JPH115509A - 乗員検知システム及び乗員検知方法 - Google Patents
乗員検知システム及び乗員検知方法Info
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- JPH115509A JPH115509A JP9160184A JP16018497A JPH115509A JP H115509 A JPH115509 A JP H115509A JP 9160184 A JP9160184 A JP 9160184A JP 16018497 A JP16018497 A JP 16018497A JP H115509 A JPH115509 A JP H115509A
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Landscapes
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Abstract
上、システムのコストを低減可能な乗員検知システム及
び乗員検知方法を提供すること。 【解決手段】シ−ト1Bと、シ−トの着席部1aに離隔
して配置した、クッション性を有するベ−ス部材5aの
両面にアンテナ電極E1,E2を配置してなる複数の重
量センサ5,5Aと、複数の重量センサ5,5Aのアン
テナ電極間に微弱電界を発生させるための発振回路と、
複数の重量センサ5,5Aのそれぞれのアンテナ電極間
に発生させた微弱電界に基づいて流れる変位電流を検出
し、電圧に変換する電流・電圧変換回路と、電流・電圧
変換回路の出力信号に基づいてシ−トへの乗員などの着
席状況を検知する制御回路と、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とを具備
し、前記制御回路の検知結果に基づくデ−タをエアバッ
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。
Description
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などの着席状況に応じ
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及び乗
員検知方法の改良に関する。
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。
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。
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。
例えば図12(a)に示すように、シ−ト1に大人P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。しかしながら、同図
(b)に示すように、助手席のシ−ト1上に固定したチ
ャイルドシ−ト1Aに幼児SPが後向きに座っている場
合(Rear Facing Infant Seat :以下、RFISと
呼称する)にはエアバッグの展開によって幼児SPへの
悪影響が懸念されることから、仮に自動車が衝突しても
エアバッグが展開しない方が望ましい。又、同図(c)
に示すように、助手席のシ−ト1上に固定したチャイル
ドシ−ト1Aに幼児SPが前向きに座っている場合(F
orward Facing Child Seat :以下、FFCSと呼
称する)にはエアバッグの展開によってエアバッグが子
供SPの顔面を覆うことが懸念されるときは、RFIS
の場合と同様に仮に自動車が衝突してもエアバッグが展
開しない方が望ましいものである。
に対応するために、例えば図13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、圧電素子などの歪
み量に基づいて重量を測定する重量センサを用いるもの
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Pか子供SPかの判定を行うものとが提
案されている。
1個の重量センサによって、乗員が大人Pか子供SP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、正確性に欠けるのみならず、RFIS,FFCSの
いずれの状態であるかを判断することができないという
問題がある。
況,乗員が大人Pか子供SPかの判断,チャイルドシ−
トの子供がRFIS,FFCSの状態か否かの判断をか
なり正確に行な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
行な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。
先に、図14〜図18に示すような乗員検知システムを
提案した。この乗員検知システムは、基本的にはシ−ト
に配置された2つの電極間に発生させた微弱電界(Ele
ctric Field)の乱れを利用するものである。まず、図
14(a)に示すように、電極E1に高周波低電圧を発
生する発振回路10を接続すると共に、電極E2をグラ
ンドに接続すると、電極E1,E2には電極間の電位差
に基づいて電界が発生し、電極E2の側には変位電流I
dが流れる。この状態において、同図(b)に示すよう
に、電界中に物体OBを存在させると、電界に乱れが生
じて電極E2の側には変位電流Idとは異なった変位電
流Id1が流れることになる。殆んどの物体OBは、電
気的にはコンダクタンスとキャパシタンスで表され、グ
ランドとはキャパシタンスを介して結合されることにな
る。
ている場合と乗っていない場合とでは、電極E2の側に
流れる変位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を検知
