DE102007000047B4

DE102007000047B4 - Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren des Steuerns einer Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007000047B4
Application number: DE102007000047.4A
Authority: DE
Inventors: Morio Sakai; Masaki Mori; Motomi Iyoda; Tatsuhiro Ookawa
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2027-01-30
Also published as: DE102007000047A1; US20070176473A1; US7448677B2; JP2007203759A; JP4342521B2

Abstract

Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Kopfstützenrückteil (11), der durch eine Sitzlehne (3) gehalten wird; einem Kopfstützenvorderteil (12), der relativ zu dem Kopfstützenrückteil (11) zwischen einer ersten Position (12A), bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) in Kontakt mit dem Kopfstützenrückteil (11) ist, und einer zweiten Position (12B), bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) von dem Kopfstützenrückteil (11) entfernt ist, beweglich ist; einer Ansteuereinrichtung (15) zum Bewegen des Kopfstützenvorderteils (12) relativ zu dem Kopfstützenrückteil (11) zwischen der ersten Position (12A) und der zweiten Position (12B); einen Kopferfassungssensor (16), der an dem Kopfstützenvorderteil (12) bereitgestellt ist und ein vorbestimmtes Erfassungssignal ausgibt, wenn ein Kopf eines Insassen nahe dem Kopfstützenvorderteil (12) ist oder wenn der Kopf des Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderteil (12) ist; einer Kopferfassungsschaltung (25), die eines von einer Näherung des Kopfes zu und einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil (12) basierend auf dem Erfassungssignal des Kopferfassungssensors (16) erfasst; und einer Steuerungseinrichtung (21), die die Ansteuereinrichtung steuert, um den Kopfstützenvorderteil (12) zu der zweiten Position (12B) zu bewegen, wenn eine Näherung eines Objekts von hinter dem Fahrzeug erfasst wird, und um eine Bewegung des Kopfstützenvorderteils (12) zu der zweiten Position (12B) zu stoppen, wenn die Kopferfassungsschaltung (25) eines von einer Näherung des Kopfes zu und einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil (12) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (21) die Kopferfassungsschaltung (25) nur dann betreibt, wenn sich der Kopfstützenvorderteil (12) zu der zweiten Position (12B) bewegt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kopfstützensteuerungsvorrichtung, die an einem Sitz angebracht ist, für ein Fahrzeug, wie etwa ein Automobil, und ein Verfahren zum Steuern von dieser.
Hintergrund
Im Falle eines Fahrzeugheckaufpralls in einer Situation, in der eine obere Hälfte des Körpers eines Insassen nicht durch die Sitzlehne gestützt wurde, verursacht eine plötzliche Bewegung des Oberkörpers zu der Sitzlehne, dass ein Kopf des Insassen unerwartet zu einer Kopfstütze bewegt wird. Hier wird ein Unterschied zwischen einem Bewegungsbetrag des Oberkörpers und dem des Kopfes erzeugt. Spezieller wird der Kopf des Insassen weiter in eine hintere Richtung eines Fahrzeugs bewegt als der Oberkörper. Folglich wird der Oberkörper als Antwort auf eine Reaktion der Aufprallkraft stark nach vorne geschleudert. Hier trägt der Nacken des Insassen aufgrund des Unterschieds im Bewegungsbetrag eine Last.
Angesichts des Vorhergehenden wurden herkömmlicher Weise Kopfstützensteuerungsvorrichtungen vorgeschlagen, von denen jede mit einem Mechanismus zum Bewegen einer Kopfstütze zu einer Position eines Kopfes eines Insassen im Falle eines Fahrzeugheckaufpralls versehen ist. Gemäß diesem Aufbau wird ein Kopf eines Insassen daran gehindert, sich im Falle eines Heckaufpralls weit nach hinten zu bewegen, und wird geschützt, wodurch eine Last, die auf den Nacken eines Insassen ausgeübt wird, reduziert wird.
Um eine Kopfstütze an einer Position eines Kopfes eines Insassen mit dem vorstehend erwähnten Aufbau der Vorrichtung angemessen zu stoppen, ist es möglich, an der Kopfstütze einen Näherungssensor, wie etwa einen kapazitiven Sensor, bereitzustellen, und ein Annähern des Kopfes zu der Kopfstütze zu erfassen. Ein Aufbau einer kapazitiven Erfassungsschaltung, welche ein erfasstes Objekt erfasst, ist zum Beispiel in der Druckschrift JP2002-014174A offenbart, in welcher das Annähern des Kopfes basierend auf einer Schwingung eines Schwingkreises erfasst wird, welcher zum Beispiel als Reaktion auf Änderungen einer Spannung aufgrund eines elektrischen Ladens oder Entladens einer Sensorelektrode schwingt. Weiter ist solch ein Aufbau einer kapazitiven Erfassungsschaltung zum Beispiel in der Druckschrift JP2001-178136A offenbart, in welcher eine Kapazität einer Sensorelektrode mit einer Referenzkapazität einer Steuerungsschaltung verglichen wird und ein Annähern des Kopfes basierend auf dem Vergleichsergebnis erfasst wird.
