(57)【要約】【課題】自車が走行する道路の走行環境に応じて、適切なシート状態、及びステアリング状態を設定することのできる車両用シート装置を提供する。【解決手段】ステアリングのチルト角度及びテレスコ位置を制御するチルト・テレスコ駆動制御部１１２と、上部シートバックの傾斜角度を制御する上部シートバック駆動制御部１０９と、下部シートバックの傾斜角度を制御する下部シートバック駆動制御部１０６と、運転席シートのスライド位置を制御するスライド駆動制御部１０３と、車両の走行環境を検出する道路環境情報提供手段１１５と、を有し、道路環境情報提供手段１１５により、当該車両が高速道路走行中であることが検出された際には、上部シートバック、下部シートバック、シートスライド位置、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置が所定の位置となるように自動調整する。【選択図】      図１
2004182150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転席のシートバックが、それぞれ独立して傾動可能な上部シートバック、及び下部シートバックに分割された車両用シート装置において、
当該車両のステアリング装置は、ステアリングのチルト角度を調整するチルト機構、及びステアリングのテレスコ位置を調整するテレスコ機構を有し、
当該車両が走行する走行環境を検出し、検出された走行環境に応じて、前記上部シートバック、及び下部シートバックの傾斜角度、シートのスライド位置、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置を自動調整することを特徴とする車両用シート装置。
【請求項２】
運転席のシートバックが、それぞれ独立して傾動可能な上部シートバック、及び下部シートバックに分割された車両用シート装置において、
ステアリングのチルト角度及びテレスコ位置を制御するチルト・テレスコ制御手段と、
前記上部シートバックの傾斜角度を制御する上部シートバック制御手段と、
前記下部シートバックの傾斜角度を制御する下部シートバック制御手段と、
運転席シートのスライド位置を制御するシート・スライド制御手段と、
当該車両の走行環境を検出する道路環境情報提供手段と、
を有し、
前記道路環境情報提供手段により、当該車両が所望の走行環境下にあることが検出された際には、前記上部シートバック、下部シートバック、シートスライド位置、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置が第１の設定位置となるように自動調整し、
当該車両が所望の走行環境下にないことが検出された場合には、第２の設定位置となるように自動調整することを特徴とする車両用シート装置。
【請求項３】
前記第２の設定位置は、前記上部シートバック及び下部シートバックが同一の傾斜角度となって、シートバック全体が平面形状となる位置として設定され、
前記第１の設定位置は、前記上部シートバックの傾斜角度と前記下部シートバックの傾斜角度が相違して、シートバック全体が中折れ状態となる位置として設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート装置。
【請求項４】
前記第１の設定位置と前記第２の設定位置は、前記上部シートバックの絶対傾斜角度が同一となるように設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用シート装置。
【請求項５】
前記走行環境が高速道路である場合と、一般道路である場合で、前記上部シートバック、及び下部シートバックの傾斜角度、シートのスライド位置、ステアリングのチルト角度、テレスコ位置が相違するように自動調整することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用シート装置。
【請求項６】
運転者の体格を検出する体格検出手段を具備し、該体格検出手段にて検出される運転者の体幹部のリンク寸法、及び上部シートバック、下部シートバックの傾斜角度に基づいて運転者の骨盤部、胸郭部の絶対角度を求め、この骨盤部、及び胸郭部の絶対角度に基づいて、前記運転者の手首、肘、肩の関節角度を求め、この手首、肘、肩の関節角度が変化しないように、前記ステアリングのチルト角度、及びテレスコ位置を調整することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用シート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるシートを走行環境に応じて調整する車両用シート装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