JP4074375B2 - 着座姿勢保持可能な車両用座席 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は着座姿勢保持可能な車両用座席に係り、特に生理的な挙動変化をさせずに長時間運転しても最適運転姿勢を保持でき、尻しびれせず、長時間ドライブでも快適な着座姿勢保持可能な車両用座席に関する。
【0002】
【従来の技術】
特に乗用車においては、シートにエアクッションを埋設することによって乗り心地を向上させることが多く試みられている。例えば、シートの内部にエアバッグを埋設設定し、エアバッグ内の空気圧を制御装置により制御することが考えられている。すなわち、このシートに座る者のフィーリングあるいは体圧分布を調整するようにしている。
【0003】
ここで、体圧分布とは、シートに腰掛けた際における身体−シート間の接触圧力の分布をいう。体圧分布はシートの快,不快に重要な影響を及ぼす要素であることが知られている。多くのシートについて体圧分布が測定され、シートの快,不快と体圧分布の間には明瞭な相関が見られることが確認されている。
【0004】
図7は、快適なシートと不快なシートの体圧分布の違いを代表的な例について比較した図である。快適なシートでは、クッションは座骨結節を中心として圧力がかかるのに対し、不快なシートでは、大腿部、尻の両端などの圧力が高くなっている。また、快適なシートは、不快なシートに比較し圧力の中心点と周辺部分間との体圧の圧力勾配が小さく、低い山の等高線のような緩やかなカーブを描いている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者らの研究によれば、これらの従来の技術では、長時間のドライブにおける着座者のフィーリングは充分改善されず、長時間座っていることによる尻しびれを充分に防止できない。これら従来技術によれば、長時間の運転により高い圧力がかかり最もダメージを受ける座骨結節の体圧を充分に調整することができないからである。長時間の運転により高い圧力がかかり最もダメージを受ける座骨結節の体圧に着目して、座骨結節部分の体圧を意識的に一定時間毎に調整する技術は知られていない。
【0006】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、長時間生理的な姿勢変化をさせずに運転をした場合であっても尻しびれをしない着座姿勢保持可能な車両用座席を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項1に係る発明によれば、クッション材を表皮材で被覆してなる着座姿勢保持可能な車両用座席において、前記クッション材中に配設された着座時の一般的な体圧分布の各部位に対応した複数のエア袋と、前記クッション材に配設された加圧センサーと、前記各エア袋と連通した管体と連結されたエアポンプと、前記エアポンプの駆動を制御する制御部と、を備え、前記加圧センサーを含む情報により前記制御部でエアポンプを駆動制御して、前記エア袋の変化を、エア袋の空気の排出と導入で行なうものであって、第1の所定時間経過後に座骨結節の領域内にあるエア袋を変化させ、第2の所定時間経過後に尻部および大腿部の両側の領域にあるエア袋を変化させ、第3の所定時間経過後に大腿部領域のエア袋を変化させ、第4の所定時間経過後に座骨結節の領域の外周エア袋を変化させ、これらの第1の所定時間から第4の所定時間は、第1の所定時間<第4の所定時間<第3の所定時間<第2の所定時間の関係とすることにより、長時間着座における適正体圧分布にして、且つ前記各エア袋それぞれの変化は次の順序のエア袋の変化の開始までに変化が終了していることにより解決される。
【0008】
このとき、前記加圧センサーは体圧分布の各部位に対応して各々設け、又は前記エア袋の上面側又は下側に設けると好適である。
【0009】
さらに、前記エア袋のうち着座者の座骨結節の下部に位置するエア袋は、空気出し入れ可能領域と空気が入らない領域とで形成されるエア袋と、当該エア袋の前記空気が入らない領域に配置された別のエア袋と、を備え、前記別のエア袋は前記着座者の座骨結節の領域内に配置され、前記エア袋と前記別のエア袋との間には間隙を設けると好適である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明はクッション材を表皮材で被覆してなる着座姿勢保持可能な車両用座席Sに関する発明である。本発明に係る着座姿勢保持可能な車両用座席Sは、前記クッション材中に配設された着座時の一般的な体圧分布の各部位に対応した複数のエア袋1〜4と、前記クッション材に配設された加圧センサー5〜8と、各エア袋1〜4と連通した管体17と連結されたエアポンプ9と、前記エアポンプ9の駆動を制御する制御部10と、を備える。
【0011】
エア袋1〜4が着座時の一般的な体圧分布の各部位に対応して複数設けられるのは、着座した際に圧力がかかる座骨結節、大腿部等の部位について各々部分的に空気の排出及び注入を行い、効率的に体圧調整を行うためである。また、部分的に体圧調整を行うことにより、空気の排出及び注入に伴う違和感を着座者に与えずに尻しびれを防止するためである。
