JPH04129847A - 車両用アクティブシート装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、乗員の乗心地を向上させる車両用アクティブ
シート装置に関する。

（従来の技術） 従来、車両乗心地を向上させる装置としては、例えば、
特開昭６３−６４８０８号公報に記載されているサスペ
ンション装置や特開昭６４−１　＋２４９６号公報に記
載されている車室騒音低減装置等が知られている。

前者の従来出典には、走行時にばね下の共振振動域を超
える周波数振動に対し、車体と車輪との間に介装されて
いる流体アクチュエータを作用させることで、ばね上及
びばね下の動きを抑制する技術が示されている。

後者の従来出典には、車室内騒音を検出し、騒音信号成
分を反転した逆位相の騒音打ち消し信号をスピーカから
再生させることで、エンジン音や振動音等の車室内騒音
を低減する技術が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のサスペンション装置にあって
は、ばね下の共振振動域を超える周波数振動域（１００
Ｈｚ以上）において車体振動を抑えて乗心地を向上させ
ようとするものであるが、乗心地にとって最も評価され
る３０Ｈｚ以下の低周波数振動に対する車体振動は低減
できず、シートを介して乗員に低周波数振動が伝達され
る。

また、上記従来の車室騒音低減装置にあっては、車室騒
音の低減により居住性は高まるものの、振動面は何ら改
善されず、車体及びシートを介して乗員にあらゆる周波
数域の振動が伝達される。

そこで、車室騒音低減装置のアクティブキャンセル技術
を応用し、シート入力振動を反転した逆位相の振動をシ
ートに対し加振器により与え、シトを静止させて乗心地
を向上させる案が考えられるが、この場合、乗員の体の
振動は抑えることができても乗員の内臓の共振点付近の
周波数振動が入力された時には、乗員の内臓のみが共振
し、乗物酔いの状態となり、乗心地を損なう。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、外部から振動を与える車両用アクティブシート装置に
おいて、乗員の個人差に応じて乗物酔いを抑える高レベ
ルの乗心地を達成することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の車両用アクティブシ
ート装置では、シート入力振動と乗員側々の内臓振動特
性を把握し、走行時にシートに着座した乗員の内臓振動
をアクゲインキャンセルの手法により抑制する構成とし
た。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、シートａ
に設けられた加振器すと、シートａに伝達される振動入
力を検出する振動入力検出手段Ｃと、乗員がシートａへ
着座した時、振動入力に基づき内臓重量、内臓はね定数
、内臓減衰係数を推定する制御対象情報設定手段ｄと、
制御対象情報に基づき内臓ゲインの周波数分析をする内
臓変位周波数分析手段ｅと、前記振動入力検出手段Ｃか
らの振動入力を周波数分析する振動入力周波数分析手段
ｆと、内臓変位と振動入力との周波数分析結果を比較し
、内臓振動を抑える振動を前記加振器すに与える加振器
制御手段９とを備えていることを特徴とする。

（作　用） 乗員がシートａへ着座した時には、制御対象情報設定手
段ｄにおいて、振動入力検出手段Ｃからの振動入力に基
づき内臓重量、内臓はね定数、内臓減衰係数が推定され
、内臓変位周波数分析手段ｅにおいて、制御対象情報に
基づき内臓ゲインの周波数分析がなされる。

そして、車体フロアを介して振動がシートａに入力され
る走行時には、振動入力周波数分析手段ｆにおいて、振
動入力検出手段Ｃからの振動入力が周波数分析され、加
振器制御手段９において、上記のように、乗員のシート
着座時に行なわれた内臓ゲインの周波数分析結果と、走
行時に随時前なわれる振動入力の周波数分析結果とが比
較され、内臓振動を抑える低周波数域の振動かシートａ
に設けられた加振器すに与えられる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

第２図は本発明実施例の車両用アクティブシト装置を示
す全体図である。

車体フロア１に支持脚２を介して設けられたシト３には
、外部からの加振駆動電流でシート３に振動を与える加
振器４と、シート３に伝達される振動人力Ｆを検出する
ロードセル５（振動入力検出手段）が設けられている。

