JP4412197B2 - 乗員検知センサ - Google Patents

Description

本発明は、車両において、座席に乗員が着座しているかどうかを検知する乗員検知センサに関する。

車両の衝突時などに乗員を重大事故から保護するために乗員保護装置（エアバッグ装置、シートベルト装置）等が装備されている。エアバッグ装置は衝突時に袋体を展開させて、座席に座った乗員がインパネなどに衝突するのを防止するもので、乗員が着席している場合に展開させてこそ意味がある。車両の走行時運転席には必ず乗員（運転者）が着席しているが、助手席に乗員（同乗者）が着席しているとは限らない。そこで同乗者が着席時のみ助手席用エアバッグを作動させるために助手席に乗員（着席）検知センサを設ける場合がある。

乗員検知センサとしては静電容量式センサを利用する場合が多く（特許文献１参照）、例えば、図１４に示すように、絶縁性のフィルム部材（不図示）の上面に第１電極（高電位電極）２００を配置し、車体ＧＮＤ２０８に接続した金属製の座席フレーム２０２を第２電極（低電位電極）としている。車体ＧＮＤ２０８と第１電極２００との間に配置された駆動部２０４が高周波電圧を印加して微弱な電界を形成する。電界内に乗員の身体の一部（臀部）が位置すると静電容量が変化し、その変化を電流計２０６が検出する。

乗員の非着席時（空席時）は、第１電極２００と第２電極２０２との間に空気を誘電体とするコンデンサＣ１が形成され、第１電極２００〜第２電極２０２間の静電容量（空席容量）はＣｏである。乗員が座席に着席すると、第１電極２００と第２電極２０２との間に身体の一部を誘電体とするコンデンサＣ２が形成される。乗員の身体は空気よりも比誘電率が遙かに大きいので、第１電極２００〜身体〜第２電極２０２間の静電容量Ｃｂは上記Ｃｏよりも大きくなる。
特開平１１−２７１４６３号公報

コンデンサＣ１とＣ２とは第１電極２００と車両ＧＮＤ２０８との間に並列に配置されているので、着席時に電流計２０６は静電容量ＣｏとＣｂとの総和に相当する電流を検出する。ここで、空席容量Ｃｏは総和容量Ｃのうちの大きな比率を占め、しかも各車両によってばらつくことがある。空席容量Ｃｏのばらつきにより総和容量Ｃがばらつき、乗員の正確な着席検知が困難になる。従って、空席容量Ｃｏを極力小さくすることが望ましい。

空席容量を小さくするために、本出願人は先に、特願２００５−１５７４９号（平成１７年１月２４日出願）で乗員検知センサを出願した。この先行出願の乗員検知センサは、乗員検知用電極と座席フレームとの間に、第１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を配置している。

但し、その後の研究の結果、先行出願のように第１電極又は第２電極をフィルム部材の上面に配置し、座席フレームを第２電極又は第１電極とする乗員検知センサには、更に改良の余地があることが判明した。つまり、乗員は常に座席の所定部分（例えば中央部分）に着座するとは限らず、前方にずれたり後方にずれる。また、第１電極の上方に位置する乗員の衣服の厚さによって第１電極から臀部までの距離が変化し、座席フレーム即ち第２電極上に位置する靴の種類によって第２電極から足までの距離が変化する。さらに、座席にチャイルドシートを装着した場合、その比誘電率は空気や身体とは異なり、しかも第１電極から子供の臀部までの距離が長くなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、座席への乗員の着席の仕方や、衣服の厚さ等が変わっても正確に着席を検知できる乗員検知センサを提供することを目的とする。

（イ）本発明者は、座席フレームを第２電極とする代わりに、フィルム部材及び容量低減電極の上に第２電極を第１電極と並べて集中的に配置することを着想して本発明を完成した。

（１）第１発明の乗員検知センサは、請求項１に記載したように、車両の座席に配置され乗員の着席を検知する乗員検知センサが、座席内に埋設された絶縁性のフィルム部材の上面に、座席の前後方向に交互に配置され、且つ同種の電極同士が相互に接続された複数の第１電極及び複数の第２電極から成る乗員検知用電極と、フィルム部材の下面に配置され、第２電極と同電位で、第１電極及び第２電極を座席のフレームから電気的に絶縁する容量低減電極と、第１電極と第２電極との間に電圧を印加すると共に、第１電極と容量低減電極との間に電圧を印加する駆動部と、第１電極と第２電極との間の電流を検出する検出部と、を備えている。

