专利名称：对象物检测系统、工作装置控制系统、车辆、对象物检测方法
技术领域：
本发明涉及一种车载乘员信息检测系统，特别涉及检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的技术。
背景技术：
以往，公知有利用照相机等摄像装置，检测与车辆座椅上的就座物有关的信息的各种技术。例如，在下述专利文件1中公开了使用设置在车辆乘员前方的单一的照相机，检测该车辆乘员的位置的乘员检测装置的结构。
专利文献1特开2003-294855号公报但是，如上述专利文献1所述的乘员检测装置，在使用照相机检测与车辆乘员有关的信息的情况下，公知的是，照相机的视角越广，镜头的亮度越低，并且与中央区域相比，在周边部产生失真。因此，如果要想使用一台照相机一次检测多个车辆乘员时，因镜头的特性上的图像变暗、失真而导致与车辆乘员有关的信息的检测精度下降，在这种情况下需要价格高昂的照相机。为了提高检测精度而使用视角狭窄的照相机时，存在能够检测的车辆乘员的数量有限，难以检测与所希望的数量的车辆乘员有关的信息的问题。具体而言，使用一台视角有限的照相机，虽然能够检测副驾驶座，但有时使用该照相机难以同时检测驾驶座和副驾驶座双方座椅，在这种情况下需要多个照相机。因而在设计这种检测系统时，为了实现低成本化而要求能够抑制照相机的视角，并且进行对精确地检测与对象物有关的信息有效的视角设定的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于在使用单一视点的照相机检测与乘员座椅上的对象物有关的信息的对象物检测系统中，提供一种可以有效地设定该照相机的合理视野的技术。
为了解决上述问题而构成本发明。本发明能够典型地应用于在汽车中检测车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的对象物检测系统，但是本发明也可以同样应用在汽车之外的车辆，例如与飞机、船舶、电车、公共汽车等有关的对象物检测系统的构筑技术。
本发明的第一发明解决上述问题的本发明的第一发明是技术方案1所述的对象物检测系统。
技术方案1所述的该对象物检测系统是检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的系统，特别是至少包括照相机和处理单元。在此所称的“对象物”中包括车辆乘员、车辆乘员之外的载置物、儿童座椅、婴儿座椅等。并且，在本发明中“与对象物有关的信息”广泛地包含对象物的有无、尺寸、位置、姿势等。在对象物为车辆乘员时，作为与对象物有关的信息，可举出车辆乘员的有无、车辆乘员的尺寸(体格等级)、车辆乘员的位置、车辆乘员的各身体部位的位置、形状、车辆乘员的姿势等。
本发明的照相机，构成得到与在车室内朝向车辆后方的单一视点有关的图像的单元(摄像单元或拍摄单元)。关于该照相机的视点，设想从比前部座椅更靠前的位置朝向车辆后方的情况、从比前部座椅更靠上的位置朝向车辆后方的情况。在此所称“单一视点”，用于表示照相机的设置位置单一，即一台照相机设定在一个部位上的形态。因此，作为获得与单一视点有关的图像的该照相机，能够使用单眼C-MOS 3D照相机、复眼立体3D照相机，也可以使用2D照相机。在本发明中，通过获得与该单一视点有关的图像的照相机，可获得车辆乘员座椅上的对象物的图像。此时，在通过对象物的立体图像识别该对象物的有无、尺寸、位置、姿势等的情况下，可以使用单眼C-MOS3D照相机、复眼立体3D照相机，在仅检测该对象物的有无、外形(轮廓)就足够的情况下，可以使用2D照相机。
本发明的处理单元，构成根据通过照相机得到的图像，进行导出与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的处理的单元。通过该处理单元，可导出与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息。在本发明中，该处理手段包括图像处理功能，进行用于获得品质良好的图像的照相机的控制、用于对拍摄后的图像进行加工分析的图像处理控制；和存储功能，记录(存储)校正用的数据、前期处理用的缓冲帧存储器、用于识别运算的定义数据、基准图形。
