JP7165096B2 - 座席シート - Google Patents

Description

本発明は、座席シート、特に、車両に設けられる座席シートに関する。

車両等の座席シートにおいて、長時間着座していると、着座している乗員の特定部位に歪みが集中し、疲労が発生し易かった。このため、予め負荷が小さくなる基準脊柱形状を設定しておき、この基準脊柱形状となるようにシートバックの支持面を制御する車両のシート装置が提案されている（特許文献１参照）。
ここで、一般的には、軽く背筋を伸ばしたＳ字形状の着座姿勢が理想的な形とされている。したがって、従来の装置では、乗員の姿勢を、この理想的なＳ字形状の着座姿勢に矯正させるように動作している。

また、特に車両の座席シートにおいては、車両衝突のときに座席シートに着座している乗員に対してエアバッグ等の乗員保護装置が作動するため、乗員への適切な保護の観点から、座席シートに対して乗員が安定して着座していることが望ましい。

特開平８－３０８６７９号公報

しかしながら、老人や太った人（肥満体形）等においては、着座姿勢が、背筋が丸まったＣ字形状であることがある。このように、座席シートに着座する乗員は、体形や姿勢が様々であり、また、着座する際の癖なども様々に異なっている。このため、乗員は、座席シートの座面に対して浅く座ったり、深く座ったりなど、乗員ごとに座る態様が異なっている。ここで、例えば、着座姿勢がＣ字形状である人に対して、無理にＳ字形状の着座姿勢に矯正してしまうと、負荷が増大してしまうことがあり、Ｓ字形状とするよりも、所定の着座姿勢を取った方が負荷を軽減させる場合もある。したがって、場合によっては、従来のように、予め設定された理想的な姿勢となるように制御することにより、かえって痛みや疲れを増大させてしまう虞があった。また、着座姿勢がＣ字形状といっても、老人のように腰曲りのＣ字形状と、単純な腰せり出し姿勢（上体が後ろに残った状態）とでは、状態が異なるにもかかわらず、姿勢に応じた対応ができていなかった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、着座状態に応じた最適な座席シートの形状に変化させることができる座席シートを提供することを課題とする。

本発明に係る座席シートは、乗員の臀部を支持するシートクッションと、乗員の背中を支持するシートバックと、を備えた車両の座席シートにおいて、座席シートに着座している乗員の着座姿勢の態様を解析する着座姿勢解析手段と、前記シートクッションの傾きを可変制御するシートクッション制御手段と、前記シートバックの位置、および、座席シートの上下方向に対する前記シートバックの縦断面形状を可変制御するシートバック制御手段と、を有し、前記シートクッション制御手段は、前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートクッションの傾きを可変させ、前記シートバック制御手段は、前記シートクッション制御手段による前記シートクッションの傾斜の可変に連動し、前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートバックの所定位置から上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させる、ことを特徴とする。

また、本発明に係る座席シートは、前記着座姿勢解析手段により適切な着座姿勢ではないと判定されると、前記シートクッション制御手段は、前記シートクッションの傾きを可変させ、前記シートバック制御手段は、前記シートクッション制御手段に連動し、前記シートバックを中折れさせ、下部を前方に、上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させる、ようにしてもよい。

また、本発明に係る座席シートは、前記シートクッション制御手段が、前記シートクッションの座面後部を下げることにより、前記シートクッションを後ろ下がりの傾斜に可変させ、前記シートバック制御手段が、前記シートクッション制御手段による前記シートクッションの座面後部の下降に連動して、前記シートバックを下降させるとともに、前記シートバックの所定位置から下部を前方へ、前記上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させる、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る座席シートは、前記着座姿勢解析手段が、前記乗員の臀部の位置が適切位置であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではないと判定する、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る座席シートは、前記着座姿勢解析手段が、前記乗員の臀部の位置が適切位置よりも前方であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置または適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではないと判定する、ようにしてもよい。

さらに、本発明に係る座席シートは、前記着座姿勢解析手段が、前記乗員の臀部の位置が適切位置であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではない第１特殊姿勢と判定し、前記乗員の臀部の位置が適切位置よりも前方であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置または適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではない第２特殊姿勢と判定し、前記シートバック制御手段が、前記着座姿勢解析手段により、前記乗員の着座姿勢が前記第２特殊姿勢であると判定されると、前記第１特殊姿勢であると判定された場合よりも低い位置で、前記シートバックの上部を後方に傾斜させる、ようにしてもよい。

