DE19841399B4 - Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz - Google Patents

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Abstract

Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz (10), die aufweist eine Distanzmessvorrichtung (16, 42, 45, 46) 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,
gekennzeichnet durch
eine Photografiereinrichtung (18; 100; 200; 300) zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation,
eine Einrichtung (36) zum Entwickeln einer Kontur aus der Bildinformation, und
eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Distanzinformation und der Form der Kontur.

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 das 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 dem Dokument JP-A-6-206 514 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 Beifahrer 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.
  • Eine 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 ist ferner bekannt durch das Dokument DE-T-4492128 , das Dokument DE-A-4023109 und das Dokument DE-A-4341500 .
  • Ferner ist durch das Dokument DE-A-4112579 eine Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz bekannt, die eine Fotografiereinrichtung zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten der Bildinformation sowie eine Einrichtung zum Auswerten der Bildinformation aufweist.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dahingehend weiterzubilden, dass der Verwendungsstatus des Sitzes mit größerer Zuverlässigkeit und Genauigkeit bestimmt werden kann. Ferner soll ein passives Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit einer solchen Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung geschaffen werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Hinsichtlich des Sicherheitssystems wird die Aufgabe gelöst durch das passive Sicherheitssystem gemäß Anspruch 15.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 definiert.
  • Die Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 ermöglicht es, mit größerer Genauigkeit zu bestimmen, ob die entwickelte Kontur die des Sitzes ist, die eines Objektes, das auf den Sitz gestellt ist, oder die eines auf dem Sitz sitzenden Insassen. Daneben kann die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden, da zweidimensionale Objekte, wie beispielsweise Muster des Sitzes und auf den Sitz projizierte Schatten, die Statusbestimmung nicht verfälschen.
  • 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. Dementsprechend unterscheidet sich die erhaltene Distanzinformation in Abhängigkeit von diesen Bewegungen. Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 2 kann dies berücksichtigt werden und dadurch die Genauigkeit der Bestimmung verbessert werden.
  • In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung können die Maßnahmen nach Anspruch 4 vorgesehen sein. 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. Eine solche Kante tritt vor allem in der Nähe des Randes eines Objektes auf. Der Sitz und die Form des Objektes, das sich auf dem Sitz befindet, kann genau bestimmt werden auf der Grundlage der Form dieser Kante.
  • Ferner können in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung die Maßnahmen nach den Ansprüchen 9 und 10 vorgesehen sein. Das Kantenbild repräsentiert die Differenz der Bildinformation, beispielsweise Helligkeitsunterschiede zwischen benachbarten Bildelementen. Beispielsweise der Abschnitt, an dem die Differenz der Helligkeit der benachbarten Bildelemente groß ist, d.h. der Abschnitt, an dem eine steile Kante vorhanden 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 dazu kann jeweils neu erzeugt werden.
    •
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Als ein Beispiel zeigt diese Zeichnung einen Kindersitz, der auf dem Beifahrersitz rückwärts installiert ist.
  • 2 zeigt den Zustand von 1 von oben gesehen.
  • 3 zeigt ein Beispiel, das die Bildinformation darstellt, bei der ein Sitzpolster fotografiert ist.
  • 4 zeigt ein Beispiel eines kantenverarbeiteten Bildes und einer Zeichnung zum Beschreiben der Erfassung der Kante eines Sitzpolsters.
  • 5 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben des Grundsatzes der Distanzmessung.
  • 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.
  • 7 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es auf dem in 6 gezeigten Sitz einen Insassen gibt.
  • 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.
  • 9 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es auf dem in 8 gezeigten Sitz einen Insassen gibt.
  • 10 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bestimmung des Verwendungsstatuses eines Sitzes unter Verwendung der Distanzmessung und stellt dar, daß es keinen Insassen gibt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 16 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • 17 zeigt ein Beispiel des kantenverarbeiteten Bildes und eine Zeichnung zum Beschreiben der Erfassung von Beinen eines Insassen.
  • 18 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • 19 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Berechnung der Kantenneigung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 21 gezeigt ist.
  • 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 23 gezeigte Kantenart.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 31 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • 32 zeigt ein Beispiel des typischen Bildes.
  • 33 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • 34 zeigt eine Zeichnung zum Beschreiben der Bereichseinstellung bezüglich der Erfassung der Bewegung.
  • 35 zeigt ein Blockschaltbild, das die Konfiguration des grundsätzlichen Teils des sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
  • 36 zeigt ein Beispiel des Temperaturverteilungsbildes, wenn es keinen Insassen gibt.
