シートベルト変位検出装置
【課題】検出手段を容易に設置する。
【解決手段】シートベルト装置１４では、乗員１６にシートベルト２４が装着された際に、乗員１６の呼吸や心拍によってシートベルト２４が変位されてスリップジョイント２６が回動されることで、圧電フィルムセンサが変形される。圧電フィルムセンサは変形速度が大きくなるに従い出力電圧が大きくなるため、圧電フィルムセンサの出力電圧に基づいてスリップジョイント２６の回動速度が測定されて、乗員１６の生体状態が検出される。ここで、スリップジョイント２６に圧電フィルムセンサが接続されるため、圧電フィルムセンサを容易にシートベルト装置１４に設置できる。
【解決手段】シートベルト装置１４では、乗員１６にシートベルト２４が装着された際に、乗員１６の呼吸や心拍によってシートベルト２４が変位されてスリップジョイント２６が回動されることで、圧電フィルムセンサが変形される。圧電フィルムセンサは変形速度が大きくなるに従い出力電圧が大きくなるため、圧電フィルムセンサの出力電圧に基づいてスリップジョイント２６の回動速度が測定されて、乗員１６の生体状態が検出される。ここで、スリップジョイント２６に圧電フィルムセンサが接続されるため、圧電フィルムセンサを容易にシートベルト装置１４に設置できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗員に装着されるシートベルトの変位を検出して乗員の生体状態を検出するシートベルト変位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載された生体状態判断装置では、シートベルトのドライバと接触する面又はシートベルトの内部に人体用センサ（圧電ケーブルセンサ）が設けられており、ドライバの呼吸や心拍によって人体用センサの形状が変化することで、人体用センサがシートベルトの微小な変位（振動）を検出して、ドライバの生体状態が判断される。
【０００３】
しかしながら、この生体状態判断装置では、シートベルトに人体用センサが設けられている。このため、人体用センサに設けられるハーネスをシートベルトに沿って設置する必要があり、人体用センサ（ハーネスを含む）の設置が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、検出手段を容易に設置できるシートベルト変位検出装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のシートベルト変位検出装置は、車両に設けられるシートベルトと、前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に記載のシートベルト変位検出装置は、車両に設けられるシートベルトと、前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する加速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載のシートベルト変位検出装置では、車両に設けられるシートベルトが、折り返された状態で支持部材に支持されると共に、長手方向一側へ付勢された状態で支持部材を長手方向へ移動可能に通過されており、シートベルトが変位されることで、支持部材が回動可能にされている。
【０００９】
ここで、シートベルトが支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に、検出手段が、シートベルトの変位に伴い支持部材が回動する速度を測定することで、乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して、乗員の生体状態を検出する。
【００１０】
このように、検出手段が支持部材の回動速度を測定するため、支持部材に対して検出手段を設置すればよい。これにより、検出手段を容易に設置できる。
【００１１】
さらに、検出手段が支持部材の回動速度を直接測定するため、乗員の生体状態を高精度に検出できる。
【００１２】
請求項２に記載のシートベルト変位検出装置では、車両に設けられるシートベルトが、折り返された状態で支持部材に支持されると共に、長手方向一側へ付勢された状態で支持部材を長手方向へ移動可能に通過されており、シートベルトが変位されることで、支持部材が回動可能にされている。
【００１３】
ここで、シートベルトが支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に、検出手段が、シートベルトの変位に伴い支持部材が回動する加速度を測定することで、乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して、乗員の生体状態（例えば呼吸や心拍）を検出する。
【００１４】
このように、検出手段が支持部材の回動加速度を測定するため、支持部材に対して検出手段を設置すればよい。これにより、検出手段を容易に設置できる。
【００１５】
さらに、検出手段が支持部材の回動加速度を直接測定するため、乗員の生体状態を高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置が設けられた車両の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置１０が設けられた車両１２の主要部が車両前斜め左方から見た斜視図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車幅方向外方（車両右方）を矢印ＷＯで示し、上方を矢印ＵＰで示している。
【００１８】
図１に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置１０は、車両１２のシートベルト装置１４に適用されており、シートベルト装置１４は、車室内において、乗員１６（例えば運転手）が着座するシート１８（例えば運転席）に装備されている。シート１８の車幅方向外側かつ車両後側には、固定部材としてのセンタピラー２０が設けられており、センタピラー２０は、車体を構成して、上下方向へ延伸されている。
【００１９】
シートベルト装置１４は、巻取装置２２（リトラクタ）を備えており、巻取装置２２は、センタピラー２０の下部に固定されている。巻取装置２２には、長尺帯状のシートベルト２４（ウェビング）が基端側（長手方向一側）から巻取られている。巻取装置２２には、付勢機構（図示省略）が設けられており、付勢機構は、シートベルト２４に基端側（巻取装置２２への巻取側）への付勢力を付与している。
【００２０】
シートベルト２４は、支持部材としての板状のスリップジョイント２６（ショルダアンカ）の下部に挿通（通過）されており、シートベルト２４は、スリップジョイント２６に対し長手方向へ移動（スライド）可能にされている。スリップジョイント２６は、上部において、センタピラー２０の上部に取り付けられた支軸２８に支持されており、スリップジョイント２６は、支軸２８を中心として車両前後方向へ回動可能にされている。シートベルト２４は、スリップジョイント２６に支持されており、シートベルト２４は、巻取装置２２からスリップジョイント２６へ向けて、センタピラー２０に沿って上側へ延伸されている。
【００２１】
シートベルト２４の先端（長手方向他側端）は、係止部材としてのアンカプレート３０に係止されており、アンカプレート３０は、シート１８のセンタピラー２０側（車幅方向外側）かつ下側の車体に固定されている。シートベルト２４は、スリップジョイント２６とアンカプレート３０との間において、追加支持部材としてのタング３２に挿通（通過）されており、シートベルト２４は、タング３２に対し長手方向へ移動（スライド）可能にされている。
【００２２】
