(57)【要約】【課題】簡易な構成によりシート上の乗員の着座と物品の設置とを判別することができる車両用シート載置物判別装置を提供する。【解決手段】本車両用シート載置物判別装置１は、車両用シート１００上の乗員又は物品を判別する装置であって。車両用シートに設けられた電極２と、電極の出力に基づいた静電容量に関する値を取得する取得手段と、車両用シート上に乗員又は物品が存在する場合に、静電容量に関する値に基づいて、車両用シート上に乗員が着席したことと、車両用シート上に物品が載置されたことと、を判別する判別手段とを備え、判別手段は、静電容量に関する値の変動幅が所定値以上である場合には、乗員が着席したと判別するとともに、静電容量に関する値の変動幅が所定値未満である場合には、物品が載置されたと判別する。【選択図】図１
2013154667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用シート上の乗員又は物品を判別する車両用シート載置物判別装置であって、
前記車両用シートに設けられた電極と、
前記電極の出力に基づいた静電容量に関する値を取得する取得手段と、
前記車両用シート上に前記乗員又は前記物品が存在する場合に、前記静電容量に関する値に基づいて、前記車両用シート上に乗員が着席したことと、前記車両用シート上に物品が載置されたことと、を判別する判別手段とを備え、
前記判別手段は、前記静電容量に関する値の変動幅が所定値以上である場合には、前記車両用シート上に乗員が着席したと判別するとともに、
前記静電容量に関する値の変動幅が所定値未満である場合には、前記車両用シート上に物品が載置されたと判別することを特徴とする車両用シート載置物判別装置。
【請求項２】
前記電極は、前記車両用シートの座部に設けられている請求項１記載の車両用シート載置物判別装置。
【請求項３】
前記電極は、前記車両用シートの表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸である請求項１又は２記載の車両用シート載置物判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シート載置物判別装置に関する。更に詳しくは、簡易な構成によりシート上の乗員の着座と物品の設置とを判別することができる車両用シート載置物判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の車両において、乗員がシートに着座しているかどうかを検知することが知られている。車両のエアバッグ装置では、着座の有無の検知情報に基づいて、エアバッグが展開可能な状態、又は展開不可な状態のいずれかに制御する場合がある。
エアバッグが展開不可とされることが求められる状態としては、シートにチャイルドシート等の物品が設置された状態が挙げられる。このため、乗員の着座と、物品としてのチャイルドシートの設置と、を判別する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６２３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、乗員の着座とチャイルドシートの設置とを、座席の振動を検出する振動検出手段による結果、及び車室内の所定位置から座席上の物体までの距離を検出する距離検出手段の結果により、判別する。
しかしながら振動を検出する場合、その検出結果にロードノイズによる振動が影響して誤検出が生じてしまうおそれがあった。また、振動検出手段と距離検出手段とを併用しているため、構成が複雑であるとともに、装置自体がコスト高となってしまう、といった問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような実情に鑑み、簡易な構成によりシート上の乗員の着座と物品の設置とを判別することができる車両用シート載置物判別装置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】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用シート上の乗員又は物品を判別する車両用シート載置物判別装置であって、前記車両用シートに設けられた電極と、前記電極の出力に基づいた静電容量に関する値を取得する取得手段と、前記車両用シート上に前記乗員又は前記物品が存在する場合に、前記静電容量に関する値に基づいて、前記車両用シート上に乗員が着席したことと、前記車両用シート上に物品が載置されたことと、を判別する判別手段とを備え、前記判別手段は、前記静電容量に関する値の変動幅が所定値以上である場合には、前記車両用シート上に乗員が着席したと判別するとともに、前記静電容量に関する値の変動幅が所定値未満である場合には、前記車両用シート上に物品が載置されたと判別することを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記電極は、前記車両用シートの座部に設けられていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記電極は、前記車両用シートの表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車両用シート載置物判別装置によると、車両用シートに設けられた電極の出力に基づいた静電容量に関する値を取得し、この静電容量に関する値の変動幅に基づいて、車両用シート上に乗員が着席したことと、車両用シート上に物品が載置されたことと、を判別するようにしている。
