JP2011025851A - Seatbelt control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シートベルトの巻き取り又は巻き取り状態にあるシートベルトの送り出しを行うシートベルト制御装置に関する。 The present invention relates to a seat belt control device that winds a seat belt or sends out a seat belt in a wound state.
近年の車両には、運転者の注意力の低下、又は居眠り運転を検知して、運転者に警告することで、事故を防止する装置が搭載されている。斯かる装置として、例えば検出した運転者の眠気又は注意力の低下の度合いが大きい場合、マイナスイオンを発生させ、座席を振動させ、又はシートベルトのベルト張力を上げる等をして、運転者をリラックスさせる、又は運転者に対して注意を喚起する装置がある(例えば、特許文献1参照)。 A vehicle in recent years is equipped with a device for preventing an accident by detecting a decrease in driver's attention or a drowsy driving and warning the driver. As such a device, for example, when the detected degree of drowsiness of the driver or a reduction in attention is large, negative ions are generated, the seat is vibrated, or the belt tension of the seat belt is increased, etc. There is a device that relaxes or alerts the driver (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1は、シートベルトの張力を上げて運転者の眠気を覚まし、事故を未然に防ぐようにしているが、シートベルトが締め付けられることで、運転者が違和感を覚え、運転に支障を来たす場合がある。このような場合、却って事故を引き起こし、衝突などから身体を守るべきシートベルト本来の機能が発揮できないおそれがある。 However, in Patent Document 1, the tension of the seat belt is raised to make the driver sleepy and prevent accidents. However, the seat belt is tightened so that the driver feels uncomfortable and hinders driving. May come. In such a case, an accident may be caused, and the original function of the seat belt that should protect the body from a collision may not be exhibited.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運転者の脳波に応じてシートベルトのベルト張力を制御し、事故を未然に防ぐと共に運転者を適切に保護するシートベルト制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to control the belt tension of the seat belt in accordance with the brain wave of the driver to prevent accidents and appropriately protect the driver. An object of the present invention is to provide a seat belt control device.
本発明に係るシートベルト制御装置は、正逆に回転する回転体を駆動する駆動部に、前記回転体の正転又は逆転を指示し、シートベルトの巻き取り又はシートベルトの繰り出しを行うシートベルト制御装置において、シートベルトを装着した運転者から検出された脳波の周波数を随時取得する手段と、取得した脳波の周波数が下降又は上昇しているか否かを判定する手段と、周波数が下降している場合、前記回転体が正転及び逆転を繰り返すよう前記駆動部に指示する正逆指示手段と、周波数が上昇している場合、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示する正転指示手段とを備えることを特徴とする。 The seat belt control device according to the present invention instructs a drive unit that drives a rotating body that rotates in the forward and reverse directions to instruct normal rotation or reverse rotation of the rotating body to wind the seat belt or to feed the seat belt. In the control device, means for acquiring at any time the frequency of the electroencephalogram detected from the driver wearing the seat belt, means for determining whether the frequency of the acquired electroencephalogram is decreasing or increasing, and the frequency decreasing Forward and reverse instruction means for instructing the drive unit to repeat normal rotation and reverse rotation, and when the frequency is increasing, the forward direction for instructing the drive unit to rotate the rotary body forward. A rotation instructing means.
本発明においては、眠気などにより運転者の脳波の周波数が下降している場合、シートベルトを巻き取る回転体を繰り返し正転及び逆転させることで、シートベルトのベルト張力を高低させる。これにより、運転者を定期的に強く拘束して運転者に刺激を与え、低下した運転者の意識を戻すことができる。また、本発明においては、衝突のおそれなどにより興奮することで運転者の脳波が上昇している場合、回転体を正転させることで、シートベルトのベルト張力を高くする。これにより、運転者をシートに強く拘束することで、衝突しても、衝撃から運転者を保護することができる。 In the present invention, when the frequency of the brain wave of the driver is lowered due to drowsiness or the like, the belt tension of the seat belt is raised or lowered by repeatedly rotating and reversing the rotating body that winds up the seat belt. Thereby, a driver | operator is restrained strongly regularly, a driver | operator is stimulated, and the driver | operator's consciousness which fell can be returned. Further, in the present invention, when the driver's brain wave is rising due to excitement due to the possibility of a collision or the like, the belt tension of the seat belt is increased by rotating the rotating body forward. Thereby, even if it collides, a driver | operator can be protected from an impact by restraining a driver | operator to a sheet | seat strongly.
