JP6276621B2

JP6276621B2 - ヘッドレスト位置調整装置

Info

Publication number: JP6276621B2
Application number: JP2014061173A
Authority: JP
Inventors: 教夫北村; 滋吉高; 拓也長谷川
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP2015182617A

Description

本発明は、ヘッドレスト位置調整装置に関し、特に車両用シートに設けられる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に関する。

例えば、自動車等の車両用シートは、シートクッションと、シートクッションの後方に配置されるシートバックと、ヘッドレストを有する。

シートバックは、上部フレーム及び左右の側方フレームからなるＵ字状のシートバックフレームを有し、左右の側方フレーム間にスプリング等の架設弾性部材が複数掛け渡される。このシートバックフレーム及び架設弾性部材の前面に着座者の上半身を弾性的に支持するシートパッドが配設され、これら全体が袋状の表皮で被覆される。このシートバックの上部にヘッドレストが配設される。

一般に着座者は、頭部がヘッドレストに触れたり、或いは頭部を少し動かすことでヘッドレストと干渉して不快に感じることから、頭部がヘッドレストから前方に僅かに離れた状態で着座する。

ここで、例えば車両が後方から衝突された際には、慣性による着座者の相対的な後方移動に伴って、上半身を支持するシートパッド及び架設弾性部材等が撓み変形して上半身がシートバックに潜り込むことによって衝撃が緩和される。このとき上半身と共に後方移動する頭部がヘッドレストによって受け止められる。

一方、着座者の着座位置が左右にずれたり、上半身が左右に傾いた際には、頭部がヘッドレストに対してシート幅方向にずれることから、頭部の移動に追従してヘッドレストを移動させるヘッドヘスト位置調整装置が種々提案されている。

例えば、特許文献１のヘッドレスト位置調整装置は、ヘッドレストの前面に、着座者の頭部とヘッドレストとの間の静電容量を検知する複数の検知電極を並列配置すると共に、ヘッドレストを高さ方向、横方向及び前後方向に駆動する駆動モータを備え、各検知電極を介して頭部とヘッドレストとの間の各静電容量を検知して頭部に対するヘッドレストの高さ方向及び横方向のずれを算出し、この算出結果に従ってヘッドレストを高さ方向及び横方向に駆動して適正位置に合わせ、更に前後方向に移動してヘッドレストと頭部との距離を調整する。

特開２０１０−２２１８１９号公報

上記特許文献１によると、着座者の頭部位置に対してヘッドレストを高さ方向及び横方向に移動し、かつ、前後方に移動させてヘッドレストと頭部との距離が調整できる。

しかし、通常の着座姿勢においては、上半身がシートバックの前面中央にあり、シートパット及び架設弾性部材等の撓みによってシートバックに潜り込む後方移動が可能に保持される。一方、着座位置が左右に大きくずれ、或いは上半身が左右に大きく傾いた着座姿勢にあっては、上半身が架設弾性部材の前面中央からずれて側部フレームと対向した状態となる。この状態で車両が衝突された際には、側方フレームによって上半身のシートバック内への潜り込み量が抑制されて上半身の後方移動が制限され、頭部がヘッドレストに受け止められるまでの揺動量が大きくなり頭部や頸部への負荷が大きくなる等ヘッドレストの所期機能が得られないことが懸念される。

従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、乗員の着座者の頭部位置に相応してヘッドレストの位置を適切な状態に調整できるヘッドレスト位置調整装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置は、車両用シートに設けられた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において、前記車両用シートのシートバック内に配置されて該シートバックの両側部に沿って延在する左右の側方フレームと、前記着座者の頭部を検知して得られる情報からシート幅方向における該着座者の頭部位置を決定する頭部位置決定手段と、該頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置に前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させると共に、該対応するシート幅方向位置に基づいて、前記着座者の上半身が前記左右の側方フレームの間にある通常着座姿勢と判定された場合に、前記ヘッドレストを前後方向において予め設定した通常位置に移動し、前記着座者の上半身が前記左右の側方フレームのうちの何れか一方の側方フレームの前方にある着座姿勢と判定された場合に、前記ヘッドレストを前記通常位置よりも前方に位置する予め設定した前方位置に移動するヘッドレスト移動手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、着座者の頭部を検知してシート幅方向における頭部位置を決定し、決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置にヘッドレストを移動させると共に、シート幅方向位置に対応させてヘッドレストを前方移動させる。これにより、頭部がシート幅方向中央側に位置する着座姿勢においては、ヘッドレストが頭部に対向するシート幅方向位置でかつ、頭部から予め設定された離反位置に維持される。

一方、着座者の頭部位置がシート幅方向にずれた着座姿勢においては、頭部位置に追従してヘッドレストが頭部と対向するシート幅方向位置に移動し、かつ前方に移動する。これにより、頭部が左右にずれた着座姿勢において車両が後方から衝突された際には、慣性により相対後方移動する上半身が側方フレームによって受け止められてシートバック内への潜り込みが抑制されて上半身の後方移動が大きく制限されるものの、ヘッドレストが前方に移動した位置において頭部が最適に受け止められて頭部の後方移動が抑制され、頭部及び頸部の負荷が大幅に軽減される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置において、前記ヘッドレスト移動手段は、前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストを前後方に移動させるヘッドレスト前後方向移動手段と、を有することを特徴とする。

