JP5055789B2

JP5055789B2 - 車両用シート装置

Info

Publication number: JP5055789B2
Application number: JP2006047837A
Authority: JP
Inventors: 糾吉田; 誠井上; 定夫伊東
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2026-02-24
Also published as: FR2897801A1; US20070203628A1; US7822523B2; DE102007000113A1; JP2007223490A

Description

本発明は、最適な姿勢を確保する車両用シート装置に関する。

従来、特許文献１に記載された車両用シート装置が知られている。この車両用シート装置は、車両状態を検出する車両状態検出手段と、車両用シートの姿勢を変更する姿勢変更手段と、車両状態検出手段により検出された車両状態に基づいて姿勢変更手段を制御する制御手段とを備えている。

この車両用シート装置によれば、車両状態検出手段が車両の走行状態や姿勢状態を検出し、これらの検出値に基づいて制御手段が姿勢変更手段を制御して運転者の姿勢を変更しているため、最適な運転姿勢を確保できるものと考えられる。
特表２８７０２５３号公報

しかし、上記従来の車両用シート装置では、姿勢変更手段は車両用シートの座面下に設けられたモータであり、このモータにより車両用シート全体を左右に傾けているため以下のような問題が発生する。すなわち、車両用シート全体を左右に傾けても、通常の車両用シートでは運転者の上半身が左右に滑ってしまい、上半身と下半身とが「く」の字に曲がってしまうため、必ずしも最適な運転姿勢を確保できるとは限らない。また、車両用シート全体を左右に傾けると、車体に対する車両用シートの位置が変化するため、ウインドーに体が接触したり、車両用シートと車体との間に体が挟まれる可能性がある。さらには、車両用シート全体を左右に傾けるためには、大きなモータが必要になり、車両全体の重量が増加するとともに製造コストの高騰化を招いてしまう。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車両状態が変化しても最適な姿勢を確保できるとともに、小型、軽量かつ安価な車両用シート装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る車両用シート装置の特徴は、車両状態を検出する車両状態検出手段と、乗員が着座するシートクッションと、左右のサイドフレーム及びそれらサイドフレームを連結するメンバを有してなる乗員の背中を支持するシートバックと、車両用シートの姿勢を変更する姿勢変更手段と、前記車両状態検出手段により検出された車両状態に基づいて前記姿勢変更手段を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、前記姿勢変更手段は、前記左右のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記シートクッションに対して各サイドフレームを別々に前後傾斜自在なリクライニング装置であり、該リクライニング装置により一方のサイドフレームを他方のサイドフレームよりも傾斜させることにより前記シートバックの向きを変更可能であることである。

請求項２に係る車両用シート装置の特徴は、請求項１において、前記姿勢変更手段は、車両の状態、乗員の状態、車両の操舵情報、及び車両の進路情報のうちの少なくとも一つに応じて前記シートバックの形状を変形させることである。

請求項３に係る車両用シート装置の特徴は、請求項1または２において、前記姿勢変更手段は、乗員の目線を車両進行方向に向かせるために作動されることである。

請求項１に係る車両用シート装置においては、車両状態検出手段により検出された車両状態に基づいて、制御手段が、左右のサイドフレームにそれぞれ設けられ、シートクッションに対して各サイドフレームを別々に前後傾斜自在なリクライニング装置を制御するため、乗員の上半身の移動を防止することができる上、目線が内側へ向けられる。この結果、乗員は車両の進行方向を向くことができる。また、左右のサイドフレームにそれぞれ設けられたリクライニング装置によってシートバックの向きを変更させるだけであるため、車体に対する車両用シートの位置が変化することはなく、ウインドーに体が接触したり、車両用シートと車体との間に体が挟まれることがない。さらには、車両用シート全体を左右に傾ける必要がないため、姿勢変更手段を小型、軽量にできるとともに製造コストの低廉化を実現することができる。したがって、この車両用シート装置によれば、車両状態が変化しても最適な姿勢を確保できるとともに、小型、軽量かつ安価である。さらに、左右のリクライニング装置を同時に同方向に駆動することにより、通常のシートリクライニング装置として使用することができる。

