JP4361011B2 - ヘッドレスト制御装置 - Google Patents
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Description
具体的には、例えば後記特許文献1に開示された技術が挙げられる。この開示の技術では、車両の後突を予知するセンサによって検知信号が入力されると、ヘッドレストを、乗員の頭部位置に向けて、適切とされる相対的接近位置まで移動させるようになっている。
先ず、第1の発明は、車両の後突が予知又は検知された時にヘッドレストを乗員の頭部に近づける制御を行うヘッドレスト制御装置であって、車両の後突が予知又は検知された時に乗員の頭部がヘッドレストによって支持されるにふさわしい位置にあるか否かを検知する頭部検知手段を有する。頭部検知手段は、車両後突の予知又は検知時に、乗員の頭部とヘッドレストとの間の前後方向、高さ方向及び横方向の相対的な位置ズレ量を算出し、この位置ズレ量がヘッドレストを最適な受止め位置まで移動させることのできる許容値の範囲内にある場合には、ヘッドレストを頭部に近づける制御を行うが、許容値の範囲を超えている場合には、ヘッドレストを頭部に近づける制御を禁止する。
ここで、頭部検知手段の具体例としては、例えば、静電容量形、超音波形、及び光電形等の近接スイッチやイメージセンサ等、ヘッドレストと乗員の頭部との間の相対的な位置ズレ量を非接触で検知することのできるセンサが挙げられる。この頭部検知手段は、上記した相対的な位置ズレ量を検知することを目的にヘッドレストに組み付けられるものや、乗員の居眠りを検知するなどの他の目的のために車両に備え付けられて使用されるものを利用するものであってもよい。
この第1の発明によれば、ヘッドレストは、車両の後突が予知又は検知された際に、頭部検知手段によって検知される頭部との間の位置ズレ量が許容値の範囲内にある場合には、頭部に近づけられるように作動制御される。しかし、ヘッドレストは、上記した位置ズレ量が許容値の範囲を超えている場合には、頭部に近づけられる方向への作動制御は行われない。詳しくは、頭部検知手段は、頭部とヘッドレストとの間の前後方向、高さ方向及び横方向の相対的な位置ズレ量を検知するものであり、乗員の着座姿勢により頭部がヘッドレストに対して横方向に大きく外れている場合や、背丈の低い子供が着座して頭部がヘッドレストの高さ位置に到達しない場合など、ヘッドレストを移動させたとしてもヘッドレストを頭部に対して最適となる受止め位置まで移動させることができない状況を検知する。
先ず、第1の発明によれば、頭部検知手段によって検知される頭部とヘッドレストとの間の相対的な位置ズレ量により、ヘッドレストを頭部に対して最適となる受止め位置まで移動させることができると判断される場合(位置ズレ量が許容値の範囲内にある場合)にはヘッドレストを移動させ、できないと判断される場合(位置ズレ量が許容値の範囲を超えている場合)にはヘッドレストを移動させないように制御する構成としたことにより、車両後突が予知又は検知された時に、乗員の頭部位置に応じて、ヘッドレストを頭部に近づけるように制御したり、近づける制御を禁止したりすることができる。
本実施例のヘッドレスト制御装置1は、図1及び図9に良く示されるように、車両用シート3に着座した乗員に対し、その者の頭部50の位置に向けて、ヘッドレスト10の頭部50を受け止める受止部11を相対的に接近移動させることのできる構成を備えている。詳しくは、上記受止部11を、着座した乗員の姿勢などによって変化する頭部50の位置に合わせて、最適とされる相対的接近位置(例えば図9で示される最適相対位置)に移動対応させることができるものである。ここで、乗員の頭部50とヘッドレスト10の受止部11との相対位置について「最適」とは、乗員の頭部50が衝突時にヘッドレスト10の受止部11によって支持されるにふさわしい相対位置にあることをいう。
なお、本実施例においては、図1で示される紙面内左方向を前方向、紙面内上方向を上方として説明する。
詳しくは、ヘッドレスト10は、図2に良く示されるように、その前側部が、車両用シート3に着座した乗員の頭部50(図1参照)を受け止める受止部11として構成されている。この受止部11は、ヘッドレスト10から後側部12とに分割された構成とされており、駆動ユニット30の作動によって、ヘッドレスト10から独立して前方に分離移動する。具体的には、上記駆動ユニット30が作動すると、受止部11は図2で示される初期位置(図中の二点鎖線で示される位置)と作動位置(実線で示される位置)との間で移動し得る。
