JP5586827B2 - シート - Google Patents
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Description
しかし、これらのシートにおいても、長時間のドライブにおける乗員のフィーリングは充分改善されず、長時間座っていることによる疲労感の蓄積を充分に防止できない。
また、長時間の着座によって身体的な疲労のみならず心理的な疲労(ストレス)も蓄積することが知られているが、ストレスの軽減についてまでは考慮されていないという不都合があった。
このように、複数の流体保持袋の各々に設けられた検出部からの出力信号に基づいて着座状態の乗員の体格を判断して、複数の流体保持袋の流体を出し入れし、体格に応じたシート形状,シート硬さに調節することで好適な体圧の圧力勾配を有するシートを提供することができ、測定精度が向上してさらに好適な圧力勾配を有するシートを提供することができる。
また前記課題は、クッション体に表皮を被覆してなる車両用のシートであって、前記クッション体の前記表皮と逆側に配設された複数の流体保持袋と、前記複数の流体保持袋と管体を介して連結されたポンプと、前記ポンプの駆動を制御する制御部と、前記制御部に接続された複数の検出部と、を備え、前記検出部のうち少なくとも一種類は前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、前記制御部は、前記複数の流体保持袋の各々に設けられた前記検出部からの出力信号に基づいて着座状態の乗員の体格を判断し、前記ポンプを駆動制御して、前記複数の流体保持袋の流体を出し入れすることにより、体格に応じたシート形状とし、高速走行時に、尻部、大腿部及びシートバック上部の前記流体保持袋から前記流体を排出するように前記ポンプを制御し、前記検出部は、リング状に形成された静電容量センサーであり、前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、前記リング状の前記静電容量センサーは、前記流体保持袋の着座面側の面に渡って取り付けられていることにより解決される。
また、前記制御部は、車両に設けられた衝突センサーからの信号に応じて、前記ポンプを制御して、着座面を振動又は前記シート形状を変化させようにしてもよい。
また、前記制御部は、カーナビゲーションシステムから得られる情報に応じて、前記流体保持袋の少なくとも一部の前記流体を出し入れするように前記ポンプを制御するようにしてもよい。
また、前記シートは、オーディオシステムを備え、前記制御部は、前記オーディオシステムからの音情報に応じて、前記ポンプを制御して、着座面を振動又は前記シート形状を変化させるようにしてもよい。
また、前記制御部は、アクセル、ブレーキ、ハンドル、ギア若しくはパーキングブレーキの操作、又はヘッドライトの点灯、方向指示器、ETC若しくは車間距離センサーと連動して着座面を振動又は前記シート形状を変化させるようにしてもよい。
また、温度や湿度を調節された空気を流体保持袋の間から着座面側に導出し、もしくは温度を調節された流体を複数の流体保持袋内に循環することにより長時間に渡り湿気を抑え且つ快適な温度に保つことにより、身体的及び心理的な疲労を軽減する効果を有するシートを提供することができる。
さらに、着座面及び背面の広い面積に発光手段を設け、発光の色調やタイミングを調節することによって心理的な疲労を軽減する効果を有するシートを提供することができる。
図1乃至図6は本発明の第1実施形態係る実施の形態を示し、図1は車両用シートの概略斜視図、図2は車両用シートのI−I概略断面説明図、図3は発光領域の断面説明図、図4は発光領域Lの色調が時間T1毎に変化する制御フロー図、図5は発光領域Lの光が移動する制御フロー図、図6は発光領域Lの色調が車体情報によって変化する制御フロー図である。
発光領域Lについて、本実施形態においてはシートクッションS1とシートバックS2のそれぞれに形成されるが互いに同様の機構を有しているため、以下の説明では便宜上シートクッションS1を例にして説明する。
車両用シートSを構成するシートクッションS1においては、座面中央部の発光領域Lと、土手面や座面前側などの発光しない領域とはその構造が異なる。
まず、発光しない領域では、クッション体としてのクッションパッド10と、クッションパッド10を載置するフレームとしてのシートクッションフレーム13と、着座面側(着座領域)を被覆して好適な外観を得るための表皮16を備えており、また、シートクッションS1の側面には側面部分を被覆する側面カバー15を有している。
