(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成した乗員検知システムであって、
前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置した
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項２】
シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断し、該着座状況の判断結果に基づいてエアバッグ装置のエアバッグを所定の動作モードに設定するように構成した乗員検知システムであって、
前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置した
ことを特徴とする乗員検知システム。
【請求項３】
シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、
前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置した
ことを特徴とするアンテナ電極。
【請求項４】
シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、
前記アンテナ電極は、少なくとも、絶縁部材よりなる１つのベース部材と、該ベース部材の一端から他端に向かって水平方向にスクリーン印刷により被着した導電部材を所定の間隔で離隔して配置した複数のアンテナ電極部と、該アンテナ電極部より導出されるとともに該アンテナ電極部と電気的な接続関係を有するリード線とから構成した
ことを特徴とするアンテナ電極。
【請求項５】
前記アンテナ電極部を、導電部材にて帯状，蛇行状，櫛歯状の形状のうち、いずれかの形状に形成して構成した
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のアンテナ電極。
【請求項６】
前記ベース部材の一部に孔を形成すると共に、該孔を含むベース部材の所望部分に導電部材を被着してアンテナ電極部を形成し、アンテナ電極部にリード線を、孔を利用して接続手段によって電気的に接続した
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のアンテナ電極。
【請求項７】
前記導電部材は、少なくとも導電性フィラーと、樹脂を主成分とするバインダと、溶剤とを含み、ベース部材に被着してアンテナ電極部を形成した後に熱処理する
ことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のアンテナ電極。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は乗員検知システム及びアンテナ電極に関し、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、エアバッグ装置のエアバッグを展開可能な状態又は展開不可能な状態に設定し得る乗員検知システム及びアンテナ電極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、シ−トにアンテナ電極を配置すると共に、このアンテナ電極に発生させた微弱電界（Ｅlectric Ｆield）の乱れを利用した乗員検知システムを提案した。この乗員検知システムの基本原理について図１０を参照して説明する。まず、同図（ａ）に示すように、アンテナ電極Ｅに発振回路ＯＳＣからの高周波低電圧を印加することにより、アンテナ電極Ｅの周辺には微弱電界が生ずる結果、アンテナ電極Ｅの側には電流Ｉが流れる。この状態において、同図（ｂ）に示すように、アンテナ電極Ｅの近傍に物体ＯＢを存在させると、電界に乱れが生じてアンテナ電極Ｅの側には電流Ｉとは異なった電流Ｉ1 が流れることになる。
【０００３】
従って、自動車のシ−トに物体ＯＢが乗っている場合と乗っていない場合とでは、アンテナ電極Ｅの側に流れる電流に変化が生ずるものであり、この現象を利用することにより、シ−トへの乗員の着席状況などを検知することができる。尚、シ−トに物体ＯＢが乗っている場合にはアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が増加し、シ−トに物体ＯＢが乗っていない場合にはアンテナ電極Ｅの側に流れる電流が減少する。
【０００４】
この原理を利用した乗員検知システムの具体例について図１１〜図１４を参照して説明する。図１１は助手席（又は運転席）のシ−トを示しており、このシ−ト１は主として着席部１ａと背もたれ部１ｂとから構成されている。着席部１ａは、例えば前後にスライド可能なベ−ス２に固定されたシ−トフレ−ム３と、シ−トフレ−ム３の上部に配置されたクッション材と、クッション材を覆う外装材とから構成されており、背もたれ部１ｂは、例えばシ−トフレ−ムの前面側にクッション材を配置すると共に、クッション材を外装材で被覆して構成されている。特に、背もたれ部１ｂには複数の帯状のアンテナ電極４（４ａ〜４ｆ）が、ほぼ水平状態で互いに上下方向に離隔し、かつ背もたれ部１ｂの幅方向の広い範囲に亘って位置するように配置されている。尚、シ−トフレ−ム３ないしその近傍には後述する制御ユニット１０が配置されている。
【０００５】
このアンテナ電極４は、例えば図１２に示すように、不織布などの絶縁部材よりなるベ−ス部材５と、ベ−ス部材５の一方の面に上下方向に所定の間隔で離隔して配置したほぼ同一サイズの帯状のアンテナ電極部４ａ〜４ｆと、アンテナ電極部４ａ〜４ｆから導出されたリ−ド線６（６ａ〜６ｆ）とから構成されている。特に、アンテナ電極部４ａ〜４ｆは導電性の布地、或いは布面に糸状の金属線や導電性を有する繊維などを織り込んだりして形成されている。尚、リ−ド線６（６ａ〜６ｆ）の導出端は後述する制御ユニット１０のコネクタ（或いは端子）１９ａ〜１９ｆに接続されている。