本発明によれば、着座状態に応じた最適な座席シートの形状に変化させることができる座席シートを提供することができる。

本発明の実施の形態における座席シートを備えた車両の一部の概略を示す断面図である。 本発明の実施の形態における座席シートの概略ブロック図である。 シートクッションに設けられたクッション圧力センサの一例を示す図である。 座席シートに備えられたクッション形状変更装置の一例を示す図である。 バック形状変更装置を備えたシートバックの一例を示す縦断面図である。 座席シートにおける乗員の着座姿勢を示す図である。 座席シートにおける制御部の動作概要を示すフローチャートである。 乗員の着座姿勢が第１のＣ字形状の場合における動作を示す図である。 乗員の着座姿勢が第２のＣ字形状の場合における動作を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態における座席シートを備えた車両の一部の概略を示す断面図である。また、図２は、本発明の実施の形態における座席シートの概略ブロック図である。

（車両１の構成）
図１に示すように、車両１の乗員室は、下部にアンダーフロア３、上部にルーフ４が設けられている。また、アンダーフロア３には、座席シート１０が配備されている。

（座席シート１０）
座席シート１０は、車両１に乗車した乗員Ｐが着座するものである。また、座席シート１０は、乗員Ｐの臀部から大腿部を支持するシートクッション１１（座部）と、リクライニング可能に設けられ、乗員Ｐの背中を支持するシートバック１２（背もたれ部）と、乗員Ｐの頭部を支持するヘッドレスト１３（ヘッド部）と、を備えている。
さらに、座席シート１０は、圧力検知部１００と、シート形状変更装置２００と、制御部３００と、を備えている。

座席シート１０において、シートクッション１１と、シートバック１２とは、連結されている。また、ヘッドレスト１３は、シートバック１２に、着脱可能に取り付けられている。
また、後述するように、シートクッション１１は、乗員Ｐが着座する座面部の傾きが変更可能となっている。また、シートバック１２は、乗員Ｐの背中が当接する背もたれ部の傾きや凹凸が変更可能となっている。

また、本実施の形態においては、圧力検知部１００により検知された情報に基づいて、制御部３００が乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定するようにしているが、車両１の車内に車載カメラ６０を搭載し、この車載カメラ６０に撮影された画像を用いるものであってもよい。すなわち、車載カメラ６０により、座席シート１０に着座している乗員Ｐを撮影する。そして、車載カメラ６０に撮影された乗員Ｐの姿勢に基づいて、制御部３００が乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定する。この場合、車載カメラ６０は、座席シート１０に着座している乗員Ｐを撮影する撮影手段として機能する。

（圧力検知部１００）
圧力検知部１００は、シートクッション１１およびシートバック１２に対しての乗員Ｐからの圧力を検知するものである。したがって、圧力検知部１００は、シートクッション１１およびシートバック１２に対しての乗員Ｐからの圧力を検知することにより、乗員Ｐの重心を検知する（圧力検知手段）ことができる。
また、圧力検知部１００は、クッション圧力センサ１１０およびバック圧力センサ１２０を備えている。

（クッション圧力センサ１１０）
図３は、シートクッション１１に設けられたクッション圧力センサ１１０の一例を示す図である。なお、図３（ａ）においては、紙面左方向が座席シート１０の前方向を示し、紙面上方向が座席シート１０の上方向を示す。また、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）においては、紙面左方向が座席シート１０の前方向を示し、紙面上方向が座席シート１０の右方向を示す。

図３（ｂ）に示すように、クッション圧力センサ１１０は、シートクッション１１の座面の近傍下部に設けられた複数の圧力センサから構成される。また、クッション圧力センサ１１０は、複数の圧力センサにより、シートクッション１１に対する上面（座面）からの圧力をそれぞれ検知するものである。なお、圧力センサは、圧電素子を用いたものや、ひずみゲージ式力センサ等を用いることができる。

クッション圧力センサ１１０は、圧力センサのそれぞれの検出値により、シートクッション１１に支持されている乗員Ｐの臀部の位置を検知することができる。したがって、クッション圧力センサ１１０は、着座位置検知手段として機能する。
なお、クッション圧力センサ１１０は、図３（ｃ）に示すように、シートクッション１１の座面の全体に歪みセンサを用いたものであってもよいし、図３（ｄ）に示すように、シートクッション１１の座面の四方に荷重計を設けたものであってもよい。

（バック圧力センサ１２０）
バック圧力センサ１２０は、シートバック１２の前面、乗員Ｐの背中が当たる背もたれ部の近傍下部に設けられた複数の圧力センサから構成される。また、バック圧力センサ１２０は、クッション圧力センサ１１０と同様に、複数の圧力センサにより、シートバック１２に対する前面（背もたれ面）からの圧力をそれぞれ検知するものである。

