(57)【要約】【課題】シートが被水していても精度良くシート上で乗員を検知することができる乗員検知装置、及び乗員検知方法を提供することを目的としている。【解決手段】絶縁物３２の一方面に近接して配置されている第１電極３４と、シートと絶縁物の他方面との間に近接して配置されている第２電極３６と、電界を発生させる電界発生部１４０と、第１電極と第２電極に流れる各電流を検出する電流検出部（１５０、１６０）と、第１電極に電界を印加し且つ第２電極を未接続にして電流を検出する第１検知モードと、第１電極を接地し且つ第２電極に電界を印加して電流を検出する第２検知モードとを切り換える切換部１１０と、第２検知モードによって検出された検出値を用いて第１検知モードによって検出された検出値を補正し、補正値に基づいて乗員の状態を判定する判定部１１０と、を備える。【選択図】図３
2012224171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁物の一方面に近接して配置されている第１電極と、
シートと前記絶縁物の他方面との間に近接して配置されている第２電極と、
電界を発生させる電界発生部と、
前記第１電極と前記第２電極に流れる各電流を検出する電流検出部と、
前記第１電極に前記電界を印加し且つ前記第２電極を未接続にして前記電流を検出する第１検知モードと、前記第１電極を接地し且つ前記第２電極に前記電界を印加して前記電流を検出する第２検知モードと、を切り換える切換部と、
前記第２検知モードによって検出された検出値を用いて、前記第１検知モードによって検出された検出値を補正し、前記補正値に基づいて前記乗員の状態を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
前記第２電極の大きさは、
前記第１電極の大きさより小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記測定電極の大きさ、または、前記空席電極の大きさに基づき予め定められている定数を前記第１検知モードによって検出された検出値、または、前記第１検知モードの検出値を用いて前記第２検知モードの検出値を補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の乗員検知装置。
【請求項４】
乗員検知装置における乗員検知方法であって、
電界発生部が、電界を発生させる電界発生工程と、
電流検出部が、絶縁物の一方面に近接して配置されている第１電極に流れる電流と、シートと前記絶縁物の他方面との間に近接して配置されている第２電極に流れる電流とを検出する電流検出工程と、
切換部が、前記第１電極に前記電界を印加し且つ前記第２電極を未接続にして前記電流を検出する第１検知モードと、前記第１電極を接地し且つ前記第２電極に前記電界を印加して前記電流を検出する第２検知モードと、を切り換える切換工程と、
判定部が、前記第２検知モードによって検出された検出値を用いて、前記第１検知モードによって検出された検出値を補正し、前記補正値に基づいて前記乗員の状態を判定する判定工程と、
を含むことを特徴とする乗員検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員検知装置、及び乗員検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されているエアバッグ装置は、車両の衝突時等の乗員が受ける衝撃を緩和するため、乗員の安全性上、必要なものである。エアバッグ装置は、着席している状態や着席している乗員が大人か子供か等でエアバッグを展開するかしないかの動作が異なるため、乗員の着席状態を検出する必要がある。例えば、米国連邦車両基準「ＦＭＶＳＳ２０８」においては、エアバッグ・システムが、助手席に着席している乗員の体重に基づいてフロント・エアバッグの展開と非展開を制御するように定めている。
【０００３】
乗員の着席状態を検出する乗員検知装置として、微弱電界の変化を検出する手法などが用いられている。微弱電界の変化を検出手法は、座席の表面に複数の電極を取り付け、電極間の変位電流を検出する。そして、乗員がいない場合の電流と乗員がいる場合の変位電流を検出して比較することで、乗員が着席しているか否かと乗員の体格等を検出してエアバッグを制御している。
このような乗員検知システムは、例えば、上述した法令に対応させて、車両が前方方向に衝突した場合に、６歳児相当の子供以下では、フロント・エアバッグの展開を抑制する。また、上述のような乗員検知システムは、例えば成人女性のうち小柄な５パーセントを除いて、フロント・エアバッグの展開機能を維持する。
【０００４】
