專利名稱：頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對汽車等車輛的座席具備的頭枕的位置進(jìn)行調(diào)整的頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法，尤其是涉及能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地自動調(diào)整頭枕的位置并將其調(diào)整成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
以往，例如作為對汽車等車輛的座席具備的頭枕的位置進(jìn)行調(diào)整的裝置，例如已知有如下的裝置。即，下述專利文獻(xiàn)1所公開的頭枕驅(qū)動控制裝置對裝入車輛的頂板部和頭枕中的一對檢測電極間的靜電容量進(jìn)行監(jiān)控，基于將頭枕從下端向上方向驅(qū)動并進(jìn)行掃描時的靜電容量的變化量，判斷就坐于座席的乘員的頭部的高度位置，而對頭枕的上下位置進(jìn)行調(diào)整。另外，下述專利文獻(xiàn)2所公開的用于調(diào)節(jié)頭枕的裝置中，在頭枕內(nèi)配置兩個或三個電容器板，測定頭部與各電容器板之間的靜電容量值，而將頭枕調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)母叨?。此外，下述專利文獻(xiàn)3所公開的頭枕調(diào)整裝置中，在頭枕內(nèi)配置一個檢測電極，對頭枕與頭部之間的靜電容量進(jìn)行監(jiān)控，基于使頭枕向上下方向移動并掃描時的靜電容量的變化量，判斷就坐于座席的頭部的高度位置，而調(diào)整頭枕。專利文獻(xiàn)1 日本特開昭64-11511號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2000-309242號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開平11-180200號公報然而，在上述的專利文獻(xiàn)1 3所公開的裝置中，使頭枕移動并進(jìn)行掃描。因此， 在就坐于座席的乘員的頭部沿前后方向擺動時等，存在頭枕的上下方向的調(diào)整位置偏移或擔(dān)負(fù)頭枕的位置調(diào)整的控制部(例如ECU(電子控制單元)等)中的數(shù)據(jù)處理的負(fù)荷增大等問題。另外，上述的專利文獻(xiàn)1 3所公開的裝置根據(jù)配置的靜電容量傳感器的輸出變化(與后頭部的凹凸對應(yīng)的靜電容量值的變化)來推定頭部的位置，但當(dāng)頭部存在于距傳感器較遠(yuǎn)的位置時，存在輸出變化減小而無法明確地檢測后頭部的凹凸的問題。此外，在上述的專利文獻(xiàn)1所公開的裝置中，由于需要在車輛的頂板部配置檢測電極，因此無法在頭枕內(nèi)部完成系統(tǒng)整體，而存在成為復(fù)雜的系統(tǒng)而花費(fèi)成本的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決此種問題點(diǎn)而作出，其目的在于提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地自動調(diào)整頭枕的位置并將其調(diào)整成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法。本發(fā)明的頭枕位置調(diào)整裝置的特征在于，具備配置在就坐于座席的乘員的頭部的后方的頭枕；沿所述頭枕的高度方向并列設(shè)置并對所述乘員的頭部與所述頭枕之間的靜電容量進(jìn)行檢測的多個檢測電極；檢測電路，基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值，檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置；及位置調(diào)整單元，基于所述檢測電路的檢測結(jié)果，調(diào)整所述頭枕的上下方向的位置，其中，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于由所述多個檢測電極檢測出的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，并基于該計算值而檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于所述多個檢測電極中的、至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比，而檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置。