(57)【要約】【課題】衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供する。【解決手段】車両が対象物と衝突すると予測されたときに、シートベルトが車両の乗員の拘束力を高める動作をする車両用乗員保護装置に向けられている。本発明は、車両が対象物と衝突することを予測する衝突予測部と、乗員の頭部の位置を検出する頭部検出部と、頭部検出部が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部と当該シートベルトとの間の距離を計測する距離計測部と、衝突予測部が衝突することを予測したときに、距離計測部が計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下である場合、当該シートベルトによる乗員の拘束力を高める動作を禁止するシートベルト制御部とを備える。【選択図】図１
2010006336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が対象物と衝突すると予測されたときに、シートベルトが車両の乗員の拘束力を高める動作をする車両用乗員保護装置であって、
前記車両が対象物と衝突することを予測する衝突予測部と、
前記乗員の頭部の位置を検出する頭部検出部と、
前記頭部検出部が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部と当該シートベルトとの間の距離を計測する距離計測部と、
前記衝突予測部が衝突することを予測したときに、前記距離計測部が計測した前記乗員の頭部と前記シートベルトとの間の距離が所定距離以下である場合、当該シートベルトによる乗員の拘束力を高める動作を禁止するシートベルト制御部とを備える、車両用乗員保護装置。
【請求項２】
前記頭部検出部は、前記乗員をカメラによって撮像した画像を画像認識することによって、当該乗員の頭部の位置を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項３】
前記頭部検出部は、前記乗員の頭部の位置を赤外線センサによって検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項４】
前記頭部検出部は、前記乗員の頭部の位置をヘッドレストに設けられた近接センサによって検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項５】
前記頭部検出部は、近接センサによって乗員の頭部が適正な位置にあるかどうかを検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項６】
前記頭部検出部は、近接センサとヘッドレストの位置センサとの組合せで頭部位置を検出することを特徴とする、請求項１に記載の車両用乗員保護装置。
【請求項７】
前記距離計測部は、前記乗員の頭部と前記シートベルトとの間の最短距離を計測することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の車両用乗員保護装置。
【請求項８】
前記衝突予測部は、ミリ波レーダであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の車両用乗員保護装置。
【請求項９】
車両が対象物と衝突すると予測されたときに、シートベルトが車両の乗員の拘束力を高める動作をする車両用乗員保護方法であって、
前記車両が対象物と衝突することを予測する衝突予測ステップと、
前記乗員の頭部の位置を検出する頭部検出ステップと、
前記頭部検出ステップで検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部と当該シートベルトとの間の距離を計測する距離計測ステップと、
前記衝突予測ステップで衝突することを予測したときに、前記距離計測ステップで計測した前記乗員の頭部と前記シートベルトとの間の距離が所定距離以下である場合、当該シートベルトによる乗員の拘束力を高める動作を禁止するシートベルト制御ステップとを備える、車両用乗員保護方法。
【請求項１０】
前記頭部検出ステップでは、前記乗員をカメラによって撮像した画像を画像認識することによって、当該乗員の頭部の位置を検出することを特徴とする、請求項９に記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１１】
前記頭部検出ステップでは、前記乗員の頭部の位置を赤外線センサによって検出することを特徴とする、請求項９に記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１２】
前記頭部検出ステップでは、前記乗員の頭部の位置をヘッドレストに設けられた近接センサによって検出することを特徴とする、請求項９に記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１３】
前記頭部検出ステップでは、近接センサによって乗員の頭部が適正な位置にあるかどうかを検出することを特徴とする、請求項９に記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１４】
前記頭部検出ステップでは、近接センサとヘッドレストの位置センサとの組合せで頭部位置を検出することを特徴とする、請求項９に記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１５】
前記距離計測ステップでは、前記乗員の頭部と前記シートベルトとの間の最短距離を計測することを特徴とする、請求項９〜１４のいずれかに記載の車両用乗員保護方法。
【請求項１６】
