(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、
センサ部（１）と、
前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、
検出電極（１１）と、
ガード電極と、を有し、
前記ガード電極は、周囲ガード部（１３）を有し、
前記制御ユニット（２）は、前記検出電極（１１）にメイン信号を印加すると共に、前記周囲ガード部（１３）に周囲ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、
前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、
前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、
前記周囲ガード部（１３）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極（１１）に対して位置がずれて配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置。
【請求項２】
前記制御回路（２４）の制御に従って、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード部（１３）に印加される第１状態と、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード部（１３）に印加されない第２状態とを切り替える切替スイッチ（２５）を備え、
前記制御回路（２４）は、前記切替スイッチ（２５）を前記第１状態とした場合、前記第１状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項３】
前記周囲ガード部（１３）は、周囲ガード兼被水電極（１３）として配置され、
当該静電容量式乗員検知装置は、前記制御回路（２４）の制御に従って、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード兼被水電極（１３）に印加される第１状態と、前記周囲ガード兼被水電極（１３）が接地される第２状態とを切り替える切替スイッチ（２５）を備え、
前記制御回路（２４）は、乗員検知モードにおいて、前記切替スイッチ（２５）を前記第１状態とし、前記第１状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記電流値に基づいて、前記シート上の搭載状態を判別し、
また前記制御回路（２４）は、被水検知モードにおいて、前記切替スイッチ（２５）を前記第２状態とし、前記第２状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シートが被水しているか否かを判別することを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項４】
前記周囲ガード部（１３）は、４ｍｍ以上の幅を有して前記検出電極（１１）を取り囲む形状となっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項５】
前記周囲ガード部（１３）は、前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極（１１）に対して位置がずれて配置されると共に、前記検出電極（１１）の厚み方向の両側にも伸びていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項６】
前記検出電極（１１）の形状は、切り欠きが入った形状または内部に穴が空けられた形状となっており、
前記検出電極（１１）の外縁のうち、前記切り欠きまたは穴によって凸凹になった部分の形状に沿って、前記周囲ガード部（１３）が電極（１１）の周囲に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項７】
前記周囲ガード信号は、前記検出電極（１１）に印加される前記メイン信号と同位相かつ同電位の信号であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項８】
前記ガード電極は、前記検出電極（１１）の下側に前記検出電極（１１）に対向して配置される裏面ガード部（１２）を有し、
前記制御ユニット（２）は、前記検出電極（１１）に前記メイン信号を印加し、前記周囲ガード部（１３）に前記周囲ガード信号を印加すると共に、前記裏面ガード部に裏面ガード信号を印加することを特徴とする請求項１ない７のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項９】
前記裏面ガード部（１２）と周囲ガード部（１３）は、それぞれ裏面ガード電極（１２）および周囲ガード兼被水電極（１３）として互いに離隔して配置されていることを特徴とする請求項８に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１０】
前記裏面ガード部（１２）と前記周囲ガード部（１３）とが一体に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１１】
前記裏面ガード信号は、前記検出電極（１１）に印加される前記メイン信号と同位相かつ同電位の信号であることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１２】
前記周囲ガード部（１３）は、５ｍｍ以上の幅を有して前記検出電極（１１）を取り囲む形状となっていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１３】
前記検出電極（１１）には、当該検出電極（１１）の外形に対して窪んだ窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、
前記周囲ガード部（１３）は、前記当該検出電極（１１）の外形に沿って伸びる外周ガード部（１３１）と、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿って伸びる窪みガード部（１３２、１３４、１３５）と、を備え、
前記外周ガード部（１３１）の幅（Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２）は、前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）の幅（Ｗｉｎ１、Ｗｉｎ２）よりも太いことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１４】
前記検出電極（１１）には、当該検出電極（１１）の外形に対して窪んだ窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、
前記周囲ガード部（１３）は、前記当該検出電極（１１）の外形に沿って伸びる外周ガード部（１３１）と、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿って伸びる窪みガード部（１３２、１３４、１３５）と、を備え、
前記検出電極（１１）に切り込みが入れられて前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、その切り込みによってできた空き領域に、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿うように前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）が配置されたときに、前記周囲ガード部（１３）によって囲まれる長細い空き領域ができ、その空き領域の長手方向に直交する方向の幅を、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）の切り込み幅（Ｗｓｌｉｔ１、Ｗｓｌｉｔ２）とすると、前記切り込み幅（Ｗｓｌｉｔ１、Ｗｓｌｉｔ２）が大きいほど、前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）のうち前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿った部分の幅が太くなっていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１５】
前記センサ部（１）において、前記検出電極（１１）と前記周囲ガード部（１３）との間隔（ｄｍｓ１、ｄｍｓ２）が場所によって異なっており、前記間隔（ｄｍｓ１、ｄｍｓ２）が大きい場所ほど、その場所における前記周囲ガード部（１３）の幅（Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２）が太いことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１６】
車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、
センサ部（１）と、
前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、
検出電極（１１）と、
前記検出電極（１１）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である検出電極配線部（１１ａ）と、
周囲ガード配線部（１３ａ）と、を有し
前記制御ユニット（２）は、前記検出電極配線部（１１ａ）を介して前記検出電極（１１）にメイン信号を印加すると共に、前記周囲ガード配線部（１３ａ）に周囲ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、
前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、
前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、
前記周囲ガード配線部（１３ａ）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極配線部（１１ａ）に対して位置がずれて配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置。
【請求項１７】
前記周囲ガード配線部（１３ａ）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極配線部（１１ａ）の両側に配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項１８】
車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、
センサ部（１）と、
前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、
検出電極（１１）と、
前記検出電極（１１）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である検出電極配線部（１１ａ）と、
前記検出電極（１１）から見て検出対象とは反対側において、前記検出電極（１１）に対向して配置される裏面ガード部（１２）と、
表面ガード配線部（２９）と、を有し、
前記制御ユニット（２）は、前記検出電極配線部（１１ａ）を介して前記検出電極（１１）にメイン信号を印加し、前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加すると共に、前記表面ガード配線部（２９）に表面ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、
前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、
前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、
前記表面ガード配線部（２９）は、前記検出電極（１１）から見て前記裏面ガード部（１２）の反対側に位置するとともに、前記検出電極配線部（１１ａ）に対向して配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置。
【請求項１９】
前記センサ部（１）は、
前記裏面ガード部（１２）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である裏面ガード配線部（１２ａ）を有し、
前記信号印加回路（２１、２２）は、前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加するとき、前記裏面ガード配線部（１２ａ）を介して前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加し、
前記裏面ガード配線部（１２ａ）は、前記検出電極（１１）から見て前記裏面ガード部（１２）側に位置するとともに、前記検出電極配線部（１１ａ）に対向して配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の静電容量式乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式乗員検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量式乗員検知装置としては、種々のものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の静電容量式乗員検知装置は、図４０に示すように、車両のシート９０の内部に検出電極９１を配置し、検出電極９１の下側にガード電極９２を配置し、検出電極９１に正弦波信号を印加して電界を放出させ、周辺導体・誘電体（人体など）の影響で変化する正弦波信号の電流値等を検出し、この検出結果に基づいて検出容量等を算出し、シート９０に着座する乗員が大人９３かＣＲＳ（Ｃｈｉｌｄ  Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、年少者拘束システム）に搭乗した子供９４かを判別するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１１８０９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８６３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記手法では、電極９１から出た電界が、検出対象９３、９４だけでなく、破線９５、９６で囲んだ部分の導体９７（車両ボディ）と直接結合し、この直接結合の分だけ、検出容量が増加する。
