JP2012214193A

JP2012214193A - 車両用シート制御装置

Info

Publication number: JP2012214193A
Application number: JP2011100994A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sone; 利明曽根; Yoshio Oshima; 良雄大島
Original assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Imasen Electric Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2012-11-08

Abstract

【課題】電源の電圧が低い場合であってもモータの回転を高速にできシートバックの前傾および復帰の移動を高速にする。
【解決手段】車両用シートの前傾および復帰を行うモータ１１と、モータ１１の回転を制御するモータ制御装置１２と、モータ１１の回転方向の判別を行う判別手段１３と、判別手段１３にモータ１１の回転方向を指示する入力装置と、モータ１１とモータ制御装置１２と判別手段１３と入力装置の電力源となる電源１５とを備える車両用シート制御装置１０であって、モータ制御装置１２は、電源１５の電圧を昇圧する昇圧回路１４ｃと、モータ１１の駆動速度を制御するＰＷＭドライバ１４ａを備え、モータ１１は、昇圧回路１４ｃにより昇圧された電圧を基に回転しＰＷＭドライバ１４ａにおいて回転速度が制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、座席の位置やシートバックの傾倒角度を電動で行う車両用シート装置の制御装置に関する。

従来、車両用シートに備えるシートバックの傾斜角度を調整制御する車両用シート制御装置として、例えば、特許文献１に示す車両用シート制御装置が提案されている。この車両用シート制御装置は、車両用シートのシートバックの傾斜角度を変更する変更手段と、この変更手段によって傾斜角度を変更する際に、第一の速度で傾斜角度の変更を開始し所定のタイミングの後に第一の速度より速い第二の速度で傾斜角度の変更を行うように変更手段を制御する制御手段とを備えている。

ここで、制御手段は、車両用シートのシートバックの駆動制御を行うシートバック制御ＥＣＵおよび車両用シートのシートバックの角度を調節するためのリクライニングアクチュエータを備えており、シートバック制御ＥＣＵに電源回路とスイッチ入力回路とモータ駆動回路を接続するマイクロコンピュータを有し、リクライニングアクチュエータにシートバックの傾斜を行うモータと、シートバックの位置（リクライニング角度）を検出するセンサを有することで、マイクロコンピュータによってモータの回転速度を可変してシートバックの傾斜角度の変更している。

特開２０１０−１４９７２０

しかし、上記に記載する車両用シート制御装置の制御手段に備えるモータは、マイクロコンピュータなどに電力を供給しているバッテリーの電圧に比例して回転速度が決まることから、バッテリーの電圧が低い場合において、モータの回転を高速にすることは困難であると考えられる。

本発明は上記の課題を解決するために成されたものであって、電源（バッテリー）の電圧が低い場合であってもモータの回転を高速にできシートバックの前傾および復帰の移動を高速にすることを目的とする。

車両用シートの前傾および復帰を行うモータと、モータの回転を制御するモータ制御装置と、モータの回転方向の判別を行う判別手段と、判別手段にモータの回転方向を指示する入力装置と、モータとモータ制御装置と判別手段と入力装置の電力源となる電源とを備える車両用シート制御装置であって、モータ制御装置は、電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、モータの駆動速度を制御するＰＷＭドライバを備え、モータは、昇圧回路により昇圧された電圧を基に回転しＰＷＭドライバにおいて回転速度が制御されることを技術的特徴とする。

請求項１記載の車両用シート制御装置によれば、電源の電圧を昇圧回路によって昇圧し、昇圧した電圧を電力源としてモータを回転することで高速回転可能になることから、シートバックの前傾および復帰の移動を高速化することができる。

本発明の車両用シート制御装置の概略構成を示す図である。シートバックの前傾動作を示す図であって、（ａ）シートバックが前傾開始位置にある図を示す。（ｂ）シートバックが前傾開始位置から前傾速度可変位置まで前傾する動作を示す図、（ｂ）シートバックが前傾速度可変位置から前傾終了位置まで前傾する動作を示す図である。シートバックの復帰動作を示す図であって、（ａ）シートバックが復帰開始位置にある図を示す。（ｂ）シートバックが復帰開始位置から復帰速度倍速開始位置まで復帰する動作を示す図、（ｃ）シートバックが復帰速度倍速開始位置から復帰速度倍速終了位置まで復帰する動作を示す図、（ｄ）シートバックが復帰速度倍速終了位置から復帰終了位置まで復帰する動作を示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
本発明の車両用シート制御装置１０は、図１に示すように、車両用シート１００の前傾および復帰を行うモータ１１と、モータ１１の回転を制御するモータ制御装置１２と、モータ１１の回転方向の判別を行う判別手段１３と、判別手段１３にモータ１１の回転方向を指示する入力装置１４と、モータ１１とモータ制御装置１２と判別手段１３と入力装置１４の電力源となる電源１５とを備える。

