(57)【要約】【課題】検出精度を向上させた乗員情報検出装置を提供すること。【解決手段】実施形態の乗員情報検出装置は、車両の室内に設けられ座席に着座する乗員を撮像する撮像装置によって撮像された画像と、座席に設けられた荷重センサの検出値と、を取得する取得部と、画像から乗員の顔にかかる情報である第１情報を演算する第１演算部と、第１情報と検出値とに基づいて乗員の体格にかかる情報である第２情報を演算する第２演算部と、を備えた。【選択図】図６
2018083561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の室内に設けられ座席に着座する乗員を撮像する撮像装置によって撮像された画像と、前記座席に設けられた荷重センサの検出値と、を取得する取得部と、
前記画像から前記乗員の顔にかかる情報である第１情報を演算する第１演算部と、
前記第１情報と前記検出値とに基づいて前記乗員の体格にかかる情報である第２情報を演算する第２演算部と、
を備える乗員情報検出装置。
【請求項２】
前記第１情報は、前記顔の位置を含み、
前記第２演算部は、前記座席に作用する分布荷重の重心位置を前記顔の位置に基づいて演算し、前記検出値を、前記重心位置と前記荷重センサの位置との関係に基づいて補正する、
請求項１に記載の乗員情報検出装置。
【請求項３】
前記第１情報は、前記顔の傾きをさらに含み、
前記第２演算部は、前記顔の位置および前記顔の傾きに基づいて前記乗員の座高を演算し、前記座高と前記顔の傾きに基づいて前記重心位置を演算する、
請求項２に記載の乗員情報検出装置。
【請求項４】
前記荷重センサは、第１荷重センサと、前記第１荷重センサよりも前記車両の前後方向の後方に設けられた第２荷重センサと、を含み、
前記第２演算部は、前記演算された座高を、前記第１荷重センサの検出値と前記第２荷重センサの検出値との関係に基づいて補正する、
請求項３に記載の乗員情報検出装置。
【請求項５】
前記第２演算部は、前記顔の位置と車両に設けられた固定物との距離が第１しきい値より小さい場合に、前記検出値に、値を大きくする補正をさらに行う、
請求項２に記載の乗員情報検出装置。
【請求項６】
前記第１演算部は、前記乗員の上肢の位置をさらに演算し、
前記第２演算部は、前記上肢が前記座席以外の固定物に接触しているか否かを前記上肢の位置に基づいて判定し、前記上肢が前記固定物に接触していると判定された場合に、前記検出値に、値を大きくする補正をさらに行う、
請求項２に記載の乗員情報検出装置。
【請求項７】
前記第２情報は、前記乗員が子供であるか否かの識別情報を含み、
前記第２演算部は、補正後の前記検出値と第２しきい値との比較に基づいて前記乗員が子供であるか否かを判定する、
請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の乗員情報検出装置。
【請求項８】
コンピュータに、
車両の室内に設けられ座席に着座する乗員を撮像する撮像装置によって撮像された画像と、前記座席に設けられた荷重センサの検出値と、を取得する手順と、
前記画像から前記乗員の顔にかかる情報を演算する手順と、
前記情報と前記検出値とに基づいて前記乗員の体格にかかる情報を演算する手順と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、乗員情報検出装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の乗員情報を検出する技術が知られている（例えば特許文献１、２、および３参照）。乗員情報は、体格にかかる情報であり、一例では、乗員が子供であるか否かの識別情報である。検出された乗員情報は、エアバッグの展開制御など、種々の制御に供せされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２５１２９３号明細書
【特許文献２】特開２００７−１９８９２９号公報
【特許文献３】特開２００６−２０５８４４号公報
【特許文献４】特開平９−１５０６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
乗員情報を検出するシステムに関しては、検出精度の向上が要望される。
【０００５】
本発明の課題の一つは、検出精度を向上させた乗員情報検出装置およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態の乗員情報検出装置は、一例として、車両の室内に設けられ座席に着座する乗員を撮像する撮像装置によって撮像された画像と、座席に設けられた荷重センサの検出値と、を取得する取得部と、画像から乗員の顔にかかる情報である第１情報を演算する第１演算部と、第１情報と検出値とに基づいて乗員の体格にかかる情報である第２情報を演算する第２演算部と、を備えた。荷重センサの検出値の処理の際に、乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員情報の検出精度が向上する。
【０００７】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、第１情報は、顔の位置を含み、第２演算部は、座席に作用する分布荷重の重心位置を顔の位置に基づいて演算し、検出値を、重心位置と荷重センサの位置との関係に基づいて補正する。よって、乗員が上半身を車両の左右方向に傾けた姿勢をとっている場合を考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響を低減することが可能となる。即ち、乗員情報の検出精度が向上する。
【０００８】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、第１情報は、顔の傾きをさらに含み、第２演算部は、顔の位置および顔の傾きに基づいて乗員の座高を演算し、座高と顔の傾きに基づいて重心位置を演算する。よって、乗員の着座位置の変動をさらに考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、荷重センサは、第１荷重センサと、第１荷重センサよりも車両の前後方向の後方に設けられた第２荷重センサと、を含み、第２演算部は、演算された座高を、第１荷重センサの検出値と第２荷重センサの検出値との関係に基づいて補正する。よって、乗員が上半身を車両の前後方向に傾けた姿勢をとっている場合を考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、第２演算部は、顔の位置と車両に設けられた固定物との距離が第１しきい値より小さい場合に、検出値に、値を大きくする補正をさらに行う。よって、乗員がドアなどの固定物に接触している場合を考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、第１演算部は、乗員の上肢の位置をさらに演算し、第２演算部は、上肢が座席以外の固定物に接触しているか否かを上肢の位置に基づいて判定し、上肢が固定物に接触していると判定された場合に、検出値に、値を大きくする補正をさらに行う。よって、乗員がドアなどの固定物に接触している場合を考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能である。
【００１２】
