JP2008105560A - ヘッドレスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の操縦に起因して生じた加速度により頭部が移動した場合に乗員の頸部の保護が可能なヘッドレスト装置を提供すること。
【解決手段】シート３に着座した乗員の頭部とヘッドレスト１の距離を検出する距離センサ４と、距離センサ４が検出する距離に基づきヘッドレストを前後方向へ移動させるヘッドレスト駆動機構２と、自車両の操縦に起因した自車両の加速度に基づきヘッドレスト駆動機構２を作動させる制御部５と、を有することを特徴とするヘッドレスト装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用シートのヘッドレストを前後方向に移動させることが可能なヘッドレスト装置に関し、特に、自車両の加速度に基づきヘッドレストを前後に移動させるヘッドレスト装置に関する。

自車両が障害物と衝突する場合、急激な加速度が乗員に加わり、頭部が車両後方に移動して頸部に負担を加えることが知られている。そこで、衝突を検知又は予想して、ヘッドレストを車両前方へ移動して頭部の直前で停止するように駆動することで、移動した頭部を受け止め乗員の頸部にかかる負担を和らげるヘッドレスト制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、車両が衝突した場合にシートバックから乗員の頭部に向けてエアバックを展開するエアバッグ装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２記載のエアバッグ装置は、前方の障害物との衝突による急激な減速が検出されてから所定時間の経過後にエアバックを展開することで、乗員が反力により跳ね返る際にエアバックが膨張した状態で乗員の頭部とヘッドレストの間に介在するよう展開のタイミングを制御する。
特開２００６−１６０１５２号公報 特開平６−１２７３３１号公報

しかしながら、特許文献１記載のヘッドレスト制御装置又は特許文献２記載のエアバッグ装置は、他車両等との衝突が検出又は予測されなければ作動しないため、例えば、急発進、急ブレーキ等、自車両の操縦に起因して頭部が移動する場合、頸部を適切に保護できないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、自車両の操縦に起因して生じた加速度により頭部が移動した場合に乗員の頸部の保護が可能なヘッドレスト装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、シートに着座した乗員の頭部とヘッドレストの距離を検出する距離センサと、距離センサが検出する距離に基づきヘッドレストを前後方向へ移動させるヘッドレスト駆動機構と、自車両の操縦に起因した自車両の加速度に基づきヘッドレスト駆動機構を作動させる制御部と、を有することを特徴とするヘッドレスト装置を提供する。

本発明によれば、自車両の操縦に起因した自車両の加速度を検出してヘッドレスト駆動機構を作動させるため、急減速や急発進の際に移動する乗員の頭部を受け止め頸部を保護することができる。

また、本発明の一形態において、制御部は、ヘッドレスト駆動機構を作動させた後、加速度が所定値Ａ以上又は所定値Ｂ未満の場合、移動後のヘッドレストの位置を維持し、加速度が所定値Ｂ以上かつ所定値Ａ未満の場合、は所定時間経過後にヘッドレストを元の位置に収納させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、ヘッドレストが前方に駆動された時間でなく、加速度に基づきヘッドレストを収納するか否かを判定するため、適切に頸部を保護することができる。

また、本発明の一形態において、加速度を生じさせた操縦は、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作の少なくともいずれかである、ことを特徴とする。

本発明によれば、運転者の操作に起因して頭部が移動した場合に乗員の頸部を保護することができる。

また、本発明の一形態において、加速度を生じさせた操縦が加速操縦である場合、ヘッドレスト駆動機構は、加速度生じさせた操縦が減速操縦である場合よりも高速に、ヘッドレストを方向へ移動させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、加速操縦により生じた加速度によりヘッドレストを駆動する速度は、減速操縦により生じた加速度によりヘッドレストを駆動する速度よりも速いので、頭部とヘッドレストの距離が短くても、確実に乗員の頸部を保護することができる。

自車両の操縦に起因して生じた加速度により頭部が移動した場合に乗員の頸部の保護が可能なヘッドレスト装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

図１（ａ）は、前方へ移動可能な可動部１ａを備えたヘッドレスト１の側面図を示す。ヘッドレスト１は、乗員が着座するシート３に備えられ、前方側の可動部１ａと後方側の固定部１ｂとにより構成されていて、内部に可動部１ａの駆動機構２を備える。駆動機構２が駆動することにより、可動部１ａを固定部１ｂに対して車両の前後方向へ往復移動させ、乗員の頭部とヘッドレスト１との間の距離を制御する。

