JP2020525339A - 自動車の座席用の座席調節装置および自動車 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車１の座席２用の座席調節装置３に関する。この装置は、調節のための駆動源である少なくとも１つのモータ９、１０と、少なくとも１つの調整機能のためにオペレータが作動できる少なくとも１つの操作要素１１とを有する。その作動時には、調節機能のための駆動源としてのモータ９、１０からのラインに設けられたスイッチ１５が閉じられる。消磁時に通常開いているリレー１６が、ラインにおけるスイッチ１５の下流およびモータ９、１０の上流に設けられる。座席調節装置３には、制御ユニット１７が設けられている。制御ユニット１７は、車両１の衝突を示す衝突信号が存在しない場合に操作要素が作動するとリレー１６を閉じ、衝突信号が存在する場合に操作要素が作動すると、少なくとも一時的にリレー１６を開く。【選択図】図２

Description

本発明は、調節のための駆動源である少なくとも１つのモータと、少なくとも１つの調節機能のためにオペレータによって作動されることができる少なくとも１つの操作要素とを含み、この操作要素が作動すると、調整機能のために割り当てられたモータから電源までのラインに設けられたスイッチが閉じられるようにされた、自動車の座席用の座席調節装置に関する。さらに、本発明は自動車に関する。

自動車の座席は、ドライバーおよびその他の乗員のための快適性および／または安全性が向上した位置に位置決めされる。したがって、そのような自動車用座席には、通常、たとえば車両の長手方向に沿った座席の位置、座席の高さ、座席の背もたれの旋回傾斜位置、および／または、座面の傾斜に関して、複数の調節機能が備えられている。従来、このような調節は完全に手動で行われていたが、つまり、座席に座っている人によって機械的に行われていたが、今日の自動車は、座席に座っている乗員の努力なしに、モータを使用してさまざまな調節機能を実行するところの、より便利なソリューションを提供している。そして、調節機能のために操作要素が割り当てられる。この操作要素は、たとえば、対応する座席の肘掛けなどの領域に設けることができる。

このような座席調節装置を具体的に実現する際には、根本的に異なる２つの可能性がある。１つの可能性によって、スイッチとの間の適切な機械的結合による負荷切り替え効果を備えた操作要素が使用される。この場合は、操作要素が作動することにより、座席調節装置のモータへの電圧／電流が直接切り替えられる。乗員には通常一定の体重があるため、通常は最大３０Ａの高電流が必要であり、このため対応するコンポーネントがパワーエレクトロニクスコンポーネントであるようにされる。

しかしながら、これに代えて、制御電流を供給する操作要素が提案されており、それにより、操作要素の作動であってたとえば抵抗コード化されたものを、座席調節装置の座席制御装置に伝達することができる。たとえば、操作要素をマイクロチップのアナログデジタル入力に接続して、ｍＡレベルのスイッチ電流を供給することができる。

座席調節装置の操作要素に関しては、特に衝突（激突事故）といった自動車事故の場合に自動車の車体および／または他の要素の形状が変化する領域に、同操作要素が取り付けられているという問題がしばしば存在する。ある特定の調節機能、たとえば長手方向の位置の調節および／または背もたれの傾斜については、操作要素の望ましくない作動を引き起こす可能性がある。たとえば、事故の影響に加えて、座席の乗員がエアバッグおよび／または自動車の別の要素に押し込まれることなどが生じる可能性がある。

このため、直接的な負荷切り替え効果を持たない操作要素についての切り替え信号を読み取る座席制御装置を使用することが、従来技術においてすでに提案されている。そして、座席制御装置は、自動車のバスシステムを介して、衝突状況を示す衝突信号を読み取って、衝突信号が衝突の存在を示す場合には、座席調節装置のモータの作動を抑制する。しかし、この構成には、知能性を備えた高価な座席制御装置が必要であり、費用のかかる方法でしか提供することができないという欠点を有する。さらに、自動車のバスシステムを使用すると、不要な遅延が発生する可能性がある。すでに提案されている他の解決手段においては、たとえば火薬を使用して、衝突の際に、スイッチを使用できなくしたり、および／または調節機能を駆動するモータへの電源からのラインを中断したりする。これらの手段には、閉じ込められている可能性のある乗員に到達するために、救助者が座席を再び調節できるようにすることがしばしば要求されるという、大きな欠点がある。さらに、衝突のたびに座席調節装置を完全に修理することが必要である。

