JP4014749B2 - Child seat detection device and airbag control method using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車及び列車等の交通媒体における座席に設置されて使用されるチャイルドシートの設置方向及び設置の有無等を検出するチャイルドシート検出装置及びそれを使用したエアバッグ制御方法に関し、特に、低コストであると共に、検出精度の高いチャイルドシート検出装置及びそれを使用したエアバッグ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、チャイルドシートは自動車及び列車等の交通媒体、特に、自動車の座席に設置されて使用されている。このチャイルドシートにおいては、着座した幼児が前を向くように座席に設置する前向き設置に限らず、例えば、着座した幼児が後ろを向くように座席に設置する後ろ向き設置、チャイルドシートの背もたれ後面がドアを向くように座席に設置する内向き設置、又はチャイルドシートの着座面がドアを向くように座席に設置する外向き設置等の種々な設置方法がある。
【０００３】
ところで、自動車事故等が発生したときにエアバッグが展開したことが原因で乗員が死傷する事例が多く報告されている。これらの死傷事故には幾つかのパターンがあるが、その一つに、助手席にエアバッグが装着された自動車において、助手席にチャイルドシートを後ろ向きに設置した状態で、エアバッグが展開した場合がある。この場合、チャイルドシートの背もたれ後面がエアバッグモジュールと極めて近接しているため、エアバッグの展開により、チャイルドシートはその背もたれ後面を押され、助手席の背もたれに押し付けられる。このため、チャイルドシートに着座していた幼児に傷害を与えるものである。
【０００４】
上述したパターンで死傷事故が発生するのは、チャイルドシートが後ろ向きに設置されている場合においても、エアバッグが展開することが主な原因である。この対策として、以下に示す２つの方法が提案されている。
【０００５】
図３は従来のチャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法を示す図であって、（ａ）は座席周辺を示す模式図、（ｂ）は信号の経路を示す模式図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、助手席１０２にチャイルドシート１０１がその前部を自動車リア側に向けて、即ち、後ろ向きに設置されている。助手席１０２の座面シート内部の前方及び後方にアンテナ１０４ａ及び１０４ｂが設けられている。また、助手席１０２の下方にはアンテナ１０４ａ及び１０４ｂに接続されたコントロールユニット１０５が設けられている。このコントロールユニット１０５は内部に発振回路を有し、一定時間間隔をおいて電流（以下、コントロールユニットで発生した電流を第１電流という）を発生するようになっている。また、この第１電流はアンテナ１０４ａ及び１０４ｂから電磁波（以下、第１電流を基にする電磁波を第１電磁波という）として放出されるようになっている。
【０００６】
一方、チャイルドシート１０１においては、その下部の前方及び後方に高周波ＩＤタグ（以下ＲＦＩＤタグという）１０３ａ及び１０３ｂが取り付けられている。このＲＦＩＤタグはそれ自体に内部アンテナ、半導体素子及びコンデンサ等（いずれも図示せず）が内蔵されており、ＩＤ用のメモリ及び通信に必要な制御回路等が構成されているので、極めて多くのデータ信号を記憶保持することができると共に、内部アンテナで第１電磁波を受信すると記憶されたデジタルデータを内部アンテナから放出することができるようになっている。例えば、ＲＦＩＤタグ１０３ａには「チャイルドシート前部」を示すデータが記憶されていて、一方、ＲＦＩＤタグ１０３ｂには「チャイルドシート後部」を示すデータが記憶されている。
【０００７】
なお、助手席１０２に設けられたアンテナ１０４ａ及び１０４ｂは、ＲＦＩＤタグ１０３ａ及び１０３ｂの内部アンテナから放出されたデータの信号を受信することができ、また、コントロールユニット１０５は識別器を内蔵しており、この識別器は受信したデータの内容を識別できるようになっている。例えば、この場合、ＲＦＩＤタグ１０３ａから「チャイルドシート前部」を示すデータの信号が放出され、一方、ＲＦＩＤタグ１０３ｂから「チャイルドシート後部」を示すデータの信号が放出されたことを識別できるようになっている。同様に、データ信号の放出の有無によりチャイルドシートの有無を検出することができるようになっている。
【０００８】
即ち、アンテナ１０４ａ及び１０４ｂは、第１電磁波を放出する放出アンテナとしての機能と、データの内容を受信する受信アンテナとしての機能を兼ね備えており、また、コントロールユニット１０５は、第１電流を発生する発振器としての機能と、データの信号を識別する識別器としての機能を兼ね備えている。
【０００９】
また、コントロールユニット１０５はデータの内容を識別して、その識別信号を別途設けられたエアバッグ制御部１０６に送信するようになっている。このエアバッグ制御部１０６は識別信号に基づき所定のエアバッグの制御を行うようになっている。
【００１０】
このように構成された従来のエアバッグ制御方法においては、一定時間間隔、例えば、数１０乃至１００ｍ秒をおいて、コントロールユニット１０５に第１電流が発生し、この第１電流は第１電磁波Ｅとしてアンテナ１０４ａ及び１０４ｂから放出される。ＲＦＩＤタグ１０３ａ及び１０３ｂはその内部アンテナで第１電磁波Ｅを受信され、数十ｂｉｔ以上の記憶されたデータＤが内部アンテナから放出される。そして、データＤはアンテナ１０４ａ及び１０４ｂで受信されコントロールユニット１０５に内蔵された識別器により識別される。このとき、例えば、ＲＦＩＤタグ１０３ａから発振された「チャイルドシート前部」を示すデータの信号が、助手席の座面シートの内部の前方に設置されたアンテナ１０４ａよりも、助手席の座面シートの内部の後方に設置されたアンテナ１０４ｂに強く受信された場合は、コントロールユニット１０５は、チャイルドシート１０１が後ろ向きに助手席１０２に設置されていることを識別する。更に、この識別信号はエアバッグ制御部１０６に送信されて、このエアバッグ制御部１０６により、例えば、エアバッグを展開しないように制御することができる。
