JP4009796B2 - 乗員検知用アンテナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員の着座姿勢や体格を検出すべく、シートに装着される乗員検知用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の事故に際して、乗員を危険から好適に保護するため、エアバッグ装置が開発されている。このエアバッグ装置は、自動車の衝突等において発生する所定以上の減速度を衝突センサが検知した際に、インフレータを作動させることでガスを発生させ、そのガスの圧力によってエアバッグ本体を急速に膨張させて乗員を拘束し、危険を回避するようにしたものであり、ステアリングホイールの中央部やダッシュボード、あるいは、シートバック、ドア等に装備される。
【０００３】
ところで、エアバッグ装置を効果的に展開させて乗員を保護するためには、乗員の着座姿勢や乗員の体格等を正確に把握することが重要である。例えば、助手席に着座した子供が眠り込んで身体がドア側に傾くと、座高の低い子供の頭部がシートバックの側部に収納したサイドエアバッグ装置の前方を覆ってしまうため、サイドエアバッグを効果的に展開させることができなくなる問題がある。
【０００４】
そこで、シートバックに対して乗員検知用アンテナを装着し、このアンテナによって乗員の着座姿勢や体格を検知し、子供がドア側に凭れた姿勢にある場合にサイドエアバッグ装置の作動を禁止するようにしたものが本出願人により提案されている（特願平１０−３９３８号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、シートは、良好な乗り心地を実現することが重要な要件となることから、シートに乗員検知用アンテナを装着した場合に不快感を与えないようにすることが重要である。例えば、シートに装着される暖房用のシートヒータが知られているが、このシートヒータを構成する電線は、通常、シートの基布に対して埋め込み、あるいは、縫製等によって固定されている。この場合、電線自体の剛性のため、シートの着座感が悪化してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、シートの着座感を悪化させることなく装着することのできる乗員検知用アンテナを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る乗員検知用アンテナは、シートを構成するパッドと、前記パッドの表面を覆うトリムカバーとの間に、非導電性の基布上に形成されるシート状のアンテナ電極を複数配置し、前記アンテナ電極に開口部を形成するとともに、前記基布には前記開口部の位置に対応して長手方向に沿ってスリットが形成されることにより、可撓性が向上してシートに対するなじみが良くなり、これによって、乗員に対する着座感が向上する。
【０００８】
なお、アンテナ電極に開口部を設けるとともに、前記開口部の位置に対応して基布にスリットを設けることにより、シートに対するなじみ性をさらに向上させることができる。
【０００９】
また、前記の構造において、基布の側端部を波状としてもよい。これによって、曲面状を呈するシートに対する乗員検知用アンテナのなじみ性が向上し、外観も良好となる。
【００１０】
さらに、乗員の前記シートに対する接地面積の少ない部位が密となるようにアンテナ電極を形成してもよい。この構成によれば、必要な部位に対する乗員の検知精度を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態の乗員検知用アンテナが適用される助手席シートの平面図を模式的に示したものである。
【００１２】
助手席シート１０を構成するシートバック１２には、ドア１４側の側部にサイドエアバッグ装置１６が収容されている。このサイドエアバッグ装置１６は、自動車が一定以上の減速度を検知した際、エアバッグ本体１８を乗員Ｍとドア１４との間に展開させることで乗員を保護する。
【００１３】
助手席シート１０は、図２および図３に示すように、シートクッション２０、シートバック１２およびヘッドレスト２２から構成される。シートバック１２は、弾性材よりなるパッド２４と、その表面を覆うトリムカバー２６とを備える。シートバック１２の中央部１２ａ、上部１２ｂおよびドア１４側の側部１２ｃには、シート状の第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２が装着される。
【００１４】
