CN100545007C - 乘员保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种乘员保护装置，在物体从车辆后方碰向车辆的碰撞前阶段，通过使可相对于车辆向车辆前方移动的头枕(5)向车辆前方移动，来实现乘员的保护，本发明的乘员保护装置的特征在于，在头枕上设置有电容传感器(14)，在所述头枕向前方移动时，基于由电容传感器检测出的电容的变化状态，来控制所述头枕的向前移动量。

Description

乘员保护装置
技术领域
本发明涉及一种乘员保护装置，该乘员保护装置在物体从车辆后方碰向车辆的碰撞前阶段，通过使可相对于车辆向车辆前方移动的头枕向车辆前方移动，来实现对乘员的保护。
背景技术
一直以来，公知有这种乘员保护装置(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1所记载的乘员保护装置中，为了使头枕的向前移动量与磁撞时乘员头部的向后倾倒量相对应，根据追尾车辆相对于被追尾车辆的相对速度的大小或座椅靠背的变形量来确定头枕的向前移动量。
专利文献1：日本专利文献特开2004-9891号公报
然而，现有技术在确定头枕的向前移动量时，由于没有考虑到乘员头部的相对于头枕的距离，因此存在下述不完美的一面，即：根据乘员头部相对于头枕的距离的不同，头枕的向前移动量会不合适，从而无法恰当地实现乘员的保护。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种乘员保护装置，可以恰当地确定头枕的向前移动量。
为了实现上述目的，本发明第一方案提供了如下的一种乘员保护装置，在物体从车辆后方碰向车辆的碰撞前阶段，通过使可相对于车辆向车辆前方移动的头枕向车辆前方移动，来实现乘员的保护，所述乘员保护装置的特征在于，在头枕上设置有电容传感器，所述乘员保护装置基于在所述头枕向前方移动时由该电容传感器检测的电容的变化状态，来控制所述头枕的向前移动量。
本发明第二方案中的乘员保护装置在第一方案的基础上还具有如下特征：
基于所述检测出的电容的变化率和所述头枕的向前移动速度，来控制所述头枕的向前移动量。
本发明第三方案中的乘员保护装置在第一方案的基础上还具有在所述检测出的电容的变化率超过规定阈值时使所述头枕停止向前方移动的移动停止单元，并且，
根据所述头枕的向前移动速度对所述检测出的电容的变化率或者所述规定阈值进行修正。
本发明第四方案中的乘员保护装置在第二或第三方案的基础上还具有如下特征：
使用施加于使所述头枕向前方移动的驱动源上的电压或者电流，来代替所述头枕的向前移动速度。
本发明第五方案中的乘员保护装置在第三方案的基础上还具有如下特征：
具有第二移动停止单元，该第二移动停止单元在所述检测出的电容的大小超过规定的阈值时，使所述头枕停止向前方移动。
本发明第六方案中的乘员保护装置在第一方案的基础上还具有如下特征：
具有电压控制单元，该电压控制单元将施加于使所述头枕向前方移动的驱动源的电压或者电流控制为恒定值。
根据本发明，能够得到可以恰当地确定头枕的向前移动量的乘员保护装置。
附图说明
图1是表示本发明的乘员保护装置的一个实施例的系统构成图；
图2是头枕5的通常状态和向前方移动后的状态的示意图；
图3是表示头枕5的驱动机构的立体图；
图4是示出通过第一实施例的头枕控制ECU 10实现的头枕前方移动停止算法的功能框图；
图5的(A)是以时间轴示出当以工作电压(14V，16V)驱动DC马达54时容量计算变化率B的变化状态的图，图5的(B)是以时间轴示出当以工作电压(14V，16V)驱动DC马达54时头部-电极距离L的实测值的图；
图6是示出通过本第二实施例的头枕控制ECU 10所实现的头枕前方移动停止算法的功能框图；
图7是示出通过本第三实施例的头枕控制ECU 10所实现的头枕前方移动停止算法的功能框图；