乗員検知システムにおいて、例えば、汗や飲み物をシートにこぼしたことにより被水している場合や、シートに用いているウレタンシートが高湿度や汗等を吸水して湿っている場合がある。このような場合、電極間の変位電流を検出して乗員の着席状態を検出する乗員検知装置では、測定電極と被測定電極とがシート上の乗員である被対象物を介して容量結合されるような等価回路で表される。さらに、シート上の被水により、測定電極と被測定電極との間に抵抗成分が発生する。変位電流を直交変換することにより、実数部（抵抗成分）と虚数部（容量成分）は算出される。
このため、特許文献１に記載されている乗員検知システムでは、測定モデルとして、抵抗成分（実数成分）と容量成分（虚数成分）との並列モデルを仮定して、抵抗成分の大きさに基づいて、シートの被水を検出する。そして、特許文献１に記載されている乗員検知システムでは、シートの被水を検出した場合、判定ロジックを切り替えて変更したり、正確に乗員の体格を判定できないという警告を表示部に出力していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６６９６９４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、シート上に水やジュースなどをこぼした場合、その水分がシートの一部分のみこぼれていても、シートのどの位置に水分が多いのかを推定できない。このため、測定電極と非測定電極との間の抵抗値は、必ずしもシートの水分状態によって変化するとは限られない。したがって、シートの被水を検出して、適切に判定ロジックを変更できない場合や、適切に判定不可であることを示す信号を発生できない場合があった。
【０００７】
また、シートのウレタンシート等に吸収された水分によって、測定電極とシートのフレーム等との抵抗値が変化し、さらに測定容量が増加する。このように、抵抗値の変化と測定容量の変化が同時に発生する場合、特にシートのウレタンシートが多くの水分を吸収していると、シート上の被測定物に応じて、抵抗値は変化せず、測定容量のみが変化することがある。このような場合、抵抗値の変化からでは、測定電極と被測定物との間の測定容量が変化したのか、シートのウレタンシートの吸湿によって測定容量が変化したかが検出できなかった。このため、測定電極と被測定物との間の測定容量が大きい場合、被測定物が大きいと判定するロジックをそのまま用いると、シート上の被測定物の大きさを適切に検知できない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、シートが被水していても精度良くシート上で乗員を検知することができる乗員検知装置、及び乗員検知方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記目的を達成するため、本発明に係る乗員検知システムは、絶縁物の一方面に近接して配置されている第１電極と、シートと前記絶縁物の他方面との間に近接して配置されている第２電極と、電界を発生させる電界発生部と、前記第１電極と前記第２電極に流れる各電流を検出する電流検出部と、前記第１電極に前記電界を印加し且つ前記第２電極を未接続にして前記電流を検出する第１検知モードと、前記第１電極を接地し且つ前記第２電極に前記電界を印加して前記電流を検出する第２検知モードと、を切り換える切換部と、前記第２検知モードによって検出された検出値を用いて、前記第１検知モードによって検出された検出値を補正し、前記補正値に基づいて前記乗員の状態を判定する判定部と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
（２）また、本発明に係る乗員検知システムにおいて、前記第２電極の大きさは、前記第１電極の大きさより小さいようにしてもよい。
【００１１】
（３）また、本発明に係る乗員検知システムにおいて、前記判定部は、前記測定電極の大きさ、または、前記空席電極の大きさに基づき予め定められている定数を前記第１検知モードによって検出された検出値、または、前記第１検知モードの検出値を用いて前記第２検知モードの検出値を補正するようにしてもよい。
【００１２】
（４）上記目的を達成するため、本発明は、乗員検知装置における乗員検知方法であって、電界発生部が、電界を発生させる電界発生工程と、電流検出部が、絶縁物の一方面に近接して配置されている第１電極に流れる電流と、シートと前記絶縁物の他方面との間に近接して配置されている第２電極に流れる電流とを検出する電流検出工程と、切換部が、前記第１電極に前記電界を印加し且つ前記第２電極を未接続にして前記電流を検出する第１検知モードと、前記第１電極を接地し且つ前記第２電極に前記電界を印加して前記電流を検出する第２検知モードと、を切り換える切換工程と、判定部が、前記第２検知モードによって検出された検出値を用いて、前記第１検知モードによって検出された検出値を補正し、前記補正値に基づいて前記乗員の状態を判定する判定工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、乗員検知システムは、第１電極と第２電極をシート上に設け、第２検知モードでは、第１電極を接地し且つ第２電極に電界を印加して電流を検出し、第１検知モードでは、第１電極に電界を印加し且つ第２電極を未接続にして電流を検出するようにした。