(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドレストの不要な動作を防止して自動的にヘッドレストの位置を正確に調整する。【解決手段】ヘッドレスト位置調整装置は、シート１０に設けられたヘッドレスト１３に内蔵された検知電極１および検出回路２と、演算回路５と、ヘッドレスト駆動モータ３およびモータ制御回路４とを備える。演算回路５は、検出回路２からの静電容量値に基づき搭乗者２１の頭部２２とヘッドレスト１３との間の距離および静電容量の変化量を演算し、モータ制御回路４は演算結果に応じてヘッドレスト駆動モータ３を制御し、ヘッドレスト１３の位置を調整する。演算回路５は車両信号の内容を判断し、位置調整動作開始条件を満たす場合は位置調整動作を開始するとともに、満たさない場合は位置調整動作を開始しない。【選択図】図１
2010208450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の座席に備えられたヘッドレストに設けられ、着座する人体の頭部と前記ヘッドレストとの間の静電容量を検知する少なくとも一つの検知電極と、
前記検知電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
少なくとも前記車両の車速信号を車両信号として出力する車両信号出力手段と、
前記車両信号出力手段から出力された車両信号を入力するとともに、前記検出回路によって検出された静電容量値に基づいて前記頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および静電容量の変化量を演算し、演算結果に応じて前記ヘッドレストの位置を前記距離および前記頭部の位置に応じて適正位置に移動させて調整する位置調整手段とを備え、
前記位置調整手段は、前記車両信号出力手段から出力された車両信号が少なくとも車速が所定速度以上で前記車両が前進したことを示す場合に、前記ヘッドレストを移動させて位置調整動作を開始する
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整装置。
【請求項２】
前記車両信号出力手段は、前記座席への着座の有無を示す信号を車両信号として出力し、
前記位置調整手段は、前記車両の運転席以外の座席においては、前記車両信号がさらに前記座席への着座有りを示す場合に、当該座席における前記ヘッドレストの位置調整動作を開始することを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項３】
前記車両信号出力手段は、前記車両のイグニッションスイッチに関する信号および前記座席のシートベルトバックルからのシートベルトの脱着を示す信号を車両信号として出力し、
前記位置調整手段は、さらに前記車両信号がイグニッションスイッチがＯＮでシートベルトが着けられていることを示す場合に、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する
ことを特徴とする請求項１または２記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項４】
前記位置調整手段は、前記検出回路からの静電容量の所定時間当たりの変化量が所定のしきい値と比較して大きいことを示す場合は、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項５】
車両の座席に備えられたヘッドレストに少なくとも一つ設けられた検知電極からの静電容量に基づく静電容量値と、少なくとも車両信号としての前記車両の車速信号とに基づいて、前記ヘッドレストの位置を前記頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および前記頭部の位置に応じて適正位置に移動させて調整するヘッドレスト位置調整方法であって、
前記静電容量値に基づいて前記座席に着座した人体の頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および静電容量の変化量を演算する演算工程と、
前記車両信号を入力する車両信号入力工程と、
前記演算工程による演算結果と、前記車両信号入力工程にて入力された車両信号とに基づいて、ヘッドレストの移動を制御する制御工程とを備え、
前記制御工程では、前記車両信号入力工程にて入力された車両信号が少なくとも車速が所定速度以上で前記車両が前進したことを示す場合に、前記ヘッドレストを移動させて位置調整動作を開始する制御を行う
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整方法。
【請求項６】
前記車両信号入力工程では、前記座席への着座の有無を示す信号を車両信号として入力し、
前記制御工程では、前記車両の運転席以外の座席においては、前記車両信号がさらに前記座席への着座有りを示す場合に、当該座席における前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する制御を行うことを特徴とする請求項５記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項７】
前記車両信号入力工程では、前記車両のイグニッションスイッチに関する信号および前記座席のシートベルトバックルからのシートベルトの脱着を示す信号を車両信号として入力し、