なお、従来の乗員検知センサ（特開平１１−２７１４６３号公報）は、図１５に示すように、座席の座部２１０の上面に、第１電極２１２及び第２電極２１３から成る乗員検知センサ２１４を配置している。第１電極２１２と第２電極２１３との間に電界を形成したとき、乗員が座部に非着席時と着席時とで静電容量が変化し、それにより変化する第１電極２１２と第２電極２１３との間の電流の変化を利用して着席の有無を検知する。

しかし、座部２１０に第１電極２１２及び第２電極２１３が一組しか配置されていないため、座部２１０上における乗員の種々の着座の仕方に対処できず、着席位置が第１電極２１２及び第２電極２１３からずれると着席が正確に検知できない場合がある。また、容量低減電極が配置されていないので、空席時の静電容量（空席容量）が着席時の静電容量に含まれ着席の検知が不正確になる。

（２）第２発明の乗員検知センサは、請求項５に記載したように、車両の座席配置され乗員の着席を検知する乗員検知センサが、座席内に埋設された絶縁性のフィルム部材の上面に、座席の前方側に配置され、各々が電気的に分離された複数の第１電極と、座席の後方側に配置され、各々が電気的に分離された複数の第２電極を有し、第１電極及び第２電極を座席のフレームから電気的に絶縁する乗員検知用電極と、第１電極を択一的に選択する第１スイッチ、及び第２電極を択一的に選択する第２スイッチと、フィルム部材の下面に配置された容量低減電極と、容量低減電極と第１スイッチで選択された第１電極との間に電圧を印加する駆動部と、容量低減電極と第２スイッチで選択された第２電極との間の電流を検出する検出部と、を備えている。

（３）第３発明の乗員検知センサは、請求項６に記載したように、車両の座席配置され乗員の着席を検知する乗員検知センサが、座席内に埋設された絶縁性のフィルム部材の上面に、座席の前後方向に配置され、各々が電気的に分離された複数の第１電極と、座席のフレームから成る第２電極とを含む乗員検知用電極と、第１電極を択一的に選択又は連続的に切り換えるスイッチと、フィルム部材の下面に配置された容量低減電極と、スイッチで択一的に選択又は連続的に切り換えられる第１電極と、第２電極との間に電圧を印加する駆動部と、第１電極と第２電極との間の電流を検出する検出部と、を備えている。

（ロ）以下、本発明の乗員検知センサの構成要素の種々の態様を説明する。

ａ．乗員検知電極
第１発明，第２発明及び第３明において、乗員検知電極は第１電極と第２電極とから成り、絶縁性のフィルム部材の上面に配置されている。フィルム部材は運転席及び／又は助手席の座席の座部の上面及び／又は背もたれ部の前面に埋設されている。第１電極及び第２電極の具体的構成は各発明で異なる。なお、「第２電極」とは駆動部で高周波の交流電圧を印加する際に基準となる電極（以下、適宜「低電位電極」と呼ぶ）を意味し、「第１電極」とは正側又は負側に変化する電極（以下、適宜「高電位電極」と呼ぶ）を意味する。

第１発明の乗員検知用電極は、ともにフィルム部材の上面に配置された複数の第１電極と複数の第２電極とを含む。複数の第１電極及び複数の第２電極は座席の前後方向、上下方向又は幅方向に離れて、しかも交互に並べることができる。複数の第１電極及び複数の第２電極はそれぞれ電気的に接続されても良いし、電気的に分離した複数の第１電極を第１スイッチで、複数の第２電極を第２スイッチで択一的又は連続的に選択しても良い。

隣接する第１電極と第２電極との間に、一本の電極を屈曲させて成る補助電極が蛇行状に配置されても良い。この場合、第１電極及び第２電極を高電位又は低電位とし、補助電極を低電位又は高電位とする。また、静電容量式の乗員検知センサに加えて感圧式センサを設けることができる。感圧式センサは、フィルム部材の上面で隣接する第１電極と第２電極との間に配置された上方感圧電極と、フィルム部材の下面で上方感圧電極に対向して配置された下方感圧電極とを含む。

