JP2018095015A - 車両用シート - Google Patents
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Abstract
【課題】着座乗員に対して覚醒効果を充分に付与できる車両用シートを得る。【解決手段】シートクッションに着座した乗員Pの背部を支持するシートバック16と、シートバック16のシート幅方向中央に設けられ、作動することにより乗員Pの胸椎を押圧して乗員Pの胸郭を開かせる胸椎押圧装置31と、を備えた車両用シート10とする。【選択図】図2
Description
本発明は、車両用シートに関する。
車両用シートに着座している乗員の呼吸を支援するために、その乗員の胸椎と腰椎との境界部近傍を押圧するシートランバー可動装置がシートバックに設けられた車両用シートが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、乗員の胸椎と腰椎との境界部近傍を押圧するだけでは、車両用シートに着座している乗員に対して覚醒効果を充分に与えることが難しい。このように、車両用シートに着座している乗員に対して覚醒効果を充分に付与する構造には、未だ改善の余地がある。
そこで、本発明は、着座乗員に対して覚醒効果を充分に付与できる車両用シートを得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車両用シートは、シートクッションに着座した乗員の背部を支持するシートバックと、前記シートバックのシート幅方向中央に設けられ、作動することにより前記乗員の胸椎を押圧して該乗員の胸郭を開かせる胸椎押圧装置と、を備えている。
請求項1に記載の発明によれば、シートバックのシート幅方向中央に設けられた胸椎押圧装置が作動することにより、シートクッションに着座した乗員の胸椎が押圧され、その着座乗員の胸郭が開かれる。したがって、その着座乗員の呼吸が促進され、その体内へ多くの酸素が取り込まれる。これにより、その着座乗員に対して覚醒効果が充分に付与される。
以上のように、本発明によれば、着座乗員に対して覚醒効果を充分に付与することができる。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印UPを車両用シート10の上方向、矢印FRを車両用シート10の前方向、矢印RHを車両用シート10の右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両用シート10における上下方向の上下、前後方向の前後、左右方向(シート幅方向)の左右を示すものとする。
また、本実施形態に係る車両用シート10において、乗員を支持する(乗員が着座する)面を「表面」とし、その表面とは表裏反対側となる面を「裏面」とする。したがって、車両用シート10を構成する後述するシートパッド20や空気袋30などにおいても、乗員が着座する面側を「表面」側とし、その表面側とは表裏反対側となる面側を「裏面」側とする。
図1に示されるように、車両用シート10は、着座した乗員P(図2参照)の臀部及び大腿部を支持するシートクッション14と、シートクッション14の後端部から上方向に延在するように設けられて乗員Pの腰部及び背部を支持するシートバック16と、を含むシート本体12を備えている。そして、シートバック16の上端部には、乗員Pの頭部を支持するヘッドレスト18が設けられている。
図2に示されるように、シートバック16は、クッション体からなるシートパッド20と、そのシートパッド20を覆う表皮22と、を有している。シートパッド20は、例えば発泡ウレタンなどの発泡樹脂で構成されており、少なくとも表面側の表皮22は、後述する空気袋30及び空気袋31の膨張に伴って前方へ膨出可能に構成されている。なお、表皮22は、車両用シート10の意匠面を構成するものでもある。
また、シートクッション14も、クッション体からなるシートパッド(図示省略)と、そのシートパッドを覆う表皮22(図1参照)と、を有している。また、図1に示されるように、車両用シート10のシート本体12を構成するシートクッション14及びシートバック16の内部には、それぞれマッサージ(リフレッシュ)用の空気袋30が複数設けられている(図2では後述する空気袋31と一部の空気袋30のみが示されている)。
