头枕和头部之间的距离测定装置及距离测定方法、 头枕位 置调整装置及调整方法 技术领域 本发明涉及测定汽车等车辆座位所具备的头枕和头部之间的距离并进行利用的 头枕和头部之间的距离测定装置、 头枕和头部之间的距离测定方法、 头枕位置调整装置、 及 头枕位置调整方法。
背景技术 目前, 作为调整例如汽车等车辆座位所具备的头枕位置的装置, 已知有车辆用头 枕装置 ( 例如参照专利文献 1( 第 6-8 页、 第 1-4 图 ))。该车辆用头枕装置在使头枕前部向 全开位置方向移动时, ECU 基于静电容量传感器的检测结果判断头枕前部和乘员头部的接 近而使头枕前部停止。
该 ECU 基于相对于静电容量传感器的基准的静电容量值的绝对容量变化或基于 静电容量值的变化量, 判断头枕前部和乘员头部已接近。
另外, 乘员保护装置 ( 例如专利文献 2( 参照第 3-6 页、 第 1-5 图 )) 中, 使相对于 车辆可向车辆前方移动的头枕在从车辆后方碰撞物体的碰撞前阶段移动, 基于通过静电容 量传感器检测出的静电容量的变化形态控制头枕的前方移动量。
进而, 乘员探测系统 ( 例如参照专利文献 3( 第 3-5 页、 第 1-4 图 )) 在以水平状态 上下分隔配置于座位的靠背部 ( 座位靠背 ) 的多个带状的天线电极的周围产生微弱电场。 基于该微弱电场检测天线电极中流过的电流。
而且, 基于检测到的电流取出落座于座位的乘员的肩的线, 基于此探测头部位置, 并且将基于该探测结果的数据发送至气囊装置。这样, 将气囊装置的气囊置于可展开或不 可展开的状态。
专利文献 1 : 专利第 4018112 号公报
专利文献 2 : 日本特开 2007-131026 号公报
专利文献 3 : 专利第 3347069 号公报
发明内容 但是, 在上述专利文献 1 中公示的车辆用头枕装置及专利文献 2 中公示的乘员保 护装置中, 为了判定例如乘员头部和头枕之间的距离, 必须总是使头枕移动。另外, 如果在 头枕动作时乘员头部挪动, 则有时误检测出移动量。 因此, 有时发生无效的电力消耗, 并且, 运算结果产生误差, 难于进行正确的距离判定而使头枕移动。
进而, 上述的专利文献 3 中公示的乘员检测系统为检测乘员的体格的系统, 因此, 存在在保持例如头枕和乘员头部之间的距离的系统中不能适用的问题。
本发明是为了解决所述的现有技术的问题点而做出的, 其目的在于提供头枕和头 部之间的距离测定装置、 头枕和头部之间的距离测定方法、 头枕位置调整装置、 及头枕位置 调整方法, 能够以简单的构成测定头枕和头部之间的距离, 特别是能够防止头枕的不必要
的动作, 能够自动地正确地调整头枕的位置。
为解决所述的课题, 实现所述目的, 本发明提供一种头枕和头部之间的距离测定 装置, 其特征在于, 具备 : 多个探测电极, 以沿高度方向并列设置的状态设置于车辆的座位 所具备的头枕, 检测在所述座位上落座的人体的头部和所述头枕之间的静电容量 ; 检测电 路, 检测基于来自所述多个探测电极的静电容量的静电容量值 ; 及
距离测定单元, 根据由所述检测电路检测出的检测结果, 测定表示所述头枕和所 述头部之间的距离的电极头部间距离, 所述距离测定单元算出所述多个探测电极中由所述 检测电路检测到的静电容量显示最大值的探测电极的静电容量值和由所述检测电路检测 到的静电容量显示最小值的探测电极的静电容量值的差分值, 且基于该差分值测定所述电 极头部间距离。
所述距离测定单元例如比较所述差分值、 和预先设定的距离及差分值的关系曲线 数据, 测定所述电极头部间距离。
所述多个探测电极例如形成为在所述头枕的前面侧的与所述高度方向交叉的宽 度方向上具有长边方向的矩形长条状, 所述检测电路具备与所述多个探测电极分别一对一 地连接且输出基于由各探测电极检测到的静电容量的静电容量值的多个静电容量探测电 路。 所述多个探测电极例如形成为在所述头枕的前面侧的与所述高度方向交叉的宽 度方向上具有长边方向的矩形长条状, 所述检测电路例如具备 : 与所述多个探测电极连接 的切换电路 ; 及静电容量探测电路, 输出基于由各探测电极检测到的静电容量的静电容量 值, 其中, 所述各探测电极经由所述切换电路错时地连接。
