JP7287239B2 - 乗員体格判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員体格判定装置に関する。

従来、エアバック装置の作動条件を設定するために、乗員の体格を判定する装置が知られている（例えば、特許文献１）。この装置では、撮像装置により車室内シートに着座している乗員を撮像し、撮像された画像に基づいて乗員の複数部位の位置を取得する。そして、取得された複数部位の位置から演算される部位間距離に基づいて、乗員の体格を判定する。これにより、乗員の画像を用いて、乗員の体重に基づいたエアバック装置の作動条件を設定できる。

特開２００８－２８３８号公報

例えばシートベルトを装着するために、乗員が上体をひねったひねり姿勢となることがあり、このひねり姿勢の乗員の画像が撮像されることがある。画像に写った乗員がひねり姿勢であると、乗員の各部位の位置を正しく取得することができず、乗員の体格が誤判定される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗員の体格の誤判定を抑制できる乗員体格判定装置を提供することにある。

本発明の乗員体格判定装置は、撮像装置により撮像された、車室内シートに着座している乗員の画像を取得する画像取得部と、前記画像における前記乗員の肩関節位置を示す肩関節情報を算出する位置情報算出部と、前記肩関節情報に基づいて、前記乗員がひねり姿勢であるか否かを判定するひねり判定部と、前記肩関節情報に基づいて、前記乗員の体格を判定する体格判定部と、を備え、前記体格判定部は、前記ひねり判定部により前記ひねり姿勢であると判定された場合は、その判定に用いられた前記肩関節情報に基づく前記乗員の体格の判定を無効とする。

例えば車室内シートに着座している乗員がシートベルトを装着するために、車両ドアと反対側の腕を、車両ドアの上側に設けられたシートベルトに向けて持ち上げると、車両ドアと反対側の肩関節位置が車両ドア側の肩関節位置よりも持ち上がるとともに、乗員は上体をひねったひねり姿勢となる。つまり、車室内シートに着座している乗員のひねり姿勢は、肩関節位置の変動を伴う。

この手段では、撮像装置を用いて車室内シートに着座している乗員の画像を取得し、この画像における肩関節情報を算出する。そのため、肩関節情報が示す乗員の肩関節位置に基づいて、乗員がひねり姿勢であるか否かを判定できる。そして、ひねり姿勢であると判定された場合には、その判定に用いられた肩関節情報に基づく乗員の体格の判定を無効とする。これにより、ひねり姿勢での肩関節情報に基づいて乗員の体格を誤判定する不具合を抑制できる。

車載システムの構成を示すブロック図。 撮像装置の搭載場所を示す図。 画像の一例を示す図。 乗員体格判定装置の構成を示すブロック図。 第１実施形態における乗員の面積を示す図。 乗員の肩角度を示す図。 乗員の身長と体重との対応関係を示すグラフ。 第１実施形態における判定処理を示すフローチャート。 第２実施形態における判定処理を示すフローチャート。 第２実施形態における判定処理を具体的に示すタイムチャート。 その他の実施形態における乗員の面積を示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態に係る車載システム１００の構成について説明する。図１に示すように、車載システム１００は、車両状態認識装置２０、ＩＧスイッチ３０、乗員体格判定装置４０、エアバックＥＣＵ５０、エアバック装置５１を備えている。概要として、乗員体格判定装置４０は、車両状態認識装置２０からの情報に基づいて、運転席１４Ａや助手席１４Ｂなどの車室内シート１４（図３参照）に着座している乗員の体格を判定し、その判定結果に基づいてエアバック装置５１の作動条件を設定する。

車両状態認識装置２０は、撮像装置２１、シートベルトセンサ２２、座面センサ２３を備える。撮像装置２１は、例えばＣＣＤカメラであり、近赤外ＬＥＤ等の照明装置により車室内の画像ＧＡを撮像する。図２に示すように、撮像装置２１は、車両１０においてルームミラー１１の上方にあるオーバーヘッドコンソール１２に、運転席１４Ａ及び助手席１４Ｂに向けて搭載されている。なお、撮像装置２１は、オーバーヘッドコンソール１２に代えて、インストルメントパネル１３の上やルームミラー１１に設置されていてもよい。

図３に示すように、撮像装置２１の撮像範囲には、運転席１４Ａ，助手席１４Ｂ，後部座席１４Ｃを含む車室内シート１４が含まれる。そのため、撮像装置２１を用いて、車室内シート１４に着座している各乗員の上半身を撮影することができる。

シートベルトセンサ２２は、シートベルト１５の引き出し量を検出するセンサである。具体的には、シートベルトセンサ２２は、シートベルト１５の送り出し及び巻上げを行うモータの回転角度を検出するエンコーダである。座面センサ２３は、運転席１４Ａ及び助手席１４Ｂの座部の圧力分布を検出するセンサである。