本発明に係るシートベルト制御装置は、前記シートベルト制御装置が装着されている車両の衝突を予測する手段と、衝突の回避が可能又は不可能を判定する手段と、周波数が下降し、かつ、衝突の回避が不可能であると判定した場合、前記正逆指示手段による前記駆動部への指示を禁止する手段と、周波数が下降し、かつ、衝突の回避が不可能であると判定した場合、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示する手段とをさらに備えることを特徴とする。 The seatbelt control device according to the present invention comprises: means for predicting a collision of a vehicle on which the seatbelt control device is mounted; means for determining whether collision can be avoided or impossible; When it is determined that it is impossible to avoid a collision, when it is determined that a means for prohibiting an instruction to the drive unit by the forward / reverse instruction means, a frequency decreases, and a collision cannot be avoided And a means for instructing the driving unit to rotate the rotating body forward.
本発明においては、車両の衝突の回避が不可能である場合には、回転体を正転させることで、シートベルトのベルト張力を高くする。これにより、運転者をシートに強く拘束することで、衝突しても、衝撃から運転者を保護することができる。 In the present invention, when it is impossible to avoid the collision of the vehicle, the belt tension of the seat belt is increased by rotating the rotating body forward. Thereby, even if it collides, a driver | operator can be protected from an impact by restraining a driver | operator to a sheet | seat strongly.
本発明に係るシートベルト制御装置は、前記正逆指示手段は、周波数が下降し、かつ、衝突の回避が可能であると判定した場合、前記回転体が正転及び逆転を繰り返すよう前記駆動部に指示するようにしてあることを特徴とする。 In the seatbelt control device according to the present invention, when the forward / reverse instruction means determines that the frequency decreases and collision can be avoided, the drive unit repeats forward and reverse rotation of the rotating body. It is characterized by instructing to.
本発明においては、運転者の脳波の周波数が下降し、車両の衝突の回避が可能である場合に、回転体を繰り返し正転及び逆転させることで、シートベルトのベルト張力を高低させる。これにより、衝突を回避できる可能性がある場合には、意識が低下している運転者に刺激を与えて、衝突する危険が迫っていることを警告することができる。 In the present invention, the belt tension of the seat belt is raised or lowered by repeatedly rotating and reversing the rotating body when the frequency of the brain wave of the driver is lowered and the collision of the vehicle can be avoided. As a result, when there is a possibility of avoiding a collision, it is possible to give a stimulus to a driver whose awareness has been lowered and warn that the danger of a collision is imminent.
本発明に係るシートベルト制御装置は、運転者による事故回避操作が行われたか否かを判定する手段をさらに備え、前記正転指示手段は、周波数が上昇し、かつ、事故回避操作が行われたと判定した場合に、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示するようにしてあることを特徴とする。 The seat belt control device according to the present invention further comprises means for determining whether or not an accident avoiding operation has been performed by a driver, and the forward rotation instructing means has an increased frequency and the accident avoiding operation is performed. When it is determined that the rotating body has rotated, the drive unit is instructed to rotate normally.
本発明においては、運転者の脳波が上昇し、運転者が事故回避操作を行った場合、回転体を正転させることで、シートベルトのベルト張力を高くする。これにより、運転者をシートに強く拘束することで、運転者の回避操作による車両の揺れ、又は衝突時における衝撃から運転者を保護することができる。 In the present invention, when the driver's brain wave rises and the driver performs an accident avoidance operation, the belt tension of the seat belt is increased by rotating the rotating body forward. Thus, by strongly restraining the driver to the seat, it is possible to protect the driver from the shaking of the vehicle due to the driver's avoidance operation or the impact at the time of the collision.
本発明は、眠気などにより運転者の脳波の周波数が下降している場合、シートベルトを巻き取る回転体を繰り返し正転及び逆転させることで、シートベルトのベルト張力を高低させる。これにより、運転者を定期的に強く拘束して運転者に刺激を与え、低下した運転者の意識を戻すことができる。また、本発明においては、衝突のおそれなどにより興奮することで運転者の脳波の周波数が上昇している場合、回転体を正転させることで、シートベルトのベルト張力を高くする。これにより、運転者をシートに強く拘束することで、衝突しても、衝撃から運転者を保護することができる。 In the present invention, when the frequency of the brain wave of the driver is lowered due to drowsiness or the like, the belt tension of the seat belt is raised or lowered by repeatedly rotating and rotating the rotating body that winds up the seat belt repeatedly. Thereby, a driver | operator is restrained strongly regularly, a driver | operator is stimulated, and the driver | operator's consciousness which fell can be returned. In the present invention, when the frequency of the brain wave of the driver is increased due to excitement due to the possibility of a collision or the like, the belt tension of the seat belt is increased by rotating the rotating body forward. Thereby, even if it collides, a driver | operator can be protected from an impact by restraining a driver | operator to a sheet | seat strongly.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るシートベルト制御装置は、車両の運転座席に設けられるシートベルト装置に用いられる。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The seat belt control device according to the present invention is used in a seat belt device provided in a driving seat of a vehicle.