透光性クッションパッド11は、発光領域Lに配設されるシート状繊維構造体から構成されたクッション体である。透光性と、発泡ウレタン製のクッションパッド10と同等程度のクッション性能を有している。また、このシート状繊維構造体から構成した透光性クッションパッド11は20乃至40mm程度の厚さを有して形成されている。透光性クッションパッド11が有するクッション性によってシートクッションS1内にLEDユニットUが配設された構造であるにも拘わらず良好な着座フィーリングを実現することができる。
シート状繊維構造体については後述する。
透光性表皮16aは発光領域Lに該当する部分に用いられる表皮であり、ポリエステルなどの可視光線を透光する素材から構成されている。
図3はシートクッションS1の発光領域Lの断面説明図を示しており、着座面側から、透光性表皮16a、透光性クッションパッド11、LEDユニットU、シートクッションフレーム13の順番に配設されるように構成されている。なお、本実施形態におけるシートクッションS1ではLEDユニットUは着座部中央部に位置する尻部に配置されているが、側面部分を含む着座部全体にLEDユニットUを配設してシート着座面全体に発光領域Lを形成してもよい。この場合、LEDユニットUの上面に配設されるクッション体や表皮は透光性を有するものとする必要がある。もちろん、シートバックS2においても任意に発光領域Lを形成することができる。
本実施形態においては、LEDユニットUは4つに分割されており、シートクッションフレーム13とシートバックフレーム(不図示)にそれぞれ2組ずつ固定されて配設されるが、クッションパッド10上に載置される構成とすることもできる。この場合、クッションパッド10の撓みに伴ってLEDユニットU自体がある程度移動する構造とすることができる。
本実施形態においては複数のLEDモジュール3がケース4に並べて配置されており、また、LED素子としてセグメントタイプのLEDや砲弾タイプのLEDを用いることができる。
また、LEDモジュール3に取り付けられるLED素子の密度をさらに高く形成してLEDユニットUを構成すれば、より精密なイメージの表現が可能となり映像などを映し出すことができる。
ケース4は、LEDモジュール3を載置する保持体であり軽量のためアルミニウム合金から形成されているが樹脂もしくは軟鉄などの形成品であってもよい。
LEDユニットUは制御装置に接続されている。制御装置には点灯や点滅、発色などを操作する操作スイッチや制御回路などが設けられてシートクッションS1の下面に配設され、シートクッションS1、シートバックS2もしくはヘッドレストS3に設けられた各LEDユニットUに接続する分岐コードが引き回されている。また、制御装置を介して車両側の電源に接続されている。
具体的には、ワイヤレスキーを持った乗員が近づくと発光領域Lの色調が青、赤、黄色と徐々に変色する。また、乗員がイグニッションキーのスイッチを入れると車両用シートSの上部から下部へ光が移動するように点灯したり変色や点滅したりするように構成することができる。
まず、ステップS1でワイヤレスキーからの電波を検出するとドアのロックが開錠されるが、このとき同時にタイマーがONにされる(ステップS2:YES)、T1経過毎に徐々にR,G,Bの割合を変化させて青、赤、黄色、再び青へと色調を変化させる公知の制御方法により車両用シートSの発光色を変色させる(ステップS3)、終了条件であるドアOPENもしくは一定時間(30秒)が経過するまでステップS3を継続する(ステップS4)。なお、本実施形態においてT1は0.1秒と設定している。
ステップS1でイグニッションキーの操作を検知すると、タイマーがONにされる(ステップS2:YES)、T2経過毎に発光箇所を変化させる公知の制御方法により車両用シートSの発光部分を上方から下方へ徐々に変化させる(ステップS3)、終了条件である最下方まで点灯すると全てのLEDが消灯する(ステップS4:YES)。なお、本実施形態においてT2は0.1秒と設定している。
具体的には、乗員の着座により負荷されるその部分の圧力を、透光性クッションパッド11上に配設した複数の感圧センサーによって検知して、感圧センサーが配設された場所に対応する部分のLED素子の色調を検出された圧力値によって変化させる。
なお、この感圧センサーは後述するエアセル22上に配設されたフィルム状センサー28,29で代用することができる。
