JP2022189451A - Living body detection device - Google Patents

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隆史 大谷
Takashi Otani
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Abstract

To highly accurately determine a type and a state of a person existing in a cabin of a vehicle.SOLUTION: A living body detection device comprises: a sensor which transmits a laser beam whose frequency is modulated to a cabin of a vehicle as a transmission wave and receives a reflection wave generated by a reflection of the transmission wave by an object in the cabin; a first generation unit which generates three-dimensional map information in the cabin on the basis of intensity distribution of the reflection wave; a second generation unit which generates speed information about a speed of the object in the cabin on the basis of Doppler shift of the reflection wave; a first detection unit which detects a child in the cabin on the basis of the three-dimensional map information and the speed information; a second detection unit which detects a position of a seat in the cabin; and a determination unit which determines whether or not the child is seated on a child seat on the basis of a position of the child detected by the first detection unit and the position of the seat detected by the second detection unit.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、生体検知装置に関する。 The present invention relates to a living body detection device.

従来から、電波を人物に照射し、反射波のドップラシフトを周波数解析することで生体情報(心拍数等)を算出する技術がある。また、FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式の電波の送受信に基づいて、車両(乗用車等)の室内の人物(乗員)の有無を判定する技術がある。FMCW方式では、電波を照射し、反射波が反射した位置とその位置の速度をドップラシフトから求めることができる。これらの技術を組み合わせれば、室内の人物やその生体情報を検知できる。また、距離画像センサを用いて取得される物体の画像的特徴(頭や肩の有無等)に基づいて、車両の室内に存在する大人とチャイルドシートに着座している子供とを判別する技術がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a technique of irradiating a person with radio waves and calculating biological information (heart rate, etc.) by frequency-analyzing the Doppler shift of the reflected wave. There is also a technique for determining the presence or absence of a person (passenger) in a vehicle (passenger car, etc.) based on transmission and reception of radio waves of the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) system. In the FMCW method, radio waves are emitted, and the position at which the reflected wave is reflected and the speed at that position can be obtained from the Doppler shift. By combining these technologies, it is possible to detect people in a room and their biometric information. There is also a technology for distinguishing between an adult in a vehicle and a child seated in a child seat based on the image characteristics of an object (such as the presence or absence of head and shoulders) acquired using a range image sensor. .

特開2018-202921号公報JP 2018-202921 A 特開2012-127811号公報JP 2012-127811 A

しかしながら、人物等を検知するために送受信される電波として透過性の高い電波を用いると、送信波が車両の金属構造部分まで透過するため、金属構造部分からの反射波の信号レベルが高くなり、人物等の検知精度が低下する場合がある。また、画像的特徴から人物の種別や状態(子供であるか否か、チャイルドシートに着座しているか否か等)を判別しようとする場合、例えば当該人物が毛布を被っていた場合等に正確に判別できない可能性が高い。 However, if a highly penetrating radio wave is used as the radio wave to be sent and received to detect a person or the like, the transmitted wave penetrates even the metal structure of the vehicle, and the signal level of the reflected wave from the metal structure increases. In some cases, the detection accuracy of people and the like may be degraded. Also, when trying to determine the type or state of a person (whether he is a child, whether he is seated in a child seat, etc.) from the characteristics of the image, for example, when the person is covered with a blanket, etc. likely to be unidentifiable.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両の室内に存在する人物の種別や状態を高精度で判別可能な生体検知装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a living body detection device capable of highly accurately determining the type and state of a person present in the vehicle interior.

本発明の一実施形態としての生体検知装置は、車両の室内に周波数変調されたレーザ光を送信波として送信し、送信波が室内の物体により反射されることにより発生する反射波を受信するセンサと、反射波の強度分布に基づいて室内の三次元マップ情報を生成する第1生成部と、反射波のドップラシフトに基づいて室内の物体の速度に関する速度情報を生成する第2生成部と、三次元マップ情報と速度情報とに基づいて室内の子供を検知する第1検知部と、室内のシートの位置を検知する第2検知部と、第1検知部により検知された子供の位置と第2検知部により検知されたシートの位置とに基づいて、子供がチャイルドシートに着座しているか否かを判定する判定部と、を備える。 A living body detecting device according to an embodiment of the present invention is a sensor that transmits a frequency-modulated laser beam as a transmission wave into the interior of a vehicle, and receives a reflected wave that is generated when the transmission wave is reflected by an object in the room. a first generating unit that generates three-dimensional map information in the room based on the intensity distribution of the reflected wave; a second generating unit that generates velocity information about the velocity of an object in the room based on the Doppler shift of the reflected wave; a first detector that detects the child in the room based on the three-dimensional map information and the speed information; a second detector that detects the position of the seat in the room; 2 a determination unit that determines whether or not the child is seated in the child seat based on the position of the seat detected by the detection unit.