バック圧力センサ１２０は、圧力センサのそれぞれの検出値により、シートバック１２に支持されている乗員Ｐの背中の接触領域を検知することができる。したがって、バック圧力センサ１２０は、接触領域検知手段として機能する。

（シート形状変更装置２００）
シート形状変更装置２００は、シートクッション１１およびシートバック１２の傾きや凹凸等を変更するものである。
また、シート形状変更装置２００は、クッション形状変更装置２１０およびバック形状変更装置２２０を備えている。

（クッション形状変更装置２１０）
クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の傾きを変更するものである。例えば、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面後部（車両１の進行方向に対して後側）の上下動、および、シートクッション１１の座面前部（車両１の進行方向に対して前側）の上下動を行うことができる。

図４は、座席シート１０に備えられたクッション形状変更装置２１０の一例を示す図である。
図４に示すように、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面後部を上下動させるアクチュエータと、シートクッション１１の座面前部を上下動させるアクチュエータと、を有している。

このため、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面後部を下げることにより、シートクッション１１を後ろ下がりの傾斜にすることができる。また、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面前部を上げることでも、シートクッション１１を後ろ下がりの傾斜にすることができる。また、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面後部を上げること、または、シートクッション１１の座面前部を下げることにより、シートクッション１１を前下がりの傾斜にすることができる。

なお、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面後部および座面前部の双方を上げ下げして、シートクッション１１の傾斜を行うようにしてもよい。ただし、同じようにシートクッション１１を後ろ下がりの傾斜にする場合であっても、シートクッション１１の座面後部を下げるのか、シートクッション１１の座面前部を上げるのかによって、シートクッション１１の座面後部等の高さは異なることとなる。また、前下がりの場合も同様である。

このため、運転席の設けられた座席シート１０の場合、乗員Ｐがアクセルやブレーキ等の操作ペダルを操作するため、シートクッション１１の座面前部の高さは変わらない方がよい。したがって、クッション形状変更装置２１０は、シートクッション１１の座面前部の高さは変えずに、座面後部の高さを調節して、座面の傾斜を変更することが望ましい。また、運転席以外に設けられた座席シート１０であっても、乗員Ｐの足が床（アンダーフロア３）から離れない方がよいので、同様に、座面後部の高さの調節のみで、座面の傾斜を変更することが望ましい。

また、本実施の形態では、シートクッション１１の座面の前後の傾斜のみを変更できるものとしているが、これに限らず、左右の傾斜等も変更できるものであってもよい。また、クッション形状変更装置２１０は、アクチュエータによりシートクッション１１の座面の傾斜を変更するものとしているが、これに限らず、密閉型のエアバッグ状の装置を備え、気体の出し入れを行って座面の傾斜を変更するものであってもよい。また、中央部に支軸を有する板状部材などを設け、モータ等によって座面の傾斜を直接変更するものであってもよい。

（バック形状変更装置２２０）
バック形状変更装置２２０は、シートバック１２の所定位置から下部を前方に傾斜させ、所定位置から上部を後方に傾斜させた中折れ状態にして、シートバック１２の縦断面形状を変更するものである。また、このとき、バック形状変更装置２２０は、シートクッション１１の座面後部の下降に連動して、シートバック１２を下降させる。
また、バック形状変更装置２２０は、座席シート１０の幅方向と平行なシートバック１２の横断面形状を可変させることができるものであってもよい。さらに、バック形状変更装置２２０は、シートバック１２の乗員側に向けた凸形状の位置、形状、高さ等を変更することで、座席シート１０の上下方向に対するシートバック１２の縦断面形状を可変させることができるものであってもよい。

図５は、バック形状変更装置２２０を備えたシートバック１２の一例を示す縦断面図である。

図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、バック形状変更装置２２０は、複数のバック骨格板２２５と、複数の骨格連結子２２６と、を有している。
バック骨格板２２５は、骨格連結子２２６によって連結され、複数のバック骨格板２２５が一体となって、シートバック１２の骨格となっている。したがって、バック骨格板２２５の角度によってシートバック１２の傾斜が変化するようになっている。

骨格連結子２２６は、上下のバック骨格板２２５を連結するものであって、下方のバック骨格板２２５と上方のバック骨格板２２５とを真直ぐ連結している。また、骨格連結子２２６は、下方のバック骨格板２２５と上方のバック骨格板２２５との連結角度を変更することもできるようになっている。これにより、シートバック１２が途中で曲がった中折れ状態とすることができる。また、最下方の骨格連結子２２６は、シートクッション１１との角度を変更することもできるようになっている。