(実施形態1)
図1は、運転座席に設置されたシートベルト装置の概要を示す模式図である。シートベルト装置10は、運転者11の身体をシート12に拘束するシートベルト(以下、ベルトという)13を備える。ベルト13は、運転者11の上体を拘束するベルト部分13aと、運転者11の腰部を拘束するベルト部分13bとから成る。ベルト部分13bの一端はアンカープレート14により車室下部の車体部分に固定されている。ベルト部分13aは、運転者11の肩近傍の箇所に設けられたスルーアンカー15で折り返され、その端部はシートベルトリトラクタ16のベルトリールに連結されている。ベルト13の他方の共通端部にはタングプレート17が取り付けられている。このタングプレート17は、シート12の下側縁部に固定されたバックル18に着脱自在である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a seat belt device installed in a driver's seat. The
実施形態1では、脳波を検出する脳波検出装置19を運転者11の頭部に装着し、脳波検出装置19が検出する脳波に応じて、ベルト13(具体的には、ベルト部分13a)の張力(以下、ベルト張力という)が制御されるようになっている。脳波検出装置19は、一般的なヘッドフォン191と、棒状の電極部材192とを備えている。電極部材192の先端部分には、運転者11の額部分に接触させる電極が設けられている。脳波検出装置19は、図示しない基準電極を備えており、電極部材192の電極と共に、運転者11の脳からの電気的信号を脳波として検出する。そして、脳波検出装置19は、検出した運転者11の脳波をワイヤレスでシートベルト装置10の制御装置に送信する。
In the first embodiment, an
次に、ベルト張力を調整するシートベルトリトラクタ16について詳述する。図2はシートベルトリトラクタ16の構成を示す模式図である。
Next, the
シートベルトリトラクタ16は、ハウジング21内に回転自在に設けられたベルトリール(回転体)22と、ベルトリール22を回転駆動するモータ(駆動部)23とを備えている。ベルトリール22にはベルト13のベルト部分13aの端部が結合され、ベルト部分13aはベルトリール22で巻き取られる。ベルトリール22の軸22aは動力伝達機構24を介してモータ23の駆動軸23aに接続されている。ベルトリール22は、動力伝達機構24を経由してモータ23で回転駆動される。
The
モータ23は、後述の制御装置3により正逆に回転制御される。モータ23が正転した場合、ベルト13(ベルト部分13a)はベルトリール22に巻き取られる。ベルト13がベルトリール22に巻き取られることで、ベルト13が引っ張られ、ベルト張力が高くなる。これにより、運転者11をシート12に強く拘束することができる。また、モータ23が逆転した場合、ベルトリール22に巻き取られたベルト13は、ベルトリール22から送り出される。ベルト13がベルトリール22から送り出されることで、ベルト13が緩み、ベルト張力が低くなる。これにより、ベルト張力を高くして運転者11を強く拘束していた状態から、運転者11の拘束を緩めることができる。
The
ハウジング21の内壁にはベルト13の巻き取り量を検出するセンサ25が取り付けられている。なお巻き取り量の検出は、軸22aの回転量を検出する角度センサ等であってもよい。センサ25はセンサ本体252及び進退棒251を含む。センサ本体252の一面はハウジング21の内壁にビスまたは接着剤等により固定されている。センサ本体252の他面側にはベルトリール22の軸22aと交差する方向に進退する進退棒251が突出している。進退棒251の先端はベルト13の一面に当接している。ベルト13の巻き取り量に応じて、当該ベルト13の一面に先端にて当接する進退棒251が軸22aと交差する方向に進退する。
A
すなわち、ベルト13がベルトリール22に多く巻き取られている場合、ベルトリール22に巻き付くベルト13の断面視における直径が大きくなることから、進退棒251はセンサ本体252内部に入り込む。一方、ベルト13が引き出されるにつれ、ベルトリール22に巻き付くベルト13の断面視における直径が小さくなることから、進退棒251はセンサ本体252からベルトリール22に向かう方向に伸びることになる。センサ本体252は進退棒251の進退位置を、ベルト13の巻き取り量として制御装置3へ出力する。
That is, when the
図3は制御装置3のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置3は、本実施形態に係るシートベルト制御装置であって、脳波検出装置19から送信される運転者11の脳波、及びセンサ25から出力される巻き取り量に応じてモータ23を制御する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)31、RAM(Random Access Memory)32、記憶部33、モータ駆動制御部34、入力部35、受信部36及びCAN(Controller Area Network)通信部37等を含む。CPU31は、バスを介して制御装置3のハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、記憶部33に格納された制御プログラム33Pに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶部33は、ハードディスク又は光ディスク等であって、上述の制御プログラム33Pを格納する。