上記構成によれば、周波数変調されたレーザ光を送受するセンサ(LiDARセンサ等)により取得される三次元マップ情報と速度情報とに基づいて室内の子供が検知され、子供とシートとの位置関係に基づいて子供がチャイルドシートに着座しているか否かが判定される。これにより、車両の室内に存在する人物の種別や状態を高精度で判別できる。 According to the above configuration, the child in the room is detected based on the three-dimensional map information and speed information obtained by a sensor (such as a LiDAR sensor) that transmits and receives frequency-modulated laser light, and the positional relationship between the child and the seat is detected. is determined whether or not the child is seated in the child seat. As a result, the type and state of a person present in the vehicle interior can be determined with high accuracy.

また、判定部は、子供の所定部分の位置がシートの所定部分の位置に対して前方且つ上方にそれぞれ閾値以上ずれている場合に、子供がチャイルドシートに着座していると判定してもよい。 Further, the determination unit may determine that the child is seated in the child seat when the position of the predetermined portion of the child deviates forward and upward from the position of the predetermined portion of the seat by a threshold value or more.

子供がチャイルドシートに着座している場合、子供の位置は、子供が通常のシートに着座している場合より前方且つ上方へずれる。そのため、上記のような判別を行うことにより、子供がチャイルドシートに着座しているか否かを正確に判定できる。 When a child is seated in a child seat, the position of the child is shifted forwards and upwards than when the child is seated in a normal seat. Therefore, by performing the determination as described above, it is possible to accurately determine whether or not the child is seated in the child seat.

また、子供の所定部分の位置は、三次元マップ情報における前記子供の存在領域の重心位置であってもよい。 Further, the position of the predetermined portion of the child may be the barycentric position of the existing region of the child in the three-dimensional map information.

これにより、画像センサ等を用いることなく正確に子供の位置を推定でき、当該子供がチャイルドシートに着座しているか否かを正確に判定できる。 This makes it possible to accurately estimate the position of the child without using an image sensor or the like, and to accurately determine whether the child is seated in the child seat.

また、生体検知装置は、反射波のドップラシフトに基づいて室内の人物の心拍に関する情報を生成する第3生成部、を更に備えてもよい。 Also, the living body detection device may further include a third generator that generates information about the heartbeat of a person in the room based on the Doppler shift of the reflected wave.

これにより、人物の種別や状態を考慮した生体情報を生成できる。 This makes it possible to generate biometric information in consideration of the type and state of a person.

図1は、実施形態における車両の構成の一例を示す図である。Drawing 1 is a figure showing an example of composition of vehicles in an embodiment. 図2は、実施形態のLiDARセンサ及び制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of functional configurations of a LiDAR sensor and a control device according to the embodiment; 図3は、実施形態におけるFMCW方式による信号処理の概要を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an outline of signal processing by the FMCW method in the embodiment. 図4は、実施形態における人物検知部により大人及び子供が検知された状態の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a state in which an adult and a child are detected by the person detection unit according to the embodiment; 図5は、実施形態におけるシート位置の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of seat positions in the embodiment. 図6は、実施形態において子供がシートに直接着座している状態の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a state in which a child is directly seated on the seat in the embodiment. 図7は、実施形態において子供がチャイルドシートに着座している状態の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a state in which a child is seated in the child seat in the embodiment. 図8は、実施形態における生体検知装置による処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing by the living body detection device according to the embodiment. 図9は、第1変形例における車両の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a vehicle in the first modified example. 図10は、第2変形例におけるLiDARセンサの利用方法の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of how to use the LiDAR sensor in the second modified example.

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、並びに当該構成によってもたらされる作用、結果、及び効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。 Illustrative embodiments of the invention are disclosed below. The configurations of the embodiments shown below and the actions, results, and effects brought about by the configurations are examples. The present invention can be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments, and at least one of various effects and derivative effects based on the basic configuration can be obtained.

