JP5476469B2 - ヘッドレストと頭部との間の距離測定装置およびこれを用いたヘッドレスト位置調整装置、ならびにヘッドレストと頭部との間の距離測定方法およびこれを用いたヘッドレスト位置調整方法 - Google Patents

ヘッドレストと頭部との間の距離測定装置およびこれを用いたヘッドレスト位置調整装置、ならびにヘッドレストと頭部との間の距離測定方法およびこれを用いたヘッドレスト位置調整方法 Download PDF

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Description

この発明は、自動車等の車両の座席に対応して備えられたヘッドレストと頭部との間の距離を測定し利用するヘッドレストと頭部との間の距離測定装置およびこれを用いたヘッドレスト位置調整装置、ならびにヘッドレストと頭部との間の距離測定方法およびこれを用いたヘッドレスト位置調整方法に関する。
従来より、例えば自動車等の車両の座席に対応して備えられたヘッドレストの位置を制御したり調整したりするものとして、ヘッドレスト（例えば、特許文献１（第２−９頁、第１−１３図）参照）が知られている。このヘッドレストは、車両用シートに着座した乗員の頭部を受け止める受止部と、この受止部を頭部の位置に向けて近接移動させることの可能な駆動ユニットとを有する。
駆動ユニットは、受止部に設けられて頭部の相対位置を検知するセンサと、受止部を車両用シートに対して前後方向および上下方向に移動させる構成の連結機構と、連結機構を作動制御する制御手段とを有する。そして、制御手段が受止部を、センサが良好な検知感度を示す第１の相対的接近位置まで相対的に移送させ、さらにこのセンサからの検知信号に基づいて第２の相対的接近位置まで移送させる構成となっている。
また、車両用ヘッドレスト装置（例えば、特許文献２（第１−１５頁、第１−１２図）参照）も知られている。この車両用ヘッドレスト装置は、ヘッドレスト前部を全開位置方向へ移動させるとき、ＥＣＵが静電容量センサの検出結果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してヘッドレスト前部を停止させる。
具体的には、ＥＣＵは、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。または、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構成となっている。
特開２００６−１８１２３３号公報 特許第４０１８１１２号公報
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では、一つのセンサで検知した温度や湿度などの環境変化による外来ノイズの影響を受けやすい静電容量値の絶対値に基づき、検知対象物である頭部との間の距離を測定している。このため、頭部と受止部との間の正確な距離測定が困難であるという問題がある。
また、上述した特許文献２に開示されている車両用ヘッドレスト装置では、ヘッドレスト前部を前後微動させたときの静電容量値の変化量に基づき乗員頭部との間の距離を測定する。これにより、外来ノイズの影響を極力受けないようにしつつ距離測定を行うことはできるが、この場合は常時ヘッドレスト前部を動かし続けなければならない。このため、ヘッドレスト前部が無駄な動きをして乗員に不快であるとともに、距離測定中に乗員頭部の位置が動くと正確な距離測定ができないという問題もある。
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、外来ノイズの影響を受けることなくヘッドレストと頭部との間の距離を正確に測定し、ヘッドレストの不要な動きを防止して自動的にその位置を調整することができるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置およびこれを用いたヘッドレスト位置調整装置、ならびにヘッドレストと頭部との間の距離測定方法およびこれを用いた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。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置は、車両の座席に対応して備えられたヘッドレストに設けられ、前記座席に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３以上の複数の検知電極と、前記複数の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手段と、静電容量値をｙ軸、検知電極の位置をｘ軸とする二次元座標上に、前記検出手段によって検出された静電容量値および各検知電極の前記ヘッドレストにおける配置位置を示す位置情報と、あらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、前記静電容量値を実測定点としてそれらを連続的に結ぶ高次曲線を算出するとともに、この高次曲線の最高次の係数を算出する演算手段と、前記演算手段によって算出された算出結果に基づいて、前記ヘッドレストと前記頭部との間の距離を測定する距離測定手段とを備えたことを特徴とする。
