JP2009101121A - シート - Google Patents

Abstract

【課題】発光機能を有する車両用シートを提供する。
【解決手段】シートクッションＳ１とシートバックＳ２を備えた車両用シートＳは、着座領域に透光性クッションパッド１１と透光性表皮１６ａが配設され、ＬＥＤユニットＵが前記透光性クッションパッド１１の下側に配設されてなることにより、ＬＥＤユニットＵの発光色を変化させて着座領域の色調を任意に変化することができる車両用シートＳが構成される。また、シートの着座領域の荷重状況やシート周囲の温度と湿度などの状況を検出して前記着座領域の色調を変化させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明はシートに係り、特に発光機能を備えた車両用シートに関する。

従来、発光機能を備えた車両用シートとしては、例えばシート表面や玉縁の材料に蓄光顔料を混入して、この蓄光作用により発光効果を得るものや、表皮材や玉縁の材料に蛍光塗料を混入し、これにブラックライトを照射して発光効果を得るものなどがある。

しかし、上記蛍光塗料を用いるものでは発光を制御することができず、また光量も小さいという欠点がある。一方、上記ブラックライトを用いるものではライトの照射された部分しか発光しないため連続した発光効果が得られにくいという欠点がある。

このような問題を解消するために、表皮の縫い合わせ部分や縫い合わせ部分に形成した玉縁内や、着座面に配設した電界発光ファイバーにより線状に連続した発光効果を得たシートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１８６９６５号公報

前記特開２００１−１８６９６５号公報に開示された技術は、玉縁部や着座面などに電界発光ファイバーを配設した部分に線状の発光効果を得るものであり、シートクッションやシートバックの広い面積を均質な面状に発光させることが困難であるという問題があった。

また、従来のクッションパッドの下に光源を載置する構造の場合では、面状に発光する光源を取付けることが可能であるが、クッションパッドの透光性が小さいために光源の光量を大きくしないと着座面が発光しないという問題があった。
一方、表皮とクッションパッドの間に光源を配置する構造においては、剛性を有する光源がクッションパッドの上面に配置されることからクッション性が低下して良好な着座感を確保できない問題があり、さらに、クッションパッドと同様に表皮の透光性が小さいために光源の光量を大きくしないと着座面が発光しないという問題があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、シートクッションとシートバックの着座面の広い面積を面状に発光させることにより従来にない装飾効果が得られる車両用シートを提供することを目的とする。

前記課題は、請求項１に係る車両用シートによれば、着座状況に応じて着座領域の色調を変化可能に構成されることにより解決される。
このように、着座状況に応じて着座領域の色調を変化可能に構成されることにより、従来にない装飾効果が得られるシートを提供することができる。

具体的には、クッション体に表皮を被覆してなるシートにおいて、前記クッション体と前記表皮は透光性を備え、前記シートの着座領域には発光手段が配設されることにより解決される。

このように、クッション体に表皮を被覆してなるシートにおいて、前記クッション体及び前記表皮は透光性を備え、前記シートの着座領域には発光手段が配設されることで、シートの着座領域の広い面積を面状に発光させることができ、従来にない装飾効果が得られるシートを提供することができる。

さらに具体的には、前記着座領域の色調の変化は、シートの着座領域の荷重状況、シート周囲の温度と湿度の少なくとも一方の状況を検出して、発光手段を制御させて行なうと好適である。
このように、着座領域の色調の変化をシートの着座領域の荷重状況、シート周囲の温度と湿度の少なくとも一方の状況を検出して、発光手段を制御させて行なうことにより、従来にない装飾効果が得られるシートを提供することができる。

さらに具体的には、前記クッション体と前記表皮は着座領域に配設され、前記発光手段は前記シートクッションの尻部領域と前記シートバックの背部領域に配設される前記クッション体の前記表皮とは逆側に配設されると好適である。

このように、前記クッション体と前記表皮は着座領域に配設され、前記発光手段は前記シートクッションの尻部領域と前記シートバックの背部領域に配設される前記クッション体の前記表皮とは逆側に配設されることで、シートクッションとシートバックの受圧面の広い面積を面状に発光させることができ、従来にない装飾効果が得られるシートを提供することができる。

また、前記発光手段が前記ヘッドレストの受圧面側に配設される構成とすると好適である。
このように、発光手段をヘッドレストの受圧面側にも配設することで、シートクッションとシートバックの着座領域のみならずヘッドレストも面状に発光させることができ、従来にない装飾効果が得られるシートを提供することが可能となる。

前記クッション体は、透光性を備えたシート状繊維構造体から構成されるとより好適である。
このように、クッション体は、透光性を備えたシート状繊維構造体から構成することによって、発光手段からの光を効率よくシート表面に透光する発光機能と共に、良好な着座フィーリングを確保できるため従来にない装飾効果と良好な着座フィーリングを両立したシートを提供することが可能となる。

さらに具体的には、前記発光手段は、複数種類の発光色を有する発光体からなる光源と、前記光源を配設する保持体と、前記光源を配設した前記保持体の受圧面側に配設されて受圧面側からの圧力から前記光源を保護する保護体と、を有し、前記発光体は複数の発光素子から構成されるとさらに好適である。

このように、発光手段として複数種類の発光色を有する発光体からなる光源と、光源を配設する保持体と、光源を配設した保持体の受圧面側に配設されて受圧面側からの圧力から光源を保護する保護体とを有し、発光体は複数の発光素子から構成されることにより、長寿命、高輝度、軽量であり、且つ省スペースで発光手段を構成することができるため発光機能と良好な着座フィーリングを両立させた車両用シートを提供することができる。

