KR100309235B1

KR100309235B1 - 승객 검지 시스템 및 이를 이용한 에어백 장치

Info

Publication number: KR100309235B1
Application number: KR1019990030512A
Authority: KR
Inventors: 오까요시타까; 바바사또시
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-09-26
Also published as: DE69924793T2; EP0976625A3; EP0976625A2; DE69924793D1; DE69924793T8; EP0976625B1; US6556137B1; KR20000011989A

Abstract

승객 검지 시스템은 안테나 전극, 신호 발생 회로, 검출 회로, 제어 회로를 포함한다. 안테나 전극은 승객이 점유할 좌석에 설치된다. 신호 발생 회로는 공급 신호를 발생시켜 저항을 통해 안테나 전극으로 공급함으로써 안테나 전극 주위에 전계가 발생되게 한다. 검출 회로는 저항을 구비하고, 저항에 의한 전압 강하와 연관되는 라인 전압으로부터 직류 전류 데이타 신호를 검출하며, 라인 전압은 좌석의 물체에 따라 변동한다. 제어 회로는 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 승객이 좌석에 존재하는지 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다.

Description

승객 검지 시스템 및 이를 이용한 에어백 장치{PASSENGER DETECTING SYSTEM AND AIR BAG APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 승객 검지 시스템과 에어백 장치에 관한 것으로, 특히 자동차의 좌석에 승객이 존재하는지를 검지하여 에어백 장치의 에어백의 팽창을 제어하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 에어백 장치는 자동차 충돌시 운전자나 탑승객이 받는 충격을 완화시키는 장치이다. 안전을 위해 자동차에 필요한 이러한 에어백 장치가 최근 운전석 외에 탑승객 자리에도 설치되고 있다.

예를 들어, 도 1a에 도시한 바와 같이, 종래의 제1 에어백 장치는 일련의 운전석 측스퀴브 회로(squib circuit)와, 조수석 측 스퀴브 회로, 충돌 검출 회로인 전자 가속 센서 GS, 및 제어 회로 CC로 이루어져 있다. 운전석 측 스퀴브 회로는 보호 센서 SS1, 스퀴브 회로 SQ1, 및 전계 효과형 트랜지스터 등의 스위칭 소자 SW1을 포함하고 있다. 조수석 측 스퀴브 회로는 일련의 안전 센서 SS2, 스퀴브 회로 SQ2, 및 전계 효과형 트랜지스터 등의 스위칭 소자 SW2를 포함하고 있다. 제어 회로 CC는 전자 가속 센서 GS의 출력 신호에 따라 자동차의 충돌을 검지하고, 스위칭 소자 SW1과 SW2의 게이트에 신호를 공급하는 기능을 갖고 있다.

종래의 제1 에어백 장치에 따르면, 여러 원인으로 인해 자동차가 충돌하는 경우, 안전 센서 SS1, SS2의 스위치 접점(contacts)은 비교적 약간의 가속에 반응하여 클로즈된다. 이어서, 운전석 측과 조수석 측의 스퀴브 회로들이 동작 가능한 상태로 설정된다. 제어 회로 CC가 전자 가속 센서 GS로부터의 신호에 따라 자동차의 충돌을 판정하는 경우, 스퀴브 제어 신호들이 스위칭 소자 SW1 및 SW2의 게이트에 공급되어 ON 상태로 설정된다. 이에 따라 각각의 스퀴브 회로에 전류가 흐르게 된다. 그 결과, 스퀴브 회로 SQ1 및 SQ2가 가열되고, 운전석 측과 조수석의 에어백이 전개되어 운전자와 조수석의 승객을 충돌시의 충격으로부터 보호하게 된다.

그런데, 종래의 제1 에어백 장치에서는 좌석에 승객이 있는지의 여부에 상관없이 자동차 충돌 즉시 에어백이 팽창하도록 되어 있다. 예를 들어, 성인 승객이 조수석에 있는 경우, 승객에 대한 보호 효과는 상기한 바와 같은 충돌시 예상할 수있다. 그러나, 승객이 어린이인 경우, 앉아있는 높이는 성인의 경우 보다 낮으므로 어린이의 머리 위치가 성인의 머리 위치보다 낮다. 그러므로, 어린이의 경우 에어백의 팽창에 따른 영향이 염려된다. 따라서, 승객이 어린이인 경우에는 자동차 충돌이 있더라도 때로는 에어백이 팽창하지 않는 것이 바람직할 수도 있다.

그러므로, 도 1b에 도시되고 있는 바와 같은 종래의 제2 에어백 장치가 예를 들어 이러한 문제를 극복하기 위해 제안되고 있다. 에어백 장치에 있어서, 조수석에 승객이 앉아있는지의 여부를 검지하기 위해 센서 SD가 더 설치되어 있다. 제어 회로 CC는 센서 SD의 검지 신호에 따라 조수석에 승객이 존재하는지의 여부를 판정하고, 이러한 결정 결과에 따라 에어백이 팽창해도 좋은 상태인지 또는 팽창해서는 않되는 상태인지를 선택적으로 설정한다.

특히, 중량 센서에 의해 측량되는 승객의 중량에 따라 승객이 성인인지 또는 어린이인지에 대한 판정을 수행하기 위해 센서 SD와 같은 중량 센서(weight sensor)를 사용하는 승객 검지 시스템이 제안되고 있다. 또한, 조수석의 승객이 카메라에 의해 픽업되고, 승객이 성인인지 또는 어린이인지의 판정이 이미지 처리를 통해 수행되는 승객 검지 시스템이 제안되고 있다.

상기 시스템에 따르면, 승객이 성인인지 또는 어린이인지에 대한 대략적인 판정(rough determination)이 가능하다. 에어백은 이러한 판정에 따라 팽창해도 좋은 상태인지 또는 팽창이 금지된 상태인지로 설정된다. 따라서, 자동차의 충돌시 돌발 상황을 피할 수 있다. 그러나, 개인간 중량차가 크고 어린이가 성인보다 때로는 중량이 더 나가는 경우가 있기 때문에 정밀도가 떨어지는 문제가 있다.

또한 후자의 시스템에 따르면, 좌석에 승객이 존재하는지의 여부에 대한 판정과, 승객이 성인인지 또는 어린이인지에 대한 판정이 상당히 정확하게 수행될 수 있다. 그러나, 이 경우에도 카메라에 의해 촬영되는 화상 데이타를 여러 화상 처리하고 아울러 다양한 패턴과 비교 처리할 필요가 있기 때문에 프로세서가 복잡해지고 값이 비싸지는 문제가 있다.

이와 관련하여, 좌석에 승객이 존재하는지의 여부를 검지하기 위해 다양한 시스템이 제안되고 있다. 일보 특허 출원 공개 평성 4-46843호, 일본 실용 신안 출원 공개 평성 3-52266호, 일본 특허 출원 공개 소화 61-113527호에는 중량 센서가 좌석에 내장되어 있는 승객 검지 시스템이 개시되고 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 평성 9-509118호에는 좌석부와 좌석의 등받이부(back supporting section)에 전극들이 배치되고 상기 전극들 사이 또는 전극와 차량의 섀시 사이에 발진 회로가 접속되는 승객 검지 시스템이 개시되고 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 주변 온도에 상관없이 정확하게 검지할 수 있는 승객 검지 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 승객의 태도에 영향을 받지 않고 정확하게 검지할 수 있는 승객 검지 시스템을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 승객 검지 시스템을 포함하는 에어백 장치 및 검지 결과에 따라 제어될 수 있는 에어백을 제공하려는 것이다.

본 발명의 목적 달성을 위한 승객 검지 시스템은 안테나 전극, 신호 발생 회로, 검출 회로, 제어 회로를 포함한다. 안테나 전극은 승객이 점유할 좌석에 설치된다. 신호 발생 회로는 공급 신호를 발생시켜 저항을 통해 안테나 전극으로 공급함으로써 안테나 전극 주위에 전계가 발생되게 한다. 검출 회로는 저항을 구비하고, 저항에 의한 전압 강하와 연관되는 라인 전압으로부터 직류 전류 데이타 신호를 검출하며, 라인 전압은 좌석의 물체에 따라 변동한다. 제어 회로는 검출된 직류 전류 데이타로부터 승객이 좌석에 존재하는지 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다.

승객 검지 시스템은 공급 신호의 진폭을 검출하고 검출된 진폭에 근거하여 선정된 값으로 진폭을 조정하는 진폭 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 공급 신호는 약 120 KHz의 주파수 및 5 내지 12 V 범위의 전압을 갖는 교류 전류 신호일 수 있다.

검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 이 경우, 검출 회로는 저항과 변환기 사이에 배치된 임피던스 변환 회로를 더 포함할 수 있는데, 임피던스 변환 회로는 입력측에서 고 임피던스를 갖고 출력측에서 저 임피던스를 갖는다.

검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 전파 정류하는 정류기와, 직류 전류 신호로부터 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함할 수 있다.

또한, 검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 반파 정류하는 정류기와, 직류 전류 신호로부터 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함할 수 있다. 이 경우, 정류기는 선정된 전압에 접속된 반전 단자와 라인 전압에 접속된 비-반전 단자를 갖는 연산 증폭기를 포함한다.

승객 검지 시스템은 저항과 안테나 전극 사이에 배치되고 입력측에서 고 임피던스를 출력측에서 저 임피던스를 갖는 버퍼 회로를 더 포함할 수 있다.

신호 발생 회로가 직류 전류 공급 신호를 공급하는 경우, 검출 회로는 저항과 접지 레벨 사이에 접속되어 펄스 신호가 안테나 전극에 공급되도록 제어 회로의 제어 신호에 응답하여 온 상태와 오프 상태 간에 스위칭을 행하는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

승객 검지 시스템은 복수의 안테나 전극과; 저항과 복수의 안테나 전극 사이에 배치된 스위칭 회로를 더 포함할 수 있으며, 스위칭 회로는 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 복수의 안테나 전극중 하나에 공급 신호를 선택적으로 제공한다.

또한, 승객 검지 시스템은 복수의 안테나 전극과; 복수의 안테나 전극에 대해 각각 제공되고 신호 발생 회로 및 검출 회로를 각각 포함하는 복수의 회로 세트와; 제어 회로와 복수의 회로 세트 사이에 배치되고 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 복수의 회로 세트중 하나에 제어 신호를 선택적으로 공급하는 스위칭 회로를 더 포함할 수 있다.

제어 회로는

복수의 안테나 전극에 대응하는 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고;

신호 데이타의 합을 계산하며;

신호 데이타의 합을 근거로 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정한다.

또한, 제어 회로는 복수의 안테나 전극에 대응하는 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고; 신호 데이타의 합을 계산하고; 신호 데이타의 합을 근거로 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하고; 신호 데이타의 최대치를 근거로 각각의 신호 데이타를 정규화하고; 정규화된 신호 데이타의 합을 계산하고; 정규화된 신호 데이타의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정할 수 있다. 이 경우, 제어 회로는 정규화된 신호 데이타의 비중을 계산하고, 정규화된 신호 데이타와 계산된 비중의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다.

본 발명의 다른 목적 달성을 위한 에어백 장치는 승객 검지 시스템 및 에어백 제어 시스템을 포함한다. 승객 검지 시스템은 안테나 전극, 신호 발생 회로, 검출 회로, 제어 회로를 포함한다. 안테나 전극은 승객이 점유할 좌석에 설치된다. 신호 발생 회로는 공급 신호를 발생시켜 저항을 통해 안테나 전극으로 공급함으로써 안테나 전극 주위에 전계가 발생되게 한다. 검출 회로는 저항을 구비하고, 저항에 의한 전압 강하와 연관되는 라인 전압으로부터 직류 전류 데이타 신호를 검출하며, 라인 전압은 좌석의 물체에 따라 변동한다. 제어 회로는 검출된 직류 전류 데이타로부터 승객이 좌석에 존재하는지 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다. 에어백 제어 시스템은 제어 회로에 접속되고 제어 회로의 판정 결과를 근거로 에어백을 팽창 허가 상태 및 팽창 금지 상태중 하나로 설정한다.

에어백 장치는 공급 신호의 진폭을 검출하고 검출된 진폭에 근거하여 선정된값으로 진폭을 조정하는 진폭 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 또한, 공급 신호는 약 120 KHz의 주파수 및 5 내지 12 V 범위의 전압을 갖는 교류 전류 신호일 수 있다.

검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 검출 회로는 저항과 변환기 사이에 배치된 임피던스 변환 회로를 더 포함할 수 있는데, 임피던스 변환 회로는 입력측에서 고 임피던스를 갖고 출력측에서 저 임피던스를 갖는다. 또한, 검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 전파 정류하는 정류기와, 직류 전류 신호로부터 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함할 수 있다. 또한, 검출 회로는 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 반파 정류하는 정류기와, 직류 전류 신호로부터 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함할 수 있다. 이 경우, 정류기는 선정된 전압에 접속된 반전 단자와 라인 전압에 접속된 비-반전 단자를 갖는 연산 증폭기를 포함한다.

에어백 장치는, 저항과 안테나 전극 사이에 배치되고 입력측에서 고 임피던스를 출력측에서 저 임피던스를 갖는 버퍼 회로를 더 포함할 수 있다.

신호 발생 회로가 직류 전류 공급 신호를 공급하는 경우, 검출 회로는 저항과 접지 레벨 사이에 접속되어 펄스 신호가 안테나 전극에 공급되도록 제어 회로의 제어 신호에 응답하여 온 상태와 오프 상태 간에 스위칭을 행하는 스위칭 소자를 포함한다.

에어백 장치는 복수의 안테나 전극과; 저항과 복수의 안테나 전극 사이에 배치된 스위칭 회로를 더 포함할 수 있으며, 스위칭 회로는 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 복수의 안테나 전극중 하나에 공급 신호를 선택적으로 제공한다.

에어백 장치는 복수의 안테나 전극과; 복수의 안테나 전극에 대해 각각 제공되고 신호 발생 회로 및 검출 회로를 각각 포함하는 복수의 회로 세트와; 제어 회로와 복수의 회로 세트 사이에 배치되고 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 복수의 회로 세트중 하나에 제어 신호를 선택적으로 공급하는 스위칭 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어 회로는 복수의 안테나 전극에 대응하는 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고; 신호 데이타의 합을 계산하며; 신호 데이타의 합을 근거로 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정한다.

또한, 제어 회로는 복수의 안테나 전극에 대응하는 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고; 신호 데이타의 합을 계산하고; 신호 데이타의 합을 근거로 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하고; 신호 데이타의 최대치를 근거로 각각의 신호 데이타를 정규화하고; 정규화된 데이타 신호의 합을 계산하고; 정규화된 신호 데이타의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다. 이 경우, 제어 회로는 정규화된 신호 데이타의 비중을 계산하고, 정규화된 신호 데이타와 계산된 비중의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정한다.

도 1a는 종래의 제1 에어백 장치의 회로 블록도를 나타내는 도면.

도 1b는 종래의 제2 에어백 장치의 회로 블록도를 나타내는 도면.

도 2a는 안테나 전극 주변의 전계 분포를 예시하는 도면.

도 2b는 안테나 전극 근처에 물체(object)가 존재하는 경우 전계 분포를 예시하는 도면.

도 3a는 좌석의 측면도로서 안테나 전극의 배치를 예시하고 있는 도면.

