WO2007058122A1 - 車両用ヘッドレスト装置 - Google Patents

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WO2007058122A1
WO2007058122A1 PCT/JP2006/322454 JP2006322454W WO2007058122A1 WO 2007058122 A1 WO2007058122 A1 WO 2007058122A1 JP 2006322454 W JP2006322454 W JP 2006322454W WO 2007058122 A1 WO2007058122 A1 WO 2007058122A1
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headrest
capacitance
head
occupant
capacitance value
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PCT/JP2006/322454
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English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Hirota
Koji Aoki
Manabu Tsuruta
Kiyoka Matsubayashi
Motomi Iyoda
Tatsuhiro Ookawa
Fumitoshi Akaike
Original Assignee
Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Priority to US12/094,166 priority patent/US7986151B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/0244—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation with logic circuits
    • B60N2/0276—Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation with logic circuits reaction to emergency situations, e.g. crash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/806—Head-rests movable or adjustable
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/80—Head-rests
    • B60N2/888—Head-rests with arrangements for protecting against abnormal g-forces, e.g. by displacement of the head-rest

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle headrest device provided in a vehicle such as an automobile.
  • the headrest when moving the headrest forward of the vehicle, it is preferable to stop the headrest at a position immediately in front of the occupant's head. To stop at such a position, the headrest and the occupant's head are preferred. It is necessary to provide a sensor for detecting the distance between And the higher the accuracy of such a sensor, the better the position of the headrest can be adjusted to the occupant's head.
  • an object of the present invention is to provide a vehicle headrest device that can accurately detect a distance from the head of an occupant.
  • a vehicle headrest device includes a headrest rear portion supported by a seat back, a fully closed position close to the headrest rear portion, and a headrest rear portion.
  • a headrest rear portion supported by a seat back, a fully closed position close to the headrest rear portion, and a headrest rear portion.
  • a capacitance sensor that changes capacitance according to a change in the distance between the head, the driving means that moves the front portion of the headrest, and the occupant's head provided at the front portion of the headrest;
  • the headrest front part is determined by determining the approach between the headrest front part and the occupant head based on the detection result of the capacitance sensor.
  • control unit for stopping the control, wherein the control unit is configured to change a capacitance value of the capacitance sensor at a predetermined timing according to the timing. Based on the change in absolute capacitance with respect to the reference capacitance value, it is determined that the front portion of the headrest and the occupant head are close to each other.
  • the reference capacitance value of the capacitance sensor that can be changed according to a predetermined timing is used. Since it is determined that the front of the headrest and the occupant's head have approached based on the absolute capacity change, the distance from the occupant's head can be accurately detected by setting the predetermined timing to an appropriate timing. it can.
  • the control means uses the capacitance value of the capacitance sensor when the headrest front portion starts moving in the direction of the fully open position as the reference capacitance value, and the reference capacitance value. It may be determined that the headrest front part and the passenger's head are close to each other when the increase amount of the electrostatic capacity value of the electrostatic capacity sensor is greater than or equal to a predetermined threshold value.
  • unlock detection means for detecting unlocking of the vehicle door
  • the control means is adapted to detect the unlocking of the vehicle door by the unlock detection means.
  • the capacitance value of the capacitance sensor is set as the reference capacitance value, and the increase amount of the capacitance value of the capacitance sensor with respect to the reference capacitance value is a predetermined threshold value or more. It may be determined that the front portion of the headrest and the passenger's head approach each other.
  • the electrostatic capacity of the electrostatic capacity sensor when unlocking of the vehicle door is detected by the unlocking detection means, that is, when the passenger's head is separated from the front part of the headrest. Since the value is used as the reference capacitance value, it is possible to accurately determine the approach of the occupant head regardless of the position of the occupant head at the start of the protrusion operation of the front part of the headrest. Even when the head of the occupant is in contact with the front of the headrest before moving in the open position direction, it is possible to determine the approach of the head before the protrusion operation and prevent unnecessary movement.
  • an opening detection means for detecting the opening of the vehicle door is provided, and the control means is configured to detect the opening of the vehicle door by the opening detection means.
  • the capacitance value of the capacitance sensor is set as the reference capacitance value, and the increase amount of the capacitance value of the capacitance sensor with respect to the reference capacitance value is a predetermined threshold value or more. It may be determined that the front portion of the headrest and the passenger's head approach each other.
  • the electrostatic capacity of the electrostatic capacity sensor when the opening of the vehicle door is detected by the opening detection means that is, when the passenger's head is separated from the front part of the headrest. Since the value is used as the reference capacitance value, it is possible to accurately determine the approach of the occupant head regardless of the position of the occupant head at the start of the protrusion operation of the headrest front.For example, the direction of the fully open position of the headrest front Even when the head of the occupant is in contact with the front of the headrest before moving to the head, the approach of the head can be determined before the protrusion operation, and unnecessary movement can be prevented.
  • an idling on detecting means for detecting idling on of the vehicle is provided, and the control means includes the static after the idling on is detected by the idling on detecting means.
  • the minimum value of the capacitance value of the capacitance sensor is set as the reference capacitance value, and the increase amount of the capacitance value of the capacitance sensor with respect to the reference capacitance value is equal to or greater than a predetermined threshold value. It may be determined that the front portion of the headrest and the occupant's head have approached.
  • the minimum value of the capacitance value of the capacitance sensor after the idling on detection by the idling on detecting means that is, the occupant head is farthest from the front of the headrest. Since the capacitance value of the capacitance sensor at the time is used as the reference capacitance value, it is possible to accurately determine the approach of the occupant head regardless of the position of the occupant head when the headrest front protrusion operation starts. For example, even when the head of the occupant is in contact with the front portion of the headrest before the headrest front portion moves in the fully open position direction, the approach of the head can be determined before the protruding operation, and unnecessary operations can be prevented.
  • the presence / absence of a seated occupant is detected.
  • An occupant detection unit is provided, and the control unit sets the capacitance value of the capacitance sensor when no occupant is detected by the occupant detection unit as the reference capacitance value, and It may be determined that the front portion of the headrest and the occupant's head have approached when the amount of increase in the capacitance value of the capacitance sensor becomes a predetermined threshold value or more.
  • the capacitance value of the capacitance sensor when no occupant is detected by the occupant detection means that is, the capacitance when the occupant's head is separated from the front portion of the headrest. Since the sensor capacitance value is used as the reference capacitance value, it is possible to accurately determine the approach of the occupant head regardless of the position of the occupant head at the start of the forward movement of the headrest front. Even when the passenger's head is in contact with the front part of the headrest before the front part moves in the fully open position direction, the approach of the head can be determined before the protrusion operation, and unnecessary movement can be prevented.
  • contact detection means for detecting contact of an occupant head is provided at the front portion of the headrest, and the control means is configured to detect the contact of the occupant head by the contact detection means.
  • the capacitance value of the capacitance sensor is set as the reference capacitance value, and the decrease amount of the capacitance value of the capacitance sensor with respect to the reference capacitance value is within a predetermined threshold value. Occasionally, the headrest front and the occupant's head approach each other.
  • the capacitance value of the capacitance sensor when the occupant's head is contacted by the contact detection means that is, the capacitance value that is substantially maximum is used as the reference capacitance. Therefore, regardless of the position of the head of the occupant at the start of the protrusion operation of the front part of the headrest, it is possible to accurately determine the approach of the occupant head, for example, before moving the front part of the headrest toward the fully open position Even when the head is in contact with the front part of the headrest, it is possible to determine the approach of the head before the projecting motion, thus preventing unnecessary motion.
  • Another vehicular headrest device includes a headrest rear portion supported with respect to a seat back, a fully closed position adjacent to the headrest rear portion, and a fully open position spaced apart from the headrest rear portion.
  • the capacitance changes with the variation in the distance between the headrest front portion that can move forward and backward, the driving means that moves the headrest front portion, and the occupant's head provided at the headrest front portion.
  • a capacitance sensor that controls the driving means and moves the front portion of the headrest toward the fully open position.
  • a vehicle headrest device comprising: a control unit configured to determine approach between the headrest front part and an occupant's head based on a detection result of the driver and stop the headrest front part; Based on the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor, it may be determined that the front part of the headrest and the occupant's head have approached.
  • the headrest changes the capacitance value per unit time of the capacitance sensor. It may be determined that the front part and the occupant head are close to each other.
  • the drive means is provided with mechanical stroke detection means for detecting a mechanical stroke of the front part of the headrest, and the control means is detected by the mechanical stroke detection means.
  • the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor per predetermined section It may be determined that the headrest front portion and the occupant head have approached when a predetermined threshold value is exceeded. .
  • the control means has a specific power of a change amount of the capacitance value per unit time of the capacitance sensor at a plurality of different times. It may be determined that the front part and the occupant head are close to each other.
  • the detection accuracy does not change due to individual differences in the size and shape of the occupant head and the constitution, and thus the distance from the occupant's head can be detected with higher accuracy. It can be done.
  • the headrest rear portion supported by the seat back, the fully closed position adjacent to the headrest rear portion, and the fully opened position spaced from the headrest rear portion.
