(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正面視で円形状となる大径部と該大径部と連通する小径部とで構成されて少なくともシートバックの内部に設けられ、膨張して着座乗員の体の一部を前記小径部で押圧するマッサージ用の複数の空気袋と、
空気を圧送する空気圧送手段と、前記複数の空気袋に対してそれぞれ前記空気圧送手段から圧送された空気の供給及び排出を行うための制御弁と、を有し、前記複数の空気袋を個別に膨張及び収縮させる給排気装置と、
前記空気圧送手段を作動させた状態で、前記制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出を一定の周期で繰り返し行い、前記複数の空気袋のうち、少なくとも１個の空気袋に振動を発生させる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、着座乗員が入眠傾向にあると検出されたときに、前記複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる車両用シート。
【請求項２】
正面視で円形状となる大径部と該大径部と連通する小径部とで構成されて少なくともシートバックの内部に設けられ、膨張して着座乗員の体の一部を前記小径部で押圧するマッサージ用の複数の空気袋と、
空気を圧送する空気圧送手段と、前記複数の空気袋に対してそれぞれ前記空気圧送手段から圧送された空気の供給及び排出を行うための制御弁と、を有し、前記複数の空気袋を個別に膨張及び収縮させる給排気装置と、
前記空気圧送手段を作動させた状態で、前記制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出を一定の周期で繰り返し行い、前記複数の空気袋のうち、少なくとも１個の空気袋に振動を発生させる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、自動運転車両の自動運転モード時において、着座乗員が入眠傾向又は入眠状態であり、かつ着座乗員を覚醒させる必要性があると検出されたときに、前記複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる車両用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着座乗員に対して覚醒効果を与えられる車両用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
着座乗員にマッサージ効果や覚醒効果を与えるための振動発生装置を備えた車両用シートは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１２９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、膨張して着座乗員の体の一部を押圧することにより、着座乗員にリラックス効果（リフレッシュ効果）を与える複数の空気袋が設けられた車両用シートに対して、着座乗員に覚醒効果を与える振動発生装置を設ける場合には、その振動発生装置の設置スペースが不足する問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、着座乗員に対してリラックス効果を与えられるとともに覚醒効果も与えられる車両用シートを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用シートは、正面視で円形状となる大径部と該大径部と連通する小径部とで構成されて少なくともシートバックの内部に設けられ、膨張して着座乗員の体の一部を前記小径部で押圧するマッサージ用の複数の空気袋と、空気を圧送する空気圧送手段と、前記複数の空気袋に対してそれぞれ前記空気圧送手段から圧送された空気の供給及び排出を行うための制御弁と、を有し、前記複数の空気袋を個別に膨張及び収縮させる給排気装置と、前記空気圧送手段を作動させた状態で、前記制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出を一定の周期で繰り返し行い、前記複数の空気袋のうち、少なくとも１個の空気袋に振動を発生させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、着座乗員が入眠傾向にあると検出されたときに、前記複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、少なくともシートバックの内部に設けられたマッサージ用の複数の空気袋が個別に膨張して着座乗員の体の一部を押圧することにより、着座乗員をリラックスさせる。
【０００８】
そして、制御装置の制御により、空気圧送手段を作動させた状態で、制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出が一定の周期で繰り返され、複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる。
【０００９】
つまり、請求項１に記載の発明によれば、着座乗員をリラックスさせる空気袋によって、入眠傾向の着座乗員を覚醒させる振動が付与される。