前記衝突予測ステップでは、ミリ波レーダによって衝突を予測することを特徴とする、請求項９〜１５のいずれかに記載の車両用乗員保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用乗員保護装置、及び車両用乗員保護方法に関し、より特定的には、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をすることによる、当該乗員の首絞めが生じることを防止する車両用乗員保護装置、及び車両用乗員保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作を行う技術として、衝突を予測すると、シートベルトの巻き取りを行い、当該シートベルトの張力を増加させて、シートベルトが乗員の拘束力を高める動作を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３１３７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術では、衝突予測時に乗員が姿勢を低くしている場合や、乗員が子供である場合、シートベルトの位置が乗員の首の位置であるまま、シートベルトの巻き取りが行われるため、乗員の首絞めが生じてしまうことがある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされた。すなわち、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止する車両用乗員保護装置、及び車両用乗員保護方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の局面は、車両が対象物と衝突すると予測されたときに、シートベルトが車両の乗員の拘束力を高める動作をする車両用乗員保護装置に向けられている。本発明は、車両が対象物と衝突することを予測する衝突予測部と、乗員の頭部の位置を検出する頭部検出部と、頭部検出部が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部と当該シートベルトとの間の距離を計測する距離計測部と、衝突予測部が衝突することを予測したときに、距離計測部が計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下である場合、当該シートベルトによる乗員の拘束力を高める動作を禁止するシートベルト制御部とを備える。
【０００６】
これにより、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【０００７】
また、頭部検出部は、乗員をカメラによって撮像した画像を画像認識することによって、当該乗員の頭部の位置を検出することが好ましい。
【０００８】
これにより、画像認識によって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【０００９】
また、頭部検出部は、乗員の頭部の位置を赤外線センサによって検出することが好ましい。
【００１０】
これにより、赤外線センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００１１】
また、頭部検出部は、乗員の頭部の位置をヘッドレストに設けられた近接センサによって検出することが好ましい。
【００１２】
これにより、近接センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００１３】
また、頭部検出部は、近接センサによって乗員の頭部が適正な位置にあるかどうかを検出することが好ましい。
【００１４】
これにより、近接センサによって乗員の頭部の適正な位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００１５】
また、頭部検出部は、近接センサとヘッドレストの位置センサとの組合せで頭部位置を検出することが好ましい。
【００１６】
これにより、近接センサとヘッドレストの位置センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００１７】
また、距離計測部は、乗員の頭部とシートベルトとの間の最短距離を計測することが好ましい。
【００１８】
これにより、乗員の頭部とシートベルトとの間の最短距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００１９】
また、衝突予測部は、ミリ波レーダであることが好ましい。これにより、ミリ波レーダによって衝突を予測できる。
【００２０】
本発明の第２の局面は、車両が対象物と衝突すると予測されたときに、シートベルトが車両の乗員の拘束力を高める動作をする車両用乗員保護方法に向けられている。本発明は、車両が対象物と衝突することを予測する衝突予測ステップと、乗員の頭部の位置を検出する頭部検出ステップと、頭部検出ステップで検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部と当該シートベルトとの間の距離を計測する距離計測ステップと、衝突予測ステップで衝突することを予測したときに、距離計測ステップで計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下である場合、当該シートベルトによる乗員の拘束力を高める動作を禁止するシートベルト制御ステップとを備える。
【００２１】
これにより、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００２２】
また、頭部検出ステップでは、乗員をカメラによって撮像した画像を画像認識することによって、当該乗員の頭部の位置を検出することが好ましい。
【００２３】
これにより、画像認識によって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００２４】
また、頭部検出ステップでは、乗員の頭部の位置を赤外線センサによって検出することが好ましい。
【００２５】
これにより、赤外線センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００２６】
また、頭部検出ステップでは、乗員の頭部の位置をヘッドレストに設けられた近接センサによって検出することが好ましい。
【００２７】
これにより、近接センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００２８】
また、頭部検出ステップでは、近接センサによって乗員の頭部が適正な位置にあるかどうかを検出することが好ましい。
【００２９】
これにより、近接センサによって乗員の頭部の適正な位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００３０】
また、頭部検出ステップでは、近接センサとヘッドレストの位置センサとの組合せで頭部位置を検出することが好ましい。
【００３１】
