(57)【要約】【課題】  車両乗員席上の対象物に関する情報を、精度良く検出するのに有効な技術を提供する。【解決手段】  車両に搭載される対象物検出システム１００では、光学レンズ１１４及び距離計測イメージチップ１１６と、照明装置１３０を備えるカメラ１１２を用いて車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する構成において、特に照明装置１３０は、発光態様の制御が複数の第１光源１３１及び第２光源１３２に区画されて個々に行われる構成とされる。【選択図】      図１
2007218626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両乗員席上の対象物に向けて発光し、発光態様の制御が複数の発光部に区画されて個々に行われる発光手段と、
前記発光手段を駆動制御する制御手段と、
光学レンズ及び距離計測イメージチップを有し、前記発光手段から発光され前記対象物にて反射した光が前記光学レンズを通じて前記距離計測イメージチップに対し入射され、当該距離計測イメージチップの結像領域にて結像される撮像手段と、
前記撮像手段の距離計測イメージチップにおける結像から前記対象物に関する情報を導出する処理を行う処理手段と、
を備える構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物検出システムであって、
前記発光手段は、各発光部の発光態様が前記距離計測イメージチップに対する入射光量を結像領域の各部位において均等化するように駆動制御される構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項３】
請求項２に記載の対象物検出システムであって、
前記発光手段は、前記光学レンズの対物レンズ開口領域内の中央部に入射する光を発光する第１発光部と、前記対物レンズ開口領域内の周辺部に入射する光を、前記第１発光部よりも多い光量で発光する第２発光部とを有する構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の対象物検出システムであって、
前記処理手段は、前記対象物に関する情報としての位置情報、距離情報及び動作情報を導出する構成であり、
前記制御手段は、前記処理手段にて導出された位置情報、距離情報及び動作情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、各発光部の発光態様を可変とする制御を行う構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の対象物検出システムであって、
前記発光手段は、運転席上の対象物に向けて発光する運転席側発光部と、助手席上の対象物に向けて発光する助手席側発光部と、後部席上の対象物に向けて発光する後部席側発光部とを有する構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項６】
請求項５に記載の対象物検出システムであって、
前記制御手段は、各車両乗員席上における対象物の着座情報に基づいて、当該対象物に対応する発光部の発光態様を可変とする制御を行う構成であることを特徴とする対象物検出システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の対象物検出システムと、
前記対象物検出システムの処理手段にて導出された、車両乗員席上の対象物に関する情報に基づいて作動する作動装置と、
前記作動装置を駆動制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする作動装置制御システム。
【請求項８】
エンジン走行系統と、電装系統と、前記エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置と、車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する対象物検出手段と、を有し、
前記対象物検出手段は、請求項１〜６のいずれかに記載の対象物検出システムを用いて構成されることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される対象物検出システムに係り、詳しくは車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の撮像手段を用いて、車両乗員席上の着座物に関する情報を検出する種々の技術が知られている。例えば、下記特許文献１には、車両乗員の前方に設置した単一のカメラを用い、当該車両乗員の位置を検出しようとする乗員検知装置の構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２９４８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記特許文献１に記載の乗員検知装置のように、カメラを用いて車両乗員に関する情報を検出する場合には、カメラの視野角が広がるほどに光学レンズを通じてイメージチップの結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つイメージチップの結像領域内に結像される像の歪みが中央領域に比べ周辺領域で大きくなるため、車両乗員の検知精度が低下することが知られている。とりわけ、車両乗員の位置、姿勢、体格、動作といった詳細な情報を得るべく、３Ｄカメラを用いて車両乗員の距離情報を検出する場合には、当該車両乗員の距離に関する精度低下やバラツキが生じ、所望の情報を精度良く得ることが難しい。そこで、この種の検出システムの設計に際しては、対象物に関する所望の情報を精度良く検出するのに有効な技術が求められている。