【手続補正書】
【提出日】平成15年10月30日(2003.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】人物状態判別装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】独立に投光部位を制御する複数の投光器とこの複数の投光器からの投光を受けた物体の反射光を検出する受光部からなるアクティブ測距センサを含む測距計測部と、
物体とその環境の状態に基づいて、前記測距計測部が計測する人体パラメータを決定する計測パラメータ決定手段と、
決定された計測すべき人体パラメータに応じて前記測距計測部の前記アクティブ測距センサの投光部位を設定する測距センサ設定手段と、
設定された前記アクティブ測距センサの投光部位より得られた検出出力について解析し、予め設定された判別基準に基づいて前記物体の状態を判別する状態判別手段とを備えたことを特徴とする人物状態判別装置。
【請求項２】他の測距センサをさらに含み、測距センサ設定手段が前記他の測距センサを設定し、状態判別手段が前記他の測距センサの検出出力を解析して物体の状態を判別する請求項１記載の人物状態判別装置。
【請求項３】測距センサ設定手段で得られた測距センサの設定結果に応答してタイミング制御信号を生成し、このタイミング制御信号に基づいて各測距センサが投光動作を行うよう測距計測部を制御する計測タイミング制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の人物状態判別装置。
【請求項４】測距計測部が一通り行った計測動作と同じ動作を時間方向に予め決めた回数分繰り返し行わせるよう計測パラメータ決定手段をトリガする時間方向計測手段を備え、
状態判別手段は、繰り返し計測を行った時系列の計測データを蓄積し、これらの蓄積された計測データに対して平滑化処理やはずれ値の処理を行うことで判別結果を得るようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の人物状態判別装置。
【請求項５】当該人物状態判別装置が自動車に設置されている場合において、
前記自動車に装備された他センサの検出出力に応答して当該人物状態判別装置の駆動を判断し計測パラメータ決定手段に動作開始を働きかける測距センサ駆動判断手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の人物状態判別装置。
【請求項６】他センサが車速センサである場合において、
測距センサ駆動判断手段が、前記車速センサの検出出力に応答して車速に応じたタイミング信号生成するよう計測タイミング制御手段に指示するようにしたことを特徴とする請求項５記載の人物状態判別装置。
【請求項７】ユーザが当該人物状態判別装置を駆動させるかどうかを選択するセンサ使用選択手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の人物状態判別装置。
【請求項８】状態判別手段から得られた判別結果を表示する判別結果表示手段を備え、
前記状態判別手段が、予め設定した評価基準に基づいて前記判別結果を評価したコメントや表示図形などの情報を前記判別結果に含ませて前記判別結果表示手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の人物状態判別装置。
【請求項９】状態判別手段が物体の状態を判別するために用いる判別基準を、ユーザが必要に応じて更新登録する状態教示・登録手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の人物状態判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は例えば自動車に適用して乗員の状態を判別するアクティブ測距方式による人物状態判別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学的センサなどを用いてその計測範囲内にある人物の有無や着座状態にある人物の体格や姿勢状態を検出する人物状態判別装置に関して、例えば特開平９−３０９４０２号公報「車両用エアバッグシステムのための乗員判定装置」に示された技術がある。これは、発光素子からの光を機械的走査系により対象物に投光し、その反射光を、該機械的走査系を経て受光素子で受光する光学的センサの構造に関するものである。この光学的センサは、人物の斜め上方の車内位置に取り付けられ、複数の幅の広い光を乗員に投光し、受信光から乗員の概略の状態を判別する。この乗員判定装置を使用することにより、例えば大人が正常な姿勢で座っていること、あるいは子供が立っている状態などを判別できるようになる。