また、骨格連結子２２６は、制御部３００によって、シートクッション１１との角度、各バック骨格板２２５の角度が、制御されるようになっている。また、下方のバック骨格板２２５は短く、上方のバック骨格板２２５ほど長くなっている。したがって、シートバック１２の下方ほど、細かく中折れ位置を制御することができる。

また、図５（ｃ）、図５（ｄ）に、バック形状変更装置２２０を備えたシートバック１２の他の一例の縦断面図を示す。
この例では、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、バック形状変更装置２２０は、バック傾斜下部材２２７と、バック傾斜上部材２２８と、上下連結端子２２９と、を有している。

バック傾斜下部材２２７とバック傾斜上部材２２８は、上下連結端子２２９によって連結され、シートバック１２の骨格となっている。したがって、バック傾斜下部材２２７およびバック傾斜上部材２２８の角度によってシートバック１２の傾斜が変化するようになっている。なお、バック傾斜下部材２２７は、バック傾斜上部材２２８よりも短くなっている。

上下連結端子２２９は、バック傾斜下部材２２７と、バック傾斜上部材２２８と、を連結するものであって、バック傾斜下部材２２７とバック傾斜上部材２２８とを真直ぐ連結している。また、上下連結端子２２９は、制御部３００に制御され、バック傾斜下部材２２７と、バック傾斜上部材２２８と、の連結角度を変更することもできるようになっている。これにより、シートバック１２が途中で曲がった中折れ状態とすることができる。

また、上下連結端子２２９は、制御部３００に制御され、シートバック１２における上下位置を変更することもできるようになっている。これにより、シートバック１２の中折れ位置を変更することもできるようになっている。

（制御部３００）
制御部３００は、座席シート１０の動作を制御するためものである。なお、制御部３００は、車両１全体を制御するＥＣＵと兼用のものであってもよい。また、制御部３００は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵにより実行される制御プログラム、データテーブル、各コマンドやデータ等の記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）および入出力インターフェース回路を備え、座席シート１０にかかる動作の制御を統括するようになっている。
なお、ＲＯＭには、予め定められた適切な着座姿勢のデータ、および、予め定められた不適切と判定する着座姿勢のデータが記憶されている。

また、制御部３００は、圧力検知部１００等の情報に基づいて、乗員Ｐの着座姿勢の態様を解析し、シート形状変更装置２００を制御して、シートクッション１１およびシートバック１２の形状を可変させるものである。

具体的には、制御部３００は、圧力検知部１００により検知された乗員Ｐの臀部の位置および乗員Ｐの重心に基づいて、乗員Ｐの着座姿勢の態様を解析して決定し、決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様が予め定められている適切な着座姿勢であるか否かの判定を行う。したがって、制御部３００は、着座姿勢解析手段、適切着座姿勢判定手段として機能する。

また、制御部３００は、圧力検知部１００により検知された乗員Ｐの臀部の位置と、シートバック１２に支持されている乗員Ｐの背中の接触領域と、に基づいて、乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定し、決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様が予め定められている適切な着座姿勢であるか否かの判定を行う。したがって、制御部３００は、適切着座姿勢判定手段として機能する。

さらに、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置が適切位置であり、乗員Ｐの重心が適切位置よりも前方にある場合には、適切な着座姿勢ではないと判定する。また、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置が適切位置よりも前方であり、乗員Ｐの重心が適切位置または適切位置よりも前方にある場合には、適切な着座姿勢ではないと判定する。

さらに、制御部３００は、適切な着座姿勢ではないと判定した場合には、クッション形状変更装置２１０およびバック形状変更装置２２０を連動させて、クッション形状変更装置２１０にシートクッション１１の傾きを可変させ、バック形状変更装置２２０にシートバック１２の位置、および、シートバック１２の縦断面形状を可変制御する。したがって、制御部３００は、シートクッション制御手段およびシートバック制御手段として機能する。

ここで、座席シート１０における乗員Ｐの着座姿勢について、説明する。
図６は、座席シート１０における乗員Ｐの着座姿勢を示す図である。

まず、乗員Ｐの理想的な着座姿勢について、説明する。
図６（ａ）は、座席シート１０における乗員Ｐの理想的な着座姿勢を示す図である。

図６（ａ）に示すように、理想的な着座姿勢とは、シートクッション１１に深く座り、背筋を伸ばし、背中をシートバック１２につけた状態である。また、ステアリングホイール（ハンドル）の最上部を持っても、両肘が伸びきらない位置である。また、頭部の位置は、ヘッドレスト１３からやや離れた前方の位置（指が３本入る程度）となる。

