JP2015009751A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で乗員の有無を検知できる乗物用シートを提供する。【解決手段】シートフレームＦと、当該シートフレームＦに架設された複数のバネ部材２１とを備える乗物用シートである。乗物用シートは、複数のバネ部材２１同士を連結する樹脂製の連結部材３０Ｄと、連結部材３０Ｄに取り付けられた可撓性の乗員検知センサ４０とを備える。乗員が座ったときに、乗員検知センサ４０は、連結部材３０Ｄとクッション部材とで挟まれることで乗員の有無を検知するように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、乗員の有無を検知する乗員検知センサを備える乗物用シートに関する。

近年、自動車のシートには、乗員が座っているか否かを検知する乗員検知センサが搭載されたものがある。これらの乗員検知センサは、シートベルトリマインダや、乗員拘束装置を作動させるため、乗員の有無を検知するのに用いられ、多くの場合、ウレタンフォームなどからなるクッション部材と表皮との間に設けられている。

ところで、乗員検知センサをクッション部材と表皮の間に設ける場合、乗員検知センサが正確に機能するように、シートに応じて乗員検知センサないし設置方法を再検討する必要がある。そこで、この検討を省略するため、クッション部材の下に設けられるシートスプリングに乗員を検知するためのセンサユニットを取り付けることが提案されている（特許文献１）。このセンサユニットは、薄いケース状のベースプレート内にフィルムタイプの圧力センサを内蔵させた構造とされている。

国際公開第２０１３／０３０００９号

しかしながら、特許文献１のセンサユニットは、ベースプレートを必要としており、コスト高であるとともに、構造が複雑であるという問題がある。

そこで、本発明においては、簡易な構造で乗員の有無を検知できる乗物用シートを提供することを目的とする。また、本発明は、簡易な構造でありながら、乗員の検知の正確さを確保し、さらに、センサの取付が容易な乗物用シートを提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の乗物用シートは、シートフレームと、当該シートフレームに架設された複数のバネ部材と、当該複数のバネ部材の乗員側に配置されるクッション部材とを備える乗物用シートであって、前記複数のバネ部材同士を連結する樹脂製の連結部材と、前記連結部材に取り付けられた可撓性の乗員検知センサとを備え、乗員が座ったときに、前記乗員検知センサは、前記連結部材と前記クッション部材とで挟まれることで乗員の有無を検知するように構成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、連結部材とクッション部材とで可撓性の乗員検知センサを挟持することで乗員の有無を検知することが可能となる。そのため、先行技術のようなベースプレートは不要であり、構造を簡易にすることができ、低コスト化を図ることができる。

前記した乗物用シートにおいて、前記乗員検知センサは、基部と当該基部から延出した検知部とを有し、前記連結部材は、乗員側の面に、前記基部が配置された第１部位と、前記検知部が対向する第２部位とが設けられ、前記第１部位は、前記第２部位よりも前記クッション部材側に突出し、前記第２部位は前記クッション部材から離間していることが望ましい。

このような構成によれば、検知部が配置される第２部位がクッション部材から離間しているため、クッション部材に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

また、前記した乗物用シートにおいて、前記乗員検知センサは、基部と当該基部から延出した検知部とを有し、前記連結部材は、乗員側の面に前記乗員検知センサが取り付けられた平面状のセンサ設置部が設けられ、前記クッション部材は、前記基部に対向する第３部位と、前記検知部に対向する第４部位とが設けられ、前記第３部位は、前記第４部位よりも前記センサ設置部側に突出しており、前記第４部位は前記センサ設置部から離間していることが望ましい。

この構成によれば、検知部に対向する第４部位がセンサ設置部から離間しているため、クッション部材に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

前記した各乗物用シートにおいて、前記連結部材は、前記バネ部材に一体となるように成形されていることが望ましい。

この構成によれば、連結部材がバネ部材と一体となっているため、連結部材の姿勢が安定し、乗員検知センサが連結部材とクッション部材で挟まれることにより乗員を検知するときの感度が安定する。