また、受止部11と後側部12は、図2に良く示されるように、それぞれの分割された側(内側)に樹脂製のプレート11a,12aを有する。更に、受止部11及び後側部12の内部には、発砲ウレタンなどで成形されたパッド11b,12bがそれぞれ設けられている。そして、パッド11b,12bは、皮革や布からなる表皮11c,12cによって表面が覆われている。
また、図2に良く示されるように、ヘッドレスト10には、ヘッドレスト10の内部構造を外部に対して遮蔽する遮蔽側部11d,12d(図9参照)が、各プレート11a,12aの両側縁部位に一体的に設けられている。更に、各プレート11a,12aの上縁側部位には、樹脂フィルムからなる遮蔽シート13が張り渡されている。この遮蔽側部11d,12d及び遮蔽シート13は、受止部11が後側部12から相対的に離間移動した際に、ヘッドレスト10の内部構造を外部に対して遮蔽する。
次に、脚部20は、その上側寄りの部分がヘッドレスト10の後側部12に埋め込まれた状態として固定されており(図9参照)、下側寄りの部分がシートバック2に設けられたフレーム(図示しない)に対して上下動可能に支持されている(図4参照)。より詳しくは、図2に良く示されるように、脚部20はベース33a2を介して後側部12のプレート12aに固定されている。したがって、脚部20は、図4に示される駆動ユニット30の作動によって、ヘッドレスト10をシートバック2の上側にて上下動させる。
次に、駆動ユニット30は、図1に良く示されるように、受止部11の前側部位に設けられたセンサ31(詳しくは図2参照)と、上記受止部11を前後方向に、上記脚部20を上下方向にそれぞれ移送可能に作動する連結機構32(詳しくは図2から図4参照)と、図5に良く示されるように、この連結機構32を作動制御する制御手段36と、を有している。以下、この駆動ユニット30の構成を詳細に説明する。
次に、連結機構32は、図2から図4に良く示されるように、ヘッドレスト10の受止部11と後側部12との間に設けられた前後動駆動機構33(図2参照)と、シートバック2の内部に設けられた上下動駆動機構34(図4参照)と、を有している。
前者の前後動駆動機構33は、図2及び図3に良く示されるように、各プレート11a,12aの内側面に取り付けられたベース33a1,33a2と、各ベース33a1,33a2に掛け渡される連結状態として配設されたXリンク機構33bと、このXリンク機構33bを作動させるための電動ユニット33eと、を有している。詳しくは、ベース33a1,33a2は、その両側縁部位が内側に向けて立設された形状として形成されている。また、Xリンク機構33bは、2つのリンク部材33b1,33b2の中間部位同士がピンによって相対回動可能な状態として連結されている。そして、Xリンク機構33bの一方側のリンク部材33b1は、ベース33a1,33a2の立設形状部分に対し各端部がピンによって相対回動可能な状態として連結されている。また、他方側のリンク部材33b2は、ベース33a1,33a2の立設形状部分に形成された長穴33d1,33d2に対し各端部がピン33c1,33c2によってそれぞれ上下動可能な支持状態として連結されている。また、電動ユニット33eは、Xリンク機構33bを作動させるための構成であって、例えばモータを有している。この電動ユニット33eは、図3に良く示されるように、例えばベース33a2に組み付けられており、受止部11と後側部12との間に配置されている。そして、電動ユニット33eは、リンク部材33b2を上下動可能な状態として支持しているピン33c2を、長穴33d2に沿って上下動させるようにして作動する。これにより、Xリンク機構33bをパンタグラフのように作動させ、受止部11を、後側部12に対して、初期位置と作動位置との間で相対的に接近方向・離間方向(前後方向)に移送させる。