図1は、実施形態における車両Cの構成の一例を示す図である。車両Cの室内に、生体検知装置1を構成するLiDARセンサ2(センサ)と制御装置3とが配置されている。LiDARセンサ2は室内の天井部分に設置されている。制御装置3は、例えば、室内の前端部に設けられているダッシュボード内に設置されている。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a vehicle C according to the embodiment. In the interior of the vehicle C, a LiDAR sensor 2 (sensor) and a control device 3 that constitute the living body detection device 1 are arranged. The LiDAR sensor 2 is installed on the ceiling of the room. The control device 3 is installed, for example, in a dashboard provided at the front end of the room.

シートSには乗員M(人物)が座っている。以下では、生体検知装置1によって乗員Mの存在を検知するとともに、乗員Mの種別や状態を判別することについて説明する。 An occupant M (a person) sits on the seat S. Detecting the presence of the occupant M and determining the type and state of the occupant M by the living body detection device 1 will be described below.

図2は、実施形態のLiDARセンサ2及び制御装置3の機能構成の一例を示すブロック図である。LiDARセンサ2は、送信部21及び受信部22を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of functional configurations of the LiDAR sensor 2 and the control device 3 of the embodiment. The LiDAR sensor 2 includes a transmitter 21 and a receiver 22 .

送信部21は、車両Cの室内に、周波数変調したレーザ光を送信波として広範囲に送信(照射)する。受信部22は、送信波が室内の物体によって反射することによって発生する反射波を受信する。 The transmitter 21 transmits (irradiates) a frequency-modulated laser beam as a transmission wave into the interior of the vehicle C over a wide range. The receiving unit 22 receives reflected waves generated when the transmitted waves are reflected by objects in the room.

制御装置3は、例えば、ハードウェアプロセッサ、メモリ等が搭載された集積回路を有するMCU(Micro Controller Unit)等により構成される。制御装置3は、ADC(Analog-to-Digital Converter)31、処理部32、及び記憶部33を備える。 The control device 3 is configured by, for example, an MCU (Micro Controller Unit) having an integrated circuit on which a hardware processor, memory, and the like are mounted. The control device 3 includes an ADC (Analog-to-Digital Converter) 31 , a processing section 32 and a storage section 33 .

ADC31は、LiDARセンサ2の受信部22から取得したアナログ信号をデジタル信号に変換して処理部32に出力する。 The ADC 31 converts the analog signal acquired from the receiver 22 of the LiDAR sensor 2 into a digital signal and outputs the digital signal to the processor 32 .

記憶部33は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、SSD(Solid State Drive)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置である。記憶部33は、処理部32が実行するプログラム、プログラムの実行に必要なデータ、プログラムの実行によって生成されたデータ等を記憶する。本実施形態における記憶部33は、設定情報331、三次元マップ情報332、速度情報333、シート位置情報334、生体情報335、着座情報336等を記憶する。 The storage unit 33 is, for example, a storage device such as a RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), SSD (Solid State Drive), HDD (Hard Disk Drive). The storage unit 33 stores programs executed by the processing unit 32, data necessary for executing the programs, data generated by executing the programs, and the like. The storage unit 33 in this embodiment stores setting information 331, three-dimensional map information 332, speed information 333, seat position information 334, biological information 335, seating information 336, and the like.

設定情報331は、生体検知装置1の機能を実現するための各種閾値を含む。閾値は、例えば、人物を検知するための閾値、大人と子供を識別するための閾値、子供がチャイルドシートに着座しているか否かを判定するための閾値、人物の生体信号か否かを判定するための閾値等であり得る。 The setting information 331 includes various thresholds for realizing the functions of the living body detection device 1 . The threshold is, for example, a threshold for detecting a person, a threshold for distinguishing between an adult and a child, a threshold for determining whether a child is seated in a child seat, or a biosignal of a person. can be a threshold value for

三次元マップ情報332は、マップ情報生成部321によって反射波の強度分布に基づいて生成される、室内の三次元の物体配置状態を示す情報である。強度分布とは、三次元空間(車両Cの室内)における反射源の位置と反射波の強度との対応関係を示す情報である。 The three-dimensional map information 332 is information indicating the three-dimensional object arrangement state in the room, which is generated by the map information generation unit 321 based on the intensity distribution of the reflected waves. The intensity distribution is information indicating the correspondence relationship between the position of the reflection source and the intensity of the reflected wave in a three-dimensional space (inside the vehicle C).

