JPH04187106A - 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、シートの座面形状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第１０図に示すようなも
のがある。このシートＳは、シートクッション１０１と
シートバック１０３とからなり、フロントサポート部、
センターサポート部およびサイドサポート部等の各サポ
ート部の内部にそれぞれフロントエアマット１０５、セ
ンターエアマット１０７、クツションサイドエアマット
１０９，１１１、バックサイドエアマット１１３．１１
５を設け、各エアマットを膨張および収縮させることに
よりシートＳの座面形状を変更するように構成している
。そして、運転時間と車速に応じて各エアマット１０５
乃至１１５をタイマにより一定の周期で制御してシート
Ｓの座面形状を変化させ、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、各エアマット１０５乃至１］５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
、シートＳの座面形状の変更パターンが各部位で一定と
なる。従って、身体部位の内、全く疲労していないか、
軽度の疲労状態である部位であっても疲労が進んでいる
部位と同一のパターンで変化が与えられ、必ずしも乗員
の感覚に一致した動作が得られるものではなかった。

そこでこの発明は、より適格な疲労軽減効果を得ること
ができるシートの提供を目的とする。

〔発明の構成〕

（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、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、前記座面形状を所定部位毎に変更させる
アクチュエータと、このアクチュエータを駆動する駆動
手段と、前記座面形状を所定部位毎に異った作動パター
ンで変更すべく前記駆動手段を制御する制御手段とを備
えてなるシートとした。

また、前記制御手段は、身体所定部位ごとの疲労自覚症
状の変化パターンに対応した各作動パターンで制御する
ことを特徴とした。

さらに、着座者が初期座面形状を設定する手段を設け、
前記制御手段は前記作動パターンが前記設定手段で設定
した座面形状に対応するように制御することを特徴とし
た。

（作用） 上記構成によれば、制御手段ＣＬ３により駆動手段ＣＬ
２が制御されアクチュエータＣＬ１が駆動される。従っ
て、シートＳの座面形状を所定部位毎に異った作動パタ
ーンで変更させ着座者に対して身体所定部位毎に適切な
活性化を図ることができる。

作動パターンを身体所定部位の疲労自覚症状の変化パタ
ーンに対応して制御することもできる。

さらに、設定手段ＣＬ４によって着座者が設定した初期
座面形状に対応するように作動パターンを制御すること
もできる。

（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Ｓとしての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。

第２図に示すように、車両用シートＳはシートクッショ
ン１およびシートバック３により構成されている。シー
トクッション１の両側部にはクツションサイドサポート
部５，７が設けられ、シートバック３の両側部にはバッ
クサイドサポート部９．１１が設けられている。

前記シートクッション１内には、乗員である着座者の尻
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１３とサイサポートエアマット１５がアクチュエ
ータＣＬＩとして配設され−”１　　　− ている。シートバック５内には着座者の腰椎部および上
肢部をそれぞれ支持するランバーサポートエアマット１
７とバックサポートエアマット１９とがアクチュエータ
ＣＬＩとして配設されている。

クツションサイドサポート部５，７内には着座者の下肢
体サイド部を支持するクツションサイドサポートエアマ
ット２１．２３がアクチュエータＣＬ１として配設され
、また、バックサイドサポート部９，１１内には着座者
の上肢体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ＣＬＩとして配設さ
れている。

これら各エアマット１３〜２７を膨張・収縮させること
によりその箇所でシートＳの座面形状が変化する。

各エアマット１３〜２７はニアコンプレッサ（又はポン
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にはそれぞれ電磁バルブ３３
と圧力センサ３５を介装している。これらコンプレッサ
２９、電磁バルブ３３は駆動手段ＣＬ２を構成する。

前記コンプレッサ２９、電磁バルブ３３および圧力セン
サ３５は、マイクロコンピュータで構成されたコントロ
ーラ３７に接続されている。

前記コントローラ３７は、各座面形状を所定部位毎に異
った作動パターンで変更すべくコンプレッサ２９及び電
磁バルブ３３を制御する。例えば、この実施例ではシー
トクッション１のヒップサポートエアマット１３とラン
バーサポートエアマット１７とで異なるように構成して
いる。

