KR20010005883A - 탑승자 유형 및 위치 검출 시스템 - Google Patents

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KR20010005883A
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마이클이. 파머
마이클피. 브루스
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진 에이. 테넌트
오토모티브 시스템즈 라보라토리, 인코포레이티드
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Abstract

차량 탑승자의 유형 및 위치를 검출하는 방법 및 시스템(10)은 차량의 전방 착석 영역의 이미지 데이터를 발생시키기 위해, 실예로, 운전자 또는 승객측 A-필러에 위치된 단일 카메라 유닛(12)을 사용한다. 본 발명은 탑승자 또는 물체의 유형을 결정하기 위해 차량 내부에서 취해진 이미지를 이미지 프로파일에 주기적으로 매핑하고(104), 저장된 프로파일 데이터와 매칭되는 이미지 프로파일을 사용하여(110) 물체들, 전방 또는 후방으로 향해지는 어린이 좌석들 및 탑승자들을 식별한다. 본 발명의 시스템 및 그 방법은 에어백(28) 같은 탑승자 안전 장치의 전개를 제어시 효율 및 안전 둘 모두를 최적화하기 위해 탑승자의 유형, 및 차량 계기판 같은 고정 구조체에 대해 평행하고 수직한 방향들 양쪽의 위치를 추적한다.

Description

탑승자 유형 및 위치 검출 시스템{OCCUPANT TYPE AND POSITION DETECTION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로는 탑승자 안전 억제물을 작동하거나 또는 전개하는데 사용되는 차량 충돌 식별 시스템들에 관한 것이며, 보다 상세하게는 탑승자 안전 억제물의 전개를 최적화하도록 탑승자 착석 상태를 검출하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적인 차량 충돌 식별 시스템들은 전형적으로 차량 가속도 감지를 위해 차량에 부착된 적어도 하나의 기계, 전기기계, 또는 전자 가속도 센서를 채용한다. 센서들의 출력이 소정 임계값과의 비교를 위해 식별 회로에 제공된다. 소정 임계값이 초과되는 경우, 이 식별 회로는 에어백 또는 수동 좌석벨트 장치 같은, 승객 안전 억제물을 작동시키거나 또는 전개시키는 신호를 출력할 것이다.
그러나, 충돌 식별 시스템들에 근거한 통상적인 기계 또는 전기기계 가속도계는 안전 억제물을 작동시킬지를 결정시에 승객/탑승자 상태의 변화를 설명하지 못한다. 보다 상세하게는, 충돌 식별 시스템들에 근거한 통상적인 가속도계는 일반적으로 차량 탑승자 중 실제 탑승자는 50% 남자이며 탑승자가 좌석벨트를 매지않은 것 같은 공칭 상태를 가정하도록 설계된다. 이 충돌 상태들의 가정은 차량의 격심한 감속이 가속도계에 의해 검출되는 경우 안전 억제물의 적절한 작동을 보장하는데 필수적이다. 이런 가정들이 탑승자가 아무도 없는 상태, 좌석벨트가 탑승자에게 충분한 안전보호를 제공하는 경미한 충돌상태, 또는 탑승자가 안전 억제물에 대해 부적절하게 위치되어 안전 억제물의 작동이 잠재적으로 탑승자에게 부상을 입힐 수 있는 상태에서 안전 억제물의 불필요하거나, 바람직하지 않거나 또는 부적절한 시간의 작동을 본질적으로 초래한다.
그러므로, 통상적인 충돌 식별 시스템들이 바람직한 안전 억제물의 작동에 영향을 미치는 다양한 탑승자 상태들을 수용할 수 없기 때문에, 이들이 완전히 만족스러운 것으로 입증되지 못했다. 이에 대한 반응으로, 선행기술은 일반적으로 탑승자의 존재 여부, 크기 또는 차량의 임의의 고정 구조체에 대한 상대적 위치를 검출하는 것에 관련된 장치를 제공하여 이 결함들을 극복하도록 시도했다. 이런 선행기술 장치들의 실예가 이하에 기술된다.