このような理想的な着座姿勢では、乗員Ｐの背骨のラインＬ１が緩やかなＳ字形状となる。そして、シートバック１２では、乗員Ｐから、乗員Ｐの肩に近い上方の位置と、臀部に近い下方の位置と、で圧力がかかることとなる。また、シートクッション１１では、乗員Ｐが後方に着座しているので、重心が後方となり、後方でより圧力が高くなる。

次に、背骨のラインがＣ字形状となっている場合について、説明する。
図６（ｂ）は、座席シート１０における乗員Ｐの着座姿勢が第１のＣ字形状となっている図である。

図６（ｂ）に示すように、老人や太った人（肥満体形）、あるいは、姿勢の悪い人の場合、着座姿勢が第１のＣ字形状となってしまうことがある。この第１のＣ字形状の着座姿勢では、理想的な着座姿勢よりもシートクッション１１の前方に着座し、背中が丸まって、頭部がヘッドレスト１３からかなり離れた前方の位置となる。

このような第１のＣ字形状の着座姿勢では、乗員Ｐの背骨のラインＬ２がＣ字形状となる。そして、シートバック１２では、乗員Ｐから、中央からやや下方の１点で圧力がかかることとなる。また、シートクッション１１では、理想的な着座姿勢よりも重心が前方となり、後方での圧力がなく、中央または前方での圧力が高くなる。

次に、背骨のラインが第２のＣ字形状となっている場合について、説明する。
図６（ｃ）は、座席シート１０における乗員Ｐの着座姿勢が第２のＣ字形状となっている図である。

図６（ｃ）に示すように、第１のＣ字形状とは異なる第２のＣ字形状となってしまうこともある。この第２のＣ字形状の着座姿勢では、第１のＣ字形状の着座姿勢よりもさらにシートクッション１１の前方に着座し、上体が後方に倒れた状態となる。また、上体が後方に倒れているため、ステアリングホイールを持った肘が伸びきってしまう虞がある。

このような第２のＣ字形状の着座姿勢では、乗員Ｐの背骨のラインＬ３がＣ字形状となる。そして、シートバック１２では、乗員Ｐから、第１のＣ字形状の場合よりも、さらに下方で圧力がかかることとなる。また、シートクッション１１では、第１のＣ字形状の場合よりも、圧力がかかる位置は前方となるが、上体が後方に倒れているため、重心は第１のＣ字形状の場合よりも後方となる。

（座席シート１０における制御部３００の動作）
次に、このような座席シート１０における制御部３００の動作について、説明する。
図７は、座席シート１０における制御部３００の動作概要を示すフローチャートである。

座席シート１０において、制御部３００は車両１が起動する（イグニッションキーがオンされる）と、乗員Ｐが着座したか否かを判定する（ステップＳ１１）。例えば、制御部３００は、クッション圧力センサ１１０に検出された検出値が所定値以上となったか否かを判定し、所定値以上となった場合を着座した状態と判定することができる。なお、クッション圧力センサ１１０に検出された検出値だけでなく、バック圧力センサ１２０に検出された検出値をも考慮して総合的に乗員Ｐが着座したか否かを判定するようにしてもよい。

そして、制御部３００は、乗員Ｐが着座していないと判定した場合には（ステップＳ１１でＮＯ）、乗員Ｐが着座したと判定するまで、乗員Ｐが着座したか否かの判定を繰り返す。
一方、制御部３００は、乗員Ｐが着座したと判定した場合には（ステップＳ１１でＹＥＳ）、カウンタＴをリセットする（ステップＳ１２）。このカウンタＴは、タイマにより１秒ごとに発生するタイマ割り込み処理により、インクリメントされる。

次に、制御部３００は、カウンタＴが３００（秒）以上となったか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、制御部３００は、乗員Ｐが着座してから、５分以上経過したか否かを判定する。
そして、制御部３００は、カウンタＴが３００（秒）以上となっていないと判定した場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、カウンタＴが３００（秒）以上となるまで、この判定を繰り返す。

一方、制御部３００は、カウンタＴが３００（秒）以上となったと判定した場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、着座姿勢情報の取得処理を行う（ステップＳ１４）。ここで、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置の情報と、乗員Ｐの重心の位置の情報と、を取得する。

具体的には、制御部３００は、クッション圧力センサ１１０およびバック圧力センサ１２０からそれぞれ検出値を取得する。そして、制御部３００は、クッション圧力センサ１１０から取得した各検出値から、乗員Ｐの臀部の位置を算出する。また、制御部３００は、クッション圧力センサ１１０およびバック圧力センサ１２０から取得した各検出値から、乗員Ｐの重心の位置を算出する。