第１アンテナシート２８は、乗員Ｍの感触を良好なものとするためのワディング３４ａ、３４ｂによって挟持された状態でシートバック１２の中央部１２ａに装着される。同様に、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２は、ワディング３６ａ、３６ｂおよび３８ａ、３８ｂによって挟持された状態でシートバック１２の上部１２ｂおよび一方の側部１２ｃに装着される。なお、シートバック１２の他方の側部１２ｄには、ワディング４０のみが装着される。
【００１５】
第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２は、非導電性の基布４２、４４および４６上にシート状のアンテナ電極４８、５０および５２のパターンを形成したものである。なお、第１アンテナシート２８および第２アンテナシート３０は、乗員Ｍが大人であるか子供であるかを判定するためのものであり、第３アンテナシート３２は、乗員Ｍがドア１４側に凭れているか否かを判定するためのものである。
【００１６】
シートバック１２の中央部１２ａに装着される第１アンテナシート２８を構成するアンテナ電極４８は、図４に示すように、開口部５３、５５、５７、５９を有する４つのループ電極５４、５６、５８、６０からなり、シートバック１２の上方に位置するループ電極５４の開口部５３の幅Ｈ１は、下方に位置する他のループ電極５６、５８、６０の開口部５５、５７、５９の幅Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４よりも小さく設定されている。これによって、ループ電極５４による乗員Ｍの感度を向上させることができる。すなわち、例えば、乗員Ｍが座高の低い子供である場合、上方に位置するループ電極５４と乗員Ｍとが接近する面積を十分に確保することにより、感度を向上させることができる。なお、各ループ電極５４、５６、５８、６０は、第１アンテナシート２８の側部においてケーブル６２に接続される。また、基布４２には、各開口部５３、５５、５７、５９の長手方向に沿ってスリット６４、６６、６８、７０が形成される。さらに、基布４２のシートクッション２０側の部位は、波状部７２となっている。
【００１７】
このように構成される第１アンテナシート２８は、開口部５３、５５、５７、５９が設けられていることから、各ループ電極５４、５６、５８、６０の剛性に対して可撓性を付与することができる。また、前記開口部５３、５５、５７、５９にスリット６４、６６、６８、７０が設けられていることから、基布４２に対しても可撓性を付与することができる。従って、十分な可撓性を有する第１アンテナシート２８が提供されるため、シートバック１２を構成するパッド２４に装着した場合、良好な装着状態を実現することができるとともに、乗員Ｍに対して良好な感触を与えることができる。また、第１アンテナシート２８を構成する基布４２の下部が波状部７２となっているため、特に曲面状となるパッド２４の下部に対するなじみを良好なものとすることができる。
【００１８】
第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２も略同様にして構成することができる。第２アンテナシート３０を構成するアンテナ電極５０は、開口部を有する２つのループ電極からなり、前記開口部には、必要に応じてスリットが形成される。また、第３アンテナシート３２を構成するアンテナ電極５２は、開口部を有する１つのループ電極からなり、前記開口部には、必要に応じてスリットが形成される。この場合、第１アンテナシート２８の場合と同様に、シートバック１２に対して良好に装着されるとともに、乗員Ｍに対して良好な感触を付与することができる。
【００１９】
なお、第１アンテナシート２８は、図５に示すように、各ループ電極５４、５６、５８、６０に対して開口部５３、５５、５７、５９のみを設け、スリット６４、６６、６８、７０を形成しない構成としてもよい。また、図６に示すように、アンテナ電極５２ａ〜５２ｄに対して、基布４２に連通するスリット６４、６６、６８、７０を形成するようにしてもよい。第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２に対しても同様である。
【００２０】
図７は、第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２からの乗員検知信号に基づき、乗員Ｍの姿勢、体格等を検出して制御を行う制御系のブロック図である。この制御系は、乗員検知ユニット７４と、サイドエアバッグ装置制御ユニット７６とから構成される。
【００２１】
