(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座者の座部となるシートクッションと、
前記着座者の背凭れとなるシートバックと、
前記着座者の呼吸に伴う荷重の変化に応じた圧力信号を検出する呼吸センサと、
前記着座者の心電位に応じた電位信号を検出する心拍センサと、
前記呼吸センサと前記心拍センサから得られた前記圧力信号及び前記電位信号により前記着座者の意識レベルを特定するための演算を行なう演算処理装置と、を備えるシートであって、
前記呼吸センサ及び前記心拍センサは、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シート。
【請求項２】
前記心拍センサの少なくとも一部は、前記呼吸センサよりもシート幅方向外側に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のシート。
【請求項３】
前記心拍センサを構成するいずれかの電極部と前記呼吸センサとは、シート幅方向に重なる位置に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシート。
【請求項４】
前記呼吸センサは、シート前後方向に配置されており、
前記心拍センサは、複数の電極部を有し、
前記複数の電極部のいずれかは、シート前後の各位置において、前記呼吸センサに対してシート幅方向外側に配置されており、シート前後方向における前記呼吸センサの一部の間で、前記呼吸センサの一部にシート前後方向で交差するように、シート幅方向内側に突出して形成された突出部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシート。
【請求項５】
前記突出部は、規格によって定まる前記着座者の坐骨結節部に対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のシート。
【請求項６】
前記心拍センサは、前記シートクッション又は前記シートバックに設けられたアース電位を供給する第１電極部と、
前記シートクッションに設けられた前記着座者の前記電位信号を検出する複数の第２電極部と、を備え、
前記演算処理装置が演算を行なう前記心拍センサからの前記電位信号は、前記第１電極部から供給されたアース電位と、前記複数の第２電極部から得られた前記電位信号とから検出されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシート。
【請求項７】
前記心拍センサを構成する電極部は、切り込み部を有して、交差する複数の導線を備え、
該複数の導線は、三本以上の導線が一点で交らず、且つ、前記切り込み部の周囲に向かって延出するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートに係り、特に、心拍及び呼吸を計測する機能を有するシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の乗員の体調異常が生じた場合に素早く報知するために、乗員の状態を示す各種パラメータを検出することで体調の異常を判定する構成が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、シートバックに配置された心拍センサ電極（同文献には心電センサ電極と記載。）と、シートクッションに配置されたアース電極と、によって構成される心拍センサ（同文献には心電センサと記載。）を備える車両用シートが開示されている。
そして、この心拍センサが、着座者の心臓からの電位信号を乗員の状態を示すパラメータとして検出して、健康状態をモニターするというものである。
【０００４】
また、特許文献２においては、着座者の背面、腰部から臀部、大腿部に当接する位置に面電極群を設け、各面電極群から検出された電位信号の差信号から生体信号を検出する生体信号収集装置に係る発明が開示されている。
より具体的には、この電位信号は、心臓又は肺の近傍から発せられる電位信号であり、これに基づき、生体信号収集装置は、複数の面電極の一つを、増幅器の中性点電位を取得するものにすることで、信号ノイズを抑制し、着座者の心拍や呼吸等の生体信号を収集するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１０６６７３号公報
【特許文献２】特開２００７−３０１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両運転時には、揺れが生じること、及びカーブ走行時等に遠心力が働くことによって、着座者のシートと接触部分は一定ではない。また、着座者の体格が異なるときには、好適に生体信号を検出可能なポイントが異なる。
このため、着座者から安定して生体信号を検出することは困難であった。
