JP2006027591A - 静電容量式センサおよび乗員検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡単な構造でありながら、シートが被水したか否かを判別することができる静電容量式センサおよび乗員検知システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 静電容量式センサ１は、車両のシート９の座面部および背もたれ部のうち、少なくとも一方に埋設される第一電極２０と、第一電極２０に隣接して埋設され、シート９が被水したか否かを判別する被水判別モードにおいて、自身と第一電極２０との間に電界を形成する第二電極２１と、シート９の乗員を判別する乗員判別モードにおいて、自身と、第一電極２０および第二電極２１と、の間に電界を形成する第三電極と、を備えてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両のシートに埋設される静電容量式センサ、および静電容量式センサの出力からシートの乗員状態を判別する乗員検知システムに関する。

乗員検知システムは、静電容量式センサと乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）とを備えている。このうち、静電容量式センサは、電極に発生させた微弱電界の乱れを、電流あるいは電圧として出力するものである（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、シートが空席の場合、静電容量式センサの一対の電極間には、ちょうど空気が介挿されることになる。また、シートにチャイルドシートが搭載されている場合、静電容量式センサの一対の電極間には、チャイルドシートが介挿されることになる。また、シートに乗員が搭乗している場合、静電容量式センサの一対の電極間には、乗員の人体が介挿されることになる。

ここで、空気の比誘電率は、約１である。また、材質にも依るがチャイルドシートの比誘電率は、約２〜５である。また、人体の比誘電率は、約５０である。このように、空気、チャイルドシート、人体の比誘電率は、それぞれ異なる。したがって、介挿物の種類により、静電容量式センサの一対の電極間の静電容量も異なる。

この静電容量の差異に基づき、乗員検知ＥＣＵは、乗員判別を行っている。すなわち、乗員検知ＥＣＵは、シートが空席か、シートにチャイルドシートが搭載されているか、シートに大人が着座しているか、を判別している。エアバッグＥＣＵは、乗員検知ＥＣＵの判別結果に基づき、袋体の展開許可／禁止を決定する。具体的には、シートが空席の場合およびシートにチャイルドシートが装着されている場合は、袋体を展開禁止状態とする。一方、シートに大人が着座している場合は、袋体を展開許可状態とする。
特開平１１−２７１４６３号公報 特表２００３−５２０３４４号公報 特開２００２−３６９２９号公報 特開２００２−２２１５７９号公報

一方、特許文献２〜４には、静電容量式センサの問題点として、シート被水時の乗員判別精度の低下が挙げられている。すなわち、水の比誘電率（約８０）は、上記人体の比誘電率（約５０）よりも、大きい。このため、シート被水時においては、シートに乗員が搭乗している場合と、シートが空席である場合との区別が困難になる。

この点に鑑み、特許文献２には、静電容量式センサと重量センサとを併用する乗員検知システムが紹介されている。また、特許文献３には、静電容量式センサと、重量センサあるいは厚みセンサとを、併用する乗員検知システムが紹介されている。重量センサの検出精度や厚みセンサの検出精度は、シートの被水による影響を受けにくい。このため、特許文献２、３の乗員検知システムによると、シートが被水したか否かを判別することができる。

また、特許文献４には、静電容量式センサの出力を時系列で検知する乗員検知システムが紹介されている。乗員着座時とシート被水時とでは、静電容量式センサの出力の時系列的変化が異なる。この変化に基づき、同乗員検知システムは、シートが被水したか否かを判別している。

しかしながら、上記特許文献２、３の乗員検知システムの場合、重量センサあるいは厚みセンサを、静電容量式センサとは別に、新たに設ける必要がある。このため、乗員検知システムの構造が複雑化する。また、乗員検知システムの製造コストが上昇する。また、上記特許文献４の乗員検知システムの場合、乗員検知ＥＣＵの回路構成が複雑化する。

本発明の静電容量式センサおよび乗員検知システムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、比較的簡単な構造でありながら、シートが被水したか否かを判別することができる静電容量式センサおよび乗員検知システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の静電容量式センサは、車両のシートの座面部および背もたれ部のうち、少なくとも一方に埋設される第一電極と、該第一電極に隣接して埋設され、該シートが被水したか否かを判別する被水判別モードにおいて、自身と該第一電極との間に電界を形成する第二電極と、該シートの乗員を判別する乗員判別モードにおいて、自身と、該第一電極および該第二電極と、の間に電界を形成する第三電極と、を備えてなることを特徴とする。

本発明の静電容量式センサは、第一電極と第二電極と第三電極とを備えている。乗員判別モードにおいては、第一電極および第二電極と、第三電極と、の間に、電界が形成される。これに対して、被水判別モードにおいては、第一電極と第二電極との間に、電界が形成される。

ここで、第一電極および第二電極は、共にシートに埋設されている。つまり、第一電極および第二電極は、シート表面ではなく、シート内部に配置されている。このため、シート表面に接触する乗員の人体は、第一電極と第二電極との間の電界に、影響を与えにくい。つまり、被水時（水分を含有する液体がシート内部に浸入した時）に限り、第一電極と第二電極との間の電界に影響が現れる。

このように、本発明の静電容量式センサによると、第一電極と第二電極との間の電界に着目することで、シートが被水したか否かを判別することができる。また、本発明の静電容量式センサによると、例えば重量センサや厚みセンサなどを、別途設置する必要がない。このため、乗員検知システムの構造が単純で済む。並びに、本発明の静電容量式センサによると、静電容量式センサの出力の時系列的変化を演算する必要がない。このため、乗員検知ＥＣＵの回路構成が単純で済む。

（２）好ましくは、前記第一電極と前記第二電極との隣接距離は、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である構成とする方がよい。隣接距離を０．５ｍｍ以上としたのは、０．５ｍｍ未満の場合、第一電極と第二電極との隔離配置が困難になるからである。また、隣接距離を５０ｍｍ以下としたのは、５０ｍｍを超えると、第一電極と第二電極とが、シート内部に浸入した液体により架橋されにくくなるからである。つまり、被水判別精度が低下するからである。

（３）好ましくは、前記第二電極は、前記第一電極の内周側および外周側の少なくとも一方に配置されている構成とする方がよい。本構成によると、第一電極と第二電極とが隣接して対向している部分（以下、「ギャップ」と称す）が周状に連続して形成される。このため、シートの比較的広範囲に亘り、被水を検出することができる。

（４）好ましくは、前記第一電極と前記第二電極とは、櫛歯状に隣接している構成とする方がよい。本構成によると、シートにおけるギャップの延在距離が長くなる。すなわち、シートにおけるギャップの配置密度を大きくすることができる。このため、比較的緻密に、被水を検出することができる。