The
モータ駆動制御部34は、CPU31の指示に従いモータ23を正転(ベルト13の巻き取り)及び逆転(ベルト13の引き出し)させる。入力部35には、センサ25が検出した巻き取り量が入力される。受信部36は、脳波検出装置19が検出した脳波を受信する。受信部36が受信した脳波は記憶部33に記憶される。
The motor
CAN通信部37は、CANプロトコルに従い、警告灯50及び荷重センサ51等との間で情報の送受信を行う。なお、実施形態1においてはCANを用いた例を説明するが他のプロトコルにより情報を送受信してもよい。警告灯50は、運転者11にベルト13の装着を促す車内灯である。荷重センサ51はシート12の下面に設けられており、運転者11の着座に基づく荷重を検出した場合、オン信号をCAN通信部37へ出力する。
The
次に、上述のハードウェア構成を有する制御装置3において、CPU31が行う運転者11の意識状態の判定について説明する。意識状態には、運転者11の集中力が低下している状態(以下、意識低下状態という)、及び、運転者11が車両衝突のおそれを感知して興奮している所謂ヒヤリハット状態(以下、危機感知状態という)等を含む。
Next, the determination of the consciousness state of the
脳波は、例えば1.0〜3.0Hzのδ波帯域、4.0〜7.0Hzのθ波帯域、8.0〜13.0Hzのα波帯域、13.0〜30.0Hzのβ波帯域、30.0〜64.0Hzのγ波帯域などの複数の帯域がある。そして、運転者11の意識状態によって異なる周波数の脳波が脳波検出装置19により検出される。運転者11の意識状態が意識低下状態である場合、θ波又はα波などの低い周波数の脳波が検出される。また、危機感知状態である場合、β波などの高い周波数の脳波が検出される。
The brain waves are, for example, a δ wave band of 1.0 to 3.0 Hz, a θ wave band of 4.0 to 7.0 Hz, an α wave band of 8.0 to 13.0 Hz, and a β wave of 13.0 to 30.0 Hz. There are a plurality of bands such as a band and a gamma wave band of 30.0 to 64.0 Hz. Then, an electroencephalogram having a different frequency depending on the state of consciousness of the
従って、CPU31は、受信部36が脳波検出装置19から脳波を受信する都度、脳波の周波数分析を行い、脳波の周波数が下降している場合には、運転者11の意識状態が意識低下状態と判定する。一方、脳波の周波数が上昇している場合には、CPU31は、危機感知状態と判定する。
Therefore, every time the receiving
なお、CPU31は、予め設定した基準値を下回ったときに意識低下状態と判定してもよいし、所定時間内における周波数の低下率が所定値以上のときに意識低下状態と判定してもよい。また、CPU31は、基準値を上回ったときに危機感知状態と判定してもよいし、所定時間内における周波数の上昇率が所定値以上のときに危機感知状態と判定してもよい。さらにCPU31による意識状態の判定は、脳波検出装置19から脳波を受信する毎に行ってもよいし、受信した脳波を記憶部33に蓄積記憶し、所定時間毎に行ってもよい。
Note that the
次に、判定した意識状態に応じた、CPU31によるモータ23の回転制御について説明する。
Next, rotation control of the
CPU31は、意識低下状態と判定した場合、ベルト張力を繰り返し高低させる。すなわち、CPU31は、モータ駆動制御部34を介してモータ23を繰り返し正転及び逆転させる。これにより、ベルト13により運転者11を間欠に締め付けることで、運転者11に刺激を与え、眠気などにより低下した運転者11の意識を回復させることができる。なお、モータ23を正転させる場合、CPU31は、センサ25から出力される巻き取り量が所定値となるまでモータ23を正転させてもよいし、所定時間だけモータ23を正転させてもよい。
When the
一方、危機感知状態と判定した場合、CPU31は、ベルト張力を高くする。すなわち、CPU31は、モータ駆動制御部34を介してモータ23を正転させる。これにより、運転者11をシート12に強く拘束することができ、衝突による衝撃などから運転者11を保護することができる。なお、CPU31は、モータ23を逆転させる場合、モータ23を正転させて巻き取った巻き取り量と同じ量のベルト13を送り出すようにモータ23を逆転させる。または、CPU31は、モータ23を正転させた時間と同じ時間だけモータ23を逆転させる。
On the other hand, when it is determined that the crisis is detected, the
以上のハードウェア構成において実施形態1に係るソフトウェア処理を、フローチャートを用いて説明する。 With the above hardware configuration, software processing according to the first embodiment will be described with reference to a flowchart.
