DE19841399A1

DE19841399A1 - Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz

Info

Publication number: DE19841399A1
Application number: DE19841399A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hata; Jiro Nakano; Hiroshi Uenaka; Kazuo Kyuma; Jun Ohta; Masaya Oita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Renesas Electronics Corp
Priority date: 1997-09-11
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 1999-03-25
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: JPH1178657A; US6480616B1; JP3286219B2; CA2244061C; DE19841399B4; CA2244061A1

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung, die den Verwendungsstatus eines Sitzes bestimmt, wie beispielsweise, ob eine Person auf dem Sitz sitzt oder Gepäck darauf gestellt ist, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Vorrichtung, die den Betrieb einer passiven Sicherheitsvorrichtung steuert, wie beispielsweise eine Airbag- Vorrichtung oder eine Sicherheitsgurt-Vorrichtung gemäß dem Verwendungsstatus des Sitzes, insbesondere in Autos.

Passive Sicherheitsvorrichtungen werden praktisch verwendet, um zu verhindern, daß Insassen mit der internen Struktur ihrer Fahrzeuge kollidieren, und sie zu schützen, wenn ein Fahrzeugunfall auftritt. Insbesondere enthält eine passive Sicherheitsvorrichtung eine Airbag-Vorrichtung und eine Sicherheitsgurt-Vorrichtung. Die Airbag-Vorrichtung bläst einen Airbag auf zwischen einem Insassen und der Struktur innerhalb eines Fahrzeugs, wenn des Fahrzeug in eine Kollision verwickelt wird. Dieser Airbag dient als ein Kissen, fängt den Insassen und verhindert die Kollision des Insassen mit der Struktur. Die Sicherheitsgurt-Vorrichtung sichert den Insassen an dem Sitz und verhindert die Kollision des Insassen mit der Struktur. Insbesondere in den letzten Jahren wurden Sicherheitsgurt- Vorrichtungen mit Gurtstraffern praktisch verwendet. Diese Art von Sicherheitsgurten sichert die Insassen an den Sitzen fester, indem eine vorgegebene Länge eines Sicherheitsgurts angezogen wird, wenn das Fahrzeug kollidiert. Außerdem werden Fahrzeuge praktisch verwendet, die mit diesen passiven Sicherheitsvorrichtungen auf dem Beifahrersitz sowie auf dem Fahrersitz ausgestattet sind.

Die herkömmliche passive Sicherheitsvorrichtung wird betrieben, wenn das Fahrzeug kollidiert, selbst wenn kein Insasse auf einem Sitz sitzt, insbesondere auf dem Beifahrersitz. Dieser Betrieb ist sinnlos, weil die folgenden Probleme auftauchen. Während der Reparatur muß das Armaturenbrett (Instrumententafel), in dem der Airbag untergebracht ist, sowie die betriebene Vorrichtung ersetzt werden, und so erhöhen sich die Reparaturkosten.

In der Japanischen offengelegten Veröffentlichung der Patentanmeldung Nr. Hei 6-206514 ist eine Vorrichtung offenbart, die einen Abstand von der vorgegebenen Position einer Fahrzeugkarosserie, beispielsweise von der Deckeneinheit über dem Kopf eines Insassen zu dem Sitz hin mißt und die Präsenz des Insassen auf der Grundlage dieser Distanz erfaßt.

Selbst wenn bei der in dieser Veröffentlichung beschriebenen Vorrichtung ein Versuch unternommen wird, die Präsenz eines Insassen auf der Grundlage des Abstands von der Deckeneinheit zu dem Insassen zu erfassen, könnte Gepäck, das auf den Beifahrersitz gestellt ist, fehlerhaft als der Beifahrersitz erfaßt werden. Daneben kann nicht ausreichend bestimmt werden, ob ein Kindersitz vorwärts oder rückwärts installiert ist, und ob ein Kind auf dem Kindersitz sitzt oder nicht, durch bloßes Messen der Distanz.

Die Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend erwähnten Punkte zu lösen. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz, die den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt, und einer passiven Sicherheitsvorrichtung für den Beifahrer, die geeignet betrieben wird auf der Grundlage der Bestimmung dieser Bestimmungsvorrichtung.

Um die vorstehenden Punkte zu lösen, hat eine Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz bezüglich der Erfindung eine Distanzmeßvorrichtung, die die Distanz von einem oberen vorgegebenen Punkt zu vorgegebenen mehreren Punkten auf dem Sitz und in der Umgebung des Sitzes mißt und die Distanzinformation erhält, und eine fotografische Vorrichtung, die einen Bereich photographiert einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und eine Bildinformation erhält. Sie hat auch eine Einrichtung zum Entwickeln von Konturen aus der Bildinformation und eine Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Distanzinformation und der Formen der Konturen. Gemäß den Formen der entwickelten Konturen kann sie verwendet werden, um ein gewisses Ausmaß zu bestimmen, ob die Konturen die des Sitzes sind, die eines Objekts, das auf den Sitz gestellt ist, oder die eines auf dem Sitz sitzenden Insassen. Daneben kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden, da zwei dimensionale Objekte, wie beispielsweise Muster des Sitzes und auf dem Sitz projizierte Schatten beseitigt werden können.

Die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz kann auch einen Bewegungssensor haben, der die Bewegung erfaßt durch eine Einstellung des Sitzes und eine Vorrichtung, die die Distanzinformation korrigiert auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes. Es ist bekannt, daß Sitze, mit denen Fahrzeuge ausgestattet sind, vorwärts und rückwärts bewegt werden können und auf und ab, und daß der Neigungswinkel der Sitze geändert werden kann und die erhaltene Distanzinformation unterscheidet sich in Abhängigkeit von diesen Bewegungen. Durch Versehen des Sitzes mit einem Bewegungssensor und einer Distanzinformationskorrekturvorrichtung können die Bewegungen geändert werden, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung verbessert wird.

Die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz kann auch eine Vorrichtung haben, die die außergewöhnliche Änderung der Form des Sitzes berechnet und ermöglicht, daß die Distanzkorrekturvorrichtung die Distanzinformation korrigiert auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes und der Änderung der Form des Sitzes. Demgemäß kann auch die außergewöhnliche Änderung der Sitzform unterdrückt werden, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung verbessert wird.

Eine andere Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz bezüglich der Erfindung hat eine Vorrichtung, die einen Bereich fotografiert einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und eine Bildinformation erhält, eine Einrichtung, die die Kante des relevanten Bilds erfaßt auf der Grundlage der Bildinformation, und eine Einrichtung, die den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt auf der Grundlage der Form der Kante. Hier ist eine Kante ein Abschnitt, an der die Differenz der Bildinformation, wie beispielsweise das Licht und der Schatten von benachbarten Bildelementen, besonders groß ist, und diese Kante neigt vor allem zum Erscheinen in der Nähe der Kante eines Objekts. Der Sitz und die Form des Objekts, das auf den Sitz gestellt ist, kann genau bestimmt werden auf der Grundlage der Form dieser Kante.

Die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung, die eine Bestimmung macht auf der Grundlage der Form der Kante, kann bestimmen, daß keine Person auf dem Sitz sitzt, wenn die Form der Kante erfaßt wird, die in der Nähe der Kante an der Sitzseite des Sitzes erscheint.

Die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung, die eine Bestimmung macht auf der Grundlage der Form der Kante, kann bestimmen, daß eine Person auf dem Sitz sitzt, wenn die Form der Kante erfaßt wird, die in der Nähe der Konturen der Beine der auf dem Sitz sitzenden Person erscheint. Insbesondere kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden durch Durchführen einer Entscheidung auf der Grundlage der Form der Kante bezüglich der Sitzseite des Sitzes und der bezüglich der Beine der Person, die auf dem Sitz sitzt.

