JP2022153817A - シート硬さ調整システム及びシート硬さ調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整可能な車両のシート硬さ調整システムを提供する。
【解決手段】シートの内部に設置されたゴム製の袋状部材と、袋状部材の内部圧力を調整する圧力調整機構と、ユーザの要求に基づいて、圧力調整機構を制御する制御部と、を備え、袋状部材の内部圧力が調整されることによって、シートの硬さが調整される、車両用のシート硬さ調整システムである。袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを記憶する記憶部をさらに備える。制御部は、ユーザの要求に基づいて、データを参照し、ユーザが要求する硬さに対応した袋状部材の内部圧力に制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のシート硬さ調整システム及びシート硬さ調整方法に関する。

特許文献１には、シート硬さを調整可能なシート調整機構を備えた車両が開示されている。

特開２０２０－１５７９４４号公報

発明者らは、シートの内部に設けられたゴム製の袋状部材の内部圧力を調整することによって、シート硬さを調整する手法について検討した結果、以下の問題を見出した。
ゴム製の袋状部材は、経時変化によって、同じ内部圧力でも硬さが変化してしまう。そのため、ユーザ（例えばドライバー）がシート硬さを同じ硬さに設定しても、所望のシート硬さが得られないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整可能な車両のシート硬さ調整システムを提供する。

本発明の一態様に係るシート硬さ調整システムは、
シートの内部に設置されたゴム製の袋状部材と、
前記袋状部材の内部圧力を調整する圧力調整機構と、
ユーザの要求に基づいて、前記圧力調整機構を制御する制御部と、を備え、
前記袋状部材の内部圧力が調整されることによって、前記シートの硬さが調整される、車両用のシート硬さ調整システムであって、
前記袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記ユーザの要求に基づいて、前記データを参照し、前記ユーザが要求する硬さに対応した前記袋状部材の内部圧力に制御するものである。

本発明の一態様に係るシート硬さ調整システムでは、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを記憶する記憶部を備え、制御部は、ユーザの要求に基づいて、データを参照し、ユーザが要求する硬さに対応した袋状部材の内部圧力に制御する。このような構成により、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整できる。

前記圧力調整機構は、前記袋状部材に連結されたコンプレッサと、前記袋状部材と前記コンプレッサとの間に設けられた減圧弁と、を備えていてもよい。このような構成により、袋状部材の内部圧力を簡易に調整できる。

当該シート硬さ調整システムがシャットダウンする際、前記制御部は、前記袋状部材の内部圧力を大気圧としてもよい。シートを使用しない間、袋状部材の内部圧力を大気圧とすることによって、ゴム製の袋状部材の劣化を抑制できる。

前記データは、前記袋状部材と同一仕様の袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データと、前記シートに設置される前記袋状部材の硬さの測定データと、に基づいて生成されてもよい。前記データとして、前記袋状部材と同一仕様の袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データを用いるよりも、シート硬さをより精度良く制御できる。

また、前記シートに設置される前記袋状部材の硬さの測定データは、所定の製造ロットごとに測定されてもよい。このような構成により、製造時における硬さの測定回数を削減できる。

本発明の一態様に係るシート硬さ調整方法は、
ユーザの要求に基づいて、シートの内部に設置されたゴム製の袋状部材の内部圧力を調整することによって、前記シートの硬さを調整する、車両用のシート硬さ調整方法であって、
前記袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを予め記憶しておき、
前記ユーザの要求に基づいて、前記データを参照し、前記ユーザが要求する硬さに対応した前記袋状部材の内部圧力に制御するものである。

本発明の一態様に係るシート硬さ調整方法では、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを予め記憶しておき、ユーザの要求に基づいて、データを参照し、ユーザが要求する硬さに対応した前記袋状部材の内部圧力に制御する。このような構成により、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整できる。

本発明により、経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整可能な車両のシート硬さ調整システムを提供できる。

第１の実施形態に係るシート硬さ調整システムの模式ブロック図である。 第１の実施形態に係るシート硬さ調整システムにおける制御部の模式ブロック図である。 袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データの模式的なグラフである。 記憶部に格納される袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータの模式的なグラフである。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

