(57)【要約】【課題】  連結部材の断線を判別可能な乗員検知システムを提供することを課題とする。【解決手段】  乗員検知システム１は、連結部材と、連結部材を出し入れ可能に巻装するプーリと、プーリを連結部材巻き取り方向に付勢する付勢部材と、プーリと共に回転する磁気発生部材と、磁気発生部材の回転により磁束密度が変化する一対のギャップを持つヨークと、一対のギャップの一方に配置され磁束密度を磁電変換するホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）と、を持つ変位センサ１Ｌ（１Ｒ）と、ホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）の出力電圧からシートの乗員状態を判別し、乗員判別情報を乗員保護装置９５に伝送する乗員検知ＥＣＵ９４と、を備える。乗員検知ＥＣＵ９４は、連結部材が断線しプーリおよび磁気発生部材が連結部材の巻き取り方向限界位置に保持されている場合の出力電圧を包含する断線判別範囲と、断線判別範囲から独立した乗員判別範囲と、を格納する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートの荷重状態に応じて上下方向に変位する変位部材に一端が止着された連結部材と、該連結部材の他端が止着され該連結部材を出し入れ可能に巻装するプーリと、該プーリを該連結部材巻き取り方向に付勢する付勢部材と、該プーリに連動して回転する磁気発生部材と、該磁気発生部材の磁界内に配置され該磁気発生部材に対する相対角度が変化すると磁束密度が変化するように配置された一対のギャップを持つヨークと、一対の該ギャップの一方に配置され該磁束密度を電圧として出力するホールＩＣと、を持つ変位センサと、
該ホールＩＣの出力電圧から該シートの乗員状態を判別し、乗員判別情報を乗員保護装置に伝送する乗員検知ＥＣＵと、
を備えてなる乗員検知システムであって、
前記乗員検知ＥＣＵは、前記連結部材が断線し前記プーリおよび前記磁気発生部材が該連結部材の巻き取り方向限界位置に保持されている場合の前記出力電圧を包含する断線判別範囲と、該断線判別範囲から独立した乗員判別範囲と、を格納し、
該出力電圧が該断線判別範囲内にある場合は該連結部材が断線していると判別し、該出力電圧が該乗員判別範囲内にある場合は乗員判別を行うことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項２】
前記ホールＩＣは、前記連結部材が引き出されると前記出力電圧が高くなるように設定されており、
前記断線判別範囲は、前記乗員判別範囲よりも低電圧側に設定されている請求項１に記載の乗員検知システム。
【請求項３】
前記ホールＩＣは、前記連結部材が引き出されると前記出力電圧が低くなるように設定されており、
前記断線判別範囲は、前記乗員判別範囲よりも高電圧側に設定されている請求項１に記載の乗員検知システム。
【請求項４】
前記変位部材が下方に変位する際、前記連結部材は前記プーリに巻き取られる請求項１に記載の乗員検知システム。
【請求項５】
前記変位部材が下方に変位する際、前記連結部材は前記プーリから引き出される請求項１に記載の乗員検知システム。
【請求項６】
さらに、前記連結部材が断線していると判別された場合、前記乗員検知ＥＣＵからの断線判別情報により警告を行う警告装置を備える請求項１に記載の乗員検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートの乗員判別に用いられる乗員検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員検知システムは、変位センサと乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）とを備えている。変位センサは、シート下部に配置されている。変位センサは、シートのクッションばねよりも上方に配置されている。乗員がシートに着座すると、荷重によりシートが下方に沈み込む。変位センサは、このシートの変位を検出する。
【０００３】
具体的には、変位センサは、プーリとワイヤとリターンスプリングとを備えている。ワイヤの一端は、プーリに出入り可能に止着されている。ワイヤの他端は、クッションばねに止着されている。リターンスプリングは、ワイヤ巻き取り方向に、プーリを付勢している。シートに乗員が着座すると、クッションばねが下方に変位する。すなわち、クッションばねが変位センサから遠ざかる。このため、離間分だけ、ワイヤがプーリから引き出される。つまり、ワイヤ変位がシート変位に対応している。
【０００４】
変位センサの出力データは、乗員検知ＥＣＵに伝送される。乗員検知ＥＣＵは、予め格納されている判別しきい値と、伝送された出力データとを比較する。そして、乗員が大人か子供かを判別する。乗員判別情報は、エアバッグＥＣＵに伝送される。「大人」判別の場合、エアバッグＥＣＵは、車両の加速度に応じて袋体を展開させる。一方、「子供」判別の場合、エアバッグＥＣＵは、車両の加速度に依らず袋体を展開させない。ここで、特許文献１には、ワイヤ変位つまりシート変位を、可変抵抗器により電気抵抗値として出力する変位センサが紹介されている。
