JP2002365011A

JP2002365011A - 頭部位置検出システム

Info

Publication number: JP2002365011A
Application number: JP2001171307A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sato; 弘規佐藤; Fumio Asakura; 史生浅倉; Shinichiro Matsuoka; 紳一郎松岡; Tsutomu Kamizono; 勉神園
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】シート２に座る乗員８の個体差や座り方に係
わらず、乗員８の頭部-受信電極間の距離ｄを精度良く
計測することができる頭部位置検出システムＳの提供。【解決手段】頭部位置検出システムＳは、シート２に
座った乗員８と高周波的に電気接続される発振電極１１
をシート座部２１に配し、発振電極１１と金属枠との間
に発振出力を印加する発振部１と、発振電極１１と対向
する様に車室天井部に受信電極３１、４１、５１を絶縁
配置した距離測定用センサ３、４、５と、乗員８に電気
接続される導体面６０から既知の距離だけ離れて、導体
面６０と対向して校正用受信電極６１、６２、６３を絶
縁配置して計測するキャリブレーションセンサ６と、そ
の計測結果に基づいて、受信電極３１、４１、５１にお
ける、各距離ｄと出力電圧とに係る特性曲線を決定し、
各出力電圧の値を、該当する特性曲線に当てはめて、各
距離ｄを求める処理回路７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートに座った乗
員の頭部位置を検出する頭部位置検出システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、安全気運の高まりから、エアバッ
グの高性能化や、高機能化が進んでいる。また、乗員の
体格と位置を検出し、検出した体格と位置とに基づいて
エアバックの展開を制御する仕様が、米国で法制化に向
けて検討中である。

【０００３】乗員位置の検出は、従来より、重量セン
サ、赤外線センサ、光学式センサ、静電容量式センサ等
を用いて行っている。この中で、特に、光学式と静電容
量式が有望視されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光学式は、乗員に向け
て発信部から光を発し、反射光を光検出器で捉え、位置
を検出している。このため、光を反射する反射物や吸収
する遮蔽物（新聞紙、地図、帽子、ヘルメット等）が光
路中に有ると、頭部の位置を正確に検出できない。

【０００５】また、静電容量式は、発信部と受信部の間
の静電容量の変化により乗員の位置を検出している。し
かし、下記の理由により、乗員が大人であるか子供であ
るかの判定や、乗員の有無の検出を行うのに留まり、広
い範囲で三次元的に頭部の位置を検出するには至ってい
ない（特開平１０- ２３６２６９号公報、米国特許第５
６９１６９３号公報）。

【０００６】発信部の面積を大きくする程、乗員検知を
行うことができる範囲を広くできるが、現実には大きさ
に限界があるので、広い検知エリアを確保できない。ま
た、センサとの距離を計算するための特性曲線を決定す
ることが難しいため、三次元的な距離センサとしての利
用が困難である。

【０００７】本発明の第１の目的は、シートに座る乗員
の個体差や座り方に係わらず、乗員の頭部- 受信電極間
の距離を精度良く計測することができる頭部位置検出シ
ステムの提供にある。本発明の第２の目的は、広い範囲
で、且つ三次元的に乗員の頭部位置を把握することがで
きる頭部位置検出システムの提供にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〔請求項１について〕発
振手段は、シートに座った乗員と高周波的に電気接続さ
れる発振電極をシート座部に配し、この発振電極と床側
の車体接地部材との間に発振出力を印加する。距離測定
手段は、発振電極と受信電極面が対向する様に車室天井
部に距離測定用の受信電極を絶縁（直流的）配置してい
る。

【０００９】校正手段は、乗員と電気接続（シートベル
トやシート座部等による）される導体面を有し、この導
体面からそれぞれ異なる既知の距離だけ離れて、導体面
と対向して複数の校正用受信電極を絶縁（直流的）配置
している。特性曲線決定手段は、校正手段の計測結果に
基づいて、乗員の頭部- 受信電極間の距離と、受信電極
- 天井側の車体接地部材間に発生する出力電圧とに係る
特性曲線を決定する。

