车辆用座椅装置的制作方法

文档序号:15743541发布日期:2018-10-23 22:41阅读:122来源:国知局

本发明涉及一种车辆用座椅装置。



背景技术:

以往,公开一种涉及旋转机构的技术,该旋转机构使用电动马达使供乘员落座的座椅主体向横摆方向旋转(例如,参照日本特开昭61-278438号公报)。



技术实现要素:

然而,在以往的技术中,因为座椅主体的旋转速度依赖于电动马达的性能,所以座椅主体有时无法迅速地返回到可驾驶的位置。

本发明的技术方案的目的之一在于,提供一种能够使座椅主体迅速地返回到可供乘员驾驶的位置的车辆用座椅装置。

(1)本发明的一技术方案的车辆用座椅装置具有:座椅主体,其供乘员落座;第1齿轮,其与所述座椅主体连结;第2齿轮,其能够与所述第1齿轮啮合;旋转机构,其通过使与所述第1齿轮处于啮合状态的所述第2齿轮旋转而使所述座椅主体从基准朝向向横摆方向旋转;施力部,在利用所述旋转机构使所述座椅主体进行了旋转的情况下,该施力部朝向与旋转方向相反的方向施加作用力;以及解除控制部,其用于解除所述第1齿轮和所述第2齿轮的啮合,并且利用由所述施力部预先施加的作用力使所述座椅主体旋转返回所述基准朝向。

(2)上述车辆用座椅装置还具有限制部,在利用所述施力部使所述座椅主体返回所述基准朝向的情况下,该限制部限制所述座椅主体的旋转速度。

(3)在上述车辆用座椅装置中,也可以是,所述施力部针对使所述座椅主体向横摆方向旋转的旋转轴施加作用力。

(4)在上述车辆用座椅装置中,也可以是,在从自动驾驶切换为手动驾驶的情况下,所述解除控制部解除所述第1齿轮和所述第2齿轮的啮合,其中,该自动驾驶指的是自动控制车辆的加减速或者转向中的至少一方。

(5)在上述车辆用座椅装置中,也可以还具有信息输出部,在所述解除控制部解除所述第1齿轮和所述第2齿轮的啮合之前,该信息输出部通知乘员所述座椅主体将要旋转。

(6)上述车辆用座椅装置也可以还具有受理部,该受理部受理所述乘员的操作,在利用所述受理部受理了使所述座椅主体返回基准朝向的操作的情况下,所述解除控制部解除所述第1齿轮和所述第2齿轮的啮合。

(7)在上述车辆用座椅装置中,也可以是,在所述座椅主体返回到了所述基准朝向的情况下,所述解除控制部使所述第1齿轮和所述第2齿轮处于啮合的状态。

采用上述(1)的构造,能够使座椅主体迅速地返回到乘员能够驾驶的位置。

采用上述(2)的构造,例如,通过在座椅主体即将返回到基准朝向之前限制旋转速度,能够使座椅主体平稳地在基准朝向停止。

采用上述(3)的构造,能够高效地对旋转轴施加作用力。

采用上述(4)的构造,在切换为手动驾驶的情况下,能够使座椅主体迅速地返回到乘员能够驾驶的位置。因此,乘员能够尽早成为实施手动驾驶的姿势。

采用上述(5)的构造,乘员在座椅主体旋转之前,就能够知晓座椅主体将要旋转返回到基准朝向。

采用上述(6)的构造,能够基于乘员的指示使座椅主体返回基准朝向。

采用上述(7)的构造,能够在座椅主体返回到了基准朝向的状态下,通过使第1齿轮和第2齿轮再一次处于啮合的状态,从而固定座椅主体。

附图说明

图1是具有车辆用座椅装置的车辆系统的结构图。

图2是表示利用本车位置识别部识别出车辆相对于行驶车道的相对位置和姿势的情况的图。

图3是表示基于推荐车道生成目标轨道的情况的图。

图4是表示座椅装置的构造的一例的图。

图5是用于说明座椅主体通过第1齿轮的旋转而旋转的情况的图。

图6是表示利用第1马达使第2齿轮旋转,从而使座椅主体向左旋转90°的例子的图。

图7是表示利用施力部施加的作用力进行旋转的座椅主体的情况的图。

图8是表示座椅主体的向横摆方向的旋转控制处理的一例的流程图。

图9是用于说明座椅装置的变形例的图。

具体实施方式

以下,参照附图,说明本发明的车辆用座椅装置的实施方式。在实施方式中,将车辆用座椅装置应用于自动驾驶车辆。在这里,自动驾驶指的是以自动控制车辆的加减速或者转向中的至少一方的方式使车辆行驶。