ＩＧスイッチ３０は、車両１０の起動スイッチである。乗員体格判定装置４０は、ＩＧスイッチ３０のオンオフ状態を監視する。

乗員体格判定装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えるマイクロコンピュータにより構成されており、車両状態認識装置２０から各種情報を取得する。乗員体格判定装置４０と車両状態認識装置２０とは、ＣＡＮ等の有線通信や、ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）等の無線通信で接続されている。乗員体格判定装置４０は、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＣＰＵが実施することにより、画像取得部４１、画像処理部６０、状態判定部７０の機能を実現し、乗員の体格判定を実施する。

次に、乗員体格判定装置４０が実現する各種機能について、図４を参照して説明する。画像取得部４１は、ＩＧスイッチ３０がオン状態となった車両動作中において、撮像装置２１により撮像された乗員の画像ＧＡを取得する。

画像処理部６０は、画像取得部４１により取得された画像ＧＡに基づいて、
（１）乗員判定、
（２）位置情報算出、
（３）面積算出、
の各処理を実施する。画像処理部６０は、各処理を実施する乗員判定部６１、位置情報算出部６２、及び面積算出部６３を含んでおり、以下これらを順に説明する。

（１）乗員判定
乗員判定部６１は、画像ＧＡに基づいて、車室内に乗員が存在しているか否かを判定する。乗員が存在しているか否かの判定は、例えば記憶部４２に記憶された顔認証データに基づく顔認証処理により判定する。記憶部４２には、画像処理部６０及び状態判定部７０の各部で用いられる各種情報が記憶されている。画像ＧＡは、車両動作中に撮像されるため、撮像装置２１は、車室内シート１４に着座している乗員の画像ＧＡを取得する。そのため、乗員判定部６１は、車室内シート１４に着座している乗員が存在しているか否かを判定する。

（２）位置情報算出
位置情報算出部６２は、画像ＧＡにおける乗員の特徴点位置を示す位置情報ＭＡを算出する。位置情報算出部６２は、画像ＧＡにおける乗員近傍の領域に限って画像処理を実施する。位置情報算出部６２は、この画像処理により画像ＧＡにおける乗員の特徴点位置を特定し、位置情報ＭＡを算出する。

図３に示すように、特徴点位置には、顔の各部分の位置と、体の関節の位置とが含まれる。顔の各部分には、例えば目、鼻、耳が含まれる。体の関節には、例えば首関節、肩関節、肘関節、手首関節、右腰関節、左腰関節が含まれる。位置情報ＭＡには、画像ＧＡにおける乗員の肩関節位置を示す肩関節情報ＭＳが含まれ、この肩関節情報ＭＳには、右肩関節位置ＲＰを示す右肩関節情報と左肩関節位置ＬＰを示す左肩関節情報とが含まれる。

（３）面積算出
面積算出部６３は、画像ＧＡにおいて乗員が占める領域の面積ＭＢを算出する。図５に助手席１４Ｂに着座している乗員について例示するように、面積算出部６３は、セマンティックセグメンテーションのような画像認識処理により面積ＭＢを算出する。この場合、図５に点線ＤＬで示すように、乗員にシートベルト１５が装着されている場合、図５にそのシートベルト１５が装着された領域における乗員の境界位置を特定して面積ＭＢを算出する。

状態判定部７０は、画像処理部６０により算出された位置情報ＭＡ及び面積ＭＢに基づいて、
（１）ひねり判定、
（２）第１体格判定、
（３）標準判定
（４）第２体格判定、
の各処理を実施する。状態判定部７０は、各処理を実施するひねり判定部７１、第１体格判定部７２、標準判定部７３、及び第２体格判定部７４を含んでおり、以下これらを順に説明する。

（１）ひねり判定
ひねり判定部７１は、位置情報ＭＡに含まれる肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員がひねり姿勢であるか否かを判定する。ここで、ひねり姿勢とは、車室内シート１４に着座している乗員が上体をひねった姿勢であり、具体的には、図６に示すように、右肩関節位置ＲＰと左肩関節位置ＬＰとを結ぶ直線ＬＳの水平方向に対する角度である肩角度θが、所定角度θｔｈよりも大きくなる姿勢である。

図６に助手席１４Ｂに着座している乗員について例示するように、助手席１４Ｂに着座している乗員がシートベルト１５を装着するために、右腕を車両ドアの上側に設けられたシートベルト１５に向けて持ち上げると、右肩関節位置ＲＰが左肩関節位置ＬＰよりも持ち上がるとともに、乗員がひねり姿勢となる。ひねり判定部７１は、例えばシートベルト１５の装着に伴い、肩角度θが所定角度θｔｈよりも大きくなった場合に、乗員がひねり姿勢であると判定する。

（２）第１体格判定
第１体格判定部７２は、肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格を判定する。具体的には、図３に示すように、第１体格判定部７２は、右肩関節位置ＲＰと左肩関節位置ＬＰとを結ぶ直線ＬＳの距離である肩幅ＷＡに基づいて、乗員の体格を判定する。なお、本実施形態において、第１体格判定部７２が「体格判定部」に相当する。

第１体格判定部７２は、複数段階の体格レベルで乗員の体格を判定する。具体的には、第１体格判定部７２は、乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定する。例えば、第１体格判定部７２は、肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも小さい場合に、乗員の体格が子供の体型レベルであると判定し、第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合に、乗員の体格が大人の体型レベルであると判定する。

