JPH08387A

JPH08387A - 車両の体動誘発装置

Info

Publication number: JPH08387A
Application number: JP6139981A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Abe; 智行阿部; Nobuhisa Okamoto; 宜久岡本; Satoru Kogori; 了古郡; Shoichi Maruya; 祥一丸屋
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1994-06-22
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】運転者の体動の状態を検出し、体動を誘発、ま
たは体動が少ないこと等に対する注意を喚起させて自発
的に体動を生じさせ、筋疲労、血行の悪化等を防止す
る。【構成】運転者の体動状態を検出し、体動が少なくなっ
たときもしくは体動が少なくなることを推測したとき
に、所定の信号を出力する体動検出器２４，２６と、体
動検出器からの出力信号に基づいて、運転者に体動を誘
発する刺激呈示装置２８および／または体動を喚起する
注意喚起装置とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両を運転する運転者
に対して体動を誘発し、運転者の疲労を軽減するための
車両の体動誘発装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高速道路網の整備が進むに伴い、
長時間高速で運転することが頻繁に行われるようになっ
てきている。このような状況のもとでは、運転者は、長
時間高負荷の運転を強いられることとなり、その結果運
転に集中し、身体の動きが少なくなってしまう（高負荷
運転による姿勢拘束）。

【０００３】また、自動車の車室内は、もともと身体を
動かせる範囲が狭く、且つシートに着座していることで
身体の動きが制限されている（シート等による姿勢拘
束）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人間の
本来の姿としては、姿勢が拘束されていないときには自
然と身体を動かす（体動がある）のが普通であり、動い
ていることで身体が正常に機能している。そのため、姿
勢拘束が生じると、静的緊張が引き起こされ、筋疲労が
生じる、あるいは筋肉が動くことによる血液のポンプ作
用が起こらなくなり血行を悪化させる等、人体に対して
悪影響が及ぶ。そのため、上記のような姿勢拘束の軽減
が望まれている。

【０００５】このような問題点を解決するための方法と
しては、例えば特開平３−２００４３８号に開示されて
いるようなものが知られている。この従来技術において
は、運転者の疲労からくる体動を検出し、それに基づい
てシートの座面形状を変化させ、運転者の疲労を軽減さ
せるようにしている。しかしながら、運転者が自分から
身体を動かすようになった時点では、運転者の疲労はか
なり進んだ状態にあると考えられるため、運転者の疲労
をもっと早期に検出し、運転者の疲労をより早い時点で
軽減することが望まれている。また、この従来技術にお
いては、シートの座面形状を変化させることにより強制
的に運転者の身体を動かして疲労を軽減させようとして
いるが、理想的には運転者自身が疲労があまり進まない
時点で自発的に身体を動かす方が、運転操作に支障がな
い範囲で身体を大きく動かすことができ、疲労の軽減効
果も大きい。従って、運転者の身体を強制的に動かすの
ではなく、運転者の疲労がそれ程大きくならない時点で
且つ運転者に自発的に身体を動かさせることが望まれて
いる。

【０００６】また、たとえば特開平４−１９７３１４号
にも、運転者の疲労を検出し、シート形状を変化させる
技術が開示されているが、この従来技術も、シートの変
形により運転者の身体を強制的に動かさせるものであ
り、やはり運転者に自発的に身体を動かさせるものでは
ない。

【０００７】従って、本発明は上述した課題に鑑見てな
されたものであり、その目的とするところは、人間が通
常行なっている体動の状態を検出し、体動を誘発、また
は体動が少ないこと等に対する注意を喚起させて自発的
に体動を生じさせることにより、筋疲労、血行の悪化等
を防止し、人体に対する悪影響を防ぐことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明の車両の体動誘発装置
は、運転者の体動状態を検出し、体動が少なくなったと
きもしくは体動が少なくなることを推測したときに、所
定の信号を出力する体動検出手段と、該体動検出手段か
らの出力信号に基づいて、運転者に体動を誘発する刺激
呈示手段および／または体動を喚起する注意喚起手段と
を具備することを特徴としている。

【０００９】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記体動検出手段は、車両のシートに対す
る体圧を検出することにより体動を検出することを特徴
としている。

【００１０】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記体動検出手段は、運転操作部材の操作
状態を検出することにより体動を推測することを特徴と
している。

【００１１】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記体動検出手段は定速走行状態の継続時
間から体動を推測することを特徴としている。

【００１２】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記注意喚起手段は、運転者に対して、聴
覚刺激、嗅覚刺激、視覚刺激のうちの少なくとも１つを
付与することを特徴としている。

【００１３】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、運転者のリラックス状態を検出するリラッ
クス検出手段を更に具備し、前記刺激呈示手段は、前記
体動検出手段と前記リラックス検出手段の出力に基づい
て、運転者の体動を誘発することを特徴としている。