도 3b는 좌석의 정면도.

도 4a는 안테나 전극부의 평면도.

도 4b는 안테나 전극부의 단면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 승객 검지 시스템의 회로 블록도.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어백 장치의 에어백 제어 시스템의 회로 블록도.

도 7a는 좌석에 어린이가 있는 상태를 나타내는 도면.

도 7b는 도 7a에 도시된 상태의 각각의 안테나 전극을 흐르는 전류에 관련된 신호 데이타 패턴을 나타내는 도면.

도 7c는 정규화된 데이타의 분포 패턴을 나타내는 도면.

도 7d는 정규화된 데이타의 분포 패턴의 변형을 나타내는 도면.

도 8a는 좌석에 성인이 있는 경우를 나타내는 도면.

도 8b는 도 8a에 도시된 상태의 각각의 안테나 전극을 흐르는 전류에 관련된 신호 데이타 패턴을 나타내는 도면.

도 8c는 정규화된 데이타의 분포 패턴을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 승객 검지 시스템에서의 승객 건지 처리를 나타내는 흐름도.

도 10은 도 9에 도시된 승객 검지 시스템의 초기 조사 분석 과정을 나타내는 흐름도.

도 11은 도 9에 도시된 승객 검지 처리의 신호 수신 처리를 나타내는 흐름도.

도 12는 도 9에 도시된 승객 검지 처리에서의 승객 판정 처리를 나타내는 흐름도.

도 13은 도 9에 도시된 승객 검지 처리에서의 SRS 통신 처리를 나타내는 흐름도.

도 14는 본 발명에 따른 승객 검지 시스템의 제2 실시예를 예시하는 회로 블록도.

도 15a는 본 발명의 제3 실시예에서의 안테나 전극부의 측면도.

도 15b는 본 발명의 제3 실시예에서의 안테나 전극부의 평면도.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 예시하는 블록도.

도 17a 와 도 17b는 좌석에 성인 승객이 앉아있는 경우와 좌석에 어린이 승객이 앉아있는 경우를 나타내는 도면.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 승객 검지 시스템의 전류 검출부를 예시하는 회로도.

도 19a 내지 도 19c는 라인 전압(line voltage), 전파 정류 회로의 출력 전압, 평활 회로의 출력 전압의 파형도.

도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 승객 검지 시스템의 인터페이스 회로를 예시하는 회로도.

도 21a 내지 도 21d는 제어 회로로부터 출력되는 게이트 신호, 좌석이 빈 상태와 좌석이 차있는 상태에서의 고주파 저전압 신호, AC-DC 변환 회로의 직류 전류 출력을 예시하는 타이밍도.

도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 승객 검지 시스템의 회로도.

도 23a 내지 도 23c는 라인 전압, 반파 정류 회로의 출력 전압, 평활 회로의 출력 전압의 파형도.

도 24는 본 발명의 제5 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 나타내는 회로 블록도.

도 25는 본 발명의 제6 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 나타내는 회로 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 발진 회로

12 : 진폭 제어 회로

13 : 진폭 조정 회로

14 : 진폭 검출 회로

15 : 전류 검출 회로

16 : AC-DC 변환 회로

17 : 증폭기

18 : 스위치 회로

19 : 커넥터

20 : 제어 회로

22 : 전원 회로

30 : 에어백 제어 시스템

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 승객 검지 시스템을 구비한 에어백 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다까시 사이또, 겐지 구마가이, 가즈노리 진노, 사또시 바바, 마사히로 오후지, 쯔도무 후꾸이, 노부히로 고요따, 다까시이노우, 가즈또모 이소나가 및 마꼬또 나가이(NEC CORPORATION 및 HONDA GIKEN KOGYO KABUSIKI KAISHA)에 의한, 일본 특허 출원 번호 제1998-197669호, 제1998-197670호, 제1998-197671호 및 제1998-245893호에 따라 'PASSENGER DETECTING SYSTEM AND AIR BAG SYSTEM USING THE SAME'이란 명칭으로 공동 계류중인 US 특허 출원 제 _______호가 출원되었다. 사또시 바바는 본 특허 출원의 발명자중 한명이다. 상기 공동 계류중인 US 특허 출원이 본 명세서에서 참고로 사용되었다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 원리를 도시한 도면이다. 도 2a 및 2b를 참조하여, 본 발명의 원리가 설명될 것이다.

승객 검지 시스템은 기본적으로, 좌석에 설치되어 있는 안테나 전극 주위에 발생되는 약한 전계의 왜곡을 이용한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 발진 회로 OSC로부터 안테나 전극 E로 고주파의 저전압 신호가 인가되면, 안테나 전극 E 주위에 약한 전계가 발생된다. 그 결과, 안테나 전극 E를 통해 변위 전류 I가 흐른다. 이러한 상태에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 물체 OB가 안테나 전극 E의 주변에 다다르면, 전계가 왜곡되어, 안테나 전극 E를 통해 변위 전류 I1가 흐른다. 변위 전류 I1는 전류 I와는 상이하다.

이러한 방식으로, 안테나 전극 E를 통해 흐르는 변위 전류는 좌석 상에 물체 OB 존재의 여부에 따라 변동한다. 이러한 현상을 이용하여, 좌석상에 승객이 있는지 없는지가 검출될 수 있다. 또한, 좌석 상의 승객이 성인인지 또는 어린이인지가 검출될 수 있다. 특히, 안테나 전극의 수가 증가되면, 좌석 상의 물체 또는 승객에 대한 보다 많은 데이타를 얻을 수 있으므로, 좌석 상의 승객의 존재 여부를보다 정확히 검지할 수 있다.

이하, 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하여, 이러한 원리를 이용한 본 발명의 제1 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 구비한 에어백 장치가 설명될 것이다.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 승객 좌석 (또는 운전자 좌석)을 도시한다. 좌석(1)은 주로 좌석부(1a) 및 등 지지부(1b)로 구성된다. 예를 들어, 좌석부(1)는 전 후방향으로 미끄러질 수 있는 베이스(2), 베이스(2) 상에 고정된 좌석 프레임(3), 좌석 프레임(3) 상에 설치된 쿠션 물질 및 쿠션 물질을 덮고 있는 외부 물질로 이루어진다. 등 지지부(1b)는 좌석 프레임의 전면측 상에 설치된 쿠션 물질 및 쿠션 물질을 덮고 있는 외부 물질로 이루어진다.

도 3b, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 등 지지부(1b)에는 안테나 전극부(4)가 설치되어 있다. 안테나 전극부(4)는 복수의 밴드형 안테나 전극(4a 내지 4f) 및 베이스 부재(5)로 구성된다. 즉, 복수의 밴드형 안테나 전극(4a 내지 4f)은 서로로부터 수직 방향으로 이격되어 등 지지부(1b)의 수평 폭 방향으로 베이스 부재(5) 상으로 연장되어 배치된다. 안테나 전극부(4)는 외부 재료 내부에 또는 외부 재료 외측에 설치될 수도 있다. 또한, 안테나 전극부(4)는 외부 재료에 결부될 수도 있다. 또한, 후술될 제어 유닛(10)이 도 3a에 도시된 바와 같이, 좌석 프레임(3) 상에 또는 좌석 프레임(3) 주변에 설치된다.

이 실시예에서, 복수의 안테나 전극(4a 내지 4f)은 도전성 덮개(conductive clothe)로 구성된다. 그러나, 안테나 전극(4a 내지 4f)은 실 금속(thread metal)으로서 등 지지부(1b)의 좌석 천으로 엮어 만들어지거나 도전성 페인트로 코팅하거나 금속 판을 배치하여 제조될 수도 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 안테나 전극들은 동일한 크기의 밴드형이며, 절연성 부재로 구성된 베이스 부재(5)의 표면들 중 하나의 표면 상에 설치된다. 안테나 전극부(4)는 외부 재료 내측에 설치된다. 리드선(6)(6a 내지 6f)은 안테나 전극(4a 내지 4f)에 각각 접속된다. 리드선(6)은 커넥터 또는 제어 유닛(10)의 단자(19)(19a 내지 19f)와 접속된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(10)은 인터페이스 회로 A, 커넥터(19)(19a 내지 19f), 제어 회로(20) 및 전원 회로(22)로 구성된다. 제어 회로(20)는 CPU 및 외부 메모리로 구성된다. 커넥터(21)는 제어 유닛(10)의 하우징 내에 설치되어 있으며, 배터리 전원(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 전원 회로(22)는 커넥터(21)에 접속되며 인터페이스 회로 A 및 제어 회로(20)에 필요한 적절한 Vcc 전원을 공급한다. 도 6에 도시된 구조를 갖는 에어백 제어 시스템(30)은 제어 유닛(10)의 제어 회로(20)에 접속된다. 이에 따라서, 본 발명의 에어백 장치가 제조된다.

제어 유닛(10)에서, 인터페이스 회로 A는 발진 회로(11), 진폭 제어 회로(12), 전류 검출 회로(15) 및 복수의 스위치(18a 내지 18f)를 갖춘 스위칭 회로(18)로 구성된다.

발진 회로(11)는 안테나 전극(4a 내지 4f) 주위에 전계를 발생시키는 고주파 저전압 신호를 발생한다. 고주파 저전압 신호는 약 5 내지 12 V의 진폭 및 120KHz의 주파수를 갖는다. 진폭 제어 회로(12)는 발진 회로(11)로부터 출력된 고주파 저전압 신호의 전압 진폭을 거의 일정한 값을 갖도록 제어한다.

인터페이스 회로 A에 있어서, 진폭 제어 회로(12)는 고주파 저전압 신호의 전압 진폭을 가변적으로 변화시키는 진폭 조정 회로(13) 및 고주파 저전압 신호의 전압 진폭을 검출하는 진폭 검출 회로(14)로 구성된다.

예를 들어, 진폭 조정 회로(13)는 프로그램가능한 이득 증폭기(PGA)로 구성되며 진폭 제어 신호에 응답하여 동작하는 진폭 가변부(13a)로 구성된다. 또한, 진폭 검출 회로(14)는 검출부(14a), AC-DC 변환 회로(14b) 및 증폭기(14c)로 구성된다. 검출부(14a)는 연산 증폭기로 구성되며, 전압 진폭을 검출한다. AC-DC 변환 회로(14b)는 검출부(14a)의 출력 신호를 직류 전류 (DC) 신호로 변환한다. 증폭기(14c)는 AC-DC 변환 회로(14b)의 출력 신호를 증폭하여, 제어 회로(20)에 진폭 검출 신호로서 출력한다. 제어 회로(20)로부터 진폭 변경부(13a)로 진폭 제어 신호가 출력된다는 것을 주목하라.

전류 검출 회로(15)는 임피던스 소자로서 저항(115), 증폭기(15b)를 포함하는 검출 회로(15a), AC-DC 변환 회로(16) 및 증폭기(17)로 구성된다. 저항(115)은 진폭 제어 회로(12)와 직렬로 접속된다. 또한, 전류 검출 회로(15)의 저항(15a)의 출력측은 스위칭 회로(18)의 스위치(18a 내지 18f)를 통해 커넥터(19a 내지 19f)와 접속된다. 검출 회로(15a)의 증폭기(15b)는, 저항(115)의 양단자 간의 전압을 증폭하여 고주파 저전압 신호의 전류를 검출한 후 검출 신호를 출력하는 차동 증폭기이다. AC-DC 변환 회로(16)는 검출 회로(15a)로부터의 검출 신호를 직류 전류 신호로 변환한다. 증폭기(17)는 AC-DC 변환 회로(16)로부터 공급된 직류 전류 신호를 증폭하여 전류 검출 신호로서 제어 회로(20)에 출력한다. 안테나 전극(4a 내지 4f)용의 스위칭 회로(18)는 일측 상의 전류 검출 회로(15)와 타측 상의 커넥터(19a 내지 19f) 사이에 접속되며, 복수의 스위치(18)(18a 내지 18f)를 갖는다. 스위칭 회로(18)의 스위치들(18a 내지 18f) 간의 선택적인 스위칭은, 제어 회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 수행된다는 것을 주목하라.

이러한 방식으로 형성된 승객 검지 시스템은 다음과 같이 동작한다.

먼저, 고주파 저전압 신호가 발진 회로(11)로부터 전송되면, 고주파 저전압 신호의 전압 진폭은 진폭 검출 회로(14)의 검출부(14a)에 의해 검출된다. 검출부(14a)로부터의 검출 신호는 AC-DC 변환 회로(14b)에 의해 직류 전류 신호로 변환되고, 증폭기(14c)에 의해 증폭된 후, 진폭 검출 신호로서 제어 회로(20)에 공급된다. 제어 회로(20)는 검출된 전압의 진폭이 소정 진폭값으로 설정되었는지 여부를 판정한다. 그 후, 제어 회로(20)는, 전압 진폭이 소정 진폭 값으로 보정 또는 조정되도록, 진폭 제어 신호를 진폭 변경부(13a)로 출력한다. 이렇게 하여, 고주파 저전압 신호의 진폭 값이 소정 진폭값으로 보정된다. 그 후, 진폭 가변 회로(13) 및 진폭 검출 회로(14)의 공동 동작을 통하여, 고주파 저전압 신호의 진폭값이 일정 진폭값으로 제어된다.

소정의 진폭값을 갖는 고주파 저전압 신호가 전류 검출 회로(15), 스위칭 회로(18), 및 커넥터들(19a 내지 19f)을 통해 안테나 전극들(4a 내지 4f)에 공급된다. 그 결과, 약한 전계가 안테나 전극 주위에 발생한다. 이 때, 스위칭회로(18)의 스위치들(18a 내지 18f)은 제어 회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 응답하여 개방 및 폐쇄 동작의 제어를 수행한다.

보다 상세하게는, 먼저 스위치(18a)만이 폐쇄되고, 다음에 스위치(18b)만이 폐쇄된다. 이러한 방식으로, 스위치들(18a 내지 18f) 중 특정한 하나가 폐쇄된다. 이와 동시에, 폐쇄된 스위치를 제외한 나머지 스위치들을 개방하도록 스위칭 제어가 행해진다. 그러므로, 스위치들(18a 내지 18f) 중 특정한 하나가 폐쇄될 때, 고주파 저전압 신호가 특정한 스위치에 대응하는 안테나 전극들(4a 내지 4f) 중 하나에 공급된다. 그 결과, 약한 전계가 안테나 전극들(4a 내지 4f) 중 대응하는 하나 주위에 발생되어, 전류가 승객 좌석(1) 상의 승객의 상황에 따라 결정되는 레벨로 흐른다. 즉, 전류가 등, 어깨, 목, 및 머리와 같은 승객의 신체 부위와의 접촉 면적에 따라 흐른다. 이러한 전류는 전류 검출 회로에 의해 검출되어, AC-DC 변환 회로(16)에 의해 직류 전류 신호로 변환되고, 증폭기(17)에 의해 증폭된 다음 차례로 제어 회로(20)에 신호 데이타로서 공급된다.