【特許文献１】特開２００３−１７７０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述したように、リターンスプリングにより、プーリは、ワイヤを巻き取る方向に付勢されている。このため、仮に、ワイヤが断線すると、リターンスプリングの付勢力により、ワイヤ巻き取り方向にプーリが回転してしまう。回転したプーリは、ストッパにより、巻き取り方向限界位置に保持される。
【０００６】
特許文献１の変位センサを用いた乗員検知システムの場合、上記断線を検出することは困難である。すなわち、上述した変位センサにおいて、プーリが巻き取り方向限界位置に保持されるケースは二つある。一つは、断線したケースである。もう一つは、シートが空席のケースである。特許文献１の変位センサによると、この二つのケースにおいて、同一の出力抵抗が発信されてしまう。このため、乗員検知ＥＣＵは、出力抵抗から、断線なのかあるいは空席なのかを判別できない。
【０００７】
本発明の乗員検知システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、連結部材の断線を判別可能な乗員検知システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明の乗員検知システムは、シートの荷重状態に応じて上下方向に変位する変位部材に一端が止着された連結部材と、該連結部材の他端が止着され該連結部材を出し入れ可能に巻装するプーリと、該プーリを該連結部材巻き取り方向に付勢する付勢部材と、該プーリに連動して回転する磁気発生部材と、該磁気発生部材の磁界内に配置され該磁気発生部材に対する相対角度が変化すると磁束密度が変化するように配置された一対のギャップを持つヨークと、一対の該ギャップの一方に配置され該磁束密度を電圧として出力するホールＩＣと、を持つ変位センサと、該ホールＩＣの出力電圧から該シートの乗員状態を判別し、乗員判別情報を乗員保護装置に伝送する乗員検知ＥＣＵと、を備えてなる乗員検知システムであって、前記乗員検知ＥＣＵは、前記連結部材が断線し前記プーリおよび前記磁気発生部材が該連結部材の巻き取り方向限界位置に保持されている場合の前記出力電圧を包含する断線判別範囲と、該断線判別範囲から独立した乗員判別範囲と、を格納し、該出力電圧が該断線判別範囲内にある場合は該連結部材が断線していると判別し、該出力電圧が該乗員判別範囲内にある場合は乗員判別を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の乗員検知システムの乗員検知ＥＣＵには、断線判別範囲と乗員判別範囲とが別々に設定されている。連結部材（例えばワイヤ）が断線した場合、付勢部材（例えばリターンスプリング）の付勢力により、プーリおよび磁気発生部材は、連結部材の巻き取り方向限界位置に保持される。断線判別範囲は、この巻き取り方向限界位置に対応するホールＩＣの出力電圧を含むように設定されている。したがって、連結部材が断線した場合、ホールＩＣの出力電圧は断線判別範囲内に含まれることになる。これに対し、単なる空席の場合あるいは乗員がシートに搭乗している場合、ホールＩＣの出力電圧は乗員判別範囲内に含まれることになる。このように、本発明の乗員検知システムによると、ホールＩＣの出力電圧と断線判別範囲との関係から、連結部材の断線を判別することができる。
【００１０】
ここで、連結部材の「断線」とは、１）連結部材自体が破断した場合、２）連結部材の一端が変位部材（例えばクッションばね）から外れた場合、３）連結部材の他端がプーリから外れた場合、のいずれをも含む概念である。
【００１１】
また、「断線判別範囲」とは、１）異なる二つの判別値間の領域、２）単一の判別値（しきい値）以上あるいは以下の領域、３）単一の判別値自体、のいずれをも含む概念である。１）、２）によると、仮に、巻き取り方向限界位置の設計値と実際値との間にずれが発生した場合であっても、断線判別を行いやすい。
【００１２】
（２）好ましくは、前記ホールＩＣは、前記連結部材が引き出されると前記出力電圧が高くなるように設定されており、前記断線判別範囲は、前記乗員判別範囲よりも低電圧側に設定されている構成とする方がよい。
【００１３】
連結部材が出し入れされると、プーリおよび磁気発生部材が回転する。このため、ギャップの磁束密度が変化する。したがって、ホールＩＣの出力電圧が変化する。本構成は、連結部材の引き出し方向と、磁束密度の増加方向つまりホールＩＣ出力電圧の上昇方向とを、一致させるものである。連結部材が断線した場合、言い換えるとプーリおよび磁気発生部材が巻き取り方向限界位置にある場合、連結部材の引き出し量は最小となる。したがって、ホールＩＣの検出電圧は低くなる。この点に鑑み、断線判別範囲は、乗員判別範囲の下限値よりも、さらに低電圧側に設定されている。本構成によると、比較的簡単に断線判別を行うことができる。