(整体构造)

图1是具有车辆用座椅装置的车辆系统1的结构图。搭载有车辆系统1的车辆(以下称为车辆M),例如是二轮、三轮以及四轮等车辆。搭载有车辆系统1的车辆的驱动源是柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机或者它们的组合。电动机使用来自与内燃机连结的发电机的发电电力、或者二次电池、燃料电池的放电电力进行工作。

车辆系统1例如具有:摄像头10、雷达装置12、探测器14、物体识别装置16、通信装置20、HMI(Human Machine Interface:人机界面)30、导航装置50、MPU(Micro-Processing Unit:微处理单元)60、车辆传感器70、驾驶操作部件80、车室内摄像头90、自动驾驶控制单元100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220以及座椅装置300。这些装置、设备通过CAN(Controller Area Network:控制器区域网路)通信线等多重通信线、串行通信线、无线通信网等彼此相连。此外,图1所示的构造只不过是一例,既可以省略一部分构成,也可以进一步追加其他构成。另外,HMI30是“信息输出部”的一例。

摄像头10例如是应用了CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补性氧化金属半导体)等固态摄像元件的数字摄像头。摄像头10在搭载有车辆系统1的车辆M的任意位置安装一个或者多个。在拍摄前方的情况下,摄像头10安装于前挡风玻璃上部、车内后视镜背面等。在拍摄后方的情况下,摄像头10安装于后挡风玻璃上部、后背门等。在拍摄侧方的情况下,摄像头10安装于车门后视镜等。摄像头10例如周期性地反复对车辆M的周边进行摄像。摄像头10也可以是立体摄像头。

雷达装置12例如向车辆M的周边发射毫米波等电波,并且检测由物体反射的电波(反射波),从而至少检测出物体的位置(距离和方位)。雷达装置12在车辆M的任意位置安装一个或者多个。雷达装置12也可以通过FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave:调频连续波)方式检测物体的位置和速度。

探测器14是通过测量与照射光相应的散射光,并且检测出到对象为止的距离的LIDAR(Light Detection and Ranging:激光探测与测量或者Laser Imaging Detection and Ranging:激光成像探测与测量)。探测器14在车辆M的任意位置安装一个或者多个。

物体识别装置16针对由摄像头10、雷达装置12以及探测器14中的一部分或者全部所得到的检测结果执行传感器合成处理,识别出物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向自动驾驶控制单元100输出。

通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、Bluetooth(注册商标)、DSRC(Dedicated Short Range Communication:专用短程通信)等,与存在于车辆M周边的其他车辆通信,或者借助无线基站与各种服务器装置通信。此外,通信装置20与车外的人物所持有的终端装置通信。

HMI30用于向车内的乘员提示各种信息,并且受理乘员的输入操作。HMI30例如是各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸板、开关、按键等。

导航装置50例如具有GNSS(Global Navigation Satellite System:全球导航卫星系统)接收机51、导航HMI52以及路径决定部53。导航装置50将第1地图信息54保存于HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、闪存等存储装置。GNSS接收机基于从GNSS卫星接收到的信号来确定车辆M的位置。车辆M的位置也可以通过使用了车辆传感器70的输出的INS(Inertial Navigation System:惯性导航系统)来确定或者补足。导航HMI52包含显示装置、扬声器、触摸板以及按键等。导航HMI52也可以与上述的HMI30局部或者全部共通化。路径决定部53例如参照第1地图信息54来决定从利用GNSS接收机51确定的车辆M的位置(或者输入的任意位置)至乘员使用导航HMI52所输入的目的地为止的路径(例如包含与向目的地行驶时的途径地相关的信息)。第1地图信息54例如是利用表示道路的链路和利用链路连接的节点来指示出道路形状的信息。第1地图信息54也可以包含道路的曲率、POI(Point Of Interest:信息点)信息等。由路径决定部53决定出的路径被输出到MPU60。另外,导航装置50也可以基于由路径决定部53决定出的路径,执行使用了导航HMI52的路径引导。此外,导航装置50例如也可以通过使用者持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。另外,导航装置50也可以借助通信装置20将目前位置和目的地传送到导航服务器,并且从导航服务器获得回复的路径。

