(57)【要約】【課題】空気袋の膨張の完了を早期に判定しつつ、誤動作を抑制できる乗物用シートを提供する。【解決手段】本開示の一態様は、着席者を支持する支持面を有するシート本体と、シート本体に配置されると共に、空気の供給及び排出によって膨張及び収縮する少なくとも１つの空気袋と、少なくとも１つの空気袋に空気を供給する空気供給系統と、空気供給系統の制御により、支持面の形状変更を行う制御部と、を備える乗物用シートである。制御部は、少なくとも１つの空気袋における面圧の時間微分値が予め定めた下限値以上となった時点で、空気供給系統による少なくとも１つの空気袋への空気の供給を停止する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着席者を支持する支持面を有するシート本体と、
前記シート本体に配置されると共に、空気の供給及び排出によって膨張及び収縮する少なくとも１つの空気袋と、
前記少なくとも１つの空気袋に空気を供給する空気供給系統と、
前記空気供給系統の制御により、前記支持面の形状変更を行う制御部と、
を備える乗物用シートであって、
前記制御部は、前記少なくとも１つの空気袋における面圧の時間微分値が予め定めた下限値以上となった時点で、前記空気供給系統による前記少なくとも１つの空気袋への空気の供給を停止する、乗物用シート。
【請求項２】
請求項１に記載の乗物用シートであって、
前記下限値は、前記少なくとも１つの空気袋における前記面圧の時間微分値の傾きが変化する点での前記面圧の時間微分値より大きく、かつ、前記少なくとも１つの空気袋を膨張させ続けた際に前記面圧が最大値に到達する点での時間微分値より小さい、乗物用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、乗物用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
着席者の体型や姿勢にあわせて、シートバック等の支持面の形状を自動で調整可能な乗物用シートが公知である（特許文献１参照）。この乗物用シートでは、複数の空気袋の膨張によって、支持面の形状を変化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１８０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数の空気袋を用いて支持面の形状を調整する場合、空気袋の面圧を面圧センサにて検知し、面圧が予め規定した下限値以上になった場合に空気袋への空気の供給を停止する制御が一般に行われる。
【０００５】
しかし、膨張中の空気袋においては、面圧は膨張の後半に急激に増加するため、面圧の下限値を急激な膨張段階に含まれる値に設定すると、面圧の検知タイミングによっては、この下限値を大きく上回った後に空気の供給が停止される。また、面圧センサの出力にノイズがのった場合に、面圧が不十分な状態で空気の供給が停止する可能性がある。
【０００６】
本開示の一局面は、空気袋の膨張の完了を早期に判定しつつ、誤動作を抑制できる乗物用シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、着席者を支持する支持面（２３）を有するシート本体（２）と、シート本体（２）に配置されると共に、空気の供給及び排出によって膨張及び収縮する少なくとも１つの空気袋（３）と、少なくとも１つの空気袋（３）に空気を供給する空気供給系統（４）と、空気供給系統（４）の制御により、支持面（２３）の形状変更を行う制御部（５）と、を備える乗物用シート（１）である。
【０００８】
また、制御部（５）は、少なくとも１つの空気袋（３）における面圧の時間微分値が予め定めた下限値以上となった時点で、空気供給系統（４）による少なくとも１つの空気袋（３）への空気の供給を停止する。
【０００９】
このような構成によれば、空気袋（３）が膨張する際の立ち上がりタイミングが面圧よりも早く、かつ膨張の後半でもリニアに増加する面圧の時間微分値を用いることで、空気の供給停止のタイミングを早くする（つまり、供給を停止するための下限値を小さくする）ことができる。また、ノイズによる制御部（５）の誤動作を抑制することができる。
【００１０】
本開示の一態様では、下限値は、少なくとも１つの空気袋（３）における面圧の時間微分値の傾きが変化する点での面圧の時間微分値より大きく、かつ、少なくとも１つの空気袋（３）を膨張させ続けた際に面圧が最大値に到達する点での時間微分値より小さくてもよい。このような構成によれば、空気袋（３）への空気供給の終了判定を行うのに適した時間微分値の下限値が容易に設定できる。
【００１１】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態における乗物用シートを示す模式的な斜視図である。