本发明提供一种头枕位置调整装置, 其特征在于, 包括所述发明中任一项所述的 头枕和头部之间的距离测定装置, 且具备基于来自该距离测定装置的测定结果将所述头枕 的位置调整为相对于所述头部的适当位置的位置调整单元。
所述位置调整单元例如基于所述测定结果中含有的差分值, 使所述头枕的位置向 车辆的前方或后方移动而进行调整, 以使该差分值成为规定值。
所述位置调整单元例如在所述测定结果中含有的差分值比规定的阈值小的情况 下, 至少停止所述头枕的高度方向的位置调整动作。
所述位置调整单元例如在规定时间期间停止所述头枕的位置调整动作的情况下, 在经过该规定时间后, 再次进行所述差分值和所述规定的阈值的比较。
所述位置调整单元例如在所述测定结果中含有的差分值比规定的阈值小的情况 下, 使用基于来自所述多个探测电极中至少配置于所述头枕的最上位置的探测电极及配置 于所述头枕的最下位置的探测电极的静电容量而由所述检测电路检测出的静电容量值, 使 所述头枕的位置向车辆的上方或下方移动而进行调整。
所述位置调整单元例如在所述测定结果中含有的差分值为规定的阈值以上的情 况下, 使用基于来自所述多个探测电极的静电容量而由所述检测电路检测出的静电容量 值, 算出所述头部相对于所述头枕的适当位置, 将所述头枕的位置调整到所述适当位置。
本发明提供一种头枕和头部之间的距离测定方法, 其特征在于, 具备 : 检测工序, 通过以沿高度方向并列设置的状态设置于车辆的座位所具备的头枕的多个探测电极, 检测 在所述座位上落座的人体的头部和所述头枕之间的静电容量 ; 检测工序, 检测基于由所述
检测工序检测到的静电容量的静电容量值 ; 及距离测定工序, 根据由所述检测工序检测到 的检测结果, 测定表示所述头枕和所述头部之间的距离的电极头部间距离, 在所述距离测 定工序中, 算出所述多个探测电极中通过所述检测工序检测出的静电容量显示最大值的探 测电极的静电容量值和通过所述检测工序检测出的静电容量显示最小值的探测电极的静 电容量值的差分值, 且基于该差分值测定所述电极头部间距离。
在所述距离测定工序中, 例如比较所述差分值、 和预先设定的距离及差分值的关 系曲线数据, 测定所述电极头部间距离。
本发明提供一种头枕位置调整方法, 其特征在于, 包含上述发明的头枕和头部之 间的距离测定方法, 且具备基于由该距离测定方法测定出的测定结果将所述头枕的位置调 整到相对于所述头部的适当位置的位置调整工序。
在所述位置调整工序中, 例如基于所述测定结果中包含的差分值, 使所述头枕的 位置向车辆的前方或后方移动而进行调整, 以使该差分值成为规定值。
在所述位置调整工序中, 例如在所述测定结果中包含的差分值比规定的阈值小的 情况下, 至少停止所述头枕的高度方向的位置调整动作。
在所述位置调整工序中, 例如在规定时间期间停止所述头枕的位置调整动作的情 况下, 在经过该规定时间后, 再次进行所述差分值和所述规定的阈值的比较。 在所述位置调整工序中, 例如在所述测定结果中包含的差分值比规定的阈值小的 情况下, 使用基于来自所述多个探测电极中至少配置于所述头枕的最上位置的探测电极及 配置于所述头枕的最下位置的探测电极的静电容量而通过所述检测工序检测到的静电容 量值, 使所述头枕的位置向车辆的上方或下方移动而进行调整。
在所述位置调整工序中, 例如在所述测定结果中包含的差分值为规定的阈值以上 的情况下, 使用基于来自所述多个探测电极的静电容量而通过所述检测工序检测出的静电 容量值, 算出所述头部相对于所述头枕的适当位置, 将所述头枕的位置调整到所述适当位 置。
根据本发明, 能够以简单的构成测定头枕和头部之间的距离, 能够防止头枕的不 必要的动作, 能够自动地正确地调整头枕的位置。
附图说明 图 1 是表示配置了具备本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定装置的 头枕位置调整装置的车辆的座位的例子的概略图 ;