第２発明の乗員検知用電極は、ともにフィルム部材の上面に配置され電気的に分離された複数の第１電極と、電気的に分離された複数の第２電極とから成る。例えば第１電極を座席の前方寄りに、第２電極を座席の後方寄りに配置できる。但し、その反対に配置しても良い。検知時は第１スイッチにより複数の第１電極を択一的又は連続的に切り換え、第２スイッチにより複数の第２電極を択一的又は連続的に切り換える。

第３発明の乗員検知用電極はフィルム部材の上面に配置された複数の第１電極と、座席フレームから成る一つの第２電極とを含む。複数の第１電極は座部の前後方向又は左右方向に離れて配置され電気的に分離され、スイッチにより択一的又は連続的に切り換える。

ｂ．容量低減電極
第１，第２及び第３発明において、容量低減電極はフィルム部材の下面側に配置され、その下面全体を覆っている。第１及び第２発明では電位的に第２電極と同レベルで、第１電極及び第２電極を座席フレームから電気的に絶縁している。第３発明では第２電極と同レベルである。第１，第２及び第３発明において、第１電極と第２電極との間のコンデンサに加えて、容量低減電極と第１電極及び第２電極との間にそれぞれコンデンサが形成される。但し、第２電極は容量低減電極と同電位で、第１電極と容量低減電極とを流れる電流を検出しない構成にしたので、着席時の第１電極と第２電極との間のコンデンサの静電容量から、空席時の第１電極と第２電極との間のコンデンサの静電容量が、容量低減電極により低減（除去）される。

ｃ．駆動部、検出部
第１発明，第２発明及び第３発明において、駆動部は容量低減電極と第１電極又は第２電極との間に高周波電圧を印加し、第１電極と第２電極との間に微弱な磁界を形成する。また、第１発明，第２発明及び第３発明において、空席時の第１電極と第２電極との間の静電容量が容量低減電極で低減されるので、検出部は着席時の第１電極と第２電極との間の静電容量を精度よく検出する。

（１）第１発明の乗員検知センサによれば、複数の第１電極及び複数の第２電極がともにフィルム部材の上面に配置されているので、乗員の姿勢の変化や厚着も判別できる。また容量低減電極が配置されているので、変動し易い非着席時（空席時）の静電容量を除去でき、検知が正確になる。また、容量低減電極は第２電極と同電位で、第１電極及び第２電極を座席のフレームから電気的に絶縁しているので、容量低減電極の作動が確実になる。更に、第１電極及び第２電極は、座席の前後方向に交互に配置され、且つ同種の電極同士が相互に接続されているので、乗員の着席位置が座部の前後方向又は幅方向にずれても着席を検知できる。

請求項２の乗員検知センサによれば、乗員の体格に応じて最適位置にある第１電極及び第２電極を選択できる。請求項３の乗員検知センサによれば、身体よりもよりフィルム部材に近い被水等をも検知できる。請求項４の乗員検知センサによれば、静電容量式センサで検知し難い対象物の存在でも、その荷重により検知できる。

（２）第２発明の乗員検知センサによれば、複数の第１電極及び複数の第２電極を切り換えて最適の電極を選択でき、所定の検知幅又は検知長さで乗員の着席を検知できる。また、容量低減電極が配置されているので、変動し易い非着席時（空席時）の静電容量を除去でき、検知が正確になる。また、容量低減電極は第２電極と同電位で第１電極及び第２電極を座席のフレームから電気的に絶縁しているので、容量低減電極の作動が確実になる。更に、第１電極は座席の前方側に配置され、各々が電気的に分離され、第２電極は座席の後方側に配置され、各々が電気的に分離されているので、乗員の着席位置が座部の前後方向又は幅方向にずれても着席を検知できる。

