JP2013237363A - Vehicle seat control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両シート制御装置に関し、詳しくは、表層部にヒータ及び着座検出用電極を備える車両シートにおいて、乗員の着座検出性能及びヒータの昇温性能の向上を図る車両シート制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle seat control device, and more particularly to a vehicle seat control device that improves the seating detection performance of a passenger and the temperature rise performance of a heater in a vehicle seat having a heater and a seating detection electrode on a surface layer portion.
従来、自動車のシートの座面部や背もたれ部にヒータを備え、乗員に温熱を与えるシートヒータが用いられている。このようなシートヒータでは、温度によってヒータへの通電をオン、オフしたり、ヒータへの供給電力を変化させたりすることによって温度の調整を行っている。
また、自動車のシートにセンサを備え、乗員がシートに着座しているかどうかを検出する着座検出装置が用いられている。そして、乗員が着座していない場合にはエアバッグの展開をしないようにする等、着座検出装置の検出情報によりエアバッグの展開が制御されている。乗員の着座検出には種々の手法が用いられているが、代表的なものとして、静電容量方式の着座検出装置が知られている。人体は誘電体であるため、乗員が着座したときと着座していないときでは、シートの座面部や背もたれ部に設けられた検出用電極に生じるインピーダンス(静電容量)が大きく異なる。また、検出用電極の周辺に交流電界を発生させると、乗員が着座しているときにはその電界に乱れが生じる。多くの着座検出装置では、これら静電容量の値の変化を計測したり、静電容量の変化によって検出用電極に生じる電気量の変化を計測したりすることによって、乗員の着座有無を検出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a seat heater that uses a heater on a seat surface portion or a backrest portion of an automobile seat to give heat to an occupant has been used. In such a seat heater, the temperature is adjusted by turning on / off the energization of the heater or changing the power supplied to the heater depending on the temperature.
In addition, a seating detection device that includes a sensor in an automobile seat and detects whether an occupant is seated in the seat is used. The deployment of the airbag is controlled by detection information from the seating detection device, such as not deploying the airbag when the occupant is not seated. Various methods are used to detect the seating of an occupant. As a typical example, a capacitive seating detection device is known. Since the human body is a dielectric, the impedance (capacitance) generated in the detection electrodes provided on the seat surface portion and the backrest portion of the seat is greatly different between when the occupant is seated and when the occupant is not seated. In addition, when an alternating electric field is generated around the detection electrode, the electric field is disturbed when an occupant is seated. Many seating detection devices detect the presence or absence of an occupant by measuring changes in these capacitance values or by measuring changes in the amount of electricity generated in the detection electrodes due to changes in capacitance. ing.
更に、車両シートに、シートヒータと着座有無を検出するための検出用電極とを共に装備する車両用座席装置の発明が知られている(例えば、特許文献1を参照)。また、車両シートの表面材に、シートヒータ及び検出用電極を一体として設ける布材の発明が開示されている(例えば、特許文献2を参照)。 Furthermore, an invention of a vehicle seat apparatus in which a vehicle seat is equipped with both a seat heater and a detection electrode for detecting whether or not seated is known (for example, see Patent Document 1). Further, an invention of a cloth material in which a seat heater and a detection electrode are integrally provided on a surface material of a vehicle seat is disclosed (see, for example, Patent Document 2).
車両シートに、ヒータ(発熱体)と着座検出用電極とを装備する場合には、いずれも導電体により構成され、車両シートの表層部(シート表面又はその直下)に配設される。そのため、ヒータの加熱性能を損なうことなく、且つ検出用電極を用いて感度よく乗員の着座を検出可能とすることが必要となる。しかし、検出用電極に生じるインピーダンス(主として静電容量)の変化に起因する電気量の変化を検出することによって乗員の着座有無を検知するような場合には、ヒータと検出用電極との間に生じる静電容量等によって検出感度が低下するという問題があった。
そこで、前記特許文献1に開示された車両用座席装置は、シートヒータと対面配置された検出用電極を用いて乗員の着座有無を高感度に検出するため、検出用電極による乗員着座有無の検出期間にヒータを浮遊電位状態とし、その後に着座有無を判定するように構成されている。そして、所定のインタバルで乗員着座有無の検出を行うようにしている。これによれば、乗員の着座有無を判定する際にはヒータが浮遊電位状態となっているため、検出用電極とヒータとの間の静電容量が大幅に低減されることとなり、着座があるときと無いときの検出用電極の電位変動幅を大きくすることができ、乗員着座の検出感度を向上することができるとされている。
また、前記特許文献2に記載された布材では、抵抗値が異なる2種類の導電線材がそれぞれ複数本配設され、ヒータ及び検出用電極を一体としている。その2種類の導電線材は並列に接続され、ヒータとして機能するヒータモードと、ヒータを切り離して着座検出用電極として機能するセンサモードとに切り替えて使用される。この布材によれば、検出用電極として働く高抵抗な導電線材の本数を増すことにより、センサモードにおける検出感度を高めると共に、全体の消費電力を抑えることができるとされている。
しかし、上記いずれの従来例においても、一定の時間間隔で乗員の着座検出を行う必要があるため、少なくともその着座検出期間はヒータに電力を供給することができず、ヒータの昇温性能が低下してしまうという問題があった。
When the vehicle seat is equipped with a heater (heating element) and a seating detection electrode, both are made of a conductor and are disposed on the surface layer portion of the vehicle seat (seat surface or directly below it). Therefore, it is necessary to detect the seating of the occupant with high sensitivity using the detection electrode without impairing the heating performance of the heater. However, in the case where the presence or absence of the occupant is detected by detecting a change in the amount of electricity caused by a change in impedance (mainly capacitance) generated in the detection electrode, the gap between the heater and the detection electrode There is a problem that the detection sensitivity is lowered due to the generated capacitance.
