JP4105166B2 - 制御システムを備える自動車シート - Google Patents

Description

本発明は、概略、自動車シートの分野に関し、より詳細には、本発明は、柔軟性部材を有するシートバックを備える自動車シートに関する。

本出願は、２００３年１月３日出願の米国特許仮出願６０／４３７，８０４に基づく優先権を主張し、該出願の開示は、明示的に参照により本出願の一部をなす。

自動車シート産業以外においては、制御された曲線型屈曲支持を提供するため、少なくとも２箇所の垂直方向に離隔した位置で、シートバックフレームアセンブリに枢支取り付けされる従属シートバックを有する椅子を提供することが公知である。

リクライン可能なバックを有する自動車シートを提供することが知られている。リクライン可能なバックと、独立して移動可能なシート基部とを有する自動車シートを提供することもまた、知られている。括り付けられた第１端と、該第１端に対して移動する第２端とを有する柔軟性部材からなり、該柔軟部材の形状を変化させて自動車シートのランバー領域内に調節可能な支持を提供する調節可能なランバーを有する自動車シートもまた、知られている。シート基部及びシートバックを同時に移動させて、所望の最終位置を達成することもまた、知られている。例えば、これは、自動車シートがユーザーのシート位置を記憶するよう機能する状況において、所望され、これにより、その位置が変更された場合にシートがユーザーの所望する位置まで戻ることを可能にする。しかしながら、本技術分野におけるいかなる引用例も、シートバック及びシート基部の移動の間にあるいかなる関係をも教示するものではない。

公知の装置の存在にもかかわらず、シートの搭乗者をより良好に支持することのできる自動車シートを開発する顕著な要請が依然として存在する。特に、複数シート搭乗者の複数のサイズへの連続的な支持を提供することのできる自動車シートを提供する要請が存在する。さらに、搭乗者の変化する形状及び姿勢に適合可能であることを含む、搭乗者の固有の形状及び姿勢に自動的に適合する、柔軟性シートバックを含む自動車シートを提供する要請が存在する。さらに、搭乗者に、個人に合わせた支持を提供し、後方及び脊柱運動を許容するシートバックを有する自動車シートを提供する要請が存在する。

搭乗者に関してより自然に枢支回動可能であり、搭乗者に接触したランバー支持をより良好に維持することのできるシートバックを有する自動車シートを提供する要請もまた、存在する。

１つ又は複数のこれら或いは他の有利な特徴を提供する自動車シートを提供することが所望される。他の特徴及び利点は、本発明の開示から容易に理解される。開示された教示は、上記の要請の１つ又は複数を達成するか否かに拘わりなく、クレームの範囲内にあるその実施形態にまで及ぶ。

ある例示的実施形態によれば、シート基部と、シート基部モーターと、シートバックと、手動リクライナー機構と、及び制御回路とを含む車両シート用制御システムが提供される。このシート基部モーターは、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成される。この手動リクライナー機構は、シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される。この制御回路は、この傾斜角度の変更に応じて、シート基部を前方或いは後方に移動するよう構成される。

他の例示的実施形態によれば、シート基部と、シート基部モーターと、シートバックと、手動リクライナー機構と、及び制御回路とを含む車両シート用の制御システムが提供される。このシート基部モーターは、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成される。この手動リクライナー機構は、シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される。この制御回路は、シートバックの移動に応じて、シート基部を移動するよう構成され、このシートバックは、シート基部の約１ｍｍから約４ｍｍの前方或いは後方移動に対して、約１度の傾斜角度の比率で移動される。

他の例示的実施形態によれば、トラックと、シート基部と、シート基部モーターと、シートバックと、手動リクライナー機構と、シート基部入力装置と、制御回路とを含む制御システムを有する車両シートが提供される。このシート基部は、トラックに結合される。このシート基部モーターは、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成される。このシートバックはトラックに、枢支結合される。この手動リクライナー機構は、トラックに対して、シートバックを枢支回動するよう構成される。このシート基部入力装置は、シート基部を移動するオペレータコマンドを受信するよう構成される。この制御回路は、シート基部入力装置からオペレータコマンドを受信し、シート基部モーターを制御するよう構成れる。この制御回路は、シートバックの移動に応じて、シート基部を移動するよう構成されてよい。この制御回路はまた、シート基部入力装置からのコマンド受信に応答して、シート基部のみを移動するよう構成されてもよい。

他の例示的実施形態によれば、トラックと、このトラックに結合されるシート基部と、このトラックに枢支結合されるシートバックと、シート基部及びシートバック入力装置と、及び制御回路とを含む電子制御システムを有する車両シートが提供される。このシート基部は、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モーターを有する。このシートバックは、シートバックの傾斜角度を調整するよう構成されるシートバックモーターを有する。このシート基部入力装置は、シート基部を移動するオペレータコマンドを受信するよう構成される。このシートバック入力装置は、シートバックを移動するオペレータコマンドを受信するよう構成される。この制御回路は、オペレータコマンドを受信して、シート基部モーター及びシートバックモーターを制御するよう構成される。この制御回路は、シートバック入力装置からのコマンド受信に応じて、シート基部及びシートバックの双方を移動し、及び、シート基部入力装置からのコマンド受信に応じて、シート基部のみを移動するよう構成される。

ある有利な特徴によれば、制御回路は、シートバック入力装置からのコマンド受信に応じて、シート基部を第１のスピードで移動し、シート基部入力装置からのコマンド受信に応じて、シート基部を第１のスピードより速い第２のスピードで移動するよう構成される。