シート状繊維構造体は、熱接着性複合短繊維同士が交差した状態で熱融着された固着点と、前記熱接着性複合短繊維よりも高い融点を有する非弾性捲縮短繊維と前記熱接着性複合短繊維とが交差した状態で熱融着された固着点と、が散在し分布してなると共に、単位体積当りにおいて厚さ方向に沿うように配列されている短繊維の本数をA、厚さ方向に対して垂直な方向に沿うように配列されている短繊維の本数をBとしたときに、A≧3B/2の関係を満足するものである。
さらに、シート状繊維構造体から構成したクッション体は3次元的な凹凸形状に形成することができる。また、繊維の長さ方向が主として荷重方向に向いているので、クッション体は、通気性はもちろんのこと、応力方向に対して適当な硬さを有し、応力を分散することが容易である。さらに耐久性に優れたものとなる。したがって、乗員が着座した場合に快適な着座感を長時間保持することができる。
また、表皮の縫い合わせ部分の玉縁部や着座領域に配設された電界発光ファイバーを用いた発光手段と組み合わせて用いてもよい。
さらに、発光体としてLEDを使用することで長寿命、軽量であり、且つ省スペースでLEDユニットUを形成することができることから発光機能と着座フィーリングを高いレベルで両立させた車両用シートを構成することができる。
図7乃至図14は本発明の第2実施形態係る実施の形態を示し、図7はエアセルの斜視説明図、図8は発光領域の断面説明図、図9は車両用シートでのエアセルの配置説明図、図10はシステム構成図の一例、図11はシート形状が乗員の体格によって変化する制御フロー図、図12はシート形状が時間によって変化する制御フロー図、図13はシート形状が道路情報によって変化する制御フロー図、図14は温湿調節機構を取り付けたシートクッションの断面概略説明図である。
本実施形態は、第1の実施形態における車両用シートSに姿勢制御手段としての姿勢制御機構が設けられた構成である。
ただし、フィルム状センサー28,29は、感圧センサー,温度センサー,変位センサーなどで構成することもできる。また、エアセル22には複数種類のセンサーを複合して取り付けてもよい。
また、透光性を有する素材としては、例えばポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、フッ素樹脂などの透明もしくは半透明の樹脂が考えられる。なお、本実施形態における土手部などの発光領域L以外の位置に配設されるエアセル22(22k,22l,22m、22n,22o:図9参照)については透光性を有する必要は無いため透光性を有さない素材から成形してもよい。いずれの素材から形成した場合であってもエアセル22は機械的性質として内部の圧力に応じて変形する柔軟性を有して構成されるものとする。
但し、エアセル22の配設場所は上記に限られず、例えば、クッションパッド10や透光性クッションパッド11の上側(着座面側)であってもよい。
シートクッションS1においては、尻部領域にエアセル22g,22h,22i,22jの4つが配設されており、左右の土手面にはエアセル22m,22nが配設されている。
シート形状が乗員の体格によって変化する場合の具体的な処理の流れを図11に従って説明する。ステップS1でフィルム状センサー28,29からの情報を検出し、ステップS2で体格を判断する。ステップS2ではフィルム状センサー28,29の取り付け位置と測定値から乗員の体格を判断する。次に、判断された体格情報に基づいてその体格に好適なシート形状を算出し、その形状に適した各エアセル22の内圧値の算出することで体格に応じたシート形状を出力する(ステップS3)、出力された結果に基づいて各エアセル22の圧力を調節することで好適なシート形状に変更する(ステップS4)。
上記のステップS3(図11参照)において、体格情報と予め記憶させた体格情報を比較して着座した乗員を特定し、予め乗員が設定した任意のシート形状に変更するように構成してもよい。
さらに、シート形状として着座領域の形状だけではなく、シートスライド、リクライニング、ハイト(シート高さ)、ヘッドレスト高さも同時に変更する構成とすることもできる。この場合、リクライニング駆動装置,シートスライド駆動装置,シート高さ駆動装置,ヘッドレスト駆動装置と連結されたシート駆動制御機構を介してこれらのシート形状を制御することができる。
処理の流れを図12に示す。ステップS1でエンジンの始動をすると、タイマーがONになる(ステップS2)。そして、ステップS3において定められた時間Tに応じてエアポンプを駆動制御してシート形状が変化する制御が行われる。
さらに、エアポンプの駆動制御によって着座領域の振動や揺動を行うことができ、マッサージや眠気防止を図ることができる。
