JP5490043B2

JP5490043B2 - 乗員検知装置

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Publication number: JP5490043B2
Application number: JP2011054447A
Authority: JP
Inventors: 直行山下
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: JP2012188044A

Description

本発明は、車輛内のシートへの人体の着座を検出する乗員検知装置に関するものである。

荷重印加によってオンオフする接触センサと、物体の近接を静電容量の変化で検出する静電容量式センサと、を併用したハイブリッドセンサが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−３５３５６５号公報

しかしながら、上記のハイブリッドセンサでは、接触センサのスイッチ電極パターンと、静電容量式センサの検知電極パターンとが別々に形成されているので、センサ自体が大型化するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、小型化を図ることが可能な乗員検知装置を提供することである。

［１］本発明に係る乗員検知装置は、車輛内のシートへの人体の着座を検出する乗員検知装置であって、前記シート内に設けられていると共に、前記シートに印加された荷重によって電気的に導通する第１の電極及び第２の電極を有する感圧センサと、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電流値、抵抗値、又は電圧値に基づいて、前記シートに載置された物体の重量が所定重量以上か否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かを判定する第２の判定手段と、を備えており、前記感圧センサは、前記第１の電極が設けられた第１の基板と、前記第１の電極に対向するように前記第２の電極が設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に積層されていると共に、前記第１の電極及び前記第２の電極を収容した貫通孔が形成された絶縁スペーサと、を有することを特徴とする。
［２］また、本発明に係る乗員検知装置は、車輛内のシートへの人体の着座を検出する乗員検知装置であって、前記シート内に設けられていると共に、前記シートに印加された荷重によって電気的に導通する第１の電極及び第２の電極を有する感圧センサと、前記第１の電極と前記第２の電極との間の電流値、抵抗値、又は電圧値に基づいて、前記シートに載置された物体の重量が所定重量以上か否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かを判定する第２の判定手段と、を備えており、前記感圧センサは、前記第１の電極及び前記第２の電極が設けられた第１の基板と、前記第１の電極及び前記第２の電極に対向するように第３の電極が設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に積層されていると共に、前記第１の電極、前記第２の電極及び前記第３の電極を収容する貫通孔が形成された絶縁スペーサと、を有することを特徴とする。

［３］上記発明において、前記第１の判定手段が、前記物体の重量が所定重量以上であると判定した場合に、前記第２の判定手段は、前記第１の電極及び第２の電極の両方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かの判定を実行してもよい。

［４］上記発明において、前記第１の電極と前記第２の電極との間、又は、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車体との間の電流値を検出する検出回路をさらに備えており、前記第２の判定手段は、前記検出回路によって検出された電流値から前記静電容量値を算出してもよい。

［５］上記発明において、前記検出回路は、前記第１の電極と前記第２の前記電極との間に電圧を印加可能な電源と、前記電源の一方の出力端子の接続先を、前記第１の電極又は前記第２の電極の一方から前記車体に切り替える第１の切替手段と、前記検出回路内を流れる電流を測定する電流測定手段と、前記電源の他方の出力端子の接続先を、前記第２の電極又は前記第１の電極の他方から前記第１の電極又は前記第２の電極の一方に切り替える第２の切替手段と、を有してもよい。

本発明によれば、少なくとも一方の電極を、シート上の物体の重量が所定重量以上であるか否かの判定と、当該物体が人体であるか否かの判定と、の２つの判定で共用するので、乗員検知装置の小型化を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態における乗員検知装置の構成図である。図２は、本発明の実施形態における荷重検知センサの平面図である。図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。図４は、本発明の実施形態における面圧スイッチの変形例を示す断面図である。図５は、本発明の実施形態における荷重検知センサの等価回路を示す回路図である。図６は、本発明の実施形態における検出回路の回路図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態における乗員検知装置の構成図、図２は本実施形態における荷重検知センサの平面図、図３は図２のIII−III線に沿った断面図、図４は本実施形態における面圧スイッチの変形例を示す断面図、図５は本実施形態における荷重検知センサの等価回路を示す回路図、図６は本実施形態における検出回路の回路図である。

