JP5347650B2

JP5347650B2 - 車両用ヘッドレスト装置

Info

Publication number: JP5347650B2
Application number: JP2009082607A
Authority: JP
Inventors: 功一廣田; 敏朗前田; 均高柳; 伸酒井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP2010234852A

Description

本発明は、車両用ヘッドレスト装置に関するものである。

従来、車両用ヘッドレスト装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この車両用ヘッドレスト装置は、車両の後方からの衝突が予測されると、乗員の頭部および頸部等を保護するように、ヘッドレスト前部を車両前方に移動させるものである。この際、ヘッドレスト前部が乗員の頭部に接近したことを静電容量センサの検出結果に基づいて判断して、ヘッドレスト前部の車両前方への移動を停止させている。

具体的には、所定のタイミングにおける静電容量センサ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絶対容量変化が予め定められた所定閾値を超えたときにヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断している。あるいは、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が予め定められた所定閾値を超えたときにヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断している。

特許第４０１８１１２号公報

ところで、特許文献１の車両用ヘッドレスト装置のように、基準の静電容量値に対する静電容量センサの静電容量値の単純な比較でヘッドレスト前部と乗員頭部との接近を判断する場合、例えば温度や湿度などの環境変化によって基準の静電容量値等が変化することにより誤判断を招く可能性がある。特に、頭部とヘッドレスト前部との距離がより離れた状態で判断しようとする場合、前記絶対容量変化が小さくなるため、ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断に係る前記所定閾値をより小さく設定する必要があり、誤判断を招く可能性がよりいっそう高くなる。

あるいは、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に基づいてヘッドレスト前部と乗員頭部との接近を判断する場合、温度や湿度などの環境変化の影響が緩和されるものの、ヘッドレスト前部を実際に移動させなければ、当該接近判断をすることができない。特に、乗員の頭部が既にヘッドレスト前部に接触している状態では、該ヘッドレスト前部が車両前方に移動することで乗員に不快感を与えることになる。

本発明の目的は、環境変化の影響を緩和しつつ、不要な作動を低減することができる車両用ヘッドレスト装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、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、該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、車両に対する衝突を検知または予知する衝突検知手段と、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知された際に、前記静電容量センサの検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記駆動手段の非作動状態にあっては、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知された際に、予め設定された基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第１の所定閾値を下回るときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが離間していると判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を開始すべく前記駆動手段を制御する一方、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が前記第１の所定閾値を超えるときには、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知されても、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近していると判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を禁止すべく前記駆動手段を制御し、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向へと移動している前記駆動手段の作動状態にあっては、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量が予め定められた第２の所定閾値を超えたときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを要旨とする。

同構成によれば、前記ヘッドレスト前部が前記全閉位置にある状態において、前記駆動手段の非作動状態にあっては、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知された際に、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第１の所定閾値を下回るときには、前記制御手段により前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが離間していると判断されて、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が開始される。また、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が前記第１の所定閾値を超えるときは、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知されても、前記制御手段により前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近していると判断されて、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が禁止される。つまり、前記駆動手段の非作動状態においては、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断において、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量を用いた絶対値判定を行っている。そして、例えば乗員頭部が既に前記ヘッドレスト前部に接触（又は近接）している状態では、該ヘッドレスト前部が前記全開位置方向に移動することはなく、前記ヘッドレスト前部の不要な移動を回避することができる。一方、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが離間している状態では、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が開始される。

そして、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向へと移動している前記駆動手段の作動状態にあっては、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量が第２の所定閾値を超えたときは、前記制御手段により前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近していると判断されて、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が停止される。つまり、前記駆動手段が作動状態に移行した際には、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断において、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量を用いた微分値判定を行っている。この場合、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断は、温度や湿度などの環境変化の影響が緩和される前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量に基づいて行われるため、当該判断の精度を向上することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記制御手段は、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第３の所定閾値を超えたときにも、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを要旨とする。

同構成によれば、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第３の所定閾値を超えたときも、前記制御手段により前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近していると判断されて、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が停止される。従って、例えば前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量の立ち上がり遅れ（演算遅れなど）があっても、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を併せて行うことで、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向へと必要以上に移動することを回避できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記制御手段は、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量に基づく前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を禁止するとともに、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第３の所定閾値を超えたときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを要旨とする。

