JP2005125846A

JP2005125846A - 疲労低減機能付き自動車用シート

Info

Publication number: JP2005125846A
Application number: JP2003361323A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sugiyama; 慎二杉山; Isao Kawashima; 功川島; Hirochika Takei; 泰親武井
Original assignee: TS Tech Co Ltd
Current assignee: TS Tech Co Ltd
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】自動車用シートにおける姿勢形態による椎間板の内圧上昇，骨格筋の緊張，局部圧迫による皮膚並びに骨格筋系の負荷及び着座時間を要素として発生する着座者の疲労を効果的に低減する。
【解決手段】着座者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサー１０をシートバック１の内部に備え、着座者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグ１１ａ〜１１ｃをシート本体１，２の内部に備え、角度センサー１０により予め定められた所定値以上の変動量を検知すると、エアバッグ１１ａ〜１１ｃを作動する自動制御回路１２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、長時間着座時における腰部の痛み等を低減する疲労軽減機能付きの自動車用シートに関するものである。

自動車用シートにおいては、疲労低減が機能の一つとして要求されている。その手段としては、エアバッグをシートバックの腰支持部に内蔵し、このエアバッグを膨張，収縮動させて座面硬度を変えることによる支持圧を制御し、着座者の疲労感を解消することが提案されている（特許文献１）。

そのエアバッグは、着座者が主動操作自動復帰型の常開接点スイッチで作動するよう備え付けられている。これでは、疲労の低減を主に考えると、着座者が疲労していることを認識しない限り、スイッチ操作が行われないことから、着座者の的確な疲労の低減を行えない。
特開平７−３１３２９３号

解決しようとする課題は、姿勢形態による椎間板の内圧上昇，骨格筋の緊張，局部圧迫による皮膚並びに骨格筋系の負荷及び着座時間を要素として発生する疲労を如何なる手段で自動的に効率よく低減するかの点である。

本発明の請求項１は、着座者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサーをシートバックの内部に備え、着座者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、角度センサーにより予め定められた所定値以上の変動量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えることを主要な特徴とする。

本発明の請求項２は、運転者のハンドル操作に伴う発汗量を検知する発汗センサーを操作ハンドルのハンドル本体に備え、運転者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、発汗センサーにより予め定められた所定値以上の発汗量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えることを特徴とする。

本発明の請求項３は、運転者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサーをシートバックの内部に備えると共に、運転者のハンドル操作に伴う発汗量を検知する発汗センサーを操作ハンドルのハンドル本体に備え、更に、運転者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、角度センサー並びに発汗センサーにより予め定められた所定値以上の変動量乃至は発汗量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る疲労低減機能付き自動車用シートでは、着座者が疲労するに伴って現れ易い骨盤付近の角度変動による体動を角度センサーで検知し、予め定められた所定値以上の変動量を角度センサーで検知すると、エアバッグを制御回路で自動的に作動するよう構成することから、着座者の的確な疲労の低減を行える。

本発明の請求項２に係る疲労低減機能付き自動車用シートでは、運転者がハンドル操作で疲労するに伴って生じ易いハンドル握りによる発汗量を発汗センサーで検知し、予め定められた所定値以上の発汗量を発汗センサーで検知すると、エアバッグを制御回路で自動的に作動するよう構成することから、運転者の的確な疲労の低減を行える。

本発明の請求項３に係る疲労低減機能付き自動車用シートでは、運転者が疲労するに伴って現れ易い骨盤付近の角度変動による体動を角度センサーで検知し、または、ハンドル操作で疲労するに伴って生じ易いハンドル握りによる発汗量を発汗センサーで検知し、予め定められた所定値以上の変動値乃至は発汗量を角度センサー乃至は発汗センサーで検知すると、エアバッグを制御回路で自動的に作動するよう構成することから、運転者のより的確な疲労の低減を行える。

図１は、疲労低減機能付きの運転者用シートを示す。図中、符号１はシートバック、２はシートクッション、３は操作ハンドル、４は計器パネルを示す。この運転者用シートにおいては、運転者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサー１０をシートバック１の内部に備えることにより運転者の疲労を低減するものとして構成されている。

