(57)【要約】【課題】  体格が小型化された車両用乗員検知装置を提供すること。【解決手段】  本発明の車両用乗員検知装置は、センサ２と、Ａ／Ｄ変換器１０と、演算手段１１と、電源１２と、を有する演算部１と、を有する車両用乗員検知装置であって、演算部１内に、電源１２からの駆動電力の電圧を測定する電圧測定手段１３０と、電圧測定手段１３０において過剰な電圧が流れたときに駆動電圧の供給を制御するスイッチ１３１と、を備えた過電圧保護手段１３を有することを特徴とする。本発明の車両用乗員検知装置は、演算部内の回路の安全性が向上するとともに、発火が抑えられることで車室内の乗員に対する安全性が向上い、かつセンサおよび全体の体格が小型化された車両用乗員検知装置となっている。【選択図】  図１
2005255028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員の着座により圧力が生じるシート部分に配置されセンシングを行うセンサと、
該センサと接続され該センサの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器から出力された検知データから乗員の着座状態を算出する演算手段と、該センサおよび該演算手段に駆動電力を供給する電源と、を有する演算部と、
を有する車両用乗員検知装置であって、
該演算部内に、該電源からの駆動電力の電圧を測定する電圧測定手段と、該電圧測定手段において過剰な電圧が流れたときに駆動電圧の供給を制御するスイッチと、を備えた過電圧保護手段を有することを特徴とする車両用乗員検知装置。
【請求項２】
前記スイッチは、二つのＭＯＳ−ＦＥＴを逆接続した回路を有する請求項１記載の車両用乗員検知装置。
【請求項３】
複数の前記センサを有する請求項１記載の車両用乗員検知装置。
【請求項４】
前記スイッチは、複数の各該センサのそれぞれに供給される駆動電力を同時に制御する請求項３記載の車両用乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の座席に乗員が着座したことを検出する車両用乗員検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、車両の座席に乗員が着座したことを検知する車両用乗員検知装置がもうけられている。
【０００３】
従来の車両用乗員検知装置は、たとえば、特許文献１に示されている。特許文献１には、乗員の有無を検出する電気機械式スイッチよりなるセンサと、センサ出力に基づいて乗員の有無を表すコード信号を生成する信号生成部と、を内部にもつセンサユニットを有し、このセンサユニットから伝送線を介して着座乗員の有無をコード信号の形態でエアバック作動装置などの装置に伝送する演算部と、を有する車両用乗員検知装置が開示されている。この車両用乗員検知装置は、図５に示した回路の構成を有している。
【０００４】
具体的には、この車両用乗員検知装置は、ケース１５内に電源１２および演算手段１１を有する演算部１と、センシングを行うセンサ、Ａ／Ｄ変換器２０および電源２２を有するセンサユニット２と、を有する。演算手段１１は、通信ポート部を有しこの通信ポート部を介してセンサユニットと検知データのやりとりを行っている。
【０００５】
この車両用乗員検知装置は、センサユニット２内にセンサの駆動電力を供給する電源２２が存在している。そして、センサユニット２内には、電源２２の電圧変動によるセンサ出力の電源レシオ性を確保するために、Ａ／Ｄ変換器２０をもたせる必要があった。このようにセンサユニット２に多数の装置が組み込まれていたため、センサユニット２の体格が粗大化するという問題があった。
【０００６】
また、車両用乗員検知装置は、一般的には、乗員が座るシートにおいて乗員が着座したときに圧力が加わる複数の部分にセンサユニットが組み込まれている。すなわち、演算部に多数の通信ポートが必要となるという問題があった。多数の通信ポートが必要になることは、演算部の体格の粗大化を招く。
【特許文献１】米国特許第５６８９４２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、体格が小型化された車両用乗員検知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明者らは車両用乗員検知装置について検討を重ねた結果、センサと電源との間にスイッチをもうけることで上記課題を解決できることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明の車両用乗員検知装置は、乗員の着座により圧力が生じるシート部分に配置されセンシングを行うセンサと、センサと接続されセンサの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力された検知データから乗員の着座状態を算出する演算手段と、センサおよび演算手段に駆動電力を供給する電源と、を有する演算部と、を有する車両用乗員検知装置であって、演算部内に、電源からの駆動電力の電圧を測定する電圧測定手段と、電圧測定手段において過剰な電圧が流れたときに駆動電圧の供給を制御するスイッチと、を備えた過電圧保護手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用乗員検知装置は、センサの駆動電源を演算部が有することでセンサの体格を小型化できる。