シート１８のセンタピラー２０とは反対側（車幅方向内側）かつ下側には、係止手段としてのバックル装置３４が配置されている。バックル装置３４は、可撓部材としての長尺板状の支持板３６の上端に固定されており、支持板３６の下端は、車体に固定されている。支持板３６は、可撓性を有しており、支持板３６が弾性的に撓むことで、バックル装置３４が特に車幅方向へ移動（支持板３６の下端を中心として回動）可能にされている。
【００２３】
ここで、タング３２がバックル装置３４に係止されることで、シート１８に着座した乗員１６にシートベルト２４が装着される。これにより、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構の付勢力によって張られた状態で、スリップジョイント２６とタング３２との間のショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａと腰部１６Ｂとの間に斜め方向へ架け渡されると共に、タング３２とアンカプレート３０との間のラップベルト部２４Ｂにおいて乗員１６の腰部１６Ｂに横方向へ架け渡される。このため、ショルダベルト部２４Ａは、付勢機構の付勢力によって乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに前側から接触されると共に、ラップベルト部２４Ｂは、付勢機構の付勢力によって乗員１６の下腹部１６Ｅに前側から接触される。
【００２４】
また、乗員１６にシートベルト２４が装着された際には、ショルダベルト部２４Ａがスリップジョイント２６に対して車両前側に配置されることで、スリップジョイント２６が車両前側かつ上側へ回動される。
【００２５】
図２に示す如く、スリップジョイント２６の下部には、通過部としてのＵ字状の挿通孔３８が貫通形成されており、シートベルト２４は、挿通孔３８の下部に長手方向へ移動可能に挿通されて、スリップジョイント２６に折り返された状態で支持されている。挿通孔３８の下部の長手方向（スリップジョイント２６横方向）寸法は、シートベルト２４の幅方向寸法に比し、僅かに大きくされており、挿通孔３８下部の長手方向へのシートベルト２４の移動が抑制されている。
【００２６】
スリップジョイント２６には、挿通孔３８の下側において、支持部としてのピース４０が設けられており、ピース４０の上側面は、断面円状に湾曲されている。ピース４０の上側面は、挿通孔３８下部の下側面を構成しており、ピース４０の上側面は、シートベルト２４が巻き付けられた状態で接触されて円滑に移動可能にされている。
【００２７】
スリップジョイント２６には、ピース４０の下側全体において、凹部４２が形成されており、ピース４０は、凹部４２に対し、スリップジョイント２６の肉厚方向外側（車幅方向）へ突出されている。
【００２８】
スリップジョイント２６には、凹部４２において、接続部材としての長尺帯状の接続体４４の長手方向一側端が接続されており、接続体４４にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。スリップジョイント２６における接続体４４の接続位置は、スリップジョイント２６の回動径方向外端にされており、接続体４４は、可撓性を有すると共に、長手方向へ伸縮不能にされている。
【００２９】
接続体４４の長手方向他側端には、検出手段を構成する測定手段としての長尺帯状の圧電フィルムセンサ４６（圧電センサ）の長手方向一側端が接続されており、圧電フィルムセンサ４６の長手方向他側端は、巻取軸４８に接続されている。巻取軸４８は、スリップジョイント２６の車両後側における車体（例えばセンタピラー２０）に回転可能に支持されており、巻取軸４８は、付勢手段としての付勢装置５０に接続されて、付勢装置５０によって回転方向一側への付勢力が付与されている。これにより、圧電フィルムセンサ４６が、長手方向他側から巻取軸４８に付勢装置５０の付勢力によって巻取られた状態で、スリップジョイント２６の凹部４２と巻取軸４８との間に接続体４４を介して架け渡されている。
【００３０】
圧電フィルムセンサ４６は、変形（伸縮や張り又は撓み等の形状変化）されることで、電荷を発生可能にされており、圧電フィルムセンサ４６は、変形速度が大きくなるに従い発生電荷が多くなって出力電圧が大きくなる性質を有している。
【００３１】
圧電フィルムセンサ４６は、検出手段を構成する制御手段としての制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２には、圧電フィルムセンサ４６の出力電圧が入力される。
【００３２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３３】
以上の構成のシートベルト装置１４では、タング３２がバックル装置３４に係止されることで、シート１８に着座した乗員１６にシートベルト２４が装着される。これにより、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構によって基端側（巻取装置２２への巻取側）へ付勢された状態で、ショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに接触される。
【００３４】
このため、乗員１６の呼吸や心拍による肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄの少なくとも１つの前面の前側及び後側への微小な移動によって、シートベルト２４のショルダベルト部２４Ａが乗員１６の前側及び後側へ微小に変位（振動）される。これにより、スリップジョイント２６が、シートベルト２４への付勢機構の付勢力に抗して車両前側かつ上側へ微小に回動されると共に、シートベルト２４への付勢機構の付勢力によって車両後側かつ下側へ微小に回動される。また、乗員１６の呼吸速度や心拍速度が大きくなるに従い、スリップジョイント２６の回動速度が大きくなる。
【００３５】
スリップジョイント２６が車両前側かつ上側へ微小に回動されると、圧電フィルムセンサ４６が、巻取軸４８から付勢装置５０の付勢力に抗して微小に引出されて、変形される。一方、スリップジョイント２６が車両後側かつ下側へ微小に回動されると、圧電フィルムセンサ４６が、巻取軸４８に付勢装置５０の付勢力によって微小に巻取られて、変形される。また、スリップジョイント２６の回動速度が大きくなるに従い、圧電フィルムセンサ４６の変形速度が大きくなる。
【００３６】
圧電フィルムセンサ４６が変形されると、圧電フィルムセンサ４６が電荷を発生する。また、圧電フィルムセンサ４６は、変形速度が大きくなるに従い、制御装置５２への出力電圧が大きくなる。これにより、制御装置５２が、圧電フィルムセンサ４６からの入力電圧に基づいて、圧電フィルムセンサ４６の変形速度、スリップジョイント２６の回動速度、ひいては、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出（測定）する。
【００３７】
このため、制御装置５２が、圧電フィルムセンサ４６からの入力電圧に基づき、乗員１６の生体状態（呼吸速度や心拍速度）を検出できて、乗員１６の緊張状態、覚醒状態、疲労状態等の体調を的確に検出するシステムのための生体情報センサの１つとして生体情報を出力する。
【００３８】
ここで、スリップジョイント２６と車体側との間に、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設置されている。このため、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、スリップジョイント２６と車体側との間に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を設置する作業以外は、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を車両１２に設置できるため、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を容易に車両１２に設置できる。