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両乗員席上の対象物に関する情報を、精度良く検出するのに有効な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、典型的には自動車において、車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する対象物検出システムに適用されるが、自動車以外の車両、例えば航空機、船舶、電車、バス等に関する対象物検出システムの構築技術に対しても同様に、本発明を適用することが可能である。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項１に記載のこの対象物検出システムは、車両乗員席上の対象物に関する情報を検知するシステムであって、特に発光手段、制御手段、撮像手段、処理手段を少なくとも備える。ここでいう「対象物」には、車両乗員、車両乗員以外の載置物、チャイルドシートやジュニアシートなどが包含される。また、本発明において「対象物に関する情報」には、対象物の有無、大きさ、位置、距離、姿勢、動作、対象物に対する発光量（配光量）、輝度などの情報が広く包含される。対象物が車両乗員である場合には、車両乗員の有無、車両乗員の大きさ（体格クラス）、車両乗員の位置、車両乗員までの距離、車両乗員の各身体部位の位置や形状、車両乗員の姿勢、車両乗員の動作、車両乗員に対する発光量（配光量）、輝度などの情報が、対象物に関する情報として挙げられる。
【０００６】
本発明の発光手段は、車両乗員席上の対象物に向けて発光する手段である。この発光手段は、典型的には各種のランプを用いて構成される。この発光手段は、車両乗員席上の対象物に対し光を照射する光源となる。この発光手段の駆動制御は、本発明の制御手段によって行われる。
本発明の撮像手段は、光学レンズ及び距離計測イメージチップを少なくとも有する構成とされる。発光手段から発光され、車両乗員席上の対象物にて反射した光が、この撮像手段の光学レンズを通じて距離計測イメージチップに対し入射され、当該距離計測イメージチップの結像領域にて結像される。本発明の光学レンズは、典型的には複数枚のレンズを組み合わせて構成される。また、本発明の距離計測イメージチップは、典型的には、対象物の距離を計測することが可能な３Ｄ（３次元画像）式のカメラにおけるＣＣＤ（電荷結合素子）チップを用いて構成される。従って、本発明の撮像手段は、実質的に３Ｄ式のカメラを用いて構成される。
本発明の処理手段は、撮像手段の距離計測イメージチップにおける結像から対象物に関する情報を導出する処理を行う構成とされる。この処理手段は、品質の良い画像を得るためのカメラの制御や、撮影した画像を加工分析するための画像処理制御を行う画像処理機能や、演算制御ソフトウエア、補正用のデータや前処理用のバッファーフレームメモリー、認識演算のための定義データや基準パターンを記録（記憶）する記憶機能等を備える。
【０００７】
本発明では、特に上記発光手段は、発光態様の制御が複数の発光部に区画されて個々に行われる構成とされる。すなわち、本発明の発光手段は、各発光部における発光態様の制御を、各々独立して個別に行うことが可能な構成になっている。ここでいう「発光態様」には、発光量や、点灯、消灯、点滅に関する時間や速度などが包含される。
このような構成によれば、検出したい所望の対象物に対応した発光部や、対象物の各部位のうち検出したい部位に対応した発光部の発光態様を個別に設定することが可能となる。これにより、車両乗員席上の対象物に関する情報を、撮像手段を用いて精度良く検出することが可能となる。
【０００８】
なお、本発明の対象物検出システムによって検出された、対象物に関する情報は、車両乗員を拘束するべく作動する乗員拘束手段、例えばエアバッグ装置、シートベルト装置や、警報デバイス（表示出力、音声出力など）などに関する制御において好適に用いられる。
【０００９】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項２に記載のこの対象物検出システムでは、請求項１に記載の発光手段は、各発光部の発光態様が距離計測イメージチップに対する入射光量（「反射光量」ともいう）を結像領域の各部位において均等化するように駆動制御される。
【００１０】
ところで、上記のような撮像手段を用いて対象物に関する情報を検出する場合には、視野角が広がるほどに光学レンズを通じて距離計測イメージチップの結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つ距離計測イメージチップの結像領域内に結像される像の歪みが中央領域に比べ周辺領域で大きくなるため、車両乗員の検出精度が低下することが知られている。とりわけ、対象物の位置、姿勢、大きさ、動作といった詳細な情報を得るべく、３Ｄカメラを用いて対象物の距離情報を検出する場合には、当該対象物の距離に関する精度低下やバラツキが生じ、所望の情報を精度良く得ることが難しい。
そこで、本発明では、距離計測イメージチップに対する入射光量を結像領域の各部位において均等化するべく、各発光部における発光態様を駆動制御している。この構成に関しては、各発光部を構成する発光ランプの配置密度を変更したり、各発光部の光量や発光パターンを変更することによって所望の構成が実現される。また、この構成は、車両への組み込み時に予め行われることで実現されてもよいし、或いは入射光量に関する情報の検出結果に基づいて適宜変更される制御によって実現されてもよい。また、ここでいう「入射光量の均等化」とは、距離計測イメージチップに対する入射光量が、結像領域の各部位において所望の設定範囲内にある状態をいい、結像領域の各部位における入射光量が概ね合致していれば足りる。
【００１１】