これによると、ヘッドレスト移動手段が、頭部位置決定手段で決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置にヘッドレストを移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、頭部位置決定手段で決定されたシート幅方向位置に対応してヘッドレストを前方移動させるヘッドレスト前後向移動手段とにより構成できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置において、前記ヘッドレスト移動手段は、前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストの前部を前方に突出させるヘッドレスト前部突出手段と、を有することを特徴とする。

これによると、ヘッドレスト移動手段が、頭部位置決定手段によって決定されシート幅方向位置にヘッドレストを移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、頭部位置決定手段でシート幅方向位置に対応してヘッドレストの前部を前方に突出させるヘッドレスト前部突出手段とにより構成できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置において、前記ヘッドレスト移動手段は、前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストを前方に傾倒させるヘッドレスト傾倒手段と、を有することを特徴とする。

これによると、ヘッドレスト移動手段が、頭部位置決定手段によって決定された頭部位置にヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、頭部位置決定手段で決定されたシート幅方向位置に従ってヘッドレストを前方に傾倒させるヘッドレスト傾倒手段とにより構成できる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドレスト位置調整装置において、前記頭部位置決定手段は、シートバックに設けられた検知手段によって得られる該シートバックへの着座者の当接状態に関する情報から該着座者の着座姿勢を推定する着座姿勢推定手段と、該着座姿勢推定手段によって推定された着座姿勢に基づいて着座者のシート幅方向における頭部位置を算定する頭部位置算定手段と、を有することを特徴とする。これによると、シートバックに設けた検知手段により着座着の座姿勢を推定し、この推定された着座姿勢から着座者のシート幅方向における頭部位置を算定して頭部位置を決定する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドレスト位置調整装置において、前記頭部位置決定手段は、シートバック内に配置されたシートバックフレームの左右の各側方フレームと、該左右の側方フレームの間に掛け渡された架設弾性部材の前方とのそれぞれに設けられ、着座者から前記シートバックに加わる圧力をそれぞれ検知する圧力検知手段と、該各圧力検知手段から得られる情報に基づきシート幅方向における該着座者の頭部位置を算定する頭部位置算定手段と、を有することを特徴とする。

これによると、シートバック内に配置されるシートバックフレームの左右の側部フレームに設けた圧力検知手段によりシートバックに加わる圧力を検知して、着座者のシート幅方向における頭部位置を算定して頭部位置を決定する。

この発明によると、頭部がシート幅方向中央側に位置する着座姿勢においては、ヘッドレストが頭部に対向するシート幅方向位置でかつ、頭部から予め設定された離反距離に維持される。一方、着座者の頭部位置がシート幅方向にずれた着座姿勢においては、頭部位置に追従してヘッドレストが頭部と対向するシート幅方向位置に移動し、かつ前方に移動する。これにより、頭部が左右にずれた着座姿勢において車両が後方から衝突された際には、シートバック内への潜り込みが抑制されて上半身の後方移動が大きく制限されるものの、ヘッドレストが前方に移動した位置において頭部が最適に受け止められて頭部の後方移動が抑制され、頭部及び頸部の負荷が大幅に軽減される。

第１実施の形態に係るヘッドレスト位置調整装置を備えた車両用シートの概略説明図である。ヘッドレスト位置調整装置の概要説明図であり、通常着座状態を示す図である。ヘッドレスト位置調整装置の概要説明図であり、上半身が右に傾いた着座状態を示す図である。（ａ）はヘッドレスト位置調整装置のブロック構成図、（ｂ）は頭部位置算出データの説明図である。ヘッドレスト位置調整処理手順を示すフローチャートである。ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作の説明図である。第２実施の形態に係るヘッドレスト位置調整装置の概要説明図である。ヘッドレスト位置調整装置のブロック構成図である。頭部検知手段の説明図であり、通常着座姿勢を示す図である。頭部検知手段の説明図であり、右側にずれた着座姿勢を示す図である。頭部検知手段の説明図であり、左側にずれた着座姿勢を示す図である。頭部検知手段の説明図であり、右側に傾いた着座姿勢を示す図である。頭部検知手段の説明図であり、左側に傾いた着座姿勢を示す図である。ヘッドレスト位置調整処理手順を示すフローチャートである。ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作の説明図である。ヘッドレストの説明図である。ヘッドレストの説明図である。

以下、本発明によるヘッドレスト位置調整装置の実施の形態を図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
ヘッドレスト位置調整装置の第１実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。図１はヘッドレスト位置調整装置を備えた車両用シートの概略説明図、図２はヘッドレスト位置調整装置の概要説明図であり、通常の着座状態を示す正面視状態を示す図、図３は上半身が右に傾いた着座状態を示す図、図４（ａ）はヘッドレスト位置調整装置のブロック構成図、（ｂ）は頭部位置算出データの説明図、図５はヘッドレスト位置調整処理手順を示すフローチャート、図６はヘッドレスト位置調整動作の説明図である。なお、各図における矢印Ｆｔは車体前方方向を示し、矢印Ｗはシート幅方向を示す。