（３）第３発明の乗員検知センサによれば、フィルム部材上に配置した複数の第１電極から所望の電極を選択できるので、所定の検知幅又は検知長さで乗員の着席を検知できる。また、容量低減電極が配置されているので、変動し易い非着席時（空席時）の静電容量を除去でき、検知が正確になる。更に、第２電極として従来の座席フレームを利用でき、設計変更が少なくて済む。また、容量低減電極は第１電極と同電位で第１電極を座席のフレームから電気的に絶縁しているので、容量低減電極の作動が確実になる。更に、乗員検知用電極は、第１電極が座席の前後方向に配置され、各々が電気的に分離されているので、乗員が座席の前後方向又は幅方向にずれても検知できる。

以下、本発明の最良の形態による乗員検知センサについて説明する。

＜第１の実施形態＞
（イ）構成
図１に座席１０及び乗員検知センサ２５の全体を示す。図１から分かるように、助手席の座席１０は座部１２と背もたれ部１６とから成る。座部１２はクッションバッド１３及びクッションカバー１４を含む。座席フレーム（不図示）が座部１２及び背もたれ部１６の骨格を形成している。

乗員検知センサ２５は乗員検知電極３０、容量低減電極４５、駆動部５０及び電流検出部５５等を含む。詳細は次述する乗員検知電極３０の高電位電極（第１電極）３４ａ等の引出し線３６と低電位電極（第２電極）３８ａ等の引出し線４１との間に、駆動部５０及び電流検出部５５が直列に配置されている。駆動部５０は高電位電極３４ａ等と低電位電極３８ａ等との間に高周波電圧を印加するもので、電流検出部５５は高電位電極３４ａ等と低電位電極３８ａ等との間を流れる電流を検出するものである。駆動部５０と電流検出部５５との間の中間点４７に容量低減電極４５の引出し線４６が接続されている。ここで、フィルム部材３２上の高電位電極３８ａ等及び低電位電極３４ａ等と座席フレーム（不図示）とは、電気的に絶縁されている。

図２及び図３に高電位電極３４ａ等、低電位電極３８ａ等及び容量低減電極４５の詳細を示す。電気的絶縁材料（例えばＰＥＴ）から成る矩形状のフィルム部材３２の上面に三つの高電位電極３４ａ、３４ｂ及び３４ｃと三つの低電位電極３８ａ、３８ｂ及び３８ｃとが、座部１２の前後方向（図２で上下方向）で交互に配置されている。高電位電極３４ｃ及び低電位電極３８ｃ側が前方である。各高電位電３４ａ、３４ｂ及び３４ｃは細長い矩形状を呈し、長手方向が座部１２の幅方向と一致している。三つの高電位電極３４ａ、３４ｂ及び３４ｃは一側の接続部３５で相互に接続され、前方の高電位電極３４ａから上記引出し線３６が後方側に延びている。

各低電位電極３８ａ、３８ｂ及び３８ｃは細長い矩形状を呈し、長手方向が座部１２の幅方向と一致している。三つの低高電位電極３８ａ、３８ｂ及び３８ｃは他側の接続部３９で相互に接続され、前方の低電位電極３６ａから上記引出し線４１が延びている。また、フィルム部材３２の下面に配置された容量低減電極４５は導電性金属から成り、矩形状を呈しフィルム部材３２の下面全体を覆っている。容量低減電極４５の前縁から上記引出し線４６が延びている。

（ロ）作用
次に、第１の実施形態の作用を説明する。駆動部５０で低電圧電極３８ａ等と高電圧電極３４ａ等との間に高周波電圧を印加し、微弱な電界Ｅを形成する。乗員が座部１２に着座していないとき、高電位電極３４ａ等と低電位電極３８ａ等との間に図１に空気を誘電体とするコンデンサＣ２が形成される。また、高電位電極３４ａ等と容量低減電極４５との間にコンデンサ（不図示）が形成される。

乗員が座部１２に着座すると、身体の一部（臀部）が電界Ｅの経路上に位置するので上記コンデンサＣ２の静電容量が変化する。ここで、高電位電極３４ａ等及び低電位電極３８ａ等と座席フレームとの間に容量低減電極４５が位置し、しかも容量低減電極４５の電位は低電位電極３８ａ等と同レベルで、高電位電極３４ａ等と容量低減電極４５の間には電流検出部５５を介しない。従って、低電位電極３８ａ等と高電位電極３４ａ等との間の静電容量は電流検出部５５で検出されるが、容量低減電極４５と高電位電極３４ａ等との間の身体側の静電容量は検出されない（図１中矢印ａ参照）。こうして、着席による静電容量の変化即ち電流検出部５５での電流値の変化により、乗員の着席が検知される。