従って、請求項２に記載の対象物検出システムのこのような構成によれば、視野角が広がるほどに光学レンズを通じて距離計測イメージチップの結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つ距離計測イメージチップの結像領域の各部位によって対象物の検出精度が低下するという光学レンズ特有の問題を、各発光部の構成によって補うことが可能となる。これにより、車両乗員席上の対象物に関する情報を、撮像手段を用いて精度良く検出することが可能となる。
【００１２】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項３に記載のこの対象物検出システムでは、請求項２に記載の発光手段は、第１発光部及び第２発光部を少なくとも備える構成とされる。第１発光部は、光学レンズの対物レンズ開口領域内の中央部に入射する光を発光し、第２発光部は、対物レンズ開口領域内の周辺部に入射する光を、第１発光部よりも多い光量で発光する。ここでいう「対物レンズ開口領域」は、複数枚のレンズを組み合わせて構成された光学レンズのうち、検出対象物に最も近い位置に配設されるレンズ（対物レンズ）において光が入射する領域として規定される。これにより、特に対物レンズ開口領域内の周辺部を通じて距離計測イメージチップに結像される光の量が増えることとなり、特に結像領域内の周辺部に相当する部位によって検出される対象物の検出精度を高めることが可能となる。
従って、請求項３に記載の対象物検出システムのこのような構成によれば、視野角が広がるほどに光学レンズを通じて距離計測イメージチップの結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つ距離計測イメージチップの結像領域内に結像される像の歪みが中央領域に比べ周辺領域で大きくなるという光学レンズ特有の問題を、第１発光部及び第２発光部の構成によって補うことが可能となる。
【００１３】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項４に記載のこの対象物検出システムでは、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の処理手段は、対象物に関する情報としての位置情報、距離情報及び動作情報を導出する構成とされる。また、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の制御手段は、更に、処理手段にて導出された位置情報、距離情報及び動作情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、各発光部の発光態様を可変とする制御を行う構成とされる。
従って、請求項４に記載の対象物検出システムのこのような構成によれば、対象物に関する位置情報、距離情報、動作情報に基づいて、各発光部の発光態様を可変制御することによって、各発光部の光量や発光パターンの算出精度を向上させることが可能となる。
【００１４】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項５に記載のこの対象物検出システムでは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発光手段は、運転席側発光部、助手席側発光部、後部席側発光部を少なくとも備える。運転席側発光部は、運転席上の対象物に向けて発光する発光部として構成される。助手席側発光部は、助手席上の対象物に向けて発光する発光部として構成される。後部席側発光部は、後部席上の対象物に向けて発光する発光部として構成される。
請求項５に記載の対象物検出システムのこのような構成によれば、配光が必要な領域にのみ光源を配置することができるため、照明部分の小型化を図ることが可能となる。また、各車両乗員席上の対象物に対し指向性の高い配光が可能となるため合理的である。
【００１５】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの対象物検出システムである。
請求項６に記載のこの対象物検出システムでは、請求項５に記載の制御手段は、各車両乗員席上における対象物の着座情報に基づいて、当該対象物に対応する発光部の発光態様を可変とする制御を行う構成とされる。各車両乗員席上における対象物の着座情報は、本発明の撮像手段や、他の着座センサを用いて検出することができる。
請求項６に記載の対象物検出システムのこのような構成によれば、着座状態の対象物を検出している場合にのみ当該対象物に対応した光源を作動させるように制御することができる。このような制御を用いれば、対象物の無い乗員席に向けて不必要な照射を行うことがなく、使用電力を抑えることができるとともに、光源（発光ランプ）の耐久性向上を図ることができる。この耐久性向上に関しては、各乗員席のうち、運転席に比して使用頻度が低い助手席や後部席に対応した光源（発光ランプ）において、特に高い効果を得ることができる。
【００１６】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの作動装置制御システムである。
請求項７に記載のこの対象物検出システムは、請求項１〜６のいずれかに記載の対象物検出システム、対象物検出システムの処理手段にて導出された、車両乗員席上の対象物に関する情報に基づいて作動する作動装置、作動装置を駆動制御する駆動制御手段を少なくとも備える構成とされる。本発明の作動装置には、警報出力を行う警報装置、エアバッグやシートベルトにより乗員を拘束するべく作動する乗員拘束装置などが包含される。
従って、請求項７に記載の作動装置制御システムのこのような構成によれば、対象物検出システムの処理手段による対象物に関する検出結果に応じた適正な態様で、作動装置を駆動制御することで、作動装置のきめ細かい制御が可能となる。
【００１７】
（本発明の第８発明）
