JP2015020578A - シートベルト警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警報が作動し続ける事態を回避できるシートベルト警報装置を提供する。
【解決手段】着座センサ１７によって荷重が検知され、シートベルト３５が未装着であり、かつ、３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのいずれからも、温度差に対応する電圧が出力されている場合、制御部１０は、警告灯３２を点灯させるとともに、警報ブザー３１を鳴動させる（Ｓ４）。一方、３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの少なくとも１つから、温度差に対応する電圧が出力されていない場合、制御部１０は、荷物５１等が置かれているものとして、警告灯３２を消灯し、警報ブザー３１を停止させたままとする（Ｓ５）。
【選択図】図４

Description

本発明は、シートベルト警報装置に関する。

従来、車室内の座席にシート着座センサを内蔵し、運転者が着座した後、シートベルトが装着されていない場合、シートベルト警告灯を点灯させたり、シートベルト警報ブザーを鳴動させる等の警報動作を行う装置がある。

また、ペルチェ素子を用いて空気を加熱・冷却する自動車用シートが知られている（特許文献１参照）。また、シートに設けられたペルチェ素子を発熱・冷却することで、居眠りを防止する装置が知られている（特許文献２参照）。

特開２００６−２７３１４６号公報 特開平６−６４４５８号公報

しかしながら、従来のシートベルト警報装置では、運転者が座席に着座しておらず、座席の上に荷物が置かれた状況でも、上記警報動作が行われた。

この場合、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警告灯が点灯あるいは警報ブザーが鳴動し続ける状況となり、運転者の注意力を低下させたり、不快感を増長させるといった課題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警報が作動し続ける事態を回避できるシートベルト警報装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るシートベルト警報装置は、下記（１）〜（７）を特徴としている。
（１） シートの座面に架かる荷重を検出する荷重検出部と、
前記シートの特定部位の温度を検出する温度検出部と、
シートベルトの未装着を検出する未装着検出部と、
前記未装着検出部によって前記シートベルトの未装着が検出され、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出され、かつ、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記シートベルトが未装着であることの警報動作を行う警報部と、
を備えること。
（２） 上記（１）の構成のシートベルト警報装置であって、
前記警報部は、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出されない場合、前記警報動作を行わない、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成のシートベルト警報装置であって、
前記温度検出部は、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出された後、前記シートの特定部位の温度を検出する、
こと。
（４） 上記（１）から（３）のいずれか１つの構成のシートベルト警報装置であって、
前記温度検出部は、前記シートの特定部位として、背もたれ部及び着座部それぞれに少なくとも１つに配置され、
前記警報部は、全ての前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記警報動作を行う、
こと。
（５） 上記（１）から（４）のいずれか１つの構成のシートベルト警報装置であって、
前記温度検出部は、ペルチェ素子を含んで構成される、
こと。
（６） 上記（１）から（５）のいずれか１つの構成のシートベルト警報装置であって、
前記荷重検出部によって前記シートの座面に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、空調ユニットを作動させて前記シートを冷却する、
こと。
（７） 上記（５）の構成のシートベルト警報装置であって、
前記ペルチェ素子は、空調ユニットに用いられる部材であり、
前記荷重検出部によって前記シートの座面に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、前記ペルチェ素子に印加する電圧を調節して前記シートを冷却する、
こと。

上記（１）から（７）の構成のシートベルト警報装置によれば、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警報が作動し続ける事態を回避できる。

本発明によれば、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警報が作動し続ける事態を回避できる。これにより、運転者の注意力を維持し、不快感を低減させることができ、安全性が向上する。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態におけるシートベルト警報装置１の構成を示す図である。 図２は、座席５に内蔵された各部の配置を示す図である。 図３は、シートベルト未装着警報動作手順を示すフローチャートである。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、荷物５１が置かれた場合及び運転者が着座した場合の座席の状況を示す図である。

本発明の実施形態におけるシートベルト警報装置について図面を用いて説明する。本実施形態のシートベルト警報装置は車両に搭載される。

図１は実施形態におけるシートベルト警報装置１の構成を示す図である。シートベルト警報装置１は、制御部１０、ペルチェ素子１５、着座センサ１７、コネクタ１８、警報ブザー３１及び警告灯３２を有する。

