JP5578961B2 - ヘッドレスト装置、ヘッドレスト位置調整方法、及び車両用シート - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドレスト装置、ヘッドレスト位置調整方法、及び車両用シートに係り、特に、ヘッドレストの位置を自動的に適切な状態に調整することができるヘッドレスト装置、ヘッドレスト位置調整方法、及び車両用シートに関する。

従来、ヘッドレストの前面側に高さ方向全域にわたって配置された検知電極により、シートに着座した人体の頭部とヘッドレストとの間の静電容量を測定し、測定結果に基づいてヘッドレストの位置を調整するヘッドレスト位置調整装置及びヘッドレスト位置調整方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１５４５５１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ヘッドレストの位置を調整するために、頭部とヘッドレストとの間の静電容量を用いているため、コストが高くなり、またヘッドレストの位置調整の安定性に欠ける場合がある、という問題がある。

本発明は上述した問題点を解決するために成されたものであり、安価な構成で安定してヘッドレストの位置を適切な状態に調整することができるヘッドレスト装置、ヘッドレスト位置調整方法、及び車両用シートを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のヘッドレスト装置は、乗員が着座するシートの背もたれを構成するシートバックの上端部に、車両前後方向に移動可能に設けられたヘッドレスト本体と、前記ヘッドレスト本体の車両前方側に設けられ、前記シートに着座した乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことを検知する検知手段と、前記ヘッドレスト本体を、前記車両前後方向に移動させる移動手段と、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが検知されるまで、前記ヘッドレスト本体を前方へ移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが検知された位置を基準として、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との水平方向の距離であるバックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えて構成されている。

本発明のヘッドレスト装置によれば、ヘッドレスト本体は、乗員が着座するシートの背もたれを構成するシートバックの上端部に、車両前後方向に移動可能に設けられており、移動手段により、車両前後方向に移動される。制御手段が、検知手段により乗員の頭部とヘッドレスト本体とが接触したことが検知されるまで、ヘッドレスト本体を前方へ移動させるように移動手段を制御する。そして、検知手段により乗員の頭部とヘッドレスト本体とが接触したことが検知された位置を基準として、乗員の頭部とヘッドレスト本体との水平方向の距離であるバックセットが所定量となるようにヘッドレスト本体を移動させるように移動手段を制御する。

このように、乗員の頭部とヘッドレスト本体との接触を検知してから、バックセットが所定量となるようにヘッドレスト本体を移動させるため、安価な構成で安定してヘッドレストの位置を適切な状態に調整することができる。

また、前記ヘッドレスト本体は、さらに上下方向へ移動可能であり、前記制御手段は、前記ヘッドレスト本体の上下方向の位置が予め定められた適正位置の範囲内にある場合に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体の移動を制御するようにすることができる。

また、前記ヘッドレスト本体は、さらに上下方向へ移動可能であり、前記移動手段は、さらに前記ヘッドレストを上下方向に移動させ、前記検知手段は、前記ヘッドレスト本体の上下方向にわたって設けられ、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との上下方向の接触位置を検知し、前記制御手段は、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記検知手段により検知された上下方向の接触位置と予め定められた前記ヘッドレスト本体の上下方向の所定位置とのずれ量分、前記ヘッドレスト本体を上方向または下方向へ移動させるように前記移動手段を制御することができる。これにより、ヘッドレストの上下方向の位置も適切に調整され、乗員の頭部の拘束性が向上する。

また、前記制御手段は、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが複数回検知されるように前記ヘッドレスト前部を移動させるように前記移動手段を制御し、制御開始時点から接触までの前記ヘッドレスト本体の移動量が収束した後に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御するようにすることができる。

また、前記制御手段は、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが複数回検知されるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御し、検知された上下方向の接触位置が収束した後に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御するようにすることができる。

また、前記検知手段は、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との接触時の強さを検知し、前記制御手段は、前記検知手段により検知された接触時の強さが予め定められた所定の強さ以下の場合に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御するようにすることができる。すなわち、検知された接触時の強さが予め定められた所定の強さより大きい場合には、ヘッドレスト本体をバックセットが所定量となるように移動させる制御は行わない。

このように、乗員の頭部とヘッドレスト本体との接触を複数回検知したり、接触時の強さを検知したりすることにより、乗員の姿勢が安定していない状態において、不適切な位置で乗員の頭部とヘッドレスト本体との接触が検知されてしまい、その接触検知位置に基づいて不適切な位置にヘッドレストが調整されてしまうということを防止して、より安定してヘッドレストの位置を調整することができる。

