JP2020093712A - 乗物用シート - Google Patents
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Abstract
Description
着座者が着座するシート本体と、
前記シート本体のうち前記着座者の身体に対する相対的な位置を調整するための動作が可能に構成された部位に設けられた生体センサーと、
前記シート本体における前記部位の動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
前記制御部は、
前記部位を動作させて前記生体センサーを前記着座者に押し当て、
押し当てたときの前記生体センサーの出力が第一閾値を上回った場合に、前記部位を、前記生体センサーが前記着座者から離れる方向に動作させ、
離れていくときの前記生体センサーの出力が第二閾値を下回った場合に、前記部位を、前記生体センサーが前記着座者に接近する方向に動作させ、
接近していき、かつ前記着座者に接触したときの前記生体センサーの出力が第三閾値を上回った場合に、前記部位の動作を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の乗物用シート。
前記シートクッションは、当該シートクッションの前端部を後端部に対して昇降させるクッションチルト機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする。
前記シートバックは、当該シートバックに内蔵され、前後方向に変形するランバーサポートを有しており、
前記部位は、前記ランバーサポートであることを特徴とする。
前記部位は、前記シート本体のうち前記袋体の前記着座者側に位置する部位であることを特徴とする。
前記部位は、前記土手部であることを特徴とする。
前記シートクッションは、当該シートクッションの前端部を後端部に対して前後方向に変位させて前後方向の長さを調整するクッション前後長調整機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする。
前記シートクッションは、当該シートクッションを昇降させるハイト機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする。
前記シート本体は、
前記着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッションと、
前記着座者の背中及び腰部を支持するシートバックと、
前記着座者の体格を検知し、体格検知情報を前記制御部に送信する体格検知センサーと、を備えており、
前記体格検知センサーは、
前記シートクッションに設けられ、前記シートバックに向けて電磁波を走査線状に照射する発信部と、
前記シートバックに格子状に設けられ、前記発信部から照射された電磁波を受信する複数の受信部と、を有することを特徴とする。
反対に、生体センサーによって取得すべき生体情報を取得できると判断される場合、制御部は、シート本体における部位を動作させないようにすることが可能となるので、当該部位の余計な動作を省くことができる。
また、シートバックがリクライニング機構を備えている場合には、リクライニング状態でも着座者の生体情報を取得することができる。
また、シート本体におけるシートバック3の上端部には、人の頭部を支持するヘッドレストが設けられている。
生体センサー10は、着座者により近い位置に設けられることが望ましく、本実施形態においては、シートクッション2の前端部におけるクッションパッドの上面であって、かつ表皮の裏側に設けられている。また、この生体センサー10は、着座者の大腿部の裏側に位置するように配置されている。
なお、本実施形態における生体センサー10は、シートクッション2に設けられるものとしたが、シートバック3に設けられるものとしてもよい。この場合も、シートバック3におけるクッションパッドの着座者側であって、かつ表皮の裏側に設けられる。
圧電式センサーは、圧電素子によって着座者の体表面における圧力波を検知するものであり、着座者に対して接触する接触型センサーでもある。
なお、本実施形態における生体センサー10としては圧電式センサーが用いられるものとしたが、これに限られるものではなく、着座者に接触・近接して生体情報を取得するセンサーであれば適宜変更可能である。逆に言えば、着座者から離間しなければ生体情報を取得することができないセンサーは用いられないものとする。
制御装置5は、所謂ECU(Electronic Control Unit)とも呼称され、シート1を変形させるための機構を動作させる駆動部(例えばモーター)と、生体センサー10とに対してデータ通信可能に接続されている。換言すれば、シート1と制御装置5、生体センサー10と制御装置5とがデータ通信可能に接続され、これにより、生体情報を取得するためのシステムが構築されることになる。
すなわち、シート本体におけるシートクッション2には、着座者の身体に対する相対的な位置を調整するための動作が可能に構成された部位がある状態となっており、このような部位には、生体センサー10が設けられている。
そして、クッションチルト機構を備えたシートクッション2における前端部のチルト動作を、データ通信可能に接続された制御装置5によって制御できるようになっている。
着座者の任意のタイミングで行われる際は、シート1又は車内に、生体センサー10によるセンシングを開始するボタンが設けられているものとする。
