JP2008111809A - 静電容量式乗員検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】乗員、被水、又は故障の判別の判別精度を向上させることができる静電容量式乗員検知センサを提供する。
【解決手段】静電容量式乗員検知センサは、メイン電極２１と検出対象の電極（サブ電極２２、ガード電極２３、又は車両ボディ１２）との間のインピーダンスを含む電源部８から車両接地までのインピーダンスを算出するインピーダンス算出部５と、その算出されたインピーダンスの実数部及び虚数部を算出する実虚成分算出部と、その算出された実数部及び虚数部の少なくとも一方に基づいて乗員、被水、又は故障を判別する判別部７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両において、乗員のシートへの着席を検知する乗員検知センサに関する。

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、シート内部に配置したメイン電極と車両ボディとの間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）。

例えば、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、空気が介挿されることになる。また、シートにＣＲＳ（Ｃｈｉｌｄ Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、年少者拘束システム）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、ＣＲＳが介挿されることになる。また、シートに乗員が搭載している場合、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ＣＲＳ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、ＣＲＳ、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より発生する電極間の微弱電界の乱れを電流あるいは電圧として出力し、その値に基づいて、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ＣＲＳ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。また、エアバック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及びシートにＣＲＳ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。

また、シートの被水を検知し、シートに乗員が搭載している場合と、シートが空席である場合との区別をより明確にした静電容量式センサが公開されている（例えば、特許文献２参照）。

シートが被水した場合、水の比誘電率が約８０であるため、人体の比誘電率よりも大きく、乗員判別が困難になる。このため、静電容量式センサに新たに被水検知用のサブ電極を設け、サブ電極と乗員判別用のシート内部に配置したメイン電極との間の微弱電界の乱れを、電流あるいは電圧として出力することで被水判別を可能としている。

また、シートが空席時において、乗員判別に用いられる一対の電極間に流れる電流を低減し、シートに乗員が搭乗した場合に当該一対の電極間に流れる電流を明確に検知できる静電容量式センサも公開されている（例えば、特許文献３参照）。この場合、静電容量式センサに新たに容量低減用のガード電極を設けている。

さらに、この容量低減用のガード電極と乗員判別用のシート内部に配置したメイン電極との間に形成されるコンデンサの故障を、その間に流れる電流を検出し、検出された電流値に基づいて検知している（例えば、特許文献４参照）。
特開平１１−２７１４６３号公報 特開２００６−２７５９１号公報 特開２００６−２０１１２９号公報 特開２００６−２４２９０７号公報

従来の静電容量式センサは、所定の電極間に発生する微弱電界の乱れを、電流あるいは電圧として出力するものである。つまり、シートへの乗員の着席の有無、乗員の識別、被水及び故障の有無等の電極間の状況に応じて異なったレベルの電流あるいは電圧が発生する。そして、その電流値あるいは電圧値（以下、「電流値等」と略称する）に基づいて、乗員、被水、及び故障の判別を行っている。

しかしながら、この電流値等は、所定の電極間の静電容量成分とともに、静電容量式センサを構成する回路の抵抗成分が関係した値として出力される。すなわち、静電容量式センサにおいて、所定の電極間の電流値等を検出する場合、その電流値等は、回路の抵抗成分の影響を受けた値として検出される。この抵抗成分には、所定の電極間に介在する人（乗員）、水、及び空気等による抵抗値が含まれている。これは、厳密には、人体及び水等は、等価回路で表すと、抵抗とコンデンサの並列回路に相当するからである。

従って、静電容量式センサにおいて、所定の電極間に流れる電流を検出し、その電流値の大小によって乗員等を判別する場合、検出された電流値は、厳密には所定の電極間を構成する抵抗とコンデンサの並列回路を流れた電流を含む値となる。この電流値をそのまま判別要素とした乗員等の判別では、その精度には限界がある。つまり、従来、判別に用いる電流値等は、純粋な電極間の静電容量を判別要素としていない。したがって、必ずしも的確な判別でない場合が現れる虞があり、判別の精度向上の面で問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、静電容量式センサにおける乗員の判別の精度を向上させ、より正確に乗員を検知することができる静電容量式乗員検知センサを提供することを目的とする。さらに、本発明は、静電容量式センサにおける電極等の故障の有無の判別を可能とし、シートの被水の有無及び故障の有無の判別の精度を向上させ、より正確に被水及び故障を検知することができる静電容量式乗員検知センサを提供することを目的とする。

（１）本発明の静電容量式乗員検知センサは、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、ガード電極と、インピーダンス算出部と、実虚成分算出部と、判別部とを備える。電源部は、交流電圧を発生する。メイン電極は、車両のシートの座面部に配置される。メイン配線部は、電源部とメイン電極とをつないでいる。ガード電極は、車両接地に導通するシートフレームと前記メイン電極との間に前記メイン電極に離隔して対向配置される。このガード電極は、シートフレームとメイン電極との間に電界が形成されるのを排除するためのものである。

ここで、本発明では、シートの乗員を判別するモードを乗員検知モードと称する。本発明は、この乗員検知モードで、メイン電極とガード電極とを同電位とし、メイン電極と車両接地に導通する車両ボディとの間に電界を形成する。以下、車両ボディとは、車両接地に導通する車両ボディを意味する。

インピーダンス算出部は、乗員検知モードにおいて、電源部からメイン配線部とメイン電極と車両ボディまでの第一インピーダンスを算出する。実虚成分算出部は、インピーダンス算出部で算出された第一インピーダンスに基づいて第一インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する。判別部は、実虚成分算出部で算出された虚数部に基づいてシートの乗員を判別する。なお、インピーダンス算出部、実虚成分算出部、及び判別部は、乗員検知ＥＣＵ内に組み込まれていてもよい。

ここで、本発明の作用について以下に説明する。すなわち、電源部がメイン配線部を介してメイン電極に交流電圧を印加し、メイン電極と車両ボディとの間に電界を発生させる。そして、インピーダンス算出部は、この両電極を含む回路、すなわち、電源部からメイン配線部とメイン電極と車両ボディまで（以下、「乗員検知回路」と称する）のインピーダンス（すなわち、第一インピーダンス）を算出する。そして、実虚成分算出部が、その算出された第一インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する。そして、その虚数部に基づいて、判別部がシートの乗員を判別する。

本発明の静電容量式乗員検知センサによれば、乗員検知回路のインピーダンスの虚数部を算出でき、この虚数部に基づいてシートの乗員を判別することができる。人体及び水は電気的に抵抗成分と静電容量成分の並列回路に置き換えられる。ここで、第一インピーダンスの虚数部とは、乗員検知回路において、メイン電極と車両ボディとの間に人体等により構成される抵抗とコンデンサの並列回路のうち当該コンデンサの静電容量成分に相当する。

ところで、従来、判別要素として、電極間に流れる電流を用いていたが、この電流値には、電極間の静電容量成分に加えて、当該電極間の抵抗成分を含む回路全体の抵抗成分の影響を受けていた。しかし、本発明では、電極間の静電容量成分に相当するインピーダンスの虚数部を算出し、この虚数部を判別要素としている。すなわち、本発明は、両電極間を含む乗員検知回路のインピーダンスの虚数部を算出することにより、従来よりもさらに正確な両電極間の静電容量成分を算出することができる。

そして、この虚数部に基づいてシートの乗員を判別することにより、より正確に乗員を判別することが可能となる。すなわち、本発明によれば、乗員の判別の精度を向上させることができる。ここで、乗員の判別とは、シートへの乗員の着席の有無、及び乗員の着席状況（大人、子供、及びＣＲＳ等の区別）の判別を含む意味である。

（２）ここで、上記（１）の構成において、判別部は、さらに、実虚成分算出部で算出された実数部に基づいてシートの乗員を判別することが好ましい。つまり、判別部は、それぞれ分離された虚数部と実数部とを用いてシートの乗員を判別する。このように、虚数部のみで判別するよりも、さらに実数部も判別要素に加えることで、より判別精度は向上する。ここで、第一インピーダンスの実数部とは、乗員検知回路において、メイン電極と車両ボディとの間に人体等により構成される抵抗とコンデンサの並列回路のうちの当該抵抗の抵抗成分に相当する。従って、当該実数部は、メイン電極と車両ボディとの間を構成する抵抗とコンデンサの並列回路のうち当該抵抗成分の影響を受ける。

（３）ここで、本発明において、さらに、シートの被水を検知するようにすることが好ましい。すなわち、本発明の静電容量式乗員検知センサは、上記（１）又は（２）の構成に加えて、サブ電極と、第一切替部とをさらに備える。サブ電極は、メイン電極と離隔し、メイン電極に隣り合うように配置される。第一切替部は、乗員検知モードと、メイン電極とサブ電極との間に電界を形成する被水検知モードとを切り替える。なお、本発明において、乗員検知モードとは、上記（１）又は（２）の構成及び作用に相当する。