図１に示すように、車室１内に配置される車両用シート１０は、乗員、即ち着座者Ｐの尻部を支持するシートクッション１１と、シートクッション１１の後方に配置されて腰部から胸部に亘る上半身Ｂを背後から支持するシートバック１２と、シートバック１２の上部に、後述するヘッドレスト位置調整装置３０によって位置調整されるヘッドレスト２０を有する。

シートバック１２は、図２に示すように、シートバック１２の上部に沿って延在する上部フレーム１３ａと上部フレーム１３ａの両端からシートバック１２の両側部に沿って延在する左右の側方フレーム１３ｂ、１３ｃを有するＵ字形のシートバックフレーム１３を備え、対向する左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃの間にスプリング等からなる架設弾性部材１４が複数架け渡される。このシートバックフレーム１３及び架設弾性部材１４の前面に着座者Ｐの上半身Ｂを弾性的に支持するウレタンフォーム等からなるシートパッド１５が配置され、これら全体が袋状の表皮１６で被覆される。シートバック１２の骨格となるシートバックフレーム１３の各側方フレーム１３ｂ、１３ｃの基端がシートクッション１１の後端に配置される図示しないリクライニング装置に連結される。

ここで、着座者Ｐが通常の着座姿勢で着座した状態では、図２に仮想線で示すように、正面視で上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃとの間における架設弾性部材１４の中央前面にあり、頭部Ｈがシート幅方向中央に位置する。

一方、着座位置が左右に大きくずれ、或いは上半身Ｂが左右に大きく傾いた着座姿勢、例えば図３に示すように上半身Ｂが右側に傾いた着座姿勢にあっては上半身Ｂが架設弾性部材１４の中央前面からずれて右側の側方フレーム１３ｂに対向する前方にあり、かつ頭部Ｈが右側に偏倚する。この着座状態では、上半身Ｂが側方フレーム１３ｂに受け止められてシートバック１２内への潜り込みが抑制され、上半身Ｂの後方移動が制限される。即ち通常着座姿勢で着座した場合に対して側方フレーム１３ｂ等によって上半身Ｂのシートバック１２内への潜り込みが抑制されて、上半身Ｂの後方移動量が少なくなる。

ヘッドレスト位置調整装置３０は、図４（ａ）にブロック構成図で示すように、着座者Ｐのシート幅方向Ｗにおける頭部Ｈの位置を検知する頭部位置検知手段３１と、ヘッドレスト２０をシート幅方向Ｗに移動させると共に前後方向に移動するヘッドレスト移動手段４１と、頭部位置検知手段３１による頭部位置検知に基づいてヘッドレスト移動手段４１を駆動制御する制御部５１を有する。

頭部位置検知手段３１は、例えばインストルメントパネル、車室内天井、ピラー等の車体部材に設置されて車両用シート１０に着座した着座者Ｐの頭部Ｈを撮像するＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラ等のカメラ３２を有し、撮像した画像データを頭部位置情報として制御部５１に出力する。

ヘッドレスト移動手段４１は、シートバック１２の上部にシート幅方向Ｗ及び前後方向に移動可能に配設されるヘッドレスト２０を、制御部５１からの指示に従ってシート幅方向Ｗに移動するヘッドレスト幅方向移動手段となる幅方向駆動モータ４２と制御部５１からの指示に従ってヘッドレスト２０を後述する通常位置Ｒから前方位置Ｆ及び前方位置Ｆから通常位置Ｒに前後移動させるヘッドレスト前後方向移動手段となる前後方向駆動モータ４３を備える。

制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータであり、カメラ３２が撮像した着座者Ｐの頭部Ｈの画像データと、ＲＯＭ５２に予め格納された頭部位置算出データとを対比してシート幅方向Ｗにおける頭部位置を決定する頭部位置決定手段５３を備え、更に、頭部位置決定手段５３で決定された頭部位置に対応してヘッドレスト２０が最適となるシート幅方向位置Ｓ及びそのシート幅方向位置Ｓに対応したヘッドレスト２０の前後位置を決定するヘッドレスト位置決定手段５４を有する。また、ヘッドレスト位置決定手段５４によって決定されたシート幅方向位置Ｓに対応して幅方向駆動モータ４２及び前後方向駆動モータ５３を駆動制御する。

本実施の形態では頭部位置算出データとして、図４（ｂ）に頭部Ｈとヘッドレスト２０の相関位置を模式的に示すように、着座者Ｐの上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃの間となる通常の着座姿勢における頭部Ｈに対するヘッドレスト２０のシート幅方向の範囲をシート幅方向通常範囲Ｗａとし、このシート幅方向通常範囲Ｗａにおけるヘッドレスト２０の最適な前後方向の位置を通常位置Ｒとする。更に、着座者Ｐの上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂ及び１３ｃのいずれかの前方となる着座姿勢における頭部位置をシート幅方向端部Ｗｂとし、このシート幅方向端部Ｗｂにおけるヘッドレスト２０の最適な前後方向の位置を前方位置Ｆとする。