【００３９】
さらに、乗員１６が通常と同様にシートベルト２４を装着するのみで、乗員１６の生体状態を検出できる。このため、乗員１６に煩わしさを与えることを防止できる。
【００４０】
また、圧電フィルムセンサ４６がスリップジョイント２６の回動速度に基づき乗員１６の呼吸速度や心拍速度を直接測定する。このため、乗員１６の呼吸や心拍による微小な移動を高分解能で（高精度に）検出できる。しかも、測定したスリップジョイント２６の回動距離を時間微分してスリップジョイント２６の回動速度を算出する場合に、乗員１６の生体状態の検出処理を早くするために測定時間間隔を短くすると、測定時間間隔において当該回動距離が大きい際に当該回動速度情報がノイズとみなされて削除されることがあるため、本実施の形態では、乗員１６の呼吸速度や心拍速度をノイズに強い状態で（高精度に）検出できる。
【００４１】
さらに、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構によって基端側へ付勢された状態でスリップジョイント２６を長手方向へ移動可能に挿通されると共に、スリップジョイント２６より先端側のショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに装着される。このため、乗員の呼吸や心拍に伴いスリップジョイント２６が十分に回動でき、乗員１６の生体状態を一層高精度に検出できる。
【００４２】
しかも、圧電フィルムセンサ４６が接続体４４を介してスリップジョイント２６の回動径方向外端に接続されている。このため、スリップジョイント２６の回動に伴い圧電フィルムセンサ４６が十分に変形でき、乗員１６の生体状態を一層高精度に検出できる。
【００４３】
（変形例）
図３には、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るシートベルト変位検出装置６０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００４４】
図３に示す如く、本変形例に係るシートベルト変位検出装置６０では、スリップジョイント２６に、凹部４２（スリップジョイント２６の回動径方向外端）において、巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が接続されており、巻取軸４８及び付勢装置５０にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。また、接続体４４の長手方向一側端は、スリップジョイント２６の車両後側における車体（例えばセンタピラー２０）に接続されている。
【００４５】
ここで、本変形例でも、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００４６】
なお、上記第１の実施の形態（変形例を含む）では、スリップジョイント２６の凹部４２に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続した構成としたが、スリップジョイント２６の凹部４２以外の部位に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続した構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続するのが好ましい。
【００４７】
さらに、上記第１の実施の形態（変形例を含む）では、スリップジョイント２６の車両後側に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を配置した構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側以外の側（車両前側、上側及び下側等）に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を配置した構成としてもよい。
【００４８】
［第２の実施の形態］
図４には、本発明の第２の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００４９】
本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００５０】
図４に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０では、上記第１の実施の形態における接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設けられていない。
【００５１】
スリップジョイント２６の車両後側端には、測定対象としての板状の反射体７２（ターゲット）が設けられており、反射体７２にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。反射体７２は、スリップジョイント２６と一体に回動可能にされると共に、マイクロ波を反射可能にされている。
【００５２】
スリップジョイント２６の車両後側の車体（例えばセンタピラー２０）には、検出手段を構成する測定手段としてのドップラーセンサ７４が固定されており、ドップラーセンサ７４は、反射体７２へ向けてマイクロ波を発射可能にされると共に、反射体７２によって反射されたマイクロ波が入射可能にされている。ドップラーセンサ７４は、反射体７２に向けて発射したマイクロ波の周波数と、反射体７２によって反射されて入射したマイクロ波の周波数と、のドップラー効果によるズレを測定して、当該ズレを信号として出力可能にされている。
【００５３】
ドップラーセンサ７４は、制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２は、ドップラーセンサ７４を制御可能にされると共に、ドップラーセンサ７４の出力信号が入力される。
【００５４】
ここで、乗員１６の呼吸や心拍によってスリップジョイント２６が微小に回動されると、スリップジョイント２６と一体に反射体７２が微小に回動される。さらに、制御装置５２の制御によりドップラーセンサ７４が反射体７２へ向けてマイクロ波を発射する。これにより、ドップラーセンサ７４が反射体７２に向けて発射するマイクロ波の周波数と反射体７２によって反射されてドップラーセンサ７４に入射するマイクロ波の周波数とに、ドップラー効果によりズレが発生する。また、スリップジョイント２６の回動速度（反射体７２の回動速度）が大きくなるに従い、当該ズレが大きくなる。
【００５５】
さらに、ドップラーセンサ７４が、当該ズレを測定して信号として制御装置５２へ出力する。これにより、制御装置５２が、ドップラーセンサ７４からの入力信号に基づいて、スリップジョイント２６の回動速度、ひいては、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出（測定）する。
【００５６】
このため、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５７】
特に、スリップジョイント２６に反射体７２が設置されると共に、車体側にドップラーセンサ７４が設置されている。このため、反射体７２及びドップラーセンサ７４を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、車体側にドップラーセンサ７４を設置する作業以外は、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、反射体７２及びドップラーセンサ７４を車両１２に設置できるため、反射体７２及びドップラーセンサ７４を容易に車両１２に設置できる。
【００５８】