【０００６】
この制御ユニット１０は、例えば図１３に示すように、インタ−フェ−ス回路Ａと、ハウジングに配置されたコネクタ１９ａ〜１９ｆと、ＣＰＵ，Ａ／Ｄ変換部，外部メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ）などを含む制御回路２０と、ハウジングに配置され、図示しないバッテリ電源に接続されるコネクタ２１と、コネクタ２１に接続され、インタ−フェ−ス回路Ａ，制御回路２０などが必要とする適宜のＶｃｃ電源を生成する電源回路２２とから構成されている。この制御ユニット１０の制御回路２０には、例えば図１４に示す構成のエアバッグ装置３０が接続されている。
【０００７】
上述の制御ユニット１０において、インタ−フェ−ス回路Ａは、例えば周波数が１２０ＫＨｚ程度で電圧が５〜１２Ｖ程度の高周波低電圧によってアンテナ電極４の周辺に微弱電界を発生させる電界発生手段（例えば発振回路）１１と、発振回路１１からの送信信号の電圧振幅をほぼ一定に制御する振幅制御回路１２と、送信信号の送信電流を検出する電流検出回路（情報検出回路）１５と、電流検出回路１５の出力信号を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１６と、ＡＣ−ＤＣ変換回路１６の出力信号を増幅する増幅器１７と、一方が電流検出回路１５に、他方がコネクタ１９ａ〜１９ｆにそれぞれ接続され、かつ複数のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを有するアンテナ電極部４ａ〜４ｆの切換回路１８とから構成されている。尚、切換回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆの選択的な切換は制御回路２０からの信号に基づいて行われる。
【０００８】
このインタ−フェ−ス回路Ａにおいて、振幅制御回路１２は、例えば送信信号の電圧振幅を可変する振幅可変回路１３と、送信信号の電圧振幅を検出する振幅検出回路１４とから構成されている。そして、振幅可変回路１３は、例えばプログラマブルゲインアンプ（ＰＧＡ）よりなる振幅可変部１３ａから構成されており、振幅検出回路１４は、例えばオペアンプなどよりなる電圧振幅の検出部１４ａと、検出部１４ａの出力信号を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路１４ｂと、ＡＣ−ＤＣ変換回路１４ｂの出力信号を増幅する増幅器１４ｃとから構成されている。尚、増幅器１４ｃの出力信号は制御回路２０に供給され、振幅可変部１３ａに対する振幅可変信号は制御回路２０から出力される。
【０００９】
又、このインタ−フェ−ス回路Ａにおいて、電流検出回路１５は、例えば回路（送信信号系）に直列に接続されたインピ−ダンス素子例えば抵抗１５ａと、抵抗１５ａの端子電圧を増幅する差動増幅器などの増幅器１５ｂとから構成されている。この電流検出回路１５の出力側はＡＣ−ＤＣ変換回路１６，増幅器１７を介して制御回路２０に接続されている。そして、電流検出回路１５における抵抗１５ａの出力側は切換回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを介してコネクタ１９ａ〜１９ｆに接続されている。
【００１０】
上述のエアバッグ装置３０は、例えばセ−フィングセンサＳＳ１，スクイブＳＱ１，電界効果形トランジスタなどのスイッチング素子ＳＷ１の直列回路よりなる運転席側のスクイブ回路と、セ−フィングセンサＳＳ２，スクイブＳＱ２，スイッチング素子ＳＷ２の直列回路よりなる助手席側のスクイブ回路と、電子式加速度センサ（衝突検出センサ）ＧＳと、電子式加速度センサＧＳの出力信号に基づいて衝突の有無を判断し、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２のゲ−トに信号を供給する機能を有する制御回路ＣＣとから構成されている。
【００１１】
このように構成された乗員検知システムは、次のように動作する。まず、発振回路１１から高周波低電圧が送信されると、それの電圧振幅が振幅検出回路１４の検出部１４ａにて検出され、その検出信号はＡＣ−ＤＣ変換回路１４ｂにて直流に変換され、増幅器１４ｃにて増幅されて制御回路２０に入力される。制御回路２０では検出された電圧振幅が所定の振幅値になっているか否かを判断し、所定の電圧振幅に修正するための振幅可変信号が振幅可変部１３ａに出力される。これによって、送信信号の電圧振幅は所定の振幅に修正され、以後、振幅可変回路１３及び振幅検出回路１４の連携動作により、一定の振幅に制御される。
【００１２】
電圧振幅が一定化された送信信号は電流検出回路１５，切換回路１８，コネクタ１９ａ〜１９ｆを介してアンテナ電極部４ａ〜４ｆに供給され、その結果、アンテナ電極部４ａ〜４ｆの周辺には微弱電界が発生される。この際に、切換回路１８のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆは制御回路２０からの信号によって開閉制御が行われ、最初にスイッチング手段１８ａのみが閉成され、次にスイッチング手段１８ｂのみが閉成され、以下同様にして順次に特定のスイッチング手段のみが閉成されると同時にその他のスイッチング手段は開放されるように選択的に切換制御される。従って、特定のスイッチング手段（１８ａ〜１８ｆ）が閉成された場合には、電圧振幅が一定化された送信信号は電流検出回路１５，特定のスイッチング手段（１８ａ〜１８ｆ），特定のコネクタ（１９ａ〜１９ｆ）を介して特定のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）に供給され、その結果、特定のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）の周辺には微弱電界が発生され、乗員の背中，肩，首，頭部などのシ−ト（アンテナ電極部）との接触面積（対向面積）の違いに応じた電流が流れる。この電流は電流検出回路１５によって検出され、ＡＣ−ＤＣ変換回路１６にて直流に変換され、増幅器１７にて増幅されて制御回路２０に次々と入力される。
