(57)【要約】【課題】乗員が、シートベルトが不適当な掛かり状態であることに気づかないまま、急ブレーキが踏まれる等がないシートベルト装置を提供することである。【解決手段】シートベルト装置は、車両において乗員Ｍの前方に配置され、乗員の上半身へのシートベルト２１の掛かり状態を検知する検知手段３０及び３２と；検知手段により所定部分以外へのシートベルト２１、特にその肩ベルト部２２ａの掛かりが検知されたとき、その旨を乗員に警告する警告手段３５と；から成る。警告手段３５により不適当な掛かり状態を警告された乗員Ｍは肩ベルト部２２ａの危険な掛かり状態を安全な掛かり状態に修正できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において乗員の前方に配置され、乗員の上半身へのシートベルトの掛かり状態を検知する検知手段と、
前記検知手段により所定部分以外へのシートベルトの掛かりが検知されたとき、その旨を乗員に警告する警告手段と、
から成ることを特徴とする車両のシートベルト装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記シートベルトを掛けた乗員の上半身を前方から撮影するＣＣＤカメラ、及び該ＣＣＤカメラの画像を処理する画像処理部を含む請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記シートベルトを掛けた乗員の上半身に前方から赤外線を発信する発信器、及び上半身で反射した赤外線を受信する受信器を含む請求項１に記載のシートベルト装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記シートベルトの乗員の肩からのずれを調べる請求項２又は３に記載のシートベルト装置。
【請求項５】
前記警告手段は点灯するランプ又は音を発するブザーである請求項４に記載のシートベルト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用シートベルト装置、特にシートベルトの乗員への掛かり状態を検知する
ものに関する
【背景技術】
【０００２】
良く知られているように、シートベルト装置は急ブレーキを踏んだときや車両の衝突時等に、乗員をシートに拘束して重大事故から乗員を保護するものである。ピラー等に取り付けられたリトラクタから引き出されたシートベルト（ウェビング）がスルータングで折り返され、肩ベルト部と腰ベルト部とを形成している。また、シートベルトの先端がフロアに固定されたアンカに固定され、スルータングはフロアに固定されたバックルと係合可能になっている。
【０００３】
急ブレーキ時等にシートベルト装置で乗員をしっかりシートに拘束するには、シートベルトが乗員の上半身の所定部分（肩、胸及び脇）にかかっていること（第１点）、及びスルータングとバックルとがきちんと係合していること（第２点）等が重要である。従来のシートベルト装置（特許文献１参照）は第２点に関し、スルータングとバックルとの係合を検知している。
【特許文献１】特開２０００−２７２４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、第１点に注意した従来技術は殆ど知られていない。シートの大きさやリトラクタ、バックル及びアンカの位置は固定されているのに対して、乗員の体格は個人によって異なる。よって、常にシートベルトが上半身の所定部分に掛かるとは限らない。しかも、乗員は自分の姿を見ることができず、シートベルトの不適当な掛かり状態に気づきにくい。
【０００５】
例えば、本来肩に掛かるべき肩ベルトの上方寄りの部分が、首筋にかかることがある。この状態で急ブレーキを踏み上半身が前方に移動すると、上端寄りの部分が首筋に食い込むことになり、非常に危険である。つまり、本来乗員を事故から保護するためのシートベルト装置が逆に、乗員を傷つけたり、死亡させる凶器にもなりかねない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、シートベルトが不適当な掛かり状態であることに乗員が気づかないまま車両が走行したり、急ブレーキが踏まれる等がないシートベルト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】
