JP2009530186A - 座席用操作システム - Google Patents

Abstract

移動体座席システムが、移動体座席と、主制御器と、主制御器に接続されている複数のハブ制御器と、座席に作動可能に連結されている複数の座席デバイスとを含んでいる。各座席デバイスは、ハブ制御器の対応する一つに接続されていて、ハブ制御器をとおして主制御器に作動可能に連結されている。座席デバイスの少なくとも二つが複数のハブ制御器の単一のハブ制御器に接続されている。

Description

本出願は、移動体座席用操作システムに関するものであり、特に航空機の座席の操作及び制御システムに関するものである。

現代の航空機の座席、特に旅客機の高級区画における座席は、動力で駆動されると共に複数の座席位置の間で調節可能である。一部の座席は直立位置からリクライニング位置へ調節可能である一方で、他の座席はベッドとして機能するようにほぼ平坦な位置まで倒せる。さらに、一部の航空機の座席はヘッドレストとフットレストを備えており、前記ヘッドレストとフットレストは各乗客に快適な姿勢を提供するように調節可能である。座席の様々な調節可能な機能は乗客制御ユニットによりアクセス可能且つ制御可能であり、前記乗客制御ユニットはディスプレイを備えるキーボードタイプの入力装置であり得る。また乗客制御ユニットは、照明及び温度等の座席周辺の環境状態を調節する能力を乗客に提供する。さらに、乗客制御ユニットは、乗客が座席に付属する様々な娯楽装置及び特徴を操作することを可能にもする。

図１は、座席操作システムを備える動力駆動座席Ｓを図解しており、前記座席操作システムは、キーパッド１０４のような乗客制御ユニット（ＰＣＵ）、制御器１０６、及び幾つかのアクチュエータ又は他のデバイス１０８Ａ〜Ｈを含んでいる。座席に座っている乗客（図示せず）は、座席の位置と座席に付属の装置を調節するためにキーパッドを使用する。キーパッドは制御器に通じており、前記制御器は今度はアクチュエータを制御する。座席制御器は座席の様々な様相を制御するアクチュエータを駆動する。例えば、アクチュエータ１０８Ｄはレッグレスト１１０を移動させ、前記レッグレスト１１０はほぼ鉛直の格納位置からほぼ水平の伸長位置へ移動する。アクチュエータ１０８Ｅはフットレスト１１２を移動させ、前記フットレスト１１２はほぼ伸長された位置からほぼ収縮した位置へ移動する。アクチュエータ１０８Ａはリクライニング式背もたれ１１４を移動させ、前記背もたれ１１４はほぼ鉛直位置からほぼ水平位置へ移動する。アクチュエータ１０８Ｃは座席底面１１６を移動させる。アクチュエータ１０８Ｈはプライバシースクリーン１１８を移動させる。ランバー制御器１０８Ｂはランバー空気嚢１２０を駆動制御する。さらに、各アクチュエータは変換器又はセンサー（図示せず）のような一つ以上の位置決め構成要素を含んでいる。

種々のデバイスが座席に結び付けられるだろう。例えばＰＣＵを使うことにより、乗客はキャビン照明１０８Ｆ、ビデオ装置１０８Ｇ、オーディオ装置（図示せず）、又は他のデバイスを制御することができる。本明細書で言及されるアクチュエータ又は他のデバイス若しくは構成要素のような座席に結び付けられたデバイスは、以下に続く論述において便宜上“座席デバイス”と呼ばれる。

図２で概略的に示される従来型の座席制御システム２００では、全ての処理は制御器２０２において実行される。制御器は従って各アクチュエータ又は他のデバイス２０４Ａ〜Ｆの作動を直接的に制御する。例えば、制御器は各アクチュエータ及び他のデバイスのための制御信号を生み出してそれら信号を別個の接続リード線２０６Ａ〜Ｇを介して各アクチュエータ及びデバイスに送る。さらに、アクチュエータのセンサーからの信号は制御器に直接的に送り戻される。図２の例における構成要素を接続するために比較的大量の配線が使用される。ここでは、座席制御器２０２は、一体ケーブルと、付属コネクタ２０８付きの８本の相互接続ケーブル２０６Ａ〜Ｈとを有する５個のアクチュエータ２０４Ａ〜Ｅを受け入れる。

図３に示される他の従来型の座席制御システム３００では、アクチュエータ制御器が各アクチュエータ組立体３０４Ａ〜Ｅに組み込まれている。ここでは、主制御器３０２は全てのアクチュエータの作動と位置とを調整する。このために、主制御器は、所望の作動を成し遂げるために共通シリアルバス３０６（リード線３０６Ａ〜Ｇを含む）を通して各アクチュエータ制御器にコマンドを送る。共通シリアルバスの使用により、座席制御器に結び付けられた配線量は図２の例に比較したとき削減される。図３の例では、座席制御器は付属コネクタ３０８を有する７本の相互接続ケーブル３０６Ａ〜Ｇを組み入れている。

各アクチュエータ制御器は、主制御器からのコマンドに基づいて関連するアクチュエータの位置を制御する。所与のアクチュエータのためのコマンドに応答して、アクチュエータ組立体の中の対応するアクチュエータ制御器は、そのアクチュエータのための作動信号を生み出す。アクチュエータのセンサーからの信号は、アクチュエータ組立体内の関連するアクチュエータ制御器に送られる。アクチュエータ制御器はアクチュエータの運動又は位置を確認するためにこれらのセンサー信号を利用する。

