(57)【要約】【課題】自動車の生産原価に大きな影響を与えずに、運転者の頭部位置を正確・精密に測定する方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明の実施例による運転者の頭部位置測定装置は、運転者自身により後写鏡を調整することができる、後写鏡を備えた自動車における運転者の頭部位置を測定する装置である。左側後写鏡及び右側後写鏡のうちの一つ以上の後写鏡を備えた自動車における運転者の頭部位置を測定する。前記一つ以上の後写鏡の垂直及び水平方向のうちの一つ以上の傾き角度を検出し、前記一つ以上の傾き角度に基づいて運転者の頭部位置の範囲を算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左側後写鏡及び右側後写鏡のうち、一つ以上の後写鏡を備えた自動車において、
前記一つ以上の後写鏡の垂直及び水平方向のうち、一つ以上の傾き角度を検出する段階と、
前記一つ以上の傾き角度に基づいて運転者の頭部位置の範囲を算出する段階とを含むことを特徴とする、運転者の頭部位置測定方法。
【請求項２】
左側後写鏡及び右側後写鏡を備えた自動車において、
前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する段階と、
前記第１水平角［θＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１水平角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する段階と、
前記第２水平角［θＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２水平角度の範囲を決定する段階とを含むことを特徴とする、運転者の頭部位置測定方法。
【請求項３】
前記第１水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲を含み（但し、［ΔθＬ］は予め設定した角度である）、
前記第２水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲を含む（但し、［ΔθＲ］は予め設定した角度である）ことを特徴とする、請求項２に記載の運転者の頭部位置測定方法。
【請求項４】
前記［ΔθＲ］は［ΔθＲ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たし、
前記［ΔθＬ］は［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たすことを特徴とする、請求項３に記載の運転者の頭部位置測定方法。
（但し、［ｒ］は後写鏡の中央から車体までの水平距離、［ｌ］は後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離である。）
【請求項５】
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれかに記載の運転者の頭部位置測定方法。
【請求項６】
予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことを特徴とする、請求項５に記載の運転者の頭部位置測定方法。
【請求項７】
左側後写鏡及び右側後写鏡を備えた自動車において、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とを含むことを特徴とする、運転者の頭部位置測定方法。
【請求項８】
予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことを特徴とする、請求項７に記載の運転者の頭部位置測定方法。
【請求項９】
左側後写鏡及び右側後写鏡を備えた自動車において、
前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する第１水平角検出器と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する第２水平角検出器と、
前記第１、第２水平角検出器から検出した前記第１、第２水平角（［θＬ］、［θＲ］）に基づいて運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニットとを含み、
前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する段階と、
前記第１水平角［θＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１水平角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する段階と、
前記第２水平角［θＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２水平角度の範囲を決定する段階とを遂行することを特徴とする、運転者の頭部位置測定装置。
【請求項１０】
前記第１水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲を含み（但し、［ΔθＬ］は予め設定した角度である）、
前記第２水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲を含む（但し、［ΔθＲ］は予め設定した角度である）ことを特徴とする、請求項９に記載の運転者の頭部位置測定装置。
【請求項１１】
前記［ΔθＲ］は［ΔθＲ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たし、
前記［ΔθＬ］は［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たすことを特徴とする、請求項１０に記載の運転者の頭部位置測定装置。
（但し、［ｒ］は後写鏡の中央から車体までの水平距離、［ｌ］は後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離である。）
