JP2004168224A - Seat device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員の着座状態に応じて当該乗員に対する支持力を調節する車両用シート装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用シート装置として、特開平5−146342号公報には、シートに着座した乗員の体圧を検出し、乗員の姿勢変化に応じて当該乗員の体圧を維持するようにシートバックの硬さを変更するものがある(特開平5−146342号公報参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−146342号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例はシートに着座した乗員の腰椎付近のシートの硬さを変化させることにより疲労を軽減しようとするものであり、シートに着座した乗員の疲労箇所を乗員の身体の部位ごとに特定して疲労感を低減する手法ではない。
【0005】
一方で、図7及び図8を参照すると、シートに着座した乗員の身体の部位ごとの疲労感は時間とともに増大し、また各部位の疲労感の増大とともに乗員の姿勢変動回数も増加していることがわかる。
【0006】
従って、乗員の着座姿勢の変動位置を検出し、この変動位置から疲労箇所や疲労態様が特定できれば、その特定の疲労箇所や疲労態様から生じる着座乗員の疲労感を効果的に低減できると考えられる。
【0007】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、着座乗員の特定の疲労箇所や疲労態様から生じる疲労感を効果的に低減することができる車両用シート装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両用シート装置は、乗員の着座状態に応じて当該乗員に対する支持力を調節する車両用シート装置であって、前記着座した乗員の下半身全体の前方へのずれを検出する検出手段と、前記ずれを検出した時に前記着座した乗員の腰椎下部への支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を減少させる支持力調節手段とを具備する。
【0009】
また、好ましくは、前記検出手段は、更に着座乗員の下半身全体の後方へのずれを検出し、前記着座乗員の下半身全体が後方へずれたことを検出した時に、前記支持力調節手段は前記着座乗員の腰椎下部の支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を増大させる。
【0010】
また、好ましくは、前記検出手段により着座乗員の下半身全体が前方へずれたことを検出した時に、前記支持力調節手段は前記着座乗員の肩甲骨への支持力を変化させる。
【0011】
また、好ましくは、前記着座乗員の下半身全体の前方及び後方へのずれは、シートに対する着座乗員の膝裏部の圧力変化を用いて検出される。
【0012】
本発明の車両用シート装置は、乗員の着座状態に応じて当該乗員に対する支持力を調節する車両用シート装置であって、前記着座した乗員の下半身全体の後方へのずれを検出する検出手段と、前記ずれを検出した時に前記着座した乗員の腰椎下部の支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を増大させる支持力調節手段とを具備する。
【0013】
また、好ましくは、車両の前後方向、左右方向及び上下方向の少なくともいずれかの方向の加速度、減速度、ステアリングの操舵速度、操舵量のいずれかを検出する走行状態検出手段を更に備え、前記車両の前後方向、左右方向及び上下方向の少なくともいずれかの方向の加速度、減速度、ステアリングの操舵速度、操舵量のいずれかが所定値を超えた時には、前記支持力調節手段による前記着座乗員に対する支持力の調節が禁止される。
【0014】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によれば、着座乗員の下半身全体の前方へのずれを検出した時に着座乗員の腰椎下部への支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を減少させることで、腰椎下部や尻下部の疲労感を低減させることができる。また、上記制御により乗員の視点分散を抑制し(視点位置を略一定に保持し)、視線位置を要因とする疲労感を低減できる。
【0015】
請求項2の発明によれば、更に着座乗員の下半身全体の後方へのずれを検出した時に、着座乗員の腰椎下部の支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を増大させることで、腰椎下部や尻下部の疲労感を低減させることができる。
【0016】
請求項3の発明によれば、着座乗員の下半身全体が前方へずれたことを検出した時に、着座乗員の肩甲骨への支持力を変化させることで、肩甲骨付近の疲労感を低減させることができる。
【0017】
請求項4の発明によれば、着座乗員の下半身全体の前方及び後方へのずれをシートに対する着座乗員の膝裏部の圧力変化を用いて検出することができる。
【0018】
請求項5の発明によれば、着座乗員の下半身全体の後方へのずれを検出した時に着座乗員の腰椎下部の支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を増大させることで、腰椎下部や尻下部の疲労感を低減させることができる。また、上記制御により乗員の視点分散を抑制し(視点位置を略一定に保持し)、視線位置を要因とする疲労感を低減できる。
【0019】
請求項6の発明によれば、車両の前後方向、左右方向及び上下方向の少なくともいずれかの方向の加速度、減速度、ステアリングの操舵速度、操舵量のいずれかが所定値を超えた時には、着座乗員に対する支持力の調節が禁止されることでノイズや誤検出の影響を抑えることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【0021】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【0022】
