(57)【要約】【課題】車両に搭乗した乗員を精度よく検出することができる乗員検出装置を提供する。【解決手段】乗員検出装置１は、加速度センサ１０と、光検出部２０と、判定部３０とを備える。加速度センサ１０は、車両に設けられ、車両の加速度を検出する。光検出部２０は、車両内に光を照射し、車両内から反射される反射光に基づいて検出対象を検出する。判定部３０は、加速度センサ１０により検出された加速度検出結果、及び、光検出部２０により検出された光検出結果に基づいて、検出対象が乗員であるか否かを判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、前記車両の加速度を検出する加速度センサと、
前記車両内に光を照射し、前記車両内から反射される反射光に基づいて検出対象を検出する光検出部と、
前記加速度センサにより検出された加速度検出結果、及び、前記光検出部により検出された光検出結果に基づいて、前記検出対象が乗員であるか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする乗員検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、予め定められた基準値に対する加速度の変化量が閾値以上となった時点を開始時点とする非判定期間では、前記検出対象が前記乗員であるか否かを判定しない請求項１に記載の乗員検出装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記開始時点における前記加速度の前記変化量に基づいて前記非判定期間の終了時点を決定する請求項２に記載の乗員検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、車両には、車両の乗員を検出する乗員検出装置が搭載されている場合がある。この乗員検出装置は、例えば、車両内に光を照射し車両内から反射される反射光に基づいて乗員を検出する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３３２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の乗員検出装置は、車両内から反射される反射光に基づいて乗員を検出するとき、車両内に搭載された荷物を乗員と誤って検出する場合があり、この点で更なる改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両に搭乗した乗員を精度よく検出することができる乗員検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る乗員検出装置は、車両に設けられ、前記車両の加速度を検出する加速度センサと、前記車両内に光を照射し、前記車両内から反射される反射光に基づいて検出対象を検出する光検出部と、前記加速度センサにより検出された加速度検出結果、及び、前記光検出部により検出された光検出結果に基づいて、前記検出対象が乗員であるか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記乗員検出装置において、前記判定部は、予め定められた基準値に対する加速度の変化量が閾値以上となった時点を開始時点とする非判定期間では、前記検出対象が前記乗員であるか否かを判定しないことが好ましい。
【０００８】
また、上記乗員検出装置において、前記判定部は、前記開始時点における前記加速度の前記変化量に基づいて前記非判定期間の終了時点を決定することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る乗員検出装置は、加速度センサにより検出された加速度検出結果、及び、光検出部により検出された光検出結果に基づいて、検出対象が乗員であるか否かを判定するので、車両に搭乗した乗員を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る乗員検出装置の構成例を示す概略図である。
【図２】図２は、実施形態に係る乗員検出装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施形態に係る光検出部の要部の構成例を示す平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る光検出部の構成例を示す平面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る発光部の照射領域を示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る受光素子の配置例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る受光素子の反射光の受光例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態に係る加速度センサ及び光検出部の出力例を示す図である。
