FR2668431A1

FR2668431A1 - Method and apparatus for controlling a lumbar support device for a vehicle seat

Info

Publication number: FR2668431A1
Application number: FR9013392A
Authority: FR
Inventors: Hiromitsu Ogasawara
Original assignee: Tachi S Co Ltd
Current assignee: Tachi S Co Ltd
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1992-04-30
Anticipated expiration: 2010-10-29
Also published as: FR2668431B1; DE4034538A1

Abstract

The present invention relates to a method and apparatus for controlling a lumbar support device provided in the backrest (26) of a motor vehicle seat and including a lumbar support plate (22) intended to exert a pressure against the lumbar parts of the user of the seat. <??>The control of the device may be manual or automatic, automatic control being provided by the emission of alternating pulses intended to cause a motor (12) to rotate alternately and repetitively in both directions, this motor being intended to move the plate (22) alternately forwards and backwards in order to provide a massaging effect on the lumbar parts of the user.

Description

Procédé et appareil Pour commander un dispositif d'appui lombaire pourMethod and apparatus For controlling a lumbar support device for

siège de véhicule La présente invention concerne la commande d'un dispositif d' appui lombaire destiné à être utilisé dans un siège de véhicule automobile, et plus particulièrement un procédé et un appareil pour commander le dispositif d'appui lombaire afin de régler les positions vers l'avant et vers l'arrière d'une plaque d'appui lombaire du dispositif, de manière à exercer la pression d'appui désirée sur les parties lombaires de l'utilisateur du siège et de réduire ainsi la The present invention relates to the control of a lumbar support device for use in a motor vehicle seat, and more particularly to a method and apparatus for controlling the lumbar support device in order to adjust the positions towards. the front and rear of a lumbar support plate of the device, so as to exert the desired support pressure on the lumbar parts of the user of the seat and thus reduce the

fatigue de cet utilisateur.fatigue of this user.

On connaît un dispositif d'appui lombaire motorisé qui est actionné sous la commande d'un moteur de façon à régler la pression exercée par la plaque d' appui sur les parties lombaires de l'utilisateur du siège Le réglage est réalisé par une opération de commutation. Lors d'une longue période de conduite d'un véhicule équipé d'un tel dispositif d'appui lombaire, l'utilisateur se fatigue en restant assis sur le siège, la fatigue développant une sensation d'inconfort A motorized lumbar support device is known which is actuated under the control of a motor so as to adjust the pressure exerted by the support plate on the lumbar parts of the user of the seat. switching. During a long period of driving a vehicle equipped with such a lumbar support device, the user gets tired by remaining seated on the seat, the fatigue developing a feeling of discomfort.

lorsque la force d' appui lombaire est pré-réglée. when the lumbar support force is preset.

Dans le dispositif d'appui lombaire motorisé connu, la force d'appui lombaire est une force constante qui exerce une pression de valeur constante sur les parties lombaires de l'utilisateur Cette disposition ne permet toutefois pas de dissiper complètement la fatigue In the known motorized lumbar support device, the lumbar support force is a constant force which exerts a pressure of constant value on the lumbar parts of the user This arrangement does not, however, allow fatigue to be completely dissipated.

de l'utilisateur.of the user.

Compte tenu de l'inconvénient précité, la présente invention propose un procédé et un appareil pour commander le dispositif d'appui lombaire, qui permet de réduire la fatigue de l'utilisateur d'un siège In view of the aforementioned drawback, the present invention provides a method and an apparatus for controlling the lumbar support device, which makes it possible to reduce the fatigue of the user of a seat.

équipé du dispositif.equipped with the device.

