DE19945645A1 - Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugsitzes - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugsitzes mit einem Insassen, umfassend: zumindest zwei Bildaufnahmeabschnitte (21, 22), die mit einem vorbestimmten Abstand (B) voneinander angeordnet sind; einen Messabschnitt zum Messen eines Abstands (a) zu einem Objekt (20) auf der Basis zumindest zweier Bilder, die von den zumindest zwei Bildaufnahmeabschnitten (21, 22) aufgenommen sind; einen Referenzdaten-Bereitstellungsabschnitt zum Bereitstellen von Referenzdaten, betreffend den Abstand von den Bildaufnahmeabschnitten (21, 22) zu einem Sitz nach Maßgabe der Position des Sitzes; und einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen der Belegung des Sitzes auf der Basis des durch den Messabschnitt gemessenen Abstands und der Referenzdaten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in Autos oder anderen Fahrzeugen angebracht ist, um die Belegung eines Fahrzeugsitzes mit einem Passagier oder den Körperbau von Passagieren zu erfassen.

Zum Verbessern der Sicherheit und des Komforts von Fahrzeugen wurde jüngst vorgeschlagen, die Belegung eines Fahrzeugsitzes mit einem Insassen und den Körperbau von Insassen zu erfassen und nach Maßgabe der erhaltenen Information eine Steuerung durchzuführen. Ein typisches Beispiel dieses Ansatzes ist die Steuerung einer Airbagvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist und bei einem Aufprall aktiviert wird. Die Airbagvorrichtung muss entsprechend dem Vorhandensein oder Fehlen eines Insassen oder dem Körperbau eines Insassen (z. B. ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist) optimal arbeiten.

Die japanische Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 169289/1996 beschreibt eine Vorrichtung, die die Sitzbelegung mit einem Fahrzeuginsassen und die Sitzhaltung von Insassen erfasst. Die Vorrichtung umfasst einen Sitzpositionssensor, der die Position des Sitzes relativ zum Fahrzeug erfasst und diesbezüglich eine Information über die Sitzposition ausgibt, sowie einen Abstandssensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist und der den Abstand zum Insassen auf dem Sitz erfasst. Die Vorrichtung prüft, ob ein Insasse auf dem Sitz sitzt, auf der Basis der erhaltenen Sitzpositionsinformation und der Abstandsinformation. Der Abstandssensor sendet Infrarotstrahlen zu einem vorbestimmten Punkt an dem Insassen, empfängt die Reflexion von dem Insassen und misst den Abstand zu dem Insassen auf der Basis der Zeit, über die das Licht zu dem Insassen hin und zurück läuft, oder der Abweichung der Wellenlänge des Lichts oder des Einfallswinkels des reflektierten Lichts.

Die japanische Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 311105/1988 beschreibt ein Verfahren zum Erfassen der Müdigkeit eines Fahrers während der Fahrt, indem zuerst ein Bild vom Gesicht des Fahrers aufgenommen wird, dann die Position seiner Nase aus den Bilddaten erfasst wird und schließlich die Position seiner Augen erfasst wird. Um die Nasenposition zu erfassen, wird der Korrelationsgrad zwischen einem vorab aufgebauten Standardmuster und den erhaltenen Bilddaten geprüft, und als Basis wird die Position eines Bilds mit dem maximalen Korrelationsgrad verwendet.

