JP2011002250A - 静電式乗員検知装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】静電センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の各々のオープン故障及びショート故障を検出すること。
【解決手段】車両のシート内に互いに離隔状態に配置されたメイン電極３１ａ及びサブ電極３１ｃと、車両ボディとメイン電極３１ａとの間に離間して配置されたガード電極３１ｂとを有する静電センサ３１を有する。センサ特性計測部１４は、静電センサ３１の各電極３１ａ〜３１ｃに選択的に正弦波を印加状態とすると共に各電極３１ａ〜３１ｃを任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において各電極３１ａ〜３１ｃに発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、正弦波の印加時に各電極３１ａ〜３１ｃの個々に流れる過電流を個々に検出する。ＣＰＵ１５は、センサ特性計測部１４で検出された電圧値及び過電流の何れか１つ又は組合せに応じて、各電極３１ａ〜３１ｃにおけるオープン故障及びショート故障を判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両において乗員の座部シートへの着席を検知する静電式乗員検知装置に関し、特に静電センサのオープン、ショート等の故障を検知することができる静電式乗員検知装置に関する。
従来、静電式乗員検知装置は、例えば特許文献１に記載されているように、車両の座部シートに配置されるメイン電極と、このメイン電極と縦並びに離間して配置されたサブ電極と、車両接地部に導通する車両ボディとメイン電極との間に離間して配置されたガード電極とを有する静電センサを備える。この静電センサで座部シート上の乗員等の静電容量を検出する場合、メイン電極とガード電極とを同電位として、メイン電極と車両ボディとの間に電界を形成して乗員等の静電容量を検出する。つまり、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又は電圧として静電センサから出力し、この出力された電流値又は電圧値に基づき、乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）が乗員判別を行うようになっている。
このように静電センサで乗員等の静電容量を検出するが、静電センサ自体が故障している場合、乗員の誤判定に繋がる。そこで静電センサ自体の故障を検出する技術として特許文献１に記載の静電容量式乗員検知センサが有る。これは、乗員の着席を検知する乗員検知用電極と、乗員検知用電極に対向して配置され、着席時の乗員検知用電極と車両ＧＮＤ（グランド）に導通された座席フレームとの間の静電容量から非着席時の乗員検知電極と座席フレームとの間の静電容量を低減する容量低減電極とを備え、故障検知時に、乗員検知用電極と容量低減電極との間に電圧を印加し、乗員検知用電極と容量低減電極との間の静電容量を検出する。この検出時に乗員検知用電極と容量低減電極との何れかの配線が断線している場合に静電容量が未検知状態となる。これによって、乗員の非着席時にセンサの故障を検知可能となっている。
特開２００６−２４２９０７号公報
しかし、上記の特許文献１に記載の乗員の検知センサ（静電センサ）では、乗員検知用電極と容量低減電極との何れかの配線が断線しているオープン故障の場合はセンサの故障を判断することができるが、その配線が他の導電部分に短絡しているショート故障の場合はそれを判断することができないという問題がある。
静電センサは、乗員等の静電容量を正確に検出する大切な役割を果たすので静電センサ自体の故障を検出することは非常に重要である。特に静電センサが、メイン電極、サブ電極及びガード電極を備えて構成される場合、各電極のオープン故障やショート故障を検出する必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、静電センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の各々のオープン故障及びショート故障を検出することができる静電式乗員検知装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のシート内に配置されたメイン電極と、車両接地部に導通する車両ボディとメイン電極との間に離間して配置されたガード電極とを有する静電センサと、前記静電センサのメイン電極及びガード電極の各電極に選択的に交流電圧信号を印加状態とすると共に前記各電極を任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において前記各電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、前記交流電圧信号の印加時に前記各電極の個々に流れる過電流を個々に検出するセンサ特性計測部と、前記センサ特性計測部で検出された前記電圧値及び前記過電流の検出／未検出の結果の何れか１つ又は組合せに応じて、前記各電極におけるオープン故障、当該各電極に前記交流電圧信号を印加する信号源への接続電源の経路が他の導電部分に短絡する電源ショート故障又は接地故障を判定すると共に、メイン電極とガード電極間のショート故障を判定する演算制御手段とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、静電センサ自体の故障を検出することができ、この際、静電センサのメイン電極及びガード電極の各々のオープン故障及びショート故障を検出することができる。
請求項２に記載の発明は、前記静電センサは、更に前記車両シート内に前記メイン電極と離間して配置されたサブ電極を備え、前記センサ特性計測部は、前記静電センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の各電極に選択的に交流電圧信号を印加状態とすると共に前記各電極を任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において前記各電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、前記交流電圧信号の印加時に前記各電極の個々に流れる過電流を個々に検出し、前記演算制御手段は、当該センサ特性計測部で検出された前記電圧値及び前記過電流の検出／未検出の結果の何れか１つ又は組合せに応じて、前記各電極におけるオープン故障、当該各電極に前記交流電圧信号を印加する信号源への接続電源の経路が他の導電部分に短絡する電源ショート故障又は接地故障を判定すると共に、メイン電極とガード電極間のショート故障、メイン電極とサブ電極間のショート故障、又はガード電極とサブ電極間のショート故障を判定することを特徴とする。
この構成によれば、静電センサ自体の故障を検出することができ、この際、静電センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の各々のオープン故障及びショート故障を検出することができる。
