專利名稱：頭枕和頭部之間的距離測定裝置及距離測定方法、頭枕位置調(diào)整裝置及調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測定汽車等車輛座位所具備的頭枕和頭部之間的距離并進行利用的頭枕和頭部之間的距離測定裝置、頭枕和頭部之間的距離測定方法、頭枕位置調(diào)整裝置、及頭枕位置調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
目前，作為調(diào)整例如汽車等車輛座位所具備的頭枕位置的裝置，已知有車輛用頭枕裝置(例如參照專利文獻1(第6-8頁、第1-4圖))。該車輛用頭枕裝置在使頭枕前部向全開位置方向移動時，ECU基于靜電容量傳感器的檢測結(jié)果判斷頭枕前部和乘員頭部的接近而使頭枕前部停止。該ECU基于相對于靜電容量傳感器的基準(zhǔn)的靜電容量值的絕對容量變化或基于靜電容量值的變化量，判斷頭枕前部和乘員頭部已接近。另外，乘員保護裝置(例如專利文獻2 (參照第3-6頁、第1-5圖))中，使相對于車輛可向車輛前方移動的頭枕在從車輛后方碰撞物體的碰撞前階段移動，基于通過靜電容量傳感器檢測出的靜電容量的變化形態(tài)控制頭枕的前方移動量。進而，乘員探測系統(tǒng)(例如參照專利文獻3 (第3-5頁、第1-4圖))在以水平狀態(tài)上下分隔配置于座位的靠背部(座位靠背)的多個帶狀的天線電極的周圍產(chǎn)生微弱電場。 基于該微弱電場檢測天線電極中流過的電流。而且，基于檢測到的電流取出落座于座位的乘員的肩的線，基于此探測頭部位置， 并且將基于該探測結(jié)果的數(shù)據(jù)發(fā)送至氣囊裝置。這樣，將氣囊裝置的氣囊置于可展開或不可展開的狀態(tài)。專利文獻1 專利第4018112號公報專利文獻2 日本特開2007-131026號公報專利文獻3 專利第3347069號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述專利文獻1中公示的車輛用頭枕裝置及專利文獻2中公示的乘員保護裝置中，為了判定例如乘員頭部和頭枕之間的距離，必須總是使頭枕移動。另外，如果在頭枕動作時乘員頭部挪動，則有時誤檢測出移動量。因此，有時發(fā)生無效的電力消耗，并且， 運算結(jié)果產(chǎn)生誤差，難于進行正確的距離判定而使頭枕移動。進而，上述的專利文獻3中公示的乘員檢測系統(tǒng)為檢測乘員的體格的系統(tǒng)，因此， 存在在保持例如頭枕和乘員頭部之間的距離的系統(tǒng)中不能適用的問題。本發(fā)明是為了解決所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題點而做出的，其目的在于提供頭枕和頭部之間的距離測定裝置、頭枕和頭部之間的距離測定方法、頭枕位置調(diào)整裝置、及頭枕位置調(diào)整方法，能夠以簡單的構(gòu)成測定頭枕和頭部之間的距離，特別是能夠防止頭枕的不必要的動作，能夠自動地正確地調(diào)整頭枕的位置。為解決所述的課題，實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種頭枕和頭部之間的距離測定裝置，其特征在于，具備多個探測電極，以沿高度方向并列設(shè)置的狀態(tài)設(shè)置于車輛的座位所具備的頭枕，檢測在所述座位上落座的人體的頭部和所述頭枕之間的靜電容量；檢測電路，檢測基于來自所述多個探測電極的靜電容量的靜電容量值；及距離測定單元，根據(jù)由所述檢測電路檢測出的檢測結(jié)果，測定表示所述頭枕和所述頭部之間的距離的電極頭部間距離，所述距離測定單元算出所述多個探測電極中由所述檢測電路檢測到的靜電容量顯示最大值的探測電極的靜電容量值和由所述檢測電路檢測到的靜電容量顯示最小值的探測電極的靜電容量值的差分值，且基于該差分值測定所述電極頭部間距離。所述距離測定單元例如比較所述差分值、和預(yù)先設(shè)定的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)，測定所述電極頭部間距離。所述多個探測電極例如形成為在所述頭枕的前面?zhèn)鹊呐c所述高度方向交叉的寬度方向上具有長邊方向的矩形長條狀，所述檢測電路具備與所述多個探測電極分別一對一地連接且輸出基于由各探測電極檢測到的靜電容量的靜電容量值的多個靜電容量探測電路。所述多個探測電極例如形成為在所述頭枕的前面?zhèn)鹊呐c所述高度方向交叉的寬度方向上具有長邊方向的矩形長條狀，所述檢測電路例如具備與所述多個探測電極連接的切換電路；及靜電容量探測電路，輸出基于由各探測電極檢測到的靜電容量的靜電容量值，其中，所述各探測電極經(jīng)由所述切換電路錯時地連接。本發(fā)明提供一種頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，包括所述發(fā)明中任一項所述的頭枕和頭部之間的距離測定裝置，且具備基于來自該距離測定裝置的測定結(jié)果將所述頭枕的位置調(diào)整為相對于所述頭部的適當(dāng)位置的位置調(diào)整單元。所述位置調(diào)整單元例如基于所述測定結(jié)果中含有的差分值，使所述頭枕的位置向車輛的前方或后方移動而進行調(diào)整，以使該差分值成為規(guī)定值。