CN103906654B - 座椅装置 - Google Patents

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Abstract

在维持着转弯时的对于驾驶员的保持性的状态下提高方向盘操作的操作性。座椅装置具备座椅靠背框架、检测车辆的转弯方向的转弯传感器、和基于转弯传感器的检测结果控制座椅靠背框架的控制部。座椅靠背框架具备配置在座椅靠背框架的两侧部的左右的侧框架、配置在左右的侧框架之间的背板、和使背板相对于车辆的行进方向摆动的摆动机构。如果由转弯传感器检测出车辆的转弯方向，则控制部控制摆动机构，以使背板的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部位于比作为转弯方向的外侧的侧部靠后方。

Description

座椅装置
技术领域
本发明涉及座椅装置，特别涉及搭载在车辆中的座椅装置。
背景技术
以往，在搭载在汽车等车辆中的座椅装置中，已知有下述座椅装置：为了确保车辆转弯时的操纵稳定性，根据转弯而使座椅装置上具备的侧支撑架变动，将驾驶员保持在座椅装置上，由此抑制驾驶员感觉到的负担（例如参照专利文献1）。
专利文献1：特开2007－314163号公报。
发明内容
可是，如果使侧支撑架变动，则虽然保持性提高，但伴随着方向盘操作的肩部压迫没有被消除，有可能在操作时带来别扭感。
所以，本发明的课题是维持着转弯时的对于驾驶员的保持性而提高方向盘操作的操作性。
为了解决以上的课题，技术方案1所述的发明，是一种搭载在车辆中的座椅装置，其特征在于，具备：座椅坐垫框架；座椅靠背框架，配置为从上述座椅坐垫框架的后端部立起的状态；转弯传感器，检测上述车辆的转弯方向；和控制部，基于上述转弯传感器的检测结果，控制上述座椅靠背框架；上述座椅靠背框架具备：左右的侧框架，以沿着上下方向的方式配置在上述座椅靠背框架的两侧部；背板，配置在上述左右的侧框架之间；和摆动机构，相对于上述车辆的行进方向使上述背板摆动；如果由上述转弯传感器检测出上述车辆的转弯方向，则上述控制部控制上述摆动机构，以使上述背板的两侧部中的作为上述转弯方向的内侧的侧部位于比作为上述转弯方向的外侧的侧部靠后方。
技术方案2所述的发明在技术方案1所述的座椅装置中，其特征在于，如果由上述转弯传感器检测出上述车辆的转弯方向，则上述控制部控制上述摆动机构，以使上述背板的两侧部中的作为上述转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，使作为上述转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动。
技术方案3所述的发明在技术方案1或2所述的座椅装置中，其特征在于，上述摆动机构具备：第一连结部，将左右的侧框架中的一方的侧框架与上述背板的一侧部连结；第一驱动源，用来使上述第一连结部动作而将上述背板的一侧部在前后方向上摆动；第二连结部，将上述左右的侧框架中的另一方的侧框架与上述背板的另一侧部连结；和第二驱动源，用来使上述第二连结部动作而将上述背板的另一侧部在前后方向上摆动；上述控制部通过控制上述第一驱动源及上述第二驱动源的至少一方，来控制上述摆动机构。
技术方案4所述的发明在技术方案3所述的座椅装置中，其特征在于，在上述第一连结部上设有单一的连杆部，通过由上述第一驱动源使所述单一的连杆部转动而将上述背板的一侧部摆动；在上述第二连结部上设有单一的连杆部，通过由上述第二驱动源使所述单一的连杆部转动而将上述背板的另一侧部摆动。
技术方案5所述的发明在技术方案1～4的任一项所述的座椅装置中，其特征在于，上述转弯传感器是转向角传感器，所述转向角传感器检测上述车辆的方向盘的转向角度。
技术方案6所述的发明在技术方案1～4的任一项所述的座椅装置中，其特征在于，上述转弯传感器是导航系统，所述导航系统搭载在上述车辆中。