Die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 169289/1996 beschriebene Vorrichtung beruht auf dem Abstandssensor zur Messung eines Einzelpunkts an einem Insassen und ist daher häufig nicht in der Lage, den einzelnen Punkt korrekt zu messen, wenn Störungen oder andere unerwünschte Einwirkungen vorliegen. Anders gesagt, die Messpräzision des Abstands zu dem Insassen ist gering. Das in der japanischen Patent-Of­ fenlegungsschrift (Kokai) Nr. 311105/1988 beschriebene Verfahren dient zum Erfassen der Müdigkeit des Fahrers während der Fahrt und nicht zum Erfassen der Sitzbelegung eines Fahrzeugsitzes oder des Körperbaus von Insassen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, die die Sitzbelegung eines Fahrzeugs oder den Körperbau von Insassen mit hoher Zuverlässigkeit erfassen kann.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vorrichtung zum Erfassen der Sitzbelegung eines Fahrzeugs mit einem Insassen vorgeschlagen, umfassend: zumindest zwei Bildaufnahmeabschnitte, die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander vorgesehen sind, einen Messabschnitt zum Messen des Abstands zu einem Objekt auf der Basis der zumindest zwei Bilder, die von den zumindest zwei Abschnitten erhalten sind, einen Referenzdaten-Aus­ gabeabschnitt zur Ausgabe von Referenzdaten über den Abstand von dem Bildaufnahmeabschnitt zu einem Sitz nach Maßgabe der Position des Sitzes, und einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen der Sitzbelegung eines Fahrzeugs auf der Basis der durch den Messabschnitt gemessenen Distanz und der Referenzdaten.

Bei dieser Vorrichtung wird der Abstand von dem Bildaufnahmeabschnitt zu einem Insassen durch ein trigonometrisches Verfahren unter Verwendung zumindest zweier Bildaufnahmeabschnitte gemessen. Somit wird die Sitzbelegung eines Fahrzeugs auf der Basis der den Abstand zum Sitz betreffenden Referenzdaten und des gemessenen Abstands zum Insassen erfasst. Dies ermöglicht eine korrekte Erfassung der Sitzbelegung eines Fahrzeugs.

Bei der obigen Vorrichtung können die Bilder jeweils in eine Mehrzahl kleiner Bereiche unterteilt werden, wobei der Messabschnitt den Abstand zu dem Objekt für jeden der kleinen Bereiche messen kann, und der Erfassungsabschnitt kann in jedem der kleinen Bereiche bestimmen, ob sich darin irgendein Teil des Objekts befindet, und integriert die Ergebnisse dieser Bestimmung für alle der kleinen Bereiche, um zu bestimmen, ob irgendein Insasse vorhanden ist, oder, sofern vorhanden, den Körperbau des Insassen zu ermitteln.

Bei dieser Vorrichtung wird jedes der aufgenommenen Bilder in eine Mehrzahl kleiner Bereiche unterteilt, und es erfolgt eine Bestimmung in jedem dieser kleinen Bereiche dahingehend, ob sich irgendein Teil des Objekts darin befindet, und die Ergebnisse dieser Prüfungen werden integriert, um zu bestimmen, ob irgendein Insasse in dem Fahrzeug vorhanden ist, oder um den Körperbau eines Insassen, sofern vorhanden, zu ermitteln. Dies ermöglicht eine korrekte Durchführung der Bestimmung oder Ermittlung. Wenn in dem Teil der Bilder Störungen auftreten, beeinträchtigen werden sie die Genauigkeit der Gesamtbewertung nicht. Daher ist die Erfassungsvorrichtung gegen Störungen besonders unempfindlich.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt im Blockdiagramm die allgemeine Auslegung der Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführung;

Fig. 2 zeigt im Diagramm die Prinzipien der trigonometrischen Messung;

Fig. 3 zeigt kleine Bereiche (Fenster), in die ein Bild zur Abstands­ messung unterteilt wird;

Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens zur Berechnung des Referenz-Sitzabstands;

Fig. 5 zeigt im Flussdiagramm ein Verfahren zur Bestimmung, ob ein Insasse auf einem Sitz sitzt;

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen einem Insassen und extrahierten Fenstern;

Fig. 7 zeigt die Bezeichnung der extrahierten Fenster mit XY-Ko­ ordinaten;

Fig. 8 zeigt im Flussdiagramm die Schritte des Formberechnungs­ prozesses; und

Fig. 9 zeigt im Flussdiagramm die Schritte eines Körperbau/Haltungs-Er­ mittlungsprozesses.

