JP2015196476A - シート制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの状態によらず、ユーザの設定した動作速度で動作するシート制御装置を提供する。【解決手段】シートの姿勢および位置を調整するための調整部と、調整部を動作させるアクチュエータと、シートの状態を検知する検知部と、シートの状態に基づいて、調整部を予め定められた動作速度で動作させるために、アクチュエータを駆動制御するための制御パラメータを演算する演算部と、制御パラメータに基づいて、アクチュエータを駆動制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、位置および姿勢の調整が可能なシートを制御するシート制御装置に関する。

例えば車両のスライドシートなどの可動体については、モータなどの電動アクチュエータを利用した駆動システム（すなわち、シート駆動装置など）が普及している。このようなシステムでは、ユーザが操作スイッチ等の操作部を操作することで、可動体が動作する。

さらに、ユーザが、可動体の動作速度を容易に切り替えることができ、可動体をユーザの意思や感性に対応した速度で動作させる制御装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−０８０４４４号公報

特許文献１では、ユーザの意図を反映して動作速度を設定できるが、シートに印加される荷重やシートの取り付け角度によってはユーザの設定した動作速度で動作できない。

上記問題点を背景として、本発明は、シートの状態によらず、ユーザの設定した動作速度で動作するシート制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのシート制御装置は、シートの姿勢および位置を調整するための調整部と、調整部を動作させるアクチュエータと、シートの状態を検知する検知部と、シートの状態に基づいて、調整部を予め定められた動作速度で動作させるために、アクチュエータを駆動制御するための制御パラメータを演算する演算部と、制御パラメータに基づいて、アクチュエータを駆動制御する制御部と、を備える。

従来技術の構成は、アクチュエータの動作速度を所定値とするもので、調整部（すなわち、シート）の動作速度を一定とするものではない。上記構成によって、シートの状態によらず、予め定められた一定の動作速度で調整部を動作させることができ、ユーザに違和感や不快感を与えない。

本発明のシート制御装置が適用されたシートの構成を示す図。 シート制御装置の構成を示すブロック図。 シート制御処理を説明するフロー図。

図１に示すように、本発明のシート制御装置１００が適用されたシート１は、例えば、８方向（Ａ〜Ｄ方向）への移動または姿勢変更が可能な、いわゆるエイト・ウェイ・シート（8-way-seat）である。

座部１ａの側面には、操作スイッチ群４を備える。操作スイッチ群４は、スイッチ４ａ、４ｂ、４ｃを含む。

スイッチ４ａは、座部１ａを模した横長の形状である。長辺方向へ操作すると、スライド調整部１７（本発明の調整部）により座部１ａを車両前後方向（Ａ方向）にスライド（平行移動）させるための指示を出力する。また、車両の後方側の端部を上下方向へ操作すると、リフター調整部１３（本発明の調整部）により座部１ａすなわちシート１全体を上下方向（Ｃ方向）に移動させるための指示を出力する。また、車両の前方側の端部を上下方向へ操作すると、フロントバーチカル調整部１１（本発明の調整部）により座部１ａの前方側のみを上下方向（Ｄ方向）に移動させるための指示を出力する。

スイッチ４ｂは、背もたれ部１ｂを模した縦長の形状である。短辺方向に操作することで、リクライニング調整部１５（本発明の調整部）により、座部１ａに対して回転可能に支持された背もたれ部１ｂを前方あるいは後方（Ｂ方向）に姿勢変更させるための指示を出力する。

スイッチ４ｃ（本発明の設定部）は、各調整部の動作速度を設定するためのもので、調整部毎に異なる速度を設定することができる。設定内容は、調整部に関連付けて記憶部２３に記憶する。スイッチ４ｃは、調整部（１１、１３、１５、１７の総称、以下同じ）毎に設けてもよい。

上述の構成が、「調整部の動作速度を設定する設定部を備える」ものである。本構成によって、シートの状態によらず、ユーザの設定した動作速度で調整部を動作させることができる。

座部１ａの表面近傍の内部には、荷重検知部５ａ（本発明の検知部）を備える。また、背もたれ部１ｂの表面近傍の内部には、荷重検知部５ｂ（本発明の検知部）を備える。これらの荷重検知部は、着座した乗員、あるいはシートに置かれた荷物により印加される荷重を検知し、制御部１９に出力する。周知のエアバッグシステムの乗員検知部として荷重検知部を備えているときは、例えば、車内ＬＡＮを介して、エアバッグシステムから、座席に印加された荷重に関する情報を取得してもよい。