主制御器は上述した運動制御機能に加えて様々な機能を実行する。例えば、主制御器はユーザーインターフェイス（ＨＭＩ）、通信管理、動力管理、及び試験機能（例えば内蔵式試験機器）を含んでいる。アクチュエータ制御器は、上述した運動制御機能に関係する様々な機能を実行する。例えば、アクチュエータ制御器はモータードライバ、アクチュエータのロック及び短絡の制御機能、並びに電子クラッチ酷使制御機能を含む。さらに、アクチュエータ制御器は通信機能及び試験機能（例えば内蔵式試験機器）を含むことがある。

上述の両方のシステムでは、アクチュエータと主制御器とを接続するために過剰な配線が使用されている。主制御器の配置が一部又は全てのアクチュエータから離れているので、制御器をアクチュエータに接続するために使用される配線量は過剰である。さらに、旧式のアクチュエータを備える古い座席を新式の又は改良された制御器及び制御アルゴリズムと共に使用するように容易に改良することはできない。そのような状況では、旧式のアクチュエータを、新式の制御器により制御され得るアクチュエータに交換することが必要である。

上述のことに立脚して、改良された配線とモジュール性と性能向上とを提供する移動体座席用の操作又は制御システムに対するニーズがある。

本開示の一つの様態によると、移動体座席用の操作システムは、主制御器、前記主制御器に接続された少なくとも一つのハブ制御器、及び複数の座席デバイスを含んでおり、前記複数の座席デバイスの各々はハブ制御器に接続されていてハブ制御器を通して主制御器に作動可能に連結されている。

本開示の他の様態によると、移動体座席用の操作システムは、主制御器、前記主制御器に接続された複数のハブ制御器、及び複数の座席デバイスを含んでいる。各座席デバイスは複数のハブ制御器の対応する一つに接続されていてハブ制御器を通して主制御器に作動可能に連結されている。少なくとも二つの座席デバイスが複数のハブ制御器の単一のハブ制御器に接続されている。

本開示の他の様態によると、移動体座席システムは、移動体座席、主制御器、前記主制御器に接続された複数のハブ制御器、及び座席に作動可能に連結された複数の座席デバイスを含んでいる。各座席デバイスは、複数のハブ制御器の対応する一つに接続され、またハブ制御器を通して主制御器に作動可能に連結されている。少なくとも二つの座席デバイスが複数のハブ制御器の単一のハブ制御器に接続されている。

本開示の他の様態によると、移動体座席を操作する方法が、主制御器と、該主制御器に接続された複数のハブ制御器の少なくとも一つハブ制御器との間で通信する段階と、主制御器と少なくとも一つのハブ制御器との間の通信に反応して少なくとも一つのハブ制御器に接続された複数の座席デバイスの少なくとも一つの座席デバイスを作動させる段階とを含んでいる。

図４及び５を参照すると、本開示による移動体座席操作システム４００が示されている。前記座席操作システム４００は、主制御器４０２を含んでおり、前記主制御器４０２は数個の座席デバイス４０６Ａ〜Ｅ及び４０７を制御するために数個のハブ制御器４０４Ａ〜Ｃと協働する。ハブ制御器４０４Ａ〜Ｃの各々は、１個又は数個の座席デバイス４０６Ａ〜Ｅ及び４０７を制御することができる。本開示においては、例示的な座席デバイスがアクチュエータ４０６Ａ〜Ｅ及びランバー空気嚢４０７として示される。しかしながら、本明細書で用いられる“座席デバイス”は、座席に結び付けられたデバイス及び座席に隣接する領域の環境状態に結び付けられたデバイス（即ち、照明装置、温度・湿度装置、娯楽装置）を指す。

主制御器４０２は、所望の作動を実現するために共通シリアルバス４０８（リード線４０８Ａ〜Ｄを含む）を通じて各ハブ制御器４０４Ａ〜Ｃにコマンドを送ることができる。結び付けられたアクチュエータのためのコマンドに応答して、ハブ制御器（例えばハブ制御器４０４Ａ）は、結び付けられたアクチュエータ（例えばアクチュエータ４０６Ｂ）に対する作動信号を生成する。ハブ制御器は、結び付けられた接続リード線（例えばリード線４１０Ｂ）を介してアクチュエータに作動信号を送る。ハブ制御器は、各々のアクチュエータ（例えばアクチュエータ４０６Ａ及び４０６Ｂ）と通信するために別個の接続リード線（例えばリード線４１０Ａ及び４１０Ｂ）を使用することができる。ランバーポンプ・制御器４０４Ｃは、空気導管４１１を通してランバー空気嚢４０７と空気で連通することが可能である。

主制御器４０２はハブ制御器４０４Ａ〜４０４Ｃに接続されており、前記ハブ制御器４０４Ａ〜４０４Ｃは、一体型ケーブル４１０Ａ〜Ｅ及び付属コネクタ４１２を有する４本の相互接続ケーブル４０８Ａ〜Ｃを使って付加されたアクチュエータ４０６Ａ〜Ｅを制御する。しかしながら、ハブ制御器はアクチュエータに比較的近接して配置されているので、座席制御器に結び付けられた配線量は図２の制御システムに比較して削減される。ハブ制御器４０４Ａ〜４０４Ｃは、在来的アクチュエータ信号によって在来的アクチュエータを制御するために使用され得る。結果として、改良された機能及び削減された配線が、旧式のアクチュエータの交換を必要とすることなく旧式の座席に提供される。センサーからの在来的な信号は、結び付けられた接続線を介して結び付けられたハブ制御器に送られる。ハブ制御器は、アクチュエータを制御するためにセンサー信号を処理する。またハブ制御器はセンサー信号に由来するデータを主制御器に送ることもできる。

