JP2014163885A - 静電容量式乗員検知センサ - Google Patents

Abstract

【課題】乗員を検知可能であると共に、携帯機器等の被充電機器を充電することができる静電容量式乗員検知センサを提供する。
【解決手段】本発明は、検出電極１１に検出電圧を印加し、基準電極３と検出電極１１との間に電界を形成する電圧印加部２１と、容量検出部２３で検出された静電容量に基づいて乗員を判別する判別部２４と、を備えた静電容量式乗員検知センサであって、静電センサ１は、検出電極１１に離間して配置され電圧印加部２１から充電電圧が印加される第一充電電極１７と、第一充電電極１７に離間且つ並列して配置され基準電位が与えられた第二充電電極１８と、を備え、第一充電電極１７及び第二充電電極１８は、第一充電電極１７に充電電圧が印加されると、シート９の座面９１１を介して対向配置された被充電機器Ｚに対して容量結合することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電容量により乗員を判別する静電容量式乗員検知センサに関する。

静電容量式乗員検知センサは、例えば特開２００８−１１１８０９号公報（特許文献１）に記載されている。静電容量式乗員検知センサは、電極が車両のシート内に配置され、当該電極と基準電極（車両ボディ等）との間の静電容量の変化に基づいて乗員の着座の有無や乗員の種類（大人やチャイルドシート（ＣＲＳ）に搭乗した子供等）を判別する。具体的には、電極間に介在した検出対象の比誘電率の違い（例えば空気約１、ＣＲＳ約２〜５、大人約５０）から、検出される静電容量に変化が生じ、当該変化により検出対象が判別される。静電容量の変化は、電極間で検出される電流と電圧から算出したインピーダンスにより検出できる。

特開２００８−１１１８０９号公報

ところで、昨今では、車両ユーザが、携帯電話やタブレットなどの携帯機器（モバイル機器）を車内に持ち込むことが多くなっている。携帯機器は、利便性向上の観点から、車内でも充電できることが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、乗員を検知可能であると共に、携帯機器等の被充電機器を充電することができる静電容量式乗員検知センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、検出電極（１１）を備えると共に、車両のシート（９）に配置される静電センサ（１）と、前記検出電極に検出電圧を印加し、基準電位が与えられた基準電極（３）と前記検出電極との間に電界を形成する電圧印加部（２１）と、前記検出電圧の印加により前記検出電極に流れる電流を検出する電流検出部（２２）と、前記検出電圧及び前記電流検出部で検出された電流に基づいて前記検出電極と前記基準電極との間の静電容量を検出する容量検出部（２３）と、前記容量検出部で検出された静電容量に基づいて乗員を判別する判別部（２４）と、を備えた静電容量式乗員検知センサであって、前記静電センサは、前記検出電極に離間して配置され前記電圧印加部から充電電圧が印加される第一充電電極（１７）と、前記第一充電電極に離間且つ並列して配置され基準電位が与えられた第二充電電極（１８）と、を備え、前記第一充電電極及び前記第二充電電極は、前記第一充電電極に前記充電電圧が印加されると、前記シートの座面（９１１）を介して対向配置された被充電機器（Ｚ）に対して容量結合することを特徴とする。