【００１４】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記刺激呈示手段は、シート形状を微小量
変化させることにより運転者に体動を誘発するものであ
り、運転者が姿勢を変化させたときにその変化量以上に
シート形状を変化させることを特徴としている。

【００１５】また、この発明に係わる車両の体動誘発装
置において、前記刺激呈示手段はシートの所定部位に配
設された振動体を有し、前記所定部位に対応する運転者
の身体部位の共振周波数で前記振動体を振動させること
を特徴としている。

【００１６】

【作用】以上のようにこの発明にかかわる車両の体動誘
発装置は構成されているので、体動検出手段により運転
者の体動が少なくなったことを検出し、あるいは少なく
なることを推測することにより運転者の疲労を早期に発
見し、刺激呈示手段あるいは注意喚起手段により運転者
の自発的な体動を誘発することにより、長時間の運転で
も筋疲労、血行の悪化等の人体への悪影響を軽減させる
ことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかか
わる体動誘発装置の実施例の構成を示すブロック図であ
る。図１を参照して、体動誘発装置の概略構成について
説明する。

【００１８】図１において、体動誘発装置１０は、運転
者１２あるいは車両１４の状態を検出することにより、
運転者の体動が少ない状態を検出、あるいは体動が少な
くなることを推測する体動検出推測部１６と、運転者の
体動を誘発するための体動誘発部１８と、運転者に対し
て体動が少なくなった旨を知らせる体動注意喚起部２０
とから概略構成されている。

【００１９】詳細は後述するが、上記のように構成され
る体動誘発装置１０においては、体動検出推測部１６
は、例えばシートに対する身体の圧力変化、運転者の心
拍、運転者を撮影した画像、車両の走行速度の変化状態
等に基づいて運転者の体動が少なくなったことを検出あ
るいは推測する。また、体動誘発部１８は、体動検出推
測部１６により体動が少ない、あるいは少なくなると判
断された場合、シートからの身体の支持反力を変化させ
る、身体の振動共振を用いて違和感を与える、運転者の
重心位置を変化させる等の様々な刺激を運転者に呈示
し、運転者の体動を誘発する。また、体動注意喚起部２
０は、体動が少ない、あるいは少なくなると判断された
場合、光（ディスプレイも含む）、音、振動、香り、体
感等の様々な刺激を用いて、運転者に体動が少ない、あ
るいは少なくなることに対して注意を喚起し、体動を起
こさせる。

【００２０】通常、運転者の身体は体動が少なくなって
姿勢が固定してしまうと疲労がたまってきてその疲労が
ある限界まで大きくなると、運転者は自発的に体を動か
す様になる。本実施例は、運転者が自発的に身体を動か
す様になる前段階の体動が少なくなった段階、すなわち
疲労がたまり始める、あるいは疲労がたまってくるであ
ろうと推測される時点でいち早く運転者に体動を誘発し
て、筋疲労、血行不良等を防止しようとするものであ
る。

【００２１】次に、上記で概説した体動検出推測部、体
動誘発部、体動注意喚起部の具体的な構成について詳述
する。（第１の実施例）図２は、第１の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図２において、車両
のシート２２の座面と背もたれの部分にはロードセル
（圧力センサ）２４, ２６が内蔵されており、シート２
２にかかる運転者の体圧を測定できるようになされてい
る。また、シート２２の背もたれの内部には、この背も
たれの部分を駆動して運転者の腰の部分のサポート性を
調整するランバー２８が設けられている。ロードセル２
４, ２６にはこのロードセル２４, ２６からの信号を体
圧に変換する体圧測定部３０が接続されており、体圧測
定部３０には体動回数カウント部３２を介してランバー
稼動部３４が接続されている。

【００２２】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、ロードセル２４, ２６、体圧計測部３０
により体圧の変動を計測する。次に、この計測された体
圧変動を体動回数カウント部３２によりカウントし、一
定時間当りの体動回数を計測する。そして、一定時間当
りの体動回数が所定の回数よりも少ない場合に、ランバ
ー稼動部３４によりランバー２８を稼動し、運転者の腰
の部分を刺激して体動を誘発する。

【００２３】すなわち、この第１の実施例は、ロードセ
ル２４, ２６により検出された体圧変動が少なくなった
ときに、体動が少なくなったと判定して、ランバー２８
をある一定のタイミングで稼動し、運転者に背筋を伸ば
す、あるいは姿勢を変えることを促し、筋疲労、血行不
良等の人体への悪影響を防ぐものである。