図４の例示的座席操作システム４００では、主制御器４０２は、ハブ制御器を使うことなく、ケーブル４１６Ａ〜Ｄを使用して４個のアクチュエータ４１４Ａ〜Ｄを直接的に操作することもできる。アクチュエータ４１４Ａ〜Ｄは、主制御器４０２によって直接的に制御されるように一体型制御器を有さない。アクチュエータ４１４Ａ〜Ｄは、主制御器４０２と通信する一体型制御器を有するタイプのものであってもよい。

主制御器４０２は、座席に結び付けられたアクチュエータ及び他のデバイスの全てを制御及び監視することができる。ここでは、主制御器４０２は全てのアクチュエータの作動を調和させることができる。例えば、主制御器は、所与のアクチュエータが一つ以上の他のアクチュエータの位置に従属して（例えば安全ゾーンに関連する）特定の位置に移動させられることを防ぐ。

図４の座席操作システム４００の作動の一実施例の更なる詳細が図５と関連して説明される。図５は、ハブ制御器５０４の一実施例と通信している主制御器５０２の一実施例の選ばれた構成要素を図解している。主制御器５０２はプロセッサ５０６、データメモリ５０８、及び通信インターフェイス５１０を含んでおり、またハブ制御器５０４の機能の全てを受け入れる。さらに、主制御器５０２は、主電源から座席制御器の他の構成要素へ電力を供給する電源分配構成要素５１２を含んでいる。

様々なデータがデータメモリ５０８に記憶される。データメモリ５０８はプロセッサ５０６のための実行コードを記憶している。データメモリ５０８は、ハブ制御器、アクチュエータ、及び他のデバイスに結び付けられたデータも記憶できる。この情報は、例えば構成情報及び較正情報及び試験情報を含む。一般の及び特別のソフトウェアドライバも前記メモリに記憶され得る。データメモリは、座席の動作を制御する座席運動学及び動力学の数学モデルを記憶することもある。さらに、アクチュエータ及び座席の安全ゾーンもメモリに記憶され得る。

上で論述したように、主制御器５０２は、アクチュエータの安全ゾーンを識別することができ、ゾーンが侵犯されることを防ぐ。安全ゾーンは、様々な可動座席構成要素の間の物理的干渉及び例えば床又は他の座席のような外部の対象物との物理的干渉を説明する。一実施例では、安全ゾーンは所定の数学モデルにおける直交座標を用いてメモリに定義されている。他の実施例では、安全ゾーンはファジー論理技術を使用して学習される。さらに、アクチュエータの行程限界及びシステム終端限界が較正プロセスによって定義される。安全ゾーンの例は、米国特許第５６５１５８７号、第５７５５４９３号、及び第５８８７９４９号に提示されており、前記各特許の開示内容は引用することにより本明細書に組み入れられる。

一実施例では、プロセッサ５０６はコマンドモジュール５１４を含んでいる。コマンドモジュールは、例えば位置、速度、又は診断情報のようなリアルタイムの情報を取得するために各アクチュエータ及びハブ制御器等に質問又はポーリングするように構成されている。さらに、コマンドモジュール５１４は、メモリから数学的アルゴリズムとモデル、及び安全ゾーンを使用して、並びにアクチュエータから（例えばセンサーデータのような）リアルタイム情報を使用して、（ハブ制御器を介して）アクチュエータに座席を動かすように命令する。一実施例では、コマンドモジュール５１４は、リアルタイム情報を解釈して、（図４に示される）乗客制御ユニット（ＰＣＵ）４１３に前記情報の一部又は全てを伝送する。前記情報を受信すると、ＰＣＵ４１３は前記情報を使用者に、例えば特定の方向及び速度で移動している座席を表示するグラフィックディスプレイに提供することができる。コマンドモジュール５１４は、可能性のあるエラー又は利用データについてアクチュエータ及びハブ制御器等を監視するために、又は前記情報をメモリに記録又は記憶するために前記情報を活用する。

プロセッサ５０６は登録モジュール５１６も含んでいる。登録モジュール５１６は全てのアクチュエータ及びハブ制御器等の記録及びこれら構成要素のシステムにおけるアドレス又は位置を維持している。さらに、登録モジュール５１６は、構成要素がシステムに追加又はシステムから除去されたときを識別することができる。登録モジュール５１６は、コマンドモジュール５１４と協力して、構成要素が作動不可能であるとき又はそうではなく使用されていないときを認知及び記録することも可能である。

プロセッサ５０６は電源管理モジュール５１８も含んでいる。電力は給電装置のような電源から電源線５２０を介して座席制御器に供給される。一実施例では、給電装置は、電磁妨害（ＥＭＩ）を最小にするために、例えば２４又は２８ボルト直流（ＶＤＣ）電源のようなＤＣ定電源装置である。一実施例では、座席制御器に供給される電力は、親給電装置又は航空機の全座席に動力を供給する座席サブシステム給電装置（図示せず）によって供給される。一実施例では、座席制御器に供給される電力は、航空機内の他の構成要素にも電力を供給するローカル給電装置によって提供される。

電源管理モジュールは座席制御器の構成要素に供給される電力を管理する。例えば、主制御器５０２は、（例えば電源分配構成要素５１２を介して）各アクチュエータの電力消費量又は全てのアクチュエータの電力消費量を（例えばハブ制御器に対する要求を媒介として）監視することができる。所与のアクチュエータに対する電力消費量の閾値（例えば予め定められた限界）又はアクチュエータの合計電力消費量の閾値が超えられたとき、主制御器は（例えばハブ制御器に対するコマンドを媒介として）一つ以上のアクチュエータの速度を低減させるか又は前記アクチュエータを停止させる。そのような閾値は、例えば、アクチュエータによって移動せしめられる（例えばレッグレストのような）座席構成要素が（例えば座席の前の手荷物のような）外部物体に接触したとき、超えられるだろう。

