容量式センサ
【課題】使用状況が変化しても、高いＳ／Ｎを実現できる容量式センサを提供すること。
【解決手段】センサ端子２２と、ガード端子２０と、前記ガード端子２０に接続する導電部１３を備えたガード部５と、複数の分割センサ部９を配列して成るセンサ部３と、を備え、前記複数の分割センサ部９は、それぞれ、導電部１１を備え、前記分割センサ部９に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部９の導電部１１は前記センサ端子２２に接続し、前記接触又は接近がない場合、その分割センサ部９の導電部１１は前記ガード端子２０に接続することを特徴とする請求項１記載の容量式センサ。
【解決手段】センサ端子２２と、ガード端子２０と、前記ガード端子２０に接続する導電部１３を備えたガード部５と、複数の分割センサ部９を配列して成るセンサ部３と、を備え、前記複数の分割センサ部９は、それぞれ、導電部１１を備え、前記分割センサ部９に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部９の導電部１１は前記センサ端子２２に接続し、前記接触又は接近がない場合、その分割センサ部９の導電部１１は前記ガード端子２０に接続することを特徴とする請求項１記載の容量式センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、人の心電等の計測に使用できる容量式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員の心電を計測するシステムとして、ステアリングに取り付けた電極と、シートに取り付けられた容量式センサとの間の電圧を測定することで心電を取得するシステムが開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記のシステムに用いられる容量式センサＰ１は、図１１及び図１２に示す構造を有する。すなわち、容量式センサＰ１は、センサ部Ｐ３と、ガード部Ｐ５とを有する。センサ部Ｐ３は、１枚の金属薄膜であり、乗員の皮膚に接触せずに（間に衣服を介して）、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極である。ガード部Ｐ５は、金属から成る箱体であり、センサ部Ｐ３のうち、乗員に対向する面（図１１、図１２における上面）以外の面を３次元的に覆う。ガード部Ｐ５は、外来ノイズを吸収する機能を有する。センサ部Ｐ３とガード部Ｐ５との間は絶縁体Ｐ７により隔てられている。
【０００４】
また、容量式センサＰ１は、ボルテージフォロワーＰ９を備え、センサ部Ｐ３はそのセンサ端子Ｐ１１に接続し、ガード部Ｐ５はそのガード端子Ｐ１３に接続している。容量式センサＰ１は、車両のシートに取り付けられ、センサ部Ｐ３が、乗員の臀部、腰部、背部等と対向する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した容量式センサＰ１においては、乗員の身体と接しているセンサ部Ｐ３の面積が大きいほど、心電検出のＳ／Ｎを向上させることができる。しかしながら、センサ部Ｐ３のうち、乗員の身体と接する部分は、乗員が誰であるか、及び座り方等により異なるので、センサ部Ｐ３を一律に大きくすると、使用状況によっては、図１３（ｂ）に示すように、センサ部Ｐ３に、乗員の身体（例えば臀部）と接触しない部分が生じてしまう。センサ部Ｐ３のうち、乗員の身体と接触しない部分は、ノイズを拾うアンテナとなり、心電検出のＳ／Ｎを低下させてしまう。また、図１３（ａ）に示すように、センサ部Ｐ３を一律に小さくしても、心電検出のＳ／Ｎが悪化してしまう。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、使用状況が変化しても、高いＳ／Ｎを実現できる容量式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の容量式センサにおいて、センサ部は、複数の分割センサ部を配列したものである。複数の分割センサ部は、それぞれ、導電部Ｂを備える。分割センサ部に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部の導電部Ｂは、センサ端子に接続し、接触又は接近がない場合、その分割センサ部の導電部Ｂはガード端子に接続する。
【０００９】
よって、本発明の容量式センサにおいては、センサ部を構成する複数の分割センサ部のうち、人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ（センサ端子に接続する導電部Ｂ）が、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極として機能し、人体の接触又は接近がない分割センサ部の導電部Ｂ（ガード端子に接続する導電部Ｂ）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００１０】
その結果、人体と容量式センサとの接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極（人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００１１】
また、人体と容量式センサとの接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極（人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
【００１２】
本発明の容量式センサとしては、例えば、分割センサ部に対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、押圧力検出手段で検出した分割センサ部に対する押圧力が所定値以上である場合、その分割センサ部の導電部Ｂをセンサ端子に接続するとともに、分割センサ部に対する押圧力が所定値未満の場合は、その分割センサ部の導電部Ｂをガード端子に接続する接続切替手段と、を備えるものが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
【００１３】
前記押圧力検出手段としては、例えば、押圧された分割センサ部の変位により動作するスイッチが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
【００１４】
前記接続切替手段としては、例えば、デマルチプレクサ又はリレーが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
本発明の容量式センサとしては、例えば、導電部Ｂがセンサ端子に接続している分割センサ部の個数を検出する個数検出手段と、個数検出手段で検出した個数に応じて、容量式センサのゲインを調整するゲイン調整手段とを備えるものが挙げられる。この場合、導電部Ｂがセンサ端子に接続している分割センサ部の個数（すなわち、接触インピーダンス）が変化しても、その変化に応じて、容量式センサのゲインを適切に調整できるので、容量式センサの測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】容量式センサ１の外観を表す斜視図である。
【図２】容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図３】センサ部３周辺の構成を表す断面図であり、（ａ）は分割センサ部９が人体に押圧されていない状態を表し、（ｂ）は一部の分割センサ部９が人体に押圧されている状態を表す。
