头枕位置调整装置和头枕位置调整方法

专利名称：头枕位置调整装置和头枕位置调整方法
技术领域：
本发明涉及调整设置于汽车等车辆的座椅的头枕的位置的头枕位置调整装置和 头枕位置调整方法，特别涉及能够自动地将头枕的位置调整至适当状态的头枕位置调整装 置和头枕位置调整方法。
背景技术：
一直以来，作为例如调整设置于汽车的车辆的座椅的头枕的位置的装置，已知以 下的装置。即，在下述专利文献1中公开的用于调节头枕的装置，具有用于检测乘客的头部 位置的配置于头枕内的包含两个电容器极板的传感器，该两个电容器极板在头枕内上下配置。
乘客的头部通过一部分为这些电容器极板的电容器而作为感应体起作用，只要一 方的电容器极板的传感器信号的增加与另一方的电容器极板的传感器信号的减少同时产 生，头枕的高度位置就会以从伴随收缩的头枕的定位置(即，离靠背最近的位置)出发而变 化的方式被调节。此外，在下述专利文献2所公开的头枕驱动装置具有能够移动地支承头枕的支 承单元；往复驱动头枕的驱动单元；在头枕外罩的支承头部的部分的内侧相互离开地设置 的多个检测电极；检测这些多个检测电极与共用电位线形成的静电电容的静电电容检测单 元；以及以使头枕向静电电容平衡的方向移动的方式控制驱动单元的位置控制单元。于是，该头枕驱动装置以使静电电容平衡且头部位于多个检测电极的中心的方 式，即以使头枕位于追踪头部的动作的位置的方式驱动头枕，由此自动地将头枕的位置调 整为对头部合适的位置(头部的中心)。专利文献1 日本特开2000-309242号公报专利文献2 日本特开昭64-11512号公报

发明内容
但是，在上述专利文献1中所公开的用于调节头枕的装置中，利用两个或三个电 容器极板分别测定头部与检测电极间的静电电容而用于位置调整。因此，在配置于头枕的 电容器极板与头部的距离远离的状态下，检测出电容器极板与头部整体的静电电容，由此 即使使头枕上下移动检测出的静电电容也没有显著的变化，存在难以将头枕调整为适当的 位置的问题。此外，该装置的前提是从头枕看的头部(后头部)的形状为头部中心位置是最接 近头枕的球体状，因此，例如在头部(后头部)的形状为平坦的形状，或人以这样的姿势坐 于座位上的情况下，不能够确定头部中心位置，同样地难以调节至适当位置。此外，在上述专利文献2公开的头枕驱动装置中，按照使来自多个检测电极的静 电电容平衡的方式使头枕移动。因此，例如在后头部形状不为圆形而较为平坦，或头部与各 检测电极远离(人以头部远离头枕的方式乘坐)等的情况下，产生各检测电极的静电电容平衡的范围变广，平衡位置并不是头部的中心位置等的状态，存在不能够将头枕位置调整至适当位置的问题。本发明正是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于提供一种头枕位置调整装置和 头枕位置调整方法，其与人体的头部和头枕间的距离、头部的形状等无关地，能够在短时间 内可靠地将头枕调整至适当位置(相对头部的适当位置等)。本发明的头枕位置调整装置的特征在于，包括上部检测电极，其在设置于车辆的 座位的头枕的前面侧上部至少设置有一个，检测乘座在上述座位的人体与上述头枕之间的 静电电容；下部检测电极，其在上述头枕的前面侧下部至少设置有一个，检测人体与上述头 枕之间的静电电容；检测电路，其基于来自上述上部检测电极和上述下部检测电极的检测 信号，检测上述人体的头部的头顶部位置；以及位置调整机构，其根据来自上述检测电路的 检测结果，将上述头枕的相对于上述座位的位置调整至以上述头顶部位置为基准的相对于 上述头部的适当位置，上述检测电路对基于来自上述上部检测电极的检测信号的与上述头 部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自上述下部检测电极的检 测信号的与上述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表示的静电电容值进行 比较，检测上述头顶部位置，上述位置调整机构，在来自上述上部检测电极的静电电容值和 来自上述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使上 述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围，上述检测电路在该比 较值包含于该阈值的范围内时决定上述头顶部位置。本发明的头枕位置调整装置，通过采用以上结构，以人体的头部的头顶部位置为 基准，能够自动且可靠地将头枕相对于座位的位置调整至相对于头部的适当位置。因此，能 够与人体的头部与头枕之间的距离、头部的形状无关地，在短时间内可靠地将头枕调整至 适当位置(例如，相对于头部的适当位置等)。此外，因为能够自动地将头枕的位置调整至相对于头部的适当位置，所以能够防 止由于头枕位置未调整而引起的冲撞等时的乘客的颈椎损伤等事故。而且，能够基于来自 上部检测电极和下部检测电极的静电电容值，可靠地检测出头部的头顶部位置，以该头顶 部位置为基准进行头枕的位置调整，因此，能够不受人体的肩或颈的位置，或者座位的高度 等各种因素影响地，进行高精度的位置调整。上述上部检测电极，例如由在上述头枕的前面侧上部中沿着该前面的水平方向两 端附近位置设置的第一和第二检测电极构成，上述下部检测电极，例如由在上述头枕的前 面侧下部中沿着该前面的水平方向两端间中央附近位置设置的第三检测电极构成。也可以是，上述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与上述上部检测电极和 上述下部检测电极分别连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容的信息；以及运算 处理电路，其使用基于来自该多个静电电容检测电路的上述信息的静电电容值，运算上述 头顶部位置，将与运算结果信息对应的信号输出至上述位置调整机构。此外，也可以是，上述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与上述第一、第二 和第三检测电极分别一对一连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容的信息；以及 运算处理电路，其使用基于来自该多个静电电容检测电路的上述信息的静电电容值，运算 上述头顶部位置，将与运算结果信息对应的信号输出至上述位置调整机构。上述位置调整机构，例如可以在开始上述头枕向上述适当位置的移动之前，使该头枕移动至相对于上述座位的最上部位置或最下部位置。另外，上述上部检测电极至少设置有两个，上述检测电路基于上述检测信息检测 上述头顶部位置，并且检测上述头部的水平方向中心位置，上述位置调整机构，根据来自上 述检测电路的检测结果，将上述头枕相对于上述座位的位置，调整至基于上述头顶部位置 和上述水平方向中心位置的相对于上述头部的适当位置。通过采用这样的结构，能够基于人体的头部的头顶部位置和水平方向中心位置， 将头枕相对于座位的位置自动且可靠地调整至相对于头部的适当位置。因此，能够与人体 的头部与头枕之间的距离、头部的形状等无关地，在短时间内可靠地将头枕调整至相对于 头部的适当位置。可以是，上述上部检测电极例如至少分别设置在上述头枕的前面侧上部中沿着该 前面的水平方向两端附近位置，上述下部检测电极例如至少设置在上述头枕的前面侧下部 中沿着该前面的水平方向两端间中央附近位置。此外，也可以是，上述检测电路对基于来自上述上部检测电极的检测信号的与上 述头部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自上述下部检测电极 的检测信号的与上述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表示的静电电容值 进行比较，检测上述头顶部位置，并且比较分别来自上述上部检测电极的上述静电电容值， 检测上述水平方向中心位置。在该情况下，也可以采用下述结构，上述位置调整机构，在来自上述上部检测电极 的静电电容值和来自上述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值 的范围内时，使上述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围内，上 述检测电路在该比较值包含于该阈值的范围内时决定上述头顶部位置，此后，上述位置调 整机构，使上述头枕向左方向或右方向移动，直至分别来自上述上部检测电极的上述静电 电容值为相等的检测值，上述检测电路在该检测值相同时决定上述水平方向中心位置。