JPH03200438A - シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、シートの各部の形状および硬さ等を可変制
御することができるシートに関する。

（従来の技術） 従来のこの種のシートとしては、例えば特開昭６１−２
５７３３３号公報に記載されたような車両用シートがあ
る。このシートはサイドサポート部、センターサポート
部およびフロントサポート部等の各サポート部の内部に
それぞれサポート部材を設け、各サポート部材を膨脹お
よび収縮させることによりシートの座面形状を変更する
ように構成している。そして、各サポート部材をタイマ
により一定の周期で制御し、シートの座面形状を変化さ
せて長時間運転する場合、シートの側から経時的に乗員
の姿勢変化を与えることにより疲労の軽減を図るように
なっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の車両用シートにあって
は、各サポート部材がタイマにセットされた一定の時間
毎に周期的に制御されるだけであるため、乗員が疲労し
ていないときではシートの座面形状が変化する場合があ
り、この場合には人間の感覚と一致せず、ときには違和
感を感することがある。

ところで、シートへの着座時における乗員の姿勢変更動
作回数、すなわち、身体移動回数（頻度）と疲労度との
間には、第７図に示すような相関関係がみられる。すな
わち、姿勢を変える動作頻度が多い程、疲労度が高いと
判断することができる。

その他、疲労度によって身体の生体反応が種々である。

そこでこの発明は、上記相関関係や生体反応に着目して
乗員の疲労を検出し、シートの座面形状を制御し、乗員
の疲労軽減を違和感なく行うこと（課題を解決するため
の手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、第１図のように
シートクッションおよびシートバックからなり座面形状
を変更可能なシートＳであって、前記座面形状を変更駆
動する駆動手段ＰＯと、乗員の疲労を検出する疲労検出
手段ＣＦＢと、疲労検出により前記駆動手段ＰＯを制御
する制御手段ＣＯＮとを備え、前記疲労検出手段ＣＦＢ
は、乗員の着座姿勢の変化に伴う身体の移動を検出する
身体移動検出手段ＣＭＢと、車両の走行状況および乗員
の運転操作状況等の走行状態を検出する走行状態検出手
段ＣＥＢと、この走行状態検出手段ＣＥＢにより検出さ
れる走行状態と前記身体移動検出手段ＣＭＢにより検出
される身体移動により疲労の重み付けを行なう重み付け
手段ＣＦＲとを有してなる構成とした。

（作用） 上記構成によれば、乗員の身体疲労度が疲労検出手段Ｃ
ＦＢで検出されると駆動手段ＰＯが制御され、シートＳ
の座面形状を変化させる。この座面形状の変化によって
シートＳによる身体の支持が変化して疲労が軽減される
。

この場合、身体移動検出手段ＣＭＢにより検出される身
体移動と走行状態検出手段ＣＥＢにより検出される走行
状態により疲労の重み付けを行うので、疲労度検出の精
度が向上する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はシートとしてこの発明の一実施例に係る車両用
シートの構成図を示すものである。

車両用シートＳはシートクッション３およびシートバッ
ク５により構成され、シートクッション３の両側部には
クツションサイドサポート部７゜９が設けられ、シート
バック５の両側部にはバ・ツクサイドサポート部１１．
１３が設けられている。

シートクッション３内には着座者の流部および大腿部を
それぞれ支持するヒップサポートエアマット１５とサイ
サポートエアマット１７がアクチュエータとして配設さ
れている。シートバック５内には着座者の腰椎部を支持
するランバーサポートエアマット１９がアクチュエータ
として配設されている。クツションサイドサポート部７
．９内には着座者の下肢体サイド部を支持するり・ノン
ヨンサイドサポートエアマット２１．２３がアクチュエ
ータとして配設され、また、バックサイドサポート部１
１．−１３内には着座者の上肢サイド部を支持するバッ
クサイドサポートエアマット２５゜２７がアクチュエー
タとして配設されている。