【０００５】
図４１に、着座する乗員の種別毎に、検出容量に占める容量Ｃ１、Ｃ２の内訳を例示する。容量Ｃ１は、人体を介する容量であり、容量Ｃ２は、直接結合（すなわち、直接の容量結合）によって増加する容量（直接結合容量）である。
【０００６】
この図に示すように、ＣＲＳに搭乗した子供は、電極９１を覆う面積が小さいので、大人が着座するよりも、直接結合容量Ｃ２が大きくなる。したがって、シートクッションを敷いて大人が着座したり、厚着をして大人が着座したりすることにより、電極９１から人体までの距離が大きくなった場合は、大人であっても容量Ｃ１が小さくなり、その結果、大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかの判別が困難となる。直接結合容量Ｃ２によって判別が困難になるのは、大人であるかＣＲＳであるかの判別のみならず、シート上の搭載状態の判別一般においても同様である。
【０００７】
上記点に鑑み、本発明は、静電容量式乗員検知装置において、検出したい対象以外に対する直接結合Ｃ２を抑制し、シート上の搭載状態の判別の正確性を向上することを目的とする。
【０００８】
また、特許文献２に記載の静電容量式乗員検知装置では、フィルム基板上に、検出対象である人体との容量を計測するための検出電極（メイン電極）を形成しており、容量を計測する機能を備え乗員判別を行うための制御ユニットへ検出電極が接続される。このとき、コスト低減や部品数削減などのため、検出電極を細く引き伸ばして配線部とすることで、検出電極と制御ユニットを接続するハーネスの代替としている。
【０００９】
しかし上記接続方法では、配線部と検出対象またはグラウンドとの間で不要な容量結合が発生してしまい、このため、センサの検出性能が低下してしまう。
【００１０】
本発明は上記点に鑑み、静電容量式乗員検知装置において、検出電極と制御ユニットとの接続を配線部が媒介するとき、配線部と検出対象またはグラウンドとの間の容量結合を抑えることを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記第１の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、センサ部（１）と、前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、前記センサ部（１）は、検出電極（１１）と、ガード電極と、を有し、前記ガード電極は、周囲ガード部（１３）を有し、前記制御ユニット（２）は、前記検出電極（１１）にメイン信号を印加すると共に、前記周囲ガード部（１３）に周囲ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、前記周囲ガード部（１３）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極（１１）に対して位置がずれて配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置である。
【００１２】
このように、検出電極（１１）の周囲に配した周囲ガード部（１３）をガード電極として用いることで、検出電極（１１）と車両ボディとの直接結合を抑え、その結果、シート上の搭載状態の判別の正確性を向上することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記制御回路（２４）の制御に従って、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード部（１３）に印加される第１状態と、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード部（１３）に印加されない第２状態とを切り替える切替スイッチ（２５）を備え、前記制御回路（２４）は、前記切替スイッチ（２５）を前記第１状態とした場合、前記第１状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別することを特徴とする。このようにすることで、切替スイッチ（２５）を第２状態とすれば、周囲ガード電極（１３）を他の用途に用いることも可能である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード部（１３）は、周囲ガード兼被水電極（１３）として配置され、当該静電容量式乗員検知装置は、前記制御回路（２４）の制御に従って、前記周囲ガード信号が前記周囲ガード兼被水電極（１３）に印加される第１状態と、前記周囲ガード兼被水電極（１３）が接地される第２状態とを切り替える切替スイッチ（２５）を備え、前記制御回路（２４）は、乗員検知モードにおいて、前記切替スイッチ（２５）を前記第１状態とし、前記第１状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記電流値に基づいて、前記シート上の搭載状態を判別し、また前記制御回路（２４）は、被水検知モードにおいて、前記切替スイッチ（２５）を前記第２状態とし、前記第２状態において前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シートが被水しているか否かを判別することを特徴とする。
【００１５】
このように、周囲ガード兼被水電極（１３）が乗員検知モードでは周囲ガード電極として機能し、被水モードでは被水電極として機能するので、検出電極（１１）の周囲に周囲ガード電極専用の電極と被水電極専用の電極を配置する場合に比べ、部品点数が減少し、配置取りが簡易になる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード部（１３）は、４ｍｍ以上の幅を有して前記検出電極（１１）を取り囲む形状となっている。このような場合、検出電極（１１）と車両ボディとの直接結合を抑える効果が高くなる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード部（１３）は、前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極（１１）に対して位置がずれて配置されると共に、前記検出電極（１１）の厚み方向の両側にも伸びていることを特徴とする。このようになっていることで、検出電極（１１）と車両ボディとの直接結合をより効果的に抑えることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記検出電極（１１）の形状は、切り欠きが入った形状または内部に穴が空けられた形状となっており、前記検出電極（１１）の外縁のうち、前記切り欠きまたは穴によって凸凹になった部分の形状に沿って、前記周囲ガード部（１３）が電極（１１）の周囲に配置されていることを特徴とする。このようになっていることで、検出電極（１１）の形状に応じた周囲ガード部（１３）の配置が実現する。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード信号は、前記検出電極（１１）に印加される前記メイン信号と同位相かつ同電位の信号であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ない７のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記ガード電極は、前記検出電極（１１）の下側に前記検出電極（１１）に対向して配置される裏面ガード部（１２）を有し、前記制御ユニット（２）は、前記検出電極（１１）に前記メイン信号を印加し、前記周囲ガード部（１３）に前記周囲ガード信号を印加すると共に、前記裏面ガード部に裏面ガード信号を印加することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記裏面ガード部（１２）と周囲ガード部（１３）は、それぞれ裏面ガード電極（１２）および周囲ガード兼被水電極（１３）として互いに離隔して配置されていることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記裏面ガード部（１２）と前記周囲ガード部（１３）とが一体に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
このようになっていることで、裏面ガード部（１２）と周囲ガード部（１３）とが離隔していない分、直接結合を防止する効果が向上する。また、裏面ガード部（１２）と周囲ガード部（１３）を別体として形成する場合に比べ、部品点数が減少し、その結果製造コストが低減される。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記裏面ガード信号は、前記検出電極（１１）に印加される前記メイン信号と同位相かつ同電位の信号であることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード部（１３）は、５ｍｍ以上の幅を有して前記検出電極（１１）を取り囲む形状となっていることを特徴とする。
【００２６】
このようになっていることで、検出電極（１１）とグラウンドの結合容量が、周囲ガード部（１３）幅が無限大時の収束値の１１５％の値以下となるので、検出電極（１１）と車両ボディとの直接結合を抑える効果が非常に高くなる。
【００２７】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記検出電極（１１）には、当該検出電極（１１）の外形に対して窪んだ窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、前記周囲ガード部（１３）は、前記当該検出電極（１１）の外形に沿って伸びる外周ガード部（１３１）と、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿って伸びる窪みガード部（１３２、１３４、１３５）と、を備え、前記外周ガード部（１３１）の幅（Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２）は、前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）の幅（Ｗｉｎ１、Ｗｉｎ２）よりも太いことを特徴とする。このようにすることで、乗員が大人か子供かを区別し易くなる。
【００２８】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記検出電極（１１）には、当該検出電極（１１）の外形に対して窪んだ窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、前記周囲ガード部（１３）は、前記当該検出電極（１１）の外形に沿って伸びる外周ガード部（１３１）と、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿って伸びる窪みガード部（１３２、１３４、１３５）と、を備え、前記検出電極（１１）に切り込みが入れられて前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）が形成され、その切り込みによってできた空き領域に、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿うように前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）が配置されたときに、前記周囲ガード部（１３）によって囲まれる長細い空き領域ができ、その空き領域の長手方向に直交する方向の幅を、前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）の切り込み幅（Ｗｓｌｉｔ１、Ｗｓｌｉｔ２）とすると、前記切り込み幅（Ｗｓｌｉｔ１、Ｗｓｌｉｔ２）が大きいほど、前記窪みガード部（１３２、１３４、１３５）のうち前記窪み部（１１ｂ〜１１ｇ、１１ｉ、１１ｋ）に沿った部分の幅が太くなっていることを特徴とする。
【００２９】
このようにするのは、Ｗｉｎ＝（（Ｗｓｌｉｔ）／２）１／２という関係に鑑みれば、ある程度の周囲ガード電極としての効果を保ちつつ、窪みガード部の幅をできるだけ小さくしようとすると、切り込み幅が大きくなるほど窪みガード部の幅を大きくする必要が生じるからである。
【００３０】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記センサ部（１）において、前記検出電極（１１）と前記周囲ガード電極（１３）との間隔（ｄｍｓ１、ｄｍｓ２）が場所によって異なっており、前記間隔（ｄｍｓ１、ｄｍｓ２）が大きい場所ほど、その場所における前記周囲ガード部（１３）の幅（Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２）が太いことを特徴とする。
【００３１】
検出電極（１１）と周囲ガード部（１３）の間の間隔が大きくなるほど、検出電極（１１）によって発生する電界が、検出対象から大きく外れた方向に向き易くなる。そこで上記のように、検出電極１１と周囲ガード部（１３）の間の間隔が大きくなるほど、周囲ガード兼被水電極（１３）の幅を広くすることで、検出対象から大きく外れる電界を検出対象の方向に戻すことができる。
【００３２】
また、本発明の第２の目的を達成するための請求項１６に記載の発明は、車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、センサ部（１）と、前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、前記センサ部（１）は、検出電極（１１）と、前記検出電極（１１）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である検出電極配線部（１１ａ）と、周囲ガード配線部（１３ａ）と、を有し、前記制御ユニット（２）は、前記検出電極配線部（１１ａ）を介して前記検出電極（１１）にメイン信号を印加すると共に、前記周囲ガード配線部（１３ａ）に周囲ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、前記周囲ガード配線部（１３ａ）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極配線部（１１ａ）に対して位置がずれて配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置である。
【００３３】
このように、検出電極（１１）を検出対象の位置から見た場合に検出電極配線部（１１ａ）に対してずれた位置に周囲ガード配線部（１３ａ）を配置することで、検出電極配線部（１１ａ）と検出対象またはグラウンドとの間の容量結合を抑えることができる。