請求項２に係る車両用シート装置においては、姿勢変更手段の作動により、乗員の姿勢を車両の進行方向に対して最適なものとすることができる。また、車両用シート全体を左右に傾ける必要がないため、姿勢変更手段を小型、軽量にできるとともに製造コストの低廉化を実現することができる。したがって、この車両用シート装置によれば、車両状態が変化しても最適な姿勢を確保できるとともに、小型、軽量かつ安価である。

請求項３に係る車両用シート装置においては、姿勢変更手段の作動により、乗員の目線を車両の進行方向に向かせることができる。

本発明に係る車両用シート装置を具体化した実施形態１、２を図面に基づいて以下に説明する。実施形態１の車両用シート装置では、図１に示すように、車両用シート１は、運転者（乗員）が着座するシートクッション２と、運転者（乗員）の背中を支持するシートバック３と、シートクッション２に対するシートバック３の傾きを調整する右側リクライニング装置５及び左側リクライニング装置６とを備えている。この右側リクライニング装置５及び左側リクライニング装置６が姿勢変更手段である。

図２は、車両用シート１のシートフレーム１０の斜視図である。シートフレーム１０はシートバックフレーム１１とシートクッションフレーム１２とからなり、シートバックフレーム１１は右側サイドフレーム１３、左側サイドフレーム１４及びメンバ１５、１６を有している。また、右側サイドフレーム１３及び左側サイドフレーム１４には、右側リクライニング装置５の右側モータ１７（第２駆動装置）及び左側リクライニング装置６の左側モータ１８（第１駆動装置）が固定されている。

図３は、右側リクライニング装置５及び左側リクライニング装置６の一部断面図である。右側リクライニング装置５は、右側モータ１７、減速機構２３及びリクライニング機構３０を有している。また、左側リクライニング装置６は、左側モータ１８、減速機構２３及びリクライニング機構３０を有している。両側モータ１７、１８はケース２１、２１に固定され、ケース２１、２１は両サイドフレーム１３、１４に固定されている。ケース２１内には、モータの回転を減速して駆動軸２５に伝達する減速機構２３が収納されている。

また、両サイドフレーム１３、１４とシートクッションフレーム１２との間には、リクライニング機構３０、３０が設けられている。リクライニング機構３０、３０は、円盤状の外歯部材３１、円盤状の内歯部材３３及びリング部材３５を有している。外歯部材３１は外歯を有し、シートクッションフレーム１２に固定されている。また、外歯部材３１は、図４にも示すように、ウェッジ３７及びスプリング３８により、駆動軸２５と偏心した状態で、駆動軸２５のボス部２５ａに支持されている。図３に示すように、内歯部材３３は、外歯部材３１の外歯の歯数と異なる歯数を持つ内歯を有し、両サイドフレーム１３、１４に固定されている。この外歯部材３１及び内歯部材３３はリング部材３５により覆われている。これにより、両モータ１７、１８を正転及び逆転させることにより駆動軸２５が回転されると、駆動軸２５と同心の内歯部材３３が外歯部材３１の軸心回りに揺動し、外歯部材３１と内歯部材３３との歯数の差に応じて減速し、メンバ１５、１６の弾性変形範囲内で、両サイドフレーム１３、１４を前傾又は後傾させることができる。また、両側モータ１７、１８を同時に同方向に回転させることにより、通常のシートリクライニング装置として使用することができる。