請求項３に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極を接地状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識する第３の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値が変化無しで、且つ前記第３の認識における前記過電流が未検出の場合に前記メイン電極がオープン故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、メイン電極のオープン故障を判定することができる。
請求項４に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出と認識された場合に前記メイン電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、メイン電極の電源ショート故障又は接地故障を判定することができる。
請求項５に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極をオープン状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値の差が予め定めた値よりも大きい場合に当該メイン電極と当該ガード電極間のショート故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、メイン電極とガード電極間のショート故障を判定することができる。
請求項６に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に当該メイン電極と当該サブ電極間のショート故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、メイン電極とサブ電極間のショート故障を判定することができる。
請求項７に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極を接地状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が未検出の場合に前記ガード電極がオープン故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、ガード電極のオープン故障を判定することができる。
請求項８に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該ガード電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に前記ガード電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、ガード電極の電源ショート故障又は接地故障を判定することができる。
請求項９に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該ガード電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に当該ガード電極と当該サブ電極間のショート故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、ガード電極とサブ電極間のショート故障を判定することができる。
請求項１０に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値の差が予め定めた値以内の場合に当該サブ電極のオープン故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、サブ電極のオープン故障を判定することができる。
請求項１１に記載の発明は、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極をオープン状態、前記ガード電極及び前記サブ電極に前記交流電圧信号を印加状態とし、この状態で当該サブ電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に前記サブ電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする。
この構成によれば、サブ電極の電源ショート故障又は接地故障を判定することができる。
本発明の実施形態に係る静電式乗員検知装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態の静電式乗員検知装置による故障モード判定時の動作を説明するための表を示す図である。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるメイン電極のオープン故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるメイン電極の電源ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるメイン−ガード電極間ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるメイン−サブ電極間ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるガード電極のオープン故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるガード電極の電源ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるガード−サブ電極間ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるサブ電極のオープン故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の静電式乗員検知装置によるサブ電極の電源ショート故障の判定動作を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。
図１は、本発明の実施形態に係る静電式乗員検知装置の構成を示すブロック図である。図１に示す静電式乗員検知装置１０は、乗員検知ＥＣＵ１１と、乗員検知ＥＣＵ１１に接続された静電センサ３１とを備える。静電センサ３１は、図示せぬ車両の座部シートに配置されたメイン電極３１ａと、このメイン電極３１ａの座部シート前方側に離間して配置されたサブ電極３１ｃと、図示せぬ車両接地部に導通する車両ＧＮＤ（グランド）である車両ボディとメイン電極３１ａとの間に離間して配置されたガード電極３１ｂとを有して構成されている。
