JP2009145176A - System, apparatus, method and program for detecting head position - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、頭部位置検出システム、頭部位置検出装置、頭部位置検出方法及び頭部位置検出プログラムに関する。 The present invention relates to a head position detection system, a head position detection device, a head position detection method, and a head position detection program.
現在の自動車の安全技術は、例えばドライバーの死角を車載カメラで撮影して、その画像を表示する運転補助システムといった、事故を回避するための予防安全技術と、事故が生じた際に乗員を保護する乗員保護安全技術とに分類することができる。これらの安全技術を精度良く作用させるために、乗員の頭部位置を正確に把握する必要がある。 Current automobile safety technologies include, for example, preventive safety technologies to avoid accidents, such as a driving assistance system that captures the blind spots of drivers with an in-vehicle camera and displays the images, and protects passengers in the event of an accident. Can be classified as occupant protection safety technology. In order for these safety techniques to work with accuracy, it is necessary to accurately grasp the head position of the occupant.
例えば、特許文献1には、ルーフ面に設けられた超音波センサにより、乗員の座高を検出し、乗員の頸椎部があると推測される位置にエアバックを展開する装置が記載されている。また、この装置は、ヘッドレストに設けられた超音波センサにより、ヘッドレストから乗員の頭部までの距離を測定し、距離に応じてエアバックの展開強度を設定する。
上記文献に記載された装置では、センサと乗員の着座面との間の固定距離から、超音波センサにより測定された頭部との距離を減算し、乗員の座高を算出する。さらに座高のうち所定比率の高さ位置を頸椎部の位置として決定し、その位置をエアバックを展開する位置として設定している。しかし、この方法の場合、乗員の姿勢が左又は右に傾き、頭部が左方向又は右方向に偏倚していた場合、頭部の左方向の位置又は右方向の位置等、頭部の3次元座標を判断することは難しい。 In the apparatus described in the above document, the seat height of the occupant is calculated by subtracting the distance from the head measured by the ultrasonic sensor from the fixed distance between the sensor and the seating surface of the occupant. Further, a predetermined position of the sitting height is determined as the position of the cervical vertebra, and the position is set as a position for deploying the airbag. However, in the case of this method, when the occupant's posture is tilted to the left or right and the head is biased to the left or right, the position of the head such as the left or right position of the head It is difficult to determine the dimensional coordinates.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗員の頭部位置を検出可能な範囲を拡大し、頭部位置を精度良く検出することができる頭部位置検出システム、頭部位置検出装置、頭部位置検出方法及び頭部位置検出プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enlarge the range in which the occupant's head position can be detected and to detect the head position with high accuracy. Another object is to provide a head position detection device, a head position detection method, and a head position detection program.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、乗員の頭部の位置を検出する頭部位置検出システムにおいて、検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサと、前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記各測距センサが測定した測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段とを備えたことを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の頭部位置検出システムにおいて、前記選択手段は、前記各測距センサが測定した前記測定距離のうち、距離が短い方から3つの前記測距センサが測定した前記測定距離を選択することを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the head position detection system according to the first aspect, the selecting means includes the three measurement distances from the shortest distance among the measurement distances measured by the distance measuring sensors. The gist is to select the measurement distance measured by the distance sensor.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の頭部位置検出システムにおいて、前記乗員の荷重により座席に加わった圧力を検出する圧力検出手段を備え、前記選択手段は、前記圧力の偏り方向に近い3つの前記測距センサが測定した前記測定距離を選択することを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the head position detection system according to the first aspect of the present invention, the head position detection system includes pressure detection means for detecting pressure applied to the seat by the load of the occupant, and the selection means includes the pressure bias. The gist is to select the measurement distance measured by the three distance measuring sensors close to the direction.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の頭部位置検出システムにおいて、車両の進行方向を検出する方向検出手段をさらに備え、前記選択手段は、前記方向検出手段が検出した前記車両の進行方向に基づき、その進行方向に関連付けられた前記乗員の頭部がある領域を推定し、該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択することを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the head position detection system according to the first aspect of the present invention, the head position detection system further includes direction detection means for detecting a traveling direction of the vehicle, and the selection means is the vehicle detected by the direction detection means. Based on the traveling direction of the vehicle, the region where the occupant's head is associated with the traveling direction is estimated, and the measurement distance measured by the three distance measuring sensors close to the region is selected.
請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の頭部位置検出システムにおいて、座席に着座した前記乗員の頭部を含む領域を撮影する撮影装置から画像データを取得し、該画像データを画像処理して前記乗員の頭部がある領域を推定する画像処理手段をさらに備え、前記選択手段は、前記乗員の頭部がある領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the head position detection system according to the first aspect of the present invention, image data is acquired from an imaging device that captures an area including the head of the occupant seated on the seat, and the image data is acquired. The image processing means further comprises an image processing means for performing image processing to estimate an area where the occupant's head is located, and the selection means selects measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the area where the occupant's head is located. The gist is to do.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の頭部位置検出システムにおいて、前記位置算出手段は、前記乗員の頭部の予測位置を設定し、該予測位置と、前記選択した測距センサが測定した測定距離と、該測定距離を測定した3つの前記測距センサの位置とに基づいて、前記予測位置の補正を行い、補正された前記予測位置を前記乗員の頭部位置として特定することを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the head position detection system according to any one of the first to fifth aspects, the position calculating means sets a predicted position of the occupant's head, and the predicted position And correcting the predicted position based on the measured distance measured by the selected distance measuring sensor and the positions of the three distance measuring sensors that have measured the measured distance, and the corrected predicted position is The gist is to specify the head position of the passenger.
請求項7に記載の発明は、乗員の頭部の位置を検出する頭部位置検出装置において、検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサから測定距離をそれぞれ取得する取得手段と、前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段とを備えたことを要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the head position detecting device for detecting the position of the head of the occupant, a part of the detection range is arranged so as to overlap each other, and the distance to the head of the seated occupant is measured. An acquisition means for acquiring measurement distances from at least four distance sensors, and an area where the occupant's head is located, and the measurement distances measured by the three distance sensors near the area among the measurement distances And a position calculation means for calculating the head position of the occupant based on the selected measurement distance.
