(57)【要約】【課題】着座者の快適性を損なうことなく正確に着座者の体格を検知することができる着座者体格検知装置を提供する。【解決手段】本着座者体格検知装置は、背もたれの両側部に天板７２よりも前方へ突出する突出部７３、７４が設けられたシート７に備えられる着座者体格検知装置１であって、着座者の体格を検出するための検出手段を前記突出部に備え、前記検出手段は、一方側の前記突出部に具備され他方側の前記突出部に向けて水平方向に光を発する信号送信器である発光器２１〜２５と、他方側の前記突出部に前記発光器に対応して具備され前記発光器の発した光を感知する信号受信器である受光器３１〜３５と、を備え、前記発光器からの光が前記受光器により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知する検知部を備える。これにより、着座者に異物感を与えることがなく、座り心地を保つことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背もたれの両側部に天板よりも前方へ突出する突出部が設けられたシートに備えられる着座者体格検知装置であって、
着座者の体格を検出するための検出手段を前記突出部に備え、
前記検出手段は、信号波を発する信号送信器と、前記信号送信器に対応して具備され前記信号送信器の発した信号波を感知する信号受信器と、
前記信号送信器から発せられる信号波が前記信号受信器により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知する検知部と、を備えることを特徴とする着座者体格検知装置。
【請求項２】
前記信号送信器は、一方側の前記突出部に具備され他方側の前記突出部に向けて水平方向に光を発する発光器であり、
前記信号受信器は、他方側の前記突出部に前記発光器に対応して具備され前記発光器の発した光を感知する受光器である請求項１記載の着座者体格検知装置。
【請求項３】
前記発光器は上下方向に複数配置され、複数の前記受光器が各前記発光器と同じ高さで配置され、前記検知部は各前記発光器の発した光を感知した前記受光器によって着座者の体格を検知する請求項２記載の着座者体格検知装置。
【請求項４】
前記シートにはヘッドレストの両側部に天板よりも前方へ突出するヘッドレスト突出部が設けられており、
一方側の前記ヘッドレスト突出部に具備され、他方側の前記ヘッドレスト突出部に向けて水平方向に光を発する発光器と、
他方側の前記ヘッドレスト突出部に前記発光器に対応して具備され、前記発光器の発した光を感知する受光器と、を更に備え、
前記検出手段は、前記ヘッドレスト突出部に具備される前記発光器及び前記受光器を更に含む請求項２又は３に記載の着座者体格検知装置。
【請求項５】
前記発光器は赤外線を発し、前記受光器は赤外線センサである請求項２乃至４のいずれかに記載の着座者体格検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座者体格検知装置に関する。詳しくは、着座者の快適性を損なうことなく正確に着座者の体格を検知する着座者体格検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、シート着座者の体格によって装備の制御を変えたり調整したりすることが必要な場合がある。例えば、自動車用シートに付属するシートベルトにおいては、より効果的にシートベルトを締めるため、着座者の肩シートベルトのアンカー高さを調節する調高機構が備えられることがある。このような調高機構では、身長や座高等の着座者の体格を計測し、その体格によりモータ等を用いてアンカー高さを自動調節することが検討されている。また、電動シートにおいては、シートの位置を着座者に応じて最適に制御するため、着座者の体格を検知することが検討されている。その他、シートヒータでは、着座者の快適性と省エネルギを実現するため、着座者が接している範囲のみを発熱させるように、着座者の体格を検知することも検討されている。
このような場合に求められる着座者の体格検知方法として、例えば、シートの背もたれ面の天板に誘電体センサを設け、検出した部位までを着座者の身長とする方法が提案されている（特許文献１を参照。）。また、着座者の頭部を遠赤外線カメラで撮影し、その撮影画像を解析することによって着座者の身長を求める方法が提案されている（特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１１４１８号公報
【特許文献２】特開２００９−２２７０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されている誘電体センサを用いたシートセンサにおいては、体格の検知を容易にするために、誘電体センサを乗員（着座者）の身体に接する着座面（天板）に設ける必要があり、乗員が着座した際に異物感を感じて乗り心地が悪くなる可能性がある。
