(57)【要約】【課題】導電性弾性部材を用いて荷重を精度良く検知できる荷重センサを提供する。【解決手段】着座センサ３０は、電極部３４、３６間に導電性パッド３８が配置されており、電極部３４は、伸縮性を有する素地３８に縫い込まれた電極糸５０と導電性パッド３８との間に絶縁シート４２が配置されている。絶縁シート４２は、開口部が配列されたメッシュ状とされており、荷重が入力されることで、導電性パッド３８が圧縮されると共に、電極糸５０が絶縁シート４２の開口部を介して導電性パッド３８に接触される。また、荷重が増加すると、導電性パッド３８の変位が増加すると共に、導電性パッド３８と電極糸５０との接触面積が増加する。これにより、着座センサ３０は、入力された荷重に応じて電極部３４、３６間の電気抵抗値が大きく変化するので、電気抵抗値から入力された荷重を高精度で検出できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される荷重に応じて弾性圧縮されて、荷重の入力方向の一面と該一面とは反対側の面との間の電気抵抗値が変化する導電性弾性部材と、
前記導電性弾性部材の前記一面側に配置された伸縮性シートと、
前記伸縮性シートの前記導電性弾性部材側の面に対向されて設けられた第１電極と、
前記導電性弾性部材の前記一面とは反対側の面に対向されて設けられ、前記導電性弾性部材を介して前記第１電極に電気的に接続される第２電極と、
所定の大きさの開口部が複数配列されたメッシュ状とされて前記導電性弾性部材と前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方との間に設けられ、弾性圧縮されることで前記開口部に入り込む前記導電性弾性部材を介して前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続可能にする絶縁性シートと、
を備えた荷重センサ。
【請求項２】
前記絶縁性シートには、前記開口部の周囲に該開口部よりも小さい開口の複数の小孔が設けられ、弾性圧縮されることで前記小孔に入り込む前記導電性弾性部材を介して前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続可能にする請求項１に記載の荷重センサ。
【請求項３】
前記第１電極は、導電糸が前記伸縮性シートに縫い込まれて形成されている請求項１又は請求項２に記載の荷重センサ。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の荷重センサと、
前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗値に基づいて前記導電性弾性部材に入力された荷重を出力する荷重出力部と、
を含む荷重検出装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の荷重センサが設けられた着座用シートであって、
シートクッションのクッションパッドに前記導電性弾性部材が設けられると共に、
前記第１電極が設けられた前記伸縮性シート及び前記絶縁性シートが前記シートクッションの上面側に配置され、前記第２電極が前記シートクッションの下面側に配置された着座用シート。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗値に基づいて前記シートクッションに入力された荷重を出力する荷重出力部を備えた請求項５記載の着座用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷重センサ、荷重検出装置及び着座用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員が着座する車両用シートなどのシートでは、シートクッションにウレタンフォーム等を用いたクッションパッドが設けられている。また、車両用シートでは、シートクッションに着座した乗員から受ける荷重に応じてクッションパッドが弾性変形することで、乗員に快適な座り心地感が得られるようにしている。
【０００３】
一方、車両には、エアバック装置やシートベルト装置等の乗員保護装置が設けられており、車両緊急時に乗員保護装置が作動することで車両用シートに着座した乗員が保護される。また、車両には、車両用シートに乗員が着座しているか否かを検知する乗員検出用のセンサが設けられて、乗員検出用のセンサの検知結果に応じて乗員保護装置の作動が制御されるようにしたものがある。
【０００４】
車両用シートに設けられる乗員検出用のセンサとしては、静電容量方式、車両用シートと車両用シートを車体に固定するレールとの間に設けられた歪みセンサを用いる方式、乗員が着座するシートクッションに設けられた圧力センサを用いる方式などがある。例えば、特許文献１には、静電容量方式の乗員検知装置が提案されている。特許文献１の乗員検知装置では、検出用電極として車両シートの表面部に櫛状の導電体を設けており、車両シートに乗員が着座することによる検出用電極と車体との間の静電容量の変化を、発振回路により発振周波数の変化として検出している。また、特許文献１の乗員検知装置では、静電容量の変化から乗員が体格の大きい大人か体格の小さい子供かを検知している。
【０００５】
車両用シートに乗員検出用のセンサを設ける場合には、シートクッションに着座した乗員の座り心地に影響を与えないことが要求される。ここで、ウレタンフォームなどの弾性部材には、弾性圧縮されることで電気抵抗値が変化する導電性弾性部材がある。クッションパッドに導電性弾性部材を用い、導電性弾性部材の電気抵抗値の変化を検出することで、シートクッションに乗員が着座したか否かを検知可能となる。また、導電性弾性部材の抵抗値から、車両用シートに着座した乗員が体格の大きい（体重の重い）大人か、体格の小さい（体重の少ない）子供かを検知可能することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−０３２３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、乗員保護装置が設けられる車両では、乗員がシートクッションに着座していることを検出した場合に、シートクッションに着座した乗員が大人か子供かのみでなく、さらに体格を細かく検知することが要求される。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、導電性弾性部材を用いて荷重を精度良く検知できる荷重センサ、荷重検出装置及び着座用シート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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に係る荷重センサは、入力される荷重に応じて弾性圧縮されて、荷重の入力方向の一面と該一面とは反対側の面との間の電気抵抗値が変化する導電性弾性部材と、前記導電性弾性部材の前記一面側に配置された伸縮性シートと、前記伸縮性シートの前記導電性弾性部材側の面に対向されて設けられた第１電極と、前記導電性弾性部材の前記一面とは反対側の面に対向されて設けられ、前記導電性弾性部材を介して前記第１電極に電気的に接続される第２電極と、所定の大きさの開口部が複数配列されたメッシュ状とされて前記導電性弾性部材と前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方との間に設けられ、弾性圧縮されることで前記開口部に入り込む前記導電性弾性部材を介して前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続可能にする絶縁性シートと、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の荷重センサには、導電性弾性部材が用いられている。導電性弾性部材は、荷重が入力されることで入力された荷重に応じて弾性変形して圧縮される弾性部材となっている。また、導電性弾性部材は、弾性部材に導電性炭素粒子等が担持されることで導電性を有している。このため、導電性弾性部材は、圧縮されることで一面と一面とは反対側の面との間の電気抵抗値が低下するように変化する。このような導電性弾性部材としては、例えば、弾性部材であるポリウレタン発泡体（ウレタンフォーム）に、導電性を担持させた導電性ウレタンフォームなどを適用できる。
【００１１】
