JP2001153963A - 物体検知装置及び乗員検知システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電界発生手段の振幅の変動，周囲温度に関係な
く、物体の存在状況，シートへの乗員の着席状況などを
的確に精度よく検知できる物体検知装置及び乗員検知シ
ステムを提供する。 【解決手段】アンテナ電極４と、アンテナ電極の周辺に
微弱電界を発生させるための電界発生手段４１と、アン
テナ電極と電界発生手段との間に接続した２端子以上を
有するｎ端子回路網４２と、ｎ端子回路網における電界
発生手段側の信号（原信号）とアンテナ電極側の信号
（負荷信号）との位相差を検出する位相検出回路４３
と、位相検出回路から出力される信号を取り込み、この
信号データに基づいてアンテナ電極の近傍に物体が存在
するか否かを判断する制御回路１８とを具備し、前記ｎ
端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分に対
応する信号を出力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は物体検知装置及び
乗員検知システムに関し、特にエアバッグ装置を搭載し
た自動車の助手席における乗員の着席状況などに応じ
て、エアバッグ装置のエアバッグを展開可能な状態又は
展開不可能な状態に設定し得る乗員検知システムの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エアバッグ装置は自動車の衝突
時に乗員が受ける衝撃を緩和するための装置であって、
自動車の安全性になくてならないものになっており、近
時、運転席のみならず、助手席にも設置されるようにな
っている。

【０００３】このエアバッグ装置は、例えば図９に示す
ように、セーフィングセンサＳＳ１，スクイブＳＱ１，
電界効果形トランジスタなどのスイッチング素子ＳＷ１
の直列回路よりなる運転席側のスクイブ回路と、セーフ
ィングセンサＳＳ２，スクイブＳＱ２，電界効果形トラ
ンジスタなどのスイッチング素子ＳＷ２よりなる助手席
側のスクイブ回路と、電子式加速度センサ（衝突検出セ
ンサ）ＧＳと、電子式加速度センサＧＳの出力信号に基
づいて衝突の有無を判断し、スイッチング素子ＳＷ１，
ＳＷ２のゲートに信号を供給する機能を有する制御回路
ＣＣとから構成されている。

【０００４】このエアバッグ装置によれば、何らかの原
因に基づき自動車が衝突した場合、セーフィングセンサ
ＳＳ１，ＳＳ２はそのスイッチ接点が比較的に小さな加
速度に反応して閉成され、運転席側及び助手席側のスク
イブ回路が動作可能な状態になる。そして、電子式加速
度センサＧＳからの信号に基づいて制御回路ＣＣが自動
車が確実に衝突したと判断すると、スイッチング素子Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２のゲートに信号が供給され、スイッチング
素子ＳＷ１，ＳＷ２がオン状態になる。これによって、
それぞれのスクイブ回路に電流が流れる結果、スクイブ
ＳＱ１，ＳＱ２の発熱に基づいて運転席側及び助手席側
のエアバッグが展開され、乗員が衝突による衝撃から保
護される。

【０００５】ところで、このエアバッグ装置ではシート
への乗員の着席の有無に関係なく、自動車の衝突によっ
てエアバッグが展開するように構成されているために、
例えば助手席に大人の乗員が着席している場合には衝突
時に上述のような乗員の保護効果が期待できるものであ
るが、乗員が子供の場合には大人に比べて座高が低いこ
とに伴って頭部位置も低いことから、エアバッグの展開
による子供への影響が懸念される。従って、乗員が子供
の場合には仮に自動車が衝突してもエアバッグは展開さ
せないことが望ましい場合がある。

【０００６】従って、従来においては、このような問題
に対応するために、例えば図１０に示すようなエアバッ
グ装置が提案されている。このエアバッグ装置は、助手
席に乗員が着席しているか否かを検出するセンサＳＤを
設置し、このセンサＳＤの検出信号に基づいて制御回路
ＣＣが助手席への乗員の着席状況を判断し、自動車が衝
突した場合に、エアバッグを展開可能な状態又は展開不
可能な状態のいずれか一方にセットするように構成され
ている。特に、センサＳＤとしては、重量センサを用
い、この重量センサにて測定した乗員の重量に基づいて
大人か子供かの判定を行うものと、シートに着席してい
る乗員をカメラで撮影して画像処理により大人か子供か
の判定を行うものとが提案されている。

【０００７】前者の方法によれば、乗員が大人か子供か
の大まかな判定は可能であり、この結果に基づいてエア
バッグを展開可能な状態又は展開不可能な状態のいずれ
か一方にセットし、自動車の衝突時における不測の事態
を回避することができるものの、体重は個人差が大き
く、仮に子供でも大人より重い場合もあり得ることか
ら、正確性に欠けるという問題がある。

【０００８】又、後者の方法によれば、乗員の着席状
況，乗員が大人か子供かの判断をかなり正確に行うこと
ができるものの、カメラで撮影した撮像データを画像処
理し各種パターンとの比較判断を行わなければならない
ために、処理装置が複雑かつ高価になるという問題があ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従って、本出願人は、
先に、図１１に示す乗員検知システムを提案した。この
乗員検知システムは、基本的にはシートに配置されたア
ンテナ電極に発生させた微弱電界（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
Ｆｉｅｌｄ）の乱れを利用するものである。まず、図１
１（ａ）に示すように、アンテナ電極Ｅに発振回路ＯＳ
Ｃからの高周波低電圧を印加することにより、アンテナ
電極Ｅの周辺には微弱電界が生ずる結果、アンテナ電極
Ｅの側には電流Ｉが流れる。この状態において、図１１
（ｂ）に示すように、アンテナ電極Ｅの近傍に物体ＯＢ
を存在させると、電界に乱れが生じてアンテナ電極Ｅの
側には電流Ｉとは異なった電流Ｉ１が流れることにな
る。

【００１０】従って、自動車のシートに物体ＯＢが乗っ
ている場合と乗っていない場合とでは、アンテナ電極Ｅ
の側に流れる電流に変化が生ずるものであり、この現象
を利用することにより、シートへの乗員の着席状況など
を検知することができるものである。特に、アンテナ電
極を増加させることによって、シート上の乗員などを含
む物体についての多くの情報を得ることが可能となり、
シートへの乗員の着席状況などをより的確に検知するこ
とができる。尚、シートに物体ＯＢが乗っている場合に
はアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が増加し、シートに
物体ＯＢが乗っていない場合にはアンテナ電極Ｅの側に
流れる電流が減少する。

【００１１】次に、この原理を利用した先行技術にかか
る乗員検知システムについて図１２〜図１６を参照して
説明する。同図のうち、図１２〜図１３は助手席（又は
運転席）のシート及びアンテナ電極の配置構成を示して
おり、シート１は主として着席部１ａと背もたれ部１ｂ
とから構成されている。着席部１ａは、例えば前後にス
ライド可能なベース２に固定されたシートフレーム３
と、シートフレーム３の上部に配置されたクッション材
と、クッション材を覆う外装材とから構成されており、
背もたれ部１ｂも着席部１ａとほぼ同様に、シートフレ
ーム，クッション材，外装材などにて構成されている。
特に、着席部１ａにはほぼ同一形状（例えば角形）に形
成された複数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）が互いに
離隔して対称的に配置されているが、背もたれ部１ｂに
配置したり、或いは両方に配置することもできる。尚、
シート１には後述する制御ユニット１０が組み込まれて
おり、例えばシートフレーム３ないしその近傍に配置さ
れている。

【００１２】このアンテナ電極４は、基本的には例えば
図１３に示すように、不織布などのような絶縁部材より
なるベース部材５と、ベース部材５の一方の面に互いに
離隔して対称的に配置された導電性を有するアンテナ電
極部４ａ〜４ｄとから構成されており、着席部１ａの外
装材の内側に配置されている。特に、アンテナ電極部４
ａ〜４ｄは、例えば導電性の布地にて構成されている
が、糸状の金属線や導電性を有する繊維などをベース部
材５に織り込んだり、着席部１ａのシート布面をベース
部材と見做してこれに織り込んだり、布面に導電性ペイ
ントを被着したりして構成することもできる。又、アン
テナ電極部４ａ〜４ｄの所望部分にはシールド線などの
リード線６（６ａ〜６ｄ）が電気的に接続されており、
リード線６ａ〜６ｄの導出端は後述する制御ユニット１
０のコネクタ１４ａ〜１４ｄに接続されている。

【００１３】上述のシート１に組み込まれた制御ユニッ
ト１０は、例えば図１４に示すように、正弦波交流を出
力し、アンテナ電極部４ａ〜４ｄの周辺に微弱電界を発
生させるための電界発生手段（発振回路）１１と、電界
発生手段１１から出力される送信信号の送信系に接続さ
れた抵抗１２と、抵抗１２の出力側に接続された複数の
スイッチング手段１３ａ〜１３ｄを有するアンテナ電極
部４ａ〜４ｄの切換回路１３と、閉成動作時に切換回路
１３のスイッチング手段１３ａ〜１３ｄに接続され、か
つ制御ユニット１０のハウジングに配置されたコネクタ
１４ａ〜１４ｄと、抵抗１２の出力側に接続され、アン
テナ電極４に流れる電流に関連する交流のライン電圧を
直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１５と、ＣＰＵ，Ａ
／Ｄ変換部，外部メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ）などを含む制御回路１８と、ハウジングに配置さ
れ、図示しないバッテリ電源に接続されるコネクタ１９
と、コネクタ１９に接続された電源回路２０とから構成
されている。これらの構成要素は同一のハウジングに収
納されて制御ユニット１０を構成しており、例えばシー
ト１の着席部１ａにおけるシートフレーム３に乗員の着
席側に露呈しないように固定されている。この制御ユニ
ット１０の制御回路１８には、例えば図１６に示す構成
のエアバッグ装置３０が接続されている。尚、切換回路
１３におけるスイッチング手段１３ａ〜１３ｄの選択的
な切換は制御回路１８からの信号に基づいて行われる。

