JP2017226273A - 車両用シート - Google Patents

Abstract

【課題】乗員が車両に乗降する際の動作を妨げたり、乗員の視界を遮ったりすることなく、乗員の体格を検知することが可能な車両用シートを提供する。
【解決手段】車両用シート１は、光軸Ｘに沿って光を出射させる出光部３１１と、出光部が出射させた光を入射させる入光部３２１と、入光部３２１における光の入射に基づいて乗員Ｈの体格を検知する体格検知制御を実行する体格検知部４５と、を備える。出光部３１１及び入光部３２１は、ヘッドレスト１３に配置される。体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、出光部３１１は乗員の後方から乗員に向けて光を出射させ、入光部３２１は乗員Ｈで反射した光を入射させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、着座している乗員の体格を検知する車両用シートに関する。

着座している乗員の体格（例えば、座高や肩幅等）を検知する車両用シートが知られている。検知した乗員の体格に関する情報は、車両内におけるシート位置の調整や、シートに設けられているヒータの加熱範囲の調整等、種々の目的において使用される。

特許文献１には、乗員の体格を光学的に検知する車両用シートが記載されている。当該車両用シートは、光を発する発光器と、光を受ける受光器と、を備えている。発光器及び受光器は、左右方向において互いに対向するように配置されている。また、発光器及び受光器は、それぞれ複数設けられ、鉛直方向に互いに間隔を空けて配置されている。

乗員がシートに着座すると、一部又は全ての発光器が発している光が乗員の身体によって遮られ、当該発光器と対向配置されている受光器は光を受けることができなくなる。これにより、光が遮られた位置に、乗員の身体が存在することを検知することができる。すなわち、特許文献１記載の車両用シートでは、受光器の受光状態に基づいて、乗員の体格を検出することが可能になる。

特開２０１４−１６１５８１号公報

特許文献１記載の車両用シートでは、発光器及び受光器は、シートの突出部に設けられている。当該突出部は、シートを構成する背もたれ及びヘッドレストの左右両側に設けられており、車両前方に突出するように形成されている。このような突出部は、乗員が車両に乗降する際の動作を妨げるおそれがある。

また、ヘッドレストの左右両側に設けられている突出部は、乗員の視界を遮るおそれもある。したがって、特許文献１記載の車両用シートは、安全性の観点からも改善の余地を残していた。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗員が車両に乗降する際の動作を妨げたり、乗員の視界を遮ったりすることなく、乗員の体格を検知することが可能な車両用シートを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用シートは、着座している乗員の体格を検知する車両用シートであって、乗員の胴部を支持する背もたれと、背もたれの上方に配置され、乗員の頭部を支持するヘッドレストと、光軸に沿って光を出射させる出光部と、出光部が出射させた光を入射させる入光部と、入光部における光の入射に基づいて乗員の体格を検知する体格検知制御を実行する体格検知部と、を備える。出光部及び入光部は、ヘッドレストに配置される。体格検知部が体格検知制御を実行しているとき、出光部は乗員の後方から乗員に向けて光を出射させ、入光部は乗員で反射した光を入射させる。

上記構成によれば、出光部は、ヘッドレストに配置され、乗員の後方から乗員に向けて光を出射させる。入光部は、同様にヘッドレストに配置され、乗員で反射した光を入射させる。すなわち、上記構成によれば、車両前方に突出する突出部に出光部や入光部を配置することなく、入光部における光の入射に基づいて乗員の体格を検知する体格検知制御を実行することができる。この結果、乗員が車両に乗降する際の動作を妨げたり、乗員の視界を遮ったりすることなく、乗員の体格を検知することが可能になる。

また、車両用シートは、光軸を移動させる移動機構と、移動機構を制御する移動機構制御部と、備え、移動機構制御部は、体格検知部が体格検知制御を実行しているとき、移動機構を駆動させてもよい。この構成によれば、ヘッドレストに配置される出光部及び入光部の数を少なくして製造コストを抑制しながらも、複数の位置で出光部から光を出射させ、種々の乗員の体格を検知することが可能になる。

また、車両用シートは、鉛直方向におけるヘッドレストの位置を検知する位置検知部を備え、体格検知部は、位置検知部の検知結果に基づいて体格検知制御を実行してもよい。この構成によれば、鉛直方向におけるヘッドレストの位置が変更された場合でも、当該位置に基づいて体格検知制御を実行するため、乗員の体格を正確に検知することが可能になる。

また、移動機構は、ヘッドレストを鉛直方向に移動させてもよい。この構成によれば、ヘッドレストとともに光軸を移動させ、鉛直方向における複数の位置で出光部から光を出射させることにより、種々の乗員の体格を検知することが可能になる。

また、車両用シートは、光を発する発光器と、光を受ける受光器と、発光器が発した光を一端部から入射させるとともに、他端部から出射させる発光用光ファイバケーブルと、光を一端部から入射させるとともに、他端部に接続された受光器まで導く受光用光ファイバケーブルと、を備え、発光用光ファイバケーブルの他端部と、受光用光ファイバケーブルの一端部と、はヘッドレストに配置され、体格検知部は、体格検知制御において、受光器における受光に基づいて乗員の体格を検知してもよい。この構成によれば、発光用光ファイバケーブルの他端部を出光部とするともに、受光用光ファイバケーブルの一端部を入光部とすることができる。これにより、ヘッドレストに設けられる出光部及び入光部を小型化し、ヘッドレストの意匠性が出光部及び入光部によって損なわれることを抑制することが可能になる。

