JP2010221931A - バイブレータ付きシートシステム - Google Patents

Abstract

【課題】シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにその利用者の操作入力に応じてそのシート上で振動を発生させるバイブレータの故障を早期に発見できるようにするバイブレータ付きシートシステムを提供すること。
【解決手段】シートＳに着座する乗員の快適性を向上させるためにその乗員の操作入力に応じてシートＳ上で振動を発生させるバイブレータＶを備えたバイブレータ付きシートシステムＳＹＳ１は、所定のタイミングで自動的にバイブレータＶの診断を実行する診断手段Ｅ１０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにその利用者の操作入力に応じてそのシート上で振動を発生させるバイブレータを備えたバイブレータ付きシートシステムに関し、特に、その利用者の操作入力に応じて初めて振動を開始させるというそのバイブレータの受動的な特性から故障が発見され難くなるのを防止する診断機能を備えたバイブレータ付きシートシステムに関する。

従来、シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにそのシート上で振動を発生させるバイブレータを備えた車両用シートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車両用シートは、シートバックの傾きに連動してバイブレータを前方又は下方に移動可能とし、且つ、バイブレータ押し付け力を調整可能とする機能を有することにより、バイブレータの効果を維持又は向上させ、快適性を向上させるようにする。

また、運転席シートの４箇所に振動体を設置した警報装置が知られている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照。）。この警報装置における４つの振動体はそれぞれ、異常や危険が存在する４つの方向（車両の右前方、左前方、右後方、及び左後方である。）に対応し、異常や危険の状態に応じて振動の大きさや周波数を変化させる。

また、シートベルトの締め忘れや運転者の居眠りを検出した場合に運転席に設置したバイブレータを振動させる警報装置も知られている（例えば、特許文献４又は特許文献５参照。）。

また、バイブレータの電源状態のチェックを行う技術として、携帯電話の着信を知らせるその携帯電話とは別体のセパレート式バイブレータにおける電池チェック方式が知られている（例えば、特許文献６参照。）。

この電池チェック方式は、セパレート式バイブレータと携帯電話との間を通信により対応付けた場合に、或いは、そのバイブレータに対応する携帯電話が電源オンとなった場合に、そのバイブレータを振動させることによって電池の容量が十分であることを使用者に知らせるようにする。

特開平１０−２７２０３３号公報 特開２００５−１３８６８５号公報 特開２００６−４４２９４号公報 実開平７−３０７９０号公報 特開２００７−５５３２１号公報 特開平１０−４２０２５号公報

しかしながら、特許文献１は、バイブレータの故障を発見するための方法については何ら開示しておらず、また、特許文献２〜６に記載の技術は何れも、シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにその利用者の操作入力に応じてそのシート上で振動を発生させるバイブレータに関するものではない。

本発明は、シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにその利用者の操作入力に応じてそのシート上で振動を発生させるバイブレータの故障を早期に発見できるようにするバイブレータ付きシートシステムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係るバイブレータ付きシートシステムは、シートに着座する乗員の快適性を向上させるために該乗員の操作入力に応じて該シート上で振動を発生させるバイブレータを備えたバイブレータ付きシートシステムであって、所定のタイミングで前記バイブレータの診断を実行する診断手段を備えることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係るバイブレータ付きシートシステムであって、前記診断手段による診断結果を乗員に通知する診断結果通知手段を更に備えることを特徴とする。

また、第三の発明は、第二の発明に係るバイブレータ付きシートシステムであって、前記診断結果通知手段は、運転席の前方に設置されたディスプレイに診断結果を表示することを特徴とする。

また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係るバイブレータ付きシートシステムであって、前記シートは、後部座席シート又は助手席シートであり、前記所定のタイミングは、イグニッションオン時であることを特徴とする。