【００１４】上述の制御ユニット１０において、電界発
生手段１１は、例えばクワドラチャ発振回路によって構
成されており、正弦波の高周波低電圧が出力される。
尚、発振回路としてはクワドラチャ発振回路の他、ウィ
ーンブリッジ発振回路など適宜の発振回路が利用でき
る。電界発生手段１１の出力において、それの周波数は
例えば１２０ＫＨｚ程度であり、電圧は例えば５ＶＰ−
Ｐであるが、適宜の値に変更できる。

【００１５】又、制御ユニット１０において、ＡＣ−Ｄ
Ｃ変換回路１５は、例えば図１５に示すように、全波整
流回路１６と、平滑回路１７とから構成されている。こ
の全波整流回路１６は第１，第２のオペアンプ１６ａ
１，１６ａ２と、第１，第２のダイオード１６ｂ１，１
６ｂ２と、抵抗１６ｃ１〜１６ｃ３とから構成されてお
り、平滑回路１７は抵抗１７ａと、コンデンサ１７ｂと
から構成されている。尚、このＡＣ−ＤＣ変換回路１５
の出力側には制御回路１８が接続されている。

【００１６】さらに、制御ユニット１０において、電源
回路２０はバッテリ電源（１２Ｖ）を例えば５Ｖに降圧
して単一のＶｃｃ電源を生成するように構成されてお
り、例えば三端子レギュレータにて構成されている。こ
の電源回路２０にて生成された単一のＶｃｃ電源は制御
ユニット１０を構成する構成要素のうち、電源を必要と
するすべての構成要素に供給されている。尚、このＶｃ
ｃ電源は単一化することが望ましいが、異なった電圧に
設定することも可能である。

【００１７】次に、このように構成された乗員検知シス
テムの動作について図１４〜図１８を参照して説明す
る。まず、図１４における電界発生手段１１が発振状態
になると、電界発生手段１１からは、例えば図１７
（ａ）に示すような正弦波の高周波低電圧が出力され
る。この高周波出力は抵抗１２，送信系，切換回路１３
（スイッチング手段１３ａ〜１３ｄ），コネクタ１４ａ
〜１４ｄを介してアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に供給
され、その結果、アンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）の周辺
には微弱電界が発生される。この際に、切換回路１３は
制御回路１８からの信号によって開閉制御が行われ、最
初にスイッチング手段１３ａのみが閉成され、次にスイ
ッチング手段１３ｂのみが閉成され、以下同様にして順
次に特定のスイッチング手段のみが閉成されると同時に
その他のスイッチング手段は開放されるように切換制御
される。従って、特定のスイッチング手段（１３ａ〜１
３ｄ）が閉成された場合には、高周波出力は抵抗１２，
送信系（送信ライン），特定のスイッチング手段（１３
ａ〜１３ｄ），特定のコネクタ（１４ａ〜１４ｄ）を介
して特定のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に供給され、
その結果、特定のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）の周辺
には微弱電界が発生され、シート１への乗員の着席の有
無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などの着席状況
に応じて異なったレベルの電流が流れる。

【００１８】例えばシート１に乗員が着席している場合
には、特定のアンテナ電極の周辺には空席状態時の浮遊
容量に比較して大きなキャパシタンス成分が存在するよ
うになり、レベルの高い電流が流れることになるため
に、抵抗１２での電圧降下も大きくなる。このために、
乗員のキャパシタンス成分は大人の方が子供に比較して
大きくなることから、アンテナ電極に流れる電流のレベ
ルも高くなり、抵抗１２での電圧降下も大きくなる。従
って、送信系のライン電圧は図１７（ａ）に示すように
なり、ライン電圧Ｖは、大人と子供との間でキャパシタ
ンス成分が異なり、アンテナ電極に流れる電流が異なる
ことから、大人の場合には小さく、子供の場合には大き
くなる。一方、シート１に乗員が着席していない空席状
態の場合には、特定のアンテナ電極の周辺に存在する浮
遊容量に基づいてレベルの低い電流が流れるものの、抵
抗１２での電圧降下分は極めて小さくなり、ライン電圧
Ｖは電界発生手段１１の出力電圧に近い値になる。

【００１９】このように抵抗１２の出力側における交流
のライン電圧はＡＣ−ＤＣ変換回路１５に取り込まれ
る。この交流のライン電圧は、まず、全波整流回路１６
にて図１７（ｂ）に示すように全波整流され、引き続
き、平滑回路１７にて図１７（ｃ）に示すように直流
（Ｖｄ）に変換される。具体的には、交流のライン電圧
のうち、正の半サイクルの電圧が全波整流回路１６に入
力されると、第１のオペアンプ１６ａ１の出力側はマイ
ナスに反転され、第２のダイオード１６ｂ２がカットオ
フ状態になるために、抵抗１６ｃ２を介して第２のオペ
アンプ１６ａ２に印加された正の半サイクルの電圧が第
２のオペアンプ１６ａ２の出力側に出力される。次に、
負の半サイクルの電圧が全波整流回路１６に入力される
と、第１のオペアンプ１６ａ１の出力側はプラスに反転
され、第２のダイオード１６ｂ２はオン状態になるため
に、第２のオペアンプ１６ａ２の出力側にプラスに反転
状態の電圧が出力される。従って、全波整流回路１６の
出力として、図１７（ｂ）に示すような出力電圧が得ら
れる。

【００２０】このようにＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流
出力Ｖｄは全波整流回路１６の出力に応じてレベルが異
なる。図１７（ｃ）において、点線は空席状態時の直流
変換レベルを、実線は乗員の着席状態時の直流変換レベ
ルをそれぞれ示しており、両者の間には判別可能な程度
のレベル差を有している。尚、この直流変換レベルは、
送信系における抵抗１２の抵抗値を一定に設定すれば、
アンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）の周辺に存在するキャパ
シタンス成分の大きさに依存し、例えば大人のようにキ
ャパシタンスが大きい場合には小さくなり、逆に、子供
のようにキャパシタンスが小さい場合には大きくなり、
シート１が空席状態の場合には最も大きくなる。このＡ
Ｃ−ＤＣ変換回路１５の直流出力は制御回路１８に次々
と取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリに格納される。

【００２１】この制御回路１８には、予め、例えばシー
ト１に着席している乗員の着席状況（着席の有無，大人
か子供かの識別など）に関するしきい値（しきい値デー
タ）などが格納されている。具体的には、乗員の着席の
有無に関するしきい値は次のように設定される。例えば
図１８（ａ）及び（ｂ）に示すように、シート１にそれ
ぞれ大人の乗員Ｐ及び子供の乗員ＳＰが着席している場
合には、それぞれのアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に対
向する面積などの違いによってそれぞれのアンテナ電極
４（４ａ〜４ｄ）の周辺に存在するキャパシタンス成分
に差異が生ずる。この結果、アンテナ電極４（４ａ〜４
ｄ）に流れる電流のレベルが異なり、大人の乗員Ｐの場
合には子供の乗員ＳＰの場合に比べて電流のレベルが高
くなり、抵抗１２での電圧降下分も異なり、ＡＣ−ＤＣ
変換回路１５から出力される直流レベルも異なったレベ
ルとなる。従って、子供ＳＰの場合の電流レベルに関連
する直流出力と図１７（ｃ）において点線で示す空席状
態時の直流出力との間のレベルが乗員の着席の有無に関
するしきい値として設定される。尚、直流出力データが
このしきい値より小さければ乗員が着席していると判定
され、大きければ着席していないと判定される。特に、
このしきい値はそれぞれのアンテナ電極に流れる電流に
関連するＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの直流出力の総和
に対して設定することが望ましいが、アンテナ電極毎に
設定することも可能である。

【００２２】又、乗員の識別に関するしきい値は次のよ
うに設定される。例えば図１８（ａ）に示すように、シ
ート１に大人の乗員Ｐが着席している場合には、それぞ
れのアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）に流れる電流のレベ
ルが大きくなり、抵抗１２での電圧降下によって送信系
のライン電圧は低くなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５から
出力される直流レベルは図１７（ｃ）の実線で示すレベ
ル（Ｖｄ）となる。一方、図１８（ｂ）に示すように、
シート１に子供の乗員ＳＰが着席している場合には、そ
れぞれのアンテナ電極に流れる電流のレベルが小さくな
り、抵抗１２での電圧降下によって送信系のライン電圧
は小さくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５から出力される
直流レベルは図１７（ｃ）において実線と点線で示すレ
ベルの間のレベルとなる。従って、大人の乗員Ｐと子供
の乗員ＳＰとの中間的な電流レベルに関連する直流出力
が識別に関するしきい値として設定される。尚、直流変
換データがこのしきい値より小さければ大人の乗員Ｐと
判定され、大きければ子供の乗員ＳＰと判定される。特
に、このしきい値はそれぞれのアンテナ電極に流れる電
流に関連するＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの直流出力の
総和に対して設定することが望ましいが、アンテナ電極
毎に設定することも可能である。

【００２３】従って、制御回路１８に取り込まれた乗員
の着席状況などに関する信号データは、予め制御回路１
８に記憶されている乗員の着席状況などに関するしきい
値データと比較され、例えば図１８（ａ）に示すよう
に、すべてのアンテナ電極部４ａ〜４ｄの電流レベルが
高いことに関連してＡＣ−ＤＣ変換回路１５からの直流
出力は低く、かつ着席の識別に関するしきい値より低い
場合には、シート１に着席している乗員は大人の乗員Ｐ
であると判断される。これによって、図１６に示すエア
バッグ装置３０は制御回路１８からの送信信号によっ
て、エアバッグが展開可能なるようにセットされる。逆
に、図１８（ｂ）に示すように、すべてのアンテナ電極
部４ａ〜４ｄの電流レベルが低いことに関連してＡＣ−
ＤＣ変換回路１５からの直流出力は高く、かつ着席の識
別に関するしきい値より高い場合には、シート１に着席
している乗員は子供の乗員ＳＰであると判断される。こ
れによって、図１６に示すエアバッグ装置３０は制御回
路１８からの送信信号によって、エアバッグが展開不可
能なるようにセットされる。即ち、制御回路１８からの
送信信号はエアバッグ装置３０の制御回路ＣＣに入力さ
れ、後者の場合には自動車の衝突時に助手席側のスイッ
チング素子ＳＷ２にゲート信号を供給しないようにセッ
トされる。尚、運転席側のスイッチング素子ＳＷ１には
ゲート信号が供給される。前者の場合にはスイッチング
素子ＳＷ１，ＳＷ２にゲート信号が供給されるようにセ
ットされる。