本実施形態における乗員検知装置１は、図１に示すように、例えば、自動車のシート８０上に人体（図中においてＭで示す）が着座しているか否かを判定する装置であり、荷重検知センサ１０による荷重検出と、静電容量センサ２による静電容量検出と、を併用してシート８０上の乗員を検出する。

この乗員検知装置１は、荷重検知センサ１０と、検出回路２０と、第１の判定装置６０と、第２の判定装置７０と、を備えている。本実施形態では、荷重検知センサ１０の電極１４ａ〜１４ｄ,１５ａ〜１５ｄ（後述）を、静電容量センサ２の一方の電極として利用すると共に、自動車の車体９０のルーフ部分９１を、静電容量センサ２の他方の電極として利用する。なお、車体９０のルーフ部分９１に代えて又はそれに加えて、車体９０のピラー９２やドア９３を静電容量センサ２の電極として利用してもよい。

荷重検知センサ１０は、図１に示すように、自動車のシート８０内に埋設されている。この荷重検知センサ１０は、図２に示すように、全体として略Ｈ形状を有しており、それぞれの端部に面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄを有している。

面圧スイッチ１０ａを例にとって、当該スイッチの構造について説明すると、面圧スイッチ１０ａは、図３に示すように、第１の基板１１ａと、第２の基板１２ａと、絶縁スペーサ１３ａと、第１の電極１４ａと、第２の電極１５ａと、を有している。

第１の基板１１ａは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等の可撓性を有する材料で構成されており、外部から荷重Ｆを受けると撓むようになっている。

また、第２の基板１２ａも、第１の基板１１ａと同様に、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等の可撓性を有する材料で構成されている。

絶縁スペーサ１３ａは、図３に示すように、第１及び第２の基板１１ａ,１２ａの間に積層され、第１及び第２の基板１１ａ,１２ａを所定間隔で保持している。この絶縁スペーサ１３ａの厚さは、検知すべき物体の重量に応じて適宜変更することができる。また、この絶縁スペーサ１３ａも、第１及び第２の基板１１ａ,１２ａと同様に、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等の材料で構成されている。

また、この絶縁スペーサ１３ａには、貫通孔１３１ａが形成されている。これにより、本実施形態では、第１及び第２の基板１１ａ,１２ａと絶縁スペーサ１３ａとの間に空間１６ａが形成される。

第１の電極１４ａは、図３に示すように、第１の基板１１ａの下面に設けられており、空間１６ａ内に位置している。この第１の電極１４ａは、第１の基板１１ａに銀ペースト等の導電性ペーストをスクリーン印刷することで形成されている。なお、銅張積層板をエッチングすることで第１の電極１４ａを形成してもよい。

第２の電極１５ａは、図３に示すように、第１の電極１４ａと対向するように、第２の基板１２ａの上面に設けられおり、空間１６ａ内に収容されている。この第２の電極１５ａについても、第１の電極１４ａと同様に、第２の基板１２ａに導電性ペーストをスクリーン印刷したり、銅張積層板をエッチングすることで形成することができる。

以上に説明した面圧スイッチ１０ａは、図３に示すように、外部から荷重Ｆ（例えば人体の体重）が印加されると、空間１６ａ内において、第１の基板１１ａが第２の基板１２ａに向かって撓んで、第１の電極１４ａが第２の電極１５ａと接触し、第１及び第２の電極１４ａ,１５ａが電気的に導通する。なお、図３における破線は、面圧スイッチ１０ａに圧力Ｐを印加した状態の第１の基板１１ａと第１の電極１４ａを示している。

なお、第１及び第２の電極の配置は、上記の形態に特に限定されない。例えば、図４に示すように、第１及び第２の電極１４１ａ,１５１ａをいずれも第１の基板１１ａの下面に互いに隣接して配置させてもよい。この場合には、第２の基板１２ａに、第１及び第２の電極１４１ａ,１５１ａと対向する第３の電極１７ａを設ける。