本実施例のヘッドレスト装置１０は、所定以上の加速度が検出された場合に可動部１ａを車両前方へ駆動することで、乗員の頭部とヘッドレスト１との距離を低減して、加速時に生じる頭部の移動により乗員の頸部にかかる負担を和らげる。

ヘッドレスト１の表皮内側に、可撓性を有する薄板状の静電容量センサ４が内設されており、静電容量センサ４は乗員の頭部との相対位置（距離）を非接触状態で検知する。例えば、後方から他車両が異常接近することが検出されると、駆動機構２は静電容量センサ４により乗員の頭部との距離を測定しながら可動部１ａを車両前方へ駆動して、頭部の直前で停止するように可動部１ａを駆動する。結果として、後方衝突時における乗員の頸部にかかる負担を和らげることができる。以下では、可動部１ａを駆動することを単にヘッドレスト１を駆動するという。

図１（ｂ）は、駆動機構２の構造図の一例を示す。前後一対のベース２１、２２が左右一対のＸ状のリンク２４で連結されている。一方のベース２１が前面側のヘッドレスト１の可動部１ａ内に結合され、他方のベース２２が背面側の固定部１ｂに結合される。また、一対のリンク２４は、それぞれ二つのリンク部材２４ａ，２４ｂからなり、リンク部材２４ａ，２４ｂの略中央部がピン２９により回動可能に連結されている。リンク部材３２４ａ，２４ｂの両端部は、両ベース３１，３２の両側に一体に設けられた側部２１ａ，２２ａにそれぞれ連結されている。

リンク２４ａは、前端部がベース２１の側部２１ａにピン２５ａによって回動可能に連結され、リンク２４ａの後端部がベース２２の側部２２ａにピン２５ｂによって回動可能に連結されている。他方、一対のリンク部材２４ｂは、前端部が軸２６ａにより後端部が軸２６ｂにより相互に結合されている。一方の軸２６ａの両端部は、ベース２１の側部２１ａに形成された縦長のガイド孔２１ｂにスライド可能に連結され、他方の軸２６ｂの両端部は、ベース２２の側部２２ａに形成された縦長のガイド孔２２ｂにスライド可能に連結されている。

背面側のベース２２は、駆動機構２の駆動源である電動ユニット２８を備えている。電動ユニット２８のモータ２８ａはベース２２の内側に取り付けられている。また、モータ２８ａの駆動軸は、ボールネジ部２８ｂを介してリンク２４の軸２６ｂに連結されている。このボールネジ部２８ｂの機能により、モータ２８ａの正逆回転が軸２６ｂの昇降動作に変換される。したがって、電動ユニット２８の駆動制御に基づき、Ｘ状の両リンク２４がパンタグラフのように作動し、ベース２１がベース２２に対して相対的に移動する。

図２は、ヘッドレスト装置１０のブロック図の一例を示す。ヘッドレスト装置１０はＰＣＳ（Pre−Crash Safety）ヘッドレスト制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）5により制御される。ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５には、ヘッドレスト１の駆動機構２、車両の前後方向の加速度を検出するＧセンサ６及び車両後方から接近する立体物を検出する後方レーダセンサ７がＣＡＮ等の車内ＬＡＮを介して接続されている。

なお、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラム実行の作業領域となり又は一時的にデータを記憶するＲＡＭ、イグニションオフしてもデータを保持するＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、データの入力や他のＥＣＵとのインターフェイスとなる入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信コントローラ、及び、プログラムを記憶するＲＯＭ等がバスにより接続されたマイコンにより構成される。ＣＰＵがプログラムを実行することで、乗員の頭部位置を推定する頭部位置推定手段５ａ、推定される頭部位置及び加速度に基づきヘッドレスト１を駆動するか否かを判定する駆動判定手段５ｂ、駆動後のヘッドレスト１を収納するか否かを判定する収納判定手段５ｃ、が実現される。また、例えばＥＥＰＲＯＭには、ヘッドレスト１を駆動するか否かを判定するための判定閾値１１が記憶されている。

