JP3532772B2 - 乗員の乗車状態検出装置 - Google Patents
乗員の乗車状態検出装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
- B60R21/01512—Passenger detection systems
- B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors
- B60R21/01538—Passenger detection systems using field detection presence sensors for image processing, e.g. cameras or sensor arrays
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車などの車
両に搭載され、乗員の有無または体格を検出する装置に
関する。
両に搭載され、乗員の有無または体格を検出する装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、車両の安全性および快適性を向上
させるために、乗員の有無および乗員の体格を検出し、
その情報に応じた制御を行うことが提案されている。そ
の典型的な例が車両衝突時に作動するエアバッグ装置の
制御である。エアバッグ装置は、乗員の有無、大人子供
の別などの体格に応じて最適に作動させることが要請さ
れている。
させるために、乗員の有無および乗員の体格を検出し、
その情報に応じた制御を行うことが提案されている。そ
の典型的な例が車両衝突時に作動するエアバッグ装置の
制御である。エアバッグ装置は、乗員の有無、大人子供
の別などの体格に応じて最適に作動させることが要請さ
れている。
【０００３】特開平8-169289号公報には、乗員の有無お
よび着座姿勢を検出する装置が記載されている。この装
置は、車両に対する座席の位置を検出し座席位置情報を
出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席上の乗
員までの距離を検出する距離センサとで構成されてお
り、座席位置情報および距離情報に基づいて座席上の乗
員の有無を検出する。距離センサは、乗員の予め定めら
れた一点に向けて赤外線を照射し、乗員から反射する赤
外線を受光し、光が乗員との間を往復する時間、もしく
は光の波長のずれまたは反射光の入射角度に基づいて乗
員との距離を測定する。
よび着座姿勢を検出する装置が記載されている。この装
置は、車両に対する座席の位置を検出し座席位置情報を
出力する座席位置センサと、車両に設けられ座席上の乗
員までの距離を検出する距離センサとで構成されてお
り、座席位置情報および距離情報に基づいて座席上の乗
員の有無を検出する。距離センサは、乗員の予め定めら
れた一点に向けて赤外線を照射し、乗員から反射する赤
外線を受光し、光が乗員との間を往復する時間、もしく
は光の波長のずれまたは反射光の入射角度に基づいて乗
員との距離を測定する。
【０００４】また、特開昭63-311105号公報には、運転
者の居眠り検知のため、運転者の顔を撮像し、画像デー
タから鼻の位置を検出し、次いで目の位置を検出するこ
とが記載されている。たとえば鼻の検出は、予め容易さ
れた標準パターンと撮像された画像データとの相関の度
合いを調べ、相関が最大となる画像の位置に基づいて行
われる。
者の居眠り検知のため、運転者の顔を撮像し、画像デー
タから鼻の位置を検出し、次いで目の位置を検出するこ
とが記載されている。たとえば鼻の検出は、予め容易さ
れた標準パターンと撮像された画像データとの相関の度
合いを調べ、相関が最大となる画像の位置に基づいて行
われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平8-169289号公報
のものでは、距離センサが乗員の１点を測定するので、
外乱などによりその１点を正確に測定することができな
いことがあるので、乗員との距離の測定の精度が低い。
また、特開昭63-311105号公報のものは、運転者の居眠
りを検知するためのもので、乗員の有無または体格を検
出するものではない。
のものでは、距離センサが乗員の１点を測定するので、
外乱などによりその１点を正確に測定することができな
いことがあるので、乗員との距離の測定の精度が低い。
また、特開昭63-311105号公報のものは、運転者の居眠
りを検知するためのもので、乗員の有無または体格を検
出するものではない。
【０００６】そこでこの発明は、車両の乗員の有無また
は乗員の体格を検出する信頼性の高い装置を提供するこ
とを目的とする。
は乗員の体格を検出する信頼性の高い装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明の乗車状態検出装置は、所定の間隔