【００１０】距離算出手段は、受信電極- 天井側の車体
接地部材間に発生する出力電圧の値を、特性曲線決定手
段が決定した特性曲線に当てはめて、頭部受信電極間距
離を求める。

【００１１】乗員と電気接続される導体面と対向して複
数の校正用受信電極を絶縁（直流的）配置した校正手段
を、発振電極と受信電極面が対向する様に車室天井部に
距離測定用の受信電極を絶縁配置した距離測定手段と別
途に設け、距離算出手段が、受信電極- 天井側の車体接
地部材間に発生する出力電圧の値を、特性曲線決定手段
が決定した特性曲線に当てはめて、乗員の頭部と受信電
極との間の距離を求める構成である。このため、頭部位
置検出システムは、シートに座る乗員の個体差や座り方
に係わらず、乗員の頭部- 受信電極間の距離を精度良く
計測することができる。

【００１２】〔請求項２について〕発振手段は、シート
に座った乗員と高周波的に電気接続される発振電極をシ
ート座部に配し、この発振電極と床側の車体接地部材と
の間に発振出力を印加する。距離測定手段は、発振電極
と受信電極面が対向する様に車室天井部の三カ所に距離
測定用の受信電極を絶縁（直流的）配置している。

【００１３】校正手段は、乗員と電気接続される導体面
を有し、この導体面からそれぞれ異なる既知の距離だけ
離れて、導体面と対向して三枚の校正用受信電極を絶縁
配置している。特性曲線決定手段は、校正手段の計測結
果に基づいて、それぞれの受信電極における、乗員の頭
部- 受信電極間の距離と、受信電極- 天井側の車体接地
部材間に発生する出力電圧とに係る三つの特性曲線を決
定する。

【００１４】乗員と電気接続される導体面と対向して三
枚の校正用受信電極を絶縁配置した校正手段を、発振電
極と受信電極面が対向する様に車室天井部の三カ所に距
離測定用の受信電極を絶縁（直流的）配置した距離測定
手段と別途に設け、距離算出手段が、それぞれの、受信
電極- 天井側の車体接地部材間に発生する出力電圧の値
を、特性曲線決定手段が決定した該当する特性曲線に当
てはめて、それぞれの受信電極と乗員の頭部との間の距
離を求める構成である。このため、頭部位置検出システ
ムは、広い範囲で、且つ三次元的に乗員の頭部位置を把
握することができる。

【００１５】〔請求項３について〕受信電極上面に電界
が回り込まない様に、天井側の車体接地部材と電気接続
される天井側台座の下面に、天井側台座と絶縁（直流
的）して受信電極を配置している。また、校正用受信電
極下面に電界が回り込まない様に、床側の車体接地部材
と電気接続される床側台座の上面に、床側台座と絶縁
（直流的）して校正用受信電極を配置している。これに
より、電界の回り込みによる精度低下が防止でき、受信
電極と乗員の頭部との間の距離を高精度で求めることが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の一実施例（請求
項１〜３に対応）を図１〜図１７に基づいて説明する。
図１に示す頭部位置検出システムＳは、発振電極１１を
シート座部２１に配した発振部１と、受信電極３１、４
１、５１を車室天井部に配置した距離測定用センサ３、
４、５と、導体面６０と平行に校正用受信電極６１、６
２、６３を絶縁配置したキャリブレーションセンサ６
と、特性曲線の決定および頭部受信電極間距離ｄの算出
を行う処理回路７とを備える。

【００１７】発振部１は、運転席のシート２の内部に設
置した発振回路１２を有し、発振電極１１とシート２の
金属枠（床側の車体接地部材）との間に、発振回路１２
の発振出力（本実施例では、振幅１０Ｖで周波数４０ｋ
Ｈｚの正弦波）を印加している（図２参照）。

【００１８】発振電極１１は、例えば、銅線をメッシュ
に編んでシート座部２１内に埋め込んだものであり、シ
ート２に座った乗員８と高周波的に電気接続している。
なお、発振電極１１は、シート２の車体接地部材（金属
部分）からも直流的に絶縁されている（図２参照）。な
お、発振電極１１は、その他、板状や箔状にした、鉄、
アルミニウム等の導電性金属や、導電性プラスチック等
が使用できる。

