(57)【要約】【課題】生体情報検出センサからの出力を安定する。【解決手段】運転席用シートでは、圧電フィルムセンサ３０のセンサ本体部３２の裏側には、リテーナ３６が設けられており、リテーナ３６は、センサ本体部３２の裏側への撓み変形を許容すると共に、センサ本体部３２の表側への撓み変形を規制する。そして、圧電フィルムセンサ３０は、シートバックパッドのセンサ収容部に収容されると共に、センサ本体部３２のシート後側にリテーナ３６が配置されている。このため、例えば、乗員の姿勢等によって、センサ本体部３２の一部がシート前側へ撓み変形しようとしても、リテーナ３６によって当該変形が抑制されるため、センサ本体部３２の撓み方向を主にシート後側方向に設定できる。したがって、センサ本体部３２の不規則な変形を抑制でき、ひいては、圧電フィルムセンサ３０からの出力を安定できる。【選択図】図１
2013154850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員が着座するシートクッションと、
前記シートクッションの後端部に設けられ、乗員の背部を支えるシートバックと、
前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に設けられ、入力される荷重に応じて撓み変形することで生体情報を検出するセンサ本体部を有する生体情報検出センサと、
前記センサ本体部の裏側に設けられ、前記センサ本体部の裏側への撓み変形を許容すると共に、前記センサ本体部の表側への撓み変形を規制する規制部と、
を備えた車両用シート。
【請求項２】
前記規制部に形成され、前記規制部の前記センサ本体部とは反対側の部分を前記センサ本体部の幅方向に複数に分割するスリットを備えた請求項１に記載の車両用シート。
【請求項３】
前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に形成され、前記規制部が嵌合される嵌合部を備えた請求項２に記載の車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、運転者の呼吸を規則正しい周期に誘導するための運転者感情誘導装置（車両用シート）が開示されている。
【０００３】
一方、このような運転者の呼吸を計測する際には、例えば、圧電フィルムセンサ等により構成された呼吸センサ（生体情報検出センサ）を用いることが考えられる。この呼吸センサは、例えば、シートバックのシート前側部に設けられており、運転者から呼吸センサに作用する荷重によって、呼吸センサが主にシート後側へ撓む。これにより、呼吸センサからの出力に応じて運転者の呼吸を計測できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９６４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような呼吸センサを用いて運転者の呼吸を計測する際に、運転者の着座姿勢等によって、例えば、呼吸センサの一部がシート前側へ撓むと、呼吸センサの変形が不規則になる。これにより、呼吸センサからの出力が安定しない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、生体情報検出センサからの出力を安定できる車両用シート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】
【０００７】
請求項１に記載の車両用シートは、乗員が着座するシートクッションと、前記シートクッションの後端部に設けられ、乗員の背部を支えるシートバックと、前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に設けられ、入力される荷重に応じて撓み変形することで生体情報を検出するセンサ本体部を有する生体情報検出センサと、前記センサ本体部の裏側に設けられ、前記センサ本体部の裏側への撓み変形を許容すると共に、前記センサ本体部の表側への撓み変形を規制する規制部と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の車両用シートでは、シートクッション及びシートバックの少なくとも一方に生体情報検出センサが設けられており、この生体情報検出センサはセンサ本体部を有している。そして、このセンサ本体部に入力される荷重に応じてセンサ本体部が撓み変形することで、生体情報（例えば、乗員の呼吸等の情報）が検出される。
【０００９】
ここで、センサ本体部の裏側には、規制部が設けられており、規制部は、センサ本体部の裏側への撓み変形を許容すると共に、センサ本体部の表側への撓み変形を規制する。