Bei solch einer Kopfstützensteuerungsvorrichtung, um einen Kopf eines Insassen zu erfassen, während sich die Kopfstütze nach vorne bewegt, lädt und entlädt solch eine herkömmliche kapazitive Erfassungsschaltung die Sensorelektrode elektrisch durch eine Schaltoperation eines Taktsignals mit einer hohen Frequenz. Deshalb wird ein Schaltgeräusch bzw. Schaltrauschen eines Taktsignals erzeugt und ein Geräusch bzw. Rauschen kann von einem Radio abgegeben werden, das in dem Fahrzeug angebracht ist. Das heißt, es gibt die Möglichkeit, dass diese Sensorelektrode als eine Antenne dient und ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen abgegeben wird. Weiter, wenn ein anderer Sensor als ein kapazitiver Sensor als der Näherungssensor eingesetzt wird, wenn zum Beispiel ein Ultraschallsensor eingesetzt wird, kann ein Insasse Ultraschallwellen, welche von dem Ultraschallsensor ausgesendet werden, als Geräusch bzw. Rauschen wahrnehmen. Weiter gibt es einen Fall, dass eine Kopfstütze mit einem Kontaktsensor ausgestattet ist, um einen Kontakt des Kopfes gegen die Kopfstütze zu erfassen. In solch einem Fall ist es möglich, einen piezoelektrischen Sensor als einen Kontaktsensor einzusetzen. Ein piezoelektrisches Element des piezoelektrischen Sensors wird mit einer Wechselspannung mit einer vorbestimmten Frequenz versorgt und wird mit einer vorbestimmten Frequenz in Schwingung versetzt. Sobald ein Kopf eines Insassen mit der Kopfstütze in Kontakt kommt, erfasst der piezoelektrische Sensor eine Reduzierung der Amplitude der Frequenz und bestätigt den Kontakt des Kopfes gegen die Kopfstütze. Unter solchen Umständen, weil eine Wechselspannung mit einer vorbestimmten Frequenz an das piezoelektrische Element angelegt wird, kann jedoch basierend auf dieser Wechselspannung ein Geräusch bzw. Rauschen erzeugt werden. Die Druckschrift DE 199 16 804 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Justieren einer Fahrzeugkopfstütze unter Verwendung eines Sensors mit zwei Kondensatorplatten, die übereinander angeordnet sind und die Teil eines Kondensators sind, in dem der Kopf des Fahrgastes als Dielektrikum wirkt. Bei dem Verfahren zum Justieren der Fahrzeug-Kopfstütze wird die Höhenlage ausgehend von einer Ruhelage mit eingefahrener Kopfstütze soweit verändert, dass die Zunahme des Sensorsignals der einen Kondensatorplatte gleichzeitig mit der Abnahme des Sensorsignals der anderen Kondensatorplatte erfolgt. Jedoch wird auch bei der in der Druckschrift DE 199 16 804 C1 offenbarten Vorrichtung ein Geräusch bzw. Rauschen erzeugt.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Umstände vorgenommen und um die vorstehenden Probleme zu lösen ist eine Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 1 bereitgestellt, wobei die Vorrichtung eine Näherung eines Kopfes zu einer Kopfstütze unter Verwendung eines Näherungssensors, eines Kontaktsensors oder Ähnlichem erfasst und ein Auftreten eines Geräuschs bzw. Rauschens, wie etwa einem Radiogeräusch bzw. Funkrauschen unterdrückt, und ein Verfahren zum Steuern der Kopfstützensteuerungsvorrichtung.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug: einen Kopfstützenrückteil, der durch eine Sitzlehne gehalten wird; einen Kopfstützenvorderteil, der relativ zu dem Kopfstützenrückteil zwischen einer ersten Position, bei welcher der Kopfstützenvorderteil in Kontakt mit dem Kopfstützenrückteil ist, und einer zweiten Position, bei welcher der Kopfstützenvorderteil von dem Kopfstützenrückteil entfernt ist, beweglich ist; eine Ansteuereinrichtung zum Bewegen des Kopfstützenvorderteils relativ zu dem Kopfstützenrückteil zwischen der ersten Position und der zweiten Position; einen Kopferfassungssensor, der an dem Kopfstützenvorderteil bereitgestellt ist und ein vorbestimmtes Erfassungssignal ausgibt, wenn ein Kopf eines Insassen nahe dem Kopfstützenvorderteil ist oder wenn ein Kopf eines Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderteil ist; eine Kopferfassungsschaltung, die eines von einer Näherung des Kopfes zu oder einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil basierend auf dem Erfassungssignal des Kopferfassungssensors erfasst; und eine Steuerungseinrichtung, die die Ansteuereinrichtung steuert, um den Kopfstützenvorderteil zu der zweiten Position zu bewegen, wenn eine Näherung eines Objekts von hinter dem Fahrzeug erfasst wird, und um eine Bewegung des Kopfstützenvorderteils zu der zweiten Position zu stoppen, wenn die Kopferfassungsschaltung eines von einer Näherung des Kopfes zu und einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil erfasst. Die Steuerungseinrichtung betreibt die Kopferfassungsschaltung nur dann, wenn sich der Kopfstützenvorderteil zu der zweiten Position bewegt. Der Ausdruck ”Näherung” umfasst hier zumindest eines von ”annähern”, ”nahe” und „in Kontakt”.
Wie vorstehend beschrieben wird eine Kapazitätserfassungsschaltung nur dann aktiviert, wenn der Kopfstützenvorderteil zu einer voll ausgefahrenen Position bewegt wird. Deshalb ist es möglich zu verhindern, dass aufgrund der Aktivierung der Kapazitätserfassungsschaltung in einer Situation, in der ein Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt, ohne dass es eine Näherung eines Objektes oder eines Fahrzeugs von hinten erfasst, ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird. Deshalb ist es möglich, in dem Fall, dass ein Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt, ohne dass es ein Annähern von hinten oder eine Näherung eines Objektes erfasst, zu vermeiden, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, welches aufgrund der Aktivierung der Kapazitätserfassungsschaltung erzeugt werden kann. Weiter wird die Kapazitätserfassungsschaltung aktiviert, wenn sich der Kopfstützenvorderteil bewegt. Unter solchen Umständen, obwohl ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, gibt es eine Möglichkeit, dass irgendein anderes Aufprallgeräusch an dem Fahrzeug erzeugt wird, welches lauter als das Radiogeräusch bzw. Funkrauschen ist. Weiter ist die Zeitdauer, während welcher die Kapazitätserfassungsschaltung in Betrieb ist, kurz. Deshalb stellt es sich heraus, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen kein Faktor ist, der eine Unannehmlichkeit für einen Insassen erhöht. Wie vorstehend beschrieben ist es durch Begrenzen der Zeitdauer während welcher ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, möglich zu verhindern, dass ein Geräusch bzw. Rauschen von einem Radio erzeugt wird, während ein Fahrzeug verwendet wird.
Die Steuerungseinrichtung betreibt die Kopferfassungsschaltung, wenn die Steuerungseinrichtung eine Aufprallmöglichkeit des Fahrzeugs mit dem Objekt basierend auf dem Erfassungssignal der Objekterfassungseinrichtung erfasst.
In diesem Fall, weil die Kapazitätserfassungsschaltung aktiviert wird, wenn eine Aufprallmöglichkeit des Fahrzeugs erfasst wird, wird die Kapazitätserfassungsschaltung als Reaktion auf oder als ein Starten einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils angemessen aktiviert. Deshalb ist es möglich, während ein Fahrzeug normal fährt, ohne dass es eine Näherung eines Objekts von hinten erfasst, zu verhindern, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird.
Die Steuerungseinrichtung stoppt ein Betreiben der Kopferfassungsschaltung basierend auf einem Erfassungssignal der Kopferfassungsschaltung zur Zeit einer Erfassung der Näherung des Kopfes des Insassen zu dem Kopfstützenvorderteil.
In diesem Fall wird die Kapazitätserfassungsschaltung gestoppt, wenn die Näherung des Kopfes erfasst wird. Deshalb wird die Kapazitätserfassungsschaltung angemessen als Reaktion auf oder als ein Stoppen einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils gestoppt. Wie vorstehend beschrieben wird im Falle eines Aufpralls oder einer Kollision des Fahrzeugs die Kapazitätserfassungsschaltung gestoppt. Deshalb ist es möglich, zu verhindern, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen nach einem Schützen des Kopfes eines Insassen durch die Bewegung des Kopfstützenvorderteils erzeugt wird.
Die Steuerungseinrichtung stoppt ein Betreiben der Kopferfassungsschaltung, wenn der Kopfstützenvorderteil die zweite Position erreicht.