このように、第２検知モードでは、第１電極を接地しているため、シートのみによる抵抗成分と容量成分を有する検出値を検出することができる。この第２検知モードの検出値を用いて第１検知モードの検出値を補正して、補正された検出値を用いてシート上の乗員の状態を検知するようにしたので、シートが被水していても精度良くシート上の乗員の状態を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る乗員検知システムの一例を示す図である。
【図２】同実施形態に係る検知部の概略構成の一例を説明する断面図である。
【図３】同実施形態に係る乗員検知装置の一例を説明するブロック図である。
【図４】同実施形態に係る測定電極による検知を説明する図である。
【図５】同実施形態に係る空席電極による検知を説明する図である。
【図６】第２実施形態に係る検知部の概略構成の一例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る乗員検知システム１の一例を示す図である。
図１に示すように、乗員検知システム１は、乗員検知装置１０、シート２０、検知部３０、エアバッグ装置４０、警告灯５０を備えている。
【００１７】
シート２０は、例えば、車両のシートであり、ウレタンシートなどで構成され、乗員ＯＢが着席する。シート２０は、検知部３０が設置されている。
検知部３０は、後述するように測定電極と空席電極と絶縁物とを備え、測定電極と空席電極とで発生した微弱電界による各検出電流を乗員検知装置１０に出力する。
乗員検知装置１０は、検知部３０が出力する検出電流に基づき、シート２０上に乗員ＯＢが着席しているか否か、及び乗員ＯＢの体格などの乗員の状態を検知する。乗員検知装置１０は、乗員ＯＢの状態の検知結果と車両の衝突検出結果に基づき、エアバッグ装置４０の展開と非展開を制御する。
エアバッグ装置４０は、車両が衝突した場合に展開するエアバッグを備える。エアバッグ装置４０は、乗員検知装置１０の制御に基づいてエアバッグを展開させる。
警告灯５０は、乗員検知装置１０が出力する警告表示の駆動信号により点灯させられる。警告表示とは、乗員検知装置１０により検知した結果、乗員ＯＢの体格を正しく検知できなかったことを乗員ＯＢに警告するための表示である。警告灯５０は、例えば、ダッシュボードに設置されている。
【００１８】
次に、検知部３０の構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る検知部の概略構成の一例を説明する断面図である。図２において、ｘ軸方向は、左右方向、ｙ軸方向は、上下方向を表している。
図２に示すように、検知部３０は、フィルム３２の両面に測定電極３４（第１電極）と空席電極３６（第２電極）とが導電性のインクにより印刷されて構成されている。また、測定電極３４と空席電極３６とには、各電極の抵抗値を低くするために銀ペーストを用いたインクがさらに印刷され、印刷された部分を保護するためと電極の面積を広げるためにカーボンを印刷されるようにしてもよい。検知部３０は、シート２０のｙ軸の正方向に設置されている。また、検知部３０は、空席電極３６がシート２０と接して設置されている。
【００１９】
フィルム３２は、絶縁物である。このため、測定電極３４と空席電極３６とは、電気的に分離されている。
測定電極３４は、検知部３０上の乗員ＯＢを検知するのに用いられる。測定電極３４のｘ軸方向の長さは、Ｌ１とされている。シート２０上に乗員ＯＢが着席している場合、測定電極３４と乗員ＯＢとの間に、容量Ｃ１が発生する。また、乗員ＯＢと車両のシャーシなどグランドとの間に、容量Ｃｇが発生する。なお、測定電極３４の大きさとは、ｘ軸方向の長さＬ１である。
【００２０】
空席電極３６は、後述するように、シート２０の湿度を検知するのに用いられる電極である。空席電極３６は、ｘ軸方向の長さがＬ２とされ、測定電極３４のｘ軸方向の長さＬ１より短く形成されている。空席電極３６とシート２０との間に、容量Ｃ２が発生する。
ここで、仮に測定電極３４の長さと空席電極３６の長さを同等とした場合、測定電極３４と空席電極３６との間に発生する容量成分が大きくなる。例えば、空席電極３６で計測したい容量成分の値は、１００［ｐＦ］程度に対して、測定電極３４の長さと空席電極３６の長さが同等の場合、測定電極３４と空席電極３６との間に３０［ｐＦ］程度の容量が出来てしまう。このように、測定電極３４と空席電極３６との間に容量が形成されてしまうと、空席電極３６がシート２０による容量成分を検出しにくくなる。また、仮に、測定電極３４の長さＬ１を空席電極３６の長さＬ２と同等に小さくした場合、測定電極３４と空席電極３６との間の容量は小さくなる。しかしながら、検知部３０上に着席している乗員ＯＢに対する検出面積が小さくなってしまうので、乗員ＯＢの検出自体がしにくくなってしまう。従って、測定電極３４と空席電極３６との間の容量成分が空席電極３６を用いた乗員ＯＢの検知に影響を与える。このため、本実施形態では、空席電極３６は、ｘ軸方向の長さがＬ２とされ、測定電極３４のｘ軸方向の長さＬ１より短く形成されている。なお、測定電極３４のｘ軸方向の長さＬ１は、例えば、シート２０の大きさに応じて予め定められた長さである。なお、空席電極３６の大きさとは、ｘ軸方向の長さＬ２である。