【００１１】
一方、上述した方法以外に、微弱な電界の乱れを利用して乗員の状態を検出する装置がある。この装置においては、助手席に座面シート表地の下に配置された送信用アンテナ、受信用アンテナ及びこれらのアンテナに同軸ケーブルを介して接続された乗員検知回路が設けられている。
【００１２】
このような装置においては、送信用アンテナと受信用アンテナとの間に電位差を設けて電界を発生させている。この電界中に人間等のキャパシタンスを有する物体が存在すると、そこに電界の乱れが発生し、送信用アンテナと受信用アンテナとの間のインピーダンスが変化する。そして、このインピーダンスの変化を乗員検知回路で検出し、乗員の状態を検知している。なお、アンテナの数を増やすことにより、乗員の向き等のより詳細な情報を検出することが可能である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＲＦＩＤタグをチャイルドシートの検出装置に使用したエアバッグ制御方法においては、一般的にＲＦＩＤタグはアンテナ、半導体素子及びコンデンサ等が内蔵されたものであるので、データ記憶性能及びデータ送信機能を有している等、多機能且つ高性能である。このため、必要以上の機能及び性能を有しており、ＲＦＩＤタグの有する特徴を生かした使用法ではなく、また、単価が下がりにくいため、必要以上にコストが高いという欠点がある。
【００１４】
一方、微弱電界の乱れを利用した検出方法においては、その構成上、幼児の着座の有無しか検出することができず、チャイルドシートの設置の有無及び幼児の着座方向の検出ができない。また、チャイルドシートのフレーム等にアルミニウム等の金属が使用されている場合は誤検出の虞がある。更に、水分を含んだ媒体に対しては人間と同じ動作となるので誤検出する。このように、この方法においては、検出精度が低いという問題点がある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、低コストであると共に、検出精度の高いチャイルドシート検出装置及びそれを使用したエアバッグ制御方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチャイルドシート検出装置は、第１電流を発生する発振器と、座席に少なくとも１個設けられ前記発振器に接続されて前記第１電流を第１電磁波として放出する放出アンテナと、チャイルドシートに少なくとも１個設けられアンテナと発振回路とから構成され前記第１電磁波を受信するとこの第１電磁波からエネルギを供給されて第２電流を発生すると共に前記第２電流を第２電磁波として放出するアンテナ付発振器と、座席に少なくとも１個設けられ前記第２電磁波を受信する受信アンテナと、この受信アンテナに接続され前記第２電磁波に基づいてチャイルドシートの設置方向を識別する識別器と、を有し、前記アンテナ付発振器は複数個設けられ、夫々放出する前記第２電磁波の周波数が異なることを特徴とする。
【００１８】
また、前記識別器は前記第２電磁波に基づいてチャイルドシートの有無を識別するものであると好ましい。
【００１９】
更に、前記アンテナ付発振器は樹脂シート上にコイルと、コンデンサとが設けられ前記コイルと前記コンデンサとから発振回路が構成されると共に前記コイルがアンテナとなるように構成することができる。
【００２０】
本発明に係るエアバッグ制御方法は、本発明に係る前記チャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法であって、前記識別器は、前記第２電磁波をその周波数の大きさにより識別し、識別された前記第２電磁波が放出される方向に基づいて、チャイルドシートの設置方向を判断することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る他のエアバッグ制御方法は、前記識別器が前記第２電磁波に基づいてチャイルドシートの有無を識別するものであり、前記識別器は、前記第２電磁波の放出が有るとチャイルドシートが設置されていると判断し、前記第２電磁波の放出がないとチャイルドシートが設置されていないと判断することを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、発振器により第１電流を発生させると、この第１電流は第１電磁波として放出アンテナから放出される。アンテナ付発振器は第１電磁波を受信すると第１電磁波からエネルギを供給されて第２電流を発生すると共に第２電流を第２電磁波として放出する。この第２電磁波は受信アンテナに受信されて、識別器は第２電磁波に基づいてチャイルドシートの設置方向を識別する。例えば、自動車用チャイルドシートの前方に１個のアンテナ付発振器が設けられていて、受信アンテナが助手席の座面シートの中央部に１個設けられており、チャイルドシートがその前部を自動車のリア側に向けて助手席に設置されている場合、識別器は第２電磁波をその周波数の大きさで識別し、識別された第２電磁波が自動車リア側から放出されたことを識別することができる。即ち、チャイルドシートがその前部を自動車のリア側に向けて助手席に設置されていることを識別することができる。
【００２３】
また、例えば、チャイルドシートの前方及び右方に夫々放出する第２電磁波の周波数が異なるアンテナ付発振器を設けると、上述したような前向き及び後ろ向きの設置方向だけではなく、同様の原理により、チャイルドシートがその前部を自動車内側又は外側に向けて設置されていることを識別することができる。
【００２４】