【請求項１２】
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する第１垂直角検出器と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する第２垂直角検出器とをさらに含み、
前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とをさらに遂行することを特徴とする、請求項９乃至１１のいずれかに記載に運転者の頭部位置測定装置。
【請求項１３】
予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の運転者の頭部位置測定装置。
【請求項１４】
左側後写鏡及び右側後写鏡を備えた自動車において、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する第１垂直角検出器と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する第２垂直角検出器と、
前記第１、第２垂直角検出器から検出した前記第１、第２垂直角（［φＬ］、［φＲ］）に基づいて運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニットとを含み、
前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とを遂行することを特徴とする、運転者の頭部位置測定装置。
【請求項１５】
予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の運転者の頭部位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車に係り、より詳しくは、自動車の運転者の頭部位置を測定する方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自動車の安全性の向上が重要な研究課題として浮上して、自動車の運転者の頭部位置を把握する技術もまた深く研究されている。運転者の頭部位置は車両の事故時にエアバックの作動を制御するアルゴリズム等で重要な媒介変数として用いられている。
【０００３】
従来は、運転者の頭部位置を運転席の前後位置に基づいて算出していたので、運転席の前後位置を検出する運転席の軌道位置センサー（ｓｅａｔ  ｔｒａｃｋ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｏｒ）を利用して、このセンサーからの信号に基づいて運転席の位置を把握し、把握された運転席の位置から運転者の頭部位置を見積るしかなかった。
【０００４】
しかし、椅子の背を反らす程度などにより、または運転席に座る姿勢などにより、運転席の位置が同じであっても運転者の頭部位置は異なることがあった。したがって、このような従来の方法では運転者の頭部位置を正確・精密に測定することはできなかった。
【０００５】
精密性・正確性が向上すると期待される新たな方法としては、［特許文献１］のように赤外線を利用して、車両にカメラを付着して室内映像を取得し、取得した室内映像から運転者の頭部位置を算出するものがある。しかし、このような方法を実現するためには、ステレオカメラあるいは最小限２つのカメラが備えられなければならないので、自動車の生産原価を過度に上昇させるという短所がある。
【特許文献１】特開平１１−４３００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、自動車の生産原価に大きな影響を与えずに、運転者の頭部位置を正確・精密に測定する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明による運転者の頭部位置測定方法は、左側後写鏡及び右側後写鏡のうち一つ以上の後写鏡を備えた自動車における運転者の頭部位置を測定する方法である。
【０００８】
このような本発明による運転者の頭部位置測定方法は、
前記一つ以上の後写鏡の垂直及び水平方向のうち一つ以上の傾き角度を検出する段階と、
前記一つ以上の傾き角度に基づいて運転者の頭部位置の範囲を算出する段階とを含むことを特徴とする。
【０００９】
より好ましくは、本発明による運転者の頭部位置測定方法は、
前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する段階と、
前記第１水平角［θＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１水平角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する段階と、
前記第２水平角［θＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２水平角度の範囲を決定する段階とを含むことを特徴とする。
【００１０】
前記第１水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲を含むことが好ましい（但し、［ΔθＬ］は予め設定した角度である）。
【００１１】
また、前記第２水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲を含むことが好ましい（但し、［ΔθＲ］は予め設定した角度である）。
【００１２】
より好ましくは、後写鏡の中央から車体までの水平距離を［ｒ］、後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離を［ｌ］とするとき、前記［ΔθＲ］は［ΔθＲ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たし、前記［ΔθＬ］は［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たす。
【００１３】
本発明による運転者の頭部位置測定方法は、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とをさらに含むことが好ましい。