各エアマット１５〜２７はポンプ２９の吐出口から分岐
された管路３１にそれぞれ接続されており、各管路３１
にはそれぞれパルプ３３を介装している。これらポンプ
２９、バルブ３３は駆動手段ＰＯを構成する。

そして、各エアマット１５〜２７にエアを人出すること
により各エアマット１５〜２７をそれぞれ膨脂および収
縮させてシートＳの座面形状を変形させ、着座者をシー
トＳに最適な着座姿勢で支持するようになっている。

アクチュエータとしては、上記のエアマットに代えて電
磁式のものや、バイブレータ等で構成することもできる
。

一方、シートＳのシートベルト３５には、着座者の着座
姿勢の変化による身体の移動を検出する身体移動検出手
段ＣＭＢとしての加速度センサ３７が配設され、この加
速度センサ３７からの情報は積分回路３つを介して制御
手段ＣＯＮとしてのマイクロコンピュータ４１に入力さ
れるようになっている。

前記加速度センサ３７及び積分回路３つは着座者の身体
の移動に伴うシートベルト３５の引出し量を検出するも
のである。

また、身体移動検出手段ＣＭＢとしては、シートＳ内に
体圧センサを配設して構成し、該体圧センサの検出値か
ら乗員の身体移動を判断するようにしてもよく、また、
テレビカメラで構成することも可能で、該テレビカメラ
による画像から乗員の胸部の移動量を検出するようにし
てもよい。

マイクロコンピュータ４１には、車両の走行状況および
ラジオ、カセット等の各種スイッチやステアリング、ウ
ィンカ等の操作系の操作状況を検出する走行状態検出手
段ＣＥＢとしての車速センサ４３、前後加速度センサ４
５、′横加速度センサ４７および各種スイッチ、操作系
センサ４９からの情報が入力されるようになっている。

マイクロコンピュータ４１は、乗員がシートＳに着座し
シートベルト３５を装着した状態でのベルト引出量の所
定値を記憶する記憶装置を有しており、前記加速度セン
サ３７に基づく検出値を、記憶された所定値と比較して
乗員の身体移動を判断するようになっている。

また、マイクロコンピュータ４１は、疲労検出手段ＣＦ
Ｂを構成する重み付け手段ＣＦＲとしての重み付け処理
演算部５１を有しており前記加速度センサ３７に基づく
検出値が所定値以上の場合に乗員の身体移動があったも
のと判断し、この時の車速センサ４３、前後加速度セン
サ４５、横加速度センサ４７および各種スイッチ、操作
系センサ４９からの情報から前記乗員の身体移動が疲労
によるものか車両挙動その他の要因によるものかを総合
判断して重み付け処理を行ない、乗員の疲労度Ｆを演算
するようになっている。

さらに、マイクロコンピュータ４１は、身体移動の頻度
を検出するカウンタ５３を有しており、前記加速度セン
サ３７に基づく検出値が所定値以上の場合に乗員の身体
移動があったものと判断して１カウントするようになっ
ている。また、マイクロコンピュータ４１はタイマ５５
を有している。

そして、マイクロコンピュータ４１は疲労度Ｆを単純に
積算した値が所定値Ｆに達したとき、または、疲労度Ｆ
がタイマ５５で設定された所定時間内に所定値Ｆに達し
たときに、前記バルブ３３を制御し、例えばエアマット
１９の空気圧を制御する信号を出力するようになってい
る。

つぎに、上記一実施例の作用を第３図の制御フローチャ
ートに基づいて説明する。

このフローチャートは、運転者がシートＳに着座しシー
トベルト３５を装着してイグニッションスイッチがＯＮ
されると開始され、一定時間毎に繰返されるものである
。このフローが開始されると、まず加速度センサ３７が
ＯＮとなり（ステップＳ１）、同時に車速センサ４３、
前後加速度センサ４５、横加速度センサ４７および各種
スイッチ、操作系センサ４９がＯＮとなる（ステップＳ
２）。加速度センサ３７で検出された検出値は積分回路
３９てシートベルト３５の変位量Ｘ、、に変換され（ス
テップＳ３）、車速センサ４３、前後加速度センサ４５
、横加速度センサ４７および各種スイッチ、操作系セン
サ４９で検出された検出値とともにマイクロコンピュー
タ４１に読み込まれる。