導電性弾性部材の一方の面には、伸縮性シートが設けられており、伸縮性シートの導電性弾性部材側に第１電極が設けられている。第１電極は、伸縮性シートに設けられることで、導電性弾性部材の一方の面の弾性変形に追従して伸縮すると共に、導電性弾性部材に電気的に接続可能となっている。また、導電性弾性部材には、一方の面と反対側の面に第２電極が設けられており、第１電極と第２電極とにより導電性弾性部材の電気抵抗値が検出される。
【００１２】
また、絶縁性シートは、所定の大きさの開口部が配列されたメッシュ状とされている。絶縁性シートは、第１電極及び第２電極の少なくとも一方と導電性弾性部材との間に設けられる。このため、例えば、第１電極と導電性弾性部材との間に絶縁性シートが配置されることで、導電性弾性部材に荷重が入力されていない状態では、第１電極が導電性弾性部材から離れるので、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値が高くなる。また、導電性弾性部材に荷重が入力されることで、導電性弾性部材の一部が絶縁性シートの開口部内に入り込む。このために、第１電極及び第２電極の各々が導電性弾性部材に接触する。また、入力される荷重が増加することで、開口部内に入り込んだ導電性弾性部材と第１電極との接触面積が増加する。
【００１３】
これにより、第１電極と第２電極とが導電性弾性部材を介して電気的に接続されて、導電性弾性部材に生じる電気抵抗値、及び導電性弾性部材と第１電極との接触面積に応じた電気抵抗値が検出される。この際、導電性弾性部材が圧縮されることにより電気抵抗値が低下すると共に、導電性弾性部材と第１電極との接触面積が増加することで電気抵抗値が低下する。従って、導電性弾性部材に荷重が入力されていない状態と荷重が入力された状態とで、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値が大きく変化し、導電性弾性部材に荷重が入力された否かを高精度で検知できる。また、絶縁性シートを設けていない場合に比べて、入力される荷重の変化に対する、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値の変化が大きくなるので、入力された荷重を高精度で検知できる。
【００１４】
請求項２に係る荷重センサは、前記絶縁性シートには、前記開口部の周囲に該開口部よりも小さい開口の複数の小孔が設けられ、弾性圧縮されることで前記小孔に入り込む前記導電性弾性部材を介して前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続可能にする。
【００１５】
請求項２に記載の荷重センサは、絶縁シートに開口部よりも小さく開口された複数の小孔が形成されている。導電性弾性部材は、入力された荷重が大きくなると絶縁性シートの小孔内に入り込む。このために、導電性弾性部材に入力される荷重がさらに増加することで開口部及び開口部よりも小さく開口された小孔を介して導電性弾性部材と第１電極（又は第２電極）とが接触するので、導電性弾性部材に接触する第１電極（又は第２電極）の接触面積が増加する。これにより、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値は、導電性弾性部材の変位及び第１電極の接触面積の増加に応じて低下するので、導電性弾性部材の変位のみに応じた電気抵抗値よりも大きく変化する。
【００１６】
従って、入力された荷重に応じた導電性弾性部材の電気抵抗値の変位に、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値の変化が加わるので、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値から導電性弾性部材に入力された荷重を精度良く検出できる範囲が広がる。
【００１７】
請求項３に係る荷重センサは、前記第１電極は、導電糸が前記伸縮性シートに縫い込まれて形成されている。
【００１８】
請求項３に記載の荷重センサでは、導電糸が用いられている。導電糸は、導電性を有しており、導電糸が伸縮性シートに縫い込まれて第１電極が形成されている。導電糸は、縫目で伸縮性シートに間欠的に保持されるので、伸縮性シートの伸縮性を損ねてしまうのを防止できる。
【００１９】
請求項４に係る荷重検出装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の荷重センサと、前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗値に基づいて前記導電性弾性部材に入力された荷重を出力する荷重出力部と、を含む。
【００２０】
請求項４に記載の荷重検出装置は、荷重出力部が、第１電極及び第２電極に電気的に接続されることで、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値を検知する。また、荷重出力部は、検知した電気抵抗値に基づいて導電性弾性部材に入力された荷重（荷重に応じた電気信号）を出力する。
【００２１】
請求項５に係る着座用シートは、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の荷重センサが設けられた着座用シートであって、シートクッションのクッションパッドに前記導電性弾性部材が設けられると共に、前記第１電極が設けられた前記伸縮性シート及び前記絶縁性シートが前記シートクッションの上面側に配置され、前記第２電極が前記シートクッションの下面側に配置されている。
【００２２】
請求項５に記載の着座用シートは、シートクッションのクッションパッドに着座センサの導電性弾性部材を設けている。導電性弾性部材を設ける領域は、着座した人から荷重を受ける領域が含まれれば良く、これにより、シートクッションに人が着座することで、着座した人の体格（体重）に応じた荷重が導電性弾性部材に入力されて、導電性弾性部材が弾性変形される。
【００２３】
第１電極と第２電極との間には、導電性弾性部材の弾性変形に応じた荷重が入力されるので、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値からシートクッションに人が着座したか否か及び着座した人の体格を検知できる。
【００２４】
ここで、第１電極が設けられた伸縮性シートは、導電性弾性部材の上面側に配置されて、導電性弾性部材の上面の変形に応じて伸縮される。これにより、伸縮性シートに設けられた第１電極が、シートクッションに着座した人の座り心地を損ねてしまうことがない。また、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値から、導電性弾性部材に入力された荷重として、シートクッションに着座した乗員の体格（体重）を高精度に検知できる。
【００２５】
請求項６に記載の着座用シートは、前記第１電極と前記第２電極との間の電気抵抗値に基づいて前記シートクッションに入力された荷重を出力する荷重出力部を備えている。
【００２６】
請求項６に記載の着座用シートでは、荷重出力部が第１電極と第２電極との間の電気抵抗値を検知する。また、荷重出力部は、第１電極と第２電極との間の電気抵抗値からシートクッションに入力された荷重を判定して出力する。この際、導電性弾性部材の荷重に対する変位、及び変位に対する電気抵抗値を予め測定して記憶しておくことで、荷重出力部は、検知した電気抵抗値からシートクッションに着座した乗員の体格を精度良く出力できる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、第１電極及び第２電極の一方と導電性弾性部材との間に複数の開口部が配列されたメッシュ状の絶縁性シートを配置することで、導電性弾性部材に荷重が入力されたか否かを適正に検知できる、という効果を有する。
【００２８】
また、本発明によれば、絶縁性シートに開口部と共に、開口部の周囲に開口部よりも小さく開口された複数の小孔を設けることで、導電性弾性部材の変位に対する第１電極と第２電極との間の電気抵抗値の変化を大きくできるので、高精度で検知できる荷重の範囲が広がる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施の形態に係る車両用シートを示す斜視図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はシートクッションの前方視の断面図であり、（Ａ）は荷重が入力されていない状態を示し、（Ｂ）は荷重が入力された状態を示している。
