JP3389736B2 - 車両のシート装置 - Google Patents
車両のシート装置Info
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- JP3389736B2 JP3389736B2 JP12146195A JP12146195A JP3389736B2 JP 3389736 B2 JP3389736 B2 JP 3389736B2 JP 12146195 A JP12146195 A JP 12146195A JP 12146195 A JP12146195 A JP 12146195A JP 3389736 B2 JP3389736 B2 JP 3389736B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シートバックの支持
面形状を可変制御することができる車両のシート装置に
関する。
面形状を可変制御することができる車両のシート装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両のシート装置S1 として、例
えば図15に示すようなものが知られている。
えば図15に示すようなものが知られている。
【0003】このシート装置S1 は、着座者Mの尻部を
支持するシートクッションScと、着座者Mの背部を支
持するシートバックSbとを備え、シートバックSbは
上部シートバック101と下部シートバック103とか
ら構成されている。
支持するシートクッションScと、着座者Mの背部を支
持するシートバックSbとを備え、シートバックSbは
上部シートバック101と下部シートバック103とか
ら構成されている。
【0004】下部シートバック103は、シートクッシ
ョンScにリクライニング機構105を介して前後方向
へ傾動可能に支持されている。上部シートバック101
の下端部は、下部シートバック103の上端部に連結部
材107を介して回動自在に連結され、シートバックS
bは連結部材107の回動軸で中折れ状態とすることが
できる。
ョンScにリクライニング機構105を介して前後方向
へ傾動可能に支持されている。上部シートバック101
の下端部は、下部シートバック103の上端部に連結部
材107を介して回動自在に連結され、シートバックS
bは連結部材107の回動軸で中折れ状態とすることが
できる。
【0005】シートバックSbを傾けたリクライニング
時において、着座者Mが運転操作や前方注視等のため頭
部63を直立させる場合、シートバックSbに中折れ角
をつけて上部シートバック101を起す。この状態で上
部シートバック101は着座者Mの体幹上部を支持する
ので、上部シートバック101の補助によって、着座者
Mはリクライニング時に比較的安楽な姿勢で頭部の直立
状態を維持することができる。
時において、着座者Mが運転操作や前方注視等のため頭
部63を直立させる場合、シートバックSbに中折れ角
をつけて上部シートバック101を起す。この状態で上
部シートバック101は着座者Mの体幹上部を支持する
ので、上部シートバック101の補助によって、着座者
Mはリクライニング時に比較的安楽な姿勢で頭部の直立
状態を維持することができる。
【0006】図16は、実開昭61−13667号公報
に記載された他の従来のシート装置S2 である。
に記載された他の従来のシート装置S2 である。
【0007】このシート装置S2 は、シートクッション
Scの前部、シートバックSbの背部、シートバックS
bの幅方向両側に設けられたサイドサポート121、及
びシートバックSbの上部に設けられたヘッドレスト1
23のそれぞれの内部に、シートクッションScの座面
およびシートバックSbの支持面の形状を変更するため
の空気袋113を設けたものである。
Scの前部、シートバックSbの背部、シートバックS
bの幅方向両側に設けられたサイドサポート121、及
びシートバックSbの上部に設けられたヘッドレスト1
23のそれぞれの内部に、シートクッションScの座面
およびシートバックSbの支持面の形状を変更するため
の空気袋113を設けたものである。
【0008】各空気袋113には、座面又は支持面の支
持圧を検出するためのセンサ111が設けられ、各セン
サ111からの支持圧はコントロールユニット119に
信号入力される。コントロールユニット119には最適
な座圧分布が予め設定されており、コントロールユニッ
ト119は、各センサ111が検出した支持圧が設定圧
となるように、空気袋113とコンプレッサ117とを
接続するエアホースの電磁弁115を開閉制御して、空
気袋113の内部圧力を増減する。
持圧を検出するためのセンサ111が設けられ、各セン
サ111からの支持圧はコントロールユニット119に
信号入力される。コントロールユニット119には最適
な座圧分布が予め設定されており、コントロールユニッ
ト119は、各センサ111が検出した支持圧が設定圧
となるように、空気袋113とコンプレッサ117とを
接続するエアホースの電磁弁115を開閉制御して、空
気袋113の内部圧力を増減する。
【0009】これにより、シートクッションScの座面
及びシートバックSbの支持面の形状が最適な座圧分布
を呈するように変更され、着座者Mは快適な座り心地を
得ることができる。
及びシートバックSbの支持面の形状が最適な座圧分布
を呈するように変更され、着座者Mは快適な座り心地を
得ることができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図17
(a)(b)に示すように、人間(着座者M)の脊柱5
1は、7個の頸椎57と12個の胸椎59と5個の腰椎
61からなる24個の椎体53と、各椎体53間及び椎
体53と頭部63又は骨盤65との間にはさまれた25
個の椎間板55とから構成されている。椎間板55は、
椎体53間の関節(椎間関節J)として機能し、椎間関
節Jの角度は脊柱51の形状の変化に伴って変化する。
(a)(b)に示すように、人間(着座者M)の脊柱5
1は、7個の頸椎57と12個の胸椎59と5個の腰椎
61からなる24個の椎体53と、各椎体53間及び椎
体53と頭部63又は骨盤65との間にはさまれた25
個の椎間板55とから構成されている。椎間板55は、
椎体53間の関節(椎間関節J)として機能し、椎間関
節Jの角度は脊柱51の形状の変化に伴って変化する。
【0011】椎間板55に発生する圧力(椎間関節Jに
加わる負荷)は、人間の姿勢(脊柱51の形状)によっ
て変化する。例えば、図18に示すように、直立姿勢で
の負荷を基準(負荷値100)とした場合、仰向けに寝
た姿勢では、直立姿勢よりも負荷が小さくなり(負荷値
は25又は75)、屈んだ姿勢、椅子に着座した姿勢、
又は椅子に着座して屈んだ姿勢のように、脊柱51が前
湾する姿勢では、直立姿勢よりも負荷が大きくなる(負
荷値はそれぞれ150,220,140,185,27
5)。
加わる負荷)は、人間の姿勢(脊柱51の形状)によっ
て変化する。例えば、図18に示すように、直立姿勢で
の負荷を基準(負荷値100)とした場合、仰向けに寝
た姿勢では、直立姿勢よりも負荷が小さくなり(負荷値
は25又は75)、屈んだ姿勢、椅子に着座した姿勢、
又は椅子に着座して屈んだ姿勢のように、脊柱51が前
湾する姿勢では、直立姿勢よりも負荷が大きくなる(負
荷値はそれぞれ150,220,140,185,27
5)。
【0012】図19は種々の姿勢(A〜G)に対する脊
柱51の形状を示したものであり、これらの姿勢のう
ち、椎間関節Jに加わる負荷が最小となるいわゆる無負
荷状態の姿勢はBの姿勢であることが知られている。そ
して、Bの姿勢における脊柱の形状は、図20(a)に
示すように、軽く背筋を伸ばした逆S字形状であること
が知られている。このため、図20(a)の姿勢から図
21(a)の姿勢へ脊柱51を屈曲したり、図20
(a)の姿勢から脊柱51を伸展したとき、図20
(b)に示すように椎間板55が変形し、椎間板55の
圧力は増加する。従って、図20(a)に示すいわゆる
無負荷状態から脊柱を屈曲したり伸展した姿勢を長時間
維持することは、疲労の発生の要因となる。
柱51の形状を示したものであり、これらの姿勢のう
ち、椎間関節Jに加わる負荷が最小となるいわゆる無負
荷状態の姿勢はBの姿勢であることが知られている。そ
して、Bの姿勢における脊柱の形状は、図20(a)に
示すように、軽く背筋を伸ばした逆S字形状であること
が知られている。このため、図20(a)の姿勢から図
21(a)の姿勢へ脊柱51を屈曲したり、図20
(a)の姿勢から脊柱51を伸展したとき、図20
(b)に示すように椎間板55が変形し、椎間板55の
圧力は増加する。従って、図20(a)に示すいわゆる
無負荷状態から脊柱を屈曲したり伸展した姿勢を長時間
維持することは、疲労の発生の要因となる。
【0013】これに対し、車両を運転操作する場合に
は、シートバックSbをリクライニングさせて上体の体
重をシートバックSbにもたせかけるとともに、前方を
注視するため頭部29を直立させる必要がある。このた
め、図20(a)に示すいわゆる無負荷状態の姿勢で着
座することはできず、運転操作のためには脊柱51のい
ずれかの部分を歪ませる必要が生じる。脊柱51は、シ
ートバックSbを倒して傾斜角度を増加させるとより前
湾した形状となるため、全椎間関節Jに加わる総負荷
は、シートバックSbの傾斜角度の増加に伴ってさらに
増加してしまう。
は、シートバックSbをリクライニングさせて上体の体
重をシートバックSbにもたせかけるとともに、前方を
注視するため頭部29を直立させる必要がある。このた
め、図20(a)に示すいわゆる無負荷状態の姿勢で着
座することはできず、運転操作のためには脊柱51のい
ずれかの部分を歪ませる必要が生じる。脊柱51は、シ
ートバックSbを倒して傾斜角度を増加させるとより前
湾した形状となるため、全椎間関節Jに加わる総負荷
は、シートバックSbの傾斜角度の増加に伴ってさらに
増加してしまう。
【0014】ところが、図15に示す従来のシート装置
S1 では、シートバックSbのリクライニングに伴い中
折れ角を増加させて体幹上部を起こすことにより頭部2
9の直立姿勢を補助するものであるため、図20(a)
に示すいわゆる無負荷状態の姿勢に対する脊柱51形状
の変化量(歪み)は中折れ点付近に集中し、中折れ点付
近の椎間板55の内部圧力(椎間関節Jへの負荷)の増
加が極めて大きくなってしまう傾向にあった。
S1 では、シートバックSbのリクライニングに伴い中
折れ角を増加させて体幹上部を起こすことにより頭部2
9の直立姿勢を補助するものであるため、図20(a)
に示すいわゆる無負荷状態の姿勢に対する脊柱51形状
の変化量(歪み)は中折れ点付近に集中し、中折れ点付
近の椎間板55の内部圧力(椎間関節Jへの負荷)の増
加が極めて大きくなってしまう傾向にあった。
【0015】そして、このように特定の部位に歪みが集
中しても、人体の特性から不快感がすぐに発生すること
がないため、着座者Mはどうしても運転姿勢を優先して
シートバックSbのリクライニング角度を設定する傾向