图 2 是表示本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定装置的头枕中的配 置例的说明图 ;
图 3 是表示该距离测定装置的整体构成的例子的块图 ;
图 4 是表示该距离测定装置的静电容量探测电路的构成例的块图 ;
图 5 是表示该距离测定装置的检测电路的动作波形例子的动作波形图 ;
图 6 是表示基于本发明的一实施方式的距离测定装置的探测电极的输出例的说 明图 ;
图 7 是用于说明该距离测定装置的距离算出角度和电极头部间距离的关系的说 明图 ;
图 8 是表示基于本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定方法的距离测 定处理顺序的一例的流程图 ;
图 9 是表示本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定装置的整体构成的 其它例的块图 ;
图 10 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺序的 例子的流程图 ;
图 11 是用于说明基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺 序的其它例的流程图 ;
图 12 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺序的 进而其它例的流程图 ;
图 13 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整装置的探测电极的输出例的 说明图 ;
图 14 是用于说明该头枕位置调整装置的头枕移动量和输出变化量比的关系的说 明图。 具体实施方式 下面, 参照附图, 对本发明的头枕和头部之间的距离测定装置、 头枕和头部之间的 距离测定方法、 头枕位置调整装置及头枕位置调整方法的优选实施方式进行说明。
图 1 是表示配置了具备本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定装置的 头枕位置调整装置的车辆的座位的例子的概略图, 图 2 是表示本发明一实施方式的头枕和 头部之间的距离测定装置的头枕中的配置例的说明图。
如图 1 及图 2 所示, 头枕位置调整装置 100 设置于车辆等的座位 40, 例如具备如下 装置而构成 : 配置于构成座位 40 的头枕 43 的一部分的头枕前部 43c 的距离测定装置 10 ; 及配置于构成头枕 43 的其它部分的头枕后部 43d 的驱动电动机部 30。这些距离测定装置 10 和驱动电动机部 30 例如通过导线 29 电连接。
头枕前部 43c 例如相对于头枕后部 43d 经由支承轴 43b 连结成在车辆的前后方向 上移动自如, 头枕后部 43d 例如相对于座位 40 的靠背部 ( 座椅靠背 )41 经由支承轴 43a 连 结成在车辆的上下方向上 ( 头枕 43 的高度方向 ) 及在左右方向上移动自如。
距离测定装置 10 具备例如形成于基板 19 的一面 ( 表面 ) 侧的多个探测电极 11 ~ 15 及形成 ( 安装 ) 于该基板 19 的另一面 ( 背面 ) 侧的检测电路 20 而构成, 检测基于来自 各探测电极 11 ~ 15 的静电容量的静电容量值, 并且检测在座位 40 的落座部 42 落座的人 体 49 的头部 49a, 测定表示头枕 43c 和头部 49a 之间的距离的电极头部间距离。
基板 19 由例如柔性印刷基板、 刚性基板或刚性柔性基板构成, 多个探测电极 11 ~ 15 由在聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、 聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)、 聚酰亚胺 (PI)、 聚酰胺 (PA) 或环氧树脂等绝缘体所构成的基板 19 上形成图案了的铜、 铜合金或铝等导电材料构 成。多个探测电极 11 ~ 15 除此之外也可以由电线、 导电性薄膜等部件构成。