また、発光器及び受光器は、背もたれの内部に収容されていてもよい。一般的に、シートの背もたれは、乗員の胴部を支持するために、ヘッドレストよりも大きく形成される。つまり、背もたれは、ヘッドレストと比べて、機器を収容する空間を容易に形成することができる。この構成によれば、発光器及び受光器を背もたれの内部に収容するため、ヘッドレストを大型化することなく、出光部における光の出射と、入光部における光の入射と、を行うことが可能になる。

また、移動機構制御部は、体格検知部が体格検知制御を実行しているとき、ヘッドレストが最も下方に配置される位置を初期位置として、ヘッドレストを上方に移動させてもよい。仮に、体格検知制御を実行する際に、ヘッドレストの初期位置が毎回異なると、当該初期位置を検出したり、ヘッドレストの位置を記憶したりする煩雑な処理が必要になる。上記構成によれば、ヘッドレストが最も下方に配置された位置を初期位置とするため、煩雑な処理を伴うことなく、ヘッドレストの位置を検出することができる。

また、移動機構制御部は、体格検知部が体格検知制御を実行しているとき、出光部から出射した光が入光部に入射しなくなるまで、ヘッドレストを上方に移動させてもよい。この構成によれば、出光部から出射した光が乗員の身体で反射しなくなる位置までヘッドレストが移動すると、入光部に光が入射しなくなる。乗員の身体は、ヘッドレストが移動する範囲のうち、入光部に光が入射した範囲に対応する空間のみに存在する。すなわち、この構成によれば、入光部に光が入射する状態から、入射しない状態への移行に基づいて、乗員の体格を更に正確に検知することが可能になる。

また、移動機構は、ヘッドレストに対する出光部の鉛直方向の移動及び回転の少なくとも一方を行うように構成されていてもよい。この構成によれば、ヘッドレストの移動を伴うことなく光軸を鉛直方向に移動させ、種々の乗員の体格を検知することが可能になる。

ところで、乗員の着座動作中は、乗員の姿勢が安定しない。このため、体格検知部が、乗員の着座動作中に体格検知制御を実行すると、乗員の体格を正確に検知することが困難になる。

これに対し、本発明に係る車両用シートは、乗員の着座を検知する着座検知部を備え、体格検知部は、着座検知部が乗員の着座を検知したことに基づいて、体格検知制御の実行を開始してもよい。これにより、乗員の姿勢が安定した後に体格検知制御の実行を開始し、乗員の体格を更に正確に検知することが可能になる。

本発明によれば、乗員が車両に乗降する際の動作を妨げたり、乗員の視界を遮ったりすることなく、乗員の体格を検知することが可能な車両用シートを提供することができる。

第１実施形態に係る車両用シートを示す斜視図である。 図１の車両用シートの光ユニット及び移動機構を示す模式図である。 図２のシートＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図１の車両用シートにおける体格検知制御の説明図である。 第１実施形態の変形例に係る車両用シートを示す斜視図である。 図５の車両用シートにおける体格検知制御の説明図である。 第２実施形態に係る車両用シートを示す斜視図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面における断面図である。 図７の車両用シートにおける体格検知制御の説明図である。 第２実施形態の変形例に係る車両用シートの一部を示す斜視図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ断面における断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る車両用シート１（以下、単に「シート１」と称する）の概要について説明する。シート１は、不図示の車両に搭載され、乗員Ｈ（図４参照）の着座に用いられる装置である。図１は、シート１を示す斜視図であり、シート１を前方から見た状態を示している。

尚、本明細書では、シート１が車両に搭載された状態を基準として方向を説明する。つまり、当該車両が前進する方向を「前」と称し、後退する方向を「後」と称する。また、車両が前進する方向を向いた場合の左方向を「左」と称し、右方向を「右」と称する。さらに、鉛直上方向を「上」と称し、鉛直下方向を「下」と称する。

シート１は、座部１１と、背もたれ１２と、ヘッドレスト１３と、を備えている。座部１１は、着座している乗員Ｈの臀部を下方から支持する部位である。背もたれ１２は、着座している乗員Ｈの胴部Ｈ１（図４参照）を後方から支持する部位である。ヘッドレスト１３は、着座している乗員Ｈの頭部Ｈ２（図４参照）を後方から支持する部位である。

座部１１、背もたれ１２、及びヘッドレスト１３の外形は、いずれも、不図示のクッションによって形成されている。クッションは、ウレタンフォーム等の弾力性を有する材料によって形成されている。クッションの表面は、化学繊維の編物である表面材によって被覆されている。

背もたれ１２は、座部１１の後端部寄り、且つ、上方に配置されている。背もたれ１２の下部は、不図示の軸を介して、座部１１に対して回動可能に取り付けられている。

ヘッドレスト１３は、背もたれ１２の上方に配置されている。ヘッドレスト１３は、後述する移動機構２０によって、鉛直方向に移動可能に構成されている。

背もたれ１２は、前述した不図示の軸を中心として回動することによって、座部１１に対する角度（以下、この角度を「リクライニング角」と称する）を調整することができるように構成されている。また、シート１は、スライド移動して前後方向における位置（以下、この位置を「スライド位置」と称する）を調整することができるように構成されている。さらに、シート１は、昇降して上下方向における位置（以下、この位置を「ハイト位置」と称する）を調整することができるように構成されている。

また、シート１は、光ユニット３０を備えている。光ユニット３０は、出光部３１１と入光部３２１とを有している。出光部３１１は、前方に向けられており、矢印Ｌで示されるように光軸Ｘに沿って光を出射させる部位である。入光部３２１は、前方に向けられており、後方に進行する光を入射させる部位である。

