車両用シートバック調整装置
【課題】停車時の乗降性の悪化や走行時の運転者の視界の変化を抑制しつつ、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことができる車両用シートバック調整装置を提供する。
【解決手段】自動車の走行時、これに応じて隆起板１０、１１が回転され、これらの回転先端部１０ａ、１１ａの移動によりシートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量が増加される。自動車の停車時、隆起板１０、１１の回転動作は行われず、隆起部４ａ、４ｂの隆起量は最小となる。
【解決手段】自動車の走行時、これに応じて隆起板１０、１１が回転され、これらの回転先端部１０ａ、１１ａの移動によりシートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量が増加される。自動車の停車時、隆起板１０、１１の回転動作は行われず、隆起部４ａ、４ｂの隆起量は最小となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられ、着座者の姿勢を保持するように構成されたシートバックを調整するための車両用シートバック調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、例えば自動車には乗員（運転者および同乗者）が着座するためのシートが設けられている。自動車を安全に走行させるためには、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことが重要となる。そのための手段として、シートバックの両側端が隆起した形状をなすバケットシートが挙げられる。しかし、このバケットシートは、運転者が乗降する際、両側端の隆起部分が運転者の移動を妨げるために乗降性があまりよくない。
【０００３】
また、例えば特許文献１、２には、車両の走行速度、車両の走行加速度、ステアリングの回転角度などを検出し、その検出値に基づいて、車両の走行状態に応じて発生する慣性力などに抗する方向にシートを傾けるという構成が開示されている。このものによれば、例えば運転者に対して遠心力が加わるような旋回時においても、運転者の姿勢をシートの中央付近に保持することが可能となる。しかも、車両の停車時には、シートが傾くことはないため、運転者の移動を妨げることはない。
【特許文献１】特開平５−１１２１６５号公報
【特許文献２】実開昭５８−９７０４０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、上記した従来構成のものでは、シートを傾けた際には車両に対する運転者の位置も変化する。このため、運転者の視界が変化してしまい、運転者が違和感を感じてしまう。また、シートを傾けるためには、シート全体を移動可能な大規模な駆動装置が必要となり、コストの高騰を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、停車時の乗降性の悪化や走行時の運転者の視界の変化を抑制しつつ、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことができる車両用シートバック調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の車両用シートバック調整装置は、車両に設けられたシートバックの両側端を、着座位置を挟むように隆起させる隆起手段と、前記車両の走行速度データに基づいて前記シートバックの両側端における隆起高さを指令するための指令値を設定する隆起高さ設定手段と、前記隆起手段を介して、前記両側端の隆起高さを前記指令値に基づいて調整する調整手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の走行速度データに基づいてシートバックの両側端が着座位置を挟むように隆起されるので、車両の走行時には、着座者、特には運転者の姿勢をシートの中央付近に保持することができる。従って、運転者の視界の変化を抑制しつつ、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことができる。一方、停車時つまり車両の走行速度がゼロのときには、隆起高さを低く調整することにより、シートバックの両側端が着座者の移動の妨げになることを防止できる。また、シートバックの両側端を隆起させるだけの構成でよいため、装置の製造コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を自動車（車両）に搭載される運転席シートのシートバック調整装置に適用した第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図２は、運転席シートの外観を示すとともに一部構成の断面を示す側面図である。図１は、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。以下では、これら図１および図２を参照しながら運転席シートの構成について説明する。
【０００９】
運転席シート１は、着座者２（運転者）の座面を形成するシートクッション３と、このシートクッション３の後端部から上方に延びて着座者２の背もたれを形成するシートバック４と、このシートバック４の上部に設けられて着座者２の頭部をサポートするヘッドレスト５とを備えている。また、運転席シート１の前方（図２の左方向）には、ステアリング装置６が設けられている。シートクッション３は、カバー７とその内部に設けられたシートクッションフレームおよびクッション材（いずれも図示せず）とを備えている。このうち、シートクッションフレームは、図示しないスライド機構を介して車体（図示せず）に取り付けられている。これにより、運転席シート１は車体前後方向（図２の左右方向）に摺動可能となっている。
【００１０】
シートバック４は、カバー８とその内部に設けられたシートバックフレーム９およびクッション材（図示せず）とを備えている。シートバックフレーム９は、例えば金属板により構成されており、断面「コ」字状に形成されている。シートバックフレーム９は、その下部において、揺動機構（図示せず）を介して上記シートクッションフレームの後部に支持されている。これにより、シートバック４は車体前後方向に傾倒可能となっている。ヘッドレスト５は、図示しない支持部材を介してシートバックフレーム９の上部に昇降可能に取り付けられている。
【００１１】
シートバック４において、左側部（着座者２の左手側）には隆起部４ａが形成されており、右側部（着座者２の右手側）には隆起部４ｂが形成されている。これら隆起部４ａ、４ｂは、前方へ突出した形状をなしており、着座者２の姿勢を保持するためのものである。詳細は後述するが、隆起部４ａ、４ｂの前方への突出量（隆起量）は、自動車の走行状態に応じて変更されるようになっている。隆起部４ａ、４ｂは、シートバック４の高さ方向において着座者２の肩から腰をカバーするように設けられている。なお、隆起部４ａ、４ｂは、少なくとも着座者２の脇腹から腰をカバーするように設けられていればよい。
【００１２】
シートバック４の内部において隆起部４ａ、４ｂと対向する位置には、隆起板１０、１１が設けられている。隆起板１０、１１は、回転軸１２、１３を有しており、これら回転軸１２、１３は、それぞれの端部においてシートバックフレーム９のヒンジ（図示せず）に軸支されている。これにより、隆起板１０、１１は、シートバックフレーム９に回転可能に支持されている。
【００１３】
回転軸１２、１３の下部にはギア１４、１５が取り付けられている。また、シートバック４内部の隆起板１０、１１の近傍にはモータ１６、１７が配設されている。モータ１６、１７の出力軸１６ａ、１７ａにはギア１６ｂ、１７ｂが取り付けられており、ギア１６ｂ、１７ｂは、それぞれギア１４、１５と連結されている。モータ１６、１７は、制御装置（図４に符号１８を付して示す）により、その駆動が制御されるようになっている。
【００１４】
このような構成により、モータ１６、１７が駆動されることで回転軸１２、１３を中心として隆起板１０、１１が回転されるようになっている。また、隆起板１０、１１の回転先端部１０ａ、１１ａは、図示しないクッション材を介してそれぞれ隆起部４ａ、４ｂに当接されている。従って、隆起板１０、１１が回転されると回転先端部１０ａ、１１ａが移動し、これに応じて隆起部４ａ、４ｂの隆起量（隆起高さ）が変更されるようになっている（詳細は作用説明にて後述する）。すなわち、本実施形態においては、隆起板１０、１１とモータ１６、１７とから隆起手段１９が構成され、この隆起手段１９とモータ１６、１７の駆動を制御する制御装置１８とから車両用シートバック調整装置が構成される。