【００１３】
この制御回路２０には、予め乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などに関するしきい値（しきい値デ−タ）が記憶されている。例えば乗員の着席の有無に関しては、乗員の着席状態ではアンテナ電極部４ａ〜４ｆに流れる電流のレベルが空席状態に比較して高くなることから、電流に関する信号デ−タが一定値を越えているか否かを基準にして設定される。又、乗員の識別に関しては、大人と子供によって、それぞれのアンテナ電極部４ａ〜４ｆに特徴的な電流が流れる上、その電流レベルも大きいことから、その特徴的な電流パタ−ンないし電流レベルを基準にして設定される。
【００１４】
従って、制御回路２０に取り込まれた複数のアンテナ電極部４ａ〜４ｆに流れる電流に関する現実の信号デ−タは各種の演算処理が行われる。例えば現実の信号デ−タは予め記憶されている乗員の着席の有無，乗員の識別などに関するしきい値デ−タなどと比較され、シ−トに乗員が着席しているか否か，シ−トに着席している乗員が大人であるか子供であるかなどが判断される。この判断結果に基づいて、図１４に示すエアバッグ装置３０は制御回路２０からの送信信号によって、エアバッグが展開可能又は展開不可能なるようにセットされる。即ち、制御回路２０からの送信信号はエアバッグ装置３０の制御回路ＣＣに入力され、乗員が子供の場合には助手席側のスイッチング素子ＳＷ２のゲ−トに信号を供給しないように、乗員が大人の場合にはスイッチング素子ＳＷ２のゲ−トに信号を供給するようにセットされる。従って、何らかの原因によって車両が衝突した場合、乗員が子供の場合には助手席側のエアバッグは展開されないし、大人の場合には展開される。尚、運転手席側のエアバッグは助手席側の状況に関係なく展開される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された乗員検知システムによれば、シ−ト１に配置した複数のアンテナ電極部４ａ〜４ｆに微弱電界を選択的に発生させることによって、アンテナ電極部４ａ〜４ｆに大人又は子供の乗員に対応する特徴的な電流が流れることから、この電流に関連する信号を制御回路２０に取り込んで演算処理し、しきい値デ−タなどと比較することにより、シ−トへの乗員の着席の有無，乗員の識別などを的確に行うことができる。従って、シ−トに子供の乗員が着席している場合には、エアバッグの展開を未然に防止でき、エアバッグ装置３０の望ましい制御が可能になる。
【００１６】
しかしながら、近時、かかる乗員検知システムに対してコストの低減が強く要請されている。例えばアンテナ電極４において、複数のアンテナ電極部（４ａ〜４ｆ）は、乗員の乗り心地に配慮して、導電性の布地、或いは布面に糸状の金属線や導電性を有する繊維などを織り込んだりして形成されている関係で、材料コストが高くなる傾向にある。
【００１７】
その上、アンテナ電極４は導電布よりなる複数のアンテナ電極部４ａ〜４ｆの裏面にホットメルトなどの接着剤を塗布した後、このアンテナ電極部４ａ〜４ｆをベ−ス部材５に所定の間隔で離隔して配置し、アンテナ電極部４ａ〜４ｆを加圧しながら熱処理することによってアンテナ電極部４ａ〜４ｆをベ−ス部材５に固定することにより、製造されているが、アンテナ電極部４ａ〜４ｆへの接着剤の塗布やアンテナ電極部４ａ〜４ｆのベ−ス部材５への配置が手作業によって行われているために、量産ラインにおいて、アンテナ電極部４ａ〜４ｆとベ−ス部材５とを所定の位置関係に配置したり、アンテナ電極部の間隔を所定の間隔に調整したりすることに多大の工数を要する結果、作業能率が著しく損なわれ、生産性を高めることが難しいという問題がある。
【００１８】
それ故に、本発明の目的は、比較的に簡単な構成によってアンテナ電極は勿論のこと、制御ユニットのコストを有効に低減できる上、生産性をも改善できる乗員検知システム及びアンテナ電極を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成した乗員検知システムであって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２０】
又、本発明の第２の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断し、該着座状況の判断結果に基づいてエアバッグ装置のエアバッグを所定の動作モードに設定するように構成した乗員検知システムであって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部を所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２１】
又、本発明の第３の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、前記アンテナ電極は、絶縁部材よりなる１つのベース部材からなり、該ベース部材に一端から他端に向かって水平方向に導電部材をスクリーン印刷により被着した複数のアンテナ電極部が所定の間隔で離隔して配置したことを特徴とする。
【００２２】
又、本発明の第４の発明は、シート及び／又は該シートの周辺にアンテナ電極を配置し、該アンテナ電極の周辺に電界を発生させ、該電界に基づいてアンテナ電極に流れる電流に関連する情報データを検出し、該情報データに基づいてシートへの乗員の着席状況を判断するように構成された乗員検知システムに適用されるアンテナ電極であって、前記アンテナ電極は、少なくとも、絶縁部材よりなる１つのベース部材と、該ベース部材の一端から他端に向かって水平方向にスクリーン印刷により被着した導電部材を所定の間隔で離隔して配置した複数のアンテナ電極部と、該アンテナ電極部より導出されるとともに該アンテナ電極部と電気的な接続関係を有するリード線とから構成したことを特徴とする。