【００１９】距離測定用センサ３、４、５は、受信電極
３１、４１、５１と、処理回路部３２、４２、５２とを
備える（図３、図５参照）。受信電極３１、５１は、そ
の受信電極面と発振電極１１とが略平行になる様に、台
座３０、５０の下面前側に絶縁（直流的）して配置され
ている。なお、下面後側は凸設部３６、５６となってい
る。

【００２０】受信電極４１は、その受信電極面と発振電
極１１とが略平行になる様に、台座４０の下面後側に絶
縁（直流的）して配置されている。なお、下面前側は凸
設部４６となっている。これら受信電極３１、４１、５
１は、シート２に座った乗員８の頭部８１の上面中央点
が三角形の重心位置に来る様に二等辺三角形状に配置さ
れている。

【００２１】台座３０、４０、５０は、車室天井側の車
体接地部材に電気接続（直流的）され、空洞部分に処理
回路部３２、４２、５２を配設している。処理回路部３
２、４２、５２は、増幅回路３３、４３、５３、バンド
パスフィルタ３４、４４、５４、およびピークホールド
回路３５、４５、５５を有する。

【００２２】なお、Ｓ／Ｎ比の向上と、安定した出力電
圧を得るため、受信電極上面（測定面ではない面）と、
処理回路部３２、４２、５２とを、車体接地部材に電気
接続（直流的）した台座３０、４０、５０によって電界
から遮断している。

【００２３】本実施例では、受信電極３１、４１、５１
は、直径２０ｍｍの円形の銅板である。なお、受信感度
が鈍らず、無指向性を保持するため、受信電極３１、４
１、５１は、直径１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の金属板（鉄
やアルミニウム等）が好適である。

【００２４】キャリブレーションセンサ６は、導体面６
０と、校正用受信電極６１、６２、６３と、処理回路部
６５、６６、６７とを備え、シート２の内部に配設され
ている（図４参照）。処理回路部６５、６６、６７は、
増幅回路、バンドパスフィルタ、およびピークホールド
回路を有する（図４参照）。

【００２５】導体面６０は、シートベルト８０に接続線
８２によって電気接続（直流的）される長方形の銅板で
あり、乗員８と導体面６０とが電気接続される。なお、
導体面６０は、台座６４と絶縁（直流的）して配設され
ている。

【００２６】校正用受信電極６１、６２、６３は、受信
電極面と導体面６０とが平行になる様に、階段構造を呈
し既知の距離差を設けた台座６４の上面に絶縁（直流
的）して配置されている。これにより、校正用受信電極
６１、６２、６３には、異なった電圧が発生し、距離と
出力電圧との組を三組得ることができる。台座６４は、
床側の車体接地部材に電気接続（直流的）され、空洞部
分に処理回路部６５、６６、６７を配設している。

【００２７】処理回路部６５、６６、６７は、増幅回
路、バンドパスフィルタ、ピークホールド回路を有す
る。

【００２８】なお、Ｓ／Ｎ比の向上と、安定した出力電
圧を得るため、受信電極下面（測定面ではない面）と、
処理回路部６５、６６、６７とを、車体接地部材に電気
接続（直流的）した台座６４によって電界から遮断して
いる。

【００２９】本実施例では、校正用受信電極６１、６
２、６３は、直径２０ｍｍの円形の銅板である。なお、
受信感度が鈍らず、無指向性を保持するため、校正用受
信電極６１、６２、６３は、直径１０ｍｍ〜３０ｍｍ程
度の金属板（鉄やアルミニウム等）が好適である。

【００３０】図５に、各処理回路の概要を示す。各受信
電極に発生する出力電圧を増幅回路で増幅し、ＢＰＦお
よびピークホールド回路を経由して得られた電圧をマイ
クロコンピュータで演算する。

