(57)【要約】【課題】車両衝突時における着座者の特に頭部や頚部の保護に優れた車両用保護機能付シート装置を提供すること。【解決手段】車両用保護機能付シート装置は、車両室内に設置された着座シートと、前記着座シートの背面位置に可動自在に設けられたシートバックと、前記シートバックの上端部に可動自在に取り付けられたヘッドレストと、前記ヘッドレストの正面側に配置され座席後方へ移動する被検知体の加速度を検知するセンサと、前記センサからの加速度変化量に応じた検知信号により前記ヘッドレスト及びシートバックの少なくとも一方を座席後方に移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両室内に設置された着座シートと、前記着座シートの背面位置に可動自在に設けられたシートバックと、前記シートバックの上端部に可動自在に取り付けられたヘッドレストと、前記ヘッドレストの正面側に配置され座席後方へ移動する被検知体の加速度を検知するセンサと、前記センサからの加速度変化量に応じた検知信号により前記ヘッドレスト及びシートバックの少なくとも一方を座席後方に移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とする車両用保護機能付シート装置。
【請求項２】
前記センサはヘッドレストの正面センサ及び左右センサを有していて、前記ヘッドレストの駆動機構は、被検知体の加速方向に応じて前記ヘッドレストを真後方向移動及び左右斜め後方向回転移動させる機能を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用保護機能付シート装置。
【請求項３】
前記センサは移動中の被検知体の加速度を静電容量の単位時間当たりの増加量によって検知する静電センサ及び加速度及び加速方向を検知する加速度センサのうちから選択して構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用保護機能付シート装置。
【請求項４】
前記着座シート前方に位置する車両室内のダッシュボードの少なくとも底壁表面にクッション機構が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用保護機能付シート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用保護機能付シート装置に関し、車両衝突時に着座者の特に頭部や頚部を保護するのに好適な車両用保護機能付シート装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車分野では、乗車した着座者を交通事故などから保護するために、シートベルト着用の確認やエアバック作動用のシステム等様々な電子的或いは電気的装備システムが使用され、また、車両追突などの衝撃から着座者の頭部や頚部を保護するためにヘッドレストに保護機構を備える技術も開発されている。
【０００３】
このようなヘッドレストによる保護機構の従来技術の一例について特許文献１を掲げて説明すると、この従来技術では、ヘッドレストに取り付けられた静電容量センサによって、ヘッドレスト前面と乗員の頭部との接近距離を精度良く検出するための車両用ヘッドレスト装置が開示されている。そして、前記ヘッドレストは、その前面が前後に移動する機構を有しているものの、車両衝突が生じた場合、通常の位置から車両前方に向かって移動し、乗員の頭部との距離を一定の距離に縮めて頭部を保護しようとする機構が採用されている。
【０００４】
ところが、衝突時に、前述のように、後方へ加速移動する頭部に対して逆方向にヘッドレストを近づける機構では、頭部のヘッドレストへの衝撃を必ずしも避けることができず保護機能を充分に果たすことが困難な場合がある。特に衝突時にエアバックが同時に作動した場合には、その際の圧力により頭部のヘッドレストへの衝撃が強まる可能性が高いなどの問題がある。