をおいて配置された少なくとも２つの撮像手段と、少な
くとも２つの撮像手段で得られる少なくとも２つの画像
に基づいて、対象物までの距離を、該画像が細分された
複数のウィンドウのそれぞれについて計測する計測手段
と、該複数のウィンドウのそれぞれについて、座席の位
置に応じて前記撮像手段から座席までの距離に関する基
準データを提供する基準データ提供手段と、計測手段が
計測する距離および前記基準データに基づいて、撮像手
段と座席との間に物体が存在するかどうかを、該複数の
ウィンドウのそれぞれについて判断する判断手段と、該
撮像手段と座席との間に物体が存在すると判断されたウ
ィンドウの数が所定のしきい値より大きければ、乗員が
存在すると判定する乗員有無判定手段と、を備える。
め、請求項１の発明の乗車状態検出装置は、所定の間隔
をおいて配置された少なくとも２つの撮像手段と、少な
くとも２つの撮像手段で得られる少なくとも２つの画像
に基づいて、対象物までの距離を、該画像が細分された
複数のウィンドウのそれぞれについて計測する計測手段
と、該複数のウィンドウのそれぞれについて、座席の位
置に応じて前記撮像手段から座席までの距離に関する基
準データを提供する基準データ提供手段と、計測手段が
計測する距離および前記基準データに基づいて、撮像手
段と座席との間に物体が存在するかどうかを、該複数の
ウィンドウのそれぞれについて判断する判断手段と、該
撮像手段と座席との間に物体が存在すると判断されたウ
ィンドウの数が所定のしきい値より大きければ、乗員が
存在すると判定する乗員有無判定手段と、を備える。
【０００８】この発明によると、少なくとも２つの撮像
手段を用いた三角測量原理を応用した計測法により撮像
手段から乗員までの距離を測定し、座席までの距離に関
する基準データと計測された乗員までの距離に基づいて
乗員の乗車状態を検出するので、正確に乗員の乗車状態
を検出することができる。また、画像を複数のウィンド
ウに細分し、撮像手段と座席との間に物体が存在すると
判断されたウィンドウの数に基づいて乗員の有無を判定
するので、画像の一部に外乱が生じることがあっても、
全体としての判定には影響しないので、外乱に強い検出
装置が得られる。
手段を用いた三角測量原理を応用した計測法により撮像
手段から乗員までの距離を測定し、座席までの距離に関
する基準データと計測された乗員までの距離に基づいて
乗員の乗車状態を検出するので、正確に乗員の乗車状態
を検出することができる。また、画像を複数のウィンド
ウに細分し、撮像手段と座席との間に物体が存在すると
判断されたウィンドウの数に基づいて乗員の有無を判定
するので、画像の一部に外乱が生じることがあっても、
全体としての判定には影響しないので、外乱に強い検出
装置が得られる。
【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の乗車
状態検出装置において、撮像手段と座席との間に物体が
存在すると判断されたウィンドウからなる領域の幅およ
び高さを算出する算出手段と、該領域の幅および高さに
基づいて、乗員の体格を検出する手段と、を備える。こ
の発明によると、乗員が大人か子供かを判定することが
できる。
状態検出装置において、撮像手段と座席との間に物体が
存在すると判断されたウィンドウからなる領域の幅およ
び高さを算出する算出手段と、該領域の幅および高さに
基づいて、乗員の体格を検出する手段と、を備える。こ
の発明によると、乗員が大人か子供かを判定することが
できる。
【００１０】また、請求項３の発明は、請求項２の乗車
状態検出装置において、上記領域の幅の中心位置を算出
する中心位置算出手段と、該算出された中心位置に基づ
いて、前記乗員の着座状態を判定する判定手段と、備え
る。この発明によると、乗員の着座状態を判定すること
ができる。
状態検出装置において、上記領域の幅の中心位置を算出
する中心位置算出手段と、該算出された中心位置に基づ
いて、前記乗員の着座状態を判定する判定手段と、備え
る。この発明によると、乗員の着座状態を判定すること
ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施例の乗
員検知装置の全体的なブロックである。図２は、この実
施例で用いる三角計測法による距離の計測原理を説明す
る図である。先ず図２を参照して１対の撮像装置を用い
た距離の測定方法を説明する。
施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施例の乗
員検知装置の全体的なブロックである。図２は、この実
施例で用いる三角計測法による距離の計測原理を説明す
る図である。先ず図２を参照して１対の撮像装置を用い
た距離の測定方法を説明する。