請求項8に記載の発明は、測距センサを用いて乗員の頭部の位置を検出する頭部位置検出方法において、検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの前記測距センサから測定距離をそれぞれ取得し、前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択し、選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出することを要旨とする。 The invention according to claim 8 is a head position detection method for detecting the position of an occupant's head using a distance measuring sensor. The head of the seated occupant is arranged such that parts of the detection range overlap each other. Each of the distance measurement sensors obtains measurement distances from at least four distance measurement sensors that measure the distance to the unit, estimates a region where the occupant's head is located, and the three distance measurement sensors near the region among the measurement distances The gist is to select the measured measurement distance and calculate the head position of the occupant based on the selected measurement distance.
請求項9に記載の発明は、測距センサと制御手段とを用いて、乗員の頭部の位置を検出する頭部位置検出プログラムにおいて、前記制御手段を、検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサから測定距離をそれぞれ取得する取得手段と、前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段として機能させることを要旨とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the head position detection program for detecting the position of the head of the occupant using the distance measuring sensor and the control means, the control means is partially overlapped with the detection range. An acquisition means for acquiring measurement distances from at least four distance measuring sensors for measuring the distance to the head of the seated occupant, and estimating the area where the occupant's head is located, Of these, the selection means for selecting the measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the area and the position calculation means for calculating the head position of the occupant based on the selected measurement distances are summarized. And
請求項1に記載の発明によれば、頭部位置検出システムは、少なくとも4つの測距センサが測定した各測定距離のうち、頭部があると推定される領域に近い3つの測距センサが測定した測定距離を選択する。このため、頭部位置を特定可能な領域を広くし、頭部位置を精度良く検出することができる。 According to the first aspect of the present invention, the head position detection system includes three distance measuring sensors that are close to an area where it is estimated that the head is present, among the measured distances measured by at least four distance measuring sensors. Select the measured distance. For this reason, the region where the head position can be specified can be widened, and the head position can be detected with high accuracy.
請求項2に記載の発明によれば、各測距センサが測定した測定距離のうち、短い方から3つの測定距離が選択されることにより、最適な測定距離を選択でき、誤差の小さい測定値を用いて頭部位置を算出できるので、頭部位置の検出精度を向上できる。また、測距セ
ンサの個数がいくつであっても、簡易な方法で3つの測定距離を選択することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、乗員の荷重による圧力の偏り方向に近い3つの測距センサが測定した測定距離が選択される。このため、最適な測定距離を選択でき、誤差の小さい測定値を用いて頭部位置を算出できるので、頭部位置の検出精度を向上できる。 According to the third aspect of the present invention, the measurement distances measured by the three distance measuring sensors that are close to the direction in which the pressure is biased by the passenger's load is selected. For this reason, since the optimal measurement distance can be selected and the head position can be calculated using the measurement value with a small error, the detection accuracy of the head position can be improved.
請求項4に記載の発明において、車両の進行方向に関連付けられた領域を推定し、その領域に近い3つの測距センサが測定した測定距離が選択される。このため、各測距センサが測定した測定距離のうち、最適な測定距離を容易に選択することができる。 In the fourth aspect of the present invention, a region associated with the traveling direction of the vehicle is estimated, and a measurement distance measured by three distance measuring sensors close to the region is selected. For this reason, it is possible to easily select an optimum measurement distance among the measurement distances measured by the respective distance measuring sensors.
請求項5に記載の発明において、乗員の頭部を撮影した画像データを画像処理して、頭部がある領域を推定し、その領域に近い測距センサが測定した測定距離を選択する。このため、各測距センサが測定した測定距離のうち、最適な測定距離を容易に選択することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, image data obtained by photographing the head of the occupant is subjected to image processing, a region where the head is located is estimated, and a measurement distance measured by a distance measuring sensor close to the region is selected. For this reason, it is possible to easily select an optimum measurement distance among the measurement distances measured by the respective distance measuring sensors.
請求項6に記載の発明によれば、頭部の予測位置を設定し、予測位置と、選択した測距センサが測定した測定距離と、3つの測距センサの位置とに基づいて予測位置の補正を行う。このため、頭部位置との相対角度を算出可能なセンサ等、特殊な装置を用いることなく、測距センサの位置及び測定距離のみを用いて頭部位置を算出することができる。
According to the invention described in
請求項7に記載の発明によれば、頭部位置検出装置は、少なくとも4つの測距センサが測定した各測定距離のうち、頭部があると推定される領域に近い3つの測距センサが測定した測定距離を選択する。このため、頭部位置を特定可能な領域を広くし、頭部位置を精度良く検出することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the head position detecting device includes three distance measuring sensors that are close to an area estimated to have the head among the measured distances measured by at least four distance measuring sensors. Select the measured distance. For this reason, the region where the head position can be specified can be widened, and the head position can be detected with high accuracy.
請求項8に記載の方法によれば、少なくとも4つの測距センサが測定した各測定距離のうち、頭部があると推定される領域に近い3つの測距センサが測定した測定距離を選択する。このため、頭部位置を特定可能な領域を広くし、頭部位置を精度良く検出することができる。 According to the method of claim 8, among the measurement distances measured by at least four distance sensors, the measurement distances measured by the three distance sensors close to the region estimated to have the head are selected. . For this reason, the region where the head position can be specified can be widened, and the head position can be detected with high accuracy.
