JP6992537B2 - Object detection system, information processing device, program, object detection method - Google Patents
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Description
本発明は、物体検知システム、情報処理装置、プログラム、及び、物体検知方法に関する。 The present invention relates to an object detection system, an information processing device, a program, and an object detection method.
自動車、列車、船、旅客機等の移動体が移動する際、乗員の安全のため又は法令等によりシートベルトの装着が義務づけられたり推奨されたりすることがある。移動体のシステムが座席上の乗員の有無を検出すること(在席検知)ができれば、座席ごとの乗員の在・不在を管理する座席管理を可能にしたり、シートベルトを締め忘れたまま移動体が発進することを防止して安全性を向上させたりして利便性を向上させることができる。 When moving objects such as automobiles, trains, ships, and passenger planes move, seat belts may be required or recommended for the safety of occupants or by law. If the moving body system can detect the presence or absence of occupants on the seat (attendance detection), it will be possible to manage the seats to manage the presence or absence of occupants for each seat, or the moving body without fastening the seat belt. It is possible to improve the convenience by preventing the vehicle from starting and improving the safety.
従来の在席検知のシステムとして、移動体の座席に設置された圧電センサの出力信号により生体振動に起因する信号を検出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、圧電センサで乗員の在席検知を行い、在席検知結果に基づき移動体の運転を制御する方法が開示されている。
As a conventional seat detection system, there is a method of detecting a signal caused by biological vibration from an output signal of a piezoelectric sensor installed in a seat of a moving body (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の在席検知の方法では、在席検知の精度が必ずしも高くないという問題がある。例えば、移動体の動力の作動により移動体が振動することで、実際には乗員が在席していないにも関わらず在席していると検知する場合があり、在席の誤判定が起こるおそれがある。 However, the conventional method of presence detection has a problem that the accuracy of presence detection is not always high. For example, when the moving body vibrates due to the operation of the power of the moving body, it may be detected that the occupant is present even though the occupant is not actually present, resulting in an erroneous determination of attendance. There is a risk.
また、乗員に限らず物体が存在しうる面(場所)に物体があるか否かを検知できれば、物体の積み忘れなどに利用できる。 Further, if it is possible to detect whether or not an object is present on a surface (place) where an object can exist, not limited to the occupant, it can be used for forgetting to load the object.
本発明は、上記課題に鑑み、乗員等の物体検知の精度が向上された物体検知システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an object detection system in which the accuracy of detecting an object such as an occupant is improved.
本発明は、物体が存在しうる面に設置された、前記面に関する信号を検出する第一の検出手段と、前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段と、を有する物体検知システムを提供する。 The present invention comprises a first detecting means installed on a surface on which an object can exist to detect a signal relating to the surface , and a load of the object at a position different from the first detecting means on the surface. A second detection means for detecting a signal related to the surface, an acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means, and the second detection means, and the acquisition means, which are installed at a position where the surface is not covered. A determination means for determining whether or not an object exists on the surface based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the means. And an output means for outputting the result of the determination by the determination means, the object detection system is provided.
乗員等の物体検知の精度が向上された物体検知システムを提供することができる。 It is possible to provide an object detection system in which the accuracy of object detection such as an occupant is improved.
以下、本発明を実施するための形態の一例として、物体検知システム及び物体検知システムが行う物体検知方法について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, as an example of the embodiment for carrying out the present invention, the object detection system and the object detection method performed by the object detection system will be described with reference to the drawings.
<本実施形態の物体検知システムの概略>
図1は、本実施形態の物体検知システムの概略を説明する図の一例である。図1(a)は座席11における在席検知センサ13の設置例を示す。本実施形態では座席11に2つの在席検知センサ13が配置される。一方は乗員12が在席した場合に乗員12が生体振動が伝わる位置に配置される。以下、この在席検知センサ13の符号を1として説明する。他方は乗員12が在席しても乗員12の生体振動が伝わらない位置に配置される。以下、この在席検知センサ13の符号を2として説明する。
<Outline of the object detection system of this embodiment>
FIG. 1 is an example of a diagram illustrating an outline of the object detection system of the present embodiment. FIG. 1A shows an installation example of the
乗員12が座席11に在席していない場合、移動体の動力により移動体に生じる振動や移動することで生じる路面からの振動を在席検知センサ1、2が検知してそれぞれが同じ出力信号を出力する。
When the
図1(b)は乗員12が座席11に在席した場合の出力信号の一例を示す。図1(b)に示すように、乗員12が在席することで在席検知センサ1に乗員12の生体振動が伝わるが(体重が加わる)、在席検知センサ2には乗員12の生体振動が伝わらない(体重が加わらない)。この状態で移動体の動力が作動すると、乗員12の生体振動は在席検知センサ1にのみ加わるので、在席検知センサ1、2は異なる出力信号を出力する。したがって、在席検知センサ1、2の出力信号を物体検知システムが比較することで乗員12の在席と不在を判定できる。
FIG. 1B shows an example of an output signal when the
このように、本実施形態の物体検知システムは、在席中の乗員12の生体振動に起因して発生する出力信号と、移動体に生じる振動に起因して発生する出力信号の違いに着目することで、移動体の動力が作動している場合でも高い精度で在席検知を行うことができる。なお、移動体は動力が作動してればよく、移動体が移動しているか(座標が変化している)どうかは問われない。
As described above, the object detection system of the present embodiment pays attention to the difference between the output signal generated by the biological vibration of the
<用語について>
物体とは、長さ、幅、高さの三次元において空間を充たしていて知覚の対象となりうる有体物又は生物をいう。
<Terminology>
An object is a tangible object or organism that fills a space in three dimensions of length, width, and height and can be an object of perception.
また、面とは物の外郭をなす、角立っていない広がりをいう。物体が存在しうる場所と称することができる。本実施形態では一例として座面という用語で説明する。 A surface is a non-angular expanse that forms the outer shell of an object. It can be called a place where an object can exist. In this embodiment, the term seat surface will be described as an example.
生体振動とは、心拍、呼吸、脈動、又は、筋肉の活動等の生体動物の動きによって生じる振動である。在席中に乗員が静止していても、人体の心拍活動や呼吸活動により座面と接触する体表面上に微小な振動が発生する。 Biological vibration is vibration generated by the movement of a living animal such as heartbeat, respiration, pulsation, or muscle activity. Even if the occupant is stationary while in the seat, minute vibrations are generated on the body surface that comes into contact with the seat surface due to the heartbeat activity and respiratory activity of the human body.
面に関する信号とは、面に生じる何らかの変化を補足した信号をいう。例えば、圧力、振動、変位、速度、加速度等が挙げられる。本実施形態では、生体振動又は移動体の動力による振動が例として挙げられる。 A surface-related signal is a signal that captures some change that occurs on a surface. For example, pressure, vibration, displacement, velocity, acceleration and the like can be mentioned. In this embodiment, biological vibration or vibration caused by the power of a moving body is given as an example.
