振動制御装置
【課題】 振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できると共に、ピッチやロールに対しても制御することができる振動制御装置を提供する。
【解決手段】 設置部Ｆに設置された荷重支持部１０と、荷重支持部１０と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部３０と、荷重支持部１０の設置部Ｆに対する振動を制御する振動制御手段２１を有する振動制御部２０と、荷重支持部１０の加速度を検出する加速度検出手段８１と、荷重支持部１０の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段８２と、荷重支持部１０を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段６１と、を備え、振動制御手段２１は、加速度検出手段８１の検出値に応じて制御され、第１軸回動手段６１は、第１軸回動検出手段８２の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【解決手段】 設置部Ｆに設置された荷重支持部１０と、荷重支持部１０と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部３０と、荷重支持部１０の設置部Ｆに対する振動を制御する振動制御手段２１を有する振動制御部２０と、荷重支持部１０の加速度を検出する加速度検出手段８１と、荷重支持部１０の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段８２と、荷重支持部１０を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段６１と、を備え、振動制御手段２１は、加速度検出手段８１の検出値に応じて制御され、第１軸回動手段６１は、第１軸回動検出手段８２の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席等の搭乗部、特に移動体等に設置される座席等の搭乗部に加わる振動を抑制、又は低減する振動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動加速度に応じて 座席下の直動型電動アクチュエータを動作制御して座席に加わる振動を抑制する座席用振動制御装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１８０２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図１５（ａ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１のみでする場合、停止状態を含め常にアクチュエータ１２１の出力が必要となる。また、図１５（ｂ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１とトーションスプリング１２２でする場合、停止状態ではアクチュエータ１２１の出力を０とすることができるが、座席Ｓの振動を制御する場合、トーションスプリング１２２のバネ力が反力となってしまい、振動制御分の出力の他にバネの反力分の出力がアクチュエータ１２１に必要となり、大きな出力が要求されていた。また、ピッチやロールに対しては、制御することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できると共に、ピッチやロールに対しても制御することができる振動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明の振動制御装置は、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、を備え、前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１軸と異なる第２軸を有し、前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、を備え、前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記カウンタバランス部を前記設置部に対して相対移動させる第２案内手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、を備え、前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御されるので、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できると共に、第１軸に対する回動動作に対しても制御することができる振動制御装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、前記第１軸と異なる第２軸を有し、前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、を備え、前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御されるので、第２軸に対する回動動作に対しても制御することができる
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有するので、荷重支持部材が水平方向に移動しないようにすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前記カウンタバランス部を前記荷重支持部に対して相対移動させる第２案内手段を有するので、カウンタバランス部を移動させる必要がなくなる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動するので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における振動制御装置１を示すものであり、図１（ａ）は、本実施形態における振動制御装置１の側面図、図１（ｂ）は、本実施形態における振動制御装置１の正面図を示す。図２は、振動制御装置１のブロック図を示す。
【００２０】