【図３】本実施の形態に係る乗員検出装置の概略構成図である。
【図４】（Ａ）は絶縁シートの平面図であり、（Ｂ）は絶縁シートの主要部の拡大図である。
【図５】（Ａ）は電極シートの主要部を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）の各々は、電極糸によって電極シートに形成される電極網の一例を示す絶縁シート側から見た平面図である。
【図７】入力される荷重に応じた着座センサの変化を示す概略図であり、最上段は荷重が入力されていない状態を示し、最上段より下側が順に荷重が増加した状態を示している。
【図８】（Ａ）は、変位に対する抵抗値の変化を示す線図、（Ｂ）は変位の変化に対する抵抗値を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１には、本発明の着座用シート（seat）の一例とする車両用シート１０が斜視図にて示されている。車両用シート１０は、乗用車などの車両（図示省略）に設けられており、車両に乗車した乗員が着座する。なお、図１では、シート前方が矢印ＦＲにて示され、シート幅方向が矢印Ｗにて示され、シート上方が矢印ＵＰにて示されている。
【００３１】
図１に示されるように、車両用シート１０には、シートクッション１２、シートバック１４及びヘッドレスト１６が設けられている。シートクッション１２の下方には、一対のスライドレール１８が設けられており、スライドレール１８は、長手方向がシート前後方向とされて図示しない車体に固定されている。シートクッション１２は、金属性のシートパンを含むシートフレーム（図示省略）により骨格が形成されており、シートフレームがスライド機構（図示省略）を介して一対のスライドレール１８に架け渡されている。
【００３２】
シートバック１４は、骨格を形成するシートバックフレーム（図示省略）の下部が、シートクッション１２の後方側において図示しないリクライニング機構を介してシートフレームに連結されている。ヘッドレスト１６は、シートバック１４の上端部にシートバック１４と一体的に設けられている。これにより、車両用シート１０は、スライドレール１８に支持されて前後方向に移動可能とされていると共に、シートバック１４がシートクッション１２に対して傾動可能とされている。
【００３３】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には、シートクッション１２が前方視の断面図にて示されている。なお、図２（Ａ）には、乗員が着座していない状態のシートクッション１２が示されており、図２（Ｂ）には、乗員が着座している状態のシートクッション１２の一例が示されている。
【００３４】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、シートクッション１２には、弾性部材としてのクッションパッド２０が設けられており、クッションパッド２０の表面が表皮材２２によって被覆されている。なお、車両用シート１０は、シートバック１４及びヘッドレスト１６のクッションパッド（図示省略）が表皮材２２により被覆された一般的構成とされている。車両用シート１０は、乗員が快適な座り心地、快適な乗り心地が得られるように、クッションパッド２０の材質、クッション性、及び弾性特性等が定められている。本実施の形態に係るクッションパッド２０は、材質として弾性部材の一例としてのポリウレタン発泡体であるウレタンフォーム（軟質ポリウレタンフォーム）が用いられている。
【００３５】
図１、図２（Ａ）、及び図２（Ｂ）に示すように、シートクッション１２には、サイドサポート部２４が設けられており、サイドサポート部２４は、クッションパッド２０の幅方向の両側に凸状に形成されて、乗員の大腿部の側方に対向さる。また、シートクッション１２には、サイドサポート部２４の間に乗員の着座する略平坦な座部２６が設けられている。
【００３６】
乗員は、シートクッション１２に着座することにより座部２６に臀部及び大腿部が支持されると共に、シートバック１４に背部が支持される。また、図２（Ｂ）に示すように、シートクッション１２の座部２６は、着座した乗員の体格（体重）に応じて荷重が付与されてクッションパッド２０が弾性変形されて圧縮される。
【００３７】
ところで、車両用シート１０には、荷重検出装置としての乗員検出装置２８が設けられている。図３には、乗員検出装置２８が概略構成図にて示されている。乗員検出装置２８には、荷重センサとしての着座センサ３０及び荷重出力部としてのＥＣＵ（Electronic   Control  Unit）３２が設けられている。
【００３８】
着座センサ３０には、第１電極が設けられた電極部３４、第２電極としての電極部３６、及び導電性弾性部材が用いられた導電性パッド３８が設けられており、電極部３４と電極部３６との間に導電性パッド３８が配置されている。本実施の形態では、導電性パッド３８を形成する弾性部材（導電性弾性部材）としてクッションパッド２０と同様の弾性部材であるウレタンフォームが適用されている。また、導電性パッド３８に用いられるウレタンフォームは、導電性を有する導電性ウレタンフォーム（導電性軟質ポリウレタンフォーム）とされている。
【００３９】
ウレタンフォームは、電気抵抗値（以下、抵抗値という）が極めて高く（例えば、体積抵抗率が１０１１Ωｍ以上）、電気的絶縁体として機能する。導電性ウレタンフォームは、ウレタンフォームにカーボンブラックなどの導電性炭素粒子を担持させることで得られる。導電性ウレタンフォームは、導電性炭素粒子を含有することで、ウレタンフォームよりも抵抗値が低くなり（例えば、体積抵抗率が１０７Ωｍ以下）、導電体として機能する。
【００４０】
導電性ウレタンフォームは、電子部品の保護梱包材、電子遮蔽材等として多用されているが、本実施の形態では、導電性ウレタンフォームを導電性パッド３８に用いている。なお、導電性ウレタンフォームは、ウレタンフォームにカーボンブラックなどの導電性炭素粒子等を担持させる公知の手法を用いて製造されたものを適用し得る。また、導電性ウレタンフォームは、カーボンブラックなどの導電性炭素粒子を用いたものに限らず、任意の手法でウレタンフォームに導電性を持たせたものを適用し得る。
【００４１】
一般に導電性ウレタンフォームは、厚さが増すことで、厚さが小さい（薄い）場合よりも抵抗値が高くなる。また、導電性ウレタンフォームは、荷重を受けることで受けた荷重に応じて弾性圧縮され、圧縮されることで圧縮されていない場合に比べて抵抗値が低くなる。即ち、導電性ウレタンフォームは、入力された荷重に応じて圧縮されることで抵抗値が低くなるという特性を有している。これにより、導電性パッド３８は、圧縮されることにより電気抵抗値が低くなるように変化する。着座センサ３０は、電極部３４、３６が導電性パッド３８に電気的に接続されることで、電極部３４、３６間に導電性パッド３８の抵抗値が生じる。
【００４２】
図１に示されるように、乗員検出装置２８の着座センサ３０は、車両用シート１０のシートクッション１２に設けられている。着座センサ３０の導電性パッド３８は、シートクッション１２の座部２６において、乗員の臀部が当接する部分にクッションパッド２０の一部を形成するように設けられている。これにより、導電性パッド３８は、シートクッション１２の座部２６に着座した乗員の体格（体重）に応じた荷重が入力されて弾性圧縮されると共に、導電性ウレタンフォームの軟性及び反発力により上面が乗員の体格（臀部の下側の形状）に応じて湾曲される。
【００４３】
ここで、クッションパッド２０及び導電性パッド３８としては、ＩＤＬ２５％における硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６４０１の見かけ密度硬さ試験Ｄ法による硬さ）が、１００〜４００Ｎ（１００〜４００Ｎ／３１４ｃｍ２）のウレタンフォームを適用できる。車両用シート１０に設けられるクッションパッド２０は、上記した硬さの範囲において、乗員が快適な座り心地、快適な乗り心地が得られる硬さに設定される。導電性パッド３８の硬さは、クッションパッド２０と同様の硬さが適用される。
【００４４】
