JP6916085B2 - 車両用ヘッドレスト制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ヘッドレスト制御装置に関する。

特許文献１には、ステーを有するヘッドレストと、シートバックに組み付けられ、ステーをシートバックに対して略起立状態から前倒し状態に回動させることでヘッドレストを使用可能状態から格納状態に切り替え可能な回動機構と、を備えるヘッドレスト装置が記載されている。

特開２０１１−３６５４０号公報

ところで、上記のようなヘッドレスト装置において、シートバック及びヘッドレストは、弾性を有するクッション材によって覆われている。このため、シートバック及びヘッドレストの外形の形状並びにシートバック及びヘッドレストの位置関係などによっては、ヘッドレストを回動させる際に、シートバック及びヘッドレストが接触する場合がある。この場合には、ヘッドレストが円滑に回動しなかったり、シートバック及びヘッドレストが擦れたりするおそれがある。本発明の目的は、ヘッドレストをシートバックに対して回動させる際にシートバック及びヘッドレストが接触することを抑制できる車両用ヘッドレスト制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車両用ヘッドレスト制御装置は、シートバックと、ヘッドレストと、第１の位置及び当該第１の位置よりも前記シートバックから離れた第２の位置の間で前記ヘッドレストを進退移動させる第１アクチュエータと、前記シートバックに対して起立した起立位置及び前記シートバックに対して傾いた傾斜位置の間で前記ヘッドレストを回動させる第２アクチュエータと、を備える車両用シートの車両用ヘッドレスト制御装置であって、前記ヘッドレストを前記シートバックに対して傾くように回動させる回動動作を行う状況において、前記ヘッドレストが前記第１の位置及び前記第２の位置の間の位置である下限位置から前記第２の位置までの許容範囲に位置する場合には前記回動動作を行い、前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置しない場合には前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させた後に前記回動動作を行うものであって、前記許容範囲は、前記下限位置から当該下限位置及び前記第２の位置の間の位置である上限位置までの範囲である。

上記構成によれば、車両用ヘッドレスト制御装置は、ヘッドレストが許容範囲に位置しない状態、言い換えれば、ヘッドレストが下限位置よりもシートバックに接近した状態で回動動作を行わない。このため、車両用ヘッドレスト制御装置は、ヘッドレストをシートバックに対して回動させる際にシートバック及びヘッドレストが接触することを抑制できる。

上記構成によれば、車両用ヘッドレスト制御装置は、ヘッドレストが許容範囲に位置しない状態、言い換えれば、ヘッドレストが上限位置よりもシートバックから離れた状態で回動動作を行わない。このため、ヘッドレストの回動中心からヘッドレストの重心までの距離が長い状態で回動動作が行われない。したがって、車両用ヘッドレスト制御装置は、ヘッドレストの回動動作を行う場合において、ヘッドレストを回動させる第２アクチュエータの負荷を低減できる。

上記車両用ヘッドレスト制御装置は、前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置しない場合には、前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させる前に、前記ヘッドレストの位置を使用位置として記憶し、前記回動動作を第１回動動作としたとき、前記ヘッドレストを前記シートバックに対して起立するように回動させる第２回動動作を行う場合には、前記第２回動動作を行った後に、前記ヘッドレストが前記使用位置に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させることが好ましい。

上記構成によれば、車両用ヘッドレスト制御装置は、ヘッドレストを進退移動させてから第１回動動作を行った場合には、第２回動動作を行った後に、ヘッドレストを使用位置に復帰できる。このため、車両用ヘッドレスト制御装置は、乗員の利便性を向上できる。

上記構成のヘッドレスト制御装置によれば、ヘッドレストをシートバックに対して回動させる際にシートバック及びヘッドレストが接触することを抑制できる。

一実施形態に係る車両用ヘッドレスト制御装置を適用した車両用シートの概略構成図。 （ａ）〜（ｃ）は、シートバック及びヘッドレストの間隔が異なる場合におけるヘッドレストの回動軌跡を説明する車両用シートの側面図。 ヘッドレストをシートバックに対して前傾させるときに、制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。 ヘッドレストをシートバックに対して起立させるときに、制御装置が実行する処理の流れを示すフローチャート。

以下、一実施形態に係る車両用ヘッドレスト制御装置（以下、「制御装置」とも言う。）を適用した車両用シート（以下、「シート」とも言う。）について、図面に従って説明する。なお、本実施形態のシートは、車両の助手席である。