Fig. 2 zeigt im Blockdiagramm die allgemeine Auslegung einer Insassen-Er­ fassungsvorrichtung nach einem Beispiel der Erfindung. Fig. 2 zeigt schematisch die Theorie der trigonometrischen Abstandsmessung bzw. Triangulation, die in diesem Beispiel verwendet wird. Zuerst wird anhand von Fig. 2 beschrieben, wie der Abstand unter Verwendung zweier Bildaufnahmevorrichtungen gemessen werden kann.

In der vorliegenden Ausführung werden zwei Bildaufnahmevorrichtungen verwendet. Eine Vorrichtung besitzt einen Zeilen- oder Linearsensor 21 und eine Linse 23, und die andere Vorrichtung besitzt einen Zeilen- oder Linearsensor 22 und eine Linse 24. Die zwei Bildaufnahmevorrichtungen sind mit einem vorbestimmten Abstand einer Grundlinienlänge B seitlich oder vertikal nebeneinander angeordnet. Die Linearsensoren 21 und 22 können als eindimensionale CCD ausgeführt sein und können eine Reihe von auf einer Linie angeordneten Fotosensoren aufweisen. Um die Verwendung bei Nacht zu ermöglichen, sind Bildaufnahmevorrichtungen unter Verwendung von Infrarotstrahlung bevorzugt. Beispielsweise ist ein transparenter Infrarotfilter vor den Linsen 23 und 24 angeordnet, ein Objekt 20 wird periodisch mittels einer Infrarotlichtquelle beleuchtet und das von dem Objekt 20 reflektierte Infrarotlicht wird mit den Linearsensoren 21 und 22 erfasst.

Die Linearsensoren 21 und 22 sind jeweils auf der Brennweite f der Linsen 23 und 24 angeordnet. Angenommen sei hier, dass das Objekt mit einem Abstand a von der Ebene entfernt liegt, in der die Linsen 23 und 24 liegen. Angenommen sei ferner, dass der Linearsensor 21 das Bild dieses Objekts an einer Stelle abbildet, die von der optischen Achse der Linse 23 um X1 versetzt ist, während der Linearsensor 22 das Bild an einer Stelle abbildet, die von der optischen Achse der Linse 24 um X2 versetzt ist. Gemäß den Regeln der Trigonometrie wird der Abstand a von der Ebene der Linsen 23 oder 24 zum Objekt 20 bestimmt durch a = B.f/(X1+X2).

Da in dieser Ausführung die Bilder digitalisiert werden, wird der Abstand (X1+X2) digital berechnet. Wenn eines oder beide der durch die Linearsensoren 21 und 22 erhaltenen Bilder verschoben wird, wird die Summe der Absolutwerte der Differenz zwischen den Digitalwerten, welche die Luminanz entsprechender Pixel in den zwei Bildern repräsentieren, bestimmt, wobei die Summe ein Korrelationswert sei. Derjenige Betrag der Bildverschiebung, der einen minimalen Korrelationswert erzeugt, repräsentiert den Positionsversatz zwischen den zwei Bildern, nämlich (X1+X2).

Theoretisch repräsentiert (X1+X2) den Abstand, um den die zwei durch die Linearsensoren 21 und 22 erhaltenen Bilder relativ zueinander bewegt werden müssen, um sie zu überlagern, wie in Fig. 2 gezeigt.

Der Einfachheit wegen wird in der vorstehenden Beschreibung angenommen, dass die Bildaufnahmevorrichtung an eindimensionale Linearsensoren 21 und 22 sind. Tatsächlich wird jedoch, wie nachfolgend beschrieben, als Bildaufnahmevorrichtung dieser Ausführung ein zweidimensionales CCD oder ein zweidimensionales Fotosensorfeld verwendet. In diesem Fall werden die von den zwei Bildaufnahmevorrichtungen erhaltenen zweidimensionalen Bilder relativ zueinander verschoben, und es werden in der gleichen Weise wie oben beschrieben Korrelationsberechnungen durchgeführt. Der Verschiebungsbetrag, der einen minimalen Korrelationswert ergibt, entspricht (X1+X2).

