(57)【要約】【課題】乗物用シートの剛性を低下させることなく、着座した乗員の体格を検知可能な乗物用シートを提供する。【解決手段】乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部２０と、乗員が腰を下ろすシートクッション部３０とを備え、シートバック部２０またはシートクッション部３０の少なくとも一方は枠部２２を有しており、枠部２２に２重となるように取り付けられる伸縮性を有する網状の表皮２３と、シートバック部２０またはシートクッション部３０に対して乗員の反対側に配置されているとともに乗員が着座することで表皮に浮き出た模様を撮像する撮像手段Ｃａ、Ｃｂと、撮像した模様に基づいて着座している乗員の体格を判定する処理手段Ｃｕとを備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部と、乗員が腰を下ろすシートクッション部と、を備えて着座した乗員の体格を検知可能な乗物用シートにおいて、
前記シートバック部または前記シートクッション部の少なくとも一方は枠部を有しており、
前記枠部に２重となるように取り付けられる伸縮性を有する網状の表皮と、
前記シートバック部または前記シートクッション部に対して乗員の反対側に配置されているとともに乗員が着座することで前記表皮に浮き出た模様を撮像する撮像手段と、
撮像した前記模様に基づいて着座している乗員の体格を判定する処理手段と、を備えている、
乗物用シート。
【請求項２】
請求項１に記載の乗物用シートであって、
前記模様は、前記乗員自身の体の一部を前記表皮に押し付ける力に応じて現れる等高線状の複数の縞模様であり、
前記処理手段は、前記縞模様の間隔、前記縞模様のコーナ部の曲率、前記縞模様で囲まれる領域の面積、前記縞模様で囲まれる領域の長さ、の少なくとも１つに基づいて、着座している乗員の体格を判定する、
乗物用シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の乗物用シートであって、
前記表皮は、袋状に形成されており、前記枠部に被せられて２重となるように取り付けられている、
乗物用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座した乗員の体格を検知可能な乗物用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、乗物のシートに着座した乗員の体格に応じてエアバッグの展開の可否を決定する等、乗物に搭乗した乗員の体格検知が望まれている。
そこで、図７の概略図に示すように、特許文献１に記載された従来技術の乗物用シート１００では、車体フロアのフロアレール１８０に沿ってスライドするスライドレール１４０に対して、リンク部材１５１〜１５３にて構成されたリンク機構を介してシートクッション部１３０が支持されている。この構成にてシートバック部１２０が接続されているシートクッション部１３０は上下方向に摺動可能である。そして、シートクッション部１３０とリンク部材１５２との間には歪みセンサ１６０が配置されており、着座した乗員の体重を歪みセンサからの検出信号で検知できる構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８６７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、乗員の荷重が歪みセンサ１６０に適切にかかるように、スライドレール１４０に対してシートクッション部１３０を強固に固定する訳にはいかず、スライドレール１４０に対してシートクッション部１３０が上下に摺動可能な構成にしなければならない。そこで、リンク部材１５１〜１５３にて構成されたリンク機構を介しているが、これでは乗物用シート１００の剛性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、乗物用シートの剛性を低下させることなく、着座した乗員の体格を検知可能な乗物用シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る乗物の乗物用シートは次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部と、乗員が腰を下ろすシートクッション部と、を備えて着座した乗員の体格を検知可能な乗物用シートである。
前記シートバック部または前記シートクッション部の少なくとも一方は枠部を有しており、前記枠部に２重となるように取り付けられる伸縮性を有する網状の表皮と、前記シートバック部または前記シートクッション部に対して乗員の反対側に配置されているとともに乗員が着座することで前記表皮に浮き出た模様を撮像する撮像手段と、撮像した前記模様に基づいて着座している乗員の体格を判定する処理手段と、を備えている。