更に、チャイルドシートにアンテナ付発振器を設け、第１電磁波を放出したときの第２電磁波の放出の有無を識別することにより、チャイルドシートが設置されているか否かを識別することができる。
【００２５】
上述したように、本発明においては、従来のように、ＲＦＩＤタグのようなコストが高い部品を使用しないと共に、微弱電界の乱れを利用することなく、チャイルドシートの設置方向及び有無の識別を行うことができる。このため、従来と比較して、低コストであると共に、誤検出の虞がなく検出精度を高くすることができる。
【００２６】
また、本発明に係るエアバッグ制御方法によると、上記チャイルドシート検出装置を使用して、第２電磁波をその周波数の大きさで識別し、識別された第２電磁波が放出される方向に基づいてチャイルドシートの設置方向を判断し、また、第２電磁波の放出の有無に基づいてチャイルドシートの有無を判断することができるので、これに応じて、例えば、チャイルドシートが後ろ向きに設置されているときにはエアバッグが展開しないように制御することができる。これにより、チャイルドシートが展開したことを原因とするチャイルドシートに着座した幼児の事故を防止することができる。また、チャイルドシートが設置されていない場合においては、第２電磁波を受信しないのでエアバッグは通常と同様に展開される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に係るチャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係るチャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法を示す図であって、（ａ）は座席周辺を示す模式図、（ｂ）は信号の経路を示す模式図である。図２はＲＦトランスミッタを示す模式図である。
【００２８】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、助手席２にチャイルドシート１がその前部を自動車リア側に向けて、即ち、後ろ向きに設置されている。助手席２の座面シート内部の前方及び後方にアンテナ４ａ及び４ｂが設けられている。また、助手席２の下方にはアンテナ４ａ及び４ｂに接続されたコントロールユニット５が設けられている。このコントロールユニット５は内部に発振回路を有し、一定時間間隔をおいて電流（以下、コントロールユニットで発生した電流を第１電流という）を発生するようになっている。また、この第１電流はアンテナ４ａ及び４ｂから電磁波（以下、第１電流を基にする電磁波を第１電磁波という）として放出されるようになっている。
【００２９】
一方、チャイルドシート１においては、その下部の前方及び後方に相互に共振周波数の異なる高周波トランスミッタ（以下、ＲＦトランスミッタという）３ａ及び３ｂが取り付けられている。このＲＦトランスミッタは、図２に示すように、樹脂、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のシート７ａ上にコイル７ｂ及びコンデンサ（図示せず）を形成して発振器としたものであって、同時にコイル７ｂが導体アンテナとして機能するものである。このため、第１電磁波を導体アンテナ（コイル７ｂ）で受信すると、第１電磁波からエネルギを供給されて発振器として機能し電流（この電流を以下、第２電流という）を発生し、この第２電流は固有の共振周波数を有する電磁波（この電磁波を以下、第２電磁波という）として導体アンテナから放出されるようになっている。また、ＲＦトランスミッタ３上に形成されたパターンを変更することにより、共振周波数を変更することができ、通常、数ＭＨｚ乃至１０ＭＨｚ程度の共振周波数が使用されている。なお、キャッシュディスペンサ機の盗難防止装置等のセキュリティ確保のために使用されている。
【００３０】
このＲＦトランスミッタは、ＰＥＴを基材とし柔軟性を有しているので、防水テープを使用してチャイルドシート１の下面に固定されている。なお、ＲＦトランスミッタのチャイルドシートへの取付方法としては、チャイルドシートの基材である樹脂にモールドにより取り付けるものであってもよい。
【００３１】
なお、助手席２に設けられたアンテナ４ａ及び４ｂは、ＲＦトランスミッタ３ａ及び３ｂの導体アンテナから放出された第２電磁波を受信することができ、また、コントロールユニット５は識別器を内蔵しており、この識別器は第２電磁波を識別できるようになっている。例えば、ＲＦトランスミッタ３ａから共振周波数ｆ1を有する第２電磁波が放出され、一方、ＲＦトランスミッタ３ｂから共振周波数ｆ2を有する第２電磁波が放出されたことが夫々の周波数の大きさにより識別できるようになっている。
【００３２】
即ち、アンテナ４ａ及び４ｂは、第１電磁波を放出する放出アンテナとしての機能と、第２電磁波を受信する受信アンテナとしての機能を兼ね備えており、また、コントロールユニット５は、第１電流を発生する発振器としての機能と、第２電磁波を識別する識別器としての機能を兼ね備えている。
【００３３】
また、コントロールユニット５は第２電磁波を識別して、その識別信号を別途設けられたエアバッグ制御部６に送信するようになっている。このエアバッグ制御部６は識別信号に基づき所定のエアバッグの制御を行うようになっている。
【００３４】
このように構成された本実施例のエアバッグ制御方法においては、例えば、衝突事故が発生した場合に、コントロールユニット５に第１電流が発生する。この第１電流は第１電磁波Ｅとしてアンテナ４ａ及び４ｂから放出される。ＲＦトランスミッタ３ａ及び３ｂはその導体アンテナで第１電磁波Ｅを受信し、第１電磁波からエネルギを供給されて発振器として機能し第２電流を発生する。この第２電流は第２電磁波として導体アンテナから放出される。そして、第２電磁波はアンテナ４ａ及び４ｂで受信されコントロールユニット５に内蔵された識別器により夫々の周波数の大きさを基に識別される。このとき、例えば、ＲＦトランスミッタ３ａから発振された第２電磁波Ｓ（ｆ1）が、助手席の座面シートの内部の前方に設置されたアンテナ４ａよりも、座面シートの内部の後方に設置されたアンテナ４ｂに強く受信された場合は、コントロールユニット５は、チャイルドシート１が後ろ向きに助手席２に設置されていることを識別できる。更に、この識別信号はエアバッグ制御部６に送信されて、このエアバッグ制御部６により、例えば、エアバッグを展開しないように制御することができる。