他の例示的実施形態によれば、車両シート用の電子制御システムは、シート基部モーターと、シートバックモーターと、オペレータ入力装置と、及び制御回路とを具備する。このシート基部モーターは、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成される。このシートバックモーターは、シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される。このオペレータ入力装置は、車両シートを移動するオペレータコマンドを受信するよう構成される。この制御回路は、オペレータコマンドを受信して、シート基部モーター及びシートバックモーターを制御するよう構成される。この制御回路は、シート基部の約１．５ミリメーターの前方或いは後方移動に対して、シートバックを約１度の傾斜角度の比率で、シート基部及びシートバックの双方を同時に移動するよう構成される。

他の例示的実施形態によれば、車両シート用の電子制御システムは、シート基部モーターと、シートバックモーターと、オペレータ入力装置と、及び制御回路とを含む。このシート基部モーターは、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成される。このシートバックモーターは、シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される。このオペレータ入力装置は、車両シートを移動するコマンドを受信するよう構成される。この制御回路は、オペレータコマンドを受信してシート基部モーター及びシートバックモーターを制御するよう構成される。この制御回路は、シート基部モーターに亘る第１の電圧と、シートバックモーターに亘る第２の電圧とを供給するよう構成される電圧分割回路を含み、ここで第１及び第２の電圧は相違する。

ある有利な特徴によれば、制御回路は、シートバックの約１度の傾斜に対して、シート基部を約１．５ミリメーターの前方或いは後方移動の比率で、シート基部及びシートバックの双方を同時に移動するよう構成される。

他の有利な特徴によれば、制御回路は、シート基部モーター及びシートバックモーターのオープンループ制御を提供する。

本発明の他の有利な特徴によれば、シート制御回路は、変更され、手動調整可能なシートに適用され得る。この代替的実施形態において、センサーが車両シートに付加され、シートバックの位置を検出する。このセンサーからの情報に基づいて、シートバックの約１度の回転ごとに、シート基部を約１．５ミリメーター同時に移動するという有利な関係に従い、シート基部の位置が自動的に調整される。

代替的実施形態によれば、シート基部に対するシートバックの角度位置を測定するセンサーが配置され、このセンサーは、シート基部及びシートバックのうち１つに接続される第１端を有し、センサーの他端は、シートバック及びシート基部の他方により調整される。さらに、センサーにより生成される測定値に基づき、移動量を示す値がテーブルから判定され、シートバックの手動調整とともに、シート基部を調整する。

本発明は、添付図面と共に以下の詳細な説明から十分に理解され、以下において同様の参照符号は、同様の部分を参照する。

図１を参照して、本発明の例示的実施形態にかかる車両シート１０が示される。車両シート１０は、シート基部１２と、シートバック１４とを含む。車両シート１０は、例えば米国仮特許出願Ｎｏ．６０／３５６，８３６号、発明の名称“ライブバックを有する車両シート”、発明者Ｈａｎｃｏｃｋ等、２００２年２月１２日出願に開示されたもの等のシートであってよく、該出願は、参照により本開示の一部をなす。シート基部１２及びシートバック１４は、例えばアジャスター或いは他の取り付け部材等のトラックに結合される。シート基部１２は、矢印１６で示されるように、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モーター（図示せず）を含む。シートバック１４は、矢印１８で示されるように、シートバック１４の傾斜角度を調整するよう構成されるシートバックモーター（図示せず）を含む。車両シート１０はさらに、シート基部１２の鉛直高さ（矢印２０）及びシート基部１２の後方（矢印２２）を調整するよう構成されるモーターを含む。

車両シート１０用の電子制御システム２４は、制御回路２６と、複数のモーター２８と、及びオペレータ入力装置３０とを含む。モーター２８は、シートバック１４の傾斜角度を調整するよう構成されるシートバックモーター３２と、シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モーター３４とを含む。モーター２８は、多数の異なるタイプのモーターのいずれであってもよく、例えば、直流モーター、サーボモーター、電磁制御モーター等であってよい。

制御回路２６は、モーター２８を駆動し、オペレータ入力装置３０からのコマンドを受信するのに必要な回路素子を含む。制御回路２６は、アナログ及び／又はデジタル回路素子を含んでよく、デジタルプロセッサ、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含んでよい。制御回路２６は、パルス幅変調信号、直流信号、或いは他の制御信号を用いて、モーター２８を駆動するよう構成されてよい。

オペレータ入力装置３０は、シートバックボタン３６及びシート基部ボタン３８を有する形態で概略図示されている。ボタン３６及び３８のそれぞれは、適切なアイコン、或いは本例示的ケースにおいては、シート基部或いはシートバックにほぼ対応するようボタンを形成することにより、ユーザーに、ボタンがシートバック１４とシート基部１２とをそれぞれ制御するものであることを指示する。このようにして、ユーザーは、いずれのボタンが車両シート１０のいずれの部分を制御するものであるかを理解する。シートバックボタン３６は、矢印４０で示されるように、前方及び後方に移動するよう構成され、制御回路２６及びシートバックモーター３２を介してシートバック１４の傾斜角度を調整する。シート基部ボタン２８は、矢印４２で示されるように、シート１２の前方及び後方位置（車体前方から後方まで）を調整するよう構成され、さらに、矢印４４及び４６で示されるように、シート基部１２の前方及び後方を、選択的に、上方及び下方に移動するよう構成される。オペレータ入力装置３０は、本例示的実施形態において、“８−ｗａｙ”スイッチであるが、代替的に６−ｗａｙスイッチ、又は他のスイッチであってよい。