図中、１は振動制御装置、１０は荷重支持部の一例としての座席、２０は振動制御部、２１は振動制御手段の一例としての制振用アクチュエータ、３０はカウンタバランス部、３１は天秤部、３２は調整手段の一例としてのプリロード調整用アクチュエータ、３３はコイルバネ、４０は第１案内手段の一例としての第１スライダ、５０は第２案内手段の一例としての第２スライダ、６０は第１軸制御部の一例としてのピッチ制御部、６１は第１軸回動手段の一例としてのピッチアクチュエータ、６２は第１軸シャフトの一例としてのピッチシャフト、６３は第１軸ベアリングの一例としてのピッチベアリング、６４は第１軸シャフトホルダの一例としてのピッチシャフトホルダ、６７はブラケット、７０は第２軸制御部の一例としてのロール制御部、７１は第２軸回動手段の一例としてのロールアクチュエータ、７２は第２軸シャフトの一例としてのロールシャフト、７３は第２軸ベアリングの一例としてのロールベアリング、７４は第２軸シャフトホルダの一例としてのロールシャフトホルダ、８１は加速度センサ、８２は第１軸回動検出手段の一例としてのピッチセンサ、８３は第２軸回動検出手段の一例としてのロールセンサ、９０は台、Ｆは設置部である。なお、本実施例においては、コイルバネ３３を用いているが、設置することができれば、ねじりバネ等の弾性部材を用いても良い。
【００２１】
振動制御装置１は、座席１０を、振動制御部２０を介して設置部Ｆに設置し、座席の振動をアクティブに制御すると共に、カウンタバランス部３０で荷重に対する力の釣り合いを設定するものである。
【００２２】
座席１０は、ピッチ制御部６０及びロール制御部７０を介して、振動制御部２０及びカウンタバランス部３０に載置されている。
【００２３】
振動制御部２０は、ボイスコイルモータ等の制振用アクチュエータ２１等を有する。制振用アクチュエータ２１は、下部を設置部Ｆに設置、上部を座席１０に当接され、加速度センサ８１等からの信号により、上下伸縮可能に制御される。加速度センサ８１は、座席１０の加速度を検出するものであり、座席１０に載置される。
【００２４】
カウンタバランス部３０は、天秤部３１、プリロード調整用アクチュエータ３２、スプリング３３等を有する。
天秤部３１は、支柱３４と回動可能に連結される支点３１ａを有し、一端側３１ｂは、ピッチ制御部６０のピッチベアリング６３に連結され、他端側３１ｃは、プリロード調整用アクチュエータ３２を介してスプリング３３に回動可能に連結される。なお、支柱３４は設置部Ｆに設置されている。
【００２５】
プリロード調整用アクチュエータ３２は、長さを可変することができるもので、一端を天秤部３１に連結され、他端をスプリング３３に固着され、加速度センサ８１等の信号により、伸縮可能に制御される。スプリング３３は、一端をプリロード調整用アクチュエータ３２に固着され、他端を設置部Ｆに固着されている。
ピッチ制御部６０は、ピッチアクチュエータ６１により、ピッチシャフト６２を回転させ、座席１０のピッチを制御するものである。ピッチアクチュエータ６１は、ピッチセンサ８２からの信号により、ピッチシャフト６２に回転運動を与えるもので、第１スライダ４１に設けられている。ピッチシャフト６２は、ピッチベアリング６３を介して、制振用アクチュエータ２１及び天秤部３１の一端部３１ｂに回動可能に連結されると共に、ピッチシャフトホルダ６４を介して、ブラケット６７に固定されている。
【００２６】
ロール制御部７０は、ロールアクチュエータ７１により、ロールシャフト７２を回転させ、座席１０のロールを制御するものである。ロールアクチュエータ７１は、ロールセンサ８３からの信号により、ロールシャフト７２に回転運動を与えるもので、ブラケット６７に載置されている。ロールシャフト７２は、ロールベアリング７３を介して、ブラケット６７に回動可能に連結されると共に、ロールシャフトホルダ７４を介して、座席１０に固定されている。
【００２７】
第１スライダ４０は、座席１０を設置部Ｆに対して相対移動させるものである。例えば、図１（ｂ）の矢印Ａに示すように、第１スライダ４０は、設置部Ｆの壁部Ｆ１に対して上下方向に移動可能とする。第１スライダ４０には、ピッチアクチュエータ６１が設置されており、ピッチ制御部６０及びロール制御部７０を介して荷重支持部１０を上下方向に相対移動させることができる。
【００２８】
第２スライダ５０は、カウンタバランス部３０を載置した台９０を設置部Ｆに対して相対移動させるものである。例えば、第２スライダ５０は、図１（ａ）の矢印Ｂに示すように、設置部Ｆの床部Ｆ２に対して移動可能とする。第２スライダ５０には、台９０を介してカウンタバランス部３０が載置されており、第２スライダ５０は、カウンタバランス部３０の天秤部３１の回動やプリロード調整用アクチュエータ３２の伸縮等により、移動するものである。
【００２９】
図２に示すように、このような構造の振動制御装置１は、加速度センサ８１、ピッチセンサ８２及びロールセンサ８３等からの入力信号をコントローラとしてのＥＣＵ１００に入力し、制振用アクチュエータ２１、ピッチアクチュエータ６１及びロールアクチュエータ７１を制御することで、アクティブに振動を制御する。また、加速度センサ８１等の入力信号をＥＣＵ１００に入力し、プリロード調整用アクチュエータ３２を制御する。
【００３０】
次に、プリロード調整制御について説明する。図３は、プリロード調整制御のフローチャートを示す。まず、ステップ１で、振動のない停止時における座席１０上の荷重を加速度センサ８１により検出する（ＳＴ１）。次に、ステップ２で、検出した荷重値の一定時間分をＥＣＵ１００に読み込む（ＳＴ２）。続いて、ステップ３で、一定時間分の荷重値から例えば平均値を計算して基準荷重値を算出する（ＳＴ３）。次に、ステップ４で、算出した基準荷重値にあわせてプリロード調整用アクチュエータ３２作動制御する（ＳＴ４）。
【００３１】
図４は、プリロード調整制御前後の本実施形態の振動制御装置１の状態を示すもので、図４（ａ）はプリロード調整制御前、図４（ｂ）はプリロード調整制御後の状態を示すものである。図４（ａ）に示すプリロード調整制御前の状態から、例えば乗員Ｐが座席１０に座り、初期荷重に乗員Ｐの荷重が足されると、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、スプリング３３に負荷がかかる。そこで、図４（ｂ）に示すように、プリロード調整用アクチュエータ３２を作動させ、天秤部３１の長さを変えることにより、荷重とスプリング３３による負荷とを釣り合わせる。
【００３２】
このように、プリロード調整用アクチュエータ３２を作動させることにより、荷重がキャンセルされ、その状態から振動制御をすることができるようになる。
【００３３】
次に、本実施形態の振動制御について説明する。図５は、振動制御のフローチャートを示す。まず、ステップ１１で、振動時の加速度を加速度センサ８１により検出する（ＳＴ１１）。
次に、ステップ１２で、ＥＣＵ１００において制振用アクチュエータ２１の推力を計算する（ＳＴ１２）。推力計算は、例えば、加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ１３で、ステップ１２において計算した推力を制振用アクチュエータ２１に指示する（ＳＴ１３）。
【００３４】
図６及び図７は、本実施形態の振動制御の状態を示すものである。図６は制振用アクチュエータ２１を収縮した状態、図７は制振用アクチュエータ２１を伸張した状態を示すものであり、図６（ａ）及び図７（ａ）は側面図、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は正面図である。