これらの疲労軽減機能により着座フィーリングの一層の向上を図ることができ、また、後述する温湿調節機構と組み合わせて駆動制御することでさらに疲労軽減効果を高めることができる。
図13にこのときの処理の流れを示す。図13に基づいて処理の流れを説明すると、まず、カーナビゲーションシステムから道路情報を検出し(ステップS1)、次に、道路状況に応じたシート形状を記憶手段としてのデータベースから選択(ステップS2)する。そして、シート形状を変更して(ステップS3)フローが終了する。
また、高速走行時にはシートクッションS1の尻部と大腿部、及びシートバックS2上部のエアクッション22(22g,22h,22i,22j,22o)の高さを低くしている。このシート形状にすることにより着座位置を下げて安定感を向上させると共に、高速走行に適した運転姿勢にすることができる。
また、高さを高くした部分の彩色として原色系などの明度の高い色にする一方、高さを低くした部分の彩色に目立ちにくい淡色系や明度の低い色を選択することで実際の高さ変化よりも大きな変化があるように乗員に感じさせることができ、ホールド感や安心感を与える心理的効果を高めることができる。
特に、安心感や落ち着き感のある色調とすることで心理的な疲労を軽減する効果を期待することができる。
以下に温湿調節機構について説明する。図14に、温湿調節機構を取り付けたシートクッションS1の断面概略説明図を示す。
温湿調節機構は、温度及び湿度などの空気調節手段(空気調節部)としてのエアコンディショナー31と制御装置から構成されているが、姿勢制御機構と一体として構成してもよい。エアコンディショナー31は湿度調節機能を有しておりシートクッションS1の下部の車両側に取り付けられる。
シートバックS2においても同様の構成となっており、ダクト34を介して調節された空気がシートバックS2内にも誘導される。もちろん、発光領域L以外の領域においても着座面側に調節された空気が放出される構成となっている。
温度センサー32の取り付け位置は上記に限定されずシート内の任意の位置に取り付けることができる。また、エアコンディショナー31又は蓄熱器をシートクッションS1のシートクッションフレーム13上に取り付けてダクト34を介さずにシート内部に調節された空気を誘導する構成としてもよく、さらに、エアコンディショナー31の代わりに蓄熱器と湿度調節装置で構成することもできる。
さらに、エアコンディショナー31のエアポンプを吸気運転にしてダクト34内の圧力を負圧もしくは陰圧に調節することで、着座領域の空気を吸入することができ湿気を吸収することができる。シートクッションS1、シートバックS2の湿度調節や脱臭機能において大きな効果を有している。
具体的には、温湿調節機構のエアコンディショナー31の運転制御において設定温度が車内温度よりも高い場合(暖房時)には暖かさをイメージできるオレンジや赤などの暖色系の発光色として、一方、設定温度が車内温度よりも低い場合(冷房時)には冷たさをイメージできる水色や青色などの寒色系にシートの着座領域を発光させることで心理的な効果を期待することができる。
図15は、本発明の第3実施形態係るエアセル46内を流体が循環する構成とした調温モジュール40の一例を示す説明図である。
第2の実施形態においては、温湿調節機構で温度と湿度を調節した空気をシート内部に設けたダクト34から放出する構成としているが、本実施の形態においては、エアセル22内の流体温度を調節する構造としている。
なお、エアセル22に孔を設けて温度と湿度を調節した空気をエアセル22に設けた孔から放出する構成としてもよい。
また、エアセル22内の流体出入口27を入口と出口とに分けて温度と圧力を調節した流体23を循環させる構成とすると流体の循環効率と熱伝達効率が良好な温度調節機構を構成することができる。
この調温モジュール40は、車両用シートSのシートクッションS1又はシートバックS2に配設されるものであり、エアセル46と流体調節部としての調温機構42とリザーバータンク44と、調温機構42とエアセル46の間で流体23を輸送する管体とからなる。
調温機構42は、エアセル46内の流体23の温度を調節する装置であるが、温調機能以外にも流体23の流量や圧力を調節するバルブと制御回路を備えている。この制御回路は車体側情報とリンクして、エアセル46の形状や硬さ(圧力)制御を個々のエアセル46毎に独立して行うことができる。
プリクラッシュ作動機構とは、前記姿勢制御機構の制御に車体側に取り付けた不図示の衝突センサーからの信号をフィードバック可能に構成した機構であり、衝突センサーから衝突の危険信号が発せられた際にシート座面が振動して乗員に危険を知らせると共に、衝撃を緩和するポジションへと自動的に変化させることができる。