導電性パッド３８は、シートクッション１２に用いるクッションパッド２０の全体又はクッションパッド２０の座部２６に対応する部分を導電性となるように発泡成形しても良い。また、導電性パッド３８は、クッションパッド２０において、電極部３４、３６に対応する部位（乗員から荷重を受ける部位）に嵌め込まれても良い。クッションパッド２０に導電性パッド３８を嵌め込む場合、例えば、クッションパッド２０から必要部位のウレタンフォームを切り出し、切り出したウレタンフォームに対して、導電性を持たせる処理を行うことで導電性パッド３８を形成する。この後、形成した導電性パッド３８を、クッションパッド２０の元の部位に嵌め込むことで、導電性パッド３８が設けられたシートクッション１２が得られる。
【００４５】
導電性パッド３８の下面には、電極部３６が配置されて電気的に接続される。また、導電性パッド３８の上面には、電極部３４が配置されて、電極部３４が表皮材２２により被覆される。また、乗員検出装置２８は、着座センサ３０の電極部３４、３６がＥＣＵ３２に電気的に接続されている。
【００４６】
ＥＣＵ３２は、電極部３４、３６間の抵抗値を検出し、検出した抵抗値から導電性パッド３８に入力された荷重の大きさを検知する。また、ＥＣＵ３２は、シートベルト装置やエアバック装置などの車両に設けられた乗員保護装置に電気的に接続されることで、検知した荷重の大きさを乗員保護装置に出力する。
【００４７】
ここで、電極部３６には、鉄、アルミニウムなどの導電性を有する金属材料が適用される。また、電極部３６は、導電性パッド３８に電気的に接続可能な任意の形状が適用される。このような電極部３６としては、厚さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の鉄などの金属板をプレス形成によりパン形状（平なべ形状、凹形状）に形成することができる。また、電極部３６は、プレス成形される金属板に所定形状の穿孔が一様に形成されたメッシュ形状（パンチングメタル）が適用されても良い。
【００４８】
また、車両用シート１０には、シートクッション１２の下側に金属性のシートパンが設けられており、シートパンがクッションパッド２０の下面に当接して、クッションパッド２０を支持している。電極部３６には、シートパンを用いることができ、本実施の形態では、電極部３６にシートパンを用いるものとしている。なお、電極部３６は、導電性パッド３８の下面に電気的に接続されるものであれば、シートパンに限らず、導電体が担持されたシートや、金属を用いた一般的電極を適用することができる。さらに、クッションフレームにシートパンが設けられていなくとも、クッションフレームが金属製とされている場合、電極部３６は、クッションフレームが用いられても良い。
【００４９】
一方、着座センサ３０の電極部３４には、電極シート４０及び絶縁性シートとしての絶縁シート４２が設けられている。電極部３４は、絶縁シート４２が導電性パッド３８側に配置されて、絶縁シート４２に電極シート４０が重ねられている。電極シート４０及び絶縁シート４２は、シートクッション１２が乗員から荷重を受ける領域において、導電性パッド３８の上面を覆っている。
【００５０】
絶縁シート４２には、絶縁性の樹脂フィルム、織物及び編物などの絶縁性を有すると共に伸縮性を有し、かつメッシュ状に形成されたシート（sheet）が用いられている。図４（Ａ）には、一例として織物を用いた絶縁シート４２が平面図にて示されており、図４（Ｂ）には、図４（Ａ）に示される絶縁シート４２の主要部が拡大図にて示されている。なお、図４では、一例として、ポリエステル繊維を用いた織物であるチュールメッシュ（東レ製の商品名、型番＃２０７０）を示しており、図４（Ｂ）では、白色部分が繊維（織糸）を示し、黒色部分が空隙（開口）を示している。
【００５１】
絶縁シート４２は、開口部としての目開き（以下、開口部４４という）が縦横に配列されて設けられることでメッシュ状とされている。一般に、線材（織糸）が縦横に配列されて形成された目開きの大きさ（サイズ）は、縦又は横の線材の間隔（開口幅）で表される。目開きが形成されたメッシュでは、線材の太さと目開きの開口幅から開口率εが求められる。
【００５２】
図４（Ｂ）に示されるように、本実施の形態においては、開口部４４の大きさ（目開きの大きさ）として開口部４４の内接円４６の直径（内径ＩＤａ）を用いている。また、開口部４４の開口率ε（以下、開口率ε１という）は、単位面積（１平方インチ）当たりの目開き（開口部４４）の面積の総和の比率（単位面積に対する開口部４４の面積の百分比）を適用している。
【００５３】
ここで、絶縁シート４２としては、内接円４６の内径ＩＤａが、ＩＤａ＝２０μｍ〜２.０ｍｍ（２０００μｍ）の範囲のメッシュ状の絶縁性シートが適用されることが好ましい。また、絶縁シート４２としては、開口部４４及び下記小孔４４Ａの単位面積当たりの開口率εがε＝２０％〜８０％の範囲の絶縁性シートが適用されることが好ましい。さらに、絶縁シート４２は、開口部４４及び下記小孔４４Ａを除く部分における厚さが２０μｍ〜２．０ｍｍの範囲が適用される。
【００５４】
また、絶縁シート４２には、小孔としての複数の小孔４４Ａが設けられており、小孔４４Ａの各々は、開口部４４の周囲に開口部４４に比べて小さく開口されている。なお、本実施の形態において小孔４４Ａの開口の大きさは、開口部４４と同様に開口周縁に接する円である内接円４６Ａの直径（内径ＩＤｂ）で示される。また、内接円４６、４６Ａは、開口部４４及び小孔４４Ａ内の各々において、周縁の少なくとも２点に接する円のうちで直径が最大の円としている。
【００５５】
絶縁シート４２は、小孔４４Ａの内接円４６Ａの内径ＩＤｂ、及び単位面積（１平方インチ）当たりの小孔４４Ａの開口率ε（以下、開口率ε２という）が定められる。なお、小孔４４Ａの開口率ε２は、単位面積に対する小孔４４Ａの面積（開口面積）の総和の百分比であり、小孔４４Ａ以外の部分の面積には、開口部４４の面積が含まれる。
【００５６】
絶縁シート４２は、上記範囲内において、下記電極糸５０の外径に応じて、厚さ、開口部４４の内径ＩＤａ、及び開口部４４の開口率εが定められた絶縁性シートが用いられる。また、絶縁シート４２としては、下記電極糸５０の外径に応じて、厚さ、小孔４４Ａの内径ＩＤｂ、及び小孔４４Ａの開口率εが定められた絶縁性シートが用いられる。
【００５７】
絶縁シート４２として織物及び編み物を適用する場合、織物及び編み物を形成する繊維糸（織糸）としては、ナイロン（ナイロン６、ナイロン６６であっても良い）繊維又はポリエステル繊維などの合成繊維（樹脂繊維）を用いることができる。また、絶縁シート４２には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン繊維などの合成繊維を用いることができる。絶縁シート４２は、これらの合成繊維の糸、又は合成繊維を撚って形成された糸により開口部４４及び複数の小孔４４Ａが形成されるように織られるか又は編まれている。この際、小孔４４Ａが鎖状に連続されるように糸が織られることで、絶縁シート４２の伸縮性の向上が図られている。
【００５８】
電極シート４０は、伸縮性シートとしての素地４８、及び第１電極を形成する導電糸としての電極糸５０により形成される。図５（Ａ）には、電極シート４０の主要部が平面図にて示されており、図５（Ｂ）には、図５（Ａ）に示される電極シート４０の主要部が電極糸５０の縫い方向に沿う断面図にて示されている。
【００５９】
電極シート４０は、素地４８が伸縮性及び絶縁性を有するシート（sheet）とされており、素地４８としては、１３０％以上の伸縮率を有することが好ましく、スパンデックス（Spandex）などの織物（布）や樹脂フィルムなどが適用される。本実施の形態では、素地４８の一例として、シートクッション１２の表皮材２２と同等以上の伸縮率を有するスパンデックスを用いている。
【００６０】
電極糸５０は、繊維糸に導電性金属が蒸着されて形成されており、繊維糸に蒸着された金属により導電性が付与されている。繊維糸には、天然繊維が用いられても良いが、金属蒸着されることから人造繊維が好ましく、ポリエステル繊維などの合成繊維（樹脂繊維）などが適用される。電極糸５０は、複数本（例えば２本又は３本）の繊維糸が撚られて形成されており、金属蒸着されることで線径（外径）が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とされたものが用いられえる。また、繊維糸に蒸着される金属としては、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の任意の金属又は複数種の金属を組み合わせて形成された合金などを用いることができる。