また、前記ヘッドレスト本体は、前記シートバックの上端部に支持されたヘッドレスト後部、及び前記ヘッドレスト後部に対して接離可能に設けられると共に、前記ヘッドレスト後部に対して最も近い全閉位置と前記ヘッドレスト後部に対して最も離れた全開位置との間で車両前後方向に移動可能なヘッドレスト前部を備え、前記検知手段は、前記ヘッドレスト前部の車両前方側に設けられ、前記移動手段は、前記ヘッドレスト前部を、前記全開位置と前記全閉位置との間で移動させることにより、前記ヘッドレスト本体を車両前後方向に移動させるようにすることができる。

また、本発明のヘッドレスト位置調整方法は、乗員が着座するシートの背もたれを構成するシートバックの上端部に支持されたヘッドレスト後部、及び前記ヘッドレスト後部に対して接離可能に設けられると共に、前記ヘッドレスト後部に対して最も近い全閉位置と前記ヘッドレスト後部に対して最も離れた全開位置との間で移動可能なヘッドレスト前部を備えたヘッドレスト本体の前記ヘッドレスト前部を、移動手段により前記全閉位置の方向へ移動させ、前記ヘッドレスト前部に設けられた検知手段により、前記シートに着座した乗員の頭部と前記ヘッドレスト前部とが接触したことを検知し、前記移動手段により、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが複数回検知されるように前記ヘッドレスト本体を移動させ、制御開始時点から接触までの前記ヘッドレスト本体の移動量が収束した後に、検知された位置を基準として、前記乗員の頭部と前記ヘッドレストとの水平方向の距離であるバックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト前部を移動させる方法である。

また、本発明の車両用シートは、上記ヘッドレスト装置を備えて構成されている。

以上説明したように、本発明に係るヘッドレスト装置によれば、乗員の頭部とヘッドレスト前部とが接触したことを検知する検知手段を用いて、乗員の頭部とヘッドレスト前部とが接触したことが検知された際に、乗員の頭部とヘッドレストとのバックセットが所定量となるようにヘッドレスト前部を移動させることにより、安価な構成で安定してヘッドレストの位置を適切な状態に調整することができる、という効果が得られる。

第１の実施の形態に係るヘッドレスト装置を示す概略図である。 第１の実施の形態に係る駆動機構の概略構成を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係るヘッドレスト装置の電気系の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態におけるヘッドレスト位置制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 ヘッドレストの前後目標位置への調整を説明するための図である。 第２の実施の形態に係るヘッドレスト装置を示す概略図である。 第２の実施の形態に係るヘッドレスト装置の電気系の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態におけるヘッドレスト位置制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 ヘッドレストの上下目標位置への調整を説明するための図である。 第３の実施の形態におけるヘッドレスト位置制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係るヘッドレスト装置の電気系の構成を示すブロック図である。 第４の実施の形態におけるヘッドレスト位置制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を車両用のヘッドレスト装置に適用した場合の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態のヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト本体１２と、乗員の頭部とヘッドレストとが接触したことを検知するための接触検知センサ１６と、ヘッドレスト前部１２ｂの移動量（作動量）を検出するためのヘッドレスト作動量検知センサ１８と、ヘッドレスト制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０とを備えている。

ヘッドレスト本体１２は、乗員Ａが着座するシートの背もたれを構成するシートバック１４の上端部に支持されたヘッドレスト後部１２ａ、及びヘッドレスト後部１２ａに対して接離可能に設けられると共に、ヘッドレスト後部１２ａに対して最も近い全閉位置１１Ａからヘッドレスト後部１２ａに対して最も離れた全開位置１１Ｂまでの所定範囲内で移動可能なヘッドレスト前部１２ｂを備えている。なお、図１の例では、破線によって示されるヘッドレスト前部１２ｂの位置が全閉位置１１Ａであり、実線によって示されるヘッドレスト前部１２ｂの位置が全開位置１１Ｂである。

ここで、ヘッドレスト本体１２についてより詳細に説明する。ヘッドレスト本体１２は、上述したように、車両前方側に配置されたヘッドレスト前部１２ｂと、車両後方側に配置されたヘッドレスト後部１２ａを備えており、内部にヘッドレスト前部１２ｂを前後方向に駆動させるための駆動機構２を備えている。駆動機構２が駆動されることにより、ヘッドレスト前部１２ｂをヘッドレスト後部１２ａ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前部１２ｂとの間の距離が制御される。より具体的には、乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとの水平方向の距離であるバックセット（バックセットの大きさ）を制御する。