图8的(A)是以时间轴示出当以更大范围的工作电压驱动DC马达54时容量计算变化率B的变化状态的图，图8的(B)是以时间轴示出当以与图8的(A)相同的各工作电压驱动DC马达54时头部-电极距离L的实测值的图；
图9是示出DC马达54的工作电压Vm和头枕5的向前移动速度的关系的坐标图；
图10的(A)是示出容量计算变化率B和头部-电极距离L的关系的图，图10的(B)是示出标准化变化率B/Vm和头部-电极距离L的关系的图；
图11的(A)是以时间轴示出当以各工作电压驱动DC马达54时标准化变化率B/Vm的变化状态的图，图11的(B)是以时间轴示出当以与图11的(A)相同的各工作电压驱动DC马达54时头部-电极距离L的实测值的图；
图12是示出通过本第四实施例的头枕控制ECU 10实现的头枕前方移动停止算法的功能框图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的具体实施方式。
第一实施例
图1是表示本发明的乘员保护装置的一个实施例的系统构成图，在从侧面观察车辆的图形中，示出了各主要构成部件。图2示出了头枕5的通常状态和向前方移动后的状态，图3是表示头枕5的驱动机构的立体图。
本实施方式的乘员保护装置是以控制头枕5的动作的电子控制单元10(以下，称为“头枕控制ECU 10”)为中心而构成的。头枕控制ECU 10与其他的ECU一样，具有由通过未图示的总线相互连接的CPU、ROM、以及RAM等构成的微型计算机。
头枕5与一般的头枕相同，设定在座椅的上部、乘员的后头部的高度上，以起到从背后支承乘员头部的作用。如图2所示，头枕5可相对于车辆向车辆的前后方向移动。即，头枕5以可逆式的驱动器(例如，可正反旋转的DC马达54)作为驱动源，可相对于车辆在车辆前后方上移动。另外，在图2所示的例子中，头枕5被构成为向斜前斜后方向移动，但也可以只在前后方向上移动。
在图3所示的例子中，头枕5的驱动机构50具有左右成对的X臂52和DC马达54，X臂52通过齿轮(未图示)与DC马达54的输出轴连接，以通过DC马达54的工作而使其开闭。由此，根据DC马达54的正反旋转来使X臂52开闭，从而头枕5能够相对于车辆在车辆前后方向上移动。而且，头枕5的向前移动量可根据DC马达54的工作量而变化，另外，头枕5的前方移动速度根据DC马达54的工作速度(即旋转速度)而变化。
再次参照图1，在头枕控制ECU 10上，连接有电容传感器14。电容传感器14被设定在头枕5的规定区域内，输出与相对于该规定区域的物体(典型的为乘员的头部)之间的电容的大小相应的电信号。电容传感器14可以设定为覆盖头枕5的有效区域(在支承乘员的后头部时预定与后头部接触的区域)内。
在头枕控制ECU 10上，通过CAN(controller area network，控制器局域网络)等适当的总线，连接有判断来自后方的物体(典型的为后方车辆)对车辆的碰撞不可避免状态的PCS(Pre-Crash System，碰撞预防系统)·ECU 40。
在PCS·ECU 40上，连接有后方雷达传感器42。后方雷达传感器42使用电波(例如毫米波)、光波(例如激光)或者超声波作为检测波，来检测车辆后方的后方物体(典型的为后续车辆)的状态。后方雷达传感器42以规定的周期检测表示后方物体和本车的关系的信息，例如，以本车为基准的后方物体的相对速度和相对距离。而且，当后方雷达传感器42为毫米波雷达传感器时，毫米波雷达传感器可以通过例如双频CW(Continuous Wave，连续波)方式，利用电波的多普勒频率来测量后方物体的相对速度，并根据2个频率的相位信息来测量后方物体的相对距离。另外，后方雷达传感器42也可以对放射线进行一维或二维的扫描，来检测后方物体的方位。这些检测数据以规定的周期被发送给PCS·ECU 40。