本発明の車両用シートは、シートバック及びシートクッションの面に発光手段を設けたものであり、受圧面である着座面及び背面の広い面積を発光させ、従来にない装飾効果が得られる車両用シートを提供することができる。
本発明のシートバックフレーム及び車両用シートは、シートバック及びシートクッションの面に設けられた発光体として、異なる発光色の発光素子から構成されることにより、長寿命、高輝度、軽量であり、且つ省スペースで発光手段を構成することができるため発光機能と着座フィーリングを高い性能で両立させた車両用シートを提供することができる。

以下、本発明について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることはもちろんである。

（第１実施形態）
図１乃至図６は本発明の第１実施形態係る実施の形態を示し、図１は車両用シートの概略斜視図、図２は車両用シートのＩ−Ｉ概略断面説明図、図３は発光領域の断面説明図、図４は発光領域Ｌの色調が時間Ｔ１毎に変化する制御フロー図、図５は発光領域Ｌの光が移動する制御フロー図、図６は発光領域Ｌの色調がセンサー情報によって変化する制御フロー図である。

本実施形態に係る車両用シートＳは、図１で示すように、シートクッションＳ１、シートバックＳ２、ヘッドレストＳ３より構成されており、シートクッションＳ１とシートバックＳ２の着座領域の一部に発光により色調を変化させることが可能な発光領域Ｌが形成されている。
発光領域Ｌについて、本実施形態においてはシートクッションＳ１とシートバックＳ２のそれぞれに形成されるが互いに同様の機構を有しているため、以下の説明では便宜上シートクッションＳ１を例にして説明する。

図２はシートクッションＳ１のＩ−Ｉ断面の概略を示したものである。
車両用シートＳを構成するシートクッションＳ１においては、座面中央部の発光領域Ｌと、土手面や座面前側などの発光しない領域とは、その構造が異なる。
まず、発光しない領域では、クッション体としてのクッションパッド１０と、クッションパッド１０を載置するフレームとしてのシートクッションフレーム１３と、着座面側（着座領域）を被覆して好適な外観を得るための表皮１６を備えており、また、シートクッションＳ１の側面には側面部分を被覆する側面カバー１５を有している。

また、発光領域Ｌにおいては、透光性クッション体としての透光性クッションパッド１１と、着座面側（着座領域）を被覆して好適な外観を得ると共に発光手段からの光を透過する透光性表皮１６ａを備えており、発光手段として面状のＬＥＤ（発光ダイオード）ユニットＵを有している。また、ＬＥＤユニットＵはシートクッションフレーム１３に載置されている。

ここで、着座領域とはシートクッションＳ１、シートバックＳ２の乗員が着座する面全体を意味するものとする。同様に、受圧領域とはシートクッションＳ１、シートバックＳ２、ヘッドレストＳ３において乗員の着座により押圧される領域、受圧面とは着座面を含む乗員の着座によって押圧される面、尻部領域とは乗員の尻部によって押圧されるシートクッションＳ１の領域、背部領域とは乗員の背部により押圧されるシートバックＳ２の領域を指すものとする。

シートクッションフレーム１３は剛性を有する金属もしくは硬質の樹脂によって形成されており、クッションパッド１０又は透光性クッションパッド１１を底部から支持する不図示のパンフレームと、支持台となる脚部とから構成されている。脚部には不図示のインナレールを取り付けることができる構成とし、車体フロア側に設置されるアウタレールとから前後に位置調整可能なスライド式に組み立てることができる。

クッションパッド１０は発泡ウレタン素材などの弾性を有する軟質発泡樹脂によって形成されたクッション体であり透光性を有しないことから、車両用シートＳの発光しない領域に配設される。
透光性クッションパッド１１は、発光領域Ｌに配設されるシート状繊維構造体から構成されたクッション体である。透光性と、発泡ウレタン製のクッションパッド１０と同等程度のクッション性能を有している。また、このシート状繊維構造体から構成した透光性クッションパッド１１は２０乃至４０ｍｍ程度の厚さを有して形成されている。透光性クッションパッド１１が有するクッション性によってシートクッションＳ１内にＬＥＤユニットＵが配設された構造であるにも拘わらず良好な着座フィーリングを実現することができる。
シート状繊維構造体については後述する。

表皮１６は、複数枚の表皮材を縫製して形成されており、シートクッションフレーム１３やクッションパッド１０、透光性クッションパッド１１を被覆して好適な外観とデザインを得るものであり、本実施形態においては表皮１６として透光性表皮１６ａを用いている。
透光性表皮１６ａは発光領域Ｌに該当する部分に用いられる表皮であり、ポリエステルなどの可視光線を透光する素材から構成されている。

本実施形態の発光手段としてのＬＥＤユニットＵは、制御手段としての制御装置（不図示）とともに発光機構を構成している。ＬＥＤユニットＵは前記のように透光性クッションパッド１１とシートクッションフレーム１３の間に設けられており、制御装置はシートクッションＳ１の下面側に取付けられている。

ＬＥＤユニットＵの配置と構成について説明する。
図３はシートクッションＳ１の発光領域Ｌの断面説明図を示しており、着座面側から、透光性表皮１６ａ、透光性クッションパッド１１、ＬＥＤユニットＵ、シートクッションフレーム１３の順番に配設されるように構成されている。なお、本実施形態におけるシートクッションＳ１ではＬＥＤユニットＵは着座部中央部に位置する尻部に配置されているが、側面部分を含む着座部全体にＬＥＤユニットＵを配設してシート着座面全体に発光領域Ｌを形成してもよい。この場合、ＬＥＤユニットＵの上面に配設されるクッション体や表皮は透光性を有するものとする必要がある。もちろん、シートバックＳ２においても任意に発光領域Ｌを形成することができる。