また、本発明においては「疲労感」という用語の意味を、精神的疲労感と肉体的疲労感の大きく分けて2つに分類し、精神的疲労感は一般的に定義される無意識的精神負担や、意識的精神負担に伴う疲労感や、乗り物酔い(疲労することにより酔いやすくなるから)などの意味として定義し、肉体的疲労感は身体運動や視線変化に伴う疲労感、姿勢維持に伴う疲労感、居住環境による疲労感という意味として定義している。
【0023】
[車両用シート装置]
図1は、本発明に係る実施形態の車両用シート装置を例示する正面図である。図2は、図1に示す車両用シート装置に搭載される疲労感を低減するための各機能ブロックにより構成されるシステムブロック図である。
【0024】
図1に示すように、本実施形態の車両用シート装置は、車体前後方向にスライドし任意の位置に固定可能なシートクッション部1と、このシートクッション部1の後端部で支持され車体前後方向に揺動可能なリクライニング機構を有するシートバック部2と、このシートバック部2の上端部に支持され着座乗員の後頭部付近に配置されるヘッドレスト3とを備え、主に運転席に適用される。
【0025】
シートクッション部1の着座面には、シートクッション部1の幅方向の中心に対して対称に配置された一対の第1センサ部11と第2センサ部12が設けられている。第1センサ部11は第1左センサ11Aと第1右センサ11Bとで構成され、第1支持力可変部材11Cを介して(若しくは別体で)シートクッション部1に配置されている。同様に、第2センサ部12は第2左センサ12Aと第2右センサ12Bとで構成され、第2支持力可変部材12Cを介して(若しくは別体で)シートクッション部1に配置されている。
【0026】
第1センサ部11と第2センサ部12とは互いにシートクッション部1の前後方向に並んで所定距離だけ離間して配置され、着座乗員の大腿部から膝部(図6に示す股関節から膝関節までの範囲)がシートクッション部1に付与する圧力(体圧やその反力)を検知する。これら各センサ部11,12により検知された圧力は乗員の着座状態(姿勢や動作)の変化を検出するために用いられる。
【0027】
また、第1及び第2支持力可変部材11C,12Cは支持力調節手段として上記着座状態に応じて当該シートクッション部1から着座乗員への支持力を調節するために圧力を付与すべく設けられている。
【0028】
同様に、シートバック部2の背もたれ面にも、シートバック部2の幅方向の中心に対して対称に配置された一対の第3センサ部13、第4センサ部14及び第5センサ部15が設けられている。第3センサ部13は第3左センサ13Aと第3右センサ13Bとで構成され、第3支持力可変部材13Cを介して(若しくは別体で)シートバック部2に配置されている。同様に、第4センサ部14は第4左センサ14Aと第4右センサ14Bとで構成され、第4支持力可変部材14Cを介して(若しくは別体で)シートバック部2に配置されている。更に、第5センサ部15は第5左センサ15Aと第5右センサ15Bとで構成され、第5支持力可変部材15Cを介して(若しくは別体で)シートバック部2に配置されている。
【0029】
第3センサ部13はシートバック部2の下部に配置され、着座乗員の腰部から下部の尻部までの範囲(図5(a)に示す第1〜第5腰椎、仙骨、骨盤までの範囲)がシートバック部2に付与する圧力(体圧)を検知する。
【0030】
第4センサ部14はシートバック部2の中央部に配置され、着座乗員の胸部(図5(a)に示す第1〜第12胸椎までの範囲)がシートバック部2に付与する圧力(体圧)を検知する。
【0031】
第5センサ部15はシートバック部2の上部に配置され、着座乗員の頚部から上の範囲(図6に示す第1〜第7頚椎、肩甲骨までの範囲)がシートバック部2に付与する圧力(体圧)を検知する。
【0032】
また、第3乃至第5支持力可変部材13C〜15Cは支持力調節手段として上記着座状態に応じて当該シートバック部2から着座乗員への支持力を調節するために圧力を付与すべく設けられている。
【0033】
尚、上記センサや支持力可変部材をヘッドレスト3に設けて頭部の圧力を検知し、及び頭部に対して支持力を付与する構成としてもよい。
【0034】
図2にも示すように、上記各センサ部11〜15により検知された圧力は、圧力計測ユニット21により検出されて計測データとして制御ユニット22に転送される。制御ユニット22は制御コントローラ22Aとメモリ22Bとを有し、圧力計測ユニット21から転送された計測データから乗員の着座状態(姿勢や動作の変化)を検出する。また、制御ユニット22は乗員の着座状態とそれに対する疲労感低減制御パターンとを関連付けてメモリ22Bに記憶しており、上記検出した着座状態から乗員の疲労感の要因となる疲労箇所を判断(推定)すると共に、制御コントローラ22Aはこの疲労感が低減するためにレギュレータ23を介して上記第1支持力可変部材11Cから第5支持力可変部材15Cの少なくとも1つの支持力を調節する。
【0035】
上記乗員の着座状態は、例えば、疲労しやすい市街地などの渋滞走行時や高速道路走行時の乗員の動作形態(着座姿勢の変化)を測定し、過去数日間の運転時間や一日の運転時間から疲労していると判定できる動作をデータとして蓄積することにより作成される。
【0036】
尚、上記各センサは左右一対の構成を例示したが左右いずれかだけ設けた構成でもよい。また、センサとしては、着座乗員の体圧を感知する圧力センサの他、ひずみゲージなどの重量センサ、赤外線センサや超音波センサなどの距離センサが適用できる。
【0037】
そして、超音波センサや赤外線センサを用いる場合には、超音波や赤外線を発することによりセンサ部から乗員背部までの距離を測定し、初期値(運転開始時など)に対する移動量や荷重中心の移動方向を計測することになる。
【0038】