  • 37 zeigt ein Beispiel des Temperaturverteilungsbildes, wenn es einen Insassen gibt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 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. 3 zeigt ein Bild, bei dem es keinen Insassen oder Gepäck auf dem Sitzpolster 22 des Beifahrersitzes gibt. 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 4 in einem Rechteck gezeigt, das aus 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 eine spezifizierte Länge überschreitet, als die Kante des Sitzpolsters 22 erkannt werden. Diese Kante wird als Kontur des Sitzpolsters 22 erkannt. 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. 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 bis zu der Oberfläche des Objekts 48 kann berechnet werden auf der Grundlage der Distanz d zwischen den Punkten A und B. In anderen 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 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, liegen die Bestrahlungspunkte auf dem Kindersitz 12 fast auf einem Bogen mit einem Vorsprung abwärts. Wenn ein Kind präsent ist, liegen die Bestrahlungspunkte 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 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 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.
  • 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. 10 zeigt den freien Beifahrersitz, wobei die Distanz zu den Bestrahlungspunkten der Lichtstrahlen 20 jeweils y1, y2, y3 ist.
  • 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 11B gezeigt ist, die Differenz (y1-y1'), (y2-y2'), (y3-y3') an jedem Punkt erscheint, wenn ein Insasse existiert. 12A zeigt den Zustand, bei dem der Kindersitz 12 vorwärts installiert ist. Dabei erscheint die Differenz (y1-y1') an der Kopfstütze 56 nicht, wie in 12B gezeigt ist. Des weiteren zeigt 13A den Zustand, bei dem der Kindersitz 12 rückwärts installiert ist. Dabei erscheint weder die Differenz (y1-y1') an der Kopfstützte 56 noch die Differenz (y2-y2') an der Sitzlehne 54, wie in 13B gezeigt ist. Darüber hinaus zeigt 14A, daß der Kindersitz 12 vorwärts installiert ist und ein Kind auf dem Sitz sitzt. Dabei erhöht sich die Differenz (y2-y2') an der Sitzlehne 54 mehr als bei dem in 12 gezeigten Fall, wie in 14B gezeigt ist, obwohl die Differenz (y1-y1') an 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.
  • 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 15B gezeigt ist, wird die Position (y1-y1'), (y2-Y2'), (y3-y3') des Bestrahlungspunkts des Lichtstrahls 20 ungefähr die des vorher beschriebenen in 14B gezeigten Falls. Daher 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 Ausbilden der Kanteneinheit des Sitzpolsters 22 und des Kindersitzes 12 mit einem Material, das die Strahlen mit einer vorgegebenen Wellenlänge absorbiert oder reflektiert.
  • Dabei wird die vorgegebene Wellenlänge vorzugsweise jenseits des sichtbaren Bereichs 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 Langzeitänderungsrechner 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.
  • 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 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 den jeweiligen vorgegebenen Wert sowohl im Seitenendbereich 38 als auch im Vorderendbereich 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. 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 Strichpunktlinien in der Zeichnung besteht) in der unteren Hälfte des Bildes 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 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 so geändert werden, daß die Bewegung des Beifahrersitzes auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel berücksichtigt wird.
  • Die Steuereinheit 102 ist ein Computer, der geeignet ist zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Betriebs gemäß dem vorgegebenen Programm.
  • 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 16 gezeigt ist. Demgemäß werden die übrigen, sich nicht unterscheidenden Elemente 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 19 gezeigt ist. Insbesondere wird die Neigung folgendermaßen klassifiziert. Der Filter unten in 19 wird auf das Bildelement (x, y) angewandt. Die Helligkeit des Bildelements (x, y) wird definiert zu i (x, y), der Wert des Bildelements oben links im Filter ist a, der Wert oben rechts ist b, der Wert auf der unten links ist c und der Wert auf der unten rechts 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.
  • 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 21 gezeigt ist. Wenn es auf ähnliche Weise einen Insassen 52 gibt, wie in 22 gezeigt ist, kann das Kantenbild erhalten werden, wie in 23 gezeigt ist. Ein Häufigkeitsrechner 122 berechnet die Häufigkeit des Auftretens jeder Neigung dieser Kanten. Dieses Beispiel ist in 24 gezeigt, wenn es keinen Insassen gibt, wie in 21 gezeigt ist, und ist in 25 gezeigt, wenn es einen Insassen gibt, wie in 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 horizontalen Kante hoch ist, wird angenommen, daß die Kontur der Kopfstütze 56 wiedergegeben wird. Demgemäß wird bestimmt, daß es keinen Insassen gibt.
