WO2021106325A1 - 載置物検出装置および車両制御システム - Google Patents

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WO2021106325A1
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玄 松本
古屋 博之
祐太 森浦
博伸 浮津
進 浦上
松井 義徳
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present invention uses a load sensor in which a plurality of sensor units for detecting a load are arranged in a matrix to detect the status of a mounted object on the load sensor, and a mounted object detecting device.
  • the present invention relates to a vehicle control system that performs predetermined control based on the detection result of.
  • load sensors in which a plurality of sensor units for detecting a load are arranged in a matrix have been used in various fields. For example, by arranging a seat-shaped load sensor on a seat of a vehicle, the condition of an object on each seat can be detected.
  • Patent Document 1 describes a seated occupant determination device including a seat sensor in which a plurality of sensor units are arranged in a matrix and a microcomputer connected to the seat sensor.
  • the seat sensor is installed in the seat of the vehicle, and based on the distribution of the output voltage from all the sensor units arranged in a matrix, the object on the seat sensor can be an adult, a child or a child seat. It is determined whether there is.
  • the above device it is possible to determine whether the object placed on the seat sensor is an adult, a child, or a child seat, but it is not possible to determine whether or not the child is sitting on the child seat.
  • control over a child and control over an adult can be switched, which is an important factor in terms of safety and the like.
  • an object of the present invention is to provide a mounted object detecting device and a vehicle control system capable of more precisely detecting the state of the mounted object on the load sensor.
  • the first aspect of the present invention relates to a mounted object detecting device.
  • the mounted object detection device is a load sensor in which a plurality of sensor units for detecting a load are arranged in a matrix, and the status of the mounted object on the load sensor is determined based on the output from the load sensor. It includes a control unit for detecting.
  • the control unit detects the load distribution on the detection region of the load sensor based on the output from the load sensor, and determines whether the above-mentioned figurine is a human or an animal based on the load distribution. Then, when it is determined that the above-mentioned figurine is an object, it is determined whether or not a person or an animal is placed on the object based on the temporal change of the load distribution.
  • the mounted object detecting device it is possible to further determine whether or not a person or an animal is placed on the object, so that the state of the mounted object on the load sensor can be detected more precisely. Thereby, for example, when a child (person) is sitting on a child seat (object), control for the child can be smoothly and appropriately performed.
  • the second aspect of the present invention relates to a vehicle control system.
  • the vehicle control system according to this aspect includes a vehicle-mounted object detection device according to the first aspect and a vehicle control unit that performs predetermined control on the vehicle.
  • the load sensor is installed in the seat of the vehicle, and when the vehicle control unit determines that a person or an animal is left in the vehicle based on the detection result of the above-mentioned figurine detection device, the left-behind vehicle is left unattended. Is executed to notify the outside of the vehicle.
  • the vehicle control system it is possible to notify that a child, an animal, or the like is left in the vehicle.
  • a child since it can be determined that a child is placed on an object such as a child seat, even if the child is placed on the child seat and left unattended, it can be appropriately notified. Therefore, the safety can be further enhanced.
  • a third aspect of the present invention relates to a vehicle control system.
  • the vehicle control system according to this aspect includes a vehicle-mounted object detection device according to the first aspect and a vehicle control unit that performs predetermined control on the vehicle.
  • the load sensor is installed in the seat of the vehicle, and the vehicle control unit identifies a seat in which a person or an animal is on an object based on the detection result of the above-mentioned figurine detection device, and an airbag for the specified seat. Stop the operation of.
  • the vehicle control system for example, when a child is placed on a child seat, the operation of the airbag for the seat on which the child seat is installed is stopped. Therefore, the safety for children can be enhanced.
  • the present invention it is possible to provide a mounted object detecting device and a vehicle control system capable of more precisely detecting the state of the mounted object on the load sensor.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing a base material and a conductive elastic body according to an embodiment.
  • FIG. 1B is a perspective view schematically showing a coated copper wire according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the yarn according to the embodiment.
  • FIG. 2B is a perspective view schematically showing the load sensor according to the embodiment, which has been assembled by installing the base material.
  • 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views schematically showing the periphery of the coated copper wire when viewed in the negative direction of the X-axis according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a load sensor when viewed in the negative direction of the Z axis according to the embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram schematically showing a state in which the load sensor is installed on the seating surface of the seat of the vehicle according to the embodiment.
  • FIG. 5B is a diagram schematically showing a state in which a mounted object is placed on a seating surface of a vehicle seat according to an embodiment.
  • 6 (a) to 6 (f) are diagrams showing the load distribution actually detected by the load sensor installed on the seating surface according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a mounted object detection device and a vehicle control system according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the control unit of the mounted object detection device according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first process of the vehicle control unit of the vehicle control system according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a second process of the vehicle control unit of the vehicle control system according to the embodiment.
  • FIG. 11A is a table showing the number of set warnings, the predetermined time, and the content of the notification according to the embodiment.
  • FIG. 11B is a table showing the number of set warnings, the predetermined time, and the content of the notification according to the modification example.
  • FIG. 12A is a flowchart showing the processing of the control unit of the mounting object detection device according to the first modification.
  • FIG. 12B is a flowchart showing the processing of the control unit of the mounting object detection device according to the second modification.
  • FIG. 13A is a flowchart showing the processing of the control unit of the mounting object detection device according to the third modification.
  • FIG. 13B is a flowchart showing the processing of the control unit of the mounting object detection device according to the fourth modification.
  • FIG. 14A is a diagram schematically showing a change in the load due to the acceleration when the vehicle is accelerated according to the fourth modification.
  • FIG. 14B is a diagram schematically showing that the load does not change due to the acceleration when the vehicle is not accelerated according to the fourth modification.
  • the load sensor in the following embodiment is a load sensor in which a plurality of sensor units (element units) for detecting a load are arranged in a matrix.
  • a load sensor may be referred to as a "capacitive pressure-sensitive sensor element", a “capacitive pressure detection sensor element”, a “pressure-sensitive switch element”, or the like.
  • the mounted object detection device in the following embodiment is a device that is installed in the vehicle and includes the load sensor as described above, and determines the mounted object in the seat in the vehicle based on the output from the load sensor. is there. Examples of the objects include humans, animals (for example, dogs), child seats (auxiliary devices for infants), carry bags for animals, and the like.
  • the vehicle control system in the following embodiment is a system that is installed in the vehicle and includes the above-mentioned object detection device to perform predetermined control on the vehicle.
  • the following embodiments are one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
  • the Z-axis direction is the height direction of the load sensor 1.
  • the load sensor 1 will be described with reference to FIGS. 1A to 4.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing the base material 11 and the three conductive elastic bodies 12 installed on the upper surface of the base material 11.
  • the base material 11 is an elastic and insulating member, and has a flat plate shape parallel to the XY plane.
  • the base material 11 is composed of a non-conductive resin material or a non-conductive rubber material.
  • the resin material used for the base material 11 is selected from the group consisting of, for example, a styrene resin, a silicone resin (for example, polydimethylpolysiloxane (PDMS)), an acrylic resin, a rotaxane resin, a urethane resin, and the like. It is at least one kind of resin material to be used.
  • the rubber materials used for the base material 11 include, for example, silicone rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, and fluororubber. It is at least one rubber material selected from the group consisting of epichlorohydrin rubber, urethane rubber, natural rubber and the like.
  • the conductive elastic body 12 is installed on the upper surface (the surface on the positive side of the Z axis) of the base material 11 with an adhesive or the like.
  • three conductive elastic bodies 12 are installed on the upper surface of the base material 11.
  • the conductive elastic body 12 is a conductive member having elasticity.
  • Each conductive elastic body 12 has a long strip shape in the Y-axis direction on the upper surface of the base material 11, and is installed side by side in a state of being separated from each other in the X-axis direction.
  • a cable 12a electrically connected to the conductive elastic body 12 is installed at the end on the negative side of the Y-axis of each conductive elastic body 12.
  • the conductive elastic body 12 is composed of a resin material and a conductive filler dispersed therein, or a rubber material and a conductive filler dispersed therein.
  • the resin material used for the conductive elastic body 12 is the same as the resin material used for the base material 11 described above, for example, a styrene resin, a silicone resin (polydimethylpolysiloxane (for example, PDMS), etc.), an acrylic resin, and the like. It is at least one resin material selected from the group consisting of a rotaxane-based resin, a urethane-based resin, and the like.
  • the rubber material used for the conductive elastic body 12 is the same as the rubber material used for the base material 11 described above, for example, silicone rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene, ethylene. It is at least one rubber material selected from the group consisting of propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, natural rubber and the like.
  • the conductive filler used for the conductive elastic body 12 is, for example, Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), C (carbon), ZnO (zinc oxide), In 2 O 3 (indium oxide (III)). ), And metal materials such as SnO 2 (tin (IV) oxide) and PEDOT: PSS (ie, a composite consisting of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS)). It is at least one material selected from the group consisting of conductive polymer materials such as, metal-coated organic fibers, and conductive fibers such as metal wire (fiber state).
  • FIG. 1B is a perspective view schematically showing three coated copper wires 13 mounted on the structure of FIG. 1A.
  • the coated copper wire 13 is arranged so as to be overlapped on the upper surface of the three conductive elastic bodies 12 shown in FIG. 1 (a).
  • the three coated copper wires 13 are arranged so as to overlap the upper surfaces of the three conductive elastic bodies 12.
  • Each coated copper wire 13 is composed of a conductive wire rod and a dielectric material that coats the surface of the wire rod.
  • the three coated copper wires 13 are arranged side by side along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the conductive elastic body 12 so as to intersect the conductive elastic body 12.
  • Each coated copper wire 13 is arranged so as to extend in the X-axis direction so as to straddle the three conductive elastic bodies 12. The configuration of the coated copper wire 13 will be described later with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the thread 14 installed in the structure of FIG. 1B.
  • each coated copper wire 13 can be moved in the longitudinal direction (X-axis direction) of the coated copper wire 13 by the thread 14. It is connected to the base material 11.
  • 12 threads 14 connect the coated copper wire 13 to the base material 11 at a position other than the position where the conductive elastic body 12 and the coated copper wire 13 overlap. ..
  • the thread 14 is made of a conductive material, for example, a fiber and a conductive metal material dispersed therein.
  • the conductive metal material used for the thread 14 is, for example, silver.
  • FIG. 2B is a perspective view schematically showing the base material 15 installed in the structure of FIG. 1B.
  • the base material 15 is installed from above the structure shown in FIG. 2 (a).
  • the base material 15 is an insulating member.
  • the base material 15 is at least one resin material selected from the group consisting of, for example, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyimide.
  • the base material 15 has a flat plate shape parallel to the XY plane, and the size of the base material 15 in the XY plane is the same as that of the base material 11.
  • the base material 15 is fixed to the base material 11 by connecting the vertices of the four corners of the base material 15 to the vertices of the four corners of the base material 11 with a silicone rubber adhesive, a thread, or the like. In this way, as shown in FIG. 2B, the load sensor 1 is completed.
  • FIG. 3 (a) and 3 (b) are cross-sectional views schematically showing the periphery of the coated copper wire 13 when viewed in the negative direction of the X-axis.
  • FIG. 3A shows a state in which no load is applied
  • FIG. 3B shows a state in which a load is applied.
  • the coated copper wire 13 is composed of a copper wire 13a and a dielectric material 13b that covers the copper wire 13a.
  • the copper wire 13a is made of copper, and the diameter of the copper wire 13a is, for example, about 60 ⁇ m.
  • the dielectric 13b has electrical insulation and is made of, for example, a resin material, a ceramic material, a metal oxide material, or the like.
  • the dielectric 13b is at least one selected from the group consisting of polypropylene resin, polyester resin (for example, polyethylene terephthalate resin), polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyvinyl formal resin, polyurethane resin, polyamideimide resin, polyamide resin and the like. It may be a kind of resin material, or at least one kind of metal oxide material selected from the group consisting of Al 2 O 3 and Ta 2 O 5 and the like.
  • the coated copper wire 13 is brought close to the conductive elastic body 12 so as to be wrapped in the conductive elastic body 12, and the coated copper wire 13 and the conductive elastic body 12 The contact area between and is increased.
  • the capacitance between the copper wire 13a in the coated copper wire 13 and the conductive elastic body 12 changes, the capacitance in this region is detected, and the load applied to this region is calculated.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the load sensor 1 when viewed in the negative direction of the Z axis.
  • the thread 14 and the base material 15 are not shown for convenience.
  • each sensor unit includes a conductive elastic body 12 and a coated copper wire 13, the coated copper wire 13 constitutes the other pole of capacitance (for example, an anode), and the conductive elastic body 12 is of capacitance. It constitutes one pole (eg, a cathode).
  • the coated copper wire 13 When a load is applied to each sensor unit in the Z-axis direction, the coated copper wire 13 is wrapped in the conductive elastic body 12 by the load. As a result, the contact area between the coated copper wire 13 and the conductive elastic body 12 changes, and the capacitance between the coated copper wire 13 and the conductive elastic body 12 changes.
  • the end of the coated copper wire 13 on the negative side of the X-axis and the end of the cable 12a on the negative side of the Y-axis are connected to the control unit 201, which will be described later with reference to FIG. 7, via a circuit.
  • the three coated copper wires 13 are referred to as lines L11, L12, L13, and the cables 12a drawn out from the three conductive elastic bodies 12 are referred to as lines L21, L22, L23.
  • the positions where the line L11 intersects the conductive elastic bodies 12 connected to the lines L21, L22, and L23 are the sensor portions A11, A12, and A13, respectively, and the line L12 is connected to the lines L21, L22, and L23.
  • the positions where the line L13 intersects with the conductive elastic bodies 12 connected to the lines L21, L22, and L23 are the sensor units A21, A22, and A23, respectively, and the positions where the line L13 intersects with the sensor units A31, A32, and A33, respectively. is there.
  • the load applied by the sensor unit A11 can be calculated by detecting the capacitance between the line L11 and the line L21.
  • the load applied in the other sensor unit can be calculated by detecting the capacitance between the two lines intersecting in the other sensor unit.
  • the load sensor 1 is installed in the seat of the vehicle, and the mounted object (person, child seat, etc.) in the seat in the vehicle is determined based on the output from the load sensor 1.
  • the mounted object person, child seat, etc.
  • FIGS. 5A to 6F an outline of a process for determining a mounted object based on the output of the load sensor 1 installed in the vehicle will be described.
  • FIG. 5A is a diagram schematically showing a state in which the load sensor 1 is installed on the seating surface of the seat of the vehicle C.
  • the number of seats provided in the vehicle C is four, and four seats St (1) to (4) are provided in the vehicle C.
