专利名称：头枕位置调整装置及头枕位置调整方法
技术领域：
本发明涉及调整机动车等的车辆用头枕的位置的头枕位置调整装置及头枕位置调整方法。
背景技术：
一直以来，作为将头枕的前后位置调整成适当的位置以免对车辆的乘客(搭乘者)带来不适感的装置，已知有一种具备静电电容式传感器，并基于静电电容式传感器的输出(检测结果)来调整头枕的前后位置的头枕调整装置，其中该静电电容式传感器通过配置在头枕的头部抵接面上的检测电极以非接触的方式检测乘客的头部的位置(例如，参照专利文献1(第4-5页，图1))。该头枕位置调整装置具备检测头枕与头部之间的距离的静电电容式传感器；向接近或离开头部的方向对头枕进行驱动的头枕驱动电动机；基于静电电容式传感器的输出而控制头枕驱动电动机的驱动的控制部，该头枕位置调整装置以使头枕与头部之间的距离成为一定的方式将头枕调整成适当的位置。另外，作为使头枕的上下位置与车辆的乘客(落座者)的头部的位置正确地一致的装置，已知有一种具备静电电容式传感器，并基于静电电容式传感器的输出(检测结果) 而调整头枕的上下位置的头枕调整装置，其中该静电电容式传感器通过配置在头枕的头部抵接面上的检测电极以非接触的方式检测乘客的头部的位置(例如，参照专利文献2(第 4-5 页，图 2))。该头枕调整装置具备检测乘客的头部的高度位置的静电电容式传感器；向接近或离开座椅靠背(靠背部)的方向对设置在座椅靠背的上部的头枕进行驱动的头枕驱动电动机；基于静电电容式传感器的输出而控制头枕驱动电动机的驱动的控制部，该头枕调整装置对应于乘客的头部位置而调整头枕的高度。而且，在检测到点火开关的导通且落座传感器检测到存在落座，而且安全带带扣开关检测到车辆的安全带已被系上时，开始头枕的调整动作。专利文献1 日本特开2006-218083号公报专利文献2 日本特开平11-180200号公报
发明内容
然而，在上述的专利文献1及专利文献2所公开的头枕位置调整装置中，若在落座于座位上的乘客的姿态不稳定时进行头枕的位置调整动作，则存在难以将头枕调整(前后位置调整、上下位置调整及左右位置调整)到适当的位置的问题。而且，若将头枕移动调整到不正确的位置，则头枕的动作被浪费，而且也会对乘客造成不适感。本发明用于解决上述的现有技术的问题点，其目的在于提供一种能够以简单的结构，特别是防止头枕的无益的动作而自动且正确地调整头枕的位置的头枕位置调整装置及头枕位置调整方法。
为了解决上述课题，实现目的，本发明的头枕位置调整装置的特征在于，具备至少一个检测电极，设置于车辆的座位所具备的头枕，并检测落座的人体的头部与所述头枕之间的静电电容；检测电路，检测基于来自所述检测电极的静电电容的静电电容值；车辆信号输出单元，输出与所述车辆的操作及所述座位的状态中的至少一个相关的车辆信号； 位置调整单元，输入从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号，并基于由所述检测电路检测到的静电电容值而运算所述头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量，根据运算结果，使所述头枕的位置对应于所述距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，在从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号为表示特定的状态的特定信号时，或表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时，所述位置调整单元使所述头枕的移动停止规定时间。另外，本发明的头枕位置调整方法，基于静电电容值和与车辆的操作及座位的状态中的至少一个相关的车辆信号，使所述头枕的位置对应于所述头部与所述头枕之间的距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，其中所述静电电容值基于来自在车辆的座位所具备的头枕中设置的至少一个检测电极的静电电容，所述头枕位置调整方法的特征在于，包括运算工序，基于所述静电电容值而运算落座于所述座位的人体的头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量；判定工序，基于所述车辆信号而判定该车辆信号是否为表示特定的状态的特定信号；控制工序，根据所述运算工序的运算结果和所述判定工序的判定结果而控制所述头枕的移动，在所述控制工序中，在所述判定工序的判定结果表示为特定信号时，或所述运算工序的运算结果表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时，进行使所述头枕的移动停止规定时间的控制。所述位置调整单元例如在使所述头枕的移动停止规定时间的情况下，在经过该规定时间后，再次根据所述运算结果而使所述头枕的位置移动到所述适当位置。所述特定信号是例如与所述车辆的左右转弯相关的指示操作信号、向所述车辆的仪表板的操作信号、搭载于所述车辆的车载设备的操作信号、与所述车辆的制动相关的指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的后退指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的停车指示操作信号、与所述车辆的车门的开闭相关的信号、向所述车辆的小物箱(console box) 的操作信号、向所述车辆的手套箱的操作信号及与人体向所述座位落座的有无相关的信号中的任一个信号。