また、本発明の実施形態の乗員情報検出装置では、一例として、第２情報は、乗員が子供であるか否かの識別情報を含み、第２演算部は、補正後の検出値と第２しきい値との比較に基づいて乗員が子供であるか否かを判定する。よって、荷重の検出値の処理の際に、乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員が子供であるか否かの検出精度が向上する。
【００１３】
また、本発明の実施形態のプログラムは、一例として、コンピュータに、車両の室内に設けられ座席に着座する乗員を撮像する撮像装置によって撮像された画像と、座席に設けられた荷重センサの検出値と、を取得する手順と、画像から乗員の顔にかかる情報を演算する手順と、情報と検出値とに基づいて乗員の体格にかかる情報を演算する手順と、を実行させる。荷重センサの検出値の処理の際に、乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員情報の検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１の実施形態の乗員情報検出装置を搭載する車両の車室の一部が透視された状態の一例が示された斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の助手席の座席の側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の助手席の座席の上面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の撮像装置の撮像範囲の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の制御システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態のＥＣＵの機能的構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、第１の実施形態のＥＣＵによる乗員情報の演算の手順を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態のＥＣＵが抽出する特徴点の一例を説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態のＥＣＵが使用する座標系の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態のＥＣＵによるエアバッグ装置の制御の手順を説明するフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態の乗員情報の別の例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態のＥＣＵによる乗員情報の演算の手順を説明するフローチャートである。
【図１３】図１３は、リクライニング角度に起因する座高の誤差を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態の座高の補正のアルゴリズムを説明するための図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態のＥＣＵによる座高の演算の手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本実施形態の乗員情報検出装置を車両１に搭載した例をあげて説明する。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の車両１は、例えば、不図示の内燃機関を駆動源とする自動車、すなわち内燃機関自動車であってもよいし、不図示の電動機を駆動源とする自動車、すなわち電気自動車または燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよいし、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。また、車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置、例えばシステムや部品等を搭載することができる。また、車両１における車輪の駆動に関わる装置の方式、数、およびレイアウト等は、種々に設定することができる。
【００１７】
図１は、第１の実施形態の乗員情報検出装置を搭載する車両１の車室３の一部が透視された状態の一例が示された斜視図である。
【００１８】
図１に例示されるように、車体２は、ユーザが乗車することができる車室３を構成している。車室３内には、床部８に２つの座席１０Ｄ、１０Ａが設けられている。座席１０Ｄは運転席であり、座席１０Ｄに臨む状態で、操舵部７が設けられている。座席１０Ａは助手席である。操舵部７は、例えば、ダッシュボード４から突出したステアリングホイールである。なお、操舵部７はステアリングホイールに限定されない。
【００１９】
第１の実施形態の説明においては、一例として、助手席の座席１０Ａに着座する乗員を乗員情報の検出対象であるとして説明する。なお、乗員情報の検出対象は、助手席の座席１０Ａに着座する乗員に限定されない。運転席の座席１０Ｄに着座する乗員、または後部座席に着座する乗員が、乗員情報の検出対象であってもよい。
【００２０】
乗員情報の検出対象の乗員の座席である座席１０Ａには、荷重センサ（荷重センサ１６）が設けられている。図２は、第１の実施形態の助手席の座席１０Ａの側面図であり、図３は、第１の実施形態の助手席の座席１０Ａの上面図である。
【００２１】
車両１の床部８には、車両１の前後方向に延びる左右一対のロアレール１１（１１Ｃ、１１Ｏ）が設けられている。また、各ロアレール１１には、それぞれ、その延伸方向に沿って相対移動可能なアッパーレール１２（１２Ｃ、１２Ｏ）が装着されている。そして、座席１０Ａの座部１３が、左右一対のアッパーレール１２（１２Ｃ、１２Ｏ）に支持されている。
【００２２】
なお、ロアレール１１Ｃは、車両１の左右方向の中央側に設けられたロアレール１１であり、ロアレール１１Ｏは、車両１の左右方向のドア側（中央側とは反対側）に設けられたロアレール１１である。同様に、アッパーレール１２Ｃは、車両１の左右方向の中央側に設けられたアッパーレール１２であり、アッパーレール１２Ｏは、車両１の左右方向のドア側に設けられたアッパーレール１２である。以降、車両１の前後方向を、単に、前後方向と表記する。また、車両１の左右方向を、単に、左右方向と表記する。
【００２３】
座部１３には、前後方向の後端に、座部１３に対して傾斜自在に設けられた背もたれ部１４が設けられている。背もたれ部１４の上端には、ヘッドレスト１５が設けられている。
【００２４】
座部１３には、２つの荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）が設けられている。具体的には、２つの荷重センサ１６は、アッパーレール１２Ｃと、当該アッパーレール１２Ｃの上方に支持された座部１３との間に介在する。２つの荷重センサ１６のうちの荷重センサ１６Ｆは、前後方向の前側に設けられており、２つの荷重センサ１６のうちの荷重センサ１６Ｒは、前後方向の後ろ側に設けられている。換言すると、荷重センサ１６Ｒは、荷重センサ１６Ｆよりも車両１の前後方向の後方に設けられている。荷重センサ１６Ｆ、１６Ｒは、荷重の検出値を後述のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０に出力する。
