CN1821714A - 检测系统、报知装置、驱动装置、车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供检测系统、报知装置、驱动装置和车辆，其目的在于提供一种可以对于多个车辆座椅简便地检测出与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的有效技术。在车辆中构筑包括以下部件的乘员信息检测装置(100)：可检测图像的单一摄影部(110)；投影透镜(113)及反射镜(114)，具有比单一摄影部(110)更广范围的视野，并可以使就座物与各车辆座椅对应地对该单一摄影部(110)独立进行投影；和控制部(120)，根据单一摄影部(110)所检测到的图像，检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息。

Description

检测系统、报知装置、驱动装置、车辆
技术领域
本发明涉及车载检测系统，特别涉及对于多个车辆座椅检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的检测系统的构筑技术。
背景技术
以往，公开了利用摄像机等摄像装置检测车辆座椅上的就座物的相关信息的各种技术。例如，在下述专利文件1中公开了使用设置在车辆乘员前方的1台摄像机来检测该车辆乘员位置的乘员检测装置的结构。
专利文件1：特开2003-294855号公报
但是，如上述专利文件1所述的乘员检测装置那样，在使用1台摄像机检测车辆乘员的相关信息的技术中，由于该摄像机的视野有限，因而很难满足检测多个车辆乘员的相关信息的要求。为了满足这种要求，作为检测多个车辆乘员的相关信息的技术，虽然还提出了具有广视野的广角镜头或鱼眼镜头的技术，但是使用这种技术时，需要校正因设定广角而产生的图像失真，因而存在导致装置复杂化或大型化的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种可以对于多个车辆座椅简便地检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的有效技术。
为了解决上述问题而构成本发明。典型的是，本发明适用于在汽车中，检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的检测系统，但是对于在汽车以外的车辆中检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的检测系统的构筑技术，本发明也同样适用。
本发明的第一发明
解决上述问题的本发明的第一发明是技术方案1所述的检测系统。
技术方案1所述的该检测系统，其对于多个车辆座椅检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，至少包括单一摄像装置、投影装置、检测装置。这里所称的“就座物”，以直接或间接地就座于车辆座椅上的车辆乘员为首，广泛地包括放置在车辆座椅上的物体(例如儿童座椅)等。并且，对于“与就座物有关的信息”，例如有就座物的形状(体积或体型)、就座物位置、就座物姿势、就座物有无、就座物种类等。并且，本发明中所说的“车辆座椅”，表示对应于各就座物所规定的座椅区域，而不考虑这里所说的车辆座椅个数和作为实际构造物的座椅个数的对应关系。例如，对于可一次坐2人的车辆乘员的1个座椅，在本发明中看作具有2个车辆座椅的结构。
本发明的单一摄像装置是具有可检测图像的功能的装置，典型地，由安装在车室内的单一(1台)摄像机构成。本发明，只要用于检测就座物信息的摄像装置是单一结构即可，另外除了该摄像装置以外，也可以设置用于其他目的的摄像机等摄像装置。
本发明的投影装置，具有比单一摄像装置范围更广的视野，并具有使就座物与各车辆座椅对应地对该单一摄像装置独立进行投影的功能。采用这种结构的投影装置，投影到单一摄像装置上的就座物直接被单一摄像装置检测到。并且，该投影装置，由于可使多个就座物与各车辆座椅对应地对单一摄像装置独立进行投影，因而当然也能够对单一就座物进行投影。
本发明的检测装置构成具有根据由单一摄像装置检测出的图像而检测出(选出)与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的功能的装置。通过这种结构的检测装置的处理，能够导出所需要的就座物信息。可以通过公知的图像处理或运算处理等实现检测装置的这种处理。并且，所导出的该就座物信息，可适当地用于气囊或座椅安全带等乘员保护装置的控制、车辆的各种控制对象的控制。
根据技术方案1的这种结构的检测系统，通过使用单一摄像装置，并采用可使就座物与各车辆座椅对应地对该单一摄像装置独立进行投影的投影装置的结构，可将多个车辆座椅作为对象而简便地检测出与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息。采用本结构例如不需要在使用广角透镜或鱼眼透镜时进行失真校正，与这种情况相比，可解决装置复杂化或大型化的问题。