そして、インピーダンス算出部は、被水検知モードにおいて、メイン電極とサブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出する。つまり、第二インピーダンスは、電源部からメイン配線部とメイン電極とサブ電極とを介した車両接地まで（以下、「被水検知回路」と称する）のインピーダンスである。そして、判別部は、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部に基づいてシートの被水を判別する。ここで、被水の判別とは、被水の有無、及び被水状況（水、及び塩水等の区別）の判別を意味する。

すなわち、本発明は、第一切替部により乗員検知モードと被水検知モードとを切り替えることができ、この被水検知モードにおいては、被水検知回路の第二インピーダンスの虚数部に基づいてシートの被水を判別することができる。例えば、メイン電極とサブ電極との間に水が介挿した場合、メインサブ間インピーダンスの虚数部は大きくなり、同時に第二インピーダンスの虚数部も大きくなる。ここで、被水検知回路の第二インピーダンスの虚数部とは、メイン電極とサブ電極との間（メインサブ間インピーダンス）の静電容量成分に相当する。したがって、シートの被水の判別精度をより向上させることができる。

（４）ここで、上記（３）の構成において、判別部は、さらに、実虚成分算出部で算出された実数部に基づいてシートの被水を判別することが好ましい。つまり、判別部は、それぞれ分離された虚数部と実数部とを用いてシートの被水を判別する。これにより、被水の判別精度はさらに向上する。ここで、例えば、メイン電極とサブ電極との間に水が介挿した場合、第二インピーダンスの実数部は大きくなる。従って、虚数部のみで判別するよりも、さらに実数部も判別要素に加えることで、より判別精度は向上する。ここで、第二インピーダンスの実数部とは、被水検知回路において、メイン電極とサブ電極との間に被水により構成される抵抗とコンデンサの並列回路のうち当該抵抗成分にほぼ相当する。

（５）ここで、上記（３）又は（４）の被水検知回路の第二インピーダンスの虚数部に基づいて、さらに、被水検知回路の故障の有無を判別することが好ましい。すなわち、判別部は、さらに、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部に基づいて、メイン配線部、メイン電極、サブ電極、及びサブ電極から車両接地まで延びるサブ配線部の何れかが第一の故障であるか否かを判別する。ここで、第一の故障とは、被水検知回路の上記各部の何れかの故障を意味する。

一方、被水検知回路を構成する上記各部の何れかが故障である場合、特に、第二インピーダンスの虚数部は変動する。そのため、判別部は、その虚数部に基づいて故障であるか否かを判別することができる。したがって、本発明の判別部は、被水検知モードにおいて、シートの被水判別ができるとともに、メイン電極と被水検知用のサブ電極とを含む被水検知回路内の何れかの故障を検知することができる。さらに、当該判別の精度は、確実に変動する第二インピーダンスの虚数部に基づいて行うため高度なものとなる。

（６）ここで、上記（５）の構成において、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、虚数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。すなわち、判別部は、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部が、予め設定された虚数部しきい値より小さい場合、メイン配線部、メイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の何れかが第一の故障であると判別する。これにより、被水検知回路を構成する上記各部の何れかが故障であるか否かをより容易、且つ、明確に判別できる。

（７）ここで、上記（６）の被水検知モードにおいては、被水検知回路の特に被水検知に影響する部分、すなわち、メイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の故障を検知することが求められる。したがって、判別部は、このメイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の故障をより具体的に判別することが好ましい。すなわち、判別部で判別する第一の故障とは、メイン電極の短絡、サブ電極の短絡、及びサブ配線部の断線の何れかである。なお、短絡には、車両接地への短絡も含まれ、断線には、電極と配線部との接続部分の断線（もしくは、接触不良）も含まれる。これにより、故障状況をより具体的に把握することができる。

（８）ここで、上記（１）〜（７）の静電容量式乗員検知センサは、ガード電極を含む回路の故障を検知することが好ましい。そこで、本発明は、乗員検知モードと故障を検知する故障検知モードとを切り替える第二切替部をさらに備える。

すなわち、第二切替部は、乗員検知モードと、ガード電極を車両接地に導通しメイン電極とガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える。

そして、インピーダンス算出部は、故障検知モードにおいて、正常時における電源部からメイン配線部とメイン電極とガード電極とを介した車両接地まで（以下、「故障検知回路」と称する）のインピーダンス（すなわち、第三インピーダンス）を算出する。

ここで、「正常時」としたのは、故障検知回路内で故障が発生した場合、インピーダンス算出部が故障検知回路のインピーダンスを必ずしも算出するとは限らないからである。つまり、故障が発生した場合、算出されるインピーダンスは変化するが、この変化後のインピーダンスは、故障の影響を受けているため、厳密には故障検知回路を構成しない回路のインピーダンスとなることがある。例えば、故障が発生した場合における変化後のインピーダンスは、電源部からメイン配線部とメイン電極とシートフレームとを介した車両接地までのインピーダンスとなる場合も有りうる。一方、故障検知回路が故障でない限り、インピーダンスは変化することがないため、正常時における故障検知回路のインピーダンスを算出することとしている。

そして、判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード電極から車両接地まで延びるガード配線部の何れかが第二の故障であるか否かを判別する。ここで、第二の故障とは、故障検知回路の上記各部の何れかの故障を意味する。これにより、メイン電極及びガード電極に関連する回路の故障を、精度よく判別することができる。

一方、故障検知回路を構成する上記各部の何れかが故障である場合、特に、第三インピーダンスの実数部及び虚数部は変動する。そのため、判別部は、その実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて故障であるか否かを判別することができる。したがって、本発明の判別部は、故障検知モードにおいて、確実に変動する故障検知回路の第三インピーダンスの実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて故障の判別を行うため、より判別精度は向上する。ここで、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部とは、メイン電極とガード電極との間の抵抗成分にほぼ相当する。また、故障検知回路の第三インピーダンスの虚数部とは、メイン電極とガード電極との間の静電容量成分に相当する。

なお、第二切替部は、上記（３）〜（７）の第一切替部内（同一システム内）に組み込まれるものも含む。つまり、第一切替部と第二切替部は連動して稼動し、１つの切替部として管理されてもよい。第一切替部と第二切替部とを１つの切替部とした場合、この切替部は、乗員検知モードと、被水検知モードと、故障検知モードとを切り替えることになる。これにより、モードの切り替えをスムーズに行うことができ、且つ、省スペース化、及び、システムの繁雑さを防ぐことができる。

上述したように、判別部は、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて故障の判別を行う。ここで、特に、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部に基づいて、故障検知回路を構成する各部の何れかが故障であるか否かを判別することが好ましい。すなわち、判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された第三インピーダンスの実数部に基づいて、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード配線部の何れかが第二の故障であるか否かを判別する。

故障検知回路の上記各部の何れかが故障である場合、虚数部よりも、実数部の方がより大きく変動する。したがって、故障検知モードにおいては、実数部に基づいて当該故障を判別することにより、さらに正確に故障を検知することができる。つまり、故障判別の精度は、さらに向上する。

なお、判別部は、第三インピーダンスの虚数部に基づいて故障の判別をすることができることはもちろんである。さらに、第三インピーダンスの実数部及び虚数部の両方に基づいて、故障の判別をしてもよい。

（９）ここで、上記（８）の構成のうち、判別部が第三インピーダンスの実数部に基づいて故障の判別をする場合には、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、実数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。そして、判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された第三インピーダンスの実数部が、予め設定された実数部しきい値より小さい場合、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード配線部の何れかが第二の故障であると判別する。これにより、故障検知回路を構成する上記各部の何れかが故障であるか否かをより容易、且つ、明確に判別できる。

なお、上記（８）の構成のうち、判別部が第三インピーダンスの虚数部に基づいて故障の判別をする場合には、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、虚数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。そして、判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された第三インピーダンスの虚数部が、予め設定された虚数部しきい値より小さい場合、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード配線部の何れかが第二の故障であると判別する。

（１０）ここで、上記（９）の故障判別において、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部及び虚数部に係る故障の状況を具体的に検知することが好ましい。すなわち、判別部で判別する第二の故障は、メイン配線部の断線又はガード配線部の断線である。これは、メイン配線部及びガード配線部の断線による抵抗成分の変動が、第三インピーダンスの実数部及び虚数部に直接影響し、実数部及び虚数部の変動をもたらすからである。これにより、故障状況をより具体的に把握することができる。なお、これらの何れの故障の場合にも、第三インピーダンスの実数部の変化は、虚数部の変化よりも大きいため、実数部に基づいて故障の判別をする方がより高精度となる。

（１１）ここで、上記（１）〜（１０）における静電容量式乗員検知センサにおいて、第一インピーダンスの虚数部に基づいて乗員判別を行うこととして説明した。しかし、本発明は、乗員判別を従来行われている判別方法とし、被水判別や故障判別を所定のインピーダンスに基づいて行うようにしてもよい。