（５）好ましくは、さらに、前記第一電極および前記第二電極を封入するフィルム部材を備え、該フィルム部材には、該第一電極および該第二電極が配置されていないスリットが区画されている構成とする方がよい。

フィルム部材がシートの座面部に埋設されている場合、フィルム部材にスリットを区画すると、乗員の座り心地が向上する。また、フィルム部材がシートの背もたれ部に埋設されている場合、フィルム部材にスリットを区画すると、フィルム部材により乗員が背中に感じる違和感を、抑制することができる。

（６）好ましくは、前記第三電極は、車両のボディに導通する接地電極である構成とする方がよい。本構成によると、例えばシートフレームなどの車両構造物を、第三電極として流用することができる。このため、別途第三電極を配置する場合と比較して、部品点数が少なくて済む。

（７）また、上記課題を解決するため、本発明の乗員検知システムは、車両のシートの座面部および背もたれ部のうち、少なくとも一方に埋設される第一電極と、該第一電極に隣接して埋設され、被水判別モードにおいて、自身と該第一電極との間に電界を形成する第二電極と、乗員判別モードにおいて、自身と、該第一電極および該第二電極と、の間に電界を形成する第三電極と、を備えてなる静電容量式センサと、該静電容量式センサの出力から、該被水判別モードにおいては該シートが被水したか否かを判別し、該乗員判別モードにおいては該シートの乗員を判別する乗員検知ＥＣＵと、を備えてなることを特徴とする。

本発明の乗員検知システムは、静電容量式センサと乗員検知ＥＣＵとを備えている。静電容量式センサは、第一電極と第二電極と第三電極とを備えている。乗員判別モードにおいては、静電容量式センサの第一電極および第二電極と第三電極との間に、電界が形成される。乗員検知ＥＣＵは、静電容量式センサの出力（例えば、電流、電圧、静電容量など）を基に、シートの乗員を判別する。

一方、被水判別モードにおいては、静電容量式センサの第一電極と第二電極との間に、電界が形成される。ここで、第一電極および第二電極は、シート内部に配置されている。このため、シート内部にまで液体が浸入した場合に限り、第一電極と第二電極との間の電界に影響が現れる。乗員検知ＥＣＵは、静電容量式センサの出力を基に、シートが被水したか否かを判別する。

本発明の乗員検知システムによると、第一電極と第二電極との間の電界に着目することで、シートが被水したか否かを判別することができる。また、本発明の乗員検知システムによると、例えば重量センサや厚みセンサなどを、別途設置する必要がない。このため、乗員検知システムの構造が単純で済む。並びに、本発明の乗員検知システムによると、静電容量式センサの出力の時系列的変化を演算する必要がない。このため、乗員検知ＥＣＵの回路構成が単純で済む。

（８）好ましくは、上記（７）の構成において、さらに、前記被水判別モードにおいて、該シートが被水したと判別した場合に警報を発する警報部を備える構成とする方がよい。本構成によると、シート被水により乗員判別精度が低下することを、乗員に知らせることができる。

（９）好ましくは、上記（７）または（８）の構成において、さらに、前記被水判別モードと前記乗員判別モードとを切り替えるスイッチ部を備える構成とする方がよい。本構成によると、乗員判別モードと被水判別モードとを、自在に切り替えることができる。このため、任意のタイミング、頻度で、シートの被水をチェックすることができる。例えば、乗員判別モード数回に一回の頻度で、被水判別モードを実行することができる。

（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記スイッチ部は、前記乗員判別モードでは前記第一電極および前記第二電極と前記第三電極とを電気的に導通させ、前記被水判別モードでは前記第一電極および前記第二電極と前記第三電極とを電気的に絶縁させることを特徴とする。本構成によると、スイッチ部により乗員判別モードに切り替えられると、第一電極および第二電極と第三電極とを電気的に導通させることにより、第一電極および第二電極と第三電極との間に電界が形成されるので、静電容量式センサの出力を基に、シートの乗員を判別することができる。一方、スイッチ部により被水判別モードに切り替えられると、第一電極および第二電極と第三電極とが電気的に絶縁されることにより、第一電極と第二電極との間に電界が形成されるので、静電容量式センサの出力を基に、シートが被水したか否かを判別することができる。

（１１）好ましくは、上記（８）の構成において、前記第一電極は、前記第二電極よりも面積が大きく構成され、前記スイッチ部は、前記乗員判別モードでは前記第一電極を前記第二電極と同電位とし、前記被水判別モードでは前記第一電極を前記第三電極と同電位とすることを特徴とする。本構成によると、スイッチ部により乗員判別モードに切り替えられると、第一電極が第二電極と同電位となることにより、第一電極および第二電極と第三電極との間に電界が形成されるので、静電容量式センサの出力を基に、シートの乗員を判別することができる。一方、スイッチ部により被水判別モードに切り替えられると、第二電極よりも面積が大きく構成された第一電極が第三電極と同電位となることにより、第一電極と第二電極との間に電界が形成されるので、静電容量式センサの出力を基に、シートが被水したか否かを判別することができる。

（１２）好ましくは、上記（７）〜（１１）の構成において、前記乗員判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である人体検出容量に基づいて前記シートの乗員が大人であるか空席またはチャイルドシート上の幼児であるかを判別するための乗員判別しきい値、および前記被水判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である被水検出容量に基づいて被水の有無を判別するための被水判別しきい値をそれぞれ予め格納し、前記人体検出容量が前記乗員判別しきい値以上であり且つ前記被水検出容量が前記被水判別しきい値以上である場合に、前記シートが被水したと判別することを特徴とする。シートの被水状態は可逆的である（シートに滲み込んだ水分は時間の経過により蒸発する）ため、不要な異常検出の頻度は、可能な限り抑制されることが望ましい。本構成によると、乗員検出容量が乗員判別しきい値以上であり且つ被水検出容量が被水判別しきい値以上である場合にのみシートが被水したと判別し、被水時でも乗員保護装置の制御に支障がない場合（例えば、被水状態であり且つ空席またはチャイルドシート上の幼児の場合）、異常検出を行わないので、不要な異常検出の頻度が抑制される。

（１３）好ましくは、上記（１２）の構成において、さらに、前記人体検出容量に基づいて大人と被水とを判別するための大人／被水判別しきい値を予め格納し、前記人体検出容量が前記大人／被水判別しきい値以上である場合、前記被水検出容量の値に拘らずに前記シートの乗員が大人であると判別することを特徴とする。発砲樹脂で構成されているシートカバーやシートクッションの液体含有面積は、降雨の振込み時などで被水量が上昇し続けても一定量で飽和し、人体検出容量も同様に一定値で収束する。本構成によると、乗員検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合、被水検出容量の値に拘らずにシートの乗員が大人であると判別するので、不要な異常検出の頻度をより一層抑制することができる。