本例示的実施形態において、電子制御システム２４は、入力装置３０からオペレータコマンドを受信し、モーター２８を制御するよう構成される。ある有利な実施形態によれば、制御回路２６は、シート基部１２及びシートバック１４の双方が、シートバックボタン３６からのコマンド受信に応じて移動する“パワーグライド”機構を含む。好適には、制御回路２６は、シート基部ボタン３８からのコマンドに応じてシート基部１２を移動する場合より、シートバックボタン３６からのコマンドを受信した場合に、より低速でシート基部１２を移動するよう構成される。通常、シート基部１２を、シートバック１４が移動した距離に比例する距離まで移動することが好ましい。これを達成する１つの方法として、シート基部１２が、シートバック１４のスピードに比例するスピードで移動するよう、シート基部１２及びシートバック１４を同時に移動する。“グライド”効果を提供するシートバック１４とシート基部１２との間の好ましい移動の関係は、シートバック１４の約１度の傾斜に対し、シート基部１２を約１．５ミリメーター（ｍｍ）で前方或いは後方に移動する比率で、シート基部１２及びシートバック１４を同時に移動することを含む。この比率は、代替的に、シートバック１４の約１度の傾斜に対し、１ｍｍから４ｍｍまでの間、或いは好ましくは１．５ｍｍから３ｍｍの間のシート基部１２の前方或いは後方移動のうち、あらゆる値であってよい。有利には、シートバックボタン３６の作動に応じてシート基部１２及びシートバック１４の双方を同時に移動する“パワーグライド”機構は、ユーザーの快適性を向上させ、別の方法において最適なシート位置に車両シート１０を位置付けるのに必要となる複数の再配置コマンドを不要にする。

例示的実施形態において、シートバック１４は、シートバック１４がその傾斜角度の機械的或いはプリセットされた限界に到達しない限り、シート基部１２の移動なしでは移動し得ない。代替的に、シートバック１４は、シート基部１２がその前方及び後方移動の範囲の機械的或いはプリセットされた限定に到達しない限り、シート基部１２の移動なしでは移動し得ない。

典型的には、車両シートは、シート基部１２が水平でないよう、車両に取り付けられる。例えば、自動車の車両シートは、シート基部１２が約６度前方傾斜するよう取り付けられてよい。この状況においては、シート基部１２は、後方に移動するとき、重力によって補助され、前方に移動するとき、重力によって妨げられる。これにより、シート基部１２は、前方に移動するときより速いスピードで後方に移動し得る。従って、ある実施形態において、電子制御システム２４は、傾斜角度が変化する際にシートバック１４が移動するスピードを測定するよう構成される測定装置（図示せず）を含んでよい。シートバック１４のスピードは、制御回路２６に入力され、これにより、シート基部１２のスピードは、シートバック１４のスピードと比例するよう制御され得る。これは、比例フィードバック制御ループを使用して達成され得る。この測定装置は、ポテンショメーター、ホール効果センサー、或いはシートバック１４のスピードを測定可能な他の同様な装置であってよい。代替的に、移動の際にシート基部１２のスピードを測定し、シートバック１４のスピードを制御して、２つの装置のスピードの間の所望の比例関係を維持することも好ましい。

図２を参照して、制御回路２６の例示的実施形態が、制御回路５０として示されている。制御回路５０は、４つのスイッチ、すなわちスイッチ１、スイッチ２、スイッチ３、及びスイッチ４を含む。制御回路５０はさらに、リレー１、リレー２、及び抵抗Ｒを含む。抵抗Ｒは、１オームから３オームの間、好適には２オームの抵抗を有し、約５０ワットに定格されるが、代替的には、他の抵抗及び電力特性を有してよい。シートバックモーター３２（或いはリクライナーモーター）は、抵抗Ｒ及びシート基部モーター３４（或いはクッションモーター）と並列に配置される。リレー１は、抵抗Ｒ及びスイッチ３の間で、シート基部モーター３４の１つの端子をスイッチするよう構成される。リレー２は、スイッチ２及びスイッチ４の間でシート基部モーター３４の第２の端子をスイッチするよう構成される。スイッチ１、２、３、及び４のそれぞれは、車両電源からモーター３２、３４及びリレー１，２まで、バッテリー或いはグラウンドのいずれかを選択するよう構成される。スイッチ１及び２は、シートバックボタン３６に接続され、同時には駆動され得ない。スイッチ３及び４は、シート基部ボタン３８に接続され、同時には駆動され得ない。リクライナーボタン３６が前方に移動する場合（図１、矢印４０）、スイッチ１は、バッテリーを、モーター３２と抵抗Ｒとの間の端子に接続し、シートバック１４を前方に駆動する。バッテリーからの入力電圧は、抵抗Ｒを介してシート基部モータ３４に供給され、シートバック１４の傾斜角度ごとに、約１．５ミリメーターのスピードで、シート基部モーター３４を駆動する。こうして、抵抗Ｒは、モーター３２に亘る第１の電圧、及びモーター３４に亘る、より小さい第２の電圧を提供するよう構成される電圧分割ネットワークの一部をなす。これに応じて、モーター３２は、通常のスピードで動作し、モーター３４は、この通常のスピードから減速されたスピードで動作する。

シートバックボタン３６が後方に移動する場合（図１、矢印４０）、スイッチ２は、バッテリーからシートバックモーター３２の他の端子に電力を供給し、シートバック１４を後方に駆動する。スイッチ２はまた、バッテリー入力電圧を、リレー２、リレー１及び抵抗Ｒを介してシート基部モーター３４に供給し、シートバック１４の傾斜角度ごとに、シート基部１２を１．５ミリメーターのスピードで前方に移動する。

シート基部ボタン３８が後方に移動する場合（図１、矢印４２）、スイッチ３は、バッテリー入力電圧を、リレー１のコイルに供給し、このコイルは、シート基部モーター３４への入力を、抵抗Ｒからスイッチ３に切り替え、シート基部モーター３４の他の端子を、リレー２のコイルを介して、スイッチ２からスイッチ４へと切り替える。車両入力電圧が、モーター３４を介して直接（即ち、抵抗Ｒを介さず）供給されるため、モーター３４は、入力電圧が抵抗Ｒを介して提供される場合より、より速い、通常のスピードで駆動される。シート基部モーター３４は、シート基部１２を後方に駆動し、シートバックモーター３２は、駆動されず、これにより、シートバック１４は移動しない。