さらに、ドップラーセンサ７４が、反射体７２と接触しない状態で、スリップジョイント２６の回動速度を測定できる。このため、ドップラーセンサ７４及び反射体７２の耐久性を高くすることができる。
【００５９】
なお、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６に反射体７２を設けると共に、車体側にドップラーセンサ７４を設けた構成としたが、スリップジョイント２６にドップラーセンサ７４を設けると共に、車体側に反射体７２を設けた構成としてもよい。
【００６０】
また、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６の車両後側端に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けた構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側端以外の部位に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けた構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けるのが好ましい。
【００６１】
さらに、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６の車両後側の車体にドップラーセンサ７４又は反射体７２を配置した構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側以外の側（車両前側、上側及び下側等）の車体にドップラーセンサ７４又は反射体７２を配置した構成としてもよい。
【００６２】
［第３の実施の形態］
図５には、本発明の第３の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００６３】
本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００６４】
図５に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０では、上記第１の実施の形態における接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設けられていない。
【００６５】
スリップジョイント２６には、凹部４２において、検出手段を構成する測定手段としての加速度センサ８２（２軸Ｇセンサ）が設けられており、加速度センサ８２にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。スリップジョイント２６における加速度センサ８２の設置位置は、スリップジョイント２６の回動径方向外端にされると共に、加速度センサ８２は、スリップジョイント２６と一体に回動可能にされている。
【００６６】
加速度センサ８２は、第１センサ８２Ａと第２センサ８２Ｂとを有しており、第１センサ８２Ａは、スリップジョイント２６の上下方向への加速度を測定可能にされると共に、第２センサ８２Ｂは、スリップジョイント２６の車両前後方向への加速度を測定可能にされている。
【００６７】
加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）は、制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２は、加速度センサ８２を制御可能にされると共に、加速度センサ８２の出力信号が入力される。
【００６８】
ここで、乗員１６の呼吸や心拍によってスリップジョイント２６が微小に回動されると、スリップジョイント２６と一体に加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）が微小に回動される。さらに、制御装置５２の制御により、加速度センサ８２の第１センサ８２Ａがスリップジョイント２６の上下方向への加速度を測定すると共に、加速度センサ８２の第２センサ８２Ｂがスリップジョイント２６の車両前後方向への加速度を測定する。
【００６９】
これにより、制御装置５２が、加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）からの入力信号に基づいて、スリップジョイント２６の回動加速度（スリップジョイント２６の上下方向への加速度と車両前後方向への加速度との合成加速度）、ひいては、乗員１６の呼吸加速度や心拍加速度を算出（測定）する。さらに、制御装置５２が、スリップジョイント２６の回動加速度を時間積分して、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出する。
【００７０】
このため、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００７１】
特に、スリップジョイント２６に加速度センサ８２が設置されている。このため、加速度センサ８２を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、加速度センサ８２を車両１２に設置できるため、加速度センサ８２を容易に車両１２に設置できる。
【００７２】
また、制御装置５２がスリップジョイント２６の回動加速度に基づき乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出する。このため、乗員１６の呼吸や心拍による微小な移動を高分解能で（高精度に）検出できる。しかも、加速度センサ８２が測定したスリップジョイント２６の回動加速度を時間積分してスリップジョイント２６の回動速度を算出する際には、測定時間毎の当該回動加速度が加算されたものが時間平均化されるため、当該回動速度情報が極端に大きくなってノイズとみなされ削除されることが抑制されることで、乗員１６の呼吸速度や心拍速度をノイズに強い状態で（高精度に）検出できる。
【００７３】
さらに、加速度センサ８２が、シートベルト２４及び車体側と接触しない状態で、スリップジョイント２６の回動加速度を測定できる。このため、加速度センサ８２の耐久性を高くすることができる。
【００７４】
なお、上記第３の実施の形態では、スリップジョイント２６の凹部４２に加速度センサ８２を設けた構成としたが、スリップジョイント２６の凹部４２以外の部位に加速度センサ８２を設けた構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に加速度センサ８２を設けるのが好ましい。
【００７５】
また、上記第３の実施の形態では、加速度センサ８２がスリップジョイント２６の回動加速度を測定する構成としたが、角速度センサ（ジャイロセンサ、ピッチレートセンサ等）又は角加速度センサがそれぞれ例えば車両前後方向に対するスリップジョイント２６の回動角速度又は回動角加速度を測定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０ シートベルト変位検出装置
１２ 車両
１６ 乗員
１６Ｃ 胸部
２４ シートベルト
２６ スリップジョイント（支持部材）
４６ 圧電フィルムセンサ（検出手段）
５２ 制御装置（検出手段）
６０ シートベルト変位検出装置
７０ シートベルト変位検出装置
７４ ドップラーセンサ（検出手段）
８０ シートベルト変位検出装置
８２ 加速度センサ（検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗員に装着されるシートベルトの変位を検出して乗員の生体状態を検出するシートベルト変位検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載された生体状態判断装置では、シートベルトのドライバと接触する面又はシートベルトの内部に人体用センサ（圧電ケーブルセンサ）が設けられており、ドライバの呼吸や心拍によって人体用センサの形状が変化することで、人体用センサがシートベルトの微小な変位（振動）を検出して、ドライバの生体状態が判断される。
