JP2013049356A - シート装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 旋回時における運転者に対するホールド性を維持したままステアリング操作の操作性を高める。
【解決手段】 シート装置は、シートバックフレームと、車両の旋回方向を検出する旋回センサと、旋回センサの検出結果に基づいてシートバックフレームを制御する制御部とを備えている。シートバックフレームは、シートバックフレームの両側部に配置された左右のサイドフレームと、左右のサイドフレームの間に配置された背板と、車両の進行方向に対して背板を揺動させる揺動機構と、を備えている。制御部は、旋回センサによって車両の旋回方向が検出されると、背板の両側部のうち旋回方向の内側となる側部が、旋回方向の外側となる側部よりも後方に位置するように揺動機構を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート装置に係り、特に車両に搭載されるシート装置に関する。

従来、自動車等の車両に搭載されるシート装置においては、車両が旋回する際の操縦安定性を確保するため、シート装置に備わるサイドサポートフレームを旋回に応じて変動させて、運転者をシート装置にホールドすることで、運転者が感じる負担を抑制するシート装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−３１４１６３号公報

ところで、サイドサポートフレームを変動させるとホールド性が向上するが、ステアリング操作に伴う肩部圧迫は解消されず、操作時に違和感を与えるおそれがあった。
そこで、本発明の課題は、旋回時における運転者に対するホールド性を維持したまま、ステアリング操作の操作性を高めることである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
車両に搭載されるシート装置において、
シートクッションフレームと、
前記シートクッションフレームの後端部から起立した状態に配置されたシートバックフレームと、
前記車両の旋回方向を検出する旋回センサと、
前記旋回センサの検出結果に基づいて、前記シートバックフレームを制御する制御部とを備え、
前記シートバックフレームは、
上下方向に沿うように前記シートバックフレームの両側部に配置された左右のサイドフレームと、
前記左右のサイドフレームの間に配置された背板と、
前記車両の進行方向に対して前記背板を揺動させる揺動機構と、を備え、
前記制御部は、前記旋回センサによって前記車両の旋回方向が検出されると、前記背板の両側部のうち、前記旋回方向の内側となる側部が、前記旋回方向の外側となる側部よりも後方に位置するように前記揺動機構を制御することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のシート装置において、
前記制御部は、前記旋回センサによって前記車両の旋回方向が検出されると、前記背板の両側部のうち、前記旋回方向の内側となる側部を基準位置から後方へと移動させて、前記旋回方向の外側となる側部を基準位置から前方へと移動させるように、前記揺動機構を制御することを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のシート装置において、
前記揺動機構は、
前記左右のサイドフレームのうち一方のサイドフレームと、前記背板の一側部とを連結する第一連結部と、
前記第一連結部を動作させて前記背板の一側部を前後方向に揺動するための第一駆動源と、
前記左右のサイドフレームのうち他方のサイドフレームと、前記背板の他側部とを連結する第二連結部と、
前記第二連結部を動作させて前記背板の他側部を前後方向に揺動するための第二駆動源とを備え、
前記制御部は、前記第一駆動源及び前記第二駆動源の少なくとも一方を制御することで前記揺動機構を制御することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート装置において、
前記旋回センサは、前記車両のステアリングの操舵角度を検出する操舵角センサであることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート装置において、
前記旋回センサは、前記車両に搭載されたナビゲーションシステムであることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、旋回センサによって車両の旋回方向が検出されると、背板の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部が、旋回方向の外側となる側部よりも後方に位置するので、運転者の姿勢を旋回方向に対して内側へと傾かせることができる。このように背板によって運転者をホールドする場合には、従来のようにサイドサポートフレームを変動させて運転者をホールドする場合よりも肩に対する圧迫が小さくなるため、旋回時における運転者に対するホールド性を維持したまま、ステアリング操作の操作性を高めることが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、旋回センサによって車両の旋回方向が検出されると、背板の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部が基準位置から後方へと移動し、旋回方向の外側となる側部が基準位置から前方へと移動するので、より背板を旋回方向に対して内側へと傾かせることが可能となる。したがって、旋回時におけるホールド性を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、揺動機構が、左右のサイドフレームのうち一方のサイドフレームと背板の一側部とを連結する第一連結部と、第一連結部を動作させて背板の一側部を前後方向に揺動するための第一駆動源と、左右のサイドフレームのうち他方のサイドフレームと背板の他側部とを連結する第二連結部と、第二連結部を動作させて背板の他側部を前後方向に揺動するための第二駆動源とを備えているので、背板の一側部と他側部とをそれぞれ独立して制御することができる。