なお、前記複数の検知電極は、例えば前記ヘッドレストに高さ方向に沿って設けられていることが好ましい。
また、この発明にかかるヘッドレスト位置調整装置は、上記発明にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置を含み、該距離測定装置からの測定結果に基づいて、前記ヘッドレストの位置を車両の前方向または後方向に移動させて調整する位置調整手段を備えたことを特徴とする。
この発明にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定方法は、車両の座席に対応して備えられたヘッドレストに設けられた少なくとも３以上の複数の検知電極によって、前記座席に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検知工程と、前記検知工程によって検知された静電容量に基づく静電容量値を検出する検出工程と、静電容量値をｙ軸、検知電極の位置をｘ軸とする二次元座標上に、前記検出工程によって検出された静電容量値および各検知電極の前記ヘッドレストにおける配置位置を示す位置情報と、あらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、前記静電容量値を実測定点としてそれらを連続的に結ぶ高次曲線を算出するとともに、この高次曲線の最高次の係数を算出する演算工程と、前記演算工程によって算出された算出結果に基づいて、前記ヘッドレストと前記頭部との間の距離を測定する距離測定工程とを備えたことを特徴とする。
なお、前記複数の検知電極は、例えば前記ヘッドレストに高さ方向に沿って設けられており、前記演算工程に先立って、例えば前記検出工程にて検出される静電容量値および前記位置情報に基づいて、前記複数の検知電極のうちの前記高さ方向の最上位置に配置された検知電極と最下位置に配置された検知電極との中間部に、検出される静電容量値の最大値が位置するように前記ヘッドレストの前記高さ方向の位置を調整する高さ位置調整工程をさらに備えることが好ましい。
この発明にかかるヘッドレスト位置調整方法は、上記発明にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定方法を含み、該距離測定方法によって測定された測定結果に基づいて、前記ヘッドレストの位置を車両の前方向または後方向に移動させて調整する前後位置調整工程を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、外来ノイズの影響を受けることなくヘッドレストと頭部との間の距離を正確に測定し、ヘッドレストの不要な動きを防止して自動的にその位置を調整することができる。
本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置を備えたヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席の例を示す概略図である。 本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置のヘッドレストにおける配置例を示す説明図である。 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の全体構成の例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置の全体構成の例を示すブロック図である。 同距離測定装置による検知電極の出力例を示す説明図である。 同距離測定装置における各検知電極と頭部との間の静電容量値を高次関数近似した結果を示す図である。 同距離測定装置における各検知電極と頭部との間の距離と最高次の係数との相関を表す図である。 本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定方法による距離測定処理手順の一例を示すフローチャートである。 同距離測定処理手順の他の例を示すフローチャートである。 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ヘッドレスト位置調整処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、添付の図面を参照して、この発明にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置およびこれを用いたヘッドレスト位置調整装置、ならびにヘッドレストと頭部との間の距離測定方法およびこれを用いた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。
図１は、本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置を備えたヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席の例を示す概略図、図２は本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置のヘッドレストにおける配置例を示す説明図である。