にあり、着座時間が長くなった場合に、歪みの集中した
特定の部位において疲労が発生し易かった。
中しても、人体の特性から不快感がすぐに発生すること
がないため、着座者Mはどうしても運転姿勢を優先して
シートバックSbのリクライニング角度を設定する傾向
にあり、着座時間が長くなった場合に、歪みの集中した
特定の部位において疲労が発生し易かった。
【0016】また、図17(b)に示すように、脊柱5
1の屈曲は脊柱51の椎間関節靱帯26によって制限さ
れているため、脊柱51の屈曲限界には個人差が存在
し、許容される中折れ角は、着座者Mの中折れ点32付
近の柔軟性という個人的要因に依存する。従って、シー
トバックSbの傾斜角度が大きい場合、脊柱51の柔軟
性の少ない着座者Mでは十分な中折れ角を確保すること
ができず、安楽な姿勢で頭部63の直立状態を維持する
ことが難しかった。
1の屈曲は脊柱51の椎間関節靱帯26によって制限さ
れているため、脊柱51の屈曲限界には個人差が存在
し、許容される中折れ角は、着座者Mの中折れ点32付
近の柔軟性という個人的要因に依存する。従って、シー
トバックSbの傾斜角度が大きい場合、脊柱51の柔軟
性の少ない着座者Mでは十分な中折れ角を確保すること
ができず、安楽な姿勢で頭部63の直立状態を維持する
ことが難しかった。
【0017】このような不都合は、図16に示す従来の
シート装置S2 においても同様に起こり得る。すなわ
ち、シート装置S2 は、シートバックSbの支持面形状
を支持圧を基準に変更するものであり、着座者Mの脊柱
51の形状を考慮したものではないため、脊柱51に歪
みが集中してもこれを検出することはできず、着座時間
が長くなった場合、歪みの集中した部位において疲労が
発生し易かった。
シート装置S2 においても同様に起こり得る。すなわ
ち、シート装置S2 は、シートバックSbの支持面形状
を支持圧を基準に変更するものであり、着座者Mの脊柱
51の形状を考慮したものではないため、脊柱51に歪
みが集中してもこれを検出することはできず、着座時間
が長くなった場合、歪みの集中した部位において疲労が
発生し易かった。
【0018】また、着座者Mによって個人差のあるリク
ライニング角度の大きさとは無関係に支持面形状が変更
されるため、リクライニング角度の大きさによらず常に
最適な脊柱形状となるような支持面形状を設定すること
が難しかった。
ライニング角度の大きさとは無関係に支持面形状が変更
されるため、リクライニング角度の大きさによらず常に
最適な脊柱形状となるような支持面形状を設定すること
が難しかった。
【0019】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、脊柱の歪みに起因する疲労の発
生を抑えることができ、且つ柔軟性の少ない着座者であ
っても安楽に大きなリクライニング姿勢をとることので
きる車両のシート装置の提供を目的とする。
目してなされたもので、脊柱の歪みに起因する疲労の発
生を抑えることができ、且つ柔軟性の少ない着座者であ
っても安楽に大きなリクライニング姿勢をとることので
きる車両のシート装置の提供を目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、図1に示すように、請求項1に記載の発明は、図1
に示すように、着座者の尻部を支持するシートクッショ
ン(Sc)と、このシートクッション(Sc)に対して
前後方向に傾動可能に設けられ前記着座者の背部を支持
面で支持するシートバック(Sb)と、前記支持面の形
状を変更して設定可能な支持面形状設定手段(CL1)
と、前記支持面の形状を検出する支持面形状検出手段
(CL2)と、前記着座者の脊柱全体の傾斜角度を検出
する傾斜角度検出手段(CL3)と、この傾斜角度検出
手段(CL3)の検出した脊柱全体の傾斜角度に基づい
て該脊柱を構成する複数の椎間関節のそれぞれに付与す
べき目標負荷を求める目標負荷判定手段(CL4)と、
前記着座者の各椎間関節への負荷が小さくなる基準脊柱
形状を設定する基準形状設定手段(CL5)と、この基
準形状設定手段(CL5)の設定した基準脊柱形状と前
記目標負荷判定手段(CL4)の求めた目標負荷とに基
づいて前記着座者の目標脊柱形状を求める目標形状判定
手段(CL6)と、前記支持面検出手段(CL2)の検
出した支持面形状が目標形状判定手段(CL6)の求め
た目標脊柱形状となるように前記支持面形状設定手段
(CL1)を制御する制御手段(CL7)とを備えたこ
とを特徴とする。
め、図1に示すように、請求項1に記載の発明は、図1
に示すように、着座者の尻部を支持するシートクッショ
ン(Sc)と、このシートクッション(Sc)に対して
前後方向に傾動可能に設けられ前記着座者の背部を支持
面で支持するシートバック(Sb)と、前記支持面の形
状を変更して設定可能な支持面形状設定手段(CL1)
と、前記支持面の形状を検出する支持面形状検出手段
(CL2)と、前記着座者の脊柱全体の傾斜角度を検出
する傾斜角度検出手段(CL3)と、この傾斜角度検出
手段(CL3)の検出した脊柱全体の傾斜角度に基づい
て該脊柱を構成する複数の椎間関節のそれぞれに付与す
べき目標負荷を求める目標負荷判定手段(CL4)と、
前記着座者の各椎間関節への負荷が小さくなる基準脊柱
形状を設定する基準形状設定手段(CL5)と、この基
準形状設定手段(CL5)の設定した基準脊柱形状と前
記目標負荷判定手段(CL4)の求めた目標負荷とに基
づいて前記着座者の目標脊柱形状を求める目標形状判定
手段(CL6)と、前記支持面検出手段(CL2)の検
出した支持面形状が目標形状判定手段(CL6)の求め
た目標脊柱形状となるように前記支持面形状設定手段
(CL1)を制御する制御手段(CL7)とを備えたこ
とを特徴とする。
【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の車両のシート装置であって、前記基準形状設定手段
(CL5)は、前記基準脊柱形状の構成要素のうち少な
くとも一つの要素を、予め記憶された標準的な体型を有
する人間の脊柱形状に基づいて推定することを特徴とす
る。
の車両のシート装置であって、前記基準形状設定手段
(CL5)は、前記基準脊柱形状の構成要素のうち少な
くとも一つの要素を、予め記憶された標準的な体型を有
する人間の脊柱形状に基づいて推定することを特徴とす
る。
【0022】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2のいずれかに記載の車両のシート装置であって、
前記着座者の基準脊柱形状に関する要素を検出する脊柱
形状検出手段を設け、前記基準形状設定手段(CL5)
は、前記基準脊柱形状の構成要素のうち少なくとも一つ
の要素を、前記脊柱形状検出手段の検出した要素に基づ
いて設定することを特徴とする。
求項2のいずれかに記載の車両のシート装置であって、
前記着座者の基準脊柱形状に関する要素を検出する脊柱
形状検出手段を設け、前記基準形状設定手段(CL5)
は、前記基準脊柱形状の構成要素のうち少なくとも一つ
の要素を、前記脊柱形状検出手段の検出した要素に基づ
いて設定することを特徴とする。
【0023】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の車両のシート装置であって、前記脊柱形状検出手段
は、前記支持面形状検出手段(CL2)であることを特
徴とする。
の車両のシート装置であって、前記脊柱形状検出手段
は、前記支持面形状検出手段(CL2)であることを特
徴とする。
【0024】請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求
項4のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記傾斜角度検出手段(CL3)の検出する脊柱全体の傾
斜角度は、前記シートバックの傾斜角度であることを特
徴とする。
項4のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記傾斜角度検出手段(CL3)の検出する脊柱全体の傾
斜角度は、前記シートバックの傾斜角度であることを特
徴とする。
【0025】請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記目標負荷判定手段(CL4)の算出する目標負荷は、
前記傾斜角度検出手段(CL3)の検出した脊柱全体の
傾斜角度を各椎間関節の可動域の大きさに応じて比例配
分した各椎間関節の変化角度であることを特徴とする。
項5のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記目標負荷判定手段(CL4)の算出する目標負荷は、
前記傾斜角度検出手段(CL3)の検出した脊柱全体の
傾斜角度を各椎間関節の可動域の大きさに応じて比例配
分した各椎間関節の変化角度であることを特徴とする。
【0026】請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求
項6のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記支持面形状検出手段(CL2)の検出する支持面の形
状は、該支持面の歪み又は変位の少なくとも一つである
ことを特徴とする。
項6のいずれかに記載の車両のシート装置であって、前
記支持面形状検出手段(CL2)の検出する支持面の形
状は、該支持面の歪み又は変位の少なくとも一つである
ことを特徴とする。
【0027】
【作用】請求項1に記載の発明では、前記着座者がシー
トバック(Sb)の傾斜角度を増大すると、傾斜角度検
出手段(CL3)は脊柱全体の傾斜角度を検出し、目標
負荷判定手段(CL4)は脊柱全体の傾斜角度に基づい
て各椎間関節に付与すべき目標負荷を求め、目標形状判
定手段(CL6)は基準形状設定手段(CL5)の設定
した基準脊柱形状と目標負荷判定手段(CL4)の求め
た目標負荷とに基づいて着座者の目標脊柱形状を求め、
制御手段(CL7)は支持面検出手段(CL2)の検出
した支持面形状が目標形状判定手段(CL6)の求めた
目標脊柱形状となるように支持面形状設定手段(CL
1)を制御するので、シートバック(Sb)の傾斜角度
を増大に伴う基準脊柱形状からの脊柱の変形は、各椎間
関節に一定の割合で分散すると共に、脊柱は各椎間関節
への負荷の小さい基準脊柱形状に基づいた形状で支持さ
れる。
トバック(Sb)の傾斜角度を増大すると、傾斜角度検
出手段(CL3)は脊柱全体の傾斜角度を検出し、目標
負荷判定手段(CL4)は脊柱全体の傾斜角度に基づい
て各椎間関節に付与すべき目標負荷を求め、目標形状判
定手段(CL6)は基準形状設定手段(CL5)の設定
した基準脊柱形状と目標負荷判定手段(CL4)の求め
た目標負荷とに基づいて着座者の目標脊柱形状を求め、
制御手段(CL7)は支持面検出手段(CL2)の検出
した支持面形状が目標形状判定手段(CL6)の求めた
目標脊柱形状となるように支持面形状設定手段(CL
1)を制御するので、シートバック(Sb)の傾斜角度