後者の上下動駆動機構34は、図4に良く示されるように、シートバック2内に配置された脚部20を上下動可能に作動させるための歯車機構34aと、この歯車機構34aを作動させるための電動ユニット35を有している。詳しくは、脚部20はその下端側寄りの部位がラック状に形成されており、歯車機構34aはこのラックに噛み合わされた状態として固定位置に配設されている。また、電動ユニット35は、例えば歯車機構34aに連結した状態として設けられたモータ(図示しない)を回転作動させることによって脚部20を上下動させる。これにより、ヘッドレスト10をシートバック2の上側にて上下方向に移送することができる。
ここで先ず、全体的な制御フローは、図6のフローチャートに示されている。すなわち、先ず、車両の後突が予知または検知されると、CCDセンサISからの検知信号に基づいて、乗員の頭部50の位置が受止部11の位置に対して予め定められた領域内にあるかどうか等の判断がなされる。そして、その判断結果に基づいて、連結機構32を作動させるかどうか(受止部11を移送させるかどうか)が決定される。なお、上記連結機構32を作動させるかどうかの判断条件を演算するための制御フローは、作動禁止条件演算処理として、図7のフローチャートに詳しく示されている。そして、連結機構32を作動させる場合には、センサ31からの検知信号に基づいて、受止部11を、頭部50の位置に対する所定の最適相対位置(例えば図9に示される最適相対位置)まで移送させる。この最適相対位置への移送に係る制御フローは、最適相対位置調整処理として、図8のフローチャートに詳しく示されている。また、連結機構32を作動させない場合には、移動制御の処理はそのままリターンされる。
次に、上記ステップS1の検知信号が、居眠り警報制御手段DCを介して制御手段36に入力される。そして、制御手段36では、この検知信号に基づいて、作動禁止条件演算処理が行われ、作動禁止フラグFの値が決定される(ステップSP)。そして、ステップSPにより得られた作動禁止フラグFが0である場合には(ステップSJ)、センサ31からの検知信号に基づいて、最適相対位置調整処理が行われる(ステップSC)。そして、上記ステップSCにより受止部11が乗員の頭部50の位置に対する最適相対位置(図9参照)に移送されたら、制御手段36による作動制御の処理はリターンされる。また、作動禁止フラグFが1である場合には、制御手段36による作動制御の処理は、そのままリターンされる。
以下、ステップSPの作動禁止条件演算処理、及びステップSCの最適相対位置調整処理の制御フローについて詳細に説明する。
次に、上記と同様にして、頭部50の中心位置Hについての算出を行う(ステップSP2)。そして、上記ステップSP1及びSP2により算出された中心位置Uと中心位置Hとの間のズレLを算出する(ステップSP3)。
そして、上記ステップSP3により得られたズレLについて、予め定められた許容値Sとの比較判定が行われる(ステップSP4)。ここで、許容値Sは、頭部50の受止部11に対する相対位置が、受止部11を移送させることによって受止部11を頭部50に対する最適相対位置とすることのできる領域を表す臨界値として定められている。すなわち、ズレLが許容値Sを越えている場合には、受止部11を移送させたとしても受止部11を頭部50に対して最適相対位置とすることができない場合を表している。このような場合としては、例えば、乗員の着座姿勢によって頭部位置が受止部11の位置から相対的に横方向に外れている状態の場合や、背丈の低い子供であって着座姿勢時に頭部位置が受止部11の高さ位置に到達しない場合などが挙げられる。
そして、上記比較判定の結果、ズレLが許容値S以内である場合には、カウンタ変数C1を0とし、カウンタ変数C2に1を加算する(ステップSP5)。そして、上記カウンタ変数C2についての判定が行われる(ステップSP6)。その結果、カウンタ変数C2が5以上(予め設定された基準値)である場合には、作動禁止フラグFを0とする(ステップSP7)。また、カウンタ変数C2が5未満である場合には、処理がリターンされる。
また、上記比較判定の結果、ズレLが許容値Sを超えている場合には、カウンタ変数C1に1を加算し、カウンタ変数C2を0とする(ステップSP8)。そして、上記カウンタ変数C1についての判定が行われる(ステップSP9)。その結果、カウンタ変数C1が5以上(予め設定された基準値)である場合には、作動禁止フラグFを1とする(ステップSP10)。また、カウンタ変数C1が5未満である場合には、処理がリターンされる。
