(57)【要約】【課題】  自動車などの車両の車室内に、所定状態の乗員が存在するかどうか、またその存在位置および体格とその姿勢を、比較のための特別な標準パターンを用いることなく、確実に検知することを可能とする車両用乗員検知装置を提案する。【解決手段】車両の車室内をＮ区画に分割し、その分割領域に含まれる反射物体からの反射光を検知する光学センサ受光部と、前記反射光に基づき反射物体の存在有無を前記領域毎に判断する物体存在判定手段と、前記反射物体の状態を検知する乗員検知手段とを備えた車両用乗員検知装置であって、前記Ｎ区画の分割領域は前記光学センサの受光部の光軸に垂直に設定されると同時に、前記分割領域および前記反射光の分布を用いて前記反射物体の有無、その位置、その体格、あるいはその姿勢を判定するようにした。【選択図】  図１
2005271745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車室内を複数の領域に分割し、その分割した各領域に含まれる反射物体からの反射光を検知する受光部と、前記受光部で検知した前記分割領域毎の反射光に基づき前記分割領域毎の反射物体の有無を判断する反射物体検知手段と、前記分割領域毎の反射物体の有無に基づき乗員の状態を判定する乗員判定手段とを備え、前記分割領域は前記受光部の光軸に垂直に設定されていることを特徴とする車両用乗員検知装置。
【請求項２】
前記複数の分割領域の境界線を領域閾値として、前記乗員の位置判定あるいは体格判定に利用するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項３】
前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の上下方向に２分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項４】
前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の前後方向に２分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項５】
前記複数の分割領域は、前記受光部の光軸を基準に、車両の前後および上下の各方向に２分割され、合計４分割されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項６】
前記受光部が受光した前記反射物体による反射光の分布形状を前記乗員判定手段で近似することにより乗員の姿勢を判断するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項７】
前記車両の乗員が着座するシートの前後位置を検出するシート位置センサを備え、該シート位置センサの出力を反射物体検知に利用するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車両用乗員検知装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７に記載の車両用乗員検知装置に、車両未使用時に盗難防止として、車両内の監視を行う機能を持たせたことを特徴とする車両用乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両の車室内の乗員の状態を検知する車両用乗員検知装置に関するものであり、例えば自動車において適切なエアバッグ制御を行うのに使用される乗員検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の乗員検知装置として、例えば特許文献１、２に開示されたものが知られている。特許文献１に開示された乗員検知装置は、乗員判別処理装置を有し、乗員判別処理装置において、測距演算処理装置からの距離分布出力を、予め記憶されている標準パターンと比較することにより、乗員の姿勢の判定を行うものである。また特許文献２に開示された乗員検知装置は、複数のセンサのＡＮＤ出力により、大きな物体を検出し、乗員の判定を行うものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２９６４１号公報（特に段落［００１５］）
【特許文献２】特開２００１−３０８７２号公報（特に段落［００４６］［００４７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に示された乗員検知装置では、乗員の姿勢の判定を確実に行うためには、多くの標準パターンを予め記憶し、それぞれとの比較を行う必要があるので、乗員の姿勢の判定を高速で行うのが難しい。また、特許文献２に示された乗員検知装置では、大きな物体を乗員として判定するので、例えば乗員が広げた新聞なども誤って乗員と判定するおそれがあり、正確な乗員の判断が難しい。
【０００５】
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、乗員の状態、特に乗員の有無、位置、体格、あるいは姿勢の判定をより迅速に、しかもより確実に行うことのできる車両用乗員検知装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両乗員検知装置は、車両の車室内を複数の領域に分割し、その分割した各領域に含まれる反射物体からの反射光を検知する受光部と、前記受光部で検知した前記分割領域毎の反射光に基づき前記分割領域毎の反射物体の有無を判断する反射物体検知手段と、前記分割領域毎の反射物体の有無に基づき乗員の状態を判定する乗員判定手段とを備え、前記分割領域は前記受光部の光軸に垂直に設定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の車両用乗員検知装置によれば、比較のための特別な標準パターンを用いることなく、より高速で、車室内の乗員、反射物体の存在、その位置、体格、あるいはその姿勢を確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
次に、この発明による車両用乗員検知装置の最適な実施の形態について、図面を参照して説明する。図１はこの発明による車両用乗員検知装置の実施の形態１を示す。図１において、乗員検知装置はブロック１００で示されている。この乗員検知装置１００は、出力１００ａを発生し、この出力１００ａは、自動車のエアバッグ制御用電子制御装置１５０に供給される。この出力１００ａは、自動車の車室内にエアバッグにより保護すべき乗員が存在し、しかもその乗員が保護すべき正常位置に存在するときに、エアバッグの展開を許可する展開許可信号ＡＬＬとなる。
【０００９】
このエアバッグ制御用電子制御装置１５０は、自動車の前部座席の運転席、助手席に対応して配置された各エアバッグの展開を制御する。このエアバッグ制御用電子制御装置１５０は、乗員検知装置１００の出力１００ａとともに、衝突センサ１４０の出力１４０ａをも受ける。この衝突センサ１４０は、自動車が障害物などに衝突した際にその衝撃を検出して、例えば高レベルになる。エアバッグ制御用電子制御装置１５０は、出力１００ａが許可信号ＡＬＬとなっている状態で、出力１４０ａが高レベルになったときに、エアバッグの展開を行う。
【００１０】