技术方案7所述的发明在技术方案1～6的任一项所述的座椅装置中，其特征在于，还具备车速传感器，所述车速传感器检测上述车辆的速度；如果根据上述转弯传感器的检测结果及上述车速传感器的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则上述控制部控制上述摆动机构使上述背板摆动，由此调整上述驾驶员的姿势。
技术方案8所述的发明，是一种搭载在车辆中的座椅装置，其特征在于，具备：座椅坐垫框架；座椅靠背框架，配置为从上述座椅坐垫框架的后端部立起的状态；转弯传感器，检测上述车辆的转弯方向；车速传感器，检测上述车辆的速度；和控制部，基于上述转弯传感器的检测结果及上述车速传感器的检测结果，控制上述座椅靠背框架；上述座椅靠背框架具备：左右的侧框架，以沿着上下方向的方式配置在上述座椅靠背框架的两侧部；和调整机构，卡合到上述左右的侧框架上，用来调整驾驶员的姿势；如果根据上述转弯传感器的检测结果及上述车速传感器的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则上述控制部控制上述调整机构，调整上述驾驶员的姿势。
根据技术方案1所述的发明，如果由转弯传感器检测出车辆的转弯方向，则背板的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部位于比作为转弯方向的外侧的侧部靠后方，所以能够使驾驶员的姿势相对于转弯方向向内侧倾斜。在这样通过背板保持驾驶员的情况下，与如以往那样使侧支撑架变动来保持驾驶员的情况相比，对于肩的压迫变小，所以能够在维持着转弯时的对于驾驶员的保持性的状态下提高方向盘操作的操作性。
根据技术方案2所述的发明，如果由转弯传感器检测出车辆的转弯方向，则背板的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，作为转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动，所以能够进一步使背板相对于转弯方向向内侧倾斜。因而，能够提高转弯时的保持性。
根据技术方案3所述的发明，由于摆动机构具备将左右的侧框架的中的一方的侧框架与背板的一侧部连结的第一连结部、用来使第一连结部动作而将背板的一侧部在前后方向上摆动的第一驱动源、将左右的侧框架中的另一方的侧框架与背板的另一侧部连结的第二连结部、和用来使第二连结部动作而将背板的另一侧部在前后方向上摆动的第二驱动源，所以能够分别独立地控制背板的一侧部和另一侧部。
根据技术方案5所述的发明，由于转弯传感器是检测车辆的方向盘的转向角度的转向角传感器，所以能够连动于方向盘操作而使背板变动。
根据技术方案6所述的发明，由于转弯传感器是导航系统，所以能够与实际的行驶轨迹连动而使背板变动。
根据技术方案7所述的发明，如果根据转弯传感器的检测结果及车速传感器的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则背板摆动来调整驾驶员的姿势，所以能够一边通过监视计算横加速度掌握车辆的状况、一边根据该状况使座椅装置的保持性变动。
这里，如果是实时地测量对于车辆的实际的横加速度的实测横加速度，则对于转向修正及路面打滑等的影响较敏感，所以在基于实测横加速度的检测结果控制背板的情况下，背板频繁地动作，给驾驶员带来负担。另一方面，如果是计算横加速度，则能够抑制上述影响，所以背板不会频繁地动作，还能够抑制对于驾驶员的负担。
即使这样代替实测横加速度而使用计算横加速度，也能够根据车辆的状况使座椅装置的保持性变动。
根据技术方案8所述的发明，如果根据转弯传感器的检测结果及车速传感器的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则调整机构动作而调整驾驶员的姿势，所以能够在一边通过监视计算横加速度来掌握车辆的状况、一边根据该状况使座椅装置的保持性变动。
