特許 7553290 乗員検知装置、および、乗員検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】乗員検知装置、および、乗員検知システム

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20240910BHJP

   B60N 2/90 20180101ALI20240910BHJP

   G01S 13/08 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 A

B60N2/90

G01S13/08

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020148937

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043592

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】松井 研輔

【審査官】中村 圭伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１９４９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６３５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１６９２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００２－５１２１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２５８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／００９２０２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｎ ２／００ － ２／９０

Ｂ６０Ｒ ２１／００ － ２１／１３

Ｂ６０Ｒ ２１／３４ － ２１／３８

Ｇ０１Ｓ １３／００ － １３／９５

Ｇ０１Ｖ ３／００ － ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に配置され、前記移動体の座席に乗員が着座しているか否かを電波によって検知する乗員検知装置であって、前記乗員検知装置の動作モードには、初期動作モード、検知動作モード、及び更新動作モードが含まれ、
前記電波を送信する送信部と、
前記座席に着座する乗員、または前記座席に具備もしくは隣接する電波反射体から反射される反射波を受信する受信部と、
前記初期動作モードにおいて、前記送信部から送信された前記電波の送信時から、前記反射波が受信されるまでの反射時間によって前記乗員が前記座席に着座しているか否かを決定するための反射時間判定値を決定する比較解析部と、
前記検知動作モードにおいて、前記反射時間が前記反射時間判定値よりも小さい場合には、前記乗員が前記座席に着座していると判定し、前記反射時間が前記反射時間判定値よりも大きい場合には、前記乗員が前記座席に着座していないと判定する検知判定部と、
前記初期動作モード又は前記更新動作モードにおいて、前記座席と前記乗員検知装置との間の前記電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、前記座席に具備または隣接する電波反射体からの前記反射波が受信されるビーム方向を、前記電波の送受信方向を決定するための送受信指向性情報として決定する指向性制御部と、を備え、
前記比較解析部は、前記送受信指向性情報にしたがって、前記座席と前記乗員検知装置との間の前記電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、前記電波反射体に送信した前記電波の送信時から前記電波反射体からの前記反射波の受信までの時間を示す基準反射時間を決定し、前記送受信指向性情報にしたがって前記電波反射体と前記乗員検知装置との間の、前記座席に着座した前記乗員に送信した前記電波の前記反射波の受信までの時間を示す被検反射時間を決定し、前記基準反射時間と前記被検反射時間との間の時間から前記反射時間判定値を決定する、
乗員検知装置。

【請求項2】

前記乗員検知装置が前記更新動作モードで動作する場合には、
前記指向性制御部は、前記座席と前記乗員検知装置との間の前記電波の伝搬経路に前記電波障害物がない状態で、前記座席に具備または隣接する前記電波反射体からの前記反射波が受信されるビーム方向をあらたな送受信指向性情報として決定し、
前記比較解析部は、前記あらたな送受信指向性情報にしたがって、前記基準反射時間を再計測し、前記あらたな送受信指向性情報にしたがって、前記被検反射時間を再計測し、再計測された前記基準反射時間と前記被検反射時間との間の時間をあらたな反射基準判定値として更新する請求項１に記載の乗員検知装置。

【請求項3】

前記送受信指向性情報は、前記反射波の振幅が最も大きいビーム方向を示す情報、または、前記反射波が測定可能な領域の中央部に前記電波を送信させるように向けるビーム方向を示す情報である請求項２に記載の乗員検知装置。

【請求項4】

前記乗員検知装置が前記検知動作モードで動作する場合に、
前記比較解析部において、前記反射波を判定できない、または、前記反射波の振幅のピーク値があらかじめ定められた値よりも小さい場合には、前記指向性制御部によってビーム方向を変化させ、前記反射波が測定可能な領域を探索し、前記比較解析部によって前記反射波が測定可能な領域の形状から、前記領域の形状が、乗員が着座している形状であるか否かを解析し、前記検知判定部によって前記領域の形状から乗員が前記座席に着座しているか否かを判定するように制御させる異常値制御部を含む請求項１～３のいずれか一項に記載の乗員検知装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の乗員検知装置と、
前記移動体に配置された前記座席と、
前記電波の指向性アンテナを含み、
前記乗員検知装置は、前記座席の前方であって、前記座席と前記乗員検知装置との間の前記電波の伝搬経路に電波障害物がない前記移動体の内部に配置され、
前記電波反射体は前記座席の背もたれ部分に具備される乗員検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員検知装置、および、乗員検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両を含む移動体の乗員を検知する方法には、従来から電波を送信波として送信し、物体で反射した電波を反射波として受信してセンサ信号を生成する等の方法が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１の乗員状態検知システムは、電波センサと、信号処理装置と、離席検知部と、報知部と、を備える。電波センサは、複数の座席のいずれかの上方に取り付けられ、電波を送信波として送信し、物体で反射した電波を反射波として受信してセンサ信号を生成する。信号処理装置は、センサ信号に基づいて検知エリア内の物体の動きから物体が人であるか否かを判定して、判定結果を出力する判定処理を実行する。そのために、乗員の微細な動きによる変化を検知するために、サンプリングが複数回必要であり、十分な検知時間を要する。離席検知部は、人が前方座席から離れる離席状態が発生したか否かを検知する。報知部は、離席検知部が離席状態の発生を検知したときに、信号処理装置が検知エリア内の物体が人であると判定すれば警報を出力する。なお、信号処理装置は、センサ信号に基づいて人の呼吸の特徴の有無を検知することで、検知エリア内に人が存在するか否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１０１４１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の乗員状態検知システムでは、周波数解析等の演算処理が必要となるので乗員の状態の検出に時間を要する。また、周波数解析等の演算処理が不要となるシステムと比べて、上記の乗員状態検知システムは構成が複雑となりコストが増大することが懸念される。

【0006】

本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、車両等の移動体において、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置および乗員検知システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様に係る、移動体に配置され、前記移動体の座席に乗員が着座しているか否かを電波によって検知する乗員検知装置であって、前記乗員検知装置の動作モードには、初期動作モード、検知動作モードが含まれ、前記乗員検知装置が検知動作モードで動作する場合には、送信された電波の送信時から、反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間によって乗員が座席に着座しているか否かを決定するための反射時間判定値を決定する比較解析部であって、前記反射体は前記座席に着座する乗員または前記座席に設置される被検反射体である場合と、前記座席に具備または隣接する反射体である場合がある前記比較解析部と、送信された電波の送信時から前記反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間が前記反射時間判定値よりも小さい場合には、乗員が前記座席に着座していると判定し、送信された電波の送信時から前記反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間が前記反射時間判定値よりも大きい場合には、乗員が前記座席に着座していないと判定する検知判定部を含むことが好ましい。

【0008】

前記乗員検知装置が初期動作モードで動作する場合には、電波の送受信方向を決定するための送受信指向性情報を決定する指向性制御部であって、前記座席と前記乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、前記座席に具備または隣接する反射体からの反射波が受信されるビーム方向を送受信指向性情報として決定する前記指向性制御部をさらに含み、前記比較解析部は、前記送受信指向性情報にしたがって、前記座席と前記乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、前記座席に具備または隣接する反射体に送信した電波の送信時から前記反射体からの反射波の受信までの時間を示す基準反射時間を決定し、前記送受信指向性情報にしたがって前記反射体と前記乗員検知装置との間の、前記座席に着座した乗員または前記座席に設置された被検反射体に送信した電波の反射波の受信までの時間を示す被検反射時間を決定し、前記基準反射時間と前記被検反射時間との間の時間から前記反射時間判定値を決定することが好ましい。

【0009】

さらに更新動作モードを含み、前記乗員検知装置が前記更新動作モードで動作する場合には、前記指向性制御部は、前記座席と前記乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、前記座席に具備または隣接する反射体からの反射波が受信されるビーム方向をあらたな送受信指向性情報として決定し、前記比較解析部は、前記あらたな送受信指向性情報にしたがって、前記基準反射時間を再計測し、前記あらたな送受信指向性情報にしたがって、前記被検反射時間を再計測し、再計測された前記基準反射時間と前記被検反射時間との間の時間をあらたな反射基準判定値として更新することが好ましい。

【0010】

前記送受信指向性情報は、前記反射波の振幅が最も大きいビーム方向を示す情報、または、前記反射波が測定可能な領域の中央部に前記電波を送信させるように向けるビーム方向を示す情報であることが好ましい。

【0011】

前記乗員検知装置が前記検知動作モードで動作する場合に、前記比較解析部において、反射波を判定できない、または、反射波の振幅のピーク値があらかじめ定められた値よりも小さい場合には、前記指向性制御部によってビーム方向を変化させ、前記反射波が測定可能な領域を探索し、前記比較解析部によって前記反射波が測定可能な領域の形状から、前記領域の形状が、乗員が着座している形状であるか否かを解析し、前記検知判定部によって前記領域の形状から乗員が前記座席に着座しているか否かを判定するように制御させる異常値制御部を含むことが好ましい。

【0012】

本発明の他の態様に係る乗員検知システムは、乗員検知装置と、前記移動体に配置された前記座席と、前記電波の指向性アンテナを含み、前記乗員検知装置は、前記座席の前方であって、前記座席と前記乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない前記移動体の内部に配置され、前記反射体は前記座席の背もたれ部分に具備されることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、車両等の移動体において、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置および乗員検知システムを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る乗員検知システムの一例を示す模式図である。

【図2】本実施形態に係る車両の座席の一例を示す模式図である。

【図3】本実施形態に係る乗員検知装置において受信される反射波の一例を示す測定結果である。

【図4】本実施形態に係る乗員検知装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図5A】本実施形態に係る乗員検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5B】本実施形態に係る乗員検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図5C】本実施形態に係る乗員検知装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図6】本実施形態に係る乗員検知装置の構成のその他の一例を示すブロック図である。

