JP6033739B2 - 乗物用シート - Google Patents

Description

本発明は、自動車、飛行機等の乗物における乗員の呼吸状態等の生体情報を検出可能とされた乗物用シートに関する。

下記特許文献１には、自動車乗員の健康状態や睡眠状態を検出するため、乗員の着座シート（乗物用シートに相当）に生体センサを設置して、乗員の脈波状態等の生体情報を検出する技術が開示されている。ここに開示された技術では、生体センサは、着座する乗員に異物感を感じさせないため、着座シートのシート表皮の裏面であり、且つクッションパッドの表面に取り付けられている。また、クッションパッドは、着座シートの骨格部材であるシートフレームに支持されている。

特開２００５−１６８６０８号公報

シートフレームは、一般的に枠状のフレーム材やクッションパッド支持用のサポートワイヤの組み合わせによって構成されており、シートフレームに対する生体センサの位置関係によっては、生体センサによる生体情報の検出が精度良くできない問題が生じる。例えば、生体センサがサポートワイヤのような線状体に対応する位置にあると、平板状の生体センサの一部のみがクッションパッドを介して線状体に支持されることになるため、生体センサが乗員の体によって押圧されたとき、生体センサの中で線状体に対応する部分に押圧力が集中し、他の部分では殆ど圧力が検出されないことが起きる。その結果、乗員の生体情報を精度良く検出できない問題が生じる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、乗員の生体情報を検出可能とされた乗物用シートにおいて、生体センサを支持するための平面部を予め用意することにより、シートフレーム（シートバック部におけるバックフレーム）に対する生体センサの位置関係に関わらず、乗員の生体情報を精度良く検出可能とすることにある。

本発明の第１発明は、乗員が腰を下ろすシートクッション部と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部とを備え、前記シートバック部は、骨格を成すバックフレームと、該バックフレームにおける乗員着座側の面を覆うバックパッドと、該バックパッドにおける乗員着座側の面を覆うシート表皮とを備える乗物用シートにおいて、前記シートバック部における乗員着座側の前記バックパッドと前記シート表皮との間には、着座乗員の生体情報を検出可能な生体センサが設けられており、前記バックパッドの裏面側には、前記生体センサが着座乗員から押圧力を受けたとき、その押圧力を前記生体センサの裏面側の全領域に対応する面積を持って支持する支持体を備え、該支持体は、前記バックパッドより高剛性に形成されていることを特徴とする。
第１発明によれば、生体センサは、着座乗員の生体情報の変化に伴う体の動きを受けると、体の動きに伴う押圧力を、バックパッドを介して支持体によって支持される。そのため、生体センサの取付位置がバックフレームの線状体に対応する位置にあっても、生体センサがその影響を受けることが抑制される。即ち、生体センサは、生体センサの裏面側の全領域に対応する面積を持った支持体によって支持されて、乗員の生体情報を精度良く検出することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記バックフレームは、前記バックパッドを支持するサポートワイヤを備え、前記支持体は、前記サポートワイヤに固定された板体であることを特徴とする。
第２発明によれば、バックパッドを支持するサポートワイヤに板体を固定することにより容易に支持体を構成することができる。また、バックパッドを支持するためにサポートワイヤに固定されたコンタマットのような板体を既に備えるシートでは、その板体を支持体とすることにより、新たな支持体を設ける必要をなくすことができる。

本発明の第３発明は、上記第１発明において、前記支持体は、前記バックパッドの裏面に一体に付着された硬質フェルトであることを特徴とする。
第３発明によれば、バックパッドの裏面に一体に硬質フェルトを付着することにより容易に支持体を構成することができる。また、バックパッドの裏面に一体に付着された硬質フェルトを既に備えるシートでは、その硬質フェルトを支持体とすることにより、新たな支持体を設ける必要をなくすことができる。