【特許文献１】特開２００７−１３７２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来技術に示されたような問題点を解決するためになされたものであり、車両衝突時における着座者の特に頭部や頚部の保護に優れた車両用保護機能付シート装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明の車両用保護機能付シート装置は、車両室内に設置された着座シートと、前記着座シートの背面位置に可動自在に設けられたシートバックと、前記シートバックの上端部に可動自在に取り付けられたヘッドレストと、前記ヘッドレストの正面側に配置され座席後方へ移動する被検知体の加速度を検知するセンサと、前記センサからの加速度変化量に応じた検知信号により前記ヘッドレスト及びシートバックの少なくとも一方を座席後方に移動させる駆動機構とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の車両用保護機能付シート装置において、前記センサはヘッドレストの正面センサ及び左右センサを有していて、前記ヘッドレストの駆動機構は、被検知体の加速方向に応じて前記ヘッドレストを真後方向移動及び左右斜め後方向回転移動させる機能を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用保護機能付シート装置において、前記センサは移動中の被検知体の加速度を静電容量の単位時間当たりの増加量によって検知する静電センサ及び加速度及び加速方向を検知する加速度センサのうちから選択して構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用保護機能付シート装置において、前記着座シート前方に位置する車両室内のダッシュボードの少なくとも底壁表面にクッション機構が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ヘッドレスト及びシートバックの少なくとも一方が、車両衝突時に、被検知体（着座者頭部）の後方移動と同一方向に移動し着座者頭部の加速度が低下した時点で受け止めるように作動するので、着座者頭部や頚部が柔軟かつ安全に保護される。また、エアバッグが同時作動して着座者顔面に圧力が作用する場合があっても、ヘッドレストやシートバックの後方移動により着座者への過度の圧迫や衝撃が軽減される。左右センサの検知信号によりヘッドレストが左右後方回転移動の機構を備えた場合は、着座者の着座位置ずれによる頭部のヘッドレストとの対向位置ずれや頭部の左右斜め方向への後方移動が生じても、これらの各方向に対応してヘッドレストが作動して着座者の保護が確実に行われる。更に、ダッシュボードにクッション機構が設けれている場合は、車両衝突時に着座者の脚部が跳ね上がっても、その保護がなされるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係わる車両用保護機能付シート装置の一実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態の車両用保護機能付シート装置を示す概略側面図であり、図２は一実施形態の車両用保護機能付シート装置を作動させるためのシステムの一例を示す回路ブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、フロント側にハンドルＨ、ダッシュボードＤＢやフロントガラスＦＧが装備された車両室内の床上にはダッシュボードＤＢに対峙する着座シート１が設置されている。前記着座シート１の背面位置に配置されたシートバック２は、その下端部が着座シート１の背面上端部に設けられた回転軸３により回動自在に支持され、前後に傾倒できるように可動自在に取り付けられている。
【００１３】
前記シートバック２の上端部には、被検知体ともなる着座者Ｐの後頭部に対峙する位置に設けられた枕状の可動式のヘッドレスト４が例えば棒状の支持体５を介して前後移動及び左右回転移動できるように可能自在に取り付けられている。前記着座者Ｐの後頭部に対面するヘッドレスト前面部４ａの表層カバー内側には例えばフィルム状或いはシート状の静電センサ６が装着されている。
【００１４】
前記静電センサ６は、例えばヘッドレスト正面の中央部に配置した正面センサ、その左右両側にそれぞれ個別に配置した左センサ及び右センサで構成することができる（これら個別センサは図示せず）。そして、車両衝突時の着座者Ｐの着座位置及び姿勢や着座者頭部の後方移動の加速度方向に様々な形態が生じても、着座者の頭部位置及び移動方向を確実に検知できるようになされている。
【００１５】
前記静電センサ６は、前記正面センサ及び左右センサのいずれに対しても、狭隘なスペースに装着し易い厚さの薄い可撓性の絶縁フィルム上に、＋・−極１対の静電センサ電極層を設けたフィルム状の配線基板で構成することができる。前記可撓性の絶縁フィルムに例えばポリイミド樹脂フィルムを用いたＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）或いは前記可撓性の絶縁フィルムとしてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いたメンブレン配線基板（ＭＢ）によって前記静電センサ６を構成することができる。