Die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung, die eine Bestimmung durchführt auf der Grundlage der Form der Kante, enthält eine Neigungsberechnungseinrichtung, die die Neigung der Kante berechnet, und eine Häufigkeitsberechnungseinrichtung, die die Häufigkeit des Auftretens für jede Neigung der Kante berechnet und die Häufigkeit des Auftretens der Kante bestimmt auf der Grundlage der Form der Kante.

Die Häufigkeitsberechnungseinrichtung kann so gestaltet werden, daß sie den Bereich des fotografierten Bilds in der Länge und in der Breite durch eine vorgegebene Anzahl teilt und die Häufigkeit des Auftretens der vertikalen Kante für jede Spalte des individuell geteilten Bilds und die der horizontalen Kante für jede Reihe berechnet.

Eine andere Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz bezüglich der Erfindung hat eine Fotografiervorrichtung, die den Bereich fotografiert einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und eine Bildinformation erhält, einen Speicher, der zumindest ein typisches Bild für jeden Verwendungsstatus des Sitzes speichert innerhalb des Fotografierbereichs, und eine Einrichtung, die die Bildinformation mit dem typischen Bild vergleicht und den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt. Jede tatsächlich erhaltene Bildinformation und das typische Bild werden verglichen, und der Verwendungsstatus, zu dem ähnlichere typische Bilder gehören, wird bestimmt als der Verwendungsstatus des aktuellen Sitzes.

Die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung hat eine Einrichtung, die die Kante des relevanten Bildes erfaßt auf der Grundlage der Bildinformation und ein Kantenbild erzeugt, und eine Bestimmung durchführt über einen Vergleich mit dem typischen Bild, um den Verwendungsstatus eines Sitzes zu bestimmen durch Vergleichen des Kantenbildes. Das Kantenbild repräsentiert die Differenz der Bildinformation, wie beispielsweise die Helligkeit mit benachbarten Bildelementen bezüglich der Helligkeit. Beispielsweise der Abschnitt, an dem die Differenz der Helligkeit der benachbarten Bildelemente groß ist, d. h. der Abschnitt, an dem die Kante steil ist, wird in weiß angezeigt, und der Abschnitt, an dem die Differenz klein ist, wird schwarz angezeigt. Dabei kann für ein gespeichertes typisches Bild ein Kantenbild vorher gespeichert werden oder es kann ein normales Bild gespeichert werden, und das Kantenbild kann auch jedesmal erzeugt werden.

Die Verwendungsstatutsbestimmungsvorrichtung kann auch so gestaltet werden, daß sie einen Sitzbewegungsensor hat, der die Bewegung erfaßt, die durch die Einstellung des Sitzes verursacht wird, und eine Einrichtung, die das typische Bild bestimmt, um auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes verglichen zu werden. Da die Position des Sitzes in dem fotografierten Bild sich ändert, wenn der Sitz bewegt wird, muß das typische zu vergleichende Bild auch demgemäß geändert werden. Die Konfiguration der Erfindung kann dieses Problem lösen.

Eine andere Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung eines Sitzes bezüglich der Erfindung kann eine Vorrichtung haben, die einen Bereich fotografiert einschließlich zumindest eines Teil des Sitzes und die Bildinformation erhält, einen Speicher, der die Bildinformation speichert, und eine Einrichtung, die den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt durch Vergleichen der in dem Speicher gespeicherten Bildinformation vor einer vorgegebenen Zeit und der Bildinformation, die zur aktuellen Zeit fotografiert wird. Durch Vergleichen der vorangegangenen Bildinformation mit der momentanen Bildinformation kann die Präsenz der Bewegung erfaßt werden und somit kann die Präsenz eines Insassen bestimmt werden.

Die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung, die eine Bestimmung durchführt auf der Grundlage der Änderung der Bildinformation, hat eine Bewegungsbereichspezifiziereinheit, die den Bereich mit einer großen Bildänderung spezifiziert durch Vergleichen des Bildes, das vor der vorgegebenen Zeit gespeichert wurde, mit dem Bild, das bei der aktuellen Zeit fotografiert wird, und kann den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmen auf der Grundlage der Position des spezifizierten Bereichs.

Eine andere Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung eines Sitzes bezüglich der Erfindung hat eine Temperaturverteilungsfotografiervorrichtung, die einen Bereich fotografiert einschließlich zumindest eines Teil des Sitzes in dem Infrarotbereich und die Temperaturverteilung erhält, und eine Einrichtung, die den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt auf der Grundlage der Temperaturverteilung. Wenn es eine Person gibt, die auf dem Sitz sitzt, kann dies erfaßt werden, da die Körperoberfläche der auf dem Sitz sitzenden Person ungefähr die Körpertemperatur erreicht.

Das passive Sicherheitssystem, das eine andere Betriebsart ist bezüglich der Erfindung, hat zumindest die Statusbestimmungsvorrichtungen des vorstehend beschriebenen Sitzes. Bei den vorgegebenen Bedingungen hat die passive Sicherheitsvorrichtung eine passive Sicherheitsvorrichtung, die Insassen vor einer Kollision mit der Struktur innerhalb Fahrzeugen schützt und eine Steuereinheit, die den Betrieb der passiven Sicherheitsvorrichtung steuert gemäß dem Verwendungsstatus des Sitzes. Wenn die passive Sicherheitsvorrichtung mit mehreren Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtungen versehen ist, wird vorzugsweise eine vorgegebene Gewichtung angewandt bei den Bestimmungsergebnissen von jeder Bestimmungsvorrichtung und der Verwendungsstatus wird umfassend bestimmt.

Fig. 1 zeigt eine Einheitskonfigurationszeichnung, die eine Skizze des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt Als ein Beispiel zeigt diese Zeichnung einen Kindersitz, der auf dem Beifahrersitz rückwärts installiert ist.

Fig. 2 zeigt den Zustand von Fig. 1 von oben gesehen.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel, das die Bildinformation darstellt, bei der ein Sitzpolster fotografiert ist.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines kantenverarbeiteten Bildes und einer Zeichnung zum Beschreiben der Erfassung der Kante eines Sitzpolsters.

Fig. 5 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben des Grundsatzes der Distanzmessung.

Fig. 6 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß ein Sitz, auf dem kein Insasse sitzt, mit Lichtstrahlen mit seitlicher Ausrichtung bestrahlt wird.

Fig. 7 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es auf dem in Fig. 6 gezeigten Sitz einen Insassen gibt.

Fig. 8 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß ein Sitz, auf dem kein Insasse sitzt, mit Lichtstrahlen mit Längsausrichtung bestrahlt wird.

Fig. 9 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es auf dem in Fig. 8 gezeigten Sitz einen Insassen gibt.

Fig. 10 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es keinen Insassen gibt.

Fig. 11A und 11B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellen den Zustand dar, bei dem ein Erwachsener auf dem Sitz sitzt.

Fig. 12A und 12B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellen den Zustand dar, bei dem ein Kindersitz vorwärts installiert ist.

Fig. 13A und 13B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellen den Zustand dar, bei dem ein Kindersitz rückwärts installiert ist.

Fig. 14A und 14B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellen den Zustand dar, bei dem ein Kind auf dem vorwärts installierten Kindersitz sitzt.

Fig. 15A und 15B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellen den Zustand dar, bei dem ein Erwachsener auf einem Sitz sitzt und eine entspannte Position einnimmt.

Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel des kantenverarbeiteten Bildes und eine Zeichnung zum Beschreiben der Erfassung von Beinen eines Insassen.

Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.

Fig. 19 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Berechnung der Kantenneigung.