また、第１体格判定部７２は、乗員の体格が大人の体型レベルである場合に、乗員の体格が成人男性の体型レベルか成人女性の体型レベルかを判定する。例えば、第１体格判定部７２は、肩幅ＷＡが第２肩幅閾値Ｗｔｈ２よりも小さい場合に、乗員の体格が成人女性の体型レベルであると判定し、第２肩幅閾値Ｗｔｈ２よりも大きい場合に、乗員の体格が成人男性の体型レベルであると判定する。

ここで、子供の体格レベルとは、６歳児の体格レベルであり、例えば車両１０の衝突試験用の人体模型における６ＹＯサイズの体格レベルである。また、成人女性の体型レベルとは、アメリカにおける小柄な女性の体格レベルであり、例えば車両１０の衝突試験用の人体模型におけるＡＦ０５サイズの体格レベルである。また、成人男性の体型レベルとは、アメリカにおける平均的な成人男性の体格レベルであり、例えば車両１０の衝突試験用の人体模型におけるＡＭ５０サイズの体格レベルである。以下、各体格レベルの標準的な体格を示す。
６ＹＯ：１２０±５ｃｍ，２３．４±２．３ｋｇ
ＡＦ０５：１４５±５ｃｍ，４９±２．３ｋｇ
ＡＭ５０：１７５±５ｃｍ，７８±２．３ｋｇ。

（３）標準判定
標準判定部７３は、位置情報ＭＡに基づいて、乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。記憶部４２には、上述した各体格レベルの予め定められた標準的な体格のデータである標準体格データＤＢが記憶されており、標準判定部７３は、この標準体格データＤＢに基づいて、乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。

図７に、標準体格データＤＢの一例を示す。図７では、標準的な体格における身長と体重との対応関係が破線ＬＢで示されている。図７に示すように、標準体格データＤＢでは、複数の標準的な体格のデータを用いて、これらのデータを結んだ連続的なデータが構成されている。

一方、実際の乗員の体格は、必ずしも標準的な体格と同じではなく、図７に示す実線ＬＡ，ＬＣの間でばらつく。図７に示すように、所定の身長における体重のばらつきは、身長が高くなるほど大きくなる。そのため、身長が低く、乗員の体格が子供の体格レベルであると、体格のばらつきが小さく、乗員の体格を標準的な体格と判定できる。一方、身長が高く、乗員の体格が大人の体格レベルであると、体格のばらつきが大きく、乗員の体格が標準的な体格であるとは限らない。そのため、標準判定部７３は、第１体格判定部７２により大人の体型レベルであると判定された場合に、乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。

例えば、標準判定部７３は、位置情報ＭＡに基づいて、右肩関節位置ＲＰ及び左肩関節位置ＬＰの中央位置と、右腰関節位置及び左腰関節位置の中央位置とを結ぶ直線の距離である座高を算出し、座高に対する肩幅ＷＡの比を算出する。そして、この比が、標準的な体格に基づく所定範囲に含まれる場合に、乗員の体格が標準的な体格であると判定し、この所定範囲に含まれない場合に、標準的な体格でないと判定する。

（４）第２体格判定
第２体格判定部７４は、標準判定部７３により乗員の体格が標準的な体格でないと判定された場合に、面積ＭＢに基づいて、乗員の体格を判定する。上述したように、標準判定部７３は、大人の体型レベルであると判定された乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。そのため、第２体格判定部７４も、大人の体型レベルであると判定された乗員の体格を判定する。

具体的には、第２体格判定部７４は、面積ＭＢに基づいて、乗員の体格が成人女性の体型レベルか成人男性の体格レベルかを判定する。第２体格判定部７４は、面積ＭＢが面積閾値Ｍｔｈよりも小さい場合に、乗員の体格が成人女性の体型レベルであると判定し、面積ＭＢが面積閾値Ｍｔｈよりも大きい場合に、乗員の体格が成人女性の体型レベルであると判定する。

乗員体格判定装置４０は、第１，第２体格判定部７２，７４により乗員の体格が判定されると、その判定結果に基づいて、エアバック装置５１の作動条件を設定する。エアバック装置５１の作動条件は、例えば作動開始タイミングや空気圧力などであり、判定された体格レベルが大きいほど、作動開始タイミングを早く、空気圧力を高く設定する。なお、大人の体格レベルは、子供の体格レベルよりも体格レベルが大きく、成人男性の体格レベルは、成人女性の体格レベルよりも体格レベルが大きい。なお、本実施形態において、エアバック装置５１が「乗員規制装置」に相当する。

乗員体格判定装置４０は、エアバック装置５１の作動条件を設定すると、この作動条件をエアバックＥＣＵ５０に出力する。エアバックＥＣＵ５０は、乗員体格判定装置４０から出力された作動条件に基づいて、エアバック装置５１を制御する。

次に、乗員の体格を判定する判定処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。本判定処理は、乗員体格判定装置４０により車両動作中に所定期間ごとに繰り返し実施される。