并且，通过本发明的检测系统，对于多个车辆座椅，能够简便地对与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息进行检测，对于检测与单一车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的情况，也能够简便地进行该检测。
本发明的第二发明
解决上述问题的本发明的第二发明是技术方案2所述的检测系统。
在技术方案2所述的该检测系统中，技术方案1所述的投影装置采用反射镜或棱镜构成。具体而言，分别使用平面镜、凹面镜、凸面镜等，通过对这些部件中的多个部件进行适当组合而构成反射镜。作为其中一例，可组合朝向驾驶员座座椅的平面镜和朝向辅助司机座座椅的平面镜而构成反射镜。并且，可以使用对于入射光进行折射、反射、扩散作用的光学部件即棱镜。根据这种结构，能够简化投影装置的结构。
另外，在本发明中，可以通过采用下述结构来确保规定的视野：视野与预想的规定视野一致的反射镜或棱镜为固定式的结构，或视野比预想的规定视野范围窄的视野的反射镜或棱镜为可动式的结构。
本发明的第三发明
解决上述问题的本发明的第三发明是技术方案3所述的检测系统。
在技术方案3所述的该检测系统中，技术方案1或技术方案2所述的检测装置，根据单一摄像装置所检测出的图像来检测该单一摄像装置和各就座物之间的距离，由此推断出该就座物的立体形状。根据这种结构，可根据就座物的立体形状检测出所需要的就座物信息。
本发明的第四发明
解决上述问题的本发明的第四发明是技术方案4所述的检测系统。
在技术方案4所述的该检测系统中，技术方案3所述的检测装置，根据单一摄像装置和各就座物之间的检测距离，将该就座物的立体形状作为空间坐标(3D坐标)而数值化。关于该空间坐标的设定，可以使用以单一摄像装置为起点的极坐标，也可以将单一摄像装置的光轴作为Z轴并用该正交坐标进行数值化，并且为了简化以后的运算，也可以对车辆的前后方向、上下方向、左右方向的各个方向的坐标轴进行坐标变换。根据这种结构，能够精确地推断出就座物的立体形状，从而可提高所需就座物信息的检测精度。
本发明的第五发明
解决上述问题的本发明的第五发明是技术方案5所述的检测系统。
在技术方案5所述的该检测系统中，技术方案3或技术方案4所述的检测装置，通过检测所推断出的立体形状中、与就座物即车辆乘员的特定部位对应的形状的位置，可以检测出与该车辆乘员的位置有关的信息。在此，作为“特定部位”，可设定为可以有效确定人体特征的部位，具体而言，例如脸或下颚的一部分、一侧肩膀等。通过识别这样的特定部位，能够检测出头部或肩膀等人体特征部位的位置。根据这种结构，能够根据就座物的立体形状简便地检测出与车辆乘员的位置有关的信息。
本发明的第六发明
解决上述问题的本发明的第六发明是技术方案6所述的检测系统。
在技术方案6所述的该检测系统中，技术方案3或技术方案4所述的检测装置，检测所推断出的立体形状中、与就座物即车辆乘员的特定部位对应的形状的位置，并导出与该立体形状的体积有关的信息，由此检测出与该车辆乘员的大小或姿势有关的信息。根据这种结构，能够根据就座物的立体形状简便地检测出与车辆乘员的大小或姿势有关的信息。
本发明的第七发明
解决上述问题的本发明的第七发明是技术方案7所述的检测系统。
技术方案7所述的该检测系统，在技术方案1至技术方案6中任一项所述的结构中，设在车辆的各部位中、可至少检测出与驾驶员座座椅上及辅助司机座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置上。作为该位置，可适当选择车辆的车顶内饰部、A柱的基部、A柱和B柱的中间部、车门后视镜的室内侧、后视镜的上部、仪表板的左右中心部分等。根据这种结构，能够检测出包括驾驶员座座椅上及辅助司机座座椅上的大范围内的就座物的就座物信息。
本发明的第八发明
解决上述问题的本发明的第八发明是技术方案8所述的检测系统。
技术方案8所述的该检测系统，在技术方案7中所述的结构中，设在可检测与后座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置上。优选的是，考虑到环视驾驶员座座椅、辅助司机座座椅及后座座椅整体的视野时，最好选择车顶内饰部的左右中心部分作为该位置。根据这种结构，能够跨越大范围地检测出驾驶员座座椅上、辅助司机座座椅上以及后座座椅上的就座物的就座物信息。
本发明的第九发明
解决上述问题的本发明的第九发明是技术方案9所述的检测系统。
在技术方案9所述的该检测系统中，技术方案1至技术方案8中任一项所述的检测装置，在单一摄像装置的被投影区域中、只对投影有各车辆座椅上的就座物的预定区域进行检测处理。即，在被投影区域的整个区域中，当确定了显示作为对象的就座物的区域时，仅限于在该特定区域进行检测处理。根据这种结构，通过在单一摄像装置的被投影区域中限定检测装置的检测处理的区域，可以抑制在其他区域进行多余的检测处理，因而能够减少与检测有关的处理量(运算量)，从而可进行高速处理。并且，通过减少处理量(运算量)，能够减少处理负担，从而有助于降低系统的成本。
