fourth embodiment of an occupant detection system according to the present invention.
9 is a circuit block diagram of a control unit applied to the occupant detection system shown in FIG.
10A and 10B are diagrams for explaining the basic operation of the occupant detection system according to the prior art, in which FIG. 10A is a diagram showing an electric field distribution around the antenna electrode, and FIG. The figure which shows electric field distribution when an object exists in the vicinity.
11A and 11B are diagrams showing the arrangement of antenna electrodes on a sheet according to the prior art, in which FIG. 11A is a side view and FIG. 11B is a plan view of FIG.
12 is a specific configuration diagram of the antenna electrode shown in FIG. 11, wherein FIG. 12A is a plan view and FIG. 12B is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 13 is a circuit block diagram of an occupant detection system according to the prior art.
14 is a circuit block diagram of an airbag device in the occupant detection system shown in FIG. 13;
[Explanation of symbols]
1 sheet
1a Seating Club
1b Backrest
4 Antenna electrode
4A-4F Antenna electrode part
5, 5a, 5b Base member
10, 10A, 10B Control unit
11, 11A Electric field generating means
15 Current detection circuit
23 Impedance conversion circuit
24 AC-DC conversion circuit
20 Control circuit
22 Power supply circuit
30 Airbag device
A, Aa to Af interface circuit
PR screen printing device
W frame
S screen
SG squeegee
H Heating furnace
SS1, SS2 Safe sensor
SQ1, SQ2 squib
SW1, SW2 switching element
CC control circuit
GS Electronic acceleration sensor

Claims

An antenna electrode is arranged around the sheet and / or the sheet, an electric field is generated around the antenna electrode, information data related to a current flowing through the antenna electrode is detected based on the electric field, and the information data is based on the information data An occupant detection system configured to determine the seating status of the occupant on the seat,
The antenna electrode is composed of a single base member made of an insulating member , and a plurality of antenna electrode portions each having a conductive member attached to the base member in a horizontal direction from one end to the other end by screen printing are arranged at a predetermined interval. An occupant detection system characterized by being spaced apart .

An antenna electrode is arranged around the sheet and / or the sheet, an electric field is generated around the antenna electrode, information data related to a current flowing through the antenna electrode is detected based on the electric field, and the information data is based on the information data An occupant detection system configured to determine a seating situation of an occupant on a seat and to set an airbag of an airbag device in a predetermined operation mode based on a determination result of the seating state,
The antenna electrode is composed of a single base member made of an insulating member , and a plurality of antenna electrode portions each having a conductive member attached to the base member in a horizontal direction from one end to the other end by screen printing are arranged at a predetermined interval. An occupant detection system characterized by being spaced apart .

An antenna electrode is arranged around the sheet and / or the sheet, an electric field is generated around the antenna electrode, information data related to a current flowing through the antenna electrode is detected based on the electric field, and the information data is based on the information data An antenna electrode applied to an occupant detection system configured to determine the seating status of an occupant on a seat,
The antenna electrode is composed of a single base member made of an insulating member , and a plurality of antenna electrode portions each having a conductive member attached to the base member in a horizontal direction from one end to the other end by screen printing are arranged at a predetermined interval. An antenna electrode characterized by being spaced apart .

An antenna electrode is arranged around the sheet and / or the sheet, an electric field is generated around the antenna electrode, information data related to a current flowing through the antenna electrode is detected based on the electric field, and the information data is based on the information data An antenna electrode applied to an occupant detection system configured to determine the seating status of an occupant on a seat,
Plural said antenna electrodes, at least, of the one base member made of an insulating member, and the conductive member deposited by screen printing in the horizontal direction from one end to the other end of the base member and disposed in a spaced-apart An antenna electrode comprising: an antenna electrode portion; and a lead wire derived from the antenna electrode portion and having an electrical connection relationship with the antenna electrode portion.

The antenna electrode portions, strip-shaped in the conductive member, serpentine, of the shape of the pectinate shape, the antenna electrode according to claim 3 or 4, characterized by being configured to form any shape.

A hole is formed in a part of the base member, a conductive member is attached to a desired part of the base member including the hole to form an antenna electrode part, a lead wire is used for the antenna electrode part, and the hole is used. The antenna electrode according to claim 3 or 4, wherein the antenna electrode is electrically connected by connection means.

The conductive member includes at least a conductive filler, a binder mainly composed of a resin, and a solvent, and is heat-treated after being attached to the base member to form an antenna electrode portion. The antenna electrode according to any one of 6 .