(57)【要約】【課題】構造を簡易化することができ、且つ、ヒータ装置の電熱線の断線時における乗員検知装置による乗員検知精度の低減を抑制することができる車両用シート装置を提供する。【解決手段】車両用シート装置は、シートに設けられシートの状態に応じて変化する静電容量を生じさせるセンサ電極１１を有する乗員検知装置５と、シートを加熱するためのクッションヒータ１２及びバックヒータ１３を有するヒータ装置６とを備える。クッションヒータ１２及びバックヒータ１３は、電気的に並列接続されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに設けられ該シートの状態に応じて変化する静電容量を生じさせるセンサ電極を有する乗員検知装置と、前記シートを加熱するための複数の電熱線を有するヒータ装置とを備える車両用シート装置において、
前記複数の電熱線は、電気的に並列接続されてなることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用シート装置において、
前記複数の電熱線は、前記シートのシートクッションを加熱するための第１電熱線と、前記シートのシートバックを加熱するための第２電熱線とからなることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用シート装置において、
前記乗員検知装置は、
前記複数の電熱線のうちの少なくとも１つの電熱線及び前記センサ電極の間に介在されるシールド電極と、
前記センサ電極及び前記シールド電極を同電位とする同電位手段とを備えたことを特徴とする車両用シート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員検知装置及びヒータ装置を備えた車両用シート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの車両のシートの乗員を保護するためにエアバッグが備えられている場合において、その対象シートの各種状態（例えば、乗員の有無等）を判定するために、車両用シート装置には乗員検知装置が設けられている。また、こうした車両用シート装置において、シートを所要温度に加熱するためのヒータ装置を併せ備えたものも知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、シートのシートクッション及びシートバックに配設された発振電極及び受信電極を有する乗員検知装置と、発振電極の下側に配置された電熱線を有するヒータ装置とを備えたものが提案されている。乗員検知装置は、これら発振電極及び受信電極を利用してシートの各種状態（大人着座等）を冗長判定することで、判定精度の信頼性を向上させている。
【０００４】
一方、特許文献２では、シートの状態に応じて変化する静電容量を生じさせるセンサ電極を有する乗員検知装置と、電熱線を有するヒータ装置と、これらを選択的に作動させる制御手段とを備えたものが提案されている。すなわち、ヒータ装置は、シートクッションを加熱するための電熱線と、シートバックを加熱するための電熱線とが電気的に直列接続された電熱線を有しており、制御手段は、乗員検知装置を作動させるための期間に合わせて、上述の直列接続された電熱線の上流側及び下流側を直流電源のプラス電極及びアース電極からそれぞれ切断する期間を設定している。
【特許文献１】特開２００３−８０９８９号公報（第５−６頁、第５図）
【特許文献２】特開２００４−１９６１９６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、特許文献１では、発振電極に加えて受信電極が必要になる分、周辺回路等が２重系になるなど部品点数が増加してコストの増大を余儀なくされる。
一方、特許文献２では、乗員検知装置及びヒータ装置間の作動期間を選択的に切り替えるための制御手段が必要になる分、構造が複雑化してコストの増大を余儀なくされる。
【０００６】
そこで、構造を簡易化するために、特許文献２のような乗員検知装置及びヒータ装置の選択的な作動に代え、これらを互いに独立で作動させることも本出願人により検討されている。図５は、乗員検知装置から独立させたヒータ装置を概略的に示す回路図である。同図に示したように、このヒータ装置９０は、特許文献２に準じ、シートクッションを加熱するための電熱線９１と、シートバックを加熱するための電熱線９２とが接続点Ｔにおいて電気的に直列接続された電熱線を有している。そして、電熱線９１の一端はアース電極９３に接続されており、電熱線９２の一端は直流電源のプラス電極９４にヒータ作動スイッチ９５を介して接続されている。このヒータ作動スイッチ９５は、乗員による操作スイッチとしての機能と、ヒータ装置が備える制御手段による加熱制御用のスイッチとしての機能とを併せて便宜的に表したスイッチである。
【０００７】
なお、乗員検知装置は、特許文献２に準じたセンサ電極を有しているものとする。この場合、乗員検知装置の作動に関わらず、ヒータ装置によりシートを加熱することができるため、制御の簡略化も含めて車両用シート装置全体としての構造を簡易化することができる。
【０００８】