例えば、上記（１）又は（２）と（３）とからなる静電容量式乗員検知センサにおいて、上記（１）又は（２）の構成部分で行われる乗員の判別を例えば従来行われている判別方法とする。

すなわち、乗員検知モードにおいては、例えばメイン電極と車両ボディとの間に流れる電流（又は、電極間の電圧）値を判別要素として乗員の判別を行う。そして、被水検知モードにおいては、インピーダンスの虚数部を判別要素として被水の判別を行う。

したがって、この場合の本発明は、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、サブ電極と、切替部と、インピーダンス算出部と、実虚成分算出部と、判別部とを備える静電容量式乗員検知センサとしてもよい。このうち、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、サブ電極と、実虚成分算出部は上記（１）〜（７）と同様の構成である。

切替部は、メイン電極と車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードと、メイン電極とサブ電極との間に電界を形成する被水検知モードとを切り替える。インピーダンス算出部は、上記（３）同様、被水検知モードにおいて、メイン電極とサブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出する。

なお、乗員検知モードにおける乗員判別は、例えば、メイン電極と車両ボディとの間の電流値を検出する検出部（電流計等）をさらに設けて、判別部が、乗員検知モード時に、検出された電流値に基づいて乗員の判別を行うようにすればよい。

これにより、乗員の判別は従来の判別方法を採用でき、被水の判別はインピーダンスの虚数部に基づいて判別できる。すなわち、被水検知モードにおいて、上記（２）と同様の効果を得ることができ、被水判別の精度は向上する。

（１２）ここで、上記（１１）の構成において、判別部は、さらに、実虚成分算出部で算出された実数部に基づいてシートの被水を判別することが好ましい。虚数部のみで判別するよりも、さらに実数部も判別要素に加えることで、より判別精度は向上する。

（１３）ここで、上記（１１）又は（１２）の構成において、被水検知回路のインピーダンスの虚数部に基づいて、さらに、被水検知回路の故障の有無を判別することが好ましい。すなわち、判別部は、さらに、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部に基づいて、メイン配線部、メイン電極、サブ電極、及びサブ電極から車両接地まで延びるサブ配線部の何れかが故障であるか否かを判別する。これにより、上記（５）と同様の効果を得ることができる。

なお、被水検知モードにおいて、さらに、被水の判別を従来の判別方法で行い、被水検知回路の当該故障の判別のみを第二インピーダンスの虚数部に基づいて行ってもよい。

（１４）ここで、上記（１３）の構成において、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、虚数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。すなわち、判別部は、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部が、予め設定された虚数部しきい値より小さい場合、メイン配線部、メイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の何れかが故障であると判別する。これにより、上記（６）と同様の効果を得ることができる。

（１５）ここで、上記（１４）の構成において、被水検知モードでは、被水検知回路の特に被水検知に影響する部分、すなわち、メイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の故障を検知することが求められる。したがって、判別部は、このメイン電極、サブ電極、及びサブ配線部の故障をより具体的に判別することが好ましい。すなわち、判別部で判別する故障とは、メイン電極の短絡、サブ電極の短絡、及びサブ配線部の断線の何れかである。これにより、上記（７）と同様の効果を得ることができる。

（１６）また、例えば、上記（１）と（８）とからなる静電容量式乗員検知センサにおいて、上記（１）の構成部分で行われる乗員の判別は、従来行われている判別方法であってもよい。すなわち、乗員検知モードにおいては、例えばメイン電極と車両ボディとの間に流れる電流（又は、電極間の電圧）値を判別要素として乗員の判別を行う。そして、故障検知モードにおいては、インピーダンスの虚数部を判別要素として故障の判別を行う。

したがって、この場合の本発明は、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、ガード電極と、切替部と、インピーダンス算出部と、実虚成分算出部と、判別部とを備える静電容量式乗員検知センサとしてもよい。このうち、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、ガード電極と、実虚成分算出部は上記（１）〜（２）及び（８）〜（１０）と同様の構成である。

切替部は、メイン電極とガード電極とを同電位としメイン電極と車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードと、ガード電極を車両接地に導通しメイン電極とガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える。インピーダンス算出部は、故障検知モードにおいて、正常時における電源部からメイン配線部とメイン電極とガード電極とを介した車両接地まで（故障検知回路）のインピーダンスを算出する。判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された第三インピーダンスの実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード電極から車両接地まで延びるガード配線部の何れかが故障であるか否かを判別する。

なお、乗員検知モードにおける乗員判別は、例えば、メイン電極と車両ボディとの間の電流値を検出する検出部（電流計等）をさらに設けて、判別部が、乗員検知モード時に、検出された電流値に基づいて乗員の判別を行うようにすればよい。

これにより、乗員の判別は従来の判別方法を採用でき、故障の判別はインピーダンスの実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて判別できる。すなわち、故障検知モードにおいて、上記（８）と同様の効果を得ることができ、故障判別の精度は向上する。

（１７）ここで、上記（１６）の構成のうち、判別部が第三インピーダンスの実数部に基づいて故障の判別をする場合には、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、実数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。そして、判別部は、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された第三インピーダンスの実数部が、予め設定された実数部しきい値より小さい場合、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード配線部の何れかが故障であると判別する。これにより、上記（９）と同様の効果を得ることができる。なお、上記（１６）の構成のうち、判別部が第三インピーダンスの虚数部に基づいて故障の判別をする場合には、故障と正常との境界となるしきい値、すなわち、虚数部しきい値を予め設定しておくことが好ましい。

（１８）ここで、上記（１７）の故障判別において、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部及び虚数部に係る故障の状況を具体的に検知することが好ましい。すなわち、判別部で判別する故障は、メイン配線部の断線又はガード配線部の断線である。これにより、上記（１０）と同様の効果を得ることができる。

（１９）また、例えば、上記（１）と（５）と（８）とからなる静電容量式乗員検知センサにおいて、上記（１）の構成部分で行われる乗員の判別は、従来行われている判別方法であってもよい。すなわち、乗員検知モードにおいては、例えば、メイン電極と車両ボディとの間に流れる電流（又は、電極間の電圧）値を判別要素として乗員の判別を行う。さらに、被水検知モードにおいては、例えば、メイン電極とサブ電極との間に流れる電流（又は、電極間の電圧）値を判別要素として被水の判別を行う。

そして、被水検知モードにおいては、さらに、被水検知回路の第二インピーダンスの虚数部を判別要素として故障の判別を行う。そして、故障検知モードにおいては、故障検知回路の第三インピーダンスの実数部及び虚数部の少なくとも一方を判別要素として故障の判別を行う。

したがって、この場合の本発明は、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、サブ電極と、ガード電極と、切替部と、インピーダンス算出部と、実虚成分算出部と、判別部とを備える静電容量式乗員検知センサとしてもよい。このうち、電源部と、メイン電極と、メイン配線部と、ガード電極と、実虚成分算出部は上記（１）〜（１０）と同様の構成である。

切替部は、メイン電極とガード電極とを同電位としメイン電極と車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードと、メイン電極とガード電極とを同電位としメイン電極とサブ電極との間に電界を形成する被水検知モードと、ガード電極を車両接地に導通しメイン電極とガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える。

インピーダンス算出部は、被水検知モードにおいて、メイン電極とサブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出し、故障検知モードにおいて、正常時における電源部からメイン配線部とメイン電極とガード電極とを介した車両接地まで（故障検知回路）のインピーダンスを算出する。

判別部は、被水検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された虚数部に基づいて、メイン配線部、メイン電極、サブ電極、及びサブ電極から車両接地まで延びるサブ配線部（被水検知回路）の何れかが故障であるか否かを判別し、故障検知モードにおいて、実虚成分算出部で算出された実数部及び虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、メイン配線部、メイン電極、ガード電極、及びガード電極から車両接地まで延びるガード配線部の何れかが故障であるか否かを判別する。

なお、乗員検知モードにおける乗員判別は、例えば、メイン電極と車両ボディとの間の電流値を検出する検出部（電流計等）をさらに設けて、判別部が、乗員検知モード時に、検出された電流値に基づいて乗員の判別を行うようにすればよい。さらに、被水検知モードにおける被水判別は、例えば、メイン電極とサブ電極との間の電流値を検出する検出部（電流計等）をさらに設けて、判別部が、乗員検知モード時に、さらに、検出された電流値に基づいて被水の判別を行うようにすればよい。

これにより、乗員の判別は従来の判別方法を採用でき、被水検知回路の故障の判別は第二インピーダンスの虚数部に基づいて判別でき、故障検知回路の故障の判別は第三インピーダンスの実数部に基づいて判別できる。すなわち、被水検知モードにおいて上記（５）と同様の効果を得ることができ、故障検知モードにおいて上記（８）と同様の効果を得ることができる。したがって、被水及び故障の判別精度は向上する。