在所述控制工序中，例如在使所述头枕的移动停止规定时间的情况下，在经过该规定时间后，再次根据所述运算结果而进行使所述头枕的位置移动到所述适当位置的控制。另外，本发明的头枕位置调整装置的特征在于，具备至少一个检测电极，设置于车辆的座位所具备的头枕，并检测落座的人体的头部与所述头枕之间的静电电容；检测电路，检测基于来自所述检测电极的静电电容的静电电容值；车辆信号输出单元，至少输出所述车辆的车速信号作为车辆信号；位置调整单元，输入从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号，并基于由所述检测电路检测到的静电电容值而运算所述头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量，根据运算结果，使所述头枕的位置对应于所述距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，所述位置调整单元在从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号至少表示所述车辆以规定速度以上的车速前进时，使所述头枕移动而开始位置调整动作。此外，所述车辆信号输出单元输出例如表示向所述座位落座的有无的信号作为车辆信号，例如在所述车辆的驾驶席以外的座位上，所述车辆信号还表示有向所述座位的落座时，所述位置调整单元开始该座位上的所述头枕的位置调整动作。另外，所述车辆信号输出单元例如输出与所述车辆的点火开关相关的信号及来自所述座位的安全带带扣的表示安全带的系上/解开的信号作为车辆信号，例如在所述车辆信号还表示点火开关接通且安全带系上时，所述位置调整单元开始所述头枕的位置调整动作。例如在表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时，所述位置调整单元不开始所述头枕的位置调整动作。另外，本发明的头枕位置调整方法基于静电电容值和至少作为所述车辆的车速信号的车辆信号，使所述头枕的位置对应于所述头部与所述头枕之间的距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，其中所述静电电容值基于来自在车辆的座位所具备的头枕中设置的至少一个检测电极的静电电容，所述头枕位置调整方法的特征在于，包括运算工序，基于所述静电电容值而运算落座于所述座位的人体的头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量；车辆信号输入工序，输入所述车辆信号；控制工序，根据所述运算工序的运算结果和在所述车辆信号输入工序中输入的车辆信号而控制头枕的移动，在所述控制工序中，当在所述车辆信号输入工序输入的车辆信号至少表示所述车辆以规定速度以上的车速前进时，进行使所述头枕移动而开始位置调整动作的控制。另外，在所述车辆信号输入工序中，例如输入表示向所述座位落座的有无的信号作为车辆信号，在所述控制工序中，例如在所述车辆的驾驶席以外的座位上，所述车辆信号还表示有向所述座位的落座时，进行开始该座位上的所述头枕的位置调整动作的控制。此外，在所述车辆信号输入工序中，例如输入与所述车辆的点火开关相关的信号及来自所述座位的安全带带扣的表示安全带的系上/解开的信号作为车辆信号，在所述控制工序中，例如所述车辆信号还表示点火开关接通且安全带系上时，进行开始所述头枕的位置调整动作的控制。在所述控制工序中，例如所述运算结果表示来自所述检测电路的静电电容的每单位时间的变化量大于规定的阈值时，进行不开始所述头枕的位置调整动作的控制。发明效果根据本发明的头枕位置调整装置及头枕位置调整方法，能够防止头枕的无益的动作而自动且正确地调整头枕的位置。即，当落座于座位的乘客的姿态不稳定时，不进行头枕的位置调整动作，因此头枕不会进行无益的动作。并且，当乘客的姿态稳定时，进行头枕的位置调整动作，因此能够将头枕调整(前后位置调整、上下位置调整及左右位置调整)到适当的位置。例如，(1)在车辆行驶期间输出与左右转弯相关的指示操作信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，即使左右转弯时乘客将脸转向左右，头枕也不会接近脸，因此不会给乘客带来不适，也不会对驾驶造成障碍。另外，(2)在输出了向车辆行驶中的位于仪表板的车载设备等的操作信号、向手套箱的操作信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，即使为了进行操作动作而乘客向前弯曲，头枕也不会向前方移动，因此即使乘客为了将姿态返回原来的状态而快速使头部向后方移动，头部也不会与头枕发生碰撞。另外，(3)在输出向车辆的挡位手柄的停车指示操作信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，在车辆停车中，头枕不会对应于乘客的头部的移动而进行追随动作， 从而不会给乘客带来不适感。