乗員検知装置１００は、光学センサ１１０と、図示しないスキャン機構と、ＣＰＵ１３０と、信号処理用ＩＣ１１４とを含んでいる。光学センサ１１０は、発光素子（ＬＥＤ）１１１と、受光素子（撮像素子）１１２を含む。発光素子１１１は、所定の大きさと所定の形状、例えば長方形の発光面ＬＳを持っており、この発光面ＬＳからの照射光が自動車の車室内に向かって照射される。受光素子１１２は、発光面ＬＳからの照射光が車室内の反射物体Ｒで反射した反射光を受ける位置に配置されており、この受光素子１１２の受光面には、発光面ＬＳの反射像ＬＲが結像する。
【００１１】
反射像ＬＲは受光素子１１２に結像する。発光素子１１１および受光素子１１２は、ともに半導体素子で構成される。受光素子１１２は撮像素子でなく、例えばフォトダイオード（ＰＤ）などで構成された受光素子アレイでもよい。
【００１２】
発光素子１１１は発光素子駆動回路１１３に接続され、この発光素子駆動回路１１３からの駆動信号に応じて発光面ＬＳが発光する。受光素子１１２は、受光素子１１２の信号処理を行う信号処理用ＩＣ１１４に接続される。この信号処理用ＩＣ１１４は、受光素子１１２からの受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）を前処理した信号ＳｉｇＢ（ＡＤ）をＣＰＵ１３０へ送信する。
【００１３】
光学センサ１１０を構成する発光素子１１１と受光素子１１２は、図２に示すように、自動車の車室１６０内に配置される。具体的には、車室１６０のドア部分１６１、例えばＡピラー１６２の近くに受光素子１１２が配置される。また、車室１６０のダッシュボード１６３部分の、例えば中央付近に発光素子１１１が配置される。発光素子１１１は、ここでは２個配置するものとする。ここで発光素子１１１の光軸と受光素子１１２の光軸はほぼ垂直になるように配置することが望ましい。もし、受光素子１１２と発光素子１１１の光軸を平行に配置し、助手席側のドアから車室内の方へセンサを向けた場合、運転席側に存在する物体が誤検知要因となる。しかし、上述のように、助手席側のダッシュボードに発光素子１１１を、これと直交する光軸の受光素子１１２をドア部分に配置すれば、運転席側の物体に光が照射されることはないため問題はない。図２において、符号１６４はその前部座席を示す。この前部座席１６４は運転席または助手席である。
【００１４】
光学センサ１１０は、図２に破線で示すように、車室１６０内の前部座席１６４の上部に位置する２次元のエリアＤ１および、前部座席１６４の下部に位置する２次元のエリアＤ２に光を照射するように配置する。この光照射エリアＤ１、Ｄ２は自動車の車軸に直交する車室１６０の前後方向に平行な平面上に位置するように設定される。また、受光素子１１２は、図３に示すように、その出力１６５を、光軸１６６を基準に図３に示す領域Ｅ１、Ｅ２に分割し、それぞれ光照射エリアＤ１、Ｄ２による反射光の像ＬＲ１、ＬＲ２を図３に示すように配置する。領域Ｅ１とＥ２の境は、以下で説明する処理手段である乗員体格判定手段において体格を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。
【００１５】
図１を参照して、ＣＰＵ１３０は、例えばマイクロコンピュータで構成され、メモリ１３１と、乗員検知部１３２とを含んでいる。このＣＰＵ１３０は、発光素子１１１に対する発光制御信号Ｓｔと、信号処理用ＩＣ１１４に対する制御信号Ｓｓとを発生する。
【００１６】
発光制御信号Ｓｔは、発光素子駆動回路１１３を介して発光素子１１１を発光させる。制御信号Ｓｓは、例えば、信号処理用ＩＣ１１４内部の処理および受光素子１１２の制御に用いられる。受光素子１１２から得られる受光出力信号は、反射光に対応して発生されるアナログ信号またはデジタル信号であり、この受光出力信号は、それぞれ信号処理用ＩＣ１１４内で前処理された後、メモリ１３１に記憶される。ここでは簡単のため、デジタル信号とする。但し、信号処理用ＩＣ１１４は使用せず、受光素子１１２とＣＰＵ１３０のみで同一機能をはたさせてもよい。
【００１７】
ＣＰＵ１３０の乗員検知部１３２は、メモリ１３１に記憶される受光出力信号に基づき、自動車の車室１６０内にエアバッグにより保護すべき乗員が存在しておれば、エアバッグに対する展開許可信号ＡＬＬとして出力１００ａを出す。
【００１８】
受光素子１１２は図示しない本体基板に搭載されており、ここでは発光素子１１１は受光素子１１２とは別体とする。発光素子１１１の前方には図示しない投光レンズが、また受光素子１１２の前方には図示しない受光レンズがそれぞれ配置されているものとする。
【００１９】
図４はＣＰＵ１３０による処理フローチャートである。この処理フローチャートは、スタートに続いて８個の処理ステップＳ１からＳ８を含む。これらの処理ステップＳ１からＳ８は、それぞれ処理手段をも意味しており、図４のフローチャートはこれらの処理手段の処理手順を示すものとも理解されたい。処理ステップ（処理手段）Ｓ１からＳ８は順次その順番で実行される。処理ステップ（処理手段）Ｓ８が実行されると、再び処理ステップ（処理手段）Ｓ１に戻り、処理ステップ（処理手段）Ｓ１からＳ８の処理を繰り返す。処理ステップＳ４からＳ８までの処理ステップ（処理手段）は乗員検知部１３２による処理ステップ（処理手段）である。
【００２０】
最初の処理ステップ（処理手段）Ｓ１は、発光素子１１１に対する光量制御ステップ（制御手段）であり、この制御ステップ（制御手段）Ｓ１では、発光素子１１１の照射光の光量が設定される。この光量は基本的には処理ステップ１周期内および、各発光素子間ですべて一定の光量となるよう設定されるが、設定される光量は調整可能である。
【００２１】
次の処理ステップ（処理手段）Ｓ２は、発光素子１１１の発光素子駆動回路１１３に対する制御ステップ（制御手段）であり、例えば受光素子１１２による発光素子１１１の反射光存在区間を露光中のみ、発光素子１１１を駆動する。この発光素子１１１の駆動は、毎処理周期同一タイミングで行なわれる。
【００２２】
処理ステップＳ３は、受光素子１１２の信号処理用ＩＣ１１４内の前処理に対する処理ステップ（処理手段）であり、例えば、受光素子１１２から得られる受光出力信号を信号処理用ＩＣ１１４へ入力し、次ステップＳ５で反射物を検知するための輝度閾値を設定するための処理を行う。
【００２３】
図５は図４の処理ステップ（処理手段）Ｓ３において、受光出力信号に基づき、処理ステップＳ５で利用するための輝度閾値を演算する原理を説明する説明図であり、図５（ａ）は受光素子１１２の出力画像を示し、図５（ｂ）は信号処理用ＩＣ１１４内の処理フローチャートを示す。図５（ａ）において、
ＬＲ１：領域Ｅ１における反射光の像、
ＬＲ２：領域Ｅ２における反射光の像、
Ｅ１ｓ：領域Ｅ１の信号読み出し開始位置、
Ｅ１ｅ：領域Ｅ１の信号読み出し終了位置、
Ｅ２ｓ：領域Ｅ２の信号読み出し開始位置、
Ｅ２ｅ：領域Ｅ２の信号読み出し終了位置
とする。Ｅ１ｓおよびＥ１ｅ、Ｅ２ｓ、Ｅ２ｅのタイミング信号は信号処理用ＩＣ１１４に接続されるＣＰＵ１３０から入力、またはＣＰＵ１３０から得られる信号により信号処理用ＩＣ１１４内で発生するものとする。
【００２４】
続いて、図５（ｂ）のフローチャートに従って、反射光の像が、領域Ｅ１およびＥ２に存在するか否かを検出する方法について説明する。まずステップＳ３０１で領域Ｅ１およびＥ２の受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）の積算器Ｓ１およびＳ２、各領域での積算信号数のカウンタＣ１およびＣ２、現在走査中のアドレスを示すＡＤの初期化を行う。ここでＡＤは、現在走査中のアドレスを示し、ここでは簡単のため１次元で示したが、２次元で示してもよい。ステップＳ３０２では、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ１内に存在するか否かを確認する。領域Ｅ１内に存在するということは、つまり、ＡＤ≧Ｅ１ｓかつＡＤ≦Ｅ１ｅであるということである。ＡＤが領域Ｅ１内に存在する場合、ステップＳ３０３の処理を行う。ステップＳ３０３では、受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）を積算器Ｓ１へ積算する。
