(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシートに着座した乗員の異常の有無を判定する異常判定装置であって、
シートベルト装置のベルト部材の引出量を演算する引出量演算部と、
前記乗員が前記ベルト部材を装着した状態での当該ベルト部材の引出量に基づいて、前記乗員の体格が予め設定された複数の体格ランクのうちの何れに属するかを判定する体格ランク判定部と、
前記体格ランク判定部によって判定された前記体格ランクに応じて、前記ベルト部材の引出量の変動量の基準値を設定する基準値設定部と、
前記ベルト部材の引出量の変動量と前記基準値との大小関係に基づいて前記乗員の呼吸異常の有無を判定する異常判定部と、を備える
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常判定装置において、
前記基準値設定部は、前記体格ランク判定部によって判定された前記体格ランクに基づいて前記変動量の正常領域を前記基準値として設定し、
前記異常判定部は、前記変動量が前記正常領域から外れていることを条件に、前記乗員の呼吸異常が有ると判定する
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の異常判定装置において、
前記体格ランク判定部は、前記乗員が前記ベルト部材を装着している状態で前記引出量の変動の中心が所定量を超えた場合には、前記体格ランクの再判定を行う
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の異常判定装置において、
前記車両の前後方向での前記シートの位置を検出するシート位置検出部を、さらに備え、
前記体格ランク判定部は、前記体格ランクの判定基準となる体格判定閾値を前記シート位置検出部の検出結果に基づいて補正する
ことを特徴とする異常判定装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の異常判定装置において、
前記基準値設定部は、前記引出量演算部で演算される前記引出量が大きいほど、前記基準値を大きい値に設定する
ことを特徴とする異常判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のシートに着座した乗員の呼吸異常の有無を判定する異常判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のシートに着座している乗員のバイタルサインを検出し、乗員のバイタル異常が発見された場合に、緊急通報等を行う技術が様々提案されている。乗員のバイタルサインを検出する方法としては、例えば、シートベルト（座席ベルト）に組み込まれるドップラーレーダーや、圧力センサ等によって、乗員のバイタルサインとして呼吸を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５４００１６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のようにシートベルトに組み込んだドップラーレーダーによって呼吸を検出しようとすると、ドップラーレーダーが乗員に触れるため、シートベルトの装着性（操作性）が阻害されてしまう虞や、さらに装置が複雑化するという問題もある。
【０００５】
また特許文献２に記載のように、固定用バックルに設けた圧力センサによって呼吸を検出する場合、乗員のバイタルサインとしての呼吸状態を適切に判定することができない虞がある。一般的に、体格が大きいほど、呼吸が深く（大きく）なり、単位時間当たりの呼吸回数は少なくなる傾向にあるが、特許文献２に記載の技術では、乗員の体格差を考慮していないため、乗員の呼吸状態を正確に判定できない虞がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、乗員の呼吸状態、すなわち呼吸異常の有無をより正確に判定することができる異常判定装置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】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両のシートに着座した乗員の異常の有無を判定する異常判定装置であって、シートベルト装置のベルト部材の引出量を演算する引出量演算部と、前記乗員が前記ベルト部材を装着した状態での当該ベルト部材の引出量に基づいて、前記乗員の体格が予め設定された複数の体格ランクのうちの何れに属するかを判定する体格ランク判定部と、前記体格ランク判定部によって判定された前記体格ランクに応じて、前記ベルト部材の引出量の変動量の基準値を設定する基準値設定部と、
前記ベルト部材の引出量の変動量と前記基準値との大小関係に基づいて前記乗員の呼吸異常の有無を判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする異常判定装置にある。