本发明的第十发明
解决上述问题的本发明的第十发明是技术方案10所述的检测系统。
在技术方案10所述的该检测系统中，技术方案1至技术方案9中任一项所述的检测装置，根据检测出的就座物信息，判别车辆座椅上的就座物是车辆乘员还是儿童座椅。作为一个例子，推断就座物的立体形状，根据该立体形状的不同识别就座物是车辆乘员或是儿童座椅。根据这种结构，可以在就座物为车辆乘员和就座物为儿童座椅的情况下，有效地对控制方式不同的控制对象进行控制。作为该控制对象的典型例，例如有气囊。关于气囊的控制，当就座物为车辆乘员时，通过进行使气囊向乘员保护区域展开膨胀的控制，可实现对该车辆乘员的保护；当就座物为儿童座椅时，则进行不使气囊展开膨胀的控制。
本发明的第十一发明
解决上述问题的本发明的第十一发明是技术方案11所述的检测系统。
技术方案11所述的该检测系统，在技术方案1至10中任一项所述的结构中，还包括照射装置(照明装置)。该照射装置，根据单一摄像装置和车辆座椅上的就座物之间的距离、视场角(方向)，可对该就座物改变照射形式。这里所称的“照射形式”，广泛地包括照射(照明)的强度、范围、发光间隔、波长等。并且，关于“可改变照射形式的结构”，可以是对应每个就座物预先设定照射形式的结构，或者也可以是每检测出单一摄像装置和车辆座椅上的就座物之间的距离或视场角时则随时改变照射形式的结构。根据这种结构，由于照射装置的照射形式适于每个就座物，因而能够提高与照射有关的效率。
并且，在本发明中，优选的是，照射装置具有可对应各就座物独立地设定照射形式的、对应每个就座物的驱动电路。通过这种结构，能够合理地对照射装置的照射形式进行控制。并且，在本发明中，优选的是，照射装置照射近红外波长的照射光。由于车辆乘员的眼睛看不到这种照射光，因而可以提供一种不易对车辆乘员视野产生影响的照射装置。
本发明的第十二发明
解决上述问题的本发明的第十二发明是技术方案12所述的报知装置。
技术方案12所述的该报知装置，至少包括技术方案1至11中任一项所述的检测系统和用于报知由检测装置检测出的就座物信息的报知机构。关于这里所称的“报知”，包括声音(广播、蜂鸣器等)、显示(颜色、文字、符号、数值等)、振动等各种输出形式。根据这种结构，通过报知与就座物有关的就座物信息，能够迅速地将该就座物信息传递给车辆乘员。
本发明的第十三发明
解决上述问题的本发明的第十三发明是技术方案13所述的报知装置。
在技术方案13所述的该报知装置中，技术方案12所述的检测装置，关于就座物即车辆乘员，检测出该车辆乘员的大小、姿势作为就座物信息，并且根据该大小、姿势来判断发生车辆事故时乘员保护装置例如气囊是否处于可以适当保护该车辆乘员的适当状态。由此，在检测装置判断出车辆乘员未处于适当状态时，该报知机构工作而报知该判断结果。根据这种结构，通过报知车辆乘员未处于适当状态的情况，可迅速地催促该车辆乘员校正姿势。
本发明的第十四发明
解决上述问题的本发明的第十四发明是技术方案14所述的报知装置。
在技术方案14所述的该报知装置中，技术方案12所述的检测装置，关于作为就座物的车辆乘员，检测出该车辆乘员是否就座作为就座物信息。由此，在检测装置检测出显示车辆乘员就座情况的信息时，该报知机构工作而报知所检测出的该信息。根据这种结构，通过报知用于显示车辆乘员就座情况的信息，可迅速地催促该车辆乘员佩戴约束座椅安全带。
本发明的第十五发明
解决上述问题的本发明的第十五发明是技术方案15所述的驱动装置。
技术方案15所述的该驱动装置，至少包括技术方案1至技术方案11中任一项所述的检测系统与驱动控制装置。该驱动控制装置构成具有下述功能的装置：根据由检测装置检测出的、与作为就座物的车辆乘员有关的信息，控制车辆内的各种控制对象的驱动、为了保护车辆乘员而工作的乘员保护装置的驱动。根据这种结构，可以提供如下驱动装置：通过检测系统简便地检测出与车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，并且利用该检测结果控制各种控制对象、乘员保护装置的驱动。
本发明的第十六发明
解决上述问题的本发明的第十六发明是技术方案16所述的驱动装置。
在技术方案16所述的该驱动装置中，技术方案15所述的乘员保护装置，至少包括在发生车辆事故时向乘员保护区域展开膨胀的气囊和向该气囊供给展开膨胀用的气体的充气机。并且，该控制装置根据与车辆乘员的体型有关的信息进行动作，以控制充气机对气囊的气体供给形式。由此，在发生车辆事故时，从充气机向气囊供给的气体压力或气体供给量可对应车辆乘员体型改变地进行控制。具体而言，与检测到体型大的成年人等就座的情况相比，检测到体型小的小孩等就座的情况时，抑制从充气机向气囊供给的气体压力或气体供给量地进行控制。根据这种结构，利用由检测系统简便精确地检测出的、与车辆乘员有关的信息，能够合理地控制发生车辆事故时气囊的展开膨胀形式，并由此在发生车辆事故时对车辆乘员进行彻底保护。