また、第五の発明は、第四の発明に係るバイブレータ付きシートシステムであって、前記診断結果通知手段は、診断結果に応じた所定の振動パターンで運転席シートのバイブレータを振動させることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、シートに着座するシート利用者の快適性を向上させるためにその利用者の操作入力に応じてそのシート上で振動を発生させるバイブレータの故障を早期に発見できるようにするバイブレータ付きシートシステムを提供することができる。

本発明に係るバイブレータ付きシートシステムの構成例を示すブロック図（その１）である。 本発明に係るバイブレータ付きシートシステムを内蔵する座席の側部断面図である。 本発明に係るバイブレータ付きシートシステムを搭載した車両における車室の上面図（その１）である。 診断処理の流れを示すフローチャートである。 本発明に係るバイブレータ付きシートシステムの構成例を示すブロック図（その２）である。 本発明に係るバイブレータ付きシートシステムを搭載した車両における車室の上面図（その２）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係るバイブレータ付きシートシステムの構成例を示すブロック図であり、バイブレータ付きシートシステムＳＹＳ１は、制御部Ｅ、イグニッションスイッチＩＧ、操作スイッチＳＷ、振動センサＶＳ、回転センサＲＳ、バイブレータＶ、モータＭ、及びディスプレイＤＳＰを有し、各構成要素は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ＬＡＮプロトコルを用いながら多重通信線で接続されている。

制御部Ｅは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、運転席に隣接するセンターコンソール付近に設置され、複数の座席（例えば、左右の後部座席である。）に内蔵されるバイブレータＶ及びモータＭを集中制御できるよう、診断手段Ｅ１０及び診断結果通知手段Ｅ１１のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

なお、制御部Ｅは、各座席の背もたれ部に内蔵され、各座席に内蔵されるバイブレータＶ及びモータＭを個別に制御するようにしてもよい。

イグニッションスイッチＩＧは、イグニッションのオン・オフを切り替えるためのスイッチであり、例えば、ステアリングコラムに設置され、電子キー又はメカニカルキーによってイグニッションスイッチがオン状態となったことを表す信号を制御部Ｅに対して出力する。

操作スイッチＳＷは、シートシステムＳＹＳ１を操作するためのスイッチであり、例えば、後部座席のアームレストに設置され、後部座席に着座する乗員のスイッチ操作に応じてバイブレータＶのオン・オフ、後部座席の背もたれ部で発生させる振動の周波数又は強度等に関する制御信号を制御部Ｅに対して出力する。

ディスプレイＤＳＰは、各種情報を表示するための装置であり、例えば、インストルメントパネル内に設置されるマルチインフォメーションディスプレイやメータに含まれる液晶ディスプレイやＬＥＤ等であり、制御部Ｅの出力に応じてシートシステムＳＹＳ１の診断結果を表示する。

バイブレータＶは、振動を発生させるための装置であり、例えば、各座席の背もたれ部に内蔵され、制御部Ｅが出力する制御信号に応じた強度で振動を発生させる偏心ロータ式バイブレータである。

モータＭは、バイブレータＶを移動させるための装置であり、例えば、各座席の背もたれ部内でバイブレータＶと機械的に連係するように設置され、制御部Ｅが出力する制御信号に応じた周波数で乗員に振動を伝えられるよう、バイブレータＶを車両前後方向又は上下方向に移動させる。

振動センサＶＳは、バイブレータＶが発生させる振動を検出するためのセンサであり、例えば、各座席の背もたれ部内でバイブレータＶに併設され、３軸方向の加速度を読み取り、これを振動に比例した信号として取り出すことでバイブレータＶによる振動の大きさを検出し、検出した値を制御部Ｅに出力する。

回転センサＲＳは、モータＭの回転を検出するためのセンサであり、例えば、各座席の背もたれ部内でモータＭに併設され、モータＭの回転軸と共に回転する磁石による磁界の変化を固定的に設置されたＭＲ（Magnetic Resistance）素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことでモータＭの回転速度を検出し、検出した値を制御部Ｅに出力する。