なお、制御部３００は、乗員Ｐの重心の位置の情報の代わりに、乗員Ｐのシートバック１２に対する背中の接触領域を取得してもよい。この場合、制御部３００は、バック圧力センサ１２０から各検出値を取得して、このバック圧力センサ１２０から取得した各検出値から、乗員Ｐの背中の接触領域を算出する。

次いで、制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定する（ステップＳ１５）。ここでは、制御部３００は、上記取得した着座姿勢情報から、乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定する。これにより、乗員Ｐの着座姿勢が、軽く背筋を伸ばした理想的なＳ字形状であるのか、背筋が丸まったＣ字形状であるのか等、乗員Ｐの着座姿勢の態様を決定する。

例えば、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置の情報が後方位置であり、乗員Ｐの重心の位置が後方であれば、理想的なＳ字形状となる着座姿勢の態様であると決定する。また、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置の情報が中央位置であり、乗員Ｐの重心の位置も中央であれば、第１のＣ字形状となる着座姿勢の態様であると決定する。また、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置の情報が中央や前方位置であり、乗員Ｐの重心の位置が後方であれば、第２のＣ字形状となる着座姿勢の態様であると決定する。

なお、この乗員Ｐの着座姿勢の態様の決定処理、および、前の着座姿勢情報の取得処理は、当然のことながら、次の処理の「適切な着座姿勢」の判定方法に応じた、着座姿勢の態様の決定、および、着座姿勢情報の取得を行うこととなる。

また、乗員Ｐの着座姿勢の態様の決定の仕方により、シートバック１２の形状の変更をより詳細に的確に行うことができる。例えば、乗員Ｐの臀部の位置と重心の位置に加え、シートバック１２に対して強く圧力がかかっている位置、圧力がかかっている位置が所定箇所に集中しているか否かなどの情報を得ることにより、乗員Ｐの着座姿勢がＣ字形状であり、シートバック１２のどこで支えられているかなどまで検知することができ、シートバック１２の調整をより詳細に行うことができる。

次に、制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、適切な着座姿勢であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。すなわち、制御部３００は、上記処理で決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様が、予め定められている適切な着座姿勢に該当するか否か、また、予め定められている不適切な着座姿勢に該当するか否か、を判定する。
例えば、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置が適切位置であって、乗員Ｐの重心が適切位置よりも前方にある着座姿勢の態様である場合には、適切な着座姿勢ではないと判定する。また、制御部３００は、乗員Ｐの臀部の位置が適切位置よりも前方であって、乗員Ｐの重心が適切位置または適切位置よりも前方にある着座姿勢の態様である場合には、適切な着座姿勢ではないと判定する。

制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、適切な着座姿勢であると判定した場合には（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ２１のタイマ判定処理に移行する。
一方、制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、適切な着座姿勢ではないと判定した場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状であるが否かを判定する（ステップＳ１７）。すなわち、制御部３００は、上記処理で決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状であるか否かを判定する。

制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状であると判定した場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ２３に移行し、第２のＣ字形状ではないと判定した場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１８に移行する。

制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状ではないと判定した場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、第１のＣ字形状用のシートクッション１１の傾斜角(後ろ下がり)を決定する処理を行う（ステップＳ１８）。なお、本実施の形態では、乗員Ｐの着座姿勢が適切ではなく、第２のＣ字形状でもない場合には、第１のＣ字形状であると判断する。

ここで、制御部３００は、シートクッション１１の傾きを変更させる傾斜角を決定する処理を行う。具体的には、制御部３００は、上記決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートクッション１１を後ろ下がりの傾斜する際の傾斜角度を決定する。

次に、制御部３００は、第１のＣ字形状用のシートバック１２の中折れ位置、および、上部と下部の角度を決定する処理を行う（ステップＳ１９）。具体的には、制御部３００は、上記決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートバック１２を中折れさせる位置と、この中折れ位置よりも下方の角度と上方の角度と、を決定する。例えば、制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートバック１２の中折れ位置として、ランバー上部となる、下から３番目の骨格連結子２２６を選択し、この骨格連結子２２６よりも下のバック骨格板２２５の傾斜角と、この骨格連結子２２６よりも上のバック骨格板２２５の傾斜角と、を決定する。

