JPH05312966A

JPH05312966A - 在席検出装置及び安全制御装置

Info

Publication number: JPH05312966A
Application number: JP1980493A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ogino; 弘之荻野; Masayoshi Miki; 正義三木; Masahiko Matsunaka; 雅彦松中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-02-08
Publication date: 1993-11-26
Anticipated expiration: 2015-02-28
Also published as: JP3012751B2

Abstract

(57)【要約】【目的】人の心拍活動や呼吸活動や、またはまばたき
等により生じる体表面上の体動の変化を検出して在席し
ているか否かを判定する。【構成】人間の体表面上の体動を体動検出手段６によ
って検出し、在席か否かを判定手段７によって判定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、列車、旅客機
等の移動体における座席での人体の有無を検出する在席
検出装置に関するものである。自動車、列車、旅客機等
の移動体において座席での人体の有無を検出することが
できれば、例えば前記移動体の空席情報を調べたり、前
記移動体中の然るべきところに人が居るかどうかを点検
するといったような座席管理が容易になるという利点が
ある。

【０００２】また本発明は前記移動体において座席での
人体の有無及び人体の生理心理状態を検出して前記移動
体における安全性を維持する安全制御装置に関するもの
である。具体的には座席での人体の有無を検出してシー
トベルトの締め忘れを警告したり、在席を検出して警報
を発生したり換気を促進することにより夏季の車室内に
放置された乳幼児の熱中症事故を未然に防ぐといったよ
うなことに利用が可能である。さらに在席している人体
の生理心理状態を検出することができれば、例えば居眠
り運転を防止したり、運転中の心身の異常を検出して運
転を停止する等の安全制御が可能となる。

【０００３】

【従来の技術】従来のこの種の在席検出装置を以下に示
す。例えば特開昭61-191406号公報では図２４に示すよ
うに車両の各座席の下に各々２個のマイクロスイッチを
有する重量検出器１から在席検出装置が構成されてい
た。この構成により、着席してマイクロスイッチが閉じ
ると人が乗車したと検出され、その信号を基に定数調整
手段２がサスペンション３の弾性定数を調整する。

【０００４】また、例えば特開昭62-91882号公報では、
図２５に示すように車内のルーフに電極４、座席に電極
５が設置され、電極４と５で形成されるコンデンサの静
電容量の変化を検出して在席を検出する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、物がシートスイッチ上に置かれた場合にも物の
重量によりマイクロスイッチが閉じてしまい、誤った在
席の検出がなされるといった課題があった。また、人が
電極５の設置してある座席上で腕を振ったり、物を置い
たりする等の動作を行なうことによって上記コンデンサ
の静電容量が変化してしまうために誤った在席の検出が
なされるといった課題があった。

【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、その
第１の目的は人と物との区別を行なうことにより確実に
人体の有無を検出する在席検出装置を提供することにあ
る。

【０００７】また第２の目的は、自動車、列車、旅客機
等の移動体における座席での人体の有無及び人体の生理
心理状態を検出して前記移動体における安全性を維持す
る安全制御装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の在席検出装置は、人体の生命活動に基
づく体動特性を検出する体動検出手段と、前記体動検出
手段の出力信号に基づき人体が在席かどうかを判定する
判定手段とから構成される。

【０００９】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が、圧電材と、前記圧電材の出力信号を導出する電極
とから構成される。

【００１０】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が、圧電材と、前記圧電材の出力信号を導出する電極
と、前記圧電材及び前記電極とを覆うシールド部とから
構成される。

【００１１】また本発明の在席検出装置は、判定手段
が、体動検出手段の出力信号のある特定の周波数成分を
ろ波するフィルター部と、前記フィルター部の出力信号
に基づき人体が在席かどうかを判定する判定部とから構
成される。

【００１２】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が、絶縁体と、前記絶縁体の保有する静電容量を導出
する電極とから構成される。

【００１３】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が、光源と、前記光源の光出力が印加される光ファイ
バーと、前記光ファイバーの出力信号を導出する導出部
とから構成される。

【００１４】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が、光源と、前記光源より発生した光の反射波を受光
する受光部とから構成される。

【００１５】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が人体から発生する赤外線を検出する赤外線検出部か
ら構成される。

【００１６】また本発明の在席検出装置は、体動検出手
段が人体の特定部位の動きを検出する撮影部から構成さ
れる。

【００１７】また本発明の在席検出装置は、人体の表面
電位を検出する電位検出手段と、前記電位検出手段の出
力信号基づき人体が在席かどうかを判定する判定手段と
から構成される。

【００１８】また本発明の在席検出装置は、人体から発
生する磁気を検出する磁気検出手段と、前記磁気検出手
段の出力信号基づき人体が在席かどうかを判定する判定
手段とから構成される。

【００１９】また本発明の在席検出装置は、判定手段
が、体動検出手段の出力信号が予め定められた第１の設
定値以上ならば在席、それ以外ならば不在と判定する第
１の判定部と、前記第１の判定部で不在の判定がなされ
たならば、前記体動検出手段の出力信号が予め定められ
た第２の設定値以上となるまでは不在の判定を保持し、
前記体動検出手段の出力信号が前記第２の設定値以上と
なると前記第１の判定部に基づき在席かどうかの判定を
行なう第２の判定部とから構成される。

【００２０】また本発明の在席検出装置は、判定手段
が、移動体の走行速度を検出する走行速度検出部と、前
記走行速度検出部の出力信号に基づき設定値を演算する
演算部と、体動検出手段の出力信号と前記設定値とを比
較して在席かどうかを判定する判定部とから構成され
る。

【００２１】さらに、本発明の安全制御装置は、人体の
生命活動に基づく体動特性を検出する体動検出手段と、
前記体動検出手段の出力信号に基づき人体が在席かどう
かを判定する判定手段と、前記判定手段の出力信号に基
づき移動体の運転を制御する制御手段とから構成され
る。