多个探测电极 11 ~ 15 例如在头枕前部 43c 的前面侧形成为在与头枕 43 的高度 方向交叉的宽度方向 ( 左右方向 ) 具有所述探测电极的长边方向的矩形长条状, 且在以沿 高度方向并排所述探测电极的宽度方向的方式并列设置的状态下配置于头枕 43。 对于这些
多个探测电极 11 ~ 15 例如分别分配电极编号 1 ~ 5(N1 ~ N5 或 ch1 ~ ch5), 在本例中设 置 5 个, 但是, 只要设置在头枕 43 已静止的状态下探测在座位 40 上落座的人体 49 的头部 49a 和头枕 43 之间的静电容量所需要的数量即可, 例如只要设置 2 个以上即可。
另外, 详细后述, 距离测定装置 10 具体而言, 基于测定时检测到的静电容量值, 算 出多个探测电极 11 ~ 15 中检测出的静电容量显示最大值的探测电极 ( 例如, 探测电极 13) 的静电容量值 ( 参照图 7, 以下同样 ) 和检测出的静电容量显示最小值的探测电极 ( 例如, 探测电极 11) 的静电容量值 ( 参照图 7, 以下同样 ) 的差分值, 且基于该差分值测定电极头 部间距离。
如图 3 所示, 距离测定装置 10 的检测电路 20 具备例如与各探测电极 11 ~ 15 分 别一对一地连接且输出表示由各探测电极 11 ~ 15 探测到的静电容量的信息的多个静电容 量探测电路 21 ~ 15。另外, 检测电路 20 具备运算处理电路 28, 该运算处理电路 28 与这些 静电容量探测电路 21 ~ 15 连接且通过基于从各静电容量探测电路 21 ~ 25 输出的信息的 静电容量来算出差分值, 并且运算电极头部间距离, 或者比较这些静电容量而运算头部 49a 的高度位置, 将运算结果信息向驱动电动机部 30 的电动机驱动电路 ( 未图示 ) 输出。
在此, 如图 4 所示, 对于各静电容量探测电路 21(22 ~ 25), 根据静电容量 C 而占空 比发生变化, 具备例如输出一定周期的触发器信号 TG 的触发器信号产生电路 101、 输出根 据与输入端连接的静电容量 C 的大小而占空比发生变化的脉冲信号 Po 的定时电路 102、 及 将该脉冲信号 Po 平滑化的低通滤波器 (LPF)103 而构成。
定时电路 102 例如具备 2 个比较器 201、 202、 将这些比较器 201、 202 的输出分别向 复位端子 R 及置位端子 S 输入的 RS 触发电路 ( 以下, 称为 “RS-FF” )203、 将该 RS-FF203 的 输出 DIS 向 LPF103 输出的缓冲器 204、 及由 RS-FF203 的输出 DIS 进行开 / 关控制的晶体管 205 而构成。
比较器 202 将从触发器信号产生电路 101 输出的图 5 所示的触发器信号 TG 与通 过电阻 R1、 R2、 R3 分割的规定的阈值 Vth2 进行比较, 输出与触发器信号 TG 同步的置位脉 冲。该置位脉冲对 RS-FF203 的 Q 输出进行置位。
该 Q 输出作为放电信号 DIS 将晶体管 205 设定为截止状态, 在探测电极 11(12 ~ 15) 及大地 (GND) 之间, 以探测电极 11(12 ~ 15) 的对接地静电容量 C 及由基于连接于输入 端和电源线之间的电阻 R4 的时间常数所决定的速度进行充电。由此, 输入信号 Vin 的电位 以由静电容量 C 决定的速度上升。
若输入信号 Vin 超过由电阻 R1、 R2、 R3 决定的阈值 Vth1, 则比较器 201 的输出反转 而使 RS-FF203 的输出反转。其结果, 晶体管 205 成为导通状态, 蓄积于探测电极 11(12 ~ 15) 的电荷经由晶体管 205 放电。
