(57)【要約】【課題】  シートベルトを巻取る際に、乗員の体格、体重等に応じてシートベルトの張力等を調整することにより、乗員の安全を確保し、かつ乗員に違和感を与えないシートベルト装置を提供する。【解決手段】  シートベルト装置１を、車両の衝突を事前に検知する衝突予知装置４と、シート上の乗員状態を判定可能な乗員検知装置３と、乗員を該シートに拘束するシートベルト７と、シートベルト７の巻取り、引出しを行うシートベルト駆動装置６と、衝突予知装置４からの信号および乗員検知装置３からの乗員情報に基づいて、シートベルト駆動装置６を駆動させ、該乗員に応じた張力となるようシートベルト７を巻取るシートベルト制御装置５と、を備えて構成する。【選択図】  図１
2005262927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突を事前に検知する衝突予知装置と、
シート上の乗員状態を判定可能な乗員検知装置と、
乗員を該シートに拘束するシートベルトと、
該シートベルトの巻取り、引出しを行うシートベルト駆動装置と、
該衝突予知装置からの信号および該乗員検知装置からの乗員情報に基づいて、該シートベルト駆動装置を駆動させ、該乗員に応じた張力となるよう該シートベルトを巻取るシートベルト制御装置と、
を備えるシートベルト装置。
【請求項２】
さらに、前記シートベルトに取り付けられたタングと連結するバックルの位置を移動させるバックル移動装置を備え、
前記乗員検知装置は、該シートベルトの装着状態を検出可能であり、
前記シートベルト制御装置は、前記シートベルト駆動装置を駆動させ、前記乗員に応じた張力となるよう該シートベルトを巻取る際に、該乗員検知装置からのシートベルト装着状態情報により、該バックル移動装置に作動指示を出し、該バックルの位置を移動させる請求項１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、乗員をシートに拘束して乗員の安全を図るシートベルト装置に関し、詳しくは、衝突の不可避を事前に検知した場合、衝突前にシートベルトを巻取るプリクラッシュシートベルト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護装置として、例えば、前方車両との車間距離や、運転者によるブレーキの操作状態等の情報に基づいて、車両の衝突を事前に検知し、シートベルトを巻取るプリクラッシュシートベルト装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２８６５８１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、衝突不可避と判断された場合、従来のシートベルト装置は、シート上の乗員の体格、体重等を考慮することなく、常に一定の張力で乗員を拘束する。しかし、シートベルトを装着した場合、体の大きさ、座高等の乗員の体格の違いにより、シートベルトが乗員の体に接触する位置や、シートベルトの締め付け力等は異なる。このため、乗員によっては、衝突前にシートベルトが巻取られても、シートベルトによる拘束力が弱すぎる場合がある。また反対に、シートベルトの拘束力が強すぎる場合もある。これらの場合には、乗員が違和感を覚えるだけでなく、乗員保護の効果が充分に発揮されないおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、シートベルトを巻取る際に、乗員の体格、体重等に応じてシートベルトの張力等を調整することにより、乗員の安全を確保し、かつ乗員に違和感を与えないシートベルト装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明のシートベルト装置は、車両の衝突を事前に検知する衝突予知装置と、シート上の乗員状態を判定可能な乗員検知装置と、乗員を該シートに拘束するシートベルトと、該シートベルトの巻取り、引出しを行うシートベルト駆動装置と、該衝突予知装置からの信号および該乗員検知装置からの乗員情報に基づいて、該シートベルト駆動装置を駆動させ、該乗員に応じた張力となるよう該シートベルトを巻取るシートベルト制御装置と、を備える。
【０００６】
シートベルト制御装置は、衝突予知装置からの信号および乗員検知装置からの乗員情報に基づいて、シートベルトを巻取る。つまり、シートベルト制御装置は、衝突検知装置から伝達された信号により衝突不可避と判定した場合、あるいは、衝突検知装置から衝突不可避との判定信号が伝達された場合には、シートベルト駆動装置に駆動指示を出す。この際、乗員検知装置から伝達された乗員の体格、体重等の乗員情報に基づいて、乗員に最適なシートベルトの張力を決定する。そして、その最適な張力となるまでシートベルト駆動装置を駆動させ、シートベルトを巻取る。
【０００７】
このように、本発明のシートベルト装置では、乗員の体格や体重等に応じて、シートベルトの張力が調整されるため、拘束時における乗員の違和感は少ない。また、個々の乗員に合った張力で乗員を拘束することができるため、乗員の安全性が向上する。