同構成によれば、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記制御手段により前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量に基づく前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断が禁止される。従って、例えば前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量の立ち上がり遅れ（演算遅れなど）があっても、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量に基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を行うことで、前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向へと必要以上に移動することを回避できる。あるいは、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量が発散するなどその立ち上がりが過早になっても、前記所定範囲内では、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量のみに基づいて前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を行うことができ、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動が不十分になることを回避できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用ヘッドレスト装置において、前記制御手段は、車両が非使用状態であると判断した際に前記駆動手段の制御判断を行わない非起動状態となり、車両が使用状態であると判断した際に前記駆動手段の制御判断を行う起動状態となり、該起動状態になった際に、その時点での静電容量値を前記基準の静電容量値として更新することを要旨とする。

同構成によれば、前記制御手段は、車両が使用状態であると判断される前記起動状態になった際に、その時点での静電容量値を前記基準の静電容量値として更新するため、現状の環境に即した基準の静電容量値に基づいて、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を行うことができる。

本発明では、環境変化の影響を緩和しつつ、不要な作動を低減することができる車両用ヘッドレスト装置を提供することができる。

車両用シートを示す側面図。（ａ）（ｂ）は、ヘッドレスト前部の作動を説明する側面図。ヘッドレスト装置の電気的構成を示すブロック図。制御態様を説明するための特性線図。（ａ）（ｂ）は、制御態様を説明するための特性線図。第１の実施形態の制御態様の説明図。同実施形態の制御態様を示すフローチャート。第２の実施形態の制御態様の説明図。同実施形態の制御態様を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図７に従って説明する。
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、車両の前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、該座席シート２に傾動可能に支持されたシートバック３と、車両用ヘッドレスト装置１０とを備えている。

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を構成するモータ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、該静電容量センサ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ＥＣＵ２０とを備えて構成される。

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。
ヘッドレスト前部１２は、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、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に配置されている。

また、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を構成する駆動機構１５が設けられている。ヘッドレスト前部１２は、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、ヘッドレスト後部１１に対して進退移動する。

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、被検出物即ち乗員の頭部との間の距離Ｌ（図２（ａ）参照）の変動に伴って静電容量が変化する公知の構成のものである。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。

ＥＣＵ２０は、車両の後方からの衝突が予測されると、必要に応じてヘッドレスト前部１２を全閉位置１２Ａから全開位置１２Ｂの方向に移動させ、その後、車両の後方から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。また、ＥＣＵ２０は、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と乗員の頭部とが接近していると判断する。

具体的には、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２が乗員の頭部に接近していない、若しくは乗員自体が不在と推定しうる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、該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（静電容量センサ１４）が乗員の頭部に接近していると判断する。より具体的には、ＥＣＵ２０には、車両ドアの施解錠を検出するドアロック装置２８（図３参照）が接続されており、ＥＣＵ２０は、ドアロック装置２８による車両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Ｃ０とし、この基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量センサ１４の静電容量値Ｃｎの増加量（＝Ｃｎ−Ｃ０）が所定閾値（第１の所定閾値Ｃｔｈ１又は第３の所定閾値Ｃｔｈ３）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ていると判断する。

あるいは、ＥＣＵ２０は、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向に移動しているとき、静電容量センサ１４の単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣに基づいて、ヘッドレスト前部１２（静電容量センサ１４）が乗員の頭部に接近していると判断する。より具体的には、ＥＣＵ２０は、静電容量センサ１４の単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが所定閾値（第２の所定閾値Ｃｔｈ２）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。

そして、ヘッドレスト前部１２が全閉位置にあるとき、基準の静電容量値Ｃ０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ていると判断されると、ＥＣＵ２０によりヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が禁止される。一方、ヘッドレスト前部１２が全閉位置にあるとき、基準の静電容量値Ｃ０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ていないと判断されると、ＥＣＵ２０によりヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が開始される。