つぎに、加速度センサ３７によるシートベルト３５の変
位量Ｘｎが所定値Ｘを越えるか否かが判別される（ステ
ップＳ４）。この判別は運転者が上肢を前倒させた場合
にシートベルト３５が引き出されるので、この引出し量
の変化を検出し所定値Ｘを越えるときには運転者が身体
を動かしたものと判断するものである。すなわち、−例
として上肢の動きから疲労度を検出しているものである
。

そして、身体移動があったと判断されたときにはステッ
プＳ５へ移行し、重み付処理を施した疲労度Ｆが算出さ
れる。

つぎに、ステップＳ６で、疲労度の算出値Ｆが予め設定
された疲労度の所定値Ｐを上回っているかどうかが判断
され、第５図（ａ）中段のように算出値Ｆが所定値Ｐを
上回ったときには運転者の疲労度が高いものと判断して
、第５図（ａ）下段に示すようにトリガ信号を出力し、
例えば運転者の腰椎部を支持するランバーサポートエア
マット１つに対する空気の流出入を所定回数繰り返して
ランバ一部の膨脂、収縮を繰り返し、を椎の生理的な活
性化を図ることにより疲労を軽減させる（ステップＳ７
）。空気の流出入の繰り返しはトリガ信号を取り込んだ
りバルブ３３を所定回数開閉するように制御設定してお
けばよい。また、他の活性化を図る形状可変方法として
は、前記ランバーサポート部をモータ駆動によって上下
動させることも考えられるし、該ランバーサポート部に
バイブレータを設置しておき所定時間要部に振動刺激を
与えることもできる。

ステップＳ７で運転者の疲労を軽減させた後は疲労度Ｆ
をリセットして（ステップＳ８）、ステップＳ９へ移行
する。また、ステップｓ６で疲労度の算出値Ｆが所定値
Ｆを上回らないときにはステップＳ９へ移行し、イグニ
ッションスイッチがＯＦＦか否かが判別される。

ここで、イグニッションスイッチがＯＮのときは、走行
中であるか、または−時停車中であっても再び走行を続
ける場合もあるからステップＳ３へ移行して制御を続行
する。また、ステップＳ９でイグニッションスイッチが
ＯＦＦのときには、制御を終了する。

このようにして、乗員の疲労度を直接的に検出し、シー
トの座面形状を変化させて疲労を軽減させるから違和感
がない。

前記ステップＳ５での重み付処理は身体移動が疲労によ
るものか他の要因によるものかを判別するために行われ
る。この実施例では、例えば第４図に示すように、車両
の走行状況および各種スイッチ、操作系の操作状況と疲
労度との相関関係からパターンＡ−Ｎを設定し、この各
パターンＡ〜４Ｎ毎に重み付け係数ｋを設定している。

すなわち、パターンＡはスイッチ、操作系の操作が無く
、前後加速度Ｇ　Ｐ　ｓ横加速度ＯＲが小さい高速走行
の場合であり、この場合は単調な走行であるから運転者
の身体の動きは疲労による影響が極めて高いと判断でき
るため、重みづけ係数ｋを２．０に設定している。また
、パターンＨ−Ｎはそれぞれスイッチや操作系の操作に
伴う運転者の身体の動きであり、この場合は疲労による
影響は極めて低いと判断できるため、重みづけ係数ｋを
０．１に設定している。このようにして第４図に示すよ
うに、各パターンＡ−Ｎ毎に重み付け係数ｋを２．０〜
０．１の範囲で設定している。