特别是在本发明中，关于上述照相机的结构，该照相机的视野包含由从单一视点通过驾驶座的左右方向的中央区域向车辆后方延伸的第一视线以及从该单一视点通过副驾驶座的左右方向的中央区域向车辆后方延伸的第二视线划分的区域。在这种情况下，照相机的视野只要包含由第一视线和第二视线划分的区域即可，可以进行大致与该区域一致的区域的设定，除了包含该区域之外，比该区域更广的设定。驾驶座的左右方向的中央区域与驾驶座上的对象物的中心部分大致一致，副驾驶座的左右方向的中央区域与副驾驶座上的对象物的中心部分大致一致。因此，在这种视野中，驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围内。在作为对象物的一个例子的车辆乘员的情况下，驾驶座乘员的半身和副驾驶座乘员的半身进入视野范围。
但是，在使用照相机检测与对象物有关的信息的情况下，公知的是，照相机的视角越广，镜头的亮度越低，并且与中央区域相比，在周边部产生失真。因此，如果要想使用一台照相机一次检测多个对象物时，因镜头的特性上的图像变暗、失真而导致检测精度下降，在这种情况下需要价格高昂的照相机。为了提高检测精度而使用视角狭窄的照相机时，能够检测的对象物的数量有限，难以检测所希望的数量的对象物。因而在本发明中，进行视野设定，以使驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围内。即，在本发明中，极力抑制照相机整体的视角，并且关于有限的该视野，设定视野的等分，以使驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围内。
另外，在驾驶座和副驾驶座能够在前后方向上滑动的情况下，也可以设定为使在驾驶座和副驾驶座最大限度地滑动至车辆最前方的位置中的驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围内。
根据这种视野设定，通过抑制照相机的视角，能够实现低成本化，并且能够提高对象物的检测精度，另外通过对有限的视野进行等分而检测各一半的量，能够精确地获得与驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物有关的信息。其依据如下的考虑设想对象物为车辆乘员时，由于人体的立体形状左右大致对称，因而只要能够至少精确地检测车辆乘员的半身的图像，就可以推定该车辆乘员整体，从而能够获得同样的高检测精度的信息。
因此，根据技术方案1所述的对象物检测系统的这种结构，通过抑制照相机的视角，能够实现低成本化，并且能够提高对象物的检测精度，另外通过有效利用有限的视野能够获得与对象物有关的所希望的信息，能够设定照相机的合理的视野。
另外，由本发明的对象物检测系统检测车的、与对象物有关的信息能够适当地用在为了约束车辆乘员而进行工作的乘员约束单元，例如与气囊装置、安全带装置、警报设备(显示输出、声音输出等)等有关的控制中。并且，本发明关于“单一视点”，只要是具有使用进行车辆乘员座椅上的单一视点设定的单一的照相机的结构即可，不与以其它目的而使用的关于其它照相机、视点的设置冲突。
本发明的第二发明解决上述问题的本发明的第二发明是技术方案2所述的对象物检测系统。
技术方案2所述的该对象物检测系统，在技术方案1所述的结构中，形成在由第一视线和第二视线划分的照相机的视野中包含后部座椅的区域的结构。根据技术方案2所述的对象物检测系统的这种结构，能够进行除了驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物以外，关于后部座椅上的对象物也能够获得所希望的信息的、更加合理的视野设定。
另外，在本发明中，优选通过照相机视野中心的视线与后部座椅的区域大致一致的结构。在此，照相机的视野中心区域为难以产生镜头的特性上的图像变暗、失真的区域。并且，虽然与前部座椅相比，后部座椅更远离照相机，但是由于照相机的视野中心区域变亮且没有失真，因而未出现检测精度的降低。从而根据这种结构，不仅是前部座椅上的对象物，关于后部座椅上的对象物，也能够精确地检测所希望的信息。