本願の発明者は、シートベルトの乗員の上半身への掛かり状態が不適当であるときは、シートベルトの装着時又はその後、その旨を乗員に知らせることを思い付いて、本発明を完成した。
【０００８】
本発明による車両用シートベルト装置は、請求項１に記載したように、車両において乗員の前方に配置され、乗員の上半身へのシートベルトの掛かり状態を検知する検知手段と；検知手段により所定部分以外へのシートベルトの掛かりが検知されたとき、その旨を乗員に警告する警告手段と；から成る。このシートベルト装置において、検知手段は着席後のシートベルト装着時又はその後シートベルトの上半身への掛かり状態を検知する。警告手段は所定部分以外への不適当な掛かりが検知されたとき、乗員にその旨を警告して修正を促す。
【０００９】
請求項２のシートベルト装置は、請求項１において、検知手段はシートベルトを掛けた乗員の上半身を前方から撮影するＣＣＤカメラ、及びＣＣＤカメラの画像を処理する画像処理部を含む。請求項３のシートベルト装置は、請求項１において、検知手段はシートベルトを掛けた乗員の上半身に前方から赤外線を発信する発信器、及び上半身で反射した赤外線を受信する受信器を含む。
【００１０】
請求項４のシートベルト装置は、請求項２又は３において、検知手段はシートベルトの乗員の肩からのずれを調べる。請求項５のシートベルト装置は、請求項４において、警告手段は点灯するランプ又は音を発するブザーである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる車両用シートベルト装置によれば、検知手段が不適当な掛かり状態を検知したとき、警告手段が警告を発する。よって、乗員は不適当な掛かり状態に気付かされ、適当は位置に修正できる。その結果、急ブレーキ時等に乗員が保護され、損傷が回避できる。請求項２のシートベルトによれば、シートベルトと乗員の衣服との色彩や反射率の差に基づく濃淡差によりシートベルトの掛かり状態を正確に検知できる。請求項３のシートベルトによれば、シートベルトが掛かった部分と掛からない分部との摩擦に基づく温度差により、シートベルトの掛かり状態を正確に検知できる。
【００１２】
請求項４のシートベルトによれば、シートベルトの一部が乗員の首筋に食い込む危険な事態を事前に検知して回避することができる。請求項５のシートベルトによれば、乗員はランプ又はブザーにより視覚的又は聴覚的に不適当な掛かりを知らされ、掛かり位置を修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜シートベルト装置等＞
（イ）シートベルト装置はシートベルト、シートベルトを巻き取り及び引き出すリトラクタ、シートベルトの途中に装着されたスルータング、スルータングと係合されるバックル、シートベルトの先端に結合されたアンカ等を含む。スルータングのバックルとの係合を検知してリトラクタを作動させ、シートベルトを少し締めても良い。
【００１４】
急ブレーキ時等は、リトラクタ内の加速度検知機構が作用してシートベルトの引出しを禁止（ロック）する。なお、シートベルト装置は別に設けた、エアバッグ装置作動用の加速度センサからの信号により引き出しを禁止しても良い。
（ロ）シートベルト装置にプリテンショナ装置やエアバッグ装置を組み合わせることができ、そのようにすれば乗員はより安全に保護される。プリテンショナ装置は急ブレーキ時等にシートベルトのたるみを除去して乗員をシートの背もたれにより確実に拘束するものである。エアバッグ装置は急ブレーキ時等にエアバッグを乗員と車体との間に展開させて乗員の車体への衝突を緩和するものである。
【００１５】
プリテンショナ装置やエアバッグを作動させるために、車両の所定位置（前部及び／又は側部）に加速度センサが装備されている。加速度センサの検知信号に基づき、ＥＣＵが衝突の危険性を判定したときは、プリテンショナ装置やエアバッグ装置を駆動する。