また、コントローラ３７にはイグニッションスイッチ３
９、タイマ４１および各部位の初期圧力を設定し、初期
座面形状を設定する手段ＣＬ４としてのマニュアル調・
整スイッチ４３が接続されている。

そして、コントローラ３７の駆動信号によりコンプレッ
サ２９を駆動する。各エアマット１３〜２７の空気圧は
それぞれ圧力センサ３５で検出し、この検出値に基づい
て電磁バルブ３３を開閉制御して各エアマット１３〜２
７をそれぞれ膨張および収縮させてシートＳの座面形状
を変更させ、着座者の疲労を軽減するようになっている
。

第３図は上記一実施例におけるエアマットの駆動波形の
一例を示す説明図である。

この実施例におけるエアマットの駆動波形は、乗員が設
定した初期座面形状を決める初期圧力Ｐ１を基準にして
振幅Ａと周期Ｃを有する三角波形に設定している。この
駆動波形は、例えば正弦波形等の種々の波形を設定する
こともできる。

ところで、乗員が感じる疲労の自覚症状は、例えば第４
図（ａ）、（ｂ）に示すように、運転時間の経過に伴っ
て身体部位の各部位毎にそれぞれ変化する傾向がある。

すなわち、着座姿勢と最も関連が深く筋骨格系の疲労と
関係のある腰椎部の感覚は敏感であるため、第４図（ａ
）の実線で示すように、運転初期の早くから疲労の自覚
症状が現れる傾向にある。

また、圧力集中、血流圧迫による疲労と関係の深い尻部
の感覚は比較的鈍感であるため、第４図（ｂ）の実線で
示すように、運転初期では疲労の自覚症状が現れにくく
、ある程度の運転時間が経過した後、急激に疲労の自覚
症状が現われる。

このように、身体部位毎に疲労のプロセスは異なる。そ
こで第５図（ａ）、（ｂ）に示すように刺激指数を部位
ごとに決める。

第５図（ａ）は腰椎部に対する刺激指数の設定の一例を
示すもので、この刺激指数は第４図（ａ）に示した腰椎
部の疲労の自覚症状の経時的変化に対応させて活性化を
図るように設定している。

第５図（ｂ）は尻部に対する刺激指数の設定の一例を示
すもので、この刺激指数は第４図（ｂ）に示した尻部の
疲労の０憾症状の経時的変化に対応させて活性化を図る
ように設定している。

第６図（ａ）、（ｂ）は上記一実施例における各座面可
変部位ごとのエアマットの作動パターンの一例を示す説
明図である。

第６図（ａ）は、各座面可変部位の一例として腰椎部と
尻部に対するエアマット１７．１３の振幅の可変パター
ンを示すものである。

この振幅の可変パターンは、身体各部位ごとに経時的に
設定した刺激指数（座面形状の変更度合）を運転初期に
設定した振幅Ａに乗じることにより設定されている。

そして、運転初期より疲労の自覚症状が現れる腰椎部に
対する振幅の可変パターンは、第６図（ａ）の上段に示
すように、運転初期（０〜１時間）より０．３Ａと大き
くし、運転時間の経過に伴って０．６Ａ　（１〜２時間
）、０．８Ａ（２〜３時間）、０．９Ａ（３〜４時間）
と増加させ、活性化を図るように設定している。一方、
運転初期には疲労の自覚症状が比較的軽く、運転途中か
ら急激に疲労の自覚症状が増加する尻部に対する振幅の
可変パターンは、第６図（ａ）の下段に示すように、運
転初期（０〜１時間）は０．ＩＡと小さくし、運転途中
から０．４Ａ　（１〜２時間）、０．８Ａ　（２〜３時
間）、０．９Ａ（３〜４時間）と急激に増加させ、活性
化を図るように設定している。