【０００８】
本発明の第２の態様は、第１の態様の異常判定装置において、前記基準値設定部は、前記体格ランク判定部によって判定された前記体格ランクに基づいて前記変動量の正常領域を前記基準値として設定し、前記異常判定部は、前記変動量が前記正常領域から外れていることを条件に、前記乗員の呼吸異常が有ると判定することを特徴とする異常判定装置にある。
【０００９】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様の異常判定装置において、前記体格ランク判定部は、前記乗員が前記ベルト部材を装着している状態で前記引出量の変動の中心が所定量を超えた場合には、前記体格ランクの再判定を行うことを特徴とする異常判定装置にある。
【００１０】
本発明の第４の態様は、第１から３の何れか一つの態様の異常判定装置において、前記車両の前後方向での前記シートの位置を検出するシート位置検出部を、さらに備え、前記体格ランク判定部は、前記体格ランクの判定基準となる体格判定閾値を前記シート位置検出部の検出結果に基づいて補正することを特徴とする異常判定装置にある。
【００１１】
本発明の第５の態様は、第１から４の何れか一つの態様の異常判定装置において、前記基準値設定部は、前記引出量演算部で演算される前記引出量が大きいほど、前記基準値を大きい値に設定することを特徴とする異常判定装置にある。
【発明の効果】
【００１２】
かかる本発明の異常判定装置によれば、比較的簡易な構成で、乗員の呼吸異常の有無をより正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る異常判定装置の構成を示す概略図である。
【図２】ベルト部材の引出量の一例を示す図である。
【図３】平準化演算値の一例を示すと共に、平準化演算値に基づく体格ランクの判定方法を説明する図である。
【図４】平準化演算値（呼吸成分）のグラフ（波形）の一例を示す図である。
【図５】平準化演算値（呼吸成分）に基づく呼吸異常の判定方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る異常判定方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態２に係る異常判定装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る異常判定装置の概略構成を示す図である。
図１に示すように、車両には乗員１００に異常（呼吸異常）が生じた場合に緊急通報を行う緊急通報装置１を備え、本発明に係る異常判定装置１０は、このような緊急通報装置１の一部を構成する。
【００１５】
異常判定装置１０は、車両のシート２０に装備されるシートベルト装置３０からの情報に基づいて乗員の呼吸異常を判定する。異常判定装置１０によって乗員の呼吸異常ありと判定されると、その判定情報が緊急通報装置１の通信部２に送られ、この通信部２から車外のサービスセンタ等に送信されるようになっている。
【００１６】
本発明は、このような異常判定装置１０に特徴を有する。以下、異常判定装置１０について詳細に説明するが、まずはシートベルト装置３０の構成について簡単に説明する。
【００１７】
シートベルト装置３０は、シート２０に着座した乗員１００を前方から拘束するベルト部材（ウェビング）３１と、ベルト部材３１に装着されるタング部材３２と、タング部材３２が挿入されて固定されるバックル部材３３とを有する。ベルト部材３１の一端側は、シート２０の側部において車体に固定され、他方の端部は、肩アンカー３４を介してリトラクタ３５に接続されている。リトラクタ３５は、回転可能に支持されたスプール（図示無し）を備え、このスプールにベルト部材３１を巻き取り可能に構成されている。またリトラクタ３５には、ベルト部材３１の位置としてのスプールの回転位置（回転角度）を常時検出する位置検出センサ３６が設けられている。
【００１８】
そして、実施形態１に係る異常判定装置１０は、このようなシートベルト装置３０を構成するベルト部材３１の引出量に基づいて、シート２０に着座している乗員１００の呼吸状態（例えば、呼吸の深さ（大きさ）、呼吸の間隔等）を検出し、検出した呼吸状態に応じて乗員１００の呼吸異常の有無を判定する。
具体的には、異常判定装置１０は、引出量演算部１１と、体格ランク判定部１２と、基準値設定部１３と、異常判定部１４と、を備えている。
【００１９】
引出量演算部１１は、リトラクタ３５に設けられている位置検出センサ３６で検出された位置情報（角度情報θ）に基づいてベルト部材３１の非使用状態から乗員１００が着座しタング部材３２をバックル部材３３に差し込んだ状態での引出量を逐次演算により求める（図２（ａ）（ｂ）参照）。また引出量演算部１１は、この演算値から、乗員１００の呼吸等による微少な伸び縮みのみの情報（引出量の下限値Ｐ１及び上限値Ｐ２による振幅）を抽出する。具体的には、引出量演算部１１は、位置検出センサ３６が検出した位置情報から演算したベルト部材３１の引出量（演算値）を平準化処理し、演算値の下限値Ｐ１を基準とした所定範囲（引出量の振幅量Ｐ１−Ｐ２）のデータのみを抽出する（図２（ｃ）（ｄ）参照）。
