WO2023162894A1 - 振動装置 - Google Patents

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WO2023162894A1
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WO
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low
vibrator
seat
signal
sound source
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PCT/JP2023/005829
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洋史 福本
信也 鈴木
佳蓮 小林
洋輔 羽場
Original Assignee
フォスター電機株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/62—Accessories for chairs
    • A47C7/72—Adaptations for incorporating lamps, radio sets, bars, telephones, ventilation, heating or cooling arrangements or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a vibrating device.
  • a vibrator is mainly attached to at least one of the seat surface and the seat back surface, and the vibrator mainly generates vibrations in accordance with low-frequency signals.
  • the vibrations are played back in conjunction with music from a separate speaker, providing an enhanced listening experience for the listener.
  • the vibration unit is attached to the sub-frame attached to the seat frame. Vibration is not obtained and there is room for improvement.
  • the technique of the present disclosure aims to provide a vibrating device capable of imparting sufficient vibration to a seated person based on a sound source signal.
  • One aspect of the present disclosure is a vibrating device that vibrates a vehicle seat, the vibrating device having a vibrating surface attached to a seat frame that forms a framework of the vehicle seat, the vibration device comprising: It includes a vibrator that vibrates the seat frame, and a control unit that vibrates the vibrator based on an input sound source signal.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a seat vibration system according to an embodiment of the technology of the present disclosure
  • FIG. 1 is a top view showing the configuration of a vibrating device according to an embodiment of the technology of the present disclosure
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a vibrating device according to an embodiment of technology of the present disclosure
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a vibrating device according to an embodiment of technology of the present disclosure
  • FIG. FIG. 10 is a side view for explaining a method of attaching the vibrating device according to the embodiment of the technology of the present disclosure
  • 1 is a block diagram showing a configuration of a vibration control device according to an embodiment of technology of the present disclosure
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a peak detection circuit according to an embodiment of technology of the present disclosure
  • FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of input and output of a peak detection circuit;
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a seat vibration system 10 according to an embodiment of the technology of the present disclosure.
  • Arrow FR shown in FIG. 1 indicates the front of the seat
  • arrow UP indicates the upper side of the seat
  • arrow LH indicates the left side of the seat.
  • the seat vibration system 10 includes a vehicle seat 20 and a vibration device 30. As shown in FIG. 1, the seat vibration system 10 includes a vehicle seat 20 and a vibration device 30. As shown in FIG.
  • the vehicle seat 20 includes a rear-side seat frame 22A that forms a framework for supporting the seat with respect to the vehicle body, a seat-side seat frame 22B that forms a framework, and a seat cushion 24 that supports a seated person. .
  • the seat cushion 24 is transparently displayed, and illustration of the seat spring is omitted.
  • the seat frame 22A on the back side and the seat frame 22B on the seat surface side will be referred to as the seat frame 22 when they are shown without distinction.
  • the vibration device 30 includes a rear-side transducer 32A attached to the rear-side seat frame 22A, a seat-side transducer 32B attached to the seat-side seat frame 22B, and a vibration control device 34.
  • the back side transducer 32A and the seat surface side transducer 32B have the same configuration, and will be referred to as the transducer 32 when shown without distinguishing between them.
  • the vibration control device 34 is attached to the vehicle seat 20 or installed within the vehicle.
  • FIG. 2A is a top view of the vibrator 32
  • FIG. 2B is a perspective view of the vibrator 32.
  • the vibrator 32 is an actuator, and is composed of, for example, a voice coil actuator.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the vibrator 32.
  • a voice coil 42 As shown in FIG. 3 , a voice coil 42 , a pole piece 44 , a damper 46 , a yoke 48 and a magnet 50 are provided inside the housing 40 of the vibrator 32 .
  • the vibrator 32 is attached to the seat frame 22 such that the normal direction of the mounting surface 220 of the vibrator 32 in the seat frame 22 corresponds to the vibration direction of the vibrator 32. . That is, the vibrator 32 is mounted so that the mounting surface 220 of the seat frame 22 and the vibration surface 33 of the vibrator 32 are in contact with each other.
  • the vibration plane 33 is a plane in which the vibration direction of the vibrator 32 corresponds to the normal direction of the plane.
  • the vibrator 32 is attached to the seat frame 22 forming the framework of the vehicle seat 20 so that the vibrating surface 33 is in contact with the seat frame 22 , and vibrates the seat frame 22 . Also, the vibrator 32 and the seat frame 22 are attached by bolts 320 and nuts 322 .
  • the rear-side vibrator 32A is attached to the lower surface of the rear-side seat frame 22A.
  • a seat-side vibrator 32B is attached to the back surface of the seat frame 22B on the seat-side.
  • the rear-side vibrator 32A may be provided on the front side surface of the seat in the lower portion of the seat frame 22A, or may be provided on the rear side surface of the seat.
  • the seat surface-side vibrator 32B may be provided on the rear surface (seat lower surface) of the seat frame 22B on the seat surface side, or may be provided on the seat front surface.