図１に示すように、シート１０は、乗員の背部を支持するシートバック１１と、乗員の頭部を支持するヘッドレスト２１を有するヘッドレスト装置２０と、ヘッドレスト２１を動作させる際に乗員が操作する操作部１２と、を備える。また、シート１０は、乗員の臀部を支持する不図示のシートクッションを備える。

シートバック１１及びヘッドレスト２１は、少なくとも乗員と触れる部位が弾性を有するクッション材によって覆われている。また、操作部１２は、シート１０に着座する乗員にとって操作しやすい位置に設けられる。操作部１２は、ヘッドレスト２１を動作させるための複数のスイッチを有する。

図１に示すように、ヘッドレスト装置２０は、シートバック１１及びヘッドレスト２１を連結するステー２２と、ステー２２を回動可能に支持する軸部材２３と、を有する。また、ヘッドレスト装置２０は、シートバック１１に対してヘッドレスト２１を相対的に移動させる第１アクチュエータ２４及び第２アクチュエータ２５と、第１アクチュエータ２４及び第２アクチュエータ２５を制御する制御装置２６と、を有する。

ステー２２は、棒状をなし、シートバック１１及びヘッドレスト２１を接続する。本実施形態において、ステー２２は、シートバック１１と相対的に回動可能にシートバック１１に支持される。一方、ステー２２は、ヘッドレスト２１と相対的に直動可能にヘッドレスト２１を支持する。軸部材２３は、シート１０（シートバック１１）の幅方向が軸方向となるように、シートバック１１を構成する不図示のフレーム等に支持される。そして、軸部材２３は、ステー２２の基端をシート１０の幅方向に延びる回動軸回りに回動可能に支持する。

その結果、本実施形態のシート１０は、図１に実線矢印で示すように、ヘッドレスト２１がシートバック１１に対して進退移動可能に構成され、図１に破線矢印で示すように、ヘッドレスト２１がシートバック１１に対して回動可能に構成される。詳しくは、ヘッドレスト２１は、第１の位置及び当該第１の位置よりもシートバック１１から離れた第２の位置の間で進退移動する。また、ヘッドレスト２１は、シートバック１１に対して起立する起立位置及びシートバック１１に対して前傾する前傾位置（傾斜位置の一例）の間で回動する。

例えば、第１の位置は、ヘッドレスト２１の下端部がシートバック１１の上端部に接触するときのヘッドレスト２１の位置である。また、起立位置は、車両幅方向における側面視において、シートバック１１及びヘッドレスト２１が略直的に配置されるときのヘッドレスト２１の位置であり、乗員がシート１０に着座するときのヘッドレスト２１の位置である。一方、前傾位置は、車両幅方向における側面視において、シート１０及びヘッドレスト２１が屈曲するように配置されるときのヘッドレスト２１の位置であり、乗員がシート１０に着座しないときの位置である。また、以降の説明では、ヘッドレスト２１の進退移動方向における位置の基準をヘッドレスト２１の下端とする。

第１アクチュエータ２４は、ヘッドレスト２１を第１の位置及び第２の位置の間で進退移動させるアクチュエータである。第１アクチュエータ２４は、例えば、ヘッドレスト２１の内部に配置される。第１アクチュエータ２４は、駆動源となるモータ２４１と、モータ２４１の回転に同期したパルス信号を出力する位置センサ２４２と、を有する。

第２アクチュエータ２５は、ヘッドレスト２１を起立位置及び前傾位置の間で回動させるアクチュエータである。第２アクチュエータ２５は、例えば、シートバック１１の内部に配置される。第２アクチュエータ２５は、駆動源となるモータ２５１と、モータ２５１の回転に同期したパルス信号を出力する位置センサ２５２と、を有する。

次に、制御装置２６について詳しく説明する。
制御装置２６は、各種の情報を記憶する記憶部２６１を有する。制御装置２６は、位置センサ２４２，２５２からの出力信号に基づいて、ヘッドレスト２１の進退移動範囲における位置及び回動範囲における位置を取得する。すなわち、制御装置２６は、予め設定された初期値に位置センサ２４２，２５２から出力されるパルス信号を積算し、ヘッドレスト２１の進退移動範囲における位置及び回動範囲における位置を取得する。