【００２３】
さらには、本発明の第５の発明は、前記アンテナ電極部を、導電部材にて帯状，蛇行状，櫛歯状のうち、いずれかの形状の形状に形成して構成したことを特徴とし、第６の発明は、前記ベース部材の一部に孔を形成すると共に、この孔を含むベース部材の所望部分に導電部材を直接的に被着してアンテナ電極部を形成し、アンテナ電極部にリード線を、孔を利用して接続手段によって電気的機械的に接続したことを特徴とし、第７の発明は、前記導電部材は、少なくとも導電性フィラーと、樹脂を主成分とするバインダと、溶剤とを含み、ベース部材に被着してアンテナ電極部を形成した後に熱処理することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる乗員検知システムに適用されるアンテナ電極の第１の実施例について図１〜図２を参照して説明する。尚、図１１〜図１２に示す先行技術と同一部分には同一参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。同図において、シ−ト１の背もたれ部１ｂにはアンテナ電極４が、クッション材と外装材との間に位置するように配置されている。このアンテナ電極４は、例えばスパンボ−ド（不織布の一種），不織布，織布などを含む布材、紙材、レザ−、プラスチックフィルム、フィルム状のゴム材などの絶縁部材よりなるベ−ス部材５と、ベ−ス部材５の一方の面の所望部分に直接的に被着された導電部材よりなる複数のアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆより導出され、かつアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆと電気的な接続関係を有するリ−ド線（図示せず）とから構成されている。
【００２５】
上述のアンテナ電極４において、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆを形成する導電部材は、例えば高分子材料をマトリックス（バインダとも呼称される）とし、金属（銀，銅，カ−ボンなど）や金属酸化物，カ−ボンブラック，グラファイトなどの導電性微粒子（導電性フィラ−）を分散・懸濁し、適度の粘度を有する液体状に構成されており、状況に応じて導電性フィラ−の分散性を向上させるための分散剤などが使用されることがある。この導電部材は、通常、液体の状態では不導体であるが、熱硬化処理により導電性フィラ−同士が接触し、あたかも鎖状の導電経路が多数形成される性質を有する。尚、マトリックス（バインダ）としては、例えばエポキシ樹脂，フェノ−ル樹脂，ポリイミド樹脂，シリコン樹脂，エポキシ樹脂をシリコンで変性した樹脂などが好適し、エポキシ樹脂，シリコン樹脂が推奨される。
【００２６】
この導電部材によるアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆの形成はスクリ−ン印刷装置による印刷方法が推奨されるが、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆとなる部分以外をマスクするマスク部材を利用した吹き付け，塗布によって形成することもできる。このような導電部材の他に、アルミニウム，ニッケル，銅などの金属を利用して蒸着，メッキのいずれかによって形成することも可能である。尚、図示例では、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆは帯状に形成されているが、状況によっては渦巻き状を含むル−プ状，蛇行状，櫛歯状，放射状など適宜の形状に形成することも可能である。
【００２７】
上述のアンテナ電極４は、例えば図３に示す製造ユニットによって製造される。同図において、Ｒ１は長尺状のベ−ス部材５を巻回したロ−ルであって、送りロ−ラを介して他方の巻き取りロ−ルＲ２に巻き取られるように構成されている。ベ−ス部材５の移動経路にはスクリ−ン印刷工程，熱処理工程が設けられている。このスクリ−ン印刷工程にはスクリ−ン印刷装置ＰＲが配置されている。このスクリ−ン印刷装置ＰＲは同図（ｂ）に示すように、例えば角形の枠Ｗと、枠Ｗに張設され、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆの印刷パタ−ンが形成されたシルクスクリ−ンＳと、液体状の導電部材例えばカ−ボン粉末，エポキシ樹脂，溶剤などを含むカ−ボンペ−ストＣＰを移動させるためのスキ−ジＳＧとから構成されている。熱処理工程には加熱炉Ｈが配置されており、例えば１５０〜２００°Ｃ程度の温度に設定されている。
【００２８】
まず、ベ−ス部材５の所望部分がステ−ジＳＴの上に移送され、停止すると、スクリ−ン印刷装置ＰＲが降下してベ−ス部材５の上に配置される。この状態において、スキ−ジＳＧをシルクスクリ−ンＳに、シルクスクリ−ンＳがベ−ス部材５に接触するように押し付けながら図示矢印方向に移動させると、カ−ボンペ−ストＣＰも同方向に移動することになる。この際に、カ−ボンペ−ストＣＰはシルクスクリ−ンＳの印刷パタ−ンを介してベ−ス部材５の上面に印刷され、例えば１００μｍ程度の厚みのアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆが形成される。印刷が終了すると、スクリ−ン印刷装置ＰＲはステ−ジＳＴから離れるように上昇する。この動作に関連してロ−ルＲ１，Ｒ２が回転し、長尺状のベ−ス部材５が１ピッチ分移動して停止する。すると、再び、スクリ−ン印刷装置ＰＲがステ−ジＳＴに降下して上述と同様の作業が繰り返し行われる。印刷の終了したベ−ス部材５は加熱炉Ｈにおいて加熱され、硬化処理が行われ、これによってアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆには導電性が付与される。そして、熱処理の終了したベ−ス部材５は巻き取りロ−ルＲ２に巻き取られる。尚、ロ−ルＲ２に巻き取られたベ−ス部材５は、必要時に、適宜の寸法に裁断して使用される。