図２に、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前部１２ｂ内に結合され、他方のベース２２が背面側のヘッドレスト後部１２ａ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２４ａ，２４ｂの両端部は、両ベース２１，２２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。

一対のリンク部材２４ａは、前端部が軸２６ｃにより相互に結合されている。軸２６ｃ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、リンク部材２４ａの後端部はベース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。

一方、一対のリンク２４ｂは、前端部が軸２６ａ、後端部が軸２６ｂにより相互に結合されている。リンク２４ｂの前端部は、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、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を介して軸２６ｃ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２６ｃ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。

なお、図２に示す駆動機構２は、ヘッドレスト前部１２ｂを移動させるための機構の一例であり、ヘッドレスト前部１２ｂをヘッドレスト後部１２ａに対して移動させる機構であればどのようなものを用いてもよい。

接触検知センサ１６は、ヘッドレスト前部１２ｂの前面側に配置され、接触検知センサ１６に物体が接触した際に、接触を検知したことを示す検知信号をヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に出力する。接触検知センサ１６としては、例えば、接触センサや圧力センサ等を用いることができる。

ヘッドレスト作動量検知センサ１８は、ヘッドレスト前部１２ｂの全閉位置１１Ａからの移動量（作動量）を検出するためのものであり、検出した移動量を示す検出信号をヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に出力する。ヘッドレスト作動量検知センサ１８としては、例えば、ポテンションメータ、リニアセンサ、ロータリエンコーダなどを用いることができる。なお、移動量を検出するセンサを用いずに、ヘッドレスト前部１２ｂの全閉位置１１Ａからの位置を検出するセンサを用いてもよい。

図３に示すように、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０には、接触検知センサ１６、ヘッドレスト作動量検知センサ１８、シートベルト装着確認スイッチ５、及び駆動機構２（より詳細には駆動機構２のモータ２８ａ）が接続されている。ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０は、ＯＳ等の基本プログラムや、詳細を以下で説明するヘッドレスト位置制御処理ルーチンを実行するためのプログラム等が記憶され記憶媒体（記憶手段）としてのＲＯＭ（Read Only Memory）、ヘッドレスト装置１０全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＩ／Ｏ（入出力）ポートを備えている。これらＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏポートは互いにバスで接続されている。

Ｉ／Ｏポートには、接触検知センサ１６、ヘッドレスト作動量検知センサ１８、シートベルト装着確認スイッチ５、及びモータ２８ａが接続されている。なお、シートベルト装着確認スイッチ５は、シートベルトが装着されている場合にはＯＮ（オン）を示す信号を出力し、シートベルトが装着されていない場合にはＯＦＦ（オフ）を示す信号を出力する。

また、ＲＯＭには、乗員の頭部とヘッドレストとのバックセットの適正値であるバックセット設定値が記憶されている。バックセットが小さいほど、後突時などに乗員の頭部の拘束性が高まるが、一方で、乗員の頭部とヘッドレストとの距離が小さいため乗員にとって煩わしいものとなる。また、バックセットが大きいほど、乗員にとって快適なものとなるが、一方で、後突時などの乗員の頭部の拘束性が低くなる。そこで、乗員の頭部の拘束性と乗員にとっての快適性とのバランスを考慮した適正値をバックセット設定値として予め定めておく。バックセット設定値は、例えば３５ｍｍとすることができる。

次に、図４を参照して、第１の実施の形態のヘッドレスト装置１０において実行されるヘッドレスト位置制御処理の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、図示しない電源からヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に電力が供給された場合に、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０のＣＰＵがＲＯＭから読み出したヘッドレスト位置制御処理ルーチンのプログラムを実行することで開始する。なお、ここでは、本ルーチンの開始時におけるヘッドレスト前部１２ｂの位置（初期位置）を全閉位置１１Ａとする場合について説明する。

ステップ１００で、シートベルト装着確認スイッチ５からの信号を取り込んで、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＮであるか否かを判定することにより、乗員がシートに着座してシートベルトを装着したか否かを判定する。シートベルト装着確認スイッチ５がＯＮの場合には、ステップ１０２へ移行する。なお、乗員がシートベルトを装着してから姿勢が安定するまでの時間を考慮して、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＮになってから所定時間経過後に次のステップへ移行するようにしてもよい。一方、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＦＦの場合には、ＯＮであると判定されるまで本ステップの判定を繰り返す。

