IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ アイシン精機株式会社の特許一覧

<>
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図1
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図2
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図3
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図4
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図5
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図6
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図7
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図8
  • 特開-乗員検知装置及びプログラム 図9
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023150739
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】乗員検知装置及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   G01S 13/56 20060101AFI20231005BHJP
【FI】
G01S13/56
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022059991
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小笠原 佑真
(72)【発明者】
【氏名】不破 遼平
【テーマコード(参考)】
5J070
【Fターム(参考)】
5J070AB24
5J070AE09
5J070AF02
5J070AH14
(57)【要約】
【課題】乗員の位置や姿勢に関わらず乗員の存否を高精度に検知する。
【解決手段】乗員検知装置は、移動体の室内に向けて送信された送信波が物体に反射されることにより発生する反射波の強度を示す反射波情報を取得する取得部と、反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する生成部と、第1点群情報に基づいて移動体の停止時における乗員の有無をシート列毎に判定する判定部と、を備える。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体の室内に向けて送信された送信波が物体に反射されることにより発生する反射波の強度を示す反射波情報を取得する取得部と、
前記反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における前記反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する生成部と、
前記第1点群情報に基づいて前記移動体の停止時における乗員の有無を前記シート列毎に判定する判定部と、
を備える乗員検知装置。
【請求項2】
前記生成部は、前記移動体の駆動時において、前記第1検知領域とは異なる第2検知領域における前記反射波の強度変化を示す第2点群情報を生成し、
前記判定部は、前記第2点群情報に基づいて前記移動体の駆動時における乗員の有無を判定する、
請求項1に記載の乗員検知装置。
【請求項3】
前記第2検知領域は、前記着座領域毎に設定される、
請求項2に記載の乗員検知装置。
【請求項4】
前記生成部は、前記第1検知領域を区画する複数の単位領域のうち前記反射波の強度の単位時間あたりの変化量が第1閾値以上である前記単位領域の数を示すプロット数を含む前記第1点群情報を生成し、
前記判定部は、前記プロット数が第2閾値以上である場合に乗員が存在すると判定する、
請求項1~3のいずれか1項に記載の乗員検知装置。
【請求項5】
前記第2閾値は、前記シート列毎に設定される、
請求項4に記載の乗員検知装置。
【請求項6】
コンピュータに、
移動体の室内に向けて送信された送信波が物体に反射されることにより発生する反射波の強度を示す反射波情報を取得する処理と、
前記反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における前記反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する処理と、
前記第1点群情報に基づいて前記移動体の停止時における乗員の有無を前記シート列毎に判定する処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、乗員検知装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