そして、制御装置２６は、操作部１２からの操作信号に基づいて、第１アクチュエータ２４及び第２アクチュエータ２５を駆動し、ヘッドレスト２１を進退移動させたり、ヘッドレスト２１を回動させたりする。こうして、制御装置２６は、シート１０に着座する乗員の頭部を支持するのに適した位置にヘッドレスト２１を移動させたり、シート１０の車両後方のシート（リアシート）の乗員の視界を確保するためにヘッドレスト２１を前傾位置に配置させたりする。このため、本実施形態において、操作部１２は、操作している間に限りヘッドレスト２１を進退移動させるスイッチと、操作によりヘッドレスト２１を起立位置又は前傾位置まで回動させるスイッチと、を有することが好ましい。

次に、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して、ヘッドレスト２１の進退移動方向における位置が異なる場合に、ヘッドレスト２１を回動させるときの回動軌跡について説明する。なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、ヘッドレスト２１の回動軌跡を二点鎖線で図示している。

図２（ａ）に示すように、ヘッドレスト２１が、その進退移動範囲のうち最もシートバック１１に接近した第１の位置Ｐ１に位置する場合には、ヘッドレスト２１を前傾位置まで回動させるときに、シートバック１１の上端部及びヘッドレスト２１の下端部が接触する。この場合には、シートバック１１及びヘッドレスト２１の摩擦により音が発生したり、シートバック１１及びヘッドレスト２１の外側を覆うクッション材が摩耗したり、第２アクチュエータ２５の負荷が高くなったりするおそれがある。

一方、図２（ｂ）に示すように、ヘッドレスト２１が、その進退移動範囲のうち最もシートバック１１から離れた第２の位置Ｐ２に位置する場合には、ヘッドレスト２１を前傾位置まで回動させても、シートバック１１の上端部及びヘッドレスト２１の下端部が擦れることはない。ただし、この場合には、図２（ａ）に示す場合と異なり、ヘッドレスト２１の回動中心Ｃ１からヘッドレスト２１の重心Ｃ２までの距離が長くなるため、ヘッドレスト２１を回動させる場合に、第２アクチュエータ２５（モータ２５１）の負荷が高くなるおそれがある。

これに対し、図２（ｃ）に示すように、ヘッドレスト２１が、その進退移動範囲において、第１の位置Ｐ１よりもシートバック１１から離れた位置であって且つ第２の位置Ｐ２よりもシートバック１１に接近した位置に位置する場合には、ヘッドレスト２１を前傾位置まで回動させたときに以下のようになる。すなわち、図２（ａ）に示す場合と比較して、ヘッドレスト２１の下端部の回動半径が大きくなる点で、シートバック１１の上端部及びヘッドレスト２１の下端部の接触が抑制される。また、図２（ｂ）に示す場合と比較して、ヘッドレスト２１の回動中心Ｃ１からヘッドレスト２１の重心Ｃ２までの距離が短くなる点で、第２アクチュエータ２５（モータ２５１）の負荷が高くなることが抑制される。

そこで、本実施形態において、制御装置２６は、ヘッドレスト２１の進退移動範囲のうち、下限位置ＰＬ及び上限位置ＰＵの間の範囲を許容範囲ＲＮとしたとき、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置する場合に、ヘッドレスト２１の回動を許容する。一方、制御装置２６は、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置しない場合に、ヘッドレスト２１の回動を一旦制限する。詳しくは、制御装置２６は、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置しない場合には、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置するようにヘッドレスト２１を進退移動させた後に、ヘッドレスト２１の回動を許容する。

ヘッドレスト２１の下限位置ＰＬは、第１の位置Ｐ１よりもシートバック１１から離れた位置であり、第１の位置Ｐ１及び第２の位置Ｐ２の間の位置である。下限位置ＰＬは、ヘッドレスト２１の下端部がシートバック１１の上端部に擦れることなくヘッドレスト２１が回動できるときのヘッドレスト２１の位置の中で、最もシートバック１１に接近した位置であることが好ましい。

一方、ヘッドレスト２１の上限位置ＰＵは、第２の位置Ｐ２よりもシートバック１１に接近した位置であり、下限位置ＰＬ及び第２の位置Ｐ２の間の位置である。上限位置ＰＵは、下限位置ＰＬよりも僅かにシートバック１１から離れた位置であることが好ましい。