【０００３】
しかしながら、この生体状態判断装置では、シートベルトに人体用センサが設けられている。このため、人体用センサに設けられるハーネスをシートベルトに沿って設置する必要があり、人体用センサ（ハーネスを含む）の設置が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮し、検出手段を容易に設置できるシートベルト変位検出装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のシートベルト変位検出装置は、車両に設けられるシートベルトと、前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、を備えている。
【０００７】
請求項２に記載のシートベルト変位検出装置は、車両に設けられるシートベルトと、前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する加速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載のシートベルト変位検出装置では、車両に設けられるシートベルトが、折り返された状態で支持部材に支持されると共に、長手方向一側へ付勢された状態で支持部材を長手方向へ移動可能に通過されており、シートベルトが変位されることで、支持部材が回動可能にされている。
【０００９】
ここで、シートベルトが支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に、検出手段が、シートベルトの変位に伴い支持部材が回動する速度を測定することで、乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して、乗員の生体状態を検出する。
【００１０】
このように、検出手段が支持部材の回動速度を測定するため、支持部材に対して検出手段を設置すればよい。これにより、検出手段を容易に設置できる。
【００１１】
さらに、検出手段が支持部材の回動速度を直接測定するため、乗員の生体状態を高精度に検出できる。
【００１２】
請求項２に記載のシートベルト変位検出装置では、車両に設けられるシートベルトが、折り返された状態で支持部材に支持されると共に、長手方向一側へ付勢された状態で支持部材を長手方向へ移動可能に通過されており、シートベルトが変位されることで、支持部材が回動可能にされている。
【００１３】
ここで、シートベルトが支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に、検出手段が、シートベルトの変位に伴い支持部材が回動する加速度を測定することで、乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して、乗員の生体状態（例えば呼吸や心拍）を検出する。
【００１４】
このように、検出手段が支持部材の回動加速度を測定するため、支持部材に対して検出手段を設置すればよい。これにより、検出手段を容易に設置できる。
【００１５】
さらに、検出手段が支持部材の回動加速度を直接測定するため、乗員の生体状態を高精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置が設けられた車両の主要部を示す車両前斜め左方から見た斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置におけるスリップジョイントを示す車両左方から見た正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１には、本発明の第１の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置１０が設けられた車両１２の主要部が車両前斜め左方から見た斜視図にて示されている。なお、図面では、車両前方を矢印ＦＲで示し、車幅方向外方（車両右方）を矢印ＷＯで示し、上方を矢印ＵＰで示している。
【００１８】
図１に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置１０は、車両１２のシートベルト装置１４に適用されており、シートベルト装置１４は、車室内において、乗員１６（例えば運転手）が着座するシート１８（例えば運転席）に装備されている。シート１８の車幅方向外側かつ車両後側には、固定部材としてのセンタピラー２０が設けられており、センタピラー２０は、車体を構成して、上下方向へ延伸されている。
【００１９】
シートベルト装置１４は、巻取装置２２（リトラクタ）を備えており、巻取装置２２は、センタピラー２０の下部に固定されている。巻取装置２２には、長尺帯状のシートベルト２４（ウェビング）が基端側（長手方向一側）から巻取られている。巻取装置２２には、付勢機構（図示省略）が設けられており、付勢機構は、シートベルト２４に基端側（巻取装置２２への巻取側）への付勢力を付与している。
【００２０】
シートベルト２４は、支持部材としての板状のスリップジョイント２６（ショルダアンカ）の下部に挿通（通過）されており、シートベルト２４は、スリップジョイント２６に対し長手方向へ移動（スライド）可能にされている。スリップジョイント２６は、上部において、センタピラー２０の上部に取り付けられた支軸２８に支持されており、スリップジョイント２６は、支軸２８を中心として車両前後方向へ回動可能にされている。シートベルト２４は、スリップジョイント２６に支持されており、シートベルト２４は、巻取装置２２からスリップジョイント２６へ向けて、センタピラー２０に沿って上側へ延伸されている。
【００２１】
シートベルト２４の先端（長手方向他側端）は、係止部材としてのアンカプレート３０に係止されており、アンカプレート３０は、シート１８のセンタピラー２０側（車幅方向外側）かつ下側の車体に固定されている。シートベルト２４は、スリップジョイント２６とアンカプレート３０との間において、追加支持部材としてのタング３２に挿通（通過）されており、シートベルト２４は、タング３２に対し長手方向へ移動（スライド）可能にされている。
【００２２】
シート１８のセンタピラー２０とは反対側（車幅方向内側）かつ下側には、係止手段としてのバックル装置３４が配置されている。バックル装置３４は、可撓部材としての長尺板状の支持板３６の上端に固定されており、支持板３６の下端は、車体に固定されている。支持板３６は、可撓性を有しており、支持板３６が弾性的に撓むことで、バックル装置３４が特に車幅方向へ移動（支持板３６の下端を中心として回動）可能にされている。
【００２３】
ここで、タング３２がバックル装置３４に係止されることで、シート１８に着座した乗員１６にシートベルト２４が装着される。これにより、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構の付勢力によって張られた状態で、スリップジョイント２６とタング３２との間のショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａと腰部１６Ｂとの間に斜め方向へ架け渡されると共に、タング３２とアンカプレート３０との間のラップベルト部２４Ｂにおいて乗員１６の腰部１６Ｂに横方向へ架け渡される。このため、ショルダベルト部２４Ａは、付勢機構の付勢力によって乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに前側から接触されると共に、ラップベルト部２４Ｂは、付勢機構の付勢力によって乗員１６の下腹部１６Ｅに前側から接触される。
【００２４】
