乘员检测装置、工作装置控制系统、安全带系统、车辆的制作方法

专利名称：乘员检测装置、工作装置控制系统、安全带系统、车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载在车辆上的乘员检测技术，具体涉及对与就 座于车辆后方侧座椅上的后座乘员相关的信息进行检测的技术。
背景技术：
以往公知利用相机等拍摄装置来检测与车辆座椅上的就座物相关
的信息的各种技术。例如，在下述专利文献1中公开的检测装置，在
车辆乘员的前方设置可二维地拍摄对象物的相机，通过该相机检测就 座于车辆座椅上的乘员的位置。
专利文献l:日本特开2003-294855号公报
然而，在例如由安全带对乘员进行约束的安全带装置中，特别是 对车辆后方侧座椅安装的安全带装置，要求提高后座乘员的安全带佩
戴率。为了应对该要求，需要在实际中高精度地检测与就座于车辆后 方侧座椅的后座乘员相关的信息。此外，高精度地检测与后座乘员相 关的信息的技术，不仅对后座乘员用的安全带装置有效，对其他运转 支援装置也同样有效。
但在如上述专利文献1所述的检测装置那样通过相机二维地拍摄 车辆乘员的构成中，例如在背景和后座乘员的颜色差异、肌肤和衣服 的颜色差异较少的情况下，难以切实地进行后座乘员的检测，难以高 精度地检测与后座乘员相关的所需要的信息。

发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种对高精度地检测与车辆后方侧座椅的后座乘员相关的信息有效的技术。
为了解决上述问题而构成本发明。本发明典型的是可以在汽车中 应用于对与就座于车辆后方侧座椅的后座乘员相关的信息进行检测的 乘员检测装置，但是汽车以外的车辆也同样可以适用本发明。
本发明的乘员检测装置，至少具有拍摄部、信息提取处理部、分 割处理部及导出处理部。
拍摄部，在车室内朝向车辆后方侧座椅而配置，具有获得车辆后
方侧座椅区域的三维图像的功能。作为该拍摄部，使用单眼C-MOS3D 相机、复眼立体3D相机、激光扫描器等。关于该拍摄部的设置部位， 可以适当选择朝向车辆后方侧座椅的位置，典型地可以选择车内后视 镜附近。此外，该拍摄部可根据需要设置一个或多个。
此处所述的"车辆后方侧座椅"，其含义广义地包括配置于车辆 后方侧的各种车辆座椅，在车辆座椅为2列构成时从前侧开始的第2 列车辆座椅为车辆后方侧座椅，在车辆座椅为多列构成时从前侧开始 的第i列车辆座椅以外的车辆座椅为车辆后方侧座椅。此外，此处所 述的"车辆后方侧区域"是指车辆后方侧座椅的周边区域，典型地规 定为座椅靠背或头枕的前方区域至上部区域、座垫的上方区域。
信息提取处理部进行如下处理从由拍摄部获得的三维图像，在
从车辆后方侧座椅区域中的座椅靠背上部区域的第一图像信息、和座
椅靠背上部区域以外的第二图像信息中，仅提取第一图像信息。艮p， 除了车辆后方侧座椅区域以外的第二图像信息、车辆后方侧座椅区域
中的座椅靠背上部区域以外的第二图像信息之外的第一图像信息，由 该信息提取处理部被选择性地提取。此时，由拍摄部拍摄的三维图像 包含距离信息，可以提取与到拍摄部的距离对应的信息。从而，即使 在后座乘员与前座乘员部分重叠地被拍摄的情况下，也可以高精度地提取位于车辆后方侧座椅的座椅靠背上部区域的后座乘员的图像信息 (三维图像信息)。
此处所述的"座椅靠背上部区域"是指车辆后方侧座椅的各部位
中相当于座椅靠背上部的区域，例如就座于车辆前方侧座椅的前座乘
员难以阻挡、可以有效地获得与就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员
相关的信息的区域。该座椅靠背上部区域典型地规定为由以下各面划
分的区域穿过就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员的肩部的水平面；
穿过就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员的头部上方的水平面；穿过 就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员的头部前方的水平面；穿过就座
于车辆后方侧座椅上的后座乘员的头部后方的水平面穿过车辆后方 侧座椅左右的座椅靠背侧部的垂直面。
分割处理部进行如下处理按照就座于车辆后方侧座椅上的多个
后座乘员的各就座区域，对由信息提取处理部提取出的第一图像信息
进行分割。具体地说，在车辆后方侧座椅的定员为2人时，按照两个
