特開 2024-130553 車両用検出器及び車両用検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024130553

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】車両用検出器及び車両用検出システム

(51)【国際特許分類】

   B60R 22/48 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

B60R22/48 104

B60R22/48 105

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040355

(22)【出願日】2023-03-15

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 昇平

【テーマコード（参考）】

3D018

【Ｆターム（参考）】

3D018QA02

(57)【要約】

【課題】座席側に設けられる子機ユニットを適正に稼働し続けることができる車両用検出器及び車両用検出システムを提供する。
【解決手段】車両用検出器１は、子機ユニット５が、充電池１７と、充電池１７の電力により駆動し、状態信号を送信するＢＬＥ制御回路１９とを備える。着座検出ユニット３は、検出した着座状態に対応する着座状態信号を状態信号として子機ユニット５に出力する着座センサ１０と、着座による圧力に応じて発電し、得られた電力を充電池１７に充電する圧力発電素子１１とを有する。着用検出ユニット４は、検出した着用状態に対応する着用状態信号を状態信号として子機ユニット５に出力するシートベルトセンサ１２と、バックル８に対するタング７の着脱に応じて発電し、得られた電力を充電池１７に充電するダイナモ１３とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の座席に設けられ、当該車両の搭乗者の着座状態を検出する着座検出ユニットと、
前記座席のシートベルトに設けられた挿入部材を着脱可能にするバックルに設けられ、当該座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出する着用検出ユニットと、
前記座席に設けられ、前記着座検出ユニット及び前記着用検出ユニットから出力される状態信号を、車両側に設けられた親機ユニットに対して無線通信により送信する子機ユニットと、を備え、
前記子機ユニットは、
電力を蓄電可能である充電池と、
前記充電池の電力により駆動し、前記状態信号を送信する無線通信部と、を備え、
前記着座検出ユニットは、
前記座席に対する前記搭乗者の着座状態を検出し、検出した前記着座状態に対応する着座状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力する着座センサと、
前記座席への着座による圧力に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着座発電部と、を有し、
前記着用検出ユニットは、
前記座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出し、検出した前記着用状態に対応する着用状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力するシートベルトセンサと、
前記バックルに対する前記挿入部材の着脱に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着用発電部と、を有する
ことを特徴とする車両用検出器。

【請求項2】

前記バックルは、
バックル本体と、
前記バックル本体に収容され、当該バックル本体に対する前記挿入部材の挿抜に応じて挿抜方向に伸縮するように支持されたコイルスプリングと、
前記バックル本体に収容され、当該バックル本体に対する前記挿入部材の前記挿抜方向の移動を回動に変換して前記着用発電部の回転軸を回転させるギア機構と、を備え、
前記挿抜方向のうちの挿入方向への前記挿入部材の移動時に前記コイルスプリングに加わる挿入力に応じて前記回転軸を正方向に回転させる場合において、前記回転軸の前記正方向の回転速度が前記着用発電部の発電可能な回転速度以上となるように、前記コイルスプリングのばね定数及び前記ギア機構のギア比が設定される
請求項１に記載の車両用検出器。

【請求項3】

前記子機ユニットは、
前記充電池に流れる電流を全波整流する整流回路を有し、
前記バックルは、
前記挿抜方向のうちの抜去方向への前記挿入部材の移動時に前記コイルスプリングの反発力に応じて前記回転軸を前記正方向と反対側の逆方向に回転させる場合において、前記回転軸の前記逆方向の回転により前記着用発電部から前記充電池に流れる充電電流を前記整流回路により全波整流して前記充電池の充電に用いる
請求項２に記載の車両用検出器。