また、従来のこの種の別の技術として、特開２０００−２４１５６１公報「在床状態検知装置およびその方法」に示されているものがある。これは、天井に設置した光源や超音波源から光や超音波を対象物に照射し、その反射光または反射音波を測距センサで捉えることにより対象物の各点の高さを計測するようにしたもので、ベッド上の人物の状態を判別できる技術である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の人物状態判別装置は以上のように構成されているので、対象物体に対して投光される光の幅が大きく、検出結果として人物の概略状態しか把握できず、また、事前に想定した静的な状態しか判別できないなどの課題があった。
【０００４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、対象物が動的に変化する環境下においても正確に人物の状態を検出して判別できる人物状態判別装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る人物状態判別装置は、独立に投光部位を制御する複数の投光器とこの複数の投光器からの投光を受けた物体の反射光を検出する受光部からなるアクティブ測距センサを含む測距計測部と、測距計測部が計測する人体パラメータを決定する計測パラメータ決定手段と、決定された計測すべき人体パラメータに応じて測距計測部のアクティブ測距センサの投光部位を設定する測距センサ設定手段と、設定されたアクティブ測距センサの投光部位より得られた検出出力について解析し、予め設定された判別基準に基づいて物体の状態を判別する状態判別手段とを備えたものである。
【０００６】
この発明に係る人物状態判別装置は、他の測距センサをさらに含み、測距センサ設定手段が他の測距センサを設定し、状態判別手段が他の測距センサの検出出力を解析して物体の状態を判別するものである。
【０００７】
この発明に係る人物状態判別装置は、測距センサ設定手段で得られた測距センサの設定結果に応答してタイミング制御信号を生成し、このタイミング制御信号に基づいて各測距センサが投光動作を行うよう測距計測部を制御する計測タイミング制御手段を備えたものである。
【０００８】
この発明に係る人物状態判別装置は、測距計測部が一通り行った計測動作と同じ動作を時間方向に予め決めた回数分繰り返し行わせるよう計測パラメータ決定手段をトリガする時間方向計測手段を備え、状態判別手段は、繰り返し計測を行った時系列の計測データを蓄積し、これらの蓄積された計測データに対して平滑化処理やはずれ値の処理を行うことで判別結果を得るようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る人物状態判別装置は、当該人物状態判別装置が自動車に設置されている場合において、自動車に装備された他センサの検出出力に応答して計測パラメータ決定手段に動作開始を働きかける測距センサ駆動判断手段を備えたものである。
【００１０】
この発明に係る人物状態判別装置は、他センサが車速センサである場合において、測距センサ駆動判断手段が、車速センサの検出出力に応答して車速に応じたタイミング信号生成するよう計測タイミング制御手段に指示するようにしたものである。
【００１１】
この発明に係る人物状態判別装置は、ユーザが当該人物状態判別装置を駆動させるかどうかを選択するセンサ使用選択手段を備えたものである。
【００１２】
この発明に係る人物状態判別装置は、状態判別手段から得られた判別結果を表示する判別結果表示手段を備え、状態判別手段が、予め設定した評価基準に基づいて判別結果を評価したコメントや表示図形などの情報を判別結果に含ませて判別結果表示手段に出力するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る人物状態判別装置は、状態判別手段が物体の状態を判別するために用いる判別基準を、ユーザが必要に応じて更新登録する状態教示・登録手段を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。図において、１は測距計測部で、Ｎ（＝正の整数）個所への投光を独立に制御して行う複数の投光器と、この複数の投光器から投光を受けた物体の反射光を検出する受光部とからなるアクティブ測距センサを備え、また必要に応じて単独光の投光・受光を行う他の測距センサを含む手段である。２は計測パラメータ決定手段で、測距計測部１が計測しようとする人体パラメータを事前に判断し決定する手段である。３は測距センサ設定手段で、計測パラメータ決定手段２で決定された計測すべき人体パラメータに応じてアクティブ測距センサの投光部位（複数の中から働かせる投光器）を設定し、また使用する他の測距センサがある場合にはどれを使用するかを設定する手段である。４は状態判別手段で、設定されたアクティブ測距センサの投光部位や他の測距センサにより得られた検出出力について解析し、予め設定された判別基準に基づいて物体の状態を判別する手段である。