速度情報333は、速度情報生成部322によって反射波のドップラシフトに基づいて生成される、室内に存在する物体の速度(動き)を示す情報である。速度情報333には、物体の動きの方向を示す情報が含まれてもよい。 The velocity information 333 is information indicating the velocity (movement) of an object existing in the room, which is generated by the velocity information generator 322 based on the Doppler shift of the reflected wave. Velocity information 333 may include information indicating the direction of motion of the object.

シート位置情報334は、シート位置検知部423によって検知される、車両Cに搭載されたシート(後部座席、助手席、運転席等)の位置を示す情報である。 The seat position information 334 is information indicating the position of a seat (rear seat, front passenger seat, driver seat, etc.) mounted on the vehicle C detected by the seat position detection unit 423 .

生体情報335は、生体情報生成部326によって生成される、人物(乗員M)の生体情報である。生体情報とは、例えば、心拍数や人物の状態(心拍数等から推測される体調、精神状態等)であり得る。 The biometric information 335 is biometric information of a person (passenger M) generated by the biometric information generation unit 326 . The biological information may be, for example, a heart rate or a person's condition (physical condition, mental state, etc. estimated from the heart rate, etc.).

着座情報336は、判定部325によって判定される、人物のシートSへの着座状態を示す情報である。着座情報336には、子供がチャイルドシートに着座しているか否かを示す情報等が含まれる。 The seating information 336 is information indicating the seating state of the person on the seat S determined by the determination unit 325 . The seating information 336 includes information indicating whether or not the child is seated in the child seat.

ここで、FMCW方式による信号処理の概要について説明する。図3は、実施形態におけるFMCW方式による信号処理の概要を示す図である。(A)に示すように、まず、LiDARセンサ2の送信部21から、車両Cの室内に、FMCW変調したレーザ光が送信される。そして、LiDARセンサ2の受信部22が反射波を受信する。 Here, an outline of signal processing by the FMCW method will be described. FIG. 3 is a diagram showing an outline of signal processing by the FMCW method in the embodiment. As shown in (A), first, FMCW-modulated laser light is transmitted from the transmitter 21 of the LiDAR sensor 2 into the interior of the vehicle C. As shown in FIG. Then, the receiver 22 of the LiDAR sensor 2 receives the reflected wave.

次に、(B)に示すように、室内における反射波の強度分布に基づいて室内の三次元マップ情報が作成される。この三次元マップ情報には、室内に存在する物体(乗員M、シートS等)の位置や大きさを示すラベリング領域Dが含まれる。 Next, as shown in (B), indoor three-dimensional map information is created based on the intensity distribution of the reflected waves in the room. This three-dimensional map information includes a labeling area D indicating the positions and sizes of objects (passenger M, seat S, etc.) present in the cabin.

次に、(C)に示すように、上記のような三次元マップ情報と、反射波のドップラシフトに基づく速度情報とに基づいて、乗員Mが検知される。例えば、室内に存在する複数の物体のうち、所定の速度(動き)を有する物体を乗員Mと判定できる。また、反射波のドップラシフトに基づいて、乗員Mの生体情報(心拍数等)を算出することもできる。 Next, as shown in (C), the occupant M is detected based on the three-dimensional map information as described above and velocity information based on the Doppler shift of the reflected wave. For example, an object having a predetermined speed (movement) can be determined as the occupant M among a plurality of objects existing in the room. Moreover, based on the Doppler shift of the reflected wave, the biological information (heart rate, etc.) of the occupant M can also be calculated.

以下に、図2を参照して処理部32の処理の詳細について説明する。 Details of the processing of the processing unit 32 will be described below with reference to FIG.

処理部32は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサによって構成される。処理部32は、記憶部33に格納されたプログラムを読み込んで演算処理を実行する。処理部32は、機能部として、マップ情報生成部321(第1生成部)、速度情報生成部322(第2生成部)、人物検知部323(第1検知部)、シート位置検知部324(第2検知部)、判定部325、及び生体情報生成部326(第3生成部)を備える。なお、各部321~326の一部又は全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)を含む回路等のハードウェアによって構成してもよい。 The processing unit 32 is configured by, for example, a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit). The processing unit 32 reads a program stored in the storage unit 33 and executes arithmetic processing. The processing unit 32 includes, as functional units, a map information generation unit 321 (first generation unit), a speed information generation unit 322 (second generation unit), a person detection unit 323 (first detection unit), and a seat position detection unit 324 ( second detection unit), a determination unit 325, and a biological information generation unit 326 (third generation unit). Some or all of the units 321 to 326 may be configured by hardware such as circuits including ASICs (Application Specific Integrated Circuits) and FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays).