また、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向に移動しているとき、基準の静電容量値Ｃ０に対する絶対容量変化若しくは単位時間当たり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ていると判断されると、ＥＣＵ２０により頭部へ接近した停止位置１２Ｈ（図２（ｂ）参照）でヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が停止される。またこのとき、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断されないと、ヘッドレスト前部１２はＥＣＵ２０により図１に示す全開位置１２Ｂまで移動された後に停止される。

次に、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。
図３に示すように、車両用ヘッドレスト装置１０は、前記ＥＣＵ２０、該ＥＣＵ２０に接続された前記モータ１３及び前記静電容量センサ１４に加えて、電源装置１６及び衝突判断部１７等を備えて構成される。

そして、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１と、該ＣＰＵ２１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、静電容量センサ回路２５及びメモリ２６等を備えて構成されている。

ＣＰＵ２１は、電源回路２２及びイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）２７を介して電源装置１６に接続されており、イグニッションスイッチ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。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、該レーダーからの信号を入力して後続車両との相対速度／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。そして、衝突判断部１７は、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、車両情報入力回路２３を介して、前記ドアロック装置２８から車両ドアの施解錠情報を入力する。さらに、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（駆動機構１５）を駆動制御する。

そして、ＣＰＵ２１は、暗電流低減の観点から、車両の非使用状態においては非起動状態（スリープモード）となり、車両の使用時に起動状態となるように設定されている。本実施形態においてＣＰＵ２１は、エンジン停止状態においてドアロック装置２８による車両ドアの施錠検出時に車両が非使用状態であると判断して非起動状態となり、ドアロック装置２８による車両ドアの解錠検出時に車両が使用状態になったと判断して起動状態となる。そして、ＣＰＵ２１は、ドアロック装置２８による車両ドアの解錠検出時、すなわち起動時にその都度、静電容量センサ１４の現在の静電容量値を基準の静電容量値Ｃ０としてメモリ２６に記憶する。この段階では、モータ１３は停止した非作動状態となる。こうした起動状態においてＣＰＵ２１は、車両の後方からの衝突が予測された際、前述の態様で予め設定された基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量が第１の所定閾値Ｃｔｈ１を下回るときには、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していない（離間している）と判断して、ヘッドレスト前部１２の全閉位置１２Ａから全開位置方向への移動を開始する。その一方、ＣＰＵ２１は、車両の後方からの衝突が予測されたときであっても、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量（＝Ｃｎ−Ｃ０）が第１の所定閾値Ｃｔｈ１を超えるときには、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが既に接近していると判断して、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動を禁止する。

そして、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向に移動しているとき、即ちモータ１３の作動状態において、ＣＰＵ２１は、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量が第３の所定閾値Ｃｔｈ３（＞Ｃｔｈ１）を超えるとき若しくは単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが第２の所定閾値Ｃｔｈ２を超える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の全開位置方向への移動を停止する。なお、ＣＰＵ２１は、単位時間Δｔをその内蔵するタイマによって計時する。またこのとき、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近したと判断されないままヘッドレスト前部１２が全開位置１２Ｂまで移動すると、ＣＰＵ２１は当該全開位置１２Ｂでヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動を停止する。

つまり、モータ１３の非作動状態においては、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断において、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの変化量を用いた絶対値判定を行っている。また、モータ１３が作動状態に移行した際には、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断において、少なくとも単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣを用いた微分値判定を行っている。

なお、第１〜第３の所定閾値Ｃｔｈ１〜Ｃｔｈ３は、前記メモリ２６に予め記憶されている。特に、第２の所定閾値Ｃｔｈ２は、モータ１３及び駆動機構１５の作動速度を元に予め定められている。

図４は、乗員の頭部と静電容量センサ１４（電極）との距離を横軸にとり、静電容量センサ１４の静電容量値Ｃｎを縦軸にとったときのこれらの関係を示すグラフである。同図から明らかなように、乗員の頭部と静電容量センサ１４との距離が短くなる（接近する）ほど静電容量値Ｃｎは徐々に大きくなり、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量（＝Ｃｎ−Ｃ０）は大きくなる。しかも乗員の頭部と静電容量センサ１４との距離が短くなるほど静電容量値Ｃｎの勾配が急峻になる。従って、基準の静電容量値Ｃ０に対するヘッドレスト前部１２の突出動作中の静電容量値Ｃｎの増加量が、予め設定された第３の所定閾値Ｃｔｈ３を超えることに基づいて、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断が可能となる。