本发明的第十七发明
解决上述问题的本发明的第十七发明是技术方案17所述的车辆。
技术方案17所述的该车辆，构成具有技术方案15或技术方案16所述驱动装置的车辆。根据这种结构，提供下述结构的车辆：通过检测系统简便地检测出与车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，并且利用该检测结果控制各种控制对象、乘员保护装置的驱动。
本发明的第十八发明
解决上述问题的本发明的第十八发明是技术方案18所述的车辆。
技术方案18所述的车辆是至少包括发动机行驶系统、电装系统、驱动控制装置、车辆座椅、摄像机以及处理装置的车辆。
发动机行驶系统，构成与发动机以及车辆的行驶有关的系统。电装系统，构成与车辆所使用的电子部件有关的系统。驱动控制装置，构成具有对发动机行驶系统及电装系统进行驱动控制的功能的装置。摄像机，构成可向车辆座椅上设定视点的单一摄像机。处理装置，构成具有通过驱动控制装置处理由单一摄像机得到的信息的功能的装置。在本发明中，该处理装置具有技术方案1至11中任一项所述的检测系统。通过检测系统检测出的、与就座物有关的信息由处理装置适当进行处理，用于为保护车辆乘员而工作的乘员保护装置为首的、与车辆有关的各种控制对象的控制中。
根据这种结构，可以提供下述结构的车辆：通过检测系统简便地检测出与车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，并利用该检测结果控制各种控制对象或乘员保护装置的驱动。
发明效果
如上所述，根据本发明可以提供下述一种技术：特别是通过利用单一摄像装置，并使用可使就座物与各车辆座椅对应地对该单一摄像装置独立进行投影的投影装置，可对于多个车辆座椅，简便地检测出与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息。
附图说明
图1是表示本实施方式的车载用乘员信息检测装置100的结构的图。
图2是从车内下方观察本实施方式的乘员信息检测装置100的立体图。
图3是表示本实施方式的控制部120的系统结构的图。
图4是示意性地表示面设定部142的基准面的设定情况的图。
图5是表示利用摄影部110的摄像机112拍摄前座乘员C1的情况的图。
图6是表示利用摄影部110的摄像机112拍摄后座乘员C2的情况的图。
图7是示意性地表示通过摄影部110的摄像机112进行拍摄的情况和通过前置发光器115以及后置发光器116进行照射的情况的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。首先参照图1至图3，说明作为本发明“检测系统”的一个实施方式的乘员信息检测装置100的结构。
图1表示本实施方式的车载用乘员信息检测装置100的结构。
如图1所示，本实施方式的乘员信息检测装置100，在作为本发明“车辆”的汽车10中，构成对于多个车辆座椅，检测与各车辆座椅上的车辆乘员有关的信息(对应于本发明中的“与就座物有关的就座物信息”)的装置。具体而言，该乘员信息检测装置100是通过拍摄前座座椅(驾驶员座座椅、辅助司机座座椅)14及后座座椅16而检测出前座座椅14上的前座乘员C1、后座座椅16上的后座乘员C2的大小、形状、位置、乘员有无、就座物种类等信息的装置。在图1所示的例子中，该乘员信息检测装置100设在车辆的车顶内饰部12的左右中心部分上。该位置具有可环视整个驾驶员座座椅、辅助司机座座椅以及后座座椅的视野。
并且，该汽车10包括未特别图示的、与发动机以及车辆的行驶有关的系统即发动机行驶系统、与用于车辆的电机部件有关的系统即电装系统、进行发动机行驶系统以及电装系统的驱动控制的驱动控制装置、由驱动控制装置对下述摄像机112所得到的信息进行处理的处理装置(下述控制部120)等。
在此，图2是示意性地表示从车内下方观察上述乘员信息检测装置100的立体图。
如图2所示，乘员信息检测装置100以收容在覆盖室内侧的透明盖101内侧的摄影部110以及控制部120为主体构成。摄影部110配置在底座111的下侧，控制部120配置在底座111的上侧。
摄影部110具有对于车辆乘员进行拍摄的功能，至少包括摄像机112、投影透镜113、反射镜114、前置发光器115以及后置发光器116。
摄像机112使用C-MOS(互补金属氧化物半导体)或CCD(电荷耦合器件)，构成将光传感器以阵列状(晶格状)配置的3D(三维图像)式的摄像机。该摄像机112(摄影部110)构成可以检测出距离图像(3D)的摄像装置，其中所述距离图像(3D)可以通过测量从图像以及发光器115、116发光的光反射到对象物并返回到摄像机的时间而求出距该对象物的距离，对应于本发明中的“单一摄像装置”。
