JPH0910067A

JPH0910067A - 車両のシート装置

Info

Publication number: JPH0910067A
Application number: JP16168295A
Authority: JP
Inventors: Shinko Egami; 真弘江上; Toshimichi Hanai; 利通花井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】着座者の背部を脊柱形状に応じて的確に支持
し、良好な着座感が得られ、且つ疲労緩和を図ることが
できるシート装置の提供。【構成】シートクッション（Ｓｃ）と、シートバック
（Ｓｂ）と、シートバック（Ｓｂ）の支持面（１）の形
状を変更設定可能な支持面形状設定手段（ＣＬ１）と、
支持面（１）の形状を検出する支持面形状検出手段（Ｃ
Ｌ２）と、着座者の支持に関する情報が入力又は検出に
よって設定される支持情報設定手段（ＣＬ３）と、この
支持に関する情報に基づいて着座者の脊柱を構成する複
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、この目標負荷に基づい
て着座者の目標脊柱形状を求める目標形状判定手段（Ｃ
Ｌ５）と、支持面形状が目標脊柱形状となるように支持
面形状設定手段（ＣＬ５）を制御する制御手段（ＣＬ
６）とを備えたシート装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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３０に示すものが知られている（実開昭６１−１
３６６７号公報参照）。

【０００３】このシート装置Ｓ1 は、着座者の尻部を座
面１０１で支持するシートクッションＳｃと、着座者の
背部を支持面１０３で支持するシートバックＳｂとを備
えている。

【０００４】シートバックＳｂの幅方向両側には着座者
の背部を側方から支持するサイドサポート１０５が設け
られ、シートバックＳｂの上部には着座者の頭部を支持
するヘッドレスト１０７が設けられている。シートクッ
ションＳｃの前部と、シートバックＳｂの支持面１０３
およびサイドサポート１０５と、ヘッドレスト１０７の
それぞれの内部には、シートクッションＳｃおよびシー
トバックＳｂによる着座者の支持形状を変更するための
空気袋１０９が設けられている。

【０００５】各空気袋１０９には、着座者に対する支持
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１１３に信
号入力される。コントロールユニット１１３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
１１３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１０９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。

【０００６】これにより、シートクッションＳｃ及びシ
ートバックＳｂの形状が、着座者に対して最適な座圧分
布を呈するように変更され、着座者は快適な座り心地を
得ることができる。

【０００７】また、他の従来のシート装置Ｓ2 として、
図３１に示すものが知られている（特開昭６４−８５８
４５号公報参照）。

【０００８】このシート装置Ｓ2 のシートバックＳｂ
は、シートクッションＳｃに対してリクライニング機構
１２１により前後方向に傾動可能に支持された下部シー
トバック１２３と、下部シートバック１２３に対して水
平方向に回転自在に支持された上部シートバック１２５
とから構成されている。上部シートバック１２３と下部
シートバック１２５とは、シートバックＳｂの中央内部
に設けられた回転機構１２７により連結され、シートバ
ックＳｂの中央を中心として水平方向に回転自在となっ
ている。

【０００９】これにより、着座者が車両を後進させる際
などに、車両の後方を確認するため上体をねじる動作に
対して、シートバックＳｂが係る動作を妨げることがな
く、着座者は頭部を安楽に後方に向けることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３２
（ａ）（ｂ）に示すように、人間（着座者Ｍ）の脊柱２
０１は、７個の頸椎２０７と１２個の胸椎２０９と５個
の腰椎２１１からなる２４個の椎体２０３と、各椎体２
０３間及び椎体２０３と頭部２１３又は骨盤２１５との
間にはさまれた２５個の椎間板２０５とから構成されて
いる。椎間板２０５は、椎体２０３間の関節（椎間関節
Ｊ）として機能し、椎間関節Ｊの屈曲角度やねじれ角度
は脊柱２０１の形状の変化に伴って変化する。

【００１１】椎間板２０５に発生する内部圧力（椎間関
節Ｊに加わる負荷）は、人間の姿勢（脊柱２０１の形
状）によって変化する。例えば、図３３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２０１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，
１８５，２７５）。

【００１２】図３４は種々の姿勢（Ａ〜Ｇ）に対する脊
柱２０１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３５（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３５（ａ）の姿勢から図
３６（ａ）の姿勢へ脊柱２０１を屈曲したり、図３５
（ａ）の姿勢から脊柱２０１を伸展したとき、図３６
（ｂ）に示すように椎間板２０５が変形し、椎間関節Ｊ
の内部圧力は増加する。また、図３５（ａ）の姿勢から
上体をねじった場合も、椎間関節Ｊの内部圧力は同様に
増加する。従って、図３６（ａ）に示すいわゆる無負荷
状態から脊柱２０１を屈曲したり伸展した姿勢やねじっ
た姿勢を長時間維持することは、着座者に痺れ感等を与
え、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、着
座者Ｍ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２１３を直立させる必要があ
る。このため、図３５（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２０１のいずれかの部分を歪ませる必要が生じる。

【００１４】この脊柱２０１の歪みは、脊柱２０１の椎
間関節Ｊの靱帯２１７（図３２（ｂ）参照）によって制
限されており、脊柱２０１の歪み限界には個人差が存在
する。すなわち、着座者Ｍの上体の支持に関する好み
は、脊柱２０１各部の柔軟性の相違などにより個人差が
あり、全ての着座者Ｍに対して椎間関節Ｊへの負荷が最
小となる支持形状を一律に設定することは難しく、且つ
全ての着座者Ｍが必ずしも椎間関節Ｊへの負荷が最小と
なる支持形状を好むとは限らない。

【００１５】また、椎間関節Ｊの負荷は、すぐには不快
感を発生させるものではないため、特に着座直後におい
ては、着座感の良好な好みの支持形状と椎間関節Ｊの負
荷を少なくする支持形状とが一致しない場合もある。

【００１６】さらに、脊柱２０１の一部に障害などを有
する着座者の場合、その部位の椎間関節Ｊは負荷に対し
て弱いため，特に疲労が集中し易くなってしまう。例え
ば、腰に障害のある着座者は、障害のない者と比較し
て、同一の支持を行った場合であっても腰の疲労感を早
期から強く感じてしまう。

【００１７】ところが、図３０に示す従来のシート装置
Ｓ1 は、着座者Ｍの背部を脊柱２０１の形状に対応して
支持するものではなく、支持面１０３の支持圧を基準に
支持するものであるため、着座者Ｍの個人的な好みや椎
間関節Ｊへの負荷に対応した的確な支持形状とすること
が難しかった。

【００１８】一方、着座者Ｍが上体を左右に回旋させる
と、図３７（ａ）に示すように、各椎体２０３が所定の
角度回転し、図３７（ｂ）に示すように、各椎間関節Ｊ
がねじられるよう変形する。椎間関節Ｊの変形は上体の
回旋角度の増加に伴い大きくなり、前記の如く椎間関節
Ｊの内部圧力は増加する。そして、着座者Ｍが無理な姿
勢で上体を回旋させてしまうと、椎間関節Ｊの内部圧力
が所定圧以上となり、着座者Ｍは脊柱２０１に強い圧迫
感を感じる場合がある。

【００１９】また、上体の回旋動作は靭帯２１７あるい
は軟骨等によって妨げられるため、回旋を行うためには
これらに打ち勝つだけの筋力を必要とし、さらに、着座
者Ｍの背部がシートバックＳｂの支持面１０３に密着し
ている場合は、シートバックＳｂを変形してそれを維持
する筋力をも必要とする。

【００２０】これに対し、図３１に示した従来のシート
Ｓ2 では、シートバック上部１２５が回転自在なため、
シートバック上部１２５を変形させる筋力を小さく抑え
たまま胸部を回転させることができ、頭部を比較的楽に
回転させることができるが、脊柱２０１をねじられた状
態で積極的に支持するものではないため、例えば助手席
の着座者Ｍが景色を見たままの着座姿勢を続ける場合の
ように、着座者Ｍが回旋姿勢を長時間持続する場合に
は、回旋を妨げる靭帯２１７あるいは軟骨に対抗する筋
力への負担が累積し、疲労の発生の一因となっていた。

【００２１】また、シートバックＳｂの変形は上部シー
トバック１２５と下部シートバック１２３の境界に集中
するため、椎間関節Ｊのねじれ変形は、係るシートバッ
クＳｂの境界と、シートバックＳｂに接していない頸椎
２０７とに集中する傾向にあり、この変形の集中する部
位で痺れ感等の疲労が発生し易かった。

【００２２】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、着座者の背部を脊柱形状に応じ
て的確に支持することができ、より良好な着座感が得ら
れ、且つ疲労緩和を図ることができる車両のシート装置
の提供を目的とする。

【００２３】

【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、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、前記着座者の支持に
関する情報が入力又は検出によって設定される支持情報
設定手段ＣＬ３と、この支持情報設定手段ＣＬ３に設定
された支持に関する情報に基づいて前記着座者の脊柱を
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、この目標負荷判
定手段ＣＬ４の求めた目標負荷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ＣＬ５と、前記
支持面検出手段ＣＬ２の検出した支持面形状が前記目標
形状判定手段ＣＬ５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ＣＬ
６とを備えたことを特徴とするものである。

【００２４】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、前記支持情報設定手段Ｃ
Ｌ３に設定される支持に関する情報は、前記着座者によ
って入力される支持に関する好み又は疲労の少なくとも
一方であることを特徴とするものである。

【００２５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の車両のシート装置であって、前記支持情報設定手段Ｃ
Ｌ３には、前記支持に関する好みと疲労とが前記椎間関
節に対する重みとしてそれぞれ入力され、前記目標負荷
判定手段ＣＬ４は、前記好みに対応する重みと疲労に対
応する重みとに基づき、前記目標負荷として各椎間関節
の無負荷状態からの変化角度を求めることを特徴とする
ものである。

【００２６】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、前記シートバックＳｂを
所定の初期形状としたときの各椎間関節の無負荷状態か
らの変化角度が標準設定角度として設定される標準形状
設定手段を設け、前記目標負荷判定手段ＣＬ４は、前記
疲労に対応する重みに基づいて椎間関節の無負荷状態か
らの変化角度を疲労入力に対応する設定角度として前記
標準設定角度よりも小さくなるように算出すると共に、
前記好みに対応する重みに基づいて椎間関節の前記標準
設定角度からの角度変化量を好み入力に対応する調整角
度として算出し、該疲労入力に対応する設定角度と好み
入力に対応する調整角度との和を前記目標負荷として算
出することを特徴とするものである。

【００２７】請求項５に記載の発明は、請求項４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Ｃ
Ｌ４は、前記疲労入力に対応する設定角度と前記好み入
力に対応する調整角度との脊柱全体における総和が、前
記標準設定角度の脊柱全体における総和と等しくなるよ
うに算出することを特徴とするものである。

【００２８】請求項６に記載の発明は、請求項４又は請
求項５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は、前記好み入力に対応する調整角度
を椎間関節の屈曲の可動域の大きさに応じて算出するこ
とを特徴とするものである。

【００２９】請求項７に記載の発明は、請求項３〜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、車
両の走行状態を検出する走行状態検出手段を設け、前記
目標負荷判定手段ＣＬ４は、前記走行状態検出手段の検
出した車両の状態に応じて前記疲労に対応する重み又は
好みに対応する重みを調整することを特徴とするもので
ある。

【００３０】請求項８に記載の発明は、請求項７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Ｃ
Ｌ４は、前記走行状態検出手段の検出した車両の状態が
走行中の場合は前記好みに対応する重みを走行開始前の
値に固定し、走行開始前又は開始直後の場合は前記疲労
に対応する重みを０とすることを特徴とするものであ
る。

【００３１】請求項９に記載の発明は、請求項７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ＣＬ
４は、前記走行状態検出手段の検出した車両の状態が走
行中の場合、前記重みに基づき求めた各椎間関節の変化
角度による姿勢が極端な姿勢となるときは、該重みに基
づく各椎間関節の変化角度を前記目標形状判定手段に出
力しないことを特徴とするものである。

【００３２】請求項１０に記載の発明は、請求項９記載
の車両のシート装置であって、前記着座者に前記重みの
入力変更を促す表示を行う表示手段を設け、前記目標負
荷判定手段ＣＬ４は、前記重みに基づき求めた各椎間関
節の変化角度による姿勢が極端な姿勢となるときは、前
記表示手段を作動して前記着座者に入力変更を促すこと
を特徴とするものである。

