JP2020037289A - 乗物用シート - Google Patents

Abstract

【課題】乗員の着座を検知可能な乗物用シートにおいて、乗員がシートに着座したことと、物品が着座面に載置されたこととをより確実に判別する。【解決手段】シートクッション４、及びシートクッションの後部に設けられたシートバック５を備えた乗物用シート１であって、シートクッションに設けられた圧力センサ２０と、シートクッション及びシートバックの少なくとも一方に設けられた静電容量センサ４０と、圧力センサからの信号と静電容量センサからの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定装置４６とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、乗員の着座を検知可能な乗物用シートに関する。

乗物用シートであって、着座者が着座したことを検知するためのセンサを備えたものが公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１の乗物用シートは、センサとしてシートクッションの着座面に加わる圧力を検出する圧力センサを備えている。

特開２０１７−６５６５９号公報

着座面に物品が載置されると、着座面に圧力が加わり、その圧力が圧力センサによって検出される。よって、圧力センサのみでは、乗員が着座面に着座したことと、物品が着座面に載置されたこととを判別することが難しい。

本発明は、以上の背景を鑑み、乗員の着座を検知可能な乗物用シートにおいて、乗員がシートに着座したことと、物品が着座面に載置されたこととをより確実に判別することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、シートクッション（４）、及び前記シートクッションの後部に設けられたシートバック（５）を備えた乗物用シート（１、５１、６１、７１）であって、前記シートクッションに設けられた圧力センサ（２０）と、前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に設けられた静電容量センサ（４０、５３，５４）と、前記圧力センサからの信号と前記静電容量センサからの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定装置（４６）とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、圧力センサからの信号と静電容量センサからの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かが判定されるため、乗員がシートに着座したことと、物品が着座面に載置されたこととをより確実に判別することができる。

また、上記の態様において、前記静電容量センサは、前記シートバックに設けられているとよい。

この構成によれば、圧力センサがシートクッションに、静電容量センサがシートバックにそれぞれ設けられる。これにより、圧力センサ及び静電容量センサがともにシートクッションに設けられた場合に比べて、圧力センサ及び静電容量センサをそれぞれ互いに干渉しない位置に容易に配置することができるため、それぞれのセンサの動作が阻害され難い。また、圧力センサ及び静電容量センサがともにシートクッションに設けられた場合に比べて、圧力センサ及び静電容量センサに容易に配線することができる。

また、上記の態様において、前記静電容量センサは、乗員の腰部（Ｈ）に対応する箇所に設けられているとよい。

この態様によれば、静電容量センサが着座した乗員に近接するように設けられるため、乗員の着座をより感度よく検知することができる。

また、上記の態様において、前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝（１５）が設けられ、前記圧力センサは前記横吊り込み溝の前後のそれぞれに設けられているとよい。

この態様によれば、圧力センサの組付が容易である。また、圧力センサの変形や位置ずれを抑制することができる。また、圧力センサを横吊り込み溝の前後に配置することで、シートクッションの着座面に加わる圧力をより広い範囲で検知することができる。

また、上記の態様において、前記シートバックには表皮を吊り込むための縦吊り込み溝（３６）が左右一対設けられ、前記静電容量センサは左右の前記縦吊り込み溝の間に設けられているとよい。

この態様によれば、静電容量センサの組付が容易である。また、静電容量センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、前記圧力センサ及び静電容量センサ（５３，５４）はともに、前記シートクッションに設けられているとよい。

この態様によれば、乗員が着座するシートクッションに静電容量センサが設けられる。これにより、着座時に乗員が接触する着座面に静電容量センサが近接して配置されるため、静電容量センサによって乗員の着座をより感度よく検知することができる。

また、上記の態様において、前記圧力センサと前記静電容量センサとは、上面視で少なくとも一部が重なるように配置されているとよい。

この態様によれば、着座面における圧力センサ及び静電容量センサに配置される領域を小さくすることができる。これにより、感圧センサユニット及び静電容量センサを配置することによって乗員に与えうる異物感を抑えることができる。

また、上記の態様において、前記圧力センサは前記静電容量センサの上側に配置され、上面視で前記圧力センサは前記静電容量センサの外周縁の内側に位置しているとよい。

この態様によれば、着座面における圧力センサ及び静電容量センサに配置される領域をより小さくすることができるため、感圧センサユニット及び静電容量センサを配置することによって乗員に与えうる異物感をより抑えることができる。

また、上記の態様において、前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝（１５）が設けられ、前記横吊り込み溝の前後にそれぞれ前記静電容量センサが設けられ、前記圧力センサが前記静電容量センサのそれぞれの上側に配置されているとよい。

この態様によれば、横吊り込み溝の前後に圧力センサ及び静電容量センサが配置されるため、着座面のより広い範囲で乗員の着座を検知することができる。また、圧力センサ及び静電容量センサがそれぞれ吊り込み溝を避けた位置に配置されるため、圧力センサ及び静電容量センサのシートクッションへの組付が容易であり、着座時の両センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝（１５）が設けられ、前記圧力センサは前記横吊り込み溝の後方に、前記静電容量センサは前記横吊り込み溝の前方に設けられているとよい。