シート１の内部には、着座センサ５１、リクライニング用モータ５２、スライド用モータ５３、及びリフト用モータ５４が配置されている。着座センサ５１は、圧力を検知するとともに、検知した圧力に対応する信号を生成して出力する機器である。着座センサ５１は、座部１１の上面の近傍に配置されている。リクライニング用モータ５２、スライド用モータ５３、及びリフト用モータ５４は、受信する制御信号に基づいて回転駆動する電動機である。

リクライニング用モータ５２が回転駆動すると、その出力は不図示の機構を介して背もたれ１２に伝達される。当該出力を受けた背もたれ１２が軸を中心として回動することにより、リクライニング角が変更される。また、スライド用モータ５３が回転駆動すると、その出力は不図示の機構を介して座部１１に伝達される。当該出力を受けた座部１１がスライド移動することにより、スライド位置が変更される。さらに、リフト用モータ５４が回転駆動すると、その出力は不図示の機構を介して座部１１に伝達される。当該出力を受けた座部１１が昇降することにより、ハイト位置が変更される。

次に、図２を参照しながら、光ユニット３０及び移動機構２０について説明する。図２は、光ユニット３０及び移動機構２０を示す模式図である。図２では、背もたれ１２のクッションや表面材の図示を省略し、骨組となるバックフレーム１２１等、背もたれ１２の内部の構成を模式的に示している。

ヘッドレスト１３の前面側には、正面視で矩形を呈する穴１３３が形成されている。 穴１３３は、ヘッドレスト１３の表面材及びクッションの一部を凹設することによって形成されている。

光ユニット３０は、穴１３３の内部に配置されている。光ユニット３０は、発光器３１と、受光器３２と、有している。

発光器３１は、電気信号を受信するとともに、当該電気信号を変換することにより光を発する機器である。例えば、発光器３１として、赤外線を発する発光ダイオードを用いることができる。発光器３１が発する光は、その出光部３１１から外部に出射するように構成されている。

受光器３２は、受光に基づいて検知信号を出力する機器である。例えば、受光器３２として、フォトダイオードやフォトトランジスタを用いることができる。受光器３２は、発光器３１の下方に配置されている。受光器３２は、その入光部３２１から光を入射させるように構成されている。

移動機構２０は、ヘッドレスト１３を鉛直方向に移動させる機構である。移動機構２０は、移動機構用モータ２１と、ギアボックス２２と、リードスクリュー２３と、を備えている。

移動機構用モータ２１は、制御信号を受信して回転駆動する電動機である。移動機構用モータ２１は、制御信号の内容に基づいて、正回転及び逆回転することができる。移動機構用モータ２１は、バックフレーム１２１に対して固定されている。

ギアボックス２２は、回転速度を減じて出力する減速機である。ギアボックス２２は、バックフレーム１２１に対して固定されている。ギアボックス２２は、その内部に、不図示の複数のギアを有している。ギアボックス２２の不図示の入力軸は、移動機構用モータ２１の出力軸と連結されている。

リードスクリュー２３は、円柱形状を呈する部材である。リードスクリュー２３の外周面には、螺子部が形成されている。リードスクリュー２３は、ギアボックス２２の不図示の出力軸と連結されている。移動機構用モータ２１が回転駆動すると、その出力がギアボックス２２によりリードスクリュー２３に伝達され、リードスクリュー２３が回転するように構成されている。

ところで、ヘッドレスト１３は、その下端から下方に延びる円柱形状のピラー１３１，１３２を有している。また、背もたれ１２のバックフレーム１２１には、円筒形状のガイド１２２，１２３が固定されている。ピラー１３１，１３２は、このガイド１２２，１２３に挿通するように配置されている。

ピラー１３１，１３２は、リードスクリュー２３と連動するように構成されている。詳細には、移動機構用モータ２１が正回転し、それに伴ってリードスクリュー２３が回転すると、ピラー１３１，１３２が押し上げられる。これにより、ヘッドレスト１３が上方に移動する。一方、移動機構用モータ２１が逆回転し、それに伴ってリードスクリュー２３が回転すると、ピラー１３１，１３２が降下する。これにより、ヘッドレスト１３が下方に移動する。

また、背もたれ１２の内部には、シートＥＣＵ４０が配置されている。シートＥＣＵ４０は、電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）であり、不図示の複数の電子素子を有している。

次に、図３を参照しながら、シートＥＣＵ４０について説明する。図３は、シートＥＣＵ４０の構成を示すブロック図である。シートＥＣＵ４０は、その一部又は全部が、アナログ回路で構成されるか、デジタルプロセッサとして構成される。いずれにしても、受信した信号に基づいて制御信号を出力する機能を果たすため、シートＥＣＵ４０には機能的な制御ブロックが構成される。

図３は、シートＥＣＵ４０を機能的な制御ブロック図として示している。尚、シートＥＣＵ４０を構成するアナログ回路又はデジタルプロセッサに組み込まれるソフトウェアのモジュールは、必ずしも図３に示される制御ブロックのように分割されている必要はない。すなわち、実際のアナログ回路やモジュールは、図３に示される複数の制御ブロックの働きをするものとして構成されていても構わず、更に細分化されていても構わない。後述する処理を実行できるように構成されていれば、シートＥＣＵ４０の内部の実際の構成は当業者が適宜変更できるものである。

シートＥＣＵ４０は、発光器３１、受光器３２、着座センサ５１、移動機構用モータ２１、リクライニング用モータ５２、スライド用モータ５３、リフト用モータ５４、及び車両ＥＣＵ５５と、通信可能に接続されている。また、シートＥＣＵ４０は、メモリ４１と、着座検知部４２と、移動機構制御部４３と、位置検知部４４と、体格検知部４５と、を有している。