本发明的第三发明解决上述问题的本发明的第三发明是技术方案3所述的对象物检测系统。
在技术方案3所述的该对象物检测系统中，技术方案1或2所述的照相机的视野，由于不必覆盖驾驶座、副驾驶座的整个区域，因而俯视图中的视角设定为大约在110度以下。
根据技术方案3所述的对象物检测系统的这种结构，通过将照相机的视角设定得大约在110度以下，能够使用平均尺寸、亮度的价格低廉的镜头，能够实现系统的成本降低。
本发明的第四发明解决上述问题的本发明的第四发明是技术方案4所述的对象物检测系统。
在技术方案4所述的该对象物检测系统中，技术方案1至3中的任一项所述的处理单元的结构如下根据通过具有由第一视线和第二视线划分的视野的照相机获得的图像，检测驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量，由此判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个。典型地说，除了判断对象物的有无之外，当该对象物存在时，能够判断与该对象物的尺寸、位置、姿势中的至少一个。
根据技术方案4所述的对象物检测系统的这种结构，通过检测驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量，能够判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个，因而合理。
本发明的第五发明解决上述问题的本发明的第五发明是技术方案5所述的对象物检测系统。
技术方案5所述的该对象物检测系统，在技术方案1至4中的任一项所述的结构中，至少根据从照相机距该对象物的表面的距离或该对象物的立体形状来识别乘员座椅上的对象物。
根据技术方案5所述的对象物检测系统的这种结构，能够至少根据从照相机距该对象物的表面的距离或该对象物的立体形状来识别乘员座椅上的对象物。
本发明的第六发明解决上述问题的本发明的第六发明是技术方案6所述的工作装置控制系统。
技术方案6所述的该工作装置控制系统，至少包括技术方案1至5中的任一项所述的对象物检测系统、工作装置以及驱动控制单元。本发明的工作装置是根据由对象物检测系统的处理单元导出的信息进行工作的装置，该工作装置中包含进行警报输出的警报装置、为了利用气囊、安全带约束乘员而进行工作的乘员约束装置或根据乘员进行调整的装置(例如对座椅的头枕的高度进行调整的装置)等。本发明的驱动控制单元，构成对工作装置进行驱动控制的单元。
根据这种结构，通过以对应于基于对象物检测系统的处理单元的对象物的检测结果的适合形态对工作装置进行驱动控制，能够实现工作装置的非常细微的控制。
本发明的第七发明解决上述课题的本发明的第七发明是技术方案7所述的车辆。
技术方案7所述的该车辆，至少包括发动机行驶系统、电装系统、驱动控制装置、对象物检测单元。发动机行驶系统构成与发动机以及车辆的行驶有关的系统。电气系统构成与车辆所使用的电气元件有关的系统。驱动控制装置构成具有对发动机行驶系统及电气系统进行驱动控制的功能的装置。对象物检测单元，构成检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的单元。在本发明中，该对象物检测单元使用技术方案1至5中任一项所述的对象物检测系统构成。
根据这种结构，提供一种装载有能够设定照相机的合理视野的对象物检测系统的车辆。
本发明的第八发明解决上述问题的本发明的第八发明是技术方案8所述的对象物检测方法。
技术方案8所述的该对象物检测方法是使用获得与在车室内朝向车辆后方的单一视点有关的图像的照相机，检测与车辆乘员席上的对象物有关的信息的方法。在该对象物检测方法中，特别是关于照相机的设定，设定包含由从单一视点通过驾驶座的左右方向的中央区域向车辆后方延伸的第一视线以及从该单一视点通过副驾驶座的左右方向的中央区域向车辆后方延伸的第二视线划分的区域的视野，由此对上述视野进行等分，以使驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入视野范围内。在该方法中，能够使用与作为技术方案1所述的对象物检测系统的构成元件的照相机相同的照相机。