（１４）好ましくは、上記（７）〜（１１）の構成において、前記乗員判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である人体検出容量に基づいて前記シートの乗員が大人であるか空席またはチャイルドシート上の幼児であるかを判別するための乗員判別しきい値、および前記被水判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である被水検出容量に基づいて被水の有無を判別するための被水判別しきい値をそれぞれ予め格納し、前記被水検出容量が前記被水判別しきい値未満である場合、前記人体検出容量に基づいて前記乗員判別しきい値による乗員判別及び乗員保護装置の制御を実行し、前記被水検出容量が前記被水判別しきい値以上である場合、所定の異常時処理を実行することを特徴とする。本構成によれば、被水異常がない場合は人体検出容量に基づいて乗員判別しきい値による乗員判別及び乗員保護装置の制御が実行される。一方、被水検出容量が被水判別しきい値以上である場合は、乗員保護装置の制御に支障がない場合でも被水異常を事前に乗員へ告知する等の所定の異常時処理を実行するので、空席へチャイルドシート上幼児が乗り換えた場合等に備えることができる。

（１５）好ましくは、上記（１４）の構成において、さらに、前記人体検出容量に基づいて大人と被水とを判別するための大人／被水判別しきい値を予め格納し、前記人体検出容量が前記大人／被水判別しきい値以上である場合、前記シートが被水異常であり且つ乗員が大人であると判別して乗員保護装置の制御および前記所定の異常時処理の一部を実行することを特徴とする。本構成によると、被水異常の場合であっても、乗員が大人であると判別された場合は、正常時と同様に乗員保護装置の制御を行うと共に、警報装置の作動等を含む所定の異常時処理の一部を実行する。

（１６）好ましくは、上記（１２）〜（１５）の構成において、前記人体検出容量または前記被水検出容量と前記各判別しきい値との比較ステップの判定を少なくとも２つの時点の検出値に基づいて行うことを特徴とする。本構成によると、ノイズなどによる誤まった被水異常検出を防止可能である。

（１７）好ましくは、上記（１２）〜（１６）の構成において、前記被水検出容量に基づいて被水異常が検出された時、異常時に対応した処置が設定されると共に、その後、前記シートが乾燥状態に近づいて正常な人体検出容量の判定が可能になった時に、前記異常時に対応した処置を解除するように構成されたことを特徴とする。本構成によると、不要な異常処置の継続を防止可能である。

（１８）好ましくは、上記（１２）〜（１７）の構成において、前記被水検出容量に基づいて被水異常を検出した時は、前記乗員検知ＥＣＵの不揮発性メモリに、現在情報としての被水異常を記録し、更に前記シートが乾燥状態に近づいて正常な人体検出容量の判定が可能になった時は、過去情報としての前記被水情報を記録するように構成されたことを特徴とする。本構成によると、過去から現在に至る被水異常状態の確認を容易に行うことができる。

本発明によると、比較的簡単な構造でありながら、シートが被水したか否かを判別可能な静電容量式センサおよび乗員検知システムを提供することができる。

以下、本発明の乗員検知システムの実施の形態について説明する。なお、本発明の静電容量式センサの実施の形態についても、併せて説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の静電容量式センサの構成について説明する。図１に、本実施形態の静電容量式センサの模式上面図を示す。図２に、図１のＩ−Ｉ断面図を示す。図３に、同静電容量式センサの模式側面図を示す。図４に、図３の円Ｄ内の拡大図を示す。

これらの図に示すように、静電容量式センサ１は、第一電極２０と第二電極２１とフィルム部材２２とシールドワイヤ接続コネクタ２３とシールドワイヤ２４と外部接続コネクタ２５とシートフレーム２６とを備えている。シートフレーム２６は、本発明の接地電極に含まれる。

なお、説明の便宜上、図１において助手席裏側に配置される部材は、点線で示す。また、図２、図３、図４においては、フィルム部材２２、第一電極２０、第二電極２１の上下方向幅を誇張して示す。また、図３、図４において、第一電極２０の銀電極部、第二電極２１の銀電極部、フィルム部材２２は、各々省略して示す。

フィルム部材２２は、助手席９の座面部の表皮材９０とクッション材９１との間に介装されている。助手席９は、本発明のシートに含まれる。フィルム部材２２は、上層フィルム部２２０と下層フィルム部２２１と粘着剤２２３とを備えている。上層フィルム部２２０および下層フィルム部２２１は、共にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製であって、矩形状を呈している。上層フィルム部２２０と下層フィルム部２２１とは、上下に積層されている。上層フィルム部２２０と下層フィルム部２２１とは、粘着剤２２３により、接合されている。

第一電極２０は、カーボン電極部２００と銀電極部２０１とを備えている。第一電極２０は、上層フィルム部２２０と下層フィルム部２２１との間に介装されている。また、第一電極２０は、フィルム部材２２の略中央に配置されている。カーボン電極部２００は、矩形状を呈している。銀電極部２０１は、矩形枠状を呈している。銀電極部２０１は、カーボン電極部２００外縁の若干内周側に、配線されている。

第二電極２１は、カーボン電極部２１０と銀電極部２１１とを備えている。第二電極２１は、第一電極２０同様に、上層フィルム部２２０と下層フィルム部２２１との間に介装されている。また、第二電極２１は、第一電極２０の外周側に配置されている。カーボン電極部２１０は、第一電極２０の外縁を囲む曲線状を呈している。銀電極部２１１は、カーボン電極部２１０の幅方向略中央に配置されている。銀電極部２１１は、カーボン電極部２１０の長手方向に沿って、配線されている。

シールドワイヤ接続コネクタ２３および外部接続コネクタ２５は、助手席９の裏側に配置されている。第一電極２０および第二電極２１は、助手席９のクッション材９１に穿設された連通孔（図略）を介して、シールドワイヤ接続コネクタ２３に結線されている。シールドワイヤ接続コネクタ２３と外部接続コネクタ２５との間は、シールドワイヤ２４により連結されている。外部接続コネクタ２５には、後述する乗員検知ＥＣＵ（図略）が接続されている。シートフレーム２６は、助手席９の骨格を形成している。シートフレーム２６は、車両のボディを介して、接地されている。

図５に、本実施形態の乗員検知システムのブロック図を示す。図に示すように、本実施形態の乗員検知システム１０は、静電容量式センサ１と乗員検知ＥＣＵ３と警報装置４とを備えている。警報装置４は、本発明の警報部に含まれる。

乗員検知ＥＣＵ３は、スイッチ部３０と電流検出回路３１と発振回路３２とＣＰＵ（中央処理装置）３３と通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）３４とを備えている。スイッチ部３０は、端子Ａ１と端子Ａ２と端子Ｂとを備えている。このうち、端子Ａ１には、第一電極２０が接続されている、端子Ａ２には、第二電極２１が接続されている。端子Ｂは接地されている。

