JP2018118607A - 車両用シートベルト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートに着座した乗員のシートベルト着用意思の推定精度を高め、シートベルトを取り出し易くする。【解決手段】車両用シートベルト装置１０は、シート２２に着座した乗員２４を拘束可能なシートベルト１２と、シートベルト１２を巻取り可能な電動リトラクタ１４と、乗員２４の挙動を撮像するカメラ１６と、カメラ１６により、シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動きを検知した場合に、電動リトラクタ１４をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に作動させてシートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させる制御部１８と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用シートベルト装置に関する。

特許文献１には、衝突予知時にシートベルトを巻き取る電動式プリテンショナと、衝突検知時にシートベルトを巻き取る火薬式プリテンショナとを備えた乗物用シートベルト装置が開示されている。

特許文献２には、着座センサやドアセンサを用いて乗員のシートベルト着用意思を推定し、タングを格納位置から取出位置に移動させるシートベルト装置が開示されている。

特許文献３及び特許文献４には、３Ｄカメラによって乗員の存在を検出し、タングを送り出すシートベルトリーチャが開示されている。

特許第２９４６９９５号公報 特開２００６−１３１０８９号公報 特開２００８−１２９９４８号公報 特開２００８−２６１７４９号公報

特許文献１に記載の従来例では、乗員がシートベルトを装着する時の該シートベルトの引出し易さについて、特に考慮されていない。シートベルトを引き出し易くするためには、リトラクタのベルト巻取り力を低下させることが効果的である。しかしながら、シートベルトの装着解除時に重量のあるタングを引き上げるためには、ある程度のベルト巻取り力を設定する必要がある。したがって、ベルト使用性向上のためにベルト巻取り力を低下させるには限界がある。

また、上記した特許文献２に記載の従来例のように、着座センサやドアセンサを用いて乗員のシートベルト着用意思を推定し、タングを格納位置から取出位置に移動させるようにしても、シートに着座した乗員が必ずシートベルトを装着するとは限らない。乗員が車両に乗っても、該車両で移動しないうちに降車することもある。このように、乗員が一時的に乗車したに過ぎない場合にまでタングが格納位置から取出位置に移動してしまうと、降車時の妨げとなると考えられる。特許文献３，４に記載の従来例についても同様である。

本発明は、シートに着座した乗員のシートベルト着用意思の推定精度を高めつつ、シートベルトを取り出し易くすることを目的とする。

第１の態様に係る車両用シートベルト装置は、シートに着座した乗員を拘束可能なシートベルトと、前記シートベルトを巻取り可能な電動リトラクタと、前記乗員の挙動を撮像するカメラと、前記カメラにより、前記シートベルトを取ろうとする前記乗員の手の動きを検知した場合に、前記電動リトラクタを前記シートベルトの巻取り方向と逆方向に作動させて前記シートベルトに対する巻取り力を低下させる制御部と、を有する。

この車両用シートベルト装置では、シートに着座した乗員の挙動をカメラにより撮像し、シートベルトを取ろうとする乗員の手の動きを検知した場合に、制御部によって電動リトラクタをシートベルトの巻取り方向と逆方向に作動させる。これにより、シートベルトに対する巻取り力を低下させる。シートベルトを取ろうとする乗員の手の動きが検知されない場合、換言すれば、乗員に車両で移動する意思がなく、一時的に乗車しただけの場合には、電動リトラクタをシートベルトの巻取り方向と逆方向に作動させない。このため、電動リトラクタの作動が最小限に留められる。

第２の態様は、第１の態様に係る車両用シートベルト装置において、前記シートベルトをシート前方側へ移動させるベルトリーチャを有し、前記制御部は、前記カメラにより、前記シートベルトを取ろうとする前記乗員の手の動きを検知した場合に、前記ベルトリーチャを作動させる。

この車両用シートベルト装置では、カメラにより、シートベルトを取ろうとする乗員の手の動きを検知した場合に、シートベルトに対する巻取り力を低下させると共に、ベルトリーチャを作動させて、シートベルトをシート前方側の取り易い位置へ移動させる。したがって、乗員がシートベルトを更に取り易くなる。