さらに、切替部は、乗員検知モードと、被水検知モードと、故障検知モードとを切り替えることができる。これは、上記各モードの構成における共通部分を効率よく活用できるため、装置全体の省スペース化を可能とし、且つ、切り替えに係る制御を容易にすることができる。

また、上記（１９）の構成において、被水の判別を、上記（３）又は（４）の構成としてもよい。すなわち、乗員検知モード時のみ、従来の電流値等を用いた判別方法としてもよい。

本発明の静電容量式乗員検知センサによれば、指定の電極間を含むインピーダンスの実数部及び虚数部の少なくとも一方を算出でき、その実数部及び虚数部の少なくとも一方を判別要素とするため、判別の精度を向上させることができる。

以下、本発明の静電容量式乗員検知センサの好適な実施形態について図面を参照して説明する。

（１）静電容量式乗員検知センサ１の全体構成の説明
まず、静電容量式乗員検知センサ１の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、車両のシートに静電容量式乗員検知センサ１を配置した状態を示す図である。図２は、図１をさらに詳細に示した回路図を含む図である。この図２は、特に、切替部４及びインピーダンス算出部５に関する部分を詳細に示した図である。

まず、車両のシート及び静電容量式乗員検知センサ１について図１を参照して説明する。車両のシートは、座面部９と、背もたれ部１０と、シートフレーム１１とを備え、座面部９の内部にセンサ部２を配置している。シートフレーム１１は、シートの底部に配置され、且つ、センサ部２と離隔し、センサ部２に対向するように配置されている。そして、シートフレーム１１は、車両接地に導通した車両ボディ１２に導通している。

ここで、静電容量式乗員検知センサ１は、センサ部２と、コネクタ部３と、電源部８と、インピーダンス検出部１４とから構成されている。このうち、センサ部２は、座面部９の内部に配置され、メイン電極２１と、サブ電極２２と、ガード電極２３とを備えている。すなわち、メイン電極２１は、車両のシートの座面部９の内部に配置されている。サブ電極２２は、メイン電極２１と離隔し、メイン電極２１に隣り合うように配置されている。ガード電極２３は、メイン電極２１に離隔して対向配置され、且つ、メイン電極２１とシートフレーム１１との間に配置されている。なお、このセンサ部２の詳細な構成については、後述する「（２）センサ部２及びコネクタ部３の詳細構成の説明」の項目において説明する。

コネクタ部３は、センサ部２とインピーダンス検出部１４（以下、「Ｚ検出部」と略称する）とを接続している。ここで、コネクタ部３は、主にシートの裏側に配置されるが、センサ部２に連結しているため、一部がシート内部に配置された状態となる場合もある。なお、このコネクタ部３の詳細な構成については、後述する「（２）センサ部２及びコネクタ部３の詳細構成の説明」の項目において説明する。

電源部８は、交流電圧を発生する。そして、電源部８は、メイン電極２１に交流電圧を印加する。このとき、電源部８とメイン電極２１とをつなぐ配線をメイン配線部２８ａ（図５参照）と称する。

ここで、Ｚ検出部１４は、切替部４（本発明における「第一切替部」と「第二切替部」を１つにまとめたものである）と、インピーダンス算出部５と、実虚成分算出部６と、判別部７とを備えている。切替部４は、図２に示すように、３つのアナログスイッチで構成されている。すなわち、切替部４は、第一スイッチ４１と、第二スイッチ４２と、第三スイッチ４３とを備えている。そして、各スイッチ４１〜４３は、Ｚ検出部１４に接続する乗員検知ＥＣＵ１５によって制御され、それぞれａ側（図２の上側）及びｂ側（図２の下側）のどちらかに接続される。切替部４の各ａ側及びｂ側は、インピーダンス算出部５に接続されている。

第一スイッチ４１は、一方がサブ電極２２と接続され、他方がａ側またはｂ側に接続される。第二スイッチ４２は、一方が後述するインピーダンス算出部５内部の電流検出部５２に接続され、他方がａ側またはｂ側に接続される。第三スイッチ４３は、一方がガード電極２３に接続され、他方がａ側またはｂ側に接続される。

これらの各スイッチ４１〜４３は、後述する所定のモードに応じて、それぞれａ側及びｂ側のどちらかに接続する。つまり、これらの各スイッチ４１〜４３の接続状態を切り替えることにより、後述する所定のモードの回路を形成する。なお、所定のモードとは、後述する「乗員検知モード」、「被水検知モード」、及び「故障検知モード」である。これらの各モードの詳細については、後述する「（３）乗員検知モード、被水検知モード、及び故障検知モードの説明」の項目において説明する。

インピーダンス算出部５は、電源部８の交流電圧を検出する電圧検出部５１と、一方を電源部８に他方をメイン電極２１及び第一スイッチ４１のａ側に接続される第一抵抗Ｒ１と、第一抵抗Ｒ１の両端電圧差を第二スイッチ４２のａ側に出力する第一オペアンプ５ａと、第二スイッチ４２の一方に接続される電流検出部５２と、第一抵抗Ｒ１の他方と第三スイッチ４３のａ側とを接続する第三オペアンプ５ｃと、インピーダンス演算部５３とを備えている。このうち、電流検出部５２は、第二オペアンプ５ｂと、第二抵抗Ｒ２とを有している。そして、電圧検出部５１及び電流検出部５２は、車両接地に導通している。また、インピーダンス算出部５の内部において、第一スイッチ４１のｂ側と第二スイッチのｂ側とを接続している。さらに、第三スイッチ４３のｂ側は、車両接地に導通している。

インピーダンス演算部５３は、一方が電圧検出部５１と電流検出部５２と接続され、他方が実虚成分算出部６に接続されている。このインピーダンス演算部５３は、電圧検出部５１と電流検出部５２で検出された値に基づいて、後述する所定のモードにおける回路のインピーダンスを算出する。つまり、インピーダンス演算部５３は、乗員検知モードにおける第一インピーダンス（後述する）を算出し、被水検知モードにおける第二インピーダンス（後述する）を算出し、故障検知モードにおける第三インピーダンスを算出する。

実虚成分算出部６は、一方がインピーダンス演算部５３に接続され、他方が判別部７に接続している。この実虚成分算出部６は、インピーダンス算出部５で算出されたインピーダンスに基づいて、そのインピーダンスの実数部と虚数部とを算出する。具体的には、実虚成分算出部６は、乗員検知モードにおける第一インピーダンスに基づいて第一インピーダンスの実数部と虚数部とを算出し、被水検知モードにおける第二インピーダンスに基づいて第二インピーダンスの実数部と虚数部とを算出し、故障検知モードにおける第三インピーダンスに基づいて第三インピーダンスの実数部と虚数部とを算出する。

判別部７は、一方が実虚成分算出部６に接続され、他方が乗員検知ＥＣＵ１５に接続されている。この判別部７は、実虚成分算出部６で算出された各モードにおける値（実数部及び虚数部）に基づいて、乗員、被水、または故障を判別する。判別結果は、通信Ｉ／Ｆを通じて乗員検知ＥＣＵ１５に送信される。また、各モードにおける値（実数部及び虚数部）を直接エアバックＥＣＵ（図示せず）に送信し、エアバックＥＣＵで判別処理を行ってもよい。なお、各モードにおける判別部７の判別処理の詳細については、「（３）乗員検知モード、被水検知モード、及び故障検知モードの説明」の項目において説明する。

なお、インピーダンス演算部５３、実虚成分算出部６、及び判別部７は、演算回路または演算プログラム等で構成されている。さらに、Ｚ検出部１４は、乗員検知ＥＣＵ１５の内部に設けられてもよい。

（２）センサ部２及びコネクタ部３の詳細構成の説明
次に、センサ部２及びコネクタ部３の詳細構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、センサ部２及びコネクタ部３の模式上面図を、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図を示している。なお、説明の便宜上、図４においては、上下方向幅を誇張して示す。

図３及び図４に示すように、センサ部２は、メイン電極２１と、サブ電極２２と、ガード電極２３と、ベースフィルム２４と、上層フィルム２５と、下層フィルム２６とを備えたシート形体のユニット部材である。そして、コネクタ部３は、シールドワイヤ接続コネクタ３１と、シールドワイヤ３２と、切替部接続コネクタ３３とから構成されている。

ベースフィルム２４、上層フィルム２５、及び下層フィルム２６は、それぞれ板状であり、電気的絶縁性材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる。なお、各フィルム２４〜２６同士は、粘着剤２７により結合されている。

メイン電極２１は、カーボン電極部２１０と銀電極部２１１とを備えている。メイン電極２１は、ベースフィルム２４と上層フィルム２５との間に配置されている。また、メイン電極２１は、ベースフィルム２４の略中央に配置されている。カーボン電極２１０は、矩形状となっている。銀電極部２１１は、矩形枠状となっている。銀電極部２１１は、カーボン電極部２１０外縁の若干内周側に配線されている。