因此, 如图 5 所示, 该定时电路 102 输出以基于探测电极 11(12 ~ 15) 及接近的人 体 49 的头部 49a 间的静电容量 C 的占空比振荡的脉冲信号 Po。LPF103 通过平滑化该输出 而输出图 5 所示的直流的探测信号 Vout。 另外, 在图 5 中, 用实线表示的波形和用虚线表示 的波形表示前者比后者的静电容量小, 例如表示后者为物体接近状态。
驱动电动机部 30 具备电动机驱动电路, 该电动机驱动电路基于如下所述控制信 号控制未图示的驱动电动机而使头枕 43 的位置变化, 所述控制信号是基于在距离测定装 置 10 的检测电路 20 中来自利用自各静电容量探测电路 21 ~ 25 的探测信号 Vout 进行运算处理的运算处理电路 28 的运算结果的控制信号。另外, 驱动电动机部 30 具备通过该电 动机驱动电路的控制使头枕 43 的位置实际移动的驱动电动机。
驱动电动机部 30 在本例中基于来自距离测定装置 10 的测定结果, 至少使头枕前 部 43c 向车辆的前方或后方移动 ( 前后移动 ) 而调整到适当位置。即, 使用测定结果中含 有的电极头部间距离, 使头枕前部 43c 以与头部 49a 间的距离成为一定的方式进行追踪移 动。
具体而言, 驱动电动机构成为, 在前后方向上驱动头枕前部 43c 的支承轴 43b 使之 移动自如, 在上下方向及左右方向上驱动头枕后部 43d 的支承轴 43a 使之移动 ( 上下左右 移动 ) 自如。因此, 在本例的头枕位置调整装置 100 中, 不仅是上述那样的前后移动, 而且 还可以进行上下左右移动, 将头枕 43 调整到相对于头部 49a 的适当位置。
在这样构成的头枕位置调整装置 100 中, 由距离测定装置 10 的各探测电极 11 ~ 15 探测与头部 49a 之间的静电容量 C, 由检测电路 20 基于该输出值运算差分值等, 基于由 此求得的包含头部 49a 和头枕 43( 头枕前部 43c) 之间的距离 ( 电极头部间距离 ) 的测定 结果, 能够进行头枕 43 的位置调整。
图 6 是表示基于本发明一实施方式的距离测定装置的探测电极的输出例的说明 图, 图 7 是用于说明该距离测定装置的探测电极的输出及变化量和电极头部间距离的关系 的图。如图 6 所示, 在将例如头部 49a 的高度方向的中心位置设定为 P、 将从位于电极间距 离 H 内的该中心位置 P 到各探测电极 11 ~ 15 的电极头部间距离设定为 L 时, 输出值如下。 即, 电极头部间距离 L 处于规定范围内, 如果各探测电极 11 ~ 15 的并列设置方向 中心附近 ( 头枕前部 43c 的中心附近 ) 和头部 49a 的中心位置 P 在水平方向上大致正对, 则各探测电极 11 ~ 15 的输出值中探测电极 13 的输出值 ( 静电容量值 ) 成为最大输出值, 最上位置或最下位置的探测电极 15、 11 的输出值 ( 静电容量值 ) 成为最小输出值。
图 7(a) 所示表示具有这样的输出特性的各探测电极 11 ~ 15 的输出值和电极头 部间距离 L 的关系。而且, 如该图 (a) 所示, 可知, 例如上述探测电极 13 的输出值中头部 49a 和探测电极 13 接近的情况下的增加率成为最大 ( 即, 根据电极头部间距离 L 的变化而 增加率变化最大 )。
因此, 本申请人分别测定了各探测电极 11 ~ 15 的输出值的增加率, 结果判明, 如 图 7(b) 所示, 从增加率成为最大的输出值 Vmax 减去增加率成为最小的输出值 Vmin 得到的 差分值 (Vmax-Vmin) 与电极头部间距离 L( 止动值 ) 相关。即, 可以说电极头部间距离 L 越 大则差分值越小。
因此, 本例的距离测定装置 10 通过检测电路 20 的运算处理电路 28, 使用该差分 值, 与例如图 7(b) 所示的距离及差分值的关系曲线数据进行比较, 由此可以测定电极头部 间距离 L。而且, 含有该距离测定装置 10 的头枕位置调整装置 100 基于由距离测定装置 10 得到的测定结果, 将头枕 43 的位置调整到相对于头部 49a 的适当位置。