前記課題を解決する本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの車両である。
請求項８に記載のこの車両は、エンジン走行系統、電装系統、駆動制御装置、対象物検出手段を少なくとも備える。エンジン走行系統は、エンジン及び車両の走行に関与する系統として構成される。電装系統は、車両に使われる電機部品に関与する系統として構成される。駆動制御装置は、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う機能を有する装置として構成される。対象物検出手段は、車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する手段として構成される。本発明では、この対象物検出手段が、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の対象物検出システムを用いて構成される。
このような構成によれば、車両乗員席上の対象物に関する情報を、撮像手段を用いて精度良く検出することが可能な対象物検出システムを搭載する車両が提供されることとなる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、光学レンズ及び距離計測イメージチップを備える撮像手段と、発光手段を用いて車両乗員席上の対象物に関する情報を検出する構成において、特に車両乗員席上の対象物に向けて発光する発光手段を、発光態様の制御が複数の発光部に区画されて個々に行われるように構成することによって、車両乗員席上の対象物に関する情報を精度良く検出することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１〜図５を参照しながら、本発明における「対象物検出システム（対象物検出手段）」の一実施の形態である対象物検出システム１００につき説明する。
【００２０】
本実施の形態に係る車両搭載用の対象物検出システム１００の構成が図１に示される。
本実施の形態の対象物検出システム１００は、本発明における「車両」としての自動車車両にて、車両乗員をはじめ車内の対象物に関する情報を検出するために搭載される。図１に示すように、この対象物検出システム１００は、撮影装置１１０、照明装置１３０、制御・演算部１５０を主体として構成される。
更に、この対象物検出システム１００は、車両側の駆動制御装置であるＥＣＵ２００及び乗員拘束手段２１０とともに、車両事故発生の際に車両乗員の拘束を図る乗員拘束装置を構成する。また、当該車両は、特に図示しないものの、エンジン及び車両の走行に関与する系統であるエンジン走行系統、車両に使われる電機部品に関与する系統である電装系統、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置（ＥＣＵ２００）を備える。
【００２１】
本実施の形態の撮像装置１１０は、撮影デバイスとしてのカメラ１１２及びデータ転送回路（図示省略）を含む構成とされる。カメラ１１２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）を用いたうえで、光センサをアレイ状（格子状）に配置した３Ｄ（３次元画像）式のカメラ（「モニター」といもいう）として構成される。このカメラ１１２は、光学レンズ１１４及び距離計測イメージチップ１１６を備える。光学レンズ１１４は、複数枚のレンズを組み合わせて構成され、距離計測イメージチップ１１６は、３Ｄ式のカメラにおけるＣＣＤ（電荷結合素子）チップとして構成される。このカメラ１１２において、光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６に対し入射した光は、当該距離計測イメージチップ１１６の結像領域にて結像されるようになっている。この光学レンズ１１４が、本発明における「光学レンズ」に相当し、距離計測イメージチップ１１６が、本発明における「距離計測イメージチップ」に相当する。このような構成のカメラ１１２によって、対象物までの距離情報が複数回計測されて立体表面形状が検出され、当該対象物の有無、大きさ、位置、姿勢などの認識に用いられる。また、このカメラ１１２によって、光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６に対し入射する光の光量または輝度情報が検出される。このカメラ１１２として、単眼Ｃ−ＭＯＳ３Ｄカメラや複眼ステレオ３Ｄカメラを用いることができる。この撮像装置１１０が、本発明における「撮像手段」を構成する。
【００２２】
なお、本実施の形態のカメラ１１２は、自動車のインナーリヤビューミラー外周部、サイドミラー外周部、ダッシュボードの左右センター部分などに適宜埋め込み状に設置されるとともに、１または複数の乗員席の向きに取り付けられる。このカメラ１１２を用いて、運転席、助手席、後部席などの車両乗員席上の対象物に関する情報が、周期的に複数回、計測されることとなる。また、特に図示しないものの、本実施の形態の対象物検出システム１００には、車両バッテリの電力をこのカメラ１１２に供給する電源装置が搭載されている。このカメラ１１２によるこの撮影は、例えばイグニッションキーがＯＮ状態になったとき、あるいは運転席内に装着された着座センサ（図示省略）が、当該運転席に着座した車両乗員を検知したときに開始されるように設定される。
【００２３】
本実施の形態の照明装置１３０は、第１光源１３１及び第２光源１３２、第１駆動部１３３及び第２駆動部１３４を少なくとも備える。第１光源１３１の駆動は、第１駆動部１３３によって駆動され、第２光源１３２の駆動は第２駆動部１３４によって駆動される。第１光源１３１及び第２光源１３２から発光され、対象物Ｃにて反射した光がカメラ１１２に配光される。第１駆動部１３３及び第２駆動部１３４は、制御・演算部１５０からの制御信号に基づいて、各光源を駆動する。第１駆動部１３３及び第２駆動部１３４を単一の駆動部として構成することもできる。これら第１光源１３１及び第２光源１３２が、本発明における「発光手段」に相当し、第１駆動部１３３、第２駆動部１３４及び制御・演算部１５０によって、本発明における「制御手段」が構成される。