第６図（ｂ）は各座面可変部位の一例として腰椎部と尻
部に対するエアマットの周期の可変パターンを示すもの
である。

この周期の可変パターンは、前記第５図（ａ）。

（ｂ）で設定した刺激指数の逆数を初期設定の周期Ｃに
乗じることにより設定されている。

そして、腰椎部に対する周期の可変パターンは、第６図
（ｂ）の上段に示すように、運転初期より（１１０，３
）Ｃ（０〜１時間）、（１１０，６）Ｃ（１〜２時間）
、（１１０，８）Ｃ（２〜３時間）、（１１０，９）Ｃ
（３〜４時間）と時間ごとに短かくし、活性化を図るよ
うに設定している。

一方、尻部に対する周期の可変パターンは、第６図（ｂ
）の下段に示すように、運転初期（０〜１時間）は（１
１０，１）Ｃと腰部に比べて比較的長くし、運転途中よ
り（１１０，４）Ｃ（１〜２時間）、（１１０，８）Ｃ
（２〜３時間）、（１１０，９）Ｃ（３〜４時間）と短
かくし、活性化を図るように設定されている。

このように、エアマットの振幅又は周期を経時的に可変
制御することにより、第７図に示すように、腰椎部、尻
部別々に異ったパターンの刺激が与えられ活性化を図る
ことができる。

従って、乗員腰部、尻部等の身体所定部位毎に、運転時
間に対する疲労の自覚症状の変化と乗員が設定した初期
座面形状とに応じた座面形状の変更を行わせることがで
き、人間の感覚に一致したより適格な疲労軽減を行わせ
ることができる。

第８図および第９図は、刺激指数の設定方法の他の実施
例を示す説明図である。

この実施例は、人間が感じる疲労の自覚症状は身体各部
位に対する圧迫（圧力集中）に影響が大きく、同じ身体
部位でも入力される圧力が高ければ疲労の自覚症状が早
く現われることに着目し、身体各部位ごとの疲労の自覚
症状の経時的変化に対応させると共に、運転初期のエア
マットの設定圧Ｐｉに対応させて刺激指数を設定するよ
うにしたものである。

すなわち、まず第８図に示すように、上記実施例と同様
に身体各部位ごとの疲労の自覚症状の経時的変化に対応
させて、身体各部位に対する第１刺激指数Ｓｔを設定す
る。つぎに、第９図に示すように、前記第１の刺激指数
Ｓｔに係数Ｋｉを乗じることにより第２の刺激指数５ｔ
−Ｋｉを設定する。ここで、係数Ｋｉは身体各部位に対
する各エアマットの初期設定圧Ｐｉに比例する値で設定
されている。

例えば、乗員が着座時に腰椎部、下肢体サイド部および
上肢体サイド部に対するそれぞれのエアマットの初期設
定圧をＰｌとし、尻部および大腿部に対するエアマット
の初期設定圧をＰ２　　（Ｐ２〉Ｐｌ）として設定した
ものとする。

そして、各エアマットは、第８図に示すような第１の刺
激指数Ｓｔを基準にし、この第１の刺激指数Ｓｔに初期
設定圧Ｐ１又はＰ２に応じた係数に１又はに２　　（Ｋ
２　＞Ｋｌ　）を乗じることにより第９図左半部に示す
ような第２の刺激指数Ｓｔ・Ｋｉが設定される。

また、休憩後等に例えば山道走行を行うために一部のエ
アマットの初期設定圧がタイトに変更された場合には、
休憩前に設定された第２の刺激指数５ｔ−Ｋｉがリセッ
トされ、新たに設定された初期圧力Ｐｉに応じた係数Ｋ
ｉによって、例えば、第９図有半部に示すような第２の
刺激指数Ｓｔ・Ｋｉが設定される。

つぎに、この実施例の作用を第１０図のフローチャート
に基づいて説明する。

このフローチャートは、イグニッションスイッチ３９の
ＯＮ信号がコントローラ３７に入力されると開始され、
一定時間毎に繰り返されるものである。

運転者が着座してイグニッションスイッチ３９をＯＮに
すると（ステップＳ１）、コントローラ３７が制御を開
始する（ステップＳ２）、つぎにマニュアル調整スイッ
チ４３を操作して乗員に応じた各エアマットの初期圧力
Ｐｉ１振幅Ａおよび周期Ｃを設定する（ステップＳ３）
。