請求項４記載の発明によれば、旋回センサが、車両のステアリングの操舵角度を検出する操舵角センサであるので、ステアリング操作に連動して背板を変動させることができる。

請求項５記載の発明によれば、旋回センサがナビゲーションシステムであるので、実際の走行軌跡に連動して背板を変動させることができる。

本発明に係るシート装置のフレーム構成を示す全体斜視図である。 図１のシート装置に備わる第一連結部及び第一駆動源の概略構成を示す斜視図である。 図１のシート装置の主制御構成を示すブロック図である。 算出横加速度の閾値を−０．２Ｇ以上０．２Ｇ以下とした場合の、車速と操舵角度との関係を示すグラフである。 図１のシート装置に備わる背板の姿勢を示す説明図である。 直進していた車両が左折した直後に右折し、その後直進していく経路を示した説明図である。 図６の動作中の車速、操舵角度、算出横加速度と、背板の状態とを示す説明図である。 従来のシート装置のようにサイドサポートフレームによって運転者をホールドした場合と、本実施形態のシート装置によって運転者をホールドした場合とにおける着座時と、ステアリング操作時との座圧分布を示す説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１はシート装置のフレーム構成を示す全体斜視図である。図１に示すようにシート装置１は、シートクッションフレーム２と、シートクッションフレーム２の後端部に取り付けられたシートバックフレーム３と、シートクッションフレーム２をスライド自在に支持するシートレール４とを備えている。

シートバックフレーム３は、図示しないシートパッドを支持するものである。このシートバックフレーム３は、フレーム本体５と、フレーム本体５の内側に配置された背板６と、フレーム本体５の左右の下端に固定された一対の連結部７と、車両の進行方向に対して背板６を揺動させる揺動機構８とを備えている。

フレーム本体５は、上下方向に延在する左右一対のサイドフレーム５１，５２と、一対のサイドフレーム５１，５２の上端部間で延在する上部フレーム５３と、一対のサイドフレーム５１，５２の下端部間で延在する下部フレーム５４とを備えている。
サイドフレーム５１，５２は、互いに平行に上下方向に延在している。
サイドフレーム５１，５２の左右の下端部には、それぞれ連結部７が固定されていて、この連結部７が回動自在にシートクッションフレーム２に連結されている。

上部フレーム５３は、一対のサイドフレーム５１，５２のそれぞれに連続して形成されている。上部フレーム５３には、図示しないヘッドレストを着脱自在に支持するためのヘッドレスト用支持部５３１が設けられている。

背板６は、一対のサイドフレーム５１，５２の間に配置された正面視略矩形状の板材であり、図示しないシートパッドを介して運転者の背中を支持するものである。

揺動機構８は、第一連結部８１と、第一駆動源８２と、第二連結部８３と、第二駆動源８４とを備えている。
図２は、第一連結部８１及び第一駆動源８２の概略構成を示す斜視図である。なお、第二連結部８３及び第二駆動源８４の具体的構成においては、第一連結部８１及び第一駆動源８２と同様であるので、対応する部分の符号の上二桁を「８１＊」から「８３＊」とすることでその説明は省略する。

第一連結部８１は、背板６の一側部から外側に向けて延出するワイヤ部８１１と、一対のサイドフレーム５１，５２のうち一方のサイドフレーム５１に固定されたギア部８１２と、ギア部８１２の回転軸８１３を中心に回動し、前記ワイヤ部８１１を前後方向に揺動させるリンク部８１４とを備えている。
第一駆動源８２は、ギア部８１２に接続されていて、当該ギア部８１２の回転軸８１３を回転させる。これにより、リンク部８１４が回動してワイヤ部８１１が前後方向に揺動して、背板６の一側部も同方向に揺動することになる。

図３は、本実施形態のシート装置の主制御構成を示すブロック図である。図３に示すように、シート装置１の制御部１０には、車両のステアリングの操舵角度を検出する操舵角センサ１１と、車両の速度を検出する車速センサ１２と、第一駆動源８２と、第二駆動源８４とが電気的に接続されている。そして、制御部１０は、操舵角センサ１１の検出結果及び車速センサ１２の検出結果に基づいて第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御するようになっている。

以下、制御部１０による背板６の姿勢制御について具体的に説明する。
車両１００が速度Ｖで旋回しその際の操舵角度をφとすると、旋回半径Ｒは以下の式（１）で算出される。そして、算出横加速度Ｇｃは以下の式（２）で算出される。ここで、Ａはスタビリティファクタであり、車両固有の係数である。また、Ｌは車両１００のホイールベースの長さである。