【００３３】請求項１１に記載の発明は、請求項３〜請
求項１０のいずれかに記載の車両のシート装置であっ
て、前記支持情報設定手段ＣＬ３は、前記脊柱を頸椎、
胸椎、及び腰椎の３部位に大別し、該３部位に対応して
好みに関する重み及び疲労に関する重みの入力が可能な
６つの重み入力部を有し、前記目標負荷判定手段ＣＬ４
は、前記６つの重み入力部に入力された重みを各椎間関
節への重みに配分することを特徴とするものである。

【００３４】請求項１２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、前記支持情報設定手段
ＣＬ３に設定される支持に関する情報は、前記着座者の
頭部の回転角度であることを特徴とするものである。

【００３５】請求項１３に記載の発明は、請求項１２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、前記支持情報設定手段
ＣＬ３に設定された頭部の回転角度を各椎間関節の回旋
の可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間関節のね
じれ角度であることを特徴とするものである。

【００３６】請求項１４に記載の発明は、請求項１２又
は請求項１３に記載の車両のシート装置であって、前記
シートバックＳｂの上部に、前記着座者の頭部を支持し
該頭部と共に回転するヘッドレストを設け、前記支持情
報設定手段ＣＬ３は、前記頭部の回転角度として前記ヘ
ッドレストの回転角度を検出することを特徴とするもの
である。

【００３７】請求項１５に記載の発明は、請求項１４に
記載の車両のシート装置であって、前記着座者からの操
作に応じて前記ヘッドレストを所定量回転させるヘッド
レスト駆動手段を設けたことを特徴とするものである。

【００３８】請求項１６に記載の発明は、請求項１〜請
求項１５のいずれかに記載の車両のシート装置であっ
て、前記目標形状判定手段ＣＬ５は、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前記目標
脊柱形状を求めることを特徴とするものである。

【００３９】

【作用】請求項１に記載の発明では、着座者の支持に関
する情報が支持情報設定手段（ＣＬ３）に設定される
と、目標負荷判定手段（ＣＬ４）は前記支持に関する情
報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（ＣＬ５）は目標負荷判定手段（ＣＬ
４）の求めた目標負荷に基づいて着座者の目標脊柱形状
を求め、制御手段（ＣＬ６）は支持面形状検出手段（Ｃ
Ｌ２）の検出した支持面形状が目標形状判定手段（ＣＬ
５）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（ＣＬ１）を制御する。すなわち、支持面形状を、
支持に関する情報に基づいて各椎間関節に的確な負荷が
付与されるような目標脊柱形状とすることができ、着座
者の背部を脊柱の形状に応じて支持することができる。

【００４０】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、支持情報設定手段（ＣＬ３）
に設定される支持に関する情報は、着座者によって入力
される支持に関する好み又は疲労の少なくとも一方であ
るので、目標支持形状が、着座者の要求に応じた支持に
関する好み又は疲労の少なくとも一方に基づく形状とな
り、好みや疲労という個人差に応じた支持が可能とな
る。

【００４１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明の作用に加えて、支持情報設定手段（ＣＬ３）
には支持に関する好みと疲労とが各椎間関節への重みと
してそれぞれ入力され、目標負荷判定手段（ＣＬ４）は
好みに対応する重みと疲労に対応する重みとに基づき目
標負荷として椎間関節の無負荷状態からの変化角度を求
めるので、各椎間関節が支持に関する好みの重みと疲労
の重みとに基づく変化角度を呈するような目標支持形状
が得られ、着座者の好みや疲労についての要求に応じた
より細かな支持面形状の変更が可能となる。

【００４２】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、目標負荷判定手段（ＣＬ４）
は、疲労に対応する重みに基づいて、該疲労の入力部位
に対応する椎間関節の設定角度を標準設定角度よりも小
さくなるように算出し、好みに対応する重みに基づい
て、該好みの入力部位に対応する椎間関節の調整角度を
算出し、この設定角度と調整角度の和を目標負荷として
算出するので、疲労の発生部位への負担が初期形状より
も所望量だけ減少し、且つ好みに応じて所望量だけ変化
した目標脊柱形状が得られ、着座者の好みや疲労につい
ての要求に応じたさらに細かな支持面形状の変更が可能
となる。

【００４３】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手段（ＣＬ４）
は、疲労入力に対応する設定角度と好み入力に対応する
調整角度との脊柱全体における総和が、標準設定角度の
脊柱全体における総和と等しくなるように算出するの
で、頭部の傾きが初期形状から変わらないように支持面
形状を変更することができる。

【００４４】請求項６に記載の発明では、請求項４又は
請求項５に記載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手
段は、好み入力に対応する調整角度を椎間関節の屈曲の
可動域の大きさに応じて算出するので、屈曲し易い椎間
関節の変化量は大きく、屈曲し難い椎間関節の変化量は
小さくなるように、支持面形状を変更することができ
る。

【００４５】請求項７に記載の発明では、請求項３〜請
求項６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）は、走行状態検出手段の検出した
車両の状態に応じて疲労に対応する重み又は好みに対応
する重みを調整するので、車両の走行状態に応じた的確
な支持面形状とすることができる。

【００４６】請求項８に記載の発明では、請求項７に記
載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手段（ＣＬ４）
は、走行状態検出手段の検出した車両の状態が走行中の
場合は好みに対応する重みを走行開始前の値に固定し、
走行開始前又は開始直後の場合は疲労に対応する重みを
０とするので、車両走行中に極端な姿勢となるように支
持面が変更されることがなく、また、走行開始前又は開
始直後の疲労未発生時に着座者が疲労に関する重みを誤
って入力しても、係る誤った入力によって支持面が変更
されることがない。

【００４７】請求項９に記載の発明では、請求項７に記
載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手段（ＣＬ４）
は、走行状態検出手段の検出した車両の状態が走行中の
場合、重みに基づき求めた各椎間関節の変化角度による
姿勢が極端な姿勢となるときは、該重みに基づく各椎間
関節の変化角度を目標形状判定手段に出力しないので、
車両走行中であっても、極端な姿勢となるのを防止しつ
つ支持面形状を所望の形状に変更することができる。

【００４８】請求項１０に記載の発明では、請求項９に
記載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手段は、着座
者が極端な姿勢となるときは表示手段を作動して着座者
に入力変更を促すので、着座者は、極端な姿勢となるの
を防止すべく支持面が変更されない場合に、その原因を
すぐに知り、早急に重みの再入力を行うことができる。

【００４９】請求項１１に記載の発明では、支持情報設
定手段（ＣＬ３）は、脊柱を頸椎、胸椎、及び腰椎の３
部位に大別し、該３部位に対応して好みに関する重み及
び疲労に関する重みの入力が可能な６つの重み入力部を
有し、目標負荷判定手段（ＣＬ４）は、前記６つの重み
入力部に入力された重みを各椎間関節への重みに配分す
るので、簡単な構成且つ簡単な操作によって、請求項３
〜請求項９に記載の発明の作用を得ることができる。

【００５０】請求項１２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、支持情報設定手段（ＣＬ
３）に設定される支持に関する情報は、着座者の頭部の
回転角度であるので、目標支持形状が、着座者の頭部の
回転に伴う脊柱のねじれ形状に対応した形状となり、支
持面によって、着座者の上体のねじり動作が補助される
と共に、上体がねじられた状態で支持される。

【００５１】請求項１３に記載の発明では、請求項１２
に記載の発明の作用に加えて、目標負荷判定手段（ＣＬ
４）の算出する目標負荷は、支持情報設定手段に設定さ
れた頭部の回転角度を各椎間関節の回旋の可動域の大き
さに応じて比例配分した各椎間関節のねじれ角度である
ので、頭部の回転に伴う脊柱全体のねじれ量を、各椎間
関節のねじれ易さに応じて分散することができる。

【００５２】請求項１４に記載の発明では、支持情報設
定手段（ＣＬ３）は、頭部の回転角度としてヘッドレス
トの回転角度を検出するので、簡単な構成によって、請
求項１２又は請求項１３に記載の発明の作用を得ること
ができる。

【００５３】請求項１５に記載の発明では、請求項１４
に記載の発明の作用に加えて、着座者からの操作に応じ
てヘッドレストを所定量回転させるヘッドレスト駆動手
段を設けたので、ヘッドレストによって着座者の頭部が
所定位置まで回転させられると共に、所望の回転位置で
頭部が支持される。すなわち、ヘッドレストによって、
着座者の頭部及び胸椎のねじり動作が補助されると共
に、頭部及び胸椎がねじられた状態で支持される。

【００５４】請求項１６に記載の発明では、請求項１〜
請求項１５のいずれかに記載の発明の作用に加えて、目
標形状判定手段（ＣＬ５）は、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目標脊柱形状を
求めるので、脊柱形状の着座者による個人差を吸収して
支持面形状を設定することができる。

【００５５】

【実施例】以下、請求項１〜請求項８、請求項１１、又
は請求項１６に記載の発明に係る第１実施例を図面に基
づいて説明する。

【００５６】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のコントローラを示すブロッ
ク構成図、図４は図２の支持形状好み調節パネルの拡大
模式図、図５は図２の疲労申告パネルの拡大模式図、図
６は着座者から入力される重みと脊柱の各部位との対応
図、図７は着座者から入力される重みと各椎間関節に配
分される重みとの対応図である。

【００５７】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１で支持するシートバ
ックＳｂとを備えている。

【００５８】シートバックＳｂは、シートクッションＳ
ｃ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
に保持するためのシートバックフレーム３が設けられて
いる。シートバックフレーム３の下端部３ａは、リクラ
イニング機構５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５によってシ
ートバックフレーム３が所望の傾きに設定される。

【００５９】シートバックＳｂの支持面１は、軟質のウ
レタンパット７で形成されている。支持面１の下端部
は、着座者Ｍの骨盤２１５を支持する骨盤支持部１ａを
構成し、骨盤支持部１ａの上方は、着座者Ｍの脊柱２０
１を支持する脊柱支持部１ｂを構成している。骨盤支持
部１ａ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２１５の歪みは小さく抑えられ、骨盤２１５はシ
ートバックＳｂの傾斜角に対応して傾斜する。

【００６０】シートバックＳｂの脊柱支持部１ｂには、
支持面１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１１は、着座者Ｍの頸椎２０７、胸椎２０
９、及び腰椎２１１（図３２（ａ）参照）のそれぞれに
対し数箇所ずつ、計６箇所に設けられている。シートバ
ックフレーム３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、前記６個の空気袋１１のそれぞ
れに対応して６箇所に設けられ、シートバックフレーム
３とウレタンパット７との距離を検出する。この距離は
ポテンショメータ１３の設けられた各点におけるシート
バックフレーム３からの支持面１の高さであり、ポテン
ショメータ１３によって支持面１の形状が検出される。

【００６１】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。

【００６２】シートバックＳｂの上方には、着座者Ｍの
頭部を支持するヘッドレスト１５が設けられている。ヘ
ッドレスト１５はアーム２３を介してシートバックフレ
ーム３の上端部３ｂに支持されている。

【００６３】図示外のトランスミッション等には、車両
の走行速度を検出する走行状態検出手段としての車速セ
ンサ２３が設けられている。

【００６４】車室内には、支持情報設定手段（ＣＬ３）
としての支持形状好み調節パネル２５と疲労発生申告パ
ネル２７とが設けられている。両パネル２５，２７は、
例えば図示外のインストルメントパネルのように、着座
者ＭがシートＳに着座した状態で無理なく操作できる位
置に設けられている。

【００６５】図４および図５に示すように、支持形状好
み調節パネル２５と疲労発生申告パネル２７には、それ
ぞれ首、背中、および腰の３部位に対応した６つの重み
入力部としてのボリューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２
７ａ，２７ａ，２７ｃが設けられている。これら首、背
中、および腰は、脊柱２０１を構成する頸椎２０７、胸
椎２０９、および腰椎２１１に対応している。このよう
に、脊柱２０１を首、背中、および腰という３つの部位
に大別したのは、着座者Ｍが特に脊柱２０１に関する詳
しい知識を有していなくても、容易にシートバックＳｂ
の調節を行うことができるようにするためである。

