JP4269985B2

JP4269985B2 - シートベルト装置

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Publication number: JP4269985B2
Application number: JP2004078983A
Authority: JP
Inventors: 信寿清水
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2024-03-18
Also published as: JP2005263041A

Description

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する。

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。）。また、特許文献２には、シートベルトの巻取り時にバックルを乗員に密着させ、乗員に対するシートベルトの密着性を向上させたシートベルト装置が開示されている。
特開平６−２８６５８１号公報特開２００１−５５１１６号公報

通常、シートベルトを装着した場合、乗員の体格（体の大きさ、座高等）の違いにより、シートベルトが密着する位置や、シートベルトの締め付け力等は異なる。このため、シートベルトの引出量が乗員の体格に合っていない場合には、シートベルトによる拘束力が弱すぎる、あるいは強すぎることになる。この場合、乗員が違和感を覚えるだけでなく、走行中の安全性を確保できないおそれがある。また、シートベルトに弛みがあり、乗員に密着していないと、衝突不可避と判断してシートベルトを巻取る際に、その分だけ巻取り時間が多く必要になる。このため、乗員を充分に拘束できず、乗員保護の効果が発揮されないおそれがある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、乗員の体格、体重等に応じてシートベルトの引出量を調整し、シートベルトを乗員に密着させることにより、乗員保護効果の高いシートベルト装置を提供することを課題とする。

（１）本発明のシートベルト装置は、乗員を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用アクチュエータと、該シートベルトの引出量を検出可能なシートベルト引出量検出装置と、該シート上の乗員の着座の有無および着座している乗員の体格または体重を判定可能な乗員検知装置と、該シートベルト引出量検出装置から伝達されたシートベルト引出量情報、および該乗員検知装置から伝達された乗員の着座の有無および着座している乗員の体格または体重に関する情報に基づいて、該乗員に対する該シートベルトの引出量が適切かどうかを判定し、適切でないと判定した場合には、該シートベルト用アクチュエータを駆動させ、該シートベルトの引出量を調整するシートベルト制御装置と、車両が衝突不可避と判断した場合に、前記シートベルトを巻き取るプリクラッシュ機構と、を備える。

シートベルト制御装置は、シートベルト引出量情報、およびシート上の乗員の着座の有無および着座している乗員の体格または体重に関する情報に基づいて、乗員に対するシートベルトの引出量が適切かどうかを判定する。そして、適切でないと判定した場合には、シートベルトの巻取り、あるいは引出しを行い、シートベルトの引出量を乗員に合わせる。

このように、乗員の体格や体重等に応じて、シートベルトの引出量が最適化されるため、シートベルト着用時における乗員の違和感は少ない。また、シートベルトの弛みが取り除かれるため、乗員に対するシートベルトの密着性が向上する。このため、プリクラッシュ機構が作動した場合、シートベルトの巻取り時間が少なくなり、乗員の安全性がより向上する。

（２）好ましくは、前記シートベルト制御装置は、前記乗員に対する前記シートベルトの引出量が多すぎると判定した場合には、前記シートベルト用アクチュエータを駆動させ、該シートベルトの余剰分を巻取る構成とするとよい。

本構成では、乗員に対するシートベルトの引出量が多すぎる、つまり、シートベルトが弛んでいると判定した場合に、その弛み分だけシートベルトを巻取る。これより、シートベルトを、個々の乗員の体に密着させることができ、乗員を確実に拘束することができる。その結果、乗員の安全性が向上し、シートベルト装置の作動信頼性も向上する。

本発明のシートベルト装置は、乗員の体格や体重等に応じて、シートベルトの引出量を調整する。このため、シートベルト着用時における違和感は少ない。また、乗員に対するシートベルトの密着性が高くなり、乗員の安全性は向上する。さらに、衝突不可避と判断された場合には、シートベルトを速やかに巻取ることができるため、乗員保護効果が高い。

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。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配置図を示す。図２に、同シートベルト装置のブロック図を示す。図１、図２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、シートベルト駆動装置４と、シートベルト制御装置５と、シートベルト６とを備える。

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１１の角部に組み込まれる。ＣＣＤカメラ３０は、シート７（助手席）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１２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７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、その乗員の体格を判定する。

バックルスイッチ２０は、シート７のシートフレーム（図略）に取り付けられたバックル２に内蔵される。バックル２は、シートベルト６に取り付けられたタングプレート（図略）と連結する。バックルスイッチ２０は、バックル２にタングプレートが連結された際にＯＮとなる。

シートベルト駆動装置４は、センターピラー下部に設置される。シートベルト駆動装置４は、モータ４０とロータリエンコーダ４１とを備える。モータ４０は、後述するシートベルト制御装置５のモータ駆動回路５２と、電源線Ｌ３により接続される。モータ４０は、モータ駆動回路５２から伝達された駆動信号により駆動する。モータ４０の駆動により、シートベルト６の巻取り、引出しが行われる。ロータリエンコーダ４１は、シートベルト駆動装置４内のリールシャフト（図略）に設置される。ロータリエンコーダ４１は、モータ４０の駆動により回転するリール（図略）の回転角を検出する。検出された回転角データは、シートベルト引出量データとして、後述するシートベルトＣＰＵ５１に伝達される。ここで、モータ４０は、本発明を構成するシートベルト用アクチュエータに含まれる。ロータリエンコーダ４１は、本発明を構成するシートベルト引出量検出装置に含まれる。

