用於車輛的椅裝置的製作方法
2023-06-03 13:40:51
專利名稱：用於車輛的椅裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車輛的椅裝置，特別是涉及一種包含用來改變椅身狀態的致動器的用於車輛的椅裝置。
背景技術：
一個已知的用於車輛的椅裝置發表在日本專利特開第2000-225877A2號公報上。上述已知的發表在日本專利特開第2000-225877A2號公報上的用於車輛的椅裝置探測到上述車輛接近障礙物物等時，根據表示探測到的接近的障礙物的探測信號，使設置椅身(例如，彈性坐墊和靠背)上的振蕩器振蕩。這樣，將車輛接近障礙物物的情況通知車輛駕駛人員。
另一個已知的用於車輛的椅裝置發表在美國專利特開第4396220B1號公報上。上述已知的發表在美國專利特開第4396220B1號公報上的用於車輛的椅裝置檢測出自身車輛的一側碰撞並且基於指出上述一側碰撞方向的探測信號移動上述椅身使其遠離上述車輛一側表面。結果，上述車輛的乘員可以遠離上述車輛的上述一側表面從而為乘員提高了安全係數。
利用上述已知的發表在日本專利特開第2000-225877A2號公報上的用於車輛的椅裝置的結構，將障礙物接近等情況報告給駕駛人員，但是通過改變上述椅身的狀態不能增加乘員的安全係數。
雖然與車輛速度很大關係，一般從探測到障礙物物等的存在到碰撞的時間大概估計是十分之幾秒鐘。因此，利用上述已知的發表在美國專利特開第4396220B1號公報上的用於車輛的椅裝置的上述結構，需要預先確定更快的上述致動器的上述運轉速度以使得在上述時間內完成上述椅身到安全位置的轉移。雖然如此，但是假如為了調節上述椅身的上述位置而利用致動器移動上述椅身的話，更快的移動速度破壞了乘員對椅身位置的調整，從而不能穩重優雅地進行駕駛。
因此，需要一種在障礙物接近時很快地改變椅身的狀態並且不會因調節上述椅身的上述位置而失去舒適的操作感覺的用於車輛的椅裝置。
發明內容
按照上述情況，本發明提供一種用於車輛的椅裝置，該裝置包括一個含有適合安裝在上述車輛上的基座部分和相對於上述基座部分可移動的移動部分的椅身、一個以第一運轉速度和比上述第一運轉速度快的第二運轉速度運轉的致動器。上述致動器相對於上述基座部分移動上述移動部分。上述用於車輛的椅裝置還包括一個當探測到上述車輛接近障礙物時用來控制上述致動器以第二運轉速度轉動的控制裝置。
按照本發明，當探測出障礙物相對於上述車輛接近時，利用上述控制裝置改變上述致動器的上述運轉速度，使其以上述第二運轉速度進行運轉，從而使上述椅身的上述移動部分相對於上述椅身的上述基座部分移動，快速地將上述椅身的狀態改變成預定的安全狀態。由於在正常使用下調節上述椅身的位置時，是以上述第一運轉速度來運轉上述致動器，所以不會損害操作感覺。
通過以下附圖，詳細說明本發明的上述特徵和另外一些特徵。
圖1是表示本發明的一個實施例的方框圖；圖2是表示椅身的透視圖；圖3是表示直流電動機的轉矩和轉動速度之間關係的曲線圖；圖4是表示控制器操作的流程圖。
具體實施例方式
下面參考圖表說明，闡釋本發明的一個實施例。
如圖1所示，用於車輛的椅裝置1包括椅身6。上述椅身6包括一個彈性坐墊6b(即作為一個基座部分)和一個由傾斜機構6c(如圖2所示)支撐的相對於上述彈性坐墊6b可旋轉的靠背6a(即作為一個移動部分)。相對於上述彈性坐墊6b的上述靠背6a的傾斜角度(即斜倚角度)用來表示上述椅身的狀態。上述椅身6包括上述靠背6a、上述彈性坐墊6b、作為機械結構的上述傾斜機構6c、作為機械結構的相對於地面沿上述車輛的縱向方向可移動地支撐上述彈性坐墊6a和上述靠背6b的滑動機構6d(如圖2所示)。相對於地面沿上述縱向方向的上述彈性坐墊6a和上述靠背6b的位置用來表示上述椅身6的狀態。此時，上述彈性坐墊6a和上述靠背6b作為上述用於車輛的椅裝置的上述椅身的上述移動部分，並且上述滑動機構6d作為上述用於車輛的椅裝置的上述椅身的上述基座部分。
