CN102371923B - 头枕装置、调整头枕位置的方法和车辆座椅 - Google Patents

Abstract

提供了一种头枕装置，其包括：头枕主体，该头枕主体设置在乘员所坐座椅的座椅靠背的上端部处；压力/弯曲检测部，该压力/弯曲检测部设置在座椅靠背的车辆前侧；头枕移动部；和控制部，其基于由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个以及压力和弯曲中的至少一个与后退之间的预定关系，来估算当前的后退、即乘员头部与头枕主体在水平方向上的距离，并控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退变为预定量。

Description

头枕装置、调整头枕位置的方法和车辆座椅

技术领域

本发明涉及一种头枕装置、头枕位置调整方法和车辆座椅，更具体地，涉及能够将头枕位置自动调整至适当的状态的头枕装置、头枕位置调整方法和车辆座椅。

背景技术

已经提出了传统的头枕位置调整装置和头枕位置调整方法，其中，借助于覆盖头枕高度方向的整个区域而设置在头枕前表面侧的感应电极测量头枕与坐在座椅中的人的头部之间的静电电容，并基于测量的结果调整头枕的位置。(见例如日本专利申请特开(JP-A)No.2009-154551)。

但在JP-ANo.2009-154551公开的技术中，使用头部与头枕之间的静电电容以调整头枕的位置，因此存在成本高昂的问题。此外，测量静电电容的同时，如果存在由于驾驶员在后视镜中确认车辆后部区域或操作车辆导航装置造成的头部的瞬间移动，或者如果存在由振动之类造成的头部的持续移动，则会存在测量静电电容不可靠以及测量要求长时间的问题。

发明内容

本发明构造成克服上文描述的问题，其目的是提供一种能够借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至适当状态的头枕装置、头枕位置调整方法和车辆座椅。

为了达到上述目的，本发明的第一方面提供了一种头枕装置，其包括：

头枕主体，头枕主体设置为能够沿着车辆纵向方向移动，并且设置在乘员所坐座椅的座椅靠背的上端部处；

压力/弯曲检测部，压力/弯曲检测部设置在座椅靠背的车辆前侧，并且检测从坐在座椅中的乘员的背部施加至座椅靠背的压力与座椅靠背的弯曲中的至少一个；

头枕移动部，头枕移动部沿着车辆纵向方向在头枕主体中移动；以及

控制部，控制部基于由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个以及压力和弯曲中的至少一个与后退之间的预定关系来估算当前的后退，后退为乘员头部与头枕主体在水平方向上的距离，并且控制部控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退变为预定量。

根据本发明的头枕装置，头枕主体设置为能够沿着车辆纵向方向移动，并且设置在乘员所坐座椅的座椅靠背的上端部处。头枕主体由头枕移动部沿着车辆纵向方向移动。当设置在座椅靠背的车辆前侧的压力/弯曲检测部检测从座在座椅中的乘员背部施加至座椅靠背的压力和座椅靠背的弯曲中的至少一个时，控制部基于由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个以及压力和弯曲中的至少一个与后退之间的预定关系来估算当前的后退，后退为乘员头部与头枕主体在水平方向上的距离，并且控制部控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退变为预定量。

通过这种方式，设置有检测从坐在座椅中的乘员背部施加至座椅靠背的压力和弯曲中的至少一个的压力/弯曲检测部，并且基于检测到的压力和弯曲中的至少一个估算当前后退，头枕主体移动为使后退变为预定量。因此能够借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至适当状态。

此外，本发明的第二方面提供第一方面的头枕装置，还包括检测座椅靠背的斜倚角的角度检测部，其中，控制部基于由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个、由角度检测部检测到的斜倚角、以及后退与压力和弯曲中的至少一个及斜倚角之间的预定关系来估算当前的后退。

通过还包括座椅靠背的斜倚角来估算当前后退。由此提高估算后退的精确性。

此外，本发明的第三方面提供第一方面的头枕装置，还包括：

角度检测部，角度检测部检测座椅靠背的斜倚角；和

座椅靠背移动部，座椅靠背移动部使座椅靠背移动以改变座椅靠背的斜倚角，

其中，在控制部控制座椅靠背移动部移动座椅靠背直至由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个变为预定值或直至斜倚角变为预先规定的预定角度之后，控制部控制头枕主体的运动使得后退变为预定量。

由此通过使用在座椅靠背的斜倚角已经适当地调整时施加至座椅靠背的压力值来估算当前后退。因此，头枕的位置可以调整至更适当的状态。

此外，本发明的第四方面提供第一方面的头枕装置，其中，压力/弯曲检测部是压力传感器、负荷传感器或电位计。

由此可以使该结构相比于检测头枕与头部之间的静电电容的结构更便宜。

此外，本发明的第五方面提供第一方面的头枕装置，其中，压力/检测部设置在与坐在座椅中的乘员的第四胸椎至第八胸椎的范围和骨盆区域中的至少一个相对应的位置。

相对于乘员姿势的改变，在这些位置只有较小的施加至座椅靠背的压力波动。由此可以更稳定地检测压力和弯曲中的至少一个。

此外，本发明的第六方面提供第一方面的头枕装置，其中，在已经由压力/弯曲检测部多次检测到的压力收敛之后，或在已经由压力/弯曲检测部多次检测到的弯曲收敛之后，控制部控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退变为预定量。

