JP2019069776A - 乗物用シート装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】急操舵をした場合であっても、乗員の良好なホールドを実現することができる乗物用シート装置を提供する。【解決手段】少なくともシートバックの一部の向きを左右に変える制御装置１００は、横加速度を取得する横加速度取得手段１１０と、操舵速度を取得する操舵速度取得手段１２０と、横加速度および操舵速度とに基づいてアクチュエータ５１を制御して、少なくともシートバックの一部の向きを旋回方向に向けるシート姿勢制御を実行する姿勢制御手段１３０とを備える。姿勢制御手段１３０は、横加速度の大きさが第１加速度閾値より大きくなった場合に、シート姿勢制御を実行するとともに、操舵速度の大きさが操舵速度閾値より大きく、かつ、横加速度の大きさが第１加速度閾値よりも小さく操舵速度の向きとは左右逆向きの第２加速度閾値より大きくなった場合にも、シート姿勢制御を実行するように構成される。【選択図】図５

Description

本発明は、乗物の旋回状態に応じて少なくともシートバックの一部の向きを変更可能な乗物用シート装置に関する。
従来、乗物が旋回したときに、旋回方向と逆側に発生する横加速度により乗員のホールド性が低下しないように、シートバックの背板部分を旋回方向に向けて向きを変更するように構成された車両用のシート装置が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明では、車両に掛かる横加速度を計算により取得し、横加速度が所定の閾値を超えた場合に、シートバックの背板部分の向きを変更するように制御している（以下、本明細書において「シート姿勢制御」という。）。
特開２０１３−０４９３５７号公報
しかし、右に切っていたステアリングを左に切るような切返し操舵をする場合など、ステアリングの急操舵をした場合には横加速度が急激に増大するため、特許文献１のように、横加速度が所定の閾値を超えたことを条件としてシート姿勢制御の駆動動作を開始していたのでは、シート姿勢制御の駆動動作の完了が遅く、乗員の十分なホールド性を達成できないという問題がある。
そこで、本発明は、急操舵をした場合であっても、乗員の良好なホールドを実現することができる乗物用シート装置を提供することを目的とする。
前記した目的を達成するための本発明は、シートクッションおよびシートバックを含むシートと、少なくとも前記シートの一部の向きを変えることが可能なアクチュエータを含む姿勢制御機構と、当該アクチュエータを制御する制御装置とを備える乗物用シート装置であって、前記制御装置は、乗員の操舵に基づいて前記アクチュエータを制御してシート姿勢制御を実行する姿勢制御手段を備え、前記姿勢制御機構は、左右両側に設けられ、各前記姿勢制御機構のアクチュエータの一方によって前記シートバックまたは前記シートクッションを前方に押すことで、少なくとも前記シートバックの全体の向きを左右に変えるように構成されたことを特徴とする。
また、前記姿勢制御手段は、右旋回時には、左側に位置する前記姿勢制御機構の前記アクチュエータを作動させ、左旋回時には、右側に位置する前記姿勢制御機構の前記アクチュエータを作動させる構成としてもよい。
また、前記姿勢制御機構は、前記シートクッションに対し、前記シートバックの全体の向きを左右に変えるように構成されてもよい。
また、前記シートバックは、回転軸が設けられ、前記シートクッションは、前記回転軸を回転可能に支持する支持部が設けられ、前記回転軸が前記シートクッションに対して回転することで、前記シートバックが前記シートクッションに対して左右に揺動可能である構成としてもよい。
また、前記回転軸は、左右両側の前記姿勢制御機構の間に位置する構成としてもよい。
また、前記姿勢制御機構は、前記シートクッションの向きを変えるように構成されていてもよい。
また、前記姿勢制御機構は、台座に対して回転可能な回転テーブルを有し、当該回転テーブルに前記シートが固定されていてもよい。
また、前記姿勢制御機構は、前記回転テーブルより後方に配置されていてもよい。
また、前記制御装置は、所定の条件が満たされている間、前記シートクッションの向きを固定する構成としてもよい。