また、特許文献２に記載されている遠赤外線カメラを用いたシートベルト位置調整方法においては、座席から離れて設置したカメラにより撮影する必要があるため、正しく計測できない場合がある。また、シートは、前後移動やリクライニングがされて位置が変動するため、そのシートに着座している着座者を正しく計測することが困難である。更に、カメラが必要なほか、撮影した画像を解析する必要があるため、高コストとなる。
【０００５】
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、着座者の快適性を損なうことなく正確に着座者の体格を検知することができる着座者体格検知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】
前記問題点を解決するために、本第１発明は、背もたれの両側部に天板よりも前方へ突出する突出部が設けられたシートに備えられる着座者体格検知装置であって、着座者の体格を検出するための検出手段を前記突出部に備え、前記検出手段は、信号波を発する信号送信器と、前記信号送信器に対応して具備され前記信号送信器の発した信号波を感知する信号受信器と、前記信号送信器から発せられる信号波が前記信号受信器により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知する検知部と、を備えることを要旨とする。
第２発明は、前記第１発明において、前記信号送信器は、一方側の前記突出部に具備され他方側の前記突出部に向けて水平方向に光を発する発光器であり、前記信号受信器は、他方側の前記突出部に前記発光器に対応して具備され前記発光器の発した光を感知する受光器であることを要旨とする。
第３発明は、前記第２発明において、前記発光器は上下方向に複数配置され、複数の前記受光器が各前記発光器と同じ高さで配置され、前記検知部は各前記発光器の発した光を感知した前記受光器によって着座者の体格を検知することを要旨とする。
第４発明は、前記第２発明又は第３発明において、前記シートにはヘッドレストの両側部に天板よりも前方へ突出するヘッドレスト突出部が設けられており、一方側の前記ヘッドレスト突出部に具備され、他方側の前記ヘッドレスト突出部に向けて水平方向に光を発する発光器と、他方側の前記ヘッドレスト突出部に前記発光器に対応して具備され、前記発光器の発した光を感知する受光器と、を更に備え、前記検出手段は、前記ヘッドレスト突出部に具備される前記発光器及び前記受光器を更に含むことを要旨とする。
第５発明は、前記第２乃至第４発明のいずれかにおいて、前記発光器は赤外線を発し、前記受光器は赤外線センサであることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本第１発明の着座者体格検知装置によれば、背もたれの両側部に天板よりも前方へ突出する突出部が設けられたシートに備えられる着座者体格検知装置であって、着座者の体格を検出するための検出手段を前記突出部に備え、検出手段が、信号波を発する信号送信器と、信号送信器に対応して具備され信号送信器の発した信号波を感知する信号受信器と、信号送信器から発せられる信号波が信号受信器により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知する検知部と、を備えるため、信号送信器の発した信号波が着座者の身体によって影響されて信号受信器による感知が変化するため、着座者の体格を判断することができ、簡単な構成且つ低コストの着座者体格検知装置を実現することができる。また、体格を検知するためのセンサを着座者の身体に接する背もたれ部の天板部に備える必要がない。これにより、着座者に異物感を与えることがなく、座り心地を保つことができる。また、検出手段はシートの背もたれと一体に設けることができるため、シート位置が移動されたりリクライニングされたりしても、シートとセンサとの位置関係が変動することはなく、正確に体格（身長、座高等）を判断することができる。本着座者体格検知装置を用いれば、シートに備え付けられるシートベルトの調高や、シートの前後・上下位置の設定、シートヒータの発熱範囲の調節等を容易にすることが可能になる。
【０００８】
前記信号送信器は、一方側の前記突出部に具備され他方側の前記突出部に向けて水平方向に光を発する発光器であり、前記信号受信器は、他方側の前記突出部に前記発光器に対応して具備され前記発光器の発した光を感知する受光器である場合には、発光器からの光は着座者の身体によって遮断されて、対向する受光器により感知されなくなるため着座者の体格を判断することができ、簡単な構成且つ低コストの着座者体格検知装置を実現することができる。また、発光器及び受光器はシートの背もたれと一体に備えることができるため、シート位置が移動されたりリクライニングされたりしても、着座者と発光部及び受光部の位置関係が大きく変動することがなく、安定に体格を判断することができる。