を増大に伴う基準脊柱形状からの脊柱の変形は、各椎間
関節に一定の割合で分散すると共に、脊柱は各椎間関節
への負荷の小さい基準脊柱形状に基づいた形状で支持さ
れる。
【0028】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明の作用に加えて、基準形状設定手段(CL5)
は、基準脊柱形状の構成要素のうち少なくとも一つの要
素を、標準的な体型を有する人間の脊柱形状に基づいて
推定するので、特に基準脊柱形状を検出する手段を設け
ることなく、着座者の個人差をほぼ吸収可能な基準脊柱
形状を設定することができる。
載の発明の作用に加えて、基準形状設定手段(CL5)
は、基準脊柱形状の構成要素のうち少なくとも一つの要
素を、標準的な体型を有する人間の脊柱形状に基づいて
推定するので、特に基準脊柱形状を検出する手段を設け
ることなく、着座者の個人差をほぼ吸収可能な基準脊柱
形状を設定することができる。
【0029】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は請求項2のいずれかに記載の発明の作用に加えて、
基準形状設定手段(CL5)は、基準脊柱形状の構成要
素のうち少なくとも一つの要素を、脊柱形状検出手段の
検出した要素に基づいて設定するので、着座者の個人差
をより的確に吸収可能な標準支持形状を設定することが
できる。
又は請求項2のいずれかに記載の発明の作用に加えて、
基準形状設定手段(CL5)は、基準脊柱形状の構成要
素のうち少なくとも一つの要素を、脊柱形状検出手段の
検出した要素に基づいて設定するので、着座者の個人差
をより的確に吸収可能な標準支持形状を設定することが
できる。
【0030】請求項4に記載の発明では、請求項3に記
載の発明の作用に加えて、脊柱形状検出手段は支持面形
状検出手段(CL2)であるので、構造の簡素化を図る
ことができる。
載の発明の作用に加えて、脊柱形状検出手段は支持面形
状検出手段(CL2)であるので、構造の簡素化を図る
ことができる。
【0031】請求項5に記載の発明では、請求項1〜請
求項4のいずれかに記載の発明の作用に加えて、傾斜角
度検出手段(CL3)の検出する脊柱全体の傾斜角度
は、シートバック(Sb)の傾斜角度であるので、簡単
な構成で脊柱全体の傾斜角度を検出することができる。
求項4のいずれかに記載の発明の作用に加えて、傾斜角
度検出手段(CL3)の検出する脊柱全体の傾斜角度
は、シートバック(Sb)の傾斜角度であるので、簡単
な構成で脊柱全体の傾斜角度を検出することができる。
【0032】請求項6に記載の発明では、請求項1〜請
求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、目標負
荷判定手段(CL4)の算出する目標負荷は、傾斜角度
検出手段(CL3)の検出した脊柱全体の傾斜角度を各
椎間関節の可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間
関節の角度であるので、シートバック(Sb)の傾斜角
度を増大に伴う脊柱の変形を、各椎間関節の屈曲のし易
さに応じた割合で分散することができる。
求項5のいずれかに記載の発明の作用に加えて、目標負
荷判定手段(CL4)の算出する目標負荷は、傾斜角度
検出手段(CL3)の検出した脊柱全体の傾斜角度を各
椎間関節の可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間
関節の角度であるので、シートバック(Sb)の傾斜角
度を増大に伴う脊柱の変形を、各椎間関節の屈曲のし易
さに応じた割合で分散することができる。
【0033】請求項7に記載の発明では、請求項1〜請
求項6のいずれかに記載の発明の作用に加えて、支持面
形状検出手段(CL2)の検出する支持面の形状は、支
持面の歪み又は変位の少なくとも一つであるので、歪み
又は変位の検出箇所を人体の特性を考慮して適切に配置
することにより、その検出箇所を効率化して少ない検出
箇所で支持面の形状を検出することができる。
求項6のいずれかに記載の発明の作用に加えて、支持面
形状検出手段(CL2)の検出する支持面の形状は、支
持面の歪み又は変位の少なくとも一つであるので、歪み
又は変位の検出箇所を人体の特性を考慮して適切に配置
することにより、その検出箇所を効率化して少ない検出
箇所で支持面の形状を検出することができる。
【0034】
【実施例】以下、この発明に係る第1実施例を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0035】図2は第1実施例の車両のシート装置を示
す全体構成図、図3は図2のシート装置と着座者とを示
す模式図、図4は図2のコントローラを示すブロック構
成図である。
す全体構成図、図3は図2のシート装置と着座者とを示
す模式図、図4は図2のコントローラを示すブロック構
成図である。
【0036】図2に示すように、シート装置Sは、車両
乗員である着座者Mの尻部を支持するシートクッション
Scと、着座者Mの背部を支持面5で支持するシートバ
ックSbとを備えている。
乗員である着座者Mの尻部を支持するシートクッション
Scと、着座者Mの背部を支持面5で支持するシートバ
ックSbとを備えている。
【0037】図3に示すように、シートバックSbは、
シートクッションScに対して前後方向に傾動可能に支
持されている。シートバックSbの内部には、シートバ
ックSbを所定形状に保持するための骨格部材15が設
けられている。骨格部材15の下部は、リクライニング
機構1を介してシートクッションSc側に回動自在に連
結され、このリクライニング機構1によって骨格部材1
5が所望の傾きに設定される。リクライニング機構1の
回動軸1aには、シートクッションScの傾斜角度θを
検出する傾斜角度検出手段(CL3)としての傾斜角セ
ンサ3が設けられている。
シートクッションScに対して前後方向に傾動可能に支
持されている。シートバックSbの内部には、シートバ
ックSbを所定形状に保持するための骨格部材15が設
けられている。骨格部材15の下部は、リクライニング
機構1を介してシートクッションSc側に回動自在に連
結され、このリクライニング機構1によって骨格部材1
5が所望の傾きに設定される。リクライニング機構1の
回動軸1aには、シートクッションScの傾斜角度θを
検出する傾斜角度検出手段(CL3)としての傾斜角セ
ンサ3が設けられている。
【0038】シートバックSbの支持面5は、軟質のウ
レタンパット7で形成され、着座者Mの頭部63から脊
柱51を経て骨盤65までを支持する。シートバックS
bの下端部は骨盤65を支持し、この骨盤支持部39の
ウレタンパット7の内側には硬質のウレタン材9が設け
られている。このため、リクライニングによる骨盤65
の歪みは小さく抑えられ、骨盤65とシートバックSb
との相対的な位置関係はほぼ一定に保持される。これに
より、シートバックSbの傾斜角度θは、いわゆる無負
荷状態の姿勢(図20(a)参照)を基準(0°)とし
た骨盤65の傾斜角度とほぼ等しいものとして近似され
る。そして、この無負荷状態からの骨盤65の傾斜角度
だけ脊柱51全体が傾くため、着座者Mの脊柱51全体
の傾斜角度(骨盤65の傾斜角度)は、シートバックS
bの傾斜角度θとほぼ等しいものとして近似され、傾斜
角センサ3によって検出される。
レタンパット7で形成され、着座者Mの頭部63から脊
柱51を経て骨盤65までを支持する。シートバックS
bの下端部は骨盤65を支持し、この骨盤支持部39の
ウレタンパット7の内側には硬質のウレタン材9が設け
られている。このため、リクライニングによる骨盤65
の歪みは小さく抑えられ、骨盤65とシートバックSb
との相対的な位置関係はほぼ一定に保持される。これに
より、シートバックSbの傾斜角度θは、いわゆる無負
荷状態の姿勢(図20(a)参照)を基準(0°)とし
た骨盤65の傾斜角度とほぼ等しいものとして近似され
る。そして、この無負荷状態からの骨盤65の傾斜角度
だけ脊柱51全体が傾くため、着座者Mの脊柱51全体
の傾斜角度(骨盤65の傾斜角度)は、シートバックS
bの傾斜角度θとほぼ等しいものとして近似され、傾斜
角センサ3によって検出される。
【0039】シートバックSbの骨盤支持部39上方の
脊柱支持部43及び頭部支持部41には、支持面5の形
状を変更して設定可能な支持面形状設定手段(CL1)
としての複数の空気袋11が内蔵され、空気袋11の表
層部は前記ウレタンパッド7で覆われている。空気袋1
1は、着座者Mの頭部63、頸椎57、胸椎59、及び
腰椎61のそれぞれに対し数箇所ずつ、計10箇所に設
けられている。骨格部材15には、支持形状検出手段
(CL2)としてのポテンショメータ13が複数取付け
られている。ポテンショメータ13は、10個の空気袋
11のそれぞれに対応して10箇所に設けられ、骨格部
材15とウレタンパット7までの距離を検出する。この
距離が、ポテンショメータ13の設けられた各点におけ
る支持面5の形状(位置)となる。
脊柱支持部43及び頭部支持部41には、支持面5の形
状を変更して設定可能な支持面形状設定手段(CL1)
としての複数の空気袋11が内蔵され、空気袋11の表
層部は前記ウレタンパッド7で覆われている。空気袋1
1は、着座者Mの頭部63、頸椎57、胸椎59、及び
腰椎61のそれぞれに対し数箇所ずつ、計10箇所に設
けられている。骨格部材15には、支持形状検出手段
(CL2)としてのポテンショメータ13が複数取付け
られている。ポテンショメータ13は、10個の空気袋
11のそれぞれに対応して10箇所に設けられ、骨格部
材15とウレタンパット7までの距離を検出する。この
距離が、ポテンショメータ13の設けられた各点におけ
る支持面5の形状(位置)となる。
【0040】図2に示すように、各空気袋11にはエア
ホース17が接続され、各エアホース17は電磁弁19
を介してコンプレッサ21に接続されている。
ホース17が接続され、各エアホース17は電磁弁19
を介してコンプレッサ21に接続されている。
【0041】図4に示すように、傾斜角センサ3、ポテ
ンショメータ13、電磁弁19、コンプレッサ21は、
入力部25又は出力部27を介してコントローラ23の
CPUに接続されている。
ンショメータ13、電磁弁19、コンプレッサ21は、
入力部25又は出力部27を介してコントローラ23の
CPUに接続されている。
【0042】コントローラ23のCPUは、目標負荷判
定手段(CL4)としての目標負荷算出装置29と、関
節可動域データベース31と、目標形状判定手段(CL
6)としての目標支持形状算出装置33と、基準形状設
定手段(CL5)としての脊柱形状データベース35
と、制御手段(CL7)としての支持形状制御部37と
から構成されている。
定手段(CL4)としての目標負荷算出装置29と、関
節可動域データベース31と、目標形状判定手段(CL
6)としての目標支持形状算出装置33と、基準形状設
定手段(CL5)としての脊柱形状データベース35
と、制御手段(CL7)としての支持形状制御部37と