【００２５】
荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）としては、受ける力を検出して出力するものであれば、任意の種類のセンサが採用可能である。例えば、圧電素子を用いたセンサ、ひずみゲージ式ロードセル、または静電容量型ロードセルなどが採用可能である。
【００２６】
なお、ここでは、座席１０Ａに具備される荷重センサ１６の数を２としているが、座席１０Ａに具備される荷重センサ１６の数は２に限定されない。また、荷重センサ１６が配設される位置は上記に限定されない。
【００２７】
図１に説明を戻す。ダッシュボード４の中央部５には、撮像装置６が配設されている。撮像装置６は、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、またはＣＩＳ（ＣＭＯＳ  ｉｍａｇｅ  ｓｅｎｓｏｒ）、等の撮像素子を内蔵する。撮像装置６は、撮像素子によって撮像された画像をＥＣＵ２０に出力する。
【００２８】
撮像装置６としては、任意の種類のカメラが採用可能である。例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、可視光カメラ、赤外線カメラ、またはＴＯＦ距離画像カメラ等、が撮像装置６として採用可能である。
【００２９】
撮像装置６は、車室３内の乗員を撮像する。撮像装置６は、乗員情報の検出対象の乗員の顔が少なくとも撮像可能なように、向き、画角、および設置位置が決められている。
【００３０】
図４は、第１の実施形態の撮像装置６の撮像範囲の一例を示す図である。撮像装置６は、斜線部４０によって示される範囲内の対象物を画像内に収めることができる。撮像範囲に座席１０Ａが含まれており、撮像装置６は、座席１０Ａに着席する乗員の顔を撮像することができる。図４の例では、座席１０Ｄおよび後部座席も撮像範囲に含まれている。
【００３１】
なお、撮像装置６の設置位置は、ダッシュボード４の中央部５だけに限定されない。撮像装置６は、バックミラー、または天井などに設置され得る。また、乗員情報の検出対象が座席１０Ｄの乗員である場合には、撮像装置６は、ハンドルコラムなどに設置され得る。また、撮像装置６は、複数、設置され得る。
【００３２】
車両１には、制御システム１００が設けられている。図５は、第１の実施形態の制御システム１００の構成の一例を示すブロック図である。制御システム１００は、撮像装置６、エアバッグ装置９、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）、ＥＣＵ２０、および車内ネットワーク３０を備える。撮像装置６、エアバッグ装置９、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）、およびＥＣＵ２０は、車内ネットワーク３０に接続されている。ＥＣＵ２０は、撮像装置６が出力する画像を受け取ることができる。また、ＥＣＵ２０は、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）による荷重の検出値を車内ネットワーク３０を介して受け取ることができる。
【００３３】
エアバッグ装置９は、車両１の衝突時などにエアバッグを展開することによって、車両１の乗員を衝撃から保護するものである。エアバッグ装置９は、例えば、ダッシュボード４などに内蔵される。ＥＣＵ２０は、車内ネットワーク３０を介して制御信号を送ることで、エアバッグ装置９に内蔵されるエアバッグの展開を制御することができる。
【００３４】
ＥＣＵ２０は、乗員情報検出装置の一例である。乗員情報検出装置としてのＥＣＵ２０は、撮像装置６によって撮像された画像と荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）による荷重の検出値とに基づいて座席１０Ａの乗員にかかる乗員情報を検出する。
【００３５】
乗員の乗員情報は、乗員の体格にかかる情報である。第１の実施形態では、一例として、乗員の乗員情報は、子供であるか否かの識別情報であり、より具体的には、子供であるか大人であるかの識別情報である。乗員情報は、種々の制御に供せられる。ここでは、乗員情報がエアバッグの展開制御に使用される例を説明する。
【００３６】
ＥＣＵ２０は、乗員情報検出装置としての機能の他にも車両１の種々の制御機能を実現することができる。エアバッグの展開制御は、その一例である。ＥＣＵ２０は、その他にも、ブレーキシステムの制御または操舵システムの制御等を実行し得る。
【００３７】
ＥＣＵ２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）２２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４を備える。ＣＰＵ２１は、演算装置であり、ＳＳＤ２２、ＲＯＭ２３、およびＲＡＭ２４は、記憶装置である。即ち、ＥＣＵ２０は、コンピュータのハードウェア構成を備えている。
【００３８】
ＥＣＵ２０は、複数のコンピュータによって構成されてもよい。この例では、ＥＣＵ２０は、１つのコンピュータによって構成される。
【００３９】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラム２３１を実行することによって、乗員情報検出装置としての機能を実現する。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２１での演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。ＳＳＤ２２は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であって、ＥＣＵ２０の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。なお、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２３、およびＲＡＭ２４等は、同一パッケージ内に集積され得る。また、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２１に替えて、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤ２２に替えてＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）が設けられてもよいし、ＳＳＤ２２またはＨＤＤは、ＥＣＵ２０とは別に設けられてもよい。
【００４０】
プログラム２３１は、コンピュータにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、またはフラッシュメモリ等の、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され得る。
【００４１】
また、プログラム２３１は、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、プログラム２３１は、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布され得る。
【００４２】