【００２４】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転ポジション調整のための既存のシステムを用
いることができるため、新たにシステムを考える必要が
ない。（２）強制的に姿勢を変えさせるのではなく、運転者が
自分の意志で体動を起こすことになるので、高速道路走
行等の高負荷運転中であっても危険が少ない。（３）人体に直接接触しないで体動の計測が可能であ
る。（４）ロードセルの個数を増やすことにより、より正確
な体動回数が検出できる。（５）外部からは観察できないシート面に隠された部位
（背、腰、臀部）の体動が検出できる。（第２の実施例）図３は、第２の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図３において、車両
のシート２２の座面と背もたれの部分にはこれらの部分
を変形駆動するためのアクチュエータ３６が内蔵されて
いる。また、ステアリング３８にはステアリングの舵角
を検出するためのステアリング角度センサ４０が設けら
れており、運転者の前方には運転者を撮影するためのテ
レビカメラ４２が設けられている。これらのステアリン
グ角度センサ４０とテレビカメラ４２は体動検出部４４
に接続されている。体動検出部４４は体動誘発判断部４
６に接続され、更に、この体動誘発判断部４６にはアク
チュエータ３６を駆動するためのシート稼動部４８が接
続されている。

【００２５】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まずテレビカメラ４２により運転者の体動を検
出し、ステアリング角度センサ４０により、運転者の車
両に対する操作を検出する。次に体動誘発判断部４６に
おいて、運転者の体動が少なく、且つ運転操作の負荷が
小さい（ステアリングの舵角変化が少ない）場合に体動
を誘発すべきであると判断する。そして、これによりア
クチュエータ３６を稼動し、体動を誘発する。

【００２６】すなわち、この第２の実施例は、運転者の
動きを検出するテレビカメラ、ステアリングの動きを検
出するセンサにより、体動が少なくなったときに、シー
ト形状を変化させ、運転者に背筋を伸ばす、あるいは姿
勢を変えることを促し、筋疲労、血行不良等の人体への
悪影響を防ぐものである。

【００２７】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転ポジション調整のためのランバー、チルト等
の既存のシステムを用いることができるため、新たにシ
ステムを考える必要がない。（２）人体に直接接触しないで体動の計測が可能であ
る。（３）車両の挙動、運転状況等も検出しているので、シ
ートを稼動することで危険が生じることを避けることが
できる。（第３の実施例）図４は、第３の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図４において、車両
のシート２２のヘッドレストの付近には送風機５０が配
設されており、運転者の頭部に対して、風や香りを送る
ようになされている。また、車室内のインスツルメント
パネルには体動が少なくなったことを運転者に警告する
ための図形警告表示装置５２が設けられており、この図
形警告表示装置５２はアラーム生成部５４に接続されて
いる。一方、車速センサ５６が体動推定部５８に接続さ
れており、一定の速度が所定時間以上続いたときに、運
転者の体動が少なくなると推測する。アラーム生成部５
４には、送風機５０が接続されており、体動推定部５８
の出力信号に基づいて送風機５０を動作させる。

【００２８】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず走行速度の変化から体動推定部５８におい
て体動が少なくなることを推測する。その結果、体動が
少なくなると推定された場合に、運転者に対して香りと
風を送り、体動が少なくなることを警告する（１次警
告）。さらに体動が少なくなることが推定される場合に
は、図形警告表示装置５２により、図形で体動が少なく
なることを警告する。

【００２９】すなわち、この第３の実施例は、車両走行
速度から、一定速度が一定時間以上連続した場合に、体
動が少なくなったと推定し、嗅覚、体感、および視覚刺
激により体動が少なくなったことを、運転者に教え、注
意を促して筋疲労、あるいは血行不良等の人体に対する
悪影響を防ぐものである。

【００３０】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者のみを対象とすることができるため、他の
乗員に不快感や不安感を与えることがない。（２）強制的に姿勢を変えさせるのではなく、運転者が
自分の意志で体動を起こすことになるので、高速道路走
行中であっても危険が少ない。。（３）運転者に対する刺激を体動の頻度に応じて使い分
けることにより、運転者が自分の意志で、運転を継続す
るか、パーキング等でストレッチを行なうかなどの場合
分けが可能となる。（第４の実施例）図５は、第４の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図５において、車両
のシート２２の座面と背もたれの部分にはロードセル
（圧力センサ）２４, ２６が内蔵されており、シート２
２にかかる運転者の体圧を測定できるようになされてい
る。ロードセル２４, ２６にはこのロードセル２４, ２
６からの信号を体圧に変換する体圧測定部３０が接続さ
れており、体圧測定部３０には体動回数カウント部３２
が接続されている。

