JP2003237443A - 乗員判別方法及び乗員判別装置 - Google Patents
乗員判別方法及び乗員判別装置Info
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- JP2003237443A JP2003237443A JP2002039351A JP2002039351A JP2003237443A JP 2003237443 A JP2003237443 A JP 2003237443A JP 2002039351 A JP2002039351 A JP 2002039351A JP 2002039351 A JP2002039351 A JP 2002039351A JP 2003237443 A JP2003237443 A JP 2003237443A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 乗員の姿勢の変化により生じる車体との間の
静電容量の影響を受けることなく正確に乗員が大人か子
供かを判別する。 【解決手段】 シート上に配置され静電容量を測定する
ための電極であって、信号を印加する送信状態（交流電
圧印加）と受信（状態直流電圧印加もしくは接地ＧＮ
Ｄ）との間で切り替えることができる２つ以上の電極
１、２を備え、各電極側からみた電極間容量を測定す
る。送信状態時と受信状態時のそれぞれの電極間の静電
容量から２つの電極１、２と乗員間の容量Ｃ１、Ｃ２
（電極を覆う乗員の面積Ｓ１、Ｓ２に比例）を、乗員の
姿勢によって変化する乗員とＧＮＤ間の静電容量Ｃｇを
含めずに算出し、その大きさから乗員が大人か子供かを
判別する。
静電容量の影響を受けることなく正確に乗員が大人か子
供かを判別する。 【解決手段】 シート上に配置され静電容量を測定する
ための電極であって、信号を印加する送信状態（交流電
圧印加）と受信（状態直流電圧印加もしくは接地ＧＮ
Ｄ）との間で切り替えることができる２つ以上の電極
１、２を備え、各電極側からみた電極間容量を測定す
る。送信状態時と受信状態時のそれぞれの電極間の静電
容量から２つの電極１、２と乗員間の容量Ｃ１、Ｃ２
（電極を覆う乗員の面積Ｓ１、Ｓ２に比例）を、乗員の
姿勢によって変化する乗員とＧＮＤ間の静電容量Ｃｇを
含めずに算出し、その大きさから乗員が大人か子供かを
判別する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、乗員判別技術に関
し、特に、座席シートに着座した乗員の大きさ、特に、
大人か子供かを正確に判別する乗員判別方法及び乗員判
別装置に関する。
し、特に、座席シートに着座した乗員の大きさ、特に、
大人か子供かを正確に判別する乗員判別方法及び乗員判
別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より２つの電極間の静電容量が人員
の有無により変化することを利用して、自動車等のシー
ト上の人員の有無を電気的に判別する判別技術が知られ
ている（特開平３−２３３３９１号公報、特開平７−２
７０５４１号公報、特開２０００−２４９７７３号公
報）。また、ハンドル中央部に配置した複数の導電性電
極間の静電容量の変化により乗員の身体、姿勢等の判別
を行い衝撃時のエアーバックの制御に利用可能な判別技
術も知られている（特開平１１−３３７４２７号公報、
特開平１１−３３７４２７号公報）。
の有無により変化することを利用して、自動車等のシー
ト上の人員の有無を電気的に判別する判別技術が知られ
ている（特開平３−２３３３９１号公報、特開平７−２
７０５４１号公報、特開２０００−２４９７７３号公
報）。また、ハンドル中央部に配置した複数の導電性電
極間の静電容量の変化により乗員の身体、姿勢等の判別
を行い衝撃時のエアーバックの制御に利用可能な判別技
術も知られている（特開平１１−３３７４２７号公報、
特開平１１−３３７４２７号公報）。
【０００３】ところで、従来より車両のエアーバック装
置にあっては、助手席側の乗員が大人であるか子供であ
るかに拘わらず衝撃を受ければエアーバックが展開する
システムが使用されてきているが、近年、座高の低い子
供の場合は、エアーバックが展開しないほうが却って安
全であることが分かってきた。このことにより、座席シ
ートに乗員判別装置を装備し、衝撃時に大人の場合はエ
アーバックが展開するが子供の場合はエアーバックが展
開しないように制御するものが考えだされてきた。この
ため乗員判別装置として大人か子供かの判定を可能とす
る必要があり、かかる乗員判別装置が特開平１１−２５
８３５４号公報、特開平１１−２７１４６３号公報に記
載されている。
置にあっては、助手席側の乗員が大人であるか子供であ
るかに拘わらず衝撃を受ければエアーバックが展開する
システムが使用されてきているが、近年、座高の低い子
供の場合は、エアーバックが展開しないほうが却って安
全であることが分かってきた。このことにより、座席シ
ートに乗員判別装置を装備し、衝撃時に大人の場合はエ
アーバックが展開するが子供の場合はエアーバックが展
開しないように制御するものが考えだされてきた。この
ため乗員判別装置として大人か子供かの判定を可能とす
る必要があり、かかる乗員判別装置が特開平１１−２５
８３５４号公報、特開平１１−２７１４６３号公報に記
載されている。
【０００４】図１０は、前記公報記載の従来の乗員判別
装置の構造を示す図である。この乗員判別装置では、複
数のアンテナ電極１Ａ、２Ａと、前記複数のアンテナ電
極を送信側と受信側に接続を切り替えるスイッチ３Ａ
と、発信器５Ａと、電極に流れる電流を電圧に変換する
電流電圧変換回路４Ａと、前記電流電圧変換回路４Ａの
出力により前記発信器５Ａと前記送信側のアンテナ電極
間に存在する送信側からみた電極間容量を検出する電極
間容量検出回路６Ａと、乗員判別回路７Ａとから構成さ
れている。この乗員判別装置では、前記電極間容量検出
回路６Ａから得られるアンテナ電極間の容量値の変化に
より大人か子供かを判別するものである。
装置の構造を示す図である。この乗員判別装置では、複
数のアンテナ電極１Ａ、２Ａと、前記複数のアンテナ電
極を送信側と受信側に接続を切り替えるスイッチ３Ａ
と、発信器５Ａと、電極に流れる電流を電圧に変換する
電流電圧変換回路４Ａと、前記電流電圧変換回路４Ａの
出力により前記発信器５Ａと前記送信側のアンテナ電極
間に存在する送信側からみた電極間容量を検出する電極
間容量検出回路６Ａと、乗員判別回路７Ａとから構成さ
れている。この乗員判別装置では、前記電極間容量検出
回路６Ａから得られるアンテナ電極間の容量値の変化に
より大人か子供かを判別するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の複数の電極間の
静電容量の変化等により単に人員の有無、姿勢等を判別
する判別技術では、乗員の大小によりエアーバック等の
制御を精緻に行うことは不可能である。これに対し図１
０に示す従来の乗員判別装置では、アンテナ電極を覆っ
ている乗員の面積の違いによりアンテナ電極間の容量値
に変化が生じることを利用し、この容量値の変化を測定
して大人か子供かを判別できるようにしている。
静電容量の変化等により単に人員の有無、姿勢等を判別
する判別技術では、乗員の大小によりエアーバック等の
制御を精緻に行うことは不可能である。これに対し図１
０に示す従来の乗員判別装置では、アンテナ電極を覆っ
ている乗員の面積の違いによりアンテナ電極間の容量値
に変化が生じることを利用し、この容量値の変化を測定
して大人か子供かを判別できるようにしている。
【０００６】しかし、図１０に示すような乗員判別装置
においては、乗員とアンテナ電極以外の周囲の車体金属
（ＧＮＤ）との間にも静電容量が形成されており、ま
た、通常シート上の乗員は常に同じ姿勢でいることはあ
り得ないことであり種々の姿勢をとるものであるから、
乗員の姿勢に応じて乗員と前記車体金属（ＧＮＤ）等と
の間の静電容量値（Ｃｇ）も変化するため、前記静電容
量値（Ｃｇ）を含む乗員とアンテナ電極間の容量の合成
値であるアンテナ電極間容量値の測定値に、乗員の姿勢
により変化する容量成分による誤差が生じる。特に、静
電容量Ｃｇは、乗員が車のシャーシ等の金属部分に接近
又は接触することで大きい値に変化するため、かかる場
合に電極間容量の検出値が大きく変化し、その大きさに
より乗員の大小を判断することは極めて困難となる。従
って、単にアンテナ電極間容量値の大きさから乗員が大
人か子供かを判別する判別方法では、正しい乗員の大小
判別を実現することは困難であるという難点がある。
においては、乗員とアンテナ電極以外の周囲の車体金属
（ＧＮＤ）との間にも静電容量が形成されており、ま
た、通常シート上の乗員は常に同じ姿勢でいることはあ