【００２９】
この実施例によれば、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆはベ−ス部材５に、カ−ボンペ−ストＣＰを利用したスクリ−ン印刷によって自動的に形成されるために、先行技術のように手作業によるアンテナ電極部のベ−ス部材に対する位置合わせ，アンテナ電極部相互の間隔の調整を完全に省略できる。従って、生産性を著しく高めることができるのみならず、製造コストを低減できる。その上、図１３に示す制御ユニットに適用すれば、制御ユニットのコスト低減も可能になる。
【００３０】
図４は本発明にかかるアンテナ電極の第２の実施例を示すものであって、基本的な構成は図２に示す実施例と同じである。異なる点はアンテナ電極４を複数例えば第１，第２のアンテナ電極の２つに分割したことと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆを帯状のル−プ状に形成し、その一部分にそれぞれ端子孔４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａ，４Ｄａ・・・を形成したことと、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｂの高さ（上下方向の長さ）をアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆの高さより小さく設定したことである。
【００３１】
第１のアンテナ電極４はベ−ス部材５ａにアンテナ電極部４Ａ〜４Ｂをスクリ−ン印刷によって形成することによって構成されており、第２のアンテナ電極４はベ−ス部材５ｂにアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆをスクリ−ン印刷によって形成することによって構成されている。特に、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｂの高さはアンテナ電極部４Ｃ〜４Ｆの高さより小さく設定されている関係で、第１のアンテナ電極４は第２のアンテナ電極４よりも小さなサイズに構成されている。
【００３２】
この実施例によれば、シ−ト１の背もたれ部１ｂの構造上の問題から図２に示すような一枚物のアンテナ電極４の配置が難しい場合でも、アンテナ電極を複数に分割することによって容易に配置することができるようになる。
【００３３】
又、それぞれのアンテナ電極部には、予め、端子を固定するための孔４Ａａ〜４Ｆａが形成されているために、リ−ド線（６ａ〜６ｆ）を容易に導出することができ、制御ユニットとの電気的接続を簡単に行うことができる。
【００３４】
図５〜図６は本発明にかかる乗員検知システムの第３の実施例を示すものであって、アンテナ電極４には第１の実施例又は第２の実施例が適用される。同図において、１０Ａはシ−ト１のシ−トフレ−ム３ないしその近傍に配置された制御ユニットであり、例えば複数のスイッチング手段１８ａ〜１８ｆを有する切換回路１８と、複数のインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆと、制御回路２０と、電源回路２２とから構成されている。切換回路１８におけるスイッチング手段１８ａ〜１８ｆの切換は制御回路２０からの信号に基づいて行われ、これによって、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆには選択的にゲ−ト信号が供給される。インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆの高周波出力の送信系にはそれぞれコネクタ（又は端子）１９ａ〜１９ｆが接続されており、このコネクタ１９ａ〜１９ｆにはアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆがリ−ド線などを利用して接続されている。又、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆの出力系は制御回路２０に接続されている。尚、この制御回路２０にはエアバッグ装置３０が接続されている。さらに、電源回路２２はバッテリ電源（１２Ｖ）を例えば５Ｖに降圧して単一のＶｃｃ電源を生成するように構成されており、生成されたＶｃｃ電源は制御ユニット１０Ａを構成する回路要素のうち、Ｖｃｃ電源を必要とするすべての回路要素に供給されている。
【００３５】
上述の制御ユニット１０Ａにおいて、複数のインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆは、図６に示すように、同一に構成されている。これらのインタ−フェ−ス回路（Ａａ）は、例えば電界発生手段１１Ａと、電界発生手段１１Ａの高周波出力の送信系に接続されたインピ−ダンス変換回路（バッファ回路）２３と、インピ−ダンス変換回路２３の出カを直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換回路２４とから構成されている。
【００３６】
上述のインタ−フェ−ス回路（Ａａ）において、電界発生手段１１Ａは、例えば電源回路２２からのＶｃｃ電源（一定の直流電圧）に対して例えば抵抗１１ａとスイッチング手段（例えば電界効果形トランジスタ）１１ｂとが直列的に接続されており、それのゲ−トには制御回路２０から信号が付与され、ドレインから送信系，コネクタ（１９ａ）を介してアンテナ電極部（４Ａ）に方形波の高周波低電圧が出力されるように構成されている。この高周波出力は制御回路２０から出力されるＰＷＭ（Pulse Wide Modulation ）制御されたゲ−ト信号によって決定され、例えばそれの周波数は１２０ＫＨｚ程度の高周波低電圧を発生するように構成されている。尚、ゲ−ト信号のデュ−ティ比（ＯＮデュ−ティ）は例えば１０％程度に設定されているが、回路定数，周波数などによっては適宜のデュ−ティ比に変更できる。
