JP2010149719A - シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊な機構を必要とすることなく、シートの可動部の作動速度を可変とすることを目的とする。
【解決手段】モータＡ１８及びモータＢ１９を並列配置すると共に、ギヤユニット７０に連結して、モータＡ１８及びモータＢ１９を駆動制御することによってリクライニングギヤ６０を駆動して車両用シート４２のシートバック４４の傾斜角度を調整する。ギヤユニット７０は、モータＡ１８の回転軸に設けられたギヤ６２と、モータＢ１９の回転軸に設けられたギヤ６２より大きいギヤ６４とを設け、各ギヤ６２、６４を歯合することで各モータを連結する。また、モータＡ１８の回転軸をリクライニングギヤ６０に連結する。そして、シートバック４４の傾斜角度の調整が操作指示された場合に、モータＡ１８を駆動し、危険検知された場合に、モータＡ１８及びモータＢ１９を共に駆動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、シート装置にかかり、特に、車両の緊急時に作動するシート装置に関する。

車両の緊急時に作動するシート装置としては、例えば、衝突などの緊急時に車両用シートのシートバックの傾斜角度を調整するものなどが提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、同一規格のモータを直列に２つ配置して、シートバック調整時には、一方のモータのみを駆動し、障害物の接近を検出したときには、２つのモータを駆動してシートバックを高速に調整することが提案されている。
特開２００５−１１９６４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、モータを直列配置して複数のモータを接続するため、特殊な機構がモータに必要となる。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、特殊な機構を必要とすることなく、シートの可動部の作動速度を可変とすることを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、シートの状態を変更するための少なくとも１つのシート可動部と、前記シート可動部と連結されて前記シート可動部を駆動する第１駆動手段と、前記第１駆動手段に連結され、前記第１駆動手段の駆動速度を加速するための連結手段と、前記連結手段を介して前記第１駆動手段と連結された第２駆動手段と、予め定めた第１条件を満たした場合に、前記第１駆動手段が駆動するように前記第１駆動手段を制御し、前記第１条件とは異なる第２条件を満たした場合に、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の各々が駆動するように前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、少なくとも１つのシート可動部によってシートの状態が変更される。例えば、シート可動部は、請求項３に記載の発明のように、シートバックがシートクッションに対して可動して、シートバックの傾斜角度を変更するシート可動部を適用するようにしてもよいし、シートスライド等の他のシート可動部を適用するようにしてもよい。

また、シート可動部は、第１駆動手段に連結され、第１駆動手段によってシート可動部が駆動される。すなわち、第１駆動手段によってシート可動部が駆動されてシートの状態が変更される。

また、第１駆動手段には連結手段が連結され、第１駆動手段の駆動速度が連結手段によって加速可能とされている。例えば、連結手段は、簡単なギヤの組み合わせや、ベルト及びローラの組み合わせで構成することができる。

また、第２駆動手段は、連結手段を介して第１駆動手段に連結されている。すなわち、第２駆動手段の駆動力が連結手段を介して第１駆動手段に伝達され、連結手段によって駆動速度が加速される。なお、第２駆動手段は、第１駆動手段と並列配置されるようにしてもよい。

そして、制御手段では、第１条件を満たした場合に、第１駆動手段が駆動するように第１駆動手段が制御され、第２条件を満たした場合に、第１駆動手段及び第２駆動手段が駆動するように第１駆動手段及び第２駆動手段が制御される。

すなわち、第１条件を満たした場合には、第１駆動手段が駆動されるので、第１駆動手段によってシート可動部が駆動されてシートの状態が変更される。

また、第２条件を満たした場合には、第１駆動手段及び第２駆動手段が駆動されるので、第１駆動手段による駆動が、連結手段及び第２駆動手段によって加速されるので、第１条件を満たしてシート可動部を駆動する場合よりも高速でシート可動部を駆動することができる。また、２つの駆動手段の駆動によってシート可動部が駆動されることになるので、トルクを稼ぐことができる。