その角度センサー１０を備えては、運転者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグ１１ａ〜１１ｃをシートバック１並びにシートクッション２の内部に備え、角度センサー１０により予め定められた所定値以上の変動量を検知すると、エアバッグ１１ａ〜１１ｃを作動する自動制御回路１２を備えることから疲労の低減を図れるよう構成されている。

その運転者用シートは、所定の骨格部を支持する座面部位に相応させてエアバッグ１１ａ〜１１ｄをシートバック１，シートクッション１に内蔵することにより構成されている。このエアバッグ１１ａ〜１１ｄは、エアの供給，排出による膨張，収縮を調整し、パッド部による座面硬度の制御から着座者の支持圧を変えるものとして備え付けられている。

エアバッグの自動制御回路１２は、予め定められた順序に従って制御の段階を逐次進めるシーケンサー１２ａ、所定の入力情報に応じてエアバックの作動開始等を設定するプログラム回路１２ｂ、プログラム回路１２ｂよりの指令に基づいてエアを供給するコンプレッサー１２ｃ、エアバッグの内圧を検知する圧力センサーを設置したソレノイドバルブ１２ｄを備えて回路構成されている。この他、所定の作動情報をプログラム回路１２ｂに入力可能なディスプレイ（タッチパネル）１３が備え付けられている。

このように構成する自動車用シートでは、機構全体を作動する電源スイッチを備えて始動させる。その始動時は、シート各部を着座姿勢に応じた所定位置に調整し、また、上体を数回動かすことから骨盤の変動量を模擬させることに応じた情報をタッチパネル１３よりプログラム回路１２ｂに入力し、機構全体の制御条件を設定することを行う。このシート各部の調整指令や上体の動作指令はタッチパネル１３の画面に表示される。

その条件設定を行うと、骨盤角度の変動量をプログラム回路１２ｂで計算すると共に、コンプレッサー１２ｃ並びにソレノイドバルブ１２ｄが作動する。長時間運転中の体動が模擬値に達したことを角度センサー１０で検知すると、その指令がシーケンサー１２ａに入力されることから、シーケンサー１２ａが所定の作動をするようコンプレッサー１２ｃ並びにソレノイドバルブ１２ｄを作動制御する。

そのシーケンサー１２ａの制御により、エアがエアバッグ１１ａ〜１１ｄに送り込まれると、エアバッグ１１ａ〜１１ｄがエアの供給，排出による膨張，収縮を調整しながら、パッド部による座面硬度の制御から着座者の支持圧を変えることにより血流量を増加させて疲労を低減するようにできる。

その途上では、エアバッグ１１ａ〜１１ｄの内圧をソレノイドバルブ１２ｄの圧力センサーで検知し、この検出情報をシーケンサー１２ａにフィードバックすることによりエアバッグ１１ａ〜１１ｄの内圧を制御できる。これらの動きにより、運転者の疲労が低減すると、終了をタッチパネル１３で表示し、機構全体をリセットすると共に、タッチパネル１３が初期画面に戻るよう回路設定できる。なお、エア圧の調整スイッチを操作ハンドルに備え、エアバッグの内圧をマニュアル操作で制御するようにもできる。

上述した実施の形態は運転者用シートに基づいて説明したが、これ以外にも、アシスタントシートに適用し、また、セカンドシート，サードシートにも同様
に適用するよう構成できる。

上述した実施の形態に代えて、発汗センサー１４を操作ハンドル３のハンドル本体に備え、運転者がハンドル操作で疲労するに伴って生じ易いハンドル握りによる発汗量を発汗センサー１４で検知し、予め定められた所定値以上の発汗量を発汗センサー１４で検知すると、エアバッグ１１ａ〜１１ｄを制御回路１２で自動的に作動するよう運転席専用として備え付けられる。

運転席専用としては、角度センサー１０並びに発汗センサー１４を共に備え、骨盤付近の角度変動による体動を角度センサー１０で検知し、または、ハンドルハンドル握りによる発汗量を発汗センサー１４で検知し、予め定められた所定値以上の変動値乃至は発汗量を角度センサー１０乃至は発汗センサー１４で検知すると、エアバッグ１１ａ〜１１ｄを制御回路１２で自動的に作動するよう備え付ることもできる。