なお、透光性クッションパッド１１は、上記のシート状繊維構造体以外にもクッション性を有する他の透光性素材に置換して構成することもできる。他の透光性素材としては、例えばポリエステル、ポリアミド系合成繊維、アクリル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの透明もしくは半透明の樹脂（透光性を有する樹脂）から形成された中空エアクッションが考えられる。透明度の高い樹脂で中空エアクッションを作製した場合には、透光性クッションパッド１１よりも明瞭な発光性能を得ることができる。

また、クッションパッド１０を用いずにシートクッションＳ１とシートバックＳ２のクッション体を透光性クッションパッド１１で一体として形成してもよく、逆にクッションパッドを一体に形成し、ＬＥＤユニットＵの上部のみに透光性クッションパッドを配設する構成としてもよい。

次いで、ＬＥＤユニットＵの構成について説明する。
本実施形態においては、ＬＥＤユニットＵは４つに分割されており、シートクッションフレーム１３とシートバックフレーム（不図示）にそれぞれ２組ずつ固定されて配設されるが、クッションパッド１０上に載置される構成とすることもできる。この場合、クッションパッド１０の撓みに伴ってＬＥＤユニットU自体がある程度移動する構造とすることができる。

また、ＬＥＤユニットＵをいくつかのブロックに分割して、これら複数のブロックを並べて１つのＬＥＤユニットＵを形成する構造として各ブロック間をケーブルなどの可撓性を有する材料で連結することにより、ＬＥＤユニットＵ自体にある程度の可撓性を持たせた構造とすることができる。ＬＥＤユニットＵがクッション体上に載置される構成の場合はクッション性を高めることができる。また、平面状に形成したＬＥＤユニットＵの形状を車両用シートＳの着座面側の形状に合わせた凹凸を有する形状として構成することによって、着座フィーリングをさらに向上させることができる。

発光手段としてのＬＥＤユニットＵは、基板上に発光体としての発光素子（ＬＥＤ素子）を多数配設した光源としてのＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３を載置する箱体である保持体としてのケース４と、ＬＥＤモジュール３を保護する保護体としての透明カバー５から構成されており、ＬＥＤ素子を多数配設したＬＥＤモジュール３の発光面が着座面側に向けて配置されている。

ＬＥＤモジュール３は、発光素子としてのＬＥＤ素子を基板上に多数並べるように取付けて構成されており、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を用いたことで従来の発光体を用いた光源と比べて長寿命、高輝度、軽量且つ小型（薄肉）な光源ユニット（ＬＥＤユニット）を形成することができる。また、発光色の異なる複数種類のＬＥＤ素子を組み合わせて構成されているため様々なバリエーションの発光色を表現できる。本実施形態においては、光の三原色であるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３種類の発光色を有するＬＥＤ素子を基盤上に交互に順番に多数配設してＬＥＤモジュール３を構成しており全ての色調が表現可能である。
本実施形態においては複数のＬＥＤモジュール３がケース４に並べて配置されており、また、ＬＥＤ素子としてセグメントタイプのＬＥＤや砲弾タイプのＬＥＤを用いることができる。

もちろん、単色もしくは３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）以外の発光色を有するＬＥＤ素子からＬＥＤモジュール３を構成してもよく、車両用シートＳの発光・発色のほかに文字や模様を表現することも可能である。
また、ＬＥＤモジュール３に取付けられるＬＥＤ素子の密度をさらに高く形成してＬＥＤユニットＵを構成すれば、より精密なイメージの表現が可能となり映像などを映し出すことができる。

なお、本実施形態においては発光素子としてＬＥＤ素子を用いているが、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や電界発光ファイバーなどの他の発光素子からなる光源を用いて構成することもできる。さらに、光散乱ポリマー導光体を用いて白熱灯やＬＥＤなどの点光源からの光を散乱させ均一化することで面光源を得る構成としてもよい。もちろん、光散乱ポリマー導光体をケース内に傾斜して配設し側面方向から電界発光ファイバー、光ファイバー、ＬＥＤ、ＥＬ、もしくは小型蛍光灯などからの光を照射することで薄型化、軽量化を図ったＬＥＤユニットＵに替わる発光ユニットを構成してもよい。

透明カバー５は、ＬＥＤモジュール３の着座面側に取付けられる部材であり、アクリル、ポリカーボネートなど透明な樹脂から形成されている。乗員の着座など通常の使用に耐えうる十分な強度を有して構成されている。
ケース４は、ＬＥＤモジュール３を載置する保持体であり軽量のためアルミニウム合金から形成されているが樹脂もしくは軟鉄などの形成品であってもよい。

次に発光機構の制御装置について説明する。
ＬＥＤユニットＵは制御装置に接続されている。制御装置には点灯や点滅、発色などを操作する操作スイッチや制御回路などが設けられてシートクッションＳ１の下面に配設され、シートクッションＳ１、シートバックＳ２もしくはヘッドレストＳ３に設けられた各ＬＥＤユニットＵに接続する分岐コードが引き回されている。また、制御装置を介して車両側の電源に接続されている。

制御装置により、車両のイグニッションキーのスイッチに接続してイグニッションのタイミングに合わせてＬＥＤユニットＵの点灯や、車両のワイヤレスキーやドア開閉の信号の検出により点灯を制御することができる。
具体的には、ワイヤレスキーを持った乗員が近づくと発光領域Ｌの色調が青、赤、黄色と徐々に変色する。また、乗員がイグニッションキーのスイッチを入れると車両用シートＳの上部から下部へ光が移動するように点灯したり変色や点滅したりするように構成することができる。