乗員検知ＥＣＵ１１は、センサ特性計測部１４及び演算制御手段としてのＣＰＵ１５を備え、センサ特性計測部１４が、メイン電極接続スイッチ１３ａ１、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１及びサブ電極接続スイッチ１３ｃ１、並びにメイン電極接地スイッチ１３ａ２、ガード電極接地スイッチ１３ｂ２及びサブ電極接地スイッチ１３ｃ２を有する切換部１３と、この切換部１３の各接続スイッチ１３ａ１〜１３ｃ１に接続された電流検出抵抗器ＲＳａ，ＲＳｂ，ＲＳｃと、これら電流検出抵抗器ＲＳａ〜ＲＳｃに接続されたドライバとしてのオペアンプ４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、これらオペアンプ４２ａ〜４２ｃの非反転入力端子に接続された信号源ＶＳＧとを備える。更に、各電流検出抵抗器ＲＳａ〜ＲＳｃの各々の両端に接続され、何れかの両端を選択するマルチプレクサ４３と、マルチプレクサ４３で選択された電流検出抵抗器（ＲＳａ〜ＲＳｃの何れか）に流れる電流を検出する電流検出部４４と、電流検出部４４で検出された電流値を電圧値に変換する電圧変換部４５と、電流検出抵抗器ＲＳａの両端の電位を検出してメイン電極３１ａに流れる過電流を検出するメイン過電流検出部４６ａと、電流検出抵抗器ＲＳｂの両端の電位を検出してガード電極３１ｂに流れる過電流を検出するガード過電流検出部４６ｂと、電流検出抵抗器ＲＳｃの両端の電位を検出してサブ電極３１ｃに流れる過電流を検出するサブ過電流検出部４６ｃとを備えて構成されている。また、信号源ＶＳＧは、乗員検知ＥＣＵ１１の外部の車両バッテリ５０にワイヤハーネスで接続されている。
この構成では、メイン電極接地スイッチ１３ａ２、ガード電極接地スイッチ１３ｂ２及びサブ電極接地スイッチ１３ｃ２が車両ＧＮＤに接続されていないオフの場合に、メイン電極接続スイッチ１３ａ１、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１及びサブ電極接続スイッチ１３ｃ１を任意にオンとして信号源ＶＳＧから正弦波を、各オペアンプ４２ａ〜４２ｃ及び各電流検出抵抗器ＲＳａ〜ＲＳｃを介して静電センサ３１に印加すると、静電センサ３１に載置された乗員のインピーダンスに応じて、各電流検出抵抗器ＲＳａ〜ＲＳｃに電位差が発生する。
これらの電位差をマルチプレクサ４３で順次選択して電流検出部４４へ出力し、これにより電流検出部４４で検出される電流値を電圧変換部４５で電圧値に変換する。これによってメイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃの個々又は組み合わせで検出される各静電容量が電圧値として測定されるようになっている。更に、その各静電容量の測定値をＣＰＵ１５で加算等の処理を行って乗員判定データとするようになっている。
ＣＰＵ１５は、その乗員判定データから座部シート上に検出物体が無い（空席）か、ＣＲＳ（年少者拘束システム）であるか、子供であるか、大人であるかを判定し、アブソーバ展開及び非展開であるかの判定結果をアブソーバＥＣＵに送信する。このアブソーバＥＣＵでは、その判定結果をもとに、車両が衝突した際の衝突判定結果とともに、助手席アブソーバの展開／非展開制御を行うようになっている。
上記のように切換部１３を切り換えて、静電センサ３１から発生する電気力線により静電容量を測定する。つまり、信号源ＶＳＧからの供給信号（正弦波）に応じて各電流検出抵抗器ＲＳａ〜ＲＳｃに流れる電流を、電圧に変換して行う。乗員の判別は、切換部１３がメイン電極３１ａとガード電極３１ｂを選択する状態となった場合に、メイン電極３１ａと車両ＧＮＤ間に発生する静電容量に応じてＣＰＵ１５で判別し、また、サブ電極３１ｃとガード電極３１ｂを選択する状態となった場合に、サブ電極３１ｃと車両ＧＮＤ間に発生する静電容量に応じてＣＰＵ１５で判別するようになっている。更に、切換部１３がメイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃを選択する状態となった場合に、メイン電極３１ａとサブ電極３１ｃ間に発生する静電容量に応じてＣＰＵ１５でシート３３への被水を判別するようになっている。
本実施形態の特徴は、センサ特性計測部１４を上記構成とし、ＣＰＵ１５が、静電センサ１２への正弦波の印加時に切換部１３の切り換えにより電圧変換部４５で検出されるメイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃの各電圧値と、メイン過電流検出部４６ａ、ガード過電流検出部４６ｂ及びサブ過電流検出部４６ｃの各々で検出される各過電流とを認識し、この認識に応じて静電センサ３１のオープン故障及びショート故障を判定するようにした点にある。
この静電センサ３１の故障モードは、図２の１列目と２列目に示すように、メイン電極３１ａに関して、オープン故障、電源ショート故障、ＧＮＤショート故障（接地故障）、メイン−ガード電極間ショート故障、メイン−サブ電極間ショート故障の各モードがある。また、ガード電極３１ｂに関して、オープン故障、電源ショート故障、ＧＮＤショート故障、ガード−サブ電極間ショート故障の各モードが有る。更に、サブ電極３１ｃに関して、オープン故障、電源ショート故障、ＧＮＤショート故障の各モードがある。但し、電源ショート故障とは、メイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃの何れかに正弦波を印加する信号源ＶＳＧに接続された車両バッテリ５０から延びるワイヤハーネス等の配線経路が他の導電部分に短絡した状態である。
次に、静電式乗員検知装置１０による故障モード判定時の動作を、図２及び図３〜図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、図３を参照して、メイン電極３１ａのオープン故障の判定を行う。ステップＳ１において、静電式乗員検知装置１０が初期状態であるとする。これは、切換部１３のメイン電極接続スイッチ１３ａ１、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１及びサブ電極接続スイッチ１３ｃ１の全てがオフ、メイン電極接地スイッチ１３ａ２、ガード電極接地スイッチ１３ｂ２及びサブ電極接地スイッチ１３ｃ２の全てがオフであることによって、メイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃがオープン状態であるとする。
ステップＳ２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとする。ステップＳ３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方に信号源ＶＳＧから正弦波を印加する。この正弦波の印加状態においてサブ電極３１ｃはオープン状態である。従って、各電極３１ａ〜３１ｃは、図２のＮｏ．１ａに示す各電極状態となり、ステップＳ４において、マルチプレクサ４３でメイン電極３１ａに接続された電流検出抵抗器ＲＳａの両端を選択すると、ステップＳ５において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの静電容量に応じた電圧値が検出され、この電圧値がメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識される。
次に、ステップＳ６において、サブ電極接地スイッチ１３ｃ２をオンとしてサブ電極３１ｃを接地状態とする。これによって各電極状態はＮｏ．１ｂに示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃが接地状態となる。この状態でステップＳ７において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの電圧値が検出され、これが測定値としてＣＰＵ１５で認識される。