（第１の実施形態）
＜シート硬さ調整システムの構成＞
まず、図１を参照して、第１の実施形態に係るシート硬さ調整システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るシート硬さ調整システムの模式ブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係るシート硬さ調整システムは、自動車等の車両用のシート硬さ調整システムであって、シート１０、制御部２０、及び圧力調整機構３０を備えている。そのため、シート１０、制御部２０、及び圧力調整機構３０は、いずれも車両に搭載されている。

シート１０は、特に限定されないが、例えば運転席である。ここで、シート１０の内部には、ゴム製の袋状部材ＢＭが設置されている。袋状部材ＢＭの内部圧力を調整することによって、シート１０の硬さが調整される。具体的には、袋状部材ＢＭの内部圧力が高い程、シート１０の硬さは硬くなる。

制御部２０は、ユーザ（例えばドライバー）の要求ｒｑに基づいて、制御信号ｃｓ（ｃｓ１～ｃｓ３）を生成し、圧力調整機構３０を制御する。ユーザの要求ｒｑは、ユーザが設定するシート硬さに対応する入力信号である。ユーザの要求ｒｑは、何ら限定されないが、例えば車両のダッシュボードに設けられたタッチパネルやボタン等（不図示）を介して入力される。

ここで、図２は、第１の実施形態に係るシート硬さ調整システムにおける制御部の模式ブロック図である。図２に示すように、制御部２０は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、及びＩ／Ｏ（Input/Output）２４を備えている。

ＣＰＵ２１は、例えば、制御処理及び演算処理等を行う演算部であり、制御プログラム及び演算プログラム等に基づいて、制御信号ｃｓ（ｃｓ１～ｃｓ３）を生成する。
ＲＯＭ２２は、例えば、ＣＰＵ２１によって実行される制御プログラム及び演算プログラム等を記憶する記憶部である。
ＲＡＭ２３は、処理データ等が一時的に記憶する記憶部である。
Ｉ／Ｏ２４は、入出力装置であり、外部からデータ及び信号を入力し、外部にデータ及び信号を出力する。
すなわち、制御部２０は、コンピュータとしての機能を有しており、上記制御プログラム等に基づいて、シート硬さ調整処理を行う。

ここで、本実施形態に係るシート硬さ調整システムでは、記憶部であるＲＯＭ２２もしくはＲＡＭ２３に、袋状部材ＢＭの内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータが格納されている。制御部２０は、ユーザの要求ｒｑに基づいて、当該データを参照し、ユーザが要求するシート硬さに対応した袋状部材ＢＭの内部圧力に制御する。そのため、袋状部材ＢＭの内部圧力と硬さとの関係の経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整できる。
なお、当該データが格納される記憶部は、ＲＯＭ２２もしくはＲＡＭ２３に限定されず、制御部２０の外部に設けられてもよい。当該データの詳細については、後述する。

圧力調整機構３０は、制御部２０から出力された制御信号ｃｓ（ｃｓ１～ｃｓ３）に基づいて、袋状部材ＢＭの内部圧力を調整する。
図１に示すように、圧力調整機構３０は、コンプレッサＣＭＰ、減圧弁Ｖ１、及び排気弁Ｖ２を備えている。圧力調整機構３０の構成は特に限定されないが、当該構成により、袋状部材ＢＭの内部圧力を簡易に調整できる。

コンプレッサＣＭＰは、配管によって袋状部材ＢＭに連結されている。コンプレッサＣＭＰは、システム外から取り込んだエア（ＡＩＲ＿ＩＮ）を圧縮し、袋状部材ＢＭに供給する。コンプレッサＣＭＰの駆動、停止、回転数等の動作は、制御部２０によって制御される。図１に示した例では、コンプレッサＣＭＰの動作は、制御部２０から出力された制御信号ｃｓ１によって制御される。

減圧弁Ｖ１は、コンプレッサＣＭＰによって圧縮されたエアを減圧し、袋状部材ＢＭに供給するための弁である。そのため、減圧弁Ｖ１は、コンプレッサＣＭＰと袋状部材ＢＭとの間の配管上に設けられている。袋状部材ＢＭにエアを供給し、内部圧力を上昇させる場合、排気弁Ｖ２は閉じられている。減圧弁Ｖ１の開閉及び開度等の動作は、制御部２０によって制御される。図１に示した例では、減圧弁Ｖ１の動作は、袋状部材ＢＭの内部圧力が所望の圧力となるように、制御部２０から出力された制御信号ｃｓ２によって制御される。

