(57)【要約】【課題】複数の電極を一層で配置した簡単な構成で、乗員の大きさを正確に判別でき、更に乗員と周囲の車体金属部等との間の容量による誤差を排除し、誤判別を抑制できる乗員判別装置及び乗員判別方法を提供する。【解決手段】乗員判別装置１０は、着座部１ａに配置した座部電極１１１乃至座部電極１１７を含む第１センサ部１１と、第１判別部２０を備え、第１センサ部１１は、座部電極１１１，座部電極１１２乃至座部電極１１４をＸ方向に離間して配置した基準電極列１２ａ及び座部電極１１５乃至座部電極１１７をＸ方向に離間して配置した基準電極列１２ｂをＹ方向に離間して配置している。第１判別部２０は、発振器２２と、座部電極に流れる電流を検出して静電容量を検出する容量値検出部２３と、座部電極に対する容量値検出部２３の接続を切り替える切替回路２１と、切替制御信号を出力する制御部２６を備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記着座部に配置した複数の座部電極を有する第１センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記座部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第１判別部を備え、
前記第１センサ部は複数の前記座部電極の中に含まれる複数の基準候補電極を所定の規則で配置した基準電極列を有し、
前記第１判別部は、前記第１信号を出力する電界発生手段と、該第１信号に応じて各前記座部電極に流れる電流に基づき各前記座部電極間の容量を検出する容量値測定手段と、複数の前記座部電極に対する前記容量値測定手段の接続を切替制御信号に基づいて順次切り替える切替手段と、前記切替制御信号を出力する制御手段を含み、
該制御手段は前記容量値測定手段で検出した各前記座部電極の検出容量値によって定まる各前記座部電極の計測容量値に基づいて前記基準電極列に含まれる前記基準候補電極の中の一つを基準電極に設定する選択手段と、前記基準電極の前記計測容量値及び面積から算出する乗員と当該基準電極との距離及び前記第１センサ部に含まれる前記座部電極の前記計測容量値により乗員の大きさを判別する第１演算手段と、前記切替制御信号を出力する切替信号生成手段を有することを特徴とする乗員判別装置。
【請求項２】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は、前記切替制御信号に基づいて任意の第１の座部電極を前記容量値測定手段に接続し、前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極には前記第２信号を印加するように接続し、各前記座部電極の前記検出容量値を当該座部電極の計測容量値とする請求項１記載の乗員判別装置。
【請求項３】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の座部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の座部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の座部電極と異なる任意の第２の座部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の座部電極及び前記第２の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出された各前記座部電極の前記静電容量値を当該座部電極の計測容量値とする請求項１記載の乗員判別装置。
【請求項４】
前記切替手段は、前記第１センサ部に含まれる前記座部電極と１対１でそれぞれの一端を接続する複数のスイッチモジュール（以下、ＳＷＭとする）を有するＳＷＭブロックと、前記容量値測定手段に前記第１信号を供給するか前記第１信号と異なる所定の第２信号を供給するかを切り替えるスイッチブロックを備え、且つ前記ＳＷＭはいずれも前記一端に接続した前記座部電極に前記第１信号又は前記第２信号のいずれを印加するか及び前記容量値測定手段に接続するか否かを前記切替制御信号に基づいて選択するものである請求項３記載の乗員判別装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記基準電極列に含まれる各前記基準候補電極の前記計測容量値に基づいてそれぞれの単位面積あたりの正規化容量値を算出し、該正規化容量値が最大の前記基準候補電極を前記基準電極とするものである請求項１乃至４いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項６】
乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記背もたれ部に配置した複数の背部電極を有する第２センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記背部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第２判別部を備え、
前記第２判別部は、前記第１信号を出力する電界発生手段と、各前記背部電極に流れる電流に基づいて各前記背部電極間の静電容量を検出する容量値測定手段と、複数の前記背部電極に対する前記容量値測定手段の接続を切替制御信号に基づいて順次切り替える切替手段と、前記切替制御信号を出力する制御手段を含み、該制御手段が前記背もたれ部の位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した基準曲線を記憶する基準値記憶手段と、各前記背部電極の前記背もたれ部における位置とそれぞれの前記容量値測定手段で検出した検出容量値により定まる各前記背部電極の計測容量値に基づいて生成される容量分布グラフと前記基準曲線に基づいて乗員の大きさを判別する第２演算手段と、前記切替制御信号を出力する切替信号生成手段を有することを特徴とする乗員判別装置。
【請求項７】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は、前記切替制御信号に基づいて任意の第１の背部電極を前記容量値測定手段に接続し、前記第１の背部電極以外の全ての前記背部電極には前記第２信号を印加するように接続し、各前記背部電極の前記検出容量値を当該背部電極の計測容量値とする請求項６記載の乗員判別装置。
【請求項８】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の背部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の背部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の背部電極と異なる任意の第２の背部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の座部電極及び前記第２の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記検出容量値に基づいて各前記背部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出された各前記背部電極の前記静電容量値を当該背部電極の計測容量値とする請求項６記載の乗員判別装置。
【請求項９】
前記切替手段は、前記第２センサ部に含まれる前記背部電極と１対１でそれぞれの一端を接続する複数のＳＷＭを有するＳＷＭブロックと、前記容量値測定手段に前記第１信号を供給するか前記第１信号と異なる所定の第２信号を供給するかを切り替えるスイッチブロックを備え、且つ前記ＳＷＭはいずれも前記一端に接続した前記背部電極に前記第１信号又は前記第２信号のいずれを印加するか及び前記容量値測定手段に接続するか否かを前記切替制御信号に基づいて選択するものである請求項８記載の乗員判別装置。
【請求項１０】
前記背もたれ部は平面外形形状が略四辺形であって、その一辺である第２接合辺において前記着座部と接続しており、前記背もたれ部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びｚ方向とし且つ前記第２接合辺の方向をｘ方向としたとき、前記第２センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記背部電極を少なくとも１つ配置し、前記背部電極を前記ｚ方向に互いに離間して複数列備えた請求項６乃至９いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項１１】
前記基準曲線は、前記Ｚ方向の位置毎の容量値を、所定の位置ｈ０で極値を有するように設定した請求項１０記載の乗員判別装置。
【請求項１２】
前記基準曲線をＣｓ（ｚ）で表し、前記容量分布グラフをＣｍ（ｚ）で表したとき、前記第２演算手段が△ｚを変化させてＣｓ（ｚ＋△ｚ）とＣｍ（ｚ）との相互相関関数を算出し、該相互相関関数が最大となるときの前記△ｚをδｈとしたとき、（ｈ０＋δｈ）を乗員の大きさとする請求項１１記載の乗員判別装置。
【請求項１３】
乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記着座部に配置した複数の座部電極を有する第１センサ部と、前記背もたれ部に配置した複数の背部電極を有する第２センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記座部電極間に形成される静電容量及び各前記背部電極間に形成される静電容量をそれぞれ検出することにより当該乗員の大きさを判別する第３判別部を備え、
前記第１センサ部は複数の前記座部電極の中に含まれる複数の基準候補電極を所定の規則で配置した基準電極列を有し、
前記第３判別部は、前記第１信号を出力する電界発生手段と、各前記座部電極に流れる電流に基づき各前記座部電極間の容量を検出すると共に各前記背部電極に流れる電流に基づいて各前記背部電極間の静電容量を検出する容量値測定手段と、複数の前記座部電極及び前記背部電極に対する前記容量値測定手段の接続を切替制御信号に基づいて順次切り替える切替手段と、前記切替制御信号を出力する制御手段を含み、
該制御手段は、前記容量値測定手段で検出した各前記座部電極の検出容量値により定まる各前記座部電極の計測容量値に基づいて前記基準電極列に含まれる前記基準候補電極の中の一つを基準電極に設定する選択手段と、前記基準電極の前記計測容量値及び面積から算出する乗員と当該基準電極との距離及び前記第１センサ部に含まれる前記座部電極の前記計測容量値により乗員の大きさを判別する第１演算手段と、
前記背もたれ部の位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した基準曲線を記憶する基準値記憶手段と、各前記背部電極の前記背もたれ部における位置とそれぞれの前記容量値測定手段で検出した検出容量値により定まる各前記背部電極の計測容量値に基づいて生成される容量分布グラフと前記基準曲線に基づいて乗員の大きさを判別する第２演算手段と、
前記第１演算手段の判別結果と前記第２演算手段の判別結果に基づき前記乗員の大きさの最終判別を行う第３演算手段と、
前記切替制御信号を出力する切替信号生成手段を有することを特徴とする乗員判別装置。
【請求項１４】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて被測定対象センサ部に含まれる一つの電極のみ前記容量値測定手段に接続し、当該被測定対象センサ部の他の電極には前記第２信号を印加するように接続し、各電極の検出容量値を当該電極の計測容量値とする請求項１３記載の乗員判別装置。
【請求項１５】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の背部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の背部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の背部電極と異なる任意の第２の背部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の座部電極及び前記第２の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記容量値測定手段で検出した検出容量値に基づいて各前記背部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出された各前記背部電極の前記静電容量値を当該背部電極の計測容量値とする請求項１３記載の乗員判別装置。
【請求項１６】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の座部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の座部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の座部電極と異なる任意の第２の座部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の座部電極及び前記第２の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記容量値測定手段で検出した検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出した各前記座部電極の前記静電容量値を当該座部電極の計測容量値とする請求項１３記載の乗員判別装置。
【請求項１７】
前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は、前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号であって前記容量値測定手段に任意の第１の座部電極を接続するときは前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、又前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号であって前記容量値測定手段に任意の前記第１の背部電極を接続するときは前記第１の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号であって任意の第１の座部電極に前記第１信号を供給するときは前記第１の座部電極と異なる任意の第２の座部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の座部電極及び前記第２の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合であって任意の第１の背部電極に前記第１信号を供給するときは前記第１の背部電極と異なる任意の第２の背部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の背部電極及び前記第２の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記容量値測定手段で検出した検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量値及び前記乗員と前記各背部電極との間の静電容量値をそれぞれ算出する容量値算出手段を更に含み、
算出した各前記座部電極の静電容量値を当該座部電極の計測容量値とすると共に算出した各前記背部電極の静電容量値を当該背部電極の計測容量値とする請求項１３記載の乗員判別装置。
【請求項１８】