所述位置調(diào)整單元例如在所述測定結(jié)果中含有的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，至少停止所述頭枕的高度方向的位置調(diào)整動作。所述位置調(diào)整單元例如在規(guī)定時間期間停止所述頭枕的位置調(diào)整動作的情況下， 在經(jīng)過該規(guī)定時間后，再次進行所述差分值和所述規(guī)定的閾值的比較。所述位置調(diào)整單元例如在所述測定結(jié)果中含有的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，使用基于來自所述多個探測電極中至少配置于所述頭枕的最上位置的探測電極及配置于所述頭枕的最下位置的探測電極的靜電容量而由所述檢測電路檢測出的靜電容量值，使所述頭枕的位置向車輛的上方或下方移動而進行調(diào)整。所述位置調(diào)整單元例如在所述測定結(jié)果中含有的差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下，使用基于來自所述多個探測電極的靜電容量而由所述檢測電路檢測出的靜電容量值，算出所述頭部相對于所述頭枕的適當(dāng)位置，將所述頭枕的位置調(diào)整到所述適當(dāng)位置。本發(fā)明提供一種頭枕和頭部之間的距離測定方法，其特征在于，具備檢測工序， 通過以沿高度方向并列設(shè)置的狀態(tài)設(shè)置于車輛的座位所具備的頭枕的多個探測電極，檢測在所述座位上落座的人體的頭部和所述頭枕之間的靜電容量；檢測工序，檢測基于由所述檢測工序檢測到的靜電容量的靜電容量值；及距離測定工序，根據(jù)由所述檢測工序檢測到的檢測結(jié)果，測定表示所述頭枕和所述頭部之間的距離的電極頭部間距離，在所述距離測定工序中，算出所述多個探測電極中通過所述檢測工序檢測出的靜電容量顯示最大值的探測電極的靜電容量值和通過所述檢測工序檢測出的靜電容量顯示最小值的探測電極的靜電容量值的差分值，且基于該差分值測定所述電極頭部間距離。在所述距離測定工序中，例如比較所述差分值、和預(yù)先設(shè)定的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)，測定所述電極頭部間距離。本發(fā)明提供一種頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，包含上述發(fā)明的頭枕和頭部之間的距離測定方法，且具備基于由該距離測定方法測定出的測定結(jié)果將所述頭枕的位置調(diào)整到相對于所述頭部的適當(dāng)位置的位置調(diào)整工序。在所述位置調(diào)整工序中，例如基于所述測定結(jié)果中包含的差分值，使所述頭枕的位置向車輛的前方或后方移動而進行調(diào)整，以使該差分值成為規(guī)定值。在所述位置調(diào)整工序中，例如在所述測定結(jié)果中包含的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，至少停止所述頭枕的高度方向的位置調(diào)整動作。在所述位置調(diào)整工序中，例如在規(guī)定時間期間停止所述頭枕的位置調(diào)整動作的情況下，在經(jīng)過該規(guī)定時間后，再次進行所述差分值和所述規(guī)定的閾值的比較。在所述位置調(diào)整工序中，例如在所述測定結(jié)果中包含的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，使用基于來自所述多個探測電極中至少配置于所述頭枕的最上位置的探測電極及配置于所述頭枕的最下位置的探測電極的靜電容量而通過所述檢測工序檢測到的靜電容量值，使所述頭枕的位置向車輛的上方或下方移動而進行調(diào)整。在所述位置調(diào)整工序中，例如在所述測定結(jié)果中包含的差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下，使用基于來自所述多個探測電極的靜電容量而通過所述檢測工序檢測出的靜電容量值，算出所述頭部相對于所述頭枕的適當(dāng)位置，將所述頭枕的位置調(diào)整到所述適當(dāng)位置。根據(jù)本發(fā)明，能夠以簡單的構(gòu)成測定頭枕和頭部之間的距離，能夠防止頭枕的不必要的動作，能夠自動地正確地調(diào)整頭枕的位置。


圖1是表示配置了具備本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的頭枕位置調(diào)整裝置的車輛的座位的例子的概略圖；圖2是表示本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的頭枕中的配置例的說明圖；圖3是表示該距離測定裝置的整體構(gòu)成的例子的塊圖；圖4是表示該距離測定裝置的靜電容量探測電路的構(gòu)成例的塊圖；圖5是表示該距離測定裝置的檢測電路的動作波形例子的動作波形圖；圖6是表示基于本發(fā)明的一實施方式的距離測定裝置的探測電極的輸出例的說明圖；圖7是用于說明該距離測定裝置的距離算出角度和電極頭部間距離的關(guān)系的說明圖8是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定方法的距離測定處理順序的一例的流程圖；圖9是表示本