【図7】本実施形態に係る乗員検知システムのその他の一例を示す模式図である。

【図8】本実施形態に係る図７の乗員検知システムにおける車両の座席に関連する構成の一例を示す模式図である。

【図9】比較例に係るドップラー効果の原理の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本実施形態に係わる乗員検知装置および乗員検知システムの一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示に限定する主旨ではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。さらに、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

【0016】

なお、同一の機能や構成には、同一又は類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

【0017】

（乗員検知システムの概要）
本実施形態に係わる乗員検知システムは、少なくとも１つの電波送信部、少なくとも１つの電波反射部、及び、少なくとも１つの電波受信部を含む。電波送信部と電波反射部との間のシート等の座席に乗員が着座しない場合には、電波送信部から送信された電波は、電波反射部で反射され、当該反射された電波を電波受信部で受信する。電波送信部と電波反射部との間のシート等の座席に乗員が着座する場合には、電波送信部から送信された電波は、乗員で反射され、当該反射された電波を電波受信部で受信する。電波反射部で反射された電波と乗員で反射された電波との電波伝搬経路は異なるために、電波が送信されてから電波受信部で受信されるまでの時間は異なる。本実施形態に係わる乗員検知システムは、電波が送信されてから電波が受信されるまでの時間の相違によって、乗員が着座しているか否かを検知することを可能とする。なお、電波送信部と電波受信部は電波送受信部として構成されることも可能である。

【0018】

（乗員検知システムの一例）
乗員検知システムの一例の一部を図１に模式図として示す。図１は本実施形態を移動体としての車両の助手席に適用した場合の一例である。乗員検知装置１００と乗員Ｊ１との間に電波の障害物がないように、乗員Ｊ１の前方に乗員検知装置１００は配置される。一例として、図１に示すように、乗員検知装置１００は車両のインストルメントパネルＩＰの表面に取り付けられてもよい。乗員Ｊ１が着座するシートＳ１の背もたれ部分ＳＳ１の背面にはマガジンラックＭ１が配置され、マガジンラックＭ１は主要な電波反射体として機能する場合がある。また、乗員検知装置１００は無線通信端末として機能することが可能であってもよい。また、乗員検知装置１００はレーダとして機能することも可能である。なお、乗員検知装置１００から送信される電波は電磁波であってもよい。また、本実施形態を移動体としての車両の図示しない運転席および後部座席に適用することも可能である。

【0019】

図１においては、乗員検知装置１００から電波が送信されると、乗員Ｊ１が着座していない場合には、電波の主要成分がマガジンラックＭ１によって反射され、反射波が乗員検知装置１００によって受信される。この場合には、電波は距離ｘ１を往復することになる。また、乗員Ｊ１が着座している場合には、電波が乗員Ｊ１の体の表面によって反射され、反射波が乗員検知装置１００によって受信される。この場合には、電波は距離ｘ２を往復することになる。したがって、乗員Ｊ１が着座している場合と、乗員Ｊ１が着座していない場合とでは、電波の伝播距離が異なるために、乗員検知装置１００から電波が送信されてから受信されるまでの時間が異なる。乗員検知装置１００は、この異なる送受信時間差によって、乗員Ｊ１が着座しているか否かを判定することが可能になる。なお、マガジンラックＭ１は樹脂製であることが好ましいが、マガジンラックＭ１が電波反射体、または、マガジンラックＭ１の構成物に電波反射体が含まれていてもよい。例えば、マガジンラックＭ１の内部に電波反射体シートが含まれていてもよい。また、電波反射体の一例には、金属が挙げられる。

【0020】

また、乗員検知装置１００から送信される電波は、乗員Ｊ１を検知するための精度を高めるために、指向性を有することが好ましい場合がある。例えば、乗員検知装置１００から送信される電波の放射範囲は、乗員Ｊ１の胴体幅と同一、同程度、または、胴体幅以下であることが好ましい場合がある。乗員検知装置１００から送信される電波の放射範囲が広すぎると、乗員Ｊ１が着座している場合に、乗員Ｊ１からの反射波を乗員検知装置１００が充分な強度で受信できない可能性があり、これを防ぐことが必要になる場合があるからである。また、乗員検知装置１００から送信される電波の放射範囲が広すぎると、シートＳ１や乗員Ｊ１の体の表面以外の物体からの反射波を乗員検知装置１００が受信し、Ｓ／Ｎ比が低下する可能性があり、これを防ぐことも必要になる場合がある。また、乗員検知装置１００から送信される電波の放射範囲の垂直方向は、マガジンラックＭ１の垂直方向の長さと同一、同程度、または、垂直方向の長さ以下であることが好ましい場合がある。

【0021】

図２は、シートＳ１の背もたれ部分ＳＳ１の背面にマガジンラックＭ１が配置され、マガジンラックＭ１にはマガジンポケットＭＰ１が備わっている模式図である。マガジンポケットＭＰ１は樹脂製であるが、シートＳ１における反射は特にこのマガジンポケットＭＰ１で最も強く反射する。

【0022】

（反射時間判定値の決定）
図３は、本実施形態が適用された図１の状況において、乗員検知装置１００において測定された反射波の伝播損失と送受信時間間隔との関係を示した測定結果である。実線は乗員Ｊ１がシートＳ１に着座していない場合の反射波の測定結果である。また、破線は乗員Ｊ１がシートＳ１に着座している場合の反射波の測定結果である。図１におけるｘ１の位置におけるマガジンポケットＭＰ１からの反射波が図４における実線のピークを示すｔｍａｘ１に相当する。すなわち、実験結果からも反射波はシートＳ１よりもマガジンポケットＭＰ１において強く反射されることが示されている。また、図１におけるｘ２の位置における乗員Ｊ１からの反射波が図４における破線のピークを示すｔｍａｘ２に相当する。したがって、ｔｍａｘ１とｔｍａｘ２の時間差から、乗員Ｊ１がシートＳ１に着座しているか否かを判定することも可能になる。

【0023】

なお、乗員Ｊ１がシートＳ１に着座していない場合の反射波のピークであるｔｍａｘ１は、車両の製造時において、あらかじめ複数回測定された既知の手法による平均値であってもよい。また、車両の整備時において、再度ｔｍａｘ１が複数回測定され、複数回測定された既知の手法による平均値によって、ｔｍａｘ１が更新されてもよい。例えば、車両の使用による経時変化によって、車両内の電波環境が変化する可能性があるために、車両の整備時において、ｔｍａｘ１を更新することによって、乗員Ｊ１を検知する精度の向上が見込まれる場合がある。

【0024】

また、乗員Ｊ１は老若男女などのさまざまな体型の人間である場合があるので、ｔｍａｘ２を初期測定する場合には、乗員Ｊ１として想定される乗員は胴体厚みが最小の被験者であることが好ましい。このように、あらかじめｔｍａｘ２を決定することによって、検知を想定した胴体厚みの最小値以上の胴体厚みを有する乗員Ｊ１を検知することが可能になるのである。一例として、胴体厚みの最小値は成人よりも胴体厚みの小さい未成年者の胴体厚みを使用することも可能である。また、ｔｍａｘ２の測定時には、被験者の代わりに、人間の胴体と同程度の電波反射率を有する、胴体厚みの最小値と同一の厚みを有する被検物体を使用することが可能な場合もある。また、ｔｍａｘ２の測定時には、図１の乗員Ｊ１において、ｘ２が最も大きくなるように、被験者がシートＳ１に深く着座して、主反射体であるマガジンポケットＭＰ１に最も近づいた状態で、ｔｍａｘ２の測定が実行されることが好ましい。このような測定によって、ｔｍａｘ２の最大値を決定しておくことが好ましい。当該ｔｍａｘ２の最大値によれば、乗員Ｊ１がシートＳ１に浅く着座した場合、乗員Ｊ１がシートＳ１上で体勢を変化させた場合等には、ｘ２の値が小さくなるので、乗員Ｊ１の検知精度を向上させることが可能になる場合がある。

【0025】

以上のように測定されたｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２を用いて、図３に示す反射時間判定値ＴＨ１が以下のように決定されることも可能である。一例として、｜ｔｍａｘ１＋ｔｍａｘ２｜／２を反射時間判定値ＴＨ１として決定することが可能である。なお、上述したようにｔｍａｘ１は複数回測定されたピーク値の平均値であってもよく、また、ｔｍａｘ２も複数回測定されたピーク値の平均値であってもよい。また、反射時間判定値は複数の異なる乗員から、正確に乗員の有無を検出可能なように微調整が施されてもよい。また、ｔｍａｘ１とｔｍａｘ２との間の｜（乗員無し時の反射信号の振幅）－（乗員有り時の反射信号の振幅）｜の最小値に対応する時間を反射時間判定値ＴＨ１として決定することも可能である。なお、上述のようにして決定された反射時間判定値ＴＨ１は、記憶部１６０のあらかじめ定められた領域に記憶されることが可能である。

【0026】

なお、乗員Ｊ１がシートＳ１上で体勢を変化させた場合の一例には、乗員Ｊ１がドアウインドウ側に上体を回した場合、乗員Ｊ１が前傾姿勢をとった場合などが挙げられる。このように、設定した胴体厚みの最小値以上の厚みを有する乗員Ｊ１を、当該乗員Ｊ１の姿勢によらず検知することが可能になる場合がある。何故なら、設定した胴体厚みの最小値以上の胴体厚みを有する乗員Ｊ１による反射波の送受信時間は反射時間判定値ＴＨ１よりも理論的に小さくなるからである。なお、上述したように、ｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２の測定は、車両の開発時に実行され、設定され、製造時、整備時に更新されることが好ましい。または、ｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２の測定は、車両の製造時に実行され、設定され、整備時に更新されることが好ましい。