MPU60例如作为推荐车道决定部61发挥作用。MPU60将第2地图信息62保存于HDD、闪存等存储装置。推荐车道决定部61将导航装置50提供的路径分割成多个区块(例如,在车辆行进方向上每100(m)划分为一个区块),并且参照第2地图信息62决定每个区块的推荐车道。推荐车道决定部61用于做出在左起第几条车道行驶这样的决定。在路径中存在分叉位置、汇合位置等的情况下,推荐车道决定部61以车辆M能够在用于驶向分叉目的地的合理的行驶路径上行驶的方式决定推荐车道。

第2地图信息62是精度比第1地图信息54高的地图信息。第2地图信息62例如包含车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。另外,第2地图信息62也可以包含道路信息、交通管制信息、住址信息(住址、邮政编号)、设施信息以及电话号码信息等。道路信息包含表示高速公路、收费公路、国道、县道这样的道路的种类的信息、道路的车道数量、紧急停车带的区域、各车道的宽度、道路的坡度、道路的位置(包含经度、纬度、高度的三维坐标)、车道的转弯曲率、车道的汇合和分叉点的位置、设置于道路的标识等信息。第2地图信息62也可以通过使用通信装置20访问其他装置,随时更新。

车辆传感器70包含:车速传感器,其用于检测车辆M的速度;加速度传感器,其用于检测加速度;横摆角速度传感器,其用于检测绕铅垂轴线的角速度;以及用于检测车辆M的朝向的方位传感器等。另外,更详细而言,加速度传感器也可以检测出车辆M的纵向加速度、横向加速度的方向和大小。

驾驶操作部件80例如包含:加速踏板、制动踏板、变速杆、方向盘等其他操作部件。驾驶操作部件80安装有传感器,该传感器用于检测操作量或者操作的有无。该传感器的检测结果被输出到自动驾驶控制单元100或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220中的一方或者双方。

车室内摄像头90例如以落座于座椅装置300的乘员的脸部为中心,拍摄乘员的上半身。车室内摄像头90例如周期性地反复拍摄乘员。车室内摄像头90的拍摄图像被输出到自动驾驶控制单元100。

(自动驾驶控制单元)

自动驾驶控制单元100例如具有:第1控制部120、第2控制部140、接口控制部150以及座椅控制部160。第1控制部120、第2控制部140、接口控制部150、座椅控制部160以及行驶状态识别部170分别通过使CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外,以下说明的第1控制部120、第2控制部140、接口控制部150、座椅控制部160以及行驶状态识别部170各功能部中的一部分或者全部既可以利用LSI(Large Scale Integration:大规模集成)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等硬件来实现,也可以通过软件和硬件的组合来实现。

第1控制部120例如具有:外界识别部121、本车位置识别部122以及行动计划生成部123。

外界识别部121基于从摄像头10、雷达装置12以及探测器14借助物体识别装置16输入的信息,识别周边车辆的位置、速度、加速度等状态。周边车辆的位置既可以由该周边车辆的重心、角部等代表点来表示,也可以利用由周边车辆的轮廓表现出的区域来表示。周边车辆的“状态”也可以包含周边车辆的加速度、加速度变化率或者“行动状态”(例如,是否进行车道变更或者要进行车道变更)。

另外,除了周边车辆,外界识别部121还可以识别护栏、电线杆、停放车辆、行人等人物、其他物体的位置。

本车位置识别部122例如用于识别车辆M所行驶的车道(行车道)和车辆M相对于行车道的相对位置以及姿态。本车位置识别部122例如通过将从第2地图信息62获得的道路车道线的图案(例如实线和虚线的排列)与从利用摄像头10拍摄到的图像识别出的车辆M的周边的道路车道线的图案进行比较,从而识别出行车道。也可以在该识别中加入从导航装置50取得的车辆M的位置、INS的处理结果。