から構成されている。
【0043】目標負荷算出装置29は、傾斜角センサ3
から入力部25を介して情報入力された脊柱51全体の
傾斜角度としてのシートバックSbの傾斜角度θと、関
節可動域データベース31から情報入力された各椎間関
節Jの可動域αiとに基づいて、各椎間関節Jに付与す
べき目標負荷としての目標変化角度βiを算出する。図
5は、関節可動域データベース31上に記憶された各椎
間関節Jの可動域αiの値を示している。
から入力部25を介して情報入力された脊柱51全体の
傾斜角度としてのシートバックSbの傾斜角度θと、関
節可動域データベース31から情報入力された各椎間関
節Jの可動域αiとに基づいて、各椎間関節Jに付与す
べき目標負荷としての目標変化角度βiを算出する。図
5は、関節可動域データベース31上に記憶された各椎
間関節Jの可動域αiの値を示している。
【0044】目標変化角度βiは、いわゆる無負荷状態
(図20(a)参照)からの変化角度であり、傾斜角度
θを各椎間関節Jの可動域αiの大きさに応じて比例配
分することによって求める。
(図20(a)参照)からの変化角度であり、傾斜角度
θを各椎間関節Jの可動域αiの大きさに応じて比例配
分することによって求める。
【0045】脊柱形状データベース35には、着座者M
の各椎間関節Jへの負荷が最小となる基準脊柱形状の構
成要素としての椎体長Liと椎体角度ηiとが設定され
ている。具体的には、図6(a)(b)に示すように、
標準的な体型を有する人間の各椎体53の椎体長Li
(i=1,2,…,24)と、いわゆる無負荷状態(図
20(a)参照)の姿勢での各椎体53の垂直方向から
の角度ηi(i=1,2,…,24)とが、着座者Mの
椎体長Liと椎体角度ηiと推定されて記憶されてい
る。
の各椎間関節Jへの負荷が最小となる基準脊柱形状の構
成要素としての椎体長Liと椎体角度ηiとが設定され
ている。具体的には、図6(a)(b)に示すように、
標準的な体型を有する人間の各椎体53の椎体長Li
(i=1,2,…,24)と、いわゆる無負荷状態(図
20(a)参照)の姿勢での各椎体53の垂直方向から
の角度ηi(i=1,2,…,24)とが、着座者Mの
椎体長Liと椎体角度ηiと推定されて記憶されてい
る。
【0046】目標支持形状算出装置33は、目標負荷算
出装置29から入力された目標変化角度βiと、脊柱形
状データベース35から入力された椎体長Li及び角度
ηiとに基づき、着座者Mの目標脊柱形状として各椎体
関節Jの座標(xi,yi)を算出する。この算出され
た目標脊柱形状が支持面5の目標形状(目標支持形状)
となる。
出装置29から入力された目標変化角度βiと、脊柱形
状データベース35から入力された椎体長Li及び角度
ηiとに基づき、着座者Mの目標脊柱形状として各椎体
関節Jの座標(xi,yi)を算出する。この算出され
た目標脊柱形状が支持面5の目標形状(目標支持形状)
となる。
【0047】支持形状制御部37は、ポテンショメータ
13から変位として信号入力された支持面形状としての
支持面5が、目標支持形状算出装置33から入力された
目標支持形状としての座標(xi,yi)上を通るよう
に、電磁弁19及びびコンプレッサ21を駆動制御す
る。
13から変位として信号入力された支持面形状としての
支持面5が、目標支持形状算出装置33から入力された
目標支持形状としての座標(xi,yi)上を通るよう
に、電磁弁19及びびコンプレッサ21を駆動制御す
る。
【0048】次に、この実施例の作用を図7に従って説
明する。図7は、CPUの制御を示すフローチャートで
ある。
明する。図7は、CPUの制御を示すフローチャートで
ある。
【0049】着座者MがイグニッションスイッチをON
すると、傾斜角センサ3、電磁弁19、コンプレッサ2
1、コントローラ23等がONされ、本制御が開始され
る。
すると、傾斜角センサ3、電磁弁19、コンプレッサ2
1、コントローラ23等がONされ、本制御が開始され
る。
【0050】ステップS11では、傾斜角センサ3によ
って検出されたシートバックSbの傾斜角度θがCPU
の入力部25に情報入力される。ここで、骨盤63を支
持するシートバックSbの骨盤支持部39は固く、シー
トバックSbと骨盤65の相対的な位置関係はほぼ一定
に保持されるため、いわゆる無負荷状態(図20(a)
参照)を基準とする骨盤65の傾斜角度(脊柱51全体
の傾斜角度)は、検出された傾斜角度θに等しいものと
して近似される。
って検出されたシートバックSbの傾斜角度θがCPU
の入力部25に情報入力される。ここで、骨盤63を支
持するシートバックSbの骨盤支持部39は固く、シー
トバックSbと骨盤65の相対的な位置関係はほぼ一定
に保持されるため、いわゆる無負荷状態(図20(a)
参照)を基準とする骨盤65の傾斜角度(脊柱51全体
の傾斜角度)は、検出された傾斜角度θに等しいものと
して近似される。
【0051】ステップS13では、ステップS11で入
力された脊柱51全体の傾斜角度(シートバックSbの
傾斜角度θ)と、関節可動域データベース31から情報
入力された各椎間関節Jの可動域αiとに基づいて、目
標負荷算出装置29が、各椎間関節Jへの目標変化角度
βiを、次式(1)に従って算出する。
力された脊柱51全体の傾斜角度(シートバックSbの
傾斜角度θ)と、関節可動域データベース31から情報
入力された各椎間関節Jの可動域αiとに基づいて、目
標負荷算出装置29が、各椎間関節Jへの目標変化角度
βiを、次式(1)に従って算出する。
【0052】
【数1】
式(1)に従い、傾斜角度θを各椎間関節Jの可動域α
iの大きさに応じて比例配分して目標変化角度βiを求
めるのは以下の理由による。
iの大きさに応じて比例配分して目標変化角度βiを求
めるのは以下の理由による。
【0053】シートバックSbがリクライニング状態に
あり、脊柱51全体(骨盤65)がが傾斜角度θで傾い
ている場合、着座者Mの頭部63を直立されるために
は、脊柱51全体を図20(a)に示すいわゆる無負荷
状態の姿勢から前記傾斜角度θだけ前方に屈曲させる必
要があり、脊柱51に25個存在する椎間関節Jを、い
わゆる無負荷状態から変形させなければならない。この
椎間関節Jの変形は前述のように椎間板55の負荷とな
るが、運転姿勢をとるためには脊柱51全体として傾斜
角度θだけ屈曲させる必要があり、各椎間関節Jの変化
角度の総和は傾斜角度θとなる。
あり、脊柱51全体(骨盤65)がが傾斜角度θで傾い
ている場合、着座者Mの頭部63を直立されるために
は、脊柱51全体を図20(a)に示すいわゆる無負荷
状態の姿勢から前記傾斜角度θだけ前方に屈曲させる必
要があり、脊柱51に25個存在する椎間関節Jを、い
わゆる無負荷状態から変形させなければならない。この
椎間関節Jの変形は前述のように椎間板55の負荷とな
るが、運転姿勢をとるためには脊柱51全体として傾斜
角度θだけ屈曲させる必要があり、各椎間関節Jの変化
角度の総和は傾斜角度θとなる。
【0054】一方、各椎間関節Jの可動域αi(i=
1,2,…,25)は図5に示すように部位により異な
る。そこで、各椎間関節Jの目標変形角度βi(i=
1,2,…25)を、βi=θ×αi/(Σαj)とす
れば、脊柱51全体として傾斜角θだけ屈曲するよう歪
みを分散させると共に、各椎間関節Jの屈曲を各椎間板
55の変形し易さに応じて分布させることができる。す
なわち、屈曲し易い椎間関節Jは大きく屈曲させ、屈曲
し難い椎間関節Jは小さく屈曲させ、全体として傾斜角
度θを得ることができるので、特定の部位に脊柱51の
歪みが集中して椎間関節Jへの負荷が増大するのを防止
しつつ、頭部63の直立姿勢を維持させることができ
る。
1,2,…,25)は図5に示すように部位により異な
る。そこで、各椎間関節Jの目標変形角度βi(i=
1,2,…25)を、βi=θ×αi/(Σαj)とす
れば、脊柱51全体として傾斜角θだけ屈曲するよう歪
みを分散させると共に、各椎間関節Jの屈曲を各椎間板
55の変形し易さに応じて分布させることができる。す
なわち、屈曲し易い椎間関節Jは大きく屈曲させ、屈曲
し難い椎間関節Jは小さく屈曲させ、全体として傾斜角
度θを得ることができるので、特定の部位に脊柱51の
歪みが集中して椎間関節Jへの負荷が増大するのを防止
しつつ、頭部63の直立姿勢を維持させることができ
る。
【0055】この算出された目標変化角度βiは、目標
負荷算出装置29から目標支持形状算出装置33に入力
される。
負荷算出装置29から目標支持形状算出装置33に入力
される。
【0056】ステップS15では、ステップS13で算
出された各椎間関節Jの目標変形角度βi(i=1,
2,…,25)と、脊柱形状データベース35から入力
された椎体長Li及び角度ηiとに基づいて、目標支持
形状算出装置33が、各椎体関節Jの座標(xi,y
i)を算出する。
出された各椎間関節Jの目標変形角度βi(i=1,
2,…,25)と、脊柱形状データベース35から入力
された椎体長Li及び角度ηiとに基づいて、目標支持
形状算出装置33が、各椎体関節Jの座標(xi,y
i)を算出する。
【0057】脊柱形状データベース35には、着座者M
の基準脊柱形状が予め記憶されている。この基準脊柱形
状は、着座者Mの脊柱形状の個人差をできるだけ吸収す
るために、標準的な体型を有する人間がいわゆる無負荷
状態(図20(a)参照)の姿勢をとったときの脊柱形
状に近似されている。具体的には、図6(b)に示すよ
うに、標準的な体型を有する人間の椎体長Li(i=
1,2,…,24)と、標準体型を有する人間がいわゆ
る無負荷状態(図20(a)参照)で着座したときの椎
体角度ηi(i=1,2,…,24)とが記憶されてい
る。
の基準脊柱形状が予め記憶されている。この基準脊柱形
状は、着座者Mの脊柱形状の個人差をできるだけ吸収す
るために、標準的な体型を有する人間がいわゆる無負荷
状態(図20(a)参照)の姿勢をとったときの脊柱形
状に近似されている。具体的には、図6(b)に示すよ
うに、標準的な体型を有する人間の椎体長Li(i=
1,2,…,24)と、標準体型を有する人間がいわゆ
る無負荷状態(図20(a)参照)で着座したときの椎
体角度ηi(i=1,2,…,24)とが記憶されてい
る。
【0058】目標支持形状算出装置33は、この椎体長
Liと椎体角度ηiと目標負荷算出装置29の算出した
目標変化角度βiから、各椎間関節Jの座標(xi,y
i)を、次式(2)に従って算出する。
Liと椎体角度ηiと目標負荷算出装置29の算出した
目標変化角度βiから、各椎間関節Jの座標(xi,y
i)を、次式(2)に従って算出する。
【0059】
【数2】
式(2)に従い、各椎体関節Jの座標(xi,yi)を
算出するのは以下の理由による。
算出するのは以下の理由による。
【0060】脊柱51は、24個の椎体53が25個の
椎間板55によって屈曲自在に連結されたものであるた
め、あたかも25個のジョイントからなるリンク構造と
仮定することができる。ここで、図3に示すように骨盤
65上に骨盤腰椎間関節J0を原点とするを座標系を設