此外，本发明的第七方面提供第一方面的头枕装置，其中，当由压力/弯曲检测部检测到的压力与预定时间之后再次检测到的压力之间的差小于或等于预定值时，或当由压力/弯曲检测部检测到的弯曲与预定时间之后再次检测到的弯曲之间的差小于或等于预定值时，控制部控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退变为预定量。

由此可以防止由于头部的瞬间移动之类使检测到的压力和弯曲中的至少一个变为不适当的值，并且可以防止当前后退的估算变得不可靠，并且可以更稳定地调整头枕位置。

此外，本发明的第八方面提供第一方面的头枕装置，其中，当由检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个超过预定范围时，控制部控制头枕移动部以移动头枕主体使得后退再次变为预定量。

由此，不仅在乘员坐在座椅中时，而且在后退改变时，头枕的位置适当地调整。

此外，当压力和弯曲中的至少一个超出预定范围时，再次头枕的位置。由此可以避免由于后退的微小改变而频繁调整头枕位置的烦扰。

此外，本发明的第九方面提供第一方面的头枕装置，其中，头枕主体具有头枕后部和头枕前部，头枕后部支撑在座椅靠背的上端部处，头枕前部设置为能够接近和远离头枕后部，并且头枕前部能够沿着车辆纵向方向在头枕前部最靠近头枕后部的完全闭合位置与头枕前部最远离头枕后部的完全打开位置之间移动，以及

通过在完全打开位置与完全闭合位置之间移动头枕前部，头枕移动部沿着车辆纵向方向移动头枕主体。

此外，本发明的第十方面提供一种调整头枕位置的方法，其包括：

通过设置在乘员所坐的座椅的座椅靠背的车辆前侧处的压力/弯曲检测部，检测从坐在座椅中的乘员的背部施加至座椅靠背的压力与座椅靠背的弯曲中的至少一个；

基于由压力/弯曲检测部检测到的压力和弯曲中的至少一个以及压力和弯曲中的至少一个与后退之间的预定关系，估算当前的后退，后退为乘员头部与头枕主体在水平方向上的距离；以及

通过移动部来移动设置在座椅靠背的上端部处以便能够沿车辆纵向方向移动的头枕主体使得后退变为预定量。

此外，本发明的第十一方面提供一种包括权利要求1至9中的任意一个头枕装置的车辆座椅。

如上文描述的，根据涉及本发明的头枕装置、头枕位置调整方法和车辆座椅，基于施加至座椅靠背的压力与弯曲中的至少一个估算头枕与乘员头部之间的当前后退，并且移动头枕主体使得后退变为预定量。由此获得借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至适当状态的效果。

附图说明

本发明的示例性实施方式将基于下列各图详细描述，其中：

图1是示出了涉及第一示例性实施方式的头枕装置的示意图；

图2是示出了涉及第一示例性实施方式的驱动机构的示意性结构的立体图；

图3是用于说明压力传感器的布置的示意图；

图4是示出了涉及第一示例性实施方式的头枕装置的电气系统的结构的框图；

图5是示出了“压力-后退”表的示例的图示；

图6是示出了第一示例性实施方式中的头枕位置控制处理程序的内容的流程图；

图7是示出了第一示例性实施方式中的头枕目标位置计算处理程序的内容的流程图；

图8是用于说明头枕向目标位置的调整的图示；

图9是示出了第一示例性实施方式中的头枕操作处理程序的内容的流程图；

图10是示出了涉及第二示例性实施方式的头枕装置的电气系统的结构的框图；

图11是示出了第二示例性实施方式中的头枕目标位置计算处理程序的内容的流程图；

图12是示出了涉及第三示例性实施方式的头枕装置的示意图；

图13是示出了涉及第三示例性实施方式的头枕装置的电气系统的结构的框图；

图14A和图14B是用于说明头枕操作区域的图示；

图15是示出了第三示例性实施方式中的头枕位置控制处理程序的内容的流程图；

图16是示出了第三示例性实施方式中的座椅靠背驱动处理程序的内容的流程图；

图17是示出了第四示例性实施方式中的头枕目标位置计算处理程序的内容的流程图；

图18是示出了第五示例性实施方式中的头枕位置控制处理程序的内容的流程图；和

图19是用于说明压力传感器的适当布置的图示。

具体实施方式

下文参照附图详细描述本发明应用于用于车辆的头枕装置的情况的示例性实施方式。

如图1中示出的，第一示例性实施方式的头枕装置10具有头枕主体12、压力传感器16、头枕操作量感应传感器18和头枕控制ECU(电子控制单元)20。压力传感器16检测施加至座椅靠背的压力。头枕操作量感应传感器18用于检测头枕前部12b的移动量(操作量)。

头枕主体12具有头枕后部12a和头枕前部12b。头枕后部12a支撑于乘员A坐在其中的座椅的座椅靠背14的上端部处。头枕前部12b设置为能够接近和移动远离头枕后部12a，并且能够在预定范围内从头枕前部12b最靠近头枕后部12a的完全闭合位置11A移动至头枕前部12b最远离头枕后部12a的完全打开位置11B。注意，在图1所示示例中，以虚线示出的头枕前部12b的位置是完全闭合位置11A，而以实线示出的头枕前部12b的位置是完全打开位置11B。