【0027】

（乗員検知装置の構成例）
図４は乗員検知装置１００の構成の一例を示すブロック図である。乗員検知装置１００は、図４に示すように、送信信号処理部１１０、送信部１２０．受信部１３０、受信信号処理部１４０、制御部１５０、記憶部１６０、および、外部Ｉ／Ｆ部１７０を含む。以下、本実施形態における特徴に関連する部分についてのみ説明するが、乗員検知装置１００は、本実施形態における特徴に直接関係しない他の機能ブロックを備える場合もある。なお、乗員検知装置１００には、送信アレーアンテナ部ＳＡＡ及び受信アレーアンテナ部ＲＡＡが含まれる場合と含まれない場合がある。また、送信アレーアンテナ部ＳＡＡ及び受信アレーアンテナ部ＲＡＡは、乗員検知装置１００の外部に配置される場合と、乗員検知装置１００の内部に配置される場合とがある。

【0028】

また、図４には図示しないが、乗員検知装置１００の送信アレーアンテナ部ＳＡＡ及び受信アレーアンテナ部ＲＡＡを１つのアレーアンテナ部ＡＡとして、送受信切り替え部を含む構成とする場合もある。この場合には、送信部１２０と受信部１３０は１つの送受信部として構成され、図示しない送受信切り替え部によって、送信信号処理部１１０および受信信号処理部１４０と図示しない送受信部との接続が切り替えられる。

【0029】

送信信号処理部１１０は、送信部１２０および送信アレーアンテナ部ＳＡＡを介して送信される送信信号を生成する機能を有する。例えば、送信信号処理部１１０には可変周波数発信器が含まれてもよい。また、送信信号は単一の周波数によって生成されるサインウェーブ波形、パルス波形、または、任意の変調処理された波形であってもよい。また、送信信号の主周波数成分には、移動体内、移動体間、移動体と移動体外部の電子装置との間の通信に使用される周波数成分が含まれないことが好ましい。

【0030】

送信部１２０は、送信信号処理部１１０において生成された送信信号を、送信アレーアンテナ部ＳＡＡに出力する機能を有する。また、送信部１２０には、送信信号を増幅するための図示しない増幅器が含まれていてもよい。図４に示すように、送信部１２０に送信アレーアンテナ部ＳＡＡが接続される場合には、送信アレーアンテナ部ＳＡＡから放射される電波の指向性を制御するために、送信部１２０は図示しない位相器を含むことが可能である。送信アレーアンテナ部ＳＡＡの各アンテナエレメントに異なる位相を与えるように、当該位相器はアンテナエレメントの個数だけ配置されることが可能である。各位相器の位相情報は指向性制御部１５２で生成され、送信部１２０に入力される。また、送信部１２０から送信信号が送信アレーアンテナ部ＳＡＡの各アンテナエレメントに送信されると同時に、送信部１２０から計時部１５１に送信トリガー信号が送信され、計時部１５１が計時を開始する。また、図４においては、送信アレーアンテナ部ＳＡＡのアンテナエレメントは、アンテナエレメントＳＡＡ１、アンテナエレメントＳＡＡ２、アンテナエレメントＳＡＡ３の３個が示されているが、アンテナエレメントは任意の個数であってもよい。

【0031】

受信部１３０は、受信アレーアンテナ部ＲＡＡにおいて受信された受信信号を、受信信号処理部１４０に出力する機能を有する。受信アレーアンテナ部ＲＡＡにおいて受信される受信信号は、上記送信信号の反射波であることが好ましい。また、受信部１３０には、受信信号を増幅するための図示しない増幅器が含まれていてもよい。また、受信アレーアンテナ部ＲＡＡの各アンテナエレメントで受信された受信信号の位相を整合させるために、受信部１３０は図示しない位相器を含むことが可能である。当該位相器はアンテナエレメントの個数だけ配置されることが可能である。各位相器の位相情報は指向性制御部１５２で生成され、受信部１３０に入力される。また、図示しない位相器を通過した、各アンテナエレメントの受信信号は、図示しない加算器によって加算され、図３等に示される受信信号が形成される。また、受信部１３０において受信信号が受信されると、計時部１５１に受信トリガー信号が送信され、計時部１５１は送受信時間を計時することが可能になる。

【0032】

受信信号処理部１４０は、受信アレーアンテナ部ＲＡＡおよび受信部１３０を介して送信される受信信号の受信処理をする機能を有する。例えば、受信信号処理部１４０には図示しないＡ／Ｄ変換器（Analog-to-digital converter）が含まれ、受信信号をデジタル信号に変換することが可能である。また、受信信号が変調処理されている場合には、受信信号処理部１４０は、変調処理された受信信号を復調処理することも可能である。また、受信信号処理部１４０は、受信信号を平滑処理することが可能な場合もある。平滑処理が実行される場合は、アナログ信号としての受信信号、または、デジタル化された受信信号のいずれか、若しくは、アナログ信号としての受信信号、及び、デジタル化された受信信号の両方の信号に対して平滑処理を実行することが可能である。

【0033】

受信信号がデジタル化された場合には、デジタル化された受信信号は記憶部１６０に記憶されることが可能である。例えば、図３に示されるように、実線で示されるシートＳ１のマガジンポケットＭＰ１によって反射された受信信号波形を再現するための振幅情報と時間情報が一対の情報として記憶部１６０に記憶されることが可能である。また、同様に、図３の破線で示される乗員Ｊ１によって反射された受信信号波形を再現するための振幅情報と時間情報が一対の情報として記憶部１６０に記憶されることが可能である。なお、時間情報は隣接するデジタル信号間の時間間隔を示す。また、時間情報の代わりに、計時部１５１によって示される時刻情報が使用されてもよい。この場合には、電波を送信した時刻情報も記憶部１６０に記憶され、各受信信号の時刻情報との差分が反射時間として使用されることが可能になる。

【0034】

なお、受信信号処理部１４０は、デジタル化されていない受信信号を、後述する比較解析部１５３に出力することが可能である場合がある。例えば、比較解析部１５３にピークホールド回路が含まれる場合があってもよい。デジタル化されていないアナログ信号としての受信信号が受信信号処理部１４０から比較解析部１５３のピークホールド回路に入力され、図４に示されるような、ｔｍａｘ１やｔｍａｘ２が検知されることが可能になる場合がある。この場合には、乗員検知装置１００は、記憶部１６０にデジタル化されたデータを記憶し、記憶されたデータからピーク値を抽出する動作が必要ないので、高速処理が可能になる場合がある。なお、この場合の時間検知手法については、後述する比較解析部１５３において詳述する。

【0035】

制御部１５０は、図４に示すように、計時部１５１、指向性制御部１５２、比較解析部１５３、異常値制御部１５４、検知判定部１５５、及び、モード判定制御部１５６を含むことが可能である。

【0036】

計時部１５１は、送信信号と受信信号との同期を確保し、送信信号の送信時点からマガジンポケットＭＰ１や乗員Ｊ１等の反射体からの反射信号の受信時点までの時間を計時する機能を有する。例えば、送信信号の送信時刻を時刻０とし、時刻０から受信部１３０において受信される受信信号の振幅値の変化を時間情報と対応付けることが可能である。例えば、Ａ／Ｄ変換器に入力される受信信号のサンプリング開始時刻、サンプリング時間間隔、および、出力されるデジタル信号の順番から、出力されるデジタル信号に時間情報を付与することが可能になる。例えば、サンプリング開始時刻を時刻０とすることによって、図３に示すような受信信号のピークにおける時間情報を特定することが可能になる。

【0037】

指向性制御部１５２は、送信アレーアンテナ部ＳＡＡおよび受信アレーアンテナ部ＲＡＡのビーム方向である指向性を制御する機能を有する。指向性は、送信部１２０および受信部１３０に含まれる図示しない位相器によって制御されることが可能である。ビーム方向は、電波の反射体が配置されている方向に向くように調節され、各位相器に入力されるべき調節された位相情報は記憶部１６０に記憶されることが可能である。

【0038】

例えば、乗員検知装置１００が、初期動作モードまたは更新動作モードで動作する場合には、指向性制御部１５２は、ビーム方向を上下左右に走査し、反射波が最大となるビーム方向を更新ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する。または、指向性制御部１５２は、反射波が得られるビーム方向の中心方向を更新ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する場合があってもよい。

【0039】

比較解析部１５３は、一例として、記憶部１６０に記憶された、受信信号である反射信号の振幅値を順番に比較する機能を有する場合がある。比較の対象となる反射信号は、１つの送信信号に対する受信時刻が異なる一連の反射信号である。例えば、図３の実線で示されるシートＳ１のマガジンポケットＭＰ１によって反射された反射信号の振幅値を順番に比較し、ピーク値を抽出する。ピーク値の一例には、ｔｍａｘ１が挙げられる。また、同様に、図３の破線で示される乗員Ｊ１によって反射された反射信号の振幅値を順番に比較し、ピーク値を抽出する。ピーク値の一例には、ｔｍａｘ２が挙げられる。また、振幅値には時間情報が対応付けられているので、比較解析部１５３は、ピーク値に対する時間情報を記憶部１６０から抽出することが可能である。

【0040】

なお、比較解析部１５３に図示しないピークホールド回路が含まれる場合には、受信信号である反射信号のアナログ波形からアナログ波形のピーク値をホールドすることが可能である。また、ピーク値のホールドタイミングは、ピークホールド回路に含まれるコンパレータ回路の出力のレベル変化によって検知することが可能になる。例えば、コンパレータ回路の一端に、ホールドされたピーク値を入力し、コンパレータ回路の他端に反射信号のアナログ波形を入力し、ピーク値よりも振幅値が低い反射信号が入力された場合にコンパレータ回路の出力レベルが反転するように構成する。コンパレータ回路の出力レベルが反転された信号を反転信号と称すると、反転信号が計時部１５１に入力されることで、ピーク値のホールドタイミングを検知することも可能になる。上述したように、この場合には、乗員検知装置１００は、記憶部１６０にデジタル化されたデータを記憶し、記憶されたデータからピーク値を抽出する動作が必要ないので、高速処理が可能になる場合がある。