  • a headrest front portion which can be moved back and forth between the position and the headless
  • a control unit that controls the capacitance value of the capacitance sensor at a predetermined timing and a reference capacitance value that can be changed according to the timing. Based on the change in absolute capacitance with respect to the reference capacitance value and the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor. To judge It can be anything.
  • control means determines that one of the approach determination based on the absolute capacitance change and the approach determination based on the change amount of the capacitance value is approached earlier than the other. Alternatively, it may be determined that the front portion of the headrest and the head of the occupant are approaching.
  • the approach determination based on the absolute capacitance change includes at least one of the above determinations, and the approach determination based on the amount of change in the capacitance value includes at least one of the above determinations, If one of these is the earliest that it has approached
  • the headrest front part and the occupant head may be determined to be close to each other.
  • the control means includes a capacitance sensor circuit for obtaining a capacitance value of the capacitance sensor, a memory for storing the reference capacitance value, and a reference static value stored in the memory.
  • a central processing unit that determines that the front portion of the headrest and the occupant's head are close to each other based on a change in absolute capacity with respect to an electric capacity value.
  • the control means stores a capacitance sensor circuit for obtaining a capacitance value of the capacitance sensor, and a predetermined threshold value used for determining the approach between the headrest front portion and the occupant head. And a central processing unit that determines that the front portion of the headrest and the occupant's head have approached based on a threshold value stored in the memory and an amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor , And may be configured.
  • the control means includes a capacitance sensor circuit for obtaining a capacitance value of the capacitance sensor, the reference capacitance value, and an approach determination between the headrest front portion and the occupant head.
  • a memory for storing a predetermined threshold value used for disconnection, and a central processing unit for determining the approach between the front portion of the headrest and the occupant's head, wherein the central processing unit includes the memory
  • the headrest front part and the occupant using the approach judgment based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value stored in the vehicle and the approach judgment based on the threshold value and the change amount of the capacitance value. It may be determined that the head is approaching.
  • the central processing unit has one of the approach determination based on the absolute capacitance change and the access determination based on the threshold value and the change amount of the electrostatic capacitance value, one of which approaches the earlier than the other. If it is determined that the headrest front part and the occupant head are close to each other, it may be determined.
  • the distance from the head of the occupant can be detected with high accuracy.
  • FIG. 1 is a side view of a vehicle seat.
  • FIG. 2 (a) and (b) are side views for explaining the operation of the front portion of the headrest.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the control contents of the vehicle headrest device.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 9 (a), (b), and (c) are characteristic line diagrams for explaining the control contents of the vehicle headrest device.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device.
  • FIG. 11 (a), (b), and (c) are characteristic line diagrams for explaining the control contents of the vehicle headrest device.
  • FIG. 12 (a), (b), and (c) are characteristic line diagrams for explaining the control contents of the vehicle headrest device.
  • FIG. 1 shows a side view of a vehicle seat 1 to which a vehicle headrest device according to the present invention is applied.
  • the vehicle seat 1 is disposed on the passenger seat side of the vehicle.
  • the vehicle seat 1 includes a seat seat 2, a seat back 3 supported by the seat seat 2 so as to be capable of tilting, and a vehicle headrest device 10.
  • the vehicle headrest device 10 is provided at the headrest front portion 12, a headrest rear portion 11, a headrest front portion 12, a motor 13 as a driving means for moving the headrest front portion 12 relative to the headrest rear portion 11, and the headrest front portion 12.
  • Capacitance sensor 14 and ECU (Electronic Control Unit) 20 as control means for controlling the drive of motor 13 based on the detection result of capacitance sensor 14 and the like! / ⁇
  • the headrest rear portion 11 is supported by a headrest stay 5 provided at the upper end portion of the seat back 3.
  • the headrest front portion 12 is separated from the fully closed position 12A adjacent to the headrest rear portion 11 as shown by a solid line in FIG. 1 and the headrest rear portion 11 as shown by a two-dot chain line in FIG. It is possible to move forward and backward with the fully open position 12B. During normal operation of the vehicle, the headrest front 12 is located in the fully closed position 12A.
  • a drive mechanism 15 as drive means is provided between the headrest rear part 11 and the headrest front part 12, and this drive mechanism 15 is driven by the motor 13 to expand and contract, thereby allowing the headrest before the headrest.
  • the part 12 is configured to move forward and backward with respect to the headrest rear part 11.
  • the electrostatic capacitance sensor 14 is provided in the headrest front portion 12, and the electrostatic capacitance increases with the variation of the distance L shown in Fig. 2 (a) between the detected object, that is, the head of the occupant. Changing known structure This is a capacitance type sensor 14. In the capacitance sensor 14, the detected capacitance value basically increases as the head of the passenger approaches.
  • the ECU 20 moves the headrest front portion 12 from the fully closed position 12A to the fully opened position 12B, and then avoids a collision caused by a rear force of the vehicle. Then, the motor 13 is controlled to return to the original fully closed position 12A.
  • the ECU 20 determines the approach between the headrest front portion 12 and the head of the occupant based on the detection result of the capacitance sensor 14, Based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value of the capacitance sensor 14, it is detected that the capacitance sensor 14, that is, the headrest front portion 12 has approached the head of the occupant.
  • the ECU 20 uses the capacitance value of the capacitance sensor 14 at the time of starting movement of the headrest front portion 12 in the fully open position direction as a reference.
  • the amount of increase in the capacitance value of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value exceeds a predetermined threshold value, the headrest front portion 12 and the occupant's head Is determined to have approached.
  • the ECU 20 moves the headrest front part 12 toward the fully open position and determines that the headrest front part 12 has approached the head of the occupant, the ECU 20 has approached the head as shown in FIG. 2 (b). Stop the movement of the headrest front 12 at the stop position 12H.
  • the ECU 20 moves the headrest front part 12 toward the fully open position, and when the approach between the headrest front part 12 and the occupant's head is not detected, the headrest front part 12 is moved to the fully open position shown in FIG. Move to 12B and stop.
  • the vehicle headrest device 10 includes an ECU 20, a motor 13, a capacitance sensor 14, a power supply device 16, a collision determination unit 17, and the like connected to the ECU 20. ing.
  • the ECU 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a power supply circuit 22 connected to the CPU 21, a vehicle information input circuit 23, a motor drive circuit 24, a capacitance sensor circuit 25, and a memory. It consists of 26 mag. [0050]
  • the CPU 21 is connected to the power supply device 16 through an idling switch (IGSW) 27. When the idling switch 27 is turned on, power is supplied from the power supply device 16 through the power supply circuit 22. Configured to be! RU
  • the CPU 21 inputs vehicle information such as rear approach information from the collision determination unit 17 via the vehicle information input circuit 23.
  • the collision determination unit 17 is connected to a radar (not shown) installed in a bumper at the rear of the vehicle, and inputs a signal from the radar to comprehensively calculate the relative speed Z distance to the following vehicle and the vehicle speed. Judgment is made to determine whether the following vehicle has collided with the own vehicle or whether there is a possibility that the following vehicle may collide with the own vehicle.
  • the CPU 21 is connected to the motor 13 via the motor drive circuit 24, and controls the motor drive circuit 24 to drive the motor 13. Further, the capacitance sensor circuit 25 obtains the capacitance value of the capacitance sensor 14.
  • the electrostatic capacity at the start of movement of the headrest front portion 12 toward the fully open position is determined.
  • the capacitance value of the sensor 14 is stored in the memory 26 as a reference capacitance value, and the increase amount of the capacitance value of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value is equal to or greater than a predetermined threshold TH. At that time, it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant are approaching, and the headrest front part 12 is stopped.
  • the head is increased. It is determined that the part is approaching.
  • a predetermined threshold value TH for example, lpF
  • the headrest front portion 12 is moved toward the fully open position.
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 at the start of movement is defined as the reference capacitance value CO, and the increase amount of the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 relative to this is a predetermined threshold value.
  • the value exceeds TH it is determined that the headrest front 12 and the occupant's head are close to each other, so that the distance from the occupant's head can be detected with high accuracy.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device 10 of the second embodiment.
  • a door lock device 28 as an unlock detection means for detecting unlocking of the vehicle door is connected to the ECU 20. .
  • the ECU 20 approaches the headrest front portion 12 and the occupant's head based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value CO of the capacitance sensor 14.
  • the standard method for setting the capacitance value CO is different from that of the first embodiment described above.
  • the CPU 21 of the ECU 20 uses the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the unlocking of the door of the vehicle is detected by the door lock device 28 as a reference capacitance value CO.
  • This is stored in the memory 26, and when a collision with a rear force of the vehicle is predicted and the headrest front part 12 is moved toward the fully open position, the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value CO 14
  • a predetermined threshold TH for example, lpF
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the door lock device 28 detects unlocking of the vehicle door is stored in the memory 26 as the reference capacitance value CO.
  • the increase amount of the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value C 0 is not less than a predetermined threshold TH. Therefore, it is determined that the headrest front portion 12 and the head of the occupant are close to each other, so that the distance from the occupant's head can be accurately detected.