ワイヤレスキーを持った乗員が近づくと発光領域Ｌの色調が青、赤、黄色と徐々に変色する場合の制御フロー図を図４に示す。
まず、ステップＳ１でワイヤレスキーからの電波を検出するとドアのロックが開錠されるが、このとき同時にタイマーがＯＮにされる（ステップＳ２：ＹＥＳ）、Ｔ１経過毎に徐々にＲ，Ｇ，Ｂの割合を変化させて青、赤、黄色、再び青へと色調を変化させる公知の制御方法により車両用シートＳの発光色を変色させる（ステップＳ３）、終了条件であるドアＯＰＥＮもしくは一定時間（３０秒）が経過するまでステップＳ３を継続する（ステップＳ４）。なお、本実施形態においてＴ１は０．１秒と設定している。

また、図５に乗員がイグニッションキーのスイッチを入れると車両用シートＳの上部から下部へ光が移動するように点灯する場合の制御フロー図を示す。
ステップＳ１でイグニッションキーの操作を検知すると、タイマーがＯＮにされる（ステップＳ２：ＹＥＳ）、Ｔ２経過毎に発光箇所を変化させる公知の制御方法により車両用シートＳの発光部分を上方から下方へ徐々に変化させる（ステップＳ３）、最下方まで点灯すると全てのＬＥＤが消灯する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。なお、本実施形態においてＴ２は０．１秒と設定している。

さらに、着座領域に形成された発光領域Ｌの色調の変化として、シートの着座領域の荷重状況、シート周囲の温度と湿度の少なくとも一方の状況を検出して、発光手段を制御させて行なうことができる。
具体的には、乗員の着座により負荷されるその部分の圧力を、透光性クッションパッド１１上に配設した複数のセンサー（静電容量センサー）によって検知して、センサーが配設された場所に対応する部分のＬＥＤ素子の色調を検出された圧力値によって変化させる。

この場合の制御フローを図６に示す。ステップＳ１でセンサー負荷圧力値を制御装置に読み込んで、ステップＳ２にて予め記憶させたセンサーの取付け位置情報を参照する。次いで、圧力値が高い部分を赤色、低い部分を青色として色調を表現し、センサーの取付けられていない部分を周囲のセンサーからの検出値から推定する公知の算出方法を用いることでシートの色調を算出し（ステップＳ３）、シート色調としてＬＥＤモジュールに出力する（ステップＳ４）ことで着座領域の荷重状況に応じて色調を徐々に変化させている。

また、シート周囲の温度と湿度を検出して、それらの検出結果に基づいてシートＳの色調を変化させる場合は、車両用シートＳの表皮の下側に取付けた温度計と湿度計から温度と湿度を検出して、それらの値から体感温度を算出し、体感温度と車両用シートＳの色調を連動させる。制御フローとしては図６と同様の処理の流れとなる。

上記以外にも、車外の光量を測定する光センサーやカーオーディオ、カーナビゲーションシステム、ＥＴＣ、着座センサー（静電容量センサー）、携帯電話、車速計、タコメータ、ターボ圧力計、車間センサー、燃料計などと連結して点灯や発色を連動させてもよい。もちろん、制御装置に取付けたスイッチにより乗員が点灯や発色を、気候や気分により直接選択することもできる。

ここで、前記した透光性クッションパッド１１に用いるシート状繊維構造体について以下に説明する。
シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をＡ、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をＢとしたときに、Ａ≧３Ｂ／２の関係を満足するものである。

また、所定形状のキャビティを有すると共に型面に蒸気孔が形成された成形型内に、この複数のシート状繊維構造体を厚さ方向に積層して圧縮した状態で配置して成形型に対して大気圧よりも高い気圧下において蒸気を吹きつけることによってクッション体を形成できる。

特に、厚さ方向に沿う繊維の数が、厚さ方向と垂直な方向に沿う繊維の数よりも３／２以上多く形成されたシート状繊維構造体を、厚さ方向に積層して、成形型内で高圧スチーム成形することによって、クッション体が形成されている。また、シート状繊維構造体としてポリエステル繊維を積層させることにより作製すると透光性を有するクッション体とすることができる。

前記シート状繊維構造体は、密度分布が０．０１５〜０．２０ｇ／ｃｍ^３の範囲であると好適である。また、前記熱接着性複合短繊維は、少なくとも融点が１２０℃以上とするとよい。
さらに、シート状繊維構造体から構成したクッション体は３次元的な凹凸形状に形成することができる。また、繊維の長さ方向が主として荷重方向に向いているので、クッション体は、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが容易である。さらに耐久性に優れたものとなる。したがって、着座者が着座した場合に、快適な着座感を長時間保持することができる。

また、上記車両用シートＳは、へたりが生じた場合であっても、前記クッション体に、前記熱接着性複合短繊維及び前記非弾性捲縮短繊維のガラス転移点よりも高くかつ前記熱接着性複合短繊維の融点よりも低い温度の蒸気を吹き付けることによって、へたりを回復させることができる。

本実施形態においてはシートクッションＳ１とシートバックＳ２にＬＥＤユニットＵが配設された構成としたがヘッドレストＳ３にＬＥＤユニットＵを配設した構成としてもよい。また、スピーカ１８から出力されたカーオーディオからの音とＬＥＤユニットＵの発光色、色調、模様とを連動させることにより音に連動した視覚からの刺激も乗員に与えることができる。このとき、スピーカ１８はヘッドレストＳ３に取付けるとより好適である。
また、表皮の縫い合わせ部分の玉縁部や着座領域に配設された電界発光ファイバーを用いた発光手段と組み合わせて用いてもよい。

ここで、ヘッドレストＳ３に設けるスピーカ１８と共に、ヘッドレストＳ３付近に設けられた騒音を検出するマイクと、騒音をキャンセルするキャンセル音を出力する制御部と、キャンセル音を出力するスピーカとからノイズキャンセル機能を有するノイズキャンセリング機構を設けるとより好適である。ヘッドレストＳ３にノイズキャンセリングスピーカを設けることにより乗員が感じる騒音を低減することができると共に、より良質な音質を提供することができる。