予め設定されたタイミングとしては、例えば着座者がシート1に着座したタイミング、車両走行中のタイミング等が挙げられ、車両走行中は、1回又は複数回行われるものとしてもよい。なお、この場合、シート1には、図示はしないが、人の着座を検出する着座センサーが設けられるものとする。
カメラ6は、制御装置5とデータ通信可能に接続されている。制御装置5は、図示しないメモリに画像診断プログラムを記憶しており、この画像診断プログラムに基づいてカメラ6によって撮影された画像情報から着座者の体調変化を検出できるようになっている。
そして、着座者の体調が変化したと診断されると、制御装置5は、生体センサー10による生体情報の取得を開始するように制御を行う。
なお、本実施形態においては、着座者の体調変化を検出する手段としてカメラ6を用いるが、これに限られるものではなく、例えば着座者の体温を検出する温度センサー、着座者の呼吸を検出する呼吸センサー等でもよい。
なお、生体センサー10によって取得すべき生体情報が取得できていると判断される場合は、制御装置5によるデバイスの動作制御は行われずに、生体センサー10による生体情報の取得が継続される。
ステップS1において生体情報が検出されたと判断された場合は、デバイスの動作制御は行われずに生体センサー10による生体情報の取得が継続される。
すなわち、ステップS3においてセンサー出力の判定が行われ、センサー出力が第一閾値を上回った場合はステップS4へと進み、センサー出力が第一閾値を下回る場合は、チルト上昇の動作が継続される(ステップS2へ戻る。)。
すなわち、ステップS5においてセンサー出力の判定が行われ、センサー出力が第二閾値を下回った場合はステップS6へと進み、センサー出力が第二閾値を上回る場合は、チルト下降の動作が継続される(ステップS4へ戻る。)。
すなわち、ステップS7においてセンサー出力の判定が行われ、センサー出力が第三閾値を上回った場合は生体センサー10による生体情報の取得が開始され、センサー出力が第三閾値を下回った場合は、チルト上昇の動作が継続される(ステップS6へ戻る。)。
なお、制御装置5によるクッションチルト機構の動作制御は、生体センサー10のセンサー出力に基づいて行われるため、着座者ごとに脚の長さに違いがあり、かつ、シートクッション2の前端部が腿裏に接触するまでの長さに違いが生じても、着座者ごとに対応することができる。
なお、生体センサー10がノイズ成分の影響を受けないようにすれば、このようなセンサー出力をモニタリングしながらの動作制御を行う必要がないので、生体センサー10として、ノイズ成分を除去して生体情報だけを抽出することを可能とする生体センサーを用いてもよい。
生体情報だけを抽出するための生体センサーは、振動を検知する少なくとも二つのセンサーを備え、これら少なくとも二つのセンサーが層を形成するようにして構成されており、少なくとも二つのセンサーのうち、一つは生体情報を取得するために用いられる第一センサーとされ、一つはノイズを除去するために用いられる第二センサーとされている。さらに、第一センサーと第二センサーとの間には、振動を減衰させるための第一クッション材が配置され、当該第一クッション材は、第一センサー及び第二センサーと共に一体的に積層されている。
このような生体センサーによれば、振動を検出する第一センサーと第二センサーが層を形成しているので、第一センサー及び第二センサーによる検出信号には、生体情報ではない同一のノイズが入ることになる。そのため、第一センサーによって取得したノイズ成分が含まれた生体情報から、ノイズ成分の差分を取ることで生体情報だけを抽出することができる。さらに、層を形成する第一センサーと第二センサーとの間ではノイズ成分の検出に誤差が生じにくく、生体情報を正確に検出しやすくなる。
また、第一クッション材によって第一センサーから第二センサーへと伝達される振動を減衰できるので、生体情報を抽出しやすくなる。
さらに、第一クッション材によって第一センサーと第二センサーとの接触を防ぐことができるので、第一センサー及び第二センサーが破損しにくくなる。
反対に、生体センサー10によって取得すべき生体情報を取得できると判断される場合、制御装置5は、シートクッション2の前端部を動作させないようにすることが可能となるので、当該前端部の余計な動作を省くことができる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。以下、変形例について説明する。以下に挙げる変形例は可能な限り組み合わせてもよい。
また、以下の各変形例において、上記の実施形態と共通する要素については、共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。
本変形例におけるシート21は、図4に示すように、シートクッション22と、シートバック23と、ヘッドレスト24と、を備えている。
そして、このようなシート21には、図示はしないが、複数の生体センサーが設けられている。
シート1を変形・移動させるための当該各機構を動作させる駆動部(例えばモーター)は、制御装置5とデータ通信可能に接続されており、制御装置5によって動作制御が行われるものとする。
ランバーサポート25は、制御装置5とデータ通信可能に接続されており、制御装置5によって動作制御が行われるものとする。