しかしながら、車両用のヒータ装置が備える電熱線は、その使用位置の環境の性質上、人の乗降により繰り返し屈曲されるため、疲労により断線することがある。そして、このような直列接続された電熱線では、図５に示した位置ａ〜ｆのいずれか１箇所が断線すれば、断線した電熱線が浮遊電位を生じて、センサ電極の外乱となることがある。例えば、ヒータ作動スイッチ９５に直近の位置ａで電熱線が断線したときには、電熱線の略全体がアース電極９３に接続されていることからセンサ電極に対する浮遊電位の影響は略皆無であるが、アース電極９３に直近の位置ｆで断線したときには、センサ電極はシートクッション側及びシートバック側の両電熱線９１，９２による著しい浮遊電位の影響を受けることになる。換言すれば、電熱線の１箇所が断線するのみで、その断線位置に応じセンサ電極の生じる静電容量が変化して、該静電容量に基づく乗員検知装置によるシートの状態の検知精度が低減されてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、構造を簡易化することができ、且つ、ヒータ装置の電熱線の断線時における乗員検知装置による乗員検知精度の低減を抑制することができる車両用シート装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、シートに設けられ該シートの状態に応じて変化する静電容量を生じさせるセンサ電極を有する乗員検知装置と、前記シートを加熱するための複数の電熱線を有するヒータ装置とを備える車両用シート装置において、前記複数の電熱線は、電気的に並列接続されてなることを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用シート装置において、前記複数の電熱線は、前記シートのシートクッションを加熱するための第１電熱線と、前記シートのシートバックを加熱するための第２電熱線とからなることを要旨とする。
【００１２】
上記各構成によれば、前記複数の電熱線は、電気的に並列接続されていることで、これら複数の電熱線が直流電源による給電中であるか否かに関わらず、いずれか１つの電熱線の１箇所が断線するのみであれば、電熱線全体が回路的に繋がって断線した電熱線に浮遊電位が生じることはない。従って、センサ電極に対する浮遊電位の影響は解消され、電熱線の断線によってセンサ電極の生じる静電容量が変化することはなく、該静電容量に基づく乗員検知装置によるシートの状態の検知精度が向上される。
【００１３】
また、前記乗員検知装置及び前記ヒータ装置は、互いに独立の構成であるため、これら乗員検知装置及びヒータ装置間の作動に適宜の関係を持たせる必要もなく、車両用シート装置全体としての構造が簡易化される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用シート装置において、前記乗員検知装置は、前記複数の電熱線のうちの少なくとも１つの電熱線及び前記センサ電極の間に介在されるシールド電極と、前記センサ電極及び前記シールド電極を同電位とする同電位手段とを備えたことを要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、前記複数の電熱線のうちの少なくとも１つの電熱線及び前記センサ電極の間にシールド電極が介在され、且つ、前記同電位手段により前記センサ電極及び前記シールド電極が同電位とされる。これにより、前記複数の電熱線のうちの少なくとも１つの電熱線と、前記センサ電極との容量結合が抑えられ、該センサ電極が生じる静電容量の変化がより顕在化されて、該静電容量に基づく乗員検知装置によるシートの状態の検知精度が更に向上される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１乃至３に記載の発明では、構造を簡易化することができ、且つ、ヒータ装置の電熱線の断線時における乗員検知装置による乗員検知精度の低減を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の車両用シート装置を示す模式図である。同図に示されるように、車両には、人１の着座可能なシート２が搭載されている。このシート２の着座部を形成するシートクッション３には、平板状のセンサ電極１１が着座部に沿って拡がる態様で埋設されている。このセンサ電極１１とシートクッション３上の導電体（乗員としての人１など）との間でコンデンサＣ１が、当該導電体と車体及びシート骨格により構成されたアース電極ＧＮＤとの間でコンデンサＣ２がそれぞれ形成される。従って、各コンデンサＣ１，Ｃ２の形成する静電容量は、人１の有無に応じて変化を生じる。
【００１８】
また、上記シートクッション３には、一端がアース電極ＧＮＤに電気的に接続された第１電熱線としてのクッションヒータ１２が着座部全体に行き渡るように蛇行する態様で埋設されている。このクッションヒータ１２は、シートクッション３を所要温度に加熱するためのものである。なお、上記センサ電極１１は、クッションヒータ１２よりもシートクッション３の表面側、即ち人１側に配置されている。
【００１９】
さらに、前記シート２の背もたれ部を形成するシートバック４には、一端がアース電極ＧＮＤに電気的に接続された第２電熱線としてのバックヒータ１３が背もたれ部全体に行き渡るように蛇行する態様で埋設されている。このバックヒータ１３は、シートバック４を所要温度に加熱するためのものである。
