JP2867955B2 - 乗員検知用センサ装置 - Google Patents
乗員検知用センサ装置Info
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
装置に係り、特に、車載用のエアーバッグの動作タイミ
ングを設定するのに好適な乗員検知用センサ装置に関す
る。
場合、その動作タイミングの設定は、安全確保の意味か
ら重要な課題となっている。とくに、乗員の初期動作の
発生から瞬時に危険状態を判断しなければならないた
め、乗員の初期動作およびその動作状態を正確に検知す
る必要性が生じている。
を検出する場合の手法として、従来より距離計測センサ
を用いる方法が提案されている。この方法は、例えば、
車両内の特定位置に計測センサを設置し、シートの特定
位置までの距離をシート上に何もない場合と人等がいる
場合の各距離データを求め、その計測値との差(即ち計
測値の大きさの違い)によって、物体の有無を判定し、
或いは計測値の経時変化によって生物か無生物かを判定
するといったものである。
に当てて反射波の伝搬時間により距離を計測するもの
や、赤外線を対象物に照射しその反射光を受光素子上に
集光させ三角測量法により距離を計測するものが使用さ
れている。
は、対象物の反射率の影響による測定誤差を小さくする
ために、照射光を集光させて小さな口径にスポット光と
し、対象物の一部分に当てることによって極力均一な反
射率を持つ表面内に当たるようにしている。一方、それ
でも反射率の異なる表面にスポット光が当たってしまう
場合には、発光素子の両面に受光素子を配置し、それぞ
れの受光素子の出力を演算して測定誤差を補正する方式
のものも考案されている。
乗員検知システムとしては、例えば特開平7−1960
06号公報等に記載のものがある。
た従来技術に示した計測センサの方式では、超音波の伝
搬方向或いは赤外線の光軸に沿った方向(以下、「光軸
等の方向」という)の変位は計測し得るが、光軸等の方
向と垂直な方向の変位は計測し得ないため、光軸等の方
向と垂直な方向に変化する搭乗物に対してはその変位を
検出することができない、という不都合が生じていた。
公報に係る乗員検知システムは、複数の距離センサを装
備しなければならないため装置全体が煩雑化し、その調
整等に手間がかかるばかりでなく、装置全体が高価とな
るという不都合が常に存在していた。
改善し、とくに物体が光軸等の方向と垂直な方向に変化
した場合にこれを確実に且つ高精度に検出し得る乗員検
知センサを提供することを、その目的とする。更に、本
発明は、一組の距離センサを用いて特に物体が光軸等の
方向と垂直な方向に変化した場合に、当該変化の対象物
が人であるか否かを判定し所定の信号を出力し得る乗員
検知用センサ装置を提供するとを、その目的とする。
発明では、赤外線を所定の対象物に向けて出力する発光
素子と、この出力された赤外線の照射スポット光の口径
を大口径にして乗員等が装備する照射対象物の表面の反
射率が異なる部分を含む広範囲に照射する第1の光学系
と、照射対象物が一定時間内に移動した場合の当該対象
物表面の反射率の変化を第2の光学系を介して捕捉する
受光素子とを備えている。
基づいて前述した照射対象物の一定時間内の移動量の最
大値および最小値を演算する演算部と、この演算部の演
算結果に基づいて当該照射対象物が乗員か否かを判定す
る判定部と、この判定部の判定結果に基づいて作動しエ
アーバッグ用の作動信号を出力する制御部とを備えてい
る、という構成を採っている。
まず、赤外線の照射スポット光は、 例えば発光ダイオー
ドと発光レンズとをもって形成される。そして、発光さ
れた赤外線は発光レンズを通して対象物表面の反射率が
異なる部分を含む広範囲に照射される。 この場合、対象
物表面からの反射情報は、測定対象物が光軸に直交する
方向に移動すると、当該移動情報が受光レンズを通して
測定対象物の移動と共に変化する当該反射率の変化とし
てPSD(Position Sensitive Device )等の受光
素子を介して検出される。 ここで、例えば、異なる二つ
の反射率a,bを持つ対象物Mに、図2,図3(a)の
ように広範囲にスポット光が照射されたとする。この場
合、「a>b」であればPSD4上に集光された反射光
のエネルギー分布は、図3(b)のようになり、PSD
4上の位置データX0 がPSD処理部11によって求め
られる。
ド1の光軸と垂直方向(即ち、矢印B方向)に移動した
場合、照射対象物Mとスポット光との位置関係は、図4
(a)のようになる。このとき、PSD4上に集光され
た反射光のエネルギー分布は、図4(b)のようにな
り、PSD4の両端端部で、「I1 , <I1 」「I2 ,
>I2 」なる電流I1 , ,I2 , が出力され、演算部6
では位置データの経時変化が演算される。
−X0 )をみると、対象物がシートベルトによって固定
されたチャイルドシートのような無生物であった場合に
は、xの経時変化は、車両の振動等により変化するもの
の図5の如く変位量自体は小さい。一方、対象物が人の
ような生物であった場合には、体の動きによって変位量
は大きく又不規則となり、図6のようになる。
大値(aMAX ,bMAX )および最大値(aMIN ,
bMIN )の差を演算部6が計算し、その差によって判定
部7が搭乗物を人か否かを判定し、そして、制御部8が
エアバッグ駆動部9に対して起爆許可信号又は起爆阻止
信号を送出する。
1記載の発明において、判定部が、照射対象物の一定時
間内の移動量が所定の値より大きい場合に当該照射対象
物を乗員と判定するという機能を有する、という構成を
採っている。
前述した請求項1記載の発明と同等に機能するほか、判