【００３１】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、ロードセル２４, ２６、体圧計測部３０
により体圧の変動を計測する。そして、体圧の変動があ
る所定の変動幅よりも大きいときに体動があったとして
検出する。具体的には、図６に示すような体圧変動があ
った場合には、夫々のピーク値の部分で体動があったと
判断される。そして、図７に示すように、一定時間当り
（例えば５分間毎）の体動の回数を集計し、その値が設
定された最低体動回数を下回った場合に、体動が少なく
なったと判断する。そして、体動が少なくなったと判断
されたときには体動を誘発する機構を動作させる。この
体動を誘発する機構としては、既に第１の実施例で説明
したようなランバーを駆動させる機構等が使用できる。

【００３２】すなわち、この第４の実施例は、ロードセ
ル２４, ２６により体圧変動を計測し、その体圧変動か
ら体動の回数をカウントし、体動を誘発すべきタイミン
グを求めるものである。

【００３３】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）人体に直接接触しないで体動の計測が可能であ
る。（２）ロードセルの個数を増やすことにより、より正確
な体動回数が検出できる。（３）外部からは観察できないシート面に隠された部位
（背、腰、臀部）の体動が検出できる。（第５の実施例）この第５の実施例では図８に示すよう
に速度センサ５６の信号が体動推定部１６に入力され、
体動推定部１６の信号が体動誘発部１８に入力されるよ
うに構成されている。

【００３４】このように構成される体動誘発装置におい
ては、まず、車両の走行速度を検出する。そして、例え
ば図９に示すように、走行速度の変化幅が一定の範囲内
で、且つ、それが一定時間以上継続した場合に、単調走
行が続いていると考えられるので、体動が少なくなった
と推定する。そして、このように体動が少なくなったと
推定された場合に体動を誘発させる機構を動作させる。
この体動を誘発する機構としては、既に第１の実施例で
説明したようなランバーを駆動させる機構等が使用でき
る。

【００３５】すなわち、この第５の実施例は、車両走行
速度から、一定速度が一定時間連続した場合等に、単調
走行になり体動が少なくなったと推定し、体動を誘発す
るものである。（第６の実施例）図１０は、第６の実施例の体動誘発装
置の構成を示したブロック図である。図１０において、
車両のシート２２の座面と背もたれの部分にはロードセ
ル（圧力センサ）２４, ２６が内蔵されており、シート
２２にかかる運転者の体圧を測定できるようになされて
いる。また、シート２２の座面と背もたれの内部には、
シートを変形させるためのアクチュエータ３６が設けら
れている。上記のロードセル２４，２６は体動人間状態
計測部６０に接続されている。この体動人間状態計測部
６０は、ロードセル２６からの体圧変動の信号と、運転
者に装着された心電計６４からの信号により、運転者の
体動と身体の生理的状態を検出するものである。体動人
間状態計測部６０からの出力信号に基づいて、シート稼
動制御装置６２がシート２２に配設されたアクチュエー
タ３６を稼動させる。

【００３６】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、心電計６４により、運転者が緊張してい
るかリラックスしているかを検出する。また、ロードセ
ル２４，２６により運転者の体動を検出する。そして、
体動人間状態計測部６０により、運転者が緊張していな
いで、且つ体動を起こした瞬間を判定する。この体動を
起こした瞬間にシートを稼動することにより運転者の体
動を大きくする。

【００３７】すなわち、この第６の実施例は、緊張して
いるときに、シート稼動等の体動誘発装置が動作する
と、違和感、不快感が大きくなる可能性がある。そこ
で、心拍などにより、運転者がリラックスしている状態
を検出し、且つ運転者が姿勢を変えようとしたときに姿
勢の変化以上にシートを動かす等の姿勢の変化を大きく
することにより違和感、不快感を低減するものである。

【００３８】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者が緊張していないときにシートの稼動を行
なうので、運転者に対する負担が少ない。（２）運転者が姿勢を変えようとしているときにシート
の稼動を行なうので運転者の違和感、不快感が少ない。（３）自発的な体動以上に体動が大きくなるので、体動
の効果が大きい。（第７の実施例）人間は、通常、その重心位置に合わせ
て最も楽な状態となるように姿勢を保っている。従っ
て、重心位置が変化した場合、再度姿勢を取り直すこと
が普通である。この第７の実施例は、体動を誘発させる
手段の１つとして、シート接触面形状を運転者の状態、
車両の状態に応じて変化させ、着座時の運転者の重心位
置を変化させ、体動を誘発するものである。

