JP2001294117A - 乗員の着座検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員の着座装置において、障害物の影響を受
けずに乗員の位置を正確に検知する。 【解決手段】 車体床部２ａをアースするとともに、車
体床部２ａとの間に複数の電界を形成するための複数の
アンテナ電極１１を車室２内のルーフ部２ｂに少なくと
も車体前後方向に間隔を隔てて配置するとともに、各ア
ンテナ電極１１に電波発生用電源を供給するための高周
波回路１３を接続して、各電界の電流または電圧の変化
により乗員の着座位置を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両の着座検出装置
に関するものであり、特に、静電容量センサにより車室
内の乗員の位置を検知するようにした車両の着座検出装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のインストルメントパネル
やシートバックに、エアバッグ装置を格納し、エアバッ
グ装置のエアバッグを展開するためのインフレータの作
動／非作動と、エアバッグの膨張度及び膨張速度を制御
するための排気弁の開閉とを、乗員の着座位置に基づい
て制御することによって、乗員を衝撃力から保護するこ
とが検討されている。

【０００３】例えば、図７（ａ）に示すように、インス
トルメントパネル１０１の前面部１０１ａに、乗員１０
２との距離を検出すべく超音波、または、光式の距離検
出手段１０３を設置し、この距離検出手段１０３の検出
値に基づいて前述のエアバッグ装置を制御することが試
みられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７（ｂ）及
び（ｃ）に示す如く、乗員１０２と距離検出手段１０３
との間に、本、新聞、手荷物等、測定波ｗに対する障害
物１０５が存在する場合には、距離の誤検出が想定され
る。

【０００５】そこで、障害物の影響を受けずに乗員の位
置を正確に検知するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、車室内のルーフ部と
車体床部との間に乗員の着座位置を検出するための複数
の電界を生成すべく、車室内のルーフ部に複数のアンテ
ナ電極を少なくとも車体前後方向に間隔を隔てて設け、
各アンテナ電極に電波発生用電源を供給するための高周
波回路を接続し、各電界の電圧、又は電流の変化により
乗員の着座位置を検知するように構成した乗員の着座検
知装置を提供するものである。

【０００７】（作用）車体床部と車室内の天井との間に
形成された各電界に乗員が出入りすると、電界の電圧、
電流は変化する。従って、乗員とインストルメントパネ
ルとの間に、障害物が存在するような場合でも、各電界
の電圧、または、電流値に基づいて乗員の着座位置が正
確に検知される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、車両の安全装置に適用した
本発明の一実施の形態を図１ないし図６を参照して説明
する。

【０００９】図１は車両の安全装置を示すブロック図、
図２は車体前部の内部を示す一部切欠断面図である。車
両の安全装置１は、車室２内の乗員の位置を検出するた
めの乗員位置検出装置３と、車室２前部のインストルメ
ントパネル４内に格納されているエアバッグ装置５の展
開を制御するエアバッグ制御装置６の二つの制御装置か
らなり、車体７に作用する衝撃力を衝突Ｇ検知部（衝突
加速度検知部）８により検出し、この検出信号を前記エ
アバッグ制御装置６に出力する。

【００１０】エアバッグ制御装置６は、ＣＰＵ、メモ
リ、Ｉ／Ｏ、割り込み回路（いずれも図示せず）等を有
するマイクロコンピュータから構成されており、前記衝
突Ｇ検知部８の出力値が、予め設定された設定値、例え
ば、１２・３Ｇを越えたとき、エアバッグ制御装置６の
インフレータ駆動回路部９に対してインフレータ（図示
せず）を作動するための作動信号を出力し、同時に、前
記乗員位置検出装置３によって検出された車室２内の乗
員位置に基づいて前記エアバッグ制御装置５の展開度及
び展開速度を制御するための排気弁（図示せず）に開閉
信号を出力し、その結果として、乗員を安全に保護す
る。