上述の構成が、「検知部は、シートに印加される荷重を検知する荷重検知部を含み、シートに印加される荷重を、シートの状態として検知する」ものである。従来技術の構成では、アクチュエータの動作速度を一定としているので、シートに着座している乗員の体重、シート上の荷物の有無により、シートの動作速度は変化する。一方、本発明の構成では、シートに印加される荷重に関係なく、シート動作時の速度が一定になりユーザに違和感・不快感を与えない。

座部１ａの側面には、傾斜角検知部６（本発明の検知部）を備える。傾斜角検知部６は、シート１（すなわち、車両）の少なくとも前後方向、さらには左右方向の、水平面に対する傾斜角を検知し、制御部１９に出力する。例えば周知のナビゲーション装置に傾斜角検知部を備えているときは、車内ＬＡＮを介して、ナビゲーション装置から傾斜角に関する情報を取得してもよい。

上述の構成が、「検知部は、シートの傾斜角を検知する傾斜角検知部を含み、シートの傾斜角を、シートの状態として検知する」ものである。従来技術の構成では、アクチュエータの動作速度を所定値としているので、シートの傾斜角により、シートの動作速度は変化する。例えば、シートを前方に移動させるとき、平坦な場所に停車しているときと、車両が下り坂に停車しているとき、従来技術の構成（アクチュエータの動作速度が一定）では、下り坂に停車しているときの方が、重力加速度の影響を受けて、シートの動作速度は速くなる。一方、本発明の構成では、シートの傾斜角に関係なくシートの動作速度は一定になりユーザに不快感を与えない。

背もたれ部１ｂには、リクライニング角検知部７（本発明の検知部）を備える。リクライニング角検知部７は、座部１ａおよび背もたれ部１ｂのなす角度（リクライニング角）を検知し、制御部１９に出力する。

上述の構成が、「検知部は、シートの背もたれ部のリクライニング角を検知するリクライニング角検知部を含み、リクライニング角を、シートの状態として検知する」ものである。リクライニング角が比較的深い（背もたれ部がより後方に傾斜している）状態では、リクライニング角が比較的浅い（背もたれ部が直立に近い）状態よりも、背もたれ部に印加する荷重の鉛直方向成分が大きい。よって、従来技術の構成（アクチュエータの動作速度が一定）では、リクライニング角が比較的深いときの背もたれ部の動作速度は、リクライニング角が比較的浅いときよりも遅くなる。一方、本発明の構成では、リクライニング角に関係なく背もたれ部１ｂの動作速度が一定になることでユーザに不快感を与えない。

図２のように、調整部（１１、１３、１５、１７）は、それぞれ、モータ（Ｍ）１１ａ、１３ａ、１５ａ、１７ａ（本発明のアクチュエータ）により駆動される。モータ（１１ａ、１３ａ、１５ａ、１７ａの総称、以下同じ）の駆動用電力は、それぞれ、駆動回路１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１７ｂ（本発明の制御部）を介して電源部２１から供給される。

駆動回路（１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１７ｂの総称、以下同じ）、つまり、モータは制御部１９により制御される。制御部１９（本発明の演算部、制御部）は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等（いずれも図示せず）からなる周知のマイクロコンピュータとして構成される。制御部１９は、各モータの目標回転数あるいは印加トルクを演算する。

モータをＰＷＭ制御する構成のときには、これらの演算結果に基づいてＰＷＭ周期あるいはデューティー比を演算する。制御部１９から駆動回路にこれらの演算結果を駆動信号として出力し、駆動回路は制御部１９からの駆動信号に基づきモータを駆動する。

上述の構成が、「アクチュエータはモータを含み、制御部は、モータをＰＷＭ制御に基づいて駆動制御し、演算部は、制御パラメータとして、ＰＷＭ制御に用いる周期あるいはデューティー比を演算する」ものである。本構成によって、広く用いられているＰＷＭ制御を用いたシート制御装置にも、本発明の構成を適用できる。

検出部１１ｃ、１３ｃ、１５ｃ、１７ｃは、それぞれ、以下のうちの少なくとも一つ（以降、「検出状態」と称する）を検出し、制御部１９に出力する。制御部１９は、これらの状態を制御パラメータに加味して、調整部の動作速度が設定速度と一致するように、また、モータの負荷が定格を超えないようにモータの駆動制御を行う。
・調整部の移動速度あるいは加速度。
・モータの回転数。
・モータの回転速度あるいは加速度。
・モータの回転位置（位置信号）。
・モータの駆動電流（電流信号）。