マップ情報生成部321は、ADC31から取得した反射波情報に基づいて室内の三次元マップ情報332を生成し、記憶部33に保存する。 The map information generation unit 321 generates indoor three-dimensional map information 332 based on the reflected wave information acquired from the ADC 31 and stores it in the storage unit 33 .

速度情報生成部322は、ADC31から取得した反射波情報に基づいて室内の存在する物体の速度を示す速度情報333を生成し、記憶部33に保存する。 The speed information generation unit 322 generates speed information 333 indicating the speed of an object existing in the room based on the reflected wave information acquired from the ADC 31 and stores the speed information 333 in the storage unit 33 .

人物検知部323は、設定情報331、三次元マップ情報332、速度情報333等に基づいて車両Cの室内に存在する乗員Mを検知する。また、人物検知部323は、当該乗員Mが子供であるか否かを検知する。乗員Mが子供であるか否かは、例えば、設定情報331と、三次元マップ情報332に含まれるラベリング領域Dの大きさを示す情報との比較により検知できる。 The human detection unit 323 detects the occupant M present inside the vehicle C based on the setting information 331, the three-dimensional map information 332, the speed information 333, and the like. Also, the person detection unit 323 detects whether or not the passenger M is a child. Whether the occupant M is a child can be detected, for example, by comparing the setting information 331 and information indicating the size of the labeling area D included in the three-dimensional map information 332 .

シート位置検知部324は、シートSの位置を検知する。シートSの位置の検知方法は特に限定されるべきものではないが、例えば、シートSのスライド機構に設置されたセンサの検知信号や、三次元マップ情報332等に基づいて検知できる。シートSの位置を示すシート位置情報334は、記憶部33に保存される。 A sheet position detection unit 324 detects the position of the sheet S. FIG. Although the method of detecting the position of the seat S should not be particularly limited, for example, the position can be detected based on the detection signal of a sensor installed in the slide mechanism of the seat S, the three-dimensional map information 332, or the like. Sheet position information 334 indicating the position of the sheet S is stored in the storage unit 33 .

判定部325は、人物検知部323により検知された子供の位置と、シート位置情報334とに基づいて、当該子供がチャイルドシートに着座しているか否かを判定する。判定部325による具体的な判定方法については後述する。 The determination unit 325 determines whether the child is seated in the child seat based on the position of the child detected by the person detection unit 323 and the seat position information 334 . A specific determination method by the determination unit 325 will be described later.

生体情報生成部326は、ADC31から取得した反射波情報に基づいて、人物検知部323により検知された乗員Mの生体情報(心拍数等)を生成する。生成された生体情報は、記憶部33に保存される。 Based on the reflected wave information acquired from the ADC 31 , the biological information generation unit 326 generates biological information (heart rate, etc.) of the occupant M detected by the person detection unit 323 . The generated biometric information is stored in the storage unit 33 .

図4は、実施形態における人物検知部323により大人Ma及び子供Mcが検知された状態の一例を示す図である。例えば、人物に対応するラベリング領域D(図2参照)の大きさ等に基づいて、当該人物の体格を推定し、体格が閾値以下である場合には当該人物は子供Mcであると推定できる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a state in which an adult Ma and a child Mc are detected by the person detection unit 323 in the embodiment. For example, based on the size of the labeling area D (see FIG. 2) corresponding to the person, the physique of the person can be estimated, and if the physique is equal to or less than a threshold, the person can be estimated to be the child Mc.