これにより、同図に示すように、外部からの荷重Ｆによって第１の基板１１ａが撓むと、第１の電極１４１ａが第３の電極１７ａに接触すると共に、第２の電極１５１ａが第３の電極１７ａに接触して、第３の電極１７ａを介して第１及び第２の電極１４１ａ,１５１ａが電気的に導通する。なお、図４における破線は、面圧スイッチ１０ａに荷重Ｆを印加した状態の第１の基板１１ａと第１及び第２の電極１４１ａ,１５１ａを示している。

他の面圧スイッチ１０ｂ〜１０ｄも面圧スイッチ１０ａと同一の構造となっており、図２に示すように、第１及び第２の電極１４ｂ〜１４ｄ,１５ｂ〜１５ｄを有している。

これらの面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄの第１の電極１４ａ〜１４ｄは、図２に示すような略Ｈ形状の同一の第１の基板１１ａに形成されている。一方、第２の電極１５ａ〜１５ｄも、略Ｈ形状の同一の第２の基板１２ａに形成されている。また、絶縁スペーサ１３ａも、第１及び第２の基板１４ａ，１５ａに対応した略Ｈ形状を有している。なお、絶縁スペーサ１３ａの略Ｈ形状のそれぞれの端部には、面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄに対応するように、上述の貫通孔１３１ａが配置されている。

また、これらの面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄは、図２に示すように、第１及び第２の配線パターン１８,１９によって相互に電気的に接続されている。第１の配線パターン１８は、第１の基板１１ａの下面に、例えば導電性ペーストをスクリーン印刷することで形成されており、第１の電極１４ａ〜１４ｄに接続されている。第２の配線パターン１９も同様に、第２の基板１２ａの上面に、例えば導電性ペーストをスクリーン印刷することで形成されており、第２の電極１５ａ〜１５ｄに接続されている。

以上のような構成の荷重検知センサ１０の等価回路を図５に示す。同図に示すように、面圧スイッチ１０ａ,１０ｂが並列接続で接続されていると共に、面圧スイッチ１０ｃ,１０ｄが並列接続で接続されており、さらに、面圧スイッチ１０ａ,１０ｂと面圧スイッチ１０ｃ,１０ｄとが直列接続で接続されている。

このため、本実施形態では、面圧スイッチ１０ａ，１０ｂの少なくとも一方のスイッチがオンとなり、且つ、面圧スイッチ１０ｃ,１０ｄの少なくとも一方のスイッチもオンとならなければ、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されていることが検知されることはない。なお、上述の荷重検知センサ１０が有する面圧スイッチの数や当該面圧スイッチの電気的な接続関係は一例に過ぎず、上記のものに特に限定されない。

本実施形態における検出回路２０は、図６に示すように、荷重検知センサ１０や静電容量センサ２に対して電圧を印加する電源３０と、検出回路２０内を流れる電流を測定する電流計４０と、第１の切替部５１及び第２の切替部５２を有する切替スイッチ５０と、を備えており、面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄ、車体９０のルーフ部分９１、並びに、第１及び第２の判定装置６０,７０と電気的に接続されている。なお、図６には、面圧スイッチ１０ａに接続された検出回路２０のみを図示しているが、実際には、面圧スイッチ１０ｂ〜１０ｄも、面圧スイッチ１０ａと同様に、検出回路２０と電気的に接続されている。

電源３０は、切替スイッチ５０を介して、第１の電極１４ａと第２の電極１５ａとの間、又は、第１の電極１４ａと車体９０との間に電圧を印加することが可能となっている。本実施形態では、電源３０が交流電圧を印加可能となっているが、特にこれに限定されない。この電源３０の第１の出力端子３１は、切替スイッチ５０の第１の切替部５１に接続されているのに対し、当該電源３０の第２の出力端子３２は第２の切替部５２に接続されている。