进一步，上述上部检测电极由分别设置在上述头枕的前面侧上部的上述水平方向 两端附近位置的第一和第二检测电极构成，上述下部检测电极由设置在上述头枕的前面侧 下部的上述水平方向两端间中央附近位置的第三检测电极构成。此外，也可以采用下述结构，上述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与上 述第一、第二和第三检测电极分别一对一连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容 的信息；以及运算处理电路，其使用基于来自该多个静电电容检测电路的上述信息的静电 电容值，运算上述头顶部位置和上述水平方向中心位置，将与运算结果信息对应的信号输 出至上述位置调整机构。此外，也可以采用下述结构，上述检测电路包括第一静电电容检测电路，其与上述第一和第二检测电极中的任一方直接连接，并且与另一方通过第一开关连接，输出表示 由这些检测电极检测出的静电电容的信息；第二静电电容检测电路，其与和该第一静电电 容检测电路通过上述第一开关连接的检测电极通过第二开关连接，并且与上述第三检测电 极通过第三开关连接，输出表示由这些检测电极检测出的静电电容的信息；以及运算处理 电路，其使用基于来自该第一和第二静电电容检测电路的上述信息的静电电容值，运算上 述头顶部位置和上述水平方向中心位置，将与运算结果信息对应的信号输出至上述位置调 整机构。
此外，上述位置调整机构可以构成为，在开始上述头枕向上述适当位置的移动之前，使该头枕移动至相对于上述座位的最上部位置或最下部位置中该座位的中心位置。另外，上述静电电容检测电路可以构成为，包括C_V变换电路，其将由检测电极 检测出的静电电容变换为电压；以及A/D变换电路，其将来自该C-V变换电路的模拟信号变 换为数字信号。此外，可以是，还具有多个辅助电极，其分别设置在与设置上述上部检测电极和上 述下部检测电极的上述前面侧相反的上述头枕的内部侧，抑制各检测电极的由外部环境变 化引起的静电电容变化，上述多个辅助电极被施加与各检测电极相同的电位。进一步，可以采用下述结构，至少在上述下部检测电极的附近位置中上述头枕的 上述座位侧还设置有上述辅助电极。本发明的头枕位置调整方法的特征在于，利用在设置于车辆的座位的头枕的前面 侧上部至少设置有一个的上部检测电极和在上述头枕的前面侧下部至少设置有一个的下 部检测电极，检测坐于上述座位的人体与上述头枕之间的静电电容，基于表示检测出的静 电电容的来自上述上部检测电极和上述下部检测电极的检测信号，检测上述人体的头部的 头顶部位置，以检测出的上述头顶部位置为基准，将上述头枕相对于上述座位的位置调整 至相对于上述头部的适当位置，在检测上述头顶部位置时，对基于来自上述上部检测电极 的检测信号的与上述头部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自 上述下部检测电极的检测信号的与上述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所 表示的静电电容值进行比较，检测上述头顶部位置，在将上述头枕的位置调整至上述适当 位置时，在来自上述上部检测电极的静电电容值和来自上述下部检测电极的静电电容值的 比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使上述头枕向上方向或下方向移动，直至该 比较值包含于该阈值的范围，在该比较值包含于该阈值的范围内时决定上述头顶部位置， 使上述头枕在该适当位置停止。本发明的头枕位置调整方法，通过采用以上结构，以人体的头部的头顶部位置为 基准，能够自动且可靠地将头枕相对于座位的位置调整至相对于头部的适当位置。因此，能 够与人体的头部与头枕之间的距离、头部的形状无关地，在短时间内可靠地将头枕调整至 适当位置(例如，相对于头部的适当位置等)。此外，因为能够自动地将头枕的位置调整至相对于头部的适当位置，所以能够防 止由于头枕位置未调整而引起的冲撞等时的乘客的颈椎损伤等事故。而且，能够基于来自 上部检测电极和下部检测电极的静电电容值，可靠地检测出头部的头顶部位置，以该头顶 部位置为基准进行头枕的位置调整，因此，能够不受人体的肩或颈的位置，或者座位的高度 等各种因素影响地，进行高精度的位置调整。上述上部检测电极，由在上述头枕的前面侧上部中沿着上述前面的水平方向两端 附近位置设置的第一和第二检测电极构成，上述下部检测电极，由在上述头枕的前面侧下 部中沿着上述前面的水平方向两端间中央附近位置设置的第三检测电极构成。在将上述头枕的位置调整至上述适当位置之前，使该头枕移动至相对于上述座位 的最上部位置或最下部位置。此外，可以是，上述上部检测电极至少设置有两个，基于上述检测信息检测上述 头顶部位置，并且检测上述头部的水平方向中心位置，基于检测出的上述头顶部位置和上述水平方向中心位置，将上述头枕相对于上述座位的位置调整至相对于上述头部的适当位置。通过采用这样的结构，能够基于人体的头部的头顶部位置和水平方向中心位置，将头枕相对于座位的位置自动且可靠地调整至相对于头部的适当位置。因此，能够与人体 的头部与头枕之间的距离、头部的形状等无关地，在短时间内可靠地将头枕调整至相对于 头部的适当位置。也可以是，在检测上述头顶部位置和上述水平方向中心位置时，对基于来自上述 上部检测电极的检测信号的与上述头部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容 值、和基于来自上述下部检测电极的检测信号的与上述头顶部附近以外的人体的部位之间 的静电电容所表示的静电电容值进行比较，检测上述头顶部位置，并且比较分别来自上述 上部检测电极的上述静电电容值，检测上述水平方向中心位置。此外，可以是，在将上述头枕的位置调整至上述适当位置时，在来自上述上部检测 电极的静电电容值和来自上述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的 阈值的范围内时，使上述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围， 在该比较值包含于该阈值的范围内时决定上述头顶部位置，此后，使上述头枕向左方向或 右方向移动，直至分别来自上述上部检测电极的上述静电电容值为相等的检测值，在该检 测值相同时决定上述水平方向中心位置，使上述头枕在该适当位置停止。在该情况下，上述上部检测电极由分别设置在上述头枕的前面侧上部的上述水平 方向两端附近位置的第一和第二检测电极构成，上述下部检测电极由设置在上述头枕的前 面侧下部的上述水平方向两端间中央附近位置的第三检测电极构成。在将上述头枕的位置调整至上述适当位置之前，使该头枕移动至相对于上述座位 的最上部位置或最下部位置中该座位的中心位置。发明效果根据本发明，能够提供一种头枕位置调整装置和头枕位置调整方法，其以人体的 头部的头顶部位置为基准，能够自动且可靠地将头枕相对于座位的位置调整至相对于头部 的适当位置，能够与人体的头部与头枕之间的距离、头部的形状无关地，可靠地将头枕调整 至适当位置。此外，根据本发明，能够提供一种头枕位置调整装置和头枕位置调整方法，其能够 基于人体的头部的头顶部位置和水平方向中心位置，自动且可靠地将头枕相对于座位的位 置调整至相对于头部的适当位置，能够与人体的头部与头枕之间的距离、头部的形状无关 地，在短时间内可靠地将头枕调整至相对于头部的适当位置。