次いで、制御部３００は、第１のＣ字形状に基づいて上記決定した値により、シートクッション１１とシートバック１２とを連係して形態および形状を変更する処理を行う（ステップＳ２０）。具体的には、制御部３００は、クッション形状変更装置２１０に対して上記決定した傾斜角度でシートクッション１１を傾斜させるとともに、これと連係させて、バック形状変更装置２２０に対して上記決定した中折れ位置、および、上下それぞれの角度で、シートバック１２を中折れさせる。

図８は、乗員Ｐの着座姿勢が第１のＣ字形状の場合における動作を示す図である。
図８に示すように、乗員Ｐの着座姿勢が第１のＣ字形状だった場合、シートクッション１１を後ろ下がりとし、これと連係して、シートバック１２を中折れ状態とする。このとき、例えば、下から３番目の骨格連結子２２６でシートバック１２を中折れさせ、この骨格連結子２２６よりも下のバック骨格板２２５の傾斜角と、この骨格連結子２２６よりも上のバック骨格板２２５の傾斜角とを、乗員Ｐの臀部および背中を適切に支えるように調節する。
これにより、乗員Ｐの着座姿勢が第１のＣ字形状であった場合、窮屈な姿勢であったものを、ゆったりとした姿勢に修正させることができる。このとき、無理にＳ字形状に矯正するのではなく、元の着座姿勢を生かして、シートクッション１１およびシートバック１２の形状を変更するので、乗員Ｐにとって負担がかからず、最適な着座姿勢とすることができる。

次に、制御部３００は、カウンタＴが１８００（秒）以上となったか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、制御部３００は、乗員Ｐが着座してから、３０分以上経過したか否かを判定する。なお、初めの３０分経過後は、３０分ごとに経過判定を行うこととなる。
そして、制御部３００は、カウンタＴが１８００（秒）以上となっていないと判定した場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、カウンタＴが１８００（秒）以上となるまで、この判定を繰り返す。

一方、制御部３００は、カウンタＴが１８００（秒）以上となったと判定した場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、カウンタＴをリセットする（ステップＳ２２）。そして、制御部３００は、３０分経過後に、カウンタＴをリセットすると、ステップＳ１４の着座姿勢情報の取得処理に戻って、上記の処理を繰り返す。したがって、３０分ごとに乗員Ｐの着座姿勢を判定して、着座姿勢が適切ではない場合には、座席シート１０の形状を変更させることができる。

一方、制御部３００は、ステップＳ１７で、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状であると判定した場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、第２のＣ字形状用のシートクッション１１の傾斜角（後ろ下がり）を決定する処理を行う（ステップＳ２３）。具体的には、制御部３００は、上記決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートクッション１１を後ろ下がりの傾斜する際の傾斜角度を決定する。

次に、制御部３００は、第２のＣ字形状用のシートバック１２の中折れ位置、および、上部と下部の角度を決定する処理を行う（ステップＳ２４）。ここで、後述するように、シートバック１２の中折れ位置は、第１のＣ字形状である場合よりも低い位置となる。具体的には、制御部３００は、上記決定した乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートバック１２を中折れさせる位置と、この中折れ位置よりも下方の角度と上方の角度と、を決定する。例えば、制御部３００は、乗員Ｐの着座姿勢の態様に基づいて、シートバック１２の中折れ位置として、ランバー下部となる、下から２番目の骨格連結子２２６を選択し、この骨格連結子２２６よりも下のバック骨格板２２５の傾斜角と、この骨格連結子２２６よりも上のバック骨格板２２５の傾斜角と、を決定する。このように、乗員Ｐの着座姿勢の態様が、第２のＣ字形状である場合、第１のＣ字形状である場合よりも低い位置で中折れさせ、シートバック１２の中折れ位置よりも上部を、後方に傾斜させる。

次いで、制御部３００は、第２のＣ字形状に基づいて上記決定した値により、シートクッション１１とシートバック１２とを連係して形態および形状を変更する処理を行い（ステップＳ２５）、変更処理後、ステップＳ２１に移行する。具体的には、制御部３００は、クッション形状変更装置２１０に対して上記決定した傾斜角度でシートクッション１１を傾斜させるとともに、これと連係させて、バック形状変更装置２２０に対して上記決定した中折れ位置、および、上下それぞれの角度で、シートバック１２を中折れさせる。