【００１０】
したがって、着座乗員に対して覚醒効果を与える振動発生装置を設けるための設置スペースが不要になるとともに、着座乗員に対してリラックス効果だけではなく、より効果的な覚醒効果も与えられる。
【００１１】
また、本発明に係る請求項２に記載の車両用シートは、正面視で円形状となる大径部と該大径部と連通する小径部とで構成されて少なくともシートバックの内部に設けられ、膨張して着座乗員の体の一部を前記小径部で押圧するマッサージ用の複数の空気袋と、空気を圧送する空気圧送手段と、前記複数の空気袋に対してそれぞれ前記空気圧送手段から圧送された空気の供給及び排出を行うための制御弁と、を有し、前記複数の空気袋を個別に膨張及び収縮させる給排気装置と、前記空気圧送手段を作動させた状態で、前記制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出を一定の周期で繰り返し行い、前記複数の空気袋のうち、少なくとも１個の空気袋に振動を発生させる制御装置と、を備え、前記制御装置は、自動運転車両の自動運転モード時において、着座乗員が入眠傾向又は入眠状態であり、かつ着座乗員を覚醒させる必要性があると検出されたときに、前記複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、少なくともシートバックの内部に設けられたマッサージ用の複数の空気袋が個別に膨張して着座乗員の体の一部を押圧することにより、着座乗員をリラックスさせる。
【００１３】
そして、制御装置の制御により、空気圧送手段を作動させた状態で、制御弁の切り替えによる空気の供給及び排出が一定の周期で繰り返され、複数の空気袋を所定の時間毎にランダムに振動させる。
【００１４】
つまり、請求項２に記載の発明によれば、着座乗員をリラックスさせる空気袋によって、入眠傾向又は入眠状態の着座乗員を覚醒させる振動が付与される。
【００１５】
具体的には、自動運転車両の自動運転モード時において、着座乗員が入眠傾向又は入眠状態で、かつ手動運転モードに切り替えるときなど、着座乗員を覚醒させる必要性があるときに、着座乗員をリラックスさせる空気袋によって、その入眠傾向又は入眠状態の着座乗員を覚醒させる振動が付与される。
【００１６】
したがって、着座乗員に対して覚醒効果を与える振動発生装置を設けるための設置スペースが不要になるとともに、着座乗員に対してリラックス効果だけではなく、より効果的な覚醒効果も与えられる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１又は請求項２に係る発明によれば、着座乗員に対してリラックス効果を与えることができる。
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、着座乗員が入眠傾向にあるときに、その入眠傾向の着座乗員に対してより効果的な覚醒効果を与えることができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、自動運転車両の自動運転モード時において、着座乗員が入眠傾向又は入眠状態で、かつ着座乗員を覚醒させる必要性があるときに、その入眠傾向又は入眠状態の着座乗員に対してより効果的な覚醒効果を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る車両用シートを示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋が収縮している状態を示す断面図である。
【図３】本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋が膨張している状態を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋駆動装置を示すブロック図である。
【図５】本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋を振動させるタイミングチャートと空気袋内の圧力の強さを示す説明図である。
【図６】本実施形態に係る車両用シートに設けられた空気袋を振動させる条件を示す説明図である。
【図７】本実施形態に係る車両用シートを有する自動運転車両を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両用シート１０（自動運転車両６０）の上方向、矢印ＦＲを車両用シート１０（自動運転車両６０）の前方向、矢印ＲＨを車両用シート１０（自動運転車両６０）の右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両用シート１０（自動運転車両６０）における上下方向の上下、前後方向の前後、左右方向の左右を示すものとする。
【００２４】
まず、本実施形態に係る車両用シート１０の全体構造について説明する。図１に示されるように、車両用シート１０は、着座した乗員（以下、一例として「運転者」という）の臀部及び大腿部を支持するシートクッション１２と、シートクッション１２の後端部から上方向に延在するように設けられて運転者の腰部及び背部を支持するシートバック１４と、を備えている。また、シートバック１４の上端部には、運転者の頭部を支持するヘッドレスト１６が設けられている。