【００２２】また本発明の安全制御装置は、制御手段
が、シートベルトの装着を検出するシートベルト検出部
と、警報発生部と、判定手段と前記シートベルト検出部
との出力信号に基づき前記警報発生部及び移動体の運転
を制御する制御部とから構成される。

【００２３】また本発明の安全制御装置は、制御手段
が、体動検出手段の出力信号に基づき人体の生理心理状
態を判定する判定部と、判定手段と前記判定部との出力
信号に基づき移動体の運転を制御する制御部とから構成
される。

【００２４】

【作用】本発明は上記構成によって以下のように作用す
る。すなわち本発明の在席検出手段では、人体の生命活
動に基づく体動特性、すなわち心拍活動や呼吸活動或は
まばたき等により生じる体表面上の体動を検出できれば
在席、そのような体動を検出できなければ不在と判定す
る。

【００２５】また本発明の在席検出装置では、人体が着
座すると圧電材が変形を受け、圧電効果により電圧が発
生する。この発生信号には、着座時は着座の衝撃により
一時的に大きな信号が現われるが、人体が安静にしてい
ると人体の心拍や呼吸による細かな体動信号が現れる。
人が居なければ出力信号はゼロとなる。座席に物が置か
れた場合は、置いた瞬間には一時的に大きな信号が現わ
れるが、物には人体のような心拍や呼吸による細かな体
動はないので出力信号はゼロとなる。判定手段では上記
のような圧電材からの出力信号に基づき、人体の心拍や
呼吸による細かな体動信号が現れた場合のみ人体が在席
しているとの判定が行なわれる。

【００２６】また本発明の在席検出装置では、シールド
手段により商用電源や電動機、無線等に起因する電気的
ノイズを除去し、人体の体動特性のみを検出する。

【００２７】また本発明の在席検出装置では、フィルタ
ー部により人体の体動特性に固有な周波数成分のみを検
出する。

【００２８】また本発明の在席検出装置では、人体が着
座すると絶縁体の保有する静電容量が変化することを利
用する。すなわち、この変化信号には、上記圧電材の場
合と同様に、着座時は着座の衝撃により一時的に大きな
信号が現われるが、人体が安静にしていると人体の心拍
や呼吸による細かな体動信号が現れ、人体が居なかった
り物が置かれれば出力信号はゼロとなるので、これによ
り在席の有無を判定する。

【００２９】また本発明の在席検出装置では、人体が着
座すると体動により光ファイバー中を透過する光量が変
化することを利用して、心拍活動や呼吸活動により生じ
る体表面上の体動を検出して在席を判定する。

【００３０】また本発明の在席検出装置では、心拍活動
や呼吸活動により生じる体表面の体動により人体表面に
照射された光の反射光に光量変化が生じ、それを受光部
で検出することにより在席を判定する。

【００３１】また本発明の在席検出装置では、まぶたの
まばたきによる赤外線の変化といった体表面上の体動に
より生じる赤外線の変化を赤外線検出部により検出して
在席を判定する。

【００３２】また本発明の在席検出装置では、まぶたの
動き等、体表面上の体動による色調変化を撮影部により
検出して在席を判定する。

【００３３】また本発明の在席検出装置では、座席に配
設された電位検出手段が脳波、心電位、皮膚電位等の生
体電位を検出して在席を判定する。

【００３４】また本発明の在席検出装置では、座席に配
設された磁気検出手段が脳や心臓の活動により生じる生
体磁場を検出して在席を判定する。

【００３５】また本発明の在席検出装置では、第１の判
定部が体動検出手段の出力信号が予め定められた第１の
設定値以上ならば在席、それ以外ならば不在と判定し、
前記第１の判定部で不在の判定がなされたならば、第２
の判定部が前記体動検出手段の出力信号が予め定められ
た第２の設定値以上となるまでは不在の判定を保持する
とともに、前記体動検出手段の出力信号が前記第２の設
定値以上となると前記第１の判定部に基づき在席かどう
かの判定を行なう。

【００３６】さらに本発明の安全制御装置では、人体の
生命活動に基づく体動特性、すなわち心拍活動や呼吸活
動或はまばたき等により生じる体表面上の体動を検出す
ることにより在席か否かを検出し、その検出結果に基づ
き移動体の運転を制御する。

【００３７】また本発明の安全制御装置では、在席を検
出した場合、シートベルトの装着を検出するまではシー
トベルトの装着を促す警報を発生し、かつ移動体の運転
を禁止する。

【００３８】また本発明の安全制御装置では、体動検出
手段の出力信号に基づき例えば居眠り、緊張の度合い、
心不全等の疾患等の人体の生理心理的状態を判定し、前
記生理心理状態に基づき移動体の運転を制御する。

【００３９】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

【００４０】図１は本発明の在席検出装置の第１の実施
例におけるブロック図である。６は人体の生命活動に基
づく体動特性を検出する体動検出手段、７は体動検出手
段６の出力信号に基づき人体が在席かどうかを判定する
判定手段である。

【００４１】上記構成により、人体の生命活動に基づく
体動特性、すなわち心拍活動や呼吸活動或はまばたき等
により生じる体表面上の体動を体動検出手段６が検出
し、上記のような体動があれば在席、上記のような体動
がなければ不在と判定手段７が判定する。

【００４２】従来は人と物との区別ができなかったが、
上記作用により、人体の生命活動に基づく体動特性、す
なわち心拍活動や呼吸活動或はまばたき等により生じる
体表面上の体動を検出して在席かどうかを判定するの
で、人と物との区別を行なうことができ、より確実に人
体の有無を検出することができるといった効果がある。

【００４３】本発明の在席検出装置の第２の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
体動検出手段６が図２に示すように、圧電材８と、圧電
材８の出力信号を導出する電極９とから構成される点に
ある。圧電材８はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等
の高分子圧電材料を薄膜状にしたもので、その両面に可
とう性の電極９が付着され、さらにその表面を絶縁材１
０で覆いテープ状に成形してある。圧電材８、電極９等
からなる体動検出手段６は座席の表布下に配設される。
この圧電材８は一般的なセラミック系の圧電材ではなく
可とう性に富み材質自体が強靱なため、衝撃によって破
壊することもなく座席への配設といった点でもなじみ易
いといった利点を有している。