特に、この問題は、シートバックに設けられたセンサによって生体信号の検出対象とする場合に顕著に現れていた。その理由としては、シートバックは、その着座者との接触部位は、車両の揺れによって着座者前後左右に振れることで変わり、また着座者の体格の違いによって大きく異なるからである。
そして、特許文献１に記載された心拍センサは、シートバックにのみ心拍センサ電極が設けられていたため、上記理由により好適に心電信号を検出することが困難であった。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された面電極群においては、面電極の任意の１つをアース電極とし、他の２つから電位信号を取得して、電位信号は心拍及び呼吸に係るものであるため、特許文献１よりも電位信号を安定して取得することが可能である。
しかしながら、特許文献２で、心拍及び呼吸について検出される信号は、電位信号のみであり、電位信号の振動数を基準として心拍及び呼吸に基づく信号に振り分けるというものである。
つまり、特許文献２の面電極群は、着座者から正常な電位信号が得られない場合には、心拍及び呼吸の双方の信号が正常でなくなる蓋然性が高く、覚醒判定の精度が低下することがあった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、着座者に体格差がある場合であっても着座者の生体信号を安定して計測でき、且つ、覚醒判定の精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、本発明に係るシートによれば、着座者の座部となるシートクッションと、前記着座者の背凭れとなるシートバックと、前記着座者の呼吸に伴う荷重の変化に応じた圧力信号を検出する呼吸センサと、前記着座者の心電位に応じた電位信号を検出する心拍センサと、前記呼吸センサと前記心拍センサから得られた前記圧力信号及び前記電位信号により前記着座者の意識レベルを特定するための演算を行なう演算処理装置と、を備えるシートであって、前記呼吸センサ及び前記心拍センサは、前記シートクッションに設けられていること、により解決される。
【００１０】
上記構成によれば、着座者の体格差、姿勢等によって着座者とシートとの接触位置が異なることで着座者からの電位信号の検出が不能となることを、シートクッションに呼吸センサ及び心拍センサが設けられていることで抑制できる。さらに、呼吸センサとは別に心拍センサが設けられることで、覚醒判定に必要な信号を好適に取得、選択でき、覚醒判定の精度を高めることが可能となる。
【００１１】
また、前記心拍センサの少なくとも一部は、前記呼吸センサよりもシート幅方向外側に配設されていると好ましい。
上記構成によれば、呼吸センサによって、シート幅方向外側の位置が制限されないため、心拍センサの面積を呼吸センサの外側に広くすることが可能となる。
特に、心拍センサの面積を広くすることで、心拍センサが静電容量センサである場合に、心電位信号を好適に検出することが可能となる。
さらに、心拍センサと呼吸センサの位置がずれていることで、これらのセンサのいずれかと着座者との接触する蓋然性が高まり、着座者の身体信号を検出しやすくなる。
【００１２】
また、前記心拍センサを構成するいずれかの電極部と前記呼吸センサとは、シート幅方向に重なる位置に配設されていると好ましい。
上記構成によれば、心拍センサを構成する電極部と呼吸センサとがシート幅方向に重なる位置に配設されていることで、シート前後方向において着座者の体に安定して接触する部位を共有して、好適に圧力信号及び電位信号を検出することが可能となる。
【００１３】
また、前記呼吸センサは、シート前後方向に配置されており、前記心拍センサは、複数の電極部を有し、前記複数の電極部のいずれかは、シート前後の各位置において、前記呼吸センサに対してシート幅方向外側に配置されており、シート前後方向における前記呼吸センサの一部の間で、前記呼吸センサの一部にシート前後方向で交差するように、シート幅方向内側に突出して形成された突出部を有すると好ましい。
上記構成によれば、心拍センサを構成する複数の電極部のいずれかが、呼吸センサの一部の間でシート前後方向で交差するように、シート幅方向内側に突出して形成されていることで、着座者からの荷重が最もかかるポイントを心拍センサと呼吸センサとで共有しやすくなる。
このため、車両の揺れによって体動がある場合にも、着座者から検出される信号の検出精度を高く維持することができ、覚醒判定の精度を高めることができる。
【００１４】
さらに、前記突出部は、規格によって定まる前記着座者の坐骨結節部に対向する位置に形成されていると好ましい。
上記構成によれば、着座者からの圧力が最も高くなる坐骨結節部に対向する位置に突出部を配置することで、心拍センサによる検出精度を高めることができる。
【００１５】