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的整體構(gòu)成的其它例的塊圖；圖10是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的例子的流程圖；圖11是用于說明基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的其它例的流程圖；圖12是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的進而其它例的流程圖；圖13是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整裝置的探測電極的輸出例的說明圖；圖14是用于說明該頭枕位置調(diào)整裝置的頭枕移動量和輸出變化量比的關(guān)系的說明圖。
具體實施例方式下面，參照附圖，對本發(fā)明的頭枕和頭部之間的距離測定裝置、頭枕和頭部之間的距離測定方法、頭枕位置調(diào)整裝置及頭枕位置調(diào)整方法的優(yōu)選實施方式進行說明。圖1是表示配置了具備本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的頭枕位置調(diào)整裝置的車輛的座位的例子的概略圖，圖2是表示本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的頭枕中的配置例的說明圖。如圖1及圖2所示，頭枕位置調(diào)整裝置100設(shè)置于車輛等的座位40，例如具備如下裝置而構(gòu)成配置于構(gòu)成座位40的頭枕43的一部分的頭枕前部43c的距離測定裝置10 ； 及配置于構(gòu)成頭枕43的其它部分的頭枕后部43d的驅(qū)動電動機部30。這些距離測定裝置 10和驅(qū)動電動機部30例如通過導(dǎo)線四電連接。頭枕前部43c例如相對于頭枕后部43d經(jīng)由支承軸4 連結(jié)成在車輛的前后方向上移動自如，頭枕后部43d例如相對于座位40的靠背部(座椅靠背)41經(jīng)由支承軸43a連結(jié)成在車輛的上下方向上(頭枕43的高度方向)及在左右方向上移動自如。距離測定裝置10具備例如形成于基板19的一面(表面)側(cè)的多個探測電極11 15及形成(安裝)于該基板19的另一面(背面)側(cè)的檢測電路20而構(gòu)成，檢測基于來自各探測電極11 15的靜電容量的靜電容量值，并且檢測在座位40的落座部42落座的人體49的頭部49a，測定表示頭枕43c和頭部49a之間的距離的電極頭部間距離?；?9由例如柔性印刷基板、剛性基板或剛性柔性基板構(gòu)成，多個探測電極11 15由在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺(PI)、聚酰胺 (PA)或環(huán)氧樹脂等絕緣體所構(gòu)成的基板19上形成圖案了的銅、銅合金或鋁等導(dǎo)電材料構(gòu)成。多個探測電極11 15除此之外也可以由電線、導(dǎo)電性薄膜等部件構(gòu)成。多個探測電極11 15例如在頭枕前部43c的前面?zhèn)刃纬蔀樵谂c頭枕43的高度方向交叉的寬度方向(左右方向)具有所述探測電極的長邊方向的矩形長條狀，且在以沿高度方向并排所述探測電極的寬度方向的方式并列設(shè)置的狀態(tài)下配置于頭枕43。對于這些多個探測電極11 15例如分別分配電極編號1 5(m N5或Chl ch5)，在本例中設(shè)置5個，但是，只要設(shè)置在頭枕43已靜止的狀態(tài)下探測在座位40上落座的人體49的頭部 49a和頭枕43之間的靜電容量所需要的數(shù)量即可，例如只要設(shè)置2個以上即可。另外，詳細后述，距離測定裝置10具體而言，基于測定時檢測到的靜電容量值，算出多個探測電極11 15中檢測出的靜電容量顯示最大值的探測電極(例如，探測電極13) 的靜電容量值(參照圖7，以下同樣)和檢測出的靜電容量顯示最小值的探測電極(例如， 探測電極11)的靜電容量值(參照圖7，以下同樣)的差分值，且基于該差分值測定電極頭部間距離。如圖3所示，距離測定裝置10的檢測電路20具備例如與各探測電極11 15分別一對一地連接且輸出表示由各探測電極11 15探測到的靜電容量的信息的多個靜電容量探測電路21 15。另外，檢測電路20具備運算處理電路28，該運算處理電路28與這些靜電容量探測電路21 15連接且通過基于從各靜電容量探測電路21 25輸出的信息的靜電容量來算出差分值，并且運算電極頭部間距離，或者比較這些靜電容量而運算頭部49a 的高度位置，將運算結(jié)果信息向驅(qū)動電動機部30的電動機驅(qū)動電路(未圖示)輸出。在此，如圖4所示，對于各靜電容量探測電路21 (22 25)，根據(jù)靜電容量C而占空比發(fā)生變化，具備例如輸出一定周期的觸發(fā)器信號TG的觸發(fā)器信號產(chǎn)生電路101、輸出根據(jù)與輸入端連接的靜電容量C的大小而占空比發(fā)生變化的脈沖信號Po的定時電路102、及將該脈沖信號Po平滑化的低通濾波器(LPF) 103而構(gòu)成。定時電路102例如具備2個比較器201、202、將這些比較器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“1 呼？”)