  • Seat St (1) is the driver's seat
  • seat St (2) is the passenger seat
  • seat St (3) is the seat located behind the driver's seat
  • seat St (4) is driving. It is a seat located diagonally behind the seat.
  • a load sensor 1 is installed on the seating surface of each seat, and each load sensor 1 is connected to a control unit 201 (see FIG. 7) installed in the vehicle C.
  • the load sensor 1 detects the load in the detection region 1a in which the sensor units are arranged in a matrix.
  • the loading object detection device 2 (see FIG. 7) including the plurality of load sensors 1 provided in the vehicle C is in a state where the loading sensor 1 is not mounted under the initial setting by the operator when the load sensor 1 is incorporated in the seat. Then, the detected value of each sensor unit of the load sensor 1 is stored as a reference value. As a result, even if a seat cover or the like is installed on the load sensor 1 and an initial load is generated, the reference value corresponding to the initial load is stored, so that the initial load is calculated from the load detected during actual operation. By subtracting, the load distribution can be detected without the initial load.
  • FIG. 5B is a diagram schematically showing a state in which an object is placed on the seating surface of the seat of the vehicle C.
  • a person (driver) is sitting in the seat St (1), and a person is also sitting in the seat St (3).
  • a child seat is installed in the seat St (2) and the seat St (4), and a child sits in the child seat of the seat St (4).
  • the load sensor 1 installed on the seating surface of each seat detects the load distribution according to the mounted object placed on the detection area 1a.
  • 6 (a) to 6 (f) are diagrams showing the load distribution actually detected by the load sensor 1 installed on the seating surface.
  • the load sensor 1 in this case includes sensor units arranged in a matrix of 32 in the vertical direction and 32 in the horizontal direction.
  • the rectangular area corresponding to each sensor unit is colored according to the load value detected by each sensor unit, and the color applied to the rectangular area is the load. It changes in blue, green, yellow, and red in descending order.
  • the colors attached to the rectangular areas of FIGS. 6A to 6F are grays, which were originally colors, are replaced with grays for convenience.
  • the load values shown in FIGS. 6A to 6F are obtained by subtracting the initial load from the actually detected load.
  • whether or not there is a mounted object can be determined by whether or not a load is applied to the load sensor 1. Further, the case where the person is sitting directly and the case where the child seat is installed can be discriminated by the shape (load distribution) of the range in which the load is applied. However, the weight of the child seat and the weight of the child are not constant between the case where only the child seat is installed and the case where the child is sitting on the child seat, and the shape of the human buttocks is also different as shown in FIG. 6 (b). Since it does not appear, it is difficult to discriminate from the load distribution detected by the load sensor 1.
  • the inventors focused on the temporal change of the load distribution in order to distinguish between the case where only the child seat is installed and the case where a person (child) is sitting on the child seat. Specifically, the inventors have stated that when a person is present on the child seat, the load distribution changes with the passage of time with the movement of the person, but when there is no person, the load distribution changes with the passage of time. We focused on the fact that it does not change accordingly.
  • 6 (e) and 6 (f) are diagrams showing load distributions measured at different timings when a child is sitting on a child seat installed in a seat.
  • the load distribution fluctuates on the child seat with the passage of time, as shown in FIGS. 6 (e) and 6 (f).
  • FIGS. 6 (e) and 6 (f) In the case of FIG. 6 (e), since the child is leaning to the left side on the child seat, the load on the left side is large in the range where the load of the child seat is applied.
  • FIG. 6 (f) since the child is closer to the right side on the child seat, the load on the right side is large in the range where the load of the child seat is applied.
  • FIGS. 6 (e) and 6 (f) it is possible to determine whether or not the child is sitting on the child seat based on whether or not the load distribution fluctuates according to the temporal change. become.
  • the process of detecting an object on the seat will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configurations of the figurine detection device 2 and the vehicle control system 3.
  • the mounted object detection device 2 is installed in the vehicle C and includes at least one load sensor 1 and a control unit 201.
  • the vehicle-mounted object detection device 2 of the present embodiment includes four load sensors 1 installed in each of the four seats of the vehicle C as shown in FIGS. 5A and 5B. Each load sensor 1 is connected to the control unit 201.
  • the control unit 201 includes an arithmetic processing circuit and a memory, and is composed of, for example, an FPGA or an MPU.
  • the memory of the control unit 201 the reference value of each sensor unit of the load sensor 1 described above is stored.
  • the control unit 201 detects the load distribution on the detection area 1a (see FIGS. 5A and 5B) of the load sensor 1 based on the output from the load sensor 1. Specifically, the control unit 201 applies a rectangular voltage to the sensor unit to be measured to measure the voltage value, and calculates the capacitance of the sensor unit to be measured based on the measured voltage value. , Calculate the load applied to the sensor unit.
  • the control unit 201 calculates such a load for each sensor unit, and acquires a load distribution on the detection region 1a. Then, the control unit 201 detects the state of the mounted object on the load sensor 1 based on the acquired load distribution.
  • the vehicle control system 3 includes a vehicle detection device 2, a vehicle control unit 301, a door open / close detection unit 311, a door lock unit 312, a start instruction reception unit 313, an airbag drive unit 314, and an acceleration sensor 315. , A wireless communication unit 316 and a speaker 317. Each part of the vehicle control system 3 except for the object detection device 2 is configured to be mounted on the vehicle C in advance.
  • the vehicle control unit 301 includes an arithmetic processing circuit and a memory, and is composed of, for example, an FPGA or an MPU.
  • the vehicle control unit 301 controls the door open / close detection unit 311, the door lock unit 312, the start instruction reception unit 313, the airbag drive unit 314, the acceleration sensor 315, the wireless communication unit 316, and the speaker 317, and each of these units detects them. Receive the signal.
  • the door open / close detection unit 311 detects the open / close of the door of the vehicle C.
  • the door lock portion 312 locks the door of the vehicle C so as not to open.
  • the start instruction receiving unit 313 receives an engine on / off instruction from the user.
  • the start instruction reception unit 313 may be configured by the reception mechanism of the engine key, or may be configured by the engine on button.
  • the airbag drive unit 314 drives the airbag when an impact occurs. Airbags are installed in all four seats.
  • the acceleration sensor 315 measures the acceleration of the vehicle C.
  • the wireless communication unit 316 performs wireless communication via a public wireless line.
  • the speaker 317 outputs sound to the outside of the vehicle C.
  • the speaker 317 is, for example, a speaker for sounding a horn (horn).
  • the speaker 317 is not limited to the speaker for sounding the horn (horn).
  • FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the control unit 201 of the mounting object detection device 2.
  • the vehicle-mounted object detection device 2 repeatedly performs the process of FIG. 8 at a predetermined time interval (for example, 1/40 second) for each load sensor 1 of each seat while using the battery of the vehicle C as a power source.
  • a predetermined time interval for example, 1/40 second
  • the vehicle control unit 301 which will be described later, it is necessary to acquire the seat state while the engine of the vehicle C is off. Therefore, the vehicle-mounted object detection device 2 is in the background even when the engine of the vehicle C is off.
  • the processing of FIG. 8 is performed.
  • the mounted object detection device 2 may perform the process shown in FIG. 8 for the target load sensor 1.
  • the load used in the following processing is the load calculated based on the output from each sensor unit minus the above-mentioned initial load.
  • the control unit 201 determines whether or not the total load (total load) detected by each sensor unit of the load sensor 1 is equal to or less than the threshold value Wth (S101). As shown in FIG. 6 (a), when there is no object placed on the load sensor 1, the total load becomes almost zero, and as shown in FIGS. 6 (b) to 6 (f), on the load sensor 1. If there is an object, the total load will be a value of some magnitude. Therefore, the presence or absence of the mounted object can be determined by setting the threshold value Wth so that the case where the mounted object exists and the case where the mounted object does not exist can be discriminated.
  • the control unit 201 determines that there is no object placed on the detection area 1a of the load sensor 1 (S102). On the other hand, when the total weight is larger than the threshold value Wth (S101: NO), the control unit 201 determines whether or not the object is a person based on the shape of the load distribution detected by the load sensor 1 (S103).
  • the control unit 201 uses AI (artificial intelligence) to learn in advance the load distribution when the object is a person, and determines whether or not the object is a person based on the load distribution to be determined. You may. Further, the control unit 201 calculates the degree of matching between the typical load distribution when the mounted object is a person and the load distribution to be determined by a predetermined discriminant, and the mounted object is based on the calculated matching degree. It may be determined whether or not it is a person.
  • AI artificial intelligence
  • the control unit 201 determines that the object placed on the detection area 1a of the load sensor 1 is a person (S105). As a result, it can be seen that only a person is sitting on the detection area 1a as in the seats St (1) and St (3) in FIG. 5 (b). On the other hand, when the determination result of S103 is not a person (S104: NO), the control unit 201 puts the object on the detection area 1a of the load sensor 1 only on an object (child seat) or on an object (child) (a child). (Child seat) is determined, and the process proceeds to S106.
  • control unit 201 determines whether or not the temporal change of the load distribution detected by the load sensor 1 is equal to or greater than the threshold value Vth (S106). Then, when it is determined as YES in S106, the control unit 201 determines whether or not the acceleration within the predetermined time is equal to or greater than the threshold value Ath (S107).
  • the control unit 201 determines the absolute value of the difference between the load values in the sensor unit at the same position based on the current load distribution and the load distribution before a predetermined time (for example, 1 second before). Calculate and total the absolute value of the calculated difference in all sensor units. Then, the control unit 201 sets the sum of the absolute values of the differences as the temporal change of the load distribution, and determines whether or not the temporal change of the load distribution is equal to or greater than the threshold value Vth. For example, when the state of FIG. 6 (e) is changed to the state of FIG. 6 (f), the total of the absolute values of the differences becomes a large value. In such a case, the threshold value Vth is set so that it can be determined whether or not the child has moved on the child seat. This makes it possible to determine whether or not the child is a child on the child seat.
  • the temporal change in the load distribution is equal to or greater than the threshold value Vth and it is estimated that there is a child on the child seat.
  • the load distribution can change over time even though there are no children in the car. That is, even when there are no children on the child seat, the balance of the load distribution may change in the direction of the acceleration due to the acceleration, and as a result, the temporal change of the load distribution may be equal to or higher than the threshold value Vth.
  • the acceleration of the vehicle C it is determined whether or not the acceleration of the vehicle C within a predetermined time (for example, within 3 seconds) is equal to or higher than the threshold value Ath (for example, 1 m / s 2).
  • the acceleration of the vehicle C is acquired by the acceleration sensor 315, and the control unit 201 acquires the acceleration of the vehicle C via the vehicle control unit 301. This makes it possible to prevent it from being determined that there is a child on the child seat even though there is no child on the child seat.
  • the control unit 201 When the temporal change of the load distribution is equal to or greater than the threshold value Vth (S106: YES) and the acceleration within the predetermined time is less than the threshold value Ath (S107: NO), the control unit 201 is on the detection region 1a of the load sensor 1. It is determined that the object to be placed is an object (child seat) on which a person (child) is placed (S108). On the other hand, when the acceleration becomes equal to or higher than the threshold value Ath within a predetermined time (S107: YES), the process is returned to S106, and the determination of S106 is performed again.
  • the control unit 201 places the object on the detection area 1a of the load sensor 1 on the object (child seat) on which no person (child) is placed. ) (S109).
  • FIG. 9 is a flowchart showing the first processing of the vehicle control unit 301 of the vehicle control system 3.
  • the first process of the vehicle control unit 301 is a process related to on / off control of the airbag.
  • the start condition is, for example, that the start instruction receiving unit 313 receives an engine on instruction from the user, and the engine is in the on state.
  • the start condition of S201 is not limited to the state in which the engine is on, that the door open / close detection unit 311 detects that the door of the vehicle C has been opened, and the door lock unit 312 detects that the door of the vehicle C has been opened. It may be that the lock is released, that it is determined that there is a person in the driver's seat by the process of FIG. 8, and that two or more of these conditions are satisfied as the start condition.
  • the vehicle control unit 301 drives the airbag drive unit 314 to turn on the airbags installed in all the seats (S202). As a result, the airbags installed in all the seats are put into a standby state, and the airbags are driven in the event of an impact.
  • the vehicle control unit 301 inquires of the control unit 201 of the figurine detection device 2 about the state of the vehicles of all seats, and acquires the state of the vehicles of all seats from the control unit 201 (S203). Specifically, in response to the inquiry in S203, the control unit 201 of the loading object detection device 2 transmits to the vehicle control unit 301 the state related to the loading objects of all seats acquired by the process of FIG. As a result, the vehicle control unit 301 can perform "no object", "object is a person”, “object is an object (child seat) on which a person (child) is placed", and "an object is an object (child seat)" for each seat. The determination result of any one of the "child seats)" is received from the control unit 201.
  • the vehicle control unit 301 resets the airbag state for each seat in S204 to S209.
  • the vehicle control unit 301 substitutes 1 for the variable n indicating the seat location (S204).
  • the vehicle control unit 301 determines whether or not the object on the seat St (n) is a person or none based on the state of the seat St (n) acquired in S203 (S205).
  • the vehicle control unit 301 sets the airbag of the seat St (n) to on (S206).
  • the airbag installed in the seat St (n) is put into a standby state, and the airbag is driven when an impact occurs.
  • the vehicle control unit 301 sets the airbag of the seat St (n) to off (S205: NO). S207).
  • the airbag installed in the seat St (n) is put into a dormant state, and the airbag does not drive even if an impact occurs.
  • the vehicle control unit 301 adds 1 to the value of the variable n (S208) and determines whether or not the value of the variable n is larger than the set number of seats (the number of seats provided in the vehicle C) (S209).
  • the number of seats set is 4.
  • the processing is returned to S205, and the processing of S205 to S209 is performed again.
  • the value of the variable n is larger than the set number of seats (S209: YES)
  • the resetting of the airbags for all the seats is completed, and the process ends.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the second process of the vehicle control unit 301 of the vehicle control system 3.
  • the second process of the vehicle control unit 301 is a process related to notification control that a person is left in the vehicle C.
  • the vehicle control unit 301 starts the processing after S212.
  • the exit condition of S211 is, for example, that the vehicle-mounted object detection device 2 acquires the state related to the driver's seat vehicle-mounted object by the process of FIG. 8, and the vehicle control unit 301 acquires the driver's seat vehicle-mounted object from the vehicle-mounted object detecting device 2. It was determined that there was no person in the driver's seat based on the condition related to.
  • the exit condition of S211 is not limited to the fact that there is no person in the driver's seat, and may be other conditions.
  • the start instruction reception unit 313 receives the engine off instruction from the user, the engine is turned off, and the door open / close detection unit 311 detects that the door of the vehicle C is opened. It may be that the door of the vehicle C is unlocked by the door lock unit 312, the vehicle C is stopped, and the like, and two or more of these conditions may be satisfied as the start condition. ..