本発明の車両用シートＳはシートクッションＳ１及びシートバックＳ２、もしくはヘッドレストＳ３の受圧面にＬＥＤユニットＵを配設したものであり、着座面及び背面の広い面積を発光させることができるため従来にない装飾効果が得られる車両用シートを提供することができる。

透光性表皮１６ａと透光性クッションパッド１１の下にＬＥＤユニットＵを設けることで着座面及び背面（着座領域）の高輝度且つ均一な発光と、良好な着座フィーリングを両立させた車両用シートを提供することができる。
さらに、発光体としてＬＥＤを使用することで長寿命、軽量であり、且つ省スペースでＬＥＤユニットＵを形成することができることから発光機能と着座フィーリングを高いレベルで両立させた車両用シートを構成することができる。

また、シートクッションＳ１及びシートバックＳ２の着座領域に設けられたＬＥＤユニットＵを、光の３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の発光色を有する多数のＬＥＤ素子から構成することで様々な色調や模様を表現することができ、従来にない装飾効果が得られる車両用シートを提供することができる。

（第２実施形態）
図７乃至図１２は本発明の第２実施形態係る実施の形態を示し、図７はエアセルの斜視説明図、図８は発光領域の断面説明図、図９は車両用シートでのエアセルの配置説明図、図１０はシート形状が乗員の体格によって変化する制御フロー図、図１１はシート形状が時間によって変化する制御フロー図、図１２はシート形状が道路情報によって変化する制御フロー図である。

なお、第１の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すると共に、重複する説明は省略する。
本実施形態は、第１の実施形態における車両用シートＳに姿勢制御手段としての姿勢制御機構２０が設けられた構成である。

図７乃至図９に基づいて姿勢制御機構２０について説明する。姿勢制御機構２０は、シートクッションＳ１及びシートバックＳ２に設けられた１５個のエアセル２２（２２ａ乃至２２ｏ）と、不図示の制御装置とエアポンプと蓄熱器もしくはエアコンディショナーからなる。また、各エアセル２２（２２ａ乃至２２ｏ）と制御装置とエアポンプの間ではセンサーの配線や流体用の管体が取り回されている。

図７に示したエアセル２２は、透光性と可撓性（柔軟性）を有する素材から中空の略直方体形状に形成されている。着座面側に配置されるエアセル２２の面（上面）には測定手段としてのフィルム状センサー２８，２９がエアセル２２の上面に取付けられている。フィルム状センサー２８，２９は、エアセル２２に貼り付けるフィルム部分がリング状に構成されており従来の感圧センサーよりも良好な感度を有している。また、着座面以外の面にはエアセル２２内に流出入させる流体出入り口２７が取付けられている。

また、エアセル２２は内部の空気圧を変化させることにより厚さを変化させることが可能に形成されたセル構造体であり、クッション体としての機能も有している。エアセル２２の形状は箱型以外にも２枚のシートの縁部を貼り合わせて形成した袋状であってもよい。この場合、エアセル２２内の空気を抜いた状態では平らになるため着座面の形状を変更するためのエアセル２２として好適である。エアセル２２の形状を変化させることでシートの着座面側の形状を変化させている。

なお、エアセル２２に流出入させる流体２３として本実施形態においては空気を使用しているが、空気以外には、水、シリコンオイル、ゲル状物質、窒素ガス、ヘリウムガスなどを使用することができる。
また、透光性を有する素材としては、例えばポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、フッ素樹脂などの透明もしくは半透明の樹脂が考えられる。なお、本実施形態における土手部などの発光領域Ｌ以外の位置に配設されるエアセル２２（２２ｋ，２２ｌ，２２ｍ、２２ｎ，２２ｏ：図９参照）については透光性を有する必要は無いため透光性を有さない素材から成形してもよい。いずれの素材から形成した場合であってもエアセル２２は機械的性質として圧力に応じて変形する柔軟性を有して構成されるものとする。

図８は、シートクッションＳ１の発光領域Ｌに配設されるエアセル２２（２２ｇ乃至２２ｊ）の横断面（図１のＩ−Ｉ断面）での配設位置を示しており、透光性クッションパッド１１とＬＥＤユニットＵの間の位置にエアセル２２が配設される。シートバックＳ２の発光領域Ｌに配設されるエアセル２２（２２ａ乃至２２ｆ）の配設位置も同様に透光性クッションパッド１１とＬＥＤユニットＵの間の位置に配設される。

また、土手面などの発光領域Ｌ以外の着座領域に配設されるエアセル２２（２２ｋ乃至２２ｏ）もクッションパッド１０の下側に配置される。
但し、エアセル２２の配設場所は上記に限られず、例えば、クッションパッド１０や透光性クッションパッド１１の上側（着座面側）であってもよい。

また、図９にはエアセル２２の車両用シートＳの着座領域での配設位置を示している。本実施形態では１５個のエアセル２２（２２ａ乃至２２ｏ）が配置されている。
シートクッションＳ１においては、尻部領域にエアセル２２ｇ，２２ｈ，２２ｉ，２２ｊの４つが配設されており、左右の土手面にはエアセル２２ｍ，２２ｎが配設されている。

このうち、尻部領域のエアセル２２ｇ，２２ｈ，２２ｉ，２２ｊはシートクッションＳ１の厚さ方向に薄い直方体状もしくは略矩形の袋状に成形されており、土手面に配設されるエアセル２２ｍ，２２ｎは土手面に沿って埋設されるように縦長の直方体状または棒状に成形されている。

シートバックＳ２においては、計９個のエアセル（２２ａ乃至２２ｆ、２２ｋ，２２ｌ，２２ｏ）が配設された構成となっている。すなわち、背部の受圧面に６つ（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ）、土手面に２つ（２２ｋ，２２ｌ）、背部の上部に１つ（２２ｏ）、の計９個である。

