JP5520534B2

JP5520534B2 - シートベルト制御装置

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Publication number: JP5520534B2
Application number: JP2009174686A
Authority: JP
Inventors: 幸則緑川
Original assignee: オートリブディベロップメントエービー
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-07-27
Also published as: JP2011025851A

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。

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）。

特開２００７−２６５３７７号公報

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。

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。

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、運転者の頭部に装着され、該運転者から脳波を検出する脳波検出装置と、該脳波検出装置によって検出された脳波の周波数を随時取得する手段と、前記脳波検出装置を運転者が装着したのち所定時間経過後又は車両が発車するまでに検出された脳波に基づいて、基準周波数を決定する手段と、取得した脳波の周波数が、前記基準周波数に対して下降又は上昇しているか否かを判定する手段と、前記基準周波数に対して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、前記基準周波数に対して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。

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。

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、前記基準周波数に対して周波数が下降し、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を更に備え、前記正逆指示手段は、前記基準周波数に対して周波数が下降し、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ことを特徴とする。

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。

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、前記基準周波数に対して周波数が下降し、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。

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。

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、前記基準周波数に対して周波数が上昇し、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。

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。

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。

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。シートベルトリトラクタの構成を示す模式図である。制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。シートベルト装置において実行される処理を示すフローチャートである。シートベルト装置において実行される処理を示すフローチャートである。制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。運転者の意識状態、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。シートベルト装置において実行される処理を示すフローチャートである。シートベルト装置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、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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
３１ＣＰＵ
３２ＲＡＭ
３３記憶部
３４モータ駆動制御部
３６受信部

Claims

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、
運転者の頭部に装着され、該運転者から脳波を検出する脳波検出装置と、
該脳波検出装置によって検出された脳波の周波数を随時取得する手段と、
前記脳波検出装置を運転者が装着したのち所定時間経過後又は車両が発車するまでに検出された脳波に基づいて、基準周波数を決定する手段と、
取得した脳波の周波数が、前記基準周波数に対して下降又は上昇しているか否かを判定する手段と、
前記基準周波数に対して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、
前記基準周波数に対して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。
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、
前記基準周波数に対して周波数が下降し、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
を更に備え、
前記正逆指示手段は、
前記基準周波数に対して周波数が下降し、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
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。
前記正逆指示手段は、
前記基準周波数に対して周波数が下降し、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。
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、
前記基準周波数に対して周波数が上昇し、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。