また、前記心拍センサは、前記シートクッション又は前記シートバックに設けられたアース電位を供給する第１電極部と、前記シートクッションに設けられた前記着座者の前記電位信号を検出する複数の第２電極部と、を備え、前記演算処理装置が演算を行なう前記心拍センサからの前記電位信号は、前記第１電極部から供給されたアース電位と、前記複数の第２電極部から得られた前記電位信号とから検出されるようにしてもよい。
上記構成によれば、演算処理装置が、第１電極部から供給されたアース電位と、複数の第２電極部とから得られた信号とから着座者の意識レベルを示す信号に演算できることとなり、車両の揺れ、体格差及び姿勢に伴う影響を抑制して、精度の高い覚醒判定が可能となる。
【００１６】
前記心拍センサを構成する電極部は、周縁に形成された切り込み部、又は前記周縁よりも内側に形成された切り抜き部を有すると好ましい。
上記構成によれば、心拍センサを構成する電極部に切り込み部又は切り抜き部が形成されていることによって、シートの表皮材が撓む場合に、電極部が表皮材から部分的に離間して撓むことを回避して、表皮材に沿って撓ませることができるため、応力集中を避けて断線を防止しやすくできる。
【００１７】
また、前記心拍センサを構成する電極部は、切り込み部を有して、交差する複数の導線を備え、該複数の導線は、三本以上の導線が一点で交らず、且つ、前記切り込み部の周囲に向かって延出するように配置されていると好ましい。
上記構成によれば、心拍センサを構成する電極部に切り込み部が形成されていることによって、シートの表皮材が撓む場合に、電極部が表皮材から部分的に離間して撓むことを回避して、表皮材に沿って皺を発生させずに撓ませることができるため、応力集中を避けて断線を防止しやすくできる。さらに、三本以上の導線が一点で交らないように形成されていることで断線の影響を限定的にすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、覚醒判定に必要な信号を好適に取得できることで、覚醒判定の精度を高めることが可能となる。
また、本発明によれば、心拍センサの面積を広くして、心電位信号を好適に検出することが可能となる。
また、本発明によれば、着座者から検出される信号の検出精度を高く維持して、覚醒判定の精度を高めることが可能となる。
また、本発明によれば、着座者からの圧力が最も高くなる位置にセンサの突出部を配設することにより心拍センサによる検出精度を高めることができる。
また、本発明によれば、心拍センサと呼吸センサとを、シート前後方向において着座者の体に安定して接触する部位に配置することができるため、圧力信号及び電位信号を好適に検出することが可能となる。
さらに、本発明によれば、車両の揺れ、体格差及び姿勢に伴う影響を抑制して、精度の高い覚醒判定が可能となる。
また、本発明によれば、心拍センサを表皮材に沿って撓ませることができ、応力集中を避けて心拍センサを構成する導線の断線を防止しやすくでき、さらに断線の影響を限定的にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る車両用シートの全体構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は、心拍センサを構成する上方電極部を備えるシートバックを示す模式的な正面図、（Ｂ）は、心拍センサを構成する後方電極部及び前方電極部並びに呼吸センサを備えるシートクッションを示す模式的な平面図である。
【図３】上方電極部を示す拡大図である。
【図４】図３のIV-IV断面を示す図であり、上方電極部の一部の断面図である。
【図５】後方電極部を示す拡大図である。
【図６】前方電極部を示す拡大図である。
【図７】他の実施形態に係る心拍センサを構成する後方電極部及び前方電極部並びに呼吸センサを備えるシートクッションを示す模式的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、シートに関するものであり、特に、心拍及び呼吸を計測する機能を有するシートに関するものである。
以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
なお、以下において、車両の進行方向を前方向、その逆を後方向とし、車両の高さ方向を上下方向として説明する。
以下、本発明の実施形態に係る車両用シートＳについて、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
まず、車両用シートＳの全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係る車両用シートＳの全体構成を示す斜視図、図２（Ａ）は、心拍センサ１０を構成する上方電極部１１を備えるシートバックＳ１を示す模式的な正面図、図２（Ｂ）は、心拍センサ１０を構成する後方電極部１２及び前方電極部１３並びに呼吸センサ９を備えるシートクッションＳ２を示す模式的な平面図である。
