JPH04197315A - シート - Google Patents

シート

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JPH04197315A
JPH04197315A JP2325954A JP32595490A JPH04197315A JP H04197315 A JPH04197315 A JP H04197315A JP 2325954 A JP2325954 A JP 2325954A JP 32595490 A JP32595490 A JP 32595490A JP H04197315 A JPH04197315 A JP H04197315A
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JP
Japan
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seat
vibration
fatigue
vibrations
control
Prior art date
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JP2325954A
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Kazuto Kato
和人 加藤
Toshiyuki Nagashima
永島　淑行
Yoichi Kishi
陽一 貴志
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/0244—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation with logic circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
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    • B60N2/02246—Electric motors therefor
    • 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
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    • 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
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    • Y10S297/03—Pneumatic

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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、シートの座面形状を可変制御することがで
きるシーＩ・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６１−２
５７３３３号公報に記載された第１１図に示すようなも
のがある。このシートＳは、シートクッション１．０１
とシートバック１．０３とからなり、フロントサポート
部、センターサポート部およびサイドサポート部等の各
サポート部の内部にそれぞれフロントエアマット１０５
、センターエアマツｌ−１，０７、クツションサイドエ
アマット１０９，１１１、バックサイドエアマット１１
３．１．１５を設け、各エアマットを膨張および収縮さ
せることによりシートＳの座面形状を変更するように構
成している。そして、各エアマット１０５乃至１１５を
タイマにより一定の周期で制御し、シートＳ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） ところで、シートに着座する乗員には走行状況等に応じ
車体を伝わって様々な振動が入力され、この振動によっ
て身体各部に疲労が発生する。−般に、低周波の振動で
は身体の動きを抑えようと筋肉を緊張させることにより
疲労し、高周波の振動ではシートとの接触面近くの身体
部位が振動し疲労が蓄積する。また、ある周波数の振動
では人体の一部が共振するために疲労を増長させる要因
となっている。さらに、振動が大きいほど疲労は大きく
なる。
しかしながら、上記のような従来の車両用シートにあっ
ては、各エアマット１０５乃至１１５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、乗員に伝わる振動により引き起こされる疲労は全く
考慮されておらず疲労軽減に限界があった。
そこでこの発明は、乗員に伝わる振動を考慮して制御す
ることにより、疲労軽減効果をより拡大することかでき
るシートの提供を１］的とする。
〔発明の梠Ｊ戊〕
（課題を解決するための手段） 上記］１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１及びシートハック３からなり、
