JP2017181225A - 乗員検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの送受信機を使用して、車室内の乗員の数及び位置を検知でき、また、運転者の生態情報を検知できる乗員検知装置を提供する。【解決手段】車室１２内には１つのレーダユニット１８のみが設けられる。レーダユニット１８は、車室１２内の各座席Ｓ１〜Ｓ５のうち運転席Ｓ１に最も近づけて配置され、且つ、各座席Ｓ１〜Ｓ５までの距離が互いに異なるように配置される。【選択図】図３

Description

この発明は、車室内に電磁波を送信すると共に、反射波を受信することにより、車室内の乗員を検知する乗員検知装置に関する。

特許文献１には、エアバッグを展開する際に運転者が適正位置にいるか否かを判定するために、運転者に対して超音波又は電磁波を送信し反射波を受信する装置が開示される。超音波又は電磁波の送受信機は、天井、ダッシュボード、ステアリングコラムの下等に設けられる。

特表平９−５０１１２０号公報

各座席における乗員の有無に応じて車両に搭載される様々な装置を自動調整する技術が検討されている。この場合、座席毎に乗員の有無を検知する必要がある。特許文献１の技術によれば、送受信機と運転者との距離を検知するため、結果として、乗員の有無を検知することは可能である。但し、各座席の近傍に送受信機を設ける必要がある。すると、座席数の分だけ送受信機が必要となるためコストが嵩むうえ、座席数の分だけ送受信機の設置スペースが必要となる。

ところで、近年は車両走行中に運転者の体調に異常が生ずる事象が発生しており、このような事象を未然に防止することも望まれている。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、１つの送受信機を使用して、車室内の乗員の数及び位置を検知でき、また、運転者の生態情報を検知できる乗員検知装置を提供することを目的とする。

本発明は、車室内に電磁波（電波）を送信すると共に前記電磁波の反射波を受信する送受信機を備え、前記反射波に基づいて前記車室内の乗員の状態を検知する乗員検知装置であって、前記車室内に１つの前記送受信機が設けられ、前記送受信機は、前記車室内の各座席のうち運転席に最も近づけて配置され、且つ、各座席までの距離が互いに異なるように配置されることを特徴とする。上記構成のように、送受信機が、車室内の各座席のうち運転席に最も近づけて配置されるため、運転者の生体情報を検知できるようになる。また、各座席までの距離が互いに異なるように配置されるため、１つの送受信機で車室内の乗員の数及び位置を検知できるようになる。

本発明において、前記送受信機は運転席側のフロントピラー又はフロントピラー上部のルーフに設けられてもよい。上記構成のように、送受信機が運転席側のフロントピラー又はフロントピラー上部のルーフに設けられる場合、送受信機と全座席との距離が互いに異なるようにすることが可能となる。このため、１つの送受信機で車室内の乗員の数及び位置を検知できるようになる。また、送受信機が、乗員の中の運転者に最も近づけて配置されるため、運転者の生体情報を検知できるようになる。

本発明において、前記送受信機は、前記フロントピラーの長手方向略中央部、又は、前記長手方向略中央部よりも上部に設けられ、且つ、前記車室内の全座席が前記電磁波の送信範囲に含まれるように配置されてもよい。上記構成によれば、送受信機を運転者の胸部に近づけることができ、且つ、送受信機の送信範囲に全乗員を含むことができる。このため、車室内の乗員の数及び位置の検知と、運転者の生体情報の検知の両方を高精度に行うことができる。

本発明において、前記送受信機により受信された前記反射波に基づいて、前記車室内の乗員を検知する乗員検知部と、前記送受信機により受信された前記反射波に基づいて、前記乗員検知部により検知された前記乗員の生体情報を検知する生体情報検知部と、を備えてもよい。上記構成によれば、乗員を検知するため、乗員の数や位置に基づいて適切な車両制御が可能となる。また、運転者の生体情報を検知するため、運転者の体調に異常が生じた場合に、車両を自動制御することが可能になる。