従って、特殊な機構を必要とすることなく、シートの可動部の作動速度を可変とすることができる。

例えば、請求項２に記載の発明のように、操作手段と予測手段を更に備えて、制御手段が、第１条件として操作手段によってシートの状態の変更が操作指示された場合に、操作手段の操作維持に応じて第１駆動手段を制御し、第２条件として予測手段によって危険状況が予測された場合に、予め定めたシートの状態になるように第１駆動手段及び第２駆動手段を制御するようにしてもよい。すなわち、乗員の操作によってシートの状態を変更する場合には、第１駆動手段によってシート可動部を駆動して、危険状況が予測された場合には、第１駆動手段及び第２駆動手段によってシート可動部を乗員の操作時よりも高速で駆動することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、連結手段が、シート可動部に連結された所定歯数の第１のギヤ、及び第１のギヤと歯合された所定歯数より多い歯数の第２のギヤからなり、第１駆動手段が第１ギヤを回転し、第２駆動手段が前記第２ギヤを回転するようにしてもよい。これによって簡単なギヤの組み合わせによって、シートの可動部の作動速度を可変とすることができる。

以上説明したように本発明によれば、２つの駆動手段と、駆動速度を加速するための連結手段とを設けて、第１条件を満たした場合に１つの駆動手段を駆動して、第２条件を満たした場合に２つの駆動手段を駆動することで、特殊な機構を必要とすることなく、シートの可動部の作動速度を可変とすることができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わるシート装置の概略構成を示すブロック図である。

本発明の実施の形態に係わるシート装置１０は、車両用シートのシートバックの駆動制御を行うためのシート制御ＥＣＵ１２、及び車両用シートのシートバックの傾斜角度を調整するためのリクライニングアクチュエータ１４を備えている。

シート制御ＥＣＵ１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースを有するマイクロコンピュータ１６を備えており、リクライニングアクチュエータ１４は、モータＡ１８、モータＢ１９、及びシートバックの位置（リクライニング角度）を検出するためのセンサ２０を備えている。なお、センサ２０は、例えば、モータＡ１８の回転数や回転位置等をホール素子等のセンサを用いて検出することにより、シートバックの傾斜角度を検出する。

マイクロコンピュータ１６には、電源回路２２、車両情報入力回路２４、スイッチ入力回路２６、モータ駆動回路２８、電流モニタ回路３０、及びセンサ入力回路３２が接続されている。

電源回路２２は、スイッチ３４を介してバッテリ３６に接続されており、バッテリ３６の電力をシート装置１０の各部へ供給する。

車両情報入力回路２４は、車両の各種制御を行うための各種ＥＣＵ３８が接続されており、各種ＥＣＵ３８との通信が可能とされている。

スイッチ入力回路２６は、車両用シートのシートバックやシートスライド等の調整を操作指示するためのシート操作スイッチ４０に接続されている。シート操作スイッチ４０は、例えば、車両用シートの側面やドアトリム等に設けられ、シートバックのリクライニング調整やシートスライド等の調整を操作指示するためのスイッチが設けられている。

モータ駆動回路２８には、リクライニングアクチュエータ１４を駆動するためのモータＡ１８及びモータＢ１９が接続されており、モータ駆動回路２８によってモータＡ１８及びモータＢ１９が駆動される。

また、モータＡ１８及びモータＢ１９は、シートクッションに対してシートバックを可動してシートバックの傾斜角度を調整するためのリクライニングギヤを駆動する。詳細には、モータＡ１８及びモータＢ１９は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、並列配置されると共に、ギヤユニット７０に連結され、モータＡ１８及びモータＢ１９を駆動制御することによってリクライニングギヤ６０を駆動して車両用シート４２のシートバック４４の傾斜角度を調整するようになっている。ギヤユニット７０は、モータＡ１８の回転軸に設けられた所定歯数のギヤ６２と、モータＢ１９の回転軸に設けられたギヤ６２より大きい（所定歯数より多い歯数）ギヤ６４とを備えており、モータＡ１８及びモータＢ１９は、各ギヤ６２、６４が歯合することによって連結されている。そして、モータＡ１８の回転軸がリクライニングギヤ６０に連結されている。

なお、モータＡ１８及びモータＢ１９は、同一規格のモータを適用するようにしてもよいし、異なる規格のモータを適用するようにしてもよい。また、モータＡ１８及びモータＢ１９は、モータ駆動回路２８から供給される電流等に応じて速度可変としてもよい。

電流モニタ回路３０は、モータ駆動回路２８からモータＡ１８やモータＢ１９へ供給される電流を検出し、検出結果をマイクロコンピュータ１６へ出力する。マイクロコンピュータ１６は、電流モニタ回路３０の検出結果を用いてモータＡ１８及びモータＢ１９の回転速度（一定速度制御等）を制御する。