また、乗物用シート装置は、シートクッションおよびシートバックを含むシートと、少なくとも前記シートの一部の向きを変えることが可能なアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを備える乗物用シート装置であって、前記制御装置は、横加速度を取得する横加速度取得手段と、操舵速度を取得する操舵速度取得手段と、前記横加速度取得手段が取得した横加速度と、前記操舵速度取得手段が取得した操舵速度とに基づいて前記アクチュエータを制御して、少なくとも前記シートの一部の向きを変えるシート姿勢制御を実行する姿勢制御手段とを備えることができる。そして、前記姿勢制御手段は、前記横加速度の大きさが第１加速度閾値より大きくなった場合に、前記シート姿勢制御を実行するとともに、切返し操舵による前記横加速度の増大を予測した場合にも、前記シート姿勢制御を実行するように構成されていてもよい。
また、前記操舵速度閾値は、ユーザの操作により可変とされている構成としてもよい。
一般に、乗物のステアリングを素速く操舵すると、その後、高い確率でステアリングの操舵方向、つまり、旋回方向と逆に大きな横加速度が発生する。そこで、前記操舵速度に基づいて切返し操舵による前記横加速度の増大を予測した場合にも、前記シート姿勢制御を実行することで、早いタイミングでシート姿勢制御の駆動動作を開始することができ、乗員の良好なホールド性を実現することができる。
前記した装置において、前記姿勢制御手段は、前記操舵速度の大きさが操舵速度閾値より大きく、かつ、前記横加速度の大きさが前記第１加速度閾値よりも小さく前記操舵速度の向きとは左右逆向きの第２加速度閾値より大きくなった場合に、前記シート姿勢制御を実行するように構成することができる。
操舵速度の大きさが操舵速度閾値より大きく、さらに、横加速度の大きさが、第１加速度閾値よりも小さく操舵速度の向きとは左右逆向きの第２加速度閾値よりも大きくなった場合には、切返し操舵による横加速度の増大が予測できる。そこで、この場合にシート姿勢制御の駆動動作を開始することで、横加速度の大きさが第１加速度閾値より大きくなる前にシート姿勢制御の駆動動作を開始することができるので、乗員の良好なホールドを実現することができる。
前記した装置において、前記第２加速度閾値は、前記第１加速度閾値の半分より小さくすることができる。このようにすることで、適切なタイミングでシート姿勢制御を開始して、良好なホールド性を実現することができる。
また、前記操舵速度閾値は、１００〜１５０ｄｅｇ／ｓとすることが望ましい。このようにすることで、適切なタイミングでシート姿勢制御を開始して、良好なホールド性を実現することができる。
そして、前記姿勢制御手段は、前記シート姿勢制御中において、横加速度の大きさがリセット閾値よりも小さくなった場合に、前記シート姿勢制御を終了するように構成することができる。
さらに、前記第２加速度閾値の大きさは、前記リセット閾値の大きさよりも小さくしておくと、適切なタイミングでシート姿勢制御を開始して、良好なホールド性を実現することができる。
また、前記操舵速度閾値は、ユーザの操作により可変とされていることが望ましい。このような構成によれば、ユーザの好みに応じて操舵速度閾値を変更して、ユーザの好みのシートのホールド感を実現することができる。また、この場合には、前記制御装置は、前記操舵速度閾値を記憶する不揮発性記憶装置を備えることで、ユーザの設定を保持することができる。
また、前記した装置において、前記シートバックは、乗員の背中が当たる中央部と、当該中央部の左右両側に配置されて前記中央部よりも前側に張り出した側部とを有していてもよい。この場合、前記アクチュエータは、前記中央部を動かすように設けられていてもよいし、前記側部を動かすように設けられていてもよい。
また、前記した装置において、前記アクチュエータは、前記シートバックの全体を動かすように設けられていてもよいし、前記シートの全体を動かすように設けられていてもよい。
前記した装置において、前記シートバックは、シートバックフレームと、シートバックパッドとを有し、前記シートバックパッドの後方で前記シートバックフレームに支持され、乗員からの後退移動荷重が前記シートバックに作用すると後退移動可能に構成された受圧部材をさらに備えることができる。この場合、前記アクチュエータは、前記受圧部材を動かすように設けてもよい。