生体振動が伝わるとは、乗員12と在席検知センサが接すること、体重が加わることをいうが、直接、乗員12と在席検知センサが接していることまでは要求されない。
The transmission of biological vibration means that the
<システム構成例>
図2は、物体検知システム100の構成例を示す図である。図2では、移動体15の一例として車両の概略的な平面図が模式的に示されている。車両の動力はエンジン(レシプロ式の内燃機関)が主流であるが、電気モータを動力の一部としてもよい。すなわち、HV(ハイブリッド車)、PHEV(プラグインハイブリッド車)等でもよい。電気モータのみを動力とするEV(電気自動車)又はFCV(燃料電池車)では、電気モータが作動(回転)しても振動が生じにくいものの、少なくとも移動中には振動が生じる。したがって、車両一般に本実施形態の物体検知システム100を適用可能である。
<System configuration example>
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the object detection system 100. In FIG. 2, a schematic plan view of a vehicle is schematically shown as an example of the moving
また、移動体15は、乗員12が在席して何らかの動力で移動するものであればよく、車両の他、列車、船、又は旅客機でもよい。
Further, the moving
物体検知システム100は、主に電源21、制御ユニット22、及び、在席検知センサ1,2を有する。1つの実施例では在席検知センサ1は各座席11の座面に設置され、在席検知センサ2は各座席11の座面のうち在席検知センサ1とは異なる位置に設置される。在席検知センサ2は乗員12の生体振動が伝わらない位置に設置されればよい。また、在席検知センサ2は各座席11のそれぞれに設置されなくてもよい場合がある。
The object detection system 100 mainly includes a
図2では、在席検知センサ1,2が1つの座面に並列に設置されている。この並列とは、1つの座面の同じ高さに同じ向きで設置されているという意味である。こうすることで、移動体の動力又は移動により在席検知センサ1,2に生じる振動が同じになる。一方、座面が狭いと在席検知センサ2の設置が困難になるため、在席検知センサ2の設置位置は各種考えられる。在席検知センサ2の設置例については後述する。
In FIG. 2, the
また、図2では運転席に在席検知センサ1,2が設置されていないが、これは、移動体15が移動する際、通常、運転席には運転者が在席するので、運転者が在席しないことを検知する必要性が少ないためである。ただし、運転席に在席検知センサ1,2が設置されてもよい。
Further, in FIG. 2, the
物体検知システム100は制御ユニット22により制御され、制御ユニット22は電源21から供給される電力で動作する。車両の場合、電源21はオルタネータであるが、バッテリ電源などでもよい。制御ユニット22には、ワイヤーハーネスなどを介して各座席11の在席検知センサ1,2が接続される。制御ユニット22と在席検知センサ1,2が無線で通信してもよい。
The object detection system 100 is controlled by the
制御ユニット22は、在席検知センサ1,2とのインタフェースを備えた情報処理装置である。図示する制御ユニット22の位置は一例であって、制御ユニット22の設置場所は車両上のどこでもよい。例えば、ナビゲーション装置と兼用してもよいし、その他の車載された制御ユニット22(ECU:Electronic Control Unit)が制御ユニット22を兼ねてもよい。
The
<ハードウェア構成例>
図3は、制御ユニット22の概略構成図の一例を示す。制御ユニット22はシステムバスB1に接続された、CPU31、RAM32、ROM33、ディスプレイI/F42、INTC34、WDT35、DMAC36、周辺バス37を介して接続された複数のI/O39、通信コントローラ38、及び、DCM(Data Communication Unit)41を有している。制御ユニット22は、この他、タイマなどのマイコンに一般的な構成を有している。
<Hardware configuration example>
FIG. 3 shows an example of a schematic configuration diagram of the
CPU31は、ROM33に記憶されたプログラムを実行することで制御ユニット22全体を制御する。RAM32にはプログラムやデータが展開され、RAM32はCPU31がアクセスする作業メモリになる。また、ROM33にはプログラムの他、プラットホームが記憶されている。プラットホームは、例えばOS(Operating System)やデバイスドライバなどである。OSとしては、車両のECUに適したものとしてOSEK(Open system together with interfaces for automotive electronics)、AUTOSAR OS(AUTomotive Open System Architecture)などのリアルタイムOSが知られているが、これらに限定されるものではない。
The
ディスプレイI/F42はCPU31の命令によりディスプレイ43に各種の画面を描画する。ディスプレイ43は、液晶や有機ELなどのフラットパネル、プロジェクタ、又は、HUD(ヘッドアップディスプレイ)などの表示装置である。本実施形態では各座席11ごとの在席の有無が表示される。
The display I /
INTC34は割込みマスク・マスクの解除などの設定が可能なレジスタと割込み要求が設定されるレジスタなどを有し、レジスタを監視して、周辺機器からの割り込み要求を割込みの優先順位に基づき調停してCPU31に通知する。WDT35は、動作クロックをカウントして計測した時間が予め定められたリセット時間に達すると(オーバーフローすると)、異常を検出する回路である。WDT35がオーバーフローすると、例えば制御ユニット22がリセットされるなどのフェールセーフが行われる。DMAC36は、RAM32と周辺回路の間やRAM32内で、CPU31を介することなくデータを転送する。
The INTC34 has a register in which interrupt masks and masks can be set and a register in which interrupt requests are set. It monitors the registers and mediates interrupt requests from peripheral devices based on the priority of interrupts. Notify the
I/O39はアナログ信号をA/D変換したり、各種のデジタル信号を取得したりするマイコン端子である。本実施形態の在席検知センサ1,2はこのI/O39又は通信コントローラ38に接続される。
The I /
通信コントローラ38は、車載LANである通信バス40に接続されたECUと通信するための通信回路である。通信コントローラ38に在席検知センサ1,2が接続される場合は、在席検知センサ1,2も通信コントローラを有する。
The
DCM41は携帯電話網又は無線LAN網などの基地局と接続して外部と無線通信を行う。例えば、車速及び位置情報等を送信することができるが、車両が保持する情報であれば送信可能である。 The DCM41 connects to a base station such as a mobile phone network or a wireless LAN network to perform wireless communication with the outside. For example, vehicle speed, position information, and the like can be transmitted, but any information held by the vehicle can be transmitted.
なお、図示するハードウェア構成はあくまで一例であり、本実施形態の説明に支障がない範囲で機能の追加又は削除が可能である。 The hardware configuration shown is only an example, and functions can be added or deleted as long as the description of the present embodiment is not hindered.