また、乗員１６にシートベルト２４が装着された際には、ショルダベルト部２４Ａがスリップジョイント２６に対して車両前側に配置されることで、スリップジョイント２６が車両前側かつ上側へ回動される。
【００２５】
図２に示す如く、スリップジョイント２６の下部には、通過部としてのＵ字状の挿通孔３８が貫通形成されており、シートベルト２４は、挿通孔３８の下部に長手方向へ移動可能に挿通されて、スリップジョイント２６に折り返された状態で支持されている。挿通孔３８の下部の長手方向（スリップジョイント２６横方向）寸法は、シートベルト２４の幅方向寸法に比し、僅かに大きくされており、挿通孔３８下部の長手方向へのシートベルト２４の移動が抑制されている。
【００２６】
スリップジョイント２６には、挿通孔３８の下側において、支持部としてのピース４０が設けられており、ピース４０の上側面は、断面円状に湾曲されている。ピース４０の上側面は、挿通孔３８下部の下側面を構成しており、ピース４０の上側面は、シートベルト２４が巻き付けられた状態で接触されて円滑に移動可能にされている。
【００２７】
スリップジョイント２６には、ピース４０の下側全体において、凹部４２が形成されており、ピース４０は、凹部４２に対し、スリップジョイント２６の肉厚方向外側（車幅方向）へ突出されている。
【００２８】
スリップジョイント２６には、凹部４２において、接続部材としての長尺帯状の接続体４４の長手方向一側端が接続されており、接続体４４にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。スリップジョイント２６における接続体４４の接続位置は、スリップジョイント２６の回動径方向外端にされており、接続体４４は、可撓性を有すると共に、長手方向へ伸縮不能にされている。
【００２９】
接続体４４の長手方向他側端には、検出手段を構成する測定手段としての長尺帯状の圧電フィルムセンサ４６（圧電センサ）の長手方向一側端が接続されており、圧電フィルムセンサ４６の長手方向他側端は、巻取軸４８に接続されている。巻取軸４８は、スリップジョイント２６の車両後側における車体（例えばセンタピラー２０）に回転可能に支持されており、巻取軸４８は、付勢手段としての付勢装置５０に接続されて、付勢装置５０によって回転方向一側への付勢力が付与されている。これにより、圧電フィルムセンサ４６が、長手方向他側から巻取軸４８に付勢装置５０の付勢力によって巻取られた状態で、スリップジョイント２６の凹部４２と巻取軸４８との間に接続体４４を介して架け渡されている。
【００３０】
圧電フィルムセンサ４６は、変形（伸縮や張り又は撓み等の形状変化）されることで、電荷を発生可能にされており、圧電フィルムセンサ４６は、変形速度が大きくなるに従い発生電荷が多くなって出力電圧が大きくなる性質を有している。
【００３１】
圧電フィルムセンサ４６は、検出手段を構成する制御手段としての制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２には、圧電フィルムセンサ４６の出力電圧が入力される。
【００３２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３３】
以上の構成のシートベルト装置１４では、タング３２がバックル装置３４に係止されることで、シート１８に着座した乗員１６にシートベルト２４が装着される。これにより、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構によって基端側（巻取装置２２への巻取側）へ付勢された状態で、ショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに接触される。
【００３４】
このため、乗員１６の呼吸や心拍による肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄの少なくとも１つの前面の前側及び後側への微小な移動によって、シートベルト２４のショルダベルト部２４Ａが乗員１６の前側及び後側へ微小に変位（振動）される。これにより、スリップジョイント２６が、シートベルト２４への付勢機構の付勢力に抗して車両前側かつ上側へ微小に回動されると共に、シートベルト２４への付勢機構の付勢力によって車両後側かつ下側へ微小に回動される。また、乗員１６の呼吸速度や心拍速度が大きくなるに従い、スリップジョイント２６の回動速度が大きくなる。
【００３５】
スリップジョイント２６が車両前側かつ上側へ微小に回動されると、圧電フィルムセンサ４６が、巻取軸４８から付勢装置５０の付勢力に抗して微小に引出されて、変形される。一方、スリップジョイント２６が車両後側かつ下側へ微小に回動されると、圧電フィルムセンサ４６が、巻取軸４８に付勢装置５０の付勢力によって微小に巻取られて、変形される。また、スリップジョイント２６の回動速度が大きくなるに従い、圧電フィルムセンサ４６の変形速度が大きくなる。
【００３６】
圧電フィルムセンサ４６が変形されると、圧電フィルムセンサ４６が電荷を発生する。また、圧電フィルムセンサ４６は、変形速度が大きくなるに従い、制御装置５２への出力電圧が大きくなる。これにより、制御装置５２が、圧電フィルムセンサ４６からの入力電圧に基づいて、圧電フィルムセンサ４６の変形速度、スリップジョイント２６の回動速度、ひいては、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出（測定）する。
【００３７】
このため、制御装置５２が、圧電フィルムセンサ４６からの入力電圧に基づき、乗員１６の生体状態（呼吸速度や心拍速度）を検出できて、乗員１６の緊張状態、覚醒状態、疲労状態等の体調を的確に検出するシステムのための生体情報センサの１つとして生体情報を出力する。
【００３８】
ここで、スリップジョイント２６と車体側との間に、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設置されている。このため、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、スリップジョイント２６と車体側との間に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を設置する作業以外は、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を車両１２に設置できるため、接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を容易に車両１２に設置できる。
【００３９】
さらに、乗員１６が通常と同様にシートベルト２４を装着するのみで、乗員１６の生体状態を検出できる。このため、乗員１６に煩わしさを与えることを防止できる。
【００４０】
また、圧電フィルムセンサ４６がスリップジョイント２６の回動速度に基づき乗員１６の呼吸速度や心拍速度を直接測定する。このため、乗員１６の呼吸や心拍による微小な移動を高分解能で（高精度に）検出できる。しかも、測定したスリップジョイント２６の回動距離を時間微分してスリップジョイント２６の回動速度を算出する場合に、乗員１６の生体状態の検出処理を早くするために測定時間間隔を短くすると、測定時間間隔において当該回動距離が大きい際に当該回動速度情報がノイズとみなされて削除されることがあるため、本実施の形態では、乗員１６の呼吸速度や心拍速度をノイズに強い状態で（高精度に）検出できる。
【００４１】
さらに、シートベルト２４が、巻取装置２２の付勢機構によって基端側へ付勢された状態でスリップジョイント２６を長手方向へ移動可能に挿通されると共に、スリップジョイント２６より先端側のショルダベルト部２４Ａにおいて乗員１６の肩部１６Ａ、胸部１６Ｃ及び上腹部１６Ｄに装着される。このため、乗員の呼吸や心拍に伴いスリップジョイント２６が十分に回動でき、乗員１６の生体状態を一層高精度に検出できる。