これにより、近接センサとヘッドレストの位置センサによって乗員の頭部の位置が検出でき、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００３２】
また、距離計測ステップでは、乗員の頭部とシートベルトとの間の最短距離を計測することが好ましい。
【００３３】
これにより、乗員の頭部とシートベルトとの間の最短距離がわかるため、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護方法を提供することができる。
【００３４】
また、衝突予測ステップでは、ミリ波レーダによって衝突を予測することが好ましい。これにより、ミリ波レーダによって衝突を予測できる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明の各局面によれば、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置、及び車両用乗員保護方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施の形態に係る車両用乗員保護装置について図面に従って詳細に説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用乗員保護装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、車両用乗員保護装置１００は、衝突予測部１１０、頭部検出部１２０、距離計測部１３０、シートベルト１４０、及びシートベルト制御部１５０を備える。
【００３８】
衝突予測部１１０は、図２に示すように、自車前方の物体を検知するＦＲレーダ、自車側方の物体を検知する側方レーダ、自車後方の物体を検知するＲＲレーダから構成される、例えばミリ波レーダシステムからなり、車両が対象物と衝突することを予測する。
【００３９】
頭部検出部１２０は、車両内の乗員を撮像するカメラを備え、当該カメラによって撮像した乗員の画像をパターンマッチング等の公知の画像認識処理を施して、当該乗員の頭部の位置を検出する。これにより、画像認識によって乗員の頭部の位置が検出できる。
【００４０】
距離計測部１３０は、頭部検出部１２０が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶されたシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離を計測する。なお、乗員の頭部とシートベルトとの間の最短距離を計測してもよく、乗員の首絞め位置にシートベルトがあることがわかる距離であれば、乗員の頭部とシートベルトとの間のどのような距離を計測してもよい。
【００４１】
シートベルト１４０は、車両の乗員を保護すべく拘束するためのベルトであり、衝突予測部１１０が衝突を予測すると、ベルトが巻き取られ、乗員の拘束力を高める動作を行う。
【００４２】
シートベルト制御部１５０は、衝突予測部１１０が衝突することを予測したときに、距離計測部が計測した距離が所定距離以下である場合、シートベルト１４０による乗員の拘束力を高める動作を禁止する。
【００４３】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る車両用乗員保護装置１００の動作について、図３のフロー図に従って説明する。
【００４４】
まず、シートベルト制御部１５０は、衝突予測部１１０が衝突することを予測したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。
【００４５】
ステップＳ３０１において、衝突することを予測しなかったと判定された場合、シートベルト制御部１５０は待機する。一方、衝突することを予測したと判定された場合、頭部検出部１２０は、カメラによって撮像した乗員の画像をパターンマッチング等の公知の画像認識処理を施して、当該乗員の頭部の位置を検出する（ステップＳ３０２）。
【００４６】
次に、距離計測部１３０は、頭部検出部１２０が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶しているシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離を計測する（ステップＳ３０３）。
【００４７】
次に、シートベルト制御部１５０は、距離計測部１３０が計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下か否かを判定する（ステップＳ３０４）。
【００４８】
ステップＳ３０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離より大きいと判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りによって、乗員の拘束力を高める動作を行わせる（ステップＳ３０４→Ｓ３０６）。
【００４９】
一方、ステップＳ３０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下であると判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りを禁止し、乗員の拘束力を高める動作を禁止させる（ステップＳ３０４→Ｓ３０５）。
【００５０】
このように、本発明によれば、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施の形態に係る車両用乗員保護装置について図面に従って詳細に説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成については説明を省略して説明する。
【００５２】
頭部検出部１２０は、ヘッドレストに設けられた、例えば赤外線センサであり、乗員の頭部の発する赤外線を受光し、受光した赤外線を熱変換した後、その熱を素子の焦電効果で電荷に変えて、当該乗員の頭部の位置を検出する。これにより、赤外線センサによって乗員の頭部の位置が検出できる。
【００５３】
以下、本発明の第２の実施の形態に係る車両用乗員保護装置１００の動作について、図４のフロー図に従って説明する。
【００５４】
まず、シートベルト制御部１５０は、衝突予測部１１０が衝突することを予測したか否かを判定する（ステップＳ４０１）。
【００５５】