前記制御工程では、さらに前記車両信号がイグニッションスイッチがＯＮでシートベルトが着けられていることを示す場合に、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する制御を行うことを特徴とする請求項５または６記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項８】
前記制御工程では、前記演算結果が前記検出回路からの静電容量の単位時間当たりの変化量が所定のしきい値と比較して大きいことを示す場合は、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始しない制御を行うことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項記載のヘッドレスト位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両用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およびヘッドレスト位置調整方法に関し、特にヘッドレストの不要な動作を防止して自動的にヘッドレストの位置を正確に調整することができるヘッドレスト位置調整装置およびヘッドレスト位置調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ヘッドレストの位置を車両の乗員（着座者）の頭部の位置に正確に合致させるものとして、ヘッドレスト調整装置（例えば、特許文献１（第４−５頁、第２図）参照）が知られている。このヘッドレスト調整装置は、モータの駆動によって上下動可能なように座席のシートバック（背もたれ部）の上部に設置されたヘッドレストと、着座者の頭部位置を検出する頭部検出センサと、頭部検出センサからの信号に基づいて、着座者の頭部位置に応じてヘッドレストの高さを調整するＣＰＵとを備える。
【０００３】
そして、ＣＰＵがイグニッションスイッチの導通を検知し、かつ着座センサが着座が有ることを検知して、さらにシートベルトバックルスイッチが車両のシートベルトが装着されていることを検知したときに、ヘッドレストの調整動作を開始するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８０２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されているヘッドレスト調整装置では、着座者が車載機器（例えば、インストルメントパネルに取り付けられた操作スイッチ等）の操作のために姿勢を前屈みにしたときなどでも、イグニッションスイッチの導通、着座有りおよびシートベルトの装着を検出すれば、ヘッドレストの位置調整が行われてしまう。
【０００６】
このように、着座者の姿勢が安定していないうちにヘッドレストの位置調整が行われると、ヘッドレストが無駄に動作することとなり、頭部位置に合わせた正確なヘッドレストの位置調整（前後位置調整、上下位置調整および左右位置調整）を行うことが困難であるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ヘッドレストの不要な動作を防止して自動的にヘッドレストの位置を正確に調整することができるヘッドレスト位置調整装置およびヘッドレスト位置調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるヘッドレスト位置調整装置は、車両の座席に備えられたヘッドレストに設けられ、着座する人体の頭部と前記ヘッドレストとの間の静電容量を検知する少なくとも一つの検知電極と、前記検知電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、少なくとも前記車両の車速信号を車両信号として出力する車両信号出力手段と、前記車両信号出力手段から出力された車両信号を入力するとともに、前記検出回路によって検出された静電容量値に基づいて前記頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および静電容量の変化量を演算し、演算結果に応じて前記ヘッドレストの位置を前記距離および前記頭部の位置に応じて適正位置に移動させて調整する位置調整手段とを備え、前記位置調整手段は、前記車両信号出力手段から出力された車両信号が少なくとも車速が所定速度以上で前記車両が前進したことを示す場合に、前記ヘッドレストを移動させて位置調整動作を開始することを特徴とする。
【０００９】
なお、前記車両信号出力手段は、例えば前記座席への着座の有無を示す信号を車両信号として出力し、前記位置調整手段は、例えば前記車両の運転席以外の座席においては、前記車両信号がさらに前記座席への着座有りを示す場合に、当該座席における前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する。
【００１０】
また、前記車両信号出力手段は、例えば前記車両のイグニッションスイッチに関する信号および前記座席のシートベルトバックルからのシートベルトの脱着を示す信号を車両信号として出力し、前記位置調整手段は、例えばさらに前記車両信号がイグニッションスイッチがＯＮでシートベルトが着けられていることを示す場合に、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する。
【００１１】