【００１５】
回転軸１２、１３の上部には回転角度センサ２０、２１（検出手段に相当）が取り付けられている。回転角度センサ２０、２１は、例えばポテンショメータにより構成されており、回転軸１２、１３の回転角度（物理量に相当）に応じた電圧信号を出力する。なお、これら回転角度センサ２０、２１は、回転軸１２、１３の回転角度を検出可能であればよく、例えば回転軸１２、１３の回転方向および回転角度に応じた電圧信号を出力するロータリエンコーダを用いてもよい。
【００１６】
図３は、隆起板１０の詳細構成を示しており、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。なお、隆起板１１は、隆起板１０と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。隆起板１０は、樹脂製または金属製の板により構成されており、矩形状に形成されている。隆起板１０は、その長手方向（図３の左右方向）とシートバック４の高さ方向とが一致するようにシートバック４の内部に配置される（図２参照）。隆起板１０の上部には、その長手方向に沿う回転軸１２が設けられている。回転軸１２の右端部にはギア１４が取り付けられている。隆起板１０は、断面がほぼ矩形状に形成されているが、その回転先端部１０ａ（回転先端に相当）およびその回転中心部１０ｂにおいては丸みを帯びた形状（半円形状）となっている。
【００１７】
図４は、モータ１６、１７の駆動を制御する制御装置１８の構成を示すブロック図である。制御装置１８は、制御部２２、駆動回路２３、２４および回転角度センサ２０、２１を備えている。制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されており、隆起量設定部２５、遠心力演算部２６、調整部２７としての機能を有している。隆起量設定部２５（隆起高さ設定手段に相当）は、自動車側から与えられる自動車の走行速度データＤａに基づいてシートバック４の隆起部４ａ、４ｂを隆起させる隆起量（図１のｈL、ｈR）を設定するものである。
【００１８】
遠心力演算部２６（遠心力演算手段に相当）は、上記走行速度データＤａ、自動車側から与えられるステアリングの回転角度（ハンドルの切角度）データＤｂなどに基づいて自動車に加わる遠心力を演算するものである。遠心力Ｆは、下記（１）式により表される。
Ｆ＝（ｗ／ｇ）×ｒ×ω２［Ｎ］ …（１）
ただし、ｗは自動車（車両）の重量［Ｎ］、ｒは回転半径［ｍ］、ωは角速度［rad/s］、ｇは重力加速度＝９．８［m/s２］である。これらのうち、回転半径ｒおよび角速度ωは、走行速度データＤａおよび回転角度データＤｂから求めるものであり、重量ｗおよび重力加速度ｇは、制御部２２の記憶装置などに予め記憶されているものである。
【００１９】
遠心力演算部２６は、上記（１）式に基づいて算出した遠心力Ｆを示す遠心力データＤｃを隆起量設定部２５に出力する。隆起量設定部２５は、走行速度データＤａに基づいて設定した隆起量に対し、この遠心力データＤｃに応じた補正を行う（詳細は後述する）。隆起量設定部２５は、隆起部４ａ、４ｂの実際の隆起量ｈL、ｈRを、上記補正後の隆起量の設定値と一致させるために必要となる隆起板１０、１１の回転角度（図１のθL、θR）を求める。隆起量設定部２５は、求めた回転角度を指令する指令回転角度θoL、θoRを調整部２７に出力する。
【００２０】
回転角度センサ２０、２１は、モータ１６、１７の各回転角度（図１のθL、θR）を検出するものであり、それら検出値θdL、θdRは調整部２７に出力されている。調整部２７（調整手段およびモータ制御部に相当）は、これら検出値θdL、θdRと、上記指令回転角度θoL、θoRとを一致させるように各モータ１６、１７を駆動するための駆動信号ＳdL、ＳdRを各駆動回路２３、２４に出力する。駆動回路２３、２４は、駆動信号ＳdL、ＳdRに基づいて、それぞれモータ１６、１７を駆動する。このように、制御装置１８は、いわゆるフィードバック制御を行うように構成されている。
【００２１】
続いて、隆起量設定部２５による隆起部４ａ、４ｂの隆起量の設定について、図５および図６も参照して説明する。図５は隆起量ｈと自動車の走行速度Ｖとの関係を示す図であり、図６は補正隆起量ｈAと自動車に作用する遠心力Ｆとの関係を示す図である。隆起量設定部２５は、走行速度データＤａに基づいて隆起部４ａ、４ｂの隆起量を図５のように設定する。すなわち、隆起量設定部２５は、走行速度Ｖがゼロ（停車時）から所定のしきい値速度Ｖthまでの間は、隆起量ｈを走行速度Ｖに比例した量に設定する。そして、走行速度Ｖが所定のしきい値速度Ｖth以上のときは、隆起量ｈを最大値ｈmax一定とする。
【００２２】
このように、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、停車時にはゼロに設定され、自動車の走行時には走行速度Ｖの増加に応じて増加するように設定される。そして、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖth以上になると、最大値ｈmaxに固定される。なお、この隆起量ｈL、ｈRがゼロの状態とは、図１における実線で示す状態であり、隆起部４ａ、４ｂがシートバック４の着座面から若干隆起した状態のことを示している。
【００２３】
また、前述したとおり、隆起量設定部２５は、走行速度Ｖに基づいて設定した隆起量に対し、遠心力データＤｃに応じた補正を行う。具体的には、隆起量設定部２５は、隆起部４ａ、４ｂのうち遠心力が作用する側について、設定された隆起量ｈに以下のような補正隆起量ｈAを加える補正を行う。すなわち、隆起量設定部２５は、自動車に作用する遠心力Ｆがゼロ（非旋回時）から所定のしきい値遠心力Ｆthまでの間は、補正隆起量ｈAを遠心力Ｆに比例した量に設定する。そして、遠心力Ｆが所定のしきい値遠心力Ｆth以上のときは、補正隆起量ｈAを最大値ｈAmax一定とする。
【００２４】
このように、自動車の非旋回時（直進走行時）には補正隆起量ｈAがゼロに設定されるため、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、走行速度Ｖに基づいて設定された隆起量のままとなる。旋回時には自動車に作用する遠心力Ｆの増加に応じて、その遠心力Ｆが作用する側の隆起部の隆起量のみが増加するように設定される。なお、上記したしきい値速度Ｖthおよびしきい値遠心力Ｆthは、隆起量の最大値ｈmaxおよび補正隆起量の最大値ｈAmaxが、隆起手段１９の構成上可能な範囲内において、所望の値となるように設定されている。
【００２５】
次に、上記構成の作用について説明する。
停車時（自動車の走行速度Ｖがゼロのとき）には、図１に実線で示すように、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRはゼロであり、着座面から前方（図１の左方向）への隆起高さは最も小さくなる。このように隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRがゼロの状態において、着座者２（運転者）の乗降が行われることになる。
【００２６】
自動車の走行が開始されて走行速度Ｖが増加すると、これに応じて隆起板１０が時計回りに回転されるとともに隆起板１１が反時計回りに回転される。隆起板１０、１１は、走行速度Ｖに比例した回転角度θL、θRだけ回転される。これにより、図１に二点鎖線で示すように、隆起板１０、１１の回転先端部１０ａ、１１ａが、シートバック４の外側（両側部）から内側（着座者２側）に移動され、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRが増加される。
【００２７】
このような隆起板１０、１１の回転動作、つまり走行速度Ｖに応じた隆起部４ａ、４ｂの隆起量変更動作は、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖthに達すると停止される。従って、その後、走行速度Ｖがさらに増加しても隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、しきい値速度Ｖthの時点における隆起量から変化しない。
【００２８】
自動車の走行中に旋回動作が行われると、これに伴って遠心力Ｆが自動車に作用する。例えば、自動車が右方向に旋回された場合、遠心力Ｆはシートバック４の左側部（図１の下側）に作用する。このとき、隆起板１０は、上記した走行速度Ｖに比例した回転角度に加え、さらに遠心力Ｆに比例した回転角度だけ時計回りに回転される。これにより、隆起板１０の回転先端部１０ａがシートバック４の外側から内側にさらに移動され、隆起部４ａの隆起量ｈLがさらに増加される。