この構成によれば、被充電機器の電池は、電界共鳴方式（電界結合方式）により、電圧印加部から静電センサを介して電力送電され、充電される。つまり、本構成によれば、シート上に置かれた被充電機器を、非接触充電することができる。本構成によれば、静電センサによって乗員を検知可能であると共に、被充電機器を充電することができる。なお、上記の各基準電位は、互いに異なる値でも良い。また、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第一実施形態の静電容量式乗員検知センサの構成を示す構成図である。 第一実施形態の静電容量式乗員検知センサの配置状態を示す平面図である。 第一実施形態の静電センサの構成を示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 第一実施形態の静電容量式乗員検知センサの詳細構成を示す構成図である。 第一実施形態の乗員判別を説明するための説明図である。 第一実施形態の充電回路を説明するための説明図である。 第二実施形態の静電容量式乗員検知センサの詳細構成を示す構成図である。 第二実施形態の制御例を示すフローチャートである。 第三実施形態の静電容量式乗員検知センサの構成を示す構成図である。 第三実施形態の静電容量式乗員検知センサの構成を示すための、図９のＸ−Ｘ線断面図に相当する説明図である。 第三実施形態の変形態様のシートを示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。以下の実施形態では、助手席に静電センサを設置した場合について説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の静電容量式乗員検知センサは、図１に示すように、静電センサ１と、乗員検知ＥＣＵ２と、を備えている。静電センサ１は、フィルム状のセンサマットであって、フィルム内に電極が配置されて構成されている。静電センサ１は、車両のシート９の座面部９１内に（例えばクッション間に）配置されている。シート９は、乗員が着座する座面９１１を有する座面部９１と、座面部９１の車両後方側に配置された背もたれ部９２と、を備えている。静電センサ１は、座面９１１と略平行に配置されている。

具体的に、静電センサ１は、図２及び図３に示すように、メイン電極（「検出電極」に相当する）１１と、サブ電極１２と、ガード電極１３と、フィルム部材１４〜１６と、第一充電電極１７と、第二充電電極１８と、を備えている。メイン電極１１は、平板状の導電部材であって、フィルム部材１５上に配置されている。本実施形態のメイン電極１１は、車両上方から見て、車両後方端部中央が車両前方に窪んだ略コの字形状に形成されている。

サブ電極１２は、平板状の導電部材であって、メイン電極１１に離間且つ並列して配置されている。サブ電極１２は、フィルム部材１５上でメイン電極１１と隣り合うように、メイン電極１１に沿って配置されている。サブ電極１２は、静電センサ１の縁部に配置されている。メイン電極１１及びサブ電極１２上には、フィルム部材１４が配置されている。つまり、メイン電極１１及びサブ電極１２は、フィルム部材１４とフィルム部材１５の間に配置されている。

ガード電極１３は、平板状の導電部材であって、メイン電極１１の座面９１１と反対側（車両下側）に対向配置されている。つまり、ガード電極１３は、フィルム部材１５を介してメイン電極１１と対向するように配置されている。ガード電極１３の下方には、フィルム部材１６が配置されている。つまり、ガード電極１３は、フィルム部材１５とフィルム部材１６の間に配置されている。フィルム部材１４〜１６は、絶縁性材料（例えばＰＥＴ）からなり、フィルム部材１４〜１６間には例えば接着剤が介在している。

第一充電電極１７は、平板状の導電部材であって、メイン電極１１に離間且つ並列して配置されている。第一充電電極１７は、メイン電極１１の車両後方端部中央の窪み内に配置されている。第二充電電極１８は、平板状の導電部材であって、第一充電電極１７に離間且つ並列して配置されている。第二充電電極１８は、メイン電極１１の車両後方端部中央の窪み内で、第一充電電極１７の隣に配置されている。静電センサ１全体では、略四角形状になっている。第一充電電極１７及び第二充電電極１８は、フィルム部材１４とフィルム部材１５の間に配置されている。

乗員検知ＥＣＵ２は、ＣＰＵやメモリ等を備える電子制御ユニットである。乗員検知ＥＣＵ２は、図４に示すように、構成及び機能として、電圧印加部２１と、電流検出部２２と、容量検出部２３と、判別部２４と、スイッチ部４と、を備えている。

電圧印加部２１は、車両接地（基準電位）ＧＮＤに接続されると共に、静電センサ１の各電極１１〜１３、１７、１８に接続可能となっている。電圧印加部２１は、交流電源ａと複数のオペアンプｂとを備え、スイッチ部４を介して各電極１１〜１３、１７、１８に交流電圧（検出電圧）を印加可能となっている。オペアンプｂは、検出電圧と同電位の電圧を印加するためのドライバである。後述する乗員検知モードでは、各電極１１〜１３、１７、１８は、車両ボディ（「基準電極」に相当する）３との間に電界を形成する。なお、車両ボディ３は、車両のボディ部分であるとともに電極を構成し、基準電位（車両接地ＧＮＤ）が与えられている。