制御部１０は、シートベルト警報装置１の全体動作を制御するものであり、周知のＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、ＲＯＭ１３等を有する。制御部１０には、Ｉ／Ｏ部（入出力ポート）２１、コネクタ１８、Ｉ／Ｏ部２４及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）２５が接続される。

Ｉ／Ｏ部２１には、イグニッション信号（ＩＧＮ＋）が入力される。Ｉ／Ｏ部２４には、警報ブザー３１及び警告灯３２（警報部）が接続される。また、Ｉ／Ｆ２５には、車内ＬＡＮを介して、車室内の空調を行う空調ユニット６０が接続される。

コネクタ１８は、着座センサ１７及びペルチェ素子１５を制御部１０に接続するＩ／Ｏ部２２、及びシートベルト３５の着脱を検知するシートベルトスイッチ（ＳＷ）１９を制御部１０に接続するＩ／Ｏ部２３を有する。また、コネクタ１８には、着座センサ１７及びシートベルトＳＷ１９（未装着検出部）が挿抜自在に接続される。

着座センサ１７（荷重検出部）は、例えば圧電素子で構成され、着座部５ｃの座面５ｄ（図２参照）に架かる荷重を検知する。

ペルチェ素子１５は、ゼーベック効果を利用し、座席（シート）の表面と裏面の温度差がある場合、温度差に対応する電圧を出力するものである。この機能を利用して、本実施形態では、ペルチェ素子１５は、座席５の温度の検出する温度センサ（温度検出部）としても用いられる。他方、ペルチェ素子１５は、ペルチェ効果を利用し、入力される電圧に応じて発熱するまたは冷却される。このため、空調ユニット６０と連動し、車室内を冷却したり暖めたりするために使用される。例えば、空調ユニット６０は、座席５の内部に配置されたペルチェ素子１５に印加して加熱あるいは冷却された空気を発生させ、その空気を吹き出させて座面を快適な温度に保つ。

本実施形態では、ペルチェ素子１５として、後述する位置に３つ（複数）のペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃが設けられている。なお、ペルチェ素子の数及び位置は、特に限定されるものでなく、任意の数及び位置であってもよい。

図２は座席５に内蔵された各部の配置を示す図である。座席（シート）５は、ヘッドレスト５ａ、背もたれ部５ｂ及び着座部５ｃを有する。背もたれ部５ｂの内部（特定部位）には、運転者の背中の温度を検知可能なように、ペルチェ素子１５Ａが配置されている。

着座部５ｃの中央部には、座面５ｄに架かる荷重を検知する着座センサ１７が内蔵されている。また、着座部５ｃの車両後方側には、運転者の腰の付近の温度を検出可能なように、ペルチェ素子１５Ｂが内蔵されている。また、着座部５ｃの車両前方側には、運転者の太もも付近の温度を検知可能なように、ペルチェ素子１５Ｃが内蔵されている。

また、座席５の内部には、着座センサ１７及びペルチェ素子１５の他、着座センサ１７及びペルチェ素子１５に一端が接続された電線、及びその電線の他端が接続されたコネクタ１８が配置される。このように、本実施形態では、着座センサ１７及びペルチェ素子１５に関わる回路線がサブハーネス化されている。このため、本発明の実施形態のシートベルト警報装置を座席５に簡易に設けることができる。

上記構成を有するシートベルト警報装置１の動作を示す。図３はシートベルト未装着警報動作手順を示すフローチャートである。この動作プログラムは、制御部１０内のＲＯＭ１３に格納されており、ＣＰＵ１１によって実行される。

制御部１０は、着座センサ１７によって座面５ｄに所定量以上の荷重が架かったことを検知したか否かを判別する（ステップＳ１）。着座センサ１７によって所定量以上の荷重が検知された場合、制御部１０は、シートベルトＳＷ１９によってシートベルト３５が未装着であるか否かを判別する（ステップＳ２）。

