JPH11278203A

JPH11278203A - 乗員検知システム

Info

Publication number: JPH11278203A
Application number: JP10083799A
Authority: JP
Inventors: Yoshitake Oka; 義剛岡
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】乗員の着席状況を的確に検知できる上、この検
知結果に基づいてエアバッグ装置を適切に制御可能な乗
員検知システムを提供すること。【解決手段】シ−トに配置したアンテナ電極の周辺に電
界を発生させるための電界発生手段１１と、アンテナ電
極に電界発生手段を接続することによってその周辺に電
界を発生させ、この電界に基づいてアンテナ電極に流れ
る電流に関連する送信系の交流のライン電圧を直流に変
換するＡＣ−ＤＣ変換回路１５と、ＡＣ−ＤＣ変換回路
から出力される信号を取り込み、この信号デ−タに基づ
いて乗員の着席状況などを判断する制御回路１６と、制
御回路の判断結果に基づいてエアバッグを所定の動作モ
−ドに設定し得る機能を有するエアバッグ装置３０とで
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は乗員検知システム
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などに応じて、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の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エアバッグ装置は自動車の衝突
時に乗員が受ける衝撃を緩和するための装置であって、
自動車の安全性になくてならないものになっており、近
時、運転席のみならず、助手席にも設置されるようにな
っている。

【０００３】このエアバッグ装置は、例えば図１９に示
すように、セ−フィングセンサＳＳ１，スクイブＳＱ
１，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ＳＷ１の直列回路よりなる運転席側のスクイブ回路
と、セ−フィングセンサＳＳ２，スクイブＳＱ２，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ＳＷ
２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）ＧＳと、電子式加速度センサＧ
Ｓ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ＳＷ１，ＳＷ２のゲ−トに信号を供給す
る機能を有する制御回路ＣＣとから構成されている。

【０００４】このエアバッグ装置によれば、何らかの原
因に基づき自動車が衝突した場合、セ−フィングセンサ
ＳＳ１，ＳＳ２はそのスイッチ接点が比較的に小さな加
速度に反応して閉成され、運転席側及び助手席側のスク
イブ回路が動作可能な状態になる。そして、電子式加速
度センサＧＳからの信号に基づいて制御回路ＣＣが自動
車が確実に衝突したと判断すると、半導体スイッチング
素子ＳＷ１，ＳＷ２のゲ−トに信号が供給され、同スイ
ッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２がＯＮ状態になる。これに
よって、それぞれのスクイブ回路に電流が流れる結果、
スクイブＳＱ１，ＳＱ２の発熱に起因して運転席側及び
助手席側のエアバッグが展開され、乗員が衝突による衝
撃から保護される。

【０００５】ところで、このエアバッグ装置ではシ−ト
への乗員の着席の有無に関係なく、自動車の衝突によっ
てエアバッグが展開するように構成されているために、
例えば助手席に大人の乗員が着席している場合には衝突
時に上述のような乗員の保護効果が期待できるものであ
るが、乗員が子供の場合には大人に比べて座高が低いこ
とに伴って頭部位置も低いことから、エアバッグの展開
による子供への影響が懸念される。従って、乗員が子供
の場合には仮に自動車が衝突してもエアバッグは展開さ
せないことが望ましい場合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来において
は、このような問題に対応するために、例えば図２０に
示すようなエアバッグ装置が提案されている。このエア
バッグ装置は、助手席に乗員が着席しているか否かを検
出するセンサＳＤを設置し、このセンサＳＤの検出信号
に基づいて制御回路ＣＣが助手席への乗員の着席状況を
判断し、自動車が衝突した場合に、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
するように構成されている。特に、センサＳＤとして
は、重量センサを用い、この重量センサにて測定した乗
員の重量に基づいて大人か子供かの判定を行うものと、
シ−トに着席している乗員をカメラで撮影して画像処理
により大人か子供かの判定を行うものとが提案されてい
る。

【０００７】前者の方法によれば、乗員が大人か子供か
の大まかな判定は可能であり、この結果に基づいてエア
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
か一方にセットし、自動車の衝突時における不測の事態
を回避することができるものの、体重は個人差が大き
く、仮に子供でも大人より重い場合もあり得ることか
ら、正確性に欠けるという問題がある。

【０００８】又、後者の方法によれば、乗員の着席状
況，乗員が大人か子供かの判断をかなり正確に行うこと
ができるものの、カメラで撮影した撮像デ−タを画像処
理し各種パタ−ンとの比較判断を行わなければならない
ために、処理装置が複雑かつ高価になるという問題があ
る。

【０００９】それ故に、本発明の目的は、シ−トへの乗
員の着席状況などを的確に検知できる上、この検知結果
に基づいてエアバッグ装置を適切に制御可能な乗員検知
システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために、シ−ト及び／又はその周辺に
配置したアンテナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電
界を発生させるための電界発生手段と、アンテナ電極に
電界発生手段を接続することによってアンテナ電極の周
辺に発生させた電界に基づいてアンテナ電極に流れる電
流に関連する送信系の交流のライン電圧を直流に変換す
るＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力
される信号を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−
トへの乗員の着席状況などを判断する制御回路とを具備
したことを特徴とする。

【００１１】又、本発明の第２の発明は、シ−ト及び／
又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、複数の
アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
発生手段と、複数のアンテナ電極のうち、特定のアンテ
ナ電極に電界発生手段を選択的に切換・接続する切換回
路と、切換回路によって選択された特定のアンテナ電極
の周辺に電界を発生させ、この電界に基づいて特定のア
ンテナ電極に流れる電流に関連する送信系の交流のライ
ン電圧を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−
ＤＣ変換回路から出力される信号を取り込み、この信号
デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況などを判断
する制御回路とを具備したことを特徴とする。

【００１２】又、本発明の第３の発明は、シ−ト及び／
又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、複数の
アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
発生手段と、複数のアンテナ電極のうち、特定のアンテ
ナ電極に電界発生手段を選択的に切換・接続することに
よって送信電極とすると共に、特定のアンテナ電極以外
の任意のアンテナ電極を選択的に受信電極となるように
切換する切換回路と、切換回路によって選択された送信
電極と受信電極との間に電界を発生させ、この電界に基
づいて特定のアンテナ電極に流れる電流に関連する送信
系の交流のライン電圧を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換
回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信号を取り
込み、この信号デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席
状況などを判断する制御回路とを具備したことを特徴と
する。

【００１３】又、本発明の第４の発明は、シ−ト及び／
又はその周辺に配置したアンテナ電極と、アンテナ電極
の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、
アンテナ電極に電界発生手段を接続することによってア
ンテナ電極の周辺に発生させた電界に基づいてアンテナ
電極に流れる電流に関連する送信系の交流のライン電圧
を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変
換回路から出力される信号を取り込み、この信号デ−タ
に基づいてシ−トへの乗員の着席状況などを判断する制
御回路と、制御回路の判断結果に基づいてエアバッグを
所定の動作モ−ドに設定し得る機能を有するエアバッグ
装置とを具備したことを特徴とする。

【００１４】又、本発明の第５の発明は、シ−ト及び／
又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、複数の
アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
発生手段と、複数のアンテナ電極のうち、特定のアンテ
ナ電極に電界発生手段を選択的に切換・接続する切換回
路と、切換回路によって選択された特定のアンテナ電極
の周辺に電界を発生させ、この電界に基づいて特定のア
ンテナ電極に流れる電流に関連する送信系の交流のライ
ン電圧を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−
ＤＣ変換回路から出力される信号を取り込み、この信号
デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況などを判断
する制御回路と、制御回路の判断結果に基づいてエアバ
ッグを所定の動作モ−ドに設定し得る機能を有するエア
バッグ装置とを具備したことを特徴とする。