另外，本發(fā)明的頭枕位置調(diào)整方法的特征在于，通過沿所述頭枕的高度方向并列設(shè)置的多個檢測電極分別檢測就坐于座席的乘員的頭部與頭枕之間的靜電容量，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，并基于該計算值來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于所述多個檢測電極中的、 至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比而檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，基于檢測到的頭部相對于所述頭枕的高度位置而調(diào)整所述頭枕的上下方向的位置。如上所述，本發(fā)明的頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法基于頭枕與頭部的距離，通過選擇適當(dāng)?shù)念^部的高度位置的檢測方法，而能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地將頭枕相對于頭部的位置自動調(diào)整成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。并且，如此能夠調(diào)整頭枕相對于頭部的位置，因此能夠防止例如伴隨頭枕位置未調(diào)整的碰撞時等的乘員的頸椎損傷等事故。在本發(fā)明中，所述檢測電路也可以在由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值中的最小值為閾值以上時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，在所述最小值小于閾值時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。另外，所述檢測電路也可以基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，基于該計算值來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，并基于所述多個檢測電極中的、至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比而檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)兩者的檢測值相同或其誤差在規(guī)定范圍內(nèi)時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)兩者的檢測值的誤差大于規(guī)定范圍時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明的頭枕位置調(diào)整裝置也可以還具備測定所述頭枕與頭部之間的距離的距離測定單元，所述檢測電路基于該距離測定單元的測定值，判斷所述頭枕與所述頭部之間的距離是否在規(guī)定范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，也可以是所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于由位于最上方的檢測電極及從該電極起的規(guī)定個數(shù)的檢測電極所檢測到的靜電容量的值、與由位于最下方的檢測電極及從該電極起的所述規(guī)定個數(shù)的檢測電極所檢測到的靜電容量的值之比，來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置。另外，優(yōu)選，所述多個檢測電極分別形成為矩形長條狀，以使其長度方向與頭枕的高度方向交叉的方式配置在所述頭枕的前表面?zhèn)?。[發(fā)明效果]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地自動調(diào)整頭枕的位置并將其調(diào)整成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法。


圖1是表示配置有本發(fā)明的一實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的車輛的座席的例子的簡圖。圖2是表示沿頭枕的高度方向并列設(shè)置的多個檢測電極的配置例的說明圖。圖3是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的整體結(jié)構(gòu)的例子的框圖。圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的靜電容量檢測電路的結(jié)構(gòu)例的框圖。圖5是表示圖4所示的靜電容量檢測電路的動作波形的例子的動作波形圖。圖6是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的動作的第一方式的流程圖。圖7是用于說明計算出該頭枕位置調(diào)整裝置的檢測電極的中心推定位置時的輸出例的說明圖。圖8是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的檢測電極的最上方及最下方的檢測電極的輸出例的說明圖。