一方、図５（ａ）（ｂ）は、ヘッドレスト前部１２の突出動作が開始されてからの時間を横軸にとり、静電容量センサ１４の静電容量値Ｃｎ及び単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣをそれぞれ縦軸にとったときのこれらの関係を示すグラフである。同図では、互いに異なる環境での前記関係を破線にて併せて描画している。図５（ｂ）から明らかなように、ヘッドレスト前部１２の突出動作が開始されてからの時間が長くなる（接近する）ほど単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣは徐々に大きくなる。また、この特性は、温度や湿度などの環境変化の影響を受けて、図５（ａ）に示すように静電容量センサ１４の静電容量値が変動した場合であってもその変動は僅少である。従って、ヘッドレスト前部１２の突出動作中の単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが、予め設定された第２の所定閾値Ｃｔｈ２を超えることに基づいて、温度や湿度などの環境変化の影響を受けることなくヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断が可能となる。

そして、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量若しくは単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣに基づくヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断により、これらの間が好適に近付けられてヘッドレスト前部１２が停止される。

図６は、ヘッドレスト前部１２の突出動作を開始する前後における静電容量センサ１４の検出結果の利用態様を説明する説明図である。まず、ヘッドレスト前部１２の突出動作を開始する前は、ＣＰＵ２１は、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量（絶対値）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する。これは、ヘッドレスト前部１２を移動させることなく当該接近判断を行うことで、ヘッドレスト前部１２の不要な移動を回避するためである。

続いて、ヘッドレスト前部１２が突出動作を開始後、所定時間Ｔ１内は、ＣＰＵ２１は、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量に加えて、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣ（微分値）に基づいてもヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近を判断する。これは、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣの立ち上がり遅れ（演算遅れ）でこれに基づく接近判断が遅れることを回避するためである。なお、ＣＰＵ２１は、所定時間Ｔ１をその内蔵するタイマによって計時する。

そして、ヘッドレスト前部１２が突出動作を開始後、所定時間Ｔ１を経過すると、ＣＰＵ２１は、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣ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する。これは、温度や湿度などの環境変化の影響を緩和して、より高精度に接近判断を行うためである。

次に、ＣＰＵ２１によるヘッドレスト前部１２の制御態様について、図７のフローチャートに基づき総括して説明する。なお、この処理は、前述の態様で車両の後方からの衝突が予測されたときに起動される。

処理がこのルーチンに移行すると、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量（以下、静電容量変化量ＤＥＣともいう）が前記第１の所定閾値Ｃｔｈ１以上か否かが判断される（Ｓ１）。そして、静電容量変化量ＤＥＣが第１の所定閾値Ｃｔｈ１以上と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断して頭部検出判定が行われ（Ｓ２）、ヘッドレスト前部１２が作動されないまま（Ｓ３）、その後の処理が終了される。つまり、処理の開始当初で既にヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断される場合には、ヘッドレスト前部１２の突出動作が禁止されている。

一方、Ｓ１において、静電容量変化量ＤＥＣが第１の所定閾値Ｃｔｈ１未満と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していない（離れている）と判断して、モータ１３の駆動によりヘッドレスト前部１２の作動が開始される（Ｓ４）。そして、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１以上か否かが判断される（Ｓ５）。

ここで、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１未満と判断されると、静電容量変化量ＤＥＣが前記第３の所定閾値Ｃｔｈ３以上か否かが判断される（Ｓ６）。そして、静電容量変化量ＤＥＣが第３の所定閾値Ｃｔｈ３未満と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していないと判断して、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが前記第２の所定閾値Ｃｔｈ２以上か否かが判断される（Ｓ７）。また、Ｓ５において、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１以上と判断されると、そのままＳ７の処理に移行される。