【0012】
本発明に係る着座姿勢保持可能な車両用座席Sは、加圧センサー5〜8を含む情報により制御部10でエアポンプ9を駆動制御して、複数のエア袋1〜4に空気を出し入れすることにより、着座時の体圧分布の各部位が変化可能とされる。
【0013】
制御部10は、予め設定された時間に応じてエアポンプ9の駆動を制御する。このようにエアポンプ9の駆動を制御することにより、長時間の運転中一定の姿勢を保っているために起こる尻しびれを防止することができる。
【0014】
加圧センサー5〜8は、体圧分布の各部位に対応して各々設けられる。体圧分布の各部位について、所定時間間隔で体圧を減少させることにより、効率的に長時間運転における尻しびれを防止するためである。加圧センサー5〜8は、エア袋1〜4の上面側又はエア袋1〜4の下側に設けられる。
【0015】
着座者の座骨結節の下部にはエア袋2,3が設けられる。エア袋3は、空気出し入れ可能領域と空気が入らない領域とで形成される。エア袋3の前記空気が入らない領域には、別のエア袋2が配置される。エア袋2は着座者の座骨結節の領域内に配置され、エア袋3とエア袋2との間には間隙が設けられる。この様に構成することにより、着座した際に最も高い圧力がかる座骨結節と尻部全体との体圧のバランスを効果的にとることができる。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【0017】
(実施例1)
本実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席は、シートクッションSであり、エアクッション1〜4、加圧センサー5〜8、エアポンプ9、制御装置10を主要構成要素とする。
【0018】
本実施例に係るエアクッション1〜4は、図2に示すようにシートクッションSのクッション材内部に埋設され、クッションパッド14の下部分、あるいは支持スプリング15の上に設置される。
【0019】
本実施例に係るエアクッション1〜4は、例えば図3に示すように配置される。エアクッション1は、着座した際に大腿部がシートと接する部分に配置される
。
【0020】
エアクッション2及び3は、着座した際に最も高い圧力がかかる座骨結節がシートと接する領域に配置される。エアクッション3は、空気出し入れ可能領域と空気が入らない領域とから構成される。これは例えば真上から見た場合のエアクッション3の形状を、外延が概略長方形でその内部を楕円形にくり抜いた形状とすることにより実現できる。
【0021】
エアクッション2は、エアクッション3の空気が入らない領域に配置され、エアクッション3とエアクッション2との間には間隙が設けられる。これは例えば上記エアクッション3の楕円形のくり抜き部分に、当該くり抜き部分の楕円形と二定点が同位置で、前記くり抜き部分の楕円形よりも半径が小さい楕円形のエアクッション2を配置することにより実現できる。
【0022】
この様にエアクッション2及び3を構成することにより、外延面積が狭いエアクッション2に支持される座骨結節と、外延面積が広いエアクッション3に支持される尻部全体との体圧を別個に調整でき、座骨結節と尻部全体との体圧のバランスを効果的にとることができる。エアクッション4は、着座した際に尻及び大腿部の両端がシートと接する部分に配置される。
【0023】
なお、本実施例では空気出し入れ可能領域と空気が入らない領域とから構成されるエア袋として、楕円形のくり抜き部分を有する概略長方形のエアクッション2を用いたが、外形が矩形,円その他の形状であるエアクッションの所定領域を凹状あるいは穴として形成し、この凹部又は穴を空気が入らない領域としてもよい。
【0024】
本実施例に係る加圧センサー5〜8は、図3に示すようにそれぞれエアクッション1〜4の上面に設置される。尚、加圧センサー5〜8の設置位置はエアクッション1〜4の上面に限定されるものでなく、エアクッション1〜4の下部に設置してもよい。加圧センサー5〜8は、配線16によって制御装置10に連結される。
【0025】
本実施例に係るエアポンプ9は、配管17を介してエアクッション1〜4と連通される。エアポンプ9,配管17,エアクッション1〜4で構成される共通空間には、所定圧力に設定された空気が充填される。エアポンプ9は、配線18によって制御装置10に連結され、制御装置10からの指令により制御される。
【0026】
本実施例に係る制御装置10は、配線19によってイグニションキー11と連結される。制御装置10には、RAMをメモリーとして用いる。但し、使用できるメモリーはこれに限定されるものでなく、ROMを用いてもよい。
【0027】
図5および図6は制御装置10における処理のフローを示すものである。ステップS1でフローがスタートすると、次のステップS2へ進み、ステップS2においてエンジンが駆動しているかが判断される。エンジンが駆動しているか否かの判断の中には、イグニションキー11が鍵穴に差し込まれエンジンが始動されたか否かの判断及びエンジンが駆動されているか否かの判断が含まれる。