したがって本発明は、信頼性が高く、容易に設置でき、可逆的な可能性を提供した状態で、自動車の衝突が生じたときの望ましくない座席の調節動作を回避するという目的に基づいている。

この目的を達成するために、本発明によれば、上述の構成の座席調節装置において、モータへのラインにおけるスイッチよりも下流側にリレーが設けられ、同リレーは非通電時に開いており、座席調節装置は制御ユニットを有し、この制御ユニットは、操作要素が作動されている場合において自動車の衝突を示す衝突信号が存在しないときにリレーを閉じるようにされているとともに、操作要素が作動されている場合において衝突信号が存在するときに、少なくとも一時的にリレーを開状態のままとするものである。

操作要素は、負荷切り替え用のスイッチに機械的に接続されるとともに、閉じるための回路が制御ユニットへの閉信号を生じさせるか、または閉じるための回路が制御ユニットによって検出されることで、スイッチを閉じるように構成されていることが、特に好ましい。したがって、本発明の範囲内で、座席制御装置を省くことが容易に可能であり、また、手動で操作される操作要素によって機械的に直接操作される負荷切り替えスイッチの位置と、入力データとしての衝突信号とを受信し、それに応じて、リレーを閉じるかどうかを決定するところの、簡単に構成可能なマイクロチップを使用することが容易に可能である。通電されていないときに開くリレー（「常開」）が使用されるため、衝突が発生した場合、「常閉」リレーの場合に必要な、ラインを遮断することを目的とするためにリレーを起動することが、回避される。

本発明によれば、リレーは、好ましくは負荷切り替えスイッチよりもモータに向かって下流側に配置される。これにより、特に救助隊員のための潜在的なシフトダウンに関しては問題なくマイクロチップを介してスイッチの位置をモニタできるという利点がある。とにかくリレーが開かれた後、通電されていない限り、低電圧の場合の機能と安全性も保証される。

本発明の範囲外の実施形態において、もしリレーが負荷スイッチよりも上流側に接続されて電源の一部でモニタされる場合は、スイッチ位置をモニタするために、電流をもたらしてモニタすることを目的としてリレーを定期的に閉動させることが必要となる。本発明によれば、リレーはスイッチよりも下流側に接続されているので、操作要素によって機械的に作動されるスイッチの位置は、このスイッチのモニタ中において必然的にモータに通電することなしに、容易にモニタすることができる。

すでに述べたように、特に操作要素によって直接機械的に作動される負荷切り替えスイッチの場合、制御ユニットはマイクロチップであることができ、したがって特に簡単な方法で実施することができる。衝突信号がＰＷＭ（パルス幅変調）信号として取得されると、さらに好ましい。このようにして、特に直接送信の場合に自動車のバスシステムの一部で発生する遅延を回避することができる。そして、操作要素からのスイッチに直接影響を与えないスイッチング信号を変換する制御ユニットが不要であり、遅滞なく操作できるという、単なる事実が再び注目に値する。そのようなＰＷＭ信号は、たとえば、衝突センサからの信号を評価するところの、エアバッグ制御ユニットおよび／または安全システムの制御ユニットによって供給することができる。

