(57)【要約】【課題】簡易な構成で乗員の位置を検出し、適切にエアバックの展開制御を行う技術を提供する。【解決手段】エアバック装置が、エアバックを設置した座席を含む領域を撮影範囲とし、前記座席に座る乗員を撮影し、前記撮影範囲に測定用の光束を照射するステップと、  前記撮影画像を画像処理して前記撮影画像に写った前記乗員を認識し、当該乗員の撮影画像内の位置を求め、前記測定用の光束のうち、前記乗員と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて、前記測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から前記乗員までの距離を求め、前記乗員の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席に座る乗員の位置を検出し、前記乗員の位置に基づいてエアバックの展開を制御する。【選択図】図１
2012001125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバックを設置した座席を含む領域を撮影範囲とし、前記座席に座る乗員を撮影する撮影手段と、
前記撮影範囲に測定用の光束を照射する測定用光源と、
前記撮影手段で撮影した撮影画像を画像処理して前記撮影画像に写った前記乗員を認識し、当該乗員の撮影画像内の位置を求める乗員認識手段と、
前記測定用の光束のうち、前記乗員と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて、前記測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から前記乗員までの距離を求める距離認識手段と、
前記乗員の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席に座る乗員の位置を検出する位置検出手段と、
前記乗員の位置に基づいてエアバックの展開を制御する展開制御手段と、
を備えるエアバック装置。
【請求項２】
前記展開制御手段が、前記乗員の位置に基づいて、前記エアバックを展開するか否か、或いは前記エアバックを展開するタイミングを制御する請求項１に記載のエアバック装置。
【請求項３】
エアバック装置が、
エアバックを設置した座席を含む領域を撮影範囲とし、前記座席に座る乗員を撮影するステップと、
前記撮影範囲に測定用の光束を照射するステップと、
前記撮影画像を画像処理して前記撮影画像に写った前記乗員を認識し、当該乗員の撮影画像内の位置を求めるステップと、
前記測定用の光束のうち、前記乗員と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて、前記測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から前記乗員までの距離を求めるステップと、
前記乗員の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席に座る乗員の位置を検出するステップと、
前記乗員の位置に基づいてエアバックの展開を制御するステップと、
を実行するエアバック装置の展開制御方法。
【請求項４】
前記エアバックの展開を制御するステップにて、前記乗員の位置に基づいて、前記エアバックを展開するか否か、或いは前記エアバックを展開するタイミングを制御する請求項３に記載のエアバック装置の展開制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突時にエアバックを展開して乗員を保護する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員保護装置としてのエアバッグ装置は、現在多くの車両に普及している。エアバック装置は、例えば車両の衝突による衝撃を感知したセンサからの信号がコントロールユニットを経由して、インフレータ（ガス発生装置）を点火させ、発生したガスにより瞬時にバッグを膨らませる。
【０００３】
衝撃を検知した場合、各座席に配置した全てのエアバックを展開するエアバック装置が多いが、一度展開したエアバックは、再度利用することはできないため、乗員が着席していない座席のエアバックは無駄になってしまう。また、座席に乗員が着席しているのではなく、荷物が置かれていた場合には、エアバックの展開によって、この荷物が跳ね飛ばされることも考えられる。
【０００４】
このため、座席に乗員の体重がかかっているか否かによって乗員の有無を確認して、衝撃を検知した場合でも乗員がいない座席のエアバックを展開させないエアバック装置も提案されている。
【０００５】
更に、エアバック装置は、座席ベルトを締めて通常の姿勢で着席した状態の乗員の頭部を衝突時に展開したエアバックで受け止めて衝撃を緩和することを想定しており、この特定の条件下で効果を発揮するものである。
【０００６】