各土手部22a,23a,24aは、シートクッション22、シートバック23、ヘッドレスト24の内部に設けられたフレームによって形成され、着座者に接近する方向とその反対方向に動作するように構成されている(矢印Y7〜Y12参照。)。すなわち、土手部22a,23a,24aは、着座者に密着し、着座者の身体を支持・サポートできるようになっている。また、各土手部22a,23a,24aを動作させるための駆動部(例えばモーター)は、制御装置5とデータ通信可能に接続されており、制御装置5によって動作制御が行われるものとする。
また、シート21に設けられる複数の生体センサーの種類は、同一でもよいし、異なるものとしてもよい。
そして、シートクッション22の前端部に設けられた生体センサーと着座者との位置関係を最適なものとするために、スライド機構、ハイト機構が制御装置5によって適宜動作制御されるようになっている。すなわち、生体センサーを着座者の腿裏に対して接触させたり、離したりすることができる。
また、ランバーサポート25に設けられた生体センサーと着座者との位置関係を最適なものとするために、ランバーサポート25、リクライニング機構が制御装置5によって適宜動作制御されるようになっている。すなわち、生体センサーを着座者の腰部や背中に対して接触させたり、離したりすることができる。
そして、各土手部22a,23aに設けられた生体センサーと着座者との位置関係を最適なものとするために、各土手部22a,23aが制御装置5によって適宜動作制御されるようになっている。すなわち、生体センサーを着座者に対して接触させたり、離したりすることができる。
そして、土手部24aに設けられた生体センサーと着座者との位置関係を最適なものとするために、土手部24aが制御装置5によって適宜動作制御されるようになっている。すなわち、生体センサーを着座者の頭部に対して接触させたり、離したりすることができる。
なお、本変形例におけるシート21は、生体センサーが設けられ、かつ制御装置5によって動作制御される部位が複数箇所に亘って存在するが、これに限られるものではなく、いずれか一つの部位であってもよい。
本変形例におけるシート31は、図5に示すように、シートクッション32と、シートバック33と、ヘッドレスト34と、を備えている。
そして、このようなシート31の様々な部位には、流体が封入されることで膨出する複数の袋体35〜39が内蔵されており、これら袋体35〜39における着座者側に、複数の生体センサーがそれぞれ設けられている。
本変形例における袋体35〜39は、空気の供給源であるエアコンプレッサー(図示省略)に接続されたエアセル35〜39とされているが、これに限られるものではなく、液体の貯留部に接続された液体用の袋体でもよい。
エアセル35〜39には、図示はしないが、生体センサーの他に、当該エアセル35〜39の内圧を計測する内圧センサーが設けられてもよい。
また、シートバック33には、着座者の肩を支持するショルダーサポート33bが備えられている。そして、このショルダーサポート33bはエアセル36を内蔵しており、エアセル36は、その膨出によって着座者の肩を幅方向内側かつ下方に押す機能を有する。
また、シートバック33における着座者の腰部に対応する位置にエアセル37が設けられている。このエアセル37は、着座者の腰部の特に背中側を前方に押す機能を有する。
すなわち、腰部付近においては、左右のエアセル35と背中側のエアセル37とによって、乗員の腰部を三方から支持できるようになっている。なお、最適な腰部の支持のため、左右のエアセル35による支持圧力は、背中側のエアセル37の膨出量に応じて適宜調整されるものとする。
また、シートクッション32の前端部には、着座者の脚の膝下部を支持する膝下支持部としてのオットマン部32bが設けられている。このオットマン部32bは、シートクッション32の前端に配置されたエアセル39を備えており、このエアセル39が膨出したときに着座者の脚の膝下部を下方から支持する機能を有する。
本変形例におけるシート41は、図6に示すように、シートクッション42と、シートバック43と、を備えている。
そして、シートクッション42の前端部における表皮の裏側に、例えば脈波センサーとされた複数の生体センサー11a,11b,11cが設けられている。
クッション前後長調整機構を動作させる駆動部(例えばモーター)は、制御装置5とデータ通信可能に接続されており、制御装置5によって動作制御が行われるものとする。
本変形例におけるシート51は、図7に示すように、シートクッション52と、シートバック53と、ヘッドレスト54と、を備えている。
そして、シートクッション52又はシートバック53のうち少なくとも一方には生体センサー(図示省略)が設けられており、更に本変形例においては、生体センサーの他に、着座者の体格を検知する体格検知センサーが設けられている。
なお、本変形例における生体センサー10は、シートクッション52の前端部に設けられた脈波センサーとされている。
このような体格検知センサーは、シートクッション52に設けられ、シートバック53に向けて電磁波Wを走査線状に照射する発信部12と、シートバック53に格子状に設けられ、発信部12から照射された電磁波Wを受信する複数の受信部13と、を有する。
複数の受信部13は、発信部12からの電磁波Wを照射可能な照射範囲R内において格子状に配置されている。
また、発信部12及び受信部13はいずれも、シートクッション52とシートバック53の表皮の裏側に設けられている。