【００６１】
着座センサ３０においては、電極糸５０の外径と絶縁シート４２の開口部４４及び小孔４４Ａの大きさとが関連付けられている。例えば、絶縁シート４２は、内接円４６の内径ＩＤａが少なくとも電極糸５０の外径より大きい（僅かに大きいものを含む）開口部４４を設けられたものとされ、内接円４６の内径ＩＤａが電極糸５０の外径の２倍以上の開口部４４が設けられたものがより好ましい。また、絶縁シート４２には、内接円４６Ａの内径ＩＤｂが開口部４４の内径ＩＤａより小さい複数の小孔４４Ａが設けられており、小孔４４Ａは、内接円４６Ａの内径ＩＤｂが電極糸５０の外径と略同じにされているか僅かに小さくされている。即ち、小孔４４Ａは、内径ＩＤｂが電極糸５０の外径以下とされている。
【００６２】
電極シート４０には、素地４８に電極糸５０が縫い込まれるなどして配索されている。素地４８への電極糸５０の配索には、任意のパターンを適用できるが、絶縁シート４２側に現れる電極糸５０の面積が広く（長さが長く）、かつ素地４８の伸縮性を損ねることがないパターンが好ましい。
【００６３】
図５（Ａ）には、素地４８に配索する電極糸５０のパターンの一例が、絶縁シート４２側から見た平面図にて示されている。また、図５（Ｂ）には、図５（Ａ）の主要部が電極糸５０に沿う断面図にて示されている。
【００６４】
図５（Ａ）に示されるように、本実施の形態では、素地４８に電極糸５０を縫い込むパターン（縫目のパターン）として千鳥状パターン５２が適用されている。千鳥状パターン５２は、電極糸５０の縫込み方向に沿うように仮想した配索線５４に対して、電極糸５０が配索線５４を中心に左右両側で交互に素地４８に縫い込まれている。即ち、千鳥状パターン５２は、電極糸５０（電極糸５０の縫目）が配索線５４に交差するようにジグザグに縫い込まれた所謂千鳥縫いとされている。
【００６５】
千鳥状パターン５２においては、配索線５４を挟んで左右両側で素地４８を電極糸５０により掬うように縫っても良く、電極糸５０により素地４８を掬うのではなく、電極糸５０を素地４８に差し通すようにしても良い。また、一本の電極糸５０を差し通すと、素地４８の絶縁シート４２側に現れる電極糸５０の長さが短くなる。ここから、２本の電極糸５０を用い、２本の電極糸５０が、絶縁シート４２側に交互に現れるように素地４８に縫い込んでも良い。これにより、絶縁シート４２側に現れる電極糸５０の縫目の間が開かずに千鳥状に連続的に形成できるので、絶縁シート４２側の電極糸５０の長さを長くでき、絶縁シート４２側の電極糸５０の表面積を広くできる。
【００６６】
図５（Ｂ）に示されるように、本実施の形態では、電極糸５０と非導電性の糸（以下、係止糸５０Ａという）を用いている。係止糸５０Ａとしては、任意の糸を用いることができ、電極糸５０に用いる金属蒸着する前の繊維糸を用いることができる。千鳥状パターンは、素地４８の一方の面に電極糸５０を配索し、他方の面に係止糸５０Ａを配索する。この際、素地４８に縫い込む電極糸５０を、電極糸５０とは反対側から素地４８に縫い込む係止糸５０Ａによって互いに掬うことで、電極糸５０及び係止糸５０Ａを素地４８に縫い込む。これにより、素地４８の一方の面に電極糸５０が配索されて、素地４８の他方の面に係止糸５０Ａが配索される。
【００６７】
なお、電極糸５０を千鳥状パターン５２で素地４８に配索する方法としては、配索線５４を挟んだ左右両側において、係止糸５０Ａによって電極糸５０を掬うことで、電極糸５０及び係止糸５０Ａが互いに素地４８に係止されるようにしても良い。電極糸５０を千鳥状パターン５２で素地４８に配索する方法としては、上述の方法とは逆に、配索線５４を挟んだ左右両側において、電極糸５０によって係止糸５０Ａを掬うことで、電極糸５０及び係止糸５０Ａが互いに素地４８に係止されるようにしても良い。
【００６８】
ここで、図５（Ａ）に示されるように、電極糸５０の針目間隔ＮＤは、ＮＤ＝３ｍｍ〜５ｍｍ程度とすることができ、電極糸５０の配索線５４と交差する方向の寸法である針目幅ＮＷは、ＮＷ＝３ｍｍ〜５ｍｍ程度とすることができる。また、配索線５４に沿って隣接する電極糸５０の間の角度α（図５（Ａ）参照）が狭すぎる（小さすぎる）と、電極糸５０が配索線５４と交差する方向に対する素地４８の伸縮を抑制してしまい、角度αが広すぎる（大きすぎる）と、電極糸５０が配索線５４に沿う方向に対する素地４８の伸縮を抑制してしまうことがある。ここから、角度αとしては、３０°〜１５０°の範囲とすることが好ましい。また、針目間隔ＮＤ及び角度αが定まることで、千鳥状パターン５２における一針分の電極糸５０の長さＬ、即ち、千鳥状パターン５２の針目幅ＮＷが定まる。従って、千鳥状パターン５２は、素地４８の伸縮性が損ねられることなく、かつ、絶縁シート４２側に現れる電極糸５０の長さが長くなるように設定された、針目間隔ＮＤ及び針目幅ＮＷが定められて素地４８に形成される。
【００６９】
電極シート４０は、電極糸５０を配索するパターンとして千鳥状パターン５２が適用されることで、電極糸５０を縫い込んだ素地４８の縦横の伸縮性が損ねられるのを防止できる。また、電極シート４０は、導電性パッド３８に荷重が入力される領域に対応する素地４８の領域（例えば、素地４８の略全域）に電極糸５０が縫い込まれる。これにより、素地４８には、第１電極としての電極網が形成される。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）には、本実施の形態において適用可能な電極網の一例が平面図にて示されている。
【００７０】
図６（Ａ）に示される電極網５６は、直線状の配索線５４Ａ、５４Ｂが所定の縫目間隔ＳＤで縦横に格子状に設定されている。電極網５６では、複数の配索線５４Ａ、５４Ｂの各々に沿って電極糸５０が千鳥状パターン５２によって縫い込まれている。
【００７１】
互いに隣接する配索線５４Ａ（又は配索線５４Ｂ）の間隔を縫目間隔ＳＤ（配索線５４Ａの縫目間隔ＳＤ１、配索線５４Ｂの縫目間隔ＳＤ２）とすると、縫目間隔ＳＤが狭いと素地４８の伸縮性に影響し、縫目間隔ＳＤが広いと電極糸５０の配置がまばらとなる。ここから、電極網５６は、縫目間隔ＳＤが、ＳＤ＝１ｃｍ〜１０ｃｍ（ＳＤ１＝１ｃｍ〜１０ｃｍ、ＳＤ２＝１ｃｍ〜１０ｃｍ）の範囲で設定されている。
【００７２】
図６（Ｂ）に示される電極網５８は、各々の半径が異なる円状とされた複数の配索線５４Ｃが同心円状に設定されている。また、電極網５８には、直線状の複数の配索線５４Ｄが配索線５４Ｃの中心位置から放射状に設定されている。電極網５８では、配索線５４Ｃ、５４Ｄの各々に沿って電極糸５０が千鳥状パターン５２によって縫い込まれるなどして配索されている。電極網５８では、互いに隣接する配索線５４Ｃの間隔が縫目間隔ＳＤとされており、電極網５８は、縫目間隔ＳＤ（ＳＤ＝１ｃｍ〜１０ｃｍ）となるように複数の配索線５４Ｃの各々の半径が設定される。
【００７３】
電極シート４０では、電極糸５０が所定の領域にむらなく配索されて電極網５６、５８が形成されるように千鳥状パターン５２の針目幅ＮＷ及び針目間隔ＮＤと共に、縫目間隔ＳＤが設定される。この際、絶縁シート４２の一部又は全部の開口部４４に電極糸５０が対向されるか隣接されると共に、一部又は全部の小孔４４Ａに電極糸５０が対向されるか隣接される。
【００７４】
本実施の形態では、第１電極の一例として電極シート４０に電極網５６が形成されている。なお、電極シート４０には、電極網５８の外周部分に電極網５６を配置するなど、電極網５６、５８を組み合わせた形態の電極網が形成されても良い。また、電極シート４０は、直線状の配索線５４Ａ、５４Ｂの各々が傾斜された斜め格子状とされた電極網が形成されても良い。
【００７５】
着座センサ３０は、導電性パッド３８上に伸縮性を有する絶縁シート４２が配置されて、絶縁シート４２に電極シート４０が重ねられることで、電極シート４０及び絶縁シート４２を介して導電性パッド３８に荷重が入力される。これにより、入力された荷重によって導電性パッド３８の上面が波打つように変位（弾性圧縮による変位）しても、絶縁シート４２が導電性パッド３８の上面に密接されると共に、電極シート４０の電極糸５０が絶縁シート４２に密接される。
【００７６】
乗員検出装置２８は、着座センサ３０の電極シート４０に配索された電極糸５０が一括されてＥＣＵ３２に電気的に接続される。これにより、ＥＣＵ３２は、電極部３４、３６が導電性パッド３８に電気的に接続されることで、電極部３４、３６間の抵抗値が検出可能となっている。ＥＣＵ３２により検出される電極部３４、３６間の抵抗値は、導電性パッド３８が弾性変形されたときの厚さの変位量に応じて変化し、変位量が大きくなることで、検出される抵抗値が低くなる。また、ＥＣＵ３２により検出される抵抗値は、導電性パッド３８に接触する電極部３４の電極糸５０の接触面積に応じて変化し、接触面積が広くなることで狭い場合よりも低くなる。