  • 26A bis 30B zeigen Beispiele eines unterschiedlichen Photographierbereichs von dem gemäß 20. Der Photographierbereich ist ein Bereich, in dem das Sitzpolster 22 sich fast in der Mitte des Bereichs befindet und die Unterseite der Sitzlehne 54 erfasst ist. Jeder Verwendungsstatus ist nachfolgend gezeigt. 26A und B zeigen, daß es keinen Insassen (freier Sitz) gibt, 27A und B zeigen, daß es einen Insassen (Erwachsenen) gibt, 28A und B zeigen Vorwärtskindersitze (ohne ein Kind), 29A und B zeigen Rückwärtskindersitze (ohne ein Kind) und 30A und B zeigen Vorwärtskindersitze (mit einem Kind). 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 19 gezeigt sind. Diese klassifizierten Kantenbilder sind in 26B, 27B, 28B, 29B und 30B gezeigt. Daneben berechnet der Häufigkeitsrechner 122 die vertikalen Kanten, die in Spalten eines Bildes enthalten sind, und dieses Ergebnis ist in der Rechteckdarstellung auf der Unterseite von 26B, 27B 28B, 29B und 30B gezeigt. Der Häufigkeitsrechner 122 berechnet auch die horizontalen Kanten, die in Zeilen eines Bildes enthalten sind, und dieses Ergebnis ist in der Rechteckdarstellung auf der rechten Seite von 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 ausgewählt 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 ausgewählt 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 ausgewählt werden und die Genauigkeit der Bestimmung des Verwendungsstatuses kann verbessert werden.
  • 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 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 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 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 durch dessen 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.
  • 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 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 zu der Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306. Die Verwendungsstatusbestimmungseinheit 306 ermittelt Differenzwerte, wobei für jedes Bildelement die gespeicherte Information von der folgenden Information subtrahiert wird. Die folgende Information ist die Bildinformation, die zu der aktuellen Zeit photographiert wird, und die gespeicherte Information ist die Bildinformation, die in der Bildinformationsspeichereinheit 304 gespeichert vor der vorgegebenen Zeit worden ist.
  • Eine Bewegungsbereichsspezifikationseinheit 308 spezifiziert den Bereich, dessen Differenzwerte groß sind. Insbesondere wird das folgendermaßen durchgeführt. Wie in 34 gezeigt ist, wird ein der Bereich R mit einer kleinen Anzahl an Bildpunkten m·m eingerichtet für das Bild mit der Anzahl an Bildpunkten n·n. Zunächst wird der Bereich R eingerichtet an der oberen linken Ecke des Bildes (Bereich R00). Die Summe der Differenzwerte in diesem Bereich wird berechnet. Der Bereich wird dann nach rechts verschoben um ein Bildelement (Bereich R01), und die Summe des Differenzwerts in diesem Bereich wird 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 der größten Summe der Differenzwerte 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.
  • 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 16 gezeigt ist.
  • Eine Temperaturverteilungsphotographiereinheit 400 ist eine Photgraphiervorrichtung 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.
  • 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. 36 zeigt, daß die Oberseite der Sitzlehne 54 für den Beifahrersitz und die Kopfstütze 56 ohne einen Insassen photographiert sind. 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 38 und 39 gezeigt. 38 zeigt, daß es keinen Insassen gibt, und 39, daß es einen Insassen gibt. Wie in der Figur gezeigt ist, erhöht sich die Anzahl der Bildpunkte im Bereich oberhalb 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 die Anzahl der Bildelemente zu zählen, kann die Wärmequellenanalysiereinrichtung 406 ein Bild mit den Bildpunkten erzeugen, die die vorgegebene Temperatur überschreiten, und kann den Verwendungsstatus des Sitzes auch auf der Grundlage der Form dieses Bildes bestimmen. 40 und 41 zeigen Beispiele, in denen ein solches Bild erzeugt wurde. 40 entspricht 36 und 41 entspricht 37.
  • 41 zeigt, daß der Bereich, der die vorgegebene Temperatur überschreitet, die Form und Größe eines Personengesichts ist. Daher 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 Ausführungsbeispiele und Durchführen einer Gesamtbestimmung aus mehreren Bestimmungen. Die Gesamtbestimmung kann durchgeführt werden durch vorgegebenes Gewichten jeder Bestimmung.
  • Insbesondere kann die Steuerung beispielsweise auf der Grundlage des in 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).
  • Dann wird bestimmt, ob die Anzahl der beim Schritt S12 erhaltenen Bilder die Anzahl erreicht hat (S18), die der vorgegebenen verstrichenen Zeit entspricht. 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 Bilder 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.

Claims (15)

  1. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung für einen Sitz (10), die aufweist eine Distanzmessvorrichtung (16, 42, 45, 46) 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, gekennzeichnet durch eine Photografiereinrichtung (18; 100; 200; 300) zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereichs einschließlich zumindest eines Teils des Sitzes und Erhalten einer Bildinformation, eine Einrichtung (36) zum Entwickeln einer Kontur aus der Bildinformation, und eine Einrichtung (60) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes auf der Grundlage der Distanzinformation und der Form der Kontur.