また、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装置の全体構成の例を示すブロック図、図４は本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定装置の全体構成の例を示すブロック図である。図１〜図３に示すように、ヘッドレスト位置調整装置１００は、次のように構成される。
すなわち、ヘッドレスト位置調整装置１００は、車両などの座席４０に対応して備えられ、例えば座席４０のヘッドレスト４３の一部を構成するヘッドレスト前部４３ｃに配置された距離測定装置１０と、ヘッドレスト４３の他の一部を構成するヘッドレスト後部４３ｄに配置された駆動モータ部３０Ｂと、座席４０の背もたれ部（バックシート）４１に配置された駆動モータ部３０Ａとを備えて構成されている。これら距離測定装置１０および駆動モータ部３０Ａ，３０Ｂは、例えばハーネス２９により電気的に接続されている。
なお、ヘッドレスト前部４３ｃは、例えば駆動モータ部３０Ｂにより駆動され、ヘッドレスト後部４３ｄに対して支持軸４３ｂを介して車両の前後方向に移動自在に連結されている。また、ヘッドレスト後部４３ｄは、例えば駆動モータ部３０Ａにより駆動され、背もたれ部４１に対して支持軸４３ａを介して車両の上下方向（ヘッドレスト４３の高さ方向）や左右方向に移動自在に連結されている。
ここで、これらヘッドレスト前部４３ｃおよびヘッドレスト後部４３ｄからなるヘッドレスト４３は、主として座席４０の着座部４２に着座した人体４８の頭部４９を、衝撃等が加わった場合であっても安全に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。
距離測定装置１０は、例えば基板１９の一方の面（表面）側に形成された複数の検知電極１１〜１５と、この基板１９の他方の面（裏面）側に形成（実装）された検出回路２０とを備えて構成される。そして、各検知電極１１〜１５からの静電容量に基づく静電容量値を検出するとともに、座席４０の着座部４２に着座した人体４８の頭部４９を検出し、ヘッドレスト前部４３ｃと頭部４９との間の距離を測定する。
基板１９は、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板またはリジッドフレックス基板等により構成されている。複数の検知電極１１〜１５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）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）またはガラスエポキシ樹脂などの絶縁体からなる基板１９のベースフィルム（図示せず）上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウム等の導電材からなる。
これら複数の検知電極１１〜１５は、その他、一般的な電線や導電性フィルム等の部材からなるものでもよく、例えばヘッドレスト前部４３ｃの表面などに設ける場合は、透明電極により構成することもできる。この場合は、上記基板１９を透明性を有するパネルやフィルム材にて形成し、各検知電極１１〜１５を透明電極で構成すればよい。
ここで、透明電極は、例えばＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）やＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォニック酸）、あるいはＰＥＤＯＴ／ＴｓＯ（ポリエチレンジオキシチオフェン／トルエンスルフォネート）などを用いることができる。
複数の検知電極１１〜１５は、例えばヘッドレスト前部４３ｃの前面側において、ヘッドレスト４３の高さ方向と交差する幅方向（左右方向）に、その長手方向を有する矩形短冊状に形成され、ヘッドレスト４３に高さ方向に沿ってその幅方向が並ぶように並設された状態で配置されている。
これら複数の検知電極１１〜１５には、例えばそれぞれ電極番号１〜５（Ｎ１〜Ｎ５またはｃｈ１〜ｃｈ５など）が割り当てられている。なお、検知電極１１〜１５は、本例では５つ設けられているが、例えばヘッドレスト４３が静止した状態で座席４０に着座した人体４８の頭部４９とヘッドレスト４３との間の静電容量を検知するのに必要な数だけ設けられていればよく、少なくとも３以上あることが好ましい。
また、本例では、各検知電極１１〜１５が上記高さ方向に並設されたとしたが、例えばヘッドレスト前部４３ｃを車両の前後方向に移動させることに特化すれば、各検知電極１１〜１５を上記左右方向に沿って並設したり、これら高さ方向および左右方向にそれぞれ交差する斜め方向に並設したりしてもよい。
なお、詳細は後述するが、距離測定装置１０は、具体的には、測定に際して検出された静電容量値および各検知電極１１〜１５のヘッドレスト前部４３ｃにおける配置位置を示す位置情報と、例えばあらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、静電容量値を実測定点としてそれらを連続的に結ぶ高次曲線を算出する。これとともに、この高次曲線の最高次の係数を算出し、この算出結果（に含まれる最高次の係数など）に基づいてヘッドレスト前部４３ｃと頭部４９との間の距離を測定する。