【００２０】
なお、図１に示したように、上記クッションヒータ１２は、寄生容量Ｃｐ１にてシートクッション３上の導電体と容量結合しており、上記バックヒータ１３は、寄生容量Ｃｐ２にてシートクッション３上の導電体と容量結合する。従って、前記コンデンサＣ１，Ｃ２及び寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２を合成した静電容量は、人１の有無に応じて変化を生じる。つまり、前記センサ電極１１は、アース電極ＧＮＤとの間でシート２の状態、即ち人１の有無に応じて変化する静電容量を生じさせるものである。
【００２１】
図２（ａ）は、前記センサ電極１１を有する乗員検知装置５の電気的構成を示すブロック図であり、図２（ｂ）は、前記クッションヒータ１２及びバックヒータ１３を有するヒータ装置６の電気的構成を示すブロック図である。以下、図１及び図２を併せ参照して説明する。
【００２２】
図２（ａ）に示したように、前記センサ電極１１には、乗員検知装置５の制御部を構成する乗員検知ＥＣＵ（Electronic Control Unit ）２０が電気的に接続されている。すなわち、図１に示したように、この乗員検知ＥＣＵ２０のパルス発生器２１は、抵抗２２を介してセンサ電極１１と電気的に接続されている。なお、抵抗２２は、前記センサ電極１１及びアース電極ＧＮＤ間に形成されるコンデンサＣ１，Ｃ２及び寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の合成容量とで遅延回路を構成しており、パルス発生器２１からパルス信号が出力されると、抵抗２２及びセンサ電極１１の接続点Ｔ１からは、上記合成容量及び抵抗２２の抵抗によって決まるＣＲ時定数に応じて立ち上がり・立ち下がりの遅れた信号が出力される。上記接続点Ｔ１は、乗員検知ＥＣＵ２０のＣＲ時定数検知回路２３に接続されており、ＣＲ時定数検知回路２３は、このＣＲ時定数に応じた検知信号を乗員検知ＥＣＵ２０の判定器２４に出力する。判定器２４では、ＣＲ時定数検知回路２３からの検知信号に基づいて、当該ＣＲ時定数（コンデンサＣ１，Ｃ２及び寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の合成容量）が人１の存在に相当するか否かが判定される。
【００２３】
図２（ａ）に示したように、乗員検知ＥＣＵ２０は、エアバッグ装置７のエアバッグＥＣＵ３０に接続されており、判定器２４における判定結果に応じた判定信号を出力する。エアバッグＥＣＵ３０は、上記判定信号に基づいてエアバッグ３１を駆動制御する。例えば、エアバッグＥＣＵ３０は、上記判定信号が人１の存在に相当する場合には、所定の条件の下、エアバッグ３１の作動を許可する。一方、エアバッグＥＣＵ３０は、上記判定信号が人１の無存在（子供用拘束装置の装着状態など）に相当する場合には、エアバッグ３１の作動を禁止する。
【００２４】
図２（ｂ）に示したように、前記クッションヒータ１２及びバックヒータ１３は、一端及び他端が接続点Ｔ２，Ｔ３において接続され電気的に並列接続されている。そして、上記接続点Ｔ２，Ｔ３には、ヒータ装置６の制御部を構成するヒータコントロールリレー４０が電気的に接続されている。このヒータコントロールリレー４０は、直流電源のプラス電極４１に接続されるとともにアース電極ＧＮＤに接続されており、プラス電極４１及び接続点Ｔ２間を選択的に接続することで、シート２を所要温度に加熱制御する。なお、ヒータコントロールリレー４０は、アース電極ＧＮＤ及び接続点Ｔ３間を常時接続している。
【００２５】
図３は、上記ヒータ装置６を模式的に示す回路図である。同図に示したように、このヒータ装置６の接続点Ｔ２は前記プラス電極４１にヒータ作動スイッチ４２を介して接続されており、接続点Ｔ３はアース電極ＧＮＤに接続されている。なお、上記ヒータ作動スイッチ４２は、前記ヒータコントロールリレー４０によるスイッチとしての機能を便宜的に表したスイッチである。
【００２６】
このように並列接続されたクッションヒータ１２及びバックヒータ１３において、例えばクッションヒータ１２の位置ａ〜ｃのいずれか１箇所、又は、バックヒータ１３の位置ｄ〜ｆのいずれか１箇所が断線したとする。このとき、ヒータ作動スイッチ４２がオフであれば、即ち直流電源による給電中でなければ、いずれの位置ａ〜ｆの断線であっても全体がアース電極ＧＮＤ側に回路的に繋がることになり、断線したクッションヒータ１２又はバックヒータ１３に浮遊電位が生じることはない。
【００２７】
一方、ヒータ作動スイッチ４２がオンであれば、即ち直流電源による給電中であれば、いずれの位置ａ〜ｆの断線であっても全体が前記プラス電極４１及びアース電極ＧＮＤ側にそれぞれ回路的に繋がることになり、断線したクッションヒータ１２又はバックヒータ１３に浮遊電位が生じることはない。なお、この場合には、クッションヒータ１２又はバックヒータ１３の各位置に電圧降下分の電圧が生じるが、この電圧は直流成分であることからこれによってセンサ電極１１の生じる静電容量が影響を受けることはない。
【００２８】