【請求項4】

車両の座席に設けられ、当該車両の搭乗者の着座状態を検出する着座検出ユニットと、
前記座席のシートベルトに設けられた挿入部材を着脱可能にするバックルに設けられ、当該座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出する着用検出ユニットと、
前記座席に設けられ、前記着座検出ユニット及び前記着用検出ユニットから出力される状態信号を無線通信により送信する子機ユニットと、
前記車両側に設けられ、前記子機ユニットから受信した前記状態信号に応じて前記搭乗者の着座状態および前記シートベルトの着用状態を判定する親機ユニットと、を備え、
前記子機ユニットは、
電力を蓄電可能である充電池と、
前記充電池の電力により駆動し、前記状態信号を送信する無線通信部と、を備え、
前記着座検出ユニットは、
前記座席に対する前記搭乗者の着座状態を検出し、検出した前記着座状態に対応する着座状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力する着座センサと、
前記座席への着座による圧力に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着座発電部と、を有し、
前記着用検出ユニットは、
前記座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出し、検出した前記着用状態に対応する着用状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力するシートベルトセンサと、
前記バックルに対する前記挿入部材の着脱に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着用発電部と、を有する
ことを特徴とする車両用検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用検出器及び車両用検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の搭乗者の座席への着座状態やシートベルトの装着状態を検出し、それらの検出結果に応じて搭乗者に警告を行う車両用検出器がある。このような車両用検出器では、シートベルトの装着状態を示す検出信号を座席側の子機から車両側の親機に無線通信により送信するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－２３８９４７号公報

【特許文献2】特開２０１５－１０４９２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の車両用検出器では、座席側の子機と車両側の親機との間の電線の配索等が不要となるが、着座状態や装着状態の検出を担う子機に供給する電力を内蔵電池等により供給している。そのため、従来の車両用検出器では、内蔵電池の消耗による交換が必要となるなど、外部から子機への充電無しに当該子機を稼働させ続けることが容易でない点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、座席側に設けられる子機ユニットを適正に稼働し続けることができる車両用検出器及び車両用検出システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用検出器は、車両の座席に設けられ、当該車両の搭乗者の着座状態を検出する着座検出ユニットと、前記座席のシートベルトに設けられた挿入部材を着脱可能にするバックルに設けられ、当該座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出する着用検出ユニットと、前記座席に設けられ、前記着座検出ユニット及び前記着用検出ユニットから出力される状態信号を、車両側に設けられた親機ユニットに対して無線通信により送信する子機ユニットと、を備え、前記子機ユニットは、電力を蓄電可能である充電池と、前記充電池の電力により駆動し、前記状態信号を送信する無線通信部と、を備え、前記着座検出ユニットは、前記座席に対する前記搭乗者の着座状態を検出し、検出した前記着座状態に対応する着座状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力する着座センサと、前記座席への着座による圧力に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着座発電部と、を有し、前記着用検出ユニットは、前記座席に着座した前記搭乗者のシートベルトの着用状態を検出し、検出した前記着用状態に対応する着用状態信号を前記状態信号として前記子機ユニットに出力するシートベルトセンサと、前記バックルに対する前記挿入部材の着脱に応じて発電し、得られた電力を前記子機ユニットの前記充電池に充電する着用発電部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る車両用検出器及び車両用検出システムによれば、座席側に設けられる子機ユニットを適正に稼働し続けることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る車両検出器を含む車両用検出システムの概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、車両の座席に適用された車両用検出器の配置例を示す模式図である。

【図3】図３は、着用検出ユニットが適用されたバックル（シートベルト未装着状態）の概略構成を示す模式図である。

【図4】図４は、着用検出ユニットが適用されたバックル（シートベルト装着状態）の概略構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明に係る車両用検出器及び車両用検出システムについて図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれ、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0010】

［実施形態］
本実施形態に係る車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、図２に示す自動車等の車両１００に設けられる。車両１００は、車室内に配置され、当該車両１００の搭乗者が着座する座席１０１を備える。座席１０１は、車室内に１つ配置されていても、複数配置されていてもよい。座席１０１は、例えば、図２に示すように、背もたれ部１０２と、座面部１０３とを備え、座面部１０３側にシートベルト６に設けられたタング（挿入部材）７を固定するためのバックル８が設けられている。シートベルト６は、図２に示すように、いわゆる３点式シートベルトであるが、これに限定されるものではない。バックル８は、搭乗者の操作に応じてタング７の着脱を可能にするシートベルトバックルである。座面部１０３は、座席１０１に着座した搭乗者と接触する着座領域１０３ａを有する。着座領域１０３ａは、座面部１０３の形状に応じて、身長や体重、体型等が異なる様々な搭乗者に対応するように設定される。