り得ないことであり種々の姿勢をとるものであるから、
乗員の姿勢に応じて乗員と前記車体金属（ＧＮＤ）等と
の間の静電容量値（Ｃｇ）も変化するため、前記静電容
量値（Ｃｇ）を含む乗員とアンテナ電極間の容量の合成
値であるアンテナ電極間容量値の測定値に、乗員の姿勢
により変化する容量成分による誤差が生じる。特に、静
電容量Ｃｇは、乗員が車のシャーシ等の金属部分に接近
又は接触することで大きい値に変化するため、かかる場
合に電極間容量の検出値が大きく変化し、その大きさに
より乗員の大小を判断することは極めて困難となる。従
って、単にアンテナ電極間容量値の大きさから乗員が大
人か子供かを判別する判別方法では、正しい乗員の大小
判別を実現することは困難であるという難点がある。
【０００７】（目的）本発明の目的は、大人か子供かを
正確に判別することが可能な乗員判別方法及び乗員判別
装置を提供することにある。本発明の他の目的は、大人
か子供かの判別に影響する乗員と周囲の車体金属部等と
の間の容量を排除し、誤判別を防止することを可能とす
る乗員判別方法及び乗員判別装置を提供することにあ
る。
正確に判別することが可能な乗員判別方法及び乗員判別
装置を提供することにある。本発明の他の目的は、大人
か子供かの判別に影響する乗員と周囲の車体金属部等と
の間の容量を排除し、誤判別を防止することを可能とす
る乗員判別方法及び乗員判別装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の乗員判別方法
は、シートに配置した複数の電極に対し、容量値測定用
の信号を印加して前記電極の静電容量を計測することに
より、前記電極を覆う乗員の大きさを判別する乗員判別
方法において、前記複数の電極に対し、順次、信号を印
加し、信号を印加した電極及び信号を印加しない電極の
全ての電極の電流に基づく静電容量を測定し、各静電容
量の測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静電容量の
影響を排除した各電極の容量値を算出し、該容量値から
乗員の大きさを判別することを特徴とする。
は、シートに配置した複数の電極に対し、容量値測定用
の信号を印加して前記電極の静電容量を計測することに
より、前記電極を覆う乗員の大きさを判別する乗員判別
方法において、前記複数の電極に対し、順次、信号を印
加し、信号を印加した電極及び信号を印加しない電極の
全ての電極の電流に基づく静電容量を測定し、各静電容
量の測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静電容量の
影響を排除した各電極の容量値を算出し、該容量値から
乗員の大きさを判別することを特徴とする。
【０００９】本発明の乗員判別方法は、シートに配置し
た複数の電極に対し、容量値測定用の信号を印加して前
記電極の静電容量を計測することにより、前記電極を覆
う乗員の大きさを判別する乗員判別方法において、前記
複数の電極に対し、順次、前記信号を印加するととも
に、他の電極には前記信号と異なる信号レベルの信号を
印加し、それぞれ全ての電極の電流に基づく静電容量を
測定し、各静電容量の測定値に基づいて乗員と周囲の導
体間の静電容量の影響を排除した各電極の容量値を算出
し、該容量値から乗員の大きさを判別することを特徴と
する。本発明の乗員判別装置は、シートに配置した複数
の電極に対し、容量値測定用の信号を印加して前記電極
に形成される静電容量を計測することにより、前記電極
を覆う乗員の大きさを判別する乗員判別装置において、
前記信号を出力する信号源（例えば図２の信号源１０）
と、各電極に流れる電流により静電容量を測定する複数
の容量値測定回路（例えば図２の電流電圧変換回路５、
６、電極間容量検出回路７、８）と、前記複数の電極に
対する前記信号源の接続を順次切り替える切替回路（例
えば図２のスイッチ回路１１）と、前記信号源のそれぞ
れの切り替え状態における前記容量値測定回路のそれぞ
れの測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静電容量の
影響を排除した各電極の容量値を算出し、前記各電極の
容量値により乗員の大きさを判別する演算回路（例えば
図２の演算回路９）とを有することを特徴とする。
た複数の電極に対し、容量値測定用の信号を印加して前
記電極の静電容量を計測することにより、前記電極を覆
う乗員の大きさを判別する乗員判別方法において、前記
複数の電極に対し、順次、前記信号を印加するととも
に、他の電極には前記信号と異なる信号レベルの信号を
印加し、それぞれ全ての電極の電流に基づく静電容量を
測定し、各静電容量の測定値に基づいて乗員と周囲の導
体間の静電容量の影響を排除した各電極の容量値を算出
し、該容量値から乗員の大きさを判別することを特徴と
する。本発明の乗員判別装置は、シートに配置した複数
の電極に対し、容量値測定用の信号を印加して前記電極
に形成される静電容量を計測することにより、前記電極
を覆う乗員の大きさを判別する乗員判別装置において、
前記信号を出力する信号源（例えば図２の信号源１０）
と、各電極に流れる電流により静電容量を測定する複数
の容量値測定回路（例えば図２の電流電圧変換回路５、
６、電極間容量検出回路７、８）と、前記複数の電極に
対する前記信号源の接続を順次切り替える切替回路（例
えば図２のスイッチ回路１１）と、前記信号源のそれぞ
れの切り替え状態における前記容量値測定回路のそれぞ
れの測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静電容量の
影響を排除した各電極の容量値を算出し、前記各電極の
容量値により乗員の大きさを判別する演算回路（例えば
図２の演算回路９）とを有することを特徴とする。
【００１０】本発明の乗員判別装置は、シートに配置し
た複数の電極に対し、前記電極に容量値測定用の信号を
印加して前記電極に形成される静電容量を計測すること
により、前記電極を覆う乗員の大きさを判別する乗員判
別装置において、前記信号を出力する第１の信号源（例
えば図９の１０１）と、前記信号の信号レベルと異なる
信号を出力する複数の第２の信号源（例えば図９の１０
２、１０３、１０４）と、各電極に流れる電流により静
電容量を測定する複数の容量値測定回路と、前記複数の
電極に対し前記第１の信号源及び第２の信号源の接続を
順次切り替える切替回路と、前記第１及び第２の信号源
のそれぞれの切り替え状態における前記容量値測定回路
のそれぞれの測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静
電容量の影響を排除した各電極の容量値を算出し、前記
各電極の容量値により乗員の大きさを判別する演算回路
とを有することを特徴とする。
た複数の電極に対し、前記電極に容量値測定用の信号を
印加して前記電極に形成される静電容量を計測すること
により、前記電極を覆う乗員の大きさを判別する乗員判
別装置において、前記信号を出力する第１の信号源（例
えば図９の１０１）と、前記信号の信号レベルと異なる
信号を出力する複数の第２の信号源（例えば図９の１０
２、１０３、１０４）と、各電極に流れる電流により静
電容量を測定する複数の容量値測定回路と、前記複数の
電極に対し前記第１の信号源及び第２の信号源の接続を
順次切り替える切替回路と、前記第１及び第２の信号源
のそれぞれの切り替え状態における前記容量値測定回路
のそれぞれの測定値に基づいて乗員と周囲の導体間の静
電容量の影響を排除した各電極の容量値を算出し、前記
各電極の容量値により乗員の大きさを判別する演算回路
とを有することを特徴とする。
【００１１】（作用）シートに配置された２つ以上の電
極に順次選択的に静電容量の測定用の信号を印加し、各
電極を送信状態と受信状態とに切り替え、それぞれの状
態での各電極からみた静電容量を測定することにより電
極上の乗員の有無、大小を判別する構成を備える。それ
ぞれの電極で検出した送信状態時と受信状態時の静電容
量から各電極と乗員間の静電容量（電極を覆う乗員の面
積に比例）を乗員の姿勢によって変化する乗員とＧＮＤ
間の静電容量を含めずに算出することにより、その大き
さに基づいて乗員の姿勢の変化により誤判断することな
く乗員の大小、特に、大人か子供かを正確に判別するこ
とを可能とする。
極に順次選択的に静電容量の測定用の信号を印加し、各
電極を送信状態と受信状態とに切り替え、それぞれの状
態での各電極からみた静電容量を測定することにより電
極上の乗員の有無、大小を判別する構成を備える。それ
ぞれの電極で検出した送信状態時と受信状態時の静電容
量から各電極と乗員間の静電容量（電極を覆う乗員の面
積に比例）を乗員の姿勢によって変化する乗員とＧＮＤ
間の静電容量を含めずに算出することにより、その大き
さに基づいて乗員の姿勢の変化により誤判断することな