【００４４】上記構成による作用を以下に説明する。人
体が着座すると圧電材８が変形を受け、圧電効果により
電圧が発生し、この発生電圧は電極９より導出すること
ができる。このときの出力信号波形を図４に示す。図４
のように、この発生信号には、着座の衝撃により一時的
に大きな信号が現われるが、人体が安静にしていると人
体の心拍活動や呼吸活動による細かな体動信号が現れ
る。人体が居なければ出力信号はゼロとなる。座席に物
が置かれた場合は、置いた瞬間には一時的に大きな信号
が現われるが、物には人体のような心拍活動や呼吸活動
による体動はないので出力信号はゼロとなる。判定手段
７では上記のような圧電材８の出力信号に基づき、人体
の心拍活動や呼吸活動による体動信号が現れた場合のみ
人体が在席しているとの判定が行なわれる。

【００４５】判定手段７での実用上の信号処理を図３に
基づいて示す。圧電材８からの信号は積分部１２により
単位時間積分され、その積分値が所定の値以上であるか
どうかが判定部１３により判定され、その判定結果が表
示部１４に表示される。図５は積分値Ｓｖの計時変化を
示したものである。同図より人体が在席していれば上記
のような心拍活動や呼吸活動による体動があるので積分
値Ｓｖは図中のＳａ以上となるし、不在の場合はＳｖは
ゼロとなる。座席１１に物を置いた場合は、一時的にＳ
ａ以上の出力がでるが、その後ゼロとなる。従って判定
部１３はＳｖ≧Ｓａの状態がある一定時間Ｔｏ以上続け
ば在席との判定を行い、それ以外は不在と判定する。表
示部１４では在席と判定された座席に対応する部分のラ
ンプ１４ｉ（図中斜線部）が点灯する。

【００４６】上記以外の信号処理としては、例えばＦＦ
Ｔ等の演算を行って圧電材８の出力信号を周波数分析す
ることにより、所定の周波数におけるパワーがある一定
値以上かどうかを比較することにより在席判定を行うこ
ともできる。これは、人体在席時の圧電材８の出力信号
を周波数分析してみると約５〜６Ｈｚ付近にピークのあ
る周波数特性が得られることに基づくもので、圧電材８
により検出された人体の心拍活動による体動の周波数成
分が上記の周波数なのである。

【００４７】上記作用により、人体生命活動に基づく体
動特性として、人体の心拍活動や呼吸活動による体動信
号を可とう性を有した高分子圧電材により検出して在席
を判定するので、衝撃に強く座席に配設しやすい実用的
な在席検出装置を提供することができる。

【００４８】本発明の在席検出装置の第３の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図６に示すように、体動検出手段６が、圧電材８と、圧
電材の出力信号を導出する電極９と、圧電材８及び電極
９とを覆うシールド部１５とから構成される点にある。

【００４９】上記構成により、シールド部１５が商用電
源や電動機、無線等に起因する電気的ノイズを除去する
ので、使用環境に電気的ノイズが存在していても人体の
体動特性のみを検出するといった効果がある。

【００５０】本発明の在席検出装置の第４の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図７に示すように、判定手段７が、体動検出手段６の出
力信号のある特定の周波数成分をろ波するフィルター部
１６と、フィルター部１６の出力信号に基づき在席かど
うかを判定する判定部１７とを有した点にある。ここ
で、フィルター部１６は人体の生命活動に基づく体動特
性として例えば心拍活動による体動を検出する場合には
約１Ｈｚから約１０Ｈｚの信号成分を通過するバンドパ
スフィルターであり、呼吸活動による体動を検出する場
合には約０．３Ｈｚから約１Ｈｚの信号成分を通過する
バンドパスフィルターである。

【００５１】上記構成による作用を以下に説明する。例
えば商用電源等により発生する電気的ノイズや交通振動
等に起因する物理的振動によるノイズが体動検出手段６
に付加されても、フィルター部１６がノイズ成分を除去
して人体の心拍活動や呼吸活動による体動信号のみを検
出する。そして判定部１７はそのような体動信号が現れ
た場合のみ人体が在席しているとの判定を行なう。

【００５２】上記作用により、使用環境に実用上問題と
なることが多い電気的ノイズや物理的ノイズが存在して
いてもフィルター部１６がノイズ成分を除去するので、
確実に在席を検出することができるといった効果があ
る。

【００５３】本発明の在席検出装置の第５の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図８に示すように、体動検出手段６が絶縁体１８と、絶
縁体１８の保有する静電容量を導出する電極１９とから
構成される点にある。体動検出手段６は座席１１に配設
される。絶縁体１８及び電極１９の実用的なものとして
市販の同軸ケーブルを用いてもよい。

【００５４】上記構成により、人体が着座すると絶縁体
１８の保有する静電容量が変化して、上記第２の実施例
と同様に、着座時は着座の衝撃により一時的に大きな信
号が現われるが、人体が安静にしていると人体の心拍活
動や呼吸活動による振動伝搬により絶縁体１８の保有す
る静電容量が変化して細かな体動信号が現れる。人体が
居なかったり物が置かれた場合は出力信号はゼロとな
る。以上に基づき在席の有無を判定する。

【００５５】上記作用により、絶縁体１８の保有する静
電容量の変化を用いて第２の実施例と同様に人と物とを
区別して在席を検出することができる。また例えば市販
の同軸ケーブル等を用いれば低コストな在席検出装置を
提供することができるといった効果がある。

【００５６】本発明の在席検出装置の第６の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図９に示すように、体動検出手段６が、光源２０と、光
源２０の光出力が印加される光ファイバー２１と、光フ
ァイバー２１の出力信号を導出する導出部２２とから構
成される点にある。光ファイバー２１は座席１１に配設
される。

【００５７】上記構成による作用を以下に説明する。人
体が着座すると体動により光ファイバー２１中を透過す
る光量が変化する。このことを利用し、上記と同様に人
体の心拍活動や呼吸活動による体動の有無を光量変化に
基づいて検出して在席か否かを判定する。