【0011】

車両用検出器１は、座席１０１への搭乗者の着座状態及びシートベルト６の着用状態の検出を行う。車両用検出システムＳは、車両用検出器１による検出結果に基づいて搭乗者の着座状態、シートベルト６の着用状態を判定する。本実施形態の車両用検出システムＳは、図１に示すように、親機ユニット２と、着座検出ユニット３と、着用検出ユニット４と、子機ユニット５とを備える。

【0012】

なお、以下の説明において、便宜上、図示のＸ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向のうち、Ｘ方向をバックル８に対するタング７の「挿抜方向Ｘ」といい、Ｙ方向をバックル８の「幅方向Ｙ」といい、Ｚ方向をバックル８の「厚さ方向Ｚ」という。挿抜方向Ｘと幅方向Ｙと厚さ方向Ｚとは、相互に直交する。挿抜方向Ｘは、バックル８の延在方向に沿う方向に相当する。特に、挿抜方向Ｘは、一方を「挿入方向Ｘ１」、他方を「抜去方向Ｘ２」という。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向として説明する。

【0013】

親機ユニット２は、車両１００の車体側、例えば、車室内のインナールーフの車両前方側の端部に配置される。なお、親機ユニット２は、これに限らず、インストルメントパネル（不図示）やインナールーフ（不図示）の中央に配置されていてもよい。親機ユニット２は、例えばＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）による通信技術を用いて子機ユニット５との間で無線通信を行う。親機ユニット２は、着座検出ユニット３及び着用検出ユニット４から出力される状態信号を無線通信により受信する。親機ユニット２は、子機ユニット５から受信した状態信号に応じて搭乗者の着座状態およびシートベルト６の着用状態を判定する。親機ユニット２は、例えば、車両電源により給電されて駆動し、車両１００全体を制御する車両側制御部（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に電気的に接続され、当該車両側制御部から各種情報を取得することができる。親機ユニット２は、子機ユニット５から受信した状態信号に応じて搭乗者の着座状態およびシートベルト６の着用状態を判定する。

【0014】

着座検出ユニット３は、座席１０１に設けられ、車両１００の搭乗者の着座状態を検出するものである。着座検出ユニット３は、子機ユニット５との間で電線等の配索材を介して電気的に接続されている。着座検出ユニット３は、着座センサ１０と、圧力発電素子１１とを備える。

【0015】

着座センサ１０は、座席１０１に対する搭乗者の着座状態を検出する。着座センサ１０は、子機ユニット５に配索材を介して電気的に接続され、検出した着座状態に対応する着座状態信号を状態信号として子機ユニット５に出力する。着座センサ１０は、例えば、座席１０１の座面部１０３に埋め込まれ、座面部１０３にかかる圧力を検出する。着座センサ１０は、例えば、座面部１０３の着座領域１０３ａに配置される。

【0016】

圧力発電素子（着座発電部）１１は、座席１０１への着座による圧力に応じて発電する。圧力発電素子１１は、子機ユニット５に配索材を介して電気的に接続され、得られた電力を子機ユニット５に出力する。圧力発電素子１１は、例えば、座席１０１の座面部１０３に埋め込まれた圧電素子（ピエゾ素子）であり、当該圧電素子にかかる圧力により発電する。圧力発電素子１１は、座面部１０３の着座領域１０３ａに配置される。本実施形態の着座検出ユニット３は、例えば、着座センサ１０と圧力発電素子１１が同一サイズで２層に積層されている。

【0017】

着用検出ユニット４は、バックル８に設けられ、座席１０１に着座した搭乗者のシートベルト６の着用状態を検出するものである。着用検出ユニット４は、子機ユニット５との間で電線等の配索材を介して電気的に接続されている。着用検出ユニット４は、シートベルトセンサ１２と、ダイナモ１３とを備える。

【0018】

シートベルトセンサ１２は、座席１０１に着座した搭乗者のシートベルト６の着用状態を検出する。シートベルトセンサ１２は、子機ユニット５に配索材を介して電気的に接続され、検出した着用状態に対応する着用状態信号を状態信号として当該子機ユニット５に出力する。シートベルトセンサ１２は、例えば、バックル８内に設けられ、当該バックル８に対するタング７の挿入状態を検出する。