【００２０】
図２（ａ）に示す例では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間で、引出量が予め設定された上限値Ｐ２をよりも大きくなっているため、平準化処理により、この期間ｔ１−ｔ２のデータが排除される（図２（ｃ）参照）。また図２（ｂ）に示す例では、時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間で、引出量が予め設定された上限値Ｐ２をよりも大きくなっているため、平準化処理により、この期間ｔ３−ｔ４のデータが排除される（図２（ｄ）参照）。
【００２１】
つまり、このように平準化処理された演算値（以下、「平準化演算値」という）は、通常使用（例えば、内装品の操作や、急ブレーキによる乗員１００の前方方向への移動等、着座姿勢での一時的な姿勢の変化等）によるベルト部材３１の伸び縮みが排除されたデータとなる。換言すれば、平準化演算値は、タング部材３２に装着し、ベルト部材３１が乗員１００の胸部に当接している状態での乗員１００の呼吸等による微少な伸び縮み（引出量の変動量）のみを抽出したデータとなる。
【００２２】
体格ランク判定部１２は、乗員１００がベルト部材３１を装着した状態での引出量（平準化演算値）に基づいて、乗員１００の体格が予め設定された複数の体格ランクのうちの何れに属するかを判定する。本実施形態では、体格ランクとして少なくとも「大人」及び「子供」の２ランクが予め設定されており、体格ランク判定部１２は、平準化演算値に基づいて、乗員１００が「大人」であるか「子供」であるかを判定する。なお、体格ランクは２ランクである必要はなく、３ランク以上設定されていてもよい。
【００２３】
判定方法としては、具体的には、平準化演算値が、例えば、図３中に一点鎖線で示す体格判定閾値以上であるか否かによって乗員１００の体格ランクが「大人」であるか「子供」であるかを判定する。この体格判定閾値は、例えば、実験値等に基づいて予め設定されている。そして、例えば、図３中に実線で示すように、平準化演算値が体格判定閾値以上である場合には、体格ランク判定部１２は乗員１００の体格ランクが「大人」であると判定する。また図３中に点線で示すように、平準化演算値が体格判定閾値よりも小さい場合には、体格ランク判定部１２は乗員１００の体格ランクが「子供」であると判定する。
【００２４】
このように体格ランク判定部１２によって体格ランクが判定されると、その判定結果に基づいて引出量演算部１１がさらに平準化演算値をフィルタ処理する。引出量演算部１１は、体格ランク判定部１２によって乗員１００の体格ランクが「大人」であると判定された場合には、平準化演算値に対して「大人乗員用のフィルタ処理」を施すと共に増幅処理を施す。一方、体格ランク判定部１２によって乗員１００の体格ランクが「子供」であると判定された場合には、「子供乗員用のフィルタ処理」を施すと共に増幅処理を施す。これにより、平準化演算値から呼吸の情報が分解（抽出）され、例えば、図４に示すように、平準化演算値（呼吸成分）のグラフ（波形）が形成される。なお、図４（ａ）は乗員１００の体格ランクが「大人」である場合の平準化演算値（呼吸成分）の一例であり、図４（ｂ）は乗員１００の体格ランクが「子供」である場合の平準化演算値（呼吸成分）の一例である。
【００２５】
ここで、単位時間あたりの呼吸回数は、一般的に、「大人」よりも「子供」の方が多いとされている。また呼吸の深さ（呼吸によるベルト部材の引出量の変動量）は、「子供」よりも「大人」の方が大きいとされている。上記「大人乗員用のフィルタ処理」及び「子供乗員用のフィルタ処理」とは、これらの点を考慮したフィルタ処理である。このように体格が「大人」であるか「子供」であるかによって、施すフィルタ処理を適宜変更することで、より精度の高いバイタルサイン（呼吸のグラフ）が得られる。
なお「大人乗員用のフィルタ処理」及び「子供乗員用のフィルタ処理」、並びに増幅処理は、必要に応じて実施すればよく、必ずしも実施しなくてもよい。
【００２６】
基準値設定部１３は、体格ランク判定部１２によって判定された乗員１００の体格ランクに応じて、ベルト部材３１の引出量（平準化演算値）の変動量の基準値を設定する。本実施形態では、基準値設定部１３は、平準化演算値（呼吸成分）の最大値の正常領域を基準値として設定する。
【００２７】
具体的には、基準値設定部１３は、平準化演算値（呼吸成分）の最大値の正常領域として、乗員の体格ランクが「大人」であるか「子供」であるかに応じた所定範囲を適宜設定する。一般的に、乗員１００の体格が大きいほど、平準化演算値（呼吸成分）の最大値は大きくなる傾向にある。このため、例えば、図５に示すように、体格ランクが「大人」である平準化演算値（呼吸成分）の最大値の正常領域Ｎ１は、体格ランクが「子供」である平準化演算値（呼吸成分）の正常領域Ｎ２よりも大きい値に設定される。