センサ入力回路３２には、リクライニングアクチュエータ１４のセンサ２０が接続されており、センサ２０の検出結果をマイクロコンピュータ１６へ出力する。

一方、車両入力回路２４に接続された各種ＥＣＵ３８としては、本実施の形態では、衝突等の危険状況を予測する衝突判断ＥＣＵ４６（図３）が接続されている。

衝突判断ＥＣＵ４６は、図３に示すように、前方の障害物までの距離を検出するための前方ミリ波レーダー４８、前側方の障害物までの距離を検出するための前側方ミリ波レーダー５０、前方を撮影するステレオカメラ５２、後方の障害物までの距離を検出するための後方ミリ波レーダー５４、後側方の障害物までの距離を検出するための後側方ミリ波レーダー５６が接続されたバス５８に接続されている。

前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６は、車両周辺を監視して、監視結果を衝突判断ＥＣＵ４６に出力する。

前方ミリ波レーダー４８は、例えば、フロントグリル中央付近に設けられ、前側方ミリ波レーダー５０は、バンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。また、後方ミリ波レーダー５４及び後側方ミリ波レーダー５６は、リアバンパー等に設けられ、それぞれ車両後方や後側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定するために設けられている。

ステレオカメラ５２は、例えば、フロントウインドシールドガラス上方の中央付近車室内に設けられ、車両前方を撮影して、周辺障害物を検出すると共に、障害物までの距離を測定するために設けられている。なお、ステレオカメラ５２は、前方ミリ波レーダー４８及び前側方ミリ波レーダー５０等によって障害物までの距離を検出できるので、省略した構成としてもよい。

そして、衝突判断ＥＣＵ４６は、前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６の検出結果を取得して衝突等の危険状況の予測を行う。衝突等の危険状況予測については既知の各種技術を適用することができるので、詳細な説明を省略する。例えば、衝突判断ＥＣＵ４６は、前方ミリ波レーダー４８、前側方ミリ波レーダー５０、ステレオカメラ５２、後方ミリ波レーダー５４、及び後側方ミリ波レーダー５６の検出結果に基づいて、障害物までの距離の変化から相対速度を求めて、衝突までの時間を算出し、算出した衝突予測時間ｔが予め定めた時刻以内の場合に危険検知とする。

以上のように構成されたシート装置１０では、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知した場合に、シートバック４４の角度が予め定めた傾斜角度になるように調整を行うようにしている。これによって衝突等の緊急時に乗員を適正姿勢にすることができ、シートベルトやエアバッグ装置などの乗員保護装置により的確に乗員を保護することができる。

具体的には、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知した場合には、シートバック４４の高速作動要求をシート制御ＥＣＵ１２に出力する。そして、シート制御ＥＣＵ１２は、モータ駆動回路２８を制御して通常のシート調整時（シート操作スイッチ４０の操作によるシート調整時）よりも高速でシートバック４４の調整を行うように制御する。

本実施の形態では、モータＡ１８のみを駆動することで第１速度（低速）でシートバック４４の傾斜角度を調整し、モータＡ１８及びモータＢ１９を共に駆動することでギヤユニット７０によって駆動速度を加速して第１速度より速い第２速度（高速）でシートバック４４の傾斜角度を調整する。なお、本実施の形態では、モータＡ１８及びモータＢ１９を共に駆動する際には、２つのモータを同一速度で駆動するものとするが、異なる速度で駆動するようにしてもよい。

すなわち、シート装置１０は、シート操作スイッチ４０が操作されてシートバック４４の傾斜角度の調整が操作指示された場合には、シート制御ＥＣＵ１２は、モータ駆動回路２８を制御してモータＡ１８を駆動してシートバック４４の調整を行い、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知された場合には、シート制御ＥＣＵ１２が、モータ駆動回路２８を制御してモータＡ１８及びモータＢ１９を共に駆動してシートバック４４の調整を行う。

続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わるシート装置１０のシート制御ＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係わるシート装置１０のシート制御ＥＣＵ１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、ステップ１００では、シート操作スイッチ４０がスイッチオフからオンになったか否かがマイクロコンピュータ１６によって判定される。該判定は、乗員によってシート操作スイッチ４０が操作されてシートバック４４の調整が操作指示されたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。

ステップ１０２では、アップ指示か否かがマイクロコンピュータ１６によって判定される。すなわち、シートバック４４を起こす方向（アップ側）へ調整する操作指示がシート操作スイッチ４０によって行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、シートバック４４を倒す方向（ダウン側）へ調整する操作指示が行われた場合には判定が否定されてステップ１０６へ移行する。