次に、ステップＳ８において、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１をオフ、ガード電極接地スイッチ１３ｂ２をオン、サブ電極接地スイッチ１３ｃ２をオフとする。これによって、Ｎｏ．１ｃに示すように各電極状態が、メイン電極３１ａに正弦波が印加状態、ガード電極３１ｂが接地状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態において、ステップＳ９において、メイン過電流検出部４６ａでの検出状態がＣＰＵ１５で認識される。
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１５は、各認識によって、Ｎｏ．１ａと１ｂとの状態で測定値が変化無しで、且つＮｏ．１ｃの状態で過電流未検出の場合に、メイン電極３１ａがオープン故障と判定する。これ以外の場合はオープン故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図４を参照して、メイン電極３１ａの電源ショート故障の判定を行う。ステップＳ１１の初期状態以降、ステップＳ１２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ１３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方に信号源ＶＳＧから正弦波を印加する。これによってＮｏ．２ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ１４において、ＣＰＵ１５で、メイン過電流検出部４６ａの検出状態を認識する。ステップＳ１５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、メイン電極３１ａが電源ショート故障と判定する。これ以外の場合は電源ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
これと同様に図４を参照して、メイン電極３１ａのＧＮＤショート故障の判定を行う。即ち、ステップＳ１１の初期状態以降、ステップＳ１２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ１３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方に信号源ＶＳＧから正弦波を印加する。これによってＮｏ．３ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ１４において、ＣＰＵ１５で、メイン過電流検出部４６ａの検出状態を認識する。ステップＳ１５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、メイン電極３１ａがＧＮＤショート故障と判定する。これ以外の場合はＧＮＤショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図５を参照して、メイン−ガード電極間ショート故障の判定を行う。ステップＳ２１の初期状態以降、ステップＳ２２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ２３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方に信号源ＶＳＧから正弦波を印加する。これによってＮｏ．４ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ２４において、マルチプレクサ４３でメイン電極３１ａに接続された電流検出抵抗器ＲＳａの両端を選択すると、ステップＳ２５において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの静電容量に応じた電圧値が検出され、この電圧値がメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識される。
次に、ステップＳ２６において、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１をオフとする。これによってＮｏ．４ｂの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａに正弦波が印加状態、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ２７において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの電圧値が検出され、これが測定値としてＣＰＵ１５で認識される。ステップＳ２８において、ＣＰＵ１５は、各認識によって、Ｎｏ．４ａの状態での測定値と、４ｂの状態での測定値との差が予め定めた値よりも大きい場合にメイン−ガード電極間ショート故障と判定する。これ以外の場合はメイン−ガード電極間ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図６を参照して、メイン−サブ電極間ショート故障の判定を行う。ステップＳ３１の初期状態以降、ステップＳ３２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ３３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方に信号源ＶＳＧから正弦波を印加する。また、ステップＳ３４において、サブ電極接地スイッチ１３ｃ２をオンとする。これによってＮｏ．５ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃが接地状態となる。この状態でステップＳ３５において、ＣＰＵ１５で、メイン過電流検出部４６ａの検出状態を認識する。ステップＳ３６において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、メイン−サブ電極間ショート故障と判定する。これ以外の場合はメイン−サブ電極間ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図７を参照して、ガード電極３１ｂのオープン故障の判定を行う。ステップＳ４１の初期状態以降、ステップＳ４２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１をオンとし、ステップＳ４３において、メイン電極３１ａを正弦波の印加状態とし、ステップＳ４４において、ガード電極接地スイッチ１３ｂ２をオンとしてガード電極３１ｂを接地状態とする。これによってＮｏ．６ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａに正弦波が印加状態、ガード電極３１ｂが接地状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ４５において、ＣＰＵ１５で、メイン過電流検出部４６ａの検出状態を認識する。ステップＳ４６において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、ガード電極３１ｂがオープン故障と判定する。これ以外の場合はオープン故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図８を参照して、ガード電極３１ｂの電源ショート故障の判定を行う。ステップＳ５１の初期状態以降、ステップＳ５２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ５３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方を正弦波の印加状態とする。これによってＮｏ．７ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ５４において、ＣＰＵ１５で、ガード過電流検出部４６ｂの検出状態を認識する。ステップＳ５５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、ガード電極３１ｂが電源ショート故障と判定する。これ以外の場合は電源ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