【００３４】
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記周囲ガード配線部（１３ａ）は、前記検出電極（１１）を前記検出対象の位置から見た場合に前記検出電極配線部（１１ａ）の両側に配置されていることを特徴とする。このようにすることで、不要な容量結合を更に抑えることができる。
【００３５】
また、本発明の第２の目的を達成するための請求項１８に記載の発明は、車両のシート上の検出対象の搭載状態を判別する静電容量式乗員検知装置であって、センサ部（１）と、前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、前記センサ部（１）は、検出電極（１１）と、前記検出電極（１１）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である検出電極配線部（１１ａ）と、前記検出電極（１１）から見て検出対象とは反対側において、前記検出電極（１１）に対向して配置される裏面ガード部（１２）と、表面ガード配線部（２９）と、を有し、前記制御ユニット（２）は、前記検出電極配線部（１１ａ）を介して前記検出電極（１１）にメイン信号を印加し、前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加すると共に、前記表面ガード配線部（２９）に表面ガード信号を印加する信号印加回路（２１、２２）と、前記メイン信号の印加時に、前記検出電極（１１）に供給される電流値および前記検出電極（１１）に印加される電圧値のうち少なくとも一方の値を検出する信号検出回路（２３）と、前記信号検出回路（２３）が検出した前記少なくとも一方の値に基づいて、前記シート上の前記検出対象の搭載状態を判別する制御回路（２４）と、を有し、前記表面ガード配線部（２９）は、前記検出電極（１１）から見て前記裏面ガード部（１２）の反対側に位置するとともに、前記検出電極配線部（１１ａ）に対向して配置されていることを特徴とする静電容量式乗員検知装置である。
【００３６】
このように、検出電極（１１）から見て裏面ガード部（１２）の反対側に位置するとともに、検出電極配線部（１１ａ）に対向して配置された表面ガード配線部（２９）の存在により、検出電極配線部（１１ａ）と検出対象またはグラウンドとの間の容量結合を抑えることができる。
【００３７】
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記センサ部（１）は、前記裏面ガード部（１２）と前記制御ユニット（２）との接続を媒介するための配線である裏面ガード配線部（１２ａ）を有し、前記信号印加回路（２１、２２）は、前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加するとき、前記裏面ガード配線部（１２ａ）を介して前記裏面ガード部（１２）に裏面ガード信号を印加し、前記裏面ガード配線部（１２ａ）は、前記検出電極（１１）から見て前記裏面ガード部（１２）側に位置するとともに、前記検出電極配線部（１１ａ）に対向して配置されていることを特徴とする。このように、更に裏面ガード配線部（１２ａ）を有することで、検出電極配線部（１１ａ）と検出対象またはグラウンドとの間の容量結合を抑える効果が高まる。
【００３８】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】静電容量式乗員検知装置１０の車両への搭載例を示す図である。
【図２】静電容量式乗員検知装置１０の回路構成を示す図である。
【図３】電極１１〜１３の配置を示す図である。
【図４】センサ部１を図３のＡ−Ａ断面で切った断面図である。
【図５】センサ部１を図３のＢ−Ｂ断面で切った断面図である。
【図６】電極１１〜１３の２層構造を示すための斜視図である。
【図７】乗員検知モードにおいて検出電極１１および周囲ガード兼被水電極１３から伸びる電気力線を示す図である。
【図８】種々の周囲ガード兼被水電極１３の幅における静電容量差の検出実験結果である。
【図９】従来の静電容量式乗員検知装置１００の回路構成図である。
【図１０】第２実施形態における電極１１〜１３の配置を示す図である。
【図１１】センサ部１を図１０のＣ−Ｃ断面で切った断面図である。
【図１２】センサ部１を図１０のＤ−Ｄ断面で切った断面図である。
【図１３】電極１１〜１３の３層構造を示すための斜視図である。
【図１４】第３実施形態における静電容量式乗員検知装置１０の回路構成を示す図である。
【図１５】検出電極としてもガード電極としても機能する複数の電極６１〜６９を例示する図である。
【図１６】電極１１〜１３の他の配置例を示す図である。
【図１７】電極１１、１３の他の配置例を示す図である。
【図１８】第４実施形態に係るセンサ部１の構成を示す図である。
【図１９】センサ部１を図１８のＤ−Ｄ断面で切った断面図である。
【図２０】センサ部１を図１８のＥ−Ｅ断面で切った断面図である。
【図２１】周囲ガード電極の幅Ｗｏｕｔと静電容量の関係を示すグラフである。
【図２２】切り込み幅Ｗｓｌｉｔと周囲ガード電極の所定の幅Ｗｉｎとの関係を示すグラフである。
【図２３】幅Ｗｏｕｔと、幅Ｗｉｎを変化させた場合における、厚着大人とＣＲＳ搭乗１歳児との検出容量の差を示すグラフである。
【図２４】センサ部１および制御ユニット２の車両への搭載状態を示す図である。
【図２５】検出電極と周囲ガード電極の間隔ｄｍｓと周囲ガード電極Ｗｉｎとの関係を説明するためのグラフである。
【図２６】検出電極と周囲ガード電極の間隔ｄｍｓと周囲ガード電極Ｗｉｎとの関係を説明するためのグラフである。
【図２７】検出電極と周囲ガード電極の間隔ｄｍｓと周囲ガード電極Ｗｉｎとの関係を説明するためのグラフである。
【図２８】第５実施形態に係るセンサ部１の構成を示す図である。
【図２９】センサ部１を図２８のＦ−Ｆ断面で切った断面図である。
【図３０】第６実施形態に係るセンサ部１の構成を示す図である。
【図３１】センサ部１を図３０のＧ−Ｇ断面で切った断面図である。
【図３２】センサ部１を図３０のＨ−Ｈ断面で切った断面図である。
【図３３】第７実施形態に係るセンサ部１の構成を示す図である。
【図３４】センサ部１を図３３のＪ−Ｊ断面で切った断面図である。
【図３５】第８実施形態に係るセンサ部１の構成を示す図である。
【図３６】センサ部１を図３５のＫ−Ｋ断面で切った断面図である。
【図３７】シミュレーションにおける比較対象の構成（ａ）〜（ｄ）を概略的に示す図である。
【図３８】検出電極配線部とシート骨格との間の結合容量を、複数の間隔ｄについてシミュレーションした結果のグラフである。
【図３９】構成（ａ）を採用した場合と構成（ｃ）を採用した場合とで、大人とＣＲＳに搭乗した１歳児の検出容量差を示すグラフである。
【図４０】従来の静電容量式乗員検知装置の構成および作動を示す図である。
【図４１】従来の静電容量式乗員検知装置による検出容量の内訳Ｃ１、Ｃ２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る静電容量式乗員検知装置１０の車両への搭載例を示す。この静電容量式乗員検知装置１０は、車両に搭載され、車両のシート（助手席、後部座席等）に着座する乗員の種別を判別し、また、当該シートが被水しているか否かを判別するための装置である。
【００４１】
この静電容量式乗員検知装置１０は、図１に示すように、センサ部１および制御ユニット２から構成される。センサ部１は、車両のシート（助手席、後部座席等）に着座する乗員を検出するため等の電極を備えた板形状のフィルム状部材であり、当該シートの座面部３０の内部に配置される。より具体的には、座面部３０のシートクッション３１とシートカバー３２の間において、センサ部１がシートクッション３１に貼り付けられて配置される。
【００４２】
制御ユニット２は、図１に示すように、シートの背もたれ部の直下に配置されていてもよいし、シートの外部に配置されていてもよい。制御ユニット２は、サブハーネスを介してエアバッグＥＣＵ等の車載の装置（図示せず）に接続されている。なお、エアバッグＥＣＵには、エアバッグ、エアバッグＯＮランプ、エアバッグＯＦＦランプ、被水ランプ等が接続されている。
【００４３】
図２に、静電容量式乗員検知装置１０の回路構成を示す。センサ部１は、検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３を有している。図３〜図６を用いて、このセンサ部１の詳細な構造について説明する。
【００４４】
図３は、座面部３０に取り付けられたセンサ部１を座面部３０の上方（すなわち、検出対象）から見た場合（つまり、図１の矢印のように見た場合）の検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３の配置を示す図であり、座面部３０およびセンサ部１の他の部分の記載は省略している。また、図３の上方が、座席の前方（図１の左方向）に一致する。また、図４、図５は、それぞれセンサ部１を図３のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面で切った断面図である。図６は、検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３の２層構造を示すための斜視図である。なお、センサ部１の厚さ（図４、図５の紙面上下方向の長さ）は、例えば２５０ミクロン程度と薄いが、図３〜図５においては、視認性を向上するために、センサ部１の厚さを実際よりも遙かに大きく誇張して表している。後述する図１１、図１２、図１６についても同じである。
【００４５】
図３に示すように、センサ部１において、検出電極１１は、座席シートカバー３２とシートクション３１の間に配置可能な形状(例えば前後方向２００ｍｍ×左右方向１５０ｍｍの四角形)の板形状のフィルム状部材として形成されている。
【００４６】
そして、周囲ガード兼被水電極１３は、四角形の枠（幅は例えば４ｍｍ）の一部が切り欠かれた形状となっており、センサ部１を上から見た場合に、検出電極１１の周囲で検出電極１１のほぼ全周を取り囲むように、検出電極１１から離隔して（例えば１ｍｍ程度の間隔を空けて）配置されている。なお、座面部３０を上から見た場合に、周囲ガード兼被水電極１３と検出電極１１が重なる部分はなく、したがって、周囲ガード兼被水電極１３と裏面ガード電極１２が重なる部分もない。
【００４７】
なお、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同じサイズおよび同じ形状となっており、検出電極１１の下側（図３の紙面奥側）において、検出電極１１と離隔かつ対向して配置されているので、図３においては検出電極１１に隠れて見えなくなっている。なお、電極１１、１２、１３のそれぞれは、導電性のカーボンによって構成されているが、一部が銀によって構成されていてもよいし、全部が他の導電性材質によって構成されていてもよい。
【００４８】
これら電極１１〜１３を１枚の板形状のマットとして構成するために、センサ部１は更に、図４、図５に示すように、第１フィルム１４、第２フィルム１５、第３フィルム１６、および粘着材１７を有している。
【００４９】
フィルム１４、１５、１６は、電極１１、１２、１３を覆うことができる程度の大きさを有する電気的絶縁性の板形状のフィルムであり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成る。そして、フィルム１４、１５、１６は、この順に上から層状に重ねられて配置されている。そして、第１フィルム１４と第２フィルム１５の間に、第１層として検出電極１１および周囲ガード兼被水電極１３が配置され、第２フィルム１５と第３フィルム１６の間に、第２層として裏面ガード電極１２が配置されている。
【００５０】
また、これら部材１１〜１６は、上記第１層および第２層に充填される粘着材１７により結合されている。なお、この粘着材１７は、電気的絶縁材から成るので、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３とは互いに電気的に絶縁されている。
【００５１】
また、検出電極１１には、検出電極１１と同じ材質の検出電極配線部１１ａが、検出電極１１と一体に形成され、周囲ガード兼被水電極１３の切り欠かれた部分から座面部３０の後方（図３中下方向）に伸びている。また、裏面ガード電極１２には、裏面ガード電極１２と同じ材質の裏面ガード配線部１２ａが、裏面ガード電極１２と一体に形成され、座面部３０の後方（図３中下方向）に伸びている。また、周囲ガード兼被水電極１３の端部には、周囲ガード兼被水電極１３と同じ材質の周囲ガード配線部１３ａが、周囲ガード兼被水電極１３と一体に形成され、座面部３０の後方（図３中下方向）に伸びている。したがって、裏面ガード配線部１２ａと検出電極配線部１１ａとは対向している。
【００５２】
このように、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３が同じ第１層に配置され、裏面ガード電極１２が第２層に配置され、検出電極配線部１１ａが周囲ガード兼被水電極１３の切り欠かれた部分から伸びることで、線部１１ａ、１２ａ、１３ａを、互いに他のコネクタ１１ａ、１２ａ、１３ａと干渉することなく、センサ部１の外部に引き出せる（図６参照）。
【００５３】
これら配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、制御ユニット２に接続されるようになっており、これら配線部１１ａ、１２ａ、１３ａを介して電極１１、１２、１３が制御ユニット２と電気的に接続される。つまり、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、それぞれ電極１１、１２、１３と制御ユニット２との接続を媒介する配線とするために、それぞれ電極１１、１２、１３が引き延ばされた形状および構成となっている。
【００５４】
制御ユニット２は、信号印加回路２１、ガード電位用オペアンプ２２、信号検出回路２３、制御回路２４、および切替スイッチ２５を有している。
【００５５】
信号印加回路２１は、検出電極配線部１１ａを介して検出電極１１に電圧の振幅が変動するメイン信号（以下、電圧振幅信号という）を印加する回路であり、例えば、交流信号を検出電極１１に印加する交流電源回路を用いることができる。
【００５６】
ガード電位用オペアンプ２２（ガード電位用回路の一例に相当する）は、＋入力端子が信号印加回路２１から検出電極１１への信号線に接続されると共に、出力端子が切替スイッチ２５の端子ａに接続されると共に配線部１１ｂを介して裏面ガード電極１２に接続されるボルテージフォロアとして機能し、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位のガード信号を裏面ガード電極１２および切替スイッチ２５の端子ａに印加するようになっている。