【００１５】
図２はアクティブ測距センサを車両に適用した状態を示す概観図である。図において、５０は車両、５１は座席、６１はダッシュボードまたはハンドル部に取り付けられたエアバッグ、６２は座席５１の底部に取り付けられた感圧シートセンサ、６３は座席支持部に設けられた重量センサ、８０は乗員の人体である。６４は車両５０のエンジンルームに取り付けられ、加速度センサ（図示せず）や各種センサと連動してエアバッグ６１を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。１０１はアクティブ測距センサで、車両５０のルーフに取り付けられ、座席５１に着座する人体８０のＮ（＝正の整数）個所への投光を独立に制御して行うことができる複数の投光器と物体（人体）からの反射光を受光して各計測部位との距離を検出する受光部とからなるユニットである。
【００１６】
アクティブ測距センサ１０１は、図３に構造例を示すように、人体８０の各計測点に対して選択的に投光し検出できる構造を持つ。図において、１１０は複数個のＬＤ（レーザダイオード）からなるＬＤモジュール（複数の投光器）、１１５はポリゴンミラー、１１６は受光部である。ＬＤモジュール１１０は、図３（ｂ）に示すように面発光レーザ１１１とμレンズアレイ１１２の構成を持つが、図３（ｃ）に示すように複数のＬＥＤ１１３とそのコリメートのためのレンズ１１４の組み合わせからなる構成でもよい。
ここでは、ＬＤモジュール１１０からの光が、ポリゴンミラー１１５により下方へ矢印のように移動し、人体８０に対し上方から走査するようにしている。また、ポリゴンミラー１１５の横に設置した受光部１１６により、人体８０からの反射光のそれぞれを受光するように構成されている。アクティブ測距センサ１０１は、このような構成を持ち、走査の速度を変更することによって走査方向の解像度と計測に要する時間との関係を最適に設定することができるメリットがある。なお、ポリゴンミラー１１５は、図３（ｄ）に示すような構造の振動ミラーに置き換えてもよい。
【００１７】
次に動作について説明する。
人物状態判別装置が駆動を開始すると、先ず計測パラメータ決定手段２が立ち上がり、車両、車内環境、人体およびセンサ類の状態等から、どの人体パラメータを計測すべきかを決定する。例えば、車両が走り出して間もない期間の低速走行中であれば、計測のための時間を十分に取れると判断し、人体８０の肩幅、座高など静的な人体パラメータ（体格）を計測すべきであると判断する。また別の例では、車速が６０ｋｍ／ｈで、体格が既知の状態であると仮定すれば、上体の姿勢を計測すべきであると判断する。さらに次の例では、アクティブ測距センサ１０１が上体の姿勢を計測中で、「シートベルトが外された」、「姿勢が大きく変化した」、「シートベルトが装着された」などのようなとき、乗員の入れ替えが起こった可能性が高いと判断し、再度体格を計測すべきであると判断する。
【００１８】
次に、測距センサ設定手段３では、計測パラメータ決定手段２により決定された人体パラメータを実際に計測するために必要な測距センサを判断し、アクティブ測距センサ１０１の投光部位を含め、使用する測距センサを設定する。例えば、肩幅と座高を計測すべきであると判断されていれば、最適な計測を行うために、左右の二の腕や両肩周辺に投光し検出する複数もしくは単数の測距センサを駆動するよう設定する。また別の例として、上体の姿勢を計測すべきであると判断されていれば、状態の姿勢を計測するために特に重要な、胸部付近に投光し検出する測距センサを駆動するように設定する。そのために使用する各測距センサは、図４および図５に示すように設置される。ここで、アクティブ測距センサ１０１の投光部位の設定時には、どのタイミングで複数の投光器のどれを駆動するかを定めることになる。
【００１９】
図４は測距センサを複数適用した状態を示す概観図で、図において、１０２はダッシュボードに取り付けられた測距センサ１０２である。この場合、例えば計測パラメータ決定手段２が人体８０の上体の姿勢を計測すべきであると判断したとすると、測距センサ設定手段３は人体の前方にある測距センサ１０２を駆動し胸部方向に対して投光し検出するよう設定する。その他の場合は、ルーフに取り付けたアクティブ測距センサ１０１を用いて人体パラメータを計測する。このように構成することにより、上体の姿勢を計測する場合には測距センサ１０２により高速にかつ最適な方向からその姿勢を計測し、かつ座高や肩幅を計測する場合にはアクティブ測距センサ１０１により斜め上方から計測して密度の高いデータを得るので、計測精度を高めることができる。
