JP5560029B2 - Occupant detection system - Google Patents

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Description

本発明は、乗員検知システム及び乗員検知方法に関し、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に関する。   The present invention relates to an occupant detection system and an occupant detection method, and in particular, in a state where an airbag of an airbag device can be deployed or cannot be deployed depending on the seating situation of the occupant in a passenger seat of an automobile equipped with the airbag device. The present invention relates to an occupant detection system that can be set to a state.

エアバッグ・システムは、自動車の安全装置として普及しているが、乗員の体格や乗員の取る姿勢などによって、フロント・エアバッグを展開することで、乗員を危険にさらす可能性がある。このため、例えば米国連邦車両基準「FMVSS208」においては、エアバッグ・システムが、助手席に着席している乗員の体重に基づいてフロントエアバッグの展開/非展開を制御するように、定めている。   Airbag systems are widely used as safety devices for automobiles, but depending on the occupant's physique and the attitude taken by the occupant, there is a possibility that the occupant may be at risk by deploying the front airbag. For this reason, for example, the US Federal Vehicle Standard “FMVSS208” stipulates that the airbag system controls the deployment / non-deployment of the front airbag based on the weight of the passenger seated in the passenger seat. .

乗員検知を行うセンシング方式としては、乗員の体重をセンシングする重量センサ、圧電センサを利用するセンシング方式と、乗客の体格、すなわち表面積をセンシングする容量センサを利用するセンシング方式に大別される。
図6(a)は、このうち、センシング方式として、容量センサを利用するセンシング方式を用いた乗員検知システムの原理を示す図である。この方式は、シ−トに配置されたアンテナ電極に微弱電界(Electric Field:EF)を発生させ、電極と被測定物の表面に電荷を生じさせる。これにより、電極と被測定物の表面は容量結合となり、体格・着席状況で変化する容量変化を、変位電流の変化として捉えることができるものである。
Sensing methods for detecting an occupant are roughly classified into a weight sensor that senses the weight of the occupant, a sensing method that uses a piezoelectric sensor, and a sensing method that uses a capacitive sensor that senses the physique of the passenger, that is, the surface area.
FIG. 6A is a diagram illustrating the principle of an occupant detection system using a sensing method using a capacitive sensor as a sensing method. In this method, a weak electric field (EF) is generated on the antenna electrode arranged on the sheet, and electric charges are generated on the surface of the electrode and the object to be measured. As a result, the electrode and the surface of the object to be measured are capacitively coupled, and the capacitance change that changes depending on the physique and the seating situation can be captured as a change in displacement current.

図6(a)に示すように、アンテナ電極E1に正弦波発振回路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E1の周辺には微弱電界(EF)が生ずる結果、アンテナ電極E1の側には変位電流Iが流れる。この変位電流Iの値は、アンテナ電極E1と接地の間に形成される静電容量値により決まるため、アンテナ電極E1の近傍に存在する被測定物OBの比誘電率によって異なる値をとる。従って、シ−トに被測定物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E1側に流れる電流に変化が生ずる。この現象を利用することにより、センサによって得る物理量(この場合は、変位電流)によってシ−トへの乗員の着席状況を検知することができるものである。   As shown in FIG. 6A, when a high frequency low voltage from the sine wave oscillation circuit OSC is applied to the antenna electrode E1, a weak electric field (EF) is generated around the antenna electrode E1, so that the antenna electrode E1 A displacement current I flows on the side. Since the value of the displacement current I is determined by the capacitance value formed between the antenna electrode E1 and the ground, it takes a different value depending on the relative permittivity of the object OB present in the vicinity of the antenna electrode E1. Therefore, the current flowing to the antenna electrode E1 side changes depending on whether the object to be measured OB is on the sheet or not. By utilizing this phenomenon, the seating state of the passenger on the seat can be detected by the physical quantity (in this case, the displacement current) obtained by the sensor.

また、上記法規には、図6(c)に示す成人女性の体重分布を示す正規分布において、5パーセンタイル成人女性(分布の小柄な方の分布5%)に相当する大人以上ではフロントエアバッグ展開機能を維持し、体重が6歳児(6year old child:6yo)相当の子供以下ではフロントエアバッグの展開を抑制する方法が記載されている。
すなわち、シートの乗員についても、その体格などから、多くの情報を得て、区別をつける対策をとることが望ましい。
In addition, the above regulations stipulate that in the normal distribution showing the weight distribution of an adult woman shown in FIG. 6 (c), the front airbag is developed for adults equivalent to the 5th percentile adult woman (5% distribution of the smaller distribution). A method is described that maintains function and suppresses the deployment of a front airbag below a child equivalent to a 6-year-old child (6 years old).
In other words, it is desirable to obtain a lot of information from the physique of the seat occupant and take measures to distinguish them.

そこで、図6(b)に示すように、アンテナ電極を複数個、例えばシートの座面部にアンテナ電極E2を、背面部にアンテナ電極E3及びアンテナ電極E4を、設置することによって、シ−ト上の被測定物(乗員)について、より多くの物理量を得ることを可能とし、シ−トへの乗員の着席状況をより的確に検知することが行われている。   Therefore, as shown in FIG. 6B, a plurality of antenna electrodes, for example, the antenna electrode E2 is installed on the seat surface portion of the seat, and the antenna electrode E3 and the antenna electrode E4 are installed on the back surface, so that It is possible to obtain more physical quantities of the object to be measured (occupant) and more accurately detect the seating state of the occupant on the sheet.

そして、これらのセンサーから得た情報を、実際にエアバッグを展開/非展開とするための制御情報とするには、乗員の区別が重要であり、エアバッグシステムは、予め設定したしきい値と、微弱電界技術による測定結果である物理量(電流値、或いは容量測定値)と、を比較する制御回路を備え、定期的にセンサからデータを取得し、乗員についての判定を行う。   In order to use the information obtained from these sensors as control information for actually deploying / undeploying the airbag, it is important to distinguish between passengers, and the airbag system uses a preset threshold value. And a physical circuit (current value or capacity measurement value), which is a measurement result by the weak electric field technique, is provided, and data is periodically acquired from the sensor to determine the occupant.

しかし、センサからのデータが外乱の影響を受けた場合、例えば、センサを配置したシートに水を溢した場合など、上記物理量が変動してしまうことから、誤った判定をしてしまうことがある。また、同じ人が座っていても、その座り方を変えれば、物理量は変化するので、以前に大人と判定であると判定しているにも関らず、子供と判定してしまうこともある。   However, when the data from the sensor is affected by a disturbance, for example, when the sheet on which the sensor is placed overflows with water, the physical quantity may fluctuate, so an erroneous determination may be made. . Also, even if the same person is sitting, if you change the way you sit, the physical quantity will change, so it may be determined that it is a child even though it was previously determined that it is an adult .

図7は、このような問題を模式的に示した図である。横軸は、イグニッション(IG)をオンし、電子制御装置(ECU)を稼動させてからの時間を示し、例1として、助手席に大人が座っている場合、例2として、助手席に年少者拘束システム(Child Restraint System:CRS)が搭載されている場合を示している。時刻t1において、助手席における乗員の座り方が変化し、或いは外乱(上述の水溢しなどの環境変化、車体挙動、例えば車体速度の変化)の影響により、センサデータが変化した場合、遅延時間経過後の時刻t2において、例1においては、大人を子供と、例2においては、CRSを大人とそれぞれ誤判定してしまうことを示している。このように、実際に助手席の乗員に変化がないにも関らず、誤判定してしまうので、判定の際の安定性、継続性を改善する必要があった。   FIG. 7 is a diagram schematically showing such a problem. The horizontal axis shows the time since the ignition (IG) was turned on and the electronic control unit (ECU) was operated. As an example 1, when an adult is sitting in the passenger seat, as an example 2, the passenger seat is young. It shows a case where a person restraint system (CRS) is installed. When the sensor data changes due to the influence of the occupant's sitting in the passenger seat at time t1 or due to the influence of the disturbance (environmental change such as the above-mentioned flooding, vehicle behavior, for example, vehicle speed change), the delay time At time t2 after the lapse, Example 1 indicates that an adult is erroneously determined as a child, and in Example 2, CRS is erroneously determined as an adult. As described above, although the passenger in the passenger seat does not actually change, an erroneous determination is made. Therefore, it is necessary to improve the stability and continuity in the determination.