前記した各乗物用シートにおいて、前記複数のバネ部材は、それぞれ、ジグザグに屈曲してなるバネであり、屈曲により一方向に開口するＵ字形状部を複数有し、前記複数のバネ部材は、第１のバネ部材と、当該第１のバネ部材に隣接して配置された第２のバネ部材とを含み、前記第１のバネ部材のＵ字形状部の開口と前記第２のバネ部材のＵ字形状部の開口とが対向するように配置され、前記開口が対向している２つのＵ字形状部の底部同士を連結する前記連結部材に前記乗員検知センサが取り付けられている構成とすることができる。

このような構成においては、２つのＵ字形状部の開口が対向し、２つのＵ字形状部の底部同士を連結する連結部材は比較的長いものとなる。そのため、乗員検知センサの設置面を大きく取ることができ、乗員検知センサの取付が容易となる。

前記した乗物用シートにおいて、前記検知部は、シートクッションの左右方向中央からずれた位置に配置されていることが望ましい。

このような構成によると、検知部に乗員の臀部または大腿部からの荷重がクッション部材にしっかりと掛かるため、乗員の有無を正確に検知することができる。

前記した各乗物用シートにおいて、前記乗員検知センサは、乗員の有無によって出力信号がＯＮ／ＯＦＦ間で切り替わるセンサとすることができる。

このように、センサに掛かる荷重の値を出力するセンサではなく、乗員の有無によって信号出力がＯＮ／ＯＦＦ間で切り替わるセンサを用いることで、正確かつ低コストで乗員の有無を検知することができる。

請求項１に記載の構成によれば、連結部材とクッション部材とで可撓性の乗員検知センサを挟持することで乗員の有無を検知することが可能となる。そのため、構造を簡易にすることができ、低コスト化を図ることができる。

請求項２に記載の構成によれば、検知部が配置される第２部位がクッション部材から離間しているため、クッション部材に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

請求項３に記載の構成によれば、検知部に対向する第４部位がセンサ設置部から離間しているため、クッション部材に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

請求項４に記載の構成によれば、連結部材がバネ部材と一体となっているため、連結部材の姿勢が安定し、乗員検知センサが連結部材とクッション部材で挟まれることにより乗員を検知するときの感度が安定する。

請求項５に記載の構成によれば、２つのＵ字形状部の開口が対向し、２つのＵ字形状部の底部同士を連結する連結部材は比較的長いものとなる。そのため、乗員検知センサの設置面を大きく取ることができ、乗員検知センサの取付が容易となる。

請求項６に記載の構成によれば、検知部に乗員の臀部または大腿部からの荷重がクッション部材にしっかりと掛かるため、乗員の有無を正確に検知することができる。

請求項７に記載の構成によれば、乗員の有無によって信号出力がＯＮ／ＯＦＦ間で切り替わるセンサを用いることで、正確かつ低コストで乗員の有無を検知することができる。

車両用シートの全体斜視図である。 シートフレームの斜視図である。 乗員検知センサを設置したシートスプリングの平面図である。 （ａ）乗員検知センサの拡大斜視図と、（ｂ）乗員検知センサの側面図である。 車両用シートの、図３のＺ−Ｚ断面に相当する断面図である。 乗員が座ったときの状態を示す図５に対応する図である。 変形例に係る車両用シートの、図３のＺ−Ｚ断面に相当する断面図である。 変形例において、乗員が座ったときの状態を示す図７に対応する図である。 検知部を２つ有する乗員検知センサを採用した場合の（ａ）車両用シートの断面図と、（ｂ）シートスプリングの平面図である。 ２つの乗員検知センサを配置した場合のシートスプリングの平面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示すように、乗物用シートの一例としての車両用シートＳは、シートクッションＳ１と、シートクッションＳ１に支持されたシートバックＳ２と、シートバックＳ２に支持されたヘッドレストＳ３とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、車両用シートＳに座る乗員を基準として用いる。