本発明では、乗員の着座と物品の設置とを判別するために、静電容量に関する値の変動幅に着目している。電極が設けられた車両用シート上に乗員が着座した場合とチャイルドシート等の物品が設置された場合とでは、電極に生じる静電容量に差が生じにくく、取得される静電容量に関する値の大きさも近似したものとなる場合がある。特に、小柄な女性（例えば、乗員モデルＡＦ０５）の場合には、チャイルドシートが設置された場合と極めて近い値を示す場合がある。しかしながら、乗員が着座している場合には、車両用シートに直接触れている乗員の動きによる接触面積の変動等により静電容量が比較的大きく変動し、静電容量に関する値の変動も大きくなる。一方、チャイルドシート等の物品が設置されている場合には、物品と車両用シートとの接触面積はほとんど変化しないので、静電容量に関する値の変動幅は比較的小さくなる。特に、物品がチャイルドシートである場合には、チャイルドシート上の乗員（乳幼児）は車両用シートに直接触れておらず、たとえチャイルドシート上の乗員が動いたとしても、チャイルドシートと車両用シートとの接触面積はほとんど変化しないので、静電容量に関する値の変動幅は比較的小さくなる。
したがって、本発明の車両用シート載置物判別装置では、簡易な構成により車両用シート上の乗員の着座と物品の設置とを容易に判別することができる。また、振動検出手段及び距離検出手段の２つを用いる場合と比較して、簡易な構成とすることができるとともに、低コストで作製することができる。
【０００８】
また、電極が車両用シートの座部に設けられている場合は、乗員、物品ともに、車両用シート上では座部に接触していることから、より確実に乗員の着座と物品の設置とを判別することができる。
【０００９】
更に、電極が車両用シートの表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸である場合は、着座した乗員に違和感を与えることがなく、しかもシートの質感や通気性を損なうことがない。また、電極を車両用シートの表皮と一体に形成しているので、車両用シートの部材とは別体の部材の電極を設ける場合と比較して、電極の組み付け工程が不要となり、組み立て時の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述によって更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係る車両用シート載置物判別装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】実施例に係る取得手段及び判別手段の構成を示す回路図である。
【図３】実施例に係る車両用シート載置物判別装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】位相差の時間的変化を示すグラフであり、（ａ）は車両用シートに乗員が着座した場合、（ｂ）は車両用シートにチャイルドシートが設置された場合をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１２】
本発明の車両用シート載置物判別装置（１）は、車両用シート（１００）上の乗員又は物品を判別する装置である。車両用シート載置物判別装置は、車両用シートに設けられた電極（２）と、電極の出力に基づいた静電容量に関する値を取得する取得手段と、車両用シート上に乗員又は物品が存在する場合に、静電容量に関する値に基づいて、車両用シート上に乗員が着席したことと、車両用シート上に物品が載置されたことと、を判別する判別手段とを備える。そして、判別手段は、静電容量に関する値の変動幅が所定値以上である場合には、車両用シート上に乗員が着席したと判別するとともに、静電容量に関する値の変動幅が所定値未満である場合には、車両用シート上に物品が載置されたと判別する。
【００１３】
上記「車両用シート」としては、例えば、乗用車の助手席や後部座席等、車両用シート全般であることができる。
上記「物品」としては、例えば、チャイルドシートや、鞄などの荷物等を挙げることができる。
上記「電極」の構成、形状、大きさ等は特に限定されない。この電極の形態としては、例えば、車両用シートの表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸である形態や、導電性材料で形成された平板等である形態等を挙げることができる。また、この電極が設けられる車両用シートの部位としては、例えば、座部となるシートクッション（１０１）や、背もたれとなるシートバック（１０２）等であることができる。