図5は、実施形態におけるシート位置Psの一例を示す図である。図5において、デフォルトの位置にあるシートSと、前方にスライドされた状態のシートSとが例示されている。シート位置Psは、シートSの所定部分の位置であり、ここではシートSの着座部(バックレストの部分を除く)の中央部の位置である。シート位置Psはこれに限定されるものではなく、シートSの他の部分の位置であってもよい。シート位置Psは、シートSの動きに応じて変位する。シートSの動きは、水平方向のスライドだけでなく、上下方向や斜め方向への動きであってもよい。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the seat position Ps in the embodiment. FIG. 5 illustrates the seat S in the default position and the seat S slid forward. The seat position Ps is the position of a predetermined portion of the seat S, here, the position of the central portion of the seating portion of the seat S (excluding the backrest portion). The seat position Ps is not limited to this, and may be a position of another portion of the seat S. FIG. The seat position Ps is displaced as the seat S moves. The movement of the seat S may be not only horizontal sliding but also vertical or oblique movement.

図6は、実施形態において子供McがシートSに直接着座している状態の一例を示す図である。図7は、実施形態において子供McがチャイルドシートScに着座している状態の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a state in which the child Mc is directly seated on the seat S in the embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an example of a state in which the child Mc is seated in the child seat Sc in the embodiment.

図6及び図7において、シート位置Psと子供位置Pmとが例示されている。子供位置Pmは、子供Mcの所定部分の位置であり、例えば三次元マップ情報332における当該子供Mcの存在領域(ラベリング領域D)の重心位置等であり得る。このような子供位置Pmを採用することにより、画像解析等を用いることなく子供Mcの位置を推定できる。なお、子供位置Pmは、子供Mcの頭部の位置等であってもよい。また、図6及び図7において、シート位置Psに対する子供位置Pmの前方へのずれ量Dfと、シート位置Psに対する子供位置Pmの上方へのずれ量Duとが例示されている。 6 and 7 illustrate the seat position Ps and the child position Pm. The child position Pm is the position of a predetermined portion of the child Mc, and may be, for example, the position of the center of gravity of the existing area (labeling area D) of the child Mc in the 3D map information 332 . By adopting such a child position Pm, the position of the child Mc can be estimated without using image analysis or the like. Note that the child position Pm may be the position of the head of the child Mc. 6 and 7 also illustrate the amount of forward deviation Df of the child position Pm with respect to the seat position Ps and the amount of upward deviation Du of the child position Pm with respect to the seat position Ps.

図7に示すずれ量Df,Duは、図6に示すずれ量Df,Duより大きい。すなわち、子供McがチャイルドシートScに着座しているときのずれ量Df,Duは、チャイルドシートScの介在により子供Mcが前方且つ上方に移動するため、子供Mcが通常のシートSに着座しているときのずれ量Df,Duより大きくなる。従って、ずれ量Df,Duのそれぞれが閾値以上である場合には、子供McがチャイルドシートScに着座していると判定できる。 The shift amounts Df and Du shown in FIG. 7 are larger than the shift amounts Df and Du shown in FIG. That is, when the child Mc is seated on the child seat Sc, the displacement amounts Df and Du are becomes larger than the amount of deviation Df, Du. Therefore, when each of the deviation amounts Df and Du is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that the child Mc is seated in the child seat Sc.

図8は、実施形態における生体検知装置1による処理の一例を示すフローチャートである。LiDARセンサ2の駆動により車両Cの室内の反射波情報が取得されると(S101)、マップ情報生成部321は反射波の強度分布に基づいて三次元マップ情報332を生成し(S102)、速度情報生成部322は反射波のドップラシフトに基づいて速度情報333を生成する(S103)。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of processing by the living body detection device 1 according to the embodiment. When the reflected wave information in the interior of the vehicle C is acquired by driving the LiDAR sensor 2 (S101), the map information generation unit 321 generates the three-dimensional map information 332 based on the intensity distribution of the reflected wave (S102), and the speed The information generator 322 generates velocity information 333 based on the Doppler shift of the reflected wave (S103).

人物検知部323は三次元マップ情報332と速度情報333とに基づいて車両Cの室内に子供Mcが存在するか否かを検知する(S104)。子供Mcが存在しない場合(S104:No)、人物検知部323は、人物(大人Ma)が存在するか否かを判定する(S105)。人物が存在しない場合(S105:No)、本ルーチンは終了し、人物(大人Maのみ)が存在する場合(S105:Yes)、生体情報生成部326は反射波のドップラシフト等に基づいて当該人物の生体情報を生成し(S111)、本ルーチンは終了する。 The human detection unit 323 detects whether or not the child Mc is present in the vehicle C based on the three-dimensional map information 332 and the speed information 333 (S104). When the child Mc does not exist (S104: No), the person detection unit 323 determines whether or not a person (adult Ma) exists (S105). If the person does not exist (S105: No), this routine ends. biometric information is generated (S111), and this routine ends.