車両用シートＳの中には、図２に示すようなシートフレームＦが内蔵されている。シートフレームＦは、シートクッションＳ１を構成するクッションフレームＦ１と、シートバックＳ２を構成するシートバックフレームＦ２を有している。そして、図５にシートクッションＳ１を例示したように、シートフレームＦにウレタンフォームからなるクッション部材５１が被せられ、クッション部材５１の上にさらに表皮５２が被せられることで、車両用シートＳが構成されている。

図２に戻り、シートフレームＦの一部であるクッションフレームＦ１は、前後に長く延び、左右に離間して配置された一対のサイドフレーム１１と、この一対のサイドフレーム１１の前端部同士を接続する板金から構成されたパンフレーム１２と、一対のサイドフレーム１１の後端部同士を接続する金属パイプから構成された連結パイプ１３とを備えて平面視で枠状に構成されている。

そして、クッションフレームＦ１のパンフレーム１２と連結パイプ１３との間には、シートスプリング２０が架設されている。
図３に示すように、シートスプリング２０は、前後に長く延び、左右に並んだ４つのバネ部材２１（２１Ａ〜２１Ｄ）と、これらのバネ部材２１同士を連結する樹脂製の連結部材３０Ａ〜３０Ｄにより構成されている。
各バネ部材２１は、金属線を屈曲されてなり、後端に連結パイプ１３に引っ掛けるためのフック部２２が形成され（図２参照）、フック部２２から前方に向けて延びるとともに左右にジグザグに（蛇行して）屈曲している。この屈曲により、左右の一方に開口した複数のＵ字形状部２３が連続して形成されている。

本実施形態では、一例として、各バネ部材２１は、左右に４回ずつ屈曲している。そして、隣接するバネ部材２１同士は、平面視で左右対称になるように屈曲しており、そのため、左右に隣接するＵ字形状部２３の開口２３Ａ同士が左右に対向しているとともに、底部２３Ｂ同士も左右に対向している。各バネ部材２１の前端は、左右に延びており、この左右に延びた部分が、パンフレーム１２の後端に設けられたフック１２Ａ（図２参照）に引っ掛けられてパンフレーム１２に支持されている。

４本のバネ部材２１Ａ〜２１Ｄは、前後に離れた４箇所で、連結部材３０Ａ〜３０Ｄにより連結されている。各連結部材３０Ａ〜３０Ｄは、いずれも、インサート成形によりバネ部材２１Ａ〜２１Ｄと一体に成形されている。そのため、各連結部材３０Ａ〜３０Ｄは、バネ部材２１と強固に接着されており、バネ部材２１に対する姿勢が固定されている。

具体的に、最も後に配置された連結部材３０Ａは、４本のバネ部材２１Ａ〜２１Ｄの一番後ろのＵ字形状部２３の底部２３Ｂ同士を連結するように形成されている。
そして、後から２番目に配置された連結部材３０Ｂは、中央に配置された２本のバネ部材２１Ｂ，２１Ｃの後から２番目のＵ字形状部２３の近接した底部２３Ｂ同士を連結するように形成されている。
また、後から３番目に配置された連結部材３０Ｃも、連結部材３０Ｂと同様に、中央に配置された２本のバネ部材２１Ｂ，２１Ｃの後から４番目のＵ字形状部２３の近接した底部２３Ｂ同士を連結するように形成されている。

さらに、最も前に配置された連結部材３０Ｄは、４本のバネ部材２１Ａ〜２１Ｄの前から２番目のＵ字形状部２３の底部２３Ｂ同士を連結するように形成されている。この最前部の連結部材３０Ｄには、乗員検知センサ４０が取り付けられている。連結部材３０Ｄが連結するバネ部材２１の形状について説明すると、右から２番目のバネ部材２１Ｂ（第１のバネ部材）における前から２番目のＵ字形状部２３の開口２３Ａは左向きに開口し、右から３番目のバネ部材２１Ｃ（第２のバネ部材）における前から２番目のＵ字形状部２３の開口２３Ａは右向きに開口し、これらの開口２３Ａ同士が対向して配置されている。そのため、連結部材３０Ｄのうち、バネ部材２１ＢのＵ字形状部２３の底部２３Ｂとバネ部材２１ＣのＵ字形状部２３の底部２３Ｂとを連結する部分は、左右に長く形成されており、乗員検知センサ４０を配置するのに十分な大きさが確保されている。