することができるものである。特に、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
の着席状況をより的確に検知することができる。
テムについて図15〜図18を参照して説明する。尚、
図11〜図13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15は先行技
術にかかるシ−トを示しており、助手席のシ−ト1の表
面側には複数の電極が配置されている。具体的には、着
席部1aには例えば矩形状の電極E1,E2が、背もた
れ部1bにはほぼ同形状の電極E3,E4がそれぞれ離
隔して配置されている。これらの電極は乗員の座り心地
を考慮して導電性の布地にて形成されているが、糸状の
金属をシ−ト布面に織り込んだり、布面に導電性ペイン
トを被着したり、金属板を配置したりして構成すること
もできる。これらの電極E1〜E4は図16(図17)
に示す回路に接続され、組み込まれている。
えば周波数が100KHz程度で、電圧が10〜12V
程度の高周波低電圧を発生させる発振回路10と、負荷
電流検出回路11と、送信・受信切換回路12と、増幅
機能を有する電流・電圧変換回路13と、バンドパス機
能及びAC−DC変換機能(不要ノイズ除去機能)を有
する検波回路(復調回路)14と、増幅回路15と、オ
フセット変換回路16と、MPUなどの制御回路17
と、エアバッグ装置18とから構成されている。図17
は図16の回路をさらに具体化したものであり、増幅回
路15を、例えばゲインGが1倍及び100倍の第1の
増幅回路15A及び第2の増幅回路15Bから構成する
と共に、第1,第2の増幅回路15A,15Bの出力信
号を選択するアナログ選択回路19が設けられており、
アナログ選択回路19は制御回路17によって制御され
る。
11は、例えば回路に直列に接続されたインピ−ダンス
素子例えば抵抗11aと、抵抗11aの端子電圧を増幅
する増幅器11bとから構成されており、発振回路10
から選択された特定の電極に供給される電流(負荷電
流)が検出される。送信・受信切換回路12は、例えば
電極E1〜E4のうち、選択された1つの電極(送信電
極と呼称する)を発振回路10の出力側に接続するため
のスイッチング手段Aa〜Adと、送信電極以外の電極
(受信電極と呼称する)を電流・電圧変換回路13に接
続するためのスイッチング手段Ba〜Bdとから構成さ
れており、それぞれのスイッチング手段の切換は制御回
路17によって制御される。尚、この送信・受信切換回
路12はマルチプレクサ回路にて構成することが望まし
い。電流・電圧変換回路13は、例えば受信電極側に流
れる変位電流を電圧に変換するインピ−ダンス素子例え
ば抵抗13aと、変換された電圧を増幅する増幅器13
bとから構成されており、それぞれの電極E1〜E4に
対応して設けられている。アナログ選択回路19は、例
えば第2の増幅回路15Bの出力側に一斉に選択・接続
される4つのスイッチング手段19aと、第1の増幅回
路15Aの出力側に一斉に選択・接続される4つのスイ
ッチング手段19bとから構成されている。
うに動作する。まず、制御回路17からの信号に基づい
て送信・受信切換回路12のスイッチング手段Aaのみ
が発振回路10の出力側に接続され、スイッチング手段
Bb〜Bdが電流・電圧変換回路13に接続されると、
発振回路10から送信電極E1に高周波低電圧が印加さ
れ、受信電極E2〜E4には変位電流が流れる。この電
流は抵抗13aで電圧に変換され、増幅器13bで増幅
されると共に、検波回路14に出力される。一方、送信
電極E1に流れる負荷電流は負荷電流検出回路11によ
って検出され、後述するデ−タR(1,1)として検波
回路14に出力される。この検波回路14では、例えば
100KHz程度の信号がバンドパスされると共に、不
要なノイズ成分が除去され、第1,第2の増幅回路15
A,15Bに出力される。この第1,第2の増幅回路1
5A,15Bの出力信号は、オフセット変換回路16と
アナログ選択回路19との動作によって適宜に選択さ
れ、制御回路17に出力される。例えば検波回路14か
らの出力信号がフルレンジで測定可能な程度の場合には
アナログ選択回路19の4つのスイッチング手段19b
のみが一斉に第1の増幅回路15Aの出力側に選択・接
続される。又、出力信号が小さくてフルレンジでの微妙
な変化の測定が困難な場合にはアナログ選択回路19の
4つのスイッチング手段19aのみが一斉に第2の増幅
回路15Bの出力側に選択・接続される。そして、制御
回路17では第1,第2の増幅回路15A,15Bから
の出力信号がA/D変換した後、メモリに記憶される。
送信・受信切換回路12のスイッチング手段Aaを開放
し、スイッチング手段Abのみを発振回路10の出力側
に接続し、スイッチング手段Ba,Bc,Bdを電流・
電圧変換回路13に接続・変更すると、発振回路10か
ら送信電極E2に高周波低電圧が印加され、受信電極E
1,E3,E4には変位電流が流れる。この電流は抵抗
13aで電圧に変換され、増幅器13bで増幅されると
共に、検波回路14に出力される。尚、送信電極E2に
流れる負荷電流は負荷電流検出回路11によって検出さ
れ、後述するデ−タR(2,2)として検波回路14に
出力される。上述と同様に処理されて制御装置17にデ
−タとして記憶される。次いで、スイッチング手段Ac
のみを発振回路10の出力側に接続し、スイッチング手
段Ba,Bb,Bdを電流・電圧変換回路13に接続・
変更すると、発振回路10から送信電極E3に高周波低
電圧が印加され、受信電極E1,E2,E4には変位電
流が流れる。尚、送信電極E3に流れる負荷電流は負荷
電流検出回路11によって検出され、後述するデ−タR
(3,3)として検波回路14に出力される。さらに、
スイッチング手段Adのみを発振回路10の出力側に接