まず、ステップＳ１０において、画像取得部４１により画像ＧＡを取得する。続くステップＳ１１において、車室内に乗員が存在しているか否かを判定する。ステップＳ１２の処理は、乗員判定部６１により実施される。

ステップＳ１２で否定判定すると、判定処理を終了する。一方、ステップＳ１２で肯定判定すると、つまり車室内シート１４に着座している乗員が存在している場合に、ステップＳ１４において、位置情報算出部６２により位置情報ＭＡを算出する。これにより、肩関節情報ＭＳが算出される。

ステップＳ１６において、ステップＳ１４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員がひねり姿勢であるか否かを判定する。ステップＳ１６の処理は、ひねり判定部７１により実施される。

乗員の肩角度θが所定角度θｔｈよりも大きい場合、ひねり姿勢であると判定し、ステップＳ１６で肯定判定する。この場合、ステップＳ１８において、ステップＳ１４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が大人の体格レベルであるか否かを判定する。ステップＳ１８の処理は、第１体格判定部７２により実施される。

乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも小さい場合、大人の体格レベルでないと判定し、ステップＳ１８で否定判定する。この場合、判定処理を終了する。つまり、ひねり判定部７１によりひねり姿勢であると判定された場合は、その判定に用いられた肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の体格を判定することなく、判定処理を終了する。なお、本実施形態において、乗員の体格を判定しないことは「乗員の体格の判定を無効とする」ことに相当する。

一方、乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合、大人の体格レベルであると判定し、ステップＳ１８で肯定判定する。つまり、肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合、ひねり判定部７１によりひねり姿勢であると判定されたにも関わらず、その判定に用いられた肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の体格が大人の体格レベルであると判定する。この場合、ステップＳ２６に進む。

一方、乗員の肩角度θが所定角度θｔｈよりも小さい場合、ひねり姿勢でないと判定し、ステップＳ１６で否定判定する。この場合、ステップＳ２２において、ステップＳ１４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定する。ステップＳ２２の処理は、第１体格判定部７２により実施される。なお、ステップＳ２２の処理は、乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定するため、乗員の体格が大人の体格レベルであるか否かを判定し、子供の体格レベルであるか否かを判定しないステップＳ１８の処理と異なる。

乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも小さい場合、ステップＳ２２で否定判定する。この場合、ステップＳ２４において、子供の体格レベルであると判定し、判定処理を終了する。

一方、乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合、大人の体格レベルであると判定し、ステップＳ２２で肯定判定する。この場合、ステップＳ２６に進む。つまり、ステップＳ１８，Ｓ２２に示すように、肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合、ひねり判定部７１の判定結果に関わらず、大人の体格レベルであると判定し、ステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、ステップＳ１４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。ステップＳ２６の処理は、標準判定部７３により実施される。

ステップＳ２６で肯定判定すると、ステップＳ２８において、ステップＳ１４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が成人男性の体格レベルか成人女性の体格レベルかを判定する。ステップＳ２８の処理は、第１体格判定部７２により実施される。

乗員の肩幅ＷＡが第２肩幅閾値Ｗｔｈ２よりも小さい場合、ステップＳ２８で否定判定する。この場合、ステップＳ３４において、乗員の体格が成人女性の体型レベルであると判定し、判定処理を終了する。一方、乗員の肩幅ＷＡが第２肩幅閾値Ｗｔｈ２よりも大きい場合、ステップＳ２８で肯定判定する。この場合、ステップＳ３６において、乗員の体格が成人男性の体型レベルであると判定し、判定処理を終了する。

一方、ステップＳ２６で否定判定すると、ステップＳ３０において、面積算出部６３により面積ＭＢを算出する。つまり、面積算出部６３は、標準判定部７３により標準的な体格でないと判定されたことを条件に面積ＭＢを算出する。

続くステップＳ３２において、ステップＳ３０で算出された面積ＭＢに基づいて、乗員の体格が成人男性の体格レベルであるか否かを判定する。ステップＳ３２の処理は、第２体格判定部７４により実施される。

面積ＭＢが面積閾値Ｍｔｈよりも小さい場合、ステップＳ３２で否定判定する。この場合、ステップＳ３４に進む。一方、面積ＭＢが面積閾値Ｍｔｈよりも大きい場合、ステップＳ３２で肯定判定する。この場合、ステップＳ３６に進む。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・例えば車室内シート１４に着座している乗員がシートベルト１５を装着するために、車両ドアと反対側の腕を、車両ドアの上側に設けられたシートベルト１５に向けて持ち上げると、車両ドアと反対側の肩関節位置が車両ドア側の肩関節位置よりも持ち上がるとともに、乗員は上体をひねったひねり姿勢となる。つまり、車室内シート１４に着座している乗員のひねり姿勢は、肩関節位置の変動を伴う。