ここで、図４（ａ），（ｂ）を参照して乗員検知センサ４０について説明する。図４（ａ）に示す乗員検知センサ４０は、感圧性の電極４２Ａや配線４３が印刷されたプラスチックフィルムを複数枚重ねて（図示省略）なる可撓性の部材である。乗員検知センサ４０は、連結部材３０Ｄに取り付けられる部分となる基部４１と、基部４１から延出した検知部４２とを有する。検知部４２には、前記した、感圧性の電極４２Ａが設けられ、乗員検知センサ４０の下側の面（連結部材３０Ｄに対向する側の面）には、図４（ｂ）に示すように、電極４２Ａの位置に対応して、発泡性の樹脂などからなる弾性部材４２Ｂが貼り付けられている。弾性部材４２Ｂは、検知部４２が連結部材３０Ｄとクッション部材５１で挟持されたときに、電極４２Ａに圧力を集中的に加えるために設けられている。感圧性の電極４２Ａは、圧力が加わっていない場合には、配線４３からＯＦＦ信号を出力し、外部から所定以上の圧力が加わると、配線４３からＯＮ信号を出力するようになっている。配線４３からは、図示しない制御装置へ接続するためのケーブル４４が引き出されている。
乗員検知センサ４０は、外部からの圧力によって出力信号がＯＮ／ＯＦＦ間で切り替わるセンサであるので、外部からの掛かる荷重の値を出力するセンサと比較して、正確かつ低コストで乗員の有無を検知することができるようになっている。

図５に示すように、連結部材３０Ｄには、乗員検知センサ４０の基部４１が配置される第１部位３１と、検知部４２が対向する第２部位３２とが隣接して設けられている。第１部位３１は、第２部位３２よりもクッション部材５１側に突出しており、乗員がシートクッションＳ１に座っていない状態において、第２部位３２は、クッション部材５１の平面状の下面５１Ａから離間している。本実施形態においては、乗員が座っていない状態において、第１部位３１も、クッション部材５１の下面５１Ａから僅かに離間しているが、第１部位３１は、下面５１Ａと接触していてもよい。なお、基部４１は、両面テープまたは接着剤などにより第１部位３１に接着されている。

第２部位３２は、クッション部材５１の下面５１Ａから離間していることで、クッション部材５１との間に空間が確保され、この空間に検知部４２が配置されている。このため、検知部４２は、乗員が座っていない状態においてクッション部材５１と連結部材３０Ｄにより挟持されないので、圧力がかからず、通電しないＯＦＦ状態となっている。

乗員検知センサ４０が設けられる部位は、乗員の臀部に相当する位置が望ましく、より望ましくは、大腿部に相当する位置であることが望ましい。例えば、本実施形態における乗員検知センサ４０が設けられた連結部材３０Ｄは、図２を参照して分かるように、検知部４２がクッションフレームＦ１（シートクッションＳ１）の左右方向の中央から右に少しずれており、乗員の大腿部に対応する位置に設けられている。このように、左右方向の中央から左右に少しずれた位置に検知部４２配置することで、検知部４２に乗員の臀部または大腿部からの荷重がクッション部材５１にしっかりと掛かるため、乗員の有無を正確に検知することができる。

以上のように構成された車両用シートＳは、乗員が座ると、図６に示すように、クッション部材５１が乗員の大腿部６０により下に押されてクッション部材５１の下面５１Ａが乗員検知センサ４０の検知部４２を下に押し付ける。これにより、検知部４２が連結部材３０Ｄとクッション部材５１とで挟持されて、乗員検知センサ４０は通電するＯＮ状態となり、乗員がいることを検知できる。