続し、スイッチング手段Ba,Bb,Bcを電流・電圧
変換回路13に接続・変更すると、発振回路10から送
信電極E4に高周波低電圧が印加され、受信電極E1,
E2,E3には変位電流が流れる。これらの変位電流は
抵抗13aで電圧に変換され、増幅器13bで増幅され
ると共に、検波回路14に出力される。尚、送信電極E
4に流れる負荷電流は負荷電流検出回路11によって検
出され、後述するデ−タR(4,4)として検波回路1
4に出力される。上述と同様に処理されて制御装置17
にデ−タとして記憶される。
を演算処理することにより、着席パタ−ンが算出され
る。この制御回路17には、予め各種の着席パタ−ンが
記憶されており、電極E1〜E4における送信電極と受
信電極との各種の組合せに基づくデ−タにより算出され
た着席パタ−ンを予め記憶された着席パタ−ンと比較
し、該当する着席パタ−ンを抽出し、判定する。この制
御回路17では、例えば以下に述べる各種の着席パタ−
ンが判定の対象となる。具体的には、シ−トに乗員が着
席していない空席パタ−ン、チャイルドシ−トに子供が
FFCSの状態で着席しているFFCSパタ−ン、チャ
イルドシ−トに子供がRFISの状態で着席しているR
FISパタ−ン、シ−トに大人が着席しているパ−ソン
パタ−ンであり、それぞれの電極E1〜E4を適宜に選
択して送信電極と受信電極との各種の組合せによって、
一般式R(i,j)で示すデ−タが得られる。尚、一般
式R(i,j)において、i=jは送信デ−タを、i≠
jは受信デ−タを示しており、しかも、iは送信電極
を、jは受信電極を表している。制御回路17ではそれ
ぞれのパタ−ン毎に例えば16個のデ−タを利用して演
算処理が行われ、着席パタ−ンの特徴が抽出される。
知・特定されると、それに基づく信号がエアバッグ装置
18に送信される。例えば着席パタ−ンが空席,FFC
S,RFISの場合にはエアバッグ装置18に、仮に自
動車が衝突しても、エアバッグが展開しないようにセッ
トするための信号が送信され、それ以外のパタ−ンでは
エアバッグが展開するようにセットするための信号が送
信される。これらの信号はエアバッグ装置18の制御回
路CCに入力され、前者のパタ−ンの場合には衝突時に
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。後者のパタ−ンの場合には半導体スイッチング素子
SW1,SW2にゲ−ト信号が供給されるようにセット
される。又、場合によっては、着席パタ−ンがFFCS
の場合にはエアバッグが展開するようにセットするため
の信号が送信されることがある。
には複数の電極E1〜E4が配置されており、選択され
た1つの送信電極と送信電極以外の受信電極との間には
高周波低電圧の印加により微弱電界が発生されているた
めに、受信電極側にはシ−ト1への乗員の着席パタ−ン
に関連する変位電流が流れる。従って、この変位電流の
特徴的なパタ−ンを判断することによって乗員の着席パ
タ−ンを的確に検知することができる。このために、乗
員の着席パタ−ンに応じてエアバッグ装置18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のいずれ
にも設定することができる。
離隔して配置されているために、送信電極と受信電極と
の組み合せを増加できると共に、得られるデ−タ数も増
加でき、シ−トへの乗員の着席パタ−ンの判断をより正
確に行うことができる。
IS,FFCS,Person,Emptyの着席パタ
−ンに基づいて各電極に流れる電流によって特徴付けら
れる電流パタ−ンが着席パタ−ンとして予め記憶されて
いるために、送信電極と受信電極とを適宜に組み合せる
ことによって得られる受信信号デ−タと予め記憶された
各種の着席パタ−ンとを比較し、該当する記憶着席パタ
−ンを抽出することによって精度よく現実の着席パタ−
ンを検知することができるなどの優れた効果が得られる
ものである。
検知システムによれば、上述のように優れた効果が期待
できる反面、複数の電極から得られる受信デ−タ数が多
いために、制御回路での着席パタ−ンの判定処理が複雑
となり、システムのコストが高くなる傾向にある。
助手席に乗員が着席しているか否かを検出するセンサS
Dとして重量センサを用いれば、システムのコストを有
効に低減できるものの、重量センサは助手席に位置して
いる物体の重量のみを検出するものであり、RFIS,
FFCSの着席パタ−ンまでは検知できないという問題
を有している。
種着席状況を確実に検知できる上、システムのコストを
低減可能な乗員検知システム及び乗員検知方法を提供す
ることにある。
の目的を達成するために、シ−トの着席部に、クッショ
ン性を有するベ−ス部材の両面にアンテナ電極を配置し
てなる複数の重量センサを互いに離隔して配置し、これ
らの重量センサのそれぞれのアンテナ電極間に発生させ
た微弱電界に基づいて流れる変位電流を検出することに
より、シ−トへの乗員などの着席状況を検知することを
特徴とし、本発明の第2の発明は、前記複数の重量セン
サを、シ−ト着席部の前部と後部とに離隔して配置した
ことを特徴とする。
−トの着席部に離隔して配置した、クッション性を有す
るベ−ス部材の両面にアンテナ電極を配置してなる複数
の重量センサと、複数の重量センサのアンテナ電極間に
微弱電界を発生させるための発振回路と、複数の重量セ
ンサのそれぞれのアンテナ電極間に発生させた微弱電界
に基づいて流れる変位電流を検出し、電圧に変換する電
流・電圧変換回路と、電流・電圧変換回路の出力信号に
基づいてシ−トへの乗員などの着席状況を検知する制御
回路とを具備したことを特徴とする。
−トの着席部に離隔して配置した、クッション性を有す
るベ−ス部材の両面にアンテナ電極を配置してなる複数
の重量センサと、複数の重量センサのアンテナ電極間に
微弱電界を発生させるための発振回路と、複数の重量セ
