JP2021011126A - Occupant monitoring device - Google Patents

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彰男 白鳥
Akio Shiratori
彰男 白鳥
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Abstract

To provide a vehicular occupant monitoring device that accurately detects biological information on an occupant, and does not impair chest protection performance of an occupant by a seat belt upon a vehicle collision.SOLUTION: An occupant monitoring device is provided on a vehicle having a shoulder belt portion 21 in a webbing 10 of a seat belt device 2, and monitors a state of an occupant M seated in a seat 1. The occupant monitoring device includes: a transmitting antenna 30 and a receiving antenna 31 provided on the shoulder belt portion 21 and configured by an electrode with flexibility; and a sensor ECU 32 detecting a heart rate of the occupant M on the basis of microwaves transmitted from the transmitting antenna 30 and reflection waves of the microwaves received by the receiving antenna 31. The plurality of receiving antennas 31 is arranged on the shoulder belt portion 21, and the sensor ECU 32 selects and uses the reflection wave with the highest single strength among the reflection waves output from the plurality of receiving antenna 31, thereby detecting the heart rate of the occupant M.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の乗員の状態を監視する乗員監視装置に関する。 The present invention relates to an occupant monitoring device that monitors the state of occupants of a vehicle.

従来、車両の乗員の状態を監視する乗員監視装置が各種提案されてきた。乗員の状態を監視する装置としては、例えばカメラによって乗員の表情を撮影したり、運転者によるアクセル操作やハンドル操作を監視したりするものが提案されている。乗員監視装置によって、乗員、特に運転者の状態を監視して、運転が困難な状態であることが推定される場合に警報等を行うことで、運転を抑制させることが可能となる。 Conventionally, various occupant monitoring devices for monitoring the condition of occupants of a vehicle have been proposed. As a device for monitoring the state of the occupant, for example, a device for photographing the facial expression of the occupant with a camera and monitoring the accelerator operation and the steering wheel operation by the driver have been proposed. The occupant monitoring device monitors the condition of the occupant, particularly the driver, and gives an alarm or the like when it is estimated that the driving is difficult, so that the driving can be suppressed.

乗員監視装置の1つとして、乗員の生体情報を検出する装置が知られている。例えば、特許文献1には、車両のシートベルトに心拍センサを備え、当該心拍センサにより検出した心拍データを、乗員の疲労度を算出するために利用することが開示されている。
また、特許文献2には、シートベルトに生体センサを設け、当該生体センサによって乗員の心拍や呼吸を検出して、乗員の体調を検知することが開示されている。
As one of the occupant monitoring devices, a device for detecting the biological information of an occupant is known. For example, Patent Document 1 discloses that a heartbeat sensor is provided in a vehicle seat belt, and the heartbeat data detected by the heartbeat sensor is used to calculate the degree of fatigue of an occupant.
Further, Patent Document 2 discloses that a biosensor is provided on a seatbelt, and the biosensor detects the heartbeat and respiration of the occupant to detect the physical condition of the occupant.

特開2019−016273号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-016273 特開2018−118671号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-118671

しかしながら、特許文献1あるいは2のように、シートベルトに心拍センサ等の生体センサを設けたとしても、乗員の体格の違いや乗員が移動することによって、生体センサが乗員の胸部、特に心臓に面して適切に位置させることができず、正確に生体情報を検出できない虞がある。
また、シートベルトは、車両衝突時において乗員の保護性能を損なわないように、柔軟性を有することが要求される。
However, even if a biosensor such as a heart rate sensor is provided on the seat belt as in Patent Document 1 or 2, the biosensor faces the occupant's chest, especially the heart, due to the difference in the physique of the occupant or the movement of the occupant. Therefore, it may not be possible to properly position the biometric information, and the biometric information may not be detected accurately.
Further, the seat belt is required to have flexibility so as not to impair the protection performance of the occupant in the event of a vehicle collision.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、乗員の生体情報を精度よく検出するとともに、車両衝突時においてシートベルトによる乗員の保護性能を損なわない車両の乗員監視装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a vehicle occupant monitoring device that accurately detects occupant's biological information and does not impair the occupant's protection performance by a seatbelt in the event of a vehicle collision. To do.