シート基部ボタン３８が前方に移動する場合（図１、矢印４２）、スイッチ４は、入力電圧を、バッテリーからリレー２及びリレー１のコイルを介して供給し、シート基部モーター３４の端子をスイッチ３及び４に接続する。入力電圧は、スイッチ３を介してグラウンドに戻り、これにより、シート基部３４を、前方に、より速い、通常スピードで駆動する。スイッチ１及び３が同時に作動された場合は、シートバックを前方に、及びシート基部１２を後方に移動させるコマンドを示し、リレー1及び２は、作動され、モーター３２及び３４の双方は、フルスピードで作動されてユーザーコマンドを実行する。スイッチ１及び４が同時に作動された場合、この場合もやはりリレー１及び２は、双方のコマンドがフルスピードで実行されるよう作動される。同様に、スイッチ２及び３、又はスイッチ２及び４が作動されると（シートバック１４を後方にシート基部１２を後方に移動するユーザーコマンド、及びシートバック１４を後方にシート基部１２を前方に移動するユーザーコマンドにそれぞれ対応する）、入力電圧をバッテリーからモーター３２及び３４を介してグラウンドに供給する回路に抵抗Ｒが含まれないため、モーター３２及び３４の動作は、通常スピードで実行される。

図３を参照して、本発明の代替的実施形態にかかる制御回路５２の概略図が示される。制御回路５２は、制御回路５０と同様であるが、スイッチ３がダイオード５４を介してリレー１のコイルに結合され、スイッチ４がダイオード５６を介してリレー２のコイルに結合される点において相違する。ダイオード５４及び５６のアノードは、スイッチ３及び４にそれぞれ結合され、ダイオード５４及び５６のカソードは、相互に、及びリレー１及び２のコイルに結合される。リレー１及び２のコイルの反対端は、グラウンドに結合される。ダイオード５４及び５６は、モーター３４からのターンオン及びターンオフ時の過渡的電圧異常（誘導キックとしても参照される）から、リレーコイルを保護する。

図４を参照して、制御回路２６のさらに例示的実施形態が、制御回路５８として示される。本実施形態において、図２及び図３の実施形態におけるリレー１及び２は、２つの付加的スイッチであるスイッチ３´及び４´で置換される。スイッチ１，２、３、３´、４、及び４´のそれぞれは、本図に図示されており、本明細書の他の図において、停止或いはスリープ状態、非作動状態とも称される状態で図示される。シートバックボタン３６が、図示されて矢印４０を含み、この矢印は、ボタン３６の前方移動はスイッチ１の作動に対応し、ボタン３６の後方動作はスイッチ２の作動に対応することを示す。同様に、シート基部ボタン３８は、矢印４２に沿って図示され、この矢印は、ボタン３８の後方移動がスイッチ３及び３´の作動に対応し、ボタン３８の前方移動がスイッチ４及び４´に対応することを示す。

本実施形態において、抵抗Ｒは、スイッチ１及びスイッチ３の間に結合される。スイッチ３は、選択的に、グラウンドとスイッチ４´の間に、スイッチ３の他の端子を結合する。

スイッチ４´は、選択的に、スイッチ３をバッテリー或いはモーター３４のいずれかに結合する。モーター３４の他の端子は、スイッチ３´に結合される。スイッチ３´は、モーター３４の他の端子を、選択的に、車両バッテリー或いはスイッチ４に結合する。スイッチ４は、スイッチ３´を、選択的にグラウンド或いはスイッチ２に結合する。図２及び図３の実施形態のように、リクライナーモーター３２は、スイッチ１とスイッチ２との間に結合され、スイッチ１及びスイッチ２は、選択的にバッテリー或いはグラウンドをモーター３２に結合し、モーター３２を前方或いは後方方向に駆動する。

動作中、スイッチ１及び２は、ボタン３６に接続され、同時には作動し得ない。スイッチ３及び３´はともに接続され、ボタン３８の後方移動によって、作動される。スイッチ４及び４´はともに接続され、ボタン３８の前方移動によって作動される。ボタン３６が前方に移動する場合、スイッチ１は、作動し、バッテリー入力電圧をモーター３２を介して抵抗Ｒ、スイッチ３、スイッチ４´に供給する。このようにして、モーター３４は減速スピードで、好適にはモーター３２の１度の移動に対して１．５ミリメートルの速度で駆動される。

ボタン３６が後方に移動する場合、スイッチ２は、作動し、バッテリー電源をモーター３２を介してスイッチ１、グラウンドに結合し、バッテリー電源をスイッチ２を介してスイッチ４、スイッチ３´に、モーター３４を介してスイッチ４´、スイッチ３に、抵抗Ｒを介してスイッチ１、グラウンドに供給する。このようにして、シートバック３６は、後方に移動し、シート基部１２は、減速スピードで前方に移動する。

ボタン３８が前方に移動する場合、スイッチ４及び４´が作動し、ここで、入力電圧は、スイッチ４´からモーター３４を介してスイッチ３´、スイッチ４、グラウンドに供給され、これにより、モーター３４を前方に通常スピードで移動する。ボタン３８が後方に移動する場合、スイッチ３及び３´が作動し、ここで、電源は、車両バッテリーからスイッチ３´へ、モーター３４を介してスイッチ４´、スイッチ３、グラウンドへ供給され、これによりモーター３４を通常スピードで後方に動作させる。ボタン３６及び３８がともに前方に移動する場合、モーター３２はフルスピードで前方動作し、モーター３４はフルスピードで前方動作する。ボタン３６及び３８が後方に移動するか又は前方及び後方の組み合わせで移動する場合、モーター３２及び３４は、同時に通常スピードで動作する。