PCS·ECU 40使用从后方雷达传感器42所得到的信息来检测出本车相对于后方物体的相对关系(相对速度、距离、方位等)，根据该检测结果来判断与后方物体的碰撞是否不可避免。该判断方法在前方碰撞的领域内被提出了多种形式，可同样适用于这些判断逻辑。另外，不可避免判断未必需要ON/OFF判断，也可以进行多阶段地评判。也可以代替后方雷达传感器42或者在此基础上通过车与车之间的通信，从其他车辆获得有关该其他车辆和本车的关系的信息，也可以根据来自对车辆后方摄像的立体摄影机的图像识别信息，来检测出本车相对于后方物体的相对速度、距离、方位等，根据该检测结果，来判断与后方物体的碰撞是否不可避免。
当由PCS·ECU 40作出碰撞不可避免的判断时，将该判断结果通过上述总线提供给头枕控制ECU 10。头枕控制ECU 10响应所述判断结果，使头枕5向前方移动。由此，在随后的碰撞时，可以抑制乘员头部向后方急剧的移动，从而有效地防止了所谓的头颈碰伤的发生。
然而，如上所述，在使头枕5向前方移动时，要使头枕5停止在适当的位置上才会起作用。该适当的位置例如可考虑头枕5与乘员头部接触的临近位置。这是因为，在相对于乘员头部的所谓迫近停止位置(寸止め位置)上，可以将随后的追尾带来的冲击而引起的乘员头部的移动量抑制到最低限度，并能防止由于头枕5向前方移动过大而对乘员头部施加不良作用。
对于这点，在本实施例中由于如上所述具有电容传感器14，因此也可考虑如下的构成，即：对DC马达54进行驱动控制而使头枕5向前方移动，使电容传感器14的电容大小(绝对容量)成为与头枕5接触乘员头部的临近位置相对应的规定的目标值。
然而，由于电容传感器14输出的电容大小受温度或湿度的影响较大，因此存在恰当地设定规定的目标值将很困难或者无法实现的问题。
对此，在本实施例中，参照图4及其之后的图进行以下的说明，通过使用电容传感器14的输出值的变化状态来取代电容传感器14输出的电容大小，可使头枕5相对于乘员头部停止在期望的恰当位置上。
图4是表示通过本实施例的头枕控制ECU 10实现的头枕前方移动停止算法的功能框图。
如上所述，当作出碰撞不可避免的判断后，DC马达54开始工作(向DC马达54供应工作电压)时，头枕随之开始向前方移动。此时，如图4所示，电容传感器14的输出值通过传感器IC被转换为容量计算值N，输入至头枕控制ECU 10中。所谓容量计算值N是电容传感器14的输出值Co与规定的基准容量Cs的比值。即，N＝Co/Cs。当头枕开始向前方移动时，容量计算值N每隔规定周期被输入至头枕控制ECU 10中。
输入至头枕控制ECU 10中的容量计算值N通过低通滤波器和高通(微分)滤波器来计算出电容的变化率B(B＝dN/dt)。即，根据每隔规定周期而输入的容量计算值N，来计算出容量计算值N相对于时间的变化量。以下，将上述得出的电容的变化率B称为“容量计算变化率B”。
将容量计算变化率B与规定的阈值As相比较。后面将对规定的阈值As的设定方式进行叙述。当容量计算变化率B超过规定的阈值As时，通过驱动电路控制逻辑部向DC马达54输出工作停止指示。由此，停止向DC马达54供应工作电压，从而头枕也停止向前方移动。
如上所述，在图4所示的例子中，若在头枕向前方移动时容量计算变化率B超过规定的阈值As，则对DC马达54输出停止工作指示，从而头枕也停止向前方移动。
图5的(A)以时间轴示出了当以某工作电压驱动DC马达54时容量计算变化率B的变化状态，图5的(B)以时间轴示出了此时乘员头部与电容传感器14(电极)之间的距离L(以下，称为“头部-电极距离L”)的实测值的变化状态。在各图中，四条曲线示出当工作电压为16V、工作电压为14V的情况下分别测量两次时的变化状态。另外，在各图中，以黑色圆点表示容量计算变化率超过规定值As的位置(头枕停止向前方移动的时刻)。