このため、乗員の着席姿勢や位置を検出し、乗員が禁止範囲に位置するような場合には、エアバックの展開を禁止するエアバック装置も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００６−５１００７６号公報
【特許文献２】特開２００４−２４３９６２号公報
【特許文献３】特開２００３−２９４８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように乗員の着席姿勢によってエアバックの展開或いは非展開を制御する場合、乗員の頭部の位置を検出することが重要である。このため、カメラで乗員を撮影し、パターンマッチングによって乗員の頭部の位置を検出することが考えられるが、一台のカメラで検出できるのは、撮影画面内の二次元的な位置であるため、二台のカメラを用いて三次元的に頭部の位置を求めるエアバック装置が提案されている（特許文献１）。
【０００９】
このように撮影画像から三次元的な位置を求める場合、カメラが二台必要であるうえ、カメラ二台分の撮影画像を処理する回路等も必要となり、装置構成が複雑になるという問題があった。
【００１０】
更に、二台のカメラのそれぞれから、座席上の乗員を撮影する必要があるため、各座席を見渡せるカメラの設置個所を二か所に確保しなければならず、各カメラと乗員との間に遮蔽物がこないように車内のレイアウトが制限されてしまうという問題もある。
【００１１】
また、ヘッドレスト近傍に設けた接触センサと一台のカメラとを用い、カメラによって乗員が座席上に居るか否かを判別し、接触センサで乗員の頭部がヘッドレスト近傍に位置しているか否かを判別することで、高価なカメラ等の部品の使用を少なくした装置が提案されている。しかしながら接触センサで検出できるのはヘッドレスト近傍に頭部があるか否かであり、頭部からエアバックまでの距離といった詳細な情報が検出できるものではなかった。
【００１２】
そこで、本発明は簡易な構成で乗員の位置を検出し、適切にエアバックの展開制御を行う技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明では、以下の手段または処理を採用した。
【００１４】
即ち、本発明に係るエアバック装置は、
エアバックを設置した座席を含む領域を撮影範囲とし、前記座席に座る乗員を撮影する撮影手段と、
前記撮影範囲に測定用の光束を照射する測定用光源と、
前記撮影手段で撮影した撮影画像を画像処理して前記撮影画像に写った前記乗員を認識し、当該乗員の撮影画像内の位置を求める乗員認識手段と、
前記測定用の光束のうち、前記乗員と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて、前記測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から前記乗員までの距離を求める距離認識手段と、
前記乗員の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席に座る乗員の位置を検出する位置検出手段と、
前記乗員の位置に基づいてエアバックの展開を制御する展開制御手段と、
を備える。
【００１５】
また、前記展開制御手段は、前記乗員の位置に基づいて、前記エアバックを展開するか否か、或いは前記エアバックを展開するタイミングを制御しても良い。
【００１６】
更に本発明に係るエアバック装置の展開制御方法は、
エアバック装置が、
エアバックを設置した座席を含む領域を撮影範囲とし、前記座席に座る乗員を撮影するステップと、
前記撮影範囲に測定用の光束を照射するステップと、
前記撮影画像を画像処理して前記撮影画像に写った前記乗員を認識し、当該乗員の撮影画像内の位置を求めるステップと、
前記測定用の光束のうち、前記乗員と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて、前記測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から前記乗員までの距離を求めるステップと、
前記乗員の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席に座る乗員の位置を検出するステップと、
前記乗員の位置に基づいてエアバックの展開を制御するステップと、
を実行する。
【００１７】
また、本発明に係るエアバック装置の展開制御方法は、前記エアバックの展開を制御するステップにて、前記乗員の位置に基づいて、前記エアバックを展開するか否か、或いは前記エアバックを展開するタイミングを制御しても良い。
【００１８】
なお、本発明は、上記エアバック装置の展開制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして捉えることもできる。また、本発明は、前記プログラムをコンピュータが読み取り可能に記録した記録媒体（記憶媒体）として捉えることもできる。
【００１９】
ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体の内、コンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、DAT、８mmテープ、メモリカード等がある。
【００２０】
また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。
【００２１】
上記手段およびステップの各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、簡易な構成で乗員の位置を検出し、適切にエアバックの展開制御を行う技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】エアバック装置の概略構成図
【図２】図２（Ａ）は、カメラの外観斜視図、図２（Ｂ）はカメラのブロック図
【図３】カメラの撮影範囲における座席及び乗員を示す模式図
【図４】測定用光源から基準面に所定パターンを照射した例を示す図
【図５】所定パターンと乗員とを撮影した場合の模式図
【図６】図５に示した所定パターンの歪みの大きさと距離との関係の説明図
【図７】エアバック装置の展開制御方法の説明図
【図８】エアバック装置の展開制御方法の説明図
【図９】変形例１の説明図
【図１０】変形例２の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施の形態にかかるエアバック装置の構成の一例について図１を用いて説明する。
【００２５】
本実施形態のエアバック装置１０は、車両９１に搭載され、衝突時にエアバック１を展開して乗員９４を保護する。
【００２６】
本実施形態のエアバック装置１０は、普通自動車に搭載した例を示したが、本発明のエアバック装置は、これに限らず自動二輪や航空機等、乗員９４を乗せて移動する移動体に搭載可能である。
【００２７】
エアバック装置１０は、インストルメントパネル１１内等に格納されるエアバック１や、座席９３に座る乗員９４を撮影するためのカメラ２、車両の衝突を検知する衝突センサ３、衝突センサ３で衝突を検知した場合にエアバック１の展開を制御する制御部４、制御部４からの信号によってエアバック１を展開させるインフレータ（ガス発生装置）５を備える。
【００２８】
図１では、車輌の前後軸９２に沿った助手席付近の断面を示しており、エアバック１が助手席用として助手席前方のインストルメントパネル上部に設けられた例を示している。また、エアバック１は、運転席用としてステアリングホイール内に設けられる。この他、エアバック１は、下肢保護用にインストルメントパネル下部や、側面衝突用にセンターピラーやサイドガラス上部の天井に設けられても良い。更に、エアバック１は、後席用に前席の背面や天井に設けられていても良い。
【００２９】
図２（Ａ）は、カメラ２の外観斜視図、図２（Ｂ）はカメラ２のブロック図である。
【００３０】
カメラ２は、撮影レンズ２１及び撮像素子２２を備え、撮影レンズ２１が座席９３に座る乗員９４の像を撮像素子２２の撮像面上に形成し、撮像素子２２が撮像面上の像を光電変換して電気信号による撮影画像を得、この撮影画像の情報を制御部４に送る。また、カメラ２は、乗員９４との距離を測定する為の光束を前記撮影範囲に照射する測定用光源２３、マスク２４、投影レンズ２５を備え、所定パターンの開口を有するマスク２４を背面から測定用光源２３で照明し、マスク２４の開口を通った光束（測定用光束）、即ち所定パターンを投影レンズ２５で基準面（像面）上に投影する。本実施形態のカメラ２は、図２に示すように、撮影光学系（撮影手段）２１，２２と特定用光束の投影光学系２３，２４，２５との間に所定の離間距離（基線長）Ｈｒをとって一体的に備えている。このように本実施形態では、撮影光学系２１，２２と投影光学系２３，２４，２５の位置関係、即ち撮影手段と測定用光源との位置関係が予め定められており、測定用光源２３から照射し、乗員９４と交わった測定用光束を撮影光学系２１，２２で撮影することにより、後述のとおり基準位置（例えば撮影手段の位置）と乗員９４との距離を検出することができる。なお、撮影光学系２１，２２と投影光学系２３，２４，２５は、位置関係が定まれば、別体に設けても良い。また、測定用光束の波長は、撮影手段で撮影可能な波長であれば良く、特に限定されないが、不可視、例えば赤外光とするのが望ましい。
【００３１】
カメラ２は、エアバック１が設置された座席９３に座る乗員９４を撮影するため、各座席９３に座る乗員９４を見通せる位置に設けられる。即ち、カメラ２は、エアバック１を設置した座席９３を含む領域を撮影範囲とする。なお、乗員９４が見通せる位置であれば、カメラ２を乗員９４の側方や上方に設けても良いが、乗員９４の目や鼻、口に基づいてパターンマッチングを行い、乗員９４の頭部９４Ａを特定するためには、カメラ２を乗員９４の前方に設置するのが望ましい。例えば、天井の前端やバックミラー近傍にカメラ２を設けるのが良い。なお、複数の座席９３にエアバック１が設けられている場合は、座席９３毎にカメラ２を設けても良いが、装置構成を簡素化するために、一台のカメラ２で複数の座席９３の乗員９４を撮影する構成が望ましい。即ち、前席（運転席・助手席）及び後席を全て一台のカメラで撮影するのが良い。また、前列の座席９３席（運転席・助手席）を一台で撮影し、後列の座席９３を他の一台のカメラで撮影するように、座席９３の列毎にカメラ２を設けても良い。