サブ電極２２は、カーボン電極部２２０と銀電極部２２１とを備えている。サブ電極２２は、ベースフィルム２４と上層フィルム２５との間に配置されている。また、サブ電極２２は、メイン電極２１の外周側に、メイン電極２１と隔離して配置されている。すなわち、サブ電極２２は、メイン電極２１と離隔し、メイン電極２１に隣り合うように配置されている。カーボン電極部２２０は、メイン電極２１の外縁を囲む曲線状となっている。銀電極部２２１は、カーボン電極部２２０の幅方向略中央に配置されている。銀電極部２２１は、カーボン電極部２２０の長手方向に沿って配線されている。

ガード電極２３は、カーボン電極部２３０と銀電極部２３１とを備えている。ガード電極２３は、ベースフィルム２４と下層フィルム２６との間に、メイン電極２１と対向するように配置されている。カーボン電極２３０は、矩形状となっている。銀電極部２３１は、矩形枠状となっている。銀電極部２３１は、カーボン電極部２３０外縁の若干内周側に配線されている。メイン電極２１とガード電極２３とは、ベースフィルム２４によって離隔され、絶縁されている。

シールドワイヤ接続コネクタ３１及び切替部接続コネクタ３３は、シートの裏側に配置されている。メイン電極２１、サブ電極２２、及びガード電極２３は、シートに設けられた連通孔（図示せず）を介してシールドワイヤ接続コネクタ３１に結線されている。シールドワイヤ接続コネクタ３１は、シールドワイヤ３２を介して、切替部接続コネクタ３３に連結している。切替部接続コネクタ３３には、Ｚ検出部１４の切替部４が接続されている。

（３）乗員検知モード、被水検知モード、及び故障検知モードの説明
次に、静電容量式乗員検知センサ１における乗員検知モード、被水検知モード、及び故障検知モードについて、図５〜図１０を参照して説明する。図５（ａ）は乗員検知モードにおける回路構成図、図５（ｂ）は被水検知モードにおける回路構成図、図５（ｃ）は故障検知モードにおける回路構成図を示す。図６は、インピーダンスＺのＩｍ−Ｒｅ特性を示す図である。図７は、乗員検知モードにおける検出結果を示す図である。図８は、被水検知モードにおける被水の検出結果を示す図である。図９は、被水検知モードにおける被水検知回路の故障の検出結果を示す図である。図１０は、故障検知モードにおける故障検出回路の故障の検出結果を示す図である。

＜乗員検知モード＞
まず、乗員検知モードについて図５（ａ）、図６及び図７を参照して説明する。乗員検知モードとは、シートへの乗員の着席の有無、及び着席状況を判別するモードである。この乗員検知モードは、切替部４によって、他のモードから切り替えられる。つまり、切替部４は、各スイッチ４１〜４３をすべてａ側に接続することにより、静電容量式乗員検知センサ１を乗員検知モードとすることができる。図５（ａ）は、切替部４の各スイッチ４１〜４３をすべてａ側に接続したときの回路構成図となる。

図５（ａ）に示すように、乗員検知モードにおいては、電源部８がメイン電極２１に交流電圧を印加し、メイン電極２１と車両ボディ１２との間に電界を形成する。さらに、第三オペアンプ５ｃにより、メイン電極２１とガード電極２３は同電位となる。また、電源部８は、メイン電極２１と同様に、サブ電極２２にも交流電圧を印加している。電圧検出部５１は、これら電源部８が発生する交流電圧を検出する。

そして、シートが空席の場合、メイン電極２１と車両ボディ１２との間には主として空気が介在されている。従って、シートに乗員が着席した場合、メイン電極２１と車両ボディ１２との間に人体が介在されることとなり、メイン電極２１と車両ボディ１２との間の静電容量成分及び抵抗成分が空席時に比べて変化する。

ここで、図５（ａ）の矢印は、交流電流の一方（正電流）の流れを表す。つまり、電流は、電源部８からメイン配線部２８ａと、メイン電極２１と、車両ボディまで（すなわち、乗員検知回路）を流れる。そして、乗員の着席によって変化した電流、すなわち、第一抵抗Ｒ１に流れる電流は、電流検出部５２で検出される。なお、メイン配線部２８ａとは、電源部８から第一抵抗Ｒ１を介したメイン電極２１までの配線部である。

従って、インピーダンス演算部５３は、乗員検知モードにおいて、電圧検出部５１で検出された電圧と、電流検出部５２で検出された電流とから、乗員検知回路のインピーダンスＺ１を算出する。すなわち、インピーダンス算出部５は、電源部８からメイン配線部２８ａとメイン電極２１と車両ボディ１２までの第一インピーダンスＺ１を算出する。

第一インピーダンスＺ１には、メイン電極２１と車両ボディとの間のインピーダンスＺａが含まれている。この電極間に介在する人体、空気、ＣＲＳ等には、静電容量成分だけでなく抵抗成分も含まれている。つまり、このインピーダンスＺａは、等価回路として見れば、コンデンサと抵抗との並列回路のインピーダンスとなる。

そして、第一インピーダンスＺ１は、実虚成分算出部６で実数部と虚数部に分解される。つまり、第一インピーダンスＺ１は、Ｚ１＝１／Ｒｅ＋ｊ・１／Ｉｍのように実数部（Ｒｅ）と虚数部（Ｉｍ）で表される。

ここで、図６を参照して、第一インピーダンスＺ１における実数部Ｒｅと虚数部Ｉｍとの関係について説明する。図６は、上述したように、インピーダンスＺのＩｍ−Ｒｅ特性を示す図であって、横軸はＲｅ、縦軸はＩｍである。そして、Ｒｅの値は抵抗成分に関連し、当該抵抗成分が大きくなると、Ｒｅは小さくなる。Ｉｍの値は静電容量成分に関連し、当該静電容量成分が大きくなると、Ｉｍは大きくなる。そして、インピーダンスＺのＲｅ及びＩｍによって、Ｉｍ−Ｒｅ特性上の座標Ｘが決定する。なお、図６に示すように、原点Ｏから座標Ｘまでのベクトルは、インピーダンスＺを表している。また、原点Ｏから座標Ｘまでのベクトルの長さは、インピーダンスＺの大きさを表している。

そして、乗員検知モードにおいて、判別部７は、実虚成分算出部６で算出された第一インピーダンスＺ１の虚数部及び実数部に基づいて、シートの乗員を判別する。ここで、乗員検知モードにおける検出結果である図７において、横軸は第一インピーダンスＺ１の実数部（Ｒｅ）、縦軸は第一インピーダンスＺ１の虚数部（Ｉｍ）、二点鎖線は、シートに乗員が着席しているか否かの判別の境界となるしきい値である。ここで、二点鎖線にて示すしきい値は、実数部Ｒｅが大きくなるに従って虚数部Ｉｍが線形的に大きくなるような関係としている。

そして、図７に示すように、乗員（大人）が着席している場合には、空席の場合に比べて、実数部及び虚数部が大きくなる。特に、虚数部の方が、より大きくなっている。つまり、図７において、空席の場合にはしきい値よりも下側に位置し、乗員（大人）が着席している場合には、しきい値よりも上側に位置している。従って、判別部７は、第一インピーダンスＺ１の実数部と虚数部の値から、乗員（大人）が着席しているか否かを検出できる。すなわち、より精度よく乗員の判別が可能となる。

なお、本実施形態では、実数部と虚数部とが線形の関係からなるしきい値を用いることで、被純水、すなわち、塩水ではなく純水に近い液体の被水の場合、乗員検知モードのみで正確に乗員を判別することができる。ここで、被純水の場合には、図７に示すように、空席時及び乗員着席時の何れの場合にも、第一インピーダンスＺ１の実数部及び虚数部が大きくなる。しかし、この場合であっても、被純水の場合、図７において、空席の場合がしきい値の下側に位置し、乗員（大人）が着席している場合がしきい値の上側に位置する。

一方、塩水の被水（被塩水）の場合には、被純水に比べて、第一インピーダンスＺ１の虚数部が大きくなる。そのため、被塩水で且つ空席の場合には、図７において、しきい値より上側に位置することになる。従って、このままでは、被塩水の場合には、シートに乗員が着席しているか否かを判別できない。

なお、ガード電極２３は、シートに乗員が着座していないとき、シートフレーム１１との間に電界を形成している。つまり、シート空席時、ガード電極２３がメイン電極２１とシートフレーム１１との間にメイン電極２１と同電位で配置されているため、メイン電極２１とシートフレーム１１との間の静電容量はキャンセル（もしくは低減）される（例えば、特許文献３参照）。

＜被水検知モード＞
次に、被水検知モードについて図５（ｂ）、図８〜図９を参照して説明する。被水検知モードは、主にシートへの被水の有無を判別する。特に、乗員検知モードでは判別できない被塩水の有無を判別する。さらに、同モードにおいて、被水検知モードにおける被水検知回路の故障の有無を判別する。この故障については、後述する。

