JP6143290B2 - シート装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート装置に関し、さらに詳しくは、電動シートの複数の可動部を心地よく連動動作させることができるシート装置に関する。

従来、背もたれや座部、オットマン等の可動部の位置調整をモータ駆動により行うシート装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなシート装置として、各可動部を一括で動作させる機能を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１４２１８６号公報

上記特許文献１では、背もたれ及びオットマンを同時に動作させることが開示されている。この場合、着座者の体重の違いや着座姿勢によって動作速度が変化してしまい、動作完了のタイミングがずれてしまうことがあった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、電動シートの複数の可動部を心地よく連動動作させることができるシート装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、座部となるクッション部と、
前記クッション部の後端側に連なり背もたれとなるバック部と、
前記クッション部を傾動させるための第１モータと、
前記バック部を傾動させるための第２モータと、を備えたシート装置であって、
前記クッション部を、クッション部の第１位置から、クッション部の第２位置まで傾動させる第１動作とともに、
前記バック部を、バック部の第１位置から、バック部の第２位置まで傾動させる第２動作を行う際に、
前記第１動作と前記第２動作を行う時間を同一時間に設定し、
前記同一時間で前記第１動作が終わるように、前記第１動作の目標動作速度を設定し、
前記同一時間で前記第２動作が終わるように、前記第２動作の目標動作速度を設定し、
前記第１動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を前記第１モータに供給し、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を前記第１モータに供給し、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を前記第１モータに供給し、
前記第２動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を前記第２モータに供給し、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を前記第２モータに供給し、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を前記第２モータに供給することを要旨とする。

本発明のシート装置によると、座部となるクッション部と、クッション部の後端側に連なり背もたれとなるバック部と、クッション部を傾動させるための第１モータと、バック部を傾動させるための第２モータと、を備えている。シート装置は、クッション部を、クッション部の第１位置から、クッション部の第２位置まで傾動させる第１動作とともに、バック部を、バック部の第１位置から、バック部の第２位置まで傾動させる第２動作を行う。この際に、第１動作と第２動作を行う時間を同一時間に設定する。また、同一時間で第１動作が終わるように、第１動作の目標動作速度を設定する。さらに、同一時間で第２動作が終わるように、第２動作の目標動作速度を設定する。
そして、第１動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第１動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を第１モータに供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を第１モータに供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を第１モータに供給する。また、第２動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第２動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を第２モータに供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を第２モータに供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を第２モータに供給する。
本発明のシート装置では、このようにして、第１動作と第２動作を同一時間で開始、終了するようにしている。したがって、着座者に心地よい連動動作とすることができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
実施例に係るシート装置の斜視図である。 実施例に係るシート装置の基本位置を模式的に示す側面図である。 実施例に係るシート装置の安楽位置を模式的に示す側面図である。 実施例に係るスイッチ操作部を説明するための説明図である。 実施例に係るシート装置の概略ブロック図である。 実施例に係るシート装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施例に係るシート装置の動作を説明するためのフローチャートである。 実施例に係るシート装置の動作を説明するためのフローチャートである。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

本実施形態に係るシート装置（１）は、座部となるクッション部（７）と、クッション部（７）の後端側に連なり背もたれとなるバック部（９）と、クッション部（７）を傾動させるための第１モータ（Ｍ１）と、バック部（９）を傾動させるための第１モータ（Ｍ２）と、を備えたシート装置である（例えば、図１、図２、図３等参照）。
シート装置（１）は、クッション部（７）を、クッション部（７）の第１位置から、クッション部（７）の第２位置まで傾動させる第１動作とともに、バック部（９）を、バック部（９）の第１位置から、バック部（９）の第２位置まで傾動させる第２動作を行う。この際に、第１動作と第２動作を行う時間を同一時間に設定する。また、同一時間で第１動作が終わるように、第１動作の目標動作速度を設定する。さらに、同一時間で第２動作が終わるように、第２動作の目標動作速度を設定する。
そして、第１動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第１動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を第１モータ（Ｍ１）に供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を第１モータ（Ｍ１）に供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を第１モータ（Ｍ１）に供給する。また、第２動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第２動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を第２モータ（Ｍ２）に供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を第２モータ（Ｍ２）に供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を第２モータ（Ｍ２）に供給する。

本実施形態に係るシート装置（１）は、例えば、さらに、クッション部（７）の前端側に連なり足のせとなるオットマン部（１１）と、オットマン部（１１）を傾動させるための第３モータ（Ｍ３）を備えていることができる。この場合、例えば、上記第１動作及び上記第２動作とともに、オットマン部（１１）の第１位置から、オットマン部（１１）の第２位置まで傾動させる第３動作を更に行うようにすることができる。