【００２４】
本実施の形態の制御・演算部１５０は、更に画像処理手段１５２、演算手段（ＭＰＵ）１５４、記憶手段１５６、入出力手段１５８、また特に図示しないものの周辺装置等を少なくとも備える。この制御・演算部１５０は、カメラ１１２により得られた画像に基づいて、車両乗員席上の対象物に関する情報を導出する処理を行う手段であり、本発明における「処理手段」を構成している。
【００２５】
画像処理手段１５２は、品質の良い画像を得るためのカメラ制御や、カメラ１１２によって撮影した画像を加工分析するための画像処理制御を行う手段として構成される。具体的には、カメラ制御においては、フレームレート、シャッター時間、感度調整、精度補正が行われ、ダイナミックレンジや輝度、ホワイトバランスなどが調整される。また、画像処理制御においては、画像の回転補正やレンズ歪み補正、フィルター演算、差分演算などの画像前処理演算と、形状判定やトラッキングなどの画像認識処理演算が実行される。
【００２６】
演算手段１５４は、画像処理手段１５２からの情報に基づいて、対象物に関する情報を抽出する処理を行う。具体的には、対象物の有無、大きさ、位置、姿勢などに関する情報、対象物が車両乗員である場合に関しては、乗員の有無、乗員の大きさ（体格クラス）、頭、肩乃至上体の位置、アウトオブポジション（ＯＯＰ）等が抽出（導出）される。
【００２７】
記憶手段１５６は、演算制御ソフトウエアに加えて、補正用のデータや前処理用のバッファーフレームメモリー、認識演算のための定義データや基準パターン、演算手段１５４の処理結果などを記録（記憶）する手段として構成される。
【００２８】
入出力手段１５８は、車両全体に関する制御を行うＥＣＵ２００との間で、車両に関する情報、周辺の交通状況に関する情報、天候や時間帯に関する情報などが入力され認識結果を出力する。車両に関する情報の例としては、車両ドアの開閉、シートベルトの装脱着、ブレーキの作動、車速、ステアリング操舵角度などがある。本実施の形態では、この入出力手段１５８から出力された情報に基づいて、ＥＣＵ２００が駆動対象である乗員拘束手段２１０に対し駆動制御信号を出力する構成とされる。この乗員拘束手段２１０としては、エアバッグやシートベルトにより乗員を拘束するべく作動する装置などがあげられる。この乗員拘束手段２１０が、本発明における「作動装置」に相当し、この乗員拘束手段２１０を駆動制御するＥＣＵ２００が、本発明における「駆動制御手段」に相当する。また、この乗員拘束手段２１０に加えて、或いはこの乗員拘束手段２１０にかえて、警報出力（表示出力、音声出力など）を行う警報装置の駆動を、ＥＣＵ２００によって制御する構成を採用することもできる。
【００２９】
上記構成の照明装置１３０を、図２を参照しながら更に詳細に説明する。図２には、第１実施の形態の照明装置である照明装置１３０の詳細構成が示される。
【００３０】
（第１実施の形態）
図２に示すように、第１実施の形態の照明装置１３０は、対象物に対向する対向面１３０ａに多数の発光ランプが配設された構成を有する。この対向面１３０ａの中央領域１３１ａに配置された複数の発光ランプによって第１光源１３１が構成され、当該中央領域１３１ａの外周の外周領域１３２ａに配置された複数の発光ランプによって第２光源１３２が構成される。本実施の形態では、第１光源１３１における単位面積あたりの発光ランプの数（発光ランプの配置密度）が、第２光源１３２よりも少ない（配置密度が低い）構成になっている。また、第１光源１３１から発光され対象物Ｃにて反射した光は、カメラ１１２の光学レンズ１１４の対物レンズ開口領域内の中央部を通じて距離計測イメージチップ１１６の中央領域に対し入射される一方、第２光源１３２から発光され対象物Ｃにて反射した光は、カメラ１１２の光学レンズ１１４の対物レンズ開口領域内の周辺部（対物レンズ開口領域内の中央部の周辺部分）を通じて距離計測イメージチップ１１６の周辺領域（距離計測イメージチップ１１６の中央領域の周辺部分）に対し入射される構成とされる。ここでいう「対物レンズ開口領域」は、複数枚のレンズを組み合わせて構成された光学レンズ１１４のうち、検出対象物に最も近い位置に配設されるレンズ（対物レンズ）において光が入射する領域として規定される。
【００３１】
ここで、本実施の形態のようなカメラ１１２を用いる場合、カメラ１１２の視野角が広がるほどに光学レンズ１１４を通じて距離測定イメージチップ１１６の結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つ距離測定イメージチップ１１６の結像領域内に結像される像の歪みが中央領域に比べ周辺で大きくなるため、対象物の検出精度が低下する。とりわけ、車両乗員の位置、姿勢、体格といった詳細な情報を得るべく、３Ｄカメラを用いて車両乗員の距離情報を検出する場合には、当該車両乗員の距離に関する精度低下やバラツキが生じ、所望の情報を得ることが難しい。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、距離計測イメージチップ１１６に対する入射光量（「反射光量」ともいう）を結像領域の各部位において均等化するべく、複数の発光ランプを第１光源１３１と第２光源１３２の２つのブロックに区画（分割）したうえで、第１光源１３１を相対的に光量が少ない（相対的に暗い）光源として構成する一方、第２光源１３２を相対的に光量が多い（相対的に明るい）光源として構成している。この第１光源１３１が、本発明における「第１発光部」に相当し、第２光源１３２が、本発明における「第２発光部」に相当する。これにより、光学レンズ１１４の対物レンズ開口領域内の中央部に入射される光を発する第１光源１３１の光量が、光学レンズ１１４の対物レンズ開口領域内の周辺部に入射される光を発する第２光源１３２の光量よりも抑えられることとなる。より具体的には、第１光源１３１から発光され対象物Ｃにて反射した光が光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６の中央領域に対し入射される入射光量と、第２光源１３２から発光され対象物Ｃにて反射した光が光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６の周辺領域に対し入射される入射光量が概ね合致するように、第１光源１３１及び第２光源１３２における発光ランプの配置密度を設定することとしている。