因此，根据技术方案8所述的对象物检测方法，通过抑制照相机的视角，能够实现低成本化，并且能够提高对象物的检测精度，另外通过有效利用有限的视野能够获得与对象物有关的所希望的信息。
本发明的第九发明解决上述问题的本发明的第九发明是技术方案9所述的对象物检测方法。
在技术方案9所述的该对象物检测方法中，关于技术方案8所述的照相机的设定，设定为在由第一视线和第二视线划分的该照相机的视野中包含后部座椅的区域。在该方法中，能够使用与作为技术方案2所述的对象物检测系统的构成元件的照相机相同的照相机。
因此，根据技术方案9所述的对象物检测方法，能够进行除了驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物以外，关于后部座椅上的对象物也能够获得所希望的信息的、更加合理的视野设定。
另外，在本发明中，优选通过照相机视野中心的视线与后部座椅的区域大致一致的设定。在此，照相机的视野中心区域为难以产生镜头的特性上的图像变暗、失真的区域。并且，虽然与前部座椅相比，后部座椅更远离照相机，但是由于照相机的视野中心区域变亮且没有失真，因而未出现检测精度的降低。因此，根据这种结构，不仅是前部座椅上的对象物，关于后部座椅上的对象物，也能够精确地检测所希望的信息。
本发明的第十发明解决上述问题的本发明的第十发明是技术方案10所述的对象物检测方法。
在技术方案10所述的该对象物检测方法中，关于技术方案8或9所述的照相机的设定，视野的俯视图中的视角设定为大约在110度以下。在该方法中，能够使用与作为技术方案3所述的对象物检测系统的构成元件的照相机相同的照相机。
因此，根据技术方案10所述的对象物检测方法，通过将照相机的视角设定得大约在110度以下，能够使用平均尺寸、亮度的价格低廉的镜头，能够实现系统的成本降低。
本发明的第十一发明解决上述问题的本发明的第十一发明是技术方案11所述的对象物检测方法。
技术方案11所述的该对象物检测方法，在技术方案8至10中的任一项所述的方法中，其是如下的方法根据通过具有由第一视线和第二视线划分的视野的照相机获得的图像，检测驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量，由此判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个。典型地说，除了判断对象物的有无之外，当该对象物存在时，能够判断与该对象物的尺寸、位置、姿势中的至少一个。根据技术方案4记载的对象物检测系统的结构，通过分别检测驾驶座上的半个对象物和副驾驶座上的半个对象物，能够合理地判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个。
因此，利用技术方案11所述的对象物检测方法时，通过检测驾驶座和副驾驶座上的各个对象物的一半，能够判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个，因而合理。
本发明的第十二发明解决上述问题的本发明的第十二发明是技术方案12所述的对象物检测方法。
技术方案12所述的该对象物检测方法，在技术方案8至11中的任一项所述的方法中，其是至少根据从照相机距该对象物的表面的距离或该对象物的立体形状来识别乘员座椅上的对象物的方法。
因此，利用技术方案12所述的对象物检测方法时，能够至少根据从照相机距该对象物的表面的距离或该对象物的立体形状来识别乘员座椅上的对象物。
发明效果如上所述，根据本发明，在使用单一视点的照相机检测与车辆乘员座椅上的对象物有关信息的对象物检测系统中，特别是通过使驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围地对其设定视野，由于仅利用驾驶座上和副驾驶座上的对象物的一半的量的图像就能判断该对象物，因而能够设定该照相机的合理的视野。