このような判定の安定性・継続性を改善する技術としては、例えば特許文献1に乗員検知システムがある。それは、助手席シートに微弱電界技術を使用した複数の測定電極を配置して、乗員の有無、体格等を検知するものである。また、検知する際、電極面が被水した場合、測定している電極以外の電極(非測定電極)を接地レベル(GNDレベル)にして、測定電極と非測定電極との間の抵抗成分を測定することで被水量を検知し、その被水量によって、判定を継続し、あるいは、判定不能の信号を発生してエアバッグを展開可能な状態または展開不可能な状態にセットする。   As a technique for improving the stability and continuity of such determination, there is an occupant detection system in Patent Document 1, for example. In this method, a plurality of measurement electrodes using weak electric field technology are arranged on a passenger seat to detect the presence or absence of a passenger, physique, and the like. In addition, when the electrode surface is submerged during detection, the electrode other than the electrode being measured (non-measurement electrode) is set to the ground level (GND level), and the resistance component between the measurement electrode and the non-measurement electrode is reduced. The amount of water is detected by measurement, and the determination is continued according to the amount of water, or a signal that cannot be determined is generated, and the airbag is set to a deployable state or an undeployable state.

米国特許公報6,696,948号US Patent 6,696,948

しかしながら、上記開示された技術においては、測定電極と非測定電極との間の抵抗成分を測定することで、シート上の被水量を推定しようとしているため、被水した場合の検知できる範囲が、主に測定電極と非測定電極との間に限られ、被水したことを検知できない場合が多いという問題があった。また、一般的に、シートフレームは車体接地(車体GND)と接続される場合が多く、測定電極とシートフレームとの間に水分が存在する場合、水分がシートフレーム近くまで浸透していれば、測定電極と車体GNDとの間の電界変化により被水していることを検知できる。しかし、水分がシートフレームまで届かない程度のわずかな浸透量であった場合、抵抗成分を検知することが困難である。これは、シート表面の高低差により水の流れやすい方向があるため、水分の残りにくい場所では、シートへの水の浸透量が少なくなり、測定電極による被水検知が困難であることを示している。   However, in the above-disclosed technology, by measuring the resistance component between the measurement electrode and the non-measurement electrode, the amount of water on the sheet is to be estimated. There is a problem in that it is often limited between the measurement electrode and the non-measurement electrode, and in many cases it cannot be detected that water has been applied. In general, the seat frame is often connected to the vehicle body ground (vehicle body GND). If moisture exists between the measurement electrode and the seat frame, if the moisture penetrates to the vicinity of the seat frame, It can be detected that the water is covered by a change in electric field between the measurement electrode and the vehicle body GND. However, it is difficult to detect a resistance component when the amount of penetration is so small that moisture does not reach the seat frame. This indicates that there is a direction in which water flows easily due to the difference in height of the sheet surface, so in areas where moisture does not remain, the amount of water penetrating into the sheet decreases and it is difficult to detect water exposure by the measurement electrode. Yes.

そこで、本発明の乗員検知システムは、乗員判定において、(1)シートにおいて水がシート表面を流れやすく、かつ、シートへの水の浸透の少ない場所(水分が残りにくい場所)において、水分による抵抗成分の変化を大きくし、或いは、(2)シートへの水の浸透の多い場所(水分が残りやすい場所)において、水分による抵抗成分の変化を大きくすることで、被水検知を行いやすくし、もって、乗員検知における誤判定を少なくし、判定の安定性・継続性を改善することを課題とする。   Therefore, in the occupant detection system of the present invention, in the occupant determination, (1) in a seat, water easily flows on the surface of the seat, and in a place where water permeates into the seat less (a place where moisture hardly remains), resistance due to moisture Increase the component change, or (2) make it easier to detect water exposure by increasing the resistance component change due to moisture in a place where water permeates the sheet (where water tends to remain). Therefore, it is an object to reduce erroneous determination in occupant detection and to improve the stability and continuity of determination.

上記課題を解決するために、本発明の乗員検知システムは、シ−トの座面部又は背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置された複数のアンテナ電極と、前記複数のアンテナの電極に対向して前記座面部又は前記背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置される被水検知用電極と、前記複数のアンテナ電極の周辺各々に微弱電界を発生させるための電界発生部と、前記複数のアンテナ電極が周辺に発生させた各々の電界に基づいて流れる電流を検出する電流検出部と、第1の測定モードにおいては、前記信号データと、予め記憶されている被水状況に関連する第1のしきい値デ−タとを、比較することにより、被水状況を判定し、第2の測定モードにおいては、前記電流検出部から取り込まれたアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タと、予め記憶されている乗員の着席状況に関連する第2のしきい値デ−タとを、比較することにより、乗員の着席状況を判定する制御部と、を備え、前記被水検知用電極は、前記シートにおける水が表面を流れやすく、かつ、水の浸透の少ない場所において、前記複数のアンテナ電極と対向長が長く配置されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an occupant detection system according to the present invention includes a seat surface portion or a back surface portion of a sheet, or a plurality of antenna electrodes arranged on both the seat surface portion and the back surface portion, and the plurality of antennas. In order to generate a weak electric field in each of the periphery of the plurality of antenna electrodes, and the wet detection electrodes disposed on the seat surface portion or the back surface portion, or both the seat surface portion and the back surface portion. Electric field generator, a current detector that detects a current flowing based on each electric field generated by the plurality of antenna electrodes in the periphery, and in the first measurement mode, the signal data is stored in advance. Is compared with the first threshold data related to the wet state, and in the second measurement mode, the antenna electrode taken in from the current detection unit is determined. Flowing electricity A control unit for determining the seating status of the occupant by comparing the signal data related to the occupant and the second threshold data related to the seating status of the occupant stored in advance. The water-detecting electrode is characterized in that the water in the sheet is easy to flow on the surface and is long in the opposite direction to the plurality of antenna electrodes in a place where water penetration is small.

前記被水検知用電極は、前記複数のアンテナ電極のうち、車体接地に導通したシートフレームにより形成される平面との距離が長いアンテナ電極に隣接して、該アンテナ電極との対向長が長く配置されることを特徴とする。   The wet detection electrode is adjacent to the antenna electrode having a long distance from the plane formed by the seat frame that is electrically connected to the vehicle body ground among the plurality of antenna electrodes, and the opposing length to the antenna electrode is long. It is characterized by being.

また、上記課題を解決するために、本発明の乗員検知システムは、シ−トの座面部又は背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置された複数のアンテナ電極と、前記複数のアンテナの電極に対向して前記座面部又は前記背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置される被水検知用電極と、前記複数のアンテナ電極の周辺各々に微弱電界を発生させるための電界発生部と、前記複数のアンテナ電極が周辺に発生させた各々の電界に基づいて流れる電流を検出する電流検出部と、第1の測定モードにおいては、前記信号データと、予め記憶されている被水状況に関連する第1のしきい値デ−タとを、比較することにより、被水状況を判定し、第2の測定モードにおいては、前記電流検出部から取り込まれたアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タと、予め記憶されている乗員の着席状況に関連する第2のしきい値デ−タとを、比較することにより、乗員の着席状況を判定する制御部と、を備え、前記被水検知用電極は、前記シートにおける水の浸透の多い場所において、前記複数のアンテナ電極と対向長が長く配置されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an occupant detection system according to the present invention includes a seat surface portion or a back surface portion of a sheet, or a plurality of antenna electrodes arranged on both the seat surface portion and the back surface portion, and the plurality of antenna electrodes. A weak electric field is generated in each of the periphery of the plurality of antenna electrodes and the wetted detection electrodes disposed on the seating surface portion or the back surface portion or both the seating surface portion and the back surface portion so as to face the electrodes of the antenna. An electric field generating unit for detecting the current, a current detecting unit for detecting a current flowing based on each electric field generated in the periphery by the plurality of antenna electrodes, and in the first measurement mode, storing the signal data in advance. The first threshold data related to the water exposure situation that is being used is compared to determine the water exposure situation, and in the second measurement mode, the antenna captured from the current detection unit Flow to electrode A control unit for determining the seating status of the occupant by comparing the signal data related to the current to the current and the second threshold data related to the seating status of the occupant stored in advance. The electrode for water detection is characterized in that the opposed length of the plurality of antenna electrodes is long at a location where water permeates the sheet.

