ヘッドレスト位置調整方法及び装置
【課題】簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整する。
【解決手段】ヘッドレスト位置調整装置１００は、複数の検知電極１１〜１５を有する静電容量センサ部１０と、静電容量センサ部１０からの検出結果に基づき駆動モータ４４の駆動を制御する制御部３０とを備える。制御部３０は、演算処理回路２８において頭部４９ａの頭部位置Ｐをセンサ出力から算出し、この頭部位置Ｐが、予め設定されたヘッドレスト４３からの所定距離及びヘッドレスト４３の高さ方向の所定範囲により画定される適正領域ＰＳ内に収まるように、ヘッドレスト４３を移動させる。ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを頭部４９ａに対する目標調整位置へ移動させている位置調整動作中に目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じてヘッドレストの位置調整動作が変化される。
【解決手段】ヘッドレスト位置調整装置１００は、複数の検知電極１１〜１５を有する静電容量センサ部１０と、静電容量センサ部１０からの検出結果に基づき駆動モータ４４の駆動を制御する制御部３０とを備える。制御部３０は、演算処理回路２８において頭部４９ａの頭部位置Ｐをセンサ出力から算出し、この頭部位置Ｐが、予め設定されたヘッドレスト４３からの所定距離及びヘッドレスト４３の高さ方向の所定範囲により画定される適正領域ＰＳ内に収まるように、ヘッドレスト４３を移動させる。ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを頭部４９ａに対する目標調整位置へ移動させている位置調整動作中に目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じてヘッドレストの位置調整動作が変化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両の座席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方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車等の車両の座席に備えられたヘッドレストの位置を調整するものとして、下記特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示されたヘッドレストは、ヘッドレスト内に配置された静電容量式のセンサを用いて、まずヘッドレストと頭部との相対位置がセンサの感度が良好な範囲となるようにヘッドレストを前方に移動させる。そして、ヘッドレストを前方に移動させた後に、頭部の高さ位置及びヘッドレストと頭部との間の距離を最適な位置にするという２段階の調整動作を行って、ヘッドレストの位置を自動調整するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたものでは、ヘッドレストが前方に移動している最中或いは移動直後に頭部位置が変動した場合や、環境変化や外部ノイズなどの外乱の影響でセンサ出力値が変動した場合などに、正確な頭部位置の検出ができなくなり、位置調整の精度に欠ける場合がある。
【０００５】
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、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができるヘッドレスト位置調整装置及び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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るヘッドレスト位置調整方法は、車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に並設された複数の検知電極を有する静電容量センサ部によって、前記座席に着座した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、位置調整手段によって、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストの移動すべき目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整工程とを備え、前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るヘッドレスト位置調整方法によれば、既存の構造からなる静電容量センサ部からの出力に基づいて、ヘッドレストの位置調整動作中にヘッドレストの目標調整位置が再算出され算出結果に応じて位置調整動作が修正されるので、位置調整動作中に頭部がヘッドレストから離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【０００８】
本発明の一つの実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる。
【０００９】
また、本発明の他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記目標調整位置の再算出処理が所定時間毎に繰り返し行われる。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの前記目標調整位置への移動に先立って、前記静電容量センサ部の出力に基づき、前記ヘッドレストの高さ方向の位置を初期調整する。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する。
【００１３】
本発明に係るヘッドレスト位置調整装置は、車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に沿って並設され、前記座席に着座した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複数の検知電極を有する静電容量センサ部と、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストを移動すべき目標調整位置を算出すると共に、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整手段とを備え、前記位置調整手段は、前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理を行い、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るヘッドレスト位置調整装置によれば、既存の構造からなる静電容量センサ部からの出力に基づいて、ヘッドレストの位置調整動作中にヘッドレストの目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を修正するので、位置調整動作中に頭部がヘッドレストから離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席を示す図である。
【図２】同ヘッドレスト位置調整装置の検知電極のヘッドレストにおける配置態様を示す図である。
【図３】同ヘッドレスト位置調整装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第１の出力例を示す図である。
【図５】同ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作モデルを示す図である。
【図６】同ヘッドレスト位置調整装置における適正領域を示す図である。
【図７】同ヘッドレスト位置調整装置による第１の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図８】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第２の出力例を示す図である。
【図９】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第３の出力例を示す図である。
【図１０】同ヘッドレスト位置調整装置におけるヘッドレストの高さ方向の位置調整方式を説明するための図である。
【図１１】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第４の出力例を示す図である。
【図１２】同ヘッドレスト位置調整装置におけるヘッドレストの前後方向の距離算出角度とヘッドレストと頭部との間の距離との関係を説明するための図である。
【図１３】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第５の出力例を示す図である。
【図１４】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第６の出力例を示す図である。
【図１５】同ヘッドレスト位置調整装置の他の全体構成を示すブロック図である。
【図１６】同ヘッドレスト位置調整装置による第２の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図１７】同ヘッドレスト位置調整装置による他の位置調整動作モデルを示す図である。
【図１８】同ヘッドレスト位置調整装置による第３の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図１９】同ヘッドレスト位置調整装置による第４の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係るヘッドレスト位置調整方法及びヘッドレスト位置調整装置を詳細に説明する。
【００１８】
［ヘッドレスト位置調整装置の配置態様］
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席を示す図である。図２は、ヘッドレスト位置調整装置の検知電極のヘッドレストにおける配置態様を示す図である。図３は、ヘッドレスト位置調整装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ヘッドレスト位置調整装置１００は、車両などの座席（シート）４０に設けられ、例えば座席４０のヘッドレスト４３に配置された静電容量センサ部１０と、座席４０の背もたれ部（シートバック）４１に配置された駆動モータ４４とを備えて構成されている。
【００２０】
また、ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３に配置され、静電容量センサ部１０からの検出結果に基づき駆動モータ４４の駆動を制御する制御部３０を備えて構成されている。本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００では、制御部３０は、静電容量センサ部１０とモジュール化され一体的に構成されてヘッドレスト４３側に配置されている。
【００２１】
なお、この制御部３０と駆動モータ４４とは、例えばハーネス３２により電気的に直接接続されているが、例えば無線などによって駆動モータ４４を制御可能な状態となるように、電気的に接続された構成であってもよい。また、駆動モータ４４は背もたれ部４１側ではなく、ヘッドレスト４３側に配置されていてもよい。
【００２２】
静電容量センサ部１０は、例えば基板１９の一方の面側に形成された複数の検知電極１１〜１５と、この基板１９の他方の面側に形成された検出回路２０とを備えて構成されている。この静電容量センサ部１０は、座席４０の着座部４２に着座した人体（乗員）４９の頭部４９ａとヘッドレスト４３（具体的には、ヘッドレスト４３に配置された各検知電極１１〜１５）との間の静電容量を検知する。
【００２３】
基板１９は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、リジッド基板或いはリジッドフレキシブル基板により構成されている。複数の検知電極１１〜１５は、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＡなどの絶縁材からなるベース基板上にパターン形成された銅、銅合金、アルミニウムなどの導電材からなる。
【００２４】
これら各検知電極１１〜１５は、その他、メンブレン回路に形成されたり、導電性接着材（粘着材）や導電性フィルム、或いは一般的な電線等のその他の導電部材からなるものでもよい。また、設置される箇所によっては、透明電極により構成することもできる。この場合は、基板１９を透明性を有するパネルやフィルム材によって形成し、各検知電極１１〜１５を透明電極で構成するようにすればよい。透明電極は、例えばＩＴＯやＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、或いはＰＥＤＯＴ／ＴｓＯなどを用いることができる。
【００２５】
複数の検知電極は１１〜１５は、図２に示すように、例えばそれぞれ矩形短冊状に形成され、その長手方向がヘッドレスト４３の高さ方向に交差すると共に、ヘッドレスト４３の高さ方向に沿って並設された状態でヘッドレスト４３の前面側に配置されている。各検知電極１１〜１５は、例えば検知電極１３の中心がヘッドレスト４３の中心と一致するように、所定間隔毎に上記高さ方向に沿って並設されている。そして、これら検知電極１１〜１５には、例えばそれぞれ電極番号１〜５（Ｎ１〜Ｎ５やｃｈ１〜ｃｈ５など）が割り振られている。
【００２６】
なお、検知電極１１〜１５は、本実施形態では５つ設けられているが、これに限定されるものではない。検知電極は、ヘッドレスト４３が動いている状態でも乗員４９の頭部４９ａの頭部位置（頭部中心位置）Ｐ（図５等参照）を検出可能な数（少なくとも２つ）だけ設けられていればよく、５つよりも多く設けられていてもよい。
【００２７】
一方、静電容量センサ部１０の検出回路２０は、図３に示すように、各検知電極１１〜１５と一対一で接続された複数の静電容量検知回路２１〜２５を備える。各静電容量検知回路２１〜２５は、それぞれ検知電極１１〜１５によって検知された静電容量を示す情報を制御部３０に出力する。
【００２８】
制御部３０は、検出回路２０の各静電容量検知回路２１〜２５と接続され、これらからの情報に基づく静電容量値を利用して、乗員４９の頭部位置Ｐを検出（演算）する演算処理回路２８と、演算処理回路２８からの出力に基づいて駆動モータ４４の駆動を制御するモータ駆動回路３１とを備えて構成されている。
【００２９】