請求項9に記載の発明によれば、頭部位置検出プログラムに従って、少なくとも4つの測距センサが測定した各測定距離のうち、頭部があると推定される領域に近い3つの測距センサが測定した測定距離を選択する。このため、頭部位置を特定可能な領域を広くし、頭部位置を精度良く検出することができる。 According to the ninth aspect of the invention, in accordance with the head position detection program, among the distances measured by at least four distance measuring sensors, three distance measuring sensors that are close to the region estimated to have the head are provided. Select the measured distance. For this reason, the region where the head position can be specified can be widened, and the head position can be detected with high accuracy.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した頭部位置検出システムの一実施形態を図1〜図14に従って説明する。図1に示すように、乗員としてのドライバーの頭部位置を検出する位置検出システム2は、ドライバーの死角を補助する運転支援システム1の一部を構成している。運転支援システム1は、ウィンドウやルーフを支持する支柱であるピラーによって遮られる死角領域をカメラによって撮影し、その画像をピラーに表示するシステムである。撮影画像は、ドライバーの視点に合うように、ドライバーの頭部位置に合わせて画像処理された後、ピラー内面に表示される。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a head position detection system embodying the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a
運転支援システム1は、上記位置検出システム2の他、頭部位置に合わせて画像処理を行う画像表示システム3を備える。位置検出システム2は、選択手段、位置算出手段、取得手段、頭部位置検出装置及び制御手段としての位置検出装置5と、車内に設けられた4つの各測距センサ6とを備えている。
In addition to the
位置検出装置5は、CPU、RAM及びROM(図示略)等を備え、各測距センサ6が測定した測定距離に基づき、ドライバーの頭部位置を特定し、特定した頭部位置を画像表示システム3に出力する。各測距センサ6は、本実施形態では超音波パルスを測定対象物に照射して、測定対象物までの距離を測定するセンサである。
The
測距センサ6は、制御部と、超音波パルスを送信する発信部と、対象物に反射した反射波を受信する受信部(いずれも図示略)とを備える。発信部は、発振器と、圧電素子等からなる送信素子とを有している。制御部は、発振器が生成するクロック信号に基づき、送信のタイミングを制御し、送波素子を駆動して出射波を送信する。送信素子は、所定角度範囲に出射波を送信する指向性を有する素子である。受信部は、受信素子と、受信した反射波を符号化する符号化部と、反射波のパターンやパラメータを記憶するメモリ(いずれも図示略)とを備えている。
The
測距センサ6の制御部は、クロック信号に基づき出射波を送信してから反射波を受信するまでの時間を計測する。さらにその時間から、出射波が反射した測定対象物までの相対距離を算出する。
The control unit of the
図2及び図3に示すように、各測距センサ6は、運転席101に着座したドライバーDの頭部D1が移動可能な範囲を囲むように取り付けられている。図3は、運転席101の上方(Z方向)からみた状態の各センサ6の取付位置を示す概略図である。第1測距センサFRは、ドライバーDの着座位置の前方右側に位置し、ルーフ内側面等に設けられている。第2測距センサRRは、着座位置の右側か後方右側に位置し、ルーフ内側面等に設けられている。第3測距センサRLは、着座位置の左側か後方左側に位置し、ルーフ内側面等に設けられている。第4測距センサFLは、着座位置の前方左側に位置し、例えばルームミラー近傍に設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
これらの各測距センサ6が囲む空間は、検出対象範囲Z1として予め設定されている。検出対象範囲Z1は、ドライバーDが運転席101に着座した際に、頭部D1が移動可能な範囲を含み、インストルメントパネルやステアリングホイール、運転席101等といった車内の固定物等により誤検出しにくい範囲に設定されている。
The space surrounded by each
本実施形態では、各測距センサ6は、検出対象範囲Z1の上面である四角状の平面における4つの頂点付近に配置されている。尚、図2では、各測距センサ6のZ方向の位置を同一にしたが、高さ位置は異なっていてもよい。また、図3では、各測距センサ6の間隔を同じ長さにしたが、異なる長さにしてもよい。
In the present embodiment, each
図2に示すように、検出対象範囲Z1のZ方向の長さは、例えば運転中のドライバーDの頭部D1が移動しうる範囲であって、ドライバーDの脚等の他の部位や、運転席101のシートクッション等の固定物を誤検出しにくい範囲に設定されている。この検出対象範囲Z1の隅部に設けられた各測距センサ6は、検出対象範囲Z1内側に向けて出射波を照射する。出射波は頭部D1に反射し、反射波は各測距センサ6に受信される。このとき検出対象範囲Z1内に、ハンドル等の固定物の一部が含まれている場合には、出射波を送信してから固定物の反射波を受信するまで時間又はその反射波のパターンを予め計測し、実際の測定時には、上記時間又はパターンに基づき、固定物の反射波の測定結果を除外する。
As shown in FIG. 2, the length in the Z direction of the detection target range Z1 is, for example, a range in which the head D1 of the driver D who is driving can move, and other parts such as legs of the driver D, driving A fixed object such as a seat cushion of the
図4(a)に示すように、測距センサ6の各々の検出範囲Z2は、センサ位置を頂点とした放射状であり、その範囲は、検出精度を維持しながら、検出対象範囲Z1の広範囲をカバーできるように調整されている。即ち、検出範囲Z2は、検出対象範囲Z1の一部を除くほぼ全域に調整されている。また、検出範囲Z2の形状の制約下で、検出範囲Z2が
検出対象範囲Z1の広範囲をカバーできるように調整されるため、検出範囲Z2の一部は検出対象範囲Z1から若干はみ出している。
As shown in FIG. 4A, each detection range Z2 of the
頭部位置を特定する処理では、位置検出装置5は、この4つの測距センサ6が測定した測定距離のうち、頭部D1がある領域を推定し、該領域に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離を選択する。
In the process of specifying the head position, the
ここで、3つの測距センサ6を選択した場合の頭部D1の特定可能範囲について詳述する。例えば、図4(b)に示すように、4つの各測距センサ6のうち、第1測距センサFR、第3測距センサRL、第4測距センサFLを選択した場合、各測距センサFR,RL,FLの各検出範囲Z2が互いに重複する領域が、実際に頭部位置を特定することができる特定可能範囲Z3である。4つのうち3つの測距センサ6を用いた場合、検出対象範囲Z1のほぼ全域を特定可能範囲Z3にすることができる。
Here, the identifiable range of the head D1 when the three
また、各測距センサ6の検出範囲Z2は、検出対象範囲Z1から極力はみ出さないように調整されている。このため、超音波の減衰による精度の低下や、検出対象範囲Z1外にあるインストルメントパネル等の固定物に反射した反射波等の誤検出を抑制することができる。即ち、4つの測距センサ6のうち、3つの測距センサ6が測定した測定距離を選択することにより、高い精度を維持しながら、頭部D1を検出できる対象範囲を広い範囲にすることができる。
Further, the detection range Z2 of each
この選択方法と比較するため、全ての測距センサ6を用いて頭部位置を特定する場合、特定可能範囲Z3を拡大するために測距センサ6の検出範囲Z2を広げた場合、誤検出を防止するために検出範囲Z2を縮小した場合について説明する。
For comparison with this selection method, when the head position is specified using all the
図5に示すように、本発明と同じ検出範囲Z2を有する4つの測距センサ6を用いて頭部位置を特定する場合、4つの測距センサ6の検出範囲Z2が重複する特定可能範囲Z3は、上記した本実施形態の特定可能範囲Z3と比べて縮小する。このため、ドライバーDが前屈みになった場合や、左折及び右折時に、その姿勢を左右に傾けた場合、頭部位置を特定できない虞がある。
As shown in FIG. 5, in the case where the head position is specified using four
一方、特定可能範囲Z3を拡大するために、3つの測距センサ6の各々の検出範囲Z2を、図6(a)に示すように拡大した場合、検出対象範囲Z1からはみ出す領域も大きくなる。この場合、図6(b)に示すように、特定可能範囲Z3は、本実施形態の特定可能範囲Z3よりも拡大されるが、検出対象範囲Z1からはみ出す領域も拡大することで、誤検出する可能性が高くなり、精度が低下する。
On the other hand, when the detection range Z2 of each of the three
また、精度を高めるために図7(a)に示すように、測距センサ6の検出範囲Z2を、検出対象範囲Z1からはみ出す領域が無いように調整すると、誤検出を抑制できるものの、図7(a)に示すように、特定可能範囲Z3が縮小される。このため、ドライバーDが前屈みになった場合や、左折及び右折時に、その姿勢を左右に傾けた場合、頭部位置を特定できない虞がある。
In order to increase accuracy, as shown in FIG. 7A, the detection range Z2 of the