下面更详细地描述头枕主体12。如上文描述的，头枕主体12具有设置在车辆前侧的头枕前部12b和设置在车辆后侧的头枕后部12a，并且其内部具有用于沿着前后方向驱动头枕前部12b的驱动机构2。由于驱动机构2受到驱动，故而头枕前部12b相对于头枕后部12a沿着车辆纵向方向前后往复移动，以控制乘员头部与头枕前部12b之间的距离。更具体地，控制后退(back-set)(后退的大小)、即乘员头部与头枕前部12b沿着水平方向的距离。

图2中示出了驱动机构2的结构图的示例。一对前基体21、后基体22借助于左右两对“X”形连杆24连接。一个基体21在前表面侧连结至头枕前部12b的内部，另一基体22在后表面侧连结至头枕后部12a。此外，每一对连杆24均由两个连杆构件24a、24b形成。连杆构件24a、24b的大致中心部分借助于销29可转动地连接。连杆构件24a、24b的两个端部均分别连接至一体地设置在两个基体21、22的全部两个侧面的侧部21a、22a。

一对连杆构件24a的前端部借助于轴26c相互连接。轴26c的两个端部均滑动地连接至引导孔21b。该引导孔21b在竖直方向较长且形成在基体21的侧部21a中。连杆构件24a的后端部借助于销25b可转动地连接至基体22的侧部22a。

另一方面，一对连杆24b的前端部借助于轴26a相互连接，而后端部则借助于轴26b相互连接。连杆24b的前端部借助于销25a可转动地连接至基体21的侧部21a。轴26b的两端部均可滑动地连接至引导孔22b。该引导孔22b在竖直方向较长且形成在基体22的侧部22a中。

在后表面侧，基体22具有作为驱动机构2的驱动源的电动单元28。电动单元28的马达28a安装至基体22的内侧。此外，马达28a的驱动轴通过滚动丝杠部28b连接至轴26c。借助于滚动丝杠部28b的功能，马达28a的前后转动转换为轴26c的升起和下降操作。因此，基于对电动单元28的驱动控制，两“X”形连杆24均作为缩放仪操作，因而基体21相对于基体22移动。

注意，图2中示出的驱动机构2是用于移动头枕前部12b的机构的示例。可以使用设置为使头枕前部12b相对于头枕后部12a移动的机构的任意机构。

压力传感器16设置在座椅靠背14的车辆前侧，检测由座在座椅中的乘员A的背部施加至座椅靠背14的压力，并且向头枕控制ECU20输出对应于检测到的压力的检测信号。如图3中示出的，可以将薄片形压力传感器薄片用作压力传感器16，该薄片形压力传感器薄片设置成覆盖座椅靠背14的车辆前侧的整个表面。

头枕操作量感应传感器18检测头枕前部12b从完全闭合位置11A开始的移动量(操作量)，并且向头枕控制ECU20输出表示检测到的移动量的检测信号。可以将例如电位计、线性传感器、旋转编码器之类用作头枕操作量感应传感器18。

如图4中示出的，压力传感器16、头枕操作量感应传感器18、点火开关5和驱动机构2(更具体地，驱动机构2的马达28a)连接至头枕控制ECU20。头枕控制ECU20具有ROM(只读存储器)、CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)和I/O(输入/输出)端口。ROM用作存储介质(存储部)，存储诸如OS(操作系统)之类的基本程序和用于执行下文详细描述的头枕部控制处理程序之类的程序。CPU管理整个头枕装置10的控制。RAM中暂时存储各种类型的数据。ROM、CPU、RAM和I/O端口通过总线相互连接。

压力传感器16、头枕操作量感应传感器18、点火开关5和马达28a连接至I/O端口。注意，点火开关5在打开时输出表示“开”的操作信号，而在关闭时输出表示“关”的操作信号。

作为乘员头部与头枕之间的后退的适当值的后退设定值存储于ROM中。后退越小，在后部碰撞之类时限制乘员头部的能力越强，但另一方面，乘员头部与头枕之间的距离越小，对乘员就越烦扰。此外，后退越大，乘员就越舒适，但另一方面，在后部碰撞之类时限制乘员头部的能力越低。因此，将考虑到限制乘员头部的能力与乘员的舒适之间的平衡的适当的值预先确定为后退设定值。后退设定值可以设为例如35mm。

此外，ROM中存储了“压力-后退”表，该表规定当乘员坐在座椅中时施加至座椅靠背的压力与此时的后退之间关系。例如如图5中示出的，“压力-后退”表可以规定后退与当乘员坐在座椅中时已经实际测量的压力值之间的关系。注意，在图5中示出的“压力-后退”表中，由黑色菱形指示的标记是表示压力值与已经从当坐在座椅中时具有后倾倾向的乘员测量的后退之间关系的绘图点，而由黑色方形指示的标记是表示压力值与已经从具有前倾倾向的乘员测量的后退之间关系的绘图点。

接下来，参照图6描述在第一示例性实施方式的头枕装置10处执行的头枕位置控制处理的处理程序。当电能从未图示的电源供给至头枕控制ECU20时，由于头枕控制ECU20的CPU执行从ROM读出的头枕位置控制处理程序的程序，本程序开始。注意，此处描述的是在本程序开始时头枕前部12b的位置(初始位置)为完全闭合位置11A的情况。