【図４】センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【図５】容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図６】変形例における容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図７】センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【図８】押下スイッチ１９の構成を表す説明図である。
【図９】加算回路３３及びその周辺の構成を表すブロック図である。
【図１０】容量式センサ１が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１１】従来の容量式センサの構成を表す斜視図である。
【図１２】従来の容量式センサの構成を表すブロック図である。
【図１３】従来の容量式センサにおける課題を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、容量式センサ１の外観を表す斜視図である。図２は、容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。図３は、後述するセンサ部３周辺の構成を表す断面図であり、（ａ）は分割センサ部９が人体に押圧されていない状態を表し、（ｂ）は一部の分割センサ部９が人体に押圧されている状態を表す。
【００１７】
容量式センサ１は、図１に示すように、センサ部３、ガード部５、及び配線部７を備える。容量式センサ１は、車両の乗員（運転者）の心電を測定するためのものであり、車両のシートにおける座面に取り付けられる。容量式センサ１の向きは、センサ部３が上面（シートに着座した乗員の臀部に対向する面）となる向きである。
【００１８】
また、容量式センサ１は、図２に示すように、ボルテージフォロワー８を備える。ボルテージフォロワー８は周知の構成を有するものであり、アンプ１０から構成される。配線部７は、センサ部３及びガード部５からボルテージフォロワー８に至る配線をその内部に収容する筒状部材である。
【００１９】
センサ部３は、複数の分割センサ部９から構成される。各分割センサ部９は、長方形形状を有する板状部材である。各分割センサ部９は、その表面に、金属薄膜から成る導電部１１（導電部Ｂ）を備えている。センサ部３において、複数の分割センサ部９は、同一平面上で規則正しく配列されている。図２及び図３に示すように、分割センサ部９同士の間には、所定の隙間が設けられている。また、センサ部３の周縁に位置する分割センサ部９とガード部５との間にも、所定の隙間が設けられている。
【００２０】
ガード部５は、図１〜図３に示すように、天板５ａの中央部が切り欠かれた直方体の箱形状を有する。センサ部３は、天板５ａにおいて切り欠かれた部分を覆っている。ガード部５は、その外側面に、金属薄膜から成る導電部１３（導電部Ａ）が設けられている。導電部１３は、ボルテージフォロワー８のガード端子２０に接続している。
【００２１】
ガード部５の内部には、図２及び図３に示すように、支持板１５が設けられている。分割センサ部９は、この支持板１５に対し、弾性変形（伸縮）可能なバネ１７により取り付けられている。分割センサ部９に人体が接触していない場合、バネ１７は伸びており、分割センサ部９は、図３（ａ）に示すように、ガード部５の天板５ａと面一の位置にある。一方、車両のシートに乗員が座り、乗員の臀部が分割センサ部９を下向きに押圧した場合、図３（ｂ）に示すように、バネ１７は縮み、分割センサ部９は下側（ガード部５の内部）に押し込まれる。なお、分割センサ部９に対する押圧が解除されると、バネ１７が伸長し、分割センサ部９の位置は、図３（ａ）で示す位置に復帰する。複数の分割センサ部９は、それぞれが独立して、上記の変位を行うことができる。
【００２２】
支持板１５の上面であって、分割センサ部９に対向する位置には、押下スイッチ１９（押圧力検出手段、接続切替手段）が設けられている。押下スイッチ１９は、複数の分割センサ部９のそれぞれについて、１個ずつ設けられている。押下スイッチ１９の入力側には、対応する（その真上に位置する）分割センサ部９の導電部１１が接続している。また、押下スイッチ１９の２つの出力側は、それぞれ、ボルテージフォロワー８（図２参照）のガード端子２０とセンサ端子２２に接続されている。
【００２３】
押下スイッチ１９は、押圧により押し下げられた分割センサ部９の変位により動作するスイッチである。すなわち、押下スイッチ１９は、図３（ａ）のように、対応する（真上にある）分割センサ部９が押し下げられていない場合は、導電部１１をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。一方、図３（ｂ）に示すように、対応する分割センサ部９が押し下げられ、押下スイッチ１９に所定値以上の圧力が加わり、押下スイッチ１９が押し下げられた場合は、導電部１１をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。
【００２４】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
容量式センサ１は、上述したしたように、センサ部３が上側となる向きで、車両のシートの座面に取り付けられる。乗員がシートに着座したとき、複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触するものは、図３（ｂ）における右側の分割センサ部９のように押し下げられ、その分割センサ部９の導電部１１は、センサ端子２２に接続する。一方、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９は、図３（ａ）に示すように押し下げられず、その分割センサ部９の導電部１１は、ガード端子２０に接続する。
【００２５】
よって、容量式センサ１においては、センサ部３を構成する複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１（センサ端子２２に接続する導電部１１）のみが、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（従来の容量式センサにおけるセンサ部）として機能し、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９の導電部１１（ガード端子２０に接続する導電部１１）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００２６】
その結果、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００２７】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
＜第２の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図４及び図５に基づいて説明する。図４は、センサ部３周辺の構成を表す断面図である。図５は容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【００２８】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、分割センサ部９及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