また、本発明の車両用乗員検知装置は、過電圧保護手段を有することで、演算部の回路が過電圧が流れ込んで損傷（破壊）することが抑えられている。具体的には、本発明の車両用乗員検知装置は、センサがセンシングを行うための駆動電力が演算部からセンサに供給される。演算部とセンサとを接続する経路は一般的にはケーブルであり、実際の車両への演算部およびセンサの搭載位置によってはケーブルがシートに噛み込まれてケーブルが断線を生じたりする。噛み込みが生じるてケーブルの導線が露出すると、場合によっては、センサの出力信号が流れる経路にセンサの駆動電力が流れ込み、演算部の回路中に駆動電力の大電流が流れ込む。過電圧保護手段が回路内に大電流が流れ込んだことを検知したら、駆動電力を抑制（あるいはカット）してケーブルから演算部に駆動電力が逆流することを防止する。この結果、本発明の車両用乗員検知装置は、演算部内の回路が保護されることで安全性が向上する。
【００１１】
また、噛み込みが生じるてケーブルの導線が露出すると、露出した導線同士あるいは周囲の部材との間で火花が発生し、発火するおそれがある。特に、車両用乗員検知装置のセンサは、車室内のシートの近傍に配置されており、可燃性の内装材が近傍に存在する。本発明の車両用乗員検知装置は、過電圧保護手段が断線等の不具合を検知したらセンサへ供給される駆動電力を制限するため、噛み込みが発生しても発火しなくなっている。この結果、本発明の車両用乗員検知装置は、車室内の乗員に対する安全性が向上する。
【００１２】
スイッチは、二つのＭＯＳ−ＦＥＴを逆接続した回路を有することが好ましい。このスイッチにおいては、二つのＭＯＳ−ＦＥＴを逆接続した回路が過電圧保護手段において駆動電力の供給を停止（駆動電力が流れないように）する。ＭＯＳ−ＦＥＴは、安価で使いやすくかつ特性にすぐれている。そして、スイッチが二つのＭＯＳ−ＦＥＴを逆接続した回路を有することで、この回路において完全に駆動電力を遮断することができる。すなわち、回路に大電流が流れたときにも、リーク電流を生じさせることなく完全に電流の流れを制御（遮断）できる。
【００１３】
本発明の車両用乗員検知装置は、複数のセンサを有することが好ましい。複数のセンサは、演算部の電源から駆動電力が供給される。すなわち、複数のセンサのそれぞれへの電力の供給は、演算部のひとつの電源から行われる。すなわち、センサの数が増加しても、電源の数が増加しなくなっている、この結果、演算部の体格の粗大化が抑えられ、本発明の車両用乗員検知装置の対角の増加が抑えられる。ここで、複数のセンサは、それぞれが電気的に並列な状態で配設される。
【００１４】
スイッチは、複数の各センサのそれぞれに供給される駆動電力を同時に制御することが好ましい。複数のセンサに供給される駆動電力をスイッチが同時に制御することで、噛み込みからの演算部の回路の損傷が抑えられる。すなわち、スイッチでひとつのセンサとの経路のみを制御しても他のセンサおよびその経路からのリーク電流が流れ込むおそれがあり、全てのセンサへの駆動電力を制御することでこの流れ込みを抑えることが可能となる。また、スイッチは、ひとつであることが好ましい。ひとつのスイッチで複数のセンサへの駆動電力の制御を行うことで、センサへの駆動電力の制御に用いられるスイッチの数が増加しなくなる。すなわち、演算部の体格の粗大化が抑えられ、本発明の車両用乗員検知装置の対角の増加が抑えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用乗員検知装置は、センサの駆動電源を演算部が有することでセンサの体格を小型化できる。また、本発明の車両用乗員検知装置は、過電圧保護手段を有することで、演算部内の回路が保護されることで安全性が向上するとともに、発火が抑えられることで車室内の乗員に対する安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本実施例の車両用乗員検知装置の構成を示した図である。本実施例の車両用乗員検知装置は、Ａ／Ｄ変換器１０と、演算手段１１と、電源１２と、スイッチ１３０および電圧測定手段１３１よりなる過電圧保護手段１３と、を有する演算部１と、複数のセンサ２，２，２と、を有する。
【００１８】