【００４２】
しかも、圧電フィルムセンサ４６が接続体４４を介してスリップジョイント２６の回動径方向外端に接続されている。このため、スリップジョイント２６の回動に伴い圧電フィルムセンサ４６が十分に変形でき、乗員１６の生体状態を一層高精度に検出できる。
【００４３】
（変形例）
図３には、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るシートベルト変位検出装置６０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００４４】
図３に示す如く、本変形例に係るシートベルト変位検出装置６０では、スリップジョイント２６に、凹部４２（スリップジョイント２６の回動径方向外端）において、巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が接続されており、巻取軸４８及び付勢装置５０にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。また、接続体４４の長手方向一側端は、スリップジョイント２６の車両後側における車体（例えばセンタピラー２０）に接続されている。
【００４５】
ここで、本変形例でも、第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００４６】
なお、上記第１の実施の形態（変形例を含む）では、スリップジョイント２６の凹部４２に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続した構成としたが、スリップジョイント２６の凹部４２以外の部位に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続した構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を接続するのが好ましい。
【００４７】
さらに、上記第１の実施の形態（変形例を含む）では、スリップジョイント２６の車両後側に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を配置した構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側以外の側（車両前側、上側及び下側等）に接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）を配置した構成としてもよい。
【００４８】
［第２の実施の形態］
図４には、本発明の第２の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００４９】
本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００５０】
図４に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置７０では、上記第１の実施の形態における接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設けられていない。
【００５１】
スリップジョイント２６の車両後側端には、測定対象としての板状の反射体７２（ターゲット）が設けられており、反射体７２にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。反射体７２は、スリップジョイント２６と一体に回動可能にされると共に、マイクロ波を反射可能にされている。
【００５２】
スリップジョイント２６の車両後側の車体（例えばセンタピラー２０）には、検出手段を構成する測定手段としてのドップラーセンサ７４が固定されており、ドップラーセンサ７４は、反射体７２へ向けてマイクロ波を発射可能にされると共に、反射体７２によって反射されたマイクロ波が入射可能にされている。ドップラーセンサ７４は、反射体７２に向けて発射したマイクロ波の周波数と、反射体７２によって反射されて入射したマイクロ波の周波数と、のドップラー効果によるズレを測定して、当該ズレを信号として出力可能にされている。
【００５３】
ドップラーセンサ７４は、制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２は、ドップラーセンサ７４を制御可能にされると共に、ドップラーセンサ７４の出力信号が入力される。
【００５４】
ここで、乗員１６の呼吸や心拍によってスリップジョイント２６が微小に回動されると、スリップジョイント２６と一体に反射体７２が微小に回動される。さらに、制御装置５２の制御によりドップラーセンサ７４が反射体７２へ向けてマイクロ波を発射する。これにより、ドップラーセンサ７４が反射体７２に向けて発射するマイクロ波の周波数と反射体７２によって反射されてドップラーセンサ７４に入射するマイクロ波の周波数とに、ドップラー効果によりズレが発生する。また、スリップジョイント２６の回動速度（反射体７２の回動速度）が大きくなるに従い、当該ズレが大きくなる。
【００５５】
さらに、ドップラーセンサ７４が、当該ズレを測定して信号として制御装置５２へ出力する。これにより、制御装置５２が、ドップラーセンサ７４からの入力信号に基づいて、スリップジョイント２６の回動速度、ひいては、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出（測定）する。
【００５６】
このため、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００５７】
特に、スリップジョイント２６に反射体７２が設置されると共に、車体側にドップラーセンサ７４が設置されている。このため、反射体７２及びドップラーセンサ７４を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、車体側にドップラーセンサ７４を設置する作業以外は、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、反射体７２及びドップラーセンサ７４を車両１２に設置できるため、反射体７２及びドップラーセンサ７４を容易に車両１２に設置できる。
【００５８】
さらに、ドップラーセンサ７４が、反射体７２と接触しない状態で、スリップジョイント２６の回動速度を測定できる。このため、ドップラーセンサ７４及び反射体７２の耐久性を高くすることができる。
【００５９】
なお、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６に反射体７２を設けると共に、車体側にドップラーセンサ７４を設けた構成としたが、スリップジョイント２６にドップラーセンサ７４を設けると共に、車体側に反射体７２を設けた構成としてもよい。
【００６０】
また、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６の車両後側端に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けた構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側端以外の部位に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けた構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に反射体７２又はドップラーセンサ７４を設けるのが好ましい。
【００６１】
さらに、上記第２の実施の形態では、スリップジョイント２６の車両後側の車体にドップラーセンサ７４又は反射体７２を配置した構成としたが、スリップジョイント２６の車両後側以外の側（車両前側、上側及び下側等）の車体にドップラーセンサ７４又は反射体７２を配置した構成としてもよい。