分割センサ部９は、メンブレンスイッチ（押圧力検出手段、接続切替手段）２１と、その上面に設けられた、金属薄膜から成る導電部２３（導電部Ｂ）と、メンブレンスイッチ２１の下面に取り付けられたデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）２５から構成される。分割センサ部９は、支持板１５に対し、支持脚２７により固定される。導電部２３の位置は、ガード部５の天板５ａにおける導電部１３と面一である。
【００２９】
デマルチプレクサ２５の入力側には、同じ分割センサ部９の導電部２３が接続している。また、デマルチプレクサ２５の２つの出力側は、それぞれ、ボルテージフォロワー８（図２参照）のガード端子２０とセンサ端子２２に接続されている。
【００３０】
任意の分割センサ部９に乗員の臀部が接触した場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１がＯＮとなってデマルチプレクサ２５を動作させ、導電部２３をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。一方、分割センサ部９に乗員の臀部が接触していない場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１は、導電部２３をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。
【００３１】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
（１）本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００３２】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
（２）また、メンブレンスイッチ２１を用いることにより、容量式センサ１を薄型にすることができる。また、デマルチプレクサ２５を用いることにより、容量式センサ１を柔らかいものにすることができる。
【００３３】
３．変形例
本実施形態では、図６に示すように、デマルチプレクサ２５の代わりに、リレー２７を用いてもよい。リレー２７もデマルチプレクサ２５と同様に機能する。すなわち、任意の分割センサ部９に乗員の臀部が接触した場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１がＯＮとなってリレー２７を動作させ、導電部２３をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。一方、分割センサ部９に乗員の臀部が接触していない場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１は、導電部２３をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。
【００３４】
上記のようにリレー２７を用いた場合でも、デマルチプレクサ２５を用いる場合と略同様の作用効果を奏することができる。
＜第３の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図７に基づいて説明する。図７は、センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【００３５】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、センサ部３及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
センサ部３を構成する複数の分割センサ部９は、支持板１５に対し、弾性変形（伸縮）可能なバネ１７により取り付けられている。分割センサ部９に人体が接触していない場合、バネ１７は縮んでおらず、分割センサ部９は、図７（ａ）に示すように、ガード部５の天板５ａと面一の位置にある。一方、車両のシートに乗員が座り、乗員の臀部が分割センサ部９を下向きに押圧した場合、図７（ｂ）に示すように、バネ１７は縮み、分割センサ部９は下側（ガード部５の内部）に押し込まれる。なお、分割センサ部９に対する押圧が解除されると、バネ１７が伸長し、分割センサ部９の位置は、図７（ａ）で示す位置に復帰する。
【００３６】
分割センサ部９は、その全面（上面、側面、及び下面を含む）にわたって、金属薄膜から成る導電部１１（導電部Ｂ）を備えている。また、ガード部５は、その外側面に、金属薄膜から成る導電部１３（導電部Ａ）を備えているが、その導電部１３は、天板５ａにおける、分割センサ部９と対向する側面５ｂにも、延びている。なお、導電部１３は、ガード端子２０に接続している。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、隣接する分割センサ部９のいずれもが押し込まれていない場合、それらの導電部１１は互いに接触し、導通する。また、ガード部５に隣接する分割センサ部９が押し込まれていない場合、その分割センサ部９の導電部１１と、ガード部５の導電部１３とは、接触し、導通する。
【００３８】
よって、押し込まれていない分割センサ部９の導電部１１は、隣接する分割センサ部９の導電部１１、及びガード部５の導電部１３を介して、ガード端子２０に接続する。
支持板１５には、導電層２９と、その導電層２９に接続し、上方に突出した接点部３１とが設けられている。接点部３１は金属から成り、各分割センサ部９ごとに設けられている。導電層２９及び接点部３１は、センサ端子２２に接続している。図７（ｂ）に示すように、分割センサ部９が押し下げられた場合、その分割センサ部９の導電部１１は、接点部３１に当接し、センサ端子２２に接続する。
【００３９】
また、図７（ｂ）に示すように、押し下げられた分割センサ部９の導電部１１は、押し下げられていない分割センサ部９の導電部１１や、ガード部５の導電部１３とは接続しない。よって、押し下げられた分割センサ部９の導電部１１は、ガード端子２０には接続しない。
【００４０】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員がシートに着座したとき、複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触するものは、図７（ｂ）における右側の分割センサ部９のように押し下げられ、その分割センサ部９の導電部１１は、接点部３１及び導電層２９を介して、センサ端子２２に接続する。一方、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９は、図７（ａ）に示すように押し下げられず、その分割センサ部９の導電部１１は、隣接する分割センサ部９の導電部１１や、ガード部５の導電部１３を介して、ガード端子２０に接続する。
【００４１】
よって、容量式センサ１においては、センサ部３を構成する複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１（センサ端子２２に接続する導電部１１）のみが、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（従来の容量式センサにおけるセンサ部）として機能し、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９の導電部１１（ガード端子２０に接続する導電部１１）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００４２】