【００３５】
図６は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００３６】
図７は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００３７】
図８は、本実施形態の振動制御装置１を用いた場合と、図１５に示す従来技術の場合とをシミュレーションで比較した結果を示す。シミュレーションは、振幅２５ｍｍ周期７５０ｍｍの波状路を速度７０ｋｍ／ｈで走行する条件で、荷重の振動を０にするために必要な制振用アクチュエータを求めた。
【００３８】
図８（ａ）は、図１５（ａ）に示すように、座席の支持をアクチュエータのみでする場合、図８（ｂ）は、図１５（ｂ）に示すように、座席の支持をアクチュエータとスプリングでする場合、図８（ｃ）は、本実施形態の場合である。
【００３９】
次に、本実施形態のピッチ制御について説明する。図９は、ピッチ制御のフローチャートを示す。まず、ステップ２１で、ピッチセンサ８２により、ピッチ方向の角速度を求める（ＳＴ２１）。なお、ピッチ方向の変位又は角加速度を求めてもよい。次に、ステップ２２で、ＥＣＵ１００において、ピッチアクチュエータ６１の推力を計算する（ＳＴ２２）。推力計算は、例えば、角加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ角加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ２３で、ステップ２２において計算した推力をピッチアクチュエータ６１に指示する（ＳＴ２３）。
【００４０】
図１０は、本実施形態のピッチ制御の状態を示すものである。図１０（ａ）はピッチアクチュエータ６１を紙面に対して反時計方向に回動した状態、図１０（ｂ）はピッチアクチュエータ６１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４１】
図１０（ａ）に示すように、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ピッチアクチュエータ６１を反時計方向に回転させる。
【００４２】
図１０（ｂ）に示すように、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ピッチアクチュエータ６１を時計方向に回転させる。
【００４３】
次に、本実施形態のロール制御について説明する。図１１は、ロール制御のフローチャートを示す。まず、ステップ３１で、ロールセンサ８３により、ロール方向の角速度を求める（ＳＴ３１）。なお、ロール方向の変位又は角加速度を求めてもよい。次に、ステップ３２で、ＥＣＵ１００において、ロールアクチュエータ７１の推力を計算する（ＳＴ３２）。推力計算は、例えば、角加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ角加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ２３で、ステップ２２において計算した推力をロールアクチュエータ７１に指示する（ＳＴ３３）。
【００４４】
図１２は、本実施形態のロール制御の状態を示すものである。図１２（ａ）は、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して反時計方向に回動した状態、図１２（ｂ）は、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４５】
図１２（ａ）に示すように、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ロールアクチュエータ７１を反時計方向に回転させる。
【００４６】
図１２（ｂ）に示すように、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ロールアクチュエータ７１を時計方向に回転させる。
【００４７】
図１３は、本実施形態の振動制御とピッチ制御を同時に実行した場合を示す図である。図１３（ａ）は、制振用アクチュエータ２１を収縮し、且つ、ピッチアクチュエータ６１を紙面に対して反時計方向に回動した状態を示すものであり、図１３（ｂ）は、制振用アクチュエータ２１を伸張し、且つ、ピッチアクチュエータ６１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４８】
図１３（ａ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合、且つ、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合であり、ＥＣＵ１００により、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、且つ、ピッチアクチュエータ６１は反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００４９】
図１３（ｂ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合、且つ、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転し、且つ、ピッチアクチュエータ６１は時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５０】
図１４は、本実施形態の振動制御とロール制御を同時に実行した場合を示す図である。図１４（ａ）は、制振用アクチュエータ２１を収縮し、且つ、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して反時計方向に回動した状態を示すものであり、図１４（ｂ）は、制振用アクチュエータ２１を伸張し、且つ、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００５１】
図１４（ａ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合、且つ、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合であり、ＥＣＵ１００により、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、且つ、ロールアクチュエータ７１は反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５２】