また、上記支持力可変部材としては、例えば、空気圧により膨張や収縮するエアパック等のように、エアポンプ25などの空気供給源から供給されるエア量をレギュレータ23などにより増減制御できる装置が適用できる。
【0039】
また、上記エアパック式のほか、支持力可変部材を偏心回転する円筒形状とし、シートクッション部に設けた第1及び第2支持力可変部材11C,12Cについては上下方向に偏心させ、シートバック部に設けた第3〜第5支持力可変部材13C〜15Cについては前後方向に偏心させて移動或いは回転させることで支持力を調節可能な構成にできる。
【0040】
また、シートバック部内に設けられた乗員背部を支持するS字状のスプリングの代りにランバーサポート部を前後方向に移動可能として支持力を調節する構成でもよい。更に、シート部材とは異なる硬度の部材をシートクッション部に上下動可能に内蔵したり、シートバック部に前後方向に移動可能に内蔵して構成することもできる。
【0041】
また、上記支持力可変部材の左右の支持力を個別に制御可能に構成してもよい。
【0042】
また、上記乗員の着座状態とそれに対する疲労感低減制御パターンとを関連付けたデータはフレキシブルディスクなどの記録メディアから供給される形態であってもよい。
【0043】
[疲労感低減制御]
図3は、図2の各機能ブロックによる疲労感低減制御を示すフローチャートである。
【0044】
図3に示すように、ステップS1で車両走行中(乗員が着座した状態)であるならば(ステップS1でYES)、ステップS2、S3では各センサが着座した乗員の圧力を検出し、制御ユニットは圧力計測ユニットから各センサにより検出された圧力の計測値を入力する。車両走行中であるか否かは、例えば車速センサなどにより車速が所定値以上か否かに基づいて判定する。また、車両走行中を条件とするのは、エンジンが作動されていても車両走行中でなければ、例えば、シートを倒して休憩している場合もあるからである。
【0045】
その後、ステップS4で乗員が運転操作しているならば(ステップS4でNO)、ステップS5で制御ユニットは疲労感低減制御介入条件が成立しているか判断する。尚、この疲労感低減制御介入条件の詳細については後述する。
【0046】
ステップS5で疲労感低減制御介入条件が成立しているならば(ステップS5でYES)、ステップS6で、制御ユニットは上記各センサの計測値から乗員の着座姿勢の変化を判定する。この着座姿勢の変化は、例えば、初期値(運転開始時など)に対する現在の圧力差が所定値以上となった場合に増大、所定値以下となった場合に減少と判定される。
【0047】
ステップS6で乗員に姿勢変化があったならば(ステップS6でYES)、センサによる誤検出を除き、単なる運転動作などを姿勢変化と判定することを防止するためステップS7で所定時間(例えば、0.5秒)経過後(ステップS7でYES)、ステップS8で後述する疲労態様に応じた姿勢制御を実行する。
【0048】
ステップS9では、制御ユニットは上記ステップS8での姿勢制御の結果、乗員の着座姿勢が変更できたか否か判定する。
【0049】
ステップS9で乗員の着座姿勢が変更できたと判定したならば(ステップS9でYES)、ステップS10,S11で制御ユニットは乗員の着座姿勢の変化を判定し、姿勢変化量が所定値以内に抑制できたと判定されたならば(ステップS11でYES)、本制御を終了する。
【0050】
また、ステップS9で乗員の着座姿勢が変更できなかったと判定したならば(ステップS9でNO)、ステップS13で姿勢制御が乗員にとって苦痛となることもあるので制御を終了する。
【0051】
一方、ステップS11で、姿勢変化量が所定値以内に抑制できないと判定されたならば(ステップS11でNO)、ステップS12で乗員の着座姿勢の変化を再度判定した後、ステップS8にリターンして姿勢制御を実行する。
【0052】
[ステップS8での姿勢制御]
図4は、図3のステップS8での姿勢制御を示すフローチャートである。
【0053】
図4に示すように、乗員の着座姿勢に変化があったならば(図3のステップS6でYES)、ステップS21,S22において制御ユニットはメモリに記憶した乗員の着座状態とそれに対する疲労感低減制御パターンとを関連付けたデータを読み出して検出された着座姿勢と照合する。
【0054】
ステップS22での照合の結果、上記検出した着座姿勢の変化が疲労感を要因としたものであり、上記乗員の疲労感の要因となる疲労箇所を判断できたならば、ステップS23で上記疲労感を低減させる方向に各支持力可変部材の支持力を制御するための最適な制御圧指令値を算出する。
【0055】
ステップS24,S25では、制御ユニットは、上記制御圧指令値に応じて所定の支持力可変部材に圧力を付与又は所定の支持力可変部材の圧力を除去するようにレギュレータを調整し、このレギュレータを介して所定の支持力可変部材に圧力を付与又は所定の支持力可変部材の圧力を除去することにより上記疲労感が低減する方向に支持力を発生させる。
【0056】
[疲労感低減制御介入条件の具体例]
図3の疲労感低減制御介入条件は、制御を開始するタイミングの前提条件として走行動力源(エンジン)が起動状態で且つ、シートバック部のリクライニング角度が15deg±10degに設定(動力源起動状態時休憩中のシートバック部を倒した状態での制御を防止するため)されている状態において下記内容を制御開始タイミングとする。
【0057】
また、本実施形態の車両には、走行状態検出手段として車両の前後方向、左右方向及び上下方向の少なくともいずれかの方向の加速度、減速度、ステアリングの操舵速度、操舵量などを検出するセンサが搭載され、制御ユニットはこれらのセンサ値から現在の車両の走行シーンを判定する。
【0058】
<制御開始タイミング>
下記1及び2の条件が成立したならば制御介入する。
1.圧力変化が所定時間内に複数回連続して検出された場合
2.所定の圧力変化が0.5秒間検出された場合
<制御停止タイミング>
下記1〜4のいずれかの条件が成立したならば制御を停止する。
1.圧力変化を示し且つ元の圧力状態に近づきつつある(姿勢変化を抑制できた)と判断できる場合
