JPH0998851A

JPH0998851A - 車両用シート装置

Info

Publication number: JPH0998851A
Application number: JP26020195A
Authority: JP
Inventors: Shinko Egami; 真弘江上; Michihiro Katsuragi; 道裕桂木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】着座者の姿勢変化が所定量を越える毎に、着
座者の姿勢を適正な姿勢に戻すことで、長時間の着座時
に姿勢が悪化するのを防止する。【解決手段】シートクッション１２とシートバック１
３からなる車両用シート１１に座した着座者Ｍの標準姿
勢からの姿勢変化量を検出する姿勢変化量検出手段と、
着座者Ｍに対するシートバック１３の支持力を変化させ
る支持力可変手段１７と、前記姿勢変化量検出手段の検
出した姿勢変化量が所定値を越えた際、姿勢変化を小さ
くするように前記支持力可変手段１７を制御する制御手
段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、乗員の疲労感の除
去に貢献する車両用シート装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の車両用シート装置とし
て、例えば図１１に示すものが知られている（特開平１
−１８２０６６号公報参照）。このシート１は、シート
クッション（座部）２とシートバック（背もたれ部）３
からなる座面形状を変更可能なシートであって、シート
バック３内には圧力センサ４が配設され、その信号が制
御手段としてのＣＰＵ５に入力されている。そして、Ｃ
ＰＵ５は、圧力センサ４の出力変化回数から身体の動き
の頻度を検出し、頻度が所定回数に達する場合に疲労が
大きいと判断して、電磁バルブ６を駆動し、空気袋７に
対する空気の流通を制御して、空気袋７を繰り返し膨
張、収縮させ、身体を強制的に揺動させることにより、
リフレッシュを促している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２に示
すように人間の脊柱Ｓは、頸椎Ｄ、胸椎Ｅ、腰椎Ｆから
構成され、頸椎Ｄの上部には頭蓋骨Ａが、胸椎Ｅには胸
郭Ｂが、腰椎Ｆの下部には骨盤Ｃがそれぞれ固定されて
いる。長時間運転操作を行うと、姿勢を維持する筋肉が
疲労し、緊張を維持することができなくなり、次第に猫
背姿勢になる。着座者の猫背姿勢への変化は、図１３に
示すように大きく２つに分かれ、（ａ）のように着座位
置（尻）を前方に移動させて猫背になる場合と、（ｂ）
のように腰椎Ｆをたわませて猫背になる場合とがある。

【０００４】一般に車両用シートでは、シートクッショ
ン２を後方へ傾斜させることや、着座部を凹ませた形状
とすることで、尻の前方への移動を抑制しているため、
運転時間が数時間の場合には、腰椎Ｆの撓みによる姿勢
変化が支配的である。本発明の対象とする姿勢変化も腰
椎Ｆの撓みによるものである。

【０００５】こうした姿勢の変化は胸郭Ｂの前傾、骨盤
Ｃの後転となって現われる。脊柱Ｓの負荷は、図１２に
示すような逆Ｓ字姿勢の時に最も小さくなり、猫背にな
るほど大きくなるため、姿勢の変化は脊柱Ｓの負荷を増
大させる。

【０００６】図１１に示した従来のシート１では、着座
者の動きの頻度に応じて疲労の大きさを判断し、空気袋
を膨脹・収縮させることで、疲労を除去するようにして
いるが、着座者の姿勢変化の基準を、初めに設定した支
持状態に置いているため、初めに最適な姿勢となるよう
設定しても、長時間の運転により筋肉が疲労し、次第に
姿勢が猫背になってくると、自動的に姿勢を矯正するこ
とができず、十分に脊柱の負荷を低減することができな
いという問題があった。

【０００７】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、着座者の姿勢変化量を検出し
て、姿勢変化が所定量を越える毎に、姿勢を適正な姿勢
に戻すことで、長時間の着座時に姿勢が悪化するのを抑
制するようにした車両用シート装置の提供を目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
トクッション及びシートバックからなるシートと、該シ
ートに座した着座者の標準姿勢からの姿勢変化量を検出
する姿勢変化量検出手段と、着座者に対するシートバッ
クの支持力を変化させる支持力可変手段と、前記姿勢変
化量検出手段の検出した姿勢変化量が所定値を越えた
際、姿勢変化を小さくするように前記支持力可変手段を
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】この車両用シート装置では、着座者の標準
姿勢からの姿勢変化量が所定値を越えると、支持力可変
手段が動作して、着座者に対する支持力を変更する。支
持力の変更により、着座者の姿勢変化が小さくなって、
着座者が標準姿勢に戻ると、支持力可変手段の動作が停
止する。また、この状態から姿勢変化量が所定値を越え
ると、再び支持力可変手段が動作して、着座者を標準姿
勢に戻す。従って、姿勢変化量が所定値を越える毎に、
支持力を変化させて、着座者の姿勢を適正な姿勢に戻す
ことができる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載の車両用
シート装置であって、前記姿勢変化量検出手段が、前記
シートバック内に設置され着座者の背中の支持面の撓み
量を検出する撓み量検出手段と、標準姿勢時の前記撓み
量を標準撓み量として設定する標準撓み量設定手段とを
備え、所定の姿勢における前記撓み量検出手段の検出値
と前記標準撓み量設定手段により設定された標準撓み量
との差を姿勢変化量として割り出すことを特徴とする。