Therefore, the vehicle seat device disclosed in
Further, in the cloth material described in
However, in any of the above-mentioned conventional examples, it is necessary to detect the seating of the occupant at regular time intervals. Therefore, power cannot be supplied to the heater at least during the seating detection period, and the temperature rise performance of the heater is reduced. There was a problem of doing.
本発明は、上記のような問題に鑑み、表層部にヒータ及び着座検出用電極を備える車両シートにおいて、乗員の着座有無が高感度に検出可能であり、且つヒータの昇温性能の向上を図る車両シート制御装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention can detect presence / absence of an occupant with high sensitivity in a vehicle seat having a heater and a seating detection electrode on the surface layer portion, and improve the temperature rise performance of the heater. An object of the present invention is to provide a vehicle seat control device.
前記問題点を解決するために、本第1発明の車両シート制御装置は、車両シートの表層部に設けられ、ヒータ接続スイッチを介してヒータ電源回路と接続されるヒータと、車両シートの表層部に設けられた検出用電極により乗員の着座検出を行うための着座検出回路と、車両の所定部位の状態を検知する状態検知手段と、前記着座検出回路により所定の頻度で着座検出を行い、少なくとも着座検出の期間は、前記ヒータ接続スイッチにより前記ヒータと前記ヒータ電源回路とを電気的に切り離す制御部と、を備え、前記制御部は、前記ヒータが作動されており且つ乗員が着座していることを検出した後は、前記状態検知手段により検知した前記所定部位の状態に基づき着座が継続していると判断する間、前記着座検出回路による着座検出の頻度を低下させることを要旨とする。
本第2発明は、上記第1発明において、前記車両の所定部位の状態は、車速、シフトレバーの位置、シートベルトの装着有無、ドアロック有無及びドア開閉のうちの1つ以上を含むことを要旨とする。
本第3発明は、上記第1又は第2発明において、前記ヒータ接続スイッチは、複数の半導体スイッチ素子が直列に接続されて構成されることを要旨とする。
本第4発明は、上記第1乃至第3発明において、前記ヒータと前記検出用電極とは、導電部材を用いて一体に形成されていることを要旨とする。
In order to solve the above problems, the vehicle seat control device according to the first aspect of the present invention is provided on the surface layer portion of the vehicle seat and connected to the heater power supply circuit via the heater connection switch, and the surface layer portion of the vehicle seat. A seating detection circuit for detecting the seating of an occupant by a detection electrode provided on the vehicle, state detection means for detecting the state of a predetermined part of the vehicle, and seating detection at a predetermined frequency by the seating detection circuit, at least The seating detection period includes a control unit that electrically disconnects the heater and the heater power supply circuit by the heater connection switch, and the control unit has the heater activated and an occupant is seated. After detecting this, while it is determined that the seating is continued based on the state of the predetermined part detected by the state detecting means, the seating detection circuit frequently detects seating. And summarized in that lowering.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the state of the predetermined part of the vehicle includes one or more of a vehicle speed, a position of a shift lever, whether a seat belt is attached, whether a door is locked, and whether a door is opened or closed. The gist.
The gist of the third invention is that, in the first or second invention, the heater connection switch is configured by connecting a plurality of semiconductor switch elements in series.
The gist of the fourth invention is that, in the first to third inventions, the heater and the detection electrode are integrally formed using a conductive member.
