JP6292542B2 - 静電センサを用いた乗員検知装置 - Google Patents

静電センサを用いた乗員検知装置 Download PDF

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Description

本発明は、静電センサを用いて車両の乗員の有無を検知する乗員検知装置に関する。
静電センサ（静電容量センサ）を用いて車両の乗員の有無を検知する乗員検知装置の原理について、図３を用いて説明する。図３に示すように、車両ボディ５２との間で発現する静電容量を測定する静電センサ５１が、シート５３に内設される。シート５３上に乗員がいる時、乗員（人間）の比誘電率に応じて、シート５３上に乗員がいない時と比較して静電センサ５１と車両ボディ５２との間の静電容量は大きくなる。この原理を利用することで、シート５３上に乗員がいるか否かを判別することができる。
特許文献１は、そのような原理を利用しつつ、シートに被液や吸湿状態の変化があっても低コストで正確な乗員判別を実現する車両の乗員検知装置を提案している。当該装置では、環境の湿度を考慮して乗員判別基準を変更することにより、正確な乗員判別を実現している。
乗員判別の結果は、衝突事故時のエアバッグの作動の有無や、シートベルト装着に関する警告表示の有無、等に反映されている。
特開２０１３−１８６０３６
図４に示すように、車載バッテリを用いて充電中のパソコンをシート５３上に置いた状態では、当該パソコンが充電用配線によってＧＮＤにつながっているため、車両ボディ５２ではなく当該充電用配線と静電センサ５１との間の静電容量が測定されることになり、測定値は大きくなる。このことにより、乗員がいないのに乗員がいると判別されてしまうことがあり得る。
同様に、車載のＵＳＢ端子に接続されたタブレットやスマートフォン等をシート５３上に置いた状態でも、ＵＳＢ配線のＧＮＤの存在のために、車両ボディ５２ではなく当該ＵＳＢ配線と静電センサ５１との間の静電容量が測定されることになり、測定値は大きくなる。このことにより、乗員がいないのに乗員がいると判別されてしまうことがあり得る。
本発明は、以上のような背景に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、パソコン、タブレット、スマートフォン等をシート５３上に置いた状態でも、乗員の有無を正確に検知できる乗員検知装置を提供することである。
本発明は、車両ボディと、シートと、車載の電源と、を備えた自動車、に設けられる乗員検知装置であって、前記シート内に設けられ、前記車両ボディとの間の静電容量を測定する静電センサと、前記車載の電源の機能を遮断する遮断装置と、前記静電センサの測定値が所定の閾値よりも高い場合に、一時的に前記遮断装置を作動させる制御装置と、前記遮断装置が作動されている際の前記静電センサの測定値が依然として所定の閾値よりも高い場合に、乗員がいると判別する判別装置と、を備えたことを特徴とする乗員検知装置である。
本発明によれば、静電センサの測定値が所定の閾値よりも高い（乗員がいるか、あるいは、シート上にＧＮＤ配線がある）場合に、制御装置が一時的に遮断装置を作動させて車載の電源の機能を遮断することで、シート上のＧＮＤ配線の影響を一時的に除外することができる。そして、判別装置は、遮断装置が作動されている際の静電センサの測定値が依然として所定の閾値よりも高い場合にのみ、乗員がいると判別するため、乗員の有無をより正確に検知することができる。
例えば、車載の電源は、ＵＳＢ端子を有するＵＳＢユニットを介して接続される電源である。この場合、遮断装置は、ＵＳＢユニット内の配線を遮断することで車載の電源の機能を遮断するようになっていることが好ましい。
あるいは、例えば、車載の電源は、ＵＳＢ端子を有するＵＳＢユニットとオーディオ制御ユニットとを介して接続される電源である。この場合、遮断装置は、オーディオ制御ユニット内の配線を遮断することで、車載の電源の機能を遮断するようになっていることが好ましい。あるいは、この場合、遮断装置は、ＵＳＢユニットとオーディオ制御ユニットとの間の配線を遮断することで、車載の電源の機能を遮断するようになっていることが好ましい。
本発明によれば、静電センサの測定値が所定の閾値よりも高い（乗員がいるか、あるいは、シート上にＧＮＤ配線がある）場合に、制御装置が一時的に遮断装置を作動させて車載の電源の機能を遮断することで、シート上のＧＮＤ配線の影響を一時的に除外することができる。そして、判別装置は、遮断装置が作動されている際の静電センサの測定値が依然として所定の閾値よりも高い場合にのみ、乗員がいると判別するため、乗員の有無をより正確に検知することができる。
本発明の一実施の形態の乗員検知装置を示す概略図である。 図１の乗員検知装置の動作例を示す概略フロー図である。 静電容量センサを用いて車両の乗員の有無を検知する乗員検知装置の原理を示す概略図である。 充電中のパソコンをシート上に置いた状態を示す概略図である。
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態の乗員検知装置１０が設けられた自動車の車室内を示す概略図である。図１に示す例では、車室の前方領域に、ＵＳＢ端子２１を有するＵＳＢユニット２０が設けられており、当該ＵＳＢユニット２０は、オーディオ制御ユニット３０に接続されている。オーディオ制御ユニット３０は、チューナアンプユニット（ＴＡＵ）とも呼ばれている。
そして、車載の電源４０が、オーディオ制御ユニット３０とＵＳＢユニット２０とを介して、ＵＳＢ端子２１からパソコンやスマートフォン等の充電のために利用可能となっている。一方、車載の電源４０は、遮断装置４５によって、その機能が遮断されるようになっている。本実施の形態では、遮断装置４５は、ＵＳＢユニット２０とオーディオ制御ユニット３０との間の配線を遮断するようになっている。