各空気袋30は、空気が供給されることで膨張し、空気が排出されることで収縮するようになっており、膨張して乗員Pの体の一部、例えば腰部や背部及び大腿部などを押圧することにより、その腰部や背部及び大腿部などをマッサージし、乗員Pをリラックス(リフレッシュ)させるようになっている。
なお、シートバック16内における空気袋30は、例えば上下方向に2列で配置されており、シートクッション14内における空気袋30は、例えば前後方向に2列で配置されている(図1参照)。また、各空気袋30は、同一の構成であるため、以下においては、主にシートバック16内に設けられた空気袋30を例に採って説明する。
各空気袋30は、ポリウレタンなどの樹脂材料やゴム材料等の伸縮可能な材料で構成されており、図1に示されるように、それぞれ前方向から見た正面視でシート幅方向が長手方向とされた略矩形状に形成されている。そして、各空気袋30は、図3、図4に示されるように、大袋部26と、その大袋部26の表面側に、大袋部26と空気が流通可能に一体に形成された小袋部28と、を含んで構成されている。
なお、シートバック16内に設けられる空気袋30は、その裏面がシートパッド20の表面に両面テープや接着剤によって固定されることで、シートパッド20と表皮22との間に設けられている。つまり、大袋部26の裏面がシートパッド20の表面に固定され、小袋部28の表面が表皮22の裏面に接触した状態で配置されている(図3、図4参照)。
また、図1〜図4に示されるように、シートバック16のシート幅方向中央には、乗員Pの胸椎Vt(図2参照)を押圧して乗員Pの胸郭を開かせる胸椎押圧装置としての空気袋31が空気袋30とは別に設けられている。詳細に説明すると、この空気袋31は、乗員Pの胸椎Vtと同じ高さ位置に配置された左側の空気袋30と右側の空気袋30との間に配置されており、小袋部28及び大袋部26と、大袋部26の裏面側に、大袋部26と空気が流通可能に一体に形成された袋部24(図3、図4参照)と、を有している。
つまり、この空気袋31は、左右の空気袋30とで所謂ピラミッド構造に構成されている。したがって、その空気袋31が膨張したときには、図4に示されるように、左右(シート幅方向)に倒れることなく前方に向かって膨張できるようになっており、左右の空気袋30よりも前方側へ突出できるようになっている(前方側へのストローク量が確保できるようになっている)。
換言すれば、この空気袋31により、シートパッド20がその厚み方向に圧縮されるとともに、表皮22が乗員P側へ空気袋30の場合よりも突出し、その乗員Pの胸椎Vtが押圧されるようになっている。これにより、乗員Pの胸郭が開かれ、乗員Pの呼吸が促進されるようになっている。
ここで、各空気袋30及び空気袋31に対して空気の供給及び排出を行い、各空気袋30及び空気袋31を個別に膨張及び収縮させる給排気装置50を備えた空気袋駆動装置40について説明する。なお、空気袋駆動装置40(給排気装置50及び後述する制御装置58)は、シートバック16内又はシートクッション14内に配置されている。
図5に示されるように、空気袋駆動装置40は、各空気袋30及び空気袋31が接続される給排気装置50と、給排気装置50を制御する制御装置(ECU)58と、を含んで構成されている。給排気装置50は、吸気口52、排気口54、空気圧送手段としてのポンプ56及び制御弁としての複数の電磁弁32を含んで構成されている。
電磁弁32は、各空気袋30及び空気袋31にそれぞれ設けられている。各電磁弁32は、三方弁であり、共通ポート34、吸気ポート36及び排気ポート38を有している。各共通ポート34には共通チューブ48が接続され、各吸気ポート36には吸気チューブ46が接続されている。そして、各排気ポート38には排気チューブ44が接続されている。
各共通チューブ48は、対応する各空気袋30及び空気袋31に接続されており、吸気チューブ46は、ポンプ56に接続されている。そして、排気チューブ44は、排気口54に接続されている。また、ポンプ56と吸気口52との間は、吸気配管42によって連通接続されている。なお、吸気チューブ46及び排気チューブ44は、一本のチューブがそれぞれ分岐して各電磁弁32に接続されている。
制御装置58は、給排気装置50と電気的に接続されており、ポンプ56の作動や電磁弁32の各ポート(共通ポート34、吸気ポート36、排気ポート38)の開閉を制御するようになっている。なお、制御装置58は、各電磁弁32の各ポート(共通ポート34、吸気ポート36、排気ポート38)の開閉を個別に制御可能に構成されている。