2.圧力の変化量増減が改善されない場合
3.他の所定圧力変化状態と判定された場合
4.座り直し動作(一時的な荷重抜け)が検出された場合
<各走行シーン>
前方ずれ姿勢の場合(下記疲労態様1)
1.ブレーキ操作が検出された場合
以上の場合は上記条件が解除されるまで制御介入しないものとする。
【0059】
後方ずれ姿勢の場合(下記疲労態様2)
1.急激な加速操作をした場合
2.ブレーキ操作が検出された場合
3.必要以上の踏力がフットレストやクラッチペダルから検出された場合
以上の場合は上記いずれかの条件が解除されるまで制御介入しないものとする。
【0060】
尚、全ての着座姿勢に共通する条件として所定値以上の急激な加速動作若しくは減速動作、或いはステアリング操作における所定値以上の操舵速度若しくは操舵量が検出された場合、エアバック作動時なども制御介入しないものとする。また、シートクッション部のみに対する所定値以上の著しい加圧力が検出された場合も乗員の背中がシートバック部から離れている状態なので制御介入しないものとする。
【0061】
上記のように、疲労感低減制御介入条件を設定することでノイズや誤検出の影響を抑えることができる。
【0062】
[疲労感低減制御の具体的態様]
図5は通常時の乗員の着座姿勢を示し、以下の表1、2の状態図では関節を曲げる動作を屈曲、関節を伸ばす動作を伸展と呼び、動作方向を矢印で示している。
【0063】
<疲労態様1>
下記表1は本発明に係る実施形態の疲労態様1を説明する図表である。
【0064】
【表1】
【0065】
制御ユニット22は、各センサの計測値から下半身全体の動きとして尻下部の前方へのずれ動作や、仙骨〜胸椎中部の圧力減少、肩甲骨の圧力増加、尻下部の圧力作用位置が前後に変化、膝裏部の圧力減少を伴う姿勢変化を検出した場合には、乗員の尻下部や腰椎下部の支持力が増大しているため、尻下部や腰椎下部の疲労感が増大していると判定する。
【0066】
この場合、下記▲1▼〜▲3▼の少なくとも1つの制御を行う。
【0067】
▲1▼尻下部付近に配置されたエアーパック(第2支持力可変部材12C)への供給空気量を減少させる(尻下部の支持位置を下げる(やわらかくする))ように支持力を制御する。
【0068】
▲2▼腰椎下部(仙骨〜第4−5腰椎)付近に配置されたエアーパック(第3支持力可変部材13C)への供給空気量を減少させるように支持力を制御する。
【0069】
▲3▼肩甲骨付近に配置されたエアパック(第5支持力可変部材15C)への供給空気量を増加させるように支持力を制御する。
【0070】
尚、上記支持力可変部材を偏心回転するように軸支した円筒形状とした場合には、第2及び第3支持力可変部材12C,13Cを突出しない方向に所定角度回転させることで尻下部及び腰椎下部の支持力を減少方向に制御できる。また、第5支持力可変部材15Cを突出する方向に所定角度回転させることで、肩甲骨付近の支持力を増大方向に制御できる。
【0071】
更に、上記支持力可変部材がランバーサポート部を前後方向に移動可能とした構成の場合には、腰椎下部付近に配置されたランバーサポート部(第3支持力可変部材13C)を後方に変位させるように制御すればよい。
【0072】
上記疲労態様1では、第2及び第3支持力可変部材12C,13Cの支持力を減少させることで尻下部や腰椎下部の疲労感を低減させることができる。また、第5支持力可変部材15Cの支持力を増大させることで肩甲骨付近の疲労感を低減させることができる。
【0073】
また、上記制御により乗員の視点分散を抑制し(視点位置を略一定に保持し)、視線位置を要因とする疲労感を低減できる。
【0074】
<疲労態様2>
下記表1は本発明に係る実施形態の疲労態様2を説明する図表である。
【0075】
【表2】
【0076】
制御ユニット22は、上記疲労態様1において(又は上記疲労態様1にかかわりなく)、更に各センサの計測値から下半身全体の動きとして尻下部の後方へのずれ動作や、仙骨〜胸椎中部の圧力増加、肩甲骨の圧力減少、尻下部の圧力作用位置が前後に変化、膝裏部〜大腿部の圧力増加を伴う姿勢変化を検出した場合には、乗員の腰椎下部の支持力が減少しているために腰椎下部(仙骨付近)や尻下部の疲労感が増大し、乗員の肩甲骨付近の支持力が増大しているために肩甲骨付近の疲労感が増大していると判定する。
【0077】
この場合、下記▲1▼〜▲3▼の少なくとも1つの制御を実行する。
【0078】
▲1▼腰椎下部(仙骨)付近に配置されたエアーパック(第3支持力可変部材13C)への供給空気量を増加させるように支持力を制御する。
【0079】
▲2▼尻下部付近に配置されたエアーパック(第2支持力可変部材12C)への供給空気量を増加させるように支持力を制御する。
【0080】
▲3▼肩甲骨付近に配置されたエアパック(第5支持力可変部材15C)への供給空気量を減少させるように支持力を制御する。
【0081】
上記疲労態様2では、第2及び第3支持力可変部材12C,13Cの支持力を増大させることで尻下部や腰椎下部の疲労感を低減させることができる。また、第5支持力可変部材15Cの支持力を減少させることで肩甲骨付近の疲労感を低減させることができる。
【0082】
また、上記制御により乗員の視点分散を抑制し(視点位置を略一定に保持し)、視線位置を要因とする疲労感を低減できる。
【0083】
尚、この疲労態様2においても同様に所定の支持力可変部材の供給空気量が増減制御されるが、支持力可変部材としてはエアパックの他、上記偏心円筒形状やランバーサポート部を用いて支持力を増減制御する構成を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態の車両用シート装置を例示する正面図である。
【図2】図1に示す車両用シート装置に搭載される疲労感を低減するための各機能ブロックにより構成されるシステムブロック図である。
【図3】図2の各機能ブロックによる疲労感低減制御を示すフローチャートである。
【図4】図3のステップS8での姿勢制御を示すフローチャートである。