In diesem Fall wird die Kapazitätserfassungsschaltung gestoppt, wenn der Kopfstützenvorderteil die zweite Position erreicht. Deshalb wird die Kapazitätserfassungsschaltung als Reaktion auf oder als ein Stoppen einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils angemessen gestoppt. Wie vorstehend beschrieben, ist es durch Stoppen der Kapazitätserfassungsschaltung im Falle eines Aufpralls oder einer Kollision des Fahrzeugs möglichst zu verhindern, dass nach einem Schützen des Kopfes eines Insassen durch die Bewegung des Kopfstützenvorderteils ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird.
Die Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug enthält weiter einen Filterabschnitt mit einer Vielzahl von Tiefpassfiltern, von welchen jeder eine unterschiedliche Grenzfrequenz besitzt, und in welche ein Erfassungssignal der Kopferfassungsschaltung eingegeben wird. Der durch die Steuerungseinrichtung einzusetzende Tiefpassfilter wird unter den vielen Tiefpassfiltern des Filterabschnitts von einem mit einer hohen Grenzfrequenz zu einem nächsten mit einer niedrigen Grenzfrequenz fortlaufend über die Zeit nach dem Start des Betriebs der Kopferfassungsschaltung umgeschaltet.
In diesem Fall, bis die vorbestimmte Zeitdauer seit einem Anfangsbetrieb der kapazitiven Erfassungsschaltung abgelaufen ist, wird ein Tiefpassfilter mit einer hohen Grenzfrequenz eingesetzt. Sobald die vorbestimmte Zeitdauer abläuft wird ein Tiefpassfilter mit einer niedrigen Grenzfrequenz eingesetzt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur betrieben, wenn notwendig. Dies kann im Fall, dass die Kapazitätserfassungsschaltung in Betrieb gesetzt wird, eine Verzögerung beim anfänglichen Hochfahren des Tiefpassfilters erzeugen. Indessen verbessert ein Tiefpassfilter mit einer hohen Grenzfrequenz (geringes Filterverhalten) eine Elektrik bzw. ein elektrisches Verhalten, die bzw. das im Falle folgt, dass die kapazitive Erfassungsschaltung in Betrieb gesetzt wird. Wenn eine Ausgabe stabilisiert ist, wird ein Filter eingesetzt, welcher während einem normalen Betrieb eine ausreichende Fähigkeit besitzt, so dass ein notwendiges Verhalten sichergestellt ist.
Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, ein Auftreten eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens zu unterdrücken, welches durch eine Kapazitätserfassungsschaltung, die einen Kopf unter Verwendung eines kapazitiven Sensors erfasst, erzeugt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und zusätzlichen Merkmale und Charakteristika der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlicher, wenn sie mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, bei denen zeigen:
1 eine Seitenansicht, die einen Sitz für ein Fahrzeug darstellt, um eine Kopfstützensteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erklären;
2 eine Blockansicht, die eine elektrische Konfiguration der Kopfstützensteuerungsvorrichtung darstellt;
3 ein Flussdiagramm zum Erklären eines Prozesses, der durch eine ECU implementiert wird; und
4 ein Flussdiagramm zum Erklären einer Schaltoperation von Filtern.
Detaillierte Beschreibung
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hierin mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 und 2 stellen schematisch eine Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Mehrere Komponenten der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 sind an einem Sitz 1 für das Fahrzeug angebracht. 1 stellt eine Seitenansicht des Sitzes 1 dar, welcher für einen Passagier des Fahrzeugs, wie etwa einem Automobil, verwendet wird. Dieser Sitz 1 kann jedoch ebenso für einen Fahrer des Fahrzeugs verwendet werden. Wie in 1 dargestellt, umfasst der Sitz 1 eine Sitzpolsterung 2 und eine Sitzlehne 3, die derart gehalten wird, dass sie relativ zu der Sitzpolsterung 2 geneigt ist. Die Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 ist vor allem mit einem Kopfstützenvorderteil 12 und einem Kopfstützenrückteil 11 konfiguriert, welche beide durch die Sitzlehne 3 gehalten werden.
Wie in 1 dargestellt, wird der Kopfstützenrückteil 11 durch eine Kopfstützenstrebe 4 gehalten, die an einem oberen Teil der Sitzlehne 3 fest angebracht ist, und der Kopfstützenvorderteil 12 ist relativ zu dem Kopfstützenrückteil 11 nach vorne und hinten beweglich. Genauer, wie durch eine durchgezogene Linie in 1 dargestellt, ist der Kopfstützenvorderteil 12 nach vorne und hinten beweglich zwischen einer voll eingefahrenen Position 12A (erste Position), in welcher der Kopfstützenvorderteil 12 nahe oder in Kontakt mit dem Kopfstützenrückteil 11 ist, und einer voll ausgefahrenen Position 12B (zweite Position), in welcher sich der Kopfstützenvorderteil 12 an seinem von dem Kopfstützenrückteil 11 am weitesten entfernten Punkt befindet. Die voll eingefahrene Position 12A ist in 1 durch eine durchgezogene Linie dargestellt, während die voll ausgefahrene Position 12B darin durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Während ein Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt wird der Kopfstützenvorderteil 12 bei der voll eingefahrenen Position 12A verstaut.
Die Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 umfasst weiter eine elektronische Steuerungseinheit 13 (nachstehend als ECU 13 bezeichnet), einen Ausdehnungsmechanismus 14, einen Motor 15 als Ansteuereinrichtung und einen kapazitiven Sensor 16 als einen Kopferfassungssensor. Der Ausdehnungsmechanismus 14 wird durch den Motor 15 aktiviert und dehnt sich zwischen dem Kopfstützenrückteil 11 und dem Kopfstützenvorderteil 12 aus oder zieht sich zwischen diesen zusammen. Der Kopfstützenvorderteil 12 wird somit relativ zu dem Kopfstützenrückteil 11 nach hinten und vorne bewegt.
Der kapazitive Sensor 16 ist an einer Vorderseite des Kopfstützenvorderteils 12 angebracht. Der kapazitive Sensor 16 erfasst Änderungen einer Kapazität in einem Raum. Die Kapazität im Raum wird verändert, wenn ein Kopf eines Insassen, der auf dem Sitz 1 sitzt, darin eindringt. Der kapazitive Sensor 16 produziert dann ein Erfassungssignal, das die Änderungen der Kapazität in dem Raum darstellt oder ein Erfassungssignal, das die Kapazität zu jedem Moment darstellt, und gibt dieses aus. Wenn die ECU 13 eine Näherung eines hinteren Fahrzeugs (Objekts) des Fahrzeugs (Automobils) erfasst, steuert die ECU 13 den Motor 15, um den Kopfstützenvorderteil 12 von der voll eingefahrenen Position 12A zu der voll ausgefahrenen Position 12B zu verschieben. Nachfolgend steuert die ECU 13 den Motor 15, um den Kopfstützenvorderteil 12 zu der voll eingefahrenen Position 12A einzufahren. Der Ausdruck ”Näherung” eines hinteren Fahrzeugs definiert hier zumindest zwei Situationen: eine ist, dass sich ein hinteres Fahrzeug dem Fahrzeug annähert; und die andere ist, dass ein hinteres Fahrzeug dicht an dem Fahrzeug ist.
