JP2014139069A - Power seat device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パワーシートを備えるパワーシート装置に関するものであり、パワーシートは、着座者に対する付与圧力の増減によって着座者の姿勢を変化させる姿勢変化機構を有する。 The present invention relates to a power seat device including a power seat, and the power seat has a posture change mechanism that changes the posture of the seated person by increasing or decreasing the pressure applied to the seated person.
シートの姿勢変化機構として、リクライニング機構、座面チルト機構、オットマンチルト機構、背面上部チルト機構、ランバーサポート、背面サイドサポート、座面サイドサポートなどがある。これらの姿勢変化機構をモータなどの駆動装置を用いて駆動するパワーシートが存在する。例えば、ランバーサポートを駆動する装置が、特許文献1〜4に記載されている。特許文献1には、ランバープレートを周期的にまたは非周期的に前後移動させることで、着座者の疲労の軽減を図ることが記載されている。 Examples of the seat posture changing mechanism include a reclining mechanism, a seating surface tilting mechanism, an ottoman tilting mechanism, a rear upper tilting mechanism, a lumbar support, a rear side support, and a seating side support. There is a power seat that drives these posture changing mechanisms using a driving device such as a motor. For example, Patent Documents 1 to 4 describe devices that drive a lumbar support. Patent Document 1 describes that the lumbar plate is moved back and forth periodically or aperiodically to reduce the fatigue of the seated person.
また、特許文献5〜7には、シート座面またはシート背面の体圧分布により、着座者の姿勢、疲労度、覚醒度などを検出することが記載されている。さらに、特許文献7には、疲労部位に対応するようにシート形状を変えることが記載されている。 Patent Documents 5 to 7 describe that the posture of a seated person, the degree of fatigue, the degree of arousal, and the like are detected based on the body pressure distribution on the seat seat surface or the seat back surface. Furthermore, Patent Document 7 describes that the sheet shape is changed so as to correspond to a fatigue site.
また、特許文献8には、シート背面の下部のたわみ量とシート座面の下方荷重に基づいて、統計学的手法によって決定された演算式を用いて、着座者の疲労度を定量的に算出することが記載されている。特許文献9には、エラストマーにより形成された静電容量型センサが記載されている。また、疲労の評価方法が、非特許文献1に記載されている。 Further, Patent Document 8 quantitatively calculates the degree of fatigue of a seated person using an arithmetic expression determined by a statistical method based on the amount of deflection at the lower part of the back of the seat and the downward load on the seat seat surface. It is described to do. Patent Document 9 describes a capacitive sensor formed of an elastomer. Further, Non-Patent Document 1 describes a fatigue evaluation method.
ところで、着座者に対してマッサージを行うことで、着座者の疲労を軽減することができる。特許文献1には、短時間の間隔でランバーサポートを前後移動させているため、いわゆるマッサージ機能に相当する。しかしながら、例えば、車両の運転席に適用する場合、運転中に短時間でシート形状を変化させることは望まない運転者がいる。 By the way, the fatigue of the seated person can be reduced by performing massage on the seated person. Patent Document 1 corresponds to a so-called massage function because the lumbar support is moved back and forth at short intervals. However, for example, when applied to a driver's seat of a vehicle, there is a driver who does not want to change the seat shape in a short time during driving.
そこで、本発明は、マッサージとは異なる手法を適用し、長時間の着座者の疲労の蓄積を低減することができるパワーシート装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power seat device that can apply a technique different from massage and reduce accumulation of fatigue of a seated person for a long time.
本手段に係るパワーシート装置は、着座者に対する付与圧力の増減によって着座者の姿勢を変化させる姿勢変化機構を有するパワーシートと、姿勢変化機構を制御する制御装置とを備える。制御装置は、姿勢変化機構による着座者に対する前記付与圧力をゼロ以外の圧力とした姿勢拘束状態と、付与圧力を姿勢拘束状態における付与圧力より低い圧力とした姿勢緩和状態と、を切り替えると共に、それぞれの状態を少なくとも1分間保持する。 The power seat device according to this means includes a power seat having a posture changing mechanism that changes the posture of the seated person by increasing or decreasing the pressure applied to the seated person, and a control device that controls the posture changing mechanism. The control device switches between a posture constraint state in which the applied pressure to the seated person by the posture change mechanism is a pressure other than zero and a posture relaxation state in which the applied pressure is lower than the applied pressure in the posture constraint state, For at least 1 minute.
このように、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えることにより、着座者に対して姿勢を変化させる。ただし、マッサージのように当該状態を10秒以下で切り替えるのではなく、1分間以上、各状態を保持するようにしている。1分間以上、付与圧力を高くした状態で保持することで、着座者は姿勢が拘束された感覚を得る。この感覚は、姿勢矯正のような感覚に近似し、マッサージのような感覚とは全く異なる。 In this way, the posture is changed with respect to the seated person by switching between the posture constraint state and the posture relaxation state. However, instead of switching the state in 10 seconds or less like a massage, each state is held for 1 minute or longer. By holding the applied pressure at a high level for 1 minute or longer, the seated person obtains a sense of restrained posture. This sensation approximates a sensation like posture correction and is completely different from a sensation like massage.
ここで、人間は、立っているときのように、背骨が逆S字状の状態が疲れにくいと言われている。そこで、着座者の背骨が逆S字状になるように、ランバーサポートが腰椎を押し付ける。つまり、ランバーサポートなどにより姿勢拘束状態を保持することで、着座者の姿勢を疲れにくいとされる姿勢にすることができる。しかし、姿勢拘束状態にて長時間着座していると、逆に、疲労が増大することが分かった。そこで、姿勢拘束状態を継続するのではなく、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えることにより、確実に、長時間の着座者の疲労の蓄積を低減できる。 Here, it is said that humans are less likely to get tired when the spine is in an inverted S shape like when standing. Therefore, the lumbar support presses the lumbar spine so that the seated person's spine has an inverted S-shape. That is, by holding the posture restrained state with a lumbar support or the like, the posture of the seated person can be made to be less fatigued. However, it has been found that fatigue increases when sitting in a posture-constrained state for a long time. Therefore, instead of continuing the posture restrained state, switching between the posture restrained state and the posture relaxed state can reliably reduce the accumulation of fatigue of the seated person for a long time.
<実施態様>
ここで、本手段に係るパワーシート装置の好適な実施態様について、以下に説明する。すなわち、本手段に係るパワーシート装置は、以下の好適な態様に限定されるものではない。
<Embodiment>
Here, the suitable embodiment of the power seat apparatus which concerns on this means is demonstrated below. That is, the power seat device according to the present means is not limited to the following preferred modes.
制御装置は、姿勢拘束状態および姿勢緩和状態をそれぞれ5分以上24分以内の間保持するとよい。ここで、姿勢拘束状態から姿勢緩和状態へ変化する瞬間、および、姿勢緩和状態から姿勢拘束状態へ変化する瞬間に、疲労の蓄積の低減の効果が得られることが分かった。そこで、それぞれの状態を5分以上とすることで、着座者が、姿勢拘束状態から姿勢緩和状態への変化の影響、および、姿勢緩和状態から姿勢拘束状態への変化の影響を確実に受けることができる。その結果、疲労の蓄積の低減効果を確実に発揮できる。また、姿勢拘束状態を24分以内とすることで、姿勢拘束状態の長時間継続することによる逆効果の影響を少なくできる。さらに、姿勢拘束状態および姿勢緩和状態を24分以内とすることで、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態との変化の回数を十分に得ることができる。その結果、疲労の蓄積の低減効果を確実に発揮できる。 The control device may hold the posture constraint state and the posture relaxation state for 5 minutes or more and 24 minutes or less, respectively. Here, it was found that the effect of reducing the accumulation of fatigue can be obtained at the moment of changing from the posture restrained state to the posture relaxed state and the moment of changing from the posture relaxed state to the posture restrained state. Therefore, by setting each state to 5 minutes or more, the seated person can be surely affected by the change from the posture restrained state to the posture relaxed state and the change from the posture relaxed state to the posture restrained state. Can do. As a result, the effect of reducing the accumulation of fatigue can be reliably exhibited. In addition, by setting the posture restraint state within 24 minutes, it is possible to reduce the adverse effect of the posture restraint state continuing for a long time. Furthermore, by setting the posture constraint state and the posture relaxation state within 24 minutes, the number of changes between the posture constraint state and the posture relaxation state can be sufficiently obtained. As a result, the effect of reducing the accumulation of fatigue can be reliably exhibited.
また、制御装置は、前記姿勢拘束状態の保持時間および前記姿勢緩和状態の保持時間を5分以上24分以内とし、姿勢拘束状態の保持時間を姿勢緩和状態の保持時間以上に設定するとよい。これにより、疲労の蓄積の低減効果を確実に発揮できる。 In addition, the control device may set the holding time of the posture restrained state and the holding time of the posture relaxed state to 5 minutes or more and within 24 minutes, and set the holding time of the posture restricted state to be longer than the holding time of the posture relaxed state. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue can be reliably exhibited.
また、前記制御装置は、予め決められた時間のタイミングで、前記姿勢変化機構の状態を切り替えるとよい。これにより、制御装置の設定が容易となる。 Moreover, the said control apparatus is good to switch the state of the said attitude | position change mechanism at the timing of the predetermined time. This facilitates the setting of the control device.
また、前記パワーシート装置は、さらに、前記パワーシートの座面および背面の少なくとも一方における荷重分布を検出する荷重センサを備え、前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢変化機構による前記姿勢拘束状態または前記姿勢緩和状態を異ならせるとよい。これにより、着座者に応じて、姿勢拘束状態または姿勢緩和状態を異ならせることができる。その結果、着座者に応じた適切な疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。 The power seat device further includes a load sensor that detects a load distribution on at least one of a seating surface and a back surface of the power seat, and the control device is configured to perform the posture change mechanism based on the load distribution. The posture restraint state or the posture relaxation state may be made different. Thereby, according to a seated person, a posture restraint state or a posture relaxation state can be varied. As a result, it is possible to obtain an appropriate fatigue reduction effect corresponding to the seated person.
また、前記荷重センサは、前記パワーシートの背面に荷重分布を検出し、前記姿勢変化機構は、ランバーサポート、背面サイドサポート、背面上部チルト機構の何れかであり、前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢変化機構の機能する位置を調整することにより、前記姿勢拘束状態を異ならせるとよい。これにより、ランバーサポート、背面サイドサポート、背面上部チルト機構の何れかによって、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。 Further, the load sensor detects a load distribution on the back surface of the power seat, the posture changing mechanism is any one of a lumbar support, a back side support, and a back upper tilt mechanism, and the control device Based on this, it is preferable that the posture restraint state is varied by adjusting the position where the posture change mechanism functions. As a result, any of the lumbar support, the rear side support, and the rear upper tilt mechanism can surely obtain the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person.
また、前記制御装置は、前記パワーシートの背面における前記荷重分布により得られた着座者の体格情報に基づいて、前記姿勢変化機構の機能する位置を調整するとよい。これにより、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。
例えば、前記制御装置は、前記体格情報としての、前記パワーシートの背面における前記荷重分布により得られた腰椎から肩までの長さ、腰椎高さおよび荷重範囲の横幅に基づいて、前記姿勢変化機構の機能する位置を調整するとよい。これにより、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。
Moreover, the said control apparatus is good to adjust the position which the said attitude | position change mechanism functions based on the seated person's physique information obtained by the said load distribution in the back surface of the said power seat. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person can be obtained with certainty.
For example, the controller changes the posture changing mechanism based on the physique information, the length from the lumbar spine to the shoulder, the lumbar spine height, and the lateral width of the load range obtained from the load distribution on the back surface of the power seat. It is recommended to adjust the functioning position. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person can be obtained with certainty.
また、前記荷重センサは、前記パワーシートの座面に荷重分布を検出し、前記姿勢変化機構は、座面サイドサポートであり、前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記座面サイドサポートの機能する位置を調整することにより、前記姿勢拘束状態を異ならせるとよい。これにより、座面サイドサポートによって、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。 Further, the load sensor detects a load distribution on the seat surface of the power seat, the posture changing mechanism is a seat surface side support, and the control device functions as the seat surface side support based on the load distribution. It is preferable to change the posture restraint state by adjusting the position to be changed. Thereby, the seat surface side support can surely obtain the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person.
また、前記制御装置は、前記パワーシートの座面における前記荷重分布により得られた着座者の体格情報に基づいて、前記座面サイドサポートの機能する位置を調整するとよい。これにより、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。
例えば、前記制御装置は、前記体格情報としての、前記パワーシートの座面における前記荷重分布により得られた荷重重心の前後方向位置、臀部の大きさおよび臀部の前後方向位置に基づいて、前記座面サイドサポートの機能する位置を調整するとよい。これにより、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。
Moreover, the said control apparatus is good to adjust the position which the said seat surface side support functions based on the seated person's physique information obtained by the said load distribution in the seat surface of the said power seat. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person can be obtained with certainty.
For example, the control device, based on the physique information, the position of the center of gravity of the load obtained from the load distribution on the seat surface of the power seat, the size of the buttock, and the position of the buttock in the front-rear direction It is recommended to adjust the functioning position of the surface side support. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person can be obtained with certainty.