Ｒ＝（１＋ＡＶ^２）／（Ｌ／φ）・・・（１）
Ｇｃ＝Ｖ^２／Ｒ・・・（２）

制御部１０は、操舵角センサ１１の検出結果と、車速センサの検出結果とを逐次式（１）、式（２）に当てはめて、旋回半径Ｒと算出横加速度Ｇｃとをリアルタイムに求めている。操舵角度が正の場合は右旋回であり算出横加速度は左に作用する。他方、操舵角度が負の場合は左旋回であり算出横加速度は右に作用する。そして、操舵角度を大きくすると算出横加速度は大きくなり、さらに、車速が速くなると算出横加速度は大きくなる。この算出横加速度が所定値以上になると、制御部１０は背板６の姿勢制御を実行する。
所定値としては、例えば右折時においては−０．２Ｇ以下とし、左折時としては＋０．２Ｇ以上としている。算出横加速度が−０．２Ｇ以下あるいは０．２Ｇ以上であると、一般的に運転者が横加速度を負担に感じてしまうために、この値を閾値としている。
図４は、算出横加速度の閾値を−０．２Ｇ以上０．２Ｇ以下とした場合の、車速と操舵角度との関係を示すグラフである。車速が４０ｋｍで左操舵角度が６９ｄｅｇの場合や、車速が３０ｋｍで右操舵角度が１１５ｄｅｇの場合などのように、操舵角センサ１１の検出結果と、車速センサの検出結果とが図４の網掛けされた領域に進入すると、制御部１０は算出横加速度が閾値を超えたと判断して背板６の姿勢制御を実行する。

そして、背板６の姿勢制御時の制御部１０の制御について説明する。図５は、背板６の姿勢を示す説明図である。なお、図５の実線部は、背板６が揺動していない状態を示しており、この位置を基準位置とする。
閾値を超えた旋回が右折である場合には、制御部１０は、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部（進行方向に向かって右の側部）を基準位置から後方へと移動させて、旋回方向の外側となる側部（進行方向に向かって左側の側部）を基準位置から前方へと移動させるように、第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御する（図５の細い二点鎖線参照）。
一方、閾値を超えた旋回が左折である場合には、制御部１０は、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部（進行方向に向かって左の側部）を基準位置から後方へと移動させて、旋回方向の外側となる側部（進行方向に向かって右側の側部）を基準位置から前方へと移動させるように、第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御する（図５の太いに点鎖線参照）。

次いで、本実施形態の作用について説明する。図６は、直進していた車両１００が左折した直後に右折し、その後直進していく経路を示した説明図である。図７は、図６の動作中の車速、操舵角度、算出横加速度と、背板６の状態とを示す説明図である。
まず、直進時においては制御部１０は背板６が基準位置となるように第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御している。
そして、ステアリングが操作されて車両１００は左折し始める。走行中、制御部１０は常に操舵角センサ１１の検出結果と、車速センサの検出結果とをモニタリングして、逐次算出横加速度を算出している。例えば、図６及び図７に示す（１）地点での車速が４０ｋｍで左操舵角度が６９ｄｅｇとなり、算出横加速度が０．２Ｇを超えたとすると、この地点で制御部１０は算出横加速度が閾値を超えたと判断して、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部を基準位置から後方へと移動させて、旋回方向の外側となる側部を基準位置から前方へと移動させるように、第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御する（図７（１）の背板状態参照）。

その後、ステアリングが逆方向に操作されて車両１００が右折する。図６及び図７に示す（２）地点での車速が３０ｋｍで右操舵角度が１１５ｄｅｇとなり、算出横加速度が−０．２Ｇを下回ったとすると、この地点で制御部１０は算出横加速度が閾値を超えたと判断して、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部を基準位置から後方へと移動させて、旋回方向の外側となる側部を基準位置から前方へと移動させるように、第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御する（図７（２）の背板状態参照）。

そして、ステアリングが操作されて車両１００が直進すると、算出横加速度が閾値を下回るので、制御部１０は背板６の両側部がそれぞれ基準位置となるように第一駆動源８２及び第二駆動源８４を制御する（図７（３）の背板状態参照）。