本発明において、車両が走行しているか否かを検出する走行検出装置を更に備え、前記生体情報検知部は、前記走行検出装置が前記車両の走行を検出した場合に、運転者の前記生体情報を検出するための閾値を変更してもよい。上記構成によれば、車両の走行に起因するノイズを除去できるため、運転者の生体情報を高精度に検知することができる。

本発明において、前記生体情報検知部は、運転者の前記生体情報を示す第１周波数信号と、車両走行時に発生する振動の第２周波数信号と、を分離し、分離後の前記第１周波数信号に基づいて、前記運転者の前記生体情報を検知してもよい。上記構成によれば、車両の走行に起因するノイズを除去できるため、運転者の生体情報を高精度に検知することができる。

本発明において、前記送受信機は、ＦＭ−ＣＷレーダであってもよい。ＦＭ−ＣＷレーダは連続波を使用する。このため小電力ですむ。また、パルスレーダのようにナノ秒パルスを増幅するような高周波部品を必要としないこのため、部品数の増加を抑制できる。

本発明によれば、送受信機が、車室内の各座席のうち運転席に最も近づけて配置されるため、運転者の生体情報を検知できるようになる。また、各座席までの距離が互いに異なるように配置されるため、１つの送受信機で車室内の乗員の数及び位置を検知できるようになる。

図１は乗員検知装置のブロック図である。 図２はレーダユニットの配置図である。 図３は水平面内におけるレーダユニットの配置図である。 図４Ａ、図４Ｂは送信信号と受信信号との周波数差に相当する周波数スペクトル図である。 図５Ａ、図５Ｂは運転者の呼吸と心拍の時間変化を模式化した特性図である。 図６は図１で示す乗員検知装置の変形例のブロック図である。 図７は図６で示す変形例で行われる処理のフローチャートである。 図８は図６で示す変形例の動作説明図である。

以下、本発明に係る乗員検知装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［１ 乗員検知装置１４の構成］
図１で示すように、本実施形態に係る乗員検知装置１４は、車両１０に設けられ、送受信機としてのレーダ２０と、乗員検知のための信号処理を行う信号処理ＥＣＵ５０と、を備える。レーダ２０と信号処理ＥＣＵ５０は１つのレーダユニット１８を形成する。レーダユニット１８は１つの基板に形成される。車室１２内には、レーダユニット１８（又は後述の送信アンテナ３２及び受信アンテナ３６）が１つのみ設けられる。

レーダ２０は、車室１２内に電磁波を送信し、反射波を受信するＦＭ−ＣＷレーダである。ＦＭ−ＣＷレーダは公知のものを使用可能である。レーダ２０は、送信部２２として、Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）２４と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）２６と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２８と、方向性結合器３０と、送信アンテナ３２とを備える。また、受信部３４として、受信アンテナ３６と、混合器３８と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０と、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４２とを備える。なお、レーダ２０の検出範囲Ｄ（送信範囲ともいう、図３参照。）は車室１２内に限定される。このように検出範囲Ｄを限定することにより、出力を抑えることができ、レーダ２０の小型化が可能となる。また、発熱を抑制できる。

信号処理ＥＣＵ５０は、レーダのコントローラであると共に、マイクロコンピュータを含む信号処理演算器であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む）、ＲＡＭ、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有する。信号処理ＥＣＵ５０は、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部、例えば、制御部、演算部、及び、処理部等として機能する。本実施形態では、信号発生制御部５２と受信信号処理部５４として機能する。なお、各機能実現部は、ハードウエア（機能実現器）で構成することもできる。信号処理ＥＣＵ５０は、１つのＥＣＵのみから構成されてもよく、複数のＥＣＵから構成されてもよい。なお、後述する各ＥＣＵ７０、７４、８０の構成も同様である。

信号発生制御部５２は、信号データを生成してレーダ２０に出力するように構成される。受信信号処理部５４は、更に周波数分析部５６と、乗員検知部５８と、生体情報検知部６０とを備える。周波数分析部５６は、レーダ２０から出力されるビート信号の周波数分析をＦＦＴ（高速フーリエ変換）等により行うように構成される。乗員検知部５８は、周波数分析部５６による分析結果に基づいて、車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５（図３参照）の数及び位置を検知するように構成される。生体情報検知部６０は、周波数分析部５６による分析結果に基づいて、車室１２内の運転者Ｍ１の生体情報を検知するように構成される。