【００２９】
このような隆起板１０の回転動作、つまり遠心力Ｆに応じた隆起部４ａの隆起量変更動作は、遠心力Ｆがしきい値遠心力Ｆthに達すると停止される。従って、その後、遠心力Ｆがさらに増加しても隆起部４ａの隆起量ｈLは、しきい値遠心力Ｆthの時点における隆起量から変化しない。また、自動車が左方向に旋回された場合、上記した隆起板１０の回転動作と同様に、隆起板１１の回転動作、つまり遠心力Ｆに応じた隆起部４ｂの隆起量変更動作が行われる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を奏する。
自動車の走行時、これに応じて隆起板１０、１１が回転され、これらの回転先端部１０ａ、１１ａの移動によりシートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量が増加される。これにより、運転者である着座者２の着座位置は、運転席シート１の中央付近に保持される。つまり、走行時、着座者２の運転席シート１に対する着座姿勢を最適な状態に保つことができる。また、この際、車両に対する着座者２の位置は変化しないので、着座者２の視界も変化することなく、着座者２に違和感を与えてしまうことを抑制できる。さらに、隆起部４ａ、４ｂを着座者２の肩から腰をカバーするように設けたので、上記着座姿勢をしっかり保持することができる。
【００３１】
自動車の走行速度Ｖが増加すると、それに応じて上記着座姿勢を正しく固定することが重要になる。本実施形態では、隆起板１０、１１を、走行速度Ｖに比例した回転角度θL、θRだけ回転させる、つまり走行速度Ｖに比例して隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRを増加させるので、走行速度Ｖの増加にかかわらず着座者２の着座姿勢を最適な状態に保つことができる。また、自動車の停車時、隆起板１０、１１の回転動作は戻されて、隆起部４ａ、４ｂの隆起量は最小となる。これにより、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂが、停車時における着座者２の乗降動作の妨げとなることを極力防止できる。
【００３２】
本実施形態では、上記した隆起部４ａ、４ｂの隆起量変更動作を、モータ１６、１７の回転力により隆起板１０、１１を回転させることで実現している。従って、シート全体の移動を必要とする従来技術の構成と比較すると、本実施形態の構成は小規模なものでよく、以って装置の製造コストの上昇を抑えることができる。
【００３３】
隆起板１０、１１の回転角度θL、θRを検出する回転角度センサ２０、２１を設け、制御装置１８は、それらの検出値θdL、θdRと、走行速度Ｖおよび遠心力Ｆに応じて設定された指令回転角度θoL、θoRとを一致させるようにモータ１６、１７の駆動を制御するようにした。このように、制御装置１８がフィードバック制御を行うので、走行速度Ｖまたは遠心力Ｆに応じて、精度良く隆起量ｈL、ｈRを変更することができる。
【００３４】
自動車の走行中に旋回動作が行われると、それに応じて発生する遠心力Ｆにより上記着座姿勢は崩れ易くなる。本実施形態では、例えば自動車が右方向に旋回された場合、隆起板１０を走行速度Ｖに比例した回転角度に加え、さらに遠心力Ｆに比例した回転角度だけ回転させる。つまり、隆起部４ａ、４ｂのうち、遠心力Ｆが作用する側の隆起量を遠心力Ｆに比例してさらに増加させるので、旋回時における遠心力Ｆの増加にかかわらず着座者２の着座姿勢を最適な状態に保つことができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図７〜図９を参照して説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対してシートバック４の隆起部４ａ、４ｂを隆起させる隆起手段の構成を変更した場合について説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図７は、第１の実施形態における図１相当図であり、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。なお、図７では、シートバックフレーム９の図示を省略している。
【００３６】
図７に示すシートバック４の内部において、隆起部４ａ、４ｂと対向する位置には、エアチューブ３１、３２が設けられている。エアチューブ３１、３２は、供給される圧力に応じて膨張および収縮可能に構成されている。また、エアチューブ３１、３２は、図示しないクッション材を介してそれぞれ隆起部４ａ、４ｂに当接されている。従って、エアチューブ３１、３２の膨張度合に応じて、隆起部４ａ、４ｂが車体前方（図７の左方向）へ押し出され、これに応じて隆起部４ａ、４ｂの隆起量（隆起高さ）が変更されるようになっている。
【００３７】
図８は、エアチューブ３１、３２への圧力供給経路を示す図である。エアポンプ３３は、エアチューブ３１、３２に供給する圧力を生成するものである。エアポンプ３３から出力される圧力は、それぞれ切換調圧弁３４、３５を介してエアチューブ３１、３２に供給されるようになっている。従って、エアチューブ３１、３２内の圧力は、エアポンプ３３の圧力値および切換調圧弁３４、３５の開度に応じて変更可能になっている。また、エアポンプ３３の駆動および切換調圧弁３４、３５の開度は、制御装置（図９に符号３６を付して示す）により制御されるようになっている。すなわち、本実施形態では、エアチューブ３１、３２、エアポンプ３３および切換調圧弁３４、３５から隆起手段３７が構成され、この隆起手段３７と制御装置３６とから車両用シートバック調整装置が構成される。
【００３８】
また、エアポンプ３３とエアチューブ３１、３２との間には、それぞれ圧力センサ３８、３９が介在されている。圧力センサ３８、３９（検出手段に相当）は、エアチューブ３１、３２内の圧力に応じた電圧信号を出力する。なお、これら圧力センサ３８、３９は、エアチューブ３１、３２内の圧力を検出可能であればよく、電子式の圧力センサ（例えばシリコンダイヤフラム式）を用いてもよいし、機械式の圧力センサを用いてもよい。
【００３９】
図９は、第１の実施形態における図４相当図であり、制御装置３６の構成を示すブロック図である。制御装置３６は、制御部４０、駆動回路４１、４２、４３および圧力センサ３８、３９を備えている。制御部４０は、図４に示した制御部２２に対し、隆起量設定部２５および調整部２７に替えて隆起量設定部４４および調整部４５を備えている点が異なっている。隆起量設定部４４（隆起高さ設定手段に相当）は、隆起部４ａ、４ｂの実際の隆起量ｈL、ｈR（図７参照）を、隆起量の設定値と一致させるために必要となるエアチューブ３１、３２内の圧力値を求める。隆起量設定部４４は、求めた圧力値を指令する指令圧力値ＰoL、ＰoRを調整部４５に出力する。
【００４０】
圧力センサ３８、３９は、エアチューブ３１、３２内の圧力を検出するものであり、それら検出値ＰdL、ＰdRは調整部４５に出力されている。調整部４５（調整手段および圧力制御部に相当）は、駆動回路４１を介してエアポンプ３３を駆動する。その際、調整部４５は、エアポンプ３３の圧力値が一定となるように制御を行う。また、調整部４５は、駆動回路４２、４３を介して切換調圧弁３４、３５の開度を制御する。その際、調整部４５は、圧力センサ３８、３９からの検出値ＰdL、ＰdRと、指令圧力値ＰoL、ＰoRとを一致させるように制御を行う。
【００４１】
次に、上記構成の作用について説明する。
停車時には、エアチューブ３１、３２内の圧力は小さく設定されており、図７に実線で示すようにエアチューブ３１、３２の膨張量はゼロとなっている。このため、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRもゼロとなっている。従って、隆起部４ａ、４ｂの着座面から前方（図７の左方向）への突出量は最も小さくなる。
【００４２】
自動車の走行が開始されて走行速度Ｖが増加すると、走行速度Ｖに比例してエアチューブ３１、３２内の圧力が増加される。これにより、図７に二点鎖線で示すように、エアチューブ３１、３２が膨張し、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRが増加される。このようなエアチューブ３１、３２の膨張および収縮動作は、第１の実施形態における隆起板１０、１１の回転動作と同様、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖthに達すると停止される。
【００４３】