これと同様に図８を参照して、ガード電極３１ｂのＧＮＤショート故障の判定を行う。即ち、ステップＳ５１の初期状態以降、ステップＳ５２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ５３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方を正弦波の印加状態とする。これによってＮｏ．８ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ５４において、ＣＰＵ１５で、ガード過電流検出部４６ｂの検出状態を認識する。ステップＳ５５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、ガード電極３１ｂがＧＮＤショート故障と判定する。これ以外の場合はＧＮＤショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図９を参照して、ガード−サブ電極間ショート故障の判定を行う。ステップＳ６１の初期状態以降、ステップＳ６２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ６３において、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの双方を正弦波の印加状態とし、また、ステップＳ６４において、サブ電極接地スイッチ１３ｃ２をオンとしてサブ電極３１ｃを接地状態とする。これによってＮｏ．９ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃが接地状態となる。この状態でステップＳ６５において、ＣＰＵ１５で、ガード過電流検出部４６ｂの検出状態を認識する。ステップＳ６６において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、ガード−サブ電極間ショート故障と判定する。これ以外の場合はガード−サブ電極間ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図１０を参照して、サブ電極３１ｃのオープン故障の判定を行う。ステップＳ７１の初期状態以降、ステップＳ７２において、メイン電極接続スイッチ１３ａ１及びガード電極接続スイッチ１３ｂ１の双方をオンとし、ステップＳ７３において、双方を正弦波の印加状態とする。これによってＮｏ．１０ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃがオープン状態となる。この状態でステップＳ７４において、マルチプレクサ４３でメイン電極３１ａに接続された電流検出抵抗器ＲＳａの両端を選択すると、ステップＳ７５において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの静電容量に応じた電圧値が検出され、この電圧値がメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識される。
次に、ステップＳ７６において、サブ電極接地スイッチ１３ｃ２をオンとしてサブ電極３１ｃを接地状態とする。これによってＮｏ．１０ｂの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波が印加状態、サブ電極３１ｃが接地状態となる。この状態でステップＳ７７において、電圧変換部４５でメイン電極３１ａの電圧値が検出され、これが測定値としてＣＰＵ１５で認識される。ステップＳ７８において、ＣＰＵ１５は、各認識によって、Ｎｏ．１０ａの状態での測定値と、１０ｂの状態での測定値との差が予め定めた値以内の場合にサブ電極３１ｃがオープン故障と判定する。これ以外の場合はオープン故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
次に、図１１を参照して、サブ電極３１ｃの電源ショート故障の判定を行う。ステップＳ８１の初期状態以降、ステップＳ８２において、メイン電極３１ａはオープン状態のままで、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１及びサブ電極接続スイッチ１３ｃ１の双方をオンとし、ステップＳ８３において、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃの双方を正弦波の印加状態とする。これによってＮｏ．１１ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａがオープン状態、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃに正弦波が印加状態となる。この状態でステップＳ８４において、ＣＰＵ１５で、サブ過電流検出部４６ｃの検出状態を認識する。ステップＳ８５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、サブ電極３１ｃが電源ショート故障と判定する。これ以外の場合は電源ショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
これと同様に図８を参照して、サブ電極３１ｃのＧＮＤショート故障の判定を行う。即ち、ステップＳ８１の初期状態以降、ステップＳ８２において、メイン電極３１ａはオープン状態のままで、ガード電極接続スイッチ１３ｂ１及びサブ電極接続スイッチ１３ｃ１の双方をオンとし、ステップＳ８３において、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃの双方を正弦波の印加状態とする。これによってＮｏ．１２ａの各電極状態に示すように、メイン電極３１ａがオープン状態、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃに正弦波が印加状態となる。この状態でステップＳ８４において、ＣＰＵ１５で、サブ過電流検出部４６ｃの検出状態を認識する。ステップＳ８５において、ＣＰＵ１５は、その認識が過電流検出の場合に、サブ電極３１ｃがＧＮＤショート故障と判定する。これ以外の場合はＧＮＤショート故障でないと判定する。この判定後、切換部１３を初期状態に戻す。
以上によって、メイン電極３１ａ、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃに係るオープン故障及びショート故障を判定するが、上記の各判定結果は、図示せぬ表示手段に人に認識可能な状態で表示されるようにしても良い。