前記切替手段は、前記第１センサ部に含まれる前記座部電極と１対１でそれぞれの一端を接続する複数のスイッチモジュール（以下、ＳＷＭとする）を有する第１のＳＷＭブロックと、前記第２センサ部に含まれる前記背部電極と１対１でそれぞれの一端を接続する複数のＳＷＭを有する第２のＳＷＭブロックと、前記容量値測定手段に前記第１信号を供給するか前記第１信号と異なる所定の第２信号を供給するかを切り替えるスイッチブロックを備え、且つ前記ＳＷＭはいずれも前記一端に接続した前記座部電極又は前記背部電極に前記第１信号又は前記第２信号のいずれを印加するか及び前記容量値測定手段に接続するか否かを前記切替制御信号に基づいて選択するものである請求項１５乃至１７いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項１９】
前記背もたれ部は平面外形形状が略四辺形であって、その一辺である第２接合辺において前記着座部と接続しており、前記背もたれ部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びＺ方向とし且つ前記第２接合辺の方向をｘ方向としたとき、前記第２センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記背部電極を少なくとも１つ配置し、前記背部電極を前記Ｚ方向に互いに離間して複数列備えた請求項１３乃至１８いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項２０】
前記基準曲線は、前記Ｚ方向の位置毎の容量値を、所定の位置ｈ０で極値を有するように設定した請求項１９記載の乗員判別装置。
【請求項２１】
前記基準曲線をＣｓ（ｚ）で表し、前記容量分布グラフをＣｍ（ｚ）で表したとき、前記第２演算手段が次式で定義される相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を△ｚを変化させながら順次算出し、該相互相関値ＣＯＲＲ　（△ｚ）が最大となるときの前記△ｚをδｈとしたとき、（ｈ０＋δｈ）を乗員の大きさとする請求項２０記載の乗員判別装置。
【数１】
2004123087.tif 000009
【請求項２２】
前記選択手段は、前記基準電極列に含まれる各前記基準候補電極の前記計測容量値に基づいてそれぞれの単位面積あたりの正規化容量値を算出し、該正規化容量値が最大の前記基準候補電極を前記基準電極とするものである請求項１３乃至２１いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項２３】
前記着座部は平面外形形伏が略四辺形であって、その一辺である第１接合辺において前記背もたれ部と接続しており、前記着座部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びＹ方向とし且つ前記第１接合辺の方向をｘ方向としたとき、
前記第１センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記座部電極を配置した電極列を前記Ｙ方向に互いに離間して複数列備え、且つ少なくとも一つの前記電極列が複数の前記基準候補電極を前記ｘ方向に互いに離間して配置した前記基準電極列である請求項１乃至５及び請求項１３乃至２２いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項２４】
前記第１センサ部は前記基準電極列を少なくとも２列有する請求項２３記載の乗員判別装置。
【請求項２５】
前記電極列が、前記ｘ方向に平行な直線上に一つの前記電極を配置した第２電極列を更に含む請求項２４記載の乗員判別装置。
【請求項２６】
前記背もたれ部に最も近い前記電極列は、前記第２電極列である請求項２５記載の乗員判別装置。
【請求項２７】
前記基準電極列が、少なくとも３個の前記基準候補電極を有する請求項２３乃至２６いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項２８】
一つの前記基準電極列は、互いに面積が等しい複数の前記基準候補電極で構成された請求項２３乃至２７いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項２９】
前記第１信号が交流信号であり、前記第２信号が直流信号である請求項２，３，７，８及び１５乃至１７いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項３０】
前記座部電極又は前記背部電極と前記切替手段とをそれぞれシールド線により接続し、前記シールド線のシールド部に当該シールド線の中心導体に印加される信号と同じ信号を印加するようにした請求項１乃至２９いずれか１項に記載の乗員判別装置。
【請求項３１】
乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記着座部に配置した複数の座部電極を有する第１センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記座部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第１判別部を備え、
前記第１センサ部が複数の前記座部電極の中に含まれる複数の基準候補電極を所定の規則で配置した基準電極列を有する乗員判別装置において、
前記第１信号に応じて各前記座部電極に流れる電流に基づいて各前記座部電極間の容量を検出する第１検出ステップと、
前記基準電極列に含まれる前記基準候補電極の中で前記第１検出ステップにおいて検出した検出容量値により定まる計測容量値から算出した単位面積当たりの正規化容量値が最大のものを基準電極に設定する基準電極設定ステップと、
前記基準電極の面積及び前記計測容量値と各前記座部電極の前記検出容量値により定まる計測容量値から計測面積を算出する第１サイズ算出ステップと、
前記計測面積と予め定められた第１規格値とを比較して乗員の大きさを判別する第１判別ステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする乗員判別方法。
【請求項３２】
前記第１センサ部がｎ個の前記座部電極を含むとき、
前記第１検出ステップは、任意のｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数）の座部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記座部電極を所定の固定電位に接続した状態で、前記ｉ番目の座部電極に流れる電流に基づいて検出した検出容量値を当該ｉ番目の座部電極の計測容量値とする請求項３１記載の乗員判別方法。
【請求項３３】
前記第１検出ステップにおいて検出した検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量を算出する容量算出ステップを更に含み、
算出した各前記座部電極の前記静電容量値を当該座部電極の計測容量値とする請求項３１記載の乗員判別方法。
【請求項３４】
前記第１センサ部がｎ個の前記座部電極を含むとき、
前記第１検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の座部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記座部電極を所定の固定電位に接続した状態で、任意のｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数）の座部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の座部電極の検出容量値Ｃｊｋとして、ｊ，ｋの全ての組み合わせの検出容量値を検出し、
前記容量算出ステップは前記検出容量値に基づいてｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数）の座部電極と前記乗員との間の静電容量Ｃｓ（ｉ）を、
Ｃｓ（　ｉ　）＝Ｃｉｉ＋Ｃｉｑ×　Ｃｉｐ／Ｃｑｐ
（但し、ｐ，ｑはそれぞれ１≦ｐ≦ｎ、１≦ｑ≦ｎの整数で、且つ（ｉ−ｐ）×（ｐ−ｑ）×（ｑ−ｉ）≠０とする）
により算出する請求項３３記載の乗員判別方法。
【請求項３５】
乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記背もたれ部に配置した複数の背部電極を有する第２センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記背部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第２判別部を備え、
前記背もたれ部は平面外形形状が略四辺形であって、その一辺である第２接合辺において前記着座部と接続しており、前記背もたれ部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びＺ方向とし且つ前記第２接合辺の方向を前記ｘ方向としたとき、前記第２センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記背部電極を少なくとも１つ配置し、前記背部電極を前記Ｚ方向に互いに離間して複数列備えた乗員判別装置において、
前記背もたれ部の前記Ｚ方向の位置毎の容量値を所定の位置ｈ０で極値を有するように設定した基準曲線を予め準備する基準曲線設定ステップと、
前記第１信号に応じて各前記背部電極に流れる電流に基づいて各前記背部電極間の容量を検出する第２検出ステップと、
前記背部電極の前記Ｚ方向の位置とそれぞれの前記第２検出ステップで検出された検出容量値により定まる計測容量値に基づいて生成される容量分布グラフ及び前記基準曲線から前記Ｚ方向の大きさであるＺサイズを算出する第２サイズ算出ステップと、
前記Ｚサイズと予め定められた第２規格値とを比較して乗員の大きさを判別する第２判別ステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする乗員判別方法。
【請求項３６】
前記第２センサ部がｎ個の前記背部電極を含むとき、
前記第２検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の背部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記背部電極を所定の固定電位に接続した状態で、前記ｊ番目の背部電極に流れる電流に基づいて検出した検出容量値を当該ｊ番目の背部電極の計測容量値とする請求項３５記載の乗員判別方法。
【請求項３７】
前記第２検出ステップにおいて検出した検出容量値に基づいて各前記背部電極と前記乗員との間の静電容量を算出する容量算出ステップを更に含み、
算出した各前記背部電極の前記静電容量値を当該背部電極の計測容量値とする請求項３５記載の乗員判別方法。
【請求項３８】
前記第２センサ部がｎ個の前記背部電極を含むとき、
前記第２検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の背部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記背部電極を所定の固定電位に接続した状態で、任意のｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数）の背部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の背部電極の検出容量値Ｃｊｋとして、ｊ，ｋの全ての組み合わせの検出容量値を検出し、
前記容量算出ステップは前記検出容量値に基づいてｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数）の背部電極と前記乗員との間の静電容量Ｃｂ（ｉ）を、
Ｃｂ　（ｉ）＝Ｃｉｉ＋Ｃｉｑ×Ｃｉｐ／Ｃｑｐ
（但し、ｐ，ｑはそれぞれ，１≦ｐ≦ｎ、１≦ｑ≦ｎの整数で、且つ（ｉ−ｐ）×（ｐ−ｑ）×（ｑ−ｉ）≠０とする）
により算出する請求項３７記載の乗員判別方法。
【請求項３９】
前記第２センサ部がｎ個の前記背部電極を含み、ｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数とする）の前記背部電極の前記Ｚ方向の位置をＺｋとして、前記第２サイズ算出ステップは、前記基準曲線及び前記容量分布グラフをそれぞれＣｓ（ｚ）及びＣｍ（ｚ）で表したとき、次式で定義される相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を△ｚを変化させながら順次算出し、該相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）が最大となるときの前記△ｚの値をδｈとしたとき、（ｈ０＋δｈ）を前記Ｚサイズとする請求項３５乃至３８いずれか１項に記載の乗員判別方法。
【数２】
2004123087.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員判別技術に関し、特にエアバッグ装置を搭載した自動車の助手席における乗員の着席状況などに応じて、衝撃発生時にエアバッグ装置のエアバッグを展開可能状態又は展開抑止状態に設定することができる乗員判別装置及び乗員判別方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より２つの電極間の静電容量が人員の有無により変化することを利用して、車両の座席シート上の人員の有無を電気的に判別する判別技術が知られている（特開平３−２３３３９１号公報、特開平７−２７０５４１号公報、特開２０００−２４０７７３号公報）。又、ハンドル中央部に配置した複数の導電性電極間の静電容量の変化により乗員の身体、姿勢等の判別を行い衝撃時のエアバッグの制御に利用可能な判別技術も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３３７４２７号公報
【０００４】
ところで、従来より車両のエアバッグ装置にあっては、助手席側の乗員が大人であるか子供であるかに拘わらず衝撃を受ければエアバッグが展開するシステムが使用されてきているが、近年、身体の小さな子供の場合は、エアバッグが展開しないほうが却って安全であることが分かってきた。このことにより、助手席側の座席シートに乗員判別装置を装備し、衝撃時に大人の場合はエアバッグが展開するが子供の場合はエアバッグが展開しないように制御するものが考えだされてきた。しかし、従来の複数の電極間の静電容量の変化等により単に人員の有無、姿勢等を判別する判別技術では、乗員の大小によりエアバッグ等の制御を精緻に行うことは困難であった。
【０００５】
しかし、近年大人か子供かの判定を可能にする乗員判別装置の提案が種々なされ、特開平１０−２３６２６９号公報、特開平１１−２５８３５４号公報、特開平１１−２７１４６３号公報、特開平１１−３３４４５１号公報、特開２００２−３６９２９号公報等に開示されている。
【０００６】
図１４は、大人か子供かの判別を可能にした従来の乗員判別装置の一例の概略構造を示す図である。この乗員判別装置では、複数のアンテナ電極１００１、１００２と、前記複数のアンテナ電極を送信側と受信側に接続を切り替えるスイッチ１００３と、発信器１００５と、電極に流れる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路１００４と、前記電流電圧変換回路１００４の出力により前記発信器１００５と前記送信側のアンテナ電極間に存在する送信側からみた電極間容量を検出する電極間容量検出回路１００６と、乗員判別回路１００７とから構成されている。この乗員判別装置では、前記電極間容量検出回路１００６から得られるアンテナ電極間の容量値の変化により大人か子供かを判別するものである。このように、図１４に示す従来の乗員判別装置では、アンテナ電極を覆っている乗員の面積の違いによりアンテナ電極間の容量値に変化が生じることを利用し、この容量値の変化を測定して大人か子供かを判別できるようにしている。