【００１２】一対の撮像装置の一方を構成するラインセ
ンサ２１およびレンズ２３は、他方の撮像装置を構成す
るラインセンサ２２およびレンズ２４と所定の間隔すな
わち基線長Ｂだけ左右方向または上下方向に間隔をおい
て配置されている。ラインセンサ２１および２２は、典
型的には１次元のＣＣＤであり、直線的に配列されたフ
ォトセンサのアレイであってもよい。夜間の使用を考慮
すると赤外線を用いた撮像装置にするのがよい。この場
合、レンズ２３、２４の前に赤外線透過性のフィルタを
置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で対象物２０を
照射し、対象物２０から反射する赤外線をラインセンサ
２１、２２が感知するようにするのがよい。
ンサ２１およびレンズ２３は、他方の撮像装置を構成す
るラインセンサ２２およびレンズ２４と所定の間隔すな
わち基線長Ｂだけ左右方向または上下方向に間隔をおい
て配置されている。ラインセンサ２１および２２は、典
型的には１次元のＣＣＤであり、直線的に配列されたフ
ォトセンサのアレイであってもよい。夜間の使用を考慮
すると赤外線を用いた撮像装置にするのがよい。この場
合、レンズ２３、２４の前に赤外線透過性のフィルタを
置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で対象物２０を
照射し、対象物２０から反射する赤外線をラインセンサ
２１、２２が感知するようにするのがよい。
【００１３】ラインセンサ２１、２２は、それぞれレン
ズ２３、２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２
３、２４のある平面から距離ａにある対象物の像が、ラ
インセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ずれた位
置に形成され、ラインセンサ２２ではレンズ２４の光軸
からＸ２だけずれた位置に形成されるとすると、レンズ
２３、２４の面から対象物２０までの距離ａは、三角計
測法の原理により、ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）で求め
られる。
ズ２３、２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２
３、２４のある平面から距離ａにある対象物の像が、ラ
インセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ずれた位
置に形成され、ラインセンサ２２ではレンズ２４の光軸
からＸ２だけずれた位置に形成されるとすると、レンズ
２３、２４の面から対象物２０までの距離ａは、三角計
測法の原理により、ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）で求め
られる。
【００１４】この実施例では画像はディジタル化される
ので、距離（Ｘ１＋Ｘ２）は、ディジタル的に算出され
る。ラインセンサ２１および２２で得られる画像の片方
または両方をシフトさせながら両画像のそれぞれ対応す
るピクセルの輝度を示すディジタル値の差の絶対値の総
和を求め、これを相関値とする。相関値が最小値になる
ときの画像のシフト量が両画像の間の位置ずれ、すなわ
ち（Ｘ１＋Ｘ２）を示す。観念的には図２に示すように
ラインセンサ２１および２２から得られる２つの画像を
重なり合わせるために２つの画像を相対的に移動させね
ばならない距離が（Ｘ１＋Ｘ２）である。
ので、距離（Ｘ１＋Ｘ２）は、ディジタル的に算出され
る。ラインセンサ２１および２２で得られる画像の片方
または両方をシフトさせながら両画像のそれぞれ対応す
るピクセルの輝度を示すディジタル値の差の絶対値の総
和を求め、これを相関値とする。相関値が最小値になる
ときの画像のシフト量が両画像の間の位置ずれ、すなわ
ち（Ｘ１＋Ｘ２）を示す。観念的には図２に示すように
ラインセンサ２１および２２から得られる２つの画像を
重なり合わせるために２つの画像を相対的に移動させね
ばならない距離が（Ｘ１＋Ｘ２）である。
【００１５】ここでは、簡単のため撮像装置が１次元の
ラインセンサ２１、２２であるものとして説明したが、
下に述べるようにこの発明の一実施例では２次元のＣＣ
Ｄまたは２次元のフォトセンサ・アレイを撮像装置とし
て使用する。この場合、２つの撮像装置から得られる２
次元の画像を相対的にシフトさせて上述したのと同様の
相関計算を行い、相関値が最小となるときのシフト量を
求めると、このシフト量が（Ｘ１＋Ｘ２）に相当する。
ラインセンサ２１、２２であるものとして説明したが、
下に述べるようにこの発明の一実施例では２次元のＣＣ
Ｄまたは２次元のフォトセンサ・アレイを撮像装置とし
て使用する。この場合、２つの撮像装置から得られる２