【0041】

また、比較解析部１５３は、モード判定制御部１５６において判定された動作モードによって異なる動作を実行する。例えば、モード判定制御部１５６において判定された動作モードが初期動作モードである場合には、記憶部１６０には、移動体の開発時、または、製造時における反射信号の情報が記憶される。反射信号の情報は乗員検知装置１００が実測し、記憶部１６０に記憶される場合と、あらかじめ定められた値が外部Ｉ／Ｆ部１７０等を介して記憶部１６０に記憶される場合があってもよい。

【0042】

例えば、乗員検知装置１００が実測し、記憶部１６０に記憶される場合の反射信号の情報には、上述したような、反射信号の振幅情報と、送信信号が送信されてから反射信号が受信されるまでの時間情報が含まれる場合がある。この場合には、記憶部１６０に含まれる反射信号には、図３の実線で示されるシートＳ１のマガジンポケットＭＰ１によって反射される反射信号と、図３の破線で示される乗員Ｊ１によって反射される反射信号が含まれる。比較解析部１５３が初期動作モードである場合には、記憶部１６０に記憶されたシートＳ１のマガジンポケットＭＰ１によって反射される反射信号のピーク値に対応する乗員無し反射時間を比較解析部１５３は抽出する。例えば、当該乗員無し反射時間は、ｔｍａｘ１である場合がある。また、比較解析部１５３が初期動作モードである場合には、記憶部１６０に記憶された乗員Ｊ１によって反射される反射信号のピーク値に対応する乗員有り反射時間を比較解析部１５３は抽出する。例えば、当該乗員有り反射時間は、ｔｍａｘ２である場合がある。そして、比較解析部１５３は、一例として、｜（乗員無し反射時間）＋（乗員有り反射時間）｜／２を反射時間判定値として決定することが可能である。なお、乗員無し反射時間は複数回測定されたピーク値の平均値であってもよく、また、乗員有り反射時間も複数回測定されたピーク値の平均値であってもよい。また、反射時間判定値は複数の異なる乗員から、正確に乗員の有無を検出可能なように微調整が施されてもよい。また、（乗員無し反射時間）と（乗員有り反射時間）の間の｜（乗員無し時の反射信号の振幅）－（乗員有り時の反射信号の振幅）｜の最小値に対応する時間を反射時間判定値として決定することも可能である。なお、上述のようにして決定された反射時間判定値は、比較解析部１５３が記憶部１６０のあらかじめ定められた領域に記憶することが可能である。

【0043】

また、例えば、設計時または開発時において想定された記憶部１６０に記憶されるべき反射信号の情報には、乗員無し反射時間、乗員有り反射時間、反射時間判定値が含まれる場合がある。この場合には、反射時間判定値等の情報値はあらかじめ設定され、記憶部１６０に記憶されてもよい。また、この場合には、乗員検知装置１００の取り付け位置やシート等の座席位置が決定されている場合がある。

【0044】

モード判定制御部１５６において検知動作モードが判定された場合には、比較解析部１５３は、上述した反射時間判定値に基づいて、シートＳ１に乗員が着座しているか否かを解析するために、反射信号のピーク値に対応するピーク値受信時間を解析する。ピーク値受信時間は、上述したように、比較解析部１５３が記憶部１６０から抽出した反射信号情報によって抽出することが可能である。また、比較解析部１５３に含まれるピークホールド回路によって、ピーク値受信時間を上述したように決定することも可能である。

【0045】

モード判定制御部１５６において更新動作モードが判定された場合には、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座していない状態で、指向性制御部１５２によって決定されたあらたなビーム方向に電波を送信する。そして、比較解析部１５３は、シートのマガジンポケットＭＰ１からの反射波の受信時間を測定し、乗員検知装置１００とマガジンポケットＭＰ１との間の反射波の反射時間をあらたなｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。

【0046】

次に、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座している状態で、指向性制御部１５２によって決定されたあらたなビーム方向に電波を送信する。そして、比較解析部１５３は、シートに着座している乗員の表面までの反射時間を測定し、反射時間をあらたなｔｍａｘ２として記憶部１６０に記憶する。

【0047】

比較解析部１５３は、記憶部１６０に記憶されたあらたなｔｍａｘ１およびあらたなｔｍａｘ２からあらたな反射時間判定値を決定し、決定されたあらたな反射時間判定値を記憶部１６０に記憶する。

【0048】

異常値制御部１５４は、反射時間が適切な範囲の値ではないと判断される場合には、以下のように異常値処理を実行する機能を有する。反射時間が適切な範囲の値ではないと判断される場合には、最初に、異常値制御部１５４は、送信部１２０から電波を再送信させ、比較解析部１５３に、再度、反射時間の測定を試みさせる場合がある。例えば、反射時間の測定値がｔｍａｘ１より大きい場合、反射時間の測定値がｔｍａｘ１と反射時間判定値の間にある場合には、乗員検知装置１００は再度、反射時間の測定を試みる。しかし、所定の回数を再測定しても、反射時間の測定値が適切な範囲ではないと判断される場合には、以下の処理を実行する場合もある。なお、所定の回数は乗員検知システム１０００において任意の値を設定することが可能である。

【0049】

例えば、図示しないシート位置センサ、および、シートの背もたれ部分の図示しない角度センサがある場合には、それらの情報からマガジンポケットＭＰ１の位置を推定し、反射時間判定値を推定する場合がある。また、反射波が検知できない、または、反射波のピーク値が非常に小さい場合にも、シート位置センサや背もたれ部分の角度センサがある場合には、マガジンポケットＭＰ１の位置を推定し、反射時間判定値を推定する場合がある。例えば、シートの位置が後方にスライドされた場合、シートの背もたれ部分が傾斜された場合などには、上記の処理が必要になる場合がある。これらの場合には、推定されたマガジンポケットＭＰ１配置方向にビーム方向を調節し、反射時間の測定を試みる。

【0050】

また、例えば、図示しないシート位置センサ、および、図示しないシート角度センサが配置されていない場合もある。この場合には、指向性制御部１５２が、ビーム方向を走査し、比較解析部１５３が、反射波が測定される走査範囲の形状から、反射体がマガジンポケットＭＰ１であるか乗員であるかを推定することも可能な場合がある。反射波がマガジンポケットＭＰ１からの反射波であると推定される場合には、反射波のビーム方向を最適化し、反射時間判定値を推定可能な場合がある。この場合の詳細な説明は図５（ｃ）において記載する。

【0051】

検知判定部１５５は、移動体のシートに乗員が着座しているか否かを判定する機能を有する。検知判定部１５５は、比較解析部１５３において解析された反射時間が適切な範囲にある値であって、反射時間が反射時間判定値よりも小さい値である場合には、移動体のシートに乗員が着座していると判定する。また、検知判定部１５５は、比較解析部１５３において解析された反射時間が適切な範囲にある値であって、反射時間が反射時間判定値よりも大きい値である場合には、移動体のシートに乗員が着座していないと判定する。

【0052】

なお、検知判定部１５５が反射時間の測定値が適切な範囲ではないと判断する場合には、反射時間の測定を単純に繰り返し、連続して、反射時間の測定値が適切な範囲ではないと判断される場合に、上記動作を実行するように構成されてもよい。

【0053】

モード判定制御部１５６は乗員検知装置１００の動作モードを決定する機能を有する。動作モードには、一例として、初期動作モード、検知動作モード、更新動作モード等の動作モードが挙げられるが、これらの動作モードに限定されわけではない。例えば、動作モードには、乗員検知装置１００が、無線送受信端末として動作することを可能にするモードが含まれてもよい。

【0054】

動作モードを示す動作モード情報は、外部Ｉ／Ｆ部１７０に接続される外部電子装置から入力されることが可能である。外部電子装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む電子装置であってもよい。一例として、外部電子装置に任意の入力デバイスが接続され、入力デバイスから入力された情報によっていずれかの動作モード情報が識別されるように構成されてもよい。また、モード判定制御部１５６にユーザインターフェースが配置され、ユーザインターフェースを介して入力される情報によって、動作モード情報が識別されるように構成されてもよい。いずれにしても、動作モード情報は任意の既知の方法によって入力されることが可能である。

【0055】

モード判定制御部１５６によって、乗員検知装置１００が初期動作モードに設定された場合には、乗員が着座しているか否かを示す反射時間判定値が、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して、記憶部１６０のあらかじめ定められた領域に記憶されることが可能である。また、モード判定制御部１５６に含まれるユーザインターフェースを介して、乗員が着座しているか否かを示す反射時間判定値が、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して、記憶部１６０のあらかじめ定められた領域に記憶されることが可能である。また、乗員検知装置１００が初期動作モードに設定された場合には、被験者としての乗員の有無を示す乗員有無情報が入力され、乗員が着座していない場合の反射時間および乗員が着座している場合の反射時間が、乗員検知装置１００が測定する場合があってもよい。この場合には、乗員検知装置１００は乗員が着座しているか否かを示す反射時間判定値を上述した方法によって決定することが可能である。なお、どのようにして、反射時間判定値を記憶部１６０に記憶するかは、図示しない外部電子装置またはモード判定制御部１５６に含まれるユーザインターフェース等のデバイスによって入力される情報によって決定されることが可能である。すなわち、反射時間判定値が設計によって決定される値である場合には、乗員検知装置１００が実装される移動体で反射時間を実測することなく、設計によって決定された反射時間判定値が記憶部１６０に記憶される場合がある。また、乗員検知装置１００が実装される移動体で乗員が着座している場合と、着座していない場合の反射時間を実測し、反射時間判定値が比較解析部１５３において決定され、記憶部１６０に記憶されてもよい。なお、乗員検知装置１００の動作モードが初期動作モードに設定されるのは、移動体の開発時または製造時であることが好ましい。