【０００７】
しかし、図１４に示すような乗員判別装置において検出する電極間容量には、各電極を覆う乗員の面積（Ａ１，Ａ２，…，ＡＮ）、及び各電極と乗員間の距離（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ）の情報が含まれる。このため、電極間容量の検出値の大きさだけでは、図１５に示すように、例えばシートにクッション等を敷いて着席した電極から遠い位置の大人と、シートに直接着席した電極に近い位置の子供とは区別できない。すなわち、単にアンテナ電極間容量値の大きさから乗員が大人か子供かを判別する判別方法では、正しい乗員の大小判別を実現することは困難であるという難点がある。
【０００８】
図１６は、図１５に示すような電極から遠い位置の大人と電極に近い位置の子供との区別が困難になるという問題を解決する手段を備えた従来の乗員判別装置の例を示す図である。この乗員判別装置では、所定の厚さｄだけ離した２層の電極の上層電極と下層電極の関係から電極を覆う乗員面積（Ａ）を求めるようにしている。具体的には厚さｄの絶縁材料の表裏両面に電極を設け、乗員に近い面倒の電極を上層電極、遠い面側の電極を下層電極としている。このような電極構成を有する乗員判別装置において、例えば電極１２０２を覆う乗員面積（Ａ２）は次のように算出される。
【０００９】
先ず、下層電極２の位置が上層電極位置に有ると仮定したときの仮想的な容量Ｃｖｔ（２）を両隣の上層電極の容量（Ｃｔｐ（１），Ｃｔｐ（３））から次のように見積もる。
【数３】
2004123087.tif 000003
【００１０】
又、下層電極２の容量（Ｃｂｔ（２））と、下層電極２の位置が上層電極位置に有ると仮定したときの仮想的な容量Ｃｂｔ（２）は、乗員面積（Ａ２）は同じで、電極と乗員間の距離（Ｘ）が異なる次のような式で表すことができる。
【数４】
2004123087.tif 000004
【００１１】
上式より電極と乗員間の距離Ｘ２を消去すると、乗員面積Ａ２を次式のように求めることができる。
【数５】
2004123087.tif 000005
【００１２】
上式から分かるとおり、乗員と電極間の距離の影響を除去した乗員面積の算出を可能にしている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１４に示すような乗員判別装置においては、乗員とアンテナ電極以外の周囲の車体金属部（ＧＮＤ）との間にも静電容量が形成されており、また、通常シート上の乗員は常に同じ姿勢でいることはあり得ないことであり種々の姿勢をとるものであるから、乗員の姿勢に応じて乗員と車体金属部（ＧＮＤ）等との間の静電容量値Ｃｇも変化するため、静電容量値Ｃｇを含む乗員とアンテナ電極間の容量の合成値であるアンテナ電極間容量の測定値に、乗員の姿勢により変化する容量成分による誤差が生じる。特に、静電容量値Ｃｇは、乗員が車のシャーシ等の金属部分に接近又は接触することで大きい値に変化するため、かかる場合にアンテナ電極間容量の測定値が大きく変化する。従って、単にアンテナ電極間容量値の大きさから乗員が大人か子供かを判別する判別方法では、正しい乗員の大小判別を実現することは困難であるという難点がある。
【００１４】
又、図１６に示すような構成の乗員判別装置では、センサとなる電極を２層構造にする必要があるため構造が複雑となる。又、表裏両面に上層電極と下層電極が形成される絶縁材料によっては、厚さｄが乗員荷重により変化するため乗員面積の算出精度が低下する。精度低下を抑制するには、乗員が着席したときの絶縁材料の厚さｄを計測する手段を追加する必要があり、構造が一層複雑になると共にコストも上昇するという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、着座部、背もたれ部のいずれにおいても、複数の電極を一層で配置した簡単な構成で、大人か子供かを正確に判別することが可能な乗員判別装置及び乗員判別方法を提供することにある。
【００１６】
又、本発明の他の目的は、大人か子供かの判別に影響する乗員と周囲の車体金属部等との間の容量による誤差を排除し、誤判別を防止できる乗員判別装置及び乗員判別方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の乗員判別装置は、乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記着座部に配置した複数の座部電極を有する第１センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記座部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第１判別部を備え、
前記第１センサ部は複数の前記座部電極の中に含まれる複数の基準候補電極を所定の規則で配置した基準電極列を有し、
前記第１判別部は、前記第１信号を出力する電界発生手段と、該第１信号に応じて各前記座部電極に流れる電流に基づいて各前記座部電極間の容量を検出する容量値測定手段と、複数の前記座部電極に対する前記容量値測定手段の接続を切替制御信号に基づいて順次切り替える切替手段と、前記切替制御信号を出力する制御手段を含み、
該制御手段は前記容量値測定手段が検出した各前記座部電極の検出容量値により定まる計測容量値に基づいて前記基準電極列に含まれる前記基準候補電極の中の一つを基準電極に設定する選択手段と、前記基準電極の計測容量値及び面積から算出する当該基準電極と乗員との距離及び前記第１センサ部に含まれる前記座部電極の前記計測容量値により乗員の大きさを判別する第１演算手段と、前記切替制御信号を出力する切替信号生成手段を有することを特徴とする。
【００１８】
このとき、前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は、前記切替制御信号に基づいて任意の第１の座部電極を前記容量値測定手段に接続し、前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極には前記第２は信号を印加するように接続し、各前記座部電極の前記検出容量値を当該座部電極の計測容量値とすることができる。
【００１９】
或いは、前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の座部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の座部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の座部電極と異なる任意の第２の座部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の座部電極及び前記第２の座部電極以外の全ての前記座部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出された各前記座部電極の前記静電容量値を当該座部電極の計測容量値とすることもできる。
【００２０】
又、前記選択手段は、前記基準電極列に含まれる各前記基準候補電極の前記計測容量値に基づいてそれぞれの単位面積あたりの正規化容量値を算出し、該正規化容量値が最大の前記基準候補電極を前記基準電極とするのが好ましい。
【００２１】
又、本発明の第２の乗員判別装置は、乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記背もたれ部に配置した複数の背部電極を有する第２センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記背部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第２判別部を備え、
前記第２判別部は、
前記第１信号を出力する電界発生手段と、
各前記背部電極に流れる電流に基づいて各前記背部電極間の静電容量を検出する容量値測定手段と、
複数の前記背部電極に対する前記容量値測定手段の接続を切替制御信号に基づいて順次切り替える切替手段と、
前記切替制御信号を出力する制御手段を含み、
該制御手段が、
前記背もたれ部の位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した基準曲線を記憶する基準値記憶手段と、
前記背部電極の前記背もたれ部における位置とそれぞれの前記容量値測定手段で検出した検出容量値により定まる計測容量値に基づいて生成される容量分布グラフと前記基準曲線に基づいて乗員の大きさを判別する第２演算手段と、
前記切替制御信号を出力する切替信号生成手段を有することを特徴とする。
【００２２】
このとき、前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は、前記切替制御信号に基づいて任意の第１の背部電極を前記容量値測定手段に接続し、前記第１の背部電極以外の前記背部電極には前記第２信号を印加するように接続し、各前記背部電極の前記検出容量値を当該背部電極の計測容量値とすることができる。
【００２３】
或いは、前記電界発生手段が、前記第１信号を出力する第１信号源と前記第１信号と異なる第２信号を出力する第２信号源を含み、
前記切替手段は前記切替制御信号に基づいて前記第１信号又は前記第２信号のどちらを前記容量値測定手段に供給するか切り替える機能を更に有すると共に、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第１信号の場合は任意の第１の背部電極を前記容量値測定手段に接続すると共に前記第１の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、前記容量値測定手段に供給する信号が前記第２信号の場合は任意の第１の背部電極に前記第１信号を供給すると共に前記第１の背部電極と異なる任意の第２の背部電極を前記容量値測定手段に接続し更に前記第１の服部電極及び前記第２の背部電極以外の全ての前記背部電極に前記第２信号を供給するように制御し、
前記制御手段は前記容量値測定手段で検出した検出容量値に基づいて各前記背部電極と前記乗員との間の静電容量値を算出する容量値算出手段を更に含み、
算出した各前記背部電極の前記静電容量値を当該背部電極の計測容量値とすることもできる。
【００２４】
又、前記背もたれ部は平面外形形状が略四辺形であって、その一辺である第２接合辺において前記着座部と接続しており、前記背もたれ部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びｚ方向とし且つ前記第２接合辺の方向をｘ方向としたとき、前記第２センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記背部電極を少なくとも１つ配置し、前記背部電極を前記ｚ方向に互いに離間して複数列備えるのが好ましい。
【００２５】
又、前記基準曲線は、前記ｚ方向の位置毎の容量値を、所定の位置ｈ０で極値を有するように設定するのが望ましい。
【００２６】
更に、前記基準曲線をＣｓ（ｚ）で表し、前記容量分布グラフをＣｍ（ｚ）で表したとき、前記第２演算手段が△ｚを変化させてＣｓ（ｚ＋△ｚ）とＣｍ（ｚ）との相互相関関数を算出し、該相互相関関数が最大となるときの前記△ｚをδｈとしたとき、（ｈ０＋δｈ）を乗員の大きさとすることができる。
【００２７】
又、本発明の第１の乗員判別方法は、乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記着座部に配置した複数の座部電極を有する第１センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記座部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第１判別部を備え、
前記第１センサ部が複数の前記座部電極の中に含まれる複数の基準候補電極を所定の規則で配置した基準電極列を有する乗員判別装置において、
前記第１信号に応じて各前記服部電極に流れる電流に基づいて各前記座部電極間の容量を検出する第１検出ステップと、
前記基準電極列に含まれる前記基準候補電極の中で前記第１検出ステップで検出された検出容量値から算出した単位面積当たりの正規化容量値が最大のものを基準電極に設定する基準電極設定ステップと、
前記基準電極の面積及び検出容量値と各前記座部電極の前記検出容量値から計測面積を算出する第１サイズ算出ステップと、
前記計測面積と予め定められた第１規格値とを比較して乗員の大きさを判別する第１判別ステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２８】
このとき、前記第１センサ部がｎ個の前記座部電極を含むとすると、
前記第１検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の座部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記座部電極を所定の固定電位に接続した状態で、前記ｊ番目の座部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の座部電極の計測容量値とするようにできる。
【００２９】
又、前記第１検出ステップにおいて検出した検出容量値に基づいて各前記座部電極と前記乗員との間の静電容量を算出する容量算出ステップを更に含み、
算出した各前記座部電極の前記静電容量値を当該座部電極の計測容量値とすることもできる。このとき、前記第１センサ部がｎ個の前記座部電極を含むとして、前記第１検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の座部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記座部電極を所定の固定電位に接続した状態で、任意のｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数）の座部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の座部電極の検出容量値Ｃｊｋとして、ｊ，ｋの全ての組み合わせの検出容量値を検出し、
前記容量算出ステップは前記検出容量値に基づいて前記乗員とｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数）の座部電極の間の静電容量Ｃｓ（ｉ）を、
Ｃｓ（ｉ）＝Ｃｉｉ＋Ｃｉｑ×　Ｃｉｐ／Ｃｑｐ
（但し、ｐ，ｑはそれぞれ１≦ｐ≦ｎ、１≦ｑ≦ｎの整数で、且つ（ｉ−ｐ）×（ｐ−ｑ）×（ｑ−ｉ）≠０とする）により算出することができる。
【００３０】
又、本発明の第２の乗員判別方法は、乗員が着座する着座部と背もたれ部を有するシートの前記背もたれ部に配置した複数の背部電極を有する第２センサ部と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各前記背部電極間に形成される静電容量を検出することにより当該乗員の大きさを判別する第２判別部を備え、
前記背もたれ部は平面外形形状が略四辺形であって、その一辺である第２接合辺において前記着座部と接続しており、前記背もたれ部平面内で互いに直交する２方向をｘ方向及びｚ方向とし且つ前記第２接合辺の方向を前記ｘ方向としたとき、前記第２センサ部は前記ｘ方向に平行な直線上に前記背部電極を少なくとも１つ配置し、前記背部電極を前記ｚ方向に互いに離間して複数列備えた乗員判別装置において、前記背もたれ部の前記ｚ方向の位置毎の容量値を所定の位置ｈ０で極値を有するように設定した基準曲線を予め準備する基準曲線設定ステップと、前記第１信号に応じて各前記背部電極に流れる電流に基づいて各前記背部電極間の容量を検出する第２検出ステップと、
