JP2005271745A - Occupant sensing device for vehicle - Google Patents

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JP2005271745A JP2004088361A JP2004088361A JP2005271745A JP 2005271745 A JP2005271745 A JP 2005271745A JP 2004088361 A JP2004088361 A JP 2004088361A JP 2004088361 A JP2004088361 A JP 2004088361A JP 2005271745 A JP2005271745 A JP 2005271745A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an occupant sensing device for a vehicle capable of performing a positive sensing whether or not an occupant kept under a predetermined state is present in a vehicle compartment of the vehicle such as an automobile and the like without using any special standard pattern for a comparison of the occupant's present position, frame and attitude. <P>SOLUTION: This occupant sensing device for a vehicle comprises an optical sensor light receiving unit where an inner side of a compartment of the vehicle is divided into N sections to detect a light reflected from a reflection item contained in each of the divided regions, an item presence discrimination means for discriminating for every regions whether or not the reflected item is present in reference to the reflected light, and an occupant sensing means for sensing a state of the reflected item. The divided regions of the N-sections are set perpendicular to an optical axis of the light receiving unit of the optical sensor and concurrently a presence or a non-presence of the reflected item, its position and its frame or its attitude are discriminated under application of the divided region and the distribution of the reflection light. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、自動車等の車両の車室内の乗員の状態を検知する車両用乗員検知装置に関するものであり、例えば自動車において適切なエアバッグ制御を行うのに使用される乗員検知装置に関するものである。   The present invention relates to an occupant detection device for a vehicle that detects the state of an occupant in a passenger compartment of a vehicle such as an automobile, and more particularly to an occupant detection device used to perform appropriate airbag control in an automobile. .

従来のこの種の乗員検知装置として、例えば特許文献1、2に開示されたものが知られている。特許文献1に開示された乗員検知装置は、乗員判別処理装置を有し、乗員判別処理装置において、測距演算処理装置からの距離分布出力を、予め記憶されている標準パターンと比較することにより、乗員の姿勢の判定を行うものである。また特許文献2に開示された乗員検知装置は、複数のセンサのAND出力により、大きな物体を検出し、乗員の判定を行うものである。   As a conventional occupant detection device of this type, for example, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known. The occupant detection device disclosed in Patent Document 1 has an occupant discrimination processing device, and in the occupant discrimination processing device, by comparing the distance distribution output from the distance measurement calculation processing device with a standard pattern stored in advance. The determination of the occupant's posture is performed. The occupant detection device disclosed in Patent Document 2 detects a large object by the AND outputs of a plurality of sensors, and determines the occupant.

特開平10−329641号公報(特に段落[0015])Japanese Patent Laid-Open No. 10-329641 (particularly paragraph [0015]) 特開2001−30872号公報(特に段落[0046][0047])JP 2001-30872 A (particularly paragraphs [0046] [0047])

しかし、特許文献1に示された乗員検知装置では、乗員の姿勢の判定を確実に行うためには、多くの標準パターンを予め記憶し、それぞれとの比較を行う必要があるので、乗員の姿勢の判定を高速で行うのが難しい。また、特許文献2に示された乗員検知装置では、大きな物体を乗員として判定するので、例えば乗員が広げた新聞なども誤って乗員と判定するおそれがあり、正確な乗員の判断が難しい。   However, in the occupant detection device disclosed in Patent Literature 1, in order to reliably determine the occupant's posture, it is necessary to store many standard patterns in advance and compare them with each other. It is difficult to make this determination at high speed. Further, in the occupant detection device disclosed in Patent Document 2, a large object is determined as an occupant, so that, for example, a newspaper spread by the occupant may be erroneously determined as an occupant, and accurate occupant determination is difficult.

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、乗員の状態、特に乗員の有無、位置、体格、あるいは姿勢の判定をより迅速に、しかもより確実に行うことのできる車両用乗員検知装置を提案するものである。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and more quickly and more reliably determine the state of the occupant, particularly the presence / absence of the occupant, position, physique, or posture. It proposes a vehicle occupant detection device that can be used.

この発明に係る車両乗員検知装置は、車両の車室内を複数の領域に分割し、その分割した各領域に含まれる反射物体からの反射光を検知する受光部と、前記受光部で検知した前記分割領域毎の反射光に基づき前記分割領域毎の反射物体の有無を判断する反射物体検知手段と、前記分割領域毎の反射物体の有無に基づき乗員の状態を判定する乗員判定手段とを備え、前記分割領域は前記受光部の光軸に垂直に設定されていることを特徴とするものである。   A vehicle occupant detection device according to the present invention divides a vehicle interior of a vehicle into a plurality of regions, a light receiving unit that detects reflected light from a reflecting object included in each of the divided regions, and the light detection unit that detects the light A reflecting object detection means for determining the presence or absence of a reflecting object for each divided area based on reflected light for each divided area; and an occupant determining means for determining the state of an occupant based on the presence or absence of a reflecting object for each divided area; The divided area is set perpendicular to the optical axis of the light receiving unit.

この発明の車両用乗員検知装置によれば、比較のための特別な標準パターンを用いることなく、より高速で、車室内の乗員、反射物体の存在、その位置、体格、あるいはその姿勢を確実に検知することができる。   According to the vehicle occupant detection device of the present invention, without using a special standard pattern for comparison, the occupant in the vehicle interior, the presence of a reflective object, its position, physique, or its posture can be reliably obtained at a higher speed. Can be detected.

実施の形態1.
次に、この発明による車両用乗員検知装置の最適な実施の形態について、図面を参照して説明する。図1はこの発明による車両用乗員検知装置の実施の形態1を示す。図1において、乗員検知装置はブロック100で示されている。この乗員検知装置100は、出力100aを発生し、この出力100aは、自動車のエアバッグ制御用電子制御装置150に供給される。この出力100aは、自動車の車室内にエアバッグにより保護すべき乗員が存在し、しかもその乗員が保護すべき正常位置に存在するときに、エアバッグの展開を許可する展開許可信号ALLとなる。
Embodiment 1 FIG.
Next, an optimal embodiment of a vehicle occupant detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows Embodiment 1 of a vehicle occupant detection device according to the present invention. In FIG. 1, the occupant detection device is indicated by block 100. The occupant detection device 100 generates an output 100a, and this output 100a is supplied to an electronic control device 150 for controlling an airbag of an automobile. The output 100a is a deployment permission signal ALL that permits deployment of the airbag when there is an occupant to be protected by the airbag in the vehicle interior and the occupant is in a normal position to be protected.

このエアバッグ制御用電子制御装置150は、自動車の前部座席の運転席、助手席に対応して配置された各エアバッグの展開を制御する。このエアバッグ制御用電子制御装置150は、乗員検知装置100の出力100aとともに、衝突センサ140の出力140aをも受ける。この衝突センサ140は、自動車が障害物などに衝突した際にその衝撃を検出して、例えば高レベルになる。エアバッグ制御用電子制御装置150は、出力100aが許可信号ALLとなっている状態で、出力140aが高レベルになったときに、エアバッグの展開を行う。   The electronic control device 150 for airbag control controls the deployment of each airbag arranged corresponding to the driver seat and the passenger seat of the front seat of the automobile. The electronic control device 150 for airbag control receives the output 140a of the collision sensor 140 as well as the output 100a of the occupant detection device 100. The collision sensor 140 detects the impact when the automobile collides with an obstacle or the like, and becomes high level, for example. The airbag control electronic control device 150 deploys the airbag when the output 140a becomes a high level in a state where the output 100a is the permission signal ALL.

乗員検知装置100は、光学センサ110と、図示しないスキャン機構と、CPU130と、信号処理用IC114とを含んでいる。光学センサ110は、発光素子(LED)111と、受光素子(撮像素子)112を含む。発光素子111は、所定の大きさと所定の形状、例えば長方形の発光面LSを持っており、この発光面LSからの照射光が自動車の車室内に向かって照射される。受光素子112は、発光面LSからの照射光が車室内の反射物体Rで反射した反射光を受ける位置に配置されており、この受光素子112の受光面には、発光面LSの反射像LRが結像する。   The occupant detection device 100 includes an optical sensor 110, a scanning mechanism (not shown), a CPU 130, and a signal processing IC 114. The optical sensor 110 includes a light emitting element (LED) 111 and a light receiving element (imaging element) 112. The light emitting element 111 has a predetermined size and a predetermined shape, for example, a rectangular light emitting surface LS, and irradiation light from the light emitting surface LS is irradiated toward the interior of the automobile. The light receiving element 112 is disposed at a position where the light irradiated from the light emitting surface LS receives reflected light reflected by the reflecting object R in the vehicle interior. The light receiving surface of the light receiving element 112 has a reflected image LR of the light emitting surface LS. Forms an image.

反射像LRは受光素子112に結像する。発光素子111および受光素子112は、ともに半導体素子で構成される。受光素子112は撮像素子でなく、例えばフォトダイオード(PD)などで構成された受光素子アレイでもよい。   The reflected image LR is formed on the light receiving element 112. Both the light emitting element 111 and the light receiving element 112 are formed of semiconductor elements. The light receiving element 112 is not an image pickup element, but may be a light receiving element array including, for example, a photodiode (PD).

発光素子111は発光素子駆動回路113に接続され、この発光素子駆動回路113からの駆動信号に応じて発光面LSが発光する。受光素子112は、受光素子112の信号処理を行う信号処理用IC114に接続される。この信号処理用IC114は、受光素子112からの受光信号SigA(AD)を前処理した信号SigB(AD)をCPU130へ送信する。   The light emitting element 111 is connected to the light emitting element driving circuit 113, and the light emitting surface LS emits light according to the drive signal from the light emitting element driving circuit 113. The light receiving element 112 is connected to a signal processing IC 114 that performs signal processing of the light receiving element 112. The signal processing IC 114 transmits a signal SigB (AD) obtained by preprocessing the light reception signal SigA (AD) from the light receiving element 112 to the CPU 130.