前記位置調整手段は、例えば前記検出回路からの静電容量の所定時間当たりの変化量が所定のしきい値と比較して大きいことを示す場合は、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始しない。
【００１２】
また、本発明にかかるヘッドレスト位置調整方法は、車両の座席に備えられたヘッドレストに少なくとも一つ設けられた検知電極からの静電容量に基づく静電容量値と、少なくとも前記車両の車速信号としての車両信号とに基づいて、前記ヘッドレストの位置を前記頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および前記頭部の位置に応じて適正位置に移動させて調整するヘッドレスト位置調整方法であって、前記静電容量値に基づいて前記座席に着座した人体の頭部と前記ヘッドレストとの間の距離および静電容量の変化量を演算する演算工程と、前記車両信号を入力する車両信号入力工程と、前記演算工程による演算結果と、前記車両信号入力工程にて入力された車両信号とに基づいて、ヘッドレストの移動を制御する制御工程とを備え、前記制御工程では、前記車両信号入力工程にて入力された車両信号が少なくとも車速が所定速度以上で前記車両が前進したことを示す場合に、前記ヘッドレストを移動させて位置調整動作を開始する制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
前記車両信号入力工程では、例えば前記座席への着座の有無を示す信号を車両信号として入力し、前記制御工程では、例えば前記車両の運転席以外の座席においては、前記車両信号がさらに前記座席への着座有りを示す場合に、当該座席における前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する制御を行う。
【００１４】
また、前記車両信号入力工程では、例えば前記車両のイグニッションスイッチに関する信号および前記座席のシートベルトバックルからのシートベルトの脱着を示す信号を車両信号として入力し、前記制御工程では、例えばさらに前記車両信号がイグニッションスイッチがＯＮでシートベルトが着けられていることを示す場合に、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始する制御を行う。
【００１５】
なお、前記制御工程では、例えば前記演算結果が前記検出回路からの静電容量の単位時間当たりの変化量が所定のしきい値と比較して大きいことを示す場合は、前記ヘッドレストの位置調整動作を開始しない制御を行う。
【００１６】
本発明にかかるヘッドレスト位置調整装置およびヘッドレスト位置調整方法によれば、ヘッドレストの不要な動作を防止して自動的にヘッドレストの位置を正確に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるヘッドレスト位置調整装置を適用した車両用シートを示す模式図である。
【図２】同ヘッドレスト位置調整装置の全体構成の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるヘッドレスト位置調整方法による位置調整処理手順の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかるヘッドレスト位置調整装置およびヘッドレスト位置調整方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態にかかるヘッドレスト位置調整装置を適用した車両用シートを示す模式図、図２は同ヘッドレスト位置調整装置の全体構成の例を示すブロック図、図３は本発明の一実施形態にかかるヘッドレスト位置調整方法による位置調整処理手順の例を示すフローチャートである。
【００２０】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、シート１０は、図示しない車両に搭載された座席であり、搭乗者２１が着座する着座部１１と、この着座部１１の背面側から立ち上がり搭乗者２１の背面を支持するシートバック１２と、このシートバック１２の上端側に設けられたヘッドレスト１３とから構成されている。
【００２１】
また、シートバック１２の上端部には、例えばヘッドレスト１３を移動させるためのヘッドレスト駆動モータ３が内蔵されており、ヘッドレスト１３はこのヘッドレスト駆動モータ３によって、搭乗者２１の頭部２２に対して接近（図１（ａ）中白抜き矢印の方向）したり、離間したりするように駆動される。
【００２２】
なお、図示は省略するが、このシート１０のヘッドレスト１３は、ヘッドレスト駆動モータ３によって上述した接近や離間方向への移動のみならず、搭乗者２１の頭部２２の上下方向や左右方向の動きに追従するように、上下方向や左右方向に移動自在に駆動されるように構成されてもよい。
【００２３】
ヘッドレスト１３は、搭乗者２１の頭部２２を頭部当接面（前面）１４ａで受けることができるウレタン等の緩衝材（クッション材）からなるヘッドレスト本体１４と、このヘッドレスト本体１４の頭部当接面１４ａ側に装着された検知電極１および検出回路２と、図２に示すような車両信号出力部６からの車両信号が入力される信号入力部９９と、検出回路２からの出力と信号入力部６からの信号とに基づいて、車両信号の内容の判断や頭部２２とヘッドレスト１３との間の距離および静電容量の変化量の演算などを行う演算回路５とを備えて構成されている。