乗員検知ユニット７４は、乗員検知ブロック７８と、故障診断ブロック８０と、記憶ブロック８２と、通信ブロック８４と、警告灯制御ブロック８６とを備える。乗員検知ブロック７８は、第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２から構成されるセンサ部８８、電界出力部９０および乗員検知判定部９２から構成される。乗員検知判定部９２には、故障等の異常状態を検出する前記故障診断ブロック８０と、乗員検知を行うための基準となる各種閾値等を記憶する記憶ブロック８２とが接続される。乗員検知判定部９２は、第１アンテナシート２８および第２アンテナシート３０からの乗員検知信号に基づいて、助手席シート１０に着座した乗員Ｍが大人であるか子供であるかを判定し、また、第３アンテナシート３２からの乗員検知信号に基づいて、助手席シート１０に着座した乗員Ｍがドア１４側に凭れているか否かを判定し、これらの判定結果からサイドエアバッグ展開禁止指令信号および警報指令信号を出力する。
【００２２】
通信ブロック８４に接続されるサイドエアバッグ装置制御ユニット７６は、衝突センサ９４と、インフレータ駆動回路部９６と、サイドエアバッグ装置制御ブロック９８と、通信ブロック１００とから構成される。衝突センサ９４は、自動車の衝突時における減速度を検出し、衝突検出信号をサイドエアバッグ装置制御ブロック９８に出力する。サイドエアバッグ装置制御ブロック９８は、衝突検出信号に基づき、インフレータ駆動回路部９６を駆動してインフレータを点火する点火信号を出力する。
【００２３】
また、乗員検知ユニット７４を構成する警告灯制御ブロック８６には、インストルメントパネルに設けられた助手席乗員警告灯１０４が接続される。
【００２４】
図８は、電界出力部９０の構造を示すもので、一端が接地部１０６に接続された高周波発振回路１０８と、高周波発振回路１０８の他端からの出力電流Ｉを電圧に変換する電流モニタ抵抗１１０と、電流モニタ抵抗１１０の両端間の電圧を増幅する増幅器１１２とから構成され、前記増幅器１１２からの信号は乗員検知判定部９２に供給される。なお、乗員検知判定部９２は、センサ部８８を構成するアンテナ電極４８、５０、５２からの信号を順次切り換えて判定を行う。
【００２５】
本実施形態の乗員検知用アンテナが適用される助手席シートの構造およびその制御系は、以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。
【００２６】
先ず、助手席シート１０に乗員Ｍが着座していない場合について説明する。シートバック１２に装着された第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２には、誘電体である乗員Ｍが接近していないため、図８に示す電界出力部９０において、各アンテナ電極４８、５０、５２から放出される電界により発生する出力電流Ｉは、空気の誘電率に応じた極めて小さなものとなる。従って、電流モニタ抵抗１１０の両端に発生する電圧が小さく、電界出力部９０は、乗員検知判定部９２に対して小さな電圧を乗員検知判定部９２に出力する（図９参照）。乗員検知判定部９２は、前記電圧を記憶ブロック８２に記憶された基準の閾値と比較し、その比較結果として、助手席シート１０に乗員Ｍが着座していないことを示す乗員非検知信号を通信ブロック８４を介してサイドエアバッグ装置制御ブロック９８に出力する。サイドエアバッグ装置制御ブロック９８は、前記乗員非検知信号に基づきサイドエアバッグ展開禁止指令信号をインフレータ駆動回路部９６に出力する。この結果、サイドエアバッグ装置１６は、衝突時において展開しない状態に設定される。
【００２７】
次に、大人の乗員Ｍが助手席シート１０に正しい姿勢で着座している場合について説明する。大人の乗員Ｍは、子供に比較して高い座高を有しているため、シートバック１２に装着された第１アンテナシート２８および第２アンテナシート３０は、その着座状態を検知することになる。すなわち、第１アンテナシート２８は、空気に比べて大きな誘電率を有する乗員Ｍの背中部分を、電流モニタ抵抗１１０を流れる出力電流Ｉとして検知し、その出力電流Ｉに応じた電圧が増幅器１１２を介して乗員検知判定部９２に供給される（図９参照）。乗員検知判定部９２は、記憶ブロック８２に記憶された基準の閾値と前記電圧とを比較し、乗員検知信号を生成する。同様に、第２アンテナシート３０は、乗員Ｍの肩の部分を検出し、乗員検知信号を生成する。また、第３アンテナシート３２は、乗員Ｍが正しい姿勢で着座している場合、乗員Ｍを検知せず、従って、乗員非検知信号を生成する。そして、乗員検知判定部９２は、第１アンテナシート２８および第２アンテナシート３０が乗員Ｍを検知し、第３アンテナシート３２が乗員Ｍを検知していないことから、助手席シート１０に大人の乗員Ｍが正しい姿勢で着座していることを示すサイドエアバッグ展開指令信号をサイドエアバッグ装置制御ブロック９８に出力する。この状態において、衝突センサ９４が衝突を示す減速度を検知すると、サイドエアバッグ装置制御ブロック９８からインフレータ駆動回路部９６に対して点火信号が出力され、サイドエアバッグ装置１６が展開されて乗員Ｍを好適に保護することになる。