ンサのそれぞれのアンテナ電極間に発生させた微弱電界
に基づいて流れる変位電流を検出し、電圧に変換する電
流・電圧変換回路と、電流・電圧変換回路の出力信号に
基づいてシ−トへの乗員などの着席状況を検知する制御
回路と、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とを具備し、前記制御回路の検知
結果に基づくデ−タを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。
は高周波低電圧を発生するように構成されており、重量
センサの第1のアンテナ電極を高周波低電圧が印加され
る送信電極とすると共に、第2のアンテナ電極を受信電
極とし、この送信電極と受信電極との間に、高周波低電
圧の印加により、微弱電界を発生させるようにしたこと
を特徴とし、第6の発明は、前記重量センサにおけるベ
−ス部材は、シ−トに着席する乗員などの重量に応じて
アンテナ電極間の間隔が変化し得る部材にて構成したこ
とを特徴とし、第7の発明は、前記制御回路は、予め記
憶されている乗員などの着席パタ−ンに対応するしきい
値デ−タと、複数の重量センサにて検出される変位電流
に基づく、乗員などの着席パタ−ンに対応する受信信号
デ−タとを比較することにより、乗員などの着席状況を
検知するように制御することを特徴とする。
席部に、クッション性を有するベ−ス部材の両面にアン
テナ電極を配置してなる複数の重量センサを互いに離隔
して配置し、これらの重量センサのそれぞれのアンテナ
電極間に発生させた微弱電界に基づいて流れる変位電流
を検出し、この変位電流に基づいて乗員などの着席パタ
−ンを検知すると共に、この検知結果に基づくデ−タを
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。
図1を参照して説明する。この本発明にかかる乗員検知
システム及び乗員検知方法は、基本的には上述の先行技
術と同様にアンテナ電極間に発生させた微弱電界の乱れ
を利用するものである。まず、同図(a)に示すよう
に、一対の電極E1,E2を離隔して対向すると共に、
これら電極E1,E2に高周波低電圧を発生する発振回
路10を接続すると、電極E1,E2には電極間の電位
差に基づいて電界が発生し、電極E2の側には電極間の
間隔,電極間に存在する物体の誘電率などに関連する変
位電流Idが流れる。この状態において、同図(b)に
示すように、電極E1に物体OBを載置すると、それの
重量に応じて例えば電極E1(電極E1,E2間に存在
する物体)が変形して電極間の間隔が部分的に狭小化さ
れ、電界に乱れが生ずる。このために、電極E2の側に
は同図(a)に示す変位電流Idとは異なった変位電流
Id1 が流れるが、この変位電流Id1 はほぼ電極間の
間隔に応じて変化する。従って、この現象を利用するこ
とにより、シ−トへの乗員などの着席状況を検知するこ
とができるものである。
乗員検知システムについて図2〜図3を参照して説明す
る。尚、図14〜図18に示す先行技術と同一部分には
同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。図2
は本発明にかかるシ−トを示しており、このシ−ト1B
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。このシ−ト1B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4と、クッシ
ョン材4の表面に沿うように互いに離隔して配置された
第1,第2の重量センサ5,5Aと、第1,第2の重量
センサ5,5Aを覆うように配置された外装材6とから
構成されている。尚、以下の説明において、便宜的に、
第1の重量センサ5の側をチャンネル1、第2の重量セ
ンサ5Aの側をチャンネル2と呼称することがある。
ほぼ同一構造に構成されており、着席部1aの前部及び
後部に対応するクッション材4の表面に互いに離隔して
配置されている。これらの重量センサ5,5Aは、例え
ばスポンジ,ゴムなどのように加圧すると変形し、加圧
力を除去すると原形に復帰する、いわゆるクッション性
を有するベ−ス部材5aと、このベ−ス部材5aの両面
に配置された第1,第2のアンテナ電極E1,E2とか
ら構成されている。尚、これらの重量センサ5,5Aの
厚みは、乗員の座り心地を考慮して、例えば10mm以
下、好ましくは8mm以下に設定することが推奨され
る。
いて、第1,第2のアンテナ電極E1,E2は乗員の座
り心地を考慮して導電性の布地にて形成されているが、
糸状の金属をシ−ト布面に織り込んだり、布面に導電性
ペイントを被着したりするなどして構成することもでき
る。この第1,第2のアンテナ電極E1,E2はベ−ス
部材5aの両面に、互いに対向するように配置されてい
る。これらアンテナ電極E1,E2とベ−ス部材5a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、縫い付けなどによって行われる。例えば接着剤
による固定が推奨されるが、熱可塑性又は熱硬化性樹脂
の加熱による接着も有力である。即ち、第1,第2のア
ンテナ電極E1,E2に熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含
浸又は被着し、それぞれのアンテナ電極をベ−ス部材5
aの所定位置に配置した状態で加熱・押圧することによ
り、アンテナ電極E1,E2とベ−ス部材5aとが接着
・固定される。
ョン材4と外装材6との間に介在されるが、少なくとも
いずれか一方に固定することが推奨される。この固定に
はアンテナ電極E1,E2とベ−ス部材5aとの固定と
同様の方法が採用できる他、ホック,ボタン,フックな
どによる結合、マジックテ−プによる結合なども採用可
能である。