具体实施例方式以下，参照附图，说明本发明的头枕位置调整装置和头枕位置调整方法的优选实 施方式。图1是表示配置有本发明的第一实施方式的头枕位置调整装置的车辆的座位的 例子的概略图，图2是表示该头枕位置调整装置的一部分的头枕的配置例的说明图，图3是 表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图。此外，图4是表示该头枕位置调整装置的检测电路中的静电电容检测电路内的C-V变换电路的结构例的框图，图5是表示该头枕位置调整装置的检测电路的动作波形的 例子的动作波形图，图6是用于说明该头枕位置调整装置的动作的动作说明图。如图1和图2所示，第一实施方式的头枕位置调整装置100设置于车辆等的座位 40，例如包括配置于座位40的头枕43的静电电容传感器部10和配置于座位40的靠背部 41的驱动电动机部30。另外，在该第一实施方式的头枕位置调整装置100中，静电电容传 感器部10和驱动电动机部30例如通过导线组29电连接。静电电容传感器部10例如包括形成在基板19的一面侧的作为上部检测电极的第一检测电极11和作为下部检测电极的第三检测电极13 ；以及形成在该基板19的另一面 侧的检测电路20，检测坐于座位40的乘坐部42的人体48的规定部位(例如，颈部48a、肩 部48b等与头部49 (参照图6)不同的部位)、头部(特别是头顶部49a)。即，静电电容传 感器部10检测人体48的规定部位和头部49与头枕43 (具体地说是头部49与第一和第三 检测电极11、13)间的静电电容。基板19例如由挠性印刷基板、刚性基板或刚挠结合基板构成，第一和第三检测电 极11、13由在基板19上形成有图案的铜、铜合金或铝等导电体构成，该基板19由聚对苯二 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 等绝缘体构成。第一和第三检测电极11、13例如配置于头枕43的前面侧，第一检测电极11配置 在前面侧上部，第三检测电极13配置于前面侧下部。具体地说，第一检测电极11配置在头 枕43的前面侧上部中沿着该前面的水平方向两端间的中央附近位置，第三检测电极13配 置在头枕43的前面侧下部中沿着该前面的水平方向两端间的中央附近位置。各检测电极11、13形成为矩形状，检测其于坐于座位40的人体48的规定部位、头 部49间的静电电容，能够检测出该头部49的头顶部49a的位置(头顶部位置)。于是，头 枕位置调整装置100使用基于来自各检测电极11、13的检测信号的静电电容所表示的静电 电容值，检测头部49的头顶部位置，将相对于座位40的头枕43的位置调整为相对于以该 头顶部位置为基准的头部49的适当位置。检测电路20基于来自第一和第三检测电极11、13的检测信号(即，相对地比较根 据来自各检测电极11、13的检测信号而分别表示的静电电容值)，检测上述的头部49的头 顶部位置。另外，第一检测电极11主要检测头部49的头顶部49a附近的静电电容，第三检 测电极13检测头部49的头顶部49a以外的人体48的部位(例如颈部48a、肩部48b)的静 电电容。具体地说，检测电路20例如将从由第三检测电极13检测出的静电电容值减去由 第一检测电极11检测出的静电电容值的值作为比较值，判断该比较值是否包含于预先设 定的阈值的范围(即，判断是否为阈值的范围之上或之下，或者位于该范围内)，而检测出 头顶部位置。另外，检测电路20也可以比较由第三检测电极13检测出的静电电容值与由第一 检测电极11检测出的静电电容值，或者使在由第三检测电极13检测出的静电电容值上乘 以常数所得的值除以在由第一检测电极11检测出的静电电容值上乘以其它常数所得的 值，而检测出头顶部位置。例如图3所示，该检测电路20包括多个静电电容检测电路21、23，其分别与第一和第三检测电极11、13 —对一连接，输出表示由各检测电极11、13检测出的静电电容的信 息；以及运算处理电路28，其与这些静电电容检测电路21、23连接，使用基于从各静电电容 检测电路21、23输出的信息的静电电容值运算头部49的头顶部位置，根据运算结果信息将 用于使头枕43移动至相对于头部49的适当位置或使头枕43停止的控制信息输出至驱动 电动机部30的电动机驱动电路(未图示)。多个静电电容检测电路21、23分别例如包括将由第一和第三检测电极11、13检 测出的静电电容(Capacitance)变换为电压(Voltage)的C-V变换电路21a、23a ；以及将表 示来自这些C-V变换电路21a、23a的电压的模拟 信号变换为数字信号的A/D变换电路21b、 23b。各静电电容检测电路21、23生成根据各检测电极11、13与人体48的头部49、颈 部48a或肩部48b间的静电电容而占空比发生变化的脉冲信号，并且对该脉冲信号进行平 滑化并输出检测信号。运算处理电路28例如由CPU、FPGA等构成，相对地比较基于来自各 静电电容检测电路21、23的检测信号的静电电容值，检测头部49的头顶部位置，并且对驱 动电动机部30输出基于用于使头枕43的位置变化的运算结果的控制信号。如图4所示，各静电电容检测电路21、23的C-V变换电路2la、23a根据静电电容C 而占空比发生变化，例如包括输出一定周期的触发信号TG的触发信号产生电路101 ；输出 根据与输入端连接的静电电容C的大小而占空比发生变化的脉冲信号Po的计时电路102 ； 以及使该脉冲信号Po平滑化的低通滤波器(LPF) 103。计时电路102例如包括两个比较器201、202 ；该两个比较器201、202的输出分别 输入复位端子R和置位端子S的RS触发电路(以下称为“RS-FF”)203 ；使该RS-FF203的 输出DIS输出至LPF103的缓冲器204 ；以及被以RS-FF203的输出DIS进行导通/断开控 制的晶体管205。比较器202将从触发信号产生电路101输出的图5所示的触发信号TG与被电阻 R1、R2、R3分割的规定的阈值Vth2进行比较，输出与触发信号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使晶体管205为断开状态，对各检测电极11、13和地 之间，以由各检测电极11、13的对接地静电电容C和连接于输入端与电源线之间的电阻R4 设定的时间常数所决定的速度进行充电。由此，输入信号Vin的电位以由静电电容C决定 的速度上升。如果输入信号Vin超过由电阻Rl、R2、R3决定的阈值Vthl，则比较器201的输出 反转，使RS-FF203的输出反转。结果，晶体管205成为导通状态，累积于各检测电极11、13 的电荷通过晶体管205被放电。从而，如图5所示，该计时电路102输出以基于各检测电极11、13与接近的人体48 的头部49、颈部48a或肩部48b之间的静电电容C的占空比振荡的脉冲信号Po。LPF103对 该输出进行平滑化，由此输出图5所示的直流的检测信号Vout。这样从各C-V变换电路21a、23a输出的检测信号Vout通过各A/D变换电路21b、 23b变换为数字信号。另外，在图5中，以实线表示的波形和以虚线表示的波形表示前者比 后者的静电电容小，例如后者表示物体接近状态。驱动电动机部30包括电动机驱动电路，其根据来自运算处理电路28的控制信号，控制未图示的驱动电动机，使头枕43相对于座位40的位置变化为适当位置，其中，该运算处理电路28根据来自各静电电容检测电路21、23的检测信号Vout，运算头部49的头顶 部49a的头顶部位置，基于该头顶部位置使头枕43移动至相对于头部49的上述适当位置 或停止头枕43 ；以及驱动电动机，其根据该电动机控制电路的控制，使头枕43的位置实际 移动。驱动电动机，具体地说，以使头枕43的支承轴43a向上下方向、左右方向和前后方向 自动移动的方式进行驱动。另外，驱动电动机部30，在头枕43开始向适当位置移动之前的初始状态中，例如 可以使头枕43移动至相对于座位40的最上部位置(头枕43的位置与靠背部41最为远离 的位置)、最下部位置(头枕43的位置与靠背部41最为接近的位置)。这样构成的头枕位置调整装置100例如以下述方式动作。另外，此处，例如令从由 第三检测电极13检测出的静电电容值C3减去由第一检测电极11检测出的静电电容值Cl 而得的值为比较值CA(CA = C3-C1)、令预先设定的阈值为阈值CB而进行说明。首先，说明头枕43位于上述最下部位置时的动作。如图6(a)所示，在头枕43位 于最下部位置时，第一检测电极11位于与人体48的头部49的后头部下方附近在水平方向 上对应的位置，第三检测电极13位于与颈部48a之下的肩部48b附近在水平方向上对应的 位置。在该情况下，从各检测电极11、13到人体48的各部位(头部49和肩部48b附近) 的距离如图所示大致相等。因此，由检测电路20检测出的静电电容C1、C3的值如图所示大 致相等，成为比较值CA比阈值CB小的状态(比较值CA <阈值CB)。即，在头枕43位于相 对于头部49的适当位置的下方时，比较值CA为比阈值CB小的值。 在这样的状态下，使头枕43上升，并且监视各检测电极11、13的静电电容Cl、C3 的值，在比较值CA成为比阈值CB大的值的时刻停止头枕43。即，例如使头枕43从最下部 位置开始上升，当移动至图6(b)所示的位置时，第一检测电极11位于与人体48的头部49 的后头部上方附近在水平方向上对应的位置，第三检测电极13位于与颈部48a附近在水平 方向上对应的位置。在该情况下，从各检测电极11、13到人体48的各部位(头部49和颈部48a附近) 的距离和检测出的静电电容Cl、C3的值也如图所示大致相等，为比较值CA比阈值CB小的 状态(比较值CA <阈值CB)。由此，头枕43仍位于相对于头部49的适当位置的下方。