ステップ１０２では、ＲＯＭに記憶されたバックセット設定値を読み込み、次に、ステップ１０４で、モータ２８ａを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂを全閉位置１１Ａから全開位置１１Ｂの方向へ移動させる。これにより、ヘッドレスト前部１２ｂが図５の矢印Ｆの方向へ移動を開始する。

次に、ステップ１０６で、接触検知センサ１６からの検知信号を取り込んで、乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとが接触したか否かを判定する。乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとが接触したことが検知された場合には、ステップ１０８へ移行し、接触したことが検知されない場合には、接触したことが検知されるまで本ステップの判定を繰り返す。また、頭部と接触したことが検知されないままヘッドレスト前部１２ｂが全開位置１１Ｂまで到達した場合には、一旦ヘッドレスト前部１２ｂを全閉位置１１Ａまで戻して、ステップ１０４から処理を繰り返すようにしてもよい。

ステップ１０８では、モータ２８ａを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂの全開位置１１Ｂの方向への移動を停止し、前後目標位置を演算して、ヘッドレスト前部１２ｂを前後目標位置に到達させるように全閉位置１１Ａの方向へ移動させる。これにより、ヘッドレスト前部１２ｂが図５の矢印Ｂの方向へ移動を開始する。なお、前後目標位置とは、図５に概略的に示すように、上記ステップ１０６で頭部との接触が検知された接触検知位置から上記ステップ１０２で読み込んだバックセット設定値分全閉位置１１Ａの方向へ移動した位置である。前後目標位置は、例えば、頭部との接触が検知された接触検知位置までの移動量をヘッドレスト作動量検知センサ１８から取得し、接触検知位置の移動量からバックセット設定値分を差し引いた移動量を前後目標位置までの移動量として演算することができる。

次に、ステップ１１０で、ヘッドレスト作動量検知センサ１８からの検出信号を取り込み、取り込んだ検出信号が示す移動量に基づいて、ヘッドレスト前部１２ｂが前後目標位置に到達したか否かを判定する。ヘッドレスト前部１２ｂが前後目標位置に到達した場合には、ステップ１１２へ移行し、前後目標位置に到達していない場合には、到達するまで本ステップの判定を繰り返す。

ステップ１１２では、モータ２８ａを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂの移動を停止する。これにより、ヘッドレスト前部１２ｂの移動が停止し、バックセットの大きさが適切な大きさ（バックセット設定値）となる。図５中の破線は、バックセットがバックセット設定値に調整されたヘッドレストの状態を示す。

次に、ステップ１１４で、シートベルト装着確認スイッチ５からの信号を取り込んで、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＦＦであるか否かを判定する。シートベルト装着確認スイッチ５がＯＦＦの場合には、ステップ１１６へ移行し、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＮの場合には、ＯＦＦであると判定されるまで本ステップの判定を繰り返す。

ステップ１１６では、モータ２８ａを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂを全閉位置１１Ａまで移動させ、ヘッドレスト前部１２ｂを初期位置に収納して、処理を終了する。

以上説明したように、第１の実施の形態のヘッドレスト装置によれば、ヘッドレスト前部に接触検知センサを配置し、ヘッドレスト前部を全開位置の方向へ移動（前進）させて、頭部との接触が検知された位置から、バックセットの適正値であるバックセット設定値分全閉方向へ移動（後退）させた位置にヘッドレストの位置を調整するため、安価な構成で安定してヘッドレストの位置を適切な状態に調整することができる。

なお、第１の実施の形態において、ヘッドレストが上下方向にも移動可能に構成されている場合には、ヘッドレストが適正な高さにある場合のみ、本実施の形態の処理を行うようにしてもよい。具体的には、ヘッドレストの高さが適正な高さの範囲内にあるか否か、または、ヘッドレストの高さが調整されて適正な高さの範囲外となっているか否かを検出するセンサを設ける。そして、図４のヘッドレスト位置制御処理のステップ１０４の前に、ヘッドレストの高さが適正な高さの範囲内にあるか否かを判定するステップを設け、適正な高さの範囲内にある場合に、ステップ１０４移行の処理を実行するようにするとよい。

次に、第２の実施の形態のヘッドレスト装置２１０について説明する。なお、第１の実施の形態のヘッドレスト装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態のヘッドレスト装置２１０は、図６及び図７に示すように、ヘッドレスト本体１２と、乗員の頭部とヘッドレストとが接触したこと、及び上下方向の接触位置を検知するための接触位置検知センサ２１６と、ヘッドレスト作動量検知センサ２１８と、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０と、ヘッドレスト前部１２ｂを上下方向に駆動するための上下駆動機構２５２とを備えている。