このうち、シートバックＳ２の受圧部に配設されるエアセル２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆは、尻部のエアセル２２ｇ，２２ｈ，２２ｉ，２２ｊと同様にシートバックＳ２の厚さ方向に薄い略直方体状もしくは略矩形の袋状に成形されており、土手面に配設されるエアセル２２ｋ，２２ｌもシートクッションＳ１の場合と同様に土手面に沿って埋設されるように縦長の直方体状または棒状に成形されている。また、背部上部に配設されるエアセル２２ｏはシートバックＳ２の幅方向に長い形状に成形されている。

もちろん、エアセル２２の配置と数、形状は上記に限られるものではなく適宜変更できるものとする。特に発光領域Ｌはさらに多数のエアセルから構成される構造にしてもよい。また、着座領域の全体に渡って同一形状のエアセルを並べて配設する構成としてもよく、この場合、シートクッションＳ１、シートバックＳ２とも１０乃至２０個のエアセルが配設される構成となる。

次に制御装置でのシート形状を変更する制御について説明する。制御装置はフィルム状センサー２８，２９や温度計などの測定手段や、カーナビゲーションなどに接続した機器から検出した情報に基づいてシート形状を変更することができる。以下にシート形状を変更する制御についての具体例をいくつか説明する。

制御によってシート形状を変更する具体例の１番目として、シート形状が乗員の体格によって変化する場合を説明する。制御手段としての制御装置はエアセル２２（２２ａ乃至２２ｏ）に取付けられたフィルム状センサー２８，２９から検出された情報に基づいて着座している乗員の体格を算出することができる。フィルム状センサー２８，２９は全てのエアセル２２に取付けられている。また、１５個のエアセル２２はそれぞれの空気圧を独立して調整することができるように構成されている。

算出された体格情報に基づいて制御装置に連結された不図示のエアポンプを駆動制御することにより各エアセル２２ａ乃至２２ｏの空気圧を変更して車両用シートＳの着座領域の形状やシートの硬さ（面圧）を調整することができる。
シート形状が乗員の体格によって変化する場合の具体的な処理の流れを図１０に従って説明する。ステップＳ１でフィルム状センサー２８（感圧センサー）からの情報を検出し、ステップＳ２で体格を判断する。ステップＳ２ではフィルム状センサー２８の取付け位置と圧力値から乗員の体格を判断する公知の方法を用いる。次に、判断された体格情報に基づいて好適なシート形状を算出し、その形状に適した各エアセル２２の内圧値を出力する（ステップＳ３）、出力された結果に基づいて各エアセル２２の圧力を調整することで好適なシート形状に変更する（ステップＳ４）。

また、フィルム状センサー２８，２９により判断された乗員の体格を考慮して各エアセル２２とエアポンプを駆動制御することで最適なシートポジションへと変化させる制御を構成してもよい。
上記のステップＳ３（図１０参照）において、体格情報と予め記憶させた体格情報を比較して着座した乗員を特定し、予め乗員が設定した任意のシート形状に変更するように構成してもよい。
さらに、シート形状として着座領域の形状だけではなく、シートスライド、リクライニング、ハイト（シート高さ）、ヘッドレスト高さも同時に変更する構成とすることもできる。

シート形状を変更する具体例の２番目として乗降時のサポートについて説明する。乗降時に土手面の高さを低くすることで乗車と降車をサポートし、乗車や降車の完了に伴いシート形状を復帰するという一連の操作を予め設定したプログラムに従い自動で駆動制御させることができる。この場合、ドアロックの開錠から一定時間、乗車用のシート形状を維持し、また、イグニッションキーの操作（エンジン停止）から一定時間、降車用のシート形状に変更する制御としている。

シート形状を変更する具体例の３番目として、着座領域に位置するエアセル２２の一部の面圧を調整することで、着座による乗員のしびれや疲労の軽減を図る制御について説明する。
処理の流れを図１１に示す。ステップＳ１でエンジンの始動をすると、タイマーがＯＮになる（ステップＳ２）。そして、ステップＳ３において定められた時間に応じてエアポンプを駆動制御してシート形状が変化する制御が行われる。

本実施形態の場合は、以下のシート形状変更サイクルを行っている。まず、タイマーＯＮから５分経過後に座骨結節部分に該当するエアセル２２ｇ，２２ｈの空気を排出し、その１分後に再び空気を導入する。最もしびれやすい尻部のしびれを予防するためである。さらに１分後（タイマーＯＮから７分後）に、大腿部に該当するエアセル２２ｉ，２２ｊの空気を排出し、その１分後に再び空気を導入する。大腿部は尻部の次にしびれが生じやすいためである。さらに１分後（タイマーＯＮから９分後）に土手面のエアセル２２ｍ，２２ｎの空気の排気と１分後の導入を行い、さらに５分経過後（タイマーＯＮから１５分後）にタイマーをリセットする。

このように、エアセル２２の排気と導入の１サイクルが１５分となりこれを繰り返すことによって、着座者が一定の姿勢を保っているために起こる尻しびれを、生理的な姿勢変化をさせることなく防止することができる。
さらに、エアポンプの駆動制御によって着座領域の振動や揺動状態とすることができ、マッサージや眠気防止を図ることができる。
これらの疲労軽減機能により着座フィーリングの一層の向上を図ることができ、また、後述する温湿調節機構３０と組み合わせて駆動制御することでさらに疲労軽減効果を高めることができる。

シート形状を変更する具体例の４番目として、カーナビゲーションシステムと連動させることによって道路状況に応じてシート面圧や着座領域の形状を変化させることができる。
図１２にこのときの処理の流れを示す。図１２に基づいて処理の流れを説明すると、まず、カーナビゲーションシステムから道路情報を検出し（ステップＳ１）、次に、道路状況に応じたシート形状をデータベースから選択（ステップＳ２）する。そして、シート形状を変更して（ステップＳ３）フローが終了する。