圖9是用于說明本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的調(diào)整方式的說明圖。圖10是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的動作的第二方式的流程圖。圖11是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的動作的第三方式的流程圖。圖12是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的整體結(jié)構(gòu)的另一例的框圖。標(biāo)號說明10靜電容量傳感器部11檢測電極12檢測電極13檢測電極14檢測電極15檢測電極16屏蔽電極19 基板20檢測電路21靜電容量檢測電路25靜電容量檢測電路沈分時電路27靜電容量檢測電路沘運(yùn)算處理電路30控制部31電動機(jī)驅(qū)動電路40 座席41椅背部42落座部
43 頭枕44驅(qū)動電動機(jī)49 乘員49a 頭部100頭枕位置調(diào)整裝置
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的頭枕位置調(diào)整裝置及位置調(diào)整方法的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示配置有本發(fā)明的一實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的車輛的座席的例子的簡圖，圖2是表示沿頭枕的高度方向并列設(shè)置的檢測電極的配置例的說明圖，圖3是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的整體結(jié)構(gòu)的例子的框圖，圖4是表示該頭枕位置調(diào)整裝置的靜電容量檢測電路的結(jié)構(gòu)例的框圖，圖5是表示圖4所示的靜電容量檢測電路的動作波形的例子的動作波形圖。如圖1及圖2所示，頭枕位置調(diào)整裝置100構(gòu)成為具備靜電容量傳感器部10，設(shè)置于車輛等的座席40，例如配置在座席40的頭枕43上；驅(qū)動電動機(jī)44，配置在座席40的椅背部41 ；及控制部30，基于靜電容量傳感器部10的檢測結(jié)果來控制驅(qū)動電動機(jī)44的驅(qū)動。在本例中，控制部30與靜電容量傳感器部10 —體構(gòu)成而配置在頭枕43側(cè)，控制部30和驅(qū)動電動機(jī)44通過電氣配線32電連接。靜電容量傳感器部10例如具備形成在基板19的一面?zhèn)鹊亩鄠€檢測電極11 15 和形成在該基板19的另一面?zhèn)鹊臋z測電路20，并檢測就坐于座席40的落座部42上的乘員 49的頭部49a與頭枕43 (具體而言，檢測電極11 1 之間的靜電容量，而檢測頭部49a 相對于頭枕43的高度位置。即，利用各檢測電極11 15分別檢測可對應(yīng)于后頭部的凹凸而進(jìn)行變化的靜電容量的值，檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置。基板19例如由柔性印制基板、剛性基板或剛?cè)嵝曰鍢?gòu)成，多個檢測電極11 15 由在基板19上進(jìn)行了圖案形成的銅、銅合金或鋁等形成，所述基板19由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或環(huán)氧樹脂等絕緣體構(gòu)成。多個檢測電極11 15例如形成為矩形端形狀，其長度方向與頭枕43的高度方向交叉，并且以沿高度方向并列設(shè)置在頭枕43上的狀態(tài)配置在頭枕43的前表面?zhèn)?。并且，分別對多個檢測電極11 15分配例如電極號碼1 5。所述多個檢測電極11 15在本例中設(shè)置五個，但并不局限于此，只要設(shè)置對在頭枕43處于靜止的狀態(tài)下就坐于座席40的乘員49的頭部49a的高度方向進(jìn)行檢測所需的數(shù)目即可，還可以設(shè)置更多。如圖3所示，檢測電路20具備多個靜電容量檢測電路21 25，與多個檢測電極11 15分別一對一連接，并輸出表示由各檢測電極11 15檢測到的靜電容量的信息； 及運(yùn)算處理電路觀，與所述靜電容量檢測電路21 25連接，基于從各靜電容量檢測電路 21 25輸出的信息而檢測(運(yùn)算)頭部49a相對于頭枕43的高度位置。另外，控制部30構(gòu)成為具備與運(yùn)算處理電路28連接并基于運(yùn)算處理電路28的檢測結(jié)果(運(yùn)算結(jié)果)來控制驅(qū)動電動機(jī)44的驅(qū)動的電動機(jī)驅(qū)動電路31。