このような構成の本実施形態による静電式乗員検知装置１０によれば、車両のシート内に互いに離隔状態に配置されたメイン電極３１ａ及びサブ電極３１ｃと、車両接地部に導通する車両ボディとメイン電極３１ａとの間に離間して配置されたガード電極３１ｂとを有する静電センサ３１を有する。また、静電センサ３１のメイン電極３１ａ、サブ電極３１ｃ及びガード電極３１ｂの各電極３１ａ〜３１ｃに選択的に正弦波を印加状態とすると共に各電極３１ａ〜３１ｃを任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において各電極３１ａ〜３１ｃに発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、正弦波の印加時に各電極３１ａ〜３１ｃの個々に流れる過電流を個々に検出するセンサ特性計測部１４を有する。更に、センサ特性計測部１４で検出された電圧値及び過電流の何れか１つ又は組合せに応じて、各電極３１ａ〜３１ｃにおけるオープン故障、各電極３１ａ〜３１ｃに正弦波を印加する信号源への接続電源の経路が他の導電部分に短絡する電源ショート故障又はＧＮＤショート故障を判定すると共に、メイン電極３１ａとガード電極３１ｂ間のショート故障、メイン電極３１ａとサブ電極３１ｃ間のショート故障、又はガード電極３１ｂとサブ電極３１ｃ間のショート故障を判定するＣＰＵ１５を有する。
この構成によって、静電センサ３１自体の故障を検出することができ、この際、静電センサ３１のメイン電極３１ａ、サブ電極３１ｃ及びガード電極３１ｂの各々のオープン故障及びショート故障を検出することができる。
但し、静電センサ１２がサブ電極３１ｃを備えない構成であっても良い。この場合は、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂの各々のオープン故障及びショート故障を検出することができる。
また、静電式乗員検知装置１０において、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第１の認識を行う。また、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃを接地状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第２の認識を行う。更に、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａに正弦波を印加状態、ガード電極３１ｂを接地状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識する第３の認識を行う。そして、ＣＰＵ１５が、第１及び第２の認識における測定値が変化無しで、且つ第３の認識における過電流が未検出の場合にメイン電極３１ａがオープン故障と判定するようにした。これによって、メイン電極３１ａのオープン故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０において、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５は、過電流が検出と認識された場合にメイン電極３１ａが電源ショート故障又はＧＮＤショート故障と判定するようにした。これによって、メイン電極３１ａの電源ショート故障又はＧＮＤショート故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第１の認識を行う。また、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａに正弦波を印加状態、ガード電極３１ｂをオープン状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第２の認識を行う。そして、ＣＰＵ１５が、第１及び第２の認識における測定値の差が予め定めた値よりも大きい場合にメイン電極３１ａとガード電極３１ｂ間のショート故障と判定するようにした。これによって、メイン電極３１ａとガード電極３１ｂ間のショート故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃを接地状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５が、過電流が検出の場合にメイン電極３１ａとサブ電極３１ｃ間のショート故障と判定するようにした。これによって、メイン電極３１ａとサブ電極３１ｃ間のショート故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａに正弦波を印加状態、ガード電極３１ｂを接地状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５が、過電流が未検出の場合にガード電極３１ｂがオープン故障と判定するようにした。これによって、ガード電極３１ｂのオープン故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃを接地状態とし、この状態でガード電極３１ｂに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５が、過電流が検出の場合にガード電極３１ｂが電源ショート故障又はＧＮＤショート故障と判定するようにした。これによって、ガード電極３１ｂの電源ショート故障又はＧＮＤショート故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃを接地状態とし、この状態でガード電極３１ｂに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５が、過電流が検出の場合にガード電極３１ｂとサブ電極３１ｃ間のショート故障と判定するようにした。これによって、ガード電極３１ｂとサブ電極３１ｃ間のショート故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃをオープン状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第１の認識行う。また、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａ及びガード電極３１ｂに正弦波を印加状態、サブ電極３１ｃを接地状態とし、この状態でメイン電極３１ａに発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値をメイン電極３１ａの静電容量の測定値としてＣＰＵ１５で認識する第２の認識を行う。そして、ＣＰＵ１５が、第１及び第２の認識における測定値の差が予め定めた値以内の場合にサブ電極３１ｃのオープン故障と判定するようにした。これによって、サブ電極３１ｃのオープン故障を判定することができる。
また、静電式乗員検知装置１０は、センサ特性計測部１４が、メイン電極３１ａをオープン状態、ガード電極３１ｂ及びサブ電極３１ｃに正弦波を印加状態とし、この状態でサブ電極３１ｃに発生する過電流の検出／未検出をＣＰＵ１５で認識し、ＣＰＵ１５が、過電流が検出の場合にサブ電極３１ｃが電源ショート故障又はＧＮＤショート故障と判定するようにした。これによって、サブ電極３１ｃの電源ショート故障又はＧＮＤショート故障を判定することができる。
１０ 静電式乗員検知装置