由图5的(A)可知，容量计算变化率B整体上随着时间的增加而增加，由图5的(B)可知，头部-电极距离L随着时间的增加而减少。另外，从图5的(A)和图5的(B)还可看出，工作电压16V的两条曲线示出了大致相同的变化状态，由此可知，当工作电压均为16V时，在容量计算变化率B超过规定值As的时刻，头部-电极距离L大致一致，同样地，工作电压14V的两条曲线示出了大致相同的变化状态，由此可知，当工作电压均为14V时，在容量计算变化率B超过规定值As的时刻，头部-电极距离L大致一致。由此可知，在DC马达54的工作电压能够保持大致恒定的情况下，通过对容量计算变化率B设定恰当的阈值As，就可使头枕5以每个动作无偏差的状态相对于乘员头部停止在期望位置(例如，头枕5与乘员头部接触的临近位置)上。另外，当工作电压的差距并不大时(如本例中，14V和16V只是2V的差距时)，在容量计算变化率B超过规定值As时，头部-电极距离L就会收敛于某种程度的偏差内(2～3mm)。由此可知，即便是DC马达54的工作电压无法保持大致恒定的情况下，当工作电压的变动量并不大时，也可使头枕5以每个动作偏差较少的状态相对于乘员头部停止在期望位置上。
这里，要特别注意的是，该容量计算变化率B与电容的大小不同，受温度或湿度的影响不大。即，电容的大小即便随温度或湿度的变化而变化很大，容量计算变化率B自身也不会产生较大的变化。因此，根据本实施例，基于电容传感器14输出的电容变化率B(容量计算变化率B)，通过控制头枕5的向前移动量，可使头枕5以不受温度或湿度影响的可靠(robust)状态相对于乘员头部停止在要求的恰当位置上。
第二实施例
下面，参照图6来说明本发明的第二实施例中的乘员保护装置。图6是示出通过本第二实施例的头枕控制ECU 10所实现的头枕前方移动停止算法的功能框图。以下，在第二实施例中只对特有的结构进行说明，至于其他结构与第一实施例相同。
如图6所示，在本实施例中，设定有将DC马达54的工作电压(或工作电流)控制为大致恒定值的工作电压控制部56。这是因为，在实际的车辆中，向DC马达54供应工作电压的电源(电池)也向其他各种负载(起动机、音频装置、空调装置、头灯、雾灯、汽车转向信号灯等)供应电力，从而电压会根据其他负载的工作状态动态地变化，或者由于电池自身的容量降低(劣化)等而使得电压经时地变化。
工作电压控制部56例如将来自电池的电压控制为规定的恒定电压并供应给DC马达54。例如，在从电池向DC马达54的电源供应电路上设定有DC-DC转换器(升压电路)，工作电压控制部56在从蓄电池向DC马达54供应的电压为恒定的情况下，根据DC-DC转换器的输入电压来控制输出功率(能率比)。由此，如上所述，可以降低由于DC马达54的工作电压的变化而产生的头枕5相对于乘员头部的停止位置的偏差(参照图5的(B))。
第三实施例
下面，参照图7及其之后的图来说明本发明的第三实施例中的乘员保护装置。图7是示出通过本第三实施例的头枕控制ECU 10所实现的头枕前方移动停止算法的功能框图。以下，在第三实施例中只说明特有的结构，对于其他的结构与第一实施例相同。
在图7所示的实施例中，根据DC马达54的工作电压Vm对规定的阈值Aso进行修正(本例中，由乘法器对阈值Aso和工作电压Vm进行乘法运算)，并将该修正后的阈值Aso’(＝Aso×Vm)和容量计算变化率B进行比较。对于该修正理由，将在后面叙述。当容量计算变化率B超过修正后的阈值Aso’时，通过驱动电路控制逻辑部向DC马达54输出停止工作指示。由此，停止向DC马达54供应工作电压，从而头枕也停止向前方移动。
如上所述，在图7所示的例子中，若头枕向前方移动时容量变化率B超过根据DC马达54的工作电压Vm所修正的阈值Aso’，则向DC马达54输出停止工作指示，从而头枕也停止向前方移动。
图8的(A)以时间轴示出了当以某工作电压驱动DC马达54时容量计算变化率B的变化状态，图8的(B)以时间轴了示出此时头部-电极距离L的实测值的变化状态。在各图中，十二条曲线示出分别向DC马达54供应不同工作电压(16V、14V、12V、10V、9V、8V，各两次)时测量的数据。另外，在各图中，以黑色圆点表示容量计算变化率B超过规定值Aso的位置(头枕停止向前方移动的时刻)。