このため、測距センサ6の取付位置及び検出範囲Z2を、車内のインストルメントパネル、運転席等の配置と検出精度とに応じて調整した状態で、測定時には4つの測距センサ6のうち、3つの測距センサ6を選択することで、検出精度の維持を図るとともに、特定可能範囲Z3を好適な範囲に保つことができる。
For this reason, in the state which adjusted the attachment position and detection range Z2 of the ranging
次に、位置検出装置5の頭部位置の3次元座標(X,Y,Z)を算出する処理について説明する。ここでは、頭部位置として、頭部D1を球に近似させた際の球の中心を算出す
る。頭部位置を検出する際、位置検出装置5は、各測距センサ6から検出対象範囲Z1の内側に向かって出射波を照射する。そして、図8に示すように、出射波を送信してから反射波を受信するまでの時間に基づき、各測定距離Laを算出する。
Next, processing for calculating the three-dimensional coordinates (X, Y, Z) of the head position of the
本実施形態では、位置検出装置5は、測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、距離が短いほうから3つの測定距離Laを選択する。即ち、頭部D1が前方左側に偏倚していた場合、第2測距センサRRが測定した測定距離La2が最も大きくなる。超音波は空気中で減衰する傾向にあり、測定物までの距離が大きくなる程、その検出精度は低くなるため、4つの測定距離Laのうち最も距離が長い上記測定距離La2を除外する。
In the present embodiment, the
3つの測定距離Laを選択すると、図9に示すように、位置検出装置5は、各測定距離Laに頭部半径Rを加算する。即ち、本実施形態では、頭部位置として、頭部D1を球体とした場合の頭部位置D2(X,Y,Z)を推定するが、測距センサ6により測定された測定距離Laは、測距センサ6と頭部表面までの距離である。従って、平均的な成人の頭部の大きさを考慮して、頭部半径Rを測定距離Laに加算し、測距センサ6から頭部位置D2までの距離に相当する補正距離Lbを算出する。
When the three measurement distances La are selected, the
次に、位置検出装置5は、頭部位置D2を推定するための予測位置Pi(Xi,Yi,Zi)に初期位置P1(X1,Y1,Z1)の座標を設定する。この初期位置P1は、例えば、検出対象範囲Z1の中心座標等、任意に設定することができる。また、位置検出装置5は、予め格納した各測距センサ6の位置を示すセンサ位置を取得し、予測位置Pi(X1,Y1,Z1)から各測距センサ6までの相対距離Lcをそれぞれ算出する。
Next, the
さらに、各相対距離Lcと上記各補正距離Lbとを比較し、予測位置Piを、真の値である頭部位置D2に近づける調整を繰り返し行う。具体的には、図10に示すように、予測位置Piを検出対象範囲Z1の中心座標に設定した場合、予測位置Piと、第1測距センサFR、第3測距センサRL、第4測距センサFLとの相対距離Lcをそれぞれ算出する。さらに、各相対距離Lcと、それらの相対距離Lcに対応する各補正距離Lbの差分を修正値ΔLとし、該修正値ΔLが所定距離としての所定値Ld未満であるか否かを判断する。 Further, each relative distance Lc is compared with each of the correction distances Lb, and the adjustment for making the predicted position Pi closer to the head position D2 that is a true value is repeatedly performed. Specifically, as shown in FIG. 10, when the predicted position Pi is set as the center coordinate of the detection target range Z1, the predicted position Pi, the first distance sensor FR, the third distance sensor RL, and the fourth distance measurement are measured. A relative distance Lc from the distance sensor FL is calculated. Further, a difference between each relative distance Lc and each correction distance Lb corresponding to the relative distance Lc is set as a correction value ΔL, and it is determined whether the correction value ΔL is less than a predetermined value Ld as a predetermined distance.
所定値Ldは、任意の値であって、本実施形態では、画像をピラー内面に表示するための画像処理において、頭部位置の誤差として許容可能な範囲に設定されている。修正値ΔLが、所定値Ld以下であると判断すると、その時の予測位置Piを頭部位置DHとして特定する。修正値ΔLが所定値Ld超であると判断すると、修正値ΔLに基づき、予測位置Piを頭部位置D2に近づけるために修正する。 The predetermined value Ld is an arbitrary value. In the present embodiment, the predetermined value Ld is set in an allowable range as an error of the head position in the image processing for displaying the image on the inner surface of the pillar. When it is determined that the correction value ΔL is equal to or less than the predetermined value Ld, the predicted position Pi at that time is specified as the head position DH. If it is determined that the correction value ΔL is greater than the predetermined value Ld, the predicted position Pi is corrected based on the correction value ΔL so as to approach the head position D2.
このとき例えば、各相対距離Lcと各補正距離Lbとの大小を比較し、頭部位置D2が存在する領域を限定していく。即ち、真値である頭部位置D2が、検出対象範囲Z1のうち、図11に示す前方左側に位置するとき、第1補正距離Lb1は、検出対象範囲Z1の中心から第1測距センサFRまでの第1相対距離Lc1よりも若干小さい値になる。このため、頭部位置D2は、第1測距センサFRを中心とし、第1相対距離Lc1を半径とする球S1の内側に位置すると推定される。同様に、第3補正距離Lb3は、第3相対距離Lc3よりも長いため、頭部位置D2は、第3測距センサRLを中心とし、第3相対距離Lc3を半径とする球S3の外側に位置すると推定される。また、第4補正距離Lb4は、第4相対距離Lc4よりも短いため、第4測距センサFLを中心とし、第4相対距離Lc4を半径とする球S4の内側に位置すると推定される。これにより、頭部位置D2は、球S3の外側であって、球S1と球S4とが重複する推定領域Z4に位置すると判断できる。 At this time, for example, the relative distances Lc and the correction distances Lb are compared to limit the region where the head position D2 exists. That is, when the head position D2 that is a true value is located on the front left side in FIG. 11 in the detection target range Z1, the first correction distance Lb1 is the first distance sensor FR from the center of the detection target range Z1. The value is slightly smaller than the first relative distance Lc1 until. For this reason, the head position D2 is estimated to be located inside the sphere S1 with the first distance sensor FR as the center and the first relative distance Lc1 as the radius. Similarly, since the third correction distance Lb3 is longer than the third relative distance Lc3, the head position D2 is outside the sphere S3 centered on the third distance measuring sensor RL and having the radius of the third relative distance Lc3. Presumed to be located. Further, since the fourth correction distance Lb4 is shorter than the fourth relative distance Lc4, it is estimated that the fourth correction distance Lb4 is located inside the sphere S4 with the fourth distance sensor L as the center and the fourth relative distance Lc4 as the radius. Thereby, it can be determined that the head position D2 is located outside the sphere S3 and in the estimated region Z4 where the sphere S1 and the sphere S4 overlap.