于是，使头枕43进一步上升，当移动至图6 (c)所示的位置时，第一检测电极11位 于与人体48的头部49的头顶部49a附近在水平方向上对应的位置(头顶部位置)，第三检 测电极13位于与头部49的后头部下方附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从第一检测电极11接近头部49的部分变少，由第一检测电极11检 测出的静电电容Cl的值变小，但由第三检测电极13检测出的静电电容C3的值与上述的情 况相比大致没有变化，因此成为比较值CA大于阈值CB的状态(比较值CA >阈值CB)。艮口， 在头枕43位于相对于头部49的适当位置时，比较值CA为大于阈值CB的值。如果成为该状态，则停止头枕43的上升，结束位置调整的动作。该头枕位置调整 装置100，只要基于各检测电极11、13的位置与阈值CB的关系预先设定头枕43相对于头部 49的适当位置，就能够仅以一个方向(例如上方向)的动作向适当位置进行位置调整。另一方面，头枕43位于上述的最上部位置时的动作，如图6 (d)所示，因为头枕43位于最上部位置，所以第一检测电极11位于与人体48的头部49的头顶部49a的远处上方附近在水平方向上对应的位置，第三检测电极13位于与头部49的后头部下方附近在水平 方向上对应的位置。在该情况下，从第一检测电极11到头部49的距离很远，因此由第一检测电极11 检测出的静电电容Cl的值非常小，但由第三检测电极13检测出的静电电容C3的值虽然依 据第三检测电极13与人体48的距离而不同，但与静电电容Cl相比较大。因此，成为比较值CA比阈值CB大的状态(比较值CA >阈值CB)，在该状态下，使 头枕43下降，并且监视各检测电极11、13的静电电容C1、C3的值，在比较值CA成为比阈值 CB小的值的时刻停止头枕43。S卩，例如使头枕43从最上部位置下降，当移动至图6(e)所示的位置时，第一检测 电极11位于与人体48的头部49的头顶部49a附近在水平方向上对应的位置(头顶部位 置)，第三检测电极13位于与头部49的后头部下方附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从第一检测电极11接近头部49的部分变多，由第一检测电极11检 测出的静电电容Cl的值变大，但由第三检测电极13检测出的静电电容Cl的值与上述情况 相比大致没有变化，因此成为比较值CA比阈值CB小的状态(比较值CA <阈值CB)。如果成为该状态，则停止头枕43的下降，结束位置调整的动作。由此，该头枕位置 调整装置100不但能够仅以向上方向的动作使头枕43向适当位置进行位置调整，而且能够 例如仅以向下方向的动作将头枕43向适当位置进行位置调整。另外，该头枕位置调整装置100，虽然省略了图示，但即使例如在人体48的头部49 离开各检测电极11、13的情况下(即，头部49离开头枕43的情况下)，只要第一检测电极 11位于与头顶部49a附近的上方在水平方向上对应的位置，则静电电容Cl的值比静电电容 C3的值小，并且，只要第一检测电极11位于与头顶部49a附近的下方在水平方向上对应的 位置，则静电电容Cl与静电电容C3的值大致相等或比静电电容C3的值大。此外，即使例如在坐于座位40的人体48的头部49的后头部形状为较平坦的状态 的情况下(即，由凹凸等形状变化引起的静电电容的变化较小的情况下)，只要第一检测电 极U位于与头顶部49a附近的上方或者下方在水平方向上对应的位置，则静电电容Cl的 值相对于静电电容C3的值同样地变化。由此，即使在这样的情况下，只要如上所述地使用基于静电电容Cl、C3的比较值 CA和阈值CB进行位置调整，则能够同样地将头枕43向相对于头部49的适当位置进行位 置调整。另外，如果只要检测头部49的头顶部49a的头顶部位置，第一检测电极11就足够 了，但是，通过设置第三检测电极13并相对地比较静电电容Cl的值和静电电容C3的值，即 使在乘坐的人体48与头枕43间的距离变化、头部49的后头部形状不同等的各种情况下， 也能够使头枕43向相对于头部49的适当位置移动。图7是表示配置有本发明的第二实施方式的头枕位置调整装置的车辆的座位的 例子的概略图，图8是表示该头枕位置调整装置的一部分的头枕的配置例的说明图，图9是 表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图，图10是表示该头枕位置调整装置的 整体结构的其它例子的框图。此外，图11和图12是用于说明头枕位置调整装置的动作的动作说明图。另外，在 以下的叙述中，对与已说明的部分重复的位置标注相同的符号并省略说明，并且对本发明特别涉及的部分以外的内容省略说明。如图7和图8所示，第二实施方式的头枕位置调整装置100中，主要是配置于座位 40的头枕的静电电容传感器部10具有例如形成为矩形状的第一 第三检测电极11、12、13 这一点，与第一实施方式的头枕位置调整装置100不同。在这些第一 第三检测电极11 13中，作为上部检测电极的第一和第二检测电 极11、12配置于头枕43的前面侧上部中沿着该前面的水平方向两端附近位置，作为下部检 测电极的第三检测电极13配置在头枕43的前面侧下部中沿着该前面的水平方向两端间中 央附近位置。具体地说，第一检测电极11配置在头枕43的前面侧上部中沿着该前面的水平方 向左端(面向头枕43时的左侧上部)附近位置，第二检测电极12配置在水平方向右端(面 向头枕43时的右侧上部)附近位置，第三检测电极13配置在头枕43的前面侧下部中沿着 该前面的水平方向两端间中央附近位置。这样构成的静电电容传感器部10包括在形成在基板19的一面侧的第一 第三 检测电极13，和形成在该基板19的另一面侧的检测电路20，检测坐于座位40的乘坐部42 的人体48的规定部位(例如，颈部48a、肩部48b (参照图11)等与头部不同的部位)、头部 49 (特别是头顶部49a)。特别是，各检测电极11 13可以构成为能够检测出坐于座位40的人体48的头 部49的头顶部49a的位置(头顶部位置)、头部49的水平方向中心位置(从左右端开始的 中间位置)。于是，该头枕位置调整装置100使用基于来自各检测电极11 13的检测信号 的静电电容所表示的静电电容值，在此处与上述第一实施方式同样地检测出头部49的头 顶部位置。S卩，如图9所示，检测电极20例如利用第一和第二检测电极11、12主要检测头部 49的头顶部49a的静电电容，利用第三检测电极13检测头部49的头顶部49a以外的人体 48的部位的静电电容，由此检测头部49的头顶部位置。该检测电路20例如包括多个静电电容检测电路21、22、23，其与第一 第三检测 电极11 13分别一对一地连接，输出表示由各检测电极11 13检测出的静电电容的信 息；以及与这些静电电容检测电路21 23连接的运算处理电路28。在该情况下，与第二 检测电极12连接的静电电容检测电路22与其它的静电电容检测电路21、23同样，具有C-V 变换电路22a和A/D变换电路22b。另外，如图10所示，检测电路20也可以构成为使各检测电极11 13中第一和第 二检测电极11、12与一个静电电容检测电路21连接，使第三检测电极13与一个静电电容 检测电路23连接。即，该第二实施方式的头枕位置调整装置100，对由第一和第二检测电 极11、12检测出的头枕43的上部附近的静电电容C1、C2的值和由第三检测电极13检测出 的头枕43的下部附近的静电电容C3的值进行比较，检测出头部49的头顶部位置并将头枕 43调整至适当位置。因此，使用由第一和第二检测电极11、12分别检测出的静电电容C1、 C2的值的合计值。即，第二实施方式的头枕位置调整装置100构成为，将从由第三检测电极13检测 出的静电电容C3的值减去由第一和第二检测电极11、12检测出的静电电容CI、C2的值的 合计值的值作为比较值CA (CA = C3-(C1+C2))，与预先设定的阈值CB进行比较，由此进行动作。这样，在第二实施方式的头枕位置调整装置100中，通过将第一和第二检测电极 11、12配置在头枕43的前面侧上部的水平方向两端附近位置，即使在坐于座位40的人体 48的头部49相对于头枕43左右偏移的情况下，也能够良好地检测头顶部位置并将头枕43 位置调整至适当位置。具体地说，在图12(a)所示的情况下，可以说头部49相对于头枕43位于左右方向 中央附近，因此，由第一和第二检测电极11、12检测出的静电电容CI、C2的值大致相等，能 够得到对这些值求和所得的静电电容C1+C2的合计值。