【００６２】
［第３の実施の形態］
図５には、本発明の第３の実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０におけるスリップジョイント２６が車両左方から見た正面図にて示されている。
【００６３】
本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００６４】
図５に示す如く、本実施の形態に係るシートベルト変位検出装置８０では、上記第１の実施の形態における接続体４４、圧電フィルムセンサ４６及び巻取軸４８（付勢装置５０を含む）が設けられていない。
【００６５】
スリップジョイント２６には、凹部４２において、検出手段を構成する測定手段としての加速度センサ８２（２軸Ｇセンサ）が設けられており、加速度センサ８２にシートベルト２４が接触することが抑制又は防止されている。スリップジョイント２６における加速度センサ８２の設置位置は、スリップジョイント２６の回動径方向外端にされると共に、加速度センサ８２は、スリップジョイント２６と一体に回動可能にされている。
【００６６】
加速度センサ８２は、第１センサ８２Ａと第２センサ８２Ｂとを有しており、第１センサ８２Ａは、スリップジョイント２６の上下方向への加速度を測定可能にされると共に、第２センサ８２Ｂは、スリップジョイント２６の車両前後方向への加速度を測定可能にされている。
【００６７】
加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）は、制御装置５２に電気的に接続されており、制御装置５２は、加速度センサ８２を制御可能にされると共に、加速度センサ８２の出力信号が入力される。
【００６８】
ここで、乗員１６の呼吸や心拍によってスリップジョイント２６が微小に回動されると、スリップジョイント２６と一体に加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）が微小に回動される。さらに、制御装置５２の制御により、加速度センサ８２の第１センサ８２Ａがスリップジョイント２６の上下方向への加速度を測定すると共に、加速度センサ８２の第２センサ８２Ｂがスリップジョイント２６の車両前後方向への加速度を測定する。
【００６９】
これにより、制御装置５２が、加速度センサ８２（第１センサ８２Ａ及び第２センサ８２Ｂ）からの入力信号に基づいて、スリップジョイント２６の回動加速度（スリップジョイント２６の上下方向への加速度と車両前後方向への加速度との合成加速度）、ひいては、乗員１６の呼吸加速度や心拍加速度を算出（測定）する。さらに、制御装置５２が、スリップジョイント２６の回動加速度を時間積分して、乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出する。
【００７０】
このため、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００７１】
特に、スリップジョイント２６に加速度センサ８２が設置されている。このため、加速度センサ８２を容易にシートベルト装置１４に設置できる。しかも、シートベルト装置１４を車両１２に通常と同様に設置すれば、加速度センサ８２を車両１２に設置できるため、加速度センサ８２を容易に車両１２に設置できる。
【００７２】
また、制御装置５２がスリップジョイント２６の回動加速度に基づき乗員１６の呼吸速度や心拍速度を算出する。このため、乗員１６の呼吸や心拍による微小な移動を高分解能で（高精度に）検出できる。しかも、加速度センサ８２が測定したスリップジョイント２６の回動加速度を時間積分してスリップジョイント２６の回動速度を算出する際には、測定時間毎の当該回動加速度が加算されたものが時間平均化されるため、当該回動速度情報が極端に大きくなってノイズとみなされ削除されることが抑制されることで、乗員１６の呼吸速度や心拍速度をノイズに強い状態で（高精度に）検出できる。
【００７３】
さらに、加速度センサ８２が、シートベルト２４及び車体側と接触しない状態で、スリップジョイント２６の回動加速度を測定できる。このため、加速度センサ８２の耐久性を高くすることができる。
【００７４】
なお、上記第３の実施の形態では、スリップジョイント２６の凹部４２に加速度センサ８２を設けた構成としたが、スリップジョイント２６の凹部４２以外の部位に加速度センサ８２を設けた構成としてもよい。この場合、スリップジョイント２６の回動径方向外端に加速度センサ８２を設けるのが好ましい。
【００７５】
また、上記第３の実施の形態では、加速度センサ８２がスリップジョイント２６の回動加速度を測定する構成としたが、角速度センサ（ジャイロセンサ、ピッチレートセンサ等）又は角加速度センサがそれぞれ例えば車両前後方向に対するスリップジョイント２６の回動角速度又は回動角加速度を測定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１０ シートベルト変位検出装置
１２ 車両
１６ 乗員
１６Ｃ 胸部
２４ シートベルト
２６ スリップジョイント（支持部材）
４６ 圧電フィルムセンサ（検出手段）
５２ 制御装置（検出手段）
６０ シートベルト変位検出装置
７０ シートベルト変位検出装置
７４ ドップラーセンサ（検出手段）
８０ シートベルト変位検出装置
８２ 加速度センサ（検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられるシートベルトと、
前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、
前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、
を備えたシートベルト変位検出装置。
【請求項２】
車両に設けられるシートベルトと、
前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、
前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する加速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、
を備えたシートベルト変位検出装置。
【請求項１】
車両に設けられるシートベルトと、
前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、
前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、
を備えたシートベルト変位検出装置。
【請求項２】
車両に設けられるシートベルトと、
前記シートベルトが折り返された状態で支持されると共に長手方向一側へ付勢された状態で長手方向へ移動可能に通過され、前記シートベルトが変位されることで回動可能にされた支持部材と、
前記シートベルトが前記支持部材より長手方向他側において車両の乗員の胸部に装着された際に前記シートベルトの変位に伴い前記支持部材が回動する加速度を測定することで乗員の呼吸及び心拍の少なくとも一方を検出して乗員の生体状態を検出する検出手段と、
を備えたシートベルト変位検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１８２８２５（Ｐ２０１１−１８２８２５Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４８２０１（Ｐ２０１０−４８２０１）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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