【００６６】各ボリューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２
７ａ，２７ａ，２７ｃは、図中左右方向にスライド移動
自在に設けられ、その移動位置に応じて、各パネル２
５，２７から、好み入力による重みＷ（Ｗ1 ，Ｗ2 ，Ｗ
3 ）または疲労発生申告による重みＶ（Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ
3 ）が出力される（図６参照）。

【００６７】支持形状好み調節パネル２５のボリューム
２５ａ，２５ｂ，２５ｃは初期状態で中立位置にあり、
着座者Ｍは、必要に応じて、対応する部位のボリューム
２５ａ，２５ｂ，２５ｃを中立位置から前（図中左）あ
るいは後（図中右）方向に移動する。例えば、腰の部分
の支持が悪く、もう少し前方に支持して欲しい場合は、
着座者Ｍは腰のボリューム２５ｃを前方向に移動する。
前記好み入力による重みＷは、ボリューム２５ａ，２５
ｂ，２５ｃが中立位置にあるとき０（Ｗ＝０）であり、
前方向への移動により負（Ｗ＜０）、後方向への移動に
より正（Ｗ＞０）となる。この重みＷの大きさは、ボリ
ューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃの中立位置からの移動量
に応じて大きくなる。

【００６８】疲労発生申告パネル２７のボリューム２７
ａ，２７ｂ，２７ｃは初期状態で小の位置（図中左端）
にあり、着座者Ｍは、必要に応じて、対応する部位のボ
リューム２７ａ，２７ｂ，２７ｃを小の位置から大（図
中右）方向に移動する。例えば、背中に痺れ等の疲労を
感じた場合、着座者は背中のボリュームを大方向に移動
する。前記疲労発生申告による重みＶは、ボリューム２
７ａ，２７ｂ，２７ｃが小の位置にあるとき０（Ｖ＝
０）であり、大方向への移動により増加し、最大位置で
１（Ｖ＝１）となる。この重みＶの大きさは、ボリュー
ム２７ａ，２７ｂ，２７ｃの小の位置からの移動量に応
じて大きくなる。

【００６９】図２に示すように、コントローラ２９のＣ
ＰＵには、入力部３１、パネル入力判断部３３、重み配
分部３５、目標負荷算出部３７、関節可動域データベー
ス３９、標準形状データベース４１、目標支持形状算出
部４３、脊柱形状データベース４５、支持形状制御部４
７、および出力部４９が設けられている。パネル入力判
断部３３、重み配分部３５、及び目標負荷算出部３７は
目標負荷判定手段（ＣＬ４）を構成し、目標支持形状算
出部４３は目標形状判定手段（ＣＬ５）を構成し、標準
形状データベース４５は標準形状設定手段を構成し、支
持形状制御部４７は制御手段（ＣＬ６）を構成してい
る。

【００７０】入力部３１には、支持形状好み調節パネル
２５、疲労発生申告パネル２７、車速センサ２３、およ
びポテンショメータ１３が接続され、出力部４９には電
磁弁１９およびコンプレッサ２１が接続されている。

【００７１】パネル入力判断部３３には、入力部３１を
介して、支持形状好み調節パネル２５および疲労発生申
告パネル２７から出力された重みＷ，Ｖと、車速センサ
２３が検出した車速とが入力される。パネル入力判断部
３３は、車両の走行が開始されたか否かの判断に基づい
て着座者Ｍの申告による重みＷ，Ｖをフィルタ処理し、
処理した重みを重み配分部３５に入力する。

【００７２】具体的には、車速が０でない場合、すなわ
ち車両の走行開始後（走行中）においては、パネル入力
判断部３３は、支持形状好み調節パネル２５の操作に関
わらず、重みＷ1,2,3 を走行開始前の値に固定する。す
なわち、走行開始後に支持形状好み調節パネル２５のボ
リューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃが操作され新たに形状
変更が設定入力されても、この新たな重みＷ1,2,3 では
なく、あらかじめ記憶しておいた走行開始前の重みＷ1,
2,3 を重み配分部３５に入力する。これは、車両走行中
に、シートバックＳｂの形状変更に伴って着座者Ｍが極
端な着座姿勢をとらされてしまうのを未然に防止するた
めである。一方、車両停止中であれば、支持形状好み調
節パネル２５の操作に応じた申告による重みＷ1,2,3
を、逐次重み配分部３５に入力する。

【００７３】また、着座者ＭがシートＳに着座した後、
車速センサ２３が車速０を示したままか、あるいは車速
が０でなくなってから一定時間が経過していない場合、
すなわち走行開始前や開始直後の場合には、パネル入力
判断部３３は、疲労発生申告による重みＶ1,2,3 の入力
に関わらず、重みＶを０（Ｖ1,2,3 ＝０）として重み配
分部３５に入力する。これは、車両走行開始後の一定時
間内では、着座姿勢の長時間維持に起因する痺れ等の疲
労は発生せず、着座者Ｍによる申告は誤申告と判断され
るためである。一方、走行開始後一定時間経過した後
は、疲労発生申告パネル２７の操作に応じた申告による
重みＶ1,2,3 を、逐次重み配分部３５に入力する。

【００７４】重み配分部３５は、フィルタ処理された重
みＷ1,2,3 ，Ｖ1,2,3 を各椎間関節Ｊに配分し、配分し
た重み（好み入力による配分重みｗｉ、疲労入力による
配分重みｖｉ）を目標負荷算出部３７に入力する。

【００７５】具体的には、図７に示すように、頸椎２０
７間に挟まれた椎間関節Ｊの重み（ｗ1 〜ｗ7 ，ｖ1 〜
ｖ7 ）はＷ1 ，Ｖ1 、胸椎２０９間に挟まれた椎間関節
Ｊの重み（ｗ9 〜ｗ19，ｖ19〜ｖ19）はＷ2 ，Ｖ2 、腰
椎２１１間に挟まれた椎間関節Ｊの重み（ｗ21〜ｗ25，
ｖ21〜ｖ25）はＷ3 ，Ｖ3 となるように配分する。ま
た、重みＷ，Ｖが変わる境界では、シートバックＳｂの
形状を緩やかに変更するため、隣接する２つの部位の重
みを平均して配分する。すなわち、頸椎２０７と胸椎２
０９とに挟まれた椎間関節Ｊの重み（ｗ8 ，ｖ8 ）は
（Ｗ1 ＋Ｗ2 ）／２，（Ｖ1 ＋Ｖ2 ）／２、胸椎２０９
と腰椎２１１とに挟まれた椎間関節Ｊの重み（ｗ20，ｖ
20）は（Ｗ2 ＋Ｗ3 ）／２，（Ｖ2 ＋Ｖ3 ）／２となる
ように配分する。ここで、ＣＰＵ内では、各椎間関節Ｊ
および椎体２０３は上方から順に付けられた番号で表記
され、例えば図７中のｗｉは第ｉ椎間関節Ｊの重みを示
している。

【００７６】関節可動域データベース３９上には、図８
に示すように、各椎間関節Ｊの屈曲の可動域αｉが記憶
されている。

【００７７】標準形状データベース４１上には、各椎間
関節Ｊの標準設定角度βｉが記憶されている。この標準
設定角度βｉは、所定の初期形状とされたシートバック
Ｓｂに標準的な体型を有する人間が着座したときの各椎
間関節Ｊのいわゆる無負荷状態からの変化角度である
（図９参照）。この初期形状は、シートバックＳｂの傾
斜角度に応じて設定されている。また、標準設定角度β
ｉが大きくなると、各椎間関節Ｊの歪みが大きくなり内
部負荷が増大するため、前記標準設定角度βｉは、所定
の角度以下となるように設定されている。

【００７８】目標負荷算出部３７は、各椎間関節Ｊに配
分された重みｗｉと、関節可動域データベース３９上に
記憶された可動域αｉと、標準形状データベース４１上
に記憶された標準設定角度βｉとに基づいて、各椎間関
節Ｊの目標変化角度βsiを、次式（１）に従って算出
し、算出した目標変化角度βｓｉを目標支持形状算出部
４３に入力する。

【００７９】

【数１】この目標変化角度βｓｉは、椎間関節Ｊの無負荷状態か
らの変化角度であり、目標変化角度βｓｉの大きさは椎
間関節Ｊの歪み量に対応している。

【００８０】式（１）によれば、第１項において、疲労
の入力部位に対応する椎間関節Ｊの無負荷状態からの変
化角度（疲労入力に対応する設定角度）が、疲労発生申
告による配分重みｖｉと標準設定角度βｉとによって算
出され、第２項において、好みの入力部位に対応する椎
間関節Ｊの標準設定角度βｉからの角度変化量（好み入
力に対応する調整角度）が、好み入力による配分重みｗ
ｉと可動域αｉとによって算出され、目標変化角度βｓ
ｉは、疲労入力に対応する設定角度と好み入力に対応す
る調整角度の和として算出される。

【００８１】この式（１）の第１項によれば、疲労入力
に対応する設定角度は、疲労発生申告による配分重みｖ
ｉの大きさに応じて、標準設定角度βｉよりも小さくな
るように算出される。この設定角度は、配分重みｖｉの
大きさに応じて小さくなるが、その正負は標準設定角度
βｉに従う。

【００８２】第２項によれば、好み入力に対応する調整
角度は、椎間関節Ｊの動き易さに応じた変化量を得るた
め、各椎間関節の可動域αｉに応じて算出される。この
調整角度は、配分重みｗｉの大きさに応じて大きくな
り、配分重みｗｉが正のときは正、負のときは負とな
る。

【００８３】また、第１項の疲労入力に対応する設定角
度を脊柱全体で総和すると、疲労発生申告による重みＶ
1,2,3 に関わらず標準設定角度βｉの脊柱全体における
総和と等しくなり、第２項の好み入力に対応する調整角
度を脊柱全体で総和すると、好み入力による重みＷ1,2,
3 に関わらず０となる。従って、目標変化角度βｓｉの
総和は標準設定角度βｉの総和と等しくなり（Σβｓｉ
＝Σβｉ）、脊柱全体の歪み量は初期形状から変化しな
い。これは、骨盤２１５の傾きが変わらないことを考慮
すれば、脊柱全体の傾き、すなわち頭部の傾きを初期形
状から変えないように、目標変化角度βｓｉが算出され
ることを示している。

【００８４】脊柱形状データベース４５上には、図１０
（ｂ）に示すように、着座者Ｍの基準脊柱形状が記憶さ
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３５（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１０（ａ）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無負荷状態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。

【００８５】目標支持形状算出部４３は、各椎間関節の
目標変化角度βｓｉと、脊柱形状データベース４１上に
記憶された椎体長Ｌｉおよび椎体角度ηｉとに基づい
て、脊柱２０１に対する目標支持形状として各椎体関節
Ｊの目標座標（ｘｉ，ｙｉ）を、次式（２）に従って算
出し、算出した目標支持形状を支持形状制御部４７に入
力する。

【００８６】

【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。

【００８７】脊柱２０１は、２４個の椎体が２５個の椎
間関節Ｊ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、骨盤２１５と腰椎２１
１との間の椎間関節Ｊを原点とするを座標系を設定（ｘ
２５＝ｙ２５＝０）した場合、骨盤２１５を支持するシ
ートバックＳｂの骨盤支持部１ａは固く、骨盤２１５は
シートバックＳｂの傾斜角度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の目標座
標（ｘｉ，ｙｉ）が前式（２）に従って算出され、算出
された目標座標（ｘｉ，ｙｉ）は、骨盤２１５と腰椎２
１１と間の椎間関節Ｊに対応する支持面１上の点を原点
とした座標系における支持面１の形状（目標支持形状）
となる。

【００８８】支持形状制御部４７には、入力部３１を介
してポテンショメータ１３の検出した支持面１の形状が
入力される。支持面形状制御部４７は、検出された支持
面１の形状が目標支持形状となるように、電磁弁１９及
びコンプレッサ２１を駆動制御する。

【００８９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００９０】まず、着座者Ｍが始めてシートＳに着座し
た場合の作用について説明する。