［２ 乗員検知装置１４の検知結果を使用する機器］
車両１０には、更に、乗員検知装置１４の検知結果を使用する機器、本実施形態ではブレーキＥＣＵ７０と、エアコンＥＣＵ（Ａ／ＣＥＣＵ）７４と、アクティブノイズコントロールＥＣＵ（ＡＮＣＥＣＵ）８０と、ナビゲーション装置８６とが設けられる。ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキアクチュエータ７２を制御して、車両１０の減速制御をする。Ａ／ＣＥＣＵ７４は、エアコンディショナ（Ａ／Ｃ）７６を制御して、車室１２内の空調を制御する。ＡＮＣＥＣＵ８０は、マイク８２で車室１２内のノイズを集音し、ノイズを打ち消す音をスピーカ８４から出力する。ナビゲーション装置８６は、衛星測位システム、慣性航法のためのジャイロ、地図情報等を備え、車両１０の位置を測定し、ディスプレイ８８に位置情報を表示する。

［３ レーダユニット１８の配置］
本発明に係る乗員検知装置１４は、送受信機、ここではレーダユニット１８（又はレーダ２０）により受信された反射波に基づいて、車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５（図３参照）を検知すると共に、運転者Ｍ１の生体情報を検知するものである。乗員検知装置１４の特徴の一つはレーダユニット１８の配置にある。以下で、図２及び図３を用いてレーダユニット１８の配置について説明する。

図２で示すように、車両１０のボディ１０２とルーフ１０４との間にはフロントピラー（Ａピラー）１０６を含む複数のピラーが設けられ、車室１２内の居住空間が確保される。乗員検知装置１４のレーダユニット１８は、運転席Ｓ１（図１参照）側のフロントピラー１０６に設けられる。

図２で示すように、フロントピラー１０６の車室１２側の表層は樹脂等のカバー１０８で覆われる。レーダユニット１８は、フロントピラー１０６の内部に設けられており、その表面をカバー１０８で覆われる。レーダユニット１８は、フロントピラー１０６の長手方向Ｌの略中央部Ｃ、又は、略中央部Ｃよりも上部に配置される。レーダユニット１８の高さをフロントピラー１０６の略中央部Ｃ、又は、略中央部Ｃよりも上部としているのは、次の理由による。

乗員検知装置１４は、車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５（図３参照）の数及び位置を検知するものである。この観点でいえば、レーダユニット１８は、乗員Ｍ１〜Ｍ５を俯瞰できる高い位置に配置されることが好ましい。一方、本実施形態に係る乗員検知装置１４は、運転者Ｍ１の生体情報を検知するものでもある。生体情報を正確に検知するためには、レーダユニット１８は、運転者Ｍ１の胸部付近に配置されることが好ましい。つまり、乗員Ｍ１〜Ｍ５の数及び位置の検知と、運転者Ｍ１の生体情報の検知と、はトレードオフの関係にある。それぞれの検知を両立させる位置が、フロントピラー１０６の略中央部Ｃ、又は、略中央部Ｃよりも上部となる。なお、いずれかの検知を優先させる場合は、レーダユニット１８の高さを適宜設定することが可能である。

図３で示すように、レーダユニット１８は、車室１２内の全座席Ｓ１〜Ｓ５が電磁波の送信範囲Ｄに含まれるように配置される。レーダ２０の送信範囲Ｄは、平面アンテナ（送信アンテナ３２及び受信アンテナ３６）の正面を基準として、水平方向及び垂直方向に１５０°〜１７０°程度である。このため、例えば、平面アンテナ（送信アンテナ３２及び受信アンテナ３６）に対する垂直線の水平方向成分が、全座席Ｓ１〜Ｓ５の中心に近い方向に向いていれば、概ね良好な向きといえる。勿論、レーダユニット１８の向きはこの向きに限定されるものではない。また、電磁波の送信範囲Ｄは電磁レンズ等により、拡狭させることも可能である。