また、前記姿勢変化機構は、リクライニング機構、座面チルト機構、オットマンチルト機構の何れかであり、前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態との付与圧力の変化量を異ならせることにより、前記姿勢緩和状態を異ならせるとよい。これにより、確実に着座者の疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。 Further, the posture change mechanism is any one of a reclining mechanism, a seating surface tilt mechanism, and an ottoman tilt mechanism, and the control device applies an applied pressure between the posture constraint state and the posture relaxation state based on the load distribution. It is preferable to vary the posture relaxation state by varying the amount of change of. Thereby, the effect of reducing the accumulation of fatigue of the seated person can be obtained with certainty.
また、前記制御装置は、前記パワーシートの座面における荷重と背面における荷重の比に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態との付与圧力の変化量を異ならせるとよい。これにより、着座者の体格に応じた適切な疲労の蓄積の低減効果を得ることができる。 Moreover, the said control apparatus is good to vary the variation | change_quantity of the applied pressure of the said attitude | position restraint state and the said attitude | position relaxation state based on the ratio of the load in the seat surface of the said power seat, and the load in a back surface. Thereby, the reduction effect of accumulation | storage of suitable fatigue according to a seated person's physique can be acquired.
また、前記制御装置は、前記パワーシートの座面における荷重と背面における荷重との総和に基づいて、前記姿勢変化機構の駆動の可否を判定するとよい。これにより、着座者の体格に応じて、姿勢変化機構を駆動させることによって疲労の蓄積を低減できる着座者に対して姿勢変化機構を駆動させることができる。 The control device may determine whether or not the posture change mechanism can be driven based on a sum of a load on the seating surface and a load on the back surface of the power seat. Accordingly, the posture changing mechanism can be driven for the seated person who can reduce the accumulation of fatigue by driving the posture changing mechanism according to the physique of the seated person.
また、パワーシート装置は、さらに、パワーシートの座面および背面の少なくとも一方における荷重分布を検出する荷重センサを備え、制御装置は、荷重分布に基づいて、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えるようにしてもよい。荷重分布の変化を把握することで、着座者の疲労進行を予測できる。これにより、姿勢変化機構の駆動タイミングを最適に調整し、長時間の着座者における疲労の蓄積をより効果的に低減できる。 The power seat device further includes a load sensor that detects a load distribution on at least one of a seating surface and a back surface of the power seat, and the control device switches between a posture constraint state and a posture relaxation state based on the load distribution. You may do it. By grasping the change of the load distribution, the fatigue progress of the seated person can be predicted. Thereby, it is possible to optimally adjust the drive timing of the posture changing mechanism, and to more effectively reduce the accumulation of fatigue in a long-time seated person.
また、荷重センサは、設置面を複数に区画した時において区画毎の荷重を検出し、制御装置は、区画毎の荷重の時間変化に基づいて、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えるようにしてもよい。区画毎の荷重の時間変化が大きいほど、着座者の該当区画部分に疲労が進行していると予測できる。これにより、姿勢変化機構の駆動タイミングを最適に調整し、長時間の着座者における疲労の蓄積を確実に低減できる。 The load sensor detects the load for each section when the installation surface is partitioned into a plurality of sections, and the control device switches between the posture restrained state and the posture relaxed state based on the time change of the load for each section. May be. It can be predicted that fatigue is progressing in the corresponding section of the seated person as the time change of the load for each section is larger. Accordingly, it is possible to optimally adjust the drive timing of the posture change mechanism and to reliably reduce the accumulation of fatigue in a long-time seated person.
また、荷重センサは、設置面を複数に区画した時において区画毎の荷重分布を検出し、制御装置は、区画毎の荷重分布に基づいて区画毎の荷重重心を算出すると共に、区画毎の荷重重心に基づいて、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えるようにしてもよい。区画における荷重重心が変化するということは、着座者の姿勢が変化したことを意味する。姿勢の変化から、着座者の疲労度合いまたは疲労の進行を予測することができる。そこで、姿勢変化機構の駆動タイミングを最適に調整し、長時間の着座者における疲労の蓄積を低減できる。 The load sensor detects the load distribution for each section when the installation surface is partitioned into a plurality of sections, and the control device calculates the load center of gravity for each section based on the load distribution for each section, and the load for each section. Based on the center of gravity, the posture constraint state and the posture relaxation state may be switched. A change in the center of gravity of the load in the section means that the posture of the seated person has changed. The degree of fatigue of the seated person or the progress of fatigue can be predicted from the change in posture. Therefore, it is possible to optimally adjust the drive timing of the posture change mechanism and reduce the accumulation of fatigue in a long-time seated person.
また、パワーシートは、複数の姿勢変化機構を備え、制御装置は、荷重センサにより検出された荷重分布に応じて設定された姿勢変化機構を制御するようにしてもよい。荷重センサにより検出される荷重分布によって、着座者のどの部位に疲労が蓄積されている、または、蓄積されるおそれがあるかを予測できる。また、パワーシートが複数の姿勢変化機構を備えている。そこで、着座者の疲労部位に応じてそれぞれの姿勢変化機構を駆動することで、疲労部位に対して効果的に疲労の蓄積の低減効果を発揮できる。 The power seat may include a plurality of posture change mechanisms, and the control device may control the posture change mechanism set according to the load distribution detected by the load sensor. Based on the load distribution detected by the load sensor, it is possible to predict in which part of the seated person the fatigue is accumulated or is likely to be accumulated. Further, the power seat is provided with a plurality of posture change mechanisms. Therefore, by driving each posture changing mechanism in accordance with the fatigued part of the seated person, it is possible to effectively reduce the accumulation of fatigue on the fatigued part.
また、荷重センサは、エラストマーにより面状に形成され、荷重分布を計測可能で、かつ、面接線方向に伸張変形可能であるべきである。パワーシートの表皮は、着座者の姿勢の変化に応じて、変形する。そこで、荷重センサをエラストマーにより面接線方向に伸張変形可能となるように形成することで、パワーシートの表皮の変形形状に追従することができる。つまり、荷重センサが、シートの面方向に滑ることを防止できるため、検出する位置が変動することを防止できる。同時に、荷重センサがパワーシートの表皮の変形形状に追従できるので、荷重センサの存在に基づく違和感を着座者に与えず、自然な着座姿勢を提供できる。その結果、検出する位置に依存する情報、例えば、荷重の時間変化、荷重の重心などを高精度に検出できる。従って、着座者の疲労の蓄積の予測を高精度にできる。 Further, the load sensor should be formed into a planar shape with an elastomer, be able to measure the load distribution, and be stretchable and deformable in the surface tangential direction. The epidermis of the power seat is deformed according to the change in the posture of the seated person. Therefore, by forming the load sensor so as to be stretchable and deformable in the surface tangential direction with the elastomer, it is possible to follow the deformed shape of the skin of the power seat. That is, since the load sensor can be prevented from slipping in the surface direction of the seat, the detection position can be prevented from changing. At the same time, since the load sensor can follow the deformed shape of the skin of the power seat, a natural seating posture can be provided without giving the seated person an uncomfortable feeling based on the presence of the load sensor. As a result, information dependent on the position to be detected, for example, time variation of the load, the center of gravity of the load, etc. can be detected with high accuracy. Therefore, it is possible to predict the accumulation of fatigue of the seated person with high accuracy.
仮に、荷重センサが熱可塑性樹脂製または熱硬化性樹脂製である場合には、伸縮柔軟性がないためにパワーシートの表皮の変形形状に追従できない。その結果、着座者に違和感(例えば、つっぱり感)を与え、不快な座り心地となるだけでなく、パワーシートの表皮の変形に対する拘束要因となり、自然な着座姿勢を提供できないため、着座者の疲労低減は実現困難である。 If the load sensor is made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, it cannot follow the deformed shape of the skin of the power sheet because it does not have flexibility of expansion and contraction. As a result, the seated person feels uncomfortable (for example, a feeling of tension), which not only makes the seat uncomfortable, but also becomes a restraining factor for the deformation of the skin of the power seat and cannot provide a natural seating posture. Reduction is difficult to achieve.
また、荷重センサは、エラストマーにより形成された一対の電極、および、当該一対の電極の間に介在するエラストマーにより形成された誘電層により構成される静電容量型センサとしてもよい。これにより、着座者に違和感を与えない。なお、エラストマーにより形成された電極は伸縮しても、電極の導電性の変化が小さいことが好ましい。従って、着座者が着座することに伴って、パワーシートが変形し、さらに荷重センサが伸張変形したとしても、導電性が良好で電極としての機能を維持できる。これにより、静電容量を高精度に計測することができ、結果として、荷重分布を高精度に計測することができる。 Further, the load sensor may be a capacitive sensor configured by a pair of electrodes formed of an elastomer and a dielectric layer formed of an elastomer interposed between the pair of electrodes. Thereby, a discomfort is not given to a seated person. In addition, even if the electrode formed with the elastomer expands and contracts, it is preferable that the change in conductivity of the electrode is small. Therefore, even when the seated person is seated and the power seat is deformed and the load sensor is stretched and deformed, the conductivity is good and the function as an electrode can be maintained. As a result, the capacitance can be measured with high accuracy, and as a result, the load distribution can be measured with high accuracy.
<第一実施形態>
(パワーシートの説明)
パワーシートは、姿勢変化機構を備える。姿勢変化機構は、着座者に対する付与圧力の増減によって、着座者の姿勢を変化させる。姿勢変化機構としては、ランバーサポート、リクライニング機構、座面チルト機構、オットマンチルト機構、背面上部チルト機構、背面サイドサポート、座面サイドサポートなどである。
<First embodiment>
(Description of power seat)
The power seat includes a posture change mechanism. The posture change mechanism changes the posture of the seated person by increasing or decreasing the pressure applied to the seated person. The posture changing mechanism includes a lumbar support, a reclining mechanism, a seating surface tilt mechanism, an ottoman tilt mechanism, a rear upper tilt mechanism, a rear side support, and a seating side support.
本実施形態に係るパワーシートについて、図1Aおよび図1Bを参照して説明する。パワーシートは、例えば、自動車のシートに用いられる。もちろん、自動車以外のシートにも適用できる。具体的には、図1A、図1Bに示すように、パワーシートは、座面11、背面12およびヘッドレスト13を備える。さらに、背面12には、姿勢変化機構としてのランバーサポート14が設けられている。ランバーサポート14は、前後方向の位置に応じて、着座者の腰部への付与圧力を変化させることができる。すなわち、図1Aに示すように、ランバーサポート14を前側に位置させる場合には、着座者の腰椎を拘束する状態になる。一方、図1Bに示すように、ランバーサポート14を後側に位置させる場合には、着座者の腰椎の拘束を緩和する状態になる。 The power seat according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. The power seat is used for, for example, an automobile seat. Of course, it can also be applied to seats other than automobiles. Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B, the power seat includes a seat surface 11, a back surface 12, and a headrest 13. Furthermore, a lumbar support 14 as a posture changing mechanism is provided on the back surface 12. The lumbar support 14 can change the pressure applied to the seated person's waist according to the position in the front-rear direction. That is, as shown in FIG. 1A, when the lumbar support 14 is positioned on the front side, the seated person's lumbar spine is restrained. On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the lumbar support 14 is positioned on the rear side, the restraint of the seated person's lumbar spine is relaxed.
なお、パワーシートには、着座者に対する付与圧力の増減によって着座者の姿勢を変化させる姿勢変化機構として、ランバーサポート14の他に、リクライニング機構、座面チルト機構、オットマンチルト機構、背面上部チルト機構、背面サイドサポート(着座者の上半身の側部を左右から締め付ける機構)、座面サイドサポート(着座者の下半身の側部を左右から締め付ける機構)などを備える。ただし、本実施形態においては、ランバーサポート14を例にあげて説明する。 The power seat has a reclining mechanism, a seat tilt mechanism, an ottoman tilt mechanism, and a rear upper tilt mechanism as a posture change mechanism that changes the posture of the seat occupant by increasing or decreasing the pressure applied to the seat occupant. And a rear side support (a mechanism for tightening the side of the upper body of the seated person from the left and right), a side support for the seat (a mechanism for tightening the side of the lower body of the seated person from the left and right), and the like. However, in the present embodiment, the lumbar support 14 will be described as an example.
(パワーシート装置の制御ブロック図)
次に、パワーシート装置の制御ブロック図について図2を参照して説明する。図2に示すように、パワーシート装置は、制御装置21と、駆動装置22としてランバーサポート14を備える。制御装置21は、駆動装置22を制御する。ここでは、制御装置21は、予め決められたタイミング(シーケンシャル)にて、ランバーサポート14の位置を制御する。詳細は、後述する。
(Control block diagram of power seat device)
Next, a control block diagram of the power seat device will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the power seat device includes a control device 21 and a lumbar support 14 as a drive device 22. The control device 21 controls the drive device 22. Here, the control device 21 controls the position of the lumbar support 14 at a predetermined timing (sequential). Details will be described later.
(実験)
次に、ランバーサポート14の位置に応じた被検者の疲労度を計測するため、以下の実験1〜3を行った。ここで、疲労度は、上述した非特許文献1に記載の方法を用いた。
(Experiment)
Next, in order to measure the fatigue level of the subject according to the position of the lumbar support 14, the following experiments 1 to 3 were performed. Here, the fatigue degree used the method of the nonpatent literature 1 mentioned above.