そして、第３図（ｂ）のサブルーチンにおいてステップ
ＳＩＯにおいて、各スイッチ、操作系センサ４９からの
検出信号が人力されたか否かが判断され、検出信号があ
る場合はステップＳｌｌでパターンＨ−Ｎと判別する。

ステップＳ１０て検出信号がない場合にはステップＳ１
２へ移行し、前後加速度センサ４５あるいは横加速度セ
ンサ４７て検出される前後加速度どうかが判断され、検
出値ＧＰ又はＧＲが所定値へ Ｇｐ又はＧＲを上回っている場合はパターンＦ。

Ｇと判別する。

ステップＳ１２で検出値ｃｐまたはＧＲが所定へ 値ＧＰ又はＧＲを下回っている場合にはステップＳ１４
へ移行し、車速センサ４３で検出される車速の検出値Ｖ
が予め設定された高速側所定値ｖｌ（（例えば８０　ｋ
　ｍ　／　ｈ　）を上回っているかどうかが判別される
。この判別は車両が高速走行中であるか否かを判別する
もので、検出値Ｖが高速側所定値ｖＨを上回っている高
速走行中の場合はステップＳ１５でパターンＡと判別す
る。

ステップＳ１４で検出値Ｖが高速側所定値Ｖ、。

を下回るとき、すなわち、高速走行中てない場合にはス
テップＳ１６へ移行し、検出値Ｖが予め設定された低速
側所定値ＶＬ（例えば３０　ｋ　ｍ　／　ｈ　）と前記
高速側所定値ｖＨとの間にあるかどうかが判別される。

この判別は車両が中速走行中であるか否かを判別するも
ので、ＶＨ≧Ｌ＞ＶＬの中速走行中である場合はステッ
プＳ１７でパターンＢと判別する。

ステップＳ１６で検出値Ｖが低速側所定値ｖＬを下回る
とき、すなわち、中速走行中でない場合にはステップ３
１８へ移行し、検出値Ｖが低速側所定値ＶＬと０との間
にあるかどうかが判別される。この判別は低速走行中で
あるか否かを判別するもので、■Ｌ＞ｖ＞ｏの低速走行
中である場合はステップＳ１９でパターンＣと判別する
。

ステップＳ１８で検出値Ｖが０のとき、すなわち、停車
状態の場合にはステップＳ２０へ移行し、ウィンカが点
灯されているか否かが判別される。

そして、ウィンカが点灯されているときには運転者が注
意確認動作をするために身体を動かす可能性が高いため
ステップＳ２１でパターンＥと判別する。また、ウィン
カが点灯されていないときには、特に運転者の注意確認
動作はないものとしてステップＳ２２でパターンＤと判
別される。

つづいて、上記ステップＳ５乃至ＳＩＯで判別されたパ
ターンＡ−Ｎ毎に重みづけ係数ｋ（例えばパターンＡの
ときに−２，０、パターンＢのときに−１，５・・・・
・・）が設定され（ステップ５２３）この重みづけ係数
ｋを用いて疲労度Ｆが算出される（ステップ５２４）。

この実施例においては、疲労度を単純に加算する式Ｆ−
Σｋｘ、によって算出している。

このように、乗員の身体移動時の状況から、その身体移
動の疲労に対する重み付け処理を行って疲労度を算出し
ているので疲労度の判断をより正確に行なえる。

なお、重み付け手段は、第４図のパターンＡ〜Ｎの全て
について行なう必要はなく、一部でも効果はある。

第６図は他の実施例に係る制御フローチャートを示すも
のである。

この実施例は第３図（ａ）の実施例に対し、ステップ３
２５乃至Ｓ３０を追加したものである。

そしてステップＳ２５で乗員の身体移動の頻度を検出す
るカウンタ５３がＯＮされ、１回目のカウントのときス
テップＳ３０に移行し、タイマトリガ信号を出力してタ
イマ５５をＯＮにする。そして、第５図（ｂ）中段のよ
うに所定時間Δτ内に疲労度の算出値Ｆが所定値Ｐを上
回ったときに（ステップＳ２７およびＳ６）運転者の疲
労度が高いものと判断し、第５図（ｂ）下段に示すよう
にトリガ信号を出力して第３図（ａ）と同様な制御を行
ない、その後、疲労度をリセットしくステップＳ８）、
カウンタ５３およびタイマ５５をリセットする（ステッ
プＳ２８および２９）。