Fig. 20 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt das Bild dar, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 21 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt das Kantenbild dar, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 22 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt das Bild dar, wenn es einen Insassen gibt.

Fig. 23 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt das Kantenbild dar, wenn es einen Insassen gibt.

Fig. 24 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt die Häufigkeit des Auftretens dar für jede Kantenart, die in Fig. 21 gezeigt ist.

Fig. 25 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellt die Häufigkeit des Auftretens dar für jede in Fig. 23 gezeigte Kantenart.

Fig. 26A und 26B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellen das Bild und das Kantenbild dar, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 27A und 27B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellen das Bild und das Kantenbild dar, wenn ein Erwachsener auf dem Sitz sitzt.

Fig. 28A und 28B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellen das Bild und das Kantenbild dar, wenn ein Kindersitz vorwärts installiert ist.

Fig. 29A und 29B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellen das Bild und das Kantenbild dar, wenn ein Kindersitz rückwärts installiert ist.

Fig. 30A und 30B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes gemäß der Kantenneigung und stellen das Bild und das Kantenbild dar, wenn ein Kind auf dem vorwärts installierten Kindersitz sitzt.

Fig. 31 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.

Fig. 32 zeigt ein Beispiel des typischen Bildes.

Fig. 33 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.

Fig. 34 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bereichseinstellung bezüglich der Erfassung der Bewegung.

Fig. 35 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.

Fig. 36 zeigt ein Beispiel des Temperaturverteilungsbildes, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 37 zeigt ein Beispiel des Temperaturverteilungsbildes, wenn es einen Insassen gibt.

Fig. 38 zeigt eine erläuternde Zeichnung des Verfahrens zum Bestimmen des Verwendungsstatuses eines Sitzes aus dem Temperaturverteilungsbild und stellt die Anzahl der Bildelemente dar für jede Temperatur, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 39 zeigt eine erläuternde Zeichnung des Verfahrens zum Bestimmen des Verwendungsstatuses eines Sitzes aus dem Temperaturverteilungsbild und stellt die Anzahl der Bildelemente für jede Temperatur dar, wenn es einen Insassen gibt.

Fig. 40 zeigt eine erläuternde Zeichnung des Verfahrens zum Bestimmen des Verwendungsstatuses eines Sitzes aus dem Temperaturverteilungsbild und stellt das Bild dar, aus dem das Bildelement bei der Temperatur entwickelt wird, die den vorgegebenen Wert überschreitet, wenn es keinen Insassen gibt.

Fig. 41 zeigt eine erläuternde Zeichnung des Verfahrens zum Bestimmen des Verwendungsstatuses eines Sitzes aus dem Temperaturverteilbild und stellt das Bild dar, aus dem das Bildelement bei der Temperatur entwickelt wird, die den vorgegebenen Wert überschreitet, wenn es einen Insassen gibt.

Fig. 42 zeigt ein Beispiel des Ablaufdiagramms, wenn der Verwendungsstatus eines Sitzes insgesamt bestimmt wird unter Verwendung mehrerer Verfahren.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Jedes nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt an, daß die Erfindung angewandt wird auf eine Vorrichtung, die den Verwendungsstatus eines Beifahrersitzes eines Autos bestimmt, und auf eine passive Sicherheitsvorrichtung, die betrieben wird auf der Grundlage der Bestimmung dieser Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Konfiguration der Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz und die passive Sicherheitsvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figur zeigt, daß ein Kindersitz 12 auf den Beifahrersitz 10 für ein Auto gestellt ist und ein Kind 14 mit dem Rücken auf dem Kindersitz 12 liegt. Der Kindersitz 12 ist so installiert, daß das Kind 14 zur Rückseite des Autos schaut. Nachfolgend wird die Richtung einer derartigen Installation als rückwärts bezeichnet und umgekehrt wird die Richtung, bei der der Kindersitz so installiert ist, daß das Kind nach vorne schaut, als vorwärts bezeichnet.

Eine Lichtquelle 16 und eine Kamera 18 sind an der Decke zwischen dem Beifahrersitz und dem Fahrersitz installiert. Die Lichtquelle 16 ermöglicht, daß der Beifahrersitz und seine Umgebung mit Lichtstrahlen 20 mit mehrfachen Infrarotstrahlen bestrahlt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Richtung von jedem der Lichtstrahlen 20 so fixiert, daß der Bestrahlungspunkt der Lichtstrahlen 20 fast auf die Mittellinie des Beifahrersitzes 10 auf dem Sitz ausgerichtet werden kann. Die Kamera 18 spezifiziert das Sitzpolster 22 des Beifahrersitzes 10 und seine Vorderseite als einen Photographierbereich 24.

Das Innere einer Instrumententafel 26 vor dem Beifahrersitz 10 nimmt eine Airbag-Vorrichtung 28 auf. Wenn ein Fahrzeug mit einem Hindernis kollidiert, wird der Airbag wie erforderlich aufgeblasen und fängt hauptsächlich den Kopf und den Oberkörper des Insassen auf dem Beifahrersitz 10 und verhindert, daß der Körper des Insassen mit der Struktur des Fahrzeugs kollidiert.

Daneben sind bei diesem Ausführungsbeispiel ein Gleitsensor 30, der die Position des Beifahrersitzes in der horizontalen Richtung erfaßt, und ein Neigungssensor 32 vorgesehen, der die Position in der vertikalen Richtung erfaßt.

Das mit der Kamera 18 photographierte Bild wird zu einer Steuereinheit 34 als Bildinformation gesandt. Diese Bildinformation enthält das bestrahlte Bild der Lichtstrahlen 20. Der Ausgang des Gleitsensors 30 und der Ausgang des Neigungssensors 32 werden auch zu der Steuereinheit 34 gesandt. Die Steuereinheit 34 ermöglicht, daß eine Konturentwicklungseinheit 36 versucht, die Konturlinien (die durch dicke Linien in der Figur markiert sind) des Sitzpolsters 22 und des Kindersitzes 12 zu entwickeln auf der Grundlage der gesamten Bildinformation. Die Kontur wird entwickelt gemäß der ausgerichteten Form der entwickelten Kante durch Entwickeln dieser Bildkante, d. h. ein Bildelement, dessen Helligkeitsdifferenz mit benachbarten Bildelementen groß ist.

Insbesondere wird das durchgeführt, wie nachfolgend beschrieben ist. Fig. 3 zeigt ein Bild, bei dem es keinen Insassen oder Gepäck auf dem Sitzpolster 22 des Beifahrersitzes gibt. Fig. 4 zeigt ein Beispiel des Bildes, bei dem die Kantenverarbeitung angewandt wird auf das Bild des photographierten Beifahrersitzes. Da die Position des Sitzpolsters 22 erkannt werden kann unter Verwendung des Gleitsensors 30 und des Neigungssensors 32, kann die Position an der Kante des Sitzpolsters im voraus geschätzt werde. Dieser Bereich ist in Fig. 4 in einem Rechteck gezeigt, das aus abwechselnd langen und kurzen Strichpunktlinien besteht. In anderen Worten besteht der Bereich aus einem Seitenendbereich 38, der an dem Seitenende des Sitzpolsters 22 existiert, und einem Vorderendbereich 40, der an dem vorderen Ende existiert. Da in dem Seitenendbereich 38 die Kante des Sitzpolsters 22 als in der Längsrichtung erstreckend betrachtet wird, kann die Kante, die sich nacheinander in der Längsrichtung erstreckt und die spezifizierte Länge überschreitet, als die Kante des Sitzpolsters 22 erkannt werden. Diese Kante erkennt das Sitzpolster 22 als eine Kontur. Angesichts des Kindersitzes 12 wird die Kontur auf dieselbe Weise entwickelt.