【０００８】
（２）好ましくは、さらに、前記シートベルトに取り付けられたタングと連結するバックルの位置を移動させるバックル移動装置を備え、前記乗員検知装置は、該シートベルトの装着状態を検出可能であり、前記シートベルト制御装置は、前記シートベルト駆動装置を駆動させ、前記乗員に応じた張力となるよう該シートベルトを巻取る際に、該乗員検知装置からのシートベルト装着状態情報により、該バックル移動装置に作動指示を出し、該バックルの位置を移動させる構成とするとよい。
【０００９】
本構成では、さらにバックル移動装置を備える。また、乗員検知装置は、シートベルトの装着状態を検出する。そして、シートベルト制御装置は、シートベルトを巻取る際に、乗員検知装置からのシートベルト装着状態情報により、バックル移動装置に作動指示を出し、バックルの位置を移動させる。ここで、シートベルト装着状態情報とは、シートベルトと乗員との接触位置等、シートベルトがどんな状態で装着されているかを示す情報である。
【００１０】
すなわち、本構成では、乗員の体格、体重等に応じてシートベルトの張力を調整することに加え、バックルの位置を移動させることにより、シートベルトの引張り方向をも調整する。例えば、乗員がドアアームレストに寄りかかり、シートに斜めに座っている場合、あるいは、シートに浅く座った状態でシートバックへもたれている場合等では、通常の着座状態と比べてシートベルトの装着状態は異なる。このような場合には、個々の着座状態に合わせて、シートベルトの引張り方向を変えることで、より確実に乗員を拘束することができる。本構成では、シートベルトの装着状態に応じて、バックルの位置を移動させることにより、乗員の着座状態に合わせて、最適な方向からシートベルトの張力をかけることができる。その結果、乗員をより確実に拘束することができ、乗員の安全性が向上する。また、シートベルト装置の作動信頼性も向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシートベルト装置は、シートベルトを巻取る際に、乗員の体格や体重等に応じて、シートベルトの張力を調整する。このため、拘束時における違和感は少ない。また、個々の乗員に合った張力で乗員を拘束するため、乗員の安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のシートベルト装置の実施の形態について説明する。
【００１３】
〈第一実施形態〉
まず、本実施形態のシートベルト装置の構成について説明する。図１に、本実施形態のシートベルト装置のブロック図を示す。図１に示すように、シートベルト装置１は、バックルスイッチ２０と、乗員検知装置３と、衝突予知装置４と、シートベルト制御装置５と、モータ６と、シートベルト７とを備える。
【００１４】
バックルスイッチ２０は、シートフレームに取り付けられたバックルに内蔵される。バックルは、後述するシートベルト７に取り付けられたタングと連結する。バックルにタングが連結された際に、バックルスイッチ２０はＯＮとなる。
【００１５】
乗員検知装置３は、ＣＣＤカメラ３０と乗員検知ＥＣＵ（電子制御ユニット）３１とを備える。ＣＣＤカメラ３０は、ルームミラーの角部に組み込まれる。ＣＣＤカメラ３０は、シートに着座している乗員を撮像する。乗員検知ＥＣＵ３１は、インストルメントパネルの助手席側端部に収容される。乗員検知ＥＣＵ３１は、ＣＣＤカメラ３０で撮像された画像データから、画素濃度の変化点の軌跡を検出する。この軌跡から、シートに乗員が着座しているか否かを判定する。また、乗員が着座している場合には、その乗員の座高等の体格を判定する。
【００１６】
衝突予知装置４は、ミリ波レーダ４０と、マスタシリンダ圧センサ４１とを備える。ミリ波レーダ４０は、フロントグリルのオーナメント裏に埋設される。ミリ波レーダ４０は、車両の進行方向にある前方車両や障害物を検知し、前方車両等との距離、相対速度等を検出する。マスタシリンダ圧センサ４１は、エンジンルームに設置され、ブレーキペダルの踏力により変化するマスタシリンダ圧を検出する。
【００１７】
シートベルト制御装置５は、定圧電源５０と、シートベルトＣＰＵ（中央処理装置）５１と、モータ駆動回路５２と、電流検出回路５３とを備える。定圧電源５０は、電源線Ｌ１により車両バッテリ９と接続される。電源線Ｌ１には、イグニッションスイッチ９０が配置される。定圧電源５０は、車両バッテリ９の高電圧を低電圧に変圧する。定圧電源５０は、電源線Ｌ２により、シートベルトＣＰＵ５１に接続される。
【００１８】