【００３３】
この構成が、請求項１における「発光態様の制御が複数の発光部に区画されて個々に行われる」、及び請求項２における「各発光部の発光態様が前記距離計測イメージチップに対する入射光量を結像領域の各部位において均等化するように駆動制御される構成」、及び請求項３における「光学レンズの対物レンズ開口領域内の中央部に入射する光を発光する第１発光部と、対物レンズ開口領域内の周辺部に入射する光を、第１発光部よりも多い光量で発光する第２発光部とを有する構成」に相当する。
【００３４】
第１実施の形態の照明装置１３０のこのような構成によれば、距離計測イメージチップ１１６に対する入射光量を結像領域の各部位において均等化することが可能となり、カメラ１１２を介して検出される対象物の検出精度を広範囲に渡って向上させることができる。すなわち、本実施の形態によれば、検出平面との間の距離分布に関し中央部よりも外周部の距離が遠く、またレンズを通じて距離計測イメージチップの結像領域内に結像される光量が周辺領域よりも中央領域の方が多いという光学レンズ特有の問題を、上記構成の照明装置１３０（第１光源１３１及び第２光源１３２）の制御によって補うことが可能となる。また、このような制御によって検出精度を向上させることで、低ダイナミックレンジのイメージチップを使用することが可能となり、システムのコスト低減を図ることが可能となる。更に、照明装置１３０の中央領域に配置される発光ランプの配置密度を外周領域よりも低く抑えることによって、光源全体としての放熱効果を上げることができ、同時に光源の耐久性向上を図ることが可能となる。
【００３５】
次に、照明装置の多数の発光ランプを複数の領域に区画（分割）する構成に関し、第１実施の形態の照明装置１３０とは別の実施の形態を、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００３６】
（第２実施の形態）
次に、第２実施の形態の照明装置１４０の構成が図３に示される。この照明装置１４０では、多数の発光ランプが、第１光源１４１、第２光源１４２、第３光源１４３、第４光源１４４、第５光源１４５、第６光源１４６、第７光源１４７、第８光源１４８、第９光源１４９の９つの光源に区画（分割）される構成とされる。この実施の形態では、第１〜第９光源１４１〜１４９の各光源における単位面積あたりの発光ランプの数（発光ランプの配置密度）は同様とされる。また、この照明装置１４０において、各光源の発光態様（光量、発光パターン）が独立して可変制御可能に構成されている。
【００３７】
このような構成の照明装置１４０の具体的な制御を、図４を参照しながら説明する。図４には、第２実施の形態の照明装置１４０の制御を説明する図が示される。
図４中において、照明装置１４０の第１光源１４１は、照明装置１４０に対向する対向領域のうち、相対的に照明装置１４０に近い第１領域１４０ａの部位「ａ」に対し発光され、また相対的に照明装置１４０から遠い第２領域１４０ｂの部位「Ａ」に対し発光される。また、第２光源１４２は、第１領域１４０ａの部位「ｂ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｂ」に対し発光される。また、第３光源１４３は、第１領域１４０ａの部位「ｃ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｃ」に対し発光される。また、第４光源１４４は、第１領域１４０ａの部位「ｄ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｄ」に対し発光される。また、第５光源１４５は、第１領域１４０ａの部位「ｅ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｅ」に対し発光される。また、第６光源１４６は、第１領域１４０ａの部位「ｆ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｆ」に対し発光される。また、第７光源１４７は、第１領域１４０ａの部位「ｇ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｇ」に対し発光される。また、第８光源１４８は、第１領域１４０ａの部位「ｈ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｈ」に対し発光される。また、第９光源１４９は、第１領域１４０ａの部位「ｑ」及び第２領域１４０ｂの部位「Ｑ」に対し発光される。
【００３８】
ここで、相対的に照明装置１４０に近い第１領域１４０ａに車両乗員席上の車両乗員Ｃ１（対象物）が存在し、相対的に照明装置１４０から遠い第２領域１４０ｂに後方壁Ｃ２（対象物）が存在する場合を考える。この場合、カメラ１１２による車両乗員Ｃ１の距離検出情報に基づいて、照明装置１４０に近い第１領域１４０ａの車両乗員Ｃ１に対してはより弱く暗い発光を行うべく、第５光源１４５及び第６光源１４６の光量を、他の光源の光量よりも減少させるように制御する。一方、カメラ１１２による後方壁Ｃ２の距離検出情報に基づいて、照明装置１４０から遠い第２領域１４０ｂの後方壁Ｃ２に対してはより強く明るい発光を行うべく、第１光源１４１〜第４光源１４４、第７光源１４７〜第９光源１４９の光量を、他の光源の光量よりも増加させるように制御する。すなわち、本実施の形態では、照明装置１４０から対象物までの距離に応じて、当該照明装置１４０における光源の発光態様を可変制御することとしている。