図５を参照して、制御回路２６の他の例示的実施形態が、制御回路６０として図示される。本実施形態において、図４の実施形態におけるスイッチ３、３´、及びスイッチ４、４´は、３−ｗａｙスイッチで置換され、ここで、スイッチ３は、モーター３４の１つの端子を、バッテリー電源、グラウンド、或いは抵抗Ｒに結合する。同様に、スイッチ４は、モーター３４の他の端子を、バッテリー電源、グランド、或いはスイッチ２とモーター３２との間の端子に結合する。モーター３２及び３４は、１つの端子を抵抗Ｒ及びモーター３２で共有して、並列に配置される。ボタン３８のみが作動する場合、スイッチ３は、バッテリー電源を、モーター３４に提供し、スイッチ４は、閉回路をグラウンドに提供する。ボタン３８のみが前方に作動した場合、バッテリー電源は、スイッチ４を介してモーター３４に提供され、スイッチ３は、グラウンドに閉回路を提供する。シートバックボタン３６が、前方或いは後方に作動した場合、スイッチ３及び４は、停止状態となり、ここで、入力電圧は、抵抗Ｒのみを介してモーター３４に供給され、これにより、ボタン３８のみが作動した場合より低速スピードで、モーター３４を動作させる。さらに、ボタン３８がボタン３６と同時に作動した場合、入力電圧は、抵抗Ｒを介さずに、独立してモーター３２及び３４に供給され、これにより、双方のモーターは、双方向に、そのフルの、通常スピードで動作する。

図２から図５の実施形態において、顕著には、抵抗Ｒは、シート基部モーター３４に亘る第１の電圧と、シートバックモーター３２に亘る第２の電圧とを供給するよう構成される電圧分割回路の一部を具備し、ここで、２つの電圧は相違する。この電圧の相違は、モーター３４を、モーター３２と異なるスピード、好適にはより低速スピードで駆動して、パワーグライド機構を提供するため使用され得る。また注目すべきことに、図２から図５の回路は、オープンループ制御を提供し、ここでモータ３２及び３４の位置に関して、フィードバックが提供されない。ある代替的実施形態によれば、フィードバックが提供されて、モーター３２及び３４の位置をさらに改善してもよい。

図６を参照して、制御回路２６の代替的実施形態が、制御回路６２として示される。本実施形態において、デジタルプロセッサ、好適にはマイクロプロセッサ６４は、シート基部モーター３４及び／又はシートバックモーター３２（図示せず）に制御信号を供給する。本実施形態において、パルス幅変調制御信号は、マイクロプロセッサ出力６６から、トランジスタ６８に供給され、このトランジスタは、本例示的実施形態においては温度保護された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であるが、代替的に他のトランジスタであってもよい。トランジスタ６８は、Ｉｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｍｕｎｉｃｈ，ドイツにより製造されたＢＴＳ２８２Ｚトランジスタである。温度保護は、長期使用或いは連続高電流使用による異常高温から、ＦＥＴを保護する利点を提供する。トランジスタ６８のソースは、グラウンドに結合され、トランジスタ６８のドレインは複数のリレー７０、７２のそれぞれの１つの入力に結合される。リレー７０及び７２は、出力７４及び出力７６として示されるマイクロプロセッサ６４からのデジタル出力により作動する。シート基部ボタン３８（図１）が前方或いは後方に移動する場合、デジタル信号が出力７４及び出力７６にそれぞれ供給され、リレー７０及び７２を駆動して、電源を車両バッテリー電源からモーター３４に供給する。シートバックボタン３６のみが前方及び後方に作動する場合、出力７４及び７６は作動せず、調整可能な制御信号は、マイクロプロセッサ６４から出力６６及びトランジスタ６８を介して、モーター３４に、リレー７０及び７２が作動する場合に供給されるのより少ない電力量を供給する。好適には、制御回路６４は、シートバックボタン３６が作動する場合、シート基部ボタン３８が作動する場合より低速スピードでモーター３４を制御するよう構成される。さらに、速度比は、シートバック１４が１度移動するごとに、シート基部１２が好適には１．５ミリメーター移動する比率である。トランジスタ６８をバッテリーの電圧スパイクから保護するため、ダイオード７８が、車両電源及びトランジスタ６８の間に提供される。

図７を参照して、本発明の代替的な例示的実施形態に係る車両シートの手動による実施形態が示され、この実施形態は、シート基部１２（図示せず）と、シートバック１４（部分的フレームとして図示される）と、及びシート１０の前後移動を支持するシートトラック１７とを有するシート１０を含む。ここにおいて、用語“手動”は、電動モータを使用しない運動、メカニズム等を参照するため使用される。また、用語“手動による作動”とは、手で移動、調整、或いは動作される運動、メカニズム等を参照するため使用される。

図７において、シート１０はさらに、バー１１２に相互接続される第１及び第２のリクライナー機構１１０を含む。このリクライナー機構１１０は、シート基部１２に対するシートバック１４の位置の選択的調整を提供する。このリクライナー機構は、好適には、あらゆる公知の或いは適切なタイプのリクライナー機構を使用して製造されるが、有利には、米国特許Ｎｏ．６，３９０，５５７に従って製造されてよく、その開示は、参照により本開示の一部をなす。リクライナー機構１１０は、好適には、例えば図８に示されるように、ハンドル１１４を用いて作動される。このハンドル１１４は、リクライナー機構１１０の１つに接続され、バー部材１１２は、１つのリクライナー機構１１０の作動を、他のリクライナー機構１１０に伝達する。