제어 회로(20)는 저장부, 메모리부, 계산부, 및 판정부로 구성된다. 저장부는 인터페이스 회로(A)로부터 출력된 신호 데이타를 저장한다. 계산부는 전류 검출 회로(15)로부터의 신호 데이타를 합산한다. 또한, 계산부는 신호 데이타의 최대값에 따라 신호 데이타에 대해 정규화 처리를 수행하고, 합산 처리와 비중 계산 처리를 수행한다. 임계값은 메모리부에 이미 저장되어 있다. 특히, 적어도, 승객 좌석이 비어있는지 여부를 판정하는데 사용되는 임계값(THe)과, 승객이 성인인지 어린이인지 여부를 판정하는데 사용되는 제1 및 제2 임계값(TH1 및 TH2)이 이미 메모리부내에 저장되어 있다. 판정부는 계산부로부터의 계산된 데이타와 메모리부로부터 판독된 임계값들을 비교하여 승객이 성인인지 어린이인지 여부를 판정한다.

인터페이스 회로(A)로부터 출력된 신호 데이타의 합(S)이 승객으로서 어린이 또는 성인이 좌석에 앉아 있을 때 안테나 전극을 통해 흐르는 전류에 관한 것이기 때문에 임계값 데이타(THe)는 합(S)에 따라 설정된다. 임계값 데이타(THe)는 특히 '20'으로 설정된다. 합(S)이 '20' 이상이라면 좌석(1) 상에 승객이 존재하는 것으로 판정되고 합(S)이 '20'보다 작다면 좌석(1) 상에 승객이 존재하지 않는 것으로 판정된다.

안테나 전극들(4a 내지 4f)을 통해 흐르는 전류의 레벨은 좌석 내의 안테나 전극들과 머리, 목, 어깨, 및 등과 같은 승객의 신체 부위 간의 접촉 면적에 따라 다르다. 또한, 전류 레벨의 패턴은 성인과 어린이가 다르다. 그러므로, 승객을 구별하는데 사용되는 임계값 데이타(TH1)는 상기 사실들에 따라 설정된다. 즉, 도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이, 승객이 어린이인 경우에는, 어깨 또는 어깨보다 낮은 부위와 같은 승객의 신체 부위에 대응하는 전류 레벨이 제대로 높은 값을 취한다. 승객의 머리에 대응하는 안테나 전극(4a)에 대한 전류 레벨은 높은 값을 취하며, 승객의 목에 대응하는 안테나 전극(4b)에 대한 전류 레벨은 가장 낮은 값을 취한다.

한편, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 승객이 성인인 경우에는, 승객의 머리에 대응하는 안테나 전극이 존재하지 않는다. 또한, 승객의 어깨 또는 어깨보다 낮은 부위와 같은 승객의 신체 부위에 대응하는 안테나 전극들(4a 내지 4f)에대한 전류 레벨은 제대로 높게 된다.

안테나 전극을 통해 흐르는 전류는 승객의 의복 두께와 승객의 자세에 따라 영향을 받는다. 이러한 영향을 제거하기 위해, 안테나 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨에 관한 각각의 신호 데이타는 도 7c 및 도 8b에 도시된 바와 같이 각각의 신호 데이타의 최대값에 따라 정규화된다. 정규화된 데이타의 합(ST)이 승객의 존재 상황에 따라 변동한다. 그러므로, 제1 임계값 데이타(TH1)는 성인과 어린이에 대한 정규화된 데이타의 합들(ST) 사이의 값으로서 결정된다. 따라서, 실제 합(ST)이 제1 임계값(TH1)보다 높은 경우에는 승객은 성인이고 실제 합(ST)이 제1 임계값(TH1)보다 낮을 경우에는 어린이인 것으로 판정된다.

도 7d 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나 전극을 통해 흐르는 전류 레벨의 패턴은 성인과 어린이가 다르며, 성인과 어린이 간에는 비중(P)의 현저한 차이가 존재한다. 승객을 구별하는데 사용되는 제2 임계값(TH2)은 비중(P)에 따라 결정된다. 비중(P)은 정규화된 데이타(Tn)를 사용하여 (P = X/Y)의 방정식으로부터 계산되며, 여기서 X = 1xT1 + 2xT2 + ... + (n-1)xTn-1 + nxTn이고 Y = T1 + T2 + ... + Tn-1 + Tn임에 유의하여야 한다. 그러므로, 실제 비중(P)이 제2 임계값(TH2)보다 클 때, 즉 비중(P)이 승객의 등에 가까운 지점에 위치될 때 승객은 성인인 것으로 판정된다. 또한, 실제 비중(P)이 제2 임계값(TH2)보다 작을 때, 즉 비중(P)이 승객의 등으로부터 먼 지점에 위치될 때 승객은 어린이인 것으로 판정된다. 도 7a 내지 8c에 도시된 정규화된 데이타에 따르면, 비중(P)의 데이타는 성인의 경우에는 3.9이고 어린이의 경우에는 5.0이다. 그러므로, 제2 임계값(TH2)은약 4.4로 설정된다. 머리에 대한 데이타는 도 7d에 도시된 바와 같이 판정 처리에서 미리 제거될 수 있다. 이는 어린이가 좌석에 있는 경우에는 머리의 위치가 불안정하기 때문이다. 제1 임계값(TH1)에서, 동일하게 응용될 수 있다.

이러한 방식으로, 복수의 안테나 전극들(4a 내지 4f)을 통해 흐르는 전류의 레벨에 관한 실제 신호 데이타는 제어 회로(20)로 보내지고 다양한 계산 처리가 수행된다. 예를 들어, 신호 데이타(tn)의 합(S)은 임계 데이타(THe)와 비교되고, 좌석(1)이 비어있는지 여부가 판정된다. 또한, 각각의 신호 데이타(tn)는 신호 데이타(tn)의 최대값(tnmax)에 따라 정규화된다. 도 7v에서, 최대 신호 데이타는 t6이다. 정규화된 데이타(Tn)의 합(ST)은 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하기 위해 제1 임계값 데이타(TH1)와 비교된다. 더우기, 정규화된 데이타의 비중(P)은 상술한 방정식 P = X/Y로부터 계산되고 제2 임계값(TH2)과 비교된다. 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)은 상기 판정 결과에 따라 결정되는 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호에 응답하여 팽창 허용 상태와 팽창 금지 상태 중 어느 하나로 설정된다. 즉, 팽창 제어 신호는 제어 회로(20)로부터 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)로 공급된다. 제어 회로(CC)는, 승객이 어린이인 것으로 판정될 경우에는, 승객 좌석측 상의 반도체 스위칭 소자(SW2)의 게이트에 게이트 제어 신호가 공급되지 않도록 제어한다. 또한, 제어 회로(CC)는, 승객이 성인인 것으로 판정될 경우에는, 승객 좌석측 상의 반도체 스위칭 소자(SW2)의 게이트에 게이트 제어 신호가 공급되도록 제어한다. 그러므로, 승객 좌석측 상의 에어백은 승객이 어린이인 경우에는 팽창되지 않고, 승객이 성인인 경우에는 팽창된다. 운전석측 상의 에어백은 승객 좌석측의 상황에 관계없이 팽창됨에 유의하여야 한다.

다음에, 이러한 승객 검지 시스템의 처리 흐름이 도 9 내지 도 13을 참조로 하여 설명될 것이다.

먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, 점화 스위치가 턴 온되어 개시된다. 초기화 처리가 단계 S1에서 수행되고 제어는 단계 S2로 진행된다. 단계 S2에서, 초기 검사 또는 진단 처리가 제어 회로(20)와 에어백 제어 시스템(30) 간의 통신 시스템에 대해 수행된다. 엔진이 시동되었는지가 단계 S3에서 판정된다. 엔진이 시동되었을 때, 제어는 단계 S4로 진행된다. 엔진이 시동되지 않은 것으로 판정되었을 때, 제어는 단계 S3을 다시 실행한다. 단계 S4에서, 약한 전계에 따라 흐르는 전류의 레벨에 관한 신호 데이타는 인터페이스 회로(A)를 통해 제어 회로(20)에 의해 선택적으로 수신된다. 약한 전계는 복수의 안테나 전극들(4a 내지 4f) 각각의 근방에서 선택적으로 발생된다. 단계 S5에서, 수용된 데이타는 계산 처리가 행해지고 계산된 데이타 결과에 따라 승객이 승객 좌석에 존재하는지에 대한 판정과, 승객이 어린이인지 성인인지에 대한 판정이 수행된다. 더우기, 단계 S6에서는, 단계 S5에서의 판정 결과에 따라 에어백 제어 시스템(SRS; 30)과 제어 회로(20) 간의 SRS 통신이 수행된다. 단계 S6이 종료하면, 제어는 단계 S4로 다시 복귀하여, 단계 S4부터 단계 S6까지의 처리가 반복적으로 수행된다. 단계 S3은 생략될 수 있음에 유의하여야 한다.

예를 들어, 도 9에 도시된 초기 진단 처리는 도 10에 도시된 바와 같이 수행된다. 먼저, 단계 SA1에서, 소정의 데이타가 제어 회로(20)로부터 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)로 전송된다. 단계 SA2에서, 에어백 제어 시스템(30)으로부터 전송된 데이타가 수신된다. 단계 SA3에서, 제어 회로(20)로부터 에어백 제어 시스템(30)으로 전송된 소정의 데이타와 에어백 제어 시스템(30)으로부터 수신된 데이타가 서로 일치하는지가 판정된다. 이들 양 데이타가 서로 일치하는 것으로 판정되면, 제어는 계속된다. 양 데이타가 서로 일치하지 않는 것으로 판정되면, 통신 시스템 내에 어떠한 에러가 존재하는 것으로 판정되어 자동 안전 처리가 수행된다. 예를 들어, 경고등 등이 점등된다.

이러한 초기 진단 처리는 에어백 제어 시스템(30)으로부터 제어 회로(20)로 소정의 데이타를 전송함으로써 수행될 수 있음에 유의하여야 한다. 이러한 경우에, 수신된 데이타는 제어 회로(20)로부터 다시 에어백 제어 시스템(30)으로 전송된다. 다음에, 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)는 제어 회로(20)로부터 수신된 데이타가 소정의 데이타와 일치하는지 여부를 판정한다.

예를 들어, 도 9의 단계 S4에서의 신호 수신 처리가 도 11에 도시된 바와 같이 수행된다. 먼저, 단계 SB1에서, 스위칭 회로(18)의 스위치들(18a 내지 18f)은 제어 회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 하나씩 순서대로 선택적으로 폐쇄되어 안테나 전극들(4a 내지 4f)이 순차적으로 선택된다. 단계 SB2에서, 각각의 안테나 전극들(4a 내지 4f)을 통해 흐르는 전류의 레벨에 관한 신호 데이타(t1 내지 t6)가 제어 회로(20)로 보내진다. 다음에, 제어는 단계 SB3으로 진행된다.

단계 SB3에서, 모든 안테나 전극들(4a 내지 4f)이 제대로 접속되어 있는지 여부가 스위칭 회로(18)의 스위치들(18a 내지 18f)의 선택적 폐쇄 동작에 따라 판정된다. 모든 스위치들이 종료된 것으로 판정되면, 제어는 승객 판정 처리로 계속된다. 모든 스위치들이 종료되지 않은 것으로 판정될 때에는, 제어는 단계 SB1으로 복귀한다.

도 9에 도시된 승객 판정 처리는 도 12에 도시된 바와 같이 수행된다. 먼저, 단계 SC1에서, 신호 데이타(tn)(n = 1 내지 k)의 합(S)이 계산된다. 이 경우에, 안테나 전극들(4a 내지 4f)용의 6개의 신호 데이타(t1 내지 t6)의 합이 계산된다. 단계 SC2에서, 합(S)이 임계값 데이타보다 큰지, 즉 좌석이 비어있는지 여부를 구별하기 위해 합(S)은 임계값 데이타(THe)와 비교된다. 합(S)이 임계값 데이타(THe)보다 큰 것으로 판정되면, 제어는 단계 SC3으로 진행된다. 합(S)이 크지 않은 것으로 판정될 때에는, 제어는 단계 SC15로 진행된다.

단계 SC3에서, 신호 데이타 tn( = t1 내지 t6)은 최대 데이타 tnmax (t6 = 도면상에서 최대값)에 따라서 각각 정규화된다. 즉, Tn = tn/tnmax이다. 이어서, 제어는 단계 SC4로 진행한다. 단계 SC4에서, 정규화된 데이타 Tn의 합(ST)이 계산된다. 단계 SC5에서, 비중(P)은 정규화된 데이타 Tn을 이용한 ( P = X/Y)의 방정식으로부터 계산되고 그 다음 제어는 단계 SC6으로 진행한다.

단계 SC6에서, 합(ST)이 임계값(TH2) 이상인지 혹은 비중(P)이 제1 임계값(TH1) 이상인지가 결정된다. 합(ST)이 임계값(TH2) 이상이거나 혹은 비중(P)이 제1 임계값(TH1) 이상인 것으로 판정된 경우 제어는 단계 SC7로 진행한다. 한편, 합(ST)이 임계값(TH2) 미만이고, 비중(P)이 제1 임계값(TH1) 미만으로 판정된 경우에는 제어는 단계 SC8로 진행된다. 단계 SC7에서, 단계 SC6에서의 판정 결과에 따라서, 승객은 성인인 것으로 판정되었다. 단계 SC6에서 승객이 성인인 것으로 판정되었을 때에, 단계 SC10에서 에어백 제어 시스템(30)의 에어백의 팽창에 대한 ON 데이타가 설정된다. 이어서, SRS 데이타 통신 흐름이 계속된다. 단계 SC8에서 승객이 어린이라고 판정된 경우에, 단계 SC16에서 OFF 데이타가 설정되어 에어백 제어 시스템(30)의 에어백이 팽창되지 않고 제어는 처리 흐름을 따라 계속된다. 신호 데이타의 합(S)이 임계값(THe) 이상이 아닌 경우, 좌석은 단계 SC9에서 비어 있는 것으로 판정되고 제어는 단계 SC11로 진행됨을 주목해야 한다. 그러나, 제어는 단계 SC10으로 진행할 수 있다.

도9의 SRS 데이타 통신은 도13에 도시된 바와 같이 행해진다. 먼저, 단계 SD1에서, ON 데이타 또는 OFF 데이타 및 체크 데이타가 제어 회로(20)로부터 에어백 제어 시스템의 제어 회로(CC)로 전달된다. 결국, 에어백 시스템(30)의 에어백이 팽창 허용 상태 또는 팽창 금지 상태중 어느 한 상태로 된다. 단계 SD2에서, OK 데이타 또는 NG 데이타 및 에어백 제어 시스템(30)측으로부터의 ON 데이타 또는 OFF 데이타에 대한 체크 데이타가 수신된다. 이어서, 제어는 단계 SD3으로 진행된다.

단계 SD3에서는, 승객 검출 시스템으로부터 에어백 제어 시스템(30)으로 전달된 온/오프 데이타 및 체크 데이타가 에어백 장치로부터 승객 검출 유닛으로 다시 표준 조건에서 반송되었는 지가 판정된다. 데이타가 정상인 것으로 판정된 경우에, 즉, 통신 시스템에 에러가 없는 경우에, 제어가 계속된다. 통신 시스템에 에러가 있는 것으로 판정된 경우에, 제어는 단계 SD4로 진행되며, 여기서 자동 안전 장치 타이머가 제로인지가 판정된다. 이 통신 시스템에서의 에러 검출 동작은 예를 들면 3회에 걸쳐서 실행됨을 주목해야 한다. 따라서, 자동 안전 장치 카운터가 제로(0)로 판정된 경우에, 안전 장치 처리가 행해지는데, 예컨대, 경보 램프가 점등된다. 또한, 자동 안전 장치 카운터가 제로(0)가 아닌 것으로 판정된 경우에, 제어는 단계 SD5로 진행된다. 자동 안전 장치 카운터의 카운트 다운 처리가 행해지며 제어는 계속된다.