図１４（ｂ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合、且つ、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転し、且つ、ロールアクチュエータ７１は時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、設置部Ｆに設置された座席１０と、座席１０と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部３０と、座席１０の設置部Ｆに対する振動を制御する制振用アクチュエータ２１を有する振動制御部２０と、座席１０の加速度を検出する加速度センサ８１と、座席１０のピッチ軸Ｐに対する回動を検出するピッチセンサ８２と、座席１０をピッチ軸Ｐに対して回動させるピッチアクチュエータ６１と、を備え、制振用アクチュエータ２１は、加速度センサ８１の検出値に応じて制御され、ピッチアクチュエータ６１は、ピッチセンサ８２の検出値に応じて制御されるので、制振用アクチュエータ２１の出力を低減することができ、小型の制振用アクチュエータ２１で実現できると共に、ピッチ軸Ｐに対する回動動作に対しても制御することができる振動制御装置１を提供することができる。なお、検出値に応じて制御されるとは、その時々の検出値に対応した制御が関数的に為されることを表す。
【００５４】
また、ピッチ軸Ｐと異なるロール軸Ｒを有し、座席１０のロール軸Ｒに対する回動を検出するロールセンサ８３と、座席１０をロール軸Ｒに対して回動させるロールアクチュエータ７１と、を備え、ロールアクチュエータ７１は、ロールセンサ８３の検出値に応じて制御されるので、ロール軸Ｒに対する回動動作に対しても制御することができる
【００５５】
また、座席１０を設置部Ｆに対して相対移動させる第１スライダ４０を有するので、座席１０が水平方向に移動しないようにすることができる。
【００５６】
また、カウンタバランス部３０を座席１０に対して相対移動させる第２スライダ５０を有するので、座席１０の上下移動に対して、カウンタバランス部３０を移動させることができる。
【００５７】
また、設置部Ｆに一端を支持されたスプリング３３と、設置部Ｆに支点を枢支され、一端を第１スライダ４０に連結され、他端をスプリング３３の他端に連結された天秤部３１と、天秤部３１の長さを変更するプリロード調整用アクチュエータ３２とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
【００５８】
また、座席１０上の状態を検知する加速度センサ８１を備え、加速度センサ８１で検知した状態に応じてプリロード調整用アクチュエータ３２を作動するので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。
【００５９】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、例えば、制御のフローチャートの処理順番なども適宜変更可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態の振動制御装置を示す図である。
【図２】振動制御装置のシステム構成を示したブロック図である。
【図３】プリロード調整制御のフローチャートを示す図である。
【図４】プリロード調整制御時の振動制御装置の状態を示す図である。
【図５】振動制御のフローチャートを示す図である。
【図６】振動制御時の振動制御手段の収縮した状態を示す図である。
【図７】振動制御時の振動制御手段の伸張した状態を示す図である。
【図８】本実施形態の振動制御装置と従来の技術とを比較したシミュレーションを示す図である。
【図９】ピッチ制御のフローチャートを示す図である。
【図１０】ピッチアクチュエータを回動した状態を示す図である。
【図１１】ロール制御のフローチャートを示す図である。
【図１２】ロールアクチュエータを回動した状態を示す図である。
【図１３】制振用アクチュエータ、且つ、ピッチアクチュエータを作動した状態を示す図である。
【図１４】制振用アクチュエータ、且つ、ロールアクチュエータを作動した状態を示す図である。
【図１５】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…振動制御装置、１０…座席（荷重支持部）、２０…振動制御部、２１…制振用アクチュエータ（振動制御手段）、３０…カウンタバランス部、３１…天秤部、３２…プリロード調整用アクチュエータ（調整手段）、３３…スプリング（付勢手段）、４０…第１スライダ（第１案内手段）、５０…第２スライダ（第２案内手段）、６０…ピッチ制御部（第１軸制御部）、６１…ピッチアクチュエータ（第１軸回動手段）、６２…ピッチシャフト（第１軸シャフト）、６３…ピッチベアリング（第１軸ベアリング）、６４…ピッチシャフトホルダ（第１軸シャフトホルダ）、６７…ブラケット、７０…ロール制御部（第２軸制御部）、７１…ロールアクチュエータ（第２軸回動手段）、７２…ロールシャフト（第２軸シャフト）、７３…ロールベアリング（第２軸ベアリング）、７４…ロールシャフトホルダ（第２軸シャフトホルダ）、８１…加速度センサ（加速度検出手段）、８２…ピッチセンサ（第１軸回動検出手段）、８２…ロールセンサ（第２軸回動検出手段）、９０…台、１００…ＥＣＵ（コントローラ）、Ｆ…設置部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席等の搭乗部、特に移動体等に設置される座席等の搭乗部に加わる振動を抑制、又は低減する振動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、振動加速度に応じて 座席下の直動型電動アクチュエータを動作制御して座席に加わる振動を抑制する座席用振動制御装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１８０２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図１５（ａ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１のみでする場合、停止状態を含め常にアクチュエータ１２１の出力が必要となる。また、図１５（ｂ）に示すように、座席Ｓの支持をアクチュエータ１２１とトーションスプリング１２２でする場合、停止状態ではアクチュエータ１２１の出力を０とすることができるが、座席Ｓの振動を制御する場合、トーションスプリング１２２のバネ力が反力となってしまい、振動制御分の出力の他にバネの反力分の出力がアクチュエータ１２１に必要となり、大きな出力が要求されていた。また、ピッチやロールに対しては、制御することができなかった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できると共に、ピッチやロールに対しても制御することができる振動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明の振動制御装置は、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、を備え、前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【０００７】