光学センサ110を構成する発光素子111と受光素子112は、図2に示すように、自動車の車室160内に配置される。具体的には、車室160のドア部分161、例えばAピラー162の近くに受光素子112が配置される。また、車室160のダッシュボード163部分の、例えば中央付近に発光素子111が配置される。発光素子111は、ここでは2個配置するものとする。ここで発光素子111の光軸と受光素子112の光軸はほぼ垂直になるように配置することが望ましい。もし、受光素子112と発光素子111の光軸を平行に配置し、助手席側のドアから車室内の方へセンサを向けた場合、運転席側に存在する物体が誤検知要因となる。しかし、上述のように、助手席側のダッシュボードに発光素子111を、これと直交する光軸の受光素子112をドア部分に配置すれば、運転席側の物体に光が照射されることはないため問題はない。図2において、符号164はその前部座席を示す。この前部座席164は運転席または助手席である。   As shown in FIG. 2, the light emitting element 111 and the light receiving element 112 constituting the optical sensor 110 are arranged in a passenger compartment 160 of the automobile. Specifically, the light receiving element 112 is disposed near the door portion 161 of the passenger compartment 160, for example, the A pillar 162. Further, the light emitting element 111 is disposed near the center of the dashboard 163 portion of the passenger compartment 160, for example. Here, two light emitting elements 111 are arranged. Here, it is desirable to arrange the optical axis of the light emitting element 111 and the optical axis of the light receiving element 112 to be substantially perpendicular. If the optical axes of the light receiving element 112 and the light emitting element 111 are arranged in parallel and the sensor is directed from the door on the passenger seat side toward the passenger compartment, an object present on the driver seat side becomes a false detection factor. However, as described above, if the light emitting element 111 is disposed on the passenger side dashboard and the light receiving element 112 having an optical axis perpendicular thereto is disposed on the door portion, the object on the driver side is irradiated with light. There is no problem because there is no. In FIG. 2, reference numeral 164 denotes the front seat. The front seat 164 is a driver seat or a passenger seat.

光学センサ110は、図2に破線で示すように、車室160内の前部座席164の上部に位置する2次元のエリアD1および、前部座席164の下部に位置する2次元のエリアD2に光を照射するように配置する。この光照射エリアD1、D2は自動車の車軸に直交する車室160の前後方向に平行な平面上に位置するように設定される。また、受光素子112は、図3に示すように、その出力165を、光軸166を基準に図3に示す領域E1、E2に分割し、それぞれ光照射エリアD1、D2による反射光の像LR1、LR2を図3に示すように配置する。領域E1とE2の境は、以下で説明する処理手段である乗員体格判定手段において体格を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。   As shown by a broken line in FIG. 2, the optical sensor 110 is divided into a two-dimensional area D1 located above the front seat 164 and a two-dimensional area D2 located below the front seat 164 in the passenger compartment 160. Arrange to irradiate light. The light irradiation areas D1 and D2 are set so as to be located on a plane parallel to the front-rear direction of the passenger compartment 160 orthogonal to the axle of the automobile. Further, as shown in FIG. 3, the light receiving element 112 divides the output 165 into regions E1 and E2 shown in FIG. 3 on the basis of the optical axis 166, and images LR1 of reflected light from the light irradiation areas D1 and D2, respectively. , LR2 are arranged as shown in FIG. Since the boundary between the areas E1 and E2 is used as an area threshold value for determining the physique in the occupant physique determining means which is a processing means described below, a light receiving element is arranged and set in advance at that position.

図1を参照して、CPU130は、例えばマイクロコンピュータで構成され、メモリ131と、乗員検知部132とを含んでいる。このCPU130は、発光素子111に対する発光制御信号Stと、信号処理用IC114に対する制御信号Ssとを発生する。   Referring to FIG. 1, CPU 130 is configured by a microcomputer, for example, and includes a memory 131 and an occupant detection unit 132. The CPU 130 generates a light emission control signal St for the light emitting element 111 and a control signal Ss for the signal processing IC 114.

発光制御信号Stは、発光素子駆動回路113を介して発光素子111を発光させる。制御信号Ssは、例えば、信号処理用IC114内部の処理および受光素子112の制御に用いられる。受光素子112から得られる受光出力信号は、反射光に対応して発生されるアナログ信号またはデジタル信号であり、この受光出力信号は、それぞれ信号処理用IC114内で前処理された後、メモリ131に記憶される。ここでは簡単のため、デジタル信号とする。但し、信号処理用IC114は使用せず、受光素子112とCPU130のみで同一機能をはたさせてもよい。   The light emission control signal St causes the light emitting element 111 to emit light via the light emitting element driving circuit 113. The control signal Ss is used for, for example, processing inside the signal processing IC 114 and control of the light receiving element 112. The light reception output signal obtained from the light receiving element 112 is an analog signal or a digital signal generated corresponding to the reflected light. The light reception output signal is preprocessed in the signal processing IC 114 and then stored in the memory 131. Remembered. Here, for simplicity, a digital signal is used. However, the signal processing IC 114 may not be used, and only the light receiving element 112 and the CPU 130 may perform the same function.

CPU130の乗員検知部132は、メモリ131に記憶される受光出力信号に基づき、自動車の車室160内にエアバッグにより保護すべき乗員が存在しておれば、エアバッグに対する展開許可信号ALLとして出力100aを出す。   The occupant detection unit 132 of the CPU 130 outputs a deployment permission signal ALL for the airbag if there is an occupant to be protected by the airbag in the vehicle interior 160 based on the received light output signal stored in the memory 131. Issue 100a.

受光素子112は図示しない本体基板に搭載されており、ここでは発光素子111は受光素子112とは別体とする。発光素子111の前方には図示しない投光レンズが、また受光素子112の前方には図示しない受光レンズがそれぞれ配置されているものとする。   The light receiving element 112 is mounted on a main body substrate (not shown). Here, the light emitting element 111 is separated from the light receiving element 112. It is assumed that a light projecting lens (not shown) is arranged in front of the light emitting element 111 and a light receiving lens (not shown) is arranged in front of the light receiving element 112.

図4はCPU130による処理フローチャートである。この処理フローチャートは、スタートに続いて8個の処理ステップS1からS8を含む。これらの処理ステップS1からS8は、それぞれ処理手段をも意味しており、図4のフローチャートはこれらの処理手段の処理手順を示すものとも理解されたい。処理ステップ(処理手段)S1からS8は順次その順番で実行される。処理ステップ(処理手段)S8が実行されると、再び処理ステップ(処理手段)S1に戻り、処理ステップ(処理手段)S1からS8の処理を繰り返す。処理ステップS4からS8までの処理ステップ(処理手段)は乗員検知部132による処理ステップ(処理手段)である。   FIG. 4 is a flowchart of processing performed by the CPU 130. This processing flowchart includes eight processing steps S1 to S8 following the start. It should be understood that these processing steps S1 to S8 also mean processing means, and the flowchart of FIG. 4 shows the processing procedure of these processing means. Processing steps (processing means) S1 to S8 are sequentially executed in that order. When the processing step (processing means) S8 is executed, the process returns to the processing step (processing means) S1, and the processing steps (processing means) S1 to S8 are repeated. Processing steps (processing means) from processing steps S4 to S8 are processing steps (processing means) by the occupant detection unit 132.

最初の処理ステップ(処理手段)S1は、発光素子111に対する光量制御ステップ(制御手段)であり、この制御ステップ(制御手段)S1では、発光素子111の照射光の光量が設定される。この光量は基本的には処理ステップ1周期内および、各発光素子間ですべて一定の光量となるよう設定されるが、設定される光量は調整可能である。   The first processing step (processing means) S1 is a light quantity control step (control means) for the light emitting element 111. In this control step (control means) S1, the light quantity of the irradiation light of the light emitting element 111 is set. This light quantity is basically set to be a constant light quantity within one processing step and between each light emitting element, but the set light quantity can be adjusted.

次の処理ステップ(処理手段)S2は、発光素子111の発光素子駆動回路113に対する制御ステップ(制御手段)であり、例えば受光素子112による発光素子111の反射光存在区間を露光中のみ、発光素子111を駆動する。この発光素子111の駆動は、毎処理周期同一タイミングで行なわれる。   The next processing step (processing means) S2 is a control step (control means) for the light emitting element drive circuit 113 of the light emitting element 111. For example, the light emitting element is only exposed during the exposure of the reflected light existing section of the light emitting element 111 by the light receiving element 112. 111 is driven. The light emitting element 111 is driven at the same timing every processing cycle.

処理ステップS3は、受光素子112の信号処理用IC114内の前処理に対する処理ステップ(処理手段)であり、例えば、受光素子112から得られる受光出力信号を信号処理用IC114へ入力し、次ステップS5で反射物を検知するための輝度閾値を設定するための処理を行う。   Processing step S3 is a processing step (processing means) for preprocessing in the signal processing IC 114 of the light receiving element 112. For example, a light reception output signal obtained from the light receiving element 112 is input to the signal processing IC 114, and the next step S5 is performed. The process for setting the brightness threshold value for detecting the reflective object is performed.

図5は図4の処理ステップ(処理手段)S3において、受光出力信号に基づき、処理ステップS5で利用するための輝度閾値を演算する原理を説明する説明図であり、図5(a)は受光素子112の出力画像を示し、図5(b)は信号処理用IC114内の処理フローチャートを示す。図5(a)において、
LR1:領域E1における反射光の像、
LR2:領域E2における反射光の像、
E1s:領域E1の信号読み出し開始位置、
E1e:領域E1の信号読み出し終了位置、
E2s:領域E2の信号読み出し開始位置、
E2e:領域E2の信号読み出し終了位置
とする。E1sおよびE1e、E2s、E2eのタイミング信号は信号処理用IC114に接続されるCPU130から入力、またはCPU130から得られる信号により信号処理用IC114内で発生するものとする。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the principle of calculating the luminance threshold for use in the processing step S5 based on the light reception output signal in the processing step (processing means) S3 of FIG. 4, and FIG. An output image of the element 112 is shown, and FIG. 5B shows a processing flowchart in the signal processing IC 114. In FIG. 5 (a),
LR1: an image of reflected light in the region E1,
LR2: image of reflected light in the region E2,
E1s: signal readout start position of region E1,
E1e: signal read end position of region E1,
E2s: signal read start position of region E2,
E2e: It is set as the signal reading end position in the region E2. The timing signals E1s and E1e, E2s, and E2e are input from the CPU 130 connected to the signal processing IC 114 or generated in the signal processing IC 114 by signals obtained from the CPU 130.

続いて、図5(b)のフローチャートに従って、反射光の像が、領域E1およびE2に存在するか否かを検出する方法について説明する。まずステップS301で領域E1およびE2の受光信号SigA(AD)の積算器S1およびS2、各領域での積算信号数のカウンタC1およびC2、現在走査中のアドレスを示すADの初期化を行う。ここでADは、現在走査中のアドレスを示し、ここでは簡単のため1次元で示したが、2次元で示してもよい。ステップS302では、現在走査中のアドレスADが領域E1内に存在するか否かを確認する。領域E1内に存在するということは、つまり、AD≧E1sかつAD≦E1eであるということである。ADが領域E1内に存在する場合、ステップS303の処理を行う。ステップS303では、受光信号SigA(AD)を積算器S1へ積算する。   Next, a method for detecting whether or not an image of reflected light exists in the areas E1 and E2 will be described according to the flowchart of FIG. First, in step S301, the integrators S1 and S2 of the light reception signals SigA (AD) of the areas E1 and E2, the counters C1 and C2 of the number of integrated signals in each area, and AD indicating the current scanning address are initialized. Here, AD indicates an address that is currently being scanned, and here it is shown in one dimension for simplicity, but it may be shown in two dimensions. In step S302, it is confirmed whether or not the address AD currently being scanned exists in the area E1. The presence in the region E1 means that AD ≧ E1s and AD ≦ E1e. When AD exists in the area | region E1, the process of step S303 is performed. In step S303, the light reception signal SigA (AD) is integrated into the integrator S1.