記憶部２３は、フラッシュメモリ等の、電源部２１からの電力供給が停止しても記憶内容を保持することができる不揮発性記憶媒体を用いる。記憶部２３には、制御プログラム、およびシート制御装置の動作に必要なデータが記憶される。制御部１９が該制御プログラムを実行することで、シート制御装置１００の種々の機能を実現する。また、記憶部２３には、各調整部の動作速度のデフォルト値が記憶されている。

図３を用いて、記憶部２３に記憶された制御プログラムに含まれＣＰＵ１１が実行するシート制御処理を説明する。まず、スイッチ（４ａ、４ｂの総称、以下同じ）の操作の有無を判定する。

スイッチの操作を検出したとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、操作内容を判別する（Ｓ１２）。すなわち、スイッチ４ａの場合は、どの部位をいずれの方向に操作されたか、スイッチ４ｂの場合は、いずれの方向に操作されたかを判別する。

次に、操作内容に基づき、記憶部２３に記憶された設定内容（すなわち、操作内容に対応する調整部の動作速度）を読み出す（Ｓ１３）。ユーザによる動作速度の設定が行われていないときには、デフォルトの動作速度が読み出される。

次に、以下のうちの少なくとも一つを含むシート状態を取得する（Ｓ１４）。
・傾斜角検知部６が検知したシート１の傾斜角。
・リクライニング角検知部７が検知した背もたれ部１ｂのリクライニング角。
・荷重検知部（５ａ、５ｂ）が検知した座部１ａおよび背もたれ部１ｂへの荷重。

次に、シート状態および、検出部から取得した上述の検出状態に基づき、該当する調整部を設定速度で動作するように、モータを駆動制御するための制御パラメータを演算する（Ｓ１５）。制御パラメータは、例えば、モータの回転数、駆動トルク、印加電流が挙げられる。制御パラメータは、設定されている調整部の動作速度とシート状態とに基づいて演算する。例えば、リフター調整部１３を動作させる場合、動作速度、シート１の傾斜角、座部１ａへの荷重、および、背もたれ部１ｂへの荷重の垂直方向成分に基づいて演算する。制御パラメータを、マップデータとして記憶部２３に予め記憶しておいてもよい。

次に、モータをＰＷＭ制御するときは、求めた制御パラメータに基づき、ＰＷＭデューティー比を演算する（Ｓ１６）。このとき、現在のモータの状態（回転数、加速度など）を加味してもよい。最後に、求めたＰＷＭデューティー比に基づき、モータを駆動する（Ｓ１７）。モータ駆動中も、シート状態および検出状態を取得して、調整部の動作速度が設定された値となるように、制御パラメータを演算してフィードバック制御を行う。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ シート
１ａ 座部
１ｂ 背もたれ部
４ 操作スイッチ群
４ｃ スイッチ（設定部）
５ａ、５ｂ 荷重検知部（検知部）
６ 傾斜角検知部（検知部）
７ リクライニング角検知部（検知部）
１１ フロントバーチカル調整部（調整部）
１３ リフター調整部（調整部）
１５ リクライニング調整部（調整部）
１７ スライド調整部（調整部）
１１ａ、１３ａ、１５ａ、１７ａ モータ（アクチュエータ）
１１ｂ、１３ｂ、１５ｂ、１７ｂ 駆動回路（制御部）
１９ 制御部（演算部、制御部）
１００ シート制御装置

Claims (6)

1. シートの姿勢および位置を調整するための調整部と、
   前記調整部を動作させるアクチュエータと、
   前記シートの状態を検知する検知部と、
   前記シートの状態に基づいて、前記調整部を予め定められた動作速度で動作させるために、前記アクチュエータを駆動制御するための制御パラメータを演算する演算部と、
   前記制御パラメータに基づいて、前記アクチュエータを駆動制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするシート制御装置。
2. 前記調整部の動作速度を設定する設定部を備える請求項１に記載のシート制御装置。
3. 前記検知部は、前記シートに印加される荷重を検知する荷重検知部を含み、
   前記シートに印加される荷重を、前記シートの状態として検知する請求項１または請求項２に記載のシート制御装置。
4. 前記検知部は、前記シートの傾斜角を検知する傾斜角検知部を含み、
   前記シートの傾斜角を、前記シートの状態として検知する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のシート制御装置。
5. 前記検知部は、前記シートの背もたれ部のリクライニング角を検知するリクライニング角検知部を含み、
   前記リクライニング角を、前記シートの状態として検知する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のシート制御装置。
6. 前記アクチュエータはモータを含み、
   前記制御部は、前記モータをＰＷＭ制御に基づいて駆動制御し、
   前記演算部は、前記制御パラメータとして、前記ＰＷＭ制御に用いる周期あるいはデューティー比を演算する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のシート制御装置。

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