Darüber hinaus mißt eine Distanzberechnungseinheit 42 die Distanz für den Beifahrersitz und seine Umgebung. Fig. 5 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben des Grundsatzes einer Distanzmessung. Wenn kein Objekt auf das Sitzpolster 22 gestellt ist, werden die Abgabestrahlen von der Lichtquelle 16 von dem Sitzpolster 22 reflektiert entlang der gepunkteten Linie 44 in der Figur, treten durch eine Linse 45 durch und werden bei dem Punkt A auf dem Bildsensor 46 der Kamera 18 fokussiert. Wenn ein Objekt 48 auf das Sitzpolster 22 gestellt ist, schreiten die Strahlen fort, wie durch die durchgezogene Linie 50 gezeigt ist, und werden bei dem Punkt B auf dem Bildsensor 46 fokussiert. Die Distanz y über der Oberfläche des Objekts 48 kann berechnet werden auf der Grundlage der Distanz d zwischen den Punkten A und B. In anderem Worten ist unter der Annahme, daß die Distanz zwischen der Lichtquelle 16 und der Mitte der Linse 45 L ist, die Brennpunktdistanz der Linse 45 gleich f und der Bestrahlungswinkel des Lichts ist θ, dann ergibt sich die Distanz y durch den folgenden Ausdruck:

Y = L/(d/f+tan^-1θ).

Der Distanzrechner 42 mißt die Distanz auf der Grundlage der Information über die Position des Beifahrersitzes, die von dem Gleitsensor 30 und dem Neigungssensor 32 erhalten wird, und der vorher gespeicherten Form des Beifahrersitzes 10. Wenn ein Objekt auf den Beifahrersitz gestellt ist, mißt er die Distanz auf der Grundlage der Differenz zwischen der Position des Bestrahlungspunkts der Lichtquelle 16 und der Position des tatsächlich erhaltenen Bestrahlungspunkts.

Aus der erhaltenen Distanzinformation kann bestimmt werden, ob die wie vorstehend beschrieben erhaltene Kontur ein tatsächliches Objekt ist oder ein flaches, wie beispielsweise ein auf das Sitzpolster 22 projizierter Schatten. Daneben kann, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, die Präsenz eines Kindes auf dem Sitzpolster 12 auch geschätzt werden, wenn mehrere Lichtstrahlen 20 vorgesehen sind. In anderen Worten, wenn kein Kind präsent ist, liegt der Bestrahlungspunkt auf dem Kindersitz 12 fast auf einem Bogen mit einem Vorsprung abwärts. Wenn ein Kind präsent ist, liegt der Bestrahlungspunkt auf dem Körper des Kindes und es wird eine Unebenheit erzeugt, wodurch die Abschätzung möglich wird.

Geeignetes Einstellen der Bestrahlungsposition der Lichtstrahlen 20 ermöglicht ein anderes Verfahren des geschätzten Verwendungsstatuses des Beifahrersitzes. Wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist, wird, wenn die Umgebung des vorderen Endes des Sitzpolsters 22 mit den Lichtstrahlen 20 bestrahlt wird, die in der breiten Richtung angeordnet sind, der Oberschenkelbereich des Insassen damit bestrahlt, und die Präsenz des Insassen kann aus dieser Eigenschaft geschätzt werden. Daneben, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, kann die Präsenz eines Insassen 52 auch bestimmt werden durch die Sitzlehne 54 und die Kopfstütze 56 des Beifahrersitzes 10 mit den Lichtstrahlen 20. Dabei kann der Rumpf des Insassen 52 bestimmt werden. In anderen Worten, wenn bestimmt wird, daß es kein Objekt auf der Kopfstütze 56 gibt, kann der Insasse derart sein, daß sein oder ihr Kopf die Stütze nicht erreicht. Wenn außerdem die Sitzlehne 54 mit den Lichtstrahlen 20 bestrahlt wird, wird vorzugsweise der Lehnensensor eingestellt, der den Winkel der Sitzlehne 54 erfaßt. Der vorher erwähnte Gleitsensor 30 und der Neigungssensor 32 sowie dieser Lehnensensor werden verwendet, um die tatsächliche Position zu erkennen, wie beispielsweise der Sitzlehne 54, und die Präsenz des Insassen kann geschätzt werden.

Fig. 10 bis 14B zeigen Zeichnungen zum Beschreiben des Standards zum Schätzen des Statuses des Beifahrersitzes, wenn das Sitzpolster 22, die Sitzlehne 54 und die Kopfstütze 56 mit den Lichtstrahlen 20 bestrahlt werden. Fig. 10 zeigt den freien Beifahrersitz, wobei die Distanz zu den Bestrahlungspunkten der Lichtstrahlen 20 jeweils y1, y2, y3 ist.

Fig. 11A zeigt den Zustand, bei dem der Insasse 52 auf dem Sitz sitzt, wobei bei der Definition, daß die Distanz zu dem Bestrahlungspunkt y1', y2', y3' ist, wie in Fig. 11B gezeigt ist, die Differenz (y1-y1'), (y2-y2'), (y3-y3') an jedem Punkt erscheint, wenn kein Insasse existiert. Fig. 12A zeigt den Zustand, bei dem der Kindersitz 12 vorwärts installiert ist. Dabei erscheint die Differenz (y1-y1') in der Einheit der Kopfstütze 56 nicht, wie in Fig. 12B gezeigt ist. Des weiteren zeigt Fig. 13A den Zustand, bei dem der Kindersitz 12 rückwärts installiert ist. Dabei erscheint weder die Differenz (y1-y1') in der Einheit der Kopfstütze 56 noch die Differenz (y2-y2') in der Einheit der Sitzlehne 54, wie in Fig. 13B gezeigt ist. Darüber hinaus zeigt Fig. 14A, daß der Kindersitz 12 vorwärts installiert ist und ein Kind auf dem Sitz sitzt. Dabei erhöht sich die Differenz (y2-y2') in der Einheit der Sitzlehne 54 mehr als bei dem in Fig. 12 gezeigten Fall, wie in Fig. 14B gezeigt ist, obwohl die Differenz (y1-y1') in der Einheit der Kopfstütze 56 nicht erscheint. Gemäß dem vorstehend erwähnten Trend kann der Verwendungsstatus des Beifahrersitzes geschätzt werden.

Da die Position des Beifahrersitzes sich ändert gemäß seinem Gleitzustand, der Neigung und der Lehnenneigung, werden daneben die Werte y1, y2, y3 korrigiert mit einer Distanzkorrektureinheit 58 auf der Grundlage des Ausgangs des vorstehend erwähnten Gleitsensors 30, des Neigungssensors 32 und des Lehnensensors.

Fig. 15A zeigt den Zustand, bei dem der Insasse 52 schräg sitzt. Wenn auf diese Weise der Kopf von der Kopfstütze 56 verschoben wird, wie in Fig. 15B gezeigt ist, wird die Position (y1-y1'), (y2-Y2'), (y3-y3') des Bestrahlungspunkts des Lichtstrahls 20 ungefähr die des vorher beschriebenen in Fig. 14B gezeigten Falls. Ähnlich kann der Verwendungsstatus nicht vollständig bestimmt werden nur durch Verwenden der Information der Distanzmessung. Eine Verwendungsstatusbestimmungseinheit 60 bestimmt den Verwendungsstatus des Sitzes vollständig durch Kombinieren der Konturinformation. Eine Betriebssteuereinheit 62 steuert die Expansion der Airbag-Vorrichtung 28 gemäß dem bestimmten Verwendungsstatus. Wenn beispielsweise der Beifahrersitz frei ist, ist das Aufblasen des Airbags unnötig. Demgemäß wird der Airbag so gesteuert, daß er nicht aufgeblasen wird, selbst wenn eine Kollision wahrgenommen wird.