【００３１】マイクロコンピュータは、キャリブレーシ
ョンセンサ６の処理回路部６５、６６、６７の出力から
特性曲線を決定し、距離測定用センサ３、４、５の処理
回路部３２、４２、５２の出力から、図１６に示す三角
測量法等を使って頭部の位置を演算する。

【００３２】頭部位置検出システムＳの動作原理を図６
に基づいて説明する。乗員８が運転席のシート２に座る
と、乗員８は、図６の等価回路のインピーダンスＺ₁〜
Ｚ₅を示し、発振回路１２と交流的に接続される。な
お、乗員８の座り方および発汗状態が変化しない限りイ
ンピーダンスＺ₁〜Ｚ₅は一定である。

【００３３】よって、乗員８の体表面には、Ｚ₂の分だ
け減衰した振幅一定の電圧が生じ、乗員８とセンサとの
間に電界が発生する。これは、乗員８の体表面全体が非
常に大きな電極となり、センサ側が対向するもう一つの
電極の働きをし、その電極間が空気で満たされたコンデ
ンサと見なすことができる。コンデンサの静電容量は、
電極間の距離に反比例するので、乗員８- センサ間の距
離に反比例する形で出力電圧が変化する。

【００３４】距離と出力電圧との関係は、図６の式の
様に表される。図６の条件のＺ₃を、図６の式に代
入して式を整理すると、最終的には図６の(1) 式の様に
表される。

【００３５】シート２の着座状態の違い（座っていない
場合、正常な姿勢、前屈み）による出力電圧の変化を図
７に示す。乗員８が運転席のシート２に座ると、センサ
に出力が現れ、乗員８の有無が判定できる。なお、図７
のグラフは処理回路を通る前の受信電極の出力波形であ
る。

【００３６】乗員８（手や頭部）と受信電極との距離ｄ
と、出力電圧Ｖ_outとの関係を調べる様子を図８に示
す。そして、距離ｄと、出力電圧Ｖ（ｍＶｐ−ｐ）との
関係を図９に示す。なお、出力電圧Ｖ（ｍＶｐ−ｐ）
は、処理回路を通る前で測定した。

【００３７】図６の(1) 式を、ｋ、ｈ、αイコールの形
に変形した式を図１０の上側に示す。図９における実測
の特性曲線上の三点の代表値を、図６の(1) 式に代入し
て、三つの未定係数ｋ、ｈ、αを決定することにより、
図１０の下側に示す実測値と同等の、“計算値”の特性
曲線が得られる。

【００３８】図１１に、受信電極に手の平を近づけた場
合（ａ）、頭部を近づけた場合（ｂ）、および手の平を
受信電極に接触させた場合（ｃ）における、発振電圧波
形と出力電圧の波形とを示す。なお、出力電圧の波形
は、処理回路を通る前で測定した。何れも、発振電圧波
形と出力電圧の波形との間に位相差が無く、人体は一様
な導体であり、人間全体が等電位であると見なすことが
できる。

【００３９】手の平を校正用センサに接触させた場合
（ａ）と、手の平を校正用センサに或る距離に近づけた
場合（ｂ）とにおける、発振電圧波形と出力電圧の波形
との比較を図１２に示す。なお、出力電圧の波形は、処
理回路を通る前で測定した。何れも、発振電圧波形と出
力電圧の波形との間に位相差が無いことが確認された。

【００４０】つまり、図１１と図１２との結果より、乗
員８（人体）に接触する部分の何れか（シートベルトの
接合部、シート座部、シート背持たれ等）に導体を設
け、その導体と、キャリブレーションセンサ６の導体面
６０（図４に示す）とを接続すれば良いことが判る。

【００４１】これにより、導体と導体面６０とが等電位
になり、キャリブレーションセンサ６を受信面に平行
に、乗員８（人体）と既知の距離を隔てて直接、設置し
た状態と等価な状態となり、キャリブレーションセンサ
６の搭載位置を限定することなくシステムを構成して特
性曲線を得ることができる。