通信インターフェイス５１０は、ハブ制御器及びアクチュエータ等から情報を受信するため及びハブ制御器及びアクチュエータ等へ情報を伝送するために主制御器をシリアル通信回線５２２に連結する。通信インターフェイス５１０は、乗客制御ユニット４１３から情報を受信するため及び乗客制御ユニット４１３へ情報を伝送するために、主制御器５０２を乗客制御ユニット４１３へ同様に連結する。一実施例では、通信インターフェイス５１０はシリアル通信回線又はネットワークを制御する。例えば、シリアル通信回線に接続されている他のデバイスの全ては、主制御器からのコマンド及び要求等に単純に応答することができる。

通信インターフェイス５１０は、シリアル通信回線を実現するために用いられる特定のプロトコル及び／又は物理インターフェイスを支えている。例えば、シリアル通信回線は、ＲＳ−４８５、ＣＡＮ，ＴＣＰ／ＵＤＰ又はフィールドバス（Fieldbus）シリアルインターフェイスを含んでいる。

一実施例では、主制御器５０２とハブ制御器５０４との間の電源線５２４及びシリアル通信回線５２２は、単一線、リンク、バス、又はネットワーク接続として一体にされている。ネットワーク接続は、正負の電源、正負のデータ、及び安全接地のための線材を含んでいるシングルシールドケーブルである。

一実施例では、構成要素は、Ｔ字形タップ接続を使ってネットワークに接続されており、前記Ｔ字形タップ接続は、構成要素が電源及びデータにアクセスすることを可能にするために回線に分岐部を提供する。したがって、回線は、標準のケーブル及び接続を利用するようになされており、したがって単純であって、最少量のスペースを占有する。

一実施例では、ネットワークはパススルー接続を含んでいる。パススルー接続は、データ及び電源が構成要素に供給されること、並びにデータが、重要な若しくは任意の変更なしに又は特定の構成要素による干渉なしに構成要素から送出されることを可能にする。ネットワーク上のパススルー接続の使用により、構成要素はデイジーチェーン又はスター構成又は両方の構成の組み合わせで連結され得る。結果として、ネットワークは全体的に短く単純化されたワイヤーハーネスを有し、このことは今度は、コスト、線材の径、及びＥＭＩ放射を低減する。一実施例では、ワイヤーハーネスは最小数のルートを定められた線材を有する標準化されたケーブル部分から構成されている。

ハブ制御器５０４はパススルー接続５２６及び通信インターフェイス５２８を含むことができる。通信インターフェイス５２８は、シリアル通信回線とインターフェイスするための送受信機（図示せず）を含んでいる。一実施例では、前記送受信機は、回線上の構成要素間の（半二重又は完全二重の）双方向通信をサポートする３状態２線送受信機である。

ハブ制御器５０４は、該ハブ制御器５０４に接続されたアクチュエータ又は他のデバイスの各々とインターフェイスするための数個の構成要素（例えばアクチュエータドライバ回路）を含んでいる。これらの構成要素は、主制御器５０２と協働してアクチュエータ等の各々を制御するための別個の又は組み合わせられた論理回路及び他の回路を含んでいる。このために、これらの構成要素は、アクチュエータ等を制御する信号を生成すると共に、アクチュエータ等から状態信号を受信する。

ハブ制御器５０４は、（配線５３２Ａ〜５３２Ｃで表されるように）信号を送ると共に、（配線５３２Ａ〜５３２Ｃで表されるように）アクチュエータ又は他のデバイス（図５には示されない）から信号を受信するために適切な信号インターフェイス構成要素５３０Ａ〜５３０Ｃを含んでいる。これらの構成要素は、例えば、各アクチュエータのための別個のラインドライバ及び受信機を含んでいる。アクチュエータドライバ回路は、適切なラインドライバ及び受信機とインターフェイスして所望のアクチュエータ等へ信号を送るため及び所望のアクチュエータ等から信号を受信するために、固定された接続又はアドレッシング又は幾つかの他の機構を使用する。一実施例では、ハブ制御器４０４Ａ〜Ｃのアドレッシングは、（図４で示される）ハーネス４０８Ａ〜Ｃにおいて実施される。

図５の実施例により示されるように、ハブ制御器５０４の構成要素は、一つ以上のプロセッサ５３４を用いて実行される。例えば、プロセッサ５３４は、メッセージとデータを送受信するために通信インターフェイス５２８と相互作用する。さらに、各アクチュエータ又は他のデバイスに結び付けられたハブ制御器５０４の構成要素は、一つ以上のプロセッサを使用して実行される。

所与の構成要素に結び付けられた機能は、データメモリ５３６に記憶されたコード、コマンド、及び他のデータによって定義されている。したがって、別個のコード及びデータが各構成要素に結び付けられている。一実施例では、ハブ制御器５０４は、データメモリにそれ自身の構成情報、較正情報、及び／又は試験情報を記憶している。