【0056】

モード判定制御部１５６によって、乗員検知装置１００の動作モードが検知動作モードに設定された場合には、乗員検知装置１００は電波を送信し、送信された電波が反射体によって反射された反射波の反射時間に基づいて、乗員が着座しているか否かを判定する。乗員が着座しているか否かを判定する方法については、上述したので、記載の重複を避けるために省略する。

【0057】

モード判定制御部１５６が乗員検知装置１００を更新動作モードに設定した場合には、移動体および移動体内の配置物の経時変化、配置物の配置変化、配置物の取り付けまたは取り外し等による電波環境の変化を想定して、反射時間判定値の更新を実行する。例えば、被験者としての乗員の有無を示す乗員有無情報が乗員検知装置１００に入力され、乗員検知装置１００は、乗員が着座していない場合の反射時間および乗員が着座している場合の反射時間を測定する場合がある。この場合には、乗員検知装置１００は乗員が着座しているか否かを示す反射時間判定値を上述した方法によって決定することが可能である。そして、乗員検知装置１００は、古い反射時間判定値を、決定された新たな反射時間判定値に書き換える。なお、乗員検知装置１００の動作モードが更新動作モードに設定されるのは、移動体の点検時や検査時であることが好ましい。移動体が車両である場合には、乗員検知装置１００の動作モードが更新動作モードに設定されるのは、車両の定期点検時や車検時であることが好ましい。

【0058】

モード判定制御部１５６が乗員検知装置１００の動作モードを検知動作モードと無線送受信端末モードとの混合モードに設定することが可能な場合もある。この場合には、前述した検知動作モードの動作と、後述する無線送受信端末モードとしての動作を時分割で実行することが可能になる。

【0059】

外部Ｉ／Ｆ部１７０は、乗員検知装置１００と接続される外部電子装置とのインターフェース機能を有する。外部電子装置とは有線または無線で接続されることが可能である。また、外部電子装置は移動体内のネットワークに接続されるノードであってもよい。外部電子装置には、車載機器としての車両制御機器、車両センシング機器、車両周辺情報取得機器、および、エンタテイメント機器等の電子機器が含まれてもよい。なお、車両制御機器にはナビゲーション機器や自動運転制御機器が含まれてもよい。また、外部電子装置の外部Ｉ／Ｆ部と接続し、情報を送受信することも可能である。また、外部Ｉ／Ｆ部１７０に接続されるデバイスによって、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が構成されてもよい。

【0060】

以上の説明による本実施形態に係わる乗員検知システムは車両等の移動体に搭載されることができる。

【0061】

（乗員検知装置１００の動作例）
図５Ａ～図５Ｃを参照して本実施形態に係る乗員検知装置１００の動作例について説明する。

【0062】

乗員検知装置１００の図５Ａ～図５Ｃの処理手順は、乗員検知装置１００が有するＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行する。当該ＣＰＵ（例えば、図４の制御部１５０）は、ＲＯＭ（Read Only Memory）（例えば、図４の記憶部１６０の一部）に格納されたプログラムにしたがいＣＰＵが実行する。

【0063】

なお、以下の処理手順の一部または全部は、例えば、ＤＳＰやＡＳＩＣ等のハードウェアにより実行させることもできる。但し本実施例では、ＲＯＭのプログラムにしたがってＣＰＵが実行する形態とした場合について説明する。

【0064】

ステップＳ５０１において、モード判定制御部１５６は、乗員検知装置１００が動作すべきモードを示す動作モード情報を、外部Ｉ／Ｆ部１７０、または、モード判定制御部１５６に含まれるユーザインターフェースを介して取得する。次に、乗員検知装置１００は、ステップＳ５０２に進む。

【0065】

ステップＳ５０２において、モード判定制御部１５６はステップＳ５０１において取得された動作モード情報から乗員検知装置１００が動作すべき動作モードが検知動作モードか否かを判定する。乗員検知装置１００の動作モードが検知動作モードである場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５０３に進む。乗員検知装置１００の動作モードが検知動作モードではない場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）の場合には、乗員検知装置１００はステップＳ５１１に進む。

【0066】

ステップＳ５０３において、送信部１２０は、指向性制御部１５２から入力された指向性情報にしたがってビーム方向を設定し、送信アレーアンテナ部ＳＡＡから電波を送信する。電波を送信した時点から計時部１５１において計時を開始する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０４に進む。

【0067】

ステップＳ５０４において、受信部１３０は、受信アレーアンテナ部ＲＡＡの各受信エレメントにおいて受信された情報を１つの受信信号に変換し、受信信号処理部１４０に出力する。なお、後述するようにあらかじめ定められたレベルを超える、反射波と認識され得る情報が取得されない場合があり得るが、各受信エレメントにおいて受信された情報に基づいて、上記処理を受信部１３０は実行する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０５に進む。

【0068】

ステップＳ５０５において、比較解析部１５３は、受信信号処理部１４０において受信処理された受信信号のピーク値から電波の送信から反射体による反射波が受信されるまでの時間を演算する。なお、マガジンポケットＭＰ１の配置が変化するなどして、電波環境が変化した場合には、反射波のピーク値がない場合、反射波のピーク値が異常に小さい場合、または、反射波がなくピーク値の演算が不可能である場合等の場合がある。これらの場合には、ステップＳ５０６において、次の処理が判定される。乗員検知装置１００はステップＳ５０６に進む。

【0069】

ステップＳ５０６において、比較解析部１５３は、受信信号のピーク値から電波の送信から反射波が受信されるまでの反射時間が異常値であるか否かを判定する。異常値には、上述した、反射波のピーク値がない場合、反射波のピーク値が異常に小さい値である場合、または、反射波がなくピーク値の演算が不可能である場合等の場合も含まれる。また、受信信号のピーク値によって演算される反射時間が、ｔｍａｘ１よりも大きい場合、および、反射時間判定値とｔｍａｘ１との間の値である場合にも、反射時間が異常値であると判定される。電波の送信から反射波が受信されるまでの反射時間が異常値である場合（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２６に進む。電波の送信から反射波が受信されるまでの時間が異常値ではない場合（ステップＳ５０６：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５０７に進む。

【0070】

ステップＳ５０７において、検知判定部１５５は、記憶部１６０に記憶されている反射時間判定値を抽出する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０８に進む。

【0071】

ステップＳ５０８において、検知判定部１５５は、演算された反射時間と、記憶部１６０から抽出された反射時間判定値とを比較する。演算された反射時間が反射時間判定値よりも小さい場合（ステップＳ５０８：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５０９に進む。演算された反射時間が反射時間判定値よりも大きい場合（ステップＳ５０８：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５１０に進む。

【0072】

ステップＳ５０９において、検知判定部１５５は、移動体のシートに乗員が着座していると判定し、乗員着座情報を、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して外部電子装置に送信する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０１に戻る。

【0073】

ステップＳ５１０において、検知判定部１５５は、移動体のシートに乗員が着座していないと判定し、乗員未着座情報を、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して外部電子装置に送信する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０１に戻る。

【0074】

ステップＳ５１１において、モード判定制御部１５６はステップＳ５０１において取得された動作モード情報から乗員検知装置１００が動作すべき動作モードが初期動作モードか否かを判定する。乗員検知装置１００に設定されている動作モードが初期動作モードである場合（ステップＳ５１１：ＹＥＳ）の場合には、乗員検知装置１００はステップＳ５１２に進む。乗員検知装置１００に設定されている動作モードが初期動作モードではない場合（ステップＳ５１１：ＮＯ）の場合には、乗員検知装置１００はステップＳ５１７に進む。

【0075】

ステップＳ５１２において、指向性制御部１５２は、ビーム方向を上下左右に走査し、反射波が最大となるビーム方向を初期ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する。または、反射波が得られるビーム方向の中心方向を初期ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する場合があってもよい。さらに、乗員検知装置１００が設計によって定められた位置に取り付けられた場合には、あらかじめ設計された初期ビーム方向情報が記憶部１６０に記憶される場合があってもよい。また、乗員検知装置１００は、初期ビーム方向情報に対応するビーム方向の反射波から、反射体までの距離を演算し、演算された反射体までの距離を初期反射体距離情報として記憶部１６０に記憶する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５１３に進む。

【0076】

ステップＳ５１３において、乗員検知装置１００は、ステップＳ５１２において取得された初期ビーム方向情報、および、初期反射体距離情報を出力する。初期ビーム方向情報、および、初期反射体距離情報は、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して出力されてもよいし、モード判定制御部１５６のユーザインターフェースを介して出力されてもよい。そして、初期ビーム方向情報、および、初期反射体距離情報が適正な範囲であることを示す適正範囲情報が入力される（ステップＳ５１３：ＹＥＳ）と、乗員検知装置１００はステップＳ５１４に進む。なお、適正範囲情報が検知されない場合（ステップＳ５１３：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５１２に戻る。

【0077】

ステップＳ５１４において、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座していない状態で、ステップＳ５１２において決定された初期ビーム方向情報に対応するビーム方向に電波を送信する。そして、乗員検知装置１００は、シートのマガジンポケットＭＰ１からの反射波の受信時間を測定し、乗員検知装置１００とマガジンポケットＭＰ１との間の反射波の反射時間をｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。ｔｍａｘ１は一回の測定値であっても、複数回測定された複数の測定値のさまざまな既知の方法によって演算される平均であってもよい。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５１５に進む。