【００２５】
ステップＳ３０４では、積算信号数カウンタＣ１をインクリメントする。なお、ここでは、積算器Ｓ１の積算を領域Ｅ１の受光信号全数としているが、受光信号ＳｉｇＡに対する閾値を設け、積算対象をしぼってもよい。ステップＳ３０５では、走査位置アドレスＡＤがＥ１ｅであるか否かを判定し、ＡＤ＝Ｅ１ｅである場合には、閾値ＴＨ１演算手段Ｓ３０６を、そうでない場合は、ステップＳ３０８を処理する。ステップＳ３０６では、例えば、ステップＳ３０３の演算結果Ｓ１の最終値Ｓ１Ａ（＝Ｓ１）をカウンタＣ１の最終値Ｃ１Ａ（＝Ｃ１）で除算した結果を、閾値ＴＨ１とする。閾値ＴＨ１演算後は、ステップＳ３０７にて積算器Ｓ１およびカウンタＣ１を初期化しておく。
【００２６】
ステップＳ３０８では、走査中のアドレスＡＤが、最終アドレスＡＤＥであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、処理ステップＳ３を終了する。最終アドレスでなければ、ステップＳ３０９にて、アドレスを一つインクリメントし、ステップＳ３０２へ戻る。
【００２７】
ステップＳ３０２にて、アドレスが領域Ｅ１内でないと判断された場合は、ステップＳ３１０を処理し、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ２内に存在するか否かを確認する。領域Ｅ２内に存在するということは、つまり、ＡＤ≧Ｅ２ｓかつＡＤ≦Ｅ２ｅであるということである。ＡＤが領域Ｅ２内に存在する場合、以下ステップＳ３０２で領域Ｅ１内であると判断された場合と同様、ステップＳ３１１〜Ｓ３１５の処理を行い閾値ＴＨ２を算出する。ＡＤが領域Ｅ２内に存在しない場合、ここでは、領域をＥ１およびＥ２の２分割に設定しているため、ステップＳ３０８へ移る。領域が３分割以上の場合は、さらにステップＳ３０２およびＳ３１０と同様な、分岐を設定する。
【００２８】
また、ここではＥ１ｓ〜Ｅ２ｅに示す領域を受光素子全領域としたが、必要に応じて、図５（ａ）にＷＩＮで示すような受光素子領域内に含まれる領域の一部としてもよい。さらに、輝度閾値を平均値としたが、輝度閾値は各領域の受光出力信号（輝度）を代表する値（最大値、最小値等）をもとに設定した値でもよい。信号処理ＩＣ１１４を使用しない場合は、ＣＰＵまたは画像専用メモリ等を用いて、受光出力信号をメモリし、メモリ後にＣＰＵ内部でＳ／Ｗにより上記閾値を算出することも可能である。
【００２９】
図４に戻り、次の制御ステップ（制御手段）Ｓ４は、ステップＳ３の処理を施した信号の全部または一部をＣＰＵへ転送するための制御ステップである。この受光出力信号転送手段は、ＣＰＵ１３０内で行なわれるもので、信号処理用ＩＣ１１４からの受光出力信号を所定のサンプリング周期毎に、メモリ１３１に順次記憶する。処理ステップＳ３および処理ステップＳ４は、受光素子の１フレームがすべて処理されるまで、順次繰り返される。
【００３０】
処理ステップ（処理手段）Ｓ５は、メモリ１３１に記憶された受光信号および処理ステップＳ３で設定された閾値ＴＨ１、ＴＨ２に基づき、受光信号の各領域Ｅ１およびＥ２に反射物体が存在するか否かを判定する。図６は処理ステップＳ５の処理フローチャートを示す。ここでは、領域Ｅ１およびＥ２ごとに、処理ステップＳ３で設定した輝度閾値ＴＨ１、ＴＨ２より明るい輝度の領域を検出し、その画素数ＭＣ１またはＭＣ２をカウントし、所定数ＭＣより多ければ反射物体が存在すると判定する。反射物体が存在する場合は、各領域Ｅ１、Ｅ２ごとに、フラグＭｆｌｇ１およびＭｆｌｇ２を１にセットする。以下、各処理ステップについて説明する。ステップＳ５０１では、領域Ｅ１内の受光信号の内、ステップＳ３で設定した、閾値ＴＨ１より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ１、および領域Ｅ２内の受光信号のうち、ステップＳ３で設定した、閾値ＴＨ２より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ２、領域Ｅ１およびＥ２内それぞれの反射物体の存在有無を示すフラグＭｆｌｇ１、Ｍｆｌｇ２、現在走査中のアドレスを示すＡＤの初期化を行う。
【００３１】
ステップＳ５０２では、ステップＳ３０２同様に、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ１内に存在するか否かを判定する。現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ１内に存在する場合、ステップＳ５０３の処理を行う。ステップＳ５０３では、現在走査中のアドレスＡＤの受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が、閾値ＴＨ１より明るいか否かを判定する。受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が、閾値ＴＨ１より明るければ、ステップＳ５０４でカウンタＭＣ１をインクリメントしたのち、ステップＳ５０５へ進む。受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が、閾値ＴＨ１より明るくなければ、何もせずにステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５では、現在の走査アドレスＡＤが領域Ｅ１の最終アドレスＥ１ｅか否かを判定し、最終アドレスＥ１ｅであれば、ステップＳ５０６にて、カウンタＭＣ１がカウンタＭＣより大きいか否かを判定し、大きければステップＳ５０７にて、反射物体が領域Ｅ１内に存在することを示すフラグＭｆｌｇ１をセットし、ステップＳ５０８へ進む。現在の走査アドレスＡＤが領域Ｅ１の最終アドレスＥ１ｅでなければ、何もせずにステップＳ５０８へ進む。ステップＳ５０８では現在の走査アドレスＡＤが最終アドレスＡＤＥであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、処理ステップＳ６を終了する。最終アドレスでなければ、現在の走査アドレスＡＤをステップＳ５０９にてインクリメントし、ステップＳ５０２へ戻る。
【００３２】
ステップＳ５０２にて、アドレスＡＤがＥ１内でないと判断された場合は、ステップＳ５１０を処理し、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ２内に存在するか否かを確認する。ＡＤが領域Ｅ２内に存在する場合、以下ステップＳ５０２で領域Ｅ１内であると判断された場合と同様、ステップＳ５１１〜Ｓ５１５の処理を行う。ＡＤが領域Ｅ２内に存在しない場合、ここでは、領域をＥ１およびＥ２の２分割に設定しているため、ステップＳ５０８へ移る。３分割以上の場合は、さらにステップＳ５０２およびＳ５１０と同様な分岐を設定する。閾値ＴＨ１、ＴＨ２は処理ステップＳ３において算出したが、前処理周期内の閾値ＴＨ１、ＴＨ２を用いてもよい。また、輝度閾値でなく、発光素子を照射しているデータと発光素子を照射していないデータによる差分によって、反射物体を検知してもよい。