上述用於車輛的椅裝置1還包括一個雷射雷達傳感器2(即作為一個檢測裝置)、一個用來檢測車輛3的行駛速度(即車輛速度)的車輛速度傳感器4、一個駕駛位置調節開關5(即作為一個操作裝置)、用來調節上述靠背6a的相對於上述彈性坐墊6b的上述傾斜角度(即斜倚角度)的一個致動器7和一個控制器8(即作為一個控制裝置)。
上述雷射雷達傳感器2設置在上述車輛3的正面部分，向上述車輛3前面發射上述雷射，以檢測上述雷射遇到障礙物S(例如，在上述車輛3前面行駛的車輛)後返回為止的時間等。其後，上述雷射雷達傳感器2基於上述檢測到的時間等來計算出上述前方是否存在障礙物，並且計算出與上述障礙物S的相對距離和相對速度，並將上述信息輸出到上述控制器8。
上述車輛速度傳感器4設置在例如變速箱的輸出軸的背面部分。上述車輛速度傳感器基於上述變速箱的轉動速度檢測上述車輛速度並且將上述信息輸出到上述控制器8。
駕駛位置調節開關5在上述椅身6上的駕駛人員(例如，司機)的操作下向上述控制器8輸出在上述操作下表示該操作的ON(開啟)信號。上述ON信號在駕駛人員操作駕駛位置調節開關5時一直輸出到上述控制器8上並且當上述操作取消時停止上述輸出。
上述致動器7為了調節上述椅身6的上述靠背6a的上述傾斜角度而連接在上述椅身6的上述傾斜機構上。上述致動器7在低速側(即作為第一運轉速度)和高速側(即作為第二運轉速度)之間改變響應速度，以依照來自上述控制器8的上述驅動信號選擇在預定響應速度下運轉。
相當於數字電腦的控制器8包括一個CPU(中央處理單元)8a、一個存儲各種程序和數據等的存儲器8b。上述控制器8根據來自駕駛位置調節開關5的上述ON信號，向上述致動器7發出以在低速側的響應速度操作上述致動器7的驅動信號。上述控制器8基於利用上述車輛速度傳感器4獲得的上述車輛速度信息和利用上述雷射雷達傳感器2獲得的上述障礙物S的相對距離和相對速度來探測出上述障礙物接近上述車輛。當探測出上述車輛3接近障礙物S時，上述驅動信號輸出到上述致動器7上，以在上述高速側使用上述響應速度操作上述致動器7，從而將上述椅身6的上述靠背6a的上述傾斜角度設定是預先儲存在上述存儲器8b上的作為預定安全狀態的預定安全角度。上述靠背6a的上述安全角度設定為在預定狀態下進行碰撞實驗時對乘員(即人體模型)產生的衝力低於預定值時的上述靠背6a的傾斜角度範圍內。
下面闡述按照本發明的上述實施例的上述椅身6和上述致動器7。如圖2所示，上述椅身6包括一對相對於上述車輛3的上述底部沿上述車輛縱向方向由上述滑動機構6d可移動地(即滑動地)支撐的下臂11，11、一個經過可圍繞橫跨上述下臂11，11的連接杆12軸線轉動的上述傾斜機構6c可旋轉地與上述下臂11相連接的靠背框架13。上述下臂11，11和上述靠背框架13分別作為上述彈性坐墊6b和上述靠背6a的支架。
沿上述靠背框架13提供的上述致動器7設置在上述連接杆12的第一側(即圖2中的左側)。上述致動器7包括一個第一直流電動機21、一個第二直流電動機22和一個減速器(decelerator)23。上述第一直流電動機21和上述第二發動機22具有例如相同的規格。上述第二直流電動機22的轉動軸22a連接到串聯或連續穿過上述第一直流電動機21的外殼的上述第一直流電動機21的轉動軸。因此，上述第一直流電動機21的上述轉動軸的上述轉動速度通過從上述第一直流電動機21的單獨驅動切換成上述第一直流電動機21與上述第二發動機22共同驅動的方式而從低速切換成高速。
如圖3表示的上述直流電動機21，22的上述轉矩和上述轉動速度之間的關係，建立了在第一直流電動機21的上述單獨驅動下的基於上述轉矩T0和上述轉動速度N0的線性函數。假設當上述第一直流電動機21單獨驅動時，上述第二直流電動機22不會起負荷的作用。另一方面，當切換成由上述第一和第二直流電動機21，22兩者共同驅動時，建立了基於顯示為上述轉矩T0大約兩倍的轉矩T0』和上述轉動速度N0的線性函數。假定用來使上述靠背框架13傾斜的上述轉矩(即負荷)固定為轉矩T1時，上述轉動速度將會增加一個上述第一直流電動機21的單獨驅動下的線性函數與在第一和第二直流電動機21，22兩者共同驅動下的線性函數之間的差值ΔN。因此，上述第一直流電動機21的上述轉動軸的上述轉動速度通過從由第一直流電動機21單獨驅動切換成由上述第一和上述第二直流電動機21，22驅動來從低速切換成高速。