従って、乗員が疲労を感じ始めてからタイマ５５が動作
し、疲労度の検出精度はより向上し、タイマ５５の無駄
な動作を防止することができる。

なお、前述の各実施例においては、第５図（ａ）および
（ｂ）に示すように移動量ｘ、ｌに重みづけ係数ｋを乗
じたｋｘ、を単純に加算し、この加算値Σｋｘ、を疲労
度の算出値Ｆとし、この算出値Ｆが所定値Ｐを越えたと
きにトリが信号を出力するようにしているが、第５図（
Ｃ）に示すように、上記ｋｘｎの加算値Σｋｘ、を頻度
ｎで除した平均値を疲労度の算出値Ｆとし、この算出値
Ｆが所定時間Δτ内に所定値Ｆを越えたときにトリガ信
号を出力するようにすることもできる。

また、着座者の腰椎部を支持するランバーサポートエア
マット１９のみの形状変化によって疲労度を軽減するよ
うにしているが、他の部位、例えばシートサイド部、尻
下部、大腿部などを支持する部分の形状を変化させるよ
うに構成することもでき、また、これらを複合した構成
とすることもできる。

さらに、上記実施料では、イグニッションスイッチＯＮ
により直ちにシート形状変更の制御を行なうようにした
が、運転開始直後はシートに身体がなじむまで身体の動
きが多くなるため（この動きは疲労と直接関係ない）タ
イマを設け、運転開始（イグニッションＯＮとか着座Ｏ
Ｎ）より所定時間を越えるまでは制御しない構成にする
こともてきる。

シートとしては、車両用シート以外のシートにも適用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかように、この発明の構戊によれば
、乗員の疲労が検出されると、シートの座面形状が変化
し、乗員に対する活性化を図ることにより疲労を軽減さ
せることができる。しかも、疲労を検出して制御するの
で乗員に違和感を与えることもない。

また、上記乗員の疲労は身体移動から検出されるが、車
両の挙動、運転操作、スイッチ操作等に伴う身体の動き
を考慮し、重み付け処理を行っているので、疲労検出の
精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係る車両用シートの構成図、第３図（ａ）、（ｂ）
は第２図の構成に基づく制御フローチャート、第４図は
身体移動の要因要素に対する疲労の重み付けの一例を示
す図、第５図（ａ）〜（Ｃ）はアクチュエータ作動のタ
イミングを示すチャート図で、（ａ）は第３図のフロー
チャート、（ｂ）は第６図のフローチャートにそれぞれ
に対応する図、（ｃ）は他の例を示す図、第６図は他の
実施例に係る制御フローチャート、第７図は身体の動作
頻度と疲労度との相関関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　シートクッションおよびシートバックからなり座面形
   状を変更可能なシートであって、前記座面形状を変更駆
   動する駆動手段と、乗員の疲労を検出する疲労検出手段
   と、疲労検出により前記駆動手段を制御する制御手段と
   を備え、前記疲労検出手段は、乗員の着座姿勢の変化に
   伴う身体の移動を検出する身体移動検出手段と、車両の
   走行状況および乗員の運転操作状況等の走行状態を検出
   する走行状態検出手段と、この走行状態検出手段により
   検出される走行状態と前記身体移動検出手段により検出
   される身体移動により疲労の重み付けを行なう重み付け
   手段とを有してなることを特徴とするシート。