JP5358244B2 - 車両用シート装置 - Google Patents

Description

本発明は、シートバック若しくはシートクッションをエアで膨出することができる車両用シート装置に関する。

車両用シート装置として、シートバック若しくはシートクッションの形状を調整できるようにしたものが知られている。
この種の車両用シート装置は、運転者の運転姿勢による体圧分布を調整したり、運転者の体格にシートバック若しくはシートクッションを適合させるものであった。
このような、車両用シート装置として、シートバック若しくはシートクッションの膨出を制御部で制御するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の車両用シート装置は、シートバックに設けられた複数のシートバック側の袋体と、シートクッションに設けられた複数のシートクッション側の袋体と、これらの袋体に設けられ袋体を開閉する複数の弁と、シートバック側の袋体及びシートクッション側の袋体にエアを送るポンプと、このポンプとシートバック側の袋体及びシートクッション側の袋体を繋ぐ複数の管路と、ポンプ及び複数の弁を制御する制御部とから構成される。 すなわち、車両用シート装置は、複数の袋体を一つのポンプによって、それぞれの袋体を目標の圧力になるよう制御するものであった。

しかし、特許文献１の車両用シート装置では、例えば、複数の袋体の目標とする圧力が異なる場合には、各袋体を予め設定された順番で目標の圧力にしなくてはならなかった。従って、各袋体を充填するのに時間がかかるという課題があった。
また、特許文献１の車両用シート装置では、例えば、複数の袋体の目標とする圧力が異なる場合には、袋体にエアの充填を始めから行わなければならない場合があり、ポンプの駆動エネルギーが多く消費されることもあった。

特開昭６１−１８１７３０号公報

本発明は、シートバック若しくはシートクッションに設けた複数の袋体のエアの充填時間の短縮を図ることができるとともに、ポンプ駆動のためのエネルギーの消費を抑えることができる車両用シート装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、シートバック若しくはシートクッションに設けられた複数の袋体に圧縮空気を送るポンプと、このポンプと複数の袋体とを複数の弁を介して連通する管路と、複数の袋体の圧力をそれぞれ目標の圧力値になるよう複数の弁を開閉制御する制御手段とを備えた車両用シート装置において、制御手段は、複数の袋体のうち目標の圧力値よりも高い圧力を有する一つまたは複数の第１の袋体と、複数の袋体のうちの第１の袋体の圧力よりも低く、かつ目標の圧力値よりも低い圧力を有する一つまたは複数の第２の袋体と、を管路を介して連通させるように、複数の弁のうち第１の袋体及び第２の袋体に対応する弁を開くように制御することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、制御手段が、ポンプによって圧縮空気を送るのに先立って、第１の袋体と第２の袋体とを連通させることを特徴とする。

本発明は以下の効果を奏する。
請求項１に係る発明では、車両用シート装置に、シートバック若しくはシートクッションに設けられた複数の袋体に圧縮空気を送るポンプと、このポンプと複数の袋体とを複数の弁を介して連通する管路と、複数の袋体の圧力をそれぞれ目標の圧力値になるよう複数の弁を開閉制御する制御手段とを備える。
制御手段は、複数の袋体のうち目標の圧力値よりも高い圧力を有する一つまたは複数の第１の袋体と、複数の袋体のうちの第１の袋体の圧力よりも低く、かつ目標圧力値よりも低い圧力を有する一つまたは複数の第２の袋体と、を管路を介して連通させるように、複数の弁のうち第１の袋体及び第２の袋体に対応する弁を開くように制御する。
すなわち、第１の袋体と第２の袋体とを連通させるので、第１の袋体から第２の袋体へ空気が流れ込み、第１の袋体及び第２の袋体のそれぞれを目標の圧力に短時間で近づけることができる。この結果、第１の袋体及び第２の袋体へのエアの充填時間の短縮を図ることができる。

請求項２に係る発明では、制御手段が、ポンプによって圧縮空気を送るのに先立って、第１の袋体と第２の袋体とを連通させるので、第１の袋体と第２の袋体との圧力値を近づけておくことができる。これにより、ポンプ駆動のためのエネルギーの消費を抑えることができる。