演算処理回路２８は、また、検出した頭部位置Ｐに対し、ヘッドレスト４３の位置を移動させるべく目標調整位置を算出し、算出結果に基づくモータ駆動情報をモータ駆動回路３１に出力する。このように演算処理回路２８は、静電容量値に基づいてヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の水平方向の電極頭部間距離を算出して、頭部４９ａの前後方向位置を算出したり、頭部４９ａの鉛直方向の高さ位置を算出したりして、ヘッドレスト４３の位置調整のための各種演算を行い、その結果をモータ駆動回路３１に出力する。
【００３０】
モータ駆動回路３１は、モータ駆動情報に基づく制御信号を駆動モータ４４に出力して、ヘッドレスト４３を上下前後に移動させる。駆動モータ４４は、例えばヘッドレスト４３の支持軸４３ａを上下方向や前後方向に移動させてヘッドレスト４３の位置を変化させる。従って、制御部３０及び駆動モータ４４は、検出回路２０からの静電容量値に基づいて、ヘッドレスト４３の位置を乗員４９の頭部４９ａに対する目標調整位置へ移動させて調整する位置調整手段を構成する。
【００３１】
なお、検出回路２０の各静電容量検知回路２１〜２５は、各検知電極１１〜１５と頭部４９ａ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共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、静電容量を電圧に変換するＣ−Ｖ変換機能を有する。
【００３２】
これら静電容量検知回路２１〜２５は、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などを用いて構成することができる。
【００３３】
制御部３０の演算処理回路２８は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えてなり、各静電容量検知回路２１〜２５からの出力に基づく静電容量値を得る。各検知電極１１〜１５（電極番号１〜５）の出力であるセンサ出力（Ｖ）の一例は、例えば図４に示すようなものとなる。
【００３４】
この図４に示すように、例えば電極番号３の検知電極１３の出力が０．１５Ｖを超えて最も高く、電極番号１の検知電極１１の出力が０．０５Ｖを下回り最も低い値となるような出力状態の場合、例えば検知電極１３と水平方向に対向する位置が頭部４９ａの高さ位置であるとすることができる。
【００３５】
また、このようなセンサ出力を利用すれば、頭部４９ａの高さ位置と共に、後述するような頭部４９ａとヘッドレスト４３との間の距離（電極頭部間距離）を算出して、頭部４９ａの前後位置も測定することができる。従って、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００では、静電容量センサ部１０のセンサ出力を用いて、制御部３０が次のような位置調整動作を行う。
【００３６】
［第１の位置調整動作の概要］
図５は、ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作モデルを示す図である。図６は、ヘッドレスト位置調整装置における適正領域を示す図である。ここでは、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に同時に移動させる位置調整動作（全体動作１）について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが下方にある場合（動作１−１）について説明する。
【００３７】
この動作１−１の場合、制御部３０は、最初に静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの高さ位置及び前後位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの高さ方向及び前後方向の距離をそれぞれ算出する。そして、その算出結果により示される頭部位置Ｐが、図６に示すような適正領域ＰＳ内に収まるか否かを判断すると共に、算出結果と適正領域ＰＳとに基づいて、ヘッドレスト４３を実際に高さ方向及び前後方向に移動させる距離（ヘッドレストの調整距離）を演算する。
【００３８】
図６に示すように、適正領域ＰＳは、予め設定されたヘッドレスト４３からの所定距離及びヘッドレスト４３の高さ方向の所定範囲により画定される領域であり、頭部位置Ｐがこの適正領域ＰＳ内に収まっている状態が最も好ましい。この適正領域ＰＳは、例えば頭部位置Ｐのヘッドレスト４３からの距離が１０ｍｍ〜３０ｍｍのときは、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐから上下方向にそれぞれ±２０ｍｍの範囲となる。また、頭部位置Ｐのヘッドレスト４３からの距離が０ｍｍ〜１０ｍｍのときは、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐから上下方向にそれぞれ±３０ｍｍ＋αの範囲となる。
【００３９】
図５（ａ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して上方位置にある。従って、図５（ａ）中の矢印細線（１）で示すようにヘッドレスト４３を移動させるべく、矢印の先端が示す目標調整位置を設定してヘッドレスト４３の位置調整動作を開始する。
【００４０】
位置調整動作が開始されると、図５（ａ）中の矢印太線Ｔで示すように、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるように、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に同時に移動させる（すなわち、この場合は斜め上方向に移動させる）。なお、矢印細線（１）〜（３）はヘッドレスト４３の目標移動軌跡を示し、矢印太線Ｔはヘッドレスト４３の実際の移動軌跡を示している。
【００４１】
そして、制御部３０は、位置調整動作中においても所定間隔毎に再度センサ出力を取得して、上記算出処理を行い、算出結果の判断処理を行う。判断処理の結果、頭部位置Ｐが矢印細線（１）で示すよりも下方にあると判断した場合、例えば図５（ａ）中の矢印細線（２）で示すように目標調整位置を修正し、ヘッドレスト４３を矢印太線Ｔで示すよう移動させる（すなわち、この場合はほぼ前方向に移動させる）。
【００４２】
その後、これらの処理を繰り返して、目標調整位置を修正する必要がある場合は、例えば図５（ａ）中の矢印細線（３）で示すように再度目標調整位置を修正して、ヘッドレスト４３の位置調整動作を変化させる。最終的に、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させると、その軌跡は矢印太線Ｔで示すよう表される。
【００４３】
一方、図５（ｂ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが上方にある場合（動作１−２）では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して下方位置にある。従って、上記動作１−１の場合と同様に、図５（ｂ）中の矢印細線（１）〜（３）で示すような目標調整位置の修正及びヘッドレスト４３の位置調整動作の変化を繰り返して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させると、その軌跡は最終的に矢印太線Ｔで示すようになる。
【００４４】
このように、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００は、静電容量センサ部１０からの出力に基づいて、ヘッドレスト４３の位置調整動作中にヘッドレスト４３の目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を変化させる。従って、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、その他外乱の影響を受けた場合等でも、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することが可能である。
【００４５】
［第１の位置調整動作処理の流れ］
図７は、ヘッドレスト位置調整装置による第１の位置調整動作処理を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、制御部３０は、上述したように静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ１００）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置及び前後位置を算出する（ステップＳ１０２）。
【００４６】
そして、制御部３０は、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができる。
【００４７】
このため、ヘッドレスト４３の位置調整動作を行うことなくステップＳ１２０に移行して、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ１２０）、終了すると判断された場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）は、第１の位置調整動作を終了する。このステップＳ１２０での判断処理は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力の取得を更新して、例えば所定時間頭部４９ａの頭部位置Ｐが変動していないかどうかを判断することにより行われたり、車両のイグニッションスイッチやギヤポジションスイッチなどの信号を得て、位置調整動作を行う必要がないかを判断することにより行われる。
【００４８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ１０４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置、前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレストの初期目標調整位置を設定し（ステップＳ１０６）、設定された初期目標調整位置に向けてヘッドレスト位置調整動作を開始する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
位置調整動作を開始したら、位置調整動作中（すなわち、ヘッドレスト４３の移動中）においても、例えば所定時間（０．１ｓｅｃ）経過後に、静電容量センサ部１０から再度センサ出力を取得し（ステップＳ１１０）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置及び前後位置を算出する（ステップＳ１１２）。そして、ヘッドレスト４３の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを再度判断する（ステップＳ１０４）。
【００５０】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）は、上記ステップＳ１２０に移行して、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し、終了すると判断された場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）は、第１の位置調整動作を終了する。
【００５１】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ１１４のＮｏ）は、上述したような各種情報に基づき、ヘッドレストの目標調整位置を修正設定する（ステップＳ１１６）。そして、修正設定された目標調整位置に向けてヘッドレスト位置調整動作を補正し（ステップＳ１１８）、上記ステップＳ１１０に移行して処理を繰り返す。なお、ステップＳ１２０において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ１２０のＮｏ）は、同様に上記ステップＳ１１０に移行して処理を繰り返す。
【００５２】
ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３をこのように動作させて位置調整を行うため、頭部４９ａにヘッドレスト４３が常に追従移動するように動作させることができる。従って、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の位置を自動的に調整することができる。
【００５３】
ここで、静電容量センサ部１０による第２の出力例を、図８に基づいて説明する。図８（ａ）は、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌが５０ｍｍ程度である場合に、各検知電極１１〜１５で検知された静電容量値Ｃを示している。また、図８（ｂ）は、距離Ｌが７０ｍｍ程度である場合に、図８（ｃ）は、距離Ｌが９０ｍｍ程度である場合に、それぞれ検知された静電容量値Ｃを示している。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、距離Ｌが比較的近い５０ｍｍ程度である場合は、各静電容量値Ｃの差が明確であり、頭部４９ａの頭部位置Ｐを正確に得ることができる。これと共に、例えば後頭部の形状（凹凸など）に応じて変化する静電容量値のグラフを得ることができる。
【００５５】
このため、図８（ａ）に示すような場合は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力に基づき、制御部３０によって頭部４９ａの後頭部形状を推測することができ、頭部位置Ｐの高さ位置を推定して得ることができる。従って、この場合は、頭部位置Ｐの高さ位置を算出して、この算出結果及び適正領域ＰＳに基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行うことができる。
【００５６】
しかし、図８（ｂ）或いは図８（ｃ）に示すような場合は、各静電容量値Ｃの差が曖昧であるため、正確な頭部位置Ｐを得ることは難しく、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行うことが困難となってしまう。一方、各検知電極１１〜１５のうち、最上位置の検知電極１５で検知された静電容量値Ｃ５と、最下位置の検知電極１１で検知された静電容量値Ｃ１との差（比）は、距離Ｌによる影響が小さく、距離Ｌが５０ｍｍのときも７０ｍｍのときも同様の結果を得ることができる。