まず、被水検知モードにおける被水の有無の判別について、図５（ｂ）及び図８を参照して説明する。被水検知モードは、切替部４によって、他のモードから切り替えられる。つまり、切替部４は、第一スイッチ４１及び第二スイッチ４２をｂ側に、第三スイッチ４３をａ側に接続することにより、静電容量式乗員検知センサ１を被水検知モードとすることができる。図５（ｂ）は、切替部４において、第一スイッチ４１及び第二スイッチ４２をｂ側に、第三スイッチ４３をａ側に接続したときの回路構成図となる。

図５（ｂ）に示すように、サブ電極２２は、電流検出部５２に接続される。そして、メイン電極２１とサブ電極２２の間には電界が形成される。ここで、メイン電極２１とサブ電極２２との間のメインサブ間インピーダンスＺｂは、等価回路で見ると、コンデンサと抵抗の並列回路のインピーダンスとなる。この電極間に純水、塩水等の液体が介在した場合（すなわち、被水時）、電極間の静電容量成分及び抵抗成分は変化する。これによる電流の変化を電流検出部５２が検出する。ここで、図５（ｂ）の矢印は、交流電流の一方（正電流）の流れを表す。つまり、電流は、電源部８からメイン配線部２８ａとメイン電極２１とサブ電極２２とサブ配線部２８ｂとを介した車両接地まで（すなわち、被水検出回路）を流れる。この電流、すなわち、第二抵抗Ｒ２を流れる電流は、電流検出部５２によって検出される。なお、サブ配線部２８ｂとは、サブ電極２２から車両接地までの配線部である。

従って、インピーダンス演算部５３は、被水検知モードにおいて、電圧検出部５１で検出された電圧と、電流検出部５２で検出された電流とから、被水検知回路の第二インピーダンスＺ２を算出する。すなわち、インピーダンス算出部５は、電源部８からメイン配線部２８ａとメイン電極２１とサブ電極２２とサブ配線部２８ｂを介した車両接地までの第二インピーダンスＺ２（メインサブ間インピーダンスＺｂを含む）を算出する。

そして、乗員検知モード同様、実虚成分算出部６は、第二インピーダンスＺ２の実数部と虚数部を算出する。判別部７は、その実数部と虚数部に基づいてシートの被水の有無を、さらに、その虚数部に基づいて被水検知回路の故障（本発明における「第一の故障」に相当する）の有無を判別する。

ここで、被水検知モードにおける被水の検出結果である図８において、横軸は実数部（Ｒｅ）、縦軸は虚数部（Ｉｍ）、二点鎖線は、シートが被水（本実施形態では、被塩水）しているか否かの判別の境界となるしきい値である。この二点鎖線にて示すしきい値は、実数部Ｒｅが大きくなるに従って虚数部Ｉｍが線形的に大きくなるような関係としている。

そして、図８において、被塩水の場合には、しきい値より大きくなっている。一方被塩水以外、すなわち空席の場合、乗員（大人）が着席している場合、及び被純水且つ乗員が着席している場合には、しきい値より小さくなっている。従って、判別部７は、第二インピーダンスＺ２の実数部と虚数部の値から、シートが被水（被塩水）しているか否かを検出できる。

なお、本実施形態では、乗員検知モードにおいて、塩水ではない被純水の場合は、被水検知モードの検出によらず乗員判別が可能である。このため、本実施形態の被水検知モードでは、被塩水であるか否かを判別できるようしきい値を設定している。これにより、被塩水時においても、乗員検知モードにおける誤判定を防ぐことができる。なお、被水検知モードにおいても、しきい値を適切に設定することで、被塩水のみならず被純水であるか否かを判別することもできる。

次に、被水検知モードにおける被水検知回路の故障の有無の判別について、図９を参照して説明する。被水検知回路の故障とは、具体的に、メイン電極２１の短絡、サブ電極２２の短絡、及びサブ配線部２８ｂの断線である。ここで、被水検知モードにおける被水検出回路の故障の検出結果である図９において、横軸は第二インピーダンスＺ２の実数部（Ｒｅ）を、縦軸は第二インピーダンスＺ２の虚数部（Ｉｍ）を示す。

図９に示すように、正常時には、実数部Ｒｅが２［１／ＭΩ］付近となり、虚数部Ｉｍが１４［１／ＭΩ］付近となる。一方、メイン電極２１の短絡、サブ電極２２の短絡、及びサブ配線部２８ｂの断線の場合には、実数部及び虚数部の何れもがほぼ０となる。

ここで、被水検知モードにおいて、本実施形態においては、Ｉｍ＝６［１／ＭΩ］を虚数部しきい値としている。従って、正常時は、虚数部しきい値よりも上側に位置する。すなわち、正常時における虚数部が、虚数部しきい値より大きくなる。一方、メイン電極２１の短絡、サブ電極２２の短絡、及びサブ配線部２８ｂの断線の場合には、虚数部しきい値よりも下側に位置する。すなわち、当該故障時における虚数部が、虚数部しきい値より小さくなる。従って、判別部７は、算出された第二インピーダンスＺ２の虚数部が虚数部しきい値より小さい場合、被水検知回路が故障であると判別する。

すなわち、被水検知モードにおいて、判別部７は、算出された第二インピーダンスＺ２の虚数部に基づいて、メイン電極２１の短絡、サブ電極２２の短絡、及びサブ配線部２８ｂの断線の何れかが発生したか否かを精度よく検出することができる。

ただし、被水検知モードにおいては、メイン配線部２８ａの断線及びガード配線部２３の断線の場合には、これらの故障を検出できない。図９において、これらの故障の場合には、正常時とほぼ同等の値を示す。つまり、これらの故障は何れも、虚数部しきい値よりも大きくなる。従って、これらの故障は、被水検知モードにおいては検出できない。しかし、当該故障は、後述する故障検知モードにおいて検出可能である。

＜故障検知モード＞
次に、故障検知モードについて図５（ｃ）及び図１０を参照して説明する。故障検知モードは、メイン配線部２８ａの断線、及びガード電極２３から車両接地までのガード配線部２８ｃの断線（本発明における「第二の故障」に相当する）の有無を判別する。この故障検知モードは、切替部４によって、他のモードから切り替えられる。つまり、切替部４は、第一スイッチ４１及び第二スイッチ４２をａ側に、第三スイッチ４３をｂ側に接続することにより、静電容量式乗員検知センサ１を故障検知モードとすることができる。図５（ｃ）は、切替部４において、第一スイッチ４１及び第二スイッチ４２をａ側に、第三スイッチ４３をｂ側に接続したときの回路構成図となる。

図５（ｃ）に示すように、ガード電極２３は、車両接地に接続（導通）される。そして、電源部８からメイン電極２１に交流電圧が印加され、メイン電極２１とガード電極２３との間に電界を発生させる。メイン電極２１とガード電極２３との間のインピーダンスＺｃは、等価回路で見ると、コンデンサと抵抗の並列回路のインピーダンスとなる。

ここで、図５（ｃ）の矢印は、正常時における交流電流の一方（正電流）の流れを示す。つまり、電流は、正常時において、電源部８からメイン配線部２８ａとメイン電極２１とガード電極２３とガード配線部２８ｃとを介した車両接地まで（すなわち、故障検知回路）を流れる。この電流、すなわち、第二抵抗Ｒ２を流れる電流は、電流検出部５２によって検出される。

従って、インピーダンス演算部５３は、電圧検出部５１で検出された電圧と、電流検出部５２で検出された電流とから、故障検知回路の第三インピーダンスＺ３を算出する。すなわち、インピーダンス算出部５は、正常時における電源部８からメイン配線部２８ａとメイン電極２１とガード電極２３とガード配線部２８ｃを介した車両接地までの第三インピーダンスＺ３（インピーダンスＺｃを含む）を算出する。なお、故障検出回路の故障時において、電流が故障検知回路を流れず、別ルートとなる場合があるが、この場合においても、第二抵抗Ｒ２を流れる電流が変化するため、電流検出部５２でその電流変化を検出可能である。

そして、上記各モード同様、実虚成分算出部６は、第三インピーダンスＺ３の実数部と虚数部を算出する。この実数部に基づいて、判別部７は、故障検知回路の故障、具体的には、メイン配線部２８ａの断線、及びガード配線部２８ｃの断線の有無を判別する。

ここで、故障検知モードにおける故障検出回路の故障の検出結果である図１０において、横軸は第三インピーダンスＺ３の実数部（Ｒｅ）を、縦軸は第三インピーダンスＺ３の虚数部（Ｉｍ）を示す。