本発明の第４発明は、上記第１発明において、前記バックフレームは、前記生体センサの裏面側の全領域に対応する面積より大きい面積を持って前記バックパッドを支持するパネルを備え、前記支持体は、前記パネルであることを特徴とする。
第４発明によれば、上記パネルをバックフレームに設けることにより容易に支持体を構成することができる。また、後突時の着座乗員の腰部支持用等のため、生体センサの裏面側の全領域に対応する面積より大きい面積を持ったパネルをバックフレームに既に備えるシートでは、そのパネルを支持体とすることにより、新たな支持体を設ける必要をなくすことができる。

本発明の第５発明は、上記第３発明において、前記バックフレームは、前記バックパッドを支持するサポートワイヤを備え、前記生体センサは、該生体センサに対して着座乗員から押圧力が入る方向で前記サポートワイヤと重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
第５発明によれば、サポートワイヤの生体センサに与える影響、即ち生体センサの中でサポートワイヤに対応する部分への着座乗員からの押圧力の集中を抑えるのに硬質フェルトの剛性が充分でない場合でも、生体センサは、サポートワイヤと重ならない位置に配置されているため、サポートワイヤが生体センサに影響を与えるのを抑制して、乗員の生体情報を精度良く検出することができる。

本発明の第６発明は、上記第１乃至第５発明のいずれかにおいて、前記シート表皮は、その一部が前記バックパッドにおける乗員着座側に設けられた吊り溝に収容されているインサートワイヤに引き込まれてテンションが付与されて前記バックパッドを覆うように構成されており、前記生体センサは、該生体センサに対して着座乗員から押圧力が入る方向で前記吊り溝と重ならない位置に配置されていることを特徴とする。
第６発明によれば、生体センサは、吊り溝と重ならない位置に配置されているため、吊り溝からの制約を受けずに設けることができる。また、生体センサの検出精度が、吊り溝により影響を受けることを抑制することができる。更に、吊り溝に生体センサが影響を与えないので、シート表皮のテンションが、生体センサの影響によりシート表皮の乗員着座表面上の場所において均一でなくなることを抑制することができる。

本発明の第１実施形態の斜視図である。 上記第１実施形態のバックフレームの斜視図である。 上記第１実施形態のシートバック部の左右方向の中央部における垂直断面図である。 上記第１実施形態のシートバック部の正面図である。 本発明の第２実施形態のシートバック部におけるバックパッドの上下方向の中央部における水平断面図である。 本発明の第３実施形態のバックフレームの斜視図である。 上記第３実施形態のバックフレームの左右方向の中央部における垂直断面図である。 本発明の第４実施形態のシートバック部の正面図である。

<第１実施形態>
図１〜４は、本発明の第１実施形態を示し、第１実施形態は、本発明を自動車用フロントシートに適用した場合を示している。各図では、矢印によりシートを車両に搭載した際の各方向を示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。
図１に示されるように、自動車用フロントシートは、乗員が腰を下ろすシートクッション部２と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部１とを備え、図２、３に示されるように、シートバック部１は、骨格を成すバックフレーム１０と、バックフレーム１０における乗員着座側の面を覆う弾性変形可能なバックパッド２０と、バックパッド２０における乗員着座側の面を覆うシート表皮３０とを備える。図１中、３はヘッドレスト部、４はスライド機構であり、以上の自動車用フロントシートの構成は公知である。

図２に示されるように、バックフレーム１０は、左右両側のサイドフレーム１１、１１と、アッパパイプ１２と、ロアパイプ１４とを枠状に組み合わせて構成され、アッパパイプ１２に固定されたアッパサブフレーム１３と、サイドフレーム１１、１１に固定されたロアサブフレーム１５との間には、ばね材によって形成されたサポートワイヤ１６が、左右両側のサイドフレーム１１、１１間の空間を埋めるように配置されている。更に、サポートワイヤ１６の前側（乗員着座側）には、本発明における支持体５０を成すコンタマット５１が取り付けられている。コンタマット５１は、バックパッド２０より高剛性の樹脂製であり、図３に示されるように、バックパッド２０の後面側をコンタマット５１の前面で支持するように配置されている。以上のバックフレーム１０及びバックパッド２０の構成も公知である。