本発明に係る車両用シート装置の斜視図である。 図１に示された車両用シート装置のブロック図である。 図１に示された車両用シート装置の制御の様子を示す説明図である。 図１に示された車両用シート装置のフローチャートである。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１及び図２に示されたように、車両用シート装置１０は、乗員の腰部を支えるシートクッション１３と、乗員の背中を支えるシートバック１４と、乗員の頭部を支えるピロー１５と、シートバック１４の内部で且つ左右上部に設けられた第１の袋体１６，１６と、
シートバック１４の内部で且つ左右下部に設けられた第２の袋体１７，１７と、シートバック１４の内部で且つ中央下部に設けられた第３の袋体（ランバサポート）２３と、シートクッション１３の内部で且つ中央前方に設けられた第４の袋体（脚部サポート）２４と、第１の袋体１６，１６を開閉する第１のバルブ２１と、第２の袋体１７，１７の開閉する第２のバルブ２２と、第３の袋体２３の開閉する第３のバルブ４３と、第４の袋体２４の開閉する第４のバルブ４４と、シートクッション１３の下部後方に設けられたポンプ２５と、シートクッション１３の下部前方に設けられた制御手段（ＥＣＵ）２６と、ポンプ２５と第１〜第４の袋体１６，１６、１７，１７,２３，２４とを連結する複数の管路２７と、この管路２７内の空気を大気に開放する排気バルブ４５と、ポンプ２５と第１〜第４のバルブ２１，２２，４３，４４との間の管路２７に設けられ、管路２７内の圧力を検知する圧力センサ４１とからなる。

第１の袋体１６，１６は、乗員の左右の肩口を支持するものである。
第２の袋体１７，１７は、乗員の左右の脇を支持するものであり、第１の袋体１６，１６と略同等の体積を有するものである。
第３の袋体（ランバサポート）２３は、シートバック１４の内部から乗員のウエスト部分に向けて膨出体をせり出し、乗員のウエスト部分をホールドするものである。
第４の袋体（脚部サポート）２４は、乗員の脚部をシートクッション１３の内部から押圧し、着座状態の乗員の快適性を向上させる。

ポンプ２５は、第１〜第４の袋体１６，１６、１７，１７,２３，２４を膨出させるために、圧縮空気を送るものである。

制御手段（ＥＣＵ）２６は、圧力センサ４１の情報が入力される。制御手段（ＥＣＵ）２６は、第１〜第４のバルブ２１，２２，４３，４４及び排気バルブ４５を制御するとともに、ポンプ２５を制御する。

管路２７は、メインパイプ３３と、このメインパイプ３３に接続され、ポンプ２５から延出するポンプ側パイプ３４と、このメインパイプ３３から分岐させ第１のバルブ２１に接続する第１の分岐パイプ３５と、ポンプ側パイプ３４の先端から分岐させ第２のバルブ２２に接続する第２の分岐パイプ３６と、メインパイプ３３から分岐させ第３のバルブ４３に接続する第３の分岐パイプ４７と、メインパイプ３３から分岐させ第４のバルブ４４に接続する第４の分岐パイプ４８と、メインパイプ３３から分岐させ排気バルブ４５に接続する排気パイプ４９と、第１のバルブ２１と第１の袋体１６，１６とを接続する第１の袋体側パイプ３７と、第２のバルブ２２と第２の袋体１７，１７とを接続する第２の袋体側パイプ３８と、第３のバルブ４３と第３の袋体２３とを接続する第３の袋体側パイプ５１と、第４のバルブ４４と第４の袋体２４とを接続する第４の袋体側パイプ５２と、圧力センサ４１から延出され、メインパイプ３３に接続するセンサ接続パイプ５３からなる。

第１のバルブ２１は、第１の分岐パイプ３５と第１の袋体側パイプ３７とを開閉する。 第２のバルブ２２は、第１のバルブ２１に同一構造の弁で、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８とを開閉する。
排気バルブ４５は、圧力を大気開放する排気口５４を備え、排気パイプ４９から空気を大気に開放する弁である。