車室内に向けて送信された電磁波等が物体に反射されることにより発生する反射波に基づいて、車室内に存在する乗員を検知する乗員検知装置が利用されている。このような乗員検知装置の検知結果は、例えば、車両の停止後における乗員等の置き去りを検知するシステム等に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-168379号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の乗員検知装置においては、検知領域が着座位置毎に設定されるため、複数の着座位置を跨ぐように存在する乗員を正確に検知できない可能性がある。
【0005】
そこで、本発明の実施形態は、乗員の位置や姿勢に関わらず乗員の存否を高精度に検知可能な乗員検知装置及びプログラム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】
【0006】
本発明の一実施形態としての乗員検知装置は、移動体の室内に向けて送信された送信波が物体に反射されることにより発生する反射波の強度を示す反射波情報を取得する取得部と、反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する生成部と、第1点群情報に基づいて移動体の停止時における乗員の有無をシート列毎に判定する判定部と、を備える。
【0007】
上記構成によれば、シート列毎に設定された第1検知領域に基づいて移動体の停止時における乗員検知が行われる。これにより、乗員の位置や姿勢に関わらず、停止時における乗員の存否を高精度に検知できる。
【0008】
また、上記構成において、生成部は、移動体の駆動時において、第1検知領域とは異なる第2検知領域における反射波の強度変化を示す第2点群情報を生成し、判定部は、第2点群情報に基づいて移動体の駆動時における乗員の有無を判定してもよい。
【0009】
上記構成によれば、第1検知領域とは異なる第2検知領域に基づいて移動体の駆動時における乗員検知が行われる。これにより、停止時における機能(例えば置き去り防止機能等)と駆動時における機能(例えば乗員監視機能等)との両方を高精度に実行できる。
【0010】
また、上記構成において、第2検知領域は、着座領域毎に設定されてもよい。
【0011】
上記構成によれば、駆動時においては着座領域毎に乗員を検知できる。
【0012】
また、上記構成において、生成部は、第1検知領域を区画する複数の単位領域のうち反射波の強度の単位時間あたりの変化量が第1閾値以上である単位領域の数を示すプロット数を含む第1点群情報を生成し、判定部は、プロット数が第2閾値以上である場合に乗員が存在すると判定してもよい。
【0013】
上記構成によれば、脈動等の人に特有の動きを正確に検知でき、乗員の存否を高精度に検知できる。
【0014】
また、上記構成において、第2閾値は、シート列毎に設定されてもよい。
【0015】
上記構成によれば、センサと各シート列との位置関係等に応じて第2閾値を最適化することができ、乗員の検知精度を向上させることができる。
【0016】
また、本発明の他の実施形態としてのプログラムは、コンピュータに、移動体の室内に向けて送信された送信波が物体に反射されることにより発生する反射波の強度を示す反射波情報を取得する処理と、反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する処理と、第1点群情報に基づいて移動体の停止時における乗員の有無をシート列毎に判定する処理と、を実行させる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
図1図1は、実施形態の乗員検知装置が搭載される車両の車室内の構成の一例を示す側面図である。
図2図2は、実施形態の乗員検知装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
図3図3は、実施形態において人からの反射波の反射波情報の一例を示す図である。
図4図4は、実施形態において非生体からの反射波の反射波情報の一例を示す図である。
図5図5は、実施形態の第2シート列に対応する第1検知領域の一例を示す正面図である。
図6図6は、実施形態の第2シート列に対応する第1検知領域及び第3シート列に対応する第1検知領域の一例を示す上面図である。
図7図7は、実施形態において第2シート列に乗員が存在する状況の一例を示す正面図である。
図8図8は、実施形態の第1点群情報の一例を示す図である。
図9図9は、実施形態の乗員検知装置における処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、並びに当該構成によりもたらされる作用、結果、及び効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によりも実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。
【0019】
図1は、実施形態の乗員検知装置1が搭載される車両Cの車室R内の構成の一例を示す側面図である。図中、X方向は、車両Cの前部から後部へ向かう方向に対応し、Y方向は、車両Cの左側面から右側面へ向かう方向に対応し、Z軸は、車両Cの下部から上部へ向かう方向に対応している。