【００３７】
又、インタ−フェ−ス回路Ａａにおいて、インピ−ダンス変換回路２３は、例えば増幅率が１に設定されたオペアンプ２３ａによって構成されている。従って、インピ−ダンス変換回路２３の出力側は低インピ−ダンスとなり、入力側に影響を与えることなく、制御回路のＣＰＵが読み取るために必要な電流を取り出すことができる。このインピ−ダンス変換回路２３の出力側にはＡＣ−ＤＣ変換回路２４が接続されており、例えば抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとからなる平滑回路によって構成されている。尚、このＡＣ−ＤＣ変換回路２４の出力側は制御回路２０に接続されている。
【００３８】
次に、この乗員検知システムの動作について図５〜図７を参照して説明する。まず、制御回路２０からの信号に基づく切換回路１８の切換動作によってスイッチング手段１８ａのみが閉成され、その他のスイッチング手段１８ｂ〜１８ｆは開成される。このために、インタ−フェ−ス回路Ａａにおける電界発生手段１１Ａのスイッチング手段１１ｂには図７（ａ）に示すようなゲ−ト信号が付与される。ゲ−ト信号がハイ（Ｈｉｇｈ）になると、その都度、スイッチング手段１１ｂはオンとなり、それのドレインが接地レベルとなり、送信系には出力されない。尚、この際に、アンテナ電極部４Ａの周辺に存在するキャパシタンス成分に充電された電荷がスイッチング手段１１ｂを介して放電される。一方、ゲ−ト信号がロウ（Ｌｏｗ）となると、スイッチング手段１１ｂはオフとなり、送信系には例えば図７（ｂ）に示すようなほぼ方形波の高周波低電圧（例えば１２０ＫＨｚ，＋５Ｖ）が出力される。この高周波出力は送信系，コネクタ１９ａを介してアンテナ電極部４Ａに供給され、アンテナ電極部４Ａの周辺に微弱電界が発生される。その結果、シ−ト１への乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区別）などの着席状況に応じて異なったレベルの電流が流れる。
【００３９】
例えばシ−ト１に乗員が着席していない空席状態の場合には、アンテナ電極部４Ａの周辺に存在する浮遊容量に基づいてレベルの低い電流が流れる。この際に、送信系の高周波低電圧の立ち上がりは、図７（ｂ）に示すように、浮遊容量のキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａの抵抗１１ａとによるＣＲ時定数に基づいて若干鈍る。一方、シ−ト１に乗員が着席している場合には、アンテナ電極部４Ａの周辺には空席状態時の浮遊容量に比較して大きなキャパシタンス成分が存在するようになり、レベルの高い電流が流れることになる。尚、乗員のキャパシタンス成分は大人の方が子供に比較して大きくなり、アンテナ電極に流れる電流のレベルも高くなる。この際に、送信系の高周波低電圧の立ち上がりは、図７（ｃ）に示すように、浮遊容量に比べて大きなキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａの抵抗１１ａとによるＣＲ時定数に基づいて指数関数的になり、大きく鈍る。尚、この立ち上がりの鈍り方は、大人と子供との間でキャパシタンス成分が異なることから、大人の場合には大きく、子供の場合には小さくなる。
【００４０】
このように電界発生手段１１Ａを含む送信系，アンテナ電極系におけるＣＲ時定数に基づいて各種のパタ−ンを呈する送信系の高周波低電圧（電圧波形）は１倍の増幅率に設定されたオペアンプ２３ａよりなるインピ−ダンス変換回路（バッファ回路）２３においてインピ−ダンス変換される。即ち、入力側は高インピ−ダンス、出力側（ＡＣ−ＤＣ変換回路２４側）は低インピ−ダンスとなり、制御回路２０の読み込みに要する電流を必要に応じて適宜に取り込むことが可能となる。インピ−ダンス変換回路２３の出力（高周波低電圧）はＡＣ−ＤＣ変換回路２４に入力される。この回路２４では、交流のライン電圧は抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとを含む平滑回路によって平滑され、図７（ｄ）に示すように、直流に変換される。同図において、点線は空席状態時の直流変換レベルを、実線は乗員の着席状態時の直流変換レベルをそれぞれ示しており、両者の間には判別可能な程度のレベル差を有している。尚、この直流変換レベルは、上述のＣＲ時定数において抵抗１１ａの抵抗値を一定に設定すれば、アンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分の大きさに依存し、例えば大人のようにキャパシタンスが大きい場合には小さくなり、逆に、子供のようにキャパシタンスが小さい場合には大きくなり、シ−ト１が空席状態の場合には最も大きくなる。このＡＣ−ＤＣ変換回路２４の直流出力は制御回路２０に取り込まれ、Ａ／Ｄ変換され、メモリに格納される。そして、切換回路１８のスイッチング手段１８ａがスイッチング手段１８ｂ・・・スイッチング手段１８ｆに切り換えられる毎に、それぞれのアンテナ電極部４Ｂ〜４Ｆに関連する信号がそれぞれのインタ−フェ−ス回路から出力され、制御回路２０に次々と取り込まれる。
【００４１】