【図5】乗員の各部位を示す側面図である。
【図6】乗員の着座姿勢における各部位を示す側面図である。
【図7】乗員の体全体の疲労感と姿勢変化回数の測定結果を示す図である。
【図8】乗員の体全体及び各部位ごとの疲労感の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
1 シートクッション部
2 シートバック部
3 ヘッドレスト
11〜15 第1〜第5センサ部
11A〜15A 第1〜第5左センサ
11B〜15B 第1〜第5右センサ
11C〜15C 第3〜第5支持力可変部材
21 圧力計測ユニット
22 制御ユニット
23 レギュレータ
25 エアポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle seat device that adjusts a supporting force for an occupant in accordance with a sitting state of the occupant.
[0002]
[Prior art]
As a conventional vehicle seat device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-146342 discloses a seat back of a seatback which detects a body pressure of an occupant seated on a seat and maintains the body pressure of the occupant in accordance with a change in posture of the occupant. There is one that changes the hardness (see JP-A-5-146342).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-146342
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional example is intended to reduce fatigue by changing the hardness of the seat near the lumbar vertebra of the occupant seated on the seat, and the fatigue location of the occupant seated on the seat is determined for each part of the occupant's body. It is not a technique to specifically reduce the feeling of fatigue.
[0005]
On the other hand, referring to FIGS. 7 and 8, the fatigue of each part of the body of the occupant sitting on the seat increases with time, and the number of changes in the posture of the occupant increases with the increase of the fatigue of each part. You can see that.
[0006]
Therefore, it is considered that if a change position of the sitting posture of the occupant is detected, and a fatigue position or a fatigue mode can be specified from the change position, the fatigue of the seated occupant caused by the specific fatigue position or the fatigue mode can be effectively reduced. .
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle seat device that can effectively reduce a feeling of fatigue caused by a specific fatigue location or a fatigue state of a seated occupant.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a vehicle seat device of the present invention is a vehicle seat device that adjusts a supporting force for the occupant according to a seated state of the occupant, wherein the seated occupant is Detecting means for detecting a forward displacement of the entire lower body, and a supporting force for increasing the supporting force of the seated occupant to the lower lumbar vertebra and / or decreasing the supporting force to the lower buttock when the displacement is detected. Adjusting means.