【図９】図９は、実施形態に係る乗員検出装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１２】
〔実施形態〕
実施形態に係る乗員検出装置１について説明する。乗員検出装置１は、図１に示すように、車両２内の乗員Ｐを検出する装置である。乗員検出装置１は、図２に示すように、加速度センサ１０と、光検出部２０と、判定部３０とを備えている。
【００１３】
加速度センサ１０は、車両２の加速度を検出する機器であり、車両２に設けられている。加速度センサ１０は、例えば、車両２のルーフの室内側に設けられている。加速度センサ１０は、後述する光検出部２０と同じ基板２１ａ、２２ａに搭載されている。加速度センサ１０は、このように同じ基板２１ａ、２２ａに搭載されるので大型化を抑制することができコストを削減できる。また、加速度センサ１０は、車両２のルーフに設けられるので、車両２の座席下に設置される従来の圧力センサと同じ基板に搭載して乗員Ｐを検出する場合と比較して、乗員Ｐによる振動の影響を受けることを抑制できる。加速度センサ１０は、例えば、３軸加速度センサであり、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向の加速度を検出する。ここで、加速度とは、単位時間当たりの速度の変化率である。加速度センサ１０は、周知の種々の検出方式を適用することができる。例えば、加速度センサ１０は、静電容量検出方式やピエゾ抵抗方式、熱検知方式等を適用することができる。加速度センサ１０は、判定部３０に接続され、検出した車両２のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の加速度を判定部３０に出力する。
【００１４】
光検出部２０は、車両２内に光を照射し、車両２内から反射される反射光に基づいて検出対象の動きを検出する機器である。光検出部２０は、車両２内に設けられ、例えば、車両２のルーフの室内側に設けられている。なお、光検出部２０は、ルームランプ等に組み込んでもよい。光検出部２０は、車両２の各座席に光を照射可能な位置に設けられている。光検出部２０は、発光部２１と、受光部２２とを備えている。
【００１５】
発光部２１は、図３及び図４に示すように、基板２１ａと、基板２１ａに設けられ光を車両２内に照射する複数の発光素子２１ｂ〜２１ｆと、各発光素子２１ｂ〜２１ｆに対向して設けられ各発光素子２１ｂ〜２１ｆから照射される光を屈曲させて発散させる複数の発光用レンズ２１ｇと、基板２１ａに設けられ各発光素子２１ｂ〜２１ｆに電力を供給する電源供給部（図示せず）とを備えている。
【００１６】
各発光素子２１ｂ〜２１ｆは、例えば、近赤外線を照射する近赤外ＬＥＤ（近赤外発光ダイオード）である。各発光素子２１ｂ〜２１ｆは、本実施形態では、第１〜第５発光素子２１ｂ〜２１ｆの５つの発光素子が用いられ、それぞれが異なる方向に向けて光を照射するように設けられている。第１発光素子２１ｂは、例えば、図５に示すように、車両２の進行方向の前方右側の第１領域Ｅ１に向けて光を照射するように設けられ、第２発光素子２１ｃは、車両２の進行方向の前方左側の第２領域Ｅ２に向けて光を照射するように設けられている。また、第３発光素子２１ｄは、車両２の進行方向の後方右側の第３領域Ｅ３に向けて光を照射するように設けられ、第４発光素子２１ｅは、車両２の進行方向の後方中央の第４領域Ｅ４に向けて光を照射するように設けられ、第５発光素子２１ｆは、車両２の進行方向の後方左側の第５領域Ｅ５に向けて光を照射するように設けられている。各発光素子２１ｂ〜２１ｆは、順番に光を照射するように制御される。
【００１７】
各発光用レンズ２１ｇは、各発光素子２１ｂ〜２１ｆに対向して設けられ、各発光素子２１ｂ〜２１ｆから照射された光が車両２内の各領域Ｅ１〜Ｅ５に照射されるように光を発散させる。各発光用レンズ２１ｇは、例えば、近赤外線を透過する材質により形成されている。各発光用レンズ２１ｇは、本実施形態では、５枚の発光用レンズ２１ｇが用いられ、それぞれが第１〜第５発光素子２１ｂ〜２１ｆのいずれかに対向して設けられている。電源供給部は、電源やスイッチ回路、抵抗等を含んで構成される。発光部２１は、電源供給部から各発光素子２１ｂ〜２１ｆに順番に電力を供給し、当該電力が供給された各発光素子２１ｂ〜２１ｆから順次各発光用レンズ２１ｇを介して光を各領域Ｅ１〜Ｅ５に照射する。
【００１８】