図２は、座席Ｓの背もたれ部内におけるバイブレータＶ、モータＭ、振動センサＶＳ、及び回転センサＲＳの配置例を示す座席Ｓの側部断面図である。

図２で示されるように、制御部ＥとバイブレータＶ、モータＭ、振動センサＶＳ、及び回転センサＲＳとは配線を介して接続され、バイブレータＶは、制御部Ｅからの制御信号に応じて振動の発生・停止を切り替え、モータＭは、制御部Ｅからの制御信号に応じて回転の開始・停止を切り替える。

モータＭの回転運動は、例えば、ラック・アンド・ピニオン機構を利用して直線運動に変換され、バイブレータＶが結合されたラックを、図の双方向矢印で示す方向に移動させる。

図３は、車室内におけるシートシステムＳＹＳ１の各構成要素の配置例を示す車室の上面図であり、ステアリングコラムに設置されたイグニッションスイッチＩＧと、運転席前方のインストルメントパネル内に設置されたディスプレイＤＳＰと、右後部座席Ｓ（ＲＲ）の背もたれ部内に内蔵されたバイブレータＶ（ＲＲ）及びモータＭ（ＲＲ）と、左後部座席Ｓ（ＲＬ）の背もたれ部内に内蔵されたバイブレータＶ（ＲＬ）及びモータＭ（ＲＬ）と、後部座席の中央アームレストに設置された操作スイッチＳＷとが多重通信線ＣＷを介して相互に接続されている状態を示す。

なお、図の明確化のために振動センサ及び回転センサの図示が省略されているが、振動センサ及び回転センサは、図２に示すように各座席に内蔵され、それぞれ多重通信線ＣＷに接続されているものとする。

次に、制御部Ｅが有する各種手段について説明する。

診断手段Ｅ１０は、シートシステムＳＹＳ１を診断するための手段であり、例えば、イグニッションスイッチＩＧがオン状態となった場合に、バイブレータＶ及びモータＭを同時又は所定の順番で短時間だけ動作させ（バイブレータＶによる振動及びモータＭによるこの回転は、好適には、乗員が操作スイッチＳＷを操作したか否かにかかわらず実行される動作であるため乗員が認識できない程度のものであるが、乗員が認識できるものであってもよい。）、振動センサＶＳ及び回転センサＲＳの出力に基づいてバイブレータＶ及びモータＭが正常に動作しているか否かを判定することをその診断内容に含む。

また、診断手段Ｅ１０は、乗員が操作スイッチＳＷを操作した場合に操作スイッチＳＷが発し得る制御信号（例えば、バイブレータＶの振動を開始させるための制御信号やその振動の周波数を変更するための制御信号である。）を擬似的に操作スイッチＳＷから制御部Ｅに対して出力させ、操作スイッチＳＷからの制御信号に応じて制御部Ｅが正常に動作するか否かを判定するようにしてもよい。

このようにして、診断手段Ｅ１０は、シートシステムＳＹＳ１を構成する各構成要素の診断を実行し、その診断結果を診断結果通知手段Ｅ１１に対して出力する。

診断結果通知手段Ｅ１１は、診断手段Ｅ１０が出力する診断結果を乗員に通知するための手段であり、例えば、後部座席のバイブレーション機能を提供するシートシステムＳＹＳ１に対する診断の結果を運転席に着座する乗員（バイブレーション機能による快適性を直接的には享受しない乗員である。）が認識できるように、運転席前方に設置されたディスプレイＤＳＰに診断結果を表示させる。

なお、診断結果通知手段Ｅ１１は、その診断結果の内容に異常を含む場合に限りその診断結果の内容（例えば、バイブレータＶが動作しないことを通知する内容である。）をディスプレイＤＳＰに表示させ、その診断結果の内容が全て正常である場合にはその診断結果内容の表示を省略するようにしてもよい。