另外，(4)在车辆行驶中输出与制动相关的指示操作信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，即使施加制动时乘客的头部向前方移动，头枕也不会对应于乘客的头部的移动而向前方移动，因此在乘客的姿态返回原来的姿态时，头部不会与头枕发生碰撞。另外，(5)在输出向车辆的挡位手柄的后退指示操作信号时，在暂时停止头枕的情况下，即使在倒车时乘客转向后方，头枕也不会对应于乘客的头部的移动而进行动作，因此头枕不会成为视场的干扰。另外，(6)在输出向车载设备的操作信号、向小物箱的操作信号、与车窗的开闭相关的信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，即使为了进行操作动作而乘客的头部移动，头枕也不会对应于乘客的头部的移动而进行追随动作，因此不会给乘客带来不适感。另外，(7)在头枕与头部之间的静电电容的每规定时间内的变化量大于预先设定的阈值时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，在落座于座位的乘客的头频繁地移动的状态等乘客的姿态不稳定时，不进行头枕的位置调整，从而不会将头枕调整到不正确的位置。另外，(8)在输出与车辆的车门的开闭相关的操作信号或输出与人体向座位落座的有无相关的信号时，在暂时停止头枕的位置调整动作的情况下，当乘客的落座位置较大偏离时，不进行头枕的位置调整，从而不会将头枕的位置调整到未预期的位置。此外，(9)当车辆以规定速度以上前进时，在开始头枕的位置调整动作的情况下， 驾驶者的姿态成为稳定的状态后开始头枕的位置调整动作，从而能够将头枕调整到正确的位置。
图1是表示适用了本发明的第一实施方式的头枕位置调整装置的车辆用座椅的示意图。图2是表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图。图3是表示根据本发明的第一实施方式的头枕位置调整方法形成的位置调整处理步骤的例子的流程图。图4是表示适用了本发明的第二实施方式的头枕位置调整装置的车辆用座椅的示意图。图5是表示根据本发明的第二实施方式的头枕位置调整方法形成的位置调整处理步骤的例子的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的头枕位置调整装置及头枕位置调整方法的优选的实施方式。图1是表示适用了本发明的第一实施方式的头枕位置调整装置的车辆用座椅的示意图，图2是表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图，图3是表示根据本发明的第一实施方式的头枕位置调整方法形成的位置调整处理步骤的例子的流程图。如图1(a)及(b)所示，座椅10是搭载于未图示的车辆的座位，包括搭乘者21所落座的落座部11、从该落座部11的背面侧立起并支撑搭乘者21的背面的座椅靠背(靠背部)12、设置在该座椅靠背12的上端侧的头枕13。另外，在座椅靠背12的上端部内置有例如用于使头枕13移动的头枕驱动电动机 3，头枕13被该头枕驱动电动机3驱动成与搭乘者21的头部22接近(图1 (a)中空心箭头的方向)或向相反方向离开。需要说明的是，虽然未图示，但该座椅10的头枕13不仅通过头枕驱动电动机3进行上述的接近或离开，也可以构成为向上下方向或左右方向移动自如地被驱动以追随搭乘者21的头部22的上下方向或左右方向的移动。头枕13包括能够在头部抵接面(前表面)1 承受搭乘者21的头部22的由聚氨酯等缓冲材料(cushion材料)构成的头枕主体14 ；安装在该头枕主体14的头部抵接面 14a侧的检测电极1及检测电路2 ；基于来自信号输入部99的信号，而判定车辆信号的内容并运算头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量的运算电路5，其中该信号输入部99输入来自检测电路2的输出和来自图2所示的车辆信号输出部6的与车辆的操作及座椅10的状态中的至少一个相关的车辆信号。与来自运算电路5的运算结果相关的信息例如向内置于座椅靠背12中的电动机控制电路4输出，该电动机控制电路4基于与输入的运算结果相关的信息而控制头枕驱动电动机3的动作。需要说明的是，在本例中，通过上述运算电路5、电动机控制电路4及头枕驱动电动机3，构成使头枕13的位置移动而将其调整到适当位置的位置调整单元。检测电极1及检测电路2分别形成在例如柔性印制基板、薄膜基板及刚性印制基板的未图示的同一基板上的同一面或不同的面上。检测电极1例如由在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚亚胺(PI)或环氧玻璃树脂等绝缘部件所构成的基板上形成图案后的铜、铜合金或铝等导电材料构成，在头枕13中至少设置一个。需要说明的是，在本例中，说明了将运算电路5与上述检测电极1及检测电路2分体构成的例子，但该运算电路5也可以设置在与检测电极1及检测电路2相同的基板上，关于电动机控制电路4，也可以同样地内置于头枕13而设置在同一基板上。在如此构成的头枕位置调整装置中，首先，如图2所示，通过内置于头枕13的检测电极1来检测搭乘者21的头部22与头枕13之间的静电电容。表示由检测电极1检测到的静电电容的信号被向检测电路2输入，通过该检测电路2转换成电压值而作为静电电容值输出。