受光部２２は、図６に示すように、基板２２ａと、反射光を屈曲させて集光させる受光用レンズ２２ｂと、基板２２ａに設けられ受光用レンズ２２ｂを介して反射光を受光する複数の受光素子（第１〜第３受光素子）２２ｃ〜２２ｅを有する受光素子群２２ｆと、を備えている。受光部２２は、５つの各領域Ｅ１〜Ｅ５に対し、３つの受光素子２２ｃ〜２２ｅにより反射光を受光し、１つの受光素子が複数の領域からの反射光を受光する。受光部２２は、反射光を受光する各領域Ｅ１〜Ｅ５の数に対し、少ない数の各受光素子２２ｃ〜２２ｅにより反射光を受光するので大型化を抑制することができコストを削減できる。受光部２２は、各発光素子２１ｂ〜２１ｆから順番に各領域Ｅ１〜Ｅ５に照射された光の反射光を領域Ｅ１〜Ｅ５毎に順次受光する。
【００１９】
受光用レンズ２２ｂは、各受光素子２２ｃ〜２２ｅに対向して設けられ、各領域Ｅ１〜Ｅ５から反射された反射光を各受光素子２２ｃ〜２２ｅに向けて集光する。受光用レンズ２２ｂは、例えば、近赤外線を透過する材質により形成されている。なお、光検出部２０において、受光用レンズ２２ｂ及び発光用レンズ２１ｇ以外は、光の反射や外乱光を抑制するために、近赤外線を透過しない材質により形成されている。受光用レンズ２２ｂは、本実施形態では、１つの受光用レンズ２２ｂが設けられ、各領域Ｅ１〜Ｅ５から反射された反射光を該当する各受光素子２２ｃ〜２２ｅに向けて集光する。
【００２０】
受光素子群２２ｆの各受光素子２２ｃ〜２２ｅは、例えば、フォトダイオードである。各受光素子２２ｃ〜２２ｅは、本実施形態では、３つのフォトダイオードが用いられる。各受光素子２２ｃ〜２２ｅは、それぞれが複数の領域Ｅ１〜Ｅ５から反射される反射光のうち所定の反射光を受光用レンズ２２ｂを介して受光し、受光した反射光を光電変換する。受光素子群２２ｆは、例えば、各領域Ｅ１〜Ｅ５のいずれか一つの領域に対して二つの受光素子を用いて反射光を受光する。二つの受光素子の受光量の比率を用いることにより、例えば、周知の三角測量方式等で検出対象の距離を測定することができる。受光素子群２２ｆは、例えば、図７に示すように、第１領域Ｅ１に対して第２及び第３受光素子２２ｄ、２２ｅを用いて反射光を受光し、第２領域Ｅ２に対して第１及び第２受光素子２２ｃ、２２ｄを用いて反射光を受光し、第３領域Ｅ３に対して第２及び第３受光素子２２ｄ、２２ｅを用いて反射光を受光する。また、受光素子群２２ｆは、第４領域Ｅ４に対して第２及び第３受光素子２２ｄ、２２ｅを用いて反射光を受光し、第５領域Ｅ５に対して第１及び第２受光素子２２ｃ、２２ｄを用いて反射光を受光する。受光素子群２２ｆは、各領域Ｅ１〜Ｅ５から受光した反射光を光電変換し検出信号（電気信号）として判定部３０に出力する。なお、光検出部２０は、発光部２１や受光部２２を可動させるような可動部を有していないため、車両２の振動等の応力に対して光路がずれることを抑制でき、さらに耐久性に優れている。
【００２１】
判定部３０は、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定する回路である。判定部３０は、例えば、ＣＰＵ、記憶部を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。判定部３０は、加速度センサ１０により検出された加速度検出結果、及び、光検出部２０により検出された光検出結果に基づいて、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定する。
【００２２】
判定部３０は、予め定められた基準値に基づいて加速度の変化量を判定する。つまり、判定部３０は、当該基準値と加速度との差分を加速度の変化量として判定する。ここで、基準値は、例えば、図８に示すように、加速度基準値Ｌ１、上限閾値Ｌａ、及び、下限閾値Ｌｂであり、記憶部に記憶されている。加速度基準値Ｌ１は、車両２の加速度の基準となる値であり、例えばゼロである。上限閾値Ｌａは、加速度基準値Ｌ１よりも一定量大きい値であり、例えば、車両２の直進方向の一方側に向けて生じる加速度の閾値である。下限閾値Ｌｂは、加速度基準値Ｌ１よりも一定量小さい値であり、例えば、車両２の直進方向の他方側に向けて生じる加速度の閾値である。判定部３０は、加速度センサ１０から出力された加速度が上限閾値Ｌａ以上又は下限閾値Ｌｂ以下である場合、車両２の加速度に変化が生じていると判定する。また、判定部３０は、加速度センサ１０から出力された加速度が上限閾値Ｌａ未満かつ下限閾値Ｌｂを超過する場合、車両２の加速度に変化が生じていないと判定する。
【００２３】