【００５８】上記作用により、光の透過は商用電源や電
磁波等に起因する電気的ノイズの影響を受けないので、
電気的ノイズに対して影響を受けない在席検出装置を提
供することができるといった効果がある。

【００５９】本発明の在席検出装置の第７の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図１０に示すように、体動検出手段６が、光源２３と、
光源２３より発生した光の反射波を受光する受光部２４
とから構成される。光源２３は着席者の胸元へ光を照射
するよう座席１１の前方に設置される。また、受光部２
４も同様に着席者の方向を向くよう座席１１の前方に設
置される。

【００６０】上記構成による作用を以下に説明する。人
が着席していると心拍活動や呼吸活動により生じる胸元
付近の体表面の体動により、人体表面に照射された光の
反射光に光量変化が生じる。このことを利用して、人体
の心拍活動や呼吸活動による体動の有無を受光部２４に
より検出して在席か否かを判定する。

【００６１】上記作用により、上記実施例のように圧電
材８や絶縁体１８、光ファイバー２１を座席に配設する
構成では、座席１１にクッションが置かれると人体の心
拍活動や呼吸活動による体動信号が検出しにくい場合が
あるが、本実施例によれば人体表面に照射された光の反
射光に生じる光量変化により人体の心拍活動や呼吸活動
による体動の有無を検出するので、座席１１にクッショ
ンが置かれても在席の判定ができるといった効果があ
る。

【００６２】尚、超音波センサにより心拍活動や呼吸活
動により生じる胸元付近の体表面の体動を検出して、在
席の判定を行う構成としてもよく、同様な効果がある。

【００６３】本発明の在席検出装置の第８の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図１１に示すように、体動検出手段６が、人体から発生
する赤外線を検出する赤外線検出部２５から構成される
点にある。赤外線検出部２５は着席者の顔面から発生す
る赤外線を検出できるよう座席１１の前方に設置され
る。

【００６４】上記構成による作用を以下に説明する。人
が着席していると、まぶたのまばたきによっても赤外線
の変化が生じる。このことを利用して、まばたきによる
体表面上の体動の有無を赤外線検出部２５により検出し
て、在席か否かを判定する。

【００６５】上記作用により、上記実施例のように圧電
材８や絶縁体１８、光ファイバー２１を座席に配設する
構成では座席１１にクッションが置かれると人体の心拍
活動や呼吸活動による体動信号を検出しにくい場合があ
り、また反射光の光量変化を受光部２４で検出する構成
でも着席者の着衣量が多いと上記のような体動信号を検
出しにくい場合があるが、本実施例によれば、まばたき
による赤外線の変化を検出して在席を判定するので、座
席１１にクッションが置かれても着席者の着衣量が多く
ても在席の判定ができるといった効果がある。

【００６６】尚、上記のように人体の体動特性を検出す
る構成ではないが、人体の呼吸による鼻孔付近或は口腔
付近の周期的な温度変化により生じる赤外線の変化を赤
外線検出部２２により検出して、そのような赤外線の変
化の有無により在席の判定を行う構成としてもよく、同
様な効果がある。

【００６７】本発明の在席検出装置の第９の実施例を以
下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点は、
図１２に示すように、体動検出手段６が、例えばまぶた
のような人体の特定部位の動きを検出する撮影部２６か
ら構成される点にある。撮影部２６は着席者のまぶたの
方向に向けて座席１１の前方に設置される。

【００６８】上記構成による作用を以下に説明する。人
が着席していると、撮影部２６はまぶた及びまぶた周辺
の映像を撮影し、まばたきにより生じる撮影映像の色調
変化を検出する。そしてそのような色調変化の有無によ
り在席か否かが判定される。

【００６９】上記作用により、上記実施例のように圧電
材８や絶縁体１８、光ファイバー２１を座席に配設する
構成では座席１１にクッションが置かれると人体の心拍
活動や呼吸活動による体動信号を検出しにくい場合があ
り、また反射光の光量変化を受光部２４で検出する構成
でも着席者の着衣量が多いと上記のような体動信号を検
出しにくい場合があるが、本実施例によれば、まばたき
による色調変化を検出して在席を判定するので、座席１
１にクッションが置かれても着席者の着衣量が多くても
在席の判定ができるといった効果がある。

【００７０】尚、後述するが、赤外線検出部２５或は撮
影部２６によりまばたきを検出する構成では、まばたき
の速度を検出することにより着席者のねむ気等の生理状
態を検出することも可能になるといった別の効果があ
る。

【００７１】本発明の在席検出装置の第１０の実施例を
以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点
は、図１３に示すように、座席１１に配設され人体の表
面電位を検出する電位検出手段２７と、電位検出手段２
７の出力信号に基づき在席か否かを判定する判定手段２
８とから構成される点にある。ここで電位検出手段２７
は心電位を検出するよう座席１１の背もたれ部に設置さ
れる。

【００７２】上記構成により、人が座席１１に着席する
と座席１１に配設された電位検出手段２７が心電位を検
出する。そして心電位の有無に基づき判定手段２８が在
席を検出する。座席１１に物が置かれても物には心電位
がないので、人と物との区別ができる。

【００７３】上記作用により、上記第１〜第９の実施例
では人体の生命活動に基づく体動特性を検出して在席の
判定を行なっていたが、本実施例のように直接心電位を
検出して在席の判定を行なってもよく、人と物との区別
ができ確実に在席判定が行えるといった効果がある。

【００７４】尚、上記実施例では心電位を検出する構成
であったが、座席のヘッドレストに電位検出手段２７を
設置して脳波を検出し、脳波の有無により在席か否かを
判定する構成としてもよく、同様な効果がある。

【００７５】本発明の在席検出装置の第１１の実施例を
以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点
は、図１４に示すように、座席１１に配設され人体から
発生する磁気を検出する磁気検出手段２９と、磁気検出
手段２９の出力信号基づき人体が在席かどうかを判定す
る判定手段３０とから構成される点にある。ここで磁気
検出手段２９は心臓から発生する磁気を検出するよう座
席１１の背もたれ部に設置される。