く乗員の大小、特に、大人か子供かを正確に判別するこ
とを可能とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、２つの電極を使用した本発
明の乗員判別方法及び装置に係る一実施の形態について
説明する。図１は、本発明を適用する車両等のシート上
に設けた２つの電極の配置例を示し、図１（ａ）はシー
ト上に配置した例、図１（ｂ）は背もたれに配置した例
をそれぞれ示す図である。図１（ａ）はシート上に配置
した例を上部からみた電極配置を示し、図１（ｂ）は背
もたれに配置した例をシート前部方向からみた電極配置
を示している。何れもシートの左右方向に分離（絶縁）
した２枚の電極１、２として配置した例である。同図か
ら分かるようにシート上の乗員が大人か子供かにより、
２つの電極を覆う面積が異なり、この面積の差異を判定
することができれば、大人か子供かを判定することが可
能である。
明の乗員判別方法及び装置に係る一実施の形態について
説明する。図１は、本発明を適用する車両等のシート上
に設けた２つの電極の配置例を示し、図１（ａ）はシー
ト上に配置した例、図１（ｂ）は背もたれに配置した例
をそれぞれ示す図である。図１（ａ）はシート上に配置
した例を上部からみた電極配置を示し、図１（ｂ）は背
もたれに配置した例をシート前部方向からみた電極配置
を示している。何れもシートの左右方向に分離（絶縁）
した２枚の電極１、２として配置した例である。同図か
ら分かるようにシート上の乗員が大人か子供かにより、
２つの電極を覆う面積が異なり、この面積の差異を判定
することができれば、大人か子供かを判定することが可
能である。
【００１３】図２は、本実施の形態の構成を示す図であ
る。シートに設けた２つの電極１、２と、２つの電流電
圧変換回路５、６と、前記２つの電極１、２と前記２つ
の電流電圧変換回路５、６のそれぞれ入力端子５１、６
１との間の接続を交互切り替える切り替えスイッチ１１
と、前記電流電圧変換回路の一方（同図では電流電圧変
換回路５）に設けた容量値の測定用の交流信号源１０
と、前記電流電圧変換回路５、６の出力にそれぞれ接続
され、それぞれ電極間容量を検出する２つの電極間容量
検出回路７、８と、前記電極間容量検出回路７、８の出
力に接続され、電極と乗員間の容量及び算出した容量に
基づき乗員の大小を判定する演算回路９とから構成され
る。
る。シートに設けた２つの電極１、２と、２つの電流電
圧変換回路５、６と、前記２つの電極１、２と前記２つ
の電流電圧変換回路５、６のそれぞれ入力端子５１、６
１との間の接続を交互切り替える切り替えスイッチ１１
と、前記電流電圧変換回路の一方（同図では電流電圧変
換回路５）に設けた容量値の測定用の交流信号源１０
と、前記電流電圧変換回路５、６の出力にそれぞれ接続
され、それぞれ電極間容量を検出する２つの電極間容量
検出回路７、８と、前記電極間容量検出回路７、８の出
力に接続され、電極と乗員間の容量及び算出した容量に
基づき乗員の大小を判定する演算回路９とから構成され
る。
【００１４】また、電流電圧変換回路５、６は、基本構
成として例えば出力端子から反転入力端子（入力端子５
１、６１）間に負帰還抵抗を接続し、非反転入力端子は
基準電位点（直流電位点）に接続された差動増幅器で構
成しており、一方の差動増幅器の非反転端子と基準電位
点との間に前述の容量値の測定用の交流信号源１０を備
える。各部の機能は以下のとおりである。
成として例えば出力端子から反転入力端子（入力端子５
１、６１）間に負帰還抵抗を接続し、非反転入力端子は
基準電位点（直流電位点）に接続された差動増幅器で構
成しており、一方の差動増幅器の非反転端子と基準電位
点との間に前述の容量値の測定用の交流信号源１０を備
える。各部の機能は以下のとおりである。
【００１５】切り替えスイッチ１１は、電流電圧変換回
路５、６の端子５１、６１間と電極１、２間との接続を
切り替える機能を有し、図２に示すスイッチ状態では、
交流信号源１０からの交流信号は電流電圧変換回路５−
電極１−電極２−電流電圧変換回路６及び電流電圧変換
回路５−電極１−静電容量Ｃｇを介して流れ、電極間容
量検出回路７には当該電流に対応する電圧信号が入力さ
れ、電極間容量検出回路８には電流電圧変換回路６を流
れる電流に相当する電圧信号が出力される。
路５、６の端子５１、６１間と電極１、２間との接続を
切り替える機能を有し、図２に示すスイッチ状態では、
交流信号源１０からの交流信号は電流電圧変換回路５−
電極１−電極２−電流電圧変換回路６及び電流電圧変換
回路５−電極１−静電容量Ｃｇを介して流れ、電極間容
量検出回路７には当該電流に対応する電圧信号が入力さ
れ、電極間容量検出回路８には電流電圧変換回路６を流
れる電流に相当する電圧信号が出力される。
【００１６】電極間容量検出回路７は、同期検波回路や
位相差検出回路等を備え、電流電圧変換回路５に流れる
電流と前記交流信号と同期する信号から、電流電圧変換
回路５に流れる電流に相当する電圧信号の振幅や位相の
変化を検出して、前記電圧や位相差により電流電圧変換
回路５側からみた電極間の静電容量を算出する機能を有
する。また、電極間容量検出回路８は、電極間容量検出
回路７と同様の構成でなり電流電圧変換回路６側からみ
た電極間の静電容量を算出する機能を有する。つまり、
図２に示す状態では、電極１側を交流信号の送信側（印
加側）、電極２側を受信側とした場合のそれぞれの電極
１、２からみた電極間容量を算出する機能を有する。前
述の電極間容量検出回路７、８の機能は、切り替えスイ
ッチ１１が反対側に切り替わった場合にも同様であり、
この場合は、電極間容量検出回路７、８は、それぞれ電
極２側を送信側、電極１側を受信側とした場合のそれぞ
れの電極からみた電極間容量を算出する機能を有する。
位相差検出回路等を備え、電流電圧変換回路５に流れる
電流と前記交流信号と同期する信号から、電流電圧変換
回路５に流れる電流に相当する電圧信号の振幅や位相の
変化を検出して、前記電圧や位相差により電流電圧変換
回路５側からみた電極間の静電容量を算出する機能を有
する。また、電極間容量検出回路８は、電極間容量検出
回路７と同様の構成でなり電流電圧変換回路６側からみ
た電極間の静電容量を算出する機能を有する。つまり、
図２に示す状態では、電極１側を交流信号の送信側（印
加側）、電極２側を受信側とした場合のそれぞれの電極
１、２からみた電極間容量を算出する機能を有する。前
述の電極間容量検出回路７、８の機能は、切り替えスイ
ッチ１１が反対側に切り替わった場合にも同様であり、
この場合は、電極間容量検出回路７、８は、それぞれ電
極２側を送信側、電極１側を受信側とした場合のそれぞ
れの電極からみた電極間容量を算出する機能を有する。
【００１７】演算回路９は、電極間容量検出回路７、８
において電極１、２の一方を送信側、他方を受信側とし
て算出した２つの電極間容量値の情報に基づいて、電極
と乗員間の容量値Ｃ１、Ｃ２を、乗員と車体（ＧＮＤ）
間の静電容量Ｃｇの影響を排除してそれぞれ算出する機
能を有する。更に、電極と乗員間の容量は、電極を覆う
乗員の臀部の面積に比例しており、その大きさから大人
か子供かを判断する機能をも有する。後者の機能は、例
えば算出した容量値Ｃ１、Ｃ２の合計値（Ｃ１＋Ｃ２）
に対し比較回路を使用して、所定の比較閾値と比較する
ことにより、前記閾値との大小関係に基づき乗員が大人
か子供かを判断する。また、電圧レベルの低い第２の閾
値を設定した比較回路を使用することにより乗員の有無
を判別する機能を備えることができる。
において電極１、２の一方を送信側、他方を受信側とし
て算出した２つの電極間容量値の情報に基づいて、電極
と乗員間の容量値Ｃ１、Ｃ２を、乗員と車体（ＧＮＤ）
間の静電容量Ｃｇの影響を排除してそれぞれ算出する機
能を有する。更に、電極と乗員間の容量は、電極を覆う
乗員の臀部の面積に比例しており、その大きさから大人
か子供かを判断する機能をも有する。後者の機能は、例
えば算出した容量値Ｃ１、Ｃ２の合計値（Ｃ１＋Ｃ２）
に対し比較回路を使用して、所定の比較閾値と比較する
ことにより、前記閾値との大小関係に基づき乗員が大人
か子供かを判断する。また、電圧レベルの低い第２の閾
値を設定した比較回路を使用することにより乗員の有無
を判別する機能を備えることができる。
【００１８】（動作の説明）本発明の乗員判別方法及び
装置においては、電極１、２と乗員間のそれぞれの静電
容量のみを独立に求めることにより、電極１、２上を覆
う面積から乗員の大きさを判断し、大人か子供かを判断
可能とする。以下その動作原理を説明する。図３は、図
２に示す乗員判別装置において電極１を送信側とし電極
２を受信側とした場合の乗員と電極部分の等価回路を示
す図であり、図４は、同乗員判別装置において電極２を
送信側とし電極１を受信側とした場合の電極部分の等価