图1是表示本实施方式的车载用对象物检测系统100的结构的图。
图2是用俯视图表示本实施方式的照相机112的视野114的图。
图3是图2中的a-a线向视图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。首先，参照图1至图3，说明本发明的“对象物检测系统(对象物检测单元)”的一个实施方式即对象物检测系统100。
本实施方式的车载用对象物检测系统100的结构表示在图1。
如图1所示，本实施方式的对象物检测系统100，装载于作为本发明中的“车辆”的汽车车辆上，用于检测与以车辆乘员为首的车内对象物有关信息，以拍摄单元110和控制单元120作为主体而构成。并且，该对象物检测系统100，与作为车辆侧的驱动控制装置的ECU200和乘员约束单元210一起构成在发生车辆事故时实现车辆乘员约束的乘员约束装置(对应于本发明中的“工作装置控制系统”)。该车辆包括未特别图示的、作为与发动机以及车辆的行驶有关的系统的发动机行驶系统、作为与车辆中使用的电气部件有关的系统的电装系统以及对所述发动机行驶系统和电装系统的进行驱动控制的驱动控制装置(ECU200)。
本实施方式的拍摄单元110，形成包含作为拍摄设备的照相机112和数据传送回路的结构。照相机112使用C-MOS或CCD(电荷耦合器件)，构成以阵列状(格子状)配置光传感器的3D(三维图像)式的照相机(也称作“监视器”)。通过该照相机，对距对象物的距离进行多次测量而检测立体表面形状，用于该对象物的有无、尺寸、位置、姿势等的识别中。作为该照相机112，可以使用单眼C-MOS 3D照相机、复眼立体3D照相机。在仅检测对象物的有无、外形(轮廓)时，除了3D照相机之外，还可以使用2D照相机。
另外，本实施方式的照相机112，适当地以埋入状设置在汽车的内后视镜周边部、外后视镜周边部、仪表板的左右中心部分等内，并且朝向一个或多个车辆乘员座椅而进行安装。使用该照相机112，可周期性地多次对与驾驶座、副驾驶座、后部座椅等车辆乘员座椅上的对象物有关的信息进行测量。而且，虽然图中未示，在本实施方式的对象物检测系统100中装载了将车辆蓄电池的电力供给到该照相机112的电源装置。例如设定为，在点火开关变成接通状态时，或在安装在驾驶座内的就座传感器(图示省略)检测到就座于该驾驶座上的车辆乘员时利用照相机112开始进行拍摄拍摄。
本实施方式的控制单元120，进一步至少包括图像处理单元130、运算单元(MPU)150、存储单元170、输入输出单元190以及未特别图示的周边装置等。该控制单元120是根据通过照相机112得到的图像，进行导出与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的处理的单元，构成本发明中的“处理单元”。
图像处理单元130，为了得到品质良好的图像而对照相机进行控制，或为了对由照相机112所拍摄的图像进行加工分析而进行图像处理控制。具体而言，在照相机控制中，进行帧频、快门时间、灵敏度调整、精度校正，并对动态范围、亮度、白平衡等进行调整。并且，在图像处理控制中，执行图像的旋转校正、镜头失真校正、过滤运算、差分运算等图像前期处理运算以及形状判定、追踪等图像识别处理运算。
本实施方式的运算单元150至少包括对象物信息提取部152。该对象物信息提取部152，根据来自图像处理单元130的信息，进行提取与对象物有关的信息的处理。具体而言，与对象物的有无、尺寸、位置、姿势等有关的信息，关于车辆乘员，可提取乘员的有无、乘员的尺寸(体格等级)、头、肩乃至上半身的位置、非正常乘坐位置(OOP)等。
本实施方式的存储单元170，除了运算控制软件以外，还记录(存储)校正用的数据、前期处理用的缓冲帧存储器、用于识别运算的定义数据、基准图形、运算单元150的处理结果等。