シートベルトＣＰＵ５１は、信号線Ｓ１によりバックルスイッチ２０と、信号線Ｓ２により乗員検知装置３と、信号線Ｓ３によりミリ波レーダ４０と、信号線Ｓ４によりマスタシリンダ圧センサ４１と、それぞれ接続される。シートベルトＣＰＵ５１には、信号線Ｓ１を介して、バックルスイッチ２０の信号が伝達される。また、信号線Ｓ２を介して、乗員の体格データが伝達される。さらに、信号線Ｓ３を介して前方車両等との距離、相対速度等のデータが伝達され、信号線Ｓ４を介してマスタシリンダ圧のデータが伝達される。シートベルトＣＰＵ５１は、乗員検知装置３からの乗員体格データに基づいて、シートベルト７を巻取る際の張力を決定する。また、ミリ波レーダ４０およびマスタシリンダ圧センサ４１からのデータに基づいて、衝突不可避かどうかを判定する。衝突不可避と判定した場合には、信号線Ｓ５を介して、モータ駆動回路５２に駆動信号を伝達する。
【００１９】
モータ駆動回路５２は、モータ６と電源線Ｌ３により接続される。モータ駆動回路５２は、シートベルトＣＰＵ５１から伝達された駆動信号により、モータ６を駆動する。モータ６の駆動により、シートベルト７が巻取られる。モータ６は、本発明を構成するシートベルト駆動装置に含まれる。また、電流検出回路５３は、信号線Ｓ６によりモータ駆動回路５２と接続され、信号線Ｓ７によりシートベルトＣＰＵ５１と接続される。電流検出回路５３は、モータ駆動回路５２における電流値を検出し、その電流データを信号線Ｓ７を介してシートベルトＣＰＵ５１に伝達する。シートベルトＣＰＵ５１は、伝達された電流データからシートベルト７の張力を算出する。シートベルトＣＰＵ５１は、シートベルト７の張力が予め決定された値となるよう制御する。
【００２０】
次に、本実施形態のシートベルト装置の動作について説明する。イグニッションスイッチ９０がオンになると、電源線Ｌ１を介して、車両バッテリ９から定圧電源５０に、高電圧が供給される。変圧後の電源電圧は、電源線Ｌ２を介して、シートベルトＣＰＵ５１に供給される。これより、シートベルト装置１が始動する。
【００２１】
まず、乗員検知装置３のＣＣＤカメラ３０により、シートの乗員状態が撮像される。撮像された画像データは、乗員検知ＥＣＵ３１に伝達される。乗員検知ＥＣＵ３１は、その画像データに基づいて、乗員着座の有無、乗員着座の場合には、その体格を判定する。乗員状態の判定結果は、信号線Ｓ２を介して、シートベルトＣＰＵ５１に伝達される。バックルスイッチ２０からＯＮ信号がシートベルトＣＰＵ５１に伝達されると、シートベルトＣＰＵ５１は、乗員検知装置３からの乗員体格データに基づいて、シートベルト７を巻取る際の張力を決定する。
【００２２】
一方、シートベルトＣＰＵ５１には、ミリ波レーダ４０から、前方車両との車間距離、相対速度等が伝達される。また、マスタシリンダ圧センサ４１から、マスタシリンダ圧が伝達される。シートベルトＣＰＵ５１は、ミリ波レーダ４０およびマスタシリンダ圧センサ４１の少なくとも一方のデータに基づいて、衝突不可避かどうかを判定する。衝突不可避と判定した場合には、信号線Ｓ５を介して、モータ駆動回路５２に駆動信号を伝達する。モータ駆動回路５２は、モータ６を駆動する。これより、シートベルト７は巻取られる。この際、シートベルトＣＰＵ５１は、電流検出回路５３で検出された電流データにより、シートベルト７の張力が予め決定された値となるよう制御する。
【００２３】
次に、本実施形態のシートベルト装置の効果について説明する。本実施形態のシートベルト装置１では、ＣＣＤカメラ３０を備えた乗員検知装置３を使用した。画像認識により乗員情報を得ることで、乗員の体格を容易に判定することができる。そして、この乗員体格データに基づいて、シートベルト７を巻取る際の張力が決定される。このため、衝突不可避と判断された場合にシートベルト７が巻取られても、乗員は自分の体格に合った張力で拘束されるため、違和感は少ない。また、個々の乗員に最適な張力で乗員を拘束することができるため、乗員の安全性は高い。
【００２４】
〈第二実施形態〉
本実施形態と第一実施形態との相違点は、乗員検知装置によりシートベルトの装着状態が検出される点、およびバックル移動装置が加えられた点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【００２５】
図２に、本実施形態のシートベルト装置のブロック図を示す。また、図３に、同シートベルト装置を構成するバックル移動装置の概略図を示す。ここで、図３（ａ）は、バックル移動前の状態を示し、図３（ｂ）はバックル移動後の状態を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。図２、図３に示すように、バックル移動装置８は、シートベルトＣＰＵ５１と、信号線Ｓ８により接続される。
【００２６】
乗員検知装置３の乗員検知ＥＣＵ３１は、ＣＣＤカメラ３０で撮像された画像データから、乗員の体格に加えて、シートベルトの装着状態をも判定する。そして、乗員検知装置３は、乗員体格データに加えてシートベルト装着状態データを、シートベルトＣＰＵ５１へ送る。
【００２７】