本第1発明の車両シート制御装置によれば、ヒータ接続スイッチを介してヒータ電源回路と接続されるヒータと、検出用電極により乗員の着座検出を行うための着座検出回路と、車両の所定部位の状態を検知する状態検知手段と、前記着座検出回路により所定の頻度で着座検出を行い、少なくとも着座検出の期間は、前記ヒータ接続スイッチにより前記ヒータと前記ヒータ電源回路とを電気的に切り離す制御部と、を備えるため、乗員の着座検出を行う期間はヒータをヒータ電源回路から切り離すことにより、高感度に着座の有無を検出することができる。また、前記制御部は、前記ヒータが作動されており且つ乗員が着座していることを検出した後は、前記状態検知手段により検知した前記所定部位の状態に基づき着座が継続していると判断する間、前記着座検出回路による着座検出の頻度を低下させるため、ヒータスイッチが入れられる等によりヒータが作動されている場合には、乗員が着座していることを一旦検出した後は、頻繁に着座検出を行う必要がなく、ヒータへの電力供給の中断期間を大幅に減らすことができる。これにより、ヒータの昇温性能を十分に発揮させることが可能になる。更に、制御部は状態検知手段により所定部位の状態を検知することにより、着座が継続されていない可能性があると判断した場合には、直ちに着座検出回路を用いて着座検出を行うことができる。このため、着座が継続していると判断される間は、着座検出回路を用いた着座検出を行わないようにし、ヒータによるシートの昇温を最速にすることも可能になる。 According to the vehicle seat control device of the first aspect of the present invention, a heater connected to the heater power supply circuit via the heater connection switch, a seating detection circuit for detecting the seating of the occupant by the detection electrode, and a predetermined part of the vehicle Control for detecting seating at a predetermined frequency by the state detection means for detecting the state of the head and the seating detection circuit, and at least during the seating detection period, the heater connection switch electrically disconnects the heater and the heater power supply circuit. Therefore, the presence or absence of seating can be detected with high sensitivity by disconnecting the heater from the heater power supply circuit during the period when seating detection of the occupant is performed. In addition, after detecting that the heater is operated and the occupant is seated, the control unit determines that the seating is continued based on the state of the predetermined portion detected by the state detection unit. In order to reduce the frequency of seating detection by the seating detection circuit, when the heater is turned on, for example, when the heater is turned on, It is not necessary to perform seating detection, and the interruption period of power supply to the heater can be greatly reduced. Thereby, it becomes possible to fully demonstrate the temperature rising performance of a heater. Further, when the control unit detects the state of the predetermined part by the state detection unit and determines that there is a possibility that the seating is not continued, the control unit can immediately perform the seating detection using the seating detection circuit. . For this reason, while it is determined that the seating is continued, the seating detection using the seating detection circuit is not performed, and the heating of the seat by the heater can be maximized.
前記車両の所定部位の状態が、車速、シフトレバーの位置、シートベルトの装着有無、ドアロック有無及びドア開閉のうちの1つ以上を含む場合には、制御部は、走行中又は停止中の車両各部の状態を検知することにより、乗員の着座状態が継続しているか否かについて確度の高い判断を行うことができる。また、乗員がヒータスイッチを切り忘れて離席した場合等にヒータを停止するように制御することも可能になる。 When the state of the predetermined part of the vehicle includes one or more of the vehicle speed, the position of the shift lever, the presence / absence of the seat belt, the presence / absence of the door lock, and the door opening / closing, the control unit is running or stopped By detecting the state of each part of the vehicle, it is possible to make a highly accurate determination as to whether or not the seated state of the occupant continues. It is also possible to control the heater to stop when the passenger forgets to turn off the heater switch and leaves.
前記ヒータ接続スイッチが、複数の半導体スイッチ素子が直列に接続されて構成される場合には、半導体スイッチ素子の寄生容量に起因する静電容量の増加を抑え、着座検出回路によって、より高感度に着座有無を検出することができる。また、機械的接点を有しないため、信頼性及び耐久性に優れた車両シート制御装置とすることができる。 When the heater connection switch is configured by connecting a plurality of semiconductor switch elements in series, an increase in electrostatic capacitance due to the parasitic capacitance of the semiconductor switch element is suppressed, and the seating detection circuit increases sensitivity. The presence or absence of seating can be detected. Moreover, since it does not have a mechanical contact, it can be set as the vehicle seat control apparatus excellent in reliability and durability.
前記ヒータと前記検出用電極とが、導電部材を用いて一体に形成されている場合には、極めて簡単な構成によって車両シート制御装置を実現することができる。 When the heater and the detection electrode are integrally formed using a conductive member, a vehicle seat control device can be realized with a very simple configuration.
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。
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。 The items shown here are for illustrative purposes and exemplary embodiments of the present invention, and are the most effective and easy-to-understand explanations of the principles and conceptual features of the present invention. It is stated for the purpose of providing what seems to be. In this respect, it is not intended to illustrate the structural details of the present invention beyond what is necessary for a fundamental understanding of the present invention. It will be clear to those skilled in the art how it is actually implemented.