車両用シート装置１０において、第３の袋体２３（図１参照）及び第４の袋体２４は目標圧力にある。なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示される圧力の単位は、ｋＰａ（キロパスカル）である。
図３（ａ）に示されたように、第１の袋体１６，１６の初期圧力値が１、第２の袋体１７，１７の初期圧力値が５ｋＰａであり、図３（ｃ）に示されたように、第１の袋体１６，１６の目標圧力値を３．５ｋＰａ、第２の袋体１７，１７の目標圧力値を２．５ｋＰａに制御する場合の制御を説明する。このとき、すべてのバルブ２１，２２，４３，４４，４５は閉じているものとする。

図２及び図３（ｂ）に示されたように、第１のバルブ２１及び第２のバルブ２２を開くように制御することで、第１のバルブ２１で第１の分岐パイプ３５と第１の袋体側パイプ３７とを連通させるとともに、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８とを連通させる。
これにより、第１の袋体１６，１６の圧力と第２の袋体１７，１７の圧力とを同一にする。すなわち、第１の袋体１６，１６の圧力と第２の袋体１７，１７の圧力を中間圧力３ｋＰａにする。

次に、第２のバルブ２２を閉じるように制御することで、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８との連通を遮断する。
そして、ポンプ２５を駆動することで、第１の袋体１６，１６の圧力を上昇させる。

図２及び図３（ｃ）に示されたように第１の袋体１６，１６が目標圧力値３．５ｋＰａにまで増加したときに、第１のバルブ２１を閉じるように制御することで、第１の分岐パイプ３５と第１の袋体側パイプ３７との連通を遮断し、ポンプ２５を停止する。
そして、第２のバルブ２２と排気バルブ４５とを開くように制御することで、第２の袋体１７，１７の圧力を減少させる。
第２の袋体１７，１７が目標圧力値２．５ｋＰａに減少したときに、第２のバルブ２２と排気バルブ４５とを閉じるように制御することで、第２の袋体側パイプ３８側の大気開放を遮断する。

例えば、第１の袋体１６，１６と第２の袋体１７，１７に、初めから（圧力のない状態から）ポンプ２５で膨出を開始したのでは、第１の袋体１６，１６と第２の袋体１７，１７のそれぞれが目標圧力値に達するまでに時間がかかる。そこで、車両用シート装置１０では、第１の袋体１６，１６及び第２の袋体１７，１７に、圧力がある場合には、第１の袋体１６，１６及び第２の袋体１７，１７を同一圧力にし、その後、第１の袋体１６，１６の圧力と第２の袋体１７，１７を目標圧力値にするようにした。これにより、第１の袋体１６，１６の圧力及び第２の袋体１７，１７の圧力を、目標圧力値まで迅速に変化させることができる。

図４に示されるフローチャートでは、ＳＴ××はステップ番号を示す（符号は図１及び図２参照）。
ＳＴ０１：第１のバルブ２１及び第２のバルブ２２を開放する。すなわち、第１のバルブ２１で第１の分岐パイプ３５と第１の袋体側パイプ３７とを連通するとともに、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８とを連通する。これにより、第１の袋体１６，１６の圧力と第２の袋体１７，１７の圧力とを同一にする。

ＳＴ０２：第２のバルブ２２を閉じるように制御する。すなわち、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８との連通を遮断する。

ＳＴ０３：ポンプ２５を駆動する。すなわち、第１の袋体１６，１６の圧力を上昇させる。
ＳＴ０４：第１の袋体１６，１６が目標圧力値３．５ｋＰａにまで増加したかを判断する。ＹＥＳのときはＳＴ０５に進み、ＮＯのときはＳＴ０４を繰り返す。

ＳＴ０５：第１のバルブ２１を閉じるように制御し、第１の分岐パイプ３５と第１の袋体側パイプ３７との連通を遮断する。
ＳＴ０６：ポンプ２５を停止する。

ＳＴ０７：第２のバルブ２２と排気バルブ４５とを開くように制御することで、第２の分岐パイプ３６と第２の袋体側パイプ３８との連通させ、管路２７を大気開放する。
ＳＴ０８：第２の袋体１７，１７が目標圧力値２．５ｋＰａに減少したかを判断する。ＹＥＳのときはＳＴ０８に進み、ＮＯのときはＳＴ０７を繰り返す。
ＳＴ０９：第２のバルブ２２と排気バルブ４５とを閉じるように制御する。第２の袋体側パイプ３８側の大気を遮断する。