このようにして、本実施形態の車両用シートＳによれば、連結部材３０Ｄとクッション部材５１とで可撓性の乗員検知センサ４０の検知部４２を挟持することで乗員の有無を検知することが可能となる。そして、本実施形態の車両用シートＳにおける乗員検知センサ４０の取付態様によれば、先行技術のようなベースプレートは不要であり、構造を簡易にすることができ、低コスト化を図ることができる。

また、表皮５２とクッション部材４１との間に乗員検知センサ４０を配置した場合には、表皮５２をクッション部材４１に吊り込む部分の近傍を避けなければならないなど、配置箇所に制限があるが、本実施形態のように、クッション部材４１と連結部材３０の間に乗員検知センサ４０を設ける構成にすると、配置の自由度が高くなる。

そして、乗員検知センサ４０の検知部４２が配置される第２部位３２はクッション部材５１から離間しているため、クッション部材５１に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

また、車両用シートＳの連結部材３０Ｄは、バネ部材２１に一体となるように成形されているので、連結部材３０Ｄの姿勢が安定し、乗員検知センサ４０が連結部材３０Ｄとクッション部材５１で挟まれることにより乗員を検知するときの感度が安定する。

さらに、乗員検知センサ４０は、２つのＵ字形状部２３の開口２３Ａが対向し、２つのＵ字形状部２３の底部２３Ｂ同士を連結する連結部材３０Ｄに取り付けられているので、乗員検知センサ４０の設置面を大きく取ることができ、乗員検知センサ４０の取付が容易である。

また、乗員検知センサ４０は、乗員の大腿部６０に対応する位置に配置されているため、乗員の大腿部６０からの荷重がクッション部材５１にしっかりと掛かり、乗員検知センサ４０をＯＮ状態にするため、乗員の有無を正確に検知することができる。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、クッション部材５１の下面５１Ａを平面状にし、連結部材３０Ｄの上面に段差を設ける構成としたが、連結部材３０Ｄの上面を平面状にし、クッション部材５１の下面５１Ａに段差を設けてもよい。例えば、図７に示す変形例のように、連結部材３０Ｄの上側の面を平面状のセンサ設置部３５とし、クッション部材５１の下面５１Ａを、基部４１に対向する第３部位５３と、検知部４２に対向する第４部位５４とを設けるようにしてもよい。ここで、第３部位５３は、第４部位５４よりもセンサ設置部３５側に突出しており、乗員が座っていない状態において、第４部位５４は、センサ設置部３５から離間し、検知部４２から離間している。

このような構成の乗物用シートにおいても、乗員が座っていないときや、小さな荷重がシートクッションＳ１に掛かるだけのときには、検知部４２がクッション部材５１の第３部位５３と連結部材３０Ｄとの間で挟持されずにＯＦＦ状態とすることができる。そして、乗員が座ると、図８に示すようにクッション部材５１が撓むことで第３部位５３と連結部材３０Ｄが検知部４２を挟持してＯＮ状態とすることができる。すなわち、クッション部材５１に小さな荷重が掛かるだけでは乗員がいるとは検知されず、正確に乗員の有無を検知することができる。

また、図９（ａ），（ｂ）に示すように、乗員検知センサ１４０を、２箇所の検知部１４２を有する形態とすることもできる。この場合、連結部材３０の中央の第１部位３１に乗員検知センサ１４０の中央の基部１４１を配置し、第１部位３１の両側の第２部位３２に対面させて２箇所の検知部１４２を配置するとよい。

また、このように２箇所の検知部を配置する場合においては、図１０に示すように、１箇所の検知部２４２を有する別個の乗員検知センサ２４０を離して配置してもよい。この場合、各検知センサ２４０の各基部２４１を第１部位３１に配置し、各検知部２４２を、図９（ｂ）の場合と同様、左右の各第２部位３２に対面させて配置するとよい。

これらのように、複数の検知部１４２，２４２を備える乗員検知センサ１４２，２４２を採用すれば、一部の検知部１４２，２４２に接触不良などの不具合が発生したとしても、他の検知部１４２，２４２の検出結果を用いて乗員の有無を判定することが可能となる。