また、本実施形態において、制御装置２６は、ヘッドレスト２１が前傾位置に位置する場合、第１アクチュエータ２４の駆動を制限することが好ましい。すなわち、制御装置２６は、ヘッドレスト２１が前傾位置に位置する状態でヘッドレスト２１が進退移動することを制限することが好ましい。

次に、図３に示すフローチャートを参照して、シートバック１１に対して起立したヘッドレスト２１を前傾するように回動させるために、制御装置２６が実行する処理の流れについて説明する。すなわち、本処理は、乗員が、操作部１２を介してヘッドレスト２１を前傾位置まで回動させるための操作を行ったときに実行される処理である。

図３に示すように、制御装置２６は、ヘッドレスト２１の進退移動範囲における現在位置を取得する（ステップＳ１１）。続いて、制御装置２６は、取得したヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにある場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置２６は、第２アクチュエータ２５を駆動し、ヘッドレスト２１を前傾位置に向けて回動させる第１回動動作を行う（ステップＳ１３）。その後、制御装置２６は、本処理を終了する。

一方、ヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御装置２６は、ヘッドレスト２１の進退移動方向における現在位置を使用位置として記憶部２６１に記憶する（ステップＳ１４）。その後、制御装置２６は、第１アクチュエータ２４を駆動し、ヘッドレスト２１を進退移動させる（ステップＳ１５）。詳しくは、ヘッドレスト２１が下限位置ＰＬよりもシートバック１１に接近している場合、制御装置２６は、ヘッドレスト２１をシートバック１１から離れる方向に移動させる。また、ヘッドレスト２１が上限位置ＰＵよりもシートバック１１から離れている場合、制御装置２６は、ヘッドレスト２１がシートバック１１に接近する方向に移動させる。

そして、制御装置２６は、ヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにあるか否かを再度判定する（ステップＳ１６）。ヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、制御装置２６は、その処理を先のステップＳ１５に移行する。この場合には、ヘッドレスト２１の進退移動が継続される。一方、ヘッドレスト２１の位置が許容範囲ＲＮにある場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御装置２６は、その処理を先のステップＳ１３に移行する。

次に、図４に示すフローチャートを参照して、シートバック１１に対して前傾したヘッドレスト２１を起立するように回動させるために、制御装置２６が実行する処理の流れについて説明する。すなわち、本処理は、乗員が、操作部１２を介してヘッドレスト２１を起立位置に回動させるための操作を行ったときに実行される処理である。

図４に示すように、制御装置２６は、第２アクチュエータ２５を駆動し、ヘッドレスト２１を起立位置に向けて回動させる第２回動動作を行う（ステップＳ２１）。続いて、制御装置２６は、記憶部２６１に使用位置が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２２）。記憶部２６１に使用位置が記憶されている場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、第１アクチュエータ２４を駆動し、ヘッドレスト２１が使用位置に位置するようにヘッドレスト２１を進退移動させる（ステップＳ２３）。その後、制御装置２６は、使用位置を記憶部２６１から消去し、本処理を終了する。一方、ステップＳ２２において、記憶部２６１に使用位置が記憶されていない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、制御装置２６は、本処理を終了する。

以下、本実施形態の効果を作用とともに説明する。
（１）ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置する場合、詳しくは、ヘッドレスト２１が第１の位置Ｐ１よりもシートバック１１から離れている場合、ヘッドレスト２１の前傾位置への回動が許容される。一方、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置しない場合、詳しくは、ヘッドレスト２１が下限位置ＰＬよりもシートバック１１に接近している場合、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置するように進退移動された後、ヘッドレスト２１の前傾位置への回動が許容される。このため、制御装置２６は、ヘッドレスト２１を前傾位置に回動させる際に、ヘッドレスト２１がシートバック１１に接触することを抑制できる。

（２）ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置しない場合、詳しくは、ヘッドレスト２１が上限位置ＰＵよりもシートバック１１から離れている場合、ヘッドレスト２１が許容範囲ＲＮに位置するように進退移動された後、ヘッドレスト２１の前傾位置への回動が許容される。このため、制御装置２６は、ヘッドレスト２１を前傾位置に回動させる際に、第２アクチュエータ２５の負荷が増大することを抑制できる。