  • the vehicle control unit 301 inquires the control unit 201 of the vehicle detection device 2 about the state of the vehicle on the seat other than the driver's seat, and the control unit 201 inquires from the control unit 201 about the seat other than the driver's seat. Acquires the state of the object (S212).
  • the vehicle control unit 301 determines whether or not there is a person or a child seat (object) on which a person is placed in a seat other than the driver's seat, based on the state of the mounted object acquired in S212 (S213). If there are no people or child seats on which people are seated other than the driver's seat (S213: NO), it is considered that there are no people in the vehicle C, so the process ends. On the other hand, when there is a person or a child seat on which a person is placed in a seat other than the driver's seat (S213: YES), the vehicle control unit 301 notifies that the person may be left in the vehicle C. In addition, a sound effect of about 0.5 seconds is output from the speaker 317 at a predetermined volume toward the outside of the vehicle C only once (S214).
  • the vehicle control unit 301 notifies that when a person is left in the vehicle C at a predetermined time interval.
  • the vehicle control unit 301 substitutes 1 for the variable m indicating the number of warnings (S215) and starts counting the timer (S216). Subsequently, similarly to S212, the vehicle control unit 301 acquires the state related to the vehicle-mounted object in the seat other than the driver's seat from the control unit 201 of the vehicle-mounted object detection device 2 (S217), and has the predetermined time T (m) passed? Whether or not it is determined (S218). As shown in FIG. 11A, the value of the predetermined time T (m) differs depending on the value of the variable m. For example, when the value of the variable m is 1, T (1) is 10 minutes, when the value of the variable m is 2, T (2) is 30 minutes, and when the value of the variable m is 3, T (3). Is one hour.
  • the vehicle control unit 301 returns the processing to S217, performs the processing of S217 again, and performs the processing of the seat other than the driver's seat. Get information about the vehicle.
  • the vehicle control unit 301 When the predetermined time T (m) has elapsed (S218: YES), the vehicle control unit 301 has a seat other than the driver's seat based on the information regarding the vehicle rest of the seat other than the driver's seat acquired during the predetermined time T (m). It is determined whether or not there is a person or a child seat (object) on which the person is placed in the seat (S219). Specifically, when the vehicle control unit 301 receives from the control unit 201 the result that a person or an object on which a person is placed exists even once in any of the seats during the predetermined time T (m). It is determined as YES in S219.
  • the vehicle control unit 301 determines that a person is left in the vehicle C and performs notification according to the value of the variable m (S220). As shown in FIG. 11A, the notification content differs depending on the value of the variable m. For example, when the value of the variable m is 1, the vehicle control unit 301 sends an e-mail to the effect that a person is left in the vehicle C via the wireless communication unit 316 to a pre-registered e-mail address (for example, driving). Send to your mobile phone email address).
  • the vehicle control unit 301 When the value of the variable m is 2, the vehicle control unit 301 outputs an alarm sound for about 1 second from the speaker 317 to the outside of the vehicle C about 20 times at a volume louder than the sound effect.
  • the vehicle control unit 301 tells the police and JAF (Japan Automobile Federation) via the wireless communication unit 316 that a person is left in the vehicle C, the number of the vehicle C. And the vehicle information including the position information of the vehicle C is transmitted.
  • JAF Japanese Automobile Federation
  • the vehicle control unit 301 adds 1 to the value of the variable m (S221). On the other hand, when it is determined as NO in S219, the vehicle control unit 301 skips the processes of S220 and S221.
  • the vehicle control unit 301 determines whether or not the value of the variable m is larger than the set warning number (number of warnings) (S222).
  • the number of set warnings is 3.
  • the processing is returned to S216, and the processing of S216 to S222 is performed again.
  • the value of the variable m is larger than the set number of warnings (S222: YES)
  • all the warnings have been completed, and the process ends.
  • the control unit 201 detects the load distribution on the detection area 1a of the load sensor 1 based on the output from the output of the load sensor 1, and the object placed on the detection area 1a of the load sensor 1 is based on the load distribution. , Determine whether it is a person or an object (child seat).
  • the control unit 201 determines whether or not a person (child) is placed on the object (child seat) based on the temporal change of the load distribution.
  • control for the child for example, control for turning off the airbag for the child
  • the load sensor 1 is incorporated into a predetermined object (seat of vehicle C) and used, and the control unit 201 loads the load based on the detection value of each sensor unit after the load sensor 1 is incorporated into the object. Detect the distribution.
  • a load may be applied to each sensor unit. According to the above configuration, since the load distribution is detected based on the detected value in this state, the load distribution can be detected with high accuracy.
  • the control unit 201 acquires the acceleration of the vehicle C from the acceleration sensor 315, and a person (child) is placed on the object (child seat) based on the sum of the acceleration and the absolute value of the difference (temporal change of the load distribution). Determine if it is.
  • this acceleration also acts on the child seat, and the balance of the load applied from the child seat to the load sensor 1 changes.
  • the load distribution detected by the output of the load sensor 1 changes with time.
  • since the acceleration is added together with the load distribution it is possible to prevent the child seat from being misidentified as having a child due to the change in the load distribution caused by the acceleration. It can be discriminated with high accuracy.
  • the control unit 201 When the acceleration of the vehicle C within the predetermined time is equal to or higher than the threshold value Ath (S107: YES in FIG. 8), the control unit 201 returns a process to S106 so that a person (child) is placed on the object (child seat). (S108) is stopped. That is, when the acceleration is large enough to cause a temporal change in the load distribution, it is not determined that the child is on the child seat. Therefore, it is possible to prevent erroneous determination that a child is placed on the child seat due to a change in the load distribution caused by acceleration, and it is possible to accurately determine whether or not a child is placed on the child seat.
  • the control unit 201 determines in S109 of FIG. 8 that no person (child) is on the object (child seat), and then terminates the process of FIG. Then, the control unit 201 starts the process of FIG. 8 again for the load sensor 1 after a predetermined interval is provided. As a result, the control unit 201 monitors the temporal change of the load distribution in S106 of FIG. 8 and continues to determine whether or not the child is on the child seat. In this way, if the determination as to whether or not the child is placed on the child seat is continued, it is possible to prevent the erroneous determination that the child is not placed on the child seat from being left unattended. In addition, when a child is placed on the child seat later, it can be properly determined that the child is placed.
  • the vehicle control unit 301 determines that a person (child) is left in the vehicle C based on the detection result of the mounted object detection device 2, the vehicle control unit 301 responds to the elapsed time as shown in FIG. 11 (a). Then, the control for notifying the outside of the vehicle C of the neglect is executed. As a result, it is possible to notify the vehicle C that a child or the like is left unattended. Further, in the present embodiment, it can be determined that the child is placed on an object such as a child seat, so that even if the child is placed on the child seat and left unattended, it can be appropriately notified. Therefore, the safety can be further enhanced.
  • the vehicle control unit 301 starts determining whether or not a person is left in the vehicle C when a predetermined exit condition regarding the driver's exit is satisfied (S211: YES in FIG. 8). As a result, when the driver leaves and the predetermined exit condition is satisfied, the determination of whether or not the child is abandoned is started, so that the abandonment of the child can be appropriately determined.
  • the vehicle control unit 301 determines that there is no person in the driver's seat based on the detection result of the vehicle-mounted object detection device 2 (S211: YES in FIG. 8), it is based on whether or not there is a person in a seat other than the driver's seat. Then, it is determined whether or not a person is left in the vehicle C (S219). If there are no people in the driver's seat, vehicle C can be assumed to be parked. Therefore, by setting that there is no person in the driver's seat as a precondition for the determination of leaving, it is possible to appropriately determine whether or not a person is left in the vehicle C.
  • the vehicle control unit 301 determines that there is no person in the driver's seat based on the detection result of the vehicle-mounted object detection device 2, it determines that there is no person in the seat other than the driver's seat based on the detection result of the vehicle-mounted object detection device 2. Even so (S219: NO), the determination of whether or not a person is left in the vehicle C is continued until the value of the variable m exceeds the set warning number. For example, if a child sleeps in a child seat without moving, it is not determined that there is a person in the child seat. In this case, if it is determined whether or not the vehicle is left unattended only immediately after the person leaves the driver's seat, it is determined that the vehicle is not left unattended.
  • the vehicle control unit 301 determines that a person is left in the vehicle C. Therefore, even in such a case, it is possible to appropriately notify the person's neglect and enhance the safety.
  • the vehicle control unit 301 switches the form of notification according to the leaving time of a person in the vehicle C. Specifically, as shown in FIG. 11A, the predetermined time T (m) and the notification content are switched according to the value of the variable m. As a result, the notification can be executed in an appropriate form according to the urgency regarding the leaving time. Therefore, safety can be enhanced.
  • the number of set warnings, the predetermined time, and the content of the notification are not limited to the contents shown in FIG. 11A, and may be, for example, the contents shown in FIG. 11B. By increasing the number of set warnings, it becomes possible to perform more detailed notification according to the elapsed time.
  • the vehicle control unit 301 identifies a seat in which a person (child) is on an object (child seat) based on the detection result of the vehicle-mounted object detection device 2, and stops the operation of the airbag for the specified seat (FIG. 9). S207).
  • the operation of the airbag for the seat in which the child seat is installed is stopped. Therefore, the safety for children can be enhanced. If the child is sitting in a child seat, the child seat protects the child in the event of an impact, so the airbag does not have to be driven.
  • the sum of the absolute values of the differences is taken as the temporal change of the load distribution, and this temporal change is compared with the threshold value Vth.
  • the change over time is not limited to the sum of the absolute values of the differences, and may be any numerical value that can detect that a person is on the child seat.
  • the changes are set as in the following modification examples 1 and 2. May be done.
  • FIG. 12A is a flowchart showing the processing of the control unit 201 of the mounting object detection device 2 according to the modification example 1.
  • S111 is added instead of S106 as compared with FIG. FIG. 12A shows only a part of the processing for convenience.
  • the processing of S111 will be described.
  • control unit 201 calculates the position of the center of gravity of the current load distribution and the position of the center of gravity of the load distribution before the predetermined time based on the current load distribution and the load distribution before the predetermined time (for example, 1 second before). Then, the amount of movement of the center of gravity is calculated from the two calculated positions of the center of gravity.
  • the load distribution shown in FIGS. 6A to 6F is divided into a first division line parallel to the vertical direction and a second division line parallel to the horizontal direction in the same figure.
  • the total values of the loads calculated from the left and right regions divided by the first division line are equal to each other
  • the total values of the loads calculated from the upper and lower regions divided by the second division line are equal to each other.
  • the calculation method of the center of gravity is not limited to this, and other calculation methods may be used as long as the load balance is equal over the entire circumference at that position.
  • the control unit 201 uses the calculated movement amount of the center of gravity as the temporal change of the load distribution, and determines whether or not the temporal change of the load distribution is equal to or greater than the threshold value Dth.
  • the threshold value Dth is set so that it can be determined whether or not a person has moved on the child seat.
  • the control unit 201 determines that the child is on the child seat (S108). On the other hand, when the amount of movement of the center of gravity is less than the threshold value Dth (S111: NO), the control unit 201 determines that the mounted object is a child seat (S109). As described above, according to the first modification, it is possible to determine whether or not there is a child on the child seat, as in the above embodiment.
  • FIG. 12B is a flowchart showing the processing of the control unit 201 of the mounting object detection device 2 according to the second modification.
  • S112 is added in place of S111 as compared with FIG. 12A.
  • the processing of S112 will be described.
  • the control unit 201 calculates the time required for the position of the center of gravity of the load distribution to move by a predetermined amount (for example, 10 cm) on the detection region 1a as one cycle, and based on the calculated one cycle, the mounted object. Calculate the frequency related to movement (the reciprocal of one cycle). Then, the control unit 201 sets the calculated frequency related to the movement as a time change of the load distribution, and determines whether or not the time change of the load distribution is equal to or less than the threshold value Fth.
  • Child seat When there is a person on the seat, the frequency related to movement is about 1 Hz in the left-right direction of the vehicle C and about 3 to 5 Hz in the front-rear direction of the vehicle C. In such a case, the threshold value Fth is set so that it can be determined whether or not a person has moved on the child seat.
  • the threshold value Fth is, for example, 10 Hz.
  • the control unit 201 determines that the child is on the child seat (S108). On the other hand, when the frequency related to movement is larger than the threshold value Fth (S112: NO), the control unit 201 determines that the mounted object is a child seat (S109). When the mounted object is a child seat, the position of the center of gravity does not move, so that the above-mentioned cycle cannot be obtained. In this case, the control unit 201 determines that the mounted object is a child seat, with the determination in S112 as NO.
  • the load distribution may change over time due to vibration or the like being transmitted to the child seat (object).
  • the movement of a child (person) on a child seat usually falls below 10 Hz. Therefore, according to the above configuration, when the load distribution changes with time due to the transmission of vibration or the like instead of the movement of the child, it is erroneously determined that the child is on the child seat based on this time change. Can be prevented. Therefore, according to the second modification, it is possible to more accurately determine the situation in which the child is placed on the child seat.
  • S107 of FIG. 8 it is determined whether or not the acceleration of the vehicle C within the predetermined time is equal to or higher than the threshold value Ath.
  • the determination of S107 is, for example, as in the following modification example 3. May be changed to.
  • FIG. 13A is a flowchart showing the processing of the control unit 201 of the mounting object detection device 2 according to the third modification.
  • S113 is added instead of S107 as compared with FIG.
  • the processing of S113 will be described.
  • the control unit 201 acquires the direction in which the position of the center of gravity of the load distribution moves on the detection region 1a as a temporal change of the load distribution based on the output of the load sensor 1. Further, the control unit 201 acquires the direction in which the load moves due to the acceleration as a temporal change of the load distribution based on the acceleration, based on the acceleration of the vehicle C acquired from the acceleration sensor 315. Specifically, the control unit 201 acquires the direction of the acceleration applied to the mounted object based on the output from the acceleration sensor 315, and acquires this direction as the direction in which the load moves due to the acceleration. In the third modification, the acceleration sensor 315 can detect not only the acceleration but also the direction of the acceleration. Then, the control unit 201 determines whether or not the moving direction of the position of the center of gravity of the load distribution matches the direction in which the load moves due to the acceleration.
  • the acceleration acquired from the acceleration sensor 315 provided in the vehicle C is used for determining whether or not the vehicle C is accelerating, but other It may be determined by means whether or not the vehicle C is accelerating. For example, as in the following modification 4, it may be determined whether or not the vehicle C is accelerating based on the outputs of the plurality of load sensors 1.