【００１１】この車両シート装置では、着座者の背中の
支持面の撓み量によって姿勢変化が判断される。この場
合、着座者が標準姿勢で着座したときの撓み量が、まず
初期値（標準撓み量）として設定され、その初期状態か
ら所定値以上撓み量が増加した場合、つまり撓み量検出
手段の検出値と標準撓み量との差が所定値以上になった
場合、制御手段が動作して、姿勢変化を小さくするよう
に支持力可変手段を制御する。そして、支持力が増加す
ることにより撓み量が小さくなり、標準撓み量に戻った
ところで、支持力可変手段による支持力を固定する。こ
の後、撓み量が更に増加した場合、同じ動作を繰り返
す。それにより、猫背姿勢による背中の支持面の撓みを
矯正して、着座者を適正な姿勢に戻すことができる。

【００１２】請求項３の発明は、請求項２記載の車両用
シート装置であって、前記撓み量検出手段が、着座者の
腰部の支持面の撓み量を検出する腰部撓み量検出手段か
らなり、前記標準撓み量設定手段が、着座者の胸部の支
持面の撓み量に応じて前記腰部撓み量検出手段の検出量
を補正する補正手段からなり、前記支持力可変手段が着
座者の腰部の支持面の裏側に配設されていることを特徴
とする。

【００１３】この車両用シート装置では、姿勢変化によ
る影響を余り受けない着座者の胸部の支持面の撓み量に
より、初期撓み量（標準撓み量）を設定する。そして、
その初期撓み量に基づいて、腰部撓み量検出手段の検出
量を補正することにより、姿勢変化による腰部の撓み量
を割り出す。猫背姿勢になる場合、腰部の撓みが顕著に
なるので、この撓み量の増加に応じて着座者の腰部に対
する支持力を増加することにより、猫背姿勢を矯正する
ことができる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３記載の車両用
シート装置であって、前記腰部撓み量検出手段が、着座
者の腰部の支持面の撓み方向に所定間隔を置いて配設さ
れ且つ前記支持面と一体に動くレバーの接触あるいは近
接により動作させられる２つのスイッチから構成され、
前記補正手段が、着座者の腰部の支持面の裏側に配置さ
れ前記２つのスイッチを支持すると共に前記支持面の撓
み方向に変位可能に設けられた可動フレームと、着座者
の胸部の支持面の動きを前記可動フレームに伝える連動
機構とから構成されていることを特徴とする。

【００１５】この車両用シート装置では、予め着座者の
腰部の支持面が撓む前にレバーが第１のスイッチに接触
（あるいは近接）し、同支持面が所定量だけ撓んだ時点
でレバーが第２のスイッチに接触（あるいは近接）する
ように設定しておく。この状態で、着座者が標準姿勢で
シートに着座した場合、腰部の支持面の初期撓みによ
り、レバーが第１のスイッチから離れて第２のスイッチ
側に移動するが、胸部の支持面もほぼ同じだけ撓むの
で、連動機構の作用により可動フレームが初期撓み量だ
け変位し、スイッチの位置が変化する。従って、レバー
とスイッチが一緒に同じだけ変位することにより、レバ
ーとスイッチの相対的位置変化がなくなり、レバーは第
１のスイッチに接触（あるいは近接）した状態のままと
なる。その状態から、姿勢変化による腰部支持面の撓み
が生じた場合は、レバーが第１のスイッチから離れて、
第２のスイッチ側に移動する。そして、支持面の撓み量
が所定値を越えると、レバーが第２のスイッチに接触
（あるいは近接）する。従って、第２のスイッチの動作
により支持力可変手段を作動させることで、腰部の支持
力を増加させることができ、それにより腰部の支持面の
撓みを矯正して、着座者の姿勢を適正な姿勢に戻すこと
ができる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項２記載の車両用
シート装置であって、前記撓み量検出手段が、着座者の
腰部の支持面の撓み量を連続的に検出するポテンショメ
ータからなり、前記標準撓み量設定手段が、着座者の標
準姿勢時の前記ポテンショメータの出力を標準撓み量と
して記憶する記憶手段からなることを特徴とする。

【００１７】この車両用シート装置では、ポテンショメ
ータで着座者の腰部の支持面の撓み量を連続検出するの
で、着座者が標準姿勢で着座したときの検出値を初期撓
み量（標準撓み量）として記憶手段に記憶しておけば、
それ以降の撓み量検出値から記憶値を引き算することに
より、姿勢変化による撓み量を求めることができる。従
って、この姿勢変化による撓み量に基づいて、上述した
姿勢の矯正を行うことができる。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
かに記載の車両用シート装置であって、前記姿勢変化の
速度を検出する姿勢変化速度検出手段と、姿勢変化の速
度が所定値以上のとき、前記制御手段による制御動作を
停止させる作動制限手段とを設けたことを特徴とする。

【００１９】この車両用シート装置では、ブレーキ操作
時のように姿勢変化の速度が大きいときには、姿勢の矯
正動作を行わない。従って、疲労による姿勢変化が生じ
た場合のみ、姿勢の矯正が行われる。

【００２０】請求項７の発明は、請求項６記載の車両用
シート装置であって、前記姿勢変化速度検出手段が、着
座者に対する支持面と固定部材間に直列結合状態で介在
された減衰器とスプリングとからなり、前記作動制限手
段が、着座者の姿勢変化に対応して変化する減衰器とス
プリングの接続点の変位により制御動作を制限するもの
であることを特徴とする。