この態様によれば、圧力センサと静電容量センサとをともに着座面に近い位置に配置することができるため、乗員の着座をより感度よく検出することができる。また、吊り込み溝を避けて圧力センサ及び静電容量センサを配置することができるため、圧力センサ及び静電容量センサのシートクッションへの組付が容易である。着座時の両センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、前記静電容量センサは上下に貫通する開口（６３，６４）を有すると共に、前記シートクッションに設けられ、前記圧力センサは前記開口の内部に配置されているとよい。

この態様によれば、圧力センサが静電容量センサの開口の内部に配置されるため、着座面をより平坦にすることができる。これにより、着座感を向上させることができる。

また、上記の態様において、前記圧力センサの上面と前記静電容量センサの上面とは面一をなすとよい。

この態様によれば、着座面がより平坦になるため、着座感をより向上させることができる。

また、上記の態様において、前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝（１５）が設けられ、前記横吊り込み溝の前後にそれぞれ前記静電容量センサが設けられ、前記静電容量センサの前記開口の内部それぞれに前記圧力センサが配置されているとよい。

この態様によれば、横吊り込み溝の前後に圧力センサ及び静電容量センサが配置されるため、着座面のより広い範囲で乗員の着座を検知することができる。また、圧力センサ及び静電容量センサがそれぞれ吊り込み溝を避けた位置に配置されるため、圧力センサ及び静電容量センサをシートクッションへの組付が容易である。また、圧力センサが静電容量センサの開口の内部に配置されるため、着座面をより平坦にすることができる。これにより、乗物用シートの着座感を向上させることができる。

本発明の一態様によれば、乗物用シートであって、シートクッションに設けられた圧力センサと、シートクッション及びシートバックの少なくとも一方に設けられた静電容量センサと、圧力センサからの信号と静電容量センサからの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定装置とを備えているため、乗員がシートに着座したことと、物品が着座面に載置されたこととをより確実に判別することができる。

また、上記の態様において、静電容量センサは、シートバックに設けられている構成によれば、圧力センサ及び静電容量センサがともにシートクッションに設けられた場合に比べて、圧力センサ及び静電容量センサをそれぞれ互いに干渉しない位置に容易に配置することができる。また、圧力センサ及び静電容量センサがともにシートクッションに設けられた場合に比べて、圧力センサ及び静電容量センサに容易に配線することができる。

また、上記の態様において、静電容量センサは、乗員の腰部に対応する箇所に設けられている構成によれば、静電容量センサが着座した乗員に近接するように設けられるため、乗員の着座をより感度よく検知することができる。

また、上記の態様において、シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、圧力センサは横吊り込み溝の前後のそれぞれに設けられている構成によれば、圧力センサの組付が容易になる。また、圧力センサの変形や位置ずれを抑制することができる。また、圧力センサを吊り込み溝の前後に配置することで、シートクッションの着座面に加わる圧力をより広い範囲で検知することができる。

また、上記の態様において、シートバックには表皮を吊り込むための縦吊り込み溝が左右一対設けられ、静電容量センサは左右の縦吊り込み溝の間に設けられている構成によれば、静電容量センサの組付が容易になる。また、静電容量センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、圧力センサ及び静電容量センサはともに、シートクッションに設けられている構成によれば、着座時に乗員が接触する着座面に静電容量センサが近接して配置されるため、静電容量センサによって乗員の着座をより感度よく検知することができる。

また、上記の態様において、圧力センサと静電容量センサとは、上面視で少なくとも一部が重なるように配置されている構成によれば、着座面における圧力センサ及び静電容量センサに配置される領域を小さくすることができる。これにより、感圧センサユニット及び静電容量センサを配置することによって乗員に与えうる異物感を抑えることができる。

また、上記の態様において、圧力センサは静電容量センサの上側に配置され、上面視で圧力センサは静電容量センサの外周縁の内側に位置している構成によれば、着座面における圧力センサ及び静電容量センサに配置される領域をより小さくすることができるため、感圧センサユニット及び静電容量センサを配置することによって乗員に与えうる異物感をより抑えることができる。

また、上記の態様において、シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、横吊り込み溝の前後にそれぞれ静電容量センサが設けられ、圧力センサが静電容量センサのそれぞれの上側に配置されている構成によれば、横吊り込み溝の前後に圧力センサ及び静電容量センサが配置されるため、着座面のより広い範囲で乗員の着座を検知することができる。また、圧力センサ及び静電容量センサがそれぞれ吊り込み溝を避けた位置に配置されるため、圧力センサ及び静電容量センサのシートクッションへの組付が容易であり、着座時の両センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する吊り込み溝が設けられ、圧力センサは吊り込み溝の後方に、静電容量センサは吊り込み溝の前方に設けられている構成によれば、圧力センサと静電容量センサとをともに着座面に近い位置に配置することができるため、乗員の着座をより感度よく検知することができる。また、吊り込み溝を避けて圧力センサ及び静電容量センサを配置することができるため、圧力センサ及び静電容量センサのシートクッションへの組付が容易であり、着座時の両センサの変形や位置ずれを抑制することができる。

また、上記の態様において、静電容量センサは上下に貫通する開口を有すると共に、シートクッションに設けられ、圧力センサは開口の内部に配置されている構成によれば、圧力センサが静電容量センサの開口の内部に配置されるため、着座面をより平坦にすることができる。これにより、着座感を向上させることができる。