従って、リクライナー機構１１０は、シートバック１４のフレーム部材と、シート基部１２のフレーム部材との間に位置する。図８及び図９を参照して、リクライナーブラケット１２０及びシート基部ブラケット１２４が図示される。シート基部ブラケット１２４に対して、シートバック１４のリクライナーブラケット１２０の位置を決定するため、センサー１３０が提供される。ある実施形態において、センサー１３０は、プランジャ型のポテンショメータであり、延長部ブラケット１２５によって、シート基部ブラケット１２４上で支持される。センサー１３０は、シートベース１２に対するシートバック１４の移動を正確に検出する。センサー１３０は、シートバック１４の移動により作動し、ここで延長部ラケット１２１がリクライナーブラケットに接続されて、センサー１３０のプランジャ１３１に接触し、これによりプランジャ１３１は、センサー１３０の基部１３２に対して、リクライナー機構１１０によって調整されるシートバック１４の角度回転に比例する量だけ移動する。代替的に、センサー１３０は、ホール効果センサーであってよい。ポテンショメータ１３０に替えて他の設計のセンサーが使用され得、これにより、そのセンサーがシートバック１４のリクライン位置或いはリクライン速度を正確に示す限り、あらゆる公知或いは適切な設計のセンサー１３０が使用され得ることが、理解されるべきである。

理解されるとおり、図７から図９に示される実施形態のシート１０のリクライナー機構１１０は、手動により作動されて、シートバック１４の位置を調整する。しかしながら、シート基部１２は、シートトラック１７に沿って、シート１０を移動するため、電動モーター１４０を使用して移動するよう設計される。さらに、上記したとおり、電動の制御回路２６に対し、シートバック１４が１度移動するごとに、約１ミリメーターから約４ミリメーターの間、好適には、約１．５ミリメーターから約３ミリメーターの間、シート基部１２が移動する特定の比率を提供することは有利である。こうして、センサー１３０により検出されるシートバック１４の１度の回転ごとに、シート基部１２は結果的に調整される。これは、図１０及び図１１に示される制御回路１６０及び１７０を使用して達成され得る。制御回路１６０及び１７０の特徴及び原理は、相互に組み合わせて、単独で、又はあらゆる好適な構成において、使用され得る。

ある実施形態において、センサー１３０は、特定の値を有するセンサー１３０の出力として提供されるシートバック１４の回転角度を検出する。制御回路１６０或いは１７０は、センサー１３０から特定の値を検出し、シートバック１４が１度回転するごとに、約１ミリメーターから約４ミリメーターである、シート基部１２を移動する所望の比率に基づいて、シート基部１２が移動すべき量を決定する。シート基部１２は、閉ループフィードバック制御を用いて、所望の位置に移動してよい。例えば、いったんシートバック１４が、その新たな位置が知られた位置まで移動すると、その新たな位置は、シート基部１２の所望の位置を決定するための入力として使用され得る。この構成において、シート基部１２は、シート基部１２の位置を測定するセンサーを含む。こうして、シート基部１２は、シート基部がその所望の位置に到達するまで、閉ループフィードバック制御を使用して移動される。

例示的実施形態において、制御回路１６０及び１７０は、シートバック１４が移動を停止するまで、シート基部１２の移動を遅延させる。ある実施形態において、これは、センサー１３０を使用して、シートバック１４がいつ移動を停止するかをモニターすることで達成され得る。典型的には、シート基部１２が移動する前の遅延は、約１秒だが、約０．５秒から約３秒までの間のいずれかであってよく、或いは約０．５秒から約２秒までの間であってよい。

他の実施形態において、シート基部１２は、適切な期間、単純に電動モーター１４０をオンすることによって、再配置される。この構成において、シート基部１２の位置は、測定されない。むしろ、電動モーター１４０のオン時間は、所定の関係の関数となる。また、車両シートは、典型的には、シート基部１２が水平でないよう取り付けられるため、電動モーター１４０は、同じ距離を移動するため、他の方向よりもある方向でより長い時間、オンする必要があり得る。例えば、自動車の車両シートは、シート基部１２が約６度前方傾斜するよう取り付けられ得る。この状況において、シート基部１２は、後方に移動する場合、重力によって補助され、前方に移動する場合、重力によって妨げられる。これにより、シート基部１２は、前方に移動するより速いスピードで、後方に移動する。説明したとおり、重力の効果は、シート基部１２が前方或いは後方のいずれに移動するかによって、電動モーター１４０のオン時間を変動することにより、考慮され得る。例えば、電動モーター１４０は、シートバック１４が３度リクラインされた場合（シート基部１２が前方に移動し、重力により妨げられる場合）、シートバック１４が３度インクラインされた場合（シート基部が後方に移動し、重力により援助される場合）より、長い時間、オンされ得る。電動モーター１４０のオン時間の相違は、車両シート及びドライバーそれぞれの特性に特有である。しかしながら、それぞれのドライバーの特性は、平均及び他の統計的技術を用いて、近似され得る。

図１０に示される制御回路１６０は、以下さらに詳細に説明される。制御回路１６０は、マイクロプロセッサ２２０と、リレー２２４と、電圧レギュレータ２２６と、及びポリスイッチ２２８とを含む。入力電圧は、電源２３０からダイオード２５０及び電圧レギュレータ２２６を介して、マイクロプロセッサ２２０及びセンサー１３０に流れる。ダイオード２５０は、逆極性保護装置として動作し、これにより、回路の素子の１つの極性が逆転しても、素子に損傷を与えない。電圧レギュレータ２２６は、入力電圧を１２ボルトから５ボルトまで低減する。電圧レギュレータ２２６はまた、突然の電圧低下を検知し、マイクロプロセッサ２２に、シャットダウンを指示する信号を送出するよう機能する。このようにして、電圧レギュレータ２２６は、マイクロプロセッサ２２０が、必要なシャットダウン手順を実行することなく、突然シャットオフするのを防止する。