【００５７】
すなわち、距離Ｌが７０ｍｍ程度であるときも、図９（ａ）に示すように、両静電容量値Ｃ１，Ｃ５を比較すると、頭部位置Ｐがヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐと水平方向にほぼ一致している場合は、両者共に同等の静電容量値を示すこととなる。また、頭部位置Ｐが中心位置４３Ｐと水平方向に一致しなくなった場合は、図９（ｂ）に示すように両静電容量値の差が大きくなる。
【００５８】
静電容量センサ部１０からのセンサ出力のうち、このようにして得られた静電容量値の差に基づいて頭部位置Ｐを検出し、この検出結果に基づきヘッドレスト４３の高さ方向の位置を調整する位置調整方式は、例えば図１０に示すように表すことができる。図１０は、ヘッドレストの高さ方向の位置調整方式を説明するための図である。
【００５９】
図１０に示すように、静電容量値Ｃ１とＣ５との比αは、α＝Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ５）の式によって得ることができる。こうして得られた比αに基づいて、ヘッドレスト４３の移動量（ｍｍ）を決定することができる。すなわち、頭部位置Ｐが中心位置４３Ｐと水平方向にほぼ一致するときの移動量を０ｍｍとした場合、この比αが０に近いときはヘッドレスト４３を上方向（＋方向）に移動させ、１に近いときは下方向（−方向）に移動させるように駆動モータ４４に対して制御信号を出力する。
【００６０】
このように、ヘッドレスト４３の高さ方向の位置調整は、簡単な方法によって行うことができる。一方、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌは、例えばセンサ出力に基づき距離算出角度を算出して、予め設定された距離及び角度の関係プロファイルデータとこれを比較することによって、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌを得ることもできる。すなわち、ヘッドレスト４３の前後方向の位置調整方式は、次のように行われる。
【００６１】
ここで、距離算出角度は、制御部３０の演算処理回路２８によって、例えば次のように求められる。すなわち、演算処理回路２８は、センサ出力の静電容量値に基づいて、各検知電極１１〜１５の設置位置を一方の軸とすると共に各静電容量値を他方の軸とする二次元座標を演算処理用の仮想領域上に作成する。
【００６２】
そして、この二次元座標上にて、各検知電極１１〜１５のうち、ヘッドレスト４３の最上位置に配置された検知電極（例えば、検知電極１５）の位置及び静電容量値を示す点Ａ（図１１参照、以下同じ。）と、最大の静電容量値が検出された検知電極（例えば、検知電極１３）の位置及び静電容量値を示す点Ｂ（図１１参照、以下同じ。）とを結ぶ直線ＡＢを作成する。
【００６３】
また、ヘッドレスト４３の最下位置に配置された検知電極（例えば、検知電極１１）の位置及び静電容量値を示す点Ｃ（図１１参照、以下同じ。）と、上記点Ｂとを結ぶ直線ＣＢを作成する。こうして二次元座標上に作成した直線ＡＢ及び直線ＣＢで成す角度を距離算出角度θ（図１１参照、以下同じ。）を算出する。演算処理回路２８は、この距離算出角度θに基づいて距離Ｌを算出する。
【００６４】
具体的には、二次元座標Ｄ上のセンサ出力値（静電容量値）は、次のようになる。図１１（ａ）に示すように、電極間距離Ｈ内にある頭部位置Ｐからの距離Ｌが所定範囲内であり、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐと頭部位置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の出力値が最大となり、最上位置又は最下位置の検知電極１５，１１の出力値が最小となる。
【００６５】
この場合、演算処理回路２８は、上述したように二次元座標Ｄ上にて、検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ａと、最大出力値が検出された検知電極１３の設置位置及び出力値を示す点Ｂとを結ぶ直線ＡＢを作成する。また、最下位置に配置された検知電極１１の設置位置及び出力値を示す点Ｃと、最大出力値が検出された検知電極１３の設置位置及び出力値を示す点Ｂとを結ぶ直線ＣＢを作成する。
【００６６】
これにより、二つの直線ＡＢ，ＣＢにて決まる距離算出角度θを得ることができ、得られた距離算出角度θを、例えば図１２に示すような距離及び角度の関係プロファイルデータと比較することにより、この距離算出角度θにより決まる距離Ｌを導き出すことができる。また、この距離算出角度θは、上記直線ＡＢ及び点Ｂから検知電極の設置位置を示す軸に向かって直交するように延びる基準直線ＢＬで成る第１距離算出角度θ１と、この基準直線ＢＬ及び上記直線ＣＢで成る第２距離算出角度θ２とを算出し、これらを合わせることで求めることもできる。
【００６７】
すなわち、例えば各検知電極１１〜１５の出力値のうちの最大出力値をＶｍａｘとし、このＶｍａｘに対する検知電極の電極番号をＮｍａｘとして抽出し、更に検知電極１５（Ｎ５）の出力値をＶ５とすると共に検知電極１１（Ｎ１）の出力値をＶ１とすると、次式（１）及び（２）によりθ１及びθ２を求めることができる。
【００６８】
【数１】
【００６９】
【数２】
【００７０】
そして、θ＝θ１＋θ２を計算することにより、距離算出角度θを得ることができる。なお、図１１（ｂ）に示すように、例えば距離Ｌが所定範囲内であり、最下位置の検知電極１１付近と頭部位置Ｐとが水平方向にほぼ正対していれば、最大出力値が検知電極１１の出力値となることがある。
【００７１】
この場合は、検知電極１１の出力値のゼロ点Ｃ０及び点（最大出力値の点）ＢＣを結ぶ直線ＢＣＣ０と、この点ＢＣと最上位置の検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ａとを結ぶ直線ＡＢＣとが距離算出角度θ（第１距離算出角度θ１、直線ＡＢＣの傾き（鋭角の角度）θ１）を成す。
【００７２】
一方、図１１（ｃ）に示すように、例えば距離Ｌが所定範囲内であり、最上位置の検知電極１５付近と頭部位置Ｐとが水平方向にほぼ正対していれば、最大出力値が検知電極１５の出力値となることがある。この場合は、検知電極１５の出力値のゼロ点Ａ０及び点（最大出力値の点）ＡＢを結ぶ直線ＡＢＡ０と、この点ＡＢ及び最下位置の検知電極１１の設置位置と出力値とを示す点Ｃを結ぶ直線ＡＢＣとが距離算出角度θ（第２距離算出角度θ２、直線ＡＢＣの傾き（鋭角の角度）θ２）を成す。
【００７３】
このように求めることができる距離算出角度θは、図１２（ａ）に示すように、第１距離算出角度θ１又は第２距離算出角度θ２については相関曲線Ｔ１で表すように、距離Ｌが大きくなるほど大きくなるという関係を示す。同様に、図１２（ｂ）に示すように、距離算出角度θについても相関曲線Ｔ２で示すように、距離Ｌが大きくなるほど大きくなるという関係を示す。
【００７４】
従って、ヘッドレスト位置調整装置１００は、制御部３０の演算処理回路２８にてこの距離算出角度θ（第１及び第２距離算出角度θ１，θ２を含む、以下同じ。）を用いてヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌを測定することができる。そして、この測定結果に基づいて、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行うことができる。
【００７５】
また、ヘッドレストの前後方向の位置調整方式は、上述したものの他に、次のように距離算出角度θを得て行われてもよい。図１３に示すように、各検知電極１１〜１５のうち、最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｅと、最大出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｆとを結ぶ直線ＥＦを作成する。
【００７６】
更に、検知電極１４の出力値のゼロ点Ｆ０と上記点Ｆとを結ぶ直線ＦＦ０を作成し、直線ＥＦと直線ＦＦ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを得るようにしてもよい。この場合、距離算出角度θは、直線ＥＦの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば、距離算出角度θを得ることになる。
【００７７】
また、図１４（ａ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれもが最大出力値を示さない場合に、最大出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｊと、この検知電極１４よりも上方に位置する検知電極のうちの最小出力値が検出された検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ｋとを結ぶ直線ＪＫを作成する。
【００７８】
そして、検知電極１４の点Ｊとこの検知電極１４よりも下方に位置する検知電極のうちの最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｍとを結ぶ直線ＪＭを作成し、直線ＪＫと直線ＪＭとで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。
【００７９】
また、図１４（ｂ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれかが最大出力値を示す場合（ここでは、検知電極１１の場合）は、最小出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｕと、最大出力値が検出された検知電極１１の設置位置及び出力値を示す点Ｖとを結ぶ直線ＵＶを作成する。
【００８０】
更に、検知電極１１の出力値のゼロ点Ｖ０と上記点Ｖとを結ぶ直線ＶＶ０を作成し、直線ＵＶと直線ＶＶ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。この場合も、距離算出角度θは、直線ＵＶの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば距離算出角度θを得ることができる。
【００８１】
また、図１４（ｃ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれかが最大出力値を示す場合（ここでは、検知電極１５の場合）は、最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｒと、最大出力値が検出された検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ｓとを結ぶ直線ＲＳを作成する。
【００８２】
更に、検知電極１５の出力値のゼロ点Ｓ０と上記点Ｓとを結ぶ直線ＳＳ０を作成し、直線ＲＳと直線ＳＳ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。この場合も、距離算出角度θは、直線ＲＳの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば距離算出角度θを得ることができる。
【００８３】
なお、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００における静電容量センサ部１０の検出回路２０は、次のように構成されていてもよい。図１５は、ヘッドレスト位置調整装置の他の全体構成を示すブロック図である。図１５に示すように、検出回路２０は、各検知電極１１〜１５と接続された時分割回路２６と、この時分割回路２６により各検知電極１１〜１５にてそれぞれ異時に検知された静電容量を示す情報を制御部３０の演算処理回路２８にそれぞれ出力する静電容量検知回路２７とを備えて構成されている。
【００８４】
このように検出回路２０を構成すれば、頭部位置Ｐに基づいてヘッドレスト４３の高さ位置を検出する場合、時分割回路２６を介して各検知電極１１〜１５にて静電容量を順番に走査し、その結果に基づき頭部位置Ｐを得てヘッドレスト４３の高さ位置を算出することが可能となる。
【００８５】
［第２の位置調整動作の流れ］
図１６は、ヘッドレスト位置調整装置による第２の位置調整動作処理を示すフローチャートである。まず、制御部３０は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して（ステップＳ９４）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置を算出する（ステップＳ９６）。
【００８６】
そして、算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３の高さ位置を初期調整し（ステップＳ９８）、図７に示したフローチャートのステップＳ１００に移行して、以降の処理を実行する。このように、第２の位置調整動作では、上記ステップＳ１０２での高さ位置及び前後位置の算出処理の前に、ヘッドレスト４３の高さ位置を予め初期調整しておく。
【００８７】
このようにすることで、頭部位置Ｐが静電容量センサ部１０の全体面から高さ方向に外れている場合などに、前後位置の検出精度が著しく低下してしまい、ヘッドレスト４３の位置調整精度が全体として悪化してしまうことを確実に防止することができる。すなわち、予め高さ位置を初期調整しておくことで、ステップＳ１０６における初期目標調整位置の設定精度を向上させることができる。なお、上記ステップＳ９８における高さ位置の初期調整は、このような趣旨からすれば、ステップＳ１０８以降の位置調整動作中の高さ位置の調整よりも粗く行うことができる。
【００８８】
［第３の位置調整動作の概要］
図１７は、ヘッドレスト位置調整装置による他の位置調整動作モデルを示す図である。ここでは、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に異時に移動させる位置調整動作（全体動作２）について説明する。図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが下方にある場合（動作２−１）及び上方にある場合（動作２−２）について説明する。
【００８９】