また、制御装置58は、周辺情報検出装置62(図7参照)等と電気的に接続されている。したがって、周辺情報検出装置62等によって検出された検出結果に基づいて、制御装置58が空気袋駆動装置40を制御することにより、空気袋31が個別に膨張したり、複数(一部又は全部)の空気袋30が個別に、かつ断続的に膨張及び収縮を繰り返したりするようになっている。
具体的には、制御装置58の制御により、電磁弁32の共通ポート34と吸気ポート36とが開き、かつ排気ポート38が閉じて、共通チューブ48と吸気チューブ46とが連通された供給状態となったときには、ポンプ56から各空気袋30内や空気袋31内へ空気が供給されて、図4に示されるように、各空気袋30や空気袋31が膨張するようになっている。
そして、制御装置58の制御により、電磁弁32の共通ポート34と排気ポート38とが開き、かつ吸気ポート36が閉じて、共通チューブ48と排気チューブ44とが連通された排気状態となったときには、各空気袋30内や空気袋31内から空気が排出されて、図3に示されるように、各空気袋30や空気袋31が収縮するようになっている。
なお、制御装置58は、車両用シート10に着座した乗員Pが操作する操作部(図示省略)とも電気的に接続されており、膨張及び収縮させる空気袋30の位置や、膨張及び収縮させるタイミング(所定の時間差)等が乗員Pによって適宜設定可能になっている。また、乗員Pが操作部を操作することにより、各空気袋30を個別に膨張させて乗員Pの背部や大腿部(体の一部)が押圧されるようにしてもよい。
以上のような構成とされた本実施形態に係る車両用シート10において、次にその作用について説明する。
まず、空気袋30の作用について説明する。車内カメラ(図示省略)や乗員Pの生体信号(呼吸数や心拍数等)をセンシングする状態検出装置(図示省略)により、運転中における乗員Pの状態を検知し、例えば緊張状態にあると検出されたときには、自動的にマッサージ運転が開始される。なお、通常時(非マッサージ運転時)には、電磁弁32が排気状態となるように、制御装置58によって制御されている。つまり、各空気袋30は、図3に示される収縮状態とされている。
マッサージ運転が開始されると、制御装置58の制御により、ポンプ56が作動する。そして、電磁弁32の排気ポート38が閉じ、共通ポート34と吸気ポート36とが開いている供給状態の空気袋30では、吸気口52から吸気配管42を介して取り込まれた空気が、吸気チューブ46、電磁弁32及び共通チューブ48を介して供給され、図2、図4に示されるように、その空気袋30が膨張する。すなわち、表皮22が膨出し、着座した乗員Pの腰部や背部及び大腿部などが、その空気袋30によって押圧される。
その後、ポンプ56の作動が停止し、膨張されている空気袋30では、電磁弁32の吸気ポート36が閉じ、共通ポート34と排気ポート38とが開いて排気状態とされ、その空気袋30内の空気が、共通チューブ48、電磁弁32及び排気チューブ44を介して排気口54から排気されて、図3に示されるように、その空気袋30が収縮する。すなわち、表皮22が元の状態に復帰し、着座した乗員Pの腰部や背部及び大腿部などに対する空気袋30による押圧が解除される。
以上のような膨張及び収縮動作が、制御装置58の制御により、各空気袋30の一部又は全部において、所定の時間差(例えば1〜3秒差)を持って繰り返し行われる。これにより、車両用シート10に着座した乗員Pの腰部や背部及び大腿部などがマッサージされ、乗員Pに対してリラックス効果やリフレッシュ効果が与えられる。
次に、空気袋31の作用について説明する。図7に示される自動運転車両60において、自動運転モードから手動運転モード(運転支援モードを含む)へ切り替える必要性が生じたときなど、自動運転モード時に入眠傾向にある運転予定の乗員Pに対して覚醒効果を与える必要性が生じたときには、制御装置58によって空気袋駆動装置40を制御することにより、空気袋31に空気が送り込まれる。
