JP5229585B2

JP5229585B2 - 乗員検知システム

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Publication number: JP5229585B2
Application number: JP2009269999A
Authority: JP
Inventors: 基中川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2009-11-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: JP2011112541A

Description

本発明は、車両のシートに着座した乗員を検知する乗員検知システムに関し、特に、車両のシートに、ジュースや塩水等のイオンを含み導電性を有する電解液がかかった状態でも乗員検知を行うことができる乗員検知システムに関する。

従来、車両の乗員検知システムは、マット状の静電センサと乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）とを備え、このうち、静電センサは、シート内部に配置したメイン電極と車両ボディとの間に発生させた微弱電界の乱れを、電流又は電圧として出力するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、シートが空席の場合、静電センサの一対の電極間には、空気が介挿されることになる。また、シートにＣＲＳ（ＣｈｉｌｄＲｅｓｔｒａｉｎｔＳｙｓｔｅｍ、年少者拘束システム）が搭載されている場合、静電センサの一対の電極間には、ＣＲＳが介挿されることになる。また、シートに乗員が着座している場合、静電センサの一対の電極間には、乗員の人体が介挿されることになる。ここで、空気の比誘電率は、約１である。また、材質にも依るがＣＲＳの比誘電率は、約２〜５である。更に、人体の比誘電率は、約５０である。このように、空気、ＣＲＳ、人体の比誘電率は、それぞれ異なる。従って、介挿物の種類により、静電センサの一対の電極間の静電容量も異なる。

この静電容量の差異により発生する電極間の微弱電界の乱れを電流又は電圧として出力し、この出力された電流値又は電圧値に基づいて、乗員検知ＥＣＵが乗員判別を行っている。即ち、乗員検知ＥＣＵは、シートが空席か、シートにＣＲＳ（１歳児が乗っているＣＲＳも含む）が搭載されているか、シートに大人が着座しているかを判別している。この乗員検知ＥＣＵの判別結果に基づき、エアバックＥＣＵがエアバッグの展開許可／禁止を決定する。具体的には、シートが空席の場合又はシートにＣＲＳが装着されている場合は、エアバッグを展開禁止状態とする。一方、シートに大人が着座している場合は、エアバッグを展開許可状態とする。

しかし、シートが水道水等の水で被水した場合、静電センサの電極間の静電容量が変わるので、シートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを正確に判別することができない。そこで、特許文献２に記載の乗員検知システムでは、シートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人着座状態かを正確に判別可能としている。この技術内容は次のとおりである。即ち、シートが被水した状態では、静電容量での静電容量Ｃに基づく検出物のインピーダンスＺの逆数であるアドミタンスが、シートの被水量と相関関係を有する。この関係は、図１に縦軸を静電容量Ｃ、横軸を１／インピーダンスＺとしたグラフで示される。このグラフにおいて、ｔｈ１は閾値、線分Ｌ１はシートへの大人着座状態を示し、線分Ｌ２はシートの空席又はＣＲＳ搭載状態を示し、更に、破線枠ｆ１はシート乾燥時の領域、破線枠ｆ２はシート被水時の領域を示す。

閾値（第１閾値）ｔｈ１は、インピーダンスＺの検出物のアドミタンスを求め、このアドミタンスから決定される。この閾値ｔｈ１はシートの被水量と相関関係を有するアドミタンスに基づくものなので、閾値ｔｈ１と静電容量Ｃとの比較によって、シート被水時ｆ２でも空席又はＣＲＳ装着状態Ｌ２か、大人が着座状態Ｌ１かを判別可能となる。

特開平１１−２７１４６３号公報特開平２００７−２４０５１５号公報

しかし、上記の特許文献２の乗員検知システムにおいては、シートが電解液で被水（以降、電解液で被水したことを被液と称す）した場合、シートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人着座状態かを判別することができないという問題がある。