ステップ１０４では、アップ側へモータＡ１８だけが作動されて、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、マイクロコンピュータ１６がモータ駆動回路２８を制御することによって、モータＡ１８だけをアップ側へ作動する。これによって、モータＡ１８の駆動力がそのままリクライニングギヤ６０に伝達されて、シートバック４４がアップ側へ移動される。

また、ステップ１０６では、ダウン側へモータＡ１８だけが作動されて、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、マイクロコンピュータ１６がモータ駆動回路２８を制御することによって、モータＡ１８だけをダウン側へ作動する。これによって、モータＡ１８の駆動力がそのままリクライニングギヤ６０に伝達されて、シートバック４４がダウン側へ移動される。

一方、ステップ１０８では、シート操作スイッチ４０がスイッチオンからオフになったか否かがマイクロコンピュータ１６によって判定される。該判定は、ステップ１０２〜１０６によってシートバック４４の調整が開始されて、シート操作スイッチ４０のスイッチ操作が終了したか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１１０では、ステップ１０４またはステップ１０６でモータＡ１８が作動されているので、モータＡ１８の作動が停止されてステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、マイクロコンピュータ１６がモータ駆動回路２８を制御してモータＡ１８の作動を停止する。

また、ステップ１１２では、高速作動要求があるか否か判定される。該判定は、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険検知されて、シートバック４４の高速作動要求が車両情報入力回路２４を介して入力されたか否かをマイクロコンピュータ１６が判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１１４へ移行し、否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。なお、センサ２０の検出結果をセンサ入力回路３２を介して取得して、センサ２０の検出結果からシートバック４４の傾斜角度が予め定めた目標角度（目標角度範囲でもよい）の場合には、高速作動要求が行われてもステップ１１４以降の処理を行わずにステップ１００に戻って上述の処理を繰り返すものとする。

ステップ１１４では、モータＡ１８及びモータＢ１９が作動開始されてステップ１１６へ移行する。すなわち、マイクロコンピュータ１６がモータ駆動回路２８を制御することによってモータＡ１８及びモータＢ１９の駆動を開始することによって、並列配置されたモータＡ１８とモータＢ１９の双方の駆動力がギヤユニット７０を介してリクライニングギヤ６０に伝達されて、シートバック４４が予め定めた目標角度範囲に調整開始される。このとき、モータＡ１８の回転軸に設けられたギヤ６２より、モータＢ１９の回転軸に設けられたギヤ６４の方が大きいため、リクライニングギヤ６０に連結されたモータＡ１８の回転速度がモータＢ１９及びギヤユニット７０によって加速されるので、モータＡ１８のみでリクライニングギヤ６０を駆動する場合よりも高速にリクライニングギヤ６０を駆動してシートバック４４の調整を行うことができる。

続いてステップ１１６では、シートバック４４の調整を停止する条件を満たしたか否かマイクロコンピュータ１６によって判定される。該判定は、例えば、センサ２０の検出結果をセンサ入力回路３２を介してシート制御ＥＣＵ１２が取得して、シートバック４４の角度が予め定めた目標角度（目標角度範囲）になったか否かを判定したり、シートバック４４の作動を開始してから予め定めた時間が経過したか否か等を判定したり、挟み込みなどによりモータ負荷が予め定めた負荷以上となったか否かを判定したり、衝突判断ＥＣＵ４６によって検知された危険状況が回避されたか否か等を判定し、判定が肯定されるまで待機してステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、モータＡ１８及びモータＢ１９の作動が停止されてステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。

このように、本実施の形態では、シート操作スイッチ４０によってシートバック４４の傾斜角度の調整が指示された場合には、モータＡ１８を作動してシートバック４４の傾斜角度を調整し、衝突判断ＥＣＵ４６によって危険状況が検知された場合には、並列配置されたモータＡ１８及びモータＢ１９を駆動することによって、シート操作スイッチ４０の操作によってシートバック４４を調整するよりも高速でシートバック４４を調整することができる。

また、モータＡ１８及びモータＢ１９を並列配置して、ギヤユニット７０を介してモータＡ１８とモータＢ１９とを連結するだけで、シートバック４４の調整速度を変化させることができるので、特殊な機構を必要とすることなく、シートバック４４の調整速度を可変することができる。