自動車の走行中に例えば右方向への旋回動作が行われた場合、エアチューブ３１内の圧力は、走行速度Ｖに比例した圧力値に対し、遠心力Ｆに比例した圧力値を加えた圧力値となるように制御される。これにより、エアチューブ３１がさらに膨張し、隆起部４ａの隆起量ｈLがさらに増加される。このようなエアチューブ３１の膨張および収縮動作は、第１の実施形態における隆起板１０の回転動作と同様、遠心力Ｆがしきい値遠心力Ｆthに達すると停止される。また、自動車が左方向に旋回された場合、上記したエアチューブ３１の膨張および収縮動作と同様に、エアチューブ３２の膨張および収縮動作が行われる。
【００４４】
以上説明したように、隆起部４ａ、４ｂの内部に膨張および収縮可能なエアチューブ３１、３２を設け、それらの膨張および収縮動作を利用してシートバック４における隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRを変更するようにした本実施形態の構成によっても、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
【００４５】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形又は拡張が可能である。
隆起板１０、１１は、その回転先端の移動により隆起部４ａ、４ｂの隆起高さを変更可能であれば、楕円形状や正方形状などであってもよい。隆起板１０、１１は、モータ１６、１７の回転力をギア１６ｂ、１７ｂ、１４、１５を介して伝達することで回転される構成としたが、隆起板１０、１１を回転させるために必要なトルクに応じてギアの数は適宜変更すればよい。また、モータ１６、１７の回転力を直接伝達する構成としてもよい。
【００４６】
検出手段としては、隆起部の隆起量またはこれに応じて変化する物理量を検出可能であればよく、回転角度センサ（第１の実施形態）および圧力センサ（第２の実施形態）に限らず、隆起量を直接検出する変位センサなどを設けてもよい。また、検出手段は、必要に応じて設ければよい。すなわち、調整部２７、４５による隆起量ｈL、ｈRの調整精度が十分に高い場合には設けなくてもよい。
【００４７】
隆起部４ａ、４ｂの隆起量は、走行速度Ｖに基づいて変化させればよい。また、旋回時において、隆起部４ａ、４ｂの隆起量を補正する補正隆起量は、自動車に作用する遠心力Ｆに基づいて変化させればよい。遠心力演算部２６は、必要に応じて設ければよい。すなわち、旋回時においても、走行速度Ｖに基づく隆起量だけで十分に着座者２の着座姿勢を保持可能であれば、遠心力Ｆに基づく隆起量の補正を行わなくてもよい。
【００４８】
上記各実施形態では、本発明の車両用シートバック調整装置を自動車の運転席シートのシートバック調整装置に適用した例を示したが、運転席シートに限らず、例えば助手席シート、後部座席シートに適用してもよい。また、本発明は、自動車用のシートに限らず、車両用のシート全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図２】運転席シートの外観および一部構成の断面を示す側面図
【図３】隆起板の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図
【図４】制御装置の構成を示すブロック図
【図５】自動車の走行速度と隆起量との関係を示す図
【図６】自動車に作用する遠心力と補正隆起量との関係を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図８】エアチューブへの圧力供給経路を示す図
【図９】図４相当図
【符号の説明】
【００５０】
図面中、４はシートバック、９はシートバックフレーム、１０、１１は隆起板、１２、１３は回転軸、１６、１７はモータ、１９は隆起手段、２０、２１は回転角度センサ（検出手段）、２５は隆起量設定部（隆起高さ設定手段）、２６は遠心力演算部（遠心力演算手段）、２７は調整部（調整手段、モータ制御部）、３１、３２はエアチューブ、３３はエアポンプ、３４、３５は切換調圧弁、３７は隆起手段、３８、３９は圧力センサ（検出手段）、４４は隆起量設定部（隆起高さ設定手段）、４５は調整部（調整手段、圧力制御部）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられ、着座者の姿勢を保持するように構成されたシートバックを調整するための車両用シートバック調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両、例えば自動車には乗員（運転者および同乗者）が着座するためのシートが設けられている。自動車を安全に走行させるためには、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことが重要となる。そのための手段として、シートバックの両側端が隆起した形状をなすバケットシートが挙げられる。しかし、このバケットシートは、運転者が乗降する際、両側端の隆起部分が運転者の移動を妨げるために乗降性があまりよくない。
【０００３】
また、例えば特許文献１、２には、車両の走行速度、車両の走行加速度、ステアリングの回転角度などを検出し、その検出値に基づいて、車両の走行状態に応じて発生する慣性力などに抗する方向にシートを傾けるという構成が開示されている。このものによれば、例えば運転者に対して遠心力が加わるような旋回時においても、運転者の姿勢をシートの中央付近に保持することが可能となる。しかも、車両の停車時には、シートが傾くことはないため、運転者の移動を妨げることはない。
【特許文献１】特開平５−１１２１６５号公報
【特許文献２】実開昭５８−９７０４０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、上記した従来構成のものでは、シートを傾けた際には車両に対する運転者の位置も変化する。このため、運転者の視界が変化してしまい、運転者が違和感を感じてしまう。また、シートを傾けるためには、シート全体を移動可能な大規模な駆動装置が必要となり、コストの高騰を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、停車時の乗降性の悪化や走行時の運転者の視界の変化を抑制しつつ、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことができる車両用シートバック調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明の車両用シートバック調整装置は、車両に設けられたシートバックの両側端を、着座位置を挟むように隆起させる隆起手段と、前記車両の走行速度データに基づいて前記シートバックの両側端における隆起高さを指令するための指令値を設定する隆起高さ設定手段と、前記隆起手段を介して、前記両側端の隆起高さを前記指令値に基づいて調整する調整手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の走行速度データに基づいてシートバックの両側端が着座位置を挟むように隆起されるので、車両の走行時には、着座者、特には運転者の姿勢をシートの中央付近に保持することができる。従って、運転者の視界の変化を抑制しつつ、運転者のシートに対する着座姿勢を最適に保つことができる。一方、停車時つまり車両の走行速度がゼロのときには、隆起高さを低く調整することにより、シートバックの両側端が着座者の移動の妨げになることを防止できる。また、シートバックの両側端を隆起させるだけの構成でよいため、装置の製造コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を自動車（車両）に搭載される運転席シートのシートバック調整装置に適用した第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図２は、運転席シートの外観を示すとともに一部構成の断面を示す側面図である。図１は、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。以下では、これら図１および図２を参照しながら運転席シートの構成について説明する。
【０００９】
運転席シート１は、着座者２（運転者）の座面を形成するシートクッション３と、このシートクッション３の後端部から上方に延びて着座者２の背もたれを形成するシートバック４と、このシートバック４の上部に設けられて着座者２の頭部をサポートするヘッドレスト５とを備えている。また、運転席シート１の前方（図２の左方向）には、ステアリング装置６が設けられている。シートクッション３は、カバー７とその内部に設けられたシートクッションフレームおよびクッション材（いずれも図示せず）とを備えている。このうち、シートクッションフレームは、図示しないスライド機構を介して車体（図示せず）に取り付けられている。これにより、運転席シート１は車体前後方向（図２の左右方向）に摺動可能となっている。