한편, 단계 SE1에서는 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)가 온 데이타 혹은 오프 데이타 그리고 승객 검지 시스템의 제어 회로(20)로부터의 체크 데이타를 수신한다. 단계 SE2에서, 수신 데이타는 상기 데이타가 정상적으로 수신되었는 지의 여부를 판정하도록 체크된다. 이어서, 제어는 단계 SE3로 진행된다. 단계 SE3에서, OK 데이타 또는 NG 데이타 및 체크 데이타가 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)로부터 승객 검지 시스템의 제어 유닛(10)으로 전달된다.

단계 SE2에서 통신 시스템에 에러가 없는 것으로 판정된 경우에, 단계 SE3에서의 OK 데이타의 전송을 통하여 제어가 단계 SE4로 진행된다. 단계 SE4에서, 데이타는 OK 데이타에 따라 에어백 제어 시스템(30) 측에서 갱신된다. 이로써, 에어백은 팽창 허용 상태 또는 팽창 금지 상태 중 어느 한 상태로 갱신된다.

또한, 단계 SE2에서 통신 시스템에 에러가 있는 것으로 판정된 경우에, 제어는 단계 SE3에서의 NG 데이타의 전송을 통하여 단계 SE5로 진행된다. 단계 SE5에서는 자동 안전 장치 카운터가 제로(0) 인지의 여부가 판정된다. 이 통신 시스템에서의 에러 검출 조작은 3회로 설정되어 있음을 주목해야 한다. 따라서, 자동 안전 장치 카운터가 제로(0)로 판정된 경우에, 안전 장치 처리가 행해지는데. 예컨대 경보등이 점등된다. 또한, 자동 안전 장치 카운터가 제로(0)가 아닌 것으로 판정된 경우에, 제어는 단계 SE6으로 진행된다. 단계 SE6에서는 자동 안전 장치 타이머의 카운트 다운 처리가 행해지며 제어는 계속딘다.

이 실시예에 따르면, 안테나 전극의 접촉 영역과 승객의 머리, 목, 어깨 및 등과 같은 좌석(1)상의 승객의 신체 부위에 따라서 복수의 밴드형 안테나 전극(4a) 내지 (4f)의 각각을 통해서 전류가 흐른다. 또한, 전류 레벨의 패턴으로 성인과 어린이 간의 구별이 가능하도록 되어 있다. 각 전류 레벨에 관련된 신호 데이타는 신호 데이타(tn)의 최대값(tnmax)에 따라서 정규화되어 있고, 정규화된 데이타의 합(ST)는 제1 임계값(TH1)과 비교된다. 따라서, 승객이 성인인지 혹은 어린이인지가 정확히 판정된다.

또한, 제어 회로(20)에 입력된 각 신호 데이타(tn)는 성인인지 어린이인지에 따라서 구별이 가능한 전류 레벨 패턴을 갖고 있다. 따라서, 신호 패턴(tn)은 신호 데이타(tn)의 최대값(tnmax)에 따라서 정규화되며, 신호 데이타의 비중(P)은 정규화된 데이타(Tn)으로부터 계산된다. 따라서, 비중(P)은 제2 임계값 (TH2)과 비교된다. 따라서, 승객이 성인인지 어린이인지가 정확히 판정된다.

특히, 승객이 성인인지 어린이인지는 정규화된 데이타(ST)와 정규화된 데이타의 비중(P)의 합이 (ST〉TH1) 및 (P〈 TH2)의 관계식을 만족시키는지의 여부에 따라서 판정되면, 판정의 정확도가 개선될 수 있다.

또한, 인터페이스 회로로부터 제어 회로(20)에 입력된 신호 데이타(tn)는 신호 데이타의 최대 신호 데이타(tnmax)에 따라서 정규화되어 있다. 따라서, 승객의 복장, 모습 등에 따라서, 각 출력 신호의 절대값의 변화의 영향을 받지않고 높은 신뢰성의 판정을 기대할 수 있다. 따라서, 에어백 제어 시스템(30)의 에어백은 올바른 승객 판정에 따라서 팽창 허용 상태 혹은 팽창 금지 상태중 어느 하나의 상태로 신뢰성있게 설정될 수 있다. 따라서, 에어백이 바람직하지 못하게 팽창하는 것이 방지될 수 있다.

도 14 및 도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 보여주고 있다. 제어 유닛(10A)은 제1 실시예와 유사하게 좌석 프레임(3)내에 혹은 좌석 프레임(3)의 부근에 배치된다. 제어 유닛(10A)은 스위치(18a-18f)를 갖는 스위칭 회로(18), 복수의 인터페이스 회로(Aa-Af), 제어 회로(20) 및 전원 회로(22)로 구성된다. 스위칭 회로(18)의 스위치(18a-18f)의 스위칭은 제어 회로(20)로부터의 신호에 응답하여 행해진다. 이로써, 게이트 신호는 인터페이스 회로(Aa-Af)중의 어느 하나로 선택적으로 공급된다. 커넥터(19a-19f)는 인터페이스 회로(Aa-Af)의 고주파 저전압 신호에 각각 접속된다. 안테나 전극은 제1 실시예에서와 같이, 리드선의 사용에 의해서 커넥터(19a-19f)에 접속된다. 또한, 인터페이스 회로(Aa-Af)의 출력은 제어 회로(20)에 접속된다. 에어백 제어 시스템(30)은 상기 제1 실시예에서와 같이 제어 회로(20)에 접속되어 있음을 주목해야 한다.

제어 유닛(10A)에서, 복수의 인터페이스 회로(Aa-Af)는 도14에 도시된 바와 같이 동일한 구조를 갖는다. 인터페이스 회로(Aa)는 발진 회로(11A), 임피던스 변환 회로(버퍼 회로; 23) 및 AC-DC 변환 회로(24)로 구성된다. 임피던스 변환회로(23)는 발진 회로(11A)의 고주파 저전압 신호에 접속되어 임피던스 변환 처리를 행한다. AC-DC 변환 회로(24)는 임피던스 변환 회로(23)의 출력 신호를 직류 전류 신호로 변환한다.

도20에 도시된 바와 같이, 상술한 인터페이스 회로(Aa)에서, 발진 회로(Aa)는 전계 효과 트랜지스터와 같은 저항(11a) 및 스위치(11b)를 갖는다. 이들 구성 요소들은 전원 회로(22)로부터의 Vcc 전원(일정한 직류 전압)과 접지 전위 사이에 직렬로 접속된다. 게이트 신호는 스위칭 회로(20)를 통해서 제어 회로(20)로부터 스위치(11b)의 게이트에 제공된다. 구형파의 고주파 저전압 신호는 커넥터(19a)를 통해서 드레인으로부터 안테나 전극(4a)으로 출력된다. 고주파 저전압 신호는 PWM(펄스폭 변조) 제어되어 제어 회로(20)로 출력된 게이트 신호에 따라 결정된다.

예를들어, 발진 회로(11A)는 약 120 KHz의 고주파 저전압 신호를 발생한다. 주목해야 할 점은 게이트 신호의 듀티비(ON 듀티)가 도 21a에 도시된 바와 같이 약 10%로 설정되어 있다는 것이다. 그러나, 이 듀티비는 회로 상수를 선택하므로써 선택가능한 듀티비로 변경할 수 있다. 고주파 저전압 신호는 스위치(11b)가 오프 상태에 있을때 발진 회로(11A)로 부터 출력되고, 그의 듀티비(ON 듀티)는 도 21b에 도시된 바와 같이 대략 90%로 된다.

또한, 인터페이스 회로에 있어서, 임피던스 변환 회로(23)는 1의 증폭률을 갖고 있는 연산 증폭기(23a)로 구성된다. 그러므로, 제어 회로(20)의 CPU가 판독하는데 필요한 전류가 입력측에 어떤 영향을 줌이 없이 확보될 수 있도록 임피던스 변환 회로(23)의 출력측은 저임피던스로 설정된다. AC-DC 변환 회로(24)는 임피던스 변환 회로(23)의 출력에 접속된다. AC-DC 변환 회로(24)는 저항(24a) 및 커패시터(24b)로 이루어지는 평활 회로로 구성된다. AC-DC 변환 회로(24)의 출력은 제1 실시예에서와 같이, 신호 데이타로서 제어 회로(20)에 공급된다.

다음에, 제2 실시예에서의 승객 검지 시스템의 동작은 도 14 및 도 20 그리고 도 21a 내지 21d를 참조하여 설명될 것이다.

먼저, 스위칭 회로(18)의 스위치(18a)는 제어 회로(20)로 부터의 스위칭 제어 신호에 응답하여 폐쇄되고 다른 스위치(18b 내지 18f)는 개방된다. 이에 의해, 게이트 신호가 도 21a에 도시된 바와 같이 인퍼테이스 회로(Aa)내의 발진 회로(11A)의 스위치(11b)에 제공된다. 게이트 신호가 하이(high)일 때마다, 드레인이 접지 레벨로 설정되어 고주파 저전압 신호를 안테나 전극(4a)에 출력하지 않도록 스위치(11b)가 턴온된다. 이 경우에, 안테나 전극(4a) 주위에 존재하는 커패시턴스 성분에 충전된 전하가 스위치(11b)를 통해서 방전된다는 것을 주목할 필요가 있다.

한편, 게이트 신호가 로우(low)일 때, 스위치(11b)는 턴 오프된다. 그러므로, 120 KHz 및 +5 V인 거의 구형파를 갖고 있는 고주파 저전압 신호는 도 21b에 도시된 바와 같이 커넥터(19a)를 통해서 안테나 전극(4a)에 출력된다. 그 결과, 약한 전계가 안테나 전극(4a) 주위에 발생된다. 좌석상의 승객의 존재 유무, 및 이 승객이 성인인지 어린이인지의 구별과 같은 상황에 따라서 다른 레벨의 전류가 흐른다. 여기서 주목해야 할 점은 인터페이스 회로(Ab 내지 Af)내의 발진 회로(11A)의 스위치(11b)에 게이트 신호가 제공되지 않기 때문에, Vcc 전압이 안테나 전극(4b 내지 4f)에 인가되지 않는다는 것이다.

예를들어, 승객이 좌석에 없을 때, 안테나 전극(4a) 주위에 존재하는 표유 커패시턴스에 따라서 저레벨의 전류가 흐른다. 이 경우에, 고주파 저전압 신호의 상승부는 도 21b에 도시된 바와 같이, 발진 회로(11A)의 표유 캐패시턴스 및 저항(11a)의 CR 시상수에 따라서 다소 둔하게 된다. 한편, 승객이 좌석(1)에 있을 때, 커패시턴스 성분은 좌석이 비어 있는 경우에 있어서의 안테나 전극(4a) 주위의 표유 커패시턴스보다 크므로, 고레벨의 전류가 흐른다. 성인의 커패시턴스 성분은 어린이의 경우보다 더 크다. 그러므로, 안테나 전극을 통해서 흐르는 전류 레벨은 하이가 된다. 이 경우에, 고주파 저전압 신호의 상승부는 지수 함수와 같이 된다. 그 결과, 상승부는 도 21c에 도시된 바와 같이 표유 캐패시턴스 보다 큰 커패시턴스 성분 및 저항(11a)의 CR 시상수에 따라서 상당히 둔하게 된다. 상승부가 둔하게 되는 정도는, 커패시턴스 성분이 성인과 어린이의 간에 차이가 있으므로 성인의 경우는 크고 어린이의 경우는 작다.

이러한 식으로, 고주파 저전압 신호는 CR 시상수를 따라서 다양한 패턴을 나타낸다. 안테나 전극으로부터의 신호는 임피던스 변환 회로(23)에서 임피던스 변환된다. 즉, 임피던스 변환 회로(23)에서는, 입력측이 고임피던스 상태로 설정되고, 출력측이 저임피던스 상태로 설정된다. 제어 회로(20)에 의한 판독 동작에 필요한 전류는 필요에 따라서 적절하게 유도할 수 있다. 임피던스 변환 회로(23)의 출력 신호는 AC-DC 변환 회로(23)에 공급된다. 이 회로(24)에 있어서, 교류 전류라인 전압은 도 21d에 도시된 바와 같이, 평활 회로(24)에 의해서 평탄하게 되고직류 전류로 변환된다.

도 21d에 있어서, 점선은 좌석에 승객이 없는 상태의 시간에 있어서의 직류 전류 변환 레벨을 나타내고, 실선은 좌석에 승객이 있는 상태 시간에 있어서의 직류 전류 변환 레벨을 각각 나타낸다. 좌석상의 승객 존재 유무를 구별하는 것을 가능하게 하는 정도에 있어서는 양자간에 레벨 차이가 있다. 여기서 주목해야 할 것은 저항(11a)이 앞서 언급한 CR 시상수에서 일정하게 설정된다면, 이러한 직류 전류 변환 레벨은 안테나 전극 주위에 존재하는 커패시턴스 성분에 의존한다. 예를들어, 커패시턴스가 성인의 경우와 같이 크다면, 직류 전류 변환 레벨은 로우가되고 반대로, 커패시턴스가 어린이의 경우에서와 같이 작다면 직류 전류 변환 레벨은 하이가 된다. 좌석이 비어있는 상태에 있는 경우에는, 직류 전류 변환 레벨은 가장 크게 된다. 편의상, 신호 데이타로서의 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력을 좌석이 비어 있는 상태의 경우에 근거하여 변동하는 것으로 고려할 수 있다. 이 경우에, 변화는 성인의 경우에 있어서는 크고, 어린이의 경우에 있어서는 작다. 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력은 제어 회로(20)에 의해서 신호 데이타(tn)로서 입력되어 A/D 변환된 다음 메모리에 저장된다. 스위칭 회로(18)의 스위치(18a)가 스위치(18b), 스위치(18c), …, 및 스위치(18f)로 스위치될 때마다, 각각의 안테나 전극(4b 내지 4f)에 관련된 데이타(tn)는 대응하는 인터페이스 회로로 부터 출력되어 제어 회로(20)에 의해서 차례로 입력된다.

제어 회로(20)에 있어서, 상기 제1 실시예에서와 같이, 신호 데이타(tn)의 양(S)의 계산, 가장 큰 신호 데이타(tnmax)에 기초한 신호 데이타의정규화(normalization) 처리, 정규화된 데이타(Tn)의 양(ST)의 계산, 정규화된 데이타의 중력 계산, 및 다양한 계산 결과와 임계 및 판정 결과간의 비교와 같은 계산 처리가 실행된다. 즉, 제어 회로(20)에서는, 좌석에 승객이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 임계값이 메모리(메모리 수단)에 이미 저장되어 있으므로 승객이 성인인지 어린이인지를 구별할 수 있다.