ステップS304では、積算信号数カウンタC1をインクリメントする。なお、ここでは、積算器S1の積算を領域E1の受光信号全数としているが、受光信号SigAに対する閾値を設け、積算対象をしぼってもよい。ステップS305では、走査位置アドレスADがE1eであるか否かを判定し、AD=E1eである場合には、閾値TH1演算手段S306を、そうでない場合は、ステップS308を処理する。ステップS306では、例えば、ステップS303の演算結果S1の最終値S1A(=S1)をカウンタC1の最終値C1A(=C1)で除算した結果を、閾値TH1とする。閾値TH1演算後は、ステップS307にて積算器S1およびカウンタC1を初期化しておく。   In step S304, the integrated signal number counter C1 is incremented. Here, the integration of the integrator S1 is the total number of light reception signals in the region E1, but a threshold for the light reception signal SigA may be provided to reduce the integration target. In step S305, it is determined whether or not the scanning position address AD is E1e. If AD = E1e, the threshold TH1 calculating means S306 is processed, and if not, step S308 is processed. In step S306, for example, the result obtained by dividing the final value S1A (= S1) of the calculation result S1 in step S303 by the final value C1A (= C1) of the counter C1 is set as the threshold value TH1. After the threshold TH1 is calculated, the integrator S1 and the counter C1 are initialized in step S307.

ステップS308では、走査中のアドレスADが、最終アドレスADEであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、処理ステップS3を終了する。最終アドレスでなければ、ステップS309にて、アドレスを一つインクリメントし、ステップS302へ戻る。   In step S308, it is determined whether the address AD being scanned is the final address ADE. If it is the final address, the processing step S3 is terminated. If it is not the final address, the address is incremented by one in step S309, and the process returns to step S302.

ステップS302にて、アドレスが領域E1内でないと判断された場合は、ステップS310を処理し、現在走査中のアドレスADが領域E2内に存在するか否かを確認する。領域E2内に存在するということは、つまり、AD≧E2sかつAD≦E2eであるということである。ADが領域E2内に存在する場合、以下ステップS302で領域E1内であると判断された場合と同様、ステップS311〜S315の処理を行い閾値TH2を算出する。ADが領域E2内に存在しない場合、ここでは、領域をE1およびE2の2分割に設定しているため、ステップS308へ移る。領域が3分割以上の場合は、さらにステップS302およびS310と同様な、分岐を設定する。   If it is determined in step S302 that the address is not in the area E1, step S310 is processed to check whether the address AD currently being scanned exists in the area E2. The presence in the region E2 means that AD ≧ E2s and AD ≦ E2e. When the AD exists in the area E2, the processing in steps S311 to S315 is performed to calculate the threshold value TH2 as in the case where it is determined in step S302 that the AD is in the area E1. If the AD does not exist in the area E2, since the area is set to be divided into E1 and E2 here, the process proceeds to step S308. If the area is divided into three or more, a branch is set as in steps S302 and S310.

また、ここではE1s〜E2eに示す領域を受光素子全領域としたが、必要に応じて、図5(a)にWINで示すような受光素子領域内に含まれる領域の一部としてもよい。さらに、輝度閾値を平均値としたが、輝度閾値は各領域の受光出力信号(輝度)を代表する値(最大値、最小値等)をもとに設定した値でもよい。信号処理IC114を使用しない場合は、CPUまたは画像専用メモリ等を用いて、受光出力信号をメモリし、メモリ後にCPU内部でS/Wにより上記閾値を算出することも可能である。   In addition, although the area indicated by E1s to E2e is the entire area of the light receiving element here, it may be a part of the area included in the light receiving element area as indicated by WIN in FIG. Furthermore, although the luminance threshold value is an average value, the luminance threshold value may be a value set based on a value (maximum value, minimum value, etc.) representative of the light reception output signal (luminance) of each region. When the signal processing IC 114 is not used, it is also possible to store the light reception output signal using a CPU or a dedicated image memory and calculate the threshold value by S / W inside the CPU after the memory.

図4に戻り、次の制御ステップ(制御手段)S4は、ステップS3の処理を施した信号の全部または一部をCPUへ転送するための制御ステップである。この受光出力信号転送手段は、CPU130内で行なわれるもので、信号処理用IC114からの受光出力信号を所定のサンプリング周期毎に、メモリ131に順次記憶する。処理ステップS3および処理ステップS4は、受光素子の1フレームがすべて処理されるまで、順次繰り返される。   Returning to FIG. 4, the next control step (control means) S4 is a control step for transferring all or part of the signal subjected to the processing of step S3 to the CPU. This light reception output signal transfer means is performed in the CPU 130, and sequentially stores the light reception output signal from the signal processing IC 114 in the memory 131 at every predetermined sampling period. Processing step S3 and processing step S4 are sequentially repeated until one frame of the light receiving element is processed.

処理ステップ(処理手段)S5は、メモリ131に記憶された受光信号および処理ステップS3で設定された閾値TH1、TH2に基づき、受光信号の各領域E1およびE2に反射物体が存在するか否かを判定する。図6は処理ステップS5の処理フローチャートを示す。ここでは、領域E1およびE2ごとに、処理ステップS3で設定した輝度閾値TH1、TH2より明るい輝度の領域を検出し、その画素数MC1またはMC2をカウントし、所定数MCより多ければ反射物体が存在すると判定する。反射物体が存在する場合は、各領域E1、E2ごとに、フラグMflg1およびMflg2を1にセットする。以下、各処理ステップについて説明する。ステップS501では、領域E1内の受光信号の内、ステップS3で設定した、閾値TH1より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC1、および領域E2内の受光信号のうち、ステップS3で設定した、閾値TH2より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC2、領域E1およびE2内それぞれの反射物体の存在有無を示すフラグMflg1、Mflg2、現在走査中のアドレスを示すADの初期化を行う。   The processing step (processing means) S5 determines whether or not there is a reflecting object in each region E1 and E2 of the light reception signal based on the light reception signal stored in the memory 131 and the threshold values TH1 and TH2 set in the processing step S3. judge. FIG. 6 shows a process flowchart of process step S5. Here, for each of the regions E1 and E2, a region having a brightness brighter than the brightness threshold values TH1 and TH2 set in the processing step S3 is detected, and the number of pixels MC1 or MC2 is counted. Judge that. If there is a reflecting object, flags Mflg1 and Mflg2 are set to 1 for each of the areas E1 and E2. Hereinafter, each processing step will be described. In step S501, among the light reception signals in the region E1, the counter MC1 that counts the number of pixels having a brightness brighter than the threshold TH1 set in step S3, and the threshold value that is set in step S3 among the light reception signals in the region E2. A counter MC2 that counts the number of pixels with brightness brighter than TH2, flags Mflg1 and Mflg2 indicating the presence / absence of reflection objects in the areas E1 and E2, and AD indicating the current scanning address are initialized.

ステップS502では、ステップS302同様に、現在走査中のアドレスADが領域E1内に存在するか否かを判定する。現在走査中のアドレスADが領域E1内に存在する場合、ステップS503の処理を行う。ステップS503では、現在走査中のアドレスADの受光信号SigA(AD)が、閾値TH1より明るいか否かを判定する。受光信号SigA(AD)が、閾値TH1より明るければ、ステップS504でカウンタMC1をインクリメントしたのち、ステップS505へ進む。受光信号SigA(AD)が、閾値TH1より明るくなければ、何もせずにステップS505へ進む。ステップS505では、現在の走査アドレスADが領域E1の最終アドレスE1eか否かを判定し、最終アドレスE1eであれば、ステップS506にて、カウンタMC1がカウンタMCより大きいか否かを判定し、大きければステップS507にて、反射物体が領域E1内に存在することを示すフラグMflg1をセットし、ステップS508へ進む。現在の走査アドレスADが領域E1の最終アドレスE1eでなければ、何もせずにステップS508へ進む。ステップS508では現在の走査アドレスADが最終アドレスADEであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、処理ステップS6を終了する。最終アドレスでなければ、現在の走査アドレスADをステップS509にてインクリメントし、ステップS502へ戻る。   In step S502, as in step S302, it is determined whether or not the address AD currently being scanned exists in the area E1. If the address AD currently being scanned exists in the area E1, the process of step S503 is performed. In step S503, it is determined whether the light reception signal SigA (AD) of the address AD currently being scanned is brighter than the threshold value TH1. If the light reception signal SigA (AD) is brighter than the threshold value TH1, the counter MC1 is incremented in step S504, and then the process proceeds to step S505. If the light reception signal SigA (AD) is not brighter than the threshold value TH1, nothing is done and the process proceeds to step S505. In step S505, it is determined whether or not the current scanning address AD is the final address E1e of the region E1, and if it is the final address E1e, it is determined in step S506 whether or not the counter MC1 is larger than the counter MC. For example, in step S507, the flag Mflg1 indicating that the reflecting object exists in the area E1 is set, and the process proceeds to step S508. If the current scanning address AD is not the final address E1e of the area E1, nothing is done and the process proceeds to step S508. In step S508, it is determined whether or not the current scanning address AD is the final address ADE, and if it is the final address, processing step S6 is terminated. If it is not the final address, the current scanning address AD is incremented in step S509, and the process returns to step S502.

ステップS502にて、アドレスADがE1内でないと判断された場合は、ステップS510を処理し、現在走査中のアドレスADが領域E2内に存在するか否かを確認する。ADが領域E2内に存在する場合、以下ステップS502で領域E1内であると判断された場合と同様、ステップS511〜S515の処理を行う。ADが領域E2内に存在しない場合、ここでは、領域をE1およびE2の2分割に設定しているため、ステップS508へ移る。3分割以上の場合は、さらにステップS502およびS510と同様な分岐を設定する。閾値TH1、TH2は処理ステップS3において算出したが、前処理周期内の閾値TH1、TH2を用いてもよい。また、輝度閾値でなく、発光素子を照射しているデータと発光素子を照射していないデータによる差分によって、反射物体を検知してもよい。   If it is determined in step S502 that the address AD is not in E1, step S510 is processed to check whether the address AD currently being scanned exists in the area E2. When the AD exists in the area E2, the processes in steps S511 to S515 are performed as in the case where it is determined in step S502 that the AD is in the area E1. If the AD does not exist in the area E2, here, since the area is set to be divided into E1 and E2, the process proceeds to step S508. In the case of three or more divisions, a branch similar to steps S502 and S510 is set. Although the threshold values TH1 and TH2 are calculated in the processing step S3, the threshold values TH1 and TH2 in the preprocessing cycle may be used. In addition, the reflective object may be detected based on the difference between the data irradiating the light emitting element and the data not irradiating the light emitting element, instead of the luminance threshold.