なお、図１、図２及び後述する図７においては、呼吸センサ９及び心拍センサ１０等の配置位置を分かり易くするため、これらを構成する部品のいくつか（例えば、導線１１ｄ及び導線１２ｄ）を省略して示している。
図１に示すように、車両用シートＳは、着座者の座る部位であるシートクッションＳ２と、シートクッションＳ２の後部に回動可能に取り付けられる部位で、着座者の背凭れに当たる部位であるシートバックＳ１と、着座者の覚醒を維持する覚醒維持装置Ｕと、を備える。
【００２２】
シートバックＳ１は、ウレタン製のクッションパッドＳ１ａと、これを覆うように設けられた表皮材Ｓ１ｂとを備える。
また、図１及び図２（Ａ）に示すように、シートバックＳ１には、着座者の腰部に対向する位置に上方電極部１１が配設されている。
【００２３】
シートクッションＳ２は、ウレタン製のクッションパッドＳ２ａと、これを覆うように設けられた表皮材Ｓ２ｂとを備える。
また、図１及び図２（Ｂ）に示すように、シートクッションＳ２には、着座者の臀部に対向する位置に呼吸センサ９及び後方電極部１２、これらの前方にあって着座者の太腿に対向する位置に前方電極部１３が配設されている。
【００２４】
なお、図１及び図２等においては、呼吸センサ９、上方電極部１１、後方電極部１２及び前方電極部１３等のセンサ及び電極部が着座面上に配置された構成を示している。一方、これらをクッションパッドＳ１ａと表皮材Ｓ１ｂとの間又はクッションパッドＳ２ａと表皮材Ｓ２ｂの間に配置するようにしてもよく、このようにすることで外観を良好にすることができる。
また、後方電極部１２、前方電極部１３及び上方電極部１１を含む心拍センサ１０、呼吸センサ９、検出装置２１、演算処理装置２２並びに振動装置２３は、覚醒維持装置Ｕを構成するものであり、詳細について次に説明する。
【００２５】
（覚醒維持装置Ｕの構成について）
覚醒維持装置Ｕについて、図１及び図２に加えて、図３〜図６を参照して説明する。
ここで、図３は、上方電極部１１を示す拡大図、図４は、図３のIV-IV断面を示す図であり、上方電極部１１の一部の断面図、図５は、後方電極部１２を示す拡大図、図６は、前方電極部１３を示す拡大図である。
【００２６】
覚醒維持装置Ｕは、主に運転者である着座者の覚醒を維持するための装置であり、呼吸センサ９、心拍センサ１０、検出装置２１、演算処理装置２２及び振動装置２３から構成される。
【００２７】
呼吸センサ９は、公知の圧力センサからなり、着座者の呼吸に伴って変動する意識レベルを示す信号である圧力信号を検出するものである。例えば、呼吸センサ９は、ピエゾセンサ式の圧力センサ、半導体ピエゾ抵抗式の圧力センサ、歪みゲージ式の圧力センサ、静電容量式の圧力センサ、あるいはシリコンレゾナント式の圧力センサ等からなる。
本実施形態の例における呼吸センサ９は、略Ｍ字状を成して、開放側が後方に向くようにシートクッションＳ２に配設されている。
【００２８】
心拍センサ１０は、着座者の心臓の拍動に伴って生じる活動電位信号であり意識レベルを示す信号である心電信号を検出するものであり、シートバックＳ１のシート幅方向に一対ずつ設けられた上方電極部１１と、シートクッションＳ２のシート幅方向に一対ずつ、前後に設けられた後方電極部１２及び前方電極部１３と、から構成される。
【００２９】
（上方電極部１１について）
上方電極部１１は、本発明に係る第２電極部に相当し、図３に示すように、大略上下方向に長尺である長方形状でシート状に形成されており、約１００ｃｍ２の面積を有して約３０００ｐＦの静電容量を有する。
また、上方電極部１１は、導電シート１１ａを主として構成されており、導電シート１１ａの裏面に貼り付けられた両面テープ１１ａｄによって、シートバックＳ１のクッションパッドＳ１ａ上に貼り付けられている。
【００３０】
導電シート１１ａは、図４に示すように、第１樹脂膜１１ａｃと、第１樹脂膜１１ａｃ上取り付けられた導線１１ｄと、導線１１ｄを挟みこむように第１樹脂膜１１ａｃに貼り付けられた第２樹脂膜１１ａｂと、第２樹脂膜１１ａｂに塗布されたインク１１ａａとから構成された積層構造を有する。
本実施形態においては、第１樹脂膜１１ａｃは、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）から成る。
【００３１】
また、導線１１ｄは、銀から成る。なお、導線１１ｄを含む導電シート１１ａの一部は、上方電極部１１のシート幅方向外側下部において、上記の長方形からはみ出して下方に延在しており、その端部が端子連結部材１１ｅによってケーブル１１ｆと連結されている。
【００３２】
端子連結部材１１ｅは、導電性を有する金属片からなり、一端部に導線１１ｄの端部が締結され、他端部にケーブル１１ｆの端部が締結されている。
そして、ケーブル１１ｆは、後述する検出装置２１に接続されている。
また、第２樹脂膜１１ａｂは、カーボン樹脂から成り、インク１１ａａは、ＢａＴｉＯ３（チタン酸バリウム）を含む金属インクである。
【００３３】