すなわち、図6に示されるように、運転予定の乗員Pがシートバック16を後傾させてリクライニング状態とした自動運転中(自動運転モード時)において、車内カメラや状態検出装置により、その乗員Pが入眠傾向であると検出され、例えば目的地が近づいて来たときなど、手動運転へ切り替える必要性があると、カーナビゲーションシステム(図示省略)等によって検出されたときには、制御装置58により、自動運転をOFFにしようとする(直ちにOFFになるわけではない)判断がなされる(S1)。
すると、制御装置58の制御により、空気袋31が膨張され(胸椎押圧装置が作動し)、乗員Pの胸椎Vtが押圧される(S2)。これにより、乗員Pの肩甲骨が互いに近づくように動いて胸郭が開かれ、呼吸が促進される。よって、乗員Pの体内へ多くの酸素が取り入れられ、入眠傾向にある運転予定の乗員Pに対して覚醒効果を与える(意識をはっきりさせる)ことができる。なお、シートバック16が後傾されたリクライニング状態のときに、空気袋31を膨張させて乗員Pの胸椎Vtを押圧すると、より効果的に呼吸が促進されるので、覚醒効果を高められる。
こうして、乗員Pに対して覚醒効果が充分に付与されたら、制御装置58の制御により、空気袋31から空気を排出しながら、シートバック16のリクライニング状態が元の状態の起立状態に戻される(S3)。これにより、運転予定の乗員Pに対して手動運転が開始可能となる状態にすることができる(S4)。
なお、本実施形態における「自動運転モード」とは、自動運転車両60に設けられた周辺情報検出装置62(図7参照)によって検出された周辺情報等に基づいて、自動運転車両60に設けられたコントローラー64(図7参照)が、その自動運転車両60を運転するモードである。そして、「手動運転モード」とは、乗員Pが自らステアリングホイール等を操作して自動運転車両60を運転するモードである。
また、車内カメラや状態検出装置により、運転中(手動運転モード時)における乗員Pの状態を検知し、入眠傾向にある(睡魔に襲われた状態)と検出されたときに、空気袋31を膨張させて、入眠傾向にある乗員Pの胸椎Vtを押圧し、胸郭を開かせるようにしてもよい。つまり、乗員Pの呼吸を促進させて、その体内に多くの酸素を取り入れさせ、覚醒効果を与える(居眠り運転を防止する)ようにしてもよい。
以上、本実施形態に係る車両用シート10について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用シート10は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、胸椎押圧装置は、空気袋31で構成されるものに限定されるものではなく、ロッドを突出させるシリンダー等のアクチュエーター(図示省略)で構成されていてもよい。
また、電磁弁32は、各空気袋30にそれぞれ設けられる構成としたが、これに限定されるものではなく、1つの電磁弁32にいくつかの空気袋30が接続される構成とされていてもよい。つまり、複数の空気袋30のうち、いくつかの空気袋30が同時に膨張及び収縮する構成とされていてもよい。
また、空気袋30は、少なくともシートバック16の内部に設けられていればよく、シートクッション14の内部には設けられていなくてもよい。また、例えば図7に示される自動運転車両60において、覚醒効果を与えるのは、運転予定となっている乗員Pに限定されるものではなく、助手席や後部座席に着座している乗員であってもよい。
更に、本実施形態では、空気袋駆動装置40をシート本体12の内部(シートバック16内又はシートクッション14内)に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、シート本体12の外部(例えばシートクッション14の下面やシートバック16の裏面など)に設ける構成としてもよい。また、給排気装置50のポンプ56のみ、或いは制御装置58のみをシート本体12の外部に設ける構成としてもよい。
10 車両用シート
14 シートクッション
16 シートバック
31 空気袋(胸椎押圧装置)
P 乗員
14 シートクッション
16 シートバック
31 空気袋(胸椎押圧装置)
P 乗員
Claims (1)
- シートクッションに着座した乗員の背部を支持するシートバックと、
前記シートバックのシート幅方向中央に設けられ、作動することにより前記乗員の胸椎を押圧して該乗員の胸郭を開かせる胸椎押圧装置と、
を備えた車両用シート。
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