これは、図２に線分Ｌ１ａで示すように、被液したシートに大人が着座した場合、静電容量での静電容量Ｃは閾値ｔｈ１を直ぐに超えて横ばいになる波形を描く。一方、シートが空席又はＣＲＳ装着状態において被液すると、この場合の静電容量Ｃは線分Ｌ３で示すように直ぐに閾値ｔｈ１を超え徐々に上昇して横ばいとなる波形を描くことになる。つまり、線分Ｌ１ａ及びＬ３の何れにしても閾値ｔｈ１を直ぐに超えるので、被液時にはシートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人着座状態かを判別することができなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シートが電解液で被液した場合でもシートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを判別することができる乗員検知システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のシート内部に配置された電極が微弱電界を発生させ、当該微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする静電センサと、前記シートにおける乗員の着座状態を前記静電センサの出力値に基づいて判別するための第１閾値を予め記憶する第１閾値記憶手段と、前記静電センサの出力値が、前記第１閾値を下回る場合にシートが空席又は年少者拘束システムであるＣＲＳ装着状態と判別し、上回る場合にシートに大人が着座状態、又はシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別する判別手段とを有する乗員検知システムにおいて、所定の第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段を備え、前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を２回微分した２回微分値が前記第２閾値を超えている場合に大人着座状態と判別し、当該２回微分値が前記第２閾値を超えていない場合にシート被液時且つ空席又はＣＲＳ装着状態と判別することを特徴とする。

この構成によれば、シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサの静電容量に対応した出力値を２回微分することによって、上下に滑らかに小振幅する波形の値が得られる。また、シート被液時に大人が着座状態での静電センサの出力値を２回微分することによって、突出したパルス波形の値が得られる。滑らかな小振幅波形は所定の第２閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えるので、２回微分値が、第２閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別でき、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができる。従って、シートが電解液で被液した場合でもシートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを判別することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、車両のシート内部に配置された電極が微弱電界を発生させ、当該微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする静電センサと、前記シートにおける乗員の着座状態を前記静電センサの出力値に基づいて判別するための第１閾値を予め記憶する第１閾値記憶手段と、前記静電センサの出力値が、前記第１閾値を下回る場合にシートが空席又は年少者拘束システムであるＣＲＳ装着状態と判別し、上回る場合にシートに大人が着座状態、又はシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別する判別手段とを有する乗員検知システムにおいて、所定の第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段を備え、前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を２回微分した２回微分値が前記第２閾値を超えている場合に前記車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該２回微分値が前記第２閾値を超えていない場合に前記乗員保護装置の作動を禁止することを特徴とする。

この構成によれば、２回微分値が、第２閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別できるので、この場合に乗員保護装置の作動を許可することができる。一方、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができるので、この場合は乗員保護装置の作動を禁止することが出来る。

請求項３に記載の発明は、前記第２閾値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値との間の値であることを特徴とする。

この構成によれば、シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサの静電容量に対応した出力値を２回微分して上下に滑らかに小振幅する波形の値が得られ、また、シート被液時に大人が着座状態での静電センサの出力値を２回微分して突出したパルス波形の値が得られる。これら２回微分した値の間の値を第２閾値とすれば、滑らかな小振幅波形は第２閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えることになるので、第２閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と適正に判別することができる。

請求項４に記載の発明は、前記第２閾値である前記間の値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値との中間値であることを特徴とする。

この構成によれば、それぞれを２回微分した値の中間値を第２閾値とすれば、第２閾値をより適正に定めることが出来る。従って、滑らかな小振幅波形は第２閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えることになるので、第２閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と、より適正に判別することができる。

請求項５に記載の発明は、前記第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段に代え、所定の第３閾値を記憶する第３閾値記憶手段を備え、前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を１回微分した１回微分値が前記第３閾値を超えている場合に大人着座状態と判別し、当該１回微分値が前記第３閾値を超えていない場合にシート被液時且つ空席又はＣＲＳ装着状態と判別することを特徴とする。

この構成によれば、シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサの静電容量に対応した出力値を１回微分することによって、上方にアーチ形状となる波形の値が得られる。また、シート被液時に大人が着座状態での静電センサの出力値を１回微分することによって、突出したパルス波形の値が得られる。アーチ形状波形は所定の第３閾値を超えず、パルス波形は第３閾値を超えるので、１回微分値が、第３閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別でき、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができる。従って、シートが電解液で被液した場合でもシートが空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを判別することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、前記第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段に代え、所定の第３閾値を記憶する第３閾値記憶手段を備え、前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を１回微分した１回微分値が前記第３閾値を超えている場合に前記車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該１回微分値が前記第３閾値を超えていない場合に前記乗員保護装置の作動を禁止することを特徴とする。