【００３３】
図４に戻り、次の処理ステップ（処理手段）Ｓ６は、各領域Ｅ１、Ｅ２の境を領域閾値として、処理ステップＳ５で判定された結果を基に、車両上下方向の上方に位置する領域Ｅ１のみに反射物体が存在する場合は、手またはその他の乗員以外の物体、車両上下方向の下方に位置する領域Ｅ２のみに反射物体が存在する場合は、小柄な乗員、領域Ｅ１およびＥ２の両方に乗員が存在する場合は、小柄でない乗員が存在するものとして判断する乗員体格判定のための処理ステップ（処理手段）である。
【００３４】
この処理ステップ（処理手段）Ｓ６による乗員体格の判定を図７に示すフローチャート、および図８（ａ）から図８（ｃ）に示す具体例に沿って説明する。図７はステップＳ６の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップＳ５の結果を、フラグＭｆｌｇ１およびＭｆｌｇ２に基づき、Ｔａｌｌ、Ｓｍａｌｌ、Ｎｏのいずれかに分類する。ステップＳ６０１では、領域Ｅ１内の反射物体が存在することを示すＭｆｌｇ１の状態を確認する。Ｍｆｌｇ１が設定されている場合、ステップＳ６０２へ進み、領域Ｅ２内に反射物体が存在することを示すＭｆｌｇ２の状態を確認する。Ｍｆｌｇ２も設定されている場合は、乗員の状態をＴａｌｌと判別し、次のステップへ進む。Ｍｆｌｇ２が設定されていない場合は、領域Ｅ１にのみ物体が存在することになるが、領域Ｅ１は車両上下方向上部の領域である。従って、乗員が空中に存在することはありえないので、領域Ｅ１にのみ物体が存在する場合は、車両後方に存在する乗員の手や、乗員以外の物体であるとし、乗員の状態をＮｏと判別する。
【００３５】
Ｍｆｌｇ１が設定されていない場合、ステップＳ６０３へ進み、領域Ｅ２内の反射物体が存在することを示すＭｆｌｇ２の状態を確認する。Ｍｆｌｇ２が設定されている場合は、乗員の状態をＳｍａｌｌと判別し、次のステップへ進む。Ｍｆｌｇ２が設定されていない場合は、いずれの領域にも物体が存在しないとし、乗員の状態をＮｏと判別する。ここでＴａｌｌは小柄でない乗員、Ｓｍａｌｌは小柄な乗員がそれぞれ検知領域内に存在する場合である。Ｎｏは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Ｎｏの場合はエアバッグを展開するものとする。
【００３６】
図８（ａ）は小柄な乗員Ｘ（例えば、３歳児）が存在する場合の具体例を示す。この場合は、図８（ａ）の左側に示すような乗員Ｘが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、着座している乗員Ｘに図８（ａ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像（灰色地に破線で囲んだ白抜きで示す。以下同じ。）が結像する。乗員が小柄か否かは、図７のフローチャートに示すように、反射物体が、領域Ｅ１、Ｅ２のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、領域Ｅ２のみに反射物体が存在することから、小柄な乗員であると判断される。
【００３７】
図８（ｂ）は小柄でない乗員Ｙ（例えば、大人男性）が存在する場合の具体例である。この場合は、図８（ｂ）の左側に示すような乗員Ｙが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、着座している乗員Ｙに図８（ｂ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が小柄か否かは、図７に示すように、反射物体が、領域Ｅ１、Ｅ２のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ１およびＥ２の両方に反射物体が存在することから、小柄でない乗員であると判断される。
【００３８】
図８（ｃ）は大人の乗員Ｙが検知領域外から、手を前方に出している場合を示す具体例である。この場合は、図８（ｃ）の左側に示すような乗員Ｙが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、着座している乗員Ｙに図８（ｃ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が小柄か否かは、図７に示すように、反射物体が、領域Ｅ１、Ｅ２のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、領域Ｅ１のみに反射物体が存在することから、乗員が検知領域外から、手を前方に出している等、特殊な状況と判断される。
【００３９】
図４に戻り、処理ステップ（処理手段）Ｓ７は、処理ステップ（処理手段）Ｓ６による乗員の判定結果から、乗員が小柄か否かを判定し、乗員が小柄でないと判定したときに、展開許可信号ＡＬＬの出力を出す。乗員が存在しないと判定されたとき、および乗員の存在が判定されても、乗員が小柄であると判定されたときには、展開禁止信号ＩＮＨの出力が出される。
【００４０】
処理ステップ（処理手段）Ｓ８は、処理ステップ（処理手段）Ｓ７による展開許可信号ＡＬＬ出力または展開禁止信号ＩＮＨ出力を、エアバッグ制御用電子制御装置１５０に向けて送信する処理ステップ（処理手段）である。
【００４１】
以上のようにこの発明の実施の形態１は、乗員の体格判定に必要な領域閾値を、受光素子の光軸基準に設定しシステムを配置するため、距離の計測・演算や、比較のための特別な標準パターンを用意することなく、受光素子出力における反射物体の有無を検知するだけで、乗員が存在するかどうかに合わせて、乗員の体格の判定をより迅速に行うことができる。従って、エアバッグの展開許可信号ＡＬＬまたは展開禁止信号ＩＮＨをより確実に出力できる。
【００４２】
実施の形態２．
続いて、受光素子の分割領域Ｅｎおよび処理ステップ（処理手段）Ｓ６を変更した実施の形態２について説明する。実施の形態２において、受光素子の分割領域Ｅｎおよび処理ステップ（処理手段）Ｓ６以外の構成は、実施の形態１と同じであり、その詳細な説明は省略する。
【００４３】
この実施の形態２では、受光素子１１２は、その出力１６５を、光軸１６６を基準に図９に示す領域Ｅ３、Ｅ４に分割し、それぞれ光照射エリアＤ１、Ｄ２による反射光の像ＬＲ３、ＬＲ４を図示のように配置する。領域Ｅ３とＥ４の境は、以下で説明する処理手段（乗員位置判定手段）において乗員位置を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。
【００４４】
処理ステップＳ３、Ｓ５では、実施の形態１における領域Ｅ１およびＥ２を、図９に示す領域Ｅ３およびＥ４へ置き換えたものと同様の処理を行う。
【００４５】
この実施の形態２では、図１０に示す処理ステップ（処理手段）Ｓ６が用いられる。この図９の処理ステップ（処理手段）Ｓ６は、各領域Ｅ３、Ｅ４の境を領域閾値として、処理ステップＳ５で判定された結果を基に、車両前後方向の前方に位置する領域Ｅ３のみに反射物体が存在する場合は、エアバッグを展開すると大きな傷害が発生する可能性が高い危険領域に存在する乗員、後方に位置する領域Ｅ４のみに反射物体が存在する場合は、エアバッグを展開しても大きな傷害は発生しない可能性が高い領域に存在する乗員、Ｅ３およびＥ４の両方に乗員が存在する場合は、大柄な乗員がエアバッグを展開すると大きな傷害が発生する危険領域に存在するものとして判断する乗員位置判定のための処理ステップ（処理手段）である。