【００５７】
信号検出回路２３は、上記電圧振幅信号の印加時に、信号印加回路２１から検出電極１１に供給される時間変動する電流値および信号印加回路２１から検出電極１１に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出する回路である。このような回路としては、周知のどのような回路を用いてもよい。
【００５８】
制御回路２４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する周知のマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵがＲＯＭのプログラムを実行してＲＡＭを作業領域として用いることで、後述する処理を実現するようになっている。この制御回路２４には、信号検出回路２３が検出した上記時間変動する電流値および電圧値が入力されるようになっている。
【００５９】
切替スイッチ２５は、制御回路２４の制御に従って、端子ａと端子ｃを接続する第１状態と、端子ｂと端子ｃを接続する第２状態とを切り替える回路である。端子ｂは接地され、端子ｃには配線部１３ｃを介して周囲ガード兼被水電極１３が接続されている。したがって、第１状態においては、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３とが導通することになる。また、第２状態においては、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３とが導通せず、周囲ガード兼被水電極１３が接地されることになる。
【００６０】
以下、上記のように構成された静電容量式乗員検知装置１０の作動について説明する。車両の主電源（ＩＧ等）がオンの間、信号印加回路２１は検出電極配線部１１ａを介して検出電極１１に常時電圧振幅信号を出力し、制御ユニット２の制御回路２４は、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、乗員検知モードおよび被水検知モードを交互に切り替えるようになっている。
【００６１】
まず乗員検知モードについて説明する。乗員検知モードにおいて制御回路２４は、切替スイッチ２５を第１状態に切り替える。これにより、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３は導通し、その結果、周囲ガード兼被水電極１３にも、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位のガード信号が、周囲ガード配線部１３ａを介して印加される。乗員検知モードにおいて裏面ガード電極１２に印加されるガード信号を裏面ガード信号といい、乗員検知モードにおいて周囲ガード兼被水電極１３に印加されるガード信号を周囲ガード信号という。したがって、周囲ガード兼被水電極１３が、裏面ガード電極１２と共に周囲ガード電極として機能する。
【００６２】
乗員検知モードにおいて更に制御回路２４は、第１状態において信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、検出電極１１から車両ボディ３までのインピーダンスを算出する。そして、静電容量はインピーダンスの虚数成分の逆数から定められるため、算出したインピーダンスの虚数成分により乗員判別する。例えばインピーダンスの虚数成分が乗員検出閾値Ａより小さければ乗員が大人であると判定し、乗員検出閾値Ａより大きければ乗員が子供（ＣＲＳに搭乗した子供）であると判定する。
【００６３】
また、検出した電流値のみからも乗員を判別することが可能である。例えば、検出した電流値が所定の乗員検出閾値Ｂより大きければ乗員が大人であると判定し、検出した電流値が当該所定の乗員検出閾値Ｂより小さければ乗員が子供（ＣＲＳに搭乗した子供）であると判定する。
【００６４】
この場合、図７に模式的に示すように、大人４１が座面部３０に着座した場合（図７（ａ）参照）も、ＣＲＳに搭乗する子供４２が座面部３０に着座した場合（図７（ｂ）参照）も、検出電極１１から出る電気力線は、裏面ガード電極１２および周囲ガード兼被水電極１３のガード駆動によって発生する電気力線の影響により、乗員４１、４２に集中し、従来のように（図４０参照）、車両ボディ３に漏れる量が低減される。したがって、検出電極１１と車両ボディ３との直接結合が抑えられる。
【００６５】
すると、検出電極１１によって静電容量として検出されるのは、ほぼ人体を介する静電容量のみになるので、図４１におけるＣ２の成分が大幅に減少するので、当該シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかの判別の正確性が高まる。つまり、乗員検知モードにおける判別性能が改善している。
【００６６】
図８に、本実施形態の静電容量式乗員検知装置１０において、周囲ガード兼被水電極１３の幅を種々のものに変更した場合の、検出電極１１からの距離が２０ｍｍの位置で大人が座面部３０に座った場合に検出される静電容量と、座面部３０に接地されたＣＲＳに子供が搭乗した場合に検出される静電容量との差を示す。
【００６７】
この図に示すように、周囲ガード兼被水電極１３の幅がゼロの場合（すなわち、周囲ガード兼被水電極１３が設けられていない場合）に比べ、周囲ガード兼被水電極１３が設けられた方が、静電容量差が大きくなる。特に、幅が４ｍｍ程度になるまでは、幅の増大と共に静電容量差が急激に増加し、幅が４ｍｍ程度より大きい範囲では、幅の増大と共に静電容量差が緩やかに増大する傾向にある。したがって、周囲ガード兼被水電極１３の幅は、どのような幅でもある程度の効果を発揮するが、４ｍｍ以上であればより好ましい。
【００６８】
なお、検出電極１１が１５０ｍｍ×２００ｍｍの四角形以外の形状についても上記と同様の実験を行ったが、その場合においても、ガード電極１３の幅が４ｍｍ程度になるまでは、幅の増大と共に静電容量差が急激に増加し、幅が４ｍｍ程度より大きい範囲では、幅の増大と共に静電容量差が緩やかに増大する傾向にあった。
【００６９】
このように、検出電極１１の周囲に配した周囲ガード兼被水電極１３をガード電極として用いることで、検出電極１１と車両ボディ３との直接結合を抑え、その結果、ＣＲＳに搭乗した子供と大人の検出容量差を大きし、着座者の判別の正確性を向上することができる。
【００７０】
次に被水検知モードについて説明する。被水検知モードにおいて制御回路２４は、切替スイッチ２５を第２状態に切り替える。これにより、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３とが導通しなくなり、周囲ガード兼被水電極１３が接地される。この場合、周囲ガード兼被水電極１３はガード電極ではなく被水電極として機能する。
【００７１】
被水検知モードにおいて更に制御回路２４は、第２状態において信号検出回路２３が検出した電流値（信号印加回路２１から検出電極１１に供給される電流値）に基づいて、当該シートの座面部３０が被水しているか否か（水で濡れているか否か）を判別する。
【００７２】
例えば、座面部３０が被水している時は検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３間で形成される容量が大きくなり、非被水時は検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３間で形成される容量が小さくなる。このため、上述の乗員検知モードと同様の方法で検出電極１１から周囲ガード兼被水電極１３までのインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスの虚数成分（つまり検出される容量）で被水の有無を判別可能である。具体的には、インピーダンスの虚数成分と所定の被水検出閾値Ａとを比較し、インピーダンスの虚数成分の方が小さければ被水していると判定し、インピーダンスの虚数成分の方が大きければ被水していないと判定する。
【００７３】
また容量でなく、検出した電流値でも判別が可能である。例えば、検出した電流値が所定の被水検出閾値Ｂより小さければ被水していないと判定し、検出した電流値が当該所定の被水検出閾値Ｂより大きければ被水していると判定してもよい。
【００７４】
また、周囲ガード兼被水電極１３が乗員検知モードでは周囲ガード電極として機能し、被水モードでは被水電極として機能するので、検出電極１１の周囲に周囲ガード電極専用の電極と被水電極専用の電極を配置する場合に比べ、部品点数が減少し、配置取りが簡易になる。
【００７５】
ここで、比較のため、従来の静電容量式乗員検知装置１００の回路構成を図９に示す。この回路構成が本実施形態の静電容量式乗員検知装置１０の回路構成と異なる点は、切替スイッチ２５の端子ａがガード電位用オペアンプ２２の出力端子ではなく、信号印加回路２１から検出電極１１への信号線に繋がっていることである。このようになっていることで、従来の静電容量式乗員検知装置１００の乗員検知モードでは、電極１３は検出電極１１と同じ働きを行うので、電極１３が車両ボディ３と直接結合することにより、図４１の容量Ｃ２が本実施形態に比べて増大してしまう。
【００７６】
なお、上記実施形態においては、乗員検知モードにおける裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３が、ガード電極の一例に相当し、また、裏面ガード電極１２が、裏面ガード部の一例に相当し、また、周囲ガード兼被水電極１３が、周囲ガード部の一例に相当する。
【００７７】
なお、制御回路２４の判定結果（当該シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるか、および、当該シートが被水しているか否か）は、上述のエアバッグＥＣＵ等の車載装置に出力される。そして、車載装置は、出力された判定結果に基づいて、各種報知等の処理を行う。例えば、エアバッグＥＣＵに当該判定結果が出力された場合は、当該判定結果が、当該シートに着座する乗員が大人であるというものであった場合、エアバッグＯＮランプを点灯させ、当該判定結果が、当該シートに着座する乗員がＣＲＳに搭乗した子供であるというものであった場合、エアバッグＯＦＦランプを点灯させ、当該判定結果が、当該シートが被水しているというものであった場合、被水ランプを点灯させる。またエアバッグＥＣＵは、エアバッグＯＮランプの点灯中は、車両の衝突時にエアバッグを展開し、エアバッグＯＦＦランプの点灯時は衝突時でもエアバッグを展開しない。
【００７８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、センサ部１の構造のみである。
【００７９】
以下、図１０〜図１３を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図１０は、座面部３０に取り付けられたセンサ部１を座面部３０の上方（すなわち、検出対象）から見た場合の検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３の配置を示す図であり、座面部３０およびセンサ部１の他の部分の記載は省略している。また、図１０の上方が、座席の前方に一致する。また、図１１、図１２は、それぞれセンサ部１を図１０のＣ−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面で切った断面図である。図１３は、検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３の３層構造を示すための斜視図である。
【００８０】
図１０に示すように、センサ部１において、検出電極１１は、第１実施形態と同様、四角形の板形状のフィルム状部材として形成されている。また、周囲ガード兼被水電極１３は、矩形の枠形状となっており、センサ部１を上から見た場合に、検出電極１１の周囲で検出電極１１の全周を取り囲むように、検出電極１１から離隔して配置されている。また、座面部３０を上から見た場合に、周囲ガード兼被水電極１３と検出電極１１が重なる部分はなく、したがって、周囲ガード兼被水電極１３と裏面ガード電極１２が重なる部分もない。また、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同じサイズおよび同じ形状となっており、検出電極１１の下側（図１０の紙面奥側）において、検出電極１１と離隔かつ対向して配置されているので、図１０においては検出電極１１に隠れて見えなくなっている。
【００８１】
これら電極１１〜１３を１枚の板形状のマットとして構成するために、センサ部１は更に、図１１、図１２に示すように、第１実施形態と同様の第１フィルム１４、第２フィルム１５、第３フィルム１６、粘着材１７に加え、第４フィルム１８を有している。
【００８２】
フィルム１４〜１６、１８は、電極１１、１２、１３を覆うことができる程度の大きさを有する電気的絶縁性の板形状のフィルムであり、例えば、ＰＥＴから成る。そして、フィルム１４〜１６、１８は、この順に上から層状に重ねられて配置されている。そして、第１フィルム１４と第２フィルム１５の間に、第１層として周囲ガード兼被水電極１３が配置され、第２フィルム１５と第３フィルム１６の間に、第２層として検出電極１１が配置されており、第３フィルム１６と第４フィルム１８の間に、第３層として裏面ガード電極１２が配置されている。また、これら部材１１〜１６、１８は、上記第１層〜第３層に充填される粘着材１７（電気的絶縁材から成る）により結合されている。
【００８３】
また、検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３には、それぞれ検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３と同じ材質の配線部１１ａ、１２ａ、１３ａが形成され、座面部３０の後方（図３中下方向）に伸びている。
【００８４】
これら配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、座面部３０の情報から見て同じ位置に配置されているので、図１０においては周囲ガード配線部１３ａのみが見え、配線部１１ａ、１２ａは周囲ガード配線部１３ａに隠れて見えなくなっている。
【００８５】
このように、検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３がそれぞれ異なる層に配置されることで、各電極１１、１２、１３から伸びる配線部１１ａ、１２ａ、１３ａを、互いに他のコネクタ１１ａ、１２ａ、１３ａと干渉することなく、センサ部１の外部に引き出すことができる（図１３参照）。
【００８６】