【００３２】
衝突センサ３は、車両の衝突を検知した場合に、衝突を通知する衝突信号を制御部４に送る。例えば衝突センサ３は、ピエゾ素子などの加速度ピックアップで車両の減速度を電気信号として検知し、その電気信号を制御部４に入力する。また、衝突時の衝撃（慣性力）によりマス（ボール、ローラ等）が移動し、そのマスが接点を閉じることで衝撃を受けたことを電気信号として制御部４に伝えるものでも良い。
【００３３】
インフレータ５は、制御部４からの信号を受けてガスを発生させるものである。制御部４から信号（着火信号）を受けると、点火装置が着火剤を介してガス発生剤を燃焼させてガス（窒素ガス）を発生させ、フィルタを介してこのガスをエアバック１へ送る。また、インフレータ５は、圧縮ガスのタンクを備え、制御部４からの信号を受けてタンクのバルブを解放し、タンク内のガスをエアバック１へ送る方式でも良い。
【００３４】
制御部４は、乗員９４認識部４０や、距離認識部４１、位置検出部４２、展開制御部４３、メモリ４４を備え、エアバック１の展開を制御する。
【００３５】
乗員９４認識部４０は、カメラ２で撮影した撮影画像を画像処理、例えばパターンマッチングして当該撮影画像に写った乗員９４を認識し、当該乗員９４の撮影画像内の位置を求める。なお、本実施形態では、特に顔の輪郭や目、鼻、口等を用いたパターンマッチングによって、乗員９４の頭部９４Ａを認識し、当該頭部９４Ａの位置を求めている。また、乗員９４の認識手法は、パターンマッチングに限らず、画像処理によって乗員９４を特定できれば如何なる手法でも良い。
【００３６】
距離認識部４１は、測定用光源２３から照射された光束のうち、乗員９４と交わって反射した反射光を前記撮影画像から抽出し、当該反射光に基づいて測定用光源と所定の位置関係にある基準位置から当該乗員９４までの距離を求める。
【００３７】
図３は、カメラ２の撮影範囲における座席９３及び乗員９４を示す模式図である。この撮影範囲に対し測定用光源２３は、所定パターンの光束を照射する。図４は測定用光源２３から基準面に所定パターンを照射した場合を示す。ここで、基準面とは、距離を認識する為に床面や座面等に仮定した面である。本実施形態の測定用光源２３は、座面から２０ｃｍ上方に設定した水平面であり、この基準面上で前後軸Ｘ方向の線が並列に配された形状となるように光束を照射している。しかし、実際の車内には座席９３や乗員９４等が存在しており、光束は基準面に達する前に乗員９４等と交わる。図５はこの所定パターンと乗員９４とをカメラ２で撮影した場合の撮影画像を示す。なお、光束は乗員９４以外にも座席９３等と交わるが、距離認識部４１は、乗員９４認識部４０で認識した乗員９４の頭部９４Ａについてのみ位置検出の処理を行い、他の部分と交わる光束の情報は必要としないため、図５では、乗員９４や座席９３以外は無いものとして模式的に示している。また、図５は乗員までの距離の検出について説明する模式図であるため、乗員までの距離と歪みの大きさの比率等は図５の例に限定されない。更に基準面は一つで無くても良く、座席９３毎に適切な位置に基準面を設定しても良い。また、図４では、所定パターンとして複数の平行線を照射した例を示したが、これに限らず格子状のパターンや複数の同心円からなるパターンなど、歪みの大きさが判断できるように特定の形状であれば良い。
【００３８】
図４に示す所定パターンの光束は、図５に示すように乗員９４と交わった部分が歪んでカメラ２に撮影される。例えば図３上の点Ｘ１へ向けて照射された光束は、図５上の点Ｘ２で乗員９４と交わり、この差分Ｈｍが歪みとなる。この歪みは基準面から離れたところで交わるほど大きくなるので、この歪みの大きさＨｍに基づいてカメラ２と乗員９４の頭部９４Ａとの距離を求めることができる。
【００３９】
図６は、歪みの大きさと距離との関係の説明図である。図６中、カメラ２の撮像面から基準面３１までの基準距離Ｄｒ、カメラ２の撮像素子２２と測定用光源との基線長Ｈｒ、および光束３２が照射される基準面上の位置Ｘ１は既知の値である。そして基準面３１の手前で光束３２が乗員９４と交わると、この交点Ｘ２と基準面上の位置Ｘ１との差が歪みとしてカメラ２で撮影される。ここでカメラ２の撮影画像から基準面上での位置Ｘ１と交点Ｘ２との距離Ｈｍを求めた場合、この距離Ｈｍとカメラ２から交点Ｘ２までの距離Ｄｍとは、式１の関係にある。
【００４０】
（Ｄｒ−Ｄｍ）／Ｄｍ＝Ｈｍ／Ｈｒ  ・・・（１）
即ち、カメラ２から交点Ｘ２までの距離Ｄｍを式２により求めることができる。
【００４１】
Ｄｍ＝Ｈｍ／Ｈｒ（Ｄｒ−Ｄｍ）  ・・・（２）
同様に、交点Ｘ３や交点Ｘ４についても基準面状での位置と交点との差、即ち歪みと、カメラ２から交点までの距離との関係式を予め求めておき、歪みの大きさからカメラ２から交点までの距離を求める。