【００２４】このように先行技術によれば、電界発生手
段１１からの送信信号によってアンテナ電極４（４ａ〜
４ｄ）にはアンテナ電極の周辺に存在するキャパシタン
ス成分などに応じた電流が流れ、この際に、送信系に接
続された抵抗１２にて電流に応じた電圧降下が生じ、送
信系のライン電圧はアンテナ電極に流れる電流に関連し
た電圧になる。特に、アンテナ電極に流れる電流はシー
ト１への着席の有無，乗員が大人であるか否かによって
異なることから、この電圧をＡＣ−ＤＣ変換回路１５に
て交流から直流に変換することにより、識別可能な直流
データが得られる。この直流データを制御回路１８に取
り込み、直流データに関する信号データに基づいてシー
ト１への乗員の着席状況などを適切に判断することがで
きる。従って、図１０に示す従来例における主要な問題
は解決できるものである。

【００２５】その上、制御回路１８ではＡＣ−ＤＣ変換
回路１５からの直流出力に関する信号データに基づいて
シート１への乗員の着席状況などが判断され、この判断
結果がエアバッグ装置３０に通信手段を介して送信され
る関係で、エアバッグ装置を乗員の着席状況に応じて適
切に制御することができる。

【００２６】しかしながら、先行技術において、ＡＣ−
ＤＣ変換回路１５における全波整流回路１６は、図１５
に示すように例えば第１，第２のオペアンプ１６ａ１，
１６ａ２、第１，第２のダイオード１６ｂ１，１６ｂ
２、抵抗１６ｃ１〜１６ｃ３にて構成されているが、第
１，第２のダイオード１６ｂ１，１６ｂ２の順方向電圧
は負の温度係数を有することから、周囲温度によって順
方向電圧も変動する。このために、全波整流回路１６の
出力電圧は第１のオペアンプ１６ａ１で反転されるサイ
クルに対応する電圧が変動することになり、平滑回路１
７からの直流出力のレベルも変動することになる。

【００２７】この平滑回路１７の直流出力は制御回路１
８に取り込まれ、制御回路１８では予め格納されている
しきい値データと取り込まれた信号データとの比較など
に基づいて乗員の着席状況などが判断されるのである
が、シートへの乗員の着席状況に関係なく、平滑回路１
７の直流出力のみに変動が生ずると、現実の着席状況に
適合しない判断がなされる。例えばシート１に子供の乗
員ＳＰが着席している場合、直流出力のレベル変動によ
って大人が着席していると判断されることもあり、エア
バッグ装置３０の適切な制御が困難になる。従って、制
御回路１８での判断の精度が損なわれるのみならず、そ
の信頼性も低くなるという問題がある。

【００２８】又、電界発生手段１１からアンテナ電極部
４ａ〜４ｄに供給される高周波低電圧の振幅は、例えば
電源変動などにより影響されて変化する。例えば高周波
低電圧の振幅が大きくなったりすると、ＡＣ−ＤＣ変換
回路１５の直流の出力電圧Ｖｄのレベルも相対的に大き
くなるし、逆に、高周波低電圧の振幅が小さくなったり
すると、ＡＣ−ＤＣ変換回路１５の直流の出力電圧Ｖｄ
のレベルも相対的に小さくなる。このレベル変動はシー
ト１に着席している乗員の着席状況に無関係に発生する
ために、高周波低電圧の振幅に変動が生じた場合、ＡＣ
−ＤＣ変換回路１５の直流の出力電圧Ｖｄのレベルが本
来の正常レベルよりも大きくなったり、或いは小さくな
ったりする。従って、制御回路１８は、予め格納されて
いる乗員の着席状況に関するしきい値とＡＣ−ＤＣ変換
回路１５から取り込まれた信号データとを比較する際
に、乗員の着席状況に即した状態を的確に判断すること
が難しくなり、「子供の着席」を「大人の着席」或いは
「空席」と誤判断してエアバッグ装置３０を作動させた
りするという不都合が生ずるのみならず、装置の信頼性
も著しく損なわれるという問題もある。

【００２９】それ故に、本発明の目的は、電界発生手段
の振幅の変動，周囲温度に関係なく、物体の存在状況，
シートへの乗員の着席状況などを的確に精度よく検知で
きる物体検知装置及び乗員検知システムを提供すること
にある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、上述
の目的を達成するために提案されたものであって、第１
の発明から第１０の発明は物体検知装置に関するもので
あり、第１１の発明から第２１の発明は乗員検知システ
ムに関するものである。

【００３１】即ち、物体検知装置に関する第１の発明か
ら第１０の発明において、本発明の第１の発明は、アン
テナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電
極の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手段
と、前記アンテナ電極と前記電界発生手段との間に接続
した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回
路網における前記電界発生手段側の信号（原信号）と前
記アンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出
する位相検出回路とを具備し、前記ｎ端子回路網の負荷
インピーダンスに基づく位相成分を検出することによ
り、前記アンテナ電極の近傍に物体が存在するか否かを
検知することを特徴とする。

【００３２】又、本発明の第２の発明は、アンテナ電極
と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺
に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、前記ア
ンテナ電極と前記電界発生手段との間に接続した２端子
以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回路網におけ
る前記電界発生手段側の信号（原信号）と前記アンテナ
電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出する位相検
出回路と、この位相検出回路から出力される信号を取り
込み、この信号のデータに基づいて前記アンテナ電極の
近傍に物体が存在するか否かを判断する制御回路とを具
備し、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく
位相成分を検出することにより、前記アンテナ電極の近
傍に物体が存在するか否かを検知することを特徴とす
る。

【００３３】又、本発明の第３の発明は、アンテナ電極
と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺
に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、前記ア
ンテナ電極と前記電界発生手段との間に接続した２端子
以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回路網におけ
る前記電界発生手段側の信号（原信号）と前記アンテナ
電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出する位相検
出回路と、この位相検出回路から出力される信号を取り
込み、この信号のデータに基づいて前記アンテナ電極の
近傍に物体が存在するか否かを判断する制御回路とを具
備し、前記位相検出回路は、少なくとも、基準電圧に対
して原信号及び負荷信号のアナログ信号をデジタル信号
に変換する第１，第２の変換回路と、この第１，第２の
変換回路に接続した排他的論理和回路とから構成し、前
記第１，第２の変換回路からの信号に基づいて前記排他
的論理和回路から、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダ
ンスに基づく位相成分に対応する信号を出力することを
特徴とする。

【００３４】又、本発明の第４の発明は、アンテナ電極
と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺
に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、前記ア
ンテナ電極と前記電界発生手段との間に接続した２端子
以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回路網におけ
る前記電界発生手段側の信号（原信号）と前記アンテナ
電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出する位相検
出回路と、この位相検出回路の出力信号を積分し、直流
信号に変換する積分回路と、この積分回路から出力され
る信号を取り込み、この信号のデータに基づいて前記ア
ンテナ電極の近傍に物体が存在するか否かを判断する制
御回路とを具備し、前記位相検出回路は、少なくとも、
基準電圧に対して原信号及び負荷信号のアナログ信号を
デジタル信号に変換する第１，第２の変換回路と、この
第１，第２の変換回路に接続した排他的論理和回路とか
ら構成し、前記第１，第２の変換回路からの信号に基づ
いて前記排他的論理和回路から、前記ｎ端子回路網の負
荷インピーダンスに基づく位相成分に対応する信号を積
分回路に出力することを特徴とする。

【００３５】又、本発明の第５の発明は、複数のアンテ
ナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極
の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、
複数の前記アンテナ電極のうち、特定のアンテナ電極に
前記電界発生手段を選択的に切換・接続する切換回路
と、前記電界発生手段と前記切換回路との間に接続した
２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回路網
における前記電界発生手段側の信号（原信号）と前記切
換回路によって順次に選択される前記特定のアンテナ電
極側の信号（負荷信号）との位相差を検出する位相検出
回路と、前記位相検出回路の出力信号を積分し、直流信
号に変換する積分回路と、この積分回路から出力される
信号を取り込み、この信号のデータに基づいて前記アン
テナ電極の近傍に物体が存在するか否かを判断する制御
回路とを具備し、前記位相検出回路は、少なくとも、基
準電圧に対して原信号及び負荷信号のアナログ信号をデ
ジタル信号に変換する第１，第２の変換回路と、この第
１，第２の変換回路に接続した排他的論理和回路とから
構成し、前記第１，第２の変換回路からの信号に基づい
て前記排他的論理和回路から、前記ｎ端子回路網の負荷
インピーダンスに基づく位相成分に対応する信号を積分
回路に出力することを特徴とする。

【００３６】さらに、本発明の第６の発明は、前記ｎ端
子回路網を、主として抵抗又は一次コイル，二次コイル
を有するトランスにて構成したことを特徴とし、第７の
発明は、前記位相検出回路を、複数の位相検出回路を並
列的に接続すると共に、それぞれの位相検出回路からの
信号が加算されて出力されるように構成したことを特徴
とし、第８の発明は、前記第１，第２の変換回路をコン
パレータにて構成したことを特徴とし、第９の発明は、
前記第１，第２の変換回路への原信号及び負荷信号の入
力系にバッファ回路を直列的に接続したことを特徴と
し、第１０の発明は、前記制御回路は、少なくとも、前
記アンテナ電極の近傍に存在する物体の存在状況などに
関するしきい値データを記憶する手段と、位相差に関す
る信号を取り込む手段と、取り込まれた信号のデータと
前記しきい値データとを比較することにより、物体の存
在状況などを判断する判断部とを有することを特徴とす
る。