前記横加速度取得手段は、乗物の速度と、操舵角とに基づいて、横加速度を計算により取得するように構成することが望ましい。
横加速度を横加速度センサにより取得した場合には、乗物の傾斜や路面の轍などにより横加速度の値が過敏に変化しやすいが、このように、乗物の速度と操舵角とに基づいて計算により取得した横加速度を用いることで、簡単な構成で横加速度の過敏な変化を抑制して安定した制御を行うことができる。
そして、この場合には、前記横加速度取得手段は、横加速度ＧＣを
Ｒ＝（１＋ＡＶ２）／（Ｌ／φ）
ＧＣ＝Ｖ２／Ｒ
Ａ：車両固有の定数であるスタビリティファクタ
Ｌ：車両のホールベース
φ：操舵角
Ｒ：旋回半径
により計算することができる。
前記した装置において、前記横加速度取得手段は、横加速度センサから横加速度の値を取得するように構成してもよいし、車両が備える電子制御ユニットから横加速度の値を取得するように構成することもできる。
また、姿勢制御機構は、シートクッションの後部に配置することができる。
また、姿勢制御機構は、シートクッションの座面よりも下に配置することができる。
また、姿勢制御機構がシートクッションの向きを変えるように構成されている場合、制御装置は、所定の条件が満たされている間、シートクッションの向きを固定することができる。
一実施形態に係る乗物用シート装置としての車両用シート装置の斜視図である。 車両用シート装置に内蔵されるシートフレームの斜視図である。 姿勢制御機構の拡大斜視図である。 姿勢制御機構の動作を示す平面図であり、（ａ）は通常時、（ｂ）は右旋回時、（ｃ）は左旋回時を示す。 制御装置の構成を説明するブロック図である。 シート姿勢制御の初期の処理を示すフローチャートである。 右旋回中のシート姿勢制御の駆動動作の開始の判定および実行の処理を示すフローチャートである。 左旋回中のシート姿勢制御の駆動動作の開始の判定および実行の処理を示すフローチャートである。 車両走行時の操舵速度、横加速度および制御フラグを示すタイミングチャートである。 第１変形例に係るシート装置の分解斜視図である。 第２変形例に係るシート装置の分解斜視図である。 第３変形例に係るシート装置の制御装置のブロック図である。 第４変形例に係るシート装置の制御装置のブロック図である。
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、乗物用シート装置の一例としての車両用シートの機械的構成を説明した後、姿勢制御機構の制御のための構成を説明することとする。
＜車両用シートの機械的構成＞
図１に示すように、車両用シート装置１は、自動車の運転席に使用されるシート装置であり、シートクッションＳ１と、シートバックＳ２と、ヘッドレストＳ３とを含むシートＳを主に備えている。シートバックＳ２は、乗員の背中が当たる中央部Ｓ２１とシートバックＳ２の中央部Ｓ２１の左右両側に配置されて中央部Ｓ２１よりも前側に張り出した側部Ｓ２２とを有している。なお、車両用シート装置１は、運転席に限らず、助手席または後部座席など、任意のシート位置に設置することができる。
シートクッションＳ１およびシートバックＳ２には、図２に示すようなシートフレームＦが内蔵されている。シートフレームＦは、シートクッションＳ１のフレームを構成するシートクッションフレームＦ１と、シートバックＳ２のフレームを構成するシートバックフレームＦ２とから主に構成されている。シートクッションＳ１は、シートクッションフレームＦ１に、ウレタンフォームなどのクッション材からなるシートクッションパッドと、合成皮革や布地などからなる表皮材を被せることで構成され、シートバックＳ２は、シートバックフレームＦ２に、クッション材からなるシートバックパッドと、合成皮革や布地などからなる表皮材を被せることで構成されている。
シートバックフレームＦ２は、その下部がシートクッションフレームＦ１の後部にリクライニング機構ＲＬを介して回動自在に連結されている。これにより、シートバックＳ２は、シートクッションＳ１に対し前後に傾動可能となっている。
