[发明专利]乘员信息检测系统、车辆约束系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及到一种车辆上搭载的乘员信息检测系统的构筑技术。

背景技术

以往公知在车辆事故时利用安全气囊等约束车辆乘员的乘员约束装置。例如，在下述专利文献1中，作为推测车辆乘员的状态的乘员状态推测设备，利用对车辆乘员进行拍摄的相机等，根据该乘员状态推测设备所推测的乘员的状态，控制安全气囊等乘员约束设备。

专利文献1日本特开2002-264747号公报

但是，在这种在发生车辆事故时等实现车辆乘员约束的乘员约束装置中，对于利用相机等检测设备高精度地掌握车辆座椅上的车辆乘员的体格或姿势等信息的技术的要求很高。例如，对于车辆乘员的实际体格和外观上的体格，由于穿衣的厚度等两体格产生误差时，需要高精度地掌握车辆乘员的实际体格。但是，在上述专利文献1中，虽然公开了利用检测设备推测车辆乘员的状态的思想，但是并没有记载能够有效地高精度掌握车辆乘员的体格或姿势等的具体结构。并且，对于计算车辆乘员的体格或姿势等处理，需要利用能够抑制运算处理负荷及存储容量的简单处理。

发明内容

本发明鉴于以上问题而提出，其目的在于提供一种对于高精度且简便地检测与车辆座椅上的车辆乘员相关的信息有效的技术。

为了解决上述问题而构成了本发明。本发明比较典型的是应用于检测与汽车车辆座椅上的车辆乘员相关的信息的乘员信息检测系统，但在汽车之外的车辆中，对于检测与车辆座椅上的车辆乘员相关的信息的乘员信息检测系统的构建技术，也同样可以应用本发明。所述“车辆”包括汽车、飞机、船舶、电车、巴士、卡车等各种车辆。

本发明的乘员检测系统为检测与车辆座椅上的车辆乘员相关的信息的系统，至少具有图像检测部、信息提取处理部、变换处理部、运算处理部以及判断处理部。这里所述“车辆乘员”以直接就座于车辆座椅上的驾驶座乘员(驾驶员)、副驾驶座乘员、后座乘员为代表，还包括经由儿童座椅或儿童安全椅等间接就座的乘员等。并且，本发明中“与车辆乘员相关的信息”包括车辆乘员的体格、车辆乘员的姿势、车辆乘员的位置、车辆乘员的各身体部位的位置和形状、以及车辆乘员的有无等多种信息。

图像检测部朝向车辆座椅区域设置，具有检测三维图像的功能。所述“车辆座椅区域”为车辆座椅的周边区域，典型地划定为座椅靠背和头枕的前方区域或上部区域以及座垫的上方区域。该图像检测部使用单眼C-MOS 3D相机或者复眼立体3D相机、激光扫描仪等。该图像检测部的设置位置可以适当选择朝向车辆座椅的位置，比较典型的是选择立柱，仪表板以及车室内后视镜附近等。并且，可以根据需要设置一个或者多个该图像检测部。

信息提取处理部基于在图像检测部中检测出的三维图像，提取与所述车辆座椅上的检测体的立体表面形状相关的信息。此时，由图像检测部检测出的三维图像包含距离信息，可以提取与距图像检测部的距离对应的信息。由此，较高精度地提取车辆座椅区域的检测体的图像信息(三维图像信息)。由该信息提取处理部提取的信息经过变换处理部变换为预定坐标系的数值坐标。此处所称的“预定坐标系”可以使用直角坐标系、极坐标系、斜角坐标系以及广义坐标系等各种坐标系。

运算处理部对于由变换处理部变换后的数值坐标中在检测体和图像检测部之间延伸的坐标轴的坐标成分进行如下处理，即，利用任意两点的第1及第2坐标成分以及上述任意两点的中点的第3坐标成分，导出从第3坐标成分减去第1及第2坐标成分的平均值得到的运算值。

判断处理部，基于由运算处理部导出的运算值，对由任意两点及中点形成的线段，即三点形成的线段的凹凸形状进行判断处理。而且，该判断处理部在运算值为负的情况下，判断为线段形成朝向图像检测部(车辆前方)的凸部，在运算值为正的情况下，判断为线段形成朝向图像检测部的凹部，在运算值为零的情况下，判断为线段形成平面。该判断处理基于如下考虑，即，车辆乘员的脸部为球形或者蛋形、且朝向图像检测部(车辆前方)的凸部形成车辆乘员的脸部的可能性较高。

根据本发明的乘员检测系统的这种结构，在由车辆座椅上的车辆乘员的三维图像得到的信息中，特别着眼于对车辆乘员的脸部进行特殊化处理的信息，并且在确定脸部时，通过判断坐标变换后的数值坐标中的任意三点形成的凸凹形状，可以简便地且高精度地检测出车辆座椅上的车辆乘员的脸部信息，并且降低运算处理负荷和存储容量。

在本发明的其他方式的乘员检测系统中，优选所述运算处理部进而进行第2运算步骤，并且所述判断处理部进而进行第2判断步骤。