このように、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３が同じ第１層に配置され、裏面ガード電極１２が第２層に配置されることで、周囲ガード兼被水電極１３に切り欠きを入れる必要なく、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａを、互いに他のコネクタ１１ａ、１２ａ、１３ａと干渉することなく、センサ部１の外部に引き出せる（図６参照）。
【００８７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１４に、第３実施形態における静電容量式乗員検知装置１０の回路構成を示す。本実施形態が第１、第２実施形態と異なるのは、本実施形態の静電容量式乗員検知装置１０が、被水検知モードの作動を行わず、乗員検知モードのみで作動する点である。
【００８８】
従って、本実施形態の制御ユニット２は、図１４に示すように、第１実施形態の切替スイッチ２５を有しておらず、電極１３（第１実施形態の周囲ガード兼被水電極１３と同じ電極）は、常時裏面ガード電極１２と導通しており、周囲ガード電極としてのみ機能し、被水電極としては機能しない。センサ部１の構成および配置は、第１実施形態と同じである。
【００８９】
このようになっていても、第１、第２実施形態において切替スイッチ２５が第１状態に常時あるのと同等の効果を得ることができる。しかも、切替スイッチ２５を必要としないので、静電容量式乗員検知装置１０の製造コストを低減することができる。
【００９０】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なるのは、センサ部１の構造および制御ユニット２の配置のみである。その他の構成および乗員検知のための作動手順は、第１実施形態と同じである。なお、本実施形態の作動における検出電極１１の静電容量検出は、乗員検知モードにおける容量検出である。
【００９１】
以下、図１８〜図２０を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図１８は、センサ部１を座面部３０の上方（すなわち、検出対象の人または物）から見た場合の検出電極１１、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３、配線部１１ａ〜１３ａ、および制御ユニット２のコネクタに接続させるためのコネクタ接続部１９の配置を示す図であり、座面部３０およびセンサ部１の他の部分の記載は省略している。また、図１８の上方が、座席の前方に一致する。また、図１９、図２０は、それぞれセンサ部１を図１８のＤ−Ｄ断面、Ｅ−Ｅ断面で切った断面図である。なお、図１８〜図２０においては、図面の視認性を向上するため、周囲ガード兼被水電極１３の幅、周囲ガード配線部１３ａの幅等を実際よりも大きくするよう誇張している。
【００９２】
図１８に示すように、センサ部１において、検出電極１１は、外形が略四角形のシートに対して複数の切り込みが入れられた形状となっている。切り込みは、左端に３個、右端に３個、シート前方側端（図１８中の上端に相当する）に１個で、計７個入れられているが、これよりも多くてもよいし少なくてもよい。
【００９３】
左右の６個の切り込みによって形成された検出電極１の６個の窪み部１１ｂ〜１１ｇは、検出電極１１の外形に対して窪んだ形状となっており、センサ部１の外方向に対して開いたコの字形状となっている。検出電極１１において、これらの窪み部１１ｂ〜１１ｇと、検出電極１１の外側を向いた縁部とが、検出電極１１の外縁部１１ｈを構成する。
【００９４】
また、検出電極１１のシート後方側に入れられた切り込みにより、検出電極１１の内側に内縁部１１ｉ（これも窪み部の一例に相当する）が形成されると共に、内縁部１１ｉと外縁部１１ｈとを繋ぐ連結部１１ｊが形成される。連結部１１ｊにおける切り込みの幅（図１８中の左右方向の長さ）は、内縁部１１ｉにおける切り込みの幅（図１８中の左右方向の長さ）よりも狭くなっている。また、内縁部１１ｉに囲まれた部分において、検出電極１１と同材質かつ一体に形成された帯形状の検出電極配線部１１ａが、連結部１１ｊと内縁部１１ｉの境界付近から伸びている。なお、図１８中では、検出電極１１と検出電極配線部１１ａの境界を示す仮想的な線として、点線を記載している。
【００９５】
また、図１９に示すように、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同形状で、センサ部１の上方（図１９の上方）から見て検出電極１１と一致して重なるように配置されている。また、裏面ガード電極１２と同材質かつ一体に形成された帯形状の裏面ガード配線部１２ａ（図２０参照）が、裏面ガード電極１２から伸びている。この裏面ガード配線部１２ａは、検出電極配線部１１ａと同形状で、センサ部１の上方（図２０の上方）から見て検出電極配線部１１ａと一致して重なるように配置されている。
【００９６】
また、帯形状の周囲ガード兼被水電極１３は、図１８に示すように、検出電極１１から離隔しながら、検出電極１１の外縁部１１ｈを囲んで配置されている。特に、検出電極１１の窪み部１１ｂ〜１１ｇに対しても、対応する窪み部１１ｂ〜１１ｇと同様のコの字形状で、対応する窪み部１１ｂ〜１１ｇに沿うように配置されている。
【００９７】
このように、周囲ガード兼被水電極１３は、検出電極１１の窪み部１１ｂ〜１１ｇに沿っている複数の窪みガード部１３２と、外縁部１１ｈのうち窪み部１１ｂ〜１１ｇ以外の外形部分（すなわち、検出電極１１の外形を形成する部分）に沿っている複数の外周ガード部１３１とから構成されている。なお、図１８中では、外周ガード部１３１と窪みガード部１３２の境界を示す仮想的な線として、点線を記載している。
【００９８】
このとき、図１９に示すように、外周ガード部１３１の幅をＷｏｕｔ１とし、窪みガード部１３２の幅をＷｉｎ１とすると、幅Ｗｏｕｔ１は、外周ガード部１３１のどの部分でも同じであり、幅Ｗｉｎ１は、窪みガード部１３２のどの部分でも同じである。また、図１９に示すよう８に、検出電極１１から外周ガード部１３１までの距離と、検出電極１１から窪みガード部１３２までの距離とは、どの部分でも等しく距離ｄｍｓ１となっている。
【００９９】
また、周囲ガード兼被水電極１３は検出電極１１の連結部１１ｊに挟まれた部分にも伸び、更に、検出電極１１の内縁部１１ｉに囲まれた部分において、周囲ガード兼被水電極１３と同材質かつ一体に形成された帯形状の周囲ガード配線部１３ａが、周囲ガード兼被水電極１３から伸びている。なお、図１８中では、周囲ガード兼被水電極１３と周囲ガード配線部１３ａの境界を示す仮想的な線として、点線を記載している。
【０１００】
配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、Ｅ−Ｅ断面に平行などの断面においても、図２０に示すような断面構造となっている。したがって、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、互いに接近して併走するように配置されている。具体的には、裏面ガード配線部１２ａは、センサ部１を上から見た場合（すなわち、検出対象から見た場合）には検出電極配線部１１ａに一致して重なって配置され、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。また、周囲ガード配線部１３ａは、センサ部１を上から見た場合（すなわち、検出対象から見た場合）、検出電極配線部１１ａからずれて、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。
【０１０１】
ここで、外周ガード部１３１の幅Ｗｏｕｔ１および窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１について説明する。第１実施形態で説明した通り、幅Ｗｏｕｔ１、Ｗｉｎ１は共に４ｍｍ以上であってもよいが、以下のようになっていてもよい。
【０１０２】
外周部の周囲ガード電極１３１の幅Ｗｏｕｔ１については、幅を無限大にした場合に最も検出電極１１とグラウンドとの結合容量を低減できる。しかし、現実には無限に大きな幅を設定することは困難であるため、ある程度の結合容量低減効果を実現できる程度の幅を設定する。
【０１０３】
具体的には、周囲ガード電極１３１が無い場合の検出電極１１とグラウンドの結合容量（静電容量）と、周囲ガード電極１３１の幅Ｗｏｕｔ１との対応関係は、発明者のシミュレーションによれば、図２２の実線４１の通りになっていることに基づいて、幅Ｗｏｕｔ１を設定する。
【０１０４】
なお、このシミュレーションでは、検出電極１１の合計面積が２４０ｃｍ２であり、検出電極１１から鉛直方向の距離１５ｍｍの位置に乗員の尻部があるという条件での容量値をシミュレートしている。この条件は、以降で説明するシミュレーションでも同じく最奥している。
【０１０５】
つまり、外周ガード部１３１が無い場合（Ｗｏｕｔ１＝０の場合）から収束値４２（幅Ｗｏｕｔ１を無限大とした場合の結合容量）までの範囲の８５％以上を低減できる範囲、すなわち、実線４１が点線４３と同じになるか下回る幅Ｗｏｕｔ１の範囲のうちで、実際の幅Ｗｏｕｔ１を設定する。図２１によれば、幅Ｗｏｕｔ１が５ｍｍ以上で結合容量が幅無限大時の収束値の１１５％の値４３以下となることがわかる。よって、外周ガード部１３１の幅Ｗｏｕｔは、Ｗｏｕｔ≧５．０ｍｍの関係になるように設定する。例えば、Ｗｏｕｔ＝５ｍｍに設定する。
【０１０６】
また、窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１は、窪みガード部１３２に対応する窪み部１１ｂ〜１１ｇの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１（図１８参照）と関係がある。検出電極１１の切り込みが入れられて窪み部が形成され、その切り込みによってできた空き領域に、当該窪み部に沿うように周囲ガード兼被水電極１３が配置されたときに、周囲ガード兼被水電極１３によって囲まれる長細い空き領域ができるが、その空き領域の長手方向に直交する方向の幅が、当該窪み部の切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１となる。別の表現をすれば、切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１は、検出電極１１と反対側の方向に有る周囲ガード兼被水電極１３との間隔である。通常、センサ部１の設計は、まずこの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１を規定した上で、周囲ガード兼被水電極１３の幅および検出電極１１の形状を決定するようになっている。
【０１０７】
本実施形態では、窪み部１１ｂ〜１１ｇのいずれにおいても、切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１は同じである。図２２は、横軸を窪み部１１ｂ〜１１ｇの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１とし、縦軸を、窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１を無限大としたときの上記結合容量の収束値の１１５％となった窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１をプロットしたシミュレーション結果（点４４に相当する）である。この結果より、内周部の周囲ガード電極幅Ｗｉｎと切り込み幅Ｗｓｌｉｔの関係について近似式を求めると、
Ｗｉｎ１＝（（Ｗｓｌｉｔ１）／２）１／２
の関係式（実線４５に相当する）が得られる。これより例えば、切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１が８ｍｍの場合は、内周部の周囲ガード電極幅Ｗｉｎの最適値は２ｍｍとなる。
【０１０８】
本実施形態では、一例として、センサ部１の全体サイズが縦（図１８の上下方向）３００ｍｍ×横（図１８の左右方向）４００ｍｍ、切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１が１１ｍｍのセンサ部１において、外周ガード部１３１の幅Ｗｏｕｔ１と、窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１を変化させた場合における、検出対象を厚着大人とした場合と、ＣＲＳに搭乗した１歳児とした場合との間の、検出容量の差のシミュレーション結果を、図２３に示す。
【０１０９】
図２３中、横軸が外周ガード部１３１の幅Ｗｏｕｔ１であり、縦軸が上述の検出容量差であり、実線４６が、幅Ｗｏｕｔ１と幅Ｗｉｎ１が等しい場合のシミュレーション結果であり、実線４７が、幅Ｗｉｎ１が等３ｍｍである場合のシミュレーション結果であり、実線４８が、幅Ｗｉｎ１が等２ｍｍである場合のシミュレーション結果であり、実線４９が、幅Ｗｉｎ１が等１ｍｍである場合のシミュレーション結果である。
【０１１０】
幅Ｗｉｎ１を幅Ｗｏｕｔ１と同じ幅にした場合の最大容量差と比較して、幅Ｗｉｎ１を１ｍｍに固定し、幅Ｗｏｕｔ１を５ｍｍとした場合、周囲ガード電極による容量差の向上効果が約１１％向上している。このシミュレーション結果からも、幅Ｗｏｕｔ１よりも幅Ｗｉｎを短くする方が、大人か子供かを区別し易くなる。
【０１１１】
次に、本実施形態におけるセンサ部１および制御ユニット２の車両への搭載状態について、図２４を用いて説明する。座面部３０のシートクッション３１とシートカバー３２の間において、センサ部１がシートクッション（ウレタンクッション）３１に貼り付けられて配置されるのは、他の実施形態と同じである。
【０１１２】
本実施形態では、座面部３０の裏側の金属製のシート骨格３ａに制御ユニット２が配置される点が、第１、第２実施形態と異なる。このため、センサ部１の配線部１１ａ、１２ａ、１３ａを制御ユニット２に接続させるためには、シートクッション３１の上から下に伸びるように取り廻す必要がある。そのため、シートクッション３１の上部（座面側）から下部（座面裏側）通し穴３１ａを穿ち、この穴に配線部１１ａ、１２ａ、１３ａを通し、制御ユニット２のコネクタにコネクタ接続部１９を接続することで、センサ部１と制御ユニット２とを接続する。
【０１１３】
このとき、検出電極１１がシートクッション３１とシートカバー３２の間で固定されるのに対し、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、通し穴３１ａの内部において固定されずに単に垂れ下がっている状態となっている。このように、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａが動きやすくなっている。