【0019】

ダイナモ（着用発電部）１３は、例えば、バックル８内に設けられた発電機であり、当該バックル８に対するタング７の着脱に応じて発電する。ダイナモ１３は、子機ユニット５に配索材を介して電気的に接続され、得られた電力を当該子機ユニット５に出力する。ダイナモ１３は、回転軸１３ａの正方向の回転、及び、正方向と反対側の逆方向の回転、それぞれに応じて発電する。

【0020】

ここで、バックル８の構成について説明する。バックル８は、図４に示すように、バックル８に対して挿入方向Ｘ１に挿入されたタング７を係止突起２６により係止して固定する。バックル８は、バックル本体９と、コイルスプリング２１と、ギア機構２２と、シートベルトセンサ１２とを備える。

【0021】

バックル本体９は、シートベルトセンサ１２、ダイナモ１３、コイルスプリング２１、ギア機構２２、可動部材２５、及び係止突起２６を収容する筐体である。

【0022】

コイルスプリング２１は、バックル本体９に対するタング７の挿抜に応じて挿抜方向Ｘに伸縮するように支持されている。コイルスプリング２１は、挿入方向Ｘ１側の端部がバックル本体９に固定され、抜去方向Ｘ２側の端部が可動部材２５に連結されている。コイルスプリング２１は、タング７がバックル本体９に挿入されると、挿入方向側に圧縮される。

【0023】

ギア機構２２は、バックル本体９に対するタング７の挿抜方向Ｘの移動を回動に変換してダイナモ１３の回転軸１３ａを回転させる。ギア機構２２は、可動部材２５の幅方向Ｙの一方の端部と、ダイナモ１３との間に介在し、可動部材２５の挿抜方向Ｘの移動をダイナモ１３の回転軸１３ａの回動に変換する。ギア機構２２は、ラックギア２３と、ピニオンギア２４とで構成される。

【0024】

ラックギア２３は、挿抜方向Ｘに沿うコイルスプリング２１の伸縮方向に沿って延在し、当該ラックギア２３の幅方向Ｙにおけるコイルスプリング２１側に歯形部が形成される。この歯形は、ラックギア２３の挿抜方向Ｘにおける挿入方向Ｘ１側に形成される。ラックギア２３は、抜去方向Ｘ２側の端部が可動部材２５に連結され、挿入方向Ｘ１側の歯形部がピニオンギア２４に噛み合っている。

【0025】

ピニオンギア２４は、いわゆる変速ギアであり、小径ギアと大径ギアが積層された２層構造を有する。小径ギアは、ラックギア２３と噛み合い、大径ギアがダイナモ１３の回転軸１３ａに噛み合っている。

【0026】

本実施形態のコイルスプリング２１のばね定数及びギア機構２２のギア比は、ダイナモ１３の発電可能な回転速度以上になるように設定される。具体的には、バックル８は、バックル本体９にタング７を挿入したときにコイルスプリング２１に加わる挿入力Ｆ（図３参照）に応じてダイナモ１３の回転軸１３ａを正方向に回転させる。すなわち、バックル８は、挿入方向Ｘ１へのタング７の移動時にコイルスプリング２１に加わる挿入力Ｆに応じて回転軸１３ａを正方向に回転させる場合において、当該回転軸１３ａの正方向の回転速度がダイナモ１３の発電可能な回転速度以上となるように、コイルスプリング２１のばね定数及びギア機構２２のギア比が設定される。

【0027】

また、バックル８は、バックル本体９から抜去方向Ｘ２にタング７を抜いたとき、コイルスプリング２１による反発力（抜去力）Ｆａに応じてダイナモ１３の回転軸１３ａを逆方向に回転させる。すなわち、バックル８は、抜去方向Ｘ２へのタング７の移動時にコイルスプリング２１の反発力Ｆａに応じて回転軸１３ａを逆方向に回転させる場合において、回転軸１３ａの逆方向の回転によりダイナモ１３から充電池１７に流れる充電電流を整流回路１４により全波整流して充電池１７の充電に用いる。

