JP2014119306A - 荷重検出セル、荷重検出セルの製造方法および乗員検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】荷重検出セルの製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セルが出力する零点を従来よりも均一化させることができる荷重検出セル、荷重検出セルの製造方法および乗員検知センサを提供することである。
【解決手段】荷重量に応じて静電容量Ｃ（第１静電容量）が変化する荷重検出セル１において、所定間隔をおいて対向し、かつ、交差する一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）を有する。この構成によれば、一対の対向電極２は所定間隔をおいて対向するとともに交差するので、位置ずれが生じても対向面積の変化が抑制される。よって、荷重検出セル１の製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セル１が出力する零点を従来よりも均一化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷重量に応じて静電容量が変化する荷重検出セルと、当該荷重検出セルの製造方法と、当該荷重検出セルを有する乗員検知センサとに関する。

従来では、部品管理の負担を増大することなく車両用シート上の検出物の判別精度を向上させることを目的とする乗員検知装置に関する技術の一例が開示されている（例えば特許文献１を参照）。この乗員検知装置は、静電容量特性を検出する静電容量センサ部と、荷重特性を検出する着座センサ部とが１枚のフィルムシートに一体的に構成される。着座センサ部は、第１フィルム部および第３フィルム部にそれぞれ銀ペーストで電極が印刷され、第２フィルム部を挟むように３層構造で一体化される。

特開２００５−２３３９０４号公報

しかし、着座センサ部の製造時には、第１フィルム部と第３フィルム部とにそれぞれ電極を印刷する際に位置ずれしたり、一体化する際に第１フィルム部と第３フィルム部とが位置ずれしたりする場合もあり得る。この場合には、第１フィルム部と第３フィルム部とで対向する電極の面積に個体差が生じてしまう。したがって、着座センサ部から出力される零点がばらつくという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、荷重検出セルの製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セルが出力する零点を従来よりも均一化させることができる荷重検出セル、荷重検出セルの製造方法および乗員検知センサを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、荷重量（Ｆ）に応じて第１静電容量（Ｃ，Ｃ１）が変化する荷重検出セル（１，１４，６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ）において、所定間隔をおいて対向し、かつ、交差する一対の対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）を有することを特徴とする。

この構成によれば、一対の対向電極は所定間隔をおいて対向し、かつ、交差するので、位置ずれが生じても一対の対向電極が対向する対向面積の変化が抑制される（変化しない場合を含む。以下同じである）。よって、荷重検出セルの製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セルが出力する零点を従来よりも均一化させることができる。

第２の発明は、荷重量（Ｆ）に応じて第１静電容量（Ｃ，Ｃ１）が変化する荷重検出セル（１，１４，６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ）の製造方法において、所定間隔をおいて対向する対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）を有する一対の対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）の相互間に絶縁部材（３）を備える絶縁部材成形工程と、絶縁性の面状部材（１１ｂ）に対して、所定の位置に穴（１ａ，１１ｄ）をあける穴あけ工程と、前記一対の電極を構成する一方の前記対向電極（２ａ，１４ａ）を成形する第１電極成形工程と、前記一方の対向電極と交差するように、前記一対の電極を構成する他方の前記対向電極（２ｂ，１４ｂ）を成形する第２電極成形工程と、前記第１電極成形工程で成形された前記一方の対向電極を第１被覆部材（１１ａ）で覆う第１被覆工程と、前記第２電極成形工程で成形された前記他方の対向電極を第２被覆部材（１１ｃ）で覆う第２被覆工程とを有することを特徴とする。

この構成によれば、第１電極成形工程と第２電極成形工程とでそれぞれ成形される対向電極に位置ずれが生じても、一対の電極が対向する対向面積の変化が抑制される。よって、製造された荷重検出セルは、出力する零点は従来よりも均一化する。

第３の発明は、シート（２０）への乗員の着座状態を検知する乗員検知センサ（１０）において、請求項１から４のいずれか一項に記載の荷重検出セル（１，１４）、または、請求項５または６に記載の荷重検出セルの製造方法によって製造された荷重検出セルを一以上備える面圧センサ部（ＰＳ，ＰＳ１〜ＰＳ３）と、前記シートの座面部（２４ａ）に沿って配置されるメイン電極（１３）と、前記メイン電極とシートフレーム（２３，２５）との間に配置されるとともに前記メイン電極と同電位とされるガード電極（１５）とを備える静電センサ部（ＣＳ）と、前記荷重検出セルに含まれる対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）の相互間に生じる第１静電容量（Ｃ１）と、前記メイン電極とグラウンド（ＧＮＤ）との間に生じる第２静電容量（Ｃ２）とを測定する静電容量測定部（４２）と、前記第１静電容量および前記第２静電容量に基づいて、前記乗員の着座状態を判別する乗員判別部（４３）とを有することを特徴とする。

この構成によれば、荷重検出セルを構成する一対の電極は所定間隔をおいて対向し、かつ、交差するので、位置ずれが生じても一対の電極が対向する対向面積の変化が抑制される。よって、荷重検出セルの製造時に位置ずれが生じても出力される零点は従来よりも均一化されるので、乗員の着座状態を従来よりも的確に判別することができる。

なお、一対の電極が「交差する」とは、立体交差や段違い交差等のように、非接触状態で交差することを意味する。「シートの座面部」は、シートの座面（すなわち表面）を含めて、所定範囲（例えばシート表皮表面からクッションパッド上まで等）の部位が該当する。「対向電極」は一対の電極で構成されるが、その平面形状や厚さ等は問わない。「略平行」は、シートの座面と平行である場合と、当該座面と所定角度の範囲内で非平行である場合とを含む。「メイン電極」と後述する「サブ電極」とは、電極を区別するために用いる。「グラウンドＧＮＤ」はボディアースとも呼ばれ、電気的に同電位（ただし、０[Ｖ]とは限らない。）を示す部材であれば任意であり、例えば上述したシートフレームや、シート内に備えられる導電性部材（具体的には導電線等）、車両ボディ等が該当する。「シートフレーム」はシートの骨格をなすフレームである。「乗員の着座状態」には、乗員が着座しているか否かや、乗員の体格（小柄な大人，大柄な大人，幼児等）などのように、判別可能な任意の状態を含む。

荷重検出セルの第１構成例を示す模式図である。 非荷重状態における図１に示すII−II線の断面図である。 荷重状態における図１に示すII−II線の断面図である。 一対の電極に位置ずれが生じた場合の対向面積を説明する模式図ある。 一対の電極に位置ずれが生じた場合の対向面積を説明する模式図ある。 一対の電極に位置ずれが生じた場合の対向面積を説明する模式図ある。 荷重検出セルの製造工程を示す断面図である。 図７の製造工程で製造される荷重検出セルの一例を示す断面図である。 荷重検出セルの第２構成例を示す断面図である。 乗員検知センサの構成例を示す模式図である。 面圧センサ部の第１構成例を模式的に示す平面図である。 等価回路とインピーダンス成分とを説明する図である。 乗員判別処理の手続き例を示すフローチャートである。 静電容量成分と抵抗値成分とを得る際の切り換え例を示す図表である。 大人判別処理の手続き例を示すフローチャートである。 静電容量と面圧との関係例を示すグラフ図である。 面圧センサ部の第２構成例を模式的に示す平面図である。 荷重検出セルの第３構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第４構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第５構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第６構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第７構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第８構成例を示す断面図である。 荷重検出セルの第９構成例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的に接続することを意味する。各図は、本発明を説明するために必要な要素を図示し、実際の全要素を図示しているとは限らない。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。英数字の連続符号は記号「〜」を用いて略記する。例えば、「対向面積Ｓ１〜Ｓ６」は「対向面積Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６」を意味する。なお、以下に示す「許容範囲内の誤差」には、設計公差（設計上の誤差）や製造公差（製造上の誤差）などを含む。

〔実施の形態１〕
実施の形態１は、荷重検出セルとその製造方法の一例であって、図１〜図９を参照しながら説明する。図１に示す荷重検出セル１は、一対の対向電極２や絶縁部材３などを有する。一対の対向電極２は、所定間隔をおいて対向する対向電極２ａと対向電極２ｂとを有する。対向電極２ａと対向電極２ｂとは、荷重検出セル１において非接触状態で交差するように成形される。荷重がかかっても非接触状態を確実に維持するため、対向電極２ａと対向電極２ｂとの間に絶縁部材３を配置する。絶縁部材３は、絶縁被膜（絶縁皮膜）や、弾性を有する絶縁体等が該当する。図２と図３の例に示す絶縁部材３は、対向電極２ｂを覆うように成形している。所定間隔の大きさ（長さ）は任意に設定してよく、図１の例では面状部材４（スペーサ）の厚みＴｈに相当する。