【００１１】前記乗員位置検出装置３は、電界出力部１
０（図３参照）と、アンテナ電極１１及びグランドアー
スとしての車体床部２ａからなる静電容量センサ１２と
から構成され、図２に示すように、車室２内の天井部２
ｂに、前記アンテナ電極１１を車両前後方向に間隔を隔
てて複数、例えば、４個設置し、各アンテナ電極１１，
１１，１１，１１に、電界出力部１０から高周波電圧を
供給することによって、乗員の着座位置を検出するため
の四つの電界を車両前後方向に間隔を隔てて生成してい
る。

【００１２】図３に前記乗員位置検出装置３の具体的な
構成を示す。図示されるように、電界出力部１０から供
給する高周波電圧によって各静電容量センサ１２による
電界を生成し、電界出力部１０側から電界の出力の変化
を監視することによって乗員の有無、乗員の位置及び乗
員の体格等を検知する。この場合、電界出力部１０の高
周波回路（高周波発振回路）１３と各アンテナ電極１
１，１１，１１，１１とを接続する出力ライン１４に
は、モニター用抵抗１５を介設し、このモニター用抵抗
１５の下流で出力ライン１４より分岐されたモニターラ
イン１６は、増幅器１７を介してデータ処理装置１８に
接続し、図１に示すように、このデータ処理装置１８を
前記エアバッグ装置制御部１９の入力部に接続してい
る。

【００１３】このため、アンテナ電極１１と車体床部２
ａとの間に生成された電界に、誘電体としての乗員が存
在していない場合には、図４に示すように、データ処理
装置１８のモニター電流の大きさは、前記モニター抵抗
１５によって定まる一定値Ｉａを保持し、アンテナ電極
１１と車体床部２ａとの間に生成された電界に乗員が存
在する場合には、アンテナ電極１１から車体床部２ａへ
と電流が流れ、モニター電流の大きさは、モニター用抵
抗１５によって設定された初期設定電流Ｉａよりも低い
値Ｉｂに低下する。

【００１４】従って、モニター電流値を監視し、四つの
電界のモニター電流値相互を比較するとともに、乗員の
着座位置と乗員の種別（子供、大人等）に基づいて予め
試験により検出された記憶値とを比較すれば、車室２内
の乗員の有無、車両前後方向の乗員の位置、及び乗員の
体格を正確に判定することができる。

【００１５】なお、図３において、符号２０は増幅器、
符号２１は外乱を防止するためのシールドである。

【００１６】図５は乗員の着座位置等を検索によって判
定するための検索マップを示す。

【００１７】該検索マップ２２の検索値は、乗員の種
別、乗員の乗車位置をパラメータとして測定したモニタ
ー電流値の変化に対応して設定されている。この場合、
検索マップ２２の「大」、「中」、「小」、「微小」
は、それぞれ一つの値ではなく、大小二つのしきい値に
よって定まる領域値であり、測定結果の幅に対応した所
定の幅をもっている。また、検索マップ２２に設定され
ている「大」の領域値は、座高、体格が標準以上の大人
に対応し、「中」の領域値は、子供又は座高、体格が標
準以下の成人に対応し、「小」、「微小」の領域値は、
それぞれ「中」または「大」のモニター電流値を出力し
ている電界との離間距離に対応している。

【００１８】本実施の形態にあっては、検索マップ２２
は前記エアバッグ装置制御部１９に格納されている。

【００１９】このエアバッグ装置制御部１９は、インス
トルメントパネル４側より車両後部側に向かって順次検
出された実際のモニター電流値が、同じく、インストル
メントパネル４側より車両後部側に向かって順次検出さ
れた検索マップ２２の「中」、「小」、「微小」、「微
小」の各領域値に対してそれぞれ１：１で対応するとき
は、標準以下の子供又は成人がインストルメントパネル
の近傍の位置αに着座していると判定するように構成さ
れ、また、インストルメントパネル４側より車両後部側
に向かって順次検出された実際のモニター電流値が、同
じく、インストルメントパネル４側より車両後部側に向
かって順次検出された検索マップ２２の「微小」、「微
小」、「小」、「中」の各領域値に対してそれぞれ１：
１で対応するときは、標準以下の子供又は成人が前部座
席を後方に最大量スライドさせた位置γに着座している
と判定するように構成される。