图 8 是表示基于本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定方法的距离测 定处理顺序之一例的流程图。如图 8 所示, 距离测定装置 10 首先检测基于由各探测电极 11 ~ 15 探测到的与头部 49a 之间的静电容量的静电容量值 ( 步骤 S10)。
其次, 基于检测到的静电容量值, 取出各探测电极 11 ~ 15 中的静电容量显示最 大及最小的探测电极的静电容量值 ( 步骤 S11), 从取出的静电容量值算出差分值 ( 步骤
S12), 比较例如距离及差分值的关系曲线数据和算出的差分值, 由此算出电极头部间距离 L( 步骤 S14), 测定实际的头枕 43 和头部 49a 之间的距离。
图 9 是表示本发明一实施方式的头枕和头部之间的距离测定装置的整体构成的 其它例的块图。后面, 在与已经说明的部分重复的部位标注相同标号并省略说明。如图 9 所示, 检测电路 20 构成为具备 : 与各探测电极 11 ~ 15 连接的切换电路 26 ; 输出表示经由 该切换电路 26 错时连接的各探测电极 11 ~ 15 探测到的静电容量的信息的静电容量探测 电路 27 ; 及基于从该静电容量探测电路 27 输出的信息运算差分值及电极头部间距离 L 等, 并将运算结果信息向驱动电动机部 30 的电动机驱动电路输出的运算处理电路 28。
如果这样构成检测电路 20, 则可以使静电容量探测电路的数量为最小限而构成距 离测定装置 10, 可以按顺序扫描由切换电路 26 切换的各探测电极 11 ~ 15 的静电容量, 并 基于该结果算出上述的差分值而获得电极头部间距离 L。
图 10 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺序的 例子的流程图。上述的头枕位置调整装置 100 为包含距离测定装置 10 的构成, 因此检测电 路 20 的运算处理电路 28 具备控制头枕位置调整装置 100 的整体的控制部的功能和作为距 离测定单元及位置调整单元的功能。在此, 说明头枕 43 向前后方向的位置调整处理。 如图 10 所示, 首先, 头枕位置调整装置 100 中, 例如车辆的点火开关为辅助、 接通, 这些成为触发器, 判断处理是否开始 ( 步骤 S100)。 在判断为处理没有开始的情况下 ( 步骤 S100 否 ), 结束本流程图的一系列的位置调整处理。
在判断为处理开始的情况下 ( 步骤 S100 是 ), 通过距离测定装置 10 进行上述的距 离测定处理 ( 步骤 S101), 取得测定结果 ( 步骤 S102)。而且, 判断测定结果中含有的差分 值是否是由例如上述的距离及差分值的关系曲线数据表示的规定值以下 ( 步骤 S103)。规 定值预先设定为规定作为电极头部间距离 L 最优选的距离 ( 即, 相对于头部 49a 的最佳距 离 ) 的值即可。
在判断为差分值为规定值以下的情况下 ( 步骤 S103 是 ), 算出由差分值决定的电 极头部间距离 L 和由规定值决定的距离之差, 控制驱动电动机部 30, 使头枕前部 43c 向前方 移动算出量程度 ( 步骤 S104)。在判断为差分值比规定值大的情况下 ( 步骤 S103 否 ), 同 样算出差值, 使头枕前部 43c 向后方移动算出量程度 ( 步骤 S105)。
这样, 使头枕前部 43c 移动之后, 例如车辆的点火开关为关闭, 判断处理是否结束 ( 步骤 S106), 在判断为处理结束的情况下 ( 步骤 S106 是 ), 结束本流程图的一系列的位置 调整处理。在判断为处理未结束的情况下 ( 步骤 S106 否 ), 转移至上述步骤 S101, 重复以 后的处理。
这样, 通过进行位置调整处理, 使用由距离测定装置 10 测定的测定结果, 能够进 行基于头枕前部 43c 相对于头部 49a 的位置的向前后方向的追踪移动的位置调整。在上述 步骤 S103 中, 比较了差分值和规定值, 但是, 也可以比较例如通过差分值求取的电极头部 间距离 L 和上述的最佳距离, 向上述步骤 S104 或步骤 S105 转移。