導電シート１１ａには、本実施形態においては上下の縁の中央に１つずつ、左右の縁において上下方向に間隔をおいて２つずつ、計６つの切り込み１１ｂが形成されている。この切り込み１１ｂは、円弧状の端縁を有して半長孔状に形成されている。
また、導電シート１１ａの左右の縁に形成された２つずつの切り込み１１ｂの左右方向の間に、切り込み１１ｂよりも長く上下方向に延在する長孔状の切り抜き部１１ｃが１つずつ形成されている。この切り抜き部１１ｃは、円弧状の両端縁を有して長孔状に形成されている。
導線１１ｄは、上方電極部１１の外周に沿うように配設されているとともに、その外周の内側において交差するように延び、外周に沿う導線１１ｄの四隅の部位と切り込み１１ｂに沿う導線１１ｄの部位とを連結するように張り巡らされている。
特に、シート幅方向両側に形成された切り込み１１ｂに沿う導線１１ｄに向かって、他の二本の導線が延出しており、これらが異なる位置で接続されるように配設されている。
【００３４】
上記のように、切り込み１１ｂ及び切り抜き部１１ｃが形成されていることで、表皮材Ｓ１ｂが撓むことに伴って、上方電極部１１に加わる応力は、切り込み１１ｂ及び切り抜き部１１ｃによって分散される。このように応力が分散されることで、上方電極部１１が局所的に鋭角に折り曲がることを抑制し、上方電極部１１に皺が発生することを防止できる。
そして、切り込み１１ｂ及び切り抜き部１１ｃによって、表皮材Ｓ１ｂが撓む場合に、上方電極部１１が表皮材Ｓ１ｂに沿って、皺を発生させずに撓むこととなるため、導線１１ｄの一部に応力が集中することを制限でき、導線１１ｄが断線することを防止することができる。
【００３５】
導線１１ｄは、導電シート１１ａ内を交差するように面状に張り巡らされており、その交点においては、二本以下の導線１１ｄが交わっており、三本以上の導線１１ｄは交わっていない。
このように、導線１１ｄの交点において交わる導線１１ｄの本数が二本以下に抑えられていることにより、導電シート１１ａに面状に導線１１ｄを配置することを可能としつつ、断線したときの影響を限定的にすることができる。
【００３６】
（後方電極部１２について）
後方電極部１２は、本発明に係る第２電極部に相当し、着座者の身体電位を検出する機能を有し、図５に示すように、大略直角三角形の形状でシート状に形成されており、約４０ｃｍ２の面積を有し、約１２００ｐＦの静電容量を有する。
また、後方電極部１２は、導電シート１１ａと同様の厚み及び積層構造を有する導電シート１２ａを主として構成されており、上方電極部１１と同様に、導電シート１２ａの裏面に貼り付けられた両面テープによって、シートクッションＳ２のクッションパッドＳ２ａ上に貼り付けられている。
【００３７】
なお、導線１２ｄを含む導電シート１２ａの一部は、後方電極部１２のシート幅方向内側後部において、上記の直角三角形からはみ出してシート幅方向内側に延在しており、その端部が端子連結部材１２ｅによってケーブル１２ｆと連結されている。
ここで、端子連結部材１２ｅ及びケーブル１２ｆは、端子連結部材１１ｅ及びケーブル１１ｆと同様の構成からなる。
【００３８】
ところで、シートクッションＳ２と着座者の臀部との接触位置は、シートバックＳ１と着座者の腰部との接触位置よりもシート幅方向において外側である。
そして、この接触位置の関係性に対応するように、シートクッションＳ２に設けられた後方電極部１２は、シートバックＳ１に設けられた上方電極部１１よりもシート幅方向外側に設けられている。
このように上方電極部１１及び後方電極部１２が配設されていることで、人の体の接触部位に対応した位置となることで心電位信号の検出を安定させることが可能となる。
【００３９】
導電シート１２ａには、本実施形態においては前側の縁における中央に１つの切り込み部１２ｂが形成されている。
この切り込み部１２ｂは、円弧状の端縁を有して半長孔状に形成されている。
導線１２ｄは、後方電極部１２の外周に沿うように配設されているとともに、その外周の内側において交差するように延びて配設されている。
【００４０】
上記のように、導電シート１２ａに切り込み部１２ｂが形成されていることで、切り込み１１ｂを有する導電シート１１ａと同様に、表皮材Ｓ２ｂが撓む場合に、後方電極部１２が表皮材Ｓ２ｂに沿って、皺を発生させずに撓むこととなる。このため、導線１２ｄの一部に応力が集中することを制限でき、導線１２ｄが断線することを防止することができる。
【００４１】
また、導線１２ｄにおいては、導線１１ｄ同様に、導線１２ｄの交点において交わる導線１２ｄの本数が二本に抑えられている。
このようにして、導電シート１２ａ内に面状に導線１２ｄを配置することを可能としつつ、断線したときの影響を限定的にすることができる。
【００４２】
また、後方電極部１２は、呼吸センサ９をシート幅方向に挟みこむように一対配置されている。換言すると、後方電極部１２は、接触安定性の高い着座者の臀部に対向する位置に呼吸センサ９とともに配置されている。