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。イグニッションスイッチ９０は、ハンドル１３（図１中一点鎖線で示す。）のステアリングシャフト根元付近に配置される。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。

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ＥＣＵ３１と、信号線Ｓ３によりロータリエンコーダ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、乗員体格データが伝達される。さらに、信号線Ｓ３を介して、シートベルト引出量データが伝達される。シートベルトＣＰＵ５１は、乗員検知ＥＣＵ３１からの乗員体格データと、ロータリエンコーダ４１からのシートベルト引出量データとに基づいて、乗員に対するシートベルト６の引出量が適切かどうかを判定する。シートベルト６の引出量が適切でないと判定した場合には、信号線Ｓ４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、シートベルトＣＰＵ５１から伝達された駆動信号により、モータ４０を駆動する。また、電流検出回路５３は、信号線Ｓ５によりモータ駆動回路５２と接続され、信号線Ｓ６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Ｓ６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６の張力を算出する。

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。

まず、乗員検知装置３のＣＣＤカメラ３０により、シート７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。

一方、シートベルト６が装着されると、シートベルトＣＰＵ５１にバックルスイッチ２０からＯＮ信号が伝達される。また、ロータリエンコーダ４１からシートベルト引出量データが伝達される。シートベルトＣＰＵ５１は、乗員検知ＥＣＵ３１からの乗員体格データと、ロータリエンコーダ４１からのシートベルト引出量データとに基づいて、乗員に対するシートベルト６の引出量が適切かどうかを判定する。例えば、乗員に対してシートベルト６の引出量が多すぎると判定した場合には、信号線Ｓ４を介して、モータ駆動回路５２に駆動信号を伝達する。これより、モータ４０が駆動され、シートベルト６が巻取られる。

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と、ロータリエンコーダ４１で検出されたシートベルト引出量データとに基づいて、シートベルト６の装着状態が適切かどうかが判定される。このように、乗員の体格に応じて、シートベルト６の引出量が最適化されるため、シートベルト６の着用時における乗員の違和感は少ない。また、シートベルト６の引出量が多すぎる場合には、余剰分が巻取られ、シートベルト６の弛みが取り除かれる。このため、乗員に対するシートベルト６の密着性が向上する。よって、例えば、プリクラッシュ機構と併用する場合には、作動時におけるシートベルトの巻取り時間が少なくなり、乗員の安全性がより向上する。

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。

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る。これより、シートベルトの引出量の調整をより正確に行うことができる。

また、上記実施形態では、シートベルト引出量検出装置として、ロータリエンコーダを使用した。しかし、シートベルト引出量検出装置の種類は、特に限定されるものではない。リールの回転角を検出する装置の他、リールに巻取られたシートベルトの巻取り径を検出する装置等を使用してもよい。

また、上記実施形態では、助手席におけるシートベルトの引出量を調整した。しかし、本発明のシートベルト装置は、助手席の他、運転席や後部座席においても同様に適用することができる。

また、本発明のシートベルト装置は、ミリ波レーダ、超音波レーダ等の前方車両等の検知センサ、マスタシリンダ圧センサ、車速センサ等の急制動検知センサ等を備えた衝突検知装置を含めて構成することができる。衝突検知装置を加えることで、本発明のシートベルト装置に、プリクラッシュ機能を付与することができる。これより、乗員の安全性をより向上させることができる。

本発明のシートベルト装置の一実施形態を示す配置図である。同シートベルト装置のブロック図である。

符号の説明

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：シートベルト駆動装置４０：モータ（シートベルト用アクチュエータ）
４１：ロータリエンコーダ（シートベルト引出量検出装置）
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：シートベルト７：シート９：車両バッテリ９０：イグニッションスイッチ
１１：ルームミラー１２：インストルメントパネル１３：ハンドル

Claims

乗員を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用アクチュエータと、
該シートベルトの引出量を検出可能なシートベルト引出量検出装置と、
該シート上の乗員の着座の有無および着座している乗員の体格または体重を判定可能な乗員検知装置と、
該シートベルト引出量検出装置から伝達されたシートベルト引出量情報、および該乗員検知装置から伝達された乗員の着座の有無および着座している乗員の体格または体重に関する情報に基づいて、該乗員に対する該シートベルトの引出量が適切かどうかを判定し、適切でないと判定した場合には、該シートベルト用アクチュエータを駆動させ、該シートベルトの引出量を調整するシートベルト制御装置と、
車両が衝突不可避と判断した場合に、前記シートベルトを巻き取るプリクラッシュ機構と、
を備えるシートベルト装置。
前記シートベルト制御装置は、前記乗員に対する前記シートベルトの引出量が多すぎると判定した場合には、前記シートベルト用アクチュエータを駆動させ、該シートベルトの余剰分を巻取る請求項１に記載のシートベルト装置。