メモリ４１は、種々の情報を記憶する部分である。メモリ４１は、例えば不揮発性メモリによって構成される。メモリ４１は、マップ等の情報を予め記憶している。当該情報は、体格検知部４５等によって読み出され、演算に用いられる。また、メモリ４１は、着座検知部４２等の演算結果を記憶することができる。

着座検知部４２は、シート１への乗員Ｈの着座が完了したことを検知する部分である。着座検知部４２は、着座センサ５１から受信する信号に基づいて所定の演算を行うことにより、乗員Ｈの着座完了を検知する。例えば、着座検知部４２は、着座センサ５１で検知された圧力が所定値以上まで上昇するとともに、上昇後の圧力値の変動幅が所定幅以下になったことに基づいて、乗員Ｈの着座が完了したことを検知することができる。

移動機構制御部４３は、移動機構２０を制御する部分である。移動機構制御部４３は、移動機構２０の移動機構用モータ２１に制御信号を送信することにより、移動機構用モータ２１の出力軸を所定角度だけ正回転及び逆回転させることができる。

位置検知部４４は、鉛直方向におけるヘッドレスト１３の位置を検出する部分である。例えば、位置検知部４４は、ヘッドレスト１３が後述する初期位置Ｐ０に配置されている状態から、移動機構制御部４３が移動機構用モータ２１に送信した制御信号に基づいて、鉛直方向におけるヘッドレスト１３の位置を検出することができる。

体格検知部４５は、後述する体格検知制御を実行する部分である。当該体格検知制御は、入光部３２１における光の入射に基づいて所定の演算を行うことにより、乗員Ｈの体格を検知する制御である。

次に、図４を参照しながら、シート１における体格検知制御について説明する。図４は、シート１における体格検知制御の説明図である。図４では、異なる位置に配置されたヘッドレスト１３が、実線と破線とによって示されている。

体格検知部４５は、着座検知部４２が乗員Ｈの着座完了を検知したことに基づいて、体格検知制御の実行を開始する。移動機構制御部４３は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、ヘッドレスト１３を初期位置Ｐ０から上方に移動させる。この初期位置Ｐ０は、鉛直方向に移動可能であるヘッドレスト１３が、最も下方に配置される位置である。

体格検知部４５は、体格検知制御において、発光器３１に電気信号を送信する。これにより、出光部３１１から前方に光を出射させた状態で、矢印Ａ１で示されるようにヘッドレスト１３が上方に移動する。すなわち、光軸Ｘは、ヘッドレスト１３とともに上方に移動する。

図４に示される例では、ヘッドレスト１３が初期位置Ｐ０に配置されている場合、矢印Ｌ０１で示されるように出光部３１１から出射した光は、乗員Ｈの頭部Ｈ２に照射される。この光は、頭部Ｈ２で反射し、矢印Ｌ０２で示されるように進行方向が後方に変化する。受光器３２は、入光部３２１に当該反射光が入射したことに基づいて、シートＥＣＵ４０に検知信号を送信する。

体格検知部４５は、ヘッドレスト１３が上方に移動する間に連続的に発光器３１を動作させ、出光部３１１から光を出射させる。出光部３１１が光を出射する範囲に乗員Ｈの身体が存在する場合、入光部３２１に反射光が入射し、受光器３２からシートＥＣＵ４０に検知信号が送信される。

ヘッドレスト１３が更に上方に移動し、例えば、位置Ｐ１に到達すると、出光部３１１から出射した光は、矢印Ｌ１１で示されるように、乗員Ｈの頭部Ｈ２の上方を通過する。すなわち、乗員Ｈの頭部Ｈ２において光の反射が生じないため、入光部３２１に光が入射しない。この場合、受光器３２はシートＥＣＵ４０に検知信号を送信しない。

体格検知部４５は、検知信号を受信する状態から受信しない状態への移行に基づいて、乗員Ｈの体格（主に座高）を検知する。具体的には、体格検知部４５は、ヘッドレスト１３が移動した範囲のうち、検知信号を受信した範囲と対応する空間のみに、乗員Ｈの身体が存在していると判定する。体格検知部４５は、位置検知部４４が検知したヘッドレスト１３の位置に基づいて、当該判定を行う。

シートＥＣＵ４０は、このようにして検知した乗員Ｈの体格に関する情報に基づいて、シート１の快適性や安全性を向上させる種々の処理を行うことができる。例えば、シートＥＣＵ４０は、乗員Ｈの体格に関する情報に基づいてリクライニング用モータ５２、スライド用モータ５３やリフト用モータ５４に制御信号を出力することにより、リクライニング角、スライド位置やハイト位置を乗員Ｈの体格に適したものに変更してもよい。また、シートＥＣＵ４０は、乗員Ｈの体格に関する情報を車両ＥＣＵ５５に送信し、車両のシートベルトのアンカー位置や、エアバッグの展開タイミング等が乗員Ｈの体格に適したものになるように調整させてもよい。

以上のように、シート１では、出光部３１１は、ヘッドレスト１３に配置され、乗員Ｈの後方から乗員Ｈに向けて光を出射させる。入光部３２１は、同様にヘッドレスト１３に配置され、乗員Ｈで反射した光を入射させる。すなわち、上記構成によれば、前方に突出する突出部に出光部や入光部を配置することなく、入光部３２１における光の入射に基づいて乗員Ｈの体格を検知する体格検知制御を実行することができる。この結果、乗員Ｈが車両に乗降する際の動作を妨げたり、乗員Ｈの視界を遮ったりすることなく、乗員Ｈの体格を検知することが可能になる。