排気弁Ｖ２は、袋状部材ＢＭの内部からシステム外へエア（ＡＩＲ＿ＯＵＴ）を放出するための弁である。そのため、排気弁Ｖ２は、袋状部材ＢＭと減圧弁Ｖ１との間において分岐した配管上に設けられている。袋状部材ＢＭの内部からシステム外へエアを放出する場合、減圧弁Ｖ１を閉じると共に排気弁Ｖ２を開放する。排気弁Ｖ２の開閉及び開度等の動作は、制御部２０によって制御される。図１に示した例では、排気弁Ｖ２の動作は、制御部２０から出力された制御信号ｃｓ３によって制御される。

例えば、本実施形態に係るシート硬さ調整システムがシャットダウンする際、制御部２０は、減圧弁Ｖ１を閉じると共に排気弁Ｖ２を開け、袋状部材ＢＭの内部圧力を大気圧とする。シート１０を使用しない間、袋状部材ＢＭの内部圧力を大気圧とすることによって、ゴム製の袋状部材ＢＭの劣化を抑制できる。

＜袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータ＞
次に、図３、図４を参照して、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータの詳細について説明する。
図３は、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データの模式的なグラフである。図４は、記憶部に格納される袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータの模式的なグラフである。

図３の横軸は、袋状部材の製造からの経過時間を示し、縦軸は袋状部材の硬さを示している。図３には、袋状部材の異なる内部圧力Ｘ、Ｙ、Ｚ［ｈＰａ］での硬さの経時変化が示されている。直線状に並んだ各点が測定データを示している。Ｘ、Ｙ、Ｚ及び大気圧の大小関係は、大気圧＜Ｚ＜Ｙ＜Ｘである。すなわち、内部圧力が高い程、袋状部材の硬さも高くなる。図３に示したデータは、各経過時間において、内部圧力Ｘ、Ｙ、Ｚ［ｈＰａ］での袋状部材の硬さを測定することによって得られる。

当然のことながら、図３に示したデータは、シート１０に設置される袋状部材ＢＭを用いては、取得できない。そのため、例えば、シート１０に設置される袋状部材ＢＭと同一仕様の袋状部材を用いて、図３に示したデータを取得する。すなわち、当該袋状部材は、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化のデータを取得するためだけに用いられ、製品としては使用されない。袋状部材の硬さは、例えば、袋状部材の表面に貼り付け可能なシート状の感圧センサ等によって測定できる。

なお、図３は、あくまでも模式図であり、実際の測定結果を示したものではない。
また、実際には、内部圧力Ｘ、Ｙ、Ｚ［ｈＰａ］の３点のみでなく、より多くの内部圧力において、データを取得する。
さらに、図３に示す例では、製造からの経過時間に伴って、ゴム製の袋状部材が軟化し、いずれの内部圧力においても袋状部材の硬さが低下している。他方、製造からの経過時間に伴って、ゴム製の袋状部材が硬化し、袋状部材の硬さが上昇する場合もあり得る。

図４は、袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータをグラフ化したものである。このデータが、制御部２０の記憶部（ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３）に格納されている。図４に示すデータは、図３に示す袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データと、図４に示すシート１０に設置される袋状部材の製造時における硬さの測定データとに基づいて生成される。図３に示す袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データをそのまま用いるよりも、シート硬さをより精度良く制御できる。
なお、記憶部に格納される袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータとして、図３に示す袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データをそのまま用いてもよい。

図４に示すように、内部圧力Ｘ、Ｙ、Ｚ［ｈＰａ］に係る３本の直線において、製造時における硬さのみが測定データであり、その他の部分は予測データである。製造時における硬さの測定データは、袋状部材の全製品について測定してもよいし、所定の製造ロットごとの製品について測定してもよい。所定の製造ロットごとに測定することによって、製造時における硬さの測定回数を削減できる。

ここで、図４において破線で示された内部圧力Ｘ［ｈＰａ］における直線の傾きとして、図３に示す内部圧力Ｘ［ｈＰａ］における直線の傾きを用いる。同様に、図４において一点鎖線で示された内部圧力Ｙ［ｈＰａ］における直線の傾き及び二点鎖線で示された内部圧力Ｚ［ｈＰａ］における直線の傾きとして、それぞれ図３に示す内部圧力Ｙ、Ｚ［ｈＰａ］における直線の傾きを用いる。