【００３９】
第２実施の形態の照明装置１４０のこのような構成によれば、当該照明装置１４０から近い対象物及び遠い対象物に対し、各光源の光量を距離に応じて可変制御することによって、カメラ１１２の距離計測イメージチップ１１６に対する入射光量（反射光量）を同様とすることが可能となる。すなわち、各光源から発光され対象物にて反射した光がカメラ１１２の光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６に対し入射する際、当該距離計測イメージチップの結像領域に対する入射光量を結像領域の各部位において均等化することが可能となる。これによって、第１実施の形態の照明装置１３０と同様に、広範囲での対象物の検出精度安定化を図ることが可能となる。また、検出精度を向上させることで、低ダイナミックレンジのイメージチップを使用することが可能となり、システムのコスト低減を図ることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、照明装置１４０から対象物までの距離情報に基づいて、当該照明装置１４０における光源の発光態様を可変制御するのみならず、対象物の動作情報や位置情報に基づいて、照明装置１４０における光源の発光態様を可変制御することも可能である。例えば、図４において、第１領域１４０ａの部位「ｅ」及び「ｆ」に存在する車両乗員Ｃ１が、第１領域１４０ａの部位「ｑ」へと移動する場合を考える。この場合、車両乗員Ｃ１の移動前においては、第５光源１４５及び第６光源１４６の光量を、他の光源の光量よりも減少させるように制御する一方、車両乗員Ｃ１の移動後においては、カメラ１１２による車両乗員Ｃ１の動作検出情報に基づいて、第９光源１４９の光量を、移動前よりも減少させるように制御するとともに、第５光源１４５及び第６光源１４６の光量を、移動前よりも増加させるように制御する。
【００４１】
このような制御によれば、対象物の移動に対し、各光源からの追従性のよい配光が可能となる。例えば、対象物をより速く検出したい場合や、精度良く検出したい場合には、当該対象物の検出したい部位に対応した光源によって強い配光を行うことができる。これにより、検出目的の優先順位に基づいて、各光源の発光態様を種々選択することが可能であるため、種々のアルゴリズムに対応した汎用性の高い検出システムを構築することが可能となる。
【００４２】
第２実施の形態の照明装置１４０における上記制御が、請求項４における「処理手段にて導出された位置情報、距離情報及び動作情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、各発光部の発光態様を可変とする制御」に相当する。なお、処理手段にて導出された位置情報、距離情報及び動作情報のうちの複数を組み合わせた情報に基づいて、各発光部の発光態様を可変とする制御を行うように構成することもできる。
【００４３】
（第３実施の形態）
次に、第３実施の形態の照明装置１５０の構成が図５に示される。この照明装置１５０では、多数の発光ランプが、第１光源１５１、第２光源１５２、第３光源１５３の３つの光源に区画（分割）される構成とされる。この実施の形態では、第１光源１５１は、運転席領域１５１ａに向けて配置されており、運転席上の対象物への配光を行う光源（本発明における「運転席側発光部」に対応）として構成される。また、第２光源１５２は、助手席領域１５２ａに向けて配置されており、助手席上の対象物への配光を行う光源（本発明における「助手席側発光部」に対応）として構成される。また、第３光源１５３は、後部席領域１５３ａに向けて配置されており、後部席上の対象物への配光を行う光源（本発明における「後部席側発光部」に対応）として構成される。また、この照明装置１５０において、各光源の発光態様（光量、発光パターン）が独立して可変制御可能に構成されている。
【００４４】
第３実施の形態の照明装置１５０のこのような構成によれば、配光が必要な領域にのみ光源を配置するため、照明部分の小型化を図ることが可能となる。また、各車両乗員席上の対象物に対し指向性の高い配光が可能となるため合理的である。また、各車両乗員席上の対象物、例えば車両乗員の有無を、カメラ１１２やその他の着座センサを用いて検出したうえで、着座状態の対象物を検出している場合にのみ当該対象物に対応した光源を作動させるように制御することができる。このような制御を用いれば、対象物の無い乗員席に向けて不必要な照射を行うことがなく、使用電力を抑えることができるとともに、光源（発光ランプ）の耐久性向上を図ることができる。この耐久性向上に関しては、各乗員席のうち、運転席に比して使用頻度が低い助手席や後部席に対応した光源（発光ランプ）において、特に高い効果を得ることができる。
【００４５】
第３実施の形態の照明装置１５０における上記構成が、請求項５における「運転席上の対象物に向けて発光する運転席側発光部と、助手席上の対象物に向けて発光する助手席側発光部と、後部席上の対象物に向けて発光する後部席側発光部とを有する構成」、及び請求項６における「各車両乗員席上における対象物の着座情報に基づいて、当該対象物に対応する発光部の発光態様を可変とする制御を行う構成」に相当する。
【００４６】