図4及び図5は、シートベルト装置10において実行される処理を示すフローチャートである。以下に説明する処理は、制御装置3のCPU31が記憶部33に格納された制御プログラム33Pを実行することで、開始される。また、処理を開始するタイミングは、例えばイグニッションスイッチ又はエンジンスイッチがオンされたとき、あるいは、荷重センサ51からオン信号が出力されたときである。
4 and 5 are flowcharts showing processing executed in the
CPU31は、警告灯50へ点灯信号を出力して、警告灯50を点灯させる(S1)。次に、CPU31は、ベルト13が装着されたか否かを判定する(S2)。例えば、荷重センサ51からオン信号が出力され、かつ、予め設定された所定範囲内の巻き取り量がセンサ25から出力された場合に、CPU31は、ベルト13の装着が完了したと判定する。ベルト13が装着されていない場合(S2:NO)、CPU31は装着されるまで待機する。ベルト13が装着された場合(S2:YES)、警告灯50へ消灯信号を出力し、警告灯50を消灯させる(S3)。
CPU31 outputs a lighting signal to warning
CPU31は、脳波検出装置19から脳波を受信したか否かを判定する(S4)。脳波を受信しない場合(S4:NO)、CPU31は、受信するまでS4を繰り返す。このとき、CPU31は、運転者11に脳波検出装置19の装着を促すように警告してもよい。脳波を受信した場合(S4:YES)、CPU31は、脳波の周波数分析を行う(S5)。そして、CPU31は、所定時間が経過したか否かを判定し(S6)、所定時間が経過していない場合(S6:NO)、S4の処理を実行する。所定時間が経過した場合(S6:YES)、CPU31は、基準となる周波数(以下、基準周波数という)を決定する(S7)。
The
基準周波数とは、運転者11の意識状態が安定している場合の周波数である。基準周波数は、検出した周波数の平均値であってもよいし、検出した周波数の最大値及び最小値の範囲内としてもよい。図4及び図5の処理では、運転者11が脳波検出装置19を装着してから一定時間脳波を検出して基準値を決定しているが、運転者11が脳波検出装置19を装着してから、車両が発車するまでに検出する脳波に基づいて決定してもよい。
The reference frequency is a frequency when the conscious state of the
次に、CPU31は、基準周波数の決定後、脳波検出装置19から脳波を受信したか否かを判定する(S8)。受信していない場合(S8:NO)、CPU31は脳波を受信するまでS8の処理を繰り返す。脳波を受信した場合(S8:YES)、CPU31は脳波の周波数分析を行い(S9)、基準周波数から下降変化したか否かを判定する(S10)。
Next, after determining the reference frequency, the
脳波の周波数が下降変化している場合(S10:YES)、CPU31は、運転者11の意識状態は意識低下状態と判定し、モータ23を正転させて、ベルト13の巻き取りを行う(S11)。その後、CPU31は、モータ23を逆転させて、ベルト13の送り出しを行う(S12)。これにより、運転者11に刺激を与えることができ、低下した運転者11の意識を回復させることができ、意識低下による事故を未然に防ぐことができる。なお、S11及びS12におけるベルト13の巻き取り及び送り出しは、所定時間行ってもよいし、センサ25から出力される巻き取り量が所定量となるまでベルト13を巻き取り、その後、ベルト13を同じ量だけ送り出すようにしてもよい。
When the frequency of the electroencephalogram is decreasing (S10: YES), the
CPU13は、S11及びS12の処理を所定時間行ったか否かを判定する(S13)。所定時間行っていない場合(S13:NO)、CPU31は、S11及びS12の処理を実行する。所定時間行った場合(S13:YES)、CPU31は、S14の処理を実行する。S11及びS12の処理は、運転者11の意識状態が回復するまで、すなわち、脳波の周波数が基準周波数となるまで繰り返すようにしてもよい。
The
S14では、CPU31は、本処理を終了するか否かを判定する。処理を終了する場合とは、例えば、イグニッションスイッチ又はエンジンスイッチなどがオフされた場合などである。本処理を終了する場合(S14:YES)、CPU31は、そのまま処理を終了する。処理を終了しない場合(S14:NO)、CPU31は、S8以降の処理を実行する。
In S14, the
S10において、脳波の周波数が下降変化していない場合(S10:NO)、CPU31は、脳波の周波数が上昇変化しているか否かを判定する(S15)。上昇変化していない場合(S15:NO)、CPU31は、運転者11の意識状態は安定していると判定し、S14の処理を実行する。上昇変化している場合(S15:YES)、CPU31は、運転者11の意識状態は危機感知状態と判定し、モータ23を正転させて、ベルト13の巻き取りを行う(S16)。これにより、運転者11をシート12に強く拘束でき、衝撃などから運転者11を保護することができる。なお、CPU31は、センサ25から出力される巻き取り量が所定量となるまでベルト13を巻き取るようにしてもよいし、所定時間巻き取るようにしてもよい。その後、CPU31は、S14の処理を実行する。
In S10, when the frequency of the electroencephalogram has not changed (S10: NO), the
以上説明したように、眠気などにより運転者11の脳波の周波数が下降している場合、ベルト張力を高低させることにより、運転者11に刺激を与え、低下した運転者の意識を戻すことができる。また、衝突のおそれなどにより興奮することで運転者11の脳波の周波数が上昇している場合、ベルト張力を高くすることにより、運転者11をシート12に強く拘束することで、衝撃などから運転者11を保護することができる。