これら動作２−１，２−２の場合、制御部３０は、最初に静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの高さ位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの高さ方向の距離を算出する。そして、その算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３を実際に高さ方向に移動させて初期調整する。
【００９０】
次に、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの前後位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの前後方向の距離を算出する。そして、その算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３を実際に前後方向に移動させて初期調整する。
【００９１】
その後、ヘッドレスト位置調整動作を開始して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるか否かを高さ位置、前後位置それぞれ別々に判断して、高さ位置の位置調整動作と前後位置の位置調整動作とを異時に実行する。
【００９２】
図１７（ａ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して上方位置にある。従って、ヘッドレスト４３を移動させる場合は、図１７（ａ）中の矢印細線（１）で示すように、例えば所定時間毎に高さ位置及び前後位置について目標調整位置の設定を繰り返してヘッドレスト４３の位置調整動作を継続する。この場合、最終的なヘッドレスト４３の実際の移動軌跡は、矢印太線Ｔで示すように階段状になる。
【００９３】
一方、図１７（ｂ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して下方位置にある。従って、上記と同様に、図１７（ｂ）中の矢印細線（１）で示すような目標調整位置の設定を繰り返して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させて位置調整動作を継続すると、その軌跡は最終的に矢印太線Ｔで示すようになる。
【００９４】
このように位置調整動作を変化させるようにしても、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、その他外乱の影響を受けた場合等においても、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【００９５】
［第３の位置調整動作処理の流れ］
図１８は、ヘッドレスト位置調整装置による第３の位置調整動作処理を示すフローチャートである。この第３の位置調整動作は、高さと前後の調整をそれぞれ順番に行う場合の処理を示している。図１８に示すように、まず、制御部３０は、上述したように静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ２００）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置を算出して（ステップＳ２０２）、ヘッドレスト４３の高さ位置を初期調整する（ステップＳ２０４）。
【００９６】
次に、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ２０６）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する前後位置を算出して（ステップＳ２０８）、ヘッドレスト４３の前後位置を初期調整する（ステップＳ２１０）。高さ位置及び前後位置を初期調整したら、センサ出力を取得する（ステップＳ２１２）と共に、目標高さ位置を算出する（ステップＳ２１４）。
【００９７】
そして、制御部３０は、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の高さ位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２１６）。調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ２１６のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行わずに再度センサ出力を取得する（ステップＳ２２０）。
【００９８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ２１６のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置を目標高さ位置に合わせて調整し（ステップＳ２１８）、上記ステップＳ２２０に移行する。
【００９９】
制御部３０は、ステップＳ２２０において再度センサ出力を取得したら、目標前後位置を算出し（ステップＳ２２２）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の前後位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２２４）。
【０１００】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ２２４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行わずに、算出結果や適正領域ＰＳに基づいて、高さ前後の調整距離がどちらも適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２２８）。
【０１０１】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ２２４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の前後位置を目標前後位置に合わせて調整し（ステップＳ２２６）、上記ステップＳ２２８に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２２８において、高さ前後の調整距離がどちらも適正領域ＰＳ内であると判断された場合（ステップＳ２２８のＹｅｓ）は、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ２３０）、終了すると判断された場合（ステップＳ２３０のＹｅｓ）は、第３の位置調整動作を終了する。このステップＳ２３０での判断処理は、上記ステップＳ１２０と同様に行われる。
【０１０３】
なお、ステップＳ２２８において、高さ前後の調整距離のいずれかが適正領域ＰＳ内ではないと判断された場合（ステップＳ２２８のＮｏ）、及びステップＳ２３０において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ２３０のＮｏ）は、上記ステップＳ２１２に移行して処理を繰り返す。
【０１０４】
ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３をこのように高さ方向及び前後方向に別々に動作させて位置調整を行うこともできるため、頭部４９ａにヘッドレスト４３が常に追従移動するように動作させることができる。従って、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の位置を自動的に調整することができる。
【０１０５】
［第４の位置調整動作処理の流れ］
図１９は、ヘッドレスト位置調整装置による第４の位置調整動作処理を示すフローチャートである。なお、図１９に示すフローチャートでは、図１８に示したフローチャートとステップＳ２００〜ステップＳ２１２が共通する。このため、ここではステップＳ２１２以降の処理から説明を開始する。この第４の位置調整動作は、高さと前後の調整をそれぞれ収束するまで順番に行う場合の処理を示している。
【０１０６】
制御部３０は、高さ位置及び前後位置を初期調整したら、センサ出力を取得する（ステップＳ３１２）と共に、目標高さ位置を算出し（ステップＳ３１４）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の高さ位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ３１６）。
【０１０７】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ３１６のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行わずに再度センサ出力を取得する（ステップＳ３２０）。
【０１０８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ３１６のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置を目標高さ位置に合わせて調整し（ステップＳ３１８）、上記ステップＳ３１２に移行して処理を繰り返す。
【０１０９】
制御部３０は、ステップＳ３２０において再度センサ出力を取得したら、目標前後位置を算出し（ステップＳ３２２）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の前後位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ３２４）。
【０１１０】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ３２４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行わずに、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ３２８）、終了すると判断された場合（ステップＳ３２８のＹｅｓ）は、第４の位置調整動作を終了する。このステップＳ３２８での判断処理は、上記ステップＳ１２０やステップＳ２３０と同様に行われる。
【０１１１】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ３２４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の前後位置を目標前後位置に合わせて調整し（ステップＳ３２６）、上記ステップＳ３２０に移行して処理を繰り返す。なお、ステップＳ３２８において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ３２８のＮｏ）は、上記ステップＳ３１２に移行して処理を繰り返す。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００は、既存の構造からなる静電容量センサ部１０からのセンサ出力に基づいて、ヘッドレスト４３の位置調整動作中にヘッドレスト４３の目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を変化させる。従って、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 静電容量センサ部
１１〜１５ 検知電極
１９ 基板
２０ 検出回路
２１〜２５ 静電容量検知回路
２６ 時分割回路
２７ 静電容量検知回路
２８ 演算処理回路
３０ 制御部
３１ モータ制御回路
４３ ヘッドレスト
４４ 駆動モータ
４９ 人体（乗員）
４９ａ 頭部
１００ ヘッドレスト位置調整装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両の座席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方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば自動車等の車両の座席に備えられたヘッドレストの位置を調整するものとして、下記特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示されたヘッドレストは、ヘッドレスト内に配置された静電容量式のセンサを用いて、まずヘッドレストと頭部との相対位置がセンサの感度が良好な範囲となるようにヘッドレストを前方に移動させる。そして、ヘッドレストを前方に移動させた後に、頭部の高さ位置及びヘッドレストと頭部との間の距離を最適な位置にするという２段階の調整動作を行って、ヘッドレストの位置を自動調整するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４４４８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたものでは、ヘッドレストが前方に移動している最中或いは移動直後に頭部位置が変動した場合や、環境変化や外部ノイズなどの外乱の影響でセンサ出力値が変動した場合などに、正確な頭部位置の検出ができなくなり、位置調整の精度に欠ける場合がある。
【０００５】
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、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができるヘッドレスト位置調整装置及び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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係るヘッドレスト位置調整方法は、車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に並設された複数の検知電極を有する静電容量センサ部によって、前記座席に着座した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、位置調整手段によって、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストの移動すべき目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整工程とを備え、前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るヘッドレスト位置調整方法によれば、既存の構造からなる静電容量センサ部からの出力に基づいて、ヘッドレストの位置調整動作中にヘッドレストの目標調整位置が再算出され算出結果に応じて位置調整動作が修正されるので、位置調整動作中に頭部がヘッドレストから離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【０００８】