本実施形態では、撮像装置２１を用いて車室内シート１４に着座している乗員の画像ＧＡを取得し、この画像ＧＡにおける肩関節情報ＭＳを算出する。そのため、肩関節情報ＭＳが示す乗員の肩関節位置に基づいて、乗員がひねり姿勢であるか否かを判定できる。そして、ひねり姿勢であると判定された場合には、その判定に用いられた肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の体格を判定しないようにする。これにより、ひねり姿勢と判定された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格を誤判定することを抑制できる。

・本実施形態では、乗員のひねり姿勢を判定する場合に、肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の肩角度θを算出し、この肩角度θに基づいてひねり姿勢を判定する。乗員の肩角度θは、ひねり姿勢におけるひねり度合のみに依存するため、肩角度θに基づいて、ひねり姿勢であるか否かを判定できるとともに、ひねり姿勢のひねり度合を判定できる。つまり、肩関節情報ＭＳに基づいて乗員のひねり姿勢を判定する場合に、仮に右肩関節位置ＲＰと左肩関節位置ＬＰとの高低差に基づいて判定することも可能であるが、高低差は、ひねり度合だけでなく乗員の肩幅ＷＡにも依存する。本実施形態では、肩角度θに基づいてひねり姿勢を判定するため、ひねり姿勢のひねり度合を適正に判定できる。

・乗員がひねり姿勢であっても、乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きければ、乗員の体格は大人の体格レベルであり、子供の体格レベルであることはない。本実施形態では、乗員の肩幅ＷＡが第１肩幅閾値Ｗｔｈ１よりも大きい場合、乗員がひねり姿勢であるか否かに関わらず、乗員の体格が大人の体格レベルであると判定する。そのため、乗員の体格が大人の体格レベルである場合に、早期に乗員の体格を判定できる。

・乗員が子供の体格レベルである場合、乗員の身長に対する体重の比率である体格比率が略一定であるため（図６参照）、肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の体格を判定できれば、その体格は標準的な体格と略同一である。一方、乗員が大人の体格レベルである場合、体格比率のばらつきが大きく（図６参照）、肩関節情報ＭＳに基づいて乗員の体格を判定しても、乗員の体格が標準的な体格と異なる場合には、乗員の体格を適正に判定できない。

本実施形態では、乗員が大人の体格レベルである場合、画像ＧＡにおいて乗員が占める領域の面積ＭＢに基づいて、乗員の体格を判定する。この面積ＭＢは、身長に応じて縦幅が変化し、体重に応じて横幅が変化するため、乗員の体格が標準的な体格であるか否かによらず、乗員の表面積を表す。乗員の表面積は、乗員の体積に比例し、体積は体重、つまり体格を表す。そのため、この面積ＭＢに基づいて、乗員の体格を体重ベースで判定できる。

・具体的には、乗員が大人の体格レベルと判定された場合に、予め定められた標準体格データＤＢに基づいて、乗員の体格が標準的な体格であるか否かを判定する。そして、標準的な体格でないと判定されたことを条件に面積ＭＢを算出する。そのため、標準的な体格である場合には、面積ＭＢを算出することなく、乗員の体格を判定でき、判定処理における乗員体格判定装置４０の処理負担を軽減できる。また、標準的な体格でない場合には、面積ＭＢを算出することで、乗員の体格が標準的な体格であるか否かによらず、乗員の体格を適正に判定できる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図９，図１０を参照しつつ説明する。本実施形態では、判定処理にエアバック装置５１の作動条件を設定する設定処理が含まれる点で、第１実施形態と異なる。

乗員体格判定装置４０は、エアバック装置５１の作動条件を初期設定及び更新設定する。作動条件の初期設定及び更新設定では、第１，第２体格判定部７２，７４における判定結果のうち、乗員の体格が判定された判定結果（以下、有効な判定結果）に基づいて、エアバック装置５１の作動条件を設定する。そして、作動条件の初期設定と更新設定とでは、作動条件を設定するまでに乗員の体格の判定が行われる回数である判定回数が異なる。具体的には、作動条件を初期設定するまでの初期判定回数ＮＡは、作動条件を更新設定するまでの更新判定回数ＮＢよりも小さく設定されている。

例えば、車両１０を起動した直後に車両１０が急発進した場合でもエアバック装置５１を作動可能とするため、エアバック装置５１の作動条件の初期設定は、早期に完了させることが望まれる。一方、初期設定後の更新設定では、エアバック装置５１を適正に作動させるために、乗員の体格を適正に判定することが望まれる。

本実施形態では、初期判定回数ＮＡが比較的小さく設定されていることで、ＩＧスイッチ３０をオン状態に切り替えた車両動作開始時において、作動条件の初期設定を早期に完了させることができる。また、更新判定回数ＮＢが比較的大きく設定されていることで、比較的多くの有効な判定結果を取得できる、つまり乗員の体格を適正に判定できる。

また、本実施形態では、初期設定において、ひねり姿勢と判定された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が大人の体格レベルであるか否かを判定し、更新設定において、ひねり姿勢と判定された肩関節情報ＭＳに基づく乗員の体格を禁止する。これにより、初期設定では、初期判定回数ＮＡが比較的小さく設定されていても、この初期判定回数ＮＡで取得される有効な判定結果の数を増加させることができる。また、更新設定では、有効な判定結果におけるひねり姿勢の影響を除去することができる。