また、プログラム２３１は、ＲＯＭ２３等に予め組み込んで提供され得る。
【００４３】
図６は、第１の実施形態のＥＣＵ２０の機能的構成を示すブロック図である。ＥＣＵ２０は、取得部２５、パーツ情報演算部２６、乗員情報演算部２７、およびエアバッグ制御部２８として機能する。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３からプログラム２３１を読み出して実行することによって、取得部２５、パーツ情報演算部２６、および乗員情報演算部２７としての機能を実現する。ここではさらに、ＣＰＵ２１は、プログラム２３１に基づいてエアバッグ制御部２８としての機能も実現するとして説明するが、エアバッグ制御部２８としての機能を実現するためのプログラムはプログラム２３１とは別のプログラムによって実現されてもよい。
【００４４】
取得部２５は、撮像装置６が出力する画像を取得する。また、取得部２５は、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）が出力する荷重の検出値を取得する。
【００４５】
パーツ情報演算部２６は、撮像装置６からの画像から、乗員の顔にかかる情報を演算する。乗員の顔にかかる情報は、具体的には、顔の位置（顔座標）および顔の傾き（顔角度）である。パーツ情報演算部２６は、乗員情報の検出対象である乗員の顔を識別し、顔座標および顔角度を演算する。
【００４６】
乗員情報演算部２７は、乗員の顔にかかる情報と、荷重の検出値と、に基づいて乗員情報を演算する。具体的には、乗員情報演算部２７は、取得された荷重の検出値を、パーツ情報演算部２６によって演算された顔の位置および傾きに基づいて補正する。補正のアルゴリズムは後述する。乗員情報演算部２７は、補正後の荷重に基づいて、乗員が大人であるか子供であるかを判定する。乗員情報演算部２７は、判定結果を乗員情報として出力する。
【００４７】
エアバッグ制御部２８は、乗員情報演算部２７が出力した乗員情報に基づいてエアバッグの展開を制御する。乗員が子供である場合、エアバッグの展開によって、車両１の衝突時に、ダメージがより大きくなることが懸念される。エアバッグ制御部２８は、検出された乗員情報に基づき、乗員が子供であるか否かを判定する。そして、乗員が子供であると判定された場合、エアバッグ制御部２８は、エアバッグを展開しないように設定する。
【００４８】
なお、乗員情報検出装置としての機能構成部（取得部２５、パーツ情報演算部２６、乗員情報演算部２７、およびエアバッグ制御部２８）の一部または全部は、ＣＰＵ２１ではなくハードウェア回路によって実現されてもよい。
【００４９】
図７は、第１の実施形態のＥＣＵ２０による乗員情報の演算の手順を説明するフローチャートである。
【００５０】
まず、取得部２５は、撮像装置６が出力する画像を取得する（Ｓ１０１）。また、取得部２５は、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）が出力する荷重の検出値をそれぞれ取得する（Ｓ１０２）。荷重センサ１６Ｆの検出値を、荷重Ｗｆまたは単にＷｆと表記する。荷重センサ１６Ｒの検出値を、荷重Ｗｒまたは単にＷｒと表記する。
【００５１】
続いて、パーツ情報演算部２６は、取得した画像に基づき、顔座標および顔角度を演算する（Ｓ１０３）。
【００５２】
顔座標および顔角度の演算方法としては、任意の方法が採用可能である。顔座標および顔角度の演算方法としては、既存の方法が採用可能であるし、今後開発される任意の方法が採用可能である。
【００５３】
一例では、パーツ情報演算部２６は、まず、画像に対してＳＯＢＥＬフィルタなどを作用させるなどによって、画像から輪郭を抽出する。そして、パーツ情報演算部２６は、抽出された輪郭を予め用意されたパターンと照合するなどの手法で、画像に写っている顔を検出する。そして、パーツ情報演算部２６は、検出された顔から、１以上の特徴点を抽出する。
【００５４】
図８は、特徴点の一例を説明するための図である。本図は、撮像装置６から取得される画像から、座席１０Ａに着座している乗員が写っている部分の画像を切り抜いたものである。本図の例では、乗員の左右の眉の付け根５１、左右の目の目頭５２、左右の目の目尻５３、および左右の口角５４が、特徴点として抽出される。
【００５５】
パーツ情報演算部２６は、抽出された特徴点間の位置関係に基づいて、顔座標を演算する。顔座標は、一例では、顔の中央部５５の座標である。また、パーツ情報演算部２６は、抽出された特徴点間の位置関係に基づいて、顔角度を演算する。
【００５６】
なお、顔座標および顔角度の基準となる座標系は、任意に設定可能である。パーツ情報演算部２６は、画像内の各位置を、予め決められた座標系における位置に任意の段階で変換する。
【００５７】
ここでは、図９に示されるように、座面上の、車両１の左右方向のドア側の向き（即ち荷重センサ１６の設置位置から遠い方への向き）をｘ軸の正の向き、車両１の垂直方向の上向きをｙ軸の正の向き、とし、左右のアッパーレール１２による支持位置までの距離が等間隔である位置に原点（０、０）が設定される、直交座標系が使用されることとする。パーツ情報演算部２６は、顔座標として、図９に示される座標系における顔の中央部５５の座標（Ｆｘ、Ｆｙ）を演算する。また、パーツ情報演算部２６は、顔角度として、ロール角Ｆｒｏｌｌを演算する。
【００５８】
なお、図９の例では、乗員６０は、ドア側（即ちｘ軸の正の方向）に上半身を傾けた姿勢をとっており、体幹部の傾きの角度は顔のロール角Ｆｒｏｌｌと等しくなっている。以降の処理においては、乗員６０が上半身を左右方向に傾ける場合には体幹部の傾きの角度は顔のロール角Ｆｒｏｌｌと等しくなる、という仮定に基づいて荷重の検出値が補正される。なお、この仮定は一例であり、他の任意の仮定が採用可能である。
【００５９】
パーツ情報演算部２６は、演算された顔座標（Ｆｘ、Ｆｙ）および顔角度Ｆｒｏｌｌを乗員情報演算部２７に渡す。
【００６０】
乗員情報演算部２７は、下記の式（１）に基づき、２つの荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値の合算値を演算する（Ｓ１０４）。２つの荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値の合算値を荷重Ｗｔ、または単にＷｔと表記する。
Ｗｔ＝Ｗｆ＋Ｗｒ    ・・・（１）
【００６１】
ここで、乗員が座席１０Ａに着座した場合、乗員と座席１０Ａとの接触部が範囲を有しているので、乗員の荷重がその範囲に分布する。乗員が左右方向に上半身を傾けることなく原点の位置に着座している場合、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心（より詳しくは重心のｘ軸成分）は、原点と一致すると考えられる。座席１０Ａに作用する分布荷重の重心とは、座席１０Ａに作用する分布荷重を集中荷重に置き換えて座面に作用させた場合に、荷重Ｗｔの値が変化しないような、集中荷重の作用位置である。一方、第１の実施形態では、座部１３は、左右のアッパーレール１２によって支持されている。座部１３にかかる荷重は、左右のアッパーレール１２に分散する。そして、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）は、片側のアッパーレール１２Ｃに設けられている。したがって、乗員が左右方向に上半身を傾けることなく原点の位置に着座している場合、Ｗｔは、座席１０Ａに作用する分布荷重の積分値の半分の値になる。乗員が左右方向に上半身を傾けることなく原点の位置に着座する姿勢を、標準姿勢と表記する。