【００７６】上記構成により、人が座席１１に着席する
と座席１１に配設された磁気検出手段２９が心臓の活動
により生じる生体磁気の変化を検出する。そしてこのよ
うな生体磁気の有無に基づき判定手段３０が在席を検出
する。座席１１に物が置かれても物には上記のような磁
気変化がないので、人と物との区別ができる。

【００７７】上記作用により、上記第１〜第９の実施例
では人体の生命活動に基づく体動特性を検出して在席の
判定を行なっていたが、本実施例のように直接生体から
生じる磁気を検出して在席の判定を行なってもよく、人
と物との区別ができ確実に在席判定が行えるといった効
果がある。

【００７８】尚、上記実施例では心臓の活動による生体
磁気の変化を検出する構成であったが、座席のヘッドレ
ストに磁気検出手段２９を設置して脳の活動による生体
磁気を検出し、その有無により在席か否かを判定する構
成としてもよく、同様な効果がある。

【００７９】本発明の在席検出装置の第１２の実施例を
以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点
は、図１５に示すように、判定手段７が、体動検出手段
６の出力信号が予め定められた第１の設定値以上ならば
在席、それ以外ならば不在と判定する第１の判定部３１
と、第１の判定部３１で不在の判定がなされたならば、
体動検出手段６の出力信号が予め定められた第２の設定
値以上となるまでは不在の判定を保持し、体動検出手段
６の出力信号が前記第２の設定値以上となると第１の判
定部３１に基づき在席かどうかの判定を行なう第２の判
定部３２とから構成される点にある。

【００８０】上記構成による作用を以下に説明する。こ
こで体動検出手段６としては第２の実施例で述べた圧電
材８を用いたものとする。自動車、列車、旅客機等の移
動体において在席を検出する場合、移動体が停止してい
れば第２の実施例で述べたように座席に配設した圧電材
８により人体の心拍活動や呼吸活動による体動信号を検
出して在席を判定することができるが、自動車が走行し
ている時のように移動体が移動している場合、移動によ
る移動体自身の動揺や路面からの振動等により、実際は
人がいないのにもかかわらず圧電体８から上記の体動信
号と似た信号が現われる場合があり、このような時は在
席検出を誤るといった課題があった。本実施例はこのよ
うな課題を解決するもので以下にその説明を行なう。

【００８１】図１６に判定アルゴリズムのフローチャー
トを示す。図中Ａ１は第１の判定部３１による処理フロ
ーを、Ａ２は第２の判定部３２による処理フローを示し
ている。上記構成により、第１の判定部３１では体動検
出手段６の出力信号Ｓｖが予め定められた第１の設定値
Ｓｏ以上ならば在席、それ以外ならば不在と判定する。
もし不在と判定すると第２の判定部３２でＳｖが予め定
められた第２の設定値Ｓ１以上となるまでは不在の判定
を保持し、ＳｖがＳ１以上となると再度第１の判定部３
１に基づき在席かどうかの判定を行なう。図１７及び図
１８を基にさらにこの判定動作を具体的に説明する。図
１７及び図１８は共に移動体が停止または走行している
場合のＳｖを経時的に示したものである。図１７は不在
のまま移動体が走行開始し走行中に人が着席して在席と
なった場合である。また図１８は人が在席のまま移動体
が走行開始し走行中に人が席を離れて不在となった場合
である。ここでＳｖは第２の実施例と同様に体動検出手
段６の出力信号を単位時間当り積分した値である。図１
７の場合、時刻ＡではＳｖ＜Ｓｏなので第１の判定部３
１は不在と判定するので、時刻Ａ以降は第２の判定部３
２が判定を行なう。時刻Ｂから移動体の走行が開始され
走行による振動の影響でＳｖ≧Ｓｏとなるが、Ｓｖ＜Ｓ
１であるので時刻Ｃまでは不在の判定が保持される。時
刻Ｃで人体が着席すると着席による衝撃によりＳｖが大
きくなりＳｖ≧Ｓ１となって判定動作は第１の判定部３
１に移行される。第１の判定部３１ではＳｖ≧Ｓｏであ
るので在席と判定し、以降時刻Ｄ〜Ｅで移動体が停止し
ても人体の心拍活動や呼吸活動による体動信号を検出し
てＳｖ≧Ｓｏであるので在席の判定が継続される。図１
８の場合、初めから人体が在席しているので時刻Ｆでは
人体の心拍活動や呼吸活動による体動信号を検出しＳｖ
≧Ｓｏであるので第１の判定手段３１は在席と判定し、
以降時刻Ｈまでは移動体が走行開始してもＳｖ≧Ｓｏな
ので在席の判定が継続される。時刻Ｈで人体が座席から
離れると、実際には不在なのに走行による振動の影響で
Ｓｖ≧Ｓｏとなることがあり、この場合は判定に誤りが
生じる。しかしながら、時刻Ｉで移動体が停止するとＳ
ｖ＜Ｓｏとなるため第１の判定部３１が不在と判定し、
それ以降はＳｖ≧Ｓ１となるまでは第２の判定部３２が
不在の判定を保持する。

【００８２】上記作用により、判定手段７が、体動検出
手段６の出力信号が予め定められた第１の設定値以上な
らば在席、それ以外ならば不在と判定する第１の判定部
３１と、第１の判定部３１で不在の判定がなされたなら
ば、体動検出手段６の出力信号が予め定められた第２の
設定値以上となるまでは不在の判定を保持し、体動検出
手段６の出力信号が前記第２の設定値以上となると第１
の判定部３１に基づき在席かどうかの判定を行なう第２
の判定部３２とから構成されるので、自動車、列車、旅
客機等の移動体において走行中でも精度よく在席を検出
することができるといった効果がある。