运算电路5基于从检测电路2输出的静电电容值，而运算头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量，在位置调整动作时将例如用于使头部22与头枕13之间的距离成为一定(即，用于使头部22与头枕13之间的静电电容值成为一定值)的运算结果向电动机控制电路4输出。电动机控制电路4根据该运算结果，将用于控制头枕驱动电动机 3的驱动的控制信号向头枕驱动电动机3输出。另外，运算电路5接收从车辆信号输出部6向信号输入部99输入的车辆信号而判定该车辆信号的内容，例如在车辆信号是表示特定的状态的特定信号时、表示来自检测电路2的静电电容的每规定时间内的变化量(例如，每1秒的变化量AC等)大于规定的阈值(Ath/At)大时，将用于使头枕13的位置调整动作停止规定时间(例如，3秒)的运算结果向电动机控制电路4输出。车辆信号输出部6将从车载设备直接经由ECU或经由通信部等而输出的车辆信号对信号输入部99输出。信号输入部99输入来自车辆信号输出部6的车辆信号(电信号、 频率信号等)而转换成运算电路5能够利用的形态后，将该车辆信号对运算电路5输出。需要说明的是，在本例中，检测电路2具备C-V转换电路(静电电容一电压转换电路)或A/D转换电路而构成，运算电路5或电动机控制电路4由CPU、RAM、ROM等构成。而且，车辆信号输出部6由ECU(电子控制单元)等构成，尤其是将与车辆的操作及座椅10的状态相关的车辆信号向运算电路5输出。具体而言，车辆信号包括与车辆相关的各种信号(与车辆的操作相关的信号、与车辆的行驶状况相关的信号、与车辆的状态相关的信号等)，但运算电路5判定该车辆信号是否为上述特定信号。在此，特定信号例如是指如下的信号。S卩，特定信号例如是与车辆的左右转弯相关的指示操作信号(方向指示灯操作信号)、向车辆的仪表板的操作信号(仪表板操作信号)、搭载于车辆的车载设备(例如，车辆导航系统的设备等)的操作信号(车载设备操作信号)、与车辆的制动相关的指示操作信号 (制动操作信号)、向车辆的挡位手柄的后退指示操作信号(R挡操作信号)、向车辆的挡位手柄的停车指示操作信号(P挡操作信号)、与车辆的车门的开闭相关的操作信号(车门操作信号)、与车辆的车窗的开闭相关的操作信号(车窗操作信号)、向车辆的小物箱的操作信号(小物箱操作信号)、向车辆的手套箱的操作信号(手套箱操作信号)、及与人体向座椅10落座的有无相关的信号为表示没有落座的信号(未落座信号)的情况下的任一个。上述各操作信号例如分别由设置在方向指示灯、仪表板、车载设备、制动系统、挡位手柄、车门、车窗、及箱等上的检测传感器(机械式开关传感器、接触传感器等)检测而被车辆信号输出部6获得，并且与落座的有无相关的信号例如由内置在座椅10的落座部11 中的压力传感器(薄膜传感器)或朝向座椅10设定了方向性的红外线传感器等人感传感器来检测而被车辆信号输出部6获得。尤其在头枕13进行位置调整动作期间，上述的特定信号是表示影响搭乘者21对车辆的操作的状况的信号，或表示搭乘者21的突然的姿态变化或细微的动作的信号。因此，当车辆信号表示该特定信号时，运算电路5对电动机控制电路4输出使头枕13的位置调整动作停止规定时间的运算结果，并使头枕13的响应动作(追随动作)带有延迟。由此，头枕位置调整装置在通常位置调整动作时能够进行位置调整，以使得头枕 13相对于头部22处于适当位置，并且当存在特定信号时使头枕13的位置调整动作停止规定时间，因此尤其是能够防止头枕13的无益的动作并正确地调整头枕13的位置。具体而言，例如搭乘者21操作方向指示灯而执行左右转弯操作时，将脸转向左右而移动头部22，即使在规定时间内使头部22返回原来的位置的情况下，头枕位置调整装置
10也能够避免头枕13移动而接近脸或头部22，从而难以驾驶而变得危险的状况。另外，例如搭乘者21在操作仪表板时为了进行操作而将脸(头部22)向前探出后，即使在返回原来的位置的情况下，头枕位置调整装置也能够避免头枕13移动而与头部 22发生碰撞的状况。此外，例如在车辆的停车期间，头枕位置调整装置能够避免头枕13对应于搭乘者21的头部22的动作而进行追随动作，从而产生不适感的可能性。另外，例如即使在搭乘者21施加制动而头部22向前方探出，然后返回原来的位置时，头枕位置调整装置也能够避免后头部与头枕13发生碰撞而变得危险的状况。而且，例如即使在搭乘者21倒车时将脸(头部2 转向后方的情况下，或在停车时将头部22向后方返回的情况下，头枕位置调整装置也能够避免头枕13移动而成为视场的干扰、或头枕13 接近而难以驾驶，从而变得危险的状况。另外，例如在与车门的开闭操作相伴的搭乘者21的出入时或车窗的开闭操作时， 或搭乘者21从驾驶/落座位置偏离较大时(例如，搭乘者21离开座椅10时)，头枕位置调整装置能够避免头枕13移动到未预期的位置从而变得危险的状况。除此以外，即使在如上所述在停车时等头枕13进行无益的动作而消耗多余的电力，或在小物箱或手套箱的开闭时头部22向横向偏离或向前探出之后返回原来的位置的情况下，头枕位置调整装置也能够避免头枕13与头部22发生碰撞而变得危险或变得不适的状况。需要说明的是，例如在搭乘者21在进行捡起处于座椅10周边的物品等动作时，即使搭乘者21的落座姿态(尤其是头部22的位置)从通常的落座位置偏离较大的情况下， 也优选使头枕13的位置调整动作(追随动作)停止规定时间。