前記被水検知用電極は、前記複数のアンテナ電極のうち、前記シートの表皮が前記シートのパッドへ吊り込まれる吊り込み部近くに位置するアンテナ電極に隣接して、該アンテナ電極との対向長が長く配置されることを特徴とする。   The wet detection electrode is adjacent to an antenna electrode located near a hanging portion in which the skin of the sheet is suspended from the pad of the sheet, and is opposed to the antenna electrode. Is arranged long.

前記制御部は、前記第1の測定モードにおいては、前記アンテナ電極と前記被水検知用電極との間に電界を発生させ、前記アンテナ電極と前記被水検知用電極との間のインピーダンスに基づくアドミタンスの抵抗成分を信号データとして被水状況を判定し、前記第2の測定モードにおいては、前記アンテナ電極と車体接地に導通したシートフレームとの間に電界を発生させ、前記アンテナ電極と前記車体接地との間のインピーダンスに基づくアドミタンスの容量成分を信号データとして、乗員の着席状況を判定することを特徴とする。   In the first measurement mode, the control unit generates an electric field between the antenna electrode and the wet detection electrode, and is based on an impedance between the antenna electrode and the wet detection electrode. The wet condition is determined by using the resistance component of admittance as signal data, and in the second measurement mode, an electric field is generated between the antenna electrode and a seat frame connected to the ground of the vehicle body, and the antenna electrode and the vehicle body are generated. The seating state of the occupant is determined using the admittance capacitance component based on the impedance to the ground as signal data.

また、本発明の乗員検知システムは、衝突に基づいてエアバッグを展開させる機能を有するエアバッグ装置を更に備え、前記制御部は、判定結果に基づくデ−タを前記エアバッグ装置に送信し、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のいずれか一方にセットすることを特徴とする。   The occupant detection system of the present invention further includes an airbag device having a function of deploying an airbag based on a collision, and the control unit transmits data based on a determination result to the airbag device, The airbag of the airbag device is set in either a deployable state or an undeployable state.

また、本発明の乗員検知システムは、前記アンテナ電極は、絶縁性のフィルム基材に導電塗料を印刷して形成されたアンテナ電極であることを特徴とする。   The occupant detection system of the present invention is characterized in that the antenna electrode is an antenna electrode formed by printing a conductive paint on an insulating film substrate.

本発明の乗員検知システムは、乗員判定において、(1)シートにおいて水がシート表面を流れやすく、かつ、シートへの水の浸透の少ない場所(水分が残りにくい場所)において、水分による抵抗成分の変化を大きくし、或いは、(2)シートへの水の浸透の多い場所(水分が残りやすい場所)において、水分による抵抗成分の変化を大きくすることで、被水検知を行いやすくできるので、乗員検知における誤判定を少なくし、判定の安定性・継続性が改善された乗員検知システムを提供できる。   In the occupant detection system according to the present invention, in the occupant determination, (1) in a seat, water easily flows on the surface of the seat, and in a place where water permeates into the seat less (a place where moisture hardly remains), Increase the change, or (2) Increase the resistance component change due to moisture in a place where water permeates a lot of the seat (where moisture tends to remain). It is possible to provide an occupant detection system in which erroneous determination in detection is reduced and stability and continuity of determination are improved.

本発明の一実施形態に係る乗員検知システムの概念図である。1 is a conceptual diagram of an occupant detection system according to an embodiment of the present invention. 図1に示した乗員検知システムの簡略化した回路構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a simplified circuit configuration of the occupant detection system illustrated in FIG. 1. 図1に示す乗員検知システムにおけるシート座面部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the seat seat surface part in the passenger | crew detection system shown in FIG. 図3のA−A’断面図及びB−B’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 3, and B-B' sectional drawing. 図3に示すシート座面部の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of the seat seat surface part shown in FIG. 従来技術における乗員検知装置における基本原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the basic principle in the passenger | crew detection apparatus in a prior art. 従来技術における乗員検知装置における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the passenger | crew detection apparatus in a prior art.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
本発明の乗員検知システムの構成について、図1および図2を参照して説明する。
図1は、シートを含む乗員検知システムの概略構成を示す図であり、図2は、乗員検知システムの簡略化した回路構成を示す図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The configuration of the occupant detection system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an occupant detection system including a seat, and FIG. 2 is a diagram illustrating a simplified circuit configuration of the occupant detection system.

図1において、シートは、車両床部上に取り付けられる金属製のフレーム10と、フレーム10上に固定されてシートの着席部を構成する座面部11と、座面部11の後方から上方斜め後ろに向かって配置され、背もたれをなす背面部12とを有している。乗員検知システムは、被水検知用電極13、座面部に配置される複数のアンテナ電極121〜123、背面部12に配置される複数のアンテナ電極124〜125、コネクタ配線19、及び乗員検知ユニット20(ECU)を備えている。   In FIG. 1, the seat includes a metal frame 10 that is mounted on the vehicle floor, a seat surface portion 11 that is fixed on the frame 10 and forms a seating portion of the seat, and an obliquely upward rear side from the rear of the seat surface portion 11. And a back surface portion 12 which is disposed toward the back and forms a backrest. The occupant detection system includes a wet detection electrode 13, a plurality of antenna electrodes 121 to 123 disposed on the seat surface portion, a plurality of antenna electrodes 124 to 125 disposed on the back surface portion 12, a connector wiring 19, and an occupant detection unit 20. (ECU).

ここで、座面部11において、アンテナ電極121〜123は、離隔し、互いに隣り合うように配置される。また、背面部12において、アンテナ電極124〜125は、離隔し、互いに隣り合うように配置される。なお、座面部11におけるアンテナ電極121〜123及び被水検知用電極13の配置については、本発明の特徴的部分を成すものであり、詳細については後述する。
また、コネクタ配線19は、複数のワイヤハーネス等であり、座面部11に配置されたアンテナ電極121〜123各々と、背面部12に配置されたアンテナ電極124〜125各々と、乗員検知ユニット20とを接続している。
乗員検知ユニット20は、各アンテナ電極に対応して設けられるコネクタ配線19各々に流れる電流の電流値Iに基づいて、シート上の乗員着席の状況及びシートの被水状況を検出する回路であり、シートの内部等に設置される。
Here, in the seat surface portion 11, the antenna electrodes 121 to 123 are arranged so as to be separated from each other and adjacent to each other. Further, in the back surface portion 12, the antenna electrodes 124 to 125 are spaced apart and arranged adjacent to each other. In addition, about arrangement | positioning of the antenna electrodes 121-123 and the to-be-water-detected electrode 13 in the seat surface part 11, it comprises the characteristic part of this invention, and it mentions later for details.
The connector wiring 19 is a plurality of wire harnesses and the like, and each of the antenna electrodes 121 to 123 disposed on the seat surface portion 11, each of the antenna electrodes 124 to 125 disposed on the back surface portion 12, and the occupant detection unit 20 Is connected.
The occupant detection unit 20 is a circuit that detects the state of the occupant seated on the seat and the wet state of the seat based on the current value I of the current flowing through each connector wiring 19 provided corresponding to each antenna electrode. Installed inside the seat.

乗員検知ユニット20は、図2に示すように、正弦波発振回路OSC、電流及び電圧検出回路21、SW切替回路22と、判定回路23から構成される。なお、図2において、乗員検知システムを構成するアンテナ電極については、アンテナ電極122を代表的に示しており、他のアンテナ電極については省略しているが、乗員検知システムは、複数の測定電極(座面部11に配置されたアンテナ電極121〜123、背面部12に配置されたアンテナ電極124〜125)を配置して、乗員の有無、体格等を総合的に検知するシステムである。   As shown in FIG. 2, the occupant detection unit 20 includes a sine wave oscillation circuit OSC, a current and voltage detection circuit 21, a SW switching circuit 22, and a determination circuit 23. In FIG. 2, the antenna electrode 122 is representatively shown for the antenna electrodes constituting the occupant detection system, and the other antenna electrodes are omitted, but the occupant detection system includes a plurality of measurement electrodes ( The antenna electrodes 121 to 123 disposed on the seat surface portion 11 and the antenna electrodes 124 to 125 disposed on the back surface portion 12 are disposed to comprehensively detect the presence or absence of a passenger, the physique, and the like.