【００８３】本発明の在席検出装置の第１３の実施例を
以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する点
は、図１９に示すように、判定手段７が、移動体の走行
速度を検出する走行速度検出部３３と、走行速度検出部
３３の出力信号に基づき設定値を演算する演算部３４
と、体動検出手段６の出力信号と前記設定値とを比較し
て在席かどうかを判定する判定部３５とから構成される
点にある。第１２の実施例では２つの設定値Ｓｏ及びＳ
１を設けて在席かどうかの判定を行なったが、在席して
いて走行中に座席を離れた場合、実際には不在になった
にもかかわらず走行による振動でＳｖ≧Ｓｏとなること
があり誤った判定を行なってしまうといった課題があっ
た。本実施例はこのような課題を解決するもので以下に
その説明を行なう。

【００８４】上記構成により、走行速度検出部３３が移
動体の走行速度Ｖを検出すると、演算部３４がＶに応じ
て在席判定のための設定値Ｓ２を演算する。このときの
ＶとＳ２の関係を図２０に示す。同図でＶからＳ２を演
算するには実線を用いる。ここで一点鎖線は座席が不在
の場合のＳｖの最大値、点線は人体が在席している場合
のＳｖの最小値を表しており、両者とも実験により求め
ることができる。判定部３５では体動検出手段６の出力
信号Ｓｖと設定値Ｓ２とを比較し、Ｓ２≦Ｓｖであれば
在席と判定し、Ｓｖ＜Ｓ２ならば不在と判定する。

【００８５】上記作用により、判定手段７が、移動体の
走行速度を検出する走行速度検出部３３と、走行速度検
出部３３の出力信号に基づき設定値を演算する演算部３
４と、体動検出手段６の出力信号と前記設定値とを比較
して在席かどうかを判定する判定部３５とから構成され
るので、第１２の実施例で述べたような走行中に生じる
在席判定の誤りがなく在席判定の精度がより向上すると
いった効果がある。

【００８６】以上で述べた実施例では、概ね体動検出手
段６からの出力信号と予め定められた設定値とを比較す
ることにより在席判定を行なうものであったが、例えば
体動検出手段６の出力信号を入力、在・不在を出力とし
たニューラルネットワークを構成し、実際の人体の在・
不在を教師信号として学習により在・不在を推定する構
成や、ファジィ推論により在席を判定する構成としても
よい。また例えば移動体の座席以外の場所に振動を検出
する振動検出手段を設置し、体動検出手段６の出力信号
から前記振動検出手段の出力信号を差し引くような構成
としてもよく、走行時において体動検出手段６の出力信
号中に含まれる振動成分を除去し、人体の心拍や呼吸に
よる体動信号のみを抽出することができるので在席判定
の精度が向上するといった効果がある。

【００８７】次に本発明における安全制御装置の第１の
実施例を以下に説明する。図２１は同装置の第１の実施
例におけるブロック図で、人体の生命活動に基づく体動
特性を検出する体動検出手段６と、体動検出手段６の出
力信号に基づき人体が在席かどうかを判定する判定手段
７と、判定手段７の出力信号に基づき移動体の運転を制
御する制御手段３６とから構成される。

【００８８】上記構成により、人体の生命活動に基づく
体動特性、すなわち心拍活動や呼吸活動或はまばたき等
により生じる体表面上の体動を検出することにより在席
か否かを検出し、その検出結果に基づき移動体の運転を
制御する。具体的には、例えば旅客機が離陸するために
発進する際の乗客の安全確保のため、然るべき座席が在
席となるまではブレーキをかけた状態を保持し移動体の
走行を禁止するといったような制御を行なう。

【００８９】移動体の安全性を高めるため在席検出を行
なって移動体の運転を制御する場合、従来は例えば座席
に物が置かれると誤って在席検出が行なわれ逆に危険に
なるといった課題があったが、本実施例によれば人体の
生命活動に基づく体動特性を検出して物と人との区別を
行なって確実に在席を検出し、その検出結果に基づいて
移動体の制御を行なうので、移動体の安全性が向上する
といった効果がある。

【００９０】次に本発明における安全制御装置の第２の
実施例を以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違
する点は、図２２に示すように制御手段３６が、シート
ベルト３７の装着を検出するシートベルト検出部３８
と、警報発生部３９と、判定手段７とシートベルト検出
部３８との出力信号に基づき警報発生部３９及び移動体
の運転を制御する制御部４０とから構成される点にあ
る。

【００９１】上記構成により、判定手段７が在席を検出
した場合、シートベルト３７の装着を検出するまではシ
ートベルト３７の装着を促す警報を発生し、かつ移動体
の運転を禁止する。

【００９２】上記作用により、在席していれば必ずシー
トベルト３７を装着しなければならないので、移動体の
乗員の安全確保が確実に行なわれるといった効果があ
る。

【００９３】本発明における安全制御装置の第３の実施
例を以下に説明する。本実施例が上記実施例と相違する
点は、図２３に示すように制御手段３６が、体動検出手
段６の出力信号に基づき人体の生理心理状態を判定する
判定部４１と、判定手段７と判定部４１との出力信号に
基づき移動体の運転を制御する制御部４２とから構成さ
れる点にある。

【００９４】上記構成により、人体の生命活動に基づく
体動特性、すなわち心拍活動や呼吸活動或はまばたき等
により生じる体表面上の体動を体動検出手段６が検出
し、体動検出手段６からの出力信号に基づき判定手段７
が在席かどうかの判定を行うとともに、判定手段７で人
体が在席と判定されると判定部４１は体動検出手段６か
らの出力信号に基づき例えば在席者の居眠り、緊張の度
合い、心不全等の疾患といった生理心理的状態を判定す
る。制御部４２は判定された在席者の生理心理的状態に
基づいて移動体の運転を制御する。具体的には、例えば
眠気が増すと心拍数が低下することを利用する。すなわ
ち本発明の在席検出手段の第２の実施例で示したよう
に、圧電材８を使用した体動検出手段６を座席に配設し
て在席者の心拍を検出し、心拍信号の有無に基づきまず
判定手段７が在席かどうかの判定を行う。次に在席の判
定があると判定部４１は前記心拍信号に基づき心拍数の
低下率を求めて在席者の眠気の程度を判定する。すなわ
ち心拍数の低下率がある値を越えれば居眠り状態である
と判定して、制御手段４２は移動体の運転を停止する。
また他の具体例としては、心拍数の上昇率がある一定値
以上ならば緊張状態が高まったと判定して移動体の運転
を停止したり、不整脈や心不全の発作を判定して移動体
の運転を停止する。また本発明の在席検出手段の第８の
実施例または同第１１の実施例で示したように、赤外線
検出部２５や撮影部２６により人体のまぶたの動きを検
出して在席を判定し、まぶたの動く速度がある一定値以
下になれば居眠り状態であると判定して移動体の運転を
停止することもできる。