本实施方式的输入输出单元190，在与进行和车辆整体有关的控制的ECU200之间，输入与车辆有关的信息、与周边的交通状况有关的信息、与气候或时区有关的信息等，并输出识别结果。作为与车辆有关的信息的例子，具有车门的开闭、安全带的佩戴与否、制动器的工作、车速、方向盘操舵角度等。在本实施方式中，形成根据从该输入输出单元190输出的信息，ECU200向作为工作装置的乘员约束单元210输出驱动控制信号的结构。作为该乘员约束单元210，可举出为了通过气囊、安全带对乘员进行约束而工作的装置等。该乘员约束单元210相当于本发明中的“工作装置”，对该乘员约束单元210进行驱动控制的ECU200相当于本发明中的“驱动控制单元”。除了该乘员约束单元210以外，也可以采用通过ECU200对进行警报输出(显示输出、声音输出等)的警报装置、可根据乘员的姿势进行调整的装置(例如对座椅的头枕高度进行调整的装置)的驱动进行控制的结构。
其中，参照图2和图3具体说明上述结构的照相机112的视野设定。图2用俯视图表示本实施方式的照相机112的视野114，图3是图2中的a-a线向视图。其中，在上述图2和图3中，表示驾驶座在右侧的情况(右舵车的情况)。
如图2和图3所示，本实施方式的照相机112是在车室内获得与朝向车辆后方的单一视点有关的图像的照相机，相当于本发明中的“在车室内获得与朝向车辆后方的单一视点有关的图像的照相机”。该照相机112的视野114被设定为包含由从单一视点通过驾驶座S1左右方向的中央区域(图2的中央区域A)向车辆后方延伸的视线(图2的第一视线L1)以及从单一视点通过副驾驶座S2左右方向的中央区域(图2的中央区域B)向车辆后方延伸的视线(图2的第二视线L2)划分的区域。在这种情况下，照相机112的视野只要包含由第一视线L1和第二视线L2划分的区域即可，可以设定成大致与该区域一致，或者包含该区域并且比该区域更宽。并且，关于照相机112的视点，设想从比前部座椅靠前的位置朝向车辆后方的情况、例如车辆乘员使前部座椅向车辆前方滑动时，从比前部座椅更靠上的位置朝向车辆后方的情况。
驾驶座S1的中央区域A，被规定为乘员就座于驾驶座S1上时位于该乘员的大致中央(中心)的区域。同样，副驾驶座S2的中央区域B，被规定为乘员就座于副驾驶座S2上时位于该乘员的大致中央(中心)的区域。该驾驶座S1的中央区域A相当于本发明中的“驾驶座的左右方向的中央区域”，副驾驶座S2的中央区域B相当于本发明中的“副驾驶座的左右方向的中央区域”。
并且，在本实施方式中，与该视野114的俯视图有关的视角θ设定得大约在110度以下。通过如上所述地设定照相机112的视角θ，能够使用平均尺寸、亮度的价格低廉的镜头，能够降低系统的成本。在作为照相机112的照明而使用红外线照明时，通过抑制视角θ而使照射范围变窄，从而提高照射光量和电力消耗的降低效果。
在此，照相机112的这种视野114的设定，依据除了为了实现系统的成本降低而抑制视角θ之外，还要有效利用该有限的视野的技术思想。在本实施方式中，由于人体的立体形状左右大致对称，因而只要至少精确地检测车辆乘员的半身的图像，就认为能够同样获得检测精度的与车辆乘员的整体有关的信息，设定视野的等分，以使驾驶座上的对象物和副驾驶座上的对象物的各一半的量进入照相机的视野范围。
具体而言，关于照相机112的视野114，驾驶座S1上的乘员C1的左半身和副驾驶座S2上的乘员C2的右半身处于视野范围内。因此，能够精确地检测与乘员C1和乘员C2有关的信息(乘员的有无、乘员的尺寸(体格等级)、头、肩乃至上半身的位置、姿势等)。在这种情况下，能够检测(判断)与乘员C1和乘员C2有关的各种信息中的至少一个信息，典型的是，在判断乘员C1和乘员C2的有无后，判断该乘员存在时，能够进一步判断与该乘员有关的其它信息中的至少一个信息。
其中，如本实施方式，在将照相机112的镜头周边部的图像用在与乘员有关的信息的检测中时，为了改善镜头引起的图像的失真、亮度而优选使用自由曲面校正镜头。通过使用这种自由曲面校正镜头，使朝向镜头周边部的照射光量增加，并且能够对失真进行校正，能够精度更加良好地检测与乘员C1和乘员C2有关的信息。