【図２】図２Ａは、図１の乗物用シートのシートバックにおける複数のブロックの面圧検知エリアとサポートエリアとを示す模式的な正面図であり、図２Ｂは、図１の乗物用シートのシートクッションにおける複数のブロックの面圧検知エリアとサポートエリアとを示す模式的な平面図である。
【図３】図３は、図１の乗物用シートの空気供給系統と制御部とを示す構成図である。
【図４】図４Ａは、空気袋における面圧の時間変化を模式的に示すグラフであり、図４Ｂは、空気袋における面圧の時間微分値の時間変化を模式的に示すグラフである。
【図５】図５は、図３の制御部が実行する処理を概略的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す乗物用シート１は、シート本体２と、複数の空気袋３と、空気供給系統４（図３参照）と、制御部５（図３参照）とを備える。
【００１４】
本実施形態の乗物用シート１は、乗用車の座席シートとして使用される。なお、以下の説明及び各図面における方向は、乗物用シート１を乗物（つまり乗用車）に組み付けた状態における方向を意味する。また、本実施形態では、シート幅方向は、乗物の左右方向に一致し、シート前方は、乗物の前方に一致する。
【００１５】
＜シート本体＞
シート本体２は、図１に示すように、シートクッション２１と、シートバック２２とを備える。シートクッション２１は、着席者の臀部等を支持するための部位である。シートバック２２は、着席者の背部を支持するための部位であり、シートクッション２１に対してシート前後方向に揺動可能である。
【００１６】
また、シート本体２は、着席者を支持する支持面２３を有する。支持面２３は、シートクッション２１の上面とシートバック２２の正面とから構成される。つまり、支持面２３は、シートクッション２１とシートバック２２とに跨って設けられている。支持面２３は、後述する複数の空気袋３によって、形状が変化するように構成されている。
【００１７】
＜空気袋＞
複数の空気袋３は、シートクッション２１及びシートバック２２の内部に配置されている。
【００１８】
複数の空気袋３は、それぞれ、空気の供給及び排出によって膨張及び収縮が可能に構成された、いわゆるエアブラダーである。複数の空気袋３は、膨張又は収縮によって支持面２３の形状を着席者の姿勢に合わせて変更する。
【００１９】
複数の空気袋３は、１又は複数の空気袋３を含む複数のブロック３１Ａ−３１Ｈ（つまり、第１ブロック３１Ａ、第２ブロック３１Ｂ、第３ブロック３１Ｃ、第４ブロック３１Ｄ、第５ブロック３１Ｅ、第６ブロック３１Ｆ、第７ブロック３１Ｇ、第８ブロック３１Ｈ）に分割されている。
【００２０】
第１ブロック３１Ａは、右肩部に配置された１つの空気袋３を含む。第２ブロック３１Ｂは、左肩部に配置された１つの空気袋３を含む。第３ブロック３１Ｃは、ランバ（つまり脊椎が当たる部分）に上下に並んで配置された３つの空気袋３と、シートバック２２の骨盤部に左右に並んで配置された２つの空気袋３とを含む。
【００２１】
第４ブロック３１Ｄは、シートバック２２の右サイドに配置された１つの空気袋３を含む。第５ブロック３１Ｅは、シートバック２２の左サイドに配置された１つの空気袋３を含む。
【００２２】
第６ブロック３１Ｆは、シートクッション２１の骨盤部に左右に並んで配置された２つの空気袋３を含む。第７ブロック３１Ｇは、シートクッション２１の右サイドに配置された１つの空気袋３を含む。第８ブロック３１Ｈは、シートクッション２１の左サイドに配置された１つの空気袋３を含む。
【００２３】
第３ブロック３１Ｃが含む複数の空気袋３は、空気の供給及び収縮が同時に（つまり同期して）行われる。同様に、第６ブロック３１Ｆが含む複数の空気袋３は、空気の供給及び収縮が同時に行われる。
【００２４】
各ブロックには、各ブロックに含まれる１又は複数の空気袋３の面圧を測定する少なくとも１つの面圧センサが設けられている。各ブロックにおいて、複数の面圧センサが１つの空気袋３に取り付けられていてもよい。また、複数の空気袋３を含むブロックにおいて、１つの空気袋３のみに面圧センサが取り付けられてもよい。
【００２５】
図２Ａ，２Ｂに示すように、各ブロックにおける面圧センサの検知エリア３３は、各ブロックにおけるサポートエリア３２よりも大きく、かつ、サポートエリア３２を包含するように設けられるとよい。
【００２６】
なお、サポートエリア３２とは、各ブロックにおいて着席者と当接する（つまり、着席者の荷重が加わる）領域である。一部のブロック（例えば第３ブロック３１Ｃ）は、複数のサポートエリア３２を有する。
【００２７】
＜空気供給系統＞