投影透镜113以及反射镜114，具有作为将车辆座椅上的就座物投影到摄像机112上的投影装置的功能。在后文进行详细说明，投影透镜113以及反射镜114具有比摄像机112范围更广的视野，并且形成可使就座物与各车辆座椅对应地对该摄像机112独立进行投影的结构。因此，例如驾驶员座座椅上的车辆乘员以及辅助司机座座椅上的车辆乘员分别独立地被摄像机112拍摄。这些投影透镜113以及反射镜114相当于本发明中的“投影装置”。
前置发光器115构成向作为检测对象(照射对象)的就座物(例如前座乘员C1)进行照射的照射装置(照明装置)。同样地，后置发光器116构成向作为检测对象(照射对象)的就座物(例如后座乘员C2)进行照射的照明装置。在后文进行详细说明，这些前置发光器115以及后置发光器116，可以根据摄像机112和就座物(车辆乘员)之间的距离、视场角(方向)，改变对该就座物(车辆乘员)的照射形式，对应于本发明中的“照射装置”。
控制部120，具有根据摄影部110的摄像机112所拍摄的图像检测(选出)与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息的功能。该控制部120构成本发明中的“检测装置”。其中，在图3中表示本实施方式的该控制部120的系统结构。
如图3所示，控制部120至少包括数值化装置130以及运算装置140、以及并未特别图示的输入输出装置、存储装置、外围装置等。
数值化装置130，包括图像处理部132，通过该图像处理部132对摄像机112所拍摄的图像进行图像处理。具体而言，进行分割处理，以将摄像机112所拍摄的车辆乘员立体表面形状的点图像分割成多个像素。通过进行该处理，能够检测出(选出)与各车辆乘员对应的乘员信息。作为该乘员信息，例如有车辆乘员的形状(体积或体型)、车辆乘员的位置、车辆乘员的姿势、车辆乘员的有无等。并且，关于该处理，由于在车室内，车辆乘员的位置固定在驾驶员座、辅助司机座、后部座位，因而优选的是，在摄像机112的传感器的整个被投影区域中，根据需要分出与各个座椅对应的区域，并只对该区域进行检测处理。根据这种结构，能够限定作为限制帧速的主要原因的读取像素数(用AD转换速度限定像素数和速度)，从而可进行高速处理。并且，通过限定处理对象的像素数，能够减轻图像处理部132的处理负担，有助于降低系统的成本。
运算装置140，至少包括坐标变换部141、面设定部142、体积计算部143以及体型判别部144。
坐标变换部141，对于由图像处理部132进行图像处理的图像进行坐标变换处理。即，通过该坐标变换处理，根据从摄像机112的单一视点到车辆座椅上的就座物的检测距离信息，将该就座物的表面形状作为空间坐标(3D坐标)而数值化。由此，推断出该就座物的表面形状。并且，关于该坐标变换处理中的坐标系，可以使用以摄像机112为起点的极坐标，也可以将摄像机112的光轴作为Z轴并用该正交坐标进行数值化，并且为了简化以后的运算，也可以对车辆的前后方向、上下方向、左右方向的各个方向的坐标轴进行坐标变换。如上所述，在作为空间坐标而数值化以后，能够根据该就座物的大小、位置、表面形状的特征等识别该就座物。作为一个例子，判别车辆座椅上的就座物是车辆乘员还是儿童座椅。具体而言，在车辆座椅上的就座物为车辆乘员的情况和向后设置的儿童座椅的情况下，根据就座物的大致形状、距离座椅面一定值以上的高度上方的表面形状或体积的空间分布不同的情况，识别车辆座椅上的就座物是车辆乘员还是儿童座椅。
并且，通过面设定部142、体积计算部143、体型判别部144判别车辆座椅上的就座物的体积、体型。面设定部142设定基准面，该基准面用于规定摄像机112进行单一视点摄影时成为阴影部分的就座物的背面形状。例如通过将所检测出的就座物的表面形状旋转180度来规定该基准面。在图4中示意性地表示面设定部142的该基准面的设定情况。
作为其他方法，考虑到就座物存在于座椅侧面的外侧、座椅靠背后侧、座椅垫下侧的概率较低，可通过沿着座椅侧面的基准面、座椅靠背的基准面、座垫的基准面这三个基准面，规定该就座物的背面形状。
体积计算部143根据就座物的正面形状以及背面形状，导出该就座物的体积。并且，体型判别部144利用由体积计算部143所导出的体积，判别就座物的体型。例如，当就座物为车辆乘员时，根据人体密度与水密度大致相等，用体积乘以1[g/cm3]，可以得出重量W，由此判别该车辆乘员的体型(大小)、姿势。
另外，在本实施方式中，优选的是，控制部120检测所推断出的立体形状中、与作为就座物的车辆乘员的特定部位对应的形状的位置。并且优选的是，导出与该立体形状的体积有关的信息，由此导出与该车辆乘员的大小、姿势有关的信息。在此，作为“特定部位”，可设定为可以有效确定人体特征的部位，具体而言，例如脸或下颚的一部分、一侧肩膀等。通过对这样的特定部位进行识别，能够检测出头部、肩膀等人体特征部位的位置。根据这种结构，能够根据就座物的立体形状简便地检测出与车辆乘员的大小、姿势有关的信息。