図4に戻り、次の処理ステップ(処理手段)S6は、各領域E1、E2の境を領域閾値として、処理ステップS5で判定された結果を基に、車両上下方向の上方に位置する領域E1のみに反射物体が存在する場合は、手またはその他の乗員以外の物体、車両上下方向の下方に位置する領域E2のみに反射物体が存在する場合は、小柄な乗員、領域E1およびE2の両方に乗員が存在する場合は、小柄でない乗員が存在するものとして判断する乗員体格判定のための処理ステップ(処理手段)である。   Returning to FIG. 4, the next processing step (processing means) S6 uses the boundary between the regions E1 and E2 as a region threshold, and based on the result determined in processing step S5, the region E1 located above in the vehicle vertical direction. If there is a reflective object only in the area, the object other than the hand or other occupant, and if the reflective object exists only in the area E2 located below the vehicle in the vertical direction, both the small occupant and the areas E1 and E2 If there is an occupant, this is a processing step (processing means) for determining the occupant's physique, which is determined to be that there is an unoccupied passenger.

この処理ステップ(処理手段)S6による乗員体格の判定を図7に示すフローチャート、および図8(a)から図8(c)に示す具体例に沿って説明する。図7はステップS6の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップS5の結果を、フラグMflg1およびMflg2に基づき、Tall、Small、Noのいずれかに分類する。ステップS601では、領域E1内の反射物体が存在することを示すMflg1の状態を確認する。Mflg1が設定されている場合、ステップS602へ進み、領域E2内に反射物体が存在することを示すMflg2の状態を確認する。Mflg2も設定されている場合は、乗員の状態をTallと判別し、次のステップへ進む。Mflg2が設定されていない場合は、領域E1にのみ物体が存在することになるが、領域E1は車両上下方向上部の領域である。従って、乗員が空中に存在することはありえないので、領域E1にのみ物体が存在する場合は、車両後方に存在する乗員の手や、乗員以外の物体であるとし、乗員の状態をNoと判別する。   The determination of the occupant physique by this processing step (processing means) S6 will be described along the flowchart shown in FIG. 7 and the specific examples shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c). FIG. 7 is a flowchart showing details of the process in step S6. The result of the processing step S5 is classified into one of Tall, Small, and No based on the flags Mflg1 and Mflg2. In step S601, the state of Mflg1 indicating that there is a reflecting object in the area E1 is confirmed. When Mflg1 is set, the process proceeds to step S602, and the state of Mflg2 indicating that a reflective object is present in the area E2 is confirmed. If Mflg2 is also set, the occupant state is determined to be Tall, and the process proceeds to the next step. When Mflg2 is not set, an object exists only in the area E1, but the area E1 is an upper area in the vehicle vertical direction. Accordingly, since there is no possibility that the occupant is present in the air, if an object exists only in the region E1, it is determined that the occupant's hand is behind the vehicle or an object other than the occupant, and the state of the occupant is determined as No. .

Mflg1が設定されていない場合、ステップS603へ進み、領域E2内の反射物体が存在することを示すMflg2の状態を確認する。Mflg2が設定されている場合は、乗員の状態をSmallと判別し、次のステップへ進む。Mflg2が設定されていない場合は、いずれの領域にも物体が存在しないとし、乗員の状態をNoと判別する。ここでTallは小柄でない乗員、Smallは小柄な乗員がそれぞれ検知領域内に存在する場合である。Noは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Noの場合はエアバッグを展開するものとする。   When Mflg1 is not set, the process proceeds to step S603, and the state of Mflg2 indicating that there is a reflecting object in the area E2 is confirmed. If Mflg2 is set, the occupant state is determined to be Small, and the process proceeds to the next step. If Mflg2 is not set, it is determined that there is no object in any region, and the occupant state is determined as No. Here, Tall is a non-small passenger, and Small is a small passenger in the detection area. No may be the case where no occupant is present or the occupant is behind the vehicle. In this case, the rear of the vehicle is a safe area even if the airbag is deployed. In the case of No, the airbag is deployed. It shall be.

図8(a)は小柄な乗員X(例えば、3歳児)が存在する場合の具体例を示す。この場合は、図8(a)の左側に示すような乗員Xが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、着座している乗員Xに図8(a)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像(灰色地に破線で囲んだ白抜きで示す。以下同じ。)が結像する。乗員が小柄か否かは、図7のフローチャートに示すように、反射物体が、領域E1、E2のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、領域E2のみに反射物体が存在することから、小柄な乗員であると判断される。   FIG. 8A shows a specific example in the case where a small passenger X (for example, a three-year-old child) exists. In this case, there is an occupant X as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the seated occupant X is irradiated as shown in FIG. An image as shown on the right side (shown in white surrounded by a broken line on a gray background, the same applies hereinafter) is formed. Whether or not the occupant is small is determined by whether or not the reflecting object exists in one or both of the areas E1 and E2, as shown in the flowchart of FIG. 7, and in this case, the reflecting object is only in the area E2. Since it exists, it is judged that it is a small passenger.

図8(b)は小柄でない乗員Y(例えば、大人男性)が存在する場合の具体例である。この場合は、図8(b)の左側に示すような乗員Yが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、着座している乗員Yに図8(b)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が小柄か否かは、図7に示すように、反射物体が、領域E1、E2のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、E1およびE2の両方に反射物体が存在することから、小柄でない乗員であると判断される。   FIG. 8B is a specific example in the case where there is a non-small passenger Y (for example, an adult male). In this case, there is an occupant Y as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the seated occupant Y is irradiated as shown in FIG. 8B, and the light receiving element 112 disposed on the door is exposed to the same figure. An image as shown on the right side is formed. Whether or not the occupant is small is determined by whether or not the reflective object is present in one or both of the areas E1 and E2, as shown in FIG. 7, and in this case, the reflective object is present in both E1 and E2. Therefore, it is determined that the passenger is not a small passenger.

図8(c)は大人の乗員Yが検知領域外から、手を前方に出している場合を示す具体例である。この場合は、図8(c)の左側に示すような乗員Yが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、着座している乗員Yに図8(c)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が小柄か否かは、図7に示すように、反射物体が、領域E1、E2のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、領域E1のみに反射物体が存在することから、乗員が検知領域外から、手を前方に出している等、特殊な状況と判断される。   FIG. 8C is a specific example showing a case where an adult occupant Y puts his hand forward from outside the detection area. In this case, there is an occupant Y as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the seated occupant Y is irradiated as shown in FIG. 8C, and the light receiving element 112 disposed on the door has the same figure. An image as shown on the right side is formed. Whether or not the occupant is small is determined by whether or not the reflecting object exists in one or both of the areas E1 and E2, as shown in FIG. 7, and in this case, the reflecting object exists only in the area E1. Therefore, it is determined that the occupant is in a special situation such as putting his hand forward from outside the detection area.

図4に戻り、処理ステップ(処理手段)S7は、処理ステップ(処理手段)S6による乗員の判定結果から、乗員が小柄か否かを判定し、乗員が小柄でないと判定したときに、展開許可信号ALLの出力を出す。乗員が存在しないと判定されたとき、および乗員の存在が判定されても、乗員が小柄であると判定されたときには、展開禁止信号INHの出力が出される。   Returning to FIG. 4, the processing step (processing means) S7 determines whether or not the occupant is small from the determination result of the occupant by the processing step (processing means) S6. Outputs the signal ALL. When it is determined that no occupant is present, and even if it is determined that the occupant is present, it is determined that the occupant is small, the output of the deployment inhibition signal INH is output.

処理ステップ(処理手段)S8は、処理ステップ(処理手段)S7による展開許可信号ALL出力または展開禁止信号INH出力を、エアバッグ制御用電子制御装置150に向けて送信する処理ステップ(処理手段)である。   The processing step (processing unit) S8 is a processing step (processing unit) that transmits the deployment permission signal ALL output or the deployment inhibition signal INH output from the processing step (processing unit) S7 to the electronic control device 150 for airbag control. is there.

以上のようにこの発明の実施の形態1は、乗員の体格判定に必要な領域閾値を、受光素子の光軸基準に設定しシステムを配置するため、距離の計測・演算や、比較のための特別な標準パターンを用意することなく、受光素子出力における反射物体の有無を検知するだけで、乗員が存在するかどうかに合わせて、乗員の体格の判定をより迅速に行うことができる。従って、エアバッグの展開許可信号ALLまたは展開禁止信号INHをより確実に出力できる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the area threshold necessary for determining the physique of the occupant is set to the optical axis reference of the light receiving element and the system is arranged. The physique of the occupant can be more quickly determined according to whether or not the occupant is present by merely detecting the presence or absence of a reflecting object in the light receiving element output without preparing a special standard pattern. Therefore, the airbag deployment permission signal ALL or the deployment inhibition signal INH can be output more reliably.

実施の形態2.
続いて、受光素子の分割領域Enおよび処理ステップ(処理手段)S6を変更した実施の形態2について説明する。実施の形態2において、受光素子の分割領域Enおよび処理ステップ(処理手段)S6以外の構成は、実施の形態1と同じであり、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment in which the divided region En of the light receiving element and the processing step (processing means) S6 are changed will be described. In the second embodiment, the configuration other than the divided region En of the light receiving element and the processing step (processing means) S6 is the same as that of the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.

この実施の形態2では、受光素子112は、その出力165を、光軸166を基準に図9に示す領域E3、E4に分割し、それぞれ光照射エリアD1、D2による反射光の像LR3、LR4を図示のように配置する。領域E3とE4の境は、以下で説明する処理手段(乗員位置判定手段)において乗員位置を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。   In the second embodiment, the light receiving element 112 divides the output 165 into regions E3 and E4 shown in FIG. 9 with the optical axis 166 as a reference, and images LR3 and LR4 of reflected light from the light irradiation areas D1 and D2, respectively. Are arranged as shown. Since the boundary between the areas E3 and E4 is used as an area threshold value for determining the occupant position in the processing means (occupant position determination means) described below, a light receiving element is arranged and set in advance at that position. .

処理ステップS3、S5では、実施の形態1における領域E1およびE2を、図9に示す領域E3およびE4へ置き換えたものと同様の処理を行う。   In processing steps S3 and S5, processing similar to that in which the regions E1 and E2 in the first embodiment are replaced with the regions E3 and E4 shown in FIG. 9 is performed.

