JPWO2007069289A1 - 車両用シート - Google Patents

Abstract

シートバック３にヘッドレスト後部１１を支持する。ヘッドレスト後部１１に対して当接あるいは近接した全閉位置１２Ａと所定距離離間した全開位置１２Ｂとの間で進退可能なヘッドレスト前部１２を設ける。ヘッドレスト前部１２を移動させる駆動機構１５を設ける。ヘッドレスト前部１２に検出センサ１４を設ける。ヘッドレスト前部１２の全開位置１２Ｂ方向への移動時に乗員の頭部を検出する頭部検出用アンテナ電極２１ａと、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａ方向への移動時に後部座席等の乗員の指を検出する指検出用アンテナ電極２１ｂとを有する電極２１から検出センサ１４を構成する。

Description

本発明は、自動車等の車両に設けられる車両用シートに関する。

車両の後方からの衝突を予想して、シートのヘッドレストを駆動機構によって前方側へ移動させて乗員を保護する車両用シートが知られている。この種の車両用シートでは、例えば特表２００４−５００２７３号公報に開示されているように、前方への移動後、衝突がなかった場合には、ヘッドレストが駆動機構によって後退され、通常位置に戻される。

しかしながら、ヘッドレストを前方に移動させた後において、自席或いは他の座席の乗員がヘッドレストを掴んでいると、駆動機構によるヘッドレストの円滑な後退動作に支障を来たすことがあった。

本発明の車両用シートは、シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して当接あるいは近接した全閉位置と同ヘッドレスト後部に対して所定距離離間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、前記ヘッドレスト前部に設けられ、全開位置方向への移動時に乗員の頭部を検出する検出センサとを備えた車両用シートであって、前記検出センサは、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時に、移動方向前方側における乗員の指を検出可能とされたものである。

この車両用シートによれば、ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動時には、検出センサからの検出信号に基づいて、乗員の頭部を良好に検出することができる一方で、ヘッドレスト前部とヘッドレスト後部との間に後部座席等の乗員が指をおいていた場合は、ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時に、検出センサからの検出信号に基づいて、この乗員の指を検出することができる。

これにより、ヘッドレスト前部とヘッドレスト後部との間の指を検出した場合には、ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動を停止させたり、反対方向へ移動させることが可能となる。

前記検出センサは、乗員の頭部を検出する頭部検出用アンテナ電極と乗員の指を検出する指検出用アンテナ電極とを備えていてもよい。

前記頭部検出用アンテナ電極と指検出用アンテナ電極とが同一フィルム上に設けられていてもよい。

前記検出センサは、静電容量型センサであり、前記頭部検出用アンテナ電極と指検出用アンテナ電極とがそれぞれ分離されて独立にて静電容量を検出してもよい。

前記頭部検出用アンテナ電極あるいは指検出用アンテナ電極のいずれか一方の検出信号を選択する切替回路を備えていてもよい。

前記ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動時には、前記指検出用アンテナ電極が無効にされ、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時には、前記頭部検出用アンテナ電極が無効にされてもよい。

前記ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動時における前記検出センサからの検出信号の閾値と、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時における前記検出センサからの検出信号の閾値とが異なっていてもよい。

前記駆動手段は、前記ヘッドレスト前部と前記ヘッドレスト後部との間に指が検出された場合には、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動を停止あるいは反対方向へ移動させてもよい。

本発明にかかる車両用シートによれば、ヘッドレスト前部とヘッドレスト後部との間に後部座席等の乗員が指をおいていた場合は、ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時に、検出センサからの検出信号に基づいて、この乗員の指を検出し、ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動を停止させたり、反対方向へ移動させることができるようになり、ヘッドレストの円滑な後退動作が可能となる。

本発明の車両用シートを説明する側面図である。 （ａ）、（ｂ）は、ヘッドレスト前部の作動を説明する側面図である。 検出センサが取り付けられたクッション材の斜視図である。 検出センサを示す平面図である。 検出センサが取り付けられたクッション材の背面図である。 車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図である。 他の検出センサを示す平面図である。 車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車両用シート
３ シートバック
１１ ヘッドレスト後部
１２ ヘッドレスト前部
１４ 検出センサ
１５ 駆動機構（駆動手段）
２１ａ、４１ 頭部検出用アンテナ電極
２１ｂ、４２ 指検出用アンテナ電極
２２、４４ フィルム
４５ 切替回路

