JP2751431B2 - シート - Google Patents

シート

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JP2751431B2
JP2751431B2 JP1182066A JP18206689A JP2751431B2 JP 2751431 B2 JP2751431 B2 JP 2751431B2 JP 1182066 A JP1182066 A JP 1182066A JP 18206689 A JP18206689 A JP 18206689A JP 2751431 B2 JP2751431 B2 JP 2751431B2
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    • A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/64—Back-rests or cushions
    • B60N2/66—Lumbar supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2/914—Hydro-pneumatic adjustments of the shape
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S297/00—Chairs and seats
    • Y10S297/03—Pneumatic

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、シートの各部の形状および硬さ等を可変
制御することができるシートに関する。
（従来の技術） 従来のこの種のシートとしては、例えば特開昭61−25
7333号公報に記載されたようなものがある。このシート
はサイドサポート部、センターサポート部およびフロン
トサポート部等の各サポート部の内部にそれぞれサポー
ト部材を設け、各サポート部材を膨脹および収縮させる
ことによりシートの座面形状を変更するように構成して
いる。そして、各サポート部材をタイマにより一定の周
期で制御し、シートの座面形状を変化させて長時間運転
する場合、シートの側から経時的に乗員の姿勢変化を与
えることにより疲労の軽減を図るようになっている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の車両用シートにあっ
ては、各サポート部材がタイマにセットされた一定の時
間毎に周期的に制御されるだけであるため、乗員が疲労
していないときでもシートの座面形状が変化する場合が
あり、この場合には人間の感覚と一致せず、ときには違
和感を感ずることがある。
ところで、シートへの着座時における乗員の姿勢変更
動作回数、すなわち、身体移動回数（頻度）と疲労度と
の間には、第７図に示すような相関関係がみられる。す
なわち、姿勢を変える動作頻度が多い程、疲労度が高い
と判断することができる。その他、疲労度によって身体
の生体反応が種々ある。
そこでこの発明は、上記相関関係や生体反応に着目し
て乗員の疲労を検出し、シートの座面形状を制御し、乗
員の疲労軽減を違和感なく行なうことができるシートの
提供を目的とする。
［発明の目的］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は第１図のよう
に、シートクッション及びシートバックからなり座面形
状を変更可能なシートＳであって、前記座面形状を変更
駆動する駆動手段POと、乗員の身体疲労度を検出する疲
労検出手段CFBと、疲労検出により前記駆動手段POを制
御する制御手段CONとを備え、前記疲労検出手段CFBは、
乗員の着座姿勢の変化に伴う身体の移動を検出する身体
移動検出手段CMBと、この身体移動検出手段CMBにより検
出される身体移動の頻度が所定値を上回ることにより身
体疲労度を検出する頻度検出手段CFRとからなることを
特徴とする。
（作用） 上記構成によれば、乗員の身体疲労度が疲労検出手段
CFBで検出されると駆動手段POが制御され、シートＳの
座面形状を変化させる。この座面形状の変化によってシ
ートＳによる身体の支持が変化して疲労が軽減される。
（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図はシートとしてこの発明の一実施例に係る車両
用シートの構成図を示すものである。
第２図に示すように、車両用のシートＳはシートクッ
ション３およびシートバック５により構成され、シート
クッション３の両側部にはクッションサイドサポート部
7,9が設けられ、シートバック５の両側部にはバックサ
イドサポート部11,13が設けられている。
シートクッション３内には着座者の尻部を支持するヒ
ップサポートエアマット15および大腿部を支持するサイ
サポートエアマット17がアクチュエータとして配設され
ている。シートバック５内には着座者の腰椎部を支持す
るランバーサポートエアマット19がアクチュエータとし
て配設されている。クッションサイドサポート部7,9内
には着座者の下肢サイド部を支持するクッションサイド
サポートエアマット21,23がアクチュエータとして配設
され、また、バックサイドサポート部11,13内には着座
者の上肢サイド部を支持するバックサイドサポートエア
マット25,27がアクチュエータとして配設されている。
各エアマット15〜27はポンプ29の吐出口から分岐され