Aにおけるそれぞれの第1,第2のアンテナ電極E1,
E2からは図示しないハ−ネスが導出されており、図3
に示す制御ユニットに接続されている。尚、この制御ユ
ニットをシ−ト1B、例えばシ−トフレ−ム部分に配置
すれば、それぞれのアンテナ電極から導出されるハ−ネ
スの長さを短くしたり、或いはアンテナ電極の一部分を
延在させることによってハ−ネスとアンテナ電極とを一
体化したりすることもできる。
ムは、例えば図2に示すように構成されている。この乗
員検知システムは、シ−ト1Bの着席部1aに配置され
た第1,第2の重量センサ5,5Aと、例えば周波数が
100KHz程度,電圧が6〜12V程度の高周波低電
圧を発生させる発振回路10と、負荷電流検出回路11
と、増幅機能を有する電流・電圧変換回路13と、バン
ドパス機能を有するフィルタ回路14と、増幅回路15
と、MPUなどの制御回路17と、エアバッグ装置18
とから構成されている。尚、上述の制御ユニットは、例
えばエアバッグ装置18を除く回路によって構成され
る。
Aにおけるそれぞれの第1のアンテナ電極は送信電極と
して機能するように発振回路10が、負荷電流検出回路
11を介して接続されている。この負荷電流検出回路1
1は、例えば回路に直列に接続されたインピ−ダンス素
子例えば抵抗11aと、抵抗11aの端子電圧を増幅す
る増幅器11bとから構成されており、その出力信号は
制御回路17に取り込まれる。又、重量センサ5,5A
におけるそれぞれの第2のアンテナ電極E2は受信電極
として機能し、電流・電圧変換回路13に接続されてい
る。この電流・電圧変換回路13は、例えば第2のアン
テナ電極側に流れる変位電流を電圧に変換するインピ−
ダンス素子例えば抵抗13aと、変換された電圧を増幅
する増幅器13bとから構成されており、それぞれの出
力信号はフィルタ回路14,増幅回路15を介して制御
回路17に取り込まれる。
うに動作する。まず、発振回路10から負荷電流検出回
路11を介して第1,第2の重量センサ5,5Aのそれ
ぞれの第1のアンテナ電極E1,E1に高周波低電圧が
印加されると、それぞれの第1のアンテナ電極E1と第
2のアンテナ電極E2との間には微弱電界が発生する。
そして、それぞれの第2のアンテナ電極E2,E2の側
にはシ−ト1Bへの着席状況に応じた変位電流が流れ
る。例えば図4(a)に示すように、シ−ト1Bにチャ
イルドシ−ト1AがFFCSの状態で配置されている場
合には、第2の重量センサ5Aに加わる荷重は第1の重
量センサ5に加わる荷重より大きくなり、第2の重量セ
ンサ5Aの側には第1の重量センサ5の側より大きな変
位電流が流れる。又、同図(b)に示すように、RFI
Sの状態で配置されている場合には、FFCSの場合と
は逆に、第1の重量センサ5の側には第2の重量センサ
5Aの側より大きな変位電流が流れる。さらに、大人の
乗員Pが着席した場合には、第1,第2の重量センサ
5,5Aの側には同図(a)における第1,第2の重量
センサ5,5Aが検出する変位電流より大きな変位電流
が流れる。
入力され、それぞれ抵抗13aで電圧に変換され、増幅
器13bで増幅されると共に、フィルタ回路14に出力
される。このフィルタ回路14では、例えば100KH
z程度の信号がバンドパスされ、不要なノイズ成分が除
去されて増幅回路15に出力される。そして、増幅回路
15では入力信号を所望のレベルまで増幅し、制御回路
17に出力される。制御回路17では増幅回路15から
の出力信号がA/D変換された後、メモリに受信信号デ
−タとして記憶される。尚、各チャンネルの第1のアン
テナ電極E1,E1に流れる負荷電流は負荷電流検出回
路11によって検出され、制御回路17に取り込まれ
る。
着席している時に各チャンネルに流れる平均的な変位電
流の総和と、チャイルドシ−ト1Aが配置されている時
に各チャンネルに流れる平均的な変位電流の総和との間
の任意値がしきい値(しきい値デ−タ)として格納され
ている。従って、現実に、それぞれの第2のアンテナ電
極側にて検出した変位電流に関連する増幅回路15の出
力信号が受信信号デ−タとして制御回路17に取り込ま
れると、予め制御回路17に格納されているしきい値デ
−タと現実の受信信号デ−タとが比較(演算処理)され
ることにより、シ−ト1Bにおける着席パタ−ンが検知
される。
より大きければ、乗員Pが着席していると判断される。
逆に、受信信号デ−タがしきい値デ−タより小さけれ
ば、シ−ト1Bにはチャイルドシ−ト1Aが配置されて
いると判断され、しかも、各チャンネルの受信信号デ−
タの比較により、受信信号デ−タがch1>ch2の場
合にはRFISの状態で配置されており、受信信号デ−
タがch1<ch2の場合にはFFCSの状態で配置さ
れていると判断される。これらの判断結果に基づいて、
制御回路17からエアバッグ装置18に信号が送信され
る。エアバッグ装置18は制御回路17からの送信信号
によって、エアバッグが展開可能又は展開不可能のいず
れかにセットされる。即ち、制御回路17からの送信信
号はエアバッグ装置18の制御回路CCに入力され、例
えばチャイルドシ−ト1AがRFISの状態で配置され
ている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、RFIS以外のパタ−ンでは半導体スイッチ
ング素子SW1,SW2にゲ−ト信号が供給されるよう
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。
について図5〜図8を参照して説明する。まず、図5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17とエアバッ
グ装置18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では各チャンネルの第1のア