As described above, when the brain wave frequency of the
(実施形態2)
次に、実施形態2について説明する。実施形態2では、脳波の周波数分析の結果に、車両から取得する情報(以下、車両情報という)を組み合わせて、ベルト張力を制御する点で、実施形態1と相違する。以下、相違点について説明し、実施形態1と同様の構成及び機能等については、同じ符合を付して、説明は省略する。
(Embodiment 2)
Next,
図6は制御装置3のハードウェア構成を示すブロック図である。制御装置3は、実施形態1のハードウェア構成と同様である。制御装置3が備えるCAN通信部37は、警告灯50及び荷重センサ51の他に、衝突予測部52、車速センサ53、距離センサ54及び回避操作検出部55等との間で情報の送受信を行う。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the
距離センサ54は例えばミリ波レーダ、超音波センサまたは複数のCCD(charge-coupled device)カメラ等であり車両前方に搭載されている。距離センサ54は前方に存在する障害物までの距離を演算し、距離を衝突予測部52等へ出力する。なお、距離センサ54は、側方又は後方に存在する障害物までの距離を検出するものであってもよい。
The
車速センサ53は車両速度を検出し、検出した車両速度を衝突予測部52等へ出力する。車両の衝突を予測する衝突予測部52は、距離センサ54から出力される距離及び車速センサ53から出力される車両速度等に基づき衝突予測情報を制御装置3へ出力する。衝突予測の方法としては、例えば、距離センサ54から出力される距離の時間的変化から相対速度を算出する。衝突予測部52はこの算出した相対速度及び障害物までの距離に基づき、衝突までの時間を算出する。衝突予測部52はこの算出した時間が予め記憶した所定時間以下である場合は、衝突を回避できる可能性が高いことを示す衝突予測情報を制御装置3へ出力する。所定時間以上である場合は、衝突を回避できる可能性が低いことを示す衝突予測情報を制御装置3へ出力する。
The
回避操作検出部55は、急ハンドル操作又は急ブレーキ操作などを検出し、操作を検出した場合、回避操作情報を制御装置3へ出力する。
The avoidance
次に、実施形態2におけるCPU31によるモータ23の回転制御について説明する。図7は、運転者11の意識状態、車両情報、及びベルト張力の関係を説明するための模式図である。CPU31は、図7に示す関係に従って、モータ23の回転制御を行う。
Next, rotation control of the
CPU31は、意識低下状態と判定し、衝突予測部52から衝突を回避できる可能性が高いことを示す衝突予測情報が出力された場合、モータ23を正転及び逆転させることで、ベルト張力を繰り返し高低させる。この場合、衝突を回避できる可能性があるため、眠気などにより意識が低下した運転者11の意識を回復させることで、衝突する危険が迫っていることを警告することができる。
When the
またCPU31は、意識低下状態と判定し、衝突予測部52から、衝突を回避できる可能性が低いことを示す衝突予測情報が出力された場合、モータ23を正転させてベルト張力を高くする。この場合、衝突する可能性が高いため、運転者11をシート12に強く拘束して、衝突による衝撃から運転者11を保護することができる。
Further, the
さらにCPU31は、危機感知状態と判定し、回避操作検出部55から回避操作情報が出力された場合、モータ23を正転させて、ベルト張力を高くする。この場合、運転者11をシート12に強く拘束することができ、運転者11の急ハンドル又は急ブレーキ操作による車両の揺れ、あるいは衝突による衝撃などから運転者11を保護することができる。
Further, the
以下に、実施形態2に係るソフトウェア処理を、フローチャートを用いて説明する。図8及び図9は、シートベルト装置10において実行される処理を示すフローチャートである。
Hereinafter, software processing according to the second embodiment will be described with reference to flowcharts. 8 and 9 are flowcharts showing processing executed in the
CPU31は、警告灯50へ点灯信号を出力して、警告灯50を点灯させる(S20)。次に、CPU31は、ベルト13が装着されたか否かを判定する(S21)。ベルト13が装着されていない場合(S21:NO)、CPU31は装着されるまで待機する。ベルト13が装着された場合(S21:YES)、警告灯50へ消灯信号を出力し、警告灯50を消灯させる(S22)。
CPU31 outputs a lighting signal to warning
CPU31は、脳波検出装置19から脳波を受信したか否かを判定する(S23)。脳波を受信しない場合(S23:NO)、CPU31は、受信するまでS23を繰り返す。脳波を受信した場合(S23:YES)、CPU31は、脳波の周波数分析を行う(S24)。そして、CPU31は、所定時間が経過したか否かを判定し(S25)、所定時間が経過していない場合(S25:NO)、S23の処理を実行する。所定時間が経過した場合(S25:YES)、CPU31は、基準周波数を決定する(S26)。
The
次に、CPU31は、基準周波数の決定後、脳波検出装置19から脳波を受信したか否かを判定する(S27)。受信していない場合(S27:NO)、CPU31は脳波を受信するまでS27の処理を繰り返す。脳波を受信した場合(S27:YES)、CPU31は脳波の周波数分析を行い(S28)、基準周波数から下降変化したか否かを判定する(S29)。
Next, after determining the reference frequency, the