正弦波発振回路OSCは、アンテナ電極122の周辺に微弱電界を発生させる回路であり、例えば周波数が120KHz程度で、電圧が5V程度の正弦波を発生するように構成されている。
電流及び電圧検出回路21は、正弦波発振回路OSCが発生する交流電圧の電圧値Vを検出するとともに、アンテナ電極122がアンテナ電極周辺に発生させる電界に基づいて流れる電流の電流値Iを検出する回路であり、電圧値V及び電流値Iを判定回路23へ出力する。
The sine wave oscillation circuit OSC is a circuit that generates a weak electric field around the antenna electrode 122, and is configured to generate a sine wave having a frequency of about 120 KHz and a voltage of about 5V, for example.
The current and voltage detection circuit 21 detects the voltage value V of the AC voltage generated by the sine wave oscillation circuit OSC, and detects the current value I of the current that flows based on the electric field generated by the antenna electrode 122 around the antenna electrode. The circuit outputs a voltage value V and a current value I to the determination circuit 23.

SW切替回路22は、図2に示すように、スイッチSWの接続先(ノードAまたはノードB)を切り替えることにより、乗員検知モードと被水検知モードを切り替える。ノードAに接続した場合、被水検知用電極13は、開放状態(OPEN)となる。そして、正弦波発振回路OSCにより交流電圧が印加されるアンテナ電極122は、シートフレーム10との間に電界(電界EF(SW A側))を形成する。なお、シートフレーム10は、不図示の車両ボディを介して接地されている。この状態をAモード(乗員検知モード:第2の測定モード)と称する。   As shown in FIG. 2, the SW switching circuit 22 switches between the occupant detection mode and the wet detection mode by switching the connection destination (node A or node B) of the switch SW. When connected to the node A, the water detection electrode 13 is in an open state (OPEN). The antenna electrode 122 to which an AC voltage is applied by the sine wave oscillation circuit OSC forms an electric field (electric field EF (SW A side)) with the seat frame 10. The seat frame 10 is grounded via a vehicle body (not shown). This state is referred to as A mode (occupant detection mode: second measurement mode).

一方、ノードBに接続した場合、被水検知用電極13は、接地される。そして、正弦波発振回路OSCにより交流電圧が印加されるアンテナ電極122は、隣り合う被水検知用電極13との間に電界(電界EF(SW B側))を形成する。この状態をBモード(被水検知モード:第1の測定モード)と称する。このように、SW切替回路22は、乗員検知モードと被水検知モードとを切り替える。   On the other hand, when connected to the node B, the water detection electrode 13 is grounded. The antenna electrode 122 to which an alternating voltage is applied by the sine wave oscillation circuit OSC forms an electric field (electric field EF (SW B side)) between the adjacent wet detection electrodes 13. This state is referred to as B mode (water detection mode: first measurement mode). In this way, the SW switching circuit 22 switches between the occupant detection mode and the wet detection mode.

判定回路23は、電流及び電圧検出回路21から入力される電圧値V及び電流値Iに基づいて、インピーダンスZ(V/I)を算出し、算出したインピーダンスZの逆数を算出することでアドミタンスYを算出する。算出されたアドミタンスYは、Y=Re+j×Imと一般的に表される。ここで、Re(Real Part:実数部)はコンダクタンス、Im(Imaginary part:虚数部)はサセプタンスである。なお、jは虚数単位である。   The determination circuit 23 calculates an impedance Z (V / I) based on the voltage value V and the current value I input from the current and voltage detection circuit 21, and calculates the reciprocal number of the calculated impedance Z to thereby determine the admittance Y. Is calculated. The calculated admittance Y is generally expressed as Y = Re + j × Im. Here, Re (Real Part) is conductance, and Im (Imaginary part) is susceptance. J is an imaginary unit.

図2の判定回路23に示すように、アドミタンスYのRe−Im特性は、コンダクタンスRe[単位1/Ω]を横軸、サセプタンスIm[1/Ω]を縦軸とした直交平面座標で表わされる。ここで、コンダクタンスReの値はR成分(抵抗成分)に関連し、R成分が大きくなると、コンダクタンスReは小さくなる。サセプタンスImの値はC成分(静電容量成分)に関連し、C成分が大きくなると、サセプタンスImは大きくなる。そして、アドミタンスYのReおよびImによって、直交平面座標(Re、Im)上の座標が決定される。   As shown in the determination circuit 23 of FIG. 2, the Re-Im characteristic of the admittance Y is represented by orthogonal plane coordinates with the conductance Re [unit 1 / Ω] as the horizontal axis and the susceptance Im [1 / Ω] as the vertical axis. . Here, the value of the conductance Re is related to the R component (resistance component), and the conductance Re decreases as the R component increases. The value of the susceptance Im is related to the C component (capacitance component), and the susceptance Im increases as the C component increases. The coordinates on the orthogonal plane coordinates (Re, Im) are determined by Re and Im of the admittance Y.

まず、乗員検知モードにおいて、算出されるコンダクタンスReおよびサセプタンスImについて説明する。
シートが乾燥状態(被水していない状態)である場合、図2に示すアドミタンスYのRe−Im特性においては、例えば、シートが空席のとき(図中○で示す)に比べて、シートに大人が着席しているとき(図中□で示す)は、サセプタンスImが大きくなるのが分かる。これは、アンテナ電極122とシートフレーム10との間に被測定物OB(この場合、大人)が介在し、空席の場合に比べて、比誘電率が大きくなり、電流値Iが大きくなるためである。
First, the conductance Re and the susceptance Im calculated in the passenger detection mode will be described.
When the sheet is in a dry state (not covered with water), in the Re-Im characteristic of the admittance Y shown in FIG. 2, for example, compared to when the seat is empty (indicated by a circle in the figure), When an adult is seated (indicated by □ in the figure), it can be seen that the susceptance Im increases. This is because the object to be measured OB (in this case, an adult) is interposed between the antenna electrode 122 and the seat frame 10, and the relative permittivity becomes larger and the current value I becomes larger than in the case of an empty seat. is there.

一方、シートが被水した場合、図2に示すアドミタンスYのRe−Im特性においては、シートが空席のとき(図中●で示す)、シートに大人が着席しているとき(図中■で示す)ともに、サセプタンスIm及びコンダクタンスReが大きくなる。これは、アンテナ電極122と被水検知用電極13との間に水分が介在し、大人、空席いずれの場合に比べても比誘電率が大きくなり、電流値Iが大きくなるためである。   On the other hand, when the seat is flooded, the Re-Im characteristic of admittance Y shown in FIG. 2 shows that when the seat is empty (indicated by ● in the figure), when an adult is seated on the seat (in ■ in the figure). In both cases, the susceptance Im and the conductance Re increase. This is because moisture intervenes between the antenna electrode 122 and the wet detection electrode 13, and the relative dielectric constant increases and the current value I increases compared to the case of both adults and empty seats.

また、判定回路23は、算出したアドミタンスYのサセプタンスImと、予め設定され判定回路23に記憶されたしきい値とを比較し、シートの着席状況を判定する。すなわち、判定回路23には、予め、例えばシ−トに着席している乗員の着席状況(着席の有無,大人か子供かの識別)などに関するしきい値(しきい値デ−タ)が格納(記憶)されている。具体的には、図2に示すアドミタンスYのRe−Im特性において示す、算出したサセプタンスImとの比較に使用されるしきい値th2(第2のしきい値)を記憶している。ここで、しきい値th2は、大人が着席しているか、空席であるかを区別するためのしきい値とする。
しかし、上述の様にシートの被水の程度によっては、図2に示すように、アドミタンスYが増加することにより、サセプタンスImがしきい値th2を超えてしまい、本来空席と判定するものを大人と誤判定してしまう場合が生じる。
The determination circuit 23 compares the calculated susceptance Im of the admittance Y with a threshold value set in advance and stored in the determination circuit 23 to determine the seating state of the seat. That is, the determination circuit 23 stores in advance threshold values (threshold data) relating to, for example, the seating status (identification of presence / absence, identification of adult or child) of a passenger seated on a sheet. (Remembered). Specifically, the threshold value th2 (second threshold value) used for comparison with the calculated susceptance Im shown in the Re-Im characteristic of the admittance Y shown in FIG. 2 is stored. Here, the threshold th2 is a threshold for distinguishing whether an adult is seated or vacant.
However, as described above, depending on the degree of wetness of the seat, as shown in FIG. 2, the susceptance Im exceeds the threshold value th2 due to an increase in the admittance Y, and what is originally determined to be an empty seat is an adult. May be erroneously determined.