Die Steuereinheit 34 ist ein Computer, der geeignet ist zum Erreichen des vorstehend erwähnten Betriebs gemäß dem vorgegebenen Programm.

Daneben kann die Kontur auch erfaßt werden durch vorheriges Aufbauen der Kanteneinheit des Sitzpolsters 22 des Kindersitzes 12 mit einem Material, das die Strahlen mit einer vorgegebenen Wellenlänge absorbiert oder reflektiert.

Dabei wird die vorgegebene Wellenlänge vorzugsweise über dem sichtbaren Bereich eingestellt, um eine Verschlechterung des Designs des Beifahrersitzes 10 und des Kindersitzes 12 zu vermeiden.

Bei der Kantenerfassung des Sitzpolsters 22 wurde ein Versuch durchgeführt, den Seitenendenbereich 38 und den Vorderendenbereich 40 so einzustellen, daß er mit der Bewegung des Beifahrersitzes übereinstimmt. Durch breites Voreinrichten dieser Bereiche können jedoch Änderungen der Einstellung beseitigt werden, die mit der Bewegung des Beifahrersitzes 10 übereinstimmen. Diese Beseitigung ist insbesondere geeignet, wenn der Bewegungsbereich des Beifahrersitzes 10 klein ist.

Wenn außerdem ein Säkularänderungsrechner 63 vorgesehen ist und es keinen Beifahrer oder Gepäck auf dem Beifahrersitz 10 gibt, kann die gespeicherte Form des Beifahrersitzes 10 auch korrigiert werden auf der Grundlage der Form des Beifahrersitzes 10 und der Distanz zu dem Bestrahlungspunkt des tatsächlich gemessenen Lichtstrahls 20. Die Form des Beifahrersitzes 10 kann manchmal geändert werden aufgrund eines Absackens einer permanenten Ermüdung, wenn die Zeit verstreicht. Durch eine Korrektur des Alterns dieser Form kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden.

Fig. 16 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Eine Photographiereinheit 100 entspricht der Kamera 18 des ersten Ausführungsbeispiels und kann den Beifahrersitz photographieren. Die aus der Photographiereinheit 100 erhaltene Bildinformation wird zu einer Steuereinheit 102 gesandt, und Kanten werden erfaßt in einer Kantenerfassungseinrichtung 104. Die Kanten sind Informationen, die der Differenz der Bildinformation entsprechen, wie beispielsweise der Helligkeit zwischen benachbarten Bildelementen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Helligkeitsdifferenz zwischen Bildelementen als eine Kante definiert. Wenn diese Kante groß ist, gibt es eine größere Differenz der Helligkeit zwischen den Bildelementen. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, erscheint eine scharfe Kante (doppelt schraffierter Teil in der Zeichnung) in dem Seitenendbereich 38, die sich in der Längsrichtung erstreckt, wenn nichts auf den Beifahrersitz gestellt ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Eine scharfe Kante, die sich in der Querrichtung erstreckt, erscheint im Vorderendbereich 40.

Eine Verwendungsstatusbestimmungseinheit 106 bestimmt den Verwendungsstatus des Beifahrersitzes aus der Form einer derartigen Kante. Wenn in einer Kantenanalysiereinrichtung 108 der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 106 die maximale Länge dieser kontinuierlichen Kante und die Gesamtlänge dieser Kante jeden vorgegebenen Wert sowohl des Seitenendbereichs 38 als auch des Vorderendbereichs 40 überschreitet, wird sie als die Kante des Sitzpolsters 22 bestimmt. Wenn die Kante des Sitzpolsters 22 erfaßt wird gemäß der Form dieser Kante, kann bestimmt werden, daß es keinen Insassen auf dem Beifahrersitz gibt.

Des weiteren bestimmt die Kantenanalysiereinrichtung 108 die Form einer kennzeichnenden Kante, wenn es einen Insassen auf dem Beifahrersitz gibt. Fig. 17 zeigt ein Kantenbild, bei dem der untere Teil des Bauchs eines Insassen, der auf dem Beifahrersitz sitzt, photographiert wird, und wobei eine Kantenverarbeitung angewandt wird. Dabei ist ein Beinkantenbereich 110 in dem zentralen Teil (der durch ein Rechteck gezeigt ist, das aus abwechselnd langen und kurzen Strichpunktlinien in der Zeichnung besteht) in der unteren Hälfte des Schirms eingestellt. Dieser Bereich umfaßt den Oberschenkelbereich des sitzenden Insassen. Dieser Bereich hat einen Schatten auf der Innenseite eines Schenkels, und es wird eine Kante (Beinkante) erzeugt, die sich fast in der Längsrichtung erstreckt. In Fig. 17 ist der doppelt schraffierte Teil 112, der fast in der Mitte des Beinkantenbereichs 110 gezeigt ist, die Beinkante.

Eine Bestimmungseinheit 114 der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 106 bestimmt, daß es keinen Insassen gibt, wenn die Kante des Sitzpolsters 22 erfaßt wird und die Beinkante nicht erfaßt werden kann. Wenn die Beinkante erfaßt wird ohne Erfassen der Kante des Sitzpolsters 22, wird bestimmt, daß es einen Insassen gibt. Andernfalls wird bestimmt, daß der Verwendungsstatus unbekannt ist.

Eine Betriebssteuereinheit 116 steuert den Betrieb einer passiven Sicherheitsvorrichtung, wie beispielsweise eines Airbags und eines Sicherheitsgurts mit Gurtstraffer auf der Grundlage der Bestimmung der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 106. Wenn beispielsweise bestimmt wird, daß es keinen Insassen gibt, ist der Betrieb einer passiven Sicherheitsvorrichtung angesichts des Beifahrersitzes unnötig. Demgemäß führt die Betriebssteuereinheit eine Steuerung durch, die das verbietet.

Daneben kann bei diesem Ausführungsbeispiel die eingestellte Position des Seitenendbereichs 38, des Vorderendbereichs 40 und des Beinkantenbereichs 110 auch geändert werden, daß die Bewegung des Beifahrersitzes auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmt.

Die Steuereinheit 102 ist ein Computer, der geeignet ist zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Betriebs gemäß dem vorgegebenen Programm.

Fig. 18 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das den grundsätzlichen Teil des dritten Ausführungsbeispiels bezüglich der Erfindung darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich in der Konfiguration der Kantenanalysiereinrichtung 108 des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 16 gezeigt ist. Demgemäß wird eine andere Konfiguration nicht beschrieben.

Eine Neigungsberechnungseinheit 120 der Kantenanalysiereinrichtung 108 berechnet die Neigung einer Kante für alle Bildelemente. Für dieses Ausführungsbeispiel wird die Neigung klassifiziert in vier Arten: horizontal, rechts ansteigend 45°, vertikal und rechts abfallend 45°, wie oben in Fig. 19 gezeigt ist. Insbesondere ist es teilweise folgendermaßen klassifiziert. Der Filter unten in Fig. 19 wird auf das Bildelement (x, y) angewandt. Die Helligkeit des Bildelements (x, y) wird definiert zu i (x, y), der Wert des Bildelements auf der oberen linken des Filters ist a, der Wert auf der oberen rechten ist b, der Wert auf der unteren linken ist c und der Wert auf der unteren rechten ist d, für jeden der dargestellten vier Filter wird berechnet

E = a.i(x, y)+b.i (x+1, y)+c.i (x, y+1)+d.i (x+1, y+1)

und die Neigung für die Filter wird betrachtet, die das maximale E an der Position des Bildelements (x, y) ergibt.