この実施の形態2では、図10に示す処理ステップ(処理手段)S6が用いられる。この図9の処理ステップ(処理手段)S6は、各領域E3、E4の境を領域閾値として、処理ステップS5で判定された結果を基に、車両前後方向の前方に位置する領域E3のみに反射物体が存在する場合は、エアバッグを展開すると大きな傷害が発生する可能性が高い危険領域に存在する乗員、後方に位置する領域E4のみに反射物体が存在する場合は、エアバッグを展開しても大きな傷害は発生しない可能性が高い領域に存在する乗員、E3およびE4の両方に乗員が存在する場合は、大柄な乗員がエアバッグを展開すると大きな傷害が発生する危険領域に存在するものとして判断する乗員位置判定のための処理ステップ(処理手段)である。   In the second embodiment, a processing step (processing means) S6 shown in FIG. 10 is used. The processing step (processing means) S6 in FIG. 9 reflects only the region E3 located in the front in the vehicle front-rear direction based on the result determined in the processing step S5 with the boundary between the regions E3 and E4 as the region threshold value. If there is an object, if the airbag is deployed, there is a high possibility that a large injury will occur. If there is a reflective object only in the rear area E4, deploy the airbag. If there is an occupant in both the E3 and E4 occupants that are highly likely not to cause a major injury, it is assumed that the large occupant is in a danger area where a large injury will occur if the airbag is deployed. This is a processing step (processing means) for determining the occupant position to be determined.

この処理ステップ(処理手段)S6による乗員位置の判定を図10に示すフローチャート、および図11(a)と図11(b)に示す具体例に沿って説明する。図10は処理ステップS6の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップS5の結果、Mflg1およびMflg2に基づき、Front、Back、Noのいずれかに分類する。ここで、Frontはエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域、Backはエアバッグを展開しても大きな傷害が発生しない可能性が高い領域にそれぞれ乗員が存在する場合である。Noは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Noの場合はエアバッグを展開するものとする。   The determination of the occupant position by this processing step (processing means) S6 will be described along the flowchart shown in FIG. 10 and the specific examples shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). FIG. 10 is a flowchart showing details of the processing in step S6. As a result of the processing step S5, it is classified into one of Front, Back, and No based on Mflg1 and Mflg2. Here, Front is a dangerous area where there is a high possibility that a large injury will occur if the airbag is deployed, and Back is a case where a passenger is present in a region where there is a high possibility that a large injury will not occur even if the airbag is deployed. . No may be the case where no occupant is present or the occupant is behind the vehicle. In this case, the rear of the vehicle is a safe area even if the airbag is deployed. In the case of No, the airbag is deployed. It shall be.

図11(a)はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に乗員Xが存在する場合の具体例である。この場合は、図11(a)の左側に示すような乗員Xが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、着座している乗員に図11(a)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否かは、図9に示すように、反射物体が、領域E3、E4のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、E3のみに反射物体が存在することから、危険な領域に存在する乗員であると判断される。   FIG. 11A is a specific example in the case where the occupant X is present in a dangerous area where there is a high possibility that a large injury will occur when the airbag is deployed. In this case, there is an occupant X as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the seated occupant is irradiated as shown in FIG. 11 (a), and the light receiving element 112 disposed on the door is exposed to the right side of the figure. An image as shown in FIG. Whether or not the occupant is in the dangerous area is determined by whether or not the reflecting object exists in one or both of the areas E3 and E4, as shown in FIG. 9. In this case, the reflecting object exists only in E3. Therefore, it is determined that the passenger is present in the dangerous area.

図11(b)はエアバッグを展開しても大きな傷害を発生しない可能性が高い領域に乗員Yが存在する場合の具体例である。この場合は、図11(b)の左側に示すような乗員Yが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、着座している乗員に図11(b)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否かは、図9に示すように、反射物体が、領域E3、E4のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、E4のみに反射物体が存在するため、エアバッグを展開しても安全な領域に存在する乗員であると判断される。   FIG. 11B is a specific example in the case where the occupant Y is present in a region where there is a high possibility that a large injury will not occur even if the airbag is deployed. In this case, there is an occupant Y as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the seated occupant is irradiated as shown in FIG. 11B, and the light receiving element 112 disposed on the door has a right side in the figure. An image as shown in FIG. Whether or not the occupant is in the dangerous area is determined by whether or not the reflecting object exists in one or both of the areas E3 and E4, as shown in FIG. 9. In this case, the reflecting object exists only in E4. Therefore, it is determined that the passenger is present in a safe area even if the airbag is deployed.

実施の形態3.
続いて、受光素子の分割領域Enおよび処理ステップ(処理手段)S6を変更した実施の形態3について説明する。実施の形態3において、受光素子の分割領域Enおよび処理ステップ(処理手段)S6以外の構成は、実施の形態1と同じであり、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 3 FIG.
Subsequently, Embodiment 3 in which the divided region En of the light receiving element and the processing step (processing means) S6 are changed will be described. In the third embodiment, the configuration other than the divided region En of the light receiving element and the processing step (processing means) S6 is the same as that of the first embodiment, and the detailed description thereof is omitted.

この実施の形態3では、受光素子112は、その出力165を光軸166を基準に図12に示す領域E5〜E8に分割し、それぞれ領域D1、D2による反射光の受光信号LR5〜LR8を図示のように配置する。領域D1、D2のみで、受光信号LR6およびLR8の反射像を構成することが困難である場合は、さらに発光素子を追加してもよい。領域E5とE6、E5とE7、E6とE8、E7とE8の境は、以下で説明する処理手段(乗員判定手段)において乗員位置および体格を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。   In the third embodiment, the light receiving element 112 divides the output 165 into regions E5 to E8 shown in FIG. 12 with the optical axis 166 as a reference, and shows the light reception signals LR5 to LR8 of the reflected light from the regions D1 and D2, respectively. Arrange like this. If it is difficult to form a reflected image of the light reception signals LR6 and LR8 with only the regions D1 and D2, a light emitting element may be further added. The boundaries between the areas E5 and E6, E5 and E7, E6 and E8, and E7 and E8 are used as area threshold values for determining the occupant position and physique in the processing means (occupant determination means) described below. A light receiving element is arranged at a position and set.

処理ステップS3、S5については、実施の形態1、実施の形態2同様であるが、領域が4つであるため、図13、図14にフローチャートを示す。先ず、図13のフローチャートにより反射光の像が、領域E5〜E8に存在するか否かを検出する方法について説明する。ステップS3011で領域E5〜E8の受光信号SigA(AD)の積算器S1〜S4、各領域での積算信号数のカウンタC1〜C4の初期化を行う。ここでADは現在走査中のアドレスを示し、ここでは簡単のため1次元で示したが、2次元で示してもよい。ステップS3012では、現在走査中のアドレスADが領域E5内に存在するか否かを確認する。領域E5内に存在するということは、つまり、AD≧E5sかつAD≦E5eであるということである。ADが領域E5内に存在する場合、ステップS3013の処理を行う。ステップS3013では、受光信号SigA(AD)を積算器S1へ積算する。ステップS3014では、積算数カウンタC1をインクリメントする。なお、ここでは、積算器S1の積算を領域E5の受光信号全数としているが、受光信号SigAに対する閾値を設け、積算対象をしぼってもよい。   Processing steps S3 and S5 are the same as those in the first and second embodiments, but since there are four areas, flowcharts are shown in FIGS. First, a method for detecting whether or not an image of reflected light exists in the areas E5 to E8 will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S3011, the integrators S1 to S4 of the light reception signals SigA (AD) in the regions E5 to E8 and the counters C1 to C4 of the number of integrated signals in each region are initialized. Here, AD indicates the address currently being scanned, and here it is shown in one dimension for simplicity, but it may be shown in two dimensions. In step S3012, it is confirmed whether or not the address AD currently being scanned exists in the area E5. The presence in the region E5 means that AD ≧ E5s and AD ≦ E5e. When AD exists in the area | region E5, the process of step S3013 is performed. In step S3013, the light reception signal SigA (AD) is integrated into the integrator S1. In step S3014, the cumulative number counter C1 is incremented. Here, although the integration of the integrator S1 is the total number of light reception signals in the region E5, a threshold for the light reception signal SigA may be provided to reduce the integration target.

ステップS3015では、走査位置アドレスADがE5eであるか否かを判定し、AD=E5eである場合には、ステップ3016の閾値TH1演算手段を、そうでない場合は、ステップS3018を処理する。ステップS3016では、例えば、ステップS3013の演算結果S1の最終値S1A(=S1)を、カウンタC1の最終値C1A(=C1)で除算した結果を、閾値TH1とする。閾値TH1の演算後は、ステップS3017にて積算器S1および積算数カウンタC1を初期化しておく。ステップS3018では、走査中のアドレスADが、最終アドレスADEであるか否かを判定し、最終であれば処理ステップS3を終了する。最終でなければ、ステップS3019にて、アドレスを一つインクリメントし、ステップS3012へ戻る。   In step S3015, it is determined whether or not the scanning position address AD is E5e. If AD = E5e, the threshold value TH1 calculating means in step 3016 is processed. If not, step S3018 is processed. In step S3016, for example, a result obtained by dividing the final value S1A (= S1) of the calculation result S1 in step S3013 by the final value C1A (= C1) of the counter C1 is set as a threshold value TH1. After the calculation of the threshold value TH1, the integrator S1 and the integration number counter C1 are initialized in step S3017. In step S3018, it is determined whether the address AD being scanned is the final address ADE. If it is final, the process step S3 is terminated. If not final, in step S3019, the address is incremented by one, and the flow returns to step S3012.

ステップS3012にて、アドレスADが領域E5内でないと判断された場合は、ステップS3020を処理し、現在走査中のアドレスADが領域E6内に存在するか否かを確認する。領域E6内に存在するということは、つまり、AD≧E6sかつAD≦E6eであるということである。ADが領域E6内に存在する場合、以下ステップS3012で領域E5内であると判断された場合と同様、ステップS3021〜S3025の処理を行う。ADが領域E6内に存在しない場合、ここでは、領域をE5〜E8の4分割に設定しているため、ステップS3026へ移る。以下同様であるので、ステップS3027〜ステップS3037については説明を省略する。   If it is determined in step S3012 that the address AD is not in the area E5, step S3020 is processed to check whether the address AD currently being scanned exists in the area E6. The presence in the region E6 means that AD ≧ E6s and AD ≦ E6e. When the AD exists in the area E6, the processes in steps S3021 to S3025 are performed as in the case where it is determined in step S3012 that the area is in the area E5. If the AD does not exist in the area E6, here, since the area is set to four divisions E5 to E8, the process proceeds to step S3026. Since the same applies to the following, description of steps S3027 to S3037 will be omitted.