また、前記第１軸と異なる第２軸を有し、前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、を備え、前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御されることを特徴とする。
【０００８】
また、前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記カウンタバランス部を前記設置部に対して相対移動させる第２案内手段を有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、設置部に設置された荷重支持部と、前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、を備え、前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御されるので、振動制御手段の出力を低減することができ、小型の振動制御手段で実現できると共に、第１軸に対する回動動作に対しても制御することができる振動制御装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、前記第１軸と異なる第２軸を有し、前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、を備え、前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御されるので、第２軸に対する回動動作に対しても制御することができる
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有するので、荷重支持部材が水平方向に移動しないようにすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前記カウンタバランス部を前記荷重支持部に対して相対移動させる第２案内手段を有するので、カウンタバランス部を移動させる必要がなくなる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動するので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態における振動制御装置１を示すものであり、図１（ａ）は、本実施形態における振動制御装置１の側面図、図１（ｂ）は、本実施形態における振動制御装置１の正面図を示す。図２は、振動制御装置１のブロック図を示す。
【００２０】
図中、１は振動制御装置、１０は荷重支持部の一例としての座席、２０は振動制御部、２１は振動制御手段の一例としての制振用アクチュエータ、３０はカウンタバランス部、３１は天秤部、３２は調整手段の一例としてのプリロード調整用アクチュエータ、３３はコイルバネ、４０は第１案内手段の一例としての第１スライダ、５０は第２案内手段の一例としての第２スライダ、６０は第１軸制御部の一例としてのピッチ制御部、６１は第１軸回動手段の一例としてのピッチアクチュエータ、６２は第１軸シャフトの一例としてのピッチシャフト、６３は第１軸ベアリングの一例としてのピッチベアリング、６４は第１軸シャフトホルダの一例としてのピッチシャフトホルダ、６７はブラケット、７０は第２軸制御部の一例としてのロール制御部、７１は第２軸回動手段の一例としてのロールアクチュエータ、７２は第２軸シャフトの一例としてのロールシャフト、７３は第２軸ベアリングの一例としてのロールベアリング、７４は第２軸シャフトホルダの一例としてのロールシャフトホルダ、８１は加速度センサ、８２は第１軸回動検出手段の一例としてのピッチセンサ、８３は第２軸回動検出手段の一例としてのロールセンサ、９０は台、Ｆは設置部である。なお、本実施例においては、コイルバネ３３を用いているが、設置することができれば、ねじりバネ等の弾性部材を用いても良い。
【００２１】
振動制御装置１は、座席１０を、振動制御部２０を介して設置部Ｆに設置し、座席の振動をアクティブに制御すると共に、カウンタバランス部３０で荷重に対する力の釣り合いを設定するものである。
【００２２】
座席１０は、ピッチ制御部６０及びロール制御部７０を介して、振動制御部２０及びカウンタバランス部３０に載置されている。
【００２３】
振動制御部２０は、ボイスコイルモータ等の制振用アクチュエータ２１等を有する。制振用アクチュエータ２１は、下部を設置部Ｆに設置、上部を座席１０に当接され、加速度センサ８１等からの信号により、上下伸縮可能に制御される。加速度センサ８１は、座席１０の加速度を検出するものであり、座席１０に載置される。
【００２４】
カウンタバランス部３０は、天秤部３１、プリロード調整用アクチュエータ３２、スプリング３３等を有する。
天秤部３１は、支柱３４と回動可能に連結される支点３１ａを有し、一端側３１ｂは、ピッチ制御部６０のピッチベアリング６３に連結され、他端側３１ｃは、プリロード調整用アクチュエータ３２を介してスプリング３３に回動可能に連結される。なお、支柱３４は設置部Ｆに設置されている。
【００２５】
プリロード調整用アクチュエータ３２は、長さを可変することができるもので、一端を天秤部３１に連結され、他端をスプリング３３に固着され、加速度センサ８１等の信号により、伸縮可能に制御される。スプリング３３は、一端をプリロード調整用アクチュエータ３２に固着され、他端を設置部Ｆに固着されている。
ピッチ制御部６０は、ピッチアクチュエータ６１により、ピッチシャフト６２を回転させ、座席１０のピッチを制御するものである。ピッチアクチュエータ６１は、ピッチセンサ８２からの信号により、ピッチシャフト６２に回転運動を与えるもので、第１スライダ４１に設けられている。ピッチシャフト６２は、ピッチベアリング６３を介して、制振用アクチュエータ２１及び天秤部３１の一端部３１ｂに回動可能に連結されると共に、ピッチシャフトホルダ６４を介して、ブラケット６７に固定されている。
【００２６】
ロール制御部７０は、ロールアクチュエータ７１により、ロールシャフト７２を回転させ、座席１０のロールを制御するものである。ロールアクチュエータ７１は、ロールセンサ８３からの信号により、ロールシャフト７２に回転運動を与えるもので、ブラケット６７に載置されている。ロールシャフト７２は、ロールベアリング７３を介して、ブラケット６７に回動可能に連結されると共に、ロールシャフトホルダ７４を介して、座席１０に固定されている。
【００２７】
第１スライダ４０は、座席１０を設置部Ｆに対して相対移動させるものである。例えば、図１（ｂ）の矢印Ａに示すように、第１スライダ４０は、設置部Ｆの壁部Ｆ１に対して上下方向に移動可能とする。第１スライダ４０には、ピッチアクチュエータ６１が設置されており、ピッチ制御部６０及びロール制御部７０を介して荷重支持部１０を上下方向に相対移動させることができる。