[0009]
Preferably, the detecting means further detects a rearward displacement of the entire lower body of the seated occupant, and when it is detected that the entire lower body of the seated occupant has shifted rearward, the support force adjusting means includes the seating occupant. Increase the support of the occupant in the lower lumbar spine and / or increase the support of the lower buttock.
[0010]
Preferably, when the detecting means detects that the entire lower body of the seated occupant has shifted forward, the supporting force adjusting means changes the supporting force of the seated occupant on the scapula.
[0011]
Preferably, the displacement of the entire lower body of the seated occupant in the forward and rearward directions is detected using a pressure change of the seated occupant's back of the knee with respect to the seat.
[0012]
The vehicle seat device of the present invention is a vehicle seat device that adjusts a supporting force for the occupant in accordance with a seating state of the occupant, and a detecting unit that detects a rearward displacement of the entire lower body of the seated occupant. And supporting force adjusting means for increasing the supporting force of the seated occupant in the lower lumbar spine and / or increasing the supporting force of the seated occupant to the lower part of the buttocks when the displacement is detected.
[0013]
Preferably, the vehicle further comprises running state detecting means for detecting any one of acceleration, deceleration, steering speed, and steering amount in at least one of the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the vehicle. When any of acceleration, deceleration, steering speed, and steering amount in at least one of the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction exceeds a predetermined value, the support force adjusting means supports the seated occupant. Adjustment of power is prohibited.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the forward displacement of the entire lower body of the seated occupant is detected, the support force of the seated occupant to the lower lumbar spine is increased and / or the support force to the lower buttock. , The feeling of fatigue in the lower lumbar spine and lower hip can be reduced. In addition, the above-described control can suppress the occupant's viewpoint dispersion (maintain the viewpoint position substantially constant) and reduce the feeling of fatigue caused by the line of sight position.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, when further detecting the rearward displacement of the entire lower body of the seated occupant, the supporting force of the lower lumbar vertebra of the seated occupant and / or the supporting force of the lower buttock are increased. Thus, the feeling of fatigue in the lower lumbar spine and lower buttock can be reduced.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, when it is detected that the entire lower body of the seated occupant has shifted forward, the feeling of fatigue in the vicinity of the scapula is reduced by changing the supporting force of the seated occupant on the scapula. Can be.
[0017]
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to detect the forward and backward displacement of the entire lower body of the seated occupant by using the pressure change of the seat occupant's back of the knee with respect to the seat.
[0018]
According to the invention of
[0019]
According to the invention of
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
The embodiment described below is an example as a means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modification or modification of the following embodiment without departing from the gist thereof.
[0022]
Further, in the present invention, the meaning of the term "fatigue" is roughly classified into two types, mental fatigue and physical fatigue, and mental fatigue is generally defined as unconscious mental burden. Is defined as the meaning of fatigue due to conscious mental burden or motion sickness (because it becomes easy to get sick when fatigued). It is defined as the feeling of fatigue, the feeling of fatigue due to the living environment.
[0023]
[Vehicle seat device]
FIG. 1 is a front view illustrating a vehicle seat device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a system block diagram including functional blocks for reducing a feeling of fatigue mounted on the vehicle seat device shown in FIG.
[0024]
As shown in FIG. 1, a vehicle seat device according to the present embodiment includes a
[0025]
On the seating surface of the
[0026]
The
[0027]
The first and second supporting force
[0028]
Similarly, on the backrest surface of the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
Further, the third to fifth supporting force
[0033]
Note that the sensor and the variable supporting force member may be provided on the
[0034]
As shown in FIG. 2, the pressure detected by each of the
[0035]
The seating state of the occupant can be measured, for example, by measuring the occupant's operation mode (change in sitting posture) during traffic congestion in an easily fatigued city area or on a highway, and the driving time in the past several days or the driving time in one day It is created by accumulating as data data an operation that can be determined to be tired from the above.
[0036]
In addition, although each of the above-described sensors is exemplified as a pair of left and right components, a configuration in which only one of the left and right components is provided may be employed. Further, as the sensor, a weight sensor such as a strain gauge, and a distance sensor such as an infrared sensor or an ultrasonic sensor can be applied in addition to a pressure sensor that senses a body pressure of a seated occupant.
[0037]
When using an ultrasonic sensor or an infrared sensor, the distance from the sensor unit to the back of the occupant is measured by emitting ultrasonic waves or infrared rays, and the amount of movement and the movement of the load center with respect to the initial value (such as at the start of driving) are measured. The direction will be measured.
[0038]
Further, as the supporting force variable member, for example, a device capable of controlling the amount of air supplied from an air supply source such as an
[0039]
In addition to the air-pack type, the variable supporting force member is formed in a cylindrical shape that rotates eccentrically, and the first and second variable supporting
[0040]
Further, a configuration in which the lumbar support portion can be moved in the front-rear direction instead of the S-shaped spring provided in the seat back portion and supporting the occupant's back may be used to adjust the support force. Further, a member having a hardness different from that of the seat member may be incorporated in the seat cushion portion so as to be vertically movable, or may be incorporated in the seat back portion so as to be movable in the front-rear direction.