次に、図14のフローチャートについて説明する。ここでは、領域E5〜E8ごとに、ステップS3で設定した輝度閾値TH1〜TH4より明るい輝度の領域を検出し、その画素数MC1〜MC4をカウントし、所定数MCより多ければ反射物体が存在すると判定する。反射物体が存在する場合は、各領域E5〜E8毎にフラグMflg1〜Mflg4を1にセットする。   Next, the flowchart of FIG. 14 will be described. Here, for each of the regions E5 to E8, a region having a brightness brighter than the brightness thresholds TH1 to TH4 set in step S3 is detected, and the number of pixels MC1 to MC4 is counted. judge. If there is a reflecting object, flags Mflg1 to Mflg4 are set to 1 for each of the areas E5 to E8.

以下、各処理ステップについて説明する。ステップS5011では、領域E5内の受光信号のうち、ステップS3で設定した閾値TH1より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC1、領域E6内の受光信号のうち、ステップS3で設定した閾値TH2より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC2、領域E7内の受光信号のうち、ステップS3で設定した閾値TH3より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC3、領域E8内の受光信号のうち、ステップS3で設定した閾値TH4より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタMC4、領域E5〜E8内それぞれの反射物体の存在有無を示すフラグMflg1〜Mflg4、現在走査中のアドレスを示すADの初期化を行う。   Hereinafter, each processing step will be described. In step S5011, the counter MC1 that counts the number of pixels brighter than the threshold TH1 set in step S3 among the received light signals in the region E5, and the threshold TH2 set in step S3 among the received light signals in the region E6. Counter MC2 that counts the number of pixels of luminance, among the received light signals in the region E7, counter MC3 that counts the number of pixels brighter than the threshold TH3 set in step S3, and among the received light signals in the region E8, in step S3 The counter MC4 that counts the number of pixels brighter than the set threshold TH4, the flags Mflg1 to Mflg4 that indicate the presence or absence of each reflecting object in the areas E5 to E8, and the AD that indicates the address currently being scanned are initialized.

ステップS5012では、前述のステップS3012と同様に、現在走査中のアドレスADが領域E5内に存在するか否かを判定する。現在走査中のアドレスADが領域E5内に存在する場合、ステップS5013の処理を行う。ステップS5013では、現在走査中のアドレスADの受光信号SigA(AD)が、閾値TH1より明るいか否かを判定する。受光信号SigA(AD)が閾値TH1より明るければ、ステップS5014でカウンタMC1をインクリメントしたのち、ステップS5015へ進む。受光信号SigA(AD)が閾値TH1より明るくなければ、何もせずにステップS5015へ進む。ステップS5015では、現在の走査アドレスADが領域E5の最終アドレスE5eか否かを判定し、最終アドレスE5eであれば、ステップS5016にて、カウンタMC1がMCより大きいか否かを判定し、大きければステップS5017にて、反射物体が領域E5内存在することを示すフラグMflg1をセットし、ステップS5018へ進む。現在の走査アドレスADが領域E5の最終アドレスE5eでなければ、何もせずにステップS5018へ進む。ステップS5018では現在の走査アドレスADが最終アドレスADEであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、ステップS5を終了する。最終アドレスでなければ、現在の走査アドレスADをステップS5019にてインクリメントし、ステップS5012へ戻る。   In step S5012, similarly to step S3012 described above, it is determined whether or not the address AD currently being scanned exists in the area E5. If the address AD currently being scanned exists in the area E5, the process of step S5013 is performed. In step S5013, it is determined whether the light reception signal SigA (AD) of the address AD currently being scanned is brighter than the threshold value TH1. If the light reception signal SigA (AD) is brighter than the threshold value TH1, the counter MC1 is incremented in step S5014, and the process proceeds to step S5015. If the received light signal SigA (AD) is not brighter than the threshold value TH1, nothing is done and the process proceeds to step S5015. In step S5015, it is determined whether or not the current scanning address AD is the final address E5e of the region E5. If it is the final address E5e, it is determined in step S5016 whether or not the counter MC1 is larger than MC. In step S5017, a flag Mflg1 indicating that a reflecting object exists in the region E5 is set, and the flow advances to step S5018. If the current scan address AD is not the final address E5e of the area E5, the process proceeds to step S5018 without doing anything. In step S5018, it is determined whether or not the current scanning address AD is the final address ADE. If it is the final address, step S5 is terminated. If it is not the final address, the current scanning address AD is incremented in step S5019, and the process returns to step S5012.

ステップS5012にて、アドレスADがE5内でないと判断された場合は、ステップS5020を処理し、現在走査中のアドレスADが領域E6内に存在するか否かを確認する。ADが領域E6内に存在する場合、以下ステップS5012でE5内であると判断された場合と同様、ステップS5021〜S5025の処理を行う。ADが領域E6内に存在しない場合、ここでは、領域をE5〜E8の4分割に設定しているため、ステップS5026へ移る。以下、同様であるのでステップS5027〜S5037の説明は省略する。閾値TH1〜TH4はステップS3において算出したが、前処理周期内の閾値TH1〜TH4を用いてもよい。また、輝度閾値でなく、発光素子を照射しているデータと発光素子を照射していないデータによる差分によって、反射物体を検知してもよい。   If it is determined in step S5012 that the address AD is not in E5, step S5020 is processed to check whether the address AD currently being scanned exists in the area E6. When the AD exists in the area E6, the processing in steps S5021 to S5025 is performed as in the case where it is determined in step S5012 that it is in E5. If the AD does not exist in the area E6, here, since the area is set to four divisions E5 to E8, the process proceeds to step S5026. Hereinafter, since it is the same, description of step S5027-S5037 is abbreviate | omitted. Although the threshold values TH1 to TH4 are calculated in step S3, the threshold values TH1 to TH4 in the preprocessing cycle may be used. In addition, the reflective object may be detected based on the difference between the data irradiating the light emitting element and the data not irradiating the light emitting element, instead of the luminance threshold.

この実施の形態3では、図15に示す処理ステップ(処理手段)S6が用いられる。この図15の処理ステップ(処理手段)S6は、各領域E5、E6、E7、E8の境を領域閾値として、処理ステップS5で判定された結果を基に、下記のように判断する。
E5:危険領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
E6:安全領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
E7:危険領域に存在する小柄な乗員、
E8:安全領域に存在する小柄な乗員、
E5、E6:危険領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
E5、E7:危険領域に存在する小柄でない乗員、
E5、E8:危険領域に存在する小柄でない乗員、
E6、E7:安全領域に存在する小柄でない乗員、
E6、E8:安全領域に存在する小柄でない乗員、
E7、E8:危険領域に存在する小柄な乗員、
E5、E6、E7:安全領域に存在する小柄でない乗員、
E5、E6、E8:安全領域に存在する小柄でない乗員、
E5、E7、E8:危険領域に存在する小柄でない乗員、
E6、E7、E8:安全領域に存在する小柄でない乗員、
E5,E6、E7、E8:危険領域に存在する小柄でない乗員。
In the third embodiment, a processing step (processing means) S6 shown in FIG. 15 is used. The processing step (processing means) S6 in FIG. 15 makes the following determination based on the result determined in the processing step S5 with the boundary of each region E5, E6, E7, E8 as the region threshold value.
E5: A hand or other object other than an occupant present in the dangerous area,
E6: Hand or other non-occupant object present in the safety area,
E7: A small occupant in the danger zone,
E8: A small occupant in the safety area,
E5, E6: Hands or other objects other than passengers present in the danger area
E5, E7: non-small occupants present in the danger area,
E5, E8: non-small passengers present in the danger area,
E6, E7: non-small passengers present in the safety area,
E6, E8: non-small occupants present in the safety area,
E7, E8: Small occupants present in the danger area,
E5, E6, E7: non-small passengers present in the safety area,
E5, E6, E8: non-small passengers present in the safety area,
E5, E7, E8: non-small occupants present in the danger zone,
E6, E7, E8: non-small passengers present in the safety area,
E5, E6, E7, E8: Non-small passengers present in the danger area.

この処理ステップ(処理手段)S6による乗員体格および乗員位置の判定を図15に示すフローチャート、および図16(a)から図16(c)に示す具体例に沿って説明する。図15はステップS6の処理の詳細を示すフローチャートである。ステップS5の結果、フラグMflg1〜Mflg4に基づき、Front−Tall、Front−Small、Front−No、Back−Tall、Back−Small、Back−Noのいずれかに分類する。   The determination of the occupant physique and the occupant position by the processing step (processing means) S6 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 15 and the specific examples shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c). FIG. 15 is a flowchart showing details of the process in step S6. As a result of step S5, based on the flags Mflg1 to Mflg4, it is classified into one of Front-Tall, Front-Small, Front-No, Back-Tall, Back-Small, and Back-No.

ステップS6011では、領域E5内の反射物体が存在することを示すフラグMflg1の状態を確認する。フラグMflg1が設定されている場合、ステップS6012へ進み、領域E6内の反射物体が存在することを示すフラグMflg2の状態を確認する。フラグMflg2も設定されている場合は、ステップS6014へ進み、領域E7内の反射物体が存在することを示すフラグMflg3の状態を確認する。フラグMflg3が設定されている場合、ステップS6018へ進み、領域E8内の反射物体が存在することを示すフラグMflg4の状態を確認する。フラグMflg1〜4が設定されている場合は、大柄な乗員が危険領域へ侵入しているFront−Tallと判別し、次のステップへ進む。フラグMflg1〜3が設定されている場合は、大柄な乗員が安全領域におり、手を前に出しているような状態であるBack−Tallと判別し、次のステップへ進む。フラグMflg1、2が設定されている場合は、大柄な乗員が安全領域に存在するBack−Tallと判別し、次のステップへ進む。フラグMflg1のみが設定されている場合は、領域E5にのみ物体が存在することになるが、領域E5は車両上下方向上部の領域である。従って、乗員が空中に存在することはありえないので、領域E5にのみ物体が存在する場合は、車両後方に存在する乗員の手や、乗員以外の物体であるとし、乗員の状態をNoと判別し、次のステップへ進む。   In step S6011, the state of the flag Mflg1 indicating that there is a reflecting object in the area E5 is confirmed. When the flag Mflg1 is set, the process proceeds to step S6012, and the state of the flag Mflg2 indicating that there is a reflecting object in the area E6 is confirmed. If the flag Mflg2 is also set, the process proceeds to step S6014, and the state of the flag Mflg3 indicating that there is a reflecting object in the area E7 is confirmed. If the flag Mflg3 is set, the process advances to step S6018 to check the state of the flag Mflg4 indicating that there is a reflecting object in the area E8. When the flags Mflg1 to M4 are set, it is determined that a large occupant has entered the danger area and the process proceeds to the next step. When the flags Mflg 1 to 3 are set, it is determined that the large occupant is in the safety area and is in a state where his hand is put forward, and the process proceeds to the next step. If the flags Mflg 1 and 2 are set, it is determined that the large occupant is Back-Tall existing in the safety area, and the process proceeds to the next step. When only the flag Mflg1 is set, an object exists only in the area E5, but the area E5 is an upper area in the vehicle vertical direction. Therefore, since an occupant cannot exist in the air, if an object exists only in the area E5, it is determined that the occupant's hand or an object other than the occupant exists behind the vehicle, and the occupant state is determined as No. To the next step.