【００２８】
第２スライダ５０は、カウンタバランス部３０を載置した台９０を設置部Ｆに対して相対移動させるものである。例えば、第２スライダ５０は、図１（ａ）の矢印Ｂに示すように、設置部Ｆの床部Ｆ２に対して移動可能とする。第２スライダ５０には、台９０を介してカウンタバランス部３０が載置されており、第２スライダ５０は、カウンタバランス部３０の天秤部３１の回動やプリロード調整用アクチュエータ３２の伸縮等により、移動するものである。
【００２９】
図２に示すように、このような構造の振動制御装置１は、加速度センサ８１、ピッチセンサ８２及びロールセンサ８３等からの入力信号をコントローラとしてのＥＣＵ１００に入力し、制振用アクチュエータ２１、ピッチアクチュエータ６１及びロールアクチュエータ７１を制御することで、アクティブに振動を制御する。また、加速度センサ８１等の入力信号をＥＣＵ１００に入力し、プリロード調整用アクチュエータ３２を制御する。
【００３０】
次に、プリロード調整制御について説明する。図３は、プリロード調整制御のフローチャートを示す。まず、ステップ１で、振動のない停止時における座席１０上の荷重を加速度センサ８１により検出する（ＳＴ１）。次に、ステップ２で、検出した荷重値の一定時間分をＥＣＵ１００に読み込む（ＳＴ２）。続いて、ステップ３で、一定時間分の荷重値から例えば平均値を計算して基準荷重値を算出する（ＳＴ３）。次に、ステップ４で、算出した基準荷重値にあわせてプリロード調整用アクチュエータ３２作動制御する（ＳＴ４）。
【００３１】
図４は、プリロード調整制御前後の本実施形態の振動制御装置１の状態を示すもので、図４（ａ）はプリロード調整制御前、図４（ｂ）はプリロード調整制御後の状態を示すものである。図４（ａ）に示すプリロード調整制御前の状態から、例えば乗員Ｐが座席１０に座り、初期荷重に乗員Ｐの荷重が足されると、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、スプリング３３に負荷がかかる。そこで、図４（ｂ）に示すように、プリロード調整用アクチュエータ３２を作動させ、天秤部３１の長さを変えることにより、荷重とスプリング３３による負荷とを釣り合わせる。
【００３２】
このように、プリロード調整用アクチュエータ３２を作動させることにより、荷重がキャンセルされ、その状態から振動制御をすることができるようになる。
【００３３】
次に、本実施形態の振動制御について説明する。図５は、振動制御のフローチャートを示す。まず、ステップ１１で、振動時の加速度を加速度センサ８１により検出する（ＳＴ１１）。
次に、ステップ１２で、ＥＣＵ１００において制振用アクチュエータ２１の推力を計算する（ＳＴ１２）。推力計算は、例えば、加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ１３で、ステップ１２において計算した推力を制振用アクチュエータ２１に指示する（ＳＴ１３）。
【００３４】
図６及び図７は、本実施形態の振動制御の状態を示すものである。図６は制振用アクチュエータ２１を収縮した状態、図７は制振用アクチュエータ２１を伸張した状態を示すものであり、図６（ａ）及び図７（ａ）は側面図、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は正面図である。
【００３５】
図６は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００３６】
図７は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００３７】
図８は、本実施形態の振動制御装置１を用いた場合と、図１５に示す従来技術の場合とをシミュレーションで比較した結果を示す。シミュレーションは、振幅２５ｍｍ周期７５０ｍｍの波状路を速度７０ｋｍ／ｈで走行する条件で、荷重の振動を０にするために必要な制振用アクチュエータを求めた。
【００３８】
図８（ａ）は、図１５（ａ）に示すように、座席の支持をアクチュエータのみでする場合、図８（ｂ）は、図１５（ｂ）に示すように、座席の支持をアクチュエータとスプリングでする場合、図８（ｃ）は、本実施形態の場合である。
【００３９】
次に、本実施形態のピッチ制御について説明する。図９は、ピッチ制御のフローチャートを示す。まず、ステップ２１で、ピッチセンサ８２により、ピッチ方向の角速度を求める（ＳＴ２１）。なお、ピッチ方向の変位又は角加速度を求めてもよい。次に、ステップ２２で、ＥＣＵ１００において、ピッチアクチュエータ６１の推力を計算する（ＳＴ２２）。推力計算は、例えば、角加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ角加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ２３で、ステップ２２において計算した推力をピッチアクチュエータ６１に指示する（ＳＴ２３）。
【００４０】
図１０は、本実施形態のピッチ制御の状態を示すものである。図１０（ａ）はピッチアクチュエータ６１を紙面に対して反時計方向に回動した状態、図１０（ｂ）はピッチアクチュエータ６１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４１】
図１０（ａ）に示すように、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ピッチアクチュエータ６１を反時計方向に回転させる。
【００４２】
図１０（ｂ）に示すように、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ピッチアクチュエータ６１を時計方向に回転させる。
【００４３】
次に、本実施形態のロール制御について説明する。図１１は、ロール制御のフローチャートを示す。まず、ステップ３１で、ロールセンサ８３により、ロール方向の角速度を求める（ＳＴ３１）。なお、ロール方向の変位又は角加速度を求めてもよい。次に、ステップ３２で、ＥＣＵ１００において、ロールアクチュエータ７１の推力を計算する（ＳＴ３２）。推力計算は、例えば、角加速度×フリクション×ゲイン×（−１）等の計算式やあらかじめ角加速度に対応する推力の値を記憶しておくことにより実行する。ここで、計算式におけるゲインは制御の遅れ分、−１は向きの反転を表す。続いて、ステップ２３で、ステップ２２において計算した推力をロールアクチュエータ７１に指示する（ＳＴ３３）。
【００４４】
図１２は、本実施形態のロール制御の状態を示すものである。図１２（ａ）は、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して反時計方向に回動した状態、図１２（ｂ）は、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４５】