距離測定装置１０の検出回路２０は、複数の検知電極１１〜１５からの静電容量による静電容量値に基づいて、静電容量値をｙ軸、検知電極１１〜１５の位置をｘ軸とする二次元座標上に、例えば各検知電極１１〜１５を実測定点とする。これとともに、これら各検知電極１１〜１５間を仮想測定点とするために、実測定点を連続的に結ぶ高次曲線を算出する。また、検出回路２０は、算出した高次曲線に基づいて頭部４９の高さ方向の推定中心位置をさらに算出してもよい。ここで、頭部４９の高さ方向の推定中心位置は、例えば頭部４９における目尻と耳の中心とを結ぶ線の中心と定めておく。
検出回路２０は、図４に示すように、例えば各検知電極１１〜１５により検知された静電容量を示す情報を出力する複数の静電容量検知回路２１〜２５を備える。また、検出回路２０は、これら静電容量検知回路２１〜２５と接続された演算処理回路２８を備える。演算処理回路２８は、各静電容量検知回路２１〜２５から出力された情報に基づく静電容量値と上記位置情報、ならびに高次関数を用いて、例えば上述した距離を算出したり、頭部４９の高さ位置を演算したりして、これらの演算結果情報を駆動モータ部３０Ａ，３０Ｂのモータ駆動回路３１（図３参照）に出力する。
複数の静電容量検知回路２１〜２５は、各検知電極１１〜１５と頭部４９との間の静電容量に応じてデューティー比が変化するパルス信号を生成するとともに平滑化して検知信号を出力する。すなわち、各静電容量検知回路２１〜２５は、静電容量（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）に変換するＣ−Ｖ変換機能を有し、例えば公知のＣＲ充放電時間を計測する回路、充電した電荷を既知のコンデンサに転送する回路、インピーダンスを測定する回路、発振回路を構成して発振周波数を計測する回路等を用いて構成することができる。
演算処理回路２８は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなり、各静電容量検知回路２１〜２５からの静電容量値に基づき各種演算処理を行う。そして、演算処理回路２８は、ヘッドレスト前部４３ｃの位置を変化させる駆動モータ部３０Ｂやヘッドレスト後部４３ｄの位置を変化させる駆動モータ部３０Ａに対して、演算結果情報である制御信号を出力する。
駆動モータ部３０Ａ，３０Ｂは、距離測定装置１０の検出回路２０において、各静電容量検知回路２１〜２５からの情報によって演算処理を行った演算処理回路２８からの演算結果による制御信号に基づいて、駆動モータ３２を制御して、ヘッドレスト４３の位置を変化させるモータ駆動回路３１と、このモータ駆動回路３１の制御によりヘッドレスト４３の位置を実際に移動させる駆動モータ３２とをそれぞれ備えている。
駆動モータ部３０Ｂは、距離測定装置１０の測定結果に基づいて、具体的にはヘッドレスト前部４３ｃの支持軸４３ｂを駆動モータ３２によって車両の前方向または後方向に移動（前後移動）自在に駆動する。駆動モータ部３０Ａは、距離測定装置１０の測定結果に基づいて、ヘッドレスト後部４３ｄの支持軸４３ａを駆動モータ３２によって上下方向（および左右方向）に移動自在に駆動する。
なお、距離測定装置１０の検出回路２０は、例えば座席４０の動作（例えば、前後スライド移動や背もたれ部４１の傾斜移動、着座部４２の上下移動など）を制御するシート制御回路２と接続されている。検出回路２０は、このシート制御回路２からの信号も加味して、ヘッドレスト位置調整装置１００のヘッドレスト位置調整動作に用いられる各種情報（例えば、座席４０の前後位置の違いによる動作補正情報等）を出力可能なように構成されている。
このように構成されたヘッドレスト位置調整装置１００では、まず、距離測定装置１０の各検知電極１１〜１５にて頭部４９との間の静電容量を検知する。そして、検出回路２０の演算処理回路２８にてその静電容量値と各検知電極１１〜１５の位置情報と、あらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、高次曲線とこれの最高次の係数を算出する。
その後、算出された算出結果（に含まれる最高次の係数）に基づいて、ヘッドレスト前部４３ｃと頭部４９との間の距離を測定した距離測定装置１０からの測定結果に基づいて、ヘッドレスト４３の位置調整を、具体的には、ヘッドレスト前部４３ｃの位置を車両の前方向または後方向に移動させることにより行うことができる。
図５は、距離測定装置１０による各検知電極１１〜１５の出力例を示す説明図、図６は距離測定装置１０における各検知電極１１〜１５と頭部４９との間の静電容量値を高次関数近似した結果を示す図、図７は距離測定装置１０における各検知電極１１〜１５と頭部４９との間の距離と最高次の係数との相関を表す図である。
図５に示すように、例えば頭部４９の高さ方向の中心位置をＰとし、ヘッドレスト前部４３ｃにおける最上位置の検知電極１５と最下位置の検知電極１１との間の電極間距離Ｈ内にあるこの中心位置Ｐから各検知電極１１〜１５までの距離をＬとすると、各検知電極１１〜１５の出力値は次のようになる。