【００２４】
演算回路５からの演算結果に関する情報は、例えばシートバック１２に内蔵されたモータ制御回路４に出力され、このモータ制御回路４は、入力された演算結果に関する情報に基づいてヘッドレスト駆動モータ３の動作を制御する。なお、本例ではこれら演算回路５、モータ制御回路４およびヘッドレスト駆動モータ３により、ヘッドレスト１３の位置を適正位置に移動させて調整する位置調整手段を構成する。
【００２５】
検知電極１および検出回路２は、例えばフレキシブルプリント基板、メンブレン基板およびリジッドプリント基板等の図示しない同一基板上の同一面あるいは別々の面にそれぞれ形成されてなる。検知電極１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）あるいはガラスエポキシ樹脂等の絶縁部材からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金あるいはアルミニウム等の導電材からなり、ヘッドレスト１３に少なくとも一つ設けられている。
【００２６】
なお、本例では演算回路５をこれら検知電極１および検出回路２とは別体に構成した例を説明したが、この演算回路５も検知電極１および検出回路２と同一の基板上に設けられていてもよく、モータ制御回路４についても同様にヘッドレスト１３に内蔵されて同一基板上に設けられていてもよい。
【００２７】
このように構成されたヘッドレスト位置調整装置では、図２に示すように、ヘッドレスト１３に内蔵された検知電極１により搭乗者２１の頭部２２とヘッドレスト１３との間の静電容量が検知される。検知電極１により検知された静電容量を示す信号は検出回路２に入力され、この検出回路２によって電圧値に変換されて静電容量値として出力される。
【００２８】
演算回路５は、検出回路２から出力された静電容量値に基づいて、頭部２２とヘッドレスト１３との間の距離および静電容量の変化量を演算し、位置調整動作時には例えば頭部２２およびヘッドレスト１３の間の距離が一定となるように（すなわち、頭部２２およびヘッドレスト１３間の静電容量値が一定値となるように）した演算結果をモータ制御回路４に出力する。モータ制御回路４は、この演算結果に応じて、ヘッドレスト駆動モータ３の駆動を制御するための制御信号をヘッドレスト駆動モータ３に出力する。
【００２９】
また、演算回路５は、車両信号出力部６から信号入力部９９に入力された車両信号を受信してその車両信号の内容を判断し、この車両信号が位置調整動作開始条件を満たす場合には位置調整動作を開始し、満たさない場合にはヘッドレスト１３を停止させるための演算結果をモータ制御回路４に出力する。車両信号出力部６は、車載電装品から直接、ＥＣＵを介して、あるいは通信部を介する等して出力された車両信号を信号入力部９９に対して出力する。信号入力部９９は、車両信号出力部６からの車両信号（電気信号、周波数信号等）を入力して演算回路５で利用可能な形態に変換した後、この車両信号を演算回路５に対して出力する。
【００３０】
なお、本例では検出回路２はＣ−Ｖ変換回路（静電容量−電圧変換回路）やＡ／Ｄ変換回路を備えて構成され、演算回路５やモータ制御回路４はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどから構成されている。また、車両信号出力部６はＥＣＵ（電子制御ユニット）からなり、次のような車両信号を演算回路５に出力する。
【００３１】
すなわち、車両信号は、少なくとも車速センサ（図示せず）からの車両の車速信号であり、その他具体的には車両のイグニッションスイッチ７に関する信号、シート１０のシートベルトバックルのバックルスイッチ８からのシートベルトの脱着を示す信号、およびシート１０の着座部１１に内蔵された着座センサ９からのシート１０への着座の有無を示す信号である。なお、シート１０が運転席側の座席である場合は、着座センサ９は設けられていなくてもよい。これらイグニッションスイッチ７、バックルスイッチ８および着座センサ９は、公知の機械式スイッチやメンブレン回路などで構成することができるので、ここでは説明を省略する。
【００３２】
これらの車両信号は、特にヘッドレスト１３の位置調整動作の開始を判断するために要する信号で、演算回路５は、車両信号の内容が位置調整動作開始条件を満たす場合に位置調整動作を開始させる演算結果や、満たさない場合にヘッドレスト１３の位置調整動作を開始させない演算結果を出力する。
【００３３】
これにより、ヘッドレスト位置調整装置は、位置調整動作開始条件を満たした場合にヘッドレスト１３が頭部２２に対して適正位置となるように位置調整を行うことができるとともに、位置調整動作開始条件を満たさない場合はヘッドレスト１３の位置調整動作を開始しないので、ヘッドレスト１３の不要な動作を防止して自動的にヘッドレスト１３の位置を正確に調整することが可能となる。
【００３４】
具体的には、ヘッドレスト位置調整装置は、例えば搭乗者２１が運転席のシート１０に着座したとしても、少なくとも車両が所定速度（例えば、０ｋｍ／ｈ）以上で前進しなければヘッドレスト１３の位置調整動作を開始しない。したがって、ヘッドレスト１３の不要な動作を防止して無駄な消費電力を抑えることができる。
【００３５】
また、ヘッドレスト位置調整装置は、上記速度に関する車両信号の他に、例えばイグニッションスイッチ７がＯＮで、シートベルトバックルのバックルスイッチ８からシートベルトが装着されていることが示されていなければ、位置調整動作を開始しない。なお、シート１０が運転席以外の座席（例えば、助手席など）である場合は、着座センサ９が着座有りを示さなければ位置調整動作を開始しないようにする。