その結果、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４３】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
＜第４の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は、押下スイッチ１９の構成を表す説明図であり、図９は後述する加算回路３３及びその周辺の構成を表すブロック図であり、図１０は容量式センサ１が実行する処理を表すフローチャートである。
【００４４】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、押下スイッチ１９及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
押下スイッチ１９は、図８に示すように、いわゆる２回路２接点スイッチである。押下スイッチ１９の端子１９ａ、１９ｂ、１９ｃにそれぞれ、導電部１１、ガード端子２０、センサ端子２２が接続している。前記第１の実施形態と同様に、押下スイッチ１９は、対応する分割センサ部９が押し下げられていない場合は、導電部１１をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。一方、対応する分割センサ部９が押し下げられ、押下スイッチ１９が押し下げられた場合は、導電部１１をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。
【００４５】
また、押下スイッチ１９の他の端子１９ｄ、１９ｅ、１９ｆには、それぞれ、加算回路（個数検出手段）３３、ＧＮＤ、及び電流源が接続している。押下スイッチ１９において、導電部１１がセンサ端子２２と接続するとき、それに連動して、加算回路３３と電流源が接続する。また、押下スイッチ１９において、導電部１１がガード端子２０と接続するとき、加算回路３３はＧＮＤと接続する。
【００４６】
加算回路３３は、図９に示すように、周知の構成を有する加算回路であり、抵抗３５、３７から成る。加算回路３３は、複数の押下スイッチ１９における端子１９ｄとそれぞれ接続しており、それらから送られる信号（押下スイッチ１９における端子１９ｄ、１９ｆが接続したときの信号）を加算し、その加算した信号（以下では加算回路出力とする）を、マイコン（ゲイン調整手段）３９に出力する。
【００４７】
マイコン３９は、後述する処理により、加算回路出力に応じて、可変抵抗４１における抵抗値を設定する。可変抵抗４１の抵抗値は、容量式センサ１のゲインを決定する。
マイコン３９が実行する処理を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。ステップ１０では、可変抵抗４１の抵抗値を所定の初期値に設定する（初期設定）。
【００４８】
ステップ２０では、加算回路出力の電圧が０を超えるか否かを判断する。０を超える場合はステップ３０に進み、０以下である場合はステップ２０に留まる。
ステップ３０では、出力数をカウント（算出）する。ここで、出力数とは、加算回路３３に対し、電流源の電圧の信号を出力したスイッチ１９の数（すなわち、押圧された分割センサ部９の数）である。加算回路出力は、出力数が大きいほど大きいという特性があるので、加算回路出力から、出力数を算出することができる。
【００４９】
ステップ４０では、前記ステップ３０で算出した出力数に対応する、可変抵抗４１の抵抗値を算出する。なお、マイコン３９は、出力数と抵抗値とを関連付けたマップを、予めメモリ（図示略）に記憶しており、前記ステップ３０で算出した出力数をそのマップに当てはめて、抵抗値を算出する。
【００５０】
ステップ５０では、可変抵抗４１の抵抗値を、前記ステップ４０で算出した抵抗値に設定する。
２．容量式センサ１が奏する作用効果
（１）本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００５１】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
（２）容量式センサ１においては、導電部１１がセンサ端子２２に接続している分割センサ部９の個数が、状況により変化するので、容量式センサ１の接触インピーダンスも、状況により変化する。
【００５２】
そこで、容量式センサ１は、導電部１１がセンサ端子２２に接続している分割センサ部９の個数（接触インピーダンスを反映する数値）を、加算回路出力として取得し、その加算回路出力に応じて、可変抵抗４１の抵抗値（容量式センサ１のゲイン）を設定する。
【００５３】
よって、容量式センサ１は、接触インピーダンスが変化しても、それに応じて、容量式センサ１のゲインを適切に調整できるので、測定精度を向上させることができる。
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００５４】
例えば、前記第１〜第４の実施形態において、乗員の接触又は接近を圧力変化ではなく、磁気変化、静電容量の変化等により検出してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・容量式センサ、３・・・センサ部、５・・・ガード部、
５ａ・・・天板、５ｂ・・・側面、７・・・配線部、
８・・・ボルテージフォロワー、９・・・分割センサ部、
１０・・・アンプ、１１、１３・・・導電部、１２・・・抵抗、
１５・・・支持板、１７・・・バネ、１９・・・押下スイッチ、
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｆ・・・端子、
２０・・・ガード端子、２１・・・メンブレンスイッチ、
２２・・・センサ端子、２３・・・導電部、２５・・・デマルチプレクサ、
２７・・・リレー、２７・・・支持脚、２９・・・導電層、
３１・・・接点部、３３・・・加算回路、３５・・・抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、人の心電等の計測に使用できる容量式センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員の心電を計測するシステムとして、ステアリングに取り付けた電極と、シートに取り付けられた容量式センサとの間の電圧を測定することで心電を取得するシステムが開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記のシステムに用いられる容量式センサＰ１は、図１１及び図１２に示す構造を有する。すなわち、容量式センサＰ１は、センサ部Ｐ３と、ガード部Ｐ５とを有する。センサ部Ｐ３は、１枚の金属薄膜であり、乗員の皮膚に接触せずに（間に衣服を介して）、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極である。ガード部Ｐ５は、金属から成る箱体であり、センサ部Ｐ３のうち、乗員に対向する面（図１１、図１２における上面）以外の面を３次元的に覆う。ガード部Ｐ５は、外来ノイズを吸収する機能を有する。センサ部Ｐ３とガード部Ｐ５との間は絶縁体Ｐ７により隔てられている。
【０００４】
