JPH07237487A - 在席検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 座席背もたれ部の圧力分布を利用して着座し
ている人の背丈を検出する。 【構成】 人体が着座すると座席１１の背もたれ部に配
設された第１の感圧検出手段１および第２の感圧検出手
段７が人体の体動により変形を受け、圧電効果により電
圧が発生する。第１の感圧検出手段１の出力は第１の濾
波手段２を通過した後、第１の増幅手段３で感圧信号の
振幅を大きくする。第１の増幅手段３の出力は第１のＤ
／Ａ変換手段４でディジタル信号に変換してから信号処
理手段５に入力する。同様に、第２の感圧検出手段７の
出力も同様の過程を経て信号処理手段５に入力する。信
号処理手段５の内部では第１の濾波手段２の出力と第２
の濾波手段８の出力比により着座している人体の背丈を
推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、座席での人の有無や在
席している人体の大きさを検出する在席検出装置に関す
るもので、主な利用分野として車内の在席人数やその大
きさおよび空席の把握、車内の空調制御や音場制御等に
利用するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の在席検出装置は、例えば座
席にマイクロスイッチが配列してあり、人体が着座した
場合の荷重によりマイクロスイッチが閉じて人が着座し
たものと判定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな装置では、着座している人の高さ（大きさ）がわか
らいという課題があった。

【０００４】本発明はかかる従来の課題を解決するもの
で座席の背もたれ部に複数の感圧検出手段を設けこれら
の出力信号により着座している人の高さを検出すること
を第１の目的とする。

【０００５】さらに、例えば車内などにおいて着座して
いる人が小さいときには座席を高くするなどの車内の状
態を人体により変化することができず、このため車窓よ
り外が見えず不便でかつ不快であった。本発明の第２の
目的は、座席の背もたれ部に複数の感圧検出手段を設け
これらの出力信号により着座している人の高さを検出す
るとともに、この着座している人の高さに応じて座席の
状態を変化して快適な座り心地を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の在席検出装置は、座席背もたれ部に設けた少
なくとも２つ以上の感圧検出手段と、前記複数の感圧検
出手段の出力を処理する信号処理手段と、前記信号処理
手段の出力を表示する表示手段とを有するものである。

【０００７】また第２の目的を達成するために本発明の
在席検出装置は、座席と座席背もたれ部に設けた少なく
とも２つ以上の感圧検出手段と、前記複数の感圧検出手
段の出力を処理する信号処理手段と、前記信号処理手段
の出力により前記座席の状態を変化する座席駆動手段と
を有するものである。

【０００８】

【作用】本発明は、上記した構成により、感圧検出手段
を利用して簡単に着座している人の高さを検出する。

【０００９】さらに、着座している人の快適な座り心地
を提供するために人の高さに応じて座席の状態を変化す
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は在席検出装置のブロック図である。１は着
座した人により生じる座席表面の圧変化を検出する第１
の感圧検出手段、２は第１の感圧検出手段１からの信号
のうちある特定の周波数成分のみを濾波する第１の濾波
手段、３は第１の濾波手段２の出力を増幅する第１の増
幅手段、４は第１の増幅手段３の出力をＡ／Ｄ変換する
第１のＡ／Ｄ変換手段、５は第１のＡ／Ｄ変換手段４の
信号を処理する信号処理手段、６は信号処理手段５の処
理結果を表示する表示手段、７は着座した人により生じ
る座席表面の圧変化を検出する第２の感圧検出手段、８
は第２の感圧検出手段７からの信号のうちある特定の周
波数成分のみを濾波する第２の濾波手段、９は第２の濾
波手段７の出力を増幅する第２の増幅手段、１０は第２
の増幅手段９の出力をＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換
手段、１１は座席である。

【００１１】次に本発明の構成の動作を説明する。第１
の感圧検出手段１および第２の感圧検出手段７として
は、例えば薄膜加工されたポリフッ化ビニリデン等の高
分子圧電材料を薄膜状にし両面に可とう性の電極膜を付
着させテープ状に成形されたもので、ここでは座席１１
の表布下に配設している。

【００１２】人体が着座すると座席１１の背もたれ部に
配設された第１の感圧検出手段１および第２の感圧検出
手段７が人体の体動により変形を受け、圧電効果により
電圧が発生する。座席に配設された感圧検出手段の出力
信号には上記人体の体動によるものや座席固有の振動等
いろいろな情報による信号が含まれている。このため第
１の感圧検出手段１の出力は人体の振動を抽出するのに
最適な周波数を予め設定した第１の濾波手段２を通過し
た後、第１の増幅手段３で感圧信号の振幅を大きくす
る。第１の増幅手段３の出力は第１のＤ／Ａ変換手段４
でディジタル信号に変換してから信号処理手段５に入力
する。信号処理手段５は第１の感圧検出手段１の信号か
ら人体の振動を抽出するように信号の自己相関処理等の
信号処理を行う。ここで信号処理手段５がうまく人体の
振動を検出できない場合は信号検出手段５から制御信号
を送出し第１の濾波手段２の中心周波数や帯域周波数を
変更できるようにしてもよい。