電流検出回路３１および発振回路３２は、第一電極２０に接続されている。発振回路３２は、高周波低電圧を発生する。電流検出回路３１は、第一電極２０に供給される電流を検出する。

ＣＰＵ３３は、電流検出回路３１に接続されている。ＣＰＵ３３は、電流検出回路３１の出力電流を基に乗員判別、被水判別を行い、ＣＰＵ３３のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータにより、判別の結果はデジタル値に変換され、通信Ｉ／Ｆ３４を介して、エアバッグ装置５のエアバッグＥＣＵ５０に伝送される。エアバッグＥＣＵ５０は、袋体５１の展開許可／禁止を決定する。警報装置４は、運転席前方のメータクラスタ（図略）に配置されている。警報装置４は、エアバッグＥＣＵ５０に接続されている。

次に、本実施形態の乗員検知システムの乗員判別モード時の動きについて説明する。乗員判別モードにおいては、スイッチ部３０の端子Ａ１と端子Ａ２とが接続される。このため、第一電極２０および第二電極２１には、共に発振回路３２から高周波低電圧が印加される。

まず、助手席が空席の場合について説明する。図６に、乗員判別モードにおける空席時の模式図を示す。図に矢印で示すように、高電位側の第一電極２０および第二電極２１と、低電位側のシートフレーム２６との間には、電界が形成される。空席時においては、表皮材９０の上に何も搭載されていない。このため、第一電極２０および第二電極２１と、シートフレーム２６との間には、空気が介在していることになる。電流検出回路３１は、第一電極２０および第二電極２１に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、前出図５のＣＰＵ３３において、予め格納されている乗員判別しきい値と比較される。空席の場合は、出力電流＜乗員判別しきい値となる。判別の結果は、ＣＰＵ３３のＡ／Ｄコンバータにおいて、デジタル値に変換される。この情報は、通信Ｉ／Ｆ３４を介して、エアバッグＥＣＵ５０に伝送される。エアバッグＥＣＵ５０は、袋体５１を展開禁止状態にする。

次いで、助手席に大人が乗っている場合について説明する。図７に、乗員判別モードにおける大人着座時の模式図を示す。大人着座時においては、表皮材９０の上に乗員の人体が搭載されている。このため、第一電極２０および第二電極２１と、シートフレーム２６との間には、人体が介在していることになる。前述したように、人体の比誘電率（約５０）は、空気の比誘電率（約１）よりも、大きい。このため、空席時よりも大人着座時の方が、電流検出回路３１の出力電流は大きくなる。出力電流は、ＣＰＵ３３において、乗員判別しきい値と比較される。大人が着座している場合は、出力電流≧乗員判別しきい値となる。この情報は、通信Ｉ／Ｆ３４を介して、エアバッグＥＣＵ５０に伝送される。エアバッグＥＣＵ５０は、袋体５１を展開許可状態にする。

なお、助手席にチャイルドシートが搭載されている場合、チャイルドシートの比誘電率は、約２〜５であるため、出力電流＜乗員判別しきい値となる。したがって、空席時同様に、エアバッグＥＣＵ５０は、袋体５１を展開禁止状態にする。

次に、本実施形態の乗員検知システムの被水判別モード時の動きについて説明する。被水判別モードにおいては、スイッチ部３０の端子Ａ２と端子Ｂとが接続される。このため、第一電極２０のみに、発振回路３２から高周波低電圧が印加される。なお、被水判別モードは、乗員判別モード数回に一回の頻度で、実行される。

まず、助手席が被水していない場合について説明する。図８に、被水判別モードにおける非被水時（被水無し時）の模式図を示す。図に矢印で示すように、高電位側の第一電極２０と低電位側の第二電極２１との間には、電界が形成される。非被水時においては、表皮材９０内部に水分を有する液体が浸入しない。このため、第一電極２０と第二電極２１との間にも、液体は介在しない。電流検出回路３１は、第一電極２０に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、ＣＰＵ３３において、予め格納されている被水判別しきい値と比較される。非被水の場合は、出力電流＜被水判別しきい値となる。

次いで、助手席が被水している場合について説明する。図９に、被水判別モードにおける被水時の模式図を示す。被水時においては、表皮材９０内部に液体が浸入する。このため、第一電極２０と第二電極２１との間が、浸入した液体により架橋される。水の比誘電率（約８０）は、比較的大きい。このため、非被水時よりも被水時の方が、電流検出回路３１の出力電流は大きくなる。出力電流は、ＣＰＵ３３において、被水判別しきい値と比較される。被水した場合は、出力電流≧被水判別しきい値となる。この情報は、通信Ｉ／Ｆ３４を介して、エアバッグＥＣＵ５０に伝送される。エアバッグＥＣＵ５０は、メータクラスタの警報装置４を点灯させる。

次に、本実施形態の静電容量式センサおよび乗員検知システムの作用効果について説明する。第一電極２０および第二電極２１は、共に助手席９の座面部に埋設されている。つまり、第一電極２０および第二電極２１は、助手席９表面ではなく、内部に配置されている。このため、助手席９表面に接触する乗員の人体は、第一電極２０と第二電極２１との間の電界に、影響を与えにくい。つまり、助手席９の座面部の内部にまで液体が浸入した場合に限り、第一電極２０と第二電極２１との間の電界に影響が現れる。

このように、本実施形態の静電容量式センサ１によると、第一電極２０と第二電極２１との間の電界に着目することで、助手席９の座面部が被水したか否かを判別することができる。また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、例えば重量センサや厚みセンサなどを、別途設置する必要がない。このため、乗員検知システム１０の構造が単純で済む。並びに、本実施形態の静電容量式センサ１によると、静電容量式センサ１の出力の時系列的変化を演算する必要がない。このため、乗員検知ＥＣＵ１０の回路構成が単純で済む。

また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、第二電極２１は、第一電極２０の外周側に配置されている（図１参照）。このため、ギャップが矩形枠状に形成される。したがって、助手席９の座面部の比較的広範囲に亘り、被水を検出することができる。

また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、第一電極２０および第二電極２１が、予めフィルム部材２２に封入、固定されている。このため、助手席９に対する第一電極２０および第二電極２１の設置作業を、比較的簡単に行うことができる。

また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、シートフレーム２６を接地電極として流用している。このため、別途第三電極を配置する場合と比較して、部品点数が少なくて済む。

また、本実施形態の乗員検知システム１０によると、スイッチ部３０により、乗員判別モードと被水判別モードとを、自在に切り替えることができる。このため、定期的に助手席９の被水をチェックすることができる。