  • the door lock device 28 when unlocking of the vehicle door is detected by the door lock device 28, that is, the occupant's head is turned off.
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 in the state away from the dressed front portion 12 as the reference capacitance value CO, the head of the occupant's head at the start of the protrusion operation of the headrest front portion 12
  • the approach of the occupant's head can be accurately determined regardless of the position.For example, even if the occupant's head is in contact with the headrest front part 12 before the headrest front part 12 moves in the fully open position direction, The proximity of the head can be determined before, and unnecessary movements can be prevented.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device 10 of the third embodiment.
  • a door opening / closing sensor 29 is connected to the ECU 20 as door opening detection means for detecting the opening of the vehicle door. Yes.
  • the ECU 20 approaches the headrest front portion 12 and the occupant's head based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value CO of the capacitance sensor 14.
  • the standard method for setting the capacitance value CO is different from that of the first embodiment described above.
  • the CPU 21 of the ECU 20 uses the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the door opening / closing sensor 29 detects the opening of the vehicle door as a reference capacitance value. This is stored in the memory 26 as CO, and when the collision of the rear force of the vehicle is predicted and the headrest front part 12 is moved toward the fully open position, the electrostatic capacity of the electrostatic capacity sensor 14 with respect to this reference electrostatic capacity value CO When the increase amount of the capacitance value Cn becomes equal to or greater than a predetermined threshold value TH (for example, lpF), it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant have approached, and the headrest front part 12 is stopped.
  • a predetermined threshold value TH for example, lpF
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the door opening / closing sensor 29 detects the opening of the vehicle door is stored in the memory 26 as the reference capacitance value CO.
  • the increase amount of the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value CO is not less than a predetermined threshold TH. Therefore, it is determined that the headrest front portion 12 and the head of the occupant are close to each other, so that the distance from the occupant's head can be accurately detected.
  • the ECU 20 approaches the headrest front portion 12 and the occupant's head based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value CO of the capacitance sensor 14.
  • the standard method for setting the capacitance value CO is different from that of the first embodiment described above.
  • the CPU 21 of the ECU 20 has the minimum capacitance value of the capacitance sensor after the idling on detection by the idling switch 27 as the idling on detecting means. Is stored in the memory 26 as the reference capacitance value CO, and when the headrest front part 12 is moved toward the fully open position when a collision with a rear force of the vehicle is predicted, it is stored in the memory 26 at the start of movement.
  • Capacitance value of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value CO The headrest front 12 and the occupant's head when the amount of increase in the capacitance value Cn exceeds a predetermined threshold TH (for example, lpF) And the headrest front part 12 is stopped.
  • a predetermined threshold TH for example, lpF
  • the minimum value of the capacitance value of the capacitance sensor 14 after the idling-on detection by the idling switch 27 is used as the reference capacitance value CO.
  • the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value CO stored at the start of movement Cn Since the headrest front part 12 and the occupant's head are judged to approach each other when the increase amount of the vehicle exceeds a predetermined threshold TH, the distance from the occupant's head can be accurately detected. .
  • the capacitance sensor after the idling on is detected by the idling switch 27 is detected.
  • the minimum capacitance value of the sensor 14, that is, the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the occupant's head is farthest from the headrest front portion 12 is used as the reference capacitance value.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device 10 of the fifth embodiment.
  • the ECU 20 is connected to a seating sensor 30 as occupant detection means for detecting the presence / absence of seat occupant seating. .
  • the ECU 20 approaches the headrest front portion 12 and the occupant's head based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value CO of the capacitance sensor 14.
  • the standard method for setting the capacitance value CO is different from that of the first embodiment described above.
  • the CPU 21 of the ECU 20 stores the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the occupant is not detected by the seating sensor 30 in the memory 26 as the reference capacitance value CO.
  • the increase amount of the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value CO when the value exceeds a predetermined threshold value TH (for example, lpF), it is determined that the headrest front portion 12 and the head of the occupant are approaching, and the headrest front portion 12 is stopped.
  • a predetermined threshold value TH for example, lpF
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the occupant is not detected by the seating sensor 30 is stored in the memory 26 as the reference capacitance value CO, and the headless
  • the increase in the capacitance value Cn of the capacitance sensor 14 with respect to this reference capacitance value CO exceeds the predetermined threshold TH. Since it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant are close to each other, the distance from the occupant's head can be accurately detected.
  • the electrostatic force value of the electrostatic capacity sensor 14 is used as a reference electrostatic capacity.
  • the value is CO, it is possible to accurately determine the approach of the occupant's head regardless of the position of the occupant's head when the headrest front part 12 starts to protrude, for example, the headrest front part 12 in the fully open position direction. Even when the head of the occupant touches the headrest front part 12 before moving, it is possible to determine the proximity of the head before the protruding operation, and to prevent unnecessary movement.
  • FIG. 8 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device 10 of the sixth embodiment.
  • the ECU 20 is provided as a contact detection means provided on the headrest front portion 12 for detecting the contact of the head of the occupant. Touch sensor 31 is connected!
  • the ECU 20 approaches the headrest front portion 12 and the head of the occupant based on the absolute capacitance change with respect to the reference capacitance value of the capacitance sensor 14.
  • the reference capacitance value setting method and the head proximity determination method are different from those of the first embodiment described above.
  • the CPU 21 of the ECU 20 stores in the memory 26 the capacitance value of the capacitance sensor 14 when the occupant's head is touched by the touch sensor 31 as a reference capacitance value.
  • the amount of decrease in the capacitance value of the capacitance sensor 14 with respect to this reference capacitance value is predetermined.
  • the electrostatic capacity value of the electrostatic capacity sensor 14 when the touch sensor 31 contacts the occupant's head that is, the substantially maximum electrostatic capacity value is used as a reference static electricity.
  • the capacitance value is stored in the memory 26, and when the headrest front portion 12 is moved toward the fully open position, the amount of decrease in the capacitance value of the capacitance sensor 14 with respect to the reference capacitance value is reduced. Since it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant have approached each other within the predetermined threshold, the distance from the occupant's head can be accurately detected.
  • the capacitance value of the capacitance sensor 14 at the time of contact of the head of the occupant by the touch sensor 31, that is, the capacitance value that is substantially maximum is also used. Regardless of the position of the occupant's head when the headrest front part 12 starts to protrude, the occupant's head approach can be accurately determined, for example, before the headrest front part 12 moves toward the fully open position. Even when the head is in contact with the headrest front part 12, the approach of the head can be determined before the protruding operation, and unnecessary movement can be prevented.
  • the ECU 20 determines whether the headrest front portion 12 and the head of the occupant are based on the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor 14. Is determined to be approaching.
  • the unit time of the capacitance sensor 14 Amount of change in capacitance value per At (for example, 50 ms) AC force Threshold value TH (for example, ⁇ 0.2 pF) determined in advance based on the operating speed of motor 13 and drive mechanism 15 and stored in memory 26 ) Is exceeded, it is determined that the headrest front 12 and the occupant's head have approached.
  • the amount of change in the capacitance value per unit time At of the capacitance sensor 14 is determined in advance based on the operating speed of the AC force motor 13 and the drive mechanism 15. Because the headrest front 12 and the occupant's head are judged to approach each other when the specified threshold TH is exceeded, error factors such as temperature and humidity can be eliminated, and the parasitic capacitance changes when there is no occupant. However, the detection accuracy does not change, and therefore the distance from the occupant's head can be detected with higher accuracy.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle headrest device 10 of the eighth embodiment.
  • a mechanism for detecting the mechanical stroke of the headrest front portion 12 provided in the motor 13 or the drive mechanism 15 in the ECU 20 is provided.
  • Hall IC 32 as a stroke detection means is connected to Hall IC input circuit 33.
  • the ECU 20 determines that the headrest front portion 12 and the head of the occupant have approached based on the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor 14. However, the judgment method is different.
  • the predetermined section detected by the Hall IC 32 is used. Change in capacitance value of capacitance sensor 14 per AL (e.g. 4 mm stroke) AC force
  • a predetermined threshold TH e.g. ⁇ ⁇ . 2pF
  • the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor 14 per predetermined section AL detected by the Hall IC 32 AC force The predetermined threshold value TH Therefore, it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant are close to each other, so that error factors such as temperature and humidity can be eliminated, and even if the parasitic capacitance changes when there is no occupant, The degree does not change, and therefore the distance from the occupant's head can be detected with higher accuracy.
  • the ECU 20 determines that the headrest front portion 12 and the head of the occupant have approached based on the amount of change in the capacitance value of the capacitance sensor 14. However, the judgment method is different.
  • the ratio ( ⁇ CnZ ⁇ Cn-1) of the change amount of the capacitance value per unit time ⁇ t of the capacitance sensor 14 at a plurality of different times is obtained.
  • ⁇ CnZ A Cn-l exceeds a predetermined threshold TH, it is determined that the headrest front part 12 and the head of the occupant are close to each other.
  • the detection accuracy does not change due to individual differences such as constitution, and therefore the distance from the occupant's head can be detected with higher accuracy.