【００２１】
次に、乗員検知装置１０の構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る乗員検知装置の一例を説明するブロック図である。図３において、ｘ軸方向は、左右方向、ｙ軸方向は、上下方向を表している。
図３に示すように、乗員検知装置１０は、制御部１１０、スイッチ１２０、スイッチ１３０、発振器１４０、抵抗１５０、演算回路１６０、積分回路１７０、エアバッグ駆動部１８０、警告灯駆動部１９０を備えている。
【００２２】
制御部１１０（切換部、判定部）は、スイッチ１２０と１３０の接続状態を周期的に切り替える切替信号により切り替え、第１検知モードと第２検知モードとを切り替える。制御部１１０は、第１検知モードにおいて、測定電極３４のみに発振器１４０が生成した交流信号を印加する。そして、制御部１１０は、測定電極３４の変位電流に基づく検出値をスイッチ１２０、抵抗１５０、演算回路１６０、積分回路１７０を介して取得する。
また、制御部１１０は、第２検知モードにおいて、測定電極３４を接地し、空席電極３６のみに発振器１４０が生成した交流信号を印加する。そして、制御部１１０は、空席電極３６の変位電流に基づく検出値をスイッチ１２０、抵抗１５０、演算回路１６０、積分回路１７０を介して取得する。
制御部１１０は、取得した第２検知モードの検出値を用いて、第１検知モードの検出値を補正する。制御部１１０は、補正した測定電極３４の検出信号に基づき、検出部３０上に乗員ＯＢが着席しているか否か、検出部３０上に乗員ＯＢがいる場合は大人か子供かを、後述するように判別する。
【００２３】
例えば、検出部３０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０が乾燥している場合、測定電極３４及び空席電極３６の各変位電流は小さい。シート２０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０が乾燥している場合、測定電極３４の変位電流は大きく、空席電極３６の変位電流は小さい。シート２０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０の湿度が高い場合、測定電極３４の変位電流は乗員ＯＢが着席していない場合よりも大きく、空席電極３６の変位電流はシート２０が乾燥している場合よりも大きい。シート２０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０の湿度が高い場合、測定電極３４の変位電流は大きく、空席電極３６の変位電流はシート２０が乾燥している場合よりも大きい。このように、シート２０上に乗員が着席しているか否か、及びシートの湿度の高さによって、測定電極３４と空席電極３６の各変位電流値が異なる。また、シート２０の湿度による影響が測定電力の変位電流に含まれるが、シート２０の湿度による影響分を空席電極３６の変位電流を用いて補正することで、検知部３０上の乗員ＯＢの状態（着席しているか否か、乗員ＯＢの体格（大人か子供か））を判定する。
制御部１１０は、判別結果に基づき、エアバッグ駆動部１８０にエアバッグの展開を示す信号を出力する。具体的には、制御部１１０は、乗員ＯＢが大人であると判別された場合、エアバッグを展開可能な状態であると判別し、判別結果に基づきエアバッグの展開を示す信号をエアバッグ駆動部１８０に出力する。また、乗員ＯＢが子供であると判別された場合、エアバッグを展開不可能な状態であると判別し、判別結果に基づきエアバッグの展開を示す信号をエアバッグ駆動部１８０に出力しない。
また、制御部１１０は、検知部３０上の乗員ＯＢが大人か子供かを判別ができなかった場合、警告灯駆動部１９０に警告表示を示す信号を出力する。
【００２４】
スイッチ１２０の入力端子ａ１は、測定電極３４と接続され、入力端子ａ２は、空席電極３６と接続され、出力端子ａ３は、抵抗１５０の一方端と演算回路１６０の入力端子ａ１２に接続されている。また、スイッチ１２０は、制御部１１０が出力する切替信号に応じて、入力端子ａ１またはａ２から入力された信号を出力端子ａ３から出力するように切り替える。