【００１４】
（３）好ましくは、前記ホールＩＣは、前記連結部材が引き出されると前記出力電圧が低くなるように設定されており、前記断線判別範囲は、前記乗員判別範囲よりも高電圧側に設定されている構成とする方がよい。
【００１５】
つまり、本構成は、上記（２）の構成とは反対に、連結部材の引き出し方向と、磁束密度の減少方向つまりホールＩＣ出力電圧の低下方向とを、一致させるものである。連結部材が断線した場合、言い換えるとプーリおよび磁気発生部材が巻き取り方向限界位置にある場合、連結部材の引き出し量は最小となる。したがって、ホールＩＣの検出電圧は高くなる。この点に鑑み、断線判別範囲は、乗員判別範囲の上限値よりも、さらに高電圧側に設定されている。本構成によると、比較的簡単に断線判別を行うことができる。
【００１６】
（４）好ましくは、前記変位部材が下方に変位する際、前記連結部材は前記プーリに巻き取られる構成とする方がよい。本構成によると、シートに印加される荷重が大きくなる程、連結部材の引き出し量が小さくなる。
【００１７】
本構成と上記（２）の構成とを組み合わせると、シートに印加される荷重が大きくなる程、ホールＩＣの出力電圧が低くなる。一方、本構成と上記（３）の構成とを組み合わせると、シートに印加される荷重が大きくなる程、ホールＩＣの出力電圧が高くなる。本構成は、上記（２）、（３）いずれの構成とも組み合わることができる。
【００１８】
（５）好ましくは、前記変位部材が下方に変位する際、前記連結部材は前記プーリから引き出される構成とする方がよい。本構成によると、シートに印加される荷重が大きくなる程、連結部材の引き出し量が大きくなる。
【００１９】
本構成と上記（２）の構成とを組み合わせると、シートに印加される荷重が大きくなる程、ホールＩＣの出力電圧が高くなる。一方、本構成と上記（３）の構成とを組み合わせると、シートに印加される荷重が大きくなる程、ホールＩＣの出力電圧が低くなる。本構成は、上記（２）、（３）いずれの構成とも組み合わることができる。
【００２０】
（６）好ましくは、さらに、前記連結部材が断線していると判別された場合、前記乗員検知ＥＣＵからの断線判別情報により警告を行う警告装置を備える構成とする方がよい。本構成によると、乗員検知ＥＣＵの断線判別情報を、警告装置を介して、運転者、作業者などに通報することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、連結部材の断線を判別可能な乗員検知システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の乗員検知システムの実施の形態について説明する。
【００２３】
＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の乗員検知システムの変位センサの配置について説明する。図１に、本実施形態の乗員検知システムの変位センサが配置されたシートの分解斜視図を示す。なお、図中方位は、車両後方から前方に向かう方向を基準に定義する。図に示すように、シート９は、表皮９０とクッションパッド９１とクッションばね９２とシートフレーム９３とを備えている。クッションばね９２は、本発明の変位部材に含まれる。
【００２４】
シートフレーム９３は、金属製であって、上方に開口する矩形カップ状を呈している。シートフレーム９３の底壁には、矩形の開口が開設されている。シートフレーム９３は、シートレール（図略）に搭載されている。シートフレーム９３の右壁内面には、変位センサ１Ｒが固定されている。また、右壁内面における変位センサ１Ｒの上方には、スプリング係止片９３０Ｒが形成されている。スプリング係止片９３０Ｒは、前後方向に一列に並んで、合計三つ配置されている。一方、シートフレーム９３の左壁内面には、変位センサ１Ｌ（図中点線で示す）が固定されている。変位センサ１Ｌは、変位センサ１Ｒに、左右方向に対向している。また、左壁内面における変位センサ１Ｌの上方には、スプリング係止片９３０Ｌ（図中点線で示す）が、前記スプリング係止片９３０Ｒに対向して、合計三つ配置されている。
【００２５】
クッションばね９２は、ネット９２０とコイルスプリング９２３Ｌ、９２３Ｒとを備えている。クッションばね９２は、シートフレーム９３に収容されている。ネット９２０は、ネットフレーム９２１とロッド９２２とを備えている。ネットフレーム９２１は金属製であって矩形枠状を呈している。ロッド９２２は、ばね線材製であって針金状を呈している。ロッド９２２は、ネットフレーム９２１の左右縁間に架設されている。ロッド９２２は、所定間隔毎に離間して合計八本配列されている。
【００２６】
コイルスプリング９２３Ｒの一端は、ネットフレーム９２１の右縁に係止されている。コイルスプリング９２３Ｒの他端は、前記スプリング係止片９３０Ｒに係止されている。コイルスプリング９２３Ｒは、前後方向に並んで合計三つ配置されている。
【００２７】