203、將該1 呼 203的輸出DIS向LPF103輸出的緩沖器204、及由RS-FF203的輸出DIS進行開/關(guān)控制的晶體管 205而構(gòu)成。比較器202將從觸發(fā)器信號產(chǎn)生電路101輸出的圖5所示的觸發(fā)器信號TG與通過電阻Rl、R2、R3分割的規(guī)定的閾值Vth2進行比較，輸出與觸發(fā)器信號TG同步的置位脈沖。該置位脈沖對RS-FF203的Q輸出進行置位。該Q輸出作為放電信號DIS將晶體管205設(shè)定為截止?fàn)顟B(tài)，在探測電極11 (12 15)及大地(GND)之間，以探測電極11 (12 15)的對接地靜電容量C及由基于連接于輸入端和電源線之間的電阻R4的時間常數(shù)所決定的速度進行充電。由此，輸入信號Vin的電位以由靜電容量C決定的速度上升。若輸入信號Vin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，晶體管205成為導(dǎo)通狀態(tài)，蓄積于探測電極11 (12 15)的電荷經(jīng)由晶體管205放電。因此，如圖5所示，該定時電路102輸出以基于探測電極11 (12 15)及接近的人體49的頭部49a間的靜電容量C的占空比振蕩的脈沖信號Po。LPF103通過平滑化該輸出而輸出圖5所示的直流的探測信號Vout。另外，在圖5中，用實線表示的波形和用虛線表示的波形表示前者比后者的靜電容量小，例如表示后者為物體接近狀態(tài)。驅(qū)動電動機部30具備電動機驅(qū)動電路，該電動機驅(qū)動電路基于如下所述控制信號控制未圖示的驅(qū)動電動機而使頭枕43的位置變化，所述控制信號是基于在距離測定裝置10的檢測電路20中來自利用自各靜電容量探測電路21 25的探測信號Vout進行運算處理的運算處理電路觀的運算結(jié)果的控制信號。另外，驅(qū)動電動機部30具備通過該電動機驅(qū)動電路的控制使頭枕43的位置實際移動的驅(qū)動電動機。驅(qū)動電動機部30在本例中基于來自距離測定裝置10的測定結(jié)果，至少使頭枕前部43c向車輛的前方或后方移動(前后移動)而調(diào)整到適當(dāng)位置。即，使用測定結(jié)果中含有的電極頭部間距離，使頭枕前部43c以與頭部49a間的距離成為一定的方式進行追蹤移動。具體而言，驅(qū)動電動機構(gòu)成為，在前后方向上驅(qū)動頭枕前部43c的支承軸4 使之移動自如，在上下方向及左右方向上驅(qū)動頭枕后部43d的支承軸43a使之移動(上下左右移動)自如。因此，在本例的頭枕位置調(diào)整裝置100中，不僅是上述那樣的前后移動，而且還可以進行上下左右移動，將頭枕43調(diào)整到相對于頭部49a的適當(dāng)位置。在這樣構(gòu)成的頭枕位置調(diào)整裝置100中，由距離測定裝置10的各探測電極11 15探測與頭部49a之間的靜電容量C，由檢測電路20基于該輸出值運算差分值等，基于由此求得的包含頭部49a和頭枕43 (頭枕前部43c)之間的距離(電極頭部間距離)的測定結(jié)果，能夠進行頭枕43的位置調(diào)整。圖6是表示基于本發(fā)明一實施方式的距離測定裝置的探測電極的輸出例的說明圖，圖7是用于說明該距離測定裝置的探測電極的輸出及變化量和電極頭部間距離的關(guān)系的圖。如圖6所示，在將例如頭部49a的高度方向的中心位置設(shè)定為P、將從位于電極間距離H內(nèi)的該中心位置P到各探測電極11 15的電極頭部間距離設(shè)定為L時，輸出值如下。S卩，電極頭部間距離L處于規(guī)定范圍內(nèi)，如果各探測電極11 15的并列設(shè)置方向中心附近(頭枕前部43c的中心附近)和頭部49a的中心位置P在水平方向上大致正對， 則各探測電極11 15的輸出值中探測電極13的輸出值(靜電容量值)成為最大輸出值， 最上位置或最下位置的探測電極15、11的輸出值(靜電容量值)成為最小輸出值。圖7(a)所示表示具有這樣的輸出特性的各探測電極11 15的輸出值和電極頭部間距離L的關(guān)系。而且，如該圖(a)所示，可知，例如上述探測電極13的輸出值中頭部 49a和探測電極13接近的情況下的增加率成為最大(即，根據(jù)電極頭部間距離L的變化而增加率變化最大)。因此，本申請人分別測定了各探測電極11 15的輸出值的增加率，結(jié)果判明，如圖7(b)所示，從增加率成為最大的輸出值Vmax減去增加率成為最小的輸出值Vmin得到的差分值(Vmax-Vmin)與電極頭部間距離L(止動值)相關(guān)。即，可以說電極頭部間距離L越大則差分值越小。因此，本例的距離測定裝置10通過檢測電路20的運算處理電路觀，使用該差分值，與例如圖7(b)所示的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)進行比較，由此可以測定電極頭部間距離L。而且，含有該距離測定裝置10的頭枕位置調(diào)整裝置100基于由距離測定裝置10 得到的測定結(jié)果，將頭枕43的位置調(diào)整到相對于頭部49a的適當(dāng)位置。圖8是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定方法的距離測定處理順序之一例的流程圖。如圖8所示，距離測定裝置10首先檢測基于由各探測電極 11 15探測到的與頭部49a之間的靜電容量的靜電容量值(步驟S10)。