【0028】
エンジンが駆動していない場合(S2:NO)、ステップS2を繰り返す。すなわち、エンジン始動まで次のステップS3を保留する。エンジンが駆動している場合(S2:YES)、次のステップS3へ進み、ステップS3においてタイマーがONか判断される。
【0029】
タイマーがONになっていない場合(S3:NO)、次のステップS4へ進み、ステップS4においてタイマーがONにされる。ステップS4においてタイマーがONにされると、次のステップS5へ進み、ステップS5において着座時間が第一の時間経過か判断される。タイマーがONになっている場合(S3:YES)、次のステップS5へ進み、ステップS5において着座時間が第一の時間経過か判断される。
【0030】
ステップS5で着座時間が第一の時間を経過していない場合(S5:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が5分以内であれば、着座における尻しびれは生じないものとして、ステップS5を繰り返す。すなわち、着座時間が第一の時間を経過するまで次のステップS5を保留する。ステップS5で第一の時間が経過している場合(S5:YES)、次のステップS6へ進み、ステップS6において着座時間が第二の時間経過か判断される。
【0031】
ステップS6で第二の時間が経過していない場合(S6:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が11分以内であれば、着座における尻部及び大腿部の両端の尻しびれは生じないものとして、次のステップS7へ進み、ステップS7において着座時間が第三の時間経過か判断される。ステップS7で第三の時間が経過していない場合(S6:NO,S7:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が9分以内であれば、着座における大腿部の尻しびれは生じないものとして、次のステップS8へ進み、ステップS8において着座時間が第四の時間経過か判断される。
【0032】
ステップS8で第四の時間が経過していない場合(S6:NO,S7:NO,S8:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が7分以内であれば、着座における座骨結節の周辺部分の尻しびれは生じないものとして、次のステップS9へ進み、ステップS9においてエアクッション2内の空気が排出される。
【0033】
ステップS9においてエアクッション2内の空気が排出されると次のステップS13へ進み、ステップS13において所定時間経過か否かが判断される。ステップS13で所定時間が経過していない場合(S13:NO)、座骨結節における尻しびれは解消していないものとして、ステップS13を繰り返す。すなわち、所定時間経過するまで次のステップを保留する。ステップS13で所定の時間が経過している場合(S13:YES)、次のステップS15へ進む。
【0034】
ステップS6で第二の時間が経過していない場合(S6:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が11分以内であれば、着座における座骨結節部分を囲む周辺部分の尻しびれは生じないものとして、次のステップS7へ進み、ステップS7において着座時間が第三の時間経過か判断される。ステップS7で第三の時間が経過していない場合(S6:NO,S7:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が9分以内であれば、着座における大腿部の尻しびれは生じないものとして、次のステップS8へ進み、ステップS8において着座時間が第四の時間経過か判断される。
【0035】
ステップS8で第四の時間が経過している場合(S6:NO,S7:NO,S8:YES)、次のステップS10へ進み、ステップS10においてエアクッション3の空気が排出される。
【0036】
ステップS10においてエアクッション3の空気が排出されると次のステップS13へ進み、ステップS13において所定時間経過か否かが判断される。ステップS13で所定時間が経過していない場合(S13:NO)、座骨結節を囲む周辺部分における尻しびれは解消していないものとして、ステップS13を繰り返す。すなわち、所定時間経過するまで次のステップを保留する。ステップS13で所定の時間が経過している場合(S13:YES)、次のステップS15へ進む。
【0037】
ステップS6で第二の時間が経過していない場合(S6:NO)、すなわち、タイマーがONにされてからの着座時間が11分以内であれば、着座における尻部及び大腿部の両端の尻しびれは生じないものとして、次のステップS7へ進み、ステップS7において着座時間が第三の時間経過か判断される。ステップS7で第三の時間が経過している場合(S6:NO,S7:YES)、次のステップS11へ進み、ステップS11においてエアクッション1の空気が排出される。
【0038】