先ず、車両用シート制御装置１０を備える車両用シート１００について説明する。
車両用シート１００は、車体フロアに取付けられ乗員が着座する座面を有するシートクッション１１０と、このシートクッション１１０に対して傾倒可能に取付けられるシートバック１２０と、シートバック１２０のシートクッション１１０に対する傾倒角度を規制および規制した状態を解除するリクライニング装置１３０と、リクライニング装置１３０を作動しシートバック１２０の前傾および復帰を行う傾倒機構１４０（図示しない）とで構成されている。ここで、シートバック１２０は、本実施例において、シートクッション１１０との連結部の一方にリクライニング装置１３０を設けた構造とし、他方にフリーヒンジを配設することとする。

次に、本発明に係わる車両用シート制御装置１０について図１を用いて説明する。

モータ１１は、車両用シート１００の傾倒機構１４０に備えられシートバック１２０のシートクッション１１０に対する前傾および復帰を行うための動力であって、後述する入力装置１４が操作されることで回転する。このモータ１１は、一般的な直流モータであって、電圧に比例して回転速度が変化する。ここで、モータを回転する電圧は、本実施例において、後述するモータ制御装置１２に有する昇圧回路１２ｃによって昇圧された電圧を電力源とすることからモータ１１の回転を高速にすることが可能となる。このモータ１１は、モータ制御装置１２において回転が制御される。

モータ制御装置１２は、モータ１１の回転を制御する装置であって、モータ１１の回転速度を制御するＰＷＭドライバ１２ａと、モータ１１の回転を検知するパルスセンサ１２ｂと、後述する電源１５の電圧を昇圧する昇圧回路１２ｃとを備える。

ＰＷＭドライバ１２ａは、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を変化させるものであって、モータ１１の回転をＰＷＭ制御することが可能となる。ここで、デューティー比とは、パルス波の周期とパルス幅との比率のことであり、パルスの周期に対してパルス幅を小さく設定するとモータ１１の回転を低速にすることができ、パルスの周期に対してパルス幅を大きく設定するとモータ１１の回転を高速にすることが可能となる。

このＰＷＭドライバ１２ａは、シートバック１２０の前傾を行う場合、シートバック１２０の前傾開始位置から所定の角度前傾した位置（前傾速度可変位置）に到達するまでの間においては、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を大きく設定することでモータ１１の回転を高速にしている。ここで、ＰＷＭドライバ１２ａは、シートバック１２０が前傾速度可変位置に到達すると、シートバック１２０の前傾を終了する前傾終了位置までの間において、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を徐々に小さく設定することでシートバック１２０の前傾速度を徐々に低速にした後モータ１１の回転を停止することが可能となる。

またＰＷＭドライバ１２ａは、シートバック１２０の復帰を行う場合、シートバック１２０の復帰開始位置から所定の角度復帰した位置（復帰速度倍速開始位置）まで到達するまでの間においては、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を徐々に大きく設定することでモータ１１の回転を徐々に高速にしている。またＰＷＭドライバ１２ａは、シートバック１２０の復帰角度が復帰速度倍速開始位置から復帰速度倍速終了位置にある場合においては、モータ１１に入力するパルス波を大きく設定することでモータ１１の回転を高速にしている。ここで、ＰＷＭドライバ１２ａは、シートバック１２０の復帰角度が復帰速度倍速終了位置に到達すると、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を徐々に小さく設定することでシートバック１２０の復帰速度を徐々に低速にした後モータ１１の回転を停止させることが可能となる。

パルスセンサ１２ｂは、モータ１１の回転を検知するセンサであって、モータ１１の回転数を検知することでシートバック１２０のシートクッション１１０に対する傾倒角度を検知することができる。そのため、パルスセンサ１２ｂは、モータ１１の回転速度を変化させる前傾速度可変位置と復帰速度倍速開始位置と復帰速度倍速終了位置とを検出することが可能となる。

昇圧回路１２ｃは、電圧を昇圧するための回路であって、本実施例において、後述する電源１５の電圧をＤＣ−ＤＣコンバータにて昇圧する。この昇圧回路１２ｃは、電源１５の電圧を昇圧することで、モータ１１の回転を高速にすることを可能としている。

判別手段１３は、モータ１１の回転方向の判別を行う手段であって、乗員によって後述する入力装置１４が操作されると、シートバック１２０の前傾および復帰の判別を行いモータ制御装置１２にモータ１１の回転方向を指示する。

入力装置１４は、モータ１１の回転方向を指示する装置であって、シートバック１２０の前傾を指示する前傾操作スイッチ１４ａと、シートバック１２０の復帰を指示する自動復帰スイッチ１４ｂとを備える。ここで、前傾操作スイッチ１４ａおよび自動復帰スイッチ１４ｂは、車両に乗車する乗員によって操作されている状態の時のみモータ１１を回転する構造としたり、車両に乗車する乗員が一度操作するだけでモータ１１を回転する構造であってもよく、乗員によって操作されることでモータ１１の回転方向を判別手段１３に伝達している。