また、上記の態様において、圧力センサの上面と静電容量センサの上面とは面一をなす構成によれば、着座面がより平坦になるため、着座感をより向上させることができる。

また、上記の態様において、シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、横吊り込み溝の前後にそれぞれ静電容量センサが設けられ、静電容量センサの開口の内部それぞれに圧力センサが配置されている構成によれば、横吊り込み溝の前後に圧力センサ及び静電容量センサが配置されるため、着座面のより広い範囲で乗員の着座を検知することができる。また、圧力センサ及び静電容量センサがそれぞれ吊り込み溝を避けた位置に配置されるため、圧力センサ及び静電容量センサをシートクッションへの組付が容易である。また、圧力センサが静電容量センサの開口の内部に配置されるため、着座面をより平坦にすることができる。これにより、乗物用シートの着座感を向上させることができる。

第１実施形態に係る乗物用シートの斜視図 第１実施形態に係る乗物用シートの側面図、及び第１横吊り込み溝近傍の断面拡大図 第１実施形態に係る乗物用シートの上面図 感圧センサシートの回路図 判定処理のフローチャート 着座面の（Ａ）後部、（Ｂ）前部、及び（Ｃ）右側部分に乗員が着座したときと、（Ｄ）着座面に袋入りの米が載置されたときとの乗物用シートの上面図 第２実施形態に係る乗物用シートの上面図 第３実施形態に係る乗物用シートの上面図 第４実施形態に係る乗物用シートの上面図

以下、図面を参照して、本発明に係る着座センサを自動車等の車両のシートに配置した実施形態を説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
図１に示すように、乗物用シート１は自動車の車室２の底部を画定するフロア３上に車幅方向、すなわち左右に２つ並んで配置されている。左右に並ぶ２つの乗物用シート１は概ね左右対称をなしている。乗物用シート１はそれぞれ車両の２列目以降の後部座席を構成している。乗物用シート１はそれぞれ、着座者の臀部を支持するシートクッション４と、シートクッション４の後部に設けられ、背凭れとして機能するシートバック５と、各シートバック５の上部に設けられたヘッドレスト６とを備えている。

シートクッション４はそれぞれ略上下方向を向く面を有する略直方体状をなしている。シートクッション４の上面はそれぞれ乗員１人分の着座面７を構成している。着座面７は左右方向略中央において下方に凹み、前後方向において後方に向かってやや下方に傾斜している。これにより、着座面７は乗員の臀部及び大腿部に対応する形状をなしている。乗員が着座するときには、着座面７には乗員の臀部及び大腿部が配置される。

シートバック５は上下に延び、略前後方向を向く面を有する略直方体状をなしている。シートバック５の前面はそれぞれ乗員の背中を支持する支持面８を構成している。支持面８は左右方向略中央において後方に凹み、上方に向かってやや後方に傾斜している。これにより、支持面８は乗員の背中に対応する形状をなし、支持面８に乗員の背中が支持される。

シートバック５はその下端において、公知のリクライニング機構を介して、シートクッション４の後端に回動可能に枢支されている。すなわち、シートバック５はそれぞれ下端において、シートクッション４の後端に前倒可能且つ後倒可能に結合されている。

図２に示すように、シートクッション４は骨格としてのシートクッションフレーム（図示せず）と、シートクッションフレームに支持されたパッド部材１１と、パッド部材１１の表面に設けられ、シートクッション４の外面を構成する表皮材１２とを有している。

図１に示すように、シートクッション４のパッド部材１１の上面には、左右方向略中央において後方に向かって下方に傾斜する中間部１３と、中間部１３の左右側部においてそれぞれ上方に膨出した膨出部１４とが形成されている。図３に示すように、シートクッション４のパッド部材１１の上面には更に、前後方向略中間部において左右に延在する１つの第１横吊り込み溝１５と、パッド部材１１の前縁から後縁まで延びる左右一対の第１縦吊り込み溝１６とが設けられている。第１縦吊り込み溝１６はそれぞれ概ね中間部１３と膨出部１４との境界に沿って形成されている。第１横吊り込み溝１５は両端において第１縦吊り込み溝１６に接続している。

第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６はそれぞれパッド部材１１の上面に形成された下方に凹む溝である（第１横吊り込み溝１５については、図２を参照）。パッド部材１１を覆う表皮材１２には、第１横吊り込み溝１５、及び第１縦吊り込み溝１６に対応する位置にそれぞれ複数の掛止部材１７が設けられている。その掛止部材１７は第１横吊り込み溝１５又は第１縦吊り込み溝１６にそれぞれ挿入されている。第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６の内部には固定部材１８が設けられている。掛止部材１７はそれぞれ対応する固定部材１８に掛け止されている。これにより、表皮材１２が第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６に吊り込まれている。よって、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６はそれぞれシートクッション４の表皮材１２を吊り込むために設けられた溝ということができる。

図２に示すように、シートクッション４のパッド部材１１の上面及びシートクッション４の表皮材１２の裏面との間には、着座面７に加わる荷重を検知するための感圧センサユニット１９が設けられている。感圧センサユニット１９は感圧スイッチ２０（図１を参照）を複数備えた可撓性を有するシート状の部材であり、いわゆるメンブレンスイッチである。各感圧スイッチ２０は感圧センサユニット１９の表面に沿って設けられた電極を有している。各感圧スイッチは感圧センサユニット１９の表面が押圧されることによって電極に所定以上の荷重が加わるとＯＮとなる（すなわち導通する）。よって、感圧スイッチ２０はそれぞれ電極に加わる圧力を検知する圧力センサとして機能する。感圧センサユニット１９は第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２を含む。第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２はともにシート状の部材であり、それぞれ複数の感圧スイッチ２０を含む。図２に示すように、第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２はそれぞれパッド部材の表面に沿って左右方向に延びるように配置されている。第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２はそれぞれ裏面側において、シートクッション４のパッド部材１１の表面に接している。第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２は互いに配線２３によって接続されている。