【００３６】
さらにまた、ヘッドレスト位置調整装置は、例えば検出回路２からの静電容量の所定時間当たりの変化量が所定のしきい値と比較して大きく、シート１０に着座している搭乗者２１の頭部２２の動きが大きいことを示す場合は、位置調整動作を開始しないようにしてもよい。
【００３７】
そして、このヘッドレスト位置調整装置は、車両信号出力部６が既存のＥＣＵ等からなり、イグニッションスイッチ７等も既存のものを用いることができるとともに、検知電極１を有する静電容量式センサからの静電容量値を得ることで位置調整動作の開始等を行うことができるので、構造が簡単であるとともにコストを抑えつつ、ヘッドレスト１３の不要な動作を防止して無駄な消費電力を抑え、自動的にヘッドレスト１３の位置調整を行うことが可能となる。
【００３８】
このように構成されたヘッドレスト位置調整装置にて、本発明にかかるヘッドレスト位置調整方法が実行された場合の位置調整処理は、例えば次のように行われる。すなわち、図３に示すように、まず、ヘッドレスト位置調整装置は、例えば車両のイグニッションスイッチ７がスタンバイ（イグニッションスイッチ７にキーが挿入等）やアクセサリー、あるいはＯＮとなって、これらがトリガとなり電気的にイグニッションスイッチがＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
【００３９】
イグニッションスイッチがＯＮとなるまで待って（ステップＳ１０１のＮｏ）、イグニッションスイッチがＯＮであると判断された場合（ステップＳ１０１のＹｅｓ）は、シートベルトバックルスイッチ８からのシートベルトの脱着を示す信号により、シートベルトが装着されているか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
シートベルトが装着されていると判断された場合（ステップＳ１０２のＹｅｓ）は、車速が所定のしきい値以上で前進しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。車速が所定のしきい値以上で前進していると判断された場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）は、検出回路２によって静電容量値を検出し（ステップＳ１０４）、この静電容量値に基づき、演算回路５が搭乗者２１の頭部２２とヘッドレスト１３との間の距離および静電容量の変化量を演算し、演算結果に基づいてヘッドレスト１３の位置調整動作を行う（ステップＳ１０５）。
【００４１】
なお、上記ステップＳ１０５においては、消費電力を抑えるため、検出回路２から静電容量値が出力されていない場合は演算処理を行わないようにしてもよい。
【００４２】
そして、ヘッドレスト１３の位置調整動作を行った（ステップＳ１０５）の後、例えばイグニッションスイッチＯＦＦなどのヘッドレスト位置調整処理を終了することを示す処理終了信号の有無を判断し（ステップＳ１０６）、例えば処理終了信号ありと判断された場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）は、本フローチャートによる一連の位置調整処理を終了する。処理終了信号なしと判断された場合（ステップＳ１０６のＮｏ）は、上記ステップＳ１０４に移行して以降の処理を繰り返す。
【００４３】
一方、上記ステップＳ１０２にてシートベルトが装着されていないと判断された場合（ステップＳ１０２のＮｏ）および上記ステップＳ１０３にて車速が所定のしきい値以上で前進していないと判断された場合（ステップＳ１０３のＮｏ）は、上記ステップＳ１０１に移行してヘッドレスト１３の位置調整動作を開始しない。
【００４４】
このように位置調整処理を行うことによって、簡単な構成のヘッドレスト位置調整装置にて特にヘッドレスト１３の不要な動作を防止して無駄な消費電力を抑え、自動的にヘッドレスト１３の位置を正確に調整することがうことによって、ヘッドレスト１３の不要な動作を防止して無駄な消費電力を極力抑えることができる。なお、シート１０が運転席以外の座席である場合は、着座センサ９からの着座の有無に関する信号に基づいて、さらに着座が有るか否かを判断する処理を行うようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明にかかるヘッドレスト位置調整装置およびヘッドレスト位置調整方法は、車両のヘッドレストの位置調整に有用であり、特に自動車の座席のヘッドレストの位置調整に適している。
【符号の説明】
【００４６】
１      検知電極
２      検出回路
３      ヘッドレスト駆動モータ
４      モータ制御回路
５      演算回路
６      車両信号出力部
７      イグニッションスイッチ
８      バックルスイッチ
９      着座センサ
１０    シート
１１    着座部
１２    シートバック（背もたれ部）
１３    ヘッドレスト
１４    ヘッドレスト本体
１４ａ  頭部当接面（前面）
２１    搭乗者
２２    頭部
９９    信号入力部
【図１】
2010208450.tif 000003
【図２】
2010208450.tif 000004
【図３】
2010208450.tif 000005