回路を示す図である。図３に示す等価回路において、電
極１側から見た静電容量をＣ１１とし、電極２側から見
た静電容量をＣ１２とすると、それぞれの静電容量Ｃ１
１、Ｃ１２は、 Ｃ１１＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（１） Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ） ………（２） という計算式で表せる。（
装置においては、電極１、２と乗員間のそれぞれの静電
容量のみを独立に求めることにより、電極１、２上を覆
う面積から乗員の大きさを判断し、大人か子供かを判断
可能とする。以下その動作原理を説明する。図３は、図
２に示す乗員判別装置において電極１を送信側とし電極
２を受信側とした場合の乗員と電極部分の等価回路を示
す図であり、図４は、同乗員判別装置において電極２を
送信側とし電極１を受信側とした場合の電極部分の等価
回路を示す図である。図３に示す等価回路において、電
極１側から見た静電容量をＣ１１とし、電極２側から見
た静電容量をＣ１２とすると、それぞれの静電容量Ｃ１
１、Ｃ１２は、 Ｃ１１＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（１） Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ） ………（２） という計算式で表せる。（
【００２３】、
【００２４】参照）
【００１９】図４に示す等価回路において、電極２側か
らみた静電容量をＣ２２とし、電極１側からみた静電容
量をＣ２１とすると、それぞれの静電容量Ｃ２２、Ｃ２
１は、 Ｃ２２＝Ｃ２×（Ｃ１＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（３） Ｃ２１＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ） ………（４） という計算式で表せる。（
らみた静電容量をＣ２２とし、電極１側からみた静電容
量をＣ２１とすると、それぞれの静電容量Ｃ２２、Ｃ２
１は、 Ｃ２２＝Ｃ２×（Ｃ１＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（３） Ｃ２１＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ） ………（４） という計算式で表せる。（
【００２３】、
【００２４】参照）
【００２０】（１）式と（２）式のそれぞれの両辺、
（３）式と（４）式のそれぞれの両辺をそれぞれ引き算
すると、 Ｃ１１−Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（５） Ｃ２２−Ｃ２１＝Ｃ２×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（６） が得られ、（５）式の両辺を（６）式の両辺でそれぞれ
割り算すると、 （Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１／Ｃ２……（７） が得られる。次に（２）式の両辺に（７）式の両辺をそ
れぞれ掛けると、 Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋ Ｃｇ） …………（８） が得られ、（８）式の両辺を（１）式の両辺にそれぞれ
加えると、 Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１） ＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）＋Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ ）……（９） が得られる。この式の右辺は静電容量Ｃ１であるから、 Ｃ１＝Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）…（１０） と表すことができる。
（３）式と（４）式のそれぞれの両辺をそれぞれ引き算
すると、 Ｃ１１−Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（５） Ｃ２２−Ｃ２１＝Ｃ２×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（６） が得られ、（５）式の両辺を（６）式の両辺でそれぞれ
割り算すると、 （Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１／Ｃ２……（７） が得られる。次に（２）式の両辺に（７）式の両辺をそ
れぞれ掛けると、 Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋ Ｃｇ） …………（８） が得られ、（８）式の両辺を（１）式の両辺にそれぞれ
加えると、 Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１） ＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）＋Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ ）……（９） が得られる。この式の右辺は静電容量Ｃ１であるから、 Ｃ１＝Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）…（１０） と表すことができる。
【００２１】同様にして、静電容量Ｃ２についても、
Ｃ２＝Ｃ２２＋Ｃ２１×（Ｃ２２−Ｃ２１）／（Ｃ１１−Ｃ１２）…（１１）
と表すことができる。
【００２２】得られた（１０）式及び（１１）式から分
かるように、この両式は電極１、２を交流信号の送信側
と受信側に交互に切り替えることにより電極間容量検出
回路７、８から得られる静電容量の容量値のみで成り立
っており、乗員とＧＮＤ間の静電容量の容量値Ｃｇの成
分は含んでいない。従って、（１０）式及び（１１）式
により算出されるそれぞれの容量値は、乗員の姿勢の変
化の影響を受けない。
かるように、この両式は電極１、２を交流信号の送信側
と受信側に交互に切り替えることにより電極間容量検出
回路７、８から得られる静電容量の容量値のみで成り立
っており、乗員とＧＮＤ間の静電容量の容量値Ｃｇの成
分は含んでいない。従って、（１０）式及び（１１）式
により算出されるそれぞれの容量値は、乗員の姿勢の変
化の影響を受けない。
【００２３】本実施の形態では、前記（１０）式及び
（１１）式で算出した静電容量Ｃ１、Ｃ２のそれぞれの
容量値の測定結果から、例えばその合計値であるＣ１＋
Ｃ２を所定の閾値と比較する等の判定処理を行うことに
より、乗員の臀部の大きさを判断することが可能であ
り、その大きさの判断により大人か子供かの判断を行う
ことができる。また、乗員が電極１、２上にいない場合
は、（１）〜（４）式は全て同一値になり、その値もご
く小さなものとなるため、Ｃ１＝Ｃ１１、Ｃ２＝Ｃ２２
大人と子供の判定を行う前記閾値より充分低い第２の閾
値を設けることにより、乗員無しを判断するように構成
することができる。
（１１）式で算出した静電容量Ｃ１、Ｃ２のそれぞれの
容量値の測定結果から、例えばその合計値であるＣ１＋
Ｃ２を所定の閾値と比較する等の判定処理を行うことに
より、乗員の臀部の大きさを判断することが可能であ
り、その大きさの判断により大人か子供かの判断を行う
ことができる。また、乗員が電極１、２上にいない場合
は、（１）〜（４）式は全て同一値になり、その値もご
く小さなものとなるため、Ｃ１＝Ｃ１１、Ｃ２＝Ｃ２２
大人と子供の判定を行う前記閾値より充分低い第２の閾
値を設けることにより、乗員無しを判断するように構成
することができる。
【００２４】（他の実施の形態）以上説明した実施の形
態は、２つの電極を使用した例を示したが、本発明は３
つ以上の電極により実現することが可能である。例え
ば、３つ以上の電極をシート上又はシートの背もたれに
配置し、乗員がその内２つ以上の電極を覆うように着座
した場合等、同様に送信電極と受信電極の測定データを
取得し、同様な連立方程式をとくことにより、それぞれ
の電極と乗員の間の容量値を算出し、乗員の大きさを判
別することが可能である。図５、６は、４つの電極を使
用する場合の本発明の他の実施の形態を示す図である。
図５に示すように４つの電極は、シート上又は背もたれ
上に配置した例を示す図である。本実施の形態の乗員判
別方法及び装置は、図６に示すように、４つの電極１、
２、３、４と基準電位点間に、４つの電流電圧変換回路
２１、２２、２３、２４を設けて構成される。同図で