就座区域分割由信息提取处理部提取出的图像信息，在车辆后方侧座
椅的定员为3人时，按照三个就座区域分割由信息提取处理部提取出
的图像信息。该分割处理也可以称为按照各就座区域分别设定具有特 征的检测区域的处理。
导出处理部进行如下处理分别对由分割处理部分割后的图像信
息，根据乘员信息在与拍摄部分离规定距离的位置处的二维图像中所 占的比例，导出与就座于车辆后方侧座椅的各就座区域上的后座乘员
相关的信息。该导出处理典型地可以通过依次执行如下处理来进行 提取二维图像的处理；对乘员信息在所提取的二维图像中所占的比例 进行运算的处理；和根据运算出的乘员信息的比例导出与后座乘员相 关的信息的处理。这些处理可以各自独立的处理部分别执行，也可以 由一个处理部执行。在提取二维图像的处理中，典型地可以使用将三维图像变换为从 车辆正面、车辆上方或车辆侧方看的二维图像的处理。在该处理中， 优选将从拍摄部开始到后座乘员存在的可能性高的位置为止的距离预 先设定为规定距离。在对乘员信息在所提取的二维图像中所占的比例 进行运算的处理中，优选对乘员信息相对于该二维图像的总点数的比 例进行运算。从而获得后座乘员在二维图像中所占的大小。这里的"点" 也称为"像素"，是作为构成数字图像的单位的、带有颜色的"点"， 包含距离(深度)、透明度等信息。通过将正方形或长方形的该点有 规则地纵横排列而成的一张图像，显示数字图像。在根据运算后的乘 员信息的比例导出与后座乘员相关的信息的处理中，优选使用将乘员 信息在所提取的二维图像中所占的比例与预先设定的规定比例或比例 范围进行比较后的比较结果。此处所述的"与后座乘员相关的信息" 广义地包括后座乘员的有无、大小、位置、姿势等。从而例如当后座 乘员在二维图像中所占的大小超过基准时判断为后座乘员就座，另一 方面当后座乘员在二维图像中所占的大小为基准以下时判断为没有后 座乘员就座(空席)。
根据本发明的乘员检测装置的这种构成，可以通过基于包含距离 信息的三维图像的各处理，高精度地检测与车辆后方侧座椅的各就座 区域上的后座乘员相关的信息。检测出的该信息，优选用于在事故时 由安全带约束后座乘员的安全带装置、在事故时由气囊约束后座乘员 的气囊装置等中进行运转支援的控制。此外在本构成中，进行从由拍 摄部拍摄的三维图像中，仅提取相当于车辆后方侧座椅的座椅靠背上 部区域的图像信息的处理，并且进一步进行对应该图像信息提取从拍 摄部分离了规定距离的位置上的二维图像的处理，因此可以抑制与到 提取二维图像为止的一系列图像处理相关的处理负荷，对于减少必要 的存储区域是有效的。
本发明的其他方式的乘员检测装置至少具有拍摄部、信息提取处 理部、分割处理部及导出处理部。拍摄部、信息提取处理部及分割处理部分别与上述拍摄部、信息提取处理部及分割处理部的构成相同。
导出处理部，分别对由分割处理部分割后的图像信息，根据各就 座区域上的检测体的体积，导出与就座于车辆后方侧座椅的各就座区 域上的后座乘员相关的信息。该导出处理典型地可以通过依次执行如 下处理来进行对各就座区域上的检测体的体积进行运算的处理；和 根据运算出的检测体的体积导出与后座乘员相关的信息的处理。这些 处理可以各自独立的处理部分别执行，也可以由一个处理部执行。
在导出与后座乘员相关的信息的处理中，优选使用将导出出的检 测体的体积与预先设定的规定体积或体积的范围进行比较后的比较结
果。此处所述的"与后座乘员相关的信息"广义地包括后座乘员的有 无、大小、位置、姿势等。
根据本发明的乘员检测装置的这种构成，可以通过基于包含距离 信息的三维图像的各处理，高精度地检测与车辆后方侧座椅的各就座 区域上的后座乘员相关的信息。检测出的该信息，优选用于在事故时 由安全带约束后座乘员的安全带装置、在事故时由气囊约束后座乘员 的气囊装置等中进行运转支援的控制。此外在本构成中，进行从由拍 摄部拍摄的三维图像中，仅提取相当于车辆后方侧座椅的座椅靠背上 部区域的图像信息的处理，并且进一步进行对应该图像信息导出各就 座区域上的检测体的体积的处理，因此可以抑制与到导出检测体的体 积为止的一系列图像处理相关的处理负荷，对于减少必要的存储区域 是有效的。
本发明的工作装置控制系统，具有乘员信息检测部，检测与就 座于车辆后方侧座椅上的后座乘员相关的信息；和工作装置，根据乘
员信息检测部中的检测结果而工作。在该工作装置控制系统中，乘员 信息检测部利用上述乘员检测装置而构成，工作装置根据在该乘员检 测装置的导出处理部中导出的信息而工作。该工作装置具体地作为如下装置等的构成要素而构成在事故时由安全带约束后座乘员的安全 带装置；在事故时由在后座乘员的前方或侧方展开膨胀的气囊来约束 后座乘员的气囊装置；在事故时通过将车辆后方侧座椅的座垫向上方 抬升而阻止或抑制后座乘员沿着座垫表面潜入安全带的现象、即所谓 "下潜现象"的发生的装置等。