次に、この車両用シート装置の電気的接続を図５に示すブロック図を用いて説明する。制御手段としての制御装置５０には、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１が接続され、各センサ５１、５２、５３、６０、６１が検出した検出信号が入力される。車速センサ５１は車速を検出し、舵角センサ５２はハンドルの操舵角を検出し、加速度センサ５３は車両の左右方向の横方向加速度を検出する。着座センサ６０は運転者（乗員）の姿勢を検知し、顔向センサ６１は運転者（乗員）の顔の向き、ひいては運転者（乗員）の目線の方向を検知する。また、制御装置５０には、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５、リクライニング位置調整スイッチ５６が接続されている。制御装置５０は、カーナビゲーションシステム５４から車両の位置、進行方向、進路状況及び日時等のデータを入力し、道路情報提供システム５５から道路の混雑状況等の道路状況に関するデータを入力する。この道路情報提供システム５５としては、例えば、道路交通情報通信システムＶＩＣＳ（登録商標）がある。ここで、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５、着座センサ６０、顔向センサ６１が車両状態検出手段である。リクライニング位置調整スイッチ５６は、この車両用シート装置を通常のシートリクライニング装置として使用するためのものであり、運転者（乗員）がリクライニング位置調整スイッチ５６を操作することにより、制御装置５０はリクライニング位置調整スイッチ５６から操作信号を入力する。また、制御装置５０には、右側リクライニング装置５の右側モータ１７及び左側リクライニング装置６の左側モータ１８が接続されている。制御装置５０は右側モータ１７、左側モータ１８に制御信号を出力するとともに、右側モータ１７、左側モータ１８に設けられたエンコーダ等からフィードバック用の位置信号を入力する。

以上の構成をした車両用シート装置における姿勢変更手順を図６に示す姿勢変更プログラムのフローチャートにより説明する。姿勢変更プログラムが実行されると、まず、ステップＳ１において車両状態を検出する。すなわち、制御装置５０は車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１から各検出信号を入力するとともに、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５から必要な情報を入力する。

ステップＳ２においては、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１から入力した各検出信号が所定の閾値を超えているか否かを判断する。この際、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５からの情報を含め、総合的に判断する。各検出信号が所定の閾値を超えている場合（ＹＥＳ）、姿勢変更の必要があると判断して、ステップＳ３に進む。また、各検出信号が所定の閾値を超えていない場合（ＮＯ）、姿勢変更の必要がないと判断して、姿勢変更プログラムの実行を修了する。なお、この姿勢変更プログラムは所定時間ごとに繰り返し実行される。

ステップＳ３においては、車両用シート１の姿勢を変更する。図７（Ａ）に示すように、例えば左カーブの道路に対応し車両が左に旋回することにより矢印方向（右方向）に加速度が加わった場合、右側モータ１７を正転させる制御信号を出力する。これにより、右側サイドフレーム１３が前傾し、シートバック３の右側を全体に前傾させることができる。すなわち、シートバック３の右側部分の略全部をシートバック３の左側部分に対して車両前方に突出、或いは、変形させることができる。また、図７（Ｂ）に示すように、例えば右カーブの道路に対応し車両が右に旋回することにより矢印方向（左方向）に加速度が加わった場合、左側モータ１８を正転させる制御信号を出力する。これにより、左側サイドフレーム１４が前傾し、シートバック３の左側を全体に前傾させることができる。すなわち、シートバック３の右側部分の略全部をシートバック３の左側部分に対して車両前方に突出、或いは、変形させることができる。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）において、点線で示した位置がシートバック３の通常の位置である。

ステップＳ４においては、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１から各検出信号を入力する。ステップＳ５においては、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１から入力した各検出信号が所定の閾値以下であるか否かを判断する。各検出信号が所定の閾値以下である場合（ＹＥＳ）、加速度は加わっていないと判断して、ステップＳ６に進む。また、各検出信号が所定の閾値より大きい場合（ＮＯ）、加速度はまだ加わっている判断して、ステップＳ４に戻る。

ステップＳ６においては、右側モータ１７又は左側モータ１８を逆転させる制御信号を出力する。これにより、右側サイドフレーム１３又は左側サイドフレーム１４が後傾し、シートバック３は通常の位置に戻る。ステップＳ６の実行後、姿勢変更プログラムの実行を修了する。なお、図示しないプログラムにより、リクライニング位置調整スイッチ５６から操作信号を入力した場合、両側モータ１７、１８を同時に同方向に回転させ、通常のシートリクライニング装置として使用することができるようにしている。