（ハ）効果
第１の実施形態によれば以下の効果が得られる。第１に、乗員の座部１２上の着席位置が前後方向にずれても着席が確実に検知でき、着席位置や姿勢の変化による影響を受け難い。即ち、三つの高電位電極３４ａ等が接続部３５で相互に接続され、三つの低電位電極３８ａ等が接続部３９で接続されている。従って、少なくとも一つの高電位電極３４ａ等と、少なくとも一つの低電位電極３８ａ等との間にわたって乗員の臀部Ｂが位置すれば乗員の着席が検知できる。

例えば、臀部Ｂが後方の高電位電極３４ｃと後方の低電位電極３８ｃとの間にわたっても、前方の高電位電極３４ａと前方の低電位電極３８ａとの間にわたっても良い。また、臀部Ｂが中央の低電位電極３８ｂと中央の高電位電極３４ｂ又は前方の高電位電極３４ａとの間にわたれば良い。これは、三つの高電位電極３４ａ等及び三つの低電位電極３８ａ等をフィルム部材３２の上面に集中的に配置したことにより可能になった。

第２に、三つの高電位電極３４ａ等及び三つの低電位電極３８ａ等をともにフィルム部材３２の上面に配置したが、低電位電極３８ｂ等と高電位電極３４ａ等との間の静電容量のうち、身体側の静電容量のみを検出する。つまり、クッションパッド１３等の影響により変動し易いシートクッションパッド１３側の静電容量Ｃ１は、容量低減電極４５によって検出しないので、着座を正確に検知できる。これは、フィルム部材３２の下面に容量低減電極４５を配置し、その電位を低電位電極３８等と同レベルにし、高電位電極３４ａと容量低減電源４５との間に電流検出部５５を介さないことにより可能となった。

＜変形例＞
（１）第１変形例
図４に示す第１変形例では、容量低減電極４５及びフィルム部材３２の上面に、前後方向に三つの高電位電極（第１電極）５０ａ、５０ｂ及び５０ｃと、三つの低電位電極（第２電極）５４ａ、５４ｂ及び５４ｃとが交互に配置されている。三つの高電位電極５０ａ、５０ｂ及び５０ｃは互いに切り離されて独立しており、前方高電位電極５０ａから引出し部５１ａが、中間高電位電極５０ｂから引出し部５１ｂが、そして後方高電位電極５０ｃから引出し部５１ｃが、それぞれ延びている。

また、三つ（前方、中央及び後方）の低電位電極５４ａ、５４ｂ及び５４ｃは互いに独立し、引出し部５５ａ、５５ｂ及び５５ｃが延びている。そして、三つの高電位電極５０ａ、５０ｂ及び５０ｃに択一的に切り換わるスイッチ５２と、三つの低電位電極５４ａ、５４ｂ及び５４ｃに択一的に切り換わるスイッチ５６とが設けられている。

この変形例によれば、座部１２に着席する乗員の体格などに応じて、最適の高電位電極５０ａ、５０ｂ又は５０ｃと、低電圧電極５４ａ、５４ｂ又は５４ｃとを選択できる。例えば、幼児が着席する場合、座部１２の全面に臀部が位置することは少ない。従って、座部１２の中央部付近に着座すると想定して、第１スイッチ５２で中央の高電位電極５０ｂを選択し、第２スイッチ５４で中央の低電位電極５４ｂを選択する。なお、座部の上にチャイルドシートを装着し、その上に幼児が着席場合も基本的に同じである。

次に、第１変形例の応用例として、複数の第１電極及び複数の第２電極を連続的に切り換える場合について図５及び図６をもとに説明する。図５（ａ）（ｂ）は座部１２の前後方向に五組の乗員検知用電極が配置された場合で、横軸は座部の前後方向に離れた五つの検知用電極を示し、縦軸は検出容量を示す。スイッチを連続的に切り換えると、五つの乗員検知電極のそれぞれで所定の静電容量が検出される。図５（ａ）は乗員が大人で厚着をしている場合を示し、厚着のために臀部が乗員検知用電極から遠いので、検出容量が全体的に小さく、中央から前方寄りの乗員検知用電極の検出容量が閾値ｔｈを少し超える程度である。これに対して、図５（ｂ）はチャイルドシート上に子供が着席している場合を示し、臀部が座部の中央部の乗員検知用電極に特に接近するので、中央部の検知用電極の検出容量が閾値ｔｈを大きく超えている。