【００１０】
シートバック４は、カバー８とその内部に設けられたシートバックフレーム９およびクッション材（図示せず）とを備えている。シートバックフレーム９は、例えば金属板により構成されており、断面「コ」字状に形成されている。シートバックフレーム９は、その下部において、揺動機構（図示せず）を介して上記シートクッションフレームの後部に支持されている。これにより、シートバック４は車体前後方向に傾倒可能となっている。ヘッドレスト５は、図示しない支持部材を介してシートバックフレーム９の上部に昇降可能に取り付けられている。
【００１１】
シートバック４において、左側部（着座者２の左手側）には隆起部４ａが形成されており、右側部（着座者２の右手側）には隆起部４ｂが形成されている。これら隆起部４ａ、４ｂは、前方へ突出した形状をなしており、着座者２の姿勢を保持するためのものである。詳細は後述するが、隆起部４ａ、４ｂの前方への突出量（隆起量）は、自動車の走行状態に応じて変更されるようになっている。隆起部４ａ、４ｂは、シートバック４の高さ方向において着座者２の肩から腰をカバーするように設けられている。なお、隆起部４ａ、４ｂは、少なくとも着座者２の脇腹から腰をカバーするように設けられていればよい。
【００１２】
シートバック４の内部において隆起部４ａ、４ｂと対向する位置には、隆起板１０、１１が設けられている。隆起板１０、１１は、回転軸１２、１３を有しており、これら回転軸１２、１３は、それぞれの端部においてシートバックフレーム９のヒンジ（図示せず）に軸支されている。これにより、隆起板１０、１１は、シートバックフレーム９に回転可能に支持されている。
【００１３】
回転軸１２、１３の下部にはギア１４、１５が取り付けられている。また、シートバック４内部の隆起板１０、１１の近傍にはモータ１６、１７が配設されている。モータ１６、１７の出力軸１６ａ、１７ａにはギア１６ｂ、１７ｂが取り付けられており、ギア１６ｂ、１７ｂは、それぞれギア１４、１５と連結されている。モータ１６、１７は、制御装置（図４に符号１８を付して示す）により、その駆動が制御されるようになっている。
【００１４】
このような構成により、モータ１６、１７が駆動されることで回転軸１２、１３を中心として隆起板１０、１１が回転されるようになっている。また、隆起板１０、１１の回転先端部１０ａ、１１ａは、図示しないクッション材を介してそれぞれ隆起部４ａ、４ｂに当接されている。従って、隆起板１０、１１が回転されると回転先端部１０ａ、１１ａが移動し、これに応じて隆起部４ａ、４ｂの隆起量（隆起高さ）が変更されるようになっている（詳細は作用説明にて後述する）。すなわち、本実施形態においては、隆起板１０、１１とモータ１６、１７とから隆起手段１９が構成され、この隆起手段１９とモータ１６、１７の駆動を制御する制御装置１８とから車両用シートバック調整装置が構成される。
【００１５】
回転軸１２、１３の上部には回転角度センサ２０、２１（検出手段に相当）が取り付けられている。回転角度センサ２０、２１は、例えばポテンショメータにより構成されており、回転軸１２、１３の回転角度（物理量に相当）に応じた電圧信号を出力する。なお、これら回転角度センサ２０、２１は、回転軸１２、１３の回転角度を検出可能であればよく、例えば回転軸１２、１３の回転方向および回転角度に応じた電圧信号を出力するロータリエンコーダを用いてもよい。
【００１６】
図３は、隆起板１０の詳細構成を示しており、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は側面図である。なお、隆起板１１は、隆起板１０と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。隆起板１０は、樹脂製または金属製の板により構成されており、矩形状に形成されている。隆起板１０は、その長手方向（図３の左右方向）とシートバック４の高さ方向とが一致するようにシートバック４の内部に配置される（図２参照）。隆起板１０の上部には、その長手方向に沿う回転軸１２が設けられている。回転軸１２の右端部にはギア１４が取り付けられている。隆起板１０は、断面がほぼ矩形状に形成されているが、その回転先端部１０ａ（回転先端に相当）およびその回転中心部１０ｂにおいては丸みを帯びた形状（半円形状）となっている。
【００１７】
図４は、モータ１６、１７の駆動を制御する制御装置１８の構成を示すブロック図である。制御装置１８は、制御部２２、駆動回路２３、２４および回転角度センサ２０、２１を備えている。制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータを主体として構成されており、隆起量設定部２５、遠心力演算部２６、調整部２７としての機能を有している。隆起量設定部２５（隆起高さ設定手段に相当）は、自動車側から与えられる自動車の走行速度データＤａに基づいてシートバック４の隆起部４ａ、４ｂを隆起させる隆起量（図１のｈL、ｈR）を設定するものである。
【００１８】
遠心力演算部２６（遠心力演算手段に相当）は、上記走行速度データＤａ、自動車側から与えられるステアリングの回転角度（ハンドルの切角度）データＤｂなどに基づいて自動車に加わる遠心力を演算するものである。遠心力Ｆは、下記（１）式により表される。
Ｆ＝（ｗ／ｇ）×ｒ×ω２［Ｎ］ …（１）
ただし、ｗは自動車（車両）の重量［Ｎ］、ｒは回転半径［ｍ］、ωは角速度［rad/s］、ｇは重力加速度＝９．８［m/s２］である。これらのうち、回転半径ｒおよび角速度ωは、走行速度データＤａおよび回転角度データＤｂから求めるものであり、重量ｗおよび重力加速度ｇは、制御部２２の記憶装置などに予め記憶されているものである。
【００１９】
遠心力演算部２６は、上記（１）式に基づいて算出した遠心力Ｆを示す遠心力データＤｃを隆起量設定部２５に出力する。隆起量設定部２５は、走行速度データＤａに基づいて設定した隆起量に対し、この遠心力データＤｃに応じた補正を行う（詳細は後述する）。隆起量設定部２５は、隆起部４ａ、４ｂの実際の隆起量ｈL、ｈRを、上記補正後の隆起量の設定値と一致させるために必要となる隆起板１０、１１の回転角度（図１のθL、θR）を求める。隆起量設定部２５は、求めた回転角度を指令する指令回転角度θoL、θoRを調整部２７に出力する。
【００２０】
回転角度センサ２０、２１は、モータ１６、１７の各回転角度（図１のθL、θR）を検出するものであり、それら検出値θdL、θdRは調整部２７に出力されている。調整部２７（調整手段およびモータ制御部に相当）は、これら検出値θdL、θdRと、上記指令回転角度θoL、θoRとを一致させるように各モータ１６、１７を駆動するための駆動信号ＳdL、ＳdRを各駆動回路２３、２４に出力する。駆動回路２３、２４は、駆動信号ＳdL、ＳdRに基づいて、それぞれモータ１６、１７を駆動する。このように、制御装置１８は、いわゆるフィードバック制御を行うように構成されている。
【００２１】
続いて、隆起量設定部２５による隆起部４ａ、４ｂの隆起量の設定について、図５および図６も参照して説明する。図５は隆起量ｈと自動車の走行速度Ｖとの関係を示す図であり、図６は補正隆起量ｈAと自動車に作用する遠心力Ｆとの関係を示す図である。隆起量設定部２５は、走行速度データＤａに基づいて隆起部４ａ、４ｂの隆起量を図５のように設定する。すなわち、隆起量設定部２５は、走行速度Ｖがゼロ（停車時）から所定のしきい値速度Ｖthまでの間は、隆起量ｈを走行速度Ｖに比例した量に設定する。そして、走行速度Ｖが所定のしきい値速度Ｖth以上のときは、隆起量ｈを最大値ｈmax一定とする。
【００２２】
このように、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、停車時にはゼロに設定され、自動車の走行時には走行速度Ｖの増加に応じて増加するように設定される。そして、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖth以上になると、最大値ｈmaxに固定される。なお、この隆起量ｈL、ｈRがゼロの状態とは、図１における実線で示す状態であり、隆起部４ａ、４ｂがシートバック４の着座面から若干隆起した状態のことを示している。
【００２３】
また、前述したとおり、隆起量設定部２５は、走行速度Ｖに基づいて設定した隆起量に対し、遠心力データＤｃに応じた補正を行う。具体的には、隆起量設定部２５は、隆起部４ａ、４ｂのうち遠心力が作用する側について、設定された隆起量ｈに以下のような補正隆起量ｈAを加える補正を行う。すなわち、隆起量設定部２５は、自動車に作用する遠心力Ｆがゼロ（非旋回時）から所定のしきい値遠心力Ｆthまでの間は、補正隆起量ｈAを遠心力Ｆに比例した量に設定する。そして、遠心力Ｆが所定のしきい値遠心力Ｆth以上のときは、補正隆起量ｈAを最大値ｈAmax一定とする。