[0041]
Further, the left and right support forces of the variable support force member may be individually controllable.
[0042]
Further, the data in which the seated state of the occupant is associated with the control pattern for reducing the feeling of fatigue may be supplied from a recording medium such as a flexible disk.
[0043]
[Fatigue reduction control]
FIG. 3 is a flowchart showing the fatigue reduction control by each functional block in FIG.
[0044]
As shown in FIG. 3, if the vehicle is running (the occupant is seated) in step S1 (YES in step S1), in steps S2 and S3, each sensor detects the pressure of the seated occupant, and the control unit Inputs the measured value of the pressure detected by each sensor from the pressure measuring unit. Whether or not the vehicle is running is determined based on, for example, whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value by a vehicle speed sensor or the like. Further, the reason why the vehicle is running is that the engine is operated but the vehicle is not running, for example, there is a case where the seat is down and a break is taken.
[0045]
Thereafter, if the occupant is performing a driving operation in step S4 (NO in step S4), the control unit determines in step S5 whether the fatigue reduction control intervention condition is satisfied. The details of this fatigue reduction control intervention condition will be described later.
[0046]
If the fatigue reduction control intervention condition is satisfied in step S5 (YES in step S5), in step S6, the control unit determines a change in the sitting posture of the occupant from the measured values of the sensors. The change in the sitting posture is determined to increase when the current pressure difference from the initial value (such as at the start of operation) is equal to or more than a predetermined value, and is determined to decrease when the current pressure difference is equal to or less than the predetermined value.
[0047]
If there is a change in the posture of the occupant in step S6 (YES in step S6), a predetermined time (for example, 0) is determined in step S7 to prevent a mere driving operation or the like from being determined as a posture change except for erroneous detection by a sensor. After a lapse of .5 seconds (YES in step S7), in step S8, posture control according to the fatigue mode described later is executed.
[0048]
In step S9, the control unit determines whether the seating posture of the occupant has been changed as a result of the posture control in step S8.
[0049]
If it is determined in step S9 that the occupant's sitting posture has been changed (YES in step S9), the control unit determines changes in the occupant's sitting posture in steps S10 and S11, and the amount of change in posture can be suppressed within a predetermined value. If it is determined that this has occurred (YES in step S11), the present control ends.
[0050]
If it is determined in step S9 that the occupant's sitting posture cannot be changed (NO in step S9), the posture control may be painful for the occupant in step S13, and thus the control is terminated.
[0051]
On the other hand, if it is determined in step S11 that the posture change amount cannot be suppressed within the predetermined value (NO in step S11), a change in the seating posture of the occupant is determined again in step S12, and the process returns to step S8. Execute attitude control.
[0052]
[Attitude control in step S8]
FIG. 4 is a flowchart showing the attitude control in step S8 of FIG.
[0053]
As shown in FIG. 4, if there is a change in the seating posture of the occupant (YES in step S6 of FIG. 3), in steps S21 and S22, the control unit stores the occupant's sitting state stored in the memory and a reduction in the feeling of fatigue with respect thereto. The data associated with the control pattern is read and collated with the detected sitting posture.
[0054]
As a result of the collation in step S22, if the detected change in the sitting posture is caused by the feeling of fatigue, and if a fatigued portion that causes the feeling of fatigue of the occupant can be determined, the feeling of fatigue is determined in step S23. The optimum control pressure command value for controlling the supporting force of each supporting force variable member in the direction of reducing the control force is calculated.
[0055]
In steps S24 and S25, the control unit adjusts the regulator so as to apply pressure to the predetermined supporting force variable member or remove the pressure of the predetermined supporting force variable member according to the control pressure command value. By applying a pressure to the predetermined supporting force variable member or removing the pressure of the predetermined supporting force variable member through the above, the supporting force is generated in a direction in which the feeling of fatigue is reduced.
[0056]
[Specific examples of fatigue reduction control intervention conditions]
The fatigue reduction control intervention condition shown in FIG. 3 is based on the assumption that the driving power source (engine) is activated and the reclining angle of the seat back portion is set to 15 deg ± 10 deg (when the power source is activated) The following content is defined as the control start timing in a state in which the control is performed in a state where the seat back portion is tilted during a break).
[0057]
In the vehicle of the present embodiment, a sensor that detects acceleration, deceleration, steering speed, steering amount, and the like in at least one of the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of the vehicle is provided as running state detection means. Onboard, the control unit determines the current driving scene of the vehicle from these sensor values.
[0058]
<Control start timing>
If the following
1. 1. When a pressure change is continuously detected a plurality of times within a predetermined time. When a predetermined pressure change is detected for 0.5 seconds <Control stop timing>
When any of the following
1. 1. When a pressure change is indicated and it can be determined that the pressure state is approaching the original pressure state (posture change has been suppressed). 2. When the increase / decrease in pressure change is not improved 3. When it is determined that another predetermined pressure change state has occurred. When a re-seat operation (temporary load loss) is detected <each driving scene>
In the case of a forward shift posture (
1. In the case where the brake operation is detected or more, the control does not intervene until the above condition is released.