五つの乗員検知電極を座部１２の左右方向に配置した場合を示す図６（ａ）（ｂ）において、図６（ａ）は乗員が大人で厚着をしている場合を示し、図６（ｂ）は子供がチャイルドシートを使用せず座部に直座りしている場合を示す。大人の厚着の場合、臀部が乗員検知用電極から遠いので、中央部から右方寄りの乗員検知用電極の検出容量が閾値ｔｈを少し超える程度である。子供の直座りの場合、臀部が座部の中央部に特に接近するので、中央部の検知用電極の検出容量が閾値ｔｈを遙かに超えている。

（２）第２変形例
図７及び図８に示す第２変形例では、第１の実施形態と同様に、三つの電極６０ａ、６０ｂ及び６０ｃは接続部６１で互いに接続されており、三つの電極６４ａ、６４ｂ及び６４ｃは接続部６５で互いに接続されている。隣接する電極６０ａ電極６４ａとの間のすきま６７、電極６０ａ等及び電極６４ａ等と接続部６１及び６５との間のすきま６８及び６９を利用して、補助電極７０が蛇行状に配置されている。

補助電極７０は幅の小さい一本の電極を屈曲させて成り、隣接する電極間に位置する五つの部分７１ａ、右側に位置する二つの部分７１ｂ、及び左側に位置する二つの部分７１ｃとを含む。駆動部５０により三つの電極６０ａ等及び三つの電極６４ａ等をいずれも高電位に、補助電極７０全体を低電位に、それぞれ駆動している。

第２変形例によれば、第１電極６０ａ等及び第２電極６４ａ等と補助電極７０の部分７１ａ等との間のコンデンサにより電界が形成される。ここで、補助電極７０の配置によりフィルム部材３２の表面により近い部分に電極Ｅが形成されるので、身体の一部よりもよりフィルム部材３２の上面に近接する対象物による静電容量の変化を検出できる。例えば、座部１２に水がこぼれ、乗員検知センサ２５が被水した場合の静電容量の変化や、座部１２が高温又は高湿になった場合の静電容量の変化を検出できる。これら外乱による静電容量の変化を利用して、乗員の着席判定の閾値を補正したり、判別異常の可能性がある場合に警告できる。

（３）第３変形例
図９及び図１０に示す第３変形例では、三つの高電位電極７５ａ、７５ｂ及び７５ｃと、三つの低電位電極７７ａ、７７ｂ及び７７ｃとが第１変形例と同様に配置及び接続され、第１変形例と同様のすきま７８等が形成されている。このすきま７８に屈曲させて配線した電極７９を利用して感圧スイッチ８０が配置されている。静電容量式の乗員検知用電極は乗員の身体の一部の接近は良好に検知できるが、乗員の身体以外（例えばチャイルドシート）が接近した場合の検知はそれほど正確ではない。そこで、静電容量式の乗員検知用電極に加えて感圧センサ８０を設けた。

即ち、フィルム部材３２の上面上で隣接する高電位電極７５ａと低電位電極７７ａとの間に上方感圧電極８１を配置している。フィルム部材３２の下面上の上方感圧電極８１に対応する部分に下方感圧電極８２を配置している。そして、フィルム部材３２の上方感圧電極８１と下方感圧電極８２とで挟まれた部分に貫通孔８４をあけている。こうして、電極７９，上方感圧電極８１、下方感圧電極８２及びフィルム部材３２の貫通孔８４で感圧スイッチ８０を形成している。上方感圧電極８１及び下方感圧電極８２は、フィルム部材３２の上面に高電位電極７５ａ及び低電位電極７７ａを形成するのと同じ方法で、容易に形成できる。