上述減速器23連接在上述第一直流電動機21的上述轉動軸上。上述減速器23以預定減速比率來降低上述第一直流發動機21的轉動軸的旋轉速度，從而利用上述傾斜機構6c來使上述靠背框架13繞上述連接杆12的軸線轉動。這樣，調節並決定上述靠背框架13的上述傾斜角度。通過將上述第一直流電動機21的上述轉動軸的上述旋轉速度從低速切換成高速，根據經過上述減速器23的上述靠背框架13的傾斜運動上述致動器7的上述響應速度從低速切換成高速。
下面解釋按照本發明的上述實施例的上述用於車輛的椅裝置的運行情況。駕駛人員在通常使用時為調節上述靠背6a(即靠背框架13)的傾斜角度而操作駕駛位置調節開關5。此時，上述控制器8基於來自駕駛位置調節開關5的ON信號使上述致動器7運動從而移動上述靠背框架13。在上述的操作情況下，上述控制器8從規定電壓的電池僅傳送電力到上述第一直流電動機21，以使上述第一直流電動機21單獨運轉，從而以低速側的響應速度驅動上述致動器7。在上述第一直流電動機21的單獨運動下，上述控制器8可以使上述第二直流電動機22的電力供應接點短路從而上述第二直流電動機22不會起負荷的作用。否則，上述第二直流電動機22可以起負荷作用，上述第二直流電動機22的負荷可能會使上述致動器7的上述響應速度降低。
另一方面，當上述控制器8利用上述雷射雷達傳感器2檢測到的與障礙物S的相對距離和相對速度、以及利用上述車輛速度傳感器4檢測到的車輛速度探測出障礙物S接近時，上述控制器8開動上述致動器7來移動上述靠背6a(即座位框架13)直到達到預定安全角度。在探測出障礙物S接近上述車輛後的操作時，上述控制器8提供電力到上述第一和第二直流電動機21，22來切換到上述第一和上述第二直流電動機21，22驅動從而以上述高速側的響應速度驅動上述致動器7。在上述操作中，上述控制器8通過提供到上述第一直流電動機(和上述第二直流電動機)的電流總量(即電池電力提供時間)來監控上述靠背6a的上述傾斜角度，並且通過上述電流總量來判定上述傾斜角度是否達到安全角度。
根據圖4解釋上述控制器8的操作情況。另外，只要向上述控制器8供電，上述控制器8的上述CPU8a就一直監控從上述駕駛位置調節開關5輸出的ON信號的存在。此外，利用上述雷射雷達傳感器2檢測的與障礙物S的相對距離信息和相對速度信息以及利用上述車輛速度傳感器4檢測的上述車輛速度信息就一直輸入到上述CPU8a以基於上述信息探測障礙物S接近上述車輛3。
上述控制器8的上述CPU8a基於來自駕駛位置調節開關5的上述ON信號的存在來判斷駕駛人員是否操作駕駛位置調節開關5。如果通過操作駕駛位置調節開關5將上述ON信號輸入到上述控制器8，在步驟S2上述CPU8a判斷駕駛位置調節開關5的上述操作，從而輸出上述驅動信號，驅動上述致動器7的上述第一直流電動機21。因此，上述致動器7以低速側的響應速度進行運轉。在步驟S3，基於上述ON信號的存在判斷是否取消了駕駛位置調節開關5的操作。假如上述ON信號輸入到上述控制器8，流程就回到步驟S2，保持上述第一直流電動機21運轉。假如停止上述ON信號的輸入的話，上述CPU8a就判斷取消了駕駛位置調節開關5的操作，從而在步驟S4停止上述第一直流電動機21的運轉。