스테펜스, 주니어(Steffens, Jr.)등에게 허여된 제 US 5,413,378호는 에어백 같은 탑승자 억제물을 제어하는 시스템을 기술하는데, 여기서 시스템은 한 세트의 초음파 탑승자 위치 센서들과 다양한 좌석 및 탑승자 중량 센서들의 조합을 사용하여 탑승자의 중량과 차량에 고정된 구조체에 대한 탑승자의 상대적 위치를 결정한다.
오무라(Omura)에게 허여된 제 US 5,398,185호는 각 차량 내부 요소의 특성값과 이에 대해 평가된 탑승자의 반응을 계산하기 위해 다수의 좌석 센서들, 탑승자의 물리적 특성들과 관련되는 데이터를 입력하는 카드 판독기 및 두 망원 카메라들의 조합을 사용하는 승객 억제 장치들의 전개를 최적화하는 시스템을 기술한다.
키씰(Kithil)에게 허여된 제 US 5,366,241호는 에어백의 전개를 제어하도록 탑승자 머리의 위치와 속도를 검출하며, 탑승자가 불안전 착석 상태에 있는 경우를 검출하여 경고를 제공하는 오버헤드 탑승자 센서 어레이를 사용하는 오버헤드 장착 에어백 전개 시스템을 기술한다.
후지타(Fujita)등에게 허여된 제 US 5,074,583호는 차량 충돌시 에어백의 팽창을 최적화하기 위해 탑승자 착석 상태, 위치 및 크기를 검출하는 다수의 좌석 장착 센서들을 사용하는 차량 충돌 검출 시스템을 기술한다.
부가적으로, 공통으로 소유된 미국특허 제 5,446,661호 및 제 5,490,069호 각각은 안전 억제물의 작동시 효율 및 신뢰도를 증가시키기 위해 식별분석을 최적화하도록 다양한 차량 탑승자 위치들을 연속적으로 검출하는 차량 충돌 식별을 위한 방법 및 시스템을 기술한다.
이 장치들이 통상적인 충돌 식별 시스템들에 대해 개선된 효율을 제공했지만, 차량에 존재하는 특정 유형의 탑승자를 기초로 에어백 전개를 더 최적화하거나 맞추어 조절할 수 있는 충돌 식별 시스템의 필요성이 여전히 존재한다. 차량 에어백의 사용 및 유효성이 증가됨에 따라, 특정 충돌 상태들에서 에어백 전개가 실현됐고, 어린이 안전 좌석에 매여진 유아들과 같이 탑승자들의 특정 유형에 따라서는에어백이 전개되지 않는 경우보다 더 큰 손상이 탑승자에게 발생할 가능성이 있다.
전술한 바와 같은, 이런 문제는 특히 유아 안전 좌석들에 있어 심각했다. 선행기술은 가능한 탑승자 이동의 크기 및 범위를 검출하는 통상적인 거리 측정 기술들을 사용하여 유아 어린이 좌석들과 승객들을 식별하도록 시도했거나, 또는 차량 좌석상에 위치될 수 있는 어떤 물체의 중량이라도 검출하는 중량 감지 장치들을 선택적으로 사용했다. 어느 장치에서든지, 임계값들이 물체를 승객 또는 무생물체로 분류하는데 사용된다.