上記の目的を達成するために、本発明は、シートに着座した乗員の上半身を拘束するショルダーベルト部を有するシートベルトを備えた車両に設けられ、前記シートに着座した乗員の状態を監視する乗員監視装置であって、前記ショルダーベルト部に設けられ、柔軟性を有する電極によって構成され、電磁波を発信する発信アンテナと、前記ショルダーベルト部に設けられ、柔軟性を有する電極によって構成され、前記発信アンテナから発信した電磁波が前記乗員で反射した反射波を受信する受信アンテナと、前記発信アンテナから発信した電磁波と、前記受信アンテナによって受信した反射波と、に基づいて、前記乗員の生体情報を検出する生体情報検出部と、を備え、前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部に複数個並べて配置され、前記生体情報検出部は、複数の前記受信アンテナによって受信した夫々の反射波のうち、最も信号強度の高い反射波を選択して使用し、前記乗員の生体情報を検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is provided on a vehicle provided with a seat belt having a shoulder belt portion for restraining the upper body of the occupant seated on the seat, and the occupant who monitors the state of the occupant seated on the seat. A monitoring device, the transmitting antenna provided on the shoulder belt portion and composed of flexible electrodes and transmitting electromagnetic waves, and the transmitting antenna provided on the shoulder belt portion and composed of flexible electrodes. The biological information of the occupant is detected based on the receiving antenna that receives the reflected wave reflected by the occupant from the electromagnetic wave transmitted from the antenna, the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna, and the reflected wave received by the receiving antenna. A plurality of the receiving antennas are arranged side by side on the shoulder belt portion, and the biometric information detecting unit is the most signal among the reflected waves received by the plurality of receiving antennas. It is characterized in that a high-intensity reflected wave is selected and used to detect the biological information of the occupant.

これにより、シートベルトにおいて乗員の上半身に密着させるショルダーベルト部に設けられた発信アンテナ及び受信アンテナを使用して乗員の生体情報を検出するので、乗員の特に胸部における生体情報を検出することができる。発信アンテナ及び受信アンテナは、柔軟性を有する電極によって構成されているので、車両衝突時においてシートベルトによって乗員が拘束された際に、発信アンテナあるいは受信アンテナによって乗員へ危害を加えることを回避して、シートベルトよる乗員の保護性能を損なわないようにすることができる。 As a result, the biological information of the occupant is detected by using the transmitting antenna and the receiving antenna provided on the shoulder belt portion of the seat belt that is in close contact with the upper body of the occupant, so that the biological information of the occupant, especially in the chest, can be detected. .. Since the transmitting antenna and the receiving antenna are composed of flexible electrodes, it is possible to avoid causing harm to the occupant by the transmitting antenna or the receiving antenna when the occupant is restrained by the seat belt in the event of a vehicle collision. , It is possible not to impair the protection performance of the occupant by the seat belt.

また、受信アンテナがショルダーベルト部に複数個並べて配置され、複数の受信アンテナで夫々受信された反射波のうち、最も信号強度の高い反射波が使用されて、乗員の生体情報が検出されるので、乗員の生体情報を精度よく検出することが可能となる。
好ましくは、前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部の延長方向に並べて複数個配置されているとよい。
In addition, a plurality of receiving antennas are arranged side by side on the shoulder belt portion, and among the reflected waves received by the plurality of receiving antennas, the reflected wave having the highest signal strength is used to detect the biological information of the occupant. , It becomes possible to accurately detect the biological information of the occupant.
Preferably, a plurality of the receiving antennas are arranged side by side in the extension direction of the shoulder belt portion.

これにより、体格の異なる乗員に対して幅広く対応して生体情報を検出することが可能となる。
好ましくは、前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部における前記乗員側の面に配置されるとよい。
これにより、乗員から反射してきた電磁波の反射波を受信アンテナによって精度よく検出することが可能となる。
This makes it possible to detect biological information in a wide range of ways for occupants of different physiques.
Preferably, the receiving antenna is arranged on the occupant-side surface of the shoulder belt portion.
This makes it possible to accurately detect the reflected wave of the electromagnetic wave reflected from the occupant by the receiving antenna.