【００１５】又、本発明の第６の発明は、シ−ト及び／
又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、複数の
アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
発生手段と、複数のアンテナ電極のうち、特定のアンテ
ナ電極に電界発生手段を選択的に切換・接続することに
よって送信電極としての機能を付与すると共に、特定の
アンテナ電極以外の任意のアンテナ電極を選択的に受信
電極となるように切換する切換回路と、切換回路によっ
て選択された送信電極と受信電極との間に電界を発生さ
せ、この電界に基づいて特定のアンテナ電極に流れる電
流に関連する送信系の交流のライン電圧を直流に変換す
るＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力
される信号を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−
トへの乗員の着席状況などを判断する制御回路と、制御
回路の判断結果に基づいてエアバッグを所定の動作モ−
ドに設定し得る機能を有するエアバッグ装置とを具備し
たことを特徴とする。

【００１６】又、本発明の第７の発明は、前記電界発生
手段を含む送信系に抵抗を直列的に接続すると共に、こ
の抵抗とアンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス
成分とによってＣＲ時定数回路を形成するように構成し
たことを特徴とし、第８の発明は、前記電界発生手段か
ら出力される送信信号の送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路と
の間にインピ−ダンス変換回路を介在させたことを特徴
とし、第９の発明は、前記インピ−ダンス変換回路を増
幅率がほぼ１倍のオペアンプにて構成したことを特徴と
し、第１０の発明は、前記制御回路は、少なくとも、シ
−トへの乗員の着席状況などに関するしきい値デ−タを
記憶する手段と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信
号を取り込む手段と、取り込まれた信号デ−タとしきい
値デ−タとを比較することにより、乗員の着席状況など
を判断する判断部とを有することを特徴とする。

【００１７】さらに、本発明の第１１の発明は、前記電
界発生手段，ＡＣ−ＤＣ変換回路，制御回路を含み、か
つこれらを同一ハウジングに収納して制御ユニットを構
成し、この制御ユニットをシ−トに組み込んだことを特
徴とし、第１２の発明は、前記電界発生手段，ＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路，制御回路，バッテリから単一のＶｃｃ電源
を生成する電源回路を含み、かつこれらを同一ハウジン
グに収納して制御ユニットを構成し、この制御ユニット
を構成する要素のうち、電源を必要とする構成要素に電
源回路からＶｃｃ電源を供給するように構成したことを
特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の基本原理について
図１を参照して説明する。この発明にかかる乗員検知シ
ステムは、基本的にはシ−トに配置されたアンテナ電極
に発生させた微弱電界（Ｅlectric Ｆield）の乱れを利
用するものである。まず、同図（ａ）に示すように、ア
ンテナ電極Ｅに発振回路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Ｅの周辺には微弱電界
が生ずる結果、アンテナ電極Ｅの側には電流Ｉが流れ
る。この状態において、同図（ｂ）に示すように、アン
テナ電極Ｅの近傍に物体ＯＢを存在させると、電界に乱
れが生じてアンテナ電極Ｅの側には電流Ｉとは異なった
電流Ｉ₁が流れることになる。

【００１９】従って、自動車のシ−トに物体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Ｅ
の側に流れる電流に変化が生ずるものであり、この現象
を利用することにより、シ−トへの乗員の着席状況など
を検知することができるものである。特に、アンテナ電
極を増加させることによって、シ−ト上の乗員などを含
む物体についての多くの情報を得ることが可能となり、
シ−トへの乗員の着席状況などをより的確に検知するこ
とができる。尚、シ−トに物体ＯＢが乗っている場合に
はアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が増加し、シ−トに
物体ＯＢが乗っていない場合にはアンテナ電極Ｅの側に
流れる電流が減少する。

【００２０】次に、この原理を利用した本発明にかかる
乗員検知システムの実施例について図２〜図６を参照し
て説明する。尚、図１９〜図２０に示す従来例と同一部
分には同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図２〜図４は本発明にかかる助手席（運転席）のシ
−ト及びアンテナ電極の配置構成を示しており、シ−ト
１は主として着席部１ａと背もたれ部１ｂとから構成さ
れている。着席部１ａは、例えば前後にスライド可能な
ベ−ス２に固定されたシ−トフレ−ム３と、シ−トフレ
−ム３の上部に配置されたクッション材と、クッション
材を覆う外装材とから構成されており、背もたれ部１ｂ
は、例えばシ−トフレ−ムの前面側にクッション材を配
置すると共に、クッション材を外装材で被覆して構成さ
れている。特に、着席部１ａにはほぼ同一形状（例えば
角形）に形成された複数のアンテナ電極４（４ａ〜４
ｄ）が互いに離隔して対称的に配置されている。尚、こ
のアンテナ電極４は外装材の内側の他、外側に配置した
り、或いは外装材自身に設けることもできる。又、シ−
ト１には後述する制御ユニット１０が組み込まれてお
り、例えばシ−トフレ−ム３ないしその近傍に配置され
ている。

【００２１】このアンテナ電極４は、基本的には例えば
図３に示すように、少なくとも、不織布などのような絶
縁部材よりなるベ−ス部材５と、ベ−ス部材５の一方の
面に互いに離隔して対称的に配置された導電性を有する
アンテナ電極部４ａ〜４ｄとから構成されており、着席
部１ａの外装材の内側に配置される。特にアンテナ電極
部４ａ〜４ｄは、例えば導電性の布地にて構成されてい
るが、糸状の金属線や導電性を有する繊維などをベ−ス
部材５に織り込んだり、着席部１ａのシ−ト布面をベ−
ス部材と見做してこれに織り込んだり、布面に導電性ペ
イントを被着したり、肉厚の小さなフレキシビリティを
有する金属板などによって構成することもできる。これ
らのアンテナ電極部４ａ〜４ｄとベ−ス部材５との固定
は接着剤，熱可塑性又は熱硬化性樹脂の加熱による接
着、縫い付け、ホック，ボタン，フックなどによる結
合、マジックテ−プによる結合などによって行われる
が、接着による方法が推奨される。尚、図示例のアンテ
ナ電極４のアンテナ電極部４ａ〜４ｄは、例えばほぼ同
一サイズの角形に構成されている。又、以下、説明の都
合上、アンテナ電極部４ａ〜４ｄは実質的にアンテナ電
極４とほぼ同様の機能を有することから混同して用いる
ことがある。

【００２２】上述のアンテナ電極４は実際面から図３
（ａ），（ｂ）に示すように構成されている。即ち、ア
ンテナ電極部４ａ〜４ｄの一部にはシ−ルド線などのリ
−ド線６（６ａ〜６ｄ）が、接続端子７，ラグ端子７Ａ
を介して独立して電気的に接続されており、リ−ド線６
（６ａ〜６ｄ）の導出端にはコネクタ９が接続されてお
り、後述する制御ユニット１０のコネクタ（或いは端
子）１３ａ〜１３ｄに接続されている。特に、接続端子
７は金属部材よりなる端子構成部材にてアンテナ電極部
を挟持することによって電気的な接続性を呈するように
構成されており、例えば黄銅などよりなるかしめ鋲，ホ
ックなどが利用できる。

【００２３】上述のアンテナ電極４において、それぞれ
のアンテナ電極部４ａ〜４ｄとリ−ド線６（６ａ〜６
ｄ）との接続構造はほぼ同一であるので、アンテナ電極
部４ａとリ−ド線６ａとの接続例を代表例として具体的
に説明する。接続端子７はアンテナ電極部４ａ及びベ−
ス部材５に予め形成された孔を貫通するようにかしめ固
定して設けられ、それのかしめ固定に先立ってラグ端子
７Ａが装着されており、かしめと同時にラグ端子７Ａは
接続端子７を介してアンテナ電極部４ａに電気的機械的
に接続される。このラグ端子７Ａにはリ−ド線６ａが圧
着端子８などを用いて電気的機械的に接続されている。