Ｓ７において、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが前記第２の所定閾値Ｃｔｈ２未満と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していないと判断して、ヘッドレスト前部１２をフルストローク（全開位置１２Ｂ）まで作動させたか否かが判断される（Ｓ８）。そして、ヘッドレスト前部１２をフルストロークまで作動させていないと判断されると、Ｓ５に戻って同様の処理が繰り返される。つまり、本実施形態では、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１を超えるまでは、静電容量変化量ＤＥＣ及び静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣの両方に基づきこの順番の優先順位でヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断を行っており、前記所定時間Ｔ１を超えた後は、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣのみに基づきヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断を行っている。そして、ヘッドレスト前部１２は、いずれかにおいて当該接近判断がなされない限りフルストロークまで作動することになる。

Ｓ６において、静電容量変化量ＤＥＣが第３の所定閾値Ｃｔｈ３以上と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断して頭部検出判定が行われ（Ｓ９）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ１０）、その後の処理が終了される。同様に、Ｓ７において、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが第２の所定閾値Ｃｔｈ２以上と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断して頭部検出判定が行われ（Ｓ１１）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ１２）、その後の処理が終了される。また、Ｓ８において、ヘッドレスト前部１２をフルストロークまで作動させたと判断されると（頭部検出判定が行われることなく）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ１３）、その後の処理が終了される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ヘッドレスト前部１２が全閉位置１２Ａにある状態において、モータ１３の非作動状態にあっては、衝突判断部１７を通じて車両に対する衝突が予知された際に、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの変化量が第１の所定閾値Ｃｔｈ１を下回るときには、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが離間していると判断されて、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が開始される。また、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量が第１の所定閾値Ｃｔｈ１を超えるときは、衝突判断部１７を通じて車両に対する衝突が予知されても、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが接近していると判断されて、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が禁止される。そして、例えば乗員頭部が既にヘッドレスト前部１２に接触（又は近接）している状態では、該ヘッドレスト前部１２が全開位置方向に移動することはなく、ヘッドレスト前部１２の不要な移動を回避することができる。また、乗員の頭部が既にヘッドレスト前部１２に接触している状態で、該ヘッドレスト前部１２が突出動作することで乗員に不快感を与えることを回避できる。特に、第１の所定閾値Ｃｔｈ１は、ヘッドレスト前部１２の作動開始に先立って、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断が可能であればよいことから、比較的大きな値に設定することができる。従って、これに基づく前記接近判断においても、環境変化の影響を相対的に受けにくくすることができる。一方、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが離間している状態では、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が開始される。

そして、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向へと移動しているモータ１３の作動状態にあっては、静電容量センサ１４の単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが第２の所定閾値Ｃｔｈ２を超えたときは、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが接近していると判断されて、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が停止される。この場合、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断は、温度や湿度などの環境変化の影響が緩和される単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣに基づいて行われるため、当該判断の精度を向上することができる。特に、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との離隔距離が大きく、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量が小さくても、精度よくヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断を行うことができる。

（２）本実施形態では、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１を超えるまでは、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量が第３の所定閾値Ｃｔｈ３を超えたときも、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部とが接近していると判断されて、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が停止される。従って、例えば単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣの立ち上がり遅れ（演算遅れなど）があっても、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断を併せて行うことで、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向へと必要以上に移動することを回避できる。

（３）本実施形態では、第２の所定閾値Ｃｔｈ２と比較される静電容量値の変化量（単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣ）は、例えば内蔵するタイマによる計時のみで演算することができるため、該演算のための構成をより簡易化することができる。

（４）本実施形態では、車両が使用状態であると判断される前記起動状態になった際に、その時点での静電容量値を基準の静電容量値Ｃ０として更新するため、現状の環境に即した基準の静電容量値Ｃ０に基づいて、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断を行うことができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図８及び図９に従って説明する。なお、第２の実施形態は、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１を超えるまでは、静電容量変化量ＤＥＣのみに基づきヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断を行い、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣに基づく当該接近判断を禁止したことが第１の実施形態と異なる構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図８は、ヘッドレスト前部１２の突出動作を開始する前後における静電容量センサ１４の検出結果の利用態様を説明する説明図である。本実施形態では、ヘッドレスト前部１２が突出動作を開始後、所定時間Ｔ１内は、ＣＰＵ２１は、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量のみに基づいてもヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近を判断する。これは、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣの立ち上がり遅れ（演算遅れ）でこれに基づく接近判断が遅れることを回避するためである。あるいは、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが発散するなどその立ち上がりが過早になってこれに基づく接近判断が早まることを回避するためである。