【０１１４】
検出電極配線部１１ａが検出電極１１と一体かつ同材質となるのは、従来通りであり、それだけでは、電気信号を印加することにより周囲の導体と容量結合を生じたり、磁界結合を生じたりしてしまう。これにより、センサ部１の検出電極で真に計測したい検出対象以外も測定してしまう、もしくは計測ノイズなどを生じ、センシング性能を低下させてしまう恐れがある。しかも、上記のように検出電極配線部１１ａが動きやすくなっていると、検出電極配線部１１ａがシート骨格３ａなどと結合すると、結合による静電容量値が検出電極配線部１１ａの移動によって変化し、検出値のばらつきの原因となってしまう恐れがある。
【０１１５】
そのため、本実施形態では、既に説明した通り、裏面ガード配線部１２ａおよび周囲ガード配線部１３ａが、検出電極配線部１１ａに対して接近して併走するように配置されている。具体的には、裏面ガード配線部１２ａは、センサ部１を上から見た場合には検出電極配線部１１ａに一致して重なって配置され、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。また、周囲ガード配線部１３ａは、センサ部１を上から見た場合、検出電極配線部１１ａからずれて、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。
【０１１６】
このようになっていることで、乗員検知モードにおいて、検出電極配線部１１ａを介して検出電極１１にメイン信号が印加されていると同時に、周囲ガード配線部１３ａを介して周囲ガード兼被水電極１３に周囲ガード信号が印加されているので、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａに対して、同時にそれぞれメイン信号と周囲ガード信号が印加されることになる。また同時に、裏面ガード配線部１２ａには裏面ガード信号が印加されることになる。
【０１１７】
したがって、検出電極配線部１１ａとグラウンド（車両ボディ３、シート骨格３ａ等）との容量結合、および、検出電極配線部１１ａと検出対象（人体、ＣＲＳ等）との容量結合を抑えることができる。その際、裏面の裏面ガード配線部１２ａに加えて、周囲の周囲ガード配線部１３ａが存在することで、より効果的に検出電極配線部１１ａとグラウンドおよび検出対象との容量結合を抑えることができる。
【０１１８】
なお、本実施形態においては、容量式乗員検知装置１０の回路構成を第３実施形態のようにしてもよい。その場合、周囲ガード兼被水電極１３は周囲ガード電極となる。
【０１１９】
ここで、間隔ｄｍｓ１について説明する。検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間隔ｄｍｓ１は、狭いほど周囲ガード兼被水電極１３の周囲ガード電極としての効果は高くなり、間隔ｄｍｓ１が広くなりすぎると、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な容量結合を抑制する効果が低下してしまう。
【０１２０】
図２５に、周囲ガード兼被水電極１３の幅Ｗｉｎ（Ｗｉｎ１にもＷｉｎ２にも対応する。以下同じ）を無限大とした場合における、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間隔ｄｍｓ（ｄｍｓ１にも後述するｄｍｓ２にも対応する。以下同じ）を横軸とし、検出電極１１とグラウンドの間の結合容量を縦軸とした座標空間上に、シミュレーション結果５０を示す。周囲ガード兼被水電極１３により検出電極１１とグラウンド間の不要な結合を抑制できる限界値Ｃｓｇ＿ｌｉｍｉｔ（点５０の縦軸の値）は、原点を通る直線５１でおおよそ近似できる。この直線の傾きは、センサ部１の詳細構造などで変化するが、どのような構造であっても、任意の間隔ｄｍｓで検出電極１１とグラウンドの間の結合容量を測定すれば推定可能である。この傾きをａとおくと、
Ｃｓｇ＿ｌｉｍｉｔ＝ａ×ｄｍｓ
という関係式が成り立つ。
【０１２１】
周囲ガード兼被水電極１３の幅Ｗｉｎが有限の場合の、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｓｇは、上式を縦軸方向に平行移動したもの近似できる。このとき、平行移動により変化する切片と幅Ｗｉｎの関係は、図２６に示したシミュレーションの結果５２により得ることができる。ここで、切片とは、間隔ｄｍｓがゼロのときの検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｓｇに相当する。このシミュレーション結果５２によれば、切片と幅Ｗｉｎの関係は、図２６の実線５３のように近似できる。この実線５３の関係式は、
切片＝Ｃｌｉｍｉｔ０／（２−０．１Ｗｉｎ＋Ｗｉｎ）
となっている。ここで、Ｃｌｉｍｉｔ０は周囲ガード兼被水電極１３の幅Ｗｉｎが０ｍｍのとき（すなわち、周囲ガード兼被水電極１３が存在しないとき）の、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｓｇである。この値は実測などにより容易に求めることができる。よって、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｓｇは、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間隔ｄｍｓと周囲ガード兼被水電極１３幅Ｗｉｎの関係式として下記のように定義できる。
Ｃｓｇ＝ａ×ｄｍｓ＋Ｃｌｉｍｉｔ０／（２−０．１Ｗｉｎ＋Ｗｉｎ）
よって、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｓｇの目標値を決定することで、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間隔ｄｍｓとして必要な値と、周囲ガード兼被水電極１３の幅Ｗｉｎとして必要な値を、求めることができる。
【０１２２】
ここで例として、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合を抑制できる限界値Ｃｓｇ＿ｌｉｍｉｔと間隔ｄｍｓの近似直線の傾きａが０．５、周囲ガード兼被水電極１３の幅Ｗｉｎが０ｍｍのときの検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合容量Ｃｌｉｍｉｔ０が４．０ｐＦ、検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合Ｃｓｇの目標値を１．０ｐＦ以下とすると、関係式は、
ｄｍｓ≦（Ｃｓｇ−Ｃｌｉｍｉｔ０／（２−０．１Ｗｉｎ＋Ｗｉｎ））／ａ＝１．０−４．０／（２−０．１Ｗｉｎ＋Ｗｉｎ）
となる。この関係式の示す範囲を図２７に示す。検出電極１１とグラウンドとの間の不要な結合Ｃｓｇの目標値が１．０ｐＦ以下となる条件を満たす領域は、図２７の斜線部以外の領域である。例えば検出電極１１と窪みガード部１３２との間隔ｄｍｓ１を０．５ｍｍとすると、窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎの幅を３．３５ｍｍ以上とすることでＣｓｇの目標値を満足できる。
【０１２３】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対して、センサ部１の構造を変更したものである。なお、本実施形態の作動における検出電極検出電極１１の静電容量検出は、乗員検知モードにおける容量検出である。
以下、図２８、図２９を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図２８は、センサ部１を図１８と同じ形式で表した図である。図２９は、センサ部１を図２８のＦ−Ｆ断面で切った断面図である。なお、図２８〜図２９においては、図面の視認性を向上するため、周囲ガード兼被水電極１３の幅、周囲ガード配線部１３ａの幅等を実際よりも大きくするよう誇張している。
【０１２４】
本実施形態の検出電極１１は、第４実施形態の検出電極１１と比較して、シートの後部にもう１つ切り込みが入れられている点が異なる。具体的には、検出電極１１のシート後方側に入れられた切り込みにより、検出電極１１の内側に内縁部１１ｋ（これも窪み部の一例に相当する）が形成されると共に、内縁部１１ｋと外縁部１１ｈとを繋ぐ第２の連結部１１ｍが形成される。第２の連結部１１ｍにおける切り込みの長さ（図２８中の左右方向の長さ）は、内縁部１１ｋにおける切り込みの幅（図２８中の左右方向の長さ）よりも狭くなっている。
【０１２５】
また、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同形状で、センサ部１の上方から見て検出電極１１と一致して重なるように配置されている。また、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、第４実施形態と同じである。
【０１２６】
また、帯形状の周囲ガード兼被水電極１３は、図２８に示すように、検出電極１１から離隔しながら、検出電極１１の外縁部１１ｈ（窪み部１１ｂ〜１１ｇおよび外形部）を囲んで配置されているのに加え、内縁部１１ｋに対しても、内縁部１１ｋと相似の形状で、内縁部１１ｋに沿うように配置されており、また、第２の連結部１１ｍに対しても、第２の連結部１１ｍに沿うように配置されている。
【０１２７】
このように、周囲ガード兼被水電極１３は、検出電極１１の窪み部１１ｂ〜１１ｇに沿っている複数の窪みガード部１３２と、内縁部１１ｋに沿っている内縁ガード部１３４（これも窪みガード部の一例に相当する）と、第２の連結部１１ｋに沿っている連結ガード部１３３と、外縁部１１ｈのうち窪み部１１ｂ〜１１ｇ、内縁部１１ｋ、第２の連結部１１ｍ以外の外形部分に沿っている複数の外周ガード部１３１と、から構成されている。なお、図２８中では、連結ガード部１３３、内縁ガード部１３４の境界を示す仮想的な線として、点線を記載している。なお、連結ガード部１３３の幅はどこでも同じであり、内縁ガード部１３４の幅もどこでも同じである。
【０１２８】
このとき、図２９に示すように、窪みガード部１３２の幅をＷｉｎ１とし、内縁ガード部１３４の幅をＷｉｎ２とすると、幅Ｗｉｎ１は、内縁ガード部１３２のどの部分でも同じであり、幅Ｗｉｎ２は、内縁ガード部１３４のどの部分でも同じである。また、本実施形態においては、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３との間隔ｄｍｓ１は、どの位置でも同じである。
【０１２９】
また、本実施形態では、窪み部１１ｂ〜１１ｇの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１と、内縁部１１ｋの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ２とは、異なった値となっている。窪み部１１ｂ〜１１ｇの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ１は、第４実施形態で説明した通りである。
【０１３０】
検出電極１１の切り込みが入れられて内縁部１１ｋが形成され、その切り込みによってできた空き領域に、内縁部１１ｋに沿うように周囲ガード兼被水電極１３が配置されたときに、周囲ガード兼被水電極１３によって囲まれる長細い空き領域ができるが、その空き領域の長手方向に直交する方向の幅が、当該内縁部１１ｋの切り込み幅Ｗｓｌｉｔ２となる。
【０１３１】
この幅Ｗｓｌｉｔ２は、幅Ｗｓｌｉｔ１よりも広くなっており、それに対応して、内縁ガード部１３４の幅Ｗｉｎ２も、窪みガード部１３２の幅Ｗｉｎ１よりも大きくするようになっている。
【０１３２】
このようにするのは、図２２の実線４５の近似式Ｗｉｎ１＝（（Ｗｓｌｉｔ１）／２）１／２が、Ｗｉｎ２とＷｓｌｉｔ２についても成り立つので、ある程度の周囲ガード電極としての効果を保ちつつ、窪みガード部１３２および内縁ガード部１３４の幅をできるだけ小さくしようとすると、切り込み幅が大きくなるほど周囲ガード兼被水電極１３の幅を大きくする必要が生じるからである。
【０１３３】
例えば、幅Ｗｓｌｉｔ１の値を８ｍｍとし、幅Ｗｓｌｉｔ２の値を３０ｍｍとし、幅Ｗｉｎ１の値を２ｍｍとし、幅Ｗｉｎ２の値を４ｍｍとしてもよい。
【０１３４】
なお、本実施形態においては、制御ユニット２の回路構成を第３実施形態のようにしてもよい。その場合、周囲ガード兼被水電極１３は周囲ガード電極となる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対して、センサ部１の構造を変更したものである。なお、本実施形態の作動における検出電極検出電極１１の静電容量検出は、乗員検知モードにおける容量検出である。
【０１３５】
以下、図３０、図３１、図３２を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図３０は、センサ部１を図１８と同じ形式で表した図である。図３１、図３２は、それぞれセンサ部１を図３０のＧ−Ｇ断面、Ｈ−Ｈ断面で切った断面図である。なお、図３０〜図３２においては、図面の視認性を向上するため、周囲ガード兼被水電極１３の幅、周囲ガード配線部１３ａの幅等を実際よりも大きくするよう誇張している。
【０１３６】
本実施形態の検出電極１１は、第４実施形態の検出電極１１と比較して、窪み部１１ｂ〜１１ｇが形成されていない点のみが、第４実施形態と異なる。したがって、本実施形態の検出電極１１は、外縁の形状がほぼ矩形となっている。また、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同形状で、センサ部１の上方から見て検出電極１１と一致して重なるように配置されている。また、配線部１１ａ、１２ａ、１３ａは、第４実施形態と同じである。
【０１３７】
そして、本実施形態の周囲ガード兼被水電極１３は、検出電極１１のシート前方側端部、シート右方側端部、およびシート左方側端部の近傍において、検出電極１１から一律で間隔ｄｍｓ１（図３１参照）だけ離隔して配置される第１外周ガード部１３１ａと、検出電極１１のシート後方端部の近傍において、検出電極１１から一律で間隔ｄｍｓ２（図３２参照）だけ離隔して配置される第１外周ガード部１３１ｂと、を有している。なお、図３０中では、第１外周ガード部１３１ａと第２外周ガード部１３１ｂとの境界を示す仮想的な線として、点線を記載している。なお、第１外周ガード部１３１ａの幅Ｗｏｕｔ１はどこでも同じであり、第２外周ガード部１３１ｂの幅Ｗｏｕｔ２もどこでも同じである。
【０１３８】