(実験1)
実験1は、ランバーサポート14を図1Bに示すように最も後側に位置させて、ランバーサポート14によって被検者の腰椎の拘束をしない状態とした。この状態で、被検者がパワーシートに90分間着座し続けて、ドライビングシミュレータ環境を用いて、被験者が現実の自動車の走行と同等のハンドル、アクセル、ブレーキなどの操作を行いながら、一般道での走行を模擬した実験走行を行った。また、その間の指尖容積脈波を計測した。計測した指尖容積脈波に基づいて被検者の疲労度を算出した。ここで、指尖容積脈波に基づく疲労度の算出は、周知であるため、詳細の説明を省略する。上記実験を、同一の被検者に対して、3回行った。
(Experiment 1)
In Experiment 1, the lumbar support 14 was positioned most rearward as shown in FIG. 1B, and the lumbar support 14 did not restrain the lumbar spine of the subject. In this state, the subject continues to sit on the power seat for 90 minutes, and using the driving simulator environment, the subject operates the steering wheel, accelerator, brake, etc. equivalent to the actual driving of the automobile, We performed an experimental run that simulated the running of In addition, the finger plethysmogram was measured. The degree of fatigue of the subject was calculated based on the measured fingertip volume pulse wave. Here, since the calculation of the fatigue level based on the fingertip volume pulse wave is well known, detailed description thereof is omitted. The above experiment was performed three times for the same subject.
(実験2)
実験2は、図3Aに示すように、ランバーサポート14を、最初の30分間は拘束度0.7の状態(図1Aに示す状態)とし、次の30分間は非拘束状態(図1Bに示す状態。0の状態と記載する)とし、最後の30分間は拘束度0.5の状態(図1Aに近似した状態)とする。ここで、拘束度とは、最大の拘束状態に対する拘束度合いを意味し、拘束度0.7とは、最大の拘束状態である拘束度1.0の7割の拘束度合いを意味する。最初と最後の30分間は、着座者に対するランバーサポート14による付与圧力をゼロ以外の圧力とした姿勢拘束状態とし、中間の30分間は、ランバーサポート14による付与圧力を姿勢拘束状態における付与圧力より低い圧力(ここではゼロ)とした姿勢緩和状態としている。計測は実験1と同様である。
(Experiment 2)
In Experiment 2, as shown in FIG. 3A, the lumbar support 14 is in a state of a restraint degree of 0.7 (the state shown in FIG. 1A) for the first 30 minutes and in an unconstrained state (shown in FIG. 1B) for the next 30 minutes. State (described as 0 state), and the last 30 minutes is a state with a constraint degree of 0.5 (a state similar to FIG. 1A). Here, the degree of restriction means the degree of restriction with respect to the maximum restriction state, and the degree of restriction 0.7 means a degree of restriction of 70% of the degree of restriction 1.0 which is the maximum restriction state. The first and last 30 minutes are in a posture restraint state where the pressure applied by the lumbar support 14 to the seated person is a pressure other than zero, and in the middle 30 minutes, the pressure applied by the lumbar support 14 is lower than the pressure applied in the posture restraint state. The posture is relaxed with pressure (zero here). The measurement is the same as in Experiment 1.
(実験3)
実験3は、図3Bに示すように、ランバーサポート14の拘束度を、5分毎に1.0の状態(図1Aに示す状態)と、0の状態(図1Bに示す状態)とを切り替える。つまり、ランバーサポート14による姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを5分毎に切り替える。計測は実験1と同様である。
(Experiment 3)
In Experiment 3, as shown in FIG. 3B, the degree of restraint of the lumbar support 14 is switched between a state of 1.0 (state shown in FIG. 1A) and a state of 0 (state shown in FIG. 1B) every 5 minutes. . That is, the posture restraint state and the posture relaxation state by the lumbar support 14 are switched every 5 minutes. The measurement is the same as in Experiment 1.
(実験結果)
実験1の結果として、実験開始からの経過時間に対する疲労度は図4Aに示すとおりである。実験2の結果として、実験開始からの経過時間に対する疲労度は図4Bに示すとおりである。実験3の結果として、実験開始からの経過時間に対する疲労度は図4Cに示すとおりである。何れの結果も、時間が経過するにつれて、疲労度が徐々に増加している。
(Experimental result)
As a result of Experiment 1, the degree of fatigue with respect to the elapsed time from the start of the experiment is as shown in FIG. 4A. As a result of Experiment 2, the degree of fatigue with respect to the elapsed time from the start of the experiment is as shown in FIG. 4B. As a result of Experiment 3, the degree of fatigue with respect to the elapsed time from the start of the experiment is as shown in FIG. 4C. In any result, the fatigue level gradually increases as time passes.
これらを比較すると、以下のとおりである。比較をしやすくするために、図5に示す各実験の平均値Aave,Bave,Caveを参照する。図5において、Aaveは、図4Aの3回分の平均値であり、Baveは、図4Bの3回分の平均値であり、Caveは、図4Cの3回分の平均値である。 These are compared as follows. In order to facilitate comparison, the average values Aave, Bave, and Cave of each experiment shown in FIG. 5 are referred to. In FIG. 5, Aave is an average value for three times in FIG. 4A, Bave is an average value for three times in FIG. 4B, and Cave is an average value for three times in FIG. 4C.
図5によれば、ランバーサポート14の拘束度を0にした状態(Aave)に比べて、Bave,Caveのように姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えて着座者の姿勢を変化させる方が、疲労度の蓄積は小さいことが分かる。ただし、実験2のBaveは、実験開始から最初の方は、実験1のAaveに比べて疲労の蓄積が相対的に小さくなる状態となっているが、60分経過付近では疲労の蓄積が実験1のAaveと同等まで上昇している。より詳細に分析すると、Baveによれば、ランバーサポート14の拘束度が0から1.0への切替直後、および、1.0から0への切替直後にて、変化が大きい。また、図5のCaveによれば、拘束度の切替を5分毎に行うことで、Baveに比べて、実験の間全体において、疲労度の蓄積を小さくできる。 According to FIG. 5, compared to a state where the degree of restraint of the lumbar support 14 is 0 (Aave), it is better to change the posture of the seated person by switching between the posture restrained state and the posture relaxed state like Bave and Cave. It can be seen that the accumulation of fatigue is small. However, Bave of Experiment 2 is in a state where the accumulation of fatigue is relatively smaller compared to Aave of Experiment 1 in the first stage from the start of the experiment, but the accumulation of fatigue is in Experiment 1 in the vicinity of 60 minutes. As high as Aave. When analyzed in more detail, according to Bave, the degree of restraint of the lumbar support 14 is large immediately after switching from 0 to 1.0 and immediately after switching from 1.0 to 0. Further, according to Cave in FIG. 5, by switching the degree of restraint every 5 minutes, the accumulation of the fatigue level can be reduced during the entire experiment compared to Bave.
これらの分析を行う。実験2,3においては、マッサージのように付与圧力の変化を10秒以下で切り替えるのではなく、1分以上、姿勢拘束状態および姿勢緩和状態を保持するようにしている。各状態を一定時間以上、保持することで、着座者は姿勢が拘束された感覚と、その状態から解放された感覚を得ることができる。前者の感覚は、姿勢矯正のような感覚に近似する。つまり、マッサージのような感覚とは全く異なる。 Perform these analyses. In Experiments 2 and 3, the change in applied pressure is not switched in 10 seconds or less as in massage, but the posture restrained state and posture relaxed state are maintained for 1 minute or longer. By holding each state for a certain time or more, the seated person can obtain a sense that the posture is restrained and a sense that is released from the state. The former sensation approximates that of posture correction. In other words, it is completely different from a massage-like sensation.
ここで、人間は、立っているときのように、背骨が逆S字状の状態が疲れにくいと言われている。そこで、着座者の背骨が逆S字状になるように、ランバーサポート14が腰椎を押し付ける。つまり、ランバーサポート14により姿勢拘束状態を保持することで、着座者の姿勢を疲れにくいとされる姿勢にすることができる。しかし、Bave,Caveを比較すると、姿勢拘束状態にて長時間着座していると、逆に疲労が増大することが分かった。そこで、姿勢拘束状態を継続するのではなく、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えることにより、長時間の着座者の疲労の蓄積を低減できる。 Here, it is said that humans are less likely to get tired when the spine is in an inverted S shape like when standing. Therefore, the lumbar support 14 presses the lumbar spine so that the spine of the seated person has an inverted S shape. That is, by holding the posture restrained state by the lumbar support 14, it is possible to make the posture of the seated person less fatigued. However, comparing Bave and Cave, it was found that fatigue increases when sitting in a posture-constrained state for a long time. Therefore, instead of continuing the posture restraint state, it is possible to reduce the accumulation of fatigue of the seated person for a long time by switching between the posture restraint state and the posture relaxed state.
つまり、Baveのように、姿勢拘束状態および姿勢緩和状態をそれぞれ1分以上、30分未満の間保持することで、より疲労の蓄積が小さくなる。特に、各状態をそれぞれ5分以上30分未満の間保持するとよいと考えられる。Baveより、姿勢拘束状態から姿勢緩和状態へ変化する瞬間、および、姿勢緩和状態から姿勢拘束状態へ変化する瞬間に、疲労の蓄積の低減の効果が得られることが分かった。そこで、それぞれの状態を5分以上とすることで、着座者が、姿勢拘束状態から姿勢緩和状態への変化の影響、および、姿勢緩和状態から姿勢拘束状態への変化の影響を確実に受けることができる。その結果、疲労の蓄積の低減効果を確実に発揮できる。 In other words, like Bave, holding the posture restrained state and the posture relaxed state for 1 minute or more and less than 30 minutes respectively reduces the accumulation of fatigue. In particular, it is considered that each state should be maintained for 5 minutes or more and less than 30 minutes. From Bave, it was found that the effect of reducing the accumulation of fatigue can be obtained at the moment of changing from the posture restrained state to the posture relaxed state and the moment of changing from the posture relaxed state to the posture restrained state. Therefore, by setting each state to 5 minutes or more, the seated person can be surely affected by the change from the posture restrained state to the posture relaxed state and the change from the posture relaxed state to the posture restrained state. Can do. As a result, the effect of reducing the accumulation of fatigue can be reliably exhibited.
また、姿勢拘束状態を30分未満とすることで、姿勢拘束状態の長時間継続することによる逆効果の影響を少なくできる。さらに、姿勢拘束状態および姿勢緩和状態を30分未満とすることで、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態との変化の回数を十分に得ることができる。その結果、疲労の蓄積の低減効果を確実に発揮できる。 In addition, by setting the posture restrained state for less than 30 minutes, it is possible to reduce the adverse effects caused by continuing the posture restrained state for a long time. Furthermore, by setting the posture constraint state and the posture relaxation state to less than 30 minutes, the number of changes between the posture constraint state and the posture relaxation state can be sufficiently obtained. As a result, the effect of reducing the accumulation of fatigue can be reliably exhibited.
<変形態様>
上記実験2,3においては、ランバーサポート14の拘束度を定期的に変化させた。この他に、図6Aに示すように、ランバーサポート14の拘束度を変化させる。この場合の疲労度は、図6Bに示すようになった。ここで、ランバーサポート14の拘束度が0→0.6、0.6→1.0などは、姿勢緩和状態から姿勢拘束状態への変化を意味し、0.5→0、0.6→0、1.0→0.6などは、姿勢拘束状態から姿勢緩和状態への変化を意味する。図6A,図6Bからも分かるように、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替えるタイミングにて、疲労度の蓄積速度が低減していると考えられる。
<Deformation mode>
In the experiments 2 and 3, the degree of restraint of the lumbar support 14 was periodically changed. In addition, as shown in FIG. 6A, the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed. The fatigue level in this case is as shown in FIG. 6B. Here, the degree of restraint of the lumbar support 14 is 0 → 0.6, 0.6 → 1.0, and the like means a change from the posture relaxation state to the posture restraint state, and 0.5 → 0, 0.6 → 0, 1.0 → 0.6, etc. means a change from the posture restrained state to the posture relaxed state. As can be seen from FIGS. 6A and 6B, it is considered that the accumulation rate of the fatigue level is reduced at the timing of switching between the posture constraint state and the posture relaxation state.
上記とは異なる被検者に対して、同様の実験を行った。ケース1は、ランバーサポート14の拘束度をゼロの状態とした。ケース2は、ランバーサポート14の拘束度を5分毎に、0→0→0.7→1.0→0→0.7→0→0.5→0.5→0→0.4→0→0.5→0→0.5→0→0.8→0の順に変化させた。ケース3は、ランバーサポート14の拘束度を15分毎に、0→0.6→0→0.4→0→0.7の順に変化させた。ケース4は、ランバーサポート14を30分毎に、0.7→0→0.5の順に変化させた。 A similar experiment was performed on subjects different from the above. In Case 1, the degree of restraint of the lumbar support 14 is zero. In case 2, the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed from 0 → 0 → 0.7 → 1.0 → 0 → 0.7 → 0 → 0.5 → 0.5 → 0 → 0.4 → every 5 minutes. It was changed in the order of 0 → 0.5 → 0 → 0.5 → 0 → 0.8 → 0. In case 3, the degree of restraint of the lumbar support 14 was changed in order of 0 → 0.6 → 0 → 0.4 → 0 → 0.7 every 15 minutes. In Case 4, the lumbar support 14 was changed in order of 0.7 → 0 → 0.5 every 30 minutes.