同様に、コイルスプリング９２３Ｌの一端は、ネットフレーム９２１の左縁に係止されている。コイルスプリング９２３Ｌの他端は、前記スプリング係止片９３０Ｌに係止されている。コイルスプリング９２３Ｌは、コイルスプリング９２３Ｒに対向して、前後方向に並んで合計三つ配置されている。
【００２８】
クッションばね９２は、これらネット９２０およびコイルスプリング９２３Ｌ、９２３Ｒのばね弾性により、シートフレーム９３内部において、上下方向に変位可能である。
【００２９】
クッションパッド９１は、シートフレーム９３の上部開口を覆って配置されている。すなわち、クッションパッド９１は、クッションばね９２上方に配置されている。表皮９０は、クッションパッド９１の外面を覆っている。表皮９０の上面に乗員が着座する。
【００３０】
次に、本実施形態の乗員検知システムの変位センサの構成について説明する。図２に、本実施形態の乗員検知システムの変位センサの斜視図を示す。また、図３に、同変位センサの分解斜視図を示す。図に示すように、変位センサ１Ｌは、ハウジング２Ｌとヨーク３ＬとホールＩＣ４Ｌと磁石５Ｌと軸受け６Ｌと回転軸７Ｌとプーリ８Ｌとワイヤ１０Ｌとを備えている。磁石５Ｌは、本発明の磁気発生部材に含まれる。ワイヤ１０Ｌは、本発明の連結部材に含まれる。
【００３１】
ハウジング２Ｌは、樹脂製であって前方に円形の開口２０Ｌを持つカップ状を呈している。ハウジング２Ｌの左壁は、前記シートフレーム９３の左壁内面に固定されている。一方、ハウジング２Ｌの右壁からは、矩形箱状のコネクタ２１Ｌが突設されている。コネクタ２１Ｌは、ハーネス（図略）を介して、前記シート９裏面に固定された乗員検知ＥＣＵ（図略）に接続されている。
【００３２】
ヨーク３Ｌは、一対の半リング状部材３０Ｌ、３１Ｌが対向配置されることにより、形成されている。半リング状部材３０Ｌ、３１Ｌの間には、１８０°離間して一対のギャップ３２Ｌ、３３Ｌが配置されている。ヨーク３Ｌは、ＤＳＵＳ１３Ａ（熱処理済み）製であって、全体としてリング状を呈している。ヨーク３Ｌは、開口２０Ｌ内において、ハウジング２Ｌの内周面に止着されている。
【００３３】
ホールＩＣ４Ｌは、一対のギャップ３２Ｌ、３３Ｌのうち、ギャップ３２Ｌのみに配置されている。ホールＩＣ４Ｌにより、ギャップ３２Ｌの磁束密度がホール電圧に磁電変換される。
【００３４】
磁石５Ｌは、フェライト製であって、リング状を呈している。磁石５Ｌは、ヨーク３Ｌの内周側に配置されている。また、磁石５Ｌとヨーク３Ｌとは、同軸上に配置されている。磁石５Ｌの外周形状は、楕円状を呈している。磁石５Ｌは、外周の楕円長軸を境に、Ｎ極、Ｓ極に分離着磁されている。
【００３５】
軸受け６Ｌは、金属製であって、円筒状を呈している。軸受け６Ｌは、開口２０Ｌ内において、ハウジング２Ｌの内周面に止着されている。軸受け６Ｌの外周面前端からは、扇状の出方向ストッパ６０Ｌと入方向ストッパ６１Ｌとが突設されている。
【００３６】
回転軸７Ｌは、金属製であって円柱状を呈している。回転軸７Ｌは、軸受け６Ｌの内周側を貫通している。回転軸７Ｌの後端は、前記磁石５Ｌの内周側に挿入、止着されている。回転軸７Ｌの前端には、略矩形状の凸部７０Ｌが形成されている。
【００３７】
プーリ８Ｌは、金属製であって、円板状を呈している。プーリ８Ｌの外周面には、溝が周設されている。プーリ８Ｌの中心には、略矩形状の係合孔８０Ｌが穿設されている。この係合孔８０Ｌには、前記回転軸７Ｌの凸部７０Ｌが係止されている。また、プーリ８Ｌの後面からは、規制部８１Ｌが突設されている。規制部８１Ｌは、前記出方向ストッパ６０Ｌおよび入方向ストッパ６１Ｌと干渉する半径位置に配置されている。規制部８１Ｌが出方向ストッパ６０Ｌと干渉する位置が、後述するワイヤ１０Ｌの引き出し方向限界位置となる。反対に、規制部８１Ｌが入方向ストッパ６１Ｌと干渉する位置が、ワイヤ１０Ｌの巻き取り方向限界位置となる。プーリ８Ｌの前面からは、前記溝内に向かって、ワイヤ固定片８２Ｌが嵌挿されている。また、プーリ８Ｌは、リターンスプリング（図略）により、常にワイヤ巻き取り方向（図中、左→上→右→下に回転する方向）に付勢されている。リターンスプリングは、本発明の付勢部材に含まれる。
【００３８】
ワイヤ１０Ｌの一端は、図３中点線で示すように、ワイヤ固定片８２Ｌに固定されている。一方、ワイヤ１０Ｌの他端は、前出図１に示すように、ネットフレーム９２１の左縁に固定されている。ワイヤ１０Ｌは、前記引き出し方向限界位置と巻き取り方向限界位置との間の距離分だけ、プーリ８Ｌに対して出入り可能である。
【００３９】
なお、変位センサ１Ｒの構成は、上述した変位センサ１Ｌの構成と同様である。したがって、変位センサ１Ｒの構成についての説明は、割愛する。
【００４０】
次に、本実施形態の乗員検知システムの回路構成について説明する。図４に、本実施形態の乗員検知システムのブロック図を示す。図に示すように、本実施形態の乗員検知システム１は、変位センサ１Ｌ、１Ｒと乗員検知ＥＣＵ９４とを備えている。
【００４１】
