JP2023064954A - 動揺病抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前傾姿勢の乗員が動揺病に至ることを抑制することができる動揺病抑制装置を提供する。【解決手段】車両Ｖｅ内の乗員１の頭部１ａを支持する支持部材６を備えた動揺病抑制装置５において、車両Ｖｅに一体化された部材に固定された保持機構７を備え、支持部材６は、乗員１が頭部１ａを傾けた状態で乗員１の前頭部に接触するように保持機構７によって保持されている。【選択図】図１

Description

この発明は、乗員の頭部が振動することによる動揺病を抑制する装置に関するものである。

特許文献１には、車両の旋回走行時に乗員の頭部に車幅方向の慣性力が作用することによって、乗員が乗り物酔いすることを抑制するための装置が記載されている。この特許文献１に記載された装置は、乗員の後頭部に接触する略方形の主部と、主部の右縁部を中心として車両前方側に回動可能な右側部と、主部の左縁部を中心として車両前方側に回動可能な左側部とによって構成されたヘッドレストを備えている。また、乗員に作用する加速度を検出する加速度センサを備え、乗員の右方向に作用する加速度が検出された場合には、乗員の右側頭部に接触するように右側部が回動し、乗員の左方向に作用する加速度が検出された場合には、乗員の左側頭部に接触するように左側部が回動するように構成されている。

特開２０２０－５９３４９号公報

特許文献１に記載された装置は、ヘッドレストに後頭部を接触させて座席に着座した乗員に対して左右方向の加速度が生じた場合には、側頭部と右側部または左側部とが接触して頭部が横揺れすることを抑制することができる。しかしながら、車両に乗車した乗員が読書やタブレット端末を使用する場合には、乗員は、やや前傾姿勢となって前頭部を下方に傾けた状態となる。特に、自動運転車両などの運転者を要さない車両の場合には、上記の読書やタブレット端末の使用のようなアクティビティを車中で行う機会が増えることが予測される。そのように前頭部を下方に傾けた状態は、ヘッドレストから頭部が離れた前傾姿勢となっているため、後頭部を接触させるヘッドレストに設けられた右側部や左側部では、頭部の挙動を制限することができず、動揺病と称される乗り物酔いをする可能性がある。

また、特許文献１に記載された装置は、乗員がヘッドレストに後頭部を接触させて着座した場合には、乗員の後頭部や側頭部を支持して動揺病となることを抑制できるものの、上記のように乗員が前傾姿勢となって着座している状態で車両が加減速した場合などには、頭部が前後方向あるいは上下方向に振動することを抑制することができず、動揺病に至る可能性がある。

この発明は、上記のような技術的課題に着目して考え出されたものであり、前傾姿勢の乗員が動揺病に至ることを抑制することができる動揺病抑制装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、車両内の乗員の頭部を支持する支持部材を備えた動揺病抑制装置において、前記車両に一体化された部材に固定された保持機構を備え、前記支持部材は、前記乗員が頭部を傾けた状態で前記乗員の前頭部に接触するように前記保持機構によって保持されていることを特徴とするものである。

また、この発明では、前記保持機構は、前記支持部材の位置を調整する調整機構を備えていてよい。

また、この発明では、前記保持機構は、予め定められた所定荷重以上の荷重が前記支持部材に作用した場合に、前記乗員の前頭部から離隔する退避機構を備えていてよい。

また、この発明では、前記車両は、前記乗員の前方の他の乗員が着座する座席を備え、前記保持機構は、前記座席に固定されていてよい。

また、この発明では、前記車両は、前記乗員の上方側に設けられたルーフを備え、前記保持機構は、前記ルーフの内面に固定されていてよい。

そして、この発明では、前記車両は、前記乗員が着座する座席を備え、前記保持機構は、前記座席に固定されていてよい。

この発明の動揺病抑制装置は、車両に一体化された部材に固定された保持機構を備え、乗員が頭部を傾けた状態で乗員の前頭部に支持部材が接触するように保持機構によって支持部材を保持している。したがって、車両が加速しまたは減速するなどによって乗員の頭部にピッチ方向の慣性力が作用した場合であっても、支持部材によって頭部を支持することができるため、乗員の頭部がピッチ方向に振動することを抑制することができる。すなわち、乗員が書物やタブレット端末などを見ている場合であっても、それらの書物やタブレット端末などと頭部との距離が頻繁に変化することを抑制することができる。その結果、乗員が頭部を下方に傾けた状態で乗車していても、動揺病に至ることを抑制することができる。すなわち、車両の走行中に読書やタブレット端末を使用するなどのアクティビティを行う機会を増やすことができる。