図３に示すように、第１サブユニット２１は第１横吊り込み溝１５の前方であり、且つ、左右の第１縦吊り込み溝１６の間に配置されている。第２サブユニット２２は、第１横吊り込み溝１５の後方であり、且つ、左右の第１縦吊り込み溝１６の間に配置されている。すなわち、感圧スイッチ２０は第１横吊り込み溝１５の前後のそれぞれに設けられている。

本実施形態では、第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２には左右に並ぶ２つの感圧スイッチ２０から成る感圧スイッチ対が２つずつ設けられている。感圧スイッチ対はそれぞれ第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２の左右端部に位置している。すなわち、第１サブユニット２１の左端には１つの感圧スイッチ対（以下、第１左感圧スイッチ対２５Ｌ）が設けられ、第１サブユニット２１の右端に１つの感圧スイッチ対（以下、第１右感圧スイッチ対２５Ｒ）が設けられている。第２サブユニット２２の左端には１つの感圧スイッチ対（以下、第２左感圧スイッチ対２６Ｌ）が設けられ、第２サブユニット２２の右端には１つの感圧スイッチ対（以下、第２右感圧スイッチ対２６Ｒ）が設けられている。第１左感圧スイッチ対２５Ｌと第１右感圧スイッチ対２５Ｒとは前後方向に揃うように配置されている。第２左感圧スイッチ対２６Ｌと第２右感圧スイッチ対２６Ｒとは前後方向に揃うように配置されている。

図４には感圧センサユニット１９の回路図が示されている。図４に示すように、各感圧スイッチ対２４Ｌ、２４Ｒ、２５Ｌ、２５Ｒに含まれる感圧スイッチ２０は並列に接続されている（図４の２点鎖線）。すなわち、各感圧スイッチ対２４Ｌ、２４Ｒ、２５Ｌ、２５Ｒは含まれる感圧スイッチ２０のいずれかがＯＮとなるとＯＮとなる。更に、第１左感圧スイッチ対２５Ｌ又は第２左感圧スイッチ対２６ＬがＯＮであり、且つ、第１右感圧スイッチ対２５Ｒ又は第２右感圧スイッチ対２６ＲがＯＮになると、感圧センサユニット１９はＯＮになり導通する。

図２に示すように、シートバック５は骨格としてのシートバックフレーム（図示せず）と、シートバックフレームに支持されたパッド部材３１と、パッド部材３１の表面に設けられ、シートバック５の外面を構成する表皮材３２とを有している。

図１に示すように、シートバック５のパッド部材３１の前面には、左右方向略中央において後方に向かって上方に傾斜する中間部３３と、中間部３３の左右側部においてそれぞれ前方に膨出した膨出部３４とが形成されている。パッド部材３１の上面には更に、上下方向略中央部において左右に延在する１つの第２横吊り込み溝３５と、パッド部材３１の上縁から下縁まで延びる左右一対の第２縦吊り込み溝３６とが設けられている。第２横吊り込み溝３５はそれぞれ概ね中間部３３と膨出部３４との境界に沿って形成され、第２横吊り込み溝３５は両端において第２縦吊り込み溝３６に接続している。

第２横吊り込み溝３５及び第２縦吊り込み溝３６はそれぞれシートバック５のパッド部材３１の前面に形成された後方に凹む溝である。第２横吊り込み溝３５及び第２縦吊り込み溝３６は、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６と同様に、シートバック５の表皮材３２を吊り込むために設けられている。

図２に示すように、シートバック５のパッド部材３１の前面と表皮材３２の裏面との間には、静電容量センサ４０が設けられている。静電容量センサ４０は可撓性を有するフィルム状をなしている。静電容量センサ４０は非接触式の近接センサであり、物体が近接したときにＯＮとなる。より詳細には、静電容量センサ４０は比誘電率の大きい物体がその表面から所定の距離（検出距離）以内に位置しているときにＯＮとなる。ここでいう比誘電率の大きい物体とは比誘電率が１０以上、より好ましくは３０以上の物体であり、水や人体等を含む。検出距離は１０センチメートル以下であり、より好ましくは３０センチメートル以下である。

図２に示すように、静電容量センサ４０はシートバック５のパッド部材３１の前面に沿うように設けられている。図１に示すように、静電容量センサ４０は左右の第２縦吊り込み溝３６の間に位置している。また、静電容量センサ４０は第２横吊り込み溝３５の下方であり、且つ、乗員の腰部Ｈに対応する箇所、すなわち乗員の腰部Ｈの後方に設けられている（図２を参照）。ここでいう腰部Ｈとはより正確には乗員の背面において腰椎の後方の部分を意味し、腰部Ｈの場所はＪＩＳ Ｄ４６０７で規定された自動車室内寸法測定用三次元座位人体模型を用いて定めることが好ましい。