電流検出部２２は、電流センサであって、電圧印加部２１の電圧印加により、各電極１１〜１３、１７、１８に流れる電流を検出する。容量検出部２３は、電圧印加部２１が各電極１１〜１３、１７、１８に印加する電圧（検出電圧）と、電流検出部２２が検出した電流とに基づいて、所定の電極間の静電容量を算出する。静電容量は、電圧印加時の電流経路におけるインピーダンス（アドミタンス）の虚数成分（サセプタンス）に基づき算出できる。当該虚数成分は、電流と電圧の位相のずれから算出できる。本実施形態の容量検出部２３は、電圧印加時の電流経路におけるサセプタンスとコンダクタンスを算出する。電流経路の静電容量を検出することは、当該電流経路のインピーダンスを算出することに相当する。

判別部２４は、容量検出部２３の検出結果と予め設定された閾値とに基づいて、乗員の有無、及び乗員が大人かＣＲＳであるかを判別する。また、判別部２４は、スイッチ部４の各スイッチ４１〜４８の接続を制御して、動作モードを、乗員検知モード、被水検知モード、及び充電モードの何れかに切り替える。詳細は後述する。

スイッチ部４は、第一スイッチ４１と、第二スイッチ４２と、第三スイッチ４３と、第四スイッチ４４と、第五スイッチ４５と、第六スイッチ４６と、第七スイッチ４７と、第八スイッチ４８と、を備えている。第一スイッチ４１は、一方が電圧印加部２１に接続され、他方がメイン電極１１に接続された電磁スイッチである。第二スイッチ４２は、一方が電圧印加部２１に接続され、他方がガード電極１３に接続された電磁スイッチである。第三スイッチ４３は、一方が電圧印加部２１に接続され、他方がサブ電極１２に接続された電磁スイッチである。

第四スイッチ４４は、一方が第一スイッチ４１の他端に接続され、他方が第一充電電極１７に接続された電磁スイッチである。第五スイッチ４５は、一方が第一スイッチ４１の他端に接続され、他方がコイル５を介して第一充電電極１７に接続された電磁スイッチである。第六スイッチ４６は、一方が第一スイッチ４１の他端に接続され、他方が第二充電電極１８に接続された電磁スイッチである。第七スイッチ４７は、一方が車両接地ＧＮＤに接続され、他方が第二充電電極１８に接続された電磁スイッチである。第八スイッチ４８は、一方が車両接地ＧＮＤに接続され、他方がサブ電極１２に接続された電磁スイッチである。コイル５は、第一充電電極１７と電圧印加部２１の間に配置されている。

（乗員検知モード）
判別部２４は、乗員検知モードにおいて、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、第三スイッチ４３、第四スイッチ４４、及び第六スイッチ４６を接続状態とし、その他のスイッチ４５、４７、４８は切断状態とする。これにより、メイン電極１１と、他の電極１２、１３、１７、１８とは同電位となり、各電極１１〜１３、１７、１８は車両ボディ３との間に電界を形成する。ガード電極１３は、メイン電極１１の下側でメイン電極１１と同電位になることで、メイン電極１１がシート９の座面９１１を介さない下側で車両ボディ３と電界を形成することを抑制している。つまり、ガード電極１３は、メイン電極１１がより確実にシート９上に電界を形成するためのものである。

サブ電極１２は、主に被水検知モードにおいてシート９の被水を検知するための電極である。サブ電極１２は、乗員検知モードにおいてメイン電極１１と同電位となることで、メイン電極１１同様、車両ボディ３との間に電界を形成する。当該静電容量は、乗員判別に用いられる。また、メイン電極１１の端部（縁部）から出る電気力線がシート９及び乗員を介さずにメイン電極１１の端から車両ボディ３に向けて延びるのを抑制することもできる。つまり、サブ電極１２は、メイン電極１１の電気力線が水平方向に漏れることを抑制する。