由图8的(A)和图8的(B)可知，当工作电压在从16V至8V的较大范围内变化时，容量计算变化率B超过规定值Aso时头部-电极距离L具有较大的偏差(8～9mm)。另一方面，当工作电压相同时，各工作电压的两条曲线示出了大致相同的变化状态，由此可知，容量计算变化率B超过规定值Aso时头部-电极距离L大致一致。由此可知，通过根据DC马达54的工作电压Vm设定恰当的阈值Aso，可使头枕5以每个工作电压无偏差的状态相对于乘员头部停止在期望的位置上。
这里，对与DC马达54的工作电压Vm相应的阈值Aso’的优选设定方法进行说明。
首先，对DC马达54的工作电压和容量计算变化率B的关系进行研究，可想而知，当工作电压Dm如上所述地变化时，与之相应地，容量计算变化率B超过规定值As时头部-电极距离L会产生很大的变动，这是由于DC马达54的工作电压Vm的变化而使头枕5的向前移动速度发生变化所引起的。
图9是表示DC马达54的工作电压Vm和头枕5的向前移动速度的关系的坐标图。图中各点与工作电压Vm为16V、14V、12V、10V、9V、8V相对应。由图9可知，DC马达54的工作电压Vm和头枕5的向前移动速度的关系可近似为直线，即，存在比例关系。(另外，尽管与DC马达54的工作电压Vm的关系根据头枕5的驱动机构50的结构的不同而不同，但是一般情况下为比例关系。)
这里，对于容量计算变化率B(＝dN/dt)，利用头部-电极距离L的变化速度(dL/dt)，将其表示为B(＝dN/dt)＝dN/dL×dL/dt，由此可知，容量计算变化率B(＝dN/dt)与dN/dL和dL/dt相关。头部-电极距离L的变化速度dL/dt与头枕5的前方移动速度线性相关，因此，容量计算变化率B与DC马达54的工作电压Vm线性相关。由此可以预测，通过用DC马达54的工作电压Vm去除容量计算变化率B，就可摆脱容量计算变化率B对工作电压的相关性(dL/dt)，只保留容量计算变化率B对头部-电极距离L的相关性(dN/dL)。以下，将容量计算变化率B除以DC马达54的工作电压Vm后所得到的值B/Vm称为标准化变化率B/Vm。
图10的(A)是示出容量计算变化率B和头部-电极距离L的关系的图，图10的(B)是示出标准化变化率B/Vm和头部-电极距离L的关系的图。在各图中，十二条曲线示出分别向DC马达54供应不同的工作电压(16V、14V、12V、10V、9V，各二次；8V，一次)时测量到的数据。如图10所示，容量计算变化率B和头部-电极距离L的关系根据工作电压而偏差较大，相反地，标准化变化率B/Vm和头部-电极距离L的关系偏差却较小。由此可知，通过用DC马达54的工作电压Vm去除容量计算变化率B，就可以摆脱容量计算变化率B对工作电压的相关性。
图11的(A)以时间轴示出了以某一工作电压驱动DC马达54时标准化变化率B/Vm的变化状态，图11的(B)以时间轴示出了此时头部-电极距离L的实测值的变化状态，与图8的(B)相同。在各图中，十一条曲线示出分别向DC马达54供应不同工作电压(16V、14V、12V、10V、9V，各二次；8V，各一次)时测量的数据。另外，在各图中，以黑色圆点表示容量计算变化率B超过规定值Aso的位置(头枕停止向前方移动的时刻)。
将图8的(A)和图8的(B)进行对比就会明确以下事项，由图11的(A)和图11的(B)可知，即便是工作电压在从16V至8V的较大范围内变化的情况下，在标准化变化率B/Vm超过规定值Aso时刻头部-电极距离L也会收敛在较小的偏差内(2～3mm)。由此可知，通过对标准化变化率B/Vm设定恰当的阈值Aso(例如，对于平均工作电压、成为期望头部-电极距离L时的标准化变化率B/Vm)，可使头枕5以每个工作电压无偏差的状态相对于乘员头部停止在期望位置上。即，即便在DC马达54的工作电压无法保持大致恒定的情况下，也可使头枕5以每个动作偏差较少的状态相对于乘员头部停止在期望的位置上。