图 11 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺序的 其它例的流程图。 在此, 说明头枕 43 向上下方向的位置调整处理。 本流程图的步骤 S110 ~ 步骤 S112 的处理与上述的步骤 S100 ~步骤 S102 的处理相同, 因此省略说明。
如图 11 所示, 头枕位置调整装置 100 判断测定结果中含有的差分值是否比规定的
阈值 ( 例如, 由上述的距离及差分值的关系曲线数据表示的规定值 ) 小 ( 步骤 S113)。在判 断为差分值比规定的阈值小的情况下 ( 步骤 S113 是 ), 能够判断为电极头部间距离 L 偏离 规定范围, 因此, 停止头枕后部 43d 的高度方向的位置调整动作 ( 步骤 S114), 等待直到经过 规定时间 ( 步骤 S115 否 )。
另一方面, 在判断为差分值为规定的阈值以上的情况下 ( 步骤 S113 否 ), 能够判断 电极头部间距离 L 处于规定范围内, 因此, 使用测定结果中含有的静电容量值运算头部 49a 的高度位置 ( 步骤 S117), 进行头枕后部 43d 的高度方向的位置调整动作 ( 步骤 S118)。
在该步骤 S117 中, 基于由距离测定装置 10 的所有的探测电极 11 ~ 15 获得的测 定结果中含有的静电容量值, 运算头部 49a 的高度位置。例如, 比较它们的静电容量值, 算 出头部 49a 的高度方向的推定的中心位置 ( 推定中心位置 ), 且基于该推定中心位置运算头 部 49a 的高度位置。
在经过规定时间 ( 步骤 S115 是 ) 或进行了位置调整动作 ( 步骤 S118) 之后, 判断 处理是否结束 ( 步骤 S116), 在判断为处理结束的情况下 ( 步骤 S116 是 ), 结束本流程图的 一系列的位置调整处理。在判断为处理没有结束的情况下 ( 步骤 S116 否 ), 转移至上述步 骤 S111, 重复以后的处理。 通过这样进行位置调整处理, 使用由距离测定装置 10 测定的测定结果, 能够进行 基于头枕后部 43d 向上下方向的移动的位置调整。另外, 在电极头部间距离 L 偏离规定范 围的情况下 ( 即, 远离头部 49a 的情况下 ), 停止头枕后部 43d 的高度方向的位置调整动作, 因此防止头枕 43 移动之类的不需要的动作, 从而能够极力防止使搭乘者 ( 乘员 ) 不舒适, 能够抑制无效的电力消耗。
图 12 是表示基于本发明一实施方式的头枕位置调整方法的位置调整处理顺序的 进而其它例的流程图。本流程图的步骤 S120 ~步骤 S123 的处理与上述步骤 S110 ~步骤 S113 的处理相同, 因此省略说明。
如图 12 所示, 头枕位置调整装置 100 在判断为测定结果中含有的差分值比规定的 阈值 ( 例如, 通过上述的距离及差分值的关系曲线数据表示的规定值 ) 小的情况下 ( 步骤 S123 是 ), 能够判断为电极头部间距离 L 偏离规定范围。
因此, 基于测定结果比较最上位置的探测电极 ( 例如, 探测电极 15) 及最下位置的 探测电极 ( 例如, 探测电极 11) 的静电容量值 ( 步骤 S124), 运算头部 49a 的高度位置。另 一方面, 在判断为差分值为规定的阈值以上的情况下 ( 步骤 S123 否 ), 能够判断为电极头部 间距离 L 处于规定范围内。
因此, 基于测定结果比较来自各探测电极 11 ~ 15 的所有的静电容量值, 运算头部 49a 的高度位置 ( 步骤 S125)。之后, 基于来自步骤 S124 或步骤 S125 的运算结果, 进行头 枕后部 43d 的高度方向的位置调整动作 ( 步骤 S126)。
进行位置调整动作后, 判断处理是否结束 ( 步骤 S127), 在判断为处理结束的情况 下 ( 步骤 S127 的是 ), 结束本流程图的一系列的位置调整处理, 在判断为处理没有结束的情 况下 ( 步骤 S127 的否 ), 转移至上述步骤 S121 并重复以后的处理。