以上のステップにより、作動禁止条件演算処理(ステップSP)はリターンされる。なお、カウンタ変数C1及びC2の取り方や判定方法(例えば設定時間)などは、この種の制御で汎用的に行われている適宜の方法で行えばよい。また、本実施例ではカウント変数C1またはC2の値が連続的に加算されて5以上となった場合に一定の結果を出力する制御フローとなっているが、例えば所定時間までにどちらか一方の結果が得られない場合には強制的に作動禁止フラグFを1として作動禁止条件演算処理(ステップSP)がリターンされるようにしてもよい。
すなわち、頭部50の受止部11に対する相対位置が一定の間に許容領域内にない場合には、作動禁止フラグFの値は、作動の禁止を表す値1とされる。また、一定の間に許容領域内にある場合には、作動禁止フラグFの値は0とされる。
次に、上記スキャニングによって得られた上下方向の最適相対位置に向けて、上下動駆動機構34を作動制御することにより、受止部11の上下相対位置調整処理が行われる(ステップSU)。そして、上記スキャニングによって得られた前後方向の最適相対位置に向けて、前後動駆動機構33を作動制御することにより、受止部11の前後相対位置調整処理が行われる(ステップSF)。これにより、受止部11が乗員の頭部50の位置に対する最適相対位置に移送され(図9参照)、制御手段36による作動制御の処理はリターンされる。
また、上記ステップSPの作動禁止条件演算処理により得られた作動禁止フラグFが1である場合には、上記最適相対位置調整処理(ステップSC)が行われることなく、制御手段36による作動制御の処理は、そのままリターンされる。
このように、本実施例のヘッドレスト制御装置1によれば、後突予知手段PCからの検知信号が入力された際に、所望の場合に限って、受止部11を、乗員の頭部50の位置に対する所定の最適相対位置に、移動させることができる。すなわち、受止部11を、より好適に移動対応させることができる。また、受止部11が無用に動作することがないため、乗員に対し受止部11の移動対応機能が必要悪となることも少なくなる。また、車両に備え付けられたCCDセンサISを、受止部11に対する乗員の頭部50の位置の相対位置を検知するための構成として兼用させて機能させることができる。
次に、上記ステップSQ1で決定された受止部11の輪郭にステップSQ2で決定された頭部50の輪郭を投影し(ステップSQ3)、その重複した面積A2の算出を行う(SQ4)。そして、上記重複面積A2と、ステップSQ2により算出された頭部50の面積A1との面積比A3の算出を行う(SQ5)。そして、この面積比A3について、予め定められた許容値Tとの比較判定が行われる(ステップSQ6)。
そして、上記比較判定の結果、面積比A3が許容値T以上である(A3の最大値は1である。)場合には、カウンタ変数C1を0とし、カウンタ変数C2に1を加算する(ステップSQ7)。そして、上記カウンタ変数C2についての判定が行われる(ステップSQ8)。その結果、カウンタ変数C2が5以上(予め設定された基準値)である場合には、作動禁止フラグを0とする(ステップSQ9)。また、カウンタ変数C2が5未満である場合には、処理がリターンされる。
また、上記判定の結果、面積比A3が許容値T未満である場合には、カウンタ変数C1に1を加算し、カウンタ変数C2を0とする(ステップSQ10)。そして、上記カウンタ変数C1についての判定が行われる(ステップSQ11)。その結果、カウンタ変数C1が5以上(予め設定された基準値)である場合には、作動禁止フラグFを1とする(ステップSQ12)。また、カウンタ変数C1が5未満である場合には、処理がリターンされる。
以上のステップにより、作動禁止条件演算処理(ステップSQ)はリターンされる。なお、カウンタ変数C1及びC2の取り方や判定方法(例えば設定時間)などは、この種の制御で汎用的に行われている適宜の方法で行えばよい。また、本実施例ではカウント変数C1またはC2の値が連続的に加算されて5以上となった場合に一定の結果を出力する制御フローとなっているが、例えば所定時間までにどちらか一方の結果が得られない場合には強制的に作動禁止フラグFを1として作動禁止条件演算処理(ステップSQ)がリターンされるようにしてもよい。
すなわち、頭部50の受止部11に対する相対位置が一定の間に許容領域内にない場合には、作動禁止フラグFの値は、作動の禁止を表す値1とされる。また、一定の間に許容領域内にある場合には、作動禁止フラグFの値は0とされる。