次元の画像を相対的にシフトさせて上述したのと同様の
相関計算を行い、相関値が最小となるときのシフト量を
求めると、このシフト量が（Ｘ１＋Ｘ２）に相当する。
【００１６】図１の撮像手段３は、図２のレンズ２３お
よびラインセンサ２１からなる一方の撮像手段に対応
し、撮像手段３’は、図２のレンズ２４およびラインセ
ンサ２２からなる他方の撮像手段に対応する。この実施
例では、図３に示すように撮像領域を複数の小領域（ウ
ィンドウ）Ａ11、Ａ12、・・・Ａmnに分割しウィンドウ
ごとに距離の計測を行うので、対象物全体の２次元の画
像が必要になる。このため撮像手段３、３’は、２次元
のＣＣＤアレイまたは２次元のフォトセンサ・アレイで
構成される。なお、図３は、車両の座席の背もたれの部
分３２を前から見た図である。
よびラインセンサ２１からなる一方の撮像手段に対応
し、撮像手段３’は、図２のレンズ２４およびラインセ
ンサ２２からなる他方の撮像手段に対応する。この実施
例では、図３に示すように撮像領域を複数の小領域（ウ
ィンドウ）Ａ11、Ａ12、・・・Ａmnに分割しウィンドウ
ごとに距離の計測を行うので、対象物全体の２次元の画
像が必要になる。このため撮像手段３、３’は、２次元
のＣＣＤアレイまたは２次元のフォトセンサ・アレイで
構成される。なお、図３は、車両の座席の背もたれの部
分３２を前から見た図である。
【００１７】撮像手段３、３’で撮像された対象物の画
像はアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）４、
４’でディジタル・データに変換され、画像メモリ５、
５’に格納される。ウィンドウ切り出し部１３によっ
て、ウィンドウＡ11に対応する画像部分が画像メモリ５
および５’からそれぞれ切り出されて相関計算部６に送
られる。相関計算部６は、切り出された２つの画像を所
定の単位ずつシフトさせて前述した相関計算を行い相関
値が最小になるときのシフト量を求めると、このシフト
量が（Ｘ１＋Ｘ２）である。相関計算部６は、こうして
求めた（Ｘ１＋Ｘ２）の値を距離計算部７に送る。
像はアナログ・ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）４、
４’でディジタル・データに変換され、画像メモリ５、
５’に格納される。ウィンドウ切り出し部１３によっ
て、ウィンドウＡ11に対応する画像部分が画像メモリ５
および５’からそれぞれ切り出されて相関計算部６に送
られる。相関計算部６は、切り出された２つの画像を所
定の単位ずつシフトさせて前述した相関計算を行い相関
値が最小になるときのシフト量を求めると、このシフト
量が（Ｘ１＋Ｘ２）である。相関計算部６は、こうして
求めた（Ｘ１＋Ｘ２）の値を距離計算部７に送る。
【００１８】距離計算部７は、前述したａ＝Ｂ・ｆ／
（Ｘ１＋Ｘ２）の式を用いて、ウィンドウＡ11にある対
象物までの距離ａ11を求める。こうして求められた距離
ａ11は、距離記憶部８に記憶される。同様の計算処理が
すべてのウィンドウについて順次実行され、距離ａ11、
ａ12、・・・ａmnが距離記憶部に記憶される。
（Ｘ１＋Ｘ２）の式を用いて、ウィンドウＡ11にある対
象物までの距離ａ11を求める。こうして求められた距離
ａ11は、距離記憶部８に記憶される。同様の計算処理が
すべてのウィンドウについて順次実行され、距離ａ11、
ａ12、・・・ａmnが距離記憶部に記憶される。
【００１９】上の相関計算で用いる画像データは、撮像
素子アレイの素子のピッチによって分解能が定まるの
で、フォトセンサ・アレイなど比較的ピッチの大きい受
光素子を用いるときは、ピッチ間の補間計算を行って画
像データの密度を高める処理を行い、こうして密度を高
められた画像データについて相関計算を行うのが好まし
い。
素子アレイの素子のピッチによって分解能が定まるの
で、フォトセンサ・アレイなど比較的ピッチの大きい受
光素子を用いるときは、ピッチ間の補間計算を行って画
像データの密度を高める処理を行い、こうして密度を高
められた画像データについて相関計算を行うのが好まし
い。
【００２０】また、温度による撮像素子アレイの特性変
化を補正するため、温度センサを撮像素子アレイ付近に
配置し、温度センサから得られる温度情報に基づいて距
離計算を補正するようにすることもできる。
化を補正するため、温度センサを撮像素子アレイ付近に
配置し、温度センサから得られる温度情報に基づいて距
離計算を補正するようにすることもできる。
【００２１】次に上記のようにして計測された距離と比
較される基準座席距離の算出を図４を参照して説明す
る。撮像装置３０から乗員のいない座席３１までの距離
を基準座席距離と呼ぶ。基準座席距離は、前後方向にス
ライドする座席の位置および傾斜角度（リクライニング
角度）が可変になっている背もたれの傾斜角度によって