好ましくは、前記生体情報は、前記乗員の心拍であるとよい。
これにより、乗員の上半身に密着させるシートベルトのショルダーベルト部に設けられた発信アンテナ及び受信アンテナを使用して乗員の心拍を精度よく検出することができる。
好ましくは、前記生体情報検出部は、前記シートに配置されているとよい。
Preferably, the biological information is the heartbeat of the occupant.
As a result, the heartbeat of the occupant can be accurately detected by using the transmitting antenna and the receiving antenna provided on the shoulder belt portion of the seat belt that is in close contact with the upper body of the occupant.
Preferably, the biometric information detection unit is arranged on the sheet.

これにより、シートに生体情報検出部を配置して、シートベルトに発信アンテナ及び受信アンテナのみ配置することができ、車両衝突時においてシートベルトによる乗員の保護性能が損なわれることを抑制することができる。 As a result, the biological information detection unit can be arranged on the seat, and only the transmitting antenna and the receiving antenna can be arranged on the seat belt, and it is possible to prevent the seat belt from impairing the protection performance of the occupant in the event of a vehicle collision. ..

本発明の乗員監視装置によれば、シートベルトのショルダーベルト部に設けられた発信アンテナ及び複数の受信アンテナを使用して乗員の生体情報を検出することができる。特に、複数の受信アンテナによって受信した夫々の反射波のうち、最も信号強度の高い反射波を使用して乗員の生体情報を検出するので、乗員の体格の違いに対応するとともに乗員の上半身がシート上で移動しても生体情報を精度よく検出することができる。 According to the occupant monitoring device of the present invention, the biological information of the occupant can be detected by using the transmitting antenna and the plurality of receiving antennas provided on the shoulder belt portion of the seat belt. In particular, among the reflected waves received by multiple receiving antennas, the reflected wave with the highest signal strength is used to detect the occupant's biological information, so the occupant's upper body can be seated while responding to differences in occupant's physique. Biological information can be detected accurately even if it moves on.

また、発信アンテナ及び受信アンテナは、柔軟性を有する電極によって構成されているので、シートベルトよる乗員の保護性能を損なわないようにすることができる。 Further, since the transmitting antenna and the receiving antenna are composed of flexible electrodes, it is possible to prevent the seat belt from impairing the protection performance of the occupant.

本発明の実施形態の乗員監視装置を備えたシート及びシートベルト装置の構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the seat and the seat belt device provided with the occupant monitoring device of embodiment of this invention. 本実施形態に係るショルダーベルト部における受信アンテナのパターン例を示す構造図である。It is a structural drawing which shows the pattern example of the receiving antenna in the shoulder belt part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る乗員監視装置の構成図である。It is a block diagram of the occupant monitoring device which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施形態の乗員監視装置を備えたシート1及びシートベルト装置2の構造を示す正面図である。図2は本実施形態に係るショルダーベルト部21におけるアンテナの配置例を示す構造図である。図3は本実施形態に係る乗員監視装置3の構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing the structure of the seat 1 and the seat belt device 2 provided with the occupant monitoring device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a structural diagram showing an example of arrangement of antennas in the shoulder belt portion 21 according to the present embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of the occupant monitoring device 3 according to the present embodiment.

本発明の乗員監視装置は、例えば3点式シートベルト装置のような、シート1に着座した乗員の上半身、詳しくは胸部を拘束するショルダーベルト部21を有するシートベルト装置2及びシート1に備えられている。
図1に示すように、車両の運転席であるシート1に設けられたシートベルト装置2は、帯状の布部材で形成されたウェビング10(シートベルト)、ウェビング10にスライド可能に装着されるタング11、タング11を固定するバックル12、ウェビング10を摺動可能に支持するショルダーアンカー13、ウェビング10の一端部を巻き取るリトラクタ14、ウェビング10の他端部を車体もしくはシートフレームに固定する15を備えている。
The occupant monitoring device of the present invention is provided in the seat belt device 2 and the seat 1 having a shoulder belt portion 21 for restraining the upper body of the occupant seated on the seat 1, specifically the chest, such as a three-point seat belt device. ing.
As shown in FIG. 1, the seatbelt device 2 provided on the seat 1 which is the driver's seat of the vehicle is a webbing 10 (seatbelt) formed of a band-shaped cloth member, and a tongue slidably attached to the webbing 10. 11. A buckle 12 for fixing the tongue 11, a shoulder anchor 13 for slidably supporting the webbing 10, a retractor 14 for winding one end of the webbing 10, and a 15 for fixing the other end of the webbing 10 to the vehicle body or a seat frame. I have.