【００２４】又、アンテナ電極部４ａとリ−ド線６ａと
の接続は、例えば図３（ｃ）及び図４に示すように行う
こともできる。前者は、アンテナ電極部４ａの一部に延
在部４ａａを形成し、この延在部４ａａに接続端子７を
設けることによって行うものである。後者は、アンテナ
電極部４ａの一端をベ−ス部材５の裏側に折り返し、こ
の折り返し部４ａｂ，表側のアンテナ電極部４ａ，ベ−
ス部材５に共通の孔を形成し、この孔に接続端子７を貫
通・位置させた上でかしめ固定するものである。尚、ラ
グ端子７Ａはかしめ固定前に予め接続端子７に挿通され
ている。

【００２５】上述のシ−ト１には制御ユニット１０が組
み込まれており、この制御ユニット１０は、例えば図５
に示すように、アンテナ電極部４ａ〜４ｄの周辺に微弱
電界を発生させるための電界発生手段（送信電流発生
部）１１と、電界発生手段１１から出力される送信信号
の送信系に接続され、かつ複数のスイッチング手段１２
ａ〜１２ｄを有するアンテナ電極部４ａ〜４ｄの切換回
路１２と、閉成動作時に切換回路１２のスイッチング手
段１２ａ〜１２ｄに接続され、かつ制御ユニットのハウ
ジングに配置されたコネクタ１３ａ〜１３ｄと、電界発
生手段１１から出力される送信信号の送信系（送信ライ
ン）に接続され、アンテナ電極４に送信される送信電流
に関連する交流のライン電圧が取り込まれるインピ−ダ
ンス変換回路１４と、インピ−ダンス変換回路１４に接
続され、それの交流の出力信号（ライン電圧）を直流に
変換するＡＣ−ＤＣ変換回路（平滑回路）１５と、ＣＰ
Ｕ，Ａ／Ｄ変換部，外部メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ，
ＲＡＭ）などを含む制御回路１６と、ハウジングに配置
され、図示しないバッテリ電源に接続されるコネクタ１
７と、コネクタ１７に接続された電源回路１８とから構
成されている。これらの構成要素は同一のハウジングに
収納されて制御ユニット１０を構成しており、例えばシ
−ト１の着席部１ａにおけるシ−トフレ−ム３に乗員の
着席側に露呈しないように固定されている。この制御ユ
ニット１０の制御回路１６には、例えば図６に示す構成
のエアバッグ装置３０が接続されている。尚、切換回路
１２におけるスイッチング手段１２ａ〜１２ｄの選択的
な切換は制御回路１６からの信号に基づいて行われる。

【００２６】上述の制御ユニット１０において、電界発
生手段１１は、例えば電源回路１８からの＋Ｖｃｃ電源
（一定の直流電圧）に対して例えば抵抗１１ａとスイッ
チング手段（例えば電界効果形トランジスタ）１１ｂと
が直列的に接続されており、それのゲ−トには制御回路
１６からゲ−ト信号が付与され、ドレインから信号系
（信号ライン），切換回路１２を介してアンテナ電極に
方形波の高周波低電圧が出力されるように構成されてい
る。この高周波出力は制御回路１６から出力されるＰＷ
Ｍ（Pulse Wide Modulation ）制御されたゲ−ト信号に
よって決定され、例えばそれの周波数は１２０ＫＨｚ程
度の高周波低電圧を発生するように構成されている。
尚、ゲ−ト信号のデュ−ティ比（ＯＮデュ−ティ）は例
えば１０％程度に設定されているが、回路定数，周波数
などによっては適宜のデュ−ティ比に変更できる。電界
発生手段１１から信号系に出力される高周波低電圧はス
イッチング手段１１ｂがオフ動作の時に出力され、それ
のデュ−ティ比（ＯＮデュ−ティ）はほぼ９０％程度に
なる。

【００２７】又、制御ユニット１０において、インピ−
ダンス変換回路１４は、例えば増幅率が１に設定された
オペアンプ１４ａによって構成されている。従って、イ
ンピ−ダンス変換回路１４の出力側は低インピ−ダンス
となり、入力側に影響を与えることなく、制御回路のＣ
ＰＵが読み取るために必要な電流を取り出すことができ
る。このインピ−ダンス変換回路１４の出力側にはＡＣ
−ＤＣ変換回路１５が接続されており、例えば抵抗１５
ａとコンデンサ１５ｂとからなる平滑回路によって構成
されている。尚、このＡＣ−ＤＣ変換回路１５の出力側
は制御回路１６に接続されている。

【００２８】さらに、制御ユニット１０において、電源
回路１８はバッテリ電源（１２Ｖ）を例えば５Ｖに降圧
して単一のＶｃｃ電源を生成するように構成されてお
り、例えば三端子レギュレ−タにて構成されている。こ
の電源回路１８にて生成された単一のＶｃｃ電源は制御
ユニット１０を構成する構成要素のうち、電源を必要と
するすべての構成要素に供給されている。尚、このＶｃ
ｃ電源は単一化することが望ましいが、異なった電圧に
設定することも可能である。

【００２９】このように構成された乗員検知システム
は、次のように動作する。まず、制御回路１６から電界
発生手段１１のスイッチング手段１１ｂには図７（ａ）
に示すようなゲ−ト信号が適時に付与される。ゲ−ト信
号がハイ（Ｈｉｇｈ）になると、その都度、スイッチン
グ手段１１ｂはオンとなり、それのドレインが接地レベ
ルとなり、送信系には出力されない。尚、この際に、後
述する選択された特定のアンテナ電極の周辺に存在する
キャパシタンス成分に充電された電荷がスイッチング手
段１１ｂを介して放電される。一方、ゲ−ト信号がロウ
（Ｌｏｗ）となると、スイッチング手段１１ｂはオフと
なり、送信系には例えば同図（ｂ）に示すようなほぼ方
形波の高周波低電圧（例えば１２０ＫＨｚ，＋５Ｖ）が
出力される。この高周波出力は送信系，切換回路１２
（１２ａ〜１２ｄ），コネクタ１３ａ〜１３ｄを介して
アンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に供給され、その結果、
アンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）の周辺には微弱電界が発
生される。この際に、切換回路１２は制御回路１６から
の信号によって開閉制御が行われ、最初にスイッチング
手段１２ａのみが閉成され、次にスイッチング手段１２
ｂのみが閉成され、以下同様にして順次に特定のスイッ
チング手段のみが閉成されると同時にその他のスイッチ
ング手段は開放されるように切換制御される。従って、
特定のスイッチング手段（１２ａ〜１２ｄ）が閉成され
た場合には、送信信号は電界発生手段１１の抵抗１１
ａ，送信系（送信ライン），特定のスイッチング手段
（１２ａ〜１２ｄ），特定のコネクタ（１３ａ〜１３
ｄ）を介して特定のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に供
給され、その結果、特定のアンテナ電極４（４ａ〜４
ｄ）の周辺には微弱電界が発生され、シ−ト１への乗員
の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別），乗
員の着席姿勢などの着席状況に応じて異なったレベルの
電流が流れる。

【００３０】例えばシ−ト１に乗員が着席していない空
席状態の場合には、特定のアンテナ電極の周辺に存在す
る浮遊容量に基づいてレベルの低い電流が流れる。この
際に、信号系の高周波低電圧の立ち上がりは、図７
（ｂ）に示すように、浮遊容量のキャパシタンス成分と
電界発生手段１１の抵抗１１ａとによるＣＲ時定数に基
づいて若干鈍る。一方、シ−ト１に乗員が着席している
場合には、特定のアンテナ電極の周辺には空席状態時の
浮遊容量に比較して大きなキャパシタンス成分が存在す
るようになり、レベルの高い電流が流れることになる。
尚、乗員のキャパシタンス成分は大人の方が子供に比較
して大きくなり、アンテナ電極に流れる電流のレベルも
高くなる。この際に、送信系の高周波低電圧の立ち上が
りは、同図（ｃ）に示すように、浮遊容量に比べて大き
なキャパシタンス成分と電界発生手段１１の抵抗１１ａ
とによるＣＲ時定数に基づいて指数関数的になり、大き
く鈍る。尚、この立ち上がりの鈍り方は、大人と子供と
の間でキャパシタンス成分が異なることから、大人の場
合には大きく、子供の場合には小さくなる。