以下、図面を参照して本発明の車両用シートの実施の形態を詳しく説明する。

図１に、本発明に係る車両用シートの側面図を示す。この車両用シート１は、車両の運転席側に配置されるものであり、図１に示すように、座席シート２と、座席シート２に斜動可能に支持されたシートバック３と、車両用ヘッドレスト装置１０とを備えている。なお、本発明は助手席側に配置されたシートや、後席側に配置されたシートに適用してもよい。

車両用ヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト後部１１と、ヘッドレスト前部１２と、ヘッドレスト後部１１に対してヘッドレスト前部１２を移動させる駆動手段としてのモータ１３と、ヘッドレスト前部１２に設けられた検出センサ１４と、検出センサ１４の検出結果等に基づいてモータ１３の駆動を制御する制御手段としてのＥＣＵ２０とを備えている。

ヘッドレスト後部１１は、シートバック３の上端部に設けられたヘッドレストステー５に支持されている。

ヘッドレスト前部１２は、図１中実線で示すように、ヘッドレスト後部１１に対して当接あるいは近接した全閉位置１２Ａと、同図二点鎖線で示すようにヘッドレスト後部１１に対して所定距離離間した全開位置１２Ｂとの間で進退可能とされている。車両の通常運転時は、ヘッドレスト前部１２は全閉位置１２Ａに配置されている。

ヘッドレスト後部１１とヘッドレスト前部１２との間には駆動手段である駆動機構１５が設けられており、この駆動機構１５がモータ１３に駆動されて伸縮動作することで、ヘッドレスト前部１２がヘッドレスト後部１１に対して車両前後（走行）方向に沿って進退移動するように構成されている。

検出センサ１４は、ヘッドレスト前部１２に設けられており、被検出物つまり乗員の頭部との間の図２（ａ）に示す距離Ｌの変動に伴って静電容量が変化する公知の構成の静電容量型センサである。検出センサ１４においては、基本的に乗員の頭部が近づくほど、検出される静電容量値が大きくなる。

ＥＣＵ２０は、車両の後方からの衝突が予測されると、ヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａから全開位置１２Ｂの方向に移動させた後、例えば車両の後方からの衝突が回避されると、元の全閉位置１２Ａに戻すようにモータ１３を制御する。

また、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させるとき、検出センサ１４の検出結果に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近を判断し、詳しくは、検出センサ１４の基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づいて、検出センサ１４つまりヘッドレスト前部１２が乗員の頭部に接近したことを検出する。

さらに詳しくは、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させるとき、ヘッドレスト前部１２の全開位置１２Ｂ方向への移動開始時点の検出センサ１４の静電容量値を基準の静電容量値とし、この基準の静電容量値に対する検出センサ１４の静電容量値の増加量が所定のしきい値以上となったときにヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近したと判断する。

そして、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させ、ヘッドレスト前部１２が乗員の頭部に接近したと判断すると、図２（ｂ）に示すように頭部へ接近した停止位置１２Ｈでヘッドレスト前部１２の移動を停止させる。また、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させ、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近が検出されなかった場合はヘッドレスト前部１２を図１に示す全開位置１２Ｂまで移動させて停止させる。

次に、ヘッドレスト前部１２に設けられた検出センサ１４について詳述する。図３は、検出センサが取り付けられたクッション材の斜視図、図４は、検出センサを示す平面図、図５は、検出センサが取り付けられたクッション材の背面図である。

図３に示すように、検出センサ１４は、フィルム状に形成されて、ヘッドレスト前部１２内のクッション材１６に取り付けられている。検出センサ１４は、例えば、銀印刷、カーボン印刷もしくは銅箔等の導体から形成された電極２１を備えており、図４に示すように、電極２１が、可撓性を有する薄い樹脂製の２枚のフィルム２２によって挟まれている。なお、この検出センサ１４には、その中央部分に、フィルム孔１４ａが形成されている。

電極２１は、その中央部分に、フィルム孔１４ａよりも大径の孔部２１ｅを有する円環状に形成されて幅寸法が周方向にわたって略一定とされた頭部検出用アンテナ電極２１ａと、この頭部検出用アンテナ電極２１ａの上下及び両側部に配置された複数の指検出用アンテナ電極２１ｂとを備え、これら指検出用アンテナ電極２１ｂが連結部２１ｃによって頭部検出用アンテナ電極２１ａに連結されている。