A cet effet, le présente invention propose le choix entre une commande manuelle et une commande automatique du dispositif d' appui lombaire, et en particulier pour la commande automatique, une série alternée d'impulsions rectangulaires sont émises dans chacun de deux relais, de sorte qu'un moteur relié aux relais est entraîné de façon alternée dans les deux sens, ce qui oblige la plaque d'appui lombaire du dispositif à se déplacer vers l'avant et vers l'arrière d'une manière alternativement répétée Ce mouvement assure un effet de massage sur les parties lombaires de l'utilisateur du siège et dissipe ainsi la fatigue de cet utilisateur lorsqu'il conduit pendant une For this purpose, the present invention proposes the choice between a manual control and an automatic control of the lumbar support device, and in particular for the automatic control, an alternating series of rectangular pulses are emitted in each of two relays, so that a motor connected to the relays is driven alternately in both directions, which forces the lumbar support plate of the device to move forward and backward in an alternately repeated manner. massaging effect on the lumbar parts of the user of the seat and thus dissipates the fatigue of this user when driving for a long time.

longue période de temps.long period of time.

Selon un aspect de l'invention, la période de génération des impulsions rectangulaires et la largeur de ces dernières peuvent être réglées en insérant des condensateurs et des résistances variables appropriés dans un circuit électrique convenable La périodicité des pressions exercées par la plaque d'appui lombaire peut être réglée de manière continue en ajustant la période des impulsions Par ailleurs, la force des pressions de la plaque peut être réglée en ajustant le rapport d'impulsion, c'est-à-dire la largeur des impulsions Ces deux According to one aspect of the invention, the period of generation of the rectangular pulses and the width of the latter can be adjusted by inserting suitable capacitors and variable resistors in a suitable electrical circuit The periodicity of the pressures exerted by the lumbar support plate can be continuously adjusted by adjusting the period of the pulses Besides, the force of the plate pressures can be adjusted by adjusting the pulse ratio, i.e. the width of the pulses These two

réglages peuvent être effectués indépendamment l'un de l'autre. settings can be made independently of each other.

Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci- An embodiment of the present invention will be described below.

après à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un circuit pour commander un dispositif d'appui lombaire selon la présente invention; la figure 2 est un schéma fonctionnel montrant la relation entre le circuit et un siège de véhicule pourvu du dispositif d'appui lombaire; et les figures 3 et 4 représentent l'allure des impulsions destinées à être produites de manière alternée pour commander un moteur. Les figures 1 et 2 représentent un mode de réalisation d'un dispositif de commande 10 d'un dispositif d'appui lombaire qui comprend essentiellement un moteur électrique 12, un commutateur de sélection 14, un commutateur manuel 16, un générateur d'impulsions 18 et un circuit de sortie d'impulsions alternées 20 Le moteur est de hereinafter by way of non-limiting example with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a functional diagram of a circuit for controlling a lumbar support device according to the present invention; Fig. 2 is a block diagram showing the relationship between the circuit and a vehicle seat provided with the lumbar support device; and FIGS. 3 and 4 represent the shape of the pulses intended to be produced in an alternating manner to control a motor. Figures 1 and 2 show an embodiment of a control device 10 of a lumbar support device which essentially comprises an electric motor 12, a selection switch 14, a manual switch 16, a pulse generator 18 and an alternating pulse output circuit 20 The motor is

préférence un moteur à courant continu. preferably a DC motor.

Comme le montre la figure 2, une plaque d'appui lombaire 22 est prévue dans le dossier 26 d'un siège de conducteur 24, un mécanisme d'entraînement (non représenté) associé à la plaque 22 étant prévu de façon à ce que celle-ci exerce une pression sur les parties lombaires de l'utilisateur du siège lorsqu'elle est déplacée vers l'avant Ces éléments sont une partie connue d'une structure permettant un déplacement vers l'avant et vers l'arrière de la plaque 22 par rapport au dossier 26. En revenant à la figure 1, on voit que le commutateur de sélection 14, par exemple du type à bascule, comprend un contact principal 14 a apte à être mis en contact avec l'un ou avec l'autre d'un As shown in Figure 2, a lumbar support plate 22 is provided in the backrest 26 of a driver's seat 24, a drive mechanism (not shown) associated with the plate 22 being provided such that it -ci exerts pressure on the lumbar parts of the user of the seat when it is moved forward These elements are a known part of a structure allowing forward and rearward movement of the plate 22 relative to the backrest 26. Returning to FIG. 1, it can be seen that the selection switch 14, for example of the toggle type, comprises a main contact 14a able to be brought into contact with one or the other. of a

premier et d'un second points de contact 14 b,14 c. first and second contact points 14 b, 14 c.