なお、上記各可動部（７，９，１１）の第１位置又は第２位置は、例えば、着座者が立位から腰を落として着座したときの姿勢に対応した位置（基本位置）や、この基本位置よりも、着座者が寝そべったような姿勢をとることが可能な倒された位置（安楽位置）であることができる。
また、各可動部（７，９，１１）の安楽位置は、例えば、無重力環境において人体が自然に取る姿勢（Neutral Body Posture、NASAが提唱した姿勢概念）に基づいて設定された位置であることができる。

なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
（１）シート装置の構成
本実施例に係るシート装置１は、電車に搭載されるシート装置である。図１に示すように、シート装置１は、シート本体３と、このシート本体３をその後方及び側方を覆うように収容するシェル５と、を備えている。シート本体３は、図２に示すように、座部となるクッション部７と、クッション部７の後端側に連なり背もたれとなるバック部９と、を備えている。また、シート装置１は、クッション部７の前端側に連なり足のせとなるオットマン部１１を更に備えている。

図２に示すように、クッション部７は、その後端側を支点として傾動（チルト動作）可能に設けられている。バック部９は、その下端側を支点として傾動（リクライニング動作）可能に設けられている。オットマン部１１は、その上端側を支点として傾動（オットマン動作）可能に設けられている。なお、本実施例においては、図２に示す基本位置を本発明に係る各可動部の第１位置とするとともに、図３に示す安楽位置を本発明に係る各可動部の第２位置としている。また、図３に示す安楽位置における各可動部７，９，１１の位置は、上述のNeutral Body Postureの概念に基づいて設定されている。

シート本体３は、これらクッション部７、バック部９及びオットマン部１１の各可動部を位置調整するためのモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３を備えている。シート本体３は、各モータＭ１〜Ｍ３を駆動させることにより、図２に示す基本位置から図３に示す安楽位置までの間の任意の位置に各可動部７，９，１１を調整することが可能となっている。
なお、本実施例においては、クッション部７を傾動させるためのモータＭ１は本発明に係る第１モータ、バック部９を傾動させるためのモータＭ２は本発明に係る第２モータである。

本実施例において、モータＭ１〜Ｍ３には、パルスモータが採用されている。また、モータＭ１〜Ｍ３には、１回転につき１パルスを出力する素子がそれぞれ備えられている。モータＭ１〜Ｍ３からの出力パルスは、モータＭ１〜Ｍ３の回転速度を把握するために用いられる。また、モータＭ１〜Ｍ３からの出力パルスは、各可動部７，９，１１の位置を把握するのにも用いられる。各可動部７，９，１１の位置は、各モータＭ１〜Ｍ３駆動時の回転方向と出力パルス数を検知することにより把握される。

本シート装置１では、上述の各可動部７，９，１１の基本位置及び安楽位置を、以下のように定めている。
クッション部７は、床面との角度５°の位置が基本位置、床面との角度約２３．５°の位置が安楽位置と定められている。
バック部９は、床面との角度１０５．６°の位置が基本位置、床面との角度約１２４．２°の位置が安楽位置と定められている。
オットマン部１１は、床面との角度８９°の位置が基本位置、床面との角度約４５．９°の位置が安楽位置と定められている。

上記各モータＭ１〜Ｍ３の駆動は、スイッチ操作部１３を操作することで、後述する制御部によって実行される。スイッチ操作部１３は、図１に示すように、シート装置１のアームレストの先端側に設けられている。図４に示すように、スイッチ操作部１３には、クッション部７、バック部９及びオットマン部１１の各可動部が安楽位置の方向へ連動する動作スイッチ１５と、基本位置の方向へ連動する動作スイッチ１７が設けられている。

動作スイッチ１５を操作すると、最初に、クッション部７及びバック部９が安楽位置の方向へ向かって動作する。そして、クッション部７及びバック部９が安楽位置に到達した後に、オットマン部１１の動作を開始するようになっている。

一方、動作スイッチ１７を操作すると、最初に、オットマン部１１が基本位置の方向へ向かって動作するが、所定の中間位置に到達すると動作停止する。次に、クッション部７及びバック部９が基本位置の方向へ向かって動作する。そして、クッション部７及びバック部９が基本位置に到達した後に、オットマン部１１が中間位置から基本位置の方向へ向かって再度動作を開始するようになっている。

なお、スイッチ操作部１３には、シート本体３の各可動部７，９，１１を模式的に示す図形が描かれているとともに、その図形の周囲には、各可動部７，９，１１をそれぞれ単独で動作させることができるスイッチも配されている。