更に、レーダユニット１８は、各座席Ｓ１〜Ｓ５との距離が互いに異なるように配置される。このようにすれば、乗員Ｍ１〜Ｍ５が座席Ｓ１〜Ｓ５に着座した場合に、レーダユニット１８と各乗員Ｍ１〜Ｍ５との距離Ｌ１〜Ｌ５が互いに異なることになる。このため、検知される距離Ｌ１〜Ｌ５に基づいて乗員Ｍ１〜Ｍ５の検知、すなわち座席Ｓ１〜Ｓ５に乗員Ｍ１〜Ｍ５が存在するか否かを判別することが可能になる。

［４ 乗員検知装置１４の動作］
図１〜図３を用いて、乗員検知装置１４の動作を説明する。なお、レーダ２０のサンプリングの間隔は、数百μ秒〜数ｍ秒程度に設定される。

［４．１ レーダ２０の動作］
信号処理ＥＣＵ５０の信号発生制御部５２は、送信信号（掃引信号）の信号データをレーダ２０に対して出力する。レーダ２０のＤ／Ａ２４は、デジタル信号の信号データをアナログ信号に変換する。ＶＣＯ２６は、アナログ変換された信号データに基づいて、正弦波で変化する周波数をのこぎり波で変化する周波数に周波数変調した送信信号を出力する。ＢＰＦ２８は送信信号から不要な周波数成分の信号を除去する。方向性結合器３０は、送信信号を送信アンテナ３２に出力すると共に、送信信号の一部をローカル信号として混合器３８に出力する。送信信号は、送信波Ｗｔとして、送信アンテナ３２から放射（送信）される。このとき、送信波Ｗｔは、フロントピラー１０６のカバー１０８を透過して、車室１２内に放射される。

車室１２内に乗員Ｍ１〜Ｍ５で存在する場合、送信波Ｗｔは乗員Ｍ１〜Ｍ５で反射し、反射波Ｗｒとなる。反射波Ｗｒは、受信アンテナ３６で受信される。混合器３８は、方向性結合器３０から出力されたローカル信号と反射波Ｗｒの受信信号とをミキシングすることにより、ビート信号を生成する。ＬＰＦ４０は、ビート信号から高周波成分の信号を除去する。Ａ／Ｄ４２は、ＬＰＦ４０から出力されたアナログ信号のビート信号をデジタル信号に変換し、信号処理ＥＣＵ５０に出力する。

［４．２ 受信信号処理部５４の動作］
受信信号処理部５４は、レーダ２０のＬＰＦ４０から出力されるビート信号の周波数分析をＦＦＴ等により行う。車室１２内に乗員Ｍ１〜Ｍ５が存在する場合は、送信信号（ローカル信号）と受信信号の周波数差は５つ存在する。このため、周波数分析の結果、図４Ａで示すような５つの周波数スペクトルが得られる。周波数スペクトルの周波数ｆ１〜ｆ５は、送信信号（ローカル信号）と受信信号の周波数差に相当し、これはレーダユニット１８と各乗員Ｍ１〜Ｍ５との距離Ｌ１〜Ｌ５に相当する。

乗員検知部５８は、次のようにして乗員Ｍ１〜Ｍ５を検知する。距離Ｌ１〜Ｌ５は予め解っているため、これに相当する周波数スペクトルの周波数帯ｆｂ１〜ｆｂ５を設定しておけば、ＦＦＴ等により得られる周波数スペクトルに基づき、乗員Ｍ１〜Ｍ５のいずれが存在するかを検知できる。乗員検知部５８は、特定の周波数帯ｆｂ１〜ｆｂ５の周波数スペクトルが得られた場合に乗員Ｍ１〜Ｍ５を検知する。例えば、図４Ｂで示すような周波数スペクトルが得られた場合は、強度閾値Ｓｔｈ以上となるのは、周波数ｆ１＝距離Ｌ１の周波数スペクトルのみである。この場合、運転者Ｍ１のみが存在するということを検知する。強度閾値Ｓｔｈ以下の周波数スペクトルはノイズとして無視される。他の乗員Ｍ２〜Ｍ５についても同様に検知する。なお、図４Ａでは略一定の強度の周波数ｆ１〜ｆ５を示しているが、実際はレーダユニット１８と乗員Ｍ１〜Ｍ５の距離に応じて強度は変化する。レーダユニット１８に最も近い運転者Ｍ１に対応する周波数ｆ１の強度が最大となり、レーダユニット１８から最も遠い乗員Ｍ５に対応する周波数ｆ５の強度が最小となる。