Der in Fig. 1 gezeigte Bildaufnahmeabschnitt 3 entspricht einem der zwei Bildaufnahmeabschnitte, einschließlich der Linse 23 und dem Linearsensor 21, wie in Fig. 2 gezeigt, während der Bildaufnahmeabschnitt 3' dem anderen Bildaufnahmeabschnitt einschließlich der Linse 24 und dem Linearsensor 22 entspricht, wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. In der Ausführung wird ein abgebildeter Bereich in eine Mehrzahl kleiner Bereiche (Fenster) A₁₁, A₁₂, . . . A_mn unterteilt, und es wird für jedes Fenster eine Distanzmessung durchgeführt, so dass man ein zweidimensionales Bild des gesamten Objekts benötigt. Hierzu ist jeder der Bildaufnahmeabschnitte 3 und 3' aus einem zweidimensionalen CCD oder einem Fotosensorfeld zusammengesetzt. Fig. 3 zeigt die relativen Positionen der Bildaufnahmevorrichtung 30 und der Rückenlehne 32 eines Fahrzeugsitzes, gesehen von der Vorderseite des Fahrzeugs her.

Das mit den Bildaufnahmeabschnitten 3 und 3' aufgenommene Bild des Objekts wird Analog/Digitalwandlern (A/D-Wandlern) 4 und 4' zugeführt, wo es in Digitaldaten gewandelt wird, die dann in Bildspeichern 5 und 5', gespeichert werden. Ein Abschnitt des Bilds entsprechend dem Fenster A₁₁ wird aus jedem der Bildspeicher 5 und 5' mittels eines Fensterteilungsabschnitts 13 ausgeschnitten. Das Bild davon wird einem Korrelationsberechnungsabschnitt 6 zugeführt. In dem Korrelationsberechnungsabschnitt 6 erfolgt die Korrelationsberechnung, welche die zwei Abschnitte des Bilds um spezifizierte Einheitsbeträge verschiebt, und der Verschiebungsbetrag, der einen minimalen Korrelationswert ergibt, ist (X1+X2). Der somit bestimmte Wert von (X1+X2) wird von dem Korrelationsberechnungsabschnitt 6 einem Abstandsberechnungsabschnitt 7 zugeführt.

Unter Verwendung der vorgenannten Gleichung a = B.f/(X1+X2) bestimmt der Abstandsberechnungsabschnitt 7 den Abstand a₁₁ zu dem Objekt in dem Fenster A₁₁. Der somit bestimmte Abstand a₁₁ wird in einem Abstandsspeicherabschnitt 8 gespeichert. Der gleiche Berechnungsvorgang wird nacheinander für alle Fenster durchgeführt, und Abstände a₁₁, a₁₂, . . . a_mn werden in dem Abstandsspeicherabschnitt 8 gespeichert.

Die Auflösung der in diesen Korrelationsberechnungen verwendeten Bilddaten wird durch die Teilung der Elemente in dem Bildaufnahmefeld bestimmt. Wenn ein Lichtempfängerfeld, wie etwa ein Fotosensorfeld, das eine relativ große Teilung hat, zwischen den Elementen verwendet wird, ist es bevorzugt, dass die Dichte der Bilddaten rechnerisch durch Interpolation zwischen Teilungen verbessert wird, und die Korrelationsberechnungen werden auf der Basis dieser Bilddaten höherer Dichte erfolgen.

Um eine Änderung zu kompensieren, die bei den Eigenschaften des Bildaufnahmefelds temperaturbedingt auftreten kann, kann ein Temperatursensor in der Nähe des Bildaufnahmefelds vorgesehen sein, so dass die Abstandsberechnung auf der Basis der von dem Temperatursensor zugeführten Temperaturinformation kompensiert wird.