【００９１】着座者Ｍが始めてシートＳに着座したと
き、支持形状好み調節パネル２５のボリューム２５ａ，
２５ｂ，２５ｃは中立位置（Ｗ＝０）に、疲労発生申告
パネル２７のボリューム２７ａ，２７ｂ，２７ｃは小の
位置（Ｖ＝０）にある。このため、各パネル２５，２７
からこれに対応する重みＶ1,2,3 ＝Ｗ1,2,3 ＝０が出力
されパネル入力判断部３３に入力される。

【００９２】パネル入力判断部３３では、車両の走行が
開始されたか否かの判断に基づいて、着座者Ｍの申告に
よる重みＶ，Ｗがフィルタ処理される。ここで、申告に
よる重みＶ，ＷはＶ1,2,3 ＝Ｗ1,2,3 ＝０であり、この
重みＶ1,2,3 ＝Ｗ1,2,3 ＝０がそのまま重み配分部３５
に入力される。

【００９３】重み配分部３５では、フィルタ処理された
重みＶ1,2,3 ，Ｗ1,2,3 が各椎間関節に配分される（図
７参照）。Ｖ1,2,3 ＝Ｗ1,2,3 ＝０であるので、配分し
た重みｖｉ，ｗｉはすべて０となり、この各椎間関節へ
の配分重みｖｉ＝ｗｉ＝０が目標負荷算出部３５に入力
される。

【００９４】目標負荷算出部３５では、各椎間関節Ｊの
目標変化角度βｓｉが、配分重みｖｉ，ｗｉと可動域α
ｉと標準設定角度βｉとに基づき前式（１）に従って算
出される。各椎間関節の重みｖｉ＝ｗｉ＝０であるの
で、βｓｉ＝βｉが算出され、目標変形角度βsiは標準
設定角度βｉに等しくなる。

【００９５】目標支持形状算出部４３では、各椎体関節
Ｊの目標座標（ｘｉ，ｙｉ）が目標変形角度βｓｉと椎
体長Ｌｉおよび椎体角度ηｉとに基づき前式（２）に従
って算出され、支持形状制御部４７は、電磁弁１９およ
びコンプレッサ２１を駆動制御して、支持面１の形状を
目標座標（ｘｉ，ｙｉ）に設定する。この目標座標（ｘ
ｉ，ｙｉ）は、βｓｉ＝βｉであるのでシートバックＳ
ｂの前記初期形状と等しくなり、支持面１は初期形状に
設定される。

【００９６】次に、着座者Ｍが支持形状を好みによって
変更する場合の作用について説明する。

【００９７】着座者Ｍが初期形状を好まないとき、着座
者Ｍは支持形状好み調節パネル２５を操作し、首、背
中、腰の３つのボリューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃの中
で対応する部位のボリューム２５ａ，２５ｂ，２５ｃを
前あるいは後方向に移動させる。例えば、腰の部分の支
持が悪く、もう少し前方に支持して欲しい場合、腰のボ
リューム２５ｃを前方向に移動させて、重みＷ3 を負方
向に変更する。変更された重みＷは、支持形状好み調節
パネル２５からパネル入力部３３に入力される。

【００９８】パネル入力判断部３３では、車両の走行が
開始されたか否かの判断に基づいて、好み入力による重
みＷがフィルタ処理される。すなわち、好み入力による
重みＷは、車両停止中の場合には支持形状好み調節パネ
ル２５からの入力に従って変更され、車両走行中の場合
には走行開始前の値に固定されて、それぞれ重み配分部
３５に入力される。ここでは、着座者Ｍのパネル操作に
従って重みＷが変更される場合、すなわち車両停止中の
場合について説明する。

【００９９】また、疲労発生申告による重みＶは、走行
開始前または走行開始直後の場合には重みＶ1,2,3 ＝０
に固定され、走行開始後一定時間が経過した後には疲労
発生申告パネル２７からの入力に従って変更されて、そ
れぞれ重み配分部３５に入力される。ここでは、簡単の
ため、Ｖ1,2,3 ＝０の場合について説明する。

【０１００】重み配分部３５では、フィルタ処理された
重みＷ1,2,3 ，Ｖ1,2,3 が各椎間関節Ｊに配分される
（図７参照）。ここでは、Ｖ1,2,3 ＝０であり、配分し
た各重みｖｉ（＝０）とｗｉが目標負荷算出部４３に入
力される。

【０１０１】目標負荷算出部４３では、各椎間関節Ｊの
目標変化角度βｓｉが、前式（１）に従って算出され
る。疲労発生申告による配分重みｖｉが０であるので、
前式（１）のうち、好み入力による配分重みｗｉに関す
る第２項（好み入力に対応する調整角度）のみが残る。
従って、配分重みｗｉが大きいほど目標変化角度βｓｉ
は大きくなり、逆に配分重みｗｉが小さいほど目標変化
角度βｓｉは小さくなる。また、着座者Ｍがボリューム
２５ａ，２５ｂ，２５ｃを後方に移動させたとき（ｗｉ
＞０）は、目標変化角度βｓｉは標準設定角度βｉより
も大きくなり（βｓｉ＞βｉ）、前方に移動させたとき
（ｗｉ＜０）は、目標変化角度βｓｉは標準設定角度β
ｉよりも小さくなる（βｓｉ＜βｉ）。

【０１０２】目標支持形状算出部４３では、前述と同様
に、目標支持形状が前式（２）に従って算出され、支持
形状制御部４７によって、支持面１の形状が目標支持形
状に沿った形状に設定される。

【０１０３】従って、例えば着座者Ｍが背中の部分の支
持が強くもう少し後方で支持して欲しいと感じて、背中
のボリューム２５ｂを後方に移動させた場合は、胸椎２
０９に対応する分配重みｗｉ（ｉ＝２０，…，２５）が
正となり（ｗｉ＞０）、目標変化角度βｓｉが標準設定
角度βｉよりも大きくなって（βｓｉ＞βｉ）、図１１
に示すように、胸椎２０９が初期形状（図中二点鎖線
示）よりも後退した状態で支持され、着座者Ｍは自分の
好みに合った快適な着座感を得ることができる。

【０１０４】また、各椎間関節Ｊの可動域αｉに応じて
目標変化角度βｓｉを算出しているため、動き難い椎間
関節Ｊの変化量は小さく、動き易い椎間関節Ｊは変化量
は大きくなるように、支持面１の形状が変更される。従
って、支持面１の形状変更に伴う着座者Ｍへの違和感を
小さく抑えることができる。

【０１０５】次に、着座者が疲労を感じた場合の作用に
ついて説明する。

【０１０６】着座者Ｍが着座姿勢を長時間維持して脊柱
２０１に痺れ等を感じたとき、着座者Ｍは疲労発生申告
パネル２７を操作し、首、背中、腰の３つのボリューム
２７ａ，２７ｂ，２７ｃの中で対応する部位のボリュー
ム２７ａ，２７ｂ，２７ｃを大方向に移動させる。例え
ば、背中に痺れ等を感じた場合、着座者Ｍは背中のボリ
ューム２７ｂを大方向に移動させ、重みＶ2 を変更す
る。変更された重みＶは、疲労発生申告パネル２７から
パネル入力部３３に入力される。

【０１０７】パネル入力判断部３３では、車両の走行が
開始されたか否かの判断に基づいて、疲労発生申告によ
る重みＶがフィルタ処理される。すなわち、疲労発生申
告による重みＶは、走行開始前または走行開始直後の場
合にはＶ1,2,3 ＝０に固定され、走行開始後一定時間が
経過した後には疲労発生申告パネル２７からの入力に従
って変更されて、それぞれ重み配分部３５に入力され
る。ここでは、着座者Ｍのパネル操作に従って重みＶが
変更される場合、すなわち車両走行開始後一定時間が経
過している場合について説明する。

【０１０８】また、好み入力による重みＷは、車両停止
中の場合には支持形状好み調節パネル２５からの入力に
従って変更され、車両走行中の場合には走行開始前の値
に固定されて、それぞれ重み配分部３５に入力される。
ここでは、簡単のために、Ｗ1,2,3 ＝０の場合について
説明する。

【０１０９】重み配分部３５では、フィルタ処理された
重みＷ1,2,3 ，Ｖ1,2,3 が各椎間関節Ｊに配分される
（図７参照）。ここでは、Ｗ1,2,3 ＝０であり、配分し
た各重みｖｉとｗｉ（＝０）とが目標負荷算出部４３に
入力される。

【０１１０】目標負荷算出部４３では、各椎間関節Ｊの
目標変化角度βｓｉが、前式（１）に従って算出され
る。好み入力による配分重みｗｉが０であるので、前式
（１）のうち疲労発生申告による配分重みｖｉに関する
第１項（疲労入力に対する設定角度）のみが残る。従っ
て、配分重みｖｉが大きいほど目標変化角度βｓｉは大
きくなり、逆に配分重みｖｉが小さいほど目標変化角度
βｓｉは小さくなる。また、配分重みｖｉは常に０以上
１以下であるため（０≦ｖｉ≦１）、目標変化角度βｓ
ｉは０以上標準設定角度βｉ以下となる（０≦βｓｉ≦
βｉ）。

【０１１１】目標支持形状算出部４３では、前述と同様
に、目標支持形状が前式（２）に従って算出され、支持
形状制御部４７によって、支持面１の形状が目標支持形
状に沿った形状に設定される。

【０１１２】従って、例えば着座者Ｍが背中に痺れ等の
疲労を感じて、背中のボリューム２７ｂを後方に移動さ
せた場合、胸椎２０９に対応する分配重みｖｉ（ｉ＝２
０，…，２５）が正となり（ｗｉ＞０）、目標変化角度
βｓｉが標準設定角度βｉよりも小さくなって（βｓｉ
＜βｉ）、図１２に示すように、胸椎２０９における椎
間関節Ｊの歪みが初期形状（図中二点鎖線示）よりも小
さい状態で支持され、着座者Ｍは椎間関節Ｊの内部負荷
に起因した痺れ感等の疲労を的確に緩和させることがで
きる。

【０１１３】次に、この実施例の全体の作用を、図１３
に従って説明する。図１３は、ＣＰＵの制御をに示すフ
ローチャートである。

【０１１４】着座者Ｍがイグニッションスイッチ（図示
外）をＯＮすると、ポテンショメータ１３，電磁弁１
９、コンプレッサ２１、車速センサ２３、コントローラ
２９、支持形状好み調節パネル２５，疲労発生申告パネ
ル２７等がＯＮされ、本制御が開始され、ステップＳ１
１へ進む。

【０１１５】ステップＳ１１では、着座当初は支持面１
の形状が初期形状に設定されるように、重み配分部３５
にＷ＝Ｖ＝０が設定される。

【０１１６】ステップＳ１２では、パネル入力判断部３
３によって、車速センサ２３の検出する車速に基づき車
両が走行中か否かが判断される。

【０１１７】車両が走行中ではなく停車中であれば、着
座者Ｍが容易に支持面形状を調節でき、極端な姿勢で支
持された場合でも再変更がすぐに可能である判断される
ため、ステップＳ１３へ進み、着座者Ｍの操作により新
たに設定入力された支持形状好み調節パネル２５からの
重みＷが重み配分部３５に入力される。一方、車両が走
行中であれば、着座者Ｍが極端な姿勢で支持されるのを
未然に防止するため、新たな重みＷが重み配分部３５に
入力されることなく、ステップＳ１４へ進む。

【０１１８】ステップＳ１４では、パネル入力判断部３
３によって、車速センサ２３の検出する車速に基づき車
両が走行開始前又は走行開始直後か否かが判断される。

【０１１９】走行開始前又は走行開始直後ではなく、走
行開始後所定時間が経過していれば、着座姿勢を長時間
維持することに起因した疲労が発生している可能性があ
るため、ステップＳ１５へ進み、着座者Ｍの操作により
新たに入力された疲労発生申告パネル２７からの重みＶ
が重み配分部３５に入力される。一方、走行開始前又は
走行開始直後であれば、着座姿勢を長時間維持すること
に起因した疲労が未だ発生せず、誤申告であると判断さ
れるため、新たな重みＶが重み配分部３５に入力される
ことなく、ステップＳ１６へ進む。