  • FIG. 13B is a flowchart showing the processing of the control unit 201 of the mounting object detection device 2 according to the change example 4.
  • S114 is added instead of S107 as compared with FIG.
  • the processing of S114 will be described.
  • the control unit 201 determines the moving direction of the center of gravity of the load sensor 1 based on the output of the load sensor 1 for all the load sensors 1 that are determined that the mounted object is a child seat or a child seat on which a person is placed. , Obtained as a temporal change in load distribution. Then, the control unit 201 determines whether or not the moving directions of the center of gravity (temporal changes in the load distribution) acquired based on each load sensor 1 match each other.
  • the load changes due to the acceleration in all the load sensors 1 having an object.
  • the load changes in the load sensors 1 of these seats are in substantially the same direction. Occurs in.
  • the load may change in the seats St (1) and St (4) according to the movement of a person, but the acceleration of the vehicle C is dominant in the change in the load detected by the load sensor 1.
  • the load does not change due to the acceleration of the vehicle C in all the load sensors 1 having an object.
  • FIG. 14B since no acceleration is generated in the vehicle C, there is no change in the load in the seat St (2), and only the movement of the person is performed in the seats St (1) and St (4). There are load changes that are inconsistent with each other.
  • the temporal change of the load distribution of one load sensor 1 on which the object (child seat) is placed is the load distribution of the other load sensor 1 on which the object (child seat) is placed. If it does not match the temporal change of, it can be presumed that a person (child) is placed on the one load sensor 1 and that the behavior of the person (child) causes a peculiar time change of the load distribution. Therefore, as in the above configuration, by comparing the temporal change of the load distribution by one load sensor 1 with the temporal change of the load distribution by the other load sensor 1, the object mounted on the one load sensor 1 It is possible to determine whether or not a person is listed in.
  • the control unit 201 of the vehicle-mounted object detection device 2 detects the status of the vehicle-mounted object on the load sensor 1, but when the vehicle-mounted object detection device 2 is not provided with the control unit, the vehicle-mounted object detection device 2.
  • the vehicle control unit 301 on the vehicle C side connected to the device 2 may detect the status of the mounted object on the load sensor 1. Further, the control unit 201 on the mounted object detection device 2 side and the vehicle control unit 301 on the vehicle C side may jointly detect the status of the mounted object on the load sensor 1.
  • control unit 201 determines whether or not the object is a person based on the output of the load sensor 1, but the present invention is not limited to this, and the object is a person. When it is determined that there is, it may be further determined whether the person is a child or an adult based on the shape and area of the load distribution.
  • the load sensor 1 detects the load distribution based on the reference value (initial load) when it is incorporated in the seat, but the reference value of the load sensor 1 is not limited to this, and the reference value of the load sensor 1 is applied to the seat. After being incorporated, the detection area 1a may be updated at a predetermined timing when there is no mounting object.
  • the load obtained by subtracting the initial load from the load calculated based on the output from each sensor unit of the load sensor 1 was used in the process of FIG.
  • the initial load is assumed to be small, the measurement of the initial load and the storage of the reference value according to the initial load are omitted, and the actually calculated load is processed as it is in FIG. It may be used for.
  • the process of FIG. 8 is continuously repeated, but the process of FIG. 8 is completed after being continuously repeated for a predetermined time (for example, 10 minutes, 30 minutes, 1 hour). After that, it may be performed in response to the call of the first process and the second process of the vehicle control unit 301. Further, in the above embodiment, the process of FIG. 8 is executed at 1/40 second intervals, but the present invention is not limited to this, and the process may be executed at 10 minute intervals or 1 hour intervals.
  • the load sensor 1 is installed in all the seats in the vehicle C, but the present invention is not limited to this, and the load sensor 1 may be installed in only a part of the seats in the vehicle C, for example, the driver's seat. And the seats may be installed according to the number of family members.
  • the vehicle control unit 301 determines whether or not there is a person or a child seat (object) on which a person is placed in a seat other than the driver's seat. You may only determine if there is. In this case, for example, since the judgment of S219 is not YES based on the fact that there is an adult sitting in the passenger seat or the back seat, a person is left outside based only on the child sitting in the child seat. It is possible to notify the fact.
  • the determination is made based on the load calculated from the detected value of each sensor unit of the load sensor 1, but the determination is not limited to this, and the numerical value corresponding to the load is not limited to this. May be used.
  • the determination may be made based on the detection value (voltage value) of each sensor unit, or the determination may be made based on the capacitance calculated from the detection value of each sensor unit.
  • the process is performed again from S211.
  • the present invention is not limited to this, and the process is finally performed after the determination in S222 is YES.
  • the notifications made in 1 may be continuously performed at predetermined intervals. For example, a process of transmitting vehicle information to the police and JAF may be performed every hour, and an alarm sound may be output together with this notification.
  • YES is obtained when a result is obtained that a person or an object on which a person is placed exists even once in any of the seats during the predetermined time T (m).
  • the present invention is not limited to this, and YES may be determined when a result is obtained that there is a person or an object on which a person is placed, based on the state of each seat acquired immediately before the determination of S219.
  • YES since it is assumed that the child is sleeping on the child seat without moving and has moved only once during the predetermined time T (m), each of them over the predetermined time T (m) as in the above embodiment. It is preferable to make a judgment based on the condition of the seat.
  • the wireless communication unit for transmitting mail and vehicle information to the outside is provided on the vehicle C side, but the mounted object detection device 2 may be provided.
  • the vehicle control unit 301 transmits an e-mail or a transmission instruction including vehicle information to the control unit 201 of the figurine detection device 2, and the control unit 201 that receives the transmission instruction is provided in the figurine detection device 2. E-mail or vehicle information is transmitted to the outside via the wireless communication unit.
  • the notification means in S220 of FIG. 10, the fact that a person is left in the vehicle C was notified by the means shown in FIGS. 11A and 11B, but the notification means. Is not limited to this.
  • the notification may be performed by lighting the direction indicator (winker) of the vehicle C or lighting the headlight (headlight) of the vehicle C.
  • another speaker is provided in the vehicle C, and a message "There is a possibility that a child may have been notified" is output by voice from the other speaker to the outside of the vehicle C to notify the vehicle. You may be broken.
  • the number of sensor units arranged in the vertical direction and the horizontal direction is not limited to this, and may be 2 or more.