(車両シート制御装置の構成)
本実施形態に係る車両シート制御装置は、車両シートに着座した乗員を暖めるためのヒータと、乗員が着座しているか否かを検出(着座検出)するための検出用電極と、を装備する車両シートに適用される。車両シートは、自動車の運転席、助手席、後部座席等、乗員が着座するシートであれば特に問わない。ヒータ及び検出用電極は、通常、車両シートの表層部に配設される。
車両シートの表層部とは、車両シートの表面又はその直下の部位を意図しており、車両シートの表皮材の他、シートと一体になってシートの外面を覆うように設けられるシートカバー、シートカバーとクッション材との間等を含む。車両シートの着座部であるか背もたれ部であるかは問わず、ヒータ及び検出用電極は、車両シートの表層部に埋設されてもよいし、表層部を構成する部材と一体に形成されていてもよい。また、ヒータと検出用電極とは、共通又は一体として設けられてもよい。
(Configuration of vehicle seat control device)
A vehicle seat control device according to this embodiment includes a heater for warming an occupant seated in a vehicle seat and a detection electrode for detecting whether or not the occupant is seated (seating detection). Applied to the sheet. The vehicle seat is not particularly limited as long as it is a seat on which an occupant is seated, such as a driver's seat, a passenger seat, and a rear seat of an automobile. The heater and the detection electrode are usually disposed on the surface layer of the vehicle seat.
The surface layer portion of the vehicle seat is intended to be the surface of the vehicle seat or a portion immediately below the vehicle seat. In addition to the skin material of the vehicle seat, a seat cover and a seat provided so as to cover the outer surface of the seat integrally with the seat Includes between cover and cushioning material. Regardless of whether it is a seating portion or a backrest portion of the vehicle seat, the heater and the detection electrode may be embedded in the surface layer portion of the vehicle seat, or may be formed integrally with a member constituting the surface layer portion. Also good. Further, the heater and the detection electrode may be provided in common or integrally.
図1は、乗員9が着座する車両シート7と、本実施形態に係る車両シート制御装置1の構成を表わしている。シート7は着座部71と背もたれ部72とからなっており、シートフレーム81によって車体の床部8に固定されている。車体8は、電気的には接地電位(車両接地)とすることができ、シートフレーム81が金属製であれば、シートフレーム81を接地電極とすることができる。シートの着座部71の内部は、シートフレーム81の上に発泡ウレタン等を素材とするクッションパッド、シートカバー等が配設されて構成されており、表面は織布等の表面材によって被覆されている。背もたれ部72も、同様にシートフレームとクッション材、表面材等から構成されている。
FIG. 1 shows a configuration of a
車両シート制御装置1は、車両シート7の表層部に設けられ、ヒータ接続スイッチ22を介してヒータ電源回路21と接続されるヒータ2と、車両シート7の表層部に設けられた検出用電極3により乗員の着座検出を行うための着座検出回路31と、車両の所定部位の状態(51、52、…)を検知する状態検知手段5と、着座検出回路31により着座検出を行い、少なくとも着座検出の期間は、ヒータ接続スイッチ22によりヒータ2とヒータ電源回路21とを電気的に切り離す制御部4と、を備えている。そして、制御部4は、シートヒータが作動されており、且つ乗員9が着座していることを検出した後は、状態検知手段5により検知した所定部位の状態(51、52、…)に基づき着座が継続していると判断する間、着座検出回路31による着座検出の頻度を低下させるように構成されている。
The vehicle
前記ヒータ2は、通電により発熱する導電材料により構成される。ヒータの数、形状、大きさ、配置等は特に限定されない。本例では、着座者の身体と接する着座部71の座面表層部に、1つのヒータ2が設けられている。ヒータ2は、分割して複数設けられてもよいし、着座部の他、背もたれ部72に設けられていてもよい。ヒータ2の材料や構造は特に限定されず、例えば、抵抗発熱線や面状発熱体等を使用することができる。
ヒータ2は、ヒータ接続スイッチ22を介してヒータ電源回路21と電気的に接続されている。ヒータ接続スイッチ22の種類や構成は特に問わず、半導体スイッチ素子を使用してもよいし、リレー等を使用してもよい。ヒータ接続スイッチ22のオン・オフは制御部4によって制御され、オフのときヒータ2はヒータ電源回路21と電気的に切り離される。
The
The
ヒータ電源回路21は、図示しない車両バッテリから電力の供給を受け、ヒータ2に電力を供給する回路である。ヒータ電源回路21から供給する電力量によりヒータ2の発熱量が変化するように構成されている。ヒータ2の発熱量の制御方法は特に限定されず、例えば、供給電圧又は電流のオン・オフ制御であってもよいし、PWMによる電流制御等であってもよい。ヒータ2の発熱量を制御部4によって制御するように構成してもよい。