【００２０】さらに、エアバッグ装置制御部１９は、イ
ンストルメントパネル４側より車両後部側に向かって順
次検出された実際のモニター電流値が、同じく、インス
トルメントパネル４側より車両後部側に向かって順次検
出された検索マップ２２の「小」、「中」、「中」、
「小」の各領域値に対してそれぞれ１：１で対応すると
きは、標準以下の子供又は成人がインストルメントパネ
ル１の近傍の位置αと、前部座席２３を後方に最大量ス
ライドさせたときの位置γとのほぼ中間の位置βに着座
していると判定し、また、インストルメントパネル４側
より車両後部側に向かって順次検出された実際のモニタ
ー電流値が、同じく、インストルメントパネル４側より
車両後部側に向かって順次検出された検索マップ２２の
「微小」、「小」、「中」、「大」の領域値に対してそ
れぞれ１：１に対応するときは、体格が標準以上の成人
が前部座席２３を後方に最大量スライドさせた位置δに
着座していると判定するように構成される。

【００２１】そして、前記エアバッグ装置制御部１９
は、前記検索マップ２２の各位置（α位置，β位置，γ
位置及びδ位置）に対応して予め設定されたエアバッグ
制御の指示（Ａ／Ｂ制御の指示）を読み込み、位置αを
検索したときは、カットオフ制御（後述する）を実行
し、位置βを検索したときは、ロー制御（後述する）を
実行し、位置γ及び位置δを検索したときは、ノーマル
制御（後述する）を実行するように構成されている。

【００２２】次に、図１、図５を参照して車両の安全装
置１の動作を説明する。

【００２３】イグニッションスイッチ（図示せず）がＯ
ＦＦ位置からＯＮ位置、または、ＡＣＣ位置に切り替え
られると、衝突Ｇ検知部８、インフレータ駆動回路部
９、データ処理装置１８、及び電界出力部１０が起動す
る。起動後、エアバッグ装置制御部１９は、衝突Ｇ検知
部８の検出信号が、予め設定された設定値を越えるかど
うかを、常時、監視するとともに、実際に検出された各
モニター電流値によって前記検索マップ２２を、常時、
検索する。

【００２４】衝突Ｇ検知部８の出力値が、予め設定され
た設定値を越えたとき、前記インフレータ駆動回路部９
及び前記排出弁をマップ検索に対応して制御し、乗員を
保護する。

【００２５】この場合、エアバッグ装置制御部１９は、
前記衝突Ｇ検知部８の出力値が、予め設定された設定値
を越え、かつ、検索マップ２２の検索の結果、子供もし
くは座高が低い成人がインストルメントパネル１近傍の
位置αに着座していると判定するときは、インフレータ
駆動回路９及び前記排気弁に対してそれぞれ非作動信号
を出力し、インフレータ（図示せず）の展開力による乗
員の押し戻しを回避する（カットオフ制御）。

【００２６】また、前記衝突Ｇ検知部８の出力値が、予
め設定された設定値を越え、かつ、検索マップ２２の検
索の結果、子供もしくは座高が低い成人が、インストル
メントパネル１近傍より所定距離後方の位置βに着座し
ていると判定するときは、インフレータ駆動回路９に作
動信号を出力すると同時に、前記排気弁に閉信号を出力
し、インフレータの展開速度、及び展開度を小さくし
て、乗員を安全に保護する（ロー制御）。

【００２７】そして、前記検索マップ２２の検索の結
果、標準以下の子供又は成人が前部座席２３を後方に最
大スライドさせた位置γに着座していると判定すると
き、及び、体格が標準以上の成人が前部座席を後方に最
大スライドさせた位置δに着座していると判定するとき
は、インフレータ駆動回路９にインフレータを作動する
ための作動信号を出力するとともに、排気弁に対して閉
信号を出力してインフレータの最大の展開速度及び最大
の展開度で展開し、乗員を保護する（ノーマル制御）。