における車両用シート装置として、特開平９−１２３９２４号公報（以下、特許文献１という）に記載されているように、各運転者に適したシート位置、或いはミラー角度等のドライビングポジションを記憶し、車両に搭乗した際には、これらのポジションに自動的に設定するドライビングポジション自動調整システムが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１２３９２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車両用シート装置にあっては、運転者が個々人で設定した状態を再現したり、車両の状態や道路状況に応じた運転姿勢や視界を提供することは可能であるが、運転中にシートのリクライニング設定が変更された場合には、これに対応した適応動作が何も行われず、その結果、リクライニングを後傾したことにより、頭部および肩部が後下方に下がり、ステアリングが遠くなるという問題点があった。
【０００５】
これは、上述した車両用シート装置に、シートバックが上部と下部に分離して傾動可能な中折れシートを組み合わせた場合でも同様である。また、これらは道路環境に応じて、運転操作性を保持しつつ、積極的に姿勢を変えて運転状況に応じて身体負荷を変えるものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、運転席のシートバックが、それぞれ独立して傾動可能な上部シートバック、及び下部シートバックに分割された車両用シート装置において、当該車両のステアリング装置は、ステアリングのチルト角度を調整するチルト機構、及びステアリングのテレスコ位置を調整するテレスコ機構を有し、当該車両が走行する走行環境を検出し、検出された走行環境に応じて、前記上部シートバック、及び下部シートバックの傾斜角度、シートのスライド位置、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置を自動調整することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の車両用シート装置では、自車の走行している道路の走行環境に応じて上部シートバック、下部シートバック、ステアリングのチルト角度及びテレスコ位置が適切な位置となるように自動調整されるので、運転者は、走行環境に応じた好適な姿勢をとることができ、疲労を軽減し、且つ操作性を向上させることができる。
【０００８】
【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。図１は、本発明の一実施形態に係る車両用シート装置の構成を示すブロック図である。
【０００９】
同図に示すように、この車両用シート装置１００は、シート駆動演算部１０１と、シート駆動判断部１０２と、シート・スライド駆動制御部１０３と、シート・スライド状態検出手段１０４と、シート・スライド駆動手段１０５と、を有している。
【００１０】
また、下部シートバック駆動制御部１０６と、下部シートバック状態検出手段１０７と、下部シートバック駆動手段１０８と、上部シートバック駆動制御部１０９と、上部シートバック状態検出手段１１０と、上部シートバック駆動手段１１１と、を具備している。
【００１１】
更に、チルト・テレスコ駆動制御部１１２と、チルト・テレスコ状態検出手段１１３と、チルト・テレスコ駆動手段１１４と、道路環境情報提供手段１１５と、地図情報提供手段１１６と、自車位置検出手段１１７と、シート状態記憶手段１１８と、体格検出手段１１９と、を具備している。
【００１２】
チルト・テレスコ状態検出手段１１３は、ステアリングのチルト角度、及びテレスコ位置を検出する。また、チルト・テレスコ駆動制御部１１２は、ステアリングのチルト角度、及びテレスコ位置が所望の位置となるように制御するための駆動信号を出力する。
【００１３】
チルト・テレスコ駆動手段１１４は、チルト・テレスコ駆動制御部１１２より出力される駆動信号に基づき、ステアリングのチルト角度、及びテレスコ位置が所望の位置となるように駆動制御する。
【００１４】
自車位置検出手段１１７は、ＧＰＳ情報に基づいて、自車の現在位置を検出する。地図情報提供手段１１６は、地図データベースを有し、必要に応じて自車現在位置の地図データを道路環境情報提供手段１１５に出力する。
【００１５】
道路環境情報提供手段１１５は、自車位置検出手段１１７にて検出された自車位置情報と、地図情報提供手段１１６より与えられる地図データとを対比し、自車が現在走行している道路環境を検出する。そして、現在自車が、高速道路走行中であるか、或いは高速道路以外の一般道路を走行中であるかを判断し、この判断結果をシート駆動制御部１０２に提供する。
【００１６】