変位センサ１ＬのホールＩＣ４Ｌは、ホール素子４０ＬとＡ／Ｄコンバータ４１ＬとＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）４２ＬとＥＥＰＲＯＭ４３ＬとＤ／Ａコンバータ４４Ｌとを備えている。ホール素子４０Ｌは、前出図３のギャップ３２Ｌの磁束密度を、ホール電圧として検出する。Ａ／Ｄコンバータ４１Ｌは、アナログ電圧をデジタル変換する。ＤＳＰ４２Ｌは、デジタル変換された電圧データに補正を施す。ＥＥＰＲＯＭ４３Ｌには、補正用のプログラムが格納されている。Ｄ／Ａコンバータ４４Ｌは、デジタルデータをアナログデータに再変換する。なお、変位センサ１Ｒ（ホールＩＣ４Ｒ）の回路構成は、変位センサ１Ｌ（ホールＩＣ４Ｌ）の回路構成と同様である。したがって、説明を割愛する。
【００４２】
乗員検知ＥＣＵ９４は、ＣＰＵ（中央処理装置）９４０とＥＥＰＲＯＭ９４４と通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９４５と警告用Ｉ／Ｆ９４６とを備えている。ＣＰＵ９４０は、Ａ／Ｄコンバータ９４１とＲＡＭ９４２とＲＯＭ９４３とを備えている。Ａ／Ｄコンバータ９４１は、Ｄ／Ａコンバータ４４Ｌから入力されるアナログの電圧データを、デジタルデータに変換する。ＲＡＭ９４２には、変換されたデジタルデータが一時保管される。ＲＯＭ９４３には、予め乗員判別用、断線判別用のプログラムが書き込まれている。つまり、乗員判別範囲および断線判別点が格納されている。断線判別点は、本発明の断線判別範囲に含まれる。ＥＥＰＲＯＭ９４４には、例えば変位センサ１Ｌ、１Ｒに故障が発生した場合、故障内容が記憶される。通信Ｉ／Ｆ９４５は、ＣＰＵ９４０の乗員判別情報を、エアバッグ装置９５のエアバッグＥＣＵ９５０に伝送する。エアバッグ装置９５は、本発明の乗員保護装置に含まれる。警告用Ｉ／Ｆ９４６は、ＣＰＵ９４０の断線判別情報を、メータクラスタ（図略）の警告装置９６に伝送する。
【００４３】
次に、本実施形態の変位センサの変位検出時の動きについて説明する。図５に、本実施形態の変位センサが配置されたシートの左右方向（車幅方向）断面図を示す。なお、説明の便宜上、スプリング係止片は省略して示す。（ａ）に示すように、空席時においては、クッションばね９２は、ネット９２０およびコイルスプリング９２３Ｌ、９２３Ｒの付勢力により、略水平に保持されている。このため、変位センサ１Ｌのワイヤ１０Ｌは、プーリ８Ｌから、上方に引き出されている。同様に、変位センサ１Ｒのワイヤ１０Ｒは、プーリ８Ｒから、上方に引き出されている。
【００４４】
（ｂ）に示すように、シート９に荷重が加わると、表皮９０およびクッションパッド９１が下方に沈み込む。この際、クッションパッド９１は自身の持つ弾性により、圧縮されながら沈み込む。このため、クッションばね９２は、ネット９２０およびコイルスプリング９２３Ｌ、９２３Ｒの付勢力に抗して、下方に変位する。クッションばね９２が下方に変位すると、プーリ８Ｌ、８Ｒとネット９２０との間隔が狭くなる。このため、間隔が狭くなった分だけ、リターンスプリングの付勢力を受け回転するプーリ８Ｌに、ワイヤ１０Ｌが巻き取られる。並びに、プーリ８Ｒにワイヤ１０Ｒが巻き取られる。
【００４５】
以下、変位センサ１Ｒの説明も兼ねて、変位センサ１Ｌについて代表して説明する。前出図３に示すように、プーリ８Ｌと回転軸７Ｌと磁石５Ｌとは連結されている。このため、プーリ８Ｌが回転すると、磁石５Ｌも、ヨーク３Ｌ内において回転する。
【００４６】
図６に、ヨークにおける磁束密度分布を示す。図中、ハッチングが密な領域ほど、磁束密度が高いことを示す。図に示すように、磁束密度の最も高い領域Ｂmaxは、ヨーク３Ｌにおいて、磁石５ＬのＮ極とＳ極との着磁境界相当部位に発現する。図中白抜き矢印で示すように、磁石５Ｌが回転すると、磁石５Ｌに対するヨーク３Ｌの相対角度が変わる。このため、Ｂmaxの位置も変化する。Ｂmaxの位置が変わると、半リング状部材３０Ｌ、３１Ｌ各々における磁極バランスが崩れる。このため、ギャップ３２Ｌ、３３Ｌにおける磁束密度が変化する。
【００４７】
変化した磁束密度は、ホールＩＣ４Ｌに内蔵された前出図４のホール素子４０Ｌにより、ホール電圧として検出される。検出されたホール電圧は、アンプ（図略）により増幅され、Ａ／Ｄコンバータ４１Ｌによりデジタル変換される。そして、ＤＳＰ４２Ｌに伝送される。ＤＳＰ４２Ｌにおいては、ＥＥＰＲＯＭ４３Ｌに格納された補正プログラム（例えば、温度補正）により、デジタルデータに補正が加えられる。補正後のデジタルデータは、Ｄ／Ａコンバータ４４Ｌにより、再度アナログ変換される。そして、アナログデータは、前出図２に示すコネクタ２１Ｌから、乗員検知ＥＣＵ９４のＡ／Ｄコンバータ９４１に伝送される。
【００４８】