定部7は、演算部6の演算結果,即ち一定時間(t)の
間での変位の最大値(aMAX ,bMAX )および最大値
(aMIN ,bMIN )の差を入力し、その差が一定値以上
であれば、搭乗物が動きをもった生物(ここでは人)と
判定する。そして、制御部8はエアバッグ駆動部9に対
して起爆許可信号を送出する。
乃至図6に基づいて説明する。
定対象物Mに向けて出力する発光素子としての発光ダイ
オード(LED)を示す。この発光ダイオード1の前述
した測定対象物M側には、赤外線の照射スポット光の口
径を大口径に設定する第1の光学系としての発光レンズ
2が装備されている。又、前述した測定対象物Mの赤外
線被照射面には、反射率の異なる帯状反射面3Aを中央
部に備えた反射プレート3が装備されている。符号3
B,3Cは、それぞれ前述した帯状反射面3Aの両側に
配設された反射率の異なる第2の反射面および第3の反
射面を示す。発光レンズ2は、前述した発光ダイオード
1からの照射光を、対象物表面の反射率の異なる領域に
跨がって広範囲に当てる機能を備えている。
射スポット光を受光する受光素子としてのPSD(Pos
ition Sensitive Device )を示す。このPSD4
は、同じ受光素子であるCCDが光情報をディジタル的
に捉えるのに対しアナログ的に捉え且つ高速応答が可能
という性質を備えている。また、このPSD4の受光面
側には、前述した反射プレート3からの反射スポット光
を集光する第2の光学系としての受光レンズ5が装備さ
れている。
光素子である前述したPSD4から送出される情報に基
づいて前述した照射対象物の一定時間内の移動量の最大
値および最小値を演算する演算部6と、この演算部6の
演算結果に基づいて当該照射対象物が乗員か否かを判定
する判定部7と、この判定部7の判定結果に基づいて作
動しエアーバッグ駆動部9用の作動信号を出力する制御
部8とを備えている。符号10は発光ダイオード1を発
光駆動させるためのLED駆動部を示す。
には、PSD処理部11が装備されている。このPSD
処理部11は、前述したPSD4からの出力電流を、当
該PSD4上の位置データ或いは発光ダイオード1,発
光レンズ2,受光レンズ5,PSD4の位置関係から三
各測量方式により算出される距離データに変換する距離
データ変換機能を備えている。
よって変換された位置データ或いは距離データを記憶す
る記憶部を示す。そして、前述した演算部6は、PSD
処理部11から直接に或いは記憶部13に記憶されたデ
ータを入力してその経時変化を演算する機能を備えてい
る。そして、この演算部6の演算結果に基づいて、前述
したように判定部7が機能し制御部8がエアーバッグ用
の作動可否の信号を出力するようになっている。この制
御部8は、同時に、前述した各構成部分全体の動作を最
適な作動状態を維持する全体制御機能を備えている。
部10より発光ダイオード1が発光されると、発光ダイ
オード1により発光された赤外線は発光レンズ2を通し
て対象物表面の反射率が異なる部分を含む広範囲に照射
される。例えば、異なる二つの反射率a,bを持つ反射
プレート3(即ち、反射率aの帯状反射面3Aと、その
両側に装備された反射率bの第2の反射面および第3の
反射面)を備えた対象物Mに、図2のように広範囲にス
ポット光が照射されたとする。
からみると、図3(a)のように反射率aの部分と反射
率bの部分の両方を含む範囲にスポット光が当たってい
る事がわかる。この時、「a>b」であれば受光レンズ
5を通してPSD4上に集光された反射光のエネルギー
分布は、図3(b)のようになる。この時、PSD4の
両端から出力される出力電流I1 ,I2 を基にPSD4
上の位置データとしてX0 がPSD処理部11によって
求められ、記憶部13に記憶される。
ド1の光軸と垂直方向(即ち、矢印B方向)に移動した
場合、照射対象物Mとスポット光との位置関係は、図4
(a)のようになる。このとき、PSD4上に集光され
た反射光のエネルギー分布は、図4(b)のようにな
り、PSD4の両端端部で、「I1 , <I1 」「I2 ,
>I2 」なる電流I1 , ,I2 , が出力され、演算部6
では既に記憶されている位置データ或いはPSD処理部
11から直接送られた位置データに基づいて、位置デー
タの経時変化が演算される。
−X0 )をみると、対象物がシートベルトによって固定
されたチャイルドシートのような無生物であった場合に
は、xの経時変化は、車両の振動等により変化するもの
の変位量自体は小さく、図5のようになる。一方、対象
物が人のような生物であった場合には、体の動きによっ
て変位量は大きく又不規則となり、図6のようになる。
て、ある一定時間(t)の間での変位の最大値
(AMAX ,BMAX )および最大値(AMIN ,BMIN )の
差を演算部6が計算し、図6のようにその差が一定値α
以上,即ち「BMAX −BMIN >α」であれば、判定部7
は、搭乗物が動きをもった生物(ここでは人)と判定す
る。逆に、図5のようにその差が一定値α以下,即ち
「AMAX −AMIN <α」であれば、判定部7は、搭乗物
がシートベルトで固定された無生物(ここでは前向きチ
ャイルドシート)と判定する。
エアバッグ駆動部9に対し、人であれば起爆許可信号
を,チャイルドシートであれば起爆禁止信号を送出す
る。
を利用してエアバッグ装置の起爆可否を判定することに
よって、例えば子供の乗っていない前向きチャイルドシ
ートが助手席に装着されている場合には起爆を禁止し、
人が助手席に装着されている場合には起爆を許可する、
といった制御が可能となる。
xの変動を、又対象物Mによる経時変化の違いとして、
ある一定時間の間での変位の最大値と最小値の差を用い