制御部２０は、ユーザの要求ｒｑに基づいて、図４に示すデータを参照し、ユーザが要求するシート硬さ（すなわち袋状部材の硬さ）に対応した袋状部材の内部圧力に制御する。図４に示すように、製造からの経過時間に応じて、ユーザの要求ｒｑに対して設定する内部圧力が変化する。

図４に示す例について、詳細に説明する。ここで、製造からの経過時間をｔ、袋状部材ＢＭの内部圧力をＰとする。
ｔ＜Ｔ１では、制御部２０は、Ｐ＜Ｚ［ｈＰａ］を満たす所定の値に内部圧力Ｐを制御する。
経過時間ｔ＝Ｔ１では、制御部２０は、Ｚ［ｈＰａ］に内部圧力Ｐを制御する。
Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２では、制御部２０は、Ｚ［ｈＰａ］＜Ｐ＜Ｙ［ｈＰａ］を満たす所定の値に内部圧力Ｐを制御する。

ｔ＝Ｔ２では、制御部２０は、Ｙ［ｈＰａ］に内部圧力Ｐを制御する。
Ｔ２＜ｔ＜Ｔ３では、制御部２０は、Ｙ［ｈＰａ］＜Ｐ＜Ｘ［ｈＰａ］を満たす所定の値に内部圧力Ｐを制御する。
ｔ＝Ｔ３では、制御部２０は、Ｘ［ｈＰａ］に内部圧力Ｐを制御する。
そして、ｔ＞Ｔ３では、制御部２０は、Ｐ＞Ｘ［ｈＰａ］を満たす所定の値に内部圧力Ｐを制御する。

以上に説明した通り、本実施形態に係るシート硬さ調整システムでは、記憶部に袋状部材ＢＭの内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータが格納されている。制御部２０は、ユーザの要求ｒｑに基づいて、当該データを参照し、ユーザが要求するシート硬さに対応した袋状部材ＢＭの内部圧力に制御する。このような構成によって、袋状部材ＢＭの内部圧力と硬さとの関係の経時変化によらず、ユーザが設定した所望のシート硬さに調整できる。

上述の例において、各種制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１０ シート
２０ 制御部
３０ 圧力調整機構
ＢＭ 袋状部材
ＣＭＰ コンプレッサ
Ｖ１ 減圧弁
Ｖ２ 排気弁

Claims (6)

1. シートの内部に設置されたゴム製の袋状部材と、
   前記袋状部材の内部圧力を調整する圧力調整機構と、
   ユーザの要求に基づいて、前記圧力調整機構を制御する制御部と、を備え、
   前記袋状部材の内部圧力が調整されることによって、前記シートの硬さが調整される、車両用のシート硬さ調整システムであって、
   前記袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記ユーザの要求に基づいて、前記データを参照し、前記ユーザが要求する硬さに対応した前記袋状部材の内部圧力に制御する、
   シート硬さ調整システム。
2. 前記圧力調整機構は、
   前記袋状部材に連結されたコンプレッサと、
   前記袋状部材と前記コンプレッサとの間に設けられた減圧弁と、を備える、
   請求項１に記載のシート硬さ調整システム。
3. 当該シート硬さ調整システムがシャットダウンする際、
   前記制御部は、前記袋状部材の内部圧力を大気圧とする、
   請求項１又は２に記載のシート硬さ調整システム。
4. 前記データは、
   前記袋状部材と同一仕様の袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化の測定データと、前記シートに設置される前記袋状部材の硬さの測定データと、に基づいて生成される、
   請求項１～３のいずれか一項に記載のシート硬さ調整システム。
5. 前記シートに設置される前記袋状部材の硬さの測定データは、所定の製造ロットごとに測定される、
   請求項４に記載のシート硬さ調整システム。
6. ユーザの要求に基づいて、シートの内部に設置されたゴム製の袋状部材の内部圧力を調整することによって、前記シートの硬さを調整する、車両用のシート硬さ調整方法であって、
   前記袋状部材の内部圧力と硬さとの関係の経時変化を示すデータを予め記憶しておき、
   前記ユーザの要求に基づいて、前記データを参照し、前記ユーザが要求する硬さに対応した前記袋状部材の内部圧力に制御する、
   シート硬さ調整方法。

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