フラグMflg1が設定されていない場合はステップS6013へ進み、領域E6内の反射物体が存在することを示すフラグMflg2の状態を確認する。フラグMflg2が設定されていない場合はステップS6017へ進み、領域E7内の反射物体が存在することを示すフラグMflg3の状態を確認する。フラグMflg3が設定されている場合はステップS6024へ進み、領域E8内の反射物体が存在することを示すフラグMflg4の状態を確認する。フラグMflg3〜4が設定されている場合は、大柄な乗員が車両後方に存在し、手足のみ検知した状態であるBack−Tallと判別し、次のステップへ進む。フラグMflg3のみが設定されている場合は、危険領域に小柄な乗員が存在するとし、Front−Smallと判別する。フラグMflg4のみが設定されている場合は、安全な領域に小柄な乗員が存在するとし、Back−Smallと判別する。いずれのフラグも設定されていない場合は空席とし、Noと判別する。以下、同様であるため、説明を省略する。   If the flag Mflg1 is not set, the process proceeds to step S6013, and the state of the flag Mflg2 indicating that there is a reflecting object in the area E6 is confirmed. If the flag Mflg2 is not set, the process proceeds to step S6017, and the state of the flag Mflg3 indicating that there is a reflecting object in the area E7 is confirmed. If the flag Mflg3 is set, the process proceeds to step S6024, and the state of the flag Mflg4 indicating that there is a reflecting object in the area E8 is confirmed. When the flags Mflg 3 to 4 are set, it is determined that a large occupant exists behind the vehicle and only the limbs are detected, and the process proceeds to the next step. When only the flag Mflg3 is set, it is determined that there is a small occupant in the dangerous area, and it is determined as Front-Small. When only the flag Mflg4 is set, it is determined that there is a small occupant in the safe area, and it is determined as Back-Small. If no flag is set, the seat is vacant and it is determined as No. Hereinafter, since it is the same, description is abbreviate | omitted.

ここで、Frontはエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域、Backはエアバッグを展開しても大きな傷害が発生しない可能性が高い領域にそれぞれ乗員が存在する場合である。また、Smallは小柄な乗員、Tallは小柄でない乗員である。Noは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Noの場合はエアバッグを展開するものとする。   Here, Front is a dangerous area where there is a high possibility that a large injury will occur if the airbag is deployed, and Back is a case where a passenger is present in a region where there is a high possibility that a large injury will not occur even if the airbag is deployed. . Small is a small passenger, and Tall is a non-small passenger. No may be the case where no occupant is present or the occupant is behind the vehicle. In this case, the rear of the vehicle is a safe area even if the airbag is deployed. In the case of No, the airbag is deployed. It shall be.

図16(a)はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄な乗員Xが存在する場合の具体例である。この場合は、図16(a)の左側に示すような乗員Xが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、光は着座している乗員に図16(a)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否か、または乗員が小柄か否かは、図15に示すように、反射物体が、領域E5、E6、E7、E8のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、E7のみに反射物体が存在することから、危険な領域に存在する小柄な乗員であると判断される。   FIG. 16A is a specific example in the case where a small occupant X exists in a dangerous area where there is a high possibility that a large injury will occur when the airbag is deployed. In this case, there is an occupant X as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the light is irradiated to the seated occupant as shown in FIG. 16 (a), and the light receiving element 112 disposed on the door is irradiated with the same light. An image as shown on the right side of the figure is formed. Whether or not the occupant is in the dangerous area or whether the occupant is small is determined by whether or not the reflective object exists in one or more of the areas E5, E6, E7, and E8, as shown in FIG. Therefore, in this case, since the reflective object exists only in E7, it is determined that the passenger is a small passenger existing in a dangerous area.

図16(b)はエアバッグを展開しても大きな傷害を発生する可能性が低い領域に小柄でない乗員Yが存在する場合の具体例である。この場合は、図16(b)の左側に示すような乗員Yが存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、光は着座している乗員Yに図16(b)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否か、または乗員が小柄か否かは、図15に示すように、反射物体が、領域E5、E6、E7、E8のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、E6およびE8の両方に反射物体が存在することから、エアバッグを展開しても大きな傷害を発生する可能性が低い領域に小柄でない乗員が存在すると判断される。   FIG. 16B is a specific example in the case where a non-small occupant Y exists in a region where there is a low possibility of causing a large injury even when the airbag is deployed. In this case, there is an occupant Y as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the light is irradiated to the seated occupant Y as shown in FIG. 16B, and the light receiving element 112 disposed on the door has An image as shown on the right side of the figure is formed. Whether or not the occupant is in the dangerous area or whether the occupant is small is determined by whether or not the reflective object exists in one or more of the areas E5, E6, E7, and E8, as shown in FIG. Therefore, in this case, since reflective objects exist in both E6 and E8, it is determined that there is a small passenger in a region where there is a low possibility of causing a large injury even if the airbag is deployed.

図16(c)はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄でない乗員が存在する場合の具体例である。この場合は、図16(c)の左側に示すような乗員が存在する。図の破線に示すような光を発光素子111から投光した場合、光は着座している乗員に図16(c)に示すように照射され、ドアに配置された受光素子112には、同図右側に示すような像(灰色地の中に白抜きで示している部分、以下同じ)が結像する。乗員が危険領域か否かまたは、乗員が小柄か否かは、図15に示すように、反射物体が、領域E5、E6、E7、E8のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、E5およびE7、E8に反射物体が存在することから、エアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄でない乗員と判断される。   FIG. 16C is a specific example in the case where a non-small occupant is present in a dangerous area where there is a high possibility that a large injury will occur when the airbag is deployed. In this case, there is an occupant as shown on the left side of FIG. When light as shown by the broken line in the figure is projected from the light emitting element 111, the light is irradiated to the seated occupant as shown in FIG. 16 (c), and the light receiving element 112 arranged at the door has the same light. An image as shown on the right side of the figure (the part shown in white in the gray background, the same applies hereinafter) is formed. Whether or not the occupant is in the dangerous area or whether the occupant is small is determined by whether or not the reflecting object exists in one or more of the areas E5, E6, E7, and E8, as shown in FIG. Therefore, in this case, since there are reflecting objects at E5, E7, and E8, it is determined that the passenger is not a small passenger in a dangerous area that is likely to cause a large injury when the airbag is deployed.

実施の形態4.
続いて、実施の形態3の乗員判定ステップを変更した実施の形態4について説明する。この実施の形態4において、乗員判定ステップ以外の構成は、実施の形態3と同じであり、その詳細な説明は省略する。ここでは、実施の形態3を用いて説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment in which the occupant determination step of the third embodiment is changed will be described. In the fourth embodiment, the configuration other than the occupant determination step is the same as that of the third embodiment, and the detailed description thereof is omitted. Here, a description is given using the third embodiment.

この実施の形態4では、図17に示す処理ステップ(処理手段)S6が用いられる。この実施の形態4では、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、簡易的に体格+姿勢を判別するものである。この処理ステップ(処理手段)S6による乗員体格および乗員位置の判定を図17に示すフローチャートに沿って説明する。図17はステップS6の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップS5の結果、フラグMflg1〜Mflg4に基づき、体格+姿勢A〜Iのいずれかに分類する。本実施の形態では、分類された体格+姿勢において、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、さらに体格+姿勢の分類を行う。一例として、体格+姿勢Eの場合について説明する。体格+姿勢Eは、図18(a)に示すように、領域E5およびE7に反射光の像が検知され、領域E6およびE8に反射光の像が検知されない場合に対応する。反射光の像の有無判定のみを行う場合、図18(b)のように、大人が上体を傾けた状態であるのか、図18(c)のように子供が直立した状態であるのかの判断が困難な場合がある。従って、図18(d)に示す直線200、201のように、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、簡易的に体格+姿勢を判別するものである。ここで、200の近似直線の傾きは大きく、201の傾きは小さい。従って、200は大人が上体を傾けた状態である姿勢A−1、201は子供が直立した状態である姿勢A−2と判定する。また、判別には傾きだけでなく、線形度なども用いてもよい。   In the fourth embodiment, a processing step (processing means) S6 shown in FIG. 17 is used. In the fourth embodiment, the physique + posture is simply determined by performing linear approximation of the distribution shape of the reflected light image. The determination of the occupant physique and the occupant position by this processing step (processing means) S6 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 17 is a flowchart showing details of the process in step S6. As a result of the processing step S5, the body is classified into any of physique + postures A to I based on the flags Mflg1 to Mflg4. In the present embodiment, the physique + posture is further classified by performing linear approximation of the distribution shape of the reflected light image in the classified physique + posture. As an example, the case of physique + posture E will be described. As shown in FIG. 18A, the physique + posture E corresponds to the case where the reflected light images are detected in the areas E5 and E7 and the reflected light images are not detected in the areas E6 and E8. When only the presence / absence determination of the reflected light image is performed, whether the adult is tilted as shown in FIG. 18 (b) or the child is standing upright as shown in FIG. 18 (c) Judgment may be difficult. Therefore, as shown by straight lines 200 and 201 shown in FIG. 18 (d), the physique + posture is simply determined by performing linear approximation of the distribution shape of the reflected light image. Here, the inclination of the approximate line 200 is large and the inclination of 201 is small. Therefore, it is determined that posture A-1 is a state in which an adult tilts his upper body, and posture A-2 is a state in which a child is standing upright. Further, not only inclination but also linearity or the like may be used for discrimination.