図１に示すように、シート１３は、一般的に、乗員が着席する座部と乗員が背中をもたれる背部とを有している。静電センサ１１が、車両ボディ１２との間の静電容量を測定するために、シート１３内部に設けられている。具体的には、静電センサ１１は、シート１３の座部のシート表皮とシートクッションとの間に配置されている。
静電センサ１１は、公知の種々のタイプのものが利用可能であるが、例えば、車両ボディ１２との間の静電容量を測定するための略平板状のメイン電極と、センサ回路と、を有するものが利用され得る。この場合、メイン電極の上側すなわち乗員側にのみ電気力線が生成されるように、メイン電極の下側にガード電極が設けられることが好ましい。
そして、本実施の形態では、静電センサ１１の測定値が所定の閾値よりも高い場合に、制御装置１６が、一時的に遮断装置４５を作動させるようになっている。所定の閾値というのは、大人の乗員がいる、と判別できる値である。制御装置１６と遮断装置４５との接続には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が利用され得る。
そして更に、本実施の形態では、遮断装置４５が作動されている際の静電センサ１１の測定値が依然として所定の閾値よりも高い場合に、判別装置１７が、乗員がいると判別するようになっている。
次に、以上のような本実施の形態の作用について説明する。
静電センサ１１が、所定の閾値よりも高い測定値を検出した場合、大人の乗員がいると判別すべき可能性がある。しかし、本実施の形態では、直ちにそのような判別をするのではなく、制御装置１６が一時的に遮断装置４５を作動させて、ＵＳＢ端子２１を介しての車載の電源４０の機能を遮断する。すなわち、シート１３上のＧＮＤ配線の影響があり得る場合を考慮して、当該影響を一時的に除外する。
そして、遮断装置４５が作動されている際の静電センサ１１の測定値が、依然として所定の閾値よりも高い場合に、判別装置１７が、乗員がいると判別する。
本実施の形態によれば、以上のようなステップを踏むことにより、乗員の有無をより正確に検知することができる。
より実際的な動作例について、図２を用いて説明する。図２の例では、オーディオ制御ユニット３０が、ＵＳＢ端子２１を介して車載の電源４０が利用されているか否か、を検知できるようになっている。
なお、以上の実施の形態では、遮断装置４５がＵＳＢユニット２０とオーディオ制御ユニット３０との間の配線を遮断するようになっているが、これに限られず、ＵＳＢユニット２０内の配線が遮断されてもよいし、オーディオ制御ユニット３０内の配線が遮断されてもよい。
次に、図２に示すように、例えばパソコンやスマートフォン等のエレキデバイスがＵＳＢ端子２１に接続された後で（ＳＴＥＰ１１）、ＵＳＢ端子２１を介して車載の電源４０が利用されているか否かがオーディオ制御ユニット３０（ＴＡＵ）によって検知される（ＳＴＥＰ１２）。
ＳＴＥＰ１２の結果が、車載の電源４０は利用されていない（ＵＳＢの電流は検知されない）、というものであれば、従来のルーチンが採用される。すなわち、静電センサ１１（ＯＣＳ）の測定値に基づいて、大人の乗員がいるか否かが、そのまま判別される（ＳＴＥＰ２１〜２３）。例えば、静電センサ１１（ＯＣＳ）が所定の閾値よりも高い測定値を検出するなら、大人の乗員がいる、と直ちに判別する。
ＳＴＥＰ１２の結果が、車載の電源４０は利用されている（ＵＳＢの電流が検知された）、というものであれば、ＣＡＮを利用してその情報が制御装置１６に送られ、制御装置１６がスタンバイ状態となる（ＳＴＥＰ１３）。そして、ＳＴＥＰ１２にてそのような結果を得たＡ秒前からＢ秒後（例えば、１０秒前から１０秒後）において、静電センサ１１（ＯＣＳ）が所定の閾値よりも高い測定値を検出したか否かが判別される（ＳＴＥＰ１４）。
静電センサ１１が所定の閾値よりも高い測定値を検出しなければ、車載の電源４０が利用されていることの影響は小さいということなので、従来のルーチンが採用される。すなわち、その後、静電センサ１１（ＯＣＳ）の測定値に基づいて、大人の乗員がいるか否かが、そのまま判別される（ＳＴＥＰ２１〜２３）。例えば、静電センサ１１（ＯＣＳ）が所定の閾値よりも高い測定値を検出するなら、大人の乗員がいる、と直ちに判別する。
静電センサ１１が所定の閾値よりも高い測定値を検出したならば、車載の電源４０が利用されていることの影響が大きい可能性があるので、制御装置１６が一時的に遮断装置４５を作動させて、ＵＳＢ端子２１を介しての車載の電源４０の機能を遮断する（ＳＴＥＰ１５〜１６）。
そして、遮断装置４５が作動されている際の静電センサ１１（ＯＣＳ）の測定値が依然として所定の閾値よりも高いか否か、が判別される（ＳＴＥＰ１７）。依然として高い場合に、判別装置１７が、乗員がいると判別する（ＳＴＥＰ１８）。遮断装置４５が作動されている際の静電センサ１１の測定値が、所定の閾値よりも下がった場合には、判別装置１７は、乗員がいないと判別し、その判別結果をエレキデバイスの接続が解除されるまで（ＵＳＢの電流が検知されなくなるまで）維持する（ＳＴＥＰ１９）。
その後、遮断装置４５の一時的な作動が終了し、車載の電源４０の機能は復活する（ＳＴＥＰ２０）。
以上のような動作例によれば、シート１３上のＧＮＤ配線の影響があり得る場合に限って当該影響を一時的に除外して、乗員有無の判別が行われる。このため、乗員の有無をより正確に、且つ、より効率よく検知することができる。
１０ 乗員検知装置
１１ 静電センサ
１２ 車両ボディ
１３ シート
１６ 制御装置
１７ 判別装置
２０ ＵＳＢユニット
２１ ＵＳＢ端子
３０ オーディオ制御ユニット（ＴＡＣ）
４０ 車載の電源
４５ 遮断装置
５１ 静電センサ
５２ 車両ボディ
５３ シート