た管路31にそれぞれ接続されており、各管路31にはそれ
ぞれバルブ33を介装している。これらポンプ29,バルブ3
3は駆動手段POを構成する。
そして、各エアマット15〜27にエアを入出することに
より各エアマット15〜27をそれぞれ膨脹および収縮させ
てシートＳの座面形状を変形させ、着座者をシートＳに
最適な着座姿勢で支持するようになっている。
アクチュエータとしては、上記のエアマットに代えて
電磁式のものや、バイブレータ等で構成することもでき
る。
一方、シートＳ内には着座者の着座姿勢の変化による
身体の移動を検出する身体移動検出手段CMBとしての体
圧センサ35が配設され、この体圧センサ35からの情報は
制御手段CONとしてのマイクロコンピュータ37に入力さ
れるようになっている。
この実施例においては、乗員の身体の移動を検出する
身体移動検出手段CMBとしての体圧センサ35は、シート
Ｓに乗員が着座した状態で乗員の略腰部に対応するシー
トバック５内に配設されている。これにより、通常の運
転操作に伴う身体の動きと疲労による座り直し等のため
の身体の動きとを区別することができる。
また、身体移動検出手段CMBとしては、テレビカメラ
によって構成することも可能で、該テレビカメラによる
画像から乗員の胸部の移動量を検出するようにしてもよ
い。
マイクロコンピュータ37は、乗員がシートＳに着座し
た状態での体圧の所定値を記憶する記憶装置を有してお
り、前記体圧センサ35の検出値を、記憶された所定値と
比較して乗員の身体移動を判断するようになっている。
また、マイクロコンピュータ37は身体移動の頻度検出
手段CFRとしてのカウンタ39を有しており、前記体圧セ
ンサ35の検出値が所定値以下の場合に乗員の身体移動が
あったものと判断して１カウントするようになってい
る。そして、カウンタ39によるカウント数が予め定めた
設定数に達したときに、乗員が疲労したものと判断して
前記バルブ33を制御し、例えばエアマット19の空気圧を
制御する信号を出力するようになっている。また、マイ
クロコンピュータ37はタイマ41を有している。
つぎに、上記一実施例の作用を第３図の制御フローチ
ャートに基づいて説明する。
運転者が着座してイグニッションスイッチがONにされ
ると、まずステップS1で体圧センサ35がONとなり、該体
圧センサ35で検出された検出値がマイクロコンピュータ
37で読み込まれる。つぎに、ステップS2で予め所定カウ
ント数ｎを記憶させたカウンタ39がリセットされる。そ
して、体圧センサ35による体圧の検出値が所定値以下か
否かが判別される（ステップS3）。この判別は運転者が
上肢を前倒させた場合にシートバック３にかかる背部の
圧力が小さくなるので、この圧力の変化を検出し、所定
値以下のときには運転者が身体を動かしたものと判断し
てステップS4で身体移動を１回カウントし、カウンタ39
に記憶する。すなわち、一例として上肢の動きから疲労
度を検出しているものである。
つぎに、カウンタ39のカウント数が予め定められた所
定カウント数に達したか否かが判別される（ステップS
5）。この判別は運転者の疲労度を判別するもので、第
７図に示すように、運転者の着座姿勢の変更回数、すな
わち、身体を動かす回数（頻度）と疲労度との間の相関
関係から身体移動の頻度に対応させて予め所定カウント
数ｎを設定し、所定カウント数ｎに達したときには運転
者の疲労度が高いものと判断して、第６図（ａ）に示す
ようにトリガ信号を出力し、運転者の腰椎部を支持する
ランバーサポートエアマット19に対する空気すなわちラ
ンバー部の膨張、収縮の流出入を所定回数繰り返し、脊
椎の生理的な活性化を図ることにより疲労を軽減させる
（ステップS6）。空気の流出入の繰り返しはトリガ信号
を取り込んだらバルブ33を所定回数開閉するように制御
設定しておけばよい。又、他の活性化を図る形状可変方
法としては、前記ランバサポート部をモータ駆動によっ
て上下動させることも考えられるし、該ランバサポート
部にバイブレータを設置しておき所定時間腰部に振動刺
激を与えることも考えられる。ステップS5でカウンタ39
のカウント数が所定カウント数ｎを越えない場合にはス
テップS7へ移行し、イグニッションスイッチがOFFか否
かが判別される。
ここで、イグニッションスイッチがONのときは、走行
中であるか、または一時停車中であっても再び走行を続
ける場合であるからステップS2へ移行しカウンタ39をリ
セットして制御を続行する。また、ステップS7でイグニ
ッションスイッチがOFFのときには、制御を終了する。
このようにして、乗員の疲労度を直接的に検出し、シ
ートの底面形状を変化させて疲労を軽減させるから違和
感がない。
第４図は他の実施例に係る制御フローチャートを示す
ものである。
この実施例は第３図の実施例に対し、ステップS8,S9,
S10を追加したものである。そして、ステップS8,S9の時
間設定、判断により、所定時間Δｔ内の身体移動のカウ
ント数が所定量を越えた場合に第６図（ｂ）のようにト
リガ信号を出力し、第３図と同様な制御を行なう。
なお、ステップS10はステップS7と同様である。
従って、この実施例では、より正確な疲労検知が行な
える。
第５図はさらに他の実施例の制御フローチャートを示
すものである。
この実施例は第３図の実施例に対し、ステップS8〜S1
2を追加したものである。ステップS8〜S10は第４図の対
応するステップと同様のものである。そして、ステップ
S3で身体の移動を検出し、ステップS11で１回目のカウ