【００３５】
一方、例えば、助手席にチャイルドシートが設置されておらず、大人が助手席に着座している場合においては、コントロールユニット５はチャイルドシートから第２電磁波を受信しないので、衝突事故等が発生した場合に通常と同様に助手席用エアバッグは展開される。
【００３６】
なお、本実施例においては、ＲＦトランスミッタがチャイルドシート下面の前方及び後方に夫々１個ずつ設置されて構成されているが、必ずしも２個必要ではない。例えば、チャイルドシートの設置の有無を識別するだけであれば、１個のＲＦトランスミッタをチャイルドシートの下面に設置し、そのＲＦトランスミッタの第２電磁波がアンテナに受信されることを確認することによりチャイルドシートの設置の有無を識別することができる。
【００３７】
また、チャイルドシートの下面前方のみにＲＦトランスミッタを設置した場合、例えば、そのＲＦトランスミッタの第２電磁波が、助手席の座面シート内部の前方に設けられたアンテナよりも、助手席の座面シート内部の後方に設けられたアンテナに強く受信されれば、チャイルドシートの設置方向が後ろ向きであることを検出することができる。
【００３８】
なお、第１実施例において、ＲＦトランスミッタを２個使用しているのは、フェイルセーフ（機器に故障等が生じた場合においても、安全性が損なわれることがないこと）のためであり、これにより、１個のＲＦトランスミッタが故障等により機能不全になった場合においても、チャイルドシートの設置方向を検出することができる。
【００３９】
このように、本実施例においては、従来のＲＦＩＤタグを使用したチャイルドシート検出方法と比較して、データを送出するための半導体素子等を有しておらず構造が簡素なため、極めて安価であるＲＦトランスミッタ３を使用しているため、コストを低減することができる。なお、このＲＦトランスミッタ３は極めて耐久性が高く、車載という環境の厳しい中においても、極めて有効なものである。
【００４０】
また、従来の微弱電界を利用した検出方法と比較して、チャイルドシートの設置の有無及び幼児の着座方向の検出ができる。また、チャイルドシートのフレーム等にアルミニウム等の金属が使用されている場合においても誤検出することがない。更に、水分を含んだ媒体に対しては人間と同じ動作になることがなく誤検出することがない。このように、検出精度を高くすることができる。
【００４１】
なお、本実施例においては、チャイルドシートが後ろ向きに助手席に設置された場合、及び大人が助手席に着座した場合における助手席用エアバッグの展開動作について、説明したが、本発明においては、これらに限らず、チャイルドシートの種々な状態を識別し、この識別信号を利用して種々なエアバッグの制御に応用することができる。その応用例を以下に示す。
【００４２】
先ず、第２の実施例としては、チャイルドシートが前向きに設置されていることを識別した場合に、エアバッグの展開力を弱めるように制御することができる。
【００４３】
また、第３の実施例としては、チャイルドシートが設置されていることを識別した場合に、局部的にエアバッグを展開させるように制御することができる。
【００４４】
更に、第４の実施例としては、チャイルドシートに着座した幼児がシートベルトを着用していないことを識別した場合に、エアバッグを展開しないように制御することができる。
【００４５】
ところで、チャイルドシートを、その背もたれ後面がドアを向くように座席に設置する内向き設置、又は着座面がドアを向くように座席に設置する外向き設置にする場合があるが、チャイルドシートの内向き設置及び外向き設置の識別においても、ＲＦトランスミッタを追加することにより可能とすることができ、近時、装着率が上昇しているサイドエアバッグの制御が可能になる。
【００４６】
例えば、チャイルドシートの下面に夫々共振周波数の異なる４個のＲＦトランスミッタを前側、後ろ側、左側及び右側に設置すると共に、夫々のＲＦトランスミッタに対応する４個のアンテナを座席の座面シート内部に設けることにより、上述した実施例と同様に、チャイルドシートの設置方向（前後内外）を識別することができる。なお、４個のＲＦトランスミッタを使用せず、２個のＲＦトランスミッタを使用してチャイルドシートを設置方向（前後内外）の識別することができるが、フェールセーフの観点から４個使用した方が好ましい。
【００４７】
また、チャイルドシートの設置方向の識別信号をエアバッグ制御部に送信することにより、例えば、チャイルドシートの設置方向が内向き又は外向きの場合において、それに適したサイドエアバッグの制御を行うことができる。その制御方法の例を以下に示す。
【００４８】
第５の実施例としては、チャイルドシートの背もたれ後面がドアに面する方向に設置されていることを識別した場合は、サイドエアバッグを展開しないように御することができる。この場合、チャイルドシートの背もたれにＲＦトランスミッタを設置し、サイドエアバッグが内蔵されたドアの内部にアンテナを設置して、サイドエアバッグを制御することも可能である。
【００４９】
また、第６の実施例としては、チャイルドシートの着座面がドアに面する方向に設置されていることを識別した場合は、サイドエアバッグをその展開力を弱めた形で展開するように制御することができる。
【００５０】
ところで、ＲＦＩＤタグは高価なデバイスであるため、チャイルドシートの検出に使用するには好ましくない点もあるが、このＲＦＩＤタグはデータ識別性能が優れており、１個又は複数個のＲＦトランスミッタと、１個又は複数個のＲＦＩＤタグを適宜組み合わせることにより、より高度なチャイルドシート検出装置、及びそれを使用したエアバッグの制御方法を構築することができる。
【００５１】