【００１０】
このため、センサ本体部の一部がセンサ本体部の表側へ撓み変形しようとしても、規制部によって当該変形が抑制されるため、センサ本体部の撓み方向を主にセンサ本体部の裏側方向に設定できる。これにより、例えば、シートバックに生体情報検出センサを設ける場合には、センサ本体部のシート後側に規制部を設けることで、乗員からセンサ本体部へ入力される荷重によってセンサ本体部が主にシート後側へ撓み変形すると共に、センサ本体部の一部のシート前側への撓みが抑制される。したがって、センサ本体部の不規則な撓み変形を抑制でき、ひいては、生体情報検出センサからの出力が安定する。
【００１１】
請求項２に記載の車両用シートは、請求項１に記載の車両用シートにおいて、前記規制部は、前記規制部に形成され、前記規制部の前記センサ本体部とは反対側の部分を前記センサ本体部の幅方向に複数に分割するスリットを備えている。
【００１２】
請求項２に記載の車両用シートでは、規制部にスリットが形成されており、スリットによって、規制部のセンサ本体部とは反対側の部分が、センサ本体部の幅方向に複数に分割されている（以下、この分割された規制部を「分割規制部」と称する）。したがって、分割規制部がセンサ本体部の幅方向に沿って配置される。
【００１３】
これにより、例えば、シートバックに生体情報検出センサを設ける場合には、センサ本体部のシート後側に規制部を設けることで、分割規制部が、規制部のシート後側部に配置される。このため、乗員からセンサ本体部へ荷重が入力されて、センサ本体部が、シート後側へ撓み変形をしようとすると、分割規制部には、センサ本体部の幅方向外側への引張力が作用する。そして、この引張力によって分割規制部が互いに離間することで、センサ本体部の撓み変形が許容される。
【００１４】
一方、仮に、シート前側への荷重がセンサ本体部に入力されて、センサ本体がシート前側へ撓み変形をしようとすると、分割規制部には、センサ本体部の幅方向内側への圧縮力が作用する。このため、この圧縮力によって分割規制部が互いに当接して、センサ本体部の幅方向における分割規制部の移動が制限されることで、センサ本体部の撓み変形が規制される。
【００１５】
請求項３に記載の車両用シートは、請求項２に記載の車両用シートにおいて、前記シートクッション及び前記シートバックの少なくとも一方に形成され、前記規制部が嵌合される嵌合部を備えている。
【００１６】
請求項３に記載の車両用シートでは、シートクッション及びシートバックの少なくとも一方に嵌合部が形成されており、嵌合部と規制部とが嵌合される。これにより、規制部が嵌合部に保持されて、生体情報検出センサがシートクッションやシートバックに固定される。このため、生体情報検出センサをシートクッションやシートバックに固定するための接着剤等の固定手段を設ける必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の車両用シートによれば、生体情報検出センサからの出力を安定できる。
【００１８】
請求項２に記載の車両用シートによれば、簡易な構成で生体情報検出センサからの出力を安定できる。
【００１９】
請求項３に記載の車両用シートでは、生体情報検出センサをシートクッションやシートバックに組付ける際の組付性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施の形態に係る運転席用シートに用いられる圧電フィルムセンサを示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る運転席用シートを示すシート左方から見た一部破断した側断面図である。
【図３】図２に示される運転席用シートの一部を示すシート左方から見た拡大した側断面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示される圧電フィルムセンサに乗員とは反対側から荷重が作用した際のセンサ本体部の撓み変形を説明するための説明図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示される圧電フィルムセンサに乗員側から荷重が作用した際のセンサ本体部の撓み変形を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図２には、本実施の形態に係る「車両用シート」としての運転席用シート１０の全体がシート左方から見た一部破断した側断面図にて示されており、図３には、運転席用シート１０の一部がシート左方から見た拡大した側断面図にて示されている。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲはシート前方を示し、矢印ＵＰはシート上方を示し、矢印ＲＨはシート右方を示している。