また、本実施形態の乗員検知システム１０には、警報装置４が配置されている。このため、助手席９の座面部の被水により、乗員判別精度が低下したことを、乗員に知らせることができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、フィルム部材にスリットが区画されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１０に、本実施形態の静電容量式センサの模式上面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。図１１に、図１０のＩＩ−ＩＩ断面図を示す。なお、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。これらの図に示すように、フィルム部材２２の略中央には、車幅方向に延びる矩形状のスリット２２４が区画されている。スリット２２４には、第一電極２０、第二電極２１、粘着剤２２３は配置されていない。

本実施形態の静電容量式センサ１は、第一実施形態の静電容量式センサと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、スリット２２４が区画されているため、乗員の座り心地が向上する。

＜第三実施形態＞
本実施形態と第二実施形態との相違点は、第二電極が第一電極の外周側のみならず内周側にまで配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１２に、本実施形態の静電容量式センサの模式上面図を示す。なお、図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。また、説明の便宜上、第一電極の銀電極部および第二電極の銀電極部は、各々省略して示す。図に示すように、第一電極２０は、Ｃ字状を呈している。第二電極２１は、このＣ字開口を介して、第一電極２０の外周側のみならず内周側にまで延在している。

本実施形態の静電容量式センサ１は、第二実施形態の静電容量式センサと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、第一電極２０の外周側のみならず、内周側にまでギャップが形成されている。このため、フィルム部材２２の外周部分の被水のみならず、中央部分（スリット２２４外周側）の被水をも検出することができる。

＜第四実施形態＞
本実施形態と第二実施形態との相違点は、第一電極と第二電極とが櫛歯状に配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図１３に、本実施形態の静電容量式センサの模式上面図を示す。なお、図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。また、説明の便宜上、第一電極の銀電極部および第二電極の銀電極部は、各々省略して示す。図に示すように、第一電極２０は、外周側に延びるひだを多数持つ矩形枠状を呈している。一方、第二電極２１は、内周側に延びるひだを多数持つＣ字状を呈している。第二電極２１は、第一電極２０の外周側に配置されている。第二電極２１のひだと、第一電極２０のひだとは、互いに干渉しないように、交互に配置されている。このため、第二電極２１のひだと、第一電極２０のひだとの間には、ジグザグ状の隙間が形成されている。

本実施形態の静電容量式センサ１は、第二実施形態の静電容量式センサと同様の作用効果を有する。また、本実施形態の静電容量式センサ１によると、フィルム部材２２におけるギャップの配置密度が大きくなる。このため、スリット２２４を除くフィルム部材２２略全面の被水を検出することができる。

＜第五実施形態＞
本実施形態における第一実施形態との相違点は、スイッチ部３０が、乗員判別モードでは高電位側の第一電極２０および第二電極２１と第三電極としての低電位側のシートフレーム２６とを電気的に導通させ、被水判別モードでは第一電極２０および第二電極２１とシートフレーム２６とを電気的に絶縁させる点である。

図１４に、本実施形態の乗員検知システムの模式図を示す。本実施形態において、スイッチ部３０は、端子Ａ３と端子Ｂ１とを備えている。このうち、端子Ａ３には、発振回路３２を介して第一電極２０および第二電極２１が接続されている。また、端子Ｂ１には、シートフレーム２６が接続されている。尚、図１４では、第一電極２０に接続された電流検出回路３１の図示を省略している。

次に、本実施形態の乗員検知システムの乗員判別モード時の動きについて図１５を参照しつつ説明する。乗員判別モードにおいては、スイッチ部３０の端子Ａ３と端子Ｂ１とが接続される。このため、発振回路３２から第一電極２０および第二電極２１に高周波低電圧が印加されることにより、図に示すように、高電位側の第一電極２０および第二電極２１と、低電位側のシートフレーム２６との間に電界が形成される。電流検出回路３１は、第一電極２０に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、ＣＰＵ３３において、乗員判別しきい値と比較される。これにより、第一実施形態と同様に、助手席９の乗員が判別される。

一方、被水判別モードにおいては、図１６に示すように、スイッチ部３０の端子Ａ３と端子Ｂ１とが絶縁される。このため、発振回路３２から第一電極２０および第二電極２１に高周波低電圧が印加されることにより、図に示すように、高電位側の第一電極２０と低電位側の第二電極２１との間には、電界が形成される。電流検出回路３１は、第一電極２０に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、ＣＰＵ３３において、被水判別しきい値と比較される。これにより、第一実施形態と同様に、助手席９が被水しているか否かが判別される。

＜第六実施形態＞
本実施形態における第五実施形態との相違点は、第一電極２０が第二電極２１よりも面積が大きく構成され、スイッチ部３０は、乗員判別モードでは第一電極２０を第二電極２１と同電位とし、被水判別モードでは第一電極２０を第三電極としてのシートフレーム２６と同電位とする点である。

図１７に、本実施形態の乗員検知システムの模式図を示す。本実施形態において、スイッチ部３０は、端子Ａ１と端子Ａ２と端子Ｂ２とを備えている。このうち、端子Ａ１には、第一電極２０が接続されている。端子Ａ２には、第二電極２１が接続されている。また、端子Ｂ２には、シートフレーム２６が接続されている。また、本実施形態において、電流検出回路３１及び発振回路３２は、第二電極２１に接続されている。

次に、本実施形態の乗員検知システムの乗員判別モード時の動きについて図１８を参照しつつ説明する。乗員判別モードにおいては、スイッチ部３０の端子Ａ１と端子Ａ２とが接続される。このため、発振回路３２から第一電極２０および第二電極２１に高周波低電圧が印加されることにより、図に示すように、高電位側の第一電極２０および第二電極２１と、低電位側のシートフレーム２６との間に電界が形成される。電流検出回路３１は、第一電極２０に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、ＣＰＵ３３において、乗員判別しきい値と比較される。これにより、第一実施形態と同様に、助手席９の乗員が判別される。

次に、本実施形態の乗員検知システムの被水判別モード時の動きについて図１９を参照しつつ説明する。被水判別モードにおいては、スイッチ部３０の端子Ａ１と端子Ｂ２とが接続される。このため、発振回路３２から第一電極２０および第二電極２１に高周波低電圧が印加されることにより、図に矢印で示すように、高電位側の第二電極２１と低電位側の第一電極２０との間には、電界が形成される。電流検出回路３１は、第二電極２１に供給される電流を検出する。電流検出回路３１の出力電流は、ＣＰＵ３３において、被水判別しきい値と比較される。これにより、第一実施形態と同様に、助手席９が被水しているか否かが判別される。

＜第七実施形態＞
本実施形態における第一実施形態との相違点は、乗員判別モードにおける静電容量式センサの出力（以下、人体検出容量と称する）が乗員判別しきい値以上であり且つ被水判別モードにおける静電容量式センサの出力（以下、被水検出容量と称する）が被水判別しきい値以上である場合に、シートが被水したと判別する点である。