그러나, 단순히 중량센서들 또는 이동 모니터링을 사용하는 것만으로는 탑승자 유형들을 식별하는 수준 또는 에어백 전개에 대해 효과적인 "스마트한" 제어를 달성하는데 필요한 신뢰도를 제공하지 못했다. 결국, 신뢰적이고 비용 효과적인 방식으로 자동으로 그리고 연속적으로 탑승자의 유형 및 위치를 결정할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
발명의 요약
그러므로, 본 발명의 목적은 차량좌석 탑승자의 유형뿐만 아니라 에어백과 같은 안전 억제물을 작동하거나 또는 전개할 시에 효율 및 신뢰도를 증가시키기 위해, 계기판 또는 핸들 같은, 차량내부의 고정 구조체에 대한 좌석내의 상기 탑승자의 상대적 위치도 자동으로 결정하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 에어백과 같은 안전 억제물을 작동하거나 또는 전개할시에 효율 및 신뢰도를 증가시키기 위해 사람, 후방으로 향하는 유아 차량 좌석, 전방으로 향하는 유아 차량 좌석, 또는 박스나 다른 무생물체의 존재여부를 검출할 수 있는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 에어백 또는 다른 수동억제장치와 같은 탑승자 안전 억제물의 전개에 대한 제어를 최적화하기 위해 탑승자가 불안전 착석 위치에 있는지를 결정하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적들에 따라, 본 발명은 실예로, 운전자 또는 탑승자측 A-필러(A-pillar)에 위치된 단일 카메라 유닛을 사용하는, 탑승자 위치 및 유형을 검출하는 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명은 탑승자 또는 물체의 유형을 결정하기 위해, 차량 내부에서 얻어진 이미지를 이미지 프로파일 데이터에 주기적으로 매핑하고, 저장된 기준 프로파일 데이터와 매칭되는 이미지 프로파일을 사용하여 물체들, 전방 또는 후방으로 향하는 유아 좌석들 및 성인 탑승자들을 식별하는 시스템 및 그 방법을 제공한다. 순시(instaneous) 거리가 또한 측정되어, 이 측정된 거리들의 변화가 추적된다. 이후, 이런 모든 정보는 적어도 하나의 탑승자 안전 억제물의 전개 제어를 최적화하는데 사용된다.
그러므로, 본 발명의 제 1 양상에 따라, 전방 운전자측 좌석 및 전방 탑승자측 좌석이 상기 이미징수단에 의해 동시에 둘다 관측 가능하지만 이하에 좀 더 완전하게 기술되는 것처럼 동시에 촛점에 있지 않도록, 차량 탑승자의 유형 및 차량내에 고정된 구조체에 대한 상대적 위치를 결정하는 시스템은 차량내부의 단일 위치에 장착되고 소정의 시계(field of view)를 가지는 이미징수단을 포함한다. 이미징수단은 시계내에 위치된 어떤 물체에 대해서도 순시 위치를 나타내는 출력 신호를 발생시킨다. 시스템은 차량의 어느 한쪽이든 전방 좌석에 위치되는 다수의 다른 유형의 물체들의 소정의 물체 프로파일 특성데이터를 저장하는 수단, 및 이미징수단 출력 신호를 소정의 물체 프로파일 데이터와 비교하여 차량의 전방 좌석들에 위치된 물체의 유형을 식별하는 프로세서수단을 더 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따라, 차량내에 고정된 구조체에 대한 차량에 위치된 물체의 상대적 위치를 결정하는 방법은 차량의 전방 착석 영역내에 위치된 어떤 물체들이라도 나타내는 2차원 이미지 데이터를 발생시키는 단계, 계기판 같은 고정된 차량 구조체가 한 단부 영역에 근접 위치되고 차량 전방 좌석들이 반대편 단부 영역에 근접 위치되는, 전방 착석 영역을 소정 크기의 차량내부를 각각 나타내는 다수의 독립 영역들로 수직 분할하여 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 단계, 촛점이탈방지(de-blurring) 필터를 사용하여 협깊이의 촛점 기준 평면에 대한 물체의 상대적인 측방향 위치를 검출하는 단계, 및 다수의 영역들 중 어느것이라도 물체에 의해 점유되는 경우에 어느 것인지 검출하기 위해, 발생된 이미지 데이터를 레인지 그리드와 비교하여 고정된 구조체로부터의 거리를 결정하는 단계를 포함한다.