電流検出部２２は、乗員検知モードにおいて、メイン電極１１、サブ電極１２、第一充電電極１７、及び第二充電電極１８に流れる電流を検出する。具体的に、電流検出部２２は、第一スイッチ４１に流れる電流（メイン電流）と、第三スイッチ４３に流れる電流（サブ電流）と、を検出する。メイン電流は、メイン電極１１、第一充電電極１７、及び第二充電電極１８を１つの電極とみなして計測される電流である。本実施形態では、１つの電流センサにより電流を計測するため、メイン電流とサブ電流を順に計測する。

容量検出部２３は、メイン電流とサブ電流の和と、検出電圧とに基づいて、電極間を含む電流経路のインピーダンスを算出する。容量検出部２３は、算出されたインピーダンスから、サセプタンスとコンダクタンスを算出する。サセプタンスは静電容量に応じた値であり、サセプタンスを算出することが静電容量を検出することとなる。

判別部２４は、図５に示すように、予め設定された閾値（乗員閾値及び大人閾値）とサセプタンス及びコンダクタンスとを比較し、乗員の有無及び種類を判別する。判別部２４は、算出値が乗員閾値より上（閾値上を含む）であれば「乗員有り」と判別し、算出値が乗員閾値より下であれば「乗員なし（空席）」と判別する。判別部２４は、乗員有りの場合、さらに、算出値が大人閾値より上（閾値上を含む）であれば「大人」と判別し、算出値が乗員閾値より下であれば「子供（ＣＲＳ）」と判別する。乗員判別は、サセプタンスのみでも可能であるが、コンダクタンスも考慮することで判別精度が向上する。なお、静電容量を用いた乗員の判別方法は、公知の方法を用いることができる。

判別部２４は、図示しないエアバッグＥＣＵに判別結果を送信する。エアバッグＥＣＵは、助手席の乗員判別結果が「大人」である場合、衝突時の助手席のエアバッグの展開を許可する。一方、エアバッグＥＣＵは、助手席の乗員判別結果が「空席」又は「子供（ＣＲＳ）」である場合、助手席のエアバッグの展開を禁止する。

（被水検知モード）
判別部２４は、被水検知モードにおいて、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、第四スイッチ４４、第六スイッチ４６、及び第八スイッチ４８を接続状態とし、その他のスイッチ４３、４５、４７は切断状態とする。これにより、サブ電極１２が車両接地ＧＮＤに接続され、サブ電極１２とメイン電極１１、第一充電電極１７、及び第二充電電極１８との間に電界が形成される。

電流検出部２２は、第一スイッチ４１を流れるメイン電流を検出する。容量検出部２３は、メイン電流と検出電圧からインピーダンスを算出し、静電容量を検出する。判別部２４は、当該静電容量に基づいて、シート９の座面部９１が被水しているか否かを判別する。判別部２４は、シート９が被水していると判別した場合、乗員判別を禁止して乗員に通知する。なお、判別部２４は、被水時に、図５のような予め設定された被水時用の乗員判別マップを用いて乗員を判別しても良い。

（充電モード）
判別部２４は、充電モードにおいて、第一スイッチ４１、第二スイッチ４２、第三スイッチ４３、第五スイッチ４５、及び第七スイッチ４７を接続状態とし、その他のスイッチ４４、４６、４８は切断状態とする。これにより、第一充電電極１７には、電圧印加部２１からコイル５を介して検出電圧（「充電電圧」に相当する）が印加される。また、第二充電電極１８は、車両接地ＧＮＤに接続される。

ここで、シート９の座面９１１の第一充電電極１７及び第二充電電極１８に対応する部位（所定部位）に携帯電話等の携帯機器（被充電機器）Ｚが配置されている場合、充電モードにおいて、第一充電電極１７及び第二充電電極１８と携帯機器Ｚとの間では容量結合が行われる。