そこで、判定回路23は、図2に示すように、被水検知モードにおいて、アドミタンスYのコンダクタンスReと、予め設定されたしきい値th1(第1のしきい値)とを比較し、コンダクタンスReがしきい値th1以上の場合(図中▲で示す)、シ−トは被水していると判定し、コンダクタンスReがしきい値th1未満の場合(図中△で示す)、シ−トは被水していないと判定する。   Therefore, as shown in FIG. 2, the determination circuit 23 compares the conductance Re of the admittance Y with a preset threshold value th1 (first threshold value) in the moisture detection mode, and conductance Re Is greater than the threshold th1 (indicated by ▲ in the figure), the sheet is determined to be wet, and when the conductance Re is less than the threshold th1 (indicated by ∆ in the figure), the sheet Is determined not to be wet.

このように、判定回路23は、電流及び電圧検出回路21から入力される電圧値V及び電流値Iに基づいて、2つのモードにおいて、それぞれアドミタンスYを算出する。
そして、判定回路23は、被水検知モードにおいては、シートが被水しているかどうかを判定し、乗員検知モードにおいては、シートの着席状況を判定する。具体的には、被水検知モードにおいて算出したコンダクタンスReと、予め設定されたしきい値th1とを比較し、シートの被水状況を判定する。そして、被水していないと判定した場合、乗員検知モードにおいて算出したサセプタンスImとしきい値th2との比較を行い、サセプタンスImがしきい値th2以上の場合、シ−トに大人が着席していると判断し、サセプタンスImがしきい値th2未満の場合、シ−トは空席であると判断する。
As described above, the determination circuit 23 calculates the admittance Y in each of the two modes based on the voltage value V and the current value I input from the current and voltage detection circuit 21.
The determination circuit 23 determines whether or not the seat is wet in the flood detection mode, and determines the seating status of the seat in the passenger detection mode. More specifically, the conductance Re calculated in the moisture detection mode is compared with a preset threshold value th1 to determine the moisture condition of the sheet. If it is determined that the vehicle is not wet, the susceptance Im calculated in the occupant detection mode is compared with the threshold th2. If the susceptance Im is greater than or equal to the threshold th2, an adult is seated on the sheet. If the susceptance Im is less than the threshold value th2, it is determined that the sheet is vacant.

なお、乗員検知モードにおいて算出したアドミタンスYのうち、コンダクタンスReを用いて、被水検知を行うこともある程度は可能であるが、被水している場所、被水の程度により、正確に被水検知を行うことは難しい。そのため、本発明の実施形態においては、被水検知用電極を設け、アンテナ電極と被水検知用電極との間で被水検知を行うこととしている。   Of the admittance Y calculated in the occupant detection mode, it is possible to detect water exposure to some extent using conductance Re. It is difficult to detect. Therefore, in the embodiment of the present invention, a water detection electrode is provided, and water detection is performed between the antenna electrode and the water detection electrode.

判定回路23は、上述の判定結果に基づいて、エアバッグ装置に対して、エアバッグが展開可能となる展開OK信号またはエアバッグが展開不可能となる展開NG信号を送信する。例えば、シートが被水していないと判定し、かつ、大人が着席していると判定した場合、エアバッグが展開可能となる展開OK信号を送信する。また、シートが被水していないと判定し、かつ、空席であると判定した場合、エアバッグが展開可能となる展開OK信号またはエアバッグが展開不可能となる展開NG信号のいずれかを送信する。   Based on the determination result described above, the determination circuit 23 transmits a deployment OK signal that enables deployment of the airbag or a deployment NG signal that disables deployment of the airbag to the airbag device. For example, when it is determined that the seat is not wet and it is determined that an adult is seated, a deployment OK signal that enables deployment of the airbag is transmitted. If it is determined that the seat is not wet and if it is determined that the seat is empty, either a deployment OK signal that enables deployment of the airbag or a deployment NG signal that disables deployment of the airbag is transmitted. To do.

一方、シートが被水していると判定した場合、着席状況が不明であることから、エアバッグが展開不可能となる展開NG信号を送信する。なお、被水していると判定した場合、併せて警告装置等に警告信号を送信し、被水によりエアバッグ装置の展開または非展開が判断できないことを乗員に了知せしめる構成をとってもよい。   On the other hand, when it is determined that the seat is flooded, the seating situation is unknown, and therefore, a deployment NG signal that disables deployment of the airbag is transmitted. In addition, when it determines with having been flooded, you may take the structure which notifies a passenger | crew that a warning signal is transmitted together to a warning device etc., and the deployment or non-deployment of an airbag apparatus cannot be judged by flooding.

ここで、エアバッグ装置は、例えば、セ−フィングセンサ,スクイブ,電界効果形トランジスタなどの半導体スイッチング素子の直列回路よりなる運転席側のスクイブ回路と、同様にセ−フィングセンサ,スクイブ,半導体スイッチング素子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)と、電子式加速度センサの出力信号に基づいて衝突の有無を判断し、半導体スイッチング素子のゲ−トに信号を供給する機能を有する制御回路とから構成されている。そして、エアバッグ装置の制御回路は、判定回路23からの送信信号(展開OK信号または展開NG信号)が入力され、展開OK信号が入力された場合、半導体スイッチング素子にゲ−ト信号が供給されるようにセットされる。一方、展開NG信号が入力される場合、半導体スイッチング素子にゲ−ト信号を供給しないようにセットされる。   Here, the airbag device includes, for example, a driver side squib circuit composed of a series circuit of semiconductor switching elements such as a safing sensor, a squib, and a field effect transistor, as well as a safing sensor, squib, and semiconductor switching. Based on the squib circuit on the passenger seat side composed of the elements, the electronic acceleration sensor (collision detection sensor), and the output signal of the electronic acceleration sensor, the presence or absence of a collision is judged and the signal is supplied to the gate of the semiconductor switching element And a control circuit having the function of The control circuit of the airbag device receives the transmission signal (deployment OK signal or deployment NG signal) from the determination circuit 23, and when the deployment OK signal is input, a gate signal is supplied to the semiconductor switching element. Is set to On the other hand, when the developed NG signal is input, the gate signal is set not to be supplied to the semiconductor switching element.

以上が、図2に示した乗員検知システムの概略構成である。次に、アンテナ電極部の構成について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、シート座面部11に配置されるアンテナ電極部の模式上面図、すなわち、シート座面部11を上方から見た平面図である。図4(a)は、図3のA−A’線断面図であり、図4(b)は、図3のB−B’線断面図である。   The above is the schematic configuration of the occupant detection system shown in FIG. Next, the configuration of the antenna electrode portion will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic top view of the antenna electrode portion disposed on the seat seat surface portion 11, that is, a plan view of the seat seat surface portion 11 as viewed from above. 4A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 3.

図3及び図4において、シート座面部11は、矩形枠状に形成された金属製のシートフレーム10上に、ウレタン製のクッションパッド31が重合され、クッションパッド31は、シート表皮32により包容されている。シート表皮32は、複数枚の表皮材を縫合することにより形成され、吊り込み溝33各々において、シートパッドの下部方向へ吊り込まれる。吊り込みは、シート表皮の縫合部に吊り袋(不図示)が縫着され、該吊り袋に吊りワイヤ(不図示)が挿入されて、該吊りワイヤと、クッションパッド31形成の際にクッションパッド31内に埋め込まれた不図示の吊り込み用ワイヤが、ホグリングにより固定されることで行われる。   3 and 4, the seat seat surface portion 11 is formed by superposing a urethane cushion pad 31 on a metal seat frame 10 formed in a rectangular frame shape, and the cushion pad 31 is enclosed by a seat skin 32. ing. The seat skin 32 is formed by stitching a plurality of skin materials, and is suspended in the downward direction of the seat pad in each of the suspension grooves 33. For suspension, a suspension bag (not shown) is sewn to the stitched portion of the seat skin, and a suspension wire (not shown) is inserted into the suspension bag, and the cushion pad 31 is formed when the suspension wire and cushion pad 31 are formed. A suspension wire (not shown) embedded in 31 is fixed by a hog ring.