本発明の一つの実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる。
【０００９】
また、本発明の他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記目標調整位置の再算出処理が所定時間毎に繰り返し行われる。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの前記目標調整位置への移動に先立って、前記静電容量センサ部の出力に基づき、前記ヘッドレストの高さ方向の位置を初期調整する。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態においては、前記位置調整工程では、前記位置調整手段が、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する。
【００１３】
本発明に係るヘッドレスト位置調整装置は、車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に沿って並設され、前記座席に着座した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複数の検知電極を有する静電容量センサ部と、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストを移動すべき目標調整位置を算出すると共に、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整手段とを備え、前記位置調整手段は、前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理を行い、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るヘッドレスト位置調整装置によれば、既存の構造からなる静電容量センサ部からの出力に基づいて、ヘッドレストの位置調整動作中にヘッドレストの目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を修正するので、位置調整動作中に頭部がヘッドレストから離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席を示す図である。
【図２】同ヘッドレスト位置調整装置の検知電極のヘッドレストにおける配置態様を示す図である。
【図３】同ヘッドレスト位置調整装置の全体構成を示すブロック図である。
【図４】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第１の出力例を示す図である。
【図５】同ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作モデルを示す図である。
【図６】同ヘッドレスト位置調整装置における適正領域を示す図である。
【図７】同ヘッドレスト位置調整装置による第１の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図８】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第２の出力例を示す図である。
【図９】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第３の出力例を示す図である。
【図１０】同ヘッドレスト位置調整装置におけるヘッドレストの高さ方向の位置調整方式を説明するための図である。
【図１１】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第４の出力例を示す図である。
【図１２】同ヘッドレスト位置調整装置におけるヘッドレストの前後方向の距離算出角度とヘッドレストと頭部との間の距離との関係を説明するための図である。
【図１３】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第５の出力例を示す図である。
【図１４】同ヘッドレスト位置調整装置による静電容量センサ部からの第６の出力例を示す図である。
【図１５】同ヘッドレスト位置調整装置の他の全体構成を示すブロック図である。
【図１６】同ヘッドレスト位置調整装置による第２の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図１７】同ヘッドレスト位置調整装置による他の位置調整動作モデルを示す図である。
【図１８】同ヘッドレスト位置調整装置による第３の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【図１９】同ヘッドレスト位置調整装置による第４の位置調整動作処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係るヘッドレスト位置調整方法及びヘッドレスト位置調整装置を詳細に説明する。
【００１８】
［ヘッドレスト位置調整装置の配置態様］
図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置を配置した車両の座席を示す図である。図２は、ヘッドレスト位置調整装置の検知電極のヘッドレストにおける配置態様を示す図である。図３は、ヘッドレスト位置調整装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ヘッドレスト位置調整装置１００は、車両などの座席（シート）４０に設けられ、例えば座席４０のヘッドレスト４３に配置された静電容量センサ部１０と、座席４０の背もたれ部（シートバック）４１に配置された駆動モータ４４とを備えて構成されている。
【００２０】
また、ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３に配置され、静電容量センサ部１０からの検出結果に基づき駆動モータ４４の駆動を制御する制御部３０を備えて構成されている。本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００では、制御部３０は、静電容量センサ部１０とモジュール化され一体的に構成されてヘッドレスト４３側に配置されている。
【００２１】
なお、この制御部３０と駆動モータ４４とは、例えばハーネス３２により電気的に直接接続されているが、例えば無線などによって駆動モータ４４を制御可能な状態となるように、電気的に接続された構成であってもよい。また、駆動モータ４４は背もたれ部４１側ではなく、ヘッドレスト４３側に配置されていてもよい。
【００２２】
静電容量センサ部１０は、例えば基板１９の一方の面側に形成された複数の検知電極１１〜１５と、この基板１９の他方の面側に形成された検出回路２０とを備えて構成されている。この静電容量センサ部１０は、座席４０の着座部４２に着座した人体（乗員）４９の頭部４９ａとヘッドレスト４３（具体的には、ヘッドレスト４３に配置された各検知電極１１〜１５）との間の静電容量を検知する。
【００２３】
基板１９は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、リジッド基板或いはリジッドフレキシブル基板により構成されている。複数の検知電極１１〜１５は、例えばＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ＰＡなどの絶縁材からなるベース基板上にパターン形成された銅、銅合金、アルミニウムなどの導電材からなる。
【００２４】
これら各検知電極１１〜１５は、その他、メンブレン回路に形成されたり、導電性接着材（粘着材）や導電性フィルム、或いは一般的な電線等のその他の導電部材からなるものでもよい。また、設置される箇所によっては、透明電極により構成することもできる。この場合は、基板１９を透明性を有するパネルやフィルム材によって形成し、各検知電極１１〜１５を透明電極で構成するようにすればよい。透明電極は、例えばＩＴＯやＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、或いはＰＥＤＯＴ／ＴｓＯなどを用いることができる。
【００２５】
複数の検知電極は１１〜１５は、図２に示すように、例えばそれぞれ矩形短冊状に形成され、その長手方向がヘッドレスト４３の高さ方向に交差すると共に、ヘッドレスト４３の高さ方向に沿って並設された状態でヘッドレスト４３の前面側に配置されている。各検知電極１１〜１５は、例えば検知電極１３の中心がヘッドレスト４３の中心と一致するように、所定間隔毎に上記高さ方向に沿って並設されている。そして、これら検知電極１１〜１５には、例えばそれぞれ電極番号１〜５（Ｎ１〜Ｎ５やｃｈ１〜ｃｈ５など）が割り振られている。
【００２６】
なお、検知電極１１〜１５は、本実施形態では５つ設けられているが、これに限定されるものではない。検知電極は、ヘッドレスト４３が動いている状態でも乗員４９の頭部４９ａの頭部位置（頭部中心位置）Ｐ（図５等参照）を検出可能な数（少なくとも２つ）だけ設けられていればよく、５つよりも多く設けられていてもよい。
【００２７】
一方、静電容量センサ部１０の検出回路２０は、図３に示すように、各検知電極１１〜１５と一対一で接続された複数の静電容量検知回路２１〜２５を備える。各静電容量検知回路２１〜２５は、それぞれ検知電極１１〜１５によって検知された静電容量を示す情報を制御部３０に出力する。
【００２８】
制御部３０は、検出回路２０の各静電容量検知回路２１〜２５と接続され、これらからの情報に基づく静電容量値を利用して、乗員４９の頭部位置Ｐを検出（演算）する演算処理回路２８と、演算処理回路２８からの出力に基づいて駆動モータ４４の駆動を制御するモータ駆動回路３１とを備えて構成されている。
【００２９】
演算処理回路２８は、また、検出した頭部位置Ｐに対し、ヘッドレスト４３の位置を移動させるべく目標調整位置を算出し、算出結果に基づくモータ駆動情報をモータ駆動回路３１に出力する。このように演算処理回路２８は、静電容量値に基づいてヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の水平方向の電極頭部間距離を算出して、頭部４９ａの前後方向位置を算出したり、頭部４９ａの鉛直方向の高さ位置を算出したりして、ヘッドレスト４３の位置調整のための各種演算を行い、その結果をモータ駆動回路３１に出力する。
【００３０】
モータ駆動回路３１は、モータ駆動情報に基づく制御信号を駆動モータ４４に出力して、ヘッドレスト４３を上下前後に移動させる。駆動モータ４４は、例えばヘッドレスト４３の支持軸４３ａを上下方向や前後方向に移動させてヘッドレスト４３の位置を変化させる。従って、制御部３０及び駆動モータ４４は、検出回路２０からの静電容量値に基づいて、ヘッドレスト４３の位置を乗員４９の頭部４９ａに対する目標調整位置へ移動させて調整する位置調整手段を構成する。
【００３１】
なお、検出回路２０の各静電容量検知回路２１〜２５は、各検知電極１１〜１５と頭部４９ａ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共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、静電容量を電圧に変換するＣ−Ｖ変換機能を有する。
【００３２】
これら静電容量検知回路２１〜２５は、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などを用いて構成することができる。
【００３３】
制御部３０の演算処理回路２８は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えてなり、各静電容量検知回路２１〜２５からの出力に基づく静電容量値を得る。各検知電極１１〜１５（電極番号１〜５）の出力であるセンサ出力（Ｖ）の一例は、例えば図４に示すようなものとなる。
【００３４】
この図４に示すように、例えば電極番号３の検知電極１３の出力が０．１５Ｖを超えて最も高く、電極番号１の検知電極１１の出力が０．０５Ｖを下回り最も低い値となるような出力状態の場合、例えば検知電極１３と水平方向に対向する位置が頭部４９ａの高さ位置であるとすることができる。
【００３５】
また、このようなセンサ出力を利用すれば、頭部４９ａの高さ位置と共に、後述するような頭部４９ａとヘッドレスト４３との間の距離（電極頭部間距離）を算出して、頭部４９ａの前後位置も測定することができる。従って、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００では、静電容量センサ部１０のセンサ出力を用いて、制御部３０が次のような位置調整動作を行う。
【００３６】
［第１の位置調整動作の概要］
図５は、ヘッドレスト位置調整装置による位置調整動作モデルを示す図である。図６は、ヘッドレスト位置調整装置における適正領域を示す図である。ここでは、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に同時に移動させる位置調整動作（全体動作１）について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが下方にある場合（動作１−１）について説明する。
【００３７】
この動作１−１の場合、制御部３０は、最初に静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの高さ位置及び前後位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの高さ方向及び前後方向の距離をそれぞれ算出する。そして、その算出結果により示される頭部位置Ｐが、図６に示すような適正領域ＰＳ内に収まるか否かを判断すると共に、算出結果と適正領域ＰＳとに基づいて、ヘッドレスト４３を実際に高さ方向及び前後方向に移動させる距離（ヘッドレストの調整距離）を演算する。
【００３８】
図６に示すように、適正領域ＰＳは、予め設定されたヘッドレスト４３からの所定距離及びヘッドレスト４３の高さ方向の所定範囲により画定される領域であり、頭部位置Ｐがこの適正領域ＰＳ内に収まっている状態が最も好ましい。この適正領域ＰＳは、例えば頭部位置Ｐのヘッドレスト４３からの距離が１０ｍｍ〜３０ｍｍのときは、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐから上下方向にそれぞれ±２０ｍｍの範囲となる。また、頭部位置Ｐのヘッドレスト４３からの距離が０ｍｍ〜１０ｍｍのときは、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐから上下方向にそれぞれ±３０ｍｍ＋αの範囲となる。
