JPH1178656A

JPH1178656A - 乗員検知システム

Info

Publication number: JPH1178656A
Application number: JP9238296A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saito; 孝志斎藤; Shinko Ofuji; 眞弘大藤
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JP3328875B2

Abstract

(57)【要約】【課題】乗員のシ−トへの着席の有無を確実に検知でき
る上、コストをも低減できる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１つのアンテナ電極と、
アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための発生
手段２１と、発生手段からの送信信号の電圧振幅をほぼ
一定となるように制御する振幅制御回路２２と、微弱電
界に基づいて発生手段から振幅制御回路を介してアンテ
ナ電極に流れる送信電流を検出する電流検出回路２５
と、発生手段からの送信信号とアンテナ電極への出力信
号との位相差を検出する位相差検出回路２９と、電流検
出回路及び位相差検出回路の出力信号に基づいてシ−ト
への乗員の着席の有無を検知する制御回路３１と、バッ
テリ電源から単一の直流電圧を有する単電源を生成させ
る電源回路３３とを具備し、前記電源回路による単電源
を、制御回路を含む各種回路のシステム電源として利用
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を簡易的に検知し得る乗員検知
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１５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によれば、
例えば図１６（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ことから、ＲＦＩ
Ｓ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。

【０００６】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１７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。

【０００７】前者の方法によれば、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。

【０００８】又、後者の方法によれば、乗員の着席状
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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本出願人は、
先に、図１８〜図２２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
１８（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。

【００１０】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、電極Ｅ２の側に
流れる電流（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。

【００１１】この原理を利用した具体的な乗員検知シス
テムについて図１９〜図２２を参照して説明する。尚、
図１５〜図１７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１９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２０（図２１）
に示す回路に接続され、組み込まれている。

【００１２】図２０において、乗員検知システムは、例
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（不要ノイズ除去機能）及びＡＣ−ＤＣ変換機能を有
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２１
は図２０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。

【００１３】このシステムにおいて、負荷電流検出回路
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。

【００１４】このように構成されたシステムは、次のよ
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。

【００１５】次に、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。

【００１６】そして、制御回路１７ではこれらのデ−タ
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。

【００１７】制御回路１７において、着席パタ−ンが検
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。

【００１８】この先行技術によれば、シ−ト１の表面側
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。

【００１９】しかも、シ−ト１には複数の電極が互いに
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。

【００２０】又、システムの制御回路には、例えばＲＦ
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。

【００２１】しかしながら、近時、自動車の車種によっ
ては、単に乗員が助手席に着席しているか否かの判定機
能だけを有する乗員検知システムが要求されることがあ
る。このような自動車に上述の先行技術にかかる乗員検
知システムを適用した場合には、ＲＦＩＳ，ＦＦＣＳ，
Ｐｅｒｓｏｎ，Ｅｍｐｔｙの各種着席パタ−ンが精度よ
く識別・検知できる機能を有するにも拘らず、乗員の着
席の有無の検知機能しか利用しないことになり、過剰品
質となり、コストが必要以上に高くなるという問題があ
る。

【００２２】かといって、例えば図１７に示すように、
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、人と人以外
の物とを重量によって判別することはできず、別の手段
を採用しなければならないという問題がある。

【００２３】従って、近時、車両の車種によっては、乗
員のシ−トへの着席の有無を確実に検知できるのみなら
ず、安価にシステム構成できる乗員検知システムが望ま
れている。

【００２４】それ故に、本発明の目的は、乗員のシ−ト
への着席の有無を確実に検知できる上、コストをも低減
できる乗員検知システムを提供することにある。

【００２５】

【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−トと、少なくともシ−ト
の表面側に配置した実質的に１つのアンテナ電極と、ア
ンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるためにほぼ方
形波の高周波低電圧を発生させる発生手段と、高周波低
電圧の印加によりアンテナ電極の周辺に発生させた微弱
電界に基づいて発生手段からアンテナ電極に流れる電流
を検出する電流検出回路と、電流検出回路の出力信号に
基づいてシ−トへの乗員の着席の有無を検知する制御回
路と、バッテリ電源から単一の直流電圧を有する単電源
を生成させる電源回路とを具備し、前記電源回路による
単電源を、制御回路を含む各種回路のシステム電源とし
て利用することを特徴とする。