【００３１】このように電界発生手段１１を含む送信
系，アンテナ電極系におけるＣＲ時定数に基づいて各種
のパタ−ンを呈する送信系の高周波低電圧（電圧波形）
は１倍の増幅率に設定されたオペアンプ１４ａよりなる
インピ−ダンス変換回路（バッファ回路）１４において
インピ−ダンス変換される。即ち、入力側は高インピ−
ダンス、出力側（ＡＣ−ＤＣ変換回路１５側）は低イン
ピ−ダンスとなり、制御回路１６の読み込みに要する電
流を必要に応じて適宜に取り込むことが可能となる。イ
ンピ−ダンス変換回路１４の出力（高周波低電圧）はＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路１５に入力される。この回路１５で
は、交流のライン電圧は抵抗１５ａとコンデンサ１５ｂ
とを含む平滑回路によって平滑され、図７（ｄ）に示す
ように、直流に変換される。同図において、点線は空席
状態時の直流変換レベルを、実線は乗員の着席状態時の
直流変換レベルをそれぞれ示しており、両者の間には判
別可能な程度のレベル差を有している。尚、この直流変
換レベルは、上述のＣＲ時定数において抵抗１１ａの抵
抗値を一定に設定すれば、アンテナ電極の周辺に存在す
るキャパシタンス成分の大きさに依存し、例えば大人の
ようにキャパシタンスが大きい場合には小さくなり、逆
に、子供のようにキャパシタンスが小さい場合には大き
くなり、シ−ト１が空席状態の場合には最も大きくな
る。このＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流出力は制御回路
１６に次々と取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリに格
納される。

【００３２】この制御回路１６には、予め、例えばシ−
ト１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）などが格納されている。具体的には、乗員の着席の
有無に関するしきい値に関しては次のように設定され
る。例えば図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、シ−ト
１にそれぞれ大人の乗員Ｐ及び子供の乗員ＳＰが着席し
ている場合には、それぞれのアンテナ電極に対向する面
積などの違いによってそれぞれのアンテナ電極の周辺に
存在するキャパシタンス成分に差異が生ずる。この結
果、アンテナ電極に流れる電流のレベルが異なり、大人
の乗員Ｐの場合には子供の乗員ＳＰの場合に比べて電流
のレベルが高くなるのみならず、ＣＲ時定数の差異に関
連して、送信系のライン電圧（高周波低電圧）の電圧波
形における立ち上がりも異なった曲線となり、ＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路１５から出力される直流レベルも異なったレ
ベルとなる。従って、子供ＳＰの場合の電流レベルに関
連する直流出力と図７（ｄ）において点線で示す空席状
態時の直流出力との間のレベルが乗員の着席の有無に関
するしきい値として設定される。尚、直流出力デ−タが
このしきい値より小さければ乗員が着席していると判定
され、大きければ着席していないと判定される。特に、
このしきい値はそれぞれのアンテナ電極に流れる電流に
関連するＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの直流出力の総和
に対して設定することが望ましいが、アンテナ電極毎に
設定することも可能である。尚、後述する乗員判定フロ
−では省略されている。

【００３３】又、乗員の識別に関するしきい値に関して
は次のように設定される。例えば図８（ａ）及び（ｂ）
に示すように、シ−ト１にそれぞれ大人の乗員Ｐ及び子
供の乗員ＳＰが着席している場合には、それぞれのアン
テナ電極に対向する面積などの違いによってそれぞれの
アンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分に差
異が生ずる。この結果、アンテナ電極に流れる電流のレ
ベルが異なり、大人の乗員Ｐの場合には子供の乗員ＳＰ
の場合に比べて電流のレベルが高くなるのみならず、Ｃ
Ｒ時定数の差異に関連して、送信系のライン電圧（高周
波低電圧）の電圧波形における立ち上がりも異なった曲
線となり、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５から出力される直流
レベルも異なったレベルとなる。従って、大人Ｐと子供
ＳＰとの中間的な電流レベルに関連する直流出力を識別
に関するしきい値として設定される。尚、直流変換デ−
タがこのしきい値より小さければ大人Ｐと判定され、大
きければ子供ＳＰと判定される。特に、このしきい値は
それぞれのアンテナ電極に流れる電流に関連するＡＣ−
ＤＣ変換回路１５からの直流出力の総和に対して設定す
ることが望ましいが、アンテナ電極毎に設定することも
可能である。

【００３４】従って、制御回路１６に取り込まれた乗員
の着席状況などに関する信号デ−タは、予め制御回路１
６に記憶されている乗員の着席状況などに関するしきい
値デ−タと比較され、例えば図８（ａ）に示すように、
すべてのアンテナ電極４ａ〜４ｄの電流レベルが高いこ
とに関連してＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの直流出力は
低く、かつ着席の識別に関するしきい値より低い場合に
は、シ−ト１に着席している乗員は大人Ｐであると判断
される。これによって、図６に示すエアバッグ装置３０
は制御回路１６からの送信信号によって、エアバッグが
展開可能なるようにセットされる。逆に、図８（ｂ）に
示すように、すべてのアンテナ電極４ａ〜４ｄの電流レ
ベルが低いことに関連してＡＣ−ＤＣ変換回路１５から
の直流出力は高く、かつ着席の識別に関するしきい値よ
り高い場合には、シ−ト１に着席している乗員は子供Ｓ
Ｐであると判断される。これによって、図６に示すエア
バッグ装置３０は制御回路１６からの送信信号によっ
て、エアバッグが展開不可能なるようにセットされる。
即ち、制御回路１６からの送信信号はエアバッグ装置３
０の制御回路ＣＣに入力され、後者の場合には自動車の
衝突時に助手席側の半導体スイッチング素子ＳＷ２にゲ
−ト信号を供給しないようにセットされる。尚、運転席
側の半導体スイッチング素子ＳＷ１にはゲ−ト信号が供
給される。前者の場合には半導体スイッチング素子ＳＷ
１，ＳＷ２にゲ−ト信号が供給されるようにセットされ
る。

【００３５】次に、この乗員検知システムの処理フロ−
について図９〜図１３を参照して説明する。まず、図９
に示すように、イグニッションスイッチをＯＮにし、ス
タ−トする。ステップＳ１でイニシャライズし、ステッ
プＳ２に進む。ステップＳ２では制御回路１６とエアバ
ッグ装置３０との通信系にかかる初期診断を行う。ステ
ップＳ３ではエンジンがスタ−トしたか否かの判断を行
い、エンジンがスタ−トしていると判断した場合にはス
テップＳ４に進む。スタ−トしていないと判断された場
合には戻る。ステップＳ４では複数のアンテナ電極４ａ
〜４ｄのうち、特定のアンテナ電極の周辺に発生させた
微弱電界に基づいてそれぞれ特定のアンテナ電極に流れ
る電流に関連する送信系の交流電圧の直流への変換出力
に関する信号デ−タの受信が行われる。ステップＳ５で
は、取り込んだそれぞれのデ−タに基づいて、シ−トへ
の乗員の着席の有無，乗員が大人か子供かなどの着席状
況が判定される。さらに、ステップＳ６ではステップＳ
５の判定結果に基づき、エアバッグ装置（ＳＲＳ）３０
との間でＳＲＳ通信が行われる。ステップＳ６が終了す
ると、再びステップＳ４に戻り、ステップＳ４からステ
ップＳ６の処理が適宜のタイミングで繰り返し行われ
る。尚、ステップＳ３は省略することもできる。