而且,本车位置识别部122例如用于识别车辆M相对于行车道的位置、姿态。图2是表示利用本车位置识别部122识别出的车辆M相对于行车道L1的相对位置和姿态的情况的图。本车位置识别部122例如识别出车辆M的基准点(例如重心)从行车道中央CL的偏离OS和车辆M的行进方向与连接行车道中央CL而成的线所构成的角度θ,作为车辆M相对于行车道L1的相对位置和姿态。另外,取而代之,本车位置识别部122也可以识别出车辆M的基准点相对于行车道L1的某一侧端部的位置等,作为车辆M相对于行车道的相对位置。利用本车位置识别部122识别出来的车辆M的相对位置被提供给推荐车道决定部61和行动计划生成部123。

行动计划生成部123生成用于使车辆M向目的地等实施自动驾驶的行动计划。例如,行动计划生成部123以在由推荐车道决定部61所决定的推荐车道上行驶且能够应对车辆M的周边状况的方式,决定在自动驾驶控制中依次执行的事件。在实施方式的自动驾驶的事件中,例如存在以恒定速度在同一行车道行驶的定速行驶事件、改变车辆M的行车道的车道改变事件、超越前方车辆的超车事件、追随前方车辆行驶追随行驶事件、使车辆在汇合地点汇合的汇合事件、使车辆M在道路的分叉地点向目的方向行驶的分叉事件、使车辆M紧急停车的紧急停车事件、结束自动驾驶且切换为手动驾驶的移交(hand over)事件等。另外,在这些事件的执行过程中,有时也基于车辆M的周边状况(周边车辆、行人的存在、道路施工导致的车道狭窄等)计划回避的行动。

行动计划生成部123用于生成车辆M将来要行驶的目标轨道。目标轨道例如包含速度要素。例如,每隔规定的采样时间(例如零点几秒(sec)左右)设定多个将来的基准时刻,在这些基准时刻应该到达的目标地点(轨道点)的集合为目标轨道。因此,轨道点的间隔较宽的情况表示在该轨道点之间的区间进行高速行驶。

图3是表示基于推荐车道生成目标轨道的情况的图。如图3所示,推荐车道以适合于沿着通往目的地的路径行驶的方式设定。

当临近推荐车道的切换地点的规定距离前(也可以根据事件的种类来决定),行动计划生成部123起动车道改变事件、分叉事件以及汇合事件等。在各事件的执行过程中,在出现需要回避障碍物的情况时,如图3所示生成回避轨道。

行动计划生成部123例如生成多个目标轨道的候选,基于安全性和效率性的观点,选择在该时刻适合于通往目的地的路径的最优目标轨道。

第2控制部140例如具有行驶控制部141和切换控制部142。行驶控制部141以使车辆M按照预定的时刻通过由行动计划生成部123生成的目标轨道的方式,控制行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220。

切换控制部142基于从设置为例如HMI30的各种操作开关等的自动驾驶切换开关输入的信号在自动驾驶和手动驾驶的各种驾驶模式之间相互切换。另外,切换控制部142例如也可以基于对加速踏板、制动踏板、方向盘等驾驶操作部件80指示进行加减速或者转向的操作,将本车辆M的驾驶模式从自动驾驶向手动驾驶切换。另外,切换控制部142基于由行动计划生成部123生成的行动计划,在自动驾驶和手动驾驶之间相互切换。此外,在手动驾驶时,来自驾驶操作部件80的输入信息被输出到行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220。另外,来自驾驶操作部件80的输入信息也可以借助自动驾驶控制单元100输出到行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220。行驶驱动力输出装置200、制动装置210以及转向装置220的各ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)基于来自驾驶操作部件80等的输入信息,实施针对各装置的手动驾驶的控制。

接口控制部150用于将车辆M的自动驾驶时或者手动驾驶时的行驶状态、自动驾驶和手动驾驶相互切换的时刻、关于使乘员执行手动驾驶的要求等通知向HMI30输出。另外,接口控制部150也可以将关于座椅控制部160的控制内容的信息向HMI30输出。另外,接口控制部150也可以将由HMI30接收到的信息向第1控制部120、座椅控制部160输出。