<機能について>
図4は、制御ユニット22の機能をブロック状に示す機能ブロック図の一例である。制御ユニット22は、入力部51、記憶部52、判定部53、及び、出力部54を有している。制御ユニット22が有するこれらの各機能は、ROM33からRAM32に展開されたプログラム33pをCPU31が実行することにより実現される機能又は手段である。
<About functions>
FIG. 4 is an example of a functional block diagram showing the functions of the
入力部51は、在席検知センサ1,2から出力信号の入力を取得する。在席検知センサ1,2は座席11ごとに設置されているので、I/O39と座席11が予め対応づけられているか、又は、出力信号のヘッダ部分に座席11の識別情報が含まれている。また、在席検知センサ1と2の出力信号の区別についても同様である。入力部51は、図3のCPU31がプログラム33pを実行しI/O39又は通信コントローラ38を制御すること等により実現される。
The
記憶部52は、在席検知センサ1,2から取得された出力信号を座席11ごとに在席検知センサ1,2の識別情報に対応づけて記憶する。また、後述する閾値Ath、及び閾値Fthを記憶している。閾値Ath、Fthはそれぞれ動力が作動中、停止中、及び、作動中かつ着席中の3つがあることが好ましいが、少なくとも動力の作動中と停止中に共通の1つの閾値Ath、Fthがあればよい。記憶部52は図3のRAM32及びROM33等により実現される。
The
判定部53は、記憶部52に記憶された出力信号に基づき座席11ごとに乗員12の在席又は不在(在席検知結果)を判定する。判定の詳細は後述される。判定部53は、図3のCPU31がプログラム33pを実行すること等により実現される。
The
出力部54は、判定部53の在席検知結果を出力する。例えば、ディスプレイ43に座席ごとの在席又は不在を表示する。ディスプレイ43に表示する他、アラームや音声メッセージを出力してもよい。また、出力部54は移動体の制御ために在席検知の判定の結果を提供する。出力部54は、図3のCPU31がプログラム33pを実行しディスプレイ43を制御すること等により実現される。
The
上記のように、在席検知センサ1は乗員12が在席することで乗員12の生体振動を検知して出力信号を出力し、在席検知センサ2は乗員12が在席しても乗員12の生体振動を検知せず、動力又は路面の凹凸などにより移動体15に生じる振動のみを検知して出力信号を出力する。
As described above, the
<在席検知センサの構造及び出力信号>
図5は、在席検知センサ1,2の構造及び出力信号を示す図の一例である。図5(a)に示すように、在席検知センサ1、2は圧電素子62と、圧電素子62を挟む2枚の電極61を有する。圧電素子62は圧力の増減に対し電圧を変化させるので、在席検知センサ1,2は物体が存在して圧力を作用させて生じさせた圧力の変化を検出する物体検知センサということができる。圧電素子62としては例えば発電ゴムがある。
<Structure of presence detection sensor and output signal>
FIG. 5 is an example of a diagram showing the structure and output signals of the
在席検知センサ1と2の構造は同じであるとして説明する。しかしながら、在席検知センサ1は生体振動を検知しやすい構造を有しているが、在席検知センサ2は生体振動を検知しやすい構造を有していないなどの違いを有していてもよい。
The structure of the
図5(b)は在席検知センサ1、2(圧電素子)の出力信号の一例である。横軸は時間、縦軸は電圧である。圧電素子62は圧縮されると負の電圧を発生し、圧電素子62を伸長する方向に力が加わると正の電圧を発生するという特性を持つ。発生する電圧の極性は、図5(a)の上面の電極61を正、下面の電極61を負とした場合の例であり、電極61の正負が逆になった場合、図5(b)では、圧縮されると正の電圧を発生し、圧電素子62を伸長する方向に力が加わると負の電圧を発生する。また、圧電素子62は圧電素子62に変形が発生した瞬間にのみ電圧を生じさせる。
FIG. 5B is an example of the output signals of the
したがって、移動体15に生じた振動により圧電素子62に絶えず圧縮と伸長が生じることで、在席検知センサ1、2は時間に対し正負に変化する出力信号を出力する。また、乗員12の生体振動により絶えず圧縮と伸長が生じることで、在席検知センサ1のみが時間に対し正負に変化する出力信号を出力する。
Therefore, the vibration generated in the moving
圧電素子62は2枚の電極61を含めてもかなり薄いため(1mm未満でも製造可能)、シート状又はフィルム状の形状を有している。このため、例えば座席11のシートカバーの座面側に在席検知センサ1,2を貼り付けた状態で、ユーザ又はメーカ等が移動体に設置できる。すなわち、車両の座席11の改良は不要か又はほとんど不要であり、在席検知センサ1,2は後付けで座席11のシートカバーとして装着可能である。したがって、車両の製造工程で在席検知センサ1,2が取り付けられる必要がないし、ユーザ等が車両のシートカバーと共に後付けすることができる。
Since the
なお、シートカバーにはバッテリが装着されており、後述するユーザの携帯端末と無線で通信することができる。この結果、ユーザはシートカバーを車両に装着して、普段、携帯している携帯端末を使用すれば座席11ごとに在席又は不在を把握できる。なお、圧電素子62の消費電力は少ないのでバッテリは長期間、交換は不要である。
A battery is attached to the seat cover, and it is possible to wirelessly communicate with a user's mobile terminal, which will be described later. As a result, the user can know whether he / she is present or absent for each
<着席等による出力信号の変化>
図6は、乗員12の行動の各フェーズによる出力信号の変化を説明する図の一例である。図6では乗員12の行動の各フェーズに対する在席検知センサ1の出力信号(電圧)が示されている。なお、次の図7にて説明するように図6の出力信号は移動体15の動力(エンジン)が停止している状態のものである。乗員12は時系列に、不在、着席、在席(静止中)、離席、及び、不在の行動のフェーズを取った。それぞれのフェーズの出力信号は以下のようになる。
・不在…乗員12が不在であるため、絶対値が小さくわずかに正負に変化する出力信号が発生する。図6の不在の波形は誇張されており不在の絶対値はゼロと見なすことができる。
・着席…座席11に乗員12が着席すると在席検知センサ1の圧電素子が圧縮され負側に大きな出力信号が発生する。
・在席…在席中は乗員12の生体振動により正負に小刻みに変化する出力信号が発生する。
・離席…乗員12が離席すると圧縮状態の在席検知センサ1が元に戻ることで正側に大きな出力信号が発生する。
<Changes in output signal due to seating, etc.>
FIG. 6 is an example of a diagram illustrating changes in the output signal depending on each phase of the behavior of the
-Absence: Since the
-Seat ... When the
-Attendance: While in the seat, an output signal that changes in small increments is generated due to the biological vibration of the
-Leaving the seat: When the
<在席検知センサが1つしかないことによる不都合>
図7を用いて在席検知センサ13が1つしかないことによる不都合を説明する。図7は在席検知センサが1つしかないことによる不都合を説明する図の一例である。図6によれば、不在の出力信号と在席の出力信号に大きな差異があった。したがって、制御ユニット22は在席検知センサ1の出力信号の大きさにより容易に在席検知を行うことができるように見える。しかし、実際には移動体15の動力の振動により在席検知センサ1の出力信号が影響されるため、在席検知が困難になる。
<Inconvenience caused by having only one presence detection sensor>
The inconvenience caused by having only one
図7(a)は動力が停止中の乗員12の行動に対応する出力信号を示し、図7(b)は動力が作動中の乗員12の行動に対応する出力信号を示す。図7(a)は図6と同じ出力信号であり、上記のように不在の出力信号と在席の出力信号に大きな差異がある。一方、動力が作動中の図7(b)の出力信号は、不在の出力信号が小刻みに正負に変化する。図7(b)を一見すると、在席の出力信号と不在の出力信号に差異がなく判別が困難である。したがって、特に動力が作動中の場合、1つの在席検知センサ1の出力信号から在席検知を行うことは困難である。あるいは、特殊な信号処理が必要になってしまう。
FIG. 7A shows an output signal corresponding to the action of the
<在席検知センサ1、2を用いた在席検知について>
図8は、動力が停止中及び作動中の在席検知センサ1、2の出力信号の一例を示す。図8(a)は動力が停止中の在席検知センサ1の出力信号を示し、図8(b)は動力が停止中の在席検知センサ2の出力信号を示し、図8(c)は動力が作動中の在席検知センサ1の出力信号を示し、図8(d)は動力が作動中の在席検知センサ2の出力信号を示す。図8(a)の出力信号は図6、図7(a)と同じものである。
<About presence detection using
FIG. 8 shows an example of the output signals of the
図8(b)の出力信号について説明する。図8(b)の出力信号は在席検知センサ2が出力したものなので乗員12の生体振動が出力信号に影響しない。また、エンジンは停止中である。このため、不在、着席、在席、及び、離席の全てで絶対値が小さくわずかに正負に変化する出力信号が発生する。不在の絶対値はゼロと見なすことができる。
The output signal of FIG. 8B will be described. Since the output signal of FIG. 8B is output by the
図8(c)の出力信号について説明する。
・不在…動力の振動により乗員12が在席していなくても正負に変化する出力信号が発生する。
・着席…座席11に乗員12が着席すると、動力の振動による出力信号に重なって、在席検知センサ1の圧電素子62が圧縮されて生じる負側に大きい出力信号が発生する。
・在席…在席中は動力の振動による出力信号に重なって、乗員12の生体振動により生じる正負に小刻みに変化する出力信号が発生する。
・離席…乗員12が離席すると、動力の振動による出力信号に重なって、圧縮状態の在席検知センサ1が元に戻ることで生じる正側に大きい出力信号が発生する。
The output signal of FIG. 8C will be described.