例えば、１個のＲＦＩＤタグと複数個のＲＦトランスミッタとを組み合わせ、ＲＦトランスミッタによりチャイルドシートの設置方向を識別すると共に、ＲＦＩＤタグにチャイルドシートの種別（大きさ、対象年齢等）のデータを記憶させて、それを識別するようにすれば、エアバッグの制御をより最適に行うことができる。
【００５２】
このように、ＲＦトランスミッタをチャイルドシートの設置の有無及び設置方向の検出に使用し、ＲＦＩＤタグにはそれ以外のデータを記憶させることにより、最低限の個数のＲＦＩＤタグを使用し、最小限のコストにより高度なチャイルドシートの検出及びエアバッグの制御を行うことができる。その制御方法の例を以下に示す。
【００５３】
第７の実施例として、チャイルドシートの状態を識別して、エアバッグを最適に他段階に展開するように制御することができる。
【００５４】
第８の実施例として、チャイルドシートの状態を識別して、エアバッグを最適な速度で展開するように制御することができる。
【００５５】
第９の実施例として、チャイルドシートの状態を識別して、エアバッグを最適な形状で展開するように制御することができる。
【００５６】
なお、上記の最適な制御とは、エアバッグを展開する対象に応じて、適切な方法によりエアバッグの展開動作を行うことを意味している。
【００５７】
ところで、上記各実施例においては、自動車の場合におけるチャイルドシート検出装置及びそれを使用したエアバッグ制御方法について説明したが、本発明においてはこれに限らず、その他の車両全般、例えば、列車、飛行機及び船等におけるチャイルドシート検出装置及びそれを使用したエアバッグ制御方法に適用することができる。
【００５８】
また、エアバッグは助手席用エアバッグ及びサイドエアバッグに限らず、後部座席用エアバッグ、ヘッドエアバッグ及びフットエアバッグ等種々なエアバッグに適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、従来のように、ＲＦＩＤタグのようなコストが高い部品を使用しないと共に、微弱電界の乱れを利用することなく、チャイルドシートの設置方向及び有無の識別を行うことができる。このため、従来と比較して、低コストであると共に、誤検出の虞がなく検出精度を高くすることができる。また、本発明方法によれば、例えば、チャイルドシートが後ろ向きに設置されているときにはエアバッグが展開しないように制御することができる。これにより、チャイルドシートが展開したことを原因とするチャイルドシートに着座した幼児の事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るチャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法を示す図であって、（ａ）は座席周辺を示す模式図、（ｂ）は信号の経路を示す模式図である。図２はＲＦトランスミッタを示す模式図である。
【図２】ＲＦトランスミッタを示す模式図である。
【図３】従来のチャイルドシート検出装置を使用するエアバッグ制御方法を示す図であって、（ａ）は座席周辺を示す模式図、（ｂ）は信号の経路を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１０１；チャイルドシート
２、１０２；助手席
３ａ、３ｂ；ＲＦトランスミッタ
４ａ、４ｂ、１０４ａ、１０４ｂ；アンテナ
５、１０５；コントロールユニット
６、１０６；エアバッグ制御部
７ａ；ＰＥＴシート
７ｂ；コイル
１０３ａ、１０３ｂ；ＲＦＩＤタグ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a child seat detection apparatus for detecting the installation direction and presence / absence of installation of a child seat used in a seat in a transportation medium such as an automobile and a train, and an airbag control method using the child seat detection device. In addition, the present invention relates to a child seat detection apparatus with high detection accuracy and an airbag control method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a child seat is installed and used in a transportation medium such as an automobile and a train, in particular, an automobile seat. This child seat is not limited to the forward-facing installation in which the seated infant faces forward, for example, the rear-facing installation in which the seated infant faces backward, and the rear back of the child seat faces the door There are various installation methods such as inward installation installed in the seat or outward installation installed in the seat so that the seating surface of the child seat faces the door.