【００３７】一方、乗員検知システムに関する第１１の
発明から第２１の発明において、本発明の第１１の発明
は、シート及び／又はその周辺に配置したアンテナ電極
と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺
に微弱電界を発生させるための電界発生手段と、前記ア
ンテナ電極と前記電界発生手段との間に接続した２端子
以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子回路網におけ
る前記電界発生手段側の信号（原信号）と前記アンテナ
電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出する位相検
出回路と、この位相検出回路から出力される信号を取り
込み、この信号のデータに基づいてシートへの乗員の着
席状況を判断する制御回路とを具備し、前記ｎ端子回路
網の負荷インピーダンスに基づく位相成分を検出するこ
とにより、シートに乗員が着席しているか否かなどを検
知することを特徴とする。

【００３８】又、本発明の第１２の発明は、シート及び
／又はその周辺に配置したアンテナ電極と、ほぼ正弦波
交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発
生させるための電界発生手段と、前記アンテナ電極と前
記電界発生手段との間に接続した２端子以上を有するｎ
端子回路網と、このｎ端子回路網における前記電界発生
手段側の信号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号
（負荷信号）との位相差を検出する位相検出回路と、こ
の位相検出回路から出力される信号を取り込み、この信
号のデータに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断
する制御回路とを具備し、前記位相検出回路は、少なく
とも、基準電圧に対して原信号及び負荷信号のアナログ
信号をデジタル信号に変換する第１，第２の変換回路
と、この第１，第２の変換回路に接続した排他的論理和
回路とから構成し、前記第１，第２の変換回路からの信
号に基づいて前記排他的論理和回路から、前記ｎ端子回
路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分に対応する
信号を出力することを特徴とする。

【００３９】又、本発明の第１３の発明は、シート及び
／又はその周辺に配置したアンテナ電極と、ほぼ正弦波
交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発
生させるための電界発生手段と、前記アンテナ電極と前
記電界発生手段との間に接続した２端子以上を有するｎ
端子回路網と、このｎ端子回路網における前記電界発生
手段側の信号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号
（負荷信号）との位相差を検出する位相検出回路と、こ
の位相検出回路の出力信号を積分し、直流信号に変換す
る積分回路と、この積分回路から出力される信号を取り
込み、この信号のデータに基づいてシートへの乗員の着
席状況を判断する制御回路とを具備し、前記位相検出回
路は、少なくとも、基準電圧に対して原信号及び負荷信
号のアナログ信号をデジタル信号に変換する第１，第２
の変換回路と、この第１，第２の変換回路に接続した排
他的論理和回路とから構成し、前記第１，第２の変換回
路からの信号に基づいて前記排他的論理和回路から、前
記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分
に対応する信号を出力することを特徴とする。

【００４０】又、本発明の第１４の発明は、シート及び
／又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、ほぼ
正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電
界を発生させるための電界発生手段と、複数の前記アン
テナ電極のうち、特定のアンテナ電極に前記電界発生手
段を選択的に切換・接続する切換回路と、前記電界発生
手段と前記切換回路との間に接続した２端子以上を有す
るｎ端子回路網と、このｎ端子回路網における前記電界
発生手段側の信号（原信号）と前記切換回路によって順
次に選択される前記特定のアンテナ電極側の信号（負荷
信号）との位相差を検出する位相検出回路と、この位相
検出回路の出力信号を積分し、直流信号に変換する積分
回路と、この積分回路から出力される信号を取り込み、
この信号のデータに基づいてシートへの乗員の着席状況
を判断する制御回路とを具備し、前記ｎ端子回路網の負
荷インピーダンスに基づく位相成分を検出することによ
り、シートに乗員が着席しているか否かなどを検知する
ことを特徴とする。

【００４１】又、本発明の第１５の発明は、シート及び
／又はその周辺に配置した複数のアンテナ電極と、ほぼ
正弦波交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電
界を発生させるための電界発生手段と、複数の前記アン
テナ電極のうち、特定のアンテナ電極に前記電界発生手
段を選択的に切換・接続する切換回路と、この切換回路
と複数の前記アンテナ電極との間に接続した２端子以上
を有する複数のｎ端子回路網と、それぞれの前記ｎ端子
回路網における前記切換回路側（電界発生手段側）の信
号（原信号）と前記切換回路によって順次に選択される
前記特定のアンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相
差を検出する複数の位相検出回路と、それぞれの前記位
相検出回路の出力信号を積分し、直流信号に変換する複
数の積分回路と、それぞれの前記積分回路から出力され
る信号を取り込み、これらの信号のデータに基づいてシ
ートへの乗員の着席状況を判断する制御回路とを具備
し、前記切換回路によって切換・選択されたそれぞれの
前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成
分を検出することにより、シートに乗員が着席している
か否かなどを検知することを特徴とする。

【００４２】又、本発明の第１６の発明は、シート及び
／又はその周辺に配置したアンテナ電極と、ほぼ正弦波
交流を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発
生させるための電界発生手段と、前記アンテナ電極と前
記電界発生手段との間に接続した２端子以上を有するｎ
端子回路網と、このｎ端子回路網における前記電界発生
手段側の信号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号
（負荷信号）との位相差を検出する位相検出回路と、こ
の位相検出回路から出力される信号を取り込み、この信
号のデータに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断
する制御回路と、この制御回路の判断結果に基づいてエ
アバッグを所定の動作モードに設定し得る機能を有する
エアバッグ装置とを具備し、前記ｎ端子回路網の負荷イ
ンピーダンスに基づく位相成分を検出することによりシ
ートへの乗員の着席状況を判断し、この判断結果に基づ
いて前記エアバッグ装置のエアバッグを展開可能な状態
又は展開不可能な状態に設定することを特徴とする。さ
らに、本発明の第１７の発明は、前記ｎ端子回路網を、
主として抵抗又は一次コイル，二次コイルを有するトラ
ンスにて構成したことを特徴とし、第１８の発明は、前
記位相検出回路を、複数の位相検出回路を並列的に接続
すると共に、それぞれの位相検出回路からの信号が加算
されて出力されるように構成したことを特徴とし、第１
９の発明は、前記第１，第２の変換回路をコンパレータ
にて構成したことを特徴とし、第２０の発明は、前記第
１，第２の変換回路への原信号及び負荷信号の入力系に
バッファ回路を直列的に接続したことを特徴とし、第２
１の発明は、前記制御回路は、少なくとも、シートへの
乗員の着席状況などに関するしきい値データを記憶する
手段と、位相差に関する信号を取り込む手段と、取り込
まれた信号のデータと前記しきい値データとを比較する
ことにより、シートへの乗員の着席状況などを判断する
判断部とを有することを特徴とする。

【００４３】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる物体検知装
置を乗員検知システムに適用した第１の実施例について
図１〜図３を参照して説明する。図１はその基本システ
ムのブロック図であり、図３は図１の基本システムを具
体化したシステムの電気回路図を示している。尚、図９
〜図１６に示す先行技術と同一部分には同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００４４】図１において、１０Ａは制御ユニットであ
って、例えば図１２に示すシート１に組み込まれてい
る。この制御ユニット１０Ａは、例えばほぼ正弦波交流
（例えば高周波低電圧）を出力し、図１２に示すシート
１の着席部１ａに配置された１つのアンテナ電極４の周
辺に微弱電界を発生させるための電界発生手段４１と、
電界発生手段４１とアンテナ電極４との間に接続された
２端子以上を有するｎ端子回路網４２と、制御ユニット
１０Ａのハウジングに配置され、かつｎ端子回路網４２
の出力側（アンテナ電極側）に接続されたコネクタ１４
ａと、電界発生手段４１からアンテナ電極４に交流信号
を供給することによってｎ端子回路網４２の負荷インピ
ーダンスに基づく位相成分（位相差Ｐｄ・・図２参照）
を、ｎ端子回路網４２における電界発生手段側の信号
（原信号）ＶＡとアンテナ電極側の信号（負荷信号）Ｖ
Ｂとに基づいて検出する位相検出回路４３と、位相検出
回路４３から出力された位相差信号を積分し、直流信号
に変換する積分回路４４と、ＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換部，外
部メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）などを含む制
御回路１８と、ハウジングに配置され、図示しないバッ
テリ電源に接続されるコネクタ１９と、コネクタ１９に
接続された電源回路２０とから構成されている。これら
の構成要素は同一のハウジングに収納されて制御ユニッ
ト１０Ａを構成しており、例えばシート１の着席部１ａ
におけるシートフレーム３に乗員の着席側に露呈しない
ように固定されている。この制御ユニット１０Ａの制御
回路１８には、例えば図１６に示す構成のエアバッグ装
置３０が接続されている。

【００４５】このような基本システムは、具体的には例
えば図３に示すように構成されている。この制御ユニッ
ト１０Ａは、例えば電界発生手段４１と、抵抗４２ａと
増幅回路４２ｂとからなり、電界発生手段４１とコネク
タ１４ａ（アンテナ電極４）との間に接続されたｎ端子
回路網４２と、基準電圧に対して原信号及び負荷信号の
アナログ信号をデジタル信号に変換する第１，第２の変
換回路４３ａ，４３ｂと第１，第２の変換回路４３ａ，
４３ｂの反転入力端子（−）に接続された抵抗４３ｃと
排他的論理和回路４３ｄとからなる位相検出回路４３
と、抵抗４４ａとコンデンサ４４ｂとからなり、位相検
出回路４３からの信号を直流信号に変換する積分回路４
４と、ｎ端子回路網４２における電界発生手段側，アン
テナ電極側と位相検出回路４３における第１，第２の変
換回路４３ａ，４３ｂの非反転入力端子（＋）との間に
接続されたバッファ回路４５，４６と、制御回路１８
と、電源回路２０とから構成されている。尚、位相検出
回路４３における第１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂ
の反転入力端子（−）には抵抗４３ｃを介して基準電圧
Ｖｒｅｆが印加されている。