荷重検出セル１が荷重量に応じて静電容量が変化する点について、図２と図３を参照しながら説明する。図２には荷重検出セル１に対して荷重がかかっていない非荷重状態を示し、図３には荷重検出セル１に対して荷重量Ｆの荷重がかかっている荷重状態を示す。

図２において、対向電極２ａ，２ｂの相互間は距離Ｄａだけ離れている。対向電極２ａ，２ｂが交差する（平面的に重なる）部分の面積を対向面積Ｓとする。単に「荷重検出セルの対向面積Ｓ」とも呼ぶことにする。距離Ｄａときの静電容量Ｃを「Ｃａ」とする。荷重検出セル１に対して荷重量Ｆの荷重がかかると、図３に示すように対向電極２ａ，２ｂの相互間は距離Ｄｂに狭まる（Ｄｂ＜Ｄａ）。距離Ｄｂのときの静電容量Ｃを「Ｃｂ」とする。荷重量Ｆが大きくなるにつれて、一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）の距離が短く（小さく）なるが、対向面積Ｓは変わらない。よって、荷重検出セル１の静電容量Ｃは増加する（Ｃａ＜Ｃｂ）。逆に荷重量Ｆが小さくなるにつれて、荷重検出セル１の静電容量Ｃは減少する。なお荷重検出セル１の静電容量Ｃは、後述する実施の形態２，３における静電容量成分Ｃaf（図１３，図１４，図１６を参照）や第１静電容量Ｃ１に相当する。

荷重検出セル１の静電容量Ｃは、対向電極２ａと対向電極２ｂとの間の距離と、対向面積Ｓとによる影響を受けて変化する。後述する荷重検出セルの製造方法では、対向電極２ａ，２ｂが平面方向に相対的にずれて成形される場合がある。この場合において対向面積Ｓが変化するか否かについて、図４〜図６を参照しながら説明する。図４〜図６は平面図であるが、面積部分を分かり易くするために対向面積Ｓ１〜Ｓ６の部位をハッチ線（斜線「／」のハッチングまたは斜線「＼」のハッチング）で示す。

図４と図５には一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）が十字状に交差する例を示し、同じく図６にはＸ字状に交差する例を示す。また、対向電極２ａ１，２ｂ１は所定幅Ｗａで成形され、対向電極２ａ２，２ｂ２は所定幅Ｗｂで成形されると仮定する。所定幅Ｗａ，Ｗｂは荷重検出セル１における幅であり、任意に設定してよい。荷重検出セル１以外の部位における幅や、穴１ａの直径Ｄｒとは無関係に設定してよい。さらに、ずれ量は、平仮名との区別を容易にするために便宜上「ズレ量」と表記する。

図４では、対向電極２ａ（２ａ１，２ａ２）がズレ量Ｌａ（図面左右方向）だけずれる例を示す。対向電極２ａ１で成形される場合の対向面積Ｓ１と、対向電極２ａ２で成形される場合の対向面積Ｓ２とは同一である（Ｓ１＝Ｓ２）。図５では、対向電極２ｂ（２ｂ１，２ｂ２）がズレ量Ｌｂ（図面上下方向）だけずれる例を示す。対向電極２ｂ１で成形される場合の対向面積Ｓ３と、対向電極２ｂ２で成形される場合の対向面積Ｓ４とは同一である（Ｓ３＝Ｓ４）。図４と図５は十字状に交差する例を示すが、図６のようにＸ字状に交差しても同様になる。言い換えれば、ずれて成形されても交差する角度とは無関係に対向面積の変化が抑制される。

図６では、対向電極２ａ（２ａ３，２ａ４）がズレ量Ｌｄ（図面左右方向）およびズレ量Ｌｃ（図面上下方向）だけずれる例を示す。対向電極２ａ３で成形される場合の対向面積Ｓ５と、対向電極２ａ４で成形される場合の対向面積Ｓ６とは同一である（Ｓ５＝Ｓ６）。図６ではＸ字状に交差する例を示すが、図４と図５のように十字状に交差しても同様になる。

以上のことから、対向電極２ａと対向電極２ｂとが平面方向にどのようにずれて成形されても、対向電極２ａ，２ｂが対向する対向面積Ｓは同一になる。また、対向電極２ａ，２ｂが十字状やＸ字状を除いた他の交差状に成形される場合でも対向面積Ｓは同一になる。ただし、上述した対向面積Ｓの同一は、許容範囲内の誤差を含む非同一を含む。言い換えれば、許容範囲内で非同一になっても、静電容量Ｃの差分は無視できる。

次に、荷重検出セル１の製造方法の一例について、図７〜図９を参照しながら説明する。荷重検出セル１の製造方法は、絶縁部材成形工程、穴あけ工程、第１電極成形工程、第２電極成形工程、第１被覆工程、第２被覆工程などを有する。各工程は順不同で行ってよい。以下では、各工程の内容について簡単に説明する。

（絶縁部材成形工程）
絶縁部材成形工程は、一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）の相互間に絶縁部材３を成形する工程である。例えば図７の下段に示すように、対向電極１４ｂの対向面側（図面上側）に絶縁被膜１６ａを成形する。対向電極１４ｂは対向電極２ｂに相当し、絶縁被膜１６ａは絶縁部材３に相当する。

（穴あけ工程）
穴あけ工程は、絶縁性の面状部材４に対して、所定の位置に穴１ａをあける工程である。例えば図７の中段に示すように、絶縁性の面状部材１１ｂにかかる所定の位置に穴１１ｄをあける。面状部材１１ｂは面状部材４に相当し、穴１１ｄは穴１ａに相当する。

（第１電極成形工程および第１被覆工程）
第１電極成形工程は、一対の対向電極２を構成する一方の対向電極２ａを成形する工程である。例えば図７の上段に示すように、第１被覆部材１１ａに対して対向電極１４ａを成形する。第１被覆部材１１ａは絶縁性を有する任意の材料を用いてよく、フィルムやレジストコート等を含む。対向電極１４ａは対向電極２ａに相当する。図７の例では、結果として対向電極１４ａを第１被覆部材１１ａで覆う第１被覆工程を兼ねており、サブ電極１２やメイン電極１３もまた対向電極１４ａとともに成形する。これらの電極の成形方法は任意であるが、本形態では印刷によって成形する。図示しないが、面状部材１１ｂ（図面上側面）に対して対向電極１４ａを成形する第１電極成形工程を行った後に、対向電極１４ａを第１被覆部材１１ａで覆う第１被覆工程を行ってもよい。

（第２電極成形工程および第２被覆工程）
第２電極成形工程は、一方の対向電極２ａと交差するように、一対の対向電極２を構成する他方の対向電極２ｂを成形する工程である。例えば図７の下段に示すように、第２被覆部材１１ｃに対して対向電極１４ｂを成形する。第２被覆部材１１ｃは絶縁性を有する任意の材料を用いてよく、フィルムやレジストコート等を含む。対向電極１４ｂは対向電極２ｂに相当する。図７の例では、結果として対向電極１４ｂを第２被覆部材１１ｃで覆う第２被覆工程を兼ねており、ガード電極１５も対向電極１４ｂとともに成形する。これらの電極の成形方法も第１電極成形工程と同様に任意である。図示しないが、面状部材１１ｂ（図面下側面）に対して対向電極１４ｂを成形する第２電極成形工程を行った後に、対向電極１４ｂを第２被覆部材１１ｃで覆う第２被覆工程を行ってもよい。

図７に示すように成形された第１被覆部材１１ａ、面状部材１１ｂおよび第２被覆部材１１ｃを矢印Ｄ１，Ｄ２のように相対的に移動させて一体成形すると、図８に示すセンサマット１１になる。図７に示す絶縁被膜１６ａに代えて、弾性を有する絶縁体１６ｂを備える場合には、図９に示すようなセンサマット１１になる。

図８と図９に示すセンサマット１１は、メイン電極１３とガード電極１５とを含む静電センサ部ＣＳと、荷重検出セル１４を含む面圧センサ部ＰＳとを一体化させている。さらに、センサマット１１の一面（図面下側面）側に対して、ウレタンパッド１７を一体化させている。なお、センサマット１１に備える静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳの各数量は任意に設定してよい。