電源１５は、モータ１１とモータ制御装置１２と判別手段１３と入力装置１４の電力源となるものであって、本実施例において、車両に搭載するバッテリーとする。ここで電源１５は、車両に搭載するバッテリーに限定する必要はなく、例えば、車両用シート１００が車両室内外で使用可能な脱着式電動車椅子であった場合、脱着式電動車椅子に備えるバッテリーであってもよい。

以下に、車両用シート１００が車両用シート制御装置１０によって制御されながらシートバック１２０を前傾する動作について図２を用いて説明する。

車両に乗車する乗員は、シートバック１２０の前傾を行うため、入力装置１４の前傾操作スイッチ１４ａを操作する。すると、入力装置１４の前傾操作スイッチ１４ａは、乗員により操作された内容を判別手段１３に伝達する。判別手段１３は、前傾操作スイッチ１４ａが操作されたことを判別することで、モータ１１の回転方向を決定しモータ制御装置１２に伝達する。

モータ制御装置１２は、判別手段１３が判別した方向にモータ１１の回転を行う。この際、モータ１１は、パルスセンサ１２ｂによってシートバック１２０の傾倒角度を検知することが可能であるため、シートバック１２０の前傾角度が前傾速度可変位置まで到達までの間において、ＰＷＭドライバ１２ａによってモータ１１に入力するパルス波のデューティー比を大きく設定し高速に回転するように制御する。シートバック１２０の前傾角度が前傾速度可変位置まで到達するとモータ１１は、ＰＷＭドライバ１２ａによって徐々に低速回転するように制御されシートバック１２０が前傾終了位置に到達すると回転が停止する。

次に、車両用シート１００が車両用シート制御装置１０によって制御されながらシートバック１２０を復帰する動作について図３を用いて説明する。

車両に乗車する乗員は、前傾状態にあるシートバック１２０の復帰を行うため、入力装置１４の自動復帰スイッチ１４ｂを操作する。すると、入力装置１４の自動復帰スイッチ１４ｂは、乗員により操作された内容を判別手段１３に伝達する。判別手段１３は、自動復帰スイッチ１４ｂが操作されたことを判別することで、モータ１１の回転方向を決定しモータ制御装置１２に伝達する。

モータ制御装置１２は、判別手段１３が判別した方向にモータ１１の回転を行う。この際、モータ１１は、パルスセンサ１２ｂによってシートバック１２０の傾倒角度を検知することが可能であるため、シートバック１２０の復帰角度が復帰開始位置から復帰速度倍速開始位置に到達するまでの間においては、ＰＷＭドライバ１２ａによってモータ１１に入力するパルス波のデューティー比を徐々に大きく設定することでモータ１１の回転を徐々に高速に制御している。また、モータ１１は、シートバック１２０の復帰角度が復帰速度倍速位置から復帰速度倍速終了位置にある場合においては、ＰＷＭドライバ１２ａによってモータ１１に入力するパルス波のデューティー比を大きく設定した状態であって、高速で回転するように制御される。ここで、モータ１１は、シートバック１２０の復帰角度が復帰速度倍速終了位置に到達すると、モータ１１に入力するパルス波のデューティー比を徐々に小さく設定することでモータ１１の回転を徐々に低速に制御した後、シートバック１２０の復帰角度が復帰終了位置に到達するとモータ１１の回転を停止する。

ここで、上記に示すシートバック１２０の前傾および復帰を行うための動力となるモータ１１は、電源１５の電圧が昇圧回路１２ｃによって昇圧された電圧を電力源としていることから、バッテリーの電圧をそのまま使用する場合に比べ高速で回転することが可能となる。そのため、高速回転かのうになったモータ１１は、シートバック１２０の前傾および復帰の移動を高速にすることが可能となる。また高速回転可能になったモータ１１は、ＰＷＭドライバ１２ａにより低速に制御した場合において、高速回転時と低速回転時とで落差をつけることが可能となるため高級感のあるシートの移動を実現することができる。

１０車両用シート制御装置
１１モータ
１２モータ制御装置
１２ａＰＷＭドライバ
１２ｂパルスセンサ
１２ｃ昇圧回路
１３判別手段
１４入力回路
１４ａ前傾操作スイッチ
１４ｂ自動復帰スイッチ
１５電源

Claims

車両用シートの前傾および復帰を行うモータと、
該モータの回転を制御するモータ制御装置と、
前記モータの回転方向の判別を行う判別手段と、
該判別手段に前記モータの回転方向を指示する入力装置と、
前記モータと前記モータ制御装置と前記判別手段と前記入力装置の電力源となる電源とを備える車両用シート制御装置であって、
前記モータ制御装置は、前記電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記モータの駆動速度を制御するＰＷＭドライバを備え、
前記モータは、前記昇圧回路により昇圧された電圧を基に回転し前記ＰＷＭドライバにおいて回転速度が制御されることを特徴とする車両用シート制御装置。