而且，关于照相机112的视野114，在该视野114中存在后部座椅S3(在由第一视线L1和第二视线L2划分的视野114中包含后部座椅S3的区域)，并且通过照相机112的视野中心的视线L3大致与后部座椅S3的区域一致而构成。该视野中心区域为不易产生镜头的特性上的图像变暗、失真的区域。并且，虽然与前部座椅相比，后部座椅更远离照相机112，但是由于照相机112的视野中心区域变亮且没有失真，因而未出现检测精度的降低。因此，不仅是前部座椅上的乘员，关于后部座椅S3上的乘员，也能够精确地检测所需信息，例如乘员C3的有无、尺寸(体格等级)、位置、姿势、乘员C3是成人还是儿童等。在这种情况下，能够检测(判断)与乘员C3有关的各种信息中的至少一个信息，典型的是，在判断乘员C3的有无后，判断该乘员C3存在时，能够进一步判断与该乘员C3有关的其它信息中的至少一个信息。
然后，通过上述结构的对象物检测系统100检测到的信息，连续地或每隔一定时间就传送到图1中的ECU200内，并通过该ECU200对乘员约束单元210进行驱动控制。例如，使基于由气囊装置、安全带装置构成的乘员约束单元210的约束能力(乘员约束状态)根据乘员的有无、体格、位置、姿势等发生变化地进行控制。具体而言，进行如下的控制作为与驾驶座S1上的乘员C1、副驾驶座S2上的乘员C2有关的信息，根据该乘员的尺寸、位置信息而推定体格等级，通过根据推定出的体格等级改变气囊、安全带的能量吸收能力，或改变气囊的展开速度，改变约束能力(乘员约束形态)。
另外，根据本实施方式，由于能够进行通过检测车辆乘员座椅上的乘员的有无，仅在乘员存在时使乘员约束单元210工作的控制，因而能够抑制乘员约束单元210的不必要的工作。并且，在检测前部座椅(驾驶座S1和副驾驶座S2)、后部座椅S3上的乘员的有无时，也可以使用进行警报输出(显示输出、声音输出等)的警报装置，进行催促没有佩戴安全带的乘员佩戴安全带的控制。
如上所述，使用本实施方式的对象物检测系统100时，通过抑制照相机112的视角，能够实现低成本化同时提高车辆乘员的检测精度，并通过分配有限的视野，以使驾驶座S1上的乘员C1和副驾驶座S2上的乘员C2的各一半的量进入照相机的视野范围内，能够精确地获取与驾驶座S1上的乘员C1和副驾驶座S2上的乘员C2有关的信息，能够设定照相机112的合理的视野。
并且，使用本实施方式的对象物检测系统100时，通过采用通过照相机112的视野中心的视线L3大致与后部座椅S3的区域一致的结构，乘员C3位于照相机112的视野中心区域，由此即使关于后部座椅S3的乘员C3，也能够精确地检测所希望的信息。
并且，使用本实施方式的对象物检测系统100时，通过将照相机112的视角设定得大约在110度以下，能够使用平均尺寸、亮度的价格低廉的镜头，能够实现系统的成本降低。
并且，使用本实施方式的对象物检测系统100时，通过以对应于该对象物检测系统的检测结果的适合方式对乘员约束单元210进行驱动控制，能够实现乘员约束单元210的非常细微的控制。
另外，根据本实施方式，可提供装载能够设定照相机112的合理的视野的对象物检测系统100的车辆10。
其他实施方式此外，本发明不限定于上述实施方式，可以考虑各种应用、变形。例如能够实施应用上述实施方式的以下各方式。
在本发明中，在通过照相机112检测出的对象物中，除了车辆乘员之外，还广泛地包括除车辆乘员以外的其他载置物、儿童座椅、婴儿座椅等。在这种情况下，作为与对象物有关的信息，具有对象物的有无、尺寸、位置、姿势等。
另外，在上述实施方式中描述了车载对象物检测系统的结构，但是本发明能够适用于装载到以汽车为首的飞机、船舶、电车、公共汽车、卡车等各种车辆上的对象物检测系统的结构。
权利要求
1.一种对象物检测系统，检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息，其特征在于，包括照相机，获得与在车室内朝向车辆后方的单一视点有关的图像；和处理单元，根据由所述照相机获得的图像，进行导出与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的处理；所述照相机的视野，包含由第一视线和第二视线划分成的区域，所述第一视线从所述单一视点通过驾驶座的左右方向上的中央区域向车辆后方延伸，所述第二视线从该单一视点通过副驾驶座的左右方向上的中央区域向车辆后方延伸。