シート装置１には、各モータＭ１〜Ｍ３の駆動制御等を司る制御部１９（ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも称される。）が備えられている。この制御部１９は、図５に示すように、ＣＰＵ２１（Central Processing Unit）と、入力回路２３と、モータ駆動回路２５と、を備えている。また、制御部１９は、図示しないメモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）を備える。

ＣＰＵ２１は、メモリに記憶されたプログラムを実行して各部を制御したり、所定の演算処理を実施したりする。入力回路２３には、スイッチ操作部１３の各スイッチからの操作信号が入力される。モータ駆動回路２５は、ＣＰＵ２１の制御に従って各モータＭ１〜Ｍ３を駆動するとともに、各モータＭ１〜Ｍ３から出力されるパルス信号を受信する。また、モータ駆動回路２５には、各モータＭ１〜Ｍ３を駆動するための電源が供給されている。

（２）連動動作処理
上述の構成において実行される連動動作処理を、図６〜図８に示すフローチャートに従って説明する。ここでは、基本位置にあるクッション部７及びバック部９が、動作スイッチ１５の操作により、それぞれが安楽位置まで連動して動作する処理を例示する。すなわち、クッション部７を、クッション部７の第１位置である基本位置から、クッション部７の第２位置である安楽位置まで傾動させる第１動作と、バック部９を、バック部９の第１位置である基本位置から、バック部９の第２位置である安楽位置まで傾動させる第２動作と、を行う場合の連動動作処理を例示する。

動作スイッチ１５が操作されると、図６に示すように、最初に、ステップＳ１００において、クッション部７及びバック部９の第１位置から第２位置までの目標動作速度をそれぞれ設定する。目標動作速度の設定では、最初に、第１動作と第２動作を行う時間を同一時間に設定する。そして、この時間で第１動作及び第２動作がそれぞれ終わるように、第１動作と第２動作の目標動作速度を設定する。例えば、第１動作と第２動作を行う時間を約１０秒に設定した場合、この時間で、クッション部７及びバック部９が基準位置から安楽位置にそれぞれ到達する速度を各目標動作速度にそれぞれ設定する。

なお、上述の第１動作と第２動作を行う時間は、任意の時間に設定することができる。例えば、クッション部７及びバック部９をそれぞれ単独で動作させる場合の動作速度など、通常動作時の速度で動作させた場合の所要時間に基づいて設定することができる。

ステップＳ１１０では、これら設定した目標動作速度にてクッション部７及びバック部９がそれぞれ動作するように、モータＭ１，Ｍ２の駆動を開始する。
ステップＳ１２０及びＳ１３０では、モータＭ１，Ｍ２の駆動制御処理をそれぞれ実行する。クッション部７及びバック部９の実際の動作速度は、電力供給量が一定の場合、着座者の体重の違いや着座姿勢など、負荷に応じて変化する。このため、本実施例では、実際の動作速度を監視して、その変化に応じてモータＭ１，Ｍ２への電力供給量を変化させ、目標動作速度を維持する処理を行う。

モータＭ１の駆動制御処理は、図７に示すように、ステップＳ２００及びＳ２１０にて、クッション部７及びバック部９が目標動作速度にて動作しているか否かを判定する。本実施例では、これらステップＳ２００及びＳ２１０によって、本発明に係る「第１動作の動作速度の検出」が実行される。目標動作速度にて動作しているか否かの判定は、モータＭ１から出力されるパルスの周期（パルス幅）を監視することによりなされる。
クッション部７の実際の動作速度が目標動作速度よりも速い場合には、ステップＳ２２０にて、モータＭ１に供給する電力を減少させる。クッション部７の実際の動作速度が目標動作速度と略同等とである場合には、ステップＳ２３０にて、モータＭ１に供給する電力を維持する。クッション部７の実際の動作速度が目標動作速度よりも遅い場合には、ステップＳ２４０にて、モータＭ１に供給する電力を増加させる。

モータＭ２の駆動制御処理も同様である。最初に、図８に示すように、ステップＳ３００及びＳ３１０にて、バック部９が目標動作速度にて動作しているか否かを判定する。本実施例では、これらステップＳ３００及びＳ３１０によって、本発明に係る「第２動作の動作速度の検出」が実行される。目標動作速度にて動作しているか否かの判定は、モータＭ２から出力されるパルスの周期（パルス幅）を監視することによりなされる。
バック部９の実際の動作速度が目標動作速度よりも速い場合には、ステップＳ３２０にて、モータＭ２に供給する電力を減少させる。バック部９の実際の動作速度が目標動作速度と略同等とである場合には、ステップＳ３３０にて、モータＭ２に供給する電力を維持する。バック部９の実際の動作速度が目標動作速度よりも遅い場合には、ステップＳ３４０にて、モータＭ２に供給する電力を増加させる。