특히, 승객이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우의 임계값은 다음과 같이 설정된다. 즉, 성인 또는 어린이 승객이 좌석에 존재할 때, 안테나 전극(4a 내지 4f)의 접촉 면적의 차이 때문에 안테나 전극(4a 내지 4f) 각각의 주위에 존재하는 커패시턴스 성분에서 차이가 생긴다. 그러나, 커패시턴스 성분은 좌석이 비어있을 때 안테나 전극(4a 내지 4f) 주위에 존재하는 표유 캐패시턴스보다 훨씬 크게 된다. 그 결과, 안테나 전극(4a 내지 4f)을 통해서 흐르는 전류의 레벨에 있어서 상당한 차이가 생긴다. 좌석에 승객이 없는 경우에 비교해서 고레벨 전류가 흐를 뿐만 아니라, CR 시상수의 차이에 관련한 라인 전압의 전압 파형에 있어서 변위 전류의 상승부가 상당히 둔하게 된다. 공(empty) 레벨로 부터 AC-DC 변환 회로(24)로 부터 출력된 직류 전류 레벨의 변화는 크게된다. 그러므로, 승객이 좌석에 존재할 때, 직류 전류 레벨은 도 21d에 실선으로 도시된 바와 같이 로우로 된다.

그러나, 동 도면에서 점선으로 도시된 공 레벨로부터의 변화는 크게된다. 이러한 이유 때문에, 신호 데이타(tn)의 양(S)에 대응하는 실선과 점선간의 레벨은 승객의 존재 유무의 임계값(THe)으로서 설정된다. 직류 전류 출력의 변화의 양(S)이 임계값(THe)보다 클때는 승객이 좌석에 존재하는 것으로 판정되고 작다면 승객이 좌석에 존재하지 않는 것으로 판정된다.

또한, 승객의 구별을 위한 임계값은 다음과 같이 정해 진다. 즉, 성인 또는 어린이의 승객이 좌석에 있을 때는 각각의 안테나 전극과 승객의 신체 부분간의 접촉 영역의 차이 때문에 안테나 전극 주위의 커패시턴스 성분에서 차이가 생긴다. 그 결과, 안테나 전극을 통해서 흐르는 전류의 레벨은 다르다. 전류 레벨은 어린이 승객의 경우와 비교해서 성인 승객의 경우가 높게된다. 또한, CR 시상수의 차이에 관련하여 안테나 전극으로 부터 얻어진 라인 전압의 파형에서의 상승부는 둔하게 된다.

AC-DC 변환 회로(24)로 부터 출력된 신호 데이타의 직류 전류 레벨은 좌석이 비어 있는 상태에서는 높게된다. 신호 데이타(tn)는 신호 데이타의 최대 신호 데이타(tnmax)에 따라서 정규화되고 정규화된 데이타의 합(ST)이 계산된다. 그러므로, 성인의 합(ST)과 어린이의 합(ST)간의 중간값은 승객의 구분을 위한 임계값(TH1)으로서 설정된다. 실제 정규화된 데이타의 합(ST)이 임계값(TH1) 보다 크면 성인인 것으로 판정되고 작으면 어린이인 것으로 판정된다.

AC-DC 변환 회로(24)로부터 출력된 직류 전류가 좌석이 비어있을 때의 공 레벨 보다 높은 레벨을 갖고 임계값(TH1) 보다 높다면, 좌석에 있는 승객이 성인인 것으로 판정된다. 그 결과, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)은 제어 회로(20)로 부터의 팽창 제어 신호에 응답해서 에어백의 팽창 허용 상태로 설정된다.

반대로, AC-DC 변환 회로(24)로 부터 출력된 직류가 임계값(TH1)보다 레벨이낮다면, 좌석에 있는 승객이 어린이인 것으로 판정된다. 그 결과, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)은 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호에 응답하여 에어백의 팽창 금지 상태로 설정된다.

이 실시예에 따르면, 전술한 제1 실시예에서와 같은 효과 이외에도 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 즉, 이 실시예에 있어서, 약한 전계가 복수의 안테나 전극(4a 내지 4f) 주위에 선택적으로 발생된다. 또한, 약한 전계에 따라서 흐르는 전류에 관한 신호 데이타의 계산 처리를 통해서 승객의 상황에 대한 판정이 실행된다.

그러나, 안테나 전극(4a 내지 4f)중에서 특정한 안테나가 선택될 때, 직류 전류 전압 Vcc는 특정 안테나 전극 이외의 모든 안테나 전극에 제공된다. 그러므로, 외부 잡음 등의 영향이 배제될 수 있고, 특정 안테나 전극의 주변에 발생된 전계가 안정하게 된다. 그 결과, 이 전계에 따라서 흐르는 전류 또한 안정화된다. 그러므로, 전류에 관련된 신호 데이타에 따른 승객에 대한 판정의 정확성과 판정의 신뢰성이 향상될 수 있다. 특히, 에어백 제어 시스템(30)이 설치되어 있을 때, 에어백 제어 시스템(30)의 에어백은 판정 결과에 따라서 팽창 허용 상태 또는 팽창 금지 상태로 확실하게 설정될 수 있다. 그래서, 에어백의 바람직하지 않은 팽창을 사전에 방지할 수 있다.

또한, 인터페이스 회로(Aa 내지 Af)에 있어서, AC-DC 변환 회로(24)에는 발진 회로(11A)로 부터 출력된 고주파 저전압이 접속된다. 그러므로, 안테나 전극(4a 내지 4f)으로 흐르는 전류와 관련된 라인 전압의 전압 파형이 입력되어 직류 전류 신호로 변환된다. 좌석상의 승객의 존재 유무는 변환 데이타의 공 레벨로 부터의 변화에 따라서 적절하게 결정될 수 있다.

또한, 임피던스 변환 회로(23)가 안테나 전극들(4a 내지 4f)과 AC-DC 변환 회로(24) 사이에 접속된다. 이와 같이, 임피던스 변환 회로(23)의 입력측은 고 임피던스 상태로 설정되고, 출력측은 저 임피던스 상태로 설정된다. 그러므로, AC-DC 변환 회로(24)의 직류 전류 출력이 제어 회로(20)에 의한 신호 데이타로서 입력될 경우, 전류가 제어 회로(20)에 의해 출력되더라도, 안테나 전극들(4a 내지 4f)로 공급될 고주파 저전압 신호 상에 결코 영향을 미치는 일은 없다. 그러므로, 승객 검지를 고 정밀도로 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 안테나 전극 주위에 존재하는 캐퍼시턴스 성분은 좌석에 성인 승객이 존재하는지 어린이 승객이 존재하는지의 여부에 따라 달라진다. 그러므로, 고주파 저전압 신호의 상승 부분은 안테나 전극에 접속된 캐퍼시턴스 성분 및 저항(11a)에 기인한 CR 시상수를 적절히 설정함으로써 둔하게 만들어진다. 그러므로, 구별 가능한 신호 데이타가 AC-DC 변환 회로에 의해 얻어진다. 이와 같이, 승객의 정보는 신호 데이타에 따라서 정확하게 판정될 수 있다.

더욱이, 고주파 저전압 신호는 발진 회로(11A)로부터 출력되어, 좌석에 배열된 안테나 전극들(4a 내지 4f)로 인가된다. 전압 신호가 전원 회로(22)로부터 발생된 신호 전압의 Vcc 전원으로부터 얻어지도록, 스위치(11b)는 예를 들어 120 ㎑ 인 원하는 주파수의 게이트 신호에 응답하여 스위치된다. 직류 전류가 고주파 교류 전류 신호로 변환되어 구형파의 파형으로 변환되는 구조를 가진 발진 회로와 비교할 때, 제어 유닛 및 발진 회로(11A)의 회로 구조가 간략화될 수 있다. 또한, 시스템 비용이 효과적으로 감소될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예들에만 한정되지는 않는다. 예를 들어, 좌석에 있는 안테나 전극의 개수는 적절하게 증가되거나 감소될 수 있다. 또한, 안테나 전극의 형태를 직사각형의 밴드형 또는 밴드형이 아닌 루프형으로 변경하는 것이 가능하다. 또한, 인터페이스 회로가 안테나 전극을 통해 흐르는 전류와 관련되는 신호 데이타를 검출할 수 있으면, 내부 구조는 예시되지 않은 다른 적절한 구조를 가질 수 있다.

또한, 발진 회로가 제어 회로로부터 출력된 펄스 신호를 사용하고, 사인파 또는 구형파의 고주파 저전압을 만들도록 형성될 수 있다. 출력 주파수는 120 ㎑ 이외의 적절한 주파수로 설정될 수 있고, 전압은 5 내지 12V의 범위로 사용될 수 있다. 또한, 진폭 제어 회로는 시스템 전원의 정밀도와 시스템 등에서 기대되는 기능에 따라서 배제할 수 있다. 더욱이, 단계 SC1 및 SC2는 승객 판정용 흐름에서 생략될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 설명한다. 제3 실시예의 동작 원리는 제1 및 제2 실시예와 동일하다.

도 15a 및 15b는 운전자 또는 승객 좌석(1)을 도시한다. 도 15a 및 15b를 참조하면, 좌석(1)은 좌석부(1a) 및 등 지지부(1b)로 구성된다. 좌석부(1a)는 전후 방향으로 미끄러질 수 있는 베이스(2) 상에 고정된 좌석 프레임(3), 좌석 프레임(3) 상에 배열된 쿠션 재료, 및 쿠션 재료를 덮는 외부 재료로 구성된다. 등 지지부(1b)는 좌석 프레임의 전면 상에 배열된 쿠션 재료 및 쿠션 재료를 덮는 외부 재료로 구성된다.

좌석부(1a) 내에, 복수의 안테나 전극들(4a 내지 4d)로 구성된 안테나 전극 부(4)가 배열된다. 개개의 안테나 전극들(4a 내지 4d)은 거의 동일한 형상, 예를 들어 다각형으로 형성되고, 서로 이격되도록 대칭적으로 배열된다. 그러나, 복수의 안테나 전극들은 등 지지부(1b)에 배열될 수 있거나, 양 쪽 모두에 배열될 수 있다. 후술할 제어 유닛(10)은 좌석(1)과 일체로 되는데, 예를 들어 좌석 프레임(3) 내에 또는 좌석 프레임(3) 부근에 배열된다.

안테나 전극부(4)는 베이스 부재 및 안테나 전극들(4a 내지 4d)이다. 베이스 부재는 기워지지 않은 천 (non-woven cloth) 등의 절연성 부재로 형성된다. 안테나 전극부(4)는 좌석부(1a)의 외부 재료 내부에 배치된다. 안테나 전극부(4)는, 예를 들어 도전성 천으로 형성된다. 그러나, 섬유형 금속이나 도전체를 갖는 섬유들은 좌석부(1a)의 베이스 부재 또는 좌석 천 표면으로 기워질 수 있으며, 또는 도전성 페인트가 상기 천 표면 상에 코팅될 수 있다. 또한, 차폐형 와이어들로 구성된 리드선들은 안테나 전극들(4a 내지 4d)의 원하는 부분과 각각 전기적으로 접속된다. 또한, 리드선들의 단들 각각은 후술할 제어 유닛(10)의 커넥터들(19a 내지 19d)에 접속된다.

제어 유닛(10)은 상술한 좌석(1)에 일체화된다. 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(10)은 발진 회로(11), 저항(115), 스위칭 회로(18), 전류 검출 회로(15), 제어 회로(20) 및 전원 회로(22)로 구성된다. 발진 회로(11)는 약한전계가 안테나 전극들(4a 내지 4d) 주위에서 각각 발생되게 하는 교류 전류 사인파의 고주파 저전압 신호를 출력한다. 저항(115)은 발진 회로(11)에 접속된다. 스위칭 회로(18)는 복수의 스위치(18a 내지 18d)를 가지며, 저항(115) 및 커넥터들(19a 내지 19d)에 접속된다. 전류 검출 회로(15)는 저항(115)과 스위칭 회로(18) 사이에 있는 노드에 접속된다. 전류 검출 회로(15)는 스위칭 회로(18)를 통해 안테나 전극들(4a 내지 4d) 중 하나와 폐쇄 동작 시에는 커넥터들(19a 내지 19d)중 어느 하나에 접속된다. 커넥터들(19a 내지 19d)은 제어 유닛(10)의 하우징 내에 배열된다. 전류 검출 회로(15)는 안테나 전극(4a 내지 4d)을 통해 흐르는 전류와 연관된 교류 전류 라인 전압을 직류 전류 신호로 변환한다. 제어 회로(20)는 CPU, A/D 변환부, 및 EEPROM, ROM 등의 외부 메모리를 포함한다.

커넥터(21)는 하우징 내에 배열된 배터리 전원(도시 생략)에 접속된다. 전원 회로(20)는 커넥터(21)에 접속된다. 이들 구성 소자들은 동일한 하우징 내에 설치되어 제어 유닛(10)을 형성하며, 좌석(1)의 좌석부(1a)의 좌석 프레임(3)에서 승객측 상에서 노출되지 않도록 고정된다. 도 6에 도시된 구조를 갖는 에어백 제어 시스템(30)은 제어 유닛(10)의 제어 회로(20)에 접속된다. 스위칭 회로(18)의 스위치들(18a 내지 18d)의 선택적 스위칭은 제어 회로(20)로부터의 신호에 따라서 행해짐을 주목해야 한다.

상술한 제어 유닛(10)에서, 발진 회로(11)는 사인파의 고주파 저전압 신호를 출력하는 직각 발진 회로로 구성된다. 직각 발진 회로 이외에도, 빈 브리지(Wien bridge) 발진 회로와 같은 적절한 발진 회로들이 발진 회로로서 사용될 수 있음을알아야 한다. 발진 회로(11)의 출력에서, 주파수는 대략 120 ㎑ 이며, 전압은 5 VP-P 이다. 그러나, 적절한 값들로 이들 값을 변화시키는 것도 가능하다.

또한, 제어 유닛(10)에서, 전류 검출 회로(15)는 도 18에 도시된 바와 같이 전파 정류 회로(16)와 평활 회로(17)로 구성된다. 전파 정류 회로(16)는 제1 및 제2 연산 증폭기들(16a1 및 16a2), 제1 및 제2 다이오드들(16b1 및 16b2), 및 저항(16c1 내지 16c3)으로 구성된다. 평활 회로(17)는 저항(17a) 및 캐퍼시터(17b)로 구성된다. 제어 회로(20)는 전류 검출 회로(15)의 출력측에 접속된다는 점에 유의한다.

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또한, 제어 유닛(10)에서, 전원 회로(22)는 배터리 전원으로부터의 12V의 전압을 5V로 강하하여, 단일 Vcc 전원을 발생시킨다. 전원 회로(22)는 3개의 단자 조정기로 구성된다. 전원 회로(22)에 의해 발생되는 단일 Vcc 전원은 제어 유닛(10)의 모든 부품들 중에서 전원을 필요로 하는 부품에 공급된다. Vcc 전원을 단일화시키는 것이 바람직하기는 하나, 다른 전압을 설정할 수 있다는 것을 알아야 한다.