実施形態１の車両用シート装置では、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５により検出された車両状態、車両の操舵情報、運転者（乗員）の状態、車両の進路情報等に基づいて、制御装置５０が右側モータ１７又は左側モータ１８を制御して右側リクライニング装置５及び左側リクライニング装置６を駆動することにより、シートバック３の横方向加速度の加わる右側又は左側を前傾させる。これにより、運転者（乗員）の上半身の移動を防止することができる上、目線が車両の内側又は外側（車両進行方向）へ向けられるため、運転者（乗員）は車両の進行方向を向くことができる。また、右側モータ１７及び左側モータ１８はシートバック３の右側及び左側を前傾させるだけであるため、車体に対する車両用シート１の位置が変化することはなく、ウインドーに体が接触したり、車両用シート１と車体との間に体が挟まれることがない。さらには、車両用シート１全体を左右に傾ける必要がないため、右側モータ１７及び左側モータ１８を小型、軽量にできるとともに製造コストの低廉化を実現することができる。したがって、この車両用シート装置によれば、車両状態が変化しても最適な運転姿勢を確保できるとともに、小型、軽量かつ安価である。

また、この車両用シート装置においては、右側リクライニング装置５及び左側リクライニング装置６を同時に同方向に駆動することにより、通常のシートリクライニング装置として使用することができる。

なお、この車両用シート装置においては、車両用シート１の横方向加速度の加わる側と反対側を後ろに傾けることもできる。また、横方向加速度の加わる側を前傾させ、横方向加速度の加わる側と反対側を後に傾けることもできる。これにより、加速度の加わる側のシートフレーム１０を反対側のシートフレーム１０に対して車両前方に突出させることができる。さらに、この車両用シート装置においては、左右のカーブが連続する道路を走行している場合等において、例え制御装置５０による制御が遅れて車両用シート１の横方向加速度の加わる側と反対側を前傾したとしても、運転者（乗員）の下半身は移動しないため車両の運転を阻害することがない。

実施形態２の車両用シート装置では、図８に示すように、シートバックフレーム１１の左右の肩部１１ａにショルダーサポート４０が設けられている。ショルダーサポート４０は、モータ４１、減速機構４２、ロッド４３及び支持部４７を有している。モータ４１は、図５に示すように、右側モータ４１ａ（第４駆動装置）と左側モータ４１ｂ（第３駆動装置）とからなる。図８に示す減速機構４２は、モータ４１の回転運動を減速してロッド４３の直線運動に変換する。ロッド４３と支持部４７とはジョイント４４により連結され、支持部４７はジョイント４４回りに回動可能にされている。また、支持部４７はジョイント４５、４６によりシートバックフレーム１１の左右の肩部１１ａに連結され、支持部４７はジョイント４５、４６回りに回動可能にされている。これにより、モータ４１を正転又は逆転させてロッド４３を前進又は後退させることにより、支持部４７をシートバックフレーム１１に対して揺動させることができる。その他、この車両用シート装置では、実施形態１の車両用シート装置と同一の構成については同一の記号を用いることとし、その説明を省略する。

この車両用シート装置では、実施形態１の車両用シート装置と同様、図６に示す姿勢変更プログラムにより車両用シート１の姿勢を変更する。ただし、ステップＳ３においては、図９（Ａ）に示すように、矢印方向（右方向）に加速度が加わった場合、右側モータ４１ａを正転させる制御信号を出力する。これにより、右側の支持部４７が前方に突出し、シートバック３の右側の肩部３ａを前傾させることができる。すなわち、シートバック３の右側部分の肩部３ａ（一部）を左側部分に対して車両前方に突出、或いは、変形させることができる。また、図９（Ｂ）に示すように、矢印方向（左方向）に加速度が加わった場合、左側モータ４１ｂを正転させる制御信号を出力する。これにより、左側の支持部４７が前方に突出し、シートバック３の左側の肩部３ａを前傾させることができる。すなわち、シートバック３の左側部分の肩部３ａ（一部）を右側部分に対して車両前方に突出、或いは、変形させることができる。なお、図９（Ａ）、（Ｂ）において、点線で示した位置がシートバック３の通常の位置である。また、ステップＳ６においては、右側モータ４１ａ又は左側モータ４１ｂを逆転させる制御信号を出力する。これにより、右側又は左側の支持部４７が後傾し、シートバック３は通常の位置に戻る。