は、その内の１つの電極１に接続した電流電圧変換回路
２１に交流信号を出力する交流信号源１０を設け、電極
１を送信側、電極２、３、４を受信側とした場合を示し
ている。
態は、２つの電極を使用した例を示したが、本発明は３
つ以上の電極により実現することが可能である。例え
ば、３つ以上の電極をシート上又はシートの背もたれに
配置し、乗員がその内２つ以上の電極を覆うように着座
した場合等、同様に送信電極と受信電極の測定データを
取得し、同様な連立方程式をとくことにより、それぞれ
の電極と乗員の間の容量値を算出し、乗員の大きさを判
別することが可能である。図５、６は、４つの電極を使
用する場合の本発明の他の実施の形態を示す図である。
図５に示すように４つの電極は、シート上又は背もたれ
上に配置した例を示す図である。本実施の形態の乗員判
別方法及び装置は、図６に示すように、４つの電極１、
２、３、４と基準電位点間に、４つの電流電圧変換回路
２１、２２、２３、２４を設けて構成される。同図で
は、その内の１つの電極１に接続した電流電圧変換回路
２１に交流信号を出力する交流信号源１０を設け、電極
１を送信側、電極２、３、４を受信側とした場合を示し
ている。
【００２５】図７は、乗員により形成される静電容量を
含む図６の実施の形態の等価回路を示す図である。本実
施の形態では、電極の１つを送信側とし、他の電極を受
信側とする全ての組み合わせで送信状態と受信状態での
電極間容量を測定すると、その値は図７に示す静電容量
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｇを直並列接続したコンデ
ンサ容量になる。つまり、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の片側は直
流電圧（基準電位）Ｖ０、Ｃｇの片側はＧＮＤに接続さ
れているが、回路で取り扱うのは電流の交流成分なの
で、コンデンサの合成容量は並列つなぎの公式により計
算することができ、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｇの並列つな
ぎとＣ１の直列つなぎの容量となり、送信側で検出され
る容量値Ｃ（「Ｃ送1」とする）は、 Ｃ送１＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋
Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） 次に、受信側の電極２から見た容量値Ｃ（「Ｃ受２」と
する）を電圧ｖとして式で表すと、 １／Ｃ受２＝ｖ／ｉ２（Ｃのみの計算なので複素数とω
を省略） 図７の電流の関係から、ｉ＝ｉ２＋ｉ３＋ｉ４＋ｉｇで
あり、Ｃ２とＣ３とＣ４とＣｇの比（２つの並列インピ
ーダンスの各インピーダンスに流れる電流の比はインピ
ーダンス値の逆比になる）から、 ｉ２＝ｉ１×［１／（Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）／｛１／Ｃ２＋１／（Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ）｝］ ＝ｉ１×Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） という関係が成り立つ。
含む図６の実施の形態の等価回路を示す図である。本実
施の形態では、電極の１つを送信側とし、他の電極を受
信側とする全ての組み合わせで送信状態と受信状態での
電極間容量を測定すると、その値は図７に示す静電容量
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｇを直並列接続したコンデ
ンサ容量になる。つまり、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の片側は直
流電圧（基準電位）Ｖ０、Ｃｇの片側はＧＮＤに接続さ
れているが、回路で取り扱うのは電流の交流成分なの
で、コンデンサの合成容量は並列つなぎの公式により計
算することができ、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃｇの並列つな
ぎとＣ１の直列つなぎの容量となり、送信側で検出され
る容量値Ｃ（「Ｃ送1」とする）は、 Ｃ送１＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋
Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） 次に、受信側の電極２から見た容量値Ｃ（「Ｃ受２」と
する）を電圧ｖとして式で表すと、 １／Ｃ受２＝ｖ／ｉ２（Ｃのみの計算なので複素数とω
を省略） 図７の電流の関係から、ｉ＝ｉ２＋ｉ３＋ｉ４＋ｉｇで
あり、Ｃ２とＣ３とＣ４とＣｇの比（２つの並列インピ
ーダンスの各インピーダンスに流れる電流の比はインピ
ーダンス値の逆比になる）から、 ｉ２＝ｉ１×［１／（Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）／｛１／Ｃ２＋１／（Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ）｝］ ＝ｉ１×Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） という関係が成り立つ。
【００２６】前記式中のｉ１をｉ１＝ｖ／（１／Ｃ送
１）と置き換えると（ここでＣ送１は先ほど算出した送
信側からみた容量値）、 ｉ２＝ｖＣ送１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） これより、 Ｃ受２＝ｉ２／ｖ ＝Ｃ送１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） ＝Ｃ１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） ／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） Ｃ受２＝Ｃ１Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） となる。同様に電極３、４についてそれぞれの容量値Ｃ
（それぞれ「Ｃ受３」、「Ｃ受４」とする）を計算する
と、 Ｃ受３＝Ｃ１Ｃ３／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） Ｃ受４＝Ｃ１Ｃ４／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） となる。つまり、送信側及び受信側の容量値（容量検出
値）の一般式は、 送信側：Ｃ＝Ｃｓ×（Ｃｇ＋ΣＣｎ−Ｃｓ）／（Ｃｇ＋
ΣＣｎ） 受信側：Ｃ＝Ｃｓ×Ｃｊ／（Ｃｇ＋ΣＣｎ） ここで、 Ｃｓ ：送信側の電極と乗員間の容量 Ｃｊ ：各受信側の電極と乗員間の容量 ΣＣｎ：１からｎまでの電極と乗員間の容量 Ｃｇ ：乗員とＧＮＤの接近又は接触面で作られる容量
である。 また、乗員がＧＮＤに接触あるいは接近してＣｇ＞＞Σ
Ｃｎとなった場合は、 送信側Ｃ≒Ｃｓ 受信側Ｃ≒０ となるので、乗員の車体等への接触は閾値による判別が
可能である。
１）と置き換えると（ここでＣ送１は先ほど算出した送
信側からみた容量値）、 ｉ２＝ｖＣ送１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） これより、 Ｃ受２＝ｉ２／ｖ ＝Ｃ送１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） ＝Ｃ１Ｃ２／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） ／（Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） Ｃ受２＝Ｃ１Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） となる。同様に電極３、４についてそれぞれの容量値Ｃ
（それぞれ「Ｃ受３」、「Ｃ受４」とする）を計算する
と、 Ｃ受３＝Ｃ１Ｃ３／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） Ｃ受４＝Ｃ１Ｃ４／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ） となる。つまり、送信側及び受信側の容量値（容量検出
値）の一般式は、 送信側：Ｃ＝Ｃｓ×（Ｃｇ＋ΣＣｎ−Ｃｓ）／（Ｃｇ＋
ΣＣｎ） 受信側：Ｃ＝Ｃｓ×Ｃｊ／（Ｃｇ＋ΣＣｎ） ここで、 Ｃｓ ：送信側の電極と乗員間の容量 Ｃｊ ：各受信側の電極と乗員間の容量 ΣＣｎ：１からｎまでの電極と乗員間の容量 Ｃｇ ：乗員とＧＮＤの接近又は接触面で作られる容量