上部シートバック状態検出手段１１０は、２分割されたシートバックの上側となる上部シートバックの状態を検出する。また、上部シートバック駆動制御部１０９は、上部シートバックが所望の角度となるように制御するための駆動信号を出力する。
【００１７】
上部シートバック駆動手段１１１は、上部シートバック駆動制御部１０９より出力される駆動信号に基づいて、当該上部シートバックの角度が所望する角度となるように調整する。
【００１８】
下部シートバック状態検出手段１０７は、２分割されたシートバックの下側となる下部シートバックの状態を検出する。また、下部シートバック駆動制御部１０６は、下部シートバックが所望の角度となるように制御するための駆動信号を出力する。
【００１９】
下部シートバック駆動手段１０８は、下部シートバック駆動制御部１０６より出力される駆動信号に基づいて、当該下部シートバックの角度が所望の角度となるように調整する。
【００２０】
シート・スライド状態検出手段１０４は、車両用シートのスライド位置を検出する。また、シート・スライド駆動制御部１０３は、シートのスライド位置が所望の位置となるように制御するための駆動信号を出力する。
【００２１】
シート・スライド駆動手段１０５は、シート・スライド駆動制御部１０３より出力される駆動信号に基づいて、シートのスライド位置が所望の位置となるように調整する。
【００２２】
シート状態記憶手段１１８は、車両の運転者（一人または複数人）にとって好適となるシート位置、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置を、走行する道路環境毎に記憶する。例えば、運転者Ａに対して、一般道路走行時のシート位置、チルト角度、及びテレスコ位置を記憶し、且つ、高速道路走行時のシート位置、チルト角度、及びテレスコ位置を記憶する。同様に、運転者Ｂに対して、これらの各位置を、一般道路走行時、及び高速道路走行時に区別して記憶する。
【００２３】
シート駆動演算部１０１は、道路環境情報提供手段１１５より与えられる自車走行路の環境（この場合は、高速道路であるか、或いは一般道路であるかの道路環境）、及び、シート状態記憶手段１１８より与えられるシート状態に基づいて、ステアリングのチルト角度、テレスコ位置、及び上部シートバック、下部シートバックの位置、及びシートのスライド位置を制御するべく制御信号を生成する。
【００２４】
また、シート駆動判断部１０２は、道路環境情報提供手段１１５、チルト・テレスコ駆動制御部１１２、上部シートバック駆動制御部１０９、下部シートバック駆動制御部１０６、及びシート・スライド駆動制御部１０３と接続されており、シート駆動判断部１０２より出力される制御信号に基づいて、これらのチルト・テレスコ駆動制御部１１２、上部シートバック駆動制御部１０９、下部シートバック駆動制御部１０６、及びシート・スライド駆動制御部１０３に制御信号を出力する。
【００２５】
体格検出手段１１９は、運転者の体格を検知し、検知した体格から体幹部のリンク寸法を求め、このリンク寸法と、上部シートバック及び下部シートバックの傾斜角度から、運転者の骨盤部、胸郭部の絶対角度を計算し、胸郭部の肩関節点とステアリング位置、及び上肢のリンク寸法より手首、肘、肩の関節角度を計算する。
【００２６】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る車両用シート装置１００の動作を、図２に示すフローチャート、図３に示す機構動作概念図、及び図４に示す機構動作の判断基準説明図を参照しながら説明する。
【００２７】
まず、通常の乗車時には、運転者は、図２のステップＳ２０の処理で、一般道路の運転において、シート位置、或いはミラー角度等の運転操作に関する各種機器の位置が最適となるように設定する。このとき、運転者は、図３（ａ）に示すように、上部シートバックＳ１と下部シートバックＳ２とがフラット（平面状）になるように設定する。即ち、上部シートバックＳ１と下部シートバックＳ２とが中折れ状態とならないように設定する。
【００２８】
次いで、車両の走行が開始されると、自車位置検出手段１１７により、自車の走行位置が検出され、道路環境情報提供手段１１５では、この走行位置のデータと、地図情報提供手段１１６より与えられる地図データとを対比することにより、自車位置がどのような道路を走行しているか、即ち、高速道路を走行しているか、或いはその他の一般道路を走行しているかを道路環境情報として検出する。そして、この道路環境情報を、シート駆動判断部１０２に出力する。
【００２９】