在步骤100中，接收点火开关5的操作信号，判断点火开关5是否为“开”。当点火开关5为“开”时，程序前进至步骤102。注意，考虑到直至乘员的姿势变得稳定的时间，程序可以在从点火开关5打开开始经过预定时间之后前进至下一步骤。另一方面，如果点火开关5为“关”，则重复本步骤的判断，直至判断点火开关5为“开”。

在步骤102中执行下文描述的头枕目标位置计算处理，计算头枕目标位置。接下来，在步骤104中执行下文描述的头枕操作处理，使头枕移动至目标位置。

接下来，在步骤106中，接收点火开关5的操作信号，判断点火开关5是否为“关”。当点火开关5为“关”时，程序前进至步骤108。当点火开关5为“开”时，重复本步骤的判断，直至点火开关5为“关”。

在步骤108中，控制马达28，头枕前部12b移动至完全闭合位置11A，头枕前部12b收容在初始位置，处理结束。

接下来，参照图7描述在头枕位置控制处理(图6)的步骤102中执行的头枕目标位置计算处理程序。

在步骤1020中，读入存储于ROM中的“压力-后退”表和后退设定值。接下来，在步骤1022中，读取由压力传感器16检测到的检测信号，获取压力值。

接下来，在步骤1024中，通过参照在步骤1020中读入的“压力-后退”表，对应于在步骤1022中获取的压力值的后退被估算为当前后退。

接下来，在步骤1026中，基于在步骤1020中读入的后退设定值和在步骤1024中估算的当前后退，计算头枕的目标位置。如图8中示意性地示出的，头枕的目标位置是后退变为后退设定值的位置。头枕的目标位置可以计算为以与通过从估算得到的后退中减去后退设定值而获得的差相对应的量移动头枕的移动量。计算出头枕目标位置后，程序返回至头枕位置控制处理程序。

接下来，参照图9描述在头枕位置控制处理(图6)的步骤104中执行的头枕操作处理程序。

在步骤1040中，判断是否满足头枕驱动条件。此处，满足头枕驱动条件意味着座椅靠背14的斜倚角处于适当范围内的情况。具体地，设置传感器以检测座椅靠背14的斜倚角是否处于适当范围内，或者座椅靠背14的斜倚角是否已经调整并已经落入适当范围以外，判断根据此传感器的检测值进行。当满足头枕驱动条件时，程序前进至步骤1042。当不满足头枕驱动条件时，不执行头枕的位置控制，返回头枕位置控制处理程序。

在步骤1042中，控制马达28a，使头枕前部12b沿着向完全打开位置11B的方向开始从完全闭合位置11A移动。

接下来，在步骤1044中，接收来自头枕操作量感应传感器18的检测信号，并且基于接收的检测信号所表示的移动量，判断头枕前部12b是否已经到达目标位置。如果头枕前部12b已经到达目标位置，程序前进至步骤1046。如果头枕前部12b尚未到达目标位置，重复本步骤的判断，直至达到目标位置。

在步骤1046中，控制马达28a，停止头枕前部12b的移动。因此，头枕前部12b的移动停止，而后退的大小变为适当的大小(后退设定值)。图8中的虚线示出后退已经调整至后退设定值的头枕状态。在已经调整头枕位置后，程序返回至头枕位置控制处理程序。

如上文描述的，根据第一示例性实施方式的头枕装置，参照规定施加至座椅靠背的压力与后退之间关系的“压力-后退”表，将对应于由压力传感器检测的压力值的后退估算为当前后退，而头枕位置调整为使后退变为适当的后退(后退设定值)。因此，可以借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至适当状态。

接下来，描述第二示例性实施方式的头枕装置210。第二示例性实施方式是通过再考虑座椅靠背14的斜倚角来估算后退的实施方式。注意，以相同的参考数字指示与第一示例性实施方式的头枕装置10类似的结构，并省略其描述。

如图10中示出的，第二示例性实施方式的头枕装置210具有头枕主体12、压力传感器16、检测座椅靠背14斜倚角的座椅靠背角度传感器17、头枕操作量感应传感器18和头枕控制ECU20。

座椅靠背角度传感器17用于检测座椅靠背14相对于竖直方向的斜倚角。座椅靠背角度传感器17向头枕控制ECU20输出表示检测到的斜倚角的检测信号。例如，可以将加速传感器之类用作座椅靠背角度传感器17。

此外，安全带紧固确认开关6连接至头枕控制ECU20。安全带紧固确认开关6在安全带被紧固时输出表示“开”的操作信号，而当安全带未紧固时输出表示“关”的操作信号。

ROM存储后退设定值以及“压力-躯干角度”表。“压力-躯干角度”表对于每一个斜倚角度规定当乘员坐在座椅中时施加至座椅靠背的压力与躯干角度之间的关系，所述躯干角度是此时乘员的躯干中心线相对于竖直线的斜倚角度。当乘员坐在座椅中时，压力值和躯干角度在多个斜倚角下测量，“压力-躯干角度”表预先规定这些关系。