【００２６】又、本発明の第２の発明は、シ−トと、少
なくともシ−トの表面側に配置した実質的に１つのアン
テナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させ
るためにほぼ方形波の高周波低電圧を発生させる発生手
段と、高周波低電圧の印加によりアンテナ電極の周辺に
発生させた微弱電界に基づいて発生手段からアンテナ電
極に流れる電流を検出する電流検出回路と、発生手段か
らの送信信号とアンテナ電極への出力信号との位相差を
検出する位相差検出回路と、電流検出回路及び位相差検
出回路の出力信号に基づいてシ−トへの乗員の着席の有
無を検知する制御回路と、バッテリ電源から単一の直流
電圧を有する単電源を生成させる電源回路とを具備し、
前記電源回路による単電源を、制御回路を含む各種回路
のシステム電源として利用することを特徴とする。

【００２７】又、本発明の第３の発明は、シ−トと、少
なくともシ−トの表面側に配置した実質的に１つのアン
テナ電極と、アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させ
るためにほぼ方形波の高周波低電圧を発生させる発生手
段と、発生手段からアンテナ電極に送信される送信信号
の電圧振幅をほぼ一定となるように制御する振幅制御回
路と、微弱電界に基づいて発生手段から振幅制御回路を
介してアンテナ電極に流れる送信電流を検出する電流検
出回路と、発生手段からの送信信号とアンテナ電極への
出力信号との位相差を検出する位相差検出回路と、電流
検出回路及び位相差検出回路の出力信号に基づいてシ−
トへの乗員の着席の有無を検知する制御回路と、バッテ
リ電源から単一の直流電圧を有する単電源を生成させる
電源回路とを具備し、前記電源回路による単電源を、制
御回路を含む各種回路のシステム電源として利用するこ
とを特徴とする。

【００２８】又、本発明の第４の発明は、前記発生手
段，電流検出回路，制御回路を含み、かつこれら回路を
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−ト部分に配置したことを特徴とし、
第５の発明は、前記発生手段を、正電源のみでほぼ方形
波の高周波低電圧を発生させる発振回路にて構成したこ
とを特徴とし、第６の発明は、前記発生手段を、制御回
路における高周波低電圧の発生機能を利用して正電源の
みでほぼ方形波の高周波低電圧を発生させるように構成
したことを特徴とする。

【００２９】さらに、本発明の第７の発明は、前記振幅
制御回路は、少なくとも、送信信号の電圧振幅を可変で
きる振幅可変回路と、送信信号の電圧振幅を検出する振
幅検出回路とからなり、振幅検出回路の出力信号に基づ
いて送信信号の電圧振幅がほぼ一定となるように振幅可
変回路による振幅可変量を制御することを特徴とし、第
８の発明は、前記アンテナ電極を、シ−トの着席部及び
／又は背もたれ部に配置されるアンテナ部と、アンテナ
部の一部を延在して形成した導電部と、導電部に設けた
コネクタとから構成したことを特徴とし、第９の発明
は、前記制御ユニットのハウジングに、少なくとも電流
検出回路の出力側に接続されたコネクタを設け、このコ
ネクタにアンテナ電極のコネクタを電気的に接続したこ
とを特徴とし、さらに、第１０の発明は、前記制御回路
は、予め記憶されている乗員の着席パタ−ンに対応する
しきい値デ−タと、少なくとも電流検出回路の出力信号
に基づく、乗員の着席パタ−ンに対応するデ−タとを比
較することにより、乗員の着席の有無を検知するように
制御することを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる乗員検知シ
ステムの第１の実施例について図１〜図６を参照して説
明する。尚、本発明の基本原理は、基本的には上述の先
行技術と同様にアンテナ電極の周辺に発生させた微弱電
界の乱れを利用するものであって、具体的にはシ−トに
配置した１つのアンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
せ、このアンテナ電極の周辺に位置する物体の電気的特
性によってアンテナ電極に流れる送信電流及び送信信号
と出力信号の位相差に基づいて乗員のシ−トへの着席の
有無を検知するものであり、この点で先行技術とは異な
る。

【００３１】図１は本発明にかかる助手席のシ−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の後部側に表面に沿
うように配置されたアンテナ電極５と、アンテナ電極５
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、シ−ト１Ｂの内部、例えばシ−トフレ−ム３に
は後述する制御ユニット２０が配置されている。又、ア
ンテナ電極５は外装材６の内側に配置されているが、そ
れの外側に配置することもでき、請求項に記載されてい
る「少なくともシ−トの表面側に配置」なる意味は両方
を含むものである。