【００１６】
前記正面センサ及び左右センサは、前述のように各々１対ずつ構成とするに限らず、例えば回路系統的に車体を一方の静電電極とすれば、これに対する他方の静電電極として各々１つだけ設けて構成することもできる。なお、前記静電センサ６からの静電容量の変化は、検知回路１０（図２参照）によって検知信号として出力される。
【００１７】
また、ヘッドレスト４は、その内部に設置されたヘッドレスト用の第１駆動機構７によって前記支持体５上で前後方向に例えばスライドさせたり左右回転させるための第１モータ機構Ｍ１を備えており、前記第１駆動機構７は第１駆動回路１３（図２参照）によって駆動される。
【００１８】
ところで、前記着座シート１内には、可動式の前記シートバック２用の第２駆動機構８が設置されている。前記第２駆動機構８は、例えば前記シートバック２の下端部の係合部２ａに連結された伸縮操作桿８ａを伸縮させるように作動する第２モータ機構Ｍ２を有し、第２駆動回路１４（図２参照）によって駆動され、前記シートバック２の傾倒可動操作を司る。
【００１９】
前記着座シート１の前方端の上方に対峙するダッシュボードＤＢの少なくとも底壁表面表面部には、クッション機構Ｃが設けられている。前記クッション機構Ｃは、例えば弾性樹脂、スポンジ或いは発泡スチロールなどのクッション材を前記ダッシュボードＤＢの底壁表面及びコーナーから上方に立ち上がる表面にかけて貼り付けたり、着脱自在に係止させることによって取り付けることができる。前記クッション機構Ｃは、前記シートバック２やヘッドレスト４が後方移動する瞬間に着座者Ｐの下肢が跳ね上がることがあっても、その際のダッシュボードＤＢへの衝突力を緩和することができる。
【００２０】
次に、被検知体となる着座者Ｐの頭部の移動状態を検知し、前記シートバック２やヘッドレスト４を駆動させるシステムについて説明する。図２に示すように、前記静電センサ６の静電容量の変化量は検知回路１０に伝達され、検知回路１０は前記静電容量の変化に応じて随時発生する検知信号を出力し、比較回路１１の一入力端に入力される。
【００２１】
前記静電容量の変化量は、一般的な手法により、横軸に被検知体である頭部と前記静電センサ６との間隔（縦軸との交点から遠ざかる方向に向けて小さい値を表す）を示し、縦軸に静電容量値を示して表すと、通常時における前記頭部とセンサとの間隔が、車両衝突などによりその加速度方向に短縮し始めると、前記静電容量値が対数曲線的に急速に増加して立ち上がった後に飽和状態に達する特性曲線を描く。そして、前記被検知体（頭部）の後方移動における加速度は、前記静電容量の前記飽和状態への増加変化に対して逆比例的に急速に低下する方向の特性曲線を描く。
【００２２】
ところで、車両衝突時に後方移動する前記被検知体（頭部）及びヘッドレスト４との関係において、ヘッドレスト４の後方移動開始のタイミングは、着座時の着座者頭部が通常の位置から後方移動を開始した時点に生じるように設定する。即ち、検知信号である静電容量値が通常時の値より一定の高い第１の閾値に達した時点でヘッドレスト４が移動開始するように設定する。
【００２３】
また、ヘッドレスト４を停止するタイミングは、前記被検知体（頭部）の後方移動中の加速度が急速に低下し頭部へのダメージが避けられる一定の閾値以下に達した後であることが望まれ、静電センサの特性曲線でいえば、検知信号である静電容量値が、予め前記第１閾値よりも高い領域において設定された一定の第２の閾値以上に達した後にヘッドレスト４を停止させるとよい。
【００２４】
前記比較回路１１の他の一入力端にはメモリ回路１２の出力端が接続されていて、前記メモリ回路１２には、前記静電センサ６の静電容量変化曲線における前記第１及び第２閾値データが予め記憶されていて、前記各閾値データが前記比較回路１１の他の一入力端に入力される。
【００２５】
そして、前記比較回路１１の出力端は、第１駆動回路１３及び第２駆動回路１４の各入力端に接続されている。前記第１駆動回路１３の出力端はヘッドレスト用の第１駆動機構７の第１モータＭ１に駆動信号を供給するように接続され、前記第２駆動回路１４の出力端はシートバック用の第２駆動機構８の第２モータＭ２に駆動信号を供給するように接続されている。
【００２６】
このように、静電センサ６からの静電容量変化に応じた検知回路１０からの検知信号は、比較回路１１において、メモリ１２からの前記第１及び第２閾値データ信号と比較され、比較回路１１は、第１及び第２駆動回路１３、１４の作動をコントロールするための制御信号を出力する。
【００２７】