定する(x25=y25=0)。骨盤65を支持するシ
ートバックSbの支持面5の骨盤支持部39は固く、骨
盤65はシートバックSbの傾斜角度θに対応して傾斜
するため、設定した座標系とシートバックSbの位置関
係は固定される。従って、この座標を用いた各椎間関節
Jの座標(xi,yi)は、前式(2)に従って算出さ
れるのである。
椎間板55によって屈曲自在に連結されたものであるた
め、あたかも25個のジョイントからなるリンク構造と
仮定することができる。ここで、図3に示すように骨盤
65上に骨盤腰椎間関節J0を原点とするを座標系を設
定する(x25=y25=0)。骨盤65を支持するシ
ートバックSbの支持面5の骨盤支持部39は固く、骨
盤65はシートバックSbの傾斜角度θに対応して傾斜
するため、設定した座標系とシートバックSbの位置関
係は固定される。従って、この座標を用いた各椎間関節
Jの座標(xi,yi)は、前式(2)に従って算出さ
れるのである。
【0061】そして、この各椎間関節Jの座標(xi,
yi)は、骨盤腰椎間関節J0 に対応する支持面5上の
点5aを原点とする座標系に対応させることにより、支
持面5の目標形状(目標支持形状)となり、目標支持形
状算出装置33から支持形状制御部37に入力される。
yi)は、骨盤腰椎間関節J0 に対応する支持面5上の
点5aを原点とする座標系に対応させることにより、支
持面5の目標形状(目標支持形状)となり、目標支持形
状算出装置33から支持形状制御部37に入力される。
【0062】ステップS17では、ポテンショメータ1
3によって検出された支持面5上の各測定点で位置が入
力部25を介して支持形状制御部37に入力される。
3によって検出された支持面5上の各測定点で位置が入
力部25を介して支持形状制御部37に入力される。
【0063】ステップS19では、ステップS17で入
力された支持面5上の各測定点で位置と、ステップS1
5で求めた座標(xi,yi)とが一致しているかを判
断する。一致していない場合には、ステップS21へ進
み、対応する空気袋11の電磁弁19に信号出力し、支
持面5を目標の形状に設定する。また、頭部63を支持
する頭部支持部41の支持面5の形状は、頸椎部57の
支持から頭部63の直立を妨げないような位置となるよ
うに設定する。
力された支持面5上の各測定点で位置と、ステップS1
5で求めた座標(xi,yi)とが一致しているかを判
断する。一致していない場合には、ステップS21へ進
み、対応する空気袋11の電磁弁19に信号出力し、支
持面5を目標の形状に設定する。また、頭部63を支持
する頭部支持部41の支持面5の形状は、頸椎部57の
支持から頭部63の直立を妨げないような位置となるよ
うに設定する。
【0064】支持面5が目標の形状に設定されたとき
は、ステップS23へ進む。ステップS23では、傾斜
角度θが変更されない限り支持面5の形状を同一形状に
維持し、傾斜角θが変更されたときにステップS11に
進み、再び本制御を実行して支持面5の形状を変更す
る。
は、ステップS23へ進む。ステップS23では、傾斜
角度θが変更されない限り支持面5の形状を同一形状に
維持し、傾斜角θが変更されたときにステップS11に
進み、再び本制御を実行して支持面5の形状を変更す
る。
【0065】図8は、本制御により設定された支持面5
の形状を示す一例である。図中実線は傾斜角度θが20
°の場合のシートバックSb及び着座者Mの状態を、二
点鎖線は傾斜角度θが25°の場合のシートバックSb
及び着座者Mの状態をそれぞれ示している。
の形状を示す一例である。図中実線は傾斜角度θが20
°の場合のシートバックSb及び着座者Mの状態を、二
点鎖線は傾斜角度θが25°の場合のシートバックSb
及び着座者Mの状態をそれぞれ示している。
【0066】同図に示すように、傾斜角度θが25°の
支持面5は、骨盤支持部39の上方で傾斜角度が20°
の支持面5から大きく離れて窪み、中間部でほぼ平行と
なり、上端部で再び離れるというような形状となる。こ
れにより、脊柱51は、比較的屈曲し易い頸椎57及び
腰椎61で大きく湾曲すると共に、屈曲し難い胸椎59
で湾曲しないような形状で支持されるので、リクライニ
ング角度の増大に伴う着座者Mの椎間関節Jの変形を、
各脊椎関節Jの屈曲のし易さに応じた割合で、脊柱51
全体に分散することができる。また、椎間関節Jの変形
は、略逆S字状のいわゆる無負荷状態を基準として分散
されるので、リクライニング時であってもこの略逆S字
状が維持され、着座姿勢をいわゆる無負荷状態に近い姿
勢とすることができる。
支持面5は、骨盤支持部39の上方で傾斜角度が20°
の支持面5から大きく離れて窪み、中間部でほぼ平行と
なり、上端部で再び離れるというような形状となる。こ
れにより、脊柱51は、比較的屈曲し易い頸椎57及び
腰椎61で大きく湾曲すると共に、屈曲し難い胸椎59
で湾曲しないような形状で支持されるので、リクライニ
ング角度の増大に伴う着座者Mの椎間関節Jの変形を、
各脊椎関節Jの屈曲のし易さに応じた割合で、脊柱51
全体に分散することができる。また、椎間関節Jの変形
は、略逆S字状のいわゆる無負荷状態を基準として分散
されるので、リクライニング時であってもこの略逆S字
状が維持され、着座姿勢をいわゆる無負荷状態に近い姿
勢とすることができる。
【0067】以上説明してきたように、この実施例によ
れば、リクライニングに伴う着座者Mの椎間関節Jの変
形を、各脊椎関節Jの屈曲のし易さに応じた割合で脊柱
51全体に分散すると共に、着座姿勢をいわゆる無負荷
状態に近い姿勢とすることができるので、脊柱51の歪
みが特定の部分に集中せず、リクライニング状態で頭部
63を直立させた姿勢を長時間維持した場合でも、椎間
関節Jへの負荷に起因する疲労の発生を抑制することが
でき、安楽な着座感を継続して得ることができる。
れば、リクライニングに伴う着座者Mの椎間関節Jの変
形を、各脊椎関節Jの屈曲のし易さに応じた割合で脊柱
51全体に分散すると共に、着座姿勢をいわゆる無負荷
状態に近い姿勢とすることができるので、脊柱51の歪
みが特定の部分に集中せず、リクライニング状態で頭部
63を直立させた姿勢を長時間維持した場合でも、椎間
関節Jへの負荷に起因する疲労の発生を抑制することが
でき、安楽な着座感を継続して得ることができる。
【0068】また、体の柔軟性の少ない着座者Mであっ
ても、リクライニング時の傾斜角度θが脊柱51全体に
分散され特定の部分に集中することがないので、無理な
く傾斜角度θを大きくして安楽な着座姿勢をとることが
できる。
ても、リクライニング時の傾斜角度θが脊柱51全体に
分散され特定の部分に集中することがないので、無理な
く傾斜角度θを大きくして安楽な着座姿勢をとることが
できる。
【0069】さらに、標準的な体型を有する人間を基準
として目標変形角度βiを求めているので、簡単な構成
によって着座者Mの脊柱形状の個人差をほぼ吸収するこ
とができ、着座者Mの体型によらず、良好に安楽な姿勢
を得ることができる。
として目標変形角度βiを求めているので、簡単な構成
によって着座者Mの脊柱形状の個人差をほぼ吸収するこ
とができ、着座者Mの体型によらず、良好に安楽な姿勢
を得ることができる。
【0070】また、脊柱51全体の傾斜角度をシートバ
ックSbの傾斜角度θとして検出しているので、簡単な
構成で脊柱51全体の傾斜角度を検出することができ
る。
ックSbの傾斜角度θとして検出しているので、簡単な
構成で脊柱51全体の傾斜角度を検出することができ
る。
【0071】次に、この発明の第2実施例について説明
する。
する。
【0072】図9は第2実施例の車両のシート装置を示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【0073】図9に示すように、この第2実施例は、支
持面形状検出手段(CL2)としてポテンショメータ1
3と歪みゲージ45とをシートバックSb内の的確な位
置に配設することにより、ポテンショメータ13及び歪
みゲージ45の必要数の効率的な低減を図ったものであ
る。なお、他の構成は前記第1実施例と同様であり、そ
の説明を省略する。
持面形状検出手段(CL2)としてポテンショメータ1
3と歪みゲージ45とをシートバックSb内の的確な位
置に配設することにより、ポテンショメータ13及び歪
みゲージ45の必要数の効率的な低減を図ったものであ
る。なお、他の構成は前記第1実施例と同様であり、そ
の説明を省略する。
【0074】ポテンショメータ13は、頭部支持部41
と脊柱支持部45の上方及び下方の計3箇所に配設され
ている。脊柱支持部45上方のポテンショメータ13a
は、おおよそ第7頸椎と第1胸椎とを繋ぐ椎間関節(図
5中の関節番号8)に対応する位置Pに設けられ、脊柱
支持部45下方のポテンショメータ13bは、おおよそ
第12頸椎と第1腰椎とを繋ぐ椎間関節(図5中の関節
番号20)に対応する位置Qに設けられている。歪みゲ
ージ45は、薄板上に接着され、頸椎57、胸椎59、
及び腰椎61のそれぞれの中間部に対応する位置U,
V,Wに設けられている。また、空気袋11は、各ポテ
ンショメータ13及び歪みゲージ45に対応して6箇所
に設けられている。
と脊柱支持部45の上方及び下方の計3箇所に配設され
ている。脊柱支持部45上方のポテンショメータ13a
は、おおよそ第7頸椎と第1胸椎とを繋ぐ椎間関節(図
5中の関節番号8)に対応する位置Pに設けられ、脊柱
支持部45下方のポテンショメータ13bは、おおよそ
第12頸椎と第1腰椎とを繋ぐ椎間関節(図5中の関節
番号20)に対応する位置Qに設けられている。歪みゲ
ージ45は、薄板上に接着され、頸椎57、胸椎59、
及び腰椎61のそれぞれの中間部に対応する位置U,
V,Wに設けられている。また、空気袋11は、各ポテ
ンショメータ13及び歪みゲージ45に対応して6箇所
に設けられている。
【0075】このように、ポテンショメータ13及び歪
みゲージ45の数が第1実施例に比し少なくて済むの
は、以下の理由による。
みゲージ45の数が第1実施例に比し少なくて済むの
は、以下の理由による。
【0076】人間の椎間板55の可動域αiは各椎間関
節Jにより異なるものの、図5に示すように、頸椎部5
7の椎間関節(Ci)間、胸椎部59の椎間関節(Th
i)間、腰椎部23の椎間関節(Li)間では可動域α
iがほぼ同程度となる。このため、頸椎部57、胸椎部
59、及び腰椎部23がそれぞれ同じ曲率であると近似
して支持面5の形状を設定しても、第1実施例と同様
に、屈曲し易い頸椎57及び腰椎61で大きく湾曲する
と共に、屈曲し難い胸椎59で湾曲しないような略逆S
字状の脊柱51の形状を得ることができ、傾斜角度θを
的確に全体に分散することができる。従って、可動域α
iが変わる第7頸椎と第1胸椎とを繋ぐ椎間関節に対応
する位置Pと、第12頸椎と第1腰椎とを繋ぐ椎間関節
に対応する位置Qと、頸椎57、胸椎59、及び腰椎6
1のそれぞれの中間部に対応する位置U,V,Wの曲率
とが検出できる位置に、ポテンショメータ13及び歪み
ゲージ45を配置すれば良い。
節Jにより異なるものの、図5に示すように、頸椎部5