Nachfolgend wird eine Berechnung eines Referenz-Sitzabstands im Vergleich zu dem oben berechneten Abstand anhand von Fig. 4 beschrieben. Der Abstand von der Bildaufnahmevorrichtung 30 zu einem nicht belegten Sitz 31 wird hier Referenz-Sitzabstand genannt. Der Referenz-Sitzabstand ändert sich entsprechend der Position des Sitzes, der nach vorne und hinten verschiebbar ist, und dem veränderlichen Neigungswinkel der Sitzlehne. Bei der oben genannten japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 311105/1988 sind eine Vorrichtung zum Erfassen des Verschiebungsbetrags des Sitzes mit einem variablen Widerstand sowie eine Vorrichtung zum Erfassen des Neigungswinkels der Sitzrückenlehne mit einem variablen Widerstand beschrieben. Ferner beschrieben ist eine Technik zum Berechnen des Abstands zwischen der Ermüdungserfassungsvorrichtung und einem Sitz auf der Basis des Verschiebungsbetrags des Sitzes und des Neigungswinkels. In der vorliegenden Ausführung dient diese bekannte Technik zur Berechnung des Abstands zu den jeweiligen Abschnitten des Sitzes, welche den Fenstern A₁₁, A₁₂, . . . A_mn entsprechen, auf der Basis des Verschiebungsbetrags des Sitzes und dessen Neigungswinkels.

Zu Fig. 1. Eine Sitzpositions-Erfassungsvorrichtung 33 erfasst den Verschiebungsbetrag eines Sitzes und dessen Neigungswinkel bzw. einen Neigungswinkel von dessen Rückenlehne, und ein Referenz-Sitzabstands-Be­ rechnungsabschnitt 34 berechnet den Abstand zu dem Sitz.

Die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 311105/1988 beschriebene Technik kann durch folgendes vorteilhafteres Verfahren ersetzt werden: In einem Zustand, in dem sich kein Insasse in dem Fahrzeug befindet, werden die Position und der Neigungswinkel eines Sitzes auf verschiedene Werte geändert; auf der Basis des von den Bildaufnahmeabschnitten 3 und 3' für jeden dieser Werte aufgenommenen Bilds wird der Abstand zum Sitz für jedes Fenster trigonometrisch berechnet. Dann werden die Daten für den Sitzabstand von allen Werten der Sitzposition und dessen Neigungswinkel akkumuliert; die Daten werden dann in einem Speicher als Nachschlagetabelle gespeichert. Wenn das Fahrzeug in Betrieb ist, werden der Verschiebungsbetrag des Sitzes und dessen Neigungswinkel mittels der Sitzpositions-Erfassungsvorrichtung 33 erfasst, und der Refe­ renz-Sitzabstand für jedes Fenster wird aus dem Speicher auf der Basis des somit erfassten Betrags der Sitzverschiebung und des Neigungswinkels ausgelesen.

Zum Aufbau der Daten den Referenz-Sitzabstand betreffenden Daten kann die Messung auf der Basis der Bilddaten von den Bildaufnahmeabschnitten 3 und 3' für die Kombinationen aller Werte der Verschiebungsposition und des Neigungswinkels durchgeführt werden. Alternativ kann der Abstand für die Kombinationen der repräsentativen Werte der Verschiebungsposition und des Neigungswinkels gemessen werden, und die Daten für die Kombinationen anderer Werte können durch Interpolation ermittelt werden. In diesem Fall kann man Speicherkapazität einsparen, indem in dem Speicher nur jene Daten gespeichert werden, die durch tatsächliche Messung aus den Bilddaten erhalten sind, und durch Interpolation der Daten bei Verwendung der Daten.