この場合の指尖容積脈波を図7に示す。図7において、ケース1は太実線で示し、ケース2は細実線で示し、ケース3は二点鎖線で示し、ケース4は破線で示す。この結果から、ランバーサポート14の拘束度を変化させない場合に比べて変化させた方が、疲労の蓄積が少ない。さらに、30分毎にランバーサポート14の拘束度を変化させる場合よりも、5分または15分毎に変化させる方が、疲労の蓄積が少ない。このことから、ランバーサポート14の拘束度を、5分以上30分未満の保持時間で変化させると良いと考えられる。 The fingertip volume pulse wave in this case is shown in FIG. In FIG. 7, case 1 is indicated by a thick solid line, case 2 is indicated by a thin solid line, case 3 is indicated by a two-dot chain line, and case 4 is indicated by a broken line. From this result, accumulation of fatigue is less when the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed than when it is not changed. Further, less fatigue is accumulated when the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed every 30 minutes than when the degree of restraint is changed every 5 minutes or 15 minutes. From this, it is considered that the degree of restraint of the lumbar support 14 should be changed with a holding time of 5 minutes or more and less than 30 minutes.
また、さらに上記とは異なる被検者に対して、同様の実験を行った。ケース5は、ランバーサポート14の拘束度をゼロの状態とした。ケース6は、ランバーサポート14の拘束度を、0(15分)→0.6(15分)→0(15分)→0.6(15分)→0(15分)→0.6(15分)の順に変化させた。ケース7は、ランバーサポート14の拘束度を、0(6分)→0.6(24分)→0(6分)→0.6(24分)→0(6分)→0.6(24分)の順に変化させた。ケース8は、ランバーサポート14の拘束度を、0(24分)→0.6(6分)→0(24分)→0.6(6分)→0(24分)→0.6(6分)の順に変化させた。 Further, the same experiment was performed on subjects different from the above. In case 5, the degree of restraint of the lumbar support 14 is zero. In case 6, the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed from 0 (15 minutes) → 0.6 (15 minutes) → 0 (15 minutes) → 0.6 (15 minutes) → 0 (15 minutes) → 0.6 ( 15 minutes). In case 7, the restraint degree of the lumbar support 14 is changed from 0 (6 minutes) → 0.6 (24 minutes) → 0 (6 minutes) → 0.6 (24 minutes) → 0 (6 minutes) → 0.6 ( 24 minutes). In case 8, the degree of restraint of the lumbar support 14 is 0 (24 minutes) → 0.6 (6 minutes) → 0 (24 minutes) → 0.6 (6 minutes) → 0 (24 minutes) → 0.6 ( 6 minutes).
この場合の指尖容積脈波を図8に示す。図8において、ケース5は太実線で示し、ケース6は細実線で示し、ケース7は破線で示し、ケース8は二点鎖線で示す。この結果から、ランバーサポート14の拘束度を変化させない場合に比べて変化させた方が、疲労の蓄積が少ない。さらに、24分以下の保持時間で変化させると良いと考えられる。 The fingertip volume pulse wave in this case is shown in FIG. In FIG. 8, case 5 is indicated by a thick solid line, case 6 is indicated by a thin solid line, case 7 is indicated by a broken line, and case 8 is indicated by a two-dot chain line. From this result, accumulation of fatigue is less when the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed than when it is not changed. Furthermore, it is considered to be good to change with a holding time of 24 minutes or less.
さらに、拘束状態の保持時間と緩和状態の保持時間が同一であるケース6、または、拘束状態の保持時間が緩和状態の保持時間より長いケース7は、拘束状態の保持時間が緩和状態の保持時間より短いケース8に比べて、疲労の蓄積が少ない。このことから、ランバーサポート14の拘束度を予め決められた時間タイミングで切り替える場合には、拘束状態の保持時間を緩和状態の保持時間以上に設定することが良いと考えられる。 Furthermore, in the case 6 where the holding time in the restrained state and the holding time in the relaxed state are the same, or in the case 7 where the holding time in the restrained state is longer than the holding time in the relaxed state, the holding time in the restrained state is the holding time in the relaxed state. Compared to the shorter case 8, there is less fatigue accumulation. Therefore, when the degree of restraint of the lumbar support 14 is switched at a predetermined timing, it is considered that the restraint state holding time should be set to be equal to or more than the relaxed state holding time.
また、ランバーサポート14の拘束度は、ゼロから0.6程度までの範囲で動作させるとよい。ランバーサポート14の拘束度を1.0とすると、着座者に対して過剰な拘束力を付与することになる。マッサージ動作であれば快適と感じる拘束力であっても、本実施形態においては、上述したように、マッサージ変動時間に比べて長い時間保持しているため、不快となるおそれがある。そこで、通常ランバーサポート14の動作できる範囲において、最大の拘束度まで動作させないことが、着座者にとって疲労の蓄積の低減につながる。 Further, the degree of restraint of the lumbar support 14 may be operated in a range from zero to about 0.6. When the degree of restraint of the lumbar support 14 is 1.0, an excessive restraining force is applied to the seated person. Even if the restraining force feels comfortable if it is a massage operation, in the present embodiment, as described above, since it is held for a longer time than the massage fluctuation time, there is a risk of discomfort. Therefore, not operating the lumbar support 14 to the maximum degree of restraint within the range in which the normal lumbar support 14 can operate leads to a reduction in fatigue accumulation for the seated person.
<第二実施形態>
本実施形態においては、図9に示すように、第一実施形態に対して、さらに背面12に荷重分布を検出する背面荷重センサ31を設ける。背面荷重センサ31は、着座者の背面から受ける荷重の分布を検出する。背面荷重センサ31には、エラストマーにより形成されたシート状のセンサを適用する。特に、背面荷重センサ31は、面接線方向に伸張変形可能である。これにより、着座者の背面から受けた荷重によってパワーシートの背面12が変形したとしても、背面荷重センサ31が変形に追従することができ、高精度な荷重分布を検出できる。
<Second embodiment>
In the present embodiment, as shown in FIG. 9, a back load sensor 31 for detecting a load distribution is further provided on the back surface 12 as compared with the first embodiment. The back load sensor 31 detects the distribution of the load received from the back of the seated person. A sheet-like sensor made of elastomer is applied to the back load sensor 31. In particular, the rear load sensor 31 can be extended and deformed in the surface tangential direction. Thereby, even if the back surface 12 of the power seat is deformed by the load received from the back surface of the seated person, the back surface load sensor 31 can follow the deformation, and a highly accurate load distribution can be detected.
ここで、背面荷重センサ31の詳細について、図10Aおよび図10Bを参照して説明する。背面荷重センサ31には、エラストマーにより形成された静電容量型センサを用いる。静電容量型センサ31は、面法線方向(図10Bの上下方向)に距離を隔てて対向して設けられた一対の電極をマトリックス状に配置し、一対の電極の間に弾性変形可能な誘電層を配置している。図10Aにおいては、一対の電極を、横方向(以下、「X方向」)に9列、縦方向(以下、「Y方向」)に9列のマトリックス状に配置している静電容量型センサ31を示す。図10Aにおいて、Aで囲む部位は、一対の電極の一つを示している。 Here, the detail of the back surface load sensor 31 is demonstrated with reference to FIG. 10A and 10B. As the back load sensor 31, a capacitive sensor formed of an elastomer is used. The capacitance type sensor 31 has a pair of electrodes arranged facing each other with a distance in the surface normal direction (vertical direction in FIG. 10B) arranged in a matrix, and can be elastically deformed between the pair of electrodes. A dielectric layer is disposed. In FIG. 10A, a capacitive sensor in which a pair of electrodes is arranged in a matrix of 9 rows in the horizontal direction (hereinafter referred to as “X direction”) and 9 rows in the vertical direction (hereinafter referred to as “Y direction”). 31 is shown. In FIG. 10A, a portion surrounded by A indicates one of a pair of electrodes.
ただし、静電容量型センサ31は、マトリックス状に電極を点在させると、電極数および配線数が多くなるため、以下のように構成している。すなわち、静電容量型センサ31は、第一電極群41、第二電極群42と、電極間に設けられた誘電層43と、第二電極群42側の表面および第一電極群41側の裏面を被覆するように設けられた絶縁層44,45を備えて構成される。 However, the capacitance type sensor 31 is configured as follows because the number of electrodes and the number of wirings increase when the electrodes are scattered in a matrix. That is, the capacitive sensor 31 includes a first electrode group 41, a second electrode group 42, a dielectric layer 43 provided between the electrodes, a surface on the second electrode group 42 side, and a surface on the first electrode group 41 side. Insulating layers 44 and 45 are provided so as to cover the back surface.
第一電極群41は、X方向に延びる長尺板形状の第一電極41a〜41iをY方向(X軸方向に直交する方向)に平行に複数(例えば、9列)配列する。第二電極群42は、Y方向に延びる長尺板形状の第二電極42a〜42iをX方向に平行に複数(例えば、9列)配列し、第一電極群41に対して面法線方向に距離を隔てて対向して配置される。ここでは、第二電極群42は、第一電極群41に対して静電容量型センサ31の表面側に配置される。ここで、第一電極群41と第二電極群42とが交差する部位のそれぞれが、一対の電極を構成する。 In the first electrode group 41, a plurality (for example, 9 rows) of long plate-shaped first electrodes 41a to 41i extending in the X direction are arranged in parallel in the Y direction (direction orthogonal to the X axis direction). The second electrode group 42 includes a plurality (for example, nine rows) of long plate-shaped second electrodes 42 a to 42 i extending in the Y direction and arranged in parallel to the X direction. Are arranged opposite to each other at a distance. Here, the second electrode group 42 is disposed on the surface side of the capacitive sensor 31 with respect to the first electrode group 41. Here, each of the portions where the first electrode group 41 and the second electrode group 42 intersect constitute a pair of electrodes.
そして、静電容量型センサ31の表面に付与される外力Fに応じて第一電極41a〜41iと第二電極42a〜42iとの離間距離が変化し、この変化に伴って第一電極41a〜41iと第二電極42a〜42iの間の静電容量が変化する。なお、静電容量が電極間距離に反比例する関係にあることは周知であるため、詳細な説明は省略する。 The distance between the first electrodes 41a to 41i and the second electrodes 42a to 42i changes according to the external force F applied to the surface of the capacitive sensor 31, and the first electrodes 41a to 41a change along with this change. The electrostatic capacitance between 41i and the second electrodes 42a to 42i changes. Since it is well known that the capacitance is inversely proportional to the distance between the electrodes, detailed description is omitted.
第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iは、同一材質により形成されている。具体的には、第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iの材質は、エラストマー中に導電性フィラーを配合させることにより形成している。そして、第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iは、可撓性を有し且つ伸縮自在な性質を有するようにしている。 The first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i are formed of the same material. Specifically, the materials of the first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i are formed by blending a conductive filler in an elastomer. The first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i have flexibility and expandable properties.
第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iを構成するエラストマーは、例えば、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどが適用できる。また、第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iに配合される導電性フィラーは、導電性を有する粒子であればよく、例えば、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、カーボンナノチューブの誘導体、グラファイト、導電性炭素繊維などを適用できる。 Examples of the elastomer constituting the first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i include silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, and acrylic rubber. Epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber and the like can be applied. Further, the conductive filler blended in the first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i may be any particles having conductivity, such as conductive carbon black, carbon nanotubes, carbon nanotube derivatives, graphite. A conductive carbon fiber can be applied.
誘電層43は、エラストマーにより成形され、第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iと同様に、可撓性を有し且つ伸縮自在な性質を有する。この誘電層43を構成するエラストマーは、例えば、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴムなどが適用できる。 The dielectric layer 43 is formed of an elastomer and has flexibility and a stretchable property, like the first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i. Examples of the elastomer constituting the dielectric layer 43 include silicone rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, and urethane rubber.
この誘電層43は、設定された厚みを有し、第一,第二電極群41,42の外形状と同程度または大きく形成されている。絶縁層44,45は、第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iと同様に、可撓性を有し且つ伸縮自在な性質を有する。この絶縁層44,45を構成するエラストマーは、例えば、誘電層43を構成するエラストマーとして記載した材料が適用される。 The dielectric layer 43 has a set thickness and is formed to be approximately the same as or larger than the outer shape of the first and second electrode groups 41 and 42. The insulating layers 44 and 45 are flexible and extendable and contractible in the same manner as the first and second electrodes 41a to 41i and 42a to 42i. As the elastomer constituting the insulating layers 44 and 45, for example, the material described as the elastomer constituting the dielectric layer 43 is applied.
また、静電容量型センサ31は、図示しない配線を有する。配線は、上記電極と同様に、エラストマー中に導電性フィラーを配合させることにより成形している。 The capacitive sensor 31 has wiring (not shown). The wiring is formed by blending a conductive filler in an elastomer as in the case of the electrode.