スイッチ１３０の入力端子ｂ１は、測定電極３４と接続され、入力端子ｂ１は未接続であり、出力端子ｂ３は、接地されている。また、スイッチ１３０は、制御部１１０が出力する切替信号に応じて、入力端子ｂ１を接地するか未接続の状態にするように切り替える。
【００２５】
発振器１４０は、正弦波の交流信号ｓｉｎωｔ（ω＝２πｆ；ｆは周波数）を生成する発信回路である。交流信号は、例えば、周波数が１２０ｋＨｚ（キロヘルツ）、信号レベルが後段の演算回路１６０や積分回路１７０の振幅レンジに合わせたレベルであり、例えば、１［Ｖ］〜４［Ｖ］程度である。発振器１４０は、生成した交流信号を抵抗１５０の他方端と演算回路１６０の入力端子ａ１１に供給する。
抵抗１５０は、後述するように、測定電極３４または空席電極３６で検知された電流を検出するために用いられる。抵抗１５０の一方端には、スイッチ１２０の出力端子ａ３と演算回路１６０の入力端子ａ１２とが接続されている。抵抗１５０の他方端には、発振器１４０の出力端子と演算回路１６０の入力端子ａ１１とが接続されている。
【００２６】
演算回路１６０は、抵抗１５０の両端に流れる電流（検出電流ともいう）を検出し、検出した検出電流を電圧信号に変換する。本実施形態において、電流検出部とは、抵抗１５０と演算回路１６０から構成されている。演算回路１６０は、変換した電圧信号を積分回路１７０に出力する。演算回路１６０の入力端子ａ１１は、発振器１４０の出力端子と抵抗１５０の他方端と接続され、演算回路１６０の入力端子ａ１２は、スイッチ１２０の出力端子ａ３と抵抗１５０の一方端と接続され、出力端子ａ１３は、積分回路１７０の入力端子に接続されている。
積分回路１７０は、演算回路１６０が出力する電圧信号を全波整流し、全波整流した信号に対して積分する。積分回路１７０は、積分した検出信号を制御部１１０に出力する。
【００２７】
エアバッグ駆動部１８０は、制御部１１０が出力するエアバッグの展開を示す信号に基づいてエアバッグ装置４０を展開させる駆動信号を生成し、生成した駆動信号によりエアバッグ装置４０を展開させる。具体的には、エアバッグ駆動部１８０は、制御部１１０は、よる乗員の体型を判定した結果に基づく情報が大人であることを示している場合に、エアバッグを展開可能な状態であるため、エアバッグ装置４０の駆動信号を生成する。また、エアバッグ駆動部１８０は、制御部１１０による乗員の体型を判定した結果に基づくが子供であることを示している場合に、エアバッグを展開不可能な状態であるため、エアバッグ装置４０の駆動信号を生成しない。
警告灯駆動部１９０は、制御部１１０が出力する警告表示を示す信号に基づいて警告灯を点灯させる駆動信号を生成し、生成した駆動信号により警告灯５０を点灯させる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る乗員検知システム１の動作について、図３〜図５を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る測定電極による検知を説明する図である。図５は、本実施形態に係る空席電極による検知を説明する図である。なお、図４と図５において、ｘ軸方向は、左右方向、ｙ軸方向は、上下方向を表している。
【００２９】
［第１検知モード］
図４に示すように、制御部１１０は、スイッチ１２０の入力端子ａ１を出力端子ａ３に接続するように切り替える。また、制御部１１０は、スイッチ１３０の入力端子ｂ２を出力端子ｂ３に接続するように切り替える。
このため、発振器１４０により発振された交流信号は、抵抗１５０、スイッチ１２０を介して測定電極３４に印加される。測定電極３４に交流電流が供給されたことにより、測定電極３４の周囲に破線２００で示したように、微弱電界が発生する。破線２００は、測定電極３４の周囲に発生する微弱電界を模式的に示したものである。
このような微弱電界が発生している検知部３０の上に乗員ＯＢなどの誘電体がある場合、検知部３０と測定電極３４による等価回路は、測定電極３４が検知部３０上の誘電体である乗員ＯＢを介して容量結合されているように表される。このため、検知部３０の上にある乗員ＯＢに向かって変位電流が流れる。この変位電流は、測定電極３４により検出され、スイッチ１２０を介して抵抗１５０に出力される。
例えば、検出部３０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０が乾燥している場合、測定電極３４の変位電流は小さい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０が乾燥している場合、測定電極３４の変位電流は大きい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０の湿度が高い場合、測定電極３４の変位電流は乗員ＯＢが着席していない場合よりも大きく、空席電極３６の変位電流はシート２０が乾燥している場合よりも大きい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０の湿度が高い場合、測定電極３４の変位電流は大きい。