Ein Abstandsextraktionsabschnitt 9 liest nicht nur den gemessenen Abstand a aus dem Abstandsspeicherabschnitt 8 für jedes Fenster, sondern liest auch den Referenz-Sitzabstand aus dem Referenz-Sitzabstands-Be­ rechnungsabschnitt 24 für dasselbe Fenster. Wenn der gemessene Abstand a für ein bestimmtes Fenster größer als der Referenz-Sitzabstand für dasselbe Fenster minus einem leichten Messfehler ist, befindet sich kein Objekt zwischen dem Sitz und den Bildaufnahmeabschnitten. Dann wird zu dem ersten Zähler N₀ "1" addiert.

Wenn der gemessene Abstand a für ein bestimmtes Fenster gleich oder kleiner als der Referenz-Sitzabstand für dasselbe Fenster minus der Körperdicke eines Insassen plus einem Messfehler ist, befindet sich das Objekt zwischen dem Sitz und den Bildaufnahmeabschnitten. Dann wird zu dem zweiten Zähler N₁ "1" addiert.

Dieser Vergleich zwischen dem gemessenen Abstand a und dem Referenz-Sitz­ abstand wird für alle Fenster durchgeführt. Wenn der resultierende Wert des Zählers N₁ größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, stellt die Erfassungsvorrichtung fest, dass sich in dem Fahrzeug ein Insasse befindet. Wenn er gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, wird festgestellt, dass kein Insasse vorhanden ist. Alternativ kann das Verhältnis zwischen den Werten der Zähler N₁ und N₀ herbeigezogen werden, und die Erfassungsvorrichtung stellt fest, dass sich ein Insasse in dem Fahrzeug befindet, wenn das Verhältnis größer als ein bestimmter Wert ist.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm für die Prozess-Schritte dieser Ausführung der Erfindung. Zuerst wird der gemessene Abstand für jedes Fenster, der in dem Abstandsspeicherabschnitt 8 gespeichert ist, mit dem Referenz-Sitzabstand für dasselbe Fenster verglichen, wie er aus dem Referenz-Sitzabstands-Be­ rechnungsabschnitt 34 erhalten ist (Schritt 102). Wenn der gemessene Abstand größer als der Referenz-Sitzabstand minus einem Messfehler ist, wird zu dem ersten Zähler N₀ "1" addiert (Schritt 103). Wenn er kleiner ist als der Referenz-Sitzabstand minus der Körperdicke eines Insassen plus einem Messfehler ist, wird zu dem zweiten Zähler N₁ "1" addiert (Schritt 105). Dieser Vorgang erfolgt für alle Fenster (Schritte 101 und 106), und wenn der Wert des Zählers N₁ am Ende des Vorgangs größer als eine Konstante "1" ist (Schritt 107), stellt die Erfassungsvorrichtung fest, dass sich ein Insasse in dem Fahrzeug befindet (Schritt 109); wenn er gleich oder kleiner als die Konstante "1" ist, wird festgestellt, dass kein Insasse vorhanden ist (Schritt 110).

Nun zu den Fig. 6 und 7, in denen beschrieben wird, wie der Körperbau eines Insassen erfasst wird. In einem Abstandserfassungsabschnitt 9 gemäß Fig. 1 werden der gemessene Abstand für jedes Fenster und der Referenz-Sitz­ abstand für dasselbe Fenster extrahiert und miteinander verglichen. Somit wird eine Mehrzahl von Fenstern in zwei Gruppen klassifiziert, eine bestehend aus Fenstern, welche einen Teil eines Insassen zeigen, und die andere bestehend aus Fenstern, die keinen Insassen zeigen. In Fig. 6 sind die Fenster, die je einen bestimmten Teil eines Insassen zeigen, schraffiert, und jene, die keinen Insassen enthalten, sind frei gelassen. Diese Fenster sind in Fig. 7 mit XY-Koordinaten dargestellt, wobei jedes Fenster als Wxy bezeichnet ist, wobei die X- und Y-Achsen die Horizontal- bzw. Vertikalrichtungen angeben.