である。 また、乗員がＧＮＤに接触あるいは接近してＣｇ＞＞Σ
Ｃｎとなった場合は、 送信側Ｃ≒Ｃｓ 受信側Ｃ≒０ となるので、乗員の車体等への接触は閾値による判別が
可能である。
【００２７】以上により図７の場合は、図８に示すよう
な電極間容量値が検出される。次に、図８に示す容量値
から電極と乗員間の静電容量値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４
を算出するために前述の電極が２つの場合と同様に４つ
の電極の検出値を使って計算式をつくる。
な電極間容量値が検出される。次に、図８に示す容量値
から電極と乗員間の静電容量値Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４
を算出するために前述の電極が２つの場合と同様に４つ
の電極の検出値を使って計算式をつくる。
【００２８】電極１、２の電極間容量検出値より、前述
と同様に両辺同士の演算を以下のように行う。つまり、
（１２）式−（１３）式−（１４）式−（１５）式を計
算すると、 Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４＝Ｃ１×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ） ………………（２８） （１７）式−（１６）式−（１８）式−（１９）式を計
算すると、 Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４＝Ｃ２×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ） ………………（２９） （２８）式÷（２９）式により、 （Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４）／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ＝Ｃ１／Ｃ２ ………………（３０） （１３）×（３０）により、 Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４）／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３− Ｃ２４） ＝Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）……（３１） （３１）式を（１２）式の両辺に加えると、 Ｃ１＝Ｃ１１+Ｃ１２（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４） ／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ………（３２） が得られる。
と同様に両辺同士の演算を以下のように行う。つまり、
（１２）式−（１３）式−（１４）式−（１５）式を計
算すると、 Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４＝Ｃ１×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ） ………………（２８） （１７）式−（１６）式−（１８）式−（１９）式を計
算すると、 Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４＝Ｃ２×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋ Ｃｇ） ………………（２９） （２８）式÷（２９）式により、 （Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４）／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ＝Ｃ１／Ｃ２ ………………（３０） （１３）×（３０）により、 Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４）／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３− Ｃ２４） ＝Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３＋Ｃ４＋Ｃｇ）……（３１） （３１）式を（１２）式の両辺に加えると、 Ｃ１＝Ｃ１１+Ｃ１２（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４） ／（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ………（３２） が得られる。
【００２９】同様の演算を行い、電極２、３の電極間容
量検出値より、 Ｃ２＝Ｃ２２+Ｃ２３（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ／（Ｃ３３−Ｃ３１−Ｃ３２−Ｃ３４） ………（３３） 電極３、４の電極間容量検出値より、Ｃ３＝Ｃ３３+Ｃ
３４（Ｃ３３−Ｃ３１−Ｃ３２−Ｃ３４） ／（Ｃ４４−Ｃ４１−Ｃ４２−Ｃ４３） ………（３４） 電極４、１の電極間容量検出値より、Ｃ４＝Ｃ４４+Ｃ
４１（Ｃ４４−Ｃ４１−Ｃ４２−Ｃ４３） ／（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４） ………（３５） となる。なお、上記の電極の組み合わせは１つの例であ
り、乗員が上に乗っている電極ならば上記の場合以外の
組み合わせでも計算式の作成は可能である。
量検出値より、 Ｃ２＝Ｃ２２+Ｃ２３（Ｃ２２−Ｃ２１−Ｃ２３−Ｃ２４） ／（Ｃ３３−Ｃ３１−Ｃ３２−Ｃ３４） ………（３３） 電極３、４の電極間容量検出値より、Ｃ３＝Ｃ３３+Ｃ
３４（Ｃ３３−Ｃ３１−Ｃ３２−Ｃ３４） ／（Ｃ４４−Ｃ４１−Ｃ４２−Ｃ４３） ………（３４） 電極４、１の電極間容量検出値より、Ｃ４＝Ｃ４４+Ｃ
４１（Ｃ４４−Ｃ４１−Ｃ４２−Ｃ４３） ／（Ｃ１１−Ｃ１２−Ｃ１３−Ｃ１４） ………（３５） となる。なお、上記の電極の組み合わせは１つの例であ
り、乗員が上に乗っている電極ならば上記の場合以外の
組み合わせでも計算式の作成は可能である。
【００３０】以上の式をまとめると、一般に、乗員が乗
っている電極のうち２枚を電極ｎ、電極ｍとした場合、
電極ｎと乗員の間の容量Ｃｎは、 Ｃｎ＝Ｃｎｎ＋Ｃｎｍ×（Ｃｎｎ−Ｃｎ受）／（Ｃｍｍ
−Ｃｍ受） Ｃｎｎ：電極ｎを送信にしたときの電極ｎでの検出容量 Ｃｎｍ：電極ｎを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｎ受：電極ｎを送信にしたときに受信状態になってい
る電極の検出容量の合計値 Ｃｍｍ：電極ｍを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｍ受：電極ｍを送信にしたときに受信状態になってい
る電極の検出容量の合計値 と表すことができる。
っている電極のうち２枚を電極ｎ、電極ｍとした場合、
電極ｎと乗員の間の容量Ｃｎは、 Ｃｎ＝Ｃｎｎ＋Ｃｎｍ×（Ｃｎｎ−Ｃｎ受）／（Ｃｍｍ
−Ｃｍ受） Ｃｎｎ：電極ｎを送信にしたときの電極ｎでの検出容量 Ｃｎｍ：電極ｎを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｎ受：電極ｎを送信にしたときに受信状態になってい
る電極の検出容量の合計値 Ｃｍｍ：電極ｍを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｍ受：電極ｍを送信にしたときに受信状態になってい
る電極の検出容量の合計値 と表すことができる。
【００３１】また、電極が３つ以上あり、そのうちの少
なくとも３つに乗員が乗っている場合なら、その３つの
電極の検出値をつかって以下に示すような電極と乗員間
の容量の検出式を作ることが可能である。
なくとも３つに乗員が乗っている場合なら、その３つの
電極の検出値をつかって以下に示すような電極と乗員間
の容量の検出式を作ることが可能である。
【００３２】図８に示す電極間容量検出値のうち、
電極１、２、３の電極間容量検出値より、
Ｃ１＝Ｃ１１+Ｃ１２×Ｃ１３／Ｃ２３
電極２、３、４の電極間容量検出値より、
Ｃ２＝Ｃ２２+Ｃ２３×Ｃ２４／Ｃ３４
電極３、４、１の電極間容量検出値より、
Ｃ３＝Ｃ３３+Ｃ３４×Ｃ３１／Ｃ４１
電極４、１、２の電極間容量検出値より、
Ｃ４＝Ｃ４４+Ｃ４１×Ｃ４２／Ｃ１２
となる。なお、上記の電極の組み合わせは１つの例であ
り、乗員が上に乗っている電極ならば、上記の場合以外
の組み合わせでも計算式の作成は可能である。以上をま