さらに、本実施形態では、更新設定において、初期設定による作動条件に対して、体格を小さくする側への作動条件の更新を禁止する。上述したように、初期設定では、初期判定回数ＮＡが比較的小さく設定されているため、有効な判定結果が集まらず、初期判定回数ＮＡに対する有効な判定結果の数の比である判定精度が低くなることがある。この判定精度が低くなると、例えば有効な判定結果に、ひねり姿勢の乗員の肩幅ＷＡに基づいた乗員の体格の判定結果が含まれている場合には、有効な判定結果におけるひねり姿勢の影響が強くなり、乗員の体格が実際の体格レベルよりも小さく判定されることがある。一方、判定精度が低くなっても、乗員の体格が実際の体格レベルよりも大きく判定されることはない。更新設定において、初期設定による作動条件に対して体格を小さくする側への作動条件の更新をする場合には、初期設定後において乗員の体格を誤判定している可能性が高いため、更新を禁止する。これにより、乗員の体格の誤判定に基づいてエアバック装置５１の作動条件が更新設定されることを抑制できる。

次に、本実施形態の判定処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。図９において、先の図８に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

本実施形態の制御処理では、まず、ステップＳ４０において、エアバック装置５１の作動条件が初期設定されているか否かを判定する。作動条件が初期設定されているか否かの判定は、例えばＩＧスイッチ３０をオン状態に切り替えてから、作動条件を初期設定する初期設定期間ＨＡ（図１０参照）が経過したか否かにより判定する。

ステップＳ４０で否定判定すると、ステップＳ１０～Ｓ３６の処理を実施し、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、初期設定カウンタＸＡを１インクリメントする。初期設定カウンタＸＡは、初期判定回数ＮＡを計数する計数手段である。

続くステップＳ４４において、初期設定カウンタＸＡが初期判定回数ＮＡよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４４で否定判定すると、作動条件を初期設定することなく、判定処理を終了する。一方、ステップＳ４４で肯定判定すると、ステップＳ４６において、作動条件を初期設定し、判定処理を終了する。

一方、ステップＳ４０で肯定判定すると、ステップＳ５０～Ｓ７６の処理を実施し、ステップＳ８２に進む。ステップＳ５０～Ｓ７６の処理は、ステップＳ１０～Ｓ３６の処理と略同じであり、ステップＳ１８に対応する処理が含まれていない点で異なる。

つまり、ステップＳ５０～Ｓ７６の処理では、ステップＳ１６に対応するステップＳ５６で否定判定すると、ステップＳ１４に対応するステップＳ５４で算出された肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格が大人の体格レベルであるか否かを判定することなく、ステップＳ８２に進む。つまり、更新設定において、ひねり姿勢と判定された肩関節情報ＭＳに基づく乗員の体格を禁止する。

ステップＳ８２では、更新設定カウンタＸＢを１インクリメントする。更新設定カウンタＸＢは、更新判定回数ＮＢを計数する計数手段である。

続くステップＳ８４において、更新設定カウンタＸＢが更新判定回数ＮＢよりも大きいか否かを判定する。本実施形態では、更新判定回数ＮＢが初期判定回数ＮＡよりも大きく設定されている。つまり、更新設定の設定条件が、初期設定の設定条件よりも厳しく設定されている。

ステップＳ８４で否定判定すると、作動条件を更新設定することなく、判定処理を終了する。一方、ステップＳ８４で肯定判定すると、ステップＳ８６において、この更新設定が、初期設定による作動条件に対して、体格を小さくする側への作動条件の更新であるか否かを判定する。体格を小さくする側への作動条件の更新とは、例えば、初期設定において大人の体格レベルで設定されていた作動条件を、子供の体格レベルの作動条件に更新することである。また例えば、初期設定において成人男子の体格レベルで設定されていた作動条件を、成人女子の体格レベルの作動条件に更新することである。

ステップＳ８６で否定判定すると、ステップＳ８８において、作動条件を更新設定し、判定処理を終了する。一方、ステップＳ８４で否定判定すると、作動条件を更新設定することなく、判定処理を終了する。つまり、更新設定において、初期設定による作動条件に対して、体格を小さくする側への作動条件の更新を禁止する。なお、本実施形態において、ステップＳ４４，Ｓ８４，Ｓ８６の処理が「条件設定部」に相当する。

図１０は、エアバック装置５１の作動条件を初期設定及び更新設定する判定処理を具体的に示すタイムチャートである。図１０において、（Ａ）は、ＩＧスイッチ３０のオンオフ状態の推移を示し、（Ｂ）は、初期設定カウンタＸＡの推移を示し、（Ｃ）は、更新設定カウンタＸＢの推移を示す。