【００３０】
演算回路１６０は、抵抗１５０の両端の変位電流を抵抗１５０により電圧に変換し、変換した電圧信号を積分回路１７０に出力する。
積分回路１７０は、演算回路１６０が出力する電圧信号を全波整流し、全波整流した信号に対して積分する。積分回路１７０は、積分した信号を制御部１１０に出力する。
なお、本実施形態では、スイッチ１３０の入力端子ｂ２が未接続（オープン）の例を説明したが、入力端子ｂ２はＧＮＤ（グランド）などのＤＣ（直流）レベル、あるいは測定電極３４と同じ交流信号等であってもよい。
【００３１】
図４に示した状態の変位電流による検知結果は、シート２０を構成するウレタンシートの湿度の影響も含んでいる。具体的には、シート２０が乾燥している場合に比べて、シート２０に水分が多く含まれている場合の方が、大きな変位電流が検出される。このため、従来技術ではシート２０に水分が多く含まれている場合、微弱電界内に乗員ＯＢがいなくても、変位電流が大きいため、シート２０上に乗員ＯＢがいると誤判別してしまう。すなわち、検知部３０上に乗員ＯＢが着席しているのか否かを適切に判別できず、また、着席していると判別された場合でも乗員ＯＢが大人か子供か、またはシート２０に多くの水分が含まれているのかを正しく判別することができない。このため、本実施形態では、空席電極３６を用い第２検知モードにより、シート２０の湿度の影響分を測定する。
【００３２】
［第２検知モード］
次に、図５に示すように、制御部１１０は、スイッチ１２０の入力端子ａ２を出力端子ａ３に接続するように切り替える。また、制御部１１０は、スイッチ１３０の入力端子ｂ１を出力端子ｂ３に接続する、すなわち入力端子ｂ１を接地するように切り替える。スイッチ１２０と１３０の切り替えは、例えば、予め定められている周期で図４と図５の状態を交互に切り替えるようにしてもよい。
この結果、測定電極３４は、スイッチ１３０を介して接地される。このため、測定電極３４には、スイッチ１２０を介して発振器１４０からの交流信号が印加されない。
一方、空席電極３６には、発振器１４０により発振された交流信号が、抵抗１５０、スイッチ１２０を介して印加される。空席電極３６に交流電流が供給されたことにより、空席電極３６の周囲に破線２１０で示したように、微弱電界が発生する。破線２１０は、空席電極３６の周囲に発生する微弱電界を模式的に示したものである。
このような微弱電界が発生している検知部３０の上に乗員ＯＢなどの誘電体がある場合、測定電極３４は接地されているので、検知部３０上の誘電体へは微弱電界は及ばない。一方、空席電極３６のｙ軸の負方向にあるシート２０には微弱電界の影響が及ぶ。シート２０と空席電極３６による等価回路は、空席電極３６がシート２０と容量結合されているように表される。この結果、空席電極３６による微弱電界は、シート２０に向かって変位電流が流れる。この変位電流は、シート２０の湿度による容量負荷に依存する電流である。そして、この変位電流は、空席電極３６のみにより検出され、スイッチ１２０を介して抵抗１５０に出力される。
例えば、検出部３０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０が乾燥している場合、空席電極３６の各変位電流は小さい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０が乾燥している場合、空席電極３６の変位電流は小さい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席していず且つシート２０の湿度が高い場合、空席電極３６の変位電流はシート２０が乾燥している場合よりも大きい。検出部３０上に乗員ＯＢが着席し且つシート２０の湿度が高い場合、空席電極３６の変位電流はシート２０が乾燥している場合よりも大きい。
【００３３】
演算回路１６０は、抵抗１５０の両端の変位電流を抵抗１５０により電圧に変換し、変換した電圧信号を積分回路１７０に出力する。
積分回路１７０は、演算回路１６０が出力する電圧信号を全波整流し、全波整流した信号に対して積分する。積分回路１７０は、積分した信号を制御部１１０に出力する。
なお、本実施形態では、スイッチ１３０の出力端子ｂ３が接地されている例を説明したが、出力端子ｂ３はＧＮＤ（グランド）以外のＤＣ（直流）レベル、あるいは空席電極３６と同じ交流信号等であってもよい。
【００３４】
図５に示した状態の空席電極３６による変位電流による検知結果は、このようにシート２０の変位電流のみを検出していることになる。上述したように、シート２０が乾燥している場合に比べて、シート２０に水分が多く含まれている場合の方が、大きな変位電流が空席電極３６により検出される。制御部１１０は、このように検出された検出値に基づき、測定電極３４で検出した検出値を補正する。