図４Ａはある時点における周波数の強度を示しているが、図４Ａに代えて、頻度×強度で示される時系列データの分布から、乗員Ｍ１〜Ｍ５のいずれが存在するかを検知することも可能である。

生体情報検知部６０は、次のようにして運転者Ｍ１の生体情報を検知する。図５Ａ、図５Ｂは運転者Ｍ１の呼吸と心拍の時間変化を模式的に示しており、これは周波数スペクトルの変動特性でもある。運転者Ｍ１の呼吸や心拍により、運転者Ｍ１の胸部や腹部は収縮と膨張を周期的に繰り返す。すると、レーダユニット１８と運転者Ｍ１との距離Ｌ１も周期的に変化することになり、ＦＦＴ等により得られる周波数スペクトルも周波数帯ｆｂ１の中で周期的に変動する。つまり、周波数スペクトルは呼吸及び心拍に伴い変動する。その変動波形は呼吸波及び脈波となる。運転者Ｍ１の体調が正常である場合、図５Ａで示すように、呼吸波及び脈波は略一定の波形を示す。一方、運転者Ｍ１の呼吸又は心拍に異常が生じた場合、呼吸波又は脈波が乱れる。例えば、運転者Ｍ１の呼吸が停止した場合、図５Ｂで示すように呼吸波がなくなる。また、居眠り等、運転者Ｍ１の覚醒度が低下している場合等にも呼吸や心拍に変化が現れる。

生体情報検知部６０は、乗員検知部５８と同様にレーダユニット１８と運転者Ｍ１との距離Ｌ１を検知すると共に、距離Ｌ１の変動を監視することにより運転者Ｍ１の生体情報、ここでは呼吸と心拍を検知する。そして、その変動周期に正常パターンとは異なるパターンが生じた場合や乱れが生じた場合等に、運転者Ｍ１に異常が生じたことを検知する。また、図５Ｂで示すような変化のパターンが図示しない記憶部が数種類記憶し、運転者Ｍ１の呼吸波又は脈波を記憶部のパターンと比較することにより異常を検知してもよい。

［５ 検知結果の反映］
図１を用いて、乗員検知部５８の検知結果及び生体情報検知部６０の検知結果の利用方法について説明する。

ブレーキＥＣＵ７０は、生体情報検知部６０により運転者Ｍ１の異常が検知された場合に、ブレーキアクチュエータ７２を駆動させて、車両１０を減速（又は停止）させる。また、ブレーキＥＣＵ７０は、乗員検知部５８により乗員Ｍ１〜Ｍ５の位置が検知された場合に、乗員Ｍ１〜Ｍ５の配置に基づいて、ブレーキアクチュエータ７２の制動力を車輪毎に制御することも可能である。車輪毎に制動力を変えることにより、仮に運転者Ｍ１がステアリングホイールにもたれかかり操舵しづらい状況でも、車両１０を路肩方向等に寄せることが可能である。

Ａ／ＣＥＣＵ７４は、乗員検知部５８により乗員Ｍ１〜Ｍ５の位置が検知された場合に、乗員Ｍ１〜Ｍ５の配置に基づいて、Ａ／Ｃ７６の運転モード、吹出し位置、風量、温度等を制御する。また、Ａ／ＣＥＣＵ７４は、乗員検知部５８により運転者Ｍ１以外の乗員Ｍ２〜Ｍ５が検知された場合に、Ａ／Ｃ７６で車室１２内の空調管理を行う。この制御は、運転者Ｍ１が車室１２内に子供を残して車両１０から離れる場合等に有効である。