2.根据权利要求1所述的对象物检测系统，其特征在于，在由所述第一视线和第二视线划分成的所述照相机的视野中包含后部座椅的区域。
3.根据权利要求1或2所述的对象物检测系统，其特征在于，所述照相机的视野，被设定为俯视图中的视角大约在110度以下。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的对象物检测系统，其特征在于，所述处理单元，根据由所述照相机获得的图像，检测驾驶座和副驾驶座上的各个对象物的一半，由此判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个，其中所述照相机具有由所述第一视线和第二视线划分成的视野。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的对象物检测系统，其特征在于，所述乘员座椅上的对象物，至少根据从所述照相机距该对象物表面的距离或该对象物的立体形状来进行识别。
6.一种工作装置控制系统，其特征在于，包括权利要求1至5中的任一项所述的对象物检测系统；工作装置，根据由所述对象物检测系统的处理单元导出的、与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息进行工作；和驱动控制单元，对所述工作装置进行驱动控制。
7.一种车辆，其特征在于，包括发动机行驶系统、电装系统、对所述发动机行驶系统和电装系统进行驱动控制的驱动控制装置以及检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息的对象物检测单元；所述对象物检测单元使用权利要求1至5中的任一项所述的对象物检测系统。
8.一种对象物检测方法，使用获得与在车室内朝向车辆后方的单一视点有关的图像的照相机，检测与车辆乘员座椅上的对象物有关的信息，其特征在于，关于所述照相机的设定，设定包含由第一视线和第二视线划分成的区域，所述第一视线从所述单一视点通过驾驶座的左右方向上的中央区域向车辆后方延伸，所述第二视线从该单一视点通过副驾驶座的左右方向上的中央区域向车辆后方延伸，由此对所述视野进行分配，以使驾驶座和副驾驶座上的各个对象物的一半进入视野范围内。
9.根据权利要求8所述的对象物检测方法，其特征在于，关于照相机的设定，设定为在由所述第一视线和第二视线划分成的该照相机的视野中包含后部座椅的区域。
10.根据权利要求8或9所述的对象物检测方法，其特征在于，关于所述照相机的设定，设定成使所述视野在俯视图中的视角大约在110度以下。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的对象物检测方法，其特征在于，根据由所述照相机获得的图像，检测驾驶座和副驾驶座上的各个对象物的一半，由此判断该对象物的有无、尺寸、位置、姿势中的至少一个，其中所述照相机具有由所述第一视线和第二视线划分成的视野。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的对象物检测方法，其特征在于，所述乘员座椅上的对象物，至少根据从所述照相机距该对象物表面的距离或该对象物的立体形状来进行识别。
全文摘要
本发明提供一种对象物检测系统、工作装置控制系统、车辆、对象物检测方法，特别是在使用单一视点的照相机检测与乘员座椅上的对象物有关的信息的对象物检测系统中，提供一种可以有效地设定照相机的合理视野的技术。在车载对象物检测系统(100)中，进行视野设定，以使驾驶座和副驾驶座上的各个对象物的一半进入照相机的视野范围内。
文档编号G01B21/00GK101050943SQ20071009202
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月4日 优先权日2006年4月4日
发明者青木洋, 横尾正登, 箱守裕 申请人:高田株式会社