这里，如果是实时地测量对于车辆的实际的横加速度的实测横加速度，则对于转向修正及路面打滑等的影响较敏感，所以在基于实测横加速度的检测结果控制调整机构的情况下，调整机构频繁地动作，给驾驶员带来负担。另一方面，如果是计算横加速度，则能够抑制上述影响，所以调整机构不会频繁地动作，还能够抑制对于驾驶员的负担。
即使这样代替实测横加速度而使用计算横加速度，也能够根据车辆的状况使座椅装置的保持性变动。
附图说明
图1是表示有关本发明的座椅装置的框架结构的整体立体图。
图2是表示在图1的座椅装置中具备的第一连结部及第一驱动源的概略结构的立体图。
图3是表示图1的座椅装置的主控制结构的框图。
图4是表示使计算横加速度的阈值为-0.2G以上0.2G以下的情况下的、车速与转向角度的关系的曲线图。
图5是表示在图1的座椅装置中具备的背板的姿势的说明图。
图6是表示直行的车辆在刚左转后右转、然后直行的路径的说明图。
图7是表示图6的动作中的车速、转向角度、计算横加速度和背板的状态的说明图。
图8是表示如以往的座椅装置那样通过侧支撑架保持着驾驶员的情况、和通过本实施方式的座椅装置保持着驾驶员的情况下的就座时和方向盘操作时的座压分布的说明图。
图9是表示在车辆在与图7的情况同路径中行驶的情况下、实时地测量对于该车辆的实际的横加速度的实测横加速度的时间变化的曲线图。
具体实施方式
以下，使用附图对用来实施本发明的形态进行说明。但是，对于以下叙述的实施方式，附加了为了实施本发明而在技术上优选的各种限定，但并不将发明的范围限定于以下的实施方式及图示例。
图1是表示座椅装置的框架结构的整体立体图。如图1所示，座椅装置1具备座椅坐垫框架2、安装在座椅坐垫框架2的后端部上的座椅靠背框架3、和滑动自如地支承座椅坐垫框架2的座椅轨道4。
座椅靠背框架3支承未图示的座椅垫板。该座椅靠背框架3具备框架主体5、配备在框架主体5的内侧的背板6、固定在框架主体5的左右的下端上的一对连结部7、和使背板6相对于车辆的行进方向摆动的摆动机构8。
框架主体5具备在上下方向上延伸的左右一对侧框架51、52、在一对侧框架51、52的上端部间延伸的上部框架53、和在一对侧框架51、52的下端部间延伸的下部框架54。
侧框架51、52相互平行地在上下方向上延伸。
在侧框架51、52的左右的下端部上分别固定着连结部7，该连结部7转动自如地连结在座椅坐垫框架2上。
上部框架53与一对侧框架51、52分别连续而形成。在上部框架53上，设有用来拆装自如地支承未图示的头枕的头枕用支承部531。
背板6是配置在一对侧框架51、52之间的主视大致矩形状的板材，经由未图示的座椅垫板支承驾驶员的后背。
摆动机构8具备第一连结部81、第一驱动源82、第二连结部83和第二驱动源84。
图2是表示第一连结部81及第一驱动源82的概略结构的立体图。另外，在第二连结部83及第二驱动源84的具体的结构中，与第一连结部81及第一驱动源82是同样的，所以通过将对应的部分的附图标记的上两位从“81*”设为“83*”，将其说明省略。
第一连结部81具备从背板6的一侧部朝向外侧延伸的金属线部811、固定在一对侧框架51、52中的一个侧框架51上的齿轮部812、和以齿轮部812的旋转轴813为中心转动而使上述金属线部811在前后方向上摆动的连杆部814。
第一驱动源82连接在齿轮部812上，使该齿轮部812的旋转轴813旋转。由此，连杆部814转动，金属线部811在前后方向上摆动，背板6的一侧部也向同方向摆动。
该摆动机构8及背板6是用来调整有关本发明的驾驶员的姿势的调整机构。