この構成によれば、１回微分値が、第３閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別できるので、この場合に乗員保護装置の作動を許可することができる。一方、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができるので、この場合は乗員保護装置の作動を禁止することが出来る。

請求項７に記載の発明は、前記第３閾値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値との間の値であることを特徴とする。

この構成によれば、シートの被液時の空席又はＣＲＳ装着状態での静電容量に対応した出力値を１回微分して上方にアーチ形状となる波形の値が得られ、また、シート被液時に大人が着座状態での出力値を１回微分して突出パルス波形の値が得られる。これら１回微分した値の間の値を第３閾値とすれば、アーチ形状波形は第３閾値を超えず、パルス波形は第３閾値を超えることになるので、第３閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と適正に判別することができる。

請求項８に記載の発明は、前記第３閾値である前記間の値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値との中間値であることを特徴とする。

この構成によれば、それぞれを１回微分した値の中間値を第３閾値とすれば、第３閾値をより適正に定めることが出来る。従って、アーチ形状波形は第３閾値を超えず、パルス波形は第３閾値を超えることになるので、第３閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と、より適正に判別することができる。

請求項９に記載の発明は、前記静電センサが発生する微弱電界は、前記車両のシート内部に配置された電極と車両接地との間の静電容量に応じて発生することを特徴とする。

この構成によれば、シート内の静電センサが電極と車両接地との間の静電容量に応じた微弱電界を発生し、この微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする。従って、シート上に大人が着座状態か、シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態かなどのシート上の状態を正確に検出することが出来る。

シートへの大人着座状態、シートの空席又はＣＲＳ搭載状態を判別する検出物の静電容量と１／インピーダンスＺとの関係図である。シートへの大人着座状態、シート被液時の空席又はＣＲＳ搭載状態を第１閾値で判別する検出物の静電容量と時間との関係図である。本発明の第１の実施形態に係る乗員検知システムの構成を示すブロック図である。静電容量式センサの構成を示す図である。検出物の等価回路図である。静電容量式センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の信号の位相を示す図である。静電容量式センサの測定時の各信号波形を示す図である。大人着座状態、シート被液時の空席又はＣＲＳ搭載状態を第２閾値で判別する検出物の静電容量の２回微分値と時間との関係図である。第１の実施形態に係る乗員検知システムのシート被液時の乗員判別処理を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る乗員検知システムの構成を示すブロック図である。大人着座状態、シート被液時の空席又はＣＲＳ搭載状態を第３閾値で判別する検出物の静電容量の１回微分値と時間との関係図である。第２の実施形態に係る乗員検知システムのシート被液時の乗員判別処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態に係る乗員検知システムの構成を示すブロック図である。

図３に示す乗員検知システム１０は、乗員検知ＥＣＵ（判別手段）１１と、静電容量式センサ１２と、エアバッグＥＣＵ１４ａと、エアバッグ１４ｂとを備えて構成されている。まず、静電容量式センサ１２について図４を参照して説明する。但し、図４において、車両のシート３３は、乗員が着席する座面部３４と、乗員が背中をもたれる背もたれ部３５とを備えている。そして、座面部３４の底部には、車両ボディ（車両接地）３２に導通する座部シートフレーム３４ａが備えられている。また、背もたれ部３５には、車両ボディ３２に導通する背部シートフレーム３５ａが備えられている。

静電容量式センサ１２は、座面部３４の内部において、座部シートフレーム３４ａに離隔して対向配置された静電センサ３１を備える。静電センサ３１は、座面部３４の上部の図示せぬ表皮とクッションとの間に配置され、表皮側にメイン電極３１ａとサブ電極３１ｂとを備え、クッション側にガード電極３１ｃを備えている。

サブ電極３１ｂは、メイン電極３１ａと離隔し、メイン電極３１ａに隣り合うように配置されている。ガード電極３１ｃは、メイン電極３１ａに離隔して対向配置され、且つ、メイン電極３１ａと座部シートフレーム３４ａとの間に配置されている。この静電センサ３１と乗員検知ＥＣＵ１１とは、ワイヤハーネス等のコネクタ配線部３６で接続されている。