シートベルト３５が未装着である場合、制御部１０は、３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのいずれからも、所定値以上の温度が検出されたか、つまり、温度差に対応する電圧が出力されているか否かを判別する（ステップＳ３）。全てのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃが、それぞれ運転者の背中、腰、太ももの温度をそれぞれ検知して、温度差に対応する電圧を出力しているかが判別される。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は荷物５１が置かれた場合及び運転者５５が着座した場合の座席の状況を示す図である。図４（Ａ）に示すように、座席５に荷物５１が置かれた場合、背もたれ部５ｂ及び着座部５ｃは暖められないので、通常、ペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのいずれも、温度差に対応する電圧を出力しない。また、お弁当等、暖かい荷物が置かれた場合、着座部５ｃの一部しか暖められないので、この場合、ペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのうち、ペルチェ素子１５Ａは温度差に対応する電圧を出力しないものと予想される。

一方、図４（Ｂ）に示すように、運転者５５が座席５に座っている場合、背もたれ部５ｂ及び着座部５ｃは暖められ、ペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのいずれも、温度差に対応する電圧を出力する。これにより、シートベルト着用対象である運転者が着座していることを確実に検出できる。

なお、本実施形態では、３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃを用いているが、少なくとも１つを用いた形態であってもよい。

ステップＳ３で３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃのいずれからも、温度差に対応する電圧が出力されている場合、制御部１０は、警告灯３２を点灯させるとともに、警報ブザー３１を鳴動させる（ステップＳ４）。これにより、シートベルト着用対象である運転者がシートベルトをしていない場合に限って、警報動作を行うことができる。この後、制御部１０はステップＳ１の処理に戻る。

一方、ステップＳ３で３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの少なくとも１つから、温度差に対応する電圧が出力されていない場合、制御部１０は、荷物５１等が置かれているものとして、警告灯３２を消灯し、警報ブザー３１を停止させたままとする（ステップＳ５）。この後、制御部１０はステップＳ１の処理に戻る。

一方、ステップＳ２でシートベルト３５が装着されている場合、制御部１０は、ステップＳ５の処理に進む。また、ステップＳ１で着座センサ１７が座面５ｄに架かる荷重を検知しない場合、制御部１０はステップＳ５の処理に進む。

本実施形態のシートベルト警報装置によれば、着座センサ１７が座面５ｄに架かる荷重を検知しても、３つのペルチェ素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃの少なくとも１つから、温度差に対応する電圧が出力されていない場合、警告灯３２の点灯や警報ブザー３１の鳴動を行わない。従って、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警告灯の点灯や警報ブザーの鳴動等の警報が作動し続ける事態を回避できる。これにより、運転者の注意力を維持し、不快感を低減させることができ、安全性が向上する。

また、着座センサによって荷重が検出された後ペルチェ素子から電圧が出力されているかを判断するので、荷重が検出されない場合にペルチェ素子からの電圧の出力を判別する処理を行わないで済む。このため、処理の軽減が図れる。なお、ステップＳ１の着座センサによる検知処理とステップＳ２のシートベルト未装着検出処理の順番を入れ替えてもよく、シートベルトが未装着である場合に限って、着座センサによる検知処理及びペルチェ素子からの電圧出力の処理を行うようにしてもよい。

また、空調ユニットで使用されるペルチェ素子を温度センサとして利用することで、別途、温度センサを設けなくてもよく、コストの低減が図れる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、本実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、着座センサがオンからオフに切り替わった直後、つまり所定量以上の荷重から所定量未満の荷重に変化した直後、空調ユニットが作動して座席を冷やして元の温度に戻すようにしてもよい。この動作は、ステップＳ１の処理で着座センサのオンからオフへの切り替わりが検知された場合、空調ユニットを短時間作動させることで実現される。また、空調ユニットを作動させる代わりに、ペルチェ素子に印加する電圧を調節して短時間冷却することで、暖まった座席を元に戻すようにしてもよい。これにより、運転者が着座後、一時的に席を離れ、席が暖かいまま荷物を置いておくような状況でも、警報ブザー等が作動しないで済む。

また、上記実施形態では、温度センサとして、空調ユニットに使用されるペルチェ素子を用いたが、一般的なサーミスタ、熱電対、ＩＣ温度センサ等を用いてもよいことは勿論である。

また、上記実施形態では、シートベルト未装着の警報動作として、警告灯の点灯や警報ブザーの鳴動を行ったが、例えばシートに埋め込まれたバイブレータによる振動等、他の警報動作を行うようにしてもよい。