【００２０】
図５は測距センサを複数適用した状態の他の例を示す概観図で、図において、１０３、１０４はアクティブ測距センサ１０１とは異なるルーフ位置に取り付けられた測距センサである。この例では、測距センサが複数個所に散在し、各距センサ１０１乃至１０４がそれぞれ人体８０の特定の状態を検出するために調整されている。前述したように、人体８０の前方にある測距センサ１０２は、上体の姿勢を計測するために、また垂直上方にある測距センサ１０３は座位大腿厚とチャイルドベッドの違いを判別するために、また頭部後方にある測距センサ１０４は座高や人物の有無を判別するために、それぞれ調整されている。このように各測距センサ１０１乃至１０４を配置して計測することにより、人物の状態を確実に判別することが可能になる。
【００２１】
測距計測部１は、測距センサ設定手段３で設定されたアクティブ測距センサ１０１や測距センサ１０２，１０３，１０４などを用いて人体８０の計測点に対して投光し、その各反射光から検出出力を得る。これらの検出出力は、状態判別手段４によりデータ解析され、予め設定された判別基準に基づいて人物の状態が判別される。状態判別手段４で得られた判別結果のデータは後段に送られ利用される。
【００２２】
アクティブ測距センサ１０１については図３により説明したが、他の例を図６および図７により説明する。
図６において、１１７は投光器として設けられた（Ｎ＝８ｘ３個）程度の面発光レーザ、１１８は面発光レーザ１１７からのレーザ光をコリメートし前後左右に広げるレンズ系、１１９は人体８０からの反射光を受光するためにレンズ系１１８の隣に設置された受光部である。このような構成により、各ビームを独立に制御できると同時に、ポリゴンミラーのような機械的駆動部が無いのでセンサとしての信頼性を向上させることができる。
【００２３】
図７において、１２０は１列に並べられた複数個のＬＤからなるＬＤモジュール、１２１はＬＤモジュール１２０からの各レーザ光を平行なシート状に広げる半円柱形レンズ、１２２はＬＤモジュール１２０の隣に設置された受光部である。この構成は、少ない個数のＬＤを使用してＬＤモジュールを実現したもので、これにより密な３次元計測が可能となる。生成されるシート状光の方向は垂直、水平を問わず、人体パラメータを計測するために最適な方向となるように設定する必要がある。なお、ＬＤモジュール１２０の代わりに面発光レーザを用いることも考えられる。
【００２４】
図８および図９は計測パラメータ決定の別例を示す説明図である。ここでは、測距センサ設定手段３の測距センサが測距対象とする人体８０の座高Ｂ３、肩幅Ｂ１、肩の高さＢ２などの人体パラメータを定義している。また、図において斜線部を含む矩形Ｈ１，ＳＨ１，ＳＨ２，ＳＷ１，ＳＷ２は、これら人体パラメータを計測する場合に注視すべき部位（計測点）を表している。例えば人体パラメータのうち肩幅を計測したいときには、測距センサ設定手段３は両腕にかかる注視部位ＳＨ１，ＳＨ２を主に計測するための測距センサを駆動するように設定する。なお、人体パラメータやその測距方法は、これ以外の定義であってもよい。さらに、図９においては、測距対象とする状態として人体８０の姿勢を定義している。頭部位置Ｃ４、胸位置Ｃ５および図８の肩の高さＢ２から姿勢は（Ｃ４−Ｃ５）／Ｂ２と定義される。
【００２５】
図１０は状態判別手段４の動作例を示す説明図である。図において、乗員（人体）８０の肩から大腿にかけて上下方向に多点測距をする場合には、図中右側に示すように、測距点の距離分布における上側の変局点から座面までの高さを肩の高さとして、また下側の変局点から座面までの高さを座位大腿厚として計測することができる。計測には誤差が含まれているので、誤差の影響で上記変局点の位置が検出できないこともあるが、その場合には、例えば後述する時間方向計測手段６で、時間方向の計測数を増やすことにより計測誤差そのものを小さくしたり、大局的な変局点を見つけるように工夫したりすることで問題を回避することができる。
【００２６】
状態判別手段４は、このようにして得られた距離分布から乗員の状態を判別するが、体格や上体の姿勢など、必要と判断された人体パラメータを計算し、予め設定された判別基準に基づいて最終的な判断を下す。例えば、両二の腕周辺の距離分布が得られたとすれば、その距離分布の中央値から手前を体、後ろを背景と判断して、体と背景との境界間の距離に予め設定してある補正値を乗ずるか、あるいは加算して肩幅とする。座高なども同様に判断する。
【００２７】