推定領域Z4を決定すると、推定領域Z4の中心座標等、任意の位置に予測位置Pi(X2,Y2,Z2)を設定する。また、予測位置Piと3つの各測距センサ6との相対距離Lcを算出し、相対距離Lcと補正距離Lbとを比較して、推定領域Z4をさらに限定していく。そして、相対距離Lcと補正距離Lbとの修正値ΔLが所定値Ld以下となるまで、予測位置Piの調整を繰り返す。尚、予測位置Piの調整は、上記の方法に限定されるものではなく、他の方法でもよい。相対距離Lcと補正距離Lbとの修正値ΔLが所定値Ld以下となると、位置検出装置5は、その時の予測位置Piを、計算上の頭部位置DHとして特定する。
When the estimated area Z4 is determined, the predicted position Pi (X2, Y2, Z2) is set at an arbitrary position such as the center coordinates of the estimated area Z4. Further, the relative distance Lc between the predicted position Pi and each of the three
位置検出システム2が算出した頭部位置DHは、画像表示システム3に出力される。画像表示システム3は、画像処理装置7、ナビゲーションコンピュータ8を備えている。ナビゲーションコンピュータ8は、車速センサ12及びジャイロ13に基づき自車位置を算出し、その自車位置を画像処理装置7に出力する。また、ナビゲーションコンピュータ8は、地図データ記憶部14から、自車位置周辺の道路情報や地形情報等を示す地図データ15を取得し、自車位置前方の道路情報又は地形情報等を画像処理装置7に出力する。
The head position DH calculated by the
画像処理装置7は、図12に示すように車両100に取り付けられたカメラ10から画像データを入力する。さらに、位置検出システム2が算出した頭部位置DHに合わせて、座標変換、ピラー形状に合わせたトリミング等といった画像処理を行う。例えば、頭部位置D2が検出対象範囲Z1のうち前方左側に偏倚している場合、カメラ10の光軸AX1と、ドライバーDの視線方向AX2は異なる方向になる。また、ピラー内面に画像を表示する場合、路面上のどの位置を中心に描画するかを設定する必要がある。このため、頭部位置D2に基づき、ドライバーDがピラー102を見た場合の視線方向AX2を算出し、撮影画像を視線方向AX2に合わせた投影面に座標変換する処理が必要となる。例えば、画像処理装置7は、ナビゲーションコンピュータ8から取得した自車位置及び地図データ15に基づき、視線方向AX2に合わせた方向であって、運転の際に確認すべき位置に投影面を設定し、その投影面に画像データを座標変換するようにしてもよい。また、画像処理装置7は、座標変換を行った変換データを、表示装置11の表示面に表示するための座標変換を行う。
The image processing apparatus 7 inputs image data from a
画像処理装置7は、上記した画像処理により、ピラー内面に表示する表示データを生成する。そして、表示装置11に表示データを出力する。表示装置11は、ピラー内面に設けられた薄型の液晶ディスプレイ等であって、画像処理装置7から入力した表示データに基づきピラー102によって遮られた死角画像を表示する。
The image processing device 7 generates display data to be displayed on the inner surface of the pillar by the above-described image processing. Then, the display data is output to the
次に、本実施形態の頭部位置検出処理の手順について、図13及び図14に従って説明する。位置検出装置5は、頭部位置の検出を開始するか否かを判断する(ステップS1)。具体的には、画像表示モードの画像表示システム3から出力された検出開始命令を受信したか否かを判断する。検出開始命令を受信した場合には、頭部位置の検出を開始すると判断する(ステップS1においてYES)。検出開始命令を受信しない場合には(ステップS1においてNO)、開始トリガを入力するまで待機する。
Next, the procedure of the head position detection process according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. The
検出開始命令を受信すると、位置検出装置5は、各測距センサ6を駆動し、各測距センサ6から測定距離Laを取得する(ステップS2)。
さらに、位置検出装置5は、予め設定した条件に従って、4つの測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、3つの測定距離Laを選択する選択処理を行う(ステップS3)。本実施形態では、上記したように、距離が短い方から3つの測定距離Laを選択する。
When receiving the detection start command, the
Further, the
3つの測定距離Laを選択すると、位置検出装置5は、選択した3つの各測定距離Laに基づいて、上記した位置算出処理を行う(ステップS4)。具体的には、図14に示す
ように、予測位置Piに、初期位置P1を設定する(ステップS4−1)。また、該予測位置Piと、対応する各測距センサ6との相対距離Lcをそれぞれ算出する(ステップS4−2)。さらに、相対距離Lcと各補正距離Lbとを比較して、修正値ΔLを算出する(ステップS4−3)。修正値ΔLは、補正距離Lbと相対距離Lcとの差分である。
When the three measurement distances La are selected, the
さらに、位置検出装置5は、修正値ΔLが所定値Ld以下であるか否かを判断する(ステップS4−4)。修正値ΔLが所定値Ld以下である場合(ステップS4−4においてYES)、予測位置Piを頭部位置DHとして特定する(ステップS4−5)。
Further, the
一方、修正値ΔLが所定値Ld超であると判断すると(ステップS4−4においてNO)、修正値ΔLに基づき予測位置Piを修正し(ステップS4−6)、ステップS4−2に戻る。上記したように、修正を繰り返すと、修正値ΔLが所定値Ld以下となるので(ステップS4−4においてYES)、予測位置Piを頭部位置DHとして特定する(ステップS4−5)。 On the other hand, if it is determined that correction value ΔL is greater than predetermined value Ld (NO in step S4-4), predicted position Pi is corrected based on correction value ΔL (step S4-6), and the process returns to step S4-2. As described above, when the correction is repeated, the correction value ΔL becomes equal to or less than the predetermined value Ld (YES in step S4-4), so the predicted position Pi is specified as the head position DH (step S4-5).