複数のセンサ２，２，２のそれぞれは、乗員の着座により圧力が生じるシート部分に配置される。センサ２は、シート部分に生じた圧力をセンシングする。本実施例の車両用乗員検知装置は、シート部分に生じた圧力をセンシングし、このセンサ２の出力信号からシートに乗員が着座したことを検知する。
【００１９】
複数のセンサ２，２，２のそれぞれと演算部１との接続は、従来公知のケーブルを用いて行われる。
【００２０】
センシングを行うセンサ２は、シート部分に生じた圧力をセンシングできるセンサであれば従来公知のセンサを用いることができる。たとえば、荷重センサ、圧力センサ、変位センサ等のセンサをあげることができる。
【００２１】
本実施例の車両用乗員検知装置は、複数のセンサ２，２，２でセンシングを行う。複数のセンサ２，２，２でセンシングを行うことで複数のシート部分の圧力を検知できる。複数のセンサ２，２，２は、それぞれが異なるシートのシート部分に配置されても、ひとつのシートの複数のシート部分に配置されても、複数のシートの複数のシート部分に配置されても、いずれでもよい。
【００２２】
演算部１は、Ａ／Ｄ変換器１０と、演算手段１１と、電源１２と、スイッチ１３と、を有する。演算部１は、ケース１５内に収容されている。そして、ケース１５内ケース１５の外部の部材との接続は、ケース１５にもうけられたポート（図１においては○で示されている）を介してなされている。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１０は、センサ２と接続されセンサ２の出力信号をＡ／Ｄ変換する。そして、演算手段１１は、Ａ／Ｄ変換器１０から出力された検知データから演算により乗員の着座状態を算出する。Ａ／Ｄ変換器１０は、センサ２の出力信号をＡ／Ｄ変換するとともに、センサ２の出力信号の補正を行うことができるＡ／Ｄ変換器であれば特に限定されるものではない。従来公知のＡ／Ｄ変換器を用いることができる。また、演算手段１１についても、検知データから演算により乗員の着座状態を算出することができる演算手段であれば特に限定されるものではない。従来公知の演算手段を用いることができる。
【００２４】
本実施例の車両用乗員検知装置は、Ａ／Ｄ変換器１０と演算手段１１とが一体をなしている。すなわち、Ａ／Ｄ変換器１０と演算手段１１とがひとつの集積回路にもうけられている。このため、Ａ／Ｄ変換器１０は演算手段１１の駆動電力で駆動できる。なお、Ａ／Ｄ変換器１０と演算手段１１とは、それぞれ別体としてもうけてもよい。
【００２５】
電源１２は、センサ２および演算手段１１に駆動電力を供給する。電源１２がセンサ２および演算手段１１に駆動電力を供給することで、それぞれの手段が駆動できる。電源１２は、演算部１の外部の電源（バッテリー）からの電力を変圧（降圧）してセンサ２および演算手段１１に駆動電力として供給する。電源１２は、センサ２および演算手段１１に定電圧の駆動電力を供給する。
【００２６】
過電圧保護手段１３は、演算部１内の電源１２とセンサ２とを接続する経路中にもうけられ、電源１２からの駆動電力の電圧を測定する電圧測定手段１３１と、電圧測定手段１３１において過剰な電圧が流れたときに駆動電圧の供給を制御するスイッチ１３０と、を有する。
【００２７】
電圧測定手段１３０は、演算部１内の電源１２とセンサ２とを接続する経路中にもうけられ、電源１２からセンサ２への駆動電力の測定を行う。電圧測定手段１３０は、演算手段１１と電気的に接続され、電圧測定手段１３０の測定結果を演算手段１１に送信し、演算手段１１において過電圧となっていないか判断を行う。そして、演算手段１１は、スイッチ１３１に駆動電力の電力量を制御する指示を出す。
【００２８】
電圧測定手段１３０は、演算部１内の電源１２とセンサ２とを接続する経路中に流れる電圧を測定することができる装置であれば特に限定されるものではない。従来公知の電圧測定手段を用いることができる。電圧測定手段１３０は、図２にその回路構成が示された過電圧検出手段であることが好ましい。
【００２９】
スイッチ１３１は、演算部１内の電源１２とセンサ２とを接続する経路中にもうけられ、電源１２からセンサ２への駆動電力の供給の制御を行う。スイッチ１３１は、演算手段１１と電気的に接続され、演算手段１１の指示によりセンサ２への駆動電力の供給の制御を行う。具体的には、たとえば、演算部１とセンサ２とを接続するケーブルが断線を生じたりセンサ２が故障を生じたりしてＡ／Ｄ変換器１０に入力される信号の電力が過剰に大きくなると、Ａ／Ｄ変換器１０と演算手段１１とがもうけられた集積回路に過剰な電流が流れてこの集積回路が壊れる。このような過剰な電流が集積回路に流れ込まないように、異常を検知したら演算手段１１がスイッチ１３１にセンサ２に向けて流れる電力をカットさせる。
【００３０】