すなわち、距離Ｌが所定範囲内であり、各検知電極１１〜１５の並設方向中心付近（ヘッドレスト前部４３ｃの中心付近）と頭部４９の中心位置Ｐとが水平方向にほぼ正対していれば、各検知電極１１〜１５の出力値は検知電極１３の出力値（静電容量値）が最大出力値（最大値）となり、最上位置または最下位置の検知電極１５，１１の出力値（静電容量値）が最小出力値（最小値）となる。
このような出力特性を有する各検知電極１１〜１５と頭部４９との間の静電容量値を、三次以上の高次関数を用いて高次関数近似した場合の結果を表すと、図６に示すようになる。例えば、静電容量値をｙ軸、各検知電極１１〜１５の位置をｘ軸とする二次元座標上に表される少なくとも３以上（ここでは、５以上）の実測定点を通る高次曲線を算出する。
すると、図６中の高次曲線αのように、距離Ｌが短くなればなるほど曲線の形状が急峻な頂点を有するもの（すなわち、頭部４９の凹凸が強調されるもの）になるのに対し、図６中の高次曲線βのように、距離Ｌが長くなればなるほどなだらかな形状の曲線となる。なお、演算処理回路２８は、本例では電極番号１〜５の検知電極１１〜１５をそれぞれ実測定点とし、各検知電極１１〜１５間（例えば、検知電極１１と検知電極１２の間など）を仮想測定点とするために、上述した高次関数近似により二次元座標上に出力の高次曲線を算出する。
そして、本出願人は、これらの高次曲線の形状から距離Ｌを判定して測定するために、距離Ｌと高次関数の係数との相関を調べたところ、図７に示すように、最高次の係数が頭部４９の凹凸の形を表しており、距離Ｌによって変化していることが判明した。上記高次関数近似を、例えば、ｙ＝ａｘ４＋ｂｘ３＋ｃｘ２＋ｄｘ＋ｅの四次関数を用いて行った場合、第一項ａｘ４の係数（すなわち、最高次の係数）ａが距離Ｌと相関しているといえる。
この係数ａは、温度や湿度などの環境変化による外来ノイズの影響を受けることなく、距離Ｌが長い（すなわち、距離が遠い）と小さくなり、短い（すなわち、近い）と大きくなるという固有の相関性が見られるものである。
したがって、本例の距離測定装置１０は、検出回路２０の演算処理回路２８にてこの最高次の係数を用いて、例えば図７に示すような相関データと比較することによりヘッドレスト前部４３ｃと頭部４９との間の距離Ｌを測定することができる。そして、この距離測定装置１０を含むヘッドレスト位置調整装置１００は、距離測定装置１０で得られた測定結果に基づいて、例えばヘッドレスト前部４３ｃの前後位置を調整する。
図８は、本発明の一実施形態にかかるヘッドレストと頭部との間の距離測定方法による距離測定処理手順の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、距離測定装置１０は、まず、各検知電極１１〜１５にて検知された頭部４９との間の静電容量に基づく静電容量値を検出する（ステップＳ１０）。
次に、検出された静電容量値および各検知電極１１〜１５の位置情報に基づいて、例えば静電容量値をｙ軸、各検知電極１１〜１５の位置をｘ軸とした二次元座標上に、上記高次曲線を算出して高次関数による近似を行い（ステップＳ１１）、この高次関数の最高次の係数を算出し（ステップＳ１２）、この算出結果に基づき、例えば最高次の係数を上記相関データと照らし合わせることにより距離Ｌを決定する（ステップＳ１３）ことで、測定を終了する。
ここで、このような距離測定に際しては、次のような処理手順を踏まえてもよい。図９は、距離測定処理手順の他の例を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。図９に示すように、距離測定装置１０は、まず、各検知電極１１〜１５にて検知された頭部４９との間の静電容量に基づく静電容量値を検出する（ステップＳ７）。
次に、検出した静電容量値の最大値を抽出し（ステップＳ８）、この最大値に基づいてヘッドレスト後部４３ｄを移動させて高さ位置調整を行い（ステップＳ９）、上記ステップＳ１１に移行して、以降の処理を行い距離Ｌを測定する。このステップＳ９の高さ位置調整においては、例えば最上位置の検知電極１５と最下位置の検知電極１１との間の中間部（すなわち、ヘッドレスト前部４３ｃの中心付近）に、この最大値が位置するようにヘッドレスト後部４３ｄが上下移動される。
このように、距離Ｌの測定の際にヘッドレスト４３の高さ位置をあらかじめ調整しておけば、さらに正確なヘッドレスト前部４３ｃと頭部４９との間の距離Ｌを測定することができる。そして、ヘッドレスト位置調整装置１００は、このように測定された距離Ｌを用いて、次のようにヘッドレスト４３の位置を調整する。
図１０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ヘッドレスト位置調整処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、上述したヘッドレスト位置調整装置１００は、距離測定装置１０を含む構成であるため、検出回路２０の演算処理回路２８は、ヘッドレスト位置調整装置１００の全体を制御する制御部の機能をも備えている。
ここでは、ヘッドレスト４３の前後方向への位置調整処理を説明する。まず、ヘッドレスト位置調整装置１００は、距離測定装置１０によって測定された距離Ｌを含む測定結果を取得する（ステップＳ２０）。そして、取得した測定結果に基づいて、ヘッドレスト前部４３ｃを車両の前方向または後方向に移動させて前後位置調整を行い（ステップＳ２１）、処理を終了する。