ンテナ電極(送信電極)E1と第2のアンテナ電極(受
信電極)E2との間に発生させた微弱電界に基づいて第
2のアンテナ電極側に流れる変位電流に関連する信号デ
−タの受信が行われる。そして、ステップS5では取り
込んだデ−タに基づいてシ−ト1Bへの乗員などの着席
状況が判定(乗員判定)される。さらに、ステップS6
ではステップS5の判定結果に基づき、エアバッグ装置
(SRS)18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。
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17からエアバッグ装置18の制御回路C
Cに送信する。ステップSA2ではエアバッグ装置18
からの送信デ−タを受信する。そして、ステップSA3
では制御回路17からエアバッグ装置18に送信した固
定デ−タとエアバッグ装置18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18から制御回路17に固定デ−タを送信し、制御
回路17からの送信デ−タをエアバッグ装置18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。
すように行われる。まず、ステップSB1ではチャンネ
ル1,2における第2のアンテナ電極側に流れる変位電
流の総和に関連する受信信号デ−タが、制御回路17に
予め記憶されているしきい値デ−タより大きいか否かが
判断される。受信信号デ−タがしきい値デ−タより大き
いと判断されると、ステップSB2に進み、エアバッグ
装置18のエアバッグが展開させるためのONデ−タが
セットされ、処理フロ−が継続される。又、ステップS
B1で受信信号デ−タがしきい値デ−タより小さいと判
断されると、ステップSB3に進み、チャンネル1の受
信信号デ−タがチャンネル2の受信信号デ−タより大き
いか否かが判断される。チャンネル1の受信信号デ−タ
がチャンネル2の受信信号デ−タより大きいと判断され
ると、ステップSB4に進み、エアバッグ装置18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、処理フロ−が継続される。又、チャンネル
1の受信信号デ−タがチャンネル2の受信信号デ−タよ
り小さいと判断されると、ステップSB5に進み、エア
バッグ装置18のエアバッグが展開させるためのONデ
−タがセットされ、処理フロ−が継続されると共に、S
RSデ−タ通信フロ−に継続される。
図8に示すように行われる。まず、ステップSC1では
乗員検知ユニット側(制御回路17)からエアバッグ装
置側(制御回路CC)に、エアバッグ装置18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SC2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SC3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SC4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SC5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。
側(制御回路CC)が乗員検知ユニット側(制御回路1
7)から、エアバッグ装置18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SD2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SD3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SD2で通信系に
異状がないと判断されると、ステップSD3のOKデ−
タ送信ステップを経てステップSD4に進む。このステ
ップSD4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SD2で通信系に異状
があると判断されると、ステップSD3のNGデ−タ送
信ステップを経てステップSD5に進む。このステップ
SD5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SD6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。
1aには第1,第2の重量センサ5,5Aが互いに前後
に離隔して配置されてされており、それぞれのアンテナ
電極間には高周波低電圧の印加により微弱電界が発生さ
れているために、第2のアンテナ電極側にはシ−ト1B
への乗員P,チャイルドシ−ト1Aの着席状況(配置状
況)に応じた変位電流が流れる。従って、この変位電流
の大きさによって、乗員Pの着席か、或いはチャイルド
シ−ト1AがFFCS又はRFISのいずれの状態で配
置されているかが容易に検知できる。
は、シ−ト1Bへの乗員などの着席パタ−ンに基づい
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。例えばチャイルドシ−ト1AがRF
ISの状態で配置されていると判断されると、エアバッ
グ装置18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SP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。
−ス部材の両面に第1,第2のアンテナ電極を対向する
ように配置して構成されているが、特に、ベ−ス部材は
シ−ト1Bに着席する乗員などの重量に応じてアンテナ
電極間の間隔が変化し得るスポンジ,ゴムなどのクッシ
ョン性を有する部材にて構成されているために、それぞ
れ第2のアンテナ電極側に流れる変位電流のレベル変化