ここで、上記のように構成される第一,第二電極41a〜41i,42a〜42iは、伸縮したとしても、電極の導電性の変化が小さくなるように形成されている。従って、着座者が着座することに伴って、パワーシートが変形し、さらに静電容量型センサ31が伸張変形したとしても、導電性が良好で電極としての機能を維持できる。これにより、静電容量を高精度に計測することができ、結果として、荷重分布を高精度に計測することができる。 Here, even if the 1st, 2nd electrode 41a-41i, 42a-42i comprised as mentioned above expands-contracts, it is formed so that the change of the electroconductivity of an electrode may become small. Therefore, even when the seated person is seated, the power seat is deformed, and even if the capacitive sensor 31 is stretched and deformed, the electrical conductivity is good and the function as an electrode can be maintained. As a result, the capacitance can be measured with high accuracy, and as a result, the load distribution can be measured with high accuracy.
この場合、図11に示すように、制御装置21は、予め決められたタイミングにてランバーサポート14の拘束度を制御するのではなく、背面荷重センサ31により検出された荷重分布に基づいて姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替える。 In this case, as shown in FIG. 11, the control device 21 does not control the degree of restraint of the lumbar support 14 at a predetermined timing, but based on the load distribution detected by the rear load sensor 31. Switch between state and posture relaxed state.
この制御装置21による制御処理について、図12を参照して説明する。制御装置21は、背面荷重センサ31により検出された荷重分布に基づいて、荷重重心Gを算出する(ステップS1)。続いて、荷重重心Gの移動量が閾値以上であるか否かを判定し(ステップS2)、閾値以上でなければステップS1に戻る(S2:N)。一方、荷重重心Gの移動量が閾値以上である場合には(S2:Y)、荷重重心Gの移動量に応じて駆動装置22を駆動する(ステップS3)。具体的には、荷重重心Gの移動量に応じて、ランバーサポート14の拘束度を制御する。 Control processing by the control device 21 will be described with reference to FIG. The control device 21 calculates the load center of gravity G based on the load distribution detected by the back surface load sensor 31 (step S1). Subsequently, it is determined whether or not the movement amount of the load gravity center G is equal to or greater than a threshold value (step S2). If not, the process returns to step S1 (S2: N). On the other hand, when the moving amount of the load gravity center G is equal to or greater than the threshold (S2: Y), the drive device 22 is driven according to the moving amount of the load gravity center G (step S3). Specifically, the degree of restraint of the lumbar support 14 is controlled according to the amount of movement of the load gravity center G.
(荷重分布の説明)
背面荷重センサ31による荷重分布および荷重重心Gについて、図13を参照して説明する。図13には、背面荷重センサ31による荷重分布を示す。荷重の大きさを濃淡により表す。濃色ほど荷重の大きさが大きく、淡色ほど荷重の大きさが小さい。つまり、パワーシートの背面12のうち、着座者の腰付近および肩胛骨付近において、高い荷重を示している。そして、この荷重分布全体における重心がGにて示す位置となる。荷重分布および荷重重心Gは、着座時間の経過につれて変化する。
(Explanation of load distribution)
The load distribution and the load gravity center G by the back load sensor 31 will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the load distribution by the back surface load sensor 31 is shown. The magnitude of the load is expressed by shading. The darker the color, the larger the load, and the lighter the color, the smaller the load. That is, a high load is shown in the back surface 12 of the power seat near the seated person's waist and near the shoulder ribs. The center of gravity in the entire load distribution is a position indicated by G. The load distribution and the load center of gravity G change as the seating time elapses.
(荷重重心の時間変化)
第一実施形態において説明した実験1〜3と同様の実験を行い、背面荷重センサ31により荷重分布を検出した。そして、荷重重心Gの位置の時間変化を算出した。図14A、図14Bには、実験1の結果、すなわちランバーサポート14を使用しない状態とした場合の結果を示す。なお、図のそれぞれは、荷重重心GのX座標の移動量、Y座標の移動量を示す。また、図15A、図15Bには、実験2の結果、すなわちランバーサポート14の拘束度を30分毎に変化させた場合の結果を示す。図16A、図16Bには、実験3の結果、すなわちランバーサポート14の拘束度を5分毎に変化させた場合の結果を示す。
(Time change of load center of gravity)
Experiments similar to Experiments 1 to 3 described in the first embodiment were performed, and the load distribution was detected by the back surface load sensor 31. And the time change of the position of the load gravity center G was calculated. 14A and 14B show the results of Experiment 1, that is, the results when the lumbar support 14 is not used. Each of the drawings shows the movement amount of the load center of gravity G in the X coordinate and the movement amount in the Y coordinate. 15A and 15B show the results of Experiment 2, that is, the results when the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed every 30 minutes. 16A and 16B show the results of Experiment 3, that is, the results when the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed every 5 minutes.
ランバーサポート14を使用しない状態においては、図14A、図14Bに示すように、荷重重心Gの位置が方向性なく(規則性なく)変化している。これに対して、30分毎に拘束状態と緩和状態とを切り替える場合には、図15Bに示すように、荷重重心GのY座標がほぼ一方向に変化している。さらに、5分毎に拘束状態と緩和状態とを切り替える場合には、図16A、図16Bに示すように、荷重重心GのX座標およびY座標が、それぞれほぼ一方向に変化している。 In a state where the lumbar support 14 is not used, the position of the load gravity center G changes without directionality (without regularity) as shown in FIGS. 14A and 14B. On the other hand, when switching between the restrained state and the relaxed state every 30 minutes, as shown in FIG. 15B, the Y coordinate of the load gravity center G changes in almost one direction. Further, when switching between the restrained state and the relaxed state every 5 minutes, as shown in FIGS. 16A and 16B, the X coordinate and the Y coordinate of the load gravity center G are changed substantially in one direction.
ここで、荷重重心Gの位置は、着座者の疲労部位との関連があると考えられる。つまり、ランバーサポート14を使用しない場合には、着座者の疲労部位がランダムに変化している。これに対して、ランバーサポート14を変化させる場合には、着座者の疲労部位が徐々にずれている。従って、荷重重心Gの位置を把握することは、着座者のどの部位に疲労が蓄積されているか、または、蓄積されるおそれがあるかを予測することができる。 Here, the position of the load gravity center G is considered to be related to the fatigued part of the seated person. That is, when the lumbar support 14 is not used, the seated person's fatigue site changes randomly. On the other hand, when the lumbar support 14 is changed, the fatigue portion of the seated person is gradually shifted. Therefore, grasping the position of the load gravity center G can predict which part of the seated person has accumulated fatigue or is likely to accumulate it.
このように、荷重重心Gの座標を一方向に移動するように、ランバーサポート14の拘束度を変化させると良いことが分かる。特に、荷重重心GのXYの一方のみではなく、XYの両方向について一方向に移動するようにすると良いことが分かる。 Thus, it can be seen that it is preferable to change the degree of restraint of the lumbar support 14 so that the coordinates of the load gravity center G move in one direction. In particular, it can be seen that it is preferable to move in one direction not only in one of the XY of the load gravity center G but in both directions of XY.
そこで、図12のステップS3において、荷重重心Gの初期からの移動量に応じて、荷重重心Gの移動方向が一方向になるように、ランバーサポート14の拘束度を制御する。より詳細には、荷重重心Gの初期からの移動量は、X座標とY座標のそれぞれについて算出し、各座標における荷重重心Gの移動方向が一方向になるように、ランバーサポート14の拘束度を制御する。 Therefore, in step S3 of FIG. 12, the degree of restraint of the lumbar support 14 is controlled so that the moving direction of the load gravity center G becomes one direction according to the amount of movement of the load gravity center G from the initial stage. More specifically, the amount of movement of the load gravity center G from the initial stage is calculated for each of the X coordinate and the Y coordinate, and the degree of constraint of the lumbar support 14 is such that the movement direction of the load gravity center G at each coordinate is one direction. To control.
つまり、予測される疲労の蓄積部位に応じて、着座者の当該部位に疲労が蓄積しにくくなるように、ランバーサポート14の拘束度を変化させる。その結果、図5のCaveに示すように、着座者の疲労の蓄積を低減できる。つまり、長時間の着座者における疲労の蓄積を確実に低減できる。さらに、エラストマーにより形成された背面荷重センサ31を適用することで、背面荷重センサ31がパワーシートの表皮の変形形状に追従できる。そのため、背面荷重センサ31の存在に基づく違和感を着座者に与えず、自然な着座姿勢を提供できる。その結果、検出する位置に依存する情報、例えば、荷重の時間変化、荷重の重心などを高精度に検出できる。従って、着座者の疲労の蓄積の予測を高精度にできる。 That is, the degree of restraint of the lumbar support 14 is changed in accordance with the predicted accumulated portion of fatigue so that the fatigue of the seated person is less likely to accumulate. As a result, as shown by Cave in FIG. 5, accumulation of fatigue of the seated person can be reduced. That is, accumulation of fatigue in a long-time seated person can be reliably reduced. Furthermore, by applying the back load sensor 31 formed of an elastomer, the back load sensor 31 can follow the deformed shape of the skin of the power seat. Therefore, a natural seating posture can be provided without giving the seated person an uncomfortable feeling based on the presence of the back surface load sensor 31. As a result, information dependent on the position to be detected, for example, time variation of the load, the center of gravity of the load, etc. can be detected with high accuracy. Therefore, it is possible to predict the accumulation of fatigue of the seated person with high accuracy.
仮に、背面荷重センサ31が熱可塑性樹脂製または熱硬化性樹脂製である場合には、伸縮柔軟性がないためにパワーシートの表皮の変形形状に追従できない。その結果、着座者に違和感(例えば、つっぱり感)を与え、不快な座り心地となるだけでなく、パワーシートの表皮の変形に対する拘束要因となり、自然な着座姿勢を提供できないため、着座者の疲労低減は実現困難である。 If the back load sensor 31 is made of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, it cannot follow the deformed shape of the skin of the power sheet because it does not have flexibility of expansion and contraction. As a result, the seated person feels uncomfortable (for example, a feeling of tension), which not only makes the seat uncomfortable, but also becomes a restraining factor for the deformation of the skin of the power seat and cannot provide a natural seating posture. Reduction is difficult to achieve.
<第三実施形態>
本実施形態においては、図17に示すように、第二実施形態に対して、さらに座面11に荷重分布を検出する座面荷重センサ32を設ける。座面荷重センサ32は、着座者の座面から受ける荷重の分布を検出する。座面荷重センサ32には、背面荷重センサ31と同様に、エラストマーにより形成されたシート状のセンサを適用する。これにより、着座者の座面から受けた荷重によってパワーシートの座面11が変形したとしても、座面荷重センサ32が変形に追従することができ、高精度な荷重分布を検出できる。
<Third embodiment>
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, a seating surface load sensor 32 for detecting a load distribution is further provided on the seating surface 11 as compared with the second embodiment. The seat load sensor 32 detects the distribution of the load received from the seat surface of the seated person. As the seat load sensor 32, as in the case of the back load sensor 31, a sheet-like sensor formed of elastomer is applied. Thereby, even if the seat surface 11 of the power seat is deformed by the load received from the seat surface of the seated person, the seat surface load sensor 32 can follow the deformation, and a highly accurate load distribution can be detected.
この場合、図18に示すように、制御装置21は、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32により検出されたそれぞれの荷重分布に基づいて、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態とを切り替える。ここで、本実施形態において、制御装置21は、駆動装置としては、ランバーサポート14の他に、図示しないリクライニング機構15、図示しない座面チルト機構16、図示しないオットマンチルト機構17、図示しない背面上部チルト機構18、図示しない背面サイドサポート19、および、図示しない座面サイドサポート20を制御する。つまり、これら複数の駆動装置を適宜駆動して、着座者の姿勢を拘束する状態にしたり、緩和する状態にしたりする。 In this case, as shown in FIG. 18, the control device 21 switches between the posture constraint state and the posture relaxation state based on the respective load distributions detected by the back surface load sensor 31 and the seating surface load sensor 32. Here, in the present embodiment, the control device 21 includes, as a driving device, in addition to the lumbar support 14, a reclining mechanism 15 (not shown), a seating surface tilt mechanism 16 (not shown), an ottoman tilt mechanism 17 (not shown), and an upper back portion (not shown). The tilt mechanism 18, the back side support 19 (not shown), and the seat side support 20 (not shown) are controlled. That is, the plurality of driving devices are appropriately driven to restrict the posture of the seated person or to relax the seated person.