Weiter bestätigt die ECU 13 basierend auf einem Erfassungssignal des kapazitiven Sensors 16 eine Näherung des Kopfes zu oder einen Kontakt des Kopfes mit dem kapazitiven Sensor 16, d. h. dem Kopfstützenvorderteil 12. Wenn die Änderungen der Kapazität oder die Kapazität, die durch den kapazitiven Sensor 16 erfasst wird, innerhalb einem vorbestimmten Betrag ist, bestätigt oder erfasst die ECU 13, dass der Kopf nahe zu dem Kopfstützenvorderteil 12 ist oder sich innerhalb einem vorbestimmten Raum diesem nähert. Wenn die ECU 13 den Kopf basierend auf einem Erfassungssignal des kapazitiven Sensors 16 erfasst, während der Kopfstützenvorderteil 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B bewegt wird, stoppt die ECU 13 die Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12. Andererseits, wenn die ECU 13 den Kopf nicht erfasst, bewegt die ECU 13 das Kopfstützenvorderteil 12 zurück zu der voll ausgefahrenen Position 12B. Der Ausdruck ”Näherung” des Kopfes definiert nachstehend zumindest drei Situationen: eine ist, dass sich ein Kopf dem Kopfstützenvorderteil 12 annähert; eine andere ist, dass ein Kopf dicht an dem Kopfstützenvorderteil 12 innerhalb eines bestimmten Raums ist; und die letzte ist, dass ein Kopf in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderteil 12 ist.
Nachstehend ist eine elektrische Konfiguration der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 beschrieben. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 die ECU 13, den Motor 15, der an die ECU 13 angeschlossen ist, den kapazitiven Sensor 16, eine elektrische Energieeinheit 17 und einen Näherungsbeurteilungsabschnitt 18 als Objekterfassungseinrichtung.
Die ECU 13 umfasst weiter eine CPU 21 als Steuerungseinrichtung, eine Versorgungsschaltung 22, die an die CPU 21 angeschlossen ist, eine Fahrzeuginformationseingabeschaltung 23, eine Motoransteuerschaltung 24 und eine Kapazitätserfassungsschaltung 25 als eine Kopferfassungsschaltung.
Die CPU 21 ist an die elektrische Energieeinheit 17 über einen Zündschalter (IGSW) angeschlossen. Als Reaktion auf eine EIN-Betätigung des Zündschalters wird die CPU 21 über die Versorgungsschaltung 22 von der elektrischen Energieeinheit 17 mit elektrischem Strom versorgt. Die Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird bei jeder EIN-Betätigung des Zündschalters eingeschalten.
Die CPU 21 ist weiter über die Fahrzeuginformationseingabeschaltung 23 mit dem Näherungsbeurteilungsabschnitt 18 verbunden und Informationen über das Fahrzeug von dem Näherungsbeurteilungsabschnitt 18 werden in diese eingegeben, wie etwa dass sich ein Objekt von hinten annähert. Der Näherungsbeurteilungsabschnitt 18 ist an ein (nicht dargestelltes) Radar angeschlossen, das fest an eine Stoßstange eines Fahrzeughecks angebracht ist, und ein Signal des Radars wird in diesen eingegeben. Der Näherungsbeurteilungsabschnitt 18 bestimmt dann allgemein eine relative Geschwindigkeit und/oder eine Entfernung des Fahrzeugs gegenüber einem hinteren Objekt (Fahrzeug) und eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und beurteilt, ob sich das hintere Fahrzeug annähert (oder darum positioniert ist). Das Beurteilungsergebnis wird an die Fahrzeuginformationseingabeschaltung 23 ausgegeben.
Die CPU 21 ist weiter über die Motoransteuerschaltung 24, die das Ansteuern des Motors 15 steuert, mit dem Motor 15 verbunden. Die CPU 21 ist weiter über die Kapazitätserfassungsschaltung 25 mit dem kapazitiven Sensor 16 verbunden. Die Kapazitätserfassungsschaltung 25 beurteilt basierend auf einem Signal des kapazitiven Sensors 16, ob der Kopf um den kapazitiven Sensor 16 herum positioniert ist (sich innerhalb eines bestimmten Raums annähert, oder in Kontakt mit diesem ist). Das Beurteilungsergebnis wird die CPU 21 eingegeben.
Spezieller umfasst die Kapazitätserfassungsschaltung 25 einen (nicht dargestellten) Referenzkondensator, der elektrische Ladung speichern kann und den kapazitiven Sensor 16 unter Verwendung der elektrischen Ladung elektrisch lädt. Die Spannung des kapazitiven Sensors 16 variiert zum Beispiel in Abhängigkeit einer Entfernung relativ zu dem Kopf des Insassen. Dementsprechend erfasst die Kapazitätserfassungsschaltung 25 eine Näherung des Kopfes des Insassen basierend auf einer erfassten Spannung des kapazitiven Sensors 16. Weiter lädt und entlädt die Kapazitätserfassungsschaltung 25 den Referenzkondensator und den kapazitiven Sensor 16 elektrisch durch Ein- und Ausschalten eines (nicht dargestellten) Schalters mit einem Hochfrequenztaktsignal.
Wenn die CPU 21, basierend auf einem Erfassungssignal, das von der Fahrzeuginformationseingabeschaltung 23 eingegeben wird, die Näherung eines hinteren Fahrzeugs erfasst, steuert die CPU 21 die Motoransteuerschaltung 24 und bewegt den Kopfstützenvorderteil 12 von der voll eingefahrenen Position 12A zu der voll ausgefahrenen Position 12B.
Basierend auf einem Erfassungssignal, das von der Kapazitätserfassungsschaltung 25 eingegeben wird, kann die CPU 21 die Näherung eines Kopfes zu dem Kopfstützenvorderteil 12 erfassen, während die CPU 21 den Kopfstützenvorderteil 12 betreibt. Unter solchen Umständen steuert die CPU 21 die Motoransteuerschaltung 24, um die Vorwärtsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12 zu stoppen. Andererseits, wenn die CPU 21 die Näherung des Kopfes zu dem Kopfstützenvorderteil 12 während der Vorwärtsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12 nicht erfasst, bewegt die CPU 21 das Kopfstützenvorderteil 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B. Anschließend schützt die CPU 21 den Kopf des Insassen an einer Position, an der der Kopfstützenvorderteil 12 nahe zu oder in Kontakt mit dem Kopf ist, oder an der voll ausgefahrenen Position 12B, für ungefähr zwei Sekunden. Die CPU 21 steuert dann die Motoransteuerschaltung 24, um den Kopfstützenvorderteil 12 zurück zu der voll eingefahrenen Position 12A zu bewegen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aktiviert die CPU 21 die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur dann, wenn die CPU 21 den Kopfstützenvorderteil 12 von der voll eingefahrenen Position 12A zu der voll ausgefahrenen Position 12B betreibt. Genauer betreibt die CPU 21 die Kapazitätserfassungsschaltung 25, wenn Informationen über ein von hinten annäherndes Fahrzeug basierend auf einem Erfassungssignal von der Fahrzeuginformationseingabeschaltung 23 in die CPU 21 eingegeben werden.