【００２１】この車両用シート装置では、姿勢変化の速
度が大きいときには、着座者に対する支持面の撓み量の
変化速度が大きくなり、支持面と固定部材間に直列結合
状態で介在された減衰器とスプリングのうち、減衰器が
大きな抵抗力を発生し、スプリングが大きく撓む。これ
により、減衰器とスプリングの接続点が変位し、その変
位に基づいて姿勢矯正の制御動作が制限される。

【００２２】請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれ
かに記載の車両用シート装置であって、前記シートクッ
ションに設けた圧力センサの出力に基づいて着座判定を
行う着座判定手段を設け、着座判定手段が正常な着座が
行われていると判定した場合のみ前記制御手段による制
御動作を行うようにしたことを特徴とする。

【００２３】この車両用シート装置では、着座する前、
シート上で尻を動かした場合、あるいはシートから離れ
た場合等、正常な着座状態でないと判定された場合に、
制御動作が停止し、シートが初期支持状態になる。

【００２４】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
かに記載の車両用シート装置であって、前記支持力可変
手段が、シートバックの腰部に配置され、コンプレッサ
から導入される空気圧により膨脹させられる空気袋から
なることを特徴とする。

【００２５】この車両用シート装置では、空気袋に空気
圧を導入することにより、着座者に対する支持力を高め
ることができる。また、空気袋の空気圧を減ずること
で、支持力を低下させることができる。

【００２６】請求項１０の発明は、請求項１〜８のいず
れかに記載の車両用シート装置であって、前記支持力可
変手段が、着座者の背中の支持面の裏側に配置されたプ
レートと、該プレートに押付け力を与えるバネ力保有の
押付部材と、該押付部材に押付け力を付与するモータと
からなることを特徴とする。

【００２７】この車両用シート装置では、モータで押付
部材に力を与えることで、プレートによる着座者に対す
る支持力を高めることができる。また、モータによる力
を減ずることで、プレートによる着座者に対する支持力
を低下させることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２９】図１は本発明の第１実施形態の車両用シー
ト装置の全体構成図、図２は同シート装置におけるシー
トバックの拡大側断面図、図３、図４は着座者とシート
バックの関係を示す側断面図である。

【００３０】まず、第１実施形態の車両用シート装置の
構成を説明する。

【００３１】図１に示すように、シート１１は、シート
クッション１２とシートバック１３とから構成され、シ
ートバック１３は、構造部材であるフレーム１４と、ウ
レタンからなるパッド１５で構成されている。パッド１
５は、フレーム１４に対して多数のスプリング１６によ
り固定され、弾性支持されている。

【００３２】着座者Ｍの腰椎Ｆ部（腰部）の当るパッド
１５の裏面には、着座者Ｍに対する支持力を変化させる
ための空気袋（支持力可変手段）１７が配置されてい
る。空気袋１７はフレーム１４とパッド１５間に固定さ
れ、バルブ１８を開いてコンプレッサ１９から空気圧を
導入することにより、膨脹して着座者Ｍの腰部に対する
支持力を増加するようになっている。

【００３３】また、シートバック１３には、図２〜図４
に示すように、着座者Ｍの姿勢の変化量を検出するため
のセンサ２０が配置されている。このセンサ２０は、着
座者Ｍの背中、特に腰部のパッド１５（支持面）の撓み
量を検出するためのもの（撓み量検出手段、腰部撓み検
出手段）で、腰椎Ｆ部に対応するパッド１５の裏面に配
設されている。このセンサ２０は、パッド１５の撓み方
向（＝シートの前後方向）に所定間隔を置いて配置され
た２つのリミットスイッチ、即ちＯＦＦスイッチ２０Ａ
とＯＮスイッチ２０Ｂとから構成されている。そして、
腰椎Ｆ部の撓み量に応じて、パッド１５の裏面に固定さ
れたレバー２１が動くことにより、ＯＦＦスイッチ２０
ＡおよびＯＮスイッチ２０Ｂを作動させるようになって
いる。

【００３４】ここでは、ＯＦＦスイッチ２０Ａはステー
を介してサブフレーム（可動フレーム）２２に固定さ
れ、ＯＮスイッチ２０Ｂはステー２４を介してサブフレ
ーム２２に上下方向移動可能に支持されている。サブフ
レーム２２は、後述する理由により、フレーム１４に対
して前後方向変位可能に支持されており、スイッチ２０
Ａ、２０Ｂの位置を前後方向に位置補正できるようにな
っている。

【００３５】前記スイッチ２０Ａ、２０Ｂの出力は、バ
ルブ１８の動作を決定するバルブ制御装置（制御手段）
２３に入力されており、このバルブ制御装置２３に従っ
てバルブ１８は、コンプレッサ１９から空気袋１７への
空気の流入を制御する。バルブ制御装置２３は、ＯＮス
イッチ２０Ｂが作動してからＯＦＦスイッチ２０Ａが作
動するまでの間、バルブ１８を開くように制御する。

【００３６】また、胸郭Ｂ部（胸部）の中央部にあたる
パッド１５の裏面には、フレーム１４に対して前後に摺
動可能なアーム３１が固定されている。アーム３１は、
フレーム１４に対しピン３２で結合された回転可能な第
１、第２の２つのＬ形リンク３３、３４およびアーム３
１の高さから可動フレーム２２の高さまで延びるプッシ
ュロッド３５を介して、可動フレーム２２に連結されて
いる。即ち、アーム３１の後端は第１のＬ形リンク３３
の一端にピン結合され、第１のＬ形リンク３３の他端は
プッシュロッド３５の上端にピン結合され、プッシュロ
ッド３５の下端は第２のＬ形リンク３４の一端にピン結
合され、第２のＬ形リンク３４の他端が可動フレーム２
２の後端にピン結合されている。