7の椎間関節(Ci)間、胸椎部59の椎間関節(Th
i)間、腰椎部23の椎間関節(Li)間では可動域α
iがほぼ同程度となる。このため、頸椎部57、胸椎部
59、及び腰椎部23がそれぞれ同じ曲率であると近似
して支持面5の形状を設定しても、第1実施例と同様
に、屈曲し易い頸椎57及び腰椎61で大きく湾曲する
と共に、屈曲し難い胸椎59で湾曲しないような略逆S
字状の脊柱51の形状を得ることができ、傾斜角度θを
的確に全体に分散することができる。従って、可動域α
iが変わる第7頸椎と第1胸椎とを繋ぐ椎間関節に対応
する位置Pと、第12頸椎と第1腰椎とを繋ぐ椎間関節
に対応する位置Qと、頸椎57、胸椎59、及び腰椎6
1のそれぞれの中間部に対応する位置U,V,Wの曲率
とが検出できる位置に、ポテンショメータ13及び歪み
ゲージ45を配置すれば良い。
【0077】また、コントローラ23の支持形状制御部
37(図4参照)は、ポテンショメータ13及び歪みゲ
ージ45から入力された支持面5の位置及び曲率が、目
標支持形状から求めた位置および曲率と一致するよう
に、電磁弁19及びコンプレッサ21を駆動制御する。
37(図4参照)は、ポテンショメータ13及び歪みゲ
ージ45から入力された支持面5の位置及び曲率が、目
標支持形状から求めた位置および曲率と一致するよう
に、電磁弁19及びコンプレッサ21を駆動制御する。
【0078】このように本実施例では、第1実施例と同
様に、椎間関節Jへの負荷に起因する疲労の発生を抑
え、且つ柔軟性の少ない着座者Mであっても安楽に大き
なリクライニング姿勢をとることができると共に、ポテ
ンショメータ13及び歪みゲージ41を適切に配置する
ことにより、その数を効率化することができ、コストの
低減及び構造の簡素化を図ることができる。
様に、椎間関節Jへの負荷に起因する疲労の発生を抑
え、且つ柔軟性の少ない着座者Mであっても安楽に大き
なリクライニング姿勢をとることができると共に、ポテ
ンショメータ13及び歪みゲージ41を適切に配置する
ことにより、その数を効率化することができ、コストの
低減及び構造の簡素化を図ることができる。
【0079】次に、この発明の第3実施例について説明
する。
する。
【0080】図10は第3実施例の車両のシート装置を
示す全体構成図、図11は図10のコントローラを示す
ブロック構成図である。
示す全体構成図、図11は図10のコントローラを示す
ブロック構成図である。
【0081】この実施例は、人間の脊柱形状の個人差を
考慮したものである。すなわち、前記第1実施例及び第
2実施例では、基準脊柱形状として標準的な体型を有す
る人間の椎体角度及び椎体長(図6(b)参照)を用い
たが、脊柱51の形状には個人によってばらつきがある
ことが知られているため、この実施例では、各着座者M
に対してポテンショメータ13を用いて脊柱51の形状
を検出し、この検出に基づいて求めた基準脊柱形状と、
第1実施例と同様に求めた目標負荷から目標支持形状を
算出する。ここで、各椎体53の長さは着座者によって
変わらないものとして、第1実施例と同様に、図6
(b)に示す標準的な椎体長Liを用い、着座者Mの個
人差は、椎体関節Jの角度ηiを着座者毎に変えること
によって吸収する。
考慮したものである。すなわち、前記第1実施例及び第
2実施例では、基準脊柱形状として標準的な体型を有す
る人間の椎体角度及び椎体長(図6(b)参照)を用い
たが、脊柱51の形状には個人によってばらつきがある
ことが知られているため、この実施例では、各着座者M
に対してポテンショメータ13を用いて脊柱51の形状
を検出し、この検出に基づいて求めた基準脊柱形状と、
第1実施例と同様に求めた目標負荷から目標支持形状を
算出する。ここで、各椎体53の長さは着座者によって
変わらないものとして、第1実施例と同様に、図6
(b)に示す標準的な椎体長Liを用い、着座者Mの個
人差は、椎体関節Jの角度ηiを着座者毎に変えること
によって吸収する。
【0082】図10及び図11に示すように、この実施
例は、コントローラ23を支持形状適正化モードから脊
柱測定モードに切替えるための測定モードスイッチ46
と、コントローラ23が脊柱測定モードに切替わったこ
とを着座者Mに報知するディスプレイ表示部47と、リ
クライニング機構1に設けられシートバックSbの傾斜
角度θを変更するためのリクライニングモータ1bと、
コントローラ23のCPUに設けられた標準形状設定手
段(CL5)としての椎体角度推定部48、RAM4
9、椎体長データベース50、及び脊柱形状測定部40
とを備えたものである。椎体長データベース50上に
は、図6に示す標準的な体型を有する着座者Mの脊柱形
状のデータのうち椎体長Liのみが記憶されている。
例は、コントローラ23を支持形状適正化モードから脊
柱測定モードに切替えるための測定モードスイッチ46
と、コントローラ23が脊柱測定モードに切替わったこ
とを着座者Mに報知するディスプレイ表示部47と、リ
クライニング機構1に設けられシートバックSbの傾斜
角度θを変更するためのリクライニングモータ1bと、
コントローラ23のCPUに設けられた標準形状設定手
段(CL5)としての椎体角度推定部48、RAM4
9、椎体長データベース50、及び脊柱形状測定部40
とを備えたものである。椎体長データベース50上に
は、図6に示す標準的な体型を有する着座者Mの脊柱形
状のデータのうち椎体長Liのみが記憶されている。
【0083】測定モードスイッチ46は、車室内のイン
ストルメントパネル(図示外)等に設けられている。着
座者Mが測定モードスイッチ46を操作して脊柱測定モ
ードに切替えると、かかる操作入力はコントローラ23
のCPUに信号入力される。
ストルメントパネル(図示外)等に設けられている。着
座者Mが測定モードスイッチ46を操作して脊柱測定モ
ードに切替えると、かかる操作入力はコントローラ23
のCPUに信号入力される。
【0084】CPUは、脊柱形状測定モードと支持形状
適正化モードの2通りの動作が可能であり、測定モード
スイッチ46により着座者Mが任意に脊柱形状測定モー
ドと支持形状適正化モードとを切替えることができる。
適正化モードの2通りの動作が可能であり、測定モード
スイッチ46により着座者Mが任意に脊柱形状測定モー
ドと支持形状適正化モードとを切替えることができる。
【0085】脊柱形状測定モードでは、CPUの脊柱形
状測定部40が出力部27を介してリクライニングモー
タ1bに信号出力し、シートバックSbの傾斜角度θを
操作するとともに、電磁弁19を駆動して、シートバッ
クSb内の空気袋11の圧力を調節すると共に、インス
トルメントパネル等に設けられたディスプレイ表示部4
7に脊柱形状測定モードであることを表示する。
状測定部40が出力部27を介してリクライニングモー
タ1bに信号出力し、シートバックSbの傾斜角度θを
操作するとともに、電磁弁19を駆動して、シートバッ
クSb内の空気袋11の圧力を調節すると共に、インス
トルメントパネル等に設けられたディスプレイ表示部4
7に脊柱形状測定モードであることを表示する。
【0086】ポテンショメータ13は脊柱形状を測定
し、この測定脊柱形状は頭部支持部41の位置とともに
椎体角度推定部48に入力される。椎体角度推定部48
は、椎体長データベース50上に記憶されている各椎体
53の長さ比に基づいて椎体角度ηiを算出し、RAM
49上にこれを記憶する。
し、この測定脊柱形状は頭部支持部41の位置とともに
椎体角度推定部48に入力される。椎体角度推定部48
は、椎体長データベース50上に記憶されている各椎体
53の長さ比に基づいて椎体角度ηiを算出し、RAM
49上にこれを記憶する。
【0087】一方、支持形状適正化モードでは、目標負
荷算出装置29が傾斜角センサ3から入力された傾斜角
θに基づいて目標負荷を算出し、目標支持形状算出装置
33がこの算出した目標負荷と、RAM49上に記憶さ
れた椎体角度ηiと、椎体長データベース50上に記憶
された椎体長Liから目標支持形状を計算する。なお、
他の構成は第1実施例と同一であるため、同一の構成部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。
荷算出装置29が傾斜角センサ3から入力された傾斜角
θに基づいて目標負荷を算出し、目標支持形状算出装置
33がこの算出した目標負荷と、RAM49上に記憶さ
れた椎体角度ηiと、椎体長データベース50上に記憶
された椎体長Liから目標支持形状を計算する。なお、
他の構成は第1実施例と同一であるため、同一の構成部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0088】次に、この実施例の作用を図13及び図1
4に従って説明する。図13及び図14は、CPUの制
御を示すフローチャートである。
4に従って説明する。図13及び図14は、CPUの制
御を示すフローチャートである。
【0089】着座者MがイグニッションスイッチをON
すると、傾斜角センサ3、電磁弁19、コンプレッサ2
1、コントローラ23、ディスプレイ表示部47等がO
Nされ、本制御が開始される。
すると、傾斜角センサ3、電磁弁19、コンプレッサ2
1、コントローラ23、ディスプレイ表示部47等がO
Nされ、本制御が開始される。
【0090】ステップS31では、測定モードスイッチ
46が操作された否かが判断され、操作された場合に
は、脊柱測定モード(ステップS33〜S47)へ進
む。初めてシートSに着座した着座者Mは、自己の脊柱
形状に合った支持面形状とすべく、測定モードスイッチ
46を操作するためである。一方、測定モードスイッチ
46が所定時間操作されない場合には、支持形状適正化
モード(ステップS49〜S61)へ進む。以前にシー
ト装置Sに着座した着座者Mの脊柱形状はすでに記憶さ
れているためである。
46が操作された否かが判断され、操作された場合に
は、脊柱測定モード(ステップS33〜S47)へ進
む。初めてシートSに着座した着座者Mは、自己の脊柱
形状に合った支持面形状とすべく、測定モードスイッチ
46を操作するためである。一方、測定モードスイッチ
46が所定時間操作されない場合には、支持形状適正化
モード(ステップS49〜S61)へ進む。以前にシー
ト装置Sに着座した着座者Mの脊柱形状はすでに記憶さ
れているためである。
【0091】ステップS33では、脊柱測定モードが開
始され、脊柱形状測定部36がリクライニングモータ1
7に信号出力してシートバックSbの傾斜角度θを5°
に設定した後、電磁弁19を駆動してシートバックSb
内の脊柱支持部43の各空気袋11の圧力を15kg/
cm2 程度の低い圧力に調節する。さらに、脊柱形状測
定部40は頭部63の位置が予め設定された位置となる
よう、頭部支持部41の空気袋11の圧力を調整し、頭
部支持部41を所定形状に設定する。
始され、脊柱形状測定部36がリクライニングモータ1
7に信号出力してシートバックSbの傾斜角度θを5°
に設定した後、電磁弁19を駆動してシートバックSb
内の脊柱支持部43の各空気袋11の圧力を15kg/
cm2 程度の低い圧力に調節する。さらに、脊柱形状測