このステップＳ２１における前後位置調整は、具体的には、例えば好ましい距離Ｌが５０ｍｍであるのに対し、測定された距離Ｌが７０ｍｍである場合はヘッドレスト前部４３ｃを２０ｍｍ前方向に移動させることにより行われ、測定された距離Ｌが３０ｍｍである場合は２０ｍｍ後方向に移動させることにより行われる。
このように、本実施形態にかかる距離測定装置１０を含むヘッドレスト位置調整装置１００によれば、ヘッドレスト４３を静止させた状態で外来ノイズに影響を受けることなく正確な距離測定をすることができ、この測定結果を用いてヘッドレスト４３の前後位置を正確に調整することができる。また、ヘッドレスト４３の不要な動きがないため、搭乗者に不快感を与えることなく、例えば静電容量の走査中に頭部４９が動いてもその動きに追従させながらの距離Ｌの測定をすることが可能となる。
２ シート制御回路
１０ 距離測定装置
１１〜１５ 検知電極
１９ 基板
２０ 検出回路
２１〜２５ 静電容量検知回路
２８ 演算処理回路
２９ ハーネス
３０Ａ 駆動モータ部
３０Ｂ 駆動モータ部
３１ モータ駆動回路
３２ 駆動モータ
４０ 座席
４１ 背もたれ部
４２ 着座部
４３ ヘッドレスト
４３ｃ ヘッドレスト前部
４３ｄ ヘッドレスト後部
４８ 人体
４９ 頭部
１００ ヘッドレスト位置調整装置

Claims (6)

  1. 車両の座席に対応して備えられたヘッドレストに設けられ、前記座席に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３以上の複数の検知電極と、
    前記複数の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手段と、
    静電容量値をｙ軸、検知電極の位置をｘ軸とする二次元座標上に、前記検出手段によって検出された静電容量値および各検知電極の前記ヘッドレストにおける配置位置を示す位置情報と、あらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、前記静電容量値を実測定点としてそれらを連続的に結ぶ高次曲線を算出するとともに、この高次曲線の最高次の係数を算出する演算手段と、
    前記演算手段によって算出された算出結果に基づいて、前記ヘッドレストと前記頭部との間の距離を測定する距離測定手段とを備えた
    ことを特徴とするヘッドレストと頭部との間の距離測定装置。
  2. 前記複数の検知電極は、前記ヘッドレストに高さ方向に沿って設けられている
    ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレストと頭部との間の距離測定装置。
  3. 請求項１または２記載のヘッドレストと頭部との間の距離測定装置を含み、
    該距離測定装置からの測定結果に基づいて、前記ヘッドレストの位置を車両の前方向または後方向に移動させて調整する位置調整手段を備えた
    ことを特徴とするヘッドレスト位置調整装置。
  4. 車両の座席に対応して備えられたヘッドレストに設けられた少なくとも３以上の複数の検知電極によって、前記座席に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検知工程と、
    前記検知工程によって検知された静電容量に基づく静電容量値を検出する検出工程と、
    静電容量値をｙ軸、検知電極の位置をｘ軸とする二次元座標上に、前記検出工程によって検出された静電容量値および各検知電極の前記ヘッドレストにおける配置位置を示す位置情報と、あらかじめ設定された三次以上の高次関数とを用いて、前記静電容量値を実測定点としてそれらを連続的に結ぶ高次曲線を算出するとともに、この高次曲線の最高次の係数を算出する演算工程と、
    前記演算工程によって算出された算出結果に基づいて、前記ヘッドレストと前記頭部との間の距離を測定する距離測定工程とを備えた
    ことを特徴とするヘッドレストと頭部との間の距離測定方法。
  5. 前記複数の検知電極は、前記ヘッドレストに高さ方向に沿って設けられており、
    前記演算工程に先立って、前記検出工程にて検出される静電容量値および前記位置情報に基づいて、前記複数の検知電極のうちの前記高さ方向の最上位置に配置された検知電極と最下位置に配置された検知電極との中間部に、検出される静電容量値の最大値が位置するように前記ヘッドレストの前記高さ方向の位置を調整する高さ位置調整工程をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項４記載のヘッドレストと頭部との間の距離測定方法。
  6. 請求項４または５記載のヘッドレストと頭部との間の距離測定方法を含み、
    該距離測定方法によって測定された測定結果に基づいて、前記ヘッドレストの位置を車両の前方向または後方向に移動させて調整する前後位置調整工程を備えた
    ことを特徴とするヘッドレスト位置調整方法。
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