【００１３】同様に、第２の感圧検出手段７の出力は第
２の濾波手段８を通過した後、第２の増幅手段９で感圧
信号の振幅を大きくする。第２の増幅手段９の出力は第
２のＤ／Ａ変換手段１０でディジタル信号に変換してか
ら信号処理手段５に入力する。ここで信号処理手段５が
うまく人体の振動を検出できない場合は信号検出手段５
から制御信号を送出し第２の濾波手段８の中心周波数や
帯域周波数を変更できるようにしてもよい。

【００１４】上記構成による作用を図１、図２および図
３を用いて以下に説明する。図１では第１の感圧検出手
段１は第２の感圧検出手段７より高い所に配設してあ
る。第１の濾波手段２および第２の濾波手段８の出力を
図２に示す。図２（ａ）でｘは第１の濾波手段２の出
力、ｙは第２の濾波手段の出力である。この場合は背丈
の高い人が着座した場合で十分第１の感圧検出手段にま
で人体が届いている。このため人体の振動により第１の
感圧検出手段１と第２の感圧検出手段７の両方から大き
な信号が発生していることがわかる。図２（ｂ）でｘは
第１の濾波手段２の出力、ｙは第２の濾波手段の出力で
ある。この場合は背丈の低い人が着座した場合で第１の
感圧検出手段にまで人体が届いていない。このため人体
の振動による出力は第２の感圧検出手段７からしか大き
く出ていない。第１の感圧検出手段１には人体の振動に
よる座席１１の表布の変動のみを検出していることにな
る。

【００１５】この出力を分類すると図３のようになる。
図３において領域ｘは第１の濾波手段２の出力と第２の
濾波手段８の出力は概略比例している場合で人体が２つ
の感圧手段にほぼ等しく接している場合で背丈が十分第
１の感圧検出手段１まで届いていると推定できる。図３
の領域ｙは第１の濾波手段２の出力より第２の濾波手段
８の出力が概略大きい場合で人体が下側の感圧手段に強
く接している場合で背丈が第１の感圧検出手段１まで届
いていないと推定できる。さらに、図３の領域ｚは第１
の濾波手段２の出力が第２の濾波手段８の出力よりが概
略大きい場合で背もたれ部の上部に大きな信号が発生し
ていることになる。例えば、背もたれ部に何かを引っか
けている場合や座席１１の後ろから人体が上部にのみ抱
きついている場合等と推定できる。この領域による判定
基準等を信号処理手段５の中に入れておくことにより感
圧検出手段の信号から着座している人体の背丈を推定す
ることが可能となる。

【００１６】信号処理手段５は抽出した人体の振動によ
り着座した人の高さを推定し、その情報を表示手段６に
出力する。表示手段６として例えばブザー等の音響表示
手段を用いると着座した人体の背丈によりブザーの周波
数を変えるようにすることによりどの程度の高さの人が
現在着座しているかを知覚することができる。

【００１７】また、他の実施例について図４を用いて説
明する。図４において図１と同一部分には同一符合を付
して詳細な説明を省略する。図４において、１２は信号
処理手段５の出力によって座席１１の高さを調節する座
席駆動手段である。上記実施例と同様に第１の濾波手段
２と第２の濾波手段８の出力により座席に着座している
人体の背丈を把握することができる。信号処理手段５は
この推定した背丈に応じて座席１１の状態を変化するよ
う座席駆動手段１２に信号を出す。例えば、座席の高さ
を調節する場合は背丈が小さいと判定した時に座席駆動
手段１２により一定量だけ座席の高さを上げるようにす
る。

【００１８】車内で使用する座席に利用する場合を説明
する。背丈の低い子供が着座した場合、車窓から外が見
えずに子供も落ちつかないことがある。しかし、この装
置を用いると座席が高くなり、子供でも十分に車窓から
外を見ることが可能となる。このため助手席などで落ち
着かずに運転に危険を伴う存在であった子供もゆったり
と外の景色を楽しむことができ、運転者も運転に集中す
ることが可能となり快適で疲労感の少ない運転状態を得
ることが可能となる。さらに、上記実施例では座席の高
さを変化したが、座席の角度や温度を制御するようにし
てもよい。

【００１９】なお、上記一実施例では表示手段として音
響手段を用いたが、ＬＥＤ等の発光手段で表示してもよ
くわかる。例えば、人の高さによりＬＥＤの輝度や点滅
パターン等を変化することによりどの程度の高さの人が
現在着座しているかを知覚することができる。さらに表
示手段として映像表示手段を用い縦軸に座席背もたれ部
の高さ、横軸に感圧検出手段からの出力信号強度を表示
することも可能である。