バックル12は、シート1の車幅方向内側に配置され、タング11が挿入されて当該タング11を車体側、詳しくはシート1のシートクッション16の右側部に支持する。
ショルダーアンカー13は、シート1の車幅方向外側のピラー17の上部に設けられ、シートバック18より後方かつ上方に配置されている。
リトラクタ14は、ショルダーアンカー13の下方、例えばシート1の車幅方向外側のピラー17の下部に配置されている。リトラクタ14には、車両衝突時にウェビング10を引き込んで張力を付与するプリテンショナ機構が備えられている。
The buckle 12 is arranged inside the seat 1 in the vehicle width direction, and the tongue 11 is inserted to support the tongue 11 on the vehicle body side, specifically on the right side of the seat cushion 16 of the seat 1.
The shoulder anchor 13 is provided above the pillar 17 on the outer side of the seat 1 in the vehicle width direction, and is arranged behind and above the seat back 18.
The retractor 14 is arranged below the shoulder anchor 13, for example, below the pillar 17 on the outer side of the seat 1 in the vehicle width direction. The retractor 14 is provided with a pretensioner mechanism that pulls in the webbing 10 to apply tension when the vehicle collides.

ウェビング10におけるベルトアンカー15からタング11までの部位であるラップベルト部20は、シート1に着座した乗員Mの下半身、詳しくは乗員Mの腰部を拘束する。一方、ウェビング10におけるタング11からショルダーアンカー13までの部位であるショルダーベルト部21は、シート1に着座した乗員Mの上半身を拘束する。
本実施形態の乗員監視装置3は、発信アンテナ30、受信アンテナ31及びセンサECU32(生体情報検出部)を備えている。
The lap belt portion 20 which is a portion from the belt anchor 15 to the tongue 11 in the webbing 10 restrains the lower body of the occupant M seated on the seat 1, specifically the waist portion of the occupant M. On the other hand, the shoulder belt portion 21 which is a portion from the tongue 11 to the shoulder anchor 13 in the webbing 10 restrains the upper body of the occupant M seated on the seat 1.
The occupant monitoring device 3 of the present embodiment includes a transmitting antenna 30, a receiving antenna 31, and a sensor ECU 32 (biological information detection unit).

センサECU32は、シートクッション16のベルトアンカー15側の側面に設けられている。
発信アンテナ30及び受信アンテナ31は、ショルダーベルト部21に設けられている。発信アンテナ30及び受信アンテナ31は、例えば薄板状の銅板のような柔軟性を有する導電体によって形成された電極である。
The sensor ECU 32 is provided on the side surface of the seat cushion 16 on the belt anchor 15 side.
The transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 are provided on the shoulder belt portion 21. The transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 are electrodes formed of a flexible conductor such as a thin copper plate.

図2に示すように、発信アンテナ30は、標準体格の人間がシート1に着座した場合に、ショルダーベルト部21において当該人間(乗員M)の心臓Hの位置に最も近い位置を中心として、延長方向に延びて形成されている。発信アンテナ30は、シート1に着座してシートベルト装置2を使用する略全ての乗員において、心臓Hに近い位置をカバーするように設定されている。ショルダーベルト部21及びラップベルト部20には、発信アンテナ30のベルトアンカー15側の端部からベルトアンカー15に向かって配線33が延びている。 As shown in FIG. 2, when a person of standard physique sits on the seat 1, the transmitting antenna 30 extends around the position closest to the position of the heart H of the person (occupant M) on the shoulder belt portion 21. It is formed to extend in the direction. The transmitting antenna 30 is set to cover a position close to the heart H for substantially all occupants who sit on the seat 1 and use the seatbelt device 2. Wiring 33 extends from the end of the transmitting antenna 30 on the belt anchor 15 side toward the belt anchor 15 in the shoulder belt portion 21 and the lap belt portion 20.