この発明の実施形態における動揺病抑制装置の一例を説明するための模式図である。 前方ヘッドレストの一例を説明するための斜視図である。 動揺病抑制装置の効果を検証する実験結果を示す図であり、（ａ）は車速を示し、（ｂ）は頭部のピッチ方向の挙動を示し、（ｃ）は酔いレベルを示す図である。 動揺病抑制装置を前方座席のシートバックに固定した例を示す模式図である。 動揺病抑制装置をルーフの内面に固定した例を示す模式図である。 動揺病抑制装置をサイドのグリップに固定した例を示す模式図である。 動揺病抑制装置を自席のシートバックに固定した例を示す模式図である。 中央部分が窪んだ前方ヘッドレストの一例を示す斜視図である。 顔面の一部に接触する前方ヘッドレストの一例を示す斜視図である。 額の両側に接触する前方ヘッドレストの一例を示す斜視図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態における動揺病抑制装置は、前傾姿勢となって座席に着座した乗員が、動揺病となることを抑制するように構成されている。図１は、この発明の実施形態における動揺病抑制装置を搭載した車両Ｖｅの一例を説明するための模式図である。図１に示す車両Ｖｅは、従来の車両と同様に、車両Ｖｅの前方と後方とのそれぞれに座席が設けられている。具体的には、車両Ｖｅの前方には、車両Ｖｅの幅方向に並んで運転席と助手席とが設けられ、車両Ｖｅの後方には、車両Ｖｅの幅方向に並んで後部座席が三つ設けられている。

それらの各座席は、車両Ｖｅに一体化された部材であって、乗員１が着座するシート２と、乗員１の背中を車両Ｖｅの後方側から支持するシートバック３と、乗員１の後頭部を車両Ｖｅの後方側から支持するヘッドレスト４とによって構成されている。なお、シート２の高さや前後方向の位置、シートバック３の傾斜角、ヘッドレスト４の高さなどを適宜変更できるように構成されている。

図１に示す例では、後部座席に着座した乗員１が頭部１ａをピッチ方向に傾けた状態で読書やタブレット端末を使用することによって、乗員１の頭部１ａが振動して動揺病に至ることを抑制するための動揺病抑制装置５が設けられている。

この動揺病抑制装置５は、乗員１の前頭部に接触することによって乗員１の頭部１ａがピッチ方向に振動することを抑制する前方ヘッドレスト６と、その前方ヘッドレスト６を保持する保持機構７とによって構成されている。この前方ヘッドレスト６が、この発明の実施形態における「支持部材」に相当する。

前方ヘッドレスト６は、図２に示すように乗員１の側頭部間である頭部１ａの幅よりも広い幅の方形状に形成されていて、布や皮などのカバーの内部にウレタンやジェルなどを収容することによって、乗員１の頭部１ａが接触する部分が沈み込む程度の硬さに形成されている。なお、不特定の者が乗車する場合には、抗菌作用のある素材によってカバーを構成してもよく、カバーの一部を取り外し可能に構成してもよい。あるいは、前方ヘッドレスト６を着脱可能に構成してもよい。

また、図１に示す保持機構７は、一方の端部が運転席または助手席に連結された固定部材８と、固定部材８の他方の端部に連結されかつ車幅方向に所定の長さを有する支持軸９と、一方の端部が支持軸９に連結された連結部材１０とによって構成されている。