根据本发明的工作装置控制系统的这种构成，工作装置根据对车 辆后方侧座椅上的后座乘员高精度地检测出的信息而工作，因此可以 有效地使工作装置适当地工作。
本发明的安全带系统，搭载于车辆上，至少具有上述乘员检测 装置；用于约束后座乘员的安全带，就座于车辆后方侧座椅上的后座 乘员进行佩戴；安全带带扣，设置在车辆后方侧座椅的各就座区域； 舌片，设置在安全带上，在佩戴安全带时与安全带带扣相扣合；和报 知部。该安全带系统中的报知部具有如下功能根据在乘员检测装置 的导出处理部中导出的信息，在后座乘员就座于车辆后方侧座椅的就 座区域时，报知与该就座区域对应的安全带带扣及舌片的至少一个的 位置。具体地说，与就座于车辆后方侧座椅的后座乘员对应的安全带 带扣、舌片的位置，由该报知部报知。关于该报知部的构成，可以使 用以下手段使安全带带扣或舌片自身发光、使安全带带扣伸出(突 出)、送出舌片、使舌片上下滑动、在监视面板上显示等。
根据本发明的安全带系统的这种构成，可以在使用了对车辆后方 侧座椅上的后座乘员高精度地检测出的信息的基础上，使该后座乘员 感觉带扣、舌片的存在。从而对于安全带带扣、舌片的存在提高了感 知度，从而有效地提高了后座乘员的安全带佩戴率。
在本发明的进一步其他方式的安全带系统中，上述报知部具有如 下功能报知在正常佩戴安全带时彼此扣合的所述安全带带扣及舌片 的位置。根据本发明的安全带系统的这种构成，可以防止例如在后座右侧 乘员用的安全带带扣上扣合后座左侧乘员用的舌片的错误的带扣操 作，可以发挥安全带本来的乘员约束功能。
本发明的其他方式的安全带系统，至少具有上述乘员检测装置； 用于约束后座乘员的安全带，就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员进 行佩戴；安全带带扣，设置在车辆后方侧座椅的各就座区域；舌片， 设置在安全带上，在佩戴安全带时与安全带带扣相扣合；带扣检测传 感器，检测安全带带扣及舌片的扣合；和输出部。该安全带系统中的 输出部具有如下功能根据在乘员检测装置的导出处理部中导出的信
息、及带扣检测传感器的检测结果，输出安全带的佩戴结果。该输出 部例如利用可以显示输出检测结果的监视面板或仪表面板、语音输出
引导(guidance)的扬声器等而构成。
根据本发明的安全带系统的这种构成，在使用了对车辆后方侧座 椅上的后座乘员高精度地检测出的信息的基础上，在该后座乘员没有 佩戴安全带时，对包含驾驶员的前座乘员及后座乘员提示佩戴安全带， 从而有效地提高了后座乘员的安全带佩戴率。
本发明的车辆，至少具有发动机行驶系统、电装系统、车辆控制 装置、和上述工作装置控制系统。
发动机行驶系统构成为与发动机及车辆的行驶相关的系统。电装
系统构成为与车辆中所使用的电机部件相关的系统。车辆控制装置构 成为具有发动机行驶系统及电装系统的驱动控制功能的装置。
根据本发明的车辆的这种构成，工作装置根据对车辆后方侧座椅 上的后座乘员高精度地检测出的信息而工作，因此可以有效地使工作 装置适当地工作。本发明的其他方式的车辆，至少具有发动机行驶系统、电装系统、 车辆控制装置、和安全带装置。
发动机行驶系统构成为与发动机及车辆的行驶相关的系统。电装 系统构成为与车辆中所使用的电机部件相关的系统。车辆控制装置构 成为具有发动机行驶系统及电装系统的驱动控制功能的装置。安全带 装置，具有通过安全带对就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员进行约 束的功能，利用上述安全带系统而构成。
根据本发明的车辆的这种构成，提供了一种搭载安全带装置的车 辆，通过基于由拍摄部拍摄的三维图像的各处理而高精度地检测出车 辆后方侧座椅上的后座乘员的信息，所述安全带装置利用该信息来进 行控制。
如上所述，根据本发明，可以高精度地检测与车辆后方侧座椅的 后座乘员相关的信息。


图1是表示本实施方式的车辆搭载用的乘员检测装置100的系统 构成的图。
图2是表示本实施方式的3D相机112的拍摄图像的一例的图。 图3是表示由本实施方式的信息提取处理部151规定为座椅靠背
上部区域的区域Al的图。
图4是表示本实施方式的分割处理部152中的处理方式的图。 图5是表示本实施方式的图像变换处理部153及图像提取部154
中的处理方式的图。