-Absence: An output signal that changes positively or negatively is generated due to the vibration of the power even if the
-Seat ... When the
-Attendance: While in the seat, an output signal that changes in small increments, which is generated by the biological vibration of the
-Leaving the seat: When the
図8(d)の出力信号について説明する。
図8(d)の出力信号は在席検知センサ2によるものなので乗員12の生体振動が出力信号に影響しない。また、動力は作動中である。このため、不在、着席、在席、及び、離席の全てで動力の振動により正負に変化する出力信号が発生する。
The output signal of FIG. 8D will be described.
Since the output signal in FIG. 8D is due to the
動力が停止中の場合(図8(a)(b))、在席検知センサ1と2の出力信号の振幅を比較すると、着席、在席、及び、離席の全てで、在席検知センサ1の出力信号の振幅の方が大きい。ただし、判定したいのは在席のフェーズである。動力が作動中の場合(図8(c)(d))、在席検知センサ1と2の出力信号の振幅を比較すると、着席、及び、離席で在席検知センサ1の出力信号の振幅の方が大きい。判定したいのは在席のフェーズである。在席の出力信号の振幅に関しては在席検知センサ1と2の出力信号の振幅に動力の停止中ほどの差異はないが、在席検知センサ1の出力信号の振幅の方が大きいことが分かる。
When the power is stopped (FIGS. 8 (a) and 8 (b)), when the amplitudes of the output signals of the
動力が停止中又は動作中で在席の出力信号が異なるのは、乗員12が在席している場合、乗員12は心拍、呼吸、脈動、及び、筋肉の活動を行うため、これらの生体振動が在席検知センサ1の出力信号に影響するからである。
The difference in the output signal of the presence while the power is stopped or operating is that when the
このように、生体振動を検知する在席検知センサ1と検知しない在席検知センサ2を座席11に設置することで、動力の振動が加わっている場合でも、生体振動に影響されない在席検知センサ2は在席検知センサ1とは異なる出力信号を出力する。本実施形態の物体検知システム100は、動力が動作中の2つの在席検知センサ1、2の出力信号の差異を利用して乗員12の在席を検知する。
In this way, by installing the
図9は動力が停止中と作動中のそれぞれの在席検知センサ1,2の出力信号の比較例を示す図である。図9(a)は動力が停止中の在席検知センサ1の在席の出力信号と、在席検知センサ2の在席の出力信号を比較する図である。在席検知センサ2の在席の出力信号の振幅に対し在席検知センサ1の在席の出力信号の振幅の方が大きいことが分かる。
FIG. 9 is a diagram showing a comparative example of the output signals of the
図9(b)は動力が作動中の在席検知センサ1の在席の出力信号と、在席検知センサ2の在席の出力信号を比較する図である。在席検知センサ2の在席の出力信号の振幅に対し在席検知センサ1の在席の出力信号の振幅の方が大きい。
FIG. 9B is a diagram comparing the presence output signal of the
したがって、判定部53は図9(a)と(b)のそれぞれで2つの出力信号の振幅の差を検知できればよいことになる。このため、図12で説明するように閾値Ath、Fthが決定される。
Therefore, it suffices if the
なお、図9では在席検知センサ2の在席の出力信号が在席検知センサ1の在席の出力信号と比較されているが、在席検知センサ2の出力信号は乗員12の行動のどのフェーズでも同じなので、在席検知センサ2の出力信号はどのフェーズを取り出してもよい。一方、在席検知センサ1の出力信号は着席、在席及び離席のうち最も振幅が小さい在席の出力信号を取り出すことが好ましい。
In FIG. 9, the output signal of the presence of the
このように、在席検知センサ1、2の出力信号の振幅に違いがあるため、在席検知のための在席検知センサ1、2の出力信号の比較には例えば振幅を用いればよい。振幅(出力信号)の大きさの算出には、例えばある一定期間内のピーク値、ピークピーク値(最小値と最大値の差)、面積の積分値、又は、ピーク値の累積値などを用いる。判定部53は在席検知センサ1、2の出力信号の振幅(出力信号)の差異が閾値を上回ったら在席、下回ったら不在と判定する。
As described above, since there is a difference in the amplitude of the output signals of the
<<周波数解析による在席の検知>>
出力信号の振幅を用いるのでなく周波数解析による周波数成分値の大きさによって判定部53が在席か不在かを判定してもよい。乗員12が在席している状態の在席検知センサ1の出力信号と、乗員12が在席していない状態(不在)の在席検知センサ1の出力信号(在席検知センサ2の出力信号)を周波数解析すると、異なる周波数成分(周波数分布スペクトル)が得られる。
<< Detection of attendance by frequency analysis >>
Instead of using the amplitude of the output signal, it may be determined whether the
図10は乗員12が在席している状態と在席していない状態の在席検知センサの出力信号の周波数分布の一例を示す。図10の横軸の単位は周波数、縦軸の単位はパワー〔s2/Hz〕である。乗員12の生体振動が抽出されるため、生体振動に由来する特定の周波数帯域(約4~6Hz)にピーク値のある周波数分布が得られる。生体振動に由来する特定の周波数帯域は、例えば、座席11に在席している乗員12の心拍(脈動をもたらす)、及び、呼吸などに起因して発生する振動の周波数に相当する。
FIG. 10 shows an example of the frequency distribution of the output signal of the presence detection sensor in the state where the
生体振動に由来する特定の周波数帯域に着目することで物体検知システム100は在席検知を行うことができる。すなわち、判定部53は例えばFFT(高速フーリエ変換)などの演算を行って出力信号を周波数解析し、特定の周波数帯域における在席検知センサ1,2の周波数成分値の差異が閾値より大きいか否か比較する。差異が閾値より大きい場合、乗員12が在席していると判定できる。
By focusing on a specific frequency band derived from biological vibration, the object detection system 100 can perform presence detection. That is, the
従来は乗員12の生体振動と移動体15に生じる動力などの振動を区別することができなかったが、本実施形態では座席11に設置した2つの在席検知センサ1,2により「動力の振動+乗員12の生体振動」と、「乗員12の生体振動のみ」を別々に検出できる。したがって、在席検知センサ1,2の出力信号を比較することでより高い精度で在席検知を行うことができる。
Conventionally, it was not possible to distinguish between the biological vibration of the
<動作手順>
図11は、制御ユニット22が座席11の在席検知を行う手順を示すフローチャート図の一例である。図11の処理は例えば周期的に繰り返し実行される。この周期は、出力信号の波形を再現できる程度の間隔である。あるいは、生体振動に由来する周波数成分が得られる程度の間隔である。また、図11の処理は動力の作動中の在席検知であるとするが、動力の停止中の在席検知も同様になる。動力の停止中、作動中及び作動中かつ着席中で閾値Ath、Fthが異なる場合、制御ユニット22は動力が作動中か否かに関する情報及び着席中か否かに関する情報を車両から取得しておく。着席中か否かに関する情報は社内カメラ、従来からある着座センサ、又は、本実施形態の在席検知センサにより検出される。
<Operation procedure>
FIG. 11 is an example of a flowchart showing a procedure in which the
ステップS101:入力部51は在席検知センサ1,2からそれぞれ出力信号を取得する。この出力信号は圧電素子62の電圧(瞬間値)である。