【0020】
車両Cは、移動体の一例であり、例えば内燃機関、モータ、又はそれらの双方(ハイブリッド機構)を駆動源とする自動車等であり得る。本実施形態の車両Cは、いわゆる3列シート車であり、第1シート列S1、第2シート列S2及び第3シート列S3を備えている。図1には、第1シート列S1の左側(助手席)に乗員P1が着座し、第2シート列S2の右側に乗員P2Aが着座し、第2シート列S2の左側に設置されたチャイルドシートScに乗員P2Bが着座し、第3シート列S3に乗員P3が着座している状態が例示されている。
【0021】
乗員検知装置1は、車室R内に存在する乗員を検知する装置である。本実施形態では、第1シート列S1より後方、すなわち第2シート列S2及び第3シート列S3に存在する乗員を検知する乗員検知装置1について説明する。
【0022】
乗員検知装置1は、センサ2及び制御装置3を備える。センサ2は、車両Cの天井5に設置され、車室R内に向けて送信波を送信し、送信波が車室R内の物体に反射されることにより発生する反射波を受信する。本実施形態のセンサ2は、第2シート列S2の上方に配置されている。制御装置3は、ダッシュボードD内に設置され、センサ2とCAN(Controller Area Network)等のネットワークを介して接続している。なお、センサ2及び制御装置3の設置位置はこれに限定されるものではない。また、センサ2は複数設置されてもよい。
【0023】
図2は、実施形態の乗員検知装置1の機能構成の一例を示すブロック図である。センサ2は、送信部21及び受信部22を備える。
【0024】
送信部21は、車室R内に所定の周波数(例えば60GHz~65GHz等)の電磁波を送信波として送信(照射)する。受信部22は、送信波が車室R内に存在する物体に反射されることにより発生する反射波を受信し、反射波の強度を示す電気信号(アナログ信号)を生成する。
【0025】
制御装置3は、例えば、ハードウェアプロセッサ、メモリ等が搭載された集積回路を含むMCU(Micro Controller Unit)等により構成される。制御装置3は、ADC(Analog-to-Digital Converter)31、処理部32及び記憶部33を備える。
【0026】
ADC31は、センサ2の受信部22により取得されたアナログ信号をデジタル信号に変換して処理部32に出力する。処理部32は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアプロセッサを利用して構成される。記憶部33は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、SSD(Solid State Drive)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置を利用して構成される。記憶部33には、処理部32が実行するプログラム、プログラムの実行に必要なデータ、プログラムの実行により生成されたデータ等を記憶する。
【0027】
処理部32は、記憶部33に記憶されたプログラム、設定データ、閾値データ等に基づいて、乗員検知装置1の機能を実現するための各種演算処理及び制御処理を実行する。本実施形態の処理部32は、取得部321、生成部322、判定部323及び出力部324を備える。なお、これらの機能部321~324の一部又は全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェア(回路等)により構成されてもよい。
【0028】
取得部321は、センサ2の受信部22により受信された反射波の強度を示す反射波情報を取得する。反射波情報には、車室R内の各位置(例えばボクセルマップにおける各ボクセル等)における反射波の強度の時系列変化を示す情報等が含まれる。
【0029】
図3は、実施形態において人からの反射波の反射波情報の一例を示す図である。図4は、実施形態において非生体からの反射波の反射波情報の一例を示す図である。
【0030】
図3及び図4のそれぞれにおいて、反射波の強度の時系列変化を示す強度情報401と、反射波の強度の変化量の時系列変化を示す強度変化量情報411との関係が例示されている。強度情報401の横軸は送信波が送信されてからの経過時間を示し、縦軸は車室R内のある位置(例えば1つのボクセル)における反射波の強度を示している。Δtは、予め定められた単位時間を示している。強度変化量情報411の横軸は送信波が送信されてからの経過時間を示し、縦軸は車室R内のある位置における反射波の強度の単位時間Δtあたりの変化量を示している。Thは、予め定められた第1閾値を示している。
【0031】
反射波の反射元が人の一部(例えば胸部等)である場合、脈動や人為的な動作等の人に特有の動きにより、反射元が荷物等の非生体である場合に比べ、反射波の強度の単位時間Δtあたりの変化量が大きくなる。そのため、反射元が人である場合、図3の強度変化量情報411に示されるように、単位時間Δtあたりの強度変化量が第1閾値Th以上となる。一方、反射波の反射元が非生体である場合、図4の強度変化量情報411に示されるように、単位時間Δtあたりの強度変化量が第1閾値Thより小さくなる。