在此，结构如上的控制部120连接在对车辆进行整体控制的控制装置(ECU)160上，控制部120所选出的乘员信息被发送到控制装置160而用于控制对象170的控制。控制装置160检测以乘员信息为首的、与车辆本身的碰撞预测和碰撞发生有关的信息、与该车辆运转状态有关的信息、与周围交通状况有关的信息、与天气、时区有关的信息等各种信息等，由此对控制对象170进行控制。例如，控制装置160根据乘员信息以及与车辆本身的碰撞预测和碰撞发生有关的信息，为了使气囊(对应于本发明中的“乘员保护装置”)以最佳方式向乘员展开膨胀，控制作为气体供给装置的充气机的动作(对于气囊的气体供给压力、气体供给量等)。该控制装置160构成根据由控制部120所检测出的与就座物有关的信息来控制车辆内的控制对象的驱动，并控制为保护车辆乘员而工作的乘员保护装置的驱动的装置，对应于本发明中的“构成驱动装置的驱动控制装置”。作为控制对象170可利用为保护车辆乘员而工作的气囊组件、进行其他控制的控制对象等。
并且，为了向车辆乘员报知由控制部120检测出的与就座物有关的就座物信息，使用了报知装置(对应于本发明中的“构成报知装置的报知机构”)，可以将该报知装置作为控制对象170。由此，可向车辆乘员报知就座物形状(体积、体型)、就座物位置、就座物姿势、就座物的有无、就座物种类等。该报知机构的报知形式包括声音(广播、蜂鸣器等)、显示(颜色、文字、符号、数值等)、振动等各种输出形式。根据这种结构，通过报知与就座物有关的就座物信息，能够迅速地将该就座物信息传递给车辆乘员。
作为具体示例，作为就座物信息，控制部120检测出该车辆乘员的大小、姿势，并根据该大小和姿势判断发生车辆事故时乘员保护装置例如气囊是否处于可以适当保护该车辆乘员的适当状态。由此，在检测装置判断为车辆乘员未处于适当状态时，该报知机构工作而报知该判断结果。根据这种结构，通过报知车辆乘员未处于适当状态的情况，可迅速地催促该车辆乘员校正姿势。并且，控制部120检测出该车辆乘员是否就座作为就座物信息。由此，在检测装置检测出显示车辆乘员就座情况的信息时，该报知机构工作而报知所检测出的该信息。根据这种结构，通过报知显示车辆乘员就座情况的信息，可迅速地催促该车辆乘员佩戴对其进行约束的座椅安全带。
接着，参照图5至图7说明上述结构的摄影部110的具体作用。其中，图5表示通过摄影部110的摄像机112对前座乘员C1进行拍摄的情况，图6表示通过摄影部110的摄像机112对后座乘员C2进行拍摄的情况。并且，图7示意性地表示通过摄影部110的摄像机112进行拍摄的情况和通过前置发光器115以及后置发光器116进行照射的情况。
如图5及图6所示，在前置发光器115及后置发光器116的照射状态下，通过单一图像传感器(摄像机112)对前座乘员C1的视野和后座乘员C2的视野进行投影。如图5所示，前座乘员C1的视野通过反射镜114及投影透镜113投影到图像传感器上，另一方面，如图6所示，后座乘员C2的视野通过投影透镜113投影到图像传感器上。作为一个例子，图5表示在图像传感器(摄像机112)的大约4分之3的面积上投影前座乘员C1的情况；图6表示在该图像传感器的大约4分之1的面积上投影后座乘员C2的情况。
在此，随着摄像机112的设置位置、车顶高度等，对于摄像机112的视野角，可同时观察处于前座的驾驶员座和辅助司机座的视野有时宽，有时窄。在该视野宽的情况下，需要将视野分割成多个。例如，摄像机112的视野角大约为80°时，相对于此，用于同时处于观察前座的驾驶员作和辅助司机座的视野大约为100°至120°。因此，在图5表示的实施方式中，将视野分割成2个而同时观察驾驶员座和辅助司机座。具体而言，反射镜114由两个作为平面镜的第一反射面114a以及第二反射面114b构成，利用第一反射面114a观察与驾驶员座对应的就座物，利用第二反射面114b观察与辅助司机座对应的就座物。通过反射镜114的这种结构，能够确保用于同时观察处于前座的驾驶员座以及辅助司机座这两个区域的视野。由此，本实施方式的反射镜114采用将视野与预想的规定视野一致的反射镜固定到车辆一侧的结构。
并且如图7所示，在本实施方式中，将摄像机112的视野80°分配成前座60°的视野和后座20°的视野。并且通过使用凹面镜、凸面镜作为反射镜114，或在该反射镜114的盖部上设置透镜，能够进行放大、缩小视野的调整。
并且如图7所示，在本实施方式中，也可以与投影区域对应地分割设置照射装置(照明装置)。在图7的示例中，对应与前座投影区域，在车辆前后方向上将前置发光器115分割成多份(在图7所示例子中分割成3份)而进行设置，对应于后座的投影区域，在车辆前后方向上将后置发光器116分割成3份而进行设置。由于后座与前座相比，距就座物的距离更长，因而通过缩小照射装置的焦点能够确保必要的照度。
并且，在本实施方式中，优选的是，考虑到距车辆乘员的距离、焦点、视场角(方向)等，并对应传感器进行检测所需的时间以及检测周期，使照度最佳化，或者将照射装置的发光劣化和散热控制在最小限度内而延长照明寿命，最好对应每个投影区域独立改变照射装置的发光间隔、照射强度。具体而言，优选的是，照射装置具有可对应各就座物独立地设定照射形式的、对应每个就座物的驱动电路。通过这种结构，能够合理地对照射装置的照射形式进行控制。