定部40は頭部63の位置が予め設定された位置となる
よう、頭部支持部41の空気袋11の圧力を調整し、頭
部支持部41を所定形状に設定する。
【0092】これにより、着座者MからシートバックS
bへの荷重のほとんどは、固いウレタン材で構成された
骨盤部支持部9と、所定位置の固定された頭部支持部4
1とによって上下で支持され、脊柱51が比較的自由に
変形可能な状態となる。
bへの荷重のほとんどは、固いウレタン材で構成された
骨盤部支持部9と、所定位置の固定された頭部支持部4
1とによって上下で支持され、脊柱51が比較的自由に
変形可能な状態となる。
【0093】次に、ステップS35へ進み、ディスプレ
イ表示部47に「背筋を伸ばした姿勢を取ってくださ
い」と表示される。着座者Mは、かかる表示に従って、
頭部63と骨盤65が拘束された状態で、背筋を伸ばし
た姿勢をとる。
イ表示部47に「背筋を伸ばした姿勢を取ってくださ
い」と表示される。着座者Mは、かかる表示に従って、
頭部63と骨盤65が拘束された状態で、背筋を伸ばし
た姿勢をとる。
【0094】ステップS37では、頭部63の位置が適
性位置か否かを判断し、適性位置でないときはステップ
S41へ進み、シートバックSbの頭部支持部41の形
状を変更して、頭部63が適性位置となるように調節す
る。
性位置か否かを判断し、適性位置でないときはステップ
S41へ進み、シートバックSbの頭部支持部41の形
状を変更して、頭部63が適性位置となるように調節す
る。
【0095】頭部63が適性位置であれば、ステップS
43へ進み、ポテンショメータ13によって支持面5の
形状が計測される。
43へ進み、ポテンショメータ13によって支持面5の
形状が計測される。
【0096】頭部63と骨盤65が拘束された状態で着
座者Mが背筋を伸ばした姿勢をとると、シートバックS
bは15kg/cm2 程度の低い圧力が加えられている
ため、シートバックSbの脊柱支持部43は着座者Mの
脊柱51の形状に沿うよう変形する。図12に示すよう
に、かかる状態で、ポテンショメータ13により支持面
5の位置dを測定することにより、脊柱51の形状を、
頭部63、頸椎57、胸椎59、腰椎61上の複数の測
定点Tとして捉えることができる。また、測定点Tの間
に存在する他の点の位置は、図中二点鎖線Rで示すよう
に、測定点Tを曲線補間することで計算により求めるこ
とができる。
座者Mが背筋を伸ばした姿勢をとると、シートバックS
bは15kg/cm2 程度の低い圧力が加えられている
ため、シートバックSbの脊柱支持部43は着座者Mの
脊柱51の形状に沿うよう変形する。図12に示すよう
に、かかる状態で、ポテンショメータ13により支持面
5の位置dを測定することにより、脊柱51の形状を、
頭部63、頸椎57、胸椎59、腰椎61上の複数の測
定点Tとして捉えることができる。また、測定点Tの間
に存在する他の点の位置は、図中二点鎖線Rで示すよう
に、測定点Tを曲線補間することで計算により求めるこ
とができる。
【0097】ステップS45では、このようにして求め
られた脊柱形状と、椎体長データベース50上に記憶さ
れている標準的な体型を有する人間の各椎体53の長さ
Liとに基づいて、椎体角度ηiを算出する。
られた脊柱形状と、椎体長データベース50上に記憶さ
れている標準的な体型を有する人間の各椎体53の長さ
Liとに基づいて、椎体角度ηiを算出する。
【0098】椎体角度ηiの計算は、測定された脊柱形
状と記憶された各椎体53の長さLiから、各椎間関節
Jの位置を求め、各椎間関節Jにおける脊柱形状の接線
を求め、該接線の垂直方向からの傾きを算出する。これ
により、図20(a)に示すいわゆる無負荷状態の姿勢
での各椎体53の角度ηiを求めることができる。
状と記憶された各椎体53の長さLiから、各椎間関節
Jの位置を求め、各椎間関節Jにおける脊柱形状の接線
を求め、該接線の垂直方向からの傾きを算出する。これ
により、図20(a)に示すいわゆる無負荷状態の姿勢
での各椎体53の角度ηiを求めることができる。
【0099】ステップS47では、ステップS45で求
めた着座者Mの各椎体53の角度ηiがRAM49上に
記憶されて、脊柱測定モードが終了する。脊柱測定モー
ドの終了と同時に、CPUは自動的に支持形状適正化モ
ードに切り替わり、ステップS49以降の支持面形状適
正化モードへ進む。また、RAM49上に記憶された椎
体角度ηiは再設定を行なわないかぎり保存される。
めた着座者Mの各椎体53の角度ηiがRAM49上に
記憶されて、脊柱測定モードが終了する。脊柱測定モー
ドの終了と同時に、CPUは自動的に支持形状適正化モ
ードに切り替わり、ステップS49以降の支持面形状適
正化モードへ進む。また、RAM49上に記憶された椎
体角度ηiは再設定を行なわないかぎり保存される。
【0100】ステップS49では、支持形状適正化モー
ドを開始する。この支持面適正化モード(ステップS4
9〜ステップS61)は、ステップS53において、標
準的な体型を有する人間の椎体角度ηi(図6(b)参
照)ではなく、各着座者M毎に検出により求めてRAM
49上に記憶しておいた椎体角度ηiに基づいて、各椎
間関節Jの目標変形角度βi(i=1,2,…,25)
を求める点を除けば、第1実施例のステップS11〜ス
テップS23と同様であり、他の詳しい説明は省略す
る。
ドを開始する。この支持面適正化モード(ステップS4
9〜ステップS61)は、ステップS53において、標
準的な体型を有する人間の椎体角度ηi(図6(b)参
照)ではなく、各着座者M毎に検出により求めてRAM
49上に記憶しておいた椎体角度ηiに基づいて、各椎
間関節Jの目標変形角度βi(i=1,2,…,25)
を求める点を除けば、第1実施例のステップS11〜ス
テップS23と同様であり、他の詳しい説明は省略す
る。
【0101】以上説明してきたように、この実施例によ
れば、第1実施例と同様に、リクライニングに伴う着座
者の椎間関節Jの変形を脊柱51全体に一定の割合で分
散すると共に、着座姿勢をいわゆる無負荷状態に近い姿
勢とすることができるので、椎間関節への負荷に起因す
る疲労の発生を抑制し、安楽な着座感を得ることができ
る。
れば、第1実施例と同様に、リクライニングに伴う着座
者の椎間関節Jの変形を脊柱51全体に一定の割合で分
散すると共に、着座姿勢をいわゆる無負荷状態に近い姿
勢とすることができるので、椎間関節への負荷に起因す
る疲労の発生を抑制し、安楽な着座感を得ることができ
る。
【0102】また、体の柔軟性の少ない着座者であって
も、リクライニング時の傾斜角度θが脊柱51全体に分
散され特定の部分に集中することがないので、無理なく
傾斜角度θを大きくして安楽な着座姿勢をとることがで
きる。
も、リクライニング時の傾斜角度θが脊柱51全体に分
散され特定の部分に集中することがないので、無理なく
傾斜角度θを大きくして安楽な着座姿勢をとることがで
きる。
【0103】さらに、第1実施例で使用した標準的な体
型を有する人間の各椎体角度ではなく、検出により求め
た実際の着座者の椎体角度ηiを使用して目標変形角度
βiを求めているので、脊柱形状の個人差に対応したよ
り適正な支持面形状とすることができ、着座者Mの体型
によらず、一段と良好に安楽な姿勢を得ることができ
る。
型を有する人間の各椎体角度ではなく、検出により求め
た実際の着座者の椎体角度ηiを使用して目標変形角度
βiを求めているので、脊柱形状の個人差に対応したよ
り適正な支持面形状とすることができ、着座者Mの体型
によらず、一段と良好に安楽な姿勢を得ることができ
る。
【0104】また、支持面5の形状を検出するポテンシ
ョメータ13を利用して、着座者Mの基準脊柱形状に関
する要素を検出しているので、構造の簡素化を図ること
ができる。
ョメータ13を利用して、着座者Mの基準脊柱形状に関
する要素を検出しているので、構造の簡素化を図ること
ができる。
【0105】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載の発明によ
れば、シートバックの傾斜角度を増大に伴う基準脊柱形
状からの脊柱の変形は、各椎間関節に一定の割合で分散
すると共に、脊柱は各椎間関節への負荷の小さい基準脊
柱形状に基づいた形状で支持されるので、椎間関節への
負荷に起因する疲労の発生を抑えることができ、且つ体
の柔軟性の少ない着座者であっても、安楽に大きなリク
ライニング姿勢をとることができる。
れば、シートバックの傾斜角度を増大に伴う基準脊柱形
状からの脊柱の変形は、各椎間関節に一定の割合で分散
すると共に、脊柱は各椎間関節への負荷の小さい基準脊
柱形状に基づいた形状で支持されるので、椎間関節への
負荷に起因する疲労の発生を抑えることができ、且つ体
の柔軟性の少ない着座者であっても、安楽に大きなリク
ライニング姿勢をとることができる。
【0106】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明に効果に加えて、特に基準脊柱形状を検出
する手段を設けることなく、着座者の個人差をほぼ吸収
可能な基準脊柱形状を設定することができ、着座者の個
人差によらず、良好に安楽な姿勢を得ることができる。
に記載の発明に効果に加えて、特に基準脊柱形状を検出
する手段を設けることなく、着座者の個人差をほぼ吸収
可能な基準脊柱形状を設定することができ、着座者の個
人差によらず、良好に安楽な姿勢を得ることができる。
【0107】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
又は請求項2のいずれかに記載の発明に効果に加えて、
脊柱形状検出手段によって着座者の個人差をより的確に
吸収可能な標準支持形状を設定することができ、着座者
の個人差によらず、さらに良好に安楽な姿勢を得ること
ができる。
又は請求項2のいずれかに記載の発明に効果に加えて、
脊柱形状検出手段によって着座者の個人差をより的確に
吸収可能な標準支持形状を設定することができ、着座者
の個人差によらず、さらに良好に安楽な姿勢を得ること
ができる。
【0108】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明に効果に加えて、脊柱形状検出手段は支持
面形状検出手段であるので、構造の簡素化を図ることが
できる。
に記載の発明に効果に加えて、脊柱形状検出手段は支持
面形状検出手段であるので、構造の簡素化を図ることが
できる。
【0109】請求項5に記載の発明によれば、請求項請
求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、傾斜角度検出手段の検出する脊柱全体の傾斜角度
が、シートバックの傾斜角度であるので、簡単な構成で
脊柱全体の傾斜角度を検出することができる。
求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、傾斜角度検出手段の検出する脊柱全体の傾斜角度
が、シートバックの傾斜角度であるので、簡単な構成で
脊柱全体の傾斜角度を検出することができる。