【００３５】
制御部１１０による検出値の補正は、まず、第１検知モードで検出された検出値から抵抗成分Ｒ１と容量成分Ｃ１を算出する。次に、制御部１１０は、第２検知モードで検出された検出値から抵抗成分Ｒ２と容量成分Ｃ２を算出する。次に、制御部１１０は、第１検知モードによる抵抗成分Ｒ１から第２検知モードによる抵抗成分Ｒ２を減算する。同様に、制御部１１０は、第１検知モードによる容量成分Ｃ１から第２検知モードによる容量成分Ｃ２を減算する。
なお、変位電流ｉは、抵抗性負荷に依存する電流ｉｒｅ（実数部）と抵抗性負荷に依存する電流ｉｉｍ（虚数部）との合成である。また、演算回路１６０により変換された電圧ｖは、次式（１）として示すことができる。
【００３６】
ｖ＝ｒ×（１／Ｚｒｅ＋ｊω×Ｚｉｍ）×Ｅ  ・・・（１）
【００３７】
式（１）において、Ｅは発振器１４０から印加される電圧値であり、ｒは抵抗１５０の抵抗値であり、ωは発振器１４０から印加される交流電圧の角周波数である。また、Ｚｒｅは、抵抗性負荷に依存するインピーダンス（実数成分）であり、Ｚｉｍは、容量性負荷に依存するインピーダンス（虚数成分）である。
このように、本実施形態における乗員検知システム１では、制御部１１０によって、式（１）における抵抗分である実数成分と容量分である虚数成分に分離される。
なお、空席電極３６と測定電極３４との各抵抗分と各容量分を先に算出する例を説明したが、測定電極３４の検出値から空席電極３６の検出値を減算し、減算後に式（１）を用いて抵抗分と容量分を算出するようにしてもよい。
【００３８】
制御部１１０は、このように検出された抵抗値と容量値を用いて、測定電極３４で検出した抵抗値と容量値を補正して、シート２０上に乗員ＯＢが着席しているか否か、シート２０上に乗員ＯＢが着席していると判別された場合は乗員ＯＢの体格（大人か子供か）を判別する。
例えば、制御部１１０は、補正された検出値に対して予め定められている第１のしきい値により、検知部３０上に乗員ＯＢが着席しているか否かの判別をする。すなわち、制御部１１０は、補正された検出値が、予め定められている第１のしきい値より大きいと判別された場合、検知部３０上に乗員ＯＢが着席していると判別する。また、制御部１１０は、補正された検出値が、予め定められている第１のしきい値より大きくないと判別された場合、検知部３０上に乗員ＯＢが着席していないと判別する。
そして、検知部３０上に乗員ＯＢが着席していると判別された場合、制御部１１０は、補正された検出値に対して予め定められている第２のしきい値により、シート２０上に着席している乗員ＯＢが大人か子供かの判別をする。すなわち、制御部１１０は、補正された検出値が、予め定められている第２のしきい値により大きいと判別された場合、検知部３０上に着席している乗員ＯＢを大人であると判別する。また、制御部１１０は、補正された検出値が、予め定められている第２のしきい値により大きくないと判別された場合、検知部３０上に着席している乗員ＯＢを子供であると判別する。
【００３９】
次に、図４と図５に示した状態で計測した場合の計測結果の一例を説明する。
状態１：シート２０に含まれる水分が少なく、乗員ＯＢが検知部３０上に座っていない場合、空席電極３６で測定した変位電流値ｉ１は小さく、測定電極３４で測定した変位電流値ｉ１１も小さい。
状態２：シート２０に含まれる水分が少なく、乗員ＯＢが検知部３０上に着席している場合、空席電極３６で測定した変位電流値ｉ２は小さく、測定電極３４で測定した変位電流値ｉ１２は変位電流値ｉ１１より大きい。
状態３：シート２０に含まれる水分が多く、乗員ＯＢが検知部３０上に着席している場合、空席電極３６で測定した変位電流値ｉ３は変位電流値ｉ２より大きく、測定電極３４で測定した変位電流値ｉ１３は変位電流値ｉ３と同等である。
状態４：シート２０に含まれる水分が多く、乗員ＯＢが検知部３０上に着席している場合、空席電極３６で測定した変位電流値ｉ４は変位電流値ｉ３と同等であり、測定電極３４で測定した変位電流値ｉ１３は変位電流値ｉ４より大きい。
【００４０】
なお、本実施形態では、抵抗１５０に流れる電流を抵抗１５０と演算回路１６０を用いて電圧に変換して、電圧値を検出する例を説明したが、電流値を検出することで乗員ＯＢがシート２０上に着席しているか否か、乗員ＯＢの体格等の乗員ＯＢの状態を検知するようにしてもよい。
また、本実施形態では、積分回路１７０が全波整流した後、積分して検出値を平均化する例を説明したが、発振器１４０の信号が交流であるため、積分回路１７０の代わりに検出値の最大値または実効値を検出するようにしてもよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態によれば、フィルム３２の下側に空席電極３６を形成し、シート２０上に設置する。そして、フィルム３２の上側に形成されている測定電極３４で測定した値を、空席電極３６で測定した値を用いて補正することで、シート２０の水分による影響を除去する。そして、シート２０の水分の影響分を除去した検出値から乗員ＯＢの状態を検知するようにしたので、シート２０上に乗員ＯＢが着席しているか否か、乗員ＯＢの体格などの乗員ＯＢの状態を精度良く検知することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