座椅控制部160是在切换控制部142对自动驾驶和手动驾驶进行切换时,或者基于接口控制部150的来自乘员的指示,控制座椅装置300的姿态等。此外,座椅控制部160根据自动驾驶和手动驾驶各种驾驶模式,控制座椅装置300的位置或者朝向的至少一方。关于座椅控制部160的功能的详细情况,在后文描述。

行驶驱动力输出装置200用于向驱动轮输出用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)。行驶驱动力输出装置200例如具有内燃机、电动机以及变速器等的组合、用于控制这些组合的ECU。ECU根据从行驶控制部141输入的信息或者从驾驶操作部件80输入的信息,控制上述的构造。

制动装置210例如具有:制动钳、用于将液压向制动钳传递的缸体、使缸体产生液压的电动马达以及制动ECU。制动ECU根据从行驶控制部141输入的信息或者从驾驶操作部件80输入的信息控制电动马达,并且将与制动操作相对应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210也可以具有用于将由驾驶操作部件80所包含的制动踏板的操作产生的液压经由主缸传递给缸体的辅助机构。此外,制动装置210并不限于上述说明的构造,也可以是电子控制式液压制动装置,其根据从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作部件80输入的信息控制致动器,将主缸的液压传递给缸体。另外,从安全方面考虑,制动装置210也可以具有多个系统的制动装置。

转向装置220例如具有转向ECU和电动马达。

电动马达例如使力作用于齿轮齿条机构以改变转向轮的方向。转向ECU根据从行驶控制部141输入的信息、或者从驾驶操作部件80输入的信息,驱动电动马达以改变转向轮的方向。

座椅装置300是供车辆M的乘员落座的座椅(座席),是可电驱动的座椅。座椅装置300包含为了使用驾驶操作部件80手动驾驶车辆M而供驾驶员落座的驾驶席、位于驾驶席的横排的副驾驶席、位于驾驶席、副驾驶席的后部的后部座席等。在以下的说明中的“座椅装置300”指的是驾驶席。关于座椅装置300的具体的构造,在后文描述。

(座椅装置300的构造和向横摆方向的旋转控制)

以下,对实施方式的座椅装置300的构造和基于车辆M的驾驶状态的向横摆方向的旋转控制进行说明。此外,座椅装置300向横摆方向的旋转例如能够在正在执行自动驾驶的程度高的驾驶模式的情况下实施,其中,该自动驾驶指的是乘员不操作驾驶操作部件80就可使车辆M行驶的情况。此外,在以下的说明中,前后左右的方向表示相对于车辆M的方向。例如,前方向是车辆M的正面方向。

图4是表示座椅装置300的构造的一例的图。座椅装置300例如具有座椅驱动部302、座椅位置检测部304、乘员检测部306、座椅主体310、基座部320、轴部330、第1齿轮340、第2齿轮342、第1马达344、第2马达346、解除控制部348、施力部350以及限制部360。另外,第1马达344是“旋转机构”的一例。

座椅驱动部302是利用座椅控制部160的控制驱动马达等,变更座椅主体310的位置或者朝向中的至少一方。例如,座椅驱动部302使第1马达344进行驱动以使座椅主体310向横摆方向旋转。另外,座椅驱动部302也可以驱动未图示的马达使座椅主体310沿着前后方向滑动。座椅驱动部302也可以驱动未图示的马达,以使座椅主体310的倾斜角度变大或者变小的方式使靠背部(座椅靠背)312移动。

座椅位置检测部304例如用于检测座椅主体310的横摆方向的朝向。

另外,座椅位置检测部304也可以检测座椅主体310的滑动位置和倾斜角度。座椅位置检测部304将检测出的结果向座椅控制部160输出。

乘员检测部306用于检测乘员落座于座椅主体310的情况。乘员检测部306例如在由设置于落座部311(座椅座垫)、靠背部312的一个以上的载荷传感器检测出的载荷达到阈值以上的情况下,检测出乘员落座在了座椅主体310。此外,乘员检测部306也可以基于载荷传感器的变化量检测出乘员的姿势发生了变化。

座椅主体310例如具有落座部311、靠背部312以及头枕313。落座部311是供乘员落座的部分。靠背部312用于支承落座于落座部311的乘员的后背。头枕313用于支承落座于落座部311的乘员的头部。靠背部312连结于落座部311。头枕313连结于靠背部312。因此,例如,座椅驱动部302在使落座部311在横摆方向上旋转的情况下,靠背部312和头枕313也一起旋转。