【0078】

ステップＳ５１５において、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座している状態で、ステップＳ５１２において決定された初期ビーム方向情報に対応するビーム方向に電波を送信する。そして、乗員検知装置１００は、シートに着座している乗員の表面までの反射時間を測定し、反射時間をｔｍａｘ２として記憶部１６０に記憶する。ｔｍａｘ２は一回の測定値であっても、複数回測定された複数の測定値のさまざまな既知の方法によって演算される平均であってもよい。なお、ｔｍａｘ２の測定方法は上述したので、詳細な説明を省略する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５１６に進む。

【0079】

ステップＳ５１６において、乗員検知装置１００は、記憶部１６０に記憶されたｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２から反射時間判定値を決定し、決定された反射時間判定値を記憶部１６０に記憶する。なお、反射時間判定値の測定方法は上述したので、詳細な説明を省略する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０１に戻る。

【0080】

ステップＳ５１７において、モード判定制御部１５６はステップＳ５０１において取得された動作モード情報から乗員検知装置１００が動作すべき動作モードが更新動作モードか否かを判定する。乗員検知装置１００に設定されている動作モードが更新動作モードである場合（ステップＳ５１７：ＹＥＳ）の場合には、乗員検知装置１００はステップＳ５１８に進む。乗員検知装置１００に設定されている動作モードが更新動作モードではない場合（ステップＳ５１７：ＮＯ）の場合には、乗員検知装置１００はステップＳ５２５に進む。

【0081】

ステップＳ５１８において、指向性制御部１５２は、ビーム方向を上下左右に走査し、反射波が最大となるビーム方向を更新ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する。または、反射波が得られるビーム方向の中心方向を更新ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する場合があってもよい。また、乗員検知装置１００は、更新ビーム方向情報に対応するビーム方向の反射波から、反射体までの距離を演算し、演算された反射体までの距離を更新反射体距離情報として記憶部１６０に記憶する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５１９に進む。

【0082】

ステップＳ５１９において、乗員検知装置１００は、ステップＳ５１８において取得された更新ビーム方向情報、および、更新反射体距離情報を出力する。更新ビーム方向情報、および、更新反射体距離情報は、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して出力されてもよいし、モード判定制御部１５６のユーザインターフェースを介して出力されてもよい。そして、更新ビーム方向情報、および、更新反射体距離情報が適正な範囲であることを示す適正範囲情報が入力される場合（ステップＳ５１９：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２０に進む。なお、適正範囲情報が検知されない場合（ステップＳ５１９：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５１８に戻る。

【0083】

ステップＳ５２０において、ｔｍａｘ１が更新されるべきか否かを示すｔｍａｘ１更新情報が、外部Ｉ／Ｆ部１７０またはモード判定制御部１５６のユーザインターフェースを介して入力される。ｔｍａｘ１が更新されるべき場合（ステップＳ５２０：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２１に進む。ｔｍａｘ１が更新されるべきではない場合（ステップＳ５２０：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２２に進む。

【0084】

ステップＳ５２１において、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座していない状態で、ステップＳ５１８において決定された更新ビーム方向情報に対応するビーム方向に電波を送信する。そして、乗員検知装置１００は、シートのマガジンポケットＭＰ１までの反射時間を測定し、乗員検知装置１００とマガジンポケットＭＰ１との間の反射時間を新たなｔｍａｘ１として記憶部１６０に更新して記憶する。新たなｔｍａｘ１は一回の測定値であっても、複数回測定された複数の測定値のさまざまな既知の方法によって演算される平均であってもよい。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５２２に進む。

【0085】

ステップＳ５２２において、ｔｍａｘ２が更新されるべきか否かを示すｔｍａｘ２更新情報が、外部Ｉ／Ｆ部１７０またはモード判定制御部１５６のユーザインターフェースを介して入力される。ｔｍａｘ２が更新されるべき場合（ステップＳ５２２：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２３に進む。ｔｍａｘ２が更新されるべきではない場合（ステップＳ５２２：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２４に進む。

【0086】

ステップＳ５２３において、乗員検知装置１００は、シートに乗員が着座している状態で、ステップＳ５１８において決定された更新ビーム方向情報に対応するビーム方向に電波を送信する。そして、乗員検知装置１００は、シートに着座している乗員の表面までの反射時間を測定し、乗員検知装置１００と乗員の表面との間の反射時間を新たなｔｍａｘ２として記憶部１６０に更新して記憶する。新たなｔｍａｘ２は一回の測定値であっても、複数回測定された複数の測定値のさまざまな既知の方法によって演算される平均であってもよい。なお、ｔｍａｘ２の測定方法は上述したので、詳細な説明を省略する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５２４に進む。

【0087】

ステップＳ５２４において、乗員検知装置１００は、記憶部１６０に記憶されたｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２から反射時間判定値を決定し、決定された反射時間判定値を記憶部１６０に記憶する。なお、ｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２は初期値であっても。更新値でもあってもよい。反射時間判定値の測定方法は上述したので、詳細な説明を省略する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０１に戻る。

【0088】

ステップＳ５２５において、モード判定制御部１５６はステップＳ５０１において取得された動作モード情報から乗員検知装置１００が動作すべき動作モードを判定し、乗員検知装置１００は判定されたモードにしたがって動作する。例えば、動作モード情報が検知モードと無線送受信端末モードが混在する混合モードである場合がある。この場合には、乗員検知装置１００は、送信要求または受信要求が発生した場合に送受信端末として機能し、それ以外の場合にステップＳ５０３からステップＳ５１０の動作を実行するように構成されることが可能である。または、ステップＳ５０３からステップＳ５１０の動作を実行している場合に、送信要求または受信要求が発生した場合に送受信端末として機能し、途中のステップから次のステップを実行するように構成されることも可能である。なお、動作モード情報が無線送受信端末モードである場合に、新たな動作モード情報が入力されるまで、乗員検知装置１００は移動体のネットワークに含まれる送受信端末として機能することも可能である。

【0089】

ステップＳ５２６において、乗員検知装置１００は反射時間が異常値である場合に、既定の回数、電波を再送したか否かを判定する。乗員検知装置１００が既定の回数、電波を再送した場合（ステップＳ５２６：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２７に進む。乗員検知装置１００が既定の回数、電波を再送していない場合（ステップＳ５２６：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５０３に戻る。なお、既定の回数は乗員検知システム１０００において任意の回数に設定することができる。例えば、乗員検知装置１００の乗員検知速度を向上させるために、乗員検知システム１０００は既定の再送回数を０回と設定することも可能である。

【0090】

ステップＳ５２７において、乗員検知装置１００は、図示しないシート位置センサおよびシートの背もたれ部分の角度センサ等のシート関連センサが、乗員検知システム１０００に配置されているか否かを判定する。シート関連センサが配置されている場合（ステップＳ５２７：ＹＥＳ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５２８に進む。シート関連センサが配置されていない場合（ステップＳ５２７：ＮＯ）には、乗員検知装置１００はステップＳ５３１に進む。

【0091】

ステップＳ５２８において、乗員検知装置１００は、図示しないシート位置センサからシート位置情報を取得し、図示しない背もたれ部分の角度センサから背もたれ部分の角度センサ情報を取得し、マガジンポケットＭＰ１の位置を推定する。また、乗員検知装置１００は、推定されたマガジンポケットＭＰ１の位置から、送信されるべき電波のビーム方向情報を推定し、記憶部１６０のビーム方向情報の記憶領域に推定されたビーム方向情報を上書きする。次に、乗員検知装置１００は、ステップＳ５２９に進む。

【0092】

ステップＳ５２９において、乗員検知装置１００は、ステップＳ５２８において取得したシート位置情報および背もたれ部分の角度センサ情報から推定されたマガジンポケットＭＰ１の位置から反射時間を推定する。乗員検知装置１００は、推定された反射時間をｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。次に、乗員検知装置１００は、ステップＳ５３０に進む。

【0093】

ステップＳ５３０において、乗員検知装置１００は、ステップＳ５２９において推定されたｔｍａｘ１と、記憶部１６０に記憶されている初期のｔｍａｘ１とｔｍａｘ２との差分時間から、反射時間判定値を推定する。反射時間判定値の演算方法は上述したので、詳細な説明を省略する。なお、比較解析部１５３は、ステップＳ５２９において推定されたｔｍａｘ１に、初期のｔｍａｘ１とｔｍａｘ２との差分時間を加算演算した値を新たな、反射時間判定値とすることも可能である。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０３に戻る。

【0094】

ステップＳ５３１において、乗員検知装置１００は、指向性制御部１５２において、送信されるべき電波のビーム方向を上下左右に走査し、反射波を受信できるビーム方向を検知する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５３２に進む。

【0095】

ステップＳ５３２において、乗員検知装置１００は、反射波を受信できるビーム方向から反射波の立体角を演算し、立体角から反射体の表面形状を推定する。そして、乗員検知装置１００は、推定された反射体の表面形状から、反射体がマガジンポケットＭＰ１であるか乗員であるかを判定する。反射体が乗員である場合には、シートの上下方向に長い表面形状が推定され、反射体がマガジンポケットＭＰ１である場合には、四角形状の表面形状が推定されるものとする。反射体がマガジンポケットＭＰ１であると推定される場合（ステップＳ５３２：ＹＥＳ）には、ステップＳ５３３に進む。反射体が乗員であると推定される場合（ステップＳ５３２：ＮＯ）には、ステップＳ５０９に進む。

【0096】

ステップＳ５３３において、指向性制御部１５２は、ステップＳ５３１において受信した反射波の振幅が最大値となるビーム方向をビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する。または、反射波が得られるビーム方向の中心方向を初期ビーム方向情報として記憶部１６０に記憶する場合があってもよい。また、乗員検知装置１００は、ビーム方向情報に対応するビーム方向の反射波から、反射体との反射時間を測定し、測定された反射時間をｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５３４に進む。