受信アンテナ31は、発信アンテナ30に沿ってショルダーベルト部21に配置され、ショルダーベルト部21の延長方向に複数個並べて配置されている。なお、図2では、受信アンテナ31が4個設けられている。受信アンテナ31は、電磁波を受信し易いように、複雑な形状に屈曲している。ショルダーベルト部21及びラップベルト部20には、各受信アンテナ31から夫々ベルトアンカー15に向かって、配線33に沿って配線34が延びている。 The receiving antennas 31 are arranged on the shoulder belt portion 21 along the transmitting antenna 30, and a plurality of receiving antennas 31 are arranged side by side in the extension direction of the shoulder belt portion 21. In FIG. 2, four receiving antennas 31 are provided. The receiving antenna 31 is bent into a complicated shape so that it can easily receive electromagnetic waves. Wiring 34 extends from each receiving antenna 31 toward the belt anchor 15 in the shoulder belt portion 21 and the lap belt portion 20 along the wiring 33.

発信アンテナ30及び受信アンテナ31からの夫々の配線33、34は、ショルダーベルト部21及びラップベルト部20を通過して、ラップベルト部20のベルトアンカー15付近でセンサECU32に夫々接続されている。
発信アンテナ30及び受信アンテナ31は、ショルダーベルト部21における乗員M側の面に配置されている。
The wirings 33 and 34 from the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 pass through the shoulder belt portion 21 and the lap belt portion 20 and are connected to the sensor ECU 32 in the vicinity of the belt anchor 15 of the lap belt portion 20, respectively.
The transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 are arranged on the surface of the shoulder belt portion 21 on the occupant M side.

図3に示すように、センサECU32は、マイクロ波センサ40、フィルタ回路41、MPU42(マイクロプロセッサ)、3軸加速度センサ43、CANドライバ44、及び図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)タイマカウンタ等を備えている。
マイクロ波センサ40は、物体を検知する電磁波センサであり、発信アンテナ30からの配線33及び受信アンテナ31からの配線34が夫々接続されている。マイクロ波センサ40は、発信アンテナ30を介してマイクロ波(電磁波)を出力するとともに、当該出力したマイクロ波が人体(乗員M)によって反射してきた反射波を、受信アンテナ31を介して受信する機能を有する。マイクロ波センサ40は、MPU42とSPI通信によって接続されて作動制御されるとともに、マイクロ波の発信信号と受信信号より、当該受信信号をIQ出力として出力する。
As shown in FIG. 3, the sensor ECU 32 includes a microwave sensor 40, a filter circuit 41, an MPU 42 (microprocessor), a 3-axis acceleration sensor 43, a CAN driver 44, an input / output device (not shown), a control program, a control map, and the like. It is equipped with a storage device (ROM, RAM, etc.) timer counter and the like used for storage.
The microwave sensor 40 is an electromagnetic wave sensor that detects an object, and the wiring 33 from the transmitting antenna 30 and the wiring 34 from the receiving antenna 31 are connected to each other. The microwave sensor 40 has a function of outputting microwaves (electromagnetic waves) via the transmitting antenna 30 and receiving the reflected waves reflected by the human body (occupant M) by the output microwaves via the receiving antenna 31. Has. The microwave sensor 40 is connected to the MPU 42 by SPI communication to control its operation, and outputs the received signal as an IQ output from the microwave transmission signal and reception signal.

フィルタ回路41は、マイクロ波センサ40から出力した受信信号(IQ出力)に対してノイズを除去する機能を有する。なお、受信信号には、心拍信号、呼吸信号等の生体情報が付加されており、フィルタ回路41は必要とする生体情報以外の信号を除去するような設定にすればよい。
3軸加速度センサ43は、3軸方向の加速度を検出するセンサであり、車両の加速度を検出する。3軸加速度センサ43は、MPU42とSPI通信によって接続されている。
The filter circuit 41 has a function of removing noise from the received signal (IQ output) output from the microwave sensor 40. Biological information such as a heartbeat signal and a respiration signal is added to the received signal, and the filter circuit 41 may be set to remove signals other than the required biometric information.
The 3-axis acceleration sensor 43 is a sensor that detects acceleration in the 3-axis direction, and detects the acceleration of the vehicle. The 3-axis acceleration sensor 43 is connected to the MPU 42 by SPI communication.