在此, 比较测定结果中含有的来自各探测电极 11 ~ 15 的静电容量值后, 能够得到 基于来自各探测电极 11 ~ 15 的输出的静电容量变化量 ΔC。对于该静电容量变化量 ΔC, 由于在电极头部间距离 L 偏离规定范围时输出差不明确, 因此, 难以作为用于获得头部 49a
的高度位置的信息处理, 进行位置调整变得困难。
但是, 比较来自最上位置的探测电极 15 的静电容量值和来自最下位置的探测电 极 11 的静电容量值后, 变为如下所述。即, 如图 13(a) 所示, 即使在电极头部间距离 L 偏离 规定范围的情况下, 也存在对于基于探测电极 15、 11 的输出 A、 B 的输出变化量 ΔV(mV), 在 头部 49a 的中心位置 P 的高度与头枕 43 中心大致同程度的情况下所述差值不明确, 但是, 在除此之外的情况下, 如图 13(b) 所示所述差值变得明确。
若基于这样得到的输出变化量 ΔV, 则如图 14 所示, 探测电极 11 的输出 B 和探测 电极 15 的输出 A 的输出比 α 可以由 α = B/(A+B) 获得, 能够通过该获得的输出比 α 算 出头枕 (H/R) 的移动量 (mm)。
因此, 在将头部 49a 的中心位置 P 的高度与头枕 43 的中心高度在水平方向相同时 的移动量设定为 0mm 的情况下, 以在该输出比 α 接近 0 时使头枕后部 43d 向上方向 (+ 方 向 ) 移动且在接近 1 时向下方向 (- 方向 ) 移动的方式对驱动电动机部 30 输出控制信号。
这样, 在本例的头枕位置调整装置 100 中, 在差分值比规定的阈值小且电极头部 间距离 L 偏离规定范围的情况下, 经由上述步骤 S 124 通过最上位置及最下位置的探测电 极 15、 11 的静电容量值能够获得头部 49a 的位置, 另外, 在差分值为规定的阈值以上且电极 头部间距离 L 在规定范围内的情况下, 经由上述步骤 S125 通过各探测电极 11 ~ 15 的静电 容量值能够获得头部 49a 的位置。因此, 能够以简单的构成高精度地调整头枕 43 的位置, 且也能够实现防止伴随位置未调整的碰撞时等的人体 49 的颈椎损伤等的事故。
在上述步骤 S113 及步骤 S123 中, 比较了差分值和规定的阈值, 但是, 也可以构成 为比较例如通过差分值求取的电极头部间距离 L 和上述的最佳距离而进行以后的处理。
在上述的实施方式中, 对通过如图 10 ~ 12 所示的位置调整处理使头枕前部 43c 或头枕后部 43d 向前后方向或上下方向移动而进行位置调整的情况进行了说明, 但是, 也 可以基于从距离测定装置 10 得到的测定结果, 通过对它们进行并行处理等, 使头枕 43 的位 置在前后上下左右所有方向位置调整到相对于头部 49a 的适当位置。
另外, 距离测定装置 10 也可以在测定来自各探测电极 11 ~ 15 的静电容量值时, 通过计测了最大输出值的探测电极, 利用运算处理电路 28 分别选定基于预先决定的该探 测电极的输出曲线而测定电极头部间距离 L。
进而, 距离测定装置 10 也可以以例如配置于头枕前部 43c 的最上位置及最下位置 的中间位置的探测电极 ( 例如, 探测电极 13) 为基准, 算出从该探测电极的静电容量值减去 最小输出值的探测电极的静电容量值得到的差分值, 并使用该差分值测定电极头部间距离 L。
标号说明 :
10、 距离测定装置
11 ~ 15、 探测电极
19、 基板
20、 检测电路
21 ~ 25、 静电容量探测电路
26、 切换电路
27、 静电容量探测电路28、 运算处理电路 29、 导线 30、 驱动电动机部 40、 座位 41、 靠背部 ( 座位靠背 ) 42、 落座部 43、 头枕 43a、 支承轴 43b、 支承轴 43c、 头枕前部 43d、 头枕后部 49、 人体 49a、 头部 100、 头枕位置调整装置