一般に、計測点を増やすと計測の精度や頑健性を高めることができるが、反面計測に時間がかかることになる。本装置では、計測点の数を変更できる幅に余裕を持たせておき、測定対象が動的に変化する状況下では、必要な人体パラメータを得るために最小限計測しなければならない個所だけを計測することにより、計測時間および精度共に常に最適な計測を行うことができる。また、図５に示すように、アクティブ測距センサ１０１だけではなく、その他の測距センサ１０２から１０４をも含めて、人体パラメータを取得するためのセンサ系全てを制御することにより、最適な計測シーケンスを実現する。
【００２８】
以上のように、この実施の形態１によれば、測距計測部１に独立に投光部位を制御する複数の投光器とこの複数の投光器からの投光を受けた物体の反射光を検出する受光部からなるアクティブ測距センサを備えさせ、物体とその環境の状態に基づいて、計測パラメータ決定手段２により計測する人体パラメータを決定し、その人体パラメータに応じて測距センサ設定手段３がアクティブ測距センサの投光部位や使用する他の測距センサの投光部位を設定し、設定されたこれらのセンサの投光部位より得られた検出出力について状態判別手段が解析して物体の状態を判別するようにしたので、予め計測点数に余裕を持たせておくことができ、測定される人物が動的に変化する状況下で、必要な人体パラメータを得るために最小限計測しなければならない個所だけを計測することにより計測時間および精度共に常に最適な計測を可能とする効果が得られる。また、アクティブ測距センサだけではなく、その他の測距センサをも含めて、人体パラメータを取得するための測距センサ系全てを状況に応じて制御することにより、最適な計測シーケンスを実現する効果が得られる。
【００２９】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２による人物状態判別装置の構成を示すブロック図で、図において、図１の測距計測部１と測距センサ設定手段３の間に計測タイミング制御手段５を設けたものである。
計測タイミング制御手段５は、測距センサ設定手段３で得られた測距センサの設定結果に応答してタイミング制御信号を生成し、このタイミング制御信号に基づいて各測距センサが投光動作を行うよう測距計測部を制御するものである。実際に人物を計測する際に必要となる安全性を考慮すると、各測距センサからの投光を同時に行えない場合がある。このような状況に対応するため、計測タイミング制御手段５は測距センサ設定手段３で得られた測距センサの設定結果に基づいてタイミング信号を生成し、測距計測部１に印加する。測距計測部１は、このタイミング信号に基づいてアクティブ測距センサや他の測距センサの投光動作を行う。すなわち、タイミング制御信号により、アクティブ測距センサでは、予め設定された順序に従って、どの投光器をどのような順序で駆動するかが制御される。また、計測タイミング制御手段５は、環境光などの外乱があっても投光点の位置を検出できるようにするため、投光の間隔と投光強度を最適に制御することもできる。測距計測部１では、計測タイミング制御手段５からのタイミング制御信号を受け、図２に示すようなアクティブ測距センサ１０１、装備してあれば、その他の感圧型シートセンサ６２や重量センサ６３を用いて実際に計測を行う。
【００３０】
図１２に計測タイミング制御手段５の動作態様を示す説明図である。図において、乗員（人体）８０を上方向から複数ビームで観測する場合、例えば上側のビームから順次にＬ１，Ｌ２，…と間隔をあけて投光させて計測することにより、複数ビームが眼に入るのを防ぎ、安全性を確保することができる。また、座位において上体の動きは頭に近いほど大きく動く傾向があるので、上方から先に計測することで、上体の動きに影響されにくい安定した計測を行うことが可能となる。
【００３１】
以上のように、この実施の形態２によれば、測距計測部１にレーザビームなど人体の眼に対して影響を及ぼすセンサを用い人体８０に複数のレーザビームを同時に投光できない場合に、計測タイミング制御手段５により時間方向にずらしてレーザビームを投光するようにしたので、人体（特に眼）に対する安全性を確保することができる効果が得られる。
【００３２】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３による人物状態判別装置の構成を示すブロック図で、図において、図１１の構成に対して時間方向計測手段６を加えたものである。