座面形状を変更するアクチュエータＣＬＩと、このアク
チュエータＣＬｉを駆動する手段ＣＬ２と、この駆動手
段ＣＬ２を所定パターンで制御する手段ＣＬ３とを備え
たシー１−　Ｓであって、着座した乗員に伝達される振
動を判断する手段ＣＬ４と、判断した振動に応して前記
制御の所定パターンを調整する手段ＣＬ５とを設けた。
また、振動判断手段ＣＬ４は、前記シートクッションに
設けられた加速度センサの検出値から判断する構成とし
た。
さらに、振動判断手段ＣＬ４は、車速、路面状況等の車
両走行状況から判断する構成とした。
（作用） 上記構成によれば、制御手段ＣＬ３により駆動手段ＣＬ
２を所定パターンで制御することにより、アクチュエー
タＣＬＩが駆動され、シー＋−Ｓの座面形状が所定パタ
ーンで変更され、着座者に対して活性化を図ることがで
きる。
しかも、振動判断手段ＣＬ４が乗員に伝達される振動を
判断し、この判断した振動から制御パターン調整手段Ｃ
Ｌ５が振動に応じて前記制御の所定パターンを調整する
。
（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１−　Ｓとして、この発明の一実施例に係
る車両用シーｉ・の構成図を示すものである。
第２図に示すように、車両用シートＳはシートクッショ
ン１およびシートバック３により構成されている。シー
トクッション］の両側部にはクツションサイドサポート
部５．７が設けられ、シートバック３の両側部にはハッ
クサイドサポート部９．１１が設けられている。
シートクッション１内には、乗員である着座者の尻部お
よび大腿部をそれぞれ支持するヒップサボートエアマッ
ト１３とザイザポートエアマソト１５がアクチュエータ
ＣＬＩとして配設されている。シートパック１３内には
着座者の腰椎部および上肢部をそれぞれ支持するランバ
ーサポートエアマット１７とバックサポートエアマット
］９かアクチュエータＣＬＩとして配設されている。ク
ツションサイドサポート部５，７内には着座者の下肢体
サイド部を支持するクッンヨンザイドサポートエアマッ
ト２１．２３がアクチュエータＣＬＩとして配設され、
また、ハックサイドサポート部９、ｌｌ内には着座者の
上肢体サイド部を支持するハックザイドサポートエアマ
ソト２５．２７がアクチュエータＣＬＩとして配設され
ている。これら各エアマット１３〜２７を膨張・収縮さ
せることによりその箇所てシートＳの座面が変形する。
各エアマット１３〜２７はニアコンプレッサ（又はポン
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にはそれぞれ電磁バルブ３３
と圧力センサ３５を介装している。これらコンプレッサ
２９、電磁バルブ−６＝ ３３は駆動手段ＣＬ２を構成する。
前記コンプレッサ２９、電磁バルブ３３および圧力セン
サ３５は、制御手段ＣＬ３としてマイクロコンピュータ
で構成されたコントローラ３７に接続されている。
さらに、このコントローラ３７は、この実施例において
、シートＳに着座した乗員に伝達される振動を判断する
振動判断手段ＣＬ４、判断した振動に応じて制御の所定
パターンを調整する制御パターン調整手段ＣＬ５をも構
成している。
また、コントローラ３７には、イグニッションスイッチ
３９、タイマ４１、および加速度センサ４３が接続され
ている。
前記加速度センサ４３は、この実施例ではシートクッシ
ョン１内に配設され、乗員である着座者に車体から伝わ
る振動を計測するもめで、コントローラ３７はこの振動
検出値から振動を直接的に判断するものとなる。なお、
この加速度−センサ４３の配置位置はシートクッション
１に限定するものではなく、乗員に伝わる振動を正しく
計測できる位置であればよい。
そして、コントローラ３７の駆動信号によりコンプレッ
サ２９を駆動する。各エアマット１３〜２７の空気圧は
それぞれ圧力センサ３５て検出し、この検出値に基づい
て電磁バルブ３３を開閉制御して各エアマット１３〜２
７をそれぞれ膨張および収縮させてシートＳの座面形状
を所定パターンで変形させ、着座者の疲労を軽減するよ
うになっている。
第３図は上記一実施例における座面形状可変駆動マツプ
の一例を示す説明図である。
第３図に示した座面形状可変駆動マツプは、乗員に入力
される振動の周波数成分を調べ、強い成分に対してその
周波数成分が疲労を増長させる身体の各部位を選定し、
この身体各部位に対応するエアマットを駆動制御するよ
うに構成している。
図中、○印が強い周波数成分に対する駆動部位を示す。
例えば、周波数帯ｆ１が強いときは、シートツクジョン
５のサイドサポート２１．２３を所定パターンで駆動す
ると言った如きである。
すなわち、人体は骨格、筋肉等によりバネ−マス−ダン
パ振動系を構成しており、身体各部は第４図に示すよう
な共振周波数を持つ。そして、身体部位が共振する場合
には、人間はその共振を抑えようと周囲の筋肉を緊張さ
せるため振動による疲労が発生する。例えば、共振する
身体部位が躯幹（共振周波数３〜６Ｈｚ）の場合は腹筋
および背筋を緊張させ、頭部（共振周波数５〜８Ｈ’ｚ