空気供給系統４は、複数の空気袋３に空気を供給する。空気供給系統４は、図３に示すように、１つの空気ポンプ４１と、空気供給ライン４２と、第１供給弁４３Ａ、第２供給弁４３Ｂ、第３供給弁４３Ｃ、第４供給弁４３Ｄ、第５供給弁４３Ｅ、第６供給弁４３Ｆ、第７供給弁４３Ｇ及び第８供給弁４３Ｈとを有する。
【００２８】
空気ポンプ４１は、複数の空気袋３に供給するための空気を吐出する電動ポンプである。空気ポンプ４１は、シート本体２の内部に配置されている。なお、空気ポンプ４１が吐出する空気は、シート本体２の姿勢を調整する他の機器（図示省略）にも供給される。
【００２９】
空気供給ライン４２は、空気ポンプ４１の吐出口と複数の空気袋３とを接続している。空気供給ライン４２には、複数のブロック３１Ａ−３１Ｈが並列に接続されている。なお、複数の空気袋３を含むブロックにおいて、ブロック内の複数の空気袋３は、並列又は直列に接続されている。
【００３０】
複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈは、各ブロック３１Ａ−３１Ｈに対し１つずつ設けられ、複数のブロック３１Ａ−３１Ｈへの空気の供給を切り替える開閉弁である。複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈは、それぞれ、空気供給ライン４２の複数のブロック３１Ａ−３１Ｈへの分岐路に設けられている。複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈとしては、例えば、電磁弁が用いられる。
【００３１】
例えば、第１供給弁４３Ａが開のときは第１ブロック３１Ａに含まれる空気袋３に空気が供給可能とされ、第１供給弁４３Ａが閉のときは第１ブロック３１Ａに空気が供給されない。
【００３２】
＜制御部＞
制御部５は、空気供給系統４の制御により、シート本体２の支持面２３の形状変更処理を行う。
【００３３】
具体的には、制御部５は、空気ポンプ４１の運転又は停止と複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈの操作とによって、複数のブロック３１Ａ−３１Ｈを１つずつ、又は複数同時に膨張させ、支持面２３を所望の形状に変更する。
【００３４】
制御部５は、例えばマイクロプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体と、入出力部とを備えるマイクロコンピュータにより構成される。制御部５は、予め記憶されたプログラムを実行することで、空気ポンプ４１、複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈ等を制御する。なお、制御部５は、乗物に搭載されるエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ、図示省略）等の制御装置に組み込まれてもよい。
【００３５】
支持面２３の形状変更処理では、制御部５は、複数のブロック３１Ａ−３１Ｈから１又は複数のブロックを選択し、空気ポンプ４１の運転と、複数の供給弁４３Ａ−４３Ｈの切り替えとにより、選択した１又は複数のブロックに空気を供給する膨張処理を行う。
【００３６】
図４Ｂに示すように、制御部５は、選択された１又は複数のブロックにおける面圧（つまり選択された１又は複数のブロックに含まれる１又は複数の空気袋３の面圧の代表値）の時間微分値が予め定めた範囲内（つまり、下限値Ｓ１１以上）となるまで、各空気袋３に空気を供給する。
【００３７】
制御部５は、それぞれの空気袋３の面圧の時間微分値が下限値Ｓ１１以上となったと初めて検知した時点Ｔ１０において、空気供給系統４によるそれぞれの空気袋３への空気の供給を停止する。なお、時間微分値は、例えば、１００ｍｓｅｃ間隔で検知した各時刻における面圧の差により算出される。
【００３８】
図４Ｂに示す面圧の時間微分値は、空気袋３が膨張する際の立ち上がりタイミングが図４Ａに示す面圧よりも早く、かつ膨張の後半でもリニアに増加する。そのため、判定の指標として時間微分値を用いることで、空気の供給停止のタイミングを早くする（つまり、供給を停止するための下限値を小さくする）ことができる。その結果、次のブロックの膨張処理に移行する時間を短縮することができる。
【００３９】
また、面圧を時間微分することによって、面圧センサの出力に含まれるノイズが低減でされる。そのため、時間微分値を判定に用いることで、制御部５の誤動作を抑制することができる。
【００４０】
図４Ａ，４Ｂにおいて、点線で示すグラフは、時間微分値が下限値Ｓ１１以上となっても空気の供給を停止しなかった場合（つまり、膨張を継続した場合）の面圧及び時間微分値の時間変化である。
【００４１】