図１及び図２に示すように、乗物用シート１にはそれぞれ乗員の着座を判定するための判定装置４６が設けられている。判定装置４６は中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、メモリ等の記憶装置を備えたコンピュータであって、外部からの信号が入力される入力部と、外部に信号を出力する出力部とを備えている。判定装置４６は入力部において、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０に接続されている。本実施形態では、判定装置４６は乗物用シート１のシートクッション４の下面にそれぞれ結合されている。判定装置４６は入力部から入力される感圧センサユニット１９からの信号（より詳細には、感圧センサユニット１９のＯＮ、ＯＦＦ）と、入力部から入力される静電容量センサ４０からの信号（より詳細には、静電容量センサ４０のＯＮ、ＯＦＦ）とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定処理を行う。以下に、図５に示すフローチャートを参照して、判定処理の詳細について説明を行う。

図５に示すように、判定装置４６は最初のステップＳＴ１において、感圧センサユニット１９がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する。感圧センサユニット１９がＯＮであるときにはステップＳＴ２を実行し、感圧センサユニット１９がＯＦＦであるときには判定処理を終える。

判定装置４６は、ステップＳＴ２において、静電容量センサ４０がＯＮであるかＯＦＦであるかを判定する。判定装置４６は静電容量センサ４０がＯＮであるときにはステップＳＴ３を実行し、静電容量センサ４０がＯＦＦであるときには判定処理を終える。

判定装置４６は、ステップＳＴ３において、出力部から乗員が着座していることを示す信号を出力し、判定処理を終える。

判定装置４６の出力部は、車体に搭載された制御装置４８（ＥＣＵ）に接続されているとよい。制御装置４８（ＥＣＵ）は例えば、車体の制御を行うコンピュータであってよい。車両駆動時に制御装置４８は判定装置４６に判定処理を実行するように指示し、判定装置４６から出力される信号を受信して、着座している乗員が使用すべきシートベルトが使用されているか否かを判定するように構成するとよい。制御装置４８は着座している乗員が使用すべきシートベルトが使用されていないと判定したときには、乗員に警告を発するとよい。

次に、乗物用シート１の効果について説明する。判定装置４６は感圧センサユニット１９がＯＮであり、且つ静電容量センサ４０がＯＮであるときに、乗員が着座していることに対応する信号を出力する。すなわち、判定装置４６は感圧センサユニット１９に含まれる感圧スイッチ２０の信号（ＯＮ、ＯＦＦ）と、静電容量センサ４０の信号（ＯＮ、ＯＦＦ）とに基づいて、乗員の着座を判定している。

例えば、乗員が乗物用シート１に着座したときには、着座面７の図６（Ａ）の着色で示された部分に荷重が加わる。これにより、第２左感圧スイッチ対２６Ｌ及び第２右感圧スイッチ対２６ＲがそれぞれＯＮとなり、感圧センサユニット１９はＯＮとなる。図６（Ｂ）に示すように、乗員が図６（Ａ）の場合よりも前方に着座したした場合には、第１左感圧スイッチ対２５Ｌ及び第１右感圧スイッチ対２５ＲがそれぞれＯＮとなる。これにより、感圧センサユニット１９はＯＮとなる。図６（Ｃ）に示すように乗員が図６（Ａ）の場合よりも右方にずれて着座した場合であっても、第２左感圧スイッチ対２６Ｌの右側の感圧スイッチ２０及び第２右感圧スイッチ対２６Ｒの右側の感圧スイッチ２０がそれぞれＯＮとなる。これにより、感圧センサユニット１９はＯＮとなる。このように、感圧センサユニット１９を用いることで、乗員が前方、及び左右方向にずれた場合であっても、感圧センサユニット１９がＯＮになる。

しかし、図６（Ｄ）に示すように、例えば、袋入りの米（約３０ｋｇ）を着座面７に載置したときには、着色で示された部分に荷重が加わり、第２左感圧スイッチ対２６Ｌ及び第２右感圧スイッチ対２６ＲがそれぞれＯＮとなることがある。この場合には、判定装置４６が感圧センサユニット１９からの信号のみに基づいて判定を行うと、誤った信号を出力することになる。

一方、静電容量センサ４０は比誘電率の大きい物体がその表面から検出距離以内に位置しているときにＯＮとなる。より詳細には、静電容量センサ４０は、水や人体等の比誘電率の大きい物体が支持面８の人体の腰部後方に対応する部分から概ね検出距離以内に位置しているときにＯＮとなる。よって、乗員（比誘電率は４０程度）が着座面７に着座したとき、すなわち図５（Ａ）〜（Ｃ）のときには静電容量センサ４０はＯＮとなる。着座面７に袋入りの米（比誘電率は４程度）が載置されたとき、すなわち図５（Ｄ）のときには静電容量センサ４０はＯＦＦとなる。このように、判定装置４６が感圧スイッチ２０からの信号と、静電容量センサ４０からの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定しているため、例えば袋入りの米のような、重量が大きく且つ比誘電率の低い物体を区別することができる。このように、判定装置４６を感圧スイッチ２０からの信号と、静電容量センサ４０からの信号とに基づいて判定を行うように構成することで、乗員が乗物用シート１に着座したことと、物品が着座面７に載置されたこととをより確実に判別することができる。