また、容量式センサＰ１は、ボルテージフォロワーＰ９を備え、センサ部Ｐ３はそのセンサ端子Ｐ１１に接続し、ガード部Ｐ５はそのガード端子Ｐ１３に接続している。容量式センサＰ１は、車両のシートに取り付けられ、センサ部Ｐ３が、乗員の臀部、腰部、背部等と対向する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−４６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した容量式センサＰ１においては、乗員の身体と接しているセンサ部Ｐ３の面積が大きいほど、心電検出のＳ／Ｎを向上させることができる。しかしながら、センサ部Ｐ３のうち、乗員の身体と接する部分は、乗員が誰であるか、及び座り方等により異なるので、センサ部Ｐ３を一律に大きくすると、使用状況によっては、図１３（ｂ）に示すように、センサ部Ｐ３に、乗員の身体（例えば臀部）と接触しない部分が生じてしまう。センサ部Ｐ３のうち、乗員の身体と接触しない部分は、ノイズを拾うアンテナとなり、心電検出のＳ／Ｎを低下させてしまう。また、図１３（ａ）に示すように、センサ部Ｐ３を一律に小さくしても、心電検出のＳ／Ｎが悪化してしまう。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、使用状況が変化しても、高いＳ／Ｎを実現できる容量式センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の容量式センサにおいて、センサ部は、複数の分割センサ部を配列したものである。複数の分割センサ部は、それぞれ、導電部Ｂを備える。分割センサ部に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部の導電部Ｂは、センサ端子に接続し、接触又は接近がない場合、その分割センサ部の導電部Ｂはガード端子に接続する。
【０００９】
よって、本発明の容量式センサにおいては、センサ部を構成する複数の分割センサ部のうち、人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ（センサ端子に接続する導電部Ｂ）が、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極として機能し、人体の接触又は接近がない分割センサ部の導電部Ｂ（ガード端子に接続する導電部Ｂ）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００１０】
その結果、人体と容量式センサとの接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極（人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００１１】
また、人体と容量式センサとの接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって人体の身体電位を検出するための電極（人体の接触又は接近がある分割センサ部の導電部Ｂ）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
【００１２】
本発明の容量式センサとしては、例えば、分割センサ部に対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、押圧力検出手段で検出した分割センサ部に対する押圧力が所定値以上である場合、その分割センサ部の導電部Ｂをセンサ端子に接続するとともに、分割センサ部に対する押圧力が所定値未満の場合は、その分割センサ部の導電部Ｂをガード端子に接続する接続切替手段と、を備えるものが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
【００１３】
前記押圧力検出手段としては、例えば、押圧された分割センサ部の変位により動作するスイッチが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
【００１４】
前記接続切替手段としては、例えば、デマルチプレクサ又はリレーが挙げられる。この場合、人体の接触の状況に応じて、導電部Ｂの接続を確実に切り替えることができる。
本発明の容量式センサとしては、例えば、導電部Ｂがセンサ端子に接続している分割センサ部の個数を検出する個数検出手段と、個数検出手段で検出した個数に応じて、容量式センサのゲインを調整するゲイン調整手段とを備えるものが挙げられる。この場合、導電部Ｂがセンサ端子に接続している分割センサ部の個数（すなわち、接触インピーダンス）が変化しても、その変化に応じて、容量式センサのゲインを適切に調整できるので、容量式センサの測定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】容量式センサ１の外観を表す斜視図である。
【図２】容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図３】センサ部３周辺の構成を表す断面図であり、（ａ）は分割センサ部９が人体に押圧されていない状態を表し、（ｂ）は一部の分割センサ部９が人体に押圧されている状態を表す。
【図４】センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【図５】容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図６】変形例における容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【図７】センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【図８】押下スイッチ１９の構成を表す説明図である。
【図９】加算回路３３及びその周辺の構成を表すブロック図である。
【図１０】容量式センサ１が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１１】従来の容量式センサの構成を表す斜視図である。
【図１２】従来の容量式センサの構成を表すブロック図である。
【図１３】従来の容量式センサにおける課題を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、容量式センサ１の外観を表す斜視図である。図２は、容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。図３は、後述するセンサ部３周辺の構成を表す断面図であり、（ａ）は分割センサ部９が人体に押圧されていない状態を表し、（ｂ）は一部の分割センサ部９が人体に押圧されている状態を表す。
【００１７】
容量式センサ１は、図１に示すように、センサ部３、ガード部５、及び配線部７を備える。容量式センサ１は、車両の乗員（運転者）の心電を測定するためのものであり、車両のシートにおける座面に取り付けられる。容量式センサ１の向きは、センサ部３が上面（シートに着座した乗員の臀部に対向する面）となる向きである。
【００１８】
また、容量式センサ１は、図２に示すように、ボルテージフォロワー８を備える。ボルテージフォロワー８は周知の構成を有するものであり、アンプ１０から構成される。配線部７は、センサ部３及びガード部５からボルテージフォロワー８に至る配線をその内部に収容する筒状部材である。
【００１９】
センサ部３は、複数の分割センサ部９から構成される。各分割センサ部９は、長方形形状を有する板状部材である。各分割センサ部９は、その表面に、金属薄膜から成る導電部１１（導電部Ｂ）を備えている。センサ部３において、複数の分割センサ部９は、同一平面上で規則正しく配列されている。図２及び図３に示すように、分割センサ部９同士の間には、所定の隙間が設けられている。また、センサ部３の周縁に位置する分割センサ部９とガード部５との間にも、所定の隙間が設けられている。
【００２０】
ガード部５は、図１〜図３に示すように、天板５ａの中央部が切り欠かれた直方体の箱形状を有する。センサ部３は、天板５ａにおいて切り欠かれた部分を覆っている。ガード部５は、その外側面に、金属薄膜から成る導電部１３（導電部Ａ）が設けられている。導電部１３は、ボルテージフォロワー８のガード端子２０に接続している。