图3是表示本实施方式的座椅装置的主控制结构的框图。如图3所示，在座椅装置1的控制部10上，电气地连接着检测车辆的方向盘的转向角度的转向角传感器11、检测车辆的速度的车速传感器12、第一驱动源82和第二驱动源84。并且，控制部10基于转向角传感器11的检测结果及车速传感器12的检测结果控制第一驱动源82及第二驱动源84。
以下，对由控制部10进行的背板6的姿势控制具体地说明。
如果车辆100以速度V转弯、此时的转向角度为 φ，则转弯半径R通过以下的式（1）计算。并且，计算横加速度Gc通过以下的式（2）计算。这里，A是稳定系数，是车辆固有的系数。此外，L是车辆100的轮轴距的长度。
R=（1+AV2）/（L/φ） ･･･（1）
Gc=V2/R ･･･（2）。
控制部10将转向角传感器11的检测结果和车速传感器的检测结果依次应用到式（1）、式（2）中，实时地求出转弯半径R和计算横加速度Gc。在转向角度为正的情况下是右转弯，计算横加速度向左作用。另一方面，在转向角度是负的情况下是左转弯，计算横加速度向右作用。并且，如果使转向角度变大，则计算横加速度变大，进而，如果车速变快，则计算横加速度变大。如果该计算横加速度成为规定值以上，则控制部10执行背板6的姿势控制。
作为规定值，例如在右转时设为-0.2G以下，作为左转时设为+0.2G以上。如果计算横加速度是-0.2G以下或0.2G以上，则一般驾驶员将横加速度感觉为负担，所以将该值设为阈值。
图4是表示将计算横加速度的阈值设为-0.2G以上0.2G以下的情况下的车速与转向角度的关系的曲线图。如车速为40km、左转向角度为69deg的情况（图4中B1）、或车速为30km、右转向角度为115deg的情况（图4中B2）等那样，如果转向角传感器11的检测结果和车速传感器的检测结果进入到图4的被添加了网格的区域中，则控制部10判断为计算横加速度超过了阈值，执行背板6的姿势控制。
接着，对背板6的姿势控制时的控制部10的控制进行说明。图5是表示背板6的姿势的说明图。另外，图5的实线部表示背板6不摆动的状态，将该位置设为基准位置。
在超过了阈值的转弯是右转的情况下，控制部10控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部（朝向行进方向，右侧的侧部）从基准位置向后方移动，使作为转弯方向的外侧的侧部（朝向行进方向，左侧的侧部）从基准位置向前方移动（参照图5的细双点划线）。
另一方面，在超过了阈值的转弯是左转的情况下，控制部10控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部（朝向行进方向，左侧的侧部）从基准位置向后方移动，使作为转弯方向的外侧的侧部（朝向行进方向，右侧的侧部）从基准位置向前方移动（参照图5的粗双点划线）。
接着，对本实施方式的作用进行说明。图6是表示直行的车辆100左转后马上右转、然后直行的路径的说明图。图7是表示图6的动作中的车速、转向角度、计算横加速度和背板6的状态的说明图。
首先，在直行时，控制部10控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6成为基准位置。
然后，操作方向盘，车辆100开始左转。在行驶中，控制部10总是监视转向角传感器11的检测结果和车速传感器的检测结果，依次计算计算横加速度。例如，图6及图7所示的（1）地点处的车速是40km，左转向角度为69deg，如果计算横加速度超过0.2G，则在该地点，控制部10判断为计算横加速度超过了阈值，控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，使作为转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动（参照图7（1）的背板状态）。