其次，基于檢測到的靜電容量值，取出各探測電極11 15中的靜電容量顯示最大及最小的探測電極的靜電容量值(步驟S11)，從取出的靜電容量值算出差分值(步驟S12)，比較例如距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)和算出的差分值，由此算出電極頭部間距離 L(步驟S14)，測定實際的頭枕43和頭部49a之間的距離。圖9是表示本發(fā)明一實施方式的頭枕和頭部之間的距離測定裝置的整體構(gòu)成的其它例的塊圖。后面，在與已經(jīng)說明的部分重復(fù)的部位標(biāo)注相同標(biāo)號并省略說明。如圖9 所示，檢測電路20構(gòu)成為具備與各探測電極11 15連接的切換電路沈；輸出表示經(jīng)由該切換電路26錯時連接的各探測電極11 15探測到的靜電容量的信息的靜電容量探測電路27 ；及基于從該靜電容量探測電路27輸出的信息運算差分值及電極頭部間距離L等， 并將運算結(jié)果信息向驅(qū)動電動機部30的電動機驅(qū)動電路輸出的運算處理電路觀。如果這樣構(gòu)成檢測電路20，則可以使靜電容量探測電路的數(shù)量為最小限而構(gòu)成距離測定裝置10，可以按順序掃描由切換電路沈切換的各探測電極11 15的靜電容量，并基于該結(jié)果算出上述的差分值而獲得電極頭部間距離L。圖10是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的例子的流程圖。上述的頭枕位置調(diào)整裝置100為包含距離測定裝置10的構(gòu)成，因此檢測電路20的運算處理電路28具備控制頭枕位置調(diào)整裝置100的整體的控制部的功能和作為距離測定單元及位置調(diào)整單元的功能。在此，說明頭枕43向前后方向的位置調(diào)整處理。如圖10所示，首先，頭枕位置調(diào)整裝置100中，例如車輛的點火開關(guān)為輔助、接通， 這些成為觸發(fā)器，判斷處理是否開始(步驟S100)。在判斷為處理沒有開始的情況下(步驟 SlOO否)，結(jié)束本流程圖的一系列的位置調(diào)整處理。在判斷為處理開始的情況下(步驟SlOO是)，通過距離測定裝置10進行上述的距離測定處理(步驟S101)，取得測定結(jié)果(步驟S102)。而且，判斷測定結(jié)果中含有的差分值是否是由例如上述的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)表示的規(guī)定值以下(步驟S103)。規(guī)定值預(yù)先設(shè)定為規(guī)定作為電極頭部間距離L最優(yōu)選的距離(即，相對于頭部49a的最佳距離)的值即可。在判斷為差分值為規(guī)定值以下的情況下(步驟S103是)，算出由差分值決定的電極頭部間距離L和由規(guī)定值決定的距離之差，控制驅(qū)動電動機部30，使頭枕前部43c向前方移動算出量程度(步驟S104)。在判斷為差分值比規(guī)定值大的情況下(步驟S103否)，同樣算出差值，使頭枕前部43c向后方移動算出量程度(步驟S105)。這樣，使頭枕前部43c移動之后，例如車輛的點火開關(guān)為關(guān)閉，判斷處理是否結(jié)束 (步驟S106)，在判斷為處理結(jié)束的情況下(步驟S106是)，結(jié)束本流程圖的一系列的位置調(diào)整處理。在判斷為處理未結(jié)束的情況下(步驟S106否)，轉(zhuǎn)移至上述步驟S101，重復(fù)以后的處理。這樣，通過進行位置調(diào)整處理，使用由距離測定裝置10測定的測定結(jié)果，能夠進行基于頭枕前部43c相對于頭部49a的位置的向前后方向的追蹤移動的位置調(diào)整。在上述步驟S103中，比較了差分值和規(guī)定值，但是，也可以比較例如通過差分值求取的電極頭部間距離L和上述的最佳距離，向上述步驟S104或步驟S105轉(zhuǎn)移。圖11是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的其它例的流程圖。在此，說明頭枕43向上下方向的位置調(diào)整處理。本流程圖的步驟SllO 步驟Sl 12的處理與上述的步驟SlOO 步驟S102的處理相同，因此省略說明。如圖11所示，頭枕位置調(diào)整裝置100判斷測定結(jié)果中含有的差分值是否比規(guī)定的閾值(例如，由上述的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)表示的規(guī)定值)小(步驟S113)。在判斷為差分值比規(guī)定的閾值小的情況下(步驟S113是)，能夠判斷為電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍，因此，停止頭枕后部43d的高度方向的位置調(diào)整動作(步驟Sl 14)，等待直到經(jīng)過規(guī)定時間(步驟Sl 15否)。另一方面，在判斷為差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下(步驟S113否)，能夠判斷電極頭部間距離L處于規(guī)定范圍內(nèi)，因此，使用測定結(jié)果中含有的靜電容量值運算頭部49a 的高度位置(步驟Sl 17)，進行頭枕后部43d的高度方向的位置調(diào)整動作(步驟Sl 18)。