このような静電容量式センサ１２により検知される人体、被水等の検出物の等価回路は、図５に示すように、抵抗（実数項：コンダクタンス）ＲＭＸと容量（虚数項：サセプタンス）ＣＭＸの並列回路で示される。従って、検出物の静電容量を検出するというよりも、実際には図６に示すように、実数項Ｒと虚数項Ｃを持ったインピーダンスＺを検出していることとなる。この検出物に、乗員検知ＥＣＵ１１から図７（ａ）にＶＳＧで示す正弦波を印加すると、検出物のインピーダンスＺに応じて、乗員検知ＥＣＵ１１内の図示せぬ電流検出抵抗器に電位差が発生する。ここで、検出物のインピーダンスＺに実数項Ｒのみが存在する場合、電流検出抵抗器に発生した電位差には、信号源ＶＳＧに対して位相進み成分が含まれず、信号源ＶＳＧと同位相の（ｂ）に示す実数項Ｒサンプリングタイミングにより、電流検出抵抗器に発生した電位差を抽出すると、（ｄ）に示すような実数項Ｒのみの大きさに応じた出力が得られる。

また、検出物のインピーダンスＺに虚数項Ｃのみが存在する場合は、電流検出抵抗器に発生した電位差に、信号源ＶＳＧに対して位相進み成分が含まれ、信号源ＶＳＧに対して、（ｃ）に示す９０°進んだ虚数項Ｃサンプリングタイミングにより、電流検出抵抗器に発生した電位差を抽出すると、（ｅ）に示すような虚数項Ｃのみの大きさに応じた出力が得られる。実際の検出物は、実数項Ｒと虚数項Ｃとから成る為、上記の様な位相を持ったインピーダンスＺとして計測される。

このように乗員検知ＥＣＵ１１によって、静電センサ３１から発生する電気力線によりシート３３上の検出物の静電容量を測定する。つまり、上記における正弦波ＶＳＧからの供給信号に応じて電流検出抵抗器に流れる電流を、電圧に変換して行われる。乗員の判別は、乗員検知ＥＣＵ１１がメイン電極３１ａとガード電極３１ｃを選択する状態の場合に、メイン電極３１ａと車両ＧＮＤ（グランド）間に発生する静電容量で判別され、また、サブ電極３１ｂとガード電極３１ｃを選択する状態の場合に、サブ電極３１ｂと車両ＧＮＤ（グランド）間に発生する静電容量で判別される。

このように乗員検知ＥＣＵ１１が、静電センサ３１での静電容量から座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態（１歳児が乗っているＣＲＳ装着も含む）であるか、大人着座状態であるかを判別する。この際、空席又はＣＲＳ装着状態と判別された場合、エアバッグＥＣＵ１４ａがエアバッグ１４ｂを展開禁止状態とする。一方、大人着座状態と判別された場合は、エアバッグ１４ｂを展開許可状態とする。

第１の実施形態の特徴は、シート３３の座面部３４が電解液で被液した場合でも、乗員検知ＥＣＵ１１が静電センサ３１での静電容量に応じて、座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態か、大人着座状態かを判別する処理（乗員判別処理）を行うようにした点にある。言い換えれば、静電センサ３１は一対の電極間の静電容量の差異により発生する電極間の微弱電界の乱れを電流又は電圧による出力値として出力するので、乗員検知ＥＣＵ１１は、その出力値に応じて乗員判別処理を行う。

この乗員判別処理は次のように行う。乗員検知ＥＣＵ１１は、前述の図２において被液時の座面部３４に大人が着座した際に得られる静電センサ３１での静電容量の値を示す線分Ｌ１ａを２回微分する。この２回微分により図８に線分Ｌ１ｂで示すように、突出して先端が尖ったパルス波形の値が得られる。次に、図２において座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態で被液した際の静電センサ３１での静電容量の値を示す線分Ｌ３を２回微分する。この２回微分により図８に線分Ｌ３ｂで示すように、上下に滑らかに小振幅する波形の値が得られる。次に、その滑らかな小振幅波形Ｌ３ｂの最低値と、パルス波形Ｌ１ｂの最高値との中間値を求め、この中間値を図８に示すように第２閾値ｔｈ２とする。