【０００７】
この第１の発明では、伸縮性を有する網状の表皮を２重とすることで、乗員がこの表皮に荷重をかけると、１枚目の表皮の網模様と２枚目の表皮の網模様のずれに応じて、光の干渉に起因する模様が表皮に現れる。
この模様は乗員の荷重に応じて形状が変化するので、この模様に基づいて、乗員の体格を判定することが可能である。この検知方法によれば、スライドレールに対してシートクッション部を上下に摺動可能に構成する必要が無く、スライドレールにシートクッション部を強固に固定することが可能であり、乗物用シートの剛性を低下させることが無い。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る乗物用シートであって、前記模様は、前記乗員自身の体の一部を前記表皮に押し付ける力に応じて現れる等高線状の複数の縞模様であり、前記処理手段は、前記縞模様の間隔、前記縞模様のコーナ部の曲率、前記縞模様で囲まれる領域の面積、前記縞模様で囲まれる領域の長さ、の少なくとも１つに基づいて、着座している乗員の体格を判定する。
【０００９】
この第２の発明によれば、乗員の荷重に応じて表皮に現れる等高線状の複数の縞模様の状態（前記縞模様の間隔、前記縞模様のコーナ部の曲率、前記縞模様で囲まれる領域の面積、前記縞模様で囲まれる領域の長さ、の少なくとも１つ）に基づいて、適切に乗員の体格を判定することができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る乗物用シートであって、前記表皮は、袋状に形成されており、前記枠部に被せられて２重となるように取り付けられている。
【００１１】
この第３の発明では、乗員の体格（荷重）に応じた模様が表皮に現れるようにするために「表皮を２重にすること」を、容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の乗物用シート（シート本体ＳＲ、ＳＬ、撮像手段Ｃａ、Ｃｂ、処理手段Ｃｕ）を備えた乗物の室内の例を説明する図である。
【図２】（Ａ）はシート本体ＳＬの全体構成を説明する外観図であり、（Ｂ）はシート本体ＳＬが、シートクッション部３０と枠部２２と表皮２３にて構成されていることを説明する図である。
【図３】（Ａ）は比較的小柄な乗員が着座した状態の例を、（Ｂ）は（Ａ）の状態をＢ方向から見てシートバック部２０の表皮背面２０Ｒに現れている模様の例を、（Ｃ）は比較的大柄な乗員が着座した状態の例を、（Ｄ）は（Ｃ）の状態をＤ方向から見てシートバック部２０の表皮背面２０Ｒに現れている模様の例を説明する図である。
【図４】（Ａ）は図３（Ｂ）の縞模様をデジタル処理した結果の例を、（Ｂ）は図３（Ｄ）の縞模様をデジタル処理した結果の例を説明する図である。
【図５】それぞれの種類の表皮（表皮Ａ、表皮Ｂ、表皮Ｃ）において、縞模様の間隔と、乗員の体格の関係の例を説明するグラフである。
【図６】乗員の体格を判定する処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図７】乗員の体格（体重）を検知可能な従来の乗物用シート１００の構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の乗物用シートを備えた乗物（この場合、車両）の室内の例を示している。
【００１４】
●［乗物用シートの全体構成（図１、図２）］
本発明の乗物用シートは、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すシートバック部２０、シートクッション部３０を有するシート本体ＳＬ（ＳＲ）に加えて、図１に示すように、表皮背面２０Ｒに現れた模様を撮像する撮像手段Ｃａ、Ｃｂと、撮像した模様に基づいて乗員の体格を判定（推定）する処理手段Ｃｕとを備えている。
【００１５】
シート本体ＳＬ（ＳＲ）は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、乗員が背中を凭せ掛けるシートバック部２０と、乗員が腰を下ろすシートクッション部３０とで構成されている。また、シートバック部２０とシートクッション部３０の少なくとも一方は、枠部２２を有しており、当該枠部２２には、伸縮性を有する網状の表皮２３が２重となるように取り付けられている。
図２（Ｂ）に示す例では、表皮２３が袋状に形成されており、当該袋状の表皮２３を枠部２２に被せるように取り付けることで２重にしている。なお、表皮２３における表皮前面２０Ｆは乗員に接する側の表皮であり、表皮背面２０Ｒは乗員に接しない側の表皮であり、この表皮前面２０Ｆと表皮背面２０Ｒにて、表皮２３が２重となるように構成されている。なお、表皮２３を袋状に形成することなく、枠部２２の乗員の側と、枠部２２の乗員と反対の側のそれぞれに、表皮２３を貼り付けて２重となるように構成してもよい。