概念的には、図６に示すように、充電モードにおいて、第一充電電極１７、第二充電電極１８、交流電源ａ、コイル５、及び携帯機器Ｚは、充電回路を構成する。第一充電電極１７は携帯機器Ｚ側の充電電極８１との間に電界を形成し、第二充電電極１８は携帯機器Ｚ側の充電電極８２との間に電界を形成する。換言すると、被充電機器側の充電電極８１、８２と静電センサ１側の充電電極１７、１８が電気的に対向配置され、電気回路を形成する。充電電極８１、８２の間に配置された電池８３は、いわゆる電界共鳴方式（電界結合方式）により、電圧印加部２１から静電センサ１を介して電力送電され、充電される。このように、シート９の所定部位上に置かれた携帯機器Ｚは、充電モードにおいて、静電容量式乗員検知センサにより非接触充電がなされる。

第一実施形態の静電容量式乗員検知センサによれば、乗員を検知可能であると共に、携帯機器Ｚ等の被充電機器を充電することができる。また、メイン電極１１、サブ電極１２、ガード電極１３は、乗員検知モード及び充電モードにおいて検出電圧が印加される。これにより、各電極１１〜１３は、第一充電電極１７と同電位となり、第一充電電極１７が他の電極や車両ボディ３と電界を形成することを抑制する。つまり、より精度良く充電回路を構成することができる。第一実施形態において、判別部２４は、各モードを所定時間毎に切り替えている。モードの切り替え順序は、任意に設定可能である。例えば、モードを、被水検知モード→乗員検知モード→充電モードの順に切り替えても良い。モード切り替えの条件（所定条件）は、任意に設定可能である。

また、第一実施形態では、第一充電電極１７及び第二充電電極１８が座面部９１内の背もたれ部９２側の端部に配置されている。このため、充電時に被充電機器が配置される所定部位は、座面９１１の背もたれ部９２側の端部（車両後方端部）となる。一般的に、座面９１１の背もたれ部９２側の端部は、車両後方に背もたれ部９２が位置すると共に、座り心地の観点から座面部９１の車両前方部位よりも下方に位置している。これにより、被充電機器の所定部位への配置状態を安定させることができる。また、一般的に座面９１１の左右端部は上方に盛り上がっており、被充電機器の所定部位（車両後方端部中央）への安定した配置が可能となる。

また、第一実施形態では、乗員検知モードにおいて、各充電電極１７、１８をメイン電極１１と同電位にすると共に、メイン電流としてメイン電極１１と各充電電極１７、１８に流れる電流を計測している。つまり、本実施形態では、各充電電極１７、１８もメイン電極１１として機能させている。これにより、メイン電極１１として機能する電極面積が確保され、乗員検知精度を高精度に維持することができる。

また、充電モードにおいて第一充電電極１７に印加する充電電圧を、乗員検知に用いる検出電圧としているため、電圧印加部２１等に充電用の構成を別途設ける必要がなく、製造コストの増加を抑制することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の静電容量式乗員検知センサは、第一実施形態に対して、スイッチ部４の構成及び判別部２４の制御が異なっている。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。

スイッチ部４は、図７に示すように、第一実施形態の構成に加えて、第一スイッチ４１とメイン電極１１との間に第九スイッチ４９を備えている。判別部２４は、第九スイッチ４９を、乗員検知モード及び被水検知モードの際に接続状態とし、充電モードの際に切断状態とする。

電流検出部２２は、充電モードにおいて、メイン電極１１を除いて第一充電電極１７及び第二充電電極１８を流れる電流を検出する。換言すると、電流検出部２２は、メイン電流のうちメイン電極１１の影響が除かれた電流を検出する。充電電極１７、１８と携帯機器Ｚとの間で容量結合されている場合と、容量結合されていない場合とで、検出される電流値が異なるが、第九スイッチ４９を切断することで当該違いを精度良く検出することができる。つまり、判別部２４は、充電モードにおいて、電流検出部２２の検出電流に基づいて、充電の有無（所定部位上の携帯機器Ｚの有無）を判別することができる。第二実施形態の判別部２４は、充電モードにおいて、被充電機器（携帯機器Ｚ）の有無を判別する。乗員検知ＥＣＵ２は、充電モードにおいて第一充電電極に流れる電流に基づいて、被充電機器が充電されているか否かを判別する充電判別部（図示せず）を備えているともいえる。