  • the distance between the head and the capacitance sensor 14 is X [mm]
  • the capacitance is Y [pF]
  • the change coefficient depending on the object to be detected is a
  • the change coefficient depending on the initial capacitance is b
  • speed Is v and time t [ms]
  • a Cn / A Cn-l « is as follows, and it can be seen that the influence of the coefficients a and b disappears.
  • the first to ninth embodiments described above may be combined as appropriate. In that case, for example, if any one of the combined approach determinations determines that the head and the capacitance sensor 14 have approached earliest, it is determined that the head and the capacitance sensor 14 have approached. It becomes possible to do.
  • the present invention According to the vehicle seat of the present invention, the distance from the head of the occupant can be accurately detected. Therefore, the present invention can be widely applied to vehicle seats having such requirements.

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Abstract

　ヘッドレスト前部１２を全開位置方向へ移動させるとき、静電容量センサ１４の検出結果に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近を判断してヘッドレスト前部１２を停止させるＥＣＵ２０が、静電容量センサ１４の基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが接近したと判断する。または、静電容量センサ１４の静電容量値の変化量に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが接近したと判断する。

Description

車両用ヘッドレスト装置
技術分野
[0001] 本発明は、自動車等の車両に設けられる車両用ヘッドレスト装置に関するものであ る。
背景技術
[0002] 従来、車両の後方からの衝突時に、乗員の頭部および頸部等を保護するように、へ ッドレストを車両前方に移動させる機構を備えた車両用シートが提案されている（例え ば、特開 2000— 211410号公報、特開 2003— 54343号公報参照）。
[0003] 車両に後方力 衝撃が加わった場合、乗員の上半身はシートバックに拘束されるが 、拘束されていない頸部は上半身に遅れて後方に移動される。そのとき、頸部に負 担が力かる虞がある力 このような場合にシートバックに対してヘッドレストが車両前 方に移動されると、乗員の頭部が押さえられ、その結果、乗員の頸部に力かる負担が 低減される。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] ところで、ヘッドレストを車両前方に移動させるとき、ヘッドレストを乗員の頭部の直 前位置で停止させるのが好ましいが、このような位置で停止させるためには、ヘッドレ ストと乗員の頭部との距離を検出するセンサを設ける必要がある。そして、このような センサは、その精度が高いほど、ヘッドレストの位置を乗員の頭部に良好に合わせる ことがでさること〖こなる。
[0005] したがって、本発明は、乗員の頭部との距離を精度良く検出することができる車両 用ヘッドレスト装置の提供を目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するために、本発明の車両用ヘッドレスト装置は、シートバックに対 して支持されたヘッドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置 と、同ヘッドレスト後部に対して離間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前 部と、前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、前記ヘッドレスト前部に設けら れた、乗員頭部との間の距離の変動に伴って静電容量が変化する静電容量センサ と、前記駆動手段を制御し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させる とき、前記静電容量センサの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部と の接近を判断して前記ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用へッ ドレスト装置であって、前記制御手段は、所定のタイミングにおける前記静電容量セ ンサの静電容量値を前記タイミングに応じて変更可能な基準の静電容量値とし、この 基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭 部とが接近したと判断するものである。
[0007] このような構成によれば、ヘッドレスト前部を全開位置方向へ移動させるときに、所 定のタイミングに応じて変更可能とされた静電容量センサの基準の静電容量値に対 する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するた め、所定のタイミングを適宜のタイミングに設定することにより、乗員の頭部との距離を 精度良く検出することができる。
[0008] 前記制御手段は、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動開始時点の 前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電 容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上 となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0009] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、車両のドアの解錠を検出する解錠検 出手段を設け、前記制御手段は、前記解錠検出手段による車両のドアの解錠検出 時の前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の 静電容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値 以上となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでも よい。
[0010] このような構成によれば、解錠検出手段による車両のドアの解錠検出時、つまり乗 員頭部がヘッドレスト前部に対し離れている状態での静電容量センサの静電容量値 を基準の静電容量値とするため、ヘッドレスト前部の突出動作開始時の乗員頭部の 位置にかかわらず正確に乗員頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部の全 開位置方向への移動前に乗員頭部がヘッドレスト前部に接触している場合でも、突 出動作前に頭部接近を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0011] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、車両のドアの開扉を検出する開扉検 出手段を設け、前記制御手段は、前記開扉検出手段による車両のドアの開扉検出 時の前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の 静電容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値 以上となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでも よい。
[0012] このような構成によれば、開扉検出手段による車両のドアの開扉検出時、つまり乗 員頭部がヘッドレスト前部に対し離れている状態での静電容量センサの静電容量値 を基準の静電容量値とするため、ヘッドレスト前部の突出動作開始時の乗員頭部の 位置にかかわらず正確に乗員頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部の全 開位置方向への移動前に乗員頭部がヘッドレスト前部に接触している場合でも、突 出動作前に頭部接近を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0013] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、車両のイダ-ッシヨンオンを検出する イダ-ッシヨンオン検出手段を設け、前記制御手段は、前記イダ-ッシヨンオン検出 手段によるイダ-ッションォン検出時以降の前記静電容量センサの静電容量値の最 小値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電容量値に対する前記静電容量 センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上となったときに前記ヘッドレスト 前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0014] このような構成によれば、イダ-ッシヨンオン検出手段によるイダ-ッシヨンオン検出 時以降の静電容量センサの静電容量値の最小値、つまり乗員頭部がヘッドレスト前 部に対し最も離れたときの静電容量センサの静電容量値を基準の静電容量値とする ため、ヘッドレスト前部の突出動作開始時の乗員頭部の位置にかかわらず正確に乗 員頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動前に 乗員頭部がヘッドレスト前部に接触している場合でも、突出動作前に頭部接近を判 定でき、不要な動作を防止できる。
[0015] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、シートの乗員着座の有無を検出する 乗員検出手段を設け、前記制御手段は、前記乗員検出手段による乗員非検知時の 前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電 容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上 となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0016] このような構成によれば、乗員検出手段による乗員非検知時の静電容量センサの 静電容量値、つまり乗員頭部がヘッドレスト前部に対し離れて ヽる状態での静電容 量センサの静電容量値を基準の静電容量値とするため、ヘッドレスト前部の突出動 作開始時の乗員頭部の位置にかかわらず正確に乗員頭部の接近を判定でき、例え ば、ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動前に乗員頭部がヘッドレスト前部に接 触している場合でも、突出動作前に頭部接近を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0017] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、前記ヘッドレスト前部に乗員頭部の 接触を検出する接触検出手段を設け、前記制御手段は、前記接触検出手段による 乗員頭部の接触時の前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値 とし、前記基準の静電容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の減少量 が所定のしきい値以内となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと 半 IJ断するものでもよ ヽ。
[0018] このような構成によれば、接触検出手段による乗員頭部の接触時の静電容量セン サの静電容量値、つまり実質的に最大となる静電容量値を基準の静電容量値とする ため、ヘッドレスト前部の突出動作開始時の乗員頭部の位置にかかわらず正確に乗 員頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部の全開位置方向への移動前に 乗員頭部がヘッドレスト前部に接触している場合でも、突出動作前に頭部接近を判 定でき、不要な動作を防止できる。
[0019] 本発明の他の車両用ヘッドレスト装置は、シートバックに対して支持されたヘッドレ スト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に 対して離間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレスト前 部を移動させる駆動手段と、前記ヘッドレスト前部に設けられた、乗員頭部との間の 距離の変動に伴って静電容量が変化する静電容量センサと、前記駆動手段を制御 し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させるとき、前記静電容量セン サの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近を判断して前記 ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用ヘッドレスト装置であって、 前記制御手段は、前記静電容量センサの静電容量値の変化量に基づ!、て前記へッ ドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0020] このような構成によれば、静電容量センサの静電容量値の変化量に基づいてヘッド レスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するため、温度および湿度等の誤差要因を 排除でき、乗員なし時の寄生容量が変化しても検出精度が変化せず、よって、乗員 の頭部との距離を一層精度良く検出することができる。