The heater
通常、シートヒータには、乗員がシートヒータをオン・オフしたりその温度を調整したりするためのヒータスイッチ等(図示せず)が設けられている。車両シート制御装置1は、ヒータスイッチがオンのとき、ヒータ2に通電可能とする(ヒータを作動させる)ように構成することができる。
Usually, the seat heater is provided with a heater switch or the like (not shown) for an occupant to turn the seat heater on and off and adjust its temperature. The vehicle
前記検出用電極3は、乗員の着座検出を行うための電極となる。検出用電極3の形状、大きさ、配置等は特に限定されない。図1においては、ヒータ2の下方に対面するように検出用電極3が設けられているが、これに限定されず、同一面にヒータ2と並べて配設されてもよいし、ヒータ2から着座者への熱伝達を妨げない構造であれば、ヒータ2よりもシート表面側に配設されてもよい。また、ヒータ2と検出用電極3とを一体とし、ヒータ2及び検出用電極3として共通に用いることもできる。
検出用電極3は少なくとも1つ設けられればよい。検出用電極3は着座部と背もたれ部に設けられてもよいが、少なくとも着座部71に設けられることが好ましい。検出用電極3は、シートの着座部又は背もたれ部のサイズや形状に合わせてもよいし、着座時に乗員の身体が接する部分のみに電極が設けられてもよい。また、検出用電極3として複数の電極を配列し、それらを電気的に接続して構成してもよい。
The
It is sufficient that at least one
検出用電極3は、導電性を有する素材であれば幅広い素材を使用することができる。例えば、金属線、導電布、導電性フィルム、金属板等を用いて検出用電極3を構成することができる。
上記導電布の例として、ステンレス線やカーボン繊維、メッキ繊維等の導電性繊維を適宜に織り込んだ織布を挙げることができる。例えば、1〜10mm程度の間隔でステンレス線等の導電性繊維を織り込んだ織布を使用すれば、耐久性、経済性に優れた検出用電極を実現することができる。また、導電布は、前記ヒータ2としても適用することができる。ヒータ2や検出用電極3を導電布とすることによって、それらの配置、形状、寸法等を任意に設計することができ、シートの他の部分を構成する表面材と一体に形成することも可能になる。また、ヒータ2や検出用電極3によって通気性を低下させることがなく、シートの質感を損なうこともない。
A wide range of materials can be used for the
Examples of the conductive cloth include a woven cloth appropriately woven with conductive fibers such as stainless steel wires, carbon fibers, and plated fibers. For example, if a woven fabric in which conductive fibers such as stainless wire are woven at intervals of about 1 to 10 mm is used, a detection electrode having excellent durability and economy can be realized. The conductive cloth can also be applied as the
前記着座検出回路31は、検出用電極3と接続されており、乗員の着座検出を行うための回路である。着座検出には、種々の公知の方法を用いることができる。例えば、シート7に乗員9が着座している場合、人体は空気に比べて大きな比誘電率を持つため、検出用電極3と車体81(接地電極)との間には人体による静電容量が生じ、乗員が着座していない場合に比べて電極間の静電容量が増加する。このため、着座検出回路31から検出用電極3に交流信号(例えば、数10kHz〜数百kHz、好ましくは70kHz〜200kHzの範囲の一定周波数の信号)を供給した場合、乗員の着座有無により、検出用電極3で検出される信号の電圧・電流・位相等が変化することとなり、着座検出回路31によりそれらの変化量を計測するようにすることができる。制御部4は、着座検出回路31を用いて着座検出を行うように構成されている。
The
前記状態検知手段5は、車両の所定部位の状態を検出する手段である。ここで、車両の所定部位の状態とは、シート上の乗員の着座状態が継続されているか否か、すなわち着座状態が変化した可能性があるか否か、を判断するために有用な情報を意図している。前記所定部位の状態(51、52、…)として、例えば、車速、シフトレバーの位置、シートベルトの装着有無、ドアロック有無、ドア開閉等が挙げられ、これらのうちの1つ以上を含んで上記判断に用いるようにすることができる。
状態検知手段5は、制御部4上に構成することができる。状態検知手段5として、所定部位毎の状態をセンサにより検出するように構成してもよいし、外部装置からその状態の情報を受け取るように構成してもよい。
The state detection means 5 is means for detecting the state of a predetermined part of the vehicle. Here, the state of the predetermined part of the vehicle is information useful for determining whether or not the seated state of the passenger on the seat is continued, that is, whether or not the seated state may have changed. Intended. The state (51, 52,...) Of the predetermined part includes, for example, vehicle speed, shift lever position, seat belt attachment / non-existence, door lock / non-existence, door opening / closing, etc., including one or more of these. It can be used for the above judgment.