判別部２４は、まず、モードを乗員検知モードとし、乗員を判別する。続いて、判別部２４は、所定時間後、乗員検知モードから被水検知モードにモードを切り替え、被水の有無を判別する。判別部２４は、被水判別を経て「乗員有り」と判別した場合、モードを充電モードに切り替えず、再び乗員検知モードにモードを切り替える。判別部２４は、被水判別を経て「乗員有り」と判別した場合、充電モードへの切り替えを禁止する。

一方、判別部２４は、被水判別を経て「乗員なし」と判別した場合、モードを充電モードに切り替える。判別部２４は、充電モードにおいて、所定間隔毎に（常時でも良い）、被充電機器の有無を判別する。判別部２４は、「被充電機器有り」と判別した場合、継続して充電モードを実行する。一方、判別部２４は、「被充電機器なし」と判別した場合、モードを乗員検知モードに切り替える。

ここで、被水検知モードから始まる制御を例に簡単に説明すると、図８に示すように、判別部２４は、まずモードを被水検知モードにする（Ｓ１０１）。そして、判別部２４は、シート９の被水の有無を判別する（Ｓ１０２）。被水があった場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、判別部２４は、被水時の制御（運転手への通知、乗員検知の停止、又は被水時用の乗員検知）を実行する。

被水がなかった場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、判別部２４は、モードを乗員検知モードに切り替える（Ｓ１０３）。そこで、乗員が検知されなかった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、判別部２４は、モードを充電モードに切り替える（Ｓ１０５）。被充電機器が所定部位に配置されていない場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、１サイクルが終了し、所定時間後に再度スタートする。被充電機器が所定部位に配置されている場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、充電モードが継続される。判別部２４は、充電モードにおいて一定時間経過すると、乗員検知モードに切り替える（Ｓ１０３）ように設定されても良い。

第二実施形態によれば、第一実施形態の効果に加えて、被充電機器が所定部位に配置されている場合に、継続して被充電機器を充電することが可能となる。なお、充電が１００％完了した場合、電流検出部２２で検出される電流値が充電中とは異なる。これを利用して、判別部２４は、充電完了を検知し、モードを他のモードに切り替えても良い。判別部２４は、充電完了を検知した場合、例えば「被充電機器なし」と判別しても良い。

＜第三実施形態＞
第三実施形態の静電容量式乗員検知センサは、図９及び図１０に示すように、シート９の座面部９１に、凹部９１ａが形成されている点が第一実施形態に対して異なっている。第一実施形態と同じ符号は、第一実施形態と同様の構成を示すものであって、先行する説明が参照される。

座面部９１は、座面９１１の背もたれ部９２側の端部、すなわち座面９１１の車両後方端部に、車両下方に凹んだ凹部９１ａを有している。凹部９１ａは、座面部９１の所定部位、すなわち静電センサ１の第一充電電極１７及び第二充電電極１８に対応する位置に形成されている。さらに具体的に、凹部９１ａは、第一充電電極１７及び第二充電電極１８に対向して配置されている。第一充電電極１７及び第二充電電極１８は、車両上方から透視した場合、凹部９１ａ内に包含されている。つまり、本実施形態において、凹部９１ａの底面は、第一充電電極１７及び第二充電電極１８の合計面積よりも大きくなっている。

第三実施形態によれば、座面部９１に凹部９１ａが形成されているため、ユーザは携帯機器Ｚ等の被充電機器を凹部９１ａに配置させることができる。凹部９１ａは、第一充電電極１７及び第二充電電極１８に対応した位置に形成されているため、凹部９１ａ上に被充電機器が配置されることで充電可能な状態となる。また、凹部９１ａ上に配置された被充電機器は、運転中の加速度や振動を受けて移動しても、凹部９１ａの側面に接触し、凹部９１ａ外への移動が抑制される。