【００２２】
これらの図に示されるように、運転席用シート１０は、乗員（運転者）が着座するシートクッション１２と、乗員の背部を支えるシートバック１８と、「生体情報検出センサ」としての圧電フィルムセンサ３０と、を含んで構成されている。
【００２３】
シートクッション１２は、シートクッション１２の骨格を構成するクッションフレーム（図示省略）を有すると共に、このクッションフレームを介して車両のフロア（図示省略）に固定されている。また、シートクッション１２は、ウレタン等の発泡材により成形されたクッションパッド１４を有しており、クッションパッド１４は、クッションフレームに支持されると共に、表皮１６によって覆われている。
【００２４】
シートバック１８は、シートクッション１２のシート後側の端部において、起立した状態で設けられている。このシートバック１８は、シートバック１８の骨格を構成するシートバックフレーム（図示省略）を有しており、このシートバックフレームがリクライニング機構（図示省略）等を介してシートクッション１２に連結されている。また、シートバック１８は、ウレタン等の発泡材で成形されたシートバックパッド２０（広義には、「パッド」として把握される要素である）を有しており、シートバックパッド２０は、シートバックフレームに支持されて、表皮２２によって覆われている。
【００２５】
図３に示すように、シートバックパッド２０の下部には、シート前側の部分において、後述する圧電フィルムセンサ３０を収容するためのセンサ収容部２４が形成されており、センサ収容部２４は、シート前側へ開放された凹状を成している。さらに、このセンサ収容部２４内には、「嵌合部」としての嵌合凹部２６が設けられており、嵌合凹部２６は、シート前側へ開放されると共に、シート前側から見て、長手方向をシート幅方向とした略長尺矩形状に形成されている。この嵌合凹部２６内には、後述する圧電フィルムセンサ３０のリテーナ３６が嵌合されるように構成されている。また、シートバックパッド２０は、センサ収容部２４内において、略矩形板状のカバーパッド２８を有している。このカバーパッド２８は、センサ収容部２４内に嵌め込まれて、センサ収容部２４内に収容される圧電フィルムセンサ３０のシート前側部分を覆っている。
【００２６】
図１に示すように、圧電フィルムセンサ３０は、センサ本体部３２と、出力部３４と、「規制部」としてのリテーナ３６と、を含んで構成されて、前述したセンサ収容部２４内に収容されている（図３参照）。
【００２７】
センサ本体部３２は、全体として略長尺矩形フィルム状に形成されると共に、図示しない圧電フィルムと一対の電極と一対の絶縁層とを有している。圧電フィルムは、例えば、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビリニデン）等の圧電セラミックにより成形されており、この圧電フィルムの両側面に一対の電極がそれぞれ積層されている。さらに、一対の絶縁層は、樹脂によりフィルム状に形成されると共に、一対の電極にそれぞれ積層されて、センサ本体部３２の外周面を構成している。
【００２８】
出力部３４は、センサ本体部３２の長手方向一側（幅方向一側）に設けられると共に、センサ本体部３２と一体に形成されている。また、出力部３４は、センサ本体部３２の一対の電極と電気的に接続されると共に、車両の制御部（図示省略）と増幅器を介して電気的に接続されている。
【００２９】
そして、センサ本体部３２の長手方向（シート幅方向）の荷重やセンサ本体部３２の厚さ方向の荷重が、センサ本体部３２に入力されて、センサ本体部３２が撓み変形することで、圧電フィルムが誘電分極して、電極に電荷が生じる（電極間に電位差が生じる）ように構成されている。これにより、制御部が出力部３４からの出力を電圧として検出するようにされている。
【００３０】
リテーナ３６は、樹脂により製作されると共に、略長尺直方体状に形成されている。このリテーナ３６は、センサ本体部３２の裏側面かつ該裏側の面におけるセンサ本体部３２の長手方向に直交する方向の一端部において、センサ本体部３２の長手方向に沿って配置されると共に、接着剤等によってセンサ本体部３２に固定されている。そして、リテーナ３６は、シートバックパッド２０の嵌合凹部２６と嵌合されて、嵌合凹部２６内に保持されている（図３参照）。これにより、センサ本体部３２の表側面がシート前側（乗員側）へ向けて配置されると共に、センサ本体部３２の裏側面がシート後側（乗員とは反対側）へ向けて配置されて、圧電フィルムセンサ３０が、長手方向をシート幅方向としてシートバックパッド２０に組付けられている。また、乗員の横隔膜の略シート後方にセンサ本体部３２が配置されるように設定されており、これにより、乗員の呼吸等に伴う乗員の上半身の動きに応じて、センサ本体部３２が撓み変形することで、生体情報（乗員の呼吸等の情報）を計測するように構成されている。