上述した実施の形態１によれば、以下に示す各効果を得ることができる。

（１）荷重検出セル１において、所定間隔をおいて対向し、かつ、交差する一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）と、一対の対向電極２の相互間に備える絶縁部材３とを有する構成とした（図１，図８，図９を参照）。この構成によれば、一対の対向電極２は所定間隔をおいて対向するとともに交差するので、位置ずれが生じても対向面積Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６）の変化が抑制される。よって、荷重検出セル１の製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セル１が出力する零点を従来よりも均一化させることができる。

（２）一対の対向電極２の相互間に絶縁部材３を備える構成とした（図１〜図３，図８，図９を参照）。この構成によれば、静電容量Ｃの検出が不能となる状態を回避することができ、荷重量Ｆに応じた静電容量Ｃを確実に検出することができる。

（３）一対の対向電極２は、成形位置がずれても交差する部分の対向面積Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６）の変化が抑制されるように、それぞれ所定幅Ｗａ，Ｗｂで成形される構成とした（図４〜図６を参照）。この構成によれば、一対の対向電極２が対向する対向面積Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６）の変化が抑制されるので、荷重検出セル１の製造時に位置ずれが生じても、荷重検出セル１が出力する零点をより確実に均一化することができる。

（４）絶縁部材３は、一対の対向電極２のうちで片方または両方の対向電極２ａ，２ｂにかかる対向面側に成形される絶縁被膜１６ａである構成とした（図８を参照）。この構成によれば、絶縁部材３を絶縁被膜１６ａで容易に実現することができ、静電容量Ｃの検出が不能となる状態を回避することができる。よって、荷重量Ｆに応じた静電容量Ｃを確実に検出することができる。

（５）絶縁部材３は、一対の対向電極２（２ａ，２ｂ）の相互間に介在されて弾性を有する絶縁体１６ｂである構成とした（図９を参照）。この構成によれば、絶縁体１６ｂを一対の対向電極２の相互間に介在させるだけで容易に実現することができ、静電容量Ｃの検出が不能となる状態を回避することができる。弾性を有する絶縁体１６ｂは荷重量Ｆに応じて撓むので、荷重量Ｆに応じた静電容量Ｃをより正確に検出することができる。

（６）静電容量Ｃ（第１静電容量Ｃ１）は、荷重量Ｆに応じて一対の対向電極２の距離Ｄａ，Ｄｂが減少するに伴って増加する構成とした（図２，図３を参照）。この構成によれば、荷重量Ｆに応じた静電容量Ｃを確実に検出することができる。

（７）荷重検出セル１の製造方法において、所定間隔をおいて対向する対向電極２ａ，２ｂを有する一対の対向電極２の相互間に絶縁部材３を備える絶縁部材成形工程と、絶縁性の面状部材４，１１ｂに対して、所定の位置に穴１ａ，１１ｄをあける穴あけ工程と、一対の対向電極２を構成する一方の対向電極２ａを成形する第１電極成形工程と、一方の対向電極２ａと交差するように他方の対向電極２ｂを成形する第２電極成形工程と、第１電極成形工程で成形された一方の対向電極２ａを第１被覆部材１１ａで覆う第１被覆工程と、第２電極成形工程で成形された他方の対向電極２ｂを第２被覆部材１１ｃで覆う第２被覆工程とを有する構成とした（図７〜図９を参照）。この構成によれば、第１電極成形工程と第２電極成形工程とでそれぞれ成形される対向電極２ａ，２ｂに位置ずれが生じても、一対の対向電極２が対向する対向面積Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６）の変化が抑制される。よって、製造された荷重検出セル１は、出力する零点は従来よりも均一化する。

（８）絶縁部材成形工程は、対向電極２ａにかかる対向面側に絶縁被膜１６ａを成形する構成とした（図７〜図９を参照）。図示しないが、対向電極２ａにかかる対向面側に絶縁被膜１６ａを成形してもよく、対向電極２ａ，２ｂの両方にかかる対向面側に絶縁被膜１６ａを成形してもよい。いずれの構成にせよ、絶縁部材成形工程によって成形される絶縁部材３（絶縁被膜１６ａ）によって、静電容量Ｃが検出不能となる状態を回避することができる。よって、荷重量Ｆに応じた静電容量Ｃを確実に検出することができる。

〔実施の形態２〕
実施の形態２は、実施の形態１に示す荷重検出セル１を有する乗員検知センサの一例であって、図１０〜図１６を参照しながら説明する。なお、荷重検出セル１の構成等は実施の形態１と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態２では実施の形態１と異なる点について説明する。よって実施の形態１で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。本形態では、実施の形態１と同様に、静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳとをセンサマット１１に備える例を示す（図８，図９を参照）。

図１０に示す乗員検知センサ１０は、サブ電極１２，メイン電極１３，ガード電極１５，荷重検出セル１４，ＥＣＵ４０などを有する。なお図１０では、接続を分かり易くするために、図８や図９に示すセンサマット１１の図示を省略している。

サブ電極１２は、メイン電極１３と平面方向に離隔して配置される。メイン電極１３はセンサマット１１のうちで座面部側に配置される。ガード電極１５は、メイン電極１３とシートフレーム２５との間であってメイン電極１３に対向して配置するが、サブ電極１２と対向させるか否かを問わない。このガード電極１５は、着座する面とは反対側（図面下方側）からノイズがメイン電極１３に混入するのを防止する。荷重検出セル１４は、実施の形態１に示す荷重検出セル１に相当する。ただし、後述する図１１では荷重検出セル６１ａ〜６１ｄ，荷重検出セル６２ａ〜６２ｊなどとして示す。

静電センサ部ＣＳや面圧センサ部ＰＳに含まれる各電極と、ＥＣＵ４０との間は、信号線１８等によって信号伝達（通信を含む。以下同じである。）が可能に接続される。信号線１８の途中やＥＣＵ４０などにコネクタ１９を介在させてもよい。乗員検知センサ１０を構成する要素の一部または全部は、シート２０（座席装置）に備えてもよく、シート２０以外の車両内に備えてもよい。

静電センサ部ＣＳや面圧センサ部ＰＳに含まれる各電極は、その形態（配置・面積・形状・厚さ等）を問わない。本形態における電極の配置は、対向電極１４ａ，１４ｂと、メイン電極１３およびガード電極１５とを同様の配置とする。後述するように、センサマット１１がクッションパッド２４の座面と略平行に配置される結果として、各電極もクッションパッド２４の座面と略平行に配置される。ここにいう「略平行」は、クッションパッド２４の座面と平行になる場合と、許容範囲内の誤差によって当該座面と所定角度の範囲内で非平行になる場合とを含む。

また本形態における電極の面積は、サブ電極１２＜メイン電極１３となるように設定する。なお、サブ電極１２＝メイン電極１３となるように設定してもよく、サブ電極１２＞メイン電極１３となるように設定してもよい。各電極の面積を大きく（広く）確保するにつれて、蓄積可能な静電容量が増えてゆき、感度を高められる。

さらに本形態における電極の平面的な位置関係は、静電センサ部ＣＳをクッションパッド２４の前方側（図面左側）および後方側（図面右側）に配置し、面圧センサ部ＰＳをクッションパッド２４の中央部に配置する例が該当する。図示しないが、面圧センサ部ＰＳをクッションパッド２４の前方側および後方側に配置し、静電センサ部ＣＳをクッションパッド２４の中央部に配置してもよい。その他、シート２０を備える車両の車種等に応じて配置を異ならせてもよい。

センサマット１１は、クッションパッド２４の座面部２４ａに備えられる。座面部２４ａは、乗員が着座する座面（表面）を含む所定範囲（例えばシート表皮表面からクッションパッドまで等）内が該当する。具体的には、クッションパッド２４の上側部位である。座面部２４ａを除いたクッションパッド２４の下側部位を非座面部２４ｂとする。センサマット１１をクッションパッド２４の表面に配置する場合には、センサマット１１とクッションパッド２４との間に他のパッド部材（例えばウレタンパッド等）を介在させてもよい。また、座面部２４ａの範囲内でクッションパッド２４の内部に配置してもよい。

シート２０は、ヘッドレスト２１や、クッションパッド２２，２４、シートフレーム２３，２５などを有する。クッションパッド２２，２４を覆うシートカバー等は図示を省略する。クッションパッド２４は主に乗員の臀部や大腿部等が収まる。クッションパッド２２は「バックレスト」を構成し、主に乗員の背中等が収まる。なお、クッションパッド２２，２４や後述するウレタンパッド１７はいずれも「パッド部材」に相当する。