然后，将方向盘向反方向操作，车辆100右转。图6及图7所示的（2）地点处的车速是30km，右转向角度为115deg，如果计算横加速度低于-0.2G，则在该地点，控制部10判断为计算横加速度超过了阈值，控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，使作为转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动（参照图7（2）的背板状态）。
接着，如果操作方向盘而车辆100直行，则由于计算横加速度低于阈值，所以控制部10控制第一驱动源82及第二驱动源84，以使背板6的两侧部分别成为基准位置（参照图7（3）的背板状态）。
如以上这样，根据本实施方式，如果由转向角传感器11检测出车辆100的转弯方向，则背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，作为转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动，所以能够使背板6相对于转弯方向向内侧倾斜。
图8是表示如以往的座椅装置那样通过侧支撑架保持驾驶员的情况、由本实施方式的座椅装置1保持着驾驶员的情况下的就座时和方向盘操作时的座压分布的说明图。在该图8所示的座压分布中，设颜色较淡的部分为座压较小的部位，设较浓的部分为座压较大的部位。可知在就座时，在以往的座椅装置中和本实施方式的座椅装置1中在座压方面没有较大的差异，但如果成为方向盘操作时，则以往的座椅装置在肩的部分座压变大。在如本实施方式的座椅装置1那样通过背板6保持驾驶员的情况下，与如以往那样使侧支撑架变动而保持驾驶员的情况相比，对于肩的压迫变小，所以能够在维持着转弯时的对于驾驶员的保持性的状态下提高方向盘操作的操作性。
此外，由于作为有关本发明的转弯传感器而使用检测车辆的方向盘的转向角度的转向角传感器11，所以能够与方向盘操作连动而使背板6变动。
可是，以往在搭载于汽车等车辆中的座椅装置中，已知有下述座椅装置：为了确保车辆转弯时的操纵稳定性，检测实测横加速度，根据实测横加速度的检测结果使座椅装置中具备的侧支撑架变动，将驾驶员保持在座椅装置上，由此抑制驾驶员感到的负担（例如参照特开平4－031138号公报等）。
并且，近年来，希望座椅装置的保持性根据车辆的状况而变动。
但是，如果要在控制中使用实测横加速度，则有可能敏感地对其检测结果反应，侧支撑架频繁地动作，希望能够根据代替实测横加速度的检测信息，对应于车辆的状况使座椅装置的保持性变动。
在本实施方式中，如果根据转向角传感器11的检测结果及车速传感器12的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则摆动机构8动作，背板6摆动。
这里，图9是表示车辆1在与图7的情况同路径中行驶的情况下、实时地测量对于该车辆1的实际的横加速度的实测横加速度的时间变化的曲线图。实测横加速度由于对转向修正及路面打滑等的影响较敏感，所以在由虚线的圆弧包围的部分中超过阈值（-0.2G）。在基于该实测横加速度的检测结果控制摆动机构8的情况下，背板6频繁地动作，给驾驶员带来负担。另一方面，如果如图7所示那样是计算横加速度，则能够抑制上述影响，摆动机构8不会频繁地动作，还能够抑制对于驾驶员的负担。即使这样代替实测横加速度而使用计算横加速度，也能够根据车辆的状况使座椅装置的保持性变动。
另外，能够应用本发明的实施方式并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当变更。
例如，在上述实施方式中，作为检测车辆的转弯方向的转弯传感器而例示转向角传感器11进行了说明，但也可以使用从车辆中具备的导航系统得到的道路的信息（例如道路形状等）作为转弯传感器。此外，由于一般在导航系统自身中也搭载有检测车辆的转弯方向的传感器，所以控制部10也可以根据该传感器的检测结果识别车辆的转弯方向。由此，能够与实际的行驶轨迹连动而使背板6变动。