【００３６】図９における初期診断は、例えば図１０に
示すように行われる。まず、ステップＳＡ１では固定デ
−タを制御回路１６からエアバッグ装置３０の制御回路
ＣＣに送信する。ステップＳＡ２ではエアバッグ装置３
０からの送信デ−タを受信する。そして、ステップＳＡ
３では制御回路１６からエアバッグ装置３０に送信した
固定デ−タとエアバッグ装置３０からの受信デ−タとが
一致するか否かを判断する。それぞれのデ−タが一致す
ると判断されると、処理フロ−が継続される。それぞれ
のデ−タが一致しないと判断されると、通信系に異状が
あると判断され、フェ−ルセイフ処理が行われ、例えば
警告灯などが点灯される。尚、この初期診断はエアバッ
グ装置３０から制御回路１６に固定デ−タを送信し、制
御回路１６からの送信デ−タをエアバッグ装置３０の制
御回路ＣＣにて、その一致性について判断させるように
してもよい。

【００３７】図９における信号受信は、例えば図１１に
示すように行われる。まず、ステップＳＢ１では制御回
路１６からの信号に基づいて切換回路１２のスイッチン
グ手段１２ａ〜１２ｄを、スイッチング手段１２ａの
み，スイッチング手段１２ｂのみ・・・のように特定の
スイッチング手段のみを順次に選択的に閉成し、特定の
アンテナ電極（４ａ〜４ｄ）が順次に選択される。そし
て、ステップＳＢ２ではそれぞれのアンテナ電極への送
信の際における送信系のライン電圧を取り込み、この交
流の直流への変換出力に関する信号デ−タ（送信信号デ
−タ）が制御回路１６のメモリに取り込まれる。さら
に、ステップＳＢ３では切換回路１２のスイッチング手
段１２ａ〜１２ｄの選択的な閉成に基づくアンテナ電極
４ａ〜４ｄの切換がすべて終了したか否かが判断され
る。切換がすべて終了したと判断されると、乗員判定フ
ロ−に継続される。切換がすべて終了していないと判断
されると、ステップＳＢ１に戻る。

【００３８】図９における乗員判定は、例えば図１２に
示すように行われる。まず、ステップＳＣ１ではすべて
のアンテナ電極４ａ〜４ｄに流れる電流に関連するＡＣ
−ＤＣ変換回路１５からの直流出力に関する信号デ−タ
と乗員の着席状況などに関するしきい値とを比較し、現
実の信号デ−タがしきい値より大きいか否かが判断され
る。現実の信号デ−タがしきい値より小さいと判断され
るとステップＳＣ２に進み、小さくないと判断されると
ステップＳＣ３に進む。ステップＳＣ２において、シ−
トに着席している乗員が大人であると判定されると、ス
テップＳＣ４に進み、エアバッグ装置３０のエアバッグ
を展開させるためのＯＮデ−タがセットされると共に、
ＳＲＳデ−タ通信フロ−に継続される。又、ステップＳ
Ｃ３において、シ−トに着席している乗員が子供ＳＰで
あると判定されると、ステップＳＣ５に進み、エアバッ
グ装置３０のエアバッグが展開しないようにするための
ＯＦＦデ−タがセットされると共に、処理フロ−が継続
される。

【００３９】図９におけるＳＲＳデ−タ通信は、例えば
図１３に示すように行われる。まず、ステップＳＤ１で
は乗員検知ユニット側（制御回路１６）からエアバッグ
装置側（制御回路ＣＣ）に、エアバッグ装置３０のエア
バッグを展開可能な状態ないし展開不可能な状態にする
ためのＯＮデ−タないしＯＦＦデ−タ及びチェックデ−
タが送信される。ステップＳＤ２ではエアバッグ装置側
からの、ＯＮデ−タないしＯＦＦデ−タに対するＯＫデ
−タないしＮＧデ−タ及びチェックデ−タを受信し、ス
テップＳＤ３に進む。ステップＳＤ３では乗員検知ユニ
ット側からエアバッグ装置側に送信したＯＮ／ＯＦＦデ
−タ及びチェックデ−タが正常な状態で再びエアバッグ
装置側から乗員検知ユニット側に返信されたか否かが判
断される。正常（通信系に異状がない）と判断される
と、処理フロ−が継続される。通信系に異状があると判
断されると、ステップＳＤ４に進み、フェ−ルセ−フタ
イマがゼロになったか否かが判断される。尚、この通信
系の異状検出は、例えば３回に設定されている。従っ
て、フェ−ルセ−フタイマがゼロになったと判断される
と、フェ−ルセイフ処理が行われ、例えば警告灯などが
点灯される。又、フェ−ルセ−フタイマがゼロになって
いないと判断されると、ステップＳＤ５に進み、フェ−
ルセ−フタイマのカウントが行われ、処理フロ−が継続
される。

【００４０】一方、ステップＳＥ１ではエアバッグ装置
側（制御回路ＣＣ）が乗員検知ユニット側（制御回路１
６）から、エアバッグ装置３０のエアバッグを展開可能
な状態ないし展開不可能な状態にするためのＯＮデ−タ
ないしＯＦＦデ−タ及びチェックデ−タを受信する。そ
して、ステップＳＥ２では受信デ−タのチェックが行わ
れ、受信デ−タが正常に受信できているか否かが判断さ
れる。いずれに判断されてもステップＳＥ３に進み、Ｏ
Ｋデ−タないしＮＧデ−タ及びチェックデ−タが乗員検
知ユニット側に送信される。ステップＳＥ２で通信系に
異状がないと判断されると、ステップＳＥ３のＯＫデ−
タ送信ステップを経てステップＳＥ４に進む。このステ
ップＳＥ４ではＯＫデ−タに基づいてエアバッグ装置側
のデ−タが更新される。これによって、エアバッグは展
開可能な状態ないし展開不可能な状態のいずれか一方に
更新セットされる。又、ステップＳＥ２で通信系に異状
があると判断されると、ステップＳＥ３のＮＧデ−タ送
信ステップを経てステップＳＥ５に進む。このステップ
ＳＥ５ではフェ−ルセ−フタイマがゼロになったか否か
が判断される。尚、この通信系の異状検出は、例えば３
回に設定されている。従って、フェ−ルセ−フタイマが
ゼロになったと判断されると、フェ−ルセイフ処理が行
われ、例えば警告灯などが点灯される。又、フェ−ルセ
−フタイマがゼロになっていないと判断されると、ステ
ップＳＥ６に進み、フェ−ルセ−フタイマのカウントが
行われ、処理フロ−が継続される。

【００４１】この実施例によれば、電界発生手段１１か
ら高周波低電圧が出力される送信系にはインピ−ダンス
変換回路１４を介してＡＣ−ＤＣ変換回路１５が接続さ
れているために、電界発生手段１１から送信系を介して
それぞれのアンテナ電極４ａ〜４ｄに流れる電流との間
に関連性を有する電圧（電圧波形）を取り込んで直流に
変換し、この変換デ−タに基づいてシ−ト１への乗員の
着席状況などを適切に判断できる。

【００４２】又、送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路１５との
間にはインピ−ダンス変換回路１４が接続されて入力側
が高インピ−ダンス化され、出力側が低インピ−ダンス
化されているために、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流出
力が制御回路１６に取り込まれる際に、制御回路１６が
読み取りに必要とする電流を取り出しても、送信系にお
ける送信信号に何ら影響を与えることはない。従って、
精度の高い乗員検知が可能となる。

【００４３】又、アンテナ電極の周辺に存在するキャパ
シタンス成分はシ−ト１に大人の乗員が着席している
か、或いは子供の乗員が着席しているかによって異なる
ことから、このキャパシタンス成分と電界発生手段１１
を含む送信系に接続された抵抗１１ａとによるＣＲ時定
数を適切に設定することによって、送信ラインにおける
高周波低電圧の立ち上がりにそれぞれの状況に対応する
なまりを発生させることができる。従って、立ち上がり
のなまりによる波形の違いを、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５
によって交流から直流に変換することにより、識別可能
な信号デ−タが得られ、この信号デ−タに基づいて乗員
の着席状況などを的確に判断することがてきる。

【００４４】特に、乗員の着席状況は制御回路１６に取
り込まれたＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの出力信号に基
づいて判断されるのであるが、シ−ト１には複数のアン
テナ電極４（４ａ〜４ｄ）が配置されており、しかも、
これらのアンテナ電極は切換回路１２によって適宜に選
択されるために、制御回路１６には多くの信号デ−タが
取り込まれる。従って、制御回路１６での判断は多くの
信号デ−タに基づいて行われることから、信頼性の高い
乗員検知が可能となる。