時間方向計測手段６は、測距計測部１が実施の形態１や実施の形態２で説明した計測動作を一通り終了すると、再び同じ動作を行わせるように計測パラメータ決定手段２をトリガする。時間方向に逐次繰り返し計測を行った結果得られる時系列の計測データは状態判別手段４に蓄積される。状態判別手段４は、得られたこれらの計測データに対して、平滑化処理やはずれ値の処理を行うことで、計測の精度や体格判別の精度などを向上させる。この場合、計測の回数は時間方向計測手段６で予め定めておく。また、自動車内において、走行中に助手席の人物が入れ替わることは稀であるから、そのような対象の同じ人物に対して時間方向にずらした複数回の計測を行うことは容易である。
【００３３】
以上のように、この実施の形態３によれば、時間方向計測手段６を設けたことにより、測距計測を複数回行うことができるようにしたので、時系列の計測結果から正確な人物の状態を判別することができ、信頼性の高い判別結果が期待できる効果が得られる。
【００３４】
実施の形態４．
図１４はこの発明の実施の形態４による人物状態判別装置の構成を示すブロック図で、図１３の構成に対して他センサ７、測距センサ駆動判断手段８およびセンサ使用選択手段９を加えたものである。
他センサ７は、上述した測距センサ類とは異なるそれ以外のセンサのことで、例えば自動車の車速センサやハンドルの切り替えセンサなどのことである。測距センサ駆動判断手段８は、他センサ７からの検出出力を受けたとき、当該人物状態判別装置の駆動を判断し、計測パラメータ決定手段２に動作開始を働きかける。センサ使用選択手段９は、状況によって乗員が測距センサ駆動判断手段８の機能をオンまたはオフにして当該人物状態判別装置の駆動、停止を行うものであるが、この場合、測距センサ駆動判断手段８以外の手段の機能を制御するようにしても良い。
【００３５】
図１５は測距センサ駆動判断手段の動作例を示す説明図である。図において、５２はシートベルト、５３はシートベルト５２を装着するバックル、６５はバックル５３が装着されたことを検出するバックルセンサである。他センサ７をバックルセンサ６５とした場合、シートベルト５２が装着された時点でバックルセンサ６５から検出出力を測距センサ駆動判断手段８に与える。測距センサ駆動判断手段８は、これにより計測パラメータ決定手段２に対して、測距計測を開始するよう制御する。この例では、乗員の姿勢がシートベルト５２によりある程度固定された状態を形成するので、乗員の体格などの人体パラメータを計測するのに適し、高信頼に計測することが可能となる。
【００３６】
また、別の例として、車速センサを他センサ７として用いた場合、車速センサの出力に応答して測距センサ駆動判断手段８が計測タイミング制御手段５に対して指示することにより計測タイミングを設定させるようにする。計測タイミング制御手段５は、車速の低い場合には時間をかけて密に測距計測するためのタイミング信号を生成する。これにより、計測結果の高精度化が図れる。また、逆に車速の高い場合には高速に計測するためのタイミング信号を生成する。これにより、万一の衝突事故に備えることができる。
人物状態判段手段４の認識率が１００％でない限り、人物とその状態および環境によっては、どうあっても認識できない場合が存在する。そのような場合には、乗員が人物状態判別装置を用いるかどうかを判断し、センサ使用選択手段９を操作して、その使用を停止させることで最悪の状態を回避する。
【００３７】
以上のように、実施の形態４によれば、測距センサ駆動判断手段８を用いて他センサ７の状態に応じて測距センサによる計測開始時期を判断するようにしたので、自動的に人物状態判別の動作を開始させることができ、他センサ７をシートベルト５２のバックルセンサ６５とした場合、装着した直後の人物の拘束された状態から高信頼に計測することができる効果が得られる。また、他センサ７として車速センサを用いた場合、測距センサ駆動判断手段８が車速センサの検出出力に応答して計測タイミング制御手段５に対して指示することにより車速に応じて計測タイミングを設定させるようにした場合、車速に応じた用途の計測を可能にする効果が得られる。さらに、センサ使用選択手段９により人物状態判別装置の使用・不使用を選択できるようにしたので、認識率が低い不都合な状態が発生した場合には装置の停止を行うことができる効果が得られる。
【００３８】
実施の形態５．
図１６はこの発明の実施の形態５による人物状態判別装置の構成を示すブロック図で、図において、図１４の構成に対して判別結果表示手段１０と状態教示・登録手段１１が追加されたものである。
判別結果表示手段１０は、状態判別手段４による判別結果を表示する手段である。この場合、状態判別手段４では、予め判別した状態に対して評価する評価基準が設定されており、この設定基準に従って得た判別結果に対する評価をコメントや表示図形などの情報として通常の判別結果に含ませて判別結果表示手段１０に出力し表示する。判別結果が、例えば座高や肩幅などの人体パラメータから乗員が小柄女性だと判断されれば、小柄女性である旨を表示して、その人物に知らせる。また、別の例として、乗員の上体の姿勢から、頭部位置がエアバッグに非常に近いと判断された場合、このままでは衝突時にエアバッグが開かないことを乗員に知らせる警告表示を行うようにする。