なお、ヘッドレスト前部１２が突出動作を開始後、所定時間Ｔ１を経過すると、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣのみに基づいてヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近が判断されることは前記第１の実施形態と同様である。

次に、ＣＰＵ２１によるヘッドレスト前部１２の制御態様について、図９のフローチャートに基づき総括して説明する。なお、この処理は、前述の態様で車両の後方からの衝突が予測されたときに起動されるもので、Ｓ１〜Ｓ４までの処理は前記第１の実施形態と同様である。

この処理において、ヘッドレスト前部１２が突出動作を開始後（Ｓ４）、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１以上か否かが判断される（Ｓ２１）。

ここで、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１未満と判断されると、前記静電容量変化量ＤＥＣが前記第３の所定閾値Ｃｔｈ３以上か否かが判断される（Ｓ２２）。そして、静電容量変化量ＤＥＣが第３の所定閾値Ｃｔｈ３未満と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していないと判断して、ヘッドレスト前部１２をフルストローク（全開位置１２Ｂ）まで作動させたか否かが判断される（Ｓ２４）。

一方、Ｓ２１において、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１以上と判断されると、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが前記第２の所定閾値Ｃｔｈ２以上か否かが判断される（Ｓ２３）。そして、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが前記第２の所定閾値Ｃｔｈ２未満と判断されると、前述のＳ２４の処理に移行される。

そして、Ｓ２４において、ヘッドレスト前部１２をフルストロークまで作動させていないと判断されると、Ｓ２１に戻って同様の処理が繰り返される。つまり、本実施形態では、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１を超えるまでは、静電容量変化量ＤＥＣのみに基づきヘッドレスト前部１２と乗員の頭部との接近判断を行っており、前記所定時間Ｔ１を超えた後は、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣのみに基づき当該接近判断を行っている。そして、ヘッドレスト前部１２は、いずれかにおいて当該接近判断がなされない限りフルストロークまで作動することになる。

Ｓ２２において、静電容量変化量ＤＥＣが第３の所定閾値Ｃｔｈ３以上と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断して頭部検出判定が行われ（Ｓ２５）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ２６）、その後の処理が終了される。同様に、Ｓ２３において、静電容量値の単位時間Δｔ当たりの変化量ΔＣが第２の所定閾値Ｃｔｈ２以上と判断されると、ヘッドレスト前部１２と乗員の頭部とが接近していると判断して頭部検出判定が行われ（Ｓ２７）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ２８）、その後の処理が終了される。また、Ｓ２４において、ヘッドレスト前部１２をフルストロークまで作動させたと判断されると（頭部検出判定が行われることなく）、ヘッドレスト前部１２の作動が停止されて（Ｓ２９）、その後の処理が終了される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ヘッドレスト前部１２の作動が開始されてからの経過時間が前記所定時間Ｔ１を超えるまでは、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣに基づくヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断が禁止される。従って、例えば単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣの立ち上がり遅れ（演算遅れなど）があっても、基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量値Ｃｎの増加量に基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断を行うことで、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向へと必要以上に移動することを回避できる。あるいは、単位時間Δｔ当たりの静電容量値の変化量ΔＣが発散するなどその立ち上がりが過早になっても、前記所定時間Ｔ１内では、基準の静電容量値Ｃ０に対するその時点での静電容量値Ｃｎの増加量のみに基づいてヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断を行うことができ、ヘッドレスト前部１２の全開位置方向への移動が不十分になることを回避できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記各実施形態において、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断に係る絶対値判定を以下の態様で行ってもよい。すなわち、車両ドアの開扉を検出する開扉センサを設け、該開扉センサによる車両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Ｃ０とし、該基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量センサ１４の静電容量値の増加量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もよい。あるいは、イグニッションスイッチ２７のオフからオンへの切替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Ｃ０とし、該基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量センサ１４の静電容量値の増加量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もよい。あるいは、車両用シート１の乗員着座の有無を検出する乗員センサを設け、該乗員センサ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Ｃ０とし、該基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量センサ１４の静電容量値の増加量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もよい。あるいは、ヘッドレスト前部１２に乗員頭部の接触を検出するタッチセンサを設け、該タッチセンサによる乗員頭部の接触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Ｃ０とし、該基準の静電容量値Ｃ０に対する静電容量センサ１４の静電容量値の減少量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もよい。