なお、本明細書において、前後、左右および上下は、リクライニング機構ＲＬによってシートバックＳ２が倒されていない状態の車両用シート装置１に着座した乗員を基準とする。
シートバックフレームＦ２は、上部フレーム１０と、左右のサイドフレーム２０と、下部フレーム３０とを主に有して構成され、上部フレーム１０、左右のサイドフレーム２０および下部フレーム３０が溶接などによって一体に結合された枠状に形成されている。そして、この枠状のシートバックフレームＦ２の内側には、乗員の背中を支持する受圧部材４０と、受圧部材４０の向きを左右に変えるための姿勢制御機構５０が配置されている。
受圧部材４０は、樹脂などからなる弾性変形可能な板状の部材であり、左右のサイドフレーム２０の間でシートバックパッドの後方に配置されている。詳しくは、受圧部材４０は、シートバックパッドを介して乗員の背中を支持する受圧部４０Ａと、受圧部４０Ａの上部における左右両端から左右方向外側および前方に延出した支持部４１とを有している。受圧部４０Ａは、シートバックＳ２の中央部Ｓ２１の後ろに位置し、支持部４１は、側部Ｓ２２の後ろに位置している。支持部４１は、上体上部を側方から支持するように機能する。
そして、受圧部材４０は、その後側に配置された上部連結ワイヤＷ１および下部連結ワイヤＷ２と係合してこれらにより支持されている。上部連結ワイヤＷ１は、その両端部が姿勢制御機構５０に係合して支持され、下部連結ワイヤＷ２は、その両端部がサイドフレーム２０の左右内側に設けられた揺動機構２１に係合して支持されている。このようにして、受圧部材４０は、乗員からの後退移動荷重がシートバックに作用すると後退移動可能に構成されている。
姿勢制御機構５０は、受圧部材４０の左右両側に配置され、制御装置１００（図５参照）により制御されることで受圧部材４０の左側部または右側部を前に押して移動させて受圧部材４０の向きを左右に変えることができるように構成されている。
図３に示すように、姿勢制御機構５０は、主に、アクチュエータ５１と、保持ブラケット５２と、第１リンク部材５３と、第２リンク部材５４と、付勢部材としてのトーションバネ５５とを備えて構成されている。
アクチュエータ５１は、第１リンク部材５３および第２リンク部材５４を回動させるための駆動源であり、正転および逆転が可能なステッピングモータ５１Ａと、ギヤボックス５１Ｂと、出力軸５１Ｃとを備え、出力軸５１Ｃが上下方向に沿うように配置されている。アクチュエータ５１は、保持ブラケット５２によりサイドフレーム２０に固定されている。そして、ステッピングモータ５１Ａからの駆動力がギヤボックス５１Ｂで減速されて出力軸５１Ｃに伝達されることで、出力軸５１Ｃが回動するようになっている。
第１リンク部材５３は、長尺状に形成される板状部材であり、その一端部がアクチュエータ５１の出力軸５１Ｃに固定されることで、他端部が出力軸５１Ｃを中心に前後方向に揺動可能となっている。第１リンク部材５３の上面には、第２リンク部材５４の揺動範囲を規定する２つの規制壁５８が突出して設けられている。
第２リンク部材５４は、第１リンク部材５３に回動可能に連結されている。第２リンク部材５４の先端部には、前記した上部連結ワイヤＷ１の先端が回動可能に係合する連結孔５４Ｂが形成されている。
トーションバネ５５は、一端が第１リンク部材５３に係合し、他端が第２リンク部材５４に係合しており、これにより、第１リンク部材５３に対し第２リンク部材５４を上から見て時計回りに付勢している。
なお、ここでの説明では、図３に示した右側の姿勢制御機構５０について説明したが、左側の姿勢制御機構５０は、右側の姿勢制御機構５０と左右対称に構成されている。
受圧部材４０は、図４（ａ）に示すように、通常時は、左右の姿勢制御機構５０が作動せずに受圧部材４０が後方に位置している。そして、図４（ｂ）に示すように、右旋回時には、後述する制御装置１００による制御によって、左側の姿勢制御機構５０のステッピングモータ５１Ａが正転し、第１リンク部材５３が前方に回動して、受圧部材４０が右に向けられるようになっている。一方、図４（ｃ）に示すように、左旋回時には、制御装置１００による制御によって、右側の姿勢制御機構５０のステッピングモータ５１Ａが正転し、第１リンク部材５３が前方に回動して、受圧部材４０が左に向けられるようになっている。なお、図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に戻す場合には、左側の姿勢制御機構５０のステッピングモータ５１Ａを逆転させ、図４（ｃ）の状態から図４（ａ）の状態に戻す場合には、右側の姿勢制御機構５０のステッピングモータ５１Ａを逆転させる。このように、姿勢制御機構５０は、受圧部材４０を動かすことによってシートバックＳ２の中央部Ｓ２１および側部Ｓ２２を動かすようになっている。
