JPS63500760A - 光学的シ−トスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光学的シートスイッチ 及五分互 この発明は一般に車両シートの着席者の存在を検出する装置及び方法に関し、特 に車両シートの着席者の存否に応じて制御信号を発生する＝ｉ及び方法に関する 。

背景技術 さまざまな理由から、車両のシートにおける着席者の存否を検出する必要がしば しばある。例えばフォークリフト等の産業用車両では、フォークリフトのシート に運転員が着席している場合を除き、フォークリフトの作動系を動作不能にする のが通例である。

車両シートの着席者の存否を検知する各種の方法が、これまで提案されている。

最もＰＡＬな方式では、メカニカルスイッチがシートクッションの中に埋設され るか、あるいはシートの動きに機械的に連結される。このメカニカルスイッチが 、車両シートに加わる所定量の荷重に応じて信号を発生ずる６もっと複雑な構成 として、１９７２年７月３ｊ日に提出され５ｔｅｐｈｅｎ　Ｊ、０ｒｒｏｓに発 行された米国特許第３．７６４，８６１号は電子検出”ＡＭを開示している。

容量スイッチが車両シートのクッション内に配置され、車両シート上に物体が存 在することによって生じる被検知容量の変化に応答して信号を発生する。

上記したような各種のシートスイッチがこれまでＬｄＣされているが、充分に満 足し得るものはまだ見い出されていない。かがる従来のジ−トスイッチは、特に 車両シートの着席者の重量によって生しる検知要素の反復屈曲の結果、損傷を起 し易く、車両の振動でいっそう悪化される。電子センサーの場合、その多くは複 雑過ぎ、産業環境下で動作されると故障を生じる。さらに、車両シート内に配置 されるかまたはそこに取付けられるほとんどの検知装置は、検知機構をトリガー するのに充分な質量の物体をシート上に置くと不用意に動作してしまう。

本発明は、上記した問題の１つ以上を解消しようとするものである。

ヌＪμ凶匪丞 本発明の一態様においては、車両シートの着席者の存否に応じて制御信号を発生 する装置が提供される。放射エネルギー発信装置が、コード化された放射エネル ギー源を車両シートを横切って差し向ける。放射エネルギー検出装置が、シート が着席されていないときに発信装置から得られるコード化放射エネルギーの一部 を含め、そこに入射する放射エネルギーの一部を受信し、受信した放射エネルギ ーに応じた電気信号を発生する。弁別回路が、コード化されてないＩｕ４Ｕ放躬 エネルギーを検出装置が受信するのに応じて生じる電気信号から、コード化され ている放射エネルギーを検出装置が受信するのに応じて生じる電気信号を区別す る。コード化放射エネルギーを検出装置が受信したときにだけ、電気回路が制御 信号を発生する。

本発明の別の態様においては、車両シートの着席者の存否に応して制御信号を発 生する方法が提供される。本方法は、コード化された放射エネルギー源を車両シ ートを横切って差し向けるステップと、シートが空いているときに応したコード 化放射エネルギーの一部を含む放射エネルギーを受信するステップを含む。コー ド化されている放射エネルギーを受信するのに応じて生しる電気信号が、コード 化されていない放射エネルギーを受信するのに応して生じる電気信号から区別さ れる。コード化電気信号を受信したときにだけ、制御信号が発生される。

図面のＮ華な透型 本発明のより明瞭な理解のため、以下の添付図面を参照されたい： 第１図は本発明の一実施例を具体化した車両の側面図；第２図は本発明の実施例 のブロック図；第３図は第２図に示した発明の実施例の詳細配線図；第４図は車 両シートが着席されていない場合における第２図の実施例に対応した波形を示す ；及び 第５図は車両シートが着席されている場合における第２図の実施例に対応した波 形を示す。

一日を　施するための最良の３熊 まず第２図を参照すると、本発明の原理の一部を実施した装置が、参照番号１０ で全体的に示しである。以下の詳細な説明は、装置１０の現時点で最良と思われ る実施例に係わるものであることが理解されるべきである。しかし当業者にとっ て自明なように、装置１０は請求の範囲を逸脱せずにその他数多くの実施形態を 取り得る。

装置１０は発信手段１２と検出手段１４を含む、こ＼で第１図を参照すると、例 えば頭上ガード１８、操舵車２ｏ及び車両シート２２を有するフォークリフト等 の産業車両から成る車両１６は、発信手段１２と検出手段１４を具備する。発信 手段１２は頭上ガード１日に取り付けられ、コード化された放射エネルギー源を 車両シート２２を横切って差し向けるように位置される。検出手段１４は操舵車 ２０に取り付けられ、発信手段１２と検出手段１４の間で見通しが得られる限り 、発信手段１２からのコード化放射エネルギーの一部を含む放射工ふルギーを受 取るように位置される。すなわち、車両シート２２が着席されていない間、発信 手段】２と検出手段１４は相互に光学的交信状態にある。尚、発信及び検出手段 の位置を逆にしても、第２図に示した構成に特別の変更は生じな（・ことが認識 されよう。