基座部320设在车辆M的地板面F上,用于支承座椅主体310。

另外,基座部320内收纳有第1齿轮340、第2齿轮342、第1马达344、第2马达346、解除控制部348、施力部350以及限制部360。

轴部330以相对于地板面F垂直的方向为基准进行旋转。轴部330与落座部311连结。另外,轴部330与第1齿轮340连结。轴部330通过第1齿轮340的旋转而进行旋转。通过使轴部330旋转,包含与轴部330连结的落座部311的座椅主体310在横摆方向上旋转。

第1齿轮340例如是正齿轮。第1齿轮340的齿顶形成为可与第2齿轮342的齿顶啮合的形状。第1齿轮340在处于与第2齿轮342啮合的状态下,因第2齿轮342利用第1马达344进行旋转而旋转。利用第1齿轮340的旋转使轴部330旋转,与轴部连结的座椅主体310以轴部330为旋转轴进行旋转。

第2齿轮342是可与第1齿轮340啮合的齿轮,例如是正齿轮。第2齿轮342在第1马达344的驱动下向规定方向旋转。第1马达344是使座椅主体310以轴部330为中心在横摆方向上旋转的驱动部。第1马达344在座椅驱动部302的控制下使第2齿轮342旋转。

第2马达346通过解除控制部348的控制而使齿条346a移动,使与齿条346a的前端连结的第1马达344移动。由此,与第1马达344连结的第2齿轮342也移动。此外,关于移动的详细情况,在后文描述。

解除控制部348在座椅控制部160的控制下驱动第2马达346,使第1马达344和第2齿轮342的位置移动。

施力部350例如是螺旋弹簧。施力部350的一端350a与轴部330连结,另一端350b与基座部320连结。在通过第1马达344的驱动使座椅主体310在第1齿轮340的作用下旋转的情况下,施力部350使弹簧卷紧,向与旋转方向相反的方向施加作用力。该作用力比通过第2齿轮342的旋转而使轴部330旋转的力大。因此,与第1马达344相比,施力部350的作用力能够使座椅主体310旋转得快。

关于施力部350的功能的详细情况,在后文描述。

限制部360例如包含缓冲部件。在利用施力部350的作用力使座椅主体310旋转的情况下,限制部360为了使座椅主体310在基准朝向(例如是车辆M的前方(正面))上停止,在即将达到基准朝向前使旋转速度减速。限制部360例如通过限制与落座部311连结的销(突起部)362的移动,使座椅主体310的旋转速度减速。关于限制部360的功能的详细情况,在后文描述。

图5是用于说明座椅主体310利用第1齿轮340的旋转而旋转的情况的图。此外,在以下的说明中,主要以第1齿轮340、第2齿轮342、施力部350以及限制部360的动作为中心进行说明。在图5的例子中,第1齿轮340处于与第2齿轮342啮合的状态。因此,座椅主体310利用第2齿轮342固定。

例如,在车辆M处于自动驾驶执行中的情况下,乘员操作HMI等使驾驶座的座椅主体310在横摆方向上旋转。座椅控制部160在从HMI30接受到向横摆方向的旋转指示时,输出使座椅驱动部302驱动第1马达344的指示。座椅驱动部302驱动第1马达344,使第2齿轮342旋转。由此,与第2齿轮342啮合的第1齿轮340旋转,座椅主体310与轴部330一起以轴部330为中心进行旋转。在图5的例子中,因为第2齿轮342向右旋转,所以第1齿轮340向左旋转。

施力部350伴随着座椅主体310的旋转而使弹簧卷紧,朝向与旋转方向相反的方向施加作用力。另外,施力部350设置在以轴部330为中心卷成旋涡的位置。由此,施力部350容易对使座椅主体310在横摆方向上旋转的旋转轴施加作用力。因此,能够针对旋转轴高效地施加作用力。