上記「導電糸」としては、例えば、金属線や、繊維の表面を金属により被覆した導電繊維等を挙げることができる。
【００１４】
上記「取得手段」及び上記「判別手段」の構成等は特に問わない。これらは、例えば、電子制御ユニット（ＥＣＵ）（３）により構成されていることができる。また、上記「静電容量に関する値」とは、電極と、乗員又は物品と、の間に生じる静電容量自体の値であってもよいし、電極と、乗員又は物品と、の間に生じる静電容量の値に応じて変動する他の値であってもよい。
【００１５】
上記取得手段は、例えば、抵抗素子（３２）を介して所定の周波数の交流電圧を電極に供給する発振回路（３１）と、抵抗素子の両端にかかる交流電圧の位相を比較する比較回路（３３）と、これらを制御するとともに、比較回路の比較結果が入力される中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）（３４）と、を含むように構成されている形態であることができる（例えば、図２等参照）。このような構成の取得手段では、発振回路からの供給電圧（Ｖ０）の位相と、電極に生じた静電容量の影響を受けた電圧（Ｖ１）の位相と、の差が取得される。抵抗素子の電極側における電圧は、電極に生じた静電容量の大きさに応じて、その位相が基準となる供給電圧の位相に対して遅延する。これにより、この位相差（ＰＤ）を「静電容量に関する値」とすることができる。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例では、車両用シートとしての助手席に設けられる車両用シート載置物判別装置を例示する。また、本実施例では、本発明に係る物品としてチャイルドシートを例示する。
【００１７】
（１）車両用シート載置物判別装置の構成
本実施例に係る車両用シート載置物判別装置１は、車両用シート１００上の乗員又はチャイルドシートを判別する装置である。車両用シート載置物判別装置１は、図１に示すように、車両用シート１００に設けられた電極２と、この電極２に電気的に接続された電子制御ユニット（ＥＣＵ）３と、を備えている。
車両用シート１００は、図１に示すように、座部となるシートクッション１０１と背もたれ部となるシートバック１０２とからなり、図示しないシートフレームにより車両のフロアに固定されている。シートクッション１０１及びシートバック１０２は、それぞれシートフレームに発泡ウレタンのクッション材を配設し、これに布帛の表皮を被せてなる。
本実施例において、電極２は、シートクッション１０１の座面側に設けられており、このシートクッション１０１の表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸としている。
【００１８】
ＥＣＵ３は、本発明に係る取得手段及び判別手段として機能する。これらの手段は、図２に示すように、ＥＣＵ３が、発振回路３１と、抵抗素子３２と、比較回路３３と、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）３４と、を含むように構成されることにより実現される。
発振回路３１は、抵抗素子３２を介して、所定の周波数の交流電圧Ｖ０を電極２に供給する。比較回路３３は、抵抗素子３２の発振回路３１側の電圧Ｖ０と電極２側の電圧Ｖ１の各位相を検出して比較する。ＣＰＵ３４は、比較回路３３から出力される電圧Ｖ０と電圧Ｖ１の位相差ＰＤを取得して、車両用シート１００上に乗員又はチャイルドシートが存在することを確認する。本実施例においては、この位相差ＰＤが静電容量に関する値となる。
【００１９】
ＣＰＵ３４は、車両用シート１００上に乗員又はチャイルドシートが存在する場合には、取得した位相差ＰＤに基づいて、車両用シート１００上に乗員が着席したことと、車両用シート１００上にチャイルドシートが載置されたことと、を判別する。この判別は、位相差ＰＤの変動幅ＦＲに基づいてなされる。具体的には、位相差ＰＤの変動幅ＦＲが所定値以上である場合には、車両用シート１００上に乗員が着席したと判別するとともに、位相差ＰＤの変動幅ＦＲが所定値未満である場合には、車両用シート１００上にチャイルドシートが載置されたと判別する。
【００２０】
なお、本実施例に係る車両用シート載置物判別装置１は、図１に示すように、エアバッグＥＣＵ４と接続されている。エアバッグＥＣＵ４は、ＥＣＵ３からの判別結果が入力され、この判別結果に基づいて、乗員が着座している場合にはエアバッグが展開可能とし、チャイルドシートが設置されている場合にはエアバッグが展開不可とするように制御する。
【００２１】
（２）車両用シート載置物判別装置の制御方法
次に、上述の構成の車両用シート載置物判別装置１の制御方法について、図３のフローチャートにしたがって説明する。