【００４６】
この処理ステップ（処理手段）Ｓ６による乗員位置の判定を図１０に示すフローチャート、および図１１（ａ）と図１１（ｂ）に示す具体例に沿って説明する。図１０は処理ステップＳ６の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップＳ５の結果、Ｍｆｌｇ１およびＭｆｌｇ２に基づき、Ｆｒｏｎｔ、Ｂａｃｋ、Ｎｏのいずれかに分類する。ここで、Ｆｒｏｎｔはエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域、Ｂａｃｋはエアバッグを展開しても大きな傷害が発生しない可能性が高い領域にそれぞれ乗員が存在する場合である。Ｎｏは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Ｎｏの場合はエアバッグを展開するものとする。
【００４７】
図１１（ａ）はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に乗員Ｘが存在する場合の具体例である。この場合は、図１１（ａ）の左側に示すような乗員Ｘが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、着座している乗員に図１１（ａ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否かは、図９に示すように、反射物体が、領域Ｅ３、Ｅ４のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ３のみに反射物体が存在することから、危険な領域に存在する乗員であると判断される。
【００４８】
図１１（ｂ）はエアバッグを展開しても大きな傷害を発生しない可能性が高い領域に乗員Ｙが存在する場合の具体例である。この場合は、図１１（ｂ）の左側に示すような乗員Ｙが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、着座している乗員に図１１（ｂ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否かは、図９に示すように、反射物体が、領域Ｅ３、Ｅ４のいずれか、または両方に存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ４のみに反射物体が存在するため、エアバッグを展開しても安全な領域に存在する乗員であると判断される。
【００４９】
実施の形態３．
続いて、受光素子の分割領域Ｅｎおよび処理ステップ（処理手段）Ｓ６を変更した実施の形態３について説明する。実施の形態３において、受光素子の分割領域Ｅｎおよび処理ステップ（処理手段）Ｓ６以外の構成は、実施の形態１と同じであり、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
この実施の形態３では、受光素子１１２は、その出力１６５を光軸１６６を基準に図１２に示す領域Ｅ５〜Ｅ８に分割し、それぞれ領域Ｄ１、Ｄ２による反射光の受光信号ＬＲ５〜ＬＲ８を図示のように配置する。領域Ｄ１、Ｄ２のみで、受光信号ＬＲ６およびＬＲ８の反射像を構成することが困難である場合は、さらに発光素子を追加してもよい。領域Ｅ５とＥ６、Ｅ５とＥ７、Ｅ６とＥ８、Ｅ７とＥ８の境は、以下で説明する処理手段（乗員判定手段）において乗員位置および体格を判定するための領域閾値として利用するため、予めその位置に受光素子を配置し、設定することとする。
【００５１】
処理ステップＳ３、Ｓ５については、実施の形態１、実施の形態２同様であるが、領域が４つであるため、図１３、図１４にフローチャートを示す。先ず、図１３のフローチャートにより反射光の像が、領域Ｅ５〜Ｅ８に存在するか否かを検出する方法について説明する。ステップＳ３０１１で領域Ｅ５〜Ｅ８の受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）の積算器Ｓ１〜Ｓ４、各領域での積算信号数のカウンタＣ１〜Ｃ４の初期化を行う。ここでＡＤは現在走査中のアドレスを示し、ここでは簡単のため１次元で示したが、２次元で示してもよい。ステップＳ３０１２では、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ５内に存在するか否かを確認する。領域Ｅ５内に存在するということは、つまり、ＡＤ≧Ｅ５ｓかつＡＤ≦Ｅ５ｅであるということである。ＡＤが領域Ｅ５内に存在する場合、ステップＳ３０１３の処理を行う。ステップＳ３０１３では、受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）を積算器Ｓ１へ積算する。ステップＳ３０１４では、積算数カウンタＣ１をインクリメントする。なお、ここでは、積算器Ｓ１の積算を領域Ｅ５の受光信号全数としているが、受光信号ＳｉｇＡに対する閾値を設け、積算対象をしぼってもよい。
【００５２】
ステップＳ３０１５では、走査位置アドレスＡＤがＥ５ｅであるか否かを判定し、ＡＤ＝Ｅ５ｅである場合には、ステップ３０１６の閾値ＴＨ１演算手段を、そうでない場合は、ステップＳ３０１８を処理する。ステップＳ３０１６では、例えば、ステップＳ３０１３の演算結果Ｓ１の最終値Ｓ１Ａ（＝Ｓ１）を、カウンタＣ１の最終値Ｃ１Ａ（＝Ｃ１）で除算した結果を、閾値ＴＨ１とする。閾値ＴＨ１の演算後は、ステップＳ３０１７にて積算器Ｓ１および積算数カウンタＣ１を初期化しておく。ステップＳ３０１８では、走査中のアドレスＡＤが、最終アドレスＡＤＥであるか否かを判定し、最終であれば処理ステップＳ３を終了する。最終でなければ、ステップＳ３０１９にて、アドレスを一つインクリメントし、ステップＳ３０１２へ戻る。
【００５３】
ステップＳ３０１２にて、アドレスＡＤが領域Ｅ５内でないと判断された場合は、ステップＳ３０２０を処理し、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ６内に存在するか否かを確認する。領域Ｅ６内に存在するということは、つまり、ＡＤ≧Ｅ６ｓかつＡＤ≦Ｅ６ｅであるということである。ＡＤが領域Ｅ６内に存在する場合、以下ステップＳ３０１２で領域Ｅ５内であると判断された場合と同様、ステップＳ３０２１〜Ｓ３０２５の処理を行う。ＡＤが領域Ｅ６内に存在しない場合、ここでは、領域をＥ５〜Ｅ８の４分割に設定しているため、ステップＳ３０２６へ移る。以下同様であるので、ステップＳ３０２７〜ステップＳ３０３７については説明を省略する。
【００５４】
次に、図１４のフローチャートについて説明する。ここでは、領域Ｅ５〜Ｅ８ごとに、ステップＳ３で設定した輝度閾値ＴＨ１〜ＴＨ４より明るい輝度の領域を検出し、その画素数ＭＣ１〜ＭＣ４をカウントし、所定数ＭＣより多ければ反射物体が存在すると判定する。反射物体が存在する場合は、各領域Ｅ５〜Ｅ８毎にフラグＭｆｌｇ１〜Ｍｆｌｇ４を１にセットする。
【００５５】
以下、各処理ステップについて説明する。ステップＳ５０１１では、領域Ｅ５内の受光信号のうち、ステップＳ３で設定した閾値ＴＨ１より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ１、領域Ｅ６内の受光信号のうち、ステップＳ３で設定した閾値ＴＨ２より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ２、領域Ｅ７内の受光信号のうち、ステップＳ３で設定した閾値ＴＨ３より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ３、領域Ｅ８内の受光信号のうち、ステップＳ３で設定した閾値ＴＨ４より明るい輝度の画素数をカウントするカウンタＭＣ４、領域Ｅ５〜Ｅ８内それぞれの反射物体の存在有無を示すフラグＭｆｌｇ１〜Ｍｆｌｇ４、現在走査中のアドレスを示すＡＤの初期化を行う。