被水検知用電極13、アンテナ電極121、アンテナ電極122及びアンテナ電極123は、図4に示すように、シート表皮32とクッションパッド31との間に介装されている。被水検知用電極13、アンテナ電極121、アンテナ電極122及びアンテナ電極123は、それぞれ絶縁性のフィルム基材上に形成された電極である。   As shown in FIG. 4, the wet detection electrode 13, the antenna electrode 121, the antenna electrode 122, and the antenna electrode 123 are interposed between the seat skin 32 and the cushion pad 31. The wet detection electrode 13, the antenna electrode 121, the antenna electrode 122, and the antenna electrode 123 are electrodes formed on an insulating film substrate, respectively.

絶縁性のフィルム基材は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の樹脂からなり、数十μm〜150μm程度の厚さに設定されている。また、被水検知用電極13、アンテナ電極121、アンテナ電極122及びアンテナ電極123は、それぞれ、絶縁性のフィルム基材上に貼り付けた銅箔をエッチングする、あるいは、絶縁性のフィルム基材上に銀等からなる導電性ペーストを印刷する、などの方法によって形成される。   The insulating film substrate is made of a resin such as polyethylene terephthalate (PET), polyimide, or polyethylene naphthalate (PEN), and has a thickness of about several tens of μm to 150 μm. The wet detection electrode 13, the antenna electrode 121, the antenna electrode 122, and the antenna electrode 123 each etch a copper foil attached on an insulating film substrate, or on an insulating film substrate. It is formed by a method such as printing a conductive paste made of silver or the like.

なお、一枚のフィルム上に、これらの全電極を印刷等して配置し、その一枚のフィルムをシート表皮32とクッションパッド31との間に介装してもよいが、その場合、一枚のフィルムは、吊り込み溝33各々における上述のホグリング箇所に相当する箇所に開口部を有する必要がある。   It should be noted that all these electrodes may be arranged on a single film by printing or the like, and the single film may be interposed between the seat skin 32 and the cushion pad 31. The sheet of film needs to have an opening at a location corresponding to the above-described hog ring location in each of the hanging grooves 33.

次に、被水検知用電極13と、アンテナ電極121〜123との配置構成について説明する。シート座面部11は、図3及び図4(a)に示すように、一般的にシートの構造上、シート前部に比べてシート後部の方が、シートフレーム10に近い距離にある。すなわち、図4(a)に示すように、シートフレーム10が車両床部に対して水平に置かれるので、図3において、座面部11の前部から後部にかけて配置されたアンテナ電極123、アンテナ電極122、アンテナ電極121は、この順番にシートフレーム10により形成される平面に対して垂直に下ろした線が、短くなっていく関係にある。つまり、アンテナ電極123、アンテナ電極122、アンテナ電極121は、この順番にシートフレーム10に対する距離が短くなっていく。このように、アンテナ電極121〜123には、高さ依存性があり、シートが被水した場合、アンテナ電極123が位置する座面部11の前部は、後部に比べて高く、シートにおける水が表面を流れやすく、かつ、水の浸透の少ない場所となり、水の残りにくい場所といえる。一方、アンテナ電極121が位置する座面部11の後部は、前部に比べて低く、シートにおける水の浸透の多い場所となり、水の残りやすい場所といえる。   Next, the arrangement configuration of the wet detection electrode 13 and the antenna electrodes 121 to 123 will be described. As shown in FIGS. 3 and 4A, the seat seat surface portion 11 is generally closer to the seat frame 10 in the rear portion of the seat than in the front portion of the seat due to the structure of the seat. That is, as shown in FIG. 4A, since the seat frame 10 is placed horizontally with respect to the vehicle floor, in FIG. 3, the antenna electrode 123 and the antenna electrode arranged from the front part to the rear part of the seat surface part 11 are arranged. 122 and the antenna electrode 121 are in such a relationship that the lines drawn perpendicularly to the plane formed by the seat frame 10 in this order become shorter. That is, the distance between the antenna electrode 123, the antenna electrode 122, and the antenna electrode 121 with respect to the seat frame 10 becomes shorter in this order. As described above, the antenna electrodes 121 to 123 have height dependency, and when the seat is wet, the front portion of the seating surface portion 11 where the antenna electrode 123 is located is higher than the rear portion, and water in the seat It can be said that it is easy to flow on the surface and has little water penetration, making it difficult for water to remain. On the other hand, the rear part of the seating surface part 11 where the antenna electrode 121 is located is lower than the front part and becomes a place where water permeates in the seat a lot and can be said to be a place where water remains easily.

従って、座面部11が被水した場合、水分はシート表面を前部から後部に向かって流れるので、前部に位置するアンテナ電極123の周辺は、シートへの水の浸透の少ない場所となる。一方、後部に位置するアンテナ電極121の周辺は、アンテナ電極123の周辺と比べてシートへの水の浸透の多い場所となる。このように、被水の程度が、シート内で異なるので、上述の被水検知モードにおいてアドミタンスYを算出して、乗員の着席状況、被水状況を検知する際の判定結果が、アンテナ電極毎に異なることとなる。   Therefore, when the seat surface portion 11 is wet, the moisture flows from the front portion toward the rear portion on the seat surface, so that the periphery of the antenna electrode 123 located at the front portion is a place where the penetration of water into the seat is small. On the other hand, the periphery of the antenna electrode 121 located at the rear portion is a place where water permeates more into the sheet than the periphery of the antenna electrode 123. As described above, since the degree of moisture is different in the seat, the determination result when the admittance Y is calculated in the above-described moisture detection mode and the occupant's seating situation and the flooding situation are detected is determined for each antenna electrode. Will be different.

例えば、座面部11の前部に寄った状態で、大人が着席し、シート前部が被水したとする。判定回路23は、前部にあるアンテナ電極123に流れる電流Iに基づいて判定する場合、水が後部へ流れてしまい、被水の程度によっては被水していないと判定する可能性がある。判定回路23は、アンテナ電極全てについての判定結果に基づいて、総合的に着席状況を判定し、エアバッグ展開・非展開の信号を出力するものであるが、このようにアンテナ電極毎に被水した際の判定結果に差があると、被水検知が行いにくく、誤判定し易くなる。すなわち、シートのいずれかの箇所が被水しているにもかかわらず、図2で示した被水検知モードにおいて被水していないと誤った判定をしてしまい、乗員検知モードにおいて、抵抗成分の小さく、容量成分の判定結果がしきい値th2に近い領域で乗員検知を行うこととなる場合があり、誤判定しやすくなる。   For example, it is assumed that an adult is seated and the front part of the seat is flooded in a state where the front part of the seat part 11 is approached. When the determination circuit 23 determines based on the current I flowing through the antenna electrode 123 at the front, the water may flow to the rear and may be determined not to be wet depending on the degree of water. The determination circuit 23 comprehensively determines the seating status based on the determination results for all the antenna electrodes and outputs an airbag deployment / non-deployment signal. If there is a difference in the determination result when it is done, it will be difficult to detect water exposure and it will be easy to make an erroneous determination. That is, although any part of the seat is wet, it is erroneously determined that it is not wet in the water detection mode shown in FIG. Occupant detection may be performed in a region where the determination result of the capacitance component is close to the threshold value th2, and erroneous determination is likely to occur.

そこで、図3に示すように、被水検知用電極13は、複数のアンテナ電極(アンテナ電極121〜123)のうち、車体接地に導通したシートフレーム10との距離が長いアンテナ電極(シート前部のアンテナ電極123)に隣接して、アンテナ電極123との対向長が長く配置される構成としている。一方、複数のアンテナ電極のうち、車体接地に導通したシートフレームとの距離が短いアンテナ電極(シート後部のアンテナ電極121)には、被水検知用電極13を隣接させない構成としている。なお、図3においては、アンテナ電極123と被水検知用電極13を隣接させない構成としているが、シート前部からシート後部に行くにつれて、対向長が短くなる構成としてもよい。   Therefore, as shown in FIG. 3, the wet detection electrode 13 is an antenna electrode (seat front portion) having a long distance from the seat frame 10 that is electrically connected to the vehicle body ground among the plurality of antenna electrodes (antenna electrodes 121 to 123). The antenna electrode 123) is adjacent to the antenna electrode 123, and the length facing the antenna electrode 123 is long. On the other hand, among the plurality of antenna electrodes, an antenna electrode (antenna electrode 121 at the rear of the seat) having a short distance from the seat frame that is conducted to the vehicle ground is not adjacent to the water detection electrode 13. In FIG. 3, the antenna electrode 123 and the wet detection electrode 13 are not adjacent to each other, but the opposing length may be shortened from the front of the seat to the rear of the seat.