Step S101: The
ステップS102:入力部51はステップS101で取得した出力信号を記憶部52に記憶させる。
Step S102: The
ステップS103:判定部53は記憶部52に記憶されている出力信号の個数がn個以上か否かを判断する。記憶部52に記憶される出力信号の個数nは、振幅の算出や周波数成分の算出において過去のどのくらいのデータを使用するかに応じて事前に設定される。出力信号のデータ個数が多ければ在席判定の精度が向上するが応答性が低下し、データ個数が少なければ在席判定の精度が低下するが応答性が向上する。n個以上の出力信号が記憶されていれば処理はステップS104に進み、記憶されていなければステップS102に戻る。
Step S103: The
ステップS104:入力部51は、記憶部52に記憶されている出力信号の個数がn個になるように、記憶部52の古いデータから順に削除する。すなわち、検出時が最も新しいn個の出力信号が記憶部52に記憶された状態が維持される。
Step S104: The
ステップS105:次に、判定部53は記憶部52に記憶されているn個の出力信号から、在席検知センサ1の出力信号の振幅と在席検知センサ2の出力信号の振幅をそれぞれ算出する。適切な周期で出力信号が入力されている場合、n個の出力信号にピークを捉えたものがあると判断してよい。判定部53はn個の出力信号のうち最も絶対値が大きい出力信号を振幅に決定する。あるいは、上位m個(<n)の平均の振幅を算出してもよい。
Step S105: Next, the
ステップS106:判定部53はステップS105で算出した在席検知センサ1の出力信号の振幅と在席検知センサ2の出力信号の振幅の差異を閾値Athと比較し、2つの振幅の差異が閾値Athより大きいか否かを判定する。2つの振幅の差異が閾値Athより大きい場合、処理はステップS109に進み、差異が閾値Ath以下の場合、処理はステップS107に進む。なお、現在の車両の状況(エンジン停止中、作動中、又は、作動中かつ着席中)に応じた閾値Ath、Fthが使用される。
Step S106: The
ステップS109:判定部53は在席と判定する。
Step S109: The
ステップS107:判定部53は記憶部52に記憶されているn個の出力信号から周波数解析を行い、特定の周波数帯域の周波数成分値(パワー)を算出する。例えば、n個の出力信号を線形補間やスプライン補間して、周波数成分を正しく算出するため等間隔にデータをサンプリングする。この等間隔のデータにより周波数解析を行う。
Step S107: The
ステップS08:判定部53はステップS107で算出した在席検知センサ1の出力信号の特定の周波数帯域の周波数成分値と在席検知センサ2の出力信号の特定の周波数帯域の周波数成分値との差異を閾値Fthと比較し、差異が閾値Fthより大きいか否かを判定する。差異が閾値Fthより大きい場合、処理はステップS109に進み、差異が閾値Fth以下の場合、処理はステップS110に進む。
Step S08: The
ステップS110:判定部53は不在と判定する。
Step S110: The
制御ユニット22は、以上の処理を繰り返し実行する。制御ユニット22は在席と不在の最新の状態を常に保持できる。
The
<閾値のキャリブレーション>
本実施形態では、在席検知センサ1と2の出力信号の差異が閾値と比較されるが、動力の振動は移動体15によって大きさが異なるため、移動体15に適切な閾値をユーザ又はメーカ等がキャリブレーションすることが好ましい。また、この閾値は動力が作動中か又は停止中かによって異なる場合があると考えられる。
<Threshold calibration>
In the present embodiment, the difference between the output signals of the
このため、ユーザ又はメーカ等は物体検知システム100を使用し始める前に閾値のキャリブレーションを行う。キャリブレーションの手順は、図9(a)に示した動力が停止中における在席の在席検知センサ1、2の出力信号により閾値Ath、Fthを制御ユニット22が算出し、図9(b)に示した動力が作動中における在席の在席検知センサ1、2の出力信号により閾値Ath、Fthを制御ユニット22が算出するというものである。
Therefore, the user, the manufacturer, or the like calibrates the threshold value before starting to use the object detection system 100. In the calibration procedure, the
図12は、閾値のキャリブレーションの手順を示すフローチャート図の一例である。
まず、ユーザ又はメーカ等は制御ユニット22を操作してキャリブレーションモードを開始する(S10)。ユーザ又はメーカ等は車載された何らかのボタンによりキャリブレーションを開始してもよいし、後述する携帯端末から開始してもよい。
FIG. 12 is an example of a flowchart showing the procedure for calibrating the threshold value.
First, the user, the manufacturer, or the like operates the
制御ユニット22の出力部54はディスプレイ43にエンジン停止を指示するメッセージを表示したり音声メッセージや通知音等の音を出力したりする(S20)。乗員12は着席させない。例えば、「エンジンを切って降りて下さい」などのメッセージを表示又は出力する。なお、これらの表示や音の出力は、制御ユニット22と通信する携帯端末が、制御ユニット22からの指示に応じて実行しても良い。
The
制御ユニット22の判定部53はエンジン停止中か否かを判断する(S30)。エンジンが停止中か否かは通信コントローラ38が通信バス40を介して検出できる。
The
ステップS30の判定がYesの場合、制御ユニット22の入力部51は在席検知センサ1、2のn個の出力信号を取得する(S40)。
When the determination in step S30 is Yes, the
次に、判定部53が振幅を算出し、周波数解析を行って特定の周波数帯域の周波数成分値を算出する(S50)。判定部53は在席検知センサ1、2の振幅の差異から閾値Athを決定し、在席検知センサ1、2の特定の周波数帯域の周波数成分値の差異から閾値Fthを決定する(S60)。閾値Ath、閾値Fthは差異の8~9割くらいとすればよい。
Next, the
判定部53は3つの閾値の算出が終了したか否かを判断する(S70)。この判断は、エンジン停止中、作動中、及び、作動中かつ着席中それぞれの閾値の算出が終了したか否かにより行われる。
The
ステップS70の判断がNoでエンジン作動中の閾値が決定されていない場合、処理はステップS80に進み、出力部54はエンジン作動を指示する(S80)。このとき、S20と同じく出力部54がディスプレイ43に乗員12の着席とエンジン作動を指示するメッセージを表示したり音声メッセージや通知音等の音を出力したりする。例えば、「着席せずにエンジンをかけて下さい」などのメッセージを表示又は出力する。なお、S20と同じく、これらの表示や音の出力は、制御ユニット22と通信する携帯端末が、制御ユニット22からの指示に応じて実行しても良い。
If the determination in step S70 is No and the threshold value during engine operation has not been determined, the process proceeds to step S80, and the
制御ユニット22の判定部53はエンジン作動中か否かを判断する(S90)。ステップS90の判定がYesの場合、制御ユニット22はステップS40~S60の処理を実行し、エンジン作動中の閾値Athと閾値Fthを決定する。
The
再度、ステップS70の判断がNoでエンジン作動中かつ着席中の閾値が決定されていない場合、処理はステップS100に進み、出力部54は着席とエンジン作動を指示する(S100)。このとき、S20と同じく出力部54がディスプレイ43に乗員12の着席とエンジン作動と着席を指示するメッセージを表示したり音声メッセージや通知音等の音を出力したりする。例えば、「着席してエンジンを掛けて下さい」などのメッセージを表示又は出力する。なお、S20と同じく、これらの表示や音の出力は、制御ユニット22と通信する携帯端末が、制御ユニット22からの指示に応じて実行しても良い。
If the determination in step S70 is No and the threshold value during engine operation and seating is not determined, the process proceeds to step S100, and the
制御ユニット22の判定部53はエンジン作動中かつ着席中か否かを判断する(S110)。ステップS110の判定がYesの場合、制御ユニット22はステップS40~S60の処理を実行し、エンジン作動中かつ着席中の閾値Athと閾値Fthを決定する。
The