  • the vibrator 32 By attaching the vibrator 32 to the metal seat frame 22 with a small vibration damping amount, the vibration from the vibrator 32 is efficiently transmitted to the seat frame 22 . Vibrations are transmitted to the seated occupant through a seat cushion 24 attached to the seat frame 22 .
  • the vibration control device 34 includes a sound source input section 52 and a control section 54, as shown in FIG.
  • the sound source input unit 52 receives input of sound source signals from car audio, audio players, and the like.
  • the sound source signal is a sound source signal for reproducing music.
  • a speaker (not shown) in the vehicle emits sound according to a sound source signal from a car audio system, an audio player, or the like.
  • the control unit 54 causes the vibrator 32 to vibrate based on the sound source signal. Specifically, the control unit 54 uses a low-pass filter to extract low-frequency components from the sound source signal, and vibrates the seat-side transducer 32B with the low-frequency components.
  • control unit 54 detects, as a specific signal, a signal in which the component of the specific frequency range is equal to or greater than a threshold value from the low frequency range components of the sound source signal, and for a predetermined period including the detection timing of the specific signal, the low frequency range
  • the rear side vibrator 32A is vibrated by the component.
  • control unit 54 includes a COMP 56, a sound source separation circuit 58, a POP sound suppression low-pass filter 60, a back actuator driving amplifier 62, and a seat actuator driving amplifier 64.
  • the sound source separation circuit 58 includes a low-pass filter 66, a peak detection circuit 68, and a switch circuit 70.
  • the COMP 56 receives the sound source signal and equalizes the signal level. As a result, it is possible to absorb the level difference between songs and stabilize the operation.
  • the low-pass filter 66 extracts low-frequency components (for example, low-frequency components of 150 Hz or less) from the output signal of the COMP 56 . As a result, for example, a sound corresponding to a bass drum can be obtained.
  • low-frequency components for example, low-frequency components of 150 Hz or less
  • a peak detection circuit 68 detects a peak whose signal level is equal to or higher than a threshold from the output signal of the low-pass filter 66, and outputs a signal that is turned on during a predetermined period including the peak detection timing. For example, a signal that is turned on for a predetermined duration from the peak detection timing is output.
  • the peak detection circuit 68 includes an equalizer 80 and a signal level detection section 82.
  • the equalizer 80 raises the signal level of the 50-80 Hz component, which is the main component of the bass drum, with respect to the output signal of the low-pass filter 66 .
  • the signal level detector 82 detects a signal exceeding the threshold level from the output signal of the equalizer 80 and sends it to the switch circuit 70 in the subsequent stage.
  • the detected signal is mainly the bass drum component. By this processing, it is possible to output an ON signal that matches the timing of the bass drum.
  • IC integrated circuit
  • the switch circuit 70 outputs the output signal of the low-pass filter 66 when the peak detection circuit 68 outputs an ON signal, and outputs no output when the peak detection circuit 68 outputs an OFF signal. switch.
  • the output signal of the switch circuit 70 is input to the rear actuator drive amplifier 62 via the POP noise suppression low-pass filter 60 .
  • the switch circuit 70 supplies the output signal of the low-pass filter 66 to the rear-side actuator drive amplifier 62 to the rear-side transducer 32A. As a result, the back-side vibrator 32A is driven at the timing when the bass drum sounds. During the period in which the peak detection circuit 68 outputs an OFF signal, the switch circuit 70 does not drive the rear-side oscillator 32A.
  • the amplitude value may change greatly at the switching timing of the switch circuit 70, and at this time, a POP sound is generated.
  • a POP sound suppression low-pass filter 60 is used to suppress the POP sound.
  • the output signal of the low-pass filter 66 is input to the seat actuator drive amplifier 64 .
  • the output signal of the low-pass filter 66 is supplied to the seat-side transducer 32B via the seat-side actuator driving amplifier 64. As shown in FIG.
  • the COMP 56 of the vibration control device 34 receives the sound source signal, equalizes the signal level, and outputs it to the low-pass filter 66 .
  • the low-pass filter 66 extracts low-frequency components from the output signal of the COMP 56 and outputs them to the peak detection circuit 68, the switch circuit 70, and the seat actuator drive amplifier 64.
  • a peak detection circuit 68 detects a peak whose signal level is equal to or higher than a threshold from the output signal of the low-pass filter 66, and outputs to the switch circuit 70 a signal that is ON during a predetermined period including the peak detection timing.
  • the switch circuit 70 outputs the output signal of the low-pass filter 66 when the peak detection circuit 68 outputs an ON signal, and outputs no output when the peak detection circuit 68 outputs an OFF signal. switch.
  • the output signal of the switch circuit 70 is input to the rear actuator drive amplifier 62 via the POP noise suppression low-pass filter 60 .
  • the switch circuit 70 supplies the output signal of the low-pass filter 66 to the rear-side actuator drive amplifier 62 to the rear-side transducer 32A. As a result, the back-side vibrator 32A is driven at the timing when the bass drum sounds. During the period in which the peak detection circuit 68 outputs an OFF signal, the switch circuit 70 does not drive the rear-side oscillator 32A.