このヘッドレスト２０の通常位置Ｒは、例えば、通常の着座姿勢で着座した状態で、車両が衝突された際に着座者Ｐの上半身Ｂがシートバック１２に潜り込んで後方移動したときに、上半身Ｂと共に後方移動する頭部Ｈを最適に受け止め得るヘッドレスト２０の位置に設定する。一方、前方位置Ｆは、上半身Ｂが側部フレーム１３ｂ或いは１３ｃの前方にある着座姿勢で車両が衝突された際に、上半身Ｂがシートバック１２に潜り込んで後方移動したときに、上半身Ｂと共に後方移動する頭部Ｈを最適に受け止め得るヘッドレスト１５の位置に設定する。これらヘッドレスト２０の通常位置Ｒ及び前方位置Ｆは、予め実験やシミュレーション等に基づいて設定することが好ましい。

次に、本実施の形態に係るヘッドレスト位置調整装置３０によるヘッドレスト２０の位置調整処理手順について、図５に示すフローチャート及び図６のヘッドレスト位置調整動作の説明図を参照して説明する。

まず、図５に示すように、ヘッドレスト位置調整装置３０は、頭部位置検知手段３１となるカメラ３２で着座者Ｐの頭部Ｈを撮像し、撮像した画像データを頭部位置情報として制御部５１に出力する（ステップＳ１０１）。

制御部５１は、頭部位置決定手段５３において、カメラ３２で撮像した画像データとＲＯＭ５２の頭部位置算出データとを対比して着座者Ｐのシート幅方向における頭部Ｈの位置を決定する（ステップＳ１０２）。

次に、ヘッドレスト位置決定手段５４において頭部位置決定手段５３で決定された頭部位置に対応するヘッドレスト２０のシート幅方向Ｗにおいて最適となるシート幅方向位置Ｓを決定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３で決定されたシート幅方向位置Ｓがヘッドレスト位置決定手段５４においてシート幅方向通常範囲Ｗａ内か否か、即ち着座者Ｐの上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃとの間にある通常の着座姿勢であるか、否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０４でＹＥＳ、即ちヘッドレスト位置決定手段５４で決定されたシート幅方向位置Ｓがシート幅方向通常範囲Ｗａ内である着座姿勢のときは、ヘッドレスト２０が通常位置Ｒか否か判定する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５でＹＥＳ、即ちヘッドレスト２０が通常位置Ｒのときは、ヘッドレスト位置決定手段５４のシート幅方向位置Ｓの決定に従ってヘッドレスト移動手段４１の幅方向駆動モータ４２を駆動してヘッドレスト２０をシート幅方向位置Ｓに移動して停止する（ステップＳ１０６）。これにより、車両用シート１０に通常の着座姿勢で着座した着座者Ｐの頭部Ｈに適したシート幅方向位置Ｓでかつ通常位置Ｒにヘッドレスト２０が保持される。

ステップＳ１０５でＮＯの場合、即ちヘッドレスト２０が前方位置Ｆのときには、前後方向駆動モータ４３を駆動してヘッドレスト２０を通常位置Ｒに後方移動（ステップＳ１０７）した後、ヘッドレスト移動手段４１の幅方向駆動モータ４２の駆動によりヘッドレスト２０をシート幅方向位置Ｓに移動停止する（ステップＳ１０６）。これにより、車両用シート１０に通常着座姿勢で着座した着座者Ｐの頭部Ｈに適したシート幅方向位置Ｓでかつ通常位置Ｒにヘッドレスト２０が保持される。

一方、ステップＳ１０４でＮＯ、即ちヘッドレスト位置決定手段５４で決定されたシート幅方向位置Ｓがシート幅方向端部Ｗｂのときには、ヘッドレスト位置決定手段５４のシート幅方向位置決定に従ってヘッドレスト移動手段４１の幅方向駆動モータ４２を駆動してヘッドレスト２０をシート幅方向端部Ｗｂにおけるシート幅方向位置Ｓに移動して停止する（ステップＳ１１０）。これにより、上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃの前方にある着座姿勢での頭部Ｈに対応したシート幅方向位置Ｓにヘッドレスト２０が移動する。

次に、ヘッドレスト２０が前方位置Ｆか否か判定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１でＮＯ、即ちヘッドレスト２０が通常位置Ｒのときには、前後方向駆動モータ４３の駆動によりヘッドレスト２０を前方位置Ｆに移動する（ステップＳ１１２）。これにより上半身Ｂが側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃの前方にある着座姿勢での頭部Ｈに適した位置にヘッドレスト２０が保持される。

この構成により、図６に示すように着座者Ｐが通常の着座姿勢、即ち上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃとの間で架設弾性部材１４の中央前面に維持される着座姿勢においては、ヘッドレスト２０が頭部Ｈに後方から対向するシート幅方向位置でかつ、頭部Ｈから設定された離反距離の通常位置Ｒに維持されると共に、仮想線Ｈａ、Ｈｂで示すように頭部Ｈの左右移動に追従してヘッドレスト２０が仮想線２０ｂ、２０ｃのようにシート幅方向に移動して最適位置に保持される。