另外，在上述图7所示的头枕前方移动停止算法中，虽然将阈值Aso乘以DC马达54的工作电压Vm，来对阈值Aso进行修正，但这与将标准化变化率B/Vm和阈值Aso进行比较的结构是等价的。即，阈值Aso≤B/Vm的判断与阈值Aso’(＝Aso×Vm)≤B的判断是等价的。
如上所述，根据本实施例，通过恰当地去除容量计算变化率B对DC马达54的工作电压的相关性，可使头枕5以每个工作电压无偏差的状态相对于乘员头部停止在期望的位置上。
因此，在本实施例中，可以不需要在上述的第二实施例中说明的工作电压控制部56(以及DC-DC转换器)。但是，在本实施例中，也可在工作电压控制部56的控制下，有意地使DC马达54的工作电压变化，从而使头枕5的向前移动速度变化。此时，例如，在发生追尾事故前可反应的时间非常短的情况下，可以使头枕5迅速地停止在期望位置上。此时也与上述相同，通过使用与DC马达54相应的工作电压的Aso’，可使头枕5以每个动作偏差较少的状态相对于乘员头部停止在期望位置上。
第四实施例
下面，参照图12来说明本发明的第三实施例中的乘员保护装置。图12是示出通过本第四实施例的头枕控制ECU 10实现的头枕前方移动停止算法的功能框图。以下，在第四实施例中只对特有的结构进行说明，至于其他的结构与第三实施例相同。
本第四实施例涉及下述结构，即：除了对上述的容量计算变化率B(＝dN/dt)的判断逻辑之外，还使用了对电容绝对值(容量计算值N)的判断逻辑。
具体地说，如图12所示，输入至头枕控制ECU 10的容量计算值N从低通滤波器通过，并与规定的阈值Nthr进行比较。规定的阈值Nthr被设定为大于头枕5接触乘员头部时容量计算值N的数值，例如，乘员头部按压在头枕5上时的较大的数值。
当容量计算变化率B超过规定的阈值Aso’(＝Aso×Vm)时或者当电容的容量计算值N超过规定的阈值Nthr时，通过驱动电路控制逻辑部向DC马达54输出停止工作指示。即，一旦某个判断结果为“TRUE”时，即停止向DC马达54供应工作电压，从而头枕停止向前方移动。
然而，例如，由于紧急制动时的惯性或者驾驶员不由自主的动作，对于在头枕5向前方移动时乘员头部在偏离头枕5的方向上移动的情况，头枕5向前方移动时容量计算变化率B难以变大，因此，在该情况下，容量计算变化率B不会超过规定的阈值Aso’(＝Aso×Vm)，从而存在头枕5越过上述的所谓较小停止位置后向前方移动到与乘员头部接触的位置以及进一步将乘员头部向前方按压的位置的可能性。
另一方面，如上所述，虽然容量计算值N受温度或湿度的影响较大，但是在头枕5与乘员头部接触以后的阶段，受温度或湿度的影响不会很大。因此，头枕5在与乘员头部接触以后，电容的绝对值不受温度或湿度的影响，可以作为表示头枕5与乘员头部的距离的有用指标而加以利用。
因此，根据本实施例，如上所述，通过增加对电容的绝对值(容量计算值N)的判断逻辑，即便是在例如乘员头部在偏离头枕5的方向上移动的状况下，也可以在头枕5与乘员头部接触的位置或者至少使乘员头部向前方按压的位置上，使头枕5停止。另外，在乘员头部在面向头枕5的方向上移动的状况下，由于容量计算变化率B超过规定的阈值Aso’(＝Aso×Vm)，因而如上所述可以使头枕5停止在恰当的位置上。
在本第四实施例中，对本第四实施例与上述的第三实施例组合的情况进行了说明，但是，对上述第一、第二实施例也可以同样地进行恰当地组合。
另外，不管是上述第一至第四实施例中的哪一个，作为用于防止头枕5向前方移动过大的失效保护(fail safe)功能，都可以另行设定检测头枕5和乘员的头部接触的接触传感器，此时，头枕控制ECU 10在基于上述的静电容量传感器14的输出的、对DC马达54的控制时，当从接触传感器输入“on”信号时(参照图4等中的“其他的控制信号”)，立即中止DC马达54的驱动，从而停止头枕5向前方移动。由此，可以保证头枕5不会向前方移动得过多。