リクライニング機構15は、リクライニング角度θを大きくするほど付与圧力が高くなるため姿勢拘束状態になり、角度θを小さくするほど姿勢緩和状態になる。座面チルト機構16は、座面チルト角度φを大きくするほど付与圧力が高くなるため姿勢拘束状態になり、角度φを小さくするほど姿勢緩和状態になる。オットマンチルト機構17および背面上部チルト機構18は、角度を大きくするほど付与圧力が高くなるため姿勢拘束状態になり、角度を小さくするほど姿勢緩和状態になる。背面上部チルト機構18は、背面12の上部を傾ける機構である。背面サイドサポート19および座面サイドサポート20は、着座者の上半身の側部または下半身の側部を左右から締め付ける方向の位置ほど姿勢拘束状態になり、反対方向の位置ほど姿勢緩和状態になる。 The reclining mechanism 15 enters a posture restrained state because the applied pressure increases as the reclining angle θ increases, and enters a posture relaxed state as the angle θ decreases. The seat tilt mechanism 16 is in a posture restrained state because the applied pressure increases as the seat tilt angle φ is increased, and is in a posture relaxed state as the angle φ is decreased. The ottoman tilt mechanism 17 and the back upper tilt mechanism 18 are in a posture restrained state as the applied pressure increases as the angle is increased, and are in a posture relaxed state as the angle is decreased. The rear upper tilt mechanism 18 is a mechanism for tilting the upper part of the rear surface 12. The rear side support 19 and the seat side support 20 are in a posture restrained state as the position in the direction of tightening the side part of the seated person's upper body or lower body from the left and right, and in the opposite direction, the posture is relaxed.
この制御装置21による制御処理について、図19を参照して説明する。制御装置21は、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32により検出された荷重分布に基づいて、各区画R1−R4,L1−L4の荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4を算出する(ステップS11)。各区画R1−R4,L1−L4および各荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4については、後述する。 Control processing by the control device 21 will be described with reference to FIG. The control device 21 calculates the load gravity centers GR1-GR4, GL1-GL4 of the sections R1-R4, L1-L4 based on the load distributions detected by the back load sensor 31 and the seat load sensor 32 (step S11). ). Each section R1-R4, L1-L4 and each load gravity center GR1-GR4, GL1-GL4 will be described later.
続いて、各荷重重心Gの移動量が閾値以上であるか否かを判定し(ステップS12)、閾値以上でなければステップS11に戻る(S12:N)。一方、各荷重重心Gの移動量が閾値以上である場合には(S12:Y)、各荷重重心Gの移動量に応じてランバーサポート14,リクライニング機構15、座面チルト機構16、オットマンチルト機構17、背面上部チルト機構18、背面サイドサポート19、および、座面サイドサポート20を駆動する(ステップS13)。 Subsequently, it is determined whether or not the amount of movement of each load center of gravity G is equal to or greater than a threshold value (step S12). If not, the process returns to step S11 (S12: N). On the other hand, when the movement amount of each load gravity center G is equal to or greater than the threshold (S12: Y), the lumbar support 14, the reclining mechanism 15, the seat surface tilt mechanism 16, and the ottoman tilt mechanism according to the movement amount of each load gravity center G. 17, the rear upper tilt mechanism 18, the rear side support 19, and the seating surface side support 20 are driven (step S13).
(区画および区画毎の重心の説明)
各荷重センサ31,32による荷重分布における各区画R1−R4,L1−L4と、各区画における荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4について、図20A,図20B,図21A,図21B,図22A,図22Bを参照して説明する。図20Aには、実験開始直後の背面荷重センサ31の荷重分布、図20Bには、実験開始直後の座面荷重センサ32の荷重分布、図21Aには、実験途中の背面荷重センサ31の荷重分布、図21Bには、実験途中の座面荷重センサ32の荷重分布、図22Aには、実験終了直前の背面荷重センサ31の荷重分布、図22Bには、実験終了直前の座面荷重センサ32の荷重分布を示す。
(Explanation of the section and the center of gravity of each section)
20A, FIG. 20B, FIG. 21A, FIG. 21B, FIG. 22A about each division R1-R4, L1-L4 in the load distribution by each load sensor 31, 32, and the load gravity center GR1-GR4, GL1-GL4 in each division. This will be described with reference to FIG. 22B. 20A shows the load distribution of the back surface load sensor 31 immediately after the start of the experiment, FIG. 20B shows the load distribution of the seat surface load sensor 32 immediately after the start of the experiment, and FIG. 21A shows the load distribution of the back surface load sensor 31 during the experiment. 21B shows the load distribution of the seat load sensor 32 during the experiment, FIG. 22A shows the load distribution of the back load sensor 31 just before the end of the experiment, and FIG. 22B shows the load distribution of the seat load sensor 32 just before the end of the experiment. The load distribution is shown.
各図において、濃色ほど荷重の大きさが大きく、淡色ほど荷重の大きさが小さい。つまり、パワーシートの背面12のうち、着座者の腰付近および肩胛骨付近において、高い荷重を示している。また、パワーシートの座面11のうち、着座者の臀部付近および左右の大腿部付近において、高い荷重を示している。 In each figure, the darker the color, the larger the load, and the lighter the color, the smaller the load. That is, a high load is shown in the back surface 12 of the power seat near the seated person's waist and near the shoulder ribs. In addition, a high load is shown in the vicinity of the seated person's buttocks and the left and right thighs of the seat surface 11 of the power seat.
ここで、背面荷重センサ31の荷重分布を、4つの区画R1,R2,L1,L2に分ける。区画R1,L1は、肩胛骨付近を含み、区画R2,L2は、腰付近を含む。また、座面荷重センサ32の荷重分布を、4つの区画R3,R4,L3,L4に分ける。区画R3,L3は、臀部付近を含み、区画R4,L4は、大腿部付近を含む。 Here, the load distribution of the back surface load sensor 31 is divided into four sections R1, R2, L1, and L2. The sections R1 and L1 include the vicinity of the shoulder ribs, and the sections R2 and L2 include the vicinity of the waist. Further, the load distribution of the seating surface load sensor 32 is divided into four sections R3, R4, L3, and L4. The sections R3 and L3 include the vicinity of the buttocks, and the sections R4 and L4 include the vicinity of the thigh.
そして、各区画R1−R4,L1−L4の荷重分布における各重心がGR1−GR4,GL1−GL4にて示す位置となる。各区画の荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4は、着座時間の経過につれて変化する。特に、時間経過につれて、右足側および腰部付近の荷重が高くなっていることが分かる。 And each gravity center in load distribution of each division R1-R4, L1-L4 becomes a position shown by GR1-GR4, GL1-GL4. The load gravity centers GR1-GR4, GL1-GL4 of each section change as the seating time elapses. In particular, it can be seen that the load on the right foot side and the vicinity of the waist increases with time.
ここで、各区画における荷重重心が変化するということは、着座者の姿勢が変化したことを意味する。姿勢の変化から、着座者の疲労度合いまたは疲労進行を予測することができる。そこで、姿勢変化機構の駆動タイミングを最適に調整し、長時間の着座者における疲労の蓄積を低減できる。 Here, the fact that the load center of gravity in each section changes means that the posture of the seated person has changed. From the change in posture, the fatigue level or progress of fatigue of the seated person can be predicted. Therefore, it is possible to optimally adjust the drive timing of the posture change mechanism and reduce the accumulation of fatigue in a long-time seated person.
特に、パワーシートは、複数の駆動装置14−20を備えている。そこで、各区画R1−R4,L1−L4における荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4の移動量によって、着座者のどの部位に疲労が蓄積されているか、または、蓄積されるおそれがあるかを予測できる。そこで、着座者の疲労部位に応じてそれぞれの駆動装置を駆動することで、疲労部位に対して効果的に疲労の蓄積の低減効果を発揮できる。 In particular, the power seat includes a plurality of driving devices 14-20. Therefore, it is predicted which part of the seated person has fatigue accumulated or is likely to be accumulated depending on the amount of movement of the load gravity centers GR1-GR4, GL1-GL4 in each of the sections R1-R4, L1-L4. it can. Therefore, by driving each driving device in accordance with the fatigued portion of the seated person, it is possible to effectively reduce the accumulation of fatigue on the fatigued portion.
例えば、大腿部の区画R4,L4の重心GR4,GL4の位置の移動量が閾値以上となると、大腿部に疲労が蓄積した、または、大腿部に疲労が蓄積されるおそれがあると予測できる。この場合、制御装置21は、座面チルト機構16を駆動して、座面チルト角度φを大きくしたり、小さくしたり変化させる。この場合も、それぞれの状態を5分以上24分以内の時間内で保持する。ただし、大腿部に疲労が蓄積すると予測される場合に、座面チルト機構16のみを駆動するのではなく、ランバーサポート14、リクライニング機構15、オットマンチルト機構17、背面上部チルト機構18、背面サイドサポート19、および、座面サイドサポート20を駆動して、着座者の姿勢を全体的に変化させることで、疲労の蓄積を低減するようにしてもよい。 For example, if the amount of movement of the positions of the center of gravity GR4, GL4 of the thigh sections R4, L4 is greater than or equal to a threshold value, fatigue may accumulate in the thigh or fatigue may accumulate in the thigh. Predictable. In this case, the control device 21 drives the seat surface tilt mechanism 16 to increase or decrease the seat surface tilt angle φ. Also in this case, each state is maintained within a period of 5 minutes to 24 minutes. However, when fatigue is predicted to accumulate in the thigh, not only the seat tilt mechanism 16 is driven, but the lumbar support 14, the reclining mechanism 15, the ottoman tilt mechanism 17, the rear upper tilt mechanism 18, and the rear side support. 19 and the seat side support 20 may be driven to change the posture of the seated person as a whole, thereby reducing the accumulation of fatigue.
また、制御装置21は、腰付近の区画R2,L2の重心GR2,GL2の位置の移動量が閾値以上となると、例えば、ランバーサポート14およびリクライニング機構15を駆動する。また、座面チルト機構16、オットマンチルト機構17、背面上部チルト機構18、背面サイドサポート19、および、座面サイドサポート20も同時に併用することもできる。 Further, the control device 21 drives, for example, the lumbar support 14 and the reclining mechanism 15 when the movement amount of the positions of the gravity centers GR2 and GL2 of the sections R2 and L2 near the waist exceeds a threshold value. Further, the seat surface tilt mechanism 16, the ottoman tilt mechanism 17, the rear upper tilt mechanism 18, the rear side support 19, and the seat surface side support 20 can be used simultaneously.
このように、各区画R1−R4,L1−L4における荷重重心GR1−GR4,GL1−GL4の移動量に応じて、予め決められた駆動装置14−20を適宜駆動することで、着座者の疲労部位に応じた姿勢変更が可能となる。その結果、着座者の疲労の蓄積を確実に低減できる。 In this way, the fatigue of the seated person can be increased by appropriately driving the predetermined drive device 14-20 according to the amount of movement of the load gravity centers GR1-GR4, GL1-GL4 in the sections R1-R4, L1-L4. The posture can be changed according to the part. As a result, the accumulation of fatigue of the seated person can be reliably reduced.
<第四実施形態>
本実施形態は、図18に示す第三実施形態と同様の制御ブロック図を適用する。ただし、制御装置21の制御処理については相違する。制御装置21の制御処理について図23を参照して説明する。
<Fourth embodiment>
This embodiment applies the same control block diagram as the third embodiment shown in FIG. However, the control processing of the control device 21 is different. Control processing of the control device 21 will be described with reference to FIG.
この制御装置21による制御処理について、図23を参照して説明する。制御装置21は、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32により検出された荷重分布に基づいて、各区画R11−R13,L11−L13の平均圧力を算出する(ステップS21)。各区画R11−R13,L11−L13については、後述する。 Control processing by the control device 21 will be described with reference to FIG. Based on the load distribution detected by the back load sensor 31 and the seat load sensor 32, the control device 21 calculates the average pressure in each of the sections R11-R13, L11-L13 (step S21). Each section R11-R13, L11-L13 will be described later.
続いて、各区画R11−R13,L11−L13の平均圧力の単位時間当たりの変化量が閾値以上であるか否かを判定し(ステップS12)、閾値以上でなければステップS21に戻る(S22:N)。一方、各平均圧力の単位時間当たりの変化量が閾値以上である場合には(S22:Y)、各変化量に応じてランバーサポート14,リクライニング機構15、座面チルト機構16、オットマンチルト機構17、背面上部チルト機構18、背面サイドサポート19、および、座面サイドサポート20を駆動する(ステップS23)。 Subsequently, it is determined whether or not the change amount per unit time of the average pressure in each of the sections R11-R13, L11-L13 is equal to or greater than a threshold value (step S12). N). On the other hand, when the change amount per unit time of each average pressure is equal to or greater than the threshold value (S22: Y), the lumbar support 14, the reclining mechanism 15, the seat surface tilt mechanism 16, and the ottoman tilt mechanism 17 according to each change amount. Then, the rear upper tilt mechanism 18, the rear side support 19, and the seat side support 20 are driven (step S23).
(区画および該区画における平均圧力の説明)
次に、区画R11−R13,L11−L13および各区画における平均圧力について説明する。まず、パワーシートの状態を図24に示すようにした場合について説明する。この状態は、リクライニング角度θが75degであり、ランバーサポート14が前方へ移動した状態である。つまり、着座者に対して拘束度合いの高い状態である。
(Explanation of compartment and mean pressure in the compartment)
Next, the average pressure in the sections R11-R13, L11-L13 and each section will be described. First, the case where the state of the power seat is as shown in FIG. 24 will be described. In this state, the reclining angle θ is 75 deg and the lumbar support 14 has moved forward. That is, it is a state with a high restraint degree with respect to a seated person.