【０００９】
前記発光器は上下方向に複数配置され、複数の前記受光器が各前記発光器と同じ高さで配置され、前記検知部は各前記発光器の発した光を感知した前記受光器によって着座者の体格を検知する場合には、上下方向に同じ高さで複数組の発光器及び受光器が配設され、検知部はどの高さまでの光線が遮断されているかによって着座者の体格を判断することができるので、極めて簡単に着座者体格検知装置を構成することができる。
【００１０】
前記シートにはヘッドレストの両側部に天板よりも前方へ突出するヘッドレスト突出部が設けられており、一方側の前記ヘッドレスト突出部に具備され、他方側の前記ヘッドレスト突出部に向けて水平方向に光を発する発光器と、他方側の前記ヘッドレスト突出部に前記発光器に対応して具備され、前記発光器の発した光を感知する受光器と、を更に備え、前記検出手段は、前記ヘッドレスト突出部に具備される前記発光器及び前記受光器を更に含む場合には、背もたれ部よりも高い頭部位置までの広い範囲において、着座者の体格を検知することができる。
【００１１】
前記発光器は赤外線を発し、前記受光器は赤外線センサである場合には、広く普及しているデバイスを用いることができ、周囲光にかかわらず発光器と受光器の間の送受信を安定に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施形態に係る着座者体格検知装置を備えた乗物用シートの構成を表す模式斜視図である。
【図２】実施形態に係る着座者体格検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】着座者が標準的な体格である場合に、着座者体格検知装置による検知を説明するための側面図である。
【図４】着座者が小柄な体格である場合に、着座者体格検知装置による検知を説明するための側面図である。
【図５】着座者が大柄な体格である場合に、着座者体格検知装置による検知を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１４】
本実施形態に係る着座者体格検知装置は、シートの背もたれの両側（左右）部に、背もたれ天板よりも前方（着座側）へ突出する突出部が設けられたシートに備え、その突出部に着座者の体格を検出するための検出手段を備える。したがって、着座者に接する背もたれの天板部分には、センサ等を設ける必要がない。また、検出手段は、信号波を発する信号送信器と、信号送信器に対応して具備され信号送信器の発した信号波を感知する信号受信器と、信号送信器から発せられる信号波が信号受信器により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知する検知部と、を備える。検出手段に用いる信号波は、指向性を備え、人体により遮断、減衰、反射等をするものであればよく、例えば赤外線、可視光線、超音波等を挙げることができる。
上記検出手段は、好ましくは、シートの左右いずれか一方側の突出部に、信号送信器として他方側の突出部に向けて水平方向に光を発する発光器を備え、他方側の突出部に信号受信器として前記発光器に対応して配設され前記発光器の発した光を感知する受光器を備えて構成することができる。発光器の発した光は、対向する受光器により感知される。尚、発光器及び受光器は、背もたれの両突出部に設けるに限られず、シート側方から前方へ突出する部位であれば良く、例えば、ヘッドレストの両側部に天板よりも前方へ突出するヘッドレスト突出部に設けてもよい。
【００１５】
検知部は、前記信号送信器及び前記信号受信器と接続され、それらとの間で送信信号及び受信信号を送受する。検知部は、前記信号送信から発せられた信号波が前記信号受信器により感知されるかどうかによって、着座者の体格を検知する。
また、複数の信号送信器である発光器を背もたれの上下方向に配置し、各発光器と同じ高さで複数の信号受信器である受光器を配置することができる。検知部は、同じ高さにある発光器の発した光を受光器が感知したか否かによって、着座者の体格を検知することができる。
【００１６】
上記「体格」は、座高、身長等を意図しており、任意の基準とすることができる。例えば、座高等を段階的に表した数値であってもよいし、大人であるか子供であるかの区別等であってもよい。
本着座者体格検知装置が備えられるシートの用途は特に限定されず、例えば、自動車その他の乗物用シートに適用することができる。自動車用途では、本装置の検知結果を、肩シートベルトのアンカー高さの制御、シートヒータ等の通電領域の制御、シートの前後位置や座面の高さ等の制御、エアバックの動作可否判断等、着座者の体格に合わせて行う必要がある各種制御に用いることができる。
【００１７】