接触位置検知センサ２１６は、ヘッドレスト前部１２ｂの前面側の上下方向全域にわたって配置され、接触位置検知センサ２１６に物体が接触した際に、上下方向の接触位置を示す検知信号をヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に出力する。接触位置検知センサ２１６としては、例えば、圧力センサシートや複数の接触センサを上下方向に配列した接触センサアレイを用いることができる。

上下駆動機構２５２は、シートバック１４内に設けられ、ヘッドレスト後部１２ａを支持する支持部材２５２ａ、モータ２５２ｂ及びアクチュエータ２５２ｃで構成されている。モータ２５２ｂの正逆回転がアクチュエータ２５２ｃを介して支持部材２５２ａの上下移動に変換される。これにより、支持部材２５２ａに支持されたヘッドレスト後部１２ａに連結されたヘッドレスト前部１２ｂが上下方向に移動可能となる。

ヘッドレスト作動量検知センサ２１８は、ヘッドレスト前部１２ｂの全閉位置１１Ａからの移動量を検出すると共に、ヘッドレスト前部１２ｂの所定の基準位置からの上下方向の移動量を検知するためのものであり、検出した移動量を示す検出信号をヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に出力する。ヘッドレスト作動量検知センサ２１８として、例えば、ポテンションメータ、リニアセンサ、ロータリエンコーダなどを用いることができる。なお、移動量を検出するセンサを用いずに、ヘッドレスト前部１２ｂの所定の基準位置からの位置を検出するセンサを用いてもよい。

ＲＯＭには、バックセット設定値と共に、乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとの上下方向の適正な接触位置である上下方向設定位置が記憶されている。上下方向設定位置は、ヘッドレストの高さが、乗員の頭部の拘束性と乗員にとっての快適性とのバランスを考慮して適切な高さである場合に、ヘッドレスト前部１２ｂを前進させて乗員の頭部と接触する上下方向の位置を予め定めておく。

次に、図８を参照して、第２の実施の形態のヘッドレスト装置２１０において実行されるヘッドレスト位置制御処理の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、図示しない電源からヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に電力が供給された場合に、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０のＣＰＵがＲＯＭから読み出したヘッドレスト位置制御処理ルーチンのプログラムを実行することで開始する。なお、ここでは、本ルーチンの開始時におけるヘッドレスト前部１２ｂの位置（初期位置）が前後方向については全閉位置１１Ａ、上下方向については所定の基準位置にある場合について説明する。また、第１の実施の形態のヘッドレスト位置制御処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。

ステップ１００で、シートベルト装着確認スイッチ５がＯＮであると判定された場合には、次に、ステップ２００へ移行して、ＲＯＭに記憶されたバックセット設定値及び上下方向設定位置を読み込み、次に、ステップ１０４及び１０６を経て、乗員の頭部と接触したことが検知された場合には、ステップ２０２へ移行して、接触位置検知センサ２１６からの検知信号に基づいて、ヘッドレスト前部１２ｂの上下方向の接触位置を取得する。

次に、ステップ１０８〜１１２を経て、バックセットの大きさがバックセット設定値となるようにヘッドレスト前部１２ｂを前後目標位置まで移動させる。

次に、ステップ２０４で、上記ステップ２００で読み込んだ上下方向設定位置と、上記ステップ２０２で取得した上下方向の接触位置とに基づいて、上下方向のずれ量を算出して、上下目標位置を演算する。上下目標位置とは、現在の上下方向の位置（ここでは、所定の基準位置）から本ステップで算出した上下方向のずれ量分上方向または下方向へ移動した位置である。より具体的には、例えば、図９に概略的に示すように、上下方向のずれ量は、上下方向設定位置と上下方向の接触位置との差に、上下方向設定位置を基準として接触位置が上側の場合にはプラス、下側の場合にはマイナスの符号を付した値として算出することができる。上下目標位置は、ずれ量がプラスの場合には移動量が上方向にずれ量分となる位置、ずれ量がマイナスの場合には移動量が下方向にずれ量分となる位置として演算することができる。