また、シート１は、光軸Ｘを移動させる移動機構２０と、移動機構２０を制御する移動機構制御部４３と、備える。移動機構制御部４３は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、移動機構２０を駆動させてもよい。この構成によれば、ヘッドレスト１３に配置される出光部３１１及び入光部３２１の数を少なくして製造コストを抑制しながらも、複数の位置で出光部３１１から光を出射させ、種々の乗員Ｈの体格を検知することが可能になる。

また、シート１は、鉛直方向におけるヘッドレスト１３の位置を検知する位置検知部４４を備え、体格検知部４５は、位置検知部４４の検知結果に基づいて体格検知制御を実行する。この構成によれば、鉛直方向におけるヘッドレスト１３の位置が変更された場合でも、当該位置に基づいて体格検知制御を実行するため、乗員Ｈの体格を正確に検知することが可能になる。

また、移動機構２０は、ヘッドレスト１３を鉛直方向に移動させる。この構成によれば、ヘッドレスト１３とともに光軸Ｘを移動させ、鉛直方向における複数の位置で出光部３１１から光を出射させることにより、種々の乗員Ｈの体格を検知することが可能になる。

また、移動機構制御部４３は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、ヘッドレスト１３が最も下方に配置される位置Ｐ０を初期位置として、ヘッドレスト１３を上方に移動させる。仮に、体格検知制御を実行する際に、ヘッドレスト１３の初期位置が毎回異なると、当該初期位置を検出したり、ヘッドレスト１３の位置を記憶したりする煩雑な処理が必要になる。上記構成によれば、ヘッドレスト１３が最も下方に配置された位置Ｐ０を初期位置とするため、煩雑な処理を伴うことなく、ヘッドレスト１３の位置を検出することができる。

また、移動機構制御部４３は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、出光部３１１から出射した光が入光部３２１に入射しなくなるまで、ヘッドレスト１３を上方に移動させる。この構成によれば、出光部３１１から出射した光が乗員Ｈの身体で反射しなくなる位置までヘッドレスト１３が移動すると、入光部に光が入射しなくなる。乗員Ｈの身体は、ヘッドレスト１３が移動した範囲のうち、入光部３２１に光が入射した範囲に対応する空間のみに存在する。すなわち、この構成によれば、入光部３２１に光が入射する状態から、入射しない状態への移行に基づいて、乗員Ｈの体格を更に正確に検知することが可能になる。

また、シート１は、乗員Ｈの着座を検知する着座検知部４２を備える。体格検知部４５は、着座検知部４２が乗員の着座を検知したことに基づいて、体格検知制御の実行を開始する。これにより、乗員Ｈの姿勢が安定した後に体格検知制御の実行を開始し、乗員Ｈの体格を更に正確に検知することが可能になる。

［第１実施形態の変形例］
次に、第１実施形態の変形例について、図５及び図６を参照しながら説明する。この変形例に係る車両用シート１Ａは、第１実施形態と同様に、不図示の車両に搭載され、乗員Ｈの着座に用いられる装置である。車両用シート１Ａは、その光ユニット３０Ａの構成等が、第１実施形態のものと異なる。車両用シート１Ａのうち、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

まず、図５を参照しながら、車両用シート１Ａ（以下、単に「シート１Ａ」と称する）の概要について説明する。図５は、シート１Ａを示す斜視図である。シート１Ａの光ユニット３０Ａは、発光器３１と、受光器３２と、に加えて、発光用光ファイバケーブル３３と、受光用光ファイバケーブル３４と、を有している。

図５に示されるように、発光器３１及び受光器３２は、いずれもシート１Ａの背もたれ１２の内部に配置されている。詳細には、背もたれ１２を構成するクッションの内部に空間が形成されており、発光器３１及び受光器３２は、当該空間に収容されている。

発光用光ファイバケーブル３３及び受光用光ファイバケーブル３４は、繊維状に形成された部材である。発光用光ファイバケーブル３３及び受光用光ファイバケーブル３４は、中心部のコアと、コアの周囲を覆うクラッドと、クラッドの周囲を被覆する被覆材と、の三層構造を呈している。図５及び図６は、コア、クラッド、及び被覆材の図示を省略している。

発光用光ファイバケーブル３３は、その一端部３３１が背もたれ１２の内部に配置され、他端部３３２がヘッドレスト１３の内部に配置されている。一端部３３１は、発光器３１に接続されている。他端部３３２は、ヘッドレスト１３の前面から外部に臨出し、前方に向けて配置されている。

受光用光ファイバケーブル３４は、その一端部３４１がヘッドレスト１３の内部に配置され、他端部３４２が背もたれ１２の内部に配置されている。一端部３４１は、ヘッドレスト１３の前面から外部に臨出し、前方に向けて配置されている。また、他端部３４２は、受光器３２に接続されている。

このように構成されたシート１Ａでは、体格検知制御を実行しているとき、発光器３１が発した光が発光用光ファイバケーブル３３によって導かれる。詳細には、発光器３１が発した光は、まず発光用光ファイバケーブル３３の一端部３３１に入射する。この光は、発光用光ファイバケーブル３３の内部において、全反射や屈折を繰り返しながら、他端部３３２に導かれる。

発光用光ファイバケーブル３３の他端部３３２に達した光は、他端部３３２から外部に出射する。当該光は、光軸ＸＡに沿って前方に進行する。すなわち、発光用光ファイバケーブル３３の他端部３３２は、矢印ＬＡで示されるように光軸ＸＡに沿って光を出射させる出光部３１１Ａとして機能する。