すなわち、先ず、後突予知手段PC(図5参照)によって車両の後突が予知または検知されると、その旨の検知信号が発せられる(ステップS1)。
次に、上記ステップS1の検知信号が、居眠り警報制御手段DC(図5参照)を介して制御手段36に入力される。そして、制御手段36では、この検知信号に基づいて、居眠り警報処理が行われ、作動禁止フラグFの値が決定される(ステップSB)。詳しくは、ステップSBの居眠り警報処理では、居眠り警報制御手段DCから乗員が居眠り状態であると判断された旨の信号が入力された場合には、作動禁止フラグFの値を1とする。また、居眠り状態でないと判断された旨の信号が入力された場合には、作動禁止フラグFの値を0とする。なお、居眠り警報制御手段DCにより乗員の居眠り状態を判断する技術は、周知の技術である(例えば国際公開第03/011638号パンフレット参照)ため、詳細な説明は省略する。
そして、ステップSBにより得られた作動禁止フラグFが0である場合には(ステップSJ)、上記検知信号に基づいて、最適相対位置調整処理が行われる(ステップSC)。そして、上記ステップSCにより受止部11が乗員の頭部50の位置に対する最適相対位置(図9参照)に移送されたら、制御手段36による作動制御の処理はリターンされる。また、作動禁止フラグFが1である場合には、制御手段36による作動制御の処理は、そのままリターンされる。
すなわち、先ず、実施例1〜3では、車両に備え付けられた居眠り検知用のCCDセンサISを頭部検知手段として使用したものを示したが、これに限定されるものではない。例えば、静電容量形、超音波形、及び光電形等の近接スイッチのように、受止部の位置に対する乗員の頭部位置の相対位置(距離)を非接触状態で検知することのできるセンサであってもよい。また、これらセンサは、他の使用目的のために車両に備え付けられたものを兼用させて機能させるようにしたものでもよく、ヘッドレスト自体に専用に設けたものであってもよい。
また、乗員の頭部50の位置に対しての所定の最適相対位置を表すものとして、図9を例示したが、この最適相対位置は使用目的に応じて適宜設定すればよい。
また、実施例1及び2における作動禁止条件を演算する処理の中で、カウンタ変数C1及びC2の取り方や判定方法などは、この種の制御で汎用的に行われている適宜の方法で行えばよいと示したが、具体的には次のような設定としても良い。すなわち、カウンタ変数C2が5以上となった際に作動禁止フラグFを0として最適相対位置への調整処理を行うようにしたが、例えばこの値を小さく設定することにより、最適相対位置への調整処理が優先的に行えるようになる。
2 シートバック
3 車両用シート
10 ヘッドレスト
11 受止部
11a プレート
11b パッド
11c 表皮
11d 遮蔽側部
12 後側部
12a プレート
12b パッド
12c 表皮
12d 遮蔽側部
13 遮蔽シート
20 脚部
30 駆動ユニット
31 センサ
32 連結機構
33 前後動駆動機構
33a1,33a2 ベース
33b Xリンク機構
33b1,33b2 リンク部材
33c1,33c2 ピン
33d1,33d2 長穴
33e 電動ユニット
34 上下動駆動機構
34a 歯車機構
35 電動ユニット
36 制御手段
50 頭部
IS CCD型固体イメージセンサ(頭部検知手段)
DC 居眠り警報制御手段
PS 後突予知手段
M ルームミラー
Claims (1)
- 車両の後突が予知又は検知された時にヘッドレストを乗員の頭部に近づける制御を行うヘッドレスト制御装置において、
車両の後突が予知又は検知された時に乗員の頭部が前記ヘッドレストによって支持されるにふさわしい位置にあるか否かを検知する頭部検知手段を有し、
該頭部検知手段は車両後突の予知又は検知時に乗員の頭部と前記ヘッドレストとの間の前後方向、高さ方向及び横方向の相対的な位置ズレ量を算出し、該位置ズレ量が前記ヘッドレストを最適な受止め位置まで移動させることのできる許容値の範囲内にある場合には前記ヘッドレストを頭部に近づける制御を行うが、許容値の範囲を超えている場合には前記ヘッドレストを頭部に近づける制御を禁止することを特徴とするヘッドレスト制御装置。
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