并且，驅(qū)動電動機(jī)44基于從電動機(jī)驅(qū)動電路31輸出的控制信號使頭枕43上下移動。對于輸出表示由檢測電極11 15檢測到的靜電容量的信息的靜電容量檢測電路 21 25，生成對應(yīng)于各檢測電極11 15與頭部49a之間的靜電容量而占空比進(jìn)行變化的脈沖信號，并將其平滑化而輸出檢測信號。如圖4所示，各靜電容量檢測電路21(22 25)例如構(gòu)成為具備輸出一定周期的觸發(fā)信號TG的觸發(fā)信號產(chǎn)生電路101 ；輸出根據(jù)與輸入端連接的靜電容量C的大小而占空比進(jìn)行變化的脈沖信號Po的定時器電路102 ；及對該脈沖信號Po進(jìn)行平滑化的低通濾波器(LPF)103。定時器電路102例如構(gòu)成為具備兩個比較器201、202 ；將所述比較器201、202的輸出分別向復(fù)位端子R及置位端子S輸入的RS觸發(fā)電路(以下，稱為“RS-FF”。)203;將該RS-FF203的輸出DIS向LPF103輸出的緩沖器204 ；及通過RS-FF203的輸出DIS進(jìn)行接通/斷開控制的晶體管205。比較器202將從觸發(fā)信號產(chǎn)生電路101輸出的圖5所示的觸發(fā)信號TG與由電阻 R1、R2、R3分割的規(guī)定的閾值Vth2進(jìn)行比較，而輸出與觸發(fā)信號TG同步的置位脈沖。該置位脈沖對RS-FF203的Q輸出進(jìn)行置位。該Q輸出作為放電信號DIS使晶體管205成為斷開狀態(tài)，并以基于檢測電極 11 (12 15)的對地靜電容量C及連接在輸入端與電源線之間的電阻R4的時間常數(shù)所決定的速度對檢測電極11(12 15)及地面之間進(jìn)行充電。由此，輸入信號Vin的電位以由靜電容量C決定的速度上升。輸入信號Vin若超過由電阻R1、R2、R3決定的閾值Vthl，則比較器201的輸出反轉(zhuǎn)而使RS-FF203的輸出反轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，晶體管205成為接通狀態(tài)，蓄積在檢測電極11 (12 15)中的電荷經(jīng)由晶體管205放電。因此，如圖5所示，該定時器電路102輸出以基于檢測電極11 (12 15)及接近的乘員49的頭部49a之間的靜電容量C的占空比發(fā)送的脈沖信號Po。LPF103通過對該輸出進(jìn)行平滑化，而輸出圖5所示的直流的檢測信號Vout。需要說明的是，在圖5中，實(shí)線所示的波形和虛線所示的波形中，前者表示比后者的靜電容量小的情況，例如后者表示物體接近狀態(tài)。運(yùn)算處理電路28通過來自各靜電容量檢測電路21 25的檢測信號Vout而檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置。運(yùn)算處理電路28例如具備CPU、RAM、ROM等，并對來自各靜電容量檢測電路21 25的檢測信號進(jìn)行比較。即，對由各檢測電極11 15檢測到的各靜電容量的值(靜電容量值Cl ⑶)進(jìn)行比較。并且，在各靜電容量值Cl C5中的最小值為閾值以上時，對各靜電容量值Cl C5進(jìn)行比較，例如，計算檢測到最大靜電容量的檢測電極的高度位置作為頭部49a的高度方向的推定中心位置，基于該計算出的結(jié)果來檢測頭部49a的高度位置，并將該檢測結(jié)果向電動機(jī)驅(qū)動電路31輸出。另一方面，各靜電容量值Cl C5中的最小值小于閾值時，對沿頭枕43的高度方向并列設(shè)置的各檢測電極11 15中的位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量的
8值(靜電容量值C5)與位于最下方的檢測電極11所檢測到的靜電容量的值(靜電容量值 Cl)進(jìn)行比較，基于這兩個靜電容量值的比來檢測頭部49a的高度位置，并將該檢測結(jié)果向電動機(jī)驅(qū)動電路31輸出。電動機(jī)驅(qū)動電路31基于運(yùn)算處理電路28的檢測結(jié)果(運(yùn)算結(jié)果)，控制驅(qū)動電動機(jī)44的驅(qū)動，并調(diào)整頭枕43相對于座席40的椅背部41的上下方向的位置。需要說明的是，驅(qū)動電動機(jī)44能夠構(gòu)成為對頭枕43的支承軸43a進(jìn)行驅(qū)動，以使所述頭枕43在上下方向、左右方向及前后方向上移動自如。接下來，基于圖6所示的流程圖說明本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置100的動作。首先，對驅(qū)動電動機(jī)44進(jìn)行驅(qū)動而使頭枕43移動到初始位置(例如，頭枕43相對于椅背部41的最高的位置)后，在該初始位置，利用靜電容量傳感器部10的各檢測電極11 15檢測與頭部49a之間的靜電容量C(SlOO)。然后，基于來自各靜電容量檢測電路21 25的檢測信號，運(yùn)算電路觀判斷由各檢測電極11 15檢測到的各靜電容量的值 (靜電容量值Cl C5)中的最小值是為閾值以上還是小于閾值(S102)。在步驟102中，判斷為最小值為閾值以上時，運(yùn)算處理電路觀對各靜電容量值 Cl C5進(jìn)行比較，算出頭部49a的高度方向的推定中心位置，檢測頭部49a相對于頭枕43 的高度位置(S104)。然后，基于該檢測結(jié)果，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，調(diào)整頭枕43的上下方向的位置(S106)。