また、図１０において、（Ｄ）は、子供判定フラグの推移を示し、（Ｅ）は、大人判定フラグの推移を示す。子供判定フラグは、初期設定及び更新設定において、乗員の体格が子供の体格レベルであると判定された場合にオンとなり、大人の体格レベルであると判定された場合にオフとなる。また、大人判定フラグは、初期設定及び更新設定において、乗員の体格が大人の体格レベルであると判定された場合にオンとなり、子供の体格レベルであると判定された場合にオフとなる。

なお、図１０の（Ｄ），（Ｅ）では、初期設定において、乗員の体格が子供の体格レベルであると判定された場合の各値の推移が実線で示されており、大人の体格レベルであると判定された場合の各値の推移が破線で示されている。

タイミングｔ１１では、ＩＧスイッチ３０がオン状態に切り替えられ、車両動作が開始される。これにより、所定期間毎に判定処理が実施され、初期設定カウンタＸＡのインクリメントが開始される。そして、タイミングｔ１２に初期設定カウンタＸＡが初期判定回数ＮＡよりも大きくなると、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの初期設定期間ＨＡに取得された有効な判定結果に基づいて、作動条件が初期設定される。

また、タイミングｔ１２に、初期設定カウンタＸＡが初期化されるとともに、更新設定カウンタＸＢのインクリメントが開始される。そして、タイミングｔ１３に更新設定カウンタＸＢが更新判定回数ＮＢよりも大きくなると、タイミングｔ１２からタイミングｔ１３までの更新設定期間ＨＢに取得された有効な判定結果に基づいて、作動条件が更新設定される。更新判定回数ＮＢが初期判定回数ＮＡよりも大きく設定されているため、更新設定期間ＨＢは初期設定期間ＨＡよりも長い。以降、更新設定期間ＨＢが経過する毎に、作動条件の更新設定を繰り返す。

図１０の（Ｄ），（Ｅ）に実線で示すように、初期設定において、乗員の体格が子供の体格レベルであると判定された場合には、更新設定において、大人の体格レベルの作動条件に更新することが許される。つまり、初期設定に対して体格レベルを大きくする更新が許される。

一方、図１０の（Ｄ），（Ｅ）に破線で示すように、初期設定において、乗員の体格が大人の体格レベルであると判定された場合には、更新設定において、子供の体格レベルの作動条件に更新することが禁止される。つまり、初期設定に対して体格レベルを小さくする更新が禁止される。そのため、更新設定後においても、大人の体格レベルに基づく作動条件の設定が維持される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

・作動条件の初期設定は、早期に完了することが望まれるためにその設定期間である初期設定期間ＨＡは制限されており、この初期設定期間ＨＡに有効な判定結果が集まらず、判定精度が低くなることがある。判定精度が低くなると、乗員の体格が、実際の体格レベルよりも小さく判定されることがある。一方、実際の体格レベルよりも大きく判定されることはない。そのため、更新設定において、初期設定に対して体格レベルを小さくする更新をする場合には、初期設定後において乗員の体格を誤判定している可能性が高い。

本実施形態では、更新設定において、初期設定に対して体格レベルを小さくする更新を禁止する。これにより、乗員の体格の誤判定に基づいてエアバック装置５１の作動条件が更新設定されることを抑制できる。

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

・車両１０が車両動作中であるか否かを、ＩＧスイッチ３０に代えて、車速で判定してもよい。

・撮像装置２１としては、画像ＧＡの輝度情報を取得できるものであれば、その種類を問わず、単眼カメラでもよければ、ステレオカメラであってもよく、例えばＴＯＦ（Time of flight）カメラを用いてもよい。但し、ＴＯＦカメラなど、三次元位置を取得できる撮像装置２１は高価であるため、製品コストが増大する課題が生じる。本実施形態では、二次元位置のみを取得する安価な撮像装置２１を用いて、車載システム１００を構成できるため、製品コストの増大を抑制できます。

・撮像装置２１は車載のものに限られない。例えば携帯情報端末を撮像装置２１として用いてもよい。乗員体格判定装置４０は、例えば無線通信により携帯情報端末から画像ＧＡを取得する。

・乗員の肩関節情報ＭＳに基づいて、乗員の体格を判定する場合には、乗員が着座している車室内シート１４の状態に基づいて、乗員の体格を補正してもよい。車室内シート１４の状態は、例えば車室内シート１４のスライド位置やリクライニング角度である。

車室内シート１４のスライド位置では、スライド位置が車両１０の前方であるほど、画像ＧＡにおける乗員の体格は大きくなる。この場合、例えば画像ＧＡにおける乗員の右腰関節位置や左腰関節位置によりスライド位置を判定し、この判定結果に基づいて乗員の肩幅ＷＡや座高を補正してもよい。

また、車室内シート１４のリクライニング角度では、リクライニング角度が大きいほど、画像ＧＡにおける乗員の体格は小さくなる。この場合、例えば画像ＧＡにおける乗員の右肩関節位置ＲＰ及び左肩関節位置ＬＰの中央位置と、右腰関節位置及び左腰関節位置の中央位置とを結ぶ直線の傾きによりリクライニング角度を判定し、この判定結果に基づいて乗員の肩幅ＷＡや座高を補正してもよい。