Ａ／Ｄコンバータ９４１は、伝送されたアナログデータを再度デジタル変換する。変換後のデータは、ＲＡＭ９４２に一時保管される。一方、ＲＯＭ９４３には、前述したように、予め乗員判別用、断線判別用のプログラムが書き込まれている。ＣＰＵ９４０においては、一時保管後のデータと、乗員判別範囲および断線判別点との比較が行われる。図７に、ＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図を示す。なお、図に示すのは変位センサ１Ｌの出力電圧（ＲＡＭ９４２一時保管後のデジタル電圧データ）に対する処理である。図８（ａ）に、乗員判別範囲に対応するプーリの角度範囲を示す。また、同図（ｂ）に、断線判別点に対応するプーリの角度位置を示す。なお、図８においては、説明の便宜上、規制部８１Ｌと入方向ストッパ６１Ｌとにハッチングを施す。
【００４９】
図７に示すように、ＲＯＭ９４３には、断線判別点Ｖ０と乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２とが格納されている。前出図５に示すように、シート９に荷重が加わると、ワイヤ１０Ｌはプーリ８Ｌに巻き取られる。並びに、ワイヤ１０Ｒはプーリ８Ｒに巻き取られる。このため、シート９に加わる荷重が大きいほど、ワイヤ１０Ｌ、１０Ｒ引き出し量は小さくなる。また、ワイヤ１０Ｌ、１０Ｒ引き出し量が小さいほど、前出図６のギャップ３２Ｌの磁束密度は大きくなる。このため、前出図４のホール素子４０Ｌのホール電圧は大きくなる。したがって、図７に示すように、ワイヤ引き出し量に対する出力電圧の変化は、右下がりの直線となる。すなわち、ワイヤ引き出し量が小さくなるほど（Ｘ２→Ｘ１）、シート９に加わる荷重が大きくなり、ギャップ３２Ｌの磁束密度が増加し、出力電圧は高くなる（Ｖ２→Ｖ１→Ｖ０）。
【００５０】
出力電圧がＶ２以上Ｖ１以下の範囲にある場合（この場合は、図８（ａ）に示すように、プーリ８Ｌの規制部８１Ｌの周方向中央線ｌがＸ１とＸ２との間にあると考えられる）、ＣＰＵ９４０は乗員判別処理を行う。この場合は、変位センサ１Ｌの出力電圧と、もう一つの変位センサ１Ｒの出力電圧とが加算される。加算後の出力電圧は、ＲＯＭ９４３に格納されている空席判別しきい値、大人子供判別しきい値と比較される。比較の結果、出力電圧＜空席判別しきい値の場合、ＣＰＵ９４０は、シート９が「空席」であると判別する。また、空席判別しきい値≦出力電圧＜大人子供判別しきい値の場合、ＣＰＵ９４０は、シート９に搭乗しているのは「子供」であると判別する。また、大人子供判別しきい値≦出力電圧の場合、ＣＰＵ９４０は、シート９に搭乗しているのは「大人」であると判別する。このように、乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２においては、空席判別しきい値、大人子供判別しきい値により、出力電圧が切り分けられる。ＣＰＵ９４０の乗員判別情報は、通信Ｉ／Ｆ９４５を介して、エアバッグ装置９５のエアバッグＥＣＵ９５０に伝送される。「大人」判別の場合、エアバッグＥＣＵ９５０は、車両の加速度に応じて袋体９５１を展開させる。一方、「空席」判別および「子供」判別の場合、エアバッグＥＣＵ９５０は、車両の加速度に依らず袋体９５１を展開させない。
【００５１】
一方、出力電圧が乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２の上限値Ｖ１よりも高い場合（この場合は、図８（ｂ）に示すように、リターンスプリング（図略）の付勢力によりプーリ８Ｌの規制部８１Ｌが入方向ストッパ６１Ｌに当接し、かつ規制部８１Ｌの周方向中央線ｌが０にあると考えられる）、ＣＰＵ９４０は断線判定処理を行う。出力電圧は、ＲＯＭ９４３の断線判別点Ｖ０と比較される。比較の結果、出力電圧と断線判別点Ｖ０とが一致する場合、ＣＰＵ９４０は、変位センサ１Ｌのワイヤ１０Ｌが断線していると判別する。なお、もう一つの変位センサ１Ｒのワイヤ１０Ｒについても、図７同様の処理により、個別に断線判別が行われる。変位センサ１Ｌ、１Ｒ各々の断線判別情報は、警告用Ｉ／Ｆ９４６を介して、警告装置９６に伝送される。伝送によりメータクラスタ内の所定スペースに配置された警告灯が点灯する。
【００５２】
次に、本実施形態の乗員検知システムの作用効果について説明する。本実施形態の乗員検知システム１によると、断線判別点Ｖ０と乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２とが別々に設定されている。このため、ホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）の出力電圧と断線判別点Ｖ０との関係から、ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）の断線を判別することができる。
【００５３】