＜姿勢制御機構の制御のための構成＞
図５に示すように、制御装置１００は、アクチュエータ５１を駆動して受圧部材４０の左右の向きを制御するため、横加速度取得手段１１０と、操舵速度取得手段１２０と、姿勢制御手段１３０と、閾値設定手段１４０と、記憶装置１９０とを備えている。制御装置１００は、図示しないＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)などを有し、記憶装置１９０に予め記憶されているプログラムを読み出して実行することで、これらの各手段を実現している。
横加速度取得手段１１０は、車両にかかる横加速度を取得する手段であり、本実施形態においては、車輪速センサ９１から取得した車輪速度と、操舵角センサ９２から取得した操舵角とに基づいて横加速度ＧＣを計算により算出する。具体的には、横加速度ＧＣは、車輪速度から公知の方法により車体速度Ｖを決定し、車両固有の定数であるスタビリティファクタＡ、車両のホールベースＬ、操舵角φ、旋回半径Ｒを用いて、以下の式により計算することができる。
Ｒ＝（１＋ＡＶ２）／（Ｌ／φ）
ＧＣ＝Ｖ２／Ｒ
操舵速度取得手段１２０は、操舵速度を取得する手段であり、操舵角センサ９２から取得した操舵角を微分する（例えば、今回値と前回値の差をとる）ことにより操舵速度ＳＶを計算する。
なお、本実施形態において、操舵角φおよび操舵速度ＳＶは、ステアリングの操舵の角度および速度とするが、定数を変更すれば、車輪の操舵の角度および速度で計算してもよい。また、横加速度ＧＣおよび操舵速度ＳＶは、右を正、左を負とする。
姿勢制御手段１３０は、横加速度取得手段１１０が取得した横加速度ＧＣと、操舵速度取得手段１２０が取得した操舵速度ＳＶとに基づいてアクチュエータ５１を制御して、受圧部材４０の向きを旋回方向に向けるシート姿勢制御を実行する手段である。姿勢制御手段１３０は、横加速度ＧＣの大きさ（絶対値）が第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より大きくなった場合に、シート姿勢制御を実行するとともに、操舵速度ＳＶの大きさ（絶対値）が操舵速度閾値ＳＶｔｈより大きく、かつ、横加速度ＧＣの大きさが第１加速度閾値ＧＣｔｈ１よりも小さく操舵速度ＳＶの向きとは左右逆向きの第２加速度閾値ＧＣｔｈ２よりも大きくなった場合にも、シート姿勢制御を実行するように構成される。すなわち、姿勢制御手段１３０は、切返し操舵による横加速度ＧＣの増大を予測した場合にも、シート姿勢制御を実行するように構成されている。各閾値は、車両の特性に応じて走行試験により決定することができるが、操舵速度閾値ＳＶｔｈは、通常の乗用車であれば、例えば、１００〜１５０ｄｅｇ／ｓ程度に設定するとよい。また、第２加速度閾値ＧＣｔｈ２は、第１加速度閾値ＧＣｔｈ１の半分より小さいことが望ましい。これにより、適切なタイミングでシート姿勢制御を開始して、良好なホールド性を実現することができる。
なお、ここで、第１加速度閾値ＧＣｔｈ１自体は、正の値とし、右旋回時のように横加速度ＧＣを負で扱う場合においては、横加速度ＧＣの大きさが第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より大きいということをＧＣ＜−ＧＣｔｈ１と表すこととし、第２加速度閾値ＧＣｔｈ２および操舵速度閾値ＳＶｔｈなど、他の閾値についても同様に表す。
また、姿勢制御手段１３０は、シート姿勢制御中において、横加速度ＧＣの大きさがリセット閾値Ｒｔｈよりも小さくなった場合には、アクチュエータ５１を逆転させてシート姿勢制御を終了する。ここで、第２加速度閾値ＧＣｔｈ２の大きさはリセット閾値Ｒｔｈの大きさよりも小さい。このように第２加速度閾値ＧＣｔｈ２を設定することで、適切なタイミングでシート姿勢制御を開始して、良好なホールド性を実現することができる。