Ｇセンサ６は、加速度により検知体に生じた変位量を電気抵抗や静電容量の変化で検出するセンサであり、車両前後、上下及び左右方向の３軸それぞれの加速度を検出する。なお、本実施形態は、特に車両前後方向の加速度を利用するものであり、減速時の加速度（減速度）と加速時の加速度を区別せずにいずれも加速度という。

後方レーダセンサ７は例えばミリ波レーダセンサであり、レーダを発信して立体物に反射したレーダを受信する。後方レーダセンサ７は自車両のトランク周辺に配置されていて、後方から接近する特に他車両との距離及び相対速度を、発信したレーダが受信されるまでの時間やレーダの周波数変化等に基づき検出する。後方レーダセンサ７の検出信号は例えば衝突を予測・判断する衝突判断ＥＣＵに送出され、衝突判断ＥＣＵは後方車両の衝突の可能性を判断し、衝突の可能性が高いと判断した場合には、衝突の数秒前にＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５にヘッドレスト駆動信号を送出する。

続いて、自車両の操縦に起因して生じうる乗員の頭部位置について説明する。図３は車両の加速度に応じて移動する頭部位置の一例を示す図である。図３は速度及び加速度の時間変化を示すと共に、推定される頭部位置を示している。なお、頭部位置は、駆動されていない状態のヘッドレスト１の前面からの距離により示す。停止状態又は定速走行時の頭部位置はヘッドレスト１から所定距離（以下、初期値という）離れた位置にあり、車両の加速度に応じて頭部の位置が移動している。

例えば、発進時は加速度が急激に増大しているため、頭部位置は初期位置よりも後方に移動している（小さくなる）。また、減速から加速する操縦領域では、定速走行から車両が減速すると慣性により頭部が車両前方へ移動するため頭部位置は前方に移動し（大きくなり）、また、減速後に急加速するとその後の加速の影響を受け頭部位置は急激に小さくなる。

このような短時間の頭部位置の変化は頸部に負担を与えるものである。本実施形態のヘッドレスト装置１０は、加速度の値から頭部位置を推定して、推定された頭部位置と加速度が所定の関係を有する場合に、ヘッドレスト１を車両前方へ駆動して乗員の頸部を保護する。

なお、加速又は減速は運転者が操作する場合に限らず、オートクルーズコントロールなどの自動操縦においても生じるものである。本実施形態では運転者の操作を中心に説明するが、自動操縦により生じた加速度に対しても同様に適用される。

頭部位置の推定について説明する。図４（ａ）は頭部位置を説明するための図である。頭部位置ｘは、駆動されていない状態のヘッドレスト１の前面からの距離を示す。停車状態や定速状態の場合のように定常的な頭部位置ｘを初期値Ｃとし、加速度（減速）が生じて移動した頭部の推定位置をＤとする。頭部位置Ｄは、例えば次の式により推測される。
Ｄ＝Ｃ−∫∫Ｆ（ｘ）ｄｔｄｔ …（１）
但し、Ｆ（ｘ）＝ａ−ｇ（ｘ）
ここで、ａは加速度であり、ｇ（ｘ）は推定される頭部位置Ｄに応じて頭部の移動を抑制しようと働く抑制加速度を決定するための所定の関数である。図４（ｂ）はｇ（ｘ）の一例を示す図である。頭部位置が初期値Ｃにある場合、抑制加速度もゼロであるためｇ（ｘ）はｘ＝初期値Cにおいてゼロとなる。また、頭部位置が前方になるほど頭部の移動は抑制されるため、ｇ（ｘ）は頭部位置Ｄが大きくなるほど（前方に移動すると）大きくなる。同様に頭部位置Ｄが初期値Cより後方になると頭部の移動は抑制されるため、ｇ（ｘ）は頭部位置Ｄが小さくなるほど（後方に移動すると）小さくなる関数である。

頭部位置推定手段５ａは、所定のサイクル時間毎に式（１）により頭部位置Ｄを算出し、算出された頭部位置Ｄにより抑制加速度を決定して、その抑制加速度を用いてさらに頭部位置Ｄを推定する演算を繰り返す。例えば、頭部位置Ｄが初期値Ｃにある場合に加速度ａが検出された場合、ｇ（ｘ）はゼロであるので式（１）は次のようになる。
Ｄ１＝Ｃ−∫∫ａ ｄｔｄｔ
減速時であれば加速度ａはマイナスの値となりＤ１はＣよりも大きくなり、加速時であれば加速度ａはプラスの値となりＤ１はＣよりも小さくなる。