シートベルトを取ろうとする乗員の手の動きが検知されない場合、換言すれば、乗員に車両で移動する意思がなく、一時的に乗車しただけの場合には、ベルトリーチャを作動させないので、乗員の側方にベルトリーチャが延びることはない。

第３の態様は、第１の態様又は第２の態様に係る車両用シートベルト装置において、前記シートベルトを取るときの手の動きのパターンが予め登録されており、前記制御部は、前記カメラにより撮像された前記乗員の手の動きを前記パターンと照合して、前記乗員の手の動きが前記シートベルトを取ろうとする手の動きであるかどうかを判定する。

この車両用シートベルト装置では、制御部が、カメラにより撮像された乗員の手の動きを、予め登録されたシートベルトを取るときの手の動きのパターンと照合して、乗員の手の動きがシートベルトを取ろうとする動きに当たるかどうかを判定する。

第４の態様は、第１〜第３の態様の何れか１態様に係る車両用シートベルト装置において、前記制御部は、前記シートベルトに取り付けられているタングがバックル装置に係合された場合に、前記電動リトラクタを作動させて前記シートベルトを巻き取り、前記シートベルトの弛みを減少させる。

この車両用シートベルト装置では、シートベルトの装着時に、タングがバックル装置に係合されると、制御部が電動リトラクタを作動させてシートベルトを巻き取り、シートベルトの弛みを減少させる。したがって、シートベルトを乗員にフィットさせることができる。

第５の態様は、第４の態様に係る車両用シートベルト装置において、前記制御部は、前記バックル装置への前記タングの係合状態が解除された場合に、前記シートベルトに対する前記電動リトラクタの巻取り力を、前記タングをシート上方へ引上げ可能な程度に回復させる。

この車両用シートベルト装置では、シートベルトの取外し時に、バックル装置へのタングの係合状態が解除されると、制御部が、シートベルトに対する電動リトラクタの巻取り力を、タングをシート上方へ引上げ可能な程度に回復させる。これにより、シートベルト非装着時におけるタングの位置を、シート上方に引き上げることができる。

第１の態様に係る車両用シートベルト装置によれば、シートに着座した乗員のシートベルト着用意思の推定精度を高めつつ、シートベルトを取り出し易くすることができる。

第２の態様に係る車両用シートベルト装置によれば、一時的に乗車した乗員が降車する際に、ベルトリーチャが妨げとなることがない。

第３の態様に係る車両用シートベルト装置によれば、シートに着座した乗員のシートベルト着用意思の推定精度を更に高めることができる。

第４の態様に係る車両用シートベルト装置によれば、シートベルトの装着状態を良好にすることができる。

第５の態様に係る車両用シートベルト装置によれば、シートに着座した乗員が、シートベルトの装着時にタングを取り出し易くすることができる。

第１実施形態に係る車両用シートベルト装置を備えた車両の車室を示す平面図、及びブロック図である。 乗員が右手でシートベルトを取ろうとする状態を示す正面図である。 乗員が左手でシートベルトを取ろうとする状態を示す正面図である。 シートベルトの装着時に、タングをバックル装置に差し込もうとする状態を示す正面図である。 図４において、タングがバックル装置に係合され、シートベルトの弛みが減少した状態を示す正面図である。 第２実施形態に係る車両用シートベルト装置を示す側面図、及びブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方（シート上方）を示し、矢印ＲＨは車両右方向を示し、矢印ＩＮは車幅方向内側を示している。本実施形態では、後述するシート２２が車両前方を向いていることから、シート前方は車両前方に相当する。

［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係る車両用シートベルト装置１０は、シートベルト１２と、電動リトラクタ１４（図２から図６）と、カメラ１６と、制御部１８とを有している。

シートベルト１２は、シート２２に着座した乗員２４を拘束可能な、非伸張性のウェビングである。シート２２は、例えば運転席又は助手席である。図面には、運転席であるシート２２に乗員２４が着座した状態が示されている。図２に示されるように、シートベルト１２の一端は、アンカ２８を介して、例えばシート２２の車幅方向外側の車室フロア３０又はシートクッションのアッパレール（図示せず）に結合されている。