図１、３、４に示されるように、バックパッド２０における着座乗員の背中の左右方向の中央部に対応する位置で、上述のようにコンタマット５１に支持されている部分に対応して、生体センサ４０が設けられている。生体センサ４０は、シートバック部１の上下方向における中央部にあって、上下に２個設けられている。しかも、生体センサ４０は、シートバック部１における前側（乗員着座側）のバックパッド２０とシート表皮３０との間に配置されている。更に詳細には、生体センサ４０は、バックパッド２０の前側（乗員着座側）表面が少し（１０ｍｍ程度）切り欠かれ、その結果出来たセンサ取付溝の中に収納されている。（詳細は後述の第２実施形態の場合と同様である。）

バックパッド２０の前側（乗員着座側）表面には、図１、３、４に示されるように、吊り溝２１が形成されている。吊り溝２１は、公知のものと全く同一であり、バックパッド２０の上下方向に沿って２本と、その２本の吊り溝２１間をつなぐように左右方向に沿って１本形成されている。この吊り溝２１内には、図示を省略したが、インサートワイヤが設けられ、このインサートワイヤによってシート表皮３０が吊り込まれてシート表皮３０に所定のテンションが付与されるようにされている。このように吊り込まれたシート表皮３０には、吊り溝２１に沿って吊込線３１が形成されている。
上記生体センサ４０は、吊り溝２１に対して離して配置されている。即ち、生体センサ４０は、生体センサ４０に対して着座乗員から押圧力が入る方向で吊り溝２１と重ならない位置に配置されている。

以上のように、生体センサ４０は、弾性変形可能なバックパッド２０によって支持され、更に、バックパッド２０の裏面側は、生体センサ４０が着座乗員から押圧力を受けたとき、その押圧力を生体センサ４０の裏面側の全領域に対応する面積を持って、コンタマット５１によって支持されている。コンタマット５１は、バックパッド２０より高剛性に形成されているため、生体センサ４０は、着座乗員の生体情報である呼吸状態又は心拍状態の変化に伴う体の動きを受けると、体の動きに伴う押圧力を、バックパッド２０を介してコンタマット５１によって支持される。そのため、生体センサ４０の取付位置がバックフレーム１０のサポートワイヤ１６に対応する位置となるか否かに関わらず、生体センサ４０がサポートワイヤ１６に対応する位置となった場合に受ける上述のような影響は抑制される。即ち、生体センサ４０は、生体センサ４０の裏面側の全領域に対応する面積を持ったコンタマット５１によって支持されて、着座乗員の呼吸状態又は心拍状態を精度良く検出することができる。

以上の第１実施形態のように、コンタマット５１を備えたシートでは、そのコンタマット５１をバックパッド２０を介して生体センサ４０を支持する支持体５０とすることができ、新たな支持体５０を設ける必要をなくすことができる。一方、バックパッド２０を支持するためのコンタマット５１がなく、サポートワイヤ１６によってバックパッド２０を直接支持するシートの場合でも、サポートワイヤ１６、１６間にコンタマット５１と同様の板体を固定することにより容易に支持体５０を構成することができる。
また、生体センサ４０は、生体センサ４０に対して着座乗員から押圧力が入る方向で吊り溝２１と重ならない位置に配置されているため、吊り溝２１からの制約を受けずに設けることができる。また、生体センサ４０の検出精度が、吊り溝２１により影響を受けることを抑制することができる。更に、吊り溝２１に生体センサ４０が影響を与えないので、シート表皮３０のテンションが、生体センサ４０の影響によりシート表皮の乗員着座表面上の場所において均一でなくなることを抑制することができる。