【００６２】
乗員の上半身が左右方向に傾いていたり、乗員が原点からずれた位置に着座したりする場合、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心が原点から左右方向にずれることにより、Ｗｔは、座席１０Ａに作用する分布荷重の積分値の半分の値からずれる。乗員情報演算部２７は、標準姿勢からの姿勢のずれに応じて発生する荷重Ｗｔのずれを補正することによって、乗員が標準姿勢で着座したと仮定した場合の荷重Ｗｔを推定する。
【００６３】
具体的には、乗員情報演算部２７は、まず、乗員の座高を演算する（Ｓ１０５）。座高の演算値を、座高Ｈまたは単にＨと表記する。座高Ｈは、一例として、下記の式（２）に基づいて演算される。
Ｈ＝Ｆｙ／ｃｏｓ（Ｆｒｏｌｌ）    ・・・（２）
【００６４】
続いて、乗員情報演算部２７は、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心の横ずれ量を演算する（Ｓ１０６）。座席１０Ａに作用する分布荷重の重心の横ずれ量とは、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心のｘ軸成分が原点からどれくらいずれているかを示す量である。以降、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心の横ずれ量を、横ずれ量Ｓまたは単にＳと表記する。
【００６５】
乗員情報演算部２７は、具体的には、下記の式（３）に基づいて横ずれ量Ｓを演算する。
Ｓ＝Ｆｘ−Ｈ／２＊ｓｉｎ（Ｆｒｏｌｌ）    ・・・（３）
【００６６】
式（３）から明らかなように、着座位置と顔の中央部５５とを結ぶ線分の中央５６からｘ軸に下ろした垂線の足の位置５７を、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心であると仮定している。なお、この仮定は一例であり、任意の方法で座席１０Ａに作用する分布荷重の重心の位置が演算され得る。
【００６７】
続いて、乗員情報演算部２７は、横ずれ量Ｓに基づいて、荷重Ｗｔの補正率Ｐ１を演算する（Ｓ１０７）。具体的には、乗員情報演算部２７は、下記の式（４）を用いることによって補正率Ｐ１を演算する。ただし、Ｌは、左右のアッパーレール１２による支持位置の間隔である。
Ｐ１＝（Ｌ／２−Ｓ）／Ｌ    ・・・（４）
【００６８】
そして、乗員情報演算部２７は、下記の式（５）によって、荷重Ｗｔを補正する（Ｓ１０８）。
Ｗｔ’＝Ｗｔ＊（１＋Ｐ１）    ・・・（５）
【００６９】
式（５）によって得られる荷重Ｗｔ’は、乗員が標準姿勢で着座していると仮定した場合に得られる荷重Ｗｔの推定値である。
【００７０】
このように、乗員情報演算部２７は、Ｓ１０６、Ｓ１０７の処理によって、荷重Ｗｔを、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心と、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の位置と、の関係に基づいて補正する。
【００７１】
なお、式（４）および式（５）に示される補正のアルゴリズムは、一例である。補正のアルゴリズムは上記に限定されない。補正のアルゴリズムは、各荷重センサ１６の位置、座部１３の支持位置、導入される仮定、などに応じて変形され得る。
【００７２】
続いて、乗員情報演算部２７は、補正後の荷重Ｗｔ’に基づいて、乗員の乗員情報を演算する。ここでは一例として、乗員情報演算部２７は、補正後の荷重Ｗｔ’と予め設定されたしきい値Ａｔｈとの比較によって、乗員が大人であるか子供であるかを判定する。
【００７３】
具体的には、乗員情報演算部２７は、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈ以上の値であるか否かを判定する（Ｓ１０９）。補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈ以上の値であると乗員情報演算部２７によって判定された場合（Ｓ１０９、Ｙｅｓ）、乗員情報演算部２７は、乗員は大人であると判定する（Ｓ１１０）。補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈ未満の値であると乗員情報演算部２７によって判定された場合（Ｓ１０９、Ｎｏ）、乗員情報演算部２７は、乗員は子供であると判定する（Ｓ１１１）。
【００７４】
なお、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈと等しい場合の処理は上記に限定されない。補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈと等しい場合には、乗員は子供である、と判定されてもよい。
【００７５】
Ｓ１１０またはＳ１１１の処理の後、乗員情報の演算の動作が完了する。乗員情報演算部２７は、エアバッグ制御部２８に判定結果を乗員情報として渡す。
【００７６】
図１０は、第１の実施形態のＥＣＵ２０によるエアバッグ装置９の制御の手順を説明するフローチャートである。
【００７７】
エアバッグ制御部２８は、乗員は大人であるか否かを乗員情報に基づいて判定する（Ｓ２０１）。乗員は大人であると判定された場合（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、エアバッグ制御部２８は、エアバッグ装置９の動作モードとして「エアバッグ展開」を設定する（Ｓ２０２）。「エアバッグ展開」の動作モードは、車両１の衝突など、乗員の保護を要する事象が発生した場合に、エアバッグ装置９にエアバッグを展開させる動作モードである。
【００７８】
一方、乗員は大人ではないと判定された場合（Ｓ２０１、Ｎｏ）、エアバッグ制御部２８は、エアバッグ装置９の動作モードとして「エアバッグ非展開」を設定する（Ｓ２０３）。「エアバッグ非展開」の動作モードは、乗員の保護を要する事象が発生した場合でも、エアバッグ装置９にエアバッグを展開させない動作モードである。
【００７９】
Ｓ２０２またはＳ２０３の処理によってエアバッグ装置９の動作モードが設定された後、エアバッグ装置９の制御の動作が完了する。
【００８０】
なお、以上の説明においては、乗員情報演算部２７が、荷重Ｗｔを補正し、補正後の荷重Ｗｔとしきい値Ａｔｈとの比較に基づいて乗員が子供であるか大人であるかを判定する、として説明した。乗員情報演算部２７は、荷重Ｗｔを補正せず、その代わりに判定基準であるしきい値Ａｔｈを補正してもよい。
【００８１】
また、以上の説明において、乗員情報は、大人であるか子供であるかを示す識別情報であるとして説明した。乗員情報の例はこれに限定されない。
【００８２】