【００７７】
ＥＣＵ３２は、荷重に対する導電性パッド３８の変位、及び導電性パッド３８の変位に対する電極部３４、３６間の抵抗値が予め測定されて、例えば、抵抗値に対する荷重のマップとして記憶されている。ＥＣＵ３２は、電極部３４、３６間の抵抗値、及び予め記憶された抵抗値に対する荷重のマップから導電性パッド３８に入力される荷重、即ち、車両用シート１０に着座した乗員の体重を判定する。
【００７８】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
車両用シート１０のシートクッション１２には、クッションパッド２０と共に着座センサ３０の導電性パッド３８が設けられており、乗員がシートクッション１２に着座すると、導電性パッド３８が乗員の体格（体重）に応じて弾性変形されて圧縮される。これにより、着座センサ３０は、電極部３４、３６間における導電性パッド３８の抵抗値が変化する。乗員検出装置２８のＥＣＵ３２は、着座センサ３０の電極部３４、３６間の抵抗値を検出して、検出した抵抗値から導電性パッド３８に入力された荷重、即ち、シートクッション１２に着座した乗員の体重（体格）を判定する。
【００７９】
ここで、導電性パッド３８には、導電性ウレタンフォームが用いられており、導電性ウレタンフォームがシートクッション１２のクッションパッド２０と同様の弾性特性を有している。また、着座センサ３０の電極部３４には、電極シート４０に伸縮性を有する素地４８が用いられていると共に、絶縁シート４２に伸縮性を有する織物が用いられている。これにより、シートクッション１２は、弾性特性が本来の弾性特性から変化するのが抑えられているので、着座センサ３０は、シートクッション１２に着座した乗員に快適な座り心地の喪失感が生じるのを防止できる。
【００８０】
また、着座センサ３０では、シートクッション１２に設ける電極シート４０の素地４８に電極糸５０を配索しており、この電極糸５０が細い（例えば、外径が０．１ｍｍ未満）と切れやすくなる。また、電極糸５０が太いと（例えば、外径が数ｍｍ程度であると）、シートクッション１２に着座した乗員に違和感を生じさせてしまう。これに対して、着座センサ３０では、繊維糸を金属蒸着することで線径（外径）が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ（０．１ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下）の範囲とされた電極糸５０を用いている。これにより、着座センサ３０は、電極シート４０に設けた電極糸５０が、シートクッション１２に着座した乗員に違和感を生じさせてしまうことがない。従って、車両用シート１０は、着座センサ３０が設けられていても、本来の快適な座り心地感を乗員に与えることができる。
【００８１】
さらに、乗員検出装置２８では、電極部３６として、シートクッション１２に設けられているシートパンが用いられている。シートパンは、車両用シート１０に着座した乗員の座り心地等を考慮した位置及び形状とされており、車両用シート１０は、シートパンを電極部３６として用いることで、着座センサ３０を設けた場合にも、シートクッション１２の座り心地が変化するのが抑制される。また、乗員検出装置２８は、シートパンを電極部３６として用いることで、専用の電極（第２電極）を不要にできる。
【００８２】
一方、図７には、着座センサ３０における荷重に応じた変化の概略が示されており、最上段が荷重の入力されていない状態（以下、無荷重状態という）が示され、最上段より下側が、順に入力された荷重が大きくなっている状態が示されている。なお、図７では、荷重の大きさが二点鎖線の矢印の太さで示されており、二点鎖線で示される太い矢印が細い矢印よりも入力されている荷重が大きいことを示している。
【００８３】
着座センサ３０に用いている導電性パッド３８は、荷重が入力されることにより、弾性圧縮される。この際、導電性パッド３８の弾性圧縮による変位（厚さの変位）は、導電性ウレタンフォームの荷重−変位特性により定まるが、入力された荷重が大きい程大きくなる。また、導電性パッド３８は、無荷重状態であっても、電極部３４、３６が電気的に接続されていれば、電極部３４、３６間に所定の抵抗値（体積抵抗率及び厚さに応じた抵抗値）が生じる。さらに、導電性パッド３８は、変位が生じることにより電気抵抗値に変化が生じる。
【００８４】
図７の最上段に示されるように、着座センサ３０の電極部３４は、導電性パッド３８と電極糸５０が設けられた電極シート４０との間に絶縁シート４２が設けられている。このために、電極部３４は、無荷重状態であると、電極糸５０が導電性パッド３８から離間して電気的な非接続状態となっている。これにより、着座センサ３０では、導電性パッド３８と電極シート４０（電極糸５０）との間に絶縁シート４２が配置されているので、電極部３４、３６間の抵抗値が極めて大きくなっている。
【００８５】
また、絶縁シート４２は、目開きとなる開口部４４が配列されたメッシュ状とされていると共に、開口部４４より小さな開口の小孔４４Ａが形成されている。導電性パッド３８は、電極シート４０及び絶縁シート４２を介して荷重が入力される。この際、導電性パッド３８の上面は、略全面が絶縁シート４２から押圧されるが、開口部４４及び小孔４４Ａに対向された領域の受ける力がその周囲の受ける力より低くなる。
【００８６】
ここで、導電性パッド３８を形成する導電性ウレタンフォームは、軟性及び反発力を有しており、荷重が入力された際、入力された荷重の大きさに相違があると、入力された荷重が大きい領域が、入力された荷重が小さい領域よりも大きく変形する（窪む）。このため、図７の上から二段目に示されるように、入力された荷重が比較的小さい場合、小孔４４Ａに比べて大きく開口された開口部４４において、導電性パッド３８を形成する導電性ウレタンフォームの表層部の一部が開口部４４内、特に開口部４４の内接円４６内に入り込む。また、電極シート４０は、入力された荷重によって電極糸５０が絶縁シート４２へ向けて押圧されている。これにより、導電性パッド３８は、絶縁シート４２の開口部４４内において、開口部４４に対向している電極糸５０の一部に接触して、電極糸５０に電気的に接続される。従って、着座センサ３０では、荷重が入力されていない場合に比べて電極部３４、３６間の抵抗値が大きく低下する。即ち、着座センサ３０では、導電性パッド３８に荷重が入力されると、無荷重状態の場合に比べて、電極部３４、３６間の抵抗値が大きく低下する。
【００８７】
さらに、入力された荷重が増加すると、絶縁シート４２の開口部４４の周縁部分であって内接円４６の外側となる開口部４４の周縁部においても、導電性パッド３８が電極糸５０に接触される。また、導電性パッド３８は、小孔４４Ａに入り込み、小孔４４Ａにおいて開口の大きい部分となる内接円４６Ａ内に対向している電極糸５０に接触する。即ち、導電性パッド３８を形成する導電性ウレタンフォームが、その軟性及び反発力により小孔４４Ａに入り込んで、小孔４４Ａの上側の電極糸５０の一部に接触する。
【００８８】
このために、図７の上から３段目に示されるように、絶縁シート４２の小孔４４Ａに入り込んだ導電性パッド３８と小孔４４Ａに対向する位置となっている電極糸５０とが接触して電気的に接続される。これにより、着座センサ３０では、荷重が小さい場合に比べて導電性パッド３８の変位が大きくなると共に、導電性パッド３８に接触する電極糸５０の面積が増加する。これにより、電極部３４、３６間の抵抗値の変化には、導電性パッド３８の抵抗値の変化に、導電性パッド３８と電極糸５０との接触面積の増加に起因する抵抗値の変化が加わる。従って、電極部３４、３６間の抵抗値は、荷重が小さい場合に比べてさらに低下する。
【００８９】
また、図７の最下段に示されるように、入力された荷重がさらに増加すると、絶縁シート４２に形成された小孔４４Ａ内に導電性パッド３８がさらに入り込む。このために、小孔４４Ａの周縁部において導電性パッド３８が電極糸５０に接触する。これにより、導電性パッド３８の変位が増加すると共に、導電性パッド３８と電極糸５０との接触面積がさらに大きくなり、着座センサ３０は、電極部３４、３６間の抵抗値がさらに低下する。