このようにして算出された頭部位置DHは、画像表示システム3に出力され、画像データの画像処理に用いられる。画像表示システム3は、表示データを表示装置11に出力して死角画像をピラー内面に表示する。
The head position DH calculated in this way is output to the
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、位置検出システム2は、検出範囲Z2が互いに重複するように配置され、着座したドライバーDの頭部D1までの距離を測定する4つの測距センサ6と、ドライバーDの頭部D1がある領域を推定し、各測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、該領域に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択し、それらの測定距離Laに基づいて頭部位置DHを算出する位置検出装置5を備えた。このため、各測距センサ6の検出範囲Z2を最適化することにより頭部位置DHの検出精度を向上することができる。また、3つの測定距離Laに基づき頭部位置DHを特定するため、全ての測距センサ6が測定した測定距離Laを用いた場合よりも、各測距センサ6の検出範囲Z2が重複する領域、即ち頭部位置DHを特定可能な領域を広くし、さらに位置算出処理での計算量を軽減することができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、位置検出装置5は、ドライバーDの頭部D1が移動可能な範囲内に予測位置Piを設定し、該予測位置Piと、選択した3つの測定距離Laと、それらの測定距離Laを測定した測距センサ6の位置とに基づいて、予測位置Piの補正を行う。また、補正が完了した予測位置Piを頭部位置DHとして特定する。このため、頭部位置DHとの相対角度を測定可能なセンサ等、特殊な装置を用いることなく、測距センサ6が計測した測定距離Laとそれらの測定距離Laを測定した測距センサ6の位置のみを用いて頭部位置DHを算出することができる。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、4つの測距センサ6は、検出対象範囲Z1を囲み、それぞれ他の測距センサ6と対角となる位置にそれぞれ設けられている。このため、ドライバーDの頭部D1の真上や側方等、一つの領域に各測距センサ6を集中して配置するよりも、各検出範囲Z2が重複する範囲をできるだけ広くするとともに、検出精度を向上できる。
(3) In the above embodiment, the four
(4)上記実施形態では、位置検出装置5は、各測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、距離の短い方から3つの測定距離Laを選択する。このため、最適な測定値を用いて頭部位置DHを算出できるので、頭部位置DHの検出精度を向上できる。
(4) In the above embodiment, the
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態を図15〜図16に従って説明する。尚、第2
実施形態は、第1実施形態の選択処理(ステップS3)を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second
Since the embodiment has a configuration in which the selection process (step S3) of the first embodiment is changed, detailed description of the same parts is omitted.
第2実施形態では、図15に示す運転席101に設けられた圧力検出手段としての感圧センサ20を用いて、3つの測定距離Laを選択する。感圧センサ20は、公知の圧力センサを用いることができる。例えば感圧センサ20は、一対の樹脂シートと、各シートの間に設けられたスペーサと、各シートに設けられた接点部と、圧力検出回路等を備えている。ドライバーDが運転席101に着座し、各接点部が接触すると、圧力を検出した状態となる。感圧センサ20は、運転席101のシートクッション103の前方右側、後方右側、後方左側、前方左側に4つ設けられている。
In the second embodiment, three measurement distances La are selected using the pressure-
また、この感圧センサ20の各接点部間の接触抵抗は、外部圧力の大きさに応じて変化し、圧力検出回路は抵抗値を電気信号に変換して位置検出装置5に出力する。位置検出装置5は、圧力検出回路から抵抗値をそれぞれ取得し、各感圧センサ20の抵抗値の総和を算出する。そして、感圧センサ20毎に、抵抗値の総和に対する各感圧センサ20の抵抗値の比率を算出し、その比率が予め設定されている基準比率範囲から逸脱しているか否かを判断する。基準比率範囲から逸脱していると判断された感圧センサ20が存在する場合には、圧力の偏りが生じていると判断し、ドライバーがいずれかの方向に傾いた姿勢をとっていると判断する。各感圧センサ20同士の抵抗値の比率に差があっても、その比率が基準比率範囲から逸脱していない場合には、ドライバーが傾いた姿勢でないと判断する。
Further, the contact resistance between the contact portions of the
位置検出装置5は、圧力の偏り方向と、選択する測定距離Laとを関連付けたマップ21を有しており、このマップ21に基づき、圧力の偏り方向に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択する。例えば、圧力の偏り方向が「前方右側」であると判断すると、マップ21に基づきその方向に関連付けられた「第1測距センサFR」、「第2測距センサRR」、及び「第4測距センサFL」が測定した測定距離La1,La2,La4を選択する。尚、図ではマップ21を簡略化したテーブルにしたが、選択すべき測定距離Laと圧力の偏り方向とが関連付けられるデータであればよい。
The
第2実施形態によれば、第1実施形態に記載の(1)〜(3)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(5)第2実施形態では、位置検出装置5は、ドライバーDの荷重により運転席101に加わった圧力を検出する感圧センサ20から、圧力に応じた抵抗値を取得する。さらにこの抵抗値に基づき、運転席101に加えられた圧力の偏り方向を判断し、該偏り方向にある3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択する。このため、ドライバーDの姿勢の偏り方向を判断することにより、最適な測定距離Laを用いて頭部位置DHを算出できるので、頭部位置DHの検出精度を向上できる。
According to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (3) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(5) In the second embodiment, the
(第3実施形態)
次に、本発明を具体化した第3実施形態を図17及び図18に従って説明する。尚、第3実施形態は、第1実施形態の選択処理(ステップS3)を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the third embodiment has a configuration in which only the selection process (step S3) of the first embodiment is changed, and thus detailed description of the same parts is omitted.