この制御回路２０には、予め、例えばシ−トへの乗員の着席の有無，乗員の識別（大人か子供かの区分）などに関するしきい値（しきい値デ−タ）などがメモリ（記憶手段）に格納されている。具体的には、乗員の着席の有無に関するしきい値に関しては次のように設定される。例えばシ−トに乗員が着席している場合には、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに対向する面積などの違いによってアンテナ電極部の周辺に存在するキャパシタンス成分に差異が生ずるものの、シ−トが空席の場合にアンテナ電極部の周辺に存在する浮遊容量に比較してかなり大きくなる。この結果、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流のレベルにも有意差が生じ、乗員が着席している場合には空席の場合に比べてレベルの高い電流が流れるようになるのみならず、ＣＲ時定数の差異に関連して、送信系のライン電圧（高周波低電圧）の電圧波形における立ち上がりの鈍りも大きくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４から出力される直流レベルも低くなる。従って、乗員が着席している場合には、図７（ｄ）において実線で示すように、直流レベルが低くなり、空席の場合には、同図において点線で示すように、直流レベルが高くなる。このために、この実線と点線の間の直流レベルが乗員の着席の有無に関するしきい値として設定される。尚、直流出力デ−タがこのしきい値より小さければ乗員が着席していると判定され、大きければ着席していないと判定される。
【００４２】
又、乗員の識別に関するしきい値に関しては次のように設定される。例えばシ−トに大人又は子供の乗員が着席している場合には、アンテナ電極部に対向する面積などの違いによってアンテナ電極部の周辺に存在するキャパシタンス成分に差異が生ずる。この結果、アンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流のレベルが異なり、大人の乗員の場合には子供の乗員の場合に比べて電流のレベルが高くなるのみならず、ＣＲ時定数の差異に関連して、送信系のライン電圧の電圧波形における立ち上がりの鈍りも大きくなり、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４から出力される直流レベルも低くなる。従って、大人と子供との中間的な直流出力レベルが識別に関するしきい値として設定される。尚、直流出力デ−タがこのしきい値より小さければ大人と判定され、大きければ子供と判定される。
【００４３】
従って、制御回路２０に取り込まれた乗員の着席状況などに関する信号デ−タは、予め制御回路２０に記憶されている乗員の着席状況などに関するしきい値デ−タと比較される。例えばインタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆからの現実のデ−タが着席の有無に関するしきい値と比較され、現実のデ−タがしきい値より小さければ、シ−トに乗員が着席していると判定されるし、大きければ着席していないと判定される。又、着席の識別に関するしきい値との比較において、現実のデ−タがしきい値より小さければ、大人の乗員が着席していると判定されるし、大きければ子供の乗員が着席していると判定される。この判定結果に基づいて、エアバッグ装置３０は制御回路２０からの送信信号によって、エアバッグが展開可能又は展開不可能のいずれか一方にセットされる。従って、仮に自動車が衝突した場合、乗員の識別結果に応じてエアバッグ装置３０が適切に制御されるために、エアバッグの不所望な展開を未然に防止できる。
【００４４】
この実施例によれば、インタ−フェ−ス回路Ａａ〜Ａｆにおいて、電界発生手段１１Ａから高周波低電圧が出力される送信系にはインピ−ダンス変換回路２３を介してＡＣ−ＤＣ変換回路２４が接続されているために、電界発生手段１１Ａから送信系を介してアンテナ電極部４Ａ〜４Ｆに流れる電流との間に関連性を有するライン電圧（電圧波形）を取り込んで直流に変換し、この変換デ−タに基づいてシ−トへの乗員の着席状況などを適切に判断することができる。
【００４５】
又、送信系とＡＣ−ＤＣ変換回路２４との間にはインピ−ダンス変換回路２３が接続されて入力側が高インピ−ダンス化され、出力側が低インピ−ダンス化されているために、ＡＣ−ＤＣ変換回路２４の直流出力が制御回路２０に取り込まれる際に、制御回路２０が読み取りに必要とする電流を取り出しても、送信系における送信信号に何ら影響を与えることはない。従って、精度の高い乗員検知が可能となる。
【００４６】
又、アンテナ電極の周辺に存在するキャパシタンス成分はシ−トに大人の乗員が着席しているか、或いは子供の乗員が着席しているかによって異なることから、このキャパシタンス成分と電界発生手段１１Ａを含む送信系に接続された抵抗１１ａとによるＣＲ時定数を適切に設定することによって、送信ラインにおける高周波低電圧の立ち上がりにそれぞれの状況に対応する鈍りを発生させることができる。従って、立ち上がりの鈍りによる波形の違いを、ＡＣ−ＤＣ変換回路によって交流から直流に変換することにより、識別可能な信号デ−タが得られ、この信号デ−タに基づいて乗員の着席状況などを的確に判断することがてきる。
【００４７】
さらには、シ−トに配置されたアンテナ電極４Ａ〜４Ｆに印加される高周波低電圧は電界発生手段１１Ａから出力されるのであるが、その出力は単に電源回路２２からの単一電圧のＶｃｃ電源を所望の周波数（例えば１２０ＫＨｚ）のゲ−ト信号によってスイッチング手段１１ｂをスイッチング動作させることによって得られるために、例えば直流を高周波交流に変換してから方形波に波形整形する構成の発振回路に比べて、電界発生手段１１Ａは勿論のこと、制御ユニットの回路構成が簡略化でき、システムのコストを有効に低減できる。
【００４８】
図８〜図９は本発明にかかる乗員検知システムの第４の実施例を示すものであって、基本的には図５〜図６に示す実施例と同じである。異なる点はアンテナ電極４をシ−ト１に対向するダッシュボ−ド部ＤＢに配置したことと、インタ−フェ−ス回路Ａａが１つで構成されていることである。尚、制御ユニット１０Ｂはダッシュボ−ド部ＤＢ又はその近傍に配置されている。
【００４９】