  • the mounted object detection device 2 is installed in the vehicle C, but is not limited to this, and may be installed in another object (for example, a train, a bus, a bench of a facility, etc.) or a system. .. Further, the object to be identified as an object is not limited to a child seat, and may be another object as long as it is an object on which a person can be placed.
  • the object is a person or a child seat, but the object is not limited to this, and the object is either a person or an animal and an object (a child seat or a carry bag for animals). May be determined.
  • the determination that the object is an animal can be made based on the weight distribution (AI, degree of matching with a typical weight distribution) as in the case of a human. Further, the determination that an animal is placed on an object (carry bag for animals) can be made based on the temporal change of the weight distribution and the acceleration within a predetermined time, as in the case of a human.
  • AI degree of matching with a typical weight distribution
  • step S108 of FIG. 8 it is determined that the object is an object on which a person or an animal is placed. Then, along with this determination, the determination in step S205 in FIG. 9 becomes NO, the airbag is set to off, the determinations in steps S213 and S219 in FIG. 10 become YES, and the sound effect is output and left in the vehicle. Is notified.
  • steps S103, S104, and S105 of FIG. 8 it is determined whether the object is a human or an animal.
  • the determination in step S205 in FIG. 9 becomes YES and the airbag is set to ON, and the determinations in steps S213 and S219 in FIG. 10 become YES. , Sound effect output and notification of leaving in the car are performed.
  • the object is a human or an animal based on the weight distribution (AI, the degree of matching with a typical weight distribution), it depends on whether the object is a human or an animal.
  • Different controls may be performed. For example, when the loading object is a person, the determination in step S205 in FIG. 9 is YES and the airbag is set to ON, and when the loading object is an animal, the determination in step S205 in FIG. 9 is NO.
  • the airbag may be set to off.
  • the determination target may be only an animal.
  • Vehicle control unit 1 Load sensor 1a Detection area 2 Vehicle detection device 201
  • Vehicle control unit 3 Vehicle control system 301 Vehicle control unit A11 to A13, A21 to A23, A31 to A33 Sensor unit C Vehicle (moving body) St (1)-(4) Seat

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Abstract

載置物検出装置(2)は、荷重を検出するための複数のセンサ部がマトリクス状に配置された荷重センサ(1)と、荷重センサ(1)からの出力に基づいて荷重センサ(1)上の載置物の状況を検出する制御部(201)と、を備える。制御部(201)は、荷重センサ(1)からの出力に基づいて荷重センサ(1)の検出領域上における荷重分布を検出し、荷重分布に基づいて載置物が人または動物と物の何れであるかを判別し、載置物が物であると判別した場合、荷重分布の時間的変化に基づいて、物に人または動物が載っているか否かを判別する。

Description

載置物検出装置および車両制御システム
 本発明は、荷重を検出するための複数のセンサ部がマトリクス状に配置された荷重センサを用いて、当該荷重センサ上の載置物の状況を検出する載置物検出装置、および当該載置物検出装置の検出結果に基づいて所定の制御を行う車両制御システムに関する。
 近年、荷重を検出するための複数のセンサ部がマトリクス状に配置された荷重センサが、種々の分野で用いられている。たとえば、シート状の荷重センサを車両の座席に配置することにより、各座席上の物体の状況を検出することができる。
 以下の特許文献1には、複数のセンサ部がマトリクス状に配置されたシートセンサと、シートセンサに接続されたマイクロコンピュータと、を備える着座乗員判定装置が記載されている。この装置では、シートセンサが車両の座席に設置され、マトリクス状に配置された全てのセンサ部からの出力電圧の分布に基づいて、シートセンサ上の載置物が、大人、子供およびチャイルドシートの何れであるかが判定される。
特許第4513190号公報
 上記のような装置では、シートセンサ上の載置物が、大人、子供およびチャイルドシートの何れであるかを判定できるものの、さらにチャイルドシートに子供が座っているか否かについては判定されない。チャイルドシートに子供が座っているか否かが検出されると、たとえば、子供に対する制御と大人に対する制御とを切り替えることができ、安全面等において重要な要素となる。
 かかる課題に鑑み、本発明は、荷重センサ上の載置物の状況をより緻密に検出することが可能な載置物検出装置および車両制御システムを提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様は、載置物検出装置に関する。本態様に係る載置物検出装置は、荷重を検出するための複数のセンサ部がマトリクス状に配置された荷重センサと、前記荷重センサからの出力に基づいて前記荷重センサ上の載置物の状況を検出する制御部と、を備える。前記制御部は、前記荷重センサからの出力に基づいて前記荷重センサの検出領域上における荷重分布を検出し、前記荷重分布に基づいて前記載置物が人または動物と物の何れであるかを判別し、前記載置物が物であると判別した場合、前記荷重分布の時間的変化に基づいて、当該物に人または動物が載っているか否かを判別する。
 本態様に係る載置物検出装置によれば、物に人または動物が載っているか否かをさらに判別できるため、荷重センサ上の載置物の状況をより緻密に検出することができる。これにより、たとえば、チャイルドシート(物)に子供(人)が座っている場合に、当該子供に対する制御を円滑かつ適切に行うことができる。
 本発明の第2の態様は、車両制御システムに関する。本態様に係る車両制御システムは、上記第1の態様に係る載置物検出装置と、車両に対する所定の制御を行う車両制御部と、を備える。前記荷重センサは、前記車両の座席に設置され、前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて前記車両内に人または動物が放置されていると判定した場合に、当該放置を前記車両の外部に報知する制御を実行する。
 本態様に係る車両制御システムによれば、車両に子供や動物等が放置されていることを報知できる。上記のように、チャイルドシート等の物に子供が載っていることも判別できるため、チャイルドシートに子供が載せられて放置されている場合も、適切に報知できる。よって、安全性をより高めることができる。
 本発明の第3の態様は、車両制御システムに関する。本態様に係る車両制御システムは、上記第1の態様に係る載置物検出装置と、車両に対する所定の制御を行う車両制御部と、を備える。前記荷重センサは、前記車両の座席に設置され、前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて物の上に人または動物がいる座席を特定し、特定した座席に対するエアバックの動作を停止させる。
 本態様に係る車両制御システムによれば、たとえば、チャイルドシートに子供が載っている場合に、当該チャイルドシートが設置された座席に対するエアバックの動作が停止される。よって、子供に対する安全性を高めることができる。
 以上のとおり、本発明によれば、荷重センサ上の載置物の状況をより緻密に検出することが可能な載置物検出装置および車両制御システムを提供できる。
 本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図1(a)は、実施形態に係る、基材および導電弾性体を模式的に示す斜視図である。図1(b)は、実施形態に係る、被覆付き銅線を模式的に示す斜視図である。 図2(a)は、実施形態に係る、糸を模式的に示す斜視図である。図2(b)は、実施形態に係る、基材が設置されたことにより組み立てが完了した荷重センサを模式的に示す斜視図である。 図3(a)、(b)は、実施形態に係る、X軸負方向に見た場合の被覆付き銅線の周辺を模式的に示す断面図である。 図4は、実施形態に係る、Z軸負方向に見た場合の荷重センサを模式的に示す平面図である。 図5(a)は、実施形態に係る、車両の座席の着座面に荷重センサが設置された状態を模式的に示す図である。図5(b)は、実施形態に係る、車両の座席の着座面に載置物が載置された状態を模式的に示す図である。 図6(a)~(f)は、実施形態に係る、着座面に設置された荷重センサが実際に検出した荷重分布を示す図である。 図7は、実施形態に係る、載置物検出装置および車両制御システムの構成を示すブロック図である。 図8は、実施形態に係る、載置物検出装置の制御部の処理を示すフローチャートである。 図9は、実施形態に係る、車両制御システムの車両制御部の第1処理を示すフローチャートである。 図10は、実施形態に係る、車両制御システムの車両制御部の第2処理を示すフローチャートである。 図11(a)は、実施形態に係る、設定警告数、所定時間、および報知内容を示す表である。図11(b)は、変更例に係る、設定警告数、所定時間、および報知内容を示す表である。 図12(a)は、変更例1に係る、載置物検出装置の制御部の処理を示すフローチャートである。図12(b)は、変更例2に係る、載置物検出装置の制御部の処理を示すフローチャートである。 図13(a)は、変更例3に係る、載置物検出装置の制御部の処理を示すフローチャートである。図13(b)は、変更例4に係る、載置物検出装置の制御部の処理を示すフローチャートである。 図14(a)は、変更例4に係る、車両に加速度が生じている場合に加速度による荷重の変化が生じていることを模式的に示す図である。図14(b)は、変更例4に係る、車両に加速度が生じていない場合に加速度による荷重の変化が生じていないことを模式的に示す図である。
 ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
 以下の実施形態における荷重センサは、荷重を検出するための複数のセンサ部(素子部)がマトリクス状に配置された荷重センサである。このような荷重センサは、「静電容量型感圧センサ素子」、「容量性圧力検出センサ素子」、「感圧スイッチ素子」などと称される場合もある。また、以下の実施形態における載置物検出装置は、車両内に設置されるとともに、上記のような荷重センサを含み、荷重センサからの出力に基づいて車両内の座席における載置物を判定する装置である。載置物としては、人、動物(たとえば、犬)、チャイルドシート(幼児用補助装置)、動物用キャリーバッグ等が挙げられる。以下の実施形態では、載置物が人およびチャイルドシートの場合の構成例が示されている。また、以下の実施形態における車両制御システムは、車両内に設置されるとともに、上記のような載置物検出装置を含み、車両に対する所定の制御を行うシステムである。以下の実施形態は、本発明の一実施形態あって、本発明は、以下の実施形態に何ら制限されるものではない。
 以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。便宜上、各図には互いに直交するX、Y、Z軸が付記されている。Z軸方向は、荷重センサ1の高さ方向である。
 図1(a)~図4を参照して、荷重センサ1について説明する。
 図1(a)は、基材11と、基材11の上面に設置された3つの導電弾性体12とを模式的に示す斜視図である。
 基材11は、弾性を有する絶縁性の部材であり、X-Y平面に平行な平板形状を有する。基材11は、非導電性を有する樹脂材料または非導電性を有するゴム材料から構成される。基材11に用いられる樹脂材料は、たとえば、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂(たとえば、ポリジメチルポリシロキサン(PDMS)など)、アクリル系樹脂、ロタキサン系樹脂、およびウレタン系樹脂等からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂材料である。基材11に用いられるゴム材料は、たとえば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、および天然ゴム等からなる群から選択される少なくとも1種のゴム材料である。
 導電弾性体12は、基材11の上面(Z軸正側の面)に接着剤等により設置される。図1(a)では、基材11の上面に、3つの導電弾性体12が設置されている。導電弾性体12は、弾性を有する導電性の部材である。各導電弾性体12は、基材11の上面においてY軸方向に長い帯状の形状を有しており、X軸方向に互いに離間した状態で並んで設置されている。各導電弾性体12のY軸負側の端部に、導電弾性体12と電気的に接続されたケーブル12aが設置される。導電弾性体12は、樹脂材料とその中に分散した導電性フィラー、またはゴム材料とその中に分散した導電性フィラーから構成される。
 導電弾性体12に用いられる樹脂材料は、上述した基材11に用いられる樹脂材料と同様、たとえば、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂(ポリジメチルポリシロキサン(たとえば、PDMS)など)、アクリル系樹脂、ロタキサン系樹脂、およびウレタン系樹脂等からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂材料である。導電弾性体12に用いられるゴム材料は、上述した基材11に用いられるゴム材料と同様、たとえば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、および天然ゴム等からなる群から選択される少なくとも1種のゴム材料である。
 導電弾性体12に用いられる導電性フィラーは、たとえば、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)、C(カーボン)、ZnO(酸化亜鉛)、In(酸化インジウム(III))、およびSnO(酸化スズ(IV))等の金属材料や、PEDOT:PSS(すなわち、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)とポリスチレンスルホン酸(PSS)からなる複合物)等の導電性高分子材料や、金属コート有機物繊維、金属線(繊維状態)等の導電性繊維からなる群から選択される少なくとも1種の材料である。
 図1(b)は、図1(a)の構造体に載置された3つの被覆付き銅線13を模式的に示す斜視図である。
 被覆付き銅線13は、図1(a)に示した3つの導電弾性体12の上面に重ねて配置される。ここでは、3つの被覆付き銅線13が3つの導電弾性体12の上面に重ねて配置されている。各被覆付き銅線13は、導電性の線材と、当該線材の表面を被覆する誘電体とからなる。3つの被覆付き銅線13は、導電弾性体12の長手方向(Y軸方向)に沿って、導電弾性体12に交差するように並んで配置されている。各被覆付き銅線13は、3つの導電弾性体12に跨がるよう、X軸方向に延びて配置される。被覆付き銅線13の構成については、追って図3(a)、(b)を参照して説明する。
 図2(a)は、図1(b)の構造体に設置された糸14を模式的に示す斜視図である。
 図1(b)のように3つの被覆付き銅線13が配置された後、各被覆付き銅線13は、被覆付き銅線13の長手方向(X軸方向)に移動可能に、糸14で基材11に接続される。図2(a)に示す例では、12個の糸14が、導電弾性体12と被覆付き銅線13とが重なる位置以外の位置において、被覆付き銅線13を基材11に接続している。糸14は、導電性を有する材料により構成され、たとえば、繊維とその中に分散した導電性の金属材料から構成される。糸14に用いられる導電性の金属材料は、たとえば銀である。
 図2(b)は、図1(b)の構造体に設置された基材15を模式的に示す斜視図である。
 図2(a)に示した構造体の上方から、図2(b)に示すように、基材15が設置される。基材15は、絶縁性の部材である。基材15は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、およびポリイミド等からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂材料である。基材15は、X-Y平面に平行な平板形状を有し、X-Y平面における基材15の大きさは、基材11と同様である。基材15の四隅の頂点が基材11の四隅の頂点に対して、シリコーンゴム系接着剤や糸などで接続されることにより、基材15が基材11に対して固定される。こうして、図2(b)に示すように、荷重センサ1が完成する。