上記の検出センサ１４は、電極２１の頭部検出用アンテナ電極２１ａがヘッドレスト前部１２を構成するクッション材１６の前面に貼り付けられている。また、この電極２１の連結部２１ｃは、それぞれクッション材１６の側方へ折り曲げられ、さらに、図５に示すように、指検出用アンテナ電極２１ｂの幅方向の略半分がクッション材１６の裏面側へ折り曲げられている。

また、検出センサ１４は、電極２１の中央下部から下方へ延びる接続端子部２１ｄを有しており、この接続端子部２１ｄは、クッション材１６の前面側における下方近傍に形成された配線孔１６ａ内に導入され、ヘッドレストステー５に沿って配線されたＥＣＵ２０からの信号線に接続される。

次に、上記の車両用シート１に設けられた車両用ヘッドレスト装置１０の電気的構成について説明する。

図６に示すように、車両用ヘッドレスト装置１０は、ＥＣＵ２０と、このＥＣＵ２０に接続されたモータ１３、検出センサ１４、電源装置２６および衝突判断部２７等を備えて構成されている。

また、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ３１と、このＣＰＵ３１に接続された電源回路３２、車両情報入力回路３３、モータ駆動回路３４、検出センサ回路３５およびメモリ３６等を備えて構成されている。ＣＰＵ３１は、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）３７を介して電源装置２６に接続されており、このイグニッションスイッチ３７のオン操作により、電源回路３２を介して電源装置２６から電力が供給されるように構成されている。

また、ＣＰＵ３１は、車両情報入力回路３３を介して、衝突判断部２７から後方接近情報等の車両情報を入力する。衝突判断部２７は、車両後部のバンパーに設置されたレーダー（図示略）に接続されており、レーダーからの信号を入力して後続車両との相対速度／距離と車両の速度とを総合的に判断し、自車両に後続車両が衝突したか否か、或いは、自車両に後続車両が衝突する可能性があるか否かを判断する。

そして、その判断結果を車両情報入力回路３３に出力する。また、ＣＰＵ３１は、モータ駆動回路３４を介してモータ１３に接続されており、モータ駆動回路３４を制御してモータ１３を駆動する。

ＣＰＵ３１は、車両の後方からの衝突が予測されると、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させるべく、前方移動を開始させる。そして、検出センサ１４の静電容量値の増加量がメモリ３６に記憶されている頭部検出閾値ＣＨに達したと判断すると、ヘッドレスト前部１２を停止させる。その後、ＣＰＵ３１は、乗員の頭部を十分に保護することができる所定時間経過後、ヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａ方向へ移動させて格納させるべく、後方移動を開始させる。

ここで、例えば、後部座席の乗員がヘッドレスト後部１１を掴んだことにより、ヘッドレスト後部１１とヘッドレスト前部１２との間に指があると、検出センサ１４は、電極２１の指検出用アンテナ電極２１ｂが指に接近する。これにより、検出センサ１４の静電容量値が増加する。

したがって、ＣＰＵ３１は、この後方移動時に、検出センサ１４の静電容量値の増加量がメモリ３６に記憶されている指検出閾値ＣＦに達したと判断すると、ヘッドレスト前部１２を停止させる。なお、この指検出閾値ＣＦは、頭部検出閾値ＣＨよりも小さい静電容量値とされている。

これにより、前方移動時には、指の検出によって停止するようなことなくヘッドレスト前部１２を円滑に前方へ移動させることができ、また、後方移動時には、指による静電容量の少ない増加を良好に検出してヘッドレスト前部１２を停止させることができる。なお、ヘッドレスト前部１２とヘッドレスト後部１１との間の指を検出した際に、ヘッドレスト前部１２を反対方向へ移動させても良い。

このように、上記実施形態に係る車両シートによれば、ヘッドレスト前部１２の全開位置１２Ｂ方向への移動時には、検出センサ１４からの検出信号に基づいて、乗員の頭部を良好に検出することができる一方で、ヘッドレスト前部１２とヘッドレスト後部１１との間に後部座席等の乗員が指をおいていた場合は、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａ方向への移動時に、検出センサ１４からの検出信号に基づいて、この乗員の指を検出することができる。

これにより、ヘッドレスト前部１２とヘッドレスト後部１１との間に指を検出した場合には、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａ方向への移動を停止させたり、反対方向へ移動させることができるので、ヘッドレスト前部１２の円滑な後退動作が可能となる。