[0021] 前記制御手段は、前記静電容量センサの単位時間当たりの静電容量値の変化量 力 前記駆動手段の作動速度を元に予め定められたしきい値を超えたときに前記へ ッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0022] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、前記駆動手段に前記ヘッドレスト前 部のメカ-カルストロークを検出するメカストローク検出手段を設け、前記制御手段は 、前記メカストローク検出手段により検出される所定区間当たりの前記静電容量セン サの静電容量値の変化量力 予め定められたしきい値を超えたときに前記ヘッドレス ト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0023] このような構成によれば、所定区間当たりの静電容量センサの静電容量値の変化 量を用いるため、駆動手段の速度が変化しても検出精度が変化せず、よって、乗員 の頭部との距離を一層精度良く検出することができる。
[0024] 前記制御手段は、複数の異なる時刻における前記静電容量センサの単位時間当 たりの静電容量値の変化量の比力 予め定められたしきい値を超えたときに前記へッ ドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0025] このような構成によれば、乗員頭部の大きさおよび形状、さらには体質等の個人差 によって検出精度が変化せず、よって、乗員の頭部との距離を一層精度良く検出す ることがでさる。
[0026] 本発明の車両用ヘッドレスト装置においては、シートバックに対して支持されたへッ ドレスト後部と、前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後 部に対して離間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、前記ヘッドレス ト前部を移動させる駆動手段と、前記ヘッドレスト前部に設けられた、乗員頭部との間 の距離の変動に伴って静電容量が変化する静電容量センサと、前記駆動手段を制 御し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させるとき、前記静電容量セ ンサの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近を判断して前 記ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用ヘッドレスト装置であって 、前記制御手段は、所定のタイミングにおける前記静電容量センサの静電容量値を 前記タイミングに応じて変更可能な基準の静電容量値としたときの当該基準の静電 容量値に対する絶対容量変化と、前記静電容量センサの静電容量値の変化量と、 に基づ!/、て前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよ 、。
[0027] 前記制御手段は、前記絶対容量変化に基づく接近判断と、前記静電容量値の変 化量に基づく接近判断のうち、いずれか一方が他方よりも早く前記接近したと判断し た場合に、前記ヘッドレスト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断するものでもよ ヽ
[0028] 前記絶対容量変化に基づく接近判断は、上記判断のうち少なくとも 1つの判断から なり、前記静電容量値の変化量に基づく接近判断は、上記判断のうち少なくとも 1つ の判断からなり、これらのうちいずれか 1つが最も早く前記接近したと判断した場合に
、前記ヘッドレスト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断するものでもよ ヽ。
[0029] 前記制御手段は、前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回 路と、前記基準の静電容量値を記憶するメモリと、前記メモリに記憶された基準の静 電容量値に対する絶対容量変化に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接 近したと判断する中央処理装置と、を備えて構成されるものでもよい。
[0030] 前記制御手段は、前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回 路と、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断に用いられる所定のしきい値を 記憶するメモリと、前記メモリに記憶されたしきい値と前記静電容量センサの静電容 量値の変化量とに基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する 中央処理装置と、を備えて構成されるものでもよい。
[0031] 前記制御手段は、前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回 路と、前記基準の静電容量値、および、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判 断に用いられる所定のしきい値を記憶するメモリと、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部 との接近を判断する中央処理装置と、を備えて構成されており、前記中央処理装置 は、前記メモリに記憶された基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づく接近 判断と、前記しきい値と前記静電容量値の変化量とに基づく接近判断と、を用いて前 記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断するものでもよい。
[0032] 前記中央処理装置は、前記絶対容量変化に基づく接近判断と、前記しきい値と前 記静電容量値の変化量とに基づく接近判断のうち、一方が他方よりも早く前記接近し たと判断した場合に、前記ヘッドレスト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断するも のでもよい。
発明の効果
[0033] 本発明によれば、乗員の頭部との距離を精度良く検出することができる。
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]車両用シートの側面図。
[図 2] (a) , (b)はヘッドレスト前部の作動を説明する側面図。
[図 3]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 4]車両用ヘッドレスト装置の制御内容を説明するための特性線図。
[図 5]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 6]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 7]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 8]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 9] (a) , (b) , (c)は車両用ヘッドレスト装置の制御内容を説明するための特性線 図。
[図 10]車両用ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。
[図 11] (a) , (b) , (c)は車両用ヘッドレスト装置の制御内容を説明するための特性線 図。
[図 12] (a) , (b) , (c)は車両用ヘッドレスト装置の制御内容を説明するための特性線 図。
符号の説明 [0035] 3…シートバック、 10· ··車両用ヘッドレスト装置、 11· ··ヘッドレスト後部、 12· ··ヘッド レスト前部、 12A…全閉位置、 12B…全開位置、 13· ··モータ (駆動手段）、 14…静 電容量センサ、 15· ··駆動機構 (駆動手段）、 20 ECU (制御手段）、 27…イダ-ッ シヨンスィッチ (イダ-ッシヨンオン検出手段）、 28· ··ドアロック装置 (解錠検出手段）、 29· ··ドア開閉センサ（開扉検出手段）、 30· ··タツチセンサ (乗員検出手段）、 31· ··タ ツチセンサ (接触検出手段）、 32· "ホール IC (メカストローク検出手段)。
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明の第 1実施形態を図 1〜図 4を参照して以下に説明する。
[0037] 図 1に、本発明に係る車両用ヘッドレスト装置が適用された車両用シート 1の側面 図を示す。この車両用シート 1は、車両の助手席側に配置されるものである。図 1に示 すように、車両用シート 1は、座席シート 2と、座席シート 2に斜動可能に支持されたシ 一トバック 3と、車両用ヘッドレスト装置 10とを備えている。
[0038] 車両用ヘッドレスト装置 10は、ヘッドレスト後部 11と、ヘッドレスト前部 12と、ヘッド レスト後部 11に対してヘッドレスト前部 12を移動させる駆動手段としてのモータ 13と 、ヘッドレスト前部 12に設けられた静電容量センサ 14と、静電容量センサ 14の検出 結果等に基づいてモータ 13の駆動を制御する制御手段としての ECU (Electronic C ontrol Unit：電子制御ユニット） 20とを備えて!/ヽる。
[0039] ヘッドレスト後部 11は、シートバック 3の上端部に設けられたヘッドレストステー 5に 支持されている。
[0040] ヘッドレスト前部 12は、図 1中実線で示すように、ヘッドレスト後部 11に対して近接 した全閉位置 12Aと、同図二点鎖線で示すようにヘッドレスト後部 11に対して離間し た全開位置 12Bとの間で進退可能とされている。車両の通常運転時は、ヘッドレスト 前部 12は全閉位置 12Aに配置されて 、る。
[0041] ヘッドレスト後部 11とヘッドレスト前部 12との間には駆動手段である駆動機構 15が 設けられており、この駆動機構 15がモータ 13に駆動されて伸縮動作することで、へッ ドレスト前部 12がヘッドレスト後部 11に対して進退移動するように構成されて 、る。
[0042] 静電容量センサ 14は、ヘッドレスト前部 12に設けられており、被検出物つまり乗員 の頭部との間の図 2 (a)に示す距離 Lの変動に伴って静電容量が変化する公知の構 成の静電容量型センサ 14である。静電容量センサ 14においては、基本的に乗員の 頭部が近づくほど、検出される静電容量値が大きくなる。
[0043] ECU20は、車両の後方からの衝突が予測されると、ヘッドレスト前部 12を全閉位 置 12Aから全開位置 12Bの方向に移動させた後、車両の後方力もの衝突が回避さ れると、元の全閉位置 12Aに戻すようにモータ 13を制御する。
[0044] また、 ECU20は、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、静電容量 センサ 14の検出結果に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部との接近を判断し 、詳しくは、静電容量センサ 14の基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づ V、て、静電容量センサ 14つまりヘッドレスト前部 12が乗員の頭部に接近したことを検 出する。
[0045] さらに詳しくは、 ECU20は、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、 ヘッドレスト前部 12の全開位置方向への移動開始時点の静電容量センサ 14の静電 容量値を基準の静電容量値とし、この基準の静電容量値に対する静電容量センサ 1 4の静電容量値の増加量が所定のしき 、値以上となったときにヘッドレスト前部 12と 乗員の頭部とが接近したと判断する。
[0046] そして、 ECU20は、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させ、ヘッドレスト 前部 12が乗員の頭部に接近したと判断すると、図 2 (b)に示すように頭部へ接近した 停止位置 12Hでヘッドレスト前部 12の移動を停止させる。また、 ECU20は、ヘッドレ スト前部 12を全開位置方向へ移動させ、ヘッドレスト前部 12と乗員の頭部との接近 が検出されなカゝつた場合はヘッドレスト前部 12を図 1に示す全開位置 12Bまで移動 させて停止させる。
[0047] 次に、上記の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成について説明する。
[0048] 図 3に示すように、車両用ヘッドレスト装置 10は、 ECU20と、この ECU20に接続さ れたモータ 13、静電容量センサ 14、電源装置 16および衝突判断部 17等を備えて 構成されている。
[0049] また、 ECU20は、 CPU (Central Processing Unit:中央処理装置） 21と、この CPU 21に接続された電源回路 22、車両情報入力回路 23、モータ駆動回路 24、電容量 センサ回路 25およびメモリ 26等を備えて構成されている。 [0050] CPU21は、イダ-ッシヨンスィッチ (IGSW) 27を介して電源装置 16に接続されて おり、このイダ-ッシヨンスィッチ 27のオン操作により、電源回路 22を介して電源装置 16から電力が供給されるように構成されて！、る。