また、本実施形態では、図１に示すように、感圧センサユニット１９はシートクッション４に、静電容量センサ４０はシートバック５にそれぞれ設けられている。これにより、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０がともにシートクッション４に設けられた場合に比べて、それぞれに容易に配線することができ、組付が容易である。また、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０が別箇の部材に設けられることで、両者が重なり合うことがない。これにより、それぞれが着座時に乗員の身体が接する着座面７に近い位置に配置されるため、それぞれの感度を向上させることができる。

感圧センサユニット１９の感圧スイッチ２０の電極が静電容量センサ４０の近傍に配置されると、静電容量が正確に測定することが難しくなり、静電容量センサ４０の感度が低下することがある。また感圧センサユニット１９の表面に静電容量センサ４０が配置されると、静電容量センサ４０の重量によって感圧センサユニット１９がＯＮとなることがある。本実施形態では、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０が別箇の部材に設けられることで、互いに干渉することがなく、感圧センサユニット１９の動作及び静電容量センサ４０の動作がともに阻害され難い。

図２に示すように、静電容量センサ４０は乗員の腰部Ｈに対応する箇所、より詳細には乗員の腰椎の後方に設けられている。乗員が着座したときに、乗員の腰部Ｈはシートバック５の支持面８に接触又は近接し易い。静電容量センサ４０は着座した乗員の腰部Ｈに対応する箇所に設けることによって、静電容量センサ４０を着座した乗員の身体により近接させることができる。これにより、静電容量センサ４０によって着座した乗員の身体をより確実に検知することができる。

図３に示すように、第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２はそれぞれ第１横吊り込み溝１５の前後、且つ左右の第１縦吊り込み溝１６の間に配置されている。このように、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６を避けて感圧センサユニット１９を配置することによって、感圧センサユニット１９を容易に配置することができるとともに、感圧センサユニット１９の変形や位置ずれを抑制することができる。また、第１サブユニット２１及び第２サブユニット２２を第１横吊り込み溝１５の前後に分けて配置することで、シートクッション４の着座面７に加わる圧力をより広い範囲で検知することができる。これにより、乗員が着座面７の前部に着座したときや、左右に偏って着座したときにも、乗員が着座していることをより確実に検知することができる。

図１に示すように、静電容量センサ４０は左右の第２縦吊り込み溝３６の間に配置されている。このように、吊り込み溝を避けて静電容量センサ４０を配置することによって、静電容量センサ４０を容易に組み付けることができるとともに、静電容量センサ４０の変形や位置ずれを抑制することができる。

＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態に係る乗物用シート５１は静電容量センサ４０の数及び配置と、感圧センサユニット１９の配置と、判定処理とが第１実施形態の乗物用シート１とは異なり、他の部分については第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

図７には乗物用シート５１の上面図が図示されている。但し、左側の乗物用シート５１については、表皮材１２の一部が取り外された状態で示されている。図７に示すように、第２実施形態に係る乗物用シート５１には２つの静電容量センサ５３、５４が設けられている。２つの静電容量センサ５３、５４はともにシートクッション４に配置されている。すなわち、シートクッション４には、感圧センサユニット１９と２つの静電容量センサ４０とが設けられている。２つの静電容量センサ４０はともに、シートクッション４を構成するパッド部材１１の表面と表皮材１２の裏面との間に配置されている。

２つの静電容量センサ４０のうち、一方の静電容量センサ５３（以下、第１静電容量センサ５３）は第１横吊り込み溝１５の前方であり、且つ、左右に対をなす第１縦吊り込み溝１６の間に位置している。他方の静電容量センサ５４（以下、第２静電容量センサ５４）は第１横吊り込み溝１５の後方であり、且つ、左右に対をなす第１縦吊り込み溝１６の間に位置している。これにより、左右に延在する第１横吊り込み溝１５の前後にそれぞれ２つの静電容量センサ５３、５４が配置される。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４はそれぞれシート状に形成され、左右に延在する略長方形状をなしている。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４はそれぞれ裏面において、シートクッション４を構成するパッド部材１１の上面に面接触するように配置されている。

感圧センサユニット１９の第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３に上面視で少なくとも一部が重なるように配置されている。本実施形態では、第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３の上側に配置され、上面視で第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３の外周縁の内側に位置している。第１サブユニット２１は裏面において第１静電容量センサ５３に面接触するように配置されている。

感圧センサユニット１９の第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４に上面視で少なくとも一部が重なるように配置されている。本実施形態では、第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４の上側に配置され、上面視で第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４の外周縁の内側に位置している。第２サブユニット２２は裏面において第２静電容量センサ５４に面接触するように配置されている。

判定装置４６は感圧センサユニット１９のＯＮ、ＯＦＦと、入力部から入力される２つの静電容量センサ４０のＯＮ、ＯＦＦとに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定処理を行う。第２実施形態に係る乗物用シート５１の判定装置４６が行う判定処理は、第１実施形態に比べて、ステップＳＴ２のみが異なるため、他の部分については説明を省略する。

判定装置４６はステップＳＴ２において、第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４の少なくとも一方がＯＮとなっているかを判定する。少なくとも一方がＯＮとなっているときには、ステップＳＴ３を実行する。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４のどちらもがＯＦＦとなっているときには、判定処理を終える。

次に、このように構成した乗物用シート５１の効果について説明する。２つの静電容量センサ４０はともに乗員が着座するシートクッション４の着座面７に近接するように設けられている。着座面７には着座した乗員が着実に触れる部分であるため、２つの静電容量センサ４０を着座した乗員により近接させることができる。これにより、静電容量センサ４０によって乗員の着座をより精度よく検知することができる。