したがってプロセッサ５３４はコマンドを定式化してアクチュエータ等にデータパラメータを供給し、前記データパラメータはデバイスに特定の一つの又は複数の機能を実行させるものである。例えば、プロセッサは、モーターにギアを始動又は移動させる信号を生成する。このために、プロセッサ５３４はコマンドモジュール５３８を含んでいる。コマンドモジュール５３８は、例えばプログラムのようなコマンド又は命令、並びに主制御器５０２又は他の構成要素からの関連するデータを解釈して、座席を操縦する。一実施例では、コマンドモジュール５３８は、例えば機械コードのような適切なコード、又は例えば特定の電圧又は電流を与える信号、又は例えばレジスターのようなメモリ要素に特定のビットを書き込むデータ記憶を決定し且つ利用して、主制御器５０２からのコマンドに従って座席を操縦する。

プロセッサ５３４は、座席デバイスを較正するために較正モジュール５４０をさらに含んでいる。例えば、較正モジュール５４０は始点及び終点又は軸線に沿う追加点を定義する。一実施例では、乗客制御ユニットは、較正モジュール５４０のための又は較正モジュール５４０によって用いられる終点を生産状態において提供又は設定する。例えば、座席デバイスは手動で操作され、又は乗客制御ユニット４１３は航空機座席デバイスを特定の方向に又は規定された位置へ較正モジュール５４０により移動させる。航空機デバイスが、規定された位置に到達したとき、又は較正モジュール５４０を介して乗客制御ユニットにより停止させられたとき、一実施例において乗客制御ユニット４１３からのコマンドを受信すると、較正モジュール５４０は航空機座席デバイスの位置を終点又は限界として記録する。

他の実施例では、較正モジュール５４０は内蔵型のものであり、したがって外部装置を必要とすること又は使用することなくアクチュエータ等を較正する。例えば、較正モジュール５４０は座席デバイスを起動し、次いで座席デバイスは、ハードストップ又は限界、即ち座席デバイスの固有限界特性、が達せられるまで作動する。ハードストップの例は、たとえモーターが回転するよう命令されているとしてもモーターが回転停止する点である。較正モジュール５４０は、ハードストップ又は前記ハードストップの前の場所、例えば停止３〜４回転前の場所を終点又は限界として記録する。一実施例では、乗客制御ユニットは、較正モジュール５４０が初期自己較正を実行した後さらに限界を正確にするために使用される。したがって、較正モジュール５４０は、外部ソースとの相互作用若しくは外部ソースからの入力により又は外部ソースとの相互作用若しくは外部ソースからの入力なしに航空機座席デバイスを較正することによって、航空機座席及び座席デバイスにおける変動を補正することが可能である。

プロセッサ５３４は試験モジュール５４２をさらに含み得る。試験モジュール５４２は、ハブ制御器又は座席デバイスにおける可能性のある問題又はエラーをポーリング、検出、又は識別するシーケンス又はコマンドを提供する。試験モジュールは、データメモリにエラー又は利用データを記録することも可能である。一実施例では、試験モジュールはエラーを主制御器又は他の構成要素に報告する。一実施例では、試験モジュールは組込み試験機器を含んでいることもあり、前記試験機器はハブ制御器及び／又はアクチュエータの内蔵型試験及び診断能力を提供する。例えば、組込み試験機器は、過大電流、加熱、又は機械的過負荷に起因するアクチュエータの故障を外部の機器を使用することなく検出する。また、組込み試験機器は、ハブ制御器又はアクチュエータ等に結び付けられた様々な構成要素におけるデータを収集し、それは構成要素の作動寿命を達成する。したがって、組込み試験機器または試験及び較正モジュール５４０は、外部の試験及び較正機器に対する必要性を不要にする。

プロセッサ５３４は負荷管理モジュール５４４も含んでいてよい。負荷管理モジュール５４４は座席デバイスによって消費された電力を記録する。一実施例では、負荷管理モジュールは、座席デバイスが使用されていないとき又はエラーが座席デバイスに検出されたときのような所定の状態が生じたとき、ハブ制御器に座席デバイスを停止させる。一実施例では、負荷管理モジュールは、主制御器から提供された限度に基づいて電力消費量を自己限定するか又は消費量計画を立てる。

図４の座席制御器の作動の一実施例の更なる詳細が図６の流れ図を参照して説明される。これらの作動はブロック６０２で表される作動構成で始まる。

一部の実施例では、主制御器はハブ制御器及び他のデバイスを設定する。例えば、主制御器は、ハブ制御器にコマンドを送り、それは構成データ、パラメータ、ハブ制御器によって実行されるコード等を含む。主制御器は、前記コード及びハブ制御器に記憶されている他のデータを更新もする。

一部の実施例では、主制御器は、どのハブ制御器及び／又はアクチュエータが座席制御器に適切にインストールされ及び／又は作動しているかを自動的に決定する。これは、例えば通信回線に接続されたハブ制御器に対するポーリングを必要とする。新しい構成要素が追加されたとき、主制御器は、構成要素の属性をポーリングし及び／又は必要に応じて構成要素を設定する。

一実施例では、ハブ制御器と主制御器との間の情報共有において、ハブ制御器と主制御器はシステムレベルネットワークプロトコルを追跡する。これは、システムの制御又はソフトウェアの再設計を実施することなく、ハブ制御器又は関連する構成要素がシステムに追加若しくはシステムから除去されることを可能にする。したがって、例えばより強力な又は改良されたアクチュエータ、ポンプ、弁、又は他のデバイスを修正された用途に追加することは、デバイスを切り離してデバイスを新しいデバイスに置き換えることにより達成される。ハブ制御器に必要な追加のプログラム及びドライバは、主制御器からハブ制御器に伝送される。新しいデバイスを統合するために、システムの制御及びソフトウェアのリエンジニアリングは必要とされない。一実施例では、主制御器は、例えば単純な制御を要求するシステムにおいてシステムから取り外し可能又は分離可能でもある。