[0003]
By the way, many cases have been reported in which an occupant is killed or injured due to the deployment of an airbag when an automobile accident occurs. There are several patterns of these casualties, one of which is the case where an airbag is deployed in a car with an airbag installed in the passenger seat with the child seat installed facing backwards. is there. In this case, since the rear surface of the backrest of the child seat is very close to the airbag module, the child seat is pushed against the backrest of the passenger seat by the deployment of the airbag. For this reason, the infant seated on the child seat is injured.
[0004]
The main cause of the occurrence of a fatal injury in the pattern described above is that the airbag is deployed even when the child seat is installed facing backward. As a countermeasure, the following two methods have been proposed.
[0005]
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an airbag control method using a conventional child seat detection device, where FIG. 3A is a schematic diagram showing the vicinity of a seat, and FIG. 3B is a schematic diagram showing a signal path. As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a
[0006]
On the other hand, in the
[0007]
The
[0008]
That is, the
[0009]
The
[0010]
In the conventional airbag control method configured as described above, a first current is generated in the
[0011]
On the other hand, in addition to the above-described method, there is a device that detects a passenger's state using a weak electric field disturbance. In this apparatus, a transmission antenna, a reception antenna, and an occupant detection circuit connected to these antennas via a coaxial cable are provided on the passenger seat under the seat surface.
[0012]
In such an apparatus, an electric field is generated by providing a potential difference between the transmitting antenna and the receiving antenna. If an object having capacitance such as a human is present in this electric field, the electric field is disturbed there, and the impedance between the transmitting antenna and the receiving antenna changes. Then, this change in impedance is detected by an occupant detection circuit to detect the state of the occupant. Note that by increasing the number of antennas, it is possible to detect more detailed information such as the direction of the passenger.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an airbag control method using an RFID tag for a child seat detection device, since the RFID tag generally includes an antenna, a semiconductor element, a capacitor, and the like, it has data storage performance and a data transmission function. Multifunctional and high performance. For this reason, it has functions and performances more than necessary, and it is not a usage method that makes use of the characteristics of the RFID tag. Further, since the unit price is difficult to decrease, there is a disadvantage that the cost is higher than necessary.
[0014]
On the other hand, in the detection method using the disturbance of the weak electric field, only the presence / absence of seating of the infant can be detected because of its configuration, and the presence / absence of the child seat and the seating direction of the infant cannot be detected. Further, when a metal such as aluminum is used for the child seat frame or the like, there is a risk of erroneous detection. Furthermore, since the operation is the same as that for humans with respect to a medium containing moisture, it is erroneously detected. Thus, this method has a problem that detection accuracy is low.
[0015]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a child seat detection apparatus that is low in cost and high in detection accuracy and an airbag control method using the same.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
A child seat detection apparatus according to the present invention includes an oscillator that generates a first current, a radiation antenna that is provided in a seat and is connected to the oscillator and emits the first current as a first electromagnetic wave, and at least one child seat. An oscillator with an antenna, which is configured by an antenna and an oscillation circuit, and is supplied with energy from the first electromagnetic wave to generate a second current and emit the second current as a second electromagnetic wave when receiving the first electromagnetic wave; And at least one receiving antenna that is provided on the seat and receives the second electromagnetic wave, and an identifier that is connected to the receiving antenna and identifies the installation direction of the child seat based on the second electromagnetic wave. In addition, a plurality of oscillators with antennas are provided, each having a different frequency of the second electromagnetic wave to be emitted. It is characterized by that.
[0018]
Moreover, it is preferable that the discriminator discriminates the presence or absence of a child seat based on the second electromagnetic wave.
[0019]
Furthermore, the oscillator with an antenna can be configured such that a coil and a capacitor are provided on a resin sheet, and an oscillation circuit is constituted by the coil and the capacitor, and the coil becomes an antenna.
[0020]
An airbag control method according to the present invention is an airbag control method using the child seat detection device according to the present invention, wherein the discriminator identifies and identifies the second electromagnetic wave by the magnitude of its frequency. The child seat installation direction is determined based on the direction in which the second electromagnetic wave is emitted.
[0021]
In another airbag control method according to the present invention, the discriminator identifies the presence or absence of a child seat based on the second electromagnetic wave, The discriminator determines that a child seat is installed when the second electromagnetic wave is emitted, and determines that a child seat is not installed when the second electromagnetic wave is not emitted.