この第２閾値ｔｈ２は、乗員検知ＥＣＵ１１の第２閾値記憶部（第２閾値記憶手段）１１ｂに記憶される。また、乗員検知ＥＣＵ１１は、前述した静電センサ３１での静電容量に基づく検出物のインピーダンスＺの逆数であるアドミタンスから決定した第１閾値ｔｈ１も、第１閾値記憶部（第１閾値記憶手段）１１ａに記憶している。

この記憶後、乗員検知ＥＣＵ１１は、図９に示すフローチャートの処理を行って乗員判別を行う。

ステップＳ１において、乗員検知ＥＣＵ１１が静電センサ３１での静電容量を取得し、ステップＳ２において、その取得した静電容量の値が図１に示したように第１閾値ｔｈ１を超えているか否かを判定する。超えていなければ、ステップＳ３において座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態（１歳児が乗っているＣＲＳ装着も含む）と判定する。但し、ステップＳ２の判定において、座面部３４が水道水等の普通の水で被水した場合でも、図１に示したように静電容量が第１閾値ｔｈ１を超えなければ空席又はＣＲＳ装着状態と判定できる。

一方、静電容量の値が第１閾値ｔｈ１を超えている場合、ステップＳ４において、その第１閾値ｔｈ１を超えた静電容量の値を２回微分する。

次に、ステップＳ５において、その２回微分値が図８に線分Ｌ１ｂで示したように第２閾値ｔｈ２を超えているか否かを判定する。この結果、線分Ｌ１ｂで示すように第２閾値ｔｈ２を超えている場合、ステップＳ６において、大人が着座したと判別する。一方、ステップＳ５において、図８に線分Ｌ３ｂで示すように第２閾値ｔｈ２を超えていない場合は、ステップＳ７において、座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態で且つ電解液で被液したと判別する。

このように第１の実施形態の乗員検知システム１０は、車両のシート３３内部に配置された電極が微弱電界を発生させ、当該微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする静電センサ３１と、この静電センサ３１の出力値が、予め定められた第１閾値を下回る場合にシート３３が空席又は年少者拘束システムであるＣＲＳ装着状態と判別し、上回る場合にシート３３に大人が着座状態、又はシート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別する乗員検知ＥＣＵ１１とを有する。

この構成において、乗員検知ＥＣＵ１１は、静電センサ３１の出力値が第１閾値を超えている場合に当該出力値を２回微分し、当該２回微分値が所定の第２閾値を超えている場合にシート３３の被液時に大人着座状態と判別し、当該２回微分値が第２閾値を超えていない場合にシート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別するようにした。

つまり、シート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサ３１の静電容量に対応した出力値を２回微分することによって、上下に滑らかに小振幅する波形の値が得られる。また、シート３３被液時に大人が着座状態での静電センサ３１の出力値を２回微分することによって、突出したパルス波形の値が得られる。滑らかな小振幅波形は第２閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えるので、２回微分した値が、第２閾値を超えていればシート３３被液時に大人が着座状態であると判別でき、超えていなければシート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができる。従って、シート３３が電解液で被液した場合でもシート３３が空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを判別することができる。

また、第２閾値は、シート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサ３１の出力値を２回微分して得た値と、シート３３の被液時に大人着座状態で得られる出力値を２回微分して得た値との間の値である。更に好ましくは、それぞれを２回微分した値の中間値であるとする。

この場合、第２閾値をより適正に定めることが出来る。従って、滑らかな小振幅波形は第２閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えることになるので、第２閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と、より適正に判別することができる。

また、乗員検知ＥＣＵ１１が、静電センサ３１の出力値が第１閾値を超え且つ当該出力値を２回微分した２回微分値が第２閾値を超えている場合に車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該２回微分値が第２閾値を超えていない場合に乗員保護装置の作動を禁止するようにしても良い。

この場合、２回微分値が、第２閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別できるので、この場合に乗員保護装置の作動を許可することができる。一方、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができるので、この場合は乗員保護装置の作動を禁止することができる。

