JP5941822B2 - 静電容量式乗員検知装置 - Google Patents
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Description
第一実施形態の静電容量式乗員検知装置は、図1及び図2に示すように、静電センサ1と、乗員検知ECU2と、を備えている。静電センサ1は、フィルム状のセンサマットであって、電極が波状に配置されている。静電センサ1は、車両のシート91内に配置されている。静電センサ1は、シート91の座面911と略平行に配置されている。
ここで、乗員判別に必要な要素は、検出インピーダンスZm−body−GNDである。また、Rm、Rg、Zm−gは設計値であって、予め容量検出部23に記憶された値である。検出インピーダンスZm−body−GNDは、等価回路から下記式(1)により算出できる。
第二実施形態の静電容量式乗員検知装置について図7を参照して説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。第二実施形態の静電容量式乗員検知装置は、第一実施形態と比較して、電流検出部の構成が異なっている。
第三実施形態の静電容量式乗員検知装置について図8及び図9を参照して説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。第三実施形態の静電容量式乗員検知装置は、第一実施形態と比較して、主に、第三スイッチ5が追加され、容量検出部23が設計値を算出する点で異なっている。
第四実施形態の静電容量式乗員検知装置について図2及び図10〜図12を参照して説明する。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。第四実施形態の静電容量式乗員検知装置は、第一実施形態と比較して、主に、乗員判別部24が故障判別を行う点で異なっている。したがって、第四実施形態の回路構成は、第一実施形態と同様(図2参照)となる。
検出インピーダンスZmが大人閾値より小さく且つガードインピーダンスZgがガード側第一故障閾値より大きい場合、乗員判別部24は、「メイン電極11断線故障」と判別する。ここで、図12に示すように、実際の乗員が「大人」で「メイン電極11断線故障」である場合、検出インピーダンスZmは大人閾値より小さく子供閾値より大きくなり得る。この場合、本実施形態の故障判別がない従来の構成では、乗員が「子供」と誤判定される。また、実際の乗員が「子供」で「メイン電極11断線故障」である場合、検出インピーダンスZmが子供閾値より小さくなり得る。この場合、従来の構成では、乗員が「空席」と誤判定される。
一方、検出インピーダンスZmがメイン側第二故障閾値より大きく且つガードインピーダンスZgがガード側第二故障閾値より小さい場合、乗員判別部24は、「ガード電極13断線故障」と判別する。ここで、図12に示すように、実際の乗員が「子供」で「ガード電極13断線故障」である場合、検出インピーダンスZmは大人閾値より大きくメイン側第一閾値より小さくなり得る。この場合、従来の構成では、乗員が「大人」と誤判定される。また、実際の乗員が「空席」で「ガード電極13断線故障」である場合、検出インピーダンスZmが子供閾値より大きく大人閾値より小さくなり得る。この場合、従来の構成では、乗員が「子供」と誤判定される。
また、検出インピーダンスZmがメイン側第二故障閾値より小さく且つガードインピーダンスZgがガード側第二故障閾値より小さい場合、乗員判別部24は、「メイン電極11及びガード電極13断線故障」と判別する。また、検出インピーダンスZmがメイン側第一故障閾値より大きく且つガードインピーダンスZgがガード側第一故障閾値より大きい場合、乗員判別部24は、「メイン電極11及びガード電極13のショート(短絡)故障」と判別する。
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、静電センサ1は、図13に示すように、サブ電極12を有していても良い。この場合、サブ電極12は、平板状の導電部材であって、フィルム部材15上でメイン電極11と隣り合うように、メイン電極11の少なくとも一方側(ここでは両隣)に配置されている。換言すると、サブ電極12は、メイン電極11の縁から離間し且つ並列して(当該縁に沿って)配置されている。メイン電極11及びサブ電極12上には、フィルム部材14が配置されている。つまり、メイン電極11及びサブ電極12は、フィルム部材14とフィルム部材15の間に配置されている。
2:乗員検知ECU、 21:電圧印加部(検出電圧印加部)、
22、42:電流検出部、 221:電流センサ、 222:スイッチ部、
222a:第一スイッチ、 222b:第二スイッチ、
223:スイッチ制御部、 421:第一電流センサ、 422:第二電流センサ、
23:容量検出部、 24:乗員判別部、 5:第三スイッチ
Claims (8)
- 検出電極(11)及び前記検出電極(11)に対向して配置されるガード電極(13)を有すると共に、車両のシート(91)に配置される静電センサ(1)と、
前記検出電極(11)に検出電圧を印加し、前記検出電極(11)と基準電位が与えられた基準電極(3)との間に電界を形成する検出電圧印加部(21)と、
前記ガード電極(13)に前記検出電圧と同電位の電圧を印加するガード電圧印加部(25)と、