このように、着座者の臀部に対向する位置に、呼吸センサ９が配置されていることで、安定して着座者の呼吸信号を検出することが可能となり、後方電極部１２が配置されていることで、身体電位を安定して取得することが可能となる。
【００４３】
（前方電極部１３について）
前方電極部１３は、本発明に係る第１電極部に相当し、車体のボディと接続されてアース電極部として機能し、上方電極部１１及び後方電極部１２の信号に含まれるオフセット信号を除去する際の基準電位となる電位を取得するものである。
前方電極部１３は、図６に示すように、大略台形の形状でシート状に形成されており、約１７０ｃｍ２の面積を有し、約５２００ｐＦの静電容量を有する。
また、前方電極部１３は、導電シート１２ａと同様の厚み及び積層構造を有する導電シート１３ａを主として構成されており、後方電極部１２と同様に、導電シート１３ａの裏面に貼り付けられた両面テープによって、シートクッションＳ２のクッションパッドＳ２ａ上に貼り付けられている。
【００４４】
そして、前方電極部１３は、後方電極部１２の前方の直線上に設けられており、着座者の大腿部に対向する位置に設けられている。
つまり、着座者の臀部に対向する位置にある後方電極部１２と、着座者の大腿部に対向する前方電極部１３とが前後の直線上に設けられていることで、直線的に伝わる同種波形の心電信号を検出することが可能となる。
このように、同種波形の心電信号を検出することにより、心電信号の大きさをより正確に検出することができ、着座者の身体的状態を判別することが可能となる。
【００４５】
なお、導線１３ｄを含む導電シート１３ａの一部は、前方電極部１３のシート幅方向外側前部において、上記の台形からはみ出して前方に延在しており、その端部が端子連結部材１３ｅによってケーブル１３ｆと連結されている。
ここで、端子連結部材１３ｅ及びケーブル１３ｆは、端子連結部材１１ｅ及びケーブル１１ｆと同様の構成からなる。
【００４６】
導電シート１３ａには、本実施形態においては上下の縁における中央に１つずつ、左右の縁において上下方向に間隔をおいて３つずつ、計８つの切り込み部１３ｂが形成されている。
また、導電シート１３ａの左右の縁に後ろ側に形成された２つずつの切り込み部１３ｂの左右方向の間に、切り込み部１３ｂよりも長く前後方向に延在する長孔状の切り抜き部１３ｃが１つずつ形成されている。
【００４７】
上記のように、切り込み部１３ｂ及び切り抜き部１３ｃが形成されていることで、切り込み１１ｂ及び切り抜き部１１ｃを有する導電シート１１ａと同様に、表皮材Ｓ２ｂが撓むことに伴って、前方電極部１３に加わる応力は、切り込み部１３ｂ及び切り抜き部１３ｃによって分散される。このように応力が分散されることで、前方電極部１３が局所的に鋭角に折り曲がることを抑制し、前方電極部１３に皺が発生することを防止できる。
そして、切り込み部１３ｂ及び切り抜き部１３ｃによって、表皮材Ｓ２ｂが撓む場合に、前方電極部１３が表皮材Ｓ２ｂに沿って、皺を発生させずに撓むこととなるため、導線１３ｄの一部に応力が集中することを制限でき、導線１３ｄが断線することを防止することができる。
【００４８】
導線１３ｄは、前方電極部１３の外周に沿うように配設されているとともに、その外周の内側において交差するように延び、外周に沿う導線１３ｄの四隅の部位と後ろ側の２つずつの切り込み部１３ｂに沿う導線１３ｄの部位とを連結するように張り巡らされている。
【００４９】
また、複数の導線１３ｄの交点においては、二本の導線１３ｄが交わっており、三本以上の導線１３ｄは交わっていない。
そして、シート幅方向両側に形成された後ろ側にあるそれぞれ二個の切り込み部１３ｂに沿う導線１３ｄに向かって、他の二本の導線が延出しており、これらが異なる位置で接続されるように配設されている。
このように、複数の導線１３ｄの交点において交わる導線１３ｄの本数が二本に抑えられていることにより、導電シート１３ａに面状に導線１３ｄを配置することを可能としつつ、断線したときの影響を限定的にすることができる。
【００５０】
上記においては、後方電極部１２にて身体電位を取得するものとし、前方電極部１３をアース電極部とするものとして説明した。
後方電極部１２が、接触が維持されやすい着座者の臀部に相当する部位に配置されていることにより、着座者の身体電位を検出するのに好適であるからである。
また、シートクッションＳ２に設けられた前方電極部１３は、着座者の心臓から離れており、心電信号の影響の少ない電位が得られるからである。
しかし、このような構成に限定されず、例えば、後方電極部１２をアース電極部とし、前方電極部１３を、身体電位を検出する電極部として構成してもよい。
さらに、シートクッションＳ２に別個にアース電極部を設けたり、シートバックＳ１にアース電極部を設けるようにして、後方電極部１２及び前方電極部１３の少なくともいずれかにおいて、着座者の身体電位を取得するようにしてもよい。
【００５１】
（検出装置２１、演算処理装置２２及び振動装置２３について）