最初に、ステップＳ１００において、位相差ＰＤが所定値以上であるか否かを確認する。車両用シート１００上に乗員やチャイルドシート等の載置物が存在する場合には、空席の場合よりも位相差ＰＤの値が大きいことから、位相差ＰＤが所定値以上であることが確認できれば、車両用シート１００上に乗員又はチャイルドシートが存在すると判別することができる。位相差ＰＤが所定値以上である場合には、車両用シート１００上に載置物があると判別し、ステップＳ１１０に移行する。
【００２２】
ステップＳ１１０では、位相差ＰＤの変動幅ＦＲが所定値以上であるか否かを確認する。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、チャイルドシートが設置された場合、取得される位相差ＰＤｃの値は、乗員が着座した場合に取得される位相差ＰＤｐの値と近くなってしまうことがある。このため、位相差ＰＤの値により乗員の着座とチャイルドシートの設置とを判別することは困難である。しかしながら、乗員が着座した場合には、乗員は車両用シート１００に直接触れており且つ車両用シート１００上で動くので、図４（ａ）に示すように、位相差ＰＤｐは比較的大きな幅ＦＲｐで時間的に変動する。一方、チャイルドシートが設置された場合には、チャイルドシート上の乳幼児（乗員）は車両用シート１００に直接触れていないので、図４（ｂ）に示すように、位相差ＰＤｃの時間的な変動幅ＦＲｃは比較的小さくなる。このように、位相差ＰＤの時間的な変動幅ＦＲの大きさにより、乗員の着座とチャイルドシートの設置とを判別することができる。
したがって、ステップＳ１１０において、位相差ＰＤの変動幅ＦＲが所定値以上である場合には、乗員が着座していると判別し（ステップＳ１２０）、位相差ＰＤの変動幅ＦＲが所定値以上でない場合には、チャイルドシートが設置されていると判別する（ステップＳ１３０）。
最後に、ステップＳ１４０にて、エアバッグＥＣＵに判別結果を出力する。
【００２３】
（３）実施例の効果
以上より、本実施例の車両用シート載置物判別装置１によると、車両用シート１００に電極２を設け、この電極２の出力に基づいた静電容量に関する値としての位相差ＰＤを取得し、この位相差ＰＤの変動幅ＦＲに基づいて、車両用シート１００上に乗員が着席したことと、車両用シート１００上にチャイルドシートが載置されたことと、を判別するようにしている。これにより、簡易な構成により車両用シート１００上の乗員の着座とチャイルドシートの設置とを判別することができる。また、振動検出手段及び距離検出手段を用いる場合と比較して、簡易な構成とすることができるとともに、低コストで作製することができる。
【００２４】
また、上記実施例では、電極２を車両用シート１００の座部となるシートクッション１０１に設けるようにしたので、乗員、チャイルドシートともに、車両用シート１００上ではシートクッション１０１に接触していることから、より確実に乗員の着座とチャイルドシートの設置とを判別することができる。
【００２５】
更に、上記実施例では、電極２が車両用シート１００の表皮を構成する布帛に織り込まれた導電糸であるようにしたので、着座した乗員に違和感を与えることがなく、しかもシートの質感や通気性を損なうことがない。また、電極２を車両用シート１００の表皮と一体に形成しているので、車両用シートの部材とは別体の部材の電極を設ける場合と比較して、電極の組み付け工程が不要となり、組み立て時の作業性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、シートクッション１０１に電極２を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、電極２をシートバック１０２に設けるようにしてもよいし、シートクッション１０１とシートバック１０２の両方に電極２を設けるようにしてもよい。
【００２７】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００２８】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
自動車等の車両用シートに乗員が着座しているのか、又は物品が設置されているのかを判別する技術として好適に利用される。
【符号の説明】
【００３０】
１；車両用シート載置物判別装置、１００；車両用シート、１０１；シートクッション、１０２；シートバック、２；電極、３：電子制御ユニット（ＥＣＵ）、３１；発振回路、３２；抵抗素子、３３；比較回路、４：エアバッグＥＣＵ、ＦＲ；位相差ＰＤの変動幅、ＦＲｃ；チャイルドシートが設置された場合の位相差の変動幅、ＦＲｐ；乗員が着座した場合の位相差の変動幅、ＰＤ；電圧Ｖ０とＶ１の位相差、ＰＤｃ；チャイルドシートが設置された場合の位相差、ＰＤｐ；乗員が着座した場合の位相差。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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