  • the output signal of the low-pass filter 66 is input to the seat actuator drive amplifier 64 .
  • the output signal of the low-pass filter 66 is supplied to the seat-side transducer 32B via the seat-side actuator driving amplifier 64. As shown in FIG.
  • FIG. 7 shows an example in which an AC signal is output for a predetermined duration each time the input signal becomes equal to or higher than the threshold level (see the dashed-dotted line in the upper part).
  • the low frequency range signal is output in accordance with the timing at which the level of the low frequency range is high, that is, the timing of the bass drum.
  • the vibrator is arranged so that the normal direction of the mounting surface of the vibrator in the seat frame corresponds to the vibration direction of the vibrator. is attached to the seat frame, and the vibrator vibrates based on the input sound source signal. Thereby, sufficient vibration based on the sound source signal can be applied to the seated person.
  • the vibrator at the bottom of the seat frame on the back side, vibration is applied to the waist of the seated person, so compared to the case where vibration is applied from the part above the waist to the part below the shoulder blade, It is possible to reduce discomfort and discomfort of the seated person. Also, the vibrator can be installed so as not to affect the workability of the seat cushion.
  • a low-pass filter is used to extract low-frequency components from the sound source signal, a specific signal corresponding to the bass drum is detected from the low-frequency components, and low-frequency components are detected in response to the detection timing of the specific signal. Vibrate the vibrator on the side. As a result, the uncomfortable feeling of the seated person can be reduced, and the seated person can enjoy the music with a good sense of rhythm. Also, the seated person can feel the sound of the bass drum on their backs.
  • a low-pass filter is used to extract low-frequency components from the sound source signal, and the low-frequency components including the bass sound vibrate the transducer on the seat side. In this way, by applying different vibrations to the back and thighs of the seated person, the user can feel the music without discomfort. In addition, since the low-frequency range can be felt throughout the lower body, there is no need to use a large low-frequency speaker (subwoofer), which contributes to increased vehicle luggage space and reduced vehicle weight.
  • the vibration unit when the vibration unit is attached to the seat cushion, depending on the weight of the occupant and the material and thickness of the cushion, the amount of crushing of the cushion increases, and the occupant's body feels as if it is directly hitting the vibration unit. may give.
  • the vibrator since the vibrator is attached to the seat frame, compared with the case where the vibrator is attached to the seat cushion, there is no sense of discomfort due to the crushing of the seat cushion, and there is no sense of discomfort when sitting. It can also absorb the difference in the effect amount of vibration due to the difference in the weight of the person.
  • the transducer on the seat side mainly reproduces low-frequency components of music (such as 150 Hz or less), giving the occupant the feeling of being wrapped around the entire lower body, and immersing the occupant in the music. can be improved.
  • the vibrator since the vibrator is attached so that it is in direct contact with the seat frame, the vibration can be transmitted over a wide range without attenuation.
  • the vibration unit when the vibration unit is attached to the seat cushion or to the seat spring, the cushion and the spring absorb the vibration, and a sufficient effect cannot be obtained.
  • sufficient vibration based on the sound source signal can be applied to the seated person.
  • the vibrating surface of the vibrator is attached to the seat frame.
  • the controller causes the vibrator to vibrate based on the input sound source signal. Vibration of the vibrator is transmitted to the seated person via the seat frame and seat cushion.
  • the control unit can extract low-frequency components from the sound source signal using a low-pass filter, and vibrate the vibrator with the low-frequency components.
  • the control unit can detect a specific signal from the sound source signal and vibrate the vibrator according to the detection timing of the specific signal.
  • the vibrator according to the technology of the present disclosure can include a back-side vibrator attached to the back-side seat frame and a seat-side vibrator attached to the seat-side seat frame.
  • the control unit extracts a low-frequency component from the sound source signal using a low-pass filter, vibrates the seat-side transducer with the low-frequency component, A signal can be detected, and the rear-side vibrator can be vibrated according to the detection timing of the specific signal.
  • the control unit extracts low-frequency components from the sound source signal using the low-pass filter, vibrates the seat-side transducer with the low-frequency components, and extracts the low-frequency components. can detect a specific signal from the .
  • the control unit detects, as the specific signal, a signal in which a component in a specific frequency range is equal to or greater than a threshold from the low frequency range components, and for a predetermined period including the detection timing of the specific signal, the It is possible to vibrate the rear-side vibrator with the low-frequency component.
  • the vibrator according to the technology disclosed above can be an actuator.
  • the vibrator may be a voice coil actuator, a solenoid, or a linear actuator.
  • a voice coil type actuator is used as a vibrating body
  • the present invention is not limited to this, and an actuator other than a voice coil type actuator may be used.
  • Examples include solenoids and linear actuators.
  • the vibrator on the back side is vibrated according to a specific signal corresponding to the bass drum has been described as an example, but it is not limited to this.
