乘员信息检测系统、车辆约束系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供一种信息检测系统、乘员约束系统及车辆，能够高精度且简便地检测出与车辆座椅上的车辆乘员相关的信息。乘员信息检测系统具有：３Ｄ相机，检测三维图像；信息提取处理部，基于３Ｄ相机检测出的三维图像提取与车辆座椅上的检测体的立体表面形状相关的信息；变换处理部，将利用信息提取处理部提取的信息变换为预定坐标系的数值坐标；运算处理部，对变换后的数值坐标中的、在检测体和３Ｄ相机之间延伸的坐标轴的坐标成分，利用任意两点的第１、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坐标成分的平均值的运算值；以及判断处理部，基于上述运算值，判断由任意两点及中点形成的线段的凹凸形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种车辆上搭载的乘员信息检测系统的构筑技术。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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专利技术。本专利技术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，也同样可以应用本专利技术。所述"车 辆"包括汽车、飞机、船舶、电车、巴士、卡车等各种车辆。本专利技术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|1、 lj根据本专利技术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。在本专利技术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。在运算处理部的第2运算步骤中，在判断处理部判断为任意两点 和中点形成的线段形成朝向图像检测部的凸部的情况下，进一步设定 检测体中在以中点为中心的径向上的距离或在旋转方向上的角度与任 意两点不同的多组的两点，分别对于各组的两点及中点，导出从第3 坐标成分减去第1坐标成分及第2坐标成分的平均值得到的运算值。在判断处理部的第2判断步骤中，基于由运算处理部导出的各运 算值，分别判断由各组的两点及所述中点形成的线段的凹凸形状，在 形成朝向图像检测部的凸部的线段的频度相对较多的情况下，判断为 中点形成车辆乘员的脸部信息。对于上述线段的频度是否相对较多的判断，可以基于上述线段的频数(数量)、上述线段占全部线段的比 例、进而基于与这些频数和比例所对应的各种参数来进行判断。根据 这种结构，通过进而执行运算处理部的第2运算步骤以及判断处理部的第2判断步骤，能够提高车辆座椅上的车辆乘员的脸部信息的检测精度。在本专利技术的其他方式的乘员检测系统中，优选的是，所述运算处理部在第2运算步骤中，在根据车辆乘员的脸部大小预先规定的规定 距离内，设定在以中点为中心的径向上的距离。根据这种结构，可以防止对车辆乘员的通常的脸部大小的范围外 的点进行与脸部以外的凸部相关的运算值的运算。在本专利技术的其他方式的乘员检测系统中，优选的是，所述运算处 理部按照从检测体的车辆上方侧到车辆下方侧的顺序，设定任意两点 及中点，并且所述判断处理部具有第3判断步骤。在该第3判断步骤 中，根据在第2判断步骤中最初判断为形成车辆乘员的脸部信息的中 点的位置，判断所述车辆乘员的脸部的位置。该运算处理以及判断处 理基于如下考虑，即，车辆乘员的脸部位于身体各部位中的最上部位 置，通过从车辆上方侧朝向车辆下方侧进行检测可以迅速地检测出车 辆乘员的脸部。根据这种结构，能够抑制直到检测出车辆乘员的脸部为止所需的 运算处理负荷和存储容量，因而比较合理。在本专利技术的其他方式的乘员检测系统中，优选所述判断处理部具有第4判断步骤。在该第4判断步骤中，基于在第3判断步骤中判断的车辆乘员的脸部的位置，判断所述车辆乘员的体格或姿势。根据这种结构，利用与车辆乘员的脸部的位置相关的信息能够高 精度且简便地检测出与所述车辆乘员的体格或姿势相关的信息。本专利技术的乘员约束系统，至少具有上述的各乘员信息检测系统、 乘员约束装置以及控制装置。乘员约束装置构成为发生车辆事故时约 束车辆乘员的装置。这里所述"乘员约束装置"包括气囊装置(气囊 模块)以及安全带装置等乘员约束设备。控制装置构成为根据判断处理部在第4判断步骤中判断的车辆乘员的体格和姿势、改变乘员约束装置的约束方式的装置。例如，在发 生车辆事故时，作为向气囊提供展开膨胀用气体的气体供给单元的充 气机的动作(气体压力、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乘员信息检测系统，检测与车辆座椅上的车辆乘员相关的信息，其特征在于，具有：图像检测部，朝向车辆座椅区域设置，检测三维图像；信息提取处理部，基于由所述图像检测部检测出的三维图像，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；变换处理部，将利用所述信息提取处理部提取的信息变换为预定坐标系的数值坐标；运算处理部，对于由所述变换处理部变换后的数值坐标中的、在所述检测体和所述图像检测部之间延伸的坐标轴的坐标成分，利用任意两点的第１、第２坐标成分以及所述任意两点的中点的第３坐标成分，导出从所述第３坐标成分减去所述第１及第２坐标成分的平均值而得到的运算值；以及判断处理部，基于由所述运算处理部导出的所述运算值，判断由所述任意两点及所述中点形成的线段的凹凸形状，所述判断处理部，在所述运算值为负的情况下，判断为所述线段形成朝向所述图像检测部的凸部；在所述运算值为正的情况下，判断为所述线段形成朝向所述图像检测部的凹部；在所述运算值为零的情况下，判断为所述线段形成平面。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木洋，三田博文，横尾正登，箱守裕，
申请(专利权)人：高田株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]