これにより、車両用シート１０に通常着座姿勢で着座した状態で、車両が衝突した際には、慣性による上半身Ｂの後方移動によりシートバック１２のシートパッド及び架設弾性部材１４等が撓み変形して上半身Ｂがシートバック１２に潜り込み後方移動し、上半身Ｂと共に後方移動する頭部Ｈがヘッドレスト２０に最適に受け止め支持され、着座者Ｐの頭部Ｈ及び頸部の負荷が軽減される。

一方、車両用シート１０に着座者Ｐの着座位置が左右に大きくずれ、或いは上半身Ｂが左右に傾いた着座姿勢、即ち上半身Ｂが架設弾性部材１４の中央前面からずれて側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃの前方に位置して頭部Ｈが仮想線Ｈｃ、Ｈｄのように左右に偏った着座姿勢においては、ヘッドレスト２０が仮想線２０ｃ、２０ｄで示すように、頭部Ｈに対して後方から対向するシート幅方向位置でかつ、頭部Ｈから予め設定された離反距離の前方位置Ｆに維持される。

これにより、上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂ、１３ｃの前方に位置して頭部Ｈが左右に偏倚した着座姿勢において、車両が衝突された際には、慣性により後方移動する上半身Ｂが側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃによって受け止められて上半身Ｂのシートバック１２内への潜り込みが抑制されるものの、ヘッドレスト２０が通常位置Ｒより前方に設定された前方位置Ｆにおいて頭部Ｈが迅速に受け止められ、頭部Ｈの後方移動が抑制されて頭部Ｈ及び頸部の負荷が大幅に軽減される。

なお、上記実施の形態では頭部位置検知手段３１としてカメラ３２を用い、カメラ３２により撮像した画像データを頭部位置情報としたが、カメラ３１に代えて頭部位置検知手段３１を着座者Ｐの頭部Ｈに向けて超音波を送受波して頭部Ｈとの距離を測定する超音波センサにより構成し、超音波検出データを頭部位置検知情報とすることもできる。超音波センサは例えばインストルメントパネルや車室内天井に設けることができる。この超音波検出データを頭部位置検知情報とする以外、他の構成は上記実施の形態と同様であり説明を省略する。

（第２実施の形態）
本発明によるヘッドレスト位置調整装置の第２実施の形態を図７乃至図１５を参照して説明する。なお、各図において上記図１乃至図６と対応する部分に同一符号を付することで、該部の詳細な説明は省略する。

図７は、ヘッドレスト位置調整装置の概要説明図であり、車両用シート１０の正面図である。車両用シート１０は、シートクッション１１と、シートバック１２と、シートバック１２の上部にヘッドレスト２０を有する。シートバック１２は、上部フレーム１３ａと左右の側方フレーム１３ｂ、１３ｃを有するＵ字形のシートバックフレーム１３を備え、側方フレーム１３ｂと１３ｃの間に架設弾性部材１４が複数架設される。このシートバックフレーム１２及び架設弾性部材１４の前面にシートパッド１５が配置され、これら全体が表皮１６で被覆される。

ヘッドレスト位置調整装置３０は、図８にブロック構成図に示すように頭部位置検知手段３１と、ヘッドレスト２０をシート幅方向Ｗ及び前後方向に移動するヘッドレスト移動手段４１と、頭部位置検知手段３１の検知に基づいてヘッドレスト移動手段４１を駆動制御する制御部５１を備える。

頭部位置検知手段３１は、着座者Ｐがシートバック１２の前面に当接する当接状態を検知するものであって、図７に示すようにシートバック１２の前面となる表皮１６とシートパッド１５との間に配置されて着座者Ｐがシートバック１２の前面に付与する押圧を検知する複数の感圧センサを有し、各感圧センサによって検知された押圧データを姿勢検知情報として制御部５１に出力する。

各感圧センサは、例えばシート幅方向に４行及び上下方向に４列のマトリックス状に配置される。第１列はシートバック１２の上部で着座者Ｐの略胸部高さ位置において、左右両端の感圧センサ３５ａ及び３５ｄがそれぞれ側方フレーム１３ｂ及び１３ｃの前方に配置され、感圧センサ３５ａと３５ｄとの間に略等間隔で感圧センサ３５ｂと３５ｃが配置される。第２列の感圧センサ３６ａ及び３６ｄが第１列の下方において側方フレーム１３ｂ及び１３ｃの前方に配置され、感圧センサ３６ａと３６ｄとの間に感圧センサ３６ｂと３６ｃが略等間隔で配置される。同様に第２列の下方に第３列の感圧センサ３７ａ〜３７ｄが略等間隔で配置され、第３列の下方でかつ着座者Ｐの腰部高さ位置に第４列の感圧センサ３８ａ〜３８ｄが略等間隔で配置される。