また、診断結果通知手段Ｅ１１は、後部座席のバイブレーション機能を提供するシートシステムＳＹＳ１に対する診断の結果を後部座席に着座する乗員（バイブレーション機能による快適性を直接的に享受する乗員である。）が認識できるように、後部座席の背もたれ部に内蔵されたバイブレータＶをその診断結果の内容に応じた所定の振動パターンで（操作スイッチＳＷにおける操作とは関係なく）振動させるようにしてもよい。

この場合、診断結果通知手段Ｅ１１は、例えば、バイブレータＶが正常であれば（操作スイッチＳＷにおける操作とは関係なく）バイブレータＶを一回だけ所定時間に亘って振動させ、バイブレータＶが異常であれば（操作スイッチＳＷにおける操作とは関係なく）モータＭによって振動を発生させないバイブレータＶを乗員の背中に押し付け、或いは、モータＭが異常であれば（操作スイッチＳＷにおける操作とは関係なく）バイブレータＶを二回だけ所定時間に亘って振動させるようにし、バイブレータＶの振動状態や振動回数を利用してその診断結果の内容を乗員に伝えるようにしてもよい。

また、診断結果通知手段１１は、後部座席のバイブレーション機能を提供するシートシステムＳＹＳ１に対する診断の結果を運転席に着座する乗員（バイブレーション機能による快適性を直接的には享受しない乗員である。）が認識できるように、運転席の背もたれ部に内蔵されたバイブレータ（診断結果を通知するための専用のバイブレータであってもよい。）をその診断結果の内容に応じた所定の振動パターンで振動させるようにしてもよい。

また、診断結果通知手段１１は、ディスプレイＤＳＰやバイブレータＶを用いた診断結果内容の通知に加えてスピーカ、アラーム、又はブザー等を用いた音声による通知を併用してもよい。

次に、図４を参照しながら、シートシステムＳＹＳ１が自己診断を実行し、その診断結果の内容を乗員に通知する処理（以下、「診断処理」とする。）について説明する。なお、図４は、診断処理の流れを示すフローチャートであり、制御部Ｅは、イグニッションスイッチＩＧからエンジンを始動させた旨を通知する信号を受信した場合に、この診断処理を実行するものとする。

最初に、制御部Ｅは、自己診断を実行する（ステップＳ１）。自己診断には、制御部Ｅ、操作スイッチＳＷ、バイブレータＶ、モータＭ、振動センサＶＳ、及び回転センサＲＳ等の診断が含まれる。

制御部Ｅは、自身（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等である。）が正常に動作することを確認した後、バイブレータＶ及びモータＭを診断するために、バイブレータＶ及びモータＭに対して短時間だけ電力を供給し、バイブレータＶ及びモータＭのそれぞれで所定の振動及び回転を実行させる。

制御部Ｅは、バイブレータＶが発生させた振動を振動センサＶＳで検出し、また、モータＭが発生させた回転を回転センサＲＳで検出することにより、バイブレータＶ及びモータＭのそれぞれが正常に動作するか否かを判定する。

このようにして、制御部Ｅは、シートシステムＳＹＳ１の各構成要素を診断し、シートシステムＳＹＳ１が正常であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

シートシステムＳＹＳ１が正常であると判定した場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、制御部Ｅは、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作する旨を通知するテキストメッセージ（例えば、“シートシステムは正常に動作します”である。）をディスプレイＤＳＰに表示させ、或いは、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作する旨を意味する振動パターンをバイブレータＶで発生させて、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作することを乗員に伝えた上で（ステップＳ３）、この診断処理を終了させる。

なお、制御部Ｅは、この場合、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作する旨を通知するテキストメッセージをディスプレイＤＳＰに表示させることなく、また、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作する旨を意味する振動パターンをバイブレータＶで発生させることもなく、この診断処理を終了させるようにしてもよい。何らの通知も行わないことによって、シートシステムＳＹＳ１が正常に動作することを実質的に乗員に伝えられるからである。