また、受光用光ファイバケーブル３４の一端部３４１は、前方から光を入射させるように配置されている。一端部３４１に入射した光は、受光用光ファイバケーブル３４の内部において、全反射や屈折を繰り返しながら、他端部３４２に導かれる。

受光用光ファイバケーブル３４の他端部３４２に達した光は、他端部３４２から外部に出射する。当該光は、他端部３４２に接続されている受光器３２によって受けられる。すなわち、受光用光ファイバケーブル３４の一端部３４１は、光を入射させる入光部３２１Ａとして機能する。

次に、図６を参照しながら、シート１Ａにおける体格検知制御について説明する。図６は、シート１Ａにおける体格検知制御の説明図である。当該体格検知制御では、第１実施形態と同様に、ヘッドレスト１３が上方に移動する。図６では、異なる位置に配置されたヘッドレスト１３が、実線と破線とによって示されている。

体格検知部４５（図３参照）は、体格検知制御において、発光器３１に電気信号を送信する。移動機構制御部４３（図３参照）は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、移動機構用モータ２１を正回転させるように制御信号を送信する。これにより、出光部３１１Ａから前方に光を出射させた状態で、矢印Ａ２で示されるようにヘッドレスト１３が上方に移動する。すなわち、光軸ＸＡは、ヘッドレスト１３とともに上方に移動する。

図４に示される例では、ヘッドレスト１３が初期位置Ｐ０に配置されている場合、矢印Ｌ０３で示されるように出光部３１１Ａから出射した光は、乗員Ｈの頭部Ｈ２に照射される。この光は、頭部Ｈ２で反射し、矢印Ｌ０４で示されるように進行方向が後方に変化する。当該反射光は、入光部３２１Ａに入射する。当該反射光が受光用光ファイバケーブル３４によって受光器３２に導かれることに基づいて、受光器３２はシートＥＣＵ４０に検知信号を送信する。

ヘッドレスト１３が更に上方に移動し、例えば、位置Ｐ２に到達すると、出光部３１１Ａから出射した光は、矢印Ｌ２１で示されるように、乗員Ｈの頭部Ｈ２の上方を通過する。すなわち、乗員Ｈの頭部Ｈ２において光の反射が生じないため、入光部３２１Ａに光が入射しない。この場合、受光器３２はシートＥＣＵ４０に検知信号を送信しない。

以上の説明のように、シート１Ａは、光を発する発光器３１と、光を受ける受光器３２と、発光器３１が発した光を一端部３３１に入射させるとともに、他端部３３２から出射させる発光用光ファイバケーブル３３と、光を一端部３４１に入射させるとともに、他端部３４２に接続された受光器３２まで導く受光用光ファイバケーブル３４と、を備える。発光用光ファイバケーブル３３の他端部３３２と、受光用光ファイバケーブル３４の一端部３４１と、はヘッドレスト１３に配置される。体格検知部４５は、体格検知制御において、受光器３２における受光に基づいて乗員の体格を検知する。この構成によれば、発光用光ファイバケーブル３３の他端部３３２を出光部３１１Ａとするともに、受光用光ファイバケーブル３４の一端部３４１を入光部３２１Ａとすることができる。これにより、ヘッドレスト１３に設けられる出光部３１１Ａ及び入光部３２１Ａを小型化し、ヘッドレスト１３の意匠性が出光部３１１Ａ及び入光部３２１Ａによって損なわれることを抑制することが可能になる。

また、発光器３１及び受光器３２は、背もたれ１２の内部に収容されている。一般的に、シート１Ａの背もたれ１２は、乗員Ｈの胴部Ｈ１（図４参照）を支持するために、ヘッドレスト１３よりも大きく形成される。つまり、背もたれ１２は、ヘッドレスト１３と比べて、機器を収容する空間を容易に形成することができる。この構成によれば、発光器３１及び受光器３２を背もたれ１２の内部に収容するため、ヘッドレスト１３を大型化することなく、出光部３１１Ａにおける光の出射と、入光部３２１Ａにおける光の入射と、を行うことが可能になる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用シート１Ｂについて、図７乃至図９を参照しながら説明する。この第２実施形態に係る車両用シート１Ｂは、第１実施形態と同様に、不図示の車両に搭載され、乗員Ｈの着座に用いられる装置である。車両用シート１Ｂは、その移動機構２０Ｂの構成等が、第１実施形態のものと異なる。車両用シート１Ｂのうち、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

まず、図７及び図８を参照しながら、車両用シート１Ｂ（以下、単に「シート１Ｂ」とも称する）の概要について説明する。図７は、シート１Ｂを示す斜視図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面における断面図である。

シート１Ｂのヘッドレスト１３の前面には、穴１３３Ｂが形成されている。穴１３３Ｂは、正面視で、長辺が鉛直方向に沿って延び、短辺が水平方向に沿って延びる長方形を呈している。

シート１Ｂの光ユニット３０Ｂは、穴１３３Ｂの内部に配置されている。光ユニット３０Ｂは、矢印ＬＢで示されるように出光部３１１から光軸ＸＢに沿って光を出射させ、入光部３２１に入射させるように構成されている。

図８に示されるように、ヘッドレスト１３の穴１３３Ｂの内部には、移動機構２０Ｂが配置されている。移動機構２０Ｂは、移動機構用モータ２１Ｂと、基台２４と、スライドレール２５と、を有している。移動機構用モータ２１Ｂは、受信する制御信号に基づいて回転駆動する電動機である。基台２４には、発光器３１及び受光器３２が固定されている。スライドレール２５は、鉛直方向に延びるように配置され、基台２４を鉛直方向にスライド移動可能に保持している。