【００９０】
従って、着座センサ３０では、荷重に応じて導電性パッド３８と電極糸５０との接触面積が変化するので、電極部３４、３６間の抵抗値が、導電性パッド３８の変位のみに応じた抵抗値の変化に比べて大きく変化する。
【００９１】
ここで、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、本実施の形態に係る着座センサ３０における導電性パッド３８の変位に対する電極部３４、３６間の抵抗値の測定結果の一例を示している。なお、図８（Ａ）には、導電性パッド３８の変位（ｍｍ）に対する抵抗値（抵抗値Ｒ（Ω））の変化が線図にて示され、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）の線図における変位に対する抵抗値Ｒ（Ω）の測定値が図表にて示されている。また、変位に対する抵抗値及び荷重の測定は、３回行っており、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、１回目の測定結果がＮ１、２回目の測定結果がＮ２、及び３回目の測定結果がＮ３にて示されている。さらに、図８（Ａ）では、比較例としての導電性パッド３８の変位に対する抵抗値Ｒの変化が二点鎖線にて示されている。比較例は、着座センサ３０から絶縁シート４２を除いた構成、即ち、荷重が入力されていなくても、電極シート４０の電極糸５０が、導電性パッド３８側の略全面において導電性パッド３８に電気的に接続された構成としている。
【００９２】
測定には、着座センサ３０の導電性パッド３８として、ＩＤＬ２５％における硬さ（ＪＩＳ  Ｋ６４０１の見かけ密度硬さ試験Ｄ法による硬さ）が、２２０Ｎの導電性ウレタンフォームを用いている。また、導電性パッド３８には、縦横の各々が４００ｍｍ、高さ（厚さ）が１００ｍｍ（４００ｍｍ×４００ｍｍ×高さ１００ｍｍ）のサンプルが用いられている。電極部３６には、シートクッション１２のシートフレームに設けた鉄製のシートパンを用いている。
【００９３】
また、電極部３４は、導電性パッド３８のサンプルを覆う大きさの電極シート４０及び絶縁シート４２が用いられている。電極シート４０の素地４８には、スパンデックスを用い、電極糸５０には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を用いており、電極糸５０は、ポリエチレンテレフタレート繊維を２本撚りして形成した糸を銀蒸着して太さ（外径）を３００μｍに形成している。また、電極シート４０には、針目間隔ＮＤをＮＤ＝３ｍｍ、針目幅ＮＷをＮＷ＝３ｍｍとした千鳥状パターン５２を適用し、絶縁シート４２側の針目がほぼ連続するように上記電極糸５０を素地４８に縫い込んで電極網５６が形成されている。電極網５６は、縦横の各々の縫目間隔ＳＤ（ＳＤ１、ＳＤ２）がＳＤ（＝ＳＤ１＝ＳＤ２）＝３ｃｍとなるように素地４８に縫い込まれている。
【００９４】
絶縁シート４２には、ポリエステル繊維を用いた織物（東レ製  商品名：チュールメッシュ、型番＃２０７０）を用いている。絶縁シート４２の開口部４４は、内接円４６の内径ＩＤａがＩＤａ＝５００μｍとなっており、内接円４６の内径ＩＤａが、電極糸５０の外径よりも大きくされている。また、絶縁シート４２には、開口部４４の周囲に複数の小孔４４Ａが設けられており、小孔４４Ａは、内接円４６Ａの内径ＩＤｂが電極糸５０の外径より僅かに小さくされている。また、絶縁シート４２は、厚さ（ＪＩＳ  Ｌ１０９６に規定される加圧平均厚さ）ＴがＴ＝２５０μｍとなっている。
【００９５】
絶縁シート４２は、単位面積当たりの開口部４４のみの面積（開口面積）の比率を開口率ε１とし、単位面積当たりの小孔４４Ａのみの面積（開口面積）の比率を開口率ε２としたとき、開口率ε１＝３７．８１％、開口率ε２＝６．８７％となっている。また、絶縁シート４２は、単位面積（単位領域の面積）当たりの開口部４４及び小孔４４Ａの面積の比率を開口率εとしたとき、開口率ε＝４４.６８（＝ε１＋ε２）となっている。
【００９６】
また、単位面積における開口部４４の内接円４６の内径ＩＤａ及び小孔４４Ａの内接円４６Ａの内径ＩＤｂの平均値を平均径ＡＩＤとしたときに、絶縁シート４２は、平均径ＡＩＤが厚さＴよりも大きくされている。この際、開口部４４の各々は、内接円４６の内径ＩＤａが平均径ＡＩＤよりも大きく、小孔４４Ａの各々は、内接円４６Ａの内径ＩＤｂが平均径ＡＩＤより小さくされている。
【００９７】
開口率ε、ε１、ε２は、対象とする絶縁シート４２を撮像して得られる画像データ上で画素数をカウントして、カウントした画素数から算出する一般的手法を用いることができる。撮像には、画像撮影の可能な実体顕微鏡（Leica  Ｍ１２５Ｃ）を用い、任意の倍率で撮像する。得られた画像データに対して、一般的画像処理ソフトウェアを用いて、回転、反転、トリミング、コントラスト調整などの画像処理を施し、濃淡を明確にする。これにより得られた画像データに対して、開口率の算出対象面積分の画像データを切り出し、開口部分を黒に塗りつぶした後に、開口部分が黒、繊維部分が白のモノクロ画像を画像データに変換（図４（Ｂ）参照）した後、ビットマップデータに変換する。このビットマップデータから黒白の各々の画素数をカウントして、単位領域の画素数、単位領域内の開口部４４の画素数、及び単位領域内の小孔４４Ａの画素数の各々をカウントする。開口率ε、ε１、ε２は、得られたカウント値に基づいて算出される。なお、絶縁シート４２の開口部４４の大きさ（内接円４６の内径ＩＤａ）及び小孔４４Ａの大きさ（内接円４６Ａの内径ＩＤｂ）も、絶縁シート４２の撮影画像の画像データから取得することができる。
【００９８】
比較例では、無荷重状態であっても、電極部３４の電極糸５０及び電極部３６の各々が導電性パッド３８に電気的に接触して電気的に接続されている。これにより、図８（Ａ）に示されるように、比較例では、無荷重状態であっても、電極部３４、３６間に、導電性パッド３８の抵抗値が生じている。また、比較例では、荷重が入力されて導電性パッド３８に変位が生じた場合、導電性パッド３８の変位に応じた抵抗値のみが検出されるので、変位が変化した場合の抵抗値の変化が小さくなっている。
【００９９】
これに対して、着座センサ３０では、電極糸５０と導電性パッド３８との間に絶縁シート４２が設けられているので、無荷重状態では、電極部３４の電極糸５０と導電性パッド３８との間に絶縁シート４２が介在されているので、電極部３４、３６間の抵抗値が比較例に比べて極めて高くなっている。
【０１００】
また、着座センサ３０では、導電性パッド３８に荷重が入力されると、絶縁シート４２の開口部４４に対応している電極糸５０の一部と導電性パッド３８とが電気的に接続される。これにより、着座センサ３０では、導電性パッド３８と電極糸５０とが電気的に接続されて、電極部３４、３６間の抵抗値が大きく低下する。従って、ＥＣＵ３２は、電極部３４、３６間の抵抗値の変化から、荷重が入力されたか否かを的確に判断でき、乗員検出装置２８は、車両用シート１０に乗員が着座しているか否かを的確に検知できる。
【０１０１】
さらに、着座センサ３０では、電極部３４の電極シート４０及び絶縁シート４２を介して導電性パッド３８に入力される荷重が増加すると、荷重の増加に伴って導電性パッド３８（導電性ウレタンフォーム）が、開口部４４に入り込むと共に小孔４４Ａにも入り込む。即ち、着座センサ３０は、絶縁シート４２に開口部４４及び小孔４４Ａが設けられていることで、導電性パッド３８に入力された荷重が大きくなると、荷重が小さい場合に比べて導電性パッド３８に接触する電極糸５０の面積が増加する。
【０１０２】
このため、着座センサ３０では、入力された荷重の増加に伴って導電性パッド３８の変位が大きくなると共に、導電性パッド３８への電極糸５０の接触面積が増加する。これにより、着座センサ３０は、比較例に比べて導電性パッド３８の変位に対する抵抗値Ｒの変化が大きくなっている。
【０１０３】
一方、着座センサ３０では、電極シート４０と絶縁シート４２とが重ねられており、荷重が入力された際に、絶縁シート４２に対して電極シート４０が僅かにずれる可能性がある。このために、絶縁シート４２の開口部４４Ａ及び小孔４４Ａの各々に対する電極糸５０の位置がずれることがあり、開口部４４Ａ及び小孔４４Ａの各々に対する電極糸５０の位置にずれが生じると、荷重に対する導電性パッド３８と電極糸５０との接触面積に変化が生じる。
【０１０４】