このような構成により、本発明の乗員検知システムは、(1)シートにおいて水がシート表面を流れやすく、かつ、シートへの水の浸透の少ない場所(水分が残りにくい場所)において、水分による抵抗成分(アドミタンスYのうちコンダクタンスRe)の変化を大きくすることで、被水検知を行いやすくできるので、乗員検知における誤判定を少なくし、判定の安定性・継続性が改善された乗員検知システムを提供できる。   With such a configuration, the occupant detection system of the present invention is (1) resistance to moisture in a place where water easily flows on the surface of the seat and where water penetration into the seat is low (a place where moisture hardly remains). By increasing the change in the component (conductance Re of admittance Y), it is easy to detect water exposure, so there are fewer occupant detection mistakes, and the occupant detection system with improved determination stability and continuity. Can be provided.

また、図5は、図3に示すシート座面部11の変形例を示す模式図である。図5において、座面部11aに配置されるアンテナ電極121〜123は、図3におけるアンテナ電極と同一構成であるため、同一の符号を付している、一方、被水検知用電極13aは、アンテナ電極123とシート前部に位置する吊り込み溝33との間、アンテナ電極122と後部に位置する吊り込み溝33との間、において、それぞれのアンテナ電極との対向長が長く配置される構成としている。なお、被水検知用電極13aは、吊り込み溝33の内部
に設ける構成としてもよい。
FIG. 5 is a schematic view showing a modification of the seat seating surface portion 11 shown in FIG. In FIG. 5, the antenna electrodes 121 to 123 arranged on the seating surface portion 11 a have the same configuration as the antenna electrodes in FIG. 3, and therefore have the same reference numerals, while the water detection electrode 13 a is an antenna. As a configuration in which the opposing length of each antenna electrode is long between the electrode 123 and the hanging groove 33 located in the front part of the seat and between the antenna electrode 122 and the hanging groove 33 located in the rear part. Yes. The wet detection electrode 13 a may be provided inside the hanging groove 33.

座面部11aが被水した場合、水分はシート表面を前部から後部に向かって流れるとともに、吊り込み溝33付近においてシート内部へ吸い込まれていく傾向があり、吊り込み溝33付近は、水分が集まりやすい場所である。また、被水したシートが乾いていく過程においても、吊り込み溝33付近が遅れて乾く傾向にある。   When the seat surface portion 11a gets wet, the moisture flows from the front to the rear on the seat surface and tends to be sucked into the seat in the vicinity of the suspending groove 33. It is a place where people can easily gather. Further, even in the process of drying the wet sheet, the vicinity of the hanging groove 33 tends to dry with a delay.

そこで、被水検知用電極13aを、吊り込み溝33付近においてアンテナ電極との対向長を長く設定することで、被水状況から回復するまで、アンテナ電極と被水検知用電極との間の抵抗成分(アドミタンスYのうちコンダクタンスRe)を低くしておく。すなわち、アンテナ電極との対向長を長く設定し、判定回路23がしきい値th1未満と判定するまで、被水状況にあると判定することで、水分による誤検知を防ぐことが可能となる。   Therefore, the resistance between the antenna electrode and the wet detection electrode is recovered until the wet detection electrode 13a is recovered from the wet condition by setting the facing length of the wet detection electrode 13a in the vicinity of the hanging groove 33 to be long. The component (conductance Re of admittance Y) is kept low. That is, it is possible to prevent erroneous detection due to moisture by setting the length facing the antenna electrode to be long and determining that it is in a wet condition until the determination circuit 23 determines that it is less than the threshold value th1.

このような構成により、本発明の乗員検知システムは、(2)シートへの水の浸透の多い場所(水分が残りやすい場所)において、水分による抵抗成分(アドミタンスYのうちコンダクタンスRe)の変化を大きくすることで、被水検知を行いやすくできるので、乗員検知における誤判定を少なくし、判定の安定性・継続性が改善された乗員検知システムを提供できる。   With such a configuration, the occupant detection system of the present invention (2) changes the resistance component (conductance Re of admittance Y) due to moisture in a place where water permeates the seat (a place where moisture tends to remain). Increasing the size makes it easier to detect water exposure, so that it is possible to provide an occupant detection system in which erroneous determination in occupant detection is reduced and the stability and continuity of determination are improved.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等も含まれる。例えばシ−トへのアンテナ電極の配置数は適宜に増減できるし、その形態も角形の他、矩形状,帯状などにも形成できる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes modifications and the like without departing from the gist of the present invention. For example, the number of antenna electrodes arranged on the sheet can be appropriately increased or decreased, and the shape thereof can be formed in a rectangular shape, a belt shape, or the like in addition to a rectangular shape.

また、乗員判定は予め判定回路23に格納されているしきい値と現実のアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タとの比較の他に、乗員のシ−トへの各種着席パタ−ン,着席姿勢などに関するデ−タを予め格納しておき、これとの比較によって、乗員の着席の有無,乗員が大人であるか否かなどの判定を行うこともできる。   In addition to the comparison between the threshold value stored in the determination circuit 23 in advance and the signal data relating to the current flowing through the actual antenna electrode, the occupant determination includes various seating patterns on the occupant's seat. The data regarding the passenger, the seating posture, and the like are stored in advance, and by comparison with the data, it is possible to determine whether the passenger is seated or not and whether the passenger is an adult.

また、上記実施形態の説明においては、しきい値th2を用いて大人と空席を判別する例について説明したが、勿論この例に限られるものではなく、サセプタンスImとの比較を行う際のしきい値は複数あってよい。例えば、シ−トにそれぞれ大人の乗員又は子供の乗員が着席している場合、それぞれのアンテナ電極に対向する面積の違いによってそれぞれのアンテナ電極に流れる電流のレベルが異なり、判定回路23に入力される信号データのレベルも異なる。大人の乗員の場合、子供の乗員の場合に比べて電流値Iが大きくなるので、サセプタンスImも大きくなる。   In the description of the above embodiment, the example in which the adult and the vacant seat are discriminated using the threshold value th2 has been described. However, the present invention is not limited to this example, and the threshold for comparison with the susceptance Im is described. There may be multiple values. For example, when an adult occupant or a child occupant is seated on a sheet, the level of the current flowing through each antenna electrode differs depending on the area facing each antenna electrode, and is input to the determination circuit 23. The level of signal data varies. In the case of an adult occupant, since the current value I is larger than that of a child occupant, the susceptance Im also increases.

従って、子供の場合のサセプタンスImより若干低いレベルが、乗員の着席の有無に関するしきい値th2aとして、子供の場合のサセプタンスImより若干高いレベルが、子供と大人の区別をするしきい値th2bとして、それぞれ設定される。つまり、乗員検知モードで算出されるサセプタンスImが、しきい値th2aより小さい場合、空席と判定される。また、このしきい値th2aより大きく、しきい値th2bより小さい場合、子供が着席していると判定され、しきい値th2b以上の場合、大人が着席していると判定される。   Therefore, a level slightly lower than the susceptance Im in the case of a child is the threshold th2a regarding whether or not a passenger is seated, and a level slightly higher than the susceptance Im in the case of a child is a threshold th2b that distinguishes between a child and an adult. , Respectively. That is, when the susceptance Im calculated in the passenger detection mode is smaller than the threshold value th2a, it is determined that the seat is empty. If the threshold value is greater than the threshold value th2a and smaller than the threshold value th2b, it is determined that a child is seated. If the threshold value is greater than or equal to the threshold value th2b, it is determined that an adult is seated.