シートフレーム２３，２５は、シート２０の骨格をなす導電性フレームである。本形態では、電気的に同電位を示すグラウンドＧＮＤとして用いる。ただし、グラウンドＧＮＤの電位は必ずしも０[Ｖ]とは限らない。シートフレーム２３，２５は、ガード電極１５、車両ボディ３０、電力源（バッテリや燃料電池等）のマイナス端子などにも接続されて同電位になる。車両ボディ３０は、主に車両のボディフレームが該当する。

処理装置の一例であるＥＣＵ４０は、接続切換部４１，静電容量測定部４２，乗員判別部４３などを有する。接続切換部４１は、後述する静電容量測定部４２から伝達される切換信号Ｓａに基づいて接続を切り換える機能を担う。この接続切換部４１は、接点スイッチや、電磁スイッチ（リレーを含む）、半導体スイッチ（半導体リレーを含む）等を用いて構成する。切換信号Ｓａは、メインインピーダンスおよびサブインピーダンスの一方または双方を測定する際に伝達される。「メインインピーダンス」と「サブインピーダンス」の各用語は、二点間（電極間や端子間等を含む）のインピーダンスを区別するために用いる。接続切換部４１の切り換え例については後述する（図１４を参照）。

静電容量測定部４２は、乗員検知センサ１０に交流信号Ｓｂを出力して流れる電流値に基づいてインピーダンスを測定する機能を担う。インピーダンスは、虚数成分が「静電容量」に相当する静電容量成分であり、実数成分が抵抗値成分である。この静電容量測定部４２は、信号源４２ａや測定手段４２ｂなどを有する。信号源４２ａは、交流信号Ｓｂを発生させて出力する機能を担う。交流信号Ｓｂは、インピーダンスを測定可能な信号であれば、波形・振幅・周波数等を問わない。

測定手段４２ｂは、接続切換部４１によって切り換えられた二点間の接続に対して交流信号Ｓｂを流し、インピーダンスを測定する機能を担う。インピーダンスの具体的な測定法は周知であるので、図示および説明を省略する。メインインピーダンスは、少なくとも一点にメイン電極１３を含み、交流信号Ｓｂを流して測定する。サブインピーダンスは、少なくとも一点にサブ電極１２を含み、交流信号Ｓｂを流して測定する。サブ電極１２およびメイン電極１３の双方に交流信号Ｓｂを流して測定される電極間インピーダンス（Ｚms）は、サブインピーダンスに含めることにする。対向電極１４ａと対向電極１４ｂとの間にも交流信号Ｓｂを流し、電極間インピーダンス（Ｚaf）を測定する。

乗員判別部４３は、シート２０に着座する乗員（すなわち空席・小柄な大人・大柄な大人・ＣＲＳ（Child Restraint System）装着など）を判別し、必要に応じて判別結果信号Ｓｅ（例えば着座信号や空席信号等）を外部装置５０に出力する。この乗員判別部４３は、算出手段４３ａや判別手段４３ｂなどを有する。算出手段４３ａは、静電容量測定部４２から伝達される測定信号Ｓｄに含まれる各インピーダンスについて、静電容量成分（虚数値に相当する）と抵抗値成分（実数値に相当する）とを算出する。判別手段４３ｂは、メインインピーダンスの静電容量成分、サブインピーダンスの抵抗値成分、対向電極の静電容量成分などに基づいて、乗員の判別を行う。外部装置５０は、例えば非常時にエアバッグを膨張させるエアバッグ装置（特にエアバッグＥＣＵ）や、他のＥＣＵ、コンピュータを含む処理装置などが該当する。

図１１には、クッションパッド２４における面圧センサ部ＰＳの構成例を示す。この構成例では、複数（本形態では４）の荷重検出セル６１ａ〜６１ｄからなる第１面圧センサ部ＰＳ１と、複数（本形態では１０）の荷重検出セル６２ａ〜６２ｊからなる第２面圧センサ部ＰＳ２とを有する。第２面圧センサ部ＰＳ２を構成する荷重検出セルの総数や後述する行数，列数は、第１面圧センサ部ＰＳ１を構成する荷重検出セルの総数や後述する行数，列数のうちで一以上が多くなれば、いずれも任意に設定可能である。破線で囲む第１面圧センサ部ＰＳ１と第２面圧センサ部ＰＳ２とは、クッションパッド２４の前後方向（図面の上下方向）に配置される。具体的には、第１面圧センサ部ＰＳ１が座面後方側（図面の下方側）に配置され、第２面圧センサ部ＰＳ２がクッションパッド２４の座面中央側に配置される。

座面部２４ａの中央領域内に配置され、かつ、第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる一部の荷重検出セル６２ｂ〜６２ｅ，６２ｇ〜６２ｊを第３面圧センサ部ＰＳ３とする。荷重検出セル６２ｂ，６２ｃ，６２ｉ，６２ｊを結ぶ線分と、荷重検出セル６２ｄ，６２ｅ，６２ｇ，６２ｈを結ぶ線分とが交差するように配置する。

第２面圧センサ部ＰＳ２（荷重検出セル６２ａ〜６２ｊ）の対向面積Ｓを合計した第２合計面積ＰＳ２Ａは、第１面圧センサ部ＰＳ１（荷重検出セル６１ａ〜６１ｄ）の対向面積Ｓを合計した第１合計面積ＰＳ１Ａよりも広くなるように設定する（すなわちＰＳ２Ａ＞ＰＳ１Ａ）。荷重検出セル６１ａ〜６１ｄや荷重検出セル６２ａ〜６２ｊにかかる各対向電極１４ａ，１４ｂは、上述した実施の形態１と同様の構成であり、信号線１８によって接続される。

第３面圧センサ部ＰＳ３には、荷重検出セル６２ｂ〜６２ｅ，６２ｇ〜６２ｊが含まれる。荷重検出セル６２ｂ〜６２ｅ，６２ｇ〜６２ｊの対向面積Ｓを合計した第３合計面積ＰＳ３Ａは、残りの荷重検出セル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６２ａ，６２ｆの対向面積Ｓを合計した第４合計面積ＰＳ４Ａよりも広くなるように設定する（すなわちＰＳ３Ａ＞ＰＳ４Ａ）。

伸縮部位６３（点線で囲む部位）は、座面中央側の荷重検出セル６１ｂ，６１ｃ，６２ｂ〜６２ｅ，６２ｇ〜６２ｊと、座面左右端側の荷重検出セル６１ａ，６１ｄ，６２ａ，６２ｆとの間に備える。言い換えれば、所定距離以上離れた荷重検出セルの相互間に備える。本形態の伸縮部位６３はＵ字状に信号線１８を成形する構成としたが、荷重（荷重量Ｆ）の変化に応じて自在に伸縮できれば他の形状（例えばＪ字状，Ｓ字状、Ｗ字状，ジグザグ状など）で成形してもよい。また図示する部位以外の部位に備えてもよく、設置数も任意に設定してよい。

また図１１には、第１面圧センサ部ＰＳ１および第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる荷重検出セルの間隔例も示す。説明の便宜上、図１１の縦方向（上下方向）を「列」と呼び、図１１の横方向（左右方向）を「行」と呼ぶことにする。以下に示す同一間隔と不定間隔とは混在してもよく、いずれも「間隔がほぼ同一」に相当する。

荷重検出セル６２ｂ，６２ｈと、荷重検出セル６２ｃ，６２ｇ，６１ｂと、荷重検出セル６２ｄ，６２ｉ，６１ｃと、荷重検出セル６２ｅ，６２ｊとは、それぞれが列を形成する。荷重検出セル６２ｂ，６２ｈと荷重検出セル６２ｃ，６２ｇ，６１ｂとは列間隔Ｌ１だけ離す。荷重検出セル６２ｃ，６２ｇ，６１ｂと荷重検出セル６２ｄ，６２ｉ，６１ｃとは列間隔Ｌ２だけ離す。荷重検出セル６２ｄ，６２ｉ，６１ｃと荷重検出セル６２ｅ，６２ｊとは列間隔Ｌ３だけ離す。列間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各間隔は任意に設定可能であり、同一間隔（Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３）でもよく、許容範囲内の誤差を含む不定間隔（Ｌ１≒Ｌ２≒Ｌ３）でもよい。