  • the vibrator on the back side may be vibrated according to a specific signal corresponding to sounds other than the bass drum, or may be vibrated according to low-frequency components extracted from the sound source signal using a low-pass filter. .
  • a vibrator on the seat side may vibrate in response to a specific signal corresponding to the bass drum.
  • the input sound source signal is a sound source signal for reproducing music
  • the input sound source signal may be a sound source signal of a movie or a sound source signal of an engine sound.
  • a specific signal may be detected from the sound source signal without passing through the low-pass filter.
  • the left and right transducers on the seat side and the left and right transducers on the back side may be made to vibrate corresponding to the left and right channels of the sound source. This makes it possible to reproduce panning and the like.
  • the technology of the present disclosure may be applied to vibrate something other than a vehicle seat.
  • sensors that measure the load may be attached to multiple locations on the seat surface, and the vibration intensity of the vibrator may be changed according to the load of the occupant.
  • the vibration intensity may be changed because the passenger's perception of vibration differs depending on the body type and the way of sitting. Specifically, the heavier the occupant, the easier it is to feel vibrations, so based on the load measured by the sensor, the heavier the occupant, the lower the vibration intensity, and the lighter the occupant, the higher the vibration intensity. . In addition, the deeper the occupant sits, the easier it is to feel vibrations. Based on the distribution of the load measured by the sensor, the deeper the occupant sits, the lower the vibration strength, and the shallower the occupant, the greater the vibration strength. . More specifically, when the weight is heavy and the sitting position is deep, the vibration is most likely to be felt. Since vibration is hard to feel, the vibration intensity is maximized.
  • a vibrating device for vibrating a vehicle seat a vibrator having a vibrating surface attached to a seat frame forming a framework of the vehicle seat, the vibrator providing vibration to the seat frame; a control unit that vibrates the vibrator based on an input sound source signal; Vibrating device including.
  • the control unit uses a low-pass filter to extract low-frequency components from the sound source signal, vibrates the seat-side vibrator with the low-frequency components, 4.
  • the control unit uses the low-pass filter to extract low-frequency components from the sound source signal, vibrates the seat-side transducer with the low-frequency components, 6.
  • the vibrating device according to appendix 5 wherein a specific signal is detected from the low-frequency component, and the rear-side vibrator is vibrated with the low-frequency component in response to detection timing of the specific signal.