【００３２】特に、アンテナ電極５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、例えば糸
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。そして、このアンテナ電極５は、図２に
示すように、主として着席部１ａの後部側に配置される
アンテナ部５ａと、アンテナ部５ａの一部からそれより
狭い幅で延在して形成された導電部５ｂと、導電部５ｂ
の導出端に電気的な接続関係を有するようにかしめ固定
されたホック型のコネクタ５ｃとから構成されている。
特に、アンテナ電極５の導電部５ｂはクッション材４の
背面側からシ−トフレ−ム側に至るように配置されると
共に、導出端のコネクタ５ｃは後述する制御ユニット２
０のコネクタ２８に接続されている。尚、コネクタ５ｃ
はホック型の他、ピン型，ジャック−プラグ型など適宜
の形式のものも適用できる。

【００３３】上述のシ−ト１Ｂには制御ユニット２０が
固定されており、この制御ユニット２０は、例えば図３
に示すように、正電源のみでほぼ方形波の高周波低電圧
（例えば周波数が１００ＫＨｚ，電圧が５〜１２Ｖ程
度）を発生させる発生手段（発振回路）２１と、発振回
路２１からの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２２と、送信信号の送信電流を検出する電
流検出回路２５と、電流検出回路２５の出力信号を直流
に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２６と、ＡＣ−ＤＣ変換
回路２６の出力信号を増幅する増幅器２７と、電流検出
回路２５に接続され、ハウジングに配置されたコネクタ
２８と、電流検出回路２５の振幅制御回路側（発振回路
側）及びコネクタ側（アンテナ電極側）に接続され、発
振回路からの送信信号とアンテナ電極への出力信号との
位相差を検出する位相差検出回路２９と、位相差検出回
路２９の出力信号を増幅する増幅器３０と、ＭＰＵなど
を含む制御回路３１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３２と、コネク
タ３２に接続され、バッテリ電源から例えば５Ｖ程度の
単一の直流電圧を有する単電源を生成させる電源回路３
３とから構成されている。この制御ユニット２０の制御
回路３１には、例えばエアバッグ装置１８が接続されて
いる。尚、電源回路３３による単電源は、制御回路３１
を含む各種回路のシステム電源として利用される。

【００３４】この制御ユニット２０において、振幅制御
回路２２は、例えば送信信号の電圧振幅を可変する振幅
可変回路２３と、送信信号の電圧振幅を検出する振幅検
出回路２４とから構成されている。そして、振幅可変回
路２３は、例えばプログラマブルゲインアンプ（ＰＧ
Ａ）よりなる振幅可変部２３ａから構成されており、振
幅検出回路２４は、例えばオペアンプなどよりなる電圧
振幅の検出部２４ａと、検出部２４ａの出力信号を直流
に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２４ｂと、ＡＣ−ＤＣ変
換回路２４ｂの出力信号を増幅する増幅器２４ｃとから
構成されている。尚、増幅器２４ｃの出力信号は制御回
路３１に供給され、振幅可変部２３ａに対する振幅可変
信号は制御回路３１から出力される。

【００３５】又、この制御ユニット２０において、電流
検出回路２５は、例えば回路（送信信号系）に直列に接
続されたインピ−ダンス素子例えば抵抗２５ａと、抵抗
２５ａの端子電圧を増幅する差動増幅器などの増幅器２
５ｂとから構成されている。この電流検出回路２５の出
力側はＡＣ−ＤＣ変換回路２６，増幅器２７を介して制
御回路３１に接続されている。そして、電流検出回路２
５における抵抗２５ａの出力側はハウジングの外面に露
呈するように配置されたコネクタ２８に接続されてい
る。

【００３６】さらに、位相差検出回路２９は、例えば図
５に示すように、発振回路２１からの送信信号及びアン
テナ電極５への出力信号を別々に入力される第１のフリ
ップフロップ回路２９ａ１と、第２のフリップフロップ
回路２９ａ２と、積分回路２９ｂとから構成されてい
る。

【００３７】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、発振回路２１からほぼ
方形波の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２４の検出部２４ａにて検出され、その
検出信号はＡＣ−ＤＣ変換回路２４ｂにて直流に変換さ
れ、増幅器２４ｃにて増幅されて制御回路３１に入力さ
れる。制御回路３１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２３ａ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２３及び振幅検出回路
２４の連携動作により、一定の振幅に制御される。

【００３８】電圧振幅が一定化された送信信号は電流検
出回路２５，コネクタ２８を介してアンテナ電極５に供
給され、その結果、アンテナ電極５の周辺には微弱電界
が発生され、シ−ト１Ｂへの乗員の着席の有無によって
発振回路２１からアンテナ電極５に異なったレベルの電
流が流れる。この電流は電流検出回路２５によって検出
され、ＡＣ−ＤＣ変換回路２６にて直流に変換され、増
幅器２７にて増幅されて制御回路３１に入力される。