以下、本実施形態における乗員・被水判別処理の流れについて、図２０のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、乗員判別モードにおいて人体検出容量Ｃｈの読込みを行い（ステップ１。以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）、人体検出容量Ｃｈを乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨと比較する（Ｓ２）。人体検出容量Ｃｈが乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨ未満である場合（Ｓ２：Ｎｏ）、空席またはチャイルドシート上幼児であると判別され（Ｓ３）、空席またはチャイルドシート上幼児に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開禁止）を行う（Ｓ４）。一方、人体検出容量Ｃｈが乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨ以上の場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、被水判別モードで被水検出容量Ｃｗの読込みを行い（Ｓ５）、被水検出容量Ｃｗを被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨと比較する（Ｓ６）。被水検出容量Ｃｗが被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨ未満である場合（Ｓ６：Ｎｏ）、乗員が大人であると判別され（Ｓ７）、大人に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開許可）を行う（Ｓ８）。一方、被水検出容量Ｃｗが被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨ以上である場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、被水異常である（すなわち、助手席９が被水している）と判別され（Ｓ９）、異常時に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開許可と警報装置４の作動）を行う（Ｓ１０）。

本実施形態は、シートの被水状態は可逆的である（シートに滲み込んだ水分は時間の経過により蒸発する）ため、乗員検知システムにおける不要な異常検出の頻度が可能な限り抑制されることが望ましい点を考慮したものである。上述した本構成によると、被水時でも乗員保護装置の制御に支障がない場合（例えば、被水状態であり且つ空席又はチャイルドシート上の幼児の場合）は、異常検出を行わないので、不要な異常検出の頻度が抑制される。

＜第八実施形態＞
本実施形態における第七実施形態との相違点は、乗員判別しきい値および被水判別しきい値に加え、さらに、乗員判別モードにおける静電容量式センサの出力（人体検出容量）に基づいて大人の着座と被水の発生とを判別するための大人／被水判別しきい値を予め格納し、人体検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合、被水検出容量の値に拘らずに乗員が大人であると判別する点である。

ここで、人体検出容量Ｃｈと被水検出容量Ｃｗとの分布、および各判別しきい値との関係の一例について、図２１を参照しつつ説明する。人体検出容量Ｃｈは、大柄男性では５５〜１１０（ｐＦ）に、小柄女性では３５〜５０（ｐＦ）にそれぞれ分布している。一方、被水検出容量Ｃｗは、乾燥状態では約０（ｐＦ）であり、シートの被水量が１００ｍｌ〜１０００ｍｌでは、約４０から約１４０（ｐＦ）まで徐々に増加する分布となっている。人体検出容量Ｃｈ（図２１縦軸）に関し、乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨは、例えば、１４（ｐＦ）に設定される。また、被水検出容量Ｃｗ（図２１横軸）に関し、被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨは、例えば、２８（ｐＦ）に設定される。被水量が２００ｍｌ以上では、人体検出容量Ｃｈの値が乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨよりも大きい値となっている。これは、シートの被水によって人体検出容量Ｃｈが異常に大きな値となったことを示している。本実施形態では、大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨが、乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨよりも大きく且つ小柄女性の乗員検出容量Ｃｈよりも小さい値（例えば、３４（ｐＦ））に設定される。

次に、本実施形態における乗員・被水判別処理について、図２２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。尚、図２０と同一のステップには同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図２２のＳ２において、人体検出容量Ｃｈが乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨ以上の場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、人体検出容量Ｃｈを大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨと比較する（Ｓ２１）。人体検出容量Ｃｈが大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨ以上である場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、乗員が大人であると判別され（Ｓ７）、大人に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開許可）を行う（Ｓ８）。一方、人体検出容量Ｃｈが大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨ未満である場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、被水異常である（すなわち、助手席９が被水している）と判別され（Ｓ９）、異常時に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開許可と警報装置４の作動）を行う（Ｓ１０）。

本実施形態は、発砲樹脂で構成されているシートカバーやシートクッションの液体含有面積は、降雨の振込み時などで被水量が上昇し続けても一定量で飽和し、人体検出容量も同様に一定値で収束する点を考慮したものである。本構成によると、乗員検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合、被水検出容量の値に拘らずにシートの乗員が大人であると判別するので、不要な異常検出をより一層抑制することができる。

＜第九実施形態＞
本実施形態における第七実施形態との相違点は、被水検出容量が大人／被水判別しきい値未満である場合、人体検出容量に基づいて乗員判別しきい値による乗員判別及び乗員保護装置の制御を実行し、被水検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合、所定の異常時処理を実行する点、および人体検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合、シートが被水異常であり且つ乗員が大人であると判別して乗員保護装置の制御および所定の異常時処理の一部を実行する点である。

次に、本実施形態における乗員・被水判別処理について、図２３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。まず、被水判別モードで被水検出容量Ｃｗの読込みを行い（Ｓ５１）、被水検出容量Ｃｗを被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨと比較する（Ｓ５２）。被水検出容量Ｃｗが被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨ未満である場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、人体検出容量Ｃｈに基づく乗員判別および乗員保護装置の制御を行う（Ｓ５３）。具体的には、Ｓ５３で、乗員判別モードにおいて人体検出容量Ｃｈの読込みを行い、人体検出容量Ｃｈを乗員判別しきい値Ａ／Ｃ＿ＴＨと比較することにより乗員が大人であるか空席又はチャイルドシート上幼児であるかを判別し、その判別結果に応じた乗員保護装置の制御を行う。一方、被水検出容量Ｃｗが被水判別しきい値Ｈ／Ｗ＿ＴＨ以上である場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、人体検出容量Ｃｈの読込みを行い（Ｓ５４）、人体検出容量Ｃｈを大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨと比較する（Ｓ５５）。人体検出容量Ｃｈが大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨ以上である場合（Ｓ５５：Ｙｅｓ）、被水異常且つ乗員が大人であると判別され（Ｓ５６）、大人に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開許可）および警報装置４の作動（異常時処理の一部）を行う（Ｓ５７）。一方、人体検出容量Ｃｈが大人／被水判別しきい値Ａ／Ｗ＿ＴＨ未満である場合（Ｓ５５：Ｎｏ）、被水異常且つ空席またはチャイルドシート上幼児であると判別され（Ｓ５８）、空席またはチャイルドシート上幼児に対応した乗員保護装置の制御（例えば、エアバッグ装置５の展開禁止）および警報装置４の作動を行う（Ｓ５９）。