<第２実施形態>
図５は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、支持板５０をバックパッド２０の裏面の硬質フェルト５２によって構成した点にある。その他は両者同一であり、同一部分については同一符号を付して再度の図示及び説明を省略する。
図５において、バックパッド２０の裏面（後面）は、硬質フェルト５２によって全面が覆われている。硬質フェルト５２は、不織布を熱プレスによって成形したものであり、バックパッド２０を発泡成形する際に成形型内で、バックパッド２０の裏面に接着させている。硬質フェルト５２は、バックパッド２０を成す発泡ウレタンに比べて高い剛性を備えている。

バックパッド２０の前側（乗員着座側）表面に設けられた生体センサ４０は、第１実施形態において説明したようにバックパッド２０の前側表面が少し（１０ｍｍ程度）切り欠かれ、その結果出来たセンサ取付溝２２の中に収納されている。生体センサ４０はフィルム状に形成された圧力センサであり、外力により変形されるフィルムの曲り度合により圧力を検出している。生体センサ４０の上には、硬質ウレタンパッド４１が被せられている。この状態で、硬質ウレタンパッド４１の表面は、バックパッド２０の表面と面一となり、硬質ウレタンパッド４１を含むバックパッド２０の表面全体にスラブウレタン（不図示）が被せられている。
図５では図示を省略されているが、バックパッド２０の表面上側にはシート表皮（３０）が被せられている。
バックパッド２０は、硬質フェルト５２によって被われた背面側がバックフレーム（１０）によって支持されている。具体的には、バックパッド２０の左右両側がサイドフレーム１１Ｂによって支持され、左右方向の中央部がサポートワイヤ１６Ｂによって支持されている。このとき、サポートワイヤ１６Ｂは、生体センサ４０に対して着座乗員から入る押圧力の方向に関して生体センサ４０と重ならない位置に配置されている。

第２実施形態によれば、上述の第１実施形態におけるコンタマット５１に代えて硬質フェルト５２がバックパッド２０を介して生体センサ４０の裏面側の全領域を支持している。そのため、生体センサ４０は、着座乗員の生体情報である呼吸状態又は心拍状態の変化に伴う体の動きを受けると、体の動きに伴う押圧力を、バックパッド２０を介して硬質フェルト５２によって支持される。従って、上述の第１実施形態の場合と同様に、生体センサ４０は、生体センサ４０の裏面側の全領域に対応する面積を持った硬質フェルト５２によって支持されて、着座乗員の呼吸状態又は心拍状態を精度良く検出することができる。
第２実施形態のように、バックパッド２０の裏面に硬質フェルト５２を備えたシートでは、その硬質フェルト５２をバックパッド２０を介して生体センサ４０を支持する支持体５０とすることができ、新たな支持体５０を設ける必要をなくすことができる。一方、バックパッド２０の裏面に硬質フェルト５２を備えないシートの場合でも、バックパッド２０の裏面に硬質フェルト５２を設けることにより容易に支持体５０を構成することができる。
また、サポートワイヤ１６Ｂの生体センサ４０に与える影響、即ち生体センサ４０の中でサポートワイヤ１６Ｂに対応する部分への着座乗員からの押圧力の集中を抑えるのに硬質フェルト５２の剛性が充分でない場合でも、生体センサ４０は、サポートワイヤ１６Ｂと重ならない位置に配置されているため、サポートワイヤ１６Ｂが生体センサ４０に影響を与えるのを抑制して、乗員の生体情報を精度良く検出することができる。

<第３実施形態>
図６、７は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、支持板５０をバックフレーム１０Ａに設けられたパネル５３によって構成した点にある。その他は両者同一であり、同一部分については同一符号を付して再度の図示及び説明を省略する。
図６、７において、バックフレーム１０Ａは、第１実施形態におけるバックフレーム１０に比べて、アッパパイプ１２Ａの形状が違うのみで基本的には同一である。バックフレーム１０Ａでは、バックフレーム１０に対応する部分の符号に「Ａ」を追記して示している。
バックフレーム１０Ａでは、アッパサブフレーム１３Ａがワイヤによって構成されており、サポートワイヤ１６Ａは、２本のワイヤ１６Ａ、１６Ａがアッパパイプ１２Ａとロアサブフレーム１５Ａとに溶接固定されて設けられている。２本のワイヤ１６Ａ、１６Ａは、アッパサブフレーム１３Ａにも溶接固定されている。