【０１２０】ステップＳ１６では、ステップＳ１３及び
ステップＳ１５で入力された重みＶ，Ｗが、重み配分部
３５によって各椎間関節Ｊに配分される（図７参照）。
そして、この配分された重みｗｉ，ｖｉと、関節可動域
データベース３９上に記憶された各椎間関節Ｊの屈曲の
可動域αｉ（図８参照）と、標準形状データベース４１
上に記憶された各椎間関節Ｊの標準設定角度βｉとに基
づいて、目標負荷算出部３７により、各椎間関節Ｊの目
標変化角度βｓｉ（ｉ＝１，２，…，２５）が前式
（１）に従って算出される。

【０１２１】ステップＳ１７では、ステップＳ１６で算
出された各椎間関節Ｊの目標変形角度βｓｉと、脊柱形
状データベース４５上に記憶された椎体長Ｌｉ及び角度
ηｉ（図１０（ｂ）参照）とに基づいて、目標支持形状
算出部４３により、各椎体関節Ｊの座標（ｘｉ，ｙｉ）
が前式（２）に従って算出される。

【０１２２】ステップＳ１８では、ポテンショメータ１
３によって検出された支持面１上の各測定点で位置が入
力部３１を介して支持形状制御部４７に入力される。

【０１２３】ステップＳ１９では、ステップＳ１８で入
力された支持面１上の各測定点で位置と、ステップＳ１
７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Ｓ２０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１を目標支持形状に設定する。

【０１２４】一方、支持面１が目標支持形状に設定され
たときは、ステップＳ１２へ戻り、再び本制御を繰り返
す。

【０１２５】以上説明してきたように、この実施例によ
れば、着座者Ｍは、個人的な好みで支持面形状の変更や
痺れ等の疲労の緩和を望む場合、支持形状好み調整パネ
ル２５や疲労発生申告パネル２７を操作すれば、好みに
関する重みＷ又は疲労に関する重みＶに応じて各椎間関
節Ｊに的確な負荷が付与されるように、支持面１の形状
を変更することができ、その結果、支持形状に対する好
みの個人差や、首が弱いとか腰に障害があるというよう
な着座者によって異なる疲労の集中部位に柔軟に対応し
つつ、着座者Ｍの背部を脊柱２０１の形状に応じて良好
に支持することができる。従って、着座者Ｍは、自分の
好みに合った快適な着座感を得ることができると共に、
椎間関節Ｊの内部負荷に起因した疲労を的確に緩和させ
ることができる。

【０１２６】着座者Ｍは、好みや疲労に関する要求を重
みＷ，Ｖとして入力することにより、疲労の発生部位へ
の負担を初期形状よりも所望量だけ減少させ、且つ好み
に応じて所望量だけ変化させることができるので、着座
者Ｍの要求に応じた細かな形状変更を行うことができ
る。従って、着座者Ｍの個人差にさらに細かく対応した
支持を行うことができる。

【０１２７】支持面１は、着座者Ｍからの好みや疲労の
重みＷ，Ｖの入力の大きさによらず、頭部の傾きを初期
形状から変えないように変更されるので、例えば着座者
Ｍが前方等を注視している場合、注視方向を変えること
なく着座姿勢のみを変更することができる。

【０１２８】着座者Ｍが好みに関する重みＷを変更した
場合、屈曲し易い椎間関節Ｊは大きく、屈曲し難い椎間
関節Ｊは小さく変形するように支持面１が変更されるの
で、支持面１の形状変更に伴う着座者Ｍへの違和感を小
さく抑えることができる。

【０１２９】車両走行中は、着座者Ｍが好みに関する重
みＷを変更した場合でも支持面１の形状が変更されない
ので、着座者Ｍが車両走行中に極端な姿勢となるのを確
実に防止することができる。

【０１３０】走行開始前又は開始直後は、着座者Ｍが疲
労に関する重みＶを変更した場合でも支持面１の形状が
変更されないので、走行開始前や開始直後の疲労未発生
時に着座者Ｍが疲労に関する重みＶを誤って入力して
も、係る誤った入力によって支持面１が変更されるのを
確実に防止することができる。

【０１３１】着座者Ｍは、支持形状好み調整パネル２５
及び疲労発生申告パネル２７の首、背中、腰のボリュー
ム２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃを
操作することによって、好みに関する重みＷ及び疲労に
関する重みＶを的確に設定変更できるので、簡単な構成
で、且つ簡単な操作によって所望の支持形状を得ること
ができる。

【０１３２】支持面１の目標支持形状は、標準的な体型
を有する人間の脊柱形状に基づいて算出されるので、簡
単な構成で脊柱形状の個人差を吸収することができる。

【０１３３】次に、請求項９及び請求項１０に記載の発
明に係る第２実施例について説明する。

【０１３４】図１４は第２実施例に係る車両のシート装
置を示す全体構成図、図１５は図１４のコントローラを
示すブロック構成図である。

【０１３５】前記第１実施例では、車両の走行中におけ
る極端な姿勢での支持を防止するため、走行中は着座者
Ｍが好みに関する重さＷの設定を変更した場合でも、こ
れに応じた支持面１の変更を行わないようにしたが、こ
の第２実施例は、車両の走行中においても、極端な姿勢
での支持を防止しつつ、好みや疲労に関する重さの設定
変更に応じて支持面１の形状変更を可能としたものであ
る。

【０１３６】図１４に示すように、図示外の車室内のイ
ンストルメントパネル等には、着座者Ｍに対して、支持
形状好み調整パネル２５又は疲労発生申告パネル２７の
設定変更を促すための表示を行う表示手段としてのディ
スプレイ５３が設けられている。

【０１３７】また、図１５に示すように、コントローラ
５１のＣＰＵには、前記第１実施例と同様の入力部３
１、重み配分部３５、目標負荷算出部３７、関節可動域
データベース３９、標準形状データベース４１、目標支
持形状算出部４３、脊柱形状データベース４５、支持形
状制御部４７、及び出力部４９に加えて、目標負荷判定
手段を構成する姿勢判断部５５が設けられている。

【０１３８】重み配分部３５には、車両の走行状態に関
わらず、入力部３１を介して支持形状好み調整パネル２
５及び痛み発生申告パネル２７から重みＷ，Ｖが逐次入
力される。重み配分部３５は、第１実施例と同様に、入
力された重みＷ，Ｖを各椎間関節Ｊに配分し（図７参
照）、配分した重みｗｉ，ｖｉを目標負荷算出部３７に
入力する。

【０１３９】目標負荷算出部３７は、第１実施例と同様
に、式（１）に従って各関椎間関節Ｊの目標変形角度β
ｓｉを算出し、算出した目標変形角度βｓｉを姿勢判断
部５５に入力する。

【０１４０】姿勢判断部５５は、入力された目標変形角
度βｓｉに応じて支持面１の形状を変更した場合に、着
座者Ｍが極端な姿勢になるかどうかを判断する。

【０１４１】具体的には、目標変化角度βｓｉが、あら
かじめ設定された範囲内にあるかどうかを判定し、範囲
内にある場合（β_Ｌｉ＜βｓｉ＜β_Ｈｉ（ｉ＝１，２，
…，２５））には、着座者Ｍが極端な姿勢にならないと
判定し、この目標変形角度βｓｉを目標支持形状算出部
４３に入力する。

【０１４２】一方、目標変化角度βｓｉがこの範囲を外
れた場合（βｓｉ≦β_Ｌｉ又はβｓｉ≧β_Ｈｉ（ｉ＝
１，２，…，２５））には、着座者Ｍが極端な姿勢とな
る恐れがあると判定し、各重みＷ，Ｖを０にリセットし
た後、出力部４９を介してディスプレイ５３に出力し、
着座者Ｍに対して設定の変更を要求する表示を行う。着
座者Ｍがこの要求を無視し設定を変更しない場合や、再
度設定を行っても再び極端な姿勢が要求されてしまった
場合には、姿勢判断部５５は、リセットされた各重み
（Ｖ，Ｗ＝０）に基づき前式（１）によって算出した目
標変形角度βｓｉを目標支持形状算出部４３に出力す
る。

【０１４３】その他の構成は第１実施例と同様であるた
め、その説明を省略する。

【０１４４】次に、この実施例の全体の作用を、図１６
に従って説明する。図１６は、コントローラ５１のＣＰ
Ｕの制御を示すフローチャートである。

【０１４５】着座者Ｍがイグニッションスイッチ（図示
外）をＯＮすると、ポテンショメータ１３，電磁弁１
９、コンプレッサ２１、支持形状好み調節パネル２５，
疲労発生申告パネル２７、コントローラ５１、ディスプ
レイ５３等がＯＮされ、本制御が開始され、ステップＳ
２１へ進む。

【０１４６】ステップＳ２１では、支持形状好み調節パ
ネル２５及び疲労発生申告パネル２７の双方が操作され
ない限り、支持面１の形状が所定の初期形状に設定され
るように、重み配分部３５にＷ＝Ｖ＝０が設定される。

【０１４７】ステップＳ２２では、好み入力による重み
Ｗが重み配分部３５に入力され、ステップＳ２３では、
疲労発生申告による重みＶが重み配分部３５に入力され
る。

【０１４８】ステップＳ２４では、ステップＳ２２及び
ステップＳ２３で入力されたよる重みＷ，Ｖが、重み配
分部３５によって各椎間関節Ｊに配分される（図７参
照）。そして、この配分された重みｗｉ，ｖｉと、関節
可動域データベース３９上に記憶された各椎間関節Ｊの
屈曲の可動域αｉ（図８参照）と、標準形状データベー
ス４１上に記憶された各椎間関節Ｊの標準設定角度βｉ
とに基づいて、目標負荷算出部３７により、目標変化角
度βｓｉが前式（１）に従って算出される。

【０１４９】ステップＳ２５では、目標変化角度βｓｉ
に基づいて支持面１の形状を変更した場合に着座者Ｍが
極端な姿勢になるか否か、すなわち、ステップＳ２４で
求めた目標変化角度βｓｉが設定範囲内にあるかどうか
が、姿勢判断部５５によって判定される。

【０１５０】極端な姿勢にならないと判定された場合、
すなわち、目標変化角度βｓｉが設定範囲内にある場合
（β_Ｌｉ＜βｓｉ＜β_Ｈｉ）には、ステップＳ２６へ進
む。

【０１５１】ステップＳ２６では、ステップＳ２４で算
出された各椎間関節Ｊの目標変形角度βｓｉと、脊柱形
状データベース４５上に記憶された椎体長Ｌｉ及び角度
ηｉ（図１０（ｂ）参照）とに基づいて、目標支持形状
算出部４３により、各椎体関節Ｊの座標（ｘｉ，ｙｉ）
が前式（２）に従って算出される。

【０１５２】ステップＳ２７では、ポテンショメータ１
３によって検出された支持面１の形状が入力部３１を介
して支持形状制御部４７に入力される。

【０１５３】ステップＳ２８では、ステップＳ２７で入
力された支持面１の形状と、ステップＳ２４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Ｓ２９へ進み、対応する
空気袋１１の電磁弁１９に信号出力して支持面１を目標
支持形状に設定し、支持面１が目標支持形状に設定され
たときは、ステップＳ２２へ戻り、再び本制御を繰り返
す。

【０１５４】一方、ステップＳ２５において、極端な姿
勢になると判断された場合、すなわち、目標変化角度β
ｓｉが設定範囲内にない場合（βｓｉ≦β_Ｌｉ又はβｓ
ｉ≧β_Ｈｉ）には、ステップＳ３０へ進む。

【０１５５】ステップＳ３０では、ディスプレイ５３の
表示後に支持形状好み調節パネル２５若しくは疲労発生
申告パネル２７が着座者Ｍによって再操作されたか、又
は支持形状好み調節パネル２５若しくは疲労発生申告パ
ネル２７が操作されてから所定時間が経過したか否かが
判断される。

【０１５６】ディスプレイ５３の表示前であれば、ステ
ップＳ３１へ進み、姿勢判断部５５によって、各重み
Ｗ，Ｖが０にリセットされ、ディスプレイ５３に設定変
更の要求が表示された後、再び好み入力による重みＷと
疲労発生申告による重みＶとが重み配分部３５に入力さ
れ（ステップＳ２２，ステップＳ２３）、算出部３７に
より目標変化角度βｓｉが算出され（ステップＳ２
４）、再度、極端な姿勢になっているか否かが判断され
る（ステップＳ２５）。