이런 두 양상들을 달성하는데 있어, 본 발명의 시스템 및 그 방법은 물체들 및 탑승자들을 식별하기; 투시각 보정렌즈 사용하기; 2차원 레인지 그리드를 사용하기; 충돌 상황을 예측하기 위해 순시 탑승자 위치의 변화를 추적하기; 탑승자 유형 및 위치의 식별을 기초로 탑승자 억제물 전개를 최적화하기; 렌즈 요소상에 그리드를 에칭하거나, CCD 요소상에 그리드를 프린팅하거나 또는 프로세서 수단에 적절한 프로그래밍을 사용하여 2차원 레인지 그리드를 발생시키기; 및 협깊이의 촛점 렌즈를 적절한 전기기계 또는 이미지 처리 자동-촛점 기술들과 조합하여 사용함으로서 고정된 차량내부 요소로부터의 탑승자 측방향 거리 평가하기를 더 포함한다.
본 발명은 하기 바람직한 실시예의 상세한 설명을 첨부 도면들과 결합하여 읽을 때 보다 명백히 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 탑승자 유형 및 위치 검출 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 시스템의 위치를 도시하는 차량 내부의 측면도.
도 3은 본 발명의 시스템에 대한 시계를 예시하는 차량 내부의 하향도.
도 4(a) 및 도 4(b)는 "사람" 형태 탑승자의 측면도 및 이에 상응하는 본 발명의 2차원 레인지 그리드 이미지.
도 5(a) 및 도 6(b)는 유아 안전 좌석의 측면도 및 이에 상응하는 본 발명의 2차원 레인지 그리드 이미지.
도 6은 본 발명의 작동을 예시하는 플로차트.
도 1에는 본 발명에 따라 차량 탑승자 위치 및 유형을 결정하는 시스템(10)이 도시된다. 바람직한 실시예에 따라, 시스템이 소정 촛점 깊이에 대한 운전자측 좌석 및 탑승자측 좌석 영역내 어떤 영역도 "관측"하도록 하는 시계를 가지도록, 시스템(10)이 도 2에 도시된 운전자 또는 탑승자측 A-필러 위치 같은 단일 위치에 장착하기 위해 적절히 조정된다. 단일 위치의 사용은 필요한 하드웨어의 양을 감소시켜 본 발명의 제조 및 설치의 비용과 복잡성을 감소시키는 장점이 있다.
보다 상세하게는, 바람직한 실시예에 따라, 단일 카메라 유닛(12)이 운전자 및 승객측 좌석들 둘 모두를 동시에 포함하는 투시계(perspective field of view)를 가지도록 A-필러 또는 유사 위치에 위치된다. 카메라 유닛(12)은 바람직하게 저광 적외선(IR) 감지형 카메라 시스템이며, LED(14)로 나타낸 것 같은 추가 광원을 포함하므로서 모든 광 작동을 제공하도록 배치된다. 그러나, 당업자는 다른 유형의 카메라 시스템들이 적합할 수 있으며 이와같은 IR 카메라 시스템(12)의 사용이 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않는 것을 명백히 이해할 것이다.
투시각 보정렌즈(16)는 차량 내부의 투시 이미지를 이후에 이미지 프로세서(18)에 출력되는 2차원 이미지 신호로 변환하기 위해 채용된다. 바꾸어 말하면, 렌즈(16)는 도 3에 보다 명백히 도시된 것처럼, 승객 좌석의 중앙을 통해 계기판과 수직으로 통과하는 평면과 관련하여 카메라(12)의 경사각에 의해 생성된 이미지의 "투시화"를 효과적으로 제거하도록 광학적으로 설계된다. 보정렌즈(16)는 투시에 의해 본질적으로 초래되는 이미지 화소들의 왜곡(warping)을 제거하고 마치 차량측면으로부터 2차원적으로 관측되는 것처럼 화소들을 모두 등가의 실제 거리 간격으로 만든다.