１１ 乗員検知ＥＣＵ
１３ 切換部
１３ａ１ メイン電極接続スイッチ
１３ｂ１ ガード電極接続スイッチ
１３ｃ１ サブ電極接続スイッチ
１３ａ２ メイン電極接地スイッチ
１３ｂ２ ガード電極接地スイッチ
１３ｃ２ サブ電極接地スイッチ
１４ センサ特性計測部
１５ ＣＰＵ
３１ 静電センサ
３１ａ メイン電極
３１ｂ ガード電極
３１ｃ サブ電極
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ オペアンプ
４３ マルチプレクサ
４４ 電流検出部
４５ 電圧変換部
４６ａ メイン過電流検出部
４６ｂ ガード過電流検出部
４６ｃ サブ過電流検出部
５０ 車両バッテリ
ＲＳａ，ＲＳｂ，ＲＳｃ 電流検出抵抗器

Claims (11)

  1. 車両のシート内に配置されたメイン電極と、車両接地部に導通する車両ボディとメイン電極との間に離間して配置されたガード電極とを有する静電センサと、
    前記静電センサのメイン電極及びガード電極の各電極に選択的に交流電圧信号を印加状態とすると共に前記各電極を任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において前記各電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、前記交流電圧信号の印加時に前記各電極の個々に流れる過電流を個々に検出するセンサ特性計測部と、
    前記センサ特性計測部で検出された前記電圧値及び前記過電流の検出／未検出の結果の何れか１つ又は組合せに応じて、前記各電極におけるオープン故障、当該各電極に前記交流電圧信号を印加する信号源への接続電源の経路が他の導電部分に短絡する電源ショート故障又は接地故障を判定すると共に、メイン電極とガード電極間のショート故障を判定する演算制御手段と
    を備えることを特徴とする静電式乗員検知装置。
  2. 前記静電センサは、更に前記車両シート内に前記メイン電極と離間して配置されたサブ電極を備え、
    前記センサ特性計測部は、前記静電センサのメイン電極、サブ電極及びガード電極の各電極に選択的に交流電圧信号を印加状態とすると共に前記各電極を任意にオープン状態又は接地状態とし、これらの状態において前記各電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、また、前記交流電圧信号の印加時に前記各電極の個々に流れる過電流を個々に検出し、
    前記演算制御手段は、当該センサ特性計測部で検出された前記電圧値及び前記過電流の検出／未検出の結果の何れか１つ又は組合せに応じて、前記各電極におけるオープン故障、当該各電極に前記交流電圧信号を印加する信号源への接続電源の経路が他の導電部分に短絡する電源ショート故障又は接地故障を判定すると共に、メイン電極とガード電極間のショート故障、メイン電極とサブ電極間のショート故障、又はガード電極とサブ電極間のショート故障を判定することを特徴とする請求項１に記載の静電式乗員検知装置。
  3. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極を接地状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識する第３の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値が変化無しで、且つ前記第３の認識における前記過電流が未検出の場合に前記メイン電極がオープン故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  4. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出と認識された場合に前記メイン電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  5. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極をオープン状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値の差が予め定めた値よりも大きい場合に当該メイン電極と当該ガード電極間のショート故障と判定することを特徴とする請求項２記載の静電式乗員検知装置。
  6. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に当該メイン電極と当該サブ電極間のショート故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  7. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記ガード電極を接地状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が未検出の場合に前記ガード電極がオープン故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  8. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該ガード電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に前記ガード電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  9. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該ガード電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に当該ガード電極と当該サブ電極間のショート故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  10. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極をオープン状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第１の認識を行い、また、前記センサ特性計測部は、前記メイン電極及び前記ガード電極に前記交流電圧信号を印加状態、前記サブ電極を接地状態とし、この状態で当該メイン電極に発生する電流を選択して電圧値に変換し、この変換された電圧値を当該メイン電極の静電容量の測定値として前記演算制御手段で認識する第２の認識を行い、当該演算制御手段は、前記第１及び第２の認識における前記測定値の差が予め定めた値以内の場合に当該サブ電極のオープン故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
  11. 前記センサ特性計測部は、前記メイン電極をオープン状態、前記ガード電極及び前記サブ電極に前記交流電圧信号を印加状態とし、この状態で当該サブ電極に発生する過電流の検出／未検出を前記演算制御手段で認識し、当該演算制御手段は、前記過電流が検出の場合に前記サブ電極が電源ショート故障又は接地故障と判定することを特徴とする請求項２に記載の静電式乗員検知装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014085297A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Nippon Soken Inc 静電容量式乗員検知装置