【００２５】
車両用シート１０のシートクッション１２及びシートバック１４の内部には、それぞれマッサージ（リフレッシュ）用の複数の空気袋３０が設けられている。各空気袋３０は、膨張して運転者の体の一部を押圧することにより、運転者の腰部や背部及び大腿部などをマッサージし、運転者をリラックス（リフレッシュ）させるようになっている。
【００２６】
なお、シートバック１４内における空気袋３０は、例えば上下方向に２列で配置されており、シートクッション１２内における空気袋３０は、例えば前後方向に２列で配置されている（図１参照）。また、各空気袋３０は、同一の構成であるため、ここではシートバック１４内の空気袋３０を例に採って説明する。
【００２７】
図２、図３に示されるように、シートバック１４は、シートフレーム２０と、シートフレーム２０に対して運転者側（以下「表面側」という場合もある）に配置されるシートパッド２２と、シートパッド２２の表面側に配置されるシート状のスラブ２４と、スラブ２４の表面側を被覆する表皮１８と、を有している。
【００２８】
シートパッド２２は、クッション体からなり、例えば発泡ウレタンなどの発泡樹脂で構成されている。スラブ２４は、シートパッド２２よりも軟らかく、かつ弾性（撓み）変形可能な材料、例えばシートパッド２２に対して空隙率を変えた発泡ウレタンなどの発泡樹脂で構成されている。
【００２９】
なお、スラブ２４は、車両用シート１０の座り心地を良くするために設けられている。また、表皮１８は、車両用シート１０の意匠面も構成するようになっている。そして、各空気袋３０は、その背面（表面とは表裏反対側の面）がシートパッド２２の表面に両面テープや接着剤によって固定されることで、シートパッド２２とスラブ２４との間に設けられている。
【００３０】
各空気袋３０は、ポリウレタンなどの樹脂材料やゴム材料等の伸縮可能な材料で構成されており、図１〜図３に示されるように、それぞれ前方向から見た正面視で略円形状となる大径部２６と、その大径部２６と連通された小径部２８と、を含んで構成されている。なお、大径部２６がシートパッド２２の表面に固定され、小径部２８がスラブ２４側に配置されている。
【００３１】
ここで、各空気袋３０に対して空気の供給及び排出を行い、各空気袋３０を個別に膨張及び収縮させる給排気装置５０を備えた空気袋駆動装置４０について、図４を基に説明する。
【００３２】
図４に示されるように、空気袋駆動装置４０は、各空気袋３０が接続される給排気装置５０と、給排気装置５０を制御する制御装置（ＥＣＵ）５８と、を含んで構成されている。給排気装置５０は、吸気口５２、排気口５４、空気圧送手段としてのポンプ５６及び制御弁としての複数の電磁弁３２を含んで構成されている。
【００３３】
電磁弁３２は、空気袋３０毎に設けられている。各電磁弁３２は、三方弁であり、共通ポート３４、吸気ポート３６及び排気ポート３８を有している。各共通ポート３４には共通チューブ４８が接続され、各吸気ポート３６には吸気チューブ４６が接続されている。そして、各排気ポート３８には排気チューブ４４が接続されている。
【００３４】
各共通チューブ４８は、対応する各空気袋３０に接続され、吸気チューブ４６は、ポンプ５６に接続されている。そして、排気チューブ４４は、排気口５４に接続されている。また、ポンプ５６と吸気口５２との間は、吸気配管４２によって連通接続されている。なお、吸気チューブ４６及び排気チューブ４４は、一本のチューブがそれぞれ分岐して各電磁弁３２に接続されている。
【００３５】
制御装置５８は、給排気装置５０と電気的に接続されており、ポンプ５６の作動や電磁弁３２の各ポート（共通ポート３４、吸気ポート３６、排気ポート３８）の開閉を制御するようになっている。なお、制御装置５８は、各電磁弁３２の各ポート（共通ポート３４、吸気ポート３６、排気ポート３８）の開閉を個別に制御可能に構成されている。
【００３６】
また、制御装置５８は、車両用シート１０に着座した運転者が操作する操作部（図示省略）と電気的に接続されている。したがって、運転者が操作部を操作することにより、複数（一部又は全部）の空気袋３０が個別にかつ断続的に膨張及び収縮を繰り返すようになっている。
【００３７】
具体的には、制御装置５８の制御により、電磁弁３２の共通ポート３４と吸気ポート３６とが開き、かつ排気ポート３８が閉じて、共通チューブ４８と吸気チューブ４６とが連通された供給状態となったときには、ポンプ５６から空気袋３０内へ空気が供給されて、図３に示されるように、空気袋３０が膨張するようになっている。
【００３８】
そして、制御装置５８の制御により、電磁弁３２の共通ポート３４と排気ポート３８とが開き、かつ吸気ポート３６が閉じて、共通チューブ４８と排気チューブ４４とが連通された排気状態となったときには、空気袋３０内から空気が排出されて、図２に示されるように、空気袋３０が収縮するようになっている。
【００３９】
なお、スラブ２４は、シートパッド２２よりも軟らかく、かつ弾性（撓み）変形可能な材料で構成されているため、空気袋３０が膨張したときには、スラブ２４及び表皮１８が車体前方側へ膨出されるようになっている。また、空気袋駆動装置４０（給排気装置５０及び制御装置５８）は、シートバック１４内又はシートクッション１２内に配置されるようになっている。