因此，在该头枕位置调整装置中，除了车辆信号为特定信号的情况之外，在表示利用检测电极1检测的静电电容的每规定时间内的变化量(ΔΟ大于预先设定的规定的阈值(Ath/At)的情况(即，表示变化急剧的情况)下，也可以使头枕13的位置调整动作停止规定时间。并且，该头枕位置调整装置由于车辆信号输出部6由已知的E⑶等构成，并且从具有检测电极1的静电电容式传感器得到静电电容值从而能够进行位置调整或移动的停止， 因此结构简单且能够抑制成本，并且能够防止头枕13的无益的动作而抑制多余的消耗电力，能够自动地进行头枕13的位置调整。在如此构成的头枕位置调整装置中，执行本发明的头枕位置调整方法时的位置调整处理例如如下所述进行。即，如图3所示，首先，头枕位置调整装置例如使车辆的点火开关作为用于判断是否开始位置调整处理的触发器起作用，判断点火开关是否为电接通(步骤S101)，在点火开关成为电接通后，开始位置调整处理。具体而言，点火开关从断开切换成辅助、接通或开始的各状态而判断是否成为电接通。等待直至点火开关成为接通为止(步骤SlOl为否)，在点火开关接通后(步骤 SlOl为是)，基于来自检测电极1的静电电容，检测电路2检测静电电容值(步骤S102)。并且，基于来自检测电路2的静电电容值，运算电路5运算搭乘者21的头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量，进行头枕13的位置调整动作(步骤S103)。然后， 信号输入部99判定从车辆信号输出部6输入的车辆信号中是否存在特定的车辆信号(步骤S104)，在判定为存在特定的车辆信号时(步骤S104为是)，停止头枕13的位置调整动作(步骤S105)。
在判定为没有特定的车辆信号时(步骤S104为否)，判断点火开关是否断开(步骤S109)。在判断为点火开关断开时(步骤S109为是)，结束本流程图的一连串的位置调整处理，但判断为点火开关未断开时(步骤S109为否)，向上述步骤S102转移而反复进行以后的处理。在停止了位置调整动作后(步骤S105)，判断静电电容值是否为规定的阈值以下 (步骤S106)，判断为规定的阈值以下时(步骤S106为是)，判定是否经过了规定时间(步骤S107)，在判定为未经过规定时间时(步骤S107为否)，向上述步骤S106转移。在判定为经过了规定时间时(步骤S107为是)及判断为大于规定的阈值时(步骤S106为否)，再次开始头枕13的位置调整动作(步骤S108)，向判断点火开关是否断开的判断处理(步骤S109)转移。需要说明的是，在上述步骤S103中，为了抑制消耗电力，也可以在未从检测电路2输出静电电容值时等不进行运算处理。通过如此进行位置调整，而能够利用简单的结构的头枕位置调整装置特别是防止头枕13的无益的动作而抑制多余的消耗电力，并且能够不会对搭乘者21施加不适的影响而避免变得危险的状况并自动且正确地调整头枕13的位置。图4是表示适用了本发明的第二实施方式的头枕位置调整装置的车辆用座椅的示意图，图5是表示根据本发明的第二实施方式的头枕位置调整方法形成的位置调整处理步骤的例子的流程图。如图4(a)及(b)所示，座椅10是搭载于未图示的车辆的座位，包括搭乘者21所落座的落座部11 ；从该落座部11的背面侧立起并支撑搭乘者21的背面的座椅靠背12 ；设置在该座椅靠背12的上端侧的头枕13。另外，在座椅靠背12的上端部内置有例如用于使头枕13移动的头枕驱动电动机 3，头枕13被该头枕驱动电动机3驱动成相对于搭乘者21的头部22接近(图4(a)中空心箭头的方向)或离开。需要说明的是，虽然未图示，但该座椅10的头枕13不仅通过头枕驱动电动机3向上述的接近或离开的方向移动，也可以构成为沿上下方向或左右方向移动自如地被驱动， 以追随搭乘者21的头部22的上下方向或左右方向的动作。头枕13包括能够在头部抵接面(前表面)1 来承受搭乘者21的头部22的由聚氨酯等缓冲材料(cushion材料)构成的头枕主体14 ；安装在该头枕主体14的头部抵接面Ha侧的检测电极1及检测电路2 ；输入有来自图2所示的车辆信号输出部6的车辆信号的信号输入部99 ；基于来自检测电路2的输出和来自信号输入部6的信号，进行车辆信号的内容的判断、头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量的运算等的运算电路 5。与来自运算电路5的运算结果相关的信息例如向内置于座椅靠背12中的电动机控制电路4输出，该电动机控制电路4基于与输入的运算结果相关的信息而控制头枕驱动电动机3的动作。需要说明的是，在本例中，通过上述运算电路5、电动机控制电路4及头枕驱动电动机3，构成使头枕13的位置移动而将其调整到适当位置的位置调整单元。检测电极1及检测电路2分别形成在例如柔性印制基板、薄膜基板及刚性印制基板的未图示的同一基板上的同一面或不同的面上。检测电极1例如由在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚亚胺(PI)或环氧玻璃树脂等绝缘部件所构成的基板上形成图案后的铜、铜合金或铝等导电材料构成，在头枕13中至少设置一个。需要说明的是，在本例中，说明了将运算电路5与上述检测电极1及检测电路2分体构成的例子，但该运算电路5也可以设置在与检测电极1及检测电路2相同的基板上，关于电动机控制电路4，也可以同样地内置于头枕13而设置在同一基板上。