【００３９】一方、電流検出回路２５の両端の信号（電
圧）、即ち振幅制御回路側における発振回路からの送信
信号及びコネクタ側（アンテナ電極側）におけるアンテ
ナ電極への出力信号が位相差検出回路２９に入力され
る。第１のフリップフロップ回路２９ａ１に送信信号が
入力されると、図６（ａ）に示すように、方形波入力の
立ち上がりエッジ（図示矢印）が第１のフリップフロッ
プ回路２９ａ１の端子ＣＫにて検出され、端子Ｑバ−は
ハイ（Ｈｉｇｈ）出力となる。一方、出力信号も、同図
（ｂ）に示すように、方形波入力の立ち上がりエッジ
（図示矢印）が第２のフリップフロップ回路２９ａ２の
端子Ｂにて検出され、端子Ｑバ−からは一瞬だけロウ
（Ｌｏｗ）出力がワンショット出力される。この出力信
号が第１のフリップフロップ回路２９ａ１の端子ＲＥＳ
に入力されることにより、第１のフリップフロップ回路
２９ａ１の端子Ｑバ−の出力は、同図（ｃ）に示すよう
に、ロウに反転される。この出力が位相量（位相差）と
なり、積分回路２９ｂを通すことにより電圧に変換さ
れ、増幅器３０を介して制御回路３１に入力される。

【００４０】この制御回路３１には、予め、シ−ト１Ｂ
に乗員が着席している時に電流検出回路２５で検出され
る電流に関するしきい値及び電流検出回路２５への送信
信号とアンテナ電極５への出力信号との位相差に関する
しきい値がしきい値デ−タとして格納されている。具体
的には、検出電流に関しては電流検出回路２５によって
シ−ト１Ｂに乗員が着席している時に検出される平均的
な電流と、人以外の存在によって検出される平均的な電
流との間の任意値が「ほぼ人が着席していると認識する
しきい値」として設定されている。又、位相差に関して
は位相差検出回路２９によってシ−ト１Ｂに乗員が着席
している時に検出される平均的な位相差と、人以外の存
在によって検出される平均的な位相差との間の任意値が
「人が着席していると認識するしきい値」として設定さ
れている。従って、制御回路３１では、このような予め
記憶された電流及び位相差に関するしきい値デ−タと、
入力された電流及び位相差デ−タとが比較されることに
より、シ−ト１Ｂに乗員が着席しているか否かが精度よ
く判断される。特に、シ−ト１Ｂの状態（例えば水濡れ
など）によっては、例えば上限，下限などのように複数
のしきい値を設定することもできる。後述の処理フロ−
ではそれぞれ１つのしきい値を用いた例で説明してい
る。尚、電流検出回路２５による検出電流は、シ−ト１
Ｂに乗員が着席している場合には増加し、荷物の載置，
未着席の場合には減少し、両者の間には明らかなレベル
差が存在するものであり、又、位相差についても同様の
傾向にある。

【００４１】制御回路３１において、乗員の着席の有無
が検知されると、それに基づく信号デ−タが具体的には
図２１に示すエアバッグ装置１８に送信される。尚、同
図において、「１７へ」は「３１へ」と読み替えるもの
とする。例えば助手席の着席パタ−ンが空席パタ−ン，
荷物の載置パタ−ン，シ−トの水濡れパタ−ンの場合に
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、乗員が着席している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デ−タが送信される。
これらの信号デ−タはエアバッグ装置１８の制御回路Ｃ
Ｃ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ＳＷ
１，ＳＷ２の両方にゲ−ト信号が供給されるようにセッ
トされる。

【００４２】次に、この乗員検知システムの処理フロ−
について図７〜図１０を参照して説明する。まず、図７
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３１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では電流検出回路２５で検出
されたアンテナ電極５に流れる電流に関連する信号デ−
タ及び位相差検出回路２９で検出された位相差に関連す
る信号デ−タの受信が行われる。そして、ステップＳ５
では取り込んだそれぞれのデ−タに基づいて乗員のシ−
ト１Ｂへの着席状況が判定される。さらに、ステップＳ
６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。

【００４３】図７における初期診断は、例えば図８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３１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３１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３１に固定デ−タを送信し、制御
回路３１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。