ここで、間隔ｄｍｓ１、ｄｍｓ２および幅Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２について説明する。本実施形態では、間隔ｄｍｓ１よりも間隔ｄｍｓ２の方が大きく、幅Ｗｏｕｔ１よりも幅Ｗｏｕｔ２の方が大きい。このように、センサ部１において場所によって検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間隔や周囲ガード兼被水電極１３の幅を変えるのは、着座部の応力が大きい箇所の耐久性に余裕をもたせるためである。具体的には、着座部の応力が大きい箇所（大人の臀部が乗るシート後部）において、電極１１、１３の間隔を広げることで、劣化による電極間ショート防止効果を高めることができる。また、着座部の応力が大きい箇所で周囲ガード兼被水電極１３の幅を広くすることで、劣化による断裂防止効果を高めることができる。
【０１３９】
また、このように間隔ｄｍｓ１、ｄｍｓ２および幅Ｗｏｕｔ１、Ｗｏｕｔ２を設定する理由としては、以下のような理由もある。検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間の間隔が大きくなるほど、検出電極１１によって発生する電界が、検出対象から大きく外れた方向に向き易くなる。そこで検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３の間の間隔が大きくなるほど、周囲ガード兼被水電極１３の幅を広くすることで、検出対象から大きく外れる電界を検出対象の方向に戻すことができる。したがって、間隔ｄｍｓ１より間隔ｄｍｓ２の方が広いなら、幅Ｗｏｕｔ１よりも幅Ｗｏｕｔ２を広くすることが望ましい。
【０１４０】
なお、本実施形態のセンサ部１においては、図３０の破線３０で囲んだ部分以外の部分を、第４実施形態のセンサ部１の同等の部分と同じ構造に置き換えてもよい。また、本実施形態においては、制御ユニット２の回路構成を第３実施形態のようにしてもよい。その場合、周囲ガード兼被水電極１３は周囲ガード電極となる。
【０１４１】
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態は、第４実施形態に対して、センサ部１の構造を変更したものである。制御ユニット２の構成、およびセンサ部１と制御ユニット２の配置は、第４実施形態と同じである。なお、本実施形態の作動における検出電極検出電極１１の静電容量検出は、乗員検知モードにおける容量検出である。
【０１４２】
以下、図３３、図３４を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図３３は、センサ部１を図１８と同じ形式で表した図である。図３４は、センサ部１を図３３のＪ−Ｊ断面で切った断面図である。なお、図３３、図３４においては、図面の視認性を向上するため、周囲ガード兼被水電極１３、周囲ガード配線部１３ａの幅等を実際よりも大きくするよう誇張している。
【０１４３】
本実施形態の検出電極１１は、第４実施形態の検出電極１１と比較して、窪み部１１ｂ〜１１ｇが形成されていない。したがって、本実施形態の検出電極１１は、外縁の形状がほぼ矩形となっている。また、裏面ガード電極１２は、検出電極１１と同形状で、センサ部１の上方から見て検出電極１１と一致して重なるように配置されている。
【０１４４】
そして、本実施形態の周囲ガード兼被水電極１３は、検出電極１１を取り囲むように、検出電極１１のシート前方側端部、シート右方側端部、シート左方側端部、およびシート後方側端部の近傍において、検出電極１１から一律で間隔ｄｍｓ１だけ離隔して配置されている外周ガード部１３１を有している。更に周囲ガード兼被水電極１３は、内縁ガード部１３５（これも窪みガード部の一例に相当する）を有している。
【０１４５】
内縁ガード部１３５は、外周ガード部１３１と一体かつ同材質であり、外周ガード部１３１から伸び、検出電極１１の連結部１１ｊの近傍を連結部１１ｊから離隔して連結部１１ｊに沿って伸び、更に、検出電極１１の内縁部１１ｉの近傍を内縁部１１ｉから間隔ｄｍｓ１（図２５参照）だけ離隔して内縁部１１ｉに沿って伸びている。内縁ガード部１３５の幅は、一律に外周ガード部１３１と同じＷｏｕｔ１であるが、外周ガード部１３１の幅よりも細くなっていてもよい。
【０１４６】
また、２本の周囲ガード配線部１３ａが、内縁ガード部１３５の２箇所から伸びている。これら配線部は、図３３、図３４に示すように、内縁ガード部１３５と一体かつ同材質であり、第４実施形態と同様の検出電極配線部１１ａの両側の近傍を、検出電極配線部１１ａから離隔して、検出電極配線部１１ａに沿って平行に伸びている。
【０１４７】
また、裏面ガード電極１２と同材質かつ一体に形成された帯形状の裏面ガード配線部１２ａは、第４実施形態と同様、センサ部１を上から見た場合には検出電極配線部１１ａに一致して重なって配置され、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。
【０１４８】
既に第４実施形態で説明した通り、検出電極配線部１１ａが検出電極１１と一体かつ同材質となるのは、従来通りであり、それだけでは、検出電極配線部１１ａに電気信号を印加することにより周囲の導体と容量結合を生じたり、磁界結合を生じたりしてしまう。これにより、センサ部１の検出電極で真に計測したい検出対象以外も測定してしまう、もしくは計測ノイズなどを生じ、センシング性能を低下させてしまう恐れがある。しかも、上記のように検出電極配線部１１ａが動きやすくなっていると、検出電極配線部１１ａがシート骨格３ａなどと結合すると、結合による静電容量値が検出電極配線部１１ａの移動によって変化し、検出値のばらつきの原因となってしまう恐れがある。つまり、理想的には検出電極１１で乗員の容量のみを測定したいにもかかわらず、検出電極配線部１１ａでも容量を検出してしまい、判別性能を低下させてしまう恐れがある。
【０１４９】
そのため、本実施形態では、既に説明した通り、裏面ガード配線部１２ａおよび２本の周囲ガード配線部１３ａが、検出電極配線部１１ａに対して接近して併走するように配置されている。具体的には、裏面ガード配線部１２ａは、センサ部１を上から見た場合には検出電極配線部１１ａに一致して重なって配置され、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。また、周囲ガード配線部１３ａは、センサ部１を上から見た場合、検出電極配線部１１ａから両側にずれて、検出電極配線部１１ａとは離隔しつつ、検出電極配線部１１ａに平行に、伸びている。つまり、検出電極配線部１１ａに並走するように、ＧＮＤ電極または検出電極１１と同電位の電極（すなわち、周囲ガード配線部１３ａ）を配線部１１の両側に並走させることで、センシング性能の低下を抑制させる。
【０１５０】
このようになっていることで、乗員検知モードにおいて、検出電極配線部１１ａを介して検出電極１１にメイン信号が印加されていると同時に、周囲ガード配線部１３ａを介して周囲ガード兼被水電極１３に周囲ガード信号が印加されているので、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａに対して、同時にそれぞれメイン信号と周囲ガード信号が印加されることになる。また同時に、裏面ガード配線部１２ａには裏面ガード信号が印加されることになる。
【０１５１】
したがって、検出電極配線部１１ａとグラウンド（車両ボディ３、シート骨格３ａ等）との容量結合、および、検出電極配線部１１ａと検出対象（人体、ＣＲＳ等）との容量結合を抑えることができる。その際、裏面の裏面ガード配線部１２ａに加えて、周囲の周囲ガード配線部１３ａが存在することで、より効果的に検出電極配線部１１ａとグラウンドおよび検出対象との容量結合を抑えることができる。また、第４実施形態と比べても、周囲ガード配線部１３ａが検出電極配線部１１ａの片側だけでなく両側に配置されているので、更に効果的に検出電極配線部１１ａとグラウンドおよび検出対象との容量結合を抑えることができる。
【０１５２】
なお、本実施形態において、センサ部１の内縁部１１ｉに囲まれた部分（配線部１１ａ、１２ａ、１３ａ、コネクタ接続部１９等）以外の部分は、第４〜第６実施形態のうちいずれか１つのセンサ部１の同等の部分と同じ構造に置き換えてもよい。また、本実施形態においては、制御ユニット２の回路構成を第３実施形態のようにしてもよい。その場合、周囲ガード兼被水電極１３は周囲ガード電極となる。
【０１５３】
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態は、本実施形態は、第７実施形態に対して、センサ部１の構造を変更したものである。センサ部１と制御ユニット２の配置、静電容量式乗員検知装置１０の作動については、第７実施形態と同じである。また、制御ユニット２の回路構成は、後述する表面ガード配線部２９との接続に関する部分以外は、第７実施形態と同じである。なお、本実施形態の作動における検出電極検出電極１１の静電容量検出は、乗員検知モードにおける容量検出である。
【０１５４】
以下、図３５、図３６を用いて、本実施形態のセンサ部１の詳細な構造について説明する。図３５は、センサ部１を図３３と同じ形式で表した図である。図３６は、センサ部１を図３５のＫ−Ｋ断面で切った断面図である。なお、図３５、図３６においては、図面の視認性を向上するため、周囲ガード兼被水電極１３、周囲ガード配線部１３ａの幅等を実際よりも大きくするよう誇張している。
【０１５５】
より具体的には、本実施形態のセンサ部１は、第７実施形態のセンサ部１に対して、表面ガード配線部２９を追加したものである。表面ガード配線部２９は、他の配線部１１ａ、１２ａ、１３ａと同材質の帯形状の電極である。
【０１５６】
この表面ガード配線部２９の配置は、図３５に示すように、センサ部１を上から（検出対象から）見たときに検出電極配線部１１ａと一致して重なり、図３６に示すように、検出電極配線部１１ａよりも上側（検出対象側）に位置し、検出電極配線部１１ａと対向している。このような配置を実現するために、図３６のような３層構造において、表面ガード配線部２９が最上層（第１層）に配置され、裏面ガード配線部１２ａが最下層（第３層）に配置され、検出電極配線部１１ａが中間層（第２層）に配置される。
【０１５７】
また、表面ガード配線部２９は、コネクタ接続部１９を介して制御ユニット２内の回路に接続されるようになっている。より具体的には、例えば、裏面ガード電極１２と同様、ガード電位用オペアンプ２２の出力端子に接続されるようになっていてもよい。これにより、乗員検知モードにおいて、表面ガード配線部２９には、裏面ガード電極１２と同電圧かつ同位相のガード信号が印加されることになる。
【０１５８】
したがって、乗員検知モードにおいて、検出電極配線部１１ａを介して検出電極１１にメイン信号が印加されていると同時に、周囲ガード配線部１３ａを介して周囲ガード兼被水電極１３に周囲ガード信号が印加され、さらにそれと同時に、表面ガード配線部２９に表面ガード信号が印加されている。したがって、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａに対して、同時にそれぞれメイン信号と周囲ガード信号が印加されることになる。また同時に、裏面ガード配線部１２ａと表面ガード配線部２９にもそれぞれ裏面ガード信号と表面ガード信号が印加されることになる。
【０１５９】
このような表面ガード配線部２９が設けられていることで、第７実施形態と比べても、更に効果的に検出電極配線部１１ａとグラウンドおよび検出対象との容量結合を抑えることができる。特に、シート骨格３ａの下に検出電極配線部１１ａが位置しており、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａの間に表面ガード配線部２９が存在する場合は、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａの不要な容量結合を抑えることができる。
【０１６０】
なお、本実施形態において、センサ部１の内縁部１１ｉに囲まれた部分（配線部１１ａ、１２ａ、１３ａ、コネクタ接続部１９等）以外の部分は、第４〜第６実施形態のうちいずれか１つのセンサ部１の同等の部分と同じ構造に置き換えてもよい。また、本実施形態においては、制御ユニット２の回路構成を第３実施形態のようにしてもよい。その場合、周囲ガード兼被水電極１３は周囲ガード電極となる。
【０１６１】
ここで、第４実施形態、第７実施形態、第８実施形態におけるガード配線部１２ａ、１３ａ、２９による容量結合低減効果の比較シミュレーションの結果を示す。図３７に、シミュレーションにおける比較対象の構成（ａ）〜（ｄ）を概略的に示す。これら構成（ａ）〜（ｄ）においては、シート骨格３ａの下を幅４ｍｍの検出電極配線部１１ａが水平に伸びていることを前提としている。
【０１６２】
そして、（ａ）の構成は、ガード配線部１２ａ、１３ａ、２９のうち、幅４ｍｍの裏面ガード配線部１２ａのみが、検出電極配線部１１ａの下側に位置しており、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａとの間隔がｄとなっている。
【０１６３】
そして、（ｂ）の構成は、ガード配線部１２ａ、１３ａ、２９のうち、幅４ｍｍの裏面ガード配線部１２ａが検出電極配線部１１ａの下側に位置しており、幅２ｍｍの周囲ガード配線部１３ａが検出電極配線部１１ａの左右に位置しており、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａの間隔は１ｍｍであり、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａとの間隔がｄとなっている。
【０１６４】
そして、（ｃ）の構成は、ガード配線部１２ａ、１３ａ、２９のうち、幅４ｍｍの裏面ガード配線部１２ａが検出電極配線部１１ａの下側に位置しており、幅２ｍｍ周囲ガード配線部１３ａが検出電極配線部１１ａの左右に位置しており、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａの間隔は１ｍｍであり、幅４ｍｍの表面ガード配線部２９が検出電極配線部１１ａの上側に位置しており、表面ガード配線部２９とシート骨格３ａとの間隔がｄとなっている。
【０１６５】
そして、（ｂ）の構成は、ガード配線部１２ａ、１３ａ、２９のうち、幅４ｍｍの裏面ガード配線部１２ａが検出電極配線部１１ａの下側に位置しており、幅２ｍｍ周囲ガード配線部１３ａが検出電極配線部１１ａの左右のうち片側に位置しており、検出電極配線部１１ａと周囲ガード配線部１３ａの間隔は４ｍｍであり、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａとの間隔がｄとなっている。
【０１６６】
これらの構成（ａ）〜（ｄ）のそれぞれについて、検出電極配線部１１ａとシート骨格３ａとの間の結合容量を、複数の間隔ｄについてシミュレーションした結果が、図３８である。図３８中、実線６１が構成（ａ）についてのシミュレーション結果であり、実線６２が構成（ｂ）についてのシミュレーション結果であり、実線６３が構成（ｃ）についてのシミュレーション結果であり、実線６４が構成（ｄ）についてのシミュレーション結果である。