【００３９】
図１７に判別結果表示手段による表示例を示す説明図である。図において、６６はダッシュボードに設けられた表示部である。６７は前述したセンサ使用選択手段９に係り、ユーザが本装置を駆動するか、しないかを決定するための操作スイッチである。
表示部６６は状態判別手段４が乗員を判別した結果をＷ１，Ｗ２，Ｗ３のように示している。これにより、本装置が乗員の判別を、どのカテゴリに分類したかを知ることができる。
【００４０】
状態教示・登録手段１１は、状態判別手段４が物体の状態を判別するために用いる判別基準データを、ユーザが必要に応じて更新登録する手段で、実状に合わせた乗員の状態を教示、登録するためのものである。例えば乳児用チャイルドベッドが後ろ向きに設置してあるが、現在ベッドだけしかないのに、状態判別手段４が誤って子供と判別しているような状況が起きたとする。このような時、ユーザは判別結果表示手段１０によりこの判別結果を確認し、状態教示・登録手段１１を用いて、状態判別手段４に対して、現在の状態は乳児用チャイルドベッドだけである旨を教示し登録する。このことによって、状態判別手段４は自己の所有する判別基準を更新し、次回の動作時には更新データを用いて判別することになる。その他、この状態教示・登録手段１１を用いて、乗員の多様な状態を教示し登録することにより判別基準として蓄積し、実情に即した判別を行えるように学習効果を与えることが可能となる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態５によれば、判別結果表示手段１０により状態判別手段４の判別結果を表示するようにしたので、ユーザがそれを確認することができ、状況によって次の対応すべき行動を判断できる効果が得られる。また、判別結果に誤りがある場合に、ユーザが正確な人物の状態を教示、登録する状態教示・登録手段１１を備え、状態判別手段４の判別基準を更新することにより、次回からの判別結果が実状に即したものとなり、計測精度を向上させる効果が得られる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、独立に投光部位を制御する複数の投光器とこの複数の投光器からの投光を受けた物体の反射光を検出する受光部からなるアクティブ測距センサを含む測距計測部と、測距計測部が計測する人体パラメータを決定する計測パラメータ決定手段と、決定された計測すべき人体パラメータに応じて測距計測部のアクティブ測距センサの投光部位を設定する測距センサ設定手段と、設定されたアクティブ測距センサの投光部位より得られた検出出力について解析し、予め設定された判別基準に基づいて物体の状態を判別する状態判別手段とを備えるように構成したので、予め計測点の数を変更できる幅に余裕を持たせておくことができ、測定される人物が動的に変化する状況下では、必要な人体パラメータを得るために最小限計測しなければならない個所だけを計測することにより計測時間および精度共に常に最適な計測を可能とする効果がある。
【００４３】
この発明に係る人物状態判別装置は、他の測距センサをさらに含み、測距センサ設定手段が他の測距センサを設定し、状態判別手段が他の測距センサの検出出力を解析して物体の状態を判別するように構成したので、アクティブ測距センサだけではなく、その他の測距センサをも含めて、人体パラメータを取得するための測距センサ系全てを状況に応じて制御することにより、最適な計測シーケンスを実現する効果がある。
【００４４】
この発明によれば、測距センサ設定手段で得られた測距センサの設定結果に応答してタイミング制御信号を生成し、このタイミング制御信号に基づいて各測距センサが投光動作を行うよう測距計測部を制御する計測タイミング制御手段を備えるように構成したので、測距計測部にレーザビームなど人体の眼に対して影響を及ぼすセンサを用い人体に複数のレーザビームを同時に投光できない場合に、時間方向にずらしてレーザビームを投光するようにでき、これにより人体（特に眼）に対する安全を確保できる効果がある。
【００４５】
この発明によれば、この発明に係る人物状態判別装置は、測距計測部が一通り行った計測動作と同じ動作を時間方向に予め決めた回数分繰り返し行わせるよう計測パラメータ決定手段をトリガする時間方向計測手段を備え、状態判別手段は、繰り返し計測を行った時系列の計測データを蓄積し、これらの蓄積された計測データに対して平滑化処理やはずれ値の処理を行うことで判別結果を得るように構成したので、変動の少ない対象に対して時間方向にずらした複数回の計測を行うことは有効であり、時系列の計測結果から人物の正確な状態を判別することができ、信頼性の高い判別結果が期待できる効果がある。