  • the control unit A signal in which a component in a specific frequency range is equal to or greater than a threshold value is detected as the specific signal from the low frequency range components, and the rear side transducer is driven by the low frequency range component for a predetermined period including the detection timing of the specific signal.
  • the vibration device according to appendix 6 for vibrating.

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Abstract

振動装置（３０）は、シートを車体に対し支持するシートフレーム（２２Ａ、２２Ｂ）と、着座者を支持するシートクッション（２４）と、を備える車両用シート（２０）を振動させる。振動装置（３０）は、振動面がシートフレーム（２２Ａ、２２Ｂ）に取り付けられた振動子（３２Ａ、３２Ｂ）と、振動子（３２Ａ、３２Ｂ）を、入力された音源信号に基づいて振動させる振動制御装置（３４）と、を含む。

Description

振動装置
　本開示の技術は、振動装置に関する。
　１９８０年代ごろ、車載オーディオ及び家庭用オーディオ分野でボディソニック音響が流行した。ボディソニック音響では、主にシート座面及びシート背面の少なくとも一方に振動子が取り付けられ、振動子は主に低音域の信号に合わせて振動を発生させる。また、振動は別途設けられたスピーカからの音楽と合わせて再生され、リスナーに聴取体験の向上をもたらす。
　例えば、ボディソニックを車両用シートに取り付ける技術が知られている（実開昭５３－８６１１８号公報）。
　上記実開昭５３－８６１１８号公報では、振動ユニットがシートフレームに取り付けられた副枠に取り付けられているが、副枠から布地を介してウレタン材に振動を伝達する構成であるため、十分な振動が得られず、改善の余地がある。
　本開示の技術は上記事実を考慮して、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる振動装置を提供することを目的とする。
　本開示の一態様は、振動装置であって、車両用シートを振動させる振動装置であって、前記車両用シートの骨組みを形成するシートフレームに振動面が取り付けられた振動子であって、前記シートフレームに振動を与える振動子と、前記振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させる制御部と、を含んで構成されている。
　以上説明したように、本開示の技術によれば、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
本開示の技術の実施の形態に係るシート振動システムの概略図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の構成を示す上面図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の構成を示す斜視図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の構成を示す断面図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動装置の取り付け方法を説明するための側面図である。 本開示の技術の実施の形態に係る振動制御装置の構成を示すブロック図である。 本開示の技術の実施の形態に係るピーク検出回路の構成を示すブロック図である。 ピーク検出回路の入出力の例を示す図である。
　以下、図面を参照して本開示の技術の実施の形態を詳細に説明する。
＜本開示の技術の実施の形態のシート振動システムの構成＞
　図１は、本開示の技術の実施の形態に係るシート振動システム１０の概略図を示している。図１に示す矢印ＦＲは、シート前方を示し、矢印ＵＰは、シート上方を示し、矢印ＬＨは、シート左方を示す。
　図１に示すように、シート振動システム１０は、車両用シート２０と、振動装置３０とを備えている。
　車両用シート２０は、シートを車体に対し支持する骨組みを構成する背面側のシートフレーム２２Ａと、骨組みを構成する座面側のシートフレーム２２Ｂと、着座者を支持するシートクッション２４と、を備える。図１では、シートクッション２４を透過表示すると共に、シートスプリングの図示を省略している。
　背面側のシートフレーム２２Ａと、座面側のシートフレーム２２Ｂとを区別せずに示す場合には、シートフレーム２２と称する。
　振動装置３０は、背面側のシートフレーム２２Ａに取り付けた背面側振動子３２Ａと、座面側のシートフレーム２２Ｂに取り付けた座面側振動子３２Ｂと、振動制御装置３４と、を備えている。背面側振動子３２Ａ、座面側振動子３２Ｂは、同一構成であり、区別せずに示す場合には、振動子３２と称する。振動制御装置３４は、車両用シート２０に取り付けられているか、または、車両内に設置されている。
　図２Ａは、振動子３２の上面図であり、図２Ｂは、振動子３２の斜視図である。振動子３２は、アクチュエータであり、例えば、ボイスコイル型アクチュエータで構成されている。
　図３は、振動子３２の断面図である。図３に示すように、振動子３２の筐体４０内には、ボイスコイル４２、ポールピース４４、ダンパ４６、ヨーク４８、及び磁石５０を備えている。
　図４に示すように、シートフレーム２２における振動子３２の取り付け面２２０の法線方向と、振動子３２の振動方向とが対応するように、振動子３２が、シートフレーム２２に取り付けられている。すなわち、シートフレーム２２における取り付け面２２０と、振動子３２の振動面３３とが接触するように、振動子３２が取り付けられている。ここで振動面３３とは、振動子３２の振動方向と、面の法線方向とが対応する面である。振動子３２は、車両用シート２０の骨組みを形成するシートフレーム２２に、振動面３３が接触して取り付けられて、シートフレーム２２に向けて振動を与える。また、振動子３２とシートフレーム２２とは、ボルト３２０及びナット３２２により取り付けられている。
　具体的には、背面側のシートフレーム２２Ａの下部の表面に、背面側振動子３２Ａが取り付けられている。また、座面側のシートフレーム２２Ｂの裏側の表面に、座面側振動子３２Ｂが取り付けられている。なお、背面側振動子３２Ａは、シートフレーム２２Ａの下部のシート前側面に設けられてもよいし、シート後側面に設けられてもよい。また、座面側振動子３２Ｂは、座面側のシートフレーム２２Ｂの裏面（シート下側面）に設けられてもよいし、シート前側面に設けられてもよい。
　振動の減衰量が少ない金属製のシートフレーム２２に振動子３２を取り付けることで振動子３２からの振動が効率良くシートフレーム２２に伝達される。振動はシートフレーム２２に取り付けられたシートクッション２４を通じて着座者に伝達される。
　振動制御装置３４は、図５に示すように、音源入力部５２と、制御部５４とを備えている。