また、本実施形態の乗員検知システム１によると、ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）の引き出し方向と、磁束密度の減少方向つまりホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）出力電圧の低下方向とが、一致している。ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）が断線した場合、言い換えるとプーリ８Ｌ（８Ｒ）および磁石５Ｌが巻き取り方向限界位置にある場合（前出図８（ｂ）参照）、ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）の引き出し量は最小となる。したがって、ホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）の検出電圧は高くなる。この点に鑑み、断線判別点Ｖ０は、乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２の上限値Ｖ１よりも、さらに高電圧側に設定されている。本実施形態の乗員検知システム１によると、比較的簡単に断線判別を行うことができる。
【００５４】
また、本実施形態の乗員検知システム１によると、クッションばね９２が下方に変位する際、ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）はプーリ８Ｌ（８Ｒ）に巻き取られる。このため、シート９に印加される荷重が大きくなる程、ワイヤ１０Ｌ（１０Ｒ）の引き出し量が小さくなる。すなわち、シート９に印加される荷重が大きくなる程、ホールＩＣ４Ｌ（４Ｒ）の出力電圧が高くなる。
【００５５】
また、本実施形態の乗員検知システム１には、警告装置９６が配置されている。このため、乗員検知ＥＣＵ９４の断線判別情報を、警告装置９６を介して、運転者、作業者などに通報することができる。
【００５６】
＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、ワイヤが引き出される程ホールＩＣの出力電圧が高くなるように設定されている点である。言い換えると、ワイヤが巻き取られる程ホールＩＣの出力電圧が低くなるように設定されている点である。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００５７】
図９に、本実施形態の乗員検知システムのＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図を示す。なお、図７と対応する部位については同じ符号で示す。図に示すように、ワイヤ引き出し量に対する出力電圧の変化は、右上がりの直線となる。すなわち、ワイヤ引き出し量が小さくなるほど（Ｘ２→Ｘ１）、シートに加わる荷重が大きくなり、ホールＩＣ側のギャップの磁束密度が減少し、出力電圧は低くなる（Ｖ２→Ｖ１→Ｖ０）。
【００５８】
出力電圧がＶ１以上Ｖ２以下の範囲にある場合、ＣＰＵは乗員判別処理を行う。一方、出力電圧が乗員判別範囲Ｖ１〜Ｖ２の下限値Ｖ１よりも低い場合、ＣＰＵは断線判定処理を行う。本実施形態の乗員検知システムは、第一実施形態の乗員検知システムと同様の作用効果を有する。
【００５９】
＜第三実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、クッションばねと変位センサとの上下位置関係である。すなわち、クッションばねよりも上方に、変位センサのプーリが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００６０】
図１０に、本実施形態の変位センサが配置されたシートの左右方向断面図を示す。なお、図５と対応する部位については、同じ符号で示す。図（ａ）に示すように、空席時において、変位センサ１Ｌのプーリ８Ｌ、変位センサ１Ｒのプーリ８Ｒは、クッションばね９２よりも上方に配置されている。空席時においては、ワイヤ１０Ｌは、リターンスプリング（図略）の付勢力により、プーリ８Ｌに巻き取られている。同様に、ワイヤ１０Ｒは、プーリ８Ｒに巻き取られている。
【００６１】
図（ｂ）に示すように、シート９に荷重が加わると、表皮９０、クッションパッド９１と連動して、クッションばね９２が下方に変位する。このため、クッションばね９２は、変位センサ１Ｌ、１Ｒから離間する。したがって、離間した分だけ、ワイヤ１０Ｌがプーリ８Ｌから引き出される。並びに、ワイヤ１０Ｒがプーリ８Ｒから引き出される。ワイヤ１０Ｌ、１０Ｒの引き出しに伴い、プーリ８Ｌ、８Ｒはリターンスプリングの付勢力に抗して回転する。回転に伴い変化する磁束密度は、ホールＩＣにより電圧として出力される。
【００６２】
本実施形態の乗員検知システムのＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図は、前出図７同様となる。すなわち、ワイヤ引き出し量に対する出力電圧の変化は、右下がりの直線となる（前出図７参照）。ワイヤ引き出し量が大きくなるほど（Ｘ１→Ｘ２）、シートに加わる荷重が大きくなり、ホールＩＣ側のギャップの磁束密度が減少し、出力電圧は低くなる（Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２）。本実施形態の乗員検知システムは、第一実施形態の乗員検知システムと同様の作用効果を有する。