[0051] また、 CPU21は、車両情報入力回路 23を介して、衝突判断部 17から後方接近情 報等の車両情報を入力する。衝突判断部 17は、車両後部のバンパーに設置された レーダー（図示略）に接続されており、レーダーからの信号を入力して後続車両との 相対速度 Z距離と車両の速度とを総合的に判断し、自車両に後続車両が衝突した か否か、或いは、自車両に後続車両が衝突する可能性があるか否かを判断する。
[0052] そして、その判断結果を車両情報入力回路 23に出力する。また、 CPU21は、モー タ駆動回路 24を介してモータ 13に接続されており、モータ駆動回路 24を制御してモ ータ 13を駆動する。さらに、静電容量センサ回路 25は、静電容量センサ 14の静電 容量値を求める。
[0053] そして、 CPU21は、車両の後方からの衝突が予測されてヘッドレスト前部 12を全 開位置方向へ移動させるとき、ヘッドレスト前部 12の全開位置方向への移動開始時 点の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値としてメモリ 26に記憶し、 この基準の静電容量値に対する静電容量センサ 14の静電容量値の増加量が所定 のしきい値 TH以上となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判 断して、ヘッドレスト前部 12を停止させる。
[0054] つまり、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離を横軸にとり、静電容量センサ 14 の静電容量を縦軸にとると、図 4に示すように、ヘッドレスト前部 12の全開位置方向 への移動開始時点の静電容量センサ 14の静電容量値である基準の静電容量値 CO に対して、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近づくと静電容量値 Cnは徐 々に大きくなり、し力も乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近づけば近づくほ ど勾配が急になるように大きくなる曲線状の特性となるため、ヘッドレスト前部 12の突 出動作中の静電容量値 Cnが、メモリ 26に記憶された基準の静電容量値 COに対し、 予め設定されたしき 、値 TH (例えば lpF)以上増加したときに頭部接近と判断するこ とになる。
[0055] 以上に述べた第 1実施形態によれば、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動 させるときに、この移動開始時点の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電 容量値 COとし、これに対する静電容量センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定 のしきい値 TH以上となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判 断するため、乗員の頭部との距離を精度良く検出することができる。
[0056] 次に、本発明の第 2実施形態を主に図 5を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0057] 図 5は第 2実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成を示すブロック図で ある。第 2実施形態では、上記した第 1実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の構成 に加え、 ECU20に、車両のドアの解錠を検出する解錠検出手段としてのドアロック 装置 28が接続されている。
[0058] 第 2実施形態では、第 1実施形態と同様、 ECU20が静電容量センサ 14の基準の 静電容量値 COに対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部 とが接近したと判断するものであるが、その基準の静電容量値 COの設定方法が上記 した第 1実施形態とは異なる。
[0059] 具体的に、第 2実施形態では、 ECU20の CPU21が、ドアロック装置 28による車両 のドアの解錠検出時の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COと してメモリ 26に記憶しておき、車両の後方力もの衝突が予測されてヘッドレスト前部 1 2を全開位置方向へ移動させるとき、この基準の静電容量値 COに対する静電容量セ ンサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH (例えば lpF)以上となった ときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断して、ヘッドレスト前部 12 を停止させる。
[0060] このような第 2実施形態によれば、ドアロック装置 28による車両のドアの解錠検出時 の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COとしてメモリ 26に記憶し 、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるときに、この基準の静電容量値 C 0に対する静電容量センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH以上 となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断するため、乗員の 頭部との距離を精度良く検出することができる。
[0061] しかも、ドアロック装置 28による車両のドアの解錠検出時、つまり乗員の頭部がへッ ドレスト前部 12に対し離れて 、る状態での静電容量センサ 14の静電容量値を基準 の静電容量値 COとするため、ヘッドレスト前部 12の突出動作開始時の乗員の頭部 の位置にかかわらず正確に乗員の頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部 12の全開位置方向への移動前に乗員の頭部がヘッドレスト前部 12に接触している 場合でも、突出動作前に頭部の近接を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0062] 次に、本発明の第 3実施形態を主に図 6を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0063] 図 6は第 3実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成を示すブロック図で ある。第 3実施形態では、上記した第 1実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の構成 に加え、 ECU20に、車両のドアの開扉を検出する開扉検出手段としてのドア開閉セ ンサ 29が接続されている。
[0064] 第 3実施形態では、第 1実施形態と同様、 ECU20が静電容量センサ 14の基準の 静電容量値 COに対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部 とが接近したと判断するものであるが、その基準の静電容量値 COの設定方法が上記 した第 1実施形態とは異なる。
[0065] 具体的に、第 3実施形態では、 ECU20の CPU21が、ドア開閉センサ 29による車 両のドアの開扉検出時の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 CO としてメモリ 26に記憶しておき、車両の後方力もの衝突が予測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、この基準の静電容量値 COに対する静電容量 センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH (例えば lpF)以上となつ たときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断して、ヘッドレスト前部 1 2を停止させる。
[0066] このような第 3実施形態によれば、ドア開閉センサ 29による車両のドアの開扉検出 時の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COとしてメモリ 26に記憶 し、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるときに、この基準の静電容量値 COに対する静電容量センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH以 上となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断するため、乗員 の頭部との距離を精度良く検出することができる。 [0067] し力も、ドア開閉センサ 29による車両のドアの開扉検出時、つまり乗員の頭部がへ ッドレスト前部 12に対し離れて 、る状態での静電容量センサ 14の静電容量値を基 準の静電容量値 COとするため、ヘッドレスト前部 12の突出動作開始時の乗員の頭 部の位置にかかわらず正確に乗員の頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前 部 12の全開位置方向への移動前に乗員の頭部がヘッドレスト前部 12に接触して ヽ る場合でも、突出動作前に頭部の近接を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0068] 次に、本発明の第 4実施形態を主に図 3を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0069] 第 4実施形態では、第 1実施形態と同様、 ECU20が静電容量センサ 14の基準の 静電容量値 COに対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部 とが接近したと判断するものであるが、その基準の静電容量値 COの設定方法が上記 した第 1実施形態とは異なる。
[0070] 具体的に、第 4実施形態では、 ECU20の CPU21が、イダ-ッシヨンオン検出手段 としてのイダ-ッシヨンスィッチ 27によるイダ-ッシヨンオン検出時以降の静電容量セ ンサの静電容量値の最小値を基準の静電容量値 COとしてメモリ 26に更新記憶し、 車両の後方力もの衝突が予測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させ るとき、移動開始時点でメモリ 26に記憶されている基準の静電容量値 COに対する静 電容量センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH (例えば lpF)以 上となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断して、ヘッドレス ト前部 12を停止させる。
[0071] このような第 4実施形態によれば、イダ-ッシヨンスィッチ 27によるイダ-ッシヨンオン 検出時以降の静電容量センサ 14の静電容量値の最小値を基準の静電容量値 COと してメモリ 26に更新記憶し、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるときに 、移動開始時点で記憶されて 、る基準の静電容量値 COに対する静電容量センサ 1 4の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH以上となったときにヘッドレスト前 部 12と乗員の頭部とが接近したと判断するため、乗員の頭部との距離を精度良く検 出することができる。
[0072] しかも、イダ-ッシヨンスィッチ 27によるイダ-ッシヨンオン検出時以降の静電容量セ ンサ 14の静電容量値の最小値、つまり乗員頭部がヘッドレスト前部 12に対し最も離 れたときの静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値とするため、ヘッド レスト前部 14の突出動作開始時の乗員の頭部の位置にかかわらず正確に乗員の頭 部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部 12の全開位置方向への移動前に乗 員の頭部がヘッドレスト前部 12に接触している場合でも、突出動作前に頭部の近接 を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0073] 次に、本発明の第 5実施形態を主に図 7を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0074] 図 7は第 5実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成を示すブロック図で ある。第 5実施形態では、上記した第 1実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の構成 に加え、 ECU20に、シートの乗員着座の有無を検出する乗員検出手段としての着 座センサ 30が接続されて 、る。
[0075] 第 5実施形態では、第 1実施形態と同様、 ECU20が静電容量センサ 14の基準の 静電容量値 COに対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部 とが接近したと判断するものであるが、その基準の静電容量値 COの設定方法が上記 した第 1実施形態とは異なる。
[0076] 具体的に、第 5実施形態では、 ECU20の CPU21が、着座センサ 30による乗員非 検知時の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COとしてメモリ 26に 記憶しておき、車両の後方力もの衝突が予測されてヘッドレスト前部 12を全開位置 方向へ移動させるとき、この基準の静電容量値 COに対する静電容量センサ 14の静 電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH (例えば lpF)以上となったときにヘッド レスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断してヘッドレスト前部 12を停止させる。