そして、上記構成の対象物検出システム１００によって検出された情報は、連続的或いは一定時間毎に図１中のＥＣＵ２００に伝送され、このＥＣＵ２００によって乗員拘束手段２１０が駆動制御される。例えば、エアバッグ装置やシートベルト装置からなる乗員拘束手段２１０による拘束能力（乗員拘束態様）が、車両乗員の有無、体格、位置、距離、動作、姿勢などに応じて変わるように制御される。具体的には、エアバッグやシートベルトのエネルギー吸収能力を可変としたり、エアバッグ展開速度を可変としたりすることで、拘束能力（乗員拘束態様）を変える制御を行う。
【００４７】
なお、本実施の形態によれば、車両乗員席上における車両乗員の有無を検出することで、乗員がいる場合にのみ乗員拘束手段２１０を作動させる制御が可能となるため、乗員拘束手段２１０の不要な作動を抑止することができる。また、前席や後部席における車両乗員の有無を検出した場合には、警報出力（表示出力、音声出力など）を行う警報装置を用いて、シートベルトを装着していない車両乗員に対し着用を促す制御を行うこともできる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態の対象物検出システム１００を用いれば、視野角が広がるほどに光学レンズ１１４を通じて距離計測イメージチップ１１６の結像領域内に結像される光量が周辺に行くほど低下し、且つ距離計測イメージチップ１１６の結像領域内に結像される像の歪みが中央領域に比べ周辺で大きくなるという光学レンズ１１４特有の問題を、例えば第１実施の形態の照明装置１３０において、照明装置１３０を複数の光源に区画（分割）して各光源の発光態様を個別に設定することによって補うことが可能となる。これにより、車両乗員席上の対象物に関する情報を、撮像装置１１０を用いて精度良く検出することが可能となる。また、対象物の検出精度を向上させることで、低ダイナミックレンジのイメージチップを使用することが可能となり、システムのコスト低減を図ることが可能となる。
【００４９】
また、本実施の形態によれば、例えば第２実施の形態の照明装置１４０において、対象物に関する位置情報、距離情報、動作情報に基づいて、照明装置１４０における各光源の発光態様を可変制御することによって、当該光量や発光パターンの算出精度を向上させることが可能となる。
【００５０】
また、本実施の形態によれば、例えば第３実施の形態の照明装置１５０において、運転席領域１５１ａに向かう第１光源１５１、助手席領域１５２ａに向かう第２光源１５２、後部席領域１５３ａに向かう第３光源１５３を設け、配光が必要な領域にのみ光源を配置したため、照明部分の小型化を図ることが可能となる。また、各車両乗員席上の対象物に対し指向性の高い配光が可能となるため合理的である。また、各車両乗員席上における対象物の着座情報に基づいて、当該対象物に対応する発光部の発光態様を可変とする制御を行うため、対象物の無い乗員席に向けて不必要な照射を行うことがなく、使用電力を抑えることができるとともに、光源（発光ランプ）の耐久性向上を図ることができる。
【００５１】
また、本実施の形態の対象物検出システム１００を用いれば、当該対象物検出システムの検出結果に応じた適正な態様で乗員拘束手段２１０を駆動制御することで、乗員拘束手段２１０のきめ細かい制御が可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、車両乗員席上の対象物に関する情報を、撮像装置１１０を用いて精度良く検出することが可能な対象物検出システム１００を搭載する車両が提供される。
【００５３】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５４】
本発明では、第１実施の形態の照明装置１３０、第２実施の形態の照明装置１４０及び第３実施の形態の照明装置１５０の各機能のうちの複数を組み合わせた構成の照明装置を用いることもできる。
【００５５】
また、本発明では、カメラ１１２を介して検出される対象物には、車両乗員のほか、車両乗員以外の載置物、チャイルドシートやジュニアシートなどが包含される。この場合、対象物に関する情報としては、対象物の有無、大きさ、位置、距離、姿勢、動作、対象物に対する発光量（配光量）、輝度などの情報がある。
【００５６】
また、上記実施の形態では、自動車に装着される対象物検出システムの構成について記載したが、自動車をはじめ、航空機、船舶、電車、バス、トラック等の各種の車両に装着される対象物検出システムの構成に対し本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施の形態に係る車両搭載用の対象物検出システム１００の構成を示す図である。
【図２】第１実施の形態の照明装置である照明装置１３０の詳細構成を示す図である。
【図３】第２実施の形態の照明装置１４０の構成を示す図である。
【図４】第２実施の形態の照明装置１４０の制御を説明する図である。
【図５】第３実施の形態の照明装置１５０の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００…対象物検出システム
１１０…撮像装置
１１２…カメラ
１１４…光学レンズ
１１６…距離計測イメージチップ
１３０，１４０，１５０…照明装置
１３１，１４１，１５１…第１光源
１３２，１４２，１５２…第２光源
１３３…第１駆動部
１３４…第２駆動部
１４０ａ…第１領域
１４０ｂ…第２領域
１４３，１５３…第３光源
１４４…第４光源
１４５…第５光源
１４６…第６光源
１４７…第７光源
１４８…第８光源
１４９…第９光源
１５０…制御・演算部
１５１ａ…運転席領域
１５２ａ…助手席領域
１５３ａ…後部席領域
１５２…画像処理手段
１５４…演算手段（ＭＰＵ）
１５６…記憶手段
１５８…入出力手段
２００…ＥＣＵ
２１０…乗員拘束手段
【図１】
2007218626.tif 000003
【図２】
2007218626.tif 000004
【図３】
2007218626.tif 000005
【図４】
2007218626.tif 000006
【図５】
2007218626.tif 000007