【００４２】図１３に、キャリブレーションセンサ６お
よび距離測定用センサ３における、距離と出力電圧Ｖ
_out（ｍＶｐ−ｐ）との特性曲線の比較を示し、両者の
特性曲線に差が殆ど無いことが確認できる。なお、処理
回路を通る前で出力電圧の波形を測定した。

【００４３】つまり、キャリブレーションセンサ６によ
って特性曲線を決定し、その曲線を用いて距離測定用セ
ンサ３、４、５で距離を計測することができることを意
味する。

【００４４】図１４の（ａ）に示す等価回路のキャリブ
レーションセンサ６が出力する三種類の、距離と出力電
圧Ｖ_out（ｍＶｐ−ｐ）との特性曲線（ｂ）について、
距離差を補正した結果をグラフ（ｃ）に示す。

【００４５】頭部位置検出システムＳの処理１（校正）
および処理２（距離測定）にかかる手順を図１５の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。また、三角測量法の原
理を図１６に示す。

【００４６】以下、頭部位置検出システムＳの全体の作
動について述べる。図２に示すシート２のシート座部２
１に、図７の（ｂ）、（ｃ）に示す様に乗員８が運転席
のシート２に座ると、天井部に配される距離測定用セン
サ３、４、５（図１参照）に出力が現れる。

【００４７】これは、人間（乗員８）が座ったことによ
り、受信電極と人間とが交流的に接続され、人間の体表
面と距離測定用センサ３、４、５の受信電極３１、４
１、５１との間に電界が発生するためである。あたか
も、人間全体が大きな発振電極の様に振る舞い、３０ｃ
ｍ×３０ｃｍ以上のエリアで検知を行うことができる。
なお、頭部位置検出システムＳと従来の検知システムと
の検知エリアの違いを図１７に示す。

【００４８】天井の三箇所に、距離測定用センサ３、
４、５（図１参照）を配置しているので、距離測定用セ
ンサ３、４、５からそれぞれ電圧が出力され、三つの出
力が得られる。

【００４９】それと同時に、キャリブレーションセンサ
６（図４参照）に、三種類の電圧が出力される。この三
種類の電圧は、キャリブレーションセンサ６の校正用受
信電極６１、６２、６３と平行で、且つ、既知の距離だ
け離れた導体面６０と、校正用受信電極６１、６２、６
３との間に発生した電界によるものである（図４参
照）。導体面６０と校正用受信電極６１、６２、６３と
は、段差構造で異なる距離差を持つため、三種類の異な
る電圧が発生する。

【００５０】図１１の結果より、乗員８（人体）は、一
様な等電位の導体と見なせる。乗員８（人体）自体が導
体に近づいても、乗員８（人体）に接触した導体を近づ
けても、離れている距離が同じであれば、キャリブレー
ションセンサ６は同じ電圧を出力する（図１２参照）。

【００５１】つまり、図１３に示す原理により、図３の
構成の距離測定用センサ３が出力する距離- 出力電圧特
性と、図４の構成のキャリブレーションセンサ６の校正
用受信電極６３が出力する距離- 出力電圧特性とは何方
も同様の特性である。

【００５２】以上、図１１、図１２、図１３の結果か
ら、キャリブレーションセンサ６の出力電圧は、乗員８
（人体）の頭部側に配される、距離測定用センサ３、
４、５を、段差構造の距離分離によって得られた三種類
の出力電圧に等しい。

【００５３】頭部位置検出システムＳでは、乗員８（人
体）と接する、シートベルト８０やシート座部２１等の
電位をそのままキャリブレーションセンサ６に印加して
いるので、キャリブレーションセンサ６を何処に配置し
ても、段差構造の距離差によって発生する三つの出力電
圧に等しくなる。

【００５４】こうして得られた三つの距離- 出力電圧特
性の組を用いて、車室内の乗員８（人体）が任意の座り
方をしている時の距離- 出力電圧特性を得ることがで
き、距離を把握することができる。

【００５５】図６に示す原理から、距離- 出力電圧の関
係は、図６の(1) 式となる。そこで、上記三組を、図１
０の手順で代入すると、図６の(1) 式の三つの未定係数
α、ｋ、ｈが決まり、不特定の人間が任意の座り方をし
ても、その状態に対応した特性曲線を決定することがで
きる。