特に有利な実施形態では、衝突信号が存在した後、スイッチが第２のスイッチング動作によって作動されると、制御ユニットがリレーを閉じるように設計さたものを、提供することができる。すでに述べたように、衝突後に救助隊員が調節機能を最大限に活用できるようにすることが望ましい。これを可能にするために、ここで提案する本発明の特に有利な実施形態では、衝突信号が存在するか存在した後、最初にスイッチの作動を完全に阻止する。それによって、たとえば車体の部分の変形が、衝突の状況中に不慮の座席調節を引き起こさないようになっている。たとえ救助隊員が変形にもとづき操作要素を誤って操作することがなくても、救助隊員は操作要素を連続して２回操作することを妨げられないため、救助隊員は簡単に操作を再開できる。操作要素自体が誤って作動した場合であっても、衝突中に阻止された調節機能は、衝突直後に再び使用することができる。この実施形態について、本発明では、制御ユニットによってモータに電流を供給することなく、特にリレーを最初に作動させる必要なく、リレーの再動作による問題なしに、スイッチのモニタが可能であるという事実が、有利にも利用される。このようにして、調節機能は、衝突信号によって作動停止した後、操作要素が２回目に作動したときに制御ユニット内に単純に実装されたカウンタを介して再び作動することができる。これは、一定期間の停止を行うものよりもはるかに有利な実施の形態である。なぜなら、変形による操作要素の偶発的な作動が起こっている状況がいつ終了するのかを予測できないことから、自動車からまだ解放されていない乗員は、再起動が早すぎると障害を受ける可能性があるためである。

本発明の特に有利なさらなる実施形態によれば、制御ユニットは、操作要素および／またはスイッチが所定の時間よりも長く作動されたときにリレーを開くように構成されている。したがって、リレーの実際のスイッチング状態に関係なくモニタリング可能なスイッチをモニタすることによって、このような場合におけるモータへの電流／電圧供給を防止するために、ボタンなどの「吊り下げ」操作要素をさらに検出することができる。無活動の電流は不要で、スイッチは損傷せず、モータはブロック電流の影響を受けない。所定の時間は、それぞれの調節機能の最大調節工程についての最大期間よりも長くなるように選択することができる。このようにして、最大限の調節が行われたときに、モータが過度の早期に非稼働状態にならないことが、確実に実行される。

これに関連して、制御ユニットは、所定の時間を超えてリレーが開いた場合に、スイッチが開いているか、および／または操作要素の作動が終了したかを周期的にチェックし、その後、衝突信号が存在しない状態で操作要素が再び作動したときにリレーを再び閉じる。このようにして、スイッチ／操作要素の「吊り下げ」が終了したことも認識できるため、それに続く通常どおりの作動が再び可能になる。

好ましい例において、調節機能は、背もたれの傾斜機能および縦方向の調節機能を含むことができ、これらの調節機能に割り当てられたモータに割り当てられるリレーは、１つだけである。自動車の縦方向に沿った座席の調節（縦調節機能）と、自動車の座席の背もたれの傾斜（背もたれ傾斜機能）とは、衝突後に乗員をさらに損なう可能性がある重要な機能を表すことが示されている。たとえば、座席の高さ調節や座席の座面の傾斜などの他の調節機能は、通常重要ではないため、それらに対応する衝突安全装置は必要でない。このようにして、衝突が発生した場合に必要とする調節機能のみを保護するために追加のリレーを割り当てることにより、労力が節約される。もちろん、本発明の範囲内で、さらに異なるまたは普通に異なる１つまたは３つの調節機能を衝突の際に無効にすることができる構成も、考えられる。

本発明は、座席調節装置に加えて、座席を備えた自動車および本発明にもとづくところの関連する種類の座席調節装置にも関する。本発明にもとづく座席調整装置に関するすべての記述は、本発明による自動車に同様に用いることができる。その場合も、既に述べた利点を同様に得ることができる。

本発明による方式の座席調節装置の操作方法も考えられる。この方法において、自動車の衝突を示す衝突信号が存在しない場合において操作要素が作動されたときに、および衝突信号が少なくとも一時的に存在する場合において操作要素が作動するときに、リレーは制御ユニットによって閉じられる。衝突信号が消えた後において操作要素が２度目に作動するまでは、リレーは開いたままとされる。もちろん、前述の事項は、本発明の方法にも適用される。

本発明によらない例では、使用される操作要素に割り当てられた追加のスイッチを設けることもできる。この追加のスイッチは、負荷スイッチを直接切り替えない操作要素からスイッチング信号を読み取ったうえで、このスイッチング信号と衝突信号とに基づいて調節機能を制御する制御ユニットを使用するときに設けられる。追加のスイッチは、二重リレーとして設計される。使用される操作要素に割り当てられた追加のスイッチは、衝突信号が存在するときに開く。このことは、制御ユニットと直接機械的な負荷切り替え方式ではない操作要素とを備えた構成の場合、操作要素の操作入力がもはや受け入れられないという事実によって、衝突の場合のエンジンの使用も防止できることを意味する。ただし、これには、二重リレーが必要であり、モータ制御に遅延が発生し、またリレーの吊り下げと救助者のための再起動のための解放オプションを実行するのは簡単ではない、という欠点が存在する。