The state detection unit 5 can be configured on the
前記制御部4は、着座検出回路31によって乗員の着座を検出し、状態検知手段5によって車両の所定部位の状態を検知し、ヒータ接続スイッチ22を制御するように構成されている。その他、ヒータ電源回路21と接続し、ヒータ2に供給する電力を制御するように構成することができる。また、乗員の着座検出の結果を出力し、エアバッグの展開の制御等に用いるように構成することができる。
The
制御部4は、例えば、マイクロコントローラ(マイクロコンピュータ)及び周辺回路によって構成することができる。マイクロコントローラには、車両シート制御装置1が行う計測、制御、判断等のためのプログラムを備えることができる。また、制御部4には、着座判定のためのパラメータや、車両の所定部位の状態から着座状態が継続されているかを判断するための条件等を格納しておくことができる。
The
図2は、ヒータ2及び検出用電極3がそれぞれシート7の表層部に装備される場合の接続を表わしている。ヒータ2と検出用電極3とが別の電気回路を構成している場合であり、ヒータ2と検出用電極3とが別体として形成されているか一体に形成されているかは問わない。この場合、制御部4によってヒータ接続スイッチ22がオフ(切断)されるとヒータ2は浮遊電位となるため、乗員の着座による電位の変化を検出用電極3に接続されている着座検出回路31により高感度に検出することができる。
FIG. 2 shows a connection in the case where the
図3は、ヒータ2と検出用電極3とが共通の導電体部20として構成されて、シート7の表層部に装備される場合の構成を表わしている。この場合、制御部4によってヒータ接続スイッチ22がオフ(切断)されると、導電体部20はヒータ電源回路21及び基準電位から切り離されて着座検出回路31のみに接続されるため、乗員の着座による電位の変化を導電体部20に接続されている着座検出回路31により高感度に検出することができる。
FIG. 3 shows a configuration in which the
図4は、ヒータ接続スイッチ22を、FET(MOS FET)によって構成する例を説明する図である。隣り合うFETのソースSとドレインDとが接続され、複数のFET(22a1〜22an、22b1〜22bn)が直列に接続されてヒータ接続スイッチ22を構成している。制御部4によりゲートGの電位を制御することによって、ヒータ接続スイッチ22をオン・オフさせることができる。
一般に半導体スイッチ素子の寄生容量は大きいため、ヒータ接続スイッチ22を半導体スイッチ素子により構成すると、静電容量の変化に起因する電気量の変化を検出する着座検出においては、半導体スイッチ素子の寄生容量の影響が無視できないという問題がある。しかし、複数の半導体スイッチ素子を直列に接続してヒータ接続スイッチ22を構成することにより、半導体スイッチ素子の寄生容量に起因する静電容量を低減し、着座検出回路31を高感度とすることができるため、より正確に着座有無を検出することができる。また、半導体スイッチ素子は機械的接点を有しないため、信頼性及び耐久性を向上させることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which the
In general, since the semiconductor switch element has a large parasitic capacitance, if the
ヒータ2及び検出用電極3は、導電部材を用いて一体に形成することができる。例えば、図5は、ヒータ2及び検出用電極3を一体に形成した導電体部20を模式的に表わしている。導電体部20は、1つの平面上に平行に並んで設けられた複数の導電線材(第1の導電部材)201と、同じ上記平面上に平行に並んで設けられた複数の導電線材(第2の導電部材)202とを備えて構成されている。第1の導電部材201及び第2の導電部材202の両端は、いずれも導電部材203A及び203Bにより電気的に接続されている。そして、導電体部20(ヒータ2及び検出用電極3に共通)の接続端子として、導電部材203A及び203Bからリード線204A及び204Bが導出されている。このように構成された導電体部20は、図3に示したように、ヒータ接続スイッチ22と着座検出回路31とに接続することができる。
The
ここで、第2の導電部材202の抵抗値は、第1の導電部材201の抵抗値よりも高く(例えば、第1の導電部材201の抵抗値の10倍程度)されている。これにより、ヒータとして機能する場合には、主として低抵抗の第1の導電部材201に流れる電流によって発熱させることができる。また、高抵抗の第2の導電部材202の本数を増すことにより、検出用電極として機能する場合の感度を向上させることができ、全体を第1の導電部材201のみを用いて構成する場合に比べて、低消費電力とすることができる。本例では、第1の導電部材201の間に2本の第2の導電部材202が配置されているが、各導電部材の間隔や本数は、適宜設定することができる。導電体部20は、金属線、導電繊維等からなる第1の導電部材201及び第2の導電部材202を、布に織り込む等の方法によって形成することができる。
Here, the resistance value of the second
(車両シート制御装置の動作)
図6は、車両シート制御装置1の動作を説明するためのタイミングチャートである。同図(a)はヒータスイッチの状態を表わし、例えば乗員によりヒータスイッチがonとされるとヒータが作動状態になる。同図(b)は、ヒータ2に供給される電力Pを表わしている。供給される電力Pの設定値や制御方法は、特に限定されない。同図(c)は、制御部4によって制御されるヒータ接続スイッチ22の状態を表わし、onのときヒータ2はヒータ電源回路21に接続され、ヒータ2に通電が可能になる。ヒータ接続スイッチ22がoffのとき、ヒータ2はヒータ電源回路21から電気的に切り離される。
(Operation of vehicle seat control device)
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the vehicle
図6(d)は、検出用電極3による着座検出動作を表わす。少なくとも着座検出期間Tdの間、着座検出回路31は検出用電極3に交流電圧を印加し、検出用電極3に生じているインピーダンス等の変化を計測する。同図(e)は、着座検出回路31による検出結果を示し、論理「1」のとき着座有、「0」のとき着座無を表わす。同図(f)は、車両状態の1例として車速の検知結果を示しており、論理「1」のとき車速が所定値以上、「0」のとき車速が当該所定値未満であることを表わしている。
FIG. 6D shows the seating detection operation by the
ヒータスイッチがoffである間は、図6(d)に示されるように、制御部4はある頻度(周期T1)で着座検出回路31により乗員の着座有無を検出している。周期T1は、例えば、1秒〜数秒とすることができる。制御部4は、ヒータスイッチがoffである間は、ヒータ接続スイッチ22をoffのままとしておくことができる。
ヒータスイッチがonとされると、制御部4はヒータ接続スイッチ22をonとし、ヒータ2に電力が供給されるように制御する。ヒータ2への電力の供給は、乗員の着座を検知したときに開始されるようにしてもよい。また、制御部4により、着座検出は継続して周期T1毎に行われる。少なくとも着座検出を行う間、制御部4は、ヒータ接続スイッチ22をoffとし、ヒータ2を電気的に切り離すように制御する。そして、乗員の着座を検知したとき(図中t1)以後は、車速等、車両の所定部位の状態を監視することによって、着座検出回路31による着座検出の頻度を低下させることができる。それによりヒータ接続スイッチ22をoffとする頻度が減少するため、ヒータ2による昇温を妨げないようにすることができる。