次に、ステップ２０６で、モータ２５２ｂを制御して、ヘッドレスト後部１２ａを支持している支持部材２５２ａを上記ステップ２０４で演算した上下目標位置に応じて上方向または下方向へ移動させる。これにより、支持部材２５２ａに支持されたヘッドレスト後部１２ａに連結されたヘッドレスト前部１２ｂが図９の矢印Ｕの方向または矢印Ｄの方向へ移動を開始する。

次に、ステップ２０８で、ヘッドレスト作動量検知センサ２１８からの検出信号を取り込み、取り込んだ検出信号が示す移動量に基づいて、ヘッドレスト前部１２ｂが上下目標位置に到達したか否かを判定する。ヘッドレスト前部１２ｂが上下目標位置に到達した場合には、ステップ２１０へ移行し、上下目標位置に到達していない場合には、到達するまで本ステップの判定を繰り返す。

ステップ２１０では、モータ２５２ｂを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂの上方向または下方向への移動を停止する。これにより、ヘッドレスト前部１２ｂの移動が停止し、上下方向の位置が適切に設定される。図９中の破線は、バックセットがバックセット設定値に調整され、上下方向の位置が上下方向設定位置に基づくずれ量分調整されたヘッドレストの状態を示す。

以上説明したように、第２の実施の形態のヘッドレスト装置によれば、ヘッドレスト前部の上下方向にわたって接触位置検知センサを配置して乗員の頭部とヘッドレスト前部との上下方向の接触位置を検知し、バックセットの大きさがバックセットの適正値であるバックセット設定値となるようにヘッドレスト前部を移動させると共に、乗員の頭部とヘッドレストとの上下方向の位置関係が適正となるように、ヘッドレスト前部を上方向または下方向へ移動させるため、安価な構成で安定してヘッドレストの位置を適切な状態に調整することができる。

なお、第２の実施の形態では、ヘッドレスト後部を支持している支持部材を上下に移動させることにより、ヘッドレスト後部に連結されたヘッドレスト前部を上下に移動させる場合について説明したが、ヘッドレスト後部に対してヘッドレスト前部のみを上下に移動させるようにしてもよい。

次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、乗員の頭部とヘッドレストとの接触を複数回検知することにより、安定性をより向上させるものである。なお、第３の実施の形態のヘッドレスト装置の構成は、第１の実施の形態のヘッドレスト装置と同一であるため、説明を省略する。

ここで、図１０を参照して、第３の実施の形態のヘッドレスト装置において実行されるヘッドレスト位置制御処理の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、図示しない電源からヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に電力が供給された場合に、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０のＣＰＵがＲＯＭから読み出したヘッドレスト位置制御処理ルーチンのプログラムを実行することで開始する。なお、ここでは、本ルーチンの開始時におけるヘッドレスト前部１２ｂの位置（初期位置）を全閉位置１１Ａとする場合について説明する。また、第１の実施の形態のヘッドレスト位置制御処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。

ステップ１００〜１０６を経て、乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとが接触したことが検知されると、次に、ステップ３００で、ヘッドレスト作動量検知センサ１８からの検出信号を取り込み、初期位置から上記ステップ１０６で接触が検知されたときの接触検知位置までの移動量を取得する。

次に、ステップ３０２で、乗員の頭部とヘッドレスト前部１２ｂとの接触を所定回数以上検知済みか否かを判定する。所定回数は、例えば３回等とすることができる。所定回数以上検知済みの場合には、ステップ３０４へ移行し、まだ所定回数以上検知されていない場合には、ステップ３０６へ移行する。

ステップ３０４では、上記ステップ３００で頭部と接触したことが検知される毎に取得されたヘッドレスト前部１２ｂの移動量が収束したか否かを判定する。収束したか否かの判定は、例えば、検知毎の移動量の分散が所定の閾値以下となったか否かを判定することにより行うことができる。移動量が収束しない場合には、ステップ３０６へ移行する。

ステップ３０６では、モータ２８ａを制御して、ヘッドレスト前部１２ｂを全閉位置１１Ａへ戻して、ステップ１０４へ戻る。なお、ここではヘッドレスト前部１２ｂを全閉位置１１Ａまで戻す場合について説明したが、全閉位置１１Ａまで完全に戻す必要はなく、接触検知位置から全閉位置１１Ａの方向へ所定量移動させるだけでもよい。