シートベルト１２には、タング２６が取り付けられている。シート２２の車幅方向内側には、バックル装置３２が設けられている。タング２６は、シートベルト１２の装着時にバックル装置３２に挿入されて係合される。シートベルト１２を外す際には、バックル装置３２の解除ボタンによってタング２６の係合を解除できるようになっている。

シートベルト１２は、車室フロア３０に固定されたアンカ２８から車両上方に延び、センタピラー３４の上部に設けられたショルダベルトアンカ３６に通され、該ショルダベルトアンカ３６から車両下方に延びている。シートベルト１２の他端は、センタピラー３４に設けられた電動リトラクタ１４に結合されている。電動リトラクタ１４は、車室側に露出しないように、内装材であるピラーガーニッシュ３８により覆われている。

電動リトラクタ１４は、シートベルト１２を巻取り可能な該シートベルト１２の巻取り装置であり、電動モータ（図示せず）により回転駆動されるスプール（図示せず）にシートベルト１２を巻取り可能とされている。電動リトラクタ１４のスプールには巻きばね等のリターンスプリング（図示せず）が内蔵されており、スプールはシートベルト１２の巻取り方向に常時付勢されている。スプールには、シートベルト１２の他端が結合されている。なお、電動リトラクタ１４は、例えば火薬式プリテンショナ（図示せず）を備えている。

図１において、カメラ１６は、乗員２４の挙動を撮像する装置であり、例えばインストルメントパネル４０の車幅方向中央部に１台設けられている。カメラ１６の撮像範囲Ａには、運転席及び助手席が含まれる。カメラ１６は、乗員２４の挙動を連続的又は断続的に撮像可能に構成されている。乗員２４の挙動を断続的に撮像する場合には、乗員２４がシートベルト１２を取ろうとする手の動きを撮り逃さないように撮像間隔が設定される。なお、カメラ１６は１台に限られず、運転席用のカメラと助手席用のカメラを別々に設けてもよい。また、カメラ１６は、撮像精度向上のため、立体的な撮像が可能なステレオカメラ（３Ｄカメラ）であってもよい。

図１において、制御部１８は、カメラ１６により、シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動きを検知した場合に、電動リトラクタ１４をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に作動させてシートベルト１２に対する巻取り力Ｆ（図２から図５）を低下させる、例えばＥＣＵである。

本実施形態では、例えば制御部１８に、シートベルト１２を取るときの手の動きのパターンが予め登録されている。「シートベルト１２を取るときの手の動き」とは、乗員２４がシートベルト１２を装着する際の手の動きであり、乗員２４のシートベルト着用意思が認められるような手の動きである。例えば、乗員２４の手が非装着時のシートベルト１２に向かって移動し、該シートベルト１２に達するような動きが、シートベルト１２を取るときの手の動きに該当する。

代表的な動きのパターンとしては、図２に示されるように、乗員２４が右手２４Ｒを振り上げて、該右手２４Ｒでシートベルト１２を取ろうとする動きが挙げられる。また、図３に示されるように、乗員２４が左手２４Ｌでシートベルト１２を取ろうとする動きが挙げられる。図３は、乗員２４の左手２４Ｌが肩２４Ａの高さ位置でシートベルト１２を取ろうとする動きを描いたものであるが、腹部２４Ｂの高さ位置でシートベルト１２を取ろうとする動きを、予め登録するパターンに含めてもよい。このパターンは、例えば車種毎に設定される。乗員２４が手で取ろうとする対象は、シートベルト１２のウェビング部分に限られず、タング２６であってもよい。

制御部１８は、カメラ１６により撮像された乗員２４の手の動きをパターンと照合して、乗員２４の手の動きがシートベルト１２を取ろうとする手の動きであるかどうかを判定する。乗員２４の手の動きがシートベルト１２を取ろうとする手の動きであると判定した場合には、電動リトラクタ１４の電動モータ（図示せず）を作動させ、スプール（図示せず）をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に回転させて、シートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させるようになっている。

なお、シートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させてから所定時間内に、乗員２４がシートベルト１２を取らなかった場合に、巻取り力Ｆを元の状態に復帰させるようにしてもよい。