本実施形態の方向検出手段としての位置検出装置5は、車両100の方向指示灯31を点滅制御するECU(Electronic Control Unit)30から、右折検出信号及び左折検出
信号を受信する。ドライバーDの操作に基づき、車両右側の方向指示灯31を点滅させる際、ECU30は、右折検出信号を位置検出装置5に出力する。車両左側の方向指示灯31を点滅させる際、ECU30は、左折検出信号を位置検出装置5に出力する。尚、ECU30は、ステアリングの舵角を検出する舵角センサから検出値を取得し、車両100が右折及び左折を判断するECUであってもよい。
The
位置検出装置5は、右折検出信号及び左折検出信号を受信した場合のみ、頭部位置を検出する処理を行う。位置検出装置5は、右折方向及び左折方向と、選択すべき測定距離Laとを関連付けたマップ(図示略)を格納している。
The
位置検出装置5は、車両100の進行方向に基づき、その進行方向に関連付けられた領域を推定し、その領域に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択する。例えば、車両100が右折すると判断した場合、頭部位置D2は、前方左側に偏倚する傾向にあるため、第1測距センサFR、第3測距センサRL及び第4測距センサFLが測定した測定距離La1,La3,La4を、頭部位置の算出に用いるデータとして選択する。
The
第3実施形態によれば、第1実施形態に記載の(1)〜(3)の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(6)上記実施形態では、位置検出装置5は、車両100の進行方向を検出するECU30から、右折検出信号及び左折検出信号を取得する。位置検出装置5は、車両の進行方向に基づき、その進行方向に関連付けられた領域を推定し、その領域に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択する。従って、車両100の進行方向に関連付けられた測定距離Laは、特殊な演算を行うことなくマップに基づき選択することができるので、各測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、最適な測定距離Laを容易に選択することができる。
According to the third embodiment, in addition to the effects (1) to (3) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(6) In the above embodiment, the
(第4実施形態)
次に、本発明を具体化した第4実施形態を図18及び図19に従って説明する。尚、第4実施形態は、第1実施形態の選択処理(ステップS3)を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the fourth embodiment has a configuration in which the selection process (step S3) of the first embodiment is changed, and thus detailed description of the same parts is omitted.
本実施形態では、ドライバーDの頭部D1を撮影するカメラ40と、画像処理手段としての位置検出装置5に内蔵された画像処理プロセッサ(図示略)を用いて選択処理を行う。図18に示すように、カメラ40は、ドライバーDの前方に取り付けられ、その撮影領域Z6に、運転席101に着座したドライバーDの頭部D1が含まれるように取り付けられている。
In the present embodiment, selection processing is performed using a
位置検出装置5は、カメラ40から画像データを取得し、画像データに対しパターンマッチング等の公知の画像処理を行い、図19に示す2次元の平面画像内で、頭部41の位置を算出する。頭部41の位置は、画面座標系(U,V)で表されるが、画面座標系の各軸は、車室内の座標を表す座標系(X,Z)に対応するため、X方向及びZ方向において頭部41がどの領域にあるかを推定することができる。
The
例えば、頭部位置が左側、即ち反X方向に偏倚している場合には、まず、検出対象範囲Z1の反X方向にある第3測距センサRL及び第4測距センサFLが測定した測定距離La3,La4を選択する。また、3つ目の測定距離Laを選択する場合には、予め設定した測距センサ6が測定した測定距離Laを選択してもよいし、或いは残りの測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、短い方を選択しても良い。或いは、画面座標系内での頭部41の大きさと、頭部D1を予め撮影したテンプレート又は予め設定した頭部の大きさを示す基準値とを比較し、頭部位置D2が前方に偏倚しているか、後方に偏倚しているかを判断してもよい。この場合、例えば、頭部41が前方に偏倚していると判断した場合には、第1測距センサFRが測定した測定距離La1を選択し、後方に偏倚していると判断した場合には第2測距センサRRが測定した測定距離La2を選択する。
For example, when the head position is deviated to the left side, that is, in the anti-X direction, first, measurement is performed by the third distance sensor RL and the fourth distance sensor FL in the anti-X direction of the detection target range Z1. Select the distances La3 and La4. When the third measurement distance La is selected, the measurement distance La measured by the preset
第4実施形態によれば、第1実施形態に記載の(1)〜(3)の効果に加えて、以下の
ような効果を得ることができる。
(7)第4実施形態では、位置検出装置5は、運転席101に着座したドライバーDの頭部D1を含む領域を撮影するカメラ40から画像データを取得し、該画像データを画像処理して頭部D1がある領域を推定する。また、その領域に近い3つの測距センサ6が測定した測定距離Laを選択する。このため、各測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、最適な測定距離Laを容易に選択することができる。
According to the fourth embodiment, in addition to the effects (1) to (3) described in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(7) In the fourth embodiment, the
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、測距センサ6を超音波センサに具体化したが、レーザセンサ等の光学センサでもよいし、ミリ波レーダ等でもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the
・上記実施形態では、表示装置を液晶ディスプレイに具体化したが、ピラー内面に画像を投影するプロジェクタでもよい。
・上記実施形態では、測距センサ6は、頭部D1までの距離と、頭部D1に対する方向とを検出可能なセンサにしてもよい。その場合、頭部D1に対する方向に基づき、頭部位置を特定するための範囲を限定し、その範囲に予測位置Piを設定して、調整するようにしてもよい。このようにすると、予測位置Piの修正回数を少なくすることができる。
In the above embodiment, the display device is embodied as a liquid crystal display, but a projector that projects an image on the inner surface of the pillar may be used.
In the above embodiment, the
・第3実施形態では、位置検出装置5は、右折方向及び左折方向を検出するECU30に基づき進行方向を判断するようにしたが、ナビゲーションコンピュータ8に具体化してもよい。即ち、ナビゲーションコンピュータ8が探索した案内経路の方向に応じて、車両100の進行方向を判断するようにしてもよい。
In the third embodiment, the
・第4実施形態では、ドライバーDの前方にカメラ40を取り付けるようにしたが、その他の位置に取り付けるようにしてもよい。
・上記各実施形態では、予測位置Piを設定し、予測位置Piを頭部位置D2に合わせるように調整して頭部位置を特定したが、その他の方法によって特定するようにしてもよい。
In the fourth embodiment, the
In each of the above embodiments, the predicted position Pi is set, and the head position is specified by adjusting the predicted position Pi to match the head position D2. However, the head position may be specified by other methods.