また、電極２１の頭部検出用アンテナ電極２１ａと指検出用アンテナ電極２１ｂとをフィルム２２によって一体にしたので、複数の電極を個別に備える場合と比較して低コスト化を図ることができる。

また、頭部の検出時の静電容量値の増加量の閾値ＣＨと指の検出時の静電容量値の増加量の閾値ＣＦを異ならせたので、検出時の静電容量の異なる頭部及び指の誤検出を抑制して検出を適切に行うことができる。

また、頭部検出用アンテナ電極２１ａの中央部分に孔部２１ｅを形成したことにより、中央における感度の突出が極力抑えられるので、中央から外周側にわたって略平坦な感度特性が得られる。これにより、この検出センサ１４では、乗員の頭部の平面方向の位置に影響されずに頭部を検出することができる。

次に、他の実施形態について説明する。なお、上記の実施形態と同一構造部分には、同一符号を付して説明を省略する。

図７は検出センサを構成する電極の平面図である。図７に示すように、この検出センサ４０は、例えば、銀印刷、カーボン印刷もしくは銅箔等の導体から形成された頭部検出用アンテナ電極４１と、指検出用アンテナ電極４２と、グランド電極４３とを備えている。そして、これら頭部検出用アンテナ電極４１、指検出用アンテナ電極４２及びグランド電極４３が可撓性を有する薄い樹脂製の２枚のフィルム４４によって挟まれている。この検出センサ４０には、その中央部分に、フィルム孔４０ａが形成されている。

頭部検出用アンテナ電極４１は、その中央部分に、フィルム孔４０ａよりも大径の孔部４１ａを有する円環状に形成されており、その幅寸法が周方向にわたって略一定とされている。グランド電極４３は、帯状に形成されており、頭部検出用アンテナ電極４１の外周に沿って隙間をあけて配設されている。

指検出用アンテナ電極４２は、グランド電極４３の外周に沿う環状の接続部４２ａと、この接続部４２ａの上部及び両側部に配置された複数の指検出用アンテナ電極４２ｂと、これら接続部４２ａと指検出用アンテナ電極４２ｂとを連結する連結部４２ｃとを有している。

上記の検出センサ４０は、頭部検出用アンテナ電極４１、グランド電極４３及び指検出用アンテナ電極４２の接続部４２ａがヘッドレスト前部１２を構成するクッション材１６の前面に貼り付けられる。また、指検出用アンテナ電極４２の連結部４２ｃは、それぞれクッション材１６の側方へ折り曲げられ、さらに、指検出用アンテナ電極４２ｂの幅方向の略半分がクッション材１６の裏面側へ折り曲げられる。

また、検出センサ４０は、頭部検出用アンテナ電極４１、指検出用電極４２及びグランド電極４３から中央下部に延びる接続端子部４１ｂ、４２ｄ、４３ａを有しており、これら接続端子部４１ｂ、４２ｄ、４３ａは、クッション材１６の前面側における下方近傍に形成された配線孔１６ａ内に導入され、ヘッドレストステー５に沿って配線されたＥＣＵ２０からの信号線に接続される。

そして、上記検出センサ４０を備えた車両用ヘッドレスト装置１０では、図８に示すように、この検出センサ４０と検出センサ回路３５との間に、切替回路４５を備えている。この切替回路４５は、ＣＰＵ３１からの指令に基づいて、頭部検出用アンテナ電極４１あるいは指検出用アンテナ電極４２のいずれか一方からの検出信号を検出センサ回路３５へ送信する。

具体的には、ＣＰＵ３１は、車両の後方からの衝突が予測されると、ヘッドレスト前部１２を全開位置１２Ｂ方向へ移動させるべく、前方移動を開始させる。このとき、切替回路４５は、ＣＰＵ３１からの指令に基づいて、頭部検出用アンテナ電極４１からの検出信号を検出センサ回路３５へ送信する。そして、ＣＰＵ３１は、検出センサ４０の頭部検出用アンテナ４１にて検出した静電容量値の増加量がメモリ３６に記憶されている頭部検出閾値ＣＨに達したと判断すると、ヘッドレスト前部１２を停止させる。

その後、ＣＰＵ３１は、乗員の頭部を十分に保護することができる所定時間経過後、ヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａ方向へ移動させて格納させるべく、後方移動を開始させる。このとき、切替回路４５は、ＣＰＵ３１からの指令に基づいて、指検出用アンテナ電極４２からの検出信号を検出センサ回路３５へ送信する。