在步驟102中，判斷為最小值小于閾值時，運(yùn)算處理電路觀對沿頭枕的高度方向并列設(shè)置的各檢測電極11 15中的位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量的值 (靜電容量值⑶)與位于最下方的檢測電極11所檢測到的靜電容量的值(靜電容量值Cl) 進(jìn)行比較，基于這兩個值之比而檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置(S108)。然后， 基于該檢測結(jié)果，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，調(diào)整頭枕43的上下方向的位置 (SllO)。在此，基于圖7所示的靜電容量值的圖形說明靜電容量傳感器部10的輸出例。圖7(a)表示當(dāng)頭枕43與頭部49a之間的距離L在規(guī)定范圍內(nèi)時(例如，L = 50mm 左右)，由各檢測電極11 15檢測到的靜電容量值C，圖7(b)表示當(dāng)頭枕43與頭部49a 之間的距離L不在規(guī)定范圍內(nèi)時(例如，L = 70mm左右)，由各檢測電極11 15檢測到的靜電容量值C。如圖7(a)所示，當(dāng)頭枕43與頭部49a之間的距離L為50mm左右時，即頭枕43與頭部49a之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，由檢測電極11 15檢測到的各靜電容量值的差明確，能得到對應(yīng)于后頭部的凹凸進(jìn)行變化的靜電容量值的圖形。因此，基于由各檢測電極 11 15檢測到的靜電容量值，能夠推測頭部49a的后頭部形狀，能夠推定后頭部中心P的
高度位置。即，距離L為50mm左右時，能夠基于由各檢測電極11 15檢測到的靜電容量的值而算出頭部49a的高度的推定中心位置，基于該計算結(jié)果而檢測頭部49a相對于頭枕43 的高度位置，而進(jìn)行頭枕43的位置調(diào)整。然而，如圖7(b)所示，頭枕43與頭部49a之間的距離為70mm左右時，即頭枕43 與頭部49a之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，由各檢測電極11 15檢測到的各靜電容量值 C的差不清楚，因此難以得到正確的頭部49a的高度方向的推定中心位置。
尤其是在接近后頭部中心P的高度位置的區(qū)域中，有可能受到干擾的影響，而無法得到與頭部的凹凸相對應(yīng)的靜電容量值的大小關(guān)系。如此，頭部49a與頭枕43的前表面的距離僅變化20mm左右，從而難以檢測頭部a 相對于頭枕43的高度位置，從而難以進(jìn)行頭枕的位置調(diào)整。另一方面，沿頭枕43的高度方向并列設(shè)置的各檢測電極11 15中的位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量值C5與位于最下方的檢測電極11所檢測到的靜電容量值Cl之比(各靜電容量值的差)受頭枕43與頭部49a之間的距離L造成的影響小，在距離L為50mm左右時和70mm左右時能得到同樣的結(jié)果。S卩，即使頭枕43與頭部49a之間的距離L擴(kuò)大(L = 70mm左右)，如圖8 (a)所示， 對由檢測電極11、15檢測到的靜電容量的值(靜電容量值Cl及靜電容量值C5)進(jìn)行比較時，當(dāng)頭部49a的后頭部中心P的高度位置與頭枕43的高度方向的中心為大致相同程度的情況下，兩者為同等的靜電容量值，如圖8 (b)所示，在頭部49a的后頭部中心P的高度位置偏離頭枕43的中心而后頭部中心P的高度位置與檢測電極111的中心為大致相同程度時， 由檢測電極11檢測到的靜電容量與由檢測電極15檢測到的靜電容量之比增大?；谌绱说玫降挠蓛蓚€檢測電極11、15檢測到的各靜電容量的值之比而檢測頭部49a相對于頭枕43的位置，基于該檢測結(jié)果而調(diào)整頭枕的上下方向的位置的調(diào)整方式， 可以由圖9所示進(jìn)行表示。圖9是用于說明上述的步驟108及110中的本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置100 進(jìn)行的調(diào)整方式的說明圖。如圖9所示，由配置在頭枕43的下部的檢測電極11所檢測到的靜電容量Cl與由配置在上部的檢測電極15所檢測到的靜電容量值C5之比α能夠通過 α = C1/C1+C5得到?；谌绱说玫降谋圈?，能夠決定頭枕43的移動量(mm)。S卩，在設(shè)頭部49a的后頭部中心P的高度位置與頭枕43的中心的高度位置在水平方向上相同時的移動量為Omm的情況下，對驅(qū)動電動機(jī)44輸出控制信號，以在該比α接近 0時使頭枕43向上方(+方向)移動，在接近1時向下方(-方向)移動。在本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置100中，將上述的步驟102中作為判定基準(zhǔn)的閾值設(shè)定成例如頭枕43與頭部49a之間的距離為60mm左右時由各檢測電極11 15檢測到的各靜電容量的值(靜電容量值Cl C5)中的最小值，從而能夠基于由各檢測電極11 15所檢測到的靜電容量的值，來判斷頭枕43與頭部49a之間的距離是否在規(guī)定范圍內(nèi)。