データベースに入力されたシート形状の具体例として、山道では、土手面に配置されたエアセル２２ｋ，２２ｌ，２２ｍ，２２ｎと、シートバックＳ２上部のエアセル２２ｏを膨張させて土手面とシートバック上部の高さを高くするシート形状としている。この形状によりホールド感を向上させて山道に適した運転姿勢とすることができる。
また、高速走行時にはシートクッションＳ１の尻部と大腿部、及びシートバックＳ２上部のエアクッション２２（２２ｇ，２２ｈ，２２ｉ，２２ｊ，２２ｏ）の高さを低くしている。このシート形状にすることにより着座位置を下げて安定感を向上させると共に、高速走行に適した運転姿勢にすることができる。

発光機構は姿勢制御機構２０の作動状況に合わせて発光と彩色をさせることができる。例えば、駆動制御中のエアセル２２を発光・変色させることでエアセル２２の作動を目立たせる装飾を施し、その際、リズムに合わせて点滅や色調の変化を行うことによりエアセル２２の作動にスピード感や安心感を持たせる心理的効果を期待することができる。
また、高さを高くした部分の彩色として原色系などの明度の高い色にする一方、高さを低くした部分の彩色に目立ちにくい淡色系や明度の低い色を選択することで実際の高さ変化よりも大きな変化があるように乗員に感じさせることができ、ホールド感や安心感を高める心理的効果の向上を図ることができる。

また、発光領域Ｌ（図１参照）に配置された各エアセル２２の形状に合わせてＬＥＤユニットＵを分割することでエアセル２２（２２ａ乃至２２ｊ）とＬＥＤユニットＵを一体として形成した１０個の一体型ユニットとして構成してもよい。この場合、一体型ユニットをまず組み立てた後に車両用シートＳの組み立てを行うことから、シート組み立て時の部材数を削減することができるため取付けが容易となり、取付け位置の精度も向上するという利点がある。

本実施形態には、不図示の温湿調節機構３０をさらに取り付けることができる。
以下に温湿調節機構３０について説明する。
温湿調節機構３０は、温度及び湿度調節手段としてのエアコンディショナーと制御装置から構成されている。エアコンディショナーは湿度調節機能を有しておりシートクッションＳ１の底部に取り付けられる。
また、エアコンディショナーの代わりに蓄熱器と湿度調節装置で構成することもできる。

このとき、シートクッションＳ１とシートバックＳ２の受圧部分の透光性クッションパッド１１内に測定手段としての温度センサーを取付けると好適である。
温度センサーの取付け位置は上記に限定されずシート内の任意の位置に取付けることができる。また、エアコンディショナー又は蓄熱器をシートクッションＳ１下側の車体フロア側に取付けてエア吹き出し口をシート内部に誘導する構成としてもよい。

温湿調節機構３０の制御手段としての制御装置は、透光性クッションパッド１１内に取付けられた温度センサーからのシート内の温度情報と、車内の温度，湿度や設定温度，湿度に基づいて車両用シートＳ内に供給する空気の適切な温度，湿度を決定する機構であり、不図示のエアコンディショナーと接続されている。

エアコンディショナーにて温度と湿度を調節された空気は、ダクト（不図示）に誘導されてシートクッションＳ１及びシートバックＳ２内に供給される。ダクトはエアセル２２の裏側（着座面と逆側）に配設されており、ダクトの任意の位置に形成された流体出口から温度と湿度が調節された空気がシート内に放出される。エアセル２２の裏側に放出された空気はエアセル２２の隙間と透光性クッションパッド１１又はクッションパッド１０と表皮１６を通過してシートＳの着座面に至る。

このように構成することで、シートクッションＳ１やシートバックＳ２内部のクッション体や表皮の温度調節を行いながら透過して車両用シートＳの着座部分から温度調節された空気が着座領域の尻部と背部に直接放出されるため、従来のエアコンディショナーに比べて迅速に温度調節をすることができる。

また、車両用シートＳの内側から空気を供給する構成のため尻部や背部領域などの湿気が上がりやすい部位においても湿度を調節して一定に保つことができることから湿気対策としても効果的である。
さらに、エアコンディショナーのエアポンプを吸気運転にしてダクト内の圧力を負圧もしくは陰圧に調節することで、着座領域の空気を吸入することができ湿気を吸収することができる。シートクッションＳ１、シートバックＳ２の湿度調節や脱臭機能において大きな効果を有している。

本実施形態においては、温湿調節機構３０で温度と湿度を調節した空気をシート内部に設けたダクトから放出する構成としているが、エアセル２２内の空気温度を温湿調節機構３０で調節する構造としてもよく、エアセル２２に孔を設けて温度と湿度を調節した空気をエアセル２２に設けた孔から放出する構成としてもよい。

もちろん、エアセル２２内に導入する流体２３として空気以外の物質を使用してもよい。この場合、熱容量の大きな液体やヘリウム、またはゲル状物質を使用すると好適である。特に、ゲル状物質を使用すると着座フィーリング（フィット感）の向上を図ることができる。
また、エアセル２２内の流体出入口２７を入口と出口とに分けて温度と圧力を調節した流体２３を循環させる構成としてもよく、この場合は高効率な温度調節機構を構成することができる。

もちろん、温湿調節機構３０の作動状況に応じて発光機構の作動と連動させることができる。
具体的には、温湿調節機構３０のエアコンディショナーの運転制御において設定温度が車内温度よりも高い場合（暖房時）には暖かさをイメージできるオレンジや赤などの暖色系の発光色として、一方、設定温度が車内温度よりも低い場合（冷房時）には冷たさをイメージできる水色や青色などの寒色系にシートの着座領域を発光させることで心理的な効果を期待することができる。