図１２（ａ）に示すように、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ロールアクチュエータ７１を反時計方向に回転させる。
【００４６】
図１２（ｂ）に示すように、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合、ＥＣＵ１００は、ロールアクチュエータ７１を時計方向に回転させる。
【００４７】
図１３は、本実施形態の振動制御とピッチ制御を同時に実行した場合を示す図である。図１３（ａ）は、制振用アクチュエータ２１を収縮し、且つ、ピッチアクチュエータ６１を紙面に対して反時計方向に回動した状態を示すものであり、図１３（ｂ）は、制振用アクチュエータ２１を伸張し、且つ、ピッチアクチュエータ６１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００４８】
図１３（ａ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合、且つ、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合であり、ＥＣＵ１００により、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、且つ、ピッチアクチュエータ６１は反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００４９】
図１３（ｂ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合、且つ、座席１０がピッチ軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ピッチセンサ８２が検出した場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転し、且つ、ピッチアクチュエータ６１は時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５０】
図１４は、本実施形態の振動制御とロール制御を同時に実行した場合を示す図である。図１４（ａ）は、制振用アクチュエータ２１を収縮し、且つ、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して反時計方向に回動した状態を示すものであり、図１４（ｂ）は、制振用アクチュエータ２１を伸張し、且つ、ロールアクチュエータ７１を紙面に対して時計方向に回動した状態を示すものである。
【００５１】
図１４（ａ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より大きい場合、且つ、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合であり、ＥＣＵ１００により、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を収縮すると、第２スライダ７０が後方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が反時計方向に回転し、且つ、ロールアクチュエータ７１は反時計方向に回転する。この時、スプリング３３は伸張するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５２】
図１４（ｂ）は、荷重値がプリロード調整制御で求めた基準荷重値より小さい場合、且つ、座席１０がロール軸を中心として紙面に対して時計方向へ移動したことを、ロールセンサ８３が検出した場合であり、座席１０上の振動をほぼ０にするため制振用アクチュエータ２１を伸張すると、第２スライダ７０が前方に移動すると共に、カウンタバランス部３０の天秤部３１が時計方向に回転し、且つ、ロールアクチュエータ７１は時計方向に回転する。この時、スプリング３３は収縮するが、荷重とスプリング３３による負荷は、ほぼ釣り合い状態を保つことができる。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、設置部Ｆに設置された座席１０と、座席１０と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部３０と、座席１０の設置部Ｆに対する振動を制御する制振用アクチュエータ２１を有する振動制御部２０と、座席１０の加速度を検出する加速度センサ８１と、座席１０のピッチ軸Ｐに対する回動を検出するピッチセンサ８２と、座席１０をピッチ軸Ｐに対して回動させるピッチアクチュエータ６１と、を備え、制振用アクチュエータ２１は、加速度センサ８１の検出値に応じて制御され、ピッチアクチュエータ６１は、ピッチセンサ８２の検出値に応じて制御されるので、制振用アクチュエータ２１の出力を低減することができ、小型の制振用アクチュエータ２１で実現できると共に、ピッチ軸Ｐに対する回動動作に対しても制御することができる振動制御装置１を提供することができる。なお、検出値に応じて制御されるとは、その時々の検出値に対応した制御が関数的に為されることを表す。
【００５４】
また、ピッチ軸Ｐと異なるロール軸Ｒを有し、座席１０のロール軸Ｒに対する回動を検出するロールセンサ８３と、座席１０をロール軸Ｒに対して回動させるロールアクチュエータ７１と、を備え、ロールアクチュエータ７１は、ロールセンサ８３の検出値に応じて制御されるので、ロール軸Ｒに対する回動動作に対しても制御することができる
【００５５】
また、座席１０を設置部Ｆに対して相対移動させる第１スライダ４０を有するので、座席１０が水平方向に移動しないようにすることができる。
【００５６】
また、カウンタバランス部３０を座席１０に対して相対移動させる第２スライダ５０を有するので、座席１０の上下移動に対して、カウンタバランス部３０を移動させることができる。
【００５７】
また、設置部Ｆに一端を支持されたスプリング３３と、設置部Ｆに支点を枢支され、一端を第１スライダ４０に連結され、他端をスプリング３３の他端に連結された天秤部３１と、天秤部３１の長さを変更するプリロード調整用アクチュエータ３２とを備えたので、カウンタウエイト等の重量物を適用する必要がなくなる。
【００５８】
また、座席１０上の状態を検知する加速度センサ８１を備え、加速度センサ８１で検知した状態に応じてプリロード調整用アクチュエータ３２を作動するので、初期荷重の変化に対して適切に対応することができる。
【００５９】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、例えば、制御のフローチャートの処理順番なども適宜変更可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態の振動制御装置を示す図である。