各前記背部電極の前記ｚ方向の位置とそれぞれの前記第２検出ステップで検出された検出容量値により定まる各前記背部電極の計測容量値に基づいて生成される容量分布グラフ及び前記基準曲線から前記ｚ方向の大きさであるＺサイズを算出する第２サイズ算出ステップと、
前記Ｚサイズと予め定められた第２規格値とを比較して乗員の大きさを判別する第２判別ステップと、
を少なくとも含むことを特徴とする。
【００３１】
このとき、前記第２センサ部がｎ個の前記座部電極を含むとすると、
前記第２検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の背部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記背部電極を所定の固定電位に接続した状態で、前記ｊ番目の背部電極に流れる電流に基づいて検出した検出容量値を当該ｊ番目の背部電極の計測容量値とすることができる。
【００３２】
又、前記第２検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の背部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記背部電極を所定の固定電位に接続した状態で、任意のｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数）の背部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の背部電極の検出容量値ｃｊｋとして、ｊ，ｋの全ての組み合わせの検出容量値を検出し、
前記検出容量値に基づいて各前記背部電極と前記乗員との間の静電容量を算出する容量算出ステップを更に有し、
算出した各前記背部電極の前記静電容量値を当該背部電極の計測容量値としてもよい。このとき、前記第２センサ部がｎ個の前記背部電極を含むとすると、
前記第２検出ステップは、任意のｊ番目（但し、ｊは１≦ｊ≦ｎの整数）の背部電極に第１信号を印加し、他の全ての前記背部電極を所定の固定電位に接続した状態で、任意のｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数）の背部電極に流れる電流に基づいて検出した容量値を当該ｊ番目の背部電極の検出容量値Ｃｊｋとして、ｊ，ｋの全ての組み合わせの検出容量値を検出し、
前記容量算出ステップは前記検出容量値に基づいてｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数）の背部電極と前記乗員との間の静電容量Ｃｂ（ｉ）を、
Ｃｂ（ｉ）＝Ｃｉｉ＋Ｃｉｑ×Ｃｉｐ／Ｃｑｐ
（但し、ｐ，ｑはそれぞれ１≦ｐ≦ｎ、１≦ｑ≦ｎの整数で、且つ（ｉ−ｐ）×（ｐ−ｑ）×（ｑ−ｉ）≠０とする）
により算出することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の乗員判別装置の第１の実施形態を説明するための図で、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ乗員判別装置の複式的な側面図、（ａ）に示すＡ方向からみた着座部に配置した第１センサ部の複式的な平面図及び乗員判別装置のブロック図である。又、図２は図１の部分詳細の例を説明するための図で、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ図１の切替回路２１を構成する第１スイッチモジュール（以下、ＳＷＭとする）の一例のブロック図、第１ＳＷＭをＮＭＯＳで構成したときの接続図及びインピーダンス検出回路２３３の一例のブロック図である。
【００３５】
先ず、本実施形態の乗員判別装置１０による乗員判別方法の原理について説明する。基本的な測定原理は、既に公知となっている複数の電極間容量が人体等の導電性物体により覆われる当該電極の面積に依存して変化することを利用するものであるが、本実施形態では、更に導電性物体と当該電極との距離の影響を排除した判別を可能にしている。例えば、図１（ａ）、（ｂ）に示すシート１に乗員が着席したときの着座部１ａ上の乗員の臀部が乗員着席領域５のようになったとすると、座部電極１１３は全体を乗員が覆っているが、他の座部電極１１１、座部電極１１２、座部電極１１４乃至座部電極１１７については、それぞれの一部が乗員に覆われているだけである。従って、この状態で座部電極１１３と乗員との間の静電容量を検出すれば、座部電極１１１乃至座部電極１１７の各面積は予め知ることができるので、座部電極１１３と乗員間の距離Ｘを算出できる。そして、この距離Ｘを座部電極１１１乃至座部電極１１７と当該乗員との距離とすることにより、座部電極１１１乃至座部電極１１７と乗員との間の各静電容量から当該乗員が座部電極１１１乃至座部電極１１７を覆う面積を算出することができるというものである。従って、第１センサ部１１として乗員の着席姿勢の如何に関わらず全面が覆われる確度の高いサイズ、位置の電極（この例では座部電極１１２乃至座部電極１１７が該当）を予め設けておくことにより、精度の高い乗員の判別が可能になる。以下にこの原理を実現する構成について詳細に説明する。
【００３６】
図１を参照すると、本実施形態の乗員判別装置１０は、乗員が着座するシート１の乗員の臀部が接する着座部１ａに配置した７個の座部電極１１１乃至座部電極１１７を含む第１センサ部１１と、容量値測定用の電界発生信号である第１信号を用いて座部電極１１１乃至座部電極１１７の各々の間に形成される静電容量を検出することによりシート１に着席した乗員の大きさを判別する第１判別部２０を備えている。シート１は乗員が着席したときに通常当該乗員の臀部が接する平面外形形状が略四辺形の着座部１ａと、着座部１ａの第１接合辺２で接合し通常当該乗員の頭部や背部が接するやはり平面外形形状が略四辺形の背もたれ部１ｂを備えている。尚、以下では、図１（ｂ）に示すように着座部１ａ平面上で互いに直交する２方向をｘ方向及びＹ方向とし、ｘ方向を第１接合辺２の方向とする。
【００３７】
第１センサ部１１は、座部電極１１１と、それぞれが基準候補電極である座部電極１１２乃至座部電極１１４をｘ方向の直線上に互いに離間して配置した基準電極列１２ａと、それぞれが基準候補電極である座部電極１１５乃至座部電極１１７をｘ方向の直線上に互いに離間して配置した基準電極列１２ｂとを備えている。座部電極１１１は、ｘ方向の長さが着座部１ａのｘ方向の長さに略等しい単一電極で第２電極列１３となっており、基準電極列１２ａ、基準電極列１２ｂ及び第２電極列１３は互いにＹ方向に離間して配置されている。
【００３８】
第１判別部２０は、所定の第１信号を出力する電界発生手段である発振器２２と、選択された任意の座部電極１１ｊ（但し、ｊは１≦ｊ≦７の整数とする）に流れる電流を検出して座部電極１１ｊから見た静電容量を検出する容量値測定手段である容量値検出部２３と、座部電極１１ｊに対する容量値検出部２３の接続を切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴに基づいて切り替える切替手段である切替回路２１と、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する制御手段である制御部２６と、コネクタ２８を介して車両の図示されていないバッテリ等に接続し第１判別部２０全体を駆動する電源を供給する電源回路２７を備える。
【００３９】
切替回路２１は、座部電極１１１乃至座部電極１１７と１対１で接続された同一構成の７個の第１ＳＷＭ２１１乃至第１ＳＷＭ２１７を備えている。具体的には、座部電極１１ｊを第１ＳＷＭ２１ｊと接続する。尚、図２（ａ）に任意の第１ＳＷＭ２１ｊの構成例を示している。図２（ａ）を参照すると、第１ＳＷＭ２１ｊは第１スイッチ（以下、第１ＳＷとする）２１ｊａと第２ＳＷ２１ｊｂを備えている。第１ＳＷ２１ｊａは、端子ＳＴ１ａを対応する座部電極１１ｊに接続するリード線１７の中心導体１７ｃと接続（リード線１７にシールド線を用いた場合）し、端子ＳＴ１ｂ及び端子ＳＴ１ｃをそれぞれ容量値検出部２３及び第２信号源である固定電位（この場合は接地（ＧＮＤ）電位）供給端と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ１ａが端子ＳＴ１ｂ又は端子ＳＴ１ｃのいずれと導通するか切り替えられる。第２ＳＷ２１ｊｂは、端子ＳＴ２ａをバッファ回路１８ｊの入力端と接続し、端子ＳＴ２ｂ及び端子ＳＴ２ｃをそれぞれ発振器２２の出力端及びＧＮＤ電位供給端と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ２ａが端子ＳＴ２ｂ又は端子ＳＴ２ｃのいずれと導通するか切り替えられる。又、バッファ回路１８ｊの出力端は、座部電極１１ｊと第１ＳＷ２１ｊａを接続するリード線１７のシールド部１７ｓと接続する、但し、バッファ回路１８ｊを省略して、端子ＳＴ２ａをシールド部１７ｓと直接接続することも可能である。尚、第１ＳＷ２１ｊａと第２ＳＷ２１ｊｂにおいて、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させ、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させるように制御される。但し、座部電極１１ｊと第１　ＳＷ２１ｊａを接続するリード線１７にシールド線を使用しなければ第２ＳＷ２１ｊｂ及びバッファ回路１８ｊは不要である。
【００４０】
容量値検出部２３は、所定の電流を検出して電圧信号に変換する電流検出回路２３１と、電流検出回路２３１が出力する電圧信号を入力してインピーダンス成分を抽出するインピーダンス検出回路２３３を備えている。
【００４１】
電流検出回路２３１は、例えば差動増幅回路２３１ａとこの差動増幅回路２３１ａの出力端と反転入力端との間に接続した抵抗素子２３１ｂで構成でき、抵抗素子２３１ｂが電流検出素子となっており、検出した電流を電圧信号に変換して出力する。差動増幅回路２３１ａの反転入力端は、切替回路２１の各第１ＳＷＭ２１ｊを構成する第１ＳＷ２１ｊａの端子ＳＴ１ｂとそれぞれ接続し、正転入力端は発振器２２の出力端と接続する。
【００４２】
又、インピーダンス検出回路２３３は、図２（ｃ）を参照すると、同期検波回路２３３ａ、整流回路２３３ｂ、２３３ｄ、及び増幅回路２３３ｃ、２３３ｅで構成できる。図１８は、同期検波回路２３３ａの一例のより具体的なブロック図である。図１８を参照すると、同期検波回路２３３ａは差分回路２３３ａ１と、反転回路２３３ａ２と、第１矩形波生成回路２３３ａ３と、第２矩形波生成回路２３３ａ４と、第１スイッチ回路２３３ａ５と、第２スイッチ回路２３３ａ６を備えている。反転回路２３３ａ２は、差分回路２３３ａ１の出力信号を入力してその反転信号を出力する。第１矩形波生成回路２３３ａ３と第２矩形波生成回路２３３ａ４は、第１信号と位相のズレが９０°の矩形波と０°即ち同相の矩形波をそれぞれ生成して出力する。第１スイッチ回路２３３ａ５は差分回路２３３ａ１の出力信号と反転回路２３３ａ２の出力信号を入力し、第１矩形波生成回路２３３ａ３の出力信号に応じていずれかを交互に選択して出力する。第２スイッチ回路２３３ａ６は、同様に差分回路２３３ａ１の出力信号と反転回路２３３ａ２の出力信号を入力し、第２矩形波生成回路２３３ａ４の出力信号に応じていずれかを交互に選択して出力する。又、第１スイッチ回路２３３ａ５及び第２スイッチ回路２３３ａ６の各出力信号は整流回路２３３ｂ及び整流回路２３３ｄにそれぞれ入力し、整流回路２３３ｂ及び整流回路２３３ｄの各出力信号は増幅回路２３３ｃ及び増幅回路２３３ｅにそれそれ入力し、増幅回路２３３ｃ及び増幅回路２３３ｅの各出力信号を制御部２６にそれぞれ入力している。
【００４３】
この構成で、電流検出回路２３１の反転入力端に接続するインピーダンスを図１８に示すようなＲＣ並列モデルの電極間インピーダンスとして、差分反転回路２３３ａ１の正転入力端と反転入力端に電流検出回路２３１の出力信号ＰＤＳと発振器２２が出力する第１信号をそれぞれ入力すると共に第１信号を第１矩形波生成回路２３３ａ３と第２矩形波生成回路２３３ａ４にそれぞれ入力したとき、第１スイッチ回路２３３ａ５の出力端及び第２スイッチ回路２３３ａ６の出力端から出力される信号は、それぞれ図１８の電極間インピーダンスを複素数表示したときの虚数成分信号ＩｍＳＤと実数成分信号ＲｅＳＤになり、それぞれを整流した結果は虚数成分と実数成分に比例した信号となる。従って、第１スイッチ回路２３３ａ５から出力される虚数成分信号ＩｍＳＤを整流回路２３３ｂで整流した結果は、電流検出回路２３１の入力端から見た座部電極の容量値に比例した信号となるので、これを増幅回路２３３ｃで増幅して座部電極の検出容量値の測定結果として出力する。本実施形態では、この検出容量値が各座部電極の計測容量値になるので、本実施形態の以下の説明では検出容量値と計測容量値は同義として扱う。
【００４４】
制御部２６は、容量値検出部２３で測定した座部電極１１１乃至座部電極１１７のそれぞれの測定結果、則ち検出容量値に基ついて基準電極列１２ａ，１　２ｂに含まれる座部電極１１２乃至座部電極１１７の中の一つを基準電極に設定する選択手段２６１と、基準電極の検出容量値及び面積から算出する乗員と当該基準電極との距離及びセンサ部１１の座部電極１１１乃至座部電極１１７の検出容量値により乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を出力する第１演算手段２６２と、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する切替信号生成手段２６３を備えている。尚、この制御部２６は、例えばマイクロプロセッサー（以下、ＭＰＵとする）とその処理プログラム等により構成できる。
【００４５】
発振器２２は、例えば周波数が１００ＫＨｚ程度で振幅が１〜３Ｖ程度の高周波低電圧を発生するように構成されている。
【００４６】
次に、本実施形態の乗員判別装置１０による乗員判別方法を動作と併せて説明する。先ず、車両のキースイッチ（図示せず）がオンされると乗員判別装置１０は、装置全体を一且リセットして動作を開始する。
【００４７】
先ず、第１検出ステップでは、発振器２２から出力される第１信号を座部電極１１ｊに印加したときに流れる電流を電流検出回路２３１で検出して電圧信号に変換し、この電圧信号からインピーダンス検出回路２３３で座部電極１１ｊから見た容量である検出容量値を抽出する。これを、ｊ＝１乃至７の全てについて実施する。
【００４８】
次に、基準電極設定ステップでは、基準電極列１２ａ及び基準電極列１２ｂに含まれる座部電極１１２乃至座部電極１１７の中で、検出容量値から算出した単位面積当たりの正規化容量値が最大のものを選択して基準電極に設定する。
【００４９】
次に、第１サイズ算出ステップで、設定された基準電極の面積及び検出容量値から基準距離Ｘを算出し、次にこの基準距離Ｘ及び座座部電極１１１乃至座部電極１１７の検出容量値に基づいて各座部電極１１１乃至座部電極１１７の有効面積をそれぞれ算出し、更にこの有効面積に基づき所定の計測面積を算出する。そして、第１判別ステップで、この計測面積と予め定められた第１規格値とを比較して乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。
【００５０】