[0022]
In the present invention, when the first current is generated by the oscillator, the first current is emitted from the emission antenna as the first electromagnetic wave. When the oscillator with an antenna receives the first electromagnetic wave, energy is supplied from the first electromagnetic wave to generate a second current and emit the second current as the second electromagnetic wave. The second electromagnetic wave is received by the receiving antenna, and the discriminator identifies the installation direction of the child seat based on the second electromagnetic wave. For example, an oscillator with an antenna is provided in front of a child seat for an automobile, and a receiving antenna is provided in the center of a passenger seat seat. When the discriminator is installed in the passenger seat toward the vehicle, the discriminator can discriminate that the second electromagnetic wave is identified by the magnitude of its frequency and that the identified second electromagnetic wave is emitted from the rear side of the vehicle. That is, it can be identified that the child seat is installed in the passenger seat with its front portion facing the rear side of the automobile.
[0023]
Further, for example, when an oscillator with an antenna having different frequencies of the second electromagnetic wave emitted to the front and right sides of the child seat is provided, the child seat is not limited to the above-described forward and backward installation directions, but the same principle. It can be identified that the front part is installed with the vehicle inside or outside.
[0024]
Furthermore, it is possible to identify whether or not the child seat is installed by providing an oscillator with an antenna on the child seat and identifying whether or not the second electromagnetic wave is emitted when the first electromagnetic wave is emitted.
[0025]
As described above, in the present invention, as in the prior art, a high-cost part such as an RFID tag is not used, and the child seat installation direction and presence / absence are identified without using a weak electric field disturbance. Can do. For this reason, compared with the past, it is low-cost, and there is no possibility of erroneous detection, and the detection accuracy can be increased.
[0026]
According to the airbag control method of the present invention, the child seat detection device is used to identify the second electromagnetic wave by the magnitude of the frequency, and the child seat is based on the direction in which the identified second electromagnetic wave is emitted. The presence of the child seat can be determined based on whether or not the second electromagnetic wave is emitted, and accordingly, for example, when the child seat is installed backward, the airbag is deployed. It can be controlled not to. Thereby, the accident of the infant seated on the child seat caused by the child seat having been unfolded can be prevented. Further, when the child seat is not installed, the second electromagnetic wave is not received, so that the airbag is deployed as usual.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an airbag control method using a child seat detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an airbag control method using the child seat detection apparatus according to the first embodiment of the present invention, where (a) is a schematic diagram showing the periphery of a seat, and (b) is a signal path. It is a schematic diagram. FIG. 2 is a schematic diagram showing an RF transmitter.
[0028]
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a
[0029]
On the other hand, in the
[0030]
Since this RF transmitter is made of PET and has flexibility, it is fixed to the lower surface of the
[0031]
The
[0032]
That is, the
[0033]
In addition, the
[0034]
In the airbag control method of the present embodiment configured as described above, for example, when a collision accident occurs, a first current is generated in the
[0035]
On the other hand, for example, when the child seat is not installed in the passenger seat and the adult is seated in the passenger seat, the
[0036]
In this embodiment, one RF transmitter is installed at each of the front and rear of the lower surface of the child seat, but two RF transmitters are not necessarily required. For example, if it is only necessary to identify whether or not a child seat is installed, one RF transmitter is installed on the lower surface of the child seat, and the child seat is installed by confirming that the second electromagnetic wave of the RF transmitter is received by the antenna. Can be identified.
[0037]
In addition, when the RF transmitter is installed only in front of the lower surface of the child seat, for example, the second electromagnetic wave of the RF transmitter is more inside the seat surface seat of the passenger seat than the antenna provided in front of the seat seat seat of the passenger seat. If it is strongly received by the antenna provided at the rear of the vehicle, it can be detected that the child seat is installed backward.
[0038]
In the first embodiment, the reason why two RF transmitters are used is for fail-safe (the safety is not impaired even if a failure occurs in the device). Thus, even when one RF transmitter becomes malfunctioning due to a failure or the like, the child seat installation direction can be detected.
[0039]
As described above, in this embodiment, compared with a child seat detection method using a conventional RFID tag, it does not have a semiconductor element for transmitting data and the structure is simple, so it is extremely inexpensive. Since the RF transmitter 3 is used, the cost can be reduced. The RF transmitter 3 has extremely high durability, and is extremely effective even in a harsh environment where the vehicle is mounted on a vehicle.
[0040]
Moreover, the presence / absence of the child seat and the seating direction of the infant can be detected as compared with the conventional detection method using a weak electric field. Further, even when a metal such as aluminum is used for the child seat frame or the like, there is no false detection. Furthermore, a medium containing moisture does not have the same operation as a human being and is not erroneously detected. Thus, detection accuracy can be increased.
[0041]
In the present embodiment, the operation of deploying the airbag for the passenger seat when the child seat is installed backward in the passenger seat and when the adult is seated in the passenger seat has been described. Not limited to this, various states of the child seat can be identified, and the identification signal can be used to control various airbags. The application example is shown below.