次に第２圓に戻ると、発信手段１２は、所定の周波数とデユーティサイクルを持 つ一連の電流パルスを実質上連続的に発生するパルス発生手段２４と、該パルス 発生手段２４に接続され、そこから発せられた各電流パルスに応して実質上赤外 スペクトル内の波長を持つ放射エネルギーを発生する赤外発光ダイオード２６と を含む。

検出手段１４は、受信した放射エネルギーに応答して電流信号を発生ずるフォト トランジスタ２８と、該フォトトランジスタ２８からの電流信号を受信しそれに 応じた電圧信号を発生する電流／電圧変換手段３０とを含む。電流／電圧変換手 段３０はフォトトランジスタ２８に接続されている。

装置１０はさらに、コード化されてない擬偵放射エネルギーを検出手段１４が受 信するのに応して生じる電気信号から、コード化されている放射エネルギーを検 出手段１４が受信するのに応して生しる電気信号を区別する弁別手段３２と、コ ード化放射エネルギーを検出手段１４が受信したときにだけ制御信号を発生する 回路手段３４とを含む。

弁別手段３２は、電圧信号を受信し、該電圧信号を第１の所定電圧標準信号と比 較し、該第１の所定電圧標準４８号を越える大きさを持つ電圧信号に応じた比較 信号を発生する第１の電圧比較手段３６を含む。さらに弁別手段３２は、上記比 較信号を受信し、該受信比較信号に応じた電圧レベル信号を発生するパルス／レ ベル変換手段３８も含む。

回路手段３４は、上記電圧レベル信号を受信し、該電圧レベル信号を第２の所定 電圧標準信号と比較し、該第２の所定電圧標準信号を越える大きさを持つ電圧レ ベル信号に応じた制御信号を発生する第２の電圧比較手段４０を含む。制御信号 は、第２の電圧比較手段４０から信号調整回路４２に送られる。

第３図は、第２図のブロック図の実施例の配線図を示している。

発信手段１２はパルス発生手段２４を含む、パルス発生手段２４は、例えば適切 なフィードバック回路４８に接続されて１００Ｈｚ等所望周波数の矩形波パルス をＴＰＩに生じる一対のインバータ４４．４６で構成された単純な無安定マルチ バイブレーク等、通常のパルス発生回路で構成し得る。発生した電流パルスは、 電源電圧と回路アースの間で発光ダイオード２６へ直列に接続されたトランジス タドライバ５０に送られる。

検出手段１４は、電ａ電圧と増巾器５２の反転入力端子との間に接続されたフォ トトランジスタ２８を含む。フォトトランジスタ２８は、受信した放射エネルギ ーの大きさに応じて電流信号を発生する。増巾器５２と付設の部品が協働して、 増巾器５２の反転入力端子に入力する電流信号に対応した電圧信号を生じる電流 ／電圧変換手段３０を構成する。

上記電圧信号が増巾器５２から、第１を圧比較手段３６の第１入力端子に送られ る。第１ｉ！圧比較手段３６は比較器５４と分圧器５６を含む。分圧器５６は第 １電圧比較手段３６の第２入力端子に接続されている。比較器５４の出力端子は 、パルス／レベル変換手段３８の一部を形成するトランジスタ５８に接続されて いる。トランジスタ５８は一対の抵抗６０を介し、電源電圧と回路アースの間に 直列に接続しである。一対の抵抗６０の接続点が、コンデンサ６２を介して回路 アースに、また第２１１圧比較手段４０の第１入力端子に接続されている。

第２電圧比較手段４０は、分圧器６６に接続された第２入力端子と、信号調整回 路４２に接続された出力端子とを有する比較器６４を含む。信号調整回路４２は バッファ増巾器６８と出力端子ＴＰ４を有する。

皇１」≦ｌ吐胤性 次に装置１０の動作を、例えば電動フォークリフト等の産業車両である車両１６ へ適用した場合について説明する。以下の説明においては、第３図に示した各テ スト点に対応する第４及び５図の波形を参照する。

まず車両シート２２が着席されていす、発信手段１２から送出されたコード化放 射エネルギーの少なくとも一部が検出手段１４によって受信されているとすると 、第４図の波形が以下の説明に対応する。パルス発生手段２４は実質上連続的に 、所定の周波数とデユーティサイクルを持つＴＰＩで示した一連の電流パルスを 発生する。この一連のパルスは、電源電圧が装置１０に供給されている間発生さ れる。各電流パルスがトランジスタドライバ５０を瞬間的に“オン′とし、発光 ダイオード２６からの放射エネルギーに対応したパルスを発生する。