脳波の周波数が下降変化している場合(S29:YES)、CPU31は、運転者11の意識状態は意識低下状態と判定し、次に衝突予測部52から衝突予測情報を受信したか否かを判定する(S30)。衝突予測情報を受信した場合(S30:YES)、CPU31は、衝突を回避できる可能性が高いことを示す衝突予測情報であるか否かを判定する(S31)。すなわち、CPU31は、衝突の可能性があると判定し、その衝突は回避できる可能性が高いか否かを判定する。
When the frequency of the electroencephalogram is decreasing (S29: YES), the
衝突予測情報を受信していない場合(S30:NO)、又は衝突を回避できる可能性が高い場合(S31:YES)、モータ23を正転させて、ベルト13の巻き取りを行う(S32)。その後、CPU31は、モータ23を逆転させて、ベルト13の送り出しを行う(S33)。
When the collision prediction information is not received (S30: NO), or when there is a high possibility that the collision can be avoided (S31: YES), the
CPU13は、S32及びS33の処理を所定時間行ったか否かを判定する(S34)。所定時間行っていない場合(S34:NO)、CPU31は、S32及びS33の処理を実行する。所定時間行った場合(S34:YES)、CPU31は、本処理を終了するか否かを判定する(S35)。本処理を終了する場合(S35:YES)、CPU31は、そのまま処理を終了する。処理を終了しない場合(S35:NO)、CPU31は、S27以降の処理を実行する。
The
S29において、脳波の周波数が下降変化していない場合(S29:NO)、CPU31は、脳波の周波数が上昇変化しているか否かを判定する(S36)。上昇変化していない場合(S36:NO)、CPU31は、運転者11の意識状態は安定していると判定し、S35の処理を実行する。上昇変化している場合(S36:YES)、CPU31は、運転者11の意識状態は危機感知状態と判定し、次に回避操作検出部55から回避操作情報を受信したか否かを判定する(S37)。すなわち、CPU31は、急ハンドル操作又は急ブレーキ操作などの回避操作が行われたか否かを判定する。
In S29, when the electroencephalogram frequency does not change downward (S29: NO), the
回避操作情報を受信した場合(S37:YES)、CPU31は、モータ23を正転させて、ベルト13の巻き取りを行う(S38)。すなわち、脳波と運転操作との組み合わせから衝突を予測して、運転者11を保護することができる。ベルト13の巻き取りを行った後、又は回避操作情報を受信していない場合(S37:NO)、CPU31は、S35の処理を実行する。
When the avoidance operation information is received (S37: YES), the
以上説明したように、実施形態2では、運転者11の脳波と運転操作との組み合わせに基づいて、ベルト13のベルト張力を制御して、運転者11を保護する。運転者11が意識低下状態の場合であっても、車両の衝突の回避が不可能であるときには、衝突に備えてベルト13のベルト張力を高くして、運転者11をシート12に強く拘束する。これにより、衝突し他場合であっても、衝撃から運転者を保護することができる。また、車両の衝突の回避が可能である場合に、ベルト張力を高低させる。これにより、衝突を回避できる可能性がある場合には、意識が低下している運転者11に刺激を与えて、衝突する危険が迫っていることを警告することができる。さらに、運転者11が危機感知状態で、かつ、運転者11が事故回避操作を行った場合、ベルト張力を高くする。これにより、運転者11をシート12に強く拘束することで、運転者11の回避操作による車両の揺れ、又は衝突時における衝撃から運転者を保護することができる。
As described above, in the second embodiment, the belt tension of the
以上、好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。例えば、本発明に係る実施形態では、ベルト張力を高くする場合、運転席のベルト13のみ行っているが、同時に他の座席のベルト張力を高くして、他の乗員をも衝撃から保護できるようにしてもよい。
The preferred embodiment has been specifically described above, but each configuration, operation, and the like can be changed as appropriate, and are not limited to the above-described embodiment. For example, in the embodiment according to the present invention, when the belt tension is increased, only the
また、脳波検出装置19は運転者11の脳波を検出できればよく、上述の実施形態の構成に限定されない。例えば、シート12のヘッドレスト部分に脳波を検出する装置を組み込んでもよいし、室内天井に設置してもよい。また、脳波検出装置19と制御装置3とを有線で接続して、脳波検出装置19が検出した脳波を有線を介して制御装置3へ送信してもよい。
Moreover, the brain
3 制御装置(シートベルト制御装置)
19 脳波検出装置
23 モータ
31 CPU
32 RAM
33 記憶部
34 モータ駆動制御部
36 受信部
3. Control device (seat belt control device)
19
32 RAM
33
Claims (4)
シートベルトを装着した運転者から検出された脳波の周波数を随時取得する手段と、
取得した脳波の周波数が下降又は上昇しているか否かを判定する手段と、
周波数が下降している場合、前記回転体が正転及び逆転を繰り返すよう前記駆動部に指示する正逆指示手段と、