【００３９】シート２２には、図１１に示すように、シ
ート２２の着座部の前部および後部の左右を矢印ａ，
ｂ，ｃ，ｄで示すように別々に上下動させる機構と、着
座部の前部と後部を矢印ｇ，ｈで示すように左右同時に
上下動させる機構と、背もたれ部の左右を矢印ｅ，ｆで
示すように別々に前後動させる機構と、背もたれ部の上
部と下部を矢印ｉ，ｊで示すように左右同時に前後動さ
せる機構とが内蔵されている。これらの機構を別々に駆
動することにより、運転者の重心位置Ｇの位置を上下左
右方向に自在に移動させることができる。

【００４０】図１２は、運転者の重心位置を移動させ
て、体動を誘発するための各部の動作パターンを示した
ものである。例えば、図１２中Ａで示すパターンは、ま
ずシートの着座部の左前部を上昇させ、次に右前部を上
昇させ、次にシートの着座部の左後部を下降させ、次に
右後部を下降させ、次に背もたれの左側を前方に移動さ
せ、次に右側を後方に移動させ、次にシートの着座部の
前方を左右同時に下降させ、次に後方を左右同時に上昇
させ、次に背もたれの下部を左右同時に前方に移動さ
せ、次に上部を左右同時に後方に移動させるというパタ
ーンである。このように順次シート２２の各部を移動さ
せることにより、運転者の重心が少しずつ移動し、運転
者に体動を誘発することができる。図中Ｂ, Ｃ, Ｄ,
Ｅ, Ｆで示すパターンも考えられる。

【００４１】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、あらかじめ運転者の重心が変化するよう
にシートの稼動パターンを図１２のように設定してお
く。そして、体動を誘発させる必要に応じて、これらの
パターンに基づいてシートを稼動させる。

【００４２】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）重心を変化させるだけであるので、強制的に姿勢
を変化させる必要がなく、大きな動きをさせる必要がな
い。（２）シート接触面を大きく動かさずに重心を変化させ
ることが可能である。（第８の実施例）この第８の実施例は、シート着座時に
シートによる支持力を変化させ、運転者に対する反力を
変化させるものである。これにより、運転者は、それま
での安定バランスから、反力変化後の安定バランスへ身
体を移行させる必要が生じ、体動が誘発される。

【００４３】ただし、この場合の体動は、安定バランス
移行に要する身体変化の大きさにより、外見上の身体姿
勢に変化が現われる場合と、外見上には変化は現われな
いが、姿勢維持のための筋力バランス（使う筋肉の部位
と筋力の大きさ）の変化が生じる場合の双方を含む。

【００４４】図１３は、この第８の実施例のシート２２
の構成を示したものであり、着座部２２ａと、アームレ
スト部２２ｂと、ランバーサポート部２２ｃと、サイド
サポート部２２ｄと、バックレスト部２２ｅと、ヘッド
レスト部２２ｆとを備えている。これらの各部の内部に
は、図１４に示すようにエアクッション６６が内蔵され
ており、このエアクッション６６への空気の充填状態を
変化させることにより各部の支持反力を調節することが
できる。そして、各部の支持反力を例えば図１５に示す
ように上下左右方向で均一あるいは不均一に調整するこ
とにより、安定バランスを変化させ、運転者に体動を誘
発させる。

【００４５】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、あらかじめ運転者への支持反力が変化す
るようにシートの稼動パターンを設定しておく。そし
て、体動を誘発させる必要に応じて、稼動パターンを順
次動かしていく。

【００４６】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）シートの大きな変形幅を必要としない。（２）人体の圧覚に直接的に作用させることができる。（３）強制的な運転姿勢の大きな変化がないので、高速
道路運転等の高負荷運転中であっても危険が少ない。（第９の実施例）この第９の実施例は、シート着座時に
シートによる支持位置を変化させ、運転者に対する拘束
位置を変化させるものである。これにより、運転者は、
それまでの安定バランスから、拘束位置変化後の安定バ
ランスへ身体を移行させる必要が生じ、体動が誘発され
る。

【００４７】ただし、この場合の体動は、安定バランス
移行に要する身体変化の大きさにより、外見上の身体姿
勢に変化が現われる場合と、外見上には変化は現われな
いが、姿勢維持のための筋力バランス（使う筋肉の部位
と筋力の大きさ）の変化が生じる場合の双方を含む。

【００４８】図１６は、この第９の実施例のシート２２
の構成を示したものであり、着座部２２ａと、アームレ
スト部２２ｂと、ランバーサポート部２２ｃと、サイド
サポート部２２ｄと、バックレスト部２２ｅと、ヘッド
レスト部２２ｆとを備えている。これらの各部の内部に
は、図１７に示すように送りねじとリンク機構による支
持位置変化機構が内蔵されており、この支持位置変化機
構により各部の支持位置を調節することができる。そし
て、各部の支持位置を例えば図１８に示すように上下左
右方向で均一あるいは不均一に調整することにより、安
定バランスを変化させ、運転者に体動を誘発させる。