例如，當(dāng)頭枕43與頭部49a之間的距離為60mm以下時，即在規(guī)定范圍內(nèi)、靜電容量值Cl C5的最小值成為閾值以上時，通過上述的步驟104及106進(jìn)行頭部的高度位置的檢測，當(dāng)頭枕43與頭部49a之間的距離大于60mm時，即不在規(guī)定范圍內(nèi)、靜電容量值Cl C5的最小值小于閾值時，通過上述的步驟108及110進(jìn)行頭部的高度位置的檢測，從而能夠得到頭部49a的高度位置。并且，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地調(diào)整頭枕43的位置，從而能夠防止伴隨頭枕43 的位置未調(diào)整的碰撞時等乘員49的頸椎損傷等事故。接下來，如圖10所示的流程圖所示，本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置100也可以進(jìn)行頭枕43的高度位置的調(diào)整。即，首先，例如使頭枕43移動到初始位置(頭枕43相對于椅背部41的最高的位置)后，在該初始位置上，利用靜電容量傳感器部10的各檢測電極 11 15檢測與頭部49a之間的靜電容量C(S200)。
然后，對由各檢測電極11 15檢測到的各靜電容量的值(靜電容量值Cl C5) 進(jìn)行比較，計算出頭部49a的高度方向的推定中心位置，基于該計算結(jié)果，檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置(S202)，并對由位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量值 15與由位于最下方的檢測電極11所檢測到的靜電容量值Cl進(jìn)行比較，基于該比而檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置(S204)。接下來，對步驟202的檢測值與步驟204的檢測值進(jìn)行比較，判定兩者是否相同或其誤差是否在規(guī)定范圍內(nèi)(S206)。當(dāng)在步驟206中判斷為兩者相同或其誤差在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于步驟202的檢測值，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，調(diào)整頭枕43的上下方向的位置(S208)。當(dāng)在步驟206中判斷為兩者的誤差不在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于步驟204的檢測值，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，而調(diào)整頭枕43的上下方向的位置(S210)。另外，本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置10也可以另外設(shè)置對頭枕與頭部的距離進(jìn)行檢測的距離傳感器(未圖示)。作為距離傳感器，能夠使用紅外線傳感器、焦電型紫外線傳感器、光傳感器及超聲波傳感器等。如此，當(dāng)另外設(shè)置距離傳感器時，本實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置10也可以如圖 11所示的流程圖那樣進(jìn)行頭枕43的高度位置的調(diào)整。即，首先，例如使頭枕43移動到初始位置(頭枕43相對于椅背部41的最高的位置)后，在該初始位置上，利用靜電容量傳感器部10的各檢測電極11 15檢測與頭部49a之間的靜電容量C(S300)，并通過距離傳感器檢測頭枕與頭部的距離(S302)。判斷由距離傳感器檢測到的距離是否在規(guī)定的距離內(nèi) (S304)。在步驟304中判斷為在規(guī)定的距離內(nèi)時，基于由各檢測電極11 15檢測到的靜電容量值Cl C5而算出頭部49a的高度方向的推定中心位置，基于該計算值而檢測頭部 49a相對于頭枕43的高度位置(S306)。然后，基于該檢測結(jié)果，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，調(diào)整頭枕43的上下方向的位置(S308)。在步驟304中判斷為大于規(guī)定的距離時，對由位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量值C5與由位于最下方的檢測電極11所檢測到的靜電容量值Cl進(jìn)行比較，基于所述靜電容量值之比而檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置(S310)。然后，基于該檢測結(jié)果，電動機(jī)驅(qū)動電路31控制驅(qū)動電動機(jī)44，調(diào)整頭枕43的上下方向的位置(S312)。