【0097】

ステップＳ５３４において、乗員検知装置１００は、ステップＳ５３３において測定されたｔｍａｘ１と、記憶部１６０に記憶されている初期のｔｍａｘ１とｔｍａｘ２との差分時間およびあらたなビーム方向から、反射時間判定値を推定する。反射時間判定値の測定方法は上述したので、詳細な説明を省略する。なお、比較解析部１５３は、ステップＳ５３３において測定されたｔｍａｘ１に、初期のｔｍａｘ１とｔｍａｘ２との差分時間をあらたなビーム方向で補正した値を加算演算した値を新たな、反射時間判定値とすることも可能である。次に、乗員検知装置１００はステップＳ５０３に戻る。

【0098】

以上の構成の乗員検知装置１００によれば、車両等の移動体において、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。

【0099】

（変形例１）
以上の実施形態の説明では、乗員検知装置１００の電波の送受信にアレーアンテナを使用する場合について説明したが、乗員検知装置１００に使用されるアンテナはアレーアンテナに限定されるわけではない。乗員検知装置１００に使用されるアンテナは指向性を有するアンテナであれば、任意のアンテナを使用することが可能である。例えば、図６に示すように、アンテナのビーム方向を機械的に変更可能な送信アンテナＳＡＴと受信アンテナＲＡＴを、乗員検知装置１００に使用することも可能である。

【0100】

送信アンテナＳＡＴと受信アンテナＲＡＴのビーム方向は、指向性制御部１５２が生成する指向性情報に基づいて、送信部１２０および受信部１３０が制御することが可能である。

【0101】

また、図６には図示しないが、乗員検知装置１００の送信アンテナＳＡＴと受信アンテナＲＡＴを１つのアンテナとして、送受信切り替え部を含む構成とする場合もある。この場合には、送信部１２０と受信部１３０は１つの送受信部として構成され、図示しない送受信切り替え部によって、送信信号処理部１１０および受信信号処理部１４０と図示しない送受信部との接続が切り替えられる。

【0102】

（変形例２）
上記実施形態における説明では、自動車内に設置された乗員検知装置１００によって、乗員がシートに着座したか否かを一例として説明している。しかし、実施形態は自動車内に限定されるものではなく、バス、列車、飛行機、宇宙船、船舶、潜水艇等の移動体の内部空間などのように乗員が搭乗する移動体において、乗員の着座の有無を検知する用途の全般に適用することが可能である。

【0103】

（変形例３）
以上の実施形態の説明では、マガジンポケットＭＰ１からの反射時間によって、乗員Ｊ１の着座の有無を判定しているので、マガジンポケットＭＰ１から十分な強度の反射波が乗員検知装置１００において受信される必要がある。

【0104】

そのために、マガジンポケットＭＰ１から十分な強度の反射波が得られない場合には、電波反射率が高いフィルムシート等の反射体をマガジンポケットＭＰ１の内部または外部に取り付けることが可能である。また、マガジンポケットＭＰ１の表面と裏面の間に反射体を挿入することも可能である。また、シートＳ１にマガジンポケットＭＰ１等の強い反射体がない場合にも、電波反射率が高いフィルムシート等の反射体をマガジンポケットＭＰ１が設けられることが想定される領域に取り付けることが可能である。反射体の表面形状は、乗員Ｊ１の着座状態の表面形状と認識可能な形状であることが好ましい。

【0105】

（変形例４）
以上の実施形態の説明では、乗員検知装置１００をインストルメントパネルに取り付けた場合を説明したが、乗員検知装置１００が取り付けられる位置は、インストルメントパネルに限定されるわけではない。例えば、乗員検知装置１００を、フロントガラス、バックミラーやルーフに取り付けることも可能である。ルーフに乗員検知装置１００を取り付ける場合には、乗員の前方に取り付けてもよいし、乗員の上方に取り付けてもよい。

【0106】

図７（ａ）に、乗員検知装置１００を乗員Ｊ１の上方のルーフＣ１に取り付けた場合の模式図を示す。ルーフＣ１に取り付けられた乗員検知装置１００は、電波を下方に送信し、乗員Ｊ１がいない場合の反射時間をｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。乗員検知装置１００から送信された電波は、シートＳ１の下部に配置された金属シート等の反射体ＦＲ１によって反射されることが可能である。反射体ＦＲ１は金属シートに限定されるわけではなく、電波を反射する材質から構成される物体であれば、任意の物体を反射体ＦＲ１として使用することが可能である。また、反射体ＦＲ１の代わりに、移動体のフロアが反射体として機能することが可能であれば、反射体ＦＲ１を使用しない場合があってもよい。さらに、シートＳ１の金属製のフレームや、金属製のフレームに付随する金属部品によって、反射体が構成される場合にも、反射体ＦＲ１を使用しない場合があってもよい。

【0107】

図７（ａ）に示すように、反射体ＦＲ１が配置されている場合であって、乗員Ｊ１が着座していない場合には、乗員検知装置１００から反射体ＦＲ１までの距離ｘ１を往復する電波によって計測される時間をｔｍａｘ１として記憶部１６０に記憶する。また、乗員Ｊ１が着座している場合には、電波は乗員Ｊ１の頭部や大腿部で反射され、反射時間がｔｍａｘ１よりも小さい値となる。反射体ＦＲ１または移動体のフロアが反射体として機能する場合にはｔｍａｘ１が変動することはほとんどないものと仮定して、反射時間判定値を決定することも可能である。例えば、シートＳ１が高さ調整できる場合の、シートＳ１の最低の高さ位置からの反射時間を演算してｔｍａｘ２を算出して、記憶部１６０に記憶する。または、シートＳ１が高さ調整できない場合の、シートＳ１の高さ位置からの反射時間を演算してｔｍａｘ２として計算し、記憶部１６０に記憶する。比較解析部１５３は、上述したｔｍａｘ１およびｔｍａｘ２から反射時間判定値を実施形態において説明した手法によって演算し、記憶部１６０に記憶する。乗員Ｊ１からの主反射波が乗員Ｊ１の大腿部からの反射波である場合であって、乗員Ｊ１が未成年者等であって大腿部が細い場合に、反射波の到達時間に誤差が生じ、精度が低下する場合も想定されるために、上述の方法で処理する場合があってもよい。このように演算された反射時間判定値を用いて以下のように乗員検知装置１００が動作することが可能である。すなわち、乗員検知装置１００が検知動作モードの場合に、反射時間が反射時間判定値よりも小さい場合には乗員Ｊ１が着座していると判定され、反射時間が反射時間判定値よりも大きい場合には乗員Ｊ１が着座していないと判定されることが可能である。

【0108】

図７（ｂ）は、反射体ＦＲ１がシートＳ１の直下に配置されている様子を模式的に示す図である。詳細な説明については省略する。

【0109】

図８（ａ）は、乗員検知装置１００が、乗員Ｊ１の上方のルーフＣ１等に取り付けられた場合に、指向性制御部１５２によって決定されるビーム方向の一例を示す模式図である。反射体ＦＲ１の中心部分にビーム方向がＳＤ１のように決定されると、反射波の強度も大きくなることが想定される。θ１／２は半値全幅を示す。

【0110】

図８（ａ）は、乗員検知装置１００が、乗員Ｊ１の前方のインストルメントパネルＩＰ等に取り付けられた場合に、指向性制御部１５２によって決定されるビーム方向の一例を示す模式図である。マガジンポケットＭＰ１の中心部分にビーム方向がＳＤ２のように決定されると、反射波の強度も大きくなることが想定される。θ２／２は半値全幅を示す。

【0111】

（比較例１）
レーダ技術で車内の乗員検知を実行する場合に、乗員の呼吸および／または心拍による電波の人体表面反射波に生じるドップラー効果を検知する方法がある。図９（ａ）および図９（ｂ）にドップラー効果を検知する方法を説明する模式図を示す。図９（ａ）において、乗員Ｊ２の人体表面が速度ｖで変位すると、アンテナＡＮＴから送信された周波数ｆｃを有する電波の反射波はｆｃ＋ｆｄに変化する。送信電波の周波数ｆｃが既知の値であるので受信された反射波のｆｃ＋ｆｄから周波数ｆｄを周波数解析して検出することが可能になる。これらの周波数ｆｃおよびｆｄから人体表面の速度ｖが演算されるので、乗員の呼吸および／または心拍による変位速度であるか否かを判定可能になる。

【0112】

しかし、比較例１の手法によれば、周波数解析が必要になるので、装置の構成が複雑、高価になることが想定される。

【0113】

（比較例２）
周波数解析を使用しない構成として、送信された電波のエネルギーの一部と、反射体から反射してきた反射波を混合して、定在波を生成し、生成された定在波の振幅の大きさと変動から人体が着座した状態か否かを判定する手法が存在する。

【0114】

上記手法においては、周波数解析を必要としないが、乗員の体勢や向きによって反射波の振幅が変動することを考慮に入れた、乗員の着座の判定をする必要が発生し、判断アルゴリズムが複雑になる場合がある。また、車両の前席の乗員着座の判定に上記手法を採用した場合には、後席に乗員がいる場合には、後席の乗員からの反射波が存在するため、前席と後席の乗員の判別が困難になる場合がある。したがって、上記手法を採用した場合には、乗員検知精度に課題が発生する場合があり得る。

【0115】

（比較例３）
また、周波数解析を使用せず、定在波も使用しない構成として、反射体の経時的な移動量を演算し、移動量に基づいて、反射体が乗員であるか否かを判定する手法が存在する。