本発明は、シートベルト警報装置において、シートベルト着用の対象者が居ないにもかかわらず、警報が作動し続ける事態を回避でき、有用である。

ここで、上述した本発明に係るシートベルト警報装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［７］に簡潔に纏めて列記する。
［１］
シート（５）の座面（５ｄ）に架かる荷重を検出する荷重検出部（着座センサ１７）と、
前記シート（５）の特定部位の温度を検出する温度検出部（ペルチェ素子１５）と、
シートベルト（３５）の未装着を検出する未装着検出部（シートベルトＳＷ１９）と、
前記未装着検出部によって前記シートベルト（３５）の未装着が検出され、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出され、かつ、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記シートベルト（３５）が未装着であることの警報動作を行う警報部（警報ブザー・警報灯３１、３２）と、
を備えることを特徴とするシートベルト警報装置（１）。
［２］
前記警報部は、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出されない場合、前記警報動作を行わない、
ことを特徴とする［１］に記載のシートベルト警報装置（１）。
［３］
前記温度検出部は、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出された後、前記シート（５）の特定部位の温度を検出する、
ことを特徴とする［１］または［２］に記載のシートベルト警報装置（１）。
［４］
前記温度検出部は、前記シート（５）の特定部位として、背もたれ部及び着座部それぞれに少なくとも１つ配置され、
前記警報部は、全ての前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記警報動作を行う、
ことを特徴とする［１］から［３］のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置（１）。
［５］
前記温度検出部は、ペルチェ素子（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）を含んで構成される、
ことを特徴とする［１］から［４］のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置（１）。
［６］
前記荷重検出部によって前記シート（５）の座面（５ｄ）に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、空調ユニット（６０）を作動させて前記シート（５）を冷却する、
ことを特徴とする［１］から［５］のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置（１）。
［７］
前記ペルチェ素子（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）は、空調ユニット（６０）に用いられる部材であり、
前記荷重検出部によって前記シート（５）の座面（５ｄ）に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、前記ペルチェ素子（１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）に印加する電圧を調節して前記シート（５）を冷却する、
ことを特徴とする［５］に記載のシートベルト警報装置（１）。

１ シートベルト警報装置
５ 座席（シート）
５ａ ヘッドレスト
５ｂ 背もたれ部
５ｃ 着座部
５ｄ 座面
１０ 制御部
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ ＲＯＭ
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ ペルチェ素子
１７ 着座センサ
１８ コネクタ
１９ シートベルトスイッチ（ＳＷ）
２１、２２、２３、２４ Ｉ／Ｏ部（入出力ポート）
２５ インタフェース（Ｉ／Ｆ）
３１ 警告ブザー
３２ 警告灯
３５ シートベルト
５１ 荷物
５５ 運転者
６０ 空調ユニット

Claims (7)

1. シートの座面に架かる荷重を検出する荷重検出部と、
   前記シートの特定部位の温度を検出する温度検出部と、
   シートベルトの未装着を検出する未装着検出部と、
   前記未装着検出部によって前記シートベルトの未装着が検出され、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出され、かつ、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記シートベルトが未装着であることの警報動作を行う警報部と、
   を備えることを特徴とするシートベルト警報装置。
2. 前記警報部は、前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出されない場合、前記警報動作を行わない、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルト警報装置。
3. 前記温度検出部は、前記荷重検出部によって所定量以上の荷重が検出された後、前記シートの特定部位の温度を検出する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシートベルト警報装置。
4. 前記温度検出部は、前記シートの特定部位として、背もたれ部及び着座部それぞれに少なくとも１つ配置され、
   前記警報部は、全ての前記温度検出部によって所定値以上の温度が検出された場合、前記警報動作を行う、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置。
5. 前記温度検出部は、ペルチェ素子を含んで構成される、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置。
6. 前記荷重検出部によって前記シートの座面に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、空調ユニットを作動させて前記シートを冷却する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシートベルト警報装置。
7. 前記ペルチェ素子は、空調ユニットに用いられる部材であり、
   前記荷重検出部によって前記シートの座面に架かる荷重が前記所定量以上から前記所定量未満に変化したことが検出された場合、前記ペルチェ素子に印加する電圧を調節して前記シートを冷却する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のシートベルト警報装置。

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