以上のように、本実施形態によれば、操舵角センサ１１によって車両１００の旋回方向が検出されると、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部が基準位置から後方へと移動し、旋回方向の外側となる側部が基準位置から前方へと移動するので、背板６を旋回方向に対して内側へと傾かせることが可能となる。
図８は、従来のシート装置のようにサイドサポートフレームによって運転者をホールドした場合と、本実施形態のシート装置１によって運転者をホールドした場合とにおける着座時と、ステアリング操作時との座圧分布を示す説明図である。この図８に示す座圧分布では、色の薄い部分を座圧の小さい箇所とし、濃い部分を座圧の大きい箇所としている。着座時においては、従来のシート装置でも本実施形態のシート装置１でも座圧に大きな違いはないが、ステアリング操作時になると従来のシート装置の方が肩の部分で座圧が大きくなっていることがわかる。本実施形態のシート装置１のように背板６によって運転者をホールドする場合には、従来のようにサイドサポートフレームを変動させて運転者をホールドする場合よりも肩に対する圧迫が小さくなるため、旋回時における運転者に対するホールド性を維持したまま、ステアリング操作の操作性を高めることが可能となる。

また、本発明に係る旋回センサとして、車両のステアリングの操舵角度を検出する操舵角センサ１１を用いているので、ステアリング操作に連動して背板６を変動させることができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、車両の旋回方向を検出する旋回センサとして操舵角センサ１１を例示して説明したが、車両に備わるナビゲーションシステムから得る道路の情報（例えば道路形状等）を旋回センサとして用いることも可能である。また一般的にナビゲーションシステム自体にも車両の旋回方向を検出するセンサが搭載されているので、そのセンサの検出結果から車両の旋回方向を制御部１０が認識することも可能である。これにより、実際の走行軌跡に連動して背板６を変動させることができる。

また、上記実施形態では、背板６の両側部のそれぞれを前後方向に揺動させる場合を例示して説明したが、背板６の両側部のうち、旋回方向の内側となる側部が、旋回方向の外側となる側部よりも後方に位置するように、制御部１０が第一駆動源８２及び第二駆動源８４の少なくとも一方を制御するようにしてもよい。この場合においても、運転者の姿勢を旋回方向に対して内側へと傾かせることができ、旋回時における運転者に対するホールド性を維持したまま、ステアリング操作の操作性を高めることが可能となる。

１ シート装置
２ シートクッションフレーム
３ シートバックフレーム
４ シートレール
５ フレーム本体
６ 背板
７ 連結部
８ 揺動機構
１０ 制御部
１１ 操舵角センサ（旋回センサ）
１２ 車速センサ
５１ サイドフレーム
５２ サイドフレーム
５３ 上部フレーム
５４ 下部フレーム
８１ 第一連結部
８２ 第一駆動源
８３ 第二連結部
８４ 第二駆動源
１００ 車両
８１１ ワイヤ部
８１２ ギア部
８１３ 回転軸
８１４ リンク部

Claims (5)

1. 車両に搭載されるシート装置において、
   シートクッションフレームと、
   前記シートクッションフレームの後端部から起立した状態に配置されたシートバックフレームと、
   前記車両の旋回方向を検出する旋回センサと、
   前記旋回センサの検出結果に基づいて、前記シートバックフレームを制御する制御部とを備え、
   前記シートバックフレームは、
   上下方向に沿うように前記シートバックフレームの両側部に配置された左右のサイドフレームと、
   前記左右のサイドフレームの間に配置された背板と、
   前記車両の進行方向に対して前記背板を揺動させる揺動機構と、を備え、
   前記制御部は、前記旋回センサによって前記車両の旋回方向が検出されると、前記背板の両側部のうち、前記旋回方向の内側となる側部が、前記旋回方向の外側となる側部よりも後方に位置するように前記揺動機構を制御することを特徴とするシート装置。
2. 請求項１記載のシート装置において、
   前記制御部は、前記旋回センサによって前記車両の旋回方向が検出されると、前記背板の両側部のうち、前記旋回方向の内側となる側部を基準位置から後方へと移動させて、前記旋回方向の外側となる側部を基準位置から前方へと移動させるように、前記揺動機構を制御することを特徴とするシート装置。
3. 請求項１又は２記載のシート装置において、
   前記揺動機構は、
   左右のサイドフレームのうち一方のサイドフレームと、前記背板の一側部とを連結する第一連結部と、
   前記第一連結部を動作させて前記背板の一側部を前後方向に揺動するための第一駆動源と、
   前記左右のサイドフレームのうち他方のサイドフレームと、前記背板の他側部とを連結する第二連結部と、
   前記第二連結部を動作させて前記背板の他側部を前後方向に揺動するための第二駆動源とを備え、
   前記制御部は、前記第一駆動源及び前記第二駆動源の少なくとも一方を制御することで前記揺動機構を制御することを特徴とするシート装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート装置において、
   前記旋回センサは、前記車両のステアリングの操舵角度を検出する操舵角センサであることを特徴とするシート装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート装置において、
   前記旋回センサは、前記車両に搭載されたナビゲーションシステムであることを特徴とするシート装置。