CANドライバ44は、車両のコントロールユニット45とMPU42とをCAN通信によって接続するためのユニットである。車両の各種信号、例えば車両電源信号や、ウェビング10の装着信号、即ちタング11のバックル12への挿入信号をMPU42に入力するとともに、MPU42から乗員Mの生体情報を車両のコントロールユニット45に出力する機能を有する。 The CAN driver 44 is a unit for connecting the control unit 45 of the vehicle and the MPU 42 by CAN communication. Various vehicle signals, such as vehicle power signals and webbing 10 mounting signals, that is, insertion signals of the tongue 11 into the buckle 12 are input to the MPU 42, and the biometric information of the occupant M is output from the MPU 42 to the vehicle control unit 45. Has a function.

MPU42は、車両電源オン及びウェビング10の装着信号を入力した際に、SPI通信によってマイクロ波センサ40を作動制御して、発信アンテナ30からマイクロ波を出力させる。発信アンテナ30から出力したマイクロ波は乗員Mに反射し、その反射波が受信アンテナ31によって受信される。マイクロ波センサ40は、IQ出力とした受信信号を、フィルタ回路41を介してノイズを除去した上でMPU42に出力する。 When the vehicle power is turned on and the mounting signal of the webbing 10 is input, the MPU 42 operates and controls the microwave sensor 40 by SPI communication to output microwaves from the transmitting antenna 30. The microwave output from the transmitting antenna 30 is reflected by the occupant M, and the reflected wave is received by the receiving antenna 31. The microwave sensor 40 outputs the received signal as IQ output to the MPU 42 after removing noise via the filter circuit 41.

なお、受信アンテナ31は複数設けられており、マイクロ波センサ40は各受信アンテナ31から夫々受信信号を入力して、MPU42に出力する。MPU42は、各受信アンテナ31からの受信信号において、最も信号強度の高い受信アンテナ31からの受信信号を選択して使用する。
MPU42は、最も信号強度の高い受信アンテナ31からの受信信号より、乗員Mの心拍や呼吸等の生体信号を抽出する。そして、センサECU32のMPU42は、抽出した生体情報を車両のコントロールユニット45に出力し、例えば警告や車外への通信、車両の走行停止等の各種制御に利用可能とする。
A plurality of receiving antennas 31 are provided, and the microwave sensor 40 inputs a received signal from each receiving antenna 31 and outputs the received signal to the MPU 42. The MPU 42 selects and uses the received signal from the receiving antenna 31 having the highest signal strength among the received signals from each receiving antenna 31.
The MPU 42 extracts biological signals such as the heartbeat and respiration of the occupant M from the received signal from the receiving antenna 31 having the highest signal strength. Then, the MPU 42 of the sensor ECU 32 outputs the extracted biological information to the control unit 45 of the vehicle, and makes it available for various controls such as warning, communication to the outside of the vehicle, and stoppage of the vehicle.

なお、受信信号とともに3軸加速度センサ43から車両の加速度を入力して、生体信号の抽出に利用したり、生体信号に基づいて実行する警告等の制御に利用したりすればよい。例えば、車両がバンプなどで大きく上下に振動した場合に、3軸加速度センサ43によって車両の動きを検出して、車両の振動に伴う受信信号のノイズを除外するように制御すればよい。 The acceleration of the vehicle may be input from the 3-axis acceleration sensor 43 together with the received signal and used for extracting the biological signal, or for controlling a warning or the like executed based on the biological signal. For example, when the vehicle vibrates significantly up and down due to bumps or the like, the movement of the vehicle may be detected by the 3-axis acceleration sensor 43 and controlled so as to exclude noise of the received signal due to the vibration of the vehicle.

以上のように、本実施形態の乗員監視装置3は、車両のシート1に着座した乗員Mの心拍を検出して、乗員Mの体調を監視する。
乗員監視装置3は、シートベルト装置2におけるウェビング10のショルダーベルト部21に発信アンテナ30及び受信アンテナ31を備えており、発信アンテナ30から発信したマイクロ波(電磁波)が乗員Mに反射して、その反射波を受信アンテナ31が受信して、当該発信したマイクロ波と受信した反射波とに基づいて、乗員Mの心拍を検出する。このようにショルダーベルト部21に発信アンテナ30及び受信アンテナ31を備えることで、乗員の心臓Hに近い位置に発信アンテナ30及び受信アンテナ31を密接させることができ、精度よく心拍を検出することが可能となる。
As described above, the occupant monitoring device 3 of the present embodiment detects the heartbeat of the occupant M seated on the seat 1 of the vehicle and monitors the physical condition of the occupant M.
The occupant monitoring device 3 includes a transmitting antenna 30 and a receiving antenna 31 on the shoulder belt portion 21 of the webbing 10 in the seat belt device 2, and the microwave (electromagnetic wave) transmitted from the transmitting antenna 30 is reflected by the occupant M. The receiving antenna 31 receives the reflected wave, and detects the heartbeat of the occupant M based on the transmitted microwave and the received reflected wave. By providing the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 on the shoulder belt portion 21 in this way, the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 can be brought into close contact with each other at a position close to the heart H of the occupant, and the heartbeat can be detected accurately. It will be possible.