次に、具体的に動作を説明する。ここでは、各座部電極１１ｊの面積Ｓ１１ｊは予め計測済みとし、着席した乗員の臀部は、特に限定されないが、例えば乗員着席領域５にあるものとする。任意の座部電極１１ｊから見た静電容量の検出は次のように行う。先ず、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより、切替回路２１の第１ＳＷＭ２１１乃至第１ＳＷＭ２１７を次のように設定する。第１ＳＷＭ２１ｊの第１ＳＷ２１ｊａは、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させ、第２ＳＷ２１ｊｂは、端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させる。他の第１ＳＷＭ２１ｋ（ｋは、１≦ｋ≦７、且つｊ≠ｋを満たす整数とする）は、いずれも第１ＳＷ２１ｋの端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させ、第２ＳＷ２１ｋは、端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させる。この状態で流れる電流を電流検出回路２３１で検出して電圧信号に変換し、この電圧信号からインピーダンス検出回路２３３で抽出される容量値が座部電極１１ｊから見た静電容量である検出容量値となる。これを、ｊ＝１〜７について順次繰り返すことで座部電極１１１乃至座部電極１１７の全ての検出容量値を得ることができる。
【００５１】
全ての座部電極１１１乃至座部電極１１７の検出容量値を求め終わると、次に選択手段２６１により、基準電極列１２ａ及び基準電極列１２ｂに含まれる座部電極１１２乃至座部電極１１７のそれぞれの電極面積及び検出容量値に基づいてそれぞれの単位面積当たりの検出容量値である正規化容量値を算出し、正規化容量値が最大の座部電極を基準電極として選択する。図１の例では、座部電極１１３が基準電極となる。
【００５２】
次に、第１演算手段２６２により座部電極１１３の面積Ｓ１１３及び検出容量値Ｃ１１３から座部電極１１３と乗員間の距離Ｘを、次式３に基づいて算出する。
【数６】
2004123087.tif 000006
【００５３】
更に、この距離Ｘと全ての座部電極１１１乃至座部電極１１７の各検出容量値からそれぞれの面積を算出すると、これが乗員に覆われた座部電極１１１乃至座部電極１１７の有効面積となり、その総合計が乗員の（臀部の）大きさに対応した計測面積となる。
【００５４】
次に、やはり第１演算手段２６２により、計測面積と予め定められた第１規格値とを比較して乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。
【００５５】
以上説明したとおり、本実施形態の乗員判別装置１０では、第１センサ部１１が、ｘ方向に互いに離間し且つ直線状に配置したいずれも基準候補電極である座部電極１１２乃至座部電極１１４を含む基準電極列１２ａ　と、やはりいずれも基準候補電極である座部電極１１５乃至座部電極１１７を含む基準電極列１２ｂと、座部電極１１１からなる第２電極列１３を有し、第２電極列１３を背もたれ部
１ｂに最も近い位置にしてこれらの電極列をＹ方向に互いに離間して配置した構成を備えているので、乗員が（臀部を着座部１ａに載せて）シート１に着席していれば、着席姿勢の如何に関わらず、乗員に全面を覆われる座部電極が基準電極列の中に存在する。そして、乗員に全面を覆われた座部電極を基準電極とし、座部電極と乗員との距離が一定とすると、基準電極の検出容量値及び面積から座部電極と乗員との距離Ｘを求めることができる。これにより、乗員の衣服厚さが変化したり着座部１ａ上に座布団等が置かれ座部電極と乗員との距離Ｘが変化しても、基準電極を用いて距離Ｘをその都度正確に求めることができるので、部分的に乗員に覆われた座部電極についても、当該座部電極の検出容量値から乗員に覆われた有効面積を正確に算出することができる。このようにして算出された各座部電極の有効面積の総和を求めれば、当該乗員の（臀部の）大きさに正確に対応するので、単に検出容量値の大きさで乗員の大きさの判別行う場合に比べ、本実施形態の乗員判別装置１０では極めて精度の高い判別を行うことができる。
【００５６】
又、座部電極１１１乃至座部電極１１７と切替回路２１の第１ＳＷＭ２１１乃至第１ＳＷＭ２１７を接続するリード線１７としてシールド線を用い、且つシールド部にも中心導体に印加される信号と同じ信号を印加することで外部からのノイズを抑制しながら、中心導体とシールド部間容量の座部電極の検出容量値への影響も抑制している。
【００５７】
尚、基準電極の設定は、乗員が着席した状態で各座部電極から見た静電容量を検出してそれぞれの正規化容量値を算出すれば、座部電極と乗員との距離を一定とすると、乗員に全面を覆われた座部電極の正規化容量値が最大となることに基づいている。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の乗員判別装置の第２の実施形態を説明するための図で、（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ乗員判別装置の複式的な側面図、（ａ）に示すＢ方向からみたときの背もたれ部に配置した第２センサ部の複式的な平面図及び乗員判別装置のブロック図である。尚第１の実施形態と同じ構成要素には、同じ参照符号を付して説明を省略する。
【００５９】
先ず、本実施形態の乗員判別装置４０による乗員判別方法の原理について説明する。本実施形態の乗員判別方法は、シート１に着席した乗員が背もたれ部１ｂに近接している場合に特に効果的な方法である。本発明者等は、乗員が背もたれ部１ｂに近接している場合に、着席姿勢に関わらず乗員の大きさ（大人か子供か）を正確に判別する方法の研究を鋭意進める中で、種々観測の結果、乗員がシート１に着席している場合、乗員が背もたれ部１ｂから離れて前方或いは側方に極端に傾斜しているような場合を除けば、乗員の肩部（又は頚部）の高さ（図３（ｂ）におけるｚ方向の位置）は着席姿勢によらず乗員毎にほぼ一定になっていることが分かった。又、背もたれ部１ｂのｚ方向に離間して複数の電極を配置した状態で乗員が背もたれ部１ｂに近接して着席しているとき、乗員の背部の位置にある電極では乗員が近距離で広く覆うため電極間静電容量が大きく、頭部の位置にある電極では電極との距離は近いが電極を覆う面積が小さくなるため電極間静電容量が小さくなり、頚部の位置にある電極では電極との距離が離れると共に電極を覆う面積も小さくなるので電極間静電容量が更に小さくなることが、実測により確認された。図４は、図３（ｂ）のｚ方向に離間して背もたれ部１ｂに多数の電極を設けて各電極の位置を横軸にし、乗員が背もたれ部１ｂに背を預けた状態でシート１に着席したとき、各電極で観測された静電容量を縦軸として表した複式的なグラフの一例である。図４のグラフの極小点の横軸位置ｈ０が着席した乗員の肩部の位置（以下、座位肩高とする）を表す。図４のグラフは、乗員の着席姿勢が変化することにより容量値即ち縦軸方向の位置はかなり変動するが、極小点の横軸位置ｈ０は乗員が変わらなければほとんど変動しない。本実施形態は、このことを利用して、乗員の着席姿勢によらず乗員の大きさを正確に判別するものである。以下に具体的に実施する構成を説明する。
【００６０】
図３を参照すると、本実施形態の乗員判別装置４０は、乗員が着席するシート１の乗員の背部及び頭部が接する背もたれ部１ｂに配置した５個の背部電極４１１乃至背部電極４１５を含む第２センサ部４１と、容量値測定用の電界発生信号である第１信号を用いて背部電極４１１乃至背部電極４１５の各々に形成される静電容量を計測することによりシート１に着席した乗員の大きさを判別する第２判別部５０を備えている。シート１は乗員が着席したときに通常当該乗員の臀部が接する平面外形形状が略四辺形の着座部１ａと、着座部１ａの第１接合辺２と第２接合辺３で接合し通常当該乗員の頭部や背部が接するやはり平面外形形伏が略四辺形の背もたれ部１ｂを備えている。尚、以下では、図３（ｂ）に示すように背もたれ部１ｂ平面上で互いに直交する２方向をｘ方向及びｚ方向とし、ｘ方向を第２接合辺３の方向とする。
【００６１】
第２センサ部４１は、ｚ方向に互いに離間し且つｘ方向に略平行に配置した５個の背部電極４１１乃至背部電極４１５を備えている。５個の背部電極４１１乃至背部電極４１５は、いずれもｘ方向の長さが背もたれ部１ｂのｘ方向の長さに略等しい単一電極で構成されている。
【００６２】
第２判別部５０は、所定の第１信号を出力する電界発生手段である発振器５２と、選択された任意の背部電極４１ｐ（但し、ｐは１≦ｐ≦５の整数とする）に流れる電流を検出して背部電極４１ｐの静電容量を測定する容量値測定手段である容量値検出部５３と、背部電極４１ｐに対する容量値検出部５３の接続を切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴに基づいて切り替える切替手段である切替回路５１と、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する制御手段である制御部５６と、コネクタ２８を介して車両の図示されていないバッテリ等に接続し第２判別部５０全体を駆動する電源を供給する電源回路２７を備える。
【００６３】
切替回路５１は、背部電極４１１乃至背部電極４１５と１対１で接続された同一構成の５個の第１ＳＷＭ２１１乃至第１ＳＷＭ２１５を備えている。具体的には、背部電極４１ｐを第１ＳＷＭ２１ｐと接続する。第１ＳＷ２１ｐａは、端子ＳＴ１ａを対応する背部電極４１ｐに接続するリード線１７の中心導体１７ｃと接続（リード線１７にシールド線を用いた場合）し、端子ＳＴ１ｂ及び端子ＳＴ１ｃをそれぞれ容量値検出部５３及び第２信号源である固定電位（この場合は接地（ＧＮＤ）電位）と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ１ａが端子ＳＴ１ｂ又は端子ＳＴ１Ｃのいずれと導通するか切り替えられる。第２　ＳＷ２１ｐｂは、端子ＳＴ２ａをバッファ回路１８ｐの入力端と接続し、端子ＳＴ２ｂ及び端子ＳＴ２ｃをそれぞれ発振器５２の出力端及びＧＮＤ電位供給端と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ２ａが端子ＳＴ２ｂ又は端子ＳＴ２ｃのいずれと導通するか切り替えられる。又、バッファ回路１８ｐの出力端は、背部電極４１ｐと第１　ＳＷ２１ｐａを接続するリード線１７のシールド部１７ｓと接続する。但し、バッファ回路１８ｐを省略して、端子ＳＴ２ａをシールド部１７ｓと直接接続することも可能である。尚、第１　ＳＷ２１ｐａと第２ＳＷ２１ｐｂにおいて、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させ、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させるように制御される。但し、背部電極４１ｐと第１ＳＷ２１ｐａを接続するリード線１７にシールド線を使用しなければ第２ＳＷ２１ｐｂ及びバッファ回路１８ｐは不要である。
【００６４】
容量値検出部５３は、容量値検出部２３の構成と同じで、電流検出回路２３１とインピーダンス検出回路２３３を備えている。電流検出回路２３１を構成する差動増幅回路２３１ａの反転入力端は、切替回路５１の各第１ＳＷＭ２１ｐを構成する第１ＳＷ２１ｐａの端子ＳＴ１ｂとそれぞれ接続し、正転入力端は発振器５２の出力端と接続する。
【００６５】
制御部５６は、背もたれ部１ｂの位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した、例えば図４に示すように位置ｈ０で容量の極小値を有する、基準曲線Ｃｓ（ｚ）を記憶する例えばＲＯＭ等の基準値記憶手段５６１と、背部電極４１１乃至背部電極４１５のそれぞれの背もたれ部１ｂ上での位置及び容量値検出部５３で測定したそれぞれの測定結果に基づいて容量分布グラフＣｍ（ｚ）を生成する容量分布生成手段５６２と、容量分布グラフＣｍ（ｚ）と基準曲線Ｃｓ（ｚ）に基づいてシート１に着席した乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいて衝撃発生時のエアバッグの展開可否を制御するための第１制御信号を出力する第２演算手段５６３と、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する切替信号生成手段５６４を備えている。尚、この制御部５６の、基準値記憶手段５６１を除く、容量分布生成手段５６２、第２演算手段５６３及び切替信号生成手段５６４は、ＭＰＵとその処理プログラム等により構成できる。
【００６６】
発振器５２は、発振器２２と同様、例えば周波数が１００ＫＨｚ程度で振幅が１〜３Ｖ程度の高周波低電圧を発生するように構成されている。
【００６７】
尚、第２演算手段５６３は、容量分布グラフＣｍ（ｚ）及び基準曲線Ｃｓ（ｚ）に基づいて、△ｚを所定の範囲で変化させて式４で定義されるＣｓ（ｚ＋△ｚ）とＣｍ（ｚ）との相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を算出し、この相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）が最大となるときの△ｚの値δｈを抽出し、（ｈ０＋δｈ）をシート１に着席した乗員の座位肩高Ｈｔとして算出する第１算出ブロックと、算出した座位肩高Ｈｔを所定の第２規格値と比較して判別し、判別結果に基づいて衝撃発生時のエアバッグの展開可否を制御するための第１制御信号を出力する判別ブロックを備えている。但し、Ｃｍｋ＝Ｃｍ（Ｚｋ）、Ｃｓｋ（△ｚ）＝Ｃｓｋ（Ｚｋ＋△ｚ）とする。
【数７】
2004123087.tif 000007
【００６８】
次に、本実施形態の乗員判別装置４０による乗員判別方法を動作と併せて説明する。尚、乗員判別装置４０では、予め基準曲線設定ステップを実行し、背もたれ部１ｂのｚ方向の位置毎の容量値が所定の位置ｈ０で極小値を有するように設定した図４に示すような基準曲線Ｃｓ（ｚ）を準備し、基準値記憶手段５６１となるＲＯＭ等に記憶させておく。
【００６９】
そして、車両のキースイッチ（図示せず）がオンされると乗員判別装置４０は、装置全体を一旦リセットして動作を開始する。
【００７０】
先ず、第２検出ステップで、発振器５２が出力する第１信号を背部電極４１ｐに印加したときに流れる電流を電流検出回路２３１で検出して電圧信号に変換し、この電圧信号からインピーダンス検出回路２３３で背部電極４１ｐの検出容量値を抽出する。これをｐ＝１乃至５全てについて実施する。尚、本実施形態に於いても各背部電極の検出容量値をそのまま当該背部電極の計測容量値とするので、本実施形態の以下の説明では検出容量値と計測容量値を同義と見なす。
【００７１】
次に、第２サイズ算出ステップで、背部電極４１１乃至背部電極４１５のｚ方向の位置とそれぞれの検出容量値に基づいて生成される容量分布グラフＣｍ　　（ｚ）と基準曲線Ｃｓ（ｚ）からｚ方向の大きさであるＺサイズ即ちシート１に着席した乗員の座位肩高Ｈｔを算出する。
【００７２】
次に、第２判別ステップで、算出した座位肩高Ｈｔを予め定められた第２規格値と比較して乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。
【００７３】