在該步驟S117中，基于由距離測定裝置10的所有的探測電極11 15獲得的測定結(jié)果中含有的靜電容量值，運算頭部49a的高度位置。例如，比較它們的靜電容量值，算出頭部49a的高度方向的推定的中心位置(推定中心位置)，且基于該推定中心位置運算頭部49a的高度位置。在經(jīng)過規(guī)定時間(步驟S115是)或進行了位置調(diào)整動作(步驟S118)之后，判斷處理是否結(jié)束(步驟S116)，在判斷為處理結(jié)束的情況下(步驟S116是)，結(jié)束本流程圖的一系列的位置調(diào)整處理。在判斷為處理沒有結(jié)束的情況下(步驟S116否)，轉(zhuǎn)移至上述步驟S111，重復(fù)以后的處理。通過這樣進行位置調(diào)整處理，使用由距離測定裝置10測定的測定結(jié)果，能夠進行基于頭枕后部43d向上下方向的移動的位置調(diào)整。另外，在電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍的情況下(即，遠離頭部49a的情況下)，停止頭枕后部43d的高度方向的位置調(diào)整動作， 因此防止頭枕43移動之類的不需要的動作，從而能夠極力防止使搭乘者(乘員)不舒適， 能夠抑制無效的電力消耗。圖12是表示基于本發(fā)明一實施方式的頭枕位置調(diào)整方法的位置調(diào)整處理順序的進而其它例的流程圖。本流程圖的步驟S120 步驟S123的處理與上述步驟SllO 步驟 S113的處理相同，因此省略說明。如圖12所示，頭枕位置調(diào)整裝置100在判斷為測定結(jié)果中含有的差分值比規(guī)定的閾值(例如，通過上述的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)表示的規(guī)定值)小的情況下(步驟 S123是)，能夠判斷為電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍。因此，基于測定結(jié)果比較最上位置的探測電極(例如，探測電極15)及最下位置的探測電極(例如，探測電極11)的靜電容量值(步驟SlM)，運算頭部49a的高度位置。另一方面，在判斷為差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下(步驟S123否)，能夠判斷為電極頭部間距離L處于規(guī)定范圍內(nèi)。因此，基于測定結(jié)果比較來自各探測電極11 15的所有的靜電容量值，運算頭部 49a的高度位置(步驟S125)。之后，基于來自步驟SlM或步驟S125的運算結(jié)果，進行頭枕后部43d的高度方向的位置調(diào)整動作(步驟S126)。進行位置調(diào)整動作后，判斷處理是否結(jié)束(步驟S127)，在判斷為處理結(jié)束的情況下(步驟S127的是)，結(jié)束本流程圖的一系列的位置調(diào)整處理，在判斷為處理沒有結(jié)束的情況下(步驟S127的否)，轉(zhuǎn)移至上述步驟S121并重復(fù)以后的處理。在此，比較測定結(jié)果中含有的來自各探測電極11 15的靜電容量值后，能夠得到基于來自各探測電極11 15的輸出的靜電容量變化量Ac。對于該靜電容量變化量Ac， 由于在電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍時輸出差不明確，因此，難以作為用于獲得頭部49a的高度位置的信息處理，進行位置調(diào)整變得困難。但是，比較來自最上位置的探測電極15的靜電容量值和來自最下位置的探測電極11的靜電容量值后，變?yōu)槿缦滤?。B卩，如圖13(a)所示，即使在電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍的情況下，也存在對于基于探測電極15、11的輸出A、B的輸出變化量Δν(πιν)，在頭部49a的中心位置P的高度與頭枕43中心大致同程度的情況下所述差值不明確，但是， 在除此之外的情況下，如圖13(b)所示所述差值變得明確。若基于這樣得到的輸出變化量Δν，則如圖14所示，探測電極11的輸出B和探測電極15的輸出A的輸出比α可以由α = Β/(Α+Β)獲得，能夠通過該獲得的輸出比α算出頭枕(H/R)的移動量(mm)。因此，在將頭部49a的中心位置P的高度與頭枕43的中心高度在水平方向相同時的移動量設(shè)定為Omm的情況下，以在該輸出比α接近0時使頭枕后部43d向上方向(+方向)移動且在接近1時向下方向(-方向)移動的方式對驅(qū)動電動機部30輸出控制信號。這樣，在本例的頭枕位置調(diào)整裝置100中，在差分值比規(guī)定的閾值小且電極頭部間距離L偏離規(guī)定范圍的情況下，經(jīng)由上述步驟S 124通過最上位置及最下位置的探測電極15、11的靜電容量值能夠獲得頭部49a的位置，另外，在差分值為規(guī)定的閾值以上且電極頭部間距離L在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，經(jīng)由上述步驟S125通過各探測電極11 15的靜電容量值能夠獲得頭部49a的位置。因此，能夠以簡單的構(gòu)成高精度地調(diào)整頭枕43的位置， 且也能夠?qū)崿F(xiàn)防止伴隨位置未調(diào)整的碰撞時等的人體49的頸椎損傷等的事故。