【００２０】また、上記一実施例では表示手段として音
響手段を用いたが、信号処理手段５の出力として他の制
御装置や計測機器に直接接続することが可能なように推
定した人体の背丈を電圧に変換し出力してもよい。表示
手段６はこの電圧に対応する符号を機器アドレスを付加
してさらに他の計測機器に送出してもよい。例えば背丈
信号をＧＰ−ＩＢによるデータのやりとりを可能とする
符号に組立てから他の計測機器に出力することが可能と
なる。

【００２１】そして、上記一実施例では信号処理手段５
がうまく人体の振動を検出できない場合は信号検出手段
５から制御信号を送出し第１の濾波手段２および第２の
濾波手段８の中心周波数や帯域周波数を変更できるよう
にしている。しかし利用者が第１の濾波手段２や第２の
濾波手段８の設定を変化したり、他の情報を知りたい場
合等は直接設定手段１３を操作し信号処理手段５を介し
て第１の濾波手段２および第２の濾波手段８の設定を調
節してもよい。これにより着座している物体が人体以外
のものでも判定できるようになる。

【００２２】上記の在席検出装置を用いれば、例えば車
内の座席に応用すると着座している人体の背丈により安
全システム系のシートベルトの締め付け具合の制御や、
空調の吹き出し等の制御に応用することができる。また
座席を複数使用する環境、例えば劇場等では背丈の小さ
い人体の数を子供と把握することにより空調や売店の品
ぞろえに利用することができる。同様に航空機の座席に
利用すると背丈の小さい人体を子供と推定することによ
りサービスへの注意や、緊急時の対応等に利用すること
ができる。

【００２３】なお、上記一実施例では濾波手段の出力を
増幅した後にＤ／Ａ変換して信号処理をディジタル化し
て行っているがこれをすべてアナログ信号のまま処理を
行っても何等問題はない。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の生体情報処理装置
によれば以下のような効果を得ることができる。

【００２５】（１）簡単に設置できる感圧検出手段を利
用して座席背もたれ部表面の圧変化から着座している人
体の振動等を抽出し、この振動信号の状態により人体の
背丈を推定することができる。

【００２６】（２）着座している人体の推定した背丈に
より座席の状態を変化することができ座席を使用してい
る人を快適な状態にすることができる。

【００２７】（３）表示手段としてブザー等の音響表示
手段を用いることにより背丈の大きさを音響情報として
出力し他の人が着座している人体を見ることなく背丈を
知覚することができる。

【００２８】（４）表示手段としてＣＲＴ等の映像表示
手段を用いることにより背もたれ部の体圧分布を２次元
的に知覚することが可能になり着座状態をより詳しく観
察することができる。

【００２９】（５）表示手段として検出計測機器に接続
可能な電気信号を表示する機能をもつことにより従来の
測定機器や他の制御機器との接続が容易となり、より広
範囲の測定や座席回りの制御が可能になる。

【００３０】（６）濾波手段の中心周波数は帯域周波数
を外部から変更することができるため利用者がより自分
の意志により測定する情報を選択することが容易にでき
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における在席検出装置のブロ
ック図

【図２】（ａ）同装置において背丈の高い人が着座した
場合の濾波手段の出力波形図 （ｂ）同装置において背丈の低い人が着座した場合の濾
波手段の出力波形図

【図３】同装置の濾波手段の出力分布図

【図４】本発明の他の実施例における在席検出装置のブ
ロック図

【符号の説明】

１ 第１の感圧検出手段 ５ 信号処理手段 ６ 表示手段 ７ 第２の感圧検出手段 １２ 座席駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 義明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 諸田 巻衛 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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座席背もたれ部に設けた少なくとも２つ以
   上の感圧検出手段と、前記複数の感圧検出手段の出力を
   処理する信号処理手段と、前記信号処理手段の出力を表
   示する表示手段とを有する在席検出装置。
2. 【請求項２】座席と座席背もたれ部に設けた少なくとも
   ２つ以上の感圧検出手段と、前記複数の感圧検出手段の
   出力を処理する信号処理手段と、前記信号処理手段の出
   力により前記座席の状態を変化する座席駆動手段とを有
   する在席検出装置。
3. 【請求項３】表示手段は可聴信号を発生する音響表示手
   段とする請求項１記載の在席検出装置。
4. 【請求項４】表示手段は可視信号を発生する映像表示手
   段とする請求項１記載の在席検出装置。
5. 【請求項５】表示手段は他の検出計測機器に接続可能な
   電気信号を発生する電気信号表示手段とする請求項１記
   載の在席検出装置。
6. 【請求項６】感圧検出手段からの信号のうちある特定の
   周波数成分のみを濾波する濾波手段と、この濾波手段の
   周波数帯域を調節する設定手段とを設けた請求項１また
   は２記載の在席検出装置。