 図3(a)、(b)は、X軸負方向に見た場合の被覆付き銅線13の周辺を模式的に示す断面図である。図3(a)は、荷重が加えられていない状態を示し、図3(b)は、荷重が加えられている状態を示している。
 図3(a)に示すように、被覆付き銅線13は、銅線13aと、銅線13aを被覆する誘電体13bと、により構成される。銅線13aは、銅により構成されており、銅線13aの直径は、たとえば、約60μmである。誘電体13bは、電気絶縁性を有し、たとえば、樹脂材料、セラミック材料、金属酸化物材料などにより構成される。誘電体13bは、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂(たとえば、ポリエチレンテレフテレート樹脂)、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂などからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂材料でもよく、AlおよびTaなどからなる群から選択される少なくとも1種の金属酸化物材料でもよい。
 図3(a)に示す領域に荷重が加えられていない場合、導電弾性体12と被覆付き銅線13との間にかかる力、および、基材15と被覆付き銅線13との間にかかる力は、ほぼゼロである。この状態から、図3(b)に示すように、基材11の下面に対して上方向に荷重が加えられ、基材15の上面に対して下方向に荷重が加えられると、被覆付き銅線13によって導電弾性体12が変形する。なお、基材11の下面または基材15の上面が静止物体に載置されて、他方の基材に対してのみ荷重が加えられた場合も、反作用により静止物体側から同様に荷重を受けることになる。
 図3(b)に示すように、荷重が加えられると、被覆付き銅線13は、導電弾性体12に包まれるように導電弾性体12に近付けられ、被覆付き銅線13と導電弾性体12との間の接触面積が増加する。これにより、被覆付き銅線13内の銅線13aと導電弾性体12との間の静電容量が変化し、この領域の静電容量が検出され、この領域にかかる荷重が算出される。
 図4は、Z軸負方向に見た場合の荷重センサ1を模式的に示す平面図である。図4では、便宜上、糸14および基材15の図示が省略されている。
 図4に示すように、3つの導電弾性体12と3つの被覆付き銅線13とが交わる位置に、荷重に応じて静電容量が変化するセンサ部A11、A12、A13、A21、A22、A23、A31、A32、A33が形成される。各センサ部は、導電弾性体12と被覆付き銅線13を含み、被覆付き銅線13は、静電容量の他方の極(たとえば陽極)を構成し、導電弾性体12は、静電容量の一方の極(たとえば陰極)を構成する。
 各センサ部に対してZ軸方向に荷重が加わると、荷重により被覆付き銅線13が導電弾性体12に包み込まれる。これにより、被覆付き銅線13と導電弾性体12との間の接触面積が変化し、当該被覆付き銅線13と当該導電弾性体12との間の静電容量が変化する。被覆付き銅線13のX軸負側の端部およびケーブル12aのY軸負側の端部は、図7を参照して後述する制御部201に対して、回路を介して接続されている。
 図4に示すように、3つの被覆付き銅線13をラインL11、L12、L13と称し、3つの導電弾性体12から引き出されたケーブル12aをラインL21、L22、L23と称する。ラインL11がラインL21、L22、L23に接続された導電弾性体12と交わる位置が、それぞれ、センサ部A11、A12、A13であり、ラインL12がラインL21、L22、L23に接続された導電弾性体12と交わる位置が、それぞれ、センサ部A21、A22、A23であり、ラインL13がラインL21、L22、L23に接続された導電弾性体12と交わる位置が、それぞれ、センサ部A31、A32、A33である。
 センサ部A11に対して荷重が加えられると、センサ部A11において導電弾性体12と被覆付き銅線13との接触面積が増加する。したがって、ラインL11とラインL21との間の静電容量を検出することにより、センサ部A11において加えられた荷重を算出することができる。同様に、他のセンサ部においても、当該他のセンサ部において交わる2つのライン間の静電容量を検出することにより、当該他のセンサ部において加えられた荷重を算出することができる。
 ここで、本実施形態では、荷重センサ1は車両の座席に設置され、荷重センサ1からの出力に基づいて車両内の座席における載置物(人やチャイルドシート等)が判定される。以下、図5(a)~図6(f)を参照して、車両内に設置された荷重センサ1の出力に基づいて載置物を判定する処理の概要について説明する。
 図5(a)は、車両Cの座席の着座面に荷重センサ1が設置された状態を模式的に示す図である。
 本実施形態では、車両Cに設けられた座席の数は4つであり、車両C内には、4つの座席St(1)~(4)が設けられている。座席St(1)は、運転席であり、座席St(2)は、助手席であり、座席St(3)は、運転席の後方に位置する座席であり、座席St(4)は、運転席の斜め後方に位置する座席である。各座席の着座面にそれぞれ荷重センサ1が設置され、各荷重センサ1は、車両C内に設置された制御部201(図7参照)に接続される。荷重センサ1は、マトリクス状にセンサ部が配置された検出領域1aにおいて荷重を検出する。
 車両Cに設けられる複数の荷重センサ1を含む載置物検出装置2(図7参照)は、荷重センサ1が座席に組み込まれたときに、オペレータによる初期設定の下、載置物が載っていない状態で、荷重センサ1の各センサ部の検出値を基準値として記憶する。これにより、荷重センサ1の上に座席のカバー等が設置されて初期荷重が生じたとしても、初期荷重に応じた基準値が記憶されるため、実際の動作時に検出された荷重から初期荷重を減算することにより、初期荷重を除いた状態で荷重分布を検出することができる。
 図5(b)は、車両Cの座席の着座面に載置物が載置された状態を模式的に示す図である。
 図5(b)に示す例では、座席St(1)に人(運転手)が座っており、座席St(3)にも人が座っている。一方、座席St(2)と座席St(4)には、チャイルドシートが設置されており、座席St(4)のチャイルドシートには子供が座っている。図5(b)に示すように、各座席の着座面に設置された荷重センサ1は、検出領域1a上に載置された載置物に応じて荷重分布を検出する。
 図6(a)~(f)は、着座面に設置された荷重センサ1が実際に検出した荷重分布を示す図である。
 この場合の荷重センサ1は、縦方向に32個および横方向に32個のマトリクス状に並ぶセンサ部を備えている。図6(a)~(f)において、各センサ部に対応する矩形領域には、各センサ部が検出した荷重値に応じて色が付されており、矩形領域に付された色は、荷重が大きくなる順に、青色、緑色、黄色、赤色と変化している。図6(a)~(f)の矩形領域に付された色は、元はカラーであったものを、便宜上グレーに置き換えたものである。図6(a)~(f)に示す荷重値は、実際に検出された荷重から初期荷重を減算したものである。
 荷重センサ1の上に載置物が存在しない場合、図6(a)に示すように、全てのセンサ部に荷重がかからない。荷重センサ1の上に直接的に人が座っている場合、図6(b)に示すように、荷重のかかる範囲が人の臀部の形になる。荷重センサ1の上にチャイルドシートのみが設置されている場合、図6(c)に示すように、チャイルドシートの脚の形状に応じて荷重がかかる。荷重センサ1の上に設置されたチャイルドシートの上に子供が座っている場合、図6(d)に示すように、チャイルドシートの脚の形状に応じて荷重がかかるとともに、図6(c)に比べてやや荷重が大きくなる。
 ここで、載置物が存在するか否かは、荷重センサ1に荷重がかかっているか否かで判別可能である。また、人が直接的に座っている場合と、チャイルドシートが設置されている場合とは、それぞれ荷重のかかる範囲の形状(荷重分布)により判別可能である。しかしながら、チャイルドシートのみが設置されている場合と、チャイルドシートに子供が座っている場合とでは、チャイルドシートの重さや子供の体重が一定ではなく、さらに図6(b)のように人の臀部の形も現れないために、荷重センサ1により検出される荷重分布から判別することは困難である。
 そこで、発明者らは、チャイルドシートのみが設置されている場合と、チャイルドシートに人(子供)が座っている場合とを判別するために、荷重分布の時間的変化に着目した。具体的には、発明者らは、チャイルドシート上に人が存在する場合、人の動きに伴い荷重分布が時間の経過に応じて変動するが、人が存在しない場合、荷重分布は時間の経過に応じて変動しないことに着目した。
 図6(e)、(f)は、座席に設置されたチャイルドシートに子供が座っている場合に、互いに異なるタイミングで測定された荷重分布を示す図である。
 チャイルドシートに子供が座っている場合、図6(e)、(f)に示すように、時間の経過とともにチャイルドシート上において荷重分布が変動する。図6(e)の場合は、子供がチャイルドシート上で左側に寄っていることにより、チャイルドシートの荷重がかかる範囲において左側の荷重が大きくなっている。一方、図6(f)の場合は、子供がチャイルドシート上で右側に寄っていることにより、チャイルドシートの荷重がかかる範囲において右側の荷重が大きくなっている。
 したがって、図6(e)、(f)に示すように、時間的変化に応じて荷重分布が変動するか否かに基づいて、チャイルドシート上に子供が座っているか否かを判定することが可能になる。座席の載置物を検出する処理については、追って図8を参照して説明する。
 図7は、載置物検出装置2および車両制御システム3の構成を示すブロック図である。
 載置物検出装置2は、車両C内に設置され、少なくとも1つの荷重センサ1と、制御部201と、を備える。本実施形態の載置物検出装置2は、図5(a)、(b)に示したように車両Cの4つの座席にそれぞれ設置された4つの荷重センサ1を含んでいる。各荷重センサ1は、制御部201に接続されている。
 制御部201は、演算処理回路とメモリを備え、たとえばFPGAやMPUにより構成される。制御部201のメモリには、上述した荷重センサ1の各センサ部の基準値が記憶されている。制御部201は、荷重センサ1からの出力に基づいて荷重センサ1の検出領域1a(図5(a)、(b)参照)上における荷重分布を検出する。具体的には、制御部201は、測定対象のセンサ部に対して矩形電圧を印加して電圧値を測定し、測定した電圧値に基づいて測定対象のセンサ部の静電容量を算出して、センサ部にかかる荷重を算出する。制御部201は、このような荷重の算出をセンサ部ごとに行って、検出領域1a上における荷重分布を取得する。そして、制御部201は、取得した荷重分布に基づいて荷重センサ1上の載置物の状況を検出する。
 車両制御システム3は、載置物検出装置2と、車両制御部301と、ドア開閉検出部311と、ドアロック部312と、開始指示受付部313と、エアバッグ駆動部314と、加速度センサ315と、無線通信部316と、スピーカー317と、を備える。載置物検出装置2を除く車両制御システム3の各部は、車両Cにあらかじめ搭載された構成である。
 車両制御部301は、演算処理回路とメモリを備え、たとえばFPGAやMPUにより構成される。車両制御部301は、ドア開閉検出部311、ドアロック部312、開始指示受付部313、エアバッグ駆動部314、加速度センサ315、無線通信部316、およびスピーカー317を制御するとともに、これら各部が検出した信号を受信する。
 ドア開閉検出部311は、車両Cのドアの開閉を検出する。ドアロック部312は、車両Cのドアが開かないようにロックする。開始指示受付部313は、ユーザーからのエンジンオンおよびオフの指示を受け付ける。開始指示受付部313は、エンジンキーの受付機構により構成されてもよく、エンジンオンのボタンにより構成されてもよい。エアバッグ駆動部314は、衝撃が発生したときにエアバッグを駆動する。エアバッグは4つの座席全てに設置されている。加速度センサ315は、車両Cの加速度を測定する。無線通信部316は、公衆無線回線を介して無線通信を行う。スピーカー317は、車両Cの外部に音声を出力する。スピーカー317は、たとえば、ホーン(クラクション)を鳴らすためのスピーカーである。なお、スピーカー317は、ホーン(クラクション)を鳴らすためのスピーカーに限らない。
 図8は、載置物検出装置2の制御部201の処理を示すフローチャートである。
 載置物検出装置2は、車両Cのバッテリーを電源として用いながら、各座席の荷重センサ1ごとに、所定の時間間隔(たとえば、1/40秒)で繰り返し図8の処理を行っている。後述する車両制御部301の第2処理では、車両Cのエンジンがオフの状態で座席の状態を取得する必要があるため、載置物検出装置2は、車両Cのエンジンがオフの場合でもバックグラウンドで図8の処理を行っている。なお、載置物検出装置2は、車両制御部301から問い合わせを受け付けた場合に、対象となる荷重センサ1について図8の処理を行ってもよい。
 なお、以下の処理に用いられる荷重は、各センサ部からの出力に基づいて算出される荷重から上述の初期荷重を減算したものである。
 処理が開始されると、制御部201は、荷重センサ1の各センサ部が検出した荷重の合計(総荷重)が閾値Wth以下であるか否かを判定する(S101)。図6(a)に示したように、荷重センサ1上に載置物が存在しない場合、総荷重はほぼゼロとなり、図6(b)~(f)に示したように、荷重センサ1上に載置物が存在する場合、総荷重はある程度の大きさの値となる。したがって、載置物が存在する場合と存在しない場合とを判別可能となるよう閾値Wthが設定されることにより、載置物の有無を判定できる。
 総重量が閾値Wth以下である場合(S101:YES)、制御部201は、荷重センサ1の検出領域1a上に載置物がないと判定する(S102)。他方、総重量が閾値Wthより大きい場合(S101:NO)、制御部201は、荷重センサ1が検出した荷重分布の形状に基づいて、載置物が人か否かを判定する(S103)。
 S103の判定では、従来周知の方法を用いることができる。たとえば、制御部201は、AI(人工知能)により、載置物が人である場合の荷重分布をあらかじめ学習しておき、判定対象となる荷重分布に基づいて載置物が人か否かを判定してもよい。また、制御部201は、載置物が人である場合の典型的な荷重分布と判定対象となる荷重分布とのマッチング度合いを所定の判別式により算出し、算出したマッチング度合いに基づいて載置物が人か否かを判定してもよい。
 S103の判定結果が人である場合(S104:YES)、制御部201は、荷重センサ1の検出領域1a上の載置物は人であると判定する(S105)。これにより、図5(b)の座席St(1)、St(3)のように、検出領域1a上に人のみが座っていることが分かる。他方、S103の判定結果が人でない場合(S104:NO)、制御部201は、荷重センサ1の検出領域1a上の載置物を、物(チャイルドシート)のみ、または人(子供)が載った物(チャイルドシート)と判定して、処理をS106に進める。
 続いて、制御部201は、荷重センサ1が検出した荷重分布の時間的変化が閾値Vth以上であるか否かを判定する(S106)。そして、S106でYESと判定された場合に、制御部201は、所定時間内の加速度が閾値Ath以上であるか否かを判定する(S107)。
 S106の判定では、具体的に、制御部201は、現在の荷重分布と所定時間前(たとえば1秒前)の荷重分布とに基づいて、同じ位置のセンサ部において荷重値の差分の絶対値を算出し、算出した差分の絶対値を全センサ部において合計する。そして、制御部201は、差分の絶対値の合計を荷重分布の時間的変化とし、荷重分布の時間的変化が閾値Vth以上であるか否かを判定する。たとえば、図6(e)の状態から図6(f)の状態に変化した場合、差分の絶対値の合計は大きい値となる。このような場合に、チャイルドシート上で子供が動いたか否かを判別可能となるよう閾値Vthが設定される。これにより、チャイルドシート上に子供いるか否かを判別することが可能となる。
 ただし、S106で荷重分布の時間的変化が閾値Vth以上と判定され、チャイルドシート上に子供がいることが推定される場合であっても、車両Cが加速度を伴って移動している場合、チャイルドシート上に子供がいないにもかかわらず荷重分布の時間的変化が生じる可能性がある。すなわち、チャイルドシート上に子供がいない場合であっても、加速度により、荷重分布のバランスが加速度の方向に変化し、その結果、荷重分布の時間的変化が閾値Vth以上となることが起こり得る。
 そこで、本実施形態では、S107において、所定時間内(たとえば3秒以内)の車両Cの加速度が閾値Ath(たとえば1m/s)以上であるか否かが判定される。車両Cの加速度は、加速度センサ315により取得されており、制御部201は、車両Cの加速度を、車両制御部301を介して取得する。これにより、チャイルドシート上に子供がいないにもかかわらず、チャイルドシート上に子供がいると判定されることを防止することができる。
 荷重分布の時間的変化が閾値Vth以上であり(S106:YES)、所定時間内の加速度が閾値Ath未満である場合(S107:NO)、制御部201は、荷重センサ1の検出領域1a上の載置物を、人(子供)が載っている物(チャイルドシート)と判定する(S108)。他方、所定時間内に加速度が閾値Ath以上になった場合(S107:YES)、処理がS106に戻され、再度S106の判定が行われる。また、荷重分布の時間的変化が閾値Vth未満である場合(S106:NO)、制御部201は、荷重センサ1の検出領域1a上の載置物を、人(子供)が載っていない物(チャイルドシート)と判定する(S109)。
 図9は、車両制御システム3の車両制御部301の第1処理を示すフローチャートである。車両制御部301の第1処理は、エアバッグのオンオフ制御に関する処理である。
 車両制御部301は、開始条件を満たした場合(S201:YES)、S202以降の処理を開始する。開始条件は、たとえば、開始指示受付部313によりユーザーからのエンジンオンの指示が受け付けられ、エンジンがオンの状態になっていることである。なお、S201の開始条件は、エンジンがオンの状態であることに限らず、ドア開閉検出部311により車両Cのドアが開かれたことが検出されたこと、ドアロック部312により車両Cのドアのロックが解除されたこと、図8の処理により運転席に人がいると判定されたことなどでもよく、これら条件のうち2以上の条件を満たすことを開始条件としてもよい。
 開始条件が満たされると(S201:YES)、車両制御部301は、エアバッグ駆動部314を駆動させて、全ての座席に設置されたエアバッグをオンに設定する(S202)。これにより、全ての座席に設置されたエアバッグが待機状態になり、衝撃が発生した場合にエアバッグが駆動することになる。
 続いて、車両制御部301は、全座席の載置物に関する状態を載置物検出装置2の制御部201に問い合わせ、制御部201から全座席の載置物に関する状態を取得する(S203)。具体的には、S203の問い合わせに応じて、載置物検出装置2の制御部201は、図8の処理により取得した全座席の載置物に関する状態を車両制御部301に送信する。これにより、車両制御部301は、座席ごとに、「載置物なし」、「載置物は人」、「載置物は人(子供)が載っている物(チャイルドシート)」、「載置物は物(チャイルドシート)」のいずれかの判定結果を制御部201から受信する。