限制部360具有弹簧360a和限制部件360b。弹簧360a例如一端与限制部360的壳体或者基座部320连结,另一端与限制部件360b连结。限制部件360b是与销362接触的棒状或者板状的部件。在限制部件360b与销362接触的情况下,限制部360利用弹簧360a对销362施加朝向后方的作用力。此外,在图5的例子中,因为第1齿轮340和第2齿轮342处于啮合的状态,所以在弹簧360a施加的作用力的作用下,座椅主体310不旋转。

图6是表示利用第1马达使第2齿轮旋转,使座椅主体310向左旋转了90°的例子的图。在图6的例子中,施力部350朝向与以轴部330为中心旋转的方向相反的方向(右旋转方向)施加作用力,但第1齿轮340由于处于与第2齿轮342啮合的状态而被固定,因此保持着不因作用力而旋转的状态。另外,在使座椅主体310向左旋转了90°的情况下,限制部件360b和销362不接触。

在这里,例如在车辆M从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式的情况下,座椅控制部160向解除控制部348输出实施解除第1齿轮340和第2齿轮342的啮合的控制的控制信号。解除控制部348使第2马达346进行驱动以使第2齿轮342和第1马达344沿着图6所示的箭头A方向移动,使第1齿轮340和第2齿轮342处于不啮合的状态(例如,第1齿轮340和第2齿轮342不接触的状态)。由此,座椅主体310借助施力部350预先对轴部330施加的作用力,朝向与在第1马达344的作用下进行旋转的方向相反的方向旋转。这样一来,通过使用施力部350而不是使用第1马达344对轴部330施加的作用力,能够使座椅主体310旋转得比使用第1马达344使座椅主体310旋转得快。因此,在车辆M切换为手动驾驶的情况下,能够使座椅主体310迅速地返回到可供乘员驾驶的位置。另外,乘员能够尽早成为实施手动驾驶的姿势。

图7是表示利用施力部350施加于轴部330的作用力进行旋转的座椅主体310的情况的图。座椅主体310利用施力部350施加于轴部330的作用力,以轴部330为中心向右旋转。此时,销362与限制部件360b接触。限制部件360b被销362按压而向前方移动。此时,在弹簧360a伸长的同时,向销362施加向后方的作用力。由此,座椅主体310的旋转速度因弹簧360a对销362施加的作用力而减小。因此,随着座椅主体310的朝向接近朝向前方,能够使旋转速度减小,从而能够使座椅主体310平稳地停止。此外,在实施方式中,以如下方式调整施力部350:即使在利用限制部360使座椅主体310的旋转速度减小的情况下,也能够比利用第1马达344使第2齿轮342旋转以使座椅主体310朝向前方更快地使座椅主体310朝向前方。

座椅控制部160在利用座椅位置检测部304判定为座椅主体310的位置处于朝向前方的位置的情况下,向解除控制部348输出解除结束信号。

解除控制部348如果从座椅控制部160获得解除结束信号,则驱动第2马达346以使第2齿轮342和第1马达344移动,并且在第2齿轮342处于与第1齿轮340啮合的状态的位置停止。

(处理流程)

以下,针对实施方式中的座椅主体310的向横摆方向的旋转控制处理,使用流程图进行说明。图8表示座椅主体310的向横摆方向的旋转控制处理的一例的流程图。图8所示的流程图在规定的时刻或者以规定的周期重复执行。

首先,座椅控制部160判断车辆M是否在执行自动驾驶(步骤S100)。在执行自动驾驶的情况下,座椅控制部160判断是否从自动驾驶切换为手动驾驶(步骤S102)。在未从自动驾驶切换为手动驾驶的情况下,座椅控制部160判断是否存在针对座椅主体310的旋转指示(步骤S104)。在存在有座椅主体310的旋转指示的情况下,座椅控制部160驱动第1马达344以使第2齿轮342旋转,进而使处于与第2齿轮342啮合的状态的第1齿轮340旋转。由此,使轴部330旋转进而使座椅主体310旋转(步骤S106)。此外,因为座椅主体310进行旋转,所以施力部350向轴部330施加与旋转方向相反的方向的作用力。