【００３７】そして、アーム３１が後方に移動した際、
第１のＬ形リンク３３が回転してプッシュロッド３５が
下降し、その下降により第２のＬ形リンク３４が回転し
て、その回転により可動フレーム２２が、アーム３１と
略同じ量だけ同じ方向に移動するようになっている。

【００３８】これにより、標準姿勢で着座したときの撓
み量分だけ、可動フレーム２２が動いてスイッチ２０
Ａ、２０Ｂの位置が補正され、実質的に標準撓み量が初
期設定される。従って、レバー２１とスイッチ２０Ａ、
２０Ｂの関係は、レバー２１の絶対位置から標準撓み量
を引き算した位置関係になる。このことは、シートバッ
ク１３の傾斜角度の変化あるいは着座者Ｍの体格、体重
による撓み量の変化を補正する機能を持つことを意味す
る。よって、この実施形態では、アーム３１、ピン３
２、Ｌ形リンク３３、３４、プッシュロッド３５が連動
機構３６を構成し、連動機構３６と可動フレーム２２
が、補正手段ないしは標準撓み量設定手段３０を構成し
ている。また、センサ２０と標準撓み量設定手段３０と
で、姿勢変化量検出手段を構成している。

【００３９】また、姿勢の急速な変化に対して制御動作
を制限するための機構として、直列に接続された減衰器
４１とスプリング４２が、パッド１５とフレーム１４間
に設置されている。図５に詳細を示すように、減衰器４
１とスプリング４２の各一端は相互接続されており、減
衰器４１の他端がパッド１５側に固定され、スプリング
４２の他端がフレーム１４側に固定されている。そし
て、減衰器４１とスプリング４２の接続点４３が、フレ
ーム１４にピン４４により回転可能に支持されたＬ形リ
ンク４５を介して、ＯＮスイッチ２０Ｂのステー２４の
下端に連結されている。これにより、接続点４３が後方
に変位することで、ＯＮスイッチ２０Ｂが定常位置より
も下降して、レバー２１が接触しない場所に退避するよ
うになっている。

【００４０】ここでは、減衰器４１とスプリング４２を
直列に結合したものが、姿勢変化速度検出手段に相当
し、その接続点４３の変位に応じてＯＮスイッチ２０Ｂ
を退避させる機構（Ｌ形リンク４５、ピン４４、ステー
２４で構成される機構）が作動制限手段に相当する。

【００４１】また、図１に示すように、シートクッショ
ン１２上には、着座者Ｍの座骨部の当たる位置に圧力セ
ンサ５１が配設されている。この圧力センサ５１の出力
は着座判定装置（着座判定手段）５２に入力され、着座
判定装置５２の判定結果がバルブ制御装置２３に入力さ
れている。そして、着座判定装置５２の出力により、バ
ルブ制御装置２３が動作可能な状態と動作停止状態とを
切り変える。動作停止状態では、ＯＮスイッチ２０Ｂが
作動しても、制御が行なわれず、バルブ１８は閉じたま
まとなる。

【００４２】次に第１実施形態の車両用シート装置の作
用を説明する。

【００４３】図５に示すように着座者Ｍがシート１１に
着座すると、シートバック１３のパッド１５は撓み、胸
郭Ｂの中央部に設置されたアーム３１は、図６に示すよ
うに胸郭Ｂの中央の撓み量だけ後方に移動する。アーム
３１によって押されたＬ形リンク３３は回転し、その端
部に固定されたプッシュロッド３５を下方に押し下げ
る。プッシュロッド３５の下端に固定されたＬ形リンク
３４は、この動きにより回転し、サブフレーム２２を後
方へ移動させる。これにより、スイッチ２０Ａ、２０Ｂ
の位置が後方にずれる。

【００４４】パッド１５に固定されたレバー２１とサブ
フレーム２２に固定されたＯＦＦスイッチ２０Ａの位置
関係は、標準的な着座者が着座した際に接触するような
関係に予め設定されている。シートバック１３の傾斜角
が大きい場合、また着座者Ｍの体重が大きい場合には、
シートバック１３にかかる圧力は高くなり、全体に撓み
量は大きくなる。このときには、図６に示すように、胸
郭Ｂの中央部の撓み量の増加に応じて、前述のように標
準撓み量設定手段３０がサブフレーム２２を後方に移動
するため、同一の姿勢であれば、シートバック１３の傾
斜角や着座者Ｍの体重等に拘らず、レバー２１とＯＦＦ
スイッチ２０Ａは常に接触した状態に保たれる。

【００４５】一方、着座者Ｍがシート１１に着座する
と、シートクッション１２にかかる圧力が上昇し、圧力
センサ５１の出力を受ける着座判定装置５２は、正常に
着座したことを検知して、その信号をバルブ制御装置２
３に送る。そうすると、バルブ制御装置２３が動作を開
始して、スイッチ２０Ａ、２０Ｂの信号を監視する。

【００４６】着座してしばらくの間は、着座者Ｍの疲労
は少なく、姿勢の変化はない。従って、図５、図６に示
すように、レバー２１はＯＦＦスイッチ２０Ａを作動さ
せた状態にあり、バルブ１８は開かれず、空気袋７内部
の圧力はゼロである。