【0110】請求項6に記載の発明によれば、請求項請
求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、目標負荷判定手段の算出する目標負荷は、傾斜角度
検出手段の検出した脊柱全体の傾斜角度を各椎間関節の
可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間関節の角度
であるので、シートバックの傾斜角度を増大に伴う脊柱
の変形を、各椎間関節の屈曲のし易さに応じて、各椎間
関節への負荷が一段と小さくなるように分散することが
でき、さらに良好に、椎間関節への負荷に起因する疲労
の発生を抑え、且つ体の柔軟性の少ない着座者であって
も、安楽に大きなリクライニング姿勢をとることができ
る。
求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、目標負荷判定手段の算出する目標負荷は、傾斜角度
検出手段の検出した脊柱全体の傾斜角度を各椎間関節の
可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間関節の角度
であるので、シートバックの傾斜角度を増大に伴う脊柱
の変形を、各椎間関節の屈曲のし易さに応じて、各椎間
関節への負荷が一段と小さくなるように分散することが
でき、さらに良好に、椎間関節への負荷に起因する疲労
の発生を抑え、且つ体の柔軟性の少ない着座者であって
も、安楽に大きなリクライニング姿勢をとることができ
る。
【0111】請求項7に記載の発明によれば、請求項請
求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、歪み又は変位の検出箇所を人体の特性を考慮して適
切に配置することにより、その検出箇所を効率化して少
ない検出箇所で支持面の形状を検出することができ、コ
ストの低減及び構造の簡素化を図ることができる。
求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明に効果に加え
て、歪み又は変位の検出箇所を人体の特性を考慮して適
切に配置することにより、その検出箇所を効率化して少
ない検出箇所で支持面の形状を検出することができ、コ
ストの低減及び構造の簡素化を図ることができる。
【図1】本発明のクレーム対応図である。
【図2】第1実施例の全体構成図である。
【図3】図2のシート装置と着座者とを示す模式図であ
る。
る。
【図4】図2のコントローラのブロック構成図である。
【図5】椎間関節の可動域を示す図である。
【図6】脊柱形状の説明図であり、(a)は脊柱形状の
構成要素を示す模式図、(b)は標準的な体型を有する
人間の脊柱形状の構成要素の値を示す図である。
構成要素を示す模式図、(b)は標準的な体型を有する
人間の脊柱形状の構成要素の値を示す図である。
【図7】第1実施例のフローチャートである。
【図8】第1実施例の作用説明図であり、(a)はシー
ト装置及び着座者を示す模式図、(b)は(a)のシー
トバックのみを示す模式図である。
ト装置及び着座者を示す模式図、(b)は(a)のシー
トバックのみを示す模式図である。
【図9】第2実施例の全体構成図である。
【図10】第3実施例の全体構成図である。
【図11】図10のコントローラのブロック構成図であ
る。
る。
【図12】第3実施例の作用説明図である。
【図13】第3実施例のフローチャートである。
【図14】第3実施例のフローチャートである。
【図15】従来例を示す模式図である。
【図16】他の従来例を示す斜視図である。
【図17】人間の脊柱構造を示す模式図であり、(a)
は全体構造図、(b)は要部拡大図である。
は全体構造図、(b)は要部拡大図である。
【図18】人間の姿勢と椎間関節に加わる負荷との関係
図である。
図である。
【図19】人間の姿勢と椎間関節との関係図である。
【図20】いわゆる無負荷状態の脊柱を示す模式図であ
り、(a)は全体図、(b)は要部拡大図である。
り、(a)は全体図、(b)は要部拡大図である。
【図21】前屈状態の脊柱を示す模式図であり、(a)
は全体図、(b)は要部拡大図である。
は全体図、(b)は要部拡大図である。
CL1 支持面形状設定手段
CL2 支持面形状検出手段
CL3 傾斜角度検出手段
CL4 目標負荷判定手段
CL5 基準形状設定手段
CL6 目標形状判定手段
CL7 制御手段
S シート装置
Sb シートバック
sc シートクッション
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
A47C 7/46
A47C 1/024
Claims (7)
- 【請求項1】 着座者の尻部を支持するシートクッショ
ンと、 このシートクッションに対して前後方向に傾動可能に設
けられ前記着座者の背部を支持面で支持するシートバッ
クと、 前記支持面の形状を変更して設定可能な支持面形状設定
手段と、 前記支持面の形状を検出する支持面形状検出手段と、 前記着座者の脊柱全体の傾斜角度を検出する傾斜角度検
出手段と、 この傾斜角度検出手段の検出した脊柱全体の傾斜角度に
基づいて該脊柱を構成する複数の椎間関節のそれぞれに
付与すべき目標負荷を求める目標負荷判定手段と、 前記着座者の各椎間関節への負荷が小さくなる基準脊柱
形状を設定する基準形状設定手段と、 この基準形状設定手段の設定した基準脊柱形状と前記目
標負荷判定手段の求めた目標負荷とに基づいて前記着座
者の目標脊柱形状を求める目標形状判定手段と、 前記支持面検出手段の検出した支持面形状が目標形状判
定手段の求めた目標脊柱形状となるように前記支持面形
状設定手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
する車両のシート装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の車両のシート装置であ
って、 前記基準形状設定手段は、前記基準脊柱形状の構成要素
のうち少なくとも一つの要素を、予め記憶された標準的
な体型を有する人間の脊柱形状に基づいて推定すること
を特徴とする車両のシート装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
の車両のシート装置であって、 前記着座者の基準脊柱形状に関する要素を検出する脊柱
形状検出手段を設け、 前記基準形状設定手段は、前記基準脊柱形状の構成要素
のうち少なくとも一つの要素を、前記脊柱形状検出手段
の検出した要素に基づいて設定することを特徴とする車
両のシート装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の車両のシート装置であ
って、 前記脊柱形状検出手段は、前記支持面形状検出手段であ
ることを特徴とする車両のシート装置。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
車両のシート装置であって、 前記傾斜角度検出手段の検出する脊柱全体の傾斜角度
は、前記シートバックの傾斜角度であることを特徴とす
る車両のシート装置。 - 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
車両のシート装置であって、 前記目標負荷判定手段の算出する目標負荷は、前記傾斜
角度検出手段の検出した脊柱全体の傾斜角度を各椎間関
節の可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間関節の
変化角度であることを特徴とする車両のシート装置。 - 【請求項7】 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の
車両のシート装置であって、 前記支持面形状検出手段の検出する支持面の形状は、該
支持面の歪み又は変位の少なくとも一つであることを特
徴とする車両のシート装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12146195A JP3389736B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 車両のシート装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12146195A JP3389736B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 車両のシート装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08308679A JPH08308679A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3389736B2 true JP3389736B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=14811716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12146195A Expired - Fee Related JP3389736B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 車両のシート装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389736B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1933670A1 (en) * | 2005-09-16 | 2008-06-25 | Robert Andrew Crosbie | Back support for a chair |
| JP5344401B2 (ja) * | 2009-02-23 | 2013-11-20 | 公立大学法人高知工科大学 | 椎間板負荷の測定装置および測定方法 |
| JP6290880B2 (ja) * | 2013-06-14 | 2018-03-07 | テイ・エス テック株式会社 | 骨格形状測定装置 |
| CN104908616B (zh) * | 2015-06-23 | 2017-09-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种安全座椅 |
| CN114159733B (zh) * | 2021-12-13 | 2022-09-30 | 哈尔滨体育学院 | 一种游泳腰部练习辅助设备及使用方法 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12146195A patent/JP3389736B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08308679A (ja) | 1996-11-26 |
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