【0116】

しかし上記手法では、乗員の微細な動きを検知するために、複数のサンプリングが必要となるので、検知するまでに時間がかかることが想定される。将来的には、自動運転制御などの技術では、乗員の着座の有無をリアルタイムで検知することが好ましいので、検知するまでに時間が短いほど望ましい。

【0117】

すなわち、ビッグデータのサービス活用のためにコネクテッド・カーには乗員検知技術が求められるが、乗員検知のための装置構成は簡易化され、装置のコストが抑制され、乗員検知時間が短く、応答性が高く、精度が高い技術が要求される。しかし、上記従来の比較技術では、上記の将来的な要求を満たすことができないという課題がある。

【0118】

しかし、本実施形態に係わる構成によれば、車両等の移動体において、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置等を提供することが可能になる。

【0119】

以下に、本実施形態の乗員検知装置１００および乗員検知システム１０００の特徴について記載する。

【0120】

本発明の第１の態様に係る、移動体に配置され、移動体の座席に乗員が着座しているか否かを電波によって検知する乗員検知装置１００には、初期動作モード、検知動作モード、更新動作モードの各動作モードが含まることが好ましい。乗員検知装置１００が検知動作モードで動作する場合には、送信された電波の送信時から、反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間によって乗員が座席に着座しているか否かを決定する反射時間判定値を決定する比較解析部１５３が含まれることが好ましい。反射体は座席に着座する乗員または座席に設置される被検反射体である場合と、座席に具備または隣接する反射体である場合がある。送信された電波の送信時から反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間が反射時間判定値よりも小さい場合には、乗員が座席に着座していると判定する検知判定部１５５を含むことが好ましい。また、検知判定部１５５は、送信された電波の送信時から反射体からの反射波が受信されるまでの反射時間が反射時間判定値よりも大きい場合には、乗員が座席に着座していないと判定することが好ましい。

【0121】

上記構成によれば、車両等の移動体において、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。

【0122】

本発明の第２の態様に係る乗員検知装置１００が初期動作モードで動作する場合には、電波の送受信方向を決定するための送受信指向性情報を決定する指向性制御部１５２を含むことが好ましい。指向性制御部１５２は、座席と乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、座席に具備または隣接する反射体からの反射波が受信されるビーム方向を送受信指向性情報として決定することが好ましい。比較解析部１５３は、送受信指向性情報によって、座席と乗員検知装置との間の伝搬経路に電波障害物がない状態で、座席に具備または隣接する反射体に送信した電波の送信時から反射体からの反射波の受信までの時間を示す基準反射時間を決定することが好ましい。また、比較解析部１５３は、送受信指向性情報にしたがって反射体と乗員検知装置との間の、座席に着座した乗員または座席に設置された被検反射体に送信した電波の反射波の受信までの時間を示す被検反射時間を決定することが好ましい。さらに、比較解析部１５３は、基準反射時間と被検反射時間との間の時間から反射基準判定値を決定することが好ましい。

【0123】

上記構成によれば、車両等の移動体において、乗員または座席に関連する反射体の反射体からの反射波を受信できるビーム方向を適切に決定するので、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することも可能となる。また、基準反射時間と被検反射時間との間の時間から反射基準判定値を決定するので、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にすることも可能となる。

【0124】

本発明の第３の態様に係る乗員検知装置１００が更新動作モードで動作する場合には、以下の処理を実行することが好ましい。すなわち、指向性制御部１５２は、座席と乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない状態で、座席に具備または隣接する反射体からの反射波が受信されるビーム方向をあらたな送受信指向性情報として決定することが好ましい。比較解析部１５３は、あらたな送受信指向性情報によって、基準反射時間を再計測し、あらたな送受信指向性情報によって、被検反射時間を再計測し、再計測された基準反射時間と被検反射時間との間の時間をあらたな反射基準判定値として更新することが好ましい。

【0125】

上記構成によれば、車両等の移動体の経時的な変化があった場合には、更新動作モードによって、あらたな反射基準判定値を決定・更新することが可能であるので、乗員検知精度を維持・確保することも可能となる。また、座席に関連する反射体の位置が変化した場合においても、あらたなビーム方向を適切に決定することが可能になるので、簡易な装置構成でありながらも、乗員検知精度を確保することが可能になる。

【0126】

本発明の第４の態様に係る乗員検知装置１００の送受信指向性情報は、反射波の振幅が最も大きいビーム方向を示す情報、または、反射波が測定可能な領域の中央部に電波を送信させるように向けるビーム方向を示す情報であることが好ましい。

【0127】

上記構成によれば、車両等の移動体において、電波を送受信するためのビーム方向を、反射波を測定するために適切な方向に簡易に決定することが可能になる。したがって、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。

【0128】

本発明の第５の態様に係る乗員検知装置１００が検知動作モードで動作する場合に、反射波を判定できない、または、反射波の振幅のピーク値があらかじめ定められた値よりも小さい場合には、異常値制御部１５４が以下の処理を実行することが好ましい。すなわち、指向性制御部１５２によってビーム方向を変化させ、反射波が測定可能な領域を探索し、比較解析部１５３によって反射波が測定可能な領域の形状から、領域の形状が、乗員が着座している形状であるか否かを解析させるように制御することが好ましい。そして、検知判定部１５５によって領域の形状から乗員が座席に着座しているか否かを判定するように制御させることが好ましい。

【0129】

上記構成によれば、車両等の移動体において、座席に関連する反射体の位置が変化するなどして、反射波に異常値が発生した場合であっても、ビーム方向を走査し、反射波が測定可能な領域の形状から、乗員検知可能な構成とすることも可能である。したがって、反射波に関する電波環境に変化が生じた場合であっても、乗員検知装置は、自動的に適切に乗員検知を続行することが可能になる。

【0130】

本発明の第６の態様に係る乗員検知システム１０００は、第１の態様から第５の態様のいずれかの乗員検知装置１００と、移動体に配置された座席と、電波の指向性アンテナを含むことが好ましい。また、乗員検知装置１００は、座席の前方であって、座席と乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない移動体の内部に配置され、反射体は座席の背もたれ部分に具備されることが好ましい。

【0131】

上記構成によれば、車両等の移動体において、すべての座席に置いて、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。また、座席と座席から前方の空間の反射波を利用するので、他の座席との干渉を抑制でき、乗員検知精度を高めることも可能となる。

【0132】

本発明の第７の態様に係る乗員検知システム１０００において、座席の背もたれ部分に具備される反射体は電波を反射するマガジンラック、または、マガジンラックに設けられる反射シートであることが好ましい。

【0133】

上記構成によれば、車両等の移動体において、座席に関連したあらたな構成を必要としない、または、高価な構成を必要としないので、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保することが可能になる。

【0134】

本発明の第８の態様に係る乗員検知システム１０００は、第１の態様から第５の態様のいずれかの乗員検知装置１００と、移動体に配置された座席と、電波の指向性アンテナを含むことが好ましい。また、乗員検知装置１００は、座席の上方であって、座席と乗員検知装置との間の電波の伝搬経路に電波障害物がない移動体の内部に配置され、座席に隣接する反射体は、座席の下方に配置されることが好ましい。

【0135】

上記構成によれば、車両等の移動体において、すべての座席に置いて、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。また、座席と座席から上方の空間の反射波を利用するので、他の座席との干渉を抑制でき、乗員検知精度を高めることも可能となる。

【0136】

本発明の第９の態様に係る乗員検知システム１０００において、座席に隣接する反射体は、電波を反射する、移動体を構成する、座席の直下に設けられる床部材、または、電波を反射する、座席の直下に設けられる反射シートであることが好ましい。

【0137】

上記構成によれば、車両等の移動体において、座席に関連したあらたな構成を必要としない、または、高価な構成を必要としないので、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保することが可能になる。

【0138】

本発明の第１０の態様に係る乗員検知システム１０００において、移動体は車両であって、乗員検知装置１００は車両の座席ごとに設置されることが好ましい。

【0139】

上記構成によれば、車両において、座席ごとに、周波数解析等の演算処理が不要であり、装置構成を簡易にしながらも、乗員検知精度を確保し、短時間で乗員を検知することが可能な乗員検知装置を提供することが可能となる。また、座席間の電波干渉を抑制することが可能な構成であるので、演算が容易であっても、乗員検知精度を確保することが可能になる。

【0140】

上述した実施形態の説明に用いた図４のブロック構成図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方の任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックを実現する方法は、特に限定されない。例えば、各機能ブロックは、物理的または論理的に結合した１つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的または間接的に接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。機能ブロックは、１つの装置または複数の装置に、ソフトウェアを組み合わせて実現されてもよい。

【0141】

乗員検知装置１００が、複数のハードウェア要素で構成される場合、各機能ブロックは、何れかのハードウェア要素、又は当該ハードウェア要素の組み合わせによって実現される。ハードウェア要素として、プロセッサ、メモリ、ストレージ、通信装置、入力装置、出力装置、バスなどが挙げられる。

【0142】

また、この場合、乗員検知装置１００の各機能は、プロセッサ、メモリなどのハードウェア上に所定のソフトウェアまたはプログラムを読み込ませることによって実現される。具体的には、各機能は、ハードウェア上に所定のソフトウェアを読み込ませることにより、プロセッサが演算を行い、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込みを制御することによって実現される。

【0143】

実施形態につき、図面を参照して詳細に説明したが、以上の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0144】

１００ 乗員検知装置
１１０ 送信信号処理部
１２０ 送信部
１３０ 受信部
１４０ 受信信号処理部
１５０ 制御部
１５１ 計時部
１５２ 指向性制御部
１５３ 比較解析部
１５４ 異常値制御部
１５５ 検知判定部
１５６ モード判定制御部
１６０ 記憶部
１７０ 外部Ｉ／Ｆ部
１０００ 乗員検知システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】