[0077] このような第 5実施形態によれば、着座センサ 30による乗員非検知時の静電容量 センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COとしてメモリ 26に記憶し、ヘッドレス ト前部 12を全開位置方向へ移動させるときに、この基準の静電容量値 COに対する 静電容量センサ 14の静電容量値 Cnの増加量が所定のしきい値 TH以上となったと きにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断するため、乗員の頭部との 距離を精度良く検出することができる。 [0078] し力も、着座センサ 30による乗員非検知時、つまり乗員の頭部がヘッドレスト前部 1 2に対し離れている状態での静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値 COとするため、ヘッドレスト前部 12の突出動作開始時の乗員の頭部の位置にかかわ らず正確に乗員の頭部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部 12の全開位置 方向への移動前に乗員の頭部がヘッドレスト前部 12に接触して 、る場合でも、突出 動作前に頭部の近接を判定でき、不要な動作を防止できる。
[0079] 次に、本発明の第 6実施形態を主に図 8を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0080] 図 8は第 6実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成を示すブロック図で ある。第 6実施形態では、上記した第 1実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の構成 に加え、 ECU20に、ヘッドレスト前部 12に設けられた、乗員の頭部の接触を検出す る接触検出手段としてのタツチセンサ 31が接続されて!、る。
[0081] 第 6実施形態では、第 1実施形態と同様、 ECU20が静電容量センサ 14の基準の 静電容量値に対する絶対容量変化に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが 接近したと判断するものであるが、その基準の静電容量値の設定方法および頭部接 近の判断方法が上記した第 1実施形態とは異なる。
[0082] 具体的に、第 6実施形態では、 ECU20の CPU21が、タツチセンサ 31による乗員 頭部の接触時の静電容量センサ 14の静電容量値を基準の静電容量値としてメモリ 2 6に記憶し、車両の後方からの衝突が予測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方 向へ移動させるとき、この基準の静電容量値に対する静電容量センサ 14の静電容 量値の減少量が所定のしきい値 (例えば 0. 4pF)以内となったとき、つまり基準の静 電容量値に対し静電容量センサ 14の静電容量値が所定のしきい値以内に近づいた ときにヘッドレスト前部 12と乗員頭部とが接近したと判断してヘッドレスト前部 12を停 止させる。
[0083] このような第 6実施形態によれば、タツチセンサ 31による乗員頭部の接触時の静電 容量センサ 14の静電容量値、つまり実質的に最大となる静電容量値を基準の静電 容量値としてメモリ 26に記憶し、ヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させると きに、この基準の静電容量値に対する静電容量センサ 14の静電容量値の減少量が 所定のしきい値以内となったときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判 断するため、乗員の頭部との距離を精度良く検出することができる。
[0084] し力も、タツチセンサ 31による乗員の頭部の接触時の静電容量センサ 14の静電容 量値、つまり実質的に最大となる静電容量値を基準の静電容量値とするため、ヘッド レスト前部 12の突出動作開始時の乗員の頭部の位置にかかわらず正確に乗員の頭 部の接近を判定でき、例えば、ヘッドレスト前部 12の全開位置方向への移動前に乗 員の頭部がヘッドレスト前部 12に接触している場合でも、突出動作前に頭部接近を 判定でき、不要な動作を防止できる。
[0085] 次に、本発明の第 7実施形態を主に図 9を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0086] 第 7実施形態では、第 1〜第 6実施形態とは異なり、 ECU20が、静電容量センサ 1 4の静電容量値の変化量に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと 判断する。
[0087] 具体的に、第 7実施形態では、 ECU20の CPU21が、車両の後方力もの衝突が予 測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、静電容量センサ 14 の単位時間 A t (例えば 50ms)当たりの静電容量値の変化量 A C力 モータ 13およ び駆動機構 15の作動速度を元に予め定められメモリ 26に記憶されたしき 、値 TH ( 例えば Δ 0. 2pF)を超えたときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判 断する。
[0088] このような第 7実施形態によれば、静電容量センサ 14の単位時間 A t当たりの静電 容量値の変化量 A C力 モータ 13および駆動機構 15の作動速度を元に予め定めら れたしきい値 THを超えたときにヘッドレスト前部 12と乗員頭部とが接近したと判断す るため、温度および湿度等の誤差要因を排除でき、乗員なし時の寄生容量が変化し ても検出精度が変化せず、よって、乗員の頭部との距離を一層精度良く検出すること ができる。
[0089] つまり、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離を横軸にとり、静電容量センサ 14 の静電容量を縦軸にとると、図 9 (a)に実線で示すように、ヘッドレスト前部 12の全開 位置方向への移動によって、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近づくと静 電容量値は徐々に大きくなり、しかも乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近 づけば近づくほど勾配が急になるように大きくなる曲線状の特性となる力 温度およ び湿度等の誤差要因によって、図 9 (a)に破線で示すように、上記曲線の形状はほ ぼそのままで縦軸方向に変動することになる。
[0090] し力しながら、図 9 (b)に示すように、静電容量センサ 14の単位時間 A t当たりの静 電容量値の変化量 A Cに着目し、図 9 (c)に示すように、時間を横軸にとり、静電容 量値の変化量 Δ Cを縦軸にとれば、温度および湿度等の誤差要因を排除できるので ある。
[0091] 次に、本発明の第 8実施形態を主に図 10および図 11を参照して以下に第 7実施 形態との相違部分を中心に説明する。
[0092] 図 10は第 8実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の電気的構成を示すブロック図 である。第 8実施形態では、上記した第 1実施形態の車両用ヘッドレスト装置 10の構 成に加え、 ECU20に、モータ 13あるいは駆動機構 15に設けられてヘッドレスト前部 12のメカ-カルストロークを検出するメカストローク検出手段としてのホール IC32が ホール IC入力回路 33に接続されている。
[0093] 第 8実施形態では、第 7実施形態と同様、 ECU20が、静電容量センサ 14の静電 容量値の変化量に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断す るものであるが、その判断方法が相違している。
[0094] 具体的に、第 8実施形態では、 ECU20の CPU21が、車両の後方力もの衝突が予 測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、ホール IC32により検 出される所定区間 A L (例えばストローク 4mm)当たりの静電容量センサ 14の静電容 量値の変化量 A C力 予め定められたしきい値 TH (例えば Δ Ο. 2pF)を超えたとき にヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断してヘッドレスト前部 12を停 止させる。
[0095] このような第 8実施形態によれば、ホール IC32により検出される所定区間 A L当た りの静電容量センサ 14の静電容量値の変化量 A C力 予め定められたしきい値 TH を超えたときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断するため、温度 および湿度等の誤差要因を排除でき、乗員なし時の寄生容量が変化しても検出精 度が変化せず、よって、乗員の頭部との距離を一層精度良く検出することができる。
[0096] また、モータ 13あるいは駆動機構 15の所定区間 A L当たりの静電容量センサ 14の 静電容量値の変化量 Δ Cを用いるため、モータ 13および駆動機構 15の速度が変化 しても検出精度が変化せず、よって、乗員の頭部との距離を一層精度良く検出するこ とがでさる。
[0097] つまり、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離を横軸にとり、静電容量センサ 14 の静電容量を縦軸にとると、図 11 (a)に実線で示すように、ヘッドレスト前部 12の全 開位置方向への移動によって、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近づくと 静電容量値は徐々に大きくなり、しかも乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が 近づけば近づくほど勾配が急になるように大きくなる曲線状の特性となる力 温度お よび湿度等の誤差要因によって、図 11 (a)〖こ破線で示すように、上記曲線の形状は ほぼそのままで縦軸方向に変動することになる。
[0098] そして、第 7実施形態と同様に、時間を横軸にとり、静電容量値の変化量 A Cを縦 軸にとれば、温度および湿度等の誤差要因を排除した特性線が得られるものの、駆 動機構の速度変化という要因が加わると、図 11 (b)〖こ破線で示すように、特性が変動 してしまうことになる。
[0099] し力しながら、駆動機構の所定区間 A L当たりの静電容量センサ 14の静電容量値 の変化量 Δ Cに着目し、図 11 (c)に示すように、乗員の頭部と静電容量センサ 14と の距離を横軸にとり、静電容量値の変化量 A Cを縦軸にとれば、モータ 13および駆 動機構 15の速度変化という誤差要因を排除できるのである。
[0100] 次に、本発明の第 7実施形態を主に図 12を参照して以下に第 1実施形態との相違 部分を中心に説明する。
[0101] 第 9実施形態では、第 7実施形態と同様、 ECU20が、静電容量センサ 14の静電 容量値の変化量に基づいてヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近したと判断す るものであるが、その判断方法が相違している。
[0102] 具体的に、第 9実施形態では、 ECU20の CPU21が、車両の後方力もの衝突が予 測されてヘッドレスト前部 12を全開位置方向へ移動させるとき、複数の異なる時刻に おける単位時間当たりの静電容量値の変化量の比、詳しくは、静電容量センサ 14の 所定時刻での単位時間 At (例えば 20ms)当たりの静電容量値の変化量 Δ Οιと、そ れよりも所定時間（例えば 50ms)前の時点での Δ t (例えば 20ms)当たりの静電容量 値の変化量 Δ Cn— 1との比（ Δ CnZ Δ Cn— 1)力 予め定められメモリ 26に記憶さ れたしきい値 TH (例えば 2)を超えたときにヘッドレスト前部 12と乗員の頭部とが接近 したと判断する。
[0103] このような第 9実施形態によれば、複数の異なる時刻における静電容量センサ 14の 単位時間 Δ t当たりの静電容量値の変化量の比（ Δ CnZ Δ Cn— 1)を求め、この比（
Δ CnZ A Cn—l)が予め定められたしきい値 THを超えたときにヘッドレスト前部 12 と乗員の頭部とが接近したと判断するため、乗員の頭部の大きさおよび形状、さらに は体質等の個人差によって検出精度が変化せず、よって、乗員の頭部との距離を一 層精度良く検出することができる。
[0104] つまり、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離を横軸にとり、静電容量センサ 14 の静電容量を縦軸にとると、図 12 (a)に実線で示すように、ヘッドレスト前部 12の全 開位置方向への移動によって、乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が近づくと 静電容量値は徐々に大きくなり、しかも乗員の頭部と静電容量センサ 14との距離が 近づけば近づくほど勾配が急になるように大きくなる曲線状の特性となる力 乗員の 頭部の大きさおよび形状、さらには体質等の個人差によって、図 12 (a)に破線で示 すように、上記曲線の形状はほぼそのままで縦軸方向に変動することになる。
[0105] し力しながら、図 12 (b)に示すように、所定時刻での静電容量センサ 14の単位時 間 Δ t当たりの静電容量値の変化量 Δ Cnとそれより所定時間前の静電容量センサ 1 4の単位時間 Δ t当たりの静電容量値の変化量 Δ Cn— 1とに着目し、図 12 (c)に示 すように、時間を横軸にとり、これらの比（厶017厶01—1)を縦軸にとれば、乗員の 頭部の大きさおよび形状、さらには体質等の個人差を排除できるのである。