・前記各実施形態において、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向へと移動しているとき（モータ１３の作動状態）、該ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断は、ヘッドレスト前部１２の単位変位当たりの静電容量値の変化量に基づいて行ってもよい。この場合、ヘッドレスト前部１２の変位（メカニカルストローク）を検出する適宜の位置センサ（例えばモータ１３の回転量を検出する回転センサや、ヘッドレスト後部１１及びヘッドレスト前部１２間の距離を検出する距離センサなど）を設ければよい。このように変更することで、第２の所定閾値Ｃｔｈ２と比較される静電容量値の変化量は、静電容量センサ１４の単位変位当たりの静電容量値の変化量、即ち該静電容量センサ１４の設けられたヘッドレスト前部１２の実際の単位変位当たりの静電容量値の変化量であるため、例えばモータ１３及び駆動機構１５の製品ばらつきや組付ばらつきなどがあっても、ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断をより正確に行うことができる。

・前記各実施形態において、ヘッドレスト前部１２が全開位置方向へと移動しているとき、該ヘッドレスト前部１２と乗員頭部との接近判断は、静電容量センサ１４の単位時間又は単位変位当たりの静電容量値の変化量のみに基づいて行うようにしてもよい。

・前記各実施形態において、所定時間Ｔ１や単位時間Δｔなどの検出は、内蔵のタイマによる計時を利用してもよいし、特定のルーチンを繰り返す回数（サンプリング回数）の計数を利用してもよい。

・前記各実施形態において、ヘッドレスト前部１２の作動は、実際に車両の後方の衝突が検出されることで開始するようにしてもよい。

１…車両用シート、３…シートバック、１１…ヘッドレスト後部、１２…ヘッドレスト前部、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）、１７…衝突判断部（衝突検知手段）、２０…ＥＣＵ（制御手段）。

Claims

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、該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、
車両に対する衝突を検知または予知する衝突検知手段と、
前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知された際に、前記静電容量センサの検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記駆動手段の非作動状態にあっては、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知された際に、予め設定された基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第１の所定閾値を下回るときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが離間していると判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を開始すべく前記駆動手段を制御する一方、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が前記第１の所定閾値を超えるときには、前記衝突検知手段により車両に対する衝突を検知または予知されても、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近していると判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を禁止すべく前記駆動手段を制御し、
前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向へと移動している前記駆動手段の作動状態にあっては、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量が予め定められた第２の所定閾値を超えたときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置において、
前記制御手段は、
前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第３の所定閾値を超えたときにも、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
請求項１に記載の車両用ヘッドレスト装置において、
前記制御手段は、
前記ヘッドレスト前部が前記全開位置方向への移動を開始してからの経過時間又は変位が所定範囲内にあるときには、前記静電容量センサの単位時間当たり又は単位変位当たりの静電容量値の変化量に基づく前記ヘッドレスト前部と乗員頭部との接近判断を禁止するとともに、前記基準の静電容量値に対するその時点での静電容量値の変化量が第３の所定閾値を超えたときに、前記ヘッドレスト前部と乗員頭部とが接近したと判断して、前記ヘッドレスト前部の前記全開位置方向への移動を停止すべく前記駆動手段を制御することを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用ヘッドレスト装置において、
前記制御手段は、車両が非使用状態であると判断した際に前記駆動手段の制御判断を行わない非起動状態となり、車両が使用状態であると判断した際に前記駆動手段の制御判断を行う起動状態となり、該起動状態になった際に、その時点での静電容量値を前記基準の静電容量値として更新することを特徴とする車両用ヘッドレスト装置。