シート駆動判断部１０２では、ステップＳ２１の処理で、この道路環境情報を常時監視しており、該シート駆動判断部１０２にて自車が高速道路の本線に進入したことが検出された場合には、ステップＳ２２にて、上部シートバックＳ１と下部シートバックＳ２との相対的な位置関係が、下部シートバック状態検出手段１０７、及び上部シートバック状態検出手段１１０にて検出される。また、ステアリングのチルト角度、及びテレスコ位置がチルト・テレスコ状態検出手段１１３により検出される。そして、これらの検出結果は、市街地走行時の設定位置（第２の設定位置）として、シート状態記憶手段１１８に記憶される。
【００３０】
その後、ステップＳ２３では、図４に示す判断基準に基づき、シートの状態、及びステアリングの状態を調整する。即ち、運転者の背骨が直線に近くなり、負荷の少ない姿勢とするべく、運転者毎に予めシート状態記憶手段１１８に記憶保存している位置となるように、上部シートバックＳ１と下部シートバックＳ２の相対的な位置関係を調整する。具体的には、運転者の体幹全体を後傾させ、シートのスライド位置を後退させ、シートのリフタ（図示省略）を上昇させ、更に、ステアリングのテレスコ位置を延長させ、チルト角度を下降させるように制御する。
【００３１】
この場合には、シートバック全体が中折れ形状となるように調整するので（即ち、上部シートバックＳ１と下部シートバックＳ２が若干の角度を持つように調整するので）、現在のシート状態から目標となる中折れ形状までの駆動量を、シート駆動演算部１０１にて演算する。求められた駆動量は、それぞれ上部シートバック駆動制御部１０９、及び下部シートバック駆動制御部１０６へ出力される。
【００３２】
ステップＳ２４では、運転者の胸郭部の姿勢を決定する上部シートバックＳ１の絶対角度が一定の角度に保持されるように、上部シートバック状態検出手段１１０、及び下部シートバック状態検出手段１０７で、現在の各シートバックＳ１，Ｓ２の位置を検出しながら、上部シートバック駆動手段１１１、及び下部シートバック駆動手段１０８にて、上部シートバックＳ１及び下部シートバックＳ２を駆動させる。
【００３３】
これと並行して、ステップＳ２５では、シート・スライド状態検出手段１０４にて、検出したスライド位置を用い、予め車両に応じて定められた運転者の体格とスライド位置との関係から、運転者の体格を計算する。
【００３４】
次に、ステップＳ２６において、シート駆動演算部１０１により、運転者の体格とステアリングのチルト角度とテレスコ位置、及び上部シートバックＳ１、下部シートバックＳ２の状態から、予め車両に応じて定められた関係式に基づいて、体格から求めた人体リンク寸法を用いて、運転者の手首、肘、肩の関節角度を演算する。そして、シート駆動判断部１０２は、この３つの関節角度を保持することができるように、上部シートバックＳ１、及び下部シートバックＳ２の駆動量に応じた、ステアリングのチルト・テレスコ駆動量を算出してチルト・テレスコ駆動制御部１１２に出力する。
【００３５】
その後、ステップＳ２７では、チルト・テレスコ状態検出手段１１３で現在の状態を検出しながら、チルト・テレスコ駆動手段１１４にてステアリングのチルト・テレスコ機構を駆動する。
【００３６】
そして、ステップＳ２８の終了判断で、終了しない場合には、ステップＳ２１からの処理を繰り返す。
【００３７】
以上の動作により、運転者は図３（ｂ）に示すように、高速道路本線区間走行中は、体幹部が後傾し、腰椎部を直線に近づけることで、脊柱負荷の少ない姿勢を取ることができ、長時間走行においても疲労の少ない運転姿勢を取ることが可能である。
【００３８】
また、同時に、初期の市街地走行姿勢に対して、手先から胸郭部までの姿勢が維持されるので、ステアリングの操作性は変化無く、舵角の少ない高速道路本線走行においても良好な操作性を得ることができる。
【００３９】
一方、ステップＳ２１の処理で、シート駆動判断部１０２において、車両が高速道路本線からインターチェンジ等で離脱したと判断された場合には、図４に示す判断基準に基づき、ステップＳ２３、及びステップＳ２６における上部シートバックＳ１、下部シートバックＳ２の目標角度、及びステアリングのチルト・テレスコの駆動量を、シート状態記憶手段１１８に記憶した設定、即ち、乗車時に運転者が作成した設定として、上記と同様の処理で上部シートバックＳ１、下部シートバックＳ２、及びステアリングを駆動することにより、市街地走行（一般道路）に適した運転姿勢に復帰させる。具体的には、運転者の体幹全体を前傾させ、シートのスライド位置を前進させ、シートのリフタ（図示省略）を下降させ、更に、ステアリングのテレスコ位置を短縮させ、チルト角度を上昇させるように制御する。
【００４０】
以上の動作により、運転者は図３（ｂ）に示す高速道路本線走行時の運転姿勢から、図３（ａ）に示す運転者が作成した市街地走行姿勢に戻すことができるので、市街地走行時においても良好な運転姿勢とステアリング操作性を得ることができる。
【００４１】