）の場合には首および肩の筋肉を緊張させるために疲労
が発生する。一方、自動車の場合は第５図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）に示すように、走行路面、走行速度等の走行
状況によって人体に伝達する振動のレベル、周波数成分
が大きく異なる。従って、第５図（ａ）の非舗装路の場
合には時速４０Ｋｍ／ｈで走行したとすると周波数５Ｈ
ｚでのパワースペクトルが高く、躯幹や胸部が疲労し品
くなる。
第５図（ｂ）の荒れた舗装路の場合には、時速６０　Ｋ
　ｍ　／　ｈで走行したとすると周波数６Ｈｚでのパワ
ースペクトルが高く、頭部を中心に疲労し易くなる。第
５図（Ｃ）の高速道のような舗装路の場合には時速１０
０　Ｋ　ｍ　／　ｈて走行したとすると、周波数１’Ｏ
Ｈｚでのパワースペクトルが高くなる。
このように、走行状況によって乗員の振動による疲労の
程度や身体部位は異るため、乗員の疲労を軽減するため
には入力される振動に応じた座面形状の可変制御が有効
である。
第６図には振動判断、すなわち周波数成分の強さの判定
の原理を示す。
すなわち、第６図（ａ）で示されるような乗員への入力
振動に対し、第６図（ｂ）に示すような周波数フィルタ
を第６図（ｃ）に示すようにＮ個の周波数帯域でかける
。そして、予め定められた規定レベルＰｉより大きい周
波数についてカウンタで１回カウントし、このカウント
数Ｆ　（ｉ）を求め（第６図（ｄ））　、振動を判断す
る。
このとき、周波数フィルタは乗員を疲労させ易い成分は
ど規定レベルＰｉを低くしておくと、より精度の高い疲
労検出が可能となる。例えば第６図（ｂ）では周波数ｆ
２、ｆ３の規定レベルＰ２、Ｐ３が最も低くなっている
。
つぎに、上記一実施例の作用を第７図のフローチャー１
・に基づいて説明する。
このフローチャートは、イグニッションスイッチ３つの
ＯＮ信号かコントローラ３７に入力されると開始され、
一定時間毎に繰り返されるものである。
運転者が着座してイグニッションスイッチ３つをＯＮに
すると（ステップＳ１）、カウンタがリセットされ、加
速度センサ４３かＯＮとなって、タイマ４１がリセット
される（ステップ８２〜Ｓ５）。
つぎにステップＳ６において加速度センサ４３で計測さ
れたシートクッション１部の計測値がタイマ４１により
一定時間毎にコントローラ３７へ取り込まれる。そして
、ステップＳ７で入力された計測値（第６図（ａ））を
ＦＦＴ等により周波数分析し、パワースペクトル密度（
ＰＳＤ）を求め、予め定められたＮ個の周波数帯域ごと
の振動の強度を求める。
ステップＳ８では各周波数帯域ごとの振動の強度が予め
定められた強度レベルＰｉを上回っているか否かが判別
され（第６図（Ｃ））　、設定強度レベルＰｉを上回っ
ているときは、カウンタで１回カウントされる（ステッ
プＳ９、第６図（ｄ））。また、各周波数帯域ごとの強
度か設定強度レベルＰｉを下回るときには、カウントさ
れずステップＳＩＯへ移行する。
ステップＳ　１０てはＮ個の周波数帯域についてカウン
トされたか否かが判別される。Ｎ個の周波数帯域につい
てカウントか終了するとステップＳ］３へ移行し、それ
ぞれのカウント数Ｆ　（ｉ）が予め定められた基準回数
りを上回るか否かが判別される。ここでＦ　（ｉ）がＬ
を上回るときは、振動による疲労が増長されると判断さ
れ第３図の座面形状可変マツプに従ってエアマットの駆
動部位を決定し、駆動信号を出力する（ステップ５１４
）。この駆動信号により該当するエアマットか駆動され
座面形状が変更される（ステップ５１５）。
続いてステップＳ１６でＮ個の周波数帯域の全てについ
て処理が行なわれたか否かが判別され、処理が途中のと
きはステップＳ１７てカウントアツプされてステップ８
１．３から繰返され、終了しているとステップ８１８へ
移行し、イグニッションスイッチ３つがＯＮか否かが判
別される。イグニッションスイッチ３つがＯＮのときは
、走行中であるか、または−時停車中であって再び走行
を続ける場合であるからステップＳ４へ移行しカウンタ
をリセットして制御を続行する。また、ステップ８１８
でイグニッションスイッチ３９がＯＦＦのときは制御を
終了する。
従って、座面形状を変更するに際し、乗員に人力される
振動に応じて座面形状可変部位を選択して変化させ仝こ
とができ、車両の走行状況に応じて疲労軽減効果をより
向上させることができる。
また、乗員の振動による疲労を予測することができ、乗
員が゛疲労を感じる前の段階でエアマットを駆動させる
ことにより、早い段階で疲労を軽減することもできる。
第８図はこの発明の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。第７図のステップ＝　１３− と同様のステップには同符号を付して重複した説明を省
略する。
この実施例は、乗員に伝達される振動を検出する手段と
して、加速度センサ４３からの信号に帯域フィルタをか
け（ステップＳ　２１　）　、その出力が規定レベルＰ
ｉを上回るときにカウンタで１回カウントし、このカウ
ント数Ｆ　（ｉ）を基準回数りと比較するようにしたも