システムが構成されると、ブロック６０４で表されるように、主制御器は乗客制御ユニットからの信号を（例えば割り込みを使って）ポーリングするか又は待つ。このようにして、主制御器は、乗客により要求された働きを開始する適切なコマンド又は要求を発する。

ブロック６０６で表されるように、次に主制御器はコマンド又は要求をハブ制御器に送る。例えば、主制御器は、ハブ制御器に対して所与のアクチュエータを所与の位置に移動させるように指示する。この場合、メッセージは、ハブ制御器の指標（例えばアドレス）及びアクチュエータの指標（例えばアドレス）を含んでいる。さらに、主制御器は、アクチュエータ及びハブ制御器等の以前の及び／又は現在の作動状態を決定するためにハブ制御器をポーリングしてもよい。

ブロック６０８で表されるように、ハブ制御器は適切なコマンドに応答して、アクチュエータ、照明装置、乗客制御ユニット等のような結び付けられたデバイスを制御するための適切な信号を生成する。例えば、ハブ制御器は、アクチュエータを移動させ、及びアクチュエータから受信した状態信号を監視する。作動と共に、ハブ制御器は、過大電流（短絡保護）及びロック保護（アクチュエータ作動力限界）のような安全機能を提供する。一実施例では、ハブ制御器は逆電磁界（ＥＭＦ）信号を利用するモータ速度検出又は位置フィードバック信号を微分するモータ速度検出を組み入れている。さらに、ハブ制御器は作動に関する状態データを主制御器に送り戻す。

同様に、ブロック６１０で表されるように、ハブ制御器は適切な要求に応答してアクチュエータ又はハブ制御器に関する状態データ又は他のデータを主制御器に送り戻す。ここでは、ハブ制御器は、結び付けられたデバイスの作動状態をリアルタイムに決定する。例えば、ハブ制御器は、一つの又は複数の指定されたアクチュエータによる状態情報又は他の情報の送出を引き起こすための適切な信号を生成する。代わりに、ハブ制御器は、検知された信号から又はデータメモリから状態情報又は他の情報を取得してもよい。後者の場合、情報はハブ制御器により予め収集されて後の利用のためにデータメモリに記憶されている。そのような情報は、例えばハブ制御器の試験能力（例えばＢＩＴＥ）の利用をとおして取得される。

ブロック６１２で表されるように、上記作動と共に、主制御器は、作動の状態及び／又は前記作動に必要な構成要素の作動状態を決定するためにコマンド又は要求をハブ制御器に送る。そのような情報は、例えば安全ゾーンが侵犯されていないことを保証するために使用される。またそのような情報は、作動の進行を監視するためにも使用される。したがって、作動（例えば指定された場所へのアクチュエータの移動）が期待された時間内に生じなかったなら、主制御器は作動を終了するか又はその問題を解決するために他のステップをとる。

ブロック６１４に表されるように、次に主制御器は、所望の作動を完了するために追加のコマンド又は要求をハブ制御器に送る。ここでは、ハブ制御器から受信された状態情報は、所望の結果が達成されたこと又はエラーが生じたことを示す。後者の場合、主制御器は適切な是正処置をとる。

上記プロセスは特定の順序でとられたアクションを記載しているが、アクションは、システムの意図された機能又は用途に基づいて多くの異なる順序及び組合せで実行され得る。さらに、主制御器は、ハブ制御器に対して上記アクションに対する追加及び代替アクションを実行するよう命令することがある。又、主制御器は、同一の又は異なるハブ制御器によって制御される複数のデバイス（例えば複数のアクチュエータ）のために同時に作動を実施する。したがって、座席の複数の構成要素は、調和した様態での同時移動を引き起こされる。この移動を調和させるために、前記制御器は、アクチュエータの速度を調節するために又はどのアクチュエータが所与の時間で動かされているかを変更するために、ハブ制御器、アクチュエータ等から受信した状態情報（例えばアクチュエータの位置、速度等）をリアルタイムで処理する。

本書における教示は、座席アクチュエータ、空気圧式ランバーシステム、ランプドライバ、遠隔測定デバイス、センサー、ソレノイド、スイッチ、給電装置、及び入力装置等のような様々な座席デバイスを操作するために利用されることが理解されるべきである。例えば、ブラシ付きモータ、ブラシレスモータ、ステップモータ、空気弁、及びポンプを含む様々なサイズ及び構成の様々なタイプのアクチュエータが座席に用いられる。典型的には、アクチュエータは通常はそれらの機能に対応した形態でまとめられており、例えば直線アクチュエータは、標準的行程長さで生産されるか、又は基準の及び標準化された形で提供される。アクチュエータは、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ）回路要素のような内部駆動電子機器を有することが可能であり、前記内部駆動電子機器は、例えばステップモータの近くに在ってＥＭＩを最小限に抑えるものであって、アクチュエータから離れたケーブルの端のような場所に配置されている駆動電子機器とは対照的である。一実施例では、アクチュエータはフィードバック制限器も有しており、前記フィードバック制限器は、例えばアクチュエータが利用可能な最大電流を制限する。ハブ制御器は、そのようなアクチュエータの速度、方向、力、圧力、電圧、電流、抵抗、及び温度のリアルタイムの又は記憶されたデータを監視して戻すように構成されている。

一実施例では、乗客制御ユニットは、シリアル通信アーキテクチャを利用して主制御器及び／又はハブ制御器と通信する。乗客制御ユニットにおいて、各キーはセンサーを構成することが可能であり、各センサーは関連付けられたプログラム機能を有するものである。そのような機能は、例えば照明、ランバー制御器、一つのアクチュエータ、又は数個のアクチュエータを順序どおりに稼動させる。