これら各感圧センサの配置により、例えば図９に示すように、着座者Ｐが通常着座姿勢で着座した際には、上半身Ｂがシートバック１２の前面において左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃとの間に保持されて、シート幅方向中央側となる◎で示す第１列の感圧センサ３５ｂと３５ｃ、第２列の感圧センサ３６ｂと３６ｃ、第３列の感圧センサ３７ｂと３７ｃ、及び第４列の感圧センサ３８ｂと３８ｃ等により押圧付与が検出される。従って、これらの感圧センサによる押圧検知から着座者Ｐが通常の着座姿勢であることが推定できると共に、この着座姿勢から頭部Ｈがシート幅方向通常範囲Ｗａにあることが推定される。

図１０に示すように、右側に大きくずれた着座状態では、上半身Ｂが右側の側方フレーム１３ｂに沿って保持されて、シート幅方向右側となる◎で示す第１列の感圧センサ３５ａと３５ｂ、第２列の感圧センサ３６ａと３６ｂ、第３列の感圧センサ３７ａと３７ｂ及び第４列の感圧センサ３８ａと３８ｂ等により押圧付与が検出される。従って、これらの感圧センサによる押圧検知状態から、着座者Ｐが右側にずれた着座姿勢であることが推定できると共に、この着座姿勢から頭部Ｈが右側のシート幅方向端部Ｗｂに位置することが推定される。

同様に、図１１に示すように、左側にずれた着座状態では、上半身Ｂが左側の側方フレーム１３ｃに沿って保持されて、シート幅方向左側となる◎で示す第１列の感圧センサ３５ｃと３５ｄ、第２列の感圧センサ３６ｃと３６ｄ、第３列の感圧センサ３７ｃと３７ｄ及び第４列の感圧センサ３８ｃと３８ｄにより押圧付与が検出される。この感圧センサによる押圧検知状態から着座者Ｐが左側にずれた着座姿勢で、頭部Ｈが左側のシート幅方向端部Ｗｂに位置することが推定できる。

また、図１２に示すように、着座者Ｐが通常の着座位置に着座してドア等に寄り掛かる等の上半身Ｂが右側に傾いた状態では、上半身Ｂがシートバック１２の上部右側から下部中央側に亘って保持されて、◎で示すシートバック１２の上部右側の第１列の感圧センサ３５ａと３５ｂ、第２列の感圧センサ３６ａと３６ｂ及び下部中央側の第３列の感圧センサ３７ｂと３７ｃ、第４列の感圧センサ３８ｂと３８ｃ等による押圧付与が検知される。

これらの感圧センサによる押圧検知状態から、着座者Ｐが右側に傾いた着座姿勢でかつ、頭部Ｈが右側のシート幅方向外側範囲Ｗｂにあることが推定できる。

同様に、図１３のように上半身Ｂが左側に傾いた着座姿勢では、◎で示すシートバック１２の上部左側となる第１列の感圧センサ３５ｃと３５ｄ、第２列の感圧センサ３６ｃと３６ｄ及びシートバック１２の下部中央側となる第３列の感圧センサ３７ｂと３７ｃ、第４列の感圧センサ３８ｂと３８ｃ等により押圧付与が検知される。従って、これらの感圧センサによる押圧検知状態から、着座者Ｐが右側に傾いた着座姿勢であることが推定できると共に、頭部Ｈがシート幅方向外側範囲Ｗｂにあることが推定できる。

ヘッドレスト移動手段４１は、第１実施の形態と同様に、ヘッドレスト２０をシート幅方向Ｗに移動するヘッドレスト幅方向移動手段となる幅方向駆動モータ４２とヘッドレスト２０を通常位置Ｒ及び前方位置Ｆに移動させるヘッドレスト前後方向移動手段となる前後方向駆動モータ４３を備える。

制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータであり、頭部位置検知手段３１の各感圧センサによる検知状態及びＲＯＭ５５に格納された頭部位置算出データに基づいて着座者Ｐの頭部位置を決定する頭部位置決定手段５６と、頭部位置決定手段５６によって決定された頭部位置に対応してヘッドレスト２０が最適となるシート幅方向位置Ｓ及びそのシート幅方向位置Ｓに対応してヘッドレスト２０の前後方向位置を決定するヘッドレスト位置決定手段５９を有する。

頭部位置決定手段５６は、頭部位置検知手段３１の各感圧センサ３５ａ〜３７ｄによる検知状態及びＲＯＭ５５の頭部位置算出データ、具体的には各感圧センサ３５ａ〜３７ｄの押圧検知と、各感圧センサの押圧検知と着座姿勢との相関を示す頭部位置算出データとの対比に基づいて着座者Ｐの着座姿勢を推定する着座姿勢推定手段５７と、着座着姿勢推定手段５７によって推定された着座姿勢とＲＯＭ５５に格納され頭部位置算出データ、具体的には着座姿勢と頭部位置との相関関係データとの対比に基づいて頭部Ｈのシート幅方向位置を推定する頭部位置算定手段５８を備える。

次に、本実施の形態に係るヘッドレスト位置調整装置３０によるヘッドレスト２０の位置調整処理手順を、図１４のフローチャート及び図１５のヘッドレスト位置調整動作説明図を参照して説明する。