[0106] これは、静電容量 Cは、誘電率を ε、電極の面積を S、電極間の距離を dとすると、 C= ε X SZdとなり、そのうちの ε X S力 乗員の頭部の大きさおよび形状、さらには 体質等の個人差に起因し容量バラツキの原因となり、また、 Cは lZdに対し比例関 係となる。そして、頭部と静電容量センサ 14との距離を X〔mm〕、静電容量を Y〔pF〕 、被検出物に依存する変化係数を a、初期容量に依存する変化係数を b、作動速度 を v、時間を t〔ms〕とすると、 C= ε X SZdは Y=aZX+bと書き換えることができる。
[0107] その結果、 A Cn/ A Cn- l«,以下のとなり、係数 a, bの影響が消えることがわか る。
[数 1]
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[0108] なお、以上の第 1〜第 9実施形態を適宜組み合わせても良い。その場合、例えば、 組み合わせた接近判断のうち、いずれか一つが最も早く頭部と静電容量センサ 14と が接近したと判断した場合に、頭部と静電容量センサ 14とが接近したと判断すること が可能になる。
産業上の利用可能性
[0109] 本発明の車両用シートによれば、乗員の頭部との距離を精度良く検出することがで きる。よって、本発明は、そのような要求のある車両用シートに広く適用することができ る。

Claims

請求の範囲
[1] シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、
前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離 間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、
前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、
前記ヘッドレスト前部に設けられた、乗員頭部との間の距離の変動に伴って静電容 量が変化する静電容量センサと、
前記駆動手段を制御し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させると き、前記静電容量センサの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部と の接近を判断して前記ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用へッ ドレスト装置であって、
前記制御手段は、所定のタイミングにおける前記静電容量センサの静電容量値を 前記タイミングに応じて変更可能な基準の静電容量値とし、この基準の静電容量値 に対する絶対容量変化に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと 判断する車両用ヘッドレスト装置。
[2] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動開始時点の 前記静電容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電 容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上 となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッド レスト装置。
[3] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
車両のドアの解錠を検出する解錠検出手段を設け、
前記制御手段は、前記解錠検出手段による車両のドアの解錠検出時の前記静電 容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電容量値に 対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上となったと きに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置
[4] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
車両のドアの開扉を検出する開扉検出手段を設け、
前記制御手段は、前記開扉検出手段による車両のドアの開扉検出時の前記静電 容量センサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電容量値に 対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上となったと きに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置
[5] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
車両のイダニッシヨンオンを検出するイダニッシヨンオン検出手段を設け、 前記制御手段は、前記イダ-ッシヨンオン検出手段によるイダ-ッシヨンオン検出時 以降の前記静電容量センサの静電容量値の最小値を前記基準の静電容量値とし、 前記基準の静電容量値に対する前記静電容量センサの静電容量値の増加量が所 定のしきい値以上となったときに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断 する車両用ヘッドレスト装置。
[6] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
シートの乗員着座の有無を検出する乗員検出手段を設け、
前記制御手段は、前記乗員検出手段による乗員非検知時の前記静電容量センサ の静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電容量値に対する前記 静電容量センサの静電容量値の増加量が所定のしきい値以上となったときに前記へ ッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[7] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記ヘッドレスト前部に乗員頭部の接触を検出する接触検出手段を設け、 前記制御手段は、前記接触検出手段による乗員頭部の接触時の前記静電容量セ ンサの静電容量値を前記基準の静電容量値とし、前記基準の静電容量値に対する 前記静電容量センサの静電容量値の減少量が所定のしきい値以内となったときに前 記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[8] シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、
前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離 間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、
前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、
前記ヘッドレスト前部に設けられた、乗員頭部との間の距離の変動に伴って静電容 量が変化する静電容量センサと、
前記駆動手段を制御し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させると き、前記静電容量センサの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部と の接近を判断して前記ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用へッ ドレスト装置であって、
前記制御手段は、前記静電容量センサの静電容量値の変化量に基づ!、て前記へ ッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[9] 請求項 8に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、前記静電容量センサの単位時間当たりの静電容量値の変化量 力 前記駆動手段の作動速度を元に予め定められたしきい値を超えたときに前記へ ッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[10] 請求項 8に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記駆動手段に前記ヘッドレスト前部のメカニカルストロークを検出するメカストロー ク検出手段を設け、
前記制御手段は、前記メカストローク検出手段により検出される所定区間当たりの 前記静電容量センサの静電容量値の変化量が、予め定められたしきい値を超えたと きに前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置
[11] 請求項 8に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、複数の異なる時刻における前記静電容量センサの単位時間当 たりの静電容量値の変化量の比力 予め定められたしきい値を超えたときに前記へッ ドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[12] シートバックに対して支持されたヘッドレスト後部と、
前記ヘッドレスト後部に対して近接した全閉位置と、同ヘッドレスト後部に対して離 間した全開位置との間で進退可能なヘッドレスト前部と、 前記ヘッドレスト前部を移動させる駆動手段と、
前記ヘッドレスト前部に設けられた、乗員頭部との間の距離の変動に伴って静電容 量が変化する静電容量センサと、
前記駆動手段を制御し、前記ヘッドレスト前部を前記全開位置方向へ移動させると き、前記静電容量センサの検出結果に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部と の接近を判断して前記ヘッドレスト前部を停止させる制御手段とを備えた車両用へッ ドレスト装置であって、
前記制御手段は、所定のタイミングにおける前記静電容量センサの静電容量値を 前記タイミングに応じて変更可能な基準の静電容量値としたときの当該基準の静電 容量値に対する絶対容量変化と、前記静電容量センサの静電容量値の変化量と、 に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレ スト装置。
[13] 請求項 12に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、前記絶対容量変化に基づく接近判断と、前記静電容量値の変 化量に基づく接近判断のうち、いずれか一方が他方よりも早く前記接近したと判断し た場合に、前記ヘッドレスト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断する車両用へッ ドレスト装置。
[14] 請求項 13に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記絶対容量変化に基づく接近判断は、請求項 2から 7のいずれかに記載の判断 のうち少なくとも 1つの判断力もなり、
前記静電容量値の変化量に基づく接近判断は、請求項 9から 11のいずれかに記 載の判断のうち少なくとも 1つの判断からなり、
これらのうちいずれか 1つが最も早く前記接近したと判断した場合に、前記へッドレ スト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断する車両用ヘッドレスト装置。
[15] 請求項 1に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、
前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回路と、
前記基準の静電容量値を記憶するメモリと、 前記メモリに記憶された基準の静電容量値に対する絶対容量変化に基づ！ヽて前 記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する中央処理装置と、を備えて構 成されている車両用ヘッドレスト装置。
[16] 請求項 8に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、
前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回路と、
前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断に用いられる所定のしき 、値を記憶 するメモリと、
前記メモリに記憶されたしき 、値と前記静電容量センサの静電容量値の変化量と に基づ!/、て前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する中央処理装置と 、を備えて構成されている車両用ヘッドレスト装置。
[17] 請求項 12に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記制御手段は、
前記静電容量センサの静電容量値を求める静電容量センサ回路と、
前記基準の静電容量値、および、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断に 用いられる所定のしき 、値を記憶するメモリと、
前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近を判断する中央処理装置と、を備えて構 成されており、
前記中央処理装置は、前記メモリに記憶された基準の静電容量値に対する絶対容 量変化に基づく接近判断と、前記しきい値と前記静電容量値の変化量とに基づく接 近判断と、を用いて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断する車両用 ヘッドレスト装置。
[18] 請求項 17に記載の車両用ヘッドレスト装置であって、
前記中央処理装置は、前記絶対容量変化に基づく接近判断と、前記しきい値と前 記静電容量値の変化量とに基づく接近判断のうち、一方が他方よりも早く前記接近し たと判断した場合に、前記ヘッドレスト前部と前記乗員頭部とが接近したと判断する 車両用ヘッドレスト装置。
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