第１の切替部５１は、電源３０の第１の出力端子３１の接続先を、面圧スイッチ１０ａの第１の電極１４ａと、車体９０のルーフ部分９１との間で切り替える。一方、第２の切替部５２は、電源３０の第２の出力端子３２の接続先を、第１の電極１４ａと第２の電極１５ａとの間で切り替える。

以下において、第１の切替部５１が電源３０の第１の出力端子３１と第１の電極１４ａを接続し、且つ、第２の切替部５２が電源３０の第２の出力端子３２と第２の電極１５ａを接続している状態（図６における実線の状態）を「第１の状態」と称する。一方、第１の切替部５１が電源３０の第１の出力端子３１と車体９０のルーフ部分９１を接続し、且つ、第２の切替部５２が電源３０の第２の出力端子３２と第１の電極１４ａを接続している状態（図６における点線の状態）を「第２の状態」と称する。本実施形態では、第１の状態において面圧スイッチ１０ａが機能し、第２の状態において静電容量センサ２が機能する。

なお、第２の切替部５２を設けずに、第２の電極１５ａを電源３０の第２の出力端子３２と常時接続させてもよい。或いは、上述の第１及び第２の切替部５１，５２に代えて、切替部が電源３０の第２の出力端子３２の接続先を第２の電極１５ａと車体９０との間で切り替え、第１の電極１４ａを電源３０の第１の出力端子３１と常時接続させてもよい。

電流計４０は、電源３０の第２の出力端子３２と切替スイッチ５０の第２の切替部５２との間に接続されている。従って、検出回路２０が第１の状態にある場合には、電流計４０は第１の電極１４ａと第２の電極１５ａとの間の電流値を検出する。一方、検出回路２０が第２の状態にある場合には、電流計４０は第１の電極１４ａと車体９０との間の電流値を検出する。なお、この電流計４０を電源３０の第１の出力端子３１と切替スイッチ５０の第１の切替部５１との間に接続してもよい。

第１の判定装置６０は、第１の状態における電流計４０の検出値に基づいて、シート８０に載置された物体の重量が所定重量以上か否かを判定する装置である。この第１の判定装置６０は、例えばコンピュータ等で構成されており、電流計４０に電気的に接続され、検出回路２０の電流値を取得可能となっている。なお、このコンピュータが上述の切替スイッチ５０の第１及び第２の切替部５１，５２の切替制御を行う。

この第１の判定装置６０は、図１に示すように、第１の比較部６１と、第１の判定部６２と、を有している。

第１の比較部６１は、第１の状態において電流計４０によって検出された電流値と、所定電流値とを比較する。なお、本実施形態における所定電流値は、予め設定された電流値であり、例えば、荷重検知センサ１０に大人の体重に相当する荷重が印加された場合に対応している。

第１の判定部６２は、第１の比較部６１による比較結果に基づいて、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されているか否かを判定する。

具体的には、第１の比較部６１の比較結果において、電流計４０によって検出された電流値が所定電流値未満であった場合には、第１の判定部６２は、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されていないと判定する。一方、電流計４０によって検出された電流値が所定電流値以上であった場合には、第１の判定部６２は、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されていると判定する。

なお、本実施形態における第１の判定部６２は、単に、面圧スイッチ１０ａの第１及び第２の電極１４ａ,１５ａ間が電気的に導通したか否かに基づいて、所定重量以上の物体の有無を判定しているが、複数の所定電流値と比較することで、多段階に荷重を検出してもよい。これにより、例えばシート８０上の人体が大人であるか子供であるかについても判別可能となる。また、第１の電極１４ａと第２の電極１５ａとの間の電気抵抗値や電圧値に基づいて、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されているか否かを判定してもよい。

第２の判定装置７０は、上述の第２の状態における電流計４０の検出値から静電容量値を算出し、当該静電容量値に基づいて、シート８０上の物体が人体であるか否かを判定する装置である。この第２の判定装置７０も、第１の判定装置６０と同様に、例えばコンピュータ等で構成されており、電流計４０に電気的に接続され、検出回路２０の電流値を取得可能となっている。