位置推定手段５ａは算出されたＤ１をｇ（ｘ）に代入し新たな抑制加速度を算出し、式（１）により新たな頭部位置Ｄ２を推定する。
Ｄ２＝Ｄ１−∫∫Ｆ（Ｄ１）ｄｔｄｔ
＝Ｄ１−∫∫（ａ−ｇ（Ｄ１））ｄｔｄｔ
頭部位置推定手段５ａは、このような頭部位置Ｄの推定を加速度ａが例えばゼロになるまで（定速走行）繰り返す。

次に、ヘッドレスト１を駆動するか否かの判定について説明する。ｇ（ｘ）にて説明したように減速して頭部が前方に移動するほど元の位置に戻そうとする抑制力が加わるため、小さな加速が加わっただけで頭部は高速に後方に移動する。また、一方、初期値Ｃの近くに頭部がある場合、加速又は減速の加速度にのみが作用して頭部が移動するため、比較的大きな加速度が加わらないと頭部も大きく移動しない。すなわち、加速度ａが小さくても頭部位置Ｄが大きく前方に移動した場合には頸部保護が必要であり、加速度ａが大きい場合には頭部位置Ｄがそれほど前方になくても頸部保護が必要である。

そこで、推定される頭部位置Ｄ及び加速度ａに基づきヘッドレスト１を駆動するか否かを判定するための判定閾値１１を予め定めておく。図５は判定閾値１１の一例を示す。判定閾値１１は、推定される頭部位置Ｄが大きいほど小さい加速度ａになり、推定される頭部位置Ｄが小さいほど大きい加速度ａとなっている。すなわち、図５（ｂ）の車線の領域がヘッドレスト１が駆動される領域である。駆動判定手段５ｂは、図５のような判定閾値１１に基づきヘッドレスト１を駆動するか否かを判定する。

このようにヘッドレスト１を駆動するか否かを判定することで、ヘッドレスト装置１０は減速後の加速や急発進による頭部の移動に対し頸部を適切に保護することができる。また、推定される頭部位置Ｄが小さくかつ検出された加速度ａも小さい場合、駆動判定手段５ｂはヘッドレスト１を駆動すると判定しないので必要のない駆動を防止できる。

続いて、ヘッドレスト１を駆動した後の収納制御について説明する。乗員の頭部の直前にて停止された可動部１ａは原則的には所定時間経過後に駆動前の初期位置に収納される。しかしながら、駆動後一定時間経過後であっても車両が加速又は減速している場合には、頭部が移動するおそれがあるため駆動した位置に可動部１ａを維持することが好適となる。

一定時間経過後の加速度ａが所定値Ａ以上の場合（加速している場合）、乗員の頭部は前方に駆動された可動部１ａに接しているか又は後方に向けて移動すると推測されるため、加速度ａが大きい状態で可動部１ａを収納すると頭部が可動部１ａと共に後方に移動するおそれがある。

また、一定時間経過後の加速度ａが所定値Ｂ未満の場合（減速している場合）、推定される頭部位置Ｄが大きく、続いて再度、判定閾値１１を満たす可能性が高いと推測されるため、加速度ａが所定値Ｂ未満の状態で可動部１ａを収納すると可動部１ａを収納した直後に駆動することになり頻繁作動となるおそれがある。

そこで、収納判定手段５ｃは、駆動後一定時間経過後の加速度ａが所定値Ｂ以上かつ所定値Ａ未満の場合（以下単に収納条件という。）に入る場合に、可動部１ａを収納すると判定する。なお、ＡとＢの絶対値は同じであってもよい。

図６は、ヘッドレスト装置１０がヘッドレスト１の駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図を示す。図６の処理手順は例えばイグニションオンによりスタートする。

Ｇセンサ６は所定サイクル時間毎に加速度ａを検出しＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５に送出するので（Ｓ１）、頭部位置推定手段５ａは加速度ａを用いて式（１）により頭部位置Ｄを推定する（Ｓ２）。

駆動判定手段５ｂは、推定した頭部位置Ｄ及び加速度ａに基づき図５の判定閾値１１を参照し、判定閾値１１を満たすか否かを判定する（Ｓ３）。判定閾値１１を満たさない場合（Ｓ３のＮｏ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５はヘッドレスト１を駆動せずにそのまま処理を終了し、ステップＳ１から繰り返す。

