JP2006284600A - Occupant detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の乗員の着座位置を検知する乗員検知装置に関する。 The present invention relates to an occupant detection device that detects a seating position of an occupant of a vehicle.
車室内に着座している乗員を赤外線センサなどを用いて検知することで、所望の車両用機器(エアコンシステムやエアバッグシステムなど)を作動させることが提案されている(たとえば特許文献1参照)。 It has been proposed to activate a desired vehicle device (such as an air conditioner system or an airbag system) by detecting an occupant seated in the passenger compartment using an infrared sensor or the like (see, for example, Patent Document 1). .
しかしながら、赤外線センサを用いて乗員を検知する場合、乗員の腕、腿あるいはシートバックレストトリムなど、熱源となり得るものが背景に入ることが多いので、乗員と背景との分離が難しく、乗員を精度よく検知できないという問題があった。 However, when detecting an occupant using an infrared sensor, it is difficult to separate the occupant from the background because there are many things that can become heat sources, such as the occupant's arms, thighs, or seat backrest trim. There was a problem that it could not be detected well.
本発明は、乗員を精度良く検知できる乗員検知装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the passenger | crew detection apparatus which can detect a passenger | crew accurately.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点によれば、車両室内の乗員の位置や姿勢を赤外線カメラで検知する乗員検知装置であって、前記赤外線カメラの撮像領域の背景の一部又は全部となる窓ガラスの領域内に乗員が含まれるように前記赤外線カメラを設置し、前記赤外線カメラから取得した赤外線画像データを二値化処理し、前記車室内の乗員の有無を検知することを特徴とする乗員検知装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided an occupant detection device for detecting the position and posture of an occupant in a vehicle cabin with an infrared camera, wherein one of the backgrounds of an imaging region of the infrared camera is detected. The infrared camera is installed so that an occupant is included in the area of the window glass that is a part or the whole, and the infrared image data acquired from the infrared camera is binarized to detect the presence or absence of an occupant in the vehicle interior An occupant detection device is provided.
また、本発明の第2の観点によれば、車両室内の乗員の位置や姿勢を赤外線カメラで検知する乗員検知装置において、前記赤外線カメラは、前記車両を左右に等分する車両中心線を挟んで前記乗員とは反対側に設置されていることを特徴とする乗員検知装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, in an occupant detection device that detects an occupant's position and posture in a vehicle cabin with an infrared camera, the infrared camera sandwiches a vehicle center line that equally divides the vehicle left and right. The occupant detection device is provided on the side opposite to the occupant.
第1の観点による発明では、赤外線カメラの背景領域が、赤外線を透過しない性質を有し、かつ放射率が一定の窓ガラスになるので、ノイズの少ない均一な表示画像面が得られる。これにより、乗員と背景との分離が容易となり乗員の検知精度が高くなる。 In the invention according to the first aspect, since the background region of the infrared camera is a window glass having a property of not transmitting infrared rays and having a constant emissivity, a uniform display image surface with less noise can be obtained. This facilitates separation of the occupant and the background and increases the occupant detection accuracy.
また、第2の観点による発明では、乗員と赤外線カメラとの距離を十分確保できるので、乗員の顔全体が赤外線カメラの視野に入ることになり、乗員そのものの検知精度に加えて、乗員位置等も精度良く検知できる。 In addition, in the invention according to the second aspect, since a sufficient distance between the occupant and the infrared camera can be secured, the entire occupant's face enters the field of view of the infrared camera, and in addition to the detection accuracy of the occupant itself, the occupant position, etc. Can be detected with high accuracy.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
《第1実施形態》
図1は本発明の第1実施形態に係る赤外線カメラの構成図、図2は本発明の実施例形態に係る乗員検知装置を示す車内平面図、図3は本発明の実施例形態に係る赤外線カメラの取付位置を示す図2のIII矢視図である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a configuration diagram of an infrared camera according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an interior of an occupant detection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an infrared ray according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view taken in the direction of an arrow III in FIG. 2 showing a camera mounting position.