본 발명에 따라, 시스템(10)은 협깊이의 촛점 기준 평면과 결합하여 촛점이탈방지 필터장치(19)를 사용한다. 협깊이 촛점을 사용함에 따라, 수직 평면을 따라 있는 포인트들은 촛점내에 존재하고 이런 평면들보다 가깝거나 또는 먼 물체들은 촛점 밖에 존재한다. 그러므로, 촛점 평면에 대한 물체의 상대적 위치는 이미지의 촛점이탈양으로 추정될 수 있는데, 즉, 물체가 촛점 평면으로부터 측면으로 보다 멀리 옮겨질수록, 이미지는 보다 많이 촛점이탈될 것이다.
도 1에 상징적으로 도시되지만 촛점이탈방지 필터는 이미지 프로세서(18)의 알고리즘 서브루틴으로 바람직하게 이행된다. 그러므로, 협깊이 촛점 및 촛점이탈방지 필터장치를 사용함에 따라, 이미지 프로세서(18)는 촛점 평면에 대한 물체의 상대적 위치를 추정 또는 평가할 수 있지만, 시스템이 어느 차량 측면에 위치되느냐에 따라 도어형태 또는 운전자와 같은 관측가능한 이미지내의 배경 클러터를 좌석내 탑승자 또는 물체의 소정 이미지로부터 또한 무시하거나 식별할 수 있다.
시스템(10)은 렌즈(16) 상에 에칭되거나, CCD상에 스크린 프린트되거나 또는 이미지 프로세서(18)내의 적절한 프로그래밍에 의해 이행되는 그리드 패턴(20)을 더 포함한다. 이런 그리드 패턴이 각 모델의 자동차에 대해 맞추어지며 도 4(a)~4(b) 및 도 5(a)~5(b)에 가장 잘 예시된 것처럼 계기판에 수직인 평면을 따라 있는 이미지의 화소들에 대한 실제 거리 간격 계측량을 제공한다. 하기와 같이, 그리드 패턴(20)은 이미지 프로세서(18)가 이미지 촛점 평면내 물체의 실제 거리를 측정할 수 있고 그렇지 않으면 차량 좌석에 위치된 물체 또는 탑승자의 주요 특징을 검출할 수 있는 장치이다. 그리드는 협깊이의 촛점 기준 평면 및 촛점이탈방지 필터장치로부터 유도된 측방향 위치를 사용하여 효과적으로 정규화된다.
게다가, 광원은 바람직하게 매칭하는 그리드 패턴 표시로 에칭된다. 탑승자에 의해 전달된 광의 상대적인 왜곡(warping)은 이 왜곡이 없다면 감소된 이미지 콘트라스트로 기인된 저광 조건에서 식별될 수 없는 우수한 형체 특징 검출을 제공한다. 이런 왜곡 그리드 분석은 차량 좌석내 탑승자의 크기, 형체 및 위치와 관련한 포괄적인 정보를 제공하기 위해 검출된 측방향 거리와 결합하여 사용될 수 있는 탑승자의 3차원 프로파일을 또한 제공한다.
도 1의 나머지 요소들 뿐만 아니라 본 발명의 모든 작동은 도 6에 도시된 플로차트와 관련하여 이제 기술될 것이다. 단계(100)에서, 카메라 유닛(12)은 단계(102)에서 렌즈(16)에 의해 차량의 전방 좌석내에 위치된 어떤 물체들의 프로파일이라도 나타내는 2차원 이미지 데이터 신호로 변환되는 투시 이미지 신호를 발생시킨다. 단계(104)에서, 2차원 공간 또는 레인지 그리드는 전방 차량 착석 영역의 2차원 이미지를 차량 내부의 소정 크기를 각각 나타내는 다수의 독립 영역들로 수직 분할하여 생성된다. 도 4(b) 및 도 5(b)에 상세히 도시된 것처럼, 그리드는 고정된 차량 구조체를 한 단부 영역에 실질적으로 위치시키고, 반대편 단부 영역에 차량 전방 좌석들을 실질적으로 위치시키도록 지향된다.