ＡＮＣＥＣＵ８０は、乗員検知部５８により乗員Ｍ１〜Ｍ５の位置が検知された場合に、乗員Ｍ１〜Ｍ５の配置に基づいて、ノイズキャンセルの目標位置を調整する。

ナビゲーション装置８６は、乗員検知部５８により乗員Ｍ１〜Ｍ５の数が検知された場合に、その数に応じて適切な情報を提供する。また、乗員検知部５８により運転者Ｍ１のみが検知される場合と他の乗員Ｍ２〜Ｍ５が検知される場合とで、情報提供の方法を変更することも可能である。例えば、運転者Ｍ１のみが検知された場合は、運転者Ｍ１の嗜好に合わせた設定が優先される。

［６ 変形例１］
図６を用いて上記実施形態を変形した変形例１を説明する。図６で示すように、乗員検知装置１４が車速センサ１６を有していてもよい。車速センサ１６は、車両１０の各車輪（図示せず）に設けられ、各車輪の回転速度を検出する。車速センサ１６は、車両１０が走行しているか否かを検出する走行検出装置に相当する。なお、走行検出装置として、車速センサ１６の代わりにオドメータやナビゲーション装置からの走行信号を使用してもよい。

次に図７を用いて、受信信号処理部５４の動作を説明する。ステップＳ１にて、周波数分析部５６は、車速センサ１６により検出された車速Ｖを入力する。ステップＳ２にて、周波数分析部５６は、車速Ｖと所定の車速閾値Ｖｔｈとを比較する。車速閾値Ｖｔｈというのは、車両１０の走行に伴い、乗員Ｍ１〜Ｍ５に振動が発生するか否かを推定するための閾値である。車速Ｖが車速閾値Ｖｔｈ未満である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、車速Ｖが車速閾値Ｖｔｈ以上である場合（ステップＳ２：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。

ステップＳ３にて、周波数分析部５６は、図４Ａ、図４Ｂで示す強度閾値Ｓｔｈを変更しない。一方、ステップＳ４にて、周波数分析部５６は、図８で示すように、強度閾値Ｓｔｈを強度閾値Ｓｔｈ´に上げる。強度閾値Ｓｔｈ´にすることにより、ノイズを除去することができる。例えば、乗員Ｍ１が存在しないにも関わらず、図８で示すように、ｆ１の位置に車両１０の振動に起因するノイズが存在したとする。このとき、乗員検知部５８及び生体情報検知部６０が、通常の強度閾値Ｓｔｈを使用したとすると、乗員Ｍ１が存在するものと誤検知する。一方、強度閾値Ｓｔｈ´を使用すると、誤検知は防止される。

ステップＳ５、ステップＳ６では、上記［４．２］で説明した処理が行われる。ステップＳ５にて、乗員検知部５８は、強度閾値Ｓｔｈ又はＳｔｈ´以上となる周波数スペクトルに基づいて、乗員Ｍ１〜Ｍ５の数及び位置を検知する。ステップＳ６にて、生体情報検知部６０は、強度閾値Ｓｔｈ又はＳｔｈ´以上となる周波数スペクトルに基づいて、運転者Ｍ１の生体情報（呼吸及び心拍）を監視する。

［７ 変形例２］
生体情報検知部６０は、運転者Ｍ１の生体情報を検知する際に、次のような処理を行ってもよい。図４Ａで示す周波数スペクトルｆ１は、時間経過に伴い図５Ａで示す変動波形を示す。車速Ｖが大きくなると、車両１０から運転者Ｍ１に伝達される振動が大きくなり、図５Ａで示す変動波形に振動成分が重畳される。生体情報検知部６０は、運転者Ｍ１の生体情報（呼吸及び心拍）を示す第１周波数信号と車両１０の走行時に発生する振動の第２周波数信号と、を分離して、呼吸及び心拍の周波数信号を抽出する。そして、第１周波数情報を監視して、運転者の呼吸及び心拍を検知する。

この場合、車両１０の振動は概ね一定であるため、分離すべき振動の周波数帯を予め設定することが可能である。なお、運転者Ｍ１の生体情報の第１周波数信号と車両１０の走行時に発生する振動の第２周波数信号との分離は、車速Ｖが車速閾値Ｖｔｈ以上となった場合に行うようにしてもよいし、常時行うようにしてもよい。また、車速Ｖに応じて分離するしないを決定してもよい。