損傷させる可能性のある力（例えば過大なストレス）からアクチュエータ又は座席の構造を保護するために準備がなされる。例えば、伸張された位置にある片持ちのレッグレストに人が立ったなら、その結果アクチュエータに生じる力はアクチュエータを損傷させるだろう。この問題に対処するために、アクチュエータに電子クラッチが備えられる。ここでは、アクチュエータは、ロードセル、ひずみゲージ、又は同様の検知素子を出力軸又はその支持体に備えているか、又は別の方法としてそのような素子が座席構造の中に埋め込まれてもよい。一実施例では、結び付けられたハブ制御器は、アクチュエータに対する負荷を測定するために検出デバイスからの信号を処理すると共に、アクチュエータが越えることが可能な閾値を負荷が超過したときブレーキを作動させる。負荷が例えば設定値以下に減少したとき、ブレーキは、動力を除去することにより再係合される。

図７は、電子酷使クラッチを組み入れているアクチュエータ７０２の一実施例を図解している。一実施例では、この特徴は直線アクチュエータにおいて実施されている。電子酷使クラッチは負荷センサー７０４、信号プロセッサ７０６（例えばアクチュエータ内の、または上述したように結び付けられたハブ制御器内の）、及びブレーキ回路７０８を含んでいる。負荷センサーは、駆動歯車又は軸受ブロックのような主ねじ支持体領域に配置されている。負荷閾値は、アクチュエータ制御器（例えばハブ制御器）のためのデータメモリ内にプログラムされている。負荷がアクチュエータの負荷閾値に達したとき、制御器は、ブレーキを解放しているブレーキ回路に電圧を加えて作動させる。これは、アクチュエータが負荷と共に移動することにより負荷を解放することを可能にする。制御器は、アクチュエータにおける負荷が閾値以下に減少したとき動力をブレーキ回路から取り除く。不感帯及び許容値帯（例えばデータメモリに記憶されている）が力の閾値のために利用されて、この特徴の円滑な作動を保証する。

図８はランバー空気嚢制御器８０２の一実施例を図解するものである。前記ランバー制御器は、主制御器及び／又はハブ制御器（図８には示さず）と通信するためにシリアル通信インターフェイス８０４を利用する。ランバー制御器は、ランバー空気嚢８０６を膨張及び収縮させるための予め規定されたシーケンスを使用して、乗客のためのメッセージ類似の機能を生成する。このために、ランバー制御器は、一つ以上の膨張／収縮シーケンスを記憶するデータメモリ８０８を含んでいる。さらに、ランバー制御器は、ランバー空気嚢８０６に結びついた一つ以上の弁又は膨張若しくは収縮デバイス８１６を制御するために、制御ロジック（例えばプロセッサ及びコード）８１０及び前記シーケンスにしたがって信号８１４を生成する信号インターフェイス８１２を含んでいる。そのような技術は様々なタイプの空気嚢構造に用いられている。一部の実施例では、空気嚢は座席の背もたれに搭載されたランバー空気嚢から構成されている。一部の実施例では、空気嚢は、座席底面に及び／又は乗客の脚（例えば下腿）に作用するようにレッグレストに設けられている。一部の実施例では、空気嚢は、膨張収縮可能な外部ユニットとして設けられており、乗客はそれを彼の又は彼女の脚等の周囲に巻き付けることができる。そのような外部ユニットは、図８に示されるような制御器に、プラグで接続されるか又はそうでなければ取り付けられる。したがって、そのような技術は深部静脈血栓症（ＤＶＴ）に対する予防又は他の治療の形を提供し得る。

本開示の別の実施例は、構成要素を処理する様々なハードウェア及びソフトウェアを含んでいる。本開示の一部の実施例では、制御器、状態機械、及び／又はロジックのようなハードウェア構成要素が、本開示により構築されたシステムにおいて使用される。一部の実施例では、一つ以上の処理デバイス上で実行されるソフトウェア又はファームウエアのようなコードが、記載された作動の一つ以上を実施するために使用される。

本明細書で論述された信号は幾つかの形態を取り得る。例えば、一部の実施例では、信号は、線材を通して伝送される電気信号、光ファイバのような光学媒体中若しくは空気中を伝送される光パルス、又は空気のような媒体中を伝送される電波等を含んでいる。本明細書で用いられる一つの信号は一つ以上の信号を含み得る。例えば、一つの信号は一連の信号から構成され得る。本明細書では、信号のグループが集合的に一つの信号と呼ばれる。本明細書で論述された信号はデータの形も取り得る。例えば、一部の実施例では、応用プログラムが他の応用プログラムに信号を送ることがある。そのような信号はデータメモリに記憶されている。

要約すれば、本開示は概ね改良された座席制御器に関係している。一部の例示的実施例が上に詳細に記載され且つ添付図面に示される一方で、そのような実施例は、広い開示の単なる例証的なものであって限定的なものではないことが理解されるべきである。特に、本開示の教示が多種多様のシステム及びプロセスに適用されることが理解されるべきである。従って、様々な変更が、本開示の広い発明の範囲から外れることなく上述された本開示の説明された実施例及び他の実施例になされてよいことが理解されるべきである。上記に照らして、本開示は、開示された特定の実施例又は装置に限定されるものではないが、本明細書で教示された本開示の範囲及び精神の中にあるどんな変更、応用、又は修正も包含することが意図されている。