とめると、一般に乗員の乗っている電極のうちの３枚を
電極ｎ、電極ｍ、電極ｐとした場合、電極ｎと乗員の間
の容量Ｃｎは、 Ｃｎ＝Ｃｎｎ＋Ｃｎｍ×Ｃｎｐ／Ｃｍｐ Ｃｎｎ：電極ｎを送信にしたときの電極ｎでの検出容量 Ｃｎｍ：電極ｎを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｎｐ：電極ｎを送信にしたときの受信電極ｐでの検出
容量 Ｃｍｐ：電極ｍを送信にしたときの受信電極ｐでの検出
容量 となり、前述の電極２つの検出値を使った式より簡単な
計算式で表すことができる。
り、乗員が上に乗っている電極ならば、上記の場合以外
の組み合わせでも計算式の作成は可能である。以上をま
とめると、一般に乗員の乗っている電極のうちの３枚を
電極ｎ、電極ｍ、電極ｐとした場合、電極ｎと乗員の間
の容量Ｃｎは、 Ｃｎ＝Ｃｎｎ＋Ｃｎｍ×Ｃｎｐ／Ｃｍｐ Ｃｎｎ：電極ｎを送信にしたときの電極ｎでの検出容量 Ｃｎｍ：電極ｎを送信にしたときの電極ｍでの検出容量 Ｃｎｐ：電極ｎを送信にしたときの受信電極ｐでの検出
容量 Ｃｍｐ：電極ｍを送信にしたときの受信電極ｐでの検出
容量 となり、前述の電極２つの検出値を使った式より簡単な
計算式で表すことができる。
【００３３】これらの算出式を使い、乗員とＧＮＤ間の
静電容量Ｃｇに影響されない電極と乗員の間の容量を算
出することで、その大きさから大人か子供かを判別する
ことが可能となる。
静電容量Ｃｇに影響されない電極と乗員の間の容量を算
出することで、その大きさから大人か子供かを判別する
ことが可能となる。
【００３４】以上の実施の形態においては、信号源とし
て、単一の電極に順次接続する単一の信号源を使用した
例を説明したが、他の実施の形態として、複数の電極に
対応する複数の信号源を使用し、出力する信号の信号レ
ベルを１つの信号源のみを他の信号源の信号レベルと異
ならせるように構成しても、乗員の大きさを測定するた
めに必要な容量値が各電極間容量検出回路から取得する
ことが可能である。
て、単一の電極に順次接続する単一の信号源を使用した
例を説明したが、他の実施の形態として、複数の電極に
対応する複数の信号源を使用し、出力する信号の信号レ
ベルを１つの信号源のみを他の信号源の信号レベルと異
ならせるように構成しても、乗員の大きさを測定するた
めに必要な容量値が各電極間容量検出回路から取得する
ことが可能である。
【００３５】図９は、本実施の形態の構成を示す図であ
る。１つのみ振幅が異なる複数の信号源１０１、１０
２、１０３、１０４と、これらの信号源と電極１、２、
３、４に接続された各電流電圧変換回路３１、３２、３
３、３４との間を切り替えるスイッチ回路１１１とを備
え、１つの電極に対して印加する交流信号ｖｈの振幅Ｖ
ｈとは異なる振幅Ｖｌの同一周波数の交流信号ｖｌを他
の全ての電極に同時に印加し、順次その印加状態を切り
替えて容量値を測定するように構成したものである。こ
のような構成を採用しても送信側及び受信側としての信
号電流が形成されるので、同様にして各電極の静電容量
を測定することが可能であり、乗員とＧＮＤ間の静電容
量の影響を排除した各電極の容量値を算出することが可
能である。
る。１つのみ振幅が異なる複数の信号源１０１、１０
２、１０３、１０４と、これらの信号源と電極１、２、
３、４に接続された各電流電圧変換回路３１、３２、３
３、３４との間を切り替えるスイッチ回路１１１とを備
え、１つの電極に対して印加する交流信号ｖｈの振幅Ｖ
ｈとは異なる振幅Ｖｌの同一周波数の交流信号ｖｌを他
の全ての電極に同時に印加し、順次その印加状態を切り
替えて容量値を測定するように構成したものである。こ
のような構成を採用しても送信側及び受信側としての信
号電流が形成されるので、同様にして各電極の静電容量
を測定することが可能であり、乗員とＧＮＤ間の静電容
量の影響を排除した各電極の容量値を算出することが可
能である。
【００３６】また、以上の実施の形態では送信側の電極
に対して印加する容量測定用の信号として交流信号（交
流電圧）を使用する例により説明したが、印加する信号
としてはパルス信号を使用することが可能である。この
場合、パルス信号により電極に流れる交流成分を抽出し
て、前記実施の形態と同様の信号レベル又は位相差情報
を取得することが可能であり、又はパルス信号の振幅を
直接測定することが可能であり、この測定値から電極の
静電容量の容量値を計測することができる。
に対して印加する容量測定用の信号として交流信号（交
流電圧）を使用する例により説明したが、印加する信号
としてはパルス信号を使用することが可能である。この
場合、パルス信号により電極に流れる交流成分を抽出し
て、前記実施の形態と同様の信号レベル又は位相差情報
を取得することが可能であり、又はパルス信号の振幅を
直接測定することが可能であり、この測定値から電極の
静電容量の容量値を計測することができる。
【００３７】なお、図２に示す実施の形態におけるスイ
ッチ１１では、信号源１０と電流電圧変換回路と電極間
容量検出回路を接続した回路を複数の電極に順次切り替
えるように構成しているが、このスイッチ１１は、信号
源１０のみを各電極（各電極間容量検出回路）に順次接
続するように切り替えるように構成を変更しても所望の
容量値の測定が可能であることは明らかである。
ッチ１１では、信号源１０と電流電圧変換回路と電極間
容量検出回路を接続した回路を複数の電極に順次切り替
えるように構成しているが、このスイッチ１１は、信号
源１０のみを各電極（各電極間容量検出回路）に順次接
続するように切り替えるように構成を変更しても所望の
容量値の測定が可能であることは明らかである。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、乗員の大きさを判定す
るための複数の電極の容量値の測定において、その容量
値から乗員とＧＮＤ間の静電容量の容量値（Ｃｇ）をキ
ャンセルできるように、容量値測定用の信号の送信側と
受信側の両方の電極の静電容量を測定するように構成し
たことにより、乗員とＧＮＤ間の静電容量の影響を排除
することができ、乗員の大きさ、特に、大人か子供かの
判断を誤ることなく行うことが可能である。
るための複数の電極の容量値の測定において、その容量
値から乗員とＧＮＤ間の静電容量の容量値（Ｃｇ）をキ
ャンセルできるように、容量値測定用の信号の送信側と
受信側の両方の電極の静電容量を測定するように構成し
たことにより、乗員とＧＮＤ間の静電容量の影響を排除
することができ、乗員の大きさ、特に、大人か子供かの
判断を誤ることなく行うことが可能である。
【００３９】
【図１】 本発明の実施の形態のシートの電極配置を示
す図である。
す図である。
【図２】 本実施の形態の構成を示す図である。
【図３】 電極１を送信側とした構成の等価回路を示す
図である。
図である。
【図４】 電極２を送信側とした構成の等価回路を示す
図である。
図である。
【図５】 ４つの電極を使用した実施の形態のシートの
電極配置を示す図である。
電極配置を示す図である。
【図６】 ４つの電極を使用した実施の形態の構成を示
す図である。
す図である。
【図７】 電極１を送信側とした等価回路を示す図であ
る。
る。
【図８】 各電極の送信状態及び受信状態の組み合わせ
における電極間容量の検出値を示す図である。
における電極間容量の検出値を示す図である。
【図９】 他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１０】 従来例を示す図である。
１、２、３、４ 電極
５、６、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、
３４ 電流電圧変換回路 ７、８ 電極間容量検出回路 ９ 演算回路 １０、１０１、１０２、１０３、１０４ 容量測定用の
交流信号の信号源 １１、１１１ スイッチ回路
３４ 電流電圧変換回路 ７、８ 電極間容量検出回路 ９ 演算回路 １０、１０１、１０２、１０３、１０４ 容量測定用の
交流信号の信号源 １１、１１１ スイッチ回路
Claims (12)
- 【請求項１】 シートに配置した複数の電極に対し、容
量値測定用の信号を印加して前記電極の静電容量を計測
することにより、前記電極を覆う乗員の大きさを判別す
る乗員判別方法において、 前記複数の電極に対し、順次、信号を印加し、信号を印
加した電極及び信号を印加しない電極の全ての電極の電
流に基づく静電容量を測定し、各静電容量の測定値に基
づいて乗員と周囲の導体間の静電容量の影響を排除した
各電極の容量値を算出し、該容量値から乗員の大きさを
判別することを特徴とする乗員判別方法。 - 【請求項２】 シートに配置した複数の電極に対し、容
量値測定用の信号を印加して前記電極の静電容量を計測
することにより、前記電極を覆う乗員の大きさを判別す