【００４２】
位置検出部４２は、前記乗員９４の撮影画像上の位置及び前記乗員９４とカメラ２との距離に基づいて前記座席９３に座る乗員９４の実在の位置を検出する。上記乗員９４と測定用光束の交点Ｘ２を撮影する際の撮像面上の点（即ち撮影画像上の点）をＸ２αとしたとき、交点Ｘ２と点Ｘ２αとは、物点と像点の関係にある。このため、当該点Ｘ２αの撮影画像上の位置、即ち撮影画像上に定めた縦軸及び横軸上の二次元座標に基づき、物空間内において、これと対応する交点Ｘ２の縦軸Ｙ及び横軸Ｚ上の二次元座標を求めることができる。そして、乗員９４とカメラ２との距離によって、この交点Ｘ２の奥行き方向の（例えば前後軸Ｘ）の座標が定まる。このように、位置検出部４２は、前記乗員９４の撮影画像上の位置及び前記乗員９４とカメラ２との距離に基づいて、物空間における交点Ｘ２の三次元座標上の位置が定まる。
【００４３】
展開制御部４３は、位置検出部４２によって求めた乗員９４の位置に基づいてエアバックの展開を制御する。特に、本実施形態では、エアバック作動範囲９０（図１，図３）を予め定めておき、展開制御部４３は、乗員９４の頭部９４Ａが、このエアバック作動範囲９０内に位置しているか否かを判定し、乗員９４の頭部９４Ａがエアバック作動範囲９０内に位置していればエアバック１を展開させる信号をインフレータ５へ送り、エアバック１を展開させる。また、乗員９４の頭部９４Ａがエアバック作動範囲９０内に位置していなければ、エアバック１を展開させる信号をインフレータ５へ送らず、エアバック１を展開させない。
【００４４】
なお、展開制御部４３は乗員９４の頭部９４Ａがエアバック作動範囲９０内に位置しているか否かを所定周期で判定し、判定結果をメモリ４４に記憶させている。展開制御部４３は、衝突センサ３で衝突を検知した場合、メモリ４４を参照して前記判定結果を読み出してエアバック１の展開制御を行う。これにより、展開制御部４３は、衝突の検出時に乗員９４の位置を検出する処理を行うことなく、メモリ４４を参照するだけでエアバック１の展開制御を行うことができる。
【００４５】
〈展開制御方法〉
次に図７，図８を用いてエアバックの展開制御方法について説明する。
【００４６】
図７は、エアバック１が装備された座席９３における乗員の位置を判定する処理、即ちエアバック作動範囲９０内に乗員９４が位置しているか否かを判定する処理のフローチャートである。図７に示すように、車輌のイグニッションキーをＯＮにしてエアバック装置１０が起動すると、カメラ２は、測定用光束の照射及びエアバック１を設置した座席９３付近の撮影を開始する（ステップＳ１）。
【００４７】
そして、乗員９４認識部４０は、カメラ２で撮影した撮影画像について、輪郭抽出やパターン認識等の画像処理を行って、撮影画像に写った前記乗員９４を認識し、当該乗員９４の撮影画像上の位置を求める（ステップＳ２）。
【００４８】
また、距離認識部４１は、前記測定用の光束のうち、乗員９４からの反射光、即ち前記撮影画像内の乗員９４の位置に写った測定用の光束（反射光）に基づいて、基準位置、例えばカメラ２から前記乗員９４までの距離を求める（ステップＳ３）。
【００４９】
次に位置検出部４２は、乗員９４の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席９３に座る乗員９４の三次元座標上の位置を検出する（ステップＳ４）。
【００５０】
そして展開制御部４３は、位置検出部４２によって求めた乗員９４の位置がエアバック作動範囲９０内か否かを判定し、判定結果を作動フラグとしてメモリ４４に記憶させる。例えば、乗員９４がエアバック作動範囲９０内に位置していれば”１”、乗員９４がエアバック作動範囲９０内に位置していなければ”０”のように記憶させる。この判定結果は、エアバック１を装備した座席９３毎に設けている。即ち、運転席、助手席、２つの後部座席９３のエアバック作動範囲９０内にそれぞれ乗員９４が位置していた場合、”１，１，１，１”のように各座席９３の作動フラグを立てる。従って、運転席及び助手席に座った乗員９４がエアバック作動範囲９０内に位置し、２つの後部座席９３が空席であった場合、後部座席９３では乗員９４が検出されないため、”１，１，０，０”のように運転席及び助手席のみ作動フラグを立てる。なお、頭部を保護するエアバック１に限らず、下肢を保護するエアバックや、側面衝突用のサイドエアバックなど、一つの座席に複数のエアバックが備えられている場合には、制御するエアバック毎に作動フラグ（判定結果）を記憶しても良い。この場合、エアバック作動範囲９０も制御するエアバック毎に設定して良い。
【００５１】