此外，如图12(b)所示，在头部49相对于头枕43偏向左方向的情况下，由第一检 测电极11检测出的静电电容C1的值减少，但由第二检测电极12检测出的静电电容C2的 值增加(CI < C2)。因此，对这些值求和所得的静电电容C1+C2的合计值与头部49位于左 右方向中央附近的情况下的值为同等大小。进一步，如图12(c)所示，在头部49相对于头枕43偏向右方向的情况下，由第一 检测电极11检测出的静电电容C1的值增加，但由第二检测电极12检测出的静电电容C2 的值减少(CI > C2)。因此，对这些值求和所得的静电电容C1+C2的合计值与头部49位于 左右方向中央附近的情况下的值为同等大小。于是，在图12(a) (c)所示的所有情况下，因为即使在头部49在左右方向上有 偏倚时也以颈部48a为基点而左右摆动，所以由第三检测电极12检测出的静电电容C3的 值没有变化，与静电电容C1+C2的合计值相比较而检测出头顶部位置，能够良好地使头枕 43移动至适当位置。这样，上述第一和第二实施方式的头枕位置调整装置100，仅是通过从上述的初始 状态(头枕43位于最下部位置或最上部位置的状态)使头枕向一方向移动，就能够检测头 部49的头顶部49a的位置，能够将头枕43可靠地配置于基于此的相对于头部49的适当位置。因此，能够与人体48的头部49与头枕43间的距离或头部49的形状无关地，在短 时间内使头枕43高精度地移动至适当位置。由此，能够防止由于头枕43的位置未调整而 引起的冲撞等时的人体48的颈椎损伤等事故。另外，头枕位置调整装置100的静电电容传感器部10和驱动电动机部30通过导 线组29连接，但例如也可以构成为能够利用无线等进行控制。此外，也可以是驱动电动机 部30与静电电容传感器部10 —体构成，并配置在头枕43侧。此外，在第一和第二实施方式的头枕位置调整装置100中，作为基于检测出的 静电电容检测头部49的头顶部位置的检测电路20的结构，说明的是静电电容检测电路 21 (22,23)的C-V变换电路21a(22a、23a)利用公知的计时IC的情况，该计时IC中输出脉 冲的占空比根据电阻和电容器而变化，但本发明并不限定于此。即，例如存在直接测定阻抗的方式、构成振荡电路并测定振荡频率的方式、构成RC 充放电电路而测定充放电时间的方式、使以已知的电压进行充电后的电荷移动至已知的电 容而测定其电压的方式、以及多次进行电荷的移动并测定规定电压充电至已知电容的次数 的方式等，可以对检测出的静电电容值设定阈值，或者分析静电电容的波形，在成为相应的 静电电容波形时进行触发等的处理。
此外，以静电电容检测电路21(22、23)的C-V变换电路21a(22a、23a)将静电电容变换为电压为前提，但是也可以构成为能够将该静电电容变换为容易进行电处理或容易由 软件进行处理的数据，例如可以变换为脉冲宽度，或直接变换为数字值。进一步，在上述第二实施方式中，举出配置第一 第三检测电极11 13，利用从 静电电容C3减去静电电容C1+C2的合计值的值作为比较值CA的例子进行了说明，但例如 也可以如下所述。图13是表示第二实施方式的头枕位置调整装置的一部分结构的另一例子的说明 图。如图13所示，该例的检测电路进行差动动作，例如在正侧输入端连接第三检测电极13， 在负侧输入端连接第一和第二检测电极11、12，从静电电容C3减去静电电容C1+C2的合计 值，由比较器等对其输出值(即比较值CA)和阈值CB进行比较，检测头部49的头顶部位置， 以决定头枕43的适当位置。作为这样的检测电路20的动作，例如在开关Sl断开(OFF)且关开S2接地(GND)、 开关S3导通(ON)时，如果使开关S3断开(OFF)，将开关S2切换至Vr，使开关Sl与运算放 大器的反转输入连接，则静电电容C3和Cf被C3Vr充电，静电电容C1、C2和Cf被(C1+C2) Vr充电。然后，在使开关Sl断开(OFF)和使开关S2接地(GND)之后，测定使开关Sl接地 (GND)时的电压V。此时的电压例如是V/Vr = {(Cf+C3)/Cf} -{(Cf+Cl+C2)/Cf}，根据静电 电容C3和静电电容C1+C2的比例输出电压。由此，同样能够检测出头顶部位置，能够将头 枕43调整至适当位置。另外，在头枕43、靠背部41的内部，可能使用金属的部件，因为当头枕43移动时该 金属制的部件与第一 第三检测电极11 13的位置关系变化，所以可能会检测出由该外 部环境变化弓丨起的静电电容变化而导致误动作。为了不受到这样的影响，虽然省略图示，但可以在与设置各检测电极11 13的头 枕43的前面侧相反的头枕43的内部侧(即，背面侧)，或者与此同时在各检测电极11 13(特别是第三检测电极13)的附近位置的靠背部41侧，设置抑制上述静电电容变化的辅 助电极(屏蔽电极)。在该情况下，对各屏蔽电极分别施加与第一 第三检测电极11 13同等的电位 即可。同等的电位例如可以通过从施加于各检测电极11 13的电位以高输入阻抗通过一 倍的放大器(缓冲器)而生成，在图13所示的检测电路20的情况下，只要将运算放大器的 非反转输入的部分与屏蔽电极连接，就能够施加同等的电位。接着，说明本发明的第三实施方式的头枕位置调整装置和头枕位置调整方法。该 第三实施方式的头枕位置调整装置100的结构和动作等，与上述图7 图13所示的同样， 因此在此处参照这些图进行说明。如图7和图8所示，第三实施方式的头枕位置调整装置100，与上述第二实施方式 的头枕位置调整装置100同样地包括静电电容传感器部10和驱动电动机部30。静电电容 传感器部10包括第一 第三检测电极11 13、基板19和检测电路20，与上述结构同样地配置。这些第一 第三检测电极11 13构成为检测与坐于座位40的人体48的规定部 位、头部49间的静电电容，能够检测出该头部49的头顶部49a的位置(头顶部位置)、头部49的水平方向中心位置(从左右端开始的中间位置)。该第三实施方式的头枕位置调整装置100，使用基于来自各检测电极11 13的检测信号的静电电容所表示的静电电容值，检测头部49的头顶部位置和水平方向中心位置， 将相对于座位40的头枕43的位置调整至基于该头顶部位置和水平方向中心位置的相对于 头部49的适当位置。如图9所示，检测电路20基于来自各检测电极11 13的检测信号(即，例如相 对地比较由来自各检测电极11 13的检测信号分别表示的静电电容值)，检测上述头部 49的头顶部49a的位置。此外，检测电路20基于来自头枕43的前面侧上部的第一和第二 检测电极11、12的检测信号(即，例如分别比较由来自检测电极11、12的检测信号分别表 示的静电电容值)，检测上述头部49的水平方向中心位置。另外，在该第三实施方式的头枕位置调整装置100中，第一和第二检测电极11、12 主要检测头部49的头顶部49a附近的静电电容，第三检测电极13检测头部49的头顶部 49a以外的人体48的部位(例如，颈部48a、肩部48b)的静电电容。具体地说，与上述第一实施方式的头枕位置调整装置100的情况同样地，检测电 路20例如将从由第三检测电极13检测出的静电电容值减去由第一检测电极11检测出的 静电电容值而得的值作为比较值，判断该比较值是否包含于预先设定的阈值的范围(即， 判断是否为阈值的范围之上或之下，或者判断是否在该范围内)，而检测头顶部位置。其它 的检测方式与上述同样，因此此处省略说明。然后，检测电路20例如在检测出头顶部位置之后，对由第一和第二检测电极11、 12分别检测出的静电电容值，例如通过判断各静电电容值是否同等而分别进行比较，检测 出头部49的水平方向中心位置。例如图9所示，该检测电路20中，多个静电电容检测电路21 23与各检测电极 11 13—对一连接，该检测电路20包括运算处理电路28，其使用基于从各静电电容检测 电路21 23输出的信息的静电电容值，运算头部49的头顶部位置、水平方向中心位置，根 据运算结果信息将用于使头枕43移动至相对于头部49的适当位置或使头枕43停止的控 制信息向驱动电动机部30输出。此外，检测电路20的各静电电容检测电路21 23、各C-V变换电路21a 23a的 内部结构、动作、动作波形等，与上述内容相同，因此此处省略说明。此外，驱动电动机部30 的结构、动作也与上述内容相同，因此此处也省略说明。这样构成的第三实施方式的头枕位置调整装置100例如如下所述地动作。另外， 在以下的说明中，虽然存在与上述第一和第二实施方式中的说明重复的部分，但也详细地 进行说明。即，例如将从由第三检测电极13检测出的静电电容C3减去由第一检测电极11 检测出的静电电容Cl和由第二检测电极12检测出的静电电容C2的合计值所得的值作为 比较值CA (CA = C3-(C1+C2))，令阈值为阈值CB而进行说明。