［８ その他の実施形態］
なお、本発明に係る接触判定装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

例えば、レーダ２０はＦＭ−ＣＷレーダでなく、パルス波を照射するレーダであってもよい。また、レーダユニット１８全体がフロントピラー１０６の略中央部Ｃに設けられるのではなく、送信アンテナ３２と受信アンテナ３６以外の構成が略中央部Ｃ以外に設けられていてもよい。要するに、レーダ２０の送信アンテナ３２と受信アンテナ３６がフロントピラー１０６の略中央部Ｃ、又は、略中央部Ｃよりも上部に設けられていればよい。レーダユニット１８と信号処理ＥＣＵ５０の一部又は全部の構成を一体化したり分離したりすることにより、レーダユニット１８の小型化が可能となる。その結果、レイアウトの自由度を向上させることが可能となる。

また、図２で示すように、フロントピラー１０６の上部のルーフ１０４であって、フロントピラー１０６の近傍又は運転席Ｓ１（図１参照）の上部に、レーダユニット１８と同一のレーダユニット１８ａ、１８ｂが設けられていてもよい。この場合、運転者Ｍ１の生体情報の他に、運転席Ｓ１に着座する運転者Ｍ１と助手席Ｓ２に着座する乗員Ｍ２を検知できるため、２シーターの車両１０に好適である。

［９ 本発明のまとめ］
本発明に係る乗員検知装置１４は、車室１２内に電磁波（電波）を送信すると共に電磁波の反射波を受信するレーダユニット１８、１８ａ、１８ｂ（送受信機）を備え、反射波に基づいて車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５の状態を検知する。車室１２内には１つのレーダユニット１８、１８ａ、１８ｂのみが設けられ、レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂは、車室１２内の各座席Ｓ１〜Ｓ５のうち運転席Ｓ１に最も近づけて配置され、且つ、各座席Ｓ１〜Ｓ５までの距離が互いに異なるように配置される。この構成のように、レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂが、車室１２内の各座席Ｓ１〜Ｓ５のうち運転席Ｓ１に最も近づけて配置されるため、運転者Ｍ１の生体情報を検知できるようになる。また、各座席Ｓ１〜Ｓ５までの距離が互いに異なるように配置されるため、１つのレーダユニット１８、１８ａ、１８ｂで車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５の数及び位置を検知できるようになる。

レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂは、運転席側のフロントピラー１０６又はフロントピラー１０６上部のルーフ１０４に設けられる。レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂが運転席側のフロントピラー１０６又はフロントピラー１０６上部のルーフ１０４に設けられる場合、レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂと全座席Ｓ１〜Ｓ５（又はＳ１、Ｓ２）との距離が互いに異なるようにすることが可能となる。このため、１つのレーダユニット１８、１８ａ、１８ｂで車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５（又はＭ１、Ｍ２）の数及び位置を検知できるようになる。また、レーダユニット１８、１８ａ、１８ｂが乗員Ｍ１〜Ｍ５の中の運転者Ｍ１に最も近づけて配置されるため、運転者Ｍ１の生体情報を検知できるようになる。

レーダユニット１８は、フロントピラーの長手方向Ｌの略中央部Ｃ、又は、長手方向Ｌの略中央部Ｃよりも上部に設けられ、且つ、車室１２内の全座席Ｓ１〜Ｓ５が電磁波の送信範囲Ｄに含まれるように配置される。この構成によれば、レーダユニット１８を運転者Ｍ１の胸部に近づけることができ、且つ、レーダユニット１８の送信範囲Ｄに全乗員Ｍ１〜Ｍ５を含むことができる。このため、車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５の数及び位置の検知と、運転者Ｍ１の生体情報の検知の両方を高精度に行うことができる。