膨張処理における時間微分値の下限値Ｓ１１は、図４Ｂに示すように、面圧の時間微分値の傾きが変化する時点（つまり、単位時間当たりの膨張率が急増する時点）Ｔ１１での面圧の時間微分値Ｑ１より大きく、かつ、ブロックを膨張させ続けた際に面圧が最大値に到達する時点Ｔ１２での時間微分値Ｑ２より小さい値に設定される。
【００４２】
制御部５は、１又は複数のブロックの膨張処理を終えた後、異なる１又は複数のブロックを選択し、上記膨張処理を繰り返す。
なお、上記膨張処理における時間微分値の下限値Ｓ１１は、ブロックごと又は空気袋ごとに異なる値が設定されてもよい。
【００４３】
［１−２．処理］
以下、図５のフロー図を参照しつつ、制御部５が実行する支持面２３の形状変更処理について説明する。
【００４４】
本処理では、制御部５は、最初に、複数のブロック３１Ａ−３１Ｈから１又は複数のブロックを選択する（ステップＳ１１０）。ブロックの選択後、制御部５は、選択されたブロックに空気を供給する（ステップＳ１２０）。続いて、制御部５は、現在選択されているブロックそれぞれにおいて、空気袋３の面圧の時間微分値が予め定めた下限値以上か否か判定する（ステップＳ１３０）。
【００４５】
選択されているブロックにおける空気袋３の面圧の時間微分値が下限値未満の場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１２０に戻り、現在選択されているブロックに空気を供給し続ける。
【００４６】
選択されているブロックにおける空気袋３の面圧の時間微分値が下限値以上の場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、制御部５は、選択されているブロックにおける膨張処理を終了し、全ての複数のブロック３１Ａ−３１Ｈにおいて、膨張処理が完了したか否か判定する（ステップＳ１４０）。
【００４７】
全てのブロック３１Ａ−３１Ｈの膨張処理が完了している場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御部５は、本処理を終了させる。これにより、空気袋３の膨張による支持面２３の形状変更が完了する。
【００４８】
全てのブロック３１Ａ−３１Ｈの膨張処理が完了していない場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、制御部５は、ステップＳ１１０に戻って異なる１又は複数のブロックを選択し、ステップＳ１３０までの膨張処理を繰り返す。
【００４９】
［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）面圧の時間微分値を指標として用いることで、空気の供給停止のタイミングを早くする（つまり、供給を停止するための下限値を小さくする）ことができる。また、ノイズによる制御部５の誤動作を抑制することができる。
【００５０】
（１ｂ）時間微分値の下限値を、面圧の時間微分値の傾きが変化する時点Ｔ１１での面圧の時間微分値Ｑ１より大きく、かつ、ブロックを膨張させ続けた際に面圧が最大値に到達する時点Ｔ１２での時間微分値Ｑ２より小さくすることで、空気袋３への空気供給の終了判定を行うのに適した下限値が容易に設定できる。
【００５１】
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００５２】
（２ａ）上記実施形態の乗物用シート１における複数の空気袋３の数及び位置、並びに複数のブロックの数及び位置は、一例であり、任意に変更が可能である。また、複数の空気袋３は、シートクッション２１のみ、又はシートバック２２のみに配置されてもよい。
【００５３】
（２ｂ）上記実施形態の乗物用シート１において、制御部５は、各ブロック３１Ａ−３１Ｈに対し、膨張処理を２回以上行ってもよい。例えば、制御部５は、全ブロック３１Ａ−３１Ｈの面圧が一定値以上になるまで、膨張処理を繰り返してもよい。
【００５４】
（２ｃ）上記実施形態の乗物用シート１は、乗用車以外の自動車に用いられるシートや、自動車以外の例えば鉄道車両、船舶、航空機等の乗物に用いられるシートにも適用できる。
【００５５】
（２ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００５６】
１…乗物用シート、２…シート本体、３…空気袋、４…空気供給系統、５…制御部、
２１…シートクッション、２２…シートバック、２３…支持面、
３１Ａ−３１Ｈ…ブロック、３２…サポートエリア、３３…検知エリア、
４１…空気ポンプ、４２…空気供給ライン、４３Ａ−４３Ｈ…供給弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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