在如此构成的头枕位置调整装置中，如图2所示，通过内置于头枕13的检测电极1 来检测搭乘者21的头部22与头枕13之间的静电电容。表示由检测电极1检测到的静电电容的信号向检测电路2输入，通过该检测电路2转换成电压值而作为静电电容值输出。运算电路5基于从检测电路2输出的静电电容值，运算头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量，在位置调整动作时将例如用于使头部22与头枕13之间的距离成为一定(即，头部22与头枕13之间的静电电容值成为一定值)的运算结果向电动机控制电路4输出。电动机控制电路4根据该运算结果，将用于控制头枕驱动电动机3的驱动的控制信号向头枕驱动电动机3输出。另外，运算电路5接收从车辆信号输出部6向信号输入部99输入的车辆信号而判定该车辆信号的内容，在该车辆信号满足位置调整动作开始条件时开始位置调整动作，在不满足时将用于使头枕13停止的运算结果向电动机控制电路4输出。车辆信号输出部6将从车载电装件直接经由ECU或经由通信部等而输出的车辆信号对信号输入部99输出。信号输入部99输入来自车辆信号输出部6的车辆信号(电信号、频率信号等)而转换成运算电路5能够利用的形态后，将该车辆信号对运算电路5输出。需要说明的是，在本例中，检测电路2具备C-V转换电路(静电电容一电压转换电路)或A/D转换电路而构成，运算电路5或电动机控制电路4由CPU、RAM、ROM等构成。而且，车辆信号输出部6由ECU (电子控制单元)构成，将如下的车辆信号向运算电路5输出。S卩，车辆信号至少是来自车速传感器(未图示)的车辆的车速信号，此外具体而言是表示与车辆的点火开关7相关的信号、来自座椅10的安全带带扣的带扣开关8的表示安全带的系上/解开的信号、及来自内置在座椅10的落座部11中的落座传感器9的表示向座椅10落座的有无的信号。需要说明的是，座椅10是驾驶席侧的座位时，也可以不设置落座传感器9。这些点火开关7、带扣开关8及落座传感器9可以由公知的机械式开关或薄膜电路等构成，因此在此省略说明。上述的车辆信号尤其是为了判断头枕13的位置调整动作的开始所需的信号，运算电路5在车辆信号的内容满足位置调整动作开始条件时输出使位置调整动作开始的运算结果，在不满足时输出不使头枕13的位置调整动作开始的运算结果。由此，头枕位置调整装置在满足了位置调整动作开始条件时能够进行位置调整以使得头枕13相对于头部22处于适当位置，并且在不满足位置调整动作开始条件时不开始头枕13的位置调整动作，因此能够防止头枕13的无益的动作而自动且正确地调整头枕13 的位置。具体而言，例如即使搭乘者21落座在驾驶席的座椅10上，若至少车辆不以规定速度(例如，Okm/h)以上的速度前进，则头枕位置调整装置也不开始头枕13的位置调整动作。 因此，能够防止头枕13的无益的动作而抑制多余的消耗电力。另外，除了上述与速度相关的车辆信号之外，例如若不是点火开关7接通且从安全带带扣的带扣开关8表示安全带被系上的情况，则头枕位置调整装置也不开始位置调整动作。需要说明的是，在座椅10为驾驶席以外的座位(例如，副驾驶席等)时，若落座传感器9未表示存在落座，则不开始位置调整动作。此外，在例如表示来自检测电路2的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值，落座于座椅10的搭乘者21的头部22的动作大时，头枕位置调整装置也可以不开始位置调整动作。并且，该头枕位置调整装置中，车辆信号输出部6由已有的E⑶等构成，点火开关7 等也可以使用已有的部件，并且通过得到来自具有检测电极1的静电电容式传感器的静电电容值而能够进行位置调整动作的开始等，因此结构简单且能够抑制成本，并且能够防止头枕13的无益的动作而抑制多余的消耗电力，能够自动地进行头枕13的位置调整。利用如此构成的头枕位置调整装置，执行本发明的头枕位置调整方法时的位置调整处理例如如下进行。即，如图5所示，首先，头枕位置调整装置判断例如车辆的点火开关 7成为待机(在点火开关7中插入钥匙等)、辅助、或接通，它们是否成为触发器而点火开关电接通(步骤S201)。等待直至点火开关接通为止(步骤S201为否)，当判断为点火开关接通时(步骤 S201为是)，根据来自安全带带扣开关8的表示安全带的系上/解开的信号，判断安全带是否被系上(步骤S202)。当判断为安全带被系上时(步骤S202为是)，判断是否车速为规定的阈值以上而前进(步骤S203)。当判断为车速为规定的阈值以上而前进时(步骤S203为是)，通过检测电路2检测静电电容值(步骤S204)，基于该静电电容值，运算电路5运算搭乘者21的头部22与头枕13之间的距离及静电电容的变化量，并基于运算结果而进行头枕13的位置调整动作(步骤S205)。需要说明的是，在上述步骤S205中，为了抑制消耗电力，也可以在未从检测电路2 输出静电电容值时不进行运算处理。然后，在进行了头枕13的位置调整动作(步骤S205)后，判断有无例如点火开关断开等表示结束头枕位置调整处理的处理结束信号(步骤S206)，例如判断为存在处理结束信号时(步骤S206为是)，结束本流程图的一连串的位置调整处理。当判断为不存在处理结束信号时(步骤S206为否)，向上述步骤S204转移而反复进行以后的处理。另一方面，在上述步骤S202中判断为安全带未系上时(步骤S202为否)及在上述步骤S203中判断为不是车速为规定的阈值以上而前进时(步骤S203为否)，向上述步骤 S201转移而不开始头枕13的位置调整动作。通过如此进行位置调整处理，能够利用简单的结构的头枕位置调整装置尤其是防止头枕13的无益的动作而抑制多余的消耗电力，自动且正确地调整头枕13的位置，从而能够防止头枕13的无益的动作而极力抑制多余的消耗电力。需要说明的是，在座椅10为驾驶席以外的座位时，基于来自落座传感器9的与落座的有无相关的信号，再进行判断落座的有无的处理即可。工业实用性如上所述，本发明的头枕位置调整装置及头枕位置调整方法对于车辆的头枕的位置调整有用，尤其是适合于机动车的座位的头枕的位置调整。