在步驟S1中，當上述ON信號沒有從駕駛位置調節開關5中輸出從而駕駛人員判斷駕駛位置調節開關5沒有被操作時，上述CPU8a在步驟S5判斷上述CPU8a是否基於上述車輛速度傳感器4檢測的上述車輛速度信息、上述雷射雷達傳感器2檢測的與障礙物S的相對距離和相對速度信息來檢測障礙物S相對於上述車輛3的接近情況。當上述CPU8a探測出障礙物S接近時，上述CPU8a在步驟S6輸出上述驅動信號使上述第一直流電動機21和上述第二直流電動機22開動。因此，上述致動器7以高速側的響應速度運轉。在步驟S7，直到上述靠背6a的上述傾斜角度達到上述安全角度(即上述椅身6達到安全狀態)，上述流程返回到步驟S6來保持驅動上述第一直流電動機21和上述第二直流電動機22。當上述靠背6達到安全角度時，上述第一直流電動機21和上述第二直流電動機22的運轉在步驟S8停止。
根據上述實施例的結構，取得以下效果。根據本發明的上述實施例的結構，當利用上述控制器8探測到障礙物S相對於上述車輛3接近時，通過利用上述控制器8將上述致動器7的上述響應速度切換成高速的方式，能夠快速地將上述椅身6(即上述椅身6a的上述傾斜角度)的狀態轉變成上述預定安全狀態(即安全傾斜角度)。在正常使用下調節上述椅身6的狀態，通過將上述致動器7的上述響應速度切換成低速來操作上述致動器7，不會損壞穩重優雅的操作方式，從而獲得了舒適的操作感覺。
根據本發明的上述實施例的結構，通過利用上述第一和上述第二直流電動機21，22的上述轉動軸串聯的簡單結構，可以提供能夠改變上述響應速度的上述致動器7。本發明的上述實施例的上述結構可以作如下改變。
根據本發明的上述實施例的上述結構，上述第一直流電動機21和上述第二直流電動機22的規格可以互不相同。雖然在上述實施例中兩個直流電動機串聯在一起作為驅動部件，但是上述致動器可以包括多於三個一起串聯的直流電動機。因此，可以開動多數個直流電動機來將上述致動器的上述響應速度切換成更高的速度。
雖然按照上述實施例通過提供給上述第一直流電動機21(上述第二直流電動機22)的上述電流量(即電池提供電力的時間)來檢測上述靠背6a的傾斜角度，也可以利用含有霍爾元件等的旋轉位置傳感器來檢測上述靠背6a的傾斜角度。假如提供一個用來選擇性地限制或引導上述靠背6a的上述傾斜角度到安全角度的機構的話，就可以持續輸入給上述第一直流電動機21和上述第二直流電動機22電力直到確定上述安全角度。
雖然在上述實施例中，上述第一和上述第二直流電動機21，22被用作當驅動部件，但只要能夠同時驅動例如多個部件，從而將上述致動器的響應速度切換到高速側，也可以使用其他的驅動部件。
根據本發明的上述實施例的上述結構，改變同時驅動的直流電動機的數量，從而改變上述致動器7的響應速度。與此對應，假如電源部件(例如，電流源或電壓源)能夠在上述高輸出狀態和上述低輸出狀態之間進行切換並且上述致動器包括一個單獨的驅動部件(例如，直流電動機)的話，也可以通過改變上述電源部件的狀態來改變上述致動器的上述響應速度。假如探測出障礙物S接近的話，上述致動器的上述電源部件切換成上述高輸出側的狀態。
例如，通過相對於上述致動器執行從電池的供給時間的PWM(脈衝寬度調節)控制，上述電源的狀態在上述高(速)輸出端的狀態和上述低(速)輸出端的狀態之間切換，從而改變上述致動器的響應速度。
而且，假如上述致動器包括一個可以切換成多數個變速級的減速部件裝置(即減速器)的話，也可以切換上述減速器的變速級，從而改變上述致動器的上述響應速度。假如探測出障礙物S接近的話，上述致動器的上述減速部件切換到在更高速側的變速級。
根據上述的實施例，本發明的上述實施例適用於調節作為上述椅身6的狀態的上述靠背6a的傾斜角度(即上述傾斜角度)的裝置。與此對應，本發明的上述實施例的上述結構也適用於例如調節相對於上述車輛的底部沿上述車輛的縱向方向的上述椅身6的位置(即相對於上述車輛的儀錶板的相對位置)、相對於上述底部沿上述車輛側面方向的上述椅身6的位置(即相對於上述車輛側面的相對位置)、上述彈性坐墊6b相對於上述底部的高處位置(即下臂11)、沿上述縱向方向的頭靠的高度和位置等的裝置。
本發明的上述實施例中的障礙物S可以為例如在車輛前行駛的車輛、停止的車輛、在前方倒車的車輛等等。