以上，详细说明了本发明优选的实施例，但是，本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以在上述的实施例中增加各种变形和置换。
例如，在上述的实施例中，对每隔规定周期输入的容量计算值N进行微分，求出各周期中的容量计算变化率B，而容量计算变化率B也可以根据工作开始时刻t0的容量计算值N(t0)和当前时刻t1的容量计算值N(t1)导出。即，容量计算变化率B＝(N(t1)-N(t0))/(t1-t0)。
另外，也可以代替容量计算变化率B，而简化地使用电容的变化量。例如，也可以在工作开始时刻t0的容量计算值N(t0)和当前时刻t1的容量计算值N(t1)的差分值超过规定阈值时，使头枕5停止。或者也可以在从工作开始的时刻至规定时间内容量计算值N增加规定阈值以上时，使头枕5停止。对于上述构成，与上述的第三实施例相同，也可以根据头枕5的向前移动速度(DC马达54的工作电压)对差分值或规定阈值进行修正。
在上述的第三实施例等中，由于头枕5的向前移动速度与DC马达54的工作电压(施加电压)存在比例关系，因此作为与头枕5的前方移动速度相应的阈值Aso’，使用了与DC马达54的工作电压Vm相应的阈值Aso’，而同样地，也可使用与DC马达54的工作电流(施加电流)Im相应的相同阈值Aso’。
上述的实施例均假设的是乘员的面孔朝向正前方的情况，然而，也存在例如根据可用车内照相机等识别的乘员的面孔朝向来改变头枕5的停止位置(即，阈值As等)的结构等、确定头枕5停止位置的其他结构的组合。
本国际申请主张基于2005年11月8日申请的日本国专利申请2005-323303号的优先权，其全部内容在这里被本国际申请参照引用。

Claims (8)

1.一种乘员保护装置，具有可相对于车辆向车辆前方移动的头枕和实现所述头枕向前方移动的驱动源，在物体从车辆后方碰向车辆的碰撞前阶段，通过开动所述驱动源使所述头枕向车辆前方移动，来实现乘员保护，所述乘员保护装置的特征在于，
在所述头枕上设置有电容传感器，所述成员保护装置基于在所述头枕向前方移动时由该电容传感器检测出的电容的变化状态，来控制所述头枕的向前移动量。
2.如权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，
基于所述检测出的电容的变化率和所述头枕的向前移动速度，来控制所述头枕的向前移动量。
3.如权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，
具有移动停止单元，该移动停止单元在所述检测出的电容的变化率超过规定阈值时，使所述头枕停止向前方移动。
4.如权利要求3所述的乘员保护装置，其特征在于，
根据所述头枕的向前移动速度对所述检测出的电容的变化率或者所述规定阈值进行修正。
5.如权利要求2或4所述的乘员保护装置，其特征在于，
使用所述驱动源的工作电压或者工作电流，来代替所述头枕的向前移动速度。
6.如权利要求3所述的乘员保护装置，其特征在于，
具有第二移动停止单元，该第二移动停止单元在所述检测出的电容的大小超过规定阈值时，使所述头枕停止向前方移动。
7.如权利要求3或6所述的乘员保护装置，其特征在于，
在所述头枕上设置有接触传感器，当该接触传感器检测出所述头枕与乘员头部接触时，所述移动停止单元使所述头枕停止向前方移动。
8.如权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，
具有电压控制单元，该电压控制单元进行控制以使得对所述驱动源的工作电压或者工作电流为恒定值。
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