【００３１】
また、リテーナ３６には、複数のスリット３８が形成されており、スリット３８はセンサ本体部３２の長手方向において所定間隔毎に配置されている。このスリット３８は、シート上方から見て、リテーナ３６のシート後側面からシート前後方向に沿ってリテーナ３６のシート前側面の手前まで延伸されている。つまり、リテーナ３６のシート前側部分はリテーナ３６の長手方向に沿って連続して形成されており、リテーナ３６のシート後側部分は、スリット３８によって分割されている。そして、この分割されたリテーナ３６が、分割リテーナ部４０とされている。
【００３２】
これにより、図５（Ａ）に示すように、シート後側への荷重Ｆがセンサ本体部３２に作用する際には、センサ本体部３２が、シート後側（センサ本体部３２の裏側）に撓み変形しようとする（シート後側に凸となるように湾曲しようとする）。このため、分割リテーナ部４０にはリテーナ３６の長手方向外側（図５（Ａ）の矢印Ａ方向）への引張力が作用する。そして、図５（Ｂ）に示すように、この引張力によって、互いに対向する分割リテーナ部４０が離間されて、センサ本体部３２のシート後側への撓み変形が許容されるように構成されている。
【００３３】
一方、図４（Ａ）に示すように、シート前側への荷重Ｆがセンサ本体部３２に作用する際には、センサ本体部３２が、シート前側（センサ本体部３２の表側）へ撓み変形しようとする（シート前側に凸となるように湾曲しようとする）。このため、分割リテーナ部４０にはリテーナ３６の長手方向内側（図４（Ａ）の矢印Ｂ方向）への圧縮力が作用する。そして、図４（Ｂ）に示すように、この圧縮力によって、互いに対向する分割リテーナ部４０が当接することで、センサ本体部３２のシート前側への撓み変形が規制されるように構成されている。
【００３４】
次に本実施の形態の作用及び効果について説明する。
【００３５】
上記のように構成された運転席用シート１０では、乗員が運転席用シート１０に着座すると、シートバック１８のシートバックパッド２０によって乗員の背部が支えられる。そして、乗員の呼吸等に伴う乗員の上半身の動きに応じて、乗員からカバーパッド２８を介して圧電フィルムセンサ３０へ荷重が入力されて、圧電フィルムセンサ３０のセンサ本体部３２が撓み変形する。これにより、車両の制御部は、出力部３４からの出力を電圧として検出して、乗員の呼吸等の生体情報が検出される。
【００３６】
ここで、圧電フィルムセンサ３０のセンサ本体部３２の裏側には、リテーナ３６が設けられており、リテーナ３６は、センサ本体部３２の裏側への撓み変形を許容すると共に、センサ本体部３２の表側への撓み変形を規制する。そして、圧電フィルムセンサ３０は、シートバックパッド２０のセンサ収容部２４に収容されると共に、センサ本体部３２のシート後側にリテーナ３６が配置されている。このため、例えば、乗員の姿勢等によって、センサ本体部３２の一部がシート前側（センサ本体部３２の表側）へ撓み変形しようとしても、リテーナ３６によって当該変形が抑制されるため、センサ本体部３２の撓み方向を主にシート後側方向に設定できる。したがって、センサ本体部３２の不規則な変形を抑制でき、ひいては、圧電フィルムセンサ３０からの出力を安定できる。
【００３７】
また、リテーナ３６には、複数のスリット３８が形成されており、スリット３８はセンサ本体部３２の長手方向（幅方向）において所定間隔毎（断続的）に配置されている。これにより、リテーナ３６のシート後側部分がセンサ本体部３２の長手方向に分割されて、この分割された分割リテーナ部４０がセンサ本体部３２の長手方向に沿って配置される。
【００３８】
これにより、乗員からのシート後側への荷重Ｆがセンサ本体部３２へ入力されて、センサ本体部３２がシート後側へ撓み変形しようとすると、分割リテーナ部４０にはセンサ本体部３２の長手方向外側（図５（Ａ）の矢印Ａ方向）への引張力が作用する。このため、この引張力によって分割リテーナ部４０が互いに離間することで（図５（Ｂ）参照）、センサ本体部３２のシート後側への撓み変形が許容される。
【００３９】