例えば、乗員情報は、大人の男性であるか大人の女性であるか子供であるかを示す。一例では、乗員情報演算部２７には、しきい値Ａｔｈと、しきい値Ａｔｈよりも大きいしきい値Ｂｔｈとが予め設定される。そして、乗員情報演算部２７は、図１１に示されるように、補正後の荷重Ｗｔ’が荷重の検出範囲の下限値Ｗｔｍｉｎからしきい値Ａｔｈまでの範囲に含まれる場合には、乗員は子供であると判定し、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈからしきい値Ｂｔｈまでの範囲に含まれる場合には、乗員は大人の女性であると判定し、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ｂｔｈを超える場合には、乗員は大人の男性である判定する。エアバッグ制御部２８は、乗員が子供であると判定された場合には、「エアバッグ非展開」を設定し、乗員が大人の女性であると判定された場合には、「エアバッグ弱展開」を設定し、乗員が大人の男性であると判定された場合には、「エアバッグ展開」を設定する。「エアバッグ弱展開」の動作モードは、「エアバッグ展開」の動作モードよりもエアバッグの展開速度が遅い動作モードである。
【００８３】
別の例では、乗員情報演算部２７は、補正後の荷重Ｗｔ’を乗員情報として出力してもよい。エアバッグ制御部２８は、補正後の荷重Ｗｔ’としきい値Ａｔｈとの比較に基づいて動作モードを設定する。
【００８４】
また、以上の説明において、乗員情報は、エアバッグの展開制御に使用される、として説明した。乗員情報は、エアバッグの展開制御以外の制御に供せられ得る。
【００８５】
例えば、シートベルトの支持位置がＥＣＵ２０によって制御可能に構成される場合がある。ＥＣＵ２０は、乗員情報に基づいて、シートベルトの支持位置を制御してもよい。例えば、ＥＣＵ２０は、乗員が子供であると判定された場合には、乗員が大人であると判定された場合に比べ、シートベルトのドア側の支持位置を低い位置に制御する。
【００８６】
また、以上の説明において、パーツ情報演算部２６は、乗員の顔にかかる情報として、顔座標（Ｆｘ、Ｆｙ）および顔角度Ｆｒｏｌｌを演算する、として説明した。乗員の顔にかかる情報は、これに限定されない。
【００８７】
例えば、パーツ情報演算部２６は、乗員の顔にかかる情報として、顔座標のみを演算してもよい。その場合、例えば、乗員情報演算部２７は、顔座標のｘ軸成分Ｆｘと原点との中間点を、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心として演算する。これは、乗員が座面の原点に着座するという仮定に基づく。このように、乗員の顔にかかる情報は、導入される仮定に応じて種々に変形され得る。
【００８８】
乗員の顔にかかる情報の別の例では、パーツ情報演算部２６は、顔角度として、ロール角Ｆｒｏｌｌ、ピッチ角Ｆｐｉｔｃｈ、およびヨー角Ｆｙａｗを演算する。そして、乗員情報演算部２７は、ピッチ角Ｆｐｉｔｃｈ、およびヨー角Ｆｙａｗに基づき、座面の垂線方向を基準とし、乗員の上半身の３次元的な傾きを演算する。そして、パーツ情報演算部２６は、式（２）または式（３）のＦｒｏｌｌの代わりに、演算された傾きを適用する。
【００８９】
乗員の顔にかかる情報のさらに別の例では、パーツ情報演算部２６は、ｘ軸およびｙ軸のほかにｚ軸を有する直交座標系において、顔座標（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）を演算してもよい。乗員情報演算部２７は、顔座標のｚ軸成分Ｆｚをさらに用いることによって、座高Ｈを演算してもよい。
【００９０】
以上述べたように、第１の実施形態では、乗員情報検出装置は、撮像装置６によって撮像された画像から乗員の顔にかかる情報を演算する（Ｓ１０３）。そして、乗員情報検出装置は、乗員の顔にかかる情報と、座席１０Ａに設けられた荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値と、に基づいて、乗員の体格にかかる情報を演算する（Ｓ１０５〜Ｓ１１１）。
【００９１】
これにより、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値の処理の際に、撮像装置６からの画像から演算される乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員の体格を精度よく推定することが可能である。即ち、乗員情報の検出精度が向上する。
【００９２】
また、乗員情報検出装置は、顔座標と顔角度とを、乗員の顔にかかる情報として演算する（Ｓ１０３）。そして、乗員情報検出装置は、顔座標と顔角度とに基づいて、乗員の座高を演算し（Ｓ１０５）、当該座高と頭部の傾きに基づいて、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心位置を演算する（Ｓ１０６）。そして、乗員情報検出装置は、荷重Ｗｔに対し、演算された重心位置と荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）との位置関係に基づいて、補正を実行する（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。
【００９３】
これにより、乗員が上半身を左右方向に傾けた姿勢をとったり、乗員の着座位置が変動したりする場合に発生する荷重Ｗｔの変動が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響を低減することが可能である。即ち、乗員情報の検出精度が向上する。
【００９４】
なお、前述したように、乗員情報検出装置は、乗員の顔にかかる情報として顔座標のみ演算し、顔座標に基づいて座席１０Ａに作用する分布荷重の重心を演算し、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心と荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の位置と、の関係に基づいて補正してもよい。その場合、乗員の着座位置の変動は考慮されないが、乗員が上半身を左右方向に傾けた姿勢をとる場合に発生する荷重Ｗｔの変動が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響を低減することが可能である。即ち、乗員情報の検出精度が向上する。
【００９５】
また、乗員情報は、一例では、乗員が子供であるか否かの識別情報であり、乗員情報検出装置は、補正後の荷重Ｗｔ’としきい値Ａｔｈとの比較に基づいて乗員が子供であるか否かを判定する。よって、荷重の検出値の処理の際に、乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員が子供であるか否かの検出精度が向上する。
【００９６】
また、プログラム２３１は、ＥＣＵ２０のようなコンピュータに、撮像装置６によって撮像された画像と、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値と、を取得する手順（Ｓ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４）と、画像から乗員の顔にかかる情報を演算する手順（Ｓ１０３）と、乗員の顔のかかる情報と荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値とに基づいて乗員の体格にかかる情報を演算する手順（Ｓ１０５〜Ｓ１１１）と、を実行させる。
【００９７】
これにより、荷重センサ１６（１６Ｆ、１６Ｒ）の検出値の処理の際に、撮像装置６からの画像から演算される乗員の顔にかかる情報に基づいて補正を行うことが可能となるので、乗員の体格を精度よく推定することが可能である。即ち、乗員情報の検出精度が向上する。