まず、ヘッドレスト位置調整装置３０は、頭部位置検知手段３１となる第１列の感圧センサ３５ａ〜３５ｄ、第２列の感圧センサ３６ａ〜３６ｄ、第３列の感圧センサ３７ａ〜３７ｄ、第４列の感圧センサ３８ａ〜３８ｄによってシートバック１２に作用する押圧付与を検知し、姿勢検知情報として制御部５１に出力する（ステップＳ２０１）。

制御部５１は、着座姿勢推定手段５７において各感圧センサの押圧検知状態とＲＯＭ５５に格納された頭部位置算出データとに基づいて着座者Ｐの着座姿勢を推定する。この着座姿勢の推定は、例えば図９に示すように第１列の感圧センサ３５ｂと３５ｃ、第２列の感圧センサ３６ｂと３６ｃ、第３列の感圧センサ３７ｂと３７ｄ及び第４列の感圧センサ３８ｂと３８ｃが押圧検知状態では通常の着座姿勢である推定し、図１０に示すように第１列の感圧センサ３５ａと３５ｂ、第２列の感圧センサ３６ａと３６ｂ、第３列の感圧センサ３７ａと３７ｂ及び第４列の感圧センサ３８ａと３８ｂが押圧検知状態では、着座者Ｐが右側にずれた着座姿勢である推定する。

次に、着座姿勢推定手段５７において推定された各着座姿勢に基づいて、頭部位置算定手段５８において、その着座姿勢に対応するシート幅方向における頭部位置を決定する（ステップＳ２０２）。次に、ヘッドレスト位置決定手段５９において決定された頭部位置に相応するヘッドレスト２０のシート幅方向位置Ｓを決定する（ステップＳ２０３）。

以下ステップＳ２０４〜Ｓ２１２の各作動ステップを有し、これら各ステップＳ２０４〜Ｓ２１２は上記第１実施の形態における各ステップＳ１０４〜Ｓ１１２と同様であり、説明を省略する。

この構成により、図１５に示すように着座者Ｐが通常の着座姿勢、即ち上半身Ｂが左右の側方フレーム１３ｂと１３ｃとの間でシートバック１２の中央前面に保持される着座姿勢においては、ヘッドレスト２０が頭部Ｈに後方から対向するシート幅方向位置でかつ、通常位置Ｒに維持されると共に、仮想線Ｈａ、Ｈｂで示すように頭部Ｈの左右移動に追従してヘッドレスト２０がシート幅方向に移動して頭部Ｈに対してヘッドレスト２０が最適位置に保持される。

これにより、車両用シート１０に通常姿勢で着座した状態で、車両が衝突された際には、着座者Ｐの相対的な後方移動によりシートバック１２のシートパッド１５及び架設弾性部材１４が撓み変形して上半身Ｂがシートバック１２に潜り込み後方移動し、上半身Ｂの後方移動に伴って後方移動する頭部Ｈがヘッドレスト２０に最適に受け止め支持され、着座者Ｐの頭部Ｈ及び頸部の負荷が軽減される。

一方、車両用シート１０に着座した着座者Ｐの着座位置が、通常着座位置から左右に大きくずれ、或いは上半身Ｂが左右に大きく傾いた着座姿勢、即ち上半身Ｂがシートバック１２の中央前面からずれて側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃの前方に位置して頭部Ｈが仮想線Ｈｃ、Ｈｄのように左右に偏った着座姿勢においては、ヘッドレスト２０が仮想線２０ｃ、２０ｄで示すように、頭部Ｈに対して後方から対向するシート幅方向位置Ｓでかつ、前方位置Ｆに維持される。これにより、上半身Ｂが左右に偏倚した着座姿勢において、車両が衝突された際には、後方移動する上半身Ｂが側方フレーム１３ｂ或いは１３ｃによって受け止められて上半身Ｂがシートバック１２内への潜り込みが抑制されるものの、ヘッドレスト２０が通常位置Ｒより前方の前方位置Ｆにおいて頭部Ｈが迅速に受け止められ、頭部Ｈの後方移動が抑制されて頭部Ｈ及び頸部の負荷が大幅に軽減される。

なお、上記説明では頭部位置検知手段３１としてシートバック１２の前面に、感圧センサをシート幅方向に４行及び上下方向に４列のマトリックス状に配置したが、着座者Ｐの着座姿勢が検知可能な範囲内において感圧センサを分散配置することができる。例えば、上記４行４列のマトリックス状に限らず、他の行数及び列数のマトリックス状に感圧センサを配置することもできる。また、更にシート幅方向に一対或いは他の複数の感圧センサを配置する等適宜個数の感圧センサを分散配置することもできる。また、感圧センサに代えて、シートバック１２に接触する乗員Ｐの上半身Ｂを検知可能な接触センサにより頭部位置検知手段３１を構成することもできる。