変わる。前述した特開昭63-311105号公報には、可変抵
抗器により座席のスライド量を検出する装置、および可
変抵抗器により背もたれのリクライニング角度を検出す
る装置を設け、スライド量およびリクライニング角度か
ら乗員の居眠り検知装置と座席との距離を算出する手法
が記載されている。本発明の一実施例は、このような公
知の手法を利用し、座席のスライド量およびリクライニ
ング角度に基づいて、ウィンドウＡ11、Ａ12、・・・Ａ
mnに対応する座席部分までの距離をそれぞれ算出する。
較される基準座席距離の算出を図４を参照して説明す
る。撮像装置３０から乗員のいない座席３１までの距離
を基準座席距離と呼ぶ。基準座席距離は、前後方向にス
ライドする座席の位置および傾斜角度（リクライニング
角度）が可変になっている背もたれの傾斜角度によって
変わる。前述した特開昭63-311105号公報には、可変抵
抗器により座席のスライド量を検出する装置、および可
変抵抗器により背もたれのリクライニング角度を検出す
る装置を設け、スライド量およびリクライニング角度か
ら乗員の居眠り検知装置と座席との距離を算出する手法
が記載されている。本発明の一実施例は、このような公
知の手法を利用し、座席のスライド量およびリクライニ
ング角度に基づいて、ウィンドウＡ11、Ａ12、・・・Ａ
mnに対応する座席部分までの距離をそれぞれ算出する。
【００２２】図１において座席位置検出装置３２が座席
のスライド量およびリクライニング角度を検出する装置
であり、基準座席距離算出部３３が座席までの距離を算
出する。
のスライド量およびリクライニング角度を検出する装置
であり、基準座席距離算出部３３が座席までの距離を算
出する。
【００２３】特開昭63-311105号公報に記載されるよう
な手法を用いる代わりに、この発明の好ましい実施例で
は、乗員のいない状態で座席の位置およびリクライニン
グ角度をさまざまに変化させ、それぞれの状態において
撮像部３、３’で撮像される画像から各ウィンドウごと
の座席までの距離を三角計測法にしたがって計測し、あ
らゆる状態についての座席距離データを蓄積し、テーブ
ルとしてメモリに格納しておく。車両の使用状態におい
て座席位置検出装置３２で検出されるスライド量および
リクライニング角度に基づいてウィンドウごとの基準座
席距離をメモリから読み出すようにすることができる。
な手法を用いる代わりに、この発明の好ましい実施例で
は、乗員のいない状態で座席の位置およびリクライニン
グ角度をさまざまに変化させ、それぞれの状態において
撮像部３、３’で撮像される画像から各ウィンドウごと
の座席までの距離を三角計測法にしたがって計測し、あ
らゆる状態についての座席距離データを蓄積し、テーブ
ルとしてメモリに格納しておく。車両の使用状態におい
て座席位置検出装置３２で検出されるスライド量および
リクライニング角度に基づいてウィンドウごとの基準座
席距離をメモリから読み出すようにすることができる。
【００２４】この基準座席距離データの作成は、すべて
のスライド位置およびリクライニング角度の組み合わせ
について撮像部３、３’からの画像データに基づいて計
測して求めることもできるが、いくつかの代表的なスラ
イド位置とリクライニング角度の組み合わせについて距
離を計測し、その他の組み合わせについては補間法によ
りデータを補間するようにすることができる。この場
合、メモリには画像データからの計測によって得られた
データだけを格納しておき、データを使用する際に補間
を行うようにすれば、メモリの容量を節約することがで
きる。
のスライド位置およびリクライニング角度の組み合わせ
について撮像部３、３’からの画像データに基づいて計
測して求めることもできるが、いくつかの代表的なスラ
イド位置とリクライニング角度の組み合わせについて距
離を計測し、その他の組み合わせについては補間法によ
りデータを補間するようにすることができる。この場
合、メモリには画像データからの計測によって得られた
データだけを格納しておき、データを使用する際に補間
を行うようにすれば、メモリの容量を節約することがで
きる。
【００２５】距離抽出手段は、ウィンドウごとに距離記
憶部８から計測距離ａを読み出すとともに基準座席距離
算出部３３から同じウィンドウについての基準座席距離
を読み出す。あるウィンドウについて計測距離ａがこの
ウィンドウについての基準座席距離から若干の測定誤差
を引いた値より大きいとき、座席と撮像部との間に物体
が存在しないことを意味する。このとき、第１のカウン
タＮ0に１を加算する。
憶部８から計測距離ａを読み出すとともに基準座席距離
算出部３３から同じウィンドウについての基準座席距離
を読み出す。あるウィンドウについて計測距離ａがこの
ウィンドウについての基準座席距離から若干の測定誤差
を引いた値より大きいとき、座席と撮像部との間に物体