を精度よく受信できる。従って、これら重量センサ5,
5Aによる電流パタ−ンからシ−ト1Bへの乗員などの
着席状況を的確に検知することができる。
着席状況に対応する変位電流に関するしきい値デ−タが
予め記憶されているために、重量センサ5,5Aのそれ
ぞれの第2のアンテナ電極側からの変位電流に関する受
信信号デ−タとしきい値デ−タとの比較及びチャンネル
相互の受信信号デ−タの比較によって、シ−トへの着席
状況がRFIS,FFCS,乗員Pのいずれであるかを
的確に判断することができる。
重量センサが、互いに前後に離隔して配置されているだ
けである関係で、先行技術に比較すると、制御回路17
に取り込まれるデ−タ数が少なくなる。従って、制御回
路17での処理が簡略化でき、コストの低減も可能とな
る。
施例を示すものであって、第1,第2の重量センサ5,
5Aは絶縁部材よりなるパッド部材7の一方の面に、所
定の間隔だけ離隔して固定されている。この固定には、
例えば接着剤,熱可塑性又は熱硬化性樹脂の加熱による
接着、縫い付けなど適宜の手段によって行われる。この
組立構体は図2(a)に示すシ−ト1Bのクッション材
4と外装材6との間に、パッド部材7がクッション材4
側となるように介在される。尚、パッド部材7として
は、布材などが好適するが、絶縁性を有すればクッショ
ン材など適宜の部材を適用することもできる。
ンサ5,5Aを含む組立構体をクッション材4の上に配
置するだけでシ−トへの組み込みを行うことができるた
めに、例えば自動組立ラインでの作業を円滑に遂行可能
となる。
の他の実施例を示すものであって、基本的には図3に示
す実施例と同じである。異なる点は、第1,第2の重量
センサ5,5Aにおける第2のアンテナ電極E2,E2
と電流・電圧変換回路13との間にチャンネル切換回路
12Aを接続したことと、電流・電圧変換回路13,フ
ィルタ回路14,増幅回路15をそれぞれ単一の回路に
よって構成したことである。このチャンネル切換回路1
2Aは第1,第2のスイッチング手段12a,12bか
ら構成されており、これらスイッチング手段の切換制御
は制御回路17からの信号によって行われる。
1,第2の重量センサ5,5Aに発振回路10から高周
波低電圧が印加された状態において、チャンネル切換回
路12Aの第1のスイッチング手段12aのみを制御回
路17からの信号によって閉成すると、着席状況に応じ
て第2のアンテナ電極側にながれる変位電流が第1のス
イッチング手段12aを介して電流・電圧変換回路13
に入力され、フィルタ回路14,増幅回路15を介して
制御回路17に受信信号デ−タとして取り込まれる。次
に、制御回路17からの信号によって第1のスイッチン
グ手段12aを開放し、第2のスイッチング手段12b
のみを閉成すると、着席状況に応じて第2のアンテナ電
極側にながれる変位電流が第2のスイッチング手段12
bを介して電流・電圧変換回路13に入力され、フィル
タ回路14,増幅回路15を介して制御回路17に受信
信号デ−タとして取り込まれる。これらのデ−タは予め
制御回路17に格納されているしきい値デ−タと比較さ
れ、着席状況が検知されると共に、検知結果に基づいて
エアバッグ装置18のエアバッグが展開可能又は展開不
可能となるようにセットされる。
信号を第1,第2のスイッチング手段12a,12bに
よって切り換えているために、電流・電圧変換回路1
3,フィルタ回路14,増幅回路15を単一の回路によ
って構成できる。従って、システム構成を簡略化でき、
コストの低減も可能となる。
されることなく、例えば重量センサの形状は平面状態で
矩形状の他、円形,楕円状,四角を除く多角形状に形成
することもでき、これに応じてアンテナ電極の形状も変
更される。重量センサの配置数は2個の他、3個以上に
増加することもできるし、その配置場所も外装材の外表
面に配置したり、外装材自身に組み込んだりすることも
できる。又、負荷電流検出回路の出力信号を制御回路に
取り込んで送信電流のレベル変動を、変位電流に関する
受信信号デ−タの補正に利用することもできるし、負荷
電流検出回路を省略することもできる。発振回路の出力
周波数は車室内などの状況などに応じて100KHz以
外に設定することもできる。さらにはエアバッグ装置は
電子式加速度センサの他に、機械式センサを使用するこ
ともできる。
着席部には複数の重量センサが互いに前後に離隔して配
置されてされており、それぞれのアンテナ電極間には高
周波低電圧の印加により微弱電界が発生されているため
に、第2のアンテナ電極側にはシ−トへの乗員,チャイ
ルドシ−トの着席状況(配置状況)に応じた変位電流が
流れる。従って、この変位電流の大きさによって、乗員
の着席か、或いはチャイルドシ−トがFFCS又はRF
ISのいずれの状態で配置されているかが容易に検知で
きる。
−トへの乗員などの着席パタ−ンに基づいて、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。例えばチャイルドシ−トがRFISの状態で配置
されていると判断されると、エアバッグ装置のエアバッ
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。
1,第2のアンテナ電極を対向するように配置して構成
されているが、特に、ベ−ス部材はシ−トに着席する乗
員などの重量に応じてアンテナ電極間の間隔が変化し得
るスポンジ,ゴムなどのクッション性を有する部材にて
構成されているために、それぞれ第2のアンテナ電極側
に流れる変位電流のレベル変化を精度よく受信できる。
従って、これら重量センサによる電流パタ−ンからシ−
トへの乗員などの着席状況を的確に検知することができ
る。
状況に対応する変位電流に関するしきい値デ−タが予め
記憶されているために、重量センサのそれぞれの第2の
アンテナ電極側からの変位電流に関する受信信号デ−タ