【００４０】
以上のような構成とされた本実施形態に係る車両用シート１０において、次にその作用について説明する。
【００４１】
図１に示される車両用シート１０に着座した運転者が操作部を操作することにより、図４に示される空気袋駆動装置４０が駆動される。すなわち、運転者に対するマッサージ運転（マッサージモード）が開始される。なお、通常時（非マッサージ運転時）には、電磁弁３２が排気状態となるように、制御装置５８によって制御されている。つまり、各空気袋３０は、図２に示される収縮状態とされている。
【００４２】
マッサージ運転が開始されると、制御装置５８の制御により、ポンプ５６が作動する。そして、電磁弁３２の排気ポート３８が閉じ、共通ポート３４と吸気ポート３６とが開いている供給状態の空気袋３０では、吸気口５２から吸気配管４２を介して取り込まれた空気が、吸気チューブ４６、電磁弁３２及び共通チューブ４８を介して供給され、図３に示されるように膨張する。すなわち、スラブ２４及び表皮１８が膨出し、着座した運転者の腰部や背部及び大腿部などを押圧する。
【００４３】
その後、ポンプ５６の作動が停止し、膨張されている空気袋３０では、電磁弁３２の吸気ポート３６が閉じ、共通ポート３４と排気ポート３８とが開いて排気状態とされ、その空気袋３０内の空気が、共通チューブ４８、電磁弁３２及び排気チューブ４４を介して排気口５４から排気されて、図２に示されるように収縮する。すなわち、スラブ２４及び表皮１８が元の状態に復帰し、着座した運転者の腰部や背部及び大腿部などに対する押圧を解除する。
【００４４】
以上のような膨張及び収縮動作が、制御装置５８の制御により、各空気袋３０の一部又は全部において、所定の時間差（例えば１〜３秒差）を持って繰り返し行われる。これにより、車両用シート１０に着座した運転者の腰部や背部及び大腿部などがマッサージされ、運転者に対してリラックス効果やリフレッシュ効果を与えることができる。
【００４５】
つまり、運転者に対して、図６に示される運転適性領域（心拍間隔の周期的な変動である心拍ゆらぎから検出されるリラックス状態）を維持させることができる。なお、膨張及び収縮させる空気袋３０の位置や膨張及び収縮をさせるタイミング（所定の時間差）等は、運転者が操作部を操作することで変更可能になっている。
【００４６】
また、運転者が操作部を操作するのではなく、車内カメラ（図示省略）や運転者の生体信号（呼吸数や心拍数等）をセンシングするセンサー等の状態検出装置（図示省略）により、運転中における運転者の状態（心拍ゆらぎ）を検知し、図６に示されるように、緊張状態にある（心拍ゆらぎがリラックス状態とされる領域よりも大）と検出されたときには、自動的にマッサージ運転が開始されるように構成してもよい。
【００４７】
また、車内カメラや運転者の生体信号をセンシングするセンサー等の状態検出装置により、運転中における運転者の状態（心拍ゆらぎ）を検知し、図６に示されるように、入眠傾向にある（心拍ゆらぎがリラックス状態とされる領域よりも小）と検出されたときには、この空気袋３０を利用して、入眠傾向にある（睡魔に襲われた程度の眠りの浅い）運転者に対して覚醒効果を与えることができる。
【００４８】
すなわち、図４に示される制御装置５８によって空気袋駆動装置４０を制御することにより、少なくとも１個の所定の空気袋３０を振動させる（以下、このモードを「覚醒モード」という場合がある）。具体的には、図５に示されるように、ポンプ５６及び共通ポート３４を常にＯＮ（作動）状態とし、吸気ポート３６と排気ポート３８とを交互に所定のタイミングで（例えば０．２秒毎に）ＯＮ（開）・ＯＦＦ（閉）させる。
【００４９】
これにより、所定の空気袋３０が一定の周期（例えば０．２秒間隔）で膨張及び収縮を繰り返すことになるので、入眠傾向にある運転者に対して振動を与えることができ、その運転者に対して覚醒効果を与えることができる。よって、運転者の居眠り運転を効果的に防止することができ、運転者に対して運転適性領域（リラックス状態）を維持させることができる。
【００５０】
なお、運転者に対して振動を与える所定の空気袋３０としては、運転者がシートバック１４に対して最も密着し易い腰部辺りの空気袋３０が選択されるのが望ましい。また、このように、状態検出装置により、運転中における運転者が入眠傾向にあると検出されたときが、本実施形態に係る車両用シート１０において、覚醒モードが実行される条件の一例である。
【００５１】
また、図７に示される自動運転車両６０において、自動運転モードから手動運転モード（運転支援モードを含む）へ切り替える必要性が生じたときなど、自動運転モード時に入眠状態にある（熟睡している程度の眠りの深い）運転者に対して覚醒効果を与えるときにも、本実施形態に係る車両用シート１０が有効となる。
【００５２】
すなわち、自動運転モード時において、車内カメラや運転者の生体信号をセンシングするセンサー等の状態検出装置により、運転者が入眠状態であると検出され、例えば目的地に到着する際など、手動運転モードへ切り替える必要性があると、後述する周辺情報検出装置６２等によって検出されたときには、上記のように空気袋３０を振動させることにより、入眠状態にある運転者に対して覚醒効果を与えることができる。
【００５３】