図６は、本実施形態に係る検知部の概略構成の一例を説明する断面図である。
図６に示すように、検知部３０は、第１実施形態と同様に、フィルム３２の両面に測定電極３４と空席電極３６とが導電性のインクにより印刷されて構成されている。
ヒータシート３０１は、シート２０のｙ軸の正方向に設置されている。ヒータシート３０１は、シート２０上を暖めるために用いられる。
検知部３０は、ヒータシート３０１のｙ軸の正方向に設置されている。また、検知部３０は、空席電極３６がヒータシート３０１と接して設置されている。
すなわち、第１実施形態では、シート２０上に検知部３０が設置されていたが、本実施形態ではシート２０上にヒータシート３０１が設置され、ヒータシート３０１上に検知部３０が設置されている。
【００４３】
このように、シート２０と検知部３０との間にヒータシート３０１が挟まれている構成であっても、第１実施形態と同様に、シート２０上の乗員ＯＢを検知することができる。検知部３０と乗員検知装置１０の接続、及び乗員検知装置１０の構成は第１実施形態と同様である。
この場合においても、制御部１１０は、図５のようにスイッチ１２０と１３０の状態を切り替え、測定電極３４を接地した状態で空席電極３６を用いて変位電流を検出する。次に、制御部１１０は、図４のようにスイッチ１２０と１３０の状態を切り替え、空席電極３６を未接続にした状態で測定電極３４を用いて変位電流を検出する。次に、制御部１１０は、空席電極３６の検出値を用いて測定電極３４の検出値を補正し、検知部３０上の乗員ＯＢを検知する。
【００４４】
なお、本実施形態では、制御部１１０が、測定電極３４の検出値から空席電極３６の検出値を減算して補正する例を説明したが、各電極の大きさに応じた定数を検出値に乗じて減算するようにしてもよい。この場合、制御部１１０は、測定電極３４に対する空席電極３６の容量差に基づく定数を予め定められた定数を乗じ、定数を乗じた測定電極３４の検出値から、空席電極３６の検出値を減算して補正する。あるいは、制御部１１０は、空席電極３６に対する測定電極３４の容量差に基づく定数を予め定められた定数を乗じ、測定電極３４の検出値から、定数を乗じた空席電極３６の検出値からを減算して補正する。なお、定数はシート２０が乾燥している状態で設定するようにしてもよい。
また、空席電極３６の検出値の定数倍した値と、測定電極３４の検出値とを、シート２０上に乗員ＯＢが乗っていないときの値を理想的に模擬できれば、空席電極３６の検出値の定数倍した値と、測定電極３４の測定値とがいつも同じ値になる。このため、シート２０上に乗員ＯＢが座っていず且つシート２０に水分が少ない場合、測定電極３４の検出値から空席電極３６の検出値を引き算すると０になる。この場合、制御部１１０は、シート２０に水分が多い場合の空席電極３６の測定値の定数倍した値と、測定電極３４の測定値とで比較することで、検知部３０上の乗員ＯＢを検知するようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、図１に示したように、シート２０の座シートに検知部３０を設置した例を説明したが、検知部３０は、例えば、背もたれ部（背シート）や、乗員を検知できる配置や形状であればよい。
また、本実施形態では、発振器１４０が生成する信号の例として正弦波の例を説明したが、例えば矩形波や三角波などでもよい。
なお、本発明はかかる実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４６】
なお、実施形態の図３の乗員検知装置１０の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）  Ｉ／Ｆ（インタフェース）を介して接続されるＵＳＢメモリ、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、サーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・乗員検知システム、１０・・・乗員検知装置、２０・・・シート、
３０・・・検知部、３２・・・フィルム、３４・・・測定電極、
３６・・・空席電極、４０・・・エアバッグ装置、５０・・・警告灯、
３０１・・・ヒータシート
【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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