このように、第三実施形態によれば、第一実施形態の効果に加えて、ユーザが、被充電機器の配置位置を認識しやすく、且つ被充電機器の位置ずれを抑制することができる。第三実施形態によれば、運転中のより確実な充電を可能とする。また、座面部９１の背もたれ部９２側の端部は、乗員が座った際に人体との接触面積が小さい部位である。本実施形態では、凹部９１ａが座面部９１の背もたれ部９２側の端部に形成されているため、乗員がシート９に着座した際の座り心地への影響を抑えることができる。このように、凹部９１ａは、座り心地の観点では、例えば車両後方端部中央や車両前方端部中央のように、座面９１１のうち着座時に乗員と接触しない（接触しにくい）部位に形成されることが好ましい。

また、座面部９１は、図１１に示すように、凹部９１ａとは別体で、凹部９１ａに嵌合する嵌合部９１ｂを備えても良い。嵌合部９１ｂは、凹部９１ａの凹形状に応じたシート部材であって、凹部９１ａの容積に応じた体積を有している。嵌合部９１ｂは、座面部９１と同じ材料（例えばカバーとクッション）で形成されている。嵌合部９１ｂは、凹部９１ａに対して着脱可能となっている。嵌合部９１ｂの上面は、凹部９１ａと嵌合した状態で、凹部９１ａ周囲の座面９１１の高さと連続するように形成されている。これにより、充電を行わないときは、凹部９１ａを嵌合部９１ｂで埋めることができ、シート９の座り心地への影響を抑えることができる。

＜その他の変形態様＞
本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、被充電機器の充電時の配置位置（所定部位の位置）、すなわち第一充電電極１７及び第二充電電極１８の配置位置は、上記以外の位置（例えば座面部９１の中央）でも良い。

また、充電モードにおいて、メイン電極１１、サブ電極１２、又はガード電極１３は、オープン状態（交流電源ａ及び基準電極から切り離した状態）としても良い。例えば、充電モードにおいて、第二スイッチ４２、第三スイッチ４３、又は第九スイッチ４９に相当するスイッチを切断状態としても良い。これによっても、充電モードにおいて被充電危機を充電することができる。ただし、第一実施形態のように、充電モードにおいて第一充電電極１７と他の電極を同電位とするほうが、第一充電電極１７とオープン状態の電極とがカップリングを起こすことを抑制することができるため、充電効率の観点から優れている。

また、図４に示すように、電流検出部２２がガード電極１３を流れる電流（第二スイッチ４２を流れる電流）を検出し、判別部２４が当該電流に基づいて断線等の故障判別を行っても良い。また、電流検出部２２は、乗員検知のためにメイン電流を検出し、被水検知のためにサブ電流を検出すれば良く、第二スイッチ４２に流れる電流は検出しなくても良い。また、スイッチ部４は、各モードの切り替えが可能な回路構成であれば良く、各スイッチ４１〜４９は、判別部２４の指示に基づき、２点間の接続／切断を切替可能なものであれば良い。また、静電センサ１は、サブ電極１２及びガード電極１３を備えていなくても良い。また、メイン電極１１の形状は、波型であっても良い。

１：静電センサ、 １１：メイン電極（検出電極）、 １２：サブ電極、
１３：ガード電極、 １７：第一充電電極、 １８：第二充電電極、
２：乗員検知ＥＣＵ、 ２１：電圧印加部、 ２２：電流検出部、
２３：容量検出部、 ２４：判別部、 ３：車両ボディ（基準電極）、
４：スイッチ部、 ９：シート９：座面部、 ９１１：座面、
９１ａ：凹部、 ９１ｂ：嵌合部、 ９２：背もたれ部、
Ｚ：携帯機器（被充電機器）

Claims (11)