この第２の判定装置７０は、静電容量算出部７１と、第２の比較部７２と、第２の判定部７３と、を有している。

静電容量算出部７１は、第２の状態において電流計４０によって検出された電流値から静電容量値を算出する。例えば、電源３０が交流である場合には、下記の式から静電容量値を算出することができる。

但し、上記の式において、Ｖは電源３０によって印加される交流電圧値であり、Ｉは電流計４０によって検出された電流値であり、Ｃは静電容量値であり、Ｉｍ（Ｚ）はインピーダンスＺの虚部であり、ｆは電源３０によって印加される交流電圧の周波数である。

なお、第２の判定装置７０における静電容量値の算出方法は、上記のものに特に限定されない。例えば、電流値がピーク値に達してから減衰するまでの時間軸に対する電流値の積分値を算出することで、静電容量値を求めてもよい。

第２の比較部７２は、静電容量算出部７１によって算出された静電容量値と、所定静電容量値とを比較する。なお、本実施形態における所定静電容量値は、予め設定された静電容量値であり、例えば、大人がシート８０上に着座している場合に対応している。

第２の判定部７３は、第２の比較部７２の比較結果に基づいて、シート８０上の物体が人体であるか否かを判定する。

ここで、静電容量値は、静電容量センサの電極間にある誘電体の比誘電率に比例して増大する。従って、比誘電率が１〜１０の一般的な物体（ガラスや木材等）が電極間に介在するよりも、比誘電率が８０程度の水が電極間に介在した方が静電容量値は大きくなる。

このため、多量の水分を含んでいる人体が、車体９０のルーフ部分９１とシート８０（面圧スイッチ１０ａの第１の電極１４ａ）との間に介在すると、当該ルーフ部分９１とシート８０の間の静電容量値が、シート８０上に木材等の一般な物体が載置されている場合と比較して大きくなる。

本実施形態における第２の判定部７３は、このような静電容量値の変化に基づいて、シート８０上の物体が人体であるか否かを判定することが可能となっている。

具体的には、第２の判定部７３は、第２の比較部７２による比較結果において、静電容量値が所定静電容量値未満である場合には、シート８０上の物体を、人体ではないと判定する。一方、第２の判定部７３は、第２の比較部７２による比較結果において、静電容量値が所定静電容量値以上である場合には、シート８０に人体が着座していると判定する。

次に、本実施形態における乗員検知装置１の動作について説明する。

先ず、図６において実線で示すように、第１の切替部５１を介して電源３０の第１の出力端子３１と第１の電極１４ａとが接続されていると共に、第２の切替部５２を介して電源３０の第２の出力端子３２と第２の電極１５ａとが接続されている状態（第１の状態）で、電流計４０が検出回路２０内を流れる電流の測定を開始する。

そして、第１の判定装置６０の第１の比較部６１は、電流計４０によって検出された電流値と所定電流値とを比較し、この比較結果に基づいて、第１の判定部６２が、シート８０上における所定重量以上の物体の有無を判定する。

ここで、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されると、面圧スイッチ１０ａ〜１０ｄの第１及び第２の電極１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄが接触して、検出回路２０内を流れる電流値が所定電流値以上となるので、第１の判定装置６０は、シート８０上に所定重量以上の物体が載置されたと判定する。

第１の判定装置６０によってシート８０上に所定重量以上の物体が載置されたと判定されると、図６に示すように、第１の切替部５１が電源３０の第１の出力端子３１の接続先を第１の電極１４ａから車体９０に切り替えると共に、第２の切替部５２も電源３０の第２の出力端子３２の接続先を第２の電極１５ａから第１の電極１４ａに切り替える。これにより、第１の状態から第２の状態に切り替わり、静電容量センサ２が機能するようになる。