【００９５】上記の本発明の安全制御装置の第１の実施
例及び同第２の実施例では、単に在席かどうかを判定し
て移動体の運転を制御していたが、上記作用によれば人
体の生命活動に基づく体動特性を検出して在席の判定を
行ない、さらに在席者が危険な状態かどうかといった在
席者の生理心理的状態を判定して移動体の運転を制御し
移動体を事故から回避するので移動体の安全性が一層向
上するといった効果がある。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の在席検出装
置によれば次のような効果がある。

【００９７】従来は人と物との区別ができなかったが、
人体の生命活動に基づく体動特性、すなわち心拍活動や
呼吸活動或はまばたき等により生じる体表面上の体動を
検出して在席かどうかを判定するので、人と物との区別
を行なうことができ、より確実に人体の在席を検出する
ことができる。

【００９８】また、人体の心拍活動や呼吸活動による体
動信号を可とう性を有した高分子圧電材により検出して
在席を判定するので、衝撃に強く座席にも配設しやすい
実用的な在席検出装置を提供することができる。

【００９９】また、前記圧電材を被うシールド部が商用
電源や電動機、無線等に起因する電気的ノイズを除去す
るので、使用環境に電気的ノイズが存在していても人体
の体動特性のみを検出して誤動作なく在席の判定ができ
る。

【０１００】また、ある特定の周波数成分のみをろ波す
るフィルター部が体動検出手段の出力信号をろ波するの
で、使用環境に電気的ノイズや物理的ノイズが存在して
いてもノイズ成分が除去されて誤動作なく在席を判定す
ることができる。

【０１０１】また、人体の心拍活動や呼吸活動による体
動信号を絶縁体の保有する静電容量の変化として検出す
るので、例えば市販の同軸ケーブル等を用いれば低コス
トで実用的な在席検出装置を提供することができる。

【０１０２】また、人体の心拍活動や呼吸活動による体
動信号を光ファイバー中を透過する光量の変化として検
出して在席を判定するので、使用環境に電気的ノイズが
存在してもその影響を受けずに在席の判定ができる。

【０１０３】また、人体の心拍活動や呼吸活動による体
動信号を人体表面に照射した光の反射光の光量変化とし
て検出して在席を判定するので、座席にクッションが置
かれて人体の心拍活動や呼吸活動による体動信号が検出
しにくい場合でも在席の検出が可能である。

【０１０４】また、まぶたのまばたきによる赤外線の変
化のような体表面上の体動により生じる赤外線の変化を
検出して在席を判定するので、座席にクッションが置か
れたり座っている人の着衣量が多い時のように人体の心
拍活動や呼吸活動による体動信号が検出しにくい場合で
も在席の検出が可能である。

【０１０５】また、まぶたのような人体の特定部位の動
きを撮影して在席を判定するので、座席にクッションが
置かれたり座っている人の着衣量が多い時のように人体
の心拍活動や呼吸活動による体動信号が検出しにくい場
合でも在席の検出が可能である。

【０１０６】また、心電位や脳波のような人体の表面電
位を検出して在席の判定を行うので、人体の生命活動に
基づく体動特性を検出する場合と同様に、人と物との区
別ができ、より確実に人体の在席を検出することができ
る。

【０１０７】また、心臓や脳の活動により生じる生体磁
気を検出して在席の判定を行うので、人体の生命活動に
基づく体動特性を検出する場合と同様に、人と物との区
別ができ、より確実に人体の在席を検出することができ
る。

【０１０８】また、体動検出手段の出力信号が予め定め
られた第１の設定値以上ならば在席、それ以外ならば不
在と判定する第１の判定部と、前記第１の判定部で不在
の判定がなされたならば、前記体動検出手段の出力信号
が予め定められた第２の設定値以上となるまでは不在の
判定を保持し、前記体動検出手段の出力信号が前記第２
の設定値以上となると前記第２の判定部に基づき在席か
どうかの判定を行なう第２の判定部を有するので、自動
車、列車、旅客機等の移動体において走行中に移動体自
身の動揺や路面からの振動があっても精度よく在席を検
出することができる。

【０１０９】また、移動体の走行速度に応じて在席判定
のための設定値を演算し、前記設定値と前記体動検出手
段の出力信号とを比較して在席か否かを判定するので、
走行中の在席判定の精度がさらに向上する。

【０１１０】さらに本発明の安全制御装置によれば次の
ような効果がある。人体の生命活動に基づく体動特性、
すなわち心拍活動や呼吸活動或はまばたき等により生じ
る体表面上の体動を検出することにより在席か否かを検
出し、その検出結果に基づき移動体の運転を制御するの
で、例えば旅客機が離陸する際の乗客の安全確保のた
め、然るべき座席が在席になるまではブレーキをかけた
状態を保持し移動体の走行を禁止するといった制御を行
う等、移動体の安全性が向上する。

【０１１１】また、在席を検出した場合、シートベルト
の装着を検出するまではシートベルトの装着を促す警報
を発生し、かつ移動体の運転を禁止するので、移動体の
乗員の安全確保が確実に行われる。

【０１１２】また、体動検出手段の出力信号に基づき例
えば居眠り、緊張の度合い、心不全等の疾患等の人体の
生理心理的状態を判定し、前記生理心理状態に基づき移
動体の運転を制御するので、移動体の運転の安全性がさ
らに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における在席検出装置の
ブロック図