閾値設定手段１４０は、車両の操作パネル９３から入力を受け、操舵速度閾値ＳＶｔｈを記憶装置１９０に書き込んで設定する手段である。すなわち、ユーザが操作パネル９３を操作して操舵速度閾値ＳＶｔｈの大きさを大、中、小などから選択することで、操舵速度閾値ＳＶｔｈを変更して、好みのホールド感を設定することができるようになっている。
記憶装置１９０は、ＲＡＭなどの揮発性記憶装置およびＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性記憶装置を含み、各センサから取得した値や、各手段が計算した値、閾値などの設定値を記憶する装置である。
以上のように構成された制御装置１００の、シート姿勢制御の駆動動作の開始の判定および実行の処理の一例を図６から図８を参照して説明する。なお、図６から図８のフローチャートは、スタートからエンドまでの処理が繰り返し行われる。また、制御フラグＦＬは、シート姿勢制御を行っていない通常時が０であり、受圧部材４０を左に向けているとき（左旋回時）は２であり、右に向けているとき（右旋回時）は１であるとする。制御フラグＦＬの初期値は０である。
図６に示すように、制御装置１００は、車輪速センサ９１および操舵角センサ９２から値を取得し（Ｓ１０１）、横加速度取得手段１１０は、車輪速度と操舵角から横加速度ＧＣを計算する（Ｓ１０２）。また、操舵速度取得手段１２０は、操舵角から操舵速度ＳＶを計算する（Ｓ１０３）。そして、姿勢制御手段１３０は、旋回方向に応じてシート姿勢制御の開始の判定および実行（Ｓ２００）を行う。具体的には、右旋回中であれば、図７の処理を行い、左旋回中であれば、図８の処理を行う。
右旋回中の場合、図７に示すように、姿勢制御手段１３０は、横加速度ＧＣが、負の第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より小さいか（横加速度ＧＣの大きさがＧＣｔｈ１より大きいか）判定し、小さければ、（Ｓ１１１，Ｙｅｓ）、左のアクチュエータ５１を正転させて（Ｓ１１５）、受圧部材４０を右へ向け、制御フラグＦＬを１にする（Ｓ１１６）。
一方、ステップＳ１１１で、横加速度ＧＣが、負の第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より小さくない場合であっても（Ｓ１１１，Ｎｏ）、操舵速度ＳＶが操舵速度閾値ＳＶｔｈより大きく（Ｓ１１２，Ｙｅｓ）、かつ、横加速度ＧＣが操舵速度ＳＶの向きとは左右逆向きの、つまり、負の第２加速度閾値ＧＣｔｈ２よりも小さい（横加速度ＧＣの大きさが第２加速度閾値ＧＣｔｈ２よりも大きい）場合（Ｓ１１３，Ｙｅｓ）には、左のアクチュエータ５１を正転させて（Ｓ１１５）、受圧部材４０を右へ向け、制御フラグＦＬを１にする（Ｓ１１６）。ステップＳ１１２またはステップＳ１１３でＮｏと判定された場合、および、シート姿勢制御を開始した場合には、ステップＳ１３１へ進む。
そして、姿勢制御手段１３０は、制御フラグＦＬが１の場合（Ｓ１３１，Ｙｅｓ）、つまり、受圧部材４０を右に向けている場合には、横加速度ＧＣが、負のリセット閾値Ｒｔｈより大きいか（横加速度ＧＣの大きさが、リセット閾値Ｒｔｈより小さいか）判定し、大きければ（Ｓ１３２，Ｙｅｓ）、左のアクチュエータ５１を逆転させて（Ｓ１３３）、受圧部材４０を通常状態に戻し、制御フラグＦＬを０にする（Ｓ１３４）。一方、制御フラグＦＬが１でない場合（Ｓ１３１，Ｎｏ）および横加速度ＧＣが、負のリセット閾値Ｒｔｈより大きくない場合（Ｓ１３２，Ｎｏ）、制御フラグＦＬを変更することなく処理を終了する。
左旋回中の場合、図８に示すように、姿勢制御手段１３０は、横加速度ＧＣが、第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より大きいか判定し、大きければ（Ｓ１２１，Ｙｅｓ）、右のアクチュエータ５１を正転させて（Ｓ１２５）、受圧部材４０を左へ向け、制御フラグＦＬを２にする（Ｓ１２６）。