在上述步驟S113及步驟S123中，比較了差分值和規(guī)定的閾值，但是，也可以構(gòu)成為比較例如通過差分值求取的電極頭部間距離L和上述的最佳距離而進行以后的處理。在上述的實施方式中，對通過如圖10 12所示的位置調(diào)整處理使頭枕前部43c 或頭枕后部43d向前后方向或上下方向移動而進行位置調(diào)整的情況進行了說明，但是，也可以基于從距離測定裝置10得到的測定結(jié)果，通過對它們進行并行處理等，使頭枕43的位置在前后上下左右所有方向位置調(diào)整到相對于頭部49a的適當(dāng)位置。另外，距離測定裝置10也可以在測定來自各探測電極11 15的靜電容量值時， 通過計測了最大輸出值的探測電極，利用運算處理電路觀分別選定基于預(yù)先決定的該探測電極的輸出曲線而測定電極頭部間距離L。進而，距離測定裝置10也可以以例如配置于頭枕前部43c的最上位置及最下位置的中間位置的探測電極(例如，探測電極13)為基準(zhǔn)，算出從該探測電極的靜電容量值減去最小輸出值的探測電極的靜電容量值得到的差分值，并使用該差分值測定電極頭部間距離 L0標(biāo)號說明10、距離測定裝置11 15、探測電極19、基板20、檢測電路21 25、靜電容量探測電路26、切換電路27、靜電容量探測電路
28、運算處理電路
四、導(dǎo)線
30、驅(qū)動電動機部
40、座位
41、靠背部(座位靠背)
42、落座部
43、頭枕
43a、支承軸
4北、支承軸
43c、頭枕前部
43d、頭枕后部
49、人體
49a、頭部
100、頭枕位置調(diào)整裝置
權(quán)利要求
1.一種頭枕和頭部之間的距離測定裝置，其特征在于，具備多個探測電極，以沿高度方向并列設(shè)置的狀態(tài)設(shè)置于車輛的座位所具備的頭枕，探測在所述座位上落座的人體的頭部和所述頭枕之間的靜電容量；檢測電路，檢測基于來自所述多個探測電極的靜電容量的靜電容量值；及距離測定單元，根據(jù)由所述檢測電路檢測出的檢測結(jié)果，測定表示所述頭枕和所述頭部之間的距離的電極頭部間距離，所述距離測定單元算出所述多個探測電極中由所述檢測電路檢測到的靜電容量顯示最大值的探測電極的靜電容量值和由所述檢測電路檢測到的靜電容量顯示最小值的探測電極的靜電容量值的差分值，且基于該差分值測定所述電極頭部間距離。
2.如權(quán)利要求1所述的頭枕和頭部之間的距離測定裝置，其特征在于，所述距離測定單元對所述差分值與預(yù)先設(shè)定的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)進行比較，測定所述電極頭部間距離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的頭枕和頭部之間的距離測定裝置，其特征在于，所述多個探測電極形成為在所述頭枕的前面?zhèn)鹊呐c所述高度方向交叉的寬度方向上具有長邊方向的矩形長條狀，所述檢測電路具備與所述多個探測電極分別一對一地連接且輸出基于由各探測電極探測到的靜電容量的靜電容量值的多個靜電容量探測電路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的頭枕和頭部之間的距離測定裝置，其特征在于，所述多個探測電極形成為在所述頭枕的前面?zhèn)鹊呐c所述高度方向交叉的寬度方向上具有長邊方向的矩形長條狀，所述檢測電路具備與所述多個探測電極連接的切換電路；及靜電容量探測電路，輸出基于由各探測電極探測到的靜電容量的靜電容量值，其中，所述各探測電極經(jīng)由所述切換電路錯時地連接。
5.一種頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 4中任一項所述的頭枕和頭部之間的距離測定裝置，且具備基于來自該距離測定裝置的測定結(jié)果將所述頭枕的位置調(diào)整為相對于所述頭部的適當(dāng)位置的位置調(diào)整單元。
6.如權(quán)利要求5所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整單元基于所述測定結(jié)果中含有的差分值，使所述頭枕的位置向車輛的前方或后方移動而進行調(diào)整，以使該差分值成為規(guī)定值。
7.如權(quán)利要求5或6所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整單元在所述測定結(jié)果中含有的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，至少停止所述頭枕的高度方向的位置調(diào)整動作。
8.如權(quán)利要求7所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整單元在規(guī)定時間期間停止所述頭枕的位置調(diào)整動作的情況下，在經(jīng)過該規(guī)定時間后，再次進行所述差分值和所述規(guī)定的閾值的比較。
9.如權(quán)利要求5或6所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整單元在所述測定結(jié)果中含有的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下，使用基于來自所述多個探測電極中至少配置于所述頭枕的最上位置的探測電極及配置于所述頭枕的最下位置的探測電極的靜電容量而由所述檢測電路檢測出的靜電容量值，使所述頭枕的位置向車輛的上方或下方移動而進行調(diào)整。