【００２４】
このように、自動車の非旋回時（直進走行時）には補正隆起量ｈAがゼロに設定されるため、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、走行速度Ｖに基づいて設定された隆起量のままとなる。旋回時には自動車に作用する遠心力Ｆの増加に応じて、その遠心力Ｆが作用する側の隆起部の隆起量のみが増加するように設定される。なお、上記したしきい値速度Ｖthおよびしきい値遠心力Ｆthは、隆起量の最大値ｈmaxおよび補正隆起量の最大値ｈAmaxが、隆起手段１９の構成上可能な範囲内において、所望の値となるように設定されている。
【００２５】
次に、上記構成の作用について説明する。
停車時（自動車の走行速度Ｖがゼロのとき）には、図１に実線で示すように、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRはゼロであり、着座面から前方（図１の左方向）への隆起高さは最も小さくなる。このように隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRがゼロの状態において、着座者２（運転者）の乗降が行われることになる。
【００２６】
自動車の走行が開始されて走行速度Ｖが増加すると、これに応じて隆起板１０が時計回りに回転されるとともに隆起板１１が反時計回りに回転される。隆起板１０、１１は、走行速度Ｖに比例した回転角度θL、θRだけ回転される。これにより、図１に二点鎖線で示すように、隆起板１０、１１の回転先端部１０ａ、１１ａが、シートバック４の外側（両側部）から内側（着座者２側）に移動され、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRが増加される。
【００２７】
このような隆起板１０、１１の回転動作、つまり走行速度Ｖに応じた隆起部４ａ、４ｂの隆起量変更動作は、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖthに達すると停止される。従って、その後、走行速度Ｖがさらに増加しても隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRは、しきい値速度Ｖthの時点における隆起量から変化しない。
【００２８】
自動車の走行中に旋回動作が行われると、これに伴って遠心力Ｆが自動車に作用する。例えば、自動車が右方向に旋回された場合、遠心力Ｆはシートバック４の左側部（図１の下側）に作用する。このとき、隆起板１０は、上記した走行速度Ｖに比例した回転角度に加え、さらに遠心力Ｆに比例した回転角度だけ時計回りに回転される。これにより、隆起板１０の回転先端部１０ａがシートバック４の外側から内側にさらに移動され、隆起部４ａの隆起量ｈLがさらに増加される。
【００２９】
このような隆起板１０の回転動作、つまり遠心力Ｆに応じた隆起部４ａの隆起量変更動作は、遠心力Ｆがしきい値遠心力Ｆthに達すると停止される。従って、その後、遠心力Ｆがさらに増加しても隆起部４ａの隆起量ｈLは、しきい値遠心力Ｆthの時点における隆起量から変化しない。また、自動車が左方向に旋回された場合、上記した隆起板１０の回転動作と同様に、隆起板１１の回転動作、つまり遠心力Ｆに応じた隆起部４ｂの隆起量変更動作が行われる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果を奏する。
自動車の走行時、これに応じて隆起板１０、１１が回転され、これらの回転先端部１０ａ、１１ａの移動によりシートバック４の隆起部４ａ、４ｂの隆起量が増加される。これにより、運転者である着座者２の着座位置は、運転席シート１の中央付近に保持される。つまり、走行時、着座者２の運転席シート１に対する着座姿勢を最適な状態に保つことができる。また、この際、車両に対する着座者２の位置は変化しないので、着座者２の視界も変化することなく、着座者２に違和感を与えてしまうことを抑制できる。さらに、隆起部４ａ、４ｂを着座者２の肩から腰をカバーするように設けたので、上記着座姿勢をしっかり保持することができる。
【００３１】
自動車の走行速度Ｖが増加すると、それに応じて上記着座姿勢を正しく固定することが重要になる。本実施形態では、隆起板１０、１１を、走行速度Ｖに比例した回転角度θL、θRだけ回転させる、つまり走行速度Ｖに比例して隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRを増加させるので、走行速度Ｖの増加にかかわらず着座者２の着座姿勢を最適な状態に保つことができる。また、自動車の停車時、隆起板１０、１１の回転動作は戻されて、隆起部４ａ、４ｂの隆起量は最小となる。これにより、シートバック４の隆起部４ａ、４ｂが、停車時における着座者２の乗降動作の妨げとなることを極力防止できる。
【００３２】
本実施形態では、上記した隆起部４ａ、４ｂの隆起量変更動作を、モータ１６、１７の回転力により隆起板１０、１１を回転させることで実現している。従って、シート全体の移動を必要とする従来技術の構成と比較すると、本実施形態の構成は小規模なものでよく、以って装置の製造コストの上昇を抑えることができる。
【００３３】
隆起板１０、１１の回転角度θL、θRを検出する回転角度センサ２０、２１を設け、制御装置１８は、それらの検出値θdL、θdRと、走行速度Ｖおよび遠心力Ｆに応じて設定された指令回転角度θoL、θoRとを一致させるようにモータ１６、１７の駆動を制御するようにした。このように、制御装置１８がフィードバック制御を行うので、走行速度Ｖまたは遠心力Ｆに応じて、精度良く隆起量ｈL、ｈRを変更することができる。
【００３４】
自動車の走行中に旋回動作が行われると、それに応じて発生する遠心力Ｆにより上記着座姿勢は崩れ易くなる。本実施形態では、例えば自動車が右方向に旋回された場合、隆起板１０を走行速度Ｖに比例した回転角度に加え、さらに遠心力Ｆに比例した回転角度だけ回転させる。つまり、隆起部４ａ、４ｂのうち、遠心力Ｆが作用する側の隆起量を遠心力Ｆに比例してさらに増加させるので、旋回時における遠心力Ｆの増加にかかわらず着座者２の着座姿勢を最適な状態に保つことができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図７〜図９を参照して説明する。
本実施形態では、第１の実施形態に対してシートバック４の隆起部４ａ、４ｂを隆起させる隆起手段の構成を変更した場合について説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。図７は、第１の実施形態における図１相当図であり、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。なお、図７では、シートバックフレーム９の図示を省略している。
【００３６】
図７に示すシートバック４の内部において、隆起部４ａ、４ｂと対向する位置には、エアチューブ３１、３２が設けられている。エアチューブ３１、３２は、供給される圧力に応じて膨張および収縮可能に構成されている。また、エアチューブ３１、３２は、図示しないクッション材を介してそれぞれ隆起部４ａ、４ｂに当接されている。従って、エアチューブ３１、３２の膨張度合に応じて、隆起部４ａ、４ｂが車体前方（図７の左方向）へ押し出され、これに応じて隆起部４ａ、４ｂの隆起量（隆起高さ）が変更されるようになっている。
【００３７】
図８は、エアチューブ３１、３２への圧力供給経路を示す図である。エアポンプ３３は、エアチューブ３１、３２に供給する圧力を生成するものである。エアポンプ３３から出力される圧力は、それぞれ切換調圧弁３４、３５を介してエアチューブ３１、３２に供給されるようになっている。従って、エアチューブ３１、３２内の圧力は、エアポンプ３３の圧力値および切換調圧弁３４、３５の開度に応じて変更可能になっている。また、エアポンプ３３の駆動および切換調圧弁３４、３５の開度は、制御装置（図９に符号３６を付して示す）により制御されるようになっている。すなわち、本実施形態では、エアチューブ３１、３２、エアポンプ３３および切換調圧弁３４、３５から隆起手段３７が構成され、この隆起手段３７と制御装置３６とから車両用シートバック調整装置が構成される。
【００３８】
また、エアポンプ３３とエアチューブ３１、３２との間には、それぞれ圧力センサ３８、３９が介在されている。圧力センサ３８、３９（検出手段に相当）は、エアチューブ３１、３２内の圧力に応じた電圧信号を出力する。なお、これら圧力センサ３８、３９は、エアチューブ３１、３２内の圧力を検出可能であればよく、電子式の圧力センサ（例えばシリコンダイヤフラム式）を用いてもよいし、機械式の圧力センサを用いてもよい。