図１０に示すように、正常時には、実数部Ｒｅが２８０［１／ＭΩ］付近となり、虚数部Ｉｍが４５［１／ＭΩ］付近となる。一方、メイン配線部２８ａの断線、ガード配線部２８ｃの断線の場合には、実数部Ｒｅが０付近となり、虚数部Ｉｍが２２〜３８［１／ＭΩ］付近となる。

ここで、故障検知モードにおいて、本実施形態では、Ｒｅ＝１５０［１／ＭΩ］を実数部しきい値としている。従って、正常時は、実数部しきい値よりも右側に位置する。すなわち、正常時における実数部が、実数部しきい値よりも大きくなる。一方、メイン配線部２８ａの断線、ガード配線部２８ｃの断線の場合には、実数部しきい値よりも左側に位置する。すなわち、当該故障時における実数部が、実数部しきい値よりも小さくなる。従って、判別部７は、算出された第三インピーダンスＺ３の実数部が実数部しきい値より小さい場合、メイン配線部２８ａ断線、及びガード配線部２８ｃ断線の何れかであると判別する。すなわち、第三インピーダンスＺ３の実数部に基づいて故障の判別をすることが可能であり、これにより、判別の精度は向上する。

ただし、故障検知モードにおいては、サブ配線部２８ｂの断線の場合には、当該故障を検出できない。図１０において、この故障の場合には、正常時とほぼ同等の値を示す。つまり、この故障は、実数部しきい値よりも大きくなる。従って、この故障は、故障検知モードにおいては検出できない。しかし、当該故障は、上述した被水検知モードにおいて検出可能である。

以上、本実施形態の静電容量式乗員検知センサ１は、各モードにおける判別精度を向上させることができる。

（４）静電容量式乗員検知センサ１を含むシステム全体の処理説明
次に、本実施形態における静電容量式乗員検知センサ１を含むシステム全体の処理について図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、当該システムのメイン処理を示すフローチャートである。また、図１２は、初期チェックの処理を示すフローチャートである。図１３は、通常処理の処理を示すフローチャートである。

図１１に示すように、車両のイグニッション（ＩＧ）がＯＮされると静電容量式乗員検知センサ１の動作が開始され、まず、初期チェック処理が行われる（Ｓ１）。

この初期チェック処理については、図１２を参照して説明する。初期チェック処理が開始されると、切替部４により、モードが故障検知モードに切り替えられる（Ｓ１０１）。そして、上記した故障検知モードにおける「第二の故障」の判別（故障検知判別処理）が実行される（Ｓ１０２）。ここで、第二の故障の有無が判別される（Ｓ１０３）。故障が検出された場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、故障第二フラグがＯＮされる（Ｓ１０４）。そして、故障が検出された場合であって故障第二フラグがＯＮされた後、もしくは、故障が検出されなかった場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、切替部４により故障検知モードから被水検知モードへと切り替えられる（Ｓ１０５）。

被水検知モードでは、上記した「第一の故障」の判別処理（被水故障判別処理）が行われる（Ｓ１０６）。ここで、第一の故障の有無が判別される（Ｓ１０７）。故障が検出された場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、故障第一フラグがＯＮされる（Ｓ１０８）。そして、故障が検出された場合であって故障第一フラグがＯＮされた後、もしくは、故障が検出されなかった場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、初期チェック処理は終了する。

続いて、図１１に戻り説明する。初期チェック処理の後、故障フラグ（故障第一フラグ、もしくは、故障第二フラグ）がＯＮしているか否かを判別する（Ｓ２）。故障第一フラグ及び故障第二フラグの少なくとも一方がＯＮしている場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、乗員検知ＥＣＵ１５は、アラームランプ（図示せず）を点灯させ（Ｓ６）、静電容量式乗員検知センサ１の動作を終了させる。一方、故障第一フラグ及び故障第二フラグの何れもＯＮしていない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、通常処理を開始させる（Ｓ３）。

この通常処理については、図１３を参照して説明する。通常処理では、まず、切替部４によりモードが乗員検知モードに切り替えられる（Ｓ３０１）。続いて、上記した乗員検知モードにおける乗員の判別（乗員検知判別処理）が行われる（Ｓ３０２）。ここで、乗員の有無を判別する（Ｓ３０３）。乗員が検出されなかった場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、通常処理は終了する。一方、乗員が検出された場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、その情報は、乗員検知ＥＣＵ１５からエアバックＥＣＵ（図示せず）に伝えられ、例えば、エアバックの袋体の展開許可状態とする。すなわち、エアバッグの袋体の展開許可状態において、車両が衝突した場合には、エアバッグの袋体を展開することになる。続いて、乗員が検出された後、予め設定された時間、すなわち、乗員検知ＥＣＵ１５に任意に設定した時間（以下、「設定時間」と称する）を経過したか否かを判別する（Ｓ３０４）。

さらに、乗員が検出された場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、この設定時間が経過後（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、切替部４により乗員検知モードから被水検知モードへと切り替えられる（Ｓ３０５）。続いて、上記した被水検知モードにおける被水の判別（被水検知判別処理）を実行する（Ｓ３０６）。

続いて、被水の有無が判別される（Ｓ３０７）。被水が検知された場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、被水フラグがＯＮされる（Ｓ３０８）。この被水フラグは、乗員の判別の際に、被水していると認知させ、その影響を考慮して乗員の判別をするために用いられる。特に本実施形態では、被塩水を検出し、その情報（被水フラグＯＮ）を乗員の判別に影響させる。一方、被水が検知されなかった場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）、被水フラグをＯＦＦにする（Ｓ３０９）。

続いて、被水フラグがＯＮまたはＯＦＦされた後、被水故障判別処理が実行される（Ｓ３１０）。ここで、上記「第一の故障」の有無が判別される（Ｓ３１１）。故障が検出された場合（Ｓ３１１：Ｙｅｓ）、故障第一フラグはＯＮされる（Ｓ３１２）。そして、故障が検出された場合であって故障第一フラグがＯＮされた後、もしくは、故障が検出されなかった場合（Ｓ３１１：Ｎｏ）、通常処理を終了させる。

続いて、図１１に戻り説明する。通常処理の後、故障第一フラグがＯＮされているか否かを判別する（Ｓ４）。そして、故障第一フラグがＯＮの場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、乗員検知ＥＣＵ１５は、アラームランプを点灯させ（Ｓ７）、静電容量式乗員検知センサ１の動作を終了させる。故障第一フラグがＯＮされていない場合、イグニッションがＯＦＦであるか否かを判別する（Ｓ５）。イグニッションがＯＮの場合（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ３の通常処理に戻り、処理を繰り返す。一方、イグニッションがＯＦＦの場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、静電容量式乗員検知センサ１は終了する。

以上、記述したとおり、本実施形態の静電容量式乗員検知センサ１は、被水検知回路及び故障検知回路が故障であるか否かを判別可能である。さらに、静電容量式乗員検知センサ１は、切替部４により効率よくモードが切り替えられる。そして、本発明は、判別部７が各インピーダンスの実数部及び虚数部に基づいて判別するため、各モードにおける判別精度を向上させることができる。

なお、上記実施形態において、第二の故障の判別は、第三インピーダンスＺ３の実数部のみに基づいて行ったが、これに限られるものではない。例えば、第二の故障の判別は、第三インピーダンスＺ３の虚数部のみに基づいて行うこともできるし、実数部と虚数部の両方に基づいて行うこともできる。ただし、少なくとも実数部を用いる方が、より高精度に判別できる。

また、各モードにおける各配線の抵抗値は、無視できる程度に小さいものである。このため、各モードで算出される各インピーダンス（第一、第二、及び第三インピーダンス）は、各モードの電極間（メイン電極２１−車両ボディ１２、メイン電極２１−サブ電極２２、及びメイン電極２１−ガード電極２３）のインピーダンスにほぼ相当する。

車両のシートに静電容量式乗員検知センサ１を配置した状態を示す図である。 図１をさらに詳細に示した図である。 センサ部２及びコネクタ部３の模式上面図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）乗員検知モードにおける回路構成図である。（ｂ）被水検知モードにおける回路構成図である。（ｃ）故障検知モードにおける回路構成図である。 インピーダンスＺのＩｍ−Ｒｅ特性を示す図である。 乗員検知モードにおける検出結果を示す図である。 被水検知モードにおける被水の検出結果を示す図である。 被水検知モードにおける故障の検出結果を示す図である。 故障検知モードにおける検出結果を示す図である。 メイン処理を示すフローチャートである。 初期チェック処理を示すフローチャートである。 通常処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１：静電容量式乗員検知センサ
２：センサ部、２１：メイン電極、２２：サブ電極、２３：ガード電極
２８ａ：メイン配線部、２８ｂ：サブ配線部、２８ｃ：ガード配線部
３：コネクタ部
４：切替部、４１：第一スイッチ、４２：第二スイッチ、４３：第三スイッチ
５：インピーダンス算出部
５１：電圧検出部、５２：電流検出部、５３：インピーダンス演算部
６：実虚成分算出部
７：判別部
８：電源部
９：座面部、１０：背もたれ部、１１：シートフレーム、１２：車両ボディ
１４：インピーダンス検出部
１５：乗員検知ＥＣＵ