また、静電センサ３１が発生する微弱電界は、シート３３内部に配置された電極と車両接地との間の静電容量に応じて発生するので、シート３３上に大人が着座状態か、シート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態かなどのシート３３上の状態を正確に検出することが出来る。

（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態に係る乗員検知システムの構成を示すブロック図である。

第２の実施形態の乗員検知システム５０が、図３に示した第１の実施形態の乗員検知システム１０と異なる点は、第２閾値ｔｈ２を記憶する第２閾値記憶部１１ｂに代え、図１１に示す第３閾値ｔｈ３を記憶する第３閾値記憶部（第３閾値記憶手段）１１ｃを備え、乗員検知ＥＣＵ１１が、図２に線分Ｌ１ａで示した座面被液時で且つ大人着座時の静電容量の値を１回微分し、この１回微分値が第３閾値ｔｈ３を超えているか否かによって乗員判別を行うようにしたことにある。

第３閾値ｔｈ３を求める場合、まず、図２に示した座面被液時で且つ大人着座時の静電容量の値である線分Ｌ１ａと、座面空席又はＣＲＳ装着状態で被液時の静電容量の値である線分Ｌ３とを各々１回微分する。この１回微分によって、線分Ｌ１ａが図１１に線分Ｌ１ｃで示す突出状の先端が尖ったパルス波形の値となり、線分Ｌ３が線分Ｌ３ｃで示す上方にアーチ形状となる波形の値となる。このアーチ形状波形Ｌ３ｃの最低値と、パルス波形Ｌ１ｃの最高値との中間値を求め、この中間値を第３閾値ｔｈ３して第３閾値記憶部１１ｃに記憶する。

この記憶後、乗員検知ＥＣＵ１１が図１２に示すフローチャートの処理を行って乗員判別を行う。但し、図１２において図９に示したフローチャートと同一ステップ処理については同一符号を付した。

ステップＳ２において、乗員検知ＥＣＵ１１が、静電センサ３１での静電容量の値が第１閾値ｔｈ１を超えていると判定した場合、ステップＳ１１において、その第１閾値ｔｈ１を超えた静電容量の値を１回微分する。

次に、ステップＳ１２において、その１回微分値が図１１に線分Ｌ１ｃで示したように第３閾値ｔｈ３を超えているか否かを判定する。この結果、線分Ｌ１ｃで示すように第３閾値ｔｈ３を超えている場合、ステップＳ６において、大人が着座したと判別する。一方、図１１に線分Ｌ３ｃで示すように第３閾値ｔｈ３を超えていない場合は、ステップＳ７において、座面部３４が空席又はＣＲＳ装着状態で且つ電解液で被液したと判別する。

このように第２の実施形態の乗員検知システム５０は、乗員検知ＥＣＵ１１が、静電センサ３１の出力値が第１閾値を超えている場合に当該出力値を１回微分し、当該１回微分値が所定の第３閾値を超えている場合にシート３３の被液時に大人着座状態と判別し、当該１回微分値が第３閾値を超えていない場合にシート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別するようにした。

つまり、シート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサ３１の静電容量に対応した出力値を１回微分することによって、上方にアーチ形状となる波形の値が得られる。また、シート３３被液時に大人が着座状態での静電センサ３１の出力値を１回微分することによって、突出したパルス波形の値が得られる。滑らかな小振幅波形は第３閾値を超えず、パルス波形は第２閾値を超えるので、１回微分値が、第３閾値を超えていればシート３３被液時に大人が着座状態であると判別でき、超えていなければシート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができる。従って、シート３３が電解液で被液した場合でもシート３３が空席又はＣＲＳ装着状態か、大人が着座状態かを判別することができる。

また、第３閾値は、シート３３の被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる静電センサ３１の出力値を１回微分して得た値と、シート３３の被液時に大人着座状態で得られる出力値を１回微分して得た値との間の値である。更に好ましくは、それぞれを１回微分した値の中間値であるとする。

この場合、第３閾値をより適正に定めることが出来る。従って、アーチ形状波形は第３閾値を超えず、パルス波形は第３閾値を超えることになるので、第３閾値を超えていれば大人が着座状態、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と、より適正に判別することができる。