【００４９】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、あらかじめ運転者への支持位置が変化す
るようにシートの稼動パターンを設定しておく。そし
て、体動を誘発させる必要に応じて、稼動パターンを順
次動かしていく。

【００５０】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）直接的に筋肉の動きを誘発することができる。（２）支持位置によっては大きな身体姿勢、バランスの
変化を誘発することができる。（第１０の実施例）人間は、身体に様々な違和感、不快
感、例えば、共振周波数で振動される、スポット的に突
かれる、急激な温度差、風等を与えられる、姿勢を変え
られる、たたかれる、身体接触面が変化する（フィット
感が変わる等も含む）等といったことがおきると、その
原因となるものから逃げることが可能であれば、身体を
動かして回避しようとする。この行動が体動となる。

【００５１】この第１０の実施例は、上記のような違和
感、不快感を与えて体動を生じさせようとするものであ
る。

【００５２】図１９は、第１０の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図１９において、車
両のシート２２の座面と背もたれの部分およびヘッドレ
ストには振動体６８が内蔵されており、運転者の身体に
振動を与えることができるようになされている。これら
の振動体６８は発振器およびアンプ７０を介して体動誘
発部１８に接続されている。

【００５３】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、体動を誘発させる必要に応じて、発振器および
アンプを所定時間動作させ、体動を誘発する。人間は、
身体部位を共振周波数で振動させると、違和感、不快感
を感じ、それを回避しようと振動源から身体部位を離そ
うとする。従って、本実施例においても、振動体６８
は、各部の共振周波数で振動される。ちなみに、各部の
共振周波数は、夫々、臀部で８０Ｈz 、背部で４〜１２
Ｈz 、頭部で５０〜７０Ｈz である。

【００５４】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者のみを対象とすることができるため、他の
乗員に不快感、不安感を与えない。（２）強制的に姿勢を変えさせるのではなく、運転者自
身が自分の意志で体動を起こすことになるので、高速道
路走行中であっても危険が少ない。（３）運転者に警告する刺激を体動の頻度に応じて使い
分けることにより、運転者が自分の意志で、運転を継続
するか、パーキング等でストレッチを行なうか等の場合
分けが可能である。（第１１の実施例）人間は、身体部位の一部が吸引され
ると、違和感を生じ、その違和感を回避しようとしてそ
の吸引源から身体部位を離そうとする。この第１１の実
施例は、運転者の身体部位の一部を吸引することによ
り、体動を誘発させようとするものである。

【００５５】図２０は、第１１の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図２０において、車
両のシート２２の背もたれの部分にはパイプ７２が内蔵
されており、このパイプ７２には吸引ポンプ７４が接続
されており、この吸引ポンプ７４の吸引力により運転者
の背中の部分を吸引するようになされている。吸引ポン
プ７４は体動誘発部１８に接続されており、パイプ７２
内に設けられた圧力センサの信号に基づいて体動誘発部
１８により動作を制御される。

【００５６】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、体動誘発部１８により体動誘発の必要が
生じたときに、吸引ポンプ７４を用いて運転者の身体部
位を吸引する。そして、圧力センサ７６により吸引部の
圧力が車室内の気圧と同等になった場合に、体動が生じ
たと認め、吸引ポンプ７４の動作を停止する。

【００５７】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者のみを対象にできるため、他の乗員に不快
感、不安感を与えない。（２）強制的に姿勢を変えさせるのではなく、運転者が
自分の意志で体動を起こすことになるので、高速走行中
であっても危険が少ない。（第１２の実施例）人間は、身体部位の接触面形状が変
化すると違和感を感じ、その違和感を回避しようと、そ
の形状が変化した場所から身体部位を離そうとする。

【００５８】この第１２の実施例は、シートの背もた
れ、及び座面に回転体を埋め込むことにより、身体部位
に接触しているシート表面形状を変化させ、違和感を与
えるものである。

【００５９】図２１は、第１２の実施例の体動誘発装置
の構成を示したブロック図である。図２１において、車
両のシート２２の座面と背もたれの部分には波形の回転
体７８およびモーター８０が内蔵されており、この回転
体７８の回転によりシート表面形状を変化させることが
できるようになされている。回転体７８を駆動するモー
ター８０は回転体稼動部８２を介して体動誘発部１８に
接続されている。

【００６０】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、体動誘発部１８により体動誘発の必要が生じた
ときに一定時間の間回転体７８を駆動する。これにより
運転者は違和感を感じ、体動が誘発される。