固定部材８は、一方の端部が、運転席または助手席のシートバック３にヘッドレスト４を取り付ける取り付け部に連結され、他方の端部が、後部座席に着座した乗員１の頭部１ａより上方側でかつ乗員１の前方側の位置となるように傾斜して形成されている。この固定部材８は、車両Ｖｅの走行時に乗員１の頭部１ａにピッチ方向の慣性力が作用した場合であっても、その慣性力によって屈曲しない曲げ強度となるように構成されている。なお、固定部材８は、例えば、ヘッドレスト４の幅方向に平行に配置された二つの軸によって構成してもよい。

支持軸９は、乗員１の頭部１ａがピッチ方向に揺動した場合であっても接触しない位置に保持されていて、所定のトルクが作用した場合に自転できるように構成されている。具体的には、固定部材８の他方の端部には、支持軸９が挿入されるとともに、その支持軸９との接触圧を変更可能なクランプ機構が設けられ、そのクランプ機構による支持軸９との間の接触圧を調整することによって、支持軸９が回転し始めるトルクを調整することができるように構成されている。すなわち、固定部材８と支持軸９との取り付け部分が、トルクリミッターとして機能するように構成されている。また、そのクランプ機構による接触圧を緩めた状態とすることによって、固定部材８に対する支持軸９の回転方向の位置を調整できるように構成されている。

連結部材１０は、一方の端部が支持軸９に一体化され、他方の端部に前方ヘッドレスト６が取り付けられている。具体的には、連結部材１０は、支持軸９から下方側に垂下しかつ車両Ｖｅ後方側に傾斜して配置されている。すなわち、固定部材８と連結部材１０とは、支持軸９を中心として所定角度θ開いて配置されている。この開き角度θは、支持軸９の回転方向の位置を変更することによって調整することができる。言い換えると、連結部材１０の他方の端部に取り付けられた前方ヘッドレスト６の支持軸９を中心とした回動方向の位置を調整することができるように構成されている。

なお、連結部材１０は、図２に示すようにステンレス鋼などによって構成された二つの軸１０ａ，１０ｂを前方ヘッドレスト６の幅方向に平行に配置し、それらの軸１０ａ，１０ｂの一方の端部を前方ヘッドレスト６に挿入するように構成することができる。そのように構成した場合には、前方ヘッドレスト６に連結部材１０を挿入する長さを調整することによって、支持軸９と前方ヘッドレスト６との距離を調整することができる。

すなわち、上述した動揺病抑制装置５は、前方ヘッドレスト６を乗員１の前頭部に接触させた状態を維持することに加えて、その前方ヘッドレスト６の位置を調整する調整機構と、前方ヘッドレスト６に所定荷重以上の荷重が作用した場合に、支持軸９が回転することによって乗員１の前頭部から離隔し、乗員１の頸に過剰な荷重が作用することを抑制する退避機構とを備えている。なお、退避機構は、支持軸９を回転させることに代えて、例えば、支持軸９が屈曲してもよく、あるいは伸縮するなどしてもよい。

上記のように構成された動揺病抑制装置５を備えた車両Ｖｅで、アクセルペダルを最大まで踏み込んだ加速走行と、アクセルペダルの踏み込みを解消した減速走行とを所定時間毎に繰り返し切り替え、後部座席に着座した乗員１の頭部１ａの挙動（ピッチ方向の角度）と、その乗員１の酔いレベルとを検証する実験を行った。乗員１は、腿の上に置いたタブレット端末で動画を視聴して実験を行った。また、乗員１の頭部１ａに慣性計測装置（Inertial Measurement Unit：ＩＭＵ）を取り付けて、乗員１の頭部１ａのピッチ方向の挙動を検出した。その実験結果を図３に示してある。なお、図３（ａ）は、実証実験での車速の変化の一部を抜粋した波形を示し、図３（ｂ）は、頭部１ａのピッチング方向の角度の変化の一部を抜粋した波形を示し、図３（ｃ）は、乗員１が体感する酔いレベルを示している。