次いで、電流計４０が、第２の状態における検出回路２０内を流れる電流を測定する。

次いで、第２の判定装置７０の静電容量算出部７１が、第２の状態における電流計４０の検出値から静電容量値を算出する。この際、本実施形態では、既にシート８０上に所定重量の物体が載置されており、その荷重によって第１の電極１４ａと第２の電極１５ａとが接触している。このため、第１及び第２の電極１４ａ，１５ａの双方が、静電容量センサ２の一方の電極として機能する。

次いで、第２の比較部７２が、静電容量算出部７１によって算出された静電容量値と、所定静電容量値とを比較する。次いで、第２の判定部７３が、第２の比較部７２による比較結果に基づいて、シート８０上の物体が人体である否かを判定する。

以上のように、本実施形態では、荷重検知センサ１０の電極１４ａ，１５ａを、静電容量センサ２の電極としても利用するので、荷重検知センサと静電容量センサを別々に設けた場合と比較して、乗員検知装置の小型化も図ることができる。

また、本実施形態では、第１の判定装置６０の判定結果に基づいて第２の判定装置７０が判定を行うので、静電容量センサ２が機能する際には、第１の電極１４ａと第２の電極１５ａが互いに接触した状態となっている。

このため、第１の電極１４ａに加えて、第２の電極１５ａも静電容量センサ２の電極として利用することができるので、静電容量センサ２の電極の面積が広くなり、静電容量の検出精度が向上する。これにより、乗員検知の精度を向上させることができる。

さらに、荷重検知センサ１０の全ての電極１４ａ〜１４ｄ,１５ａ〜１５ｄが配線パターン１８,１９を介して電気的に接続されているので、全ての電極１４ａ〜１４ｄ,１５ａ〜１５ｄを、静電容量センサ２の電極として利用することができる。これにより、さらに広い面積の電極で静電容量を測定することができ、乗員検知の精度をより向上させることが可能となっている。

また、本実施形態では、車輛の車体９０のルーフ部分９１を、静電容量センサ２の他方の電極として利用しているので、当該他方の電極の面積も広くなっている。これにより、静電容量の検出精度が向上するので、乗員検知の精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、第１の判定装置６０が検出回路２０の電流値に基づいて判定を行うと共に、第２の判定装置７０も検出回路２０の電流値から静電容量値を算出する。このため、第１の判定装置６０と第２の判定装置７０とで検出回路２０を共用できることができるので、乗員検知装置１の簡素化を図ることができる。

なお、本実施形態における自動車が本発明における車輛の一例に相当し、本実施形態における第１及び第２の電極１４ａ,１５ａが本発明における一対の電極の一例に相当し、本実施形態における第１の判定装置６０が本発明における第１の判定手段の一例に相当し、本実施形態における第２の判定装置７０が本発明における第２の判定手段の一例に相当し、本実施形態における第１の切替部５１が本発明における第１の切替手段の一例に相当し、本実施形態における第２の切替部５２が本発明における第の２切替手段の一例に相当し、本実施形態における電流計４０が本発明における電流検出手段の一例に相当し、本実施形態における第１の出力端子３１が本発明における一方の出力端子の一例に相当し、本実施形態における第２の出力端子３２が本発明における他方の出力端子の一例に相当する。

なお、上述した実施形態では、第１の判定装置６０の判定を行った後に、第２の判定装置７０の判定を実施しているが、特に限定されず、第２の判定装置７０の判定を、第１の判定装置６０の判定よりも先に実施してもよい。

具体的には、先ず、第１の切替部５１を介して電源３０の第１の出力端子３１を車体９０に接続すると共に、第２の切替部５２を介して電源３０の第２の出力端子３２を第１の電極１４ａに接続した状態（第２の状態）で、電流計４０が検出回路２０の電流値を測定する。次いで、第２の判定装置７０が、電流計４０の検出結果から算出される静電容量値に基づいて、シート８０上における水分を含む物体の有無を判定する。