【００５６】図６の(1) 式により決定した、図１３に示
す距離- 出力電圧特性は、図８に示す測定条件で、図９
に示す距離測定用センサ３、４、５の実測の特性曲線と
一致する。天井の三箇所に配置した、距離測定用センサ
３、４、５の各出力に基づき、各センサからの距離をマ
イクロコンピュータによって演算して求める。更に、各
センサからの距離情報に基づき、図１６に示す三角測量
法等を用いて、基準点からの距離をマイクロコンピュー
タによって演算して、頭部の三次元的な位置座標を求め
る。

【００５７】つぎに、頭部位置検出システムＳの利点を
述べる。［ア］発振電極１１により乗員８を電極として用い、キ
ャリブレーションセンサ６を採用し、シート２に座った
乗員８の頭部８１の上面中央点が三角形の重心位置に来
る様に距離測定用センサ３、４、５の受信電極３１、４
１、５１を二等辺三角形状に配置し、図１６に示す三角
測量法を用いているので、乗員８の個体差や座り方に係
わらず、乗員８の頭部８１の三次元位置を広い範囲で精
度良く計測することができる。これにより、乗員８の頭
部８１が保護される様にエアバックの展開を的確に行う
ことができる。

【００５８】［イ］車両の天井部に電気接続される台座
３０、４０、５０（天井側台座）の下面に、台座３０、
４０、５０と直流的に絶縁して受信電極３１、４１、５
１を配置しているので、受信電極上面に電界が回り込ま
ない。また、床側の車体接地部材に電気接続される台座
６４の階段構造の上面に、台座６４と直流的に絶縁して
校正用受信電極６１、６２、６３を配置しているので、
校正用受信電極下面に電界が回り込まない。これによ
り、電界の回り込みによる、受信電極３１、４１、５１
と乗員８の頭部８１との間の距離計測の精度低下を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る頭部位置検出システム
の説明図である。

【図２】その頭部位置検出システムのシート周りの説明
図である。

【図３】その頭部位置検出システムの距離測定用センサ
の説明図である。

【図４】その頭部位置検出システムのキャリブレーショ
ンセンサの説明図である。

【図５】その頭部位置検出システムの処理回路周りの説
明図である。

【図６】その頭部位置検出システムの動作原理を示す説
明図である。

【図７】乗員のシートへの着座状態の違い｛座っていな
い場合（ａ）、正常な姿勢（ｂ）、前屈み（ｃ）｝によ
る出力電圧の変化を示す説明図である。

【図８】乗員と受信電極との距離ｄと、出力電圧Ｖ_out
との関係を調べる様子を示す説明図である。

【図９】距離測定用センサの実測の、距離ｄと出力電圧
Ｖ_outとの関係に係わる特性曲線を示すグラフである。

【図１０】図６の(1) 式を、ｋ、ｈ、αイコールの形に
変形した式、および校正と実測とに係る各特性曲線を比
較したグラフである。

【図１１】受信電極に手の平を近づけた場合（ａ）、頭
部を近づけた場合（ｂ）、および手の平を受信電極に接
触させた場合（ｃ）における、発振電圧波形と出力電圧
の波形とを示すグラフである。

【図１２】手の平を校正用センサに接触させた場合
（ａ）と、手の平を校正用センサに或る距離に近づけた
場合（ｂ）とにおける、発振電圧波形と出力電圧の波形
とを比較した説明図である。

【図１３】図３の構成の距離測定用センサ３が出力する
距離- 出力電圧特性と、図４の構成のキャリブレーショ
ンセンサ６の校正用受信電極が出力する距離- 出力電圧
特性を比較した説明図である。

【図１４】（ａ）はキャリブレーションセンサの等価回
路、（ｂ）はキャリブレーションセンサが出力する三種
類の、距離と出力電圧Ｖ_out（ｍＶｐ−ｐ）との特性曲
線を示すグラフ、（ｃ）は距離差を補正した結果のグラ
フである。