단계(106)에서, 2차원으로 생성된 이미지 데이터는 다수의 영역들 중 어느것이라도 물체 또는 탑승자들에 의해 점유되는 경우 어느 것인지 검출하도록 공간 그리드에 대해 분석된다. 이미지 프로세서(18)는 단계(108)에서 차량 좌석에 위치된 물체의 주요 특성 및 위치를 검출하는 이미지 분석 알고리즘을 사용한다. 이 특성들은 도 4(b) 또는 5(b)에 도시된 것처럼 수평부분에 대한 탑승자의 수직 부분의 상대적 크기를 포함한다.
인간, 전방향 및 후방향으로 향하는 유아 안전 좌석, 또는 다른 무생물체 같은 다양한 유형의 점유물들의 한 세트의 기준 특성을 나타내는 물체 프로파일 데이터가 RAM 또는 EEPROM과 같은 적절한 메모리 장치(21)에 저장된다. 저장된 기준 특성들의 세트들은 즉, 작은 어린이부터 큰 어른들까지 전체 범위의 탑승자 크기들을 식별하도록 스케일링 된다. 게다가, 다른 크기의 다양한 유아 좌석들이 존재하기 때문에, 기준 특성의 크기 불변 분류법이 유아 좌석들의 적절한 식별을 위해 제공된다. 이미지 프로세서(18)는 이후, 단계(110)에서 2차원 이미지 신호의 검출된 주요 특성을 메모리(21)에 저장된 기준 특성의 세트에 매핑 또는 비교하여 단계(112)에서 탑승자 유형을 결정한다.
탑승자 유형을 결정하는데 부가하여, 단계(106)에서 점유되는 것으로 검출되는 2차원 그리드의 영역을 기초로 탑승자의 상대적 위치를 측정하여 탑승자와 차량의 계기판 또는 핸들 사이의 거리가 단계(114)에서 검출된다. 실제 거리는 그리드내에서 측정된 위치를 촛점이탈방지 필터작동에 의해 결정되는 카메라 렌즈에 제공된 협소 촛점 평면에 대한 물체의 상대적 측방향 위치와 결합하여 유도된다.
탑승자의 동작은 그리드 영역들을 통한 상대적 동작 및 순시 거리 변화의 영역들을 관측하여 이 영역들에서의 상대적인 동작 속도를 평가하도록 결정된다. 이런 정보 및 거리에 있어서의 각각의 순시 변화가 메모리(21)내와 같은 곳에 저장된다. 단계(116)에서, 이런 처리로부터 발생된 데이터는 중앙 마이크로프로세서 에어백 전개 제어 유닛(24)으로부터의 라인(22)상의, 또는 하나 이상의 차량 가속도 센서들(미도시)로부터 직접 발생된 동시 차량 속도 데이터 입력과 비교된다. 이런 비교 단계는 충돌 이전 또는 비충돌 제동상태동안 프로세서(18) 또는 프로세서(24)에 의해 탑승자들의 동작의 분석을 용이하게 하여, 이는 결국 프로세서(24)가 충돌의 시작을 예측 및/또는 에어백들, 또는 인장기 또는 에너지 조정 시스템들과 같은 기타 억제물들에 대한 적정 전개 전략을 발전시키도록 한다.
단계(112, 116)들에서 각각 탑승자의 유형 및 위치를 결정한 이후, 단계(118)에서, 이미지 프로세서(18)는 출력신호(26)를 제어 유닛(24)에 제공하는데, 이는 결과적으로 적어도 한 출력라인(32)을 통해 가청 또는 시각 경고장치(들)(30)의 작동 또는 에어백(28) 같은 하나 이상의 탑승자 안전 억제물들의 작동 또는 전개에 대한 제어를 최적화한다. 경고장치(30)들은 잠재적으로 위험한 착석 상태의 차량 탑승자에게 경고를 제공한다.