ステップＳ４で各エアマットの初期圧力Ｐｉを検出して
ステップＳ５へ移行する。

ステップＳ５では検出された各エアマットの初期圧力Ｐ
ｉに応じた係数Ｋｉが設定される。そして、各エアマッ
ト毎の第１の刺激指数Ｓｔを基準にして、各エアマット
の経時的な振幅Ａｔ又は周一　　１４　− 期Ｃｔが次式によって計算される。

Ａｔ−３ｔ・ＫＬ争Ａ ｃｔ＝　　　１　　、ｃ Ｓｔ−に１ ここで、Ｓｔ：第１の刺激指数 Ｋｉ：初期圧力Ｐｉに応じた係数 Ａ　：初期振幅 Ｃ：初期周期 である。

そして、上記で計算された各エアマットごとの振幅Ａｔ
又は周期Ｃｔに基づいて各エアマットが可変制御される
。

ステップＳ６でイグニッションスイッチ３９がＯＦＦか
否かが判別され、ＯＦＦの場合は計算値Ａｔ又はＣｔが
リセットされる（ステップＳ７）。

また、イグニッションスイッチ３９がＯＦＦされていな
ければステップＳ５へ移行し、各エアマットの可変制御
を継続する。

従って、この実施例によれば、疲労軽減効果をより適格
に行なうことができる。

なお、休憩すれば疲労が回復するため、休憩時間に応じ
て制御を調節することもできる。例えば休憩を十分にと
った場合は運転初期の状態からの制御にすればよく、ま
た、休憩時間に応じ休憩後の運転では運転開始１時間後
の状態からの制御にする等と言ったことも可能である。

また、座面形状を変更する所定部位は、腰、尻の他、腿
、背等種々適用可能である。さらに、この発明のシート
は、車両以外、例えば船舶、航空機等のシート、その他
一般のシート等にも応用すること、ができるものである
。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、この発明の構成によれ
ば、座面形状を変更する作動パターンを所定部位ごとに
変化させることができるから、作動パターンを疲労の自
覚症状に合わせたり、初期座面形状に対応させたりする
等して、疲労軽減効果をより適格に行なうことができる
。

【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図はエアマットの
駆動波形の一例を示す説明図１、第４図（ａ）、（ｂ）
は乗員が感じる疲労の自覚症状の経時的変化の一例を示
す説明図、第５図（ａ）、（ｂ）は刺激指数の設定の一
例を示す説明図、第６図（ａ）、（ｂ）は各座面可変部
位ごとのエアマットの作動パターンの一例を示す説明図
、第７図は身体各部位への刺激の変化を示す説明図、第
８図および第９図は刺激指数の設定方法の他の実施例を
示す説明図、第１０図は制御フローチャート、第１１図
は従来例による車両用シートの斜視図である。 １・・・シートクッション ３・・・シートバック Ｓ・・・シート ＣＬＩ・・・アクチュエータ ＣＬ２・・・駆動手段 ＣＬ３・・・制御手段 ＣＬ４・・・設定手段 １・・・シートクッション ３・・・シートバック Ｓ・・・シート ＣＬｌ・・・アクチュエータ ＣＬ２・・・駆動手段 ＣＬ３・・・制御手段 ＣＬ４・・・設定手段 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記座面形状を所
   定部位毎に変更させるアクチュエータと、このアクチュ
   エータを駆動する駆動手段と、前記座面形状を所定部位
   毎に異った作動パターンで変更すべく前記駆動手段を制
   御する制御手段とを備えてなるシート。
2. （２）前記制御手段は、身体所定部位ごとの疲労自覚症
   状の変化パターンに対応した各作動パターンで制御する
   ことを特徴とする請求項（１）記載のシート。
3. （３）着座者が初期座面形状を設定する手段を設け、前
   記制御手段は前記作動パターンが前記設定手段で設定し
   た座面形状に対応するように制御することを特徴とする
   請求項（１）又は（２）記載のシート。