图6是表示本实施方式的乘员信息运算部155中的处理方式的图。
图7是表示其他实施方式的运算部160的构成的图。
图8是表示搭载有图1中的乘员检测装置IOO的车辆构成的图。
具体实施例方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。首先参照图1说明本 发明中作为"乘员检测装置"的一个实施方式的乘员检测装置100的 构成。
图1表示本实施方式的车辆搭载用乘员检测装置100的系统构成。 如图1所示，本实施方式的乘员检测装置100，由作为本发明中的"车 辆"的汽车车辆搭载，以检测与驾驶员相关的信息，以拍摄单元110
及控制单元120为主体构成。进而，该乘员检测装置100与车辆侧的 作为驱动控制装置的ECU 200及工作装置210 —起构成规定的车辆支 援系统(相当于本发明的"工作装置控制系统"、"安全带系统"的 系统)。该车辆，没有特别图示，但其至少包括作为与发动机及车 辆的行驶相关的系统的发动机行驶系统(相当于本发明的"发动机行 驶系统")；作为与车辆所使用的电机部件相关的系统的电装系统(相 当于本发明的"电装系统")；进行发动机行驶系统及电装系统的驱 动控制的车辆控制装置(ECU 200)。此时的车辆控制装置相当于本发 明的"车辆控制装置"。
本实施方式的拍摄单元110包括作为拍摄器件的3D相机112及数 据传送电路。3D相机112作为3D (三维图像)式的相机(也称为"监 视器")而构成，其在使用了 C-MOS或CCD (电荷耦合元件)的基础 上，将光传感器配置为阵列状(栅格状)。通过该相机获得关于单一 视点的三维图像，通过多次测量到检测体的距离并检测立体表面形状， 来识别该检测体的有无、大小、位置、姿势等。作为该3D相机112可 以使用单眼C-MOS 3D相机、或复眼立体3D相机。该拍摄单元110(3D 相机112)相当于本发明的"在车室内朝向车辆后方侧座椅配置，用于 获得三维图像的拍摄部"。也可以使用获得三维图像的激光扫描器来 代替该3D相机112。另外，本实施方式的3D相机112，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，朝向车辆后方的预定的动 作范围配置。此处所述的"预定的动作范围"被典型地规定为车室 内的乘员区域中至少包括就座于后方侧座椅上的乘员的头部或上半身 所涉及的区域(座椅靠背上部区域)的范围。在该范围内可以包含前
座乘员、前座座椅等。由此利用3D相机112周期性地多次测量至少与
就座于后方侧座椅上的后座乘员相关的信息。
关于3D相机112的拍摄图像，可以参照图2。图2表示本实施方 式的3D相机112的拍摄图像的一例。在图2所示的例子中示出了在就 座于车辆前方侧座椅10的前座乘员10a的后方，在车辆后方侧座椅就 座的后座乘员12a被局部拍摄而成的图像。该车辆后方侧座椅12，在 车辆座椅为2列构成的情况下为从前侧开始的第2列车辆座椅，在车 辆座椅为多列构成的情况下为从前侧开始第1列车辆座椅以外的车辆 座椅。
此外，虽然没有特别图示，但在本实施方式的乘员检测装置100 中搭载有用于向该3D相机112供给车辆电池的电力的电源装置。该 3D相机112进行的该拍摄被设定为在如下情况下开始例如点火键成 为ON状态时，或者安装于驾驶座内的就座传感器(省略图示)检测到 就座于该驾驶座上的乘员时。
本实施方式的控制单元120至少还包括图像处理部130、运算部 (MPU) 150、存储部170、输入输出部190、以及没有特别图示的各 种周边装置。该控制单元120构成为根据由3D相机112拍摄到的图像 来进行与乘员信息相关的处理的乘员信息处理装置(CPU)。
图像处理部130构成为进行用于获得品质良好的图像的相机控 制、用于对由3D相机112拍摄的图像进行加工分析的图像处理控制的 单元。具体地说，在相机控制中，进行帧频、曝光时间、灵敏度调整、精度校正，调整动态范围、亮度、白平衡等。此外在图像处理控制中， 执行图像的旋转校正或透镜失真校正、滤波运算、差分运算等图像前 处理运算、和形状判断或追踪等图像识别运算等。
本实施方式的运算部150至少包括信息提取处理部151、分割处
理部152、图像变换处理部153、图像提取部154、乘员信息运算部155 及判断处理部156。该运算部150在构成或功能上可适当组合信息提取 处理部151、分割处理部152、图像变换处理部153、图像提取部154、 乘员信息运算部155及判断处理部156中的多个。