Claims (19)

1. 交流電圧を発生する電源部と、
   車両のシートの座面部に配置されるメイン電極と、
   前記電源部と前記メイン電極とをつなぐメイン配線部と、
   車両接地に導通するシートフレームと前記メイン電極との間に前記メイン電極に離隔して対向配置されるガード電極と、
   前記メイン電極と前記ガード電極とを同電位とし前記メイン電極と前記車両接地に導通する車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードにおいて、前記電源部から前記メイン配線部と前記メイン電極と前記車両ボディまでの第一インピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
   前記インピーダンス算出部で算出された前記第一インピーダンスに基づいて前記第一インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する実虚成分算出部と、
   前記実虚成分算出部で算出された前記第一インピーダンスの前記虚数部に基づいて前記シートの乗員を判別する判別部と、
   を備えることを特徴とする静電容量式乗員検知センサ。
2. 前記判別部は、さらに、前記実虚成分算出部で算出された前記第一インピーダンスの前記実数部に基づいて前記シートの乗員を判別する請求項１記載の静電容量式乗員検知センサ。
3. 前記メイン電極と離隔し、前記メイン電極に隣り合うように配置されるサブ電極と、
   前記乗員検知モードと、前記メイン電極と前記サブ電極との間に電界を形成する被水検知モードとを切り替える第一切替部と、
   をさらに備え、
   前記インピーダンス算出部は、前記被水検知モードにおいて前記メイン電極と前記サブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出し、
   前記実虚成分算出部は、前記インピーダンス算出部で算出された前記第二インピーダンスに基づいて前記第二インピーダンスの実数部及び虚数部を算出し、
   前記判別部は、前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部に基づいて前記シートの被水を判別する請求項１又は２に記載の静電容量式乗員検知センサ。
4. 前記判別部は、さらに、前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記実数部に基づいて前記シートの被水を判別する請求項３記載の静電容量式乗員検知センサ。
5. 前記判別部は、さらに、前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記サブ電極、及び前記サブ電極から前記車両接地まで延びるサブ配線部の何れかが第一の故障であるか否かを判別する請求項３又は４に記載の静電容量式乗員検知センサ。
6. 前記判別部は、前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部が、予め設定された虚数部しきい値より小さい場合、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記サブ電極、及び前記サブ配線部の何れかが前記第一の故障であると判別する請求項５に記載の静電容量式乗員検知センサ。
7. 前記第一の故障は、前記メイン電極の短絡、前記サブ電極の短絡、及び前記サブ配線部の断線の何れかである請求項６に記載の静電容量式乗員検知センサ。
8. 前記乗員検知モードと、前記ガード電極を前記車両接地に導通し前記メイン電極と前記ガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える第二切替部をさらに備え、
   前記インピーダンス算出部は、前記故障検知モードにおいて、正常時における前記電源部から前記メイン配線部と前記メイン電極と前記ガード電極とを介した前記車両接地までの第三インピーダンスを算出し、
   前記実虚成分算出部は、前記インピーダンス算出部で算出された前記第三インピーダンスに基づいて前記第三インピーダンスの実数部及び虚数部を算出し、
   前記判別部は、前記故障検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第三インピーダンスの前記実数部及び前記虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記ガード電極、及び前記ガード電極から前記車両接地まで延びるガード配線部の何れかが第二の故障であるか否かを判別する請求項１〜７の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
9. 前記判別部は、前記故障検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第三インピーダンスの前記実数部が、予め設定された実数部しきい値より小さい場合、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記ガード電極、及び前記ガード配線部の何れかが前記第二の故障であると判別する請求項８に記載の静電容量式乗員検知センサ。
10. 前記第二の故障は、前記メイン配線部の断線又は前記ガード配線部の断線である請求項８又は９に記載の静電容量式乗員検知センサ。
11. 交流電圧を発生する電源部と、
    車両のシートの座面部に配置されるメイン電極と、
    前記電源部と前記メイン電極とをつなぐメイン配線部と、
    前記メイン電極と離隔し、前記メイン電極に隣り合うように配置され、被水検知モードにおいて前記メイン電極との間に電界を形成するサブ電極と、
    前記被水検知モードにおいて前記メイン電極と前記サブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
    前記インピーダンス算出部で算出された前記第二インピーダンスに基づいて前記第二インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する実虚成分算出部と、
    前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部に基づいて前記シートの被水を判別する判別部と、
    を備えることを特徴とする静電容量式乗員検知センサ。
12. 前記判別部は、さらに、前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記実数部に基づいて前記シートの被水を判別する請求項１１記載の静電容量式乗員検知センサ。
13. 前記判別部は、さらに、前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記サブ電極、及び前記サブ電極から前記車両接地まで延びるサブ配線部の何れかが故障であるか否かを判別する請求項１１又は１２に記載の静電容量式乗員検知センサ。
14. 前記判別部は、前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部が、予め設定された虚数部しきい値より小さい場合、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記サブ電極、前記サブ配線部の何れかが故障であると判別する請求項１３に記載の静電容量式乗員検知センサ。
15. 前記故障は、前記メイン電極の短絡、前記サブ電極の短絡、及び前記サブ配線部の断線の何れかである請求項１４に記載の静電容量式乗員検知センサ。
16. 交流電圧を発生する電源部と、
    車両のシートの座面部に配置されるメイン電極と、
    前記電源部と前記メイン電極とをつなぐメイン配線部と、
    車両接地に導通するシートフレームと前記メイン電極との間に前記メイン電極に離隔して対向配置されるガード電極と、
    前記メイン電極と前記ガード電極とを同電位とし前記メイン電極と前記車両接地に導通する車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードと、前記ガード電極を前記車両接地に導通し前記メイン電極と前記ガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える切替部と、
    前記故障検知モードにおいて、正常時における前記電源部から前記メイン配線部と前記メイン電極と前記ガード電極とを介した前記車両接地までの第三インピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
    前記インピーダンス算出部で算出された前記第三インピーダンスに基づいて前記第三インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する実虚成分算出部と、
    前記故障検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第三インピーダンスの前記実数部及び前記虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記ガード電極、及び前記ガード電極から前記車両接地まで延びるガード配線部の何れかが故障であるか否かを判別する判別部と、
    を備えることを特徴とする静電容量式乗員検知センサ。
17. 前記判別部は、前記故障検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第三インピーダンスの前記実数部が、予め設定された実数部しきい値より小さい場合、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記ガード電極、及び前記ガード配線部の何れかが故障であると判別する請求項１６に記載の静電容量式乗員検知センサ。
18. 前記故障は、前記メイン配線部の断線又は前記ガード配線部の断線である請求項１７に記載の静電容量式乗員検知センサ。
19. 交流電圧を発生する電源部と、
    車両のシートの座面部に配置されるメイン電極と、
    前記電源部と前記メイン電極とをつなぐメイン配線部と、
    前記メイン電極と離隔し、前記メイン電極に隣り合うように配置されるサブ電極と、
    車両接地に導通するシートフレームと前記メイン電極との間に前記メイン電極に離隔して対向配置されるガード電極と、
    前記メイン電極と前記ガード電極とを同電位とし前記メイン電極と前記車両接地に導通する車両ボディとの間に電界を形成する乗員検知モードと、前記メイン電極と前記ガード電極とを同電位とし前記メイン電極と前記サブ電極との間に電界を形成する被水検知モードと、前記ガード電極を前記車両接地に導通し前記メイン電極と前記ガード電極との間に電界を形成する故障検知モードとを切り替える切替部と、
    前記被水検知モードにおいて前記メイン電極と前記サブ電極間のメインサブ間インピーダンスを含む第二インピーダンスを算出し、前記故障検知モードにおいて正常時における前記電源部から前記メイン配線部と前記メイン電極と前記ガード電極とを介した前記車両接地までの第三インピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
    前記インピーダンス算出部で算出された前記第二インピーダンスに基づいて前記第二インピーダンスの実数部及び虚数部を算出し、前記第三インピーダンスに基づいて前記第三インピーダンスの実数部及び虚数部を算出する実虚成分算出部と、
    前記被水検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第二インピーダンスの前記虚数部に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記サブ電極、及び前記サブ電極から前記車両接地まで延びるサブ配線部の何れかが故障であるか否かを判別し、前記故障検知モードにおいて前記実虚成分算出部で算出された前記第三インピーダンスの前記実数部及び前記虚数部のうち少なくとも何れか一方に基づいて、前記メイン配線部、前記メイン電極、前記ガード電極、及び前記ガード電極から前記車両接地まで延びるガード配線部の何れかが故障であるか否かを判別する判別部と、
    を備えることを特徴とする静電容量式乗員検知センサ。

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