【００４４】図７における乗員判定は、例えば図９に示
すように行われる。まず、ステップＳＢ１では電流検出
回路２５で検出された電流に関連する受信信号デ−タ
が、制御回路３１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（送信
信号）がしきい値デ−タより大きい（ほぼ乗員がシ−ト
１Ｂに着席している）と判断されると、ステップＳＢ２
に進む。又、ステップＳＢ１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、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−タがセットされると共に、処
理フロ−が継続される。ステップＳＢ２では位相差検出
回路２９で検出された位相差に関連する受信信号デ−タ
が、制御回路３１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（位相
差デ−タ）がしきい値デ−タより大きい（乗員がシ−ト
１Ｂに着席している）と判断されると、ステップＳＢ４
に進む。又、ステップＳＢ２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
進む。ステップＳＢ４ではエアバッグ装置１８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。

【００４５】図７におけるＳＲＳデ−タ通信は、例えば
図１０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３１）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ＳＣ３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。

【００４６】一方、ステップＳＤ１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３
１）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。

【００４７】この実施例によれば、アンテナ電極５の周
辺には発振回路２１からアンテナ電極５に供給される高
周波低電圧に基づいて微弱電界が発生しており、この微
弱電界に基づいて流れる電流はシ−ト１Ｂに存在する物
体によって異なる。特に、その物体が人の場合にはそれ
以外の物体に比較して識別可能な程度のレベル差を有す
る電流が流れる。従って、電流検出回路２５にて送信信
号系に流れる電流を検出することによって、簡易的に乗
員のシ−ト１Ｂへの着席の有無を検知することができ
る。

【００４８】しかも、電流検出回路２５の発振回路側及
びアンテナ電極側における発振回路からの送信信号とア
ンテナ電極５への出力信号との位相差はシ−ト１Ｂに存
在する物体によって異なる。特に、その物体が人の場合
にはそれ以外の物体に比較して識別可能な程度のレベル
差の位相差を有する。従って、位相差検出回路２９にて
位相差を検出することによって、検出電流に関連する信
号デ−タとの判断と相俟って簡易的に乗員のシ−ト１Ｂ
への着席の有無を精度よく確実に検知することができ
る。

【００４９】特に、制御ユニット２０では電源回路３３
による単電源がシステム電源として利用されている上
に、発振回路２１では正電源のみでほぼ方形波の高周波
低電圧が生成されるために、電源回路３３，発振回路２
１は勿論のこと、ユニットの回路構成がアンテナ電極５
の単一化と相俟って簡略化でき、システムのコストをも
大幅に低減できる。

【００５０】又、アンテナ電極５に送信される送信信号
の電圧振幅は振幅制御回路２２にてほぼ一定になるよう
に制御されるために、電流検出回路２５にて検出された
電流に関連するデ−タと制御回路３１に記憶されている
しきい値デ−タとの単純比較によって信頼性，精度の高
い検知が可能となる。

【００５１】しかも、制御回路３１はシ−ト１Ｂへの乗
員の着席の有無を判断し、助手席に乗員が着席している
場合にはエアバッグ装置１８が作動するように制御され
るために、走行時における乗員の安全性を確保できる
し、シ−ト１Ｂが空席であったり，荷物などが載置され
ている場合にはエアバッグ装置１８が作動しないように
制御されるために、仮に衝突事故が生じても不所望なエ
アバッグの展開を未然に防止できる。

【００５２】さらに、アンテナ電極５にはアンテナ部５
ａの一部から導電部５ｂが延在して形成されており、導
電部５ｂに設けたコネクタ５ｃが、シ−ト１Ｂに配置さ
れた制御ユニット２０のコネクタ２８に接続されている
ために、アンテナ部５ａと制御ユニット２０とを接続す
るハ−ネスを完全に省略できる。従って、上述のシステ
ム電源の単電源化，アンテナ電極５の単一化による回路
構成の簡略化などと相俟ってシステムのコストを有効に
低減できる。

【００５３】図１１は本発明にかかる乗員検知システム
の第２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、制御ユニット２
０の制御回路３１に、エアバッグ装置に代えてシ−トベ
ルト警告灯３４及びシ−トベルト検出回路３５を接続し
たことである。尚、エアバッグ装置１８を併用すること
も可能である。