根據本發明的上述實施例，可以檢測出車輛3接近位於上述車輛3前方的障礙物S(例如，前方行駛的車輛)。與此對應，也可以在上述車輛3的背面部分設置另一個雷射雷達傳感器以檢測車輛3接近障礙物(例如，後面行駛的車輛)的情況。而且，也可以在上述車輛3的側面設置另一個雷射雷達傳感器以檢測上述車輛3接近位於上述車輛3一側的障礙物的情況。此時，可以利用毫米波雷達和圖象等檢測障礙物的接近情況。
雖然根據本發明的上述實施例，利用上述控制器8檢測出障礙物的接近情況，但是也可以利用不同於上述控制器8的另一個控制器檢測出上述障礙物S的接近情況並且將表示上述障礙物S接近的信號輸出到上述控制器8。
在以上說明中描述了本發明的原理、提出的實施例和操作模式。然而，上述需要得到保護的發明沒有限制於所發表的特有實施例來進行解釋。此外，應把以上描述的實施例看作是說明而不是限制。在沒有脫離本發明精神的情況下，也可以產生變化、改變以得到其他等價裝置。因此，需要強調的是在權利要求書中定義的本發明的精神和範疇內的所有變化、改變和等價都被包括在內。
權利要求
1.一種用於車輛的椅裝置，包括包括適合安裝在上述車輛上的基座部分(6b)和相對於上述基座部分可移動的移動部分(6a)的椅身(6)、相對於上述基座部分移動上述移動部分的致動器(7)、當探測到相對於上述車輛障礙物接近時用來控制上述致動器操作的控制裝置(8)，其特徵在於上述致動器構造為以第一運轉速度和比上述第一運轉速度快的第二運轉速度進行運轉，當檢測到相對於上述車輛障礙物接近時上述控制裝置控制上述致動器以上述第二運轉速度進行運轉。
2.根據權利要求1所述的用於車輛的椅裝置，其特徵在於上述控制裝置控制上述致動器以上述第二運轉速度運轉，直到上述椅身的狀態呈現出預定安全狀態。
3.根據權利要求1所述的用於車輛的椅裝置，還包括由車輛的車裡面的人操作的操作裝置(5)，其中上述控制裝置基於來自上述操作裝置的信號控制上述致動器以上述第一運轉速度運轉。
4.根據權利要求1所述的用於車輛的椅裝置，還包括具有雷射雷達傳感器的用來探測相對於車輛障礙物接近的探測裝置(2)。
5.根據權利要求1所述的用於車輛的椅裝置，其特徵在於上述致動器包括多個驅動部件；根據同時開動的驅動部件的數量，上述致動器的上述運轉速度切換成上述第一運轉速度和上述第二運轉速度；以及當探測到障礙物接近時，上述控制裝置通過同時驅動多個上述致動器的驅動部件控制上述致動器以上述第二運轉速度操作上述致動器。
6.根據權利要求5所述的用於車輛的椅裝置，其特徵在於多個驅動部件包括第一直流電動機和第二直流電動機；上述第一直流電動機和上述第二直流電動機的轉動軸串聯連接；並且上述控制裝置控制上述傳感器同時驅動上述第一和上述第二直流電動機直到上述椅身達到預定安全狀態。
7.根據權利要求6所述的用於車輛的椅裝置，還包括由上述車輛的車裡面的人操作的操作裝置(5)，其中上述控制裝置基於來自上述操作裝置的信號控制上述致動器單獨驅動上述第一直流電動機。
8.根據權利要求1所述的用於車輛的椅裝置，其特徵在於上述椅身包括適合支撐在上述車輛底部上的彈性坐墊和相對於上述彈性坐墊可旋轉地支撐的靠背，上述基座部分包括上述彈性坐墊並且上述移動部分包括上述靠背，以及上述控制裝置控制上述致動器以上述第二運轉速度運轉直到相對於上述彈性坐墊的上述靠背的傾斜角度達到預定安全角度。
全文摘要
用於車輛的椅裝置包括一個含有適合安裝在上述車輛上的基座部分和一個相對於上述基座部分可移動的移動部分的椅身、一個安裝用來以第一運轉速度和比上述第一運轉速度快的第二運轉速度操作的致動器。上述致動器相對於上述基座部分移動上述移動部分。上述用於車輛的椅裝置還包括一個當探測到上述車輛接近障礙物時用來控制上述致動器以第二運轉速度動作的控制裝置。
文檔編號B60R21/00GK1600602SQ200410011870
公開日2005年3月30日 申請日期2004年9月24日 優先權日2003年9月25日
發明者山田幸史, 伊東定夫, 二本松英雄 申請人:愛信精機株式會社