【００５６】
ステップＳ５０１２では、前述のステップＳ３０１２と同様に、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ５内に存在するか否かを判定する。現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ５内に存在する場合、ステップＳ５０１３の処理を行う。ステップＳ５０１３では、現在走査中のアドレスＡＤの受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が、閾値ＴＨ１より明るいか否かを判定する。受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が閾値ＴＨ１より明るければ、ステップＳ５０１４でカウンタＭＣ１をインクリメントしたのち、ステップＳ５０１５へ進む。受光信号ＳｉｇＡ（ＡＤ）が閾値ＴＨ１より明るくなければ、何もせずにステップＳ５０１５へ進む。ステップＳ５０１５では、現在の走査アドレスＡＤが領域Ｅ５の最終アドレスＥ５ｅか否かを判定し、最終アドレスＥ５ｅであれば、ステップＳ５０１６にて、カウンタＭＣ１がＭＣより大きいか否かを判定し、大きければステップＳ５０１７にて、反射物体が領域Ｅ５内存在することを示すフラグＭｆｌｇ１をセットし、ステップＳ５０１８へ進む。現在の走査アドレスＡＤが領域Ｅ５の最終アドレスＥ５ｅでなければ、何もせずにステップＳ５０１８へ進む。ステップＳ５０１８では現在の走査アドレスＡＤが最終アドレスＡＤＥであるか否かを判定し、最終アドレスであれば、ステップＳ５を終了する。最終アドレスでなければ、現在の走査アドレスＡＤをステップＳ５０１９にてインクリメントし、ステップＳ５０１２へ戻る。
【００５７】
ステップＳ５０１２にて、アドレスＡＤがＥ５内でないと判断された場合は、ステップＳ５０２０を処理し、現在走査中のアドレスＡＤが領域Ｅ６内に存在するか否かを確認する。ＡＤが領域Ｅ６内に存在する場合、以下ステップＳ５０１２でＥ５内であると判断された場合と同様、ステップＳ５０２１〜Ｓ５０２５の処理を行う。ＡＤが領域Ｅ６内に存在しない場合、ここでは、領域をＥ５〜Ｅ８の４分割に設定しているため、ステップＳ５０２６へ移る。以下、同様であるのでステップＳ５０２７〜Ｓ５０３７の説明は省略する。閾値ＴＨ１〜ＴＨ４はステップＳ３において算出したが、前処理周期内の閾値ＴＨ１〜ＴＨ４を用いてもよい。また、輝度閾値でなく、発光素子を照射しているデータと発光素子を照射していないデータによる差分によって、反射物体を検知してもよい。
【００５８】
この実施の形態３では、図１５に示す処理ステップ（処理手段）Ｓ６が用いられる。この図１５の処理ステップ（処理手段）Ｓ６は、各領域Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８の境を領域閾値として、処理ステップＳ５で判定された結果を基に、下記のように判断する。
Ｅ５：危険領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
Ｅ６：安全領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
Ｅ７：危険領域に存在する小柄な乗員、
Ｅ８：安全領域に存在する小柄な乗員、
Ｅ５、Ｅ６：危険領域に存在する手またはその他の乗員以外の物体、
Ｅ５、Ｅ７：危険領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ５、Ｅ８：危険領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ６、Ｅ７：安全領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ６、Ｅ８：安全領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ７、Ｅ８：危険領域に存在する小柄な乗員、
Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７：安全領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ５、Ｅ６、Ｅ８：安全領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ５、Ｅ７、Ｅ８：危険領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８：安全領域に存在する小柄でない乗員、
Ｅ５，Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８：危険領域に存在する小柄でない乗員。
【００５９】
この処理ステップ（処理手段）Ｓ６による乗員体格および乗員位置の判定を図１５に示すフローチャート、および図１６（ａ）から図１６（ｃ）に示す具体例に沿って説明する。図１５はステップＳ６の処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ５の結果、フラグＭｆｌｇ１〜Ｍｆｌｇ４に基づき、Ｆｒｏｎｔ−Ｔａｌｌ、Ｆｒｏｎｔ−Ｓｍａｌｌ、Ｆｒｏｎｔ−Ｎｏ、Ｂａｃｋ−Ｔａｌｌ、Ｂａｃｋ−Ｓｍａｌｌ、Ｂａｃｋ−Ｎｏのいずれかに分類する。
【００６０】
ステップＳ６０１１では、領域Ｅ５内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ１の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ１が設定されている場合、ステップＳ６０１２へ進み、領域Ｅ６内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ２の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ２も設定されている場合は、ステップＳ６０１４へ進み、領域Ｅ７内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ３の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ３が設定されている場合、ステップＳ６０１８へ進み、領域Ｅ８内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ４の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ１〜４が設定されている場合は、大柄な乗員が危険領域へ侵入しているＦｒｏｎｔ−Ｔａｌｌと判別し、次のステップへ進む。フラグＭｆｌｇ１〜３が設定されている場合は、大柄な乗員が安全領域におり、手を前に出しているような状態であるＢａｃｋ−Ｔａｌｌと判別し、次のステップへ進む。フラグＭｆｌｇ１、２が設定されている場合は、大柄な乗員が安全領域に存在するＢａｃｋ−Ｔａｌｌと判別し、次のステップへ進む。フラグＭｆｌｇ１のみが設定されている場合は、領域Ｅ５にのみ物体が存在することになるが、領域Ｅ５は車両上下方向上部の領域である。従って、乗員が空中に存在することはありえないので、領域Ｅ５にのみ物体が存在する場合は、車両後方に存在する乗員の手や、乗員以外の物体であるとし、乗員の状態をＮｏと判別し、次のステップへ進む。