标号说明
1检测电极
2检测电路
3头枕驱动电动机
4电动机控制电路
5运算电路
6车辆信号输出部
7点火开关
8带扣开关
9落座传感器
10座椅
11落座部
12座椅靠背(靠背部)
13头枕
14头枕主体
14a头部抵接面(前表
21搭乘者
22头部
99信号输入部
权利要求
1.一种头枕位置调整装置，其特征在于，具备至少一个检测电极，设置于车辆的座位所具备的头枕，并检测落座的人体的头部与所述头枕之间的静电电容；检测电路，检测基于来自所述检测电极的静电电容的静电电容值；车辆信号输出单元，输出与所述车辆的操作及所述座位的状态中的至少一个相关的车辆信号；位置调整单元，输入从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号，并基于由所述检测电路检测到的静电电容值而运算所述头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量，根据运算结果，使所述头枕的位置对应于所述距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，在从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号为表示特定的状态的特定信号时，或表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时，所述位置调整单元使所述头枕的位置调整动作停止规定时间。
2.根据权利要求1所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述位置调整单元在使所述头枕的位置调整动作停止规定时间的情况下，经过该规定时间后，再次根据所述运算结果而重新开始所述头枕的位置调整动作。
3.根据权利要求1或2所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述特定信号是与所述车辆的左右转弯相关的指示操作信号、向所述车辆的仪表板的操作信号、搭载于所述车辆的车载设备的操作信号、与所述车辆的制动相关的指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的后退指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的停车指示操作信号、与所述车辆的车门的开闭相关的操作信号、与所述车辆的车窗的开闭相关的操作信号、向所述车辆的小物箱的操作信号、向所述车辆的手套箱的操作信号及与人体向所述座位落座的有无相关的信号中的任一个信号。
4.一种头枕位置调整方法，基于静电电容值和与车辆的操作及座位的状态中的至少一个相关的车辆信号，使所述头枕的位置对应于所述头部与所述头枕之间的距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，其中所述静电电容值基于来自在车辆的座位所具备的头枕中设置的至少一个检测电极的静电电容，所述头枕位置调整方法的特征在于，包括运算工序，基于所述静电电容值而运算落座于所述座位的人体的头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量；判定工序，基于所述车辆信号而判定该车辆信号是否为表示特定的状态的特定信号；控制工序，根据所述运算工序的运算结果和所述判定工序的判定结果而控制所述头枕的移动，所述控制工序中，在所述判定工序的判定结果表示是特定信号时，或所述运算工序的运算结果表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时， 进行使所述头枕的位置调整动作停止规定时间的控制。
5.根据权利要求4所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述控制工序中，在使所述头枕的位置调整动作停止规定时间的情况下，在经过该规定时间后，进行再次根据所述运算结果而重新开始所述头枕的位置调整动作的控制。
6.根据权利要求4或5所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述特定信号是与所述车辆的左右转弯相关的指示操作信号、向所述车辆的仪表板的操作信号、搭载于所述车辆的车载设备的操作信号、与所述车辆的制动相关的指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的后退指示操作信号、向所述车辆的挡位手柄的停车指示操作信号、与所述车辆的车门的开闭相关的操作信号、与所述车辆的车窗的开闭相关的操作信号、向所述车辆的小物箱的操作信号、向所述车辆的手套箱的操作信号及与人体向所述座位落座的有无相关的信号中的任一个信号。