こうすることで、制御ユニット22は移動体15に対し適切な閾値Ath、Fthを決定できる。動力が作動中か、停止中又は作動中かつ着席中かによって、閾値Ath、Fthに大きな違いないことが予め分かっている場合は、動力が作動中の閾値Ath、Fthだけを決定すればよい。
By doing so, the
<物体検知システムの利用例>
図13を用いて物体検知システム100の利用例について説明する。図13は物体検知システム100の利用例を説明する図の一例である。乗用車などの車両の場合、運転者は乗員12の在席を比較的容易に判断できると考えられる。しかし、バスのような大型の車両では、運転者は乗員12の在席を容易に判断できない。このため、図13(a)に示すように、出力部54は在席と不在の最新の状態をディスプレイ43等に出力する。出力は在席から不在、又は、不在から在席に変化した場合に自動的に(乗員12の操作なく)行ってもよいし、乗員12の操作に応じて行ってもよい。
<Usage example of object detection system>
An example of using the object detection system 100 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an example of a diagram illustrating a usage example of the object detection system 100. In the case of a vehicle such as a passenger car, it is considered that the driver can determine the presence of the
車両は例えば、乗員12が在席している座席11の吹き出し口からのみエアコンの空調風を送出するなどの制御が可能になる。あるいは、座席の前にディスプレイが設置されている場合、乗員12が在席しているか否かによってディスプレイに表示する情報を切り替える。
The vehicle can be controlled, for example, to send out the conditioned air of the air conditioner only from the outlet of the
なお、列車、船又は旅客機においても乗員12の在席又は不在が自動で検出されれば、搭乗後に在席していることが確認できる(トイレ等に離席していないことが容易に確認できる)。
If the presence or absence of the
更に、シートベルトの装着の有無を物体検知システム100が検知できる場合、物体検知システム100はシートベルトの装着の有無に応じて移動体の制御に好適な情報を提供できる。 Further, when the object detection system 100 can detect the presence / absence of the seatbelt, the object detection system 100 can provide information suitable for controlling the moving body according to the presence / absence of the seatbelt.
図13(b)はシートベルトの装着を検知する物体検知システム100を模式的に示す。制御ユニット22には各座席11のシートベルト16の装着を検知するシートベルト装着センサ16aが接続されている。入力部51は、座席11ごとのシートベルト16の装着の有無の入力をシートベルト装着センサ16aから受け付け、記憶部52に記憶させる。判定部53は、在席と判定された座席11のシートベルト16が装着されているか否かを判定する。出力部54は、在席と判定された座席11のシートベルト16が装着されていない場合、座席11を特定して警告音や音声メッセージを出力する。音声メッセージとしては例えば「右後席のシートベルトが装着されていません。」などが考えられる。
FIG. 13B schematically shows an object detection system 100 that detects the wearing of a seatbelt. A
こうすることで、乗員12がシートベルト16を装着しないまま、移動体が走行を開始することを抑制できる。更に、シートベルト16が装着されるまで、出力部54はシフトポジションの操作(P:パーキング→D:ドライブ)を禁止してもよいし、ブレーキを解除できないようにしてもよい。
By doing so, it is possible to prevent the moving body from starting traveling without the
<在席検知センサ2の設置例>
図14~図16に示すように、在席検知センサ2は各種の設置例が考えられる。図14に示すように、在席検知センサ2は、生体振動を検出しない位置に設置されればよい。図14は座席11の裏側に設置された在席検知センサ2の設置例を示す。図14(a)は座席11の側面図であり、図14(b)は座席11の正面図である。図14のように設置された場合も在席検知センサ1,2は制御ユニット22に接続される。座席11が乗員12の体重などでたわまない十分な剛性を有する場合、座席11の裏側の在席検知センサ2は乗員12が在席しても生体振動を検出しない。
<Installation example of
As shown in FIGS. 14 to 16, various installation examples of the
図1、2などのように在席検知センサ1,2が共に座席11の座面に並行に設置されている構成と比較すると、図14の設置例では在席検知センサ1と2に加わる動力の振動が異なるため、振幅を利用した在席検知を行うことが困難になる。しかし、振動の周波数は在席検知センサ1と2の設置位置の違いの影響を受けにくい。このため、在席検知センサ1と2の出力信号の周波数成分を、判定部53がFFTなどの演算を行って算出することにより、所定の周波数帯域における周波数成分値の差異が閾値Fthより大きいか否かを判定して、在席検知を行うことができる。
Compared to the configuration in which the
なお、図14のような設置例の場合、在席検知センサ2が検出する動力の振動は上下が逆になると考えられるので、制御ユニット22が在席検知センサ2の出力信号の正負を逆にすることで、振幅による比較を行ってもよい。
In the case of the installation example as shown in FIG. 14, it is considered that the vibration of the power detected by the
図15は、在席検知センサ2の別の設置例を示す図である。図15(a)では在席検知センサ2が座席11の側面に設置され、図15(b)では在席検知センサ2が座席11の下方の床に設置されている。在席検知センサ2の設置位置は乗員12の生体振動が影響しないところであればどこでもよい。在席検知センサ2の設置位置によって出力信号が異なると考えられるが、周波数成分値には影響が少ないので、判定部53は周波数成分値に基づいて在席検知を行うことが可能である。
FIG. 15 is a diagram showing another installation example of the
更に、図16に示すように、在席検知センサ2は複数の在席検知センサ1に対し共通に使用されてもよい。図16では4つの座席11のそれぞれに在席検知センサ1が設置されているが、在席検知センサ2は4つの座席11の中央に1つだけ設置されている。在席検知センサ2の設置位置は乗員12の生体振動が影響しないところであればよいし、エンジン等の移動体15の振動を検出できればよいため、このように4つの座席11に1つだけ設置することができる。在席検知センサ2の数や配線を低減できるので、物体検知システム100のコスト増を抑制できる。
Further, as shown in FIG. 16, the
<<図14~図16の在席検知センサ2の設置例の場合の動作>>
図17は、図14~図16の在席検知センサ2の設置例において制御ユニット22が座席11の在席検知を行う手順を示すフローチャート図の一例である。図17の説明では主に図11との相違を説明する。
<< Operation in the case of the installation example of the
FIG. 17 is an example of a flowchart showing a procedure in which the
図17の処理では図11と比較して振幅を算出する処理がない。このため、図11のステップS105、S106の処理がなく、周波数解析により在席又は不在が判定されている。その他は図11と同様である。 In the process of FIG. 17, there is no process of calculating the amplitude as compared with FIG. Therefore, there is no processing in steps S105 and S106 of FIG. 11, and the presence or absence is determined by frequency analysis. Others are the same as in FIG.