次に、具体的に動作を説明する。尚、各背部電極４１ｐのｚ方向の位置Ｚｐは予め計測済みとし、着席した乗員は乗員当接領域６（頭部６ａ及び背部６ｂ）に位置しているものとする。任意の背部電極４１ｐの容量値の計測は次のように行う。先ず、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより、切替回路５１の第１ＳＷＭ２１１乃至第１ＳＷＭ２１５を次のように設定する。第１ＳＷＭ２１ｐの第１ＳＷ２１ｐａは、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させ、第２ＳＷ２１ｐｂは、端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させる。他の第１ＳＷＭ２１ｑ（ｑは、１≦ｑ≦５、且つｐ≠ｑを満たす整数とする）は、いずれも第１ＳＷ２１ｑの端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させ、第２　ＳＷ２１ｑは、端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させる。この状態で、電流検出回路２３１で検出した電流に基づき算出される容量値が背部電極４１ｐの検出容量値となる。
【００７４】
これを、ｐ＝１乃至５について順次繰り返すことで背部電極４１１乃至背部電極４１５の全ての検出容量値を得ることができる。
【００７５】
全ての背部電極４１１乃至背部電極４１５の検出容量値を求め終わると、各背部電極のｚ方向の位置は分かっているので、分布生成手段５６２はこれらをそれぞれ対応させて当該乗員に対応する容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）を生成する。容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）の例を図５（ａ）に示す。
【００７６】
次に、第２演算手段５６３により、第２サイズ算出ステップの処理を行う。先ず、第１算出ブロックで、容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）及び基準曲線Ｃｓ（ｚ）に基づいて、△ｚを所定の範囲で変化させて式（Ａ）で定義されるＣｓ（ｚ＋△ｚ）とＣｍ（Ｚｐ）との相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を算出し、この相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）が最大となるときの△ｚの値δｈを抽出し、（ｈ０＋δｈ）をシート１に着席した乗員の座位肩高Ｈｔとして算出する。具体的には、△ｚを△ｚ＝０，△ｚ１，△ｚ２，△ｚ３のように変化させたときのＣｓ（ｚ＋△ｚ）は、図５（ｂ）乃至図５（ｅ）に示すようになり、それぞれで算出した相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を縦軸に、横軸を△ｚとして表示したグラフが図５（ｆ）である。このグラフのピーク位置がδｈである。
【００７７】
次に判別ブロックで、算出した座位肩高Ｈｔを所定の第２規格値と比較して判別し、判別結果に基づいて衝撃発生時のエアバッグの展開可否を制御するための第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。
【００７８】
以上説明したとおり、本実施形態の乗員判別装置４０では、第２センサ部４１が背もたれ部１ｂの乗員が当接する表面近傍にｚ方向に互いに離間し且つｘ方向に略平行に配置した背部電極４１１乃至背部電極４１５を備えているので、乗員がシート１に着席した時の各背部電極４１ｐと他の背部電極間の静電容量を検出することで各背部電極４１１の背もたれ部１ｂ上の位置Ｚｐの容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）が得られる。又、背もたれ部１ｂのｚ方向の位置毎の容量値が所定の位置ｈ０で極小値を有するように設定した基準曲線Ｃｓ（ｚ）を予め準備して基準値記憶手段５６１に記憶させてあるので、基準曲線Ｃｓ（ｚ）のｚ方向の位置を変化させながら容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）と基準曲線Ｃｓ（ｚ）の相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を算出できる。この相互相関値ＣＯＲＲ　（△ｚ）は、容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）と基準曲線Ｃｓ（ｚ）が、図４或いは図５のグラフで縦軸方向への平行移動のみで互いに重なる時、即ち容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）の極小点と基準曲線Ｃｓ（ｚ）の極小点の位置が一致したとき最大となるので、このときの△ｚの値をδｈとすれば、（ｈ０＋δｈ）が容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）の極小点の位置即ち当該乗員の座位肩高Ｈｔとなる。
【００７９】
このように、容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）と基準曲線Ｃｓ（ｚ）の相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）の最大値を求めて、容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）の極小点の位置を決定するようにしたので、シート１に着席した乗員の着席姿勢の如何に関わらず、４個以上の背部電極の電極間容量を測定できれば、容量の絶対値が小さくても精度よく乗員の座位肩高Ｈｔを検出でき、乗員の大きさの判別を正確に行うことができる。なお、本実施形態においては、背部電極４１１乃至背部電極４１５がいずれも、そのｘ方向の長さが背もたれ部１ｂのｘ方向の長さに略等しい単一の電極であるとして説明したが、例えば、図２１（ａ）に示すように、検出可能な容量を具備すれば、背部電極４１１乃至背部電極４１５のｘ方向の長さは、少なくとも乗員の首の幅よりも長ければよく、それぞれの電極の長さが統一する必要はない。また、各電極の配置についても、図２１（ｂ）のように、ｘ方向およびｚ方向に離間させて、いわゆる、マトリックス状に配置を行ってもよい。このように電極を配置すれば、例えば、ｘ方向あるいはｚ方向において、乗員の高さを検出することも可能となるため、乗員の着席姿勢も含めて、乗員が大人であるか子供であるかを正確に判断することができる。
【００８０】
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。この変形例は、各座部電極と乗員間の静電容量検出において、乗員が周囲にある車両の金属部等に極端に接近したり触れていた場合に生じる誤差を排除した座部電極と乗員との間の容量検出を可能にするものであり、この誤差を排除した座部電極と乗員との間の静電容量値を各座部電極の計測容量値として用いるようにしたものである。
【００８１】
先ず、具体例を用いて誤差を排除した座部電極と乗員間の静電量値を検出する方法の原理を説明する。
【００８２】
図８は、分かり易くするために第１センサ部が２個の座部電極（電極１及び電極２）で構成されていたときの乗員と電極部分の等価回路を示す図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ電極１に発振器２２の出力信号（第１信号）を印加し（以下、「電極１を送信電極にする」と称する）電極２を固定電位（ＧＮＤ電位）として（以下、「電極２を受信電極にして」と称する）電極１に流れる電流に基づいて検出容量Ｃ１１を検出する場合の乗員判別装置における切替回路６０のスイッチの接続状態を示す図及び等価回路図である。又、図９は、（ａ）、（ｂ）がそれぞれ、電極１を送信電極にし、電極２を受信電極にして電極２に流れる電流に基づいて検出容量Ｃ１２を検出する場合の乗員判別装置における切替回路６０のスイッチの接続状態を示す図及び等価回路図である。
【００８３】
図８，９に示す等価回路において、電極１側から見た静電容量、即ち電極１に流れる電流に基づいて検出する検出容量Ｃ１１と、電極２側から見た静電容量、即ち電極２に流れる電流に基づいて検出する検出容量Ｃ１２は、乗員と電極１間の静電容量、乗員と電極２間の静電容量及び乗員とＧＮＤ間の静電容量をそれぞれＣ１，Ｃ２及びＣｇとすると、
Ｃ１１＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）‥‥‥‥（１）
Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）　　　　‥‥‥‥（２）
という計算式で表せる。
【００８４】
又、電極２側からみた静電容量、即ち電極２に流れる電流に基づいて検出する検出容量Ｃ２２と、電極１側からみた静電容量、即ち電極１に流れる電流に基づいて検出する検出容量Ｃ２１は、図８，９に示す等価回路において電極１と電極２を入れ替えたものとなるので、Ｃ１１，Ｃ１２の場合と同様にして、
Ｃ２２＝Ｃ２×（Ｃ１＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（３）
Ｃ２１＝Ｃ１×Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）　　　　　………（４）
という計算式で表せる。
（１）式と（２）式のそれぞれの両辺、（３）式と（４）式のそれぞれの両辺をそれぞれ引き算すると、
Ｃ１１−Ｃ１２＝Ｃ１×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（５）
Ｃ２２−Ｃ２１＝Ｃ２×Ｃｇ／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（６）
が得られ、（５）式の両辺を（６）式の両辺でそれぞれ割り算すると、
（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１／Ｃ２………（７）
が得られる。次に（２）式の両辺に（７）式の両辺をそれぞれ掛けると、
Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）…………（８）
が得られ、（８）式の両辺を（１）式の両辺にそれぞれ加えると、
Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）＝Ｃ１×（Ｃ２＋Ｃｇ）／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）＋Ｃ１２／（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃｇ）………（９）
が得られる。この式の右辺は静電容量Ｃ１であるから、
Ｃ１＝Ｃ１１＋Ｃ１２×（Ｃ１１−Ｃ１２）／（Ｃ２２−Ｃ２１）……（１０）
と表すことができる。
【００８５】
同様にして、静電容量Ｃ２についても、
Ｃ２＝Ｃ２２＋Ｃ２１×（Ｃ２２−Ｃ２１）／（Ｃ１１−Ｃ１２）‥‥（１１）
と表すことができる。
【００８６】
得られた（１０）式及び（１１）式から分かるように、この両式は電極１、２を第１信号の送信側と受信側に交互に切り替えることにより電流検出回路２３１及びインピーダンス検出回路２３３から得られる検出容量値のみで成り立っており、乗員とＧＮＤ間の静電容量の容量値Ｃｇの成分は含んでいない。従って、（１０）式及び（１１）式により算出されるそれぞれの容量値Ｃ１及びＣ２は、乗員の姿勢の変化の影響を受けない。
【００８７】
又、乗員が電極１、２上にいない場合は、（１）〜（４）式は全て同一値になり、その値もごく小さなものとなるため、大人と子供の判別を行う閾値より充分低い第２の閾値を設けることにより、乗員無しを判断するように構成することもできる。
【００８８】
尚、一般に第１センサ部をｎ個の座部電極で構成し、各座部電極と乗員と間の静電容量をＣ１，　Ｃ２，…，Ｃｎ、乗員とＧＮＤ間の静電容量をＣｇとし、ｉ番目（但し、ｉは１≦ｉ≦ｎの整数とする）の座部電極を送信側、その他の座部電極を受信側としたときに、ｋ番目（但し、ｋは１≦ｋ≦ｎの整数とする）の電極に流れる電流から抽出される検出容量、即ちｋ番目の電極からみた静電容量Ｃｉｋは、次式のように表される。
【数８】
2004123087.tif 000008
【００８９】
これらの式から、第１センサ部に含まれる座部電極のうちの任意の座部電極ｉと乗員の間の静電容量Ｃｉは、座部電極ｉを含む任意の異なる３個の座部電極ｋ及び座部電極ｐ（但し、ｐは１≦ｐ≦ｎの整数とする）の検出容量を用いて、次式により求めることができる。
Ｃ　ｉ　＝　Ｃｉｉ＋Ｃｉｋ×Ｃｉｐ／Ｃｋｐ　　　………（Ｂ）
但し、
Ｃｉｉ：座部電極ｉを送信電極にしたときの座部電極ｉでの検出容量
Ｃｉｋ：座部電極ｉを送信電極にしたときの座部電極ｋでの検出容量
Ｃｉｐ：座部電極ｉを送信電極にしたときの座部電極ｐでの検出容量
Ｃｋｐ：座部電極ｋを送信電極にしたときの座部電極ｐでの検出容量
次に、上述の方法を実現する乗員判別装置の構成について説明する。
図６は、第１の実施形態の変形例の乗員判別装置１０ａの概略ブロック図である。図６を参照すると、この変形例の乗員判別装置１０ａは、乗員が着座するシート１の乗員の臀部が接する着座部１ａに配置した第１センサ部１１と、容量値測定用の電界発生信号である第１信号を用いて第１センサ部１１の各座部電極１１１乃至座部電極１１７の各々に形成される静電容量を計測することによりシート１に着席した乗員の大きさを判別する第１判別部２０ａを備えている。尚、シート１及び第１センサ部１１の配置、構成は図１（ａ），（ｂ）と全く同じであるので、ここでの図示は省略してある。
【００９０】
即ち、乗員判別装置１０ａが第１の実施形態の乗員判別装置１０と異なるのは、第１判別部２０ａを構成する切替手段である切替回路６０と、制御部２６ａであるので、以下これら異なる部分について重点的に説明し、第１の実施形態と同じ部分（発振器２２、容量値検出部２３及び電源回路２７）については、適宜説明を省略する。
【００９１】
切替回路６０は、座部電極１１１乃至座部電極１１７と１対１で接続された同一構成の７個の第２ＳＷＭ６１１乃至第２ＳＷＭ６１７と容量値検出部２３と信号源との間に接続された第３ＳＷ６５０を備えている。具体的には、座部電極１１ｊを第２ＳＷＭ６１ｊと接続する。尚、図７は切替回路６０の構成要素の部分拡大図で、（ａ）及び（ｂ）はそれそれ任意の第２　ＳＷＭ６１ｊの構成例を示すブロック図及び第３ＳＷ６５０の拡大図である。図７（ａ）を参照すると、第２ＳＷＭ６１ｊは第４ＳＷ６１ｊａと第５ＳＷ６１ｊｂを備えている。第４ＳＷ６１ｊａは、端子ＳＴ１ａを対応する座部電極１１ｊに接続するリード線１７の中心導体１７ｃと接続し、端子ＳＴ１ｂ，端子ＳＴ１ｃ及び端子ＳＴ１ｄをそれぞれ容量値検出部２３，ＧＮＤ電位供給端及び発振器２２の出力端と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ１ａが端子ＳＴ１ｂ又は端子ＳＴ１ｃのいずれと導通するか切り替えられる。第５ＳＷ６１ｊｂは、端子ＳＴ２ａをバッファ回路１８ｊの入力端と接続し、端子ＳＴ２ｂ及び端子ＳＴ２ｃをそれぞれ発振器２２の出力端及びＧＮＤ電位供給端と接続し、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより端子ＳＴ２ａが端子ＳＴ２ｂ又は端子ＳＴ２ｃのいずれと導通するか切り替えられる。又、バッファ回路１８ｊの出力端は、座部電極１１ｊと第４　ＳＷ６１ｊａを接続するリード線１７のシールド部１７ｓと接続する。但し、バッファ回路１８ｊを省略して、端子ＳＴ２ａをシールド部１７ｓと直接接続することも可能である。尚、座部電極１１ｊと第４　ＳＷ６１ｊａを接続するリード線１７にシールド線を使用しなければ第５ＳＷ６１ｊｂ及びバッファ回路１８ｊは不要である。
【００９２】
又、第３ＳＷ６５０は、端子ＳＴ３ａ、端子ＳＴ３ｂ及び端子ＳＴ３ｃを、それぞれ電流検出回路２３１の非反転入力端、発振器２２の出力端及びＧＮＤ電位供給端に接続し、端子ＳＴ３ａを端子ＳＴ３ｂ又は端子ＳＴ３ｃのいずれと導通させるかは、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより制御される。