그러므로, 본 발명에 있어, 최적 안전 억제물의 전개결정을 제공하도록, 차량 탑승자 유형 및 위치 검출 시스템(10)은 차량에 위치된 탑승자 또는 물체 유형의 고주파수 검출, 및 핸들과 계기판 같은 가능한 충돌점들에 대한 운전자 및/또는 승객들의 상대적 위치의 측정치들 둘 모두를 제공하여, 그 정보를 처리하기 위해 설계된다. 그래서, 유아 안전 좌석, 특히 후방향으로 향하는 유아 좌석이 존재하는 경우 또는 사람이 존재하지만 너무 근접한 경우, 시스템(10)은 전개 제어 프로세서 유닛(24)이 에어백을 전개하는 것을 억제하도록 하여, 에어백이 팽창되는 폭발력이 유아 또는 사람에게 실질적인 피해를 주는 것을 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시예의 전술은 예시적 목적만을 위한 것이며, 본문에 기술된 다양한 구조 및 작동상의 특성들은 다수 변형들로 될 수 있으며, 이 변형들 중 어느 것도 첨부된 청구항들로 한정되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다.

Claims (22)

  1. 차량 탑승자의 유형 및 차량내에 고정된 구조체에 대한 상대적 위치를 결정하는 시스템에 있어서,
    전방 운전자측 좌석 및 전방 승객측 좌석이 둘 다 이미징수단에 의해 동시에 관측가능하지만 동시에 촛점에 있지는 않도록, 차량내부의 단일 위치에 장착되고 소정 시계(view field)를 가지며, 시계내에 위치된 어느 물체의 순시 위치라도 나타내는 출력신호를 발생시키는 이미징수단;
    다수의 다른 유형의 물체들이 차량의 어느 쪽 전방 좌석에든지 위치되는 경우의 소정 물체 프로파일 특성데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 이미징수단 출력신호를 상기 소정 물체 프로파일 데이터와 비교하여 차량의 전방 좌석들에 위치된 물체의 유형을 식별하는 프로세서수단
    을 포함하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서 수단이 이미징수단 출력신호를 기초로 시계내에 위치된 물체와 차량내의 고정 구조체 사이의 거리를 결정하는 수단을 포함하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 식별된 물체의 유형 및 거리를 기초로 승객 안전 억제물의 전개를 최적화하는 수단을 더 포함하는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 순시 거리 측정치들을 저장하는 수단 및 이 순시 거리 측정치들의 변화를 추적하는 수단을 더 포함하는 것으로서, 안전 억제물 전개를 최적화하는 상기 수단이 상기 추적된 거리의 변화를 기초로 차량충돌을 예측하는 수단을 더 포함하는 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    소정 시계내에 위치된 어느 물체들이라도 나타내는 2차원 이미지 데이터를 발생시키는 수단; 및
    고정된 차량 구조체가 한 단부 영역에 근접 위치되고 차량 전방 좌석들이 반대편 단부영역에 근접 위치되도록 그리드가 지향되고, 거리를 결정하는 상기 수단이 다수의 영역들 중 어느 영역이라도 물체에 의해 점유되는 경우 어느 것인지 검출하기 위해 상기 발생된 2 차원 이미지 데이터를 상기 레인지 그리드와 비교하는 수단을 포함하는, 시계를 소정 크기의 차량 내부공간을 각각 나타내는 다수의 독립 영역들로 수직 분할하는 2 차원 레인지 그리드를 발생시키는 수단
    을 더 포함하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 이미징수단이 렌즈 요소를 포함하고, 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 수단이 상기 렌즈 요소의 표면상에 에칭된 그리드 패턴을 포함하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 이미징수단이 광을 소정의 시계로 전달하는 수단을 더 포함하고, 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 수단이 상기 렌즈 요소상에 에칭된 상기 그리드 패턴을 매치시키는 상기 광 전달수단에 에칭된 그리드 패턴을 더 포함하는 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 이미징수단이 CCD 요소를 포함하고, 2 차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 수단이 상기 CCD 요소상에 프린트된 그리드를 포함하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 이미징수단이 광을 소정 시계에 전달하는 수단을 더 포함하고, 2 차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 수단이 상기 CCD 요소상에 에칭된 상기 그리드 패턴을 매치시키는 상기 광 전달 수단에 에칭된 그리드 패턴을 더 포함하는 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 이미징수단에 결합된 협깊이 촛점 렌즈 및 상기 프로세서 수단에 결합된 촛점이탈방지 필터를 더 포함하는 것으로서, 거리를 결정하는 상기 수단이 차량의 고정 구조체에 대한 시계내 물체의 상대적인 측방향 위치를 기초로 절대 거리를 평가하기 위해 협깊이 촛점 렌즈, 상기 촛점이탈방지 필터 및 상기 2 차원 그리드에 반응하는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 단일 위치가 차량 A-필러를 포함하고, 상기 이미징수단이 소정의 시계를 투시계로부터 2 차원 시계로 변환하는 투시각 보정렌즈를 더 포함하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 식별된 물체의 유형을 기초로 승객 안전 억제물의 전개를 최적화하는 수단을 더 포함하는 시스템.