ここで、着座センサ３０では、１回目から３回目の各々における変位に対する抵抗値Ｒのばらつきが１０％以内となっている。絶縁シート４２の開口部４４Ａ及び小孔４４Ａの各々に対する電極糸５０の位置のずれに起因する抵抗値Ｒの変化が抑えられている。
【０１０５】
また、絶縁シート４２は、開口部４４の内接円４６の内径ＩＤａが電極糸５０の外径よりも大きくされていると共に、小孔４４Ａの内接円４６Ａの内径ＩＤｂが電極糸５０の外径よりも小さくされている。また、絶縁シート４２は、厚さＴが平均径ＡＩＤよりも大きくされている。これにより、導電性パッド３８に入力される荷重が徐々に増加することで、導電性パッド３８と電極糸５０とが開口部４４及び小孔４４Ａを介して徐々に接触していくと考えられる。この際、入力された荷重が低い領域側では、主に開口部４４が導電性パッド３８と電極糸５０との接触に寄与して、開口部４４を介して導電性パッド３８が電極糸５０に接触される。また、入力された荷重が高い領域側では、導電性パッド３８と電極糸５０との接触の増加に小孔４４Ａが寄与して、開口部４４を介した導電性パッド３８と電極糸５０との接触に、小孔４４Ａを介した導電性パッド３８と電極糸５０との接触が加わる。
【０１０６】
このように、絶縁シート４２の厚さＴが平均径ＡＩＤより大きくされることで、着座センサ３０では、比較例に比べて変位に対する抵抗値の傾きを大きくすることができる。この際、絶縁シート４２の厚さＴ及び平均径ＡＩＤを適切に組み合わせることで、導電性パッド３８の変位に対する抵抗値のレンジ（変化範囲）を広くできる。
【０１０７】
従って、着座センサ３０では、導電性パッド３８の変位に対する抵抗値のレンジを広くでき、かつ変位に対する抵抗値のばらつきが少ないので、抵抗値から導電性パッド３８に入力された荷重を判定する精度を向上できる。また、着座センサ３０を用いた乗員検出装置２８は、車両用シート１０に着座した乗員の体格を検知する際の検知精度を向上できる。
【０１０８】
車両用シート１０の設計には、シートに着座する乗員のダミーが用いられることがあり、乗員のダミーとしては、子供ダミー、及び成人ダミーがあり、成人ダミーには、成人女性ダミーと成人男性ダミーが用いられることがある。６歳児に対応する子供ダミー（Ｐ−６）は、身長１２０ｃｍ、体重２２Ｋｇの体格とされる。また、成人女性ダミー（ＡＦ０５）は、身長１４５ｃｍ、体重４５Ｋｇの体格とされ、成人男性ダミー（ＡＭ５０）は、身長１７５ｃｍ、体重７８Ｋｇの体格とされる。
【０１０９】
図８（Ａ）には、ダミーが車両用シート１０に着座したと想定した場合の導電性パッド３８の変位量Ｌｄ１〜Ｌｄ３が示されている。変位量Ｌｄ１は、子供ダミーの変位量（９ｍｍ）に対応され、変位量Ｌｄ２は、成人女性ダミーの変位量（３４ｍｍ）に対応され、変位量Ｌｄ３は、成人男性ダミーの変位量（５８ｍｍ）に対応されている。
【０１１０】
ここで、着座センサ３０では、変位量Ｌｄ１〜Ｌｄ３の各々に対応する抵抗値Ｒの差が明らかとなっており、少なくとも３段階に分けた変位量Ｌｄ１〜Ｌｄ３の抵抗値Ｒを明確に識別することができる。ここから、変位量Ｌｄ１〜Ｌd３を基準として変位量の範囲を区分けすることで、抵抗値Ｒから変位量が、変位量Ｌｄ１〜Ｌｄ３のいずれの範囲に属するかを判別することができる。
【０１１１】
これにより、着座センサ３０を用いた乗員検出装置２８は、車両用シート１０に着座した乗員が大人か子供かの２段階ではなく、子供の体格の乗員、成人女性の体格の乗員、及び成人男性の体格の乗員の３段階に分けて識別することができる。また、乗員検出装置２８は、乗員の体格を３段階に限らず、４段階以上の複数段階に分けて識別することが可能となるのは明白である。
【０１１２】
このように、着座センサ３０は、第１電極を形成する電極糸５０と導電性パッド３８との間に、開口部４４が配列されてメッシュ状とされた絶縁シート４２を配置することで、導電性ウレタンフォームに変位を生じさせる荷重を精度良く検出できる。また、乗員検出装置２８により検出された乗員の体格に応じて乗員保護装置が作動されることで、車両用シート１０では、着座した乗員が乗員保護装置により適切に保護される。
【０１１３】
この際、絶縁シート４２の開口部４４の大きさ、小孔４４Ａの大きさ、開口率ε、ε１、ε２、電極糸５０の外径、及び電極糸５０の縫込みパターンを導電性パッド３８の軟性や反発力に合わせて設定することで、導電性パッド３８の変位の変化に対する抵抗値の変化幅を設定できる。
【０１１４】
なお、車両用シート１０に幼児を着座させる場合、幼児用補助装置と呼ばれる幼児用拘束装置（ＣＲＳ：Child  Restraint  System、以下、チャイルドシートという）が車両用シート１０に装着される。ＥＣＵ３２により検出される抵抗値は、車両用シート１０にチャイルドシートが装着されることで、チャイルドシートが装着されていない場合に比べて抵抗値が小さくなり、チャイルドシートに幼児が載せられることで、抵抗値がさらに低下する。このような抵抗値の変化を検出するアルゴリズムがＥＣＵ３２に組み込まれることで、車両用シート１０に装着されたチャイルドシートに幼児が載せられたと的確に判定でき、チャイルドシートに載せられた幼児の適正な保護が可能となる。
【０１１５】
また、以上説明した本実施の形態では、導電糸として繊維糸に導電性金属材料を蒸着した電極糸５０を用いたが、導電糸は、電極糸５０に限るものではない。導電糸は、導電性が担持された糸状の材料であれば良く、繊維糸が金属によりコーティングされたものであってもよく、金属コーティングされた複数本の繊維糸が撚られて形成されたものであっても良い。また、導電糸としては、金属材料が細線状に延伸されて形成された金属糸であってもよく、複数本の金属糸が撚られて形成されたものであっても良い。さらに、導電糸としては、導電性が担持された繊維糸と非導電性の繊維糸とが撚られて形成されたものであっても良い。
【０１１６】
また、以上説明した本実施の形態では、電極糸５０と導電性パッド３８との間に絶縁シート４２を配置したが、これに限らず、絶縁シート４２は、電極部３６と導電性パッド３８との間に配置しても良い。電極部３６と導電性パッド３８との間に絶縁シート４２を設けることで、導電性パッド３８に入力される荷重に対する電極部３６の接触面積の把握が容易となり、変位に対する抵抗値Ｒの所望の変化を得るための着座センサの設計が容易となる。
【０１１７】
さらに、本実施の形態では、クッションパッド２０に弾性部材としてウレタンフォームを用い、導電性パッド３８に導電性弾性部材としてウレタンフォームに導電性を持たせた導電性ウレタンフォームを用いたが、弾性部材及び導電性弾性部材の材質は、これに限るものではない。弾性部材としては、シートに用いられる公知の材質を適用することができ、導電性弾性部材としては、シートに用いられる弾性部材に導電性を持たせた弾性部材を適用することが好ましい。
【０１１８】
また、本実施の形態では、着座用シートとして車両用シート１０を例に説明したが、車両用シートは、リクライニング機構を備えていない構成であっても良い。また、着座用シートとしては、自動車に設ける車両用シートに限るものではなく、鉄道車両などの各種の車両に設けられる着座用シートに適用できる。また、着座用シートとしては、船舶、航空機、遊技施設のアトラクションなどの各種の乗用機器に設けられるシート、映画館などの娯楽施設に設けられるシートなどのクッション性を備える任意のシートに適用される。また、本実施の形態では、荷重センサを着座センサ３０として用いたが、荷重センサは、荷重を受ける任意の機構に設けて、受けた荷重を判別に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０    車両用シート
１２    シートクッション
２０    クッションパッド
２８    乗員検出装置
３０    着座センサ（荷重センサ）
３２    ＥＣＵ（荷重出力部）
３４    電極部
３６    電極部（第２電極）
３８    導電性パッド（導電性弾性部材）
４０    電極シート
４２    絶縁シート（絶縁性シート）
４４    開口部
４４Ａ    小孔
４６、４６Ａ    内接円
４８    素地（伸縮性シート）
５０    電極糸（第１電極）
５２    千鳥状パターン
５６、５８    電極網
【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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