【００２８】
基準値設定部１３が設定する基準値（正常領域Ｎ１，Ｎ２）は、体格ランク毎に固定であってもよいが、各体格ランク内で変動するようにしてもよい。すなわち基準値設定部１３は、ベルト部材３１の引出量（平準化演算値）が大きいほど、基準値としての正常領域Ｎ１，Ｎ２を大きい値に設定するようにしてもよい。
【００２９】
異常判定部１４は、基準値設定部１３によって設定された正常領域Ｎ１，Ｎ２と、ベルト部材３１の引出量の変動量（平準化演算値（呼吸成分））との大小関係（例えば、振幅量、周期）に基づいて乗員１００の呼吸異常の有無を判定する。例えば、乗員１００の体格ランクが「大人」である場合、図４（ａ）に示すように、平準化演算値（呼吸成分）の最大値（振幅量）が正常領域Ｎ１内であれば、異常判定部１４は、乗員１００の呼吸状態は正常（呼吸異常無し）と判定する。これに対し、図５（ａ）に示すように、正常領域Ｎ１よりも低い状態（或いは高い状態）が一定期間以上継続する場合、異常判定部１４は、呼吸状態が異常（呼吸異常有り）と判定する。
【００３０】
同様に、乗員１００の体格ランクが「子供」である場合、図４（ｂ）に示すように、平準化演算値（呼吸成分）の最大値が正常領域Ｎ２内であれば、乗員１００の呼吸状態は正常（異常無し）と判定する。これに対し、図５（ｂ）に示すように、平準化演算値（呼吸成分）の最大値が正常領域Ｎ２よりも低い状態（或いは高い状態）が一定期間以上継続する場合には、異常判定部１４は、乗員１００の呼吸状態が異常（呼吸異常有り）と判定する。
そして、異常判定部１４が呼吸異常有りと判定した場合、その判定結果が通信部２に送られ、通信部２から車外のサービスセンタ等に対して緊急通報が行われる。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係る異常判定装置１０では、ベルト部材３１自体に乗員１００の呼吸を検出するためのセンサ等を設けることなく、リトラクタ３５に設けられた位置検出センサ３６によって乗員１００の呼吸状態を検出している。このため、ベルト部材３１の装着性を損なうことなく、乗員１００の呼吸異常の判定を行うことができる。また呼吸異常の判定基準となる基準値（正常領域）を、乗員１００の体格ランクに応じて適宜設定しているため、乗員１００の呼吸異常をより精度良く判定することができる。
【００３２】
以下、図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る異常判定手順についてさらに説明する。
図６に示すように、乗員１００がシート２０に着座しシートベルト装置３０のベルト部材３１をタング部材３２に装着し、タング部材３２が乗員１００の胸部を当接している状態で、まずステップＳ１で位置検出センサ３６によって検出されたリトラクタ（スプール）３５の位置情報を取得する。次いでステップＳ２で、取得した位置情報からベルト部材３１の引出量を演算する。次いで、ステップＳ３で、演算により求めた引出量（演算値）を平準化処理する。次いで、平準化処理された演算値（平準化演算値）に基づいて、乗員１００の体格ランクが「大人」に属するか、「子供」に属するかを判定する（ステップＳ４）。
【００３３】
ここで、乗員１００の体格ランクが「大人」に属する場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進み、平準化演算値に対して大人乗員用のフィルタ処理を施すと共に増幅処理を施し、呼吸成分の情報を抽出する。次いで、ステップＳ６で、体格ランク「大人」に対応した平準化演算値（呼吸成分）の最大値の基準値（正常領域Ｎ１）を設定する（図４参照）。次いで、これら平準化演算値（呼吸成分）の最大値と正常領域Ｎ１との大小関係に基づいて、乗員１００の呼吸異常の有無を判定する（ステップＳ７）。
【００３４】
例えば、平準化演算値（呼吸成分）の最大値が正常領域Ｎ１から外れた状態が一定期間以上継続し、乗員１００の呼吸に異常有りと判定した場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、その情報を通信部２に送信する（ステップＳ８）。また乗員１００の呼吸は異常無しと判定した場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、通信部２に対して情報を送信することなくステップＳ１に戻る。なお通信部２は、呼吸異常有りの情報を受信すると、車外のサービスセンタ等に対して緊急通報を実行する。
【００３５】