判定部３０は、光検出部２０から出力された検出信号に基づいて、検出対象に動きが生じたか否かを判定する。判定部３０は、例えば、検出信号から二つの受光素子の受光量の比率を求め、当該受光量の比率に基づいて周知の三角測量方式等により検出対象の距離を測定し、測定した距離に基づいて検出対象の動きを検出する。判定部３０は、検出対象の動きを検出する場合、予め定められた基準値に基づいて検出する。ここで、基準値は、例えば、検出基準値Ｌ２、上限閾値Ｌｃ、及び、下限閾値Ｌｄであり、記憶部に記憶されている。検出基準値Ｌ２は、例えば、光検出部２０の各受光素子２２ｃ〜２２ｅから出力される検出信号（受光量）の比率の変位を検出するための基準値である。検出基準値Ｌ２は、例えば、車両２内に何も存在しない状態で、光検出部２０から出力された検出信号に基づいて予め定められる。上限閾値Ｌｃは、検出基準値Ｌ２よりも一定量大きい値であり、下限閾値Ｌｄは、検出基準値Ｌ２よりも一定量小さい値である。判定部３０は、光検出部２０から出力された検出信号（受光量）の比率の変位が上限閾値Ｌｃ以上又は下限閾値Ｌｄ以下である場合、各領域Ｅ１〜Ｅ５において検出対象の距離が変化していると判定し、検出対象に動きが生じたと判定する。また、判定部３０は、光検出部２０から出力された検出信号（受光量）の比率の変位が上限閾値Ｌｃ未満かつ下限閾値Ｌｄを超過する場合、各領域Ｅ１〜Ｅ５において検出対象の距離が変化していないと判定し、検出対象に動きが生じていないと判定する。
【００２４】
判定部３０は、加速度センサ１０により検出された加速度検出結果、及び、光検出部２０により検出された光検出結果に基づいて、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定する。判定部３０は、加速度の変化量が上限閾値Ｌａ以上（又は下限閾値Ｌｂ以下）となる開始時点ｔ１から加速度の変化量が一定（加速度基準値Ｌ１に収束する状態）になる終了時点ｔ２までの非判定期間Ｑでは、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定しない。この非判定期間Ｑを設けることにより、判定部３０は、車両２の動きに応じて車両２内の荷物が動いた場合に、荷物を乗員Ｐと誤って検出することを抑制できる。
【００２５】
判定部３０は、例えば、開始時点ｔ１における加速度の加速度基準値Ｌ１に対する変化量に基づいて終了時点ｔ２を決定する。判定部３０は、開始時点ｔ１における加速度の加速度基準値Ｌ１に対する変化量が相対的に大きい場合、非判定期間Ｑを相対的に長くするように終了時点ｔ２を決定する。また、判定部３０は、開始時点ｔ１における加速度の加速度基準値Ｌ１に対する変化量が相対的に小さい場合、非判定期間Ｑを相対的に短くするように終了時点ｔ２を決定する。このように非判定期間Ｑの長さを可変とすることにより、判定部３０は、加速度の変化量が一定になるまでの終了時点ｔ２を最適に決定することができる。
【００２６】
なお、判定部３０は、各領域Ｅ１〜Ｅ５に荷物が移動することにより光検出部２０からの検出信号が従前と異なる値を出力する場合、例えば、検出基準値Ｌ２を検出基準値Ｌ３のように変更すると共に、検出基準値Ｌ３の変更に合わせて上限閾値Ｌｃ及び下限閾値Ｌｄを変更する。この変更により、判定部３０は、各領域Ｅ１〜Ｅ５に荷物が存在する状態で検出対象の動きを判定することができる。
【００２７】
次に、図９に示すフローチャートを参照して乗員検出装置１の動作例について説明する。乗員検出装置１の判定部３０は、加速度センサ１０から加速度検出結果を取得する（ステップＳ１）。次に、判定部３０は、光検出部２０から光検出結果として検出信号（受光量）の比率の変位を取得する（ステップＳ２）。次に、判定部３０は、加速度の変化量が一定であるか否かを判定する（ステップＳ３）。判定部３０は、加速度の変化量が一定である場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、乗員Ｐの判定を実施する（ステップＳ４）。例えば、判定部３０は、光検出部２０から出力された検出信号（受光量）の比率の変位が上限閾値Ｌｃ以上又は下限閾値Ｌｄ以下である場合（例えば時点ｔ３）、各領域Ｅ１〜Ｅ５のうち該当する領域に乗員Ｐが搭乗していると判定する。また、判定部３０は、光検出部２０から出力された検出信号（受光量）の比率の変位が上限閾値Ｌｃ未満かつ下限閾値Ｌｄを超過する場合、各領域Ｅ１〜Ｅ５のうち該当する領域に乗員Ｐが搭乗していないと判定する。判定部３０は、加速度の変化量が一定でない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、乗員Ｐの判定を実施しない（ステップＳ５）。例えば、判定部３０は、車両２の加速度に変化が生じていると判定してから非判定期間Ｑが経過するまで、光検出部２０から出力される検出信号に基づく判定を行わない。
【００２８】
以上のように、実施形態に係る乗員検出装置１は、加速度センサ１０と、光検出部２０と、判定部３０とを備える。加速度センサ１０は、車両２に設けられ、車両２の加速度を検出する。光検出部２０は、車両２内に光を照射し、車両２内から反射される反射光に基づいて検出対象を検出する。判定部３０は、加速度センサ１０により検出された加速度検出結果、及び、光検出部２０により検出された光検出結果に基づいて、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定する。
【００２９】