本構成によれば、被水異常がない場合は人体検出容量に基づいて乗員判別しきい値による乗員判別及び乗員保護装置の制御が実行される。一方、被水検出容量が大人／被水判別しきい値以上である場合は、乗員保護装置の制御に支障がない場合でも被水異常を事前に乗員へ告知する等の所定の異常時処理を実行するので、空席へチャイルドシート上幼児が乗り換えた場合等に備えることができる。また、被水異常の場合であっても、乗員が大人であると判別された場合は、正常時と同様に乗員保護装置の制御を行うと共に、警報装置４の作動を含む所定の異常時処理の一部が実行される。

＜その他＞
以上、本発明の静電容量式センサおよび乗員検知システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、第一電極２０、第二電極２１をフィルム部材２２に封入した。しかしながら、第一電極２０、第二電極２１の形態は特に限定しない。例えば、導電性の布地、糸状の金属、導電性の塗料などにより、第一電極２０、第二電極２１を形成してもよい。

また、上記実施形態においては、第三電極としてシートフレーム２６を用いたが、車両のボディそのものを用いてもよい。また、シートフレーム２６とは別に、第三電極を配置してもよい。例えば、乗員検知ＥＣＵ３の５Ｖ電源（図略）などを用いて、定電圧の第三電極を配置してもよい。

また、上記実施形態においては、助手席９の座面部に第一電極２０、第二電極２１を配置したが、後部座席などに第一電極２０、第二電極２１を配置してもよい。また、座面部のみならず、背もたれ部に第一電極２０、第二電極２１を配置してもよい。

また、上記実施形態においては、上層フィルム部２２０および下層フィルム部２２１を共にＰＥＴ製としたが、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製などであってもよい。

また、上記実施形態においては、警報装置４をメータクラスタに配置したが、例えばナビゲーションシステムのディスプレイに配置してもよい。また、警報の形態は、ランプの点灯、点滅、あるいは音声などであってもよい。さらに、乗員に対するシートベルトの拘束力に、緩急を加えることにより、警報を行ってもよい。

また、上記各実施形態におけるスイッチ部３０を、マルチプレクサＩＣ、トランジスタ、リレー等のデバイスにより構成してもよい。

また、乗員判別処理に関して様々な変形を施すことが可能である。例えば、各比較ステップの判定を少なくとも２つの時点の検出値に基づいて行うようにしてもよい。本構成によると、ノイズなどによる誤まった被水異常検出を防止可能である。具体的手段としては、例えば、フィルタなどの平均化処理を使用して判定しても良いし、検出値が一定時間連続してしきい値を超えたことにより判定しても良い。また、検出値としきい値とを比較するフローを定期的に繰返し、同じ判定が一定時間連続した場合に限りその判定を確定しても良い。

また、被水検出容量に基づき被水異常を検出した後、シートが乾燥状態に近づき、正常な人体検出容量の判定が可能になった時は、異常時に対応した処置を解除するようにしてもよい。本構成によると、不要な異常処置の継続を防止可能である。具体的手段としては、異常検出後、異常が一定時間以上検出されない場合に異常解除を行うように構成してもよい。また、異常解除は、ＩＧ−ＯＮ中に実施してもよく、次回のＩＧ−ＯＮ時に実施しても良い。

また、被水検出容量に基づき被水異常を検出した時は、乗員検知ＥＣＵの不揮発性メモリに、現在情報としての被水異常を記録し、更にシートが乾燥状態に近づき、正常な人体検出容量の判定が可能になった時は、過去情報としての上記被水情報を記録するように構成してもよい。本構成によると、過去から現在に至る被水異常状態の確認を容易に行うことができる。具体的手段としては、例えば、現在情報の記録は異常検出時に行い、過去情報の記録は異常解除時に行うように構成してもよい。

以下、第一実施形態の乗員検知システム１０について行った実験について説明する。この実験は、被水判別モードにおける被水判別精度を検証したものである。つまり、被水判別モードにおいて、非被水時かつ大人が着座した時と、被水時とを、切り分けることができるか検証したものである。

実験においては、前出図５における発振回路３２の周波数を、１００ｋＨｚに設定した。また、発振回路３２の電圧を、１Ｖに設定した。また、表皮材９０（材質：ファブリック、ウレタン積層）の厚さを、１０ｍｍに設定した。また、助手席９の座面部は、水を２００ｍｌこぼすことにより、被水させた。また、前出図１における第一電極２０と第二電極２１との隣接して対向している長さを、２００ｍｍに設定した。

図２４に、第一電極２０と第二電極２１との間の静電容量Ｃを、大人着座時（非被水時）と被水時とで比較したグラフを示す。図中、左側のデータは、第一電極２０と第二電極２１との隣接距離を、２ｍｍに設定した場合のものである。また、図中、右側のデータは、第一電極２０と第二電極２１との隣接距離を、５０ｍｍに設定した場合のものである。なお、図においては、空席時（非被水時）の静電容量を０とした。

図から、第一電極２０と第二電極２１との隣接距離の長短に依らず、大人着座時においては、静電容量が０になることが判った。つまり、非被水時においては、助手席９に乗員が居ても居なくても、静電容量は変化しないことが判った。これに対し、被水時においては、第一電極２０と第二電極２１との隣接距離の長短に依らず、静電容量が被水判別しきい値Ｃｔｈを超えることが判った。したがって、被水判別しきい値Ｃｔｈ（静電容量）に対応する被水判別しきい値（電流）を、ＣＰＵ３３に格納することにより、助手席９が被水したことを判別できることが検証できた。

また、図から、隣接距離が短い方が、より大人着座時と被水時とのデータ較差が大きくなることが判った。すなわち、隣接距離が短い方が、被水判別精度が高くなることが判った。その反面、隣接距離が５０ｍｍであっても、被水判別が充分可能であることが確認できた。

第一実施形態の静電容量式センサの模式上面図である。 図１のＩ−Ｉ断面図である。 同静電容量式センサの模式側面図である。 図３の円Ｄ内の拡大図である。 第一実施形態の乗員検知システムのブロック図である。 同乗員検知システムの乗員判別モードにおける空席時の模式図である。 同乗員検知システムの乗員判別モードにおける大人着座時の模式図である。 同乗員検知システムの被水判別モードにおける非被水時の模式図である。 同乗員検知システムの被水判別モードにおける被水時の模式図である。 第二実施形態の静電容量式センサの模式上面図である。 図１０のＩＩ−ＩＩ断面図である。 第三実施形態の静電容量式センサの模式上面図である。 第四実施形態の静電容量式センサの模式上面図である。 第五実施形態の乗員検知システムの模式図である。 同乗員検知システムの乗員判別モードにおける模式図である。 同乗員検知システムの被水判別モードにおける模式図である。 第六実施形態の乗員検知システムの模式図である。 同乗員検知システムの乗員判別モードにおける模式図である。 同乗員検知システムの被水判別モードにおける模式図である。 第七実施形態の乗員検知システムにおける乗員・被水判別処理を示すフローチャートである。 第八実施形態における人体検出容量Ｃｈと被水検出容量Ｃｗとの分布、および各判別しきい値との関係の一例を示すグラフである。 第八実施形態の乗員検知システムにおける乗員・被水判別処理を示すフローチャートである。 第九実施形態の乗員検知システムにおける乗員・被水判別処理を示すフローチャートである。 第一実施形態の乗員検知システムについて行った実験結果を示すグラフである。