そこで、車両衝突が生じると、前記比較回路１１は、前記検知回路１０からの変化する検知信号が前記メモリ１２の第１閾値データに達すると第１駆動回路１３が作動開始するように作動制御信号を出力し、第１駆動機構７の第１モータＭ１を駆動して、ヘッドレスト４の後方移動を開始させる。その後、前記被検知体（頭部）の移動加速度が低下傾向となり、前記検知回路１０からの検知信号が前記メモリ１２の第２閾値データに達すると第１駆動回路１３が作動停止するように停止制御信号を出力し、ヘッドレスト４を停止させる。
【００２８】
また、シートバック２用の第２駆動機構８の作動について説明すると、前記比較回路１１からの作動制御信号及び停止制御信号を、前記第２駆動回路１４に供給することによって、車両衝突時におけるシートバック２の後方移動／停止を、ヘッドレスト４の場合と同様にコントロールすることができる。シートバック２は、前記一実施形態では、第２駆動機構８によって前後方向に可動操作されるように説明したが、着座者の身体自体が、着座姿勢や衝突方向などにより、左右斜め後方に加速度移動する場合があるので、この場合の対応として着座シート１またはシートバック２を左右回転できるように左右回転駆動機構を組み込んでおくこともできる。
【００２９】
前記一実施形態で示したように、ヘッドレスト４及びシートバック２を共に移動制御できるようにし、前記クッション機構Ｃを備える場合は、車両衝突における着座者の保護が最大限に発揮されるので最も好ましい車両用保護機能付シート装置を提供することができる。しかしながら、軽量な車種や重厚な車種など種々の車両形態に応じて、ヘッドレスト４及びシートバック２のいずれか一方のみを移動操作可能な機構とすることもできるし、前記クッション機構Ｃを省略することもできる。
【００３０】
また、ヘッドレスト４及びシートバック２を共に移動操作可能な機構としておいて、いずれか一方のみ或いは双方を機能させるように、自動的またはマニュアリイに設定できるスイッチ機構や調整機構を組み込むこともできる。更には、シートバック２の駆動機構は、シートバック２に電子式リクライニングシステムを装備し、このシステムに組み込むことも可能である。
【００３１】
前記比較回路１１、メモリ１２、第１、第２駆動回路１３、１４などの回路ブロックは、自動車等の車両の電子制御のために装備されているＥＣＵ（エレクトロニック  コントロール  ユニット）の各種機能ブロックを利用することによって簡単に構成することができる。例えば前記比較回路１１やメモリ１２は、ＥＣＵに一般に内蔵するＣＰＵ（中央制御ユニット）の演算部のデータ演算処理機能やアドレス可能な記憶部の各種データ記憶機能をそれぞれ利用して構成できる。
【００３２】
前記実施形態においては、被検知体の加速度方向の移動を静電センサによって検知するようにしたが、静電センサに代わって或いは併用して、加速度センサ、歪みゲージ、或いは各種センサや電子回路などをシリコン基板に集積化したデバイスとして知られているＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニカルシステム）などを用いて、被検知体の加速度を検知することも可能である。
【００３３】
なお、前記静電センサ６は、スイッチ用の複数の貫通孔を形成した可撓性の絶縁スペーサ両面に、前記各貫通孔に対応して配置された接点電極及びスイッチ配線層を有する２枚の可撓性の絶縁フィルムを粘着して形成された感圧スイッチ（センサ）において、前記可撓性絶縁フィルムの内面の一部に静電電極を設けることによって、併用タイプのセンサとして形成することも可能である。この場合は、ヘッドレスト移動時の検知信号が予め設定された閾値に達した後に、着座者頭部が前記センサに接した時点で、感圧スイッチのスイッチ機能によりヘッドレスト４を確実に停止させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用保護機能付シート装置を示す概略側面図である。
【図２】一実施形態に係る車両用保護機能付シート装置を作動させるための回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    着座シート
２    シートバック
３    回転軸
４    ヘッドレスト
４ａ    ヘッドレスト前面
６    静電センサ
７    第１駆動機構
８    第２駆動機構
Ｃ    クッション機構
１０    検知回路
１１    比較回路
１２    メモリ
１３    第１駆動回路
１４    第２駆動回路
【図１】
2010149788.tif 000003
【図２】
2010149788.tif 000004