【００１４】
より好ましくは、予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含む。
【００１５】
また、本発明による運転者の頭部位置測定方法は、水平角度の範囲を設定しないでも、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とを含むことができる。
【００１６】
このとき、予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことがより好ましいのは、前述したとおりである。
【００１７】
本発明による運転者の頭部位置測定装置は、左側後写鏡及び右側後写鏡を備えた自動車における運転者の頭部位置を測定する装置である。
このような本発明による運転者の頭部位置測定装置は、前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する第１水平角検出器と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する第２水平角検出器と、
前記第１、第２水平角検出器から検出した前記第１、第２水平角［θＬ、θＲ］に基づいて運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニットとを含み、
前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する段階と、
前記第１水平角［θＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１水平角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する段階と、
前記第２水平角［θＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２水平角度の範囲を決定する段階とを遂行することを特徴とする。
【００１８】
前記第１水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲を含むことが好ましい（但し、［ΔθＬ］は予め設定した角度である）。
【００１９】
前記第２水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲を含むことが好ましい（但し、［ΔθＲ］は予め設定した角度である）。
【００２０】
より好ましくは、後写鏡の中央から車体までの水平距離を［ｒ］、後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離を［ｌ］とするとき、前記［ΔθＲ］は［ΔθＲ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たし、前記［ΔθＬ］は［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］を満たす。
【００２１】
本発明による運転者の頭部位置検出装置には、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する第１垂直角検出器と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する第２垂直角検出器と、
前記第１、第２垂直角検出器から検出した前記第１、第２垂直角（［φＬ］、［φＲ］）に基づいて前記運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニットとをさらに含み、
このとき、前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とをさらに遂行することが好ましい。
【００２２】
より好ましくは、予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含む。
【００２３】
本発明による運転者の頭部位置測定装置は、水平方向の運転者の頭部位置の範囲を決定せずに、垂直方向の運転者の頭部位置の範囲だけを決定することができる。
【００２４】
このような本発明による運転者の頭部位置測定装置は、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する第１垂直角検出器と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する第２垂直角検出器と、
前記第１、第２垂直角検出器から検出した前記第１、第２垂直角（［φＬ］、［φＲ］）に基づいて運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニットとを含み、
前記電子制御ユニットは、
前記左側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する段階と、
前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する段階と、
前記右側後写鏡の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する段階と、
前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する段階とを遂行することを特徴とする。
【００２５】
予め設定した角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］、［ΔφＲ１］、及び［ΔφＲ２］）に対し、