在构成运算部150的信息提取处理部151中，根据来自图像处理 部130的信息，进行提取与就座于后方侧座椅的后座乘员相关的信息 的处理。该信息提取处理部151相当于本发明的"信息提取处理部"。
具体地说，该信息提取处理部151从图像处理部130的三维图像， 在从车辆后方侧座椅区域中的座椅靠背上部区域的第一图像信息、和
座椅靠背上部区域以外的第二图像信息中，仅提取(导出)第一图像 信息。即，除了车辆后方侧座椅区域以外的第二图像信息、车辆后方 侧座椅区域中座椅靠背上部区域以外的第二图像信息之外的第一图像 信息，由该信息提取处理部被选择性地提取。此处所述的"车辆后方 侧座椅区域"是车辆后方侧座椅12的周边区域，典型地被规定为座椅 靠背或头枕的前方区域至上部区域、或座垫的上方区域。另外，对于 该信息提取处理部151,优选将由3D相机112检测到的表面立体形状 作为数值坐标而数值化为坐标系。作为该坐标系可以使用直角坐标系、 极坐标系、斜角坐标系、通用坐标系等各种坐标系。
关于车辆后方侧座椅12的座椅靠背上部区域，可以参照图3。该 图3示出了由本实施方式的信息提取处理部151规定为座椅靠背上部 区域的区域A1。图3所示的该区域Al是由如下各面划分的区域穿 过就座于车辆后方侧座椅12上的乘员肩部的水平面Sl;穿过就座于车辆后方侧座椅12上的后座乘员头部上方的水平面S2;穿过就座于车辆 后方侧座椅12上的后座乘员头部前方的水平面S3;穿过就座于车辆后 方侧座椅12上的后座乘员头部后方的水平面S4;穿过车辆后方侧座椅
12左右的座椅靠背侧部的垂直面S5、 S6。
构成运算部150的分割处理部152进行如下处理对由信息提取 处理部151提取出的图像信息(座椅靠背上部区域的第一图像信息)， 按照就座于车辆后方侧座椅上的各乘员的就座区域进行分割。该分割 处理部152相当于本发明的"分割处理部"。
具体地说，该分割处理部152在车辆后方侧座椅的定员为2人时， 进行将由信息提取处理部151提取出的图像信息一分为二的处理，在 车辆后方侧座椅的定员为3人时，进行将由信息提取处理部151提取 出的图像信息一分为三的处理。另外，与该车辆的车辆后方侧座椅的 定员相关的信息由存储部170预先存储。该分割处理也可以成为按照 各就座区域分别设定存在特征的检测区域的处理。
关于该分割处理部152中的处理，可以参照图4。图4示出了本 实施方式的分割处理部152的处理的方式。如图4所示，关于将由信 息提取处理部151提取出的图像信息一分为二的处理，将区域A1分割 为两个分割区域Bl及B2，关于将由信息提取处理部151提取出的图 像信息一分为三的处理，将区域A1分割为三个分割区域C1 C3。区 域Al被分割后而成的各分割区域为可以检测后座乘员的特征的检测 区域。
构成运算部150的图像变换处理部153进行如下处理将由分割 处理部152获得的分割区域中的图像信息(三维信息)变换为从车辆 正面看的二维图像。也可以根据需要使用从车辆上方或车辆侧方看的 二维图像来代替从车辆正面看的二维图像。构成运算部150的图像提取部154进行如下处理从在图像变换
处理部153中变换后的二维图像中，提取(选出)从3D相机112分离 了规定距离的位置上的二维图像。关于该处理，优选将从3D相机112 开始到后座乘员存在的可能性高的位置为止的距离预先设定为规定距 离，并预先存储到存储部170中。
关于上述图像变换处理部153及图像提取部154的具体处理，可 以参照图5。图5示出了本实施方式的图像变换处理部153及图像提取 部154中的处理的方式。将由分割处理部152获得的分割区域C3中的 图像信息(三维信息)，在图像变换处理部152中变换为从车辆正面 看的二维图像，从而获得如图5中变换图像D1那样的图像。此外，在 图像提取部154中，从该变换图像D1中提取从3D相机112分离了规 定距离的位置上的图像，从而经过提取处理中图像D2，获得与规定面 S7相关的提取处理后图像(二维图像)D3。
构成运算部150的乘员信息运算部155，对乘员信息在由图像提 取部154提取的二维图像中所占的比例进行运算。关于该乘员信息运 算部155中的处理，可以参照图6。该图6示出了本实施方式的乘员信 息运算部155中的处理的方式。如图6所示，在乘员信息运算部155 中，对乘员信息相对于图5中提取处理后图像D3的总点(dot)数(例 如16X35点)的比例进行运算。从而获得后座乘员在提取处理后图像 D3中所占的大小。此处所述的"点"也称为"像素"，是指作为构成 数字图像的单位的、带有颜色的"点"，包含距离(深度)、透明度 等信息。通过将正方形或长方形的该点有规则地纵横排列而成的一张 图像，显示数字图像。