接下来，描述第二示例性实施方式中的头枕位置控制处理。在第二示例性实施方式中的头枕位置控制处理中，只有在第一示例性实施方式的头枕位置控制处理(图6)的步骤102中执行的头枕目标位置计算处理不同。因此，此处参照图11描述第二示例性实施方式的头枕目标位置计算处理程序。此外，以相同的参考数字指示与第一示例性实施方式的头枕目标位置计算处理相同的处理，并省略其详细描述。

在步骤2020中，接收安全带紧固确认开关6的操作信号，通过判断安全带紧固确认开关6是否为“开”，判断乘员是否坐在座位上并且已经紧固他/她的安全带。当安全带紧固确认开关6为“开”时，程序前进至步骤2022。注意，考虑到直至紧固安全带以后乘员的姿势变得稳定的时间，程序可以在从安全带紧固确认开关6打开开始经过预定时间之后前进至下一步骤。另一方面，如果安全带紧固确认开关6为“关”，重复本步骤的判断，直至判断安全带紧固确认开关6为“开”。

在步骤2022中，读入存储在ROM中的“压力-躯干角度”表和后退设定值。接下来，在步骤2024中，接收在压力传感器16处检测到的检测信号，和在座椅靠背角度传感器处检测到的检测信号，获取压力值和斜倚角。

接下来，在步骤2026中，通过参照在步骤2022中读入的“压力-躯干角度”表，对应于在步骤2024中获取的压力值和斜倚角的躯干角度被估算为乘员的当前躯干角度。

接下来，在步骤2028中，判断是否满足后退估算条件。此处，满足后退估算条件意味着躯干角度小于预定角度。预定角度预先规定例如用于判断示出乘员水平和正在休息状态的躯干角度的角度。如果躯干角度大于或等于预定角度，则无需调整头枕位置，因此也无需估算当前后退。当满足后退估算条件时，程序前进至步骤2030。当不满足后退估算条件时，程序不计算头枕的目标位置，而返回头枕位置控制处理程序。

在步骤2030中，基于在步骤2024中获取的斜倚角和在步骤2026中估算的躯干角度来估算当前后退。具体地，预先规定从由座椅结构确定的座椅表面至头枕预定位置的长度，和从由通用人体模型确定的座椅表面至头部预定位置的长度。随后，可以基于这些长度、斜倚角和躯干角度用几何学计算后退，而计算得到的后退可以估算为当前后退。

接下来，在步骤2032中判断是否满足头枕操作条件。满足头枕操作条件意味着比较在步骤2030中估算的后退与在步骤2022中读入的后退设定值的情况，而后退设定值较小。如果后退设定值更大，则头枕的位置不能从当前状态再调整，因此不满足头枕操作条件。当满足头枕操作条件时，程序前进至步骤1026。当不满足头枕操作条件时，程序不计算头枕的目标位置，而返回头枕位置控制处理程序。

在步骤1026中，基于在步骤2022中读入的后退设定值和在步骤2030中估算的当前后退，计算头枕的目标位置，而程序返回头枕位置控制处理程序。

如上文描述的，根据第二示例性实施方式的头枕装置，参照规定施加至座椅靠背的压力与躯干角度之间关系的“压力-躯干角度”表，基于对应于在压力传感器处检测到的压力值的躯干角度和在座椅靠背角度传感器处检测到的座椅靠背斜倚角，估算当前后退。头枕的位置调整为使后退变成作为适当值的后退设定值。因此，可以借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至适当状态。

注意，第二示例性实施方式描述了这样一种情况，其中在借助于使用“压力-躯干角度”表估算躯干角度之后，通过根据斜倚角度进行计算来估算当前后退。但可以对于每个斜倚角预先规定添加了压力值与躯干角度之间关系的“压力-躯干角度”表，并且可以通过使用此“压力-躯干角度”表由检测到的压力值来估算当前后退。

接下来，描述第三示例性实施方式的头枕装置310。在第三示例性实施方式中，座椅靠背14的斜倚角也基于施加至座椅靠背的压力来调整。注意，以相同的参考数字指示与第一示例性实施方式的头枕装置10和第二示例性实施方式的头枕装置210类似的结构，并省略其描述。

如图12和图13中示出的，第三示例性实施方式的头枕装置310具有头枕主体12、压力传感器16、座椅靠背角度传感器17、头枕操作量感应传感器18、头枕控制ECU20和座椅靠背控制ECU320，该座椅靠背控制ECU320控制座椅靠背14的驱动，并且向头枕控制ECU20输出由压力传感器16检测的检测信号。

用于相对于座椅的坐表面驱动和转动座椅靠背14以调整斜倚角的驱动机构302设置在座椅靠背14的下端部。驱动机构302中包括电源单元(未图示)，该电源单元包括作为驱动机构302的驱动源的马达。由于马达的转动，转动和驱动驱动机构302，调整座椅靠背14的斜倚角。

ROM存储后退设定值和“压力-后退”表，还存储在调整座椅靠背14的斜倚角时作为参考的设定压力值和基准位置。如图14A中示出的，斜倚角越大，后退越大。根据此关系规定对应于适当的后退范围的斜倚角。此处，将从A至B的斜倚角范围规定为与适当的后退的范围相对应的范围。此从A至B的范围称作头枕操作区域。如图14B中示出的，当斜倚角小于A时，当前后退小于适当的后退，而头枕的位置不能较之再进行调整，因此这在头枕操作区域以外。此外，当斜倚角大于B时，假定存在诸如乘员水平状态并正在休息之类的无需调整头枕位置的情形，因此这在头枕操作区域以外。此外，对应于此头枕操作区域内的后退的压力值的范围是设定压力值。头枕操作区域内的预定角度规定为座椅靠背14的基准位置。