【０１５７】そして、着座者Ｍが再度設定を行ったため
に極端な姿勢になっていないと判断された場合には、ス
テップＳ２６以降へ進む。

【０１５８】一方、まだ極端な姿勢になっていると判断
された場合には、再度ステップＳ３０へ進む。そして、
着座者Ｍがディスプレイ５３の表示に従い再度設定を行
ったが再び極端な姿勢となってしまった場合や、所定時
間経過しても着座者Ｍがディスプレイ５３の表示を無視
して設定変更しない場合には、着座者Ｍに継続して設定
変更を求めていても、その後の適正な入力が期待できな
いため、ディスプレイ５３の表示を停止し、ステップＳ
３０からステップＳ２６へ進む。

【０１５９】ステップＳ２６では、リセットされた各重
み（Ｖ，Ｗ＝０）から算出された各椎間関節Ｊの目標変
形角度βｓｉと、椎体長Ｌｉ及び角度ηｉとに基づい
て、各椎体関節Ｊの座標（ｘｉ，ｙｉ）が算出され、ス
テップＳ２７〜ステップＳ２９において、支持面１が初
期形状に設定される。

【０１６０】本実施例によれば、第１実施例と同様の作
用効果に加えて、車両が走行中の場合には、姿勢判断部
５５が重みＷ，Ｖに基づき求めた各椎間関節Ｊの目標変
化角度βｓｉによる姿勢が極端な姿勢となると判定した
ときは、この重みＷ，Ｖに基づく各椎間関節Ｊの変化角
度をβｓｉを目標形状算出部４７に出力しないので、第
１実施例と同様に、車両走行中に着座者Ｍが極端な姿勢
となるのを確実に防止することができる。また、姿勢判
断部５５が極端な姿勢とならないと判定したときは、車
両の走行中においても、入力された重みＷ，Ｖに基づき
支持面１の形状が変更されるので、着座者Ｍが極端な姿
勢となるのを防止しつつ、支持面形状を所望の形状に変
更することができる。

【０１６１】姿勢判断部５５は、着座者Ｍが極端な姿勢
となると判定したときはディスプレイ５３を作動して着
座者Ｍに入力変更を促すので、極端な姿勢となるのを防
止すべく支持面１が変更されない場合に、着座者Ｍはそ
の原因をすぐに知って重みＷ，Ｖの再入力を行うことが
できる。

【０１６２】次に、請求項１２〜請求項１４に記載の発
明に係る第３実施例について説明する。

【０１６３】図１７は第３実施例に係る車両のシート装
置を示す全体構成図、図１８は、図１７のヘッドレスト
の内部構造を示す平面図、図１９は着座者の頭部角度を
示す平面図、図２０は図１７の空気袋の配設位置を示す
シートの斜視図、図２１は図１７のシートバックの内部
構造を示す平面図、図２２は図１７のコントローラを示
すブロック構成図である。

【０１６４】この第３実施例は、着座者Ｍが安楽に回旋
姿勢を持続できるように、支持面１の形状を変更するも
のである。

【０１６５】図１７に示すように、第１実施例と同様、
シートバックＳｂは、シートクッションＳｃに対してリ
クライニング機構５を介して前後方向に傾動可動に支持
されている。

【０１６６】シートバックＳｂの幅方向略中央の上部に
は、着座者Ｍの頭部Ｈを支持するヘッドレスト１５がス
ライド回転自在に設けられている。ヘッドレスト１５
は、スライド装置６１とアーム２３を介して、シートバ
ックＳｂ内のシートバックフレーム３に連結されてい
る。アーム２３の下端部はシートバックフレーム３の上
端部３ｂに固定され、スライド装置６１はヘッドレスト
１５の内部に固定されている。

【０１６７】図１８に示すように、スライド装置６１
は、着座者Ｍの後頭部Ｈｂに沿った略円弧状のスライド
溝（図示外）を備え、このスライド溝にアーム２３の先
端が挿通している。また、ヘッドレスト１５の前面１５
ａは、着座者Ｍの後頭部Ｈｂに密着するように略円弧凹
状に形成されている。これにより、ヘッドレスト１５
は、着座者Ｍの後頭部Ｈｂと密着した状態で、頭部Ｈの
回転に伴ってシートバックＳｂに対して円弧を描くよう
にスライド溝に沿ってスライド移動する。

【０１６８】ヘッドレスト１５内には、ヘッドレスト１
５とアーム２３の位置関係から頭部角度θ（図１９参
照）を検出する支持情報設定手段（ＣＬ３）としての頭
部角度検出器６３が設置されている。この頭部角度検出
器６３は、アーム２３に対するヘッドレスト１５のスラ
イド移動量から、シートバックフレームＳｂに対するヘ
ッドレスト１５の回転角度を検出する。ここで、着座者
Ｈの後頭部Ｈｂがヘッドレスト１５に密着した状態で
は、頭部Ｈの回転角度はヘッドレスト１５の回転角度に
近似できるため、頭部角度検出器６３は、ヘッドレスト
１５の回転角度を、正面を向いた状態からの頭部Ｈの変
化角度（頭部角度θ）としてコントローラ６９に出力す
る。なお、特に図示しないが、頭部角度θを検出する方
法としては、赤外線センサを用いて非接触に検出する方
法や、頭部Ｈをカメラでとらえ画像処理により角度を推
定する方法などがあり、前記頭部角度検出器６３による
方法に限定されるものではない。

【０１６９】シートバックＳｂは、着座者Ｍの脊柱２０
１のうち胸椎２０９から骨盤２１５までの間（図３２
（ａ）参照）を支持し、図１７に示すように、シートバ
ックＳｂ内には、支持面１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６
５が内蔵されている。第１実施例と同様に、空気袋６５
の表層部は、支持面１を形成するウレタンパット７で覆
われ、各空気袋６５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。

【０１７０】図２０に示すように、空気袋６５は、着座
者Ｍの胸椎２０９及び腰椎２１１（図３２（ａ）参照）
に対し数箇所ずつ対応するように、左右対称に複数対
（６５Ｌ，６５Ｒ）設けられている。図２１に示すよう
に、左右の空気袋６５Ｌ，６５Ｒのうち一方（６５Ｌ）
を減圧するとともに、これに対称な他方（６５Ｒ）を増
圧することにより、支持面１が着座者Ｍの上体をねじる
ような形状に設定される。

【０１７１】シートバックＳｂの中央部には、支持面１
のねじれ角度を検出するためのポテンショメータ６６
が、着座者Ｍの胸椎２０９及び腰椎２１１（図３２
（ａ）参照）に対し数箇所ずつ対応するように、左右対
称に複数対配設されている。各ポテンショメータ６６は
シートバックフレーム３に取付けられ、シートバックフ
レーム３に対するウレタンパット７の前後位置を計測
し、その計測値を出力変換器６７に入力する。出力変換
器６７は、入力された左右のポテンショメータ６６の計
測値の差から、シートバックＳｂの中央部のねじれ角度
を推定し、推定したねじれ角度を検出ねじれ角度γｓｉ
としてコントローラ６９に出力する。すなわち、ポテン
ショメータ６６と出力変換器６７とが支持面形状検出手
段（ＣＬ２）を構成している。

【０１７２】図２２に示すように、コントローラ６９の
ＣＰＵには、入力部７１、目標負荷判定手段（ＣＬ４）
としての目標角度算出部７３、関節可動域データベース
７５、目標形状判定手段（ＣＬ５）としてのねじれ角度
算出部７７、センサ位置データベース７９、制御手段
（ＣＬ６）としての支持形状制御部８１、及び出力部８
３が設けられている。入力部３１には、頭部角度検出器
６３及び出力変換器６７が接続され、出力部４９には電
磁弁１９及びコンプレッサ２１が接続されている。

【０１７３】関節可動域データベース７５上には、図２
３に示すように、各椎間関節Ｊに許容される回旋の可動
域α_θｉが記憶されている。なお、ＣＰＵ内では、各椎
間関節Ｊ及び椎体２０３等を、上方から順に付された番
号で表記している。

【０１７４】目標角度算出部７３は、頭部角度検出器６
３の検出したヘッドレスト１５の回転角度（着座者Ｍの
頭部角度θ）と、関節可動域データベース７５上に記憶
された各椎間関節Ｊの可動域α_θｉとに基づいて、各椎
間関節Ｊの目標回旋角度β_θｉを、次式（３）に従って
算出する。

【０１７５】

【数３】式（３）に従い、頭部角度θを各椎間関節Ｊの可動域α
_θｉの大きさに応じて比例配分して、目標回旋角度β_θ
ｉを求めるのは以下の理由による。

【０１７６】着座者Ｍが、正面を向いた着座状態（非回
旋時）から頭部Ｈを回転させ、脊柱２０１を全体として
頭部角度θ分だけねじるためには、脊柱に２５個存在す
る各椎間関節Ｊの角度変化量の総和を頭部角度θとする
必要があり、各椎間関節Ｊのねじり変形は前述のように
椎間間関節Ｊへの負荷となる。一方、各椎間関節Ｊの回
旋の可動域α_θｉ（ｉ＝１，２，…，２５）は、図２３
に示すように部位により異なる。そこで、各椎間関節Ｊ
の目標回旋角度β_θｉ（ｉ＝１，２，…２５）を、β_θ
ｉ＝θ×α_θｉ／（Σα_θｊ）とすれば、脊柱５１全体
として頭部角度θだけねじれられるよう各椎間関節Ｊに
ねじり変形を分散させると共に、各椎間関節Ｊの角度変
化量をその椎間関節Ｊの変形し易さに応じて分布させる
ことができるためである。

【０１７７】図２４に示すように、目標回旋角度β_θｉ
は、正面を向いた着座姿勢（非回旋時）を基準（０）と
した第ｉ−１椎体２３（二点鎖線示）と第ｉ椎体２３
（実線示）との間の変化角度であり、目標角度算出部７
３は、算出した目標回旋角度β_θｉをねじれ角度算出部
７７に入力する。

【０１７８】センサ位置データベース７９上には、ポテ
ンショメータ６６の取付位置に対応する椎体２０３が予
め特定され記憶されている。具体的には、着座者Ｍの体
格の個人差をできるだけ吸収するため、標準的な体型を
有する人間がシートＳに着座したときに、シートバック
Ｓｂの第ｉ番目のポテンショメータ６６には第Ｎｉ椎体
が対応するというように、各ポテンショメータ６６の取
付位置に対応する椎体２０３の番号（Ｎｉ）が記憶され
ている。

【０１７９】ねじれ角度算出部７７は、目標負荷算出部
７３から入力された目標回旋角度β_θｉと、センサ位置
データベース７９上に記憶された椎体２０３の番号（Ｎ
ｉ）とに基づき、目標支持形状としてポテンショメータ
６６の取付位置に対応する各椎体２０３の目標ねじれ角
度γｉを、次式（４）に従って算出し、算出した目標支
持形状を支持形状制御部８１に入力する。

【０１８０】

【数４】式（４）に従い、目標ねじれ角度γｉを求めるのは以下
の理由による。

【０１８１】脊柱２０１は、２４個の椎体２０３が２５
個の椎間板２０５によって回旋自在に連結されたもので
あるため、骨盤２１５のねじれ角度を０として骨盤２０
５を原点とする座標系を設定すれば、上方からｉ番目の
ポテンショメータ６６に対応する椎体２０３のねじれ角
度は、前式（４）によって算出できるからである。

【０１８２】支持形状制御部８１は、出力変換器６７か
ら入力されたシートバックＳｂ中央部の検出ねじれ角度
γｓｉが、ねじれ角度算出部７７の求めた目標ねじれ角
度γｉとなるように、電磁弁１９及びコンプレッサ２１
を駆動制御する。

【０１８３】次に、この実施例の作用を図２５に従って
説明する。図２５は、コントローラ６９のＣＰＵの制御
を示すフローチャートである。

【０１８４】着座者ＭがイグニッションスイッチをＯＮ
すると、電磁弁１９、コンプレッサ２１、ポテンショメ
ータ６６、出力変換器６７、コントローラ６９等がＯＮ
され、本制御が開始される。