【００５４】この実施例では、制御回路３１において送
信電流及び位相差に関連するデ−タに基づいてシ−ト１
Ｂに乗員が着席していると判断されると、シ−トベルト
検出回路３５にて乗員がシ−トベルトを装着しているか
否かが検出される。検出結果がシ−トベルトを装着して
いないと判断されると、制御回路３１はシ−トベルト警
告灯３４に警告信号を出力して警告灯を点滅させたりす
る。又、検出結果がシ−トベルトを装着していると判断
されると、シ−トベルト警告灯３４には警告信号は出力
されず、警告灯が点滅することはない。さらに、シ−ト
１Ｂに乗員が着席していなければ、シ−トベルト検出回
路３５からの出力信号に関係なくシ−トベルト警告灯３
４は作動しない。尚、人以外の物体例えば荷物が助手席
に置かれているいる場合には、人に比較して誘電率が小
さいために、電流検出回路２５で検出される電流量及び
位相差検出回路２９で検出される位相差も乗員が着席し
ている場合に比較して小さいものであり、乗員が着席し
ていると誤判定されることはない。

【００５５】特に、この実施例によれば、制御回路３１
は乗員の検知結果とシ−トベルトの装着状況とに基づ
き、乗員がシ−ト１Ｂに着席しているにも拘らず、シ−
トベルトが未装着の場合にはシ−トベルト警告灯３４に
警告信号を出力し、警告灯が点滅するために、シ−トベ
ルトの装着を促すことができ、走行時の安全性が期待で
きる。

【００５６】図１２は本発明にかかる乗員検知システム
の第３の実施例を示すものであって、基本的な構成は上
述の実施例と同じである。異なる点は、高周波低電圧の
発生手段を制御回路３１及びバッファ３６にて構成した
ことと、振幅制御回路２２及び位相差検出回路２９を省
略したことである。尚、例えばノイズの影響が少ない場
合などにはバッファ３６を省略することもできるし、制
御回路３１の高周波低電圧の発生機能、例えば制御回路
３１のタイマを利用して単電源から高周波低電圧を発生
させることもできる。又、振幅制御回路２２は電源の変
動幅が小さくでき、発振回路の精度アップが期待できる
場合、或いは乗員判定の許容幅に裕度が認められる場合
に省略が可能となる。

【００５７】この実施例によれば、上記実施例に比較し
て回路構成が一段と簡略化されているために、制御ユニ
ット２０Ａの小形化を図ることができる上、システムの
コストをさらに低減できる。

【００５８】図１３は本発明にかかる乗員検知システム
の第４の実施例を示すものであって、基本的な構成は上
述の実施例と同じである。異なる点は、シ−ト１Ｂの着
席部１ａのほぼ全体にアンテナ電極５のアンテナ部５ａ
を配置すると共に、導電部５ｂはクッション材４の前面
側からシ−トフレ−ム側に至るように配置されると共
に、導出端のコネクタ５ｃは制御ユニット２０のコネク
タ２８に接続されていることである。

【００５９】この実施例によれば、アンテナ電極５の配
置面積が拡大されているために、送信電流及び位相差に
関連する信号デ−タとの判断と相俟って、シ−ト１Ｂの
水濡れによる誤検出を防止できる。

【００６０】図１４は本発明にかかる乗員検知システム
の第５の実施例を示すものであって、基本的な構成は上
述の実施例と同じである。異なる点は、シ−ト１Ｃの着
席部１ａ及び背もたれ部１ｂに１つのアンテナ電極５Ａ
を配置したことである。このアンテナ電極５Ａは着席部
１ａに配置されるアンテナ部５ａ₁と、背もたれ部１ｂ
に配置されるアンテナ部５ａ₂と、アンテナ部５ａ₁の
側部から幅の狭い状態で延在して形成した導電部５ｂ
と、導電部５ｂの端部に設けられたコネクタ５ｃとから
構成されており、導電部５ｂはシ−ト１Ｃの側面側から
制御ユニット２０に向けて延在させた上でコネクタ５ｃ
が制御ユニット２０に接続されている。

【００６１】この実施例によれば、アンテナ電極５Ａの
面積が著しく拡大されるために、乗員の検知精度の一層
の向上が期待できる。尚、アンテナ部５ａ₁とアンテナ
部５ａ₂の面積はシ−ト部分の面積に応じて適宜に変更
・設定できる。