・上記各実施形態では、4つの測距センサ6を設けるようにしたが、5つ以上でもよい。この場合でも、全ての測距センサ6が測定した測定距離Laのうち、上記した条件下で3つの測定距離Laを選択する。
In each of the above embodiments, four
・上記各実施形態では、頭部位置検出システムを、運転席101に着座したドライバーDの頭部D1を検出するシステムに具体化したが、その他の座席に着座した乗員の頭部を検出するシステムとしてもよい。また、頭部位置検出システムは、ピラーに死角画像を表示する運転支援システム1を構成するようにしたが、その他の運転支援システム、乗員保護システムを構成するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the head position detection system is embodied as a system that detects the head D1 of the driver D seated on the driver's
2…頭部位置検出システムとしての位置検出システム、5…選択手段、位置算出手段、方向検出手段、画像処理手段、取得手段及び頭部位置検出装置としての位置検出装置、6,FR,RR,RL,FL…測距センサ、20…圧力検出手段としての感圧センサ、40…撮影装置、100…車両、D…乗員としてのドライバー、D1,41…頭部、D2,DH…頭部位置、La,La1〜La4…測定距離、Ld…所定距離としての所定値、Lc…相対距離、ΔL…差分、Pi…予測位置、Z2…検出範囲。 2 ... position detection system as a head position detection system, 5 ... selection means, position calculation means, direction detection means, image processing means, acquisition means and position detection device as head position detection device, 6, FR, RR, RL, FL: ranging sensor, 20 ... pressure sensor as pressure detecting means, 40 ... photographing device, 100 ... vehicle, D ... driver as occupant, D1, 41 ... head, D2, DH ... head position, La, La1 to La4 ... measurement distance, Ld ... predetermined value as a predetermined distance, Lc ... relative distance, ΔL ... difference, Pi ... predicted position, Z2 ... detection range.
Claims (9)
検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサと、
前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記各測距センサが測定した測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、
選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段と
を備えたことを特徴とする頭部位置検出システム。 In the head position detection system that detects the position of the head of the occupant,
At least four ranging sensors arranged so that a part of the detection range overlaps each other, and measuring the distance to the head of the seated occupant;
A selection means for estimating a region where the occupant's head is located, and selecting measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the area among the measurement distances measured by the distance measuring sensors;
A head position detection system comprising: position calculation means for calculating the head position of the occupant based on the selected measurement distance.
前記選択手段は、
前記各測距センサが測定した前記測定距離のうち、距離が短い方から3つの前記測距センサが測定した前記測定距離を選択することを特徴とする頭部位置検出システム。 The head position detection system according to claim 1,
The selection means includes
A head position detection system, wherein the measurement distances measured by three distance measurement sensors are selected from the shorter distances among the measurement distances measured by the distance measurement sensors.
前記乗員の荷重により座席に加わった圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記選択手段は、前記圧力の偏り方向に近い3つの前記測距センサが測定した前記測定距離を選択することを特徴とする頭部位置検出システム。 The head position detection system according to claim 1,
Pressure detecting means for detecting the pressure applied to the seat by the load of the passenger,
The head position detection system characterized in that the selection means selects the measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the pressure bias direction.
車両の進行方向を検出する方向検出手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記方向検出手段が検出した前記車両の進行方向に基づき、その進行方向に関連付けられた前記乗員の頭部がある領域を推定し、該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択することを特徴とする頭部位置検出システム。 The head position detection system according to claim 1,
Direction detection means for detecting the traveling direction of the vehicle,
The selection means estimates a region where the occupant's head is associated with the traveling direction based on the traveling direction of the vehicle detected by the direction detecting unit, and the three distance measuring sensors close to the region include A head position detection system characterized by selecting a measured distance.
座席に着座した前記乗員の頭部を含む領域を撮影する撮影装置から画像データを取得し、該画像データを画像処理して前記乗員の頭部がある領域を推定する画像処理手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記乗員の頭部がある領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択することを特徴とする頭部位置検出システム。 The head position detection system according to claim 1,
Image processing means for obtaining image data from an imaging device that captures an area including the head of the occupant seated on the seat, and further performing image processing on the image data to estimate the area where the occupant's head is located,
The head position detection system, wherein the selection means selects the measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to a region where the occupant's head is located.
前記位置算出手段は、
前記乗員の頭部の予測位置を設定し、該予測位置と、前記選択した測距センサが測定した測定距離と、該測定距離を測定した3つの前記測距センサの位置とに基づいて、前記予測位置の補正を行い、補正された前記予測位置を前記乗員の頭部位置として特定することを特徴とする頭部位置検出システム。 In the head position detection system according to any one of claims 1 to 5,
The position calculating means includes
Set the predicted position of the occupant's head, based on the predicted position, the measured distance measured by the selected distance sensor, and the positions of the three distance sensors that measured the measured distance, A head position detection system that corrects a predicted position and identifies the corrected predicted position as the head position of the occupant.
検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサから測定距離をそれぞれ取得する取得手段と、
前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、
選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段と
を備えたことを特徴とする頭部位置検出装置。 In the head position detection device that detects the position of the head of the occupant,
Obtaining means for respectively obtaining measurement distances from at least four distance measuring sensors that are arranged so that a part of the detection range overlaps each other and that measure the distance to the head of the seated occupant;
A selection means for estimating a region where the occupant's head is located and selecting measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the region among the measurement distances;
A head position detecting device comprising: position calculating means for calculating the head position of the occupant based on the selected measurement distance.
検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測
定する少なくとも4つの前記測距センサから測定距離をそれぞれ取得し、前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択し、選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する頭部位置検出方法。 In a head position detection method for detecting the position of the head of an occupant using a distance measuring sensor,
A part of the detection range is arranged so as to overlap each other, the measurement distances are obtained from at least four distance measuring sensors that measure the distance to the head of the seated occupant, and the region where the head of the occupant is located A head position detection method that estimates and selects the measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the region out of the measurement distances, and calculates the head position of the occupant based on the selected measurement distances .
前記制御手段を、
検出範囲の一部が互いに重複するように配置され、着座した乗員の頭部までの距離を測定する少なくとも4つの測距センサから測定距離をそれぞれ取得する取得手段と、
前記乗員の頭部がある領域を推定し、前記測定距離のうち該領域に近い3つの前記測距センサが測定した測定距離を選択する選択手段と、
選択した前記測定距離に基づいて、前記乗員の頭部位置を算出する位置算出手段として機能させることを特徴とする頭部位置検出プログラム。 In the head position detection program for detecting the position of the head of the occupant using the distance measuring sensor and the control means,
The control means;
Obtaining means for respectively obtaining measurement distances from at least four distance measuring sensors that are arranged so that a part of the detection range overlaps each other and that measure the distance to the head of the seated occupant;
A selection means for estimating a region where the occupant's head is located and selecting measurement distances measured by the three distance measuring sensors close to the region among the measurement distances;
A head position detection program that functions as position calculation means for calculating the head position of the occupant based on the selected measurement distance.
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-
2007
- 2007-12-13 JP JP2007322247A patent/JP2009145176A/en active Pending
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