本開示による移動体座席の概略図である。 従来技術による移動体座席用システムの系統図である。 他の従来技術による移動体座席用システムの系統図である。 本開示による移動体座席操作システムの系統図である。 本開示による主制御器及びハブ制御器のブロック図である。 本開示による移動体座席操作システムの作動のブロック図である。 本開示による移動体座席操作システムによって作動可能にされる座席デバイスの実施例の系統図である。 本開示による移動体座席操作システムによって作動可能にされる座席デバイスの他の実施例の系統図である。

Claims (23)

1. 主制御器と、
   前記主制御器に接続されている少なくとも一つのハブ制御器と、
   複数の座席デバイスと、を具備する移動体座席用操作システムであって、
   各々の前記座席デバイスは、前記ハブ制御器に接続されていて、前記ハブ制御器をとおして前記主制御器に作動可能に連結されている、移動体座席用操作システム。
2. 前記座席デバイスは、機械的アクチュエータ及び空圧式アクチュエータのいずれか一つを具備している請求項１に記載の操作システム。
3. 前記主制御器及び前記ハブ制御器に作動可能に連結されている乗客制御ユニットをさらに具備する請求項１に記載の操作システム。
4. 前記主制御器は、プロセッサと、メモリと、前記ハブ制御器及び前記座席デバイスと通信するように構成された通信インターフェイスと、を具備する請求項１に記載の操作システム。
5. 前記ハブ制御器は、プロセッサと、メモリと、前記主制御器及び前記座席デバイスと通信するように構成された通信インターフェイスと、を具備する請求項１に記載の操作システム。
6. 主制御器と、
   前記主制御器に接続されている複数のハブ制御器と、
   複数の座席デバイスと、を具備する移動体座席用操作システムであって、
   各々の前記座席デバイスは、前記複数のハブ制御器の対応する一つに接続されていて、前記対応するハブ制御器をとおして前記主制御器に作動可能に連結されており、
   少なくとも二つの前記座席デバイスが前記複数のハブ制御器の単一のハブ制御器に接続されている、移動体座席用操作システム。
7. 前記複数のハブ制御器は前記主制御器に直列に接続されている請求項６に記載の操作システム。
8. 前記座席デバイスは、機械的アクチュエータ及び空圧式アクチュエータのいずれか一つを具備している請求項６に記載の操作システム。
9. 前記主制御器及び前記ハブ制御器に作動可能に連結されている乗客制御ユニットをさらに具備している請求項６に記載の操作システム。
10. 前記主制御器は、プロセッサと、メモリと、前記ハブ制御器及び前記座席デバイスと通信するように構成された通信インターフェイスと、を具備する請求項６に記載の操作システム。
11. 前記複数のハブ制御器のいずれか一つが、プロセッサと、メモリと、前記主制御器及び前記座席デバイスと通信するように構成された通信インターフェイスと、を具備する請求項６に記載の操作システム。
12. 移動体座席と、
    主制御器と、
    前記主制御器に接続されている複数のハブ制御器と、
    前記移動体座席に作動可能に連結されている複数の座席デバイスと、を具備する移動体座席システムであって、
    各々の前記座席デバイスは、前記複数のハブ制御器の対応する一つに接続されていて、前記ハブ制御器を通して前記主制御器に作動可能に連結されており、
    少なくとも二つの前記座席デバイスが前記複数のハブ制御器の単一のハブ制御器に接続されている、移動体座席システム。
13. 前記複数のハブ制御器は前記主制御器に直列に接続されている請求項１２に記載の移動体座席システム。
14. 前記複数のハブ制御器は前記主制御器に直列に接続されている請求項１２に記載の移動体座席システム。
15. 前記主制御器のいずれか一つ及び前記複数のハブ制御器のいずれか一つに作動可能に連結されている乗客制御ユニットをさらに具備する請求項１２に記載の移動体座席システム。
16. 前記座席デバイスは、前記移動体座席の可動部分に作動可能に連結されている請求項１２に記載の移動体座席システム。
17. 前記座席デバイスは前記移動体座席に近接して配置されている請求項１２に記載の移動体座席システム。
18. 移動体座席を操作する方法であって、
    主制御器と、前記主制御器に接続されている複数のハブ制御器の少なくとも一つのハブ制御器との間で通信する段階と、
    前記主制御器と前記少なくとも一つのハブ制御器との間の通信に反応して、前記少なくとも一つのハブ制御器に接続されている複数の座席デバイスの少なくとも一つの座席デバイスを作動させる段階と、を含む移動体座席を操作する方法。
19. 前記少なくとも一つの座席デバイスを作動させる段階は、前記ハブ制御器をとおして前記座席デバイスと通信する前記主制御器によって前記座席デバイスを作動させる段階を含む請求項１８に記載の方法。
20. 前記少なくとも一つの座席デバイスを作動させる段階は、前記少なくとも一つのハブ制御器によって前記座席デバイスを作動させる段階を含む請求項１８に記載の方法。
21. 乗客制御ユニットからコマンドを前記主制御器によって受信する段階をさらに含む請求項１８に記載の方法。
22. 乗客制御ユニットからコマンドを受信する段階と、前記少なくとも一つの座席デバイスを作動させる段階の前に前記主制御器及び前記少なくとも一つのハブ制御器のいずれか一つによって前記コマンドを処理する段階と、をさらに含む請求項１８に記載の方法。
23. 前記少なくとも一つの座席デバイスから状態情報を受信する段階と、前記主制御器と前記少なくとも一つのハブ制御器との間で前記状態情報を通信する段階と、をさらに含む請求項１８に記載の方法。

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