符号の説明

１：静電容量式センサ、２０：第一電極、２００：カーボン電極部、２０１：銀電極部、２１：第二電極、２１０：カーボン電極部、２１１：銀電極部、２２：フィルム部材、２２０：上層フィルム部、２２１：下層フィルム部、２２３：粘着剤、２２４：スリット、２３：シールドワイヤ接続コネクタ、２４：シールドワイヤ、２５：外部接続コネクタ、２６：シートフレーム（接地電極）、３：乗員検知ＥＣＵ、３０：スイッチ部、３１：電流検出回路、３２：発振回路、３３：ＣＰＵ、３４：通信Ｉ／Ｆ、４：警報装置（警報部）、５：エアバッグ装置、５０：エアバッグＥＣＵ、５１：袋体、９：助手席（シート）、９０：表皮材、９１：クッション材、１０：乗員検知システム。

Claims (18)

1. 車両のシートの座面部および背もたれ部のうち、少なくとも一方に埋設される第一電極と、
   該第一電極に隣接して埋設され、該シートが被水したか否かを判別する被水判別モードにおいて、自身と該第一電極との間に電界を形成する第二電極と、
   該シートの乗員を判別する乗員判別モードにおいて、自身と、該第一電極および該第二電極と、の間に電界を形成する第三電極と、
   を備えてなる静電容量式センサ。
2. 前記第一電極と前記第二電極との隣接距離は、０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である請求項１に記載の静電容量式センサ。
3. 前記第二電極は、前記第一電極の内周側および外周側の少なくとも一方に配置されている請求項１に記載の静電容量式センサ。
4. 前記第一電極と前記第二電極とは、櫛歯状に隣接している請求項１に記載の静電容量式センサ。
5. さらに、前記第一電極および前記第二電極を封入するフィルム部材を備え、
   該フィルム部材には、該第一電極および該第二電極が配置されていないスリットが区画されている請求項１に記載の静電容量式センサ。
6. 前記第三電極は、車両のボディに導通する接地電極である請求項１に記載の静電容量式センサ。
7. 車両のシートの座面部および背もたれ部のうち、少なくとも一方に埋設される第一電極と、該第一電極に隣接して埋設され、被水判別モードにおいて、自身と該第一電極との間に電界を形成する第二電極と、乗員判別モードにおいて、自身と、該第一電極および該第二電極と、の間に電界を形成する第三電極と、を備えてなる静電容量式センサと、
   該静電容量式センサの出力から、該被水判別モードにおいては該シートが被水したか否かを判別し、該乗員判別モードにおいては該シートの乗員を判別する乗員検知ＥＣＵと、
   を備えてなる乗員検知システム。
8. さらに、前記被水判別モードにおいて、該シートが被水したと判別した場合に警報を発する警報部を備える請求項７に記載の乗員検知システム。
9. さらに、前記被水判別モードと前記乗員判別モードとを切り替えるスイッチ部を備える請求項７または８に記載の乗員検知システム。
10. 前記スイッチ部は、前記乗員判別モードでは前記第一電極および前記第二電極と前記第三電極とを電気的に導通させ、前記被水判別モードでは前記第一電極および前記第二電極と前記第三電極とを電気的に絶縁させることを特徴とする請求項９に記載の乗員検知システム。
11. 前記第一電極は、前記第二電極よりも面積が大きく構成され、
    前記スイッチ部は、前記乗員判別モードでは前記第一電極を前記第二電極と同電位とし、前記被水判別モードでは前記第一電極を前記第三電極と同電位とすることを特徴とする請求項９に記載の乗員検知システム。
12. 前記乗員判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である人体検出容量に基づいて前記シートの乗員が大人であるか空席またはチャイルドシート上の幼児であるかを判別するための乗員判別しきい値、および前記被水判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である被水検出容量に基づいて被水の有無を判別するための被水判別しきい値をそれぞれ予め格納し、
    前記人体検出容量が前記乗員判別しきい値以上であり且つ前記被水検出容量が前記被水判別しきい値以上である場合に、前記シートが被水したと判別することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の乗員検知システム。
13. さらに、前記人体検出容量に基づいて大人と被水とを判別するための大人／被水判別しきい値を予め格納し、
    前記人体検出容量が前記大人／被水判別しきい値以上である場合、前記被水検出容量の値に拘らずに前記シートの乗員が大人であると判別することを特徴とする請求項１２に記載の乗員検知システム。
14. 前記乗員判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である人体検出容量に基づいて前記シートの乗員が大人であるか空席またはチャイルドシート上の幼児であるかを判別するための乗員判別しきい値、および前記被水判別モードにおける前記静電容量式センサの出力である被水検出容量に基づいて被水の有無を判別するための被水判別しきい値をそれぞれ予め格納し、
    前記被水検出容量が前記被水判別しきい値未満である場合、前記人体検出容量に基づいて前記乗員判別しきい値による乗員判別及び乗員保護装置の制御を実行し、
    前記被水検出容量が前記被水判別しきい値以上である場合、所定の異常時処理を実行することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の乗員検知システム。
15. さらに、前記人体検出容量に基づいて大人と被水とを判別するための大人／被水判別しきい値を予め格納し、
    前記人体検出容量が前記大人／被水判別しきい値以上である場合、前記シートが被水異常であり且つ乗員が大人であると判別して乗員保護装置の制御および前記所定の異常時処理の一部を実行することを特徴とする請求項１４に記載の乗員検知システム。
16. 前記人体検出容量または前記被水検出容量と前記各判別しきい値との比較ステップの判定を少なくとも２つの時点の検出値に基づいて行うことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれかに記載の乗員検知システム。
17. 前記被水検出容量に基づいて被水異常が検出された時、異常時に対応した処置が設定されると共に、その後、前記シートが乾燥状態に近づいて正常な人体検出容量の判定が可能になった時に、前記異常時に対応した処置を解除するように構成されたことを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかに記載の乗員検知システム。
18. 前記被水検出容量に基づいて被水異常を検出した時は、前記乗員検知ＥＣＵの不揮発性メモリに、現在情報としての被水異常を記録し、更に前記シートが乾燥状態に近づいて正常な人体検出容量の判定が可能になった時は、過去情報としての前記被水情報を記録するように構成されたことを特徴とする請求項１２乃至１７のいずれかに記載の乗員検知システム。

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