前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含み、第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含むことがより好ましいのは、前述したとおりである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の実施例によれば、カメラなどの高価付帯装備がなくても、通常、統合型メモリシートシステムで採用している装置だけを利用して、運転者の頭部位置を正確・精密に測定することができる。したがって、運転者の頭部位置に基づいて作動する知能型エアバックなどのような応用装備のより効果的な作動にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施例による運転者の頭部位置測定装置のブロック図である。
【００２９】
本発明の実施例による運転者の頭部位置測定装置は、運転者自身により後写鏡を調整することができる、左側後写鏡２１０（図２及び図３参照）及び右側後写鏡２２０（図２及び図３参照）を備えた自動車における運転者の頭部位置を測定する装置である。
【００３０】
図１に示すように、本発明の実施例による運転者の頭部位置測定装置は、
前記左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する第１水平角検出器１１０と、
前記左側後写鏡２１０の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する第１垂直角検出器１２０と、
前記右側後写鏡２２０の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する第２水平角検出器１３０と、
前記右側後写鏡２２０の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する第２垂直角検出器１４０と、
前記第１、第２水平角検出器１１０、１３０から検出した前記第１、第２水平角（［θＬ］、［θＲ］）、及び前記第１、第２垂直角検出器１２０、１４０から検出した前記第１、第２垂直角（［φＬ］、［φＲ］）に基づいて運転者の頭部位置を算出する電子制御ユニット１５０とを含む。
【００３１】
前記第１、第２水平角検出器１１０、１３０及び前記第１、第２垂直角検出器１２０、１４０は、統合型メモリシートシステム（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｓｅａｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＩＭＳ）で既に当業界に知られて用いられており、当業者に明らかである。
【００３２】
したがって、このような第１、第２水平角検出器１１０、１３０及び前記第１、第２垂直角検出器１２０、１４０は、統合型メモリシートシステムを備える自動車においては、別途の追加部品なく、本発明の実施例のように、運転者の頭部位置測定方法及び装置が実現できる。
【００３３】
前記第１水平角検出器１１０及び前記第１垂直角検出器１２０は、一つの単位体として前記左側後写鏡２１０に装着することができる。また、前記第２水平角検出器１３０及び前記第２垂直角検出器１４０は、一つの単位体として前記右側後写鏡２２０に装着することができる。
【００３４】
前記電子制御ユニット１５０は、設定したプログラムにより動作する一つ以上のマイクロプロセッサーで実現でき、前記設定したプログラムは、後述する本発明の実施例の運転者の頭部位置測定方法の各段階を遂行するための一連の命令とすることができる。
【００３５】
本発明の実施例の運転者の頭部位置測定方法を説明するのに先立って、まず、以下で、本発明の実施例に従って、前記第１、第２水平角検出器１１０、１３０及び前記第１、第２垂直角検出器１２０、１４０の検出値を利用して運転者の頭部位置を算出する原理について説明する。
【００３６】
図２は本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法及び装置であって、運転者の頭部の水平方向の位置を決定する原理を示した図面である。
【００３７】
図２を参照して、左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度による運転者の頭部位置を決定する原理について説明する。
図２の左側に示すように、車体座標系（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｂｏｄｙ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）において、そのｘ軸［ＸＶ］は左側後写鏡の中心から車体の真後ろ方向に設定し、そのｙ軸［ＹＶ］は左側後写鏡の中心から車体方向に設定する。これは説明の便宜上設定した車体座標系の一例に過ぎず、他の方向にそのｘ軸及びｙ軸を設定しても差支えない。
【００３８】
そして、鏡座標系（ｍｉｒｒｏｒ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）において、そのｘ軸［ＸＭ］は左側後写鏡の中心から車体側に垂直方向に設定し、そのｙ軸［ＹＭ］は左側後写鏡の中心から車体側に前記左側後写鏡に平行な方向に設定する。これは、説明の便宜上設定した鏡座標系の一例に過ぎず、他の方向にそのｘ軸及びｙ軸を設定しても差支えない。
【００３９】
図２における点線は運転者の注視線（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｌｉｎｅ）を示す。
【００４０】
運転者は運転席に座った状態で、頭部だけをまわして視野を確保する状態に後写鏡をセッティングする。したがって、通常、後写鏡には車体のごく一部が見えるようにセッティングする。このような状態で運転者の注視線（１）は、車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から車体側に予め設定した角度［ΔθＬ］だけ傾いた状態となる。
【００４１】
反対に、車体から遠くなる方向への注視線（２）は、車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から車体の反対方向に前記予め設定した角度［ΔθＬ］だけ傾いた状態となる。
【００４２】