また、本実施の形態の説明では、シートバック部２０に枠部２２及び表皮２３を有する例にて説明するが、枠部２２及び表皮２３を、シートクッション部３０に設けてもよい。
またリクライニング機構２１Ｄは、シートクッション部３０に対するシートバック部２０の角度を調整可能である。
【００１６】
撮像手段Ｃａ、Ｃｂは、例えばＣＣＤカメラであり、表皮背面２０Ｒを撮像可能な場所に配置されている。図１に示す室内の例では、撮像手段Ｃａ、Ｃｂは、シート本体ＳＬ、ＳＲの後方、且つ後部座席ＳＢに着座した乗員に干渉されない場所に配置されている。例えば撮像手段Ｃａは後部窓枠部に配置され、撮像手段Ｃｂは天井後部に配置されている。
そして撮像手段Ｃａ、Ｃｂは、表皮背面２０Ｒを撮像した画像データを、処理手段Ｃｕに送信する。なお、撮像手段Ｃａ、Ｃｂは少なくとも一方が配置されていれば良い。
【００１７】
処理手段Ｃｕは、撮像手段Ｃａ、Ｃｂから受信した画像データをデジタル処理して種々の判定等を行うことが可能な画像認識手段（ＣＰＵ，制御プログラム等にて構成されている）を有している。そして、判定結果等を、例えばエアバッグコントローラやシートリフトコントローラ等の他の機器Ａｕ（図１参照）に送信する。
【００１８】
●［乗員の体格に応じて表皮２３に現れる模様の形状の例（図３〜図５）］
次に図３〜図５を用いて、本発明の乗物用シートのシート本体ＳＬに着座した乗員の体格（荷重）に応じて、表皮２３の表皮背面２０Ｒに現れる模様の形状の例について説明する。
図３（Ａ）は比較的小柄な乗員がシート本体ＳＬに着座した状態の例を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態をＢ方向から見て表皮背面２０Ｒに現れた実際の模様の例を示している。また図３（Ｃ）は比較的大柄な乗員がシート本体ＳＬに着座した状態の例を示し、図３（Ｄ）は、図３（Ｃ）の状態をＤ方向から見て表皮背面２０Ｒに現れた実際の模様の例を示している。
【００１９】
このように、伸縮性を有する網状の表皮を２重にしているので、乗員の荷重がかかって２重にした表皮の一方の網模様が、他方の表皮の網模様に対してずれると、光の干渉による等高線状の複数の縞模様が表皮背面２０Ｒに現れ、その縞模様の形状は、乗員の体格に応じて、それぞれ異なる状態（形状）となる。本実施の形態では、この縞模様を画像認識手段にて認識し、縞模様の状態（形状）に応じて乗員の体格を判定するものである。
【００２０】
次に図４、図５を用いて、表皮背面２０Ｒに現れた縞模様から乗員の体格を判定する方法について説明する。
図４（Ａ）は図３（Ｂ）の縞模様（比較的小柄な乗員の場合）を画像認識手段にてデジタル処理した結果の例を示しており、図４（Ｂ）は図３（Ｄ）の縞模様（比較的大柄な乗員の場合）を画像認識手段にてデジタル処理した結果の例を示している。
乗員の体格に応じて、縞模様の間隔（ｎ番目の縞模様とｎ＋１番目の縞模様の間隔）、曲率（ｍ番目の縞模様のコーナ部の曲率）、面積（ｐ番目の縞模様に囲まれる領域の面積）、幅（ｑ番目の縞模様で囲まれる領域の長さ）等、種々の違いが現れる。以降では、例として縞模様の間隔（内側から１番目（最も内側）の縞模様と、内側から２番目の縞模様の間隔）を利用して、体格（大）の乗員であるか体格（小）の乗員であるか、を判定する方法について説明するが、間隔、曲率、面積、幅等の少なくとも１つを用いて判定してもよい。
【００２１】
なお、判定に利用する項目（間隔、曲率、面積、幅等）、及び表皮の種類（伸縮性の強度や、網模様の形状及び大きさ）に応じて、体格（大）であるか体格（小）であるかを判定する閾値が異なる。
図５は、間隔を利用して判定する場合において、表皮Ａ、表皮Ｂ、表皮Ｃの３種類の表皮において、体格（大）であるか体格（小）であるかを判定する方法の例を説明するグラフであり、縦軸は体格（この場合、荷重）を示し、横軸は縞模様の間隔を示している。
例えば表皮Ａの場合、乗員の荷重による縞模様の間隔が閾値Ｔｈ（Ａ）以下であれば体格（大）と判定し、閾値Ｔｈ（Ａ）より大きい場合は体格（小）と判定する。同様に、表皮Ｂの場合、間隔が閾値Ｔｈ（Ｂ）以下であれば体格（大）と判定し、閾値Ｔｈ（Ｂ）より大きい場合は体格（小）と判定する。また表皮Ｃの場合、間隔が閾値Ｔｈ（Ｃ）以下であれば体格（大）と判定し、閾値Ｔｈ（Ｃ）より大きい場合は体格（小）と判定する。
【００２２】
●［乗員の体格を判定する処理手順の例（図６）］
次に図６に示すフローチャートを用いて、処理手段Ｃｕの処理手順の例を説明する。
処理手段Ｃｕは、ステップＳ１０にて、判定タイミング（例えば数秒毎）であるか否かを判定し、判定タイミングである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１５に進み、判定タイミングでない場合（Ｎｏ）は処理を終了する。