JP2017524904A (ja) * 2014-05-28 2017-08-31 フーフ・ヒュルスベック・ウント・フュルスト・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲーＨｕｆ Ｈｕｌｓｂｅｃｋ ＆ Ｆｕｒｓｔ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ． Ｋｇ 自動車両用センサ・デバイス
JP2020010198A (ja) * 2018-07-09 2020-01-16 株式会社東海理化電機製作所 検出装置
JP2021048448A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 株式会社東海理化電機製作所 操作検出装置
JP7322681B2 (ja) 2019-12-02 2023-08-08 株式会社アイシン 静電容量センサ

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5152318B2 (ja) * 2010-12-22 2013-02-27 株式会社デンソー 乗員検知装置、乗員検知方法および車両
KR101832977B1 (ko) 2013-05-15 2018-02-28 젠썸 캐나다 유엘씨 콤비네이션 히터 및 센서와 그를 사용한 가열 및 감지 방법
JP2015003570A (ja) * 2013-06-20 2015-01-08 株式会社デンソー 車両の自己診断装置および自己診断方法
DE112014004662T5 (de) 2013-10-11 2016-08-04 Gentherm Canada Ltd. Sitzbelegungserkennung mit Heizvorrichtungen
DE112016001348T5 (de) * 2015-03-23 2018-02-15 Iee International Electronics & Engineering S.A. Kapazitives Erfassungssystem mit Gerätediagnosekonzept zur Erfassung einer Sensorunterbrechung
JP6819238B2 (ja) * 2016-11-21 2021-01-27 株式会社デンソー 配線異常検出装置
CN111699629A (zh) * 2018-02-08 2020-09-22 Iee国际电子工程股份公司 对电容式传感器的诊断

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197997A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Fuji Electric Co Ltd 検出装置
JP2006242907A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Denso Corp 静電容量式乗員検知センサ
JP2008111809A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Denso Corp 静電容量式乗員検知センサ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07270541A (ja) 1994-03-31 1995-10-20 Aisin Seiki Co Ltd 誘電体検出装置
DE19812626A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-30 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur kapazitiven Objekterkennung bei Fahrzeugen
JP4076920B2 (ja) * 2002-08-02 2008-04-16 株式会社ホンダエレシス 乗員判別装置及び乗員判別方法
JP4517289B2 (ja) * 2004-06-14 2010-08-04 株式会社デンソー 静電容量式センサおよび乗員検知システム
DE102006002919B4 (de) * 2005-01-24 2008-09-04 Denso Corp., Kariya Kapazitiver Sensor und Insassenerfassungssystem
US7791476B2 (en) * 2006-02-21 2010-09-07 Elesys North America, Inc. Occupant sensor and method for seat belt or other monitoring
JP4305526B2 (ja) * 2007-02-21 2009-07-29 株式会社デンソー 静電容量式乗員検知システムおよび乗員保護システム
JP4428444B2 (ja) * 2007-12-20 2010-03-10 株式会社デンソー 静電式乗員検知システムおよび乗員保護システム
JP4702471B2 (ja) * 2008-09-19 2011-06-15 株式会社デンソー 静電式乗員検知装置の調整方法及び静電式乗員検知装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1197997A (ja) * 1997-09-17 1999-04-09 Fuji Electric Co Ltd 検出装置
JP2006242907A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Denso Corp 静電容量式乗員検知センサ
JP2008111809A (ja) * 2006-10-31 2008-05-15 Denso Corp 静電容量式乗員検知センサ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014085297A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Nippon Soken Inc 静電容量式乗員検知装置
JP2017524904A (ja) * 2014-05-28 2017-08-31 フーフ・ヒュルスベック・ウント・フュルスト・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲーＨｕｆ Ｈｕｌｓｂｅｃｋ ＆ Ｆｕｒｓｔ Ｇｍｂｈ ＆ Ｃｏ． Ｋｇ 自動車両用センサ・デバイス
JP2020010198A (ja) * 2018-07-09 2020-01-16 株式会社東海理化電機製作所 検出装置
JP2021048448A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 株式会社東海理化電機製作所 操作検出装置
JP7322681B2 (ja) 2019-12-02 2023-08-08 株式会社アイシン 静電容量センサ

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