図９は、乗員Ｐの着座姿勢が第２のＣ字形状の場合における動作を示す図である。
図９に示すように、乗員Ｐの着座姿勢が第２のＣ字形状だった場合、シートクッション１１を後ろ下がりとし、これと連係して、シートバック１２を中折れ状態とする。このとき、例えば、下から２番目の骨格連結子２２６でシートバック１２を中折れさせ、この骨格連結子２２６よりも下のバック骨格板２２５の傾斜角と、この骨格連結子２２６よりも上のバック骨格板２２５の傾斜角とを、乗員Ｐの臀部および背中を適切に支えるように調節する。
これにより、乗員Ｐの着座姿勢が第２のＣ字形状であった場合、後ろに反って上体が倒れていたものを、上体を起き気味にした姿勢に修正させることができる。このとき、無理にＳ字形状に矯正するのではなく、元の着座姿勢を生かして、シートクッション１１およびシートバック１２の形状を変更するので、乗員Ｐにとって負担がかからず、最適な着座姿勢とすることができる。

なお、本実施の形態においては、シートバック１２を中折れ箇所を１箇所としているが、これに限らず、シートバック１２を中折れ箇所を複数設けるものであってもよい。

以上のように、本実施の形態における座席シート１０は、乗員Ｐの着座姿勢の態様を解析し、解析結果に基づいてシートクッション１１およびシートバック１２を連動させて、形状を可変させるので、着座状態に応じた最適な座席シート１０の形状に変化させることができる。また、座席シート１０の形状を可変させることにより、乗員Ｐの痛みや疲労を軽減することができる。また、座席シート１０の形状を可変させることにより、乗員Ｐに安定した着座姿勢をとらせることができ、車両衝突の際に発生するエアバッグ等の乗員保護装置の作動に対しても、適切に保護を受けさせることができる。

なお、本実施の形態において、第１のＣ字形状が、本願の第１特殊姿勢を構成し、第２のＣ字形状が、本願の第２特殊姿勢を構成する。

１ 車両、３ アンダーフロア、４ ルーフ、１０ 座席シート、１１ シートクッション、１２ シートバック、１３ ヘッドレスト、６０ 車載カメラ、１００ 圧力検知部、１１０ クッション圧力センサ、１２０ バック圧力センサ、２００ シート形状変更装置、２１０ クッション形状変更装置、２２０ バック形状変更装置、２２５ バック骨格板、２２６ 骨格連結子、２２７ バック傾斜下部材、２２８ バック傾斜上部材、２２９ 上下連結端子、３００ 制御部

Claims (2)

1. 乗員の臀部を支持するシートクッションと、
   乗員の背中を支持するシートバックと、
   を備えた車両の座席シートにおいて、
   座席シートに着座している乗員の着座姿勢の態様を解析する着座姿勢解析手段と、
   前記シートクッションの傾きを可変制御するシートクッション制御手段と、
   前記シートバックの位置、および、座席シートの上下方向に対する前記シートバックの縦断面形状を可変制御するシートバック制御手段と、
   を有し、
   前記シートクッション制御手段は、
   前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートクッションの座面後部を下げることにより、前記シートクッションを後ろ下がりの傾斜に可変させ、
   前記シートバック制御手段は、
   前記シートクッション制御手段による前記シートクッションの傾斜の可変に連動し、前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートバックの所定位置から上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させ、
   前記シートクッション制御手段による前記シートクッションの座面後部の下降に連動して、前記シートバックを下降させるとともに、
   前記シートバックの所定位置から下部を前方へ、上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させる、
   ことを特徴とする座席シート。
2. 乗員の臀部を支持するシートクッションと、
   乗員の背中を支持するシートバックと、
   を備えた車両の座席シートにおいて、
   座席シートに着座している乗員の着座姿勢の態様を解析する着座姿勢解析手段と、
   前記シートクッションの傾きを可変制御するシートクッション制御手段と、
   前記シートバックの位置、および、座席シートの上下方向に対する前記シートバックの縦断面形状を可変制御するシートバック制御手段と、
   を有し、
   前記着座姿勢解析手段は、
   前記乗員の臀部の位置が適切位置であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではない第１特殊姿勢と判定し、
   前記乗員の臀部の位置が適切位置よりも前方であることが検知され、前記乗員の重心が適切位置または適切位置よりも前方にあると検知されると、適切な着座姿勢ではない第２特殊姿勢と判定し、
   前記シートクッション制御手段は、
   前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートクッションの傾きを可変させ、
   前記シートバック制御手段は、
   前記シートクッション制御手段による前記シートクッションの傾斜の可変に連動し、前記着座姿勢解析手段による解析結果に基づいて、前記シートバックの所定位置から上部を後方に傾斜させて、前記シートバックの縦断面形状を可変させ、
   前記着座姿勢解析手段により、前記乗員の着座姿勢が前記第２特殊姿勢であると判定されると、前記第１特殊姿勢であると判定された場合よりも低い位置で、前記シートバックの上部を後方に傾斜させる、
   ことを特徴とする座席シート。

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