ロアサブフレーム１５Ａの前面（乗員着座側）には、図示を省略したが第１実施形態の場合と同様のバックパッド（２０）に対して支持台を構成するように形成されたパネル５３が固定されている。パネル５３は、後突時の着座乗員の腰部支持用であり、後突時に着座乗員の腰部が後方に沈み込むのを抑制するように、パネル本体５３１によって乗員着座側の前面に、バックパッド（２０）の裏面を支持する平坦面が形成されている。パネル本体５３１の前面の中央部には、取付孔５３２が平坦面を部分的に窪ませた部位に形成され、その取付孔５３２にロアサブフレーム１５Ａを貫通したボルト５３４が貫通され、このボルト５３４がナット５３３に締結されている。このようにして、パネル本体５３１はロアサブフレーム１５Ａに固定されている。
パネル本体５３１の平坦面に対応するバックパッド（２０）の前面（乗員着座側）には、図示を省略したが第１及び第２実施形態と同様の生体センサ（４０）が設けられており、パネル本体５３１の平坦面は、生体センサ（４０）の裏面側の全領域に対応する面積を持つように形成されている。

第３実施形態によれば、上述の第１実施形態におけるコンタマット５１に代えてパネル５３がバックパッド（２０）を介して生体センサ（４０）の裏面側の全領域を支持している。そのため、生体センサ（４０）は、着座乗員の生体情報である呼吸状態又は心拍状態の変化に伴う体の動きを受けると、体の動きに伴う押圧力を、バックパッド（２０）を介してパネル５３によって支持される。従って、上述の第１実施形態の場合と同様に、生体センサ（４０）は、生体センサ（４０）の裏面側の全領域に対応する面積を持ったパネル５３によって支持されて、着座乗員の呼吸状態又は心拍状態を精度良く検出することができる。
第３実施形態のように、バックパッド（２０）の裏面にパネル５３を備えたシートでは、そのパネル５３をバックパッド（２０）を介して生体センサ（４０）を支持する支持体５０とすることができ、新たな支持体５０を設ける必要をなくすことができる。一方、バックパッド（２０）の裏面にパネル５３を備えないシートの場合でも、バックパッド（２０）の裏面にパネル５３を設けることにより容易に支持体５０を構成することができる。

<第４実施形態>
図８は、本発明の第４実施形態を示す。第４実施形態が上述の第１実施形態に対して特徴とする点は、バックパッド２０内での生体センサ４０の配置の仕方にある。その他は両者同一であり、同一部分については同一符号を付して再度の図示及び説明を省略する。
図８において、生体センサ４０は、上下方向に長く形成されたものがバックパッド２０の前面（着座乗員側）に２個並べて設けられている。換言すると、図８の生体センサ４０は、上記第１実施形態における生体センサ４０をバックパッド２０の前面上で９０度回転して配置したものである。
この場合の生体センサ４０は、シート表皮３０に吊込線３１を形成するためのバックパッド２０の前面上の吊り溝２１と重ならないように配置されている。第４実施形態の場合、第１実施形態の場合と違い、上下方向の吊り溝２１同士の間に左右方向の吊り溝は設けられていない。なお、図示していないが、上記各実施形態と同様に、バックパッド２０の裏面側で、生体センサ４０の裏面側の全領域に対応する面積を持った支持体（５０）が設けられている。
第４実施形態によれば、シートバック部１の前面の面積や吊り溝の配置の関係で、第１実施形態の図４ような配置で生体センサ４０が配置できない場合に、比較的小さなスペースで生体センサ４０を配置することができる。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．上記実施形態では、生体センサを圧力センサとしたが、他のタイプのセンサとしても良い。
２．上記第２実施形態では、支持体５０となる硬質フェルト５２をバックパッド２０の裏面の全面に設けたが、第２実施形態の場合、硬質フェルト５２は、生体センサ４０の裏面側の全領域に対応する領域にあれば良く、バックパッド２０の裏面に部分的に設けるようにしても良い。
３．上記実施形態では、本発明を自動車用フロントシートに適用したが、自動車用リヤシートに適用しても良い。また、飛行機用、船用、電車用等のシートに適用しても良い。