エアバッグ１１ａ〜１１ｄは、図２並びに図３で示すようにパッド部を背後から支持するようシートバック１の第９胸椎支持部１ａ並びに骨盤（仙骨／腸骨）支持部１ｂと、シートクッション２の座骨結節支持部２ａ並びに腿下支持部２ｂとに内蔵されている。

それは、疲労の発生要素が姿勢形態による椎間板の内圧上昇，骨格筋の緊張，局部圧迫による皮膚並びに骨格筋系の負荷及び着座時間であるため、２０〜３０°のバックアングルで使用される運転者用シートにより、人体特性の特徴を明らかにしたことによる効率のよい人体支持の態様に基づいて設定されている。

その選定基準を人体の特性から説明すると、外力に対して姿勢を安定させるためには可動量の小さい，即ち、動きにくい部位で支持するとよい。この観点に則って座位前屈時の脊柱可動量からすると、脊柱の中で頚椎部，腰椎部の順で可動量が大きく、胸椎部は小さいため、支持点の一つは第９〜１２胸椎付近に設定できる。

痛覚発生分布からすると、下体部では坐骨結節部の荷重が高く、上体部では第３腰椎部の荷重が高い。その痛覚分布から支持点を設定すると、下体部は坐骨結節部、上体部は第３腰椎部となる。但し、第３腰椎部は脊柱の可動量が大きい。このため、上体については重心位置で支持することが最も効率がよいから、バックアングルの上体重心位置である第９胸椎部付近に設定するとよい。

それと共に、骨格の構造上から剛体で人体の動きにくい部位である仙骨／腸骨部を支持点として設定するとよい。また、腿下部は骨格筋の緊張，局部圧迫による皮膚並びに骨格筋系の負荷を受けるところから、支持点の一つとして設定するとよい。

以上総合すると、少なくとも下体側の痛覚荷重が高い座骨結節部Ｉと、骨格構造上剛体である骨盤（仙骨／腸骨）部Ｐと、上体側の重心位置で脊柱の中でも動きにくい部位の第９胸椎部Ｔに相応させてエアバッグ１１ａ〜１１ｃを内蔵することにより、椎間板の内圧を上昇させないで、椎間板の内圧上昇，骨格筋の緊張，局部圧迫による皮膚並びに骨格筋系の負荷及び着座時間を要素として発生する疲労を効果的に低減できる。なお、腿下部Ｆに相応するエアバッグ１１ｄは必要に応じて備えればよい。

そのエアバッグ１１ａ〜１１ｄは、図３で示すようにエア流路を碁盤目状の迷路としてプレス成形したものを備え、エア流れを一つのバック内で強弱変更することによる着座者の支持圧を変更するよう設定できる。また、二つ並び乃至は三つ並びに分割形成したエアバッグを各部に備えることもできる。

本発明に係る疲労低減機能付き自動車用シートを示す説明図である。図１の自動車用シートにおける着座者の骨格とシートクッション，シートバックによる座者支持部との相対関係を示す説明図である。図１のシートクッション，シートバックにおける座者の支持部とエアバッグの内蔵位置との関係を示す説明図である。

符号の説明

１シートバック
２シートクッション
３操作ハンドル
１０角度センサー
１１ａ〜１１ｄエアバッグ
１２自動制御回路
１３タッチパネル
１４発汗センサー

Claims

着座者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサーをシートバックの内部に備え、着座者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、角度センサーにより予め定められた所定値以上の変動量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えてなることを特徴とする疲労低減機能付き自動車用シート。
運転者のハンドル操作に伴う発汗量を検知する発汗センサーを操作ハンドルのハンドル本体に備え、運転者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、発汗センサーにより予め定められた所定値以上の発汗量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えてなることを特徴とする疲労低減機能付き自動車用シート。
運転者の体動を骨盤付近の角度変動で検知する角度センサーをシートバックの内部に備えると共に、運転者のハンドル操作に伴う発汗量を検知する発汗センサーを操作ハンドルのハンドル本体に備え、更に、運転者の支持圧を座面硬度の制御で調整するエアバッグをシート本体の内部に備え、角度センサー並びに発汗センサーにより予め定められた所定値以上の変動量乃至は発汗量を検知すると、エアバッグを作動する自動制御回路を備えてなることを特徴とする疲労低減機能付き自動車用シート。