【０１８５】ステップＳ４１では、頭部角度検出器６３
によって検出された頭部角度θがＣＰＵの入力部７１に
情報入力される。

【０１８６】ステップＳ４２では、入力部７１によって
頭部角度θが変更されたかどうかが判定され、頭部角度
θが変更されていない間は、ステップＳ４１へ進み、支
持面１の形状を維持したまま再度頭部角度θの入力を受
ける。一方、頭部角度θが変更された場合は、ステップ
Ｓ４３へ進む。

【０１８７】ステップＳ４３では、ステップＳ４１で入
力された頭部角度θと、関節可動域データベース７５か
ら情報入力された各椎間関節Ｊの可動域α_θｉとに基づ
いて、ねじれ角度算出部７３により、各椎間関節Ｊの目
標ねじれ角度β_θｉが前式（３）に従って算出される。

【０１８８】ステップＳ４４では、ステップＳ４３で算
出された各椎間関節Ｊの目標ねじれ角度β_θｉ（ｉ＝
１，２，…，２５）と、センサ位置データベース７９か
ら入力された椎体２０３の番号（Ｎｉ）とに基づき、ね
じれ角度算出部７７により、ポテンショメータ取付位置
における目標ねじれ角度γｉが前式（４）に従って算出
される。

【０１８９】ステップＳ４５では、ポテンショメータ６
６の計測値に基づき出力変換器６７によって推定された
シートバック１中央部の検出ねじれ角度γｓｉが、入力
部７１を介して支持形状制御部８１に入力される。

【０１９０】ステップＳ４６では、ステップＳ４５で入
力された検出ねじれ角度γｓｉと、ステップＳ４４で求
めた目標ねじれ角度γｉとが一致しているか否かが、支
持形状制御部８１によって判断される。一致していない
場合には、ステップＳ４７へ進み、対応する部位におけ
る左右の空気袋６５Ｌ，６５Ｒのうち一方を増圧し他方
を減圧するように電磁弁１９に信号出力され、支持面１
が目標支持形状に設定される。

【０１９１】なお、脊柱２０１のうち頸椎２０７（図３
２（ａ）参照）にはシートバックＳｂが接触しないた
め、頸椎２０７のねじれ角度に対応して支持面１の形状
を細かく設定することはできないが、胸椎２０９を支持
する支持面１が、胸椎２０９上部のねじれ角度を頭部角
度θに応じた適正な角度とする形状に設定されるため、
頸椎２０７全体でのねじれ角度は適性に保たれる。

【０１９２】一方、支持面１が目標の形状に設定された
ときは、ステップＳ４１へ進み、再び本制御を繰り返
す。

【０１９３】以上説明してきたように、第３実施例によ
れば、着座者Ｍが頭部Ｈを回転したときの腰椎２１１お
よび胸椎２０９のねじり動作は、支持面１の形状が変更
される際の空気袋６５の膨脹力によって補助されるの
で、着座者Ｍは頸椎２０７をねじる筋力を必要とするの
みで、上体を回旋させることができる。また、着座者Ｍ
が係る回旋姿勢を長時間持続した場合であっても、支持
面１が着座者Ｍの上体を回旋状態で支持するので、回旋
姿勢の持続に要する筋力は小さくて済む。従って、着座
者Ｍは、頭部Ｈの回転に伴う上体の回旋動作と回旋姿勢
の維持とを安楽に行うことができ、上体回旋時の疲労の
発生を抑制することができる。

【０１９４】脊柱５１全体として頭部角度θだけ上体が
ねじれられるするよう歪みを分散させると共に、各椎間
関節Ｊのねじり量をその椎間関節Ｊの変形し易さに応じ
て分布させているので、ねじり変形し易い椎間関節Ｊは
大きく回旋させ、変形し難い椎間関節Ｊは小さく回旋さ
せ、全体として頭部角度θ分の回転量を得ることができ
る。従って、特定の部位に脊柱２０１の歪みが集中して
椎間関節Ｊの内部負荷が増大するのを防止して疲労の発
生を抑えつつ、必要な所望の回転量を確保することがで
きる。

【０１９５】頭部角度θを、頭部角度検出器６３により
ヘッドレスト１５の回転角度に近似して検出するので、
簡単な構成で頭部角度θを検出でき、構造の簡素化を図
ることができる。

【０１９６】次に、この発明の第４実施例について説明
する。

【０１９７】図２６は第４実施例に係る車両のシート装
置を示す全体構成図、図２７は、図２６のヘッドレスト
調整用の入力パネルを示す拡大模式図、図２８は図２６
のコントローラを示すブロック構成図である。

【０１９８】この第４実施例は、着座者Ｍが頭部Ｈを向
けたい方向をマニュアル操作により入力し、これに応じ
てシートバックＳｂの形状及びヘッドレスト１５の回転
角度を適切に変更するものであり、前記第３実施例と同
様の構成部分には、同一の符号を付してその説明を省略
する。

【０１９９】図２６に示すように、シートバックＳｂの
上部にはヘッドレスト１５がアーム２３およびスライド
機構６１を介してスライド回転自在に支持されている。
スライド機構６１には、ヘッドレスト１５を駆動し、ヘ
ッドレスト１５の回転角度を所定の角度に設定可能な、
例えばモータ等のヘッドレストアクチュエータ８５が設
けられている。

【０２００】車室内には、ヘッドレスト調整用の入力パ
ネル８７が設けられている。入力パネル８７は、例えば
図示外のインストルメントパネルのように、着座者Ｍが
シートＳの着座した状態で無理なく操作できる位置に設
けられている。

【０２０１】図２７に示すように、ヘッドレスト調整用
の入力パネル８７には、左側（Ｌｅｆｔ）、正面（Ｆｒ
ｏｎｔ）、及び右側（Ｒｉｇｈｔ）の表示と、この表示
に合わせて回転自在なボリューム８７ａとが設けられて
いる。着座者Ｍが、頭部Ｈを向けたい方向にボリューム
８７ａを設定すると、ボリューム８７ａの設定位置に応
じたヘッドレスト１５の目標角度が、頭部Ｈの回転角度
（目標頭部角度θｍ）として入力パネル８７から出力さ
れる。

【０２０２】図２８に示すように、コントローラ８９の
ＣＰＵには、第３実施例と同様に、入力部７１、目標角
度算出部７３、関節可動域データベース７５、ねじれ角
度算出部７７、センサ位置データベース７９、支持形状
制御部８１、および出力部８３が設けられている。入力
部３１には、ヘッドレスト調整用の入力パネル８７及び
出力変換器６７が接続され、出力部４９には電磁弁１
９、コンプレッサ２１、及びヘッドレストアクチュエー
タ８５が接続されている。

【０２０３】目標角度算出部７３は、入力パネル８７か
ら入力部７１を介して入力された目標頭部角度θｍと、
関節可動域データベース７５上に記憶された各椎間関節
Ｊの可動域α_θｉとに基づいて、各椎間関節Ｊの目標回
旋角度β_θｉを、次式（５）に従って算出する。

【０２０４】

【数５】式（５）は、前式（３）において、着座者Ｍの頭部角度
θに代えて目標頭部角度θｍを用いたものであるため、
第３実施例と同様に、脊柱５１全体として目標頭部角度
θｍだけねじれられるよう各椎間関節Ｊにねじり変形を
分散させると共に、各椎間関節Ｊの角度変化量をその椎
間関節Ｊの変形し易さに応じて分布させることができ
る。

【０２０５】ねじれ角度算出部７７は、第３実施例と同
様に、目標負荷算出部７３から入力された目標回旋角度
β_θｉと、センサ位置データベース７９上に記憶された
椎体２０３の番号（Ｎｉ）とに基づき、ポテンショメー
タ６６の取付位置に対応する各椎体２０３の目標ねじれ
角度γｉを、前式（４）に従って算出する。

【０２０６】支持形状制御部８１は、出力変換器６７か
ら入力されたシートバックＳｂ中央部のねじれ角度γｓ
ｉが、ねじれ角度算出部７７から入力された目標ねじれ
角度γｉとなるように、電磁弁１９及びコンプレッサ２
１を駆動制御する。また、これと同時に、ヘッドレスト
１５の回転角度が目標頭部角度θｍとなるように、ヘッ
ドレストアクチュエータ８５を駆動制御する。

【０２０７】次に、この実施例の作用を図２９に従って
説明する。図２９は、コントローラ８９のＣＰＵの制御
を示すフローチャートである。

【０２０８】着座者ＭがイグニッションスイッチをＯＮ
すると、電磁弁１９、コンプレッサ２１、ポテンショメ
ータ６６、出力変換器６７、ヘッドレストアクチュエー
タ８５、入力パネル８７、コントローラ８９等がＯＮさ
れ、本制御が開始される。

【０２０９】ステップＳ５１では、入力パネル８７に入
力された目標頭部角度θｍがＣＰＵの入力部７１に情報
入力される。

【０２１０】ステップＳ５２では、入力部７１によって
目標頭部角度θｍが変更されたかどうかが判定され、目
標頭部角度θｍが変更されていない間は、ステップＳ５
１へ進み、支持面１の形状を維持したまま再度目標頭部
角度θｍの入力を受ける。一方、目標頭部角度θｍが変
更された場合は、ステップＳ５３へ進む。

【０２１１】ステップＳ５３では、ステップＳ５１で入
力された目標頭部転角度θｍと、関節可動域データベー
ス７５から情報入力された各椎間関節Ｊの可動域α_θｉ
とに基づいて、目標角度算出部７３により、各椎間関節
Ｊの目標回旋角度β_θｉが前式（５）に従って算出され
る。

【０２１２】ステップＳ５４では、ステップＳ５３で算
出された各椎間関節Ｊの目標回旋角度β_θｉと、センサ
位置データベース７９から入力された椎体の番号（Ｎ
ｉ）とに基づき、ねじれ角度算出部７７により、ポテン
ショメータ取付位置における目標ねじれ角度γｉが前式
（４）に従って算出された後、ステップＳ５５及びステ
ップＳ５６へ進む。

【０２１３】ステップＳ５５では、ヘッドレスト１５の
回転角度が目標頭部角度θｍとなるように、支持形状制
御部８１によってヘッドレストアクチュエータ８５が駆
動制御される。

【０２１４】ステップＳ５６では、ポテンショメータ６
６の計測値に基づき出力変換器６７によって推定された
シートバックＳｂ中央部の検出ねじれ角度γｓｉが、入
力部７１を介して支持形状制御部８１に入力される。

【０２１５】ステップＳ５７では、ステップＳ５６で入
力された検出ねじれ角度γｓｉと、ステップＳ５４で求
めた目標ねじれ角度γｉとが一致しているか否かが、支
持形状制御部８１によって判断される。一致していない
場合には、ステップＳ５８へ進み、対応する部位におけ
る左右の空気袋６５Ｌ，６５Ｒのうち一方を増圧し他方
を減圧するように電磁弁１９に信号出力され、支持面１
が目標支持形状に設定される。一方、支持面１が目標支
持形状に設定されたときは、ステップＳ５１へ進み、再
び本制御を繰り返す。

【０２１６】以上説明してきたように、第４実施例によ
れば、第３実施例の作用効果に加えて、ヘッドレスト１
５が着座者Ｍの操作に応じてヘッドレストアクチュエー
タ８５によって回転するため、ヘッドレスト１５によっ
て、頭部Ｈ及び胸椎２０７のねじり動作が補助されると
共に、頭部Ｈ及び胸椎２０７がねじられた状態で支持さ
れる。すなわち、支持面１とヘッドレスト１５とによっ
て、頸椎２０７を含む脊柱全体の回旋動作が補助され
る。従って、着座者Ｍは、頭部Ｈの回転に伴う上体の回
旋動作と回旋姿勢の維持とをより安楽に行うことがで
き、上体回旋時の疲労の発生をさらに抑制することがで
きる。

【０２１７】

【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、シートバックの支持面形状を、支持に関する情報
に基づいて各椎間関節に的確な負荷が付与されるような
目標脊柱形状とすることができるので、着座者の背部を
脊柱の形状に応じて良好に支持することができる。

【０２１８】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、シートバックの支持面形
状を着座者の要求に応じた支持に関する好みや疲労に基
づく形状とすることができ、好みや疲労という個人差に
応じた支持を行うことができるので、着座者は、自分の
好みに合った快適な着座感を得ることができると共に、
椎間関節の内部負荷に起因した疲労を的確に緩和させる
ことができる。