【００９８】
＜第２の実施形態＞
乗員が例えばドアにもたれていると、座部１３にかかるべき荷重がドアに分散する。その場合、第１の実施形態に例示されるアルゴリズムに従って荷重Ｗｔを補正したとしても、補正後の荷重Ｗｔ’は、その乗員が標準姿勢で着座した場合の荷重Ｗｔよりも小さくなってしまう。
【００９９】
第２の実施形態では、乗員情報演算部２７は、ドアに荷重が分散している場合には、補正後の荷重Ｗｔ’がより大きな値となるように荷重Ｗｔをさらに補正する。
【０１００】
ドアに荷重が分散しているか否かの推定の方法としては、種々の方法が考えられるが、ここでは一例として、顔の位置に基づいて推定する方法を挙げて説明する。
【０１０１】
乗員情報演算部２７は、顔の位置とドアとの距離がしきい値Ｃｔｈより小さい場合には、乗員がドアに接触しているとの推定に基づき、荷重Ｗｔをより大きな値にさらに補正する。しきい値Ｃｔｈは、乗員がドアに接触していると判断可能な顔の位置の最大値であり、例えば実験または計算により決定される。しきい値Ｃｔｈは、乗員情報演算部２７に予め設定される。ここでは、顔の位置のｘ軸成分とドアの位置のｘ軸成分との差分を、顔の位置とドアとの距離として扱うが、顔の位置とドアとの距離の定義はこれに限定されない。
【０１０２】
図１２は、第２の実施形態のＥＣＵ２０による乗員情報の演算の手順を説明するフローチャートである。
【０１０３】
まず、Ｓ３０１〜Ｓ３０７の処理において、Ｓ１０１〜Ｓ１０７と同等の処理が実行される。
【０１０４】
Ｓ３０７の処理の後、乗員情報演算部２７は、乗員がドアに接触しているか否かを推定し、推定結果に基づいて、補正のための係数である補正率Ｐ２を決定する。
【０１０５】
即ち、乗員情報演算部２７は、下記の式（６）によって、顔の位置とドアとの距離を演算する（Ｓ３０８）。顔の位置とドアとの距離を距離Ｄｉｓｔａｎｃｅまたは単にＤｉｓｔａｎｃｅと表記する。
Ｄｉｓｔａｎｃｅ＝Ｄｘ−Ｆｘ    ・・・（６）
【０１０６】
ここで、Ｄｘはドアの位置のｘ軸成分である。Ｄｘは、乗員情報演算部２７に予め設定される。
【０１０７】
続いて、乗員情報演算部２７は、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅがしきい値Ｃｔｈ以下の値であるか否かを判定する（Ｓ３０９）。この処理は、乗員がドアに接触しているか否かを判定する処理に該当する。
【０１０８】
距離Ｄｉｓｔａｎｃｅがしきい値Ｃｔｈより大きいと判定された場合（Ｓ３０９、Ｎｏ）、乗員がドアに接触していないと推定できる。その場合、乗員情報演算部２７は、補正率Ｐ２として１を設定する（Ｓ３１０）。
【０１０９】
距離Ｄｉｓｔａｎｃｅがしきい値Ｃｔｈ以下の値であると判定された場合（Ｓ３０９、Ｙｅｓ）、乗員がドアに接触していると推定できる。その場合、乗員情報演算部２７は、補正率Ｐ２としてαを設定する（Ｓ３１１）。
【０１１０】
αは、１より大きい値である。αは、定数であってもよいし、可変に構成されてもよい。αが可変に構成される一例では、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅが小さいほど、αが大きくなるように、αと距離Ｄｉｓｔａｎｃｅとの関係が定義される。距離Ｄｉｓｔａｎｃｅが小さいほど、より多くの荷重がドアに分散すると考えられるので、ドアに分散する荷重が大きくなる分、補正量を大きくするためである。
【０１１１】
なお、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅがしきい値Ｃｔｈと等しい場合の処理は上記に限定されない。距離Ｄｉｓｔａｎｃｅがしきい値Ｃｔｈと等しいと判定された場合、Ｓ３１０の処理が実行されてもよい。
【０１１２】
Ｓ３１０またはＳ３１１の後、下記の式（７）によって、荷重Ｗｔを補正する（Ｓ３１１）。
Ｗｔ’＝Ｗｔ＊（１＋Ｐ１）＊Ｐ２    ・・・（７）
【０１１３】
乗員がドアに接触していると推定される場合、Ｐ２として１より大きい値が設定されるので、式（７）によって、荷重Ｗｔは、より大きい値になるように補正される。これにより、乗員がドアに接触することに起因する荷重Ｗｔの減少分が補正できる。
【０１１４】
Ｓ３１２の処理の後、乗員情報演算部２７は、補正後の荷重Ｗｔ’に基づいて、乗員の乗員情報を演算する。即ち、Ｓ１０９〜Ｓ１１１と同等の処理がＳ３１３〜Ｓ３１５において実行される。そして、乗員情報の演算が完了する。
【０１１５】
なお、乗員がドアとは逆側に上半身を傾けることによって、乗員の上半身の一部がセンターコンソールに接触することが考えられる。乗員がセンターコンソールに接触する場合、乗員がドアに接触する場合と同様に、座部１３にかかるべき荷重がセンターコンソールに分散する。乗員情報演算部２７は、センターコンソールと顔の位置との距離がしきい値より小さい場合には、乗員がセンターコンソールに接触しているとの推定に基づき、荷重Ｗｔをより大きな値に補正してもよい。
【０１１６】
また、以上の説明においては、乗員がドアに接触していると推定される場合に、１より大きな値αが補正係数として荷重Ｗｔに乗算されるとして説明した。補正のアルゴリズムは、これに限定されない。例えば、乗員がドア、センターコンソールなどの固定物に接触していると推定される場合に、予め設定された正の値が加算されてもよい。
【０１１７】
以上述べたように、第２の実施形態では、乗員情報検出装置は、乗員の顔の位置と車室３内に設けられた固定物との間の距離がしきい値より小さい場合に、荷重Ｗｔに対し、値をより大きくする補正を行う（Ｓ３０９、Ｓ３１１、Ｓ３１２）。
【０１１８】
これにより、乗員がドアまたはセンターコンソールなどの固定物に接触している場合において、固定物に分散する荷重を考慮して荷重の検出値が補正されるので、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能である。即ち、乗員情報の検出精度がより向上する。なお、固定物は、ドアまたはセンターコンソールに限定されない。
【０１１９】
なお、乗員が固定物に接触しているか否かの推定方法としては、顔の位置と固定物との距離としきい値との比較による方法のほかにも種々の方法が考えられる。
【０１２０】
例えば、パーツ情報演算部２６は、乗員の上肢の位置を演算する。上肢は、例えば、上腕、前腕、手、またはこれらの組み合わせである。パーツ情報演算部２６は、例えば、第１の実施形態と同様に、特徴点の抽出によって上肢の位置を演算してもよい。撮像装置６としてステレオカメラまたはＴＯＦ距離画像カメラが採用される場合には、乗員の３次元形状が取得可能であるので、パーツ情報演算部２６は、乗員の３次元形状に基づいて上肢の位置を演算してもよい。乗員情報演算部２７は、演算された上腕の位置に基づき、上腕が固定物に接触しているか否かを判定する。固定物の位置は、例えば予め乗員情報演算部２７に設定され、乗員情報演算部２７は、上腕の位置の演算値と固定物との位置との比較に基づいて上腕が固定物に接触しているか否かを判定する。このような方法によっても、乗員が固定物に接触しているか否かを推定することが可能である。
【０１２１】
＜第３の実施形態＞
背もたれ部１４は、座部１３に対して傾斜自在に設けられている。したがって、乗員の顔にかかる情報のみに基づいて座高を演算すると、座部１３に対する背もたれ部１４の傾斜角度に起因する誤差が発生する。座部１３に対する背もたれ部１４の傾斜角度を、リクライニング角度、リクライニング角度ＲＥＣ、または単にＲＥＣと表記する。