需要說明的是，頭枕位置調(diào)整裝置100的靜電容量傳感器部10和驅(qū)動電動機(jī)44 在本例中通過電氣配線四連接，但例如也可以構(gòu)成為可通過無線等進(jìn)行控制。而且，也可以使驅(qū)動電動機(jī)44與靜電容量傳感器部10構(gòu)成一體并配置在頭枕43側(cè)。另外，檢測電路20也可以在基于中心推定位置而檢測頭部的高度位置時，除了使頭枕43的中心位置對合于上述的推定中心位置而進(jìn)行移動之外，還通過運(yùn)算處理電路28， 對頭部49a的后頭部形狀進(jìn)行仿形，根據(jù)該仿形結(jié)果，算出上述的推定中心位置，基于該計算結(jié)果使頭枕43移動。此外，檢測電路20也可以基于事先預(yù)設(shè)的乘員49的仿形信息(包含與頭部49a的后頭部形狀相關(guān)的信息)或與頭枕43的形狀相關(guān)的信息等，以使頭枕43 的任意的位置與上述的推定中心位置對合的方式使頭枕43移動。另外，檢測電路20在對由位于最上方的檢測電極15所檢測到的靜電容量值與由位于最下方的檢測電極15所檢測到的靜電容量值進(jìn)行比較而檢測頭部相對于頭枕43的高度位置時，也可以基于位于最上方的檢測電極15及從該電極起的兩個檢測電極14、13的輸出(靜電容量值)的總計值、及位于最下方的檢測電極11及從該電極起的兩個檢測電極 12、13的輸出(靜電容量值)的總計值，而求出輸出比α，從而同樣地檢測頭部49a的高度位置。圖12是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的整體結(jié)構(gòu)的另一例的框圖。需要說明的是，以后，對與已經(jīng)說明的部分重復(fù)的部位標(biāo)注同一標(biāo)號而省略說明。如圖 12所示，檢測電路20具備與各檢測電極11 15連接的分時電路沈；分別輸出由該分時電路26利用各檢測電極11 15分別不同時檢測到的檢測信號(表示靜電容量的信息) 的靜電容量檢測電路27 ；及對基于從該靜電容量檢測電路27輸出的檢測信號的靜電容量的值進(jìn)行比較而檢測頭部49a相對于頭枕43的高度位置的運(yùn)算處理電路觀。若如此構(gòu)成檢測電路20，則基于頭部的推定中心位置而檢測頭部相對于頭枕的高度位置時，經(jīng)由分時電路沈利用各檢測電極11 15依次掃描靜電容量，基于該結(jié)果能夠得到頭部49a的高度方向的推定中心位置。而且，在根據(jù)由位于最上方和位于最下方的檢測電極11、15所檢測到的靜電容量的值來檢測頭部的高度位置時，檢測電路20構(gòu)成為具備與檢測電極11、15連接的分時電路沈；輸出表示由該分時電路沈利用各檢測電極11、 15例如不同時地檢測到的靜電容量的信息的靜電容量檢測電路27 ；及對基于從該靜電容量檢測電路27輸出的信息的靜電容量進(jìn)行比較而運(yùn)算頭部49a的高度位置的運(yùn)算處理電路觀。因此，即使采用此種結(jié)構(gòu)的檢測電路20，也能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行高精度的頭枕43的位置調(diào)整。需要說明的是，在上述的實(shí)施方式中，舉例說明了將頭枕位置調(diào)整裝置100適用于車輛的座席40的頭枕43的情況，但除此之外，該頭枕位置調(diào)整裝置100也能夠適用于可改變頭枕的位置的吸引座席或劇場觀賞用的座席等。[工業(yè)實(shí)用性]根據(jù)本發(fā)明，在調(diào)整汽車等的頭枕的位置的裝置中，用于以特別簡單的構(gòu)成進(jìn)行高精度的位置調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，具備 配置在就坐于座席的乘員的頭部的后方的頭枕；沿所述頭枕的高度方向并列設(shè)置并對所述乘員的頭部與所述頭枕之間的靜電容量進(jìn)行檢測的多個檢測電極；檢測電路，基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值，檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置；及位置調(diào)整單元，基于所述檢測電路的檢測結(jié)果，調(diào)整所述頭枕的上下方向的位置， 當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于由所述多個檢測電極檢測出的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，并基于該計算值而檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于所述多個檢測電極中的、至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比，來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述檢測電路在由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值中的最小值為閾值以上時