また、第１サブユニット２１及び第１静電容量センサ５３と、第２サブユニット２２及び第２静電容量センサ５４とはそれぞれ、上面視で重なるように配置されている。これによって、シートクッション４のパッド部材１１の表面において、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０が配置される領域の面積を小さくすることができる。これにより、これにより、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０を配置することによって乗員に与えうる異物感をより抑えることができる。

本実施形態では更に、第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３の外周縁の内側に配置され、第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４の外周縁の内側に配置されている。このように配置することによって、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０が互いに重なり合う領域の面積をより広げることができる。これにより、シートクッション４のパッド部材１１の表面において、感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０が配置される領域の面積をより小さくすることができ、乗員に与えうる異物感をより抑えることができる。

また、第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４はそれぞれ、左右の第１縦吊り込み溝１６の間において、第１横吊り込み溝１５の前後に配置されている。これにより、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６を避けて第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４を配置することができるため、感圧センサユニット１９及び２つの静電容量センサ５３、５４の組付が容易になるとともに、感圧センサユニット１９及び２つの静電容量センサ５３、５４の変形や位置ずれを抑制することができる。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４が第１横吊り込み溝１５の前後に配置されることによって、乗員が着座面７の前部に着座した場合には第１静電容量センサ５３がＯＮとなり、乗員が後部に着座した場合には第２静電容量センサ５４がＯＮとなる。これにより、前後方向により広い範囲で、乗員の着座を検知することができる。

＜＜第３実施形態＞＞
第３実施形態に係る乗物用シート６１は、第２実施形態に係る乗物用シート１に比べて、第１静電容量センサ５３の形状と、第２静電容量センサ５４の形状と、第１センサユニットの配置と、第２センサユニットの配置とが異なり、他の部分については第２実施形態と同様であるため、他の部分については説明を省略する。

図８には、乗物用シート６１の上面図が図示されている。但し、左側の乗物用シート６１については、表皮材１２の一部が取り外された状態で示されている。図８に示すように、第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４はそれぞれシート状をなし、左右に延びる略長方形状をなしている。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４にはそれぞれ、上下に貫通する開口６３、６４が１つずつ設けられている。開口６３、６４はそれぞれ左右方向に延びる略長方形状をなしている。

第１静電容量センサ５３は第１横吊り込み溝１５の前方であり、且つ、左右に対をなす第１縦吊り込み溝１６の間に位置している。第２静電容量センサ５４は第１横吊り込み溝１５の後方であり、且つ、左右に対をなす第１縦吊り込み溝１６の間に位置している。これにより、開口６３、６４を有する２つの静電容量センサ５３、５４が左右に延在する第１横吊り込み溝１５の前後にそれぞれ配置される。第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４はそれぞれ裏面において、シートクッション４のパッド部材１１の上面に面接触している。

第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３の開口６３の内部に配置されている。第１サブユニット２１は裏面においてシートクッション４のパッド部材１１に面接触している。本実施形態では、第１サブユニット２１の厚みと第１静電容量センサ５３の厚みとは概ね等しく、第１サブユニット２１の上面と第１静電容量センサ５３の上面とは面一となっている。

第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４の開口６４の内部に配置されている。第２サブユニット２２は裏面においてシートクッション４のパッド部材１１に面接触している。本実施形態では、第２サブユニット２２の厚みと第２静電容量センサ５４の厚みとは概ね等しく、第２サブユニット２２の上面と第２静電容量センサ５４の上面とは面一となっている。

第１静電容量センサ５３、第２静電容量センサ５４、第１サブユニット２１、及び第２サブユニット２２はそれぞれ、シートクッション４のパッド部材１１と表皮材１２との間に配置されている。

次に、このように構成した乗物用シート６１の効果について説明する。第１サブユニット２１は第１静電容量センサ５３の開口６３の内部に配置されている。これにより、第１サブユニット２１の上面と第１静電容量センサ５３の上面との間に段差が生じ難くなる。同様に、第２サブユニット２２は第２静電容量センサ５４の開口６４の内部に配置されているため、第２サブユニット２２の上面と第２静電容量センサ５４の上面との間に段差が生じ難くなる。これにより、着座面７に段差が生じ難くなり、着座感を向上させることができる。また、本実施形態では、第１サブユニット２１の上面と第１静電容量センサ５３の上面とが面一であり、第２サブユニット２２の上面と第２静電容量センサ５４の上面とは面一であるため、着座面７がより平坦になっている。これにより、着座感を一層向上させることができる。

また、第１静電容量センサ５３及び第２静電容量センサ５４は、左右の第１縦吊り込み溝１６の間において、第１横吊り込み溝１５の前後に配置されている。これにより、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６を避けて２つの静電容量センサ５３、５４を配置することができるため、静電容量センサ５３、５４の組付が容易であり、感圧センサユニット１９及び２つの静電容量センサ５３、５４の変形や位置ずれを抑制することができる。また２つの静電容量センサ５３、５４を第１横吊り込み溝１５の前後に配置することで、前後方向により広い範囲で、乗員の着座を検知することができる。

＜＜第４実施形態＞＞
第４実施形態に係る乗物用シート７１は、第１実施形態に係る乗物用シート１に比べて、静電容量センサ４０の配置と、感圧センサユニット１９の構成及び配置とが異なり、他の部分については第１実施形態の乗物用シート１と同様であるため、他の部分については説明を省略する。

