JP2018095015A - 車両用シート - Google Patents

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）。

特開２０１５−９８２４４号公報

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。

本実施形態に係る車両用シートを示す斜視図である。 本実施形態に係る車両用シートに着座している乗員の胸椎を空気袋が押圧する様子を示す側断面図である。 本実施形態に係る車両用シートに着座している乗員の胸椎を空気袋が押圧していないときを示すシートバックの一部拡大平断面図である。 本実施形態に係る車両用シートに着座している乗員の胸椎を空気袋が押圧しているときを示すシートバックの一部拡大平断面図である。 本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋駆動装置を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両用シートに着座している乗員の胸椎を空気袋で押圧して手動運転開始可能とするまでの制御を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両用シートが備えられた自動運転車両を示す斜視図である。

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

Claims (1)

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。