荷重検出セル６２ｂ，６２ｅと、荷重検出セル６２ｃ，６２ｄと、荷重検出セル６２ａ，６２ｆと、荷重検出セル６２ｇ，６２ｉと、荷重検出セル６２ｈ，６２ｊとは、それぞれが行を形成する。荷重検出セル６２ｂ，６２ｅと荷重検出セル６２ｃ，６２ｄとは行間隔Ｌ４だけ離す。荷重検出セル６２ｃ，６２ｄと荷重検出セル６２ａ，６２ｆとは行間隔Ｌ５だけ離す。荷重検出セル６２ａ，６２ｆと荷重検出セル６２ｇ，６２ｉとは行間隔Ｌ６だけ離す。荷重検出セル６２ｇ，６２ｉと荷重検出セル６２ｈ，６２ｊとは行間隔Ｌ７だけ離す。行間隔Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７の各間隔は任意に設定可能であり、同一間隔（Ｌ４＝Ｌ５＝Ｌ６＝Ｌ７）でもよく、許容範囲内の誤差を含む不定間隔（Ｌ４≒Ｌ５≒Ｌ６≒Ｌ７）でもよい。

上述した荷重検出セル６２ａ〜６２ｊの配置に代えて、配置領域Ｂ１〜Ｂ４の各領域内に配置してもよい。配置領域Ｂ１はクッションパッド２４の座面左側領域であり、荷重検出セル６２ａを配置してよい。配置領域Ｂ２はクッションパッド２４の座面中央側領域であり、第３面圧センサ部ＰＳ３に含まれる荷重検出セル１４（すなわち荷重検出セル６２ｂ〜６２ｅ，６２ｇ〜６２ｊ）を配置してよい。配置領域Ｂ３はクッションパッド２４の座面右側領域であり、荷重検出セル６２ｆを配置してよい。配置領域Ｂ４はクッションパッド２４の座面後方側領域であり、第１面圧センサ部ＰＳ１に含まれる荷重検出セル１４を配置してよい。これらの配置において、乗員の着座姿勢がシート２０の前後方向にずれる場合でも、乗員の着座状態を的確に判別することができる。

図１２において、左側には荷重検出セル１４（図１１の荷重検出セル６１ａ〜６１ｄや荷重検出セル６２ａ〜６２ｊ）の等価回路を示し、右側にはインピーダンスの虚数成分および実数成分との関係を示す。図面左側に示すように、接続切換部４１で測定される荷重検出セル１４のインピーダンスＺｘは、静電容量成分Ｃｘと抵抗値成分Ｒｘとを並列接続した等価回路で表される。図面右側に示すように、静電容量成分Ｃｘは虚数成分Ｉｍに相当し、抵抗値成分Ｒｘは実数成分Ｒｅに相当する。インピーダンスＺｘは、メインインピーダンスＺmgやサブインピーダンスＺsg（電極間インピーダンスＺms）などが該当する。静電容量成分Ｃｘは後述する静電容量成分Ｃmg，Ｃsg，Ｃms，Ｃafなどが該当し、抵抗値成分Ｒｘは後述する抵抗値成分Ｒmg，Ｒsg，Ｒms，Ｒafなどが該当する。

以下では、メインインピーダンスＺmgに関連する要素には添字「mg」を付す。同様に、サブインピーダンスＺsgに関連する要素には添字「sg」を付す。メイン電極１３とサブ電極１２との電極間インピーダンスＺmsに関連する要素には添字「ms」を付す。荷重検出セル１４の電極間インピーダンスＺafに関連する要素には添字「af」を付す。

上述のように構成された乗員検知センサ１０のＥＣＵ４０において、乗員を判別する処理例について図１３〜図１６を参照しながら説明する。なお図１３と図１５において、ステップＳ１０，Ｓ１２，Ｓ２０は接続切換部４１に相当し、ステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ２１，Ｓ２２は静電容量測定部４２に相当し、ステップＳ１４〜Ｓ１６およびステップＳ２３〜Ｓ２５は乗員判別部４３に相当する。

図１３に示す乗員判別処理は、ＥＣＵ４０が作動している間に繰り返し実行される。まず、交流信号Ｓｂがメイン電極１３を流れる接続に切り換え〔ステップＳ１０〕、交流信号Ｓｂを出力して流れる電流値に基づいてメインインピーダンスＺmgを測定する〔ステップＳ１１〕。同様に、交流信号Ｓｂがサブ電極１２を流れる接続に切り換え〔ステップＳ１２〕、交流信号Ｓｂを出力して流れる電流値に基づいてサブインピーダンスＺsg（電極間インピーダンスＺmsを含む）を測定する〔ステップＳ１３〕。ステップＳ１０，Ｓ１１と、ステップＳ１２，Ｓ１３とは順不同に実行してもよい。そして、ステップＳ１１で測定したメインインピーダンスＺmgと、ステップＳ１３で測定したサブインピーダンスＺsg（あるいは電極間インピーダンスＺms）とに基づいて静電容量成分Ｃｘおよび抵抗値成分Ｒｘを算出する〔ステップＳ１４〕。

ステップＳ１０，Ｓ１２でどの接続に切り換えるかは、ステップＳ１４で必要とする静電容量成分Ｃｘおよび抵抗値成分Ｒｘに応じて変わる。そこで、接続例について図１４を参照しながら説明する。図１４に示す切換例Ｊ１〜Ｊ１２のうち、切換例Ｊ３，Ｊ５，Ｊ１１を代表して簡単に説明する。

切換例Ｊ３は、静電容量成分Ｃmgおよび抵抗値成分Ｒsgを取得するため、メイン電極１３とガード電極１５との接続と、サブ電極１２とガード電極１５との接続と、を切り換えてインピーダンスＺｘを測定することを示す。すなわち、前者のメイン電極１３とガード電極１５との接続に切り換えてメインインピーダンスＺmgを測定し、当該メインインピーダンスＺmgに基づいて静電容量成分Ｃmgを算出する。この静電容量成分Ｃmgは「第２静電容量Ｃ２」に相当する。また、後者のサブ電極１２とガード電極１５との接続に切り換えて電極間インピーダンスＺmsを測定し、当該電極間インピーダンスＺmsに基づいて抵抗値成分Ｒmsを算出する。

切換例Ｊ５は、静電容量成分（Ｃmg＋Ｃsg）および抵抗値成分Ｒsgを取得するため、切換例Ｊ３と同様に、メイン電極１３とガード電極１５との接続と、サブ電極１２とガード電極１５との接続と、を切り換えてインピーダンスＺｘを測定することを示す。すなわち、前者のメイン電極１３とガード電極１５との接続に切り換えてメインインピーダンスＺmgを測定し、当該メインインピーダンスＺmgに基づいて静電容量成分Ｃmgを算出する。また、後者のサブ電極１２とガード電極１５との接続に切り換えてサブインピーダンスＺsgを測定し、当該サブインピーダンスＺsgに基づいて静電容量成分Ｃsgおよび抵抗値成分Ｒsgを算出する。これらの静電容量成分Ｃmgと静電容量成分Ｃsgとを和算して静電容量成分（Ｃmg＋Ｃsg）を得る。

切換例Ｊ１１は、静電容量成分Ｃmsおよび抵抗値成分Ｒmsを取得するため、サブ電極１２とメイン電極１３との接続に切り換えて電極間インピーダンスＺmsを測定することを示す。この電極間インピーダンスＺmsに基づいて、静電容量成分Ｃmsと抵抗値成分Ｒmsとを算出する。この静電容量成分Ｃmsは「第３静電容量」に相当する。なお、この切換例Ｊ１１は電極間インピーダンスＺmsのみを測定すればよいので、ステップＳ１０，Ｓ１１の実行は不要である。

図１３に戻り、ステップＳ１４で算出した静電容量成分Ｃｘおよび抵抗値成分Ｒｘに基づいて、乗員判別用のマップを参照して大人の乗員が着座しているか否かを判別する〔ステップＳ１５〕。本形態では、静電容量成分Ｃmg，Ｃsg，Ｃmsに基づいて乗員が着座しているか否かを判別するが、静電容量成分Ｃmg，Ｃsg，Ｃmsと抵抗値成分Ｒmg，Ｒsg，Ｒmsとに基づいて大人の乗員の着座状態を判別する構成としてもよい。

乗員判別用のマップはＥＣＵ４０内外の記録媒体（例えばＲＯＭやフラッシュメモリ等）に予め記録されている。乗員判別用のマップは、温度が高くなるにつれて、静電容量成分および抵抗値成分ともに増加する傾向がある。また、湿度が高くなるにつれて、静電容量成分および抵抗値成分ともに増加する傾向がある。乗員判別用のマップを参照した判別法については周知であるので図示および説明を省略する。