[0059]
In the case of a backward displacement posture (
1. 1. When a rapid acceleration operation is performed 2. When a brake operation is detected In the case where the necessary pedal force is detected from the footrest or the clutch pedal, the control does not intervene until one of the above conditions is canceled.
[0060]
In addition, when a sudden acceleration operation or a deceleration operation exceeding a predetermined value or a steering speed or a steering amount exceeding a predetermined value in a steering operation is detected as a condition common to all sitting postures, control intervention is also performed at the time of an airbag operation or the like. Shall not. Further, even when a remarkable pressing force equal to or more than a predetermined value is detected for only the seat cushion portion, the control does not intervene because the back of the occupant is away from the seat back portion.
[0061]
As described above, the influence of noise and erroneous detection can be suppressed by setting the fatigue reduction control intervention condition.
[0062]
[Specific aspect of fatigue reduction control]
FIG. 5 shows the seating posture of the occupant in a normal state. In the state charts of Tables 1 and 2 below, the operation of bending the joint is called bending, the operation of extending the joint is called extension, and the direction of operation is indicated by an arrow.
[0063]
<
Table 1 below is a diagram illustrating
[0064]
[Table 1]
[0065]
The
[0066]
In this case, at least one of the following (1) to (3) is controlled.
[0067]
{Circle around (1)} The supporting force is controlled so as to reduce the amount of air supplied to the air pack (second supporting force variable member 12C) arranged near the lower part of the buttocks (lower the supporting position of the lower part of the buttocks).
[0068]
(2) The supporting force is controlled so as to reduce the amount of air supplied to the air pack (third supporting force
[0069]
(3) The supporting force is controlled so as to increase the amount of air supplied to the air pack (the fifth supporting force
[0070]
In the case where the supporting force variable member is formed in a cylindrical shape which is pivotally supported so as to be eccentrically rotated, the second and third supporting force
[0071]
Further, in the case where the variable support force member is configured to be able to move the lumbar support portion in the front-back direction, the lumbar support portion (third support force
[0072]
In the
[0073]
In addition, the above-described control can suppress the occupant's viewpoint dispersion (maintain the viewpoint position substantially constant) and reduce the feeling of fatigue caused by the line of sight position.
[0074]
<
Table 1 below is a diagram illustrating
[0075]
[Table 2]
[0076]
In the fatigue mode 1 (or irrespective of the fatigue mode 1), the
[0077]
In this case, at least one of the following (1) to (3) is executed.
[0078]
(1) The supporting force is controlled so as to increase the amount of air supplied to the air pack (third supporting force
[0079]
(2) The supporting force is controlled so as to increase the amount of air supplied to the air pack (second supporting force variable member 12C) arranged near the lower part of the buttocks.
[0080]
(3) The supporting force is controlled so as to reduce the amount of air supplied to the air pack (the fifth supporting force
[0081]
In the above-described
[0082]
In addition, the above-described control can suppress the occupant's viewpoint dispersion (maintain the viewpoint position substantially constant) and reduce the feeling of fatigue caused by the line of sight position.
[0083]
In this
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view illustrating a vehicle seat device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system block diagram including functional blocks for reducing a feeling of fatigue mounted on the vehicle seat device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing fatigue reduction control by each functional block of FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing the attitude control in step S8 of FIG.
FIG. 5 is a side view showing each part of the occupant.
FIG. 6 is a side view showing each part in a sitting posture of the occupant.
FIG. 7 is a diagram showing measurement results of the feeling of fatigue and the number of changes in posture of the entire body of the occupant.
FIG. 8 is a diagram showing measurement results of fatigue of the occupant for the whole body and for each part.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記着座した乗員の下半身全体の前方へのずれを検出する検出手段と、
前記ずれを検出した時に前記着座した乗員の腰椎下部への支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を減少させる支持力調節手段とを具備することを特徴とする車両用シート装置。A vehicle seat device that adjusts a supporting force for an occupant according to a sitting state of the occupant,
Detecting means for detecting a forward shift of the entire lower body of the seated occupant;
And a support force adjusting means for increasing the support force of the seated occupant to the lower lumbar vertebra and / or decreasing the support force to the lower buttock when the displacement is detected. .
前記着座した乗員の下半身全体の後方へのずれを検出する検出手段と、
前記ずれを検出した時に前記着座した乗員の腰椎下部の支持力を増大させ、且つ/又は尻下部への支持力を増大させる支持力調節手段とを具備することを特徴とする車両用シート装置。A vehicle seat device that adjusts a supporting force for an occupant according to a sitting state of the occupant,
Detecting means for detecting the rearward displacement of the entire lower body of the seated occupant;
A vehicle seat device comprising: a support force adjusting means for increasing the support force of the seated occupant in the lower lumbar spine and / or increasing the support force of the seated occupant in the lower buttock portion when the displacement is detected.
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