ントのときステップS8に移行し、第６図（ｃ）のように
タイマトリガ信号を出力し、タイマ41をONにする。
従って、乗員が疲労を感じて動き始めてからタイマ41
が動作し、より疲労頻度の検出の精度は向上するし、タ
イマ41の無駄な作動を防止することができる。
なお、ステップS12は、タイマ41が作動していなけれ
ばステップS3に戻すもので、フローの無駄を無くしてい
る。
なお、前述の各実施例においては、身体移動検出手段
CMBとしての体圧センサ35は腰椎部に対応するシードバ
ック内に配設されているが、シートバック上部（肩甲骨
付近）や尻下部に配設しても姿勢を変える動作は検出で
きる。又、着座者の腰椎部を支持するランバーサポート
エアマット19のみの形状変化によって疲労度を軽減する
ようにしているが、他の部位、例えばシートサイド部、
尻下部、大腿部などを支持する部分の形状を変化させる
ように構成することもでき、また、これらを複合した構
成とすることもできる。
車両の挙動による体圧変化と、姿勢の変化に伴う身体
移動による体圧変化とを誤検出しないように、車両の横
Ｇや前後Ｇを検出し、これらの検出値が所定値を越えた
場合には車両挙動によって体圧変化があったものと判断
し、身体移動頻度としてカウントしないように構成する
こともできる。また、運転操作に伴なう身体の動きを検
出しないように、シフト操作検知、ハンドル操舵角が所
定量を越えた場合を検知し、同様にカウントしないよう
に構成することもできる。
さらに、上記実施例では、イグニッションスイッチON
により直ちにシート形状変更の制御を行なうようにした
が、運転開始直後はシートに体がなじむまで、身体の動
きが多くなり（この動きは疲労と直接関係ない）、これ
をカウントしないようにすればさらに精度が向上する。
そこで、タイマを新たに設け、運転開始（イグニッショ
ンONとか着座ON）より所定時間を越えるまでは動作頻度
をカウントしない制御構成にするとよい。
疲労検出手段としては、（ａ）フリッカー値、（ｂ）
眼球運動、（ｃ）筋電、（ｄ）血流、血圧、（ｅ）皮膚
温等を検出する構成にすることもできる。それぞれ、疲
労との関係を上げれば次のようである。
（ａ）フリッカー値 大脳の意識水準を表わす指標でフリッカー値が高いほ
ど水準が高い。疲労や眠けでフリッカー値は低下する。
（ｂ）眼球運動（EOG） 数時間以上運転を続けると振幅も回数も共に減少す
る。又まばたきが著しく増える。これは覚醒水準と対応
している。
（ｃ）筋電（EMG） 疲労したと思われるころから僧帽筋上から振幅の大き
な波形が出現し、さらに細かい波形の出現頻度が増加す
る。
（ｄ）血流、血圧 尻部などの着座によって圧迫され続ける部位の血流障
害による疲労（しびれ）。
（ｅ）皮膚温 血行不良による皮膚温の低下。
シートとしては、車両用シート以外のシートにも適用
することができる。
［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、請求項１の発明の構
成によれば、身体移動の頻度が所定値を上回ることによ
り乗員の身体疲労度が検出されるとシートの座面形状が
変化し、乗員に対する活性化を図ることにより疲労を軽
減させることができる。しかも、疲労を検出して制御す
るので、乗員に違和感を与えることもない。更に、身体
疲労度と運転中の身体移動の頻度が所定値を上回ること
とは一義的な関連があり、身体疲労度を正確に検出して
確実な疲労軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係る車両用シートの構成図、第３図は第２図の構成
図に基づく制御フローチャート、第４図は他の実施例に
係る制御フローチャート、第５図はさらに他の実施例に
係る制御フローチャート、第６図（ａ）〜（ｃ）はアク
チュエータ作動のタイミングを示すチャート図で、
（ａ）は第３図のフローチャート、（ｂ）は第４図のフ
ローチャート、（ｃ）は第５図のフローチャートにそれ
ぞれ対応する図、第７図は身体の動作頻度と疲労度との
相関関係を示す図である。 Ｓ……シート ３……シートクッション ５……シートバック PO……駆動手段 CFB……身体移動検出手段（体圧センサー…35） CON……制御手段（マイクロコンピュータ…37） CFR……頻度検出手段（カウンタ…39,タイマ…41）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳島 孝幸 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−257333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178449（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シートクッション及びシートバックからな
    り座面形状を変更可能なシートであって、前記座面形状
    を変更駆動する駆動手段と、乗員の身体疲労度を検出す
    る疲労検出手段と、疲労検出により前記駆動手段を制御
    する制御手段とを備え、前記疲労検出手段は、乗員の着
    座姿勢の変化に伴う身体の移動を検出する身体移動検出
    手段と、この身体移動検出手段により検出される身体移
    動の頻度が所定値を上回ることにより身体疲労度を検出
    する頻度検出手段とからなることを特徴とするシート。
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