今車両シート２２は着席されてないので、フォトトランジスタ２８は発光ダイオ ード２６からのコード化放射エネルギーと、周囲の照明条件に基づく非コード化 擬憤放射エネルギーとを受信する。これに応じてフォトトランジスタ２８は電流 信号を付設の増ｌ］器５また送り、増巾器５２が第１比較手段３６の第１入力端 子に電圧信号を生じる。増巾器５２から生じる電圧信号の大きさは、フォトトラ ンジスタ２８で受信された放射エネルギーの大きさに対応している。第１比較手 段３６が、増巾器５２から送出された電圧信号を分圧器５６から送出された第１ の所定電圧標準信号と比較し、この結果に応じＴＰ２で示した波形をトランジス タ５８に送る。分圧器５６から送出される第１の所定電圧標準信号レベルは、周 囲の照明条件に応答して第１比較手段３６がＴＰ２に出力信号を生じるのを防ぐ 一方、フォトトランジスタ２８がコード化放射エネルギーを受信するのに応答し て第１比較手段３６がＴＰ２に出力信号を発生可能とするように選定される。

ＴＰ２における各電圧パルスがトランジスタ５８をパルスの持続時間中“オン” とし、トランジスタ５８と付設の直列抵抗を介してコンデンサ６２を放電する。

トランジスタ５８が“オフ”になると、コンデンサ６２が付設の直列抵抗を介し 電源電圧によって充電する。コンデンサ６２の充／放電サイクルはＴＰ３で示し である。コンデンサ６２に存在する瞬間電圧が第２比較手段４０の一方の入力端 子に送られ、この電圧の大きさが分圧器６６から第２比較手段４０の他方の入力 端子に送られた第２の所定電圧標準信号と比較される。

トランジスタ５８で受信されるパルスは一定の周波数間隔で生しるため、コンデ ンサ６２は分圧器６６から与えられる第２の所定標準電圧レベルを充分に越える 電圧レベルにまで充電せず、比較器６４の出力は論理値“０”の状態に留まる。

この論理信号が、ＴＰ４で示すように信号調整回路４２を介して取り出される。

例示の目的上、信号調整回路４２の出力はリレー７０のコイルを駆動するものと して示しである。リレー７０は車両制御回路の一部を成し、例えば車両モータを ・“オフ”にする、車両ブレーキをかける等所望な任意の機能を実行できる。あ るいは、信号調整回路４２の出力を車両制御用のコンピュータやその他の付設装 置に直接導いてもよい。

特定の例で制御信号をどう用いるかは、本発明の一部を成すものでない。

次に第５図の波形を参照すると、車両シート２２が着席されるのに応じ、放射手 段１２と検出手段１４の間の光受信が車両運転員の身体によって遮断される。従 って、発光ダイオード２６がＴＰｌの電流パルスに応じたコード化放射エネルギ ーパルスを発生し続けても、コード化パルスはフォトトランジスタ２８によって 受信されない。

増巾器５２は、比較的小さい大きさの電圧信号を第１比較手段３６に送出する。

こうして送出される電圧信号は、フォトトランジスタ２８で受信された比較的少 量の周囲光だけを表わす。これに応じ、比較器５４の出力はＴＰ２で示すように 論理値“０１の信号となる。ＴＰ２における論理値“０”の信号が継続するため 、トランジスタ５８は“オフ”のままで、コンデンサ６２は第５図中のＴＰ３で 示すように付設の直列抵抗を介して電源電圧にまでゆっくり充電する。

分圧器６６から第２比較手段４０に送られる第２の所定電圧標準信号の大きさを 越える電圧レベルにまでコンデンサ６２が充電すると、比較器６４の出力は論理 値゛Ｏ”から論理値“１”の状態に切り換わり、信号調整回路４２から送出され るＴＰ４での制御信号に反映される。ＴＰ４に送出される論理値“１′の制御信 号は、車両シート２２が着席されていることを示し、例えばリレー７０を付勢す るか、あるいは車両コントローラによってその他周知の方法で処理可能である。

従って本発明は、従来の装置に伴なう多くの問題を回避しながら、車両１６のシ ート２２における着席者の存否を電子的にモニターする高信転で安価な”ＡＷを 提供し得る。箱やその他の物体がシート２２上に存在しても、その物体が発信手 段１２と検出手段１４の間での光受信を遮断するほど充分にシート２２の上方へ 延びる大きさでな【ノれば、装置が誤動作してシート着席制御信号を発生ずるこ とはない。