10.如權(quán)利要求5 9中任一項所述的頭枕位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整單元在所述測定結(jié)果中含有的差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下，使用基于來自所述多個探測電極的靜電容量而由所述檢測電路檢測出的靜電容量值，算出所述頭部相對于所述頭枕的適當(dāng)位置，將所述頭枕的位置調(diào)整到所述適當(dāng)位置。
11.一種頭枕和頭部之間的距離測定方法，其特征在于，具備探測工序，通過以沿高度方向并列設(shè)置的狀態(tài)設(shè)置于車輛的座位所具備的頭枕的多個探測電極，探測在所述座位上落座的人體的頭部和所述頭枕之間的靜電容量；檢測工序，檢測基于由所述探測工序探測到的靜電容量的靜電容量值；及距離測定工序，根據(jù)由所述檢測工序檢測到的檢測結(jié)果，測定表示所述頭枕和所述頭部之間的距離的電極頭部間距離，在所述距離測定工序中，算出所述多個探測電極中通過所述檢測工序檢測出的靜電容量顯示最大值的探測電極的靜電容量值和通過所述檢測工序檢測出的靜電容量顯示最小值的探測電極的靜電容量值的差分值，且基于該差分值測定所述電極頭部間距離。
12.如權(quán)利要求11所述的頭枕和頭部之間的距離測定方法，其特征在于，在所述距離測定工序中，對所述差分值與預(yù)先設(shè)定的距離及差分值的關(guān)系曲線數(shù)據(jù)進行比較，測定所述電極頭部間距離。
13.一種頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，包含權(quán)利要求11或12所述的頭枕和頭部之間的距離測定方法，且具備基于由該距離測定方法測定出的測定結(jié)果將所述頭枕的位置調(diào)整到相對于所述頭部的適當(dāng)位置的位置調(diào)整工序。
14.如權(quán)利要求13所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在所述位置調(diào)整工序中，基于所述測定結(jié)果中包含的差分值，使所述頭枕的位置向車輛的前方或后方移動而進行調(diào)整，以使該差分值成為規(guī)定值。
15.如權(quán)利要求13或14所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在所述位置調(diào)整工序中，在所述測定結(jié)果中包含的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下， 至少停止所述頭枕的高度方向的位置調(diào)整動作。
16.如權(quán)利要求15所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在所述位置調(diào)整工序中，在規(guī)定時間期間停止所述頭枕的位置調(diào)整動作的情況下，在經(jīng)過該規(guī)定時間后，再次進行所述差分值和所述規(guī)定的閾值的比較。
17.如權(quán)利要求13或14所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在所述位置調(diào)整工序中，在所述測定結(jié)果中包含的差分值比規(guī)定的閾值小的情況下， 使用基于來自所述多個探測電極中至少配置于所述頭枕的最上位置的探測電極及配置于所述頭枕的最下位置的探測電極的靜電容量而通過所述檢測工序檢測到的靜電容量值，使所述頭枕的位置向車輛的上方或下方移動而進行調(diào)整。
18.如權(quán)利要求13 17中任一項所述的頭枕位置調(diào)整方法，其特征在于，在所述位置調(diào)整工序中，在所述測定結(jié)果中包含的差分值為規(guī)定的閾值以上的情況下，使用基于來自所述多個探測電極的靜電容量而通過所述檢測工序檢測出的靜電容量值，算出所述頭部相對于所述頭枕的適當(dāng)位置，將所述頭枕的位置調(diào)整到所述適當(dāng)位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頭枕位置調(diào)整裝置(100)，其具備距離測定裝置(10)和驅(qū)動電動機部(30)，距離測定裝置(10)具備多個探測電極(11～15)和檢測電路(20)。檢測電路(20)具備與各探測電極(11～15)一對一地連接的多個靜電容量探測電路(21～25)和運算處理電路(28)，驅(qū)動電動機部(30)具備電動機驅(qū)動電路和驅(qū)動電動機。檢測電路(20)基于檢測到的靜電容量值運算靜電容量顯示最大值的探測電極的靜電容量值和靜電容量顯示最小值的探測電極的靜電容量值的差分值，測定電極頭部間距離L?；跍y定結(jié)果進行頭枕(43)的位置調(diào)整動作。
文檔編號G01B7/00GK102362145SQ20108001372
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者大崎卓也, 山口佑一郎, 野口雄紀(jì) 申請人:株式會社藤倉