Wenn die Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 stoppt, setzt die CPU 21 ein Betreiben der Kapazitätserfassungsschaltung 25 nicht fort. Genauer stoppt die CPU 21 ein Betreiben der Kapazitätserfassungsschaltung 25, wenn die CPU 21 die Näherung des Kopfes relativ zu dem Kopfstützenvorderteil 12 basierend auf einem Erfassungssignal der Kapazitätserfassungsschaltung 25 bestätigt oder erfasst, während sich der Kopfstützenvorderteil 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B bewegt, wenn die CPU 21 die Näherung des Kopfes relativ zu dem Kopfstützenvorderteil 12 nicht bestätigen oder erfassen kann. Alternativ kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 in einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Anfangsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B ohne Abhängigkeit von dem Erfassungssignal der Kapazitätserfassungsschaltung 25 stoppen. Weiter stoppt die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 in einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Anfangsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12 zu der voll ausgefahrenen Position 126.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die CPU 21 weiter einen Filterabschnitt 21a, in den ein Erfassungssignal der Kapazitätserfassungsschaltung 25 eingegeben wird. Der Filterabschnitt 21a ist mit einer Vielzahl von Tiefpassfiltern konfiguriert, deren Grenzfrequenzen unterschiedlich sind. Der Filterabschnitt 21a dämpft oder reduziert Frequenzen, die höher als die Grenzfrequenzen sind, so dass die CPU 21 die Position oder Bewegung des Kopfes basierend auf einem Signal, das das Ergebnis des Filterabschnitts 21a darstellt, bestätigen kann. Dies trägt zu einem Verbessern der Erfassungspräzision des Filterabschnitts 21a bei. Weiter wird in dem Filterabschnitt 21a ein einzusetzender Tiefpassfilter von dem einen mit einer hohen Grenzfrequenz zu einem nächsten mit einer niedrigen Grenzfrequenz nacheinander als Reaktion auf eine abgelaufene Zeit nach dem Inbetriebsetzen der Kapazitätserfassungsschaltung 25 verändert. Die CPU 21 bestätigt die Näherung des Kopfes basierend auf dem Ergebnis des Filterabschnitts 21a mit der vorstehenden Konfiguration.
Elektrisches Laden und Entladen des kapazitiven Sensors 16 wird durch Ein- und Ausschalten eines (nicht dargestellten) Schalters mit einem Hochfrequenztaktsignal erreicht. Aufgrund dieses Taktsignals gibt es hier eine Möglichkeit eines Auftretens eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens. Angesichts des Vorangehenden, um zu verhindern, dass solch ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen das Umfeld stört, kann die Kapazitätserfassungsschaltung 25 in einem abschirmenden Gehäuse untergebracht werden. Es ist jedoch nicht wünschenswert, dass der kapazitive Sensor 16, welcher zum Zweck des Erfassens des Annäherns oder einer Position des Kopfes des Insassen eingesetzt wird, in einem abschirmenden Gehäuse untergebracht wird. Indessen, sofern der kapazitive Sensor 16 nicht in dem abschirmenden Gehäuse untergebracht wird, kann der kapazitive Sensor 16 als eine Antenne agieren und ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen an die Umgebung abgeben.
In diesem Zusammenhang, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, aktiviert die CPU 21 die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur in dem Fall, dass sich der Kopfstützenvorderteil 12 bewegt. Die CPU 21 stoppt die Kapazitätserfassungsschaltung 25 zu einer Zeit eines anderen normalen Fahrzustands des Fahrzeugs, d. h. während das Fahrzeug in einem Fahrzustand fährt, ohne ein Annähern eines Fahrzeugs von hinten. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen während einem normalen Fahrzustand des Fahrzeugs, in dem ein Auftreten eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens als eine Unannehmlichkeit für einen Insassen betrachtet wird, erzeugt wird.
Weiter wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 in Situationen in Betrieb gesetzt, in denen sich ein Fahrzeug von hinten annähert und der Kopfstützenvorderteil 12 bewegt wird. In diesem Fall, obwohl als Reaktion auf das Inbetriebsetzen der Kapazitätserfassungsschaltung 25 ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, ist die Zeitdauer, in welcher die Kapazitätserfassungsschaltung 25 betrieben wird, relativ kurz, so dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen sich nicht als ein Faktor einer Unannehmlichkeit für einen Insassen herausstellt. Weiter wird der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur implementiert, wenn Umstände die Notwendigkeit erfordern, die Sicherheit eines Insassen sicherzustellen, so dass es nicht zu einer Erhöhung einer Unannehmlichkeit für den Insassen führt.
Nachstehend ist ein Prozess beschrieben, der durch die ECU 13 der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 implementiert wird. Wie in 3 dargestellt, beurteilt in Schritt 100 die CPU 21 der ECU 13 zuerst, ob der Kopfstützenvorderteil 12 an der voll eingefahrenen Position 12A verstaut wurde. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 100 erhalten wird, d. h. wenn bestimmt wird, dass der Kopfstützenvorderteil 12 an der voll eingefahrenen Position 12A ist, setzt sich der Prozess bei Schritt 110 fort. In Schritt 110 beurteilt die CPU 21 die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Objekts, das sich von hinten annähert. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 110 erhalten wird, d. h. wenn die CPU 21 die Anwesenheit eines Objekts, das sich von hinten annähert, bestimmt, setzt sich das Programm bei Schritt 120 fort. In Schritt 120 setzt die CPU 21 die Kapazitätserfassungsschaltung 25 in Betrieb. Schritt 120 konfiguriert einen Schaltungsbetriebsschritt. Details der Steuerung in Schritt 120 werden später beschrieben. Wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 110 erhalten wird, d. h., wenn die CPU 21 die Abwesenheit eines Objekts bestimmt, das sich von hinten annähert, beendet die CPU 21 diesen Prozess.
Das Programm setzt sich dann von Schritt 120 zu Schritt 130 fort, wobei die CPU 21 eine Motoransteuerung des Kopfstützenvorderteils 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B initiiert. Schritt 130 konfiguriert einen Kopfstützenbewegungsschritt gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Schritt 140 beurteilt die CPU 21, ob eine Näherung eines Kopfes eines Insassen erfasst wird. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 140 erhalten wird, d. h. wenn eine Näherung des Kopfes in Schritt 140 erfasst wird, setzt sich das Programm bei Schritt 150 fort. In Schritt 150 stoppt die CPU 21 die Vorwärtsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12. In Schritt 160 stoppt die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25. Schritt 150 konfiguriert einen Kopfstützenstoppschritt und Schritt 160 konfiguriert einen Schaltungsstoppschritt.
Wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 140 erhalten wird, d. h. wenn die CPU 21 die Abwesenheit des Kopfes des Insassen in Schritt 140 bestimmt, setzt sich das Programm bei Schritt 170 fort. In Schritt 170 beurteilt die CPU 21, ob eine vorbestimmte Zeitdauer (zum Beispiel ungefähr eine Sekunde) seit dem Starten der Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 abgelaufen ist. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 170 erhalten wird, d. h. wenn die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, setzt sich das Programm bei Schritten 150 und 160 fort. Andererseits, wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 170 erhalten wird, d. h. wenn eine vorbestimmte Zeitdauer nicht abgelaufen ist, wird der Prozess in 3 beendet.
In Schritt 180 beurteilt die CPU 21, ob eine vorbestimmte Zeitdauer (zum Beispiel ungefähr zwei Sekunden) seit dem Stopp der Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 in Schritt 150 abgelaufen ist. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 180 erhalten wird, d. h. wenn eine vorbestimmte Zeitdauer in Schritt 180 abgelaufen ist, setzt sich das Programm bei Schritt 190 fort, wobei der Kopfstützenvorderteil 12 zurück nach hinten bewegt wird und in die voll eingefahrene Position 12A zurückkehrt. Andererseits, wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 180 erhalten wird, d. h. wenn die vorbestimmte Zeitdauer in Schritt 180 nicht abgelaufen ist, beendet die CPU 21 den Prozess.
Zurück bei Schritt 100, wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 100 erhalten wird, d. h. wenn bestimmt wird, dass der Kopfstützenvorderteil 12 nicht an der voll eingefahrenen Position 12A ist, setzt sich das Programm bei Schritt 200 fort. In Schritt 200 beurteilt die CPU 21, ob der Kopfstützenvorderteil 12 in Betrieb ist. Wenn die CPU 21 bestimmt, dass der Kopfstützenvorderteil 12 in Schritt 200 in Betrieb ist, setzt sich das Programm bei Schritt 140 fort. Andererseits, wenn die CPU 21 bestimmt, dass der Kopfstützenvorderteil 12 in Schritt 200 nicht in Betrieb ist, setzt sich das Programm bei Schritt 210 fort. In Schritt 210, beurteilt die CPU 21, ob der Kopfstützenvorderteil 12 an der voll ausgefahrenen Position 126 feststehend ist. Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 210 erhalten wird, d. h., wenn der Kopfstützenvorderteil 12 in der voll ausgefahrenen Position 12B feststehend ist, setzt sich das Programm bei Schritt 180 fort. Andererseits, wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 210 erhalten wird, d. h., wenn der Kopfstützenvorderteil 12 an der voll ausgefahrenen Position 126 nicht feststehend ist, beendet die CPU 21 den Prozess.
Nachstehend ist ein Betriebsprozess der Kapazitätserfassungsschaltung 25 in Schritt 120 beschrieben. Wie in 4 dargestellt, beurteilt die CPU 21 in Schritt 300 zuerst, ob eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, seit ein Betrieb des Kopfstützenvorderteils 12 initiiert wurde, d. h., seit dem Starten des Betriebs der Kapazitätserfassungsschaltung 25. Wenn eine negative Antwort NEIN in Schritt 300 erhalten wird, d. h., wenn die vorbestimmte Zeitdauer nicht abgelaufen ist, setzt sich das Programm bei Schritt 310 fort. In Schritt 310 wird ein Tiefpassfilter gesetzt, dessen Grenzfrequenz B ist, und der Prozess wird beendet.
Wenn eine bestätigende Antwort JA in Schritt 300 erhalten wird, d. h. wenn die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, setzt sich das Programm bei Schritt 320 fort. In Schritt 320 wird ein Tiefpassfilter gesetzt, dessen Grenzfrequenz A ist, und der Prozess wird beendet. Die Grenzfrequenz A ist hier kleiner als die Grenzfrequenz B. Die vorbestimmte Zeitdauer in Schritt 300 wird als Reaktion auf eine Zeit bestimmt, die für einen Tiefpassfilter mit einer niedrigen Grenzfrequenz erforderlich ist, um nach dem Starten des Betriebs der Kapazitätserfassungsschaltung 25 ein bestimmtes Verhalten auszuüben.
Das heißt beim Erfassen eines Kopfes durch den kapazitiven Sensor 16 ist ein Tiefpassfilter mit einer niedrigen Grenzfrequenz erforderlich, um eine Fehlerfassung zu vermeiden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur betrieben, wenn nötig. Dies kann eine Verzögerung beim anfänglichen Hochfahren des Tiefpassfilters mit einer niedrigen Grenzfrequenz erzeugen, im Fall, dass der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestartet wird. Indessen zeichnet sich ein Tiefpassfilter mit einer hohen Grenzfrequenz (geringes Filterverhalten) in einer Elektrik zw. Einem elektrischen Verhalten aus, die bzw. das in einem Falle folgt, dass der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestartet wird. Durch Verwendung dieser Charakteristika von Filtern ist es wünschenswert, dass ein Tiefpassfilter mit einer hohen Grenzfrequenz eingesetzt wird, wenn der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestartet wird, wodurch eine Hochfahrzeit des Tiefpassfilters verkürzt wird, und danach ein Tiefpassfilter mit einer niedrigen Grenzfrequenz eingesetzt wird, wodurch ein Verhalten des Filters auf einer gewünschten Ebene sichergestellt wird.
Während der Zündschalter eines Fahrzeugs in einem EIN-Zustand war, wiederholt die ECU 13 Schritte 100 bis 210 und Schritte 310 bis 330 wie vorstehend beschrieben. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können die folgenden Effekte erzielt werden.

(1) In der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur dann aktiviert, wenn sich der Kopfstützenvorderteil 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B bewegt. Deshalb wird verhindert, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, welches als Reaktion auf eine Aktivierung der Kapazitätserfassungsschaltung 25 erzeugt wird, während ein Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt, ohne ein Erfassen eines Fahrzeugs oder eines Objekts, dass sich von hinten annähert. Wenn sich der Kopfstützenvorderteil 12 bewegt, wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 betrieben, so dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird. Die Kapazitätserfassungsschaltung 25 wird jedoch nur für eine kurze Zeitdauer betrieben, so dass sie eine Unannehmlichkeit für einen Insassen nicht erhöht. Wie vorstehend beschrieben ermöglicht ein Begrenzen der Zeitdauer, in welcher ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, ein Auftreten eines Geräuschs bzw. Rauschens zu verhindern, dass von einem Radio in einem Fahrzeug abgeben wird. Weiter werden Sensorelektroden des kapazitiven Sensors 16, der als Kopferfassungssensor dient, üblicherweise innerhalb des Kopfstützenvorderteils 12 angebracht, wobei sie nicht durch eine Abdeckung oder anderes bedeckt sind. Dies wurde als ein bedeutendes Problem für einen kapazitiven Sensor erachtet, dass eine Abdeckung nicht als eine Einrichtung zum Verhindern eines Auftretens eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens eingesetzt werden kann. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung jedoch, weil der kapazitive Sensor 16 in dem Kopfstützenvorderteil 12 untergebracht ist ohne durch eine Abdeckung bedeckt zu sein, können Änderungen einer Kapazität, die mit dem Kopf verknüpf sind, präzise erfasst werden. Mit anderen Worten wird solch ein bedeutendes Problem durch das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gelöst. Dementsprechend ist es gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowohl möglich, eine Unannehmlichkeit für einen Insassen, die aufgrund eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens auftreten kann, zu reduzieren, als auch eine Erfassungspräzision nicht zu verschlechtern. Weiter, weil keine Abdeckung erforderlich ist, ist es möglich, eine Erhöhung der Herstellungskosten einzuschränken.