【００２１】
ガード部５の内部には、図２及び図３に示すように、支持板１５が設けられている。分割センサ部９は、この支持板１５に対し、弾性変形（伸縮）可能なバネ１７により取り付けられている。分割センサ部９に人体が接触していない場合、バネ１７は伸びており、分割センサ部９は、図３（ａ）に示すように、ガード部５の天板５ａと面一の位置にある。一方、車両のシートに乗員が座り、乗員の臀部が分割センサ部９を下向きに押圧した場合、図３（ｂ）に示すように、バネ１７は縮み、分割センサ部９は下側（ガード部５の内部）に押し込まれる。なお、分割センサ部９に対する押圧が解除されると、バネ１７が伸長し、分割センサ部９の位置は、図３（ａ）で示す位置に復帰する。複数の分割センサ部９は、それぞれが独立して、上記の変位を行うことができる。
【００２２】
支持板１５の上面であって、分割センサ部９に対向する位置には、押下スイッチ１９（押圧力検出手段、接続切替手段）が設けられている。押下スイッチ１９は、複数の分割センサ部９のそれぞれについて、１個ずつ設けられている。押下スイッチ１９の入力側には、対応する（その真上に位置する）分割センサ部９の導電部１１が接続している。また、押下スイッチ１９の２つの出力側は、それぞれ、ボルテージフォロワー８（図２参照）のガード端子２０とセンサ端子２２に接続されている。
【００２３】
押下スイッチ１９は、押圧により押し下げられた分割センサ部９の変位により動作するスイッチである。すなわち、押下スイッチ１９は、図３（ａ）のように、対応する（真上にある）分割センサ部９が押し下げられていない場合は、導電部１１をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。一方、図３（ｂ）に示すように、対応する分割センサ部９が押し下げられ、押下スイッチ１９に所定値以上の圧力が加わり、押下スイッチ１９が押し下げられた場合は、導電部１１をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。
【００２４】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
容量式センサ１は、上述したしたように、センサ部３が上側となる向きで、車両のシートの座面に取り付けられる。乗員がシートに着座したとき、複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触するものは、図３（ｂ）における右側の分割センサ部９のように押し下げられ、その分割センサ部９の導電部１１は、センサ端子２２に接続する。一方、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９は、図３（ａ）に示すように押し下げられず、その分割センサ部９の導電部１１は、ガード端子２０に接続する。
【００２５】
よって、容量式センサ１においては、センサ部３を構成する複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１（センサ端子２２に接続する導電部１１）のみが、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（従来の容量式センサにおけるセンサ部）として機能し、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９の導電部１１（ガード端子２０に接続する導電部１１）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００２６】
その結果、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００２７】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
＜第２の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図４及び図５に基づいて説明する。図４は、センサ部３周辺の構成を表す断面図である。図５は容量式センサ１の電気的構成を表すブロック図である。
【００２８】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、分割センサ部９及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
分割センサ部９は、メンブレンスイッチ（押圧力検出手段、接続切替手段）２１と、その上面に設けられた、金属薄膜から成る導電部２３（導電部Ｂ）と、メンブレンスイッチ２１の下面に取り付けられたデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）２５から構成される。分割センサ部９は、支持板１５に対し、支持脚２７により固定される。導電部２３の位置は、ガード部５の天板５ａにおける導電部１３と面一である。
【００２９】
デマルチプレクサ２５の入力側には、同じ分割センサ部９の導電部２３が接続している。また、デマルチプレクサ２５の２つの出力側は、それぞれ、ボルテージフォロワー８（図２参照）のガード端子２０とセンサ端子２２に接続されている。
【００３０】
任意の分割センサ部９に乗員の臀部が接触した場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１がＯＮとなってデマルチプレクサ２５を動作させ、導電部２３をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。一方、分割センサ部９に乗員の臀部が接触していない場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１は、導電部２３をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。
【００３１】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
（１）本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００３２】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
（２）また、メンブレンスイッチ２１を用いることにより、容量式センサ１を薄型にすることができる。また、デマルチプレクサ２５を用いることにより、容量式センサ１を柔らかいものにすることができる。
【００３３】
３．変形例
本実施形態では、図６に示すように、デマルチプレクサ２５の代わりに、リレー２７を用いてもよい。リレー２７もデマルチプレクサ２５と同様に機能する。すなわち、任意の分割センサ部９に乗員の臀部が接触した場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１がＯＮとなってリレー２７を動作させ、導電部２３をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。一方、分割センサ部９に乗員の臀部が接触していない場合、その分割センサ部９のメンブレンスイッチ２１は、導電部２３をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。
【００３４】
上記のようにリレー２７を用いた場合でも、デマルチプレクサ２５を用いる場合と略同様の作用効果を奏することができる。