子供Mcが存在する場合(S104:Yes)、シート位置検知部324は当該子供Mcの位置に対応するシートSのシート位置Psを検知し(S106)、判定部325は子供位置Pmとシート位置Psとのずれ量Df,Duが閾値以上か否かを判定する(S107)。ずれ量Df,Duの両方が閾値以上である場合(S107:Yes)、判定部325は子供McはチャイルドシートScに着座していると判定し(S108)、子供McがチャイルドシートScに着座していることを示す着座情報を生成する(S110)。一方、ずれ量Df,Duの両方又は一方が閾値以上でない場合(S107:No)、判定部325は、子供Mcは通常のシートSに着座していると判定し(S109)、子供Mcが通常のシートSに着座していることを示す着座情報を生成する(S110)。そして、着座情報が生成された後、生体情報生成部326は反射波のドップラシフト等に基づいて当該人物の生体情報を生成し(S111)、本ルーチンは終了する。上記のように生成された生体情報や着座情報は、所定のシステム(例えば車両Cの運転支援システム等)に出力されて利用され得る。 If the child Mc exists (S104: Yes), the seat position detection unit 324 detects the seat position Ps of the seat S corresponding to the position of the child Mc (S106), and the determination unit 325 detects the child position Pm and the seat position Ps. It is determined whether or not the amount of deviation Df, Du between is equal to or greater than a threshold value (S107). When both the deviation amounts Df and Du are equal to or larger than the threshold (S107: Yes), the determination unit 325 determines that the child Mc is seated in the child seat Sc (S108), and the child Mc is seated in the child seat Sc. Seating information indicating that is generated (S110). On the other hand, if both or one of the deviation amounts Df and Du is not equal to or greater than the threshold value (S107: No), the determination unit 325 determines that the child Mc is seated on the normal seat S (S109). Seating information indicating that the seat S is seated is generated (S110). After the seating information is generated, the biometric information generator 326 generates the biometric information of the person based on the Doppler shift of the reflected wave (S111), and this routine ends. The biological information and the seating information generated as described above can be output to a predetermined system (for example, a driving support system of the vehicle C, etc.) and used.

上記実施形態によれば、LiDARセンサ2により取得される三次元マップ情報332と速度情報333とに基づいて室内の子供Mcが検知され、子供McとシートSとの位置関係に基づいて子供McがチャイルドシートScに着座しているか否かが判定される。これにより、車両Cの室内に存在する人物の種別や状態を高精度で判別できる。 According to the above embodiment, the child Mc in the room is detected based on the three-dimensional map information 332 and the speed information 333 acquired by the LiDAR sensor 2, and the child Mc is detected based on the positional relationship between the child Mc and the seat S. It is determined whether or not the child is seated in the child seat Sc. As a result, the types and states of persons present in the interior of the vehicle C can be determined with high accuracy.

(変形例)
図9は、第1変形例における車両Cの一例を示す図である。図9に示すように、車両Cの室内において、天井ではなくフロント部分にLiDARセンサ2を設置し、乗員Mの種別や状態を検知するための処理を行ってもよい。
(Modification)
FIG. 9 is a diagram showing an example of a vehicle C in the first modified example. As shown in FIG. 9, in the interior of the vehicle C, the LiDAR sensor 2 may be installed in the front portion instead of the ceiling, and processing for detecting the type and state of the occupant M may be performed.

図10は、第2変形例におけるLiDARセンサ2の利用方法の一例を示す図である。浴室の浴槽Bの上の天井部分にLiDARセンサ2を設置し、入浴者Mの種別や状態を検知するための処理を行ってもよい。これにより、例えば、入浴中の老人に急病が発生した場合に、その老人の脈波、呼吸、体動等に所定の変化があるときは、その急病を高精度に検知できる。 FIG. 10 is a diagram showing an example of how to use the LiDAR sensor 2 in the second modified example. The LiDAR sensor 2 may be installed on the ceiling above the bathtub B of the bathroom to perform processing for detecting the type and state of the bather M. As a result, for example, when an elderly person suddenly becomes ill while taking a bath, the sudden illness can be detected with high accuracy when there is a predetermined change in the pulse wave, respiration, body movement, or the like of the old person.