これにより、ＣＰＵ３１は、この後方移動時に、検出センサ４０の指検出用アンテナ４２にて検出した静電容量値の増加量がメモリ３６に記憶されている指検出閾値ＣＦに達したと判断すると、ヘッドレスト前部１２を停止させる。

このように、本実施形態に係る車両用シートによっても、ヘッドレスト前部１２とヘッドレスト後部１１との間に後部座席等の乗員が指をおいていた場合は、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａ方向への移動時に、検出センサ４０からの検出信号に基づいて、この乗員の指を検出し、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａ方向への移動を停止させたり、反対方向へ移動させることができるので、ヘッドレスト前部１２の円滑な後退動作が可能となる。

また、頭部検出用アンテナ電極４１、指検出用アンテナ電極４２及びグランド電極４３をフィルム４４によって一体にしたので、複数の電極を個別に備えるものと比較して低コスト化を図ることができる。

特に、この実施形態では、頭部を検出する頭部検出用アンテナ電極４１と指を検出する指検出用アンテナ電極４２とが分離されて独立なものとされているので、頭部及び指のそれぞれの検出精度を高めることができる。

また、これら頭部検出用アンテナ電極４１及び指検出用アンテナ電極４２からの検出信号を切替回路４５によって切り替えるものであるので、頭部検出用アンテナ電極４１及び指検出用アンテナ電極４２のそれぞれについて検出センサ回路３５を設ける場合と比較して、回路構成の簡略化を図ることができ、コストを低減させることができる。

また、切替回路４５により頭部検出用アンテナ電極４１あるいは指検出用アンテナ電極４２の一方の検出信号を有効とすることにより、頭部の検出あるいは指の検出に不要な他方の電極を無効とするので、有効とした電極からの検出信号の精度を向上させることができる。

また、頭部検出用アンテナ電極４１の中央部分に孔部４１ａを形成したことにより、中央における感度の突出が極力抑えられ、さらに、頭部検出用アンテナ電極４１の周囲に配設したグランド電極４３によって頭部検出用アンテナ電極４１の周囲における電気力線が前方、つまり、乗員の頭部方向に指向されるので、中央から外周側にわたって略平坦な感度特性が得られる。

これにより、この検出センサ４０では、乗員の頭部の平面方向の位置に影響されずに頭部を検出することができる。

本発明の車両用シートによれば、ヘッドレスト前部とヘッドレスト後部との間に後部座席等の乗員が指をおいていた場合であっても、この乗員の指を検出し、ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動を停止させたり、反対方向へ移動させることができるので、ヘッドレスト前部の円滑な後退動作の実現が可能である。よって、本発明は、そのような要求のある車両用シートに広く適用することができる。

Claims (8)

1. シートバックに支持されたヘッドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して当接あるいは近接した全閉位置と所定距離離間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、前記ヘッドレスト前部に設けられ、全開位置方向への移動時に乗員の頭部を検出する検出センサとを備えた車両用シートであって、
   前記検出センサは、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時に、移動方向前方側における乗員の指を検出可能とされている車両用シート。
2. 前記検出センサは、乗員の頭部を検出する頭部検出用アンテナ電極と乗員の指を検出する指検出用アンテナ電極とを備える請求項１に記載の車両用シート。
3. 前記頭部検出用アンテナ電極と指検出用アンテナ電極とが同一フィルム上に設けられている請求項２に記載の車両用シート。
4. 前記検出センサは、静電容量型センサであり、前記頭部検出用アンテナ電極と指検出用アンテナ電極とがそれぞれ分離されて独立にて静電容量を検出する請求項２に記載の車両用シート。
5. 前記頭部検出用アンテナ電極あるいは指検出用アンテナ電極のいずれか一方の検出信号を選択する切替回路を備える請求項４に記載の車両用シート。
6. 前記ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動時には、前記指検出用アンテナ電極が無効にされ、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時には、前記頭部検出用アンテナ電極が無効にされる請求項２に記載の車両用シート。
7. 前記ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動時における前記検出センサからの検出信号の閾値と、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動時における前記検出センサからの検出信号の閾値とが異なる請求項１に記載の車両用シート。
8. 前記駆動手段は、前記ヘッドレスト前部と前記ヘッドレスト後部との間に指が検出された場合には、前記ヘッドレスト前部の全閉位置方向への移動を停止あるいは反対方向へ移動させる請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用シート。