実施の形態5.
例えば、図7のステップS607では、フラグMflg1およびMflg2のいずれも設定されていない。従って、この場合、実施の形態1の処理ではNo(空席)と判断されるが、実際にはD1、D2の照射光では検知できない領域に乗員が存在する可能性がある。但し、D1、D2による検知範囲を広げた場合、座席の背もたれを誤って、乗員と判断する恐れが出てくる。そこで、本実施の形態5では、乗員が着座するシートのシート位置センサを用いてシートの位置を特定し、検知した物体が乗員であるか、背もたれであるかを判別する機能を追加する。
Embodiment 5 FIG.
For example, in step S607 of FIG. 7, neither flag Mflg1 nor Mflg2 is set. Therefore, in this case, it is determined as No (vacant seat) in the processing of the first embodiment, but there is a possibility that an occupant may actually exist in an area that cannot be detected by the irradiation light of D1 and D2. However, when the detection range by D1 and D2 is expanded, there is a risk that the seat back is erroneously determined as an occupant. Therefore, in the fifth embodiment, a function of identifying the position of the seat using the seat position sensor of the seat on which the occupant is seated and determining whether the detected object is the occupant or the backrest is added.

続いて、実施の形態1〜4の乗員(体格、位置、姿勢)判定ステップに、シート位置センサを加えた実施の形態5について説明する。この実施の形態5において、乗員(体格、位置、姿勢)判定ステップにシート位置センサを加える以外の構成は、実施の形態1〜4と同じであり、その詳細な説明は省略する。以下では、実施の形態1に変更を加えた処理を説明するが、実施の形態2〜4も同様である。   Next, a fifth embodiment in which a seat position sensor is added to the occupant (physique, position, posture) determination step of the first to fourth embodiments will be described. In the fifth embodiment, the configuration other than adding the seat position sensor to the occupant (physique, position, posture) determination step is the same as in the first to fourth embodiments, and a detailed description thereof is omitted. In the following, processing in which the first embodiment is changed will be described, but the same applies to the second to fourth embodiments.

この実施の形態5では、図19に示す処理ステップ(処理手段)が用いられる。この図19に示す処理ステップ(処理手段)S10は、シート位置センサによる出力を用いたシート位置判定処理(手段)である。シート位置センサを取り付けることにより、実施の形態1〜4における検知領域を助手席全域に広げ、乗員判定結果がNoであるものの内、乗員が存在する場合の検知性能をあげる。例えば、実施の形態1において、検知領域外であった領域まで検知領域を広げた場合、助手席のシートバックと乗員を識別できない可能性がある。そこで、シート位置センサによる情報を追加し、乗員とシートバックの識別を行う。   In the fifth embodiment, the processing steps (processing means) shown in FIG. 19 are used. The processing step (processing means) S10 shown in FIG. 19 is a sheet position determination process (means) using the output from the sheet position sensor. By attaching the seat position sensor, the detection area in the first to fourth embodiments is extended to the entire passenger seat, and the detection performance when the occupant is present among the occupant determination results No is given. For example, in the first embodiment, when the detection area is extended to the area outside the detection area, there is a possibility that the seat back of the passenger seat and the passenger cannot be identified. Therefore, information from the seat position sensor is added to identify the occupant and the seat back.

この実施の形態5では、助手席全領域の乗員に対し、実施の形態1〜4における検知が可能となるため、さらに精度良く、エアバックの制御を行うことができる。   In the fifth embodiment, since the detection in the first to fourth embodiments is possible for the passengers in the entire passenger seat area, the airbag can be controlled with higher accuracy.

実施の形態6.
続いて、実施の形態1〜5の補助機能として盗難防止用監視カメラとして動作する実施の形態6について説明する。この実施の形態6において、乗員検知機能は、実施の形態1〜5と同じであり、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment that operates as an antitheft monitoring camera as an auxiliary function of the first to fifth embodiments will be described. In the sixth embodiment, the passenger detection function is the same as in the first to fifth embodiments, and a detailed description thereof is omitted.

この実施の形態6では、盗難の防止機能として図20に示す処理ステップ(処理手段)S21が用いられる。図20に示す処理ステップの内、ステップS20は、実施の形態1〜5で示す乗員検知装置に相当する機能である。   In the sixth embodiment, a processing step (processing means) S21 shown in FIG. 20 is used as a theft prevention function. Of the processing steps shown in FIG. 20, step S20 is a function corresponding to the occupant detection device shown in the first to fifth embodiments.

盗難者の心理としては、助手席ではなく、運転席から侵入することが多いと考えられる。従って、この実施の形態では、例えば、車両のエンジン停止時間を監視し、エンジンOFF時間Tが所定時間TTHの間OFFであることが確認されれば、車両が未使用中であると判断して盗難の防止機能を働かせ、受光素子を盗難防止用カメラとして作動し、運転席側の状況を監視するものである。   The psychology of the theft is likely to intrude from the driver's seat instead of the passenger seat. Therefore, in this embodiment, for example, the engine stop time of the vehicle is monitored, and if it is confirmed that the engine OFF time T is OFF for a predetermined time TTH, it is determined that the vehicle is not in use. The anti-theft function is activated and the light receiving element operates as an anti-theft camera to monitor the situation on the driver's seat side.

この実施の形態6によれば、乗員検知機能のみならず、車両の盗難防止として車両未使用時に活用でき、付加価値を向上することができる。   According to the sixth embodiment, not only the passenger detection function but also the anti-theft of the vehicle can be utilized when the vehicle is not used, and the added value can be improved.

この発明の乗員検知装置によれば、比較のための特別な標準パターンを用いることなく、より高速で、車室内の乗員とその位置および体格とその姿勢を確実に検知することができるため、自動車にエアバッグ制御に利用できる。   According to the occupant detection device of the present invention, it is possible to reliably detect the occupant, its position and physique, and its posture in the passenger compartment at a higher speed without using a special standard pattern for comparison. It can be used for air bag control.

この発明に係る乗員検知装置の全体的な構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an occupant detection device according to the present invention. この発明の実施の形態1に係る自動車の車室内における光学センサの配置を示す側面図である。It is a side view which shows arrangement | positioning of the optical sensor in the vehicle interior of the motor vehicle based on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る光学センサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical sensor which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るCPUによる制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control processing by CPU which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1における受光信号閾値設定の原理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the principle of the light reception signal threshold value setting in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る反射物体検知手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the reflective object detection means which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る乗員体格判定手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the passenger | crew physique determination means based on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る乗員体格判定手段の具体例を説明する図である。It is a figure explaining the specific example of the passenger | crew physique determination means which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る乗員検知装置の光学センサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical sensor of the passenger | crew detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る乗員位置判定手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the passenger | crew position determination means which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る乗員位置判定手段の具体例を説明する図である。It is a figure explaining the specific example of the passenger | crew position determination means which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る乗員検知装置の光学センサの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical sensor of the passenger | crew detection apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る受光信号閾値設定手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the light reception signal threshold value setting means which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る反射物体検知手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the reflective object detection means which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る乗員判定手段の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the passenger | crew determination means which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による乗員位置判定手段の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the passenger | crew position determination means by Embodiment 3 of this invention. この発明による乗員検知装置の実施の形態4の乗員判定手段のフローチャートである。It is a flowchart of the passenger | crew determination means of Embodiment 4 of the passenger | crew detection apparatus by this invention. この発明の実施の形態4に係る乗員判定手段の具体例を説明する図である。It is a figure explaining the specific example of the passenger | crew determination means which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係る乗員検知装置のCPUによる制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control processing by CPU of the passenger | crew detection apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係る乗員検知装置のCPUによる制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the control processing by CPU of the passenger | crew detection apparatus which concerns on Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

110 光学センサ、 111 発光素子、
112 受光素子、 113 駆動回路、
114 信号処理用IC、 130 CPU、
131 メモリ、 132 乗員検知部、
160 車室、 LR 反射光の像、
X 乗員(小)、 Y 乗員(大)。
110 optical sensor, 111 light emitting element,
112 light receiving element, 113 drive circuit,
114 signal processing IC, 130 CPU,
131 memory, 132 occupant detection unit,
160 Car cabin, LR Reflected light image,
X crew (small), Y crew (large).

Claims (8)

車両の車室内を複数の領域に分割し、その分割した各領域に含まれる反射物体からの反射光を検知する受光部と、前記受光部で検知した前記分割領域毎の反射光に基づき前記分割領域毎の反射物体の有無を判断する反射物体検知手段と、前記分割領域毎の反射物体の有無に基づき乗員の状態を判定する乗員判定手段とを備え、前記分割領域は前記受光部の光軸に垂直に設定されていることを特徴とする車両用乗員検知装置。   A vehicle interior is divided into a plurality of regions, a light receiving unit that detects reflected light from a reflecting object included in each of the divided regions, and the division based on the reflected light for each of the divided regions detected by the light receiving unit. A reflecting object detecting means for determining the presence or absence of a reflecting object for each area; A vehicle occupant detection device characterized in that the vehicle occupant detection device is set vertically. 前記複数の分割領域の境界線を領域閾値として、前記乗員の位置判定あるいは体格判定に利用するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の車両用乗員検知装置。   The vehicle occupant detection device according to claim 1, wherein boundary lines of the plurality of divided regions are used as region threshold values for position determination or physique determination of the occupant. 前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の上下方向に2分割されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用乗員検知装置。   2. The vehicle occupant detection device according to claim 1, wherein the plurality of divided regions are divided into two in the vertical direction of the vehicle based on the optical axis of the light receiving unit. 前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の前後方向に2分割されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用乗員検知装置。   2. The vehicle occupant detection device according to claim 1, wherein the plurality of divided regions are divided into two in the front-rear direction of the vehicle based on the optical axis of the light receiving unit. 前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の前後および上下の各方向に2分割され、合計4分割されていることを特徴とする請求項1に記載の車両用乗員検知装置。   2. The vehicle occupant according to claim 1, wherein the plurality of divided regions are divided into two in each of the front and rear and upper and lower directions of the vehicle based on the optical axis of the light receiving unit, for a total of four. Detection device. 前記受光部が受光した前記反射物体による反射光の分布形状を前記乗員判定手段で近似することにより乗員の姿勢を判断するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の車両用乗員検知装置。   The occupant posture is determined by approximating the distribution shape of the reflected light by the reflecting object received by the light receiving unit by the occupant determination means. The vehicle occupant detection device according to the item. 前記車両の乗員が着座するシートの前後位置を検出するシート位置センサを備え、該シート位置センサの出力を反射物体検知に利用するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の車両用乗員検知装置。   7. A seat position sensor for detecting a front-rear position of a seat on which an occupant of the vehicle is seated, and an output of the seat position sensor is used for reflection object detection. The vehicle occupant detection device according to claim 1. 請求項1〜請求項7に記載の車両用乗員検知装置に、車両未使用時に盗難防止として、車両内の監視を行う機能を持たせたことを特徴とする車両用乗員検知装置。   8. A vehicle occupant detection device according to claim 1, wherein the vehicle occupant detection device has a function of monitoring the inside of the vehicle as a theft prevention when the vehicle is not used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018535882A (en) * 2015-11-09 2018-12-06 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh Sensor device and method for driving and controlling occupant protection means

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