While the heater switch is off, as shown in FIG. 6D, the
When the heater switch is turned on, the
例えば、対象シートが運転席である場合、乗員が着座した後に車両が一定の速度を超えて走行していれば、乗員の着座が継続していると判断することができる。制御部4は、乗員の着座が継続していると判断される場合には、着座検出回路31による着座検出を行う頻度を低く(着座検出を行う周期T2を長く)したり、着座検出を行わないようにしたりすることができる。また、制御部4は、車両の所定部位の状態を監視することにより、乗員の着座が継続していない可能性があると判断する場合には、着座検出回路31による着座検出を行うようにすることができる。例えば、車速が一定値以下に低下したとき(図中t2)には、着座検出を行うようにすることができる。
また、制御部4により着座有無及び車両状態が監視されるため、乗員がヒータスイッチを切り忘れて離席した場合等にヒータ2の作動を停止させるような制御も可能になる。
For example, when the target seat is a driver's seat, it can be determined that the occupant is seated if the vehicle is traveling beyond a certain speed after the occupant is seated. When it is determined that the occupant continues to be seated, the
Moreover, since the presence or absence of the seat and the vehicle state are monitored by the
(車両シート制御装置の制御方法)
車両シート制御装置1においては、例えば図7に示すような制御方法とすることができる。この制御処理は、主として制御部4により実行される。
車両シート制御装置1は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンとされている間、以下の制御を繰り返し行うようにすることができる(S10)。
(Control method of vehicle seat control device)
In the vehicle
The vehicle
まず、乗員の着座有無を検出するために、ヒータ接続スイッチ22により、ヒータ2とヒータ電源回路21を切り離す(S20)。そして、着座検出回路31により検出用電極3に生じる電気量を計測する(S22)。その計測値により着座有無を判断して(S24)、「着座なし」と判断された場合には、エアバッグの展開を不可とするように制御し(S28)、再度着座検出(S20〜24)を行うように繰り返す。ここで、着座検出を繰り返す周期T1は任意に設定されればよい。
また、ステップS24において「着座あり」と判断された場合には、エアバッグの展開を可とするように制御し(S26)、以下のステップに進む。
First, in order to detect whether a passenger is seated, the
If it is determined in step S24 that "sitting is present", control is performed so that the airbag can be deployed (S26), and the process proceeds to the following steps.
乗員が着座している場合には、ヒータスイッチの状態を判断する(S30)。ヒータスイッチがオフである場合には、ヒータ2に通電中のときは通電を停止し(S34)、再度着座検出(S20〜24)を行うように繰り返す。
また、ヒータスイッチがオンである場合には、ヒータ接続スイッチ22によりヒータ2とヒータ電源回路21を接続して、ヒータ2に給電する(S32)。
If an occupant is seated, the state of the heater switch is determined (S30). When the heater switch is off, the energization is stopped when the
If the heater switch is on, the
次に、車両の所定部位の状態を検知する(S40)。このためには、センサにより所定部位の状態を検出してもよいし、他の装置から所定部位の状態を示す情報を取得してもよい。そして、検知した車両の状態により、乗員の着座が継続しているか否か(即ち、非着座となった可能性があるか)を判断する(S42)。この判断基準は、予め各部位の状態に対応させて制御部4内のメモリに記憶しておくことができる。ステップS42において、非着座となった可能性があると判断された場合には、着座検出(S20〜24)を行うように制御する。一方、非着座となった可能性がない即ち着座が継続していると判断された場合には、ヒータが作動していないときよりも長い所定時間T2の経過を待って(S50)、着座検出(S20〜24)を行うように繰り返す。または、所定の車両状態の監視(S40、S42)を繰り返して行い、非着座となった可能性があると判断されるまで、着座検出(S20〜24)を行わないように制御してもよい。
Next, the state of a predetermined part of the vehicle is detected (S40). For this purpose, the state of the predetermined part may be detected by a sensor, or information indicating the state of the predetermined part may be acquired from another device. Then, based on the detected vehicle state, it is determined whether or not the occupant has been seated (that is, there is a possibility that the occupant has not been seated) (S42). This criterion can be stored in advance in the memory in the
図8は、上記車両の所定部位状態の検知(S40)及びそれに基づく判断(S42)について、具体例を表わしている。本例では、車両の所定部位の状態として、車速、シフトレバーの位置、シートベルトの装着有無、ドアロック有無及びドア開閉を挙げている。
対象とする車両シートが運転席である場合、乗員が着座していると検知された後、車速を取得して、その値により着座が継続しているかどうかを判断する(S401)。車速が所定値(例えば、10km/時)を超えていれば、着座が継続している可能性が高いと判断することができる(S411)。一方、車速が所定値以下であれば、以下の車両状態を順次判断するようにする。
FIG. 8 shows a specific example of detection of the predetermined part state of the vehicle (S40) and determination based on the detection (S42). In this example, the vehicle speed, the position of the shift lever, the presence / absence of a seat belt, the presence / absence of a door lock, and the door opening / closing are cited as the state of a predetermined part of the vehicle.