また、図１に示されるように、バックル装置３２には、タング２６の係合を検知するバックルスイッチ４２（図１）が設けられ、バックルスイッチ４２が制御部１８に接続されている。これにより、制御部１８がバックル装置３２によるタング２６の係合の有無を検知できるようになっている。図４，図５に示されるように、制御部１８は、タング２６がバックル装置３２に係合された場合に、電動リトラクタ１４を作動させてシートベルト１２を巻き取り、シートベルト１２の弛みを減少させるようになっている。このとき、リターンスプリングによるシートベルト１２の巻取りも行われるようになっている。更に、制御部１８は、バックル装置３２へのタング２６の係合状態が解除された場合に、シートベルト１２に対する電動リトラクタ１４の巻取り力Ｆを、タング２６をシート上方へ引上げ可能な程度に回復させるようになっている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係る車両用シートベルト装置１０では、シート２２に着座した乗員２４の挙動をカメラ１６により撮像する。

制御部１８が、カメラ１６により撮像された乗員２４の手の動き（図２，図３）を、予め登録されたシートベルト１２を取るときの手の動きのパターンと照合する。シートベルトを取るときの手の動きのパターンを予め登録しておくことで、シート２２に着座した乗員２４のシートベルト着用意思の推定精度を高めることができる。乗員２４の手の動きがシートベルト１２を取ろうとする動きであると判定された場合、制御部１８によって電動リトラクタ１４をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に作動させる。

具体的には、電動モータ（図示せず）により、電動リトラクタ１４のスプール（図示せず）を、シートベルト１２の巻取り方向と逆方向に回転させる。スプールは、リターンスプリング（図示せず）によりシートベルト１２の巻取り方向に常時付勢されているので、その付勢力に抗してスプールを回転させる。これにより、シートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させる。巻取り力Ｆの低下の度合は任意であるが、例えばタング２６の自重でシートベルト１２が引き出される程度に巻取り力Ｆを低下させてもよい。この場合、シートベルト１２は大きく弛んだ状態となる。

シートベルト１２の巻取り力Ｆが低下することで、乗員２４がシートベルト１２を引き出し易くなり、シートベルト１２の装着が容易となる。このように、本実施形態によれば、シート２２に着座した乗員２４のシートベルト着用意思の推定精度を高めつつ、シートベルト１２を取り出し易くすることができる。

シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動きが検知されない場合、換言すれば、乗員２４に車両で移動する意思がなく、一時的に乗車しただけの場合には、電動リトラクタ１４をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に作動させない。このため、電動リトラクタ１４の作動が最小限に留められる。

図１において、シートベルト１２の装着時に、タング２６がバックル装置３２に係合されると、制御部１８が電動リトラクタ１４を作動させてシートベルト１２を巻き取り、シートベルト１２の弛みを減少させる。これにより、シートベルト１２を乗員２４にフィットさせ、シートベルト１２の装着状態を良好にすることができる（図４，図５）。

図示は省略するが、シートベルト１２の取外し時に、バックル装置３２へのタング２６の係合状態が解除されると、制御部１８が、シートベルト１２に対する電動リトラクタ１４の巻取り力Ｆを、タング２６をシート上方へ引上げ可能な程度に回復させる。これにより、シートベルト非装着時におけるタング２６の位置を、シート上方に引き上げることができる。このため、シート２２に着座した乗員２４が、シートベルト１２の装着時にタング２６を取り出し易くすることができる。

［第２実施形態］
図６において、本実施形態に係る車両用シートベルト装置２０は、シートベルト１２をシート前方側へ移動させるベルトリーチャ４４を有している。ベルトリーチャ４４は、例えばセンタピラー３４のピラーガーニッシュ３８のうち、例えばシートバック４６の上部の高さ位置に設けられ、制御部１８からの信号によりシート前方に延びたり、シート後方に格納されたりする構成となっている。ベルトリーチャ４４は、シート前方に延びるときにシートベルト１２の一部を引っ掛けてシート前方側へ移動させる。なお、ベルトリーチャ４４は、シート２２に取り付けられていてもよい。

制御部１８は、カメラ１６により、シートベルト１２を取ろうとする乗員２４（図１）の手の動きを検知した場合に、ベルトリーチャ４４を作動させるようになっている。またこの場合、第１実施形態と同様に、電動リトラクタ１４をシートベルト１２の巻取り方向と逆方向に作動させてシートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させるようになっている。なお、タング２６がバックル装置３２に係合されたときに、制御部１８がベルトリーチャ４４を格納するようにしてもよい。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