（３）ヘッドレスト２１を進退移動させてからヘッドレスト２１を前傾位置まで回動（往動）させた場合には、ヘッドレスト２１を起立位置まで回動（復動）させた後に、ヘッドレスト２１を元の使用位置に戻すことができる。このため、乗員の利便性を向上できる。

なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
・ステー２２は、シートバック１１に接続される第１のステーと、ヘッドレスト２１に接続され、第１のステーに対して相対的に回動する第２のステーと、を有してもよい。これによれば、シート１０は、第１のステーに対して第２のステーが回動することで、ヘッドレスト２１を回動できる。

・ヘッドレスト２１は、ステー２２に対して相対的に回動できるように、ステー２２の先端部に支持される構成としてもよい。これによれば、シート１０は、ステー２２に対してヘッドレスト２１が回動することで、ヘッドレスト２１を回動できる。この場合、第２アクチュエータ２５は、ヘッドレスト２１の内部に配置してもよい。

・ステー２２は、ヘッドレスト２１に対して相対移動不能に固定され、シートバック１１に対してステー２２の長手方向に相対移動可能に支持されてもよい。これによれば、ヘッドレスト２１は、ステー２２とともに進退移動方向に移動することとなる。この場合、第１アクチュエータ２４は、シートバック１１の内部に配置してもよい。

・第１アクチュエータ２４の位置センサ２４２は、ヘッドレスト２１の進退移動方向における位置を直接検出する変位センサであってもよいし、第２アクチュエータ２５の位置センサ２５２は、ヘッドレスト２１の回動方向における角度（位置）を直接検出する変位センサであってもよい。

・ヘッドレスト２１は、シートバック１１に対して後傾可能な構成としてもよい。この場合、シートバック１１に対して後傾した後傾位置が傾斜位置の一例に相当する。
・制御装置２６は、ヘッドレスト２１を起立位置まで回動させた後に、ヘッドレスト２１が使用位置に位置するようにヘッドレスト２１を進退移動させなくてもよい。例えば、制御装置２６は、ヘッドレスト２１を起立位置まで回動させた後に、ヘッドレスト２１を一切進退移動させなくてもよいし、ヘッドレスト２１を第１の位置Ｐ１又は第２の位置Ｐ２などの所定位置まで進退移動させてもよい。

・シート１０は、フロントシート以外のシートに適用してもよい。

１０…シート、１１…シートバック、１２…操作部、２０…ヘッドレスト装置、２１…ヘッドレスト、２２…ステー、２３…軸部材、２４…第１アクチュエータ、２５…第２アクチュエータ、２６…制御装置（車両用ヘッドレスト制御装置）、２４１…モータ、２４２…位置センサ、２５１…モータ、２５２…位置センサ、２６１…記憶部、Ｃ１…回動中心、Ｃ２…重心、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置、ＰＬ…下限位置、ＰＵ…上限位置、ＲＮ…許容範囲。

Claims (2)

1. シートバックと、
   ヘッドレストと、
   第１の位置及び当該第１の位置よりも前記シートバックから離れた第２の位置の間で前記ヘッドレストを進退移動させる第１アクチュエータと、
   前記シートバックに対して起立した起立位置及び前記シートバックに対して傾いた傾斜位置の間で前記ヘッドレストを回動させる第２アクチュエータと、を備える車両用シートの車両用ヘッドレスト制御装置であって、
   前記ヘッドレストを前記シートバックに対して傾くように回動させる回動動作を行う状況において、
   前記ヘッドレストが前記第１の位置及び前記第２の位置の間の位置である下限位置から前記第２の位置までの許容範囲に位置する場合には前記回動動作を行い、
   前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置しない場合には前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させた後に前記回動動作を行うものであって、
   前記許容範囲は、前記下限位置から当該下限位置及び前記第２の位置の間の位置である上限位置までの範囲である
   車両用ヘッドレスト制御装置。
2. 前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置しない場合には、前記ヘッドレストが前記許容範囲に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させる前に、前記ヘッドレストの位置を使用位置として記憶し、
   前記回動動作を第１回動動作としたとき、前記ヘッドレストを前記シートバックに対して起立するように回動させる第２回動動作を行う場合には、前記第２回動動作を行った後に、前記ヘッドレストが前記使用位置に位置するように前記ヘッドレストを進退移動させる
   請求項１に記載の車両用ヘッドレスト制御装置。

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