接下来，参照图15描述在第三示例性实施方式的头枕装置310处执行的头枕位置控制处理的处理程序。当电能从未图示的电源供给至头枕控制ECU20时，由于头枕控制ECU20的CPU执行从ROM读出的头枕位置控制处理程序的程序，本程序开始。注意，此处描述的是在本程序开始时头枕前部12b的位置(初始位置)为完全闭合位置11A的情况。此外，以相同的参考数字指示与第一示例性实施方式中的头枕位置控制处理相同的处理，并省略其详细描述。

当在步骤100中判断点火开关5为“开”时，程序前进至执行下文描述的座椅靠背驱动处理的步骤300。

接下来，执行头枕目标位置计算处理(图7)，并计算头枕的目标位置。接下来，在步骤104中执行头枕操作处理(图9)，因而头枕移动至目标位置。

接下来，当在步骤106中判断点火开关5为“关”时，程序前进至步骤108，在步骤108中头枕前部12b收容在初始位置处，程序结束。

接下来，参照图16描述第三示例性实施方式中的头枕位置控制处理(图15)的步骤300中执行的座椅靠背驱动处理的处理程序。

在步骤3000中，接收安全带紧固确认开关6的操作信号，通过判断安全带紧固确认开关6是否为“开”，判断乘员是否座在座位上并已经紧固他/她的安全带。当安全带紧固确认开关6为“开”时，程序前进至步骤3002。注意，考虑到直至在紧固安全带以后乘员的姿势变得稳定的时间，程序可以在从安全带紧固确认开关6打开开始经过预定时间之后前进至下一步骤。另一方面，如果安全带紧固确认开关6为“关”，重复本步骤的判断，直至判断安全带紧固确认开关6为“开”。

在步骤3002中，读入ROM中存储的设定压力值和基准位置。在接下来的步骤3004中，接收在压力传感器16处检测到的检测信号，和在座椅靠背角度传感器处检测到的检测信号，获取压力值和斜倚角。

接下来，在步骤3006中判断是否满足座椅靠背驱动条件。此处，满足座椅靠背驱动条件意味着在步骤3004中获取的压力值在设定压力值的范围以外的情况，或斜倚角不是基准位置的情况。如果压力值在设定压力值的范围内或斜倚角是基准位置，无需调整座椅靠背14的斜倚角，因此不满足座椅靠背驱动条件。当满足座椅驱动条件时，程序前进至步骤3008。当不满足座椅驱动条件时，程序不进行座椅靠背的驱动控制，而返回头枕位置控制处理程序。

在步骤3008中，控制马达，开始驱动座椅靠背14。当在步骤3004中获取的斜倚角例如小于图14中示出的A时，沿着向后倾斜的方向驱动座椅靠背14。另一方面，如果斜倚角大于图14中示出的B，则沿着向前站立的方向驱动座椅靠背14。

接下来，在步骤3010中，接收在压力传感器16处检测到的检测信号，和在座椅靠背角度传感器处检测到的检测信号，获取压力值和斜倚角，判断压力值是否已经进入设定压力值的范围，或斜倚角是否已经变为基准位置。当判断为肯定时，程序前进至步骤3012。当判断为否定时，重复本步骤的判断，直至判断变为肯定。

在步骤3012中，控制马达，停止驱动座椅靠背14。因此，座椅靠背14的斜倚角变为头枕操作区域内的角度。在调整座椅靠背14的位置以后，程序返回头枕位置控制处理程序。

注意，关于第三示例性实施方式的头枕位置控制处理(图15)的步骤102中执行的头枕目标位置计算处理(图7)的步骤1020，如果通过上文描述的座椅靠背驱动驱动程序(图16)的步骤3006中的肯定判断达到此步骤1020，当座椅靠背驱动处理的步骤3010中的判断变为肯定时，此时压力值和斜倚角可以照样使用。此外，如果通过座椅靠背驱动处理的步骤3006中的否定判断达到步骤1020，在座椅靠背驱动处理的步骤3004中获取的压力值和斜倚角可以照样使用。

如上文描述的，根据第三示例性实施方式的头枕装置，通过使用在座椅靠背的斜倚角得到适当地调整时施加至座椅靠背的压力值来估算当前后退，而头枕的位置调整为使后退变为作为适当的值的后退设定值。因此，可以借助于便宜的结构将头枕位置稳定迅速地调整至更适当的状态。

注意，第三示例性实施方式描述了执行类似于第一示例性实施方式中的头枕目标位置计算处理的头枕目标位置计算处理(图7)的情况。但也可以执行第二示例性实施方式的头枕目标位置计算处理(图11)。

此外，第三示例性实施方式描述电动倾斜机构的情况，但也可以应用于手动倾斜机构。在此情况下，在检测到的压力值进入设定压力值的范围之前，或在斜倚角变为基准位置之前，乘员可能由诸如显示在显示装置上或借助于来自扬声器的声音输出的“请更向前稍微倾斜座椅。”或“请更向后稍微倾斜座椅。”的信息通知。