＜第３の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図７に基づいて説明する。図７は、センサ部３周辺の構成を表す断面図である。
【００３５】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、センサ部３及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
センサ部３を構成する複数の分割センサ部９は、支持板１５に対し、弾性変形（伸縮）可能なバネ１７により取り付けられている。分割センサ部９に人体が接触していない場合、バネ１７は縮んでおらず、分割センサ部９は、図７（ａ）に示すように、ガード部５の天板５ａと面一の位置にある。一方、車両のシートに乗員が座り、乗員の臀部が分割センサ部９を下向きに押圧した場合、図７（ｂ）に示すように、バネ１７は縮み、分割センサ部９は下側（ガード部５の内部）に押し込まれる。なお、分割センサ部９に対する押圧が解除されると、バネ１７が伸長し、分割センサ部９の位置は、図７（ａ）で示す位置に復帰する。
【００３６】
分割センサ部９は、その全面（上面、側面、及び下面を含む）にわたって、金属薄膜から成る導電部１１（導電部Ｂ）を備えている。また、ガード部５は、その外側面に、金属薄膜から成る導電部１３（導電部Ａ）を備えているが、その導電部１３は、天板５ａにおける、分割センサ部９と対向する側面５ｂにも、延びている。なお、導電部１３は、ガード端子２０に接続している。
【００３７】
図７（ａ）に示すように、隣接する分割センサ部９のいずれもが押し込まれていない場合、それらの導電部１１は互いに接触し、導通する。また、ガード部５に隣接する分割センサ部９が押し込まれていない場合、その分割センサ部９の導電部１１と、ガード部５の導電部１３とは、接触し、導通する。
【００３８】
よって、押し込まれていない分割センサ部９の導電部１１は、隣接する分割センサ部９の導電部１１、及びガード部５の導電部１３を介して、ガード端子２０に接続する。
支持板１５には、導電層２９と、その導電層２９に接続し、上方に突出した接点部３１とが設けられている。接点部３１は金属から成り、各分割センサ部９ごとに設けられている。導電層２９及び接点部３１は、センサ端子２２に接続している。図７（ｂ）に示すように、分割センサ部９が押し下げられた場合、その分割センサ部９の導電部１１は、接点部３１に当接し、センサ端子２２に接続する。
【００３９】
また、図７（ｂ）に示すように、押し下げられた分割センサ部９の導電部１１は、押し下げられていない分割センサ部９の導電部１１や、ガード部５の導電部１３とは接続しない。よって、押し下げられた分割センサ部９の導電部１１は、ガード端子２０には接続しない。
【００４０】
２．容量式センサ１が奏する作用効果
本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員がシートに着座したとき、複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触するものは、図７（ｂ）における右側の分割センサ部９のように押し下げられ、その分割センサ部９の導電部１１は、接点部３１及び導電層２９を介して、センサ端子２２に接続する。一方、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９は、図７（ａ）に示すように押し下げられず、その分割センサ部９の導電部１１は、隣接する分割センサ部９の導電部１１や、ガード部５の導電部１３を介して、ガード端子２０に接続する。
【００４１】
よって、容量式センサ１においては、センサ部３を構成する複数の分割センサ部９のうち、乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１（センサ端子２２に接続する導電部１１）のみが、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（従来の容量式センサにおけるセンサ部）として機能し、乗員の臀部に接触しない分割センサ部９の導電部１１（ガード端子２０に接続する導電部１１）は、従来の容量式センサにおけるガード部として機能する。
【００４２】
その結果、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００４３】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部１１）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
＜第４の実施形態＞
１．容量式センサ１の構成
容量式センサ１の構成を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は、押下スイッチ１９の構成を表す説明図であり、図９は後述する加算回路３３及びその周辺の構成を表すブロック図であり、図１０は容量式センサ１が実行する処理を表すフローチャートである。
【００４４】
容量式センサ１の基本的な構成は前記第１の実施形態と同様であるが、押下スイッチ１９及びその周辺の構成において一部相違する。以下では、その相違点を中心に説明する。
押下スイッチ１９は、図８に示すように、いわゆる２回路２接点スイッチである。押下スイッチ１９の端子１９ａ、１９ｂ、１９ｃにそれぞれ、導電部１１、ガード端子２０、センサ端子２２が接続している。前記第１の実施形態と同様に、押下スイッチ１９は、対応する分割センサ部９が押し下げられていない場合は、導電部１１をガード端子２０に接続し、センサ端子２２に対しては接続しない。一方、対応する分割センサ部９が押し下げられ、押下スイッチ１９が押し下げられた場合は、導電部１１をセンサ端子２２に接続し、ガード端子２０に対しては接続しない。
【００４５】
また、押下スイッチ１９の他の端子１９ｄ、１９ｅ、１９ｆには、それぞれ、加算回路（個数検出手段）３３、ＧＮＤ、及び電流源が接続している。押下スイッチ１９において、導電部１１がセンサ端子２２と接続するとき、それに連動して、加算回路３３と電流源が接続する。また、押下スイッチ１９において、導電部１１がガード端子２０と接続するとき、加算回路３３はＧＮＤと接続する。
【００４６】
加算回路３３は、図９に示すように、周知の構成を有する加算回路であり、抵抗３５、３７から成る。加算回路３３は、複数の押下スイッチ１９における端子１９ｄとそれぞれ接続しており、それらから送られる信号（押下スイッチ１９における端子１９ｄ、１９ｆが接続したときの信号）を加算し、その加算した信号（以下では加算回路出力とする）を、マイコン（ゲイン調整手段）３９に出力する。
【００４７】
マイコン３９は、後述する処理により、加算回路出力に応じて、可変抵抗４１における抵抗値を設定する。可変抵抗４１の抵抗値は、容量式センサ１のゲインを決定する。
マイコン３９が実行する処理を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。ステップ１０では、可変抵抗４１の抵抗値を所定の初期値に設定する（初期設定）。
【００４８】
ステップ２０では、加算回路出力の電圧が０を超えるか否かを判断する。０を超える場合はステップ３０に進み、０以下である場合はステップ２０に留まる。
ステップ３０では、出力数をカウント（算出）する。ここで、出力数とは、加算回路３３に対し、電流源の電圧の信号を出力したスイッチ１９の数（すなわち、押圧された分割センサ部９の数）である。加算回路出力は、出力数が大きいほど大きいという特性があるので、加算回路出力から、出力数を算出することができる。