る乗員判別方法において、 前記複数の電極に対し、順次、前記信号を印加するとと
もに、他の電極には前記信号と異なる信号レベルの信号
を印加し、それぞれ全ての電極の電流に基づく静電容量
を測定し、各静電容量の測定値に基づいて乗員と周囲の
導体間の静電容量の影響を排除した各電極の容量値を算
出し、該容量値から乗員の大きさを判別することを特徴
とする乗員判別方法。 - 【請求項３】 前記信号はパルス信号であることを特徴
とする請求項１又は２記載の乗員判別方法。 - 【請求項４】 前記容量値を合計した全容量値を所定の
閾値と比較することにより、乗員の大小を判別すること
を特徴とする請求項１、２又は３記載の乗員判別方法。 - 【請求項５】 前記閾値として２つの閾値を用い、乗員
が存在しないことをも判別することを特徴とする請求項
１ないし４の何れか１つの請求項記載の乗員判別方法。 - 【請求項６】 前記複数の電極はシート上面部及び／又
はシート背もたれ部に配置することを特徴とする請求項
１ないし５の何れか１つの請求項記載の乗員判別方法。 - 【請求項７】 シートに配置した複数の電極に対し、容
量値測定用の信号を印加して前記電極に形成される静電
容量を計測することにより、前記電極を覆う乗員の大き
さを判別する乗員判別装置において、 前記信号を出力する信号源と、各電極に流れる電流によ
り静電容量を測定する複数の容量値測定回路と、前記複
数の電極に対する前記信号源の接続を順次切り替える切
替回路と、前記信号源のそれぞれの切り替え状態におけ
る前記容量値測定回路のそれぞれの測定値に基づいて乗
員と周囲の導体間の静電容量の影響を排除した各電極の
容量値を算出し、前記各電極の容量値により乗員の大き
さを判別する演算回路と、を有することを特徴とする乗
員判別装置。 - 【請求項８】 シートに配置した複数の電極に対し、前
記電極に容量値測定用の信号を印加して前記電極に形成
される静電容量を計測することにより、前記電極を覆う
乗員の大きさを判別する乗員判別装置において、 前記信号を出力する第１の信号源と、前記信号の信号レ
ベルと異なる信号を出力する複数の第２の信号源と、各
電極に流れる電流により静電容量を測定する複数の容量
値測定回路と、前記複数の電極に対し前記第１の信号源
及び第２の信号源の接続を順次切り替える切替回路と、
前記第１及び第２の信号源のそれぞれの切り替え状態に
おける前記容量値測定回路のそれぞれの測定値に基づい
て乗員と周囲の導体間の静電容量の影響を排除した各電
極の容量値を算出し、前記各電極の容量値により乗員の
大きさを判別する演算回路と、を有することを特徴とす
る乗員判別装置。 - 【請求項９】 前記信号はパルス信号であることを特徴
とする請求項７又は８記載の乗員判別装置。 - 【請求項１０】 前記演算回路は、前記各電極の容量値
を合計した容量値を所定の閾値と比較する比較回路を備
えることを特徴とする請求項７、８又は９記載の乗員判
別装置。 - 【請求項１１】 前記比較回路は、閾値として２つの閾
値を有し、乗員が存在しないことをも判別することを特
徴とする請求項１０記載の乗員判別装置。 - 【請求項１２】 前記複数の電極はシート上面部及び／
又はシート背もたれ部に配置されることを特徴とする請
求項１ないし１１の何れか１つの請求項記載の乗員判別
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039351A JP3635640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 乗員判別方法及び乗員判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039351A JP3635640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 乗員判別方法及び乗員判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003237443A true JP2003237443A (ja) | 2003-08-27 |
| JP3635640B2 JP3635640B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=27780386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039351A Expired - Fee Related JP3635640B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 乗員判別方法及び乗員判別装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3635640B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309939A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Hitachi Computer Products (Europe) Sas | センサーにおけるターゲットのローカライゼーション向上方法 |
| US7633179B2 (en) | 2006-09-28 | 2009-12-15 | Honda Elesys Co., Ltd. | Passenger detection apparatus for detecting breakage on shield line without being affected by peripheral shield cables |
| JP2010167909A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Honda Motor Co Ltd | 車両用乗員検出装置 |
| KR20110090340A (ko) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | 현대모비스 주식회사 | 자동차 및 그 제어방법 |
| JP2011158481A (ja) * | 2006-02-21 | 2011-08-18 | Elesys North America Inc | 乗員センサ及びシートベルトその他の監視方法 |
| JP2013190233A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Denso Corp | 静電容量式乗員センサ装置 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002039351A patent/JP3635640B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007309939A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Hitachi Computer Products (Europe) Sas | センサーにおけるターゲットのローカライゼーション向上方法 |
| US7633179B2 (en) | 2006-09-28 | 2009-12-15 | Honda Elesys Co., Ltd. | Passenger detection apparatus for detecting breakage on shield line without being affected by peripheral shield cables |
| JP2010167909A (ja) * | 2009-01-22 | 2010-08-05 | Honda Motor Co Ltd | 車両用乗員検出装置 |
| KR20110090340A (ko) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | 현대모비스 주식회사 | 자동차 및 그 제어방법 |
| KR101684952B1 (ko) | 2010-02-03 | 2016-12-09 | 현대모비스 주식회사 | 자동차 및 그 제어방법 |
| JP2013190233A (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-26 | Denso Corp | 静電容量式乗員センサ装置 |
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| JP3635640B2 (ja) | 2005-04-06 |
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