図１に示す検出装置２１は、上方電極部１１及び後方電極部１２が検出した電位信号並びに前方電極部１３から供給された基準電位から心電信号に係る生体信号を検出し、呼吸センサ９から得られる圧力信号から呼吸信号に係る生体信号を検出するものであり、図示せぬフェライトコア、コモンモードノイズフィルタ及びオペアンプ等から構成されている。
フェライトコア及びコモンモードノイズフィルタは、ＤＣ電源ラインに取り付けられており、伝導ノイズを除去する機能を有する。
【００５２】
演算処理装置２２は、検出装置２１が検出した生体信号に係る呼吸信号及び心電信号をそれぞれの所定の基準値に照らし合わせて、着座者の覚醒度（意識レベル）が低下していると判断した場合には、駆動信号を振動装置２３に送信する。
【００５３】
振動装置２３は、公知のアンバランスマスモータから成る所謂「振動モータ」を備える装置であり、演算処理装置２２から受信した駆動信号に応じて所定時間振動モータを駆動して、着座者に振動刺激を付与する。例えば、振動装置２３は、シートバックＳ１の内部に設けられている。
【００５４】
次に、心拍センサ１０において、検出した電位信号を比較する電極部の組合せについて説明する。
演算処理装置２２は、６つの静電容量センサである電極部のうち、任意の２つを選択し、着座者の電位信号を取得する。 
そして、６つの電極部のうち、任意の１ヶ所がアース電極部となるように設定される。
なお、アース電極部については、任意の位置に別に設けてもよく、例として２つの静電容量センサの間に設けてもよい。そのようにすれば、アース電極部と乗員との接触状態が良好となり、アース電極部からアース電位を安定して供給することができる。
【００５５】
さらに、着座者の臀部に相当する部位であるシートクッションＳ２の後ろ側に設けられた呼吸センサ９についても同様に安定して呼吸信号を検出することが可能である。
そして、演算処理装置２２が、呼吸センサ９及び心拍センサ１０から検出された信号を併用して着座者の覚醒状態を判定することにより、判定精度をより高めることができる。
【００５６】
＜他の実施形態＞
他の実施形態に係るシートクッションＳ３について、図７を参照して説明する。ここで、図７は、他の実施形態に係る心拍センサ１５を構成する後方電極部１６及び前方電極部１７並びに呼吸センサ１４を備えるシートクッションＳ３を示す模式的な平面図である。
本実施形態については、上記実施形態に記載の例との相違点を明確にするため、上記実施形態における重複する構成については、同一符号を用いてその説明を省略する。
【００５７】
シートクッションＳ３には、図７に示すように、着座者の臀部に対向する位置に呼吸センサ１４及び本発明に係る第２電極部に相当する後方電極部１６、並びにこれらの前方にあって着座者の太腿に対向する位置に本発明に係る第１電極部に相当する前方電極部１７が配設されている。
【００５８】
呼吸センサ１４は、呼吸センサ９と同様の構成から成る一方で、呼吸センサ９とは異なる形状を有し、着座者の臀部に対向する位置に設けられている。
具体的には、呼吸センサ１４の形状は、シート幅方向に延在するクランク状の前部１４ａと前部１４ａの中央部と交差してシート前後方向に延在する線状の中部１４ｂと、中部１４ｂの後端と中央で接続されて中部１４ｂに垂直に延在する線状の後部１４ｃとを組み合わせた形状である。
【００５９】
心拍センサ１５は、心拍センサ１０と同様の構成から成る一方で、心拍センサ１０とは異なる形状を有する。
具体的には、心拍センサ１５の一部を構成する一対の後方電極部１６の形状は、シート前後方向に長尺部を有する大略長方形の形状であり、一部にシート幅方向内側に張り出す張り出し部１６ｄを有する。
張り出し部１６ｄは、本発明に係る突出部に相当し、前後方向において呼吸センサ１４の前部１４ａと後部１４ｃの間までシート幅方向内側に張り出して形成されている。
このように、後方電極部１６が張り出し部１６ｄを有することで、着座者からの荷重が最も加わる着座者の坐骨結節部近傍に呼吸センサ１４及び心拍センサ１５の後方電極部１６を配設することが可能となる。ここで、着座者の坐骨結節部近傍の位置とは、ＳＡＥ規格に準拠したダミーによって特定される位置である。
【００６０】
本実施形態によれば、車両の揺れによって臀部が浮き上がり、臀部から受ける荷重が変動する場合においても、体動によってシートから離間することの少ないシートクッションＳ３に呼吸センサ１４及び心拍センサ１５の後方電極部１６が配設されていることで、検出エラーの発生を抑制することが可能となる。
なお、後方電極部１６にも、後方電極部１２と同様に、長方形形状の中央に切り抜き部１６ｃ、長方形形状の中央の前縁、及び張り出し部１６ｄの基端側に切り込み部１６ｂが形成されている。
この切り込み部１６ｂは、円弧状の端縁を有して半長孔状に形成されている。
また、切り抜き部１６ｃは、円弧状の両端縁を有して長孔状に形成され、切り込み部１６ｂよりも上下方向に長く延在している。