构成运算部150的判断处理部156，根据由乘员信息运算部155 运算的信息，判断在各分割区域中检测到的检测体中是否包含后座乘 员。具体地说，在乘员信息相对于提取处理后图像D3的总点数的比例 超过基准值时，判断为后座乘员就座，另一方面，该比例在基准值以下时判断为没有后座乘员就座(空席)。该判断处理和该判断处理的
前处理(上述图像变换处理部153、图像提取部154及乘员信息运算部 155中的处理)，对所有由分割处理部152分割后的两个或三个分割区 域进行。通过该判断处理部156和上述图像变换处理部153、图像提取 部154及乘员信息运算部155，构成本发明的"导出处理部"。另外， 判断处理部156不限于根据由乘员信息运算部155运算的信息判断后 座乘员的有无的构成，可以根据需要，除了判断后座乘员的有无之外， 或者取代判断后座乘员的有无，而构成为判断后座乘员的大小、位置、 姿势等。
本实施方式的存储部170，构成为除了运算控制软件之外，还记 录(存储)校正用的数据或前处理用的帧缓冲内存、用于识别运算的 定义数据或基准图形、运算部150中的各种处理结果的单元。
本实施方式的输入输出部190，在其和进行与车辆整体相关的控 制的ECU 200之间，输入判断处理部156的判断结果以及与车辆相关 的信息、与周边的交通状况相关的信息、与天气、时区相关的信息等， 输出识别结果。作为与车辆相关的信息的具体例，包括雷达或相机探 测到的车辆的沖撞预知信息、车门的开闭、安全带的佩戴、制动器的 工作、车速、转向角度等。在本实施方式中，根据从该输入输出部190 输出的信息，ECU 200向工作装置210输出驱动控制信号。另外，输 入输出部190只要可以向工作装置210输出控制信号即可，如图1所 示，可以构成为在其与工作装置210之间存在ECU 200，或者构成为 直接向工作装置210输出控制信号。此处所述的工作装置210相当于 本发明的"工作装置"。
如上所述，根据本实施方式的乘员检测装置100，通过基于由3D 相机112拍摄的三维图像的各处理，可以高精度地检测与就座于车辆 后方侧座椅12上的后座乘员相关的信息。即，使用包含距离信息的三 维图像时，即使在背景和后座乘员的颜色差异、肌肤和衣服的颜色差异较少等情况下，也可以根据距离提取信息，因此与拍摄二维图像时 相比，可以确保高检测精度。
此外，在本实施方式中，进行从由3D相机112拍摄的三维图像， 在从车辆后方侧座椅12的座椅靠背上部区域的第一图像信息、和车辆
后方侧座椅区域以外的第二图像信息中仅提取第一图像信息的处理，
进而对应该第一图像信息进行提取从3D相机112分离了规定距离的位 置上的二维图像的处理，因此可以抑制与到提取二维图像为止的一系 列图像处理相关的处理负荷，此外有效地减少了必要的存储区域。
另外，关于上述运算部150的构成可以采用其他方式。例如取代 图像变换处理部153、图像提取部154及乘员信息运算部155，可以使 用具有体积运算部163的运算部160。图7示出了其他实施方式的运算 部160的构成。图7所示的体积运算部163，对由分割处理部152获得
的各分割区域中的图像信息(三维信息)，进行对各就座区域中的检 测体的体积进行运算的处理。并且在判断处理部156中，根据在该体
积运算部163中运算出的检测体的体积，判断在各分割区域检测出的 检测体中是否包含后座乘员。具体地说，在运算出的检测体的体积超 过基准值时，判断为有后座乘员就座，另一方面，在该体积为基准值 以下时，判断为没有后座乘员就座(空席)。该判断处理和作为该判 断处理的前处理的体积运算处理，对所有由分割处理部152分割而成 的两个或三个分割区域进行。通过该判断处理部156和体积运算部163 构成本发明的"导出处理部"。在使用这种结构的运算部160时，可 以起到与使用运算部150时的上述作用效果相同的作用效果。
此外，本实施方式的工作装置210作为下述各实施方式的安全带 装置或气囊装置的构成要素而使用。此处所述的安全带装置或气囊装 置等相当于本发明的"工作装置控制系统"，特别是安全带装置相当
于本发明的"安全带系统"。关于安全带装置或气囊装置的具体构成， 可以参照图S。图8示出了搭载有图1中的乘员检测装置IOO的车辆的构成。
作为第一方式，构成搭载有报知机构的第一安全带装置，所述报 知机构利用后座乘员信息(乘员的有无、乘员的就座位置)、或乘员 上下车信息和车门的开闭信息，向后座乘员报知安装于后座乘员上的 安全带20用的安全带带扣21或舌片22的存在位置、或者安全带带扣