接下来，描述第四示例性实施方式。在第四示例性实施方式中，通过多次检测施加于座椅靠背14的压力进一步提高稳定性。注意，因为第四示例性实施方式的头枕装置的结构与第一示例性实施方式的头枕装置10的结构相同，所以省略其描述。

此处，描述第四示例性实施方式中的头枕位置控制处理。在第四示例性实施方式中的头枕位置控制处理中，只有在第一示例性实施方式的头枕位置控制处理(图6)的步骤102中执行的头枕目标位置计算处理不同。因此，此处参照图17描述第四示例性实施方式的头枕目标位置计算处理程序。注意，以相同的参考数字指示与第一示例性实施方式的头枕目标位置计算处理相同的处理，并省略其详细描述。

在步骤1020中，读入存储于ROM中的“压力-后退”表和后退设定值。接下来，在步骤1022中获取压力值。

接下来，在步骤4020中判断施加至座椅靠背的压力是否已经检测了预定次数或更多次。该预定数量的次数可以设定至例如三次之类。当压力已经检测了预定次数或更多次时，程序前进至步骤4022。如果压力已经检测了预定次数或更多次，检测到的压力值一次存储在RAM中，程序返回步骤1022。

在步骤4022中，判断已经检测了预定次数或更多次的压力值是否已经收敛(converged)。关于压力值是否已经收敛的判断可以通过例如判断预定次数的压力值中的离散度是否已经变得小于等于预定阈值而进行。如果压力值尚未收敛，程序返回步骤1022。

随后，当在步骤4020和4022的判断中判断已经检测了预定次数或更多次的压力值已经收敛时，执行从步骤1024开始的处理。

如上文描述的，根据第四示例性实施方式的头枕装置，施加至座椅靠背的压力值多次检测，压力值收敛后调整头枕的位置。因此可以防止由于头部的瞬间移动之类使检测到的压力值变成不适当的值，防止当前后退的估算变得不可靠，以及防止头枕基于此而被调整到不适当的位置，并且可以更稳定地调整头枕的位置。

注意，尽管第四示例性实施方式描述了压力值在第一示例性实施方式中多次检测的情况，但第四示例性实施方式也可以以相同的方式应用于第二和第三示例性实施方式。

此外，除了多次检测压力值，也可以在从初次检测压力值开始经过预定时间后再次检测压力值，当初次检测的压力值与再次检测的压力值之间的差值变得在预定值内时，可以控制头枕的位置。而且在此情况中获得了与在第四示例性实施方式中类似的效果。

接下来描述第五示例性实施方式。在第五示例性实施方式中，头枕的位置不仅在乘员坐在座椅中时再次调整，而且在后退变化时也会调整。注意，因为第五示例性实施方式的头枕装置的结构与第一示例性实施方式的头枕装置10的结构相同，所以省略其描述。

此处参照图18描述第五示例性实施方式中的头枕位置控制处理。注意，与第一示例性实施方式的头枕位置控制处理相同的处理由相同的参考数字指示，省略其详细描述。

在头枕的位置在从步骤100至步骤104进行一次调整之后，在步骤500中，以预定的时间间隔获取并一直检测压力值。随后，判断压力值是否在预定范围内。预定范围可以设定为例如在第三示例性实施方式中描述的设定压力值。当压力值位于预定范围内时，程序前进至步骤106。当压力值在预定范围以外时，程序返回步骤102，再次调整头枕的位置。

当在步骤106中判断点火开关5为“关”时，程序返回步骤500，继续监测压力值。

如上文描述的，根据第五示例性实施方式的头枕装置，通过监测施加至座椅靠背的压力值，当后退改变时，也适当地调整头枕的位置。此外，当压力值已经移动至预定范围以外时，再次调整头枕的位置。由此可以避免由于后退的微小改变而频繁调整头枕位置的烦扰。

注意，尽管第五示例性实施方式描述压力值在第一示例性实施方式中一直监测的情况，但第五示例性实施方式也可以类似地应用于第二至第四示例性实施方式。

此外，各示例性实施方式描述了施加座椅靠背的压力通过使用设置成覆盖座椅靠背的车辆前侧的整个表面的压力传感器薄片来检测的情况。但也可能存在压力传感器设置在座椅靠背的车辆前侧的多个位置的结构。注意，放置压力传感器的位置可以设成靠近乘员背部的高度即在座椅靠背的中心或左右的位置。具体如图19中示出的，位置优选为包括乘员的第四胸椎至第八胸椎的范围、或对应于骨盆区域的位置中的至少一个。在此位置，相对于乘员姿势的改变，施加至座椅靠背的压力波动小，由此可以稳定地检测压力值。

此外，示例性实施方式描述施加至座椅靠背的压力得到检测的情况。但也可以检测当乘员斜靠座椅靠背时座椅靠背的弯曲。检测设置在座椅靠背内的座椅框架处的弹簧位移量的电位计、或借助于使用张力结构之类测量应变的负荷传感器(loadcell)可以用作测量弯曲的部分。或者可以将压力和弯曲两者一起组合使用。