【００９３】
尚、第４ＳＷ６１ｊａと第５ＳＷ６１ｊｂにおいて、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させ、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させるときは端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させるように制御される。又、端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｄと導通させるときは、第３ＳＷ６５０の端子ＳＴ３ａが端子ＳＴ３ｂと導通していれば端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｂと導通させ、第３ＳＷ６５０の端子ＳＴ３ａが端子ＳＴ３ｃと導通していれば端子ＳＴ２ａを端子ＳＴ２ｃと導通させる。
【００９４】
制御部２６ａは、容量値検出部２３で抽出した座部電極１１１乃至座部電極１１７のそれぞれの検出容量値に基づいて乗員とＧＮＤ電位間の静電容量を排除した各座部電極と乗員との間の計測容量値となる静電容量値を算出する容量値算出手段２６５と、この静電容量値に基づいて基準電極列１２ａ，１２ｂに含まれる座部電極１１２乃至座部電極１１７の中の一つを基準電極に設定する選択手段２６１と、基準電極の静電容量値及び面積から算出する乗員と当該基準電極との距離及び座部電極１１１乃至座部電極１１７の静電容量値により乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を出力する第１演算手段２６２と、切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する切替信号生成手段２６４を備えている。尚、この制御部２６ａも、ＭＰＵとその制御プログラム等により構成できる。
【００９５】
次に、上記構成を有する乗員判別装置１０ａにおける座部電極１１１乃至座部電極１１７の間の静電容量値を算出する方法を乗員判別装置１０ａの動作と併せて説明する。先ず、各座部電極の検出容量値の抽出について座部電極１１ｊを送信電極にした場合を例に説明する。但し、以下では煩瑣を避けるため、リード線１７のシールド部１７ｓに接続する第５ＳＷに関する説明は省略する。
【００９６】
先ず、切替回路６０を次のように設定する。第３ＳＷ６５０の端子ＳＴ３ａを端子ＳＴ３ｂと導通させ、第２ＳＷＭ６１ｊの第４ＳＷ６１ｊａの端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させる。又、他の全ての第２ＳＷＭ６１ｍ（但し、ｍは１≦ｍ≦７且つｍ≠ｊの整数）の第４ＳＷ６１ｍａは端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させる。この状態で容量値検出部２３により検出される容量が座部電極１１ｊを送信電極としたときの座部電極１１ｊの検出容量Ｃ（ｊ）ｊｊとなる。
【００９７】
次に、切替回路６０の設定を変更する。第３ＳＷ６５０の端子ＳＴ３ａを端子ＳＴ３ｃと導通させ、第２ＳＷＭ６１ｊの第４ＳＷ６１ｊａの端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｄと導通させる。又、他の第２ＳＷＭについては、任意の一つの第２ＳＷＭ６１ｍの第４ＳＷ６１ｍａは端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｂと導通させ、残りの全ての第２ＳＷＭ６１ｕ　（但し、ｕは１≦ｕ≦７且つｕ≠ｍの整数）の第４ＳＷ６１ｕａは端子ＳＴ１ａを端子ＳＴ１ｃと導通させる。この状態で容量値検出部２３により検出される容量が座部電極１１１を送信電極としたとき受信電極となっている座部電極１１ｍの検出容量Ｃ（ｍ）ｊｍとなる。従って、座部電極１１ｊを送信電極としたときに７個の検出容量値Ｃ（ｍ）ｊｍが得られる。これをｊ＝１乃至７全てについて繰り返せば、合計４９個の検出容量値Ｃ（ｍ）ｊｍを抽出できる。
【００９８】
次に、これらの検出容量値Ｃ（ｍ）ｊｍを用いて、容量値算出手段２６５で式（Ｂ）により乗員とＧＮＤ電位間の静電容量の影響を受けない乗員と任意の座部電極１１ｊ間の静電容量値Ｃ（ｊ）を算出する。
【００９９】
この後、静電容量値Ｃ（ｊ）を座部電極１１ｊの検出容量値として、第１の実施形態の場合と同様に、先ず基準電極設定ステップで、基準電極列１２ａ及び基準電極列１２ｂに含まれる座部電極１１２乃至座部電極１１７の中で、検出容量値から算出した単位面積当たりの正規化容量値が最大のものを選択して基準電極に設定する。次に、第１サイズ算出ステップで、まず基準電極の面積及び検出容量値から基準距離Ｘを算出し、次にこの基準距離Ｘ及び各座部電極１１の検出容量値に基づいて各座部電極１１の有効面積をそれぞれ算出し、更にこの有効面積に基づき所定の計測面積を算出する。そして、第１判別ステップで、この計測面積と予め定められた第１規格値とを比較して乗員の大きさを判別し、判別結果に基づいてエアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。
【０１００】
この変形例では、各座部電極から見た静電容量の検出がやや複雑になるが、乗員とＧＮＤ電位との間の静電容量の影響を排除して、各座部電極と乗員との間の計測容量値となる静電容量値を正確に算出できるので、乗員の大きさの判別を一層正確に行うことができる。
【０１０１】
尚、この変形例の座部電極と乗員との間の静電容量値の算出方法は、詳細な説明は省略するが、第２の実施形態における背部電極と乗員との間の静電容量値の算出にも適用でき且つ算出した静電容量値を計測容量値として用いることができることはいうまでもない。
【０１０２】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１０は本実施形態の乗員判別装置７０を説明するための図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ乗員判別装置７０の複式的な側面図及び概略ブロック図である。
図１０を参照すると、本実施形態の乗員判別装置７０は、乗員が着座する着座部１ａと背もたれ部１ｂを有するシート１の着座部１ａに配置した複数の基準候補電極を含む座部電極を有する第１センサ部１１と、背もたれ部１ｂに配置した複数の背部電極を有する第２センサ部４１と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各座部電極間に形成される静電容量及び各背部電極間に形成される静電容量をそれぞれ検出することにより当該乗員の大きさを判別する第３判別部８０を備えている。尚、第１センサ部１１及び第２センサ部４１の構成は、それぞれ第１の実施形態の側（図１（ｂ））及び第２の実施形態の例（図３（ｂ））と同じとし、図示、説明は省略するが、必要に応じてこれらの図を参照する。
【０１０３】
第３判別部８０は、第１信号を出力する電界発生手段である発振器８２と、各座部電極に流れる電流に基づき各座部電極間の静電容量を検出すると共に各背部電極に流れる電流に基づいて各背部電極間の静電容量を検出する容量値測定手段である容量値検出部８３と、複数の座部電極及び背部電極に対する容量値検出部８３の接続を切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴに基づいて順次切り替える切替手段である切替回路８１と、切替制御信号を出力する制御手段である制御部８６を備えている。
【０１０４】
切替回路８１は、第１センサ部１１が有する座部電極と１対１で接続する第１ＳＷＭを備え座部電極と容量値検出部８３の接続を切り替えるＳＷＭブロック８１ａと、第２センサ部４１が有する背部電極と１対１で接続する第１ＳＷＭを備え複数の背部電極と容量値検出部８３の接続を切り替えるＳＷＭブロック８１ｂを有し、常に複数の座部電極及び背部電極の中の一つだけが容量値検出部８３と接続するように切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより制御される。尚、ＳＷＭブロック８１ａを第１の実施形態における切替回路２１と同じ構成とし、ＳＷＭブロック８１ｂを第２の実施形態における切替回路５１と同じ構成とすることができる。
【０１０５】
容量値検出部８３は、第１の実施形態或いは第２の実施形態の場合と同様電流検出回路２３１とインピーダンス検出回路２３３により構成される。
【０１０６】
制御部８６は、容量値検出部８３より検出した各座部電極の検出容量値を当該座部電極の計測容量値と見なして検出容量値に基づいて基準電極列に含まれる基準候補電極の中の一つを基準電極に設定する選択手段８６１と、基準電極の面積及び検出容量値から算出する乗員と当該基準電極との距離及び全ての座部電極の検出容量値により乗員の大きさを判別する第１演算手段８６２と、
背もたれ部１ｂの位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した基準曲線Ｃｓ（ｚ）を記憶する基準値記憶手段８６３と、第２センサ部に含まれる背部電極のそれぞれの背もたれ部１ｂ上での位置及び容量値検出部８３で抽出したそれぞれの検出容量値を当該背部電極の計測容量値と見なしてそれぞれの検出容量値に基づいて容量分布グラフＣｍ（ｚ）を生成する容量分布生成手段８６４と、この容量分布グラフＣｍ　（ｚ）及び基準曲線Ｃｓ（ｚ）に基づいて乗員の大きさを判別する第２演算手段８６５と、
第１演算手段８６２の判別結果と第２演算手段８６５の判別結果に基づき乗員の大きさの最終判別を行う第３演算手段８６６と、
切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する切替信号生成手段８６７と、
コネクタ２８を介して車両の図示されていないバッテリ等に接続し第３判別部８０全体を駆動する電源を供給する電源回路２７を有する。
【０１０７】
制御部８６において、選択手段８６１及び第１演算手段８６２はそれぞれ第１の実施形態における選択手段２６１及び第１演算手段２６２と同一構成でよく、基準値記憶手段８６３、容量分布生成手段８６４及び第２演算手段８６５はそれぞれ第２の実施形態における基準値記憶手段５６１、容量分布生成手段５６２及び第２演算手段５６３と同一構成であってよい。又、第３演算手段８６６は、第１演算手段８６２の判別結果と第２演算手段８６５の判別結果のいずれかが大人であれば当該乗員を大人と判別し、双方の判別結果が子供であれば当該乗員を子供と判別して、エアバッグの展開可否を制御する第１制御信号を乗員拘束装置８に出力する。尚、この制御部８６も、ＭＰＵとその制御プログラム等により構成できる。
【０１０８】
本実施形態の乗員判別装置７０の動作は、上述した第３演算手段８６５以外は第１の実施形態及び第２の実施形態における各構成要素の動作と同一であり、説明は省略する。
【０１０９】
本実施形態によれば、乗員の着席姿勢が変則的で、例えば着座部１ａの端部に着席して乗員が大人であるにもかかわらず、第１センサ部１１からの判別結果が子供となったような場合でも、着席していれば乗員の座位肩高Ｈｔはほとんど変化しないという特性から第２センサ部４１の判別結果は通常大人になるので、乗員の大きさに対応する正確な第１制御信号を出力することができる。図１９は、第１センサ部１１と第２センサ部４１を備えた乗員判別装置における判別特性を説明するための図で、横軸及び縦軸をそれぞれ第１センサ部で検出した乗員の大きさ及び第２センサ部で検出した乗員の大きさとし、それぞれの第１規格値である判別閾値ＴＨ１及び第２規格値である判別閾値ＴＨ２と共に示した複式的なグラフである。則ち、例えば大人の乗員がシート１の中央部に着席して背もたれ部１ｂに寄りかかっているような乗員判別装置にとって理想的な状態であれば第１センサ部１１の検出サイズも第２センサ部４１の検出サイズも領域Ａ１の中に入る。しかし、乗員が着座部１ａの角部或いは端部の方にずれて変則的な座り方をした場合は、第１センサ部１１の検出サイズは閾値ＴＨ１よりも小さくなるが、背もたれ部１ｂに寄りかかっていれば第２センサ部４１の検出サイズはＴＨ２よりも大きくなる。又、乗員が着座部１ａには普通にほぼ中央に着席しているが、前屈みになる等背もたれ部１ｂから大きく離れるような座り方をした場合は、第１センサ部１１の検出サイズは閾値ＴＨ１よりも大きくなるが、第２センサ部４１の検出サイズはＴＨ２よりも小さくなる。従って、第１センサ部１１と第２センサ部４１のいずれかの判別結果が大人であれば、乗員を大人と判別することで、いずれか一方のセンサ部のみでは誤った判別結果となるＡ２領域及びＡ３領域についても正しく判別できるという効果が得られる。
【０１１０】
次に、本実施形態の変形例の乗員判別装置７０ａについて説明する。図１７は、変形例の乗員判別装置７０ａの概略ブロック図である。図１７を参照すると、この変形例の乗員判別装置７０ａは、複数の基準候補電極を含む座部電極を有する第１センサ部１１と、複数の背部電極を有する第２センサ部４１と、容量値測定用の所定の第１信号を用いて各座部電極間に形成される静電容量及び各背部電極間に形成される静電容量をそれぞれ検出することにより当該乗員の大きさを判別する第３判別部８０ａを備え、この第３判別部８０ａの構成が第３判別装置８０の構成と一部異なっている。
【０１１１】
第３判別部８０ａは、発振器８２と、容量値検出部８３と、複数の座部電極及び背部電極に対する容量値検出部８３の接続を切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴに基づいて順次切り替える切替手段である切替回路９１と、切替制御信号を出力する制御手段である制御部８６ａを備えている。
【０１１２】
切替回路９１は、第１センサ部１１が有する座部電極と１対１で接続する第２ＳＷＭを備え座部電極と容量値検出部８３の接続を切り替えるＳＷＭブロック９１ａと、第２センサ部４１が有する背部電極と１対１で接続する第２ＳＷＭを備え複数の背部電極と容量値検出部８３の接続を切り替えるＳＷＭブロック９１ｂと、第３ＳＷ９５０を有し、常に複数の座部電極及び背部電極の中の一つだけが容量値検出部８３と接続するように切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴにより制御される。尚、ＳＷＭブロック９１ａ又はＳＷＭブロック９１ｂのどちらか一方を第１ＳＷＭで構成してもよい。
【０１１３】
制御部８６ａは、容量値検出部８３で検出した検出容量値から各座部電極と乗員と及び各背部電極との間の計測容量値となる静電容量値を算出する容量値算出手段９６１と、容量値算出手段９６１で算出した各座部電極と乗員との間の静電容量値に基づいて基準電極列に含まれる基準候補電極の中の一つを基準電極に設定する選択手段９６２と、基準電極の面積及び静電容量値から算出する乗員と当該基準電極との距離及び全ての座部電極の静電容量値により乗員の大きさを判別する第１演算手段９６３と、
背もたれ部１ｂの位置毎の容量値を所定の位置で極値を有するように予め設定した基準曲線Ｃｓ（ｚ）を記憶する基準値記憶手段９６４と、
第２センサ部に含まれる背部電極のそれぞれの背もたれ部１ｂ上での位置及び容量値検出部８３で検出したそれぞれの検出容量値から算出された当該背部電極の計測容量値となる静電容量値に基づいて容量分布グラフＣｍ（ｚ）を生成する容量分布生成手段９６５と、
容量分布グラフＣｍ（ｚ）及び基準曲線に基づいて乗員の大きさを判別する第２演算手段９６６と、
第１演算手段９６３の判別結果と第２演算手段９６６の判別結果に基づき乗員の大きさの最終判別を行う第３演算手段９６７と、