以上により、前記センサ電極１１に対する浮遊電位の影響は解消され、クッションヒータ１２又はバックヒータ１３の断線によってセンサ電極１１の生じる静電容量が変化することはない。つまり、ヒータ作動スイッチ４２のオン・オフに関わらず、即ち直流電源による給電中であるか否かに関わらず、いずれの位置ａ〜ｆの断線であっても、センサ電極１１の生じる静電容量の外乱となることはない。
【００２９】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、クッションヒータ１２及びバックヒータ１３は、電気的に並列接続されていることで、これらクッションヒータ１２及びバックヒータ１３が直流電源による給電中であるか否かに関わらず、いずれか１つの１箇所が断線するのみであれば、電熱線全体が回路的に繋がって断線したクッションヒータ１２又はバックヒータ１３に浮遊電位が生じることはない。従って、センサ電極１１に対する浮遊電位の影響は解消され、上記断線によってセンサ電極１１の生じる静電容量が変化することはなく、静電容量に基づく乗員検知装置５によるシート２の状態、即ち人１の有無の検知精度を向上することができる。
【００３０】
また、前記乗員検知装置５及び前記ヒータ装置６は、互いに独立の構成であるため、これら乗員検知装置５及びヒータ装置６間の作動に適宜の関係を持たせる必要もなく、車両用シート装置全体としての構造が簡易化される。
【００３１】
（２）乗員検知装置５及び前記ヒータ装置６のいずれか一方の異常発生によって、いずれか他方の信頼性が損なわれることがないため、互いの故障診断情報を共有させるための信号の送受のための構成も不要にすることができる。
【００３２】
（３）本実施形態では、前記乗員検知装置５及び前記ヒータ装置６は、互いに独立の構成であるため、それぞれの設計の自由度を増大することができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態においてシールド電極等を追加した構成であるため、同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。
【００３３】
図４は、本実施形態の車両用シート装置を示す模式図である。同図に示されるように、前記シートクッション３には、平板状のシールド電極５１が着座部に沿って拡がる態様で埋設されている。このシールド電極５１は、前記センサ電極１１及びクッションヒータ１２の間に介在されている。そして、このシールド電極５１は、前記乗員検知ＥＣＵ２０に設けられた同電位手段としてのバッファ回路５２を介して前記接続点Ｔ１に電気的に接続されている。このバッファ回路５２は、オペアンプを有してボルテージフォロアを構成しており、前記センサ電極１１及びシールド電極５１を同電位とする。従って、このシールド電極５１により、前記クッションヒータ１２とセンサ電極１１との容量結合が抑えられ、センサ電極１１が生じる静電容量の変化、即ちコンデンサＣ１，Ｃ２及び寄生容量Ｃｐ１，Ｃｐ２の合成容量の変化がより顕在化される。
【００３４】
以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、クッションヒータ１２及びセンサ電極１１の間にシールド電極５１が介在され、且つ、前記バッファ回路５２により前記センサ電極１１及び前記シールド電極５１が同電位とされる。これにより、前記クッションヒータ１２とセンサ電極１１との容量結合が抑えられ、センサ電極１１が生じる静電容量の変化がより顕在化されて、同静電容量に基づく乗員検知装置５によるシート２の状態、即ち人１の有無の検知精度を更に向上することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記各実施形態において、クッションヒータ１２及びバックヒータ１３の接続点Ｔ３の電位は、アース電極ＧＮＤの電位に対し所定の電位差を有していてもよい。
【００３６】
・前記各実施形態において、シートクッション３を複数領域に分け、クッションヒータ１２を各領域に行き渡る複数の電熱線に分割してもよい。また、シートバック４を複数領域に分け、バックヒータ１３を各領域に行き渡る複数の電熱線に分割してもよい。これらの各場合であっても、複数の電熱線を電気的に並列接続することで、いずれか１つの電熱線の１箇所が断線するのみであれば、電熱線全体が回路的に繋がって断線した電熱線に浮遊電位が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式図。
【図２】（ａ）（ｂ）は、同実施形態の電気的構成を示すブロック図。
【図３】ヒータ装置を示す回路図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す模式図。
【図５】従来のヒータ装置を示す回路図。
【符号の説明】
【００３８】
ＧＮＤ…アース電極、２…シート、３…シートクッション、４…シートバック、５…乗員検知装置、６…ヒータ装置、１１…センサ電極、１２…第１電熱線としてのクッションヒータ、１３…第２電熱線としてのバックヒータ、５１…シールド電極、５２…同電位手段としてのバッファ回路。
【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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