としきい値デ−タとの比較及びチャンネル相互の受信信
号デ−タの比較によって、シ−トへの着席状況がRFI
S,FFCS,乗員のいずれであるかを的確に判断する
ことができる。
を、互いに前後に離隔して配置すれば、先行技術に比較
して制御回路に取り込まれるデ−タ数が少なくなるため
に、制御回路での処理が簡略化でき、コストの低減も可
能となる。
説明するための図であって、同図(a)はアンテナ電極
に加圧力が付与されていない状態を示す図、同図(b)
はアンテナ電極に加圧力が付与された状態を示す図。
す図であって、同図(a)は要部断面図、同図(b)は
同図(a)に示す重量センサの拡大側面図。
ク図。
法を説明するための図であって、同図(a)はFFCS
の状態に配置した側面図、同図(b)はRFISの状態
に配置した側面図。
フロ−チャ−ト。
の固定構造を示す側面図。
例の回路ブロック図。
ク図。
(a)はシ−トに大人の乗員が着席している状態を示す
図、同図(b)はRFISの状態を示す図、同図(c)
はFFCSの状態を示す図。
回路ブロック図。
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)は電極間の電界分布を示す図、同図(b)は電
極間に物体が存在した時の電界分布を示す図。
の斜視図。
ロック図。
ロック図。
Claims (8)
- 【請求項1】 シ−トの着席部に、クッション性を有す
るベ−ス部材の両面にアンテナ電極を配置してなる複数
の重量センサを互いに離隔して配置し、これらの重量セ
ンサのそれぞれのアンテナ電極間に発生させた微弱電界
に基づいて流れる変位電流を検出することにより、シ−
トへの乗員などの着席状況を検知することを特徴とする
乗員検知システム。 - 【請求項2】 前記複数の重量センサを、シ−ト着席部
の前部と後部とに離隔して配置したことを特徴とする請
求項1に記載の乗員検知システム。 - 【請求項3】 シ−トと、シ−トの着席部に離隔して配
置した、クッション性を有するベ−ス部材の両面にアン
テナ電極を配置してなる複数の重量センサと、複数の重
量センサのアンテナ電極間に微弱電界を発生させるため
の発振回路と、複数の重量センサのそれぞれのアンテナ
電極間に発生させた微弱電界に基づいて流れる変位電流
を検出し、電圧に変換する電流・電圧変換回路と、電流
・電圧変換回路の出力信号に基づいてシ−トへの乗員な
どの着席状況を検知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−トと、シ−トの着席部に離隔して配
置した、クッション性を有するベ−ス部材の両面にアン
テナ電極を配置してなる複数の重量センサと、複数の重
量センサのアンテナ電極間に微弱電界を発生させるため
の発振回路と、複数の重量センサのそれぞれのアンテナ
電極間に発生させた微弱電界に基づいて流れる変位電流
を検出し、電圧に変換する電流・電圧変換回路と、電流
・電圧変換回路の出力信号に基づいてシ−トへの乗員な
どの着席状況を検知する制御回路と、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とを
具備し、前記制御回路の検知結果に基づくデ−タをエア
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乗員検知システム。 - 【請求項5】 前記発振回路は高周波低電圧を発生する
ように構成されており、重量センサの第1のアンテナ電
極を高周波低電圧が印加される送信電極とすると共に、
第2のアンテナ電極を受信電極とし、この送信電極と受
信電極との間に、高周波低電圧の印加により、微弱電界
を発生させるようにしたことを特徴とする請求項3又は
4に記載の乗員検知システム。 - 【請求項6】 前記重量センサにおけるベ−ス部材は、
シ−トに着席する乗員などの重量に応じてアンテナ電極
間の間隔が変化し得る部材にて構成したことを特徴とす
る請求項1,3,4のいずれかに記載の乗員検知システ
ム。 - 【請求項7】 前記制御回路は、予め記憶されている乗
員などの着席パタ−ンに対応するしきい値デ−タと、複
数の重量センサにて検出される変位電流に基づく、乗員
などの着席パタ−ンに対応する受信信号デ−タとを比較
することにより、乗員などの着席状況を検知するように
制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の乗員
検知システム。 - 【請求項8】 シ−ト着席部に、クッション性を有する
ベ−ス部材の両面にアンテナ電極を配置してなる複数の
重量センサを互いに離隔して配置し、これらの重量セン
サのそれぞれのアンテナ電極間に発生させた微弱電界に
基づいて流れる変位電流を検出し、この変位電流に基づ
いて乗員などの着席パタ−ンを検知すると共に、この検
知結果に基づくデ−タを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
乗員検知方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16018497A JP3322297B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 乗員検知システム及び乗員検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16018497A JP3322297B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 乗員検知システム及び乗員検知方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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