もし、大人の乗員が着座していないと判別された場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、空席信号（あるいはＣＲＳ信号）を判別結果信号Ｓｅとして出力し〔ステップＳ１６〕、乗員判別処理をリターンする。大人の乗員が着座していると判別された場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、大人判別処理を実行したうえで〔ステップＳ１７〕、乗員判別処理をリターンする。

上記大人判別処理について、図１５を参照しながら説明する。図１５に示す大人判別処理では、交流信号Ｓｂが対向電極１４ａと対向電極１４ｂとの間を流れる接続に切り換え〔ステップＳ２０〕、交流信号Ｓｂを出力して流れる電流値に基づいて電極間インピーダンスＺafを測定する〔ステップＳ２１〕。図１４に示す切換例Ｊ１２の通りである。すなわち、静電容量成分Ｃafおよび抵抗値成分Ｒafを取得するため、対向電極１４ａと対向電極１４ｂとの接続に切り換えて電極間インピーダンスＺafを測定する。静電容量成分Ｃafは「第１静電容量Ｃ１」に相当する。

図１５に戻って、ステップＳ２１で測定した電極間インピーダンスＺafに基づいて、少なくとも静電容量成分Ｃafを算出する〔ステップＳ２２〕。こうして求められた静電容量（すなわち静電容量成分Ｃaf）が閾値Ｃth以上であるか否かを、大人判別用のマップを参照して判別する〔ステップＳ２３〕。大人判別用のマップはＥＣＵ４０内外の記録媒体（例えばＲＯＭやフラッシュメモリ等）に予め記録されている（図１６を参照）。大人判別用のマップについては後述する。もしステップＳ２２で求められた静電容量（すなわち静電容量成分Ｃaf）が閾値Ｃth以上であれば（ステップＳ２３でＹＥＳ）、大柄な大人を示す大柄信号を判別結果信号Ｓｅとして出力し〔ステップＳ２４〕、大人判別処理をリターンする。一方、静電容量が閾値Ｃth未満であれば（ステップＳ２３でＮＯ）、小柄な大人を示す小柄信号を判別結果信号Ｓｅとして出力し〔ステップＳ２５〕、大人判別処理をリターンする。

なおステップＳ２３では、静電容量成分Ｃafと抵抗値成分Ｒafとに基づいて、小柄な大人または大柄な大人のいずれであるかを判別する構成としてもよい。この構成では、ステップＳ２２において、静電容量成分Ｃafだけでなく抵抗値成分Ｒafも算出する必要がある。外乱要因によっては、抵抗値成分Ｒafを加味することにより、判別精度が向上する。

図１６には、大人判別用のマップの一例をグラフ図で示す。この図１６では、縦軸を静電容量とし、横軸を面圧とし、両者の関係を太線で示す。図中の「ＡＦ０５（Hybrid III 5th等を含む）」は小柄な大人の一例であって、米国成人女性の体重の正規分布において最軽量側から５[％]の人が含まれる体重を示す。また「ＡＭ５０（Hybrid III 50th等を含む）」は大柄な大人の一例であって、米国成人男性の体重の正規分布において、５０[％]の人が含まれる体重（平均体重）を示す。閾値Ｃthは、「ＡＦ０５」と「ＡＭ５０」との間に設定する。閾値Ｃthと「ＡＦ０５」との差分値ΔＣafや、閾値Ｃthと「ＡＭ５０」との差分値ΔＣamは、対向電極の数が増えたり、対向電極１４ａや対向電極１４ｂの面積が増えたりするにつれて大きくなる。すなわち、上記判別を行うにあたって公差を大きく確保することができる。なお、「ＡＦ０５」や「ＡＭ５０」以外の体格（例えば「ＪＦ０５」や「ＪＭ５０」など）を適用してもよい。

上述した実施の形態２によれば、以下に示す各効果を得ることができる。なお、荷重検出セル１に相当する荷重検出セル１４（図１１に示す荷重検出セル６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ等）の構成については実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。

（９）乗員検知センサ１０において、荷重検出セル１４（実施の形態１に示す荷重検出セル１４に相当する）を一以上備える面圧センサ部ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳ３）と、シート２０の座面部２４ａに沿って配置されるメイン電極１３と、メイン電極１３とシートフレーム２３，２５との間に配置されるとともにメイン電極１３と同電位とされるガード電極１５とを備える静電センサ部ＣＳと、荷重検出セル１４に含まれる対向電極１４ａ，１４ｂの相互間に生じる第１静電容量Ｃ１と、メイン電極１３とグラウンドＧＮＤとの間に生じる第２静電容量Ｃ２とを測定する静電容量測定部４２と、第１静電容量Ｃ１および第２静電容量Ｃ２に基づいて、乗員の着座状態を判別する乗員判別部４３とを有する構成とした（図１０，図１１を参照）。この構成によれば、荷重検出セル１４を構成する対向電極１４ａ，１４ｂは所定間隔をおいて対向し、かつ、交差するので、位置ずれが生じても対向電極１４ａ，１４ｂが対向する対向面積Ｓの変化が抑制される。よって、荷重検出セル１４の製造時に位置ずれが生じても出力される零点は従来よりも均一化されるので、乗員の着座状態を従来よりも的確に判別することができる。

（１０）面圧センサ部ＰＳと静電センサ部ＣＳとは、クッションパッド２４（パッド部材）の同一面上に備える構成とした（図１０，図１１を参照）。この構成によれば、面圧センサ部ＰＳ、静電センサ部ＣＳおよびクッションパッド２４を一体化できるので、製造工程が簡易化される。なお、クッションパッド２４で対向する面上に別個に備えたり、面圧センサ部ＰＳおよび静電センサ部ＣＳのうちで一方のセンサ部をクッションパッド２４の一面上に備えるとともに他方のセンサ部のクッションパッド２４に備えたりしてもよい。クッションパッド２４と同様の形態でクッションパッド２２やウレタンパッド１７に備えてもよい。これらの構成でもクッションパッド２４と同様の作用効果が得られる。

（１１）静電容量測定部４２は、対向電極１４ａ，１４ｂの相互間を流れる電流値に基づいて、静電容量Ｃを求める構成とした（図１２を参照）。この構成によれば、電流値と静電容量Ｃとには所要の関係があるので、電流値が測定できれば静電容量Ｃ（すなわち第１静電容量Ｃ１，第２静電容量Ｃ２，第３静電容量Ｃ３）を確実に求めることができる。

（１２）乗員判別部４３は、静電容量測定部４２によって測定される第１静電容量Ｃ１が閾値Ｃth以上であるか否かによって、乗員が小柄な大人または平均的な大人のいずれであるかを判別する構成とした（図１０，図１５，図１６を参照）。この構成によれば、対向電極１４ａ，１４ｂの相互間に生じる第１静電容量Ｃ１が閾値Ｃth以上であるか否かを判別すれば、乗員が小柄な大人か平均的な大人かを判別することができる。

（１３）面圧センサ部ＰＳは、複数の荷重検出セル１４からなる第１面圧センサ部ＰＳ１と、第１面圧センサ部ＰＳ１とは別個の複数の荷重検出セル１４からなる第２面圧センサ部ＰＳ２とをシート２０の前後方向に配置し、第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる荷重検出セル１４の対向面積Ｓを合計した第２合計面積ＰＳ２Ａは、第１面圧センサ部ＰＳ１に含まれる荷重検出セル１４の対向面積Ｓを合計した第１合計面積ＰＳ１Ａよりも広くなるように設定する構成とした（図１１を参照）。この構成によれば、乗員の着座姿勢がシート２０の前後方向にずれる場合でも、乗員の着座状態を的確に判別できる。

（１４）第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる荷重検出セル６２ａ〜６２ｊ（荷重検出セル１４）は、第１面圧センサ部ＰＳ１に含まれる荷重検出セル６１ａ〜６１ｄ（荷重検出セル１４）に比べて、行数，列数，総数のうちで一以上が多くなるように設定する構成とした（図１１を参照）。この構成によれば、第１面圧センサ部ＰＳ１よりも第２面圧センサ部ＰＳ２のほうが行数，列数，総数が多くなるので、乗員の着座状態をより的確に判別できる。

（１５）第１面圧センサ部ＰＳ１および第２面圧センサ部ＰＳ２のうちで一方または双方に含まれる荷重検出セル６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ（荷重検出セル１４）について、３行以上の行数または３列以上の列数で配置する場合には、行間隔Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７または列間隔Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がほぼ同一になるように設定する構成とした（図１１を参照）。この構成によれば、第１面圧センサ部ＰＳ１や第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる荷重検出セル１４がほぼ等間隔で配置されるので、静電容量測定部４２によって測定される荷重検出セル１４の静電容量Ｃに基づいて、乗員の着座状態をより的確に判別できる。