この発明のその他の特徴、目的、利点及び用途は、添付の図面、以上の開示及び 請求の範囲の記載を検討することによって明らかとなろう。

ンート井着片時 シート着席時 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．車両１６のシート２２における着席者の存否に応じて制御信号を発生する装 置１０であって： コード化された放射エネルギー源を車両シート２２を横切って差し向ける発信手 段１２： シート２２が空いているときに応じたコード化放射エネルギーの一部を含めて放 射エネルギーを受信し、受信した放射エネルギーに応じた電気信号を発生する検 出手段１４：コード化されてない擬似放射エネルギーを検出手段１４が受信する のに応じて生じる電気信号から、コード化されている放射エネルギーを検出手段 １４が受信するのに応じて生じる電気信号を区別する弁別手段３２：及び コード化放射エネルギーを検出手段１４が受信したときにだけ制御信号を発生す る回路手段３４：を備えてなる装置１０。
2. ２．前記発信及び検出手段１２、１４の一方がシート２２の後方で且つそのレベ ルより上方に配置され、前記発信及び検出手段１２、１４の他方はシート２２の 前方で且つそのレベルより下方に配置された請求の範囲第１項記載の装置１０。
3. ３．前記発信手段１２が、所定の周波数とデューティサイクルをもつ一連の電流 パルスを実質上連続的に発生するパルス発生手段２４と、該パルス発生手段２４ に接続され、各電流パルスに応じて実質上赤外スペクトル内の波長を持つ放射エ ネルギーを発生する赤外発光ダイオード２６とを含む請求の範囲第１項記載の装 置１０。
4. ４．前記検出手段１４が、放射エネルギーの受信に応答して電流信号を発生する フォトトランジスタ２８と、該フォトトランジスタ２８からの電流信号を受信し それに応じた電圧信号を発生する電流／電圧変換手段３０とを含み、該電流／電 圧変換手段３０がフォトトランジスタ２８に接続されている請求の範囲第３項記 載の装置１０。
5. ５．前記弁別手段３２が、前記電圧信号を受信し、該電圧信号を第１の所定電圧 標準信号と比較し、該第１の所定電圧標準信号を越える大きさを持つ電圧信号に 応じた比較信号を発生する第１の電圧比較手段３６と、上記比較信号を受信し、 該受信比較信号に応じた電圧レベル信号を発生するパルス／レベル変換手段３８ とを含む請求の範囲第４項記載の装置１０。
6. ６．前記回路手段３４が、前記電圧レベル信号を受信し、該電圧レベル信号を第 ２の所定電圧標準信号と比較し、該第２の所定電圧標準信号を越える大きさを持 つ電圧レベル信号に応じた制御信号を発生する第２の電圧比較手段４０を含む請 求の範囲第５項記載の装置１０。
7. ７．車両１６のシート２２における着席者の存否を検出し、該着席者の存否に応 じて制御信号を発生する装置１０であって：所定の周波数とデューティサイクル をもつ一連の電流パルスを実質上連続的に発生するパルス発生手段２４：上記電 流パルスを受信し、各電流パルスの受信に応じて放射エネルギーを発生し、該発 生した放射エネルギーを車両シート２２を横切って差し向ける発光ダイオード２ ６：放射エネルギーを受信し、該受信した放射エネルギーに応答して電流信号を 発生するフォトトランジスタ２８：上記電流信号を受信し、それに応じた電圧信 号を発生する電流／電圧変換手段３０： 上記電圧信号を受信し、該電圧信号を第１の所定電圧標準信号と比較し、該第１ の所定電圧標準信号を越える大きさを持つ電圧信号に応じた比較信号を発生する 第１の電圧比較手段３６：上記比較信号を受信し、該受信比較信号に応じた電圧 レベル信号を発生するパルス／レベル変換手段３８：及び上記電圧レベル信号を 受信し、該電圧レベル信号を第２の所定電圧標準信号と比較し、該第２の所定電 圧標準信号を越える大きさを持つ電圧レベル信号に応じた制御信号を発生する第 ２の電圧比較手段４０：を備えて成る装置１０。
8. ８．車両１６のシート２２における着席者の存否を検出し、該着席者の存否に応 じて制御信号を発生する方法てあって；コード化された放射エネルギー源を車両 シート２２を横切って差し向けるステップ： シート２２が空いているときに応じたコード化放射エネルギーの一部を含む放射 エネルギーを受信するステップ：上記放射エネルギーの受信に応じて電気信号を 発生するステップ： コード化されていない放射エネルギーを受信するのに応じて生じる電気信号から コード化されている放射エネルギーを受信するのに応じて生じる電気信号を区別 するステップ：及びコード化放射エネルギーを受信したときにだけ制御信号を発 生するステップ： を含んで成る方法。