この構成により、乗員検出装置１は、加速度の変化量が一定である場合には光検出結果に基づく判定を実施し、加速度の変化量が一定でない場合には光検出結果に基づく判定を実施しないようにすることができる。この制御により、乗員検出装置１は、加速度の変化量が一定ではなく車両２の動きに応じて車両２内の荷物が動いた場合に、荷物を乗員Ｐと誤って判定することを抑制できる。この制御により、乗員検出装置１は、車両２に搭乗した乗員Ｐを精度よく判定することができる。
【００３０】
また、乗員検出装置１において、判定部３０は、予め定められた加速度基準値Ｌ１に対する加速度の変化量が上限閾値Ｌａ以上又は下限閾値Ｌｂ以下となった時点を開始時点ｔ１とする非判定期間Ｑでは、検出対象が乗員Ｐであるか否かを判定しない。この非判定により、乗員検出装置１は、車両２の動きに応じて車両２内の荷物が動いた場合に、荷物を乗員Ｐと誤って検出することを抑制できる。また、乗員検出装置１は、誤検出する可能性の高い判定処理自体を行わないので、演算量を抑制することができる。
【００３１】
また、乗員検出装置１において、判定部３０は、開始時点ｔ１における加速度の変化量に基づいて非判定期間Ｑの終了時点ｔ２を決定する。この決定により、乗員検出装置１は、開始時点ｔ１の加速度の変化量の大きさに応じて非判定期間Ｑの長さを適宜変更することができる。この変更により、乗員検出装置１は、加速度の変化量が一定になった終了時点ｔ２から即座に乗員Ｐの検出処理を実施することができるので、乗員Ｐを適正に検出することができる。
【００３２】
〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。判定部３０は、終了時点ｔ２を予め決定しておいてもよい。この場合、判定部３０は、非判定期間Ｑを固定値とする。この場合、非判定期間Ｑは、車両２の車種に応じて生じる加速度の変化量が一定になるまでの最大期間とすることが好ましい。この最大期間に定めることにより、加速度の変化量が確実に一定になった終了時点ｔ２から検出対象の動きを検出することができる。
【００３３】
また、加速度基準値Ｌ１は、車両２の加速度の基準となる値であり、例えばゼロである例について説明したが、これに限定されない。加速度基準値Ｌ１は、車両２の停車時において、車両２の加速度の変化量を測定し、測定した車両２の加速度の変化量が一定である場合、当該期間に測定された加速度の変化量を加速度基準値Ｌ１としてもよい。このように加速度基準値Ｌ１を求めることにより、判定部３０は、例えば、車両２が坂に停車されているときに加速度センサ１０により加速度を検出している場合に加速度基準値Ｌ１をオフセットすることができるので、車両２の加速度を正確に測定することができる。
【００３４】
また、加速度の変化量は、加速度と加速度基準値Ｌ１との差分により求めたが、これに限定されない。例えば、加速度の変化量は、単位時間当たりの加速度の変化率としてもよい。つまり、加速度の変化量は、加加速度や躍度を用いてもよい。
【００３５】
また、加速度センサ１０は、３軸加速度センサの例について説明したが、これに限定されず、２軸や１軸の加速度センサでもよい。
【００３６】
また、判定部３０は、二つの受光素子の受光量の比率を用いることにより、三角測量方式で検出対象の距離を測定し、測定した距離に基づいて検出対象の動きを判定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、判定部３０は、一つの受光素子の受光量に基づいて検出対象の有無を判定し、判定した検出対象の有無に基づいて検出対象の動きを判定してもよい。
【００３７】
また、車両２内の領域を５つの領域Ｅ１〜Ｅ５に分けたが、領域の分け方は適宜変更することができる。また、受光部２２は、３つの受光素子２２ｃ〜２２ｅを用いて車両２内の反射光を受光したが、２つの受光素子を用いて車両２内の反射光を受光してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  乗員検出装置
２  車両
１０  加速度センサ
２０  光検出部
３０  判定部
Ｌ１  加速度基準値（基準値）
Ｌａ  上限閾値（閾値）
Ｌｂ  下限閾値（閾値）
Ｐ  乗員
Ｑ  非判定期間
ｔ１  開始時点
ｔ２  終了時点
【図１】
2018179640.tif 000003
【図２】
2018179640.tif 000004
【図３】
2018179640.tif 000005
【図４】
2018179640.tif 000006
【図５】
2018179640.tif 000007
【図６】
2018179640.tif 000008
【図７】
2018179640.tif 000009
【図８】
2018179640.tif 000010
【図９】
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