 続いて、車両制御部301は、S204~S209において、各座席に対してエアバッグの状態を再設定する。
 具体的には、車両制御部301は、座席の場所を示す変数nに1を代入する(S204)。車両制御部301は、S203で取得した座席St(n)の状態に基づいて、座席St(n)の載置物が人またはなしであるか否かを判定する(S205)。座席St(n)の載置物が人またはなしの場合(S205:YES)、車両制御部301は、座席St(n)のエアバッグをオンに設定する(S206)。これにより、座席St(n)に設置されたエアバッグが待機状態になり、衝撃が発生した場合にエアバッグが駆動することになる。他方、座席St(n)の載置物が、人が載っている物または物のみである場合(S205:NO)、車両制御部301は、座席St(n)のエアバッグをオフに設定する(S207)。これにより、座席St(n)に設置されたエアバッグが休止状態になり、衝撃が発生してもエアバッグが駆動しなくなる。
 車両制御部301は、変数nの値を1加算して(S208)、変数nの値が設定座席数(車両Cに設けられた座席数)より大きいか否かを判定する(S209)。本実施形態では、図5(a)、(b)に示したように、設定座席数は4である。変数nの値が設定座席数以下であると(S209:NO)、処理がS205に戻され、再度S205~S209の処理が行われる。変数nの値が設定座席数より大きいと(S209:YES)、全ての座席に対してエアバッグの再設定が終わったため、処理が終了する。
 処理が終了すると、再度処理がS201から実行され、開始条件が満たされる場合(S201:YES)、再度S202以降の処理が行われる。本実施形態の開始条件はエンジンがオンの状態であるため、エンジンがオンである限り、図9の処理が繰り返し行われることになる。
 図10は、車両制御システム3の車両制御部301の第2処理を示すフローチャートである。車両制御部301の第2処理は、車両C内に人が放置されていることの報知制御に関する処理である。
 車両制御部301は、運転手の退出に関する所定の退出条件が満たされた場合(S211:YES)、S212以降の処理を開始する。S211の退出条件は、たとえば、載置物検出装置2が、図8の処理により運転席の載置物に関する状態を取得し、車両制御部301が、載置物検出装置2から取得した運転席の載置物に関する状態に基づいて、運転席に人がいないと判定したことである。
 なお、S211の退出条件は、運転席に人がいないことに限らず、他の条件であってもよい。たとえば、退出条件は、開始指示受付部313によりユーザーからのエンジンオフの指示が受け付けられ、エンジンがオフの状態になったこと、ドア開閉検出部311により車両Cのドアが開かれたことが検出されたこと、ドアロック部312により車両Cのドアのロックが解除されたこと、車両Cが停止していることなどでもよく、これら条件のうち2以上の条件を満たすことを開始条件としてもよい。
 退出条件が満たされると(S211:YES)、車両制御部301は、運転席以外の座席の載置物に関する状態を載置物検出装置2の制御部201に問い合わせ、制御部201から運転席以外の座席の載置物に関する状態を取得する(S212)。
 車両制御部301は、S212で取得した載置物に関する状態に基づいて、運転席以外の座席に人または人が載っているチャイルドシート(物)があるか否かを判定する(S213)。運転席以外の座席に人も人が載っているチャイルドシートもない場合(S213:NO)、車両C内に人はいないと考えられるため、処理が終了する。他方、運転席以外の座席に人または人が載っているチャイルドシートがある場合(S213:YES)、車両制御部301は、車両C内に人が放置されている可能性があることを報知するために、車両Cの外部に向けて、スピーカー317から所定の音量で0.5秒程度の効果音を1回だけ出力させる(S214)。
 続いて、車両制御部301は、S215~S222において、所定の時間間隔をあけながら車両C内に人が放置されている場合にその旨を報知する。
 具体的には、車両制御部301は、警告回数を示す変数mに1を代入し(S215)、タイマーのカウントを開始する(S216)。続いて、車両制御部301は、S212と同様、載置物検出装置2の制御部201から運転席以外の座席の載置物に関する状態を取得し(S217)、所定時間T(m)が経過したか否かを判定する(S218)。図11(a)に示すように、変数mの値に応じて所定時間T(m)の値が異なっている。たとえば、変数mの値が1のときT(1)は10分であり、変数mの値が2のときT(2)は30分であり、変数mの値が3のときT(3)は1時間である。
 図10に戻り、所定時間T(m)が経過していない場合(S218:NO)、車両制御部301は、処理をS217に戻して、再度S217の処理を行って、運転席以外の座席の載置物に関する情報を取得する。
 所定時間T(m)が経過すると(S218:YES)、車両制御部301は、所定時間T(m)の間に取得した運転席以外の座席の載置物に関する情報に基づいて、運転席以外の座席に人または人が載っているチャイルドシート(物)があるか否かを判定する(S219)。具体的には、車両制御部301は、所定時間T(m)の間に、いずれかの座席において一度でも人または人が載っている物が存在するとの結果を制御部201から受信した場合、S219においてYESと判定する。
 S219においてYESと判定した場合、車両制御部301は、車両C内に人が放置されていると判定して、変数mの値に応じた報知を行う(S220)。図11(a)に示すように、変数mの値に応じて報知内容が異なっている。たとえば、変数mの値が1のとき、車両制御部301は、無線通信部316を介して、車両C内に人が放置されている旨のメールを、あらかじめ登録されたメールアドレス(たとえば、運転手の携帯電話のメールアドレス)に送信する。変数mの値が2のとき、車両制御部301は、車両Cの外部に向けて、スピーカー317から効果音よりも大きい音量で1秒程度の警報音を20回程度出力させる。変数mの値が3のとき、車両制御部301は、無線通信部316を介して、警察とJAF(日本自動車連盟)に、車両C内に人が放置されている旨、車両Cのナンバー、および車両Cの位置情報などを含む車両情報を送信する。
 図10に戻り、報知処理が終わると、車両制御部301は、変数mの値を1加算する(S221)。他方、S219においてNOと判定した場合、車両制御部301は、S220、S221の処理をスキップさせる。
 続いて、車両制御部301は、変数mの値が設定警告数(警告を行う回数)より大きいか否かを判定する(S222)。本実施形態では、図11(a)に示したように、設定警告数は3である。変数mの値が設定警告数以下であると(S222:NO)、処理がS216に戻され、再度S216~S222の処理が行われる。変数mの値が設定警告数より大きいと(S222:YES)、全ての警告が終わったため、処理が終了する。
 処理が終了すると、再度処理がS211から実行され、退出条件が満たされる場合(S211:YES)、再度S212以降の処理が行われる。本実施形態の退出条件は運転席に人がいないことであるため、運転席に人がいない限り、図10の処理が繰り返し行われることになる。
 <実施形態の効果>
 以上、実施形態によれば、以下の効果が奏される。
 制御部201は、荷重センサ1の出力からの出力に基づいて、荷重センサ1の検出領域1a上における荷重分布を検出し、荷重分布に基づいて当該荷重センサ1の検出領域1a上の載置物が、人と物(チャイルドシート)の何れであるかを判別する。制御部201は、載置物が物(チャイルドシート)であると判別した場合、荷重分布の時間的変化に基づいて物(チャイルドシート)に人(子供)が載っているか否かを判別する。このように、本実施形態によれば、物(チャイルドシート)に人(子供)が載っていることについてまで精緻に判別できる。これにより、チャイルドシートに子供が座っている場合に、当該子供に対する制御(たとえば、当該子供に対してエアバッグをオフにする制御)を円滑かつ適切に行うことができる。
 荷重センサ1は、所定の対象物(車両Cの座席)に組み込まれて使用され、制御部201は、荷重センサ1が対象物に組み込まれた後の各センサ部の検出値を基準として、荷重分布を検出する。荷重センサ1が対象物に組み込まれると、各センサ部に荷重が掛かった状態となる場合がある。上記構成によれば、この状態の検出値を基準として荷重分布が検出されるため、荷重分布を精度良く検出できる。
 制御部201は、加速度センサ315から車両Cの加速度を取得し、加速度と差分の絶対値の合計(荷重分布の時間的変化)とに基づいて、物(チャイルドシート)に人(子供)が載っているか否かを判別する。車両Cに加速度が生じると、この加速度がチャイルドシートにも作用し、チャイルドシートから荷重センサ1に付与される荷重のバランスが変化する。これにより、チャイルドシートに子供が載っていない場合であっても、荷重センサ1の出力により検出される荷重分布に時間的変化が生じる。上記構成では、荷重分布とともに加速度が加味されるため、加速度により生じる荷重分布の変化によりチャイルドシートに子供が載っていると誤判別されることを抑制でき、チャイルドシートに子供が載っているか否かを、精度良く判別できる。
 制御部201は、所定時間内の車両Cの加速度が閾値Ath以上である場合(図8のS107:YES)、処理をS106に戻すことにより、物(チャイルドシート)に人(子供)が載っていると判別すること(S108)を中止する。すなわち、加速度が荷重分布の時間的変化を生じさせる程度に大きい場合は、チャイルドシートに子供が載っているとの判別が行われない。よって、加速度により生じる荷重分布の変化によりチャイルドシートに子供が載っていると誤判別されることを抑制でき、チャイルドシートに子供が載っているか否かを、精度良く判別できる。
 制御部201は、図8のS109において、物(チャイルドシート)の上に人(子供)が載っていないと判別した後、図8の処理を終了させる。そして、制御部201は、所定の間隔を空けたあと、当該荷重センサ1に対して再度図8の処理を開始する。これにより、制御部201は、図8のS106において、荷重分布の時間的変化を監視して、チャイルドシートに子供が載っているか否かの判別を継続することになる。このように、チャイルドシートに子供が載っているか否かの判別が継続されると、チャイルドシートの上に子供が載っていないとの誤判定が放置されることを抑制できる。また、後からチャイルドシートに子供が載った場合に、子供が載ったことを適正に判別できる。
 車両制御部301は、載置物検出装置2の検出結果に基づいて車両C内に人(子供)が放置されていると判定した場合に、図11(a)に示したように経過時間に応じて、当該放置を車両Cの外部に報知する制御を実行する。これにより、車両Cに子供等が放置されていることを報知できる。また、本実施形態では、チャイルドシート等の物に子供が載っていることも判別できるため、チャイルドシートに子供が載せられて放置されている場合も、適切に報知できる。よって、安全性をより高めることができる。
 車両制御部301は、運転手の退出に関する所定の退出条件が満たされた場合に(図8のS211:YES)、車両C内に人が放置されているか否かの判定を開始する。これにより、運転手が退出し所定の退出条件が満たされた場合に、子供が放置されているか否かの判定が開始されるため、子供の放置を適切に判定できる。
 車両制御部301は、載置物検出装置2の検出結果に基づいて運転席に人がいないと判定した場合に(図8のS211:YES)、運転席以外の座席に人がいるか否かに基づいて、車両C内に人が放置されているか否かを判定する(S219)。運転席に人がいない場合、車両Cは駐車状態にあると想定され得る。したがって、運転席に人がいないことを放置の判定の前提条件とすることにより、車両C内に人が放置されているか否かを適切に判定できる。
 車両制御部301は、載置物検出装置2の検出結果に基づいて運転席に人がいないと判定した場合、載置物検出装置2の検出結果に基づいて運転席以外の座席に人がいないと判定しても(S219:NO)、変数mの値が設定警告数を超えるまで、車両C内に人が放置されているか否かの判定を継続する。たとえば、子供がチャイルドシートで動かずに眠っていた場合は、チャイルドシートに人がいると判定されない。この場合、運転席から人が退出した直後のみ放置の有無の判定が行われると、放置がないと判定されてしまう。上記構成によれば、その後も放置の有無の判定が行われるため、眠っていた子供が起きて動いた場合に、載置物検出装置2により人の存在(チャイルドシートに人が載っていること)が判別され、車両制御部301において、車両C内に人が放置されているとの判定がなされる。よって、このような場合も、人の放置を適切に報知でき、安全性を高めることができる。
 車両制御部301は、車両Cにおける人の放置時間に応じて、報知の形態を切り替える。具体的には、図11(a)に示したように、変数mの値に応じて、所定時間T(m)および報知内容が切り替えられる。これにより、放置時間に関する緊急性に応じて、適切な形態で報知を実行できる。よって、安全性を高めることができる。
 なお、設定警告数、所定時間および報知内容は、図11(a)に示した内容に限らず、たとえば、図11(b)に示した内容であってもよい。設定警告数を多くすることで、経過時間に応じた報知をより詳細に行うことが可能になる。
 車両制御部301は、載置物検出装置2の検出結果に基づいて物(チャイルドシート)の上に人(子供)がいる座席を特定し、特定した座席に対するエアバックの動作を停止させる(図9のS207)。チャイルドシートに子供が載っている場合に、当該チャイルドシートが設置された座席に対するエアバックの動作が停止される。よって、子供に対する安全性を高めることができる。チャイルドシートに子供が座っている場合は、衝撃発生時に、チャイルドシートによって子供が保護されるため、エアバッグを駆動させずともよい。
 <変更例>
 載置物検出装置2および車両制御システム3の構成は、上記実施形態に示した構成以外に、種々の変更が可能である。
 たとえば、上記実施形態では、図8のS106において、差分の絶対値の合計を荷重分布の時間的変化とし、この時間的変化が閾値Vthと比較された。しかしながら、時間的変化は、差分の絶対値の合計に限らず、チャイルドシートの上に人が乗っていることを検出可能な数値であればよく、たとえば、以下の変更例1、2のように設定されてもよい。
 図12(a)は、変更例1に係る、載置物検出装置2の制御部201の処理を示すフローチャートである。図12(a)では、図8と比較して、S106に代えてS111が追加されている。図12(a)には、便宜上、処理の一部のみが示されている。以下、S111の処理について説明する。
 S111において、制御部201は、現在の荷重分布と所定時間前(たとえば1秒前)の荷重分布とに基づいて、現在の荷重分布の重心位置と所定時間前の荷重分布の重心位置とを算出し、算出した2つの重心位置から重心の移動量を算出する。
 ここで、重心位置は、たとえば、図6(a)~(f)に示した荷重分布を、同図の上下方向に平行な第1区分線と左右方向に平行な第2区分線で区分した場合に、第1区分線で区分される左右の領域からそれぞれ算出される荷重の合計値が互いに等しくなり、且つ、第2区分線で区分される上下の領域からそれぞれ算出される荷重の合計値が等しくなるときの、第1区分線と第2区分線の交点の位置として取得され得る。ただし、重心の算出方法は、これに限られるものではなく、その位置について荷重のバランスが全周に亘って等しくなる点である限りにおいて、他の算出方法であってもよい。
 そして、制御部201は、算出した重心の移動量を荷重分布の時間的変化とし、荷重分布の時間的変化が閾値Dth以上であるか否かを判定する。チャイルドシート上に人がいる場合、人の動きに応じて重心位置が変化する。このような場合に、チャイルドシート上で人が動いたか否かを判別可能となるよう閾値Dthが設定される。
 重心の移動量が閾値Dth以上である場合(S111:YES)、S107の判定がNOであれば、制御部201は、チャイルドシートに子供が載っていると判定する(S108)。他方、重心の移動量が閾値Dth未満である場合(S111:NO)、制御部201は、載置物がチャイルドシートであると判定する(S109)。このように、変更例1によれば、上記実施形態と同様、チャイルドシート上に子供がいるか否かを判別することが可能となる。
 図12(b)は、変更例2に係る、載置物検出装置2の制御部201の処理を示すフローチャートである。図12(b)では、図12(a)と比較して、S111に代えてS112が追加されている。以下、S112の処理について説明する。
 S112において、制御部201は、検出領域1a上において荷重分布の重心位置が所定量(たとえば10cm)だけ移動するために要する時間を1周期として算出し、算出した1周期に基づいて、載置物の移動に関する周波数(1周期の逆数)を算出する。そして、制御部201は、算出した移動に関する周波数を荷重分布の時間的変化とし、荷重分布の時間変化が閾値Fth以下であるか否かを判定する。チャイルドシートシート上に人がいる場合、移動に関する周波数は、車両Cの左右方向に1Hz程度、車両Cの前後方向に3~5Hz程度となる。このような場合に、チャイルドシート上で人が動いたか否かを判別可能となるよう閾値Fthが設定される。閾値Fthは、たとえば10Hzである。
 移動に関する周波数が閾値Fth以下である場合(S112:YES)、S107の判定がNOであれば、制御部201は、チャイルドシートに子供が載っていると判定する(S108)。他方、移動に関する周波数が閾値Fthより大きい場合(S112:NO)、制御部201は、載置物がチャイルドシートであると判定する(S109)。なお、載置物がチャイルドシートである場合、重心位置が移動しないため、上述の周期が得られない。この場合、制御部201は、S112の判定をNOとして、載置物がチャイルドシートであると判定する。
 ここで、チャイルドシート(物)に振動等が伝達することにより荷重分布に時間的変化が生じる場合がある。他方、チャイルドシートに載っている子供(人)の動きは、通常、10Hz以下に収まる。よって、上記構成によれば、子供の動きではなく振動等の伝達によって荷重分布に時間的変化が生じた場合に、この時間的変化に基づいてチャイルドシートに子供が載っていると誤判別することを防ぐことができる。よって、変更例2によれば、チャイルドシートに子供が載っている状況をより精度良く判別できる。
 また、上記実施形態では、図8のS107において、所定時間内の車両Cの加速度が閾値Ath以上であるか否かが判定されたが、S107の判定は、たとえば、以下の変更例3のように変更されてもよい。
 図13(a)は、変更例3に係る、載置物検出装置2の制御部201の処理を示すフローチャートである。図13(a)では、図8と比較して、S107に代えてS113が追加されている。以下、S113の処理について説明する。