シートＥＣＵ４０（図３参照）から受信する制御信号に基づいて移動機構用モータ２１Ｂが回転駆動すると、その出力が不図示の機構を介して基台２４に伝達される。移動機構用モータ２１Ｂが正回転すると、図８に矢印Ａ３で示されるように、基台２４はスライドレール２５に沿って上方にスライド移動する。移動機構用モータ２１Ｂの回転駆動を基台２４のスライド移動に変換する手段として、例えば、不図示のリードスクリューを用いることができる。一方、移動機構用モータ２１Ｂが逆回転すると、図８に矢印Ａ４で示されるように、基台２４はスライドレール２５に沿って下方にスライド移動する。

次に、図９を参照しながら、シート１Ｂにおける体格検知制御について説明する。図９は、シート１Ｂにおける体格検知制御の説明図である。当該体格検知制御では、基台２４が上方に移動する。図９では、異なる位置に配置された基台２４、発光器３１、及び受光器３２が、実線と破線とによって示されている。

体格検知部４５（図３参照）は、着座検知部４２によって乗員Ｈの着座完了が検知されたことに基づいて、体格検知制御の実行を開始する。移動機構制御部４３（図３参照）は、体格検知部４５が体格検知制御を実行しているとき、基台２４を初期位置Ｐ３から上方に移動させる。この初期位置Ｐ３は、鉛直方向にスライド移動可能である基台２４が、最も下方に配置される位置である。

体格検知部４５は、体格検知制御において、発光器３１に電気信号を送信する。これにより、出光部３１１から前方に光を出射させた状態で、矢印Ａ５で示されるように基台２４が上方に移動する。すなわち、光軸ＸＢは、基台２４とともに上方に移動する。

図９に示される例では、基台２４が初期位置Ｐ３に配置されている場合、矢印Ｌ３１で示されるように出光部３１１から出射した光は、乗員Ｈの頭部Ｈ２に照射される。この光は、頭部Ｈ２で反射し、矢印Ｌ３２で示されるようにその進行方向が後方に変化する。入光部３２１に当該反射光が入射することに基づいて、受光器３２はシートＥＣＵ４０に検知信号を送信する。

体格検知部４５は、基台２４が上方に移動する間に、連続的に発光器３１を動作させ、出光部３１１から光を出射させる。出光部３１１が光を出射する範囲に乗員Ｈの身体が存在する場合、入光部３２１に反射光が入射し、受光器３２からシートＥＣＵ４０に検知信号が送信される。

基台２４が更に上方に移動し、例えば、位置Ｐ４に到達すると、出光部３１１から出射した光は、矢印Ｌ４１で示されるように、乗員Ｈの頭部Ｈ２の上方を通過する。すなわち、乗員Ｈの頭部Ｈ２において光の反射が生じないため、入光部３２１に光が入射しない。この場合、受光器３２はシートＥＣＵ４０に検知信号が送信されない。

体格検知部４５は、検知信号を受信する状態から受信しない状態への移行に基づいて、乗員Ｈの体格（主に座高）を検知する。具体的には、体格検知部４５は、基台２４が移動した範囲のうち、検知信号を受信した範囲と対応する空間のみに、乗員Ｈの身体が存在していると判定する。体格検知部４５は、位置検知部４４が検知したヘッドレスト１３の位置に基づいて、当該判定を行う。

以上の説明のように、シート１Ｂの移動機構２０Ｂは、ヘッドレスト１３に対する出光部３１１の鉛直方向の移動を行うように構成されている。この構成によれば、ヘッドレスト１３の移動を伴うことなく光軸ＸＢを鉛直方向に移動させ、種々の乗員Ｈの体格を検知することが可能になる。

［第２実施形態の変形例］
次に、第２実施形態の変形例について、図１０及び図１１を参照しながら説明する。この変形例に係る車両用シート１Ｃは、第２実施形態と同様に、不図示の車両に搭載され、乗員Ｈの着座に用いられる装置である。車両用シート１Ｃは、その移動機構２０Ｃの構成等が、第２実施形態のものと異なる。車両用シート１Ｃのうち、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を適宜省略する。

まず、図１０及び図１１を参照しながら、車両用シート１Ｃ（以下、単に「シート１Ｃ」とも称する）の概要について説明する。図１０は、シート１Ｃの一部を示す斜視図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ断面における断面図である。

シート１Ｃのヘッドレスト１３の前面には、穴１３３Ｃが形成されている。穴１３３Ｃは、正面視で、十字形状を呈している。すなわち、穴１３３Ｃは、正面視で、長辺が鉛直方向に沿って延びる一の長方形と、長辺が水平方向に沿って延びる他の長方形と、が交差する形状を呈している。

シート１Ｃの光ユニット３０Ｃは、穴１３３Ｃの内部に配置されている。光ユニット３０Ｃは、矢印ＬＣで示されるように出光部３１１から光軸ＸＣに沿って光を出射させ、入光部３２１に入射させるように構成されている。

図１１に示されるように、ヘッドレスト１３の穴１３３Ｃの内部には、移動機構２０Ｃが配置されている。移動機構２０Ｃは、移動機構用モータ２１Ｃと、基台２４Ｃと、を有している。移動機構用モータ２１Ｃは、受信する制御信号に基づいて回転駆動する電動機である。基台２４Ｃには、発光器３１及び受光器３２が固定されている。