【0028】

シートベルトセンサ１２は、可動部材２５の幅方向Ｙの他方の端部に連結され、バックル本体９に支持されたレール部材２７上を挿抜方向Ｘに移動可能に配置される。

【0029】

子機ユニット５は、座席１０１内に設けられ、着座検出ユニット３及び着用検出ユニット４から出力される状態信号を、車両１００側に設けられた親機ユニット２に対して無線通信により送信するものである。子機ユニット５は、図１に示すように、主たる構成として、整流回路１４、平滑回路１５、充放電回路１６、充電池１７、制御回路１８、及びＢＬＥ制御回路１９を有する。本実施形態の子機ユニット５は、充電池１７により駆動する。

【0030】

整流回路１４は、ダイオードＤ１を介して着用検出ユニット４内のダイナモ１３に接続され、かつダイオードＤ２を介して着座検出ユニット３内の圧力発電素子１１に接続されている。整流回路１４は、ダイナモ１３、圧力発電素子１１により発電された交流電力を全波整流する全波整流回路である。整流回路１４は、平滑回路１５に接続されている。

【0031】

平滑回路１５は、充放電回路１６に接続され、整流回路１４により整流された電流に含まれる脈流をより直流に近い状態に平滑化するものである。

【0032】

充放電回路１６は、充電池１７、制御回路１８、及びＢＬＥ制御回路１９に接続されており、これらに供給する電流、電圧を充電池１７、制御回路１８、及びＢＬＥ制御回路１９に合わせて制御するものである。

【0033】

充電池１７は、電力を蓄電可能な蓄電池であり、主に、着用検出ユニット４、着座検出ユニット３に電力を供給してこれらを駆動する。また、充電池１７は、子機ユニット５内の制御回路１８、ＢＬＥ制御回路１９を駆動する。

【0034】

制御回路１８は、制御回路１８は、着用検出ユニット４、着座検出ユニット３、及び子機ユニット５を制御するものである。制御回路１８は、着用検出ユニット４内のシートベルトセンサ１２及び着座検出ユニット３内の着座センサ１０に接続され、シートベルトセンサ１２及び着座センサ１０から、状態信号として着用状態信号及び着座状態信号を取得する。また、制御回路１８は、ＢＬＥ制御回路１９に接続され、当該ＢＬＥ制御回路１９を介して親機ユニット２に着用状態信号及び着座状態信号を送信する。制御回路１８は、ダイナモ１３、圧力発電素子１１により発電された電力を制御して充電池１７の充電を行う。また、制御回路１８は、充電池１７から着用検出ユニット４及び着座検出ユニット３に供給する電力を制御する。制御回路１８は、電流消費を抑えるため、各検出ユニットの発電部（圧力発電素子１１、ダイナモ１３）からの電流変化をトリガーにして当該制御回路１８のウェイクアップ、各検出ユニットへの電力供給、状態信号の取得、親機ユニット２への状態信号の送信を行い、それぞれの動作が完了した後、一定時間が経過すると、省電力モードに移行する。

【0035】

ＢＬＥ制御回路１９は、アンテナＡＴを介して親機ユニット２との間で無線通信を行うものである。ＢＬＥ制御回路１９は、例えば、上述したＢＬＥによる通信技術を用いて親機ユニット２との間で無線通信を行う。ＢＬＥ制御回路１９は、親機ユニット２に対して着用状態信号及び着座状態信号を送信する。

【0036】

次に、車両用検出器１の動作例について図１、図２を参照しつつ図３、図４に基づいて説明する。

【0037】

座席１０１は、搭乗者の着座に応じて、充電池１７に充電する電力を発電すると共に、当該搭乗者の着座状態を検出する。

【0038】

座席１０１は、搭乗者が着座して圧力発電素子１１に圧力が加わると、当該圧力に応じて圧力発電素子１１が発電する。圧力発電素子１１で発電させた電力は、子機ユニット５内の整流回路１４等で交流電力が直流電力に整流されて充電池１７に供給される。これにより、車両用検出器１は、外部から充電することなく、充電池１７を充電することができる。そして、座席１０１は、搭乗者が着座して着座センサ１０に圧力が加わると、当該圧力に応じて着座センサ１０が着座状態信号を子機ユニット５内の制御回路１８に出力する。制御回路１８は、入力した着座状態信号を「非着座」から「着座」に変更してＢＬＥ制御回路１９により親機ユニット２に送信する。