このときのある瞬間において、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32による荷重分布は、図25Aおよび図25Bに示す分布となった。ここで、図25Aおよび図25Bに示すように、区画R11,L11は、左右の腰部付近に相当し、区画R12,L12は、左右の臀部付近に相当し、区画R13,L13は、左右の大腿部付近に相当する。そして、制御装置21によるステップS21(図23に示す)において、図25A,図25Bに示す各区画R11−R13,L11−L13の平均圧力を算出する。 At a certain moment at this time, the load distribution by the back surface load sensor 31 and the seating surface load sensor 32 is as shown in FIGS. 25A and 25B. Here, as shown in FIGS. 25A and 25B, the sections R11 and L11 correspond to the vicinity of the left and right hips, the sections R12 and L12 correspond to the vicinity of the left and right hips, and the sections R13 and L13 include the large left and right parts. Corresponds to the vicinity of the thigh. And in step S21 (shown in FIG. 23) by the control apparatus 21, the average pressure of each division R11-R13, L11-L13 shown to FIG. 25A and FIG. 25B is calculated.
各区画の平均圧力の挙動は図26A−図26Fに示すようになった。例えば、図26A,図26Dにおいて、実験開始直後において、平均圧力の単位時間当たりの変化量が増加していることが分かる。つまり、腰部に対する荷重が大きくなっている。また、図26Cにおいて、実験開始から長時間に亘って、平均圧力の単位時間当たりの変化量が増加している。つまり、右の大腿部に対する荷重が大きくなっている。このことから、左右の腰部および右の大腿部に疲労が蓄積されている、または、蓄積されるおそれがあると予測できる。 The behavior of the average pressure in each compartment was as shown in FIGS. 26A-26F. For example, in FIGS. 26A and 26D, it can be seen that the amount of change per unit time of the average pressure increases immediately after the start of the experiment. That is, the load on the waist is large. Moreover, in FIG. 26C, the amount of change per unit time of the average pressure increases over a long period from the start of the experiment. That is, the load on the right thigh is large. From this, it can be predicted that fatigue has accumulated or is likely to be accumulated in the left and right waist and right thigh.
また、パワーシートの状態を図27に示すようにした場合について説明する。この状態は、リクライニング角度θが65degであり、ランバーサポート14は最も後方へ移動した状態である。つまり、着座者に対して拘束度合いの低い状態である。 Moreover, the case where the state of a power seat is as shown in FIG. 27 is demonstrated. In this state, the reclining angle θ is 65 degrees, and the lumbar support 14 has moved most backward. That is, it is a state with a low restraint degree to a seated person.
このときのある瞬間において、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32による荷重分布は、図28Aおよび図28Bに示す分布となった。そして、制御装置21によるステップS21(図23に示す)において、図28A,図28Bに示す各区画R11−R13,L11−L13の平均圧力を算出する。各区画の平均圧力の挙動は図29A−図29Fに示すようになった。また、図29C,図29Fにおいて、実験開始から長時間に亘って、平均圧力の単位時間当たりの変化量が増加している。つまり、左右の大腿部に対する荷重が大きくなっている。このことから、左右の大腿部に疲労が蓄積されている、または、蓄積されるおそれがあると予測できる。 At a certain moment at this time, the load distribution by the back surface load sensor 31 and the seating surface load sensor 32 is as shown in FIGS. 28A and 28B. And in step S21 (shown in FIG. 23) by the control apparatus 21, the average pressure of each division R11-R13, L11-L13 shown to FIG. 28A and FIG. 28B is calculated. The behavior of the average pressure in each compartment was as shown in FIGS. 29A-29F. In FIG. 29C and FIG. 29F, the amount of change per unit time of the average pressure increases over a long period from the start of the experiment. That is, the load on the left and right thighs is large. From this, it can be predicted that fatigue has accumulated in the left and right thighs, or that there is a risk of accumulation.
そして、各図より、各区画の平均圧力の単位時間当たりの変化量は、パワーシートの状態および着座時間によって異なる。そこで、当該変化量が大きくなる部位と、パワーシートの状態の変化のさせ方との関連づけを導き出すことで、両者の関係を予め決定しておくことができる。 And from each figure, the variation | change_quantity per unit time of the average pressure of each division changes with the states and seating time of a power seat. Therefore, by deriving the association between the part where the amount of change is large and how to change the state of the power seat, the relationship between the two can be determined in advance.
そこで、制御装置21は、ステップS23(図23に示す)において、各変化量に応じてランバーサポート14,リクライニング機構15、座面チルト機構16、オットマンチルト機構17、背面上部チルト機構18、背面サイドサポート19、および、座面サイドサポート20を駆動することができる。つまり、姿勢変化機構の駆動タイミングを最適に調整することで、長時間の着座者における疲労の蓄積を確実に低減できる。 Therefore, in step S23 (shown in FIG. 23), the control device 21 determines the lumbar support 14, the reclining mechanism 15, the seat surface tilt mechanism 16, the ottoman tilt mechanism 17, the rear upper tilt mechanism 18, and the rear side support in accordance with each change amount. 19 and the seating surface side support 20 can be driven. That is, by optimally adjusting the drive timing of the posture change mechanism, it is possible to reliably reduce the accumulation of fatigue in a long-time seated person.
<第五実施形態>
本実施形態においては、図30に示すように、第二実施形態に対して、さらにランバーサポート14の高さ調整アクチュエータ14aを設ける。高さ調整アクチュエータ14aは、ランバーサポート14の高さを調整可能であって、ランバーサポート14による着座者の要部への圧力付与高さを変化させることができる。
<Fifth embodiment>
In the present embodiment, as shown in FIG. 30, a height adjustment actuator 14a for the lumbar support 14 is further provided in the second embodiment. The height adjustment actuator 14a can adjust the height of the lumbar support 14, and can change the height of pressure applied to the main part of the seated person by the lumbar support 14.
ここで、制御装置21は、背面12の荷重分布により得られた着座者の体格情報に基づいて、ランバーサポート14による着座者の要部への圧力付与高さを変化させることができる。ここでは、着座者の体格情報として、腰椎から肩までの長さΔH、腰椎高さLおよび荷重範囲の横幅を用いる。 Here, the control device 21 can change the height of pressure applied to the main part of the seated person by the lumbar support 14 based on the physique information of the seated person obtained from the load distribution on the back surface 12. Here, the length ΔH from the lumbar spine to the shoulder, the lumbar spine height L, and the width of the load range are used as the physique information of the seated person.
このときの制御装置21の制御処理について、図31および図32を参照して説明する。図31に示すように、制御装置21は、背面荷重センサ31により検出された荷重分布に基づいて、着座者の腰椎から肩までの長さΔH、腰椎高さLおよび荷重範囲の横幅を算出する(ステップS31)。腰椎から肩までの長さΔHは、荷重分布のしきい値を上回る荷重を示す最大高さから最低高さまでの長さである。また、腰椎高さLは、荷重分布のしきい値を上回る荷重を示す最低高さである。また、荷重範囲の横幅は、荷重分布のしきい値を上回る荷重を示す左右方向の範囲である。 Control processing of the control device 21 at this time will be described with reference to FIGS. 31 and 32. FIG. As shown in FIG. 31, the control device 21 calculates the length ΔH from the seated person's lumbar spine to the shoulder, the lumbar spine height L, and the lateral width of the load range based on the load distribution detected by the back surface load sensor 31. (Step S31). The length ΔH from the lumbar spine to the shoulder is a length from the maximum height to the minimum height indicating a load exceeding the threshold value of the load distribution. The lumbar vertebra height L is a minimum height indicating a load exceeding the load distribution threshold. Further, the lateral width of the load range is a left-right range indicating a load exceeding the load distribution threshold.
続いて、制御装置21は、腰椎から肩までの長さΔHおよび腰椎高さLに基づいて、ランバーサポート14による圧力付与の快適高さHaを算出する(ステップS32)。快適高さの算出は、式(1)に従って行う。さらに、制御装置21は、算出した快適高さHaを、荷重範囲の横幅に基づいて調整する。
[数1]
Ha =L + ΔH/3 ・・・ (1)
Subsequently, the control device 21 calculates the comfortable height Ha of pressure application by the lumbar support 14 based on the length ΔH from the lumbar spine to the shoulder and the lumbar spine height L (step S32). The comfortable height is calculated according to equation (1). Furthermore, the control device 21 adjusts the calculated comfortable height Ha based on the lateral width of the load range.
[Equation 1]
Ha = L + ΔH / 3 (1)
続いて、制御装置21は、ランバーサポート14による圧力付与高さを快適高さHaとするように、高さ調整アクチュエータ14aを駆動する(ステップS33)。なお、上述した算出による快適高さHaは、ほとんどの人間にとって快適と感じる範囲に含まれる。従って、上述した算出による快適高さHaによって、実際の快適高さを十分に推定できる。また、快適高さHaに高さ調整アクチュエータ14aを駆動した後の荷重重心Gの高さGhaが、調整前の荷重重心Gの高さGhと比べて小さいこと、すなわち、Gh>Ghaであることを検証することによって、その快適高さHaの妥当性を検証することもできる。 Subsequently, the control device 21 drives the height adjustment actuator 14a so that the pressure application height by the lumbar support 14 is the comfortable height Ha (step S33). Note that the comfort height Ha calculated by the above calculation is included in a range where most people feel comfortable. Therefore, the actual comfortable height can be sufficiently estimated by the comfortable height Ha calculated as described above. The height Gha of the load gravity center G after driving the height adjustment actuator 14a to the comfortable height Ha is smaller than the height Gh of the load gravity center G before adjustment, that is, Gh> Gha. The validity of the comfortable height Ha can also be verified by verifying.
ここで、ランバーサポート14の高さを異なる高さにした場合について、被検者の疲労度を計測した。具体的には、着座者が快適高さにランバーサポート14による圧力付与を受けた場合と、着座者が快適高さとは異なる高さにランバーサポート14による圧力付与を受けた場合とについて、被検者の疲労度の計測を行った。 Here, about the case where the height of the lumbar support 14 was made into different height, the fatigue degree of the subject was measured. Specifically, when the seated person receives pressure from the lumbar support 14 at a comfortable height and when the seated person receives pressure from the lumbar support 14 at a height different from the comfortable height, The fatigue level of the person was measured.
快適な高さは、上述した算出式ではなく、被検者にとって最も快適と感じる高さとした。なお、この快適高さは、上述した算出式により得られる快適高さHaに近似している。また、不快な高さは、骨盤から最も離れた腰椎位置(肩側に近い腰椎位置)とした。 The comfortable height is not the above-described calculation formula, but the height at which the subject feels most comfortable. Note that this comfortable height approximates the comfortable height Ha obtained by the above-described calculation formula. Further, the unpleasant height was the lumbar vertebra position farthest from the pelvis (the lumbar vertebra position close to the shoulder).
何れの場合においても、被検者に対して、ランバーサポート14の拘束度を、0(15分)→0.6(15分)→0(15分)→0.6(15分)→0(15分)→0.6(15分)の順に変化させた。これらの場合の指尖容積脈派を図33に示す。図33において、快適高さは太実線で示し、不快高さは細実線で示す。このように、快適高さでランバーサポート14による圧力付与を行った場合には、不快高さの場合に比べて、疲労の蓄積が少ないことが分かる。 In any case, the restraint degree of the lumbar support 14 is 0 (15 minutes) → 0.6 (15 minutes) → 0 (15 minutes) → 0.6 (15 minutes) → 0 with respect to the subject. (15 minutes) → 0.6 (15 minutes). FIG. 33 shows the fingertip volume pulse group in these cases. In FIG. 33, the comfortable height is indicated by a thick solid line, and the uncomfortable height is indicated by a thin solid line. Thus, it can be seen that when pressure is applied by the lumbar support 14 at a comfortable height, the accumulation of fatigue is less than in the case of an uncomfortable height.
<変形態様>
ここで、第五実施形態においては、ランバーサポート14の高さを調整することとした。この他に、背面サイドサポート19、背面上部チルト機構18にも同様に適用できる。つまり、背面12の荷重分布に基づいて、背面サイドサポート19により圧力付与される高さを調整する。また、背面12の荷重分布に基づいて、背面上部チルト機構18によりチルト高さを調整する。このように、背面12の荷重分布により得られた荷重重心の高さに基づいて、姿勢変化機構の機能する位置を調整することができる。その結果、着座者の疲労の蓄積を少なくできる。
<Deformation mode>
Here, in the fifth embodiment, the height of the lumbar support 14 is adjusted. In addition, the present invention can be similarly applied to the rear side support 19 and the rear upper tilt mechanism 18. That is, the height to which pressure is applied by the back side support 19 is adjusted based on the load distribution on the back surface 12. Further, the tilt height is adjusted by the back upper tilt mechanism 18 based on the load distribution on the back surface 12. Thus, the position where the posture change mechanism functions can be adjusted based on the height of the load center of gravity obtained from the load distribution on the back surface 12. As a result, the fatigue of the seated person can be reduced.