周波数が上昇している場合、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示する正転指示手段と
を備えることを特徴とするシートベルト制御装置。 In a seatbelt control device that instructs a forward or reverse rotation of the rotating body to a drive unit that drives a rotating body that rotates in the forward and reverse directions, and winds the seatbelt or pays out the seatbelt.
Means for acquiring the frequency of the electroencephalogram detected from the driver wearing the seat belt at any time;
Means for determining whether the frequency of the acquired electroencephalogram is decreasing or increasing;
When the frequency is decreasing, forward / reverse instruction means for instructing the drive unit to repeat the forward rotation and reverse rotation of the rotating body;
A seat belt control device comprising: a forward rotation instructing unit that instructs the drive unit to rotate the rotating body forward when the frequency is increased.
衝突の回避が可能又は不可能を判定する手段と、
周波数が下降し、かつ、衝突の回避が不可能であると判定した場合、前記正逆指示手段による前記駆動部への指示を禁止する手段と、
周波数が下降し、かつ、衝突の回避が不可能であると判定した場合、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示する手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシートベルト制御装置。 Means for predicting a collision of a vehicle equipped with the seat belt control device;
Means for determining whether collision can be avoided or impossible;
Means for inhibiting the instruction to the drive unit by the forward / reverse instruction means when it is determined that the frequency decreases and collision avoidance is impossible;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for instructing the driving unit to cause the rotating body to rotate forward when it is determined that the frequency decreases and collision avoidance is impossible. Seat belt control device.
周波数が下降し、かつ、衝突の回避が可能であると判定した場合、前記回転体が正転及び逆転を繰り返すよう前記駆動部に指示するようにしてある
ことを特徴とする請求項2に記載のシートベルト制御装置。 The forward / reverse instruction means includes
3. The drive unit according to claim 2, wherein when the frequency decreases and it is determined that collision can be avoided, the rotating body instructs the drive unit to repeat normal rotation and reverse rotation. Seat belt control device.
をさらに備え、
前記正転指示手段は、
周波数が上昇し、かつ、事故回避操作が行われたと判定した場合に、前記回転体が正転するように前記駆動部に指示するようにしてある
ことを特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載のシートベルト制御装置。 Means for determining whether an accident avoidance operation has been performed by the driver;
The forward rotation instruction means includes
4. The drive unit according to claim 1, wherein when the frequency rises and it is determined that an accident avoiding operation has been performed, the drive unit is instructed to rotate normally. The seat belt control device according to claim 1.
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