【００４７】長時間の運転により着座者Ｍが猫背姿勢に
なると、図１３（ｂ）に示すように胸郭Ｂが前傾し、骨
盤Ｃが後転するとともに、腰椎Ｆ部の撓み量が大きくな
る。この時、胸郭Ｂの上部の撓みは減少し、下部の撓み
は増加するが、胸郭Ｂの中央部の撓みは、姿勢変化の影
響を受けにくいため少ない。よって、標準撓み量設定手
段３０は、これによってほとんど変化せず、サブフレー
ム２２の位置は変わらない。

【００４８】しかし、腰椎Ｆ部の変化に従い、腰部の裏
側にあるレバー２１は、ＯＦＦスイッチ２０Ａを離れ
て、次第にＯＮスイッチ２０Ｂに接近していく。姿勢変
化がさらに大きくなって、図５に示すように、レバー２
１がＯＮスイッチ２０Ｂを作動させると、バルブ制御手
段２３はバルブ１８を開き、コンプレッサ１９から空気
袋１７内に空気を流入させる。このとき、コンプレッサ
１９内の圧力は十分に高いため、空気袋１７からの逆流
は起こらない。バルブ１８が開放されると、空気袋１７
はこれによって内圧が上昇し、腰椎Ｆ部に対する支持力
を強める。それにより、撓み量は徐々に小さくなってい
く。

【００４９】撓み量が減少して標準撓み量（初期撓み
量）に等しくなると、レバー２１がＯＦＦスイッチ２０
Ａを作動させ、それに応じてバルブ制御手段２３がバル
ブ１８を閉じて、空気の流入を止め、着座者Ｍの姿勢を
初期の姿勢に固定する。

【００５０】この状態から更に時間が経過すると、着座
者Ｍは再び猫背姿勢になるが、上記動作同様に姿勢変化
が一定量（ＯＦＦスイッチ２０Ａの作動点からＯＮスイ
ッチ２０Ｂの作動点までレバー２１が変位する量）に達
すると、バルブ制御装置２３がバルブ１８を開いて、空
気袋１７の圧力を高め、姿勢を初期の姿勢に戻す作用を
行う。

【００５１】このように、上記作用を繰り返すことによ
り、空気袋１７内の圧力は時間とともに上昇し、支持力
が増大し、これによって着座者Ｍの姿勢を良好な範囲内
に収めることができる。なお、着座者Ｍの姿勢維持の筋
力の低下は次第に収束する傾向にあるため、空気袋１７
の内圧の上昇も次第に収束していく。よって、空気袋１
７の内圧の上昇限界は自ずと決まる。場合によっては、
圧力が一定値に達すると、それ以上圧力が上がらないよ
うにリミッタを設けてもよい。

【００５２】また、さらに長時間を経過し、着座者Ｍが
尻ずれして、骨盤Ｃを後転させた場合は、着座者Ｍの上
体は下方へずれるため、上述したシートバック１３の姿
勢矯正機能によって着座者Ｍを適切に支持することがで
きなくなる。このため、シートクッション１２の圧力が
着座位置の変化に伴って変化することを用いて、シート
クッション１２の圧力Ｐが初期値Ｐ０より所定値Ｐｍａ
ｘだけずれた場合（｜Ｐ−Ｐ０｜＞Ｐｍａｘ）には、着
座判定装置５２は尻ずれしたと判断して、バルブ制御装
置２３に信号を送り、空気袋１７内の圧縮空気を開放さ
せる。その後、バルブ制御装置２３の作動を停止状態に
し、姿勢維持制御を行なわない。また、着座者Ｍがシー
ト１１から降りた場合にも、シートクッション１２の圧
力は減少し、着座判定装置５２は、着座していないこと
を検知して、その信号をバルブ制御装置２３に送り、同
様に姿勢維持制御を停止させる。

【００５３】一方、姿勢変化は疲労だけでなくブレーキ
等を操作した際にも生ずる。操作時に上体の支持が急激
に変化すると、着座者Ｍは違和感を感ずる。これに対処
するため、本実施形態は、姿勢変化の速度によって制御
動作を制限する機能を有している。

【００５４】ブレーキ操作など姿勢変化の速度が速い場
合は、撓み量の変化速度が速い。従って、減衰器４１が
発生する抵抗力が大きくなり、減衰器４１はあまり撓ま
ず、スプリング４２の方が大きく撓む。従って、図６に
示すように、減衰器４１とスプリング４２の接続点４３
は大きく後方（図中右方）へ移動する。これにより、一
端が接続点４３に固定されたＬ形リンク４５が大きく回
転し、他端に連結されたステー２４を介してＯＮスイッ
チ２０Ｂを下方へ引き下げ、レバー２１が畏怖同して来
ても接触しない位置に退避させる。従って、ＯＮスイッ
チ２０Ｂが作動しなくなり、前述の姿勢矯正制御は行わ
れない。これにより操作中に支持力が変化して、着座者
Ｍが違和感を感じるのを防ぐことができる。

【００５５】以上のように、本実施形態によれば、着座
者Ｍの姿勢変化量を検出して、姿勢変化量が所定量を越
える毎に、姿勢を適正な姿勢に戻すことができる。従っ
て、脊柱Ｓの負荷を抑制することができ、疲労の軽減を
図れる。また、姿勢変化の速度を検出することによっ
て、疲労に伴う姿勢変化のみを矯正制御することができ
るので、ブレーキ操作時等に不用意にシートバック１３
の支持力が変わって、着座者Ｍに違和感を感じさせるこ
とがなくなる。