切替制御信号ＳＷ＿ＣＮＴを出力する切替信号生成手段９６８と、
コネクタ２８を介して車両の図示されていないバッテリ等に接続し第３判別部８０ａ全体を駆動する電源を供給する電源回路２７を有する。尚、この制御部８６ａも、基準値記憶手段９６４以外は、ＭＰＵとその制御プログラム等により構成できる。この構成によれば、乗員とＧＮＤ電位間の静電容量の影響を排除して、乗員と第１センサ部１１及び第２センサ部４１の少なくともー方については各電極の間の静電容量を算出できるので、乗員の大きさの判別をより正確に行うことができる。
【０１１４】
尚、上記いずれの実施形態においても、図示されていない乗員無し検出手段（通常、第１センサ部１１からの信号により検出）が乗員無し信号を出力している場合は、各演算手段の判別結果に関係なく各制御部は乗員無し信号を出力する。
【０１１５】
又、上記説明で、第１センサ部１１の構成は、図１（ｂ）に示すような２つの基準電極列１２ａ，１２ｂ及び第２電極列１３を、第２電極列１３が最も背もたれ部１ｂに近くなるようにしてＹ方向に互いに離間して配置した例を用いたが、これは種々変更が可能である。図１１及び図１２は、第１センサ部１１における座部電極の配置例を示す平面図である。
【０１１６】
図１１（ａ）は、全て同一サイズの座部電極を３×３のマトリックス状に配置した例で、この場合全ての座部電極が基準候補電極となっており、Ｙ方向に離間した３列の基準電極列を備えている。この場合、座部電極の面積が一定であるので、基準電極の設定の際に正規化容量値の算出を省略し検出容量値の最大のものを基準電極に設定できる。図１１（ｂ）は、基準候補電極である３個の座部電極をｘ方向に一列に配置した一つの基準電極列と２つの第２電極列を備え、これらをＹ方向に互いに離間し且つ２つの第２電極列の間に基準電極列を配置した構成となっている。この場合、２つの第２電極列を備えているので乗員に覆われる面積も大きくなり、検出容量値の抽出が容易になる。
【０１１７】
図１２（ａ）は、基準候補電極である９個の座部電極をやはり３×３のマトリックス状に配置した例であるがｘ方向、Ｙ方向いずれについても同一行或いは同一列に配置された座部電極の幅は一定であるが、異なる行、異なる列の幅は異なり、中央行、中央列の幅を大きくしてある。従って、３×３のマトリックス状配置の中心に位置する座部電極の面積が最大となる。乗員は、シートの中央部に着席するのが一般的で頻度も高いので、この面積最大の座部電極が基準電極となる場合が多く、乗員の大きさの算出精度が向上する。図１２（ｂ）は、基準候補電極である３個の座部電極をｘ方向に一列に配置した基準電極列を２個と、３個の第２電極列を備え、これら５個の電極列をＹ方向に互いに離間し背もたれ部１ｂに最も近い位置を第２電極列として基準電極列と第２電極列を交互に配置した構成となっている。又、基準電極列を構成する３個の座部電極は略同サイズとなっている。この場合、基準候補電極の面積が小さくなり、検出容量値の誤差がやや大きくなるが、乗員の着席位置が大きくずれてもいずれかの基準候補電極が全面を覆われる可能性が高いので、基準電極の設定が容易にできる。図１３（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１１（ａ）、図１２（ｂ）の配置例に於いて、乗員の着席位置が大きくずれても基準電極を設定できる様子を例示する図である。尚、いずれの場合も各座部電極間のｘ方向及びＹ方向いずれの間隔も、特に限定されないが、２ｃｍ程度になっている。この間隔は、小さすぎると隣接座部電極間の寄生容量が増加し、大きすぎると計測面積の誤差が大きくなるので、これらを考慮して適宜定めればよい。更に、いずれの場合も各電極列のｘ方向の長さ（両端間距離）Ｗｘは大人の臀部の横幅より大きく且つ第１センサ部内で略等しくなっており、通常３０ｃｍ以上であればよい。
【０１１８】
又、本発明者等は、乗員がシート１に着席している場合に、着座姿勢に関わらず乗員の大きさ（大人か子供か）を正確に判別する方法を研究する中で、種々の観測の結果、乗員がシート１に着席している場合、着座位置や着座姿勢により乗員の足部面積は大きく変化するが、乗員の臀部面積は着座位置や着座姿勢によらず乗員毎にほぼ一定になっていることが判った。このため図１（ｂ）、図１１，図１２に示す例のように、Ｙ方向に隣り合う電極列は、複数組み合わせると両端間距離Ｗｎが１０〜３０ｃｍの範囲（２０ｃｍ前後が好ましい）になっており、第１センサ部１１により乗員の大きさを検出する際、設定された基準電極を含む第１基準電極列を含みＹ方向のＷｎに相当する距離が１５〜３０ｃｍ程度の範囲の所定距離（２０ｃｍ前後が好ましい）以内に配置された電極列を構成している座部電極の検出容量値のみを用いるようにすれば、足が第１センサ部１１上に載った場合でもその影響を低減できるので、乗員の大きさの検出精度がより向上する。
【０１１９】
図２０は、この効果を具体的に説明するための一例の図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ第１センサ部が図１１（ａ）の座部電極構成を備えたシー卜に子供が着席した状態及び大人が着席した状態を複式的に示す平面図である。図２０（ａ）に示すように特に子供が背もたれ部側に接近して着席すると、足の部分も着座部上に載り基準電極列Ｃで検出される。従って、第１センサ部の全ての座部電極の検出容量値を用いて計測面積を算出すると足の部分の面積も加算されてしまうため、算出した計測面積が実際の大きさよりも大きくなる。一方、図１３（ａ）や図２０（ｂ）のように大人がやや前より（背もたれ部から離れる方向）にずれて着席した場合、算出した計測面積が乗員の実際の大きさよりもちいさくなることもあり、図２０（ａ）のように着席した子供の大きさとの差が小さくなって大人か子供かの判別が難しくなる、
【０１２０】
しかし、上述のように第１基準電極列を含みＹ方向の距離が所定の範囲内に有る電極列を構成している座部電極の検出容量値のみを用いて計測面積を算出するようにすれば、図２０（ａ）の例では、例えばＷｎと所定範囲をいずれも２０ｃｍとすると、基準電極列Ａの中央部の座部電極が基準電極となるので、第１基準電極列である基準電極列Ａに対してＹ方向の距離が所定範囲内に有る電極列は基準電極列Ｂのみになり、足の部分の面積は加算されない。一方、大人が図１３（ａ）や図２０（ｂ）のように着席した場合の計測面積は、第１センサ部の全ての座部電極の検出容量値を用いて算出した場合と第１基準電極列を含みＹ方向の距離が所定の範囲内に有る電極列を構成している座部電極の検出容量値のみを用いて算出した場合の差はなく、図２０（ａ）の基準電極列Ａ及び基準電極列Ｂに含まれる座部電極の検出容量値から算出した子供の計測面積との判別は容易且つ正確にできる。又、図２０（ｂ）のように基準電極を含む第１基準電極列のＹ方向の両側に電極列が有る場合は、第１基準電極列を含む電極列のセットが複数できるので、それぞれのセットについて計測面積を算出したときの最大値を当該乗員の大きさとすればよい。図２０（ｂ）の例では、基準電極列Ｂが第１基準電極列となっているので（基準電極列Ａ＋基準電極列Ｂ）のセットと（基準電極列Ｂ＋基準電極列Ｃ）のセットについて、それぞれのセットに含まれる座部電極の検出容量値から各セットの計測面積を算出し、大きい方（この場合は（基準電極列Ｂ＋基準電極列Ｃ）のセット）の計測面積を当該乗員の計測面積とすればよい。
【０１２１】
尚、本発明は上述した各実施形態の説明に限定されるものでなく、その要旨の範囲内に於いて種々変更が可能である。
例えば、上記各実施形態においては、第２信号源が供給する第２信号としてＧＮＤ電位の例を説明したが、固定であればＧＮＤ電位で無くてもよい。更に、第１信号として、例えばＶ１＝Ｖ１ｓｉｎωｔのような正弦波を印加するとき、第２信号としてＶ２＝Ｖ２ｓｉｎωｔ（但し、Ｖ１≠Ｖ２）のような正弦波を用いても乗員の大きさを測定するために必要な容量値を取得することが可能である。
【０１２２】
また、第１信号としてはパルス信号を使用することも可能であり、この場合、パルス信号により電極に流れる交流成分を抽出して、上述した各実施形態と同様の信号レベル又は位相差情報を取得すること、或いはパルス信号の振幅を直接測定することが可能であり、この測定値から乗員と各電極間の静電容量の容量値を算出することができる。
【０１２３】
更に、上記各実施形態に於いては、インピーダンス検出回路２３３は同期検波回路を用いて構成した例を説明したが、電流検出回路２３１の反転入力端に接続するインピーダンスを図１８に示すようなＲＣ並列モデルの電極間インピーダンスとして検出するものであれば、同期検波回路でなくでもよい。例えば、インピーダンス検出回路を、電流の実効値と位相差を検出する回路を用いて構成し、容量成分を抽出することも可能である。
【０１２４】
また、上記各実施形態に於いては、座部および背部に配置する電極の形状に関して、図面において四角形状のものを例示し、他に形状に関する言及を行わなかったが、乗員の座り心地を考慮して、例えば、四角形状の角にＲやＣが付いたもの、あるいは、全体を台形（横方向の上底辺と下底辺の長さが異なるもの、あるいは縦方向の上底辺と下底辺長さが異なるもの等）としたものでもよいし、４辺のうち、少なくとも１つが曲線形状であるもの（例えば、上底と下底の２辺が曲線形状の凹レンズ型や凸レンズ型等）であってもよい。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の乗員判別装置及び乗員判別方法によれば、着座部、背もたれ部のいずれにおいても、複数の電極を一層で配置した簡単な構成で、乗員の大きさ、具体的には大人か子供かを正確に判別することができるという効果が得られる。
【０１２６】
又、乗員の大きさの判別に影響する乗員と周囲の車体金属部等との間の容量による誤差を排除し、誤判別を抑制できるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗員判別装置の第１の実施形態を説明する図で、（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ乗員判別装置の複式的な側面図，（ａ）に示すＡ方向からみた着座部に配置した第１センサ部の複式的な平面図及び乗員判別装置のブロック図である。
【図２】図１の部分詳細の例を説明するための図で、（ａ），　（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ図１の切替回路を構成する第１ＳＷＭの一例のブロック図，第１ＳＷＭをＮＭＯＳで構成したときの接続図及びインピーダンス検出回路の一例のブロック図である。
【図３】本発明の乗員判別装置の第２の実施形態を説明するための図で、（ａ），　（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ乗員判別装置の複式的な側面図，（ａ）に示すＢ方向からみたときの背もたれ部に配置した第２センサ部の複式的な平面図及び乗員判別装置のブロック図である。
【図４】図３（ｂ）のｚ方向に離間して背もたれ部に多数の電極を設けて各電極の位置を横軸にし、乗員が背もたれ部に背を預けた状態でシートに着席したとき、各電極で観測された静電容量を縦軸として表した複式的なグラフの一例である。
【図５】相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）を説明するための図で，（ａ）は容量分布グラフＣｍ（Ｚｐ）の例、（ｂ）乃至（ｅ）はそれぞれ基準曲線Ｃｓ（ｚ＋△ｚ）の△ｚを所定の範囲で変化させたグラフの例、（ｆ）は相互相関値ＣＯＲＲ（△ｚ）のグラフの例である。
【図６】本発明の乗員判別装置の第１の実施形態の変形例の概略ブロック図である。
【図７】切替回路の構成要素の部分拡大図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ任意の第２ＳＷＭの構成例を示すブロック図及び第３ＳＷの拡大図である。
【図８】第１センサ部が２個の座部電極で構成されているときの乗員と電極部分の等価回路を示す図で、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ電極１を送信電極にし、電極２を受信電極にして電極１に流れる電流に基づいて検出容量Ｃ１１を検出する場合の乗員検出装置における切替回路のスイッチの接続状態を示す図及び等価回路図である。
【図９】第１センサ部が２個の座部電極で構成されていたときの乗員と電極部分の等価回路を示す図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ、電極１を送信電極にし、電極２を受信電極にして電極２に流れる電流に基づいて検出容量Ｃ１２を検出する場合の乗員検出装置における切替回路のスイッチの接続状態を示す図及び等価回路図である。
【図１０】本発明の乗員判別装置の第３の実施形態を説明するための図で，（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ乗員判別装置の複式的な側面図及び概略ブロック図である。
【図１１】第１センサ部における座部電極の配置の例を示す平面図である。
【図１２】第１センサ部における座部電極の配置の例を示す平面図である。
【図１３】乗員の着席位置が大きくずれたときでも基準電極を設定できる様子を例示する図で、（ａ）　，（ｂ）はそれぞれ図１１（ａ），図１２（ｂ）の配置例に対応する図である。
【図１４】従来の乗員判別装置の一例の概略構造を示す図である。
【図１５】電極間容量の検出値の大きさだけによる乗員の大きさの判別の問題点を説明するための図である。
【図１６】従来の他の乗員判別装置の例を示す図である。
【図１７】本発明の乗員判別装置の第３の実施形態の変形例の概略ブロック図である。
【図１８】同期検波回路の一例のブロック図である。
【図１９】第１センサ部と第２センサ部を備えた乗員判別装置における判別特性を説明するための図である。
【図２０】第１基準電極列からのＹ方向の距離が所定範囲内にある電極列に含まれる座部電極の検出容量値のみを用いて計測面積の算出したときの効果を説明するための一例の図である。
【図２１】第２センサ部における背部電極の配置の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　シート
１ａ　　着座部
１ｂ　　背もたれ部
５　　乗員着席領域
６　　乗員当接領域
８　　乗員拘束装置
１０，１０ａ，４０，７０　　乗員判別装置
１１　第１センサ部
１２ａ，１２ｂ　　基準電極列
１３　　第２電極列
１７　　リード線
２０，２０ａ　　第１判別部
２１，５１，６０，８１，９１　　切替回路
２２，８２　　発振器
２３，５３，８３　　容量値検出部
２６，５６，８６　　制御部
２７　　電源回路
２８　　コネクク
４１　　第２センサ部
５０　　第２判別部
８０　　第３判別部
９１ａ，９１ｂ　　ＳＷＭブロック
１１１，１１７，１１ｊ　　座部電極
２１１，２１５，２１　ｊ　　第１ＳＷＭ
２３１　　電流検出回路
２３３　　インピーダンス検出回路
２３３ａ　　同期検波回路
２３３ｂ，２３３ｄ　　整流回路
２３３ｃ，２３３ｅ　　増幅回路
２６１，８６１，９６２　　選択手段
２６２，８６２，９６３　　第１演算手段
２６３，２６４，５６４，８６７，９６８　　切替信号生成手段
２６５，９６１　　容量値算出手段
４１１，４１５　　背部電極
５６１，８６３，９６４　　基準値記憶手段
５６２，８６４，９６５　　容量分布生成手段
５６３，８６５，９６６　　第２演算手段
６１１，６１７，６１ｊ　　第２ＳＷＭ
６５０，９５０　　第３ＳＷ
８６６，９６７　　第３演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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