図１は、自動車等の車両に設けられるシートに本実施形態に係る着座者体格検知装置１を備える構成例を表している。車両用シート７は、背もたれ部７１と座面部７９とを備え、更にヘッドレスト７５が設けられている。背もたれ部７１において、着座者の背と接する面を天板７２と呼ぶ。背もたれ部７１の左右端部には、天板７２面よりも前方（着座者側）に張り出した突出部７３、７４が設けられている。同様に、ヘッドレスト７５において、通常着座者の後頭部と接する面をヘッドレストの天板７６と呼ぶ。ヘッドレスト７５の左右端部には、その天板７６面よりも前方に張り出したヘッドレスト突出部７７、７８が設けられている。
【００１８】
各突出部（７３、７４、７７、７８）の材質や形状、構造は、後述する発光器及び受光器を配設できる限り、特に問わない。また、各突出部の各天板面（７２、７６）からの突出量は、着座者の身体がないときには発光器からの光が受光器に受光され、着座者の身体があるときにはその背部又は後頭部によって光が遮断されるように発光器及び受光器を配設可能であればよい。
各突出部は、背もたれ部７１又はヘッドレスト７５と一体に形成されていてもよいし、それらに別体として取り付けられてもよい。
【００１９】
一方側の突出部（７３、７７）の内側（シート７の中央側）には、１以上の発光器２（２１〜２５、２６〜２８）が備えられている。また、他方側の突出部（７４、７８）の内側には、各発光器に対向するように１以上の受光器３（３１〜３５、３６〜３８）が備えられている。好ましくは、背もたれ部７１又はヘッドレスト７５の上下方向の同じ高さに発光器及び受光器を一対一に対応して設け、それを１組とすることができる。すなわち各組の発光器２及び受光器３は、背もたれ部７１又はヘッドレスト７５の上下方向に任意の間隔で配列して設けることができる。この間隔は、等間隔であってもよいし、非等間隔であってもよい。
上記配置によって、各組の発光器２と受光器３とは互いに対向し、水平な光路が形成される。
【００２０】
図１には、背もたれ部７１に５組の発光器２及び受光器３が示されているが、発光器２及び受光器３の数は特に限定されず、１組以上であればよい。ヘッドレスト７５に発光器２及び受光器３を備える場合についても、同様に１組以上とすることができる。
また、本例においては、一方側の突出部（７３、７７）にすべての発光器２が設けられ、他方側の突出部（７４、７８）にすべての受光器３が設けられているが、１組毎の発光器２及び受光器３が構成される限り、発光器２毎に左右いずれの側の突出部に設けられてもよい。
【００２１】
尚、１組毎の発光器２及び受光器３を一方側の突出部に設け、他方側の突出部には、発光器２の発する光を水平方向に反射する反射鏡を設けることもできる。この場合、受光器３は、対向する反射鏡による反射光を検出することができる。
また、１組毎の発光器２及び受光器３を一方側の突出部に設け、水平方向の着座者の身体からの反射光を受光器３により検出するようにすることもできる。この場合、他方側の突出部には何も備える必要がない。
上記のように構成すれば、発光器２及び受光器３への電気配線を片側のみとすることができ、布設が容易となる。
【００２２】
着座者体格検知装置１で用いる光の種類は赤外線、可視光線等、特に問わないが、例えば、赤外線（好ましくは、波長７００〜２５００ｎｍの近赤外線）とすることができる。その場合、発光器２として発光ダイオード等の任意の赤外線発光素子を用いることができる。また、受光器３は、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の任意の赤外線受光素子を用いることができる。
発光器２と受光器３との間の送受を確実にするために、発光器２及び受光器３には、レンズ、光学フィルタ等を適宜備えることができる。
【００２３】
上記発光器２（２１〜２５、２６〜２８）及び受光器３（３１〜３５、３６〜３８）は、それぞれ検知部４と接続される。検知部４は、各組の発光器２からの光が受光器３により感知されるかどうかによって着座者の体格を検知するように構成される。検知部４は、各発光器２から発せられた光が対応する各受光器３で受信されたか否かを検出し、例えば、受信がされた受光器３において最下段の受光器３の位置に基づいて、着座者の座高と判断することができる。また、その検知結果を外部に出力するように構成することができる。
検知部４の具体的な構成は特に限定されず、例えば、論理回路やマイクロプロセッサ等により構成することができる。
【００２４】
図２は、発光器２（２１〜２８）及び受光器３（３１〜３８）と、検知部４との接続の一例を示している。検知部４には、発光器２を駆動する駆動回路４２、受光器３による受信を検出する受信回路４３が備えられている。発光器２による発光（送信）方法及び受光器３による受光（受信）方法は、特に限定されない。