并且，在本实施方式中，关于可改变照射形式的结构，可以是对应每个就座物预先设定照射形式的结构，或者也可以是每次检测出摄像机112和车辆座椅上的就座物之间的距离、视场角时，使照射形式随时变化的结构。根据这种结构，由于照射装置的照射形式对于每个就座物都是适合的，因而能够提高与照射有关的效率。
并且优选的是，在本实施方式中，照射装置是照射近红外波长的照射光的结构。为了防止照射到车辆乘员眼中，由不易对车辆乘员的视野产生影响的照射装置提供这种照射光。
并且，在本实施方式中，关于照射装置的设置部位，只要就座物(检测对象)的一部分进入视野即可，优选的是，将该设置部位设定在车辆中央部沿着前后方向延伸的车顶中心线上。特别是，考虑到向后座的视野时，进一步优选的是，将车顶中心线上的前后中心部分作为设置部位。该设置部位是可检测出与驾驶员座上、辅助司机座座椅上以及后座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置。
另外，在本实施方式中，除了组合投影透镜113和反射镜114以外，还可以使用对入射光进行折射、反射、扩散作用的光学部件即“棱镜”。根据这种结构，通过将投影透镜113和反射镜114的功能集中到棱镜上，有助于实现装置的小型化。
如上所述，使用本实施方式的乘员信息检测装置100时，通过使用单一摄像机112，并且使用能够使就座物与各车辆座椅对应地对该单一摄像机112独立进行投影的投影装置(反射镜114)，能够简便地检测出与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息。乘员信息检测装置100的这种结构，例如在使用广角透镜或鱼眼透镜时不必进行失真校正，与这种情况相比，能够解决装置复杂化或大型化的问题。
并且，根据本实施方式，通过使用具有两个平面镜即第一反射面114a及第二反射面114b的反射镜114作为投影装置，能够简化投影装置的结构。
并且，根据本实施方式，通过使就座物的立体形状作为空间坐标(3D坐标)而数值化的结构，能够精确地推断出就座物的立体形状，从而能够提高所需就座物信息的检测精度。
并且，根据本实施方式，通过在具有可环视驾驶员座座椅、辅助司机座座椅以及后座座椅整体的视野的位置上、即车顶内饰部12的左右中心部分上设置乘员信息检测装置100，可以跨越驾驶员座座椅、辅助司机座座椅以及后座座椅上的就座物的大范围而检测就座物信息。
并且，根据本实施方式，通过在摄像机112的被投影区域中，限定控制部120的检测处理区域，并抑制对其他区域进行多余的检测处理，能够减少与检测有关的处理量(运算量)，从而可进行高速处理。并且，通过减少处理量(运算量)，能够减轻处理负担，有助于降低系统的成本。
并且，根据本实施方式，提供结构如下的驱动装置、报知装置和车辆：对于多个车辆座椅，通过乘员信息检测装置100简便地检测出与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，并且利用该检测结果控制各种控制对象、乘员保护装置的驱动。
其他实施方式
另外，本发明不限于上述实施方式，可以考虑进行各种应用、变形。例如能够实施应用了上述实施方式的以下各形式。
在上述实施方式中，虽然对于将乘员信息检测装置100设在车辆的车顶内饰部12上的情况进行了描述，但是也可以对应需要而适当变更乘员信息检测装置100的设置位置。例如，在对前座乘员所采用的乘员信息检测装置中，可将该乘员信息检测装置设置在A柱的基部、A柱和B柱的中间部、车门后视镜的室内侧、后视镜的上部、仪表板的左右中心部分等。这样的位置是可检测出与驾驶员座座椅上、辅助司机座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置。特别是，采用在A柱的基部、车门后视镜的室内侧设置乘员信息检测装置的设置形式时，对于设置到车顶内饰部的左右中心部分上时受到限制的车辆设计特别有效。此时，在装载有侧面帘式气囊的车辆上不会发生设置上的干扰，不会产生因该乘员信息装置而使前座乘员视野变窄的情况。
并且，在上述实施方式中，虽然对于检测与车辆座椅上的车辆乘员有关的信息的情况进行了描述，但是在本发明中，也可以采用对于以车辆乘员为首的、置于车辆座椅上的各种就座物(例如儿童座椅等)，适当导出该就座物的形状(体积、体型)、位置、姿势、就座物的有无、就座物的种类等作为与该就座物有关的信息的结构。
并且，在上述实施方式中，虽然对于视野与预想的规定视野一致的反射镜固定在车辆一侧的反射镜114进行了描述，但是在本发明中，也可以通过采用视野比预想的规定视野范围窄的反射镜、棱镜可相对于车辆一侧进行移动的结构，来确保规定的视野。
另外虽然上述实施方式中描述了装载到汽车上的乘员保护装置的结构，但是本发明也能够适用于装载到以汽车为首的飞机、船舶、电车等各种车辆上的乘员保护装置的结构。

Claims (18)

1.一种检测系统，对于多个车辆座椅，检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息，其特征在于，包括：