乗員検知装置１４は、レーダユニット１８により受信された反射波に基づいて、車室１２内の乗員Ｍ１〜Ｍ５を検知する乗員検知部５８と、レーダユニット１８により受信された反射波に基づいて、乗員検知部５８により検知された乗員Ｍ１〜Ｍ５の生体情報を検知する生体情報検知部６０と、を備える。この構成によれば、乗員Ｍ１〜Ｍ５を検知するため、乗員Ｍ１〜Ｍ５の数や位置に基づいて適切な車両制御が可能となる。また、運転者Ｍ１の生体情報を検知するため、運転者Ｍ１の体調に異常が生じた場合に、車両１０を自動制御することが可能になる。

また、変形例１に係る乗員検知装置１４は、車両１０が走行しているか否かを検出する車速センサ１６（走行検出装置）を更に備える。生体情報検知部６０は、車速センサ１６が車両１０の走行を検出した場合に、運転者Ｍ１の生体情報を検出するための閾値Ｓｔｈを変更する。この構成によれば、車両１０の走行に起因するノイズを除去できるため、運転者Ｍ１の生体情報を高精度に検知することができる。

また、変形例２に係る乗員検知装置１４において、生体情報検知部６０は、運転者Ｍ１の生体情報を示す第１周波数信号と、車両１０の走行時に発生する振動の第２周波数信号と、を分離し、分離後の第１周波数信号に基づいて、運転者Ｍ１の生体情報を検知してもよい。この構成によれば、車両１０の走行に起因するノイズを除去できるため、運転者Ｍ１の生体情報を高精度に検知することができる。

レーダユニット１８は、ＦＭ−ＣＷレーダである。ＦＭ−ＣＷレーダは連続波を使用する。このため小電力ですむ。また、パルスレーダのようにナノ秒パルスを増幅するような高周波部品を必要としないこのため、部品数の増加を抑制できる。

１０…車両 １２…車室
１４…乗員検知装置 １６…車速センサ（車速検出装置）
１８、１８ａ、１８ｂ…レーダユニット（送受信機）
２０…レーダ ５８…乗員検知部
６０…生体情報検知部 １０４…ルーフ
１０６…フロントピラー

Claims (7)

1. 車室内に電磁波を送信すると共に前記電磁波の反射波を受信する送受信機を備え、前記反射波に基づいて前記車室内の乗員の状態を検知する乗員検知装置であって、
   前記車室内に１つの前記送受信機が設けられ、
   前記送受信機は、前記車室内の各座席のうち運転席に最も近づけて配置され、且つ、各座席までの距離が互いに異なるように配置される
   ことを特徴とする乗員検知装置。
2. 請求項１に記載の乗員検知装置において、
   前記送受信機は運転席側のフロントピラー又はフロントピラー上部のルーフに設けられる
   ことを特徴とする乗員検知装置。
3. 請求項２に記載の乗員検知装置において、
   前記送受信機は、
   前記フロントピラーの長手方向略中央部、又は、前記長手方向略中央部よりも上部に設けられ、且つ、前記車室内の全座席が前記電磁波の送信範囲に含まれるように配置される
   ことを特徴とする乗員検知装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員検知装置において、
   前記送受信機により受信された前記反射波に基づいて、前記車室内の乗員を検知する乗員検知部と、
   前記送受信機により受信された前記反射波に基づいて、前記乗員検知部により検知された前記乗員の生体情報を検知する生体情報検知部と、を備える
   ことを特徴とする乗員検知装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の乗員検知装置において、
   車両が走行しているか否かを検出する走行検出装置を更に備え、
   前記生体情報検知部は、
   前記走行検出装置が前記車両の走行を検出した場合に、運転者の前記生体情報を検出するための閾値を変更する
   ことを特徴とする乗員検知装置。
6. 請求項４に記載の乗員検知装置において、
   前記生体情報検知部は、
   運転者の前記生体情報を示す第１周波数信号と、車両走行時に発生する振動の第２周波数信号と、を分離し、分離後の前記第１周波数信号に基づいて、前記運転者の前記生体情報を検知する
   ことを特徴とする乗員検知装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の乗員検知装置において、
   前記送受信機は、ＦＭ−ＣＷレーダである
   ことを特徴とする乗員検知装置。

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