例えば、すべての発光器２を同時に発光させ、各受光器３において受光がされるか否かを検出するように構成することができる。また、各発光器２を順次発光させて、対応する受光器３において受光がされるか否かを検出するようにしてもよい。いずれにしても、例えば、発光器２から発せられた光を受光した受光器３を下端から順番に調べ、受光した受光器３が見つかったとき、その受光器３の位置よりも着座者の座高が低いと判断することができる。
【００２５】
発光器２と対応する受光器３との間の送受信を容易且つ確実にするために、発光器２及び受光器３の１組毎に、送受信タイミングをずらすようにすることができる。これにより、異なる組の光信号を誤って受信することを防ぐことができる。
また、外光等による誤検出を避けるために、発光器２の送信信号には任意の変調をかけることができる。例えば、発光器２毎に異なるコードにより変調すれば、受信の誤検出を防止することができる。
【００２６】
着座者体格検知装置１による着座者の体格の検出例を、図３〜５に示す。
図３は、中背（標準的な体格）の着座者９１がシート７に着座している場合である。この場合、着座者９１の後頭部よりも下方に位置する発光器群２（図１における２１〜２７）の発する光は、着座者９１の頭部や胴部により遮断されて、対応する位置にある受光器群３ａ（３１〜３７）では検出されない。一方、着座者９１の後頭部よりも上方に位置する受光器群３ｂ（３８）は、着座者９１により遮断されることなく、対応する発光器（図１における２８）からの光を受光することができる。これにより、検知部４は、着座者９１の座高に対応する位置が、受光器３８より低く、受光器３７より高いと判断することができる。そして、予め用意された体格表と比較等することによって、着座者９１が中背であるという検知信号を外部に出力することができる。
【００２７】
図４は、子供など小柄な体格の着座者９２がシート７に着座している場合である。前図の場合と同様に、着座者９２の後頭部よりも下方に位置する発光器群２（図１における２１〜２４）の発する光は、着座者９２の頭部や胴部により遮断されて、対応する位置にある受光器群３ａ（３１〜３４）では検出されない。一方、着座者９２の後頭部よりも上方に位置する受光器群３ｂ（３５〜３８）は、着座者９２により遮断されることなく、対応する発光器（図１における２５〜２８）からの光を受光することができる。これにより、検知部４は、着座者９２の座高に対応する位置が、受光器３５より低く、受光器３４より高いと判断することができる。そして、予め用意された体格表と比較等することによって、着座者９２が小柄であるという検知信号を外部に出力することができる。
【００２８】
図５は、大柄な体格の着座者９３がシートに着座している場合である。本例においては、すべての発光器群２（図１における２１〜２８）の発する光は、着座者９３の頭部や胴部により遮断されて、対応する位置にあるすべての受光器群３ａ（３１〜３８）において検出されない。これにより、検知部４は、着座者９３の座高に対応する位置が、受光器３８より高いと判断することができる。そして、予め用意された体格表と比較等することによって、着座者９３が大柄であるという検知信号を外部に出力することができる。
【００２９】
尚、シートに着座者がいない場合には、すべての発光器群２（図１における２１〜２８）の発する光が遮断されないで、すべての受光器群３（３１〜３８）において検出される。これにより、検知部４は、着座者がいないという検知信号を外部に出力するようにすることができる。
【００３０】
尚、前述の記載は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施態様を挙げて説明したが、本発明の記述及び図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく、説明的及び例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その態様において本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料及び実施態様を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、寧ろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用のすべてに及ぶものとする。
【符号の説明】
【００３１】
１；着座者体格検知装置、２、２１〜２８；発光器、３、３１〜３８；受光器、４；検知部、４２；駆動回路、４３；受信回路、７；シート（車両用シート）、７１；背もたれ部、７２；天板、７３、７４；突出部、７５；ヘッドレスト、７６；ヘッドレストの天板、７７、７８；ヘッドレスト突出部、７９；座面部、９１〜９３；着座者。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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