【００６３】
＜第四実施形態＞
本実施形態と第三実施形態との相違点は、ワイヤが引き出される程ホールＩＣの出力電圧が高くなるように設定されている点である。したがって、ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００６４】
本実施形態の乗員検知システムのＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図は、前出図９同様となる。すなわち、ワイヤ引き出し量に対する出力電圧の変化は、右上がりの直線となる（前出図９参照）。ワイヤ引き出し量が大きくなるほど（Ｘ１→Ｘ２）、シートに加わる荷重が大きくなり、ホールＩＣ側のギャップの磁束密度が増加し、出力電圧は高くなる（Ｖ０→Ｖ１→Ｖ２）。本実施形態の乗員検知システムは、第一実施形態の乗員検知システムと同様の作用効果を有する。
【００６５】
＜その他＞
以上、本発明の乗員検知システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００６６】
例えば、上記実施形態においては、フェライト製の磁石５Ｌを用いたが、他の硬磁性体製でもよい。同様に、上記実施形態においては、ＤＳＵＳ１３Ａ（熱処理済み）製のヨーク３Ｌを用いたが、他の軟磁性体製でもよい。また、磁気発生部材として、磁石の外周側に軟磁性体製の補助ヨークを配置したものを用いてもよい。さらにまた、外周側にリング状の磁気発生部材を配置し、内周側にヨークを配置してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態においては、連結部材としてワイヤ１０Ｌ、１０Ｒを用いたが、例えばテープ、スプリングなどを用いてもよい。また、上記実施形態においては、変位部材としてクッションばね９２を用いたが、例えばクッションパッド９１自体を変位部材として用いてもよい。すなわち、クッションパッド９１にワイヤ１０Ｌ、１０Ｒを直付けしてもよい。また、上記実施形態においては、乗員保護装置としてエアバッグ装置９５を用いたが、例えばシートベルトプリテンショナー装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】第一実施形態の乗員検知システムの変位センサが配置されたシートの分解斜視図である。
【図２】同変位センサの斜視図である。
【図３】同変位センサの分解斜視図である。
【図４】第一実施形態の乗員検知システムのブロック図である。
【図５】第一実施形態の乗員検知システムの変位センサが配置されたシートの左右方向断面図である。
【図６】同変位センサのヨークの磁束密度分布を示す模式図である。
【図７】第一実施形態の乗員検知システムのＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図である。
【図８】（ａ）は乗員判別範囲に対応する第一実施形態の乗員検知システムの変位センサのプーリの角度範囲を示す模式図である。（ｂ）は断線判別点に対応する同プーリの角度位置を示す模式図である。
【図９】第二実施形態の乗員検知システムのＣＰＵにおいて行われる演算処理の模式図である。
【図１０】第三実施形態の乗員検知システムの変位センサが配置されたシートの左右方向断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１：乗員検知システム、１Ｌ：変位センサ、１Ｒ：変位センサ、２Ｌ：ハウジング、２０Ｌ：開口、２１Ｌ：コネクタ、３Ｌ：ヨーク、３０Ｌ：半リング状部材、３１Ｌ：半リング状部材、３２Ｌ：ギャップ、３３Ｌ：ギャップ、４Ｌ：ホールＩＣ、４Ｒ：ホールＩＣ、４０Ｌ：ホール素子、４１Ｌ：Ａ／Ｄコンバータ、４２Ｌ：ＤＳＰ、４３Ｌ：ＥＥＰＲＯＭ、４４Ｌ：Ｄ／Ａコンバータ、５Ｌ：磁石（磁気発生部材）、６Ｌ：軸受け、６０Ｌ：出方向ストッパ、６１Ｌ：入方向ストッパ、７Ｌ：回転軸、７０Ｌ：凸部、８Ｌ：プーリ、８Ｒ：プーリ、８０Ｌ：係合孔、８１Ｌ：規制部、８２Ｌ：ワイヤ固定片、１０Ｌ：ワイヤ（連結部材）、１０Ｒ：ワイヤ（連結部材）、９：シート、９０：表皮、９１：クッションパッド、９２：クッションばね（変位部材）、９２０：ネット、９２１：ネットフレーム、９２２：ロッド、９２３Ｌ：コイルスプリング、９２３Ｒ：コイルスプリング、９３：シートフレーム、９３０Ｌ：スプリング係止片、９３０Ｒ：スプリング係止片、９４：乗員検知ＥＣＵ、９４０：ＣＰＵ、９４１：Ａ／Ｄコンバータ、９４２：ＲＡＭ、９４３：ＲＯＭ、９４４：ＥＥＰＲＯＭ、９４５：通信Ｉ／Ｆ、９４６：警告用Ｉ／Ｆ、９５：エアバッグ装置（乗員保護装置）、９５０：エアバッグＥＣＵ、９５１：袋体、９６：警告装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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