一方、シートシステムＳＹＳ１が異常であると判定した場合（ステップＳ２のＮＯ）、制御部Ｅは、異常箇所を伝えるテキストメッセージ（例えば、“バイブレータが動作しません”である。）をディスプレイＤＳＰに表示させ、或いは、異常箇所を伝える振動パターンをバイブレータＶで発生させて異常箇所を乗員に伝え（ステップＳ４）、バイブレータＶ又はモータＭの駆動が可能であったとしてもバイブレータＶ及びモータＭの駆動を禁止した上で（ステップＳ５）、この診断処理を終了させる。シートシステムＳＹＳ１が異常である状態のままバイブレータＶ又はモータＭを駆動させ、制御できない振動を乗員に伝えてしまうのを防止するためである。

以上の構成により、シートシステムＳＹＳ１は、乗員が積極的にバイブレーション機能を利用しようとする前に、配線不具合（断線）ばかりでなく、バイブレータＶやモータＭの故障を含めた詳細な診断を実行し、その診断結果の内容を詳細に乗員に伝えることができる。

また、シートシステムＳＹＳ１は、シートシステムＳＹＳ１（バイブレータＶ）による快適性を享受する乗員（例えば、後部座席に着座する乗客である。）と診断結果の内容を認識すべき乗員（車両管理責任者である運転者である。）とが異なる場合であっても、その診断結果の内容を認識すべき乗員に対して確実に診断結果の内容を伝えることができる。

次に、図５及び図６を参照しながら、バイブレータ付きシートシステムの別の実施例について説明する。

シートシステムＳＹＳ２は、左右の後部座席Ｓ（ＲＲ）、Ｓ（ＲＬ）に加えて運転席Ｓ（ＦＲ）及び助手席Ｓ（ＦＬ）にもバイブレータＶ（ＦＲ）、Ｖ（ＦＬ）及びモータＭ（ＦＲ）、Ｍ（ＦＬ）を備え、また、操作スイッチＳＷ（Ｒ）に加えて操作スイッチＳＷ（Ｆ）を備え、更に、通信モジュールＴＣＭを備える点で、シートシステムＳＹＳ１と相違するが、他の点において共通する。

操作スイッチＳＷ（Ｆ）は、運転席Ｓ（ＦＲ）並びに助手席Ｓ（ＦＬ）におけるバイブレータＶ（ＦＲ）、Ｖ（ＦＬ）及びモータＭ（ＦＲ）、Ｍ（ＦＬ）を振動或いは回転させるための操作スイッチであり、左右の後部座席Ｓ（ＲＲ）、Ｓ（ＲＬ）におけるバイブレータＶ（ＲＲ）、Ｖ（ＲＬ）及びモータＭ（ＲＲ）、Ｍ（ＲＬ）を振動或いは回転させるための操作スイッチ（Ｒ）に対応するものである。

通信モジュールＴＣＭは、車両と外部との間の通信を制御するための装置であり、例えば、携帯電話周波数や特定小電力無線周波数を用いて診断手段１０による診断結果の内容を外部の通信センタに送信できるようにする。

シートシステムＳＹＳ２において、制御部Ｅは、イグニッションスイッチＩＧからエンジンを始動させた旨を通知する信号を受信した場合に、自身（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等である。）が正常に動作することを確認した後、各座席における四つのバイブレータＶ（ＦＲ）、Ｖ（ＦＬ）、Ｖ（ＲＲ）、Ｖ（ＲＬ）及び四つのモータＭ（ＦＲ）、Ｍ（ＦＬ）、Ｍ（ＲＲ）、Ｍ（ＲＬ）を診断するために、それぞれに対して短時間だけ電力を供給し、それぞれで所定の振動及び回転を実行させる。

制御部Ｅは、各バイブレータが発生させた振動を各バイブレータに対応する振動センサで検出し、また、各モータが発生させた回転を各モータに対応する回転センサで検出することにより、四つのバイブレータ及び四つのモータのそれぞれが正常に動作するか否かを判定する。