【００２３】
ステップＳ１５に進んだ場合、処理手段Ｃｕは、撮像手段Ｃａ、Ｃｂに制御信号を出力して表皮背面２０Ｒに現れている縞模様を撮像し、撮像した画像データを受信し、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、処理手段Ｃｕは、受信した画像データをデジタル処理して図４（Ａ）及び（Ｂ）の例に示す縞模様データを作成し、ステップＳ２５に進む。
ステップＳ２５では、処理手段Ｃｕは、作成した縞模様データのｎ番目（例えば内側から１番目）の縞模様と、ｎ＋１番目（例えば内側から２番目）の縞模様を抽出し、ステップＳ３０に進む。
【００２４】
ステップＳ３０では、処理手段Ｃｕは、抽出した縞模様の間隔を測定して記憶し、ステップＳ３５に進む。例えば縞模様の間隔を複数個所で求めて平均値を記憶してもよいし、複数個所の間隔の中で最も小さな間隔を記憶してもよいし、所定の位置（例えば左肩部の位置）の間隔を記憶するようにしてもよい。
ステップＳ３５では、処理手段Ｃｕは、記憶している間隔の中で、最も狭い間隔を抽出し、ステップＳ４０に進む。例えば、体格が大きな乗員が着座しているが、シートバック部にあまり荷重をかけずに着座している場合、体格（小）と判定してしまう場合が考えられる。そこで、乗車中に複数回測定し、最も荷重をかけていたと思われる際の間隔（この場合、最も狭い間隔）を、その乗員の体格の判定に利用する。
【００２５】
ステップＳ４０では、処理手段Ｃｕは、間隔が閾値以下であるか否かを判定し、閾値以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４５ａに進み、閾値より大きい場合（Ｎｏ）はステップＳ４５ｂに進む。例えば図５に示す表皮Ａの場合は、閾値Ｔｈ（Ａ）以下であるか否かを判定する。
ステップＳ４５ａに進んだ場合、処理手段Ｃｕは、乗員の体格は（大）であると判定し、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ４５ｂに進んだ場合、処理手段Ｃｕは、乗員の体格は（小）であると判定し、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、処理手段Ｃｕは、判定した乗員の体格（（大）または（小））を、他の機器Ａｕに送信し、処理を終了する。
【００２６】
以上、本実施の形態にて説明した乗物用シートでは、歪みセンサを用いて乗員の体重を検知する従来の乗物用シートに対して、シートクッション部を上下に摺動可能とする必要がなく、強固に固定することが可能であるため、シートの剛性を低下させることがない。そして、表皮に現れる縞模様の状態（形状）から適切に乗員の体格を検知することができる。
【００２７】
本発明の乗物用シートは、本実施の形態で説明した外観、形状、構成、構造、処理等に限定されず、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。
本実施の形態にて説明した乗物用シートは、車両に限定されず、種々の乗物に適用することが可能である。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
また、本実施の形態の説明に用いた数値（１番目、２番目等）は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態の説明では、縞模様の間隔で体格を判定する例を説明したが、縞模様の間隔に限定されず、間隔、曲率、面積、幅等、縞模様の種々の状態の少なくとも１つに基づいて判定することができる。
また、本実施の形態の説明では、シートバック部２０に枠部２２と表皮２３を設けた例で説明したが、シートバック部２０とシートクッション部３０の少なくとも一方に枠部２２と表皮２３を設けて乗員の体格を判定してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
２０      シートバック部
２０Ｒ    表皮背面
２２      枠部
２３      表皮
３０      シートクッション部
Ａｕ      他の機器
Ｃａ、Ｃｂ    撮像手段
Ｃｕ      処理手段
ＳＲ、ＳＬ    シート本体
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012176647.tif 000007
【図７】
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【図３】
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