＜検知手段＞
本発明の検知手段は、シートベルトの乗員の上半身への掛かり状態を検知する。シートベルト装置の技術において、「シートベルトの装着」は多義に使用されており、スルータングとバックルとの係合を意味する場合が多い。これに対して、本発明では「シートベルトの乗員の上半身への掛かり状態」が適正であるか否かを検知している。「不適当」な掛かり状態とは、本来の掛かり状態から上方、下方又は側方にずれていることであり、特に肩ベルト部の上端寄り部分が上半身のどの部分に掛かるかを問題にしている。
【００１６】
掛かり状態は例えば着席後のシートベルトの装着時、即ちスルータングとバックルとの係合時に検知できる。なお、着席後の装着時は適正でもその後上半身の移動等により不適当な掛かり状態になることもあるので、着席後も定期的に検知することもできる。検知手段としては、以下の二つのタイプが採用可能である。
（イ）画像処理技術
画像処理技術はＣＣＤカメラ及び画像処理部を利用する。画像処理部は濃淡強調、ノイズ除去、２値化及びラベリング等を行う。つまり、乗員の衣服とシートベルトとの色彩や光の反射率の相違により、シートベルトが掛かった部分と掛からない部分とは濃度が異なるので、濃い部分又は淡い（薄い）分が上半身の所定部分であるか否かを調べれば、掛かり状態を検知できる。
（ロ）赤外線センサ
赤外線の発振器及び受信器を含む赤外線センサは、上半身のうちシートベルトが掛かっている部分と掛かっていない部分とで温度が異なることを利用する。乗員の上半身のうちシートベルトと衣服とが接触する部分は、摩擦等により、接触しない部分よりも温度が高くなる。よって、高温の部分が上半身の所定部分であるか否かを調べれば、掛かり状態を検知できる。
＜警告手段＞
本発明の警告手段としては、インパネに配置したランプや、ブザーが採用可能である。シートベルトの掛かり状態が不適当であるときはランプの表示で、又はブザーの音で知らせることができる。警告手段は少なくとも検知手段の作動時は作動することが望ましい。
＜掛かり状態の修正＞
警告手段に不適当な掛かり状態を警告された乗員は、シートベルトの上半身への掛かり状態を修正する。シートベルト装置と自分の体格とが合っているのに、急いで装着した等のために掛かり状態が不適当なときは、手で掛かり位置を調整（修正）すれば良い。これに対して、不適当な掛かり状態がシートベルト装置と自分の体格とがあわないことに起因するときは、シートを前後方向に移動させたり、シートの座部の高さを調整すれば良い（たとえば敷物を入れる）。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
（構成）
ａ．乗員保護システム全体
図１に示す車両の乗員保護システムはエアバッグ装置、シートベルト装置及びプリテンショナ装置を含む。車両の前部左側に加速度センサ１０Ｌが、前部右側に加速度センサ１０Ｒがそれぞれ配置されている。運転席Ａの前方のハンドル内に右側フロントエアバッグ１２Ｒが配置され、助手席Ｂの前方のインパネに左側フロントエアバッグ１２Ｌが配置されている。また、左側のドア、ピラーには左側シートベルト１４Ｌ及び左側プリテンショナ装置１６Ｌが設けられ、右側のドア、ピラーには右側シートベルト１４Ｒ及び右側プリテンショナ装置１６Ｒが設けられている。
【００１８】
車両の中央部に配置されたＥＣＵ１８に加速度センサ１０Ｌ及び１０Ｒから情報が入力され、ＥＣＵ１８はこれに基づきエアバッグ装置１２Ｌ及び１２Ｒ、並びにプリテンショナ装置１６Ｌ及び１６Ｒに駆動信号を発するようになっている。
【００１９】
ｂ．シートベルト装置
シートＳの前面視である図２に示すように、シートベルト装置１４Ｒは、シートベルト（ウェビング）２１、リトラクタ２３、アンカ２５、スルータング２６及びバックル２７を含む。このうちリトラクタ２３はシートベルト２１を引き込むとともに車体が衝撃を受けたとき引出しをロックするもので、アンカ２５はシートベルト２１の先端を支持するものである。スルータング２６は、シートベルト２１の途中に摺動自在に挿通されて肩ベルト部２２ａと腰ベルト部２２ｂとに分け、バックル２７に着脱可能となっている。