図３（ｂ）に示すように動揺病抑制装置５を備えた車両Ｖｅでは、動揺病抑制装置５を備えていない比較例と比較して、乗員１の頭部１ａがピッチ方向に振動していないことが分かる。これは、乗員１の頭部１ａが前方に向けて移動するように慣性力が作用した場合（すなわち、減速時）には、前方ヘッドレスト６によって頭部１ａが支持され、また、乗員１の頭部１ａが後方に向けて移動するように慣性力が作用した場合（すなわち、加速時）には、頭部１ａの自重によって頭部１ａが後方側に移動することが抑制されるためと考えられる。

そのため、図３（ｃ）に示すように動揺病抑制装置５を備えていない比較例では、走行開始から比較的早いｔ１時点で乗員１が酔いを体感し始め、時間の経過に伴って酔いレベルが増加し、ｔ２時点で酔いレベルが限界に達しているのに対して、動揺病抑制装置５を備えた実施例では、ｔ２時点では未だ酔いを体感しておらず、ｔ２時点よりも遅いｔ３時点で酔いを体感し始めている。

上述したように乗員１の前頭部に前方ヘッドレスト６を接触させることにより、乗員１の頭部１ａがピッチ方向に振動することを抑制することができる。すなわち、書物やタブレット端末と頭部１ａとの距離が頻繁に変化することを抑制することができる。その結果、乗員１が頭部１ａを下方に傾けた状態で乗車していても、動揺病に至ることを抑制することができる。すなわち、車両Ｖｅの走行中に読書やタブレット端末を使用するなどのアクティビティを行う機会を増やすことができる。

また、動揺病抑制装置５が、前方ヘッドレスト６の位置を調整する機構を備えることによって、乗員１の体格差などに対応した適切な位置に前方ヘッドレスト６を配置することができる。さらに、固定部材８と支持軸９との取り付け部分を、トルクリミッターとして機能するように構成することによって、万が一、車両Ｖｅが衝突するなどによって過剰な慣性力が頭部１ａに作用した場合であっても、前方ヘッドレスト６が頭部１ａから退避することができ、乗員１の頭部１ａや頸に過剰な荷重が作用することを抑制することができる。またさらに、固定部材８と支持軸９との取り付け部分の接触圧によって、支持軸９が回転するトルクを定めるように構成した場合には、支持軸９が回転している過程での摩擦力によって衝撃荷重を吸収することができるため、乗員１の頭部１ａや頸に過剰な荷重が作用することを、より一層抑制することができる。

なお、この発明の実施形態における動揺病抑制装置５は、車体に一体化された部材に取り付けることができ、前方のシートバック３とヘッドレスト４との取り付け部分に取り付けるものに限らず、例えば、図４に示すように前方のシートバック３の背面に固定部材８を取り付けてもよい。

また、上記のように前方のシートバック３とヘッドレスト４との取り付け部分、または前方のシートバック３の背面に固定部材を取り付ける場合には、前方のシートバック３の傾斜角度を変更すると、それに伴って前方ヘッドレスト６の位置が変化してしまう。さらに、助手席に着座した乗員１や、周辺情報を検出して自動で走行する自動運転車両の場合であって運転席に着座した乗員１も同様に読書やタブレット端末を使用するなど頭部１ａを下方に傾けて乗車する場合がある。そのため、図５に示すように固定部材８を設けることなくルーフ１１の内面に支持軸９を取り付けてもよく、図６に示すようにサイドのグリップや、そのグリップの固定部に支持軸９の両端を保持するように構成してもよい。

またさらに、前方のシートバック３とヘッドレスト４との取り付け部分や前方のシートバック３の背面に固定部材８を取り付け、またはルーフ１１の内面、サイドのグリップ、あるいはそのグリップの固定部に支持軸９を取り付けた場合には、動揺病を抑制する対象の乗員１が着座したシートバック３の傾斜角を変更すると、前方ヘッドレスト６と頭部１ａとの相対位置が変化してしまう。そのため、図７に示すように動揺病を抑制する対象の乗員１が着座したシートバック３の背面に固定部材８を取り付けるように構成してもよい。