S1 シートクッション
S2 シートバック
S3 ヘッドレスト
L 発光領域
U LEDユニット
3 LEDモジュール
4 ケース
5 透明カバー
10 クッションパッド
11 透光性クッションパッド
13 シートクッションフレーム
15 側面カバー
16 表皮
16a 透光性表皮
18 スピーカ
22,46 エアセル
23 流体
27 流体出入口
28,29 フィルム状センサー
31 エアコンディショナー
32 温度センサー
34 ダクト
35 空気通路
40 調温モジュール
42 調温機構
44 リザーバータンク
Claims (7)
- クッション体に表皮を被覆してなる車両用のシートであって、
前記クッション体の前記表皮と逆側に配設された複数の流体保持袋と、
前記複数の流体保持袋と管体を介して連結されたポンプと、
前記ポンプの駆動を制御する制御部と、
前記制御部に接続された複数の検出部と、
発光手段と、を備え、
前記検出部のうち少なくとも一種類は前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、
前記制御部は、
前記複数の流体保持袋の各々に設けられた前記検出部からの出力信号に基づいて着座状態の乗員の体格を判断し、
前記ポンプを駆動制御して、前記複数の流体保持袋の流体を出し入れすることにより、体格に応じたシート形状とし、
前記ポンプの制御に合わせて前記発光手段から発せられる光を変化させ、
前記検出部は、リング状に形成された静電容量センサーであり、前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、
前記リング状の前記静電容量センサーは、前記流体保持袋の着座面側の面に渡って取り付けられていることを特徴とするシート。 - ドアロックの開錠から一定時間、又はイグニッションキーのエンジン停止操作から一定時間、土手面にある前記流体保持袋から前記流体を排出するように前記ポンプを制御して、前記土手面の高さを低くすることを特徴とする請求項1に記載のシート。
- クッション体に表皮を被覆してなる車両用のシートであって、
前記クッション体の前記表皮と逆側に配設された複数の流体保持袋と、
前記複数の流体保持袋と管体を介して連結されたポンプと、
前記ポンプの駆動を制御する制御部と、
前記制御部に接続された複数の検出部と、を備え、
前記検出部のうち少なくとも一種類は前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、
前記制御部は、
前記複数の流体保持袋の各々に設けられた前記検出部からの出力信号に基づいて着座状態の乗員の体格を判断し、
前記ポンプを駆動制御して、前記複数の流体保持袋の流体を出し入れすることにより、体格に応じたシート形状とし、
高速走行時に、尻部、大腿部及びシートバック上部の前記流体保持袋から前記流体を排出するように前記ポンプを制御し、
前記検出部は、リング状に形成された静電容量センサーであり、前記複数の流体保持袋の各々に設けられ、
前記リング状の前記静電容量センサーは、前記流体保持袋の着座面側の面に渡って取り付けられていることを特徴とするシート。 - 前記制御部は、車両に設けられた衝突センサーからの信号に応じて、前記ポンプを制御して、着座面を振動又は前記シート形状を変化させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシート。
- 前記制御部は、カーナビゲーションシステムから得られる情報に応じて、前記流体保持袋の少なくとも一部の前記流体を出し入れするように前記ポンプを制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のシート。
- 前記シートは、オーディオシステムを備え、
前記制御部は、前記オーディオシステムからの音情報に応じて、前記ポンプを制御して、着座面を振動又は前記シート形状を変化させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のシート。 - 前記制御部は、アクセル、ブレーキ、ハンドル、ギア若しくはパーキングブレーキの操作、又はヘッドライトの点灯、方向指示器、ETC若しくは車間距離センサーと連動して着座面を振動又は前記シート形状を変化させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のシート。
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