【００２０】
ｃ．検知手段、警告手段
図１及び図３において、インパネにＣＣＤカメラ３０及び画像処理部３２が内蔵されている。ＣＣＤカメラ３０のレンズが後方に向けられ、頭、首、肩及び胸等を含む運転者Ｍの上半身を撮影している。画像処理部３２はＣＣＤカメラ３０で撮影した運転者の上半身の画像を画像処理して、シートベルト２１が上半身の所定部分にかかっているかどうかを判断するものである。
【００２１】
インパネにはＣＣＤカメラ３０の近傍にブザー３５が埋設されている。ブザー３５は画像処理部３２から信号を受け取り、シートベルト２１の掛かり状態が適正でないときは音を発して運転者Ｍにそのことを警告するようになっている。
（作用）
次に、この実施例の作用を説明する。シートＳに着席した運転者Ｍは、スルータング２６を持ってシートベルト２１をリトラクタ２３から引出し、スルータング２６をバックル２７に係合させる。本来、図４（ａ）に示すように、肩ベルト部２２ａが肩Ｍａ、胸Ｍｂ及び脇Ｍｃに延び、上半身を拘束するはずである。スルータング２６のバックル２７への係合により、ＣＣＤカメラ３０が上半身の撮影を開始し、撮影結果を画像処理３２で画像処理するが、掛かり状態が適正なのでブザー３５は警告音を発しない。
【００２２】
これに対して、シートベルト装置と運転者Ｍの体格とが合わない等の理由により、図４（ｂ）に示すように、肩ベルト部２２ａの上端寄り部分２２ａ１が少し上方に位置し、肩Ｍａではなく首筋Ｍｄに当たることがある。この場合、ＣＣＤカメラ３０からの情報により、画像処理部３２が掛かり状態が適正でないと判断し、ブザー３５が警告音を発する。運転者ＭはシートＳの前後方向位置や、座部５２の高さを調整し、肩ベルト２２ａの上端寄り部分２２ａ１がきちんと肩Ｍａに掛かるように掛かり位置を修正する。
（効果）
この実施例によれば、運転者Ｍは、シートベルト２１の上半身への掛かり状態が不適当なときはブザー３５によりそのことを警告され、必要な措置をとることができる。不適当な掛かりは、シートＳに着席後シートベルト２１の装着時（スルータング２６のバックル２７への係合時）に発生することが多く、この場合は車両の発進前に掛かり状態を修正できる。
【００２３】
尚、不適当な掛かり状態は、一旦シートベルト２１を装着した後、例えば車両の走行中における上半身の移動やねじりにより発生する場合もある。この場合もブザー３５が警告音を発するので、徐行又は停止して肩ベルト部２２ａの掛かり状態を修正すれば良い。また、仮に衝突事故が発生したときは、プリテンショナ装置１６Ｌ及び１６Ｒによりシートベルト２１のたるみが除去され、エアバッグ装置１２Ｌ、１２Ｒにより乗員Ｍの車体への衝突が緩和される。加えて、シートベルト装置の肩ベルト部２２ａの上端寄り部分２２ａ１が乗員の首筋に食い込む重大事故が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】乗員保護システム全体を示す平面説明図である。
【図２】シートに着席しシートベルトを装着した運転者を示す正面図である
【図３】実施例の検知手段及び警告手段を説明するブロック図である。
【図４】（ａ）はシートベルトの適正な掛かり状態を示す説明図、（ｂ）は不適当な掛かり状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０Ｌ，１０Ｒ：加速度センサ          １４Ｌ，１４Ｒ：シートベルト装置
１８：ＥＣＵ                          ２１：シートベルト
２２ａ：肩ベルト部                    ２３：リトラクタ
２６：スルータング                    ２７：バックル
３０：ＣＣＤカメラ                    ３２：画像処理部
３５：ブザー                           Ｍ：乗員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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