前記したシートスプリング２０のバネ部材２１の形状および配置は一例であり、Ｕ字形状部２３は、図３のように直角に近い形で屈曲するのではなく、円弧状に屈曲した形状でもよい。また、Ｕ字形状部同士の位置関係も図３の形態には限定されない。また、複数の連結部材の配置も同様に、図３の形態に限定されず、バネ部材同士を連結するものであれば特に限定されない。さらに、バネ部材は、前後に架設されるものではなく、左右に架設されるものであってもよい。

前記実施形態においては、シートクッションＳ１のシートスプリング２０の連結部材３０Ｄに乗員検知センサ４０を設ける例を説明したが、シートバックＳ２にシートスプリングを設けて、このシートスプリングを構成するバネ部材を連結する連結部材に乗員検知センサを取り付ける構成としてもよい。

前記実施形態においては、乗物用シートの一例として車両用シートを例示したが、乗物用シートは、その他の乗物、例えば、航空機や船舶などのシートとすることもできる。

１１ サイドフレーム
１２ パンフレーム
１３ 連結パイプ
２０ シートスプリング
２１（２１Ａ〜２１Ｄ） バネ部材
２２ フック部
２３ Ｕ字形状部
２３Ａ 開口
２３Ｂ 底部
３０Ａ〜３０Ｄ 連結部材
３１ 第１部位
３２ 第２部位
３５ センサ設置部
４０ 乗員検知センサ
４１ 基部
４２ 検知部
５１ クッション部材
５１Ａ 下面
５３ 第３部位
５４ 第４部位
６０ 大腿部
Ｆ シートフレーム
Ｆ１ クッションフレーム
Ｆ２ シートバックフレーム
Ｓ 車両用シート
Ｓ１ シートクッション

Claims (7)

1. シートフレームと、当該シートフレームに架設された複数のバネ部材と、当該複数のバネ部材の乗員側に配置されるクッション部材とを備える乗物用シートであって、
   前記複数のバネ部材同士を連結する樹脂製の連結部材と、
   前記連結部材に取り付けられた可撓性の乗員検知センサとを備え、
   乗員が座ったときに、前記乗員検知センサは、前記連結部材と前記クッション部材とで挟まれることで乗員の有無を検知するように構成されていることを特徴とする乗物用シート。
2. 前記乗員検知センサは、基部と当該基部から延出した検知部とを有し、
   前記連結部材は、乗員側の面に、前記基部が配置された第１部位と、前記検知部が対向する第２部位とが設けられ、
   前記第１部位は、前記第２部位よりも前記クッション部材側に突出し、前記第２部位は前記クッション部材から離間していることを特徴とする請求項１に記載の乗物用シート。
3. 前記乗員検知センサは、基部と当該基部から延出した検知部とを有し、
   前記連結部材は、乗員側の面に前記乗員検知センサが取り付けられた平面状のセンサ設置部が設けられ、
   前記クッション部材は、前記基部に対向する第３部位と、前記検知部に対向する第４部位とが設けられ、前記第３部位は、前記第４部位よりも前記センサ設置部側に突出しており、前記第４部位は前記センサ設置部から離間していることを特徴とする請求項１に記載の乗物用シート。
4. 前記連結部材は、前記バネ部材に一体となるように成形されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の乗物用シート。
5. 前記複数のバネ部材は、それぞれ、ジグザグに屈曲してなるバネであり、屈曲により一方向に開口するＵ字形状部を複数有し、
   前記複数のバネ部材は、第１のバネ部材と、当該第１のバネ部材に隣接して配置された第２のバネ部材とを含み、前記第１のバネ部材のＵ字形状部の開口と前記第２のバネ部材のＵ字形状部の開口とが対向するように配置され、前記開口が対向している２つのＵ字形状部の底部同士を連結する前記連結部材に前記乗員検知センサが取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の乗物用シート。
6. 前記検知部は、シートクッションの左右方向中央からずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の乗物用シート。
7. 前記乗員検知センサは、乗員の有無によって出力信号がＯＮ／ＯＦＦ間で切り替わるセンサであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の乗物用シート。

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