シートＥＣＵ４０（図３参照）から受信する制御信号に基づいて移動機構用モータ２１Ｃが回転駆動すると、その出力が不図示の機構を介して基台２４Ｃに伝達される。移動機構用モータ２１Ｃが正回転すると、矢印Ａ６で示されるように、基台２４Ｃは上方を向くように回転する。一方、移動機構用モータ２１Ｃが逆回転すると、矢印Ａ７で示されるように、基台２４Ｃは下方を向くように回転する。出光部３１１の光軸ＸＣは、移動機構用モータ２１Ｃの回転駆動に基づいて、矢印ＶＲの範囲で鉛直方向に回転移動する。

移動機構２０Ｃは、不図示のモータを移動機構用モータ２１Ｃとは別個に有している。シートＥＣＵ４０から受信する制御信号に基づいて、当該モータが回転駆動すると、その出力が不図示の機構を介して基台２４Ｃに伝達される。当該モータが回転駆動に伴い、基台２４Ｃが水平方向に回転する。出光部３１１の光軸ＸＣは、当該モータの回転駆動に基づいて、図１０に示される矢印ＨＲの範囲で水平方向に回転移動する。

移動機構制御部４３（図３参照）は、体格検知部４５（図３参照）が体格検知制御を実行しているとき、出光部３１１の光軸ＸＣを、矢印ＶＲの範囲で鉛直方向に回転移動させるとともに、矢印ＶＨの範囲で水平方向に回転移動させる。

体格検知部４５は、基台２４が回転移動した範囲のうち、検知信号を受信した範囲に対応する空間に、乗員Ｈの身体が存在していると判定する。体格検知部４５は、このような体格検知制御を実行することにより、乗員Ｈの体格（主に座高と肩幅）を検知することができる。

以上の説明のように、シート１Ｃの移動機構２０Ｂは、ヘッドレスト１３に対する出光部３１１の回転を行うように構成されている。この構成によれば、ヘッドレスト１３の移動を伴うことなく光軸ＸＣを移動させ、種々の乗員Ｈの体格を検知することが可能になる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されず、適宜変更することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：車両用シート
１２：背もたれ
１３：ヘッドレスト
２０，２０Ｂ，２０Ｃ：移動機構
３１：発光器
３２：受光器
３２：受光器
３３：発光用光ファイバケーブル
３４：受光用光ファイバケーブル
４２：着座検知部
４３：移動機構制御部
４４：位置検知部
４５：体格検知部
３１１，３１１Ａ：出光部
３２１，３２１Ａ：入光部
３３１：（発光用光ファイバケーブルの）一端部
３３２：（発光用光ファイバケーブルの）他端部
３４１：（受光用光ファイバケーブルの）一端部
３４２：（受光用光ファイバケーブルの）他端部

Claims (10)

1. 着座している乗員の体格を検知する車両用シートであって、
   乗員の胴部を支持する背もたれと、
   前記背もたれの上方に配置され、乗員の頭部を支持するヘッドレストと、
   光軸に沿って光を出射させる出光部と、
   前記出光部が出射させた光を入射させる入光部と、
   前記入光部における光の入射に基づいて乗員の体格を検知する体格検知制御を実行する体格検知部と、を備え、
   前記出光部及び前記入光部は、前記ヘッドレストに配置され、
   前記体格検知部が前記体格検知制御を実行しているとき、前記出光部は乗員の後方から乗員に向けて光を出射させ、前記入光部は乗員で反射した光を入射させることを特徴とする車両用シート。
2. 前記光軸を移動させる移動機構と、
   前記移動機構を制御する移動機構制御部と、備え、
   前記移動機構制御部は、前記体格検知部が前記体格検知制御を実行しているとき、前記移動機構を駆動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用シート。
3. 鉛直方向における前記ヘッドレストの位置を検知する位置検知部を備え、
   前記体格検知部は、前記位置検知部の検知結果に基づいて前記体格検知制御を実行することを特徴とする請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記移動機構は、前記ヘッドレストを鉛直方向に移動させることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
5. 光を発する発光器と、
   光を受ける受光器と、
   前記発光器が発した光を一端部に入射させるとともに、他端部から出射させる発光用光ファイバケーブルと、
   光を一端部に入射させるとともに、他端部に接続された前記受光器まで導く受光用光ファイバケーブルと、を備え、
   前記発光用光ファイバケーブルの他端部と、前記受光用光ファイバケーブルの一端部と、は前記ヘッドレストに配置され、
   前記体格検知部は、前記体格検知制御において、前記受光器における受光に基づいて乗員の体格を検知することを特徴とする請求項４に記載の車両用シート。
6. 前記発光器及び前記受光器は、前記背もたれの内部に収容されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用シート。
7. 前記移動機構制御部は、前記体格検知部が前記体格検知制御を実行しているとき、前記ヘッドレストが最も下方に配置される位置を初期位置として、前記ヘッドレストを上方に移動させることを特徴とする請求項４に記載の車両用シート。
8. 前記移動機構制御部は、前記体格検知部が前記体格検知制御を実行しているとき、前記出光部から出射した光が前記入光部に入射しなくなるまで、前記ヘッドレストを上方に移動させることを特徴とする請求項７に記載の車両用シート。
9. 前記移動機構は、前記ヘッドレストに対する前記出光部の鉛直方向の移動及び回転の少なくとも一方を行うように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用シート。
10. 乗員の着座を検知する着座検知部を備え、
    前記体格検知部は、前記着座検知部が乗員の着座を検知したことに基づいて、前記体格検知制御の実行を開始することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両用シート。

Images