その後、終了か否かを判定し、終了でなければステップＳ１に戻って上記ステップＳ１−Ｓ５を繰り返す（ステップＳ５）。これらの処理Ｓ１−Ｓ５は、乗員９４の位置を略リアルタイムに検出するために十分短い間隔、例えば１／３０秒毎に繰り返す。この間隔が長くなり過ぎると、判定後に乗員９４の位置が変わることがあるため、判定精度が低下してしまう。そこで、要求される精度に応じ、例えば０．０１〜０．５秒間隔に設定する。この判定の間隔が下限値０．０１秒よりも小さくなってくると、露光時間や処理時間が短くなってくるため、高速度カメラや高速な処理部が必要になり、エアバック装置１０を構成する部品の選択性が低くなってしまう。そして、判定の間隔が上限値０．５秒以下であれば、所望の判定精度が確保されるため、上記範囲０．０１〜０．５秒とすることで、選択性と判定精度を両立できる。
【００５２】
一方、車輌の衝突時には、図７で示した判定処理の結果に基づいて図８に示すエアバックの展開処理を行う。
【００５３】
図８は、エアバックの展開処理のフローチャートである。
【００５４】
まず、車輌のイグニッションキーをＯＮにしてエアバック装置１０が起動すると、展開制御部４３は、図７の処理と並行して衝突センサ３が衝突を検知したか否か、即ち衝突センサ３から衝突信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ２１）、衝突信号を受信していなければ（ステップＳ２１，Ｎｏ）判定を繰り返し、衝突信号を受信するまで待機する。
【００５５】
そして、衝突センサ３から衝突信号を受信すると（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、展開制御部４３は、メモリ４４の作動フラグを参照し（ステップＳ２２）、作動フラグが立っているか（作動フラグの値に１があるか）否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、作動フラグが立っている、即ち、乗員９４がエアバック作動範囲９０に位置している座席９３がある場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、展開制御部４３は当該座席９３のインフレータ５へ着火信号を送る（ステップＳ２４）。一方、作動フラグが全て０、即ち、エアバック作動範囲９０に位置している乗員９４がいない場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、展開制御部４３はインフレータ５へ着火信号を送らずに処理を終了する。
【００５６】
展開制御部４３から着火信号を受信したインフレータ５は、点火装置により着火剤に点火し、ガス発生剤を燃焼させてガス（窒素ガス）を発生させ、このガスをエアバック１へ送る（ステップＳ２５）。
【００５７】
このインフレータ５からのガスが導入されることにより、エアバック１が膨らみ、インストルメントパネル１１表面のカバー１１Ａや内装を押しのけて展開する（ステップＳ２６）。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、エアバック１を装備した座席９３のエアバック作動範囲９０に乗員９４が位置している場合にのみ当該座席９３のエアバック１を展開させるので、不必要にエアバックを展開させることを防止できる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、一つのカメラで撮影した画像から乗員９４の三次元座標上の位置を求めることができ、装置構成を簡素化できる。また、設置するカメラが一つで済むので、カメラ設置時の自由度が高い。
【００６０】
更に、一つのカメラで撮影した画像から複数の乗員９４の位置を求めることができ、装置構成を簡素化できる。
【００６１】
特に本実施形態によれば、特許文献２のようにエアバック展開禁止領域に対するカメラの設置位置が制約されることがない。例えば、本実施形態のエアバック装置１０は、撮影方向（前後軸Ｘ方向）の異なる位置に存在する乗員の位置の判定を一つのカメラで行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、一つのカメラで乗員の撮影画像上の位置と、カメラから乗員までの距離を求めるための測定用光束とを得られるので、簡易な構成で且つ精度良くエアバック１の展開制御を行うことができる。
【００６３】
〈変形例１〉
図９は、エアバック装置１０が制御部を複数備え、乗員９４の位置判定処理を並行処理する例を示す図である。本変形例１は、図９（Ａ）に示すように複数の制御部４Ａ，４Ｂを備えた点が前述の実施形態と異なり、その他の構成は同じである。このため、同一の要素は、同符号を付すなどして再度の説明を省略する。
【００６４】