【００４６】上述の制御ユニット１０Ａにおいて、電界
発生手段４１は、例えば図２に示すようにほぼ正弦波交
流（例えば高周波低電圧）を出力するクワドラチャ発振
回路にて構成されており、例えば１２５ＫＨｚで２．５
Ｖ（直流バイアス電圧）を中点とする３ＶＰ−Ｐの高周
波低電圧が利用される。尚、発振回路としては、クワド
ラチャ発振回路の他に、ウィーンブリッジ発振回路など
も利用できる。特に、この電界発生手段４１は制御回路
１８のクロック信号を分周して正弦波交流化するように
構成することもでき、回路構成の簡略化，経済性の点な
どで優れており、推奨される。

【００４７】又、上述の制御ユニット１０Ａにおいて、
ｎ端子回路網４２は抵抗４２ａに増幅回路４２ｂを直列
的に接続することによって構成されているが、電界発生
手段４１からの信号レベルによっては例えば増幅回路４
２ｂを省略し抵抗４２ａのみによって構成することも可
能である。このｎ端子回路網４２における電界発生手段
側の信号（原信号）ＶＡ及びアンテナ電極側の信号（負
荷信号）ＶＢはバッファ回路４５，４６を介して位相検
出回路４３に入力されている。このバッファ回路４５，
４６は、例えば増幅率がほぼ１倍のオペアンプにて構成
されている。

【００４８】又、上述の制御ユニット１０Ａにおいて、
位相検出回路４３は第１，第２の変換回路４３ａ，４３
ｂ及び排他的論理和回路４３ｄなどにて構成されている
が、第１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂには、例えば
オペアンプにて構成されたコンパレータが好適する。こ
の第１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂのそれぞれの反
転入力端子（−）には抵抗４３ｃを介して基準電源が接
続されており、例えば５Ｖの基準電圧Ｖｒｅｆが印加さ
れている。

【００４９】さらに、上述の制御ユニット１０Ａにおい
て、制御回路１８はＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換部，外部メモリ
などで構成されており、少なくとも、アンテナ電極４の
近傍に存在する物体の存在状況（例えばシート１への乗
員の着席状況）などに関するしきい値データを記憶する
手段と、位相差に関する信号を取り込む手段と、取り込
まれた信号データとしきい値データとを比較することに
より、物体の存在状況（例えば乗員の着席状況）など判
断する判断部とを有している。

【００５０】このように構成された乗員検知システム
は、次のように動作する。まず、電界発生手段４１が動
作状態になると、それからは図４（ａ）に示すようにほ
ぼ正弦波交流の高周波低電圧ＶＡが出力される。この出
力電圧ＶＡは抵抗４２ａ，増幅回路４２ｂよりなるｎ端
子回路網４２に供給され、ｎ端子回路網４２の出力側
（アンテナ電極側）には図４（ｂ）に示すように位相差
Ｐｄを有する電圧ＶＢが現われる。この高周波出力電圧
ＶＢはコネクタ１４ａを介してアンテナ電極４に供給さ
れる。その結果、アンテナ電極４の周辺には微弱電界が
発生され、アンテナ電極４にはシート１への乗員の着席
の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などの着席
状況に対応する負荷インピーダンスに応じて異なった位
相差の電流が流れる。このように異なった位相差の電流
が流れることにより、ｎ端子回路網４２の両端には図４
（ａ），（ｂ）に示すように負荷インピーダンスに応じ
た位相差Ｐｄを有する電圧ＶＡ，ＶＢが生じる。

【００５１】例えばシート１に乗員が着席していない空
席状態の場合にはｎ端子回路網４２の負荷としてのアン
テナ電極４の周辺に存在する小さな浮遊容量に基づいて
レベルの低い電流が流れるものの、ｎ端子回路網４２の
負荷側の電圧ＶＢは電界発生手段４１側の電圧ＶＡに対
して小さな位相差Ｐｄを有することになる。一方、シー
ト１に乗員が着席している場合には、アンテナ電極４の
周辺には空席状態時の浮遊容量に比較して大きなキャパ
シタンス成分が存在するようになり、レベルの高い電流
が流れることになる。尚、乗員のキャパシタンス成分は
大人の方が子供に比較して大きくなることから、アンテ
ナ電極４に流れる電流のレベルも高くなるし、大きな位
相差Ｐｄを呈することになる。

【００５２】このように着席状況に応じた位相成分を有
するｎ端子回路網４２の両端の電圧ＶＡ，ＶＢはバッフ
ァ回路４５，４６を介して位相検出回路４３における第
１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂの非反転入力端子
（＋）に付与される。この第１，第２の変換回路４３
ａ，４３ｂの反転入力端子（−）には抵抗４３ｃを介し
て例えば上述のように５Ｖの基準電圧Ｖｒｅｆが印加さ
れているために、それぞれの電圧ＶＡ，ＶＢが０点（中
点）に達した際に、図４（ｃ），（ｄ）に示すように位
相差Ｐｄを有する出力信号ＶＣＡ，ＶＣＢが出力され
る。この信号ＶＣＡ，ＶＣＢは排他的論理和回路４３ｄ
に入力され、第１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂの出
力信号ＶＣＡ，ＶＣＢのうち、いずれか一方の出力信号
のみがハイレベルの期間中にだけ、図４（ｅ）に示すよ
うにハイレベルの信号が出力される。この出力信号は積
分回路４４に入力され、抵抗４４ａ，コンデンサ４４ｂ
に基づいて積分され、図４（ｆ）に示すように直流信号
ＶＤに変換される。尚、この積分回路４４はロウパスフ
ィルタとしての機能を有し、不所望のノイズ成分は除去
される。

【００５３】特に、積分回路４４からの出力信号ＶＤは
図４（ｆ）に示すように乗員の着席状況に基づく位相成
分に応じて異なるものであり、実線で示す直流信号ＶＤ
は乗員の着席状態時の直流変換レベルを、点線で示す直
流出力ＶＥＭは空席状態時の直流変換レベルを示してお
り、それぞれの間には判別可能な程度のレベル差を有し
ている。この直流信号ＶＤは制御回路１８に次々と取り
込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリ手段に格納される。

【００５４】この制御回路１８には、予め、例えばシー
ト１に着席している乗員の着席状況（着席の有無，大人
か子供かの識別など）に関するしきい値（しきい値デー
タ）などが記憶手段に格納されている。具体的には、乗
員の着席の有無に関するしきい値に関しては次のように
設定される。例えばシート１に大人又は子供の乗員が着
席している場合には空席状態に比較してアンテナ電極４
の周辺に存在するキャパシタンス成分が大きくなる。こ
の結果、アンテナ電極に流れる電流のレベルが大きくな
り、それぞれの間には判別可能な位相差Ｐｄを生ずるこ
とになり、積分回路４４の出力信号ＶＤは図４（ｆ）に
おいて実線で示すレベルとなる。従って、図４（ｆ）に
おいて、点線で示す空席状態の直流出力ＶＥＭと実線で
示す着席状態の直流信号ＶＤとの間に乗員の着席の有無
に関する一点鎖線で示すしきい値ＶＳＨが設定される。
尚、乗員の識別を行なう場合には図４（ｆ）において実
線で示す直流信号ＶＤが、大人及び子供の乗員に対応す
る信号に細分化され、これらに基づいて乗員の識別用の
しきい値が設定される。

【００５５】従って、制御回路１８に取り込まれた乗員
の着席状況などに関する信号データ（ＶＤ）は、予め制
御回路１８に記憶されている乗員の着席状況などに関す
るしきい値データ（ＶＳＨ）と比較され、例えば積分回
路４４からの直流出力ＶＤが着席の有無に関するしきい
値（ＶＳＨ）より大きい場合には、シート１には乗員が
着席していると判断される。これによって、図１６に示
すエアバッグ装置３０は制御回路１８からの送信信号に
よって、エアバッグが展開可能なるようにセットされ
る。特に、乗員の識別に関するしきい値が設定されてい
る場合には乗員が大人であるか否かによって異なった判
断がなされる。即ち、乗員が大人であると判断されると
エアバッグが展開可能なるようにセットされるが、逆に
乗員が子供であると判断されるとエアバッグが展開不可
能なるようにセットされる。又、直流出力がしきい値
（ＶＳＨ）より小さい場合には空席と判断され、エアバ
ッグは展開不可能なるようにセットされる。即ち、制御
回路１８からの送信信号はエアバッグ装置３０の制御回
路ＣＣに入力され、後者の場合には自動車の衝突時に助
手席側のスイッチング素子ＳＷ２にゲート信号を供給し
ないようにセットされる。尚、運転席側のスイッチング
素子ＳＷ１にはゲート信号が供給される。前者の場合に
はスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２にゲート信号が供給
されるようにセットされる。

【００５６】この実施例によれば、ｎ端子回路網４２に
はそれの両端の電圧ＶＡ，ＶＢを利用して位相差Ｐｄを
検出する位相検出回路４３が接続されているのである
が、位相差Ｐｄは電界発生手段４１からの交流出力の周
波数が一定であれば、仮に交流出力の振幅が変動した
り、周囲温度が変化してもほぼ一定に保たれる。従っ
て、電源変動により電界発生手段４１からの交流出力の
振幅が変動しても負荷インピーダンスに基づく位相成分
はほぼ一定に保たれる結果、乗員の着席状況（物体の存
在状況）を精度よく判断することができる上、アンテナ
電極４が１つであることから回路構成の簡略化によりシ
ステム又は装置のコストを低減できる。