If the target vehicle seat is the driver's seat, it is detected that the occupant is seated, and then the vehicle speed is acquired, and it is determined whether the seating is continued based on the value (S401). If the vehicle speed exceeds a predetermined value (for example, 10 km / hour), it can be determined that there is a high possibility of sitting (S411). On the other hand, if the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined value, the following vehicle states are sequentially determined.
シフトレバーの位置(S402)が「P」であり、シートベルト(S403)が装着されておらず、ドアロック(S404)が解除されており、且つドア(S405)が開けられている場合には、非着座(着座が継続していない)可能性があると判断する(S410)。この結果、制御部4は、着座検出(図7のS20〜24)を行うようにすることができる。
一方、いずれかの状態が上記と異なる場合には、着座が継続している可能性が高いと判断する(S411)。この結果、制御部4は、所定時間T2の経過を待って着座検出(S20〜24)を行うようにしてもよいし、車両状態を監視して非着座の可能性があると判断された後に着座検出を行うようにしてもよい。
尚、図8は、車両の各部位の状態に基づいて着座が継続しているか否かを判断する一例にすぎず、検知する部位やその状態に基づく判断方法は適宜設定されればよい。
When the position of the shift lever (S402) is “P”, the seat belt (S403) is not attached, the door lock (S404) is released, and the door (S405) is opened Then, it is determined that there is a possibility of non-seating (sitting is not continued) (S410). As a result, the
On the other hand, if any of the states is different from the above, it is determined that the seating is likely to be continued (S411). As a result, the
Note that FIG. 8 is merely an example of determining whether or not seating is continued based on the state of each part of the vehicle, and a part to be detected and a determination method based on the state may be appropriately set.
尚、本発明においては、以上に記載した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることが可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application.
1;車両シート制御装置、2;ヒータ、21;ヒータ電源回路、22;ヒータ接続スイッチ、3;検出用電極、31;着座検出回路、4;制御部、5;状態検知手段、51、52;所定部位の状態、7;車両シート、71;着座部、72;背もたれ部、8;車体、81;シートフレーム(接地電位)、9;人体。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両シートの表層部に設けられた検出用電極により乗員の着座検出を行うための着座検出回路と、
車両の所定部位の状態を検知する状態検知手段と、
前記着座検出回路により所定の頻度で着座検出を行い、少なくとも着座検出の期間は、前記ヒータ接続スイッチにより前記ヒータと前記ヒータ電源回路とを電気的に切り離す制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ヒータが作動されており且つ乗員が着座していることを検出した後は、前記状態検知手段により検知した前記所定部位の状態に基づき着座が継続していると判断する間、前記着座検出回路による着座検出の頻度を低下させることを特徴とする車両シート制御装置。 A heater provided on a surface layer portion of a vehicle seat and connected to a heater power supply circuit via a heater connection switch;
A seating detection circuit for detecting the seating of an occupant by a detection electrode provided on a surface layer portion of the vehicle seat;
State detecting means for detecting the state of a predetermined part of the vehicle;
The seating detection circuit performs seating detection at a predetermined frequency, and at least during the seating detection period, a control unit that electrically disconnects the heater and the heater power supply circuit by the heater connection switch;
With
While the control unit detects that the heater is operated and the occupant is seated, the control unit determines that the seating is continued based on the state of the predetermined portion detected by the state detection unit. A vehicle seat control device that reduces the frequency of seating detection by the seating detection circuit.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016107724A (en) * | 2014-12-03 | 2016-06-20 | 株式会社デンソー | Vehicle seat device |
JPWO2015186295A1 (en) * | 2014-06-06 | 2017-04-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Electrostatic grip detection device |
JP2018167602A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | テイ・エス テック株式会社 | Vehicle seat |
US10507747B2 (en) | 2017-03-29 | 2019-12-17 | Ts Tech Co., Ltd. | Conveyance seat |
-
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- 2012-05-15 JP JP2012111878A patent/JP2013237363A/en active Pending
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