【００２８】よって、いずれの場合でも、衝撃力から乗
員を最適に保護することができる。

【００２９】図６は、前記アンテナ電極１１を車幅方向
に間隔を隔てて設置した一実施の形態を示している。本
実施の形態では、アンテナ電極１１は、前部座席２３，
２３上に間隔を隔ててそれぞれ３個、全体として６個設
置されており、それぞれ前記電界出力部１０とデータ処
理装置１８に接続されている。このため、電界出力部１
０から各アンテナ電極１１に対して高周波電圧を供給す
ることによって、車幅方向において乗員を検出するため
の６つの電界が生成され、電界の電圧、電流の変化によ
って車幅方向における乗員の位置、乗員の有無、乗員の
頭部の位置を検出することができる。

【００３０】例えば、窓ガラス付近に乗員が位置すると
き、前部座席２３のシートバック２４の外側肩部に格納
されているサイドエアバッグ装置を車両走行方向前方
に、かつ、窓ガラスに沿わせて展開することにより、助
手席に着座する乗員の安全性を確保するなど、乗員の頭
部の位置に基づいたサイドエアバッグ装置（図示せず）
の作動をも制御することが可能となり、乗員の安全性を
飛躍的に向上することができる。もちろん、車幅方向の
アンテナ電極１１の数を６以上として乗員の検出精度を
より高めることも可とする。

【００３１】また、本実施の形態の説明では、データ処
理装置１８側より電界の出力を検知する説明をしたが、
アンテナ電極１１と車体床部２ａ側で検知してもよい。

【００３２】このように本発明はその技術的思想の範囲
を逸脱しない限り、種々の改変が可能であり、本発明は
この改変された発明に及ぶことは当然である。

【００３３】

【発明の効果】以上、要するに本発明は、車室内のルー
フ部と車体床部との間に乗員の着座位置を検出するため
の複数の電界を生成すべく、車室内のルーフ部に複数の
アンテナ電極を少なくとも車体前後方向に間隔を隔てて
設け、各アンテナ電極に電波発生用電源を供給するため
の高周波回路を接続し、各電界の電圧、又は電流の変化
により乗員の着座位置を検知するように構成したので、
障害物による誤検知なく、乗員の着座を正確に判定する
ことが可能となる。従って、例えば、エアバッグ装置等
の車両の安全装置に対して信頼性の高い制御情報を提供
でき、乗員の安全性を飛躍的に向上することができる
等、正に、著大なる効果を奏する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示し、車両の安全装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態を示し、車両前部の内部
を示す一部切欠断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態を示し、位置検出装置の
基本構成を示す解説図である。

【図４】本発明の一実施の形態を示し、電界の乗員の有
無によるモニター電流の変化を示す図である。

【図５】本発明の一実施の形態を示し、乗員の有無、乗
員の着座位置、及び体格を検索するための検索マップを
示す図である。

【図６】本発明の一実施の形態を示し、アンテナ電極の
配置を示す平面図である。

【図７】従来例を示し、エアバッグ装置から乗員までの
距離の検出状態を示す解説図である。

【符号の説明】

２ 車室 ２ａ 車体床部 ２ｂ ルーフ部 １１ アンテナ電極 １３ 高周波回路

フロントページの続き (72)発明者 熊切 直隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F063 AA02 AA49 BA29 DA05 DD06 HA03 3B087 DE08 DE09 3D054 AA03 AA08 AA14 AA21 EE11 EE14 EE28 EE29 FF16

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内のルーフ部と車体床部との間に乗
   員の着座位置を検出するための複数の電界を生成すべく
   車室内のルーフ部に複数のアンテナ電極を少なくとも車
   体前後方向に間隔を隔てて設け、各アンテナ電極に電波
   発生用電源を供給するための高周波回路を接続し、各電
   界の電圧、又は電流の変化により乗員の着座位置を検知
   するように構成したことを特徴とする乗員の着座検知装
   置。