【0032】
生成部322(図2参照)は、取得部321により取得された反射波情報に基づいて、複数の着座領域を含むシート列毎に設定された第1検知領域における反射波の強度変化を示す第1点群情報を生成する。第1検知領域は、乗員検知の対象となるシート列(本実施形態では第2シート列S2及び第3シート列S3)毎に設定される。例えば、定員が3名のシート列に対応する第1検知領域は、3つの着座領域を含むように、すなわち当該シート列の全体又は略全体が1つの検知対象となるように設定される。
【0033】
図5は、実施形態の第2シート列S2に対応する第1検知領域DR2の一例を示す正面図である。図6は、実施形態の第2シート列S2に対応する第1検知領域DR2及び第3シート列S3に対応する第1検知領域DR3の一例を示す上面図である。
【0034】
図5及び図6に示されるように、第2シート列S2に対応する第1検知領域DR2は、第2シート列S2上に設定された3つの着座領域SRを含むように設定され、第3シート列S3に対応する第1検知領域DR3とは個別に設定される。図6に示されるように、第3シート列S3に対応する第1検知領域DR3は、第3シート列S3上に設定された2つの着座領域SRを含むように設定され、第2シート列S2に対応する第1検知領域DR2とは個別に設定される。このような第1検知領域DR2,DR3を設定することにより、着座領域SRに関わらず、各シート列S2,S3の全体又は略全体を1つの検知領域として扱うことができる。
【0035】
上記のような第1検知領域DR2,DR3は、車両Cの停止時における乗員検知に利用される。停止時とは、例えば、車室R内への乗員(幼児等)、動物、荷物等の置き去りを防止するための機能、例えばCPA(Child Presence Alert)、RSR(Rear Seat Reminder)等の作動時であり、具体的には、シフトレバーがパーキング位置にあるとき、イグニッションスイッチがOFFとなったとき等であり得る。
【0036】
生成部322(図2参照)は、上記のようにシート列S2,S3毎に設定された第1検知領域DR2,DR3における反射波の強度変化を示す第1点群情報を、上述した反射波情報(図3及び図4参照)に基づいて生成する。第1点群情報は、例えば、第1検知領域DR2,DR3を区画する複数の単位領域(例えばボクセル)のうち、反射波の強度の単位時間Δtあたりの変化量が第1閾値Th以上である単位領域の数を示すプロット数を含む情報であり得る。
【0037】
図7は、実施形態において第2シート列S2に乗員P2Bが存在する状況の一例を示す正面図である。図8は、実施形態の第1点群情報511の一例を示す図である。
【0038】
図7において、幼児である乗員P2Bが第2シート列S2上で複数の着座領域SRを跨ぐように横たわっている状況が例示されている。図8において、図7に示される状況に対応する第1点群情報511が例示されている。第1点群情報511は、第1検知領域DR2を区画する複数のボクセルB(単位領域の一例)のうち、反射波の強度の単位時間Δtあたりの変化量が第1閾値Th以上であるボクセルBをプロットPとする情報である。このような第1点群情報511を生成することにより、人に特有の動き(脈動や人為的な動き等)を複数のプロットPからなる点群Gとして捉えることができる。
【0039】
判定部323(図2参照)は、生成部322により生成された第1点群情報511に基づいて、車両Cの停止時における乗員の有無をシート列S2,S3毎に判定する。判定部323は、例えば、第1点群情報511に含まれるプロットPの数(プロット数)が予め定められた第2閾値以上である場合に、検知対象となっているシート列(例えば第2シート列S2)に乗員(例えば幼児である乗員P2B)が存在すると判定する。例えば、第1点群情報511に含まれる点群Gを構成するプロットPの数が10(第2閾値の一例)以上である場合、第2シート列S2に乗員が存在すると判定される。このような判定方法により、乗員が複数の着座領域SRを跨ぐように存在する場合であっても、シート列毎に乗員の有無を正確に検知できる。
【0040】
本実施形態の第2閾値は、シート列S2,S3毎に設定される。第2閾値は、センサ2と各シート列S2,S3との位置関係等に応じて設定され、例えば、人(生体)に特有の動き(例えば脈動等)を検知し易い位置ほど低く設定されることが好ましい。本実施形態においては、センサ2と各シート列S2,S3との位置関係から、第2シート列S2に着座している乗員P2A,P2Bの胸部の脈動が第3シート列S3に着座している乗員P3の胸部の脈動より検知され難い。そのため、本実施形態においては、第2シート列S2(第1検知領域DR2)に対応する第2閾値は、第3シート列S3(第1検知領域DR3)に対応する第2閾値より小さい値に設定される。これにより、乗員の検知精度を向上させることができる。
【0041】
出力部324は、判定部323による判定結果、すなわち車室R内に乗員が存在することを示す検知情報を所定のシステムに出力する。所定のシステムとは、例えば、車両Cの停止時における乗員、動物、荷物等の置き去りを防止するための置き去り防止機能(例えばCPA、RSR等)を実現するための処理を行うECU等であり得る。
【0042】