また、前方ヘッドレスト６は、図２に示すように乗員１の頭部１ａに接触する面が平坦な面に形成されたものに限らず、図８に示すように幅方向における中央部分が窪んで形成されていてもよい。このように中央部分を窪んで形成することによって、車両Ｖｅの横方向の慣性力が頭部１ａに作用した場合であっても、頭部１ａの横方向の振動を抑制することができる。さらに、前方ヘッドレスト６は、乗員１の前頭部のみが接触するものに限らず、図９に示すように乗員１の顔面の一部が接触するように構成してもよい。その場合には、乗員１の目に相当する部分に貫通孔１２を形成し、また鼻に相当する部分に凹部１３を形成するなど、乗員１の顔面の凹凸形状などに応じて、前方ヘッドレスト６の表面を形成することが好ましい。またさらに、前方ヘッドレスト６は、方形に形成された一つの部材によって構成されたものに限らず、図１０に示すように額の右側に接触する右側ヘッドレスト６ａと、額の左側に接触する左側ヘッドレスト６ｂとによって構成されていてもよい。

またさらに、前方ヘッドレスト６にファンを取り付けるなどにより冷却機能を付与してもよい。このように冷却機能を付与することにより、動揺病の抑制効果を奏することができる。あるいは、乗員１に車両Ｖｅの挙動を音声で知らせるためのスピーカーを前方ヘッドレスト６に設けてもよい。このようにスピーカーを設けることにより、乗員１に作用する加速度の向きを乗員１が聴覚によって認識することができ、その結果、動揺病の抑制効果を奏することができる。さらに、前方ヘッドレスト６には、芳香剤を散布する機能を有していてもよい。このように芳香剤を散布することによって、動揺病の抑制効果を奏することができる。またさらに、頭部１ａと画像との相対位置の変化を抑制するために、前方ヘッドレスト６にモニターを取り付け、あるいは前方ヘッドレスト６にタブレット端末を固定する部材を設けてもよい。

なお、この発明の実施形態における動揺病抑制装置は、前方に向いて乗員１が着座するように構成された車両Ｖｅに設けたものに限らず、後方に向いて乗員１が着座するように構成された車両Ｖｅに設けてもよい。その場合には、前方ヘッドレスト６は、乗員１に対して車両Ｖｅの後方側に配置すればよい。すなわち、この発明の実施形態における前方ヘッドレスト６は、座席に着座した乗員１の前方側に設けられ、その乗員１が頭部１ａを下方に傾けた場合に乗員１の前頭部に接触するように配置されていればよい。

１ 乗員
１ａ 頭部
２ シート
３ シートバック
４ ヘッドレスト
５ 動揺病抑制装置
６ 前方ヘッドレスト
６ａ 右側ヘッドレスト
６ｂ 左側ヘッドレスト
７ 保持機構
８ 固定部材
９ 支持軸
１０ 連結部材
１１ ルーフ
１２ 貫通孔
１３ 凹部
Ｖｅ 車両

Claims (6)

1. 車両内の乗員の頭部を支持する支持部材を備えた動揺病抑制装置において、
   前記車両に一体化された部材に固定された保持機構を備え、
   前記支持部材は、前記乗員が頭部を傾けた状態で前記乗員の前頭部に接触するように前記保持機構によって保持されている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。
2. 請求項１に記載の動揺病抑制装置において、
   前記保持機構は、前記支持部材の位置を調整する調整機構を備えている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。
3. 請求項１または２に記載の動揺病抑制装置において、
   前記保持機構は、予め定められた所定荷重以上の荷重が前記支持部材に作用した場合に、前記乗員の前頭部から離隔する退避機構を備えている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の動揺病抑制装置において、
   前記車両は、前記乗員の前方の他の乗員が着座する座席を備え、
   前記保持機構は、前記座席に固定されている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の動揺病抑制装置において、
   前記車両は、前記乗員の上方側に設けられたルーフを備え、
   前記保持機構は、前記ルーフの内面に固定されている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。
6. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の動揺病抑制装置において、
   前記車両は、前記乗員が着座する座席を備え、
   前記保持機構は、前記座席に固定されている
   ことを特徴とする動揺病抑制装置。

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