다음에, 상기 구조를 갖는 승객 검지 시스템의 동작이 도 17a 및 도 17b, 및 도 19a 내지 도 19c를 참조하여 설명될 것이다. 먼저, 도 16에서의 발진 회로(11)가 발진 상태가 될 때, 도 19a에 도시된 사인파의 고주파 저전압 신호가 발진 회로(11)로부터 출력된다. 고주파 저전압 신호는 저항(115), 스위칭 회로(18)의 스위치(18a 내지 18d), 및 커넥터(19a 내지 19d)를 통해 안테나 전극(4a 내지 4d)에 공급된다. 그 결과, 안테나 전극(4a 내지 4d)들 중 하나 부근에는 약한 전계가 선택적으로 발생된다. 이 경우에, 스위칭 회로(18)는 제어 회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 따른 개폐 동작을 제어한다. 먼저, 스위치(18a)만이 폐쇄되고, 다음에, 스위치(18b)만이 폐쇄된다. 이 후, 특정 스위치만이 동일한 방식으로 제대로 폐쇄된다. 동시에, 스위칭 제어는, 다른 스위치가 개방되는 방식으로 수행된다. 따라서, 스위치(18a 내지 18d)들 중 특정 스위치가 폐쇄될 때, 고주파 저전압 신호가 저항(115)을 통해 안테나 전극(4a 내지 4d)들 중 특정 전극, 스위치(18a 내지 18d)들 중 특정 스위치 및 커넥터(14a 내지 14d)들 중 특정 커넥터에 공급된다. 그 결과, 특정 안테나 전극 부근에 약한 전계가 발생된다. 승객이 좌석(1)에 존재하는지의 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지에 따라 다른 레벨의 전류가 흐른다.

승객이 좌석(1)에 있으면, 승객이 없는 상태에서의 표유 커패시턴스보다 큰 커패시턴스 성분이 특정 안테나 전극 부근에 존재한다. 고레벨의 전류가 흐르기 때문에, 저항(115)에 의한 전압 강하는 커진다. 성인이 승객의 커패시턴스 성분에 있어 어린이보다 커지기 때문에, 안테나 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨은 높아지고 저항(115)에 의한 전압 강하는 커진다. 따라서, 발진 회로(11), 저항(115), 및 스위칭 회로(18)의 전송 시스템의 라인 전압은 도 19a에 도시되어 있다.

어른과 아이 사이에 캐패시턴스 성분이 서로 달라서 안테나 전극을 통해 흐르는 전류차가 존재하기 때문에, 라인 전압 V는 성인인 경우에는 작고, 어린이인 경우에는 크다. 한편, 좌석(1)에 아무도 없는 빈 상태인 경우, 특정 안테나 전극 부근에 존재하는 표유 커패시턴스에 따라 저레벨의 전류가 흐른다. 그러나,저항(115)에 의한 전압 강하는 매우 작아지고 라인 전압 V는 발진 회로(11)로부터의 출력 전압에 가까운 값으로 설정된다.

이와 같이, 저항(115)의 출력측의 교류 전류 라인 전압은 전류 검출 회로(15)에 의해 얻어진다. 먼저, 교류 전류 라인 전압은 도 19b에 도시된 전파 정류 회로(16)에서 전파-정류된 다음, 도 19c에 도시된 평활 회로(17)에 의해 직류 전류(Vd)로 변환된다.

보다 상세하게는, 교류 전류 라인 전압의 1/2 사이클의 양전압이 전파 정류 회로(16)에 공급될 때, 제1 연산 증폭기(16a1)의 출력측은 음으로 반전되고 제2 다이오드(16b2)는 차단 상태로 설정된다. 그 결과, 저항(16c2)을 통해 제2 연산 증폭기(16a2)에 인가되는 1/2 사이클의 양전압이 제2 연산 증폭기(16a2)의 출력측에 출력된다.

다음에, 1/2 사이클의 음전압이 전파 정류 회로(16)에 입력될 때, 제1 연산 증폭기(16a1)의 출력측은 양의 방향으로 반전되고 제2 다이오드(16b2)는 온 상태로 설정된다. 그 결과, 양의 방향으로 반전되는 전압은 제2 연산 증폭기(16a2)의 출력측에 출력된다. 따라서, 도 19b에 도시된 출력 전압은 전파 정류 회로(16)의 출력으로 구해진다.

이와 같이, 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력(Vd)은 전파 정류 회로(16)의 출력에 따라 레벨이 다르다. 도 19c에서, 점선은 좌석에 승객이 없는 상태의 레벨을 변환하는 직류 전류를 나타내고 실선은 승객이 있는 상태의 직류 전류 변환 레벨을 나타낸다. 둘 사이를 구별할 수 있는 정도에 대해 둘 간에는 차이가 있다.직류 전류 변환 레벨은 안테나 전극 부근에 존재하는 커패시턴스 성분에 달려있다는 것을 알아야 한다. 예를 들면, 커패시턴스가, 성인인 경우에서와 같이 클 때는 작이지고, 반대로, 커패시턴스가, 어린이인 경우에서와 같이 작을 때는 커진다. 또한, 좌석(1)이 빈 상태일 때, 가장 커진다. 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력은 제어 회로(20)에 의해 신호 데이타로서 차례로 얻어지며, A/D 변환되어 메모리에 저장된다.

제어 회로(20)에서, 좌석(1)상의 승객의 상황, 즉 승객의 존재 또는 부재, 및 성인 또는 어린이의 구별과 관련되는 임계값이 미리 저장된다. 보다 상세하게는, 승객의 존재 또는 부재에 관한 임계값은 다음과 같이 설정된다. 즉, 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 성인 승객 P 또는 어린이 승객 SP가 좌석(1)에 있을 때, 각각의 안테나 전극 부근에 존재하는 커패시턴스 성분은 각각의 안테나 전극과 승객의 신체 부분 간의 대향 영역의 차이에 따라 서로 다르다. 그 결과, 안테나 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨은 서로 다르다.

성인 승객 P인 경우, 전류의 레벨은 어린이 승객 SP인 경우에 비해 높아진다. 따라서, 저항(115) 양단의 전압 강하는 서로 레벨이 다르고, 전류 검출 회로(15)로부터 출력되는 직류 전류 레벨은 또한 다르다. 따라서, 어린이 SP인 경우의 전류 레벨에 관한 직류 전류 출력 및 도 13(c)에 도시된 점선에 의해 도시된 빈 상태일 때의 직류 전류 출력 간의 중간 레벨은 승객의 존재 유무를 결정하기 위한 임계값으로서 설정된다.

직류 전류 출력이 임계값보다 작으면 승객이 좌석에 존재하는 것으로 판정된다는 것을 알아야 한다. 또한, 더 커지면, 좌석에 존재하지 않는 것으로 판정된다. 임계값은 개개의 안테나 전극(4a 내지 4d)을 통해 흐르는 전류에 관련이 있는 전류 검출 회로(15)로부터의 직류 전류 출력의 합에 대하여 설정되는 것이 바람직하다. 그러나, 모든 안테나 전극 마다 설정될 수 있다.

또한, 승객의 구별에 관련이 있는 임계값은 다음과 같이 설정된다. 즉, 도 17a에 도시된 바와 같이, 성인 승객 P가 좌석(1)에 존재할 때, 저항(115)에 의한 전압 강하때문에 각각의 안테나 전극을 통해 흐르는 전류 레벨은 커지고 전송 시스템의 라인 전압은 낮아진다. 전류 검출 회로(15)로부터 출력되는 직류 전류 레벨은 도 19c에서 실선으로 나타낸 레벨(Vd)이다.

한편, 도 17b에 도시된 바와 같이, 어린이 승객 SP가 좌석(1)에 존재할 때, 각각의 안테나 전극을 통해 흐르는 전류 레벨은 작아진다. 또한, 전송 시스템의 라인 전압은 저항(115)에 의한 전압 강하때문에 작아진다. 전류 검출 회로(15)로부터 출력되는 직류 전류 레벨은 도 19c에서 실선으로 도시된 레벨 및 점선으로 도시된 레벨 간의 레벨이다. 따라서, 성인 승객 P의 레벨 및 어린이 승객 SP의 레벨 간의 중간 전류 레벨에 관련이 있는 직류 전류 출력은 구별을 위한 임계값으로서 설정된다. 직류 변환 데이타가 임계값보다 작으면, 성인 P인 것으로 판정되고 더 커지면 어린이 SP인 것으로 판정된다는 것을 알아야 한다. 특히, 임계값은 각각의 안테나 전극을 통해 흐르는 전류에 관련이 있는 전류 검출 회로(15)로부터의 신호 데이타로서 직류 전류 출력의 합으로 설정된다는 것을 알아야 한다. 그러나, 매 안테나 전극을 설정할 수 있다.

따라서, 승객의 존재 또는 부재에 관한 신호 데이타는 제어 회로(20)에 의해 얻어지고, 제어 회로(20)에 미리 저장되어 있는 승객의 존재 유무에 관한 임계값과 비교된다. 예를 들면, 도 17a에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(15)로부터의 신호 데이타가 존재 또는 부재의 구별에 관한 임계값보다 낮을 때, 좌석(1)에 있는 승객은 성인 P인 것으로 판정된다. 이로써, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)은 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호에 응답하여, 에어백의 팽창 허용 상태로 설정된다.

반대로, 도 17b에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(15)로부터의 신호 데이타가 승객의 존재 또는 부재의 구별에 관한 임계값보다 높을 때, 좌석(1)에 있는 승객은 어린이 SP인 것으로 판정된다. 이로써, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)은 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호에 응답하여, 팽창 금지 상태로 설정된다.

즉, 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호는 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로(CC)에 공급된다. 후자인 경우, 자동차가 충돌할 때 게이트 신호가 승객 쪽에 있는 스위칭 소자(SW2)에 공급되지 않도록 설정된다. 게이트 신호는 운전석측에 있는 스위칭 소자(SW1)에 공급된다는 것을 알아야 한다. 전자인 경우, 게이트 신호가 스위칭 소자(SW1 및 SW2)에 공급되도록 설정된다.

이와 같이, 제3 실시예에서의 승객 검지 시스템에 따르면, 안테나 전극 부근에 존재하는 커패시턴스 성분에 따라 결정되는 전류는 발진 회로(11)로부터의 고주파 저전압 신호에 따라 안테나 전극(4a 내지 4d)을 통해 흐른다. 이 경우에, 전류에 따른 전압 강하는 전송 시스템에 접속된 저항(115)에 의해 유발된다. 전송 시스템의 라인 전압은 안테나 전극을 통해 흐르는 전류와 관련이 있는 전압이 된다. 안테나 전극을 통해 흐르는 전류는 좌석(1)상의 승객의 존재 또는 부재 및 승객이 성인인지의 여부에 따라 변경된다. 따라서, 전류 검출 회로(15)에서 교류로부터의 라인 전압을 직류로 변환함으로써, 직류 전류 신호 데이타는 구별가능하도록 얻어진다. 제어 회로(20)는 신호 데이타를 얻고 직류 전류 신호 데이타에 관한 신호 데이타에 따라 좌석(1)상의 승객의 존재 유무를 적절히 판정할 수 있다.

또한, 좌석(1)상의 승객의 존재 유무는 전류 검출 회로(15)로부터의 직류 전류 출력에 관한 신호 데이타에 따라 제어 회로(20)에 의해 판정된다. 또한, 판정 결과는는 통신부를 통해 에어백 제어 시스템(30)에 전송된다. 따라서, 에어백 장치는 승객의 존재 유무에 따라 적절히 제어될 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시예에 따른 승객 검지 시스템이 이하 설명될 것이다.

상기 제3 실시예에서, 전류 검출 회로(15)의 전파 정류 회로(16)는 제1 및 제2 연산 증폭기(16a1 및 16a2), 및 제1 및 제2 다이오드(16b1 및 16b2), 및 저항(16c1 및 16c2)로 구성된다. 그러나, 제1 및 제2 다이오드(16b1 및 16b2) 각각의 순방향 전압은 부성 온도 계수를 갖기 때문에, 순방향 전압은 주위 온도에 따라 변동한다. 이로 인해, 전파 정류 회로(16)의 출력 전압으로서, 평활 회로(17)로부터의 직류 전류 출력의 레벨이 변하도록 제1 연산 증폭기(16a1)에 의해 반전되는 사이클에 대응하는 전압이 변한다.

제4 실시예에서의 승객 검지 시스템에서, 전류 검출 회로(15)는 간략화해지고 제조 비용이 감소된다.

도 22에서, 참조 번호(10A)는 도 15a에 도시된 좌석(1)에 일체화된 제어 유닛이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(10A)은 발진 회로(11), 저항(115), 복수의 스위치(18a 내지 18d)를 갖는 스위칭 회로(18), 전류 검출 회로(15), 커넥터(19a 내지 19d), 제어 회로(20) 및 전원 회로(20)로 구성된다. 발진 회로(11)는 교류 사인파의 고주파 저전압 신호를 출력하여, 안테나 전극(4a 내지 4d)에 공급함으로써 안테나 전극(4a 내지 4d) 부근에 약한 전계가 발생된다. 저항(115)은 발진 회로(11)로부터의 전송 시스템과 함께 안테나 전극부(4)에 접속된다. 안테나 전극부(4a∼4d)용 스위칭 회로(18)가 저항(115)의 출력측과 접속된다. 커넥터(19a∼19d)는 제어 유닛(10A)의 하우징에 배치되고 스위칭 회로(18)의 스위치(18a∼18d)에 접속된다. 전류 검출 회로(15)가 저항(115)의 출력측 및 스위칭 회로(18)간의 노드에 접속되고 직류로 전환된다. 라인 전압은 저항(115)의 출력측 상의 안테나 전극(4a∼4d)을 통해 흐르는 전류에 관한 것이다. 제어 회로(20)는 CPU, 아날로그-디지탈 변환부, 및 EEPROM, ROM 등과 같은 외부 메모리를 갖는다. 커넥터(21)가 하우징에 배치되어 있는 베터리 전원(도시 생략)에 접속된다. 전원 회로(20)는 커넥터(21)에 접속되어 있다.

이러한 구성 요소는 동일한 하우징에서 수용되고, 제어 유닛(10A)을 형성하며, 좌석(1)의 좌석부(1a)의 좌석 프레임(3)에서 승객측 상에 노출되지 않도록 고정된다. 도 6에 도시된 구조를 갖는 에어백 제어 시스템(30)이 제어 유닛(10A)의제어 회로(20)에 접속된다. 스위칭 회로(18)의 스위치(18a 내지 18d)의 선택 스위칭이 제어 회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 수행된다는 것에 유의해야 한다.

상술된 제어 유닛(10A)에서, 발진 회로(11)는 고주파 저전압 신호와 같은 사인파 교류 전류 신호를 출력하는 직교 발진 회로로 구성되어 있다. 도 23a에 도시된 바와 같이, 양수부 상의 사인파 성분(예를 들면, 4V의 중심에서 5Vp-p) 만이 사용된다. 직교 발진 회로 대신, 윈 브리지 발진 회로와 같은 적절한 발진 회로가 발진 회로로서 사용될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

또한, 전류 검출 회로(15)는 반파 정류 회로(16) 및 평활 회로(17)로 구성된다. 반파 정류 회로(16)는 단일 동작 증폭기(16a)로 구성된다. 전송 시스템에서 라인 전압이 비반전 입력 단자(+)에 인가되고, 4V의 전압과 같은 적절한 참조 전압 Vref이 반전 입력 단자(-)에 인가된다.