ステップS11においてエアクッション1の空気が排出されると次のステップS13へ進み、ステップS13において所定時間経過か否かが判断される。ステップS13で所定時間が経過していない場合(S13:NO)、大腿部における尻しびれは解消していないものとして、ステップS13を繰り返す。すなわち、所定時間経過するまで次のステップを保留する。ステップS13で所定の時間が経過している場合(S13:YES)、次のステップS14へ進む。
【0039】
ステップS6で着座時間が第二の時間経過している場合(S6:YES)、次のステップS12へ進み、ステップS12においてエアクッション4の空気が排出される。
【0040】
ステップS12においてエアクッション4の空気が排出されると次のステップS13へ進み、ステップS13において所定時間経過か否かが判断される。ステップS13で所定時間が経過していない場合(S13:NO)、尻及び大腿部の両端における尻しびれは解消していないものとして、ステップS13を繰り返す。すなわち、所定時間経過するまで次のステップを保留する。ステップS13で所定の時間が経過している場合(S13:YES)、次のステップS14へ進む。
【0041】
ステップS14においてクッション1,2,3,4のいずれか(空気が排出されたもの)に空気を導入する。ステップS14においてクッションに空気が導入されると次のステップS15へ進み、着座時間が第五の時間経過か判断される。ステップS15で着座時間が第五の時間を経過していない場合(S15:NO)、クッション1〜4の空気排出及び導入の1サイクルが終了していないとして、次のステップS17へ進み、ステップS17でフローが終了する。
【0042】
ステップS15で着座時間が第五の時間を経過している場合(S15:YES)、次のステップS16へ進み、ステップS16においてタイマーがリセットされ、次のステップS17へ進み、ステップS17でフローが終了する。その後、再びフローのステップS1に戻る。
【0043】
上記フローが繰り返され、エアクッション1〜4について順次空気の排出及び注入が行われる。ここで、第一〜第四の時間は、第一の時間<第四の時間<第三の時間<第二の時間に設定することが必要である。本実施例においては、第一の時間を5分、第二の時間を11分、第三の時間を9分、第四の時間を7分に設定する。また、ステップS13およびS14における所定の時間は、1分に設定する。又、第五の時間は12分に設定する。
【0044】
個人差があるとしても、体験的に15分以内であれば同じ姿勢でいることは生理的に当然耐えうるという判断のもとに、エアクッション1〜4の空気の排出及び注入の1サイクルが12分となるよう、第一〜第四の時間および所定の時間をこれらの値に設定したものである。
【0045】
尚、第一〜第四の時間およびステップS13,S14における所定の時間は、前記時間に限定されるものではないが、ステップS13,S14における所定の時間の4倍の値と第二の時間との合計値が30分以下、好ましくは15分以下の値に設定するとよい。尻しびれを未然に防止するためには15分以上同じ部分に高い圧力がかからない必要があることが経験上見出されているからである。また、多数のエアクッションを設け、短時間のサイクルでそれぞれのエアクッションの空気の排出および注入を小刻みに行うことにより、着座者Mに違和感を与えずに尻しびれを防止することができるからである。
【0046】
このように、エアクッション1〜4について順次空気の排出及び注入を行うことにより、着座者Mが生理的な姿勢変化をさせることなく圧力の大きい部位順に体圧を変化させることができる。その結果として、長時間の運転をした場合における尻しびれを防ぐことができる。空気の排出及び注入をエアクッション1〜4の順に行うのは、着座者Mには座骨結節、大腿部、尻及び大腿部の両側の順に大きい体圧がかかるためである。
【0047】
本実施例においては、エアクッション1〜4を図3に示すように配置しているが、エアクッション1〜4の配置及び数はかかる配置等に限定されるものでなく、着座者Mの体格、動作の特徴や製品のコスト等により種々改変することができる。
【0048】
(実施例2)
以下、本発明に係る実施例について、上記実施例とは異なるものを説明する。本実施例に係るエアクッション1〜4の配置及び空気の排出及び注入のタイミングは、着座者Mの体圧分布と尻しびれとの相関に関するデータに基づいて、図6における快適な体圧分布が保たれるように個々に設定される。
【0049】
本実施例では、図6のQは、クッション1内の空気を排出するように設定される。このように構成することにより、高い圧力がかかる座骨結節部分に接するクッション1の圧力調整が頻繁に行われ、尻しびれを効率的に防止することができる。
【0050】
本実施例では、図6のQは、クッション1の空気を排出するように設定されるが、図6のP,Q,Rにおいて、第一〜第四の時間の設定による制御以外の制御モードを導入することもできる。例えば、本実施例に係る組み合わせ以外の複数のエアクッション内の空気を同時に排出又は注入するように制御することもできる。本実施例のその他の構成要素は、実施例1と同様である。