図1に示す本実施形態の赤外線カメラ2は、集光レンズ41と赤外線センサ42と、処理装置43と記憶装置44とを備え、入射赤外線45は集光レンズ41を通して赤外線センサ42に結像される。赤外線センサ42から出力された信号は、処理装置43に送出され、当該処理装置43において乗員検知処理が行われる。そして、処理装置43による処理結果は、車両システム45に出力される他、必要に応じて記憶装置44に記録される。
The
本例の赤外線カメラ2は、図1及び図2に示すように車両に組み込まれる。図1は主に車両前席を示す平面図であり、図中左側が車両進行方向4である。本例の赤外線カメラ2は、図の上側に位置する運転席に着座している乗員1を検知するもので、車両左右の中心線3の反対側(図の下側)に位置する助手席側のフロントピラー(Aピラー)部10の内面に取り付けられている。図3に図2のIII矢視図を示すが、同図に示す赤外線カメラ2はフロントピラー10の上部、すなわちルーフパネルとの繋ぎ部分の近傍に取り付けられている。
The
また、この位置に取り付けられた赤外線カメラ2の検知領域13は、図1に示すように乗員1を検知し、且つ背景の大部分が窓ガラス5(フロントドアのウィンドガラス)になるように設定されている。
Further, the
このように、赤外線カメラ2による背景の大部分を窓ガラス5に設定すると、窓ガラス5の放射率は一定であることから、乗員1と背景との分離を精度良く行うことができる。
Thus, when most of the background by the
また、車両左右の中心線3を挟んで乗員1とは反対側のフロントピラー10の内面に赤外線カメラ2を設けることで、乗員1と赤外線カメラ2との距離が大きく取れるため、乗員1の顔12全体を捉えることができる。これにより、放射エネルギーの大きい顔(横顔)を捉えることができ、乗員の検知精度が高くなる。さらに、背景が窓ガラス5になるので体格の異なる位置の乗員の検知も可能になる。
Further, since the
次に図4〜図6を用いて作用を説明する。 Next, the operation will be described with reference to FIGS.
図4の動作フローチャートのステップS1において、赤外線カメラ2を用いて赤外線画像データを処理装置43へ取得する。この場合に取得される画像は、図5に示すように乗員1の顔12を中心に窓ガラス5が背景になる。なお、図5において13が撮影領域となる。
In step S <b> 1 of the operation flowchart of FIG. 4, infrared image data is acquired by the
窓ガラス5は、ガラスで構成されているために乗員から放射される8μm〜14μm帯の赤外線を透過しない。したがって、赤外線カメラ2には窓ガラス5の表面から放射される赤外線のみが入射され、可視カメラのように窓ガラス5の外の情報が入り込むことがない。また、窓ガラス5の表面は非常に平滑であるため、放射率(=0.94)が一定である。したがって、均一な放射エネルギーを持つ背景として非常に適している。
Since the
その後、図4の動作フローチャートのステップS2において、取り込んだ画像データを所定の閾値で2値化する。2値化した状況を図6に示す。そして、同図のステップS3において、この2値化した画像データの重心位置を演算し、その値を乗員位置とする。次いで、同図のステップ4において、その結果をエアバッグやエアコン等の車両システムに出力する。
Thereafter, in step S2 of the operation flowchart of FIG. 4, the captured image data is binarized with a predetermined threshold value. The binarized situation is shown in FIG. Then, in step S3 in the figure, the position of the center of gravity of the binarized image data is calculated, and the value is set as the occupant position. Next, in
なお、さらに処理を継続する場合は同図のステップS5からステップS1に戻り、ステップS1〜S4を繰り返し実行する。 In addition, when continuing a process, it returns to step S1 from step S5 of the figure, and repeats step S1-S4.