尽管各示例性实施方式描述诸如图5中示出的“压力-后退”表的情况，但也可以使用通过对应表或计算方程之类规定的压力值与后退之间的关系。

此外，在示例性实施方式中，35mm描述为适当的后退(后退设定值)的大小的示例，但适当的后退的大小并不局限于此。也可以考虑例如32mm、37mm等各种值。

此外，各示例性实施方式描述当点火开关打开时进行控制头枕位置的处理的情况，但本发明并不局限于此。可以根据座椅传感器的检测信号进行判断，也可以根据车速是否已经大于等于预定速度来进行判断。

此外，示例性实施方式描述头枕前部在头枕主体具有头枕前部和头枕后部的结构中移动的情况。但也可以使用例如在JP-ANo.2008-94385中公开的头枕的结构，如图8中示意性地示出的，头枕主体可以沿着前后方向移动。

Claims (10)

1.一种头枕装置，包括：

头枕主体，所述头枕主体设置为能够沿着车辆纵向方向移动，并且设置在乘员所坐座椅的座椅靠背的上端部处；

压力/弯曲检测部，所述压力/弯曲检测部设置在所述座椅靠背的车辆前侧，并且检测从坐在所述座椅中的乘员的背部施加至所述座椅靠背的压力与所述座椅靠背的弯曲中的至少一个；

头枕移动部，所述头枕移动部沿着所述车辆纵向方向在所述头枕主体中移动；

角度检测部，所述角度检测部检测所述座椅靠背的斜倚角；以及

控制部，所述控制部基于由所述压力/弯曲检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个与作为乘员头部与所述头枕主体在水平方向上的距离的后退之间的预定关系来估算与所述压力和弯曲中的至少一个相对应的当前的后退，并且所述控制部控制所述头枕移动部以移动所述头枕主体使得所述后退变为预定量，

其中，所述控制部基于由所述压力/弯曲检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个、由所述角度检测部检测到的所述斜倚角、以及所述后退与所述压力和弯曲中的至少一个及所述斜倚角之间的预定关系来估算当前的所述后退。

2.如权利要求1所述的头枕装置，还包括：

角度检测部，所述角度检测部检测所述座椅靠背的斜倚角；和

座椅靠背移动部，所述座椅靠背移动部使所述座椅靠背移动以改变所述座椅靠背的斜倚角，

其中，在所述控制部控制所述座椅靠背移动部移动所述座椅靠背直至由所述压力/弯曲检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个变为预定值或直至所述斜倚角变为预先规定的预定角度之后，所述控制部控制所述头枕主体的运动使得所述后退变为预定量。

3.如权利要求1所述的头枕装置，其中，所述压力/弯曲检测部是压力传感器、负荷传感器或电位计。

4.如权利要求1所述的头枕装置，其中，所述压力/检测部设置在与坐在所述座椅中的乘员的第四胸椎至第八胸椎的范围和骨盆区域中的至少一个相对应的位置。

5.如权利要求1所述的头枕装置，其中，在已经由所述压力/弯曲检测部多次检测到的压力收敛之后，或在已经由所述压力/弯曲检测部多次检测到的弯曲收敛之后，所述控制部控制所述头枕移动部以移动所述头枕主体使得所述后退变为预定量。

6.如权利要求1所述的头枕装置，其中，当由所述压力/弯曲检测部检测到的压力与预定时间之后再次检测到的压力之间的差小于或等于预定值时，或当由所述压力/弯曲检测部检测到的弯曲与预定时间之后再次检测到的弯曲之间的差小于或等于预定值时，所述控制部控制所述头枕移动部以移动所述头枕主体使得所述后退变为预定量。

7.如权利要求1所述的头枕装置，其中，当由所述检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个超过预定范围时，所述控制部控制所述头枕移动部以移动所述头枕主体使得所述后退再次变为预定量。

8.如权利要求1所述的头枕装置，其中，所述头枕主体具有头枕后部和头枕前部，所述头枕后部支撑在所述座椅靠背的所述上端部处，所述头枕前部设置为能够接近和远离所述头枕后部，并且所述头枕前部能够沿着所述车辆纵向方向在所述头枕前部最靠近所述头枕后部的完全闭合位置与所述头枕前部最远离所述头枕后部的完全打开位置之间移动，以及

通过在所述完全打开位置与所述完全闭合位置之间移动所述头枕前部，所述头枕移动部沿着所述车辆纵向方向移动所述头枕主体。

9.一种调整头枕位置的方法，包括：

通过设置在乘员所坐的座椅的座椅靠背的车辆前侧处的压力/弯曲检测部，检测从坐在所述座椅中的乘员的背部施加至所述座椅靠背的压力与所述座椅靠背的弯曲中的至少一个；

通过角度检测部检测所述座椅靠背的斜倚角；

基于由所述压力/弯曲检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个与作为乘员头部与头枕主体在水平方向上的距离的后退之间的预定关系，估算与所述压力和弯曲中的至少一个相对应的当前的后退；以及

通过移动部来移动设置在所述座椅靠背的上端部处以便能够沿车辆纵向方向移动的所述头枕主体使得所述后退变为预定量，

其中，基于由所述压力/弯曲检测部检测到的所述压力和弯曲中的至少一个、由所述角度检测部检测到的所述斜倚角、以及所述后退与所述压力和弯曲中的至少一个及所述斜倚角之间的预定关系来估算当前的所述后退。

10.一种车辆座椅，所述车辆座椅包括如权利要求1-8中任意一项所述的头枕装置。