そして、前記ロードセル５と車速センサ６からの検出信
号を入力し、所定の演算処理を行なって加振制御信号を
出力する振動アクティブキャンセルコントローラ７と、
この振動アクティブキャンセルコントローラ７からの加
振制御電流を加振駆動電流に変換すると共に、車室内に
設置しであるオディオ装置８からの音声電流をボディソ
ニック加振駆動電流に変換する増幅器９とが設けられて
いる。

前記振動アクティブキャンセルコントローラアは、ｃｐ
ｕやＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータを
主体とする電子制御回路で、乗員Ａがシート３へ着座し
た時、振動入力Ｆに基づき内臓型１ｆｆｉ　ｍ　？、内
臓はね定数に２．内臓減衰係数０２を推定する制御対象
情報設定部（制御対象情報設定手段）と、制御対象情報
ｍ２＋　Ｋ２＋　Ｃ２に基づき内臓ゲインＸ２／Ｆの周
波数分析をする内臓変位周波数分析部（内臓変位周波数
分析手段）と、前記ロードセル５からの振動人力Ｆを周
波数分析する振動入力周波数分析部（振動入力周波数分
析手段）と、内臓ゲインＸ２／Ｆと振動人力Ｆとの周波
数分析結果を比較し、内臓振動を抑える加振制御信号を
出力する加振器制御部（加振器制御手段）とを制御プロ
グラムの形で有する。

次に、作用を説明する。

第３図は乗員Ａがシート３へ着座した時の振動モデル図
、第４図は乗員Ａがシート３へ着座した時に振動アクテ
ィブキャンセルコントローラ７で行なわれる前置処理作
動の流れを示すフローチャト、第８図は走行時における
加振制御処理作動の流れを示すフローチャートである。

まず、第４図の各ステップについて説明すると、イグニ
ッションのキースイッチＯＮによりスタートし、ステッ
プ４０では、車速センサ６から車速Ｖが読み込まれ、ス
テップ４１では、車速Ｖが停車判断しきい値Ｖ。以下か
どうかが判断され、停車時であると判断された場合には
、ステップ４２へ進み、ロードセル５から振動人力Ｆが
読み込まれ、ステップ４３では、振動入力情報量が乗員
Ａが完全に着座を完了するまでの十分な情報量かどうか
が判断され、ステップ４３でＹＥＳと判断されるまで振
動入力Ｆが読み込まれる。

ステップ４４では、振動人力Ｆの静特性により内臓重量
ｍ２が推定され、振動人力Ｆの動特性により内臓はね定
数に２．内臓減衰係数０２が推定される。

即ち、ロードセル５により計測される加振器４の反力Ｆ
／ｘｏは、第５図に示すような周波数特性を示し、この
振動人力Ｆの静特性により内臓重量ｍ２を含む体重Ｍが
求められ、この体重Ｍは内臓型ｊｔ　ｒｎ　２を除いた
重Ｎｍ＋と内臓型■ｍ２とが同一と仮定し、体重Ｍの半
分の重量により推定される。

また、第５図に示す振動人力Ｆの動特性により内臓ばね
定数に２と内臓減衰係数０２が推定される。

ステップ４５では、内臓共振が計算される。

即ち、ロードセル５により計測される加振器４の変位Ｘ
。はＸ。−Ｘｌ＋Ｘ２であり、計測により求められた×
。と、ステップ４４により推定された内臓重量ｍ２と内
臓はね定数に２と内臓減衰係数０２とに基づいて振動周
波数３０Ｈｚ以下の領域での内臓共振が計算される（第
６図）。

ステップ４６では、内臓ゲイン×２／Ｆの周波数分析が
行なわれる。

即ち、第５図の振動入力特性と第６図の内臓共振特性と
に基づいて、振動人力Ｆに対する内臓変位×２の値であ
る内臓ゲインＸ　２　／　Ｆが計算（各周波数位置での
第６図のグラフ÷第５図のグラフ）により求められる。

ステップ４７では、内臓ゲイン×２７Ｆの周波数分析結
果がＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）に記憶設
定される。