此外，在上述实施方式中，例示使背板6的两侧部分别在前后方向上摆动的情况进行了说明，但控制部10也可以控制第一驱动源82及第二驱动源84的至少一方，以使背板6的两侧部中的作为转弯方向的内侧的侧部位于比作为转弯方向的外侧的侧部靠后方。在此情况下，也能够使驾驶员的姿势相对于转弯方向向内侧倾斜，能够在维持着转弯时的对于驾驶员的保持性的状态下提高方向盘操作的操作性。
此外，在上述实施方式中，例示用来调整驾驶员的姿势的调整机构具备背板6和摆动机构8的情况进行了说明，但调整机构只要是调整驾驶员的姿势的结构，是怎样的结构都可以。例如，可以举出下述调整机构等，该调整机构通过使分别设在一对侧框架中的侧支撑架动作，来调整驾驶员的姿势。
产业上的可利用性
有关本发明的座椅装置有可能在搭载于车辆中的座椅装置中使用。
附图标记说明
1 座椅装置
2 座椅坐垫框架
3 座椅靠背框架
4 座椅轨道
5 框架主体
6 背板（调整机构）
7 连结部
8 摆动机构（调整机构）
10 控制部
11 转向角传感器（转弯传感器）
12 车速传感器
51 侧框架
52 侧框架
53 上部框架
54 下部框架
81 第一连结部
82 第一驱动源
83 第二连结部
84 第二驱动源
100 车辆
811 金属线部
812 齿轮部
813 旋转轴
814 连杆部。

Claims (7)

1.一种座椅装置，搭载在车辆中，其特征在于，
具备：
座椅坐垫框架；
座椅靠背框架，配置为从上述座椅坐垫框架的后端部立起的状态；
转弯传感器，检测上述车辆的转弯方向；和
控制部，基于上述转弯传感器的检测结果，控制上述座椅靠背框架；
上述座椅靠背框架具备：
左右的侧框架，以沿着上下方向的方式配置在上述座椅靠背框架的两侧部；
背板，配置在上述左右的侧框架之间；和
摆动机构，相对于上述车辆的行进方向使上述背板摆动；
如果由上述转弯传感器检测出上述车辆的转弯方向，则上述控制部控制上述摆动机构，以使上述背板的两侧部中的作为上述转弯方向的内侧的侧部位于比作为上述转弯方向的外侧的侧部靠后方。
2.如权利要求1所述的座椅装置，其特征在于，
如果由上述转弯传感器检测出上述车辆的转弯方向，则上述控制部控制上述摆动机构，以使上述背板的两侧部中的作为上述转弯方向的内侧的侧部从基准位置向后方移动，使作为上述转弯方向的外侧的侧部从基准位置向前方移动。
3.如权利要求1或2所述的座椅装置，其特征在于，
上述摆动机构具备：
第一连结部，将左右的侧框架中的一方的侧框架与上述背板的一侧部连结；
第一驱动源，用来使上述第一连结部动作而将上述背板的一侧部在前后方向上摆动；
第二连结部，将上述左右的侧框架中的另一方的侧框架与上述背板的另一侧部连结；和
第二驱动源，用来使上述第二连结部动作而将上述背板的另一侧部在前后方向上摆动；
上述控制部通过控制上述第一驱动源及上述第二驱动源的至少一方，来控制上述摆动机构。
4.如权利要求3所述的座椅装置，其特征在于，
在上述第一连结部上设有单一的连杆部，通过由上述第一驱动源使所述单一的连杆部转动而将上述背板的一侧部摆动；
在上述第二连结部上设有单一的连杆部，通过由上述第二驱动源使所述单一的连杆部转动而将上述背板的另一侧部摆动。
5.如权利要求1或2所述的座椅装置，其特征在于，
上述转弯传感器是转向角传感器，所述转向角传感器检测上述车辆的方向盘的转向角度。
6.如权利要求1或2所述的座椅装置，其特征在于，
上述转弯传感器是导航系统，所述导航系统搭载在上述车辆中。
7.如权利要求1或2所述的座椅装置，其特征在于，
还具备车速传感器，所述车速传感器检测上述车辆的速度；
如果根据上述转弯传感器的检测结果及上述车速传感器的检测结果计算的计算横加速度成为规定值以上，则上述控制部控制上述摆动机构使上述背板摆动，由此调整驾驶员的姿势。
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