なお、制御装置3で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、メモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるようにしてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。 The program executed by the control device 3 is a file in an installable format or an executable format, and can be stored in a computer such as a CD-ROM, a CD-R, a memory card, a DVD (Digital Versatile Disk), a flexible disk (FD), or the like. may be stored in a readable storage medium and provided as a computer program product. Alternatively, the program may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and provided by being downloaded via the network. Also, the program may be provided or distributed via a network such as the Internet.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1…生体検知装置、2…LiDARセンサ、3…制御装置、21…送信部、22…受信部、31…ADC、32…処理部、33…記憶部、321…マップ情報生成部、322…速度情報生成部、323…人物検知部、324…シート位置検知部、325…判定部、326…生体情報生成部、331…設定情報、332…三次元マップ情報、333…速度情報、334…シート位置情報、335…生体情報、336…着座情報、C…車両、D…ラベリング領域、Df,Du…ずれ量、M…乗員(入浴者)、Ma…大人、Mc…子供、Pm…子供位置、Ps…シート位置、S…シート、Sc…チャイルドシート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Living body detection apparatus, 2... LiDAR sensor, 3... Control apparatus, 21... Transmission part, 22... Reception part, 31... ADC, 32... Processing part, 33... Storage part, 321... Map information generation part, 322... Velocity Information generation unit 323 Person detection unit 324 Seat position detection unit 325 Determination unit 326 Biological information generation unit 331 Setting information 332 Three-dimensional map information 333 Speed information 334 Seat position Information 335...Biological information 336...Seating information C...Vehicle D...Labeling area Df, Du...Displacement amount M...Occupant (bather) Ma...Adult Mc...Child Pm...Child position Ps …Seat position, S…Seat, Sc…Child seat

Claims (4)

車両の室内に周波数変調されたレーザ光を送信波として送信し、前記送信波が前記室内の物体により反射されることにより発生する反射波を受信するセンサと、
前記反射波の強度分布に基づいて前記室内の三次元マップ情報を生成する第1生成部と、
前記反射波のドップラシフトに基づいて前記室内の物体の速度に関する速度情報を生成する第2生成部と、
前記三次元マップ情報と前記速度情報とに基づいて前記室内の子供を検知する第1検知部と、
前記室内のシートの位置を検知する第2検知部と、
前記第1検知部により検知された子供の位置と前記第2検知部により検知された前記シートの位置とに基づいて、前記子供がチャイルドシートに着座しているか否かを判定する判定部と、
を備える生体検知装置。
a sensor that transmits a frequency-modulated laser beam as a transmission wave into the interior of the vehicle and receives a reflected wave that is generated when the transmission wave is reflected by an object in the room;
a first generating unit that generates three-dimensional map information of the interior of the room based on the intensity distribution of the reflected waves;
a second generator that generates velocity information about the velocity of an object in the room based on the Doppler shift of the reflected wave;
a first detection unit that detects a child in the room based on the three-dimensional map information and the speed information;
a second detection unit that detects the position of the seat in the room;
a determination unit that determines whether the child is seated in a child seat based on the position of the child detected by the first detection unit and the position of the seat detected by the second detection unit;
A living body detection device comprising:
前記判定部は、前記子供の所定部分の位置が前記シートの所定部分の位置に対して前方且つ上方にそれぞれ閾値以上ずれている場合に、前記子供が前記チャイルドシートに着座していると判定する、
請求項1に記載の生体検知装置。
The determination unit determines that the child is seated in the child seat when the position of the predetermined portion of the child is shifted forward and upward from the position of the predetermined portion of the seat by a threshold value or more.
The living body detection device according to claim 1.
前記子供の所定部分の位置は、前記三次元マップ情報における前記子供の存在領域の重心位置である、
請求項1又は2に記載の生体検知装置。
the position of the predetermined part of the child is the center of gravity of the existing area of the child in the three-dimensional map information;
The living body detection device according to claim 1 or 2.
前記反射波のドップラシフトに基づいて前記室内の人物の心拍に関する情報を生成する第3生成部、
を更に備える請求項1~3のいずれか1項に記載の生体検知装置。
a third generator that generates information about the heartbeat of a person in the room based on the Doppler shift of the reflected wave;
The living body detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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