【0039】

座席１０１は、搭乗者が離席して圧力発電素子１１に圧力が加わらなくなると、圧力発電素子１１の発電で停止する。そして、座席１０１は、搭乗者が離席して着座センサ１０が圧力を検出しなくなると、制御回路１８が着座状態信号を「着座」から「非着座」に変換してＢＬＥ制御回路１９により親機ユニット２に送信する。

【0040】

バックル８は、バックル本体９に対するタング７の挿抜に応じて、充電池１７に充電する電力を発電すると共に、搭乗者のシートベルトの着用状態を検出する。

【0041】

バックル８は、バックル本体９に対するタング７が挿入されると、可動部材２５が挿入方向Ｘ１側に押し下げられ、当該可動部材２５に連動したギア機構２２の駆動によりダイナモ１３の回転軸１３ａが正方向に回転して発電する。ダイナモ１３で発電された電力は、子機ユニット５内の整流回路１４等で交流電力が直流電力に整流されて充電池１７に供給される。これにより、車両用検出器１は、外部から充電することなく、充電池１７を充電することができる。そして、バックル８は、可動部材２５が挿入方向Ｘ１側に押し下げられると、シートベルトセンサ１２が抜去方向Ｘ２側の初期位置から挿入方向Ｘ１側の装着位置に移動する。これにより、シートベルトセンサ１２は、着用状態信号を「非着用」から「着用」に変換して子機ユニット５内の制御回路１８に出力する。制御回路１８は、入力した着用状態信号をＢＬＥ制御回路１９により親機ユニット２に送信する。

【0042】

バックル８は、バックル本体９からタング７が抜かれると、可動部材２５が抜去方向Ｘ２側に押し上げられ、当該可動部材２５に連動したギア機構２２の駆動によりダイナモ１３の回転軸１３ａが逆方向に回転して発電する。ダイナモ１３で発電された電力は、子機ユニット５内の整流回路１４等で交流電力が直流電力に整流されて充電池１７に供給される。これにより、車両用検出器１は、バックル８からタング７を抜き去る場合であっても、外部から充電することなく、充電池１７を充電することができる。そして、バックル８は、可動部材２５が抜去方向Ｘ２側に押し上げられると、シートベルトセンサ１２が挿入方向Ｘ１側の装着位置から抜去方向Ｘ２側の初期位置に移動する。これにより、シートベルトセンサ１２は、着用状態信号を「着用」から「非着用」に変換して子機ユニット５内の制御回路１８に出力する。制御回路１８は、入力した着用状態信号をＢＬＥ制御回路１９により親機ユニット２に送信する。

【0043】

親機ユニット２は、子機ユニット５から受信した着座状態信号及び着用状態信号に基づいて、座席１０１への搭乗者の着座状態及び当該座席１０１に対応するシートベルト６の着用状態を判定する。例えば、親機ユニット２は、着座状態信号に基づいて座席１０１への搭乗者の着座状態が「着座」であると判定した場合、着用状態信号に基づくシートベルト６の着用状態が「非着用」であると判定したときは、当該判定結果に対応する情報を車両側制御部に出力する。車両側制御部は、例えば、座席１０１に着座した搭乗者に対して「シートベルトが非装着である」旨の警告を行う。

【0044】

以上説明した車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、座席１０１に設けられ、搭乗者の着座状態を検出する着座検出ユニット３と、バックル８に設けられ、着座した搭乗者のシートベルト６の着用状態を検出する着用検出ユニット４と、座席１０１に設けられ、着座検出ユニット３及び着用検出ユニット４から出力される状態信号を、親機ユニット２に対して無線通信により送信する子機ユニット５とを備える。子機ユニット５が、充電池１７と、充電池１７の電力により駆動し、状態信号を送信するＢＬＥ制御回路１９とを備える。着座検出ユニット３は、検出した着座状態に対応する着座状態信号を状態信号として子機ユニット５に出力する着座センサ１０と、着座による圧力に応じて発電し、得られた電力を充電池１７に充電する圧力発電素子１１とを有する。着用検出ユニット４は、検出した着用状態に対応する着用状態信号を状態信号として子機ユニット５に出力するシートベルトセンサ１２と、バックル８に対するタング７の着脱に応じて発電し、得られた電力を充電池１７に充電するダイナモ１３とを有する。