ちなみに、ステップS3において、乗員位置の算出には上述した重心位置による方法ばかりではなく、たとえば図7に示すように、2値化された画像データの検出結果の中で、車両前進方向の端部を乗員位置とすることもできる。たとえば、図1に示す赤外線カメラの配置構成では、車両前進方向の最先端は乗員1の鼻21に相当する。鼻21の頭部全体に対する位置は、個人差が有るもののほぼ一定の位置に存在するため、髪の毛などの影響を受けることなく正確な頭部位置、すなわち乗員1の座高を検出することができる。
Incidentally, in step S3, the calculation of the occupant position is not limited to the above-described method based on the center of gravity position, but, for example, as shown in FIG. Can also be set as the occupant position. For example, in the arrangement configuration of the infrared camera shown in FIG. 1, the leading edge in the vehicle forward direction corresponds to the
《第2実施形態》
図8は本発明の第2実施形態に係る乗員検知装置を示す車内平面図である。本実施形態では、図1に示す赤外線カメラ2の合焦位置73を乗員1が存在する位置72よりも手前に設定して、背景をボカすことで背景の影響を少なくする例である。
<< Second Embodiment >>
FIG. 8 is an in-vehicle plan view showing an occupant detection device according to the second embodiment of the present invention. The present embodiment is an example in which the
上述した第1実施形態では、被写体である乗員1がいる位置72に赤外線カメラ2の合焦位置を設定するが、本実施形態では手前の合焦位置73に設定する。結像光学系では合焦する面は一つしか存在しないが、赤外線センサ2などでは、センサ解像度及びレンズ解像度に起因する許容錯乱円程度のボケが発生しても、画像には影響が発生しない。この領域を被写界深度という。本実施形態では、乗員1を後側被写界深度ぎりぎりに設定して、乗員1は合焦状態で正確に撮像する一方で、背景の窓ガラス5はボカすようにしている。
In the first embodiment described above, the in-focus position of the
本実施形態によると、窓ガラス5の一部に太陽光があたって温度が上昇し、背景に変化があっても、ボケによってそのパターンは拡散するので影響を少なくすることができる。
According to the present embodiment, even if the sunlight rises on a part of the
《第3実施形態》
図9及び図10は本発明の第3実施形態に係る乗員検知装置の作用を説明する図である。本実施形態では、第1実施形態の構成に加えて、シートバックレスト8またはシートピロー7の一部に、周囲よりも放射率が低い低放射率領域31を形成した例である。
<< Third Embodiment >>
9 and 10 are diagrams illustrating the operation of the occupant detection device according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a
この低放射率領域31は、具体的には、アルミニウムAl、銅Cu、マグネシウムMg、鉄Feなどの平滑な金属面を有する部材を設ける。この低放射率領域31は、周囲と同じ温度になるが、放射率が低いため、放射される赤外線エネルギーが小さくなる。したがって、赤外線カメラ2で撮像すると図9及び図10に示すように黒く表示される。
Specifically, the
この位置31はシートバックレスト8やシートピロー7に予め固定されているので、位置の目印となって、乗員1の顔12の高さ方向をより正確に知ることができる。したがって、赤外線カメラ2の光軸が万が一ずれても、この低反射率領域31を基準にして補正することが可能となる。
Since this
さらに、位置を測ることが難しいシートバックレスト8の位置をも正確に知ることができるという効果もある。
Furthermore, there is an effect that the position of the
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating the understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
たとえば、上述した実施形態では運転席側の乗員1を検知する例を挙げたが、助手席に着座した乗員や後部座席に着座した乗員を検知するように赤外線カメラ2の取付位置を変更しても良い。助手席に着座した乗員を検知するには、運転席側のフロントピラー内面に赤外線カメラを取り付け、後部座席に着座した乗員を検知するにはセンターピラー(Bピラー)又はリヤピラー(Cピラー)の内面に赤外線カメラを取り付ければよい。
For example, in the embodiment described above, the example of detecting the
1…乗員
2…赤外線カメラ
3…車両左右の中心線
4…前進方向
5…窓ガラス
6…シートクッション
7…シートピロー
8…シートバックレスト
9…ハンドル
10…フロントピラー
11…センターピラー
12…乗員の顔
13…検知領域
14…ドアミラー
15…フロントウィンドガラス
21…乗員の鼻に相当する認識位置
31…低放射率領域
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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