また、本実施形態の説明においては、シートの座面部11に被水検知用電極を配置する構成について説明したが、勿論、シート背面部12に被水検知用電極を配置する構成としてもよい。かかる場合、シート背面部に複数のアンテナ電極(図1におけるアンテナ電極124及び125)を配置し、平面視において(前方からシート背面部を視て)、被水検知用電極とアンテナ電極との対向長は、上方にあるアンテナ電極から下方にあるアンテナ電極といくにつれて短いものとすればよい。   Further, in the description of the present embodiment, the configuration in which the wet detection electrode is disposed on the seat surface portion 11 of the seat has been described. However, the wet detection electrode may be disposed on the seat back surface portion 12 as a matter of course. In such a case, a plurality of antenna electrodes (antenna electrodes 124 and 125 in FIG. 1) are arranged on the back surface of the seat, and the water detection electrode and the antenna electrode are opposed to each other in plan view (viewing the back of the seat from the front). The length may be shorter from the upper antenna electrode to the lower antenna electrode.

10…フレーム、11,11a…座面部、12…背面部、13,13a…被水検知用電極、121,122,123,124,E1,E2,E3,E4…アンテナ電極、19…コネクタ配線、20…乗員検知ユニット、21…電流及び電圧検出回路、22…SW切替回路、23…判定回路、OSC…正弦波発振回路、th1,th2,th2a,th2b…しきい値、31…クッションパッド、32…シート表皮、33…吊り込み溝、Im…サセプタンス、Re…コンダクタンス   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Frame, 11, 11a ... Seat surface part, 12 ... Back part, 13, 13a ... Electrode for water detection, 121, 122, 123, 124, E1, E2, E3, E4 ... Antenna electrode, 19 ... Connector wiring, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Passenger detection unit, 21 ... Current and voltage detection circuit, 22 ... SW switching circuit, 23 ... Judgment circuit, OSC ... Sine wave oscillation circuit, th1, th2, th2a, th2b ... Threshold value, 31 ... Cushion pad, 32 ... Seat skin, 33 ... Hanging groove, Im ... Susceptance, Re ... Conductance

Claims (5)

シ−トの座面部又は背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置された複数のアンテナ電極と、
前記複数のアンテナの電極に対向して前記座面部又は前記背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置される被水検知用電極と、
前記複数のアンテナ電極の周辺各々に微弱電界を発生させるための電界発生部と、
前記複数のアンテナ電極が周辺に発生させた各々の電界に基づいて流れる電流を検出する電流検出部と、
第1の測定モードにおいては、前記信号データと、予め記憶されている被水状況に関連する第1のしきい値デ−タとを、比較することにより、被水状況を判定し、第2の測定モードにおいては、前記電流検出部から取り込まれたアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タと、予め記憶されている乗員の着席状況に関連する第2のしきい値デ−タとを、比較することにより、乗員の着席状況を判定する制御部と、を備え、
前記被水検知用電極は、前記複数のアンテナ電極のうち、車体接地に導通したシートフレームにより形成される平面との距離が長いアンテナ電極との対向長が、車体接地に導通したシートフレームにより形成される平面との距離が短いアンテナ電極との対向長に比べて、長く配置されることを特徴とする乗員検知システム。
A plurality of antenna electrodes arranged on the seat surface portion or the back surface portion of the sheet, or both the seat surface portion and the back surface portion;
Opposed to the electrodes of the plurality of antennas, the seat surface portion or the back surface portion, or the wet detection electrode disposed on both the seat surface portion and the back surface portion,
An electric field generator for generating a weak electric field around each of the plurality of antenna electrodes;
A current detector for detecting a current flowing based on each electric field generated around the antenna electrodes;
In the first measurement mode, the water condition is determined by comparing the signal data with the first threshold data related to the water condition stored in advance. In the measurement mode, signal data relating to the current flowing through the antenna electrode taken in from the current detection unit, and second threshold data relating to the seating situation of the occupant stored in advance are provided. And a control unit for determining the seating status of the occupant by comparing the
The wet detection electrode is formed of a seat frame that is electrically connected to the vehicle body ground, and has a length that is opposite to the antenna electrode that has a long distance from the plane formed by the seat frame that is electrically connected to the vehicle body ground. An occupant detection system, characterized in that the occupant detection system is arranged longer than the opposing length of the antenna electrode with a short distance from the plane .
シ−トの座面部又は背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置された複数のアンテナ電極と、
前記複数のアンテナの電極に対向して前記座面部又は前記背面部、或いは前記座面部と前記背面部の両方に配置される被水検知用電極と、
前記複数のアンテナ電極の周辺各々に微弱電界を発生させるための電界発生部と、
前記複数のアンテナ電極が周辺に発生させた各々の電界に基づいて流れる電流を検出する電流検出部と、
第1の測定モードにおいては、前記信号データと、予め記憶されている被水状況に関連する第1のしきい値デ−タとを、比較することにより、被水状況を判定し、第2の測定モードにおいては、前記電流検出部から取り込まれたアンテナ電極に流れる電流に関連する信号デ−タと、予め記憶されている乗員の着席状況に関連する第2のしきい値デ−タとを、比較することにより、乗員の着席状況を判定する制御部と、を備え、
前記被水検知用電極は、前記複数のアンテナ電極のうち、前記シートの表皮が前記シートのパッドへ吊り込まれる吊り込み部近くに位置するアンテナ電極に隣接する場所において、該アンテナ電極との対向長が長く配置されることを特徴とする乗員検知システム。
A plurality of antenna electrodes arranged on the seat surface portion or the back surface portion of the sheet, or both the seat surface portion and the back surface portion;
Opposed to the electrodes of the plurality of antennas, the seat surface portion or the back surface portion, or the wet detection electrode disposed on both the seat surface portion and the back surface portion,
An electric field generator for generating a weak electric field around each of the plurality of antenna electrodes;
A current detector for detecting a current flowing based on each electric field generated around the antenna electrodes;
In the first measurement mode, the water condition is determined by comparing the signal data with the first threshold data related to the water condition stored in advance. In the measurement mode, signal data relating to the current flowing through the antenna electrode taken in from the current detection unit, and second threshold data relating to the seating situation of the occupant stored in advance are provided. And a control unit for determining the seating status of the occupant by comparing the
The wet detection electrode is opposed to the antenna electrode at a location adjacent to the antenna electrode located near the hanging portion where the skin of the sheet is suspended from the pad of the sheet among the plurality of antenna electrodes. An occupant detection system having a long length .
前記制御部は、前記第1の測定モードにおいては、前記アンテナ電極と前記被水検知用電極との間に電界を発生させ、前記アンテナ電極と前記被水検知用電極との間のインピーダンスに基づくアドミタンスの抵抗成分を信号データとして被水状況を判定し、前記第2の測定モードにおいては、前記アンテナ電極と車体接地に導通したシートフレームとの間に電界を発生させ、前記アンテナ電極と前記車体接地との間のインピーダンスに基づくアドミタンスの容量成分を信号データとして、乗員の着席状況を判定することを特徴とする請求項1または請求項2いずれかに記載の乗員検知システム。 In the first measurement mode, the control unit generates an electric field between the antenna electrode and the wet detection electrode, and is based on an impedance between the antenna electrode and the wet detection electrode. The wet condition is determined by using the resistance component of admittance as signal data, and in the second measurement mode, an electric field is generated between the antenna electrode and a seat frame connected to the ground of the vehicle body, and the antenna electrode and the vehicle body are generated. The occupant detection system according to any one of claims 1 and 2 , wherein a seating state of the occupant is determined by using, as signal data, a capacitance component of admittance based on an impedance to the ground. 衝突に基づいてエアバッグを展開させる機能を有するエアバッグ装置を更に備え、
前記制御部は、判定結果に基づくデ−タを前記エアバッグ装置に送信し、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のいずれか一方にセットすることを特徴とする請求項1から請求項いずれか1項に記載の乗員検知システム。
An airbag device having a function of deploying an airbag based on a collision;
The control unit transmits data based on a determination result to the airbag device, and sets the airbag of the airbag device in either a deployable state or an undeployable state. The occupant detection system according to any one of claims 1 to 3 .
前記アンテナ電極は、絶縁性のフィルム基材に導電塗料を印刷して形成されたアンテナ電極であることを特徴とする請求項1から請求項いずれか1項に記載の乗員検知システム。 The occupant detection system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the antenna electrode is an antenna electrode formed by printing a conductive paint on an insulating film base material.
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