【0045】

車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、上記構成により、子機ユニット５に接続された着座検出ユニット３の圧力発電素子１１及び着用検出ユニット４のダイナモ１３により当該子機ユニット５の充電池１７が充電可能となる。この結果、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、座席１０１側に設けられる子機ユニット５を外部から充電することなく稼働させることができる。そして、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、座席１０１側に設けられる子機ユニット５を適正に稼働し続けることができる。

【0046】

また、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、子機ユニット５と親機ユニット２を有線で接続する場合と比較して無線で接続するので、部品点数を削減して車両コストを低減することができる。また、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、着座検出ユニット３及び着用検出ユニット４に発電部である圧力発電素子１１、ダイナモ１３を追加する構成であることから、発電部を別個に設ける場合と比較して低コストで製造することが可能となる。また、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、子機ユニット５に対して着座検出ユニット３及び着用検出ユニット４が別個に設けられているので、これらの検出ユニットを備える車両であれば、例えば同一の品番を部品に使用することが可能となり、部品の数量をまとめることで検出ユニットの単価を下げることが可能となり、車両コストをより低減することができる。

【0047】

また、本実施形態における車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、バックル８が、バックル本体９に対するタング７の挿抜に応じて挿抜方向Ｘに伸縮するように支持されたコイルスプリング２１と、バックル本体９に対するタング７の挿抜方向Ｘの移動を回動に変換してダイナモ１３の回転軸１３ａを回転させるギア機構２２とを備える。バックル８は、挿入方向Ｘ１へのタング７の移動時にコイルスプリング２１に加わる挿入力Ｆに応じて回転軸１３ａを正方向に回転させる場合において、当該回転軸１３ａの正方向の回転速度がダイナモ１３の発電可能な回転速度以上となるように、コイルスプリング２１のばね定数及びギア機構２２のギア比が設定される。これにより、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、子機ユニット５に接続された着用検出ユニット４のダイナモ１３により当該子機ユニット５の充電池１７が充電可能となり、当該子機ユニット５を外部から充電することなく稼働し続けることができる。

【0048】

また、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、子機ユニット５が、充電池１７に流れる電流を全波整流する整流回路１４を有する。バックル８は、抜去方向Ｘ２へのタング７の移動時にコイルスプリング２１の反発力Ｆａに応じてダイナモ１３の回転軸１３ａを正方向と反対側の逆方向に回転させる場合において、当該回転軸１３ａの逆方向の回転によりダイナモ１３から充電池１７に流れる充電電流を整流回路１４により全波整流して充電池１７の充電に用いる。これにより、車両用検出器１及び車両用検出システムＳは、子機ユニット５に接続された着用検出ユニット４のダイナモ１３により当該子機ユニット５の充電池１７が充電可能となり、当該子機ユニット５を外部から充電することなく稼働し続けることができる。

【0049】

なお、上記実施形態では、着座検出ユニット３が、座席１０１の座面部１０３に設けられているが、これに限定されず、背もたれ部１０２側に設けられていてもよいし、座面部１０３と背もたれ部１０２の両方に設けられていてもよい。

【0050】

また、上記実施形態では、着座検出ユニット３における着座センサ１０と圧力発電素子１１が同一サイズで２層に積層されているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、着座センサ１０は、圧力発電素子１１に対して小さいサイズであってもよいし、大きいサイズであってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 車両用検出器
２ 親機ユニット
３ 着座検出ユニット
４ 着用検出ユニット
５ 子機ユニット
６ シートベルト
７ タング（挿入部材）
８ バックル
１０ 着座センサ
１１ 圧力発電素子（着座発電部）
１２ シートベルトセンサ
１３ ダイナモ（着用発電部）
１７ 充電池
２１ コイルスプリング
２２ ギア機構
１００ 車両
１０１ 座席
１０２ 背もたれ部
１０３ 座面部
Ｓ 車両用検出システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】