が存在しないことを意味する。このとき、第１のカウン
タＮ0に１を加算する。
【００２６】あるウィンドウについて計測距離ａがこの
ウィンドウについての基準座席距離から乗員の厚みを引
いた値に測定誤差を加えた値に等しいかこれより小さい
とき、座席と撮像部との間に物体が存在することを意味
する。このとき、第２のカウンタＮ1に１を加算する。
ウィンドウについての基準座席距離から乗員の厚みを引
いた値に測定誤差を加えた値に等しいかこれより小さい
とき、座席と撮像部との間に物体が存在することを意味
する。このとき、第２のカウンタＮ1に１を加算する。
【００２７】この計測距離ａと基準座席距離との比較処
理をすべてのウィンドウについて行い、結果として得ら
れるカウンタＮ1の値が予め定めた閾値よりも大きけれ
ば乗員がいるものと判定し、閾値よりも小さいか等しい
ときは乗員がいないと判定する。あるいは、カウンタＮ
1の値とカウンタＮ0の値の比率をとり、この比率が所定
値より大きいときに乗員ありと判定するようにしてもよ
い。
理をすべてのウィンドウについて行い、結果として得ら
れるカウンタＮ1の値が予め定めた閾値よりも大きけれ
ば乗員がいるものと判定し、閾値よりも小さいか等しい
ときは乗員がいないと判定する。あるいは、カウンタＮ
1の値とカウンタＮ0の値の比率をとり、この比率が所定
値より大きいときに乗員ありと判定するようにしてもよ
い。
【００２８】図５は、この発明の一実施例の処理ステッ
プを表すフローチャートである。距離記憶部８に記憶さ
れたウィンドウごとの計測距離を基準座席距離算出部３
４から得られるウィンドウごとの基準座席距離とを比較
し（１０２）、計測距離が（基準座席距離−測定誤差）
より大きければ、第１のカウンタＮ0に１を加え（１０
３）、（基準座席距離−乗員厚み＋測定誤差）より小さ
いときは、第２のカウンタＮ1に１を加える。この処理
をすべてのウィンドウについて行い（１０１、１０
６）、完了したときのカウンタＮ1の値が定数１より大
きければ（１０７）、乗員ありと判定し（１０９）、小
さいか等しければ乗員なしと判定する（１１０）。
プを表すフローチャートである。距離記憶部８に記憶さ
れたウィンドウごとの計測距離を基準座席距離算出部３
４から得られるウィンドウごとの基準座席距離とを比較
し（１０２）、計測距離が（基準座席距離−測定誤差）
より大きければ、第１のカウンタＮ0に１を加え（１０
３）、（基準座席距離−乗員厚み＋測定誤差）より小さ
いときは、第２のカウンタＮ1に１を加える。この処理
をすべてのウィンドウについて行い（１０１、１０
６）、完了したときのカウンタＮ1の値が定数１より大
きければ（１０７）、乗員ありと判定し（１０９）、小
さいか等しければ乗員なしと判定する（１１０）。
【００２９】次に図６および図７を参照して乗員の体格
を検出する処理を説明する。図１の距離抽出部９でウィ
ンドウごとの測定距離および基準座席距離を抽出し比較
することにより、複数のウィンドウを乗員の存在するウ
ィンドウと乗員の存在しないウィンドウとに分類するこ
とができる。図６は、乗員がいると判定されたウィンド
ウを斜線で塗りつぶし、乗員がいないと判定されたウィ
ンドウを白抜きのまま示した図である。図７は、図６の
ウィンドウをＸＹ座標で表示する図で、横方向をＸ軸、
縦方向をＹ軸とし、それぞれのウィンドウをＷｘｙで示
す。
を検出する処理を説明する。図１の距離抽出部９でウィ
ンドウごとの測定距離および基準座席距離を抽出し比較
することにより、複数のウィンドウを乗員の存在するウ
ィンドウと乗員の存在しないウィンドウとに分類するこ
とができる。図６は、乗員がいると判定されたウィンド
ウを斜線で塗りつぶし、乗員がいないと判定されたウィ
ンドウを白抜きのまま示した図である。図７は、図６の
ウィンドウをＸＹ座標で表示する図で、横方向をＸ軸、
縦方向をＹ軸とし、それぞれのウィンドウをＷｘｙで示
す。
【００３０】図８は、図１の形状算出部１１において、
塗りつぶされたウィンドウ領域の中心位置、幅、高さな
どの幾何学的要素を算出するプロセスを示す。全てのウ
ィンドウのスキャンから抽出ウィンドウ（斜線で塗りつ
ぶされたウィンドウをいう）の個数Ｎを求める（２０
１）。次いで、全ウィンドウのスキャンから抽出ウィン
ドウのＸ座標の総和Ｘsumを求める（２０２）。乗員の
中心位置Ｘctrは、Ｘctr＝Ｘsum／Ｎで求められる（２
０３）。
塗りつぶされたウィンドウ領域の中心位置、幅、高さな
どの幾何学的要素を算出するプロセスを示す。全てのウ
ィンドウのスキャンから抽出ウィンドウ（斜線で塗りつ
ぶされたウィンドウをいう）の個数Ｎを求める（２０
１）。次いで、全ウィンドウのスキャンから抽出ウィン
ドウのＸ座標の総和Ｘsumを求める（２０２）。乗員の
中心位置Ｘctrは、Ｘctr＝Ｘsum／Ｎで求められる（２
０３）。