本発明による自動車の概略図である。 図２は、本発明による座席調節装置を示す図である。

本発明のさらなる利点および詳細は、以下に記載される例示的な実施形態および図面から生じる。

図１は、本発明による自動車１の概略図を示す。この自動車1は、本発明による座席調節装置３が設置される少なくとも１つの座席２を有する。この点について、図２を参照して以下に詳細に説明する。座席２は、背もたれ４と座面５とを備える。座席調節装置の調節機能として、自動車１の長手方向５における座席の変位と、座面５の昇降と、座面５の傾斜と、背もたれ４の傾斜とが提供される。

図２は、座席調節装置３の構造を概略的な形態でより詳細に示す。ここには、まず、調節機能を実現するためのモータ７、８、９、１０が含まれている。モータ７は座席の傾斜を調節する役割を果たし、モータ８は座席の高さを調節し、モータ９は自動車１の長手方向５における座席２の位置を調節し、モータ１０は背もたれ４を傾ける。モータ７、１０は、基本的に操作要素１１を介してオペレータによって制御される。操作要素１１は、それぞれのモータを両方向に作動できるようにするために、２つの作動位置を持つ。対応する操作要素１１がモータ７〜１０を端子３０接続部１２と端子３１接続部１３とによってそれぞれの電源に接続するために、操作要素１１に機械的に結合されたスイッチ装置１４は、それぞれ、操作要素１１の作動方向に応じて、図示のモータラインを接続部１２、１３の１つに接続する２つのスイッチ１５を有する。

したがって、操作要素１１とスイッチ装置１４とによって形成される機械的操作装置は、直接負荷スイッチの形態である。

モータ９とモータ１０とによる、座席２の縦方向の調節と背もたれ４の傾斜の調節とのための特別な調節機能が存在する。これらの機能は、自動車１による衝突事故が発生した場合には、自動車１の変形によって作動することができなくなる特別な機能である。モータ９、１０への各ラインにおいて、リレー１６が切り替えられる。このリレー１６は通常は開いた位置にあり、スイッチ装置１４とモータ９との間の接続を確立できるようにするために、電圧を印加しなければならない。リレー１６は、電流を流し、したがってモータ９、１０を動作させるために、ここではマイクロチップ１８として設計された制御ユニット１７によって制御することができる。この目的のために、制御ユニット１７は、モータ９、１０のための操作要素１１が作動したかどうかを監視し、その目的のために、スイッチが作動した後の閉回路に高抵抗の分岐信号線を配置できる。ここで、リレー１６がスイッチ１５に直列に接続されているために、

リレー１６が開状態にあるときにも、すなわちモータ９、１０が全く作動していないときにも、スイッチ１５を作動させることを決定することができる点に留意すべきである。

操作要素１１の作動状態、したがって閉鎖信号を示すスイッチ１５の作動状態は、制御線１９を介して制御ユニット１７に供給される。この制御ユニット１７は、また、自動車１が衝突した場合に、さらなる入力によって、矢印２０で示すパルス幅変調された衝突信号を受信する。衝突信号がない場合には、対応する操作要素１１が作動されると、制御ユニット１７が対応するリレー１６を作動させ、対応するモータ９、１０を作動させることにより、対応する調節機能が実行される。

しかし、衝突信号が存在する場合、または存在していた場合には、対応するリレー１６は、それぞれの操作要素１１を次に作動させるために通電されない。このため、たとえば、衝突の際に操作要素が変形によって作動される場合、調節機能は実行されず、座席２の乗員は保護されることになる。