【００５７】又、位相検出回路４３は主としてコンパレ
ータよりなる第１，第２の変換回路４３ａ，４３ｂと排
他的論理和回路４３ｄとから構成されており、第１，第
２の変換回路４３ａ，４３ｂの反転入力端子（−）には
抵抗４３ｃを介して基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている
ために、この基準電圧Ｖｒｅｆによって第１，第２の変
換回路４３ａ，４３ｂに入力される電圧ＶＡ，ＶＢのゼ
ロクロス点を的確に検出でき、排他的論理和回路４３ｄ
により両信号の位相差に対応する信号を取り出すことが
できる。従って、この取り出した信号を制御回路１８に
取り込むことによって乗員の着席状況（物体の存在状
況）を精度よく判断することができ、エアバッグ装置３
０を適切に動作させることができる。

【００５８】特に、位相検出回路４３の出力信号は積分
回路４４によって直流信号に変換される上、積分回路４
４のロウパスフィルタ機能により不所望のノイズ成分を
除去されるために、制御回路１８への取り込み易く、し
きい値との比較・判断処理を簡単に行なうことができ
る。

【００５９】又、制御ユニット１０Ａは同一ハウジング
に電界発生手段４１，ｎ端子回路網４２，位相検出回路
４３，積分回路４４，制御回路１８，電源回路２０など
の回路要素を収納してコンパクトに構成されているため
に、シート１への組み込みが容易になる。特に、着席部
１ａにおけるシートフレーム３ないしその近傍には比較
的に配置空間を確保し易いことから、制御ユニット１０
Ａが少々大きくなっても簡単かつ容易に組み込むことが
できる。

【００６０】又、アンテナ電極４の配置されたシート１
には制御ユニット１０Ａが組み込まれているために、ア
ンテナ電極４と制御ユニット１０Ａとをリード線によっ
て電気的に接続するに当たって、その配線長さを、制御
ユニット１０Ａをダッシュボード部分ないしエンジンル
ームなどに配置する場合に比較してかなり短くすること
ができる。従って、コストを低減できるのみならず、配
線長さの短縮化によって外来ノイズの影響を軽減でき、
システムの乗員検知機能の信頼性を高めることができ
る。

【００６１】さらには、エアバッグ装置３０のエアバッ
グは、乗員が大人か子供かなどの判断に基づいて、展開
可能な状態又は展開不可能な状態のいずれか一方に設定
することができる。例えば積分回路４４の直流出力のレ
ベルに基づいて乗員が子供であると判断されると、エア
バッグ装置３０のエアバッグは展開不可能な状態に設定
される。従って、仮に自動車が衝突しても、エアバッグ
は展開されなくなり、エアバッグ装置３０の適切な制御
が可能になる。

【００６２】図５は本発明にかかる乗員検知システム
（物体検知装置）の第２の実施例を示すものであって、
図５（ａ）は基本的な回路ブロック図、図５（ｂ）はそ
の具体的な電気回路図である。尚、制御ユニットとして
の基本的な構成は図１〜図３に示す実施例と同じであ
る。異なる点は、位相検出回路４３Ａを、並列的に接続
された複数の位相検出回路４３１，４３２・・・４３ｎ
にて構成したことと、積分回路４４Ａを、複数の位相検
出回路４３１，４３２・・・４３ｎにそれぞれ直列的に
接続された複数の積分回路４４１，４４２・・・４４ｎ
にて構成したことと、複数の積分回路４４１，４４２・
・・４４ｎの出力を加算回路４７にて加算するように構
成したことである。

【００６３】この実施例によれば、ｎ端子回路網４２の
入力側，出力側の電圧ＶＡ，ＶＢが位相検出回路４３Ａ
の複数の位相検出回路４３１，４３２・・・４３ｎに入
力され、位相差が検出されると共に、積分回路４４Ａを
介して加算回路４７にて加算されるために、制御回路１
８に取り込まれる直流信号ＶＤのレベルを高めることが
できる。従って、乗員の着席状況（物体の存在状況）を
より精度よく検知することが可能になる。

【００６４】図５（ｂ）は図５（ａ）の具体的な電気回
路図であって、位相検出回路４３Ａは複数の排他的論理
和回路４３ｄ１，４３ｄ２・・・４３ｄ４にて構成され
ており、加算回路４７は複数の抵抗４７ａ及び複数の一
次コイル４７ｐと１つの二次コイル４７ｓとを有するト
ランス４７ｂから構成されており、積分回路４４Ａは抵
抗４４ａ及びコンデンサ４４ｂから構成されている。

【００６５】この実施例によれば、それぞれの排他的論
理和回路４３ｄ１，４３ｄ２・・・４３ｄ４にて検出さ
れたｎ端子回路網４２の入力側の電圧ＶＡに対する出力
側の電圧ＶＢの位相差に応じた信号はそれぞれの抵抗４
７ａを介してトランス４７ｂのそれぞれの一次コイル４
７ｐに入力され、加算されて二次コイル４７ｓに出力さ
れる。この出力信号は積分回路４４Ａにて積分されて制
御回路１８に取り込まれる。そして、図５（ａ）に示す
基本回路と同様の効果が期待される。

【００６６】図６は本発明にかかる乗員検知システムの
第３の実施例を示すものであって、基本的な回路構成は
図３に示す第１の実施例と同じである。異なる点は、ｎ
端子回路網４２Ａを、抵抗４２ａと増幅回路４２ｂとト
ランス４２ｃとから構成したことである。このトランス
４２ｃは、例えば一次コイル，二次コイルをリングコア
に巻回して構成されており、一次コイル（入力側）には
電界発生手段４１が、二次コイル（出力側）には抵抗４
２ａ，増幅回路４２ｂを介してアンテナ電極４がそれぞ
れ接続されている。尚、ｎ端子回路網４２Ａの電圧Ｖ
Ａ，ＶＢはトランス４２ｃの一次コイル側と増幅回路４
２ｂの出力側から取り出されているが、電圧ＶＡは二次
コイル側（二次コイルと抵抗４２ａとの接続点）から取
り出すこともできる。

【００６７】この実施例によれば、基本的には第１の実
施例と同様の効果が得られる。その上、電界発生手段４
１からの交流信号が小さくてもトランス４２ｃによって
適宜の電圧に昇圧したりすることができるために、電界
発生手段４１の回路構成を簡素化によるコストダウンを
図ることが可能になる。

【００６８】図７は本発明にかかる乗員検知システムの
第４の実施例を示すものであって、基本的な回路構成は
図３に示す第１の実施例と同じである。異なる点は、ア
ンテナ電極を、図１２〜図１３に示すように複数のアン
テナ電極４（４ａ〜４ｄ）にて構成し、シート１に分散
して配置したことと、ｎ端子回路網４２と複数のアンテ
ナ電極４（４ａ〜４ｄ）との間に、複数のスイッチング
手段４８ａ〜４８ｄを有する切換回路４８を接続したこ
とである。尚、切換回路４８のスイッチング手段４８ａ
〜４８ｄは制御回路１８からの信号に基づいて適宜に切
換・動作が行なわれる。

【００６９】この実施例によれば、基本的には第１の実
施例と同様の効果が得られる。その上、シート１には複
数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）が配置されているた
めに、それぞれのアンテナ電極の負荷インピーダンスに
基づく位相成分に対応する多くの信号を切換回路４８に
よって選択的に位相検出回路４３，積分回路４４を介し
て制御回路１８に取り込むことができる。従って、制御
回路１８では多くの情報に基づいて乗員の着席状況を判
断することができるようになり、より一層に判断精度を
向上することができるし、エアバッグ装置３０もより適
切に作動させることが可能になる。

【００７０】図８は本発明にかかる乗員検知システムの
第５の実施例を示すものであって、基本的な回路構成は
図３に示す第１の実施例と同じである。異なる点は、複
数のアンテナ電極４（４ａ〜４ｄ）にコネクタ１４ａ〜
１４ｄを介してｎ端子回路網４２，位相検出回路４３，
積分回路４４よりなる複数の検知ユニットＤａ〜Ｄｄを
接続したことと、電界発生手段４１と複数の検知ユニッ
トＤａ〜Ｄｄとの間に切換回路４８を接続したことであ
る。この実施例によれば、図１，図７に示す実施例と同
様な効果が得られる。

【００７１】特に、アンテナ電極４をダッシュボード又
はドア又はシートのサイドサポート部に配置すれば、例
えば助手席の乗員が寝込んでそれぞれとの間隔が必要以
上に狭くなったことを検出し、エアバッグ装置又はサイ
ドエアバッグ装置の展開動作を停止させることもでき、
乗員の有無，識別のみならず、乗員の着席姿勢の適否に
ついても検知可能となる。