(2) In der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 zu einer Zeit eines Erfassens einer möglichen Kollision oder eines Aufpralls eines Fahrzeugs aktiviert, so dass die Kapazitätserfassungsschaltung 25 angemessen als Antwort auf oder als eine Anfangsbewegung des Kopfstützenvorderteils 12 betrieben wird. Deshalb, wenn ein Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt, ohne ein Erfassen eines Objekts oder eines Fahrzeugs, das sich von hinten nähert, ist es möglich, zu verhindern, dass ein Radiogeräusch bzw. Funkrauschen erzeugt wird, welches Radiogeräusch bzw. Funkrauschen als Reaktion auf einen Aktivierungsbetrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 erzeugt wird.
(3) In der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestoppt, wenn erfasst wird, dass ein Kopf eines Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderteil ist oder um diesen herum ist. Deshalb kann die Kapazitätserfassungsschaltung 25 angemessen als Reaktion auf oder als ein Stopp einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 gestoppt werden. Wie vorstehend beschrieben, wird im Falle eines Aufpralls oder einer Kollision des Fahrzeugs die Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestoppt. Deshalb kann der Kopfstützenvorderteil 12 den Kopf eines Insassen schützen und kann ein Auftreten eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens aufgrund eines Betriebs der Kapazitätserfassungsschaltung 25 verhindert werden.
(4) In der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestoppt, sobald der Kopfstützenvorderteil 12 die voll ausgefahrene Position 12B erreicht. Mit anderen Worten wird die Kapazitätserfassungsschaltung 25 angemessen als Reaktion auf oder als ein Stopp einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 gestoppt. Wie vorstehend beschrieben, ist es nach einem Schützen eines Kopfes eines Insassen durch den Kopfstützenvorderteil 12 im Falle eines Aufpralls oder einer Kollision des Fahrzeugs möglich, durch Stoppen der Kapazitätserfassungsschaltung 25 ein Auftreten eines Radiogeräuschs bzw. Funkrauschens aufgrund eines Betriebs der Kapazitätserfassungsschaltung 25 zu vermeiden.
(5) In der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 wird ein erster Tiefpassfilter mit einer hohen Grenzfrequenz eingesetzt, bis die vorbestimmte Zeitdauer seit einem Anfangsbetrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 abgelaufen ist. Sobald die vorbestimmte Zeitdauer abläuft, wird der erste Tiefpassfilter durch einen zweiten Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz, die niedriger ist als die Grenzfrequenz des ersten Tiefpassfilters, ersetzt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, weil die Kapazitätserfassungsschaltung 25 nur aktiviert wird, wenn nötig, gibt es eine Möglichkeit einer Verzögerung eines anfänglichen Hochfahrens des Tiefpassfilters. Wie vorstehend beschrieben, wird der erste Tiefpassfilter jedoch unmittelbar nach dem Starten des Betriebs der Kapazitätserfassungsschaltung 25 eingesetzt, um eine folgende Elektrik bzw. elektrisches Verhalten zu verbessern, und der zweite Tiefpassfilter, welcher eine für einen normalen Betrieb ausreichende Fähigkeit besitzt, wird eingesetzt, wenn eine Ausgabe der Kapazitätserfassungsschaltung 25 stabilisiert ist, so dass ein angemessenes Verhalten beibehalten werden kann.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt und kann auf die folgenden modifizierten Beispiele angewendet werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel startet die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 basierend auf einem Erfassungssignal des Näherungsbeurteilungsabschnitts 18. Alternativ kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 auf eine andere Weise starten. Zum Beispiel kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 nach einem Starten der Steuerung der Motoransteuerschaltung 24 starten. Spezieller kann der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 starten, wenn ein Steuerungssignal von der Motoransteuerschaltung 24 an den Motor 15 des Ausdehnungsmechanismus 14 übertragen wird und der Motor 15 angesteuert wird, d. h., wenn die CPU 21 erfasst, dass der Motor 15 angesteuert wird. In diesem Fall wird die Reihenfolge von Schritt 120 (Schaltungsbetriebsschritt) und Schritt 130 (Kopfstützenbewegungsschritt) vertauscht. Alternativ kann der Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 gestartet werden, wenn der Kopfstützenvorderteil 12 durch den Motor 15 betrieben wird und die CPU 21 den Betrieb des Kopfstützenvorderteils 12 erfasst. Alternativ kann die Kapazitätserfassungsschaltung 25 gleichzeitig als die Anfangsaktivierung der Motoransteuerschaltung 24 gestartet werden. In diesem Fall werden Schritt 120 (Schaltungsbetriebsschritt) und Schritt 130 (Kopfstützenbewegungsschritt) parallel implementiert.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel stoppt die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25, wenn die CPU 21 die Näherung eines Kopfes eines Insassen basierend auf einem Erfassungssignal der Kapazitätserfassungsschaltung 25 bestätigt, oder wenn der Kopfstützenvorderteil 12 die voll ausgefahrene Position 12B erreicht. Alternativ kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 auf eine andere Weise stoppen. Zum Beispiel kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 gleichzeitig als ein Stoppen der Steuerung der Motoransteuerschaltung 24 stoppen. In diesem Fall werden Schritt 150 (Kopfstützenstoppschritt) und Schritt 160 (Schaltungsstoppschritt) parallel implementiert. Alternativ kann ein Positionssensor angebracht werden, um eine Bewegung des Kopfstützenvorderteils 12 zu der voll ausgefahrenen Position 12B zu erfassen. In diesem Fall kann die CPU 21 den Betrieb der Kapazitätserfassungsschaltung 25 basierend auf einem Erfassungssignal des Positionssensors stoppen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Kopferfassungssensor beispielhaft durch den kapazitiven Sensor 16 gezeigt, der ein Näherungssensor ist. Alternativ kann ein Ultraschallsensor, der ein Näherungssensor ist, diesen kapazitiven Sensor 16 ersetzen. In diesem Fall kann der Ultraschallsensor nur betrieben werden, wenn sich der Kopfstützenvorderteil 12 bewegt, so dass es möglich ist, eine Unannehmlichkeit für einen Insassen zu reduzieren. Wahlweise kann der Kopferfassungssensor nicht solch ein Annäherungssensor, sondern ein Kontaktsensor wie etwa ein piezoelektrischer Sensor sein. In diesem Fall wird ein piezoelektrisches Element eines solchen piezoelektrischen Sensors mit einer Wechselspannung mit einer vorbestimmten Frequenz versehen, und ein Kontakt eines Kopfes wird nur erfasst, wenn der Kopfstützenvorderteil 12 bewegt wird. Deshalb ist es möglich, eine Zeit in welcher ein Geräusch bzw. Rauschen aufgrund einer Wechselspannung, die an ein piezoelektrisches Element angelegt wird, zu reduzieren oder zu begrenzen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel schaltet die CPU 21 einen Tiefpassfilter der in dem Filterabschnitt 21a einzusetzen ist, in Abhängigkeit einer vergangenen Zeit seit einer Aktivierung der Kapazitätserfassungsschaltung 25 um. Solch ein Umschalten von Tiefpassfiltern muss jedoch nicht notwendigerweise durchgeführt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der Sitz 1 mit der Kopfstützensteuerungsvorrichtung 10 für einen Passagier angewendet. Der Sitz 1 kann jedoch auch als ein anderer Sitz in einem Fahrzeug wie etwa einem Fahrersitz, einem Rücksitz usw. angewendet werden.