（１６）第１面圧センサ部ＰＳ１および第２面圧センサ部ＰＳ２のうちで一方または双方は、荷重検出セル１４の相互間を電気的に接続する信号線１８が伸縮可能な非直線形状に形成される伸縮部位６３を有する構成とした（図１１を参照）。この構成によれば、例えば乗員の姿勢変化（例えば着座や退座、座り直しなど）によって変化する荷重量Ｆに応じて伸縮部位６３が伸縮する。よって、荷重量Ｆの変化が生じても、信号線１８の断裂（乗員検知センサ１０による乗員の検出不能を含む）を防止することができる。

〔実施の形態３〕
実施の形態３は、実施の形態２に示す乗員検知センサ１０の変形例であって、図１７を参照しながら説明する。なお荷重検出セル１や乗員検知センサ１０の構成等は実施の形態１，２と同様であり、図示および説明を簡単にするために実施の形態３では実施の形態１，２と異なる点について説明する。よって実施の形態１，２で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

図１７に示す配置例は、図１１に示す配置例に代わる。ただし、図１１に示す面圧センサ部ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳ３）や、配置領域Ｂ（Ｂ１〜Ｂ４）、間隔Ｌ（Ｌ１〜Ｌ７）については同様に適用できるので、簡略化のために図示を省略している。

図１７の配置は、第３面圧センサ部ＰＳ３に含まれる荷重検出セル６２ｃ，６２ｄ，６２ｇ，６２ｉについて、図１１の配置と相違する。すなわち、図１１では荷重検出セル６２ｂ，６２ｃ，６２ｉ，６２ｊを結ぶ線分と、荷重検出セル６２ｄ，６２ｅ，６２ｇ，６２ｈを結ぶ線分とが交差するように配置した。これに対して、図１７では荷重検出セル６２ｂ，６２ｃを結ぶ線分や、荷重検出セル６２ｄ，６２ｅを結ぶ線分、荷重検出セル６２ｇ，６２ｈを結ぶ線分、荷重検出セル６２ｉ，６２ｊを結ぶ線分がそれぞれ交差するように配置する。言い換えると、荷重検出セル６２ｂ〜６２ｅ，６２ｈ〜６２ｊを八角形状に沿って配置する。この構成でも、上述した実施の形態２と同様の作用効果が得られる。

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態１〜３に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。

上述した実施の形態１〜３では、対向電極２ａ，２ｂ（１４ａ，１４ｂ）の相互間に備える絶縁部材３は、対向電極１４ｂの対向面側に絶縁被膜１６ａを成形したり（図８を参照）、一対の対向電極２の相互間に絶縁体１６ｂを介在させたりする構成とした（図９を参照）。この形態に代えて、他の構成で絶縁部材３を備える構成としてもよい。他の構成例について、図１８〜図２４を参照しながら説明する。以下では、図８または図９との対比において各構成例について説明する。よって図８，図９に示す要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。なお図１８〜図２１に示す構成例は、荷重検出セル１４のうちで対向電極１４ｂの変形例であるが、対向電極１４ａの変形例として同様に適用することができる。いずれの構成にせよ、実施の形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。

（構成例ａ）
図１８に示す構成例ａは、第２被覆部材１１ｃに代えて、被覆部材１１ｃ１，１１ｃ２を用いて成形する。被覆部材１１ｃ１，１１ｃ２は第２被覆部材１１ｃに相当し、絶縁性を有する任意の材料が用いられる。図示するように、被覆部材１１ｃ２で穴１１ｄの片側を塞ぐ。対向電極１４ｂは、被覆部材１１ｃ１，１１ｃ２の相互間に介在するように成形される。ガード電極１５は、面状部材１１ｂと被覆部材１１ｃ１の相互間に介在するように成形される。対向電極１４ｂおよびガード電極１５等は、実施の形態１に示す製造方法と同様にして、被覆部材１１ｃ２に対して印刷等で成形してもよい。また、被覆部材１１ｃ１と面状部材１１ｂとに対してそれぞれ印刷等で成形してもよい。

（構成例ｂ）
図１９に示す構成例ｂは、上記構成例ａと比べて、対向電極１４ｂの配置が異なる。第２被覆部材１１ｃに代えて、被覆部材１１ｃ３，１１ｃ４を用いて成形する。被覆部材１１ｃ３，１１ｃ４は第２被覆部材１１ｃに相当し、絶縁性を有する任意の材料が用いられる。構成例ａは部分的に覆う被覆部材１１ｃ２が穴１１ｄを塞ぐのに対して、構成例ｂは全体的に覆う被覆部材１１ｃ３が穴１１ｄを塞ぐ。よって構成例ｂでは、穴１１ｄから離れた位置（図面下側面）の被覆部材１１ｃ１に対向電極１４ｂが配置される。

（構成例ｃ）
図２０に示す構成例ｃは、第２被覆部材１１ｃに代えて、被覆部材１１ｃ５，１１ｃ６を用いて成形する。被覆部材１１ｃ５，１１ｃ６は第２被覆部材１１ｃに相当し、絶縁性を有する任意の材料が用いられる。図示するように、被覆部材１１ｃ６は穴１１ｄを含めて面状部材１１ｂの片側全面を覆う。対向電極１４ｂおよびガード電極１５は、被覆部材１１ｃ５，１１ｃ６の相互間に成形される。対向電極１４ｂおよびガード電極１５等は、実施の形態１に示す製造方法と同様にして、被覆部材１１ｃ５に対して印刷等で成形してもよい。また、被覆部材１１ｃ６に対して印刷等で成形してもよい。

（構成例ｄ）
図２１に示す構成例ｄは、面状部材１１ｂを貫通する穴１１ｄに代えて、面状部材１１ｂを貫通しない凹部１１ｅを成形する。言い換えれば、面状部材１１ｂは絶縁性を有するので、凹部１１ｅに対応する非貫通部位が絶縁部材３に相当する。

（構成例ｅ）
図２２に示す構成例ｅは、静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳとでセンサマット１１を別体に成形する。図２１では、分かり易くするためにセンサマット１１の相互間に間隙を設けて図示している。当該間隙の距離は任意に設定してよく、無くてもよい。

（構成例ｆ）
図２３に示す構成例ｆは、上記構成例ｅと比べて、面圧センサ部ＰＳを含むセンサマット１１の配置が異なる。構成例ｅではウレタンパッド１７の同一面上に配置するのに対して、構成例ｆでは面圧センサ部ＰＳをウレタンパッド１７の内部に配置する。図示しないが、図２３に示す静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳとを入れ替えてもよい。

（構成例ｇ）
図２４に示す構成例ｇは、上記構成例ｆと比べて、平面方向（図面左右方向）における静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳとの配置が異なる。構成例ｆでは、荷重方向（図面上下方向）に重なるように静電センサ部ＣＳと面圧センサ部ＰＳを配置する。これに対して、構成例ｇでは荷重方向に重ならないように平面方向にずらして配置する。

（その他の構成例）
図２２〜図２４に示す構成例において、絶縁被膜１６ａに代えて、図９に示す絶縁体１６ｂを備える構成としてもよい。図２２〜図２４に示す各構成例に対して、図１８〜図２１に示す各構成例をさらに適用してもよい。図１８〜図２４に示す各構成例を任意に二以上選択して複合的に適用してもよい。いずれの構成にせよ、実施の形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態１〜３では、荷重検出セル１，１４等を構成する電極（対向電極２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ等）は、印刷によって成形する構成とした（図７を参照）。この形態に代えて、蒸着，ホットスタンプ，めっき等によって成形してもよい。第１被覆部材１１ａ、面状部材１１ｂ、第２被覆部材１１ｃに対して成形するほか、荷重検出セル１，１４等を成形回路部品（Molded Interconnect Device）で成形してもよい。成形方法の相違に過ぎないので、上述した実施の形態１〜３と同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施の形態１〜３では、サブ電極１２は、図１１に示すようにメイン電極１３と平面方向に離隔して配置する構成とした。すなわち、サブ電極１２とメイン電極１３とはほぼ同一平面上となるように配置した。この形態に代えて、サブ電極１２は、メイン電極１３とはほぼ同一平面上とならないように配置してもよい。例えば、クッションパッド２４の座面側に近づけた配置や、シートフレーム２５側に近づけた配置などが該当する。グラウンドであるシートフレーム２５との間における水分量に応じて静電容量成分や抵抗値成分が増加するので、座面側に近づける配置ほど高くなり、シートフレーム２５側に近づける配置ほど低くなる。例えば寒冷地と温暖地の差異などに応じて配置を変える等により、地域等に合わせた的確な乗員判別の精度を向上させることができる。