　音源入力部５２は、カーオーディオ、オーディオプレーヤ等から音源信号の入力を受け付ける。例えば、音源信号は、音楽を再生するための音源信号である。また、カーオーディオ、オーディオプレーヤ等からの音源信号に応じて、車両内のスピーカ（図示省略）により放音されている。
　制御部５４は、振動子３２を、音源信号に基づいて振動させる。具体的には、制御部５４は、ローパスフィルタを用いて音源信号から低周波数域成分を抽出し、低周波数域成分で座面側振動子３２Ｂを振動させる。
　また、制御部５４は、音源信号の低周波数域成分から特定の信号として特定周波数域の成分が閾値以上となる信号を検出し、特定の信号の検出タイミングを含む所定期間の間、低周波数域成分で背面側振動子３２Ａを振動させる。
　より具体的には、制御部５４は、ＣＯＭＰ５６と、音源分離回路５８と、ＰＯＰ音抑制用ローパスフィルタ６０と、背面アクチュエータ用駆動用アンプ６２と、座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４とを備えている。
　音源分離回路５８は、ローパスフィルタ６６と、ピーク検出回路６８と、スイッチ回路７０とを備えている。
　ＣＯＭＰ５６は、音源信号を入力とし、信号レベルを均一化する。これにより、楽曲ごとのレベル差を吸収し、動作を安定させることができる。
　ローパスフィルタ６６は、ＣＯＭＰ５６の出力信号から、低周波数域成分（例えば、１５０Ｈｚ以下の低周波数域の成分）を抽出する。これにより、例えば、バスドラムに対応した音が得られる。
　ピーク検出回路６８は、ローパスフィルタ６６の出力信号から、信号レベルが閾値以上となるピークを検出し、ピーク検出タイミングを含む所定期間中はオンとなる信号を出力する。例えば、ピーク検出タイミングから所定の継続期間だけオンとなる信号を出力する。
　図６に示すように、ピーク検出回路６８は、イコライザー８０と、信号レベル検出部８２とを備えている。
　イコライザー８０は、ローパスフィルタ６６の出力信号に対して、バスドラムの主成分である５０～８０Ｈｚの成分の信号レベルを上げる。
　信号レベル検出部８２は、イコライザー８０の出力信号から、閾値レベルを越えた信号を検出し、それを後段のスイッチ回路７０に送る。ここで、検出される信号は、主としてバスドラムの成分である。この処理により、バスドラムのタイミングに合わせたオン信号を出力することができる。
　信号レベル検出方法については種々の方法があるが、本実施形態では信号レベルを検出する集積回路（ＩＣ）を用いる。
　スイッチ回路７０は、ピーク検出回路６８からオンとなる信号が出力された場合には、ローパスフィルタ６６の出力信号を出力し、ピーク検出回路６８からオフとなる信号が出力された場合、出力なしに切り替える。
　スイッチ回路７０の出力信号が、ＰＯＰ音抑制用ローパスフィルタ６０を介して、背面アクチュエータ用駆動用アンプ６２に入力される。
　ピーク検出回路６８からオンとなる信号が出力された期間は、スイッチ回路７０により、ローパスフィルタ６６の出力信号が背面アクチュエータ用駆動用アンプ６２により背面側振動子３２Ａに供給される。これにより、バスドラムが鳴るタイミングで背面側振動子３２Ａが駆動する。ピーク検出回路６８からオフとなる信号が出力された期間は、スイッチ回路７０により、背面側振動子３２Ａが駆動しない
　ここで、スイッチ回路７０からの信号をそのまま背面側振動子３２Ａに供給すると、スイッチ回路７０による切替のタイミングで振幅値が大きく変化する場合があり、この際、ＰＯＰ音が発生する。本実施形態では、ＰＯＰ音抑制のため、ＰＯＰ音抑制用ローパスフィルタ６０を用いる。
　また、ローパスフィルタ６６の出力信号が、座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４に入力される。これにより、座面側振動子３２Ｂには、ローパスフィルタ６６の出力信号が座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４を介して供給される。
＜本開示の技術の実施の形態の振動装置の動作＞
　車両用シート２０に着座者が着座し、振動制御装置３４が、カーオーディオ、オーディオプレーヤ等から音源信号の入力を受け付ける。
　そして、振動制御装置３４のＣＯＭＰ５６は、音源信号を入力とし、信号レベルを均一化してローパスフィルタ６６に出力する。
　ローパスフィルタ６６は、ＣＯＭＰ５６の出力信号から、低周波数域成分を抽出し、ピーク検出回路６８、スイッチ回路７０、及び座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４に出力する。
　ピーク検出回路６８は、ローパスフィルタ６６の出力信号から、信号レベルが閾値以上となるピークを検出し、ピーク検出タイミングを含む所定期間中はオンとなる信号をスイッチ回路７０に出力する。
　スイッチ回路７０は、ピーク検出回路６８からオンとなる信号が出力された場合には、ローパスフィルタ６６の出力信号を出力し、ピーク検出回路６８からオフとなる信号が出力された場合、出力なしに切り替える。
　そして、スイッチ回路７０の出力信号が、ＰＯＰ音抑制用ローパスフィルタ６０を介して、背面アクチュエータ用駆動用アンプ６２に入力される。
　ピーク検出回路６８からオンとなる信号が出力された期間は、スイッチ回路７０により、ローパスフィルタ６６の出力信号が背面アクチュエータ用駆動用アンプ６２により背面側振動子３２Ａに供給される。これにより、バスドラムが鳴るタイミングで背面側振動子３２Ａが駆動する。ピーク検出回路６８からオフとなる信号が出力された期間は、スイッチ回路７０により、背面側振動子３２Ａが駆動しない
　また、ローパスフィルタ６６の出力信号が、座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４に入力される。これにより、座面側振動子３２Ｂには、ローパスフィルタ６６の出力信号が座面アクチュエータ用駆動用アンプ６４を介して供給される。
　ここで、実際の動作例を図７に示す。図７の上段が信号レベル検出部８２に入力される信号であり、下段が信号レベル検出部８２から出力される信号である。図７では、入力される信号が、閾値レベル（上段の一点鎖線参照）以上となるたびに、所定の継続期間だけ、交流信号が出力される例を示している。
　上記図７が示す通り、低周波数域のレベルが大きいタイミング、つまりバスドラムのタイミングに合わせて低周波数域信号を出力していることが分かる。
　以上説明したように、本開示の技術の実施の形態に係る振動装置によれば、シートフレームにおける振動子の取り付け面の法線方向と、振動子の振動方向とが対応するように、振動子をシートフレームに取り付け、振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させる。これにより、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　また、シートフレームを通じて振動がシートクッションの広い範囲に伝達されるため、着座者の姿勢がずれても、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　また、振動子を背面側のシートフレームの下部に設置することにより、着座者の腰部に振動を与えるため、腰より上の部位から肩甲骨の下の部位に振動を与える場合と比較して、着座者の違和感及び不快感を少なくすることができる。また、シートクッションの加工性に影響を与えないように、振動子を設置することができる。