上述した第１と第２の実施形態に係る車両用シートには、さらに、プリクラッシュ作動機構、アクティブヘッドレスト機構を組み合わせることができる。
プリクラッシュ作動機構とは、前記姿勢制御機構２０の制御に車体側に取り付けた不図示の衝突センサーからの信号をフィードバック可能に構成した機構であり、衝突センサーから衝突の危険信号が発せられた際にシート座面が振動して乗員に危険を知らせると共に、衝撃を緩和するポジションへと自動的に変化させることができる。

また、居眠りにより生じる、ふらつきなどの危険を察知すると座席内のセルが振動して警鐘を発するように構成してもよく、さらに、万が一の衝突を避けられない場合は瞬時にエアセル２２が反応し障害を軽減させる着座姿勢へと変化させるように構成するとより好適である。

第１実施形態においては発光機構とノイズキャンセル機構を備えた車両用シートＳについて、また、第２実施形態においては発光機構に加えて姿勢制御機構２０や温湿調節機構３０、プリクラッシュ作動機構、アクティブヘッドレスト機構などを備えた車両用シートＳについて説明したが、以上に述べた各機構は適宜組み合わせて使用することができる。もちろん、発光機構を備えずに、姿勢制御機構２０又は温湿調節機構３０のみを備える構成としてもよい。

さらに、上記した各機構と既存の機構などを有機的に組み合わせて搭載することで複合的な効果を期待できる。例えば、発光機構と姿勢制御機構２０とノイズキャンセル機構とカーオーディシステムを組み合わせて用いることにより、高音質な音（聴覚）に合わせて発光（視覚）やシート形状変化（触覚）を行うことができ今までにない効果を期待できる。

また、アクセル、ブレーキ、ハンドル、ギアなどの各操作、または、ヘッドライトの点灯や方向指示器、パーキングブレーキの操作、さらにＥＴＣ、車間距離センサーなどと連動して発光（色調変化）やシート形状変化や振動を行うように構成することができる。乗員の各操作に対してシートが応答するために直感的な操作性を向上させることができ、疲労状態の乗員や高齢者などの一層の誤操作防止を図ることができる。また、操作毎にシートの応答パターンを設定することによりダッシュボード上の表示パネルなどの確認が不要となるため安全性を向上させる効果が期待できる。

さらに、乗員の操作と連動したシートの発光（色調変化），形状変化，振動は、今までにない操作感を乗員に与えることができる。特に、シート形状を変化させることで、走行中は２次元的な動きしかできなかった従来のシートに、高さ方向の動きを加えた３次元的な動きとすることができる。

なお、本実施形態では、具体例として、自動車のフロントシートのシートクッションＳ１について説明したが、これに限らず、後部座席のシートクッション及びシートバックについても同様の構成を適用可能であることは勿論である。また、車両用シートに限らずソファーや椅子にも適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る車両用シートの概略斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る車両用シートのＩ−Ｉ概略断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る発光領域の断面説明図である。 本発明の第１実施形態に係る発光領域Ｌの色調が時間Ｔ１毎に変化する制御フロー図である。 本発明の第１実施形態に係る発光領域Ｌの光が移動する制御フロー図である。 本発明の第１実施形態に係る発光領域Ｌの色調がセンサー情報によって変化する制御フロー図である。 本発明の第２実施形態に係るエアセルの斜視説明図である。 本発明の第２実施形態に係る発光領域の断面説明図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートでのエアセルの配置例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートのシート形状が乗員の体格によって変化する制御フロー図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートのシート形状が時間によって変化する制御フロー図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用シートのシート形状が道路情報によって変化する制御フロー図である。

符号の説明

Ｓ 車両用シート
Ｓ１ シートクッション
Ｓ２ シートバック
Ｓ３ ヘッドレスト
Ｆ シートフレーム
Ｌ 発光領域
Ｕ ＬＥＤユニット
３ ＬＥＤモジュール
４ ケース
５ 透明カバー
１０ クッションパッド
１１ 透光性クッションパッド
１３ シートクッションフレーム
１５ 側面カバー
１６ 表皮
１６ａ 透光性表皮
１８ スピーカ
２０ 姿勢制御機構
２２ エアセル
２３ 流体
２７ 流体出入口
２８，２９ フィルム状センサー
３０ 温湿調節機構

Claims (7)

1. 着座状況に応じて着座領域の色調を変化可能に構成されてなることを特徴とするシート。
2. クッション体に表皮を被覆してなるシートにおいて、
   前記クッション体及び前記表皮は透光性を備え、
   前記シートの着座領域には発光手段が配設されてなることを特徴とするシート。
3. 前記着座領域の色調の変化は、シートの着座領域の荷重状況、シート周囲の温度と湿度の少なくとも一方の状況を検出して、発光手段を制御させて行なうことを特徴とする請求項１又は２記載のシート。
4. 前記シートはシートクッションとシートバックとヘッドレストとを備え、
   前記クッション体と前記表皮は着座領域に配設され、
   前記発光手段は前記シートクッションの尻部領域と前記シートバックの背部領域に配設される前記クッション体の前記表皮とは逆側に配設されてなることを特徴とする請求項１又は２記載のシート。
5. 前記発光手段が前記ヘッドレストの受圧面側に配設されることを特徴とする請求項３に記載のシート。
6. 前記クッション体は、透光性を備えたシート状繊維構造体からなることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート。
7. 前記発光手段は、
   複数種類の発光色を有する発光体からなる光源と、
   前記光源を配設する保持体と、
   前記光源を配設した前記保持体の受圧面側に配設されて受圧面側からの圧力から前記光源を保護する保護体と、を有し、
   前記発光体は複数の発光素子からなる
   ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート。

Images