<在席検知センサ1の大きさについて>
図18は、在席検知センサ1の大きさを説明する図の一例である。図18(a)は大型の在席検知センサ1を示し、図18(b)は中型の在席検知センサ1を示し、図18(c)は小型の在席検知センサ1を示す。図18では在席検知センサ2は省略されている。
<About the size of the
FIG. 18 is an example of a diagram illustrating the size of the
在席検知センサ1の大きさは、設置される座席11の大きさや車種などに合わせて、メーカ等が変更することができる。本実施形態では、座席11の在席検知センサ1に確実に乗員12が座ることを前提としている。このため、例えばトラックのような大きな座席11を持つ車種に対しては大きめの在席検知センサ1を用いる必要がある。
The size of the
在席検知センサ1の大きさによって出力信号が変わってくるので、在席検知に用いられる閾値は、在席検知センサ1の大きさに応じて適正に設定される。閾値のキャリブレーションは図12に説明した方法を使用できる。
Since the output signal changes depending on the size of the
<物体検知システムの他の構成例>
図2の構成例では移動体が在席又は不在を判定したが、判定を移動体とは別体の装置が行ってもよい。
<Other configuration examples of the object detection system>
In the configuration example of FIG. 2, it is determined whether the moving body is present or absent, but the determination may be performed by a device separate from the moving body.
図19(a)は、サーバが乗員12の在席又は不在を判定する物体検知システム100の構成例を示す図の一例である。図19(a)の物体検知システムは制御ユニット22に加えサーバ70を有している。制御ユニット22はネットワークを介してサーバ70と接続でき、必要に応じて通信する。
FIG. 19A is an example of a diagram showing a configuration example of the object detection system 100 in which the server determines whether the
サーバ70のハードウェア構成は一般的な情報処理装置と同様であるか、又は、異なっていても本実施形態の説明に支障はないものとする。サーバ70は、例えばCPU、RAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive)、入力装置、表示装置、及び、ネットワークI/F等を有している。
It is assumed that the hardware configuration of the
制御ユニット22は入力部51、通信部55及び出力部54を有する。このうち入力部51と出力部54の機能は図4と同様である。通信部55は、サーバ70と各種のデータの通信を行う。本実施形態では出力信号をサーバ70に送信し、サーバ70から在席検知結果を受信する。通信部55は、図3のCPU31がプログラムを実行してDCM41を制御すること等により実現される。
The
サーバ70は通信部56、記憶部52、及び、判定部53を有する。通信部56は移動体15の制御ユニット22と各種のデータ通信を行う。本実施形態では出力信号を制御ユニット22から受信し、制御ユニット22に在席検知結果を送信する。通信部56は、サーバ70のCPUがプログラムを実行しネットワークI/F等を制御することにより実現される。記憶部52と判定部53の機能は図4の物体検知システム100と同様でよい。
The
図19(a)の物体検知システム100によれば、移動体15は在席検知センサ1,2の出力信号をサーバ70に送信すればよいため、移動体15のコストを低減できる。
According to the object detection system 100 of FIG. 19A, the moving
図19(a)ではサーバ70を図示したが、このサーバ70は運転者が携帯する携帯端末でもよい。携帯端末は、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、PDA(Personal Digital Assistant)、ナビゲーション装置、ノートPC、ウェアラブルPC、又は、ゲーム機等であるが、情報処理装置であればよい。
Although the
携帯端末では物体検知システム100のアプリが動作しており無線LAN、Bluetooth(登録商標)等で制御ユニット22と通信する。また、運転者は携帯端末の画面で座席11ごとの乗員12の有無を把握できる。
The application of the object detection system 100 is operating on the mobile terminal, and communicates with the
図19(b)に示すように、制御ユニット22を携帯端末80で置き換えてもよい。この場合、在席検知センサ1、2は無線LAN又はBluetooth(登録商標)等の通信装置を有する。携帯端末80は在席検知センサ1、2と直接通信して、出力信号を受信し、在席検知を行う。この場合、車両の制御ユニット22が使用されないので携帯端末80があれば在席と不在を判定できる。したがって、在席検知センサ1、2を車両に後付けしやすい。
As shown in FIG. 19B, the
図19(b)において携帯端末80がサーバで置き換えられてもよい。この場合、在席検知センサ1、2は携帯電話網の基地局と通信する通信装置を有する。しかしながら、この場合、在席検知結果の出力が困難になるため、在席検知センサ1、2は在席検知結果をサーバから受信して、携帯端末80等に出力することが好ましい。
In FIG. 19B, the
<まとめ>
以上説明したように、本実施形態の物体検知システム100は、在席中の乗員12の生体振動に起因して発生する出力信号と、移動体に生じる振動に起因して発生する出力信号の違いを算出することで、移動体の動力が作動している場合でも高い精度で在席検知を行うことができる。
<Summary>
As described above, in the object detection system 100 of the present embodiment, the difference between the output signal generated by the biological vibration of the
<その他の適用例>
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
<Other application examples>
Although the best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to examples, the present invention is not limited to these examples, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. And substitutions can be made.
例えば、本実施形態では、移動体の動力による振動が生じても在席検知を行えると説明したが、物体検知システム100は移動体以外に搭載されてもよい。例えば、大きな音が出力される施設の座席の在席検知に使用できる。映画館やコンサートホールなどの施設では大音量が発せされるので在席検知センサ1,2が音による振動を検知する場合がある。このような環境でも本実施形態では在席検知センサ1,2の出力信号が比較されるので精度よく在席検知することができる。
For example, in the present embodiment, it has been described that the presence detection can be performed even if the vibration caused by the power of the moving body is generated, but the object detection system 100 may be mounted on other than the moving body. For example, it can be used to detect the presence of a seat in a facility that outputs a loud sound. In facilities such as movie theaters and concert halls, loud sounds are emitted, so the
また、本実施形態では乗員の在席を検知したが、人以外の例えば動物の在席が検知されてもよい。例えば、移動中の動物が逃げ出さないで決まった場所にいるかどうかを容易に確認できる。 Further, although the presence of the occupant is detected in the present embodiment, the presence of an animal other than a human, for example, may be detected. For example, it is easy to see if a moving animal is in a fixed location without escaping.
また、本実施形態の在席検知センサ1,2は圧電素子を有すると説明したが、圧電素子はピエゾ素子と称される場合もある。また、圧電素子の変わりに、座面の変位を検出できるセンサが使用されてよい。例えば、加速度センサが挙げられる。
Further, although it has been described that the
また、乗員が存在する場所は座席11だけでなく、移動体の通路、トイレ、倉庫、キッチン、売店、など様々な場所が考えられる。このため、在席検知センサ1,2は適宜、適切な設置場所に設置される。
Further, the place where the occupant exists is not limited to the
また、以上の実施例で示した図4などの構成例は、物体検知システム100の処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。しかし、各処理単位の分割の仕方や名称によって本願発明が制限されることはない。物体検知システム100は、処理内容に応じて更に多くの処理単位に分割することもできる。また、1つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。 Further, the configuration examples such as FIG. 4 shown in the above embodiments are divided according to the main functions in order to facilitate the understanding of the processing of the object detection system 100. However, the present invention is not limited by the method and name of division of each processing unit. The object detection system 100 can also be divided into more processing units according to the processing content. Further, one processing unit can be divided so as to include more processing.