のである（ステップＳ８〜Ｓ９および５１３）。
この実施例は、時系列的に振動を観測しているため、例
えば道路の継ぎ目の様な衝撃振動を確実に検出すること
ができ、より精度の高い疲労検出が可能となり、疲労軽
減効果をより拡大することができる。
第９図（ａ）、（ｂ）はエアマットの駆動波形及びその
周期を制御する例である。
第９図（ａ）はエアマットの駆動波形の一例を示すもの
で、それぞれ異なる複数の駆動波形Ｗ１〜Ｗｏて変更駆
動可能に構成されている。そして、第９図（ｂ）に示す
ように、乗員に人力される振動の周波数成分に対し、振
動による疲労をより効果的に軽減しうる波形を第９図（
ａ）の駆動波形から選択し、さらに、その周期Ｔを設定
してエアマットを駆動制御するようにしている。図中、
○印が選択した駆動波形を示す。従ってこの実施例では
、振動に応じて駆動箇所を変える？ではなく、全てのエ
アーマットを同一の波形で駆動でき１乗員の違和感が少
なくなる。但し、上記実施例のように駆動箇所を選択し
、さらに波形を選択する構成にすることもできる。
第１０図はこの発明の他の実施例を示すもので、乗員に
伝達される振動を車両走行状況から判断するようにした
ものである。すなわち、この実施例では、車速センサ４
３、路面状況検出センサ４５が設けられ、それぞれコン
トローラ３７に接続されている。車速センセ４３は、例
えばスピードメータからの信号を取込むもので、路面検
出センサ４５は、例えば路面に超音波を発信し、これを
受信する送受信器からなっている。そして、路面状況と
車速との関係で予め実験等により第５図のような振動の
レベル、周波数成分の関係グラフを種々インプットして
おき、コントローラ３７て判断した走行状況に対応した
振動のレベル、周波数成分の関係グラフをアウトプット
し、上記同様の制御を行なう。
従って、この実施例では乗員に伝わる振動を間接的に検
出し、走行状況に応じた制御が可能となっている。
〔発明の効果〕
以上の説明より明らかなように、この発明の構成によれ
ば、振動により引き起される乗員の疲労を効果的に軽減
することができ、疲労軽減効果をより向上させることが
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
例に係るシートの構成図、第３図は座面形状可変駆動マ
ツプの一例を示す説明図、第４図は人体各部の共振（座
位の場合）を示す説明図、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）は走行状況による入力振動の違いの一例を示す説明図
、第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は周波数成分
の強さの判定原理を示す説明図、第７図は第２図の構成
に基づく制御フローチャー１・、第８図はこの発明の他
の実施例に係る制御フローチャート、第９図（ａ）、（
ｂ）はアクチュエータの駆動パターンの一例を示す説明
図、第１０図は他の実施例に係るシートの構成図、第１
１図は従来例による車両用シートの斜視図、である。 １・・・シートクッション ３・・・シートバック Ｓ・・・シート ＣＬＩ・・・アクチュエータ ＣＬ２・・・駆動手段 ＣＬ３・・・制御手段 ＣＬ４・・・振動判断手段 ＣＬ５・・・制御パターン調整手段 代理人　　弁理士　　　三　好　秀　和非舗装路 Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（Ｈｚ） （ａ） 荒れた舗装路　　　　　　　　　　高速道のような舗装
路（ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｃ）第
５図 一１０只−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シートクッション及びシートバックからなり、座
    面形状を変更するアクチュエータと、このアクチュエー
    タを駆動する手段と、この駆動手段を所定パターンで制
    御する手段とを備えたシートであって、着座した乗員に
    伝達される振動を判断する手段と、判断した振動に応じ
    て前記制御の所定パターンを調整する手段とを設けたこ
    とを特徴とするシート。
  2. （２）前記振動判断手段は、前記シートクッションに設
    けられた加速度センサの検出値から判断することを特徴
    とする請求項（１）記載のシート。
  3. （３）前記振動判断手段は、車速、路面状況等の車両走
    行状況から判断することを特徴とする請求項（１）記載
    のシート。
JP2325954A 1990-11-29 1990-11-29 シート Pending JPH04197315A (ja)

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JP2325954A JPH04197315A (ja) 1990-11-29 1990-11-29 シート
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