（作用）
この車両用シートベルト装置２０では、カメラ１６により、シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動き（図２，図３）を検知した場合に、シートベルト１２に対する巻取り力Ｆを低下させると共に、ベルトリーチャ４４を作動させて、シートベルト１２をシート前方側の取り易い位置へ移動させる。したがって、乗員２４がシートベルト１２を更に取り易くなる。

シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動きが検知されない場合、換言すれば、乗員２４に車両で移動する意思がなく、一時的に乗車しただけの場合には、ベルトリーチャ４４を作動させないので、乗員２４の側方にベルトリーチャ４４が延びることはない。このため、一時的に乗車した乗員２４が降車する際に、ベルトリーチャ４４が妨げとなることがない。

なお、ベルトリーチャ４４が作動してから所定時間内に、乗員２４がシートベルト１２を取らなかった場合に、ベルトリーチャ４４を元の状態に格納してもよい。またこのとき、巻取り力Ｆを元の状態に復帰させるようにしてもよい。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記実施形態では、カメラ１６により撮像された乗員２４の手の動きを、予め登録されたパターンと照合するものとしたが、シートベルト１２を取ろうとする乗員２４の手の動きを検知できれば、他の検知手段を用いてもよい。例えば、乗員２４が任意に定めたジェスチャーを、シートベルト１２を取ろうとする動きとして登録できるようにしてもよい。

また、タング２６がバックル装置３２に係合されたことをトリガとして、電動リトラクタ１４を作動させてシートベルト１２を巻き取り、該シートベルト１２の弛みを減少させるものとしたが、トリガはこれに限られない。例えば、車両の電源ＯＮ等をトリガとして、電動リトラクタ１４を作動させてもよい。

更に、バックル装置３２によるタング２６の係合状態が解除された場合に、シートベルト１２に対する電動リトラクタ１４の巻取り力を、タング２６をシート上方へ引上げ可能な程度に回復させるものとしたが、トリガはこれに限られない。例えば、乗員２４の降車や、降車後のドア（図示せず）のロック等をトリガとして、乗員２４の非乗車時に巻取り力を回復させてもよい。

１０ 車両用シートベルト装置
１２ シートベルト
１４ 電動リトラクタ
１６ カメラ
１８ 制御部
２０ 車両用シートベルト装置
２２ シート
２４ 乗員
２６ タング
３２ バックル装置
４４ ベルトリーチャ

Claims (5)

1. シートに着座した乗員を拘束可能なシートベルトと、
   前記シートベルトを巻取り可能な電動リトラクタと、
   前記乗員の挙動を撮像するカメラと、
   前記カメラにより、前記シートベルトを取ろうとする前記乗員の手の動きを検知した場合に、前記電動リトラクタを前記シートベルトの巻取り方向と逆方向に作動させて前記シートベルトに対する巻取り力を低下させる制御部と、
   を有する車両用シートベルト装置。
2. 前記シートベルトをシート前方側へ移動させるベルトリーチャを有し、
   前記制御部は、前記カメラにより、前記シートベルトを取ろうとする前記乗員の手の動きを検知した場合に、前記ベルトリーチャを作動させる請求項１に記載の車両用シートベルト装置。
3. 前記シートベルトを取るときの手の動きのパターンが予め登録されており、
   前記制御部は、前記カメラにより撮像された前記乗員の手の動きを前記パターンと照合して、前記乗員の手の動きが前記シートベルトを取ろうとする手の動きであるかどうかを判定する請求項１又は請求項２に記載の車両用シートベルト装置。
4. 前記制御部は、前記シートベルトに取り付けられているタングがバックル装置に係合された場合に、前記電動リトラクタを作動させて前記シートベルトを巻き取り、前記シートベルトの弛みを減少させる請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用シートベルト装置。
5. 前記制御部は、前記バックル装置への前記タングの係合状態が解除された場合に、前記シートベルトに対する前記電動リトラクタの巻取り力を、前記タングをシート上方へ引上げ可能な程度に回復させる請求項４に記載の車両用シートベルト装置。