ステップＳ４０１において、衝突することを予測しなかったと判定された場合、シートベルト制御部１５０は待機する。一方、衝突することを予測したと判定された場合、頭部検出部１２０は、乗員の頭部の発する赤外線を受光し、受光した赤外線を熱変換した後、その熱を素子の焦電効果で電荷に変えて、当該乗員の頭部の位置を検出する（ステップＳ４０２）。
【００５６】
次に、距離計測部１３０は、頭部検出部１２０が検出した乗員の頭部の位置と予め記憶しているシートベルトの位置とに基づいて、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離を計測する（ステップＳ４０３）。
【００５７】
次に、シートベルト制御部１５０は、距離計測部１３０が計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下か否かを判定する（ステップＳ４０４）。
【００５８】
ステップＳ４０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離より大きいと判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りによって、乗員の拘束力を高める動作を行わせる（ステップＳ４０４→Ｓ４０６）。
【００５９】
一方、ステップＳ４０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下であると判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りを禁止し、乗員の拘束力を高める動作を禁止させる（ステップＳ４０４→Ｓ４０５）。
【００６０】
このように、本発明によれば、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施の形態に係る車両用乗員保護装置について図面に従って詳細に説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同一の構成については説明を省略して説明する。
【００６２】
頭部検出部１２０は、ヘッドレストに設けられた、例えば近接センサであり、乗員の頭部とセンサとの間に生じる静電容量の変化を検出することで、当該乗員の頭部を検出する。
【００６３】
以下、本発明の第３の実施の形態に係る車両用乗員保護装置１００の動作について、図５のフロー図に従って説明する。
【００６４】
まず、シートベルト制御部１５０は、衝突予測部１１０が衝突することを予測したか否かを判定する（ステップＳ５０１）。
【００６５】
ステップＳ５０１において、衝突することを予測しなかったと判定された場合、シートベルト制御部１５０は待機する。一方、衝突することを予測したと判定された場合、頭部検出部１２０は、乗員の頭部とセンサとの間に生じる静電容量の変化を検出することで、当該乗員の頭部を検出する（ステップＳ５０２）。
【００６６】
次に、距離計測部１３０は、頭部検出部１２０の頭部の検出結果とヘッドレストの位置センサの検出結果に基づいて、当該乗員の頭部とシートベルトとの間の距離を計測する（ステップＳ５０３）。
【００６７】
次に、シートベルト制御部１５０は、距離計測部１３０が計測した乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下か否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【００６８】
ステップＳ５０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離より大きいと判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りによって、乗員の拘束力を高める動作を行わせる（ステップＳ５０４→Ｓ５０６）。
【００６９】
一方、ステップＳ５０４において、乗員の頭部とシートベルトとの間の距離が所定距離以下であると判定された場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りを禁止し、乗員の拘束力を高める動作を禁止させる（ステップＳ５０４→Ｓ５０５）。
【００７０】
なお、頭部検出部１２０で頭部が検出されない場合、頭部とシートベルトとの間の距離が近すぎる可能性が高いため、その場合、シートベルト制御部１５０は、シートベルト１４０の巻き取りを禁止し、乗員の拘束力を高める動作を禁止させる構成としてもよい。
【００７１】
このように、本発明によれば、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置を提供することができる。
【００７２】
上記実施の形態で説明した構成は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を制限するものではない。本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、衝突予測時にシートベルトが乗員の拘束力を高める動作をする際に、当該乗員の首絞めが生じることを防止することができる車両用乗員保護装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車両用乗員保護装置の全体構成を示すブロック図
【図２】レーダシステムの全体構成を示す模式図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る車両用乗員保護装置の動作を示すフロー図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る車両用乗員保護装置の動作を示すフロー図
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る車両用乗員保護装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
【００７５】
１００  車両用乗員保護装置
１１０  衝突予測部
１２０  頭部検出部
１３０  距離計測部
１４０  シートベルト
１５０  シートベルト制御部
【図１】
2010006336.tif 000003
【図２】
2010006336.tif 000004
【図３】
2010006336.tif 000005
【図４】
2010006336.tif 000006
【図５】
2010006336.tif 000007