なお、上述のように、本実施例においては、モータＭ１，Ｍ２はパルスモータを採用している。そして、上述の電力供給量の調整は、モータＭ１，Ｍ２の駆動パルスのデューティ比を変更することによりなされる。

次に、図６に戻り、ステップＳ１４０では、クッション部７及びバック部９が動作端である安楽位置に到達したか否かを判定する。また、ステップＳ１５０では、動作スイッチがオフされたか否かを判定する。そして、ステップＳ１４０にて安楽位置に達した、又はステップＳ１５０にて動作スイッチ１５がオフされた、と判定された場合には、連動動作処理を終了する。ステップＳ１４０及びＳ１５０の判定がいずれも「否」である場合には、ステップＳ１２０及びステップＳ１３０の各モータの駆動制御処理を再び実行する。このように、ステップＳ１２０及びステップＳ１３０のモータＭ１，Ｍ２の駆動制御処理を、クッション部７及びバック部９のそれぞれが動作端となる安楽位置に到達するまで、又は、動作スイッチ１５がオフされるまで繰り返し実行する。

なお、上記制御部１９による制御処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれによって実現されてもよく、好適にはＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、入出力回路等を備えるマイクロコントローラ（マイクロコンピュータ）を中心に、入出力インターフェース等周辺回路を備えることにより構成することができる。

（３）実施例の作用及び効果
以上より、本実施例のシート装置１によると、座部となるクッション部７と、クッション部７の後端側に連なり背もたれとなるバック部９と、クッション部７を傾動させるためのモータＭ１と、バック部９を傾動させるためのモータＭ２と、を備えている。シート装置１は、クッション部７及びバック部９を、それぞれの第１位置である基本位置から、それぞれの第２位置である安楽位置まで傾動させる第１動作及び第２動作を行う。この際に、第１動作と第２動作を行う時間を同一時間に設定する。また、同一時間で第１動作が終わるように、第１動作の目標動作速度を設定する。さらに、同一時間で第２動作が終わるように、第２動作の目標動作速度を設定する。
そして、第１動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第１動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力をモータＭ１に供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力をモータＭ１に供給し、その動作速度が第１動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力をモータＭ１に供給する。また、第２動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が第２動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力をモータＭ２に供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力をモータＭ２に供給し、その動作速度が第２動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力をモータＭ２に供給する。
本実施例のシート装置では、このようにして、第１動作と第２動作を同一時間で開始、終了するようにしている。したがって、着座者に心地よい連動動作とすることができる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、クッション部７及びバック部９を、それぞれの第１位置である基本位置から、第２位置である安楽位置まで動作させる例を示したが、これに限定されず、例えば、安楽位置から基本位置まで動作させる場合に適用してもよい。また、基本位置と安楽位置との間の任意の中間位置から、基本位置又は安楽位置まで動作させる場合に適用してもよい。

前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

電動で動作可能な複数の可動部を連動して動作可能なシート装置として広く利用される。特に、乗用車、バス、トラック等の他、汽車、電車等の鉄道車両、建設車両、農業車両、産業車両や航空機などの乗り物用のシート装置として好適に利用される。

１；シート装置、３；シート本体、５；シェル、７；クッション部、９；バック部、１１；オットマン部、１３；スイッチ操作部、１５，１７；スイッチ、１９；制御部（ＥＣＵ）、２１；ＣＰＵ、２３；入力回路、２５；モータ駆動回路、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３；モータ。

Claims (1)

1. 座部となるクッション部と、
   前記クッション部の後端側に連なり背もたれとなるバック部と、
   前記クッション部を傾動させるための第１モータと、
   前記バック部を傾動させるための第２モータと、を備えたシート装置であって、
   前記クッション部を、クッション部の第１位置から、クッション部の第２位置まで傾動させる第１動作とともに、
   前記バック部を、バック部の第１位置から、バック部の第２位置まで傾動させる第２動作を行う際に、
   前記第１動作と前記第２動作を行う時間を同一時間に設定し、
   前記同一時間で前記第１動作が終わるように、前記第１動作の目標動作速度を設定し、
   前記同一時間で前記第２動作が終わるように、前記第２動作の目標動作速度を設定し、
   前記第１動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を前記第１モータに供給し、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を前記第１モータに供給し、その動作速度が前記第１動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を前記第１モータに供給し、
   前記第２動作を行っているときの動作速度を検出して、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度と同じ場合には、動作速度を維持するための電力を前記第２モータに供給し、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度より小さい場合には、動作速度を上げるためにより大きな電力を前記第２モータに供給し、その動作速度が前記第２動作の目標動作速度より大きい場合には、動作速度を下げるためにより小さな電力を前記第２モータに供給することを特徴とするシート装置。

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