図９には、乗物用シート７１の上面図が図示されている。但し、左側の乗物用シート７１については、表皮材１２の一部が取り外された状態で示されている。図９に示すように、静電容量センサ４０はシートクッション４のパッド部材１１の表面と、シートクッション４の表皮材１２の裏面との間に設けられている。静電容量センサ４０はパッド部材の表面において、第１横吊り込み溝１５の前方、且つ左右の第１縦吊り込み溝１６の間に配置されている。静電容量センサ４０は裏面においてシートクッション４のパッド部材１１の表面に面接触している。

感圧センサユニット１９は第１実施形態とは異なり、第２サブユニット２２を備えておらず、第１サブユニット２１のみを備える。第１左感圧スイッチ対２５ＬがＯＮであり、且つ第１右感圧スイッチ対２５ＲがＯＮであるときに、感圧センサユニット１９はＯＮになる。

感圧センサユニット１９（第１サブユニット２１）もまた、シートクッション４のパッド部材１１の表面と、シートクッション４の表皮材１２の裏面との間に設けられている。感圧センサユニット１９は第１横吊り込み溝１５の後方、且つ左右の第１縦吊り込み溝１６の間に配置されている。感圧センサユニット１９は裏面においてシートクッション４のパッド部材の表面に面接触している。

次に、このように構成した乗物用シート７１の効果について説明する。感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０がともに、着座面７に近い位置に配置されるため、乗員の着座をより感度よく検知することができる。また、第１横吊り込み溝１５及び第１縦吊り込み溝１６を避けて感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０を配置されているため、シートクッション４への組付が容易である。また、乗員が着座したときの感圧センサユニット１９及び静電容量センサ４０の変形や位置ずれを抑制することができる。また、感圧センサユニット１９を第１横吊り込み溝１５の後方に配置することによって、第１横吊り込み溝１５の前方に配置する場合に比べて、感圧センサユニット１９に乗員の荷重が加わり易くなるため、乗員の着座の検知をより確実に検知することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記第２実施形態において、感圧センサユニット１９と静電容量センサ４０とは別箇に構成されていたが、１つのシート状部材に感圧スイッチ２０と静電容量センサ４０とが設けられる態様であってもよい。また、上記実施形態において、判定装置４６はシートクッション４の下面に結合されていたが、この態様には限定されない。例えば、判定装置４６はフロア３上の所定の場所に配置されていてもよく、制御装置４８に内蔵されたソフトウエアによって構成されていてもよい。

１ ：第１実施形態に係る乗物用シート
４ ：シートクッション
５ ：シートバック
６ ：ヘッドレスト
１５ ：第１横吊り込み溝
２０ ：感圧スイッチ（圧力センサ）
３６ ：第２縦吊り込み溝
４０ ：静電容量センサ
４６ ：判定装置
５１ ：第２実施形態に係る乗物用シート
５３ ：第１静電容量センサ
５４ ：第２静電容量センサ
６１ ：第３実施形態に係る乗物用シート
６３、６４ ：開口
７１ ：第４実施形態に係る乗物用シート
Ｈ ：腰部

Claims (13)

1. シートクッション、及び前記シートクッションの後部に設けられたシートバックを備えた乗物用シートであって、
   前記シートクッションに設けられた圧力センサと、
   前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に設けられた静電容量センサと、
   前記圧力センサからの信号と前記静電容量センサからの信号とに基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する判定装置とを備えることを特徴とする乗物用シート。
2. 前記静電容量センサは、前記シートバックに設けられ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. 前記静電容量センサは、乗員の腰部に対応する箇所に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の乗物用シート。
4. 前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、
   前記圧力センサは前記横吊り込み溝の前後のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の乗物用シート。
5. 前記シートバックには表皮を吊り込むための縦吊り込み溝が左右一対設けられ、
   前記静電容量センサは左右の前記縦吊り込み溝の間に設けられていることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つの項に記載の乗物用シート。
6. 前記圧力センサ及び前記静電容量センサはともに、前記シートクッションに設けられ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。
7. 前記圧力センサと前記静電容量センサとは、上面視で少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の乗物用シート。
8. 前記圧力センサは前記静電容量センサの上側に配置され、上面視で前記圧力センサは前記静電容量センサの外周縁の内側に位置していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の乗物用シート。
9. 前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、
   前記横吊り込み溝の前後にそれぞれ前記静電容量センサが設けられ、
   前記圧力センサが前記静電容量センサのそれぞれの上側に配置されていることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１つの項に記載の乗物用シート。
10. 前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、
    前記圧力センサは前記横吊り込み溝の後方に、前記静電容量センサは前記横吊り込み溝の前方に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の乗物用シート。
11. 前記静電容量センサは上下に貫通する開口を有すると共に、前記シートクッションに設けられ、
    前記圧力センサは前記開口の内部に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の乗物用シート。
12. 前記静電容量センサの上面と、前記圧力センサの上面とは面一をなすことを特徴とする請求項１１に記載の乗物用シート。
13. 前記シートクッションには表皮を吊り込むための左右方向に延在する横吊り込み溝が設けられ、
    前記横吊り込み溝の前後にそれぞれ前記静電容量センサが設けられ、
    前記静電容量センサの前記開口の内部それぞれに前記圧力センサが配置されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の乗物用シート。

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