【００６２】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−トに配置されるアンテナ電
極の形状は矩形状の他、円形，楕円状，四角を除く多角
形状に形成することもできる。又、アンテナ部と導電部
とを２ピ−スで構成し、アンテナ部と導電部とをそれぞ
れに設けたコネクタによって接続したり、或いはこの導
電部をワイヤハ−ネスによって置換することもできる。
又、発生手段の出力周波数は、検知対象などに応じて１
００ＫＨｚ以外に設定することもできるし、その電圧も
５〜１２Ｖの範囲外でも使用できる。さらにはエアバッ
グ装置，シ−トベルトの装着状態との連動を省略するこ
ともできる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アンテ
ナ電極の周辺には発生手段からアンテナ電極に供給され
る高周波低電圧に基づいて微弱電界が発生しており、こ
の微弱電界に基づいて流れる電流はシ−トに存在する物
体によって異なる。特に、その物体が人の場合にはそれ
以外の物体に比較して識別可能な程度のレベル差を有す
る電流が流れる。従って、電流検出回路にて送信信号系
に流れる電流を検出することにより、簡易的に乗員のシ
−トへの着席の有無を検知することができる。

【００６４】特に、制御ユニットでは電源回路による単
電源がシステム電源として利用されている上に、発生手
段では正電源のみでほぼ方形波の高周波低電圧が生成さ
れるために、電源回路，発生手段は勿論のこと、ユニッ
トの回路構成がアンテナ電極の単一化と相俟って簡略化
でき、システムのコストをも大幅に低減できる。

【００６５】又、アンテナ電極に送信される送信信号の
電圧振幅を振幅制御回路にてほぼ一定になるように制御
すれば、電流検出回路にて検出された電流に関連するデ
−タと制御回路に記憶されているしきい値デ−タとの単
純比較によって信頼性，精度の高い検知が可能となる。

【００６６】さらに、アンテナ電極に、その一部から導
電部を延在して形成すると共に、その導出端をシ−ト部
分に配置された制御ユニットに接続するように構成すれ
ば、アンテナ電極と制御ユニットとを接続するハ−ネス
を完全に省略できるために、アンテナ電極の単一化，回
路構成の簡略化などと相俟ってシステムのコストを有効
に低減できる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１１月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【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シ−トの要
部断面図。

【図２】同図（ａ）は本発明にかかる乗員検知システム
のアンテナ電極の平面図、同図（ｂ）は導電部における
コネクタ部分の断面図。

【図３】本発明にかかる乗員検知システムの制御ユニッ
トの回路ブロック図。

【図４】図３に示す制御ユニットとアンテナ電極との接
続状態を示す要部断面図。

【図５】図３に示す位相差検出回路の具体的な回路図。

【図６】図５に示す位相差検出回路の動作を説明するた
めの図であって、同図（ａ）は送信信号及び第１のフリ
ップフロップ回路の出力信号の波形図、同図（ｂ）は出
力信号及び第２のフリップフロップ回路の出力信号の波
形図、同図（ｃ）は第１，第２のフリップフロップ回路
の出力信号から位相量の検出状態を示す図。

【図７】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８】図７に示す初期診断のフロ−チャ−ト。

【図９】図７に示す乗員判定のフロ−チャ−ト。

【図１０】図７に示すＳＲＳ通信のフロ−チャ−ト。

【図１１】本発明にかかる乗員検知システムの他の実施
例の回路ブロック図。

【図１２】本発明にかかる乗員検知システムの異なった
他の実施例の回路ブロック図。

【図１３】本発明にかかる乗員検知システムのシ−トの
他の実施例の要部断面図。

【図１４】本発明にかかる乗員検知システムのシートの
さらに異なった実施例を示すものであって、同図（ａ）
は側面図、同図（ｂ）はアンテナ電極の平面図。

【図１５】従来例にかかるエアバッグ装置の回路ブロッ
ク図。

【図１６】各種の着席パタ−ンを示す図であって、同図
（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。