判定閾値１１を満たす場合（Ｓ３のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に駆動信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを頭部の直前まで駆動する（Ｓ４）。

駆動後、収納判定手段５ｃは一定時間経過するまで待機し（Ｓ５）、一定時間が経過すると（Ｓ５のＹｅｓ）、収納条件を満たすか否かを判定する（Ｓ６）。収納条件を満たさない場合（Ｓ６のＮｏ）、収納判定手段５ｃは収納条件を満たすまでステップＳ６の判定を繰り返す。

収納条件を満たす場合（Ｓ６のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に収納信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを初期位置に収納する（Ｓ７）。

本実施例によれば、乗員の操縦又は自動操縦に起因した加速又は減速により頭部の移動が生じても乗員の頸部を保護することができる。

本実施例では、実際に車両に生じる加速度ａに加えアクセル開度から車両に生じる加速度を予測することで、ヘッドレスト１を駆動するか否かを早期に判定するヘッドレスト装置１０について説明する。

図７は、ヘッドレスト装置１０のブロック図の一例を示す。なお、図７において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図７のヘッドレスト装置１０は、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５にアクセルペダルストロークセンサ８が接続されている点で異なる。アクセルペダルストロークセンサ８は運転者のアクセルペダル操作量に応じてアクセル開度を検出する。

また、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は加速度予測手段５ｄを有し、加速度予測手段５ｃはアクセル開度に基づき所定時間経過後に車両に生じる加速度を予測する。加速度の予測は、単純にＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５が有するアクセル開度、エンジンの駆動状態及びギア比等と加速度を対応づけたマップに基づき算出してもよいし、エンジンＥＣＵから予測される加速度を受信してもよい。なお、オートクルーズコントロールにおいては、運転者のアクセルペダル操作量の代わりにエンジンＥＣＵにスロットル開度を要求する信号から加速度を予測する。

車両の加速度は、エンジントルク、ギア比、車速等により定まるものである。エンジンＥＣＵは、アクセル開度に応じて制御されるスロットル開度、吸入量、エンジン回転数に対応づけて定められたエンジントルク算出マップを参照し、エンジントルクを決定する。なお、エンジン回転数はアクセル開度に応じて予測してもよいし、アクセル開度が検出されてから所定時間後の実際のエンジン回転数を検出してもよい。このエンジントルクに加えギア比及び現在の車速から、エンジンＥＣＵは所定時間後の加速度を予測する。なお、路面の勾配を検出して予測される加速度を補正してもよい。

頭部位置推定手段５ａは、実施例１と同様に予測された加速度に基づき頭部位置Ｄを推定する。すなわち、式（１）の加速度ａにアクセル開度から予測された加速度を代入して、頭部位置Ｄを推定する。

このように、アクセル開度に基づき加速度を予測し車両に実際に加速度が生じる前に頭部位置Ｄを推定することで、ヘッドレスト１を駆動すべきか否かを早期に判定することができ、乗員の頸部を確実に保護することができる。例えば、自車両が急発進した場合、頭部とヘッドレスト１の距離が小さいが、駆動すべきか否かを早期に判定することで、頭部が後方に移動する前にヘッドレスト１を駆動して乗員の頸部を確実に保護することができる。

なお、駆動判定手段５ｂ及び収納判定手段５ｃの判定方法は実施例１と同様である。駆動判定手段５ｂは、推定される頭部位置Ｄ及び予測された加速度に基づき判定閾値１１を参照し、ヘッドレスト１を駆動するか否かを判定する。

収納判定手段５ｃは、駆動後一定時間経過後に予測される加速度が所定範囲（減速度が所定以下かつ加速度が所定以下の範囲。以下単に収納条件という。）に入る場合に、可動部１ａを収納すると判定する。なお、収納の判定についてはＧセンサ６が検出する加速度を利用してもよい。

図８は、ヘッドレスト装置１０がヘッドレスト１の駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図を示す。図６の処理手順は例えばイグニションオンによりスタートする。

アクセルペダルストロークセンサ８は所定サイクル時間毎にアクセル開度を検出しＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５に送出するので（Ｓ１０）、加速度予測手段５ｄは所定時間後の加速度を予測する（Ｓ２０）。