第２の判定装置７０が、シート８０上に水分を含む物体があると判定した場合には、第１の切替部５１が電源３０の第１の出力端子３１の接続先を車体９０から第１の電極１４ａに切り替えると共に、第２の切替部５２も電源３０の第２の出力端子３２の接続先を第１の電極１４ａから第２の電極１５ａに切り替える。これにより、第２の状態から第１の状態に切り替わり、荷重検知センサ１０が機能するようになる。

次いで、電流計４０が、第１の状態における検出回路２０の電流値を測定する。次いで、第１の判定装置６０が、電流計４０の検出結果に基づいて、当該物体が所定重量以上か否かを判定する。これにより、当該物体が人体であるか否かを判定することができる。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１…乗員検知装置
２…静電容量センサ
１０…荷重検知センサ
１０ａ〜１０ｄ…面圧スイッチ
１４ａ…第１の電極
１５ａ…第２の電極
２０…検出回路
３０…電源
３１…第１の出力端子
３２…第２の出力端子
４０…電流計
５０…切替スイッチ
５１…第１の切替部
５２…第２の切替部
６０…第１の判定装置
６１…第１の比較部
６２…第１の判定部
７０…第２の判定装置
７１…静電容量算出部
７２…第２の比較部
７３…第２の判定部
８０…シート
９０…車体
９１…ルーフ部分

Claims

車輛内のシートへの人体の着座を検出する乗員検知装置であって、
前記シート内に設けられていると共に、前記シートに印加された荷重によって電気的に導通する第１の電極及び第２の電極を有する感圧センサと、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電流値、抵抗値、又は電圧値に基づいて、前記シートに載置された物体の重量が所定重量以上か否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かを判定する第２の判定手段と、を備えており、
前記感圧センサは、
前記第１の電極が設けられた第１の基板と、
前記第１の電極に対向するように前記第２の電極が設けられた第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に積層されていると共に、前記第１の電極及び前記第２の電極を収容した貫通孔が形成された絶縁スペーサと、を有することを特徴とする乗員検知装置。
車輛内のシートへの人体の着座を検出する乗員検知装置であって、
前記シート内に設けられていると共に、前記シートに印加された荷重によって電気的に導通する第１の電極及び第２の電極を有する感圧センサと、
前記第１の電極と前記第２の電極との間の電流値、抵抗値、又は電圧値に基づいて、前記シートに載置された物体の重量が所定重量以上か否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かを判定する第２の判定手段と、を備えており、
前記感圧センサは、
前記第１の電極及び前記第２の電極が設けられた第１の基板と、
前記第１の電極及び前記第２の電極に対向するように第３の電極が設けられた第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に積層されていると共に、前記第１の電極、前記第２の電極及び前記第３の電極を収容する貫通孔が形成された絶縁スペーサと、を有することを特徴とする乗員検知装置。
請求項１又は２に記載の乗員検知装置であって、
前記第１の判定手段が、前記物体の重量が所定重量以上であると判定した場合に、前記第２の判定手段は、前記第１の電極及び第２の電極の両方と前記車輌の車体との間の静電容量値に基づいて、前記物体が人体であるか否かの判定を実行することを特徴とする乗員検知装置。
請求項１〜３の何れかに記載の乗員検知装置であって、
前記第１の電極と前記第２の電極との間、又は、前記第１の電極及び前記第２の電極の少なくとも一方と前記車体との間の電流値を検出する検出回路をさらに備えており、
前記第２の判定手段は、前記検出回路によって検出された電流値から前記静電容量値を算出することを特徴とする乗員検知装置。
請求項４に記載の乗員検知装置であって、
前記検出回路は、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧を印加可能な電源と、
前記電源の一方の出力端子の接続先を、前記第１の電極又は前記第２の電極の一方から前記車体に切り替える第１の切替手段と、
前記検出回路内を流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記電源の他方の出力端子の接続先を、前記第２の電極又は前記第１の電極の他方から前記第１の電極又は前記第２の電極の一方に切り替える第２の切替手段と、を有することを特徴とする乗員検知装置。