Fig. 20 zeigt ein Beispiel des Bilds, auf dem die Oberseite der Sitzlehne 54 des Beifahrersitzes und der Kopfstütze 56 photographiert sind. Wenn die Kantenneigung dieses Bilds berechnet wird, wird ein Kantenbild erhalten, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Wenn es auf ähnliche Weise einen Insassen 52 gibt, wie in Fig. 22 gezeigt ist, kann das Kantenbild erhalten werden, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Ein Häufigkeitsrechner 122 berechnet die Häufigkeit des Auftretens jeder Neigung dieser Kante. Dieses Beispiel ist in Fig. 24 gezeigt, wenn es keinen Insassen gibt, wie in Fig. 21 und in Fig. 25 gezeigt ist, wenn es einen Insassen gibt, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Da die Verteilung der Häufigkeit des Auftretens für jede Neigung sich unterscheidet gemäß dem Verwendungsstatus des Beifahrersitzes, wie vorstehend beschrieben ist, kann der Verwendungsstatus des Beifahrersitzes bestimmt werden auf der Grundlage der Verteilung. Wenn beispielsweise die Häufigkeit des Auftretens einer Seitenkante hoch ist, wird angenommen, daß die Kontur der Kopfstütze 56 reflektiert wird. Demgemäß wird bestimmt, daß es keinen Insassen gibt.

Fig. 26A bis 30B zeigen Beispiele unterschiedlicher Photographierbereiche von denen für Fig. 20. Der Photographierbereich ist ein Bereich, in dem das Sitzpolster 22 sich fast in der Mitte des Schirms befindet und die Unterseite der Sitzlehne 54 untergebracht ist. Jeder Verwendungsstatus ist nachfolgend gezeigt. Fig. 26A und B zeigen, daß es keinen Insassen (freier Sitz) gibt, Fig. 27A und B zeigen, daß es einen Insassen (Erwachsenen) gibt, Fig. 28A und B zeigen Vorwärtskindersitze (ohne ein Kind), Fig. 29A und B zeigen Rückwärtskindersitze (ohne ein Kind) und Fig. 30A und B zeigen Vorwärtskindersitze (mit einem Kind). Fig. 26A, 27A, 28A, 29A und 30A zeigen Beispiele des photographierten Bilds bei dem beschriebenen Verwendungsstatus. Die Kantenverarbeitung wird auf dieses Bild angewandt und die Kante wird klassifiziert in vier Kantenneigungen, die in Fig. 19 gezeigt sind. Diese klassifizierten Kantenbilder sind in Fig. 26B, 27B, 28B, 29B und 30B gezeigt. Daneben berechnet der Häufigkeitsrechner 122 die Seitenkante, die in der Reihe eines Bildelements enthalten ist, und dieses Ergebnis ist in der Rechteckdarstellung auf der Unterseite von Fig. 26B, 27B, 28B, 29B und 30B gezeigt. Der Häufigkeitsrechner 122 berechnet auch die Längskante, die in der Spalte eines Bildelements enthalten ist, und dieses Ergebnis ist in der Rechteckdarstellung auf der rechten Seite von Fig. 26B, 27B, 28B, 29B und 30B gezeigt. Der kennzeichnende Betrag angesichts jeden Verwendungsstatuses des Beifahrersitzes wird aus diesen beiden Rechteckdarstellungen extrahiert und es können fünf unterschiedliche Statusarten abgegrenzt werden.

Wie vorstehend beschrieben ist, wurde die Häufigkeit der Kantenverarbeitung und Kantenneigung berechnet für das gesamte photographierte Bild. Wenn ein Bereich, in dem ein kennzeichnendes Kantenbild erscheint, vorher bekannt ist, kann eine Verarbeitung nur dieses Bereichs durchgeführt werden. Es wird beispielsweise der gesamte Beifahrersitz photographiert und der Bereich in der Umgebung der Kopfstütze und des Sitzpolsters werden eingestellt aus dieser Bildinformation. Somit kann die vorstehend erwähnte Verarbeitung für diesen Bereich durchgeführt werden. Durch diese Vorgehensweise kann die Bildverarbeitungslast reduziert werden. Dieser Bereich kann eingestellt werden auf der Grundlage der Bewegung des Beifahrersitzes, d. h. dem Ausgang des Gleitsensors 30, des Neigungssensors 32 und des Lehnensensors. Dabei kann der gewünschte Bereich genau eingestellt werden und die Genauigkeit der Bestimmung des Verwendungsstatuses kann verbessert werden.

Gemäß den in Fig. 26A bis 30B gezeigten Beispielen ist der Schirm in mehrere Reihen geteilt und die Kante mit einer vorgegebenen Neigung kann für jede Reihe gezählt werden, obwohl die Kante mit einer vorgegebenen Neigung für jede Bildpunktreihe gezählt wurde.

Fig. 31 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das den grundsätzlichen Teil des vierten Ausführungsbeispiels bezüglich der Erfindung darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich beim Betrieb der Steuereinheit 102 des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 16 gezeigt ist.

Eine Photographiereinheit 200 entspricht der Kamera 18 des ersten Ausführungsbeispiels und photographiert die Bilder, die zumindest einen Teil des Beifahrersitzes enthalten. Die erhaltene Bildinformation wird zu einer Steuereinheit 202 gesandt, und die Kanteninformation wird erhalten durch dieselbe Kantenerfassungsverarbeitung, wie vorstehend beschrieben ist unter Verwendung einer Kantenerfassungseinheit 204. Die erhaltene Kanteninformation ist beispielsweise in Fig. 17 gezeigt. Eine Verwendungsstatusbestimmungseinheit 206 vergleicht diese Kanteninformation mit typischen Bildern, die vorher gespeichert wurden in einer Speichereinheit 208 für typische Bilder. Sie wählt ein typisches Bild mit dem höchsten Grad an Ähnlichkeit und bestimmt den Verwendungsstatus als den momentanen Verwendungsstatus, zu dem dieses typische Bild gehört. Die Speichereinheit 208 für typische Bilder speichert ein Photo oder mehrere Photos von typischen Bildern von jedem Verwendungsstatus des Sitzes, wie in Fig. 32 gezeigt ist. Das typische Bild zeigt die Kennzeichen des Verwendungsstatuses durch Verarbeiten mehrerer Bilder anstatt eines einfach photographierten Bildes.

Wenn der Verwendungsstatus bestimmt wird, steuert die Betriebssteuereinheit 210 den Betrieb einer passiven Sicherheitsvorrichtung 212, wie beispielsweise eines Airbags, auf der Grundlage der Bestimmung. Wenn beispielsweise bestimmt wird, daß es keinen Insassen auf dem Beifahrersitz gibt, ist der Betrieb der passiven Sicherheitsvorrichtung unnötig. Demgemäß wird dieser verboten.

Daneben wurde bei diesem Ausführungsbeispiel die Kantenverarbeitung auf das photographierte Bild angewandt und die Ähnlichkeit wurde bestimmt unter Verwendung des erhaltenen Kantenbilds. Die Ähnlichkeit kann bestimmt werden durch Vergleichen des Bilds vor der Kantenverarbeitung mit dem typischen Bild. Wenn ein Vergleich durchgeführt wird unter Verwendung des Kantenbilds, kann das gespeicherte typische Bild ersetzt werden für das Kantenbild.

Daneben kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden durch genaues Ausrichten der Position des photographierten Bildes und des typischen Bildes auf der Grundlage der Position des Beifahrersitzes, die mit dem Gleitsensor 30 erfaßt wird. Die Steuereinheit 202 ist ein Computer, der geeignet ist zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Betriebs gemäß dem vorgegebenen Programm.