발진 회로(11)가 직교 발진 회로로 구성되어 먼저 발진 상태가 되는 경우, 사인파 고주파 저전압 신호는 발진 회로(11)로부터 입력된다. 발진 회로(11)의 출력 전압이 4V의 중심에서 5Vp-p의 전압으로 설정된다는 것에 유의해야 한다. 출력 전압이 저항, 즉 전송 시스템을 통해 안테나 전극(4a 내지 4d)에 인가되고, 교류라인 전압은 도 23a에 도시된 바와 같이 저항(115)의 출력측 상에 나타난다.

고주파 저전압 신호가 전송 시스템, 스위칭 회로(18) 및 커넥터(19a 내지 19d)를 통해 안테나 전극(4a 내지 4d)에 인가된다. 따라서, 약한 전계가 안테나 전극(4a 내지 4d) 주위에 발생된다. 이러한 경우, 스위칭 회로(18)는 제어회로(20)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 개폐 동작을 제어한다. 먼저, 스위치(18a) 만이 폐쇄되고, 다음, 스위치(18b)가 폐쇄된다. 이수, 특정 스위치만이 동일한 방식으로 제대로 폐쇄된다. 동시에, 스위칭 제어는 다른 스위치가 개방되는 방식으로 수행된다. 따라서, 스위치(18a 내지 18d)들 중 특정 스위치가 폐쇄될 때, 고주파 저전압 신호가 안테나 전극(4a 내지 4d)들 중 특정 안테나 전극에 공급된다. 그 결과, 약한 전계가 안테나 전극(4a 내지 4d)들 중 특정 안테나 전극 부근에 발생된다. 승객이 좌석(1)에 있는지 및 승객이 성인 또는 어린이인지에 따라 다른 레벨에 따라 전류가 흐른다.

승객이 좌석(1)에 없으면, 표유 커패시턴스에 따라 흐르는 약한 전류가 특정 안테나 전극 부근에 존재한다. 저항(115)에 의한 전압 강하가 작으므로, 저항(115)의 출력측 상의 라인 전압이 발진 회로(11)의 출력 전압에 근접화된다. 반면에, 승객이 좌석(1)에 있는 경우, 동시에 빈 좌석에서의 표유 커패시턴스에 비해 특정 안테나 전극에 큰 커패시턴스 성분이 존재하므로, 더 높은 전류가 흐른다.

성인이 승객의 커패시턴스 성분에 있어 어린이보다 커지기 때문에, 안테나 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨은 높아진다. 따라서, 저항(115)에 의한 전압 강하는 커진다. 저항(115)의 출력측 라인 전압은 성인의 경우에는 발진 회로(11)의 출력 전압보다 낮고, 어린이인 경우에는 성인의 레벨보다 높으나, 발진 회로(11)의 출력 전압보다는 낮은 레벨이다.

이러한 방식으로 좌석(1)의 승객의 존재의 유무에 대응하는 전송 시스템의 라인 전압이 전류 검출 회로(15A)에 인가된다. 즉, 라인 전압이 반파 정류회로(16)의 동작 증폭기(16a)의 비반전 입력 단자(+)에 인가된다. +4V(DC)의 참조 전압이 동작 증폭기(16a)의 반전 입력 단자(-)에 인가된다. 따라서, 4V의 중심 전압을 갖는 반파 정류 전압이 도 23b에 도시된 출력측 상에 출력된다. 반파 정류 전압이 저항(17a) 및 커패시턴스(17b)로 구성된 평활 회로(17)에 의해 평활된다. 따라서, 도 23c에 도시된 바와 같이 직류 전류 출력이 얻어진다.

도 23a 내지 도 23c에서, 실선에 의해 도시된 직류 전류 출력 Vd는 좌석에 승객에 없는 상태에서 직류 전류 변환 레벨을 나타낸다. 또한, 점선으로 표시된 직류 전류 출력 Vd1은 성인 승객 P가 있을 시의 직류 전류 변환 레벨을 나타낸다. 2개의 체인선으로 도시된 직류 전류 출력 Vd2은 어린이 승객 SP가 있을 시의 직류 전류 변환 레벨을 나타낸다. 3 가지 경우 그 레벨에서 현격한 차이가 있다. 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력은 제어 회로(20)에 의해 신호 데이타로서 차례로 얻어지며, A/D 변환되어 메모리에 저장된다.

제어 회로(20)에서, 좌석(1) 상의 승객의 상황(승객의 존재 또는 부재, 및 성인 또는 어린이의 구별)과 관련되는 임계값이 미리 저장된다. 보다 상세하게는, 승객의 존재 또는 부재에 관한 임계값은 다음과 같이 설정된다.

즉, 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 성인 승객 P 또는 어린이 승객 SP가 좌석(1)에 있을 때, 각각의 안테나 전극 부근에 존재하는 커패시턴스 성분은 각각의 안테나 전극과 승객의 신체 부분 간의 대향 영역의 차이에 따라 서로 다르다. 그 결과, 안테나 전극을 통해 흐르는 전류의 레벨은 서로 다르고, 저항(115)에 의한 전압 강하도 서로 다르다. 따라서, 라인 전압은 서로 다른 값을 갖는다.또한, 전류 검출 회로(15)에 의해 출력된 직류 전류 레벨도 도 23c에 도시된 바와 같이 서로 다른 레벨을 갖는다. 따라서, 승객이 성인인지의 여부에 따라 임계값이 도 23c에 도시된 실선 및 2개의 체인선 사이의 값으로 설정된다.

또한, 승객이 성인인지의 여부를 구별하기 위한 임계값이 도 23c에서 점선 및 체인선 사이의 값으로 설정된다. 이들 임계값을 각각의 안테나 전극을 통해 흐르는 전류 검출 회로(15)로부터 출력된 직류의 합으로 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 모든 안테나 전극을 설정하는 것이 가능하다.

따라서, 승객의 존재 여부에 관한 신호 데이타가 제어 회로(20)에 의해 결정되고, 이전에 제어 회로(20)에 저장된 승객의 존재 여부에 관한 임계값과 비교된다. 예를 들면, 도 17a에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(15)로부터 출력된 직류가 승객의 존재 여부를 구별하기 위한 값에 관한 임계값보다 낮은 경우, 좌석(1) 상의 승객은 성인 P로 결정된다. 이와 같이, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)의 에어벡이 제어 회로(20)로부터 팽창 제어 신호에 응답하는 팽창 허용 상태로 설정된다.

반면에, 도 17b에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(15)로부터 출력된 직류가 승객의 존재 여부를 구별하기 위한 값에 관한 임계값보다 높은 경우, 좌석(1) 상의 승객은 어린이 SP로 설정된다. 이와 같이, 도 6에 도시된 에어백 제어 시스템(30)의 에어백이 제어 회로(20)로부터 응답하는 팽창 금지 상태로 설정된다.

즉, 제어 회로(20)로부터의 팽창 제어 신호가 에어백 제어 시스템(30)의 제어 회로 CC로 인가된다. 후자에 있어서, 자동차가 충돌하는 경우, 게이트 신호와함께 승객 좌석측 상에 스위칭 소자 SW2를 공급하지 않도록 설정된다. 게이트 신호가 구동 좌석측 상의 스위칭 성분 SW1에 공급된다는 것에 유의해야 한다. 전자의 경우, 게이트 신호를 스위칭 성분 SW1 및 SW2에 공급하도록 설정한다.

본 실시예에 따르면, 전류 검출 회로(15)의 반파 정류 회로(16)가 단일 동작 증폭기(16a)에 의해 구성되므로, 상술된 실시예에서의 전파 정류 회로(16)에 비해 회로 구조가 현격하게 단순화 될 수 있으며, 가격을 30 내지 50% 감소시킬 수 있다.

또한, 반파 정류 회로(16)에서 다이오드가 전혀 사용되지 않았으므로, 제3 실시예에서의 전파 정류 회로(16)와는 다르다. 주위 온도의 변화는 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력을 전혀 변화시키지 않는다. 따라서, 직류 전류 출력에 따른 제어 회로(20)에서 승객 검출 정확도 뿐 아니라 이들의 신뢰성도 개선할 수 있다.

특히, 승객 존재의 유무는 전류 검출 회로(15)로부터 출력된 신호 데이타에 따라 결정되고, 제어 회로(20)에 의해 취해진다. 복수의 안테나 전극(4a 내지 4d)이 좌석(1) 내에 설치된다. 또한, 안테나 전극들중 하나가 스위칭 회로(18)에 의해 적당히 선택된다. 또한, 많은 신호 데이타가 제어 회로에 의해 취해진다. 따라서, 많은 신호 데이타에 따라 제어 회로(20)의 판정이 수행되기 때문에, 고신뢰도의 승객 검지가 가능해진다.

또한, 제어 유닛(10A)은 동일한 하우징 내에 발진 회로(11), 스위칭 회로(18), 전류 검출 회로(15), 제어 회로(20), 및 전원 회로(20)와 같은 회로 소자를 수용한다. 따라서, 좌석(10)과 일체화가 될 수 있다. 좌석부(1a)의 좌석 프레임(3) 또는 인접한 곳에 설치 공간을 확보하는 것이 비교적 용이하므로, 제어 회로(10A)가 조금은 커지더라도 단순하고 용이하게 결합하는 것이 가능하다.

또한, 제어 유닛(10A)이 복수의 안테나 전극(4a 내지 4d)이 배열된 좌석(1)과 결합되므로, 안테나 전극부(4) 및 제어 유닛(10A)이 리드선(6a 내지 6d)에 의해 전기적으로 연결되는 경우, 제어 유닛(10A)이 대쉬 보드, 및 엔진 룸 등에 설치된 경우에 비해 와이어링 길이가 짧게 설정될 수 있다. 따라서, 가격의 감소와 더불어, 와이어링 길이를 감소시킴으로써 외부 노이즈의 영향이 감소될 수 있다. 따라서, 시스템의 승객 검출 기능 신뢰도가 향상될 수 있다.

또한, 에어백 제어 시스템(30)의 에어백이 승객이 성인 또는 어린이인지에 따라 팽창 허용 상태 또는 팽창 금지 상태 중 하나로 설정된다. 전류 검출 회로(15)의 직류 전류 출력의 레벨에 따라 승객이 어린이로 판정된 경우, 에어백 제어 시스템(30)의 에어백이 팽창 금지 상태로 설정된다. 또한, 자동차가 충돌하는 경우, 에어백은 팽창하지 않고, 에어백 제어 시스템(30)의 적절한 제어가 가능하게 된다.

다음, 이하 본 발명의 제5 실시예에 따른 승객 검지 시스템이 설명된다.

도 24는 본 발명에 따른 승객 검지 시스템의 제5 실시예를 나타내는 도면이다. 구성 요소 중에서 제어 유닛(10B)은 기본적으로 도 22에 도시된 실시예와 동일하다. 차이점은 버퍼 회로(31)가 제1 스위칭 회로(18)와 커넥터(19a-19d) 사이에 접속된다는 것이다. 또한, 제1 스위칭 회로(18)의 출력측에 안테나 전극(4a-4d) 중 적합한 하나를 선택하기 위한 제2 스위칭 회로(32)가 제공된다. 더욱이, 전류 검출 회로(15)는 제2 스위칭 회로(32)의 출력측과 접속된다.

버퍼 회로부(31)는 안테나 전극(4a-4d)에 대응하는 복수의 버퍼 회로로 구성된다. 각각의 버퍼 회로는 연산 증폭기(31a-31d) 및 저항(31aa-31dd)으로 구성된다. 이들 연산 증폭기는 약 1의 증폭률을 갖도록 설정된다. 교류 전류 라인 전압은 저항(21aa-21dd)을 통해 접지된 비반전 입력단(+)에 인가된다. 따라서, 버퍼 회로의 제1 스위칭 회로측은 고임피던스로 설정되며, 안테나 전극측은 저임피던스로 설정된다. 따라서, 전류는 입력측에 어떠한 영향도 없이 안테나 전극에 인가될 수 있다.

승객 검지 시스템은 다음과 같이 동작한다. 먼저, 제1 스위칭 회로(18)의 스위치(18a)만이 폐쇄되고, 다른 스위치(18b-18d)는 개방 상태로 설정된다. 이 경우, 발진 회로(11)의 사인파 교류 전압의 출력은 저항(115), 스위치(18a), 버퍼 회로의 연산 증폭기(13a) 및 커넥터(19a)를 통해 안테나 전극(4a)에 인가된다. 이에 따라, 안테나 전극(4a) 주위에 약한 전계가 발생하며, 좌석 상의 승객의 존재 여부에 따라 전류가 흐른다.

저항(115)에서의 전압 강하에 대응하는 라인 전압은 전송 시스템의 전류에 따라 나타난다. 제2 스위칭 회로(32)의 스위치(22a)만이 폐쇄될 때, 안테나 전극(4a)을 통해 흐르는 전류와 관련된 라인 전압이 전류 검출 회로(15A)로 입력된다. 라인 전압은 반파 정류 및 평활화(smoothing)되어, 입력에 대응하는 전압이 출력된 후 제어 회로(20)에 의해 인입된다.

그 다음, 제1 스위칭 회로(18) 및 제2 스위칭 회로(32)는 스위치(18b 및 32b)만이 폐쇄되도록 스위칭된다. 이 경우, 발진 회로(11)의 사인파 교류 전류 신호는 저항(115), 스위치(18b), 버퍼 회로의 연산 증폭기(31b) 및 커넥터(19b)를 통해 안테나 전극(4b)에 인가된다. 이에 따라, 안테나 전극(4b) 주위에 약한 전계가 발생하며, 좌석 상의 승객의 존재 여부에 따라 전류가 흐른다. 저항(115)에서의 전압 강하에 대응하는 라인 전압이 전송 시스템의 전류에 따라 나타난다.

라인 전압은 전류 검출 회로(15)로 공급되어, 반파 정류 및 평활화되며, 이에 따라 입력에 대응하는 직류 전압이 출력된 후 제어 회로(20)에 의해 인입된다.

이후, 상기 동작과 같이, 제1 및 제2 스위칭 회로(18, 32)의 스위칭 동작을 통해 적당한 안테나 전극이 선택되며, 승객의 존재 유무에 대응하는 직류 전류 출력이 제어 회로(20)에 의해 인입된다.

제5 실시예에 따르면, 제4 실시예에서와 같이, 전송 시스템의 라인 전압은 다이오드를 사용하지 않는 전류 검출 회로(15)에서 반파 정류 및 평활화된다. 따라서, 주위 온도의 변화에 따른 직류 전류 변환 레벨의 변화가 제한될 수 있으며, 승객 검출 정확도 및 신뢰성이 개선될 수 있다.

또한, 버퍼 회로(31)가 전송 시스템 내에 삽입되기 때문에, 승객의 존재 유무에 대응하는 전류는 입력측에 어떠한 영향도 미치지 않고 안테나 전극에 인가될 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이, 승객 검출 정확도 및 신뢰성을 개선할 수 있다.

도 25는 본 발명의 제6 실시예에 따른 승객 검지 시스템을 나타낸다. 구성요소 중에서 제어 유닛(10C)은 기본적으로 도 22에 도시된 제3 실시예와 동일하다. 차이점은 좌석부(1a) 또는 좌석(1)의 등 지지부(1b)에, 또는 그 주위에 (예컨대 계기판 또는 도어) 단일 안테나 전극(4)이 배치되어 있다는 것이다. 또한, 안테나 전극(4)과 관련하여 발진 회로(11) 및 안테나 전극(4)의 선택적 스위칭 및 접속을 위한 스위칭 회로(18)가 구비되어 있지 않다.