1. 検出電極（１１）を備えると共に、車両のシート（９）に配置される静電センサ（１）と、
   前記検出電極に検出電圧を印加し、基準電位が与えられた基準電極（３）と前記検出電極との間に電界を形成する電圧印加部（２１）と、
   前記検出電圧の印加により前記検出電極に流れる電流を検出する電流検出部（２２）と、
   前記検出電圧及び前記電流検出部で検出された電流に基づいて前記検出電極と前記基準電極との間の静電容量を検出する容量検出部（２３）と、
   前記容量検出部で検出された静電容量に基づいて乗員を判別する判別部（２４）と、
   を備えた静電容量式乗員検知センサであって、
   前記静電センサは、前記検出電極に離間して配置され前記電圧印加部から充電電圧が印加される第一充電電極（１７）と、前記第一充電電極に離間且つ並列して配置され基準電位が与えられた第二充電電極（１８）と、を備え、
   前記第一充電電極及び前記第二充電電極は、前記第一充電電極に前記充電電圧が印加されると、前記シートの座面（９１１）を介して対向配置された被充電機器（Ｚ）に対して容量結合することを特徴とする静電容量式乗員検知センサ。
2. 前記充電電圧は、前記検出電圧である請求項１に記載の静電容量式乗員検知センサ。
3. 前記判別部は、乗員を検知する乗員検知モードと、前記被充電機器を充電する充電モードと、を所定条件に基づいて切り替え、
   前記検出電極は、前記乗員検知モードにおいて前記検出電圧が印加され、
   前記第一充電電極は、前記乗員検知モード及び前記充電モードにおいて前記検出電圧が印加され、
   前記第二充電電極は、前記乗員検知モードにおいて前記検出電圧が印加され、前記充電モードにおいて基準電位が与えられ、
   前記判別部は、前記検出電極、前記第一充電電極、及び前記第二充電電極と前記基準電極との間の静電容量に基づいて乗員を判別する請求項１又は２に記載の静電容量式乗員検知センサ。
4. 前記検出電極は、前記乗員検知モード及び前記充電モードにおいて前記検出電圧が印加される請求項３に記載の静電容量式乗員検知センサ。
5. 前記判別部は、前記乗員検知モードで乗員有りと判別した場合、前記充電モードへの切り替えを禁止する請求項３又は４に記載の静電容量式乗員検知センサ。
6. 前記判別部は、前記充電モードにおいて前記第一充電電極に流れる電流に基づいて前記被充電機器の有無を判別する請求項３〜５の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
7. 前記シートは、乗員が着座する前記座面を有する座面部（９１）と、前記座面部の車両後方に位置する背もたれ部（９２）と、を備え、
   前記第一充電電極及び前記第二充電電極は、前記座面部のうち前記背もたれ部側の端部に配置されている請求項１〜６の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
8. 前記シートは、乗員が着座する前記座面を有する座面部と、前記座面部の車両後方に位置する背もたれ部と、を備え、
   前記座面部は、前記第一充電電極及び前記第二充電電極の配置位置に対応する部位で凹む凹部（９１ａ）を備える請求項１〜７の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
9. 前記静電センサは、前記検出電極の前記座面と反対側に対向配置され前記検出電圧が印加されるガード電極（１３）を備える請求項１〜８の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
10. 前記判別部は、乗員を検知する乗員検知モードと、前記シートの被水を検知する被水検知モードと、を所定条件で切り替え、
    前記検出電極は、前記乗員検知モード及び前記被水検知モードにおいて前記検出電圧が印加され、
    前記静電センサは、前記検出電極に離間且つ並列して配置されると共に、前記乗員検知モードにおいて前記検出電圧が印加され且つ前記被水検知モードにおいて基準電位が与えられるサブ電極（１２）を備える請求項１〜９の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。
11. 前記判別部は、乗員を検知する乗員検知モードと、前記シートの被水を検知する被水検知モードと、前記被充電機器を充電する充電モードと、を所定条件で切り替え、
    前記検出電極は、前記乗員検知モード、前記被水検知モード、及び前記充電モードにおいて前記検出電圧が印加され、
    前記静電センサは、
    前記検出電極の前記座面部と反対側に対向配置されると共に、前記乗員検知モード、前記被水検知モード、及び前記充電モードにおいて前記検出電圧が印加されるガード電極と、
    前記検出電極に離間且つ並列して配置されると共に、前記乗員検知モード及び前記充電モードにおいて前記検出電圧が印加され、前記被水検知モードにおいて基準電位が与えられるサブ電極と、
    を備える請求項１〜８の何れか一項に記載の静電容量式乗員検知センサ。

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