【0051】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、長時間の運転中着座者が一定の姿勢を保っているために起こる尻しびれを、生理的な姿勢変化をさせることなく防止することができる。圧力がかかる部分について個々に体圧調整を行うため、それぞれのエア袋を小さいものとすることができ、空気の排出及び注入に伴う違和感を着座者に与えずに尻しびれを防止することができる。また、短時間のサイクルで多数のエアクッションの空気の排出および注入を小刻みに行うことにより、着座者Mに違和感を与えずに尻しびれを防止することができる。
【0052】
さらに、着座者の座骨結節の下部に配置するエア袋を、一のエア袋の空気が入らない領域に他のエア袋を配置し、前記一のエア袋と前記他のエア袋との間に間隙を設ける構成とすることにより、外延面積が広い一のエア袋に支持される尻部全体と、外延面積が狭い他のエア袋に支持される座骨結節との体圧を別個に調整でき、座骨結節と尻部全体との体圧のバランスを効果的にとることができる。
以上の結果として、長時間の運転における疲労感を緩和し、安全な長時間運転を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る着座姿勢保持可能な車両用座席の外観を示す説明図である。
【図2】本発明の実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席のX−X面断面図を示す説明図である。
【図3】本発明の実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席のY−Y面断面図を示す説明図である。
【図4】本発明の実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席の全体を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席の制御装置における制御の流れを示すフローの前半部分の説明図である。
【図6】本発明の実施例に係る着座姿勢保持可能な車両用座席の制御装置における制御の流れを示すフローの後半部分の説明図である。
【図7】一般的な快適なシートと不快なシートの体圧分布の比較例を示す図である。
【符号の説明】
1 エアクッション
2 エアクッション
3 エアクッション
4 エアクッション
5 加圧センサー
6 加圧センサー
7 加圧センサー
8 加圧センサー
9 エアポンプ
10 制御装置
11 イグニションキー
12 シートバック
13 ヘッドレスト
14 クッションパッド
15 支持スプリング
16 配線
17 配管
18 配線
19 配線
20 座骨結節接点
S シートクッション
X−X シートクッション縦断面
Y−Y シートクッション横断面
Z 着座者前方
Claims (4)
- クッション材を表皮材で被覆してなる着座姿勢保持可能な車両用座席において、
前記クッション材中に配設された着座時の一般的な体圧分布の各部位に対応した複数のエア袋と、前記クッション材に配設された加圧センサーと、前記各エア袋と連通した管体と連結されたエアポンプと、前記エアポンプの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記加圧センサーを含む情報により前記制御部でエアポンプを駆動制御して、前記エア袋の変化を、エア袋の空気の排出と導入で行なうものであって、
第1の所定時間経過後に座骨結節の領域内にあるエア袋を変化させ、第2の所定時間経過後に尻部および大腿部の両側の領域にあるエア袋を変化させ、第3の所定時間経過後に大腿部領域のエア袋を変化させ、第4の所定時間経過後に座骨結節の領域の外周エア袋を変化させ、これらの第1の所定時間から第4の所定時間は、第1の所定時間<第4の所定時間<第3の所定時間<第2の所定時間の関係とすることにより、長時間着座における適正体圧分布にして、且つ前記各エア袋それぞれの変化は次の順序のエア袋の変化の開始までに変化が終了していることを特徴とする着座姿勢保持可能な車両用座席。 - 前記加圧センサーは体圧分布の各部位に対応して各々設けられたことを特徴とする請求項1記載の着座姿勢保持可能な車両用座席。
- 前記エア袋の上面側又は下側に前記加圧センサーを設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の着座姿勢保持可能な車両用座席。
- 前記エア袋のうち着座者の座骨結節の下部に位置するエア袋は、空気出し入れ可能領域と空気が入らない領域とで形成されるエア袋と、当該エア袋の前記空気が入らない領域に配置された別のエア袋と、を備え、前記別のエア袋は前記着座者の座骨結節の領域内に配置され、前記エア袋と前記別のエア袋との間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか一つに記載の着座姿勢保持可能な車両用座席。
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