第８図の各ステップについて説明する。

この走行時における加振制御処理作動は、第５図の処理
が完了し、内臓ゲインＸ、／Ｆの周波数分析結果がＲＡ
Ｍに記憶設定された後に開始される処理である。

ステップ８０では、ロードセル５から振動人力Ｆか読み
込まれ、ステップ８１では、読み込まれた振動入力Ｆの
周波数分析がなされる。

即ち、ロードセル５からの入力をオーバラップサンプリ
ングし、第９図の周波数特性に示すように、周波数分解
したのに近い値を出す。

ステップ８２では、第７図に示す内臓ゲイン×２７Ｆの
周波数分析結果と、上記振動入力Ｆの周波数分析結果に
基づいて、内臓振動×２（内臓変位×２の２同機分によ
る加速度値）が解析される。

即ち、２つの周波数分析結果から内臓変位×７が求めら
れ、この内臓変位×２の微分処理により、第１０図の点
線特性に示すように、内臓振動が推定される。

ステップ８３では、ステップ８２で求められた内臓振動
特性に対し、逆位相同振幅の振動であるアクティブキャ
ンセル振動を作り出し、この振動を加振器４により得る
指令が出力される。

即ち、アクティブキャンセル振動は、第１０図の１点鎖
線に示す特性を持ち、内臓振動を打ち消すキャンセル効
果により、内臓振動×、はフラットに保たれながらその
レベルが下げられる。

尚、加振器４に対するオーディオ装置８からの入力はタ
イムベースで行なわれる。

以上説明してきたように、実施例の車両用アクティブシ
ート装置にあっては、下記に列挙するような効果が得ら
れる。

■　シート３への入力振動Ｆと乗員個々の内臓振動特性
を着座時の前置処理により把握し、走行時にシート３に
着座した乗員Ａの内臓振動を低周波数域（２〜３０Ｈ２
）においてアクティブキャンセルの手法により抑制する
構成とした為、乗員Ａの個人差に応じて乗物酔いを抑え
る高レベルの乗心地を達成することが出来る。

■　加振器４に対してはオーディオ装置８からの入力も
タイムベースで行なうようにした為、加振器４を内臓振
動抑制とホゾイソニックとを兼ねて用いることが出来る
。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではない。

例えば、実施例では内臓重量を全体重の半分として仮定
する例を示したが、体重毎に内臓重量比率を変えて、よ
り正確に内臓重量を推定するようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、外部から
振動を与える車両用アクティブシート装置において、シ
ート入力振動と乗員個々の内臓振動特性を把握し、走行
時にシートに着座した乗員の内臓振動をアクティブキャ
ンセルの手法により抑制する構成とした為、乗員の個人
差に応じて乗物酔いを抑える高レベルの乗心地を達成す
ることか出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用アクティブシート装置を示すク
レーム対応図、第２図は実施例の車両用アクティブシー
ト装置を示す全体図、第３図は乗員がシートへ着座した
時の振動モデル図、第４図は乗員がシートへ着座した時
に振動アクティブキャンセルコントローラで行なわれる
前置処理作動の流れを示すフローチャート、第５図はシ
ート着座時における振動入力特性、第６図は低周波数域
での内臓共振特性図、第７図は内臓ゲインの周波数特性
図、第８図は走行時における加振制御処理作動の流れを
示すフローチャート、第９図は走行時における振動入力
特性図、第１０図は内臓振動特性図である。 ａ・・・シート ｂ・・・加振器 Ｃ・・・振動入力検出手段 ｄ・・・制御対象情報設定手段 ｅ・・・内臓変位周波数分析手段 ｆ・・・振動人力周波数分析手段 ９・・・加振器制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シートに設けられた加振器と、 シートに伝達される振動入力を検出する振動入力検出手
   段と、 乗員がシートへ着座した時、振動入力に基づき内臓重量
   、内臓ばね定数、内臓減衰係数を推定する制御対象情報
   設定手段と、 制御対象情報に基づき内臓ゲインの周波数分析をする内
   臓変位周波数分析手段と、 前記振動入力検出手段からの振動入力を周波数分析する
   振動入力周波数分析手段と、 内臓変位と振動入力との周波数分析結果を比較し、内臓
   振動を抑える振動を前記加振器に与える加振器制御手段
   と、 を備えていることを特徴とする車両用アクティブシート
   装置。