  2. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sitzbewegungssensor (30, 32) zum Erfassen einer Bewegung durch die Einstellung des Sitzes (10) und eine Einrichtung (58) zum Korrigieren der Distanzinformation auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes.
  3. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (63) zum Berechnen der während langer Zeit erfolgenden Änderung der Form des Sitzes (10), wobei die Distanzkorrektureinrichtung (58) die Distanzinformation korrigiert auf der Grundlage der Bewegung des Sitzes und der Langzeitänderung der Form des Sitzes.
  4. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (108) zum Erfassen einer Kante in dem Bild auf der Grundlage der Bildinformation, und eine zweite Einrichtung (106) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes (10), die den Verwendungsstatus auf der Grundlage der Form der Kante bestimmt.
  5. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (106) bestimmt, dass keine Person auf dem Sitz (10) sitzt, wenn die erfasste Kante eine Kante an der Vorderseite des Sitzes (10) ist.
  6. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (106) bestimmt, dass es eine auf dem Sitz sitzende Person gibt, wenn die erfasste Kante eine im Bereich der Beine der auf dem Sitz sitzenden Person erscheinende Kante ist.
  7. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (106) eine Neigungsberechnungseinrichtung (120) zum Berechnen der Neigung der erfassten Kanten aufweist und eine Häufigkeitsberechnungseinrichtung (122) zum Berechnen der Häufigkeit des Auftretens für jede berechnete Neigung aufweist, wobei die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (120) die Häufigkeit des Auftretens jeder berechneten Neigung als Form der Kanten definiert.
  8. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeitsberechnungseinrichtung (122) den Bereich des aufgenommenen Bildes in eine vorgegebene Anzahl von vertikalen Spalten und horizontalen Zeilen unterteilt und die Häufigkeit des Auftretens einer vertikalen Kante für jede Spalte berechnet und die Häufigkeit des Auftretens einer horizontalen Kante für jede Zeile berechnet.
  9. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Speicher (208) zum Speichern zumindest eines typischen Bildes des aufgenommenen Bereichs für jeden Verwendungsstatus des Sitzes (10), und eine zweite Einrichtung (206) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes, die den Verwendungsstatus auf der Grundlage eines Vergleiches der Bildinformation mit den typischen Bildern bestimmt.
  10. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (204) zum Erfassen von Kanten des aufgenommenen Bildes auf der Grundlage der Bildinformation und Erzeugen eines Kantenbildes, wobei die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (206) den Verwendungsstatus des Sitzes (10) bestimmt durch Vergleichen des erzeugten Kantenbildes mit typischen Kantenbildern.
  11. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen Sitzbewegungssensor (30, 32) zum Erfassen einer Bewegung durch Einstellen des Sitzes (10) und eine Einrichtung zum Bestimmen des zu vergleichenden typischen Bildes auf der Grundlage der erfassten Bewegung des Sitzes.
  12. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Speicher (304) zum Speichern der Bildinformation, und eine zweite Einrichtung (306) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes (10), die den Verwendungsstatus bestimmt durch Vergleichen der Bildinformation, die zu einem aktuellen Zeitpunkt erhalten wird, mit derjenigen Bildinformation, die in dem Speicher um eine vorgegebene Zeitdauer früher gespeichert worden ist.
  13. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verwendungsstatusbestimmungseinrichtung (306) eine Bewegungsbereichsspezifiziereinheit (308) aufweist, die innerhalb des Bildes des aufgenommenen Bereichs den Teilbereich mit einer großen Bildinformationsänderung spezifiziert durch Vergleichen der gespeicherten Bildinformation mit der zu dem aktuellen Zeitpunkt erfassten Bildinformation, und den Verwendungsstatus des Sitzes (10) bestimmt auf der Grundlage der Position des spezifizierten Teilbereiches.
  14. Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Temperaturverteilungsphotografiereinrichtung (400) zum Aufnehmen eines Infrarotbildes eines Bereichs einschließlich eines Teils des Sitzes (10) und Erhalten einer Temperaturverteilung, und eine zweite Einrichtung (404) zum Bestimmen des Verwendungsstatuses des Sitzes (10) auf der Grundlage der Temperaturverteilung.
  15. Passives Sicherheitssystem für ein Fahrzeug mit einer Verwendungsstatusbestimmungsvorrichtung eines Sitzes (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, einer passiven Sicherheitsvorrichtung (28; 118; 212; 230; 402) zum Schutz von Insassen vor einer Kollision mit einer internen Struktur des Fahrzeugs, und einer Steuereinrichtung (34; 102; 202; 302; 410) zum Steuern des Betriebs der passiven Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Verwendungsstatus des Sitzes (10).
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