【００５６】次に本発明の第２実施形態を図７を用いて
説明する。

【００５７】この実施形態の車両用シート装置では、支
持力を変化させるためのアクチュエータとして、着座者
の腰部におけるパッド１５の裏側に配置されたプレート
６１と、プレート６１に押付け力を与えるトーションバ
ー（バネ力保有の押付部材）６２と、トーションバー６
２の発生力を加減する初期ねじり量可変用モータ６３と
を設けている。トーションバー６２はアーム部６２ａと
図示しないトーション部からなり、トーション部がモー
タ６３の図示しない駆動軸に連結され、モータ６３の回
転によりねじり力が付与されるようになっている。動作
制御装置（制御手段）６４は、ＯＦＦスイッチ２０Ａお
よびＯＮスイッチ２０Ｂの出力に基づいてモータ６３の
回転を制御して、トーションバー６２にねじりを加え、
着座者に対するパッド１５の支持力を制御する。他の構
成は上記実施形態と同―であるため説明を省略する。

【００５８】この実施形態のシート装置では、着座者Ｍ
が次第に猫背になり、腰椎部の撓み量が大きくなると、
レバー２１がＯＮスイッチ２０Ｂを作動させ、その出力
が動作制御装置６４に伝えられて、動作制御装置６４が
モータ６３を回転させる。すると、トーションバー６２
にねじりが加えられ、他端に固定されたプレート６１の
押付け力が大きくなる。これにより、着座者に対する支
持力が強化されて、姿勢を適正状態に戻し、パッド１５
の撓み量が小さくなる。撓み量が初期撓み量に等しくな
ると、レバー２１がＯＦＦスイッチ２０Ａを作動させ、
動作制御装置６４がモータ６３の回転を止める。

【００５９】このように、本実施形態によれば、第１実
施形態と同様、着座者Ｍの姿勢変化量を検出して、姿勢
変化が所定量を越える毎に姿勢を適正な姿勢に戻すこと
ができ、脊柱Ｓの負荷を抑制することができる。また、
支持力を可変する機構として、頻繁に動作させることの
可能なプレート６１、トーションバー６２、モータ６３
を用いるので、空気袋１７よりも高い信頼性を得ること
ができる。

【００６０】次に、本発明の第３実施形態を図８〜図１
０を用いて説明する。

【００６１】図８は全体構成図、図９は制御系のブロッ
ク図、図１０は制御系のフローチャートである。

【００６２】この実施形態では、パッド１５の撓み量を
針測するセンサ（撓み量検出手段）としてポテンショメ
ータ８２を用いている。また、制御装置としてのＣＰＵ
（制御手段）８０が、そのポテンショメータ８２の出力
に基づいて、空気袋１７に空気圧を送るバルブ１８を制
御するようになっている。ＣＰＵ８０には、さらに着座
者Ｍの着座を検知する圧力センサ５１の信号が入力され
ている。

【００６３】ＣＰＵ８０は次の機能を持つ。図９はＣＰ
Ｕ８０の機能をブロックで示している。このブロック図
を用いて機能を説明する。

【００６４】着座者Ｍがシートに着座すると、シートク
ッション１２の圧力上昇が圧力センサ５１からＣＰＵ８
０に伝えられ、着座判定部９１が着座状態になったこと
を判定して、制御部９２を動作可能状態にするととも
に、この時の撓み量Ｗ０をポテンショメータ８２の出力
によって検出し、初期撓み量（標準撓み量）として初期
たわみ記憶部９３が記憶する。

【００６５】姿勢変化判定部９４は撓み量Ｗを常時監視
して、撓みの増加量（Ｗ−Ｗ０）が予め設定した値Ｗｍ
ａｘとなったことを検出すると、制御部９２に動作を開
始させる。そして、制御部９２がバルブ１８を開いて、
コンプレッサ１９から空気袋１７ヘ空気を流入させ、空
気袋１７の内部圧力を上昇させる。これによって姿勢が
初期状態に押し戻される。撓み量Ｗが初期撓み量Ｗ０に
等しくなると、バルブ１８を閉じ、空気の流入を止め
る。着座者Ｍがシートから降りると、シートクッション
１２の圧力が減少し、着座判定部９１は制御部９２に制
御動作の終了を伝え、制御部９２は空気袋１７を開放
し、減圧を行う。また、着座者が着座位置を前方に移動
した場合にも、シートクッション１２の圧力が変化し、
着座判定部９１は制御部９２に制御動作の終了を伝え
る。

【００６６】速度算出部（姿勢変化速度検出手段）９５
および姿勢変化速度判定部（作動制限手段）９６は、姿
勢の変化速度により制御動作を制限するもので、速度算
出部９５がポテンショメータ８２の検出する撓み量を微
分して、その結果を姿勢変化速度判定部９６に入力し、
速度が所定値以上の場合には制御を行なわない指示を制
御部９２に伝える。従って、ブレーキ等の操作の際に
は、姿勢矯正の制御が行われなくなる。このため、着座
者Ｍが違和感を感じない。