Le contact 14 a est relié à une source d'énergie 28 pour faire sélectivement passer du courant dans l'un des deux points de Contact 14a is connected to an energy source 28 to selectively pass current through one of the two points of

contact 14 b,14 c.contact 14 b, 14 c.

Le commutateur manuel 16, de préférence du type à bascule, comprend également un contact principal 16 a apte à être mis en contact avec l'un ou avec l'autre d'un premier et d'un second points de contact 16 b, 16 c, le contact principal 16 a étant relié au premier point 14 b du commutateur de sélection 14, qui forme le côté commande manuelle de ce dernier. Des premier et second relais RL 1,RL 2 sont par ailleurs respectivement reliés aux points 16 b,16 c du commutateur manuel 16 Les deux relais ont respectivement des contacts de relai R Lla,RL 2 a qui sont à leur tour reliés au moteur 12, la rotation du moteur 12 étant inversée lors de l'actionnement du commutateur 16 par ces relais De façon spécifique, le fait de mettre le contact principal 16 a en contact avec le premier point 16 b permet au courant de circuler dans le moteur 12 à travers le premier relai RL 1,R Lla, le moteur tournant alors dans le sens normal pour permettre un déplacement vers l'avant de la plaque d'appui lombaire 22 Par ailleurs, le fait de mettre le contact principal 16 a en contact avec le second point 16 c a pour résultat une rotation en sens inverse du moteur 12 par l'intermédiaire du second relai RL 2,RL 2 a et par suite un déplacement vers l'arrière de la plaque 22 Ceci constitue un réglage manuel grâce à un déplacement du commutateur de sélection 14 vers le point de contact 14 b situé côté The manual switch 16, preferably of the toggle type, also comprises a main contact 16a able to be brought into contact with one or the other of a first and a second contact point 16b, 16 c, the main contact 16a being connected to the first point 14b of the selection switch 14, which forms the manual control side of the latter. First and second relays RL 1, RL 2 are also respectively connected to points 16 b, 16 c of manual switch 16 The two relays respectively have relay contacts R Lla, RL 2 a which are in turn connected to motor 12 , the rotation of the motor 12 being reversed during the actuation of the switch 16 by these relays Specifically, the fact of putting the main contact 16 a in contact with the first point 16 b allows the current to flow in the motor 12 to through the first relay RL 1, R Lla, the motor then rotating in the normal direction to allow a forward movement of the lumbar support plate 22 Furthermore, the fact of putting the main contact 16 a in contact with the second point 16 ca results in a reverse rotation of the motor 12 via the second relay RL 2, RL 2 a and consequently a rearward displacement of the plate 22 This constitutes a manual adjustment thanks to a displacement of the selection switch 14 towards p contact anoint 14 b located on the

commande manuelle.manual command.

Le générateur d'impulsions 18, de préférence un temporisateur à circuit intégré, est relié à la source d'énergie 28 et produit, comme le montre la figure 3, des impulsions rectangulaires ayant une période et une largeur données à partir d'un signal d'entrée électrique provenant de la source 28, fournissant ainsi une impulsion propre dans le circuit de sortie d'impulsions alternées 20. Le circuit de sortie d'impulsions alternées 20 comporte une première et une seconde bornes de sortie 30,32 reliées respectivement au premier et au second relais RL 1,RL 2 par l'intermédiaire d'une première et d'une seconde lignes L 2,L 3 Il ressort des figures 1 et 3 que plusieurs impulsions en provenance du générateur 18 sont alternativement transmises aux première et seconde lignes L 2 et L 3 par l'intermédiaire du circuit 20, ces lignes transmettant alternativement Pulse generator 18, preferably an integrated circuit timer, is connected to power source 28 and produces, as shown in Figure 3, rectangular pulses having a given period and width from a signal. electrical input coming from the source 28, thus providing a clean pulse in the output circuit of alternating pulses 20. The output circuit of alternating pulses 20 comprises a first and a second output terminals 30, 32 connected respectively to the first and second relays RL 1, RL 2 via a first and a second line L 2, L 3 It emerges from Figures 1 and 3 that several pulses from the generator 18 are alternately transmitted to the first and second lines L 2 and L 3 via circuit 20, these lines alternately transmitting