・判定される乗員の体格サイズの種類は、上記のものに限られない。また、判定される乗員の体格サイズの数も、３つに限られず、２つでもよければ、４つ以上であってもよい。

・乗員の体格の判定を無効とすることは、乗員の体格を判定しないことに限られず、乗員の体格を判定した上で、その判定結果を用いないことも含む。この場合、例えば判定処理では、位置情報ＭＡが算出された場合に、ひねり姿勢であるか否かを判定する前に、乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定してもよい。そして、その後にひねり姿勢であるか否かを判定し、上記の判定結果を用いるか否かを判定してもよい。

・乗員規制装置としては、エアバック装置５１に限られず、シートベルト１５の送り出し及び巻上げを制御するシートベルト装置であってもよい。シートベルト装置の作動条件は、作動開始タイミングや巻上げ強度などであり、判定された体格レベルが大きいほど、作動開始タイミングを早く、巻上げ強度を高く設定してもよい。

・乗員の面積ＭＢとして、乗員の上半身の面積を算出してもよい。また、位置情報ＭＡが算出されている場合には、この位置情報ＭＡに基づいて面積ＭＢを算出してもよい。例えば、図１１に助手席１４Ｂに着座している乗員について例示するように、画像ＧＡにおける乗員の右肩関節位置ＲＰ、首関節位置、左肩関節位置ＬＰ、左腰関節位置、左腰関節位置をこの順で結んで形成される領域の面積を算出してもよい。これにより、判定処理における乗員体格判定装置４０の処理負担を軽減できる。

・乗員の面積ＭＢに代えて、または乗員の面積ＭＢとともに座面センサ２３の検出結果を用いてもよい。これにより、乗員の体格を体重ベースで判定できる。

・標準体格データＤＢは、車両１０の衝突試験用の人体模型の体格データに限られず、例えば複数の乗員から体格データを取得して学習値として記憶し、この学習値の平均値を標準体格データＤＢとしてもよい。

１４…車室内シート、２１…撮像装置、４１…画像取得部、７１…ひねり判定部、７２…体格判定部、ＧＡ…画像。

Claims (6)

1. 撮像装置（２１）により撮像された、車室内シート（１４）に着座している乗員の画像（ＧＡ）を取得する画像取得部（４１）と、
   前記画像における前記乗員の肩関節位置を示す肩関節情報（ＭＳ）を算出する位置情報算出部（６２）と、
   前記肩関節情報に基づいて、前記乗員がひねり姿勢であるか否かを判定するひねり判定部（７１）と、
   前記肩関節情報に基づいて、前記乗員の体格を判定する体格判定部（７２）と、を備え、
   前記体格判定部は、前記ひねり判定部により前記ひねり姿勢であると判定された場合は、その判定に用いられた前記肩関節情報に基づく前記乗員の体格の判定を無効とする乗員体格判定装置。
2. 前記肩関節情報には、右肩関節位置（ＲＰ）と左肩関節位置（ＬＰ）とが含まれ、
   前記ひねり判定部は、前記右肩関節位置と前記左肩関節位置とを結ぶ直線の水平方向に対する角度である肩角度（θ）に基づいて、前記ひねり姿勢を判定する請求項１に記載の乗員体格判定装置。
3. 前記体格判定部は、
   前記乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定するものであり、
   前記右肩関節位置と前記左肩関節位置とを結ぶ直線の距離である肩幅（ＷＡ）が閾値よりも大きい場合には、前記ひねり判定部の判定結果に関わらず、前記乗員の体格が前記大人の体格レベルであると判定とする請求項２に記載の乗員体格判定装置。
4. 前記乗員の前記車室内シートからの飛び出しを規制する乗員規制装置（１５）を備える車両に適用され、
   前記乗員の体格の判定結果に基づいて、前記乗員規制装置の作動条件を初期設定及び更新設定する条件設定部を備え、
   前記条件設定部は、前記更新設定において、前記初期設定による前記作動条件に対して、体格を小さくする側への前記作動条件の更新を禁止する請求項１から３までのいずれか一項に記載の乗員体格判定装置。
5. 前記体格判定部は、第１体格判定部（７２）であり、
   前記第１体格判定部は、前記乗員の体格が大人の体格レベルか子供の体格レベルかを判定しており、
   前記第１体格判定部により大人の体格レベルと判定された場合に、前記画像において前記乗員が占める領域の面積を算出する面積算出部（６３）と、
   前記面積に基づいて、大人の体格レベルと判定された前記乗員の体格を判定する第２体格判定部（７４）と、を備える請求項１から４までのいずれか一項に記載の乗員体格判定装置。
6. 予め定められた標準的な体格のデータである標準体格データ（ＤＢ）が記憶された記憶部（４２）と、
   前記第１体格判定部により前記大人の体格レベルと判定された場合に、前記標準体格データに基づいて、前記乗員の体格が前記標準的な体格であるか否かを判定する標準判定部（７３）を備え、
   前記面積算出部は、前記標準判定部により前記標準的な体格でないと判定されたことを条件に前記面積を算出する請求項５に記載の乗員体格判定装置。

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