Fig. 33 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das den grundsächlichen Teil des fünften Ausführungsbeispiels bezüglich der Erfindung darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Betrieb der Steuereinheit 102 des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 16 gezeigt ist.

Eine Photographiereinheit 300 entspricht der Kamera 18 des ersten Ausführungsbeispiels und photographiert das Bild einschließlich zumindest eines Teils des Beifahrersitzes. Die erhaltene Bildinformation wird zu einer Steuereinheit 302 gesandt und dann zu einer Bildinformationsspeichereinheit 304 und einer Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306. Die Bildinformationsspeichereinheit 304 speichert zeitweilig das Bild. Nachdem eine vorgegebene Zeit verstrichen ist, sendet sie die gespeicherte Bildinformation gemäß der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306. Die Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306 erhält das Differenzbild, bei dem die Differenz für jedes entsprechende Bildelement von der folgenden Information subtrahiert ist. Die Information zeigt die Bildinformation an, die zu der aktuellen Zeit photographiert wird, und die vor der vorgegebenen Zeit, die in der Bildinformationsspeichereinheit 304 gespeichert ist.

Eine Bewegungsbereichsspezifikationseinheit 308 spezifiziert den Bereich, dessen Differenzwert groß ist. Insbesondere wird das folgendermaßen durchgeführt. Wie in Fig. 34 gezeigt ist, ist der Bereich R mit einer kleinen (Anzahl an Bildpunkten m.m) eingerichtet für den Schirm mit der Anzahl an Bildpunkten n.n. Zunächst wird der Bereich R eingerichtet an der oberen linken Ecke des Schirms (Bereich R00). Die gesamte S00 des Differenzwerts in diesem Bereich wird berechnet. Der Bereich wird dann nach rechts verschoben um ein Bildelement (Bereich R01), und die gesamten S01 des Differenzwerts in diesem Bereich werden berechnet. Dieser Prozeß wird nacheinander wiederholt, bis der Bereich R zu der unteren rechten Ecke (Bereich R(n-m) (n-m)) bewegt ist. Der Bereich mit dem größten Differenzwert wird als der Bewegungsbereich gewählt.

Die Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306 bestimmt "es gibt eine Bewegung", wenn der Bewegungsbereich in dem dargestellten Bestimmungsbereich J ist. Wenn die Bestimmung von "es gibt eine Bewegung" durchgeführt ist innerhalb der vorgegebenen Zeit, wird bestimmt, daß "es gibt einen Insassen". Der Bestimmungsbereich J ist ein Bereich, in dem die Bewegung häufig erscheint, wenn der Insasse auf dem Sitz sitzt und das Knie des Insassen in der Mitte dieses Bereichs ist. Für diesen Bestimmungsbereich J wird die Position vorzugsweise geändert gemäß der Bewegung des Beifahrersitzes. Auf der Grundlage der Bestimmung dieser Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306 wird eine passive Sicherheitsvorrichtung 310, wie beispielsweise eine Airbag-Vorrichtung, gesteuert. Diese Änderung kann durchgeführt werden auf der Grundlage des Ausgangs des Gleitsensors 30 auf dieselbe Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Fig. 35 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das den grundsätzlichen Teil des sechsten Ausführungsbeispiels bezüglich der Erfindung darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich in der Photographiereinheit 100 und der Steuereinheit 102 des zweiten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 16 gezeigt ist.

Eine Temperaturverteilungsphotographiereinheit 400 ist eine Photographiervorrichtung mit einer Sensitivität in dem Infrarotbereich. Sie berechnet die Temperatur eines Objektpunkts auf der Grundlage der Wellenlänge der Infrarotstrahlen und gibt sie als eine Bildinformation ab. Die Bildinformation, die diese Temperaturverteilung anzeigt, wird zu einer Steuereinheit 402 gesandt.

Fig. 36 und 37 zeigen Beispiele eines Bilds, das mit der Temperaturverteilungsphotographiereinheit 400 photographiert ist. Die Bereiche mit höherer Temperatur sind durch eine dichte Schraffur angezeigt. Fig. 36 zeigt, daß die Oberseite der Sitzlehne 54 für den Beifahrersitz und die Kopfstütze 56 ohne einen Insassen photographiert sind. Fig. 37 zeigt, daß es einen Insassen gibt und ein Hochtemperaturbereich in der Kopfeinheit des Insassen existiert. Eine Wärmequellenanalysiereinrichtung 406 der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 404 zählt die Anzahl der Bildpunkte für jede dieser Bildtemperaturen. Diese Ergebnisse sind in Fig. 38 und 39 gezeigt. Fig. 38 zeigt, daß es keinen Insassen gibt, und Fig. 39, daß es einen Insassen gibt. Wie in der Figur gezeigt ist, erhöht sich die Anzahl der Bildpunkte vor und nach den 35°C, wenn es einen Insassen gibt. Demgemäß bestimmt die Verwendungsstatusbestimmungseinheit 404 den Verwendungsstatus des Sitzes und die Präsenz des Insassen. Eine Betriebssteuereinheit 408 steuert den Betrieb einer passiven Sicherheitsvorrichtung 410, wie beispielsweise eines Airbags, auf der Grundlage der vorstehenden Bestimmung. Wenn beispielsweise bestimmt wird, daß es keinen Insassen gibt, ist das Aufblasen des Airbags unnötig. Demgemäß wird die Steuerung so durchgeführt, daß der Betrieb verboten wird.

Statt dem Zählen der Anzahl der Bildelemente entwickelt die Wärmequellenanalysiereinrichtung 406 das Bild, das die vorgegebene Temperatur überschreitet, und kann auch den Verwendungsstatus des Sitzes auf der Grundlage der Form bestimmen. Fig. 40 und 41 zeigen Beispiele, in denen das Bildelement entwickelt wurde, das die vorgegebene Temperatur überschreitet. Fig. 40 entspricht Fig. 36 und Fig. 41 entspricht Fig. 37. Fig. 41 zeigt, daß der Bereich, der die vorgegebene Temperatur überschreitet, die Form und Größe eines Personengesichts ist. Übrigens kann die Verwendungsstatusbestimmungseinheit 404 bestimmen, daß es einen Insassen gibt.

Die Steuereinheit 302 ist ein Computer, der geeignet ist zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Betriebs gemäß dem vorgegebenen Programm.

Daneben kann der Verwendungsstatus des Beifahrersitzes bestimmt werden durch geeignetes Kombinieren des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels und Durchführen einer Gesamtbestimmung für mehrere Bestimmungen. Die Gesamtbestimmung kann durchgeführt werden durch vorgegebenes Gewichten jeder Bestimmung.

Insbesondere kann die Steuerung beispielsweise auf der Grundlage des in Fig. 42 gezeigten Ablaufdiagramms durchgeführt werden. Zunächst werden die Distanz für den Beifahrersitz und seine Umgebung gemessen (S10). Wenn die erfaßte Distanzinformation mit den Formen des vorher gespeicherten Beifahrersitzes und seiner Umgebung übereinstimmt, kann bestimmt werden, daß es keinen Insassen gibt, zumindest auf dem Beifahrersitz und seiner Umgebung, und auch, daß es kein Gepäck gibt (Sitz ist frei). Dann werden der Beifahrersitz und seine Umgebung photographiert und das kantenverarbeitete Bild wird erhalten (S12). Beispielsweise wird eine kennzeichnende Kante aus diesem Kantenbild erfaßt gemäß dem Verwendungsstatus (S14) Beispielsweise werden die Kante, die aus der Kante des Sitzpolsters des Beifahrersitzes erzeugt wird, und die Kante erfaßt, die aus dem Oberschenkelbereich des Insassen erzeugt wird. Darüber hinaus wird das Kantenbild verglichen mit dem typischen Bild, das für jeden Verwendungsstatus gespeichert ist (Musterübereinstimmung), und das typische Bild mit der höchsten Ähnlichkeit wird gewählt (S16).