【００７２】尚、本発明に係る乗員検知システムの第１
〜第５の実施例は、何ら上記実施例にのみ制約されるこ
となく、例えばシートへの乗員の着席状況を検知するこ
とに適用する他に、誘電性を有するあらゆる物体の存在
状況を検知する装置に適用することができる。従って、
用途によっては装置を、アンテナ電極，電界発生手段，
ｎ端子回路網，位相検出回路によって構成することもで
きる。特に、位相検出回路は実用的には複数のコンパレ
ータ及び排他的論理和回路によって構成することが推奨
される。又、電界発生手段は正弦波交流を発生するもの
であれば、クワドラチャ発振回路，ウィーンブリッジ発
振回路に限定されないし、それの出力周波数も１２５Ｋ
Ｈｚ以外に設定することもできるし、その電圧も３ＶＰ
−Ｐ以外の電圧に設定することもできる。又、乗員検知
システムに適用する場合、アンテナ電極はシートの着席
部の他に、背もたれ部，サイドサポート部に配置した
り、或いはシートの近傍のダッシュボード又はドアに配
置したりすることもできる。アンテナ電極の配置数は適
宜に増減できるし、その形態も角形の他、矩形状，帯
状，リング状，螺旋状などにも形成できるし、ベース部
材に配置されたアンテナ電極部を絶縁性のカバー部材に
よって覆うこともできる。又、制御回路の判断結果に基
づいて、エアバッグ装置に代えてシートベルトの装着状
態，警告灯などを制御することもできる。さらには、乗
員判定は予め制御回路に格納されているしきい値と現実
のアンテナ電極の負荷インピーダンスに関連する位相差
データとの比較の他に、乗員のシートへの各種着席パタ
ーン，着席姿勢などに関するデータを予め格納してお
き、これとの比較によって、乗員の着席の有無，乗員が
大人であるか否かなどの判定を行うこともできる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ｎ端子
回路網にはそれの両端の電圧を利用して位相成分を検出
する位相検出回路が接続されているために、仮に交流出
力の振幅が変動したりしても位相成分に影響を及ぼさな
い。従って、電源変動により電界発生手段からの交流出
力の振幅が変動しても負荷インピーダンスに基づく位相
成分はほぼ一定に保たれる結果、物体の存在状況を精度
よく判断することができる上、システム又は装置のコス
トを低減できる。

【００７４】又、位相検出回路を、コンパレータよりな
る第１，第２の変換回路と排他的論理和回路とから構成
すれば、基準電圧によって第１，第２の変換回路に入力
される電圧のゼロクロス点を的確に検出でき、排他的論
理和回路により両信号の位相差に対応する信号を取り出
すことができる。従って、この信号を制御回路に取り込
むことによって物体の存在状況を精度よく判断すること
ができる。特に、エアバッグ装置を備えた乗員検知シス
テムに適用した場合、エアバッグ装置を適切に動作させ
ることができる。

【００７５】特に、位相検出回路の出力信号を積分回路
によって積分するように構成すれば、積分回路のロウパ
スフィルタ機能により不所望なノイズ成分の除去が可能
になるために、制御回路での信頼性の高い判断処理が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる乗員検知システムの第１の実施
例を示す回路ブロック図である。

【図２】ｎ端子回路網の両端における電圧波形図であ
る。

【図３】図１の具体例を示す電気回路図である。

【図４】図３に示す制御ユニットの動作を説明するため
の図であって、同図（ａ）はｎ端子回路網の電界発生手
段側の電圧波形図、同図（ｂ）はｎ端子回路網のアンテ
ナ電極側の電圧波形図、同図（ｃ）は第１の変換回路の
出力波形図、同図（ｄ）は第２の変換回路の出力波形
図、同図（ｅ）は排他的論理和回路の出力波形図、同図
（ｆ）は成分回路の出力電圧を示す図である。

【図５】本発明にかかる乗員検知システム（物体検知装
置）の第２の実施例を示すものであって、同図（ａ）は
基本的な回路ブロック図、同図（ｂ）は同図（ａ）の具
体例の電気回路図である。

【図６】本発明にかかる乗員検知システムの第３の実施
例を示す電気回路図である。

【図７】本発明にかかる乗員検知システムの第４の実施
例を示す電気回路図である。

【図８】本発明にかかる乗員検知システムの第５の実施
例を示す電気回路図である。

【図９】従来例にかかるエアバッグ装置の電気回路図で
ある。

【図１０】従来例にかかる改良されたエアバッグ装置の
電気回路図である。

【図１１】先行技術にかかる乗員検知システムの基本動
作を説明するための図であって、同図（ａ）はアンテナ
電極の周辺の電界分布を示す図、同図（ｂ）はアンテナ
電極の近傍に物体が存在した時の電界分布を示す図であ
る。

【図１２】先行技術にかかる乗員検知システムのシート
部分を示す図であって、同図（ａ）はシートへのアンテ
ナ電極の配置状態を示す側面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の平面図である。

【図１３】図１２に示すアンテナ電極の具体的構成図で
あって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
のＸ−Ｘ断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）のＹ−Ｙ断面
図である。

【図１４】先行技術にかかる乗員検知システムの電気回
路図である。

【図１５】図１４に示すＡＣ−ＤＣ変換回路の具体的な
電気回路図である。

【図１６】図１４に示すエアバッグ装置の電気回路図で
ある。

【図１７】図１４に示す制御ユニットの動作を説明する
ための図であって、同図（ａ）は送信系のライン電圧の
波形図、同図（ｂ）は全波整流回路の出力電圧の波形
図、同図（ｃ）は平滑回路の出力電圧を示す図である。

【図１８】シートにおける乗員の着席状態を説明するた
めの図であって、同図（ａ）は大人の着席状態を示す
図、同図（ｂ）は子供の着席状態を示す図である。

【符号の説明】

１ シート １ａ 着席部 １ｂ 背もたれ部 ２ ベース ３ シートフレーム ４（４ａ〜４ｄ） アンテナ電極（アンテナ電極部） ５ ベース部材 ６（６ａ〜６ｄ） リード線 １０，１０Ａ 制御ユニット １１ 電界発生手段 １２ 抵抗 １３ 切換回路 １３ａ〜１３ｄ スイッチング手段 １４ａ〜１４ｄ コネクタ １５ ＡＣ−ＤＣ変換回路 １６ 全波整流回路 １６ａ１ 第１のオペアンプ １６ｂ２ 第２のオペアンプ １６ｂ１ 第１のダイオード １６ｂ２ 第２のダイオード １６ｃ１〜１６ｃ３ 抵抗 １７ 平滑回路 １７ａ 抵抗 １７ｂ コンデンサ １８ 制御回路 １９ コネクタ ２０ 電源回路 ３０ エアバッグ装置 ４１ 電界発生手段（発振回路） ４２，４２Ａ ｎ端子回路網 ４２ａ 抵抗 ４２ｂ 増幅回路 ４２ｃ トランス ４３，４３Ａ 位相検出回路 ４３ａ 第１の変換回路 ４３ｂ 第２の変換回路 ４３ｃ 抵抗 ４３ｄ 排他的論理和回路 ４３ｄ１，４３ｄ２・・・４３ｄ４ 排他的論理和回
路 ４３１，４３２，・・・４３ｎ 位相検出回路 ４４，４４Ａ 積分回路 ４４１，４４２，４４ｎ 積分回路 ４４ａ 抵抗 ４４ｂ コンデンサ ４５，４６ バッファ回路 ４７ 加算回路 ４７ａ 抵抗 ４７ｂ トランス ４７ｐ 一次コイル ４７ｓ 二次コイル ４８ 切換回路 ４８ａ〜４８ｄ スイッチング手段 ＳＤ センサ Ｄａ〜Ｄｄ 検知ユニット ＳＳ１，ＳＳ２ セーフィングセンサ ＳＱ１，ＳＱ２ スクイブ ＳＷ１，ＳＷ２ スイッチング素子 ＣＣ 制御回路 ＧＳ 電子式加速度センサ Ｅ アンテナ電極 ＯＳＣ 発振回路 ＯＢ 物体 Ｐ 大人の乗員 ＳＰ 子供の乗員

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｓ 13/04 Ｇ０１Ｓ 13/04 Ｆターム(参考） 2G005 BA04 DA05 3B087 DE00 DE08 3D054 AA02 AA03 AA06 DD28 EE09 EE10 EE11 EE14 EE19 EE20 EE31 EE41 EE52 5J070 AB15 AE09 AF03 AH02 AK22