【００３９】
図５（ａ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して上方位置にある。従って、図５（ａ）中の矢印細線（１）で示すようにヘッドレスト４３を移動させるべく、矢印の先端が示す目標調整位置を設定してヘッドレスト４３の位置調整動作を開始する。
【００４０】
位置調整動作が開始されると、図５（ａ）中の矢印太線Ｔで示すように、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるように、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に同時に移動させる（すなわち、この場合は斜め上方向に移動させる）。なお、矢印細線（１）〜（３）はヘッドレスト４３の目標移動軌跡を示し、矢印太線Ｔはヘッドレスト４３の実際の移動軌跡を示している。
【００４１】
そして、制御部３０は、位置調整動作中においても所定間隔毎に再度センサ出力を取得して、上記算出処理を行い、算出結果の判断処理を行う。判断処理の結果、頭部位置Ｐが矢印細線（１）で示すよりも下方にあると判断した場合、例えば図５（ａ）中の矢印細線（２）で示すように目標調整位置を修正し、ヘッドレスト４３を矢印太線Ｔで示すよう移動させる（すなわち、この場合はほぼ前方向に移動させる）。
【００４２】
その後、これらの処理を繰り返して、目標調整位置を修正する必要がある場合は、例えば図５（ａ）中の矢印細線（３）で示すように再度目標調整位置を修正して、ヘッドレスト４３の位置調整動作を変化させる。最終的に、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させると、その軌跡は矢印太線Ｔで示すよう表される。
【００４３】
一方、図５（ｂ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが上方にある場合（動作１−２）では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して下方位置にある。従って、上記動作１−１の場合と同様に、図５（ｂ）中の矢印細線（１）〜（３）で示すような目標調整位置の修正及びヘッドレスト４３の位置調整動作の変化を繰り返して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させると、その軌跡は最終的に矢印太線Ｔで示すようになる。
【００４４】
このように、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００は、静電容量センサ部１０からの出力に基づいて、ヘッドレスト４３の位置調整動作中にヘッドレスト４３の目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を変化させる。従って、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、その他外乱の影響を受けた場合等でも、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することが可能である。
【００４５】
［第１の位置調整動作処理の流れ］
図７は、ヘッドレスト位置調整装置による第１の位置調整動作処理を示すフローチャートである。図７に示すように、まず、制御部３０は、上述したように静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ１００）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置及び前後位置を算出する（ステップＳ１０２）。
【００４６】
そして、制御部３０は、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができる。
【００４７】
このため、ヘッドレスト４３の位置調整動作を行うことなくステップＳ１２０に移行して、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ１２０）、終了すると判断された場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）は、第１の位置調整動作を終了する。このステップＳ１２０での判断処理は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力の取得を更新して、例えば所定時間頭部４９ａの頭部位置Ｐが変動していないかどうかを判断することにより行われたり、車両のイグニッションスイッチやギヤポジションスイッチなどの信号を得て、位置調整動作を行う必要がないかを判断することにより行われる。
【００４８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ１０４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置、前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレストの初期目標調整位置を設定し（ステップＳ１０６）、設定された初期目標調整位置に向けてヘッドレスト位置調整動作を開始する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
位置調整動作を開始したら、位置調整動作中（すなわち、ヘッドレスト４３の移動中）においても、例えば所定時間（０．１ｓｅｃ）経過後に、静電容量センサ部１０から再度センサ出力を取得し（ステップＳ１１０）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置及び前後位置を算出する（ステップＳ１１２）。そして、ヘッドレスト４３の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを再度判断する（ステップＳ１０４）。
【００５０】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）は、上記ステップＳ１２０に移行して、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し、終了すると判断された場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）は、第１の位置調整動作を終了する。
【００５１】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ１１４のＮｏ）は、上述したような各種情報に基づき、ヘッドレストの目標調整位置を修正設定する（ステップＳ１１６）。そして、修正設定された目標調整位置に向けてヘッドレスト位置調整動作を補正し（ステップＳ１１８）、上記ステップＳ１１０に移行して処理を繰り返す。なお、ステップＳ１２０において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ１２０のＮｏ）は、同様に上記ステップＳ１１０に移行して処理を繰り返す。
【００５２】
ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３をこのように動作させて位置調整を行うため、頭部４９ａにヘッドレスト４３が常に追従移動するように動作させることができる。従って、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の位置を自動的に調整することができる。
【００５３】
ここで、静電容量センサ部１０による第２の出力例を、図８に基づいて説明する。図８（ａ）は、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌが５０ｍｍ程度である場合に、各検知電極１１〜１５で検知された静電容量値Ｃを示している。また、図８（ｂ）は、距離Ｌが７０ｍｍ程度である場合に、図８（ｃ）は、距離Ｌが９０ｍｍ程度である場合に、それぞれ検知された静電容量値Ｃを示している。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、距離Ｌが比較的近い５０ｍｍ程度である場合は、各静電容量値Ｃの差が明確であり、頭部４９ａの頭部位置Ｐを正確に得ることができる。これと共に、例えば後頭部の形状（凹凸など）に応じて変化する静電容量値のグラフを得ることができる。
【００５５】
このため、図８（ａ）に示すような場合は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力に基づき、制御部３０によって頭部４９ａの後頭部形状を推測することができ、頭部位置Ｐの高さ位置を推定して得ることができる。従って、この場合は、頭部位置Ｐの高さ位置を算出して、この算出結果及び適正領域ＰＳに基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行うことができる。
【００５６】
しかし、図８（ｂ）或いは図８（ｃ）に示すような場合は、各静電容量値Ｃの差が曖昧であるため、正確な頭部位置Ｐを得ることは難しく、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行うことが困難となってしまう。一方、各検知電極１１〜１５のうち、最上位置の検知電極１５で検知された静電容量値Ｃ５と、最下位置の検知電極１１で検知された静電容量値Ｃ１との差（比）は、距離Ｌによる影響が小さく、距離Ｌが５０ｍｍのときも７０ｍｍのときも同様の結果を得ることができる。
【００５７】
すなわち、距離Ｌが７０ｍｍ程度であるときも、図９（ａ）に示すように、両静電容量値Ｃ１，Ｃ５を比較すると、頭部位置Ｐがヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐと水平方向にほぼ一致している場合は、両者共に同等の静電容量値を示すこととなる。また、頭部位置Ｐが中心位置４３Ｐと水平方向に一致しなくなった場合は、図９（ｂ）に示すように両静電容量値の差が大きくなる。
【００５８】
静電容量センサ部１０からのセンサ出力のうち、このようにして得られた静電容量値の差に基づいて頭部位置Ｐを検出し、この検出結果に基づきヘッドレスト４３の高さ方向の位置を調整する位置調整方式は、例えば図１０に示すように表すことができる。図１０は、ヘッドレストの高さ方向の位置調整方式を説明するための図である。
【００５９】
図１０に示すように、静電容量値Ｃ１とＣ５との比αは、α＝Ｃ１／（Ｃ１＋Ｃ５）の式によって得ることができる。こうして得られた比αに基づいて、ヘッドレスト４３の移動量（ｍｍ）を決定することができる。すなわち、頭部位置Ｐが中心位置４３Ｐと水平方向にほぼ一致するときの移動量を０ｍｍとした場合、この比αが０に近いときはヘッドレスト４３を上方向（＋方向）に移動させ、１に近いときは下方向（−方向）に移動させるように駆動モータ４４に対して制御信号を出力する。
【００６０】
このように、ヘッドレスト４３の高さ方向の位置調整は、簡単な方法によって行うことができる。一方、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌは、例えばセンサ出力に基づき距離算出角度を算出して、予め設定された距離及び角度の関係プロファイルデータとこれを比較することによって、ヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌを得ることもできる。すなわち、ヘッドレスト４３の前後方向の位置調整方式は、次のように行われる。
【００６１】
ここで、距離算出角度は、制御部３０の演算処理回路２８によって、例えば次のように求められる。すなわち、演算処理回路２８は、センサ出力の静電容量値に基づいて、各検知電極１１〜１５の設置位置を一方の軸とすると共に各静電容量値を他方の軸とする二次元座標を演算処理用の仮想領域上に作成する。
【００６２】
そして、この二次元座標上にて、各検知電極１１〜１５のうち、ヘッドレスト４３の最上位置に配置された検知電極（例えば、検知電極１５）の位置及び静電容量値を示す点Ａ（図１１参照、以下同じ。）と、最大の静電容量値が検出された検知電極（例えば、検知電極１３）の位置及び静電容量値を示す点Ｂ（図１１参照、以下同じ。）とを結ぶ直線ＡＢを作成する。
【００６３】
また、ヘッドレスト４３の最下位置に配置された検知電極（例えば、検知電極１１）の位置及び静電容量値を示す点Ｃ（図１１参照、以下同じ。）と、上記点Ｂとを結ぶ直線ＣＢを作成する。こうして二次元座標上に作成した直線ＡＢ及び直線ＣＢで成す角度を距離算出角度θ（図１１参照、以下同じ。）を算出する。演算処理回路２８は、この距離算出角度θに基づいて距離Ｌを算出する。
【００６４】
具体的には、二次元座標Ｄ上のセンサ出力値（静電容量値）は、次のようになる。図１１（ａ）に示すように、電極間距離Ｈ内にある頭部位置Ｐからの距離Ｌが所定範囲内であり、ヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐと頭部位置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の出力値が最大となり、最上位置又は最下位置の検知電極１５，１１の出力値が最小となる。
【００６５】
この場合、演算処理回路２８は、上述したように二次元座標Ｄ上にて、検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ａと、最大出力値が検出された検知電極１３の設置位置及び出力値を示す点Ｂとを結ぶ直線ＡＢを作成する。また、最下位置に配置された検知電極１１の設置位置及び出力値を示す点Ｃと、最大出力値が検出された検知電極１３の設置位置及び出力値を示す点Ｂとを結ぶ直線ＣＢを作成する。
【００６６】
これにより、二つの直線ＡＢ，ＣＢにて決まる距離算出角度θを得ることができ、得られた距離算出角度θを、例えば図１２に示すような距離及び角度の関係プロファイルデータと比較することにより、この距離算出角度θにより決まる距離Ｌを導き出すことができる。また、この距離算出角度θは、上記直線ＡＢ及び点Ｂから検知電極の設置位置を示す軸に向かって直交するように延びる基準直線ＢＬで成る第１距離算出角度θ１と、この基準直線ＢＬ及び上記直線ＣＢで成る第２距離算出角度θ２とを算出し、これらを合わせることで求めることもできる。
【００６７】