un certain nombre d'impulsions à chacun des deux relais RL 1 et RL 2. a certain number of pulses to each of the two relays RL 1 and RL 2.

Cette transmission alternée des impulsions est effectuée indépendamment This alternate transmission of pulses is carried out independently

du fonctionnement du commutateur manuel 16. manual switch operation 16.

La borne d'entrée du circuit de sortie d'impulsions alternées 20 est reliée au point de contact 14 c précité du commutateur de sélection 14 qui sert de commutateur automatique pour permettre The input terminal of the alternating pulse output circuit 20 is connected to the aforementioned contact point 14c of the selector switch 14 which serves as an automatic switch to enable

automatiquement une permutation alternée des deux relais RL 1 et RL 2. automatically an alternate changeover of the two relays RL 1 and RL 2.

Ainsi, le fait de mettre en service le point 14 c bloque le commutateur manuel 16 précité et place le circuit 20 en état de marche Dans ce mode de commutation automatique, en relation avec les figures 1 et 3, les impulsions en provenance du générateur 18 sont transmises par l'intermédiaire de la ligne Ll et distribuées alternativement par le circuit 20 dans chacune des première et seconde lignes L 2 et L 3, réalisant ainsi la permutation alternée correspondante des relais Ri et R 2 pendant une durée de temps égale à la largeur de chaque impulsion et provoquant une rotation du moteur 12 dans les deux sens d'une manière alternée pendant une durée donnée égale à la largeur de chaque Thus, the fact of putting point 14 c into service blocks the aforementioned manual switch 16 and places the circuit 20 in working condition. In this automatic switching mode, in relation to FIGS. 1 and 3, the pulses coming from the generator 18 are transmitted via the line L1 and distributed alternately by the circuit 20 in each of the first and second lines L 2 and L 3, thus carrying out the corresponding alternating permutation of the relays Ri and R 2 for a period of time equal to the width of each pulse and causing motor 12 to rotate in both directions in an alternating manner for a given duration equal to the width of each

impulsion.impulse.

Comme indiqué par les flèches sur la figure 2, la plaque d'appui lombaire 22 est déplacée alternativement vers l'avant et vers l'arrière par ce système d'entraînement alterné, à la manière du déplacement d'un piston, la plaque 22 étant avancée et reculée d'une distance correspondant à la largeur des impulsions et produisant ainsi un mouvement exerçant des pressions répétées suivant une période d'impulsions donnée contre les parties lombaires de l'utilisateur du siège Ce mouvement effectue un massage desdites parties lombaires A la différence de la force de pression simple conventionnelle, la force d'appui lombaire s'accompagne d'un effet de massage et est efficace As indicated by the arrows in Figure 2, the lumbar support plate 22 is moved alternately forward and backward by this alternating drive system, in the manner of moving a piston, the plate 22 being advanced and retracted by a distance corresponding to the width of the impulses and thus producing a movement exerting repeated pressures according to a given period of impulses against the lumbar parts of the user of the seat This movement massages said lumbar parts A la difference from the conventional single pressing force, the lumbar pressing force is accompanied by a massaging effect and is effective

pour dissiper la fatigue de l'utilisateur. to relieve user fatigue.

Le système d'appui lombaire à impulsions selon la présente invention peut être inclus directement dans des mécanismes d'appui The impulse lumbar support system according to the present invention can be included directly in support mechanisms

lombaire connus de façon à simplifier la structure du dispositif. lumbar known so as to simplify the structure of the device.