以上の制御の流れにおいて、上部シートバックＳ１、下部シートバックＳ２、チルト・テレスコの各駆動制御部１０９，１０６，１１２が、それぞれの駆動手段１１１，１０８，１１４に駆動信号を出力し、状態検出手段１１０，１０７，１１３の信号を受けて駆動制御を行う処理の流れを図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４２】
ステップＳ３０において、駆動後の状態の目標値を制御部（１０６，１０９，１１２）で設定し、駆動信号を出力する。このとき、ステップＳ３１において、駆動手段（１０８，１１１，１１４）が作動し、検出手段（１０７，１１０，１１３）における状態検出値を、ステップＳ３２において、常にモニタしながら目標値に達するまで駆動させるものである。この流れは、本発明の全ての駆動制御手段（１０６，１０９，１１２）において共通である。
【００４３】
このようにして、本実施形態に係る車両用シート装置１００では、ナビゲーション装置等の自車が走行している道路環境情報提供手段１１５により自車の走行環境を取得し、この走行環境に応じて、上部シートバックＳ１、及び下部シートバックＳ２の傾斜角度、及びステアリングのチルト角度、テレスコ位置を自動調整するので、運転者は走行環境に適応した姿勢をとることができる。また、走行環境に応じた運転操作性を得ることができる。
【００４４】
また、自車の走行路が所定の環境下にある場合、例えば、高速道路走行中である場合には、シートバック全体が中折れ状態となるように、上部シートバックＳ１、及び下部シートバックＳ２の傾斜角度が調整されるので、運転者は、高速運転に適合した姿勢をとることができる。
【００４５】
従って、高速道路本線では良好な操作性を保ちつつ、腰椎形状を直線に近づけて脊柱負荷を低減することで、長時間運転で疲労の少ない運転姿勢を提供することができ、インターチェンジ或いは市街地においては、視界が良く、機敏な運転操作の可能な姿勢を提供することができる。
【００４６】
更に、高速道路走行時の設定（第１の設定位置）と、一般道路走行時の設定（第２の設定位置）で、上部シートバックＳ１の傾斜角度が同一となるように調整されるので、運転者は違和感無く、シートの着座姿勢を変えることができる。従って、シートバック全体を傾斜させリクライニング状態とした場合でも、運転者の頭部、及び胸郭部の姿勢が一定に保持されるので、運転者の視界及び操作性に影響を及ぼすことなく、腰椎形状を直線に近づけて脊柱負荷を低減することで、長時間運転で疲労の少ない運転姿勢を提供することができる。
【００４７】
更に、運転者の手首、肘、肩の関節角度が変化しないように自動調整されるので、シートバックＳ１、Ｓ２の傾斜角度が変更された場合でも、同一の運転操作性を得ることができる。
【００４８】
また、走行環境として、高速運転と一般道路とで、シートバック状態、及びステアリング状態を自動調整するようにしているので、高速道路走行時には、長時間運転での疲労を軽減することができ、一般道路走行時には、ステアリング操作、左右の確認動作、ブレーキ操作等の各種の操作を俊敏に行うことができるように設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用シート装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用シート装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図３】シートバックの状態を示す説明図であり、（ａ）は一般道路走行時、（ｂ）は高速道路本線走行時を示す。
【図４】一般道路走行時と高速道路本線走行時におけるシート、及びステアリングの設定状態を示す説明図である。
【図５】各駆動部制御の処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  車両用シート装置
１０１  シート駆動演算部
１０２  シート駆動判断部
１０３  シート・スライド駆動制御部
１０４  シート・スライド状態検出手段
１０５  シート・スライド駆動手段
１０６  下部シートバック駆動制御部
１０７  下部シートバック状態検出手段
１０８  下部シートバック駆動手段
１０９  上部シートバック駆動制御部
１１０  上部シートバック状態検出手段
１１１  上部シートバック駆動手段
１１２  チルト・テレスコ駆動制御部
１１３  チルト・テレスコ状態検出手段
１１４  チルト・テレスコ駆動手段
１１５  道路環境情報提供手段
１１６  地図情報提供手段
１１７  自車位置検出手段
１１８  シート状態記憶手段
１１９  体格検出手段
【図１】
2004182150.tif 000003
【図２】
2004182150.tif 000004
【図３】
2004182150.tif 000005
【図４】
2004182150.tif 000006
【図５】
2004182150.tif 000007