【００３１】また、全ウィンドウのスキャンから抽出ウ
ィンドウのＸ座標値の最小値Ｘmin（２０４）、Ｘ座標
値の最大値Ｘmax（２０５）、およびＹ座標値の最小値
Ｙmin（２０６）を求める。これらが求められると、対
象領域の幅Ｗｉｄｔｈは、Ｗｉｄｔｈ＝Ｘmax−Ｘminで
求められ（２０７）、対象領域の高さＨｅｉｇｈｔは、
Ｈｅｉｇｈｔ＝Ｙ座標最大値−Ｙminの関係から求める
ことができる（２０８）。
ィンドウのＸ座標値の最小値Ｘmin（２０４）、Ｘ座標
値の最大値Ｘmax（２０５）、およびＹ座標値の最小値
Ｙmin（２０６）を求める。これらが求められると、対
象領域の幅Ｗｉｄｔｈは、Ｗｉｄｔｈ＝Ｘmax−Ｘminで
求められ（２０７）、対象領域の高さＨｅｉｇｈｔは、
Ｈｅｉｇｈｔ＝Ｙ座標最大値−Ｙminの関係から求める
ことができる（２０８）。
【００３２】次に体格姿勢判定部１２の機能を図９のフ
ローチャートを参照しながら説明する。形状算出部１１
で得られた乗員の高さが所定の閾値Ｈth以上で（３０
１）、幅が所定の閾値Ｗth以上であるとき（３０２）は
乗員は大人であると判定し（３０３）、そうでないとき
は子供であると判定する（３０４）。
ローチャートを参照しながら説明する。形状算出部１１
で得られた乗員の高さが所定の閾値Ｈth以上で（３０
１）、幅が所定の閾値Ｗth以上であるとき（３０２）は
乗員は大人であると判定し（３０３）、そうでないとき
は子供であると判定する（３０４）。
【００３３】乗員の横方向の中心位置Ｘctrが第１の閾
値Ｘth0より大きく（３０５）かつ第２の閾値Ｘth1より
小さく（３０６）、すなわちＸctrが画像中心付近にあ
るとき、通常の着座姿勢であると判定し（３０７）、左
右どちらかに偏っているときは、姿勢が傾いた以上姿勢
であると判定する（３０８）。
値Ｘth0より大きく（３０５）かつ第２の閾値Ｘth1より
小さく（３０６）、すなわちＸctrが画像中心付近にあ
るとき、通常の着座姿勢であると判定し（３０７）、左
右どちらかに偏っているときは、姿勢が傾いた以上姿勢
であると判定する（３０８）。
【００３４】さらに、計測距離が基準座席距離に乗員の
厚さ相当の値を加えた値と比べて撮像装置に近いとき、
前かがみの状態であると判定することもできる。
厚さ相当の値を加えた値と比べて撮像装置に近いとき、
前かがみの状態であると判定することもできる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明によると、正確に乗員の
乗車状態を検出することができる。また、請求項２の発
明によると、画像を小領域に分割し、小領域ごとに対象
物の判定を行い、この判定を総合して乗員の有無または
乗員の体格を判定するので、正確な判定がえられる。ま
た、画像の一部に外乱が生じることがあっても、全体と
しての判定には影響しないので、外乱に強い乗員検出装
置が得られる。
乗車状態を検出することができる。また、請求項２の発
明によると、画像を小領域に分割し、小領域ごとに対象
物の判定を行い、この判定を総合して乗員の有無または
乗員の体格を判定するので、正確な判定がえられる。ま
た、画像の一部に外乱が生じることがあっても、全体と
しての判定には影響しないので、外乱に強い乗員検出装
置が得られる。
【図１】この発明の一実施例の全体的な構成を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】三角計測法による距離の計測原理を説明するた
めの図。
めの図。
【図３】距離計測のための小領域（ウィンドウ）を示す
図。
図。
【図４】基準座席距離の算出法の一例を示す図。
【図５】乗員の有無を判定するプロセスを示すフローチ
ャート。
ャート。
【図６】乗員と抽出ウィンドウとの関係を示す図。
【図７】抽出ウィンドウのＸＹ座標表示を示す図。
【図８】形状算出の処理フローを示すフローチャート。
【図９】体格姿勢判定の処理フローを示すフローチャー
ト。
ト。
３、３’ 撮像部
７ 距離計算部
３４ 基準座席距離算出部（基準データ提供手
段） １０ 乗員有無判定部（乗車状態を検出する検
出手段 ）
段） １０ 乗員有無判定部（乗車状態を検出する検
出手段 ）
フロントページの続き
(72)発明者 坂 雅和
埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式
会社本田技術研究所内
(56)参考文献 特開 平10−250450（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−119715（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−35406（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−210773（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−210676（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01B 11/00