首先，说明头枕43的上下方向的位置调整动作。此处，说明头枕43位于上述的最 下部位置时的动作。如图11(a)所示，在头枕43位于最下部位置时，第一和第二检测电极 11、12位于与人体48的头部49的后头部下方附近在水平方向上对应的位置，第三检测电极 13位于与颈部48a之下的肩部48b附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从各检测电极11 13到人体48的各部位(头部49和肩部48b附近)的距离中，虽然实际上由于第一和第二检测电极11、12位于头枕43的两端侧而使得其 上述距离比第三检测电极13的更远，但从侧面看时如图所示大致相等。因此，在图11(a) 所示的实施例中，由检测电路20检测出的静电电容C1+C2、C3的值如图所示大致相等，成为 比较值CA比阈值CB小的状态(比较值CA <阈值CB)。即，在头枕43位于相对于头部49 的适当位置的下方时，比较值CA为比阈值CB小的值。在这样的状态下，使头枕43上升，并且监视各检测电极11 13的静电电容Cl C3的值，在比较值CA成为比阈值CB大的值的时刻停止头枕43。即，例如使头枕43从最下 部位置开始上升，当移动至图11(b)所示的位置时，第一和第二检测电极11、12位于与人 体48的头部49的后头部上方附近在水平方向上对应的位置，第三检测电极13位于与颈部 48a附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从各检测电极11 13到人体48的各部位(头部49和颈部48a附 近)的距离和检测出的静电电容Cl C3的值也上述同样且如图所示大致相等，为比较值 CA比阈值CB小的状态(比较值CA <阈值CB)。由此， 头枕43仍位于相对于头部49的适 当位置的下方。于是，使头枕43进一步上升，当移动至图11 (c)所示的位置时，第一和第二检测电 极11、12位于与人体48的头部49的头顶部49a附近在水平方向上对应的位置(头顶部位 置)，第三检测电极13位于与头部49的后头部下方附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从第一和第二检测电极11、12接近头部49的部分变少，由第一和第 二检测电极11、12检测出的静电电容C1、C2的值变小，但由第三检测电极13检测出的静电 电容C3的值与上述的情况相比大致没有变化，因此成为比较值CA大于阈值CB的状态(比 较值CA >阈值C B)。即，在头枕43位于相对于头部49的适当位置时，比较值CA为大于阈 值CB的值。如果成为该状态，则停止头枕43的上升，结束头枕43的上方向的位置调整的动 作。该第三实施方式的头枕位置调整装置100，只要基于各检测电极11 13的位置与阈值 CB的关系预先设定头枕43相对于头部49的适当位置，就能够仅以向一个方向(例如上方 向)的动作进行位置调整。另一方面，头枕43位于上述的最上部位置时的动作，如图11(d)所示，因为头枕43 位于最上部位置，所以第一和第二检测电极11、12位于与人体48的头部49的头顶部49a 的远处上方附近在水平方向上对应的位置，第三检测电极13位于与头部49的后头部下方 附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从第一和第二检测电极11、12到头部49的距离很远，因此由第一和 第二检测电极11、12检测出的静电电容C1+C2的值非常小，但由第三检测电极13检测出的 静电电容C3的值虽然依据第三检测电极13与人体48的距离而不同，但与静电电容C1+C2 相比较大。因此，成为比较值CA比阈值CB大的状态(比较值CA >阈值CB)，在该状态下，使 头枕43下降，并且监视各检测电极11 13的静电电容C1+C2、C3的值，在比较值CA成为 比阈值CB小的值的时刻停止头枕43。即，例如使头枕43从最上部位置下降，当移动至图11(e)所示的位置时，第一和第 二检测电极11、12位于与人体48的头部49的头顶部49a附近在水平方向上对应的位置(头顶部位置)，第三检测电极13位于与头部49的后头部下方附近在水平方向上对应的位置。在该情况下，从第一和第二检测电极11、12接近头部49的部分变多，由第一和第 二检测电极11、12检测出的静电电容C1+C2的值变大，但由第三检测电极13检测出的静电 电容C3的值与上述情况相比大致没有变化，因此成为比较值CA比阈值CB小的状态(比较 值CA <阈值CB)。如果成为该状态，则停止头枕43的下降，结束头枕43的下方向的位置调整的动 作。由此，该第三实施方式的头枕位置调整装置100，不但能够仅以向上方向的动作进行位 置调整，而且能够例如仅以向下方向的动作进行位置调整。接着，说明在决定了头枕43的上下方向的位置之后的头枕43的左右方向的位置 调整的动作。决定头枕43的上下方向的位置之后，比较来自第一和第二检测电极11、12的 静电电容值C1、C2。具体地说，例如图12(a)所示的情况，因为头部49相对于头枕43位于 左右方向的中央附近，所以由第一和第二检测电极11、12检测出的静电电容Cl、C2的值大 致相等(Cl ^ C2)，决定头部49位于水平方向中心位置，不进行头枕43向左右方向的动作， 结束向适当位置的位置调整。另一方面，在如图12(b)所示，头部49相对于头枕43偏向左方向的情况下，由第 一检测电极11检测出的静电电容Cl的值减少，由第二检测电极12检测出的静电电容C2 的值增加(C1<C2)。因此，使头枕43向左方向移动，在各静电电容Cl、C2的值大致相等 的位置停止该动作，使头枕43停止在头部49的水平方向中心位置，结束位置调整。此外，在如图12(c)所示，头部49相对于头枕43偏向右方向的情况下，由第二检 测电极12检测出的静电电容C2的值减少，由第一检测电极11检测出的静电电容Cl的值 增加(Cl > C2)。因此，使头枕43向右方向移动，在各静电电容Cl、C2的值大致相等的位 置停止该动作，使头枕43停止在头部49的水平方向中心位置，结束位置调整。这样，在第三实施方式的头枕位置调整装置100中，通过向上下方向和左右方向 的一次动作，能够将头枕43向相对于头部49的适当位置进行位置调整。另外，该第三实施 方式的头枕位置调整装置100将第一 第三检测电极11 13如上所述地配置在头枕43 的前面侧上部和下部，因此，在下述的情况下也能够有效地进行位置调整。S卩，虽然省略了图示，但即使例如在人体48的头部49离开各检测电极11 13的 情况下(头部49离开头枕43的情况下)，只要第一和第二检测电极11、12位于与头顶部 49a附近的上方在水平方向上对应的位置，则静电电容C1+C2的值比静电电容C3的值小，并 且，只要第一和第二检测电极11、12位于与头顶部49a附近的下方在水平方向上对应的位 置，则静电电容C1+C2与静电电容C3的值大致相等或比静电电容C3的值大。此外，即使例如在坐于座位40的人体48的头部49的后头部形状为较平坦的状态 的情况下(即，由凹凸等形状变化引起的静电电容的变化较小的情况下)，只要第一和第二 检测电极11、12位于与头顶部49a附近的上方或者下方在水平方向上对应的位置，则静电 电容C1+C2的值相对于静电电容C3的值同样地变化。进一步，只要这样检测出头顶部位置，决定头枕43的上下方向的位置，则之后仅 通过分别比较来自第一和第二检测电极11、12的静电电容值Cl、C2的值，就能够检测出头 枕43的左右方向(水平方向)的位置，将头枕43向相对于头部49的适当位置进行位置调整。由此，即使在这样的情况下，只要使用基于静电电容Cl C3的比较值CA和阈值CB以 及静电电容值C1、C2进行位置调整，就能够在短时间内高精度地将头枕43向相对于头部49 的适当位置可靠地进行位置调整。另外，与上述第二实施方式的头枕位置调整装置100同样，如果例如只要检测头部49的头顶部49a的头顶部位置，则在头枕43的前面侧上部设置一个检测电极就足够了， 但是，通过如上所述利用静电电容Cl C3的值(例如相对地比较静电电容C1+C2的值和 静电电容C3的值等)，即使在乘坐的人体48与头枕43间的距离变化、头部49的后头部形 状不同等的各种情况下，也能够使头枕43向相对于头部49的上下方向和左右方向的适当 位置移动。图14是表示本发明的第四实施方式的头枕位置调整装置的整体结构的例子的框 图。如图14所示，第四实施方式的头枕位置调整装置中，检测电路20A包括两个静电电容检 测电路21、23和三个开关SW1、Sff2, SW3，第二和第三检测电极12、13通过这些开关SWl SW3与静电电容检测电路21、23连接这一点，与前面的例子中的检测电路20不同。