上記のような機能により、車両Cの停止時における乗員検知を高精度に実行し、延いては置き去り防止機能等を高精度に実行することが可能となる。
【0043】
また、本実施形態の乗員検知装置1は、車両Cの駆動時における乗員検知を、上記のような停止時における第1検知領域DR2,DR3とは異なる第2検知領域を用いて実行する。なお、駆動時とは、上記停止時以外の状態であり、例えば、車両Cの走行時(一時停止時を含む)等であり得る。
【0044】
車両Cの駆動時における第2検知領域は、公知又は新規な手法を用いて適宜設定され得るものであるが、例えば、着座領域SR毎に設定された領域であり得る。この場合、生成部322は、着座領域SR毎に設定された第2検知領域における反射波の強度変化を示す第2点群情報を生成し、判定部323は、第2点群情報に基づいて車両Cの駆動時における乗員の検知を着座領域SR毎に行う。このとき、第2点群情報は、上述した第1点群情報511と同様の手法により生成できる。
【0045】
上記のように、車両Cの停止時と駆動時とで異なる検知領域を用いることにより、停止時における機能(例えば置き去り防止機能等)と駆動時における機能(例えば乗員監視機能等)との両方を高精度に実行することが可能となる。なお、駆動時における機能(乗員監視機能)には、例えば、乗員の脈拍等の生体情報を取得する機能、乗員の姿勢と推定する機能等が含まれ得る。
【0046】
図9は、実施形態の乗員検知装置1における処理の一例を示すフローチャートである。生成部322は車両Cが停止状態(停止時)であるか否かを判定し(S101)、停止時である場合(S101:Yes)、第1検知領域DR2,DR3を設定し(S102)、取得部321により取得された反射波情報に基づいて第1点群情報511を生成する(S103)。その後、判定部323は第1点群情報511に基づいてプロット数が第2閾値以上であるか否かを判定する(S104)。プロット数が第2閾値以上である場合(S104:Yes)、判定部323は当該第1点群情報511に対応するシート列に乗員が存在すると判定し、出力部324は乗員が存在することを示す検知情報を所定のシステムに出力する(S105)。プロット数が第2閾値以上でない場合(S104:No)、判定部323は当該シート列に乗員が存在しないと判定し、検知情報は出力されない。
【0047】
車両Cが停止状態でない(駆動時である)場合(S101:No)、生成部322は第2検知領域を設定し(S111)、取得部321により取得された反射波情報に基づいて第2点群情報を生成する(S112)。その後、判定部323は第2点群情報に基づいて着座領域SR毎に乗員の有無を判定し(S113)、その判定結果が駆動時における機能を実行するための処理に利用される。
【0048】
以上のように、本実施形態によれば、シート列毎に設定された第1検知領域に基づいて車両の停止時における乗員検知が行われる。これにより、乗員の位置や姿勢に関わらず、停止時における乗員の存否を高精度に検知することが可能となり、置き去り防止機能等を高精度に実行することが可能となる。
【0049】
なお、上記実施形態においては、3列シート車における第2シート列S2及び第3シート列S3に存在する乗員を検知する乗員検知装置1について説明したが、乗員検知装置1の構成はこれに限定されるものではない。乗員検知装置1は、例えば、第1シート列S1(運転席又は助手席)に存在する乗員を検知してもよい。この場合、センサ2をフロントガラスの上方等に設置することが好ましい。また、乗員検知装置1は、第3シート列S3が備えられていない車両や、第3シート列S3より後方に1以上のシート列が備えられた車両等に搭載されてもよい。
【0050】
上記実施形態の乗員検知装置1の機能を実現するための処理をコンピュータ(制御装置3)に実行させるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、メモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されてコンピュータプログラムプロダクトとして提供されるようにしてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、当該プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。
【0051】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0052】
1…乗員検知装置、2…センサ、3…制御装置、5…天井、21…送信部、22…受信部、31…ADC、32…処理部、33…記憶部、321…取得部、322…生成部、323…判定部、324…出力部、401…強度情報、411…強度変化量情報、511…第1点群情報、B…ボクセル、C…車両、D…ダッシュボード、DR2,DR3…第1検知領域、G…点群、R…車室、P…プロット、P1,P2A,P2B,P3…乗員、S1…第1シート列、S2…第2シート列、S3…第3シート列、Sc…チャイルドシート、SR…着座領域、Th…第1閾値、Δt…単位時間
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9