図１０に示されるマイクロプロセッサ２２０は、マスクメモリー型であり、１キロバイトのランダム・アクセス・メモリ及び８ビットの中央演算処理ユニットを有する。マイクロプロセッサ２２０は、ＳＴＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１０６０ Ｅａｓｔ Ｂｒｏｋａｗ Ｒｏａｄ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ９５１３１から入手可能なＳＴ６マイクロプロセッサ、或いは、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．，２３５５ Ｗｅｓｔ Ｃｈａｎｄｌｅｒ Ｂｌｖｄ．，Ｃｈａｎｄｌｅｒ，ＡＺ８５２２４から入手可能なＰＩＣマイクロプロセッサであってよい。しかしながら、あらゆるマイクロプロセッサが制御回路１６０中で使用され得ることが理解されるべきである。

制御回路１６０は、入力２３２を具備し、この入力は、センサー１３０と、ユーザーにより作動され得、シート基部１２のみを移動する（即ち、シートバック１４が移動することなくシート基部１２が移動すること）スイッチとを含む。入力信号は、入力２３２からマイクロプロセッサ２２０に、マイクロプロセッサ２２０を電圧及び電流変動に損傷を与えられることから保護する機能を果たす１つ又は複数のバッファ２３４を経由して、伝達される。マイクロプロセッサ２２０は、入力信号を、リレー２２４を介して電動モーター１４０を制御するため使用する。センサー１３０は、ポテンショメータ、或いは例えばホール効果センサー等のあらゆる他の適切なタイプのセンサーであってよい。

マイクロプロセッサ２２０は、リレー２２４を使用して、電動モーター１４０の方向を制御し、シート基部１２を前方或いは後方に移動する。信号が、マイクロプロセッサ２２０から、増幅器或いは電流ブースター２３６を介してリレー２２４に供給され、これら増幅器或いはブースターは、信号強度を増加させるよう作用する。リレー２２４は、スイッチ２３８を動作させて、電動モーター１４０の極性を制御する。リード２４０は、電動モーター１４０を電源２３０及び高電流グラウンド２４２に接続する。スイッチ２３８の構成によって、リード２４０の１つは、ハイサイドであり、他のリード２４０はロウサイドとなる。制御回路１６０において、電動モーター１４０は、専用の電源及びグラウンド接続を有し（即ち、高電流グラウンド２４２は、電動モーター１４０用のグラウンドを参照し、低電流或いはロジックグラウンド２４８は、マイクロプロセッサ２２０用のグラウンドとなる）、過剰ノイズが、制御回路１６０の他のコンポーネントの動作に干渉するのを防止する。電動モーター１４０は、ポリスイッチ２２８を介して、電源２３０及び高電流グラウンド２４２に結合され、このポリスイッチは、リセット可能なヒューズとして機能する。こうして、電動モーター１４０が過剰な電流を引き込んだ場合、ポリスイッチは、回路をオープンにして電動モーター１４０が損傷するのを防止する。マイクロプロセッサ２２０は、線２４４で示されるように、電動モーター１４０に関連するステータス信号を受信する。このステータス信号は、バッファ２３４と同様に機能する１つ又は複数のバッファ２４６を介して、伝播する。

制御回路１６０の一部として、キャパシタ２５２及び過渡サプレッサ２５４もまた含まれる。キャパシタ２５２は、制御回路１６０のそれぞれの部分に所望の定電圧を維持することの補助のため、電荷を蓄えるのみならず、制御回路１６０からノイズをフィルター処理する。過渡サプレッサ２５４は、制御回路１６０で発生し得る電圧スパイクを捕捉するため用いられる。

図１１に示されるとおり、制御回路１７０は、モジュール２１０を含み、このモジュールは、ポテンショメータ２１２及びスイッチ２１４から信号を受信し、その結果その信号に基づいてシート基部モーター２１６を制御するよう構成される。ポテンショメータ２１２は、シートバック１４が移動したか否かを判定し、移動を判定した場合には、シートバック１４の新たな位置を判定する。ある実施形態において、ポテンショメータ２１２は、マイクロスイッチと組み合わされて、ハンドル１１４（図８）の移動をセンスする。本実施形態において、制御回路１７０は、ウェイクアップ機能を含み、これによりシートバック１４がいかなる調整もされることなく所定時間が経過した後、制御回路１７０は、スリープモードに入る。ウェイクアップモードにおいて、制御回路１７０は、ポテンショメータ２１２の位置を連続的に決定する。スリープモードにおいて、制御回路１７０は、ポテンショメータ２１２の位置を決定しない。マイクロスイッチは、シートバック１４が移動したか否かを決定し、これに応じて、制御回路１７０に信号を送出してスリープモードを終了し、ポテンショメータ２１２の位置の読み取りを開始する。他の実施形態において、例えばホール効果センサー等の装置は、ポテンショメータ２１２及びマイクロスイッチに替えて使用され得る。この実施形態において、ホール効果センサーは、シートバック１４が移動した場合にのみ信号を送出するため、マイクロスイッチは、必要でない。この情報は、その結果シート基部１４を調整するモジュール２１０に入力される。スイッチ２１４は、シートバック１４とは独立して、シート基部モーター２１６を移動するため使用される。この特性は、ユーザーがシート基部のみの調整を望む場合に有用である。

制御回路１７０に関連して説明されたウェイクアップ機能は、シートバック１４の移動に応じてシート基部１２を移動するために使用され得る他の制御回路同様、制御回路１６０に適用され得る。一般的に、ウェイクアップ機能は、シートバック１４の位置に何ら変化がない間は、制御回路１６０及び１７０の不必要な電力消費を防止し、これにより、所定の移動比率を維持するためにシート基部１２を移動する必要がない。