実施形態２の車両用シート装置では、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３、着座センサ６０、顔向センサ６１、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５により検出された車両状態、車両の操舵情報、運転者（乗員）の状態、車両の進路情報等に基づいて、制御装置５０が右側モータ４１ａ又は左側モータ４１ｂを制御して右側及び左側の支持部４７を前方に突出することにより、シートバック３の横方向加速度の加わる右側又は左側の肩部３ａを前傾させることができる。これにより、運転者（乗員）の上半身の移動を防止することができる上、目線が車両の内側又は外側（車両進行方向）へ向けられるため、運転者（乗員）は車両の進行方向を向くことができる。また、右側モータ４１ａ及び左側モータ４１ｂはシートバック３の右側及び左側の肩部３ａを前傾させるだけであるため、車体に対する車両用シート１の位置が変化することはなく、ウインドーに体が接触したり、車両用シート１と車体との間に体が挟まれることがない。さらには、車両用シート１全体を左右に傾ける必要がないため、右側モータ４１ａ及び左側モータ４１ｂを小型、軽量にできるとともに製造コストの低廉化を実現することができる。したがって、実施形態２の車両用シート装置によれば、実施形態１の車両用シート装置と同様、車両状態が変化しても最適な運転姿勢を確保できるとともに、小型、軽量かつ安価である。その他の作用、効果は実施形態１の車両用シート装置と同様である。

なお、本発明の車両用シート装置を実施形態１、２に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。また、本実施形態においては、車速センサ５１、舵角センサ５２、加速度センサ５３に基づいて車両の状態を検出し、着座センサ６０、顔向センサ６１により乗員の状態を検出し、舵角センサ５２により車両の操舵情報を検出し、カーナビゲーションシステム５４、道路情報提供システム５５により車両の進路情報を確保しているが、本発明はこれらに制限されるものではなく、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態１の車両用シート装置の概略図。実施形態１の車両用シート装置に係り、シートフレームの斜視図。実施形態１の車両用シート装置に係り、リクライニング装置の一部断面図。実施形態１の車両用シート装置に係り、リクライニング装置の拡大図。実施形態１、２の車両用シート装置に係り、電気的接続図。実施形態１、２の車両用シート装置に係り、姿勢変更プログラムのフローチャート。実施形態１の車両用シート装置に係り、車両用シート１の姿勢を示す模式図。実施形態２の車両用シート装置に係り、シートフレームの一部拡大斜視図。実施形態２の車両用シート装置に係り、車両用シート１の姿勢を示す模式図。

符号の説明

１…車両用シート、１１…シートバックフレーム、１１ａ…肩部、１３、１４…サイドフレーム（１３…右側サイドフレーム、１４…左側サイドフレーム）、５、６、４０…姿勢変更手段（５…右側リクライニング装置、６…左側リクライニング装置、４０…ショルダーサポート）、１８…第１駆動装置（左側モータ）、１７…第２駆動装置（右側モータ）、４１ｂ…第３駆動装置（左側モータ）、４１ａ…第４駆動装置（右側モータ）、５１、５２、５３、５４、５５、６０、６１…車両状態検出手段（５１…車速センサ、５２…舵角センサ、５３…加速度センサ、５４…カーナビゲーションシステム、５５…道路情報提供システム、６０…着座センサ、６１…顔向センサ）、５０…制御手段（制御装置）。

Claims

車両状態を検出する車両状態検出手段と、乗員が着座するシートクッションと、左右のサイドフレーム及びそれらサイドフレームを連結するメンバを有してなる乗員の背中を支持するシートバックと、車両用シートの姿勢を変更する姿勢変更手段と、前記車両状態検出手段により検出された車両状態に基づいて前記姿勢変更手段を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、
前記姿勢変更手段は、前記左右のサイドフレームにそれぞれ設けられ、前記シートクッションに対して各サイドフレームを別々に前後傾斜自在なリクライニング装置であり、該リクライニング装置により一方のサイドフレームを他方のサイドフレームよりも傾斜させることにより前記シートバックの向きを変更可能であることを特徴とする車両用シート装置。
請求項１において、前記姿勢変更手段は、車両の状態、乗員の状態、車両の操舵情報、及び車両の進路情報のうちの少なくとも一つに応じて前記シートバックの形状を変形させる車両用シート。
請求項１または２において、前記姿勢変更手段は、乗員の目線を車両進行方向に向かせるために作動されることを特徴とする車両用シート。