一方、ステップＳ４で、乗員１００の体格ランクが「子供」に属する場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、ステップＳ９に進み、平準化演算値に対して子供乗員用のフィルタ処理を施すと共に増幅処理を施し、呼吸成分の情報を抽出する。次いで、ステップＳ１０で、体格ランク「子供」に対応した平準化演算値（呼吸成分）の最大値の基準値（正常領域Ｎ２）を設定する（図４参照）。その後、ステップＳ７に進み、これら平準化演算値（呼吸成分）の最大値と正常領域Ｎ２との大小関係に基づいて、乗員１００の呼吸異常の有無を判定する。
【００３６】
以上説明したように、このような本実施形態に係る異常判定装置１０によれば、シートベルト装置の操作性を損なうことなく、乗員の呼吸異常の有無をより正確に判定することができる。
【００３７】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る異常判定装置の概略構成を示す図である。
図７に示すように、実施形態２に係る異常判定装置１０Ａは、シート位置検出部１５をさらに備える以外は、実施形態１の構成と同様である。
【００３８】
シート位置検出部１５は、車両の前後方向でのシート２０のスライド位置を検出する。本実施形態では、スライドレール上のシート２０の位置を検出するポジションセンサ２１が設けられており、シート位置検出部１５は、このポジションセンサ２１によって検出されるシート２０の位置情報を取得する。そしてシート位置検出部１５は、このポジションセンサ２１で検出される位置情報に基づいてシート２０の移動を検出する。
【００３９】
体格ランク判定部１２は、上述のように平準化演算値が体格判定閾値以上であるか否かによって乗員１００の体格ランクを判定する。本実施形態では、その際、シート位置検出部１５によってシート２０が移動したことが検出されると、体格ランク判定部１２は、シート２０の移動量に応じて体格判定閾値を適宜補正する。
【００４０】
例えば、シートベルト装置３０自体は車体に固定されているものであるため、シート２０が車両前方側に移動した場合、同じ乗員がシート２０に着座した状態であってもシートベルト装置３０のベルト部材３１の引出量は増加する。このため、体格ランク判定部１２は、体格判定閾値を大きくする側に補正する。一方、シート２０が車両後方側に移動した場合、同じ乗員がシート２０に着座した状態であってもシートベルト装置３０のベルト部材３１の引出量は減少する。このため、体格ランク判定部１２は、体格判定閾値を小さくする側に補正する。
【００４１】
このようにシート２０の位置（移動）に応じて体格判定閾値を適宜補正することで、乗員１００の体格ランクをより適切に判定することができ、ひいては乗員１００の呼吸異常をより正確に判定することができる。
【００４２】
また、乗員１００の体格ランクの判定が少なくとも一度終了（体格ランクが設定された）した後に、例えば、シート位置検出部１５によってシート２０が移動されたことが検出された場合、体格ランク判定部１２による乗員１００の体格ランクの判定を再度実行することが好ましい。特に、乗員１００の呼吸に異常のない状態でのシート２０の移動やシートバックの傾斜変更などに伴いベルト部材３１の引出量（本実施形態では、引出量の振幅中心（引出量の下限値Ｐ１−上限値Ｐ２の中心））が、それまでの引出量（本実施形態では、引出量の振幅中心）に比べて所定量を超えて大幅に変動（増加あるいは減少）した場合には、体格ランクの再判定を行うことが好ましい。勿論、シート２０が移動されていない場合でも、ベルト部材３１の引出量に大幅な変化が生じた場合には、体格ランクの再判定を行うことが好ましい。これにより、乗員１００の体格ランクをさらに正確に判定することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、勿論、上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、乗員の呼吸の深さ（大きさ）に基づいて呼吸異常の有無を判定した例を説明したが、例えば、呼吸の深さと共に、呼吸の間隔に基づいて呼吸異常の有無を判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  緊急通報装置
２  通信部
１０  異常判定装置
１１  引出量演算部
１２  体格ランク判定部
１３  基準値設定部
１４  異常判定部
１５  シート位置検出部
２０  シート
２１  ポジションセンサ
３０  シートベルト装置
３１  ベルト部材
３２  タング部材
３３  バックル部材
３４  肩アンカー
３５  リトラクタ
３６  位置検出センサ
１００  乗員
【図１】
0006501067.tif 000002
【図２】
0006501067.tif 000003
【図３】
0006501067.tif 000004
【図４】
0006501067.tif 000005
【図５】
0006501067.tif 000006
【図６】
0006501067.tif 000007
【図７】
0006501067.tif 000008