【図２】振動制御装置のシステム構成を示したブロック図である。
【図３】プリロード調整制御のフローチャートを示す図である。
【図４】プリロード調整制御時の振動制御装置の状態を示す図である。
【図５】振動制御のフローチャートを示す図である。
【図６】振動制御時の振動制御手段の収縮した状態を示す図である。
【図７】振動制御時の振動制御手段の伸張した状態を示す図である。
【図８】本実施形態の振動制御装置と従来の技術とを比較したシミュレーションを示す図である。
【図９】ピッチ制御のフローチャートを示す図である。
【図１０】ピッチアクチュエータを回動した状態を示す図である。
【図１１】ロール制御のフローチャートを示す図である。
【図１２】ロールアクチュエータを回動した状態を示す図である。
【図１３】制振用アクチュエータ、且つ、ピッチアクチュエータを作動した状態を示す図である。
【図１４】制振用アクチュエータ、且つ、ロールアクチュエータを作動した状態を示す図である。
【図１５】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…振動制御装置、１０…座席（荷重支持部）、２０…振動制御部、２１…制振用アクチュエータ（振動制御手段）、３０…カウンタバランス部、３１…天秤部、３２…プリロード調整用アクチュエータ（調整手段）、３３…スプリング（付勢手段）、４０…第１スライダ（第１案内手段）、５０…第２スライダ（第２案内手段）、６０…ピッチ制御部（第１軸制御部）、６１…ピッチアクチュエータ（第１軸回動手段）、６２…ピッチシャフト（第１軸シャフト）、６３…ピッチベアリング（第１軸ベアリング）、６４…ピッチシャフトホルダ（第１軸シャフトホルダ）、６７…ブラケット、７０…ロール制御部（第２軸制御部）、７１…ロールアクチュエータ（第２軸回動手段）、７２…ロールシャフト（第２軸シャフト）、７３…ロールベアリング（第２軸ベアリング）、７４…ロールシャフトホルダ（第２軸シャフトホルダ）、８１…加速度センサ（加速度検出手段）、８２…ピッチセンサ（第１軸回動検出手段）、８２…ロールセンサ（第２軸回動検出手段）、９０…台、１００…ＥＣＵ（コントローラ）、Ｆ…設置部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置部に設置された荷重支持部と、
前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、
前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、
前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、
前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、
を備え、
前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御される
ことを特徴とする振動制御装置。
【請求項２】
前記第１軸と異なる第２軸を有し、
前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、
前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、
を備え、
前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
【請求項３】
前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動制御装置。
【請求項４】
前記カウンタバランス部を前記設置部に対して相対移動させる第２案内手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動制御装置。
【請求項５】
前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の振動制御装置。
【請求項６】
前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする請求項５に記載の振動制御装置。
【請求項１】
設置部に設置された荷重支持部と、
前記荷重支持部と連結され荷重と釣り合う負荷を与えるカウンタバランス部と、
前記荷重支持部の前記設置部に対する振動を制御する振動制御手段を有する振動制御部と、
前記荷重支持部の加速度を検出する加速度検出手段と、
前記荷重支持部の第１軸に対する回動を検出する第１軸回動検出手段と、
前記荷重支持部を第１軸に対して回動させる第１軸回動手段と、
を備え、
前記振動制御手段は、前記加速度検出手段の検出値に応じて制御され、前記第１軸回動手段は、前記第１軸回動検出手段の検出値に応じて制御される
ことを特徴とする振動制御装置。
【請求項２】
前記第１軸と異なる第２軸を有し、
前記荷重支持部の第２軸に対する回動を検出する第２軸回動検出手段と、
前記荷重支持部を第２軸に対して回動させる第２軸回動手段と、
を備え、
前記第２軸回動手段は、前記第２軸回動検出手段の検出値に応じて制御される
ことを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
【請求項３】
前記荷重支持部を前記設置部に対して相対移動させる第１案内手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動制御装置。
【請求項４】
前記カウンタバランス部を前記設置部に対して相対移動させる第２案内手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の振動制御装置。
【請求項５】
前記設置部に一端を支持された付勢手段と、前記設置部に支点を枢支され、一端を前記第１案内手段に連結され、他端を付勢手段の他端に連結された天秤部と、前記天秤部の長さを変更する調整手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の振動制御装置。
【請求項６】
前記荷重支持部上の状態を検知する検知手段を備え、前記検知手段で検知した状態に応じて前記調整手段を作動することを特徴とする請求項５に記載の振動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１５４７７３（Ｐ２００９−１５４７７３Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３６８７４（Ｐ２００７−３３６８７４）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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