具体地说，在该检测电路20A中，第一检测电极11与静电电容检测电路21直接连 接，且第二检测电极12通过开关SWl被连接。此外，该第二检测电极12通过开关SW2与静 电电容检测电路23连接，第三检测电极13通过开关SW3与该静电电容检测电路23连接。这些开关SWl SW3由FET(场效应晶体管)等电开关、继电器开关等机械开关构 成。此外，各开关SWl SW3的控制线(未图示)例如分别与运算处理电路28连接。在该检测电路20A中，在进行头枕43的上下方向的位置调整时，首先，使开关SWl、 SW3关闭(ON)，使开关SW2断开(OFF)。由此，第一和第二检测电极11、12在被合并的状态 下与静电电容检测电路21连接，第三检测电极13与静电电容检测电路23连接。然后，令从由静电电容检测电路23检测出的静电电容值CM减去由静电电容检测 电路21检测出的静电电容值CN而得的值作为比较值CA(CA = CM-CN)，令预先设定的阈值 为阈值CB，进行与上述第三实施方式中已说明的处理同样的处理，进行位置调整的动作。S卩，在使头枕43从最下部位置上升以进行位置调整的情况下，在比较值CA成为阈 值CB以上(或者比阈值CB大的状态)时停止头枕43的上升，在使头枕43从最上部位置 下降以进行位置调整的情况下，在比较值CA成为低于阈值CB(或者阈值CB以下)时停止 头枕43的下降，而决定上下方向的位置。在这样决定头枕43的上下方向的位置之后，接着，使开关SW1、SW3断开(OFF)Ji 开关SW2关闭(ON)。由此，第一检测电极11与静电电容检测电路21连接，第二检测电极 12与静电电容检测电路23连接，第三检测电路成为断开(OFF)状态。在该状态下，例如在比较值CA为正值时使头枕43向第二检测电极12的方向(即， 左方向)移动，在为负值时使头枕43向第一检测电极11的方向(即右方向)移动，在比较 值CA的绝对值成为阈值CB以下的时刻停止头枕43，则能够进行向适当位置的位置调整。图15是表示本发明的第五实施方式的头枕位置调整装置的整体结构的例子的框 图。如图15所示，第五实施方式的头枕位置调整装置中，检测电路20B进行差动动作，具有 一个静电电容检测电路99和三个开关SWl SW3这一点与前面的例子中的检测电路20A 不同。具体地说，在该检测电路20B中，第一检测电极11与静电电容检测电路99的C-V变换电路99a的负侧输入端连接，第二检测电路12通过开关SWl同样地与负侧输入端连接。此外，该第二检测电路12通过开关SW2与C-V变换电路99a的正侧输入端连接，第三 检测电路13通过开关SW3同样地与正侧输入端连接。在该检测电路20B中，在进行头枕43的上下方向的位置调整的情况下，首先，使 SffUSW3关闭(ON)，使开关SW2断开(OFF)，使第一和第二检测电极11、12以合并的状态与 C-V变换电路99a的负侧输入端连接，使第三检测电路13与正侧输入端连接。然后，通过运算处理电路28监视从在规定的中心电压上加以正侧输入端处的检 测值而得的值减去负侧输入端处的检测值而得的输出电压V，将该输出电压V与阈值Vth进 行比较，进行与第四和第五实施方式中已说明的处理同样的处理，进行位置调整的动作。即，在使头枕43从最下部位置上升以进行位置调整的情况下，在输出电压V成为 阈值Vth以上(或者比阈值Vth大的状态)时停止头枕43的上升，在使头枕43从最上部 位置下降以进行位置调整的情况下，在输出电压V成为低于阈值Vth (或者阈值Vth以下) 时停止头枕43的下降，而决定上下方向的位置。在决定上下方向的位置之后，接着，使开关SWl、SW3断开(OFF)，使开关SW2关闭 (ON)，使第一检测电极11与C-V变换电路99a的负侧输入端连接，使第二检测电极与正侧 输入端连接。在该状态下，在从输出电压V减去规定的中心电压而得的值为正值时使头枕 43向第二检测电极12的方向移动，在为负值时使头枕43向第一检测电极11的方向移动。 然后，在输出电压V的绝对值成为阈值Vth以下的时刻停止头枕43，则能够进行向适当位置 的位置调整。这样，上述第三 第五实施方式的头枕位置调整装置，能够仅通过使头枕43从上 述的初始状态(头枕43位于最下部位置或最上部位置的状态)向上下方向中的一个方向 移动就检测出头部49的头顶部49a的位置，仅通过向左右方向中的一个方向移动就检测出 头部49的水平方向中心位置，基于此能够可靠地使头枕43向相对于头部49的适当位置移动。因此，与第一和第二实施方式的头枕位置调整装置100的效果同样地，能够与人 体48的头部49与头枕43间的距离或头部49的形状无关地，在短时间内使头枕43高精度 地移动至适当位置。由此，能够防止由于头枕43的位置未调整而引起的冲撞等时的人体48 的颈椎损伤等事故。另外，在第三 第五实施方式的头枕位置调整装置中，说明了使用三个检测电极 (第一 第三检测电极11 13)的例子，但这些头枕位置调整装置例如也可以采用下述结 构。图16是用于说明其它结构的头枕位置调整装置的例子的说明图。该例的头枕位 置调整装置具有在头枕43中的上述第一和第二检测电极11、12的下部，还配置有第四和第 五检测电极14、15的结构，作为使检测电极20的至少一部分进行差动动作的结构，例如使 第四检测电极14与负侧输入端连接，使第五检测电极15与正侧输入端连接，从静电电容C5 的值减去静电电容C4的值，将该输出通过比较器等与阈值进行比较，而检测出头部49的水 平方向中心位置。作为这样的检测电路20的动作，例如在开关Sl断开(OFF)、且开关S2接地(GND)， 开关S3关闭(ON)时，使开关S3断开(0FF)，将开关S2切换为Vr，使开关Sl与运算放大器的反转输入连接，则静电电容C5和Cf被C5Vr充电，静电电容C4和Cf 被C4Vr充电。接着，在使开关Sl断开(OFF)并使开关S2接地(GND)之后，测定使开关Sl接地 (GND)时的电压V。此时的电压为V/Vr= {(Cf+C5)/Cf}-{(Cf+C4)/Cf}，根据静电电容C5 和静电电容C4的比较输出电压，由此同样能够检测出水平方向中心位置。另外，在头枕43、靠背部41的内部使用金属制的部件，对第一 第三检测电极 11 13(在存在第四和第五检测电极14、15时也包括它们)存在由外部环境变化引起的静 电电容变化的影响的情况下，可以配置上述的辅助电极(屏蔽电极)。此外，在上述第一 第五实施方式中，举出对车辆的座位40的头枕43应用头枕位 置调整装置100的情况为例进行了说明，但本发明的头枕位置调整装置和头枕位置调整方 法，在此之外，也能够应用于能够调整头枕的位置的各种座位(例如，游乐用座位、剧场观 赏用座位、按摩椅等)。产业上的可利用性根据本发明，在调整设置于汽车等车辆等中的座位的头枕的位置的装置中，作为 在短时间内高精度地进行位置调整的结构，特别有用。


图1是表示配置有本发明的第一实施方式的头枕位置调整装置的车辆的座位的 例子的概略图；图2是表示该头枕位置调整装置的一部分的头枕的配置例的说明图；图3是表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图；图4是表示该头枕位置调整装置的检测电路中的静电电容检测电路内的C-V变换 电路的结构例的框图；图5是表示该头枕位置调整装置的检测电路的动作波形的例子的动作波形图；图6是用于说明该头枕位置调整装置的动作的动作说明图；图7是表示配置有本发明的第二实施方式的头枕位置调整装置的车辆的座位的 例子的概略图；图8是表示该头枕位置调整装置的一部分的头枕的配置例的说明图；图9是表示该头枕位置调整装置的整体结构的例子的框图；图10是表示该头枕位置调整装置的整体结构的另一例子的框图；图11是用于说明该头枕位置调整装置的动作的动作说明图；图12是用于说明该头枕位置调整装置的动作的动作说明图；图13是表示该头枕位置调整装置的一部分结构的另一例子的说明图；图14是表示本发明的第四实施方式的头枕位置调整装置的整体结构的例子的框 图；图15是表示本发明的第五实施方式的头枕位置调整装置的整体结构的例子的框 图；以及图16是用于说明其它结构的头枕位置调整装置的例子的说明图。附图标记说明10……静电电容传感器部，11……第一检测电极，12……第二检测电极，13……第三检测电极，14……第四检测电极，15……第五检测电极，19……基板，20……检测电路，
21 23，99......静电电容检测电路，21a 23a，99a......C-V变换电路，21b 23b，99b......