【００６１】
フラグＭｆｌｇ１が設定されていない場合はステップＳ６０１３へ進み、領域Ｅ６内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ２の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ２が設定されていない場合はステップＳ６０１７へ進み、領域Ｅ７内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ３の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ３が設定されている場合はステップＳ６０２４へ進み、領域Ｅ８内の反射物体が存在することを示すフラグＭｆｌｇ４の状態を確認する。フラグＭｆｌｇ３〜４が設定されている場合は、大柄な乗員が車両後方に存在し、手足のみ検知した状態であるＢａｃｋ−Ｔａｌｌと判別し、次のステップへ進む。フラグＭｆｌｇ３のみが設定されている場合は、危険領域に小柄な乗員が存在するとし、Ｆｒｏｎｔ−Ｓｍａｌｌと判別する。フラグＭｆｌｇ４のみが設定されている場合は、安全な領域に小柄な乗員が存在するとし、Ｂａｃｋ−Ｓｍａｌｌと判別する。いずれのフラグも設定されていない場合は空席とし、Ｎｏと判別する。以下、同様であるため、説明を省略する。
【００６２】
ここで、Ｆｒｏｎｔはエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域、Ｂａｃｋはエアバッグを展開しても大きな傷害が発生しない可能性が高い領域にそれぞれ乗員が存在する場合である。また、Ｓｍａｌｌは小柄な乗員、Ｔａｌｌは小柄でない乗員である。Ｎｏは乗員が存在しない場合、または乗員が車両後方に存在する場合等が考えられるが、この場合の車両後方は、エアバッグを展開しても安全な領域とし、Ｎｏの場合はエアバッグを展開するものとする。
【００６３】
図１６（ａ）はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄な乗員Ｘが存在する場合の具体例である。この場合は、図１６（ａ）の左側に示すような乗員Ｘが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、光は着座している乗員に図１６（ａ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否か、または乗員が小柄か否かは、図１５に示すように、反射物体が、領域Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ７のみに反射物体が存在することから、危険な領域に存在する小柄な乗員であると判断される。
【００６４】
図１６（ｂ）はエアバッグを展開しても大きな傷害を発生する可能性が低い領域に小柄でない乗員Ｙが存在する場合の具体例である。この場合は、図１６（ｂ）の左側に示すような乗員Ｙが存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、光は着座している乗員Ｙに図１６（ｂ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像が結像する。乗員が危険領域か否か、または乗員が小柄か否かは、図１５に示すように、反射物体が、領域Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ６およびＥ８の両方に反射物体が存在することから、エアバッグを展開しても大きな傷害を発生する可能性が低い領域に小柄でない乗員が存在すると判断される。
【００６５】
図１６（ｃ）はエアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄でない乗員が存在する場合の具体例である。この場合は、図１６（ｃ）の左側に示すような乗員が存在する。図の破線に示すような光を発光素子１１１から投光した場合、光は着座している乗員に図１６（ｃ）に示すように照射され、ドアに配置された受光素子１１２には、同図右側に示すような像（灰色地の中に白抜きで示している部分、以下同じ）が結像する。乗員が危険領域か否かまたは、乗員が小柄か否かは、図１５に示すように、反射物体が、領域Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８のいずれか、または複数にわたって存在するかどうかで決定するため、この場合、Ｅ５およびＥ７、Ｅ８に反射物体が存在することから、エアバッグを展開すると大きな傷害を発生する可能性が高い危険領域に小柄でない乗員と判断される。
【００６６】
実施の形態４．
続いて、実施の形態３の乗員判定ステップを変更した実施の形態４について説明する。この実施の形態４において、乗員判定ステップ以外の構成は、実施の形態３と同じであり、その詳細な説明は省略する。ここでは、実施の形態３を用いて説明する。
【００６７】
この実施の形態４では、図１７に示す処理ステップ（処理手段）Ｓ６が用いられる。この実施の形態４では、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、簡易的に体格＋姿勢を判別するものである。この処理ステップ（処理手段）Ｓ６による乗員体格および乗員位置の判定を図１７に示すフローチャートに沿って説明する。図１７はステップＳ６の処理の詳細を示すフローチャートである。処理ステップＳ５の結果、フラグＭｆｌｇ１〜Ｍｆｌｇ４に基づき、体格＋姿勢Ａ〜Ｉのいずれかに分類する。本実施の形態では、分類された体格＋姿勢において、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、さらに体格＋姿勢の分類を行う。一例として、体格＋姿勢Ｅの場合について説明する。体格＋姿勢Ｅは、図１８（ａ）に示すように、領域Ｅ５およびＥ７に反射光の像が検知され、領域Ｅ６およびＥ８に反射光の像が検知されない場合に対応する。反射光の像の有無判定のみを行う場合、図１８（ｂ）のように、大人が上体を傾けた状態であるのか、図１８（ｃ）のように子供が直立した状態であるのかの判断が困難な場合がある。従って、図１８（ｄ）に示す直線２００、２０１のように、反射光の像の分布形状の直線近似を行うことで、簡易的に体格＋姿勢を判別するものである。ここで、２００の近似直線の傾きは大きく、２０１の傾きは小さい。従って、２００は大人が上体を傾けた状態である姿勢Ａ−１、２０１は子供が直立した状態である姿勢Ａ−２と判定する。また、判別には傾きだけでなく、線形度なども用いてもよい。
【００６８】
実施の形態５．
例えば、図７のステップＳ６０７では、フラグＭｆｌｇ１およびＭｆｌｇ２のいずれも設定されていない。従って、この場合、実施の形態１の処理ではＮｏ（空席）と判断されるが、実際にはＤ１、Ｄ２の照射光では検知できない領域に乗員が存在する可能性がある。但し、Ｄ１、Ｄ２による検知範囲を広げた場合、座席の背もたれを誤って、乗員と判断する恐れが出てくる。そこで、本実施の形態５では、乗員が着座するシートのシート位置センサを用いてシートの位置を特定し、検知した物体が乗員であるか、背もたれであるかを判別する機能を追加する。
【００６９】