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，在所述最小值小于閾值時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述檢測電路基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，基于該計算值來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，并基于所述多個檢測電極中的、至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)兩者的檢測值相同或其誤差在規(guī)定范圍內(nèi)時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)兩者的檢測值的誤差大于規(guī)定范圍時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于， 還具備測定所述頭枕與所述頭部之間的距離的距離測定單元，所述檢測電路基于該距離測定單元的測定值，判斷所述頭枕與所述頭部之間的距離是否在規(guī)定范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，所述檢測電路基于由位于最上方的檢測電極及從該最上方的檢測電極起的規(guī)定個數(shù)的檢測電極所檢測到的靜電容量的值、 與由位于最下方的檢測電極及從該最下方的檢測電極起的所述規(guī)定個數(shù)的檢測電極所檢測到的靜電容量的值之比，來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述多個檢測電極分別形成為矩形長條狀，以使其長度方向與頭枕的高度方向交叉的方式配置在所述頭枕的前表面?zhèn)取?br> 7.一種頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，通過沿所述頭枕的高度方向并列設(shè)置的多個檢測電極分別檢測就坐于座席的乘員的頭部與頭枕之間的靜電容量，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置，并基于該計算值來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，當(dāng)所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于所述多個檢測電極中的、 至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值之比來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，基于檢測到的頭部相對于所述頭枕的高度位置而調(diào)整所述頭枕的上下方向的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值中的最小值為閾值以上時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，在所述最小值小于閾值時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，基于由所述多個檢測電極檢測到的各靜電容量的值而算出所述頭部的推定中心位置， 基于該計算值來檢測頭部相對于所述頭枕的高度位置，并基于所述多個檢測電極中的、至少位于最上方的檢測電極和位于最下方的檢測電極所檢測到的各靜電容量的值而檢測所述頭部的高度位置，當(dāng)兩者的檢測值相同或其誤差在規(guī)定范圍內(nèi)時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)，當(dāng)兩者的檢測值的誤差大于規(guī)定范圍時，判斷為所述頭枕與所述頭部之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)。
全文摘要
以簡單的結(jié)構(gòu)高精度地自動調(diào)整頭枕的位置并將其調(diào)整成適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。頭枕位置調(diào)整裝置的檢測電路(20)中，當(dāng)頭枕(43)與頭部(49a)之間的距離在規(guī)定范圍內(nèi)時，基于多個檢測電極(11～15)的檢測信號而算出頭部(49a)的高度方向的推定中心位置，基于該計算值而檢測頭部(49a)的高度位置，當(dāng)頭枕(43)與頭部(49a)之間的距離不在規(guī)定范圍內(nèi)時，檢測電路(20)基于來自多個檢測電極(11～15)中的、至少位于最上方的檢測電極(11)和位于最下方的檢測電極(15)的檢測信號，而檢測頭部(49a)的高度位置。
文檔編號B60N2/48GK102202935SQ20098014356
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者山口佑一郎, 市原孝一, 櫻井良平 申請人:株式會社藤倉