Comme représenté sur la figure 1, le générateur d'impulsions 18 est relié à une résistance intermédiaire Ra, à une résistance variable Rb destinée au réglage de la périodicité des pressions, à une autre résistance variable Rc destinée à régler l'intensité des pressions et aux deux condensateurs Ca,Cb Dans ce cas, la période T de génération des impulsions est déterminée par la formule suivante T t (Ra + 2 Rb)Ca ( 1) 1,44 tandis que la largeur des impulsions t H est déterminée par la formule suivante t H = 1,6 Rc x Cb x T ( 2) (Ra + 2 Rb)Ca En conséquence, la périodicité des pressions exercées par la plaque d'appui lombaire 22 est déterminée par la première formule As shown in FIG. 1, the pulse generator 18 is connected to an intermediate resistor Ra, to a variable resistor Rb intended for adjusting the periodicity of the pressures, to another variable resistor Rc intended to regulate the intensity of the pressures and to the two capacitors Ca, Cb In this case, the period T of pulse generation is determined by the following formula T t (Ra + 2 Rb) Ca (1) 1.44 while the pulse width t H is determined by the following formula t H = 1.6 Rc x Cb x T (2) (Ra + 2 Rb) Ca Consequently, the periodicity of the pressures exerted by the lumbar support plate 22 is determined by the first formula

tandis que le degré ou la force des pressions de la plaque 22 (c'est-à- while the degree or force of the pressures of the plate 22 (i.e.

dire le rapport d'impulsion t H / T) est obtenu en divisant la valeur de say the pulse ratio t H / T) is obtained by dividing the value of

t H de la seconde formule par la valeur de T de la première formule. t H of the second formula by the value of T of the first formula.

Comme on peut le voir sur la figure 4, si la valeur de la seconde résistance Rc augmente, la largeur des impulsions augmente, ce As can be seen in figure 4, if the value of the second resistor Rc increases, the width of the pulses increases, this

qui est réalisé indépendamment du réglage de la première résistance Rb. which is carried out independently of the setting of the first resistor Rb.

Ainsi, le moteur 12 est entraîné alternativement dans les deux sens pendant une durée accrue correspondant à cette largeur d'impulsions augmentée, ce qui permet à la plaque 22 d'exercer une force de pression accrue. En ce qui concerne la première résistance Rb, l'taugmentation de Thus, the motor 12 is driven alternately in both directions for an increased duration corresponding to this increased pulse width, which allows the plate 22 to exert an increased pressing force. With regard to the first resistance Rb, the increase in

sa valeur augmente le nombre des pressions. its value increases the number of pressures.

On voit que la force de pression et le nombre des pressions de la plaque d' appui lombaire 22 peuvent être réglés indépendamment l 'un de l'autre et de manière continue à l'aide des deux résistances de réglage Rc et Rb, afin de donner à l'utilisateur une force d'appui lombaire optimale en fonction de sa fatigue et de dissiper cette It can be seen that the pressing force and the number of pressures of the lumbar support plate 22 can be adjusted independently of each other and continuously using the two adjustment resistors Rc and Rb, in order to give the user an optimal lumbar support force according to his fatigue and dissipate this

fatigue due à une position assise prolongée. fatigue from prolonged sitting.

La présente invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté Elle couvre en effet les modifications, variantes et additions apportées au procédé et à l'appareil définis par The present invention is obviously not limited to the embodiment shown.It covers in fact the modifications, variants and additions made to the method and to the apparatus defined by

les revendications annexées.the appended claims.

7,7,

Claims

1 Method for controlling a lumbar support device (10) comprising a lumbar support plate (22), so that an electric motor (12) moves this plate forward and backward so that 'it exerts pressure on the lumbar parts of the user of a seat, characterized in that it consists in allowing the choice between manual control and automatic control using a selection switch (14); to adjust, during the manual control mode, the front and rear positions of the lumbar support plate (22) by performing a switching operation to allow the corresponding drive of the motor (20) in one direction or the other ; and rotating the motor, in the automatic control mode, back and forth alternately and repeatedly by producing several rectangular pulses each having a given period and pulse width and alternately distributing these pulses to two relays (RL 1, RL 2) which in turn cause an alternating drive in both directions of the motor in response to each of the pulses sent alternately, thus allowing the displacement of the lumbar support plate (22) towards

forward and backward in an alternating and repeated manner.