【００２８】
一方、乗員Ｍが座高の低い子供である場合には、第１アンテナシート２８は乗員Ｍの着座状態を検知するが、第２アンテナシート３０が乗員Ｍを検知しないため、乗員検知判定部９２は、当該乗員Ｍが子供であると判定することができる。この場合、乗員検知判定部９２は、例えば、警告灯制御ブロック８６を介して助手席乗員警告灯１０４を点灯させ、ドライバに対して子供が助手席シート１０に着座していることを示す警告を行うことができる。
【００２９】
さらに、図１０に示すように、助手席シート１０に着座している子供の乗員Ｍがドア１４側に凭れかかっている場合、第３アンテナシート３２が乗員Ｍを検知することになる。この場合、乗員検知判定部９２は、サイドエアバッグ展開禁止指令信号を通信ブロック８４、１００を介してサイドエアバッグ装置制御ブロック９８に出力する。これにより、サイドエアバッグ装置制御ブロック９８は、インフレータ駆動回路部９６によるサイドエアバッグ装置１６の作動を禁止する。警告灯制御ブロック８６は助手席乗員警告灯１０４を点灯させ、その子供を後部座席に移動させるべく警告を行う。
【００３０】
なお、上述した実施形態では、シートバック１２に対して第１アンテナシート２８、第２アンテナシート３０および第３アンテナシート３２を配設しているが、シートクッション２０に対してアンテナシートを配設し、当該アンテナシートに対する乗員Ｍの着座状態を検知するように構成することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る乗員検知用アンテナによれば、シートに装着される乗員検知用アンテナに対して十分な可撓性を付与させることができるため、シートに対するなじみが良く、また、乗員に対する着座感が良好となる。
【００３２】
なお、可撓性は、アンテナ電極に開口部を設けることで向上させることができる。また、アンテナ電極に開口部を設けるとともに、基布にスリットを設けるようにしてもよい。
【００３３】
さらに、基布の側端部を波状とすることで、曲面状を呈するシートに対する乗員検知用アンテナのなじみ性が向上する。
【００３４】
さらにまた、乗員の前記シートに対する接地面積の少ない部位が密となるようにアンテナ電極を形成することにより、乗員の検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サイドエアバッグ装置を備えた助手席シートの平面図である。
【図２】助手席シートの分解斜視図である。
【図３】助手席シートの斜視図である。
【図４】助手席シートに装着されるアンテナシートの平面構成図である。
【図５】助手席シートに装着されるアンテナシートの他の実施形態の平面構成図である。
【図６】助手席シートに装着されるアンテナシートのさらに他の実施形態の平面構成図である。
【図７】制御系のブロック図である。
【図８】電界出力部のブロック図である。
【図９】乗員とアンテナシートと間の距離と、出力電圧との関係説明図である。
【図１０】助手席シートの側部に凭れた状態にある子供の乗員の説明図である。
【符号の説明】
１０…助手席シート（シート） １２…シートバック
１４…ドア １６…サイドエアバッグ装置
１８…エアバッグ本体 ２８…第１アンテナシート
３０…第２アンテナシート ３２…第３アンテナシート
４２、４４、４６…基布 ４８、５０、５２…アンテナ電極
５３、５５、５７、５９、６１、６３、６９…開口部
５４、５６、５８、６０…ループ電極 ６４、６６、６８、７０…スリット
７２…波状部 ７４…乗員検知ユニット
７６…サイドエアバッグ装置制御ユニット
Ｍ…乗員

Claims (3)

1. 乗員の着座状態や体格を検出すべく、シートに装着される乗員検知用アンテナにおいて、
   前記シートを構成するパッドと、前記パッドの表面を覆うトリムカバーとの間に、非導電性の基布上に形成されるシート状のアンテナ電極を複数配置し、前記アンテナ電極に開口部を形成するとともに、前記基布には前記開口部の位置に対応して長手方向に沿ってスリットが形成されることを特徴とする乗員検知用アンテナ。
2. 請求項１記載のアンテナにおいて、
   前記基布は、曲面状となる前記パッドに対応する側端部が波状に形成されることを特徴とする乗員検知用アンテナ。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載のアンテナにおいて、
   前記アンテナ電極は、シートバックに配置されるアンテナ電極のうち、上方に位置する該アンテナ電極の開口部の幅が下方に位置するアンテナ電極の開口部の幅よりも小さく設定されていることを特徴とする乗員検知用アンテナ。

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