【００６７】図１０はＣＰＵ８０の動作内容を示すフロ
ーチャートである。

【００６８】このＣＰＵ８０では、次の順に処理が進め
られる。

【００６９】まず、ステップＳ１で、着座したか否かを
圧力センサ５１の信号により判断する。着座した場合
は、ステップＳ２でポテンショメータ８２の信号により
初期撓み量を計測し、その計測値を初期撓み量（標準撓
み量）Ｗ０として記憶部に書き込む。次いで、ステップ
Ｓ３でポテンショメータ８２の出力Ｗと初期撓み量Ｗ０
の差を常時監視し、その差、つまり姿勢変化量（Ｗ−Ｗ
０）が所定値Ｗｍａｘを越えたら、ステップＳ４で姿勢
変化速度ΔＷ／Δｔの大きさを判断する。姿勢変化速度
は、ポテンショメータ８２の出力Ｗの微分値として求め
る。

【００７０】姿勢変化速度ΔＷ／Δｔが所定値Ｖｍａｘ
以下のとき、つまり姿勢変化速度ΔＷ／Δｔが大きくな
いときは、疲労による撓み量増加と判断してステップＳ
５に進み、そうでないときは疲労以外のブレーキ操作等
による一時的な撓み量増加と判断してステップＳ３に戻
る。

【００７１】ステップＳ５に進んだ場合は、バルブ１８
を開き、空気袋１７に空気圧を導入し、空気袋１７内の
圧力を上昇させて、着座者Ｍに対する支持力を増大させ
る（ステップＳ６）。そして、ステップＳ７で撓み量を
監視し、撓み量Ｗが初期撓み量Ｗ０に一致（Ｗ＝Ｗ０）
したら、ステップＳ８でバルブ１８を閉じ、支持力を固
定する。

【００７２】そして、その状態で圧力センサ５１の信号
を監視し、着座状態継続か否かを判断する。着座状態を
継続する場合はステップＳ３に戻り、姿勢変化の監視を
続ける。着座状態を継続しない場合は、ステップＳ１０
にてバルブ１８を開き、空気袋を減圧する。そして、最
初のステップＳ１に戻る。

【００７３】以上のように、本実施形態によれば、第１
実施形態と同様に、着座者Ｍの姿勢変化量を検出して、
姿勢変化が所定量を越える毎に姿勢を適正な姿勢に戻す
ことができる。従って、脊柱Ｓの負荷を抑制することが
でき、疲労の軽減を図ることができる。また、制御手段
をＣＰＵ８０に集約することで、構成を簡素化すること
ができる。なお、この実施形態では、標準撓み量設定手
段、姿勢変化速度検出手段、作動制限手段がＣＰＵ８０
に仮想的に含まれる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
車両用シート装置によれば、着座者の姿勢変化量を検出
し、姿勢変化量が所定値を越える毎に着座者に対する支
持力を変更して、着座者の姿勢を適正な姿勢に戻すこと
ができる。従って、長時間にわたる着座時に、姿勢が悪
化することを防止することができ、脊柱の負荷を低減す
ることができ、疲労の軽減を図ることができる。

【００７５】請求項２の発明によれば、疲労により猫背
姿勢となり、着座者の背中の支持面の撓みが増加した場
合、同支持面の支持力を強化し、猫背姿勢を矯正するこ
とができる。特に、標準姿勢時の撓み量を初期値（標準
撓み量）として設定するようにしたので、シートバック
の傾斜角度や着座者の体格差、体重差等による初期撓み
量（標準撓み量）の違いによらずに、一定した姿勢変化
の矯正能力を発揮することができる。

【００７６】請求項３の発明によれば、姿勢変化の影響
の少ない着座者の胸部の支持面の撓み量を基準に、腰部
の支持面の撓み量を補正するようにしたので、補正手段
を機構的に構成することができる。

【００７７】請求項４の発明によれば、２つのスイッチ
で腰部撓み検出手段を構成し、可動フレームと連動機構
で補正手段を構成したので、機構的な構成で標準姿勢時
の撓み量を初期設定することができる。

【００７８】請求項５の発明によれば、ポテンショメー
タと記憶手段により、姿勢変化による着座者の腰部支持
面の撓み量を求めることができるので、複雑な機構を用
いずに、簡単な構成で、シートバックの傾斜角度や着座
者の体格差、体重差等による初期撓み量の違いによらず
に、一定した猫背姿勢の矯正能力を発揮することができ
る。

【００７９】請求項６の発明によれば、疲労による姿勢
変化が生じた場合のみ、姿勢の矯正が行われるため、ブ
レーキ操作時などに姿勢の矯正が行われて着座者に違和
感を感じさせるようなことがない。

【００８０】請求項７の発明によれば、姿勢速度変化速
度検出手段として、減衰器とスプリングを直列に結合し
たものを用いるので、機構的な構成のみで、姿勢矯正の
動作を制限することができる。

【００８１】請求項８の発明によれば、正常な着座状態
のときのみ、前記の姿勢変化の矯正動作を行うようにし
たので、不要時には、シートの座面形状が簡単に初期状
態に戻る。

【００８２】請求項９の発明によれば、空気袋を支持力
可変手段として設けているので、構造が簡単手、操作性
が良い。

【００８３】請求項１０の発明によれば、モータと押付
部材とプレートで支持力可変手段を構成したので、高い
信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。