【００６１】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者のみを対象にできるため、他の乗員に不快
感、不安感を与えない。（２）強制的に姿勢を変えさせるのではなく、運転者が
自分の意志で体動を起こすことになるので、高速走行中
であっても危険が少ない。（３）運転者に警告する刺激を体動の頻度に応じて使い
分けることにより、運転者が自分の意志で、運転を継続
するか、パーキング等でストレッチを行なうかなどの場
合分けが可能である。（第１３の実施例）従来、シートは身体にフィットさせ
ることを目的として製造されているので、ランバーサポ
ート、サイドサポート、シートバック中折れ等を稼動さ
せることによって、身体にやや違和感を与えることはで
きるものの、積極的に違和感を与えることはできなかっ
た。

【００６２】この第１３の実施例は、シート形状を大き
く、あるいは通常動かない部位、方向に変化させて、積
極的に違和感を与え、体動を誘発するものである。

【００６３】図２２は、第１３の実施例の体動誘発装置
に使用されるシートの形状を示した図である。図２２に
おいて、シート２２には（ａ）, （ｂ）に示すように中
折れ部２２ａ, ２２ｂが形成されており、この中折れ部
２２ａ, ２２ｂを境にシートが折れ曲がるように構成さ
れている。また、シート２２の内部には、シートを折れ
曲がり駆動するための駆動装置が内蔵されている。

【００６４】上記のように構成される体動誘発装置にお
いては、まず、体動誘発部により体動誘発の必要が生じ
たときに、その体動誘発の必要性の程度に応じてシート
２２を折れ曲がり駆動する。そして、一定時間の経過後
にシートを元の形状に戻す。これにより、運転者は不快
感を感じ体動が誘発されることとなる。

【００６５】上記のように動作する体動誘発装置は、以
下のような利点を有する。（１）運転者のみを対象にできるため、他の乗員に不快
感、不安感を与えない。（２）運転者に警告する刺激を体動の頻度に応じて使い
分けることにより、運転者が自分の意志で、運転を継続
するか、パーキング等でストレッチを行なうかなどの場
合分けが可能である。（第１４の実施例）体動を誘発するためのシート形状を
変化させる機構において、複数箇所の形状を変化させる
には複数個のアクチュエータが必要となり、コストが上
昇する。

【００６６】この第１４の実施例は、コスト低減のた
め、１つのモーターで２つの動きをさせるようにしたも
のである。

【００６７】図２３は、第１４の実施例に使用されるシ
ートの駆動機構を示した図である。図２３において、シ
ート２２の内部には偏心した回転ローラ８６と、もう１
つのローラ８８とこれらのローラの間に掛け渡されたベ
ルト９０とが設けられている。回転ローラ８６はモータ
８４によりベルト駆動される。

【００６８】このように構成されるシート２２において
は、モータ８４により偏芯したローラ８６を回転させる
ことにより、シート前部のシート面を上下動させること
ができる。また、モータ８４に駆動力をかけ、ベルトの
張力を変化させることによりシート座面中央部を上下動
させることができる。そして、モータ８４の回転方向を
変えることにより、シート座面中央部のベルトの張力が
小さい場合と大きい場合の使い分けが可能である。（第１５の実施例）体動を誘発する場合、第６の実施例
のように自発的な体動に合わせてシートの稼動を行なう
場合、従来のモータや空気圧を用いるものでは、動作が
遅く、必要なタイミングよりも遅れて作動してしまう。

【００６９】この第１５の実施例は、スプリングを用
い、あらかじめスプリングをモータ等で縮めておき、必
要な場合に一気に伸ばすようにして、高速にシート形状
を変化させるものである。

【００７０】図２４に示すように、モータ等であらかじ
め、スプリングを縮めておき、ストッパー等でその縮め
た状態を保つ。シートの急激な稼動が必要な状態になっ
た場合に、ストッパーを解除し、スプリングを開放す
る。これにより、運転者は体動を更に誘発されることと
なる。なお、ストッパーを多段階にすることにより、動
作を多段階にすることも可能である。

【００７１】以上説明したように、上記の実施例によれ
ば、運転者の疲労が大きくならないうちに運転者に体動
を誘発させることができ、運転者の疲労を軽減させるこ
とができる。

【００７２】なお、上記の各実施例では、体動の検出方
法と、体動の誘発方法を１つの組み合わせ毎に説明した
が、上記の各実施例の組み合わせに限定されることな
く、体動の検出方法と体動の誘発方法は、上記の実施例
の範囲内でいかように組み合わせることも可能である。

【００７３】また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で、上記の実施例を修正または変形したものに適用可
能である。

【００７４】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明にかかわる車
両の体動誘発装置によれば、体動検出手段により運転者
の体動が少なくなったことを検出し、あるいは少なくな
ることを推測することにより運転者の疲労を早期に発見
し、刺激呈示手段あるいは注意喚起手段により運転者の
自発的な体動を誘発することにより、長時間の運転でも
筋疲労、血行の悪化等の人体への悪影響を軽減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかわる体動誘発装置の実施例の構成
を示すブロック図である。