【０１６７】
このように、検出電極配線部１１ａに対して構成（ｂ）示すようにガード配線部１２ａ、１３ａを並走させる構造にすることで、検出電極配線部１１ａで生じる結合容量を、構成（ａ）に対しておよそ５０％低減できる。またさらに、構成（ｃ）のように表面ガード配線部２９を設けることで９５％以上の結合容量を低減できる。
【０１６８】
実際に、構成（ａ）を採用した場合と構成（ｃ）を採用した場合とで、判別性能である大人とＣＲＳに搭乗した１歳児の検出容量差を評価した結果を図３９に示す。結果は、構成（ｃ）を採用することで容量差を１０％向上することができ、大人とＣＲＳに搭乗した１歳児の正確な判別がより容易になった。
【０１６９】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。
【０１７０】
（１）上記第３実施形態では、センサ部１において、検出電極として機能する電極１１と、座面部３０の上から見たときに検出電極１１の周囲でガード電極として機能する電極１３との区別が固定的になっている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。
【０１７１】
例えば、図１５に示すように、センサ部１が、座面部３０の上から見たときに３×３のタイル状に縦横に並べられた複数の上側電極６１〜６９を含むようになっており（例えば、特開２００４−１２３０８７号公報参照）、上側電極６１〜６９のそれぞれの直下には、対応する電極６１〜６９と同形状、同サイズの下側電極（図示せず）が、対応する上側電極６１〜６９と離隔かつ対向して配置されていてもよい。
【０１７２】
この場合、制御ユニット２には、各上側電極６１〜６９毎に切替スイッチが設けられ、各切替スイッチは、状態Ａのとき、信号印加回路２１から対象の上側電極に電圧振幅信号が印加されると共に、対象の上側電極に対応する下側電極がガード電位用オペアンプ２２の出力端子に接続され、状態Ｂのとき、対象の上側電極がガード電位用オペアンプ２２の出力端子に接続されると共に、対象の上側電極に対応する下側電極は開放されて裏面ガード電極とは導通しなくなるようになっていてもよい。
【０１７３】
この場合、制御回路２４は、乗員検知モードでは、上記各切り替えスイッチを制御して、複数の上側電極６１〜６９および対応する下側電極を１組ずつ順に検出電極および裏面ガード電極とし、信号検出回路２３を用いて電流を検出することで、電極６１〜６９の個々の上面を人体が覆っているか否かを判定するようになっていてもよい。
【０１７４】
このような場合に、複数の上側電極６１〜６９のうち、検出電極として機能させる上側電極については、その上側電極を対象とするスイッチを状態Ａに切り替え、他の上側電極を対象とするスイッチのすべてを状態Ｂに切り替えると、当該他の上側電極はすべて周囲ガード電極として機能する。
【０１７５】
このように、検出電極として機能する上側電極と、座面部３０の上から見たときに検出電極の周囲で周囲ガード電極として機能する上側電極が、変動するようになっていてもよい。
【０１７６】
このように、上側電極６１〜６９の各々は、あるときには検出電極（電圧振幅信号を印加する先であると共に供給される電流が検出される電極）として用いられ、またあるときにはガード電極として用いられる。
【０１７７】
このように、あるときには周囲ガード電極として機能し、またあるときにはガード電極以外の電極（例えば、検出電極、被水用電極）として機能するという点では、電極６１〜６９は、第１、第２実施形態の周囲ガード兼被水電極１３と共通する。つまり、上側電極６１〜６９の１つを検出電極として用い、残りの上側電極を検出電極として用いないない検出動作時に、残りの上側電極にガード信号（検出電極に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号）を印加し、当該残りの上側電極のいずれかを検出電極として使用する検出動作時は、検出に必要な所望の回路に繋ぎかえることが可能となる。
【０１７８】
（２）上記第１〜第３実施形態において、センサ部１内の検出電極１１、裏面ガード電極１２、電極１３（周囲ガード兼被水電極または周囲ガード電極）の配置について２種類例示したが、電極１１〜１３の配置は、必ずしもこのようになっておらずともよい。
【０１７９】
例えば、第２実施形態において図１０〜図１３に示したようなセンサ部１において、図３のＡ−Ａ断面図を図４から図１６（ａ）に変更し、Ｂ−Ｂ断面図を図５から図１６（ｂ）に変更したような変更を加えたセンサ部１を採用してもよい。この例では、検出電極１１および裏面ガード電極１２を電極１３が壁のように囲む配置になっている。つまり、電極１３は、検出電極１１の周囲に配置されながらも、検出電極１１よりも上方にも下方にも（すなわち、検出電極１１の厚み方向（図１６（ａ）（ｂ）の上下方向）の一方（上方）および他方（下方）の両方に）伸びている。このようになっていることで、検出電極１１と車両ボディ３との直接結合をより効果的に抑えることができる。
【０１８０】
（３）上記第１〜第３実施形態において、検出電極１１の形状は、四角形であったが、検出電極１１は、必ずしも四角形である必要はなく、例えば、図１７に示すように、四角形に切り欠きが入った形状となっていてもよいし、四角形の内部に穴が空けられた形状となっていてもよい。
【０１８１】
そのような場合でも、図１７に示すように、電極１１の外縁のうち、そのように設けられた切り欠きや穴によって凸凹になった部分（の一部または全部）の形状に沿って、電極１３（周囲ガード兼被水電極または周囲ガード電極）を電極１１の周囲に配置するようになっていてもよい。このようになっていることで、検出電極１１の形状に応じた電極１３の配置が実現する。
【０１８２】
（４）上記第１実施形態では、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３は同じ層に設けられ、検出電極１１から伸びる検出電極配線部１１ａは、周囲ガード兼被水電極１３の枠形状に対する切り欠き部を通ってセンサ部１の外部に伸びている。
【０１８３】
しかし、検出電極１１と周囲ガード兼被水電極１３が同じ層に設けられている場合でも、周囲ガード兼被水電極１３の枠形状に切り欠きを設ける必要は必ずしもなく、例えば、検出電極１１から伸びる検出電極配線部１１ａを、周囲ガード兼被水電極１３の上方または下方を通して、センサ部１の外部に伸ばすようになっていてもよい。このとき検出電極配線部１１ａは、周囲ガード兼被水電極１３と同じ層内における周囲ガード兼被水電極１３の上方または下方に配置されてもよいし、スルーホールを介して周囲ガード兼被水電極１３とは別の層に入り、その別の層からセンサ部１の外部に伸びるようになっていてもよい。
【０１８４】
（５）また、上記第２実施形態では、離隔している周囲ガード兼被水電極１３を裏面ガード電極１２と同じ層に配置し、更に、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３を一体に形成するようになっていてもよい。このような場合、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３が１つのガード電極として機能するが、当該ガード電極のうち、座面部３０の上から見て検出電極１１の周囲にはみ出ている部分は、周囲ガード部として機能する。
【０１８５】
その結果、検出電極１１と車両ボディ３との直接結合を防止する効果は実現する。そればかりか、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３とが離隔していない分、直接結合を防止する効果が向上する。また、裏面ガード電極１２と周囲ガード兼被水電極１３を別体として形成する場合に比べ、部品点数が減少し、その結果製造コストが低減される。
【０１８６】
（６）また、上記実施形態において、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号をガード電極１２、１３に印加するガード電位用回路の一例としてガード電位用オペアンプ２２が挙げられているが、このようなガード電位用回路としては、ガード電位用オペアンプ２２以外のものを採用してもよい。
【０１８７】
（７）また、上記実施形態では、乗員検知モードにおいて、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号を周囲ガード兼被水電極１３（または周囲ガード電極１３）に印加するため、電極１３と裏面ガード電極１２に導通させるようにしているが、必ずしもこのようになっておらずともよい。
【０１８８】
例えば、ガード電位用オペアンプ２２と同様に、＋入力端子が信号印加回路２１から検出電極１１への信号線に接続されると共にボルテージフォロアとして機能する第２ガード電位用オペアンプを静電容量式乗員検知装置１０が有し、乗員検知モードにおいては、この第２ガード電位用オペアンプの出力端子が電極１３に接続されるようになっていれば、電極１３と裏面ガード電極１２とが導通せずとも、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号が電極１３に印加される。
【０１８９】
（８）また、上記実施形態では、制御回路２４は、信号検出回路２３が検出した電流値等に基づいて、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかを判別するようになっている。しかし、判別するのは、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかのみならず、例えばシートに着座する乗員が１０歳の子供であるかＣＲＳに搭乗した１歳の子供であるかを判別するようになっていてもよいし、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳを使わずに座る子供であるかを判別するようになっていてもよいし、シートに着座する乗員が大人であるか、ＣＲＳに搭乗した子供であるか、誰も搭乗していないかの３つを判別するようになっていてもよいし、シートに着座する乗員が大人であるか、ＣＲＳに搭乗した子供であるか、人でない物（例えば荷物）であるか、誰も搭乗していないかの４つを判別するようになっていてもよい。つまり、制御回路２４は、信号検出回路２３が検出した電流値等に基づいて、シート上の搭載状態を判別するようになっていればよい。
【０１９０】
（９）また、上記の実施形態において、制御回路２４がプログラムを実行することで実現している各機能は、それらの機能を有するハードウェア（例えば回路構成をプログラムすることが可能なＦＰＧＡ）を用いて実現するようになっていてもよい。
【０１９１】
（１２）また、上記実施形態では、乗員検知モードにおいて、更に制御回路２４は、第１状態において信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、検出電極１１から車両ボディ３までのインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスの虚数成分（静電容量）により乗員判別するようになっている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、乗員検知モードにおいて、更に制御回路２４は、第１状態において信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値のいずれか一方のみに基づいて、静電容量を検出し、検出した静電容量に基づいて乗員判別するようになっていてもよい。
【０１９２】
（１２）また、上記第４、第５実施形態においては、周囲ガード兼被水電極１３は、窪み部１１ｂ〜１１ｇに沿って窪みガード部１３２が配置され、内縁部１１ｋに内縁ガード部１３４を有しているが、必ずしもこれらを有しておらずともよい。すなわち、周囲ガード兼被水電極１３は、検出電極１１の外形となる四角形に沿った矩形枠形状となっていてもよい。また、周囲ガード兼被水電極１３は、外周ガード部１３１のみから構成されていてもよい。逆に、周囲ガード兼被水電極１３は、外周ガード部１３１を有さず、窪みガード部１３２および内縁ガード部１３４のみから構成されていてもよい。
【０１９３】
（１３）また、上記実施形態において、裏面ガード電極１２、周囲ガード兼被水電極１３がなく、裏面ガード配線部１２ａ、周囲ガード配線部１３ａのみが存在し、乗員検知モードにおいて、それらに対し、それぞれ裏面ガード信号および周囲ガード信号が印加されるようになっていてもよい。そのようになっていても、検出電極配線部１１ａとグラウンドまたは検出対象との間の静電容量の低減効果はある。
【０１９４】
（１４）また、上記実施形態において、センサ部１の取り付け位置は、座面部に限らず、シートの背もたれ部としてもよいし、車両天井のシートの上方部分としてもよい。
【０１９５】
（１５）また、上記実施形態において、センサ部１から裏面ガード電極１２および裏面ガード配線部１２ａを廃してもよい。
【符号の説明】
【０１９６】
１                    センサ部
２                    制御ユニット
３                    車両ボディ
３ａ                  シート骨格
１０                  静電容量式乗員検知装置
１１                  検出電極
１１ａ                検出電極配線部
１１ｂ〜１１ｇ        窪み部
１２                  裏面ガード電極
１２ａ                裏面ガード配線部
１３                  周囲ガード兼被水電極
１３ａ                周囲ガード配線部
１４〜１６            フィルム
１７                  粘着材
２０                  座面部
２１                  信号印加回路
２２                  ガード電位用オペアンプ
２３                  信号検出回路
２４                  制御回路
２５                  切替スイッチ
２９                  表面ガード配線部
１３２                窪みガード部
１３４、１３５        内縁ガード部
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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