また、発信アンテナ30及び受信アンテナ31は、柔軟性を有する導電体で形成された薄板の電極によって構成されているので、発信アンテナ30及び受信アンテナ31を設けることによるショルダーベルト部21の柔軟性の低下を抑制することができる。したがって、車両衝突時においてウェビング10によって乗員が強く拘束されたとしても、発信アンテナ30あるいは受信アンテナ31によって乗員へ危害を加えてしまうことを回避することができる。 Further, since the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 are composed of thin plate electrodes formed of a flexible conductor, the flexibility of the shoulder belt portion 21 by providing the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 can be obtained. The decrease can be suppressed. Therefore, even if the occupant is strongly restrained by the webbing 10 at the time of a vehicle collision, it is possible to avoid causing harm to the occupant by the transmitting antenna 30 or the receiving antenna 31.

更に、本実施形態では、受信アンテナ31がショルダーベルト部21に並べて複数設けられており、各受信アンテナ31で受信した反射波のうち、最も信号強度の高い反射波を使用して、乗員Mの生体情報を検出するので、ショルダーベルト部21に対して乗員Mが移動しても、マイクロ波を適切に受信することができる。
特に、受信アンテナ31がショルダーベルト部21の延長方向に並べて配置されているので、体格の異なる乗員に対して幅広く対応して生体情報を検出することが可能となる。
Further, in the present embodiment, a plurality of receiving antennas 31 are provided side by side on the shoulder belt portion 21, and among the reflected waves received by each receiving antenna 31, the reflected wave having the highest signal strength is used by the occupant M. Since the biological information is detected, even if the occupant M moves with respect to the shoulder belt portion 21, the microwave can be appropriately received.
In particular, since the receiving antennas 31 are arranged side by side in the extension direction of the shoulder belt portion 21, it is possible to detect biological information widely corresponding to occupants having different physiques.

また、発信アンテナ30及び受信アンテナ31は、ショルダーベルト部21における乗員M側の面に配置されているので、乗員Mの生体情報の検出をより精度よく行うことができる。
また、乗員監視装置3のうち、発信アンテナ30及び受信アンテナ31以外の構成であるセンサECU32には、シート1に配置されている。これにより、ウェビング10に発信アンテナ30及び受信アンテナ31以外の構成部品を配置せずに、ウェビング10の機能が妨げられることを抑制することができる。
Further, since the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 are arranged on the surface of the shoulder belt portion 21 on the occupant M side, the biological information of the occupant M can be detected more accurately.
Further, among the occupant monitoring devices 3, the sensor ECU 32 having a configuration other than the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 is arranged on the seat 1. As a result, it is possible to prevent the function of the webbing 10 from being hindered without arranging components other than the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 on the webbing 10.

なお、本発明は、上記実施形態に限定するものではない。
例えば、発信アンテナ30や受信アンテナ31のアンテナパターンについては、適宜変更してもよい。
また、センサECU32については、バックル12側のシートクッション16の側面に配置してもよい。この場合、ショルダーベルト部21に設けられた発信アンテナ30及び受信アンテナ31とセンサECU32との間の配線33、34の一部を、無線通信によって接続すればよい。これにより、タング11をバックル12から外して乗員Mがシート1に乗降する際に、発信アンテナ30及び受信アンテナ31とセンサECU32との間の配線33、34が邪魔になることを抑制することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, the antenna patterns of the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 may be changed as appropriate.
Further, the sensor ECU 32 may be arranged on the side surface of the seat cushion 16 on the buckle 12 side. In this case, a part of the wirings 33 and 34 between the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 provided on the shoulder belt portion 21 and the sensor ECU 32 may be connected by wireless communication. As a result, when the tongue 11 is removed from the buckle 12 and the occupant M gets on and off the seat 1, the wirings 33 and 34 between the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 and the sensor ECU 32 can be prevented from getting in the way. it can.