【図２】本発明の第２の実施例における在席検出装置の
体動検出手段の断面図

【図３】同装置のブロック図

【図４】同装置の圧電材からの出力波形図

【図５】同装置の積分部からの出力波形図

【図６】本発明の第３の実施例における在席検出装置の
体動検出手段の断面図

【図７】本発明の第４の実施例における在席検出装置の
ブロック図

【図８】本発明の第５の実施例における在席検出装置の
ブロック図

【図９】本発明の第６の実施例における在席検出装置の
ブロック図

【図１０】本発明の第７の実施例における在席検出装置
のブロック図

【図１１】本発明の第８の実施例における在席検出装置
のブロック図

【図１２】本発明の第９の実施例における在席検出装置
のブロック図

【図１３】本発明の第１０の実施例における在席検出装
置のブロック図

【図１４】本発明の第１１の実施例における在席検出装
置のブロック図

【図１５】本発明の第１２の実施例における在席検出装
置のブロック図

【図１６】同装置の在席判定のフローチャート

【図１７】同装置における体動検出手段の出力信号と在
席判定結果とを示す図

【図１８】同装置における体動検出手段の出力信号と在
席判定結果とを示す図

【図１９】本発明の第１３の実施例における在席検出装
置のブロック図

【図２０】同装置における走行速度と設定値との関係を
示す図

【図２１】本発明の第１の実施例における安全制御装置
のブロック図

【図２２】本発明の第２の実施例における安全制御装置
のブロック図

【図２３】本発明の第３の実施例における安全制御装置
のブロック図

【図２４】従来の在席検出装置のブロック図

【図２５】従来の静電容量を利用した在席検出装置の説
明図

【符号の説明】

６体動検出手段７判定手段８圧電材９電極１０絶縁材１１座席１２積分部１３判定部１４表示部１５シールド部１６フィルター部１７判定部１８絶縁体１９電極２０光源２１光ファイバー２２導出部２３光源２４受光部２５赤外線検出部２６撮影部２７電位検出手段２８判定手段２９磁気検出手段３０判定手段３１第１の判定部３２第２の判定部３３走行速度検出部３４演算部３５判定部３６制御手段３７シートベルト３８シートベルト検出部３９警報発生部４０制御部４１判定部４２制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｓ 7256−2Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の生命活動に基づく体動特性を検出す
る体動検出手段と、前記体動検出手段の出力信号に基づ
き人体が在席かどうかを判定する判定手段とからなる在
席検出装置。
【請求項２】体動検出手段が、圧電材と、前記圧電材の
出力信号を導出する電極とから構成される請求項１記載
の在席検出装置。
【請求項３】体動検出手段が、圧電材と、前記圧電材の
出力信号を導出する電極と、前記圧電材及び前記電極と
を覆うシールド部とから構成される請求項１記載の在席
検出装置。
【請求項４】判定手段が、体動検出手段の出力信号のあ
る特定の周波数成分をろ波するフィルター部と、前記フ
ィルター部の出力信号に基づき人体が在席かどうかを判
定する判定部とから構成される請求項１記載の在席検出
装置。
【請求項５】体動検出手段が、絶縁体と、前記絶縁体の
保有する静電容量を導出する電極とから構成される請求
項１記載の在席検出装置。
【請求項６】体動検出手段が、光源と、前記光源の光出
力が印加される光ファイバーと、前記光ファイバーの出
力信号を導出する導出部とから構成される請求項１記載
の在席検出装置。
【請求項７】体動検出手段が、光源と、前記光源より発
生した光の反射波を受光する受光部とから構成される請
求項１記載の在席検出装置。
【請求項８】体動検出手段が人体から発生する赤外線を
検出する赤外線検出部から構成される請求項１記載の在
席検出装置。
【請求項９】体動検出手段が人体の特定部位の動きを検
出する撮影部から構成される請求項１記載の在席検出装
置。
【請求項１０】人体の表面電位を検出する電位検出手段
と、前記電位検出手段の出力信号基づき人体が在席かど
うかを判定する判定手段とからなる在席検出装置。
【請求項１１】人体から発生する磁気を検出する磁気検
出手段と、前記磁気検出手段の出力信号基づき人体が在
席かどうかを判定する判定手段とからなる在席検出装
置。
【請求項１２】判定手段が、体動検出手段の出力信号が
予め定められた第１の設定値以上ならば在席、それ以外
ならば不在と判定する第１の判定部と、前記第１の判定
部で不在の判定がなされたならば、前記体動検出手段の
出力信号が予め定められた第２の設定値以上となるまで
は不在の判定を保持し、前記体動検出手段の出力信号が
前記第２の設定値以上となると前記第１の判定部に基づ
き在席かどうかの判定を行なう第２の判定部とから構成
される請求項１記載の在席検出装置。
【請求項１３】判定手段が、移動体の走行速度を検出す
る走行速度検出部と、前記走行速度検出部の出力信号に
基づき設定値を演算する演算部と、体動検出手段と前記
設定値とを比較して在席を判定する判定部とから構成さ
れる請求項１記載の在席検出装置。
【請求項１４】人体の生命活動に基づく体動特性を検出
する体動検出手段と、前記体動検出手段の出力信号に基
づき人体が在席かどうかを判定する判定手段と、前記判
定手段の出力信号に基づき移動体の運転を制御する制御
手段とからなる安全制御装置。
【請求項１５】制御手段は、シートベルトの装着を検出
するシートベルト検出部と、警報発生部と、判定手段と
前記シートベルト検出部との出力信号に基づき前記警報
発生部及び移動体の運転を制御する制御部とからなる請
求項１４記載の安全制御装置。
【請求項１６】制御手段は、体動検出手段の出力信号に
基づき人体の生理心理状態を判定する判定部と、判定手
段と前記判定部との出力信号に基づき移動体の運転を制
御する制御部とからなる請求項１４記載の安全制御装
置。