更に、シートバック１２内に配置されシートバックフレーム１３の左右の側方フレーム１３ｂ及び１３ｃにそれぞれ圧力検知手段となる感圧センサを配置し、着座者からシートバック１２に加わる圧力を検知するように構成することもできる。この場合、左右の側方フレーム１３ｂ及び１３ｃの設けられた感圧センサから得られた情報に基づき、着座姿勢推定手段５６により着座姿勢が推定され、頭部位置が推定される。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記第１実施の形態及び第２の実施の形態では、ヘッドレスト２０がシート幅方向通常範囲Ｗａにおいては通常位置Ｒとなりシート幅方向端部Ｗｂにおいては前方位置Ｆとなるように構成したが、シート幅方向中央位置においてヘッドレスト２０を通常位置Ｒに保持し、シート幅方向端部Ｗｂ側に移行するに従って漸次前方位置Ｆに移行するように構成することができる。この場合、例えばシート幅方向中央からシート幅方向端部Ｗｂ側に移行するに従ってヘッドレスト２０を通常位置Ｒから前方に前方位置Ｆに漸次誘導するガイドレール等を備えることで構成及び制御の簡素化が得られる。

また、上記各実施の形態ではヘッドレスト移動手段４１をヘッドレスト２０をシート幅方向Ｗに移動するヘッドレスト幅方向移動手段と、ヘッドレスト２０を前後移動させるヘッドレスト前後方向移動手段とにより構成したが、図１６に示すように、ヘッドレスト２０に、その前部２１を通常位置Ｒから前方位置Ｆに突出させるヘッドレスト前部突出手段２３を備え、ヘッドレスト移動手段を頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置にヘッド幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、頭部位置決定手段によって決定された幅方向位置に対応してヘッドレスト２０の前部２１を突出させるヘッドレスト前部突出手段２３によってヘッドレスト移動手段を構成することができる。

また、図１７に示すように、ヘッドレスト２０を通常位置Ｒと前方位置Ｆに傾倒させるヘッドレスト傾倒手段２５を備え、ヘッドレスト移動手段を頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置にヘッド幅方向に移動せるヘッドレスト幅方向移動手段と、頭部位置決定手段によって決定された幅方向位置に対応してヘッドレスト２０を前方に傾倒させるヘッドレスト傾倒手段２５によってヘッドレスト移動手段を構成することができる。

１０車両用シート
１２シートバック
１３シートバックフレーム
１３ｂ、１３ｃ側方フレーム
１４架設弾性部材
２０ヘッドレスト
３０ヘッドレスト位置調整装置
３１頭部位置検知手段
３２カメラ
３５ａ〜３５ｄ第１列の感圧センサ
３６ａ〜３６ｄ第２列の感圧センサ
３７ａ〜３７ｄ第３列の感圧センサ
３８ａ〜３８ｄ第４列の感圧センサ
４１ヘッドレスト移動手段
４２幅方向駆動モータ（ヘッドレスト幅方向移動手段）
４３前後方向駆動モータ（ヘッドレスト前後方向移動手段）
５１制御部
５３頭部位置決定手段
５４ヘッドレスト位置決定手段
５６頭部位置決定手段
５７着座姿勢推定手段
５８頭部位置算定手段
５９ヘッドレスト位置決定手段

Claims

車両用シートに設けられた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において、
前記車両用シートのシートバック内に配置されて該シートバックの両側部に沿って延在する左右の側方フレームと、
前記着座者の頭部を検知して得られる情報からシート幅方向における該着座者の頭部位置を決定する頭部位置決定手段と、
該頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置に前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させると共に、該対応するシート幅方向位置に基づいて、前記着座者の上半身が前記左右の側方フレームの間にある通常着座姿勢と判定された場合に、前記ヘッドレストを前後方向において予め設定した通常位置に移動し、前記着座者の上半身が前記左右の側方フレームのうちの何れか一方の側方フレームの前方にある着座姿勢と判定された場合に、前記ヘッドレストを前記通常位置よりも前方に位置する予め設定した前方位置に移動するヘッドレスト移動手段と、を備えたことを特徴とするヘッドレスト位置調整装置。
前記ヘッドレスト移動手段は、
前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、
前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストを前後方に移動させるヘッドレスト前後方向移動手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置。
前記ヘッドレスト移動手段は、
前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、
前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストの前部を前方に突出させるヘッドレスト前部突出手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置。
前記ヘッドレスト移動手段は、
前記頭部位置決定手段によって決定された頭部位置に対応するシート幅方向位置まで前記ヘッドレストをシート幅方向に移動させるヘッドレスト幅方向移動手段と、
前記頭部位置決定手段によって決定されたシート幅方向位置に対応して前記ヘッドレストを前方に傾倒させるヘッドレスト傾倒手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドレスト位置調整装置。
前記頭部位置決定手段は、
シートバックに設けられた検知手段によって得られる該シートバックへの着座者の当接状態に関する情報から該着座者の着座姿勢を推定する着座姿勢推定手段と、
該着座姿勢推定手段によって推定された着座姿勢に基づいて着座者のシート幅方向における頭部位置を算定する頭部位置算定手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドレスト位置調整装置。
前記頭部位置決定手段は、
シートバック内に配置されたシートバックフレームの左右の各側方フレームと、該左右の側方フレームの間に掛け渡された架設弾性部材の前方とのそれぞれに設けられ、着座者から前記シートバックに加わる圧力をそれぞれ検知する圧力検知手段と、
該各圧力検知手段から得られる情報に基づきシート幅方向における該着座者の頭部位置を算定する頭部位置算定手段と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドレスト位置調整装置。