【図２】第１の実施例の体動誘発装置の構成を示したブ
ロック図である。

【図３】第２の実施例の体動誘発装置の構成を示したブ
ロック図である。

【図４】第３の実施例の体動誘発装置の構成を示したブ
ロック図である。

【図５】第４の実施例の体動誘発装置の構成を示したブ
ロック図である。

【図６】経過時間と体圧変動の関係を示した図である。

【図７】一定時間内の体動回数と時間の関係を示した図
である。

【図８】第５の実施例の体動誘発装置の構成を示した図
である。

【図９】車両の走行速度と時間の関係を示した図であ
る。

【図１０】第６の実施例の体動誘発装置の構成を示した
ブロック図である。

【図１１】第７の実施例の体動誘発装置に使用されるシ
ートを示した図である。

【図１２】シートの稼動パターンの変化の例を示した図
である。

【図１３】第８の実施例のシートの構成を示した図であ
る。

【図１４】シートの各部の支持圧を変化させる構造を示
した図である。

【図１５】支持反力を変化させるパターンを示した図で
ある。

【図１６】第９の実施例のシートの構成を示した図であ
る。

【図１７】シートの各部の支持位置を変化させる構造を
示した図である。

【図１８】支持位置を変化させるパターンを示した図で
ある。

【図１９】第１０の実施例の体動誘発装置の構成を示し
たブロック図である

【図２０】第１１の実施例の体動誘発装置の構成を示し
たブロック図である

【図２１】第１２の実施例の体動誘発装置の構成を示し
たブロック図である

【図２２】第１３の実施例の体動誘発装置に使用される
シートの形状を示した図である。

【図２３】第１４の実施例に使用されるシートの駆動機
構を示した図である。

【図２４】高速にシートを稼動させる構造を示した図で
ある。

【符号の説明】

１０体動誘発装置１２運転者１４車両１６体動検出推測部１８体動誘発部２０体動注意喚起部２２シート２４, ２６ロードセル２８ランバー３０体圧計測部３２体動回数カウント部３４ランバー稼動部３６アクチュエータ３８ステアリング４０ステアリング角度センサ４２テレビカメラ４４体動検出部４６体動誘発判断部４８シート稼動部５０送風機５２図形警告表示装置５４アラーム生成部５６速度センサ５８体動推定部６０体動人間状態計測部６２シート稼動制御装置６４心電計６６エアクッション６８振動体７０発振器およびアンプ７２パイプ７４吸引ポンプ７６圧力センサ７８回転体８０モーター８２回転体稼動部８４モーター８６偏心ローラ８８ローラ９０ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸屋祥一広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者の体動状態を検出し、体動が少な
くなったときもしくは体動が少なくなることを推測した
ときに、所定の信号を出力する体動検出手段と、該体動検出手段からの出力信号に基づいて、運転者に体
動を誘発する刺激呈示手段および／または体動を喚起す
る注意喚起手段とを具備することを特徴とする車両の体
動誘発装置。
【請求項２】前記体動検出手段は、車両のシートに対
する体圧を検出することにより体動を検出することを特
徴とする請求項１に記載の車両の体動誘発装置。
【請求項３】前記体動検出手段は、運転操作部材の操
作状態を検出することにより体動を推測することを特徴
とする請求項１に記載の車両の体動誘発装置。
【請求項４】前記体動検出手段は定速走行状態の継続
時間から体動を推測することを特徴とする請求項１に記
載の車両の体動誘発装置。
【請求項５】前記注意喚起手段は、運転者に対して、
聴覚刺激、嗅覚刺激、視覚刺激のうちの少なくとも１つ
を付与することを特徴とする請求項１に記載の車両の体
動誘発装置。
【請求項６】運転者のリラックス状態を検出するリラ
ックス検出手段を更に具備し、前記刺激呈示手段は、前
記体動検出手段と前記リラックス検出手段の出力に基づ
いて、運転者の体動を誘発することを特徴とする請求項
１に記載の車両の体動誘発装置。
【請求項７】前記刺激呈示手段は、シート形状を微小
量変化させることにより運転者に体動を誘発するもので
あり、運転者が姿勢を変化させたときにその変化量以上
にシート形状を変化させることを特徴とする請求項６に
記載の車両の体動誘発装置。
【請求項８】前記刺激呈示手段はシートの所定部位に
配設された振動体を有し、前記所定部位に対応する運転
者の身体部位の共振周波数で前記振動体を振動させるこ
とを特徴とする請求項１に記載の車両の体動誘発装置。