【００４５】又、制御ユニット１０の構成要素である電
源回路１８はバッテリ電源の直流電圧を所定の単一の直
流電圧に降圧してＶｃｃ電源が生成されており、制御ユ
ニット１０の構成要素のうち、電源を必要とするすべて
の構成要素に電源回路１８から同一電圧のＶｃｃ電源が
供給されているために、電源回路を例えば三端子レギュ
レ−タにて構成できて回路構成を単純化できるのみなら
ず、ユニットの回路構成も簡略化でき、システムのコス
トを低減できる。

【００４６】又、制御ユニット１０は同一ハウジング内
に電界発生手段１１，切換回路１２，インピ−ダンス変
換回路１４，ＡＣ−ＤＣ変換回路１５，制御回路１６，
電源回路１８などの回路要素を収納してコンパクトに構
成されているために、シ−ト１への組み込みが容易にな
る。特に、着席部１ａにおけるシ−トフレ−ム３ないし
その近傍には比較的に配置空間を確保し易いことから、
制御ユニット１０が少々大きくなっても簡単かつ容易に
組み込むことができる。

【００４７】又、シ−ト１に配置された複数のアンテナ
電極４ａ〜４ｄに印加される高周波低電圧は電界発生手
段１１から出力されるのであるが、その出力は単に電源
回路１８からの単一電圧のＶｃｃ電源を所望の周波数
（例えば１２０ＫＨｚ）のゲ−ト信号によってスイッチ
ング手段１１ｂをスイッチング動作させることによって
得られるために、例えば直流を高周波交流に変換してか
ら方形波に波形整形する構成の発振回路に比べて、電界
発生手段１１は勿論のこと、制御ユニットの回路構成が
簡略化でき、システムのコストを有効に低減できる。

【００４８】又、複数のアンテナ電極４の配置されたシ
−ト１には制御ユニット１０が組み込まれているため
に、アンテナ電極４と制御ユニット１０とをリ−ド線６
（６ａ〜６ｄ）によって電気的に接続するに当たって、
その配線長さを、制御ユニット１０をダッシュボ−ド部
分ないしエンジンル−ムなどに配置する場合に比較して
かなり短くすることができる。従って、コストを低減で
きるのみならず、配線長さの短縮化によって外来ノイズ
の影響を軽減でき、システムの乗員検知機能の信頼性を
高めることができる。

【００４９】さらには、エアバッグ装置３０のエアバッ
グは、乗員が大人か子供かなどの判断に基づいて、展開
可能な状態ないし展開不可能な状態のいずれか一方に設
定される。例えばＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流出力の
レベルに基づいて乗員が子供ＳＰであると判断される
と、エアバッグ装置３０のエアバッグは展開不可能な状
態に設定される。従って、仮に自動車が衝突しても、エ
アバッグは展開されないために、子供がエアバッグによ
って二次的な損傷を受けることを回避できる。

【００５０】図１４は本発明にかかる乗員検知システム
の他の実施例を示すものであって、このうち、制御ユニ
ット１０Ａは基本的には図５に示す実施例と同じであ
る。異なる点は、電界発生手段１１Ａを発振を利用した
発振回路にて構成したことと、電界発生手段１１Ａと切
換回路１２との間に送信信号の電圧振幅をほぼ一定に制
御する振幅制御回路１９を接続したことである。尚、振
幅制御回路１９とインピ−ダンス変換回路１４の送信系
への接続点との間に積極的にＣＲ時定数を形成する抵抗
を接続することが望ましい。

【００５１】この振幅制御回路１９は、例えば送信信号
の電圧振幅を可変する振幅可変回路２０と、送信信号の
電圧振幅を検出する振幅検出回路２１とから構成されて
いる。そして、振幅可変回路２０は、例えばプログラマ
ブルゲインアンプ（ＰＧＡ）よりなる振幅可変部２０ａ
から構成されており、振幅検出回路２１は、例えばオペ
アンプなどよりなる電圧振幅の検出部２１ａと、検出部
２１ａの出力信号を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路
２１ｂと、ＡＣ−ＤＣ変換回路２１ｂの出力信号を増幅
する増幅器２１ｃとから構成されている。尚、増幅器２
１ｃの出力信号は制御回路１６に供給され、振幅可変部
２０ａに対する振幅可変信号は制御回路１６から出力さ
れる。

【００５２】この振幅制御回路１９は、次のように動作
する。まず、発振回路１１Ａから高周波低電圧が送信さ
れると、それの電圧振幅が振幅検出回路２１の検出部２
１ａにて検出され、その検出信号はＡＣ−ＤＣ変換回路
２１ｂにて直流に変換され、増幅器２１ｃにて増幅され
て制御回路１６に入力される。制御回路１６では検出さ
れた電圧振幅が所定の振幅値になっているか否かを判断
し、所定の電圧振幅に修正するための振幅可変信号が振
幅可変部２０ａに出力される。これによって、送信信号
の電圧振幅は所定の振幅に修正され、以後、振幅可変回
路２０及び振幅検出回路２１の連携動作により、一定の
振幅に制御される。尚、電圧振幅が一定化された送信信
号は送信系，切換回路１２（１２ａ〜１２ｄ），コネク
タ１３ａ〜１３ｄを介してアンテナ電極４（４ａ〜４
ｄ）に供給される。

【００５３】この実施例によれば、送信系のライン電圧
（高周波低電圧）の振幅が一定化されるために、ＡＣ−
ＤＣ変換回路１５から安定した直流電圧が出力されるよ
うになる。従って、乗員の検知精度を一層に高めること
が可能となる。

【００５４】図１５は本発明にかかる乗員検知システム
の他の実施例を示すものであって、このうち、制御ユニ
ット１０Ｂは基本的には図５に示す実施例と同じであ
る。異なる点は、１つのアンテナ電極４をシ−ト１（着
席部１ａ又は背もたれ部１ｂ）又はその周辺（例えばダ
ッシュボ−ド又はドア）に配置したことと、アンテナ電
極４が１つであることに伴って電界発生手段１１とアン
テナ電極４とを選択的に切換・接続する切換回路１２を
省略したことである。

【００５５】この実施例によれば、アンテナ電極４が１
つであるために、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５から得られる
情報量は少なくなり、乗員の検知精度は若干低下するも
のの、回路構成がシンプルとなり、システムのコストを
低減できる。

【００５６】特に、アンテナ電極４をダッシュボ−ド又
はドア又はシ−トのサイドサポ−ト部に配置すれば、例
えば助手席の乗員が寝込んでそれぞれとの間隔が必要以
上に狭くなったことを検出し、エアバッグ装置ないしサ
イドエアバッグ装置の展開動作を停止させることもでき
る。この構成を、シ−ト１に複数のアンテナ電極を配置
した図５又は図１４に示す実施例に適用（併用）すれ
ば、乗員の有無，識別のみならず、乗員の着席姿勢の適
否についても検知可能となる。

【００５７】図１６は本発明にかかる乗員検知システム
の他の実施例を示すものであって、このうち、制御ユニ
ット１０Ｃは基本的には図５に示す実施例と同じであ
る。異なる点は、複数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）
のうち、特定のアンテナ電極に電界発生手段１１を選択
的に切換・接続することによって送信電極とすると共
に、特定のアンテナ電極以外の任意のアンテナ電極を選
択的に受信電極となるように切換する切換回路１２Ａを
設けたことである。

【００５８】この実施例によれば、複数のアンテナ電極
４（４ａ〜４ｄ）のうち、任意のアンテナ電極を適宜に
送信電極と受信電極とに組合せることができ、この組合
せ量が多いことから得られる情報量も多くなり、乗員の
検知精度，信頼性を高めることが可能となる。尚、切換
回路１２Ａの制御によっては図５に示す切換回路１２と
同様の切換モ−ドとすることも可能であり、このモ−ド
を含めた切換を行えば、さらに多くの情報が得られるよ
うになる。