また、マイクロ波センサ40については、乗員Mの生体情報が検出可能であれば、マイクロ波以外の電磁波センサを使用してよい。
また、発信アンテナ30及び受信アンテナ31を運転席以外のシートに設け、運転者以外の乗員の生体情報を検出して監視してもよい。
As for the microwave sensor 40, an electromagnetic wave sensor other than the microwave may be used as long as the biological information of the occupant M can be detected.
Further, the transmitting antenna 30 and the receiving antenna 31 may be provided on a seat other than the driver's seat to detect and monitor the biological information of the occupants other than the driver.

1 シート
2 シートベルト装置
3 乗員監視装置
10 ウェビング(シートベルト)
21 ショルダーベルト部
30 発信アンテナ
31 受信アンテナ
32 センサECU(生体情報検出部)
1 Seat 2 Seat belt device 3 Crew monitoring device 10 Webbing (seat belt)
21 Shoulder belt part 30 Transmitting antenna 31 Receiving antenna 32 Sensor ECU (Biological information detection part)

Claims (5)

シートに着座した乗員の上半身を拘束するショルダーベルト部を有するシートベルトを備えた車両に設けられ、前記シートに着座した乗員の状態を監視する乗員監視装置であって、
前記ショルダーベルト部に設けられ、柔軟性を有する電極によって構成され、電磁波を発信する発信アンテナと、
前記ショルダーベルト部に設けられ、柔軟性を有する電極によって構成され、前記発信アンテナから発信した電磁波が前記乗員で反射した反射波を受信する受信アンテナと、
前記発信アンテナから発信した電磁波と、前記受信アンテナによって受信した反射波と、に基づいて、前記乗員の生体情報を検出する生体情報検出部と、を備え、
前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部に複数個並べて配置され、
前記生体情報検出部は、複数の前記受信アンテナによって受信した夫々の反射波のうち、最も信号強度の高い反射波を選択して使用し、前記乗員の生体情報を検出することを特徴とする乗員監視装置。
An occupant monitoring device provided on a vehicle equipped with a seatbelt having a shoulder belt portion for restraining the upper body of an occupant seated on the seat, and monitoring the state of the occupant seated on the seat.
A transmitting antenna provided on the shoulder belt portion, which is composed of flexible electrodes and emits electromagnetic waves,
A receiving antenna provided on the shoulder belt portion, which is composed of flexible electrodes, and receives an electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna and reflected by the occupant.
A biological information detection unit that detects the biological information of the occupant based on the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna and the reflected wave received by the receiving antenna is provided.
A plurality of the receiving antennas are arranged side by side on the shoulder belt portion, and the receiving antennas are arranged side by side.
The biological information detection unit selects and uses the reflected wave having the highest signal strength from the reflected waves received by the plurality of receiving antennas, and detects the biological information of the occupant. Monitoring device.
前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部の延長方向に並べて複数個配置されていることを特徴とする請求項1に記載の乗員監視装置。 The occupant monitoring device according to claim 1, wherein a plurality of receiving antennas are arranged side by side in an extension direction of the shoulder belt portion. 前記受信アンテナは、前記ショルダーベルト部における前記乗員側の面に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の乗員監視装置。 The occupant monitoring device according to claim 1 or 2, wherein the receiving antenna is arranged on a surface of the shoulder belt portion on the occupant side. 前記生体情報は、前記乗員の心拍であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の乗員監視装置。 The occupant monitoring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the biological information is the heartbeat of the occupant. 前記生体情報検出部は、前記シートに配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の乗員監視装置。 The occupant monitoring device according to any one of claims 1 to 4, wherein the biological information detection unit is arranged on the seat.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209283A1 (en) * 2021-03-29 2022-10-06 テルモ株式会社 Cardiac output measurement sensor and control program
WO2023222469A1 (en) * 2022-05-16 2023-11-23 Autoliv Development Ab Seatbelt arrangement and safety system

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