例えば、助手席にチャイルドシートが装備されると、上方感圧電極８１が下降して下方感圧電極８２に接触し、電極７９に電流が流れる。チャイルドシートの装備にも関わらずシートベルトが装着されていない場合、感圧センサ８０の検知結果に基づき警報を出して、シートベルトの装着を促す。また、感圧センサ８０は容易に形成されるので、コストの上昇を抑制できる。

＜第２の実施形態＞
図１１に示す第２の実施形態は、上記第１の実施形態と比較して、高電位電極及び低電位電極の構成が異なり、これとの関係で駆動部及び電流検出部の構成が異なる。詳述すると、乗員検知電極は容量低減電極４５及びフィルム部材３２の上面の前寄り（図１１で下寄り）に配置され互いに分離した三つの高電位電極１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃと、後ろ寄りに配置され互いに分離した三つの低電位電極１０５ａ、１０５ｂ及び１０５ｃとから成る。三つの高電位電極１０２ａ等を択一的に切り換える第１スイッチ１０３と、三つの低電位電極１０５ａ等を択一的に切り換える第２スイッチ１０６とが設けられている。

フィルム部材３２の下面には容量低減電極４５が配置されている。駆動部５０（図１参照）は容量低減電極４５と選択された高電位電極１０２ａ等との間に電圧を印加し、電流検出部５５は容量低減電極４５と低電位電極１０５ａ等との間の電流を検出する。なお高電位電極１０２ａ等及び低電位電極１０５ａ等は、座席フレームから絶縁されている。

第２の実施形態によれば、種々の着席パターンを検知できる。例えば、座部１２の前後方向中央部に位置する前方の高電位電極１０２ａと、座部１２の最前方に位置する前方の低電位電極１０５ａとで着席を検知できる。中間の高電位電極１０２ｂと中間の低電位電極１０５ｂとで着席を検知でき、また後方の高電位電極１０２ｃと後方の低電位電極１０５ｃとで着席を検知できる。

また、フィルム部材３２の下面側に配置した容量低減電極４５で空席時の低電位電極１０５ａ等と高電位電極１０２ａ等との間の静電容量を低減できる。なお、第１スイッチ１０３により三つの高電位電極１０２ａ等を連続的に切り換え、第２スイッチ１０６により三つの低電位電極１０５ａ等を連続的に切り換えても良い。

＜第３の実施形態＞
図１２及び図１３に示す第３の実施形態は、上記第１の実施形態と比較して、フィルム部材３２の上面には複数の高電位電極１１０ａ等のみが配置され、低電位電極は車体ＧＮＤ２３に導通された座席フレーム２１から成る点が異なる。詳述すると、フィルム部材３２の上面に、六つの高電位電極１１０ａから１１０ｆが前後方向に離れて配置され、いずれの高電位電極も細長い矩形状を持っている。一側から引出し部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ及び１１２ｆが延び、複数の引出し部１１２ａ等に択一的又は連続的に切り換わるスイッチ１１４が設けられている。

フィルム部材３２の下面には容量低減電極４５が配置されている。駆動部５０（図１参照）は高電位電極１１０ａ等と座席フレーム２１との間に電圧を印加する。高電位電極１１０ａ等と低電位電極２１との間を流れる電流が電流検出部５５で検出される。

第３の実施形態によれば、乗員の体格等を考慮してスイッチ１１４を切り換え何れか一つの高電位電極１１０ａ等を選択し、選択した高電位電極１１０ａ等と座席フレーム２１とで乗員の着席が確実に検知できる。また、フィルム部材３２の下面側に配置した容量低減電極４５で空席時の低電位電極２１と高電位電極１１０ａ等との間の静電容量を低減できる。更に、低電位電極を座席フレーム２１で形成したので従来から座席１０内に組み込まれている座席フレーム２１を利用できる。

本発明の最良の形態の第１の実施形態を示す全体説明図である。 第１の実施形態における高電位電極、低電位電極及び容量低減電極を示す平面図である。 図２の３−３断面図である。 第１の実施形態の第１変形例を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第１変形例の応用例の作動説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は第１変形例の応用例の作動説明図である。 第１の実施形態の第２変形例を示す平面図である。 図７の８−８断面図である。 第１の実施形態の第３変形例を示す平面図である。 図９の１０−１０断面図である。 最良の形態の第２の実施形態を示す平面図である。 最良の形態の第３の実施形態を示す回路説明図である。 同じく平面図である。 従来例の説明図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１０：座席 １２：座部
２１：座席フレーム ２５：乗員検知センサ
３０：乗員検知用電極 ３２：フィルム部材
３４ａ等：第１電極 ３８等：第２電極
４５：容量低減電極 ５０：駆動部
５５：検出部