この実施例において、アンテナ電極４はそれぞれ助手席及び運転席に対向するダッシュボ−ド部ＤＢに配置することが望ましいが、助手席側にのみ配置することもできる。このアンテナ電極４は絶縁部材よりなるベ−ス部材（５）にアンテナ電極部４Ａがスクリ−ン印刷によって形成して構成されており、ダッシュボ−ド部ＤＢにベ−ス部材を固定することによって取り付けられる。
【００５０】
この実施例によれば、シ−ト１に着席している乗員Ｐが図示点線のようにダッシュボ−ド部ＤＢ（アンテナ電極部４Ａ）に接近した際に、アンテナ電極部４Ａに流れる電流が増加することに関連して、インタ−フェ−ス回路Ａａから制御回路２０に取り込まれる直流信号のレベルが小さくなる。この現実のデ−タと、予め、制御回路２０に記憶されている接近状態に関するしきい値とを比較することにより、乗員Ｐがダッシュボ−ド部ＤＢに不必要に接近しているか否かを的確に検知できる。従って、乗員Ｐがダッシュボ−ド部ＤＢに不必要に接近している場合にはエアバッグ装置３０のエアバッグを展開しないようにセットすることにより、エアバッグの不所望な展開を未然に防止できる。
【００５１】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えばアンテナ電極の配置場所はシ−トやダッシュボ−ド部の他に、ドアやドアに近いシ−ト部分に配置したり、シ−ト及びダッシュボ−ド部の両方に配置したりすることもできる。又、複数のアンテナ電極部を配置する場合、それの配置数は適宜に増減できるし、その形態も帯状の他、渦巻き状を含むル−プ状，蛇行状，櫛歯状，放射状など適宜の形状に形成できる。又、アンテナ電極は長尺状のベ−ス部材にアンテナ電極部を順に形成して構成する他、予め所望のサイズに裁断されたベ−ス部材に個別にアンテナ電極部を形成することもできる。又、アンテナ電極部は液体状の導電部材を用いたスクリ−ン印刷の他、吹き付け，塗布，蒸着，メッキのいずれかによって形成することもできる。特に、スクリ−ン印刷装置は図示例の構造に限定されない。又、本発明にかかるアンテナ電極は先行技術の乗員検知システムにも適用することができる。さらには、制御回路の判断結果に基づいて、エアバッグ装置に代えてシ−トベルトの装着状態，警告灯などを制御することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、アンテナ電極はベ−ス部材にアンテナ電極部を、導電部材を直接的に被着することによって構成されるために、先行技術のように手作業によるアンテナ電極部のベ−ス部材に対する位置合わせ，アンテナ電極部相互の間隔の調整を完全に省略できる。従って、生産性を著しく高めることができるのみならず、製造コストを低減できる。その上、乗員検知システムに適用すれば、制御ユニットのコスト低減も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる乗員検知システムの車室内部分の第１の実施例を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の正面図。
【図２】図１に示すアンテナ電極の具体的構成図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
【図３】本発明にかかるアンテナ電極の製造方法を説明するための図であって、同図（ａ）は製造ラインの概略を示す側断面図、同図（ｂ）はスクリ−ン印刷装置の側断面図。
【図４】本発明にかかるアンテナ電極の第２の実施例を示す要部平面図。
【図５】本発明にかかる乗員検知システムの第３の実施例を示す回路ブロック図。
【図６】図５に示すインタ−フェ−ス回路の具体的回路図。
【図７】図５に示す制御ユニットの動作を説明するための図であって、同図（ａ）は制御回路から出力されるゲ−ト信号を示す図、同図（ｂ）は空席時における送信系の信号波形を示す図、同図（ｃ）は着席時における送信系の信号波形を示す図、同図（ｄ）はＡＣ−ＤＣ変換回路の直流出力を示す図。
【図８】本発明にかかる乗員検知システムの第４の実施例を示す要部側面図。
【図９】図８に示す乗員検知システムに適用される制御ユニットの回路ブロック図。
【図１０】先行技術にかかる乗員検知システムの基本動作を説明するための図であって、同図（ａ）はアンテナ電極の周辺の電界分布を示す図、同図（ｂ）はアンテナ電極の近傍に物体が存在した時の電界分布を示す図。
【図１１】先行技術にかかるシ−トへのアンテナ電極の配置状態を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の平面図。
【図１２】図１１に示すアンテナ電極の具体的構成図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
【図１３】先行技術にかかる乗員検知システムの回路ブロック図。
【図１４】図１３に示す乗員検知システムにおけるエアバッグ装置の回路ブロック図。
【符号の説明】
１  シ−ト
１ａ  着席部
１ｂ  背もたれ部
４  アンテナ電極
４Ａ〜４Ｆ  アンテナ電極部
５，５ａ，５ｂ  ベ−ス部材
１０，１０Ａ，１０Ｂ  制御ユニット
１１，１１Ａ  電界発生手段
１５  電流検出回路
２３  インピ−ダンス変換回路
２４  ＡＣ−ＤＣ変換回路
２０  制御回路
２２  電源回路
３０  エアバッグ装置
Ａ，Ａａ〜Ａｆ  インタ−フェ−ス回路
ＰＲ  スクリ−ン印刷装置
Ｗ  枠
Ｓ  スクリ−ン
ＳＧ  スキ−ジ
Ｈ  加熱炉
ＳＳ１，ＳＳ２  セ−フィングセンサ
ＳＱ１，ＳＱ２  スクイブ
ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチング素子
ＣＣ  制御回路
ＧＳ  電子式加速度センサ
【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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