　また、ローパスフィルタを用いて音源信号から低周波数域成分を抽出し、低周波数域成分からバスドラムに対応する特定の信号を検出し、特定の信号の検出タイミングに応じて低周波数域成分で背面側の振動子を振動させる。これにより、着座者の違和感を低減することができると共に、着座者がリズム感良く楽曲を楽しむことができる。また、着座者が、背中でバスドラムの音を感じることができる。
　また、ローパスフィルタを用いて音源信号から低周波数域成分を抽出し、ベース音を含む低周波数域成分で座面側の振動子を振動させる。このように、着座者の背中と太ももに異なる振動を付加することで、違和感なく音楽を体感できる。また、下半身全体で低周波数域を感じることができるため、大型の低周波数域専用スピーカー（サブウーファー）を用いる必要がなく、車両荷室スペースの増加、車両重量の低減に寄与する。
　また、振動ユニットがシートクッションに取り付けられた場合、着座者の体重及びクッションの材質や厚みによってはクッションのつぶれ量が大きくなり、着座者の身体が振動ユニットに直接当たっているかのような違和感を与える場合がある。本開示の技術の実施の形態では、振動子は、シートフレームに取り付けられているため、シートクッションに振動子が取り付けられている場合と比較して、シートクッションつぶれにより感じる違和感がなく、また着座者の体重差による振動の効果量の違いも吸収できる。
　また、座面側の振動子からは主として音楽の低周波数域成分（１５０Ｈｚ以下など）を再生し、下半身全体を包み込むような感覚を着座者に与えることができ、着座者の音楽への没入感を向上させることができる。
　また、着座者に対して音楽の音源信号を聴覚からだけではなく触覚からも感じさせることにより、より没入感の高い音楽体験を提供できる。
　また、シートフレームに直接接触するように振動子を取り付けるため、振動が減衰することなく、かつ広範囲に振動を伝達させることができる。
　また、従来技術では、シートスプリングで振動ユニットの振動が減衰させられ、十分な振動を得ることができないのに対し、本開示の技術の実施の形態では、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　また、従来技術では、振動ユニットがシートクッションに取り付けられた場合、またはシートスプリングに取り付けられた場合、クッション及びスプリングが振動を吸収してしまい十分な効果を得られない。これに対し、本開示の技術の実施の形態では、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　また、人体に振動を与える場合に、人体の同じ個所に振動を与え続けると、その振動を感じにくくなる。また、振動が局所的となってしまうため、振動ユニットが取り付けられている位置から着座者の体がずれてしまうとさらに効果が低減する。本開示の技術の実施の形態では、シートフレームを通じて振動がシートクッションの広い範囲に伝達されるため、着座者の姿勢がずれても、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　本開示の技術によれば、振動子は、振動面がシートフレームに取り付けられている。制御部は、前記振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させる。振動子の振動が、シートフレーム及びシートクッションを介して着座者に伝達される。
　このように、振動子の振動面を前記シートフレームに取り付け、振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させることにより、音源信号に基づく十分な振動を着座者に与えることができる。
　本開示の技術に係る前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記振動子を振動させることができる。
　本開示の技術に係る前記制御部は、前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記振動子を振動させることができる。
　本開示の技術に係る前記振動子は、背面側のシートフレームに取り付けた背面側振動子と、座面側のシートフレームに取り付けた座面側振動子とを含むことができる。
　本開示の技術に係る前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記背面側振動子を振動させることができる。
　本開示の技術に係る前記制御部は、前記ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、前記低周波数域成分から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させることができる。
　本開示の技術に係る前記制御部は、前記低周波数域成分から前記特定の信号として特定周波数域の成分が閾値以上となる信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングを含む所定期間、前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させることができる。
　また、上記の開示の技術に係る前記振動子は、アクチュエータである、とすることができる。また、前記振動子は、ボイスコイル型アクチュエータ、ソレノイド、又はリニアアクチュエータである、とすることができる。
　なお、本開示の技術は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この開示の技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
　例えば、上記の実施の形態では、振動体として、ボイスコイル型アクチュエータを用いた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ボイスコイル型アクチュエータ以外のアクチュエータを用いてもよい。例えば、ソレノイドや、リニアアクチュエータ等が含まれる。
　また、背面側の振動子を、バスドラムに対応する特定の信号に応じて振動させる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。背面側の振動子を、バスドラム以外の音に対応する特定の信号に応じて振動させるようにしてもよいし、ローパスフィルタを用いて音源信号から抽出した低周波数域成分により振動させてもよい。
　また、座面側の振動子を、ローパスフィルタを用いて音源信号から抽出した低周波数域成分により振動させる例を説明したが、これに限定されるものではない。座面側の振動子を、バスドラムに対応する特定の信号に応じて振動させてもよい。
　また、入力される音源信号が、音楽を再生するための音源信号である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、入力される音源信号が、映画の音源信号や、エンジン音の音源信号であってもよい。