[0042]
First, as a second embodiment, when it is identified that the child seat is installed facing forward, it can be controlled to weaken the deployment force of the airbag.
[0043]
As a third embodiment, when it is identified that a child seat is installed, it can be controlled to locally deploy the airbag.
[0044]
Furthermore, as a fourth embodiment, when an infant seated in a child seat recognizes that the child is not wearing a seat belt, it can be controlled not to deploy the airbag.
[0045]
By the way, there are cases where the child seat is installed inward so that the back of the backrest faces the door, or inwardly installed in the seat so that the seating surface faces the door. In addition, it is possible to identify the outward installation by adding an RF transmitter, and it becomes possible to control a side airbag whose mounting rate has recently increased.
[0046]
For example, four RF transmitters having different resonance frequencies are installed on the lower surface of the child seat on the front side, the rear side, the left side, and the right side, and four antennas corresponding to the respective RF transmitters are provided in the seat surface of the seat. Thus, the child seat installation direction (front / rear inside / outside) can be identified in the same manner as in the above-described embodiment. Note that the child seat can be identified in the installation direction (front / rear inside / outside) using two RF transmitters without using four RF transmitters, but it is preferable to use four child seats from the viewpoint of fail-safe.
[0047]
Further, by transmitting an identification signal of the child seat installation direction to the airbag control unit, for example, when the child seat installation direction is inward or outward, it is possible to control the side airbag suitable for it. An example of the control method is shown below.
[0048]
As a fifth embodiment, when it is identified that the rear surface of the backrest of the child seat is installed in the direction facing the door, it can be controlled not to deploy the side airbag. In this case, it is also possible to control the side airbag by installing an RF transmitter on the backrest of the child seat and installing an antenna inside the door incorporating the side airbag.
[0049]
Further, as a sixth embodiment, when it is identified that the seating surface of the child seat is installed in the direction facing the door, the side airbag is controlled to be deployed with its deployment force weakened. be able to.
[0050]
By the way, since the RFID tag is an expensive device, it is not preferable to use it for detection of a child seat. However, this RFID tag has excellent data identification performance, and one or a plurality of RF transmitters, 1 By appropriately combining one or a plurality of RFID tags, a more advanced child seat detection device and an airbag control method using the child seat detection device can be constructed.
[0051]
For example, combining one RFID tag and a plurality of RF transmitters, identifying the child seat installation direction with the RF transmitter, and storing the child seat type (size, target age, etc.) data in the RFID tag, If this is identified, the airbag can be controlled more optimally.
[0052]
In this way, the RF transmitter is used to detect the presence / absence of the child seat and the installation direction, and the other data is stored in the RFID tag, so that the minimum number of RFID tags can be used and the minimum cost can be obtained. This makes it possible to perform advanced child seat detection and airbag control. An example of the control method is shown below.
[0053]
As a seventh embodiment, the state of the child seat can be identified, and control can be performed so that the airbag is optimally deployed to another stage.
[0054]
As an eighth embodiment, the state of the child seat can be identified, and the airbag can be controlled to be deployed at an optimum speed.
[0055]
As a ninth embodiment, the state of the child seat can be identified and the airbag can be controlled to be deployed in an optimal shape.
[0056]
Note that the above-described optimal control means that the airbag is deployed by an appropriate method in accordance with an object to be deployed.
[0057]
By the way, in each of the above-described embodiments, the child seat detection apparatus and the airbag control method using the same in the case of an automobile have been described. However, the present invention is not limited to this, and other vehicles in general, for example, trains, airplanes, and the like The present invention can be applied to a child seat detection apparatus in a ship or the like and an airbag control method using the same.
[0058]
Further, the airbag is not limited to the passenger seat airbag and the side airbag, and can be applied to various airbags such as a rear seat airbag, a head airbag, and a foot airbag.
[0059]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, as in the prior art, the high-cost parts such as the RFID tag are not used, and the child seat installation direction and presence / absence are identified without using the weak electric field disturbance. It can be performed. For this reason, compared with the past, it is low-cost, and there is no possibility of erroneous detection, and the detection accuracy can be increased. Further, according to the method of the present invention, for example, when the child seat is installed backward, it is possible to control the airbag not to be deployed. Thereby, the accident of the infant seated on the child seat caused by the child seat having been unfolded can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing an airbag control method using a child seat detection apparatus according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a schematic diagram showing the vicinity of a seat, and FIG. It is a schematic diagram shown. FIG. 2 is a schematic diagram showing an RF transmitter.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an RF transmitter.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing an airbag control method using a conventional child seat detection device, where FIG. 3A is a schematic diagram showing the vicinity of a seat, and FIG. 3B is a schematic diagram showing a signal path;
[Explanation of symbols]
1, 101; Child seat
2, 102; Passenger seat
3a, 3b; RF transmitter
4a, 4b, 104a, 104b; antenna
5, 105; Control unit
6, 106; Airbag control unit
7a; PET sheet
7b; coil
103a, 103b; RFID tags
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