【００４６】
この発明によれば、当該人物状態判別装置が自動車に設置されている場合において、自動車に装備された他センサの検出出力に応答して計測パラメータ決定手段に動作開始を働きかける測距センサ駆動判断手段を備えるように構成したので、自動的に計測開始時期を判断し人物状態判別の動作を開始させることができる効果がある。
【００４７】
この発明に係る人物状態判別装置は、他センサが車速センサである場合において、測距センサ駆動判断手段が、車速センサの検出出力に応答して車速に応じたタイミング信号生成するよう計測タイミング制御手段に指示するように構成したので、車速に応じた用途の計測を可能にする効果が得られる。すなわち、車速の低い場合には時間をかけて密に測距計測することにより、計測結果の高精度化が図れ、逆に車速の高い場合には高速に計測することにより、万一の衝突事故に備えることができる。
【００４８】
この発明によれば、ユーザが当該人物状態判別装置を駆動させるかどうかを選択するセンサ使用選択手段を備えるように構成したので、認識率が低い不都合な状態が発生した場合には装置の停止を行うことができる効果が得られる。
【００４９】
この発明によれば、状態判別手段から得られた判別結果を表示する判別結果表示手段を備え、状態判別手段が、予め設定した評価基準に基づいて判別結果を評価したコメントや表示図形などの情報を判別結果に含ませて判別結果表示手段に出力するように構成したので、ユーザが判別結果を確認でき、状況によって次の対応すべき行動を判断できる効果がある。
【００５０】
この発明によれば、状態判別手段が物体の状態を判別するために用いる判別基準を、ユーザが必要に応じて更新登録する状態教示・登録手段を備えるように構成したので、判別結果に誤りがある場合に、ユーザが正確な人物の状態を教示、登録することにより判別基準を更新することにより、次回からの判別結果が実状に即したものとなり、計測精度を向上させる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態１に係るアクティブ測距センサを車両に適用した状態を示す概観図である。
【図３】同実施の形態１に係るアクティブ測距センサの構造と使用形態を示す説明図である。
【図４】同実施の形態１に係る測距センサを複数適用した状態を示す概観図である。
【図５】同実施の形態１に係る測距センサを複数適用した状態の他の例を示す概観図である。
【図６】同実施の形態１に係るアクティブ測距センサの別例を示す説明図である。
【図７】同実施の形態１に係るアクティブ測距センサの別例を示す説明図である。
【図８】同実施の形態１に係る計測パラメータ決定の別例を示す説明図である。
【図９】同実施の形態１に係る計測パラメータ決定の別例を示す説明図である。
【図１０】同実施の形態１に係る状態判別手段の動作例を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施の形態２に係る計測タイミング制御予手段の動作態様を示す説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】同実施の形態４に係るアクティブ測距センサ駆動判断手段の動作例を示す説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による人物状態判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】同実施の形態５に係る判別結果表示手段による表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  測距計測部、２  計測パラメータ決定手段、３  測距センサ設定手段、４  状態判別手段、５  計測タイミング制御手段、６  時間方向計測手段、７  他センサ、８  測距センサ駆動判断手段、９  センサ使用選択手段、１０  判別結果表示手段、１１  状態教示・登録手段、５０  車両、５１  座席、５２  シートベルト、５３  バックル、６１  エアバッグ、６２  感圧シートセンサ、６３  重量センサ、６４  ＥＣＵ、６５  バックルセンサ、６６  表示部、８０  人体、１０１  アクティブ測距センサ、１０２，１０３，１０４  測距センサ、１１０，１２０  ＬＤモジュール、１１１，１１７  面発光レーザ、１１２  μレンズアレイ、１１３  ＬＥＤ、１１４  レンズ、１１５  ポリゴンミラー、１１６，１１９，１２２  受光部、１１８  レンズ系、１２１  半円柱形レンズ。