Fig. 8 zeigt einen Prozess, in dem die geometrischen Elemente der schraffierten Fenster, wie etwa die Mittelposition, die Breite und Höhe durch einen Formberechnungsabschnitt 11 berechnet werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Zuerst werden alle Fenster abgetastet, um die Anzahl extrahierter (schraffierter) Fenster N zu bestimmen (Schritt 201). Es werden alle Fenster auch abgetastet, um die Summe der X-Koordinaten der extrahierten Fenster Xsum zu bestimmen (Schritt 202). Die Mittelposition eines Insassen Xctr kann bestimmt werden durch Xctr = Xsum/N (Schritt 203).

Ferner werden alle Fenster abgetastet, um Xmin zu bestimmen, das die kleinste der X-Koordinaten der extrahierten Fenster ist (Schritt 204), Xmax, das die größte der X-Koordinaten der extrahierten Fenster ist (Schritt 205), und Ymin, das die kleinste der Y-Koordinaten der extrahierten Fenster ist (Schritt 206). Mit diesen Werten wird die Breite des zu analysierenden Bereichs (Breite) durch Breite = Xmax - Xmin bestimmt (Schritt 207) und die Höhe desselben Bereichs (Höhe) wird durch Höhe = Ymax (maximale Y-Koordinate) - Ymin bestimmt (Schritt 208).

Nun wird die Funktion des Körperbau/Haltungs-Ermittlungsabschnitts 12 (siehe Fig. 1) anhand des Flussdiagramms in Fig. 9 beschrieben. Wenn die Höhe des Insassen gemäß Bestimmung in dem Formberechnungsabschnitt 11 größer als ein vorbestimmter Schwellenwert Hth ist (Schritt 301), und wenn die Breite des Insassen gemäß Bestimmung in dem Formberechnungsabschnitt 11 größer als ein Schwellenwert Wth ist (Schritt 302), stellt die Erfassungsvorrichtung fest, dass der Insasse ein Erwachsener ist (Schritt 303); andernfalls wird der Insasse als Kind angesehen (Schritt 304).

Wenn die Quermittenposition des Insassen Xctr größer als ein erster Schwellenwert Xtho ist (Schritt 305), jedoch kleiner als ein zweiter Schwellenwert Xthl (Schritt 306), wenn nämlich Xctr in der Nähe der Bildmitte liegt, stellt die Erfassungsvorrichtung fest, dass der Insasse in der Normalposition sitzt (Schritt 307); wenn Xctr entweder nach links oder rechts versetzt ist, wird angenommen, dass sich der Insasse in einer abnormalen Position zur Seite lehnt (Schritt 308).

Wenn der gemessene Abstand näher an den Bildaufnahmevorrichtungen ist als der Referenz-Sitzabstand plus einem Wert, der mit der Körperdicke des Insassen vergleichbar ist, kann die Erfassungsvorrichtung den Schluss ziehen, dass sich der Insasse nach vorne lehnt.

Mit der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung kann die Sitzbelegung durch einen Fahrzeuginsassen korrekt erfasst werden. Ferner wird jedes der aufgenommenen Bilder in eine Mehrzahl kleiner Bereiche unterteilt, und es wird in jedem dieser kleinen Bereiche geprüft, ob sich irgendein Teil eines Objekts darin befindet, und die Ergebnisse dieser Prüfungen werden integriert zur Bestimmung, ob irgendein Insasse in dem Fahrzeug anwesend ist, oder zur Ermittlung des Körperbaus eines Insassen, sofern er anwesend ist. Dies gestattet eine korrekte Bestimmung oder Auswertung. Auch wenn in einem Teil der Bilder Störungen auftreten, können sie die Genauigkeit der Gesamtbewertung nicht beeinträchtigen. Daher ist die Insassen-Er­ fassungsvorrichtung besonders störunempfindlich.

Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugsitzes mit einem Insassen, umfassend: zumindest zwei Bildaufnahmeabschnitte, die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind; einen Messabschnitt zum Messen eines Abstands zu einem Objekt auf der Basis zumindest zweier Bilder, die von den zumindest zwei Bildaufnahmeabschnitten aufgenommen sind; einen Referenzdaten-Be­ reitstellungsabschnitt zum Bereitstellen von Referenzdaten betreffend den Abstand von den Bildaufnahmeabschnitten zu einem Sitz nach Maßgabe der Position des Sitzes; und einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen der Belegung des Sitzes auf der Basis des durch den Messabschnitt gemessenen Abstands und der Referenzdaten.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugs mit einem Insassen, umfassend:
zumindest zwei Bildaufnahmemittel (3, 3', 21, 22, 30), die mit einem vorbestimmten Abstand (B) voneinander vorgesehen sind;
Messmittel (6-9) zum Messen eines Abstands (a) zu einem Objekt (20) auf der Basis der zumindest zwei Bilder, die von den zumindest zwei Bildaufnahmemitteln (3, 3', 21, 22, 30) aufgenommen sind;
Referenzdaten-Bereitstellungsmittel (33, 34) zum Bereitstellen von Referenzdaten betreffend den Abstand (a) von den Bildaufnahmemitteln (3, 3', 21, 22, 30) zu einem Sitz (31, 32) nach Maßgabe der Position des Sitzes (31, 32); und
Erfassungsmittel (10-12) zum Erfassen der Belegung des Sitzes (31, 32) auf der Basis des durch die Messmittel (6-9) gemessenen Abstands (a) und der Referenzdaten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilder jeweils in eine Mehrzahl kleiner Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) unterteilt sind, wobei die Messmittel (6-9) den Abstand (a) zu dem Objekt (20) für jeden der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) messen, und wobei die Erfassungsmittel (10-12) in jedem der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) bestimmen, ob darin ein Teil des Objekts (20) vorhanden ist, und die Ergebnisse dieser Bestimmung für alle der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) integrieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (10-12) bestimmen, dass ein Insasse auf dem Sitz (31, 32) sitzt, wenn die Anzahl der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn), in denen ein Teil des Objekts (20) vorhanden ist, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die

Erfassungsmittel (10-12) bestimmen, dass ein Insasse auf dem Sitz (31, 32) sitzt, wenn das Verhältnis der Anzahl der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn), in denen ein Teil des Objekts (20) vorhanden ist, in Bezug auf die Gesamtanzahl der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (10-12) den Körperbau des Insassen auf der Basis der Positionen der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn), in denen ein Teil des Objekts (20) vorhanden ist, bestimmen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in den Messmitteln (6-9) der Abstand (a) zu dem Objekt (20) trigonometrisch auf der Basis zumindest zweier Bilder berechnet wird, die durch die zumindest zwei Bildaufnahmemittel (3, 3', 21, 22, 30) aufgenommen sind.

7. Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugs mit einem Insassen, umfassend:
ein Bildaufnahmeabschnitt (3, 3', 21, 22, 30) zum Aufnehmen eines Bildes innerhalb eines Fensterbereichs, der in eine Vielzahl kleiner Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) unterteilt ist;
einen Messabschnitt (6-9) zum Messen eines Abstands (a) zu einem Objekt (20) für jeden der kleinen Bereiche (A₁, . . . A_mn) auf der Basis des von dem Bildaufnahmeabschnitt (3, 3', 21, 22, 30) aufgenommenen Bilds;
einen Referenzdaten-Bereitstellungsabschnitt (33, 34) zum Bereitstellen von Referenzdaten für jeden der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn) betreffend den Abstand (a) von dem Bildaufnahmeabschnitt (3, 3', 21, 22, 30) zu einem Sitz (31, 32) nach Maßgabe der Position des Sitzes (31, 32); und
einen Erfassungsabschnitt (10-12) zum Erfassen der Belegung des Sitzes (31, 32) auf der Basis des durch den Messabschnitt (6-9) gemessenen Abstands (a) und der Bezugsdaten für jeden der kleinen Bereiche (A₁₁, . . . A_mn).