そして、ステップ３０２及び３０４の判定で、所定回数以上の接触検知における移動量が収束したと判定された場合には、ステップ１０８以降の処理を実行する。

以上説明したように、第３の実施の形態のヘッドレスト装置によれば、乗員の頭部とヘッドレスト前部との接触を複数回検知して、移動量が収束した後にヘッドレストの位置を調整するため、乗員がシートベルト装着後でまだ姿勢が定まらないうちに、不適切な位置で頭部との接触が検知されてしまい、その接触検知位置に基づいて不適切な位置にヘッドレストが調整されてしまうということを防止して、より安定してヘッドレストの位置を調整することができる。

なお、第３の実施の形態では、第１の実施の形態において接触を複数回検知する場合について説明したが、第２の実施の形態にも同様に適用することができる。

また、第２の実施の形態に適用する場合には、移動量が収束したか否かの判定に替えて、接触したことが検知される毎に取得される上下方向の接触位置が収束したか否かを判定するようにしてもよい。

次に、第４の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態のヘッドレスト装置１０と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第４の実施の形態のヘッドレスト装置４１０は、図１１に示すように、ヘッドレスト本体１２と、乗員の頭部とヘッドレストとが接触したこと、及び接触時の強さを検知するための接触強度検知センサ４１６と、ヘッドレスト作動量検知センサ１８と、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０とを備えている。

接触強度検知センサ４１６は、ヘッドレスト前部１２ｂの前面側に配置され、接触強度検知センサ４１６に物体が接触した際に、接触の強さに応じたレベルの検知信号をヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に出力する。接触強度検知センサ４１６としては、例えば、加速度センサや衝撃センサ等を用いることができる。

次に、図１２を参照して、第４の実施の形態のヘッドレスト装置において実行されるヘッドレスト位置制御処理の処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、図示しない電源からヘッドレスト制御ＥＣＵ２０に電力が供給された場合に、ヘッドレスト制御ＥＣＵ２０のＣＰＵがＲＯＭから読み出したヘッドレスト位置制御処理ルーチンのプログラムを実行することで開始する。なお、ここでは、本ルーチンの開始時におけるヘッドレスト前部１２ｂの位置（初期位置）を全閉位置１１Ａとする場合について説明する。また、第１及び第３の実施の形態のヘッドレスト位置制御処理と同一の処理については、同一の符号を付して説明を省略する。

ステップ１００〜１０６を経て、乗員の頭部と接触したことが検知されると、次に、ステップ４００で、接触強度検知センサ４１６の検知信号に基づいて、接触時の強さを取得する。

次に、ステップ４０２で、上記ステップ４００で取得した接触時の強さが所定値以下か否かを判定する。所定値としては、静止している乗員の頭部にヘッドレスト前部１２ｂを所定の速度で移動させて接触させた際に、接触強度検知センサ４１６により検知される接触時の強さを予め定めておくことができる。接触時の強さが所定値を超える場合には、乗員の頭部が動いている状態でヘッドレスト前部１２ｂに接触したものと判定することができる。接触時の強さが所定値を超える場合には、ステップ３０６を経てステップ１０４へ戻り、ステップ４０２で、接触時の強さが所定値以下であると判定された場合には、ステップ１０８以降の処理を実行する。

以上説明したように、第４の実施の形態のヘッドレスト装置によれば、乗員の頭部とヘッドレスト前部との接触時の強さが所定値以下の場合にヘッドレストの位置を調整するため、乗員がシートベルト装着後でまだ姿勢が定まらないうちに、不適切な位置で頭部との接触が検知されてしまい、その接触検知位置に基づいて不適切な位置にヘッドレストが調整されてしまうということを防止して、より安定してヘッドレストの位置を調整することができる。

なお、第４の実施の形態では、第１の実施の形態において接触時の強さを検知する場合について説明したが、第２の実施の形態にも同様に適用することができる。

また、各実施の形態では、適切なバックセットの大きさ（バックセット設定値）として３５ｍｍの例を挙げて説明したが、適切なバックセットの大きさはこれに限られない。例えば、３２ｍｍ、３７ｍｍなど様々な値が考えられる。

また、各実施の形態では、乗員の頭部とヘッドレスト前部とが接触したことが検知された位置から、ヘッドレスト前部を後退させることによりバックセットをバックセット設定値に調整する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、接触が検知された際に、接触が検知された位置の移動量を記憶しておき、一旦ヘッドレスト前部を全閉位置に戻してからバックセットがバックセット設定値となるように、すなわちヘッドレスト前部が前後目標位置に到達するように移動させてもよい。

また、各実施の形態では、シートベルト装着確認スイッチがＯＮの場合にヘッドレストの位置を制御する処理を行う場合について説明したが、これに限定されず、着座センサの検出信号によって判定したり、車速が所定の速度以上になったか否かによって判定したりしてもよい。