これらのことから、体格検知センサーによって着座者のおおよその体格(上半身)を検知することが可能となる。
例えばシートバック53における土手部53aが、着座者に接近する方向とその反対方向に動作するように構成されているとすると、制御装置5は、着座者の体格検知情報に基づいて、土手部53aを着座者の身体に接触させたり、離したりすることができる。
2 シートクッション
3 シートバック
5 制御装置
6 カメラ
10 生体センサー
11a 生体センサー
11b 生体センサー
11c 生体センサー
12 体格検知センサーの発信部
13 体格検知センサーの受信部
21 シート
22 シートクッション
23 シートバック
24 ヘッドレスト
25 ランバーサポート
31 シート
32 シートクッション
32a 土手部
32b オットマン
33 シートバック
33a 土手部
33b ショルダーサポート
34 ヘッドレスト
35 エアセル
36 エアセル
37 エアセル
38 エアセル
39 エアセル
41 シート
42 シートクッション
43 シートバック
51 シート
52 シートクッション
53 シートバック
54 ヘッドレスト
Claims (10)
- 着座者が着座するシート本体と、
前記シート本体のうち前記着座者の身体に対する相対的な位置を調整するための動作が可能に構成された部位に設けられた生体センサーと、
前記シート本体における前記部位の動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする乗物用シート。 - 前記制御部は、前記生体センサーによって取得すべき生体情報が取得できないと判断される場合に、前記シート本体における前記部位の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の乗物用シート。
- 前記制御部は、
前記部位を動作させて前記生体センサーを前記着座者に押し当て、
押し当てたときの前記生体センサーの出力が第一閾値を上回った場合に、前記部位を、前記生体センサーが前記着座者から離れる方向に動作させ、
離れていくときの前記生体センサーの出力が第二閾値を下回った場合に、前記部位を、前記生体センサーが前記着座者に接近する方向に動作させ、
接近していき、かつ前記着座者に接触したときの前記生体センサーの出力が第三閾値を上回った場合に、前記部位の動作を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、前記着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを備え、
前記シートクッションは、当該シートクッションの前端部を後端部に対して昇降させるクッションチルト機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、前記着座者の背中及び腰部を支持するシートバックを備え、
前記シートバックは、当該シートバックに内蔵され、前後方向に変形するランバーサポートを有しており、
前記部位は、前記ランバーサポートであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、当該シート本体に内蔵され、流体が封入されることで膨出する袋体を有しており、
前記部位は、前記シート本体のうち前記袋体の前記着座者側に位置する部位であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、当該シート本体の外縁部に設けられ、前記着座者側に接近する方向とその反対方向に動作する土手部を有しており、
前記部位は、前記土手部であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、前記着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを備え、
前記シートクッションは、当該シートクッションの前端部を後端部に対して前後方向に変位させて前後方向の長さを調整するクッション前後長調整機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、前記着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッションを備え、
前記シートクッションは、当該シートクッションを昇降させるハイト機構を有しており、
前記部位は、前記シートクッションの前端部であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の乗物用シート。 - 前記シート本体は、
前記着座者の臀部及び大腿部を支持するシートクッションと、
前記着座者の背中及び腰部を支持するシートバックと、
前記着座者の体格を検知し、体格検知情報を前記制御部に送信する体格検知センサーと、を備えており、
前記体格検知センサーは、
前記シートクッションに設けられ、前記シートバックに向けて電磁波を走査線状に照射する発信部と、
前記シートバックに格子状に設けられ、前記発信部から照射された電磁波を受信する複数の受信部と、を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の乗物用シート。
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