Claims (6)

  1. 車両ボディと、シートと、車載の電源と、を備えた自動車、に設けられる乗員検知装置であって、
    前記シート内に設けられ、前記車両ボディとの間の静電容量を測定する静電センサと、
    前記車載の電源の機能を遮断する遮断装置と、
    前記静電センサの測定値が所定の閾値よりも高い場合に、一時的に前記遮断装置を作動させる制御装置と、
    前記遮断装置が作動されている際の前記静電センサの測定値が依然として所定の閾値よりも高い場合に、乗員がいると判別する判別装置と、
    を備えたことを特徴とする乗員検知装置。
  2. 前記車載の電源は、ＵＳＢ端子を有するＵＳＢユニットを介して接続される電源である
    ことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
  3. 前記遮断装置は、前記ＵＳＢユニット内の配線を遮断することで、前記車載の電源の機能を遮断するようになっている
    ことを特徴とする請求項２に記載の乗員検知装置。
  4. 前記車載の電源は、ＵＳＢ端子を有するＵＳＢユニットとオーディオ制御ユニットとを介して接続される電源である
    ことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知装置。
  5. 前記遮断装置は、前記オーディオ制御ユニット内の配線を遮断することで、前記車載の電源の機能を遮断するようになっている
    ことを特徴とする請求項４に記載の乗員検知装置。
  6. 前記遮断装置は、前記ＵＳＢユニットと前記オーディオ制御ユニットとの間の配線を遮断することで、前記車載の電源の機能を遮断するようになっている
    ことを特徴とする請求項４に記載の乗員検知装置。
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