Claims

Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Kopfstützenrückteil (11), der durch eine Sitzlehne (3) gehalten wird; einem Kopfstützenvorderteil (12), der relativ zu dem Kopfstützenrückteil (11) zwischen einer ersten Position (12A), bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) in Kontakt mit dem Kopfstützenrückteil (11) ist, und einer zweiten Position (12B), bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) von dem Kopfstützenrückteil (11) entfernt ist, beweglich ist; einer Ansteuereinrichtung (15) zum Bewegen des Kopfstützenvorderteils (12) relativ zu dem Kopfstützenrückteil (11) zwischen der ersten Position (12A) und der zweiten Position (12B); einen Kopferfassungssensor (16), der an dem Kopfstützenvorderteil (12) bereitgestellt ist und ein vorbestimmtes Erfassungssignal ausgibt, wenn ein Kopf eines Insassen nahe dem Kopfstützenvorderteil (12) ist oder wenn der Kopf des Insassen in Kontakt mit dem Kopfstützenvorderteil (12) ist; einer Kopferfassungsschaltung (25), die eines von einer Näherung des Kopfes zu und einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil (12) basierend auf dem Erfassungssignal des Kopferfassungssensors (16) erfasst; und einer Steuerungseinrichtung (21), die die Ansteuereinrichtung steuert, um den Kopfstützenvorderteil (12) zu der zweiten Position (12B) zu bewegen, wenn eine Näherung eines Objekts von hinter dem Fahrzeug erfasst wird, und um eine Bewegung des Kopfstützenvorderteils (12) zu der zweiten Position (12B) zu stoppen, wenn die Kopferfassungsschaltung (25) eines von einer Näherung des Kopfes zu und einem Kontakt des Kopfes mit dem Kopfstützenvorderteil (12) erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (21) die Kopferfassungsschaltung (25) nur dann betreibt, wenn sich der Kopfstützenvorderteil (12) zu der zweiten Position (12B) bewegt.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei der Kopferfassungssensor (16) ein kapazitiver Sensor ist, der eine Kapazität erfasst, wobei die Kopferfassungsschaltung (25) eine Kapazitätserfassungsschaltung ist, die das Nähern eines Kopfes zu dem Kopfstützenvorderteil (12) basierend auf einem Erfassungssignal des kapazitiven Sensors erfasst.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, weiter mit: einer Objekterfassungseinrichtung zum Erfassen der Näherung eines Objekts von hinter dem Fahrzeug, wobei die Steuerungseinrichtung (21) basierend auf einem Erfassungssignal der Objekterfassungseinrichtung die Ansteuereinrichtung steuert, um den Kopfstützenvorderteil (12) vor einem Fahrzeugheckaufprall mit dem Objekt zu der zweiten Position (12B) zu bewegen.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (21) die Kopferfassungsschaltung (25) betreibt, wenn die Steuerungseinrichtung (21) eine Aufprallmöglichkeit des Fahrzeugs mit dem Objekt basierend auf dem Erfassungssignal der Objekterfassungseinrichtung erfasst.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (21) die Kopferfassungsschaltung (25) betreibt, wenn die Näherung des Objekts von hinter dem Fahrzeug erfasst wird.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (21) die Kopferfassungsschaltung (25) betreibt, wenn die Ansteuereinrichtung ein Bewegen des Kopfstützenvorderteils (12) zu der zweiten Position (12B) startet.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (21) ein Betreiben der Kopferfassungsschaltung (25) basierend auf einem Erfassungssignal der Kopferfassungsschaltung (25) zu einer Zeit des Erfassens der Näherung des Kopfes des Insassen zu dem Kopfstützenvorderteil (12) stoppt.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinrichtung (21) ein Betreiben der Kopferfassungsschaltung (25) stoppt, wenn der Kopfstützenvorderteil (12) die zweite Position (12B) erreicht.
Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, weiter mit: einem Filterabschnitt (21a) mit einer Vielzahl von Tiefpassfiltern, von welchen jeder eine unterschiedliche Grenzfrequenz besitzt, und in welche ein Erfassungssignal der Kopferfassungsschaltung (25) eingegeben wird, wobei der durch die Steuerungseinrichtung (21) einzusetzende Tiefpassfilter unter den vielen Tiefpassfiltern des Filterabschnitts von einem mit einer hohen Grenzfrequenz zu einem nächsten mit einer niedrigen Grenzfrequenz nach einem Start eines Betriebs der Kopferfassungsschaltung (25) geändert wird.
Verfahren des Steuerns einer Kopfstützensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit den Schritten: Bewegen eines Kopfstützenvorderteils (12), welcher zwischen einer ersten Position (12A) und einer zweiten Position (12B) beweglich ist, zu der zweiten Position (12B), wenn eine Näherung eines Objekts von hinter dem Fahrzeug erfasst wird, wobei die erste Position (12A) jene ist, bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) in Kontakt mit einem Kopfstützenrückteil (11) ist, der durch eine Sitzlehne (3) des Fahrzeugs gehalten wird, und die zweite Position (12B) jene ist, bei welcher der Kopfstützenvorderteil (12) von dem Kopfstützenrückteil (11) entfernt ist; Stoppen einer Bewegung des Kopfstützenvorderteils (12) zu der zweiten Position (12B), wenn eine Näherung des Kopfes des Insassen zu dem Kopfstützenvorderteil (12) erfasst wird; und Betreiben einer Kopferfassungsschaltung (25) eines Kopferfassungssensors (16), der an dem Kopfstützenvorderteil (12) bereitgestellt ist, wenn sich der Kopfstützenvorderteil (12) zu der zweiten Position (12B) bewegt.