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力
   し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるた
   めの電界発生手段と、前記アンテナ電極と前記電界発生
   手段との間に接続した２端子以上を有するｎ端子回路網
   と、このｎ端子回路網における前記電界発生手段側の信
   号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）
   との位相差を検出する位相検出回路とを具備し、前記ｎ
   端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分を検
   出することにより、前記アンテナ電極の近傍に物体が存
   在するか否かを検知することを特徴とする物体検知装
   置。
2. 【請求項２】 アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力
   し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるた
   めの電界発生手段と、前記アンテナ電極と前記電界発生
   手段との間に接続した２端子以上を有するｎ端子回路網
   と、このｎ端子回路網における前記電界発生手段側の信
   号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）
   との位相差を検出する位相検出回路と、この位相検出回
   路から出力される信号を取り込み、この信号のデータに
   基づいて前記アンテナ電極の近傍に物体が存在するか否
   かを判断する制御回路とを具備し、前記ｎ端子回路網の
   負荷インピーダンスに基づく位相成分を検出することに
   より、前記アンテナ電極の近傍に物体が存在するか否か
   を検知することを特徴とする物体検知装置。
3. 【請求項３】 アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力
   し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるた
   めの電界発生手段と、前記アンテナ電極と前記電界発生
   手段との間に接続した２端子以上を有するｎ端子回路網
   と、このｎ端子回路網における前記電界発生手段側の信
   号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）
   との位相差を検出する位相検出回路と、この位相検出回
   路から出力される信号を取り込み、この信号のデータに
   基づいて前記アンテナ電極の近傍に物体が存在するか否
   かを判断する制御回路とを具備し、前記位相検出回路
   は、少なくとも、基準電圧に対して原信号及び負荷信号
   のアナログ信号をデジタル信号に変換する第１，第２の
   変換回路と、この第１，第２の変換回路に接続した排他
   的論理和回路とから構成し、前記第１，第２の変換回路
   からの信号に基づいて前記排他的論理和回路から、前記
   ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分に
   対応する信号を出力することを特徴とする物体検知装
   置。
4. 【請求項４】 アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力
   し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるた
   めの電界発生手段と、前記アンテナ電極と前記電界発生
   手段との間に接続した２端子以上を有するｎ端子回路網
   と、このｎ端子回路網における前記電界発生手段側の信
   号（原信号）と前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）
   との位相差を検出する位相検出回路と、この位相検出回
   路の出力信号を積分し、直流信号に変換する積分回路
   と、この積分回路から出力される信号を取り込み、この
   信号のデータに基づいて前記アンテナ電極の近傍に物体
   が存在するか否かを判断する制御回路とを具備し、前記
   位相検出回路は、少なくとも、基準電圧に対して原信号
   及び負荷信号のアナログ信号をデジタル信号に変換する
   第１，第２の変換回路と、この第１，第２の変換回路に
   接続した排他的論理和回路とから構成し、前記第１，第
   ２の変換回路からの信号に基づいて前記排他的論理和回
   路から、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づ
   く位相成分に対応する信号を前記積分回路に出力するこ
   とを特徴とする物体検知装置。
5. 【請求項５】 複数のアンテナ電極と、ほぼ正弦波交流
   を出力し、前記アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生さ
   せるための電界発生手段と、複数の前記アンテナ電極の
   うち、特定のアンテナ電極に前記電界発生手段を選択的
   に切換・接続する切換回路と、前記電界発生手段と前記
   切換回路との間に接続した２端子以上を有するｎ端子回
   路網と、このｎ端子回路網における前記電界発生手段側
   の信号（原信号）と前記切換回路によって順次に選択さ
   れる前記特定のアンテナ電極側の信号（負荷信号）との
   位相差を検出する位相検出回路と、この位相検出回路の
   出力信号を積分し、直流信号に変換する積分回路と、こ
   の積分回路から出力される信号を取り込み、この信号の
   データに基づいて前記アンテナ電極の近傍に物体が存在
   するか否かを判断する制御回路とを具備し、前記位相検
   出回路は、少なくとも、基準電圧に対して原信号及び負
   荷信号のアナログ信号をデジタル信号に変換する第１，
   第２の変換回路と、この第１，第２の変換回路に接続し
   た排他的論理和回路とから構成し、前記第１，第２の変
   換回路からの信号に基づいて前記排他的論理和回路か
   ら、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位
   相成分に対応する信号を前記積分回路に出力することを
   特徴とする物体検知装置。
6. 【請求項６】 前記ｎ端子回路網を、主として抵抗又は
   一次コイル，二次コイルを有するトランスにて構成した
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の物体
   検知装置。
7. 【請求項７】 前記位相検出回路を、複数の位相検出回
   路を並列的に接続すると共に、それぞれの位相検出回路
   からの信号が加算されて出力されるように構成したこと
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の物体検知
   装置。
8. 【請求項８】 前記第１，第２の変換回路をコンパレー
   タにて構成したことを特徴とする請求項３〜５のいずれ
   かに記載の物体検知装置。
9. 【請求項９】 前記第１，第２の変換回路への原信号及
   び負荷信号の入力系にバッファ回路を直列的に接続した
   ことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の物体
   検知装置。
10. 【請求項１０】 前記制御回路は、少なくとも、前記ア
    ンテナ電極の近傍に存在する物体の存在状況などに関す
    るしきい値データを記憶する手段と、位相差に関する信
    号を取り込む手段と、取り込まれた信号のデータと前記
    しきい値データとを比較することにより、物体の存在状
    況などを判断する判断部とを有することを特徴とする請
    求項２〜５のいずれかに記載の物体検知装置。
11. 【請求項１１】 シート及び／又はその周辺に配置した
    アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテ
    ナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手
    段と、前記アンテナ電極と前記電界発生手段との間に接
    続した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子
    回路網における前記電界発生手段側の信号（原信号）と
    前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検
    出する位相検出回路と、この位相検出回路から出力され
    る信号を取り込み、この信号のデータに基づいてシート
    への乗員の着席状況を判断する制御回路とを具備し、前
    記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成分
    を検出することにより、シートに乗員が着席しているか
    否かなどを検知することを特徴とする乗員検知システ
    ム。
12. 【請求項１２】 シート及び／又はその周辺に配置した
    アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテ
    ナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手
    段と、前記アンテナ電極と前記電界発生手段との間に接
    続した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子
    回路網における前記電界発生手段側の信号（原信号）と
    前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検
    出する位相検出回路と、この位相検出回路から出力され
    る信号を取り込み、この信号のデータに基づいてシート
    への乗員の着席状況を判断する制御回路とを具備し、前
    記位相検出回路は、少なくとも、基準電圧に対して原信
    号及び負荷信号のアナログ信号をデジタル信号に変換す
    る第１，第２の変換回路と、この第１，第２の変換回路
    に接続した排他的論理和回路とから構成し、前記第１，
    第２の変換回路からの信号に基づいて前記排他的論理和
    回路から、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基
    づく位相成分に対応する信号を出力することを特徴とす
    る乗員検知システム。
13. 【請求項１３】 シート及び／又はその周辺に配置した
    アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテ
    ナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手
    段と、前記アンテナ電極と前記電界発生手段との間に接
    続した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子
    回路網における前記電界発生手段側の信号（原信号）と
    前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検
    出する位相検出回路と、この位相検出回路の出力信号を
    積分し、直流信号に変換する積分回路と、この積分回路
    から出力される信号を取り込み、この信号のデータに基
    づいてシートへの乗員の着席状況を判断する制御回路と
    を具備し、前記位相検出回路は、少なくとも、基準電圧
    に対して原信号及び負荷信号のアナログ信号をデジタル
    信号に変換する第１，第２の変換回路と、この第１，第
    ２の変換回路に接続した排他的論理和回路とから構成
    し、前記第１，第２の変換回路からの信号に基づいて前
    記排他的論理和回路から、前記ｎ端子回路網の負荷イン
    ピーダンスに基づく位相成分に対応する信号を出力する
    ことを特徴とする乗員検知システム。
14. 【請求項１４】 シート及び／又はその周辺に配置した
    複数のアンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記
    アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
    発生手段と、複数の前記アンテナ電極のうち、特定のア
    ンテナ電極に前記電界発生手段を選択的に切換・接続す
    る切換回路と、前記電界発生手段と前記切換回路との間
    に接続した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ
    端子回路網における前記電界発生手段側の信号（原信
    号）と前記切換回路によって順次に選択される前記特定
    のアンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検出
    する位相検出回路と、この位相検出回路の出力信号を積
    分し、直流信号に変換する積分回路と、この積分回路か
    ら出力される信号を取り込み、この信号のデータに基づ
    いてシートへの乗員の着席状況を判断する制御回路とを
    具備し、前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づ
    く位相成分を検出することにより、シートに乗員が着席
    しているか否かなどを検知することを特徴とする乗員検
    知システム。
15. 【請求項１５】 シート及び／又はその周辺に配置した
    複数のアンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記
    アンテナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界
    発生手段と、複数の前記アンテナ電極のうち、特定のア
    ンテナ電極に前記電界発生手段を選択的に切換・接続す
    る切換回路と、この切換回路と複数の前記アンテナ電極
    との間に接続した２端子以上を有する複数のｎ端子回路
    網と、それぞれの前記ｎ端子回路網における前記切換回
    路側（電界発生手段側）の信号（原信号）と前記切換回
    路によって順次に選択される特定のアンテナ電極側の信
    号（負荷信号）との位相差を検出する前記複数の位相検
    出回路と、それぞれの前記位相検出回路の出力信号を積
    分し、直流信号に変換する複数の積分回路と、それぞれ
    の前記積分回路から出力される信号を取り込み、これら
    の信号のデータに基づいてシートへの乗員の着席状況を
    判断する制御回路とを具備し、前記切換回路によって切
    換・選択されたそれぞれの前記ｎ端子回路網の負荷イン
    ピーダンスに基づく位相成分を検出することにより、シ
    ートに乗員が着席しているか否かなどを検知することを
    特徴とする乗員検知システム。
16. 【請求項１６】 シート及び／又はその周辺に配置した
    アンテナ電極と、ほぼ正弦波交流を出力し、前記アンテ
    ナ電極の周辺に微弱電界を発生させるための電界発生手
    段と、前記アンテナ電極と前記電界発生手段との間に接
    続した２端子以上を有するｎ端子回路網と、このｎ端子
    回路網における前記電界発生手段側の信号（原信号）と
    前記アンテナ電極側の信号（負荷信号）との位相差を検
    出する位相検出回路と、この位相検出回路から出力され
    る信号を取り込み、この信号のデータに基づいてシート
    への乗員の着席状況を判断する制御回路と、この制御回
    路の判断結果に基づいてエアバッグを所定の動作モード
    に設定し得る機能を有するエアバッグ装置とを具備し、
    前記ｎ端子回路網の負荷インピーダンスに基づく位相成
    分を検出することによりシートへの乗員の着席状況を判
    断し、この判断結果に基づいて前記エアバッグ装置のエ
    アバッグを展開可能な状態又は展開不可能な状態に設定
    することを特徴とする乗員検知システム。
17. 【請求項１７】 前記ｎ端子回路網を、主として抵抗又
    は一次コイル，二次コイルを有するトランスにて構成し
    たことを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載
    の乗員検知システム。
18. 【請求項１８】 前記位相検出回路を、複数の位相検出
    回路を並列的に接続すると共に、それぞれの位相検出回
    路からの信号が加算されて出力されるように構成したこ
    とを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の乗
    員検知システム。
19. 【請求項１９】 前記第１，第２の変換回路をコンパレ
    ータにて構成したことを特徴とする請求項１２又は１３
    に記載の乗員検知システム。
20. 【請求項２０】 前記第１，第２の変換回路への原信号
    及び負荷信号の入力系にバッファ回路を直列的に接続し
    たことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の乗員検
    知システム。
21. 【請求項２１】 前記制御回路は、少なくとも、シート
    への乗員の着席状況などに関するしきい値データを記憶
    する手段と、位相差に関する信号を取り込む手段と、取
    り込まれた信号のデータと前記しきい値データとを比較
    することにより、シートへの乗員の着席状況などを判断
    する判断部とを有することを特徴とする請求項１１〜１
    ６のいずれかに記載の乗員検知システム。