【図１７】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。

【図１８】本発明の前提となる先行技術にかかる乗員検
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。

【図１９】先行技術にかかる乗員検知システムのシ−ト
の斜視図。

【図２０】先行技術にかかる乗員検知システムの回路ブ
ロック図。

【図２１】図２０の具体的な回路ブロック図。

【図２２】図２１に示すエアバッグ装置の詳細な回路ブ
ロック図。

【符号の説明】１Ｂ，１Ｃシ−ト１ａ着席部１ｂ背もたれ部３シ−トフレ−ム４クッション材５，５Ａアンテナ電極５ａ，５ａ₁ ，５ａ₂ アンテナ部５ｂ導電部５ｃコネクタ６外装材１８エアバッグ装置２０，２０Ａ制御ユニット２１発生手段（発振回路）２２振幅制御回路２３振幅可変回路２４振幅検出回路２５電流検出回路２６ＡＣ−ＤＣ変換回路２７，３０増幅器２８，３２コネクタ２９位相差検出回路３１制御回路３３電源回路３４シ−トベルト警告灯３５シ−トベルト検出回路３６バッファ（発生手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大藤眞弘神奈川県横浜市神奈川区新浦島町１丁目１番地25 日本電気ロボットエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シ−トと、少なくともシ−トの表面側に
配置した実質的に１つのアンテナ電極と、アンテナ電極
の周辺に微弱電界を発生させるためにほぼ方形波の高周
波低電圧を発生させる発生手段と、高周波低電圧の印加
によりアンテナ電極の周辺に発生させた微弱電界に基づ
いて発生手段からアンテナ電極に流れる電流を検出する
電流検出回路と、電流検出回路の出力信号に基づいてシ
−トへの乗員の着席の有無を検知する制御回路と、バッ
テリ電源から単一の直流電圧を有する単電源を生成させ
る電源回路とを具備し、前記電源回路による単電源を、
制御回路を含む各種回路のシステム電源として利用する
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項２】シ−トと、少なくともシ−トの表面側に
配置した実質的に１つのアンテナ電極と、アンテナ電極
の周辺に微弱電界を発生させるためにほぼ方形波の高周
波低電圧を発生させる発生手段と、高周波低電圧の印加
によりアンテナ電極の周辺に発生させた微弱電界に基づ
いて発生手段からアンテナ電極に流れる電流を検出する
電流検出回路と、発生手段からの送信信号とアンテナ電
極への出力信号との位相差を検出する位相差検出回路
と、電流検出回路及び位相差検出回路の出力信号に基づ
いてシ−トへの乗員の着席の有無を検知する制御回路
と、バッテリ電源から単一の直流電圧を有する単電源を
生成させる電源回路とを具備し、前記電源回路による単
電源を、制御回路を含む各種回路のシステム電源として
利用することを特徴とする乗員検知システム。
【請求項３】シ−トと、少なくともシ−トの表面側に
配置した実質的に１つのアンテナ電極と、アンテナ電極
の周辺に微弱電界を発生させるためにほぼ方形波の高周
波低電圧を発生させる発生手段と、発生手段からアンテ
ナ電極に送信される送信信号の電圧振幅をほぼ一定とな
るように制御する振幅制御回路と、微弱電界に基づいて
発生手段から振幅制御回路を介してアンテナ電極に流れ
る送信電流を検出する電流検出回路と、発生手段からの
送信信号とアンテナ電極への出力信号との位相差を検出
する位相差検出回路と、電流検出回路及び位相差検出回
路の出力信号に基づいてシ−トへの乗員の着席の有無を
検知する制御回路と、バッテリ電源から単一の直流電圧
を有する単電源を生成させる電源回路とを具備し、前記
電源回路による単電源を、制御回路を含む各種回路のシ
ステム電源として利用することを特徴とする乗員検知シ
ステム。
【請求項４】前記発生手段，電流検出回路，制御回路
を含み、かつこれら回路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−ト部分に
配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の乗員検知システム。
【請求項５】前記発生手段を、正電源のみでほぼ方形
波の高周波低電圧を発生させる発振回路にて構成したこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の乗員検
知システム。
【請求項６】前記発生手段を、制御回路における高周
波低電圧の発生機能を利用して正電源のみでほぼ方形波
の高周波低電圧を発生させるように構成したことを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の乗員検知システ
ム。
【請求項７】前記振幅制御回路は、少なくとも、送信
信号の電圧振幅を可変できる振幅可変回路と、送信信号
の電圧振幅を検出する振幅検出回路とからなり、振幅検
出回路の出力信号に基づいて送信信号の電圧振幅がほぼ
一定となるように振幅可変回路による振幅可変量を制御
することを特徴とする請求項３に記載の乗員検知システ
ム。
【請求項８】前記アンテナ電極を、シ−トの着席部及
び／又は背もたれ部に配置されるアンテナ部と、アンテ
ナ部の一部を延在して形成した導電部と、導電部に設け
たコネクタとから構成したことを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載の乗員検知システム。
【請求項９】前記制御ユニットのハウジングに、少な
くとも電流検出回路の出力側に接続されたコネクタを設
け、このコネクタにアンテナ電極のコネクタを電気的に
接続したことを特徴とする請求項８記載の乗員検知シス
テム。
【請求項１０】前記制御回路は、予め記憶されている
乗員の着席パタ−ンに対応するしきい値デ−タと、少な
くとも電流検出回路の出力信号に基づく、乗員の着席パ
タ−ンに対応するデ−タとを比較することにより、乗員
の着席の有無を検知するように制御することを特徴とす
る請求項１〜３のいずれかに記載の乗員検知システム。