前記予め設定した角度［ΔθＬ］は、左側後写鏡２１０及び車体２００の仕様により決定する角度である。より詳しくは、図２において、後写鏡の中央から車体までの水平距離を［ｒ］、後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離を［ｌ］とするとき、［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の関係式を満たす。
【００４３】
このような左側後写鏡２１０の視野は、下記のように運転者の頭部位置に換算することができる。
【００４４】
注視線（１）を反射角とする入射角を有する運転者の注視線（３）の車体座標系に対する角度は、前記左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度［θＬ］と注視線（１）の車体座標系に対する傾き角度［ΔθＬ］とから算出できる。より具体的に、注視線（３）が車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から車体側に傾いた角度は［２θＬ−ΔθＬ］（即ち、［２×（θＬ−ΔθＬ）＋ΔθＬ］）で算出できる。
【００４５】
注視線（２）を反射角とする入射角を有する運転者の注視線（４）の車体座標系に対する角度は、前記左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度［θＬ］と注視線（２）の車体座標系に対する傾き角度［ΔθＬ］とから算出できる。より具体的に、注視線（４）が車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から車体側に傾いた角度は［２θＬ＋ΔθＬ］（即ち、［２×（θＬ＋ΔθＬ）−ΔθＬ］）で算出できる。
【００４６】
したがって、左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度［θＬ］及び前記予め設定した角度［ΔθＬ］により、運転者の頭部位置は、左側後写鏡２１０に対して車体の後方方向から車体２００側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲に属することが分かる。
【００４７】
［ΔθＬ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の関係式を用いると、このような範囲は［２θＬ−ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］乃至［２θＬ＋ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の範囲で表すことができる。
【００４８】
右側後写鏡２２０に対しても同様な原理が適用できる。したがって、右側後写鏡２２０の水平方向の傾き角度［θＲ］及び予め設定した角度［ΔθＲ］により、運転者の頭部位置は、右側後写鏡２２０に対して車体の後方方向から車体２００側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲に属することが分かる。
【００４９】
右側後写鏡に関して［ΔθＲ＝ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の関係式が成立し、この関係式を用いると、このような範囲は［２θＲ−ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］乃至［２θＲ＋ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の範囲で表すことができる。
【００５０】
したがって、左側後写鏡２１０及び右側後写鏡２２０に関する前記原理を総合すると、運転者の水平方向の頭部位置は、左側後写鏡に対して車体の後方方向から車体２００側に［２θＬ−ΔθＬ］乃至［２θＬ＋ΔθＬ］の範囲を含む範囲にあり、また、右側後写鏡に対して車体の後方方向から車体２００側に［２θＲ−ΔθＲ］乃至［２θＲ＋ΔθＲ］の範囲を含む範囲にあることとすることが可能である。
【００５１】
したがって、水平方向には、図２で斜線に示した四角形の範囲を含む範囲内に運転者の頭部が位置したと解釈できる。
【００５２】
図３は、本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法及び装置において、運転者の頭部の垂直方向の位置を決定する原理を示す図面であって、左側後写鏡２１０に関する図面である。
【００５３】
以下、図３を参照して、左側後写鏡２１０の垂直方向の傾き角度により運転者の頭部位置を決定する原理について説明する。
【００５４】
図３では、運転者が左側後写鏡２１０を通じて後方上段を見るときに、運転者の注視線が後写鏡の法線となす角度を［ΔφＬ１］、運転者が左側後写鏡２１０を通じて後方下段を見るときに、運転者の注視線が後写鏡の法線となす角度を［ΔφＬ２］で示した。
【００５５】
しかし、左側後写鏡２１０の法線は、車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から上側に［φＬ］だけ傾いている。
【００５６】
したがって、運転者が左側後写鏡２１０を通じて後方上段を見るとき、運転者の注視線は車体の真後ろ方向から上側に［φＬ＋ΔφＬ１］だけ傾くようになる。同様に、運転者が左側後写鏡２１０を通じて後方下段を見るとき、運転者の注視線は車体の真後ろ方向から上側に［φＬ＋ΔφＬ２］だけ傾くようになる。
【００５７】
したがって、このような注視線の範囲から、左側後写鏡２１０に対する運転者の垂直方向の頭部位置を換算することができ、このような垂直方向の頭部位置は、左側後写鏡２１０から［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲にあると判断する。
【００５８】
しかし、［ΔφＬ］及び［ΔφＬ２］の値を設定しておいた場合、左側後写鏡２１０の垂直方向の傾き角度［φＬ］を検出することにより、運転者の垂直方向の頭部位置の範囲が分かるようになる。このような設定角度（［ΔφＬ１］、［ΔφＬ２］）は、様々な運転者に対するデータの収集及び収集したデータの統計処理を通じて、好ましい値に明らかに設定することができる。