１ シートバック部
２ シートクッション部
３ ヘッドレスト部
４ スライド機構
１０、１０Ａ バックフレーム
１１、１１Ａ、１１Ｂ サイドフレーム
１２、１２Ａ アッパパイプ
１３、１３Ａ アッパサブフレーム
１４、１４Ａ ロアパイプ
１５、１５Ａ ロアサブフレーム
１６、１６Ａ、１６Ｂ サポートワイヤ
２０ バックパッド
２１ 吊り溝
２２ センサ取付溝
３０ シート表皮
３１ 吊込線
４０ 生体センサ
４１ 硬質ウレタンパッド
５０ 支持体
５１ コンタマット（板体）
５２ 硬質フェルト
５３ パネル
５３１ パネル本体
５３２ 取付孔
５３３ ナット
５３４ ボルト

Claims (4)

1. 乗員が腰を下ろすシートクッション部と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部とを備え、前記シートバック部は、骨格を成すバックフレームと、該バックフレームにおける乗員着座側の面を覆うバックパッドと、該バックパッドにおける乗員着座側の面を覆うシート表皮とを備える乗物用シートにおいて、
   前記シートバック部における乗員着座側の前記バックパッドと前記シート表皮との間には、着座乗員の生体情報を検出可能な生体センサが設けられており、
   前記バックパッドの裏面側には、前記生体センサが着座乗員から押圧力を受けたとき、その押圧力を前記生体センサの裏面側の全領域に対応する面積を持って支持する支持体を備え、
   該支持体は、前記バックパッドより高剛性に形成されており、
   前記バックフレームは、前記バックパッドを支持するサポートワイヤを備え、
   前記支持体は、前記サポートワイヤに固定された板体であることを特徴とする乗物用シート。
2. 乗員が腰を下ろすシートクッション部と、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部とを備え、前記シートバック部は、骨格を成すバックフレームと、該バックフレームにおける乗員着座側の面を覆うバックパッドと、該バックパッドにおける乗員着座側の面を覆うシート表皮とを備える乗物用シートにおいて、
   前記シートバック部における乗員着座側の前記バックパッドと前記シート表皮との間には、着座乗員の生体情報を検出可能な生体センサが設けられており、
   前記バックパッドの裏面側には、前記生体センサが着座乗員から押圧力を受けたとき、その押圧力を前記生体センサの裏面側の全領域に対応する面積を持って支持する支持体を備え、
   該支持体は、前記バックパッドより高剛性に形成されており、
   前記支持体は、前記バックパッドの裏面に一体に付着された硬質フェルトであることを特徴とする乗物用シート。
3. 請求項２において、
   前記バックフレームは、前記バックパッドを支持するサポートワイヤを備え、
   前記生体センサは、該生体センサに対して着座乗員から押圧力が入る方向で前記サポートワイヤと重ならない位置に配置されていることを特徴とする乗物用シート。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記シート表皮は、その一部が前記バックパッドにおける乗員着座側に設けられた吊り溝に収容されているインサートワイヤに引き込まれてテンションが付与されて前記バックパッドを覆うように構成されており、
   前記生体センサは、該生体センサに対して着座乗員から押圧力が入る方向で前記吊り溝と重ならない位置に配置されていることを特徴とする乗物用シート。

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