また、乗員検知ＥＣＵ１１が、静電センサ３１の出力値が第１閾値を超え且つ当該出力値を１回微分した１回微分値が第３閾値を超えている場合に車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該１回微分値が第３閾値を超えていない場合に乗員保護装置の作動を禁止するようにしても良い。

この場合、１回微分値が、第３閾値を超えていれば大人が着座状態であると判別できるので、この場合に乗員保護装置の作動を許可することができる。一方、超えていなければシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別することができるので、この場合は乗員保護装置の作動を禁止することができる。

１０，５０乗員検知システム
１１乗員検知ＥＣＵ
１１ａ第１閾値記憶部
１１ｂ第２閾値記憶部
１１ｃ第３閾値記憶部
１２静電容量式センサ
１４ａエアバッグＥＣＵ
１４ｂエアバッグ
３１静電センサ
３１ａメイン電極
３１ｂサブ電極
３１ｃガード電極
３２車両ボディ
３３シート
３４座面部
３４ａ座部シートフレーム
３５背もたれ部
３５ａ背部シートフレーム
３６コネクタ配線部

Claims

車両のシート内部に配置された電極が微弱電界を発生させ、当該微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする静電センサと、前記シートにおける乗員の着座状態を前記静電センサの出力値に基づいて判別するための第１閾値を予め記憶する第１閾値記憶手段と、前記静電センサの出力値が、前記第１閾値を下回る場合にシートが空席又は年少者拘束システムであるＣＲＳ装着状態と判別し、上回る場合にシートに大人が着座状態、又はシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別する判別手段とを有する乗員検知システムにおいて、
所定の第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段を備え、
前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を２回微分した２回微分値が前記第２閾値を超えている場合に大人着座状態と判別し、当該２回微分値が前記第２閾値を超えていない場合にシート被液時且つ空席又はＣＲＳ装着状態と判別することを特徴とする乗員検知システム。
車両のシート内部に配置された電極が微弱電界を発生させ、当該微弱電界の大きさ又はその変化に応じた電流又は電圧を出力値とする静電センサと、前記シートにおける乗員の着座状態を前記静電センサの出力値に基づいて判別するための第１閾値を予め記憶する第１閾値記憶手段と、前記静電センサの出力値が、前記第１閾値を下回る場合にシートが空席又は年少者拘束システムであるＣＲＳ装着状態と判別し、上回る場合にシートに大人が着座状態、又はシートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態と判別する判別手段とを有する乗員検知システムにおいて、
所定の第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段を備え、
前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を２回微分した２回微分値が前記第２閾値を超えている場合に前記車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該２回微分値が前記第２閾値を超えていない場合に前記乗員保護装置の作動を禁止することを特徴とする乗員検知システム。
前記第２閾値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値との間の値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の乗員検知システム。
前記第２閾値である前記間の値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を２回微分して得た値との中間値であることを特徴とする請求項３に記載の乗員検知システム。
前記第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段に代え、所定の第３閾値を記憶する第３閾値記憶手段を備え、
前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を１回微分した１回微分値が前記第３閾値を超えている場合に大人着座状態と判別し、当該１回微分値が前記第３閾値を超えていない場合にシート被液時且つ空席又はＣＲＳ装着状態と判別することを特徴とする請求項１に記載の乗員検知システム。
前記第２閾値を記憶する第２閾値記憶手段に代え、所定の第３閾値を記憶する第３閾値記憶手段を備え、
前記判別手段は、前記静電センサの出力値が前記第１閾値を超え且つ当該出力値を１回微分した１回微分値が前記第３閾値を超えている場合に前記車両に設置された乗員保護装置の作動を許可し、当該１回微分値が前記第３閾値を超えていない場合に前記乗員保護装置の作動を禁止することを特徴とする請求項２に記載の乗員検知システム。
前記第３閾値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値との間の値であることを特徴とする請求項５又は６に記載の乗員検知システム。
前記第３閾値である前記間の値は、前記シートの被液時に空席又はＣＲＳ装着状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値と、前記シートの被液時に大人着座状態で得られる前記静電センサの出力値を１回微分して得た値との中間値であることを特徴とする請求項７に記載の乗員検知システム。
前記静電センサが発生する微弱電界は、前記車両のシート内部に配置された電極と車両接地との間の静電容量に応じて発生することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の乗員検知システム。