また、上記実施形態においては、背面荷重センサ31を用いて取得した背面12の荷重分布の重心を用いた。この他に、座面荷重センサ32(図17に示す)を用いて、座面11の荷重分布により得られた着座者の体格情報に基づいて、座面サイドサポート20の機能する位置を調整することができる。ここでは、着座者の体格情報として、座面11の荷重重心の前後方向位置、臀部の大きさおよび臀部の前後方向位置を用いる。つまり、制御装置21は、体格情報としての上記情報に基づいて、快適な前後方向位置を算出する。そして、座面サイドサポート20による圧力付与される前後方向位置が、算出した快適な前後方向位置となるように調整する。 In the above embodiment, the center of gravity of the load distribution on the back surface 12 acquired using the back surface load sensor 31 is used. In addition to this, using the seat load sensor 32 (shown in FIG. 17), the functioning position of the seat side support 20 is adjusted based on the physique information of the seated person obtained from the load distribution of the seat surface 11. Can do. Here, the front-rear direction position of the load center of gravity of the seating surface 11, the size of the buttocks, and the front-rear direction position of the buttocks are used as the physique information of the seated person. That is, the control device 21 calculates a comfortable front-rear direction position based on the information as physique information. And it adjusts so that the front-back direction position to which the pressure by the seat surface side support 20 is applied becomes the calculated comfortable front-back direction position.
<第六実施形態>
本実施形態においては、図17に示すように、パワーシート装置は、背面荷重センサ31および座面荷重センサ32を備え、リクライニング機構15を備える。本実施形態における制御装置21の制御処理について、図34を参照して説明する。
<Sixth embodiment>
In the present embodiment, as shown in FIG. 17, the power seat device includes a back load sensor 31 and a seat load sensor 32, and includes a reclining mechanism 15. Control processing of the control device 21 in the present embodiment will be described with reference to FIG.
制御装置21は、背面荷重センサ31により検出された背面12の荷重分布に基づいて、背面荷重の総和Wbを算出する(ステップS41)。続いて、制御装置21は、座面荷重センサ32により検出された座面の荷重分布に基づいて、座面荷重の総和Wsを算出する(ステップS42)。続いて、制御装置21は、背面荷重の総和Wbと座面荷重の総和Wsの和が、予め設定しておいた閾値Thより大きいか否かを判定する(ステップS43)。 Based on the load distribution on the back surface 12 detected by the back surface load sensor 31, the control device 21 calculates the total back load Wb (step S41). Subsequently, the control device 21 calculates the total sum Ws of the seating load based on the load distribution on the seating surface detected by the seating load sensor 32 (step S42). Subsequently, the control device 21 determines whether or not the sum of the back load total Wb and the seat load total Ws is larger than a preset threshold Th (step S43).
ここで、背面荷重の総和Wbと座面荷重の総和Wsとの和は、着座者の体格に相当する。つまり、着座者が大柄な場合には、Wb+Wsは大きくなり、小柄な場合にはWb+Wsは小さくなる。そこで、閾値Thは、着座者が小柄な場合に相当する値とする。 Here, the sum of the total back load Wb and the total seat load Ws corresponds to the physique of the seated person. That is, Wb + Ws increases when the seated person is large, and Wb + Ws decreases when the seated person is small. Therefore, the threshold value Th is a value corresponding to the case where the seated person is small.
続いて、Wb+Wsの和が閾値Thより大きい場合には(S43:Yes)、背面荷重の総和Wbと座面荷重の総和Wsとの比Wb/Wsを算出する。比Wb/Wsに応じて、リクライニング角度θの変動角αを算出する(ステップS44)。そして、制御装置21は、変動角αに基づいてリクライニング機構15を駆動する(ステップS45)。 Subsequently, when the sum of Wb + Ws is larger than the threshold value Th (S43: Yes), a ratio Wb / Ws between the total back load Wb and the total seat load Ws is calculated. The fluctuation angle α of the reclining angle θ is calculated according to the ratio Wb / Ws (step S44). Then, the control device 21 drives the reclining mechanism 15 based on the fluctuation angle α (step S45).
ここで、変動角αとは、リクライニング機構15の初期状態の角度θ1に対して変動させる角度である。つまり、図35に示すように、リクライニング角度θを、θ1(15分)→θ1−α(15分)→θ1(15分)→θ1−α(15分)→θ1(15分)→θ1−α(15分)の順に変化させる。ここで、比Wb/Wsが大きいほど、変動角αを大きくする。つまり、比Wb/Wsが大きいほど、初期姿勢状態のリクライニング角度θ1と姿勢変化状態のリクライニング角度θ1−αとの差が大きくなる。 Here, the variation angle α is an angle that varies with respect to the initial angle θ1 of the reclining mechanism 15. That is, as shown in FIG. 35, the reclining angle θ is set to θ1 (15 minutes) → θ1-α (15 minutes) → θ1 (15 minutes) → θ1-α (15 minutes) → θ1 (15 minutes) → θ1- Change in the order of α (15 minutes). Here, the larger the ratio Wb / Ws, the larger the variation angle α. That is, as the ratio Wb / Ws increases, the difference between the reclining angle θ1 in the initial posture state and the reclining angle θ1-α in the posture change state increases.
リクライニング機構15においては、着座者にとって、リクライニング角度θが大きいほど姿勢変化に対する付与圧力が大きく、リクライニング角度θが小さいほど姿勢変化に対する付与圧力が小さい。つまり、姿勢変化状態のリクライニング角度θを変化させるということは、姿勢拘束状態(θ1に相当)と姿勢緩和状態(θ1−αに相当)との付与圧力の変化量(αに相当)が異なることを意味する。このように着座者の体格に応じた姿勢変化を行うことによって、着座者の姿勢が確実に変化する。その結果、着座者の疲労の蓄積を小さくできる。 In the reclining mechanism 15, for the seated person, the greater the reclining angle θ, the greater the pressure applied to the posture change, and the smaller the reclining angle θ, the smaller the applied pressure to the posture change. That is, changing the reclining angle θ in the posture change state means that the applied pressure change amount (corresponding to α) differs between the posture restraint state (corresponding to θ1) and the posture relaxation state (corresponding to θ1-α). Means. Thus, the posture of the seated person is surely changed by changing the posture according to the physique of the seated person. As a result, the accumulation of fatigue of the seated person can be reduced.
一方、ステップS43にて、条件を満たさない場合(S43:No)、すなわち着座者が小柄である場合には、処理を終了する。着座者が小柄な場合には、着座者は背面12にもたれないか、極めて軽くもたれる程度である。そのため、リクライニング角度θを変動させたとしても、着座者の姿勢を変化させることができない。そこで、このような場合には、リクライニング機構15を駆動することを行わないこととする。 On the other hand, if the condition is not satisfied in step S43 (S43: No), that is, if the seated person is small, the process is terminated. When the seated person is small, the seated person does not lean against the back surface 12 or leans very lightly. For this reason, even if the reclining angle θ is changed, the posture of the seated person cannot be changed. Therefore, in such a case, the reclining mechanism 15 is not driven.
<変形態様>
ここで、第六実施形態においては、リクライニング機構15の変動角αを調整することとした。この他に、座面チルト機構16、オットマンチルト機構17にも同様に適用できる。つまり、座面11および背面12の荷重分布に基づいて、姿勢拘束状態と姿勢緩和状態との付与圧力の変化量を異ならせる。このようにして、初期状態を姿勢拘束状態とした場合に、姿勢緩和状態を異なわせることになる。この場合にも、着座者の疲労の蓄積を少なくできる。
<Deformation mode>
Here, in the sixth embodiment, the fluctuation angle α of the reclining mechanism 15 is adjusted. In addition, the present invention can be similarly applied to the seat surface tilt mechanism 16 and the ottoman tilt mechanism 17. That is, based on the load distribution on the seat surface 11 and the back surface 12, the amount of change in applied pressure between the posture restrained state and the posture relaxed state is made different. In this way, when the initial state is set to the posture restrained state, the posture relaxed state is changed. Also in this case, accumulation of fatigue of the seated person can be reduced.
11:座面、 12:背面、 13:ヘッドレスト、 14:ランバーサポート(駆動装置、姿勢変化機構)、 15:リクライニング機構(駆動装置、姿勢変化機構)、 16:座面チルト機構(駆動装置、姿勢変化機構)、 17:オットマンチルト機構(駆動装置、姿勢変化機構)、 18:背面上部チルト機構(駆動装置、姿勢変化機構)、 19:背面サイドサポート(駆動装置、姿勢変化機構)、 20:座面サイドサポート(駆動装置、姿勢変化機構)、 21:制御装置、 31:背面荷重センサ、 32:座面荷重センサ、 R1ーR4,L1−L4,R11−R13,L11−L13:区画、 41,42:一対の電極、 43:誘電層
11: Seat surface, 12: Back surface, 13: Headrest, 14: Lumber support (driving device, posture changing mechanism), 15: Reclining mechanism (driving device, posture changing mechanism), 16: Seat tilt mechanism (driving device, posture) Change mechanism), 17: Ottoman tilt mechanism (drive device, posture change mechanism), 18: Back upper tilt mechanism (drive device, posture change mechanism), 19: Back side support (drive device, posture change mechanism), 20: Seat surface Side support (drive device, posture change mechanism), 21: control device, 31: back load sensor, 32: seat load sensor, R1-R4, L1-L4, R11-R13, L11-L13: section, 41, 42: A pair of electrodes, 43: dielectric layer
Claims (20)
前記姿勢変化機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記姿勢変化機構による着座者に対する前記付与圧力をゼロ以外の圧力とした姿勢拘束状態と、前記付与圧力を前記姿勢拘束状態における付与圧力より低い圧力とした姿勢緩和状態と、を切り替えると共に、
それぞれの状態を少なくとも1分間保持する、パワーシート装置。 A power seat having a posture change mechanism that changes the posture of the seated person by increasing or decreasing the pressure applied to the seated person;
A control device for controlling the posture change mechanism;
With
The control device includes:
Switching between a posture constraint state in which the applied pressure to the seated person by the posture change mechanism is a pressure other than zero and a posture relaxation state in which the applied pressure is lower than the applied pressure in the posture constraint state,
A power seat device that holds each state for at least 1 minute.
前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢変化機構による前記姿勢拘束状態または前記姿勢緩和状態を異ならせる、請求項4に記載のパワーシート装置。 The power seat device further includes a load sensor that detects a load distribution on at least one of a seating surface and a back surface of the power seat,
5. The power seat device according to claim 4, wherein the control device varies the posture constraint state or the posture relaxation state by the posture change mechanism based on the load distribution.
前記姿勢変化機構は、ランバーサポート、背面サイドサポート、背面上部チルト機構の何れかであり、
前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢変化機構の機能する位置を調整することにより、前記姿勢拘束状態を異ならせる、請求項5に記載のパワーシート装置。 The load sensor detects a load distribution on the back surface of the power seat,
The posture change mechanism is any one of a lumbar support, a rear side support, and a rear upper tilt mechanism.
6. The power seat device according to claim 5, wherein the control device varies the posture constraint state by adjusting a position where the posture change mechanism functions based on the load distribution.
前記姿勢変化機構は、座面サイドサポートであり、
前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記座面サイドサポートの機能する位置を調整することにより、前記姿勢拘束状態を異ならせる、請求項5に記載のパワーシート装置。 The load sensor detects a load distribution on the seat surface of the power seat,
The posture change mechanism is a seat side support.
The power seat device according to claim 5, wherein the control device varies the posture restrained state by adjusting a position where the seating surface side support functions based on the load distribution.
前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態との付与圧力の変化量を異ならせることにより、前記姿勢緩和状態を異ならせる、請求項5に記載のパワーシート装置。 The posture change mechanism is one of a reclining mechanism, a seating surface tilt mechanism, and an ottoman tilt mechanism,
6. The power seat according to claim 5, wherein the control device makes the posture relaxation state different by changing a change amount of an applied pressure between the posture constraint state and the posture relaxation state based on the load distribution. apparatus.
さらに、前記パワーシートの座面および背面の少なくとも一方における荷重分布を検出する荷重センサを備え、
前記制御装置は、前記荷重分布に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態とを切り替える、請求項1〜3の何れか一項に記載のパワーシート装置。 The power seat device is
And a load sensor for detecting a load distribution on at least one of a seating surface and a back surface of the power seat,
The power control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device switches between the posture constraint state and the posture relaxation state based on the load distribution.
前記制御装置は、前記区画毎の荷重の時間変化に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態とを切り替える、請求項15に記載のパワーシート装置。 The load sensor detects a load for each section when the installation surface is partitioned into a plurality of sections,
The power seat device according to claim 15, wherein the control device switches between the posture constraint state and the posture relaxation state based on a time change of the load for each section.
前記制御装置は、前記区画毎の荷重分布に基づいて前記区画毎の荷重重心を算出すると共に、前記区画毎の荷重重心に基づいて、前記姿勢拘束状態と前記姿勢緩和状態とを切り替える、請求項15に記載のパワーシート装置。 The load sensor detects a load distribution for each section when the installation surface is partitioned into a plurality of sections,
The control device calculates a load center of gravity for each section based on the load distribution for each section, and switches between the posture constraint state and the posture relaxation state based on the load center of gravity for each section. 15. The power seat device according to 15.
前記制御装置は、前記荷重センサにより検出された荷重分布に応じて設定された前記姿勢変化機構を制御する、請求項15〜17の何れか一項に記載のパワーシート装置。 The power seat includes a plurality of posture change mechanisms,
The power seat device according to any one of claims 15 to 17, wherein the control device controls the posture change mechanism set in accordance with a load distribution detected by the load sensor.
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