【００５９】図１７は本発明にかかる乗員検知システム
の異なった実施例を示すものであって、このうち、制御
ユニット１０Ｄは基本的には図５に示す実施例と同じで
ある。異なる点は、切換回路１２を制御回路１６と電界
発生手段１１との間に設けたことと、電界発生手段１
１，インピ−ダンス変換回路１４，ＡＣ−ＤＣ変換回路
１５を複数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）と同数だけ
設けたことと、電界発生手段１１の送信系（出力ライ
ン）をコネクタ（端子）１３ａ〜１３ｄを介して直接的
にアンテナ電極４ａ〜４ｄに接続したことである。尚、
Ｖｃｃ電源の各構成要素への接続は省略されている。
又、制御回路１６と切換回路１２のスイッチング手段１
２ａ〜１２ｄとは一本の信号線によって接続されている
が、それぞれのスイッチング手段１２ａ〜１２ｄに分離
して接続することもできる。

【００６０】この実施例によれば、図５に示す実施例と
同様な効果が得られる上、すべてのアンテナ電極からの
情報を同時に制御回路１６に取り込むことが可能とな
り、情報量を拡大でき、例えばアンテナ電極同志の接
触，特定のアンテナ電極の地絡などの不具合を検出で
き、制御回路１６での乗員検知の精度，信頼性をさらに
高めることができる。即ち、高周波信号が付与されてい
るアンテナ電極と高周波信号が付与されていないアンテ
ナ電極とが接触している場合にはそれぞれのＡＣ−ＤＣ
変換回路１５から制御回路１６に取り込まれる直流出力
信号が正常時とは異なったレベルとなることから、アン
テナ電極同志の接触を検出できる。又、特定のアンテナ
電極が地絡している場合もＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直
流出力信号が正常時とは異なったレベルとなることか
ら、アンテナ電極の地絡を検出できる。

【００６１】特に、この実施例は図１４，図１６に示す
実施例にも適用することができる。例えば図１４に適用
する場合には、電界発生手段１１Ａと振幅制御回路１９
との間に切換回路１２が設けられ、振幅制御回路１９，
インピ−ダンス変換回路１４，ＡＣ−ＤＣ変換回路１５
も複数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）と同数だけ設け
られる。

【００６２】図１８は本発明にかかる乗員検知システム
のさらに異なった実施例を示すものであって、基本的に
は図２〜図５に示す実施例と同じである。異なる点は、
シ−ト１の背もたれ部１ｂに複数のアンテナ電極４（４
ａ〜４ｄ）を離隔して対称的に配置し、着席部１ａには
アンテナ電極４を配置しないことである。

【００６３】この実施例によれば、同図（ａ）に示すよ
うに、すべてのアンテナ電極４ａ〜４ｄとの対向面積が
広い場合にはアンテナ電極の周辺に存在するキャパシタ
ンス成分が大きくなる関係で、ライン電圧の波形鈍りが
大きくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流出力レベル
は小さくなるために、しきい値との比較・判断に基づ
き、シ−ト１に着席している乗員は大人Ｐであると判定
できる。又、同図（ｂ）に示すように、それぞれのアン
テナ電極４ａ〜４ｄとの対向面積が小さい場合にはアン
テナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分が小さく
なる関係で、ライン電圧の波形鈍りが小さくなり、ＡＣ
−ＤＣ変換回路１５の直流出力レベルは大きくなるため
に、しきい値との比較・判断に基づき、乗員は子供ＳＰ
であると容易に判定できる。

【００６４】尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約
されることなく、例えばシ−トへのアンテナ電極（アン
テナ電極部）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し、ベ−
ス部材に配置されたアンテナ電極部を絶縁性のカバ−部
材によって覆うこともできる。又、電界発生手段は例え
ば制御回路のクロック信号を適宜に分周して高周波信号
を発生させるように構成することもできるし、それの出
力周波数も１２０ＫＨｚ以外に設定することもできる
し、その電圧も５Ｖ以外の電圧（例えば３〜２０Ｖ）に
設定することもできる。又、インピ−ダンス変換回路は
システムに期待される機能，精度などによっては省略す
ることもできる。又、制御回路の判断結果に基づいて、
エアバッグ装置に代えてシ−トベルトの装着状態，警告
灯などを制御することもできる。さらには、乗員判定は
予め制御回路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。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電界発
生手段からの送信信号によってアンテナ電極にはアンテ
ナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分などに応じ
た電流が流れ、この際に、送信系に供給されている高周
波低電圧の電圧波形は電界発生手段を含む送信系に接続
された抵抗とキャパシタンス成分とのＣＲ時定数に基づ
いて立ち上がり部分に鈍りが生ずる。このキャパシタン
ス成分は乗員が大人であるか否かによって異なることか
ら、この電圧をＡＣ−ＤＣ変換回路にて交流から直流に
変換することにより、識別可能な直流デ−タが得られ
る。このデ−タを制御回路に取り込み、直流デ−タに関
する信号デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況な
どを適切に判断することができる。

【００６６】又、送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路との間に
インピ−ダンス変換回路を接続すれば、入力側が高イン
ピ−ダンス化され、出力側が低インピ−ダンス化される
ために、ＡＣ−ＤＣ変換回路の直流出力が制御回路に取
り込まれる際に、制御回路が読み取りに必要とする電流
を取り出しても、送信系における送信信号に何ら影響を
与えることにない。従って、精度の高い乗員検知が可能
となる。

【００６７】又、制御ユニットの構成要素である電源回
路を、バッテリ電源から単一の直流電圧に変換してＶｃ
ｃ電源を生成するように構成すれば、制御ユニットの構
成要素のうち、電源を必要とするすべての構成要素に電
源回路から同一電圧のＶｃｃ電源が供給できるために、
電源回路のみならず、ユニットの回路構成も簡略化で
き、システムのコストを低減できる。

【００６８】又、制御ユニットは同一ハウジング内に電
界発生手段，ＡＣ−ＤＣ変換回路，制御回路，電源回路
などの回路要素を収納してコンパクトに構成されている
ために、シ−トへの組み込みが容易になる上、アンテナ
電極との配線長さをも短縮でき、組み込み性の改善が期
待できる。

【００６９】さらには、制御回路ではＡＣ−ＤＣ変換回
路からの直流出力に関する信号デ−タに基づいてシ−ト
への乗員の着席状況などが判断され、この判断結果がエ
アバッグ装置に通信手段を介して送信される関係で、エ
アバッグ装置を乗員の着席状況に応じて適切に制御する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる乗員検知システムの基本動作を
説明するための図であって、同図（ａ）はアンテナ電極
の周辺の電界分布を示す図、同図（ｂ）はアンテナ電極
の近傍に物体が存在した時の電界分布を示す図。

【図２】本発明にかかる乗員検知システムの車室内部分
を示す図であって、同図（ａ）はシ−トへのアンテナ電
極の配置状態を示す側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の
平面図。

【図３】図２に示すアンテナ電極の具体的構成図であっ
て、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の要
部断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）の異なった実施例を
示す要部平面図。

【図４】図３（ｂ）に示すアンテナ電極への接続端子の
結合状態の他の実施態様を示す要部断面図。

【図５】本発明にかかる乗員検知システムの回路ブロッ
ク図。

【図６】図５に示すエアバッグ装置の回路ブロック図。

【図７】図５に示す制御ユニットの動作を説明するため
の図であって、同図（ａ）は制御回路から出力されるゲ
−ト信号を示す図、同図（ｂ）は空席時における送信系
の信号波形（電界発生手段の出力波形）、同図（ｃ）は
着席時における送信系の信号波形（電界発生手段の出力
波形）、同図（ｄ）はＡＣ−ＤＣ変換回路の直流出力を
示す図。