21或舌片22的选择。该报知机构例如通过使安全带带扣21自身或舌 片22自身发光、使安全带带扣21伸出(突出)、送出舌片22、使舌 片22上下滑动、在监视面板13上显示，来执行报知动作。通过此处 所述的报知机构来构成本发明的"报知部"。另外，车门的开闭信息 由车门传感器14检测。
通过使用这种结构的安全带装置，可以使就座于车辆后方侧座椅 的后座乘员感觉安全带带扣或舌片的存在。从而使安全带带扣或舌片 的存在提高感知度，从而有效地提高后座乘员的安全带佩戴率。
此外作为第二方式，构成具有报知机构的第二安全带装置，所述 报知机构利用后座乘员信息(乘员的有无、乘员的就座位置)，向驾 驶员报知后座乘员的安全带佩戴结果(佩戴状态)。该报知机构例如 通过在监视面板13或仪表面板15上显示输出、由扬声器语音输出引 导，来执行报知动作。通过此处所述的报知机构，构成本发明的"报 知部"。
通过使用这种结构的安全带装置，在就座于车辆后方侧座椅的后 座乘员没有佩戴安全带时，可以向包含驾驶员的前座乘员、或后座乘 员提示佩戴安全带。
此外作为第三方式，构成具有报知机构的第三安全带装置，所述 报知机构利用后座乘员信息(乘员的有无、乘员的就座位置)，向驾 驶员或后座乘员报知是否正确进行了安全带带扣21和舌片22的组合。该报知机构例如通过监视面板13、仪表面板15上的显示输出、语音输 出、特定部位的发光、振动等，来执行报知动作。通过此处所述的报 知机构，构成本发明的"工作部"。
通过使用这种结构的安全带装置，例如可以防止在后座右侧乘员 用的安全带带扣上扣合后座左侧乘员用的舌片等错误的带扣操作，可 以发挥安全带本来的乘员约束功能。
此外作为第四方式，构成搭载有安全带佩戴促进功能的第四安全 带装置，该安全带佩戴促进功能利用后座乘员信息(乘员的有无、乘
员的就座位置)提示佩戴安全带20。该安全带佩戴促进动作例如通过 使安全带带扣21伸出(突出)、送出舌片22、由驱动装置30或31驱 动作用于安全带20的其他部件(安全带伸出器)来执行。通过使用这 种结构的安全带装置，可以积极地向后座乘员提示佩戴安全带20。
另外，上述各安全带装置中的安全带20、安全带带扣21及舌片 22，分别对应于本发明的"安全带"、"安全带带扣"及"舌片"。
此外作为第五方式，构成第五安全带装置，利用后座乘员信息(乘 员的有无、乘员的就座位置)以及作为进一步的信息的安全带带扣和 舌片的带扣连接信息，在车辆事故时使巻绕安全带20的松弛的预张紧 装置23工作。通过使用这种结构的安全带装置，在车辆事故时使巻绕 安全带20的松弛部分的预张紧装置23适当地工作，从而可以提高安 全带的乘员约束性。
此外作为第六方式，构成搭载有如下功能的工作装置利用后座 乘员信息(乘员的有无、乘员的就座位置)，使用于约束后座乘员的 气囊等工作。具体地说，该工作装置利用以下安装于车辆前方侧座椅
10的下方或顶板部分的气囊构成发生事故时在后座乘员的前方展开 膨胀的气囊40;发生事故时在后座乘员的门侧展开膨胀的侧气囊41;发生事故时在后座乘员之间展开膨胀的中间气囊42等。进而，可以通 过以下装置等构成要素来构成工作装置:通过气囊或其他驱动机构将 车辆后方侧座椅12的座垫向上方抬升，从而阻止或抑制后座乘员沿着 座垫表面潜入安全带的现象、即所谓"下潜现象"的发生的限制装置 43;在事故时用帘状部件分隔在车辆前方侧座椅IO和车辆后方侧座椅 12之间，从而限制后座乘员或货物等向前方移动的装置等。通过使用
这种结构的工作装置，可以在车辆事故时使气囊40或侧气囊41等乘
员约束装置适当地工作，从而提高乘员约束性。
此外，作为其他方式，构成如下装置利用后座乘员信息(乘员 的有无、乘员的就座位置)而在安装儿童座椅时进行安全带带扣锁的 装置、进行报知的装置，或利用该后座乘员信息而在安装儿童座椅时 或儿童等小体形乘员就座时进行锁门的装置、进行报知的装置等。
如上所述，使用本实施方式的乘员检测装置100时，提供了一种 通过基于由3D相机112拍摄的三维图像的各处理而对车辆后方侧座椅 12上的后座乘员高精度地检测出的信息，并利用该检测出的信息来进 行控制的安全带装置、气囊装置。此外，提供搭载有这些安全带装置、 气囊装置的车辆。
(其他实施方式) 本发明不限于上述实施方式，可以进行各种应用或变形。例如， 也可以实施应用了上述实施方式的以下各方式。
在上述实施方式中，对安装于汽车上的乘员检测装置100的构成 进行了说明，但除了汽车之外，对于在飞机、轮船、巴士、电车等各 种交通工具上的乘员检测装置的构成均可以适用本发明。