A/D变换电路，28……运算处理电路，29……导线组，30……驱动电动机部，40……座位，41……靠背部，42……乘坐部，43……头枕，43a……支承轴，48……人体，49……头部， 49a……头顶部
权利要求
一种头枕位置调整装置，其特征在于，包括上部检测电极，其在设置于车辆的座位的头枕的前面侧上部至少设置有一个，检测乘座在所述座位的人体与所述头枕之间的静电电容；下部检测电极，其在所述头枕的前面侧下部至少设置有一个，检测人体与所述头枕之间的静电电容；检测电路，其基于来自所述上部检测电极和所述下部检测电极的检测信号，检测所述人体的头部的头顶部位置；以及位置调整机构，其根据来自所述检测电路的检测结果，将所述头枕的相对于所述座位的位置调整至以所述头顶部位置为基准的相对于所述头部的适当位置，所述检测电路对基于来自所述上部检测电极的检测信号的与所述头部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自所述下部检测电极的检测信号的与所述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表示的静电电容值进行比较，检测所述头顶部位置，所述位置调整机构，在来自所述上部检测电极的静电电容值和来自所述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使所述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围内，所述检测电路在该比较值包含于该阈值的范围内时决定所述头顶部位置。
2.如权利要求1所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述上部检测电极，由在所述头枕的前面侧上部中沿着该前面的水平方向两端附近位 置设置的第一和第二检测电极构成，所述下部检测电极，由在所述头枕的前面侧下部中沿 着该前面的水平方向两端间中央附近位置设置的第三检测电极构成。
3.如权利要求1或2所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与所述上部检测电极和所述下部检测 电极分别连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容的信息；以及运算处理电路，其使 用基于来自该多个静电电容检测电路的所述信息的静电电容值，运算所述头顶部位置，将 与运算结果信息对应的信号输出至所述位置调整机构。
4.如权利要求2所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与所述第一、第二和第三检测电极分别 一对一连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容的信息；以及运算处理电路，其使用 基于来自该多个静电电容检测电路的所述信息的静电电容值，运算所述头顶部位置，将与 运算结果信息对应的信号输出至所述位置调整机构。
5.如权利要求1 4中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述位置调整机构，在开始所述头枕向所述适当位置的移动之前，使该头枕移动至相 对于所述座位的最上部位置或最下部位置。
6.如权利要求1所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述上部检测电极至少设置有两个，所述检测电路基于所述检测信息检测所述头顶部位置，并且检测所述头部的水平方向 中心位置，所述位置调整机构，根据来自所述检测电路的检测结果，将所述头枕相对于所述座位的位置，调整至基于所述头顶部位置和所述水平方向中心位置的相对于所述头部的适当位置。
7.如权利要求6所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述上部检测电极至少分别设置在所述头枕的前面侧上部中沿着该前面的水平方向 两端附近位置，所述下部检测电极至少设置在所述头枕的前面侧下部中沿着该前面的水平 方向两端间中央附近位置。
8.如权利要求6或7所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述检测电路对基于来自所述上部检测电极的检测信号的与所述头部的头顶部附近 之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自所述下部检测电极的检测信号的与所述 头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表示的静电电容值进行比较，检测所述头 顶部位置，并且比较分别来自所述上部检测电极的所述静电电容值，检测所述水平方向中 心位置。
9.如权利要求6 8中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述位置调整机构，在来自所述上部检测电极的静电电容值和来自所述下部检测电 极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使所述头枕向上方向或下 方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围，所述检测电路在该比较值包含于该阈值的 范围内时决定所述头顶部位置，此后，所述位置调整机构，使所述头枕向左方向或右方向移 动，直至分别来自所述上部检测电极的所述静电电容值为相等的检测值，所述检测电路在 该检测值相同时决定所述水平方向中心位置。
10.如权利要求7 9中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述上部检测电极由分别设置在所述头枕的前面侧上部的所述水平方向两端附近位 置的第一和第二检测电极构成，所述下部检测电极由设置在所述头枕的前面侧下部的所述 水平方向两端间中央附近位置的第三检测电极构成。
11.如权利要求10所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述检测电路包括多个静电电容检测电路，其与所述第一、第二和第三检测电极分别 一对一连接，输出表示由各检测电极检测出的静电电容的信息；以及运算处理电路，其使用 基于来自该多个静电电容检测电路的所述信息的静电电容值，运算所述头顶部位置和所述 水平方向中心位置，将与运算结果信息对应的信号输出至所述位置调整机构。
12.如权利要求10所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述检测电路包括第一静电电容检测电路，其与所述第一和第二检测电极中的任一 方直接连接，并且与任意另一方通过第一开关连接，输出表示由这些检测电极检测出的静 电电容的信息；第二静电电容检测电路，其与检测电极通过第二开关连接，并且与所述第三 检测电极通过第三开关连接，输出表示由这些检测电极检测出的静电电容的信息，其中，所 述检测电极和该第一静电电容检测电路通过所述第一开关连接；以及运算处理电路，其使 用基于来自该第一和第二静电电容检测电路的所述信息的静电电容值，运算所述头顶部位 置和所述水平方向中心位置，将与运算结果信息对应的信号输出至所述位置调整机构。
13.如权利要求6 12中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述位置调整机构构成为，在开始所述头枕向所述适当位置的移动之前，使该头枕移 动至相对于所述座位的最上部位置或最下部位置中该座位的中心位置。
14.如权利要求3、4、11和12中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，所述静电电容检测电路构成为，包括C-V变换电路，其将由检测电极检测出的静电电 容变换为电压；以及A/D变换电路，其将来自该C-V变换电路的模拟信号变换为数字信号。
15.如权利要求1 14中任一项所述的头枕位置调整装置，其特征在于，还具有多个辅助电极，其分别设置在与设置所述上部检测电极和所述下部检测电极的 所述前面侧相反的所述头枕的内部侧，抑制各检测电极的由外部环境变化引起的静电电容 变化，所述多个辅助电极被施加与各检测电极相同的电位。
16.如权利要求15所述的头枕位置调整装置，其特征在于，至少在所述下部检测电极的附近位置中所述头枕的所述座位侧还设置有所述辅助电极。
17.一种头枕位置调整方法，其特征在于，利用在设置于车辆的座位的头枕的前面侧上部至少设置有一个的上部检测电极和在 所述头枕的前面侧下部至少设置有一个的下部检测电极，检测坐于所述座位的人体与所述 头枕之间的静电电容，基于表示检测出的静电电容的来自所述上部检测电极和所述下部检测电极的检测信 号，检测所述人体的头部的头顶部位置，以检测出的所述头顶部位置为基准，将所述头枕相对于所述座位的位置调整至相对于 所述头部的适当位置，在检测所述头顶部位置时，对基于来自所述上部检测电极的检测信号的与所述头部的 头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自所述下部检测电极的检测信 号的与所述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表示的静电电容值进行比较， 检测所述头顶部位置，在将所述头枕的位置调整至所述适当位置时，在来自所述上部检测电极的静电电容值 和来自所述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使 所述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围内，在该比较值包含 于该阈值的范围内时决定所述头顶部位置，使所述头枕在该适当位置停止。
18.如权利要求17所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述上部检测电极，由在所述头枕的前面侧上部中沿着所述前面的水平方向两端附近 位置设置的第一和第二检测电极构成，所述下部检测电极，由在所述头枕的前面侧下部中 沿着所述前面的水平方向两端间中央附近位置设置的第三检测电极构成。
19.如权利要求17或18所述的头枕位置调整方法，其特征在于，在将所述头枕的位置调整至所述适当位置之前，使该头枕移动至相对于所述座位的最 上部位置或最下部位置。
20.如权利要求17所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述上部检测电极至少设置有两个，基于所述检测信息检测所述头顶部位置，并且检测所述头部的水平方向中心位置，基于检测出的所述头顶部位置和所述水平方向中心位置，将所述头枕相对于所述座位 的位置调整至相对于所述头部的适当位置。
21.如权利要求20所述的头枕位置调整方法，其特征在于，在检测所述头顶部位置和所述水平方向中心位置时，对基于来自所述上部检测电极的 检测信号的与所述头部的头顶部附近之间的静电电容所表示的静电电容值、和基于来自所 述下部检测电极的检测信号的与所述头顶部附近以外的人体的部位之间的静电电容所表 示的静电电容值进行比较，检测所述头顶部位置，并且比较分别来自所述上部检测电极的 所述静电电容值，检测所述水平方向中心位置。
22.如权利要求20或21所述的头枕位置调整方法，其特征在于，在将所述头枕的位置调整至所述适当位置时，在来自所述上部检测电极的静电电容值 和来自所述下部检测电极的静电电容值的比较值不包含在预先设定的阈值的范围内时，使 所述头枕向上方向或下方向移动，直至该比较值包含于该阈值的范围，在该比较值包含于 该阈值的范围内时决定所述头顶部位置，此后，使所述头枕向左方向或右方向移动，直至分 别来自所述上部检测电极的所述静电电容值为相等的检测值，在该检测值相同时决定所述 水平方向中心位置，使所述头枕在该适当位置停止。
23.如权利要求20 22中任一项所述的头枕位置调整方法，其特征在于，所述上部检测电极由分别设置在所述头枕的前面侧上部的所述水平方向两端附近位 置的第一和第二检测电极构成，所述下部检测电极由设置在所述头枕的前面侧下部的所述 水平方向两端间中央附近位置的第三检测电极构成。
24.如权利要求20 23中任一项所述的头枕位置调整方法，其特征在于，在将所述头枕的位置调整至所述适当位置之前，使该头枕移动至相对于所述座位的最 上部位置或最下部位置中该座位的中心位置。
全文摘要
本发明提供头枕位置调整装置和头枕位置调整方法，其能够与头枕与人体之间的距离、头部的形状无关地，在短时间内进行高精度的头枕的位置调整。头枕位置调整装置(100)具有静电电容传感器部(10)和驱动电动机部(30)，静电电容传感器部(10)具有第一和第三检测电极(11、13)以及检测电路(20)。第一检测电极(11)配置在头枕(43)的前面侧上部，检测与人体(48)的头部(49)的头顶部(49a)附近之间的静电电容，第三检测电极(13)配置在前面侧下部，检测与该头顶部(49a)附近以外的人体(48)的各部位之间的静电电容。当头枕(43)从初始状态开始移动时，检测电路(20)检测头部(49)的头顶部(49a)的位置(头顶部位置)，决定头枕(43)相对于头部(49)的适当位置，因此能够在短时间内进行高精度的位置调整。
文档编号A47C7/38GK101815632SQ20088010434
公开日2010年8月25日 申请日期2008年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者山口佑一郎, 户仓武 申请人:株式会社藤仓