Claims (6)

1. 車両の座席（１２）に配置され、乗員の着席を検知する乗員検知センサ（２５）であって、
   前記座席内に埋設された絶縁性のフィルム部材（３２）の上面に、当該座席の前後方向に交互に配置され、且つ同種の電極同士が相互に接続された複数の第１電極（３４ａ等）及び複数の第２電極（３８ａ等）から成る乗員検知用電極（３０）と、
   前記フィルム部材の下面に配置され、前記第２電極と同電位で、前記第１電極及び前記第２電極を前記座席のフレームから電気的に絶縁する容量低減電極（４５）と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加すると共に、前記第１電極と前記容量低減電極との間に電圧を印加する駆動部（５０）と、
   前記第１電極と前記第２電極との間の電流を検出する検出部（５５）と、
   を備えたことを特徴とする乗員検知センサ。
2. 前記第１電極（５０ａ等）は互いに独立しており、第１スイッチ（５２）で択一的に選択され、前記第２電極（５４ａ等）は互いに独立しており、第２スイッチ（５５）で択一的に選択されるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の乗員検知センサ。
3. 前記座部の前後方向で交互に位置する複数の前記第１電極（６０ａ等）と複数の前記第２電極（６４ａ等）とが高電位で、隣接する該第１電極と該第２電極との間に蛇行状に配置された補助電極（７０）が低電位であることを特徴とする請求項１に記載の乗員検知センサ。
4. 前記フィルム部材（３２）の上面で隣接する前記第１電極と前記第２電極との間に上方感圧電極（８１）を配置し、この上方感圧電極（８１）に対向する当該フィルム部材の下面に下方感圧電極（８２）を配置し、それら上方感圧電極及び下方感圧電極に挟まれたフィルム部材に貫通孔を形成し、物体の圧力により当該上方感圧電極が下降して当該下方感圧電極に接触すると電流が流れるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の乗員検知センサ。
5. 車両の座席に配置され、乗員の着席を検知する乗員検知センサであって、
   前記座席内に埋設された絶縁性のフィルム部材（３２）の上面に、当該座席の前方側に配置され、各々が電気的に分離された複数の第１電極（１０２ａ等）と、当該座席の後方側に配置され、各々が電気的に分離された複数の第２電極（１０５ａ等）からなる乗員検知用電極と、
   前記第１電極を択一的に選択する第１スイッチ（１０３）、及び前記第２電極を択一的に選択する第２スイッチ（１０６）と、
   前記フィルム部材の下面に配置され、前記第２電極と同電位で、前記第１電極及び前記第２電極を前記座席のフレームから電気的に絶縁する容量低減電極（４５）と、
   前記容量低減電極と前記第１スイッチで選択された第１電極との間に電圧を印加する駆動部（５０）と、
   前記容量低減電極と前記第２スイッチで選択された第２電極との間の電流を検出する検出部（５５）と、
   を備えたことを特徴とする乗員検知センサ。
6. 車両の座席に配置され、乗員の着席を検知する乗員検知センサであって、
   前記座席（１２）内に埋設された絶縁性のフィルム部材（３２）の上面に、当該座席の前後方向に配置され、各々が電気的に分離された複数の第１電極（１１０ａ等）と、前記座席のフレーム（２１）から成る第２電極（２１）とを含む乗員検知用電極と、
   前記第１電極を択一的に選択又は連続的に切り換えるスイッチ（１１４）と、
   前記フィルム部材の下面に配置され、前記第１電極と同電位で、前記第１電極を前記座席のフレームから電気的に絶縁する容量低減電極（４５）と、
   前記スイッチで択一的に選択又は連続的に切り換えられる第１電極と、前記第２電極との間に電圧を印加する駆動部（５０）と、
   前記第１電極と前記第２電極との間の電流を検出する検出部（５５）と、を備えたことを特徴とする乗員検知センサ。

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