すなわち、例えば各検知電極１１〜１５の出力値のうちの最大出力値をＶｍａｘとし、このＶｍａｘに対する検知電極の電極番号をＮｍａｘとして抽出し、更に検知電極１５（Ｎ５）の出力値をＶ５とすると共に検知電極１１（Ｎ１）の出力値をＶ１とすると、次式（１）及び（２）によりθ１及びθ２を求めることができる。
【００６８】
【数１】
【００６９】
【数２】
【００７０】
そして、θ＝θ１＋θ２を計算することにより、距離算出角度θを得ることができる。なお、図１１（ｂ）に示すように、例えば距離Ｌが所定範囲内であり、最下位置の検知電極１１付近と頭部位置Ｐとが水平方向にほぼ正対していれば、最大出力値が検知電極１１の出力値となることがある。
【００７１】
この場合は、検知電極１１の出力値のゼロ点Ｃ０及び点（最大出力値の点）ＢＣを結ぶ直線ＢＣＣ０と、この点ＢＣと最上位置の検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ａとを結ぶ直線ＡＢＣとが距離算出角度θ（第１距離算出角度θ１、直線ＡＢＣの傾き（鋭角の角度）θ１）を成す。
【００７２】
一方、図１１（ｃ）に示すように、例えば距離Ｌが所定範囲内であり、最上位置の検知電極１５付近と頭部位置Ｐとが水平方向にほぼ正対していれば、最大出力値が検知電極１５の出力値となることがある。この場合は、検知電極１５の出力値のゼロ点Ａ０及び点（最大出力値の点）ＡＢを結ぶ直線ＡＢＡ０と、この点ＡＢ及び最下位置の検知電極１１の設置位置と出力値とを示す点Ｃを結ぶ直線ＡＢＣとが距離算出角度θ（第２距離算出角度θ２、直線ＡＢＣの傾き（鋭角の角度）θ２）を成す。
【００７３】
このように求めることができる距離算出角度θは、図１２（ａ）に示すように、第１距離算出角度θ１又は第２距離算出角度θ２については相関曲線Ｔ１で表すように、距離Ｌが大きくなるほど大きくなるという関係を示す。同様に、図１２（ｂ）に示すように、距離算出角度θについても相関曲線Ｔ２で示すように、距離Ｌが大きくなるほど大きくなるという関係を示す。
【００７４】
従って、ヘッドレスト位置調整装置１００は、制御部３０の演算処理回路２８にてこの距離算出角度θ（第１及び第２距離算出角度θ１，θ２を含む、以下同じ。）を用いてヘッドレスト４３と頭部４９ａとの間の距離Ｌを測定することができる。そして、この測定結果に基づいて、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行うことができる。
【００７５】
また、ヘッドレストの前後方向の位置調整方式は、上述したものの他に、次のように距離算出角度θを得て行われてもよい。図１３に示すように、各検知電極１１〜１５のうち、最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｅと、最大出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｆとを結ぶ直線ＥＦを作成する。
【００７６】
更に、検知電極１４の出力値のゼロ点Ｆ０と上記点Ｆとを結ぶ直線ＦＦ０を作成し、直線ＥＦと直線ＦＦ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを得るようにしてもよい。この場合、距離算出角度θは、直線ＥＦの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば、距離算出角度θを得ることになる。
【００７７】
また、図１４（ａ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれもが最大出力値を示さない場合に、最大出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｊと、この検知電極１４よりも上方に位置する検知電極のうちの最小出力値が検出された検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ｋとを結ぶ直線ＪＫを作成する。
【００７８】
そして、検知電極１４の点Ｊとこの検知電極１４よりも下方に位置する検知電極のうちの最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｍとを結ぶ直線ＪＭを作成し、直線ＪＫと直線ＪＭとで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。
【００７９】
また、図１４（ｂ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれかが最大出力値を示す場合（ここでは、検知電極１１の場合）は、最小出力値が検出された検知電極１４の設置位置及び出力値を示す点Ｕと、最大出力値が検出された検知電極１１の設置位置及び出力値を示す点Ｖとを結ぶ直線ＵＶを作成する。
【００８０】
更に、検知電極１１の出力値のゼロ点Ｖ０と上記点Ｖとを結ぶ直線ＶＶ０を作成し、直線ＵＶと直線ＶＶ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。この場合も、距離算出角度θは、直線ＵＶの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば距離算出角度θを得ることができる。
【００８１】
また、図１４（ｃ）に示すように、最上位置の検知電極１５又は最下位置の検知電極１１のいずれかが最大出力値を示す場合（ここでは、検知電極１５の場合）は、最小出力値が検出された検知電極１２の設置位置及び出力値を示す点Ｒと、最大出力値が検出された検知電極１５の設置位置及び出力値を示す点Ｓとを結ぶ直線ＲＳを作成する。
【００８２】
更に、検知電極１５の出力値のゼロ点Ｓ０と上記点Ｓとを結ぶ直線ＳＳ０を作成し、直線ＲＳと直線ＳＳ０とで距離算出角度θを成し、距離Ｌを測定するようにしてもよい。この場合も、距離算出角度θは、直線ＲＳの鋭角の傾きと同じであるため、この傾きの角度を算出すれば距離算出角度θを得ることができる。
【００８３】
なお、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００における静電容量センサ部１０の検出回路２０は、次のように構成されていてもよい。図１５は、ヘッドレスト位置調整装置の他の全体構成を示すブロック図である。図１５に示すように、検出回路２０は、各検知電極１１〜１５と接続された時分割回路２６と、この時分割回路２６により各検知電極１１〜１５にてそれぞれ異時に検知された静電容量を示す情報を制御部３０の演算処理回路２８にそれぞれ出力する静電容量検知回路２７とを備えて構成されている。
【００８４】
このように検出回路２０を構成すれば、頭部位置Ｐに基づいてヘッドレスト４３の高さ位置を検出する場合、時分割回路２６を介して各検知電極１１〜１５にて静電容量を順番に走査し、その結果に基づき頭部位置Ｐを得てヘッドレスト４３の高さ位置を算出することが可能となる。
【００８５】
［第２の位置調整動作の流れ］
図１６は、ヘッドレスト位置調整装置による第２の位置調整動作処理を示すフローチャートである。まず、制御部３０は、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して（ステップＳ９４）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置を算出する（ステップＳ９６）。
【００８６】
そして、算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３の高さ位置を初期調整し（ステップＳ９８）、図７に示したフローチャートのステップＳ１００に移行して、以降の処理を実行する。このように、第２の位置調整動作では、上記ステップＳ１０２での高さ位置及び前後位置の算出処理の前に、ヘッドレスト４３の高さ位置を予め初期調整しておく。
【００８７】
このようにすることで、頭部位置Ｐが静電容量センサ部１０の全体面から高さ方向に外れている場合などに、前後位置の検出精度が著しく低下してしまい、ヘッドレスト４３の位置調整精度が全体として悪化してしまうことを確実に防止することができる。すなわち、予め高さ位置を初期調整しておくことで、ステップＳ１０６における初期目標調整位置の設定精度を向上させることができる。なお、上記ステップＳ９８における高さ位置の初期調整は、このような趣旨からすれば、ステップＳ１０８以降の位置調整動作中の高さ位置の調整よりも粗く行うことができる。
【００８８】
［第３の位置調整動作の概要］
図１７は、ヘッドレスト位置調整装置による他の位置調整動作モデルを示す図である。ここでは、ヘッドレスト４３を高さ方向及び前後方向に異時に移動させる位置調整動作（全体動作２）について説明する。図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、頭部位置Ｐに対してヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐが下方にある場合（動作２−１）及び上方にある場合（動作２−２）について説明する。
【００８９】
これら動作２−１，２−２の場合、制御部３０は、最初に静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの高さ位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの高さ方向の距離を算出する。そして、その算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３を実際に高さ方向に移動させて初期調整する。
【００９０】
次に、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得して、頭部４９ａの前後位置を算出する。すなわち、中心位置４３Ｐに対する頭部位置Ｐの前後方向の距離を算出する。そして、その算出結果と適正領域ＰＳとを比較して、ヘッドレスト４３を実際に前後方向に移動させて初期調整する。
【００９１】
その後、ヘッドレスト位置調整動作を開始して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるか否かを高さ位置、前後位置それぞれ別々に判断して、高さ位置の位置調整動作と前後位置の位置調整動作とを異時に実行する。
【００９２】
図１７（ａ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して上方位置にある。従って、ヘッドレスト４３を移動させる場合は、図１７（ａ）中の矢印細線（１）で示すように、例えば所定時間毎に高さ位置及び前後位置について目標調整位置の設定を繰り返してヘッドレスト４３の位置調整動作を継続する。この場合、最終的なヘッドレスト４３の実際の移動軌跡は、矢印太線Ｔで示すように階段状になる。
【００９３】
一方、図１７（ｂ）に示す場合では、当初頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まっておらず、ヘッドレスト４３に対して下方位置にある。従って、上記と同様に、図１７（ｂ）中の矢印細線（１）で示すような目標調整位置の設定を繰り返して、頭部位置Ｐが適正領域ＰＳ内に収まるようにヘッドレスト４３を移動させて位置調整動作を継続すると、その軌跡は最終的に矢印太線Ｔで示すようになる。
【００９４】
このように位置調整動作を変化させるようにしても、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、その他外乱の影響を受けた場合等においても、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の中心位置４３Ｐを目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【００９５】
［第３の位置調整動作処理の流れ］
図１８は、ヘッドレスト位置調整装置による第３の位置調整動作処理を示すフローチャートである。この第３の位置調整動作は、高さと前後の調整をそれぞれ順番に行う場合の処理を示している。図１８に示すように、まず、制御部３０は、上述したように静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ２００）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する高さ位置を算出して（ステップＳ２０２）、ヘッドレスト４３の高さ位置を初期調整する（ステップＳ２０４）。
【００９６】
次に、静電容量センサ部１０からのセンサ出力を取得し（ステップＳ２０６）、頭部位置Ｐの中心位置４３Ｐに対する前後位置を算出して（ステップＳ２０８）、ヘッドレスト４３の前後位置を初期調整する（ステップＳ２１０）。高さ位置及び前後位置を初期調整したら、センサ出力を取得する（ステップＳ２１２）と共に、目標高さ位置を算出する（ステップＳ２１４）。
【００９７】
そして、制御部３０は、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の高さ位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２１６）。調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ２１６のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行わずに再度センサ出力を取得する（ステップＳ２２０）。
【００９８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ２１６のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置を目標高さ位置に合わせて調整し（ステップＳ２１８）、上記ステップＳ２２０に移行する。
【００９９】
制御部３０は、ステップＳ２２０において再度センサ出力を取得したら、目標前後位置を算出し（ステップＳ２２２）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の前後位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２２４）。
【０１００】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ２２４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行わずに、算出結果や適正領域ＰＳに基づいて、高さ前後の調整距離がどちらも適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ２２８）。