しかし、制御ユニット１７は、衝突を示す衝突信号が存在しなくなった後における、操作要素１１の２回目の作動時に、再び正常に機能を動作させるように設計されている。したがって、対応するリレー１６を作動させ、調節機能を有効にする。これは、次のことを意味する。すなわち、モータ９、１０を介した調節機能が１回の調節プロセスに対して正確にブロックされ、このため、衝突後に救助隊員（または衝突後における乗員自身）が調節機能を再び使用できて、たとえば自動車１から抜け出て解放され、アクセスしやすくなり、および／または衝突がそれほど重大でない場合は必要に応じて単に調節機能を再び使用できるようになることを意味する。

最後に、制御ユニット１７は、さらなる機能、すなわち、スイッチ１５または操作要素１１が「吊り下げられた」または「詰まった」状態となったことを検出する機能を有する。スイッチ１５が所定期間にわたり閉じたままであることが判明した場合は、望ましくない欠陥が存在すると判定されて、モータ９およびスイッチ１５を保護するために、それぞれのリレー１６への通電が中断される。それにもかかわらず、制御線１９および対応するスイッチング信号は、作動が継続するかどうかを監視し続ける。作動が終了するとすぐに、吊り下げ／詰まり状態が改善され、操作が再び継続され、調節機能が使用可能になったと見なされる。それぞれの調節機能の最大調節量を超えるように、所定期間がここでさらに選択される。

衝突信号は、エアバッグ制御ユニットおよび／または安全システムの制御ユニットによって、たとえば特別なラインを介して、ＰＷＭ信号として直接供給されることができる点が、ここで指摘される。

Claims (9)

1. 自動車（１）の座席（２）用の座席調節装置（３）であって、調節のための駆動源である少なくとも1つのモータ（９、１０）と、少なくとも1つの調節機能のためにオペレータが作動できる少なくとも1つの操作要素（１１）とを含み、操作要素（１１）の作動時に、調節機能のための駆動源としてのモータ（９、１０）からのラインに設けられたスイッチ（１５）が閉じられるようにしたものにおいて、スイッチ（１５）からモータ（９、１０）へのラインに、電源を切ったときに開くリレー（１６）が設けられ、座席調節装置（３）は制御ユニット（１７）を有し、この制御ユニット（１７）は、操作要素が作動されている場合において自動車（１）の衝突を示す衝突信号が存在しないときにリレー（１６）を閉じるようにされているとともに、操作要素が作動されている場合において衝突信号が存在するときに、少なくとも一時的にリレー（１６）を開状態のままとするものであることを特徴とする座席調節装置。
2. 操作要素（１１）は、負荷切り替え用のスイッチ（１５）に機械的に接続されるとともに、閉じるための回路が制御ユニット（１７）への閉信号を生じさせるか、または閉じるための回路が制御ユニット（１７）によって検出されることで、スイッチ（１５）を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の座席調節装置。
3. 制御ユニット（１７）がマイクロチップ（１８）であり、および／または衝突信号がＰＷＭ信号として得られるものであることを特徴とする請求項1または２記載の座席調節装置。
4. 制御ユニット（１７）は、衝突信号が存在した後にスイッチが第２のスイッチング動作に供されたときにリレー（１６）を閉じるように構成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の座席調節装置。
5. 制御ユニット（１７）は、操作要素（１１）および／またはスイッチ（１５）が所定の時間よりも長く作動されたときにリレー（１６）を開くように構成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の座席調節装置。
6. 所定の時間は、それぞれの調節機能の最大調節工程についての最大期間よりも長くなるように選択されるものであることを特徴とする請求項５記載の座席調節装置。
7. 制御ユニット（１７）は、所定の時間を超えてリレー（１６）が開いた場合に、スイッチ（１５）が開いているか、および／または操作要素の作動が終了したかを周期的にチェックし、その後、衝突信号が存在しない状態で操作要素（１１）が再び作動したときにリレー（１６）を再び閉じるものであることを特徴とする請求項５または６記載の座席調節装置。
8. 調節機能は背もたれ傾斜機能と長手方向の位置調節機能とを含み、リレー（１６）は、これらの調節機能に割り当てられたモータ（９、１０）のみに割り当てられていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の座席調節装置。
9. 自動車（１）であって、座席（２）と、この座席に関連した請求項１から８までのいずれか１項に記載の座席調節装置（３）とを備えたものであることを特徴とする自動車。
   

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