【００３９】
図９は、第１の実施形態における図４相当図であり、制御装置３６の構成を示すブロック図である。制御装置３６は、制御部４０、駆動回路４１、４２、４３および圧力センサ３８、３９を備えている。制御部４０は、図４に示した制御部２２に対し、隆起量設定部２５および調整部２７に替えて隆起量設定部４４および調整部４５を備えている点が異なっている。隆起量設定部４４（隆起高さ設定手段に相当）は、隆起部４ａ、４ｂの実際の隆起量ｈL、ｈR（図７参照）を、隆起量の設定値と一致させるために必要となるエアチューブ３１、３２内の圧力値を求める。隆起量設定部４４は、求めた圧力値を指令する指令圧力値ＰoL、ＰoRを調整部４５に出力する。
【００４０】
圧力センサ３８、３９は、エアチューブ３１、３２内の圧力を検出するものであり、それら検出値ＰdL、ＰdRは調整部４５に出力されている。調整部４５（調整手段および圧力制御部に相当）は、駆動回路４１を介してエアポンプ３３を駆動する。その際、調整部４５は、エアポンプ３３の圧力値が一定となるように制御を行う。また、調整部４５は、駆動回路４２、４３を介して切換調圧弁３４、３５の開度を制御する。その際、調整部４５は、圧力センサ３８、３９からの検出値ＰdL、ＰdRと、指令圧力値ＰoL、ＰoRとを一致させるように制御を行う。
【００４１】
次に、上記構成の作用について説明する。
停車時には、エアチューブ３１、３２内の圧力は小さく設定されており、図７に実線で示すようにエアチューブ３１、３２の膨張量はゼロとなっている。このため、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRもゼロとなっている。従って、隆起部４ａ、４ｂの着座面から前方（図７の左方向）への突出量は最も小さくなる。
【００４２】
自動車の走行が開始されて走行速度Ｖが増加すると、走行速度Ｖに比例してエアチューブ３１、３２内の圧力が増加される。これにより、図７に二点鎖線で示すように、エアチューブ３１、３２が膨張し、隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRが増加される。このようなエアチューブ３１、３２の膨張および収縮動作は、第１の実施形態における隆起板１０、１１の回転動作と同様、走行速度Ｖがしきい値速度Ｖthに達すると停止される。
【００４３】
自動車の走行中に例えば右方向への旋回動作が行われた場合、エアチューブ３１内の圧力は、走行速度Ｖに比例した圧力値に対し、遠心力Ｆに比例した圧力値を加えた圧力値となるように制御される。これにより、エアチューブ３１がさらに膨張し、隆起部４ａの隆起量ｈLがさらに増加される。このようなエアチューブ３１の膨張および収縮動作は、第１の実施形態における隆起板１０の回転動作と同様、遠心力Ｆがしきい値遠心力Ｆthに達すると停止される。また、自動車が左方向に旋回された場合、上記したエアチューブ３１の膨張および収縮動作と同様に、エアチューブ３２の膨張および収縮動作が行われる。
【００４４】
以上説明したように、隆起部４ａ、４ｂの内部に膨張および収縮可能なエアチューブ３１、３２を設け、それらの膨張および収縮動作を利用してシートバック４における隆起部４ａ、４ｂの隆起量ｈL、ｈRを変更するようにした本実施形態の構成によっても、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
【００４５】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形又は拡張が可能である。
隆起板１０、１１は、その回転先端の移動により隆起部４ａ、４ｂの隆起高さを変更可能であれば、楕円形状や正方形状などであってもよい。隆起板１０、１１は、モータ１６、１７の回転力をギア１６ｂ、１７ｂ、１４、１５を介して伝達することで回転される構成としたが、隆起板１０、１１を回転させるために必要なトルクに応じてギアの数は適宜変更すればよい。また、モータ１６、１７の回転力を直接伝達する構成としてもよい。
【００４６】
検出手段としては、隆起部の隆起量またはこれに応じて変化する物理量を検出可能であればよく、回転角度センサ（第１の実施形態）および圧力センサ（第２の実施形態）に限らず、隆起量を直接検出する変位センサなどを設けてもよい。また、検出手段は、必要に応じて設ければよい。すなわち、調整部２７、４５による隆起量ｈL、ｈRの調整精度が十分に高い場合には設けなくてもよい。
【００４７】
隆起部４ａ、４ｂの隆起量は、走行速度Ｖに基づいて変化させればよい。また、旋回時において、隆起部４ａ、４ｂの隆起量を補正する補正隆起量は、自動車に作用する遠心力Ｆに基づいて変化させればよい。遠心力演算部２６は、必要に応じて設ければよい。すなわち、旋回時においても、走行速度Ｖに基づく隆起量だけで十分に着座者２の着座姿勢を保持可能であれば、遠心力Ｆに基づく隆起量の補正を行わなくてもよい。
【００４８】
上記各実施形態では、本発明の車両用シートバック調整装置を自動車の運転席シートのシートバック調整装置に適用した例を示したが、運転席シートに限らず、例えば助手席シート、後部座席シートに適用してもよい。また、本発明は、自動車用のシートに限らず、車両用のシート全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すもので、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図
【図２】運転席シートの外観および一部構成の断面を示す側面図
【図３】隆起板の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図
【図４】制御装置の構成を示すブロック図
【図５】自動車の走行速度と隆起量との関係を示す図
【図６】自動車に作用する遠心力と補正隆起量との関係を示す図
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図８】エアチューブへの圧力供給経路を示す図
【図９】図４相当図
【符号の説明】
【００５０】
図面中、４はシートバック、９はシートバックフレーム、１０、１１は隆起板、１２、１３は回転軸、１６、１７はモータ、１９は隆起手段、２０、２１は回転角度センサ（検出手段）、２５は隆起量設定部（隆起高さ設定手段）、２６は遠心力演算部（遠心力演算手段）、２７は調整部（調整手段、モータ制御部）、３１、３２はエアチューブ、３３はエアポンプ、３４、３５は切換調圧弁、３７は隆起手段、３８、３９は圧力センサ（検出手段）、４４は隆起量設定部（隆起高さ設定手段）、４５は調整部（調整手段、圧力制御部）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたシートバックの両側端を、着座位置を挟むように隆起させる隆起手段と、
前記車両の走行速度データに基づいて前記シートバックの両側端における隆起高さを指令するための指令値を設定する隆起高さ設定手段と、
前記隆起手段を介して、前記両側端の隆起高さを前記指令値に基づいて調整する調整手段とを備えていることを特徴とする車両用シートバック調整装置。
【請求項２】
前記隆起高さ設定手段は、前記走行速度データに基づく前記車両の走行速度が所定のしきい値速度に達するまでの間は前記走行速度に比例して前記両側端の隆起高さを変化させるように前記指令値を設定し、前記走行速度が前記所定のしきい値速度以上のときは前記両側端の隆起高さが前記所定のしきい値速度に対応した一定の高さとなるように前記指令値を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項３】
前記走行速度データおよび前記車両のステアリングの回転角度データに基づいて前記車両に加わる遠心力を演算する遠心力演算手段を備え、
前記隆起高さ設定手段は、前記シートバックの両側端のうち少なくとも前記遠心力が加わる側の端における隆起高さを指令するための指令値を前記遠心力の大きさに応じて変更することを特徴とする請求項１または２記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項４】
前記隆起高さ設定手段は、前記遠心力の大きさが所定のしきい値に達するまでの間は前記シートバックの両側端のうち少なくとも前記遠心力が加わる側の端における隆起高さを前記遠心力の大きさに比例して変化させるように前記指令値を変更し、前記遠心力の大きさが前記所定のしきい値以上のときは前記遠心力が加わる側の端における隆起高さが前記所定のしきい値に対応した一定の高さとなるように前記指令値を変更することを特徴とする請求項３記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項５】