なお、「自動運転モード」とは、自動運転車両６０に設けられた周辺情報検出装置６２（図７参照）によって検出された周辺情報等に基づいて、自動運転車両６０に設けられたコントローラー６４（図７参照）が、その自動運転車両６０を運転するモードである。そして、「手動運転モード」とは、運転者が自らステアリングホイール等を操作して自動運転車両６０を運転するモードである。
【００５４】
また、このように、自動運転車両６０の自動運転モード時において、状態検出装置により、運転者が入眠状態にあると検出され（又は入眠傾向にあると検出され）、かつ周辺情報検出装置６２等により、手動運転モードに切り替える必要性があるなど、運転者を覚醒させる必要性があると検出されたときも、本実施形態に係る車両用シート１０において、覚醒モードが実行される条件の一例である。
【００５５】
また、制御装置５８の制御により、シートバック１４内及びシートクッション１２内に配置されている複数の空気袋３０を所定の時間毎に所定の順番で振動させるようにしてもよい。このような構成によれば、運転者は、どの空気袋３０が振動するかをある程度予測することができるので、特に入眠傾向にある（眠りの浅い）運転者に対して、不快感を与えることなく、効果的に覚醒効果を与えることができる。
【００５６】
また、制御装置５８の制御により、シートバック１４内及びシートクッション１２内に配置されている複数の空気袋３０を所定の時間毎にランダムに振動させるようにしてもよい。このような構成によれば、運転者は、どの空気袋３０が振動するかを予測することができないので、運転者が決まった位置の空気袋３０の振動に慣れることを防止することができる。よって、特に入眠状態にある（眠りの深い）運転者に対して、より効果的に覚醒効果を与えることができる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る車両用シート１０によれば、マッサージ（リフレッシュ）用の空気袋３０を利用して、運転者に振動を与えることができる。よって、マッサージ（リフレッシュ）用の空気袋３０が設けられた車両用シート１０において、その空気袋３０とは別に振動発生装置を設ける必要がなく、その振動発生装置の設置スペースが不足する問題やその振動発生装置により製造コストが増加する問題の発生を防止することができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、上記の通り、車両用シート１０のシートバック１４内又はシートクッション１２内に、振動発生装置を設ける必要がないので、シートバック１４内及びシートクッション１２内におけるシートパッド２２の厚みを確保することができる。よって、運転者の座り心地が損なわれる不具合もない。
【００５９】
以上、本実施形態に係る車両用シート１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用シート１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、覚醒モードは、所定の時間毎に実行されるのではなく、一定の時間だけ継続的に実行される構成とされていてもよい。
【００６０】
また、電磁弁３２は、空気袋３０毎に設けられる構成としたが、これに限定されるものではなく、１つの電磁弁３２にいくつかの空気袋３０が接続される構成とされていてもよい。つまり、複数の空気袋３０のうち、いくつかの空気袋３０が同時に振動する構成とされていてもよい。
【００６１】
また、覚醒モードで振動する空気袋３０によって運転者をマッサージするようにしてもよく、空気袋３０は、少なくともシートバック１４の内部に設けられていればよい。また、覚醒効果を与えるのは、運転者に限定されるものではなく、例えば図７に示される自動運転車両６０において、次に運転する予定となっている助手席や後部座席に着座している乗員であってもよい。
【００６２】
また、覚醒モードは、状態検出装置によって検出された運転者の状態情報に基づいて自動的に実行される構成に限定されるものではなく、例えば助手席や後部座席に着座している乗員がスイッチ（図示省略）をＯＮ操作することによって（手動で）実行される構成とされていてもよい。
【００６３】
更に、本実施形態では、空気袋駆動装置４０を車両用シート１０の内部に設ける構成としたが、これに限定されるものではなく、車両用シート１０の外部（例えばシートクッション１２の下面やシートバック１４の後面など）に設ける構成としてもよい。また、給排気装置５０のポンプ５６のみ、或いは制御装置５８のみを車両用シート１０の外部に設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１０  車両用シート
１４  シートバック
３０  空気袋
３２  電磁弁（制御弁）
５０  給排気装置
５６  ポンプ（空気圧送手段）
５８  制御装置
６０  自動運転車両
【図１】
0006421718.tif 000002
【図２】
0006421718.tif 000003
【図３】
0006421718.tif 000004
【図４】
0006421718.tif 000005
【図５】
0006421718.tif 000006
【図６】
0006421718.tif 000007
【図７】
0006421718.tif 000008