7.一种头枕位置调整装置，其特征在于，具备至少一个检测电极，设置于车辆的座位所具备的头枕，并检测落座的人体的头部与所述头枕之间的静电电容；检测电路，检测基于来自所述检测电极的静电电容的静电电容值；车辆信号输出单元，至少输出所述车辆的车速信号作为车辆信号；位置调整单元，输入从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号，并基于由所述检测电路检测到的静电电容值而运算所述头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量，根据运算结果，使所述头枕的位置对应于所述距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，在从所述车辆信号输出单元输出的车辆信号至少表示所述车辆以规定速度以上的车速前进时，所述位置调整单元使所述头枕移动而开始位置调整动作。
8.根据权利要求7所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述车辆信号输出单元输出表示向所述座位落座的有无的信号作为车辆信号，在所述车辆的驾驶席以外的座位上，当所述车辆信号还表示有向所述座位的落座时， 所述位置调整单元开始该座位上的所述头枕的位置调整动作。
9.根据权利要求7或8所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述车辆信号输出单元输出与所述车辆的点火开关相关的信号及来自所述座位的安全带带扣的表示安全带的系上/解开的信号作为车辆信号，所述位置调整单元还在所述车辆信号表示点火开关接通且安全带系上时，开始所述头枕的位置调整动作。
10.根据权利要求7 9中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，在表示来自所述检测电路的静电电容的每规定时间内的变化量大于规定的阈值时，所述位置调整单元不开始所述头枕的位置调整动作。
11.一种头枕位置调整方法，基于静电电容值和至少作为车辆信号的所述车辆的车速信号，使所述头枕的位置对应于所述头部与所述头枕之间的距离及所述头部的位置而移动到适当位置来进行调整，其中所述静电电容值基于来自在车辆的座位所具备的头枕中设置的至少一个检测电极的静电电容，所述头枕位置调整方法的特征在于，包括运算工序，基于所述静电电容值而运算落座于所述座位的人体的头部与所述头枕之间的距离及静电电容的变化量；车辆信号输入工序，输入所述车辆信号；控制工序，根据所述运算工序的运算结果和在所述车辆信号输入工序中输入的车辆信号而控制头枕的移动，所述控制工序中，当在所述车辆信号输入工序输入的车辆信号至少表示所述车辆以规定速度以上的车速前进时，进行使所述头枕移动而开始位置调整动作的控制。
12.根据权利要求11所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述车辆信号输入工序中，输入表示向所述座位落座的有无的信号作为车辆信号， 所述控制工序中，在所述车辆的驾驶席以外的座位上，当所述车辆信号还表示有向所述座位的落座时，进行开始该座位上的所述头枕的位置调整动作的控制。
13.根据权利要求11或12所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述车辆信号输入工序中，输入与所述车辆的点火开关相关的信号及来自所述座位的安全带带扣的表示安全带的系上/解开的信号作为车辆信号，所述控制工序中，在所述车辆信号还表示点火开关接通且安全带系上时，进行开始所述头枕的位置调整动作的控制。
14.根据权利要求11 13中任一项所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述控制工序中，所述运算结果表示来自所述检测电路的静电电容的每单位时间的变化量大于规定的阈值时，进行不开始所述头枕的位置调整动作的控制。
全文摘要
本发明防止头枕的无益的动作而自动且正确地调整头枕的位置。头枕位置调整装置具备内置于座位(10)上设置的头枕(13)中的检测电极(1)及检测电路(2)、运算电路(5)、头枕驱动电动机(3)及电动机控制电路(4)。运算电路(5)基于来自检测电路(2)的静电电容值而运算搭乘者(21)的头部(22)与头枕(13)之间的距离及静电电容的变化量，电动机控制电路(4)根据运算结果控制头枕驱动电动机(3)，调整头枕(13)的位置。运算电路(5)在来自车辆信号输出部(6)的车辆信号为特定信号时、或每规定时间的静电电容的变化量大于规定的阈值时，对电动机控制电路(4)输出使头枕(13)的位置调整动作停止的运算结果。
文档编号B60N2/48GK102348576SQ201080011539
公开日2012年2月8日 申请日期2010年3月10日 优先权日2009年3月10日
发明者大崎卓也, 山口佑一郎, 樱井良平, 野口雄纪 申请人:株式会社藤仓