前記隆起手段は、
前記シートバックの高さ方向を長手方向とし、その長手方向に沿う回転軸を有し、シートバックフレームに回転可能に支持された隆起板と、
この隆起板を前記回転軸を中心に回転させるモータとを備え、
前記調整手段は、前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御部を備え、
前記隆起板は、その回転先端の移動に応じて前記シートバックの両側端における隆起高さを変化させるように前記シートバックの両側部の内部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項６】
前記隆起手段は、
膨張および収縮可能なエアチューブと、
前記エアチューブ内に供給する圧力を生成するエアポンプと、
前記エアポンプから前記エアチューブへの圧力供給経路に介在され、前記エアチューブ内に供給される圧力を調整するための切換調圧弁とを備え、
前記調整手段は、前記指令値に基づいて前記エアポンプの駆動および前記切換調圧弁の開度を制御する圧力制御部を備え、
前記エアチューブは、その膨張度合に応じて前記シートバックの両側端における隆起高さを変化させるように前記シートバックの両側部の内部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項７】
前記シートバックの両側端の隆起高さまたはこれに応じて変化する物理量を検出する検出手段を備え、
前記指令値は、前記隆起高さまたは前記物理量を指令するものであり、
前記調整手段は、前記検出手段の検出値を前記指令値と一致させるように前記両側端の隆起高さを調整することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項８】
前記回転軸に設けられ、前記隆起板の回転角度を検出する回転角度センサを備え、
前記指令値は、前記回転角度を示すものであり、
前記モータ制御部は、前記回転角度センサの検出値を前記指令値と一致させるように前記モータの駆動を制御することを特徴とする請求項５記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項９】
前記エアチューブと前記切換調圧弁との間の圧力供給経路に設けられ、前記エアチューブ内の圧力を検出する圧力センサを備え、
前記指令値は、前記圧力を指令するものであり、
前記圧力制御部は、前記圧力センサの検出値を前記指令値と一致させるように前記エアポンプの駆動および前記切換調圧弁の開度を制御することを特徴とする請求項６記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項１０】
前記隆起手段は、前記シートバックの両側端の少なくとも着座者のほぼ腰から脇腹に対応する部分を隆起させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項１】
車両に設けられたシートバックの両側端を、着座位置を挟むように隆起させる隆起手段と、
前記車両の走行速度データに基づいて前記シートバックの両側端における隆起高さを指令するための指令値を設定する隆起高さ設定手段と、
前記隆起手段を介して、前記両側端の隆起高さを前記指令値に基づいて調整する調整手段とを備えていることを特徴とする車両用シートバック調整装置。
【請求項２】
前記隆起高さ設定手段は、前記走行速度データに基づく前記車両の走行速度が所定のしきい値速度に達するまでの間は前記走行速度に比例して前記両側端の隆起高さを変化させるように前記指令値を設定し、前記走行速度が前記所定のしきい値速度以上のときは前記両側端の隆起高さが前記所定のしきい値速度に対応した一定の高さとなるように前記指令値を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項３】
前記走行速度データおよび前記車両のステアリングの回転角度データに基づいて前記車両に加わる遠心力を演算する遠心力演算手段を備え、
前記隆起高さ設定手段は、前記シートバックの両側端のうち少なくとも前記遠心力が加わる側の端における隆起高さを指令するための指令値を前記遠心力の大きさに応じて変更することを特徴とする請求項１または２記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項４】
前記隆起高さ設定手段は、前記遠心力の大きさが所定のしきい値に達するまでの間は前記シートバックの両側端のうち少なくとも前記遠心力が加わる側の端における隆起高さを前記遠心力の大きさに比例して変化させるように前記指令値を変更し、前記遠心力の大きさが前記所定のしきい値以上のときは前記遠心力が加わる側の端における隆起高さが前記所定のしきい値に対応した一定の高さとなるように前記指令値を変更することを特徴とする請求項３記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項５】
前記隆起手段は、
前記シートバックの高さ方向を長手方向とし、その長手方向に沿う回転軸を有し、シートバックフレームに回転可能に支持された隆起板と、
この隆起板を前記回転軸を中心に回転させるモータとを備え、
前記調整手段は、前記指令値に基づいて前記モータの駆動を制御するモータ制御部を備え、
前記隆起板は、その回転先端の移動に応じて前記シートバックの両側端における隆起高さを変化させるように前記シートバックの両側部の内部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項６】
前記隆起手段は、
膨張および収縮可能なエアチューブと、
前記エアチューブ内に供給する圧力を生成するエアポンプと、
前記エアポンプから前記エアチューブへの圧力供給経路に介在され、前記エアチューブ内に供給される圧力を調整するための切換調圧弁とを備え、
前記調整手段は、前記指令値に基づいて前記エアポンプの駆動および前記切換調圧弁の開度を制御する圧力制御部を備え、
前記エアチューブは、その膨張度合に応じて前記シートバックの両側端における隆起高さを変化させるように前記シートバックの両側部の内部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項７】
前記シートバックの両側端の隆起高さまたはこれに応じて変化する物理量を検出する検出手段を備え、
前記指令値は、前記隆起高さまたは前記物理量を指令するものであり、
前記調整手段は、前記検出手段の検出値を前記指令値と一致させるように前記両側端の隆起高さを調整することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項８】
前記回転軸に設けられ、前記隆起板の回転角度を検出する回転角度センサを備え、
前記指令値は、前記回転角度を示すものであり、
前記モータ制御部は、前記回転角度センサの検出値を前記指令値と一致させるように前記モータの駆動を制御することを特徴とする請求項５記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項９】
前記エアチューブと前記切換調圧弁との間の圧力供給経路に設けられ、前記エアチューブ内の圧力を検出する圧力センサを備え、
前記指令値は、前記圧力を指令するものであり、
前記圧力制御部は、前記圧力センサの検出値を前記指令値と一致させるように前記エアポンプの駆動および前記切換調圧弁の開度を制御することを特徴とする請求項６記載の車両用シートバック調整装置。
【請求項１０】
前記隆起手段は、前記シートバックの両側端の少なくとも着座者のほぼ腰から脇腹に対応する部分を隆起させることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の車両用シートバック調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１３６５４３（Ｐ２００９−１３６５４３Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１６９８２（Ｐ２００７−３１６９８２）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（５０１２７８４２３）野場電工株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（５０１２７８４２３）野場電工株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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