このようにして、制御部Ｅは、シートシステムＳＹＳ２の各構成要素を診断し、シートシステムＳＹＳ２が異常であると判定した場合、異常箇所を伝えるテキストメッセージ（例えば、“助手席のモータが動作しません”である。）をディスプレイＤＳＰに表示させ、或いは、異常箇所を伝える振動パターンを運転席Ｓ（ＦＲ）のバイブレータＶ（ＦＲ）で発生させて異常箇所を運転者に伝え、異常箇所を含む座席におけるバイブレータ及びモータの駆動を禁止する。

更に、制御部Ｅは、通信モジュールＴＣＭを介して異常箇所を伝える信号を通信センタに送信し、修理センタやカーディーラーがシートシステムＳＹＳ２の構成要素で故障が発生したことを迅速に認識できるようにする。

以上の構成により、シートシステムＳＹＳ２は、シートシステムＳＹＳ１が実現する有利な効果に加え、診断結果の内容を乗員以外の者にも詳細に伝えることができる。

また、シートシステムＳＹＳ２は、イグニッションスイッチＩＧからエンジンを始動させた旨を通知する信号を受信した場合に診断処理を実行させるが、乗員不在時に診断処理を実行させ、通信モジュールＴＣＭを通じてその診断結果の内容を外部に発信することにより、遠隔地にいる車両の所有者や修理担当者等に診断結果の内容を詳細に伝えることができる。

この場合、シートシステムＳＹＳ２は、故障した構成部品の取り換えに要する時間（例えば、部品調達時間及び取り換え作業時間を含む。）、次にその車両（シートシステムＳＹＳ２）を利用する日時（スケジュール）等に基づいて診断処理を実行する時期を予め設定しておき、設定しておいた日時となった場合に乗員の在不在にかかわらず自動的に診断処理を実行させるようにする。

これにより、シートシステムＳＹＳ２は、次にその車両（シートシステムＳＹＳ２）を利用するときに、シートシステムＳＹＳ２を確実に動作させることができる状態にしておくことが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、座席は、シートポジションの調整を電動で行うパワーシートであってもよく、複数のシートポジションを記憶するメモリ機能を備えたパワーシートであってもよい。

ＣＷ 多重通信線
ＤＳＰ ディスプレイ
Ｅ 制御部
ＩＧ イグニッションスイッチ
Ｍ、Ｍ（ＦＲ）、Ｍ（ＦＬ）、Ｍ（ＲＲ）、Ｍ（ＲＬ） モータ
ＲＳ 回転センサ
Ｓ、Ｓ（ＦＲ）、Ｓ（ＦＬ）、Ｓ（ＲＲ）、Ｓ（ＲＬ） 座席
ＳＷ、ＳＷ（Ｆ）、ＳＷ（Ｒ） 操作スイッチ
ＳＹＳ１、ＳＹＳ２ シートシステム
ＴＣＭ 通信モジュール
Ｖ、Ｖ（ＦＲ）、Ｖ（ＦＬ）、Ｖ（ＲＲ）、Ｖ（ＲＬ） バイブレータ
ＶＳ 振動センサ

Claims (5)

1. シートに着座する乗員の快適性を向上させるために該乗員の操作入力に応じて該シート上で振動を発生させるバイブレータを備えたバイブレータ付きシートシステムであって、
   所定のタイミングで前記バイブレータの診断を実行する診断手段を備える、
   ことを特徴とするバイブレータ付きシートシステム。
2. 前記診断手段による診断結果を乗員に通知する診断結果通知手段を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のバイブレータ付きシートシステム。
3. 前記診断結果通知手段は、運転席の前方に設置されたディスプレイに診断結果を表示する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のバイブレータ付きシートシステム。
4. 前記シートは、後部座席シート又は助手席シートであり、
   前記所定のタイミングは、イグニッションオン時である、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のバイブレータ付きシートシステム。
5. 前記診断結果通知手段は、診断結果に応じた所定の振動パターンで運転席シートのバイブレータを振動させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のバイブレータ付きシートシステム。