バックル移動装置８は、バックル制御装置８０と、モータ８１と、ピニオン８２と、ラック８３とを備える。バックル制御装置８０とモータ８１とは、電源線Ｌ４により接続される。バックル制御装置８０は、シートベルトＣＰＵ５１からの作動指示を受け、モータ８１を駆動する。モータ８１には、回転軸を介してピニオン８２が取り付けられる。また、ラック８３は、ピニオン８２と噛み合うよう、シート１０の図示しないシートフレームに沿って配置される。ラック８３は、シート１０に対して前後方向に移動可能である。ラック８３の上部には、バックル２が取り付けられる。バックル２は、バックル制御装置８０と、信号線Ｓ９により接続される。バックル２には、バックルスイッチ（図略）が内蔵される。バックルスイッチのＯＮ信号は、信号線Ｓ９を介してバックル制御装置８０に伝達される。そして、バックル制御装置８０から信号線Ｓ８を介して、シートベルトＣＰＵ５１に伝達される。
【００２８】
シートベルトＣＰＵ５１は、衝突不可避と判定した場合には、信号線Ｓ５を介して、モータ駆動回路５２に駆動信号を伝達する。加えて、乗員検知装置３からのシートベルト装着状態データに基づいて、バックル移動装置８に信号線Ｓ８を介して作動指示を伝達する。この作動指示により、バックル制御装置８０はモータ８１を駆動する。モータ８１が駆動すると、ピニオン８２が回転する。ピニオン８２の回転により、図３（ａ）→（ｂ）に示すように、ラック８３がシート１０の前方に移動し、それに伴ってバックル２も前方に移動する。これより、シートベルト７の位置が変化する。
【００２９】
本実施形態のシートベルト装置１は、乗員の体格に応じてシートベルト７の張力を調整する点で、第一実施形態のシートベルト装置と同様の効果を奏する。加えて、本実施形態のシートベルト装置１によれば、シートベルト７の装着状態に応じて、バックル２の位置を移動させることにより、乗員の着座状態に合わせて、最適な方向からシートベルト７の張力をかけることができる。その結果、乗員をより確実に拘束することができ、乗員の安全性が向上する。また、シートベルト装置の作動信頼性も向上する。
【００３０】
〈その他〉
以上、本発明のシートベルト装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明のシートベルト装置は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明のシートベルト装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００３１】
例えば、上記実施形態では、画像認識により乗員情報を取得する乗員検知装置を使用した。しかし、乗員検知装置に用いるセンサは、特に限定されるものではない。上記実施形態のような撮像センサの他、荷重センサ、圧力センサ、距離センサ等を用いてもよい。これらのセンサのうち複数を併用してもよい。例えば、撮像センサと荷重センサとを併用することで、乗員の体格および体重の情報を取得することができ好適である。
【００３２】
また、上記実施形態では、衝突予知装置として、ミリ波レーダとマスタシリンダ圧センサとを使用した。しかし、衝突予知装置の種類は、特に限定されるものではない。例えば、前方車両等の検知用として超音波レーダ等を用いてもよく、急制動検知用として、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）作動信号検出センサ、車速センサ等を使用してもよい。また、前方車両等の検知、急制動検知のいずれか一方のみから衝突予知装置を構成してもよい。
【００３３】
上記実施形態では、ミリ波レーダおよびマスタシリンダ圧センサから伝達されたデータに基づいて、シートベルトＣＰＵで衝突不可避かどうかを判定した。しかし、衝突予知装置を、センサと衝突判定ＥＣＵとから構成した場合には、衝突予知装置で衝突不可避性の判定を行うことができる。この場合は、その判定結果を、衝突予知装置からシートベルトＣＰＵへ伝達すればよい。シートベルトＣＰＵは、その判定結果に基づいてシートベルト駆動装置を駆動する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第一実施形態のシートベルト装置のブロック図である。
【図２】第二実施形態のシートベルト装置のブロック図である。
【図３】第二実施形態のシートベルト装置を構成するバックル移動装置の概略図であり、（ａ）は、バックル移動前の状態を示す図であり、（ｂ）はバックル移動後の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：シートベルト装置  ２：バックル  ２０：バックルスイッチ
３：乗員検知装置  ３０：ＣＣＤカメラ  ３１：乗員検知ＥＣＵ
４：衝突予知装置  ４０：ミリ波レーダ  ４１：マスタシリンダ圧センサ
５：シートベルト制御装置  ５０：定圧電源  ５１：シートベルトＣＰＵ
５２：モータ駆動回路  ５３：電流検出回路
６：モータ（シートベルト駆動装置）  ７：シートベルト
８：バックル移動装置  ８０：バックル制御装置  ８１：モータ  ８２：ピニオン
８３：ラック
９：車両バッテリ  ９０：イグニッションスイッチ
１０：シート
【図１】
2005262927.tif 000003
【図２】
2005262927.tif 000004
【図３】
2005262927.tif 000005