また、各実施の形態では、ヘッドレスト本体がヘッドレスト前部及びヘッドレスト後部を備えた構成において、ヘッドレスト前部を移動させる場合について説明したが、例えば、特開２００８−９４３８５号公報に記載のヘッドレストの構成を採用して、図５や図９に概略的に示したように、ヘッドレスト本体を前後方向に移動させるようにしてもよい。

２ 駆動機構
５ シートベルト装着確認スイッチ
１０、２１０、４１０ ヘッドレスト装置
１２ ヘッドレスト本体
１２ａ ヘッドレスト後部
１２ｂ ヘッドレスト前部
１４ シートバック
１６ 接触検知センサ
１８、２１８ ヘッドレスト作動量検知センサ
２０ ヘッドレスト制御ＥＣＵ
２１６ 接触位置検知センサ
２５２ 上下駆動機構
４１６ 接触強度検知センサ

Claims (8)

1. 乗員が着座するシートの背もたれを構成するシートバックの上端部に、車両前後方向に移動可能に設けられたヘッドレスト本体と、
   前記ヘッドレスト本体の車両前方側に設けられ、前記シートに着座した乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことを検知する検知手段と、
   前記ヘッドレスト本体を、前記車両前後方向に移動させる移動手段と、
   前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが検知されるまで、前記ヘッドレスト本体を前方へ移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが検知された位置を基準として、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との水平方向の距離であるバックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが複数回検知されるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御し、制御開始時点から接触までの前記ヘッドレスト本体の移動量が収束した後に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御する
   ヘッドレスト装置。
2. 前記ヘッドレスト本体は、さらに上下方向へ移動可能であり、
   前記制御手段は、前記ヘッドレスト本体の上下方向の位置が予め定められた適正位置の範囲内にある場合に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体の移動を制御する
   請求項１記載のヘッドレスト装置。
3. 前記ヘッドレスト本体は、さらに上下方向へ移動可能であり、
   前記移動手段は、さらに前記ヘッドレスト本体を上下方向に移動させ、
   前記検知手段は、前記ヘッドレスト本体の上下方向にわたって設けられ、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との上下方向の接触位置を検知し、
   前記制御手段は、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御すると共に、前記検知手段により検知された上下方向の接触位置と予め定められた前記ヘッドレスト本体の上下方向の所定位置とのずれ量分、前記ヘッドレスト本体を上方向または下方向へ移動させるように前記移動手段を制御する
   請求項１記載のヘッドレスト装置。
4. 前記制御手段は、前記検知手段により複数回検知された上下方向の接触位置が収束した後に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御する請求項３記載のヘッドレスト装置。
5. 前記検知手段は、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との接触時の強さを検知し、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された接触時の強さが予め定められた所定の強さ以下の場合に、前記バックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように前記移動手段を制御する請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のヘッドレスト装置。
6. 前記ヘッドレスト本体は、前記シートバックの上端部に支持されたヘッドレスト後部、及び前記ヘッドレスト後部に対して接離可能に設けられると共に、前記ヘッドレスト後部に対して最も近い全閉位置と前記ヘッドレスト後部に対して最も離れた全開位置との間で車両前後方向に移動可能なヘッドレスト前部を備え、
   前記検知手段は、前記ヘッドレスト前部の車両前方側に設けられ、
   前記移動手段は、前記ヘッドレスト前部を、前記全開位置と前記全閉位置との間で移動させることにより、前記ヘッドレスト本体を車両前後方向に移動させる
   請求項１〜請求項５のいずれか１項記載のヘッドレスト装置。
7. 乗員が着座するシートの背もたれを構成するシートバックの上端部に、車両前後方向に移動可能に設けられたヘッドレスト本体を、移動手段により前方へ移動させ、
   前記ヘッドレスト本体の車両前方側に設けられた検知手段により、前記シートに着座した乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことを検知し、
   前記移動手段により、前記検知手段により前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体とが接触したことが複数回検知されるように前記ヘッドレスト本体を移動させるように制御し、
   制御開始時点から接触までの前記ヘッドレスト本体の移動量が収束した後に、検知された位置を基準として、前記乗員の頭部と前記ヘッドレスト本体との水平方向の距離であるバックセットが所定量となるように前記ヘッドレスト本体を移動させる
   ヘッドレスト位置調整方法。
8. 請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のヘッドレスト装置を備えた車両用シート。

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