B60R 21/32
B60N 5/00
Claims (3)
- 【請求項１】所定の間隔をおいて配置された少なくとも
２つの撮像手段と、 前記少なくとも２つの撮像手段で得られる少なくとも２
つの画像に基づいて、対象物までの距離を、該画像が細
分された複数のウィンドウのそれぞれについて計測する
計測手段と、前記複数のウィンドウのそれぞれについて、 座席の位置
に応じて前記撮像手段から座席までの距離に関する基準
データを提供する基準データ提供手段と、 前記計測手段が計測する距離および前記基準データに基
づいて、前記撮像手段と前記座席との間に物体が存在す
るかどうかを、前記複数のウィンドウのそれぞれについ
て判断する判断手段と、 前記撮像手段と前記座席との間に物体が存在すると判断
されたウィンドウの数が所定のしきい値より大きけれ
ば、乗員が存在すると判定する乗員有無判定手段と、 を備える、乗車状態検出装置。 - 【請求項２】前記撮像手段と前記座席との間に物体が存
在すると判断されたウィンドウからなる領域の幅および
高さを算出する算出手段と、 前記領域の幅および高さに基づいて、前記乗員の体格を
検出する手段と、 を備える、請求項１に記載の乗車状態検出装置。 - 【請求項３】前記領域の幅の中心位置を算出する中心位
置算出手段と、 前記算出された中心位置に基づいて、前記乗員の着座状
態を判定する判定手段と、 を備える、請求項２に記載の乗車状態検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP27106698A JP3532772B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 乗員の乗車状態検出装置 |
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| DE19945645A DE19945645B4 (de) | 1998-09-25 | 1999-09-23 | Vorrichtung zum Erfassen der Belegung eines Fahrzeugsitzes |
| US11/048,512 US7363123B2 (en) | 1998-09-25 | 2005-01-31 | Apparatus for detecting passenger occupancy of vehicle |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27106698A JP3532772B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 乗員の乗車状態検出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000097638A JP2000097638A (ja) | 2000-04-07 |
| JP3532772B2 true JP3532772B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17494925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27106698A Expired - Fee Related JP3532772B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 乗員の乗車状態検出装置 |
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| JP4810052B2 (ja) * | 2000-06-15 | 2011-11-09 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 乗員センサ |
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| WO2002041031A1 (de) * | 2000-11-14 | 2002-05-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur bilddatenverarbeitung und verfahren zur bilddatenverarbeitung |
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