2 Method according to claim 1, characterized in that the manual control is provided by means of a manual switch (16) having two contact points (16 b, 16 c) respectively connected to the two relays (RL 1, RL 2), while automatic control is ensured by bringing a contact element (11a) of the selector switch (14) into contact with a contact point (14c) connected to a means (20) for sending rectangular pulses in each of the two

relay (RL 1, RL 2).

3 Method according to claim 2, characterized in that the pulses are produced by a pulse generator (18) electrically connected to a power source (28) and in that the means (20) for sending the pulses comprises a alternating pulse output circuit, so that, during automatic control, the pulses emitted by the generator (18) are distributed by the alternating pulse output circuit alternately in each of the two relays (RL 1, RL 2 ), causing the motor to rotate in both directions alternately and repeatedly.

4 Method according to claim 1, characterized in that it further consists in allowing a variation of the generation period and of the width of the pulses emitted by the pulse generator (18) so as to adjust the periodicity and the force pressure exerted by the lumbar support plate (22) on the parts

lower back of the user.

Method according to Claim 4, characterized in that the variation of the periodicity of generation and of the width of the pulses is ensured from two variable resistors (Rb, Rc) and from two capacitors (Ca, Cb) arranged to be electrically connected with the pulse generator (18), a resistor (Ra) being interposed between two sets each formed of a variable resistor and a capacitor, in that the generation period is determined by the formula T (Ra + 2 Rb) Ca (1) 1, 44 in which T denotes the generation period, Ra and Rb denote the variable resistances, Ca denotes one of the capacitors, and in that the pressing force is determined by a pulse ratio obtained from the following formula t H / T in which t H denotes the width of the pulses and is defined by the formula t H = 1.6 Rc x Cb x T (2) (Ra + 2 Rb) Ca in which T denotes the period of generation of the pulses defined by formula (1) and Ra, Rb, Rc, Ca, Cb denote respectively

variable resistors and capacitors.

6 Apparatus for controlling a lumbar support device arranged inside a seat, in particular of a motor vehicle, characterized in that it comprises a lumbar support plate (22) arranged in the backrest (26) of the seat and movable forwards and backwards relative to the backrest to adjustably support the user's lumbar parts; a motor (12) for allowing forward and rearward movement of the lumbar support plate (22); a pulse generator (18) for producing rectangular pulses each having a predetermined generation period and pulse width; an alternating pulse output circuit (20) receiving the pulses from the pulse generator (18) and distributing them alternately through two output terminals (30,32); a selection switch (14) to allow the choice between manual control and automatic control; and a manual switch (16) connected to a manual contact point (14b) of the selector switch (14), the manual switch being further connected to the relays (RL 1, RL 2) for running the motor (12) in both ways; and in that upon switching the selector switch (14) into the position of contact with the manual contact point (14b), the motor (12) is manually controlled for one-way or one-way rotation. the other when actuating the manual switch (16), in order to allow the adjustment of the lumbar support plate (22) in the forward and rear directions while when switching the selector switch (14) in the contact position with an automatic contact point (14 c), the pulses can be transmitted alternately to the relays (RL 1, RL 2) to allow repeated series of motor drives in both directions, so as to cause repeated and reciprocating movements forwards and backwards of the lumbar support plate (22) under a

predetermined periodicity and pressing force.

7 Apparatus according to claim 6, characterized in that it comprises means for adjusting the period of the pulses to give the period of generation of the pulses a predetermined value, and means for adjusting the pulse ratio to adjust the width. pulses, so that the period of generation of the pulses

and pulse ratio can be adjusted independently.

8 Apparatus according to claim 7, characterized in that the means for adjusting the period of the pulses and the means for adjusting the pulse ratio each comprise a variable resistor and a

capacitor which are connected to the pulse generator (18).