続いて、実施の形態１〜４の乗員（体格、位置、姿勢）判定ステップに、シート位置センサを加えた実施の形態５について説明する。この実施の形態５において、乗員（体格、位置、姿勢）判定ステップにシート位置センサを加える以外の構成は、実施の形態１〜４と同じであり、その詳細な説明は省略する。以下では、実施の形態１に変更を加えた処理を説明するが、実施の形態２〜４も同様である。
【００７０】
この実施の形態５では、図１９に示す処理ステップ（処理手段）が用いられる。この図１９に示す処理ステップ（処理手段）Ｓ１０は、シート位置センサによる出力を用いたシート位置判定処理（手段）である。シート位置センサを取り付けることにより、実施の形態１〜４における検知領域を助手席全域に広げ、乗員判定結果がＮｏであるものの内、乗員が存在する場合の検知性能をあげる。例えば、実施の形態１において、検知領域外であった領域まで検知領域を広げた場合、助手席のシートバックと乗員を識別できない可能性がある。そこで、シート位置センサによる情報を追加し、乗員とシートバックの識別を行う。
【００７１】
この実施の形態５では、助手席全領域の乗員に対し、実施の形態１〜４における検知が可能となるため、さらに精度良く、エアバックの制御を行うことができる。
【００７２】
実施の形態６．
続いて、実施の形態１〜５の補助機能として盗難防止用監視カメラとして動作する実施の形態６について説明する。この実施の形態６において、乗員検知機能は、実施の形態１〜５と同じであり、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
この実施の形態６では、盗難の防止機能として図２０に示す処理ステップ（処理手段）Ｓ２１が用いられる。図２０に示す処理ステップの内、ステップＳ２０は、実施の形態１〜５で示す乗員検知装置に相当する機能である。
【００７４】
盗難者の心理としては、助手席ではなく、運転席から侵入することが多いと考えられる。従って、この実施の形態では、例えば、車両のエンジン停止時間を監視し、エンジンＯＦＦ時間Ｔが所定時間ＴＴＨの間ＯＦＦであることが確認されれば、車両が未使用中であると判断して盗難の防止機能を働かせ、受光素子を盗難防止用カメラとして作動し、運転席側の状況を監視するものである。
【００７５】
この実施の形態６によれば、乗員検知機能のみならず、車両の盗難防止として車両未使用時に活用でき、付加価値を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
この発明の乗員検知装置によれば、比較のための特別な標準パターンを用いることなく、より高速で、車室内の乗員とその位置および体格とその姿勢を確実に検知することができるため、自動車にエアバッグ制御に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明に係る乗員検知装置の全体的な構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る自動車の車室内における光学センサの配置を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る光学センサの構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るＣＰＵによる制御処理のフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１における受光信号閾値設定の原理を説明するための説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る反射物体検知手段の動作を説明するフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態１に係る乗員体格判定手段の動作を説明するフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１に係る乗員体格判定手段の具体例を説明する図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る乗員検知装置の光学センサの構成を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係る乗員位置判定手段の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る乗員位置判定手段の具体例を説明する図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る乗員検知装置の光学センサの構成を示す斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態３に係る受光信号閾値設定手段の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態３に係る反射物体検知手段の動作を説明するフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態３に係る乗員判定手段の動作を説明するフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態３による乗員位置判定手段の具体例を示す図である。
【図１７】この発明による乗員検知装置の実施の形態４の乗員判定手段のフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態４に係る乗員判定手段の具体例を説明する図である。
【図１９】この発明の実施の形態５に係る乗員検知装置のＣＰＵによる制御処理のフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態６に係る乗員検知装置のＣＰＵによる制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
１１０  光学センサ、            １１１  発光素子、
１１２  受光素子、              １１３  駆動回路、
１１４  信号処理用ＩＣ、        １３０  ＣＰＵ、
１３１  メモリ、                １３２  乗員検知部、
１６０  車室、                    ＬＲ  反射光の像、
X  乗員（小）、                  Y  乗員（大）。
【図１】
2005271745.tif 000003
【図２】
2005271745.tif 000004
【図３】
2005271745.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005271745.tif 000009
【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】
2005271745.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005271745.tif 000017
【図１６】
2005271745.tif 000018
【図１７】
2005271745.tif 000019
【図１８】
2005271745.tif 000020
【図１９】
2005271745.tif 000021
【図２０】
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