【０１２２】
図１３は、リクライニング角度に起因する座高の演算値の誤差を説明するための図である。図１３には、リクライニング角度が基準角度（Ｎ度）である場合と、リクライニング角度が基準角度よりも２５度大きい、Ｎ＋２５度である場合と、の両方の場合における乗員の姿勢が描画されている。この図では、乗員は、標準姿勢で着座し、背もたれ部１４に上半身をもたれ掛けていると仮定している。この場合、リクライニング角度がＮ＋２５度である場合、リクライニング角度がＮ度である場合に比べ、座高がｄＨだけ小さく推定されてしまう。これは、リクライニング角度が大きいほど乗員の上半身が車両１の前後方向の後ろ側に傾き、結果として撮像装置６の画像から得られる顔座標のｙ軸成分Ｆｙが減少するためである。誤差ｄＨは、補正後の荷重Ｗｔに伝播し、乗員情報の検出精度の低下を引き起こす。
【０１２３】
また、乗員は、背もたれ部１４にもたれ掛けないことも可能であり、その場合であっても、乗員の上半身の前後方向の傾きに起因する検出精度の低下が起こり得る。
【０１２４】
乗員の上半身の前後方向の傾きは、荷重センサ１６Ｆの検出値Ｗｆと荷重センサ１６Ｒの検出値Ｗｒとの関係に影響を与える。乗員の上半身が車両１の前後方向の後ろ側に傾くほど、座席１０Ａに作用する分布荷重の重心が後ろ側に移動するので、荷重Ｗｔのうちの荷重センサ１６Ｒの検出値Ｗｒが占める割合が大きくなる。
【０１２５】
そこで、第３の実施形態では、乗員の上半身の前後方向の傾きに起因する座高の演算値の誤差を、荷重Ｗｔ（＝Ｗｆ＋Ｗｒ）に対する荷重Ｗｒの占める割合に基づいて補正する。なお、荷重Ｗｔに対する荷重Ｗｒの占める割合は、荷重センサ１６Ｆの検出値Ｗｆと荷重センサ１６Ｒの検出値Ｗｒとの関係を示す指標の一例である。
【０１２６】
図１４は、座高の補正のアルゴリズムの概略を説明するための図である。本図において、横軸は荷重比率を示しており、縦軸は補正前の座高を示している。荷重比率は、荷重Ｗｔに対する荷重Ｗｒの占める割合である。リクライニング角度が大きくなるほど、補正前の座高が減少しかつ荷重比率が増大し、補正前の座高と荷重比率との関係は、点線に示されるような一次関数にフィッティングされ得る。乗員情報演算部２７は、座高の補正によって、リクライニング角度がＮ度であり、かつ乗員が標準姿勢で着座する場合における座高Ｈ’を推定する。即ち、点線と実線との縦軸方向の差分が、補正量に該当する。
【０１２７】
図１５は、第３の実施形態のＥＣＵ２０による座高の演算の手順を説明するフローチャートである。
【０１２８】
まず、Ｓ４０１〜Ｓ４０３において、Ｓ１０１〜Ｓ１０３と同等の処理が実行される。そして、乗員情報演算部２７は、Ｓ１０５と同様の手順で乗員の座高Ｈを演算する（Ｓ４０４）。Ｓ４０４によって演算される座高Ｈは、補正前の座高である。
【０１２９】
続いて、乗員情報演算部２７は、下記の式（８）によって、荷重比率を演算する（Ｓ４０５）。荷重比率を、荷重比率Ｒまたは単にＲと表記する。
Ｒ＝Ｗｒ／（Ｗｆ＋Ｗｒ）    ・・・（８）
【０１３０】
そして、乗員情報演算部２７は、下記の式（９）によって、荷重比率Ｒを補正率Ｐ３に変換し（Ｓ４０６）、補正率Ｐ３を用いた下記の式（１０）によって、座高Ｈを補正する（Ｓ４０７）。
Ｐ３＝１＋β＊（Ｒ−Ｃ）    ・・・（９）
Ｈ’＝Ｈ＊Ｐ３    ・・・（１０）
【０１３１】
ただし、Ｃは定数であり、図１４に示されるように、リクライニング角度が基準角度（Ｎ度）である場合の荷重比率Ｒの値である。また、βは定数であり、正の値である。
【０１３２】
βは、式（９）および式（１０）の関係が図１４に示される関係と整合するように、実験または計算により予め演算され、乗員情報演算部２７に予め設定される。したがって、乗員情報演算部２７は、式（９）および式（１０）を用いることにより、乗員が基準角度（Ｎ度）に傾斜された背もたれ部１４にもたれ掛けて着座している状態を基準とし、乗員が上半身を基準から前後方向に傾けて着座している場合に、基準の状態で着座した場合の座高の推定値を得ることが可能となる。
【０１３３】
乗員情報演算部２７は、式（３）に代入される座高Ｈの代わりに補正後の座高Ｈ’を用いることができる。
【０１３４】
以上述べたように、第３の実施形態では、乗員情報検知装置は、座高の演算値Ｈを荷重センサ１６Ｆの検出値と、荷重センサ１６Ｆよりも車両１の前後方向の後方に設けられた荷重センサ１６Ｒの検出値との関係に基づいて補正する。これにより、乗員が上半身を車両の前後方向に傾けた姿勢をとっている場合を考慮して荷重の検出値Ｗｔを補正することができる。よって、乗員の姿勢が検出結果に与える影響をさらに低減することが可能となる。
【０１３５】
なお、乗員情報演算部２７は、図１５の処理によって得られた補正後の座高Ｈ’を乗員情報として出力してもよい。
【０１３６】
また、乗員情報演算部２７は、補正後の座高Ｈ’に基づいて乗員が子供であるか否かを判定してもよい。例えば、乗員情報演算部２７は、補正後の座高Ｈ’が所定値より小さい場合に、乗員は子供であると判定し、補正後の座高Ｈ’が所定値より大きい場合に、乗員は子供ではないと判定してもよい。
【０１３７】
また、乗員情報演算部２７は、補正後の座高Ｈ’と補正後の荷重Ｗｔ’との組み合わせに基づいて乗員が子供であるか否かを判定してもよい。例えば、乗員情報演算部２７は、補正後の座高Ｈ’が所定値より小さく、かつ、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈより小さい場合に、乗員は子供であると判定し、補正後の座高Ｈ’が所定値より大きいか、または、補正後の荷重Ｗｔ’がしきい値Ａｔｈより大きい場合に、乗員は子供ではないと判定してもよい。
【０１３８】
また、第１の実施形態と同様に、乗員情報の使用用途は、エアバッグの展開制御に限定されない。
【０１３９】
第１〜第３の実施形態の説明では、乗員情報演算部２７の実行アルゴリズムを各種数式を用いて説明したが、乗員情報演算部２７は、必ずしも数式を用いた演算を行わなくてもよい。乗員情報演算部２７は、数式に相当する関係を規定するルックアップテーブルを用いて各種の値の演算を行ってもよいし、単純な条件分岐によって各種の値を導出してもよい。
【０１４０】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１…車両、２…車体、３…車室、４…ダッシュボード、５…中央部、６…撮像装置、７…操舵部、８…床部、９…エアバッグ装置、１０Ａ，１０Ｄ…座席、１１，１１Ｃ，１１Ｏ…ロアレール、１２，１２Ｃ，１２Ｏ…アッパーレール、１３…座部、１４…背もたれ部、１５…ヘッドレスト、１６，１６Ｆ，１６Ｒ…荷重センサ、２０…ＥＣＵ、２１…ＣＰＵ、２２…ＳＳＤ、２３…ＲＯＭ、２４…ＲＡＭ、２５…取得部、２６…パーツ情報演算部、２７…乗員情報演算部、２８…エアバッグ制御部、３０…車内ネットワーク、４０…斜線部、５１…眉の付け根、５２…目頭、５３…目尻、５４…口角、５５…中央部、５６…中央、５７…位置、６０…乗員、１００…制御システム、２３１…プログラム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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