　近年の電気自動車化の促進により、内燃機関がモーターに置き換えられる動きが顕著である。内燃機関はその構造上振動を発生させるが、モーターはそのような振動を発生させない。電気自動車において、アクセル操作など運転操作のフィードバックとして、エンジン音の音源信号に応じて振動子を振動させることにより、運転者の状況判断の助けとなる。また、運転者は任意にエンジン音の音源信号に応じて振動させる機能をオンオフできるようにしてもよい。または、走行モードに応じて振動の強さを変えることにより運転する喜びが向上する。例えば、スポーツモードでは振動を強くすることが考えられる。また、座席ごとに、エンジン音の音源信号に応じて振動させる機能をオンオフできるようにすることで、同乗者にとっては不要な振動をカットすることができる。
　また、ローパスフィルタを用いて音源信号から抽出した低周波数域成分から、特定の信号を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。ローパスフィルタを介さずに音源信号から、特定の信号を検出するようにしてもよい。
　また、座面側の左右の振動子、背面側の左右の振動子を、音源の左右チャンネルに対応させて振動させるようにしてもよい。これにより、パンニングなども再現できる。
　また、車両用シート以外のものを振動させることに、本開示の技術を適用してもよい。
　また、シート座面の複数個所に荷重を測定するセンサを取り付け、乗員の荷重によって振動子の振動強度を変えるようにしてもよい。例えば、体型や座り方の違いによって、乗員による振動の感じ方が異なるため、振動強度を変えるようにしてもよい。具体的には、体重が重たい人ほど、振動を感じやすいため、センサによって測定された荷重に基づいて、乗員の体重が重いほど、振動強度を小さくし、体重が軽いほど、振動強度を大きくする。また、深く座る人ほど、振動を感じやすいため、センサによって測定された荷重の分布に基づいて、乗員の座り方が深いほど、振動強度を小さくし、座り方が浅いほど、振動強度を大きくする。より具体的には、体重が重たく、かつ、座り方が深い場合には、最も振動を感じやすいため、振動強度を一番小さくし、体重が軽く、かつ、座り方が浅い場合には、最も振動を感じにくいため、振動強度を一番大きくする。
　以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
［付記１］
　車両用シートを振動させる振動装置であって、
　前記車両用シートの骨組みを形成するシートフレームに振動面が取り付けられた振動子であって、前記シートフレームに振動を与える振動子と、
　前記振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させる制御部と、
　を含む振動装置。
［付記２］
　前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記振動子を振動させる付記１記載の振動装置。
［付記３］
　前記制御部は、前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記振動子を振動させる付記１又は付記２記載の振動装置。
［付記４］
　前記振動子は、背面側のシートフレームに取り付けた背面側振動子と、座面側のシートフレームに取り付けた座面側振動子とを含む付記１～付記３の何れか１項記載の振動装置。
［付記５］
　前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、
　前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記背面側振動子を振動させる付記４記載の振動装置。
［付記６］
　前記制御部は、前記ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、
　前記低周波数域成分から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させる付記５記載の振動装置。
［付記７］
　前記制御部は、
　前記低周波数域成分から前記特定の信号として特定周波数域の成分が閾値以上となる信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングを含む所定期間、前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させる付記６記載の振動装置。
［付記８］
　前記振動子は、アクチュエータである付記１～付記７の何れか１項記載の振動装置。
　日本出願２０２２－０２５６８５の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (8)

  1. 　車両用シートを振動させる振動装置であって、
    　前記車両用シートの骨組みを形成するシートフレームに振動面が取り付けられた振動子であって、前記シートフレームに振動を与える振動子と、
    　前記振動子を、入力された音源信号に基づいて振動させる制御部と、
    　を含む振動装置。
  2. 　前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記振動子を振動させる請求項１記載の振動装置。
  3. 　前記制御部は、前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記振動子を振動させる請求項１記載の振動装置。
  4. 　前記振動子は、背面側のシートフレームに取り付けた背面側振動子と、座面側のシートフレームに取り付けた座面側振動子とを含む請求項１記載の振動装置。
  5. 　前記制御部は、ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、
    　前記音源信号から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記背面側振動子を振動させる請求項４記載の振動装置。
  6. 　前記制御部は、前記ローパスフィルタを用いて前記音源信号から低周波数域成分を抽出し、前記低周波数域成分で前記座面側振動子を振動させ、
    　前記低周波数域成分から特定の信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングに応じて前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させる請求項５記載の振動装置。
  7. 　前記制御部は、
    　前記低周波数域成分から前記特定の信号として特定周波数域の成分が閾値以上となる信号を検出し、前記特定の信号の検出タイミングを含む所定期間、前記低周波数域成分で前記背面側振動子を振動させる請求項６記載の振動装置。
  8. 　前記振動子は、アクチュエータである請求項１記載の振動装置。
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