制御部４Ａ，４Ｂは、それぞれ乗員９４認識部４０や、距離認識部４１、位置検出部４２、展開制御部４３を備え、図７に示した乗員の位置を判定する処理を並行して行う。例えば、カメラ２で撮影した撮影画像のｎ枚目を制御部４Ａで処理して処理結果をメモリ４４に記憶させ、撮影画像のｎ＋１枚目を制御部４Ｂで処理して処理結果をメモリ４４に記憶させ、同様に撮影画像のｎ＋２枚目を制御部４Ａ、撮影画像のｎ＋３枚目を制御部４Ｂで処理するように、撮影画像を順番に複数の制御部４Ａ，４Ｂに振り分けて、並行処理することにより、各制御部４Ａ，４Ｂが当該判定処理にかかる時間よりも短い間隔でメモリ４４の処理結果を更新できる。即ち、各制御部４Ａ，４Ｂが当該判定処理にかかる時間をＰｒ、分散して処理する制御部４Ａ，４Ｂの数をＮａとした場合に、処理結果の更新間隔が、ほぼＰｒ／Ｎａとなり、リアルタイムに乗員の位置を判定でき、更に精度良くエアバック１の展開制御を行うことができる。なお、図９では、エアバック装置１０が二つの制御部４Ａ，４Ｂを備える例を示したが、三つ以上の制御部を備え、撮影画像を順番に複数の制御部に振り分けても良い。また、一枚の画像を複数の領域に分割し、各領域を複数の制御部に振り分けても良い。例えば、運転席、助手席、右側後席、左側後席がそれぞれ一つ或いは複数含まれる領域に分割し、各領域の画像を複数の制御部に振り分け、平行処理する。
【００６５】
更に、図９（Ｂ）は、カメラ２の撮像素子を複数備え、単位時間当たりの撮影枚数を増加させた例を示す図である。
【００６６】
例えば、撮影レンズ２１からの光束をビームスプリッタ２７で分割して複数の撮像素子２２Ａ，２２Ｂに導光し、これら複数の撮像素子２２Ａ，２２Ｂでタイミングをずらして順番に撮影した撮影画像を得る。例えば、撮像素子２２ＡでＮ枚目の撮影画像を撮像し、撮像素子２２ＢでＮ＋１枚目の撮影画像を撮像し、撮像素子２２ＡでＮ＋２枚目の撮影画像を撮像し、撮像素子２２ＢでＮ＋３枚目の撮影画像を撮像する。これにより例えば、撮像素子２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ１秒間に３０フレームの撮影画像を撮影する仕様であれば、１秒間に合計６０フレームの撮影画像が得られる。
【００６７】
そして各撮像素子２Ａ，２Ｂから得た撮影画像をそれぞれ、制御部で前述の実施形態（図１）或いは図９（Ａ）の例と同様に処理する。図９（Ｂ）では、撮像素子２２Ａで撮像した撮影画像を制御部４Ａ，４Ｂで処理し、撮像素子２２Ｂで撮像した撮影画像を制御部４Ｃ，４Ｄで処理する。これによりメモリ４４に記憶させる判定結果の更新間隔を更に短くできる。
【００６８】
なお、図９（Ａ），（Ｂ）の例において、衝突信号を受けて図８の如くエアバックの展開制御を行う場合には、複数の制御部のうちの少なくとも一つ、例えば制御部４Ａが着火信号をインフレータ５に送れば良い。
【００６９】
〈変形例２〉
図７に示すように乗員９４の位置の判定処理は、衝突信号を受ける前に予め行っておき、衝突信号を受信した場合には、予め求めた判定結果に基づいてエアバックの展開制御を行うことで、衝突後の処理を迅速に実行することが望ましいが、乗員９４の位置の判定処理が十分に短い時間で（例えば０．０１秒以内）行えるのであれば、衝突信号を受信してから乗員９４の位置の判定処理を行っても良い。図１０は、衝突信号を受信してから乗員９４の位置の判定を行う場合のフローチャートである。
【００７０】
まず、車輌のイグニッションキーをＯＮにしてエアバック装置１０が起動すると、展開制御部４３は、衝突センサ３から衝突信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ２１）、衝突信号を受信していなければ（ステップＳ２１，Ｎｏ）判定を繰り返し、衝突信号を受信するまで待機する。
【００７１】
そして、衝突センサ３から衝突信号を受信すると（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、カメラ２は、測定用光束の照射及びエアバックを設置した座席９３付近の撮影を開始する（ステップＳ１）。
【００７２】
そして、乗員９４認識部４０は、カメラ２で撮影した撮影画像について、輪郭抽出やパターン認識等の画像処理を行って、撮影画像に写った前記乗員９４を認識し、当該乗員９４の撮影画像内の位置を求める（ステップＳ２）。
【００７３】
また、距離認識部４１は、前記測定用の光束のうち、乗員９４からの反射光、即ち前記撮影画像内の乗員９４の位置に写った測定用の光束（反射光）に基づいて、基準位置、例えばカメラ２から前記乗員９４までの距離を求める（ステップＳ３）。
【００７４】
次に位置検出部４２は、乗員９４の撮影画像内の位置及び前記距離に基づいて前記座席９３に座る乗員９４の三次元座標上の位置を検出する（ステップＳ４）。
【００７５】
そして展開制御部４３は、位置検出部４２によって求めた乗員９４の位置がエアバック作動範囲９０内か否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、乗員９４がエアバック作動範囲９０に位置している座席９３がある場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、展開制御部
４３は当該座席９３のインフレータ５へ着火信号を送る（ステップＳ２４）。一方、エアバック作動範囲９０に位置している乗員９４がいない場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、展開制御部４３はインフレータ５へ着火信号を送らずに処理を終了する。