Nachdem die vorangegangene Bewegung bestimmt ist, wird dann bestimmt, ob die Anzahl der beim Schritt S12 (Anzahl der Rahmen) erhaltenen Bilder die vorgegebene Anzahl erreicht hat (S18) Wenn die vorgegebene Anzahl erreicht ist, werden die vorher gespeicherte Information und das zu diesem Zeitpunkt photographierte Bild verglichen, und der Bereich wird spezifiziert, in dem die Bewegung in dem Bild gesehen werden kann (S20). Der Verwendungsstatus wird bestimmt gemäß der Stelle des Bereichs, in dem die Bewegung gesehen werden kann. Wenn die Anzahl der beim Schritt S18 photographierten Rahmen nicht die vorgegebene Anzahl erreicht, wird keine Bewegung erfaßt.

Der bei jedem vorstehend beschriebenen Schritt erhaltene Verwendungsstatus wird insgesamt bestimmt (S22), und es wird der Status bestimmt, bei dem ein Erwachsener auf dem Sitz sitzt, ein Kind auf dem Sitz sitzt, ein Kindersitz installiert ist, der Sitz frei ist oder Gepäck auf dem Sitz abgestellt ist. Das Ergebnis dieser gesamten Bestimmung wird verglichen mit der Vergangenheit der letzten Bestimmungsergebnisse (S24). Wenn dabei ein Ergebnis erhalten wird, das sich von den vorangegangenen Bestimmungsergebnissen unterscheidet, wird eine Änderung durchgeführt nach der Überprüfung, daß die Ergebnisse für die vorgegebene Zeit aufrechterhalten werden (S26). Der Verwendungsstatus ist Ausgang (S28) und die passive Sicherheitsvorrichtung steuert den Betrieb auf der Grundlage dieses Ausgangs.

Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Genauigkeit verbessert werden, indem der Verwendungsstatus unter Verwendung mehrerer Verfahren verwendet wird.

Mehrere vorgegebene Punkte des Beifahrersitzes 10 und seiner Umgebung werden mit Lichtstrahlen 20 bestrahlt, die mit der Kamera 18 eingefangen werden, und es werden Distanzen gemessen 42 auf der Grundlage der Bestrahlungsposition der Lichtstrahlen 20. Umgekehrt werden die Kennzeichen für jeden Verwendungsstatus des Sitzes, wie beispielsweise die Formen der Kontur des Sitzes oder die Kontur eines Kindersitzes 12 erfaßt (36) aus der mit der Kamera 18 eingefangenen Bildinformation. Der Verwendungsstatus des Sitzes wird bestimmt (60) auf der Grundlage der Kennzeichen für jeden Verwendungsstatus und der Distanzinformation, die vorher gemessen wurde. Auf der Grundlage dieser Bestimmung wird der Betrieb der passiven Sicherheitsvorrichtung, wie beispielsweise der Airbag- Vorrichtung 28, gesteuert (62).

Claims

1. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz mit:
einer Distanzmeßvorrichtung zum Messen der Distanz von einem oberen vorgegebenen Punkt zu vorgegebenen mehreren Punkten auf dem Sitz und in der Umgebung des Sitzes und zum Erhalten einer Distanzinformation;
einer Photographiervorrichtung zum Photographieren eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation;
einer Einrichtung zum Entwickeln einer Kontur aus der Bildinformation; und
einer Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Distanzinformation und der Form der Kontur.

2. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 1, die des weiteren einen Sitzbewegungssensor zum Erfassen einer Bewegung durch die Einstellung des Sitzes und eine Einrichtung aufweist zum Korrigieren der Distanzinformation auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes.

3. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 2, die des weiteren eine Einrichtung zum Berechnen der säkularen Änderung der Sitzform aufweist; wobei die Distanzkorrektureinrichtung die Distanzinformation korrigiert auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes und der säkularen Änderung der Form des Sitzes.

4. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz mit:
einer Photographiervorrichtung zum Photographieren eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation;
einer Einrichtung zum Erfassen einer Kante des relevanten Bildes auf der Grundlage der Bildinformation; und
einer Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Form der Kante.

5. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 4, wobei die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung bestimmt, daß keine Person auf dem Sitz sitzt, wenn die Form der Kante erfaßt wurde, die in der Umgebung der Kante an der Sitzseite des Sitzes erscheint.

6. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 5, wobei die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung bestimmt, daß es eine auf dem Sitz sitzende Person gibt, wenn die Form der Kante erfaßt wurde, die in der Umgebung der Beine der auf dem Sitz sitzenden Person erscheint.

7. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 4, wobei die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung eine Neigungsberechnungseinrichtung enthält zum Berechnen der Neigung der Kante und eine Häufigkeitsberechnungseinrichtung zum Berechnen der Häufigkeit des Auftretens für jede Neigung der Kante, und die Häufigkeit des Auftretens der Kante als die Form der Kante definiert.

8. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 7, wobei die Häufigkeitberechnungseinrichtung den Bereich des photographierten Bildes in der Länge und in der Breite in einer vorgegebenen Anzahl teilt und die Häufigkeit des Auftretens der vertikalen Kante für jede Spalte des individuell geteilten Bildes berechnet und die der horizontalen Kante für jede Reihe.

9. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz mit:
einer Photographiervorrichtung zum Photographieren eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teil des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation;
einem Speicher zum Speichern zumindest eines typischen Bildes für jeden Verwendungsstatus des Sitzes innerhalb dem Photographierbereich; und
einer Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage des Vergleichens der Bildinformation mit dem typischen Bild.

10. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 9, die des weiteren eine Einrichtung aufweist zum Erfassen von Kanten des Bildes auf der Grundlage der Bildinformation und Erzeugen eines Kantenbildes und die ermöglicht, daß die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt durch Vergleichen der Kantenbilder.

11. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 9 oder 10, die des weiteren einen Sitzbewegungssensor zum Erfassen einer Bewegung durch Einstellen des Sitzes aufweist und eine Einrichtung zum Bestimmen des typischen Bildes, um verglichen zu werden auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes.

12. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz mit:
einer Photographiervorrichtung zum Photographieren eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation;
einem Speicher zum Speichern der Bildinformation; und
einer Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes durch Vergleichen der Bildinformation, die in dem Speicher gespeichert ist vor der vorgegebenen Zeit, mit der Bildinformation, die zu der aktuellen Zeit photographiert wird.

13. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz nach Anspruch 12, wobei die Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung eine Bewegungsbereichsspezifiziereinheit hat, die den Bereich mit einer großen Bildänderung spezifiziert durch Vergleichen des Bildes, das vor der vorgegebenen Zeit gespeichert ist, mit dem zu der aktuellen Zeit photographierten Bild, und den Verwendungsstatus des Sitzes bestimmt auf der Grundlage der Position des spezifizierten Bereichs.

14. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung eines Sitzes mit:
einer Temperaturverteilungsphotographiervorrichtung zum Photographieren eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes in dem Infrarotbereich und Erhalten der Temperaturverteilung; und
einer Einrichtung zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Temperaturverteilung.

15. Passives Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit:
einer Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung eines Sitzes nach einem der vorangegangenen Ansprüche;
einer passiven Sicherheitsvorrichtung zum Schutz von Insassen vor einer Kollision mit einer internen Struktur des Fahrzeugs bei den vorgegebenen Bedingungen; und wobei
Steuereinrichtungen zum Steuern des Betriebs der passiven Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Verwendungsstatus des Sitzes vorgesehen sind.