なお、在席検知センサ1は第一の検出手段の一例であり、在席検知センサ2は第二の検出手段の一例であり、入力部51は取得手段の一例であり、判定部53は判定手段の一例であり、出力部54は出力手段の一例である。在席検知センサ1が出力する出力信号は第一の出力信号の一例であり、在席検知センサ2が出力する出力信号は第二の出力信号の一例である。通信部55は通信手段の一例である。
The
13 在席検知センサ
22 制御ユニット
43 ディスプレイ
51 入力部
52 記憶部
53 判定部
54 出力部
70 サーバ
80 携帯端末
100 物体検知システム
13
Claims (16)
前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、
前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段と、
を有する物体検知システム。 A first detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed on a surface on which an object can exist, and
A second detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed at a position different from the first detection means and in a position where the load of the object is not applied, among the surfaces.
The acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
Based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means, it is determined whether or not an object exists on the surface. Judgment means and
An output means that outputs the result of the determination by the determination means, and an output means.
Object detection system with.
前記取得手段は、前記移動体の動力が作動中、停止中、又は動力が作動中かつ乗員が着席中に前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得し、
前記判定手段は、前記動力が作動中、停止中、又は動力が作動中かつ乗員が着席中に前記面に物体が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の物体検知システム。 The first detection means and the second detection means of the object detection system are installed in a moving body.
The acquisition means acquires the output signals of the first detection means and the second detection means while the power of the moving body is operating, stopped, or the power is operating and the occupant is seated. ,
Any of claims 1 to 4, wherein the determination means determines whether or not an object is present on the surface while the power is operating, stopped, or the power is operating and the occupant is seated. The object detection system according to item 1.
前記移動体の動力が作動中であるか否かの信号を前記移動体から取得して、前記移動体の動力が作動中の前記第一の出力信号と前記第二の出力信号の差異から前記閾値を決定することを特徴とする請求項5に記載の物体検知システム。 The determination means is for comparing the difference between the first output signal and the second output signal and the threshold value to determine whether or not an object is present on the surface.
A signal as to whether or not the power of the moving body is operating is acquired from the moving body, and the difference between the first output signal and the second output signal while the power of the moving body is operating is used. The object detection system according to claim 5, wherein the threshold value is determined.
前記第一の検出手段と異なる位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、
前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段と、を有し、
前記判定手段は、前記物体として乗員が存在するか否かを判定するものであり、
前記第一の検出手段は乗員が在席する座席のうち前記乗員の生体振動が伝わる位置に設置され、
前記第二の検出手段は、前記座席のうち、前記乗員の生体振動が伝わらない位置に設置されていることを特徴とする物体検知システム。 The first detection means to detect the signal about the surface on which the object can exist,
A second detecting means for detecting a signal relating to the surface, which is installed at a position different from that of the first detecting means.
The acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
Based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means, it is determined whether or not an object exists on the surface. Judgment means and
It has an output means for outputting the result of the determination by the determination means, and has .
The determination means determines whether or not an occupant exists as the object.
The first detection means is installed at a position where the biological vibration of the occupant is transmitted among the seats in which the occupant is present.
The second detection means is an object detection system characterized in that it is installed in a position of the seat where the biological vibration of the occupant is not transmitted.
前記判定手段は、前記第一の出力信号の振幅と前記第二の出力信号の振幅の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定すると共に、
前記判定手段は前記第一の出力信号を周波数解析して得られる所定の周波数帯域の周波数成分値と前記第二の出力信号を周波数解析して得られる前記所定の周波数帯域の周波数成分値の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項8に記載の物体検知システム。 The first detection means and the second detection means are arranged in parallel on the surface .
The determination means determines whether or not an object is present on the surface based on the difference between the amplitude of the first output signal and the amplitude of the second output signal.
The determination means is a difference between the frequency component value of the predetermined frequency band obtained by frequency analysis of the first output signal and the frequency component value of the predetermined frequency band obtained by frequency analysis of the second output signal. The object detection system according to claim 8, wherein it is determined whether or not an object is present on the surface based on the above.
前記面のカバーと共に前記面に設置されることを特徴とする請求項1~6、8,10のいずれか1項に記載の物体検知システム。 The first detection means and the second detection means have a sheet-like shape and have a sheet-like shape.
The object detection system according to any one of claims 1 to 6 , 8 and 10, wherein the object detection system is installed on the surface together with the cover of the surface.
前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、通信する情報処理装置であって、
前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段と、
を有する情報処理装置。 A first detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed on a surface on which an object can exist, and
An information processing device that communicates with a second detection means for detecting a signal relating to the surface , which is installed at a position different from the first detection means and at a position where a load of the object is not applied . hand,
The acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
Based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means, it is determined whether or not an object exists on the surface. Judgment means and
An output means that outputs the result of the determination by the determination means, and an output means.
Information processing device with.
前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、通信する情報処理装置であって、
前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号を外部のサーバに送信し、
前記サーバが前記第一の出力信号と前記第二の出力信号の差異に基づいて判定した、前記面に物体が存在するか否かの判定の結果を受信する通信手段と、
前記判定の結果を出力する出力手段と、
を有する情報処理装置。 A first detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed on a surface on which an object can exist, and
An information processing device that communicates with a second detection means for detecting a signal relating to the surface , which is installed at a position different from the first detection means and at a position where a load of the object is not applied . hand,
The acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
The first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means are transmitted to an external server.
A communication means for receiving the result of determination of whether or not an object exists on the surface, which is determined by the server based on the difference between the first output signal and the second output signal.
An output means for outputting the result of the determination and
Information processing device with.
前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、通信する情報処理装置を、
前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定の結果を出力する出力手段、として機能させるためのプログラム。 A first detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed on a surface on which an object can exist, and
An information processing device that communicates with a second detection means for detecting a signal relating to the surface , which is installed at a position different from the first detection means and at a position where the load of the object is not applied .
The acquisition means for acquiring the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
Based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means, it is determined whether or not an object exists on the surface. Judgment means and
A program for functioning as an output means for outputting the result of determination by the determination means.
前記面のうち、前記第一の検出手段と異なる位置で、かつ前記物体の荷重がかからない位置に設置された、前記面に関する信号を検出する第二の検出手段と、通信する情報処理装置が行う物体検知方法であって、
取得手段が、前記第一の検出手段、及び、前記第二の検出手段それぞれの出力信号を取得するステップと、
判定手段が、前記取得手段が取得した前記第一の検出手段の第一の出力信号と前記第二の検出手段の第二の出力信号の差異に基づいて、前記面に物体が存在するか否かを判定するステップと、
出力手段が、前記判定手段による判定の結果を出力するステップと、
を有する物体検知方法。 A first detection means for detecting a signal relating to the surface, which is installed on a surface on which an object can exist, and
An information processing device that communicates with a second detection means for detecting a signal relating to the surface , which is installed at a position different from the first detection means and at a position where the load of the object is not applied . It is an object detection method
A step in which the acquisition means acquires the output signals of the first detection means and the second detection means, respectively.
Whether or not an object is present on the surface of the determination means based on the difference between the first output signal of the first detection means and the second output signal of the second detection means acquired by the acquisition means. And the step to determine
A step in which the output means outputs the result of the determination by the determination means,
Object detection method with.
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