一方、ステップＳ１２１で、横加速度ＧＣが第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より大きくない場合であっても（Ｓ１２１，Ｎｏ）、操舵速度ＳＶが負の操舵速度閾値ＳＶｔｈより小さく（操舵速度ＳＶの大きさが操舵速度閾値ＳＶｔｈより大きく、）（Ｓ１２２，Ｙｅｓ）、かつ、横加速度ＧＣが操舵速度ＳＶの向きとは左右逆向きの、つまり、正の第２加速度閾値ＧＣｔｈ２よりも大きい場合（Ｓ１２３，Ｙｅｓ）には、右のアクチュエータ５１を正転させて（Ｓ１２５）、受圧部材４０を左へ向け、制御フラグＦＬを２にする（Ｓ１２６）。ステップＳ１２２またはステップＳ１２３でＮｏと判定された場合、および、シート姿勢制御を開始した場合には、ステップＳ１４１へ進む。
そして、姿勢制御手段１３０は、制御フラグＦＬが２の場合（Ｓ１４１）、横加速度ＧＣが、リセット閾値Ｒｔｈより小さいか判定し、小さければ（Ｓ１４２，Ｙｅｓ）、右のアクチュエータ５１を逆転させて（Ｓ１４３）、受圧部材４０を通常状態に戻し、制御フラグＦＬを０にする（Ｓ１４４）。一方、制御フラグＦＬが２でない場合（Ｓ１４１，Ｎｏ）および横加速度ＧＣが、負のリセット閾値Ｒｔｈより大きくない場合（Ｓ１４２，Ｎｏ）、制御フラグＦＬを変更することなく処理を終了する。
このような処理によると、例えば、車両用シート装置１は、図９のように動作する。図９は、車両が周回コースを１周したときの操舵速度ＳＶ、横加速度ＧＣおよび制御フラグＦＬの変化を示したものである。
図９に示すように、時刻ｔ０でストレートコースをスタートし、時刻ｔ１の少し前から長い高速左カーブに入ると、操舵速度ＳＶに変化は少ないが、右向きの横加速度ＧＣが大きくなって第１加速度閾値ＧＣｔｈ１より大きくなったとき（時刻ｔ１）に、受圧部材４０を左に向ける。そして、時刻ｔ２において横加速度ＧＣがリセット閾値Ｒｔｈより小さくなると、受圧部材４０を元に戻す。
時刻ｔ２を過ぎた辺りが右カーブの開始であるため、運転者は、それより少し前、つまり、左カーブが終わり始めるころからステアリングを戻して右に切り返す。このため、時刻ｔ２付近で、操舵速度ＳＶがＳＶｔｈを超える。そして、この操舵速度ＳＶが操舵速度閾値ＳＶｔｈを超えた状態で、さらに、横加速度ＧＣが負の第２加速度閾値ＧＣｔｈ２より小さくなると（時刻ｔ３）、受圧部材４０を右に向ける。
次に、時刻ｔ５において横加速度ＧＣが負のリセット閾値Ｒｔｈより大きくなると、受圧部材４０を元に戻す。そして、時刻ｔ５を過ぎた辺りが左カーブの開始であるため、運転者は、それより少し前、つまり、右カーブが終わり始めるころからステアリングを戻して左に切り返す。このため、時刻ｔ５付近で、操舵速度ＳＶが負の操舵速度閾値ＳＶｔｈを負側に超える。そして、この操舵速度ＳＶが負のＳＶｔｈを超えた状態で、さらに、横加速度ＧＣが第２加速度閾値ＧＣｔｈ２より大きくなると（時刻ｔ６）、受圧部材４０を左に向ける。
同様にして、時刻ｔ７〜ｔ８にかけて、および、時刻ｔ９〜ｔ１０にかけては、それぞれ左から右の切返し操舵、および、右から左の切返し操舵が行われるので、受圧部材４０は、時刻ｔ７に元に戻され、時刻ｔ８に右に向けられ、時刻ｔ９に元に戻され、時刻ｔ１０に左に向けられる。
そして、最後に、左カーブからストレートに入ると、ステアリングを戻すために、操舵速度ＳＶは右向きに大きくなるが、横加速度ＧＣは左向きに大きくはならない。そのため、時刻ｔ１１において、受圧部材４０が元に戻るが、その後、右向きに向けられることはない。
ここで、従来であれば、横加速度ＧＣが所定の加速度（第１加速度閾値ＧＣｔｈ１に相当）を超えた場合に初めてシート姿勢制御の駆動動作を開始していたため、例えば、最初の切返し操舵においては、時刻ｔ４においてシート姿勢制御の駆動動作を開始していたのであるが、本実施形態においては、切返し操舵でなされる速い操舵速度ＳＶに基づいて、その後大きな横加速度ＧＣが発生することを予測し、時刻ｔ３でシート姿勢制御の駆動動作を開始することができる。そのため、図９に符号Ｄで示した時間だけ、従来よりも早くシート姿勢制御の駆動動作を開始することができ、乗員を良好にホールドすることができる。
また、操舵速度ＳＶだけではなく、横加速度ＧＣが操舵速度ＳＶとは左右逆の第２加速度閾値ＧＣｔｈ２を超えることをシート姿勢制御の条件としているので、図９のｔ１１付近で示したように、カーブからストレートに入る場合に、操舵速度ＳＶが一時的に大きくなったとしても、シート姿勢制御に入ることはない。