제6 실시예에 따르면, 안테나 전극(4)이 하나이기 때문에, 전류 검출 회로(15)로부터 얻어지는 데이타의 양이 매우 적게 되어 승객 검출 정확도가 저하된다. 그러나, 회로 구조는 단순화될 수 있고 시스템 비용이 감소할 수 있다.

안테나 전극(4)이 계기판에, 또는 도어 또는 좌석의 측면 포트부에 배치되는 경우, 승객은 좌석 위에서 수면을 취하여 승객과 안테나 전극(4)간의 간격이 필요 이상으로 좁아지는 것이 검출된다. 따라서, 에어백 장치 또는 측면 에어백 장치의 팽창 동작을 중지시킬 수 있다. 이 구조가 복수의 안테나 전극이 좌석(1)에 배치되어 있는 도 22 또는 도 24에 도시된 실시예에 적용되는 경우, 승객의 존재 유무 또는 승객의 식별 외에 승객의 위치와 관련하여 검출이 가능해진다.

본 발명은 상기 실시예들에 국한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 예컨대, 안테나 전극은 좌석의 등 지지부에 배치될 수 있으며, 좌석 내의 안테나 전극의 수는 적당히 증감될 수 있다. 안테나 전극은 다각형 외에 직사각형, 밴드형, 링형 및 나선형일 수 있으며, 기초 부재에 배치된 안테나 전극부는 절연 피복 부재로 피복될 수 있다.

또한, 발진 회로는 구형 발진 회로 또는 윈 브리지 발진 회로에 국한되지 않고, 고주파 저전압 신호와 같은 사인파 교류 전류 신호를 발생시키기 위한 회로일 수 있다. 또한, 출력 주파수는 120 KHz와 다른 값으로 설정될 수 있으며, 전압은 5 Vp-p와 다른 전압, 예컨대 3-12 V로 설정될 수 있다.

또한, 부착 상태, 좌석 벨트의 경고등 등이 에어백 장치 대신에 제어 회로의 판정 결과에 따라 제어될 수 있다. 더욱이, 승객 판정에 관하여는, 제어 회로에 미리 저장된 임계값과 실제 안테나 전극을 통해 흐르는 전류에 관계된 신호 데이타의 비교에 더하여, 승객의 존재 유무 및 승객의 성인 여부에 대한 판정이 모든 종류의 존재 또는 부재 패턴, 좌석 상의 승객 속성 등에 관한 데이타를 미리 저장하고 저장 데이타를 신호 데이타와 비교함으로써 수행될 수 있다.

상기 실시예들은 모순이 없는 한 함께 이용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전류는 승객의 신체 부분과 좌석의 접촉 면적(대향 면적)의 차이에 따라, 좌석 위에 존재하는 승객의 머리, 목, 어깨 및 등과 같은 승객의 신체 부분에 대향하는 안테나 전극 안으로 흐른다. 따라서, 각각의 신호 데이타는 각각의 전류에 관련된 신호 데이타 중 최대 데이타에 따라 정규화된다. 이렇게 정규화된 데이타의 합은 임계값과 비교되고, 따라서 승객이 성인인지 어린이인지의 여부가 정확히 판정될 수 있다.

또한, 제어 회로에 의해 인입된 각각의 신호 데이타는 신호 데이타 중 최대 신호 데이타에 따라 정규화되며, 이렇게 정규화된 데이타를 이용하여 데이타의 비중이 계산된다. 이 비중은 다른 임계값과 비교되며, 따라서 승객이 성인인지 어린이인지의 여부를 정확히 판정할 수 있게 된다.

정규화 데이타의 합(ST) 및 데이타의 비중(P)이 각각 관계식 PT>TH1 및 P<TH2를 만족시키는지의 여부에 따라 승객이 성인인지 어린이인지의 여부가 판정되는 경우, 판정 정확도가 더 향상될 수 있다.

더욱이, 신호 데이타는 인터페이스 회로로부터 제어 회로에 의해 인입되어 신호 데이타 중 최대 신호 데이타에 따라 정규화된다. 따라서, 판정 정확도는 의류 코팅, 승객의 외관 등에 의한 출력 신호의 절대값의 변화에 의해 영향을 받지 않게 되며, 따라서 판정의 신뢰성이 더 향상될 수 있다. 따라서, 에어백 장치의 에어백은 정확한 승객 판정에 따라 팽창 허용 상태 또는 팽창 금지 상태 중 어느 하나로 확실히 설정될 수 있으며, 에어백의 원하지 않은 팽창이 방지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전류 검출 회로의 반파 정류 회로가 하나의 연산 증폭기로 구성되기 때문에, 회로 구조가 전파 정류 회로보다 크게 단순화될 수 있으며, 따라서 비용이 크게 감소될 수 있다.

또한, 전파 정류 회로와 달리, 반파 정류 회로에는 다이오드가 사용되지 않으므로, 주위 온도의 변화는 전류 검출 회로의 직류 전류 출력을 변화시키지 못한다. 따라서, 제어 회로에서 승객의 존재 유무에 관련된 판정의 정확도는 신뢰성과 더불어 향상될 수 있다.

특히, 승객의 존재 유무가 제어 회로에 의해 인입된 전류 검출 회로로부터의 신호 데이타에 따라 판정되기 때문에, 복수의 안테나 전극이 좌석에 배치된 경우, 많은 신호 데이타가 제어 회로에 인입될 수 있다. 따라서, 제어 회로에서 판정 정확도가 향상될 수 있으며 더 높은 신뢰도로 승객 검출을 수행할 수 있다.

더욱이, 좌석 상의 승객 존재 여부 등이 제어 회로 내의 AC-DC 변환 회로로부터 출력된 직류에 관련된 신호 데이타에 따라 판정되고, 판정 결과는 통신 수단을 통해 에어백 장치로 전송되기 때문에, 에어백 장치는 승객의 존재 여부에 따라 적당히 제어될 수 있다.

Claims

승객 검지 시스템에 있어서,

승객이 점유할 좌석에 설치되는 안테나 전극;

공급 신호를 발생시켜 저항을 통해 상기 안테나 전극으로 공급함으로써 상기 안테나 전극 주위에 전계가 발생되게 하는 신호 발생 회로;

상기 저항을 포함하고, 상기 저항에 의한 전압 강하와 연관된 라인 전압으로부터 직류 전류 데이타 신호를 검출하는 검출 회로 - 라인 전압은 좌석의 물체에 따라 변동함 - ; 및

상기 검출된 직류 전류 데이타로부터 승객이 좌석에 존재하는지 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 제어 회로

를 구비하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 공급 신호의 진폭을 검출하고 검출된 진폭에 근거하여 선정된 값으로 진폭을 조정하는 진폭 제어 회로를 더 구비하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 공급 신호는 약 120 KHz의 주파수 및 5 내지 12 V 범위의 전압을 갖는 교류 전류 신호인 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출 회로가 상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 변환하는 변환기를 포함하는 승객 검지 시스템.
제4항에 있어서,

상기 검출 회로가, 상기 저항과 상기 변환기 사이에 배치되며 입력측에서 고 임피던스를 갖고 출력측에서 저 임피던스를 갖는 임피던스 변환 회로를 더 포함하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출 회로가

상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 전파 정류하는 정류기; 및

상기 직류 전류 신호로부터 상기 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출 회로가

상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 반파 정류하는 정류기; 및

상기 직류 전류 신호로부터 상기 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함하는 승객 검지 시스템.
제7항에 있어서,

상기 정류기가 선정된 전압에 접속된 반전 단자와 라인 전압에 접속된 비-반전 단자를 갖는 연산 증폭기를 포함하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

상기 저항과 상기 안테나 전극 사이에 배치되고, 입력측에서 고 임피던스를 출력측에서 저 임피던스를 갖는 버퍼 회로를 더 구비하는 승객 검지 시스템.
제1항 내지 9항중 어느 한 항에 있어서,

상기 신호 발생 회로가 직류 전류의 상기 공급 신호를 공급하고,

상기 검출 회로는, 상기 저항과 접지 레벨 사이에 접속되어 펄스 신호가 상기 안테나 전극에 공급되도록 상기 제어 회로의 제어 신호에 응답하여 온 상태와 오프 상태 간에 스위칭을 행하는 스위칭 소자를 포함하는 승객 검지 시스템.
제1항에 있어서,

복수의 상기 안테나 전극; 및

상기 저항과 상기 복수의 안테나 전극 사이에 배치된 스위칭 회로를 더 구비하며, 상기 스위칭 회로가 상기 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 안테나 전극중 하나에 상기 공급 신호를 선택적으로 공급하는 승객 검지 시스템.
제10항에 있어서,

복수의 상기 안테나 전극;

상기 복수의 안테나 전극에 대해 각각 제공되고 상기 신호 발생 회로 및 상기 검출 회로를 각각 포함하는 복수의 회로 세트; 및

상기 제어 회로와 상기 복수의 회로 세트 사이에 배치되고, 상기 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 회로 세트중 하나에 상기 제어 신호를 선택적으로 공급하는 스위칭 회로

를 더 구비하는 승객 검지 시스템.
제11항에 있어서,

상기 제어 회로가

상기 복수의 안테나 전극에 대응하는 상기 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고;

상기 신호 데이타의 합을 계산하며;

상기 신호 데이타의 상기 합을 근거로 상기 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하는 승객 검지 시스템.
제11항에 있어서,

상기 제어 회로가

상기 복수의 안테나 전극에 대응하는 상기 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고;

상기 신호 데이타의 합을 계산하고;

상기 신호 데이타의 상기 합을 근거로 상기 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하고;

상기 신호 데이타의 최대치를 근거로 각각의 상기 신호 데이타를 정규화하고;

상기 정규화된 신호 데이타의 합을 계산하고;

상기 정규화된 신호 데이타의 합을 근거로 상기 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 승객 검지 시스템.
제14항에 있어서,

상기 제어 회로는 상기 정규화된 신호 데이타의 비중을 계산하고, 상기 정규화된 신호 데이타와 상기 계산된 비중의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 승객 검지 시스템.
승객 검지 시스템과 에어백 제어 시스템을 구비한 에어백 장치에 있어서,

상기 승객 검지 시스템이

승객이 점유할 좌석에 설치되는 안테나 전극;

공급 신호를 발생시켜 저항을 통해 상기 안테나 전극으로 공급함으로써 상기 안테나 전극 주위에 전계가 발생되게 하는 신호 발생 회로;

상기 저항을 포함하고, 상기 저항에 의한 전압 강하와 연관된 라인 전압으로부터 직류 전류 데이타 신호를 검출하는 검출 회로 - 라인 전압은 좌석의 물체에 따라 변동함 - ; 및

상기 검출된 직류 전류 데이타로부터 승객이 좌석에 존재하는지 여부 및 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 제어 회로를 구비하며,

상기 에어백 제어 시스템이 상기 제어 회로에 접속되어 상기 제어 회로의 판정 결과를 근거로 에어백을 팽창 허가 상태 및 팽창 금지 상태중 하나로 설정하는 에어백 장치.
제16항에 있어서,

상기 공급 신호의 진폭을 검출하고 검출된 진폭에 근거하여 선정된 값으로 진폭을 조정하는 진폭 제어 회로를 더 구비하는 에어백 장치.
제16항에 있어서,

상기 공급 신호는 약 120 KHz의 주파수 및 5 내지 12 V 범위의 전압을 갖는 교류 전류 신호인 에어백 장치.
제16항 내지 18항중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 회로가 상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 변환하는 변환기를 포함하는 에어백 장치.
제19항에 있어서,

상기 검출 회로가, 상기 저항과 상기 변환기 사이에 배치되며 입력측에서 고 임피던스를 갖고 출력측에서 저 임피던스를 갖는 임피던스 변환 회로를 더 포함하는 에어백 장치.
제16항 내지 18항중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 회로가

상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 전파 정류하는 정류기; 및

상기 직류 전류 신호로부터 상기 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함하는 에어백 장치.
제16항 내지 18항중 어느 한 항에 있어서,

상기 검출 회로가

상기 라인 전압의 교류 전류를 직류 전류 신호로 반파 정류하는 정류기; 및

상기 직류 전류 신호로부터 상기 직류 전류 데이타 신호를 생성하는 평활 회로를 포함하는 에어백 장치.
제22항에 있어서,

상기 정류기가 선정된 전압에 접속된 반전 단자와 라인 전압에 접속된 비-반전 단자를 갖는 연산 증폭기를 포함하는 에어백 장치.
제16항에 있어서,

상기 저항과 상기 안테나 전극 사이에 배치되고, 입력측에서 고 임피던스를 출력측에서 저 임피던스를 갖는 버퍼 회로를 더 구비하는 에어백 장치.
제16항에 있어서,

상기 신호 발생 회로가 직류 전류의 상기 공급 신호를 공급하고,

상기 검출 회로는, 상기 저항과 접지 레벨 사이에 접속되어 펄스 신호가 상기 안테나 전극에 공급되도록 상기 제어 회로의 제어 신호에 응답하여 온 상태와 오프 상태 간에 스위칭을 행하는 스위칭 소자를 포함하는 에어백 장치.
제16항에 있어서,

복수의 상기 안테나 전극; 및

상기 저항과 상기 복수의 안테나 전극 사이에 배치된 스위칭 회로를 더 구비하며, 상기 스위칭 회로가 상기 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 안테나 전극중 하나에 상기 공급 신호를 선택적으로 공급하는 에어백 장치.
제25항에 있어서,

복수의 상기 안테나 전극;

상기 복수의 안테나 전극에 대해 각각 제공되고 상기 신호 발생 회로 및 상기 검출 회로를 각각 포함하는 복수의 회로 세트; 및

상기 제어 회로와 상기 복수의 회로 세트 사이에 배치되고, 상기 제어 회로의 스위칭 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 회로 세트중 하나에 상기 제어 신호를 선택적으로 공급하는 스위칭 회로

를 더 구비하는 에어백 장치.
제26항에 있어서,

상기 제어 회로가

상기 복수의 안테나 전극에 대응하는 상기 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고;

상기 신호 데이타의 합을 계산하며;

상기 신호 데이타의 상기 합을 근거로 상기 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하는 에어백 장치.
제26항에 있어서,

상기 제어 회로가

상기 복수의 안테나 전극에 대응하는 상기 검출된 직류 전류 데이타 신호로부터 신호 데이타를 생성하고;

상기 신호 데이타의 합을 계산하고;

상기 신호 데이타의 상기 합을 근거로 상기 승객이 좌석에 존재하는지 여부를 판정하고;

상기 신호 데이타의 최대치를 근거로 각각의 상기 신호 데이타를 정규화하고;

상기 정규화된 신호 데이타의 합을 계산하고;

상기 정규화된 신호 데이타의 합을 근거로 상기 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 에어백 장치.
제29항에 있어서,

상기 제어 회로는 상기 정규화된 신호 데이타의 비중을 계산하고, 상기 정규화된 신호 데이타와 상기 계산된 비중의 합을 근거로 승객이 성인인지 어린이인지를 판정하는 승객 검지 시스템.