前記検出電極(11)に流れる電流である検出電流、及び前記ガード電極(13)に流れる電流であるガード電流を検出する電流検出部(22、42)と、
前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて前記検出電極(11)と前記基準電極(3)との間の静電容量を検出する容量検出部(23)と、
前記静電容量に基づいて前記シート(91)の乗員を判別する乗員判別部(24)と、
を備え、
前記容量検出部(23)は、前記検出電圧をEとし、前記検出電流をI m とし、前記ガード電流をI g とし、前記検出電極(11)の抵抗成分をR m とし、前記ガード電極(13)の抵抗成分をR g とし、前記検出電極(11)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスである検出インピーダンスをZ m−body−GND とし、前記検出電極(11)と前記ガード電極(13)との間のインピーダンスをZ m−g とし、前記ガード電極(13)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスであるガードインピーダンスをZ g−GND として、式(1)に基づいて前記静電容量を算出する静電容量式乗員検知装置。
- 検出電極(11)及び前記検出電極(11)に対向して配置されるガード電極(13)を有すると共に、車両のシート(91)に配置される静電センサ(1)と、
前記検出電極(11)に検出電圧を印加し、前記検出電極(11)と基準電位が与えられた基準電極(3)との間に電界を形成する検出電圧印加部(21)と、
前記ガード電極(13)に前記検出電圧と同電位の電圧を印加するガード電圧印加部(25)と、
前記検出電極(11)に流れる電流である検出電流、及び前記ガード電極(13)に流れる電流であるガード電流を検出する電流検出部(22、42)と、
前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて前記検出電極(11)と前記基準電極(3)との間の静電容量を検出する容量検出部(23)と、
前記静電容量に基づいて前記シート(91)の乗員を判別する乗員判別部(24)と、
前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて、前記静電センサ(1)
の故障を判別する故障判別部(23、24)と、
を備え、
前記故障判別部(23、24)は、前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて、前記検出電極(11)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスである検出インピーダンスと、前記ガード電極(13)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスであるガードインピーダンスとを算出し、前記検出インピーダンス及び前記ガードインピーダンスに基づいて、前記静電センサ(1)の故障を判別する静電容量式乗員検知装置。 - 前記電流検出部(22)は、
電流を検出する電流検出装置(221)と、
前記電流検出装置(221)との接続を前記検出電極(11)と前記ガード電極(13)とで切り替え可能なスイッチ部(222)と、
前記スイッチ部(222)の接続を切り替えるスイッチ制御部(223)と、
を備える請求項1又は2に記載の静電容量式乗員検知装置。 - 前記電流検出部(42)は、
前記検出電極(11)に接続され前記検出電流を検出する第一電流検出装置(421)と、
前記ガード電極(13)に接続され前記ガード電流を検出する第二電流検出装置(422)と、
を備える請求項1又は2に記載の静電容量式乗員検知装置。 - 前記検出電極(11)又は前記ガード電極(13)に前記基準電位を与え、前記検出電極(11)と前記ガード電極(13)の間に電界を形成させて、前記検出電極(11)の抵抗成分Rmと、前記ガード電極(13)の抵抗成分Rgと、前記検出電極(11)と前記ガード電極(13)との間のインピーダンスZm−gとを算出する設計値算出部(23、5)を備える請求項1に記載の静電容量式乗員検知装置。
- 前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて、前記静電センサ(1)
の故障を判別する故障判別部(23、24)を備える請求項1に記載の静電容量式乗員検知装置。 - 前記故障判別部(23、24)は、前記検出電圧、前記検出電流、及び前記ガード電流に基づいて、前記検出電極(11)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスである検出インピーダンスと、前記ガード電極(13)と前記基準電極(3)との間のインピーダンスであるガードインピーダンスとを算出し、前記検出インピーダンス及び前記ガードインピーダンスに基づいて、前記静電センサ(1)の故障を判別する請求項6に記載の静電容量式乗員検知装置。
- 前記故障判別部(23、24)は、電極の断線の有無を判別する請求項2、6、又は7に記載の静電容量式乗員検知装置。
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