切り込み部１６ｂ及び切り抜き部１６ｃが形成されていることで、表皮材Ｓ２ｂが撓むことに伴って、後方電極部１６に加わる応力は、切り込み部１６ｂ及び切り抜き部１６ｃによって分散される。このように応力が分散されることで、後方電極部１６が局所的に鋭角に折り曲がることを抑制し、後方電極部１６に皺が発生することを防止できる。
【００６１】
心拍センサ１５の一部を構成する一対の前方電極部１７は、本発明に係る第１電極部の一に相当し、シートクッションＳ３の前後方向中央部分に配置されている。一対の前方電極部１７の形状は、前方電極部１３と異なり、前後方向の長さは短く、シート幅方向の長さは長く形成されている。
前方電極部１７には、シート幅方向に並んで前後方向に延在する切り抜き部１７ｃが２つずつ形成されており、前後及びシート幅方向両側の縁のそれぞれの略中央に、切り込み部１７ｂが形成されている。
【００６２】
このように形成された前方電極部１７は、シートクッションＳ３の中央において、前方電極部１３よりもシート幅方向に長く形成されていることで、変位の少ない着座者の脚の根本に近い位置において広い領域に配置されることとなる。
このため、例えば着座者が脚を組んだ状態においても、前方電極部１７に着座者に接触する可能性が高まり、アース電位を好適に印加することができる。
【００６３】
また、前方電極部１７には、シート幅方向に並んで前後方向に延在する切り抜き部１７ｃが２つずつ形成されており、前後及びシート幅方向両側の縁のそれぞれの略中央に、切り込み部１７ｂが形成されている。
【００６４】
このように、前方電極部１７に切り込み部１７ｂ及び切り抜き部１７ｃが形成されていることで、切り込み部１６ｂ及び切り抜き部１６ｃを有する後方電極部１６と同様に、表皮材Ｓ２ｂが撓む場合に、前方電極部１７が表皮材Ｓ２ｂに沿って皺を発生させずに撓むこととなる。このため、前方電極部１７が備える導線の一部に応力が集中することを制限でき、導線が断線することを防止することができる。
【００６５】
上記においては、後方電極部１６にて身体電位を取得するものとし、前方電極部１７をアース電極部とするものとして説明した。
後方電極部１６の張り出し部１６ｄが、着座者との接触が維持されやすい坐骨結節部に相当する部位に配置されていることにより、後方電極部１６が着座者の身体電位を検出するのに好適であるからである。
しかし、このような構成に限定されず、例えば、前方電極部１７をアース電極部とし、後方電極部１６を、心電位を検出する電極部として構成してもよい。
【００６６】
上記実施形態において、覚醒維持装置を構成するものとして振動装置を例に説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、車内に設けられたディスプレイ、ライト又はブザー等を用いて、映像、光、音によって着座者や同乗者に報知するようにし、直接的又は間接的に着座者の覚醒を維持するようにしてもよい。
【００６７】
さらに、上記実施形態においては、車両用シートを例に説明したが、本発明はこのような構成に限定されず、産業機器用、飛行機用、船舶又は劇場用その他の用途で用いられるシートに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
Ｓ，Ｓａ  車両用シート
Ｓ１  シートバック
Ｓ１ａ  クッションパッド
Ｓ１ｂ  表皮材
Ｓ２，Ｓ３  シートクッション
Ｓ２ａ  クッションパッド
Ｓ２ｂ  表皮材
Ｕ  覚醒維持装置
９  呼吸センサ
１０  心拍センサ
１１  上方電極部（第２電極部）
１１ａ  導電シート
１１ａａ  インク
１１ａｂ  第２樹脂膜
１１ａｃ  第１樹脂膜
１１ａｄ  両面テープ
１１ｂ  切り込み
１１ｃ  切り抜き部
１１ｄ  導線
１１ｅ  端子連結部材
１１ｆ  ケーブル
１２  後方電極部（第２電極部）
１２ａ  導電シート
１２ｂ  切り込み部
１２ｄ  導線 
１２ｅ  端子連結部材
１２ｆ  ケーブル
１３  前方電極部（第１電極部）
１３ａ  導電シート
１３ｂ  切り込み部
１３ｃ  切り抜き部
１３ｄ  導線
１３ｅ  端子連結部材
１３ｆ  ケーブル
１４  呼吸センサ
１４ａ  前部
１４ｂ  中部
１４ｃ  後部
１５  心拍センサ
１６  後方電極部（第２電極部）
１６ｂ  切り込み部
１６ｃ  切り抜き部
１６ｄ  張り出し部（突出部）
１７  前方電極部（第１電極部）
１７ｂ  切り込み部
１７ｃ  切り抜き部
２１  検出装置
２２  演算処理装置
２３  振動装置
【図１】
0006411264.tif 000002
【図２】
0006411264.tif 000003
【図３】
0006411264.tif 000004
【図４】
0006411264.tif 000005
【図５】
0006411264.tif 000006
【図６】
0006411264.tif 000007
【図７】
0006411264.tif 000008