【図２】同実施形態におけるシートバックの構成を示す
側断面図である。

【図３】同シートバックと着座者の背中の関係を示す側
断面図である。

【図４】同シートバックに着座者が圧力をかけた状態を
示す側断面図である。

【図５】同シートバックの姿勢変化速度検出部と作動制
限部の構成の詳細を示す側断面図である。

【図６】図５と同一部分における姿勢変化速度が大きい
ときの状態を示す側断面図である。

【図７】本発明の第２実施形態におけるシートバックの
側断面図である。

【図８】本発明の第３実施形態の全体構成図である。

【図９】同実施形態の制御系の構成を示すブロック図で
ある。

【図１０】同第３実施形態の制御内容を示すフローチャ
ートである。

【図１１】従来例を示す構成図である。

【図１２】人間の脊柱構造を示す図である。

【図１３】車両用シートに着座した人間の疲労に伴う姿
勢変化を示し、（ａ）は着座位置を前方に移動させた
図、（ｂ）は腰椎をたわませた図である。

【符号の説明】

１１シート１２シートクッション１３シートバック１５パッド（支持面）１７空気袋（支持力可変手段）１８バルブ１９コンプレッサ２０センサ（撓み量検出手段、腰部撓み量検出手段、
姿勢変化量検出手段）２０ＡＯＦＦスイッチ２０ＢＯＮスイッチ２１レバー２２サブフレーム（可動フレーム）２３バルブ制御装置（制御手段）３０標準撓み量設定手段（補正手段）３６連動機構４０姿勢変化速度検出手段４１減衰器４２スプリング４３接続点４４ピン（作動制限手段）４５Ｌ形リンク（作動制限手段）５１圧力センサ５２着座判定手段６１プレート６２トーションバー（バネ力保有の押付部材）６３モータ６４動作制御装置（制御手段）８０ＣＰＵ（制御手段、標準撓み量設定手段、記憶手
段、姿勢変化速度検出手段）８２ポテンショメータ（撓み量検出手段）Ｍ着座者Ｂ胸郭（胸部）Ｆ腰椎（腰部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートクッション及びシートバックから
なるシートと、該シートに座した着座者の標準姿勢からの姿勢変化量を
検出する姿勢変化量検出手段と、着座者に対するシートバックの支持力を変化させる支持
力可変手段と、前記姿勢変化量検出手段の検出した姿勢変化量が所定値
を越えた際、姿勢変化を小さくするように前記支持力可
変手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
車両用シート装置。
【請求項２】請求項１記載の車両用シート装置であっ
て、前記姿勢変化量検出手段が、前記シートバック内に設置され着座者の背中の支持面の
撓み量を検出する撓み量検出手段と、標準姿勢時の前記撓み量を標準撓み量として設定する標
準撓み量設定手段とを備え、所定の姿勢における前記撓み量検出手段の検出値と前記
標準撓み量設定手段により設定された標準撓み量との差
を姿勢変化量として割り出すことを特徴とする車両用シ
ート装置。
【請求項３】請求項２記載の車両用シート装置であっ
て、前記撓み量検出手段が、着座者の腰部の支持面の撓み量
を検出する腰部撓み量検出手段からなり、前記標準撓み量設定手段が、着座者の胸部の支持面の撓
み量に応じて、前記腰部撓み量検出手段の検出量を補正
する補正手段からなり、前記支持力可変手段が着座者の腰部の支持面の裏側に配
設されていることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項４】請求項３記載の車両用シート装置であっ
て、前記腰部撓み量検出手段が、着座者の腰部の支持面の撓
み方向に所定間隔を置いて配設され且つ前記支持面と一
体に動くレバーの接触あるいは近接により動作させられ
る２つのスイッチから構成され、前記補正手段が、着座者の腰部の支持面の裏側に配置され、前記２つのス
イッチを支持すると共に、前記支持面の撓み方向に変位
可能に設けられた可動フレームと、着座者の胸部の支持面の動きを前記可動フレームに伝え
る連動機構とから構成されていることを特徴とする車両
用シート装置。
【請求項５】請求項２記載の車両用シート装置であっ
て、前記撓み量検出手段が、着座者の腰部の支持面の撓み量
を連続的に検出するポテンショメータからなり、前記標準撓み量設定手段が、着座者の標準姿勢時の前記
ポテンショメータの出力を標準撓み量として記憶する記
憶手段からなることを特徴とする車両用シート装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の車両用
シート装置であって、前記姿勢変化の速度を検出する姿勢変化速度検出手段
と、姿勢変化の速度が所定値以上のとき、前記制御手段によ
る制御動作を停止させる作動制限手段とを設けたことを
特徴とする車両用シート装置。
【請求項７】請求項６記載の車両用シート装置であっ
て、前記姿勢変化速度検出手段が、着座者に対する支持面と
固定部材間に直列結合状態で介在された減衰器とスプリ
ングとからなり、前記作動制限手段が、着座者の姿勢変化に対応して変化
する減衰器とスプリングの接続点の変位により制御動作
を制限するものであることを特徴とする車両用シート装
置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の車両用
シート装置であって、前記シートクッションに設けた圧力センサの出力に基づ
いて着座判定を行う着座判定手段を設け、着座判定手段が正常な着座が行われていると判定した場
合のみ前記制御手段による制御動作を行うようにしたこ
とを特徴とする車両用シート装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の車両用
シート装置であって、前記支持力可変手段が、シートバックの腰部に配置され、コンプレッサから導入
される空気圧により膨脹させられる空気袋からなること
を特徴とする車両用シート装置。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の車両
用シート装置であって、前記支持力可変手段が、着座者の背中の支持面の裏側に配置されたプレートと、該プレートに押付け力を与えるバネ力保有の押付部材
と、該押付部材に押付け力を付与するモータとからなること
を特徴とする車両用シート装置。