【０１０１】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ２２４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の前後位置を目標前後位置に合わせて調整し（ステップＳ２２６）、上記ステップＳ２２８に移行する。
【０１０２】
ステップＳ２２８において、高さ前後の調整距離がどちらも適正領域ＰＳ内であると判断された場合（ステップＳ２２８のＹｅｓ）は、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ２３０）、終了すると判断された場合（ステップＳ２３０のＹｅｓ）は、第３の位置調整動作を終了する。このステップＳ２３０での判断処理は、上記ステップＳ１２０と同様に行われる。
【０１０３】
なお、ステップＳ２２８において、高さ前後の調整距離のいずれかが適正領域ＰＳ内ではないと判断された場合（ステップＳ２２８のＮｏ）、及びステップＳ２３０において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ２３０のＮｏ）は、上記ステップＳ２１２に移行して処理を繰り返す。
【０１０４】
ヘッドレスト位置調整装置１００は、ヘッドレスト４３をこのように高さ方向及び前後方向に別々に動作させて位置調整を行うこともできるため、頭部４９ａにヘッドレスト４３が常に追従移動するように動作させることができる。従って、高精度且つ迅速にヘッドレスト４３の位置を自動的に調整することができる。
【０１０５】
［第４の位置調整動作処理の流れ］
図１９は、ヘッドレスト位置調整装置による第４の位置調整動作処理を示すフローチャートである。なお、図１９に示すフローチャートでは、図１８に示したフローチャートとステップＳ２００〜ステップＳ２１２が共通する。このため、ここではステップＳ２１２以降の処理から説明を開始する。この第４の位置調整動作は、高さと前後の調整をそれぞれ収束するまで順番に行う場合の処理を示している。
【０１０６】
制御部３０は、高さ位置及び前後位置を初期調整したら、センサ出力を取得する（ステップＳ３１２）と共に、目標高さ位置を算出し（ステップＳ３１４）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の高さ位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ３１６）。
【０１０７】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ３１６のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の高さ位置の調整を行わずに再度センサ出力を取得する（ステップＳ３２０）。
【０１０８】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ３１６のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの高さ位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の高さ位置を目標高さ位置に合わせて調整し（ステップＳ３１８）、上記ステップＳ３１２に移行して処理を繰り返す。
【０１０９】
制御部３０は、ステップＳ３２０において再度センサ出力を取得したら、目標前後位置を算出し（ステップＳ３２２）、算出結果と適正領域ＰＳとに基づき演算されたヘッドレスト４３の前後位置の調整距離が、適正領域ＰＳ内であるか否かを判断する（ステップＳ３２４）。
【０１１０】
調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていると判断された場合（ステップＳ３２４のＹｅｓ）は、ヘッドレスト４３が頭部４９ａに対する適正位置にあると判断することができるので、ヘッドレスト４３の前後位置の調整を行わずに、ヘッドレスト位置調整動作を終了するか否かを判断し（ステップＳ３２８）、終了すると判断された場合（ステップＳ３２８のＹｅｓ）は、第４の位置調整動作を終了する。このステップＳ３２８での判断処理は、上記ステップＳ１２０やステップＳ２３０と同様に行われる。
【０１１１】
一方、調整距離が適正領域ＰＳ内に収まっていないと判断された場合（ステップＳ３２４のＮｏ）は、算出結果に含まれる頭部位置Ｐ（頭部４９ａの前後位置）や、適正領域ＰＳ、ヘッドレスト４３の調整距離などの各種情報に基づき、ヘッドレスト４３の前後位置を目標前後位置に合わせて調整し（ステップＳ３２６）、上記ステップＳ３２０に移行して処理を繰り返す。なお、ステップＳ３２８において、ヘッドレスト位置調整動作を終了しないと判断された場合（ステップＳ３２８のＮｏ）は、上記ステップＳ３１２に移行して処理を繰り返す。
【０１１２】
以上述べたように、本実施形態に係るヘッドレスト位置調整装置１００は、既存の構造からなる静電容量センサ部１０からのセンサ出力に基づいて、ヘッドレスト４３の位置調整動作中にヘッドレスト４３の目標調整位置を再算出して算出結果に応じて位置調整動作を変化させる。従って、位置調整動作中に頭部４９ａがヘッドレスト４３から離れた場合やずれた場合、或いは外乱の影響を受けた場合などにおいても、簡単な構成でより高精度且つ迅速にヘッドレストの位置を目標調整位置に対して正確且つ自動的に調整することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 静電容量センサ部
１１〜１５ 検知電極
１９ 基板
２０ 検出回路
２１〜２５ 静電容量検知回路
２６ 時分割回路
２７ 静電容量検知回路
２８ 演算処理回路
３０ 制御部
３１ モータ制御回路
４３ ヘッドレスト
４４ 駆動モータ
４９ 人体（乗員）
４９ａ 頭部
１００ ヘッドレスト位置調整装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に並設された複数の検知電極を有する静電容量センサ部によって、前記座席に着座した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、
位置調整手段によって、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストの移動すべき目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整工程とを備え、
前記位置調整工程では、
前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正する
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整方法。
【請求項２】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項３】
前記位置調整工程では、前記目標調整位置の再算出処理が所定時間毎に繰り返し行われる
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項４】
前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの前記目標調整位置への移動に先立って、前記静電容量センサ部の出力に基づき、前記ヘッドレストの高さ方向の位置を初期調整する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項５】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項６】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項７】
車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に沿って並設され、前記座席に着座した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複数の検知電極を有する静電容量センサ部と、
前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストを移動すべき目標調整位置を算出すると共に、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整手段とを備え、
前記位置調整手段は、
前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理を行い、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正する
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整装置。
【請求項８】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項９】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項１０】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項１】
車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に並設された複数の検知電極を有する静電容量センサ部によって、前記座席に着座した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、
位置調整手段によって、前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストの移動すべき目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整工程とを備え、
前記位置調整工程では、
前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理が行われ、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正する
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整方法。
【請求項２】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項３】
前記位置調整工程では、前記目標調整位置の再算出処理が所定時間毎に繰り返し行われる
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項４】
前記位置調整工程では、前記ヘッドレストの前記目標調整位置への移動に先立って、前記静電容量センサ部の出力に基づき、前記ヘッドレストの高さ方向の位置を初期調整する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項５】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項６】
前記位置調整工程では、
前記位置調整手段が、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドレスト位置調整方法。
【請求項７】
車両の座席に備えられたヘッドレストに高さ方向に沿って並設され、前記座席に着座した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複数の検知電極を有する静電容量センサ部と、
前記静電容量センサ部からの出力に基づいて、前記ヘッドレストを移動すべき目標調整位置を算出すると共に、前記ヘッドレストを前記目標調整位置へ移動させる位置調整手段とを備え、
前記位置調整手段は、
前記ヘッドレストの位置調整動作中に前記目標調整位置の再算出処理を行い、算出結果に応じて前記ヘッドレストの位置調整動作を修正する
ことを特徴とするヘッドレスト位置調整装置。
【請求項８】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて移動させる
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項９】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記ヘッドレストの上下方向の移動と前後方向の移動を交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【請求項１０】
前記位置調整手段は、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の第１の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第１の目標調整位置へ向けて上下方向に移動させ、
前記第１の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの上下方向の前記第１の目標調整位置を修正し、修正後の前記第１の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行し、
前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の第２の目標調整位置を算出し、前記ヘッドレストを前記第２の目標調整位置へ向けて前後方向に移動させ、
前記第２の目標調整位置への移動中の前記静電容量センサ部の出力に基づいて前記ヘッドレストの前後方向の前記第２の目標調整位置を修正し、修正後の前記第２の目標調整位置へ移動する動作を前記頭部に対する前記ヘッドレストの位置が所定範囲に入るまで繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項７記載のヘッドレスト位置調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−４３６０８（Ｐ２０１３−４３６０８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４２７６（Ｐ２０１１−１８４２７６）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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