【００４９】
ステップ４０では、前記ステップ３０で算出した出力数に対応する、可変抵抗４１の抵抗値を算出する。なお、マイコン３９は、出力数と抵抗値とを関連付けたマップを、予めメモリ（図示略）に記憶しており、前記ステップ３０で算出した出力数をそのマップに当てはめて、抵抗値を算出する。
【００５０】
ステップ５０では、可変抵抗４１の抵抗値を、前記ステップ４０で算出した抵抗値に設定する。
２．容量式センサ１が奏する作用効果
（１）本実施形態の容量式センサ１も、前記第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。すなわち、乗員と容量式センサ１との接触面積が大きい場合は、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も大きくなるので、その電極の大きさが小さく固定されている場合に比べて、心電測定のＳ／Ｎを向上させることができる。
【００５１】
また、乗員と容量式センサ１との接触面積が小さいと、それに応じて、静電容量結合によって乗員の身体電位を検出するための電極（乗員の臀部に接触する分割センサ部９の導電部２３）も小さくなるので、その電極の大きさが大きく固定されている場合に比べて、心電測定におけるノイズを低減できる。
（２）容量式センサ１においては、導電部１１がセンサ端子２２に接続している分割センサ部９の個数が、状況により変化するので、容量式センサ１の接触インピーダンスも、状況により変化する。
【００５２】
そこで、容量式センサ１は、導電部１１がセンサ端子２２に接続している分割センサ部９の個数（接触インピーダンスを反映する数値）を、加算回路出力として取得し、その加算回路出力に応じて、可変抵抗４１の抵抗値（容量式センサ１のゲイン）を設定する。
【００５３】
よって、容量式センサ１は、接触インピーダンスが変化しても、それに応じて、容量式センサ１のゲインを適切に調整できるので、測定精度を向上させることができる。
尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００５４】
例えば、前記第１〜第４の実施形態において、乗員の接触又は接近を圧力変化ではなく、磁気変化、静電容量の変化等により検出してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・容量式センサ、３・・・センサ部、５・・・ガード部、
５ａ・・・天板、５ｂ・・・側面、７・・・配線部、
８・・・ボルテージフォロワー、９・・・分割センサ部、
１０・・・アンプ、１１、１３・・・導電部、１２・・・抵抗、
１５・・・支持板、１７・・・バネ、１９・・・押下スイッチ、
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｆ・・・端子、
２０・・・ガード端子、２１・・・メンブレンスイッチ、
２２・・・センサ端子、２３・・・導電部、２５・・・デマルチプレクサ、
２７・・・リレー、２７・・・支持脚、２９・・・導電層、
３１・・・接点部、３３・・・加算回路、３５・・・抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ端子と、
ガード端子と、
前記ガード端子に接続する導電部Ａを備えたガード部と、
複数の分割センサ部を配列して成るセンサ部と、
を備え、
前記複数の分割センサ部は、それぞれ、導電部Ｂを備え、
前記分割センサ部に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部の導電部Ｂは前記センサ端子に接続し、前記接触又は接近がない場合、その分割センサ部の導電部Ｂは前記ガード端子に接続することを特徴とする容量式センサ。
【請求項２】
前記分割センサ部に対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、
前記押圧力検出手段で検出した前記分割センサ部に対する押圧力が所定値以上である場合、その分割センサ部の導電部Ｂを前記センサ端子に接続するとともに、前記分割センサ部に対する前記押圧力が前記所定値未満の場合は、その分割センサ部の導電部Ｂを前記ガード端子に接続する接続切替手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の容量式センサ。
【請求項３】
前記押圧力検出手段は、押圧された前記分割センサ部の変位により動作するスイッチであることを特徴とする請求項２記載の容量式センサ。
【請求項４】
前記接続切替手段は、デマルチプレクサ又はリレーであることを特徴とする請求項２又は３記載の容量式センサ。
【請求項５】
前記導電部Ｂが前記センサ端子に接続している前記分割センサ部の個数を検出する個数検出手段と、
前記個数検出手段で検出した前記個数に応じて、容量式センサのゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の容量式センサ。
【請求項１】
センサ端子と、
ガード端子と、
前記ガード端子に接続する導電部Ａを備えたガード部と、
複数の分割センサ部を配列して成るセンサ部と、
を備え、
前記複数の分割センサ部は、それぞれ、導電部Ｂを備え、
前記分割センサ部に対し、人体の接触又は接近がある場合、その分割センサ部の導電部Ｂは前記センサ端子に接続し、前記接触又は接近がない場合、その分割センサ部の導電部Ｂは前記ガード端子に接続することを特徴とする容量式センサ。
【請求項２】
前記分割センサ部に対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、
前記押圧力検出手段で検出した前記分割センサ部に対する押圧力が所定値以上である場合、その分割センサ部の導電部Ｂを前記センサ端子に接続するとともに、前記分割センサ部に対する前記押圧力が前記所定値未満の場合は、その分割センサ部の導電部Ｂを前記ガード端子に接続する接続切替手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の容量式センサ。
【請求項３】
前記押圧力検出手段は、押圧された前記分割センサ部の変位により動作するスイッチであることを特徴とする請求項２記載の容量式センサ。
【請求項４】
前記接続切替手段は、デマルチプレクサ又はリレーであることを特徴とする請求項２又は３記載の容量式センサ。
【請求項５】
前記導電部Ｂが前記センサ端子に接続している前記分割センサ部の個数を検出する個数検出手段と、
前記個数検出手段で検出した前記個数に応じて、容量式センサのゲインを調整するゲイン調整手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の容量式センサ。
【図２】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図７】
【図１１】
【図１３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図７】
【図１１】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−３４７６８（Ｐ２０１３−３４７６８Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５０２５（Ｐ２０１１−１７５０２５）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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