【００７６】
展開制御部４３から着火信号を受信したインフレータ５は、点火装置により着火剤に点火し、ガス発生剤を燃焼させてガス（窒素ガス）を発生させ、このガスをエアバック１へ送る（ステップＳ２５）。
【００７７】
このインフレータ５からのガスが導入されることにより、エアバック１が膨らみ、インストルメントパネル１１表面のカバー１１Ａや内装を押しのけて展開する（ステップＳ２６）。
【００７８】
以上のように、本変形例２によれば、衝突信号を受信する前に予め乗員９４の位置の判定処理を行わなくてもエアバックの展開制御を行うことができる。
【００７９】
〈変形例３〉
上記の例では、乗員９４の位置に応じてエアバックを展開するか否かを制御したが、これに限らず、エアバック１を展開するタイミング、即ちインフレータ５の着火タイミングを制御しても良い。
【００８０】
この場合、展開制御部４３は乗員９４の位置の判定結果として単に０か１かではなく、着火時期をメモリ４４に記憶させる。例えば乗員９４の位置がエアバック１に近ければ、衝突信号受信時、直ちに着火し、乗員９４の位置がエアバックから離れていれば、衝突信号受信時、その距離に応じた時間を待って着火するように着火時期を示す情報をメモリ４４に記憶させる。このとき乗員９４がエアバック作動範囲９０から外れていた場合には、前述と同様にエアバック１を展開させない旨のフラグを着火時期と別に記憶させても良いし、着火時期を所定時間より大きい値とすることで展開させないことを示しても良い。
【００８１】
また、一つのエアバック１に対して複数のインフレータ５を設け、衝突信号受信時、一つのインフレータ５を直ちに着火させ、着火時期をずらして次のインフレータ５を着火させることで、エアバックの展開を制御しても良い。なお、ずらして着火させる場合の着火時期は、上記と同様にメモリ４４に記憶させておく。
【００８２】
このように一つのエアバック１に対して複数のインフレータ５を備えた場合、乗員９４の位置の他、乗員９４の大きさ、即ち重さに応じて、複数のインフレータ５を同時に着火するか、ずらして着火するかを制御しても良い。例えば大人であれば同時に着火し、子供であればずらして着火する。
【００８３】
展開制御部４３は、撮影画像に写った乗員９４の頭部９４Ａの大きさが所定値より小さければ子供或いは小柄な人と判定して複数のインフレータ５の着火時期をずらし、撮影画像に写った乗員９４の頭部９４Ａの大きさが所定値以上であれば大人と判定して複数のインフレータ５を同時に着火させる。
【００８４】
なお、頭部９４Ａがカメラ２に近いと撮影画像上に大きく撮影され、頭部９４Ａがカメラ２から遠いと撮影画像上に小さく撮影される場合でも、本変形例３では、基準位置から頭部９４Ａまでの距離、ひいてはカメラ２から頭部９４Ａまでの距離を求めることができるので、この距離に応じて撮影画像上の頭部９４Ａの大きさを補正することで、頭部９４Ａの大きさを精度良く判定することができる。
【００８５】
このように本変形例３によれば、乗員９４の位置等に応じてエアバックの展開タイミン
グを制御でき、より適切に乗員９４を保護できる。
【００８６】
〈その他〉
本実施形態及び変形例における制御部は、基本的な回路を組み合わせて各々の機能を実現したハードウェアであっても良い。このハードウェアは、例えば、ＦＰＧＡ［Field Programmable Gate Array］、ＡＳＩＣ［Application Specific Integrated Circuit］、ＬＳＩ［Large Scale Integration］といった基本的な回路を備えても良い。また、当該ハ
ードウェアは、ＩＣ［Integrated Circuit］、ゲートアレイ、論理回路、信号処理回路、アナログ回路といった基本的な回路を備えても良い。
【００８７】
論理回路としては、例えば、ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、フリップフロップ、カウンタ回路がある。信号処理回路には、信号値に対し、例えば、加算、乗算、除算、反転、積和演算、微分、積分を実行する回路が、含まれていてもよい。アナログ回路には、例えば、信号値に対して、増幅、加算、乗算、微分、積分を実行する回路が、含まれていてもよい。
【００８８】
また、本実施形態及び変形例における制御部は、汎用のプロセッサがソフトウェアを実行することによって、上記乗員９４認識部４０や、距離認識部４１、位置検出部４２、展開制御部４３の各機能を実現しても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１０  エアバック装置
１  エアバック
２  カメラ
３  衝突センサ
４  制御部
５  インフレータ（ガス発生装置）
９１  車両
９３  座席
９４  乗員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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