可检测图像的单一摄像装置；
投影装置，具有比所述单一摄像装置更广范围的视野，并且可以相对于该单一摄像装置，使就座物与各车辆座椅对应地独立进行投影；和
检测装置，根据由所述单一摄像装置检测出的图像，检测与各车辆座椅上的就座物有关的就座物信息。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述投影装置采用反射镜或棱镜构成。
3.根据权利要求1或2所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，根据由所述单一摄像装置检测出的图像，检测该单一摄像装置与各就座物之间的距离，由此推断出该就座物的立体形状。
4.根据权利要求3所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，根据所述单一摄像装置与各就座物之间的检测距离，使该就座物的立体形状作为空间坐标而数值化。
5.根据权利要求3或4所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，通过检测所推断出的所述立体形状中、与作为所述就座物的车辆乘员的特定部位对应的形状的位置，检测与该车辆乘员的位置有关的信息。
6.根据权利要求3或4所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，通过检测所推断出的立体形状中、与作为所述就座物的车辆乘员的特定部位对应的形状的位置，并导出与该立体形状的体积有关的信息，由此检测与该车辆乘员的大小或姿势有关的信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的检测系统，其特征在于，设置在车辆的各部位中、至少可以检测出与驾驶员座座椅及辅助司机座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置上。
8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，还设置在可检测出与后座座椅上的就座物有关的就座物信息的位置上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，仅对所述单一摄像装置的被投影区域中、投影有各车辆座椅上的就座物的预定区域进行检测处理。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的检测系统，其特征在于，所述检测装置，根据检测出的所述就座物信息，判别车辆座椅上的就座物是车辆乘员还是儿童座椅。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的检测系统，其特征在于，包括照射装置，该照射装置可以根据所述单一摄像装置与车辆座椅上的就座物之间的距离和视场角，改变对于该就座物的照射形式。
12.一种报知装置，其特征在于，
包括权利要求1至11中任一项所述的检测系统；和
用于报知由检测装置检测出的所述就座物信息的报知机构。
13.根据权利要求12所述的报知装置，其特征在于，
所述检测装置，检测出与作为所述就座物的车辆乘员有关的、该车辆乘员的大小和姿势作为就座物信息，并且在发生车辆事故时，根据该大小和姿势判断出是否处于可以利用乘员保护装置适当保护该车辆乘员的适当状态；
所述报知机构，在所述检测装置判断出所述车辆乘员未处于所述适当状态时，报知该判断结果。
14.根据权利要求12所述的报知装置，其特征在于，
所述检测装置，检测出与作为就座物的车辆乘员有关的、该车辆乘员是否就座，作为就座物信息；
所述报知机构，在所述检测装置检测出表示所述车辆乘员就座情况的信息时，报知所检测出的该信息。
15.一种驱动装置，其特征在于，包括：
权利要求1至11中任一项所述的检测系统；和
驱动控制装置，该驱动控制装置根据由所述检测装置检测出的、作为所述就座物信息的与车辆乘员有关的信息，控制车辆内的各种控制对象的驱动和为保护车辆乘员而工作的乘员保护装置的驱动。
16.根据权利要求15所述的驱动装置，其特征在于，
所述乘员保护装置，具有在发生车辆事故时向乘员保护区域展开膨胀的气囊和向所述气囊供给展开膨胀用的气体的充气机；
所述驱动控制装置，根据与所述车辆乘员的体型有关的信息，控制所述充气机对于所述气囊的气体供给形式。
17.一种具有权利要求15或16所述的驱动装置的车辆。
18.一种车辆，其特征在于，
包括发动机行驶系统、电装系统、对所述发动机行驶系统及电装系统进行驱动控制的驱动控制装置、车辆座椅、设定向所述车辆座椅上的视点的单一摄像机以及利用所述驱动控制装置处理由所述单一摄像机得到的信息的处理装置；
所述处理装置具有权利要求1至11中任一项所述的检测系统。
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