車両用シート装置１０ではシートバック１４若しくはシートクッション１３に設けられた複数の袋体に圧縮空気を送るポンプ２５と、このポンプ２５と複数の袋体とを複数の弁を介して連通する管路２７と、複数の袋体の圧力をそれぞれ目標圧力値になるよう複数の弁を開閉制御する制御手段とを備える。

制御手段は、複数の袋体のうち目標圧力値よりも高い圧力を有する第１の袋体１６，１６と、複数の袋体のうちの第１の袋体１６，１６の圧力よりも低く、かつ目標圧力値よりも低い圧力を有する第２の袋体１７，１７と、を管路２７を介して連通させるように、複数の弁のうち第１の袋体１６，１６若しくは第２の袋体１７，１７に対応するバルブ（弁）２１，２２を開くように制御する。

すなわち、第１の袋体１６，１６と第２の袋体１７，１７とを連通させるので、第１の袋体１６，１６から第２の袋体１７，１７へ空気が流れ込み、第１の袋体１６，１６及び第２の袋体１７，１７のそれぞれを目標の圧力に短時間で近づけることができる。この結果、第１の袋体１６，１６及び第２の袋体１７，１７へのエアの充填時間の短縮を図ることができる。

車両用シート装置１０では、制御手段が、ポンプ２５によって圧縮空気を送るのに先立って、第１の袋体１６，１６と第２の袋体１７，１７とを連通させるので、第１の袋体１６，１６と第２の袋体１７，１７との圧力値を近づけておくことができる。これにより、ポンプ２５駆動のためのエネルギーの消費を抑えることができる。

尚、本発明に係る車両用シート装置１０は、図１に示すように、複数の袋体のうち、第１の袋体１６，１６及び第２の袋体１７，１７に対応するバルブ２１，２２のみを開閉制御するものであったが、これに限るものではなく、第３の袋体２３や第４の袋体２４に対応するバルブ４３，４４を開閉制御するものであってもよい。
また、第１〜第４の袋体１６，１６，１７，１７，２３，２４をすべて連通させるように、第１〜第４のバルブ２１，２２，４３，４４を開くように制御してもよく、複数の袋体のうち、その一部の袋体のみを連通させるように、その対応するバルブを開くように制御してもよい。
さらに、単一の圧力センサ４１を管路２７に設けたが、これに限るものではなく、第１〜第４の袋体１６，１６，１７，１７，２３，２４それぞれに圧力センサを設けるものであってもよい。
車両用シート装置の制御方法は、他の装置の袋体の制御に使用することを妨げるものではない。

本発明に係る車両用シート装置は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

１０…車両用シート装置、１３…シートクッション、１４…シートバック、１６，１７，２３，２４…複数の袋体（第１〜第４の袋体）、２１，２２，４３，４４…複数の弁（第１〜第４のバルブ）、２６…制御手段（ＥＣＵ）、２７…管路。

Claims (2)

1. シートバック若しくはシートクッションに設けられた複数の袋体に圧縮空気を送るポンプと、
   このポンプと前記複数の袋体とを複数の弁を介して連通する管路と、
   前記複数の袋体の圧力をそれぞれ目標圧力値になるよう前記複数の弁を開閉制御する制御手段とを備えた車両用シート装置において、
   前記制御手段は、前記複数の袋体のうち前記目標圧力値よりも高い圧力を有する一つまたは複数の第１の袋体と、前記複数の袋体のうちの前記第１の袋体の圧力よりも低く、かつ前記目標圧力値よりも低い圧力を有する一つまたは複数の第２の袋体と、を前記管路を介して連通させるように、前記複数の弁のうち前記第１の袋体及び第２の袋体に対応する弁を開くように制御することを特徴とする車両用シート装置。
2. 前記制御手段は、前記ポンプによって圧縮空気を送るのに先立って、前記第１の袋体と第２の袋体とを連通させることを特徴とする請求項１記載の車両用シート装置。

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