【０２１９】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の効果に加えて、支持面形状を支持に関す
る好みの重みと疲労の重みとに基づく変化角度を呈する
ような形状とすることができ、着座者の要求に応じたよ
り細かな支持面形状の変更が可能となるので、着座差の
個人差にさらに細かく対応した支持を行うことができ
る。

【０２２０】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の効果に加えて、支持面形状を、疲労の発
生部位への負担が初期形状よりも所望量だけ減少し、且
つ好みに応じて所望量だけ変化した形状とすることがで
き、着座者の要求に応じてさらに細かな支持面形状の変
更が可能となるので、着座差の個人差にさらに細かく対
応した支持を行うことができる。

【０２２１】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明の効果に加えて、頭部の傾きが初期形状か
ら変わらないように支持面形状を変更することができる
ので、着座者は注視方向を変えることなく着座姿勢のみ
を変更することができる。

【０２２２】請求項６に記載の発明によれば、請求項４
又は請求項５に記載の発明の効果に加えて、好みに応じ
て支持面形状を変更する場合、屈曲し易い椎間関節の変
化量は大きく、屈曲し難い椎間関節の変化量は小さくな
るように、支持面形状が変更されるので、支持面の形状
変更に伴う着座者への違和感を小さく抑えることができ
る。

【０２２３】請求項７に記載の発明によれば、請求項３
〜請求項６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、車
両の走行状態に応じて疲労に対応する重み又は好みに対
応する重みが調整されるので、走行状態に応じた的確な
支持を行うことができる。

【０２２４】請求項８に記載の発明によれば、請求項７
に記載の発明の効果に加えて、車両走行中は、着座者が
疲労に対応する重みを変更した場合でも支持面形状が変
更されないので、着座者が車両走行中に極端な姿勢とな
るのを確実に防止することができる。また、走行開始前
又は開始直後は、着座者が疲労に対応する重みを変更し
た場合でも支持面形状が変更されないので、走行開始前
や開始直後の疲労未発生時に着座者が疲労に対応する重
みを誤って入力しても、係る誤った入力によって支持面
形状が変更されるのを確実に防止することができる。

【０２２５】請求項９に記載の発明によれば、請求項７
に記載の発明の効果に加えて、車両走行中は、新たに入
力された重みに基づく支持面形状により着座者が極端な
姿勢となるときは支持面形状が変更されず、極端な姿勢
にならない場合のみ支持面形状が変更されるので、車両
走行中であっても、極端な姿勢となるのを防止しつつ支
持面形状を所望の形状に変更することができる。

【０２２６】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
９に記載の発明の効果に加えて、着座者が極端な姿勢と
なるときは、表示手段が作動して着座者に入力変更を促
すので、極端な姿勢となるのを防止すべく支持面が変更
されない場合に、着座者はその原因をすぐに知って重み
の再入力を行うことができる。

【０２２７】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
３〜請求項１０のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、着座者は、好み又は疲労に関する重みの入力を行う
場合、頸椎、胸椎、及び腰椎の３部位に大別された好み
又は疲労の重み入力部を操作すれば良いので、簡単な構
成で、且つ簡単な操作によって所望の支持面形状を得る
ことができる。

【０２２８】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
１に記載の発明の効果に加えて、着座者の頭部の回転に
伴う脊柱のねじれ形状に対応した形状となり、支持面に
よって着座者の上体のねじり動作が補助されるので、着
座者は安楽に上体を回旋させることができる。また、支
持面によって上体がねじられた状態で支持されるので、
着座者は係る姿勢を安楽に持続させることができる。

【０２２９】請求項１３に記載の発明によれば、請求項
１２に記載の発明の効果に加えて、頭部の回転に伴う脊
柱全体のねじれ量が、各椎間関節のねじれ易さに応じて
分散されるので、特定の部位に脊柱の歪みが集中して椎
間関節の内部負荷が増大するのを防止して疲労の発生を
抑えつつ、必要な所望の回転量を確保することができ
る。

【０２３０】請求項１４に記載の発明によれば、頭部の
回転角度としてヘッドレストの回転角度を検出するの
で、簡単な構成によって、請求項１２又は請求項１３に
記載の発明の効果を得ることができる。

【０２３１】請求項１５に記載の発明によれば、請求項
１４に記載の発明の効果に加えて、ヘッドレストの駆動
によって着座者の頭部が所定位置まで回転させられると
共に、所望の回転位置で頭部が支持されるので、ヘッド
レストによって着座者の頭部及び胸椎のねじり動作が補
助されると共に、頭部及び胸椎がねじられた状態で支持
される。従って、支持面とヘッドレストによって脊柱全
体の回旋動作が補助され、着座者は頭部の回転に伴う上
体の回旋動作と回旋姿勢の維持とをより安楽に行うこと
ができ、上体回旋時の疲労の発生をさらに抑制すること
ができる。

【０２３２】請求項１６に記載の発明によれば、請求項
１〜請求項１５のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、支持面形状が標準的な体型を有する人間の脊柱形状
に基づいて変更されるので、脊柱形状の個人差を吸収し
た支持面形状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【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のコントローラのブロック構成図である。

【図４】図２の支持形状好み調整パネルの拡大模式図で
ある。

【図５】図２の疲労発生申告パネルの拡大模式図であ
る。

【図６】着座者から入力される重みと脊柱の各部位との
対応図である。

【図７】着座者から入力される重みと各椎間関節に配分
される重みとの対応図である。

【図８】椎間関節の屈曲の可動域を示す図である。

【図９】椎間関節の標準設定角度を示す模式図である。

【図１０】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。

【図１１】胸椎を初期状態よりも後方に下げて支持した
ときの脊柱の状態を示す模式図である。

【図１２】胸椎における椎体関節の変化角度を初期状態
よりも小さくなるように支持したときの脊柱の状態を示
す模式図である。

【図１３】第１実施例のフローチャートである。

【図１４】第２実施例の全体構成図である。

【図１５】図１４のコントローラのブロック構成図であ
る。

【図１６】第２実施例のフローチャートである。

【図１７】第３実施例の全体構成図である。

【図１８】図１７のヘッドレストの内部構造を模式的に
示す平面図である。

【図１９】着座者の頭部回転角を示す平面図である。

【図２０】図１７の空気袋の配設位置を示すシートの斜
視図である。

【図２１】図１７のシートバックの内部構造を模式的に
示す平面図である。

【図２２】図１７のコントローラのブロック構成図であ
る。

【図２３】椎間関節の回旋の可動域を示す図である。

【図２４】椎間関節の目標回旋角度を示す模式図であ
る。

【図２５】第３実施例のフローチャートである。

【図２６】第４実施例の全体構成図である。

【図２７】図２６のヘッドレスト調整用パネルを示す拡
大模式図である。

【図２８】図２６のコントローラのブロック構成図であ
る。

【図２９】第４実施例のフローチャートである。

【図３０】従来例を示す模式図である。

【図３１】他の従来例を示す斜視図である。

【図３２】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。

【図３３】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３４】人間の姿勢と脊柱形状との関係図である。

【図３５】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。

【図３６】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。

【図３７】上体を回旋させたときの椎体の上体を示す模
式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

ＣＬ１支持面形状設定手段ＣＬ２支持面形状検出手段ＣＬ３支持情報設定手段ＣＬ４目標負荷判定手段ＣＬ５目標形状判定手段ＣＬ６制御手段ＳｂシートバックＳｃシートクッション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】着座者の尻部を支持するシートクッショ
ンと、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、前記着座者の支持に関する情報が入力又は検出によって
設定される支持情報設定手段と、この支持情報設定手段に設定された支持に関する情報に
基づいて前記着座者の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、この目標負荷判定手段の求めた目標負荷に基づいて前記
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前記目標形
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、前記支持情報設定手段に設定される支持に関する情報
は、前記着座者によって入力される支持に関する好み又
は疲労の少なくとも一方であることを特徴とする車両の
シート装置。
【請求項３】請求項２に記載の車両のシート装置であ
って、前記支持情報設定手段には、前記支持に関する好みと疲
労とが前記椎間関節に対する重みとしてそれぞれ入力さ
れ、前記目標負荷判定手段は、前記好みに対応する重みと疲
労に対応する重みとに基づき、前記目標負荷として各椎
間関節の無負荷状態からの変化角度を求めることを特徴
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、前記シートバックを所定の初期形状としたときの各椎間
関節の無負荷状態からの変化角度が標準設定角度として
設定される標準形状設定手段を設け、前記目標負荷判定手段は、前記疲労に対応する重みに基
づいて椎間関節の無負荷状態からの変化角度を疲労入力
に対応する設定角度として前記標準設定角度よりも小さ
くなるように算出すると共に、前記好みに対応する重み
に基づいて椎間関節の前記標準設定角度からの角度変化
量を好み入力に対応する調整角度として算出し、該疲労
入力に対応する設定角度と好み入力に対応する調整角度
との和を前記目標負荷として算出することを特徴とする
車両のシート装置。
【請求項５】請求項４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は、前記疲労入力に対応する設定
角度と前記好み入力に対応する調整角度との脊柱全体に
おける総和が、前記標準設定角度の脊柱全体における総
和と等しくなるように算出することを特徴とする車両の
シート装置。
【請求項６】請求項４又は請求項５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は、前記好み入力に対応する調整
角度を椎間関節の屈曲の可動域の大きさに応じて算出す
ることを特徴とする車両のシート装置。
【請求項７】請求項３〜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、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段を設け、前記目標負荷判定手段は、前記走行状態検出手段の検出
した車両の状態に応じて前記疲労に対応する重み又は好
みに対応する重みを調整することを特徴とする車両のシ
ート装置。
【請求項８】請求項７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は、前記走行状態検出手段の検出
した車両の状態が走行中の場合は前記好みに対応する重
みを走行開始前の値に固定し、走行開始前又は開始直後
の場合は前記疲労に対応する重みを０とすることを特徴
とする車両のシート装置。
【請求項９】請求項７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は、前記走行状態検出手段の検出
した車両の状態が走行中の場合、前記重みに基づき求め
た各椎間関節の変化角度による姿勢が極端な姿勢となる
ときは、該重みに基づく各椎間関節の変化角度を前記目
標形状判定手段に出力しないことを特徴とする車両のシ
ート装置。
【請求項１０】請求項９記載の車両のシート装置であ
って、前記着座者に前記重みの入力変更を促す表示を行う表示
手段を設け、前記目標負荷判定手段は、前記重みに基づき求めた各椎
間関節の変化角度による姿勢が極端な姿勢となるとき
は、前記表示手段を作動して前記着座者に入力変更を促
すことを特徴とする車両のシート装置。
【請求項１１】請求項３〜請求項１０のいずれかに記
載の車両のシート装置であって、前記支持情報設定手段は、前記脊柱を頸椎、胸椎、及び
腰椎の３部位に大別し、該３部位に対応して好みに関す
る重み及び疲労に関する重みの入力が可能な６つの重み
入力部を有し、前記目標負荷判定手段は、前記６つの重み入力部に入力
された重みを各椎間関節への重みに配分することを特徴
とする車両のシート装置。
【請求項１２】請求項１に記載の車両のシート装置で
あって、前記支持情報設定手段に設定される支持に関する情報
は、前記着座者の頭部の回転角度であることを特徴とす
る車両のシート装置。
【請求項１３】請求項１２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、前記支持
情報設定手段に設定された頭部の回転角度を各椎間関節
の回旋の可動域の大きさに応じて比例配分した各椎間関
節のねじれ角度であることを特徴とする車両のシート装
置。
【請求項１４】請求項１２又は請求項１３に記載の車
両のシート装置であって、前記シートバックの上部に、前記着座者の頭部を支持し
該頭部と共に回転するヘッドレストを設け、前記支持情報設定手段は、前記頭部の回転角度として前
記ヘッドレストの回転角度を検出することを特徴とする
車両のシート装置。
【請求項１５】請求項１４に記載の車両のシート装置
であって、前記着座者からの操作に応じて前記ヘッドレストを所定
量回転させるヘッドレスト駆動手段を設けたことを特徴
とする車両のシート装置。
【請求項１６】請求項１〜請求項１５のいずれかに記
載の車両のシート装置であって、前記目標形状判定手段は、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前記目標脊柱形状を
求めることを特徴とする車両のシート装置。