【００５９】
右側後写鏡２２０に対しても、左側後写鏡２１０に関する前述と同様な原理を適用することができる。
【００６０】
したがって、右側後写鏡２２０の法線が車体の真後ろ方向（即ち、［ＸＶ］方向）から上側に傾いた角度を［φＲ］とすると、運転者の垂直方向の頭部位置は、右側後写鏡２２０から［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲にあると判断する。
【００６１】
［ΔφＲ１］及び［ΔφＲ２］の値を設定しておいた場合、右側後写鏡２２０の垂直方向の傾き角度［φＲ］を検出することにより、運転者の垂直方向の頭部位置の範囲が分かるようになる。このような設定角度（［ΔφＲ１］、［ΔφＲ２］）は、様々な運転者に対するデータの収集及び収集したデータの統計処理を通じて、好ましい値に明らかに設定することができる。
【００６２】
以下、このような原理を利用して、本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法について詳細に説明する。
【００６３】
図４は、本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法を示すフローチャートである。
図４に示すように、前記電子制御ユニット１５０は、まず、前記左側後写鏡２１０の水平方向の傾き角度である第１水平角［θＬ］を検出する（Ｓ４１０）。
【００６４】
これにより、前記電子制御ユニット１５０は、前記第１水平角［θＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１水平角度の範囲を決定する（Ｓ４１５）。前記段階（Ｓ４１５）における前記第１水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＬ−ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］乃至［２θＬ＋ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の範囲を含むように決定する。但し、［ｒ］は後写鏡の中央から車体までの水平距離であり、［ｌ］は後写鏡の中央から車体の後尾までの水平距離である。
【００６５】
また、前記電子制御ユニット１５０は、前記右側後写鏡２２０の水平方向の傾き角度である第２水平角［θＲ］を検出する（Ｓ４２０）。
【００６６】
これにより、前記電子制御ユニット１５０は、前記第２水平角［θＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２水平角度の範囲を決定する（Ｓ４２５）。前記段階（Ｓ４２５）における前記第２水平角度の範囲は、車体の後方方向から車体側に［２θＲ−ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］乃至［２θＲ＋ｔａｎ−１（ｒ／ｌ）］の範囲を含むように決定する。
【００６７】
また、前記電子制御ユニット１５０は、前記左側後写鏡２１０の垂直方向の傾き角度である第１垂直角［φＬ］を検出する（Ｓ４３０）。
【００６８】
これにより、前記電子制御ユニット１５０は、前記第１垂直角［φＬ］に基づいて運転者の頭部位置の前記左側後写鏡からの第１垂直角度の範囲を決定する（Ｓ４３５）。前記段階（Ｓ４３５）における前記第１垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＬ＋ΔφＬ１］乃至［φＬ＋ΔφＬ２］の範囲を含む。但し、［ΔφＬ１］及び［ΔφＬ２］は予め設定した角度である。
【００６９】
そして、前記電子制御ユニット１５０は、前記右側後写鏡２２０の垂直方向の傾き角度である第２垂直角［φＲ］を検出する（Ｓ４４０）。
【００７０】
これにより、前記電子制御ユニット１５０は、前記第２垂直角［φＲ］に基づいて運転者の頭部位置の前記右側後写鏡からの第２垂直角度の範囲を決定する（Ｓ４４５）。前記段階（Ｓ４４５）における前記第２垂直角度の範囲は、車体の水平面から上向きに［φＲ＋ΔφＲ１］乃至［φＲ＋ΔφＲ２］の範囲を含む。但し、［ΔφＲ１］及び［ΔφＲ２］は予め設定した角度である。
【００７１】
このように、第１、第２水平角度の範囲、第１、第２垂直角度の範囲を決定することにより、前記電子制御ユニット１５０は、運転者の頭部位置が前記第１、第２水平角度の範囲内に、そして前記第１、第２垂直角度の範囲内にあると判断する（Ｓ４５０）。
【００７２】
以上、本発明に係る好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるわけではなく、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により技術的範囲内において、容易に変更され得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例による運転者の頭部位置測定装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法及び測定装置において、運転者の頭部の水平方向の位置を決定する原理を示した図面である。
【図３】本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法及び測定装置において、運転者の頭部の垂直方向の位置を決定する原理を示した図面である。
【図４】本発明の実施例による運転者の頭部位置測定方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１１０    第１水平角検出器
１２０    第１垂直角検出器
１３０    第２水平角検出器
１４０    第２垂直角検出器
１５０    電子制御ユニット
２００    車体
２１０    左側後写鏡
２２０    右側後写鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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