て説明したが、本発明はこれらの例に限定されるもので
はない。
ると、測定対象物が光軸に直交する方向に移動すると、
当該移動情報は受光レンズを通して反射率の変化として
受光素子によって迅速に捕捉され、これによって、当該
測定対象物の移動量も同時に確実且つ高精度に検出する
ことができる。
が求められ、対象物が発光素子の光軸と垂直方向に移動
した場合に照射対象物からの反射光のエネルギー分布よ
り演算部では位置データの経時変化が演算され、そし
て、この位置データの経時変化の変位量の大小より判定
部が作動し、対象物がシートベルトによって固定された
チャイルドシートのような無生物か人のような生物かを
判断し、この判定部の判定に基づいて制御部がエアバッ
グ駆動部に対して起爆許可信号又は起爆阻止信号を出力
する。このため、請求項1記載の発明においては、一組
の距離センサを用いたものであっても物体が光軸等の方
向と垂直な方向に変化した場合には、当該変化の対象物
が人であるか否かを確実に判定し所定の信号を出力する
ことができるという従来にない優れた乗員検知用センサ
装置を提供することができる。
た請求項1記載の発明と同等の作用効果を備えた乗員検
知用センサ装置を提供することができる。
との関係を示す動作説明図である。
で、図3(a)は反射率の異なる領域にわたって照射さ
れたスポット光の状況を示す説明図、図3(b)は図3
(a)において受光素子で受光される反射光のエネルギ
ー分布を示す線図である。
移動した場合の例を示す図で、図4(a)は反射率の低
い領域の方にスポット光が移動した場合の例を示す説明
図、図4(b)は図4(a)において受光素子で受光さ
れる反射光のエネルギー分布を示す線図である。
である場合の移動量の経時変化を示す線図である。
移動量の経時変化を示す線図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 赤外線を所定の対象物に向けて出力する
発光素子と、この出力された赤外線の照射スポット光の
口径を大口径にして乗員等が装備する照射対象物の表面
の反射率が異なる部分を含む広範囲に照射する第1の光
学系と、前記照射対象物が一定時間内に移動した場合の
当該対象物表面の反射率の変化を第2の光学系を介して
捕捉する受光素子とを備え、 この受光素子から出力される情報に基づいて前記照射対
象物の一定時間内の移動量の最大値および最小値を演算
する演算部と、この演算部の演算結果に基づいて当該照
射対象物が乗員か否かを判定する判定部と、この判定部
の判定結果に基づいて作動しエアーバッグ用の作動信号
を出力する制御部とを備えていることを特徴とした乗員
検知用センサ装置。 - 【請求項2】 前記判定部は、前記照射対象物の一定時
間内の移動量が所定の値より大きい場合に当該照射対象
物を乗員と判定することを特徴とした請求項1記載の乗
員検知用センサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8126068A JP2867955B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 乗員検知用センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8126068A JP2867955B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 乗員検知用センサ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09301121A JPH09301121A (ja) | 1997-11-25 |
JP2867955B2 true JP2867955B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=14925829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8126068A Expired - Fee Related JP2867955B2 (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 乗員検知用センサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2867955B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6462701B1 (en) * | 2000-11-21 | 2002-10-08 | Time Domain Corporation | System and method for controlling air bag deployment systems |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6047784U (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-04 | 株式会社日立製作所 | 乗客コンベヤの乗客検出装置 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8126068A patent/JP2867955B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09301121A (ja) | 1997-11-25 |
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