上述した実施の形態１〜３では、外部装置５０はエアバッグＥＣＵを適用する構成とした（図１１を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、エアバッグＥＣＵ以外のＥＣＵ（例えばエンジンＥＣＵ等）や、ＥＣＵ以外の処理装置、通信回線を介して接続可能なコンピュータ（サーバーやパソコン等を含む）などを適用する構成としてもよい。エンジンＥＣＵを適用する場合には、乗員が着座せずに車両等が走行する等を防止できる。他の処理装置やコンピュータを適用しても、乗員の判別結果を確実に伝達できる。

上述した実施の形態１〜３では、同電位を示すグラウンドＧＮＤにシートフレーム２３，２５を適用した（図１１等を参照）。この形態に代えて（あるいは加えて）、シート２０内に備える導電性部材（例えば針金，金網，導電線など）や、車両ボディ３０などを適用してもよい。インピーダンスを測定するための基準となる電位を示す部材が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態１〜３と同様の作用効果が得られる。

上述した実施の形態２，３では、第１面圧センサ部ＰＳ１および第２面圧センサ部ＰＳ２に含まれる荷重検出セル１４を同一形状（すなわち円形状）および同一面積で形成する構成とした（図１１，図１７を参照）。この形態に代えて、荷重検出セル１４を二以上で任意の形状（例えば三角形や四角形等を含む幾何学形状や、二種類以上の幾何学形状を合成した合成形状など）で形成する構成としてもよく、二以上の異なる面積で形成する構成としてもよい。第２合計面積ＰＳ２Ａが第１合計面積ＰＳ１Ａよりも広くなるように設定してもよく、第３合計面積ＰＳ３Ａが第４合計面積ＰＳ４Ａよりも広くなるように設定してもよい。これらの構成でも、上述した実施の形態２，３と同様の作用効果が得られる。

１（１４，６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ） 荷重検出セル
２（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ） 一対の対向電極
３（１６） 絶縁部材
Ｓ（Ｓ１〜Ｓ６） 対向面積
１０ 乗員検知センサ
１１ センサマット
１１ａ 第１被覆部材
１１ｂ 面状部材
１１ｃ 第２被覆部材
１２ サブ電極
１３ メイン電極
１５ ガード電極
２０ シート
Ｃ（Ｃ１） 第１静電容量
Ｃ２ 第２静電容量
Ｆ 荷重量

Claims (16)

1. 荷重量（Ｆ）に応じて第１静電容量（Ｃ，Ｃ１）が変化する荷重検出セル（１，１４，６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ）において、
   所定間隔をおいて対向し、かつ、交差する一対の対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）を有することを特徴とする荷重検出セル。
2. 前記一対の対向電極の相互間に絶縁部材（３，１１ｂ，１１ｃ２，１１ｃ３，１１ｃ６，１６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の荷重検出セル。
3. 前記一対の電極は、成形位置がずれても交差する部分の対向面積（Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）の変化が抑制されるように、それぞれ所定幅（Ｗａ，Ｗｂ）で成形されることを特徴とする請求項１または２に記載の荷重検出セル。
4. 前記絶縁部材は、前記一対の電極のうちで片方または両方の前記対向電極にかかる対向面側に成形される絶縁被膜（１６ａ）であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の荷重検出セル。
5. 前記絶縁部材は、前記一対の電極の相互間に介在されて弾性を有する絶縁体（１６ｂ）であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の荷重検出セル。
6. 前記第１静電容量は、前記荷重量に応じて前記一対の電極の距離（Ｄａ，Ｄｂ）が減少するに伴って増加することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の荷重検出セル。
7. 荷重量（Ｆ）に応じて第１静電容量（Ｃ，Ｃ１）が変化する荷重検出セル（１，１４，６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｊ）の製造方法において、
   所定間隔をおいて対向する対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）を有する一対の対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）の相互間に絶縁部材（３）を備える絶縁部材成形工程と、
   絶縁性の面状部材（１１ｂ）に対して、所定の位置に穴（１ａ，１１ｄ）をあける穴あけ工程と、
   前記一対の電極を構成する一方の前記対向電極（２ａ，１４ａ）を成形する第１電極成形工程と、
   前記一方の対向電極と交差するように、前記一対の電極を構成する他方の前記対向電極（２ｂ，１４ｂ）を成形する第２電極成形工程と、
   前記第１電極成形工程で成形された前記一方の対向電極を第１被覆部材（１１ａ）で覆う第１被覆工程と、
   前記第２電極成形工程で成形された前記他方の対向電極を第２被覆部材（１１ｃ）で覆う第２被覆工程と、
   を有することを特徴とする荷重検出セルの製造方法。
8. 前記絶縁部材成形工程は、前記一対の電極のうちで片方または両方の前記対向電極にかかる対向面側に絶縁被膜（１６ａ）を成形することを特徴とする請求項７に記載の荷重検出セルの製造方法。
9. シート（２０）への乗員の着座状態を検知する乗員検知センサ（１０）において、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の荷重検出セル（１，１４）、または、請求項７または８に記載の荷重検出セルの製造方法によって製造された荷重検出セルを一以上備える面圧センサ部（ＰＳ，ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３）と、
   前記シートの座面部（２４ａ）に沿って配置されるメイン電極（１３）と、前記メイン電極とシートフレーム（２３，２５）との間に配置されるとともに前記メイン電極と同電位とされるガード電極（１５）とを備える静電センサ部（ＣＳ）と、
   前記荷重検出セルに含まれる対向電極（２ａ，２ｂ，１４ａ，１４ｂ）の相互間に生じる第１静電容量（Ｃ１）と、前記メイン電極とグラウンド（ＧＮＤ）との間に生じる第２静電容量（Ｃ２）とを測定する静電容量測定部（４２）と、
   前記第１静電容量および前記第２静電容量に基づいて、前記乗員の着座状態を判別する乗員判別部（４３）と、
   を有することを特徴とする乗員検知センサ。
10. 前記面圧センサ部と前記静電センサ部とは、前記パッド部材の同一面上に備えるか、前記パッド部材で対向する面上に別個に備えるか、一方のセンサ部を前記パッド部材の一面上に備えるとともに他方のセンサ部の前記パッド部材に備えるか、のいずれかで構成することを特徴とする請求項９に記載の乗員検知センサ。
11. 前記静電容量測定部は、電極の相互間を流れる電流値に基づいて、静電容量を求めることを特徴とする請求項９または１０に記載の乗員検知センサ。
12. 前記乗員判別部は、前記静電容量測定部によって測定される前記第１静電容量が閾値（Ｃth）以上であるか否かによって、前記乗員が小柄な大人または平均的な大人のいずれであるかを判別することを特徴とする請求項１１に記載の乗員検知センサ。
13. 前記面圧センサ部は、複数の前記荷重検出セル（６１ａ〜６１ｄ）からなる第１面圧センサ部（ＰＳ１）と、前記第１面圧センサ部とは別個の複数の前記荷重検出セル（６２ａ〜６２ｊ）からなる第２面圧センサ部（ＰＳ２）とを前記シートの前後方向に配置し、
    前記第２面圧センサ部に含まれる前記荷重検出セルの前記対向面積を合計した第２合計面積（ＰＳ２Ａ）は、前記第１面圧センサ部に含まれる前記荷重検出セルの前記対向面積を合計した第１合計面積（ＰＳ１Ａ）よりも広くなるように設定することを特徴とする請求項９から１２のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。
14. 前記第２面圧センサ部に含まれる前記荷重検出セルは、前記第１面圧センサ部に含まれる前記荷重検出セルに比べて、行数，列数，総数のうちで一以上が多くなるように設定することを特徴とする請求項１３に記載の乗員検知センサ。
15. 前記第１面圧センサ部および前記第２面圧センサ部のうちで一方または双方に含まれる前記荷重検出セルについて、３行以上の行数または３列以上の列数で配置する場合には、行間隔（Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７）または列間隔（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）がほぼ同一になるように設定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の乗員検知センサ。
16. 前記第１面圧センサ部および前記第２面圧センサ部のうちで一方または双方は、前記荷重検出セルの相互間を電気的に接続する信号線（１８）が伸縮可能な非直線形状に形成される伸縮部位（６３）を有することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか一項に記載の乗員検知センサ。

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