  13. 제 5 항에 있어서, 2 차원 이미지 데이터를 발생시키는 상기 수단이 촛점이탈방지 알고리즘을 가지는 프로세서를 포함하는 시스템.
  14. 차량내에 고정된 구조체에 대한 차량에 위치된 물체의 상대적 위치를 결정하는 방법에 있어서,
    차량의 전방 착석 영역내에 위치된 어느 물체들이라도 나타내는 2 차원 이미지 데이터를 발생시키는 단계;
    고정된 차량 구조체가 한 단부 영역에 근접 위치되고 차량 전방 좌석들이 반대편 단부 영역과 근접 위치되는, 전방 착석 영역을 소정 크기의 차량 내부를 각각 나타내는 다수의 독립 영역들로 수직 분할하여 2 차원 레인지 그리드를 발생시키는 단계;
    촛점이탈방지 필터를 사용하여 협깊이의 촛점 기준 평면에 대한 물체의 상대적인 측방향 위치를 검출하는 단계; 및
    다수의 영역들 중 어느 것이라도 물체에 의해 점유되는 경우 어느 것인지 결정하기 위해 상기 발생된 데이터를 상기 영역 그리드 및 검출된 측방향 위치와 비교하여 물체와 상기 고정된 구조체 사이의 거리를 평가하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 단계가 상기 그리드를 상기 2 차원 이미지 데이터를 발생시키기 위해 사용된 렌즈 요소의 표면상에 에칭하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 단계가 상기 그리드를 상기 2 차원 이미지 데이터를 발생시키기 위해 사용된 CCD 요소상에 프린팅하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 2차원 레인지 그리드를 발생시키는 상기 단계가 상기 2차원 이미지 데이터를 발생시키기 위해 사용된 각각의 광 전송 및 수신 요소상에 매칭 그리드 패턴을 에칭하는 단계를 포함하며, 수신 광 그리드에 대해 전송된 광 그리드의 왜곡(warping)을 검출하여 전방 착석 영역내에 위치된 어떤 물체의 프로파일이라도 평가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    다수의 다른 유형의 물체들이 차량의 어느쪽 전방 좌석에든 위치된 경우의 소정 물체 프로파일 특성데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 2 차원 이미지 데이터를 상기 소정의 물체 프로파일 데이터와 비교하여 차량의 전방 좌석들에 위치된 물체의 유형을 식별하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 식별된 물체의 유형 및 거리를 기초로 승객 안전 억제물의 전개를 최적화하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 순시 거리 측정치들을 저장하는 단계 및 이 순시 거리 측정치들의 변화를 추적하는 단계를 더 포함하는 것으로서, 상기 최적화 단계가 상기 추적된 거리의 변화를 기초로 차량 충돌을 예측하는 단계를 포함하는 방법.
  21. 제 14 항에 있어서, 2차원 이미지 데이터를 발생시키는 상기 단계가 소정의 시계를 가지는 이미징 시스템을 차량내 단일 위치에 위치시키는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 단일 위치가 차량 A-필러를 포함하고, 2차원 이미지 데이터를 발생시키는 상기 단계가 소정의 시계를 투시계로부터 2차원 시계로 변환하는 단계를 더 포함하는 방법.
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