【図８】シ−トにおける乗員の着席状態を説明するため
の図であって、同図（ａ）は大人の着席状態を示す図、
同図（ｂ）は子供の着席状態を示す図。

【図９】本発明にかかる乗員検知システムによる乗員検
知のフロ−チャ−ト。

【図１０】図９に示す初期診断のフロ−チャ−ト。

【図１１】図９に示す信号受信のフロ−チャ−ト。

【図１２】図９に示す乗員判定のフロ−チャ−ト。

【図１３】図９に示すＳＲＳ通信のフロ−チャ−ト。

【図１４】本発明にかかる乗員検知システムの他の回路
ブロック図。

【図１５】本発明にかかる乗員検知システムの他の回路
ブロック図。

【図１６】本発明にかかる乗員検知システムの異なった
回路ブロック図。

【図１７】本発明にかかる乗員検知システムのさらに異
なった回路ブロック図。

【図１８】本発明にかかるシ−トへのアンテナ電極の配
置状態を示すさらに異なった実施例であって、同図
（ａ）はそのシ−トに大人が着席している状態の正面
図、同図（ｂ）は子供が着席している状態の正面図。

【図１９】従来例にかかるエアバッグ装置の回路ブロッ
ク図。

【図２０】従来例にかかる改良されたエアバッグ装置の
回路ブロック図。

【符号の説明】

１シ−ト１ａ着席部１ｂ背もたれ部３シ−トフレ−ム４（４ａ〜４ｄ）アンテナ電極（アンテナ電極部）５ベ−ス部材６（６ａ〜６ｄ）リ−ド線７接続端子７Ａラグ端子８圧着端子９コネクタ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ制御ユニット１１，１１Ａ電界発生手段１１ａ抵抗１１ｂスイッチング手段１２（１２ａ〜１２ｄ），１２Ａ切換回路１３ａ〜１３ｄ，１７コネクタ（端子）１４インピ−ダンス変換回路１４ａオペアンプ１５ＡＣ−ＤＣ変換回路１５ａ抵抗１５ｂコンデンサ１６制御回路１８電源回路１９振幅制御回路２０振幅可変回路２１振幅検出回路３０エアバッグ装置ＳＳ１，ＳＳ２セ−フィングセンサＳＱ１，ＳＱ２スクイブＳＷ１，ＳＷ２半導体スイッチング素子ＣＣ制御回路ＧＳ電子式加速度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シ−ト及び／又はその周辺に配置したア
ンテナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
せるための電界発生手段と、アンテナ電極に電界発生手
段を接続することによってアンテナ電極の周辺に発生さ
せた電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連す
る送信系の交流のライン電圧を直流に変換するＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信号
を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−トへの乗員
の着席状況などを判断する制御回路とを具備したことを
特徴とする乗員検知システム。
【請求項２】シ−ト及び／又はその周辺に配置した複
数のアンテナ電極と、複数のアンテナ電極の周辺に微弱
電界を発生させるための電界発生手段と、複数のアンテ
ナ電極のうち、特定のアンテナ電極に電界発生手段を選
択的に切換・接続する切換回路と、切換回路によって選
択された特定のアンテナ電極の周辺に電界を発生させ、
この電界に基づいて特定のアンテナ電極に流れる電流に
関連する送信系の交流のライン電圧を直流に変換するＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力され
る信号を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−トへ
の乗員の着席状況などを判断する制御回路とを具備した
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項３】シ−ト及び／又はその周辺に配置した複
数のアンテナ電極と、複数のアンテナ電極の周辺に微弱
電界を発生させるための電界発生手段と、複数のアンテ
ナ電極のうち、特定のアンテナ電極に電界発生手段を選
択的に切換・接続することによって送信電極とすると共
に、特定のアンテナ電極以外の任意のアンテナ電極を選
択的に受信電極となるように切換する切換回路と、切換
回路によって選択された送信電極と受信電極との間に電
界を発生させ、この電界に基づいて特定のアンテナ電極
に流れる電流に関連する送信系の交流のライン電圧を直
流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回
路から出力される信号を取り込み、この信号デ−タに基
づいてシ−トへの乗員の着席状況などを判断する制御回
路とを具備したことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項４】シ−ト及び／又はその周辺に配置したア
ンテナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
せるための電界発生手段と、アンテナ電極に電界発生手
段を接続することによってアンテナ電極の周辺に発生さ
せた電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連す
る送信系の交流のライン電圧を直流に変換するＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信号
を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−トへの乗員
の着席状況などを判断する制御回路と、制御回路の判断
結果に基づいてエアバッグを所定の動作モ−ドに設定し
得る機能を有するエアバッグ装置とを具備したことを特
徴とする乗員検知システム。
【請求項５】シ−ト及び／又はその周辺に配置した複
数のアンテナ電極と、複数のアンテナ電極の周辺に微弱
電界を発生させるための電界発生手段と、複数のアンテ
ナ電極のうち、特定のアンテナ電極に電界発生手段を選
択的に切換・接続する切換回路と、切換回路によって選
択された特定のアンテナ電極の周辺に電界を発生させ、
この電界に基づいて特定のアンテナ電極に流れる電流に
関連する送信系の交流のライン電圧を直流に変換するＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力され
る信号を取り込み、この信号デ−タに基づいてシ−トへ
の乗員の着席状況などを判断する制御回路と、制御回路
の判断結果に基づいてエアバッグを所定の動作モ−ドに
設定し得る機能を有するエアバッグ装置とを具備したこ
とを特徴とする乗員検知システム。
【請求項６】シ−ト及び／又はその周辺に配置した複
数のアンテナ電極と、複数のアンテナ電極の周辺に微弱
電界を発生させるための電界発生手段と、複数のアンテ
ナ電極のうち、特定のアンテナ電極に電界発生手段を選
択的に切換・接続することによって送信電極としての機
能を付与すると共に、特定のアンテナ電極以外の任意の
アンテナ電極を選択的に受信電極となるように切換する
切換回路と、切換回路によって選択された送信電極と受
信電極との間に電界を発生させ、この電界に基づいて特
定のアンテナ電極に流れる電流に関連する送信系の交流
のライン電圧を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路と、
ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信号を取り込み、こ
の信号デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況など
を判断する制御回路と、制御回路の判断結果に基づいて
エアバッグを所定の動作モ−ドに設定し得る機能を有す
るエアバッグ装置とを具備したことを特徴とする乗員検
知システム。
【請求項７】前記電界発生手段を含む送信系に抵抗を
直列的に接続すると共に、この抵抗とアンテナ電極の周
辺に存在するキャパシタンス成分とによってＣＲ時定数
回路を形成するように構成したことを特徴とする請求項
１〜６のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項８】前記電界発生手段から出力される送信信
号の送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路との間にインピ−ダン
ス変換回路を介在させたことを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項９】前記インピ−ダンス変換回路を増幅率が
ほぼ１倍のオペアンプにて構成したことを特徴とする請
求項８に記載の乗員検知システム。
【請求項１０】前記制御回路は、少なくとも、シ−ト
への乗員の着席状況などに関するしきい値デ−タを記憶
する手段と、ＡＣ−ＤＣ変換回路から出力される信号を
取り込む手段と、取り込まれた信号デ−タとしきい値デ
−タとを比較することにより、乗員の着席状況などを判
断する判断部とを有することを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項１１】前記電界発生手段，ＡＣ−ＤＣ変換回
路，制御回路を含み、かつこれらを同一ハウジングに収
納して制御ユニットを構成し、この制御ユニットをシ−
トに組み込んだことを特徴とする請求項１〜６のいずれ
かに記載の乗員検知システム。
【請求項１２】前記電界発生手段，ＡＣ−ＤＣ変換回
路，制御回路，バッテリから単一のＶｃｃ電源を生成す
る電源回路を含み、かつこれらを同一ハウジングに収納
して制御ユニットを構成し、この制御ユニットを構成す
る要素のうち、電源を必要とする構成要素に電源回路か
らＶｃｃ電源を供給するように構成したことを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の乗員検知システム。