さらに、高速作動時には、２つのモータを駆動してシートバック４４の傾斜角度を調整するので、１つのモータを駆動する場合よりもトルクを稼ぐことができる。

すなわち、シートバック４４の緊急作動（危険検知された場合の作動）時には、通常（シート操作スイッチ４０の操作による作動）時より多くのエネルギーが必要となり、モータを体格アップして高いトルクで作動する必要がある反面、通常作動時には低速で作動させるためトルク不足となるため、通常作動と緊急作動の両立が困難であったが、上述のように複数のモータを配列配置してギヤユニットを設けるだけで、新たにモータを設計することなく通常作動と緊急作動を両立することができる。

なお、上記の実施の形態では、シート可動部の一例としてシートクッションに対して可動してシートバック４４の傾斜角度を変更するリクライニング機構を一例として説明したが、これに限る物ではなく、例えば、車両用シートを前後方向にスライドして位置調整を行うスライド機構を適用するようにしてもよいし、車両用シートの他の可動部に適用するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、モータＡ１８の回転軸にギヤ６２を設けると共に、モータＢ１９の回転軸にギヤ６２より大きいギヤ６４を設けて、各ギヤ６２、６４が歯合することによって２つのモータを連結すると共に、モータＡ１８の回転軸をリクライニングギヤ６０に直接連結するようにしたギヤユニット７０を用いたが、これに限るものではなく、例えば、図５に示すように、リクライニングギヤ６０に連結したギヤ６６を更に設けてギヤ６２とギヤ６６を歯合するようにして各モータの駆動力をリクライニングギヤ６６に伝達するように構成したギヤユニットとしてもよいし、他のギヤの組み合わせを適用したギヤユニットを適用するようにしてもよいし、或いは、ベルト及びローラの組み合わせを用いて駆動力の伝達を行うものを適用するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、モータＡ１８とモータＢ１９を並列配置するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、図２（Ｂ）において、モータＢ１９をリクライニングギヤ側に配置するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係わるシート装置の概略構成を示すブロック図である。 （Ａ）はシートバックの調整、及びシートバックを駆動するモータを説明するための図であり、（Ｂ）はシートバックの調整を駆動する２つのモータの連結を説明するための図である。 衝突判断ＥＣＵと衝突を判断するための構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係わるシート装置のシート制御ＥＣＵで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 シートバックの調整を駆動する２つのモータの連結の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１０ シート装置
１２ シート制御ＥＣＵ
１４ リクライニングアクチュエータ
１６ マイクロコンピュータ
１８ モータＡ
１９ モータＢ
２４ 車両情報入力回路
２６ スイッチ入力回路
２８ モータ駆動回路
４０ シート操作スイッチ
４２ 車両用シート
４４ シートバック
４６ 衝突判断ＥＣＵ
６０ リクライニングギヤ
６２、６４ ギヤ

Claims (4)

1. シートの状態を変更するための少なくとも１つのシート可動部と、
   前記シート可動部と連結されて前記シート可動部を駆動する第１駆動手段と、
   前記第１駆動手段に連結され、前記第１駆動手段の駆動速度を加速するための連結手段と、
   前記連結手段を介して前記第１駆動手段と連結された第２駆動手段と、
   予め定めた第１条件を満たした場合に、前記第１駆動手段が駆動するように前記第１駆動手段を制御し、前記第１条件とは異なる第２条件を満たした場合に、前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段の各々が駆動するように前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えたシート装置。
2. シートの状態の変更を操作指示するための操作手段と、車両周囲の危険状況を予測する予測手段と、を更に備え、
   前記制御手段が、前記第１条件として前記操作手段によってシートの状態の変更が操作指示された場合に、前記操作手段の操作指示に応じて前記第１駆動手段を制御し、前記第２条件として前記予測手段によって前記危険状況が予測された場合に、予め定めたシートの状態になるように前記第１駆動手段及び前記第２駆動手段を制御する請求項１に記載のシート装置。
3. 前記シート可動部は、シートバックがシートクッションに対して可動し、シートバックの傾斜角度を変更する請求項１又は請求項２に記載のシート装置。
4. 前記連結手段が、前記シート可動部に連結された所定歯数の第１のギヤ、及び前記第１のギヤと歯合された前記所定歯数より多い歯数の第２のギヤからなり、前記第１駆動手段が前記第１ギヤを回転し、前記第２駆動手段が前記第２ギヤを回転する請求項１〜３の何れか１項に記載のシート装置。
   
   

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