図面及び上記において説明された例示的実施形態は、現在において好適であるが、これらの実施形態は例示のみとして提示されていることが理解されるべきである。他の実施形態もまた、使用され得る。本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、クレームの範囲及び要旨の範囲内にある、多様な変形、組み合わせ、及び配列にまで及ぶ。

本発明の例示的実施形態に係る車両シートの概略図である。 本発明の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 他の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 他の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 他の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 他の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 他の例示的実施形態に係る手動調整可能なシートバックを含む車両シート構造の部分斜視図である。 本発明の例示的実施形態におけるメカニズムの詳細を示す、図７の車両シートの部分斜視図である。 本発明の例示的実施形態にかかるポテンショメーターセンサーの詳細を示す、図８の車両シートのさらなる部分斜視図である。 図７の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。 図７の例示的実施形態に係る車両シート用の電子制御システムの概略図である。

Claims (17)

1. 車両シート用の制御システムであって、
   シート基部を前方及び後方に移動するように構成されるシート基部モータと；
   シートバックの傾斜角度を調整するように構成される手動リクライナー機構と；および
   前記傾斜角度の変更に応じて、前記シート基部を前方或いは後方に移動するよう構成される制御回路とを具備し、
   前記制御回路は前記シート基部モータを制御し、前記シートバックの傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を移動する
   ことを特徴とする車両シート用の制御システム。
2. 前記制御回路は、前記シートバックの傾斜角度約１度に対して約１ｍｍから約３ｍｍの間の比率で前記シート基部を前方又は後方に移動するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両シート用の制御システム。
3. 前記制御回路は、前記シートバックのリクラインに応じて前記シート基部を前方に移動し、前記シートバックのインクラインに応じて前記シート基部を後方に移動するよう構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両シート用の制御システム。
4. 前記制御システムは、さらに、
   前記シートバックの位置を測定するセンサを具備し、
   前記センサにより検出された前記シートバックの位置に応じた傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両シート用の制御システム。
5. 前記センサは、ポテンショメータである
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両シート用の制御システム。
6. 車両シート用の制御システムであって、
   シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モータと；
   シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される手動リクライナー機構と；及び
   前記シート基部モータを制御し、前記シートバックの傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を移動するよう構成される制御回路とを具備し、
   前記シートバックの傾斜角度約１度に対して約１ｍｍから約３ｍｍの間の比率で前記シート基部を前方又は後方に移動するように構成され、前記シートバックが前方に傾斜角度約１度でインクラインされたときには前記シート基部を後方に約１ｍｍから約３ｍｍの間の比率で移動し、前記シートバックが後方に傾斜角度約１度でリクラインされたときには前記シート基部を前方に約１ｍｍから約３ｍｍの間の比率で移動する
   ことを特徴とする車両シート用の制御システム。
7. 前記比率は、前記シートバックの傾斜角度１度に対して、前記シート基板を前方又は後方へ約１．５ｍｍ移動することであることを特徴とする請求項６に記載の車両シート用の制御システム。
8. 制御システムを有する車両シートであって、
   トラックと；
   前記トラックに結合されるシート基部と；
   前記シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モータと；
   前記トラックに枢支結合されるシートバックと；
   前記トラックに対して、前記シートバックを枢支回動するよう構成される手動リクライナー機構と；
   前記シート基部の移動用のオペレータコマンドを受信するよう構成されるシート基部入力装置と；及び
   前記シート基部入力装置からの前記オペレータコマンドを受信して前記シート基部モータを制御するよう構成される制御回路とを具備し、
   前記制御回路は前記シート基部モータを制御し、前記シートバックの傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を移動するよう構成され；及び
   前記制御回路は前記シート基部入力装置からのコマンド受信に応答して、前記シート基部モータを制御し、前記シート基部のみを移動するよう構成される
   ことを特徴とする車両シート。
9. 前記制御回路は、前記シートバックの傾斜角約１度に対して約１ｍｍから約３ｍｍの間の比率で前記シート基部を前方又は後方に移動するよう構成されることを特徴とする請求項８に記載の車両シート。
10. 前記車両シートは、さらに、
    前記シートバックの位置を測定するセンサーを具備し、
    前記制御回路は、前記センサにより検出された前記シートバックの位置に応じた傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を移動する
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両シート。
11. 前記センサは、ポテンショメータである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車両シート。
12. 前記制御回路は、前記シートバックの後方枢支回転に応じて、前記シート基部をほぼ前方に移動し、前記シートバックの前方枢支回動に応じて、前記シート基部をほぼ後方に移動する
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両シート。
13. 前記手動リクライナー機構はハンドルにより駆動される
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両シート。
14. 前記制御回路は、マイクロプロセッサを含む
    ことを特徴とする請求項８に記載の車両シート。
15. 車両シート用の制御システムであって、
    シート基部を前方及び後方に移動するよう構成されるシート基部モータと；
    シートバックの傾斜角度を調整するよう構成される手動リクライナー機構と；及び
    前記シートバックのインクラインに応じて、前記シート基部を後方に移動するよう構成される制御回路とを具備し、
    前記制御回路は前記シート基部モータを制御し、前記シートバックのインクラインの傾斜角度に比例する距離まで前記シート基部を後方に移動する
    ことを特徴とする車両シート用の制御システム。
16. 前記制御システムは、前記シートバックの約１度毎の傾斜に応じて、前記シート基部を後方に約１ｍｍから約３ｍｍの間で移動するよう構成される
    ことを特徴とする請求項１５に記載の車両シート用の制御システム。
17. 前記制御システムは、さらに、
    前記シートバックの位置を測定するセンサをさらに具備する
    ことを特徴とする請求項１５に記載の車両シート用の制御システム。

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