スイッチ１３１は、電源１２からセンサ２への駆動電力の供給の制御を行うことができるスイッチであれば特に限定されるものではない。従来公知のスイッチを用いることができる。スイッチ１３１は、たとえば、図３にその回路構成が示されたスイッチや、図４にその回路構成が示されたスイッチを用いることができる。好ましくは、図４にその回路構成が示された、逆接続された二つのＭＯＳ−ＦＥＴをもつ回路を有するスイッチである。二つのＭＯＳ−ＦＥＴが逆接続された回路を有するスイッチは、スイッチにおいて完全に駆動電力を遮断することができる。
【００３１】
複数のセンサ２，２，２は、それぞれが電気的に並列な状態で接続されている。並列な状態で複数のセンサ２，２，２が接続されたことで、ひとつのセンサが故障しても他のセンサのセンシングに影響が及ばない。
【００３２】
本実施例の車両用乗員検知装置は、電源１２から供給された駆動電力が過電圧保護手段１３を通過した後に複数のセンサ２，２，２のそれぞれに駆動電力を供給できるようにその経路が分岐している。すなわち、過電圧保護手段１３のスイッチ１３１が駆動電力を制御することで、全てのセンサに供給される駆動電力を同時に制御できる。すなわち、本発明の車両用乗員検知装置は、ひとつのスイッチで複数のセンサに供給される駆動電力を制御できるため、演算部１の体格が粗大化することが抑えられている。
【００３３】
本実施例の車両用乗員検知装置は、センサ２自身に電源等の装置を必要としていない。すなわち、センサ２の体格を小型化できる効果を有する。
【００３４】
また、本実施例の車両用乗員検知装置は、演算部１にＡ／Ｄ変換器１０，演算手段１１，電源１２等の機能が集約されている。すなわち、演算部の回路規模の小型化が可能となり、車両用乗員検知装置に要するコストを低減できる効果を有する。
【００３５】
さらに、本実施例の車両用乗員検知装置は、過電圧保護手段１３を有することから、演算部１の回路が過電圧が流れ込んで損傷（破壊）することが抑えられている。具体的には、本実施例の車両用乗員検知装置は、センサ２がセンシングを行うための駆動電力が演算部１からセンサ２に供給される。演算部１とセンサ２とはケーブルにより接続されており、実際の車両への演算部１およびセンサ２の搭載位置によってはケーブルがシートに噛み込まれてケーブルが断線を生じたりする。噛み込みが生じるケーブルの導線が露出すると、場合によっては、センサ２の出力信号が流れる経路にセンサ２の駆動電力が流れ込み、演算部１の回路中に駆動電力の大電流が流れ込む。回路内に大電流が流れ込んだことを検知したら、過電圧保護手段１３により駆動電力を抑制（あるいはカット）してケーブルから演算部１に駆動電力が逆流することを防止する。この結果、本発明の車両用乗員検知装置は、演算部内の回路が保護されることで安全性が向上する。
【００３６】
また、噛み込みが生じるてケーブルの導線が露出すると、露出した導線同士あるいは周囲の部材との間で火花が発生し、発火するおそれがある。特に、車両用乗員検知装置のセンサ２は、車室内のシートの近傍に配置されており、可燃性の内装材が近傍に存在する。本発明の車両用乗員検知装置は、過電圧保護手段１３がケーブルの噛み込みによる断線等の不具合を検知したらセンサ２へ供給される駆動電力を制限する。このため、噛み込みが発生しても発火しなくなっている。この結果、本実施例の車両用乗員検知装置は、車室内の乗員に対する安全性が向上している。
【００３７】
本実施例の車両用乗員検知装置において検知された着座状態は、他の車両用ＥＣＵに送信される。たとえば、エアバック用ＥＣＵに送られ、事故時のエアバックの展開の判定に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例の車両用乗員検知装置の構成を示した回路図である。
【図２】実施例の車両用乗員検知装置の過電圧検出手段の構成を示した回路図である。
【図３】実施例の車両用乗員検知装置のスイッチの構成を示した回路図である。
【図４】実施例の車両用乗員検知装置のスイッチの構成を示した回路図である。
【図５】比較例の車両用乗員検知装置の構成を示した回路図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…演算部                      １０…Ａ／Ｄ変換器
１１…演算手段                  １２…電源
１３…過電圧保護手段スイッチ    １３０…電圧測定手段
１３１…スイッチ                １５…ケース
２…センサ，センサユニット
２０…Ａ／Ｄ変換器              ２２…電源
【図１】
2005255028.tif 000003
【図２】
2005255028.tif 000004
【図３】
2005255028.tif 000005
【図４】
2005255028.tif 000006
【図５】
2005255028.tif 000007