【図１５】（ａ）は頭部位置検出システムの校正に係る
処理１のフローチャート、（ｂ）は頭部位置検出システ
ムの距離測定に係わる処理２のフローチャート、（ｃ）
は処理１、２に係る手順を示すフローチャートである。

【図１６】各センサからの距離情報に基づき、基準点か
らの距離をマイクロコンピュータによって演算して頭部
の三次元的な位置座標を求める原理を説明した説明図で
ある。

【図１７】本発明の頭部位置検出システムと従来の検知
システムとの検知エリアの違いを示す説明図である。

【符号の説明】

１発振部（発振手段）２シート３、４、５距離測定用センサ（距離測定手段）６キャリブレーションセンサ（校正手段）７処理回路（特性曲線決定手段、距離算出手段）８乗員１１発振電極２１シート座部３０、４０、５０台座（天井側台座）３１、４１、５１受信電極６０導体面６１、６２、６３校正用受信電極６４台座（床側台座）ｄ距離（頭部受信電極間距離）Ｓ頭部位置検出システムＶ出力電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅倉史生愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者松岡紳一郎愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者神園勉愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 2F063 AA04 BA29 BB08 DA01 DC08 HA04 KA01 LA06 LA29 3B087 DE08 3D054 AA07 AA21 EE10 EE11 EE13 EE14 EE16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートに座った乗員と高周波的に電気接
続される発振電極をシート座部に配し、該発振電極と床
側の車体接地部材との間に発振出力を印加する発振手段
と、前記発振電極と受信電極面が対向する様に車室天井部に
距離測定用の受信電極を絶縁配置した距離測定手段と、前記乗員と電気接続される導体面を有し、該導体面から
それぞれ異なる既知の距離だけ離れて、前記導体面と対
向して複数の校正用受信電極を絶縁配置した校正手段
と、該校正手段の計測結果に基づいて、前記乗員の頭部- 受
信電極間の距離と、受信電極- 天井側の車体接地部材間
に発生する出力電圧とに係る特性曲線を決定する特性曲
線決定手段と、前記乗員の頭部と受信電極との間の頭部受信電極間距離
を求める距離算出手段とを備え、該距離算出手段は、受信電極- 天井側の車体接地部材間
に発生する出力電圧の値を、前記特性曲線決定手段が決
定した特性曲線に当てはめて、前記頭部受信電極間距離
を求めることを特徴とする頭部位置検出システム。
【請求項２】シートに座った乗員と高周波的に電気接
続される発振電極をシート座部に配し、該発振電極と床
側の車体接地部材との間に発振出力を印加する発振手段
と、前記発振電極と受信電極面が対向する様に車室天井部の
三カ所に距離測定用の受信電極を絶縁配置した距離測定
手段と、前記乗員と電気接続される導体面を有し、該導体面から
それぞれ異なる既知の距離だけ離れて、前記導体面と対
向して三枚の校正用受信電極を絶縁配置した校正手段
と、該校正手段の計測結果に基づいて、それぞれの受信電極
における、前記乗員の頭部- 受信電極間の距離と、受信
電極- 天井側の車体接地部材間に発生する出力電圧とに
係る三つの特性曲線を決定する特性曲線決定手段と、それぞれの、受信電極と乗員の頭部との頭部受信電極間
距離を求める距離算出手段とを備え、該距離算出手段は、それぞれの受信電極- 天井側の車体
接地部材間に発生する出力電圧の値を、前記特性曲線決
定手段が決定した該当する特性曲線に当てはめて、それ
ぞれの頭部受信電極間距離を求めることを特徴とする頭
部位置検出システム。
【請求項３】前記受信電極は、前記天井側の車体接地
部材と電気接続される天井側台座の下面に、該天井側台
座と絶縁して配置され、前記校正用受信電極は、床側の車体接地部材と電気接続
される床側台座の上面に、該床側台座と絶縁して配置さ
れることを特徴とする請求項１および請求項２に記載の
頭部位置検出システム。