权利要求
1.一种乘员检测装置，其特征在于，具有拍摄部，在车室内朝向车辆后方侧座椅配置，用于获得车辆后方侧座椅区域的三维图像；信息提取处理部，在所述车辆后方侧座椅区域中的座椅靠背上部区域的第一图像信息以及除所述座椅靠背上部区域以外的第二图像信息中，仅从利用所述拍摄部获得的三维图像中提取所述第一图像信息；分割处理部，按照就座于所述车辆后方侧座椅上的多个后座乘员的各就座区域，对由所述信息提取处理部提取的所述第一图像信息进行分割；和导出处理部，对由所述分割处理部分割后的各个图像信息，根据乘员信息在与所述拍摄部分离规定距离的位置处的二维图像中所占的比例，导出与就座于所述车辆后方侧座椅的各就座区域的后座乘员相关的信息。
2. —种乘员检测装置，其特征在于，具有拍摄部，在车室内朝向车辆后方侧座椅配置，用于获得车辆后方 侧座椅区域的三维图像；信息提取处理部，在所述车辆后方侧座椅区域中的座椅靠背上部 区域的第一图像信息以及除所述座椅靠背上部区域以外的第二图像信 息中，仅从利用所述拍摄部获得的三维图像中提取所述第一图像信息；分割处理部，按照就座于所述车辆后方侧座椅上的多个后座乘员 的各就座区域，对由所述信息提取处理部提取的所述第一图像信息进 行分割；和导出处理部，对由所述分割处理部分割后的各个图像信息，根据 各就座区域中的检测体的体积，导出与就座于所述车辆后方侧座椅的 各就座区域的后座乘员相关的信息。
3. —种工作装置控制系统，其特征在于，具有乘员信息检测部，检测与就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员相关的信息；和工作装置，根据所述乘员信息检测部中的检测结果而工作， 所述乘员信息检测部利用权利要求1或2所述的乘员检测装置构成，所述工作装置根据由所述乘员检测装置的所述导出处理部导出的信息而工作。
4. 一种安全带系统，搭载于车辆上，其特征在于，具有 权利要求1或2所述的乘员检测装置；用于约束后座乘员的安全带，由就座于车辆后方侧座椅上的后座 乘员进行佩戴；安全带带扣，与所述车辆后方侧座椅的各就座区域对应地设置； 舌片，设置在所述安全带上，在佩戴安全带时与所述安全带带扣 相扣合；和报知部，根据由所述乘员检测装置的所述导出处理部导出的信息， 在后座乘员就座于所述车辆后方侧座椅的就座区域时，报知与该就座 区域对应的所述安全带带扣及舌片中的至少一方的位置。
5. 根据权利要求4所述的安全带系统，其特征在于， 所述报知部，报知在正常佩戴安全带时彼此扣合的所述安全带带扣及舌片的位置。
6. —种安全带系统，搭载于车辆上，其特征在于，具有 权利要求1或2所述的乘员检测装置；用于约束后座乘员的安全带，由就座于车辆后方侧座椅上的后座 乘员进行佩戴；安全带带扣，与所述车辆后方侧座椅的各就座区域对应地设置； 舌片，设置在所述安全带上，在佩戴安全带时与所述安全带带扣 相扣合；带扣检测传感器，检测所述安全带带扣与舌片的扣合；和输出部，根据由所述乘员检测装置的所述导出处理部导出的信息 及所述带扣检测传感器中的检测结果，输出所述安全带的佩戴结果。
7. —种车辆，其特征在于，具有 发动机行驶系统；电装系统；车辆控制装置，对所述发动机行驶系统及电装系统进行驱动控制；和权利要求3所述的工作装置控制系统。
8. —种车辆，其特征在于，具有 发动机行驶系统；电装系统；车辆控制装置，对所述发动机行驶系统及电装系统进行驱动控制；和安全带装置，利用安全带约束就座于车辆后方侧座椅上的后座乘员，所述安全带装置利用权利要求4 6中任一项所述的安全带系统 构成。
全文摘要
本发明提供一种乘员检测装置、工作装置控制系统、安全带系统、车辆，能够有效地、精确检测出与车辆后方侧座椅的后座乘员相关的信息。乘员检测系统包括3D相机；信息提取处理部，在车辆后方侧座椅区域中的座椅靠背上部区域的第一图像信息和除座椅靠背上部区域以外的第二图像信息中，仅从利用3D相机获得的三维图像中提取第一图像信息；分割处理部，按照多个后座乘员的各就座区域，对所提取出的图像信息进行分割；图像变换处理部、图像提取部、乘员信息运算部及判断处理部，分别对分割后的图像信息，根据乘员信息在与3D相机分离规定距离的位置处的二维图像中所占的比例，导出与就座于车辆后方侧座椅的各就座区域上的后座乘员相关的信息。
文档编号G01C11/00GK101284516SQ200810080469
公开日2008年10月15日 申请日期2008年2月19日 优先权日2007年4月12日
发明者三田博文, 横尾正登, 箱守裕, 青木洋 申请人:高田株式会社