此外,在从自动驾驶切换为手动驾驶的情况下,座椅控制部160判断座椅主体310是否朝向前方(步骤S108)。在座椅主体310未朝向前方的情况下,解除控制部348解除第1齿轮340和第2齿轮342啮合的状态(步骤S110)。由此,座椅主体310利用施力部350施加于轴部330的作用力,通过使轴部330旋转而使座椅主体310旋转。另外,解除控制部348在座椅主体朝向前方的时刻使第1齿轮340和第2齿轮342处于再一次啮合的状态,将座椅主体310固定,结束本流程图的处理。此外,在步骤S100的处理中,在未执行自动驾驶的情况下,结束本流程图的处理。在步骤S104的处理中,在没有座椅主体310的旋转指示的情况下,结束本流程图的处理。在步骤S108的处理中,在座椅主体310朝向前方的情况下,结束本流程图的处理。

(变形例)

接下来,说明座椅装置的变形例。图9是用于说明座椅装置的变形例的图。图9所示的座椅装置300A与图4所示的座椅装置300相比,在座椅主体310设置机械式开关370这方面不同。机械式开关370是“受理部”的一例。在以下的说明中,主要以机械式开关370和解除控制部348为中心进行说明。

机械式开关370例如设置于靠背部312。机械式开关370既可以是接通、断开的切换开关,还可以是按钮或者杆等。

乘员在希望使座椅主体310从在横摆方向上旋转的状态,返回原来的位置(例如前方)的情况下,操作设置于座椅主体310的机械式开关370。在机械式开关370接受使座椅主体310返回朝向前方的操作时,座椅控制部160向解除控制部348输出用于解除第1齿轮340和第2齿轮342的啮合的控制信号。解除控制部348基于来自座椅控制部160的控制信号,驱动第2马达346以使第2齿轮342和第1马达344移动,使第1齿轮340和第2齿轮342处于不啮合的状态。由此,能够在受理了乘员的使座椅主体310的朝向返回到朝向前方的操作之后,使座椅主体310旋转。此外,通过将机械式开关370设置于座椅主体310,即使座椅主体310处于旋转到与朝向前方不同的朝向的状态下,乘员也能够在落座的状态下容易地操作机械式开关370。此外,机械式开关370既可以设置于落座部311或者头枕313,也可以设置于基座部320。

另外,作为其他的变形例,在从自动驾驶切换为手动驾驶的情况下,接口控制部150也可以在使座椅主体310旋转之前,从HMI30通知表示座椅主体310要返回朝向前方的信息。表示座椅主体310要返回朝向前方的信息例如既可以是HMI30的图像显示,也可以是声音输出,还可以将图像显示和声音输出组合起来。另外,也可以是,在从HMI30发出了通知之后,座椅控制部160利用第1马达344使第2齿轮342向反转方向低速旋转,在使座椅主体310的朝向是向前方返回了稍许角度(例如大约5度~15度)之后,解除第2齿轮342和第1齿轮340的啮合,利用施力部350施加于轴部330的作用力使座椅主体310旋转。由此,乘员能够在座椅主体310旋转之前获知座椅主体将要旋转返回朝向前方的情况。因此,能够进一步提高针对乘员的安全性。

此外,作为其他的变形例,也可以是,座椅控制部160利用接口控制部150从HMI30发出是否使座椅主体310返回到朝向前方的询问,之后,在乘员做出了使座椅主体310返回到朝向前方的这样的响应的情况下,使座椅主体310旋转。在该情况下,也可以是,座椅控制部160基于来自机械式开关370的操作结果判断出乘员做出了使座椅主体310返回到朝向前方这样的响应。另外,也可以是,座椅控制部160在利用乘员检测部306检测出了在座椅主体310上乘员的姿势发生了规定的变化的情况下,判断出乘员做出了使座椅主体310返回到朝向前方这样的响应。规定的变化指的是,例如向推压靠背部312的姿势的变化、以推压落座部311的右侧的方式使身体倾斜的姿势的变化。如上所述,通过等待乘员的响应再使座椅主体310旋转,能够进一步提高乘员的安全性。

采用以上说明的实施方式的车辆用座椅装置,能够使座椅主体迅速地返回到可供乘员驾驶的位置。此外,在上述实施方式中所说明的车辆用座椅装置,例如也可应用于自动驾驶车辆以外的车辆的副驾驶席、后部座席等。

以上使用附图说明了本发明的实施方式,但是本发明并不限于这些实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够实施各种变形和置换。

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