以降は、図６と同様である。頭部位置推定手段５ａは予測された加速度を用いて式（１）により頭部位置Ｄを推定する（Ｓ２）。

駆動判定手段５ｂは、推定した頭部位置Ｄ及び加速度に基づき図５の判定閾値１１を参照し、判定閾値１１を満たすか否かを判定する（Ｓ３）。判定閾値１１を満たさない場合（Ｓ３のＮｏ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５はヘッドレスト１を駆動せずにそのまま処理を終了し、ステップＳ１から繰り返す。

判定閾値１１を満たす場合（Ｓ３のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に駆動信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを頭部の直前まで駆動する（Ｓ４）。

駆動後、収納判定手段５ｃは一定時間経過するまで待機し（Ｓ５）、一定時間が経過すると（Ｓ５のＹｅｓ）、収納条件を満たすか否かを判定する（Ｓ６）。収納条件を満たさない場合（Ｓ６のＮｏ）、収納判定手段５ｃは収納条件を満たすまでステップＳ６の判定を繰り返す。

収納条件を満たす場合（Ｓ６のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に収納信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを初期位置に収納する（Ｓ７）。

本実施例によれば、ヘッドレスト１を駆動すべきか否かを早期に判定することができるので、乗員の頸部を確実に保護することができる。

本実施例では、加速度ａを生じさせた操縦が加速であるか否かに応じて、可動部１ａの駆動時の移動速度を可変とするヘッドレスト装置１０について説明する。本実施例の操縦においても、運転者による操作だけでなくオートクルーズコントロールのような自動操縦も含まれるが、以下では運転者の操作によるアクセル操作又はブレーキ操作を検出するヘッドレスト装置１０について説明する。

図９は、ヘッドレスト装置１０のブロック図の一例を示す。なお、図９において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図９のヘッドレスト装置１０は、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５にアクセルペダルストロークセンサ８及びストップランプスイッチ９が接続されている点で異なる。アクセルペダルストロークセンサ８は運転者のアクセルペダル操作量に応じてアクセル開度を検出する。また、ストップランプスイッチ９はブレーキペダルの操作を検出する。検出されたアクセル開度及びブレーキペダルの操作信号はＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５に送出される。

駆動判定手段５ｂは、頭部位置Ｄ及びＧセンサ６により検出された加速度ａが判定閾値１１を満たす場合、ブレーキペダルの操作信号が検出されるか否かを判定し、ブレーキペダルが操作されていない場合、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５はブレーキペダルが操作されるよりも速い速度で可動部１ａを駆動させる駆動信号を駆動機構２に送出する。したがって、アクセル操作のみが検出された場合、ブレーキ操作が検出されるよりも早く可動部１ａが頭部の直前まで到達する。

図１０は、ヘッドレスト装置１０がヘッドレスト１の駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図を示す。図６の処理手順は例えばイグニションオンによりスタートする。

Ｇセンサ６は所定サイクル時間毎に加速度ａを検出しＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５に送出するので（Ｓ１）、頭部位置推定手段５ａは加速度ａを用いて式（１）により頭部位置Ｄを推定する（Ｓ２）。

駆動判定手段５ｂは、推定した頭部位置Ｄ及び加速度ａに基づき図５の判定閾値１１を参照し、判定閾値１１を満たすか否かを判定する（Ｓ３）。判定閾値１１を満たさない場合（Ｓ３のＮｏ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５はヘッドレスト１を駆動せずにそのまま処理を終了し、ステップＳ１から繰り返す。

判定閾値１１を満たす場合（Ｓ３のＹｅｓ）、駆動判定手段５ｂはアクセル操作のみが検出されているか否かを判定する（Ｓ４０）。ステップＳ４０の判定はアクセル操作の直前又は所定時間以内にブレーキ操作が検出されたか否かを判定するものである。

アクセル操作のみが検出された場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５はブレーキ操作が検出される場合よりも速い速度でヘッドレスト１の可動部１ａを駆動するよう駆動機構２に要求する（Ｓ５０）。

ブレーキ操作なく判定閾値１１を満たした場合、減速時の慣性により頭部が前方に移動することなく、加速により頭部がヘッドレスト１の方へ接近するため、速い速度でヘッドレスト１の可動部１ａを駆動することで、確実に乗員の頸部を保護することができる。