以上のように、本実施形態の車両用シート装置１によれば、切返し操舵をした場合など、急操舵をした場合に、早いタイミングでシート姿勢制御の駆動動作を開始し、乗員の良好なホールドを実現することができる。
また、車両用シート装置１は、ユーザの操作により操舵速度閾値ＳＶｔｈを可変とされているので、ユーザの好みのホールド感を実現することができる。
さらに、車両用シート装置１において、横加速度取得手段１１０は、車輪速度と操舵角とに基づいて横加速度を計算により取得するため、簡単な構成で横加速度の過敏な変化を抑制して安定した制御を行うことができる。
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、図１に示すシートバックＳ２における乗員の背中が当たる中央部Ｓ２１の後ろに配置された受圧部材４０の向きを左右に変えることで乗員のホールド感を高める構成としていたが、シートバックＳ２の側部Ｓ２２の向きのみを左右に変えることで乗員のホールド感を高める構成としてもよい。
また、図１０に示す第１変形例のように、シートバックＳ２の全体をアクチュエータ５１により動かすように構成してもよい。例えば、シートバックＳ２の下端に下方に延びる回転軸６１を設け、シートクッションＳ１に、回転軸６１を回転可能に支持する支持部６２を設け、シートバックＳ２をシートクッションＳ１に対して左右に揺動可能に設ける。そして、シートクッションＳ１の後部の左右両側に姿勢制御機構５０（アクチュエータ５１）を設けてシートバックＳ２の適宜な箇所を左右の姿勢制御機構５０で前方に押すことで、シートバックＳ２の全体を動かすことができる。このような構成によっても、乗員の良好なホールド性を実現することができる。
また、図１１に示す第２変形例のように、シートＳの全体をアクチュエータ５１により動かすように構成してもよい。例えば、シートＳの下に、シートＳを支持する台座７１を設け、台座７１に回転テーブル７２を設ける。そして、回転テーブル７２にシートＳを固定する。さらに、台座７１の後部の左右両側に姿勢制御機構５０（アクチュエータ５１）を設けてシートクッションＳ１の適宜な箇所を左右の姿勢制御機構５０で前方に押すことで、シートＳの全体を動かすことができる。このような構成によっても、乗員の良好なホールド性を実現することができる。
前記実施形態においては、横加速度を、車輪速度と操舵角とに基づいて計算により取得していたが、図１２に示す第３変形例のように、横加速度センサ９４から取得してもよい。また、横加速度や操舵速度は、車両が備える電子制御ユニットが提供可能である場合には、図１３に示す第４変形例のように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９５に問い合わせて取得してもよい。
前記実施形態においては、操舵速度と横加速度に基づいて切返し操舵による横加速度の増大を予測していたが、横加速度によらず、操舵速度に基づいて切返し操舵による横加速度を予測するように構成してもよい。
前記実施形態では、乗物用シート装置として、自動車で使用される車両用シート装置１を例示したが、本発明はこれに限定されず、その他の乗物用シート装置、例えば、スノーモービル、船舶、航空機などで使用されるシートに適用することもできる。

Claims (1)

  1. シートクッションおよびシートバックを含むシートと、少なくとも前記シートの一部の向きを変えることが可能なアクチュエータを含む姿勢制御機構と、当該アクチュエータを制御する制御装置とを備える乗物用シート装置であって、
    前記制御装置は、
    乗員の操舵に基づいて前記アクチュエータを制御してシート姿勢制御を実行する姿勢制御手段を備え、
    前記姿勢制御機構は、左右両側に設けられ、各前記姿勢制御機構のアクチュエータの一方によって前記シートバックまたは前記シートクッションを前方に押すことで、少なくとも前記シートバックの全体の向きを左右に変えるように構成されたことを特徴とする乗物用シート装置。
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