一方、仮に、シート前側への荷重Ｆがセンサ本体部３２へ入力されて、センサ本体部３２がシート前側へ撓み変形しようとすると、分割リテーナ部４０にはセンサ本体部３２の長手方向内側（図４（Ａ）の矢印Ｂ方向）への圧縮力が作用する。このため、この圧縮力によって分割リテーナ部４０が互いに当接して、センサ本体部３２の長手方向における分割リテーナ部４０の移動が制限されることで、センサ本体部３２のシート前側への撓み変形が規制される（図４（Ｂ）参照）。以上により、リテーナ３６にスリット３８を設けることで、センサ本体部３２の撓み方向を一方向に設定できるため、簡易な構成で圧電フィルムセンサ３０からの出力を安定できる。
【００４０】
さらに、シートバック１８のシートバックパッド２０には、嵌合凹部２６が形成されており、嵌合凹部２６と圧電フィルムセンサ３０のリテーナ３６とが嵌合している。これにより、リテーナ３６が嵌合凹部２６内に保持されて、圧電フィルムセンサ３０がシートバックパッド２０に組付けられている。このため、圧電フィルムセンサ３０をシートバックパッド２０に固定するために、接着剤等の固定手段を設ける必要がないため、圧電フィルムセンサ３０をシートバックパッド２０に組付ける際の組付性を向上できる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、シートバック１８のシートバックパッド２０内に圧電フィルムセンサ３０が設けられている。これに替えて、シートクッション１２のクッションパッド１４内に圧電フィルムセンサ３０を設けてもよい。この場合には、クッションパッド１４にセンサ収容部２４及び嵌合凹部２６が形成されると共に、センサ本体部３２の裏側面をシート下側へ向けて配置する。さらに、シートバック１８のシートバックパッド２０内及びシートクッション１２のクッションパッド１４内に、それぞれ圧電フィルムセンサ３０を設けてもよい。
【００４２】
また、本実施の形態では、センサ収容部２４は、シートバックパッド２０のシート下側部分かつシート前側部分に設けられているが、センサ収容部２４の位置は任意に設定できる。例えば、センサ収容部２４をシートバックパッド２０のシート上側部分かつシート前側部分に設けてもよい。具体的には、乗員の胸部の略シート後方に圧電フィルムセンサ３０が配置されるように構成してもよい。これにより、乗員の心拍による上半身の動きに応じて、乗員の心拍情報をも計測できる。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、スリット３８は、シート上方から見てシート前後方向に沿って形成されているが、スリット３８のシート上方から見た形状は任意に設定できる。例えば、スリット３８をシート前後方向に対して傾斜して形成してもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、スリット３８は、リテーナ３６のシート後側面からシート前側面の手前まで延伸されている。これに替えて、スリット３８をリテーナ３６のシート後側面からシート前側面まで延伸させてもよい。つまり、リテーナ３６のシート前側部分もスリット３８によって分割されて、リテーナ３６を複数の分割リテーナ部４０で構成してもよい。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、接着剤によって、リテーナ３６がセンサ本体部３２の裏面に固定されている。これに替えて、センサ本体部３２を成形する際に、リテーナ３６をセンサ本体部３２と一体成形によって形成してもよい。これにより、圧電フィルムセンサ３０のコストアップを抑制できる。
【００４６】
また、本実施の形態では、圧電フィルムセンサ３０のシート前側にカバーパッド２８が設けられており、センサ本体部３２の表面がカバーパッド２８によって覆われている。これに替えて、カバーパッド２８を省略して、表皮２２がセンサ本体部３２の表面を覆うように構成してもよい。この場合には、センサ収容部２４の深さ寸法をセンサ本体部３２の厚さ寸法と略同一にして、乗員からの荷重が表皮２２を介してセンサ本体部３２に作用するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０    運転席用シート（車両用シート）
１２    シートクッション
１８    シートバック
２６    嵌合凹部（嵌合部）
３０    圧電フィルムセンサ（生体情報検出センサ）
３２    センサ本体部
３６    リテーナ（規制部）
３８    スリット
【図１】
2013154850.tif 000003
【図４】
2013154850.tif 000004
【図５】
2013154850.tif 000005
【図２】
2013154850.tif 000006
【図３】
2013154850.tif 000007