アクセル操作のみが検出されない場合（Ｓ４０のＮｏ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に駆動信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを頭部の直前まで駆動する（Ｓ４）。

以降の処理は実施例１と同様である。駆動後、収納判定手段５ｃは一定時間経過するまで待機し（Ｓ５）、一定時間が経過すると（Ｓ５のＹｅｓ）、収納条件を満たすか否かを判定する（Ｓ６）。収納条件を満たさない場合（Ｓ６のＮｏ）、収納判定手段５ｃは収納条件を満たすまでステップＳ６の判定を繰り返す。

収納条件を満たす場合（Ｓ６のＹｅｓ）、ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ５は駆動機構２に収納信号を送出し、ヘッドレスト１の可動部１ａを初期位置に収納する（Ｓ７）。

本実施例によれば、アクセル操作のみが検出された場合、ブレーキ操作が検出された場合よりも速い速度でヘッドレスト１の可動部１ａを駆動するので、頭部とヘッドレスト１の距離が短くても、確実に乗員の頸部を保護することができる。

自動操縦時にヘッドレスト１を駆動する場合、判定閾値１１を満たす前の所定期間の加速度ａから、加速前に減速操縦があったか否かを判定する。また、運転者の操作を検出する場合であっても、判定閾値１１を満たす前の所定期間の加速度ａを監視して、加速前に減速操縦があったか否かを判定してもよい。

本実施形態のヘッドレスト装置１０は、自車両の操縦に起因して頭部が移動する場合、ヘッドレスト１を前方に駆動するので、乗員の頸部を保護することができる。前方に駆動された場合、収納条件を満たすまで駆動された位置を維持するので、車両の加速度ａが大きい状態が継続しても確実に頸部を保護できる。また、アクセル開度により加速度を予測すれば、ヘッドレスト１を駆動するか否かを早期に判定して確実に乗員の頸部を保護することができる。また、減速操縦が検出されない場合、減速操縦が検出される場合よりも速い速度で可動部１ａを駆動させるため、頭部とヘッドレスト１の距離が短くても、確実に乗員の頸部を保護することができる。

前方へ移動可能な可動部を備えたヘッドレストの側面図を示す。 ヘッドレスト装置のブロック図の一例を示す。 車両の加速度により移動する頭部位置の一例を示す図である。 頭部位置を説明するための図である。 判定閾値の一例を示す図である。 ヘッドレスト装置がヘッドレストの駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図である。 実施例２におけるヘッドレスト装置のブロック図の一例である。 ヘッドレスト装置がヘッドレストの駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図である。 実施例３におけるヘッドレスト装置のブロック図の一例である。 ヘッドレスト装置がヘッドレストの駆動及び収納を制御する処理手順のフローチャート図である。

符号の説明

１ ヘッドレスト
１ａ 可動部
１ｂ 固定部
２ 駆動機構
３ シート
４ 静電容量センサ
５ ＰＣＳヘッドレスト制御ＥＣＵ
６ Ｇセンサ
７ 後方レーダセンサ
８ アクセルペダルストロークセンサ
９ ストップランプスイッチ
１０ ヘッドレスト装置
１１ 判定閾値

Claims (4)

1. シートに着座した乗員の頭部とヘッドレストの距離を検出する距離センサと、
   前記距離センサが検出する距離に基づき前記ヘッドレストを前後方向へ移動させるヘッドレスト駆動機構と、
   自車両の操縦に起因した自車両の加速度に基づき前記ヘッドレスト駆動機構を作動させる制御部と、
   を有することを特徴とするヘッドレスト装置。
2. 前記制御部は、前記ヘッドレスト駆動機構を作動させた後、前記加速度が所定値Ａ以上又は所定値Ｂ未満の場合、移動後の前記ヘッドレストの位置を維持し、
   前記加速度が所定値Ｂ以上かつ所定値Ａ未満の場合、所定時間経過後に前記ヘッドレストを元の位置に収納させる、
   ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト装置。
3. 前記加速度を生じさせた前記操縦は、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作の少なくともいずれかである、ことを特徴とする請求項１又は２記載のヘッドレスト装置。
4. 前記加速度を生じさせた前記操縦が加速操縦である場合、前記ヘッドレスト駆動機構は、前記加速度を生じさせた前記操縦が減速操縦である場合よりも高速に、前記ヘッドレストを前方へ移動させる、
   ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のヘッドレスト装置。

Images