 S113において、制御部201は、検出領域1a上において荷重分布の重心位置が移動する方向を、荷重センサ1の出力に基づく荷重分布の時間的変化として取得する。また、制御部201は、加速度センサ315から取得される車両Cの加速度に基づいて、加速度により荷重が移動する方向を、加速度に基づく荷重分布の時間的変化として取得する。具体的には、制御部201は、加速度センサ315からの出力に基づいて、載置物に付与される加速度の方向を取得し、この方向を、加速度により荷重が移動する方向として取得する。変更例3において、加速度センサ315は、加速度のみならず、加速度の方向も検出可能である。そして、制御部201は、荷重分布の重心位置の移動方向が、加速度により荷重が移動する方向と整合するか否かを判定する。
 ここで、車両Cに加速度が生じていると、チャイルドシート上に人が載っていない場合でも、チャイルドシートの重心位置が加速度に応じた方向に移動してしまう。そこで、変更例3では、S106において荷重分布の時間的変化が生じていると判定されたとしても、重心位置の移動方向が加速度により荷重が移動する方向と整合する場合には(S113:YES)、不正確な判定を避けるために処理がS106に戻される。他方、重心位置の移動方向が加速度により荷重が移動する方向と整合しない場合には(S113:NO)、重心位置の移動がチャイルドシート上の人に起因するものと考えられるため、制御部201は、チャイルドシートに人が載っていると判定する(S108)。
 このように、荷重センサ1の出力に基づく荷重分布の時間的変化が加速度により生じる荷重分布の時間的変化に整合する場合は、物(チャイルドシート)に人が載っていると判定されない。よって、加速度により生じる荷重分布の変化によりチャイルドシートに人が載っていると誤判別されることを抑制でき、チャイルドシートに人が載っているか否かを、より精度良く判別できる。
 また、上記実施形態では、図8のS107において、車両Cに加速度が生じているか否かの判定には、車両Cに設けられた加速度センサ315から取得された加速度が用いられたが、他の手段により車両Cに加速度が生じているか否かが判定されてもよい。たとえば、以下の変更例4のように、複数の荷重センサ1の出力に基づいて、車両Cに加速度が生じているか否かが判定されてもよい。
 図13(b)は、変更例4に係る、載置物検出装置2の制御部201の処理を示すフローチャートである。図13(b)では、図8と比較して、S107に代えてS114が追加されている。以下、S114の処理について説明する。
 S114において、制御部201は、載置物がチャイルドシートまたは人が載っているチャイルドシートと判定した全ての荷重センサ1に対して、それぞれ、荷重センサ1の出力に基づいて荷重センサ1における重心の移動方向を、荷重分布の時間的変化として取得する。そして、制御部201は、各荷重センサ1に基づいて取得した重心の移動方向(荷重分布の時間的変化)が互いに整合するか否かを判定する。
 ここで、車両Cに加速度が生じている場合、図14(a)に示すように、物がある全ての荷重センサ1において加速度による荷重の変化が生じる。図14(a)に示す例では、座席St(1)、St(2)、St(4)に物が載置されているため、これらの座席の荷重センサ1において荷重の変化がほぼ同じ方向に生じる。この場合、座席St(1)、St(4)において人の動きに応じて荷重の変化が生じることがあるが、荷重センサ1が検出する荷重の変化においては、車両Cの加速度が支配的になる。一方、車両Cに加速度が生じていない場合、図14(b)に示すように、物がある全ての荷重センサ1において車両Cの加速度による荷重の変化が生じない。図14(b)に示す例では、車両Cに加速度が生じていないため、座席St(2)において荷重の変化がなく、座席St(1)、St(4)において人の動きのみに応じて互いに整合しない荷重の変化が生じている。
 したがって、物がある各荷重センサ1に基づいて取得した重心の移動方向が互いに整合する場合(S114:YES)、車両Cに加速度が生じていると判定できる。この場合、上記実施形態のS107と同様、加速度により生じる荷重分布の変化によりチャイルドシートに子供が載っていると誤判別されることを抑制するために、処理がS106に戻される。他方、物がある各荷重センサ1に基づいて取得した重心の移動方向が互いに整合しない場合(S114:NO)、車両Cに加速度が生じていないと判定できる。この場合、制御部201は、載置物を子供が載っているチャイルドシートと判定する(S108)。
 このように変更例4によれば、物(チャイルドシート)が載置された一の荷重センサ1の荷重分布の時間的変化が、物(チャイルドシート)が載置された他の荷重センサ1の荷重分布の時間的変化と一致しない場合、当該一の荷重センサ1に人(子供)が載っており、当該人(子供)の挙動によって、特異な荷重分布の時間的変化が生じたと推定され得る。よって、上記構成のように、一の荷重センサ1による荷重分布の時間的変化を他の荷重センサ1による荷重分布の時間的変化と対照することにより、一の荷重センサ1に載置された物に人が載っているか否かを判別できる。
 また、上記実施形態では、載置物検出装置2の制御部201が荷重センサ1上の載置物の状況を検出したが、載置物検出装置2に制御部が設けられない場合には、載置物検出装置2に接続された車両C側の車両制御部301が、荷重センサ1上の載置物の状況を検出してもよい。また、載置物検出装置2側の制御部201と、車両C側の車両制御部301とが、共同で荷重センサ1上の載置物の状況を検出してもよい。
 また、上記実施形態では、図8のS103~S105において、制御部201は、荷重センサ1の出力に基づいて載置物が人か否かを判定したが、これに限らず、載置物が人であると判定した場合に、荷重の分布の形状や面積に基づいて、さらに人が子供と大人の何れであるかを判定してもよい。
 また、上記実施形態では、荷重センサ1は、座席に組み込まれたときの基準値(初期荷重)に基づいて荷重分布を検出したが、これに限らず、荷重センサ1の基準値は、座席に組み込まれた後、検出領域1aに載置物がない状態の所定のタイミングで更新されてもよい。
 また、上記実施形態では、荷重センサ1の各センサ部からの出力に基づいて算出される荷重から初期荷重が減算された荷重が、図8の処理に用いられた。しかしながら、これに限らず、初期荷重が小さいことが想定される場合には、初期荷重の測定および初期荷重に応じた基準値の記憶が省略され、実際に算出された荷重がそのまま図8の処理に用いられてもよい。
 また、上記実施形態では、図8の処理は連続的に繰り返し行われたが、所定時間(たとえば、10分、30分、1時間)連続的に繰り返し行った後で図8の処理が終了され、その後は、車両制御部301の第1処理および第2処理の呼び出しに応じて行われてもよい。また、上記実施形態では、図8の処理は、1/40秒間隔で実行されたが、これに限らず、10分間隔や1時間間隔で実行されてもよい。
 また、上記実施形態では、荷重センサ1は、車両C内の全ての座席に設置されたが、これに限らず、車両C内の一部の座席にのみ設置されてもよく、たとえば、運転席と、家族の人数に応じた座席とに設置されてもよい。
 また、上記実施形態では、図10のS219において、車両制御部301は、運転席以外の座席に人または人が載ったチャイルドシート(物)があるか否かを判定したが、人が載ったチャイルドシートがあるか否かのみを判定してもよい。この場合、たとえば、助手席や後部座席に座っている大人がいることに基づいて、S219の判定がYESとならないため、チャイルドシートに座っている子供にのみ基づいて、外部に人が放置されている旨の報知を行うことができる。
 また、上記実施形態では、図8のS101、S106において、荷重センサ1の各センサ部の検出値から算出される荷重に基づいて判定が行われたが、これに限らず、荷重に対応する数値が用いられてもよい。たとえば、各センサ部の検出値(電圧値)に基づいて判定が行われてもよく、各センサ部の検出値から算出される静電容量に基づいて判定が行われてもよい。
 また、上記実施形態では、図10に示す第2処理において、S222でYESと判定された後、再度S211から処理が行われたが、これに限らず、S222でYESと判定された後、最後に行われた報知が所定間隔で連続して行われてもよい。たとえば、1時間ごとに警察とJAFに車両情報を送信する処理が行われてもよく、この報知とともに警報音の出力が行われてもよい。
 また、上記実施形態では、図10のS219では、所定時間T(m)の間に、いずれかの座席において一度でも人または人が載っている物が存在するとの結果が得られた場合にYESと判定された。しかしながら、これに限らず、S219の判定の直前に取得した各座席の状態に基づいて、人または人が載っている物が存在するとの結果が得られた場合にYESと判定されてもよい。ただし、子供がチャイルドシートで動かずに眠っており、所定時間T(m)の間に一度しか動かなかったような場合も想定されるため、上記実施形態のように所定時間T(m)にわたる各座席の状態に基づいて判定されるのが好ましい。
 また、上記実施形態では、外部にメールおよび車両情報を送信するための無線通信部が、車両C側に設けられたが、載置物検出装置2に設けられてもよい。この場合、たとえば、車両制御部301は、メールまたは車両情報を含む送信指示を載置物検出装置2の制御部201に送信し、送信指示を受信した制御部201が、載置物検出装置2に設けられた無線通信部を介して外部にメールまたは車両情報を送信する。
 また、上記実施形態および変更例では、図10のS220において、車両C内に人が放置されている旨が、図11(a)、(b)に示した手段により報知されたが、報知手段はこれに限らない。たとえば、車両Cの方向指示器(ウインカー)の点灯や、車両Cの前照灯(ヘッドライト)の点灯により報知が行われてもよい。また、車両Cに他のスピーカーが設けられ、当該他のスピーカーから車両Cの外部に向けて「子供が報知されている可能性があります」とのメッセージが音声で出力されることにより報知が行われてもよい。
 また、上記実施形態では、マトリクス状に並ぶセンサ部の数は、図4の場合、3×3=9個であり、図6(a)~(f)の場合、32×32=1024個であったが、これに限らず、縦方向および横方向に並ぶセンサ部の数は、2以上であればよい。
 また、上記実施形態では、載置物検出装置2は車両Cに設置されたが、これに限らず、他の対象物(たとえば、電車、バス、施設のベンチなど)やシステムに設置されてもよい。また、物として判別される載置物は、チャイルドシートに限らず、人が載る物である限りにおいて、他の物であってもよい。
 また、上記実施形態では、載置物が人とチャイルドシートの何れであるかが判別されたが、これに限らず、載置物が、人または動物と物(チャイルドシートや動物用キャリーバッグ)の何れであるかが判別されてもよい。
 この場合、載置物が動物であることの判定は、人の場合と同様、重量分布(AI、典型的な重量分布とのマッチング度合い)に基づいて行われ得る。また、物(動物用キャリーバッグ)に動物が載っていることの判定も、人の場合と同様、重量分布の時間的変化および所定時間内の加速度に基づいて行われ得る。
 なお、このように、載置物の判定対象として動物が含まれる場合、物の種類(チャイルドシート/動物用キャリーバッグ)と当該物に載っている対象物の種類(子供/動物)の判定が難しいことが想定され得る。このため、図9および図10の制御では、特に、物に人と動物の何れが載っているかを区別せずに、エアバッグのオン/オフおよび車内放置の報知が行われればよい。この場合、図8のステップS108では、載置物が人または動物が載っている物であると判定される。そして、この判定に伴い、図9のステップS205の判定がNOとなって、エアバッグがオフに設定され、図10のステップS213、S219の判定がYESとなって、効果音の出力および車内放置の報知が行われる。
 また、載置物が人または動物である場合も、図9および図10の制御において、特に、人と動物とが区別されなくてもよい。この場合、図8のステップS103、S104、S105では、載置物が人または動物であるかが判定される。そして、載置物が人または動物であると判定された場合、図9のステップS205の判定がYESとなってエアバッグがオンに設定され、図10のステップS213、S219の判定がYESとなって、効果音の出力および車内放置の報知が行われる。
 なお、重量分布(AI、典型的な重量分布とのマッチング度合い)に基づいて、載置物が人と動物の何れであるかが判別可能な場合、載置物が人と動物の何れであるかによって、異なる制御が行われてもよい。たとえば、載置物が人である場合は、図9のステップS205の判定がYESとなってエアバッグがオンに設定され、載置物が動物である場合は、図9のステップS205の判定がNOとなってエアバッグがオフに設定されてもよい。また、判定対象は、動物のみでもよい。
 この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
 1 荷重センサ
 1a 検出領域
 2 載置物検出装置
 201 制御部
 3 車両制御システム
 301 車両制御部
 A11~A13、A21~A23、A31~A33 センサ部
 C 車両(移動体)
 St(1)~(4) 座席

Claims (14)

  1.  荷重を検出するための複数のセンサ部がマトリクス状に配置された荷重センサと、
     前記荷重センサからの出力に基づいて前記荷重センサ上の載置物の状況を検出する制御部と、を備え、
     前記制御部は、
      前記荷重センサからの出力に基づいて前記荷重センサの検出領域上における荷重分布を検出し、
      前記荷重分布に基づいて前記載置物が人または動物と物の何れであるかを判別し、
      前記載置物が物であると判別した場合、前記荷重分布の時間的変化に基づいて、当該物に人または動物が載っているか否かを判別する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  2.  請求項1に記載の載置物検出装置において、
     前記荷重センサは、所定の対象物に組み込まれて使用され、
     前記制御部は、前記荷重センサが前記対象物に組み込まれた後の前記各センサ部の検出値を基準として、前記荷重分布を検出する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  3.  請求項1または2に記載の載置物検出装置において、
     前記制御部は、前記荷重分布の時間的変化が10Hz以下の場合に、前記物に人または動物が載っていると判定する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  4.  請求項1ないし3の何れか一項に記載の載置物検出装置において、
     前記荷重センサは、移動体に設置されて使用され、
     前記制御部は、さらに、前記移動体の加速度に関する情報を取得し、前記加速度に関する値と前記荷重分布の時間的変化とに基づいて、前記物に人または動物が載っているか否かを判別する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  5.  請求項4に記載の載置物検出装置において、
     前記制御部は、前記荷重センサからの出力に基づく前記荷重分布の時間的変化が、前記加速度により生じる前記荷重分布の時間的変化に整合しない場合に、前記物に人または動物が載っていると判別する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  6.  請求項4に記載の載置物検出装置において、
     前記制御部は、前記加速度が閾値以上である場合、前記物に人または動物が載っていると判別することを中止する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  7.  請求項1ないし3の何れか一項に記載の載置物検出装置において、
     前記荷重センサは、車両の各座席に設置されて使用され、
     前記制御部は、
      載置物が物であると判別された第1の荷重センサからの出力に基づいて当該第1の荷重センサにおける荷重分布の第1の時間的変化を取得し、
      載置物が物であると判別された他の第2の荷重センサからの出力に基づいて当該第2の荷重センサにおける荷重分布の第2の時間的変化を取得し、
      前記第1の時間的変化と前記第2の時間的変化とが整合しないことに基づいて、前記第1の荷重センサ上の物に人または動物が載っていると判別する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  8.  請求項1ないし7の何れか一項に記載の載置物検出装置において、
     前記制御部は、前記物の上に人および動物が載っていないと判別した後、前記荷重分布の時間的変化を監視して、前記物に人または動物が載っているか否かの判別を継続する、
    ことを特徴とする載置物検出装置。
     
  9.  請求項1ないし8の何れか一項に記載の載置物検出装置と、
     車両に対する所定の制御を行う車両制御部と、を備え、
     前記荷重センサは、前記車両の座席に設置され、
     前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて前記車両内に人または動物が放置されていると判定した場合に、当該放置を前記車両の外部に報知する制御を実行する、
    ことを特徴とする車両制御システム。
     
  10.  請求項9に記載の車両制御システムにおいて、
     前記車両制御部は、運転手の退出に関する所定の退出条件が満たされた場合に、前記車両内に人または動物が放置されているか否かの判定を開始する、
    ことを特徴とする車両制御システム。
     
  11.  請求項9または10に記載の車両制御システムにおいて、
     前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて運転席に人がいないと判定した場合に、前記運転席以外の座席に人または動物がいるか否かに基づいて、前記車両内に人または動物が放置されているか否かを判定する、
    ことを特徴とする車両制御システム。
     
  12.  請求項11に記載の車両制御システムにおいて、
     前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて前記運転席に人がいないと判定した場合、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて運転席以外の座席に人および動物がいないと判定しても、前記車両内に人または動物が放置されているか否かの判定を継続する、
    ことを特徴とする車両制御システム。
     
  13.  請求項9ないし12の何れか一項に記載の車両制御システムにおいて、
     前記車両制御部は、前記車両における人または動物の放置時間に応じて、報知の形態を切り替える、
    ことを特徴とする車両制御システム。
     
  14.  請求項1ないし8の何れか一項に記載の載置物検出装置と、
     車両に対する所定の制御を行う車両制御部と、を備え、
     前記荷重センサは、前記車両の座席に設置され、
     前記車両制御部は、前記載置物検出装置の検出結果に基づいて物の上に人または動物がいる座席を特定し、特定した座席に対するエアバックの動作を停止させる、
    ことを特徴とする車両制御システム。
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