本發(fā)明涉及智能車應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,特別是關(guān)于一種自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制方法和裝置。
背景技術(shù):
隨著智能交通、智能駕駛技術(shù)和汽車設(shè)計制造技術(shù)的快速發(fā)展,汽車智能化已經(jīng)逐漸被人們熟悉和接受,汽車單以交通工具的身份進(jìn)行運輸或載人作業(yè)的現(xiàn)狀已不能滿足人們?nèi)找嫣岣叩纳钏叫枰?,而人們對汽車良好的舒適性和駕駛體驗有著更高的要求。
現(xiàn)有技術(shù)中,普通車輛駕駛室的座椅、轉(zhuǎn)向盤、后視鏡和安全帶大多采用手動調(diào)節(jié)。在高端轎車中,雖然大多采用了電動座椅、電動轉(zhuǎn)向盤、電動后視鏡和電動安全帶等控制方式,但仍需駕駛?cè)耸孪仁謩诱{(diào)整。即便有的車輛具有記憶功能,也往往只能儲存3至4位駕駛?cè)诵畔ⅲ幢淮鎯π畔⒌鸟{駛?cè)巳匀恍枰孪仁謩诱{(diào)整。通過手動調(diào)節(jié)或手動與電動聯(lián)合調(diào)節(jié)的方式雖然能夠滿足日常需要,然而在駕駛前需要進(jìn)行諸多繁瑣的準(zhǔn)備工作,所以有必要專門針對汽車駕駛室的功能進(jìn)行新的設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制方法和裝置,其能夠自適應(yīng)不同駕駛?cè)说捏w態(tài)并將駕駛?cè)酥糜谙鄬ψ顑?yōu)的駕駛環(huán)境中,以緩解駕駛?cè)似谝约按_保駕駛安全。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制方法,所述方法包括如下步驟:
s1,在駕駛?cè)艘粋?cè)的車門內(nèi)側(cè)安裝第一圖像傳感器,在車外左、右外后視鏡和車內(nèi)后視鏡上分別安裝第二圖像傳感器,在座椅上安裝壓力傳感器,并標(biāo)定各圖像傳感器的位置;
s2,利用s1中的壓力傳感器和標(biāo)定好的圖像傳感器獲得駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù);
s3,依據(jù)s2獲得的各數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫;
s4,利用s1中的壓力傳感器和標(biāo)定好的圖像傳感器獲得當(dāng)前駕駛?cè)说捏w態(tài)特征信息,將測量得到的當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息與s3的數(shù)據(jù)庫存儲的駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息進(jìn)行匹配,以在數(shù)據(jù)庫中尋找到與當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息最接近的駕駛?cè)藰颖荆?/p>
s5,根據(jù)s4尋找到的最接近的駕駛?cè)藰颖?,按照?shù)據(jù)庫中存儲的對應(yīng)數(shù)據(jù),調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài);
步驟s2和步驟s4中的體態(tài)特征信息包括身體姿態(tài)和眼睛位置,其中:
駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法包括:利用第一圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置,獲得駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度,進(jìn)而獲得駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài);
駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得方法包括:利用第二圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢?,獲得駕駛?cè)说难劬υ谲囕v坐標(biāo)系中對應(yīng)的位置。
進(jìn)一步地,駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法具體包括:
s61,勾勒駕駛?cè)说淖溯喞⒃隈{駛?cè)说淖溯喞线x取駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點,包括踝關(guān)節(jié)(a)、膝關(guān)節(jié)(b)、髖關(guān)節(jié)(c)、肩關(guān)節(jié)(d)、肘關(guān)節(jié)(e)、腕關(guān)節(jié)(f);
s62,將第一圖像傳感器的軸線垂直于車輛坐標(biāo)系的yv軸,第一圖像傳感器的xnnyn坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第一對應(yīng)關(guān)系為:
s63,利用第一圖像傳感器采集s61中各關(guān)節(jié)點在第一圖像傳感器xnnyn坐標(biāo)系的位置(xn,yn,zn),根據(jù)步驟s62中的第一對應(yīng)關(guān)系,計算得到各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
s64,根據(jù)s63計算得到的各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),獲得各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度。
進(jìn)一步地,駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得方法為如下方法中的一種或多種:
第一種方法,左外后視鏡上第二圖像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第二對應(yīng)關(guān)系為:
θ1為左外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用左外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系的位置(xc1,yc1,zc1),根據(jù)第二對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
第二種方法,右外后視鏡上第二圖像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第三對應(yīng)關(guān)系為:
θ2為右外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
第三種方法,利用右外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系的位置(xc2,yc2,zc2),根據(jù)第三對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器的yiixi坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第四對應(yīng)關(guān)系為:
θi為車內(nèi)后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yiixi坐標(biāo)系的位置(xi,yi,zi),根據(jù)第四對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv)。
進(jìn)一步地,第二圖像傳感器的軸線垂直于后視鏡的鏡面,且其軸線指向后視鏡的轉(zhuǎn)軸。
進(jìn)一步地,s5中的“調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)”具體包括:
在座椅底座下布置水平導(dǎo)軌,通過座椅水平滑移電機控制座椅在水平導(dǎo)軌上的前后位置;
在座椅底座下布置豎直導(dǎo)軌,通過座椅垂直升降電機控制座椅在豎直導(dǎo)軌上的高度位置;
將座椅靠背俯仰電機的輸出軸與座椅底座和靠背之間的鉸鏈軸在軸向上固連,通過靠背俯仰電機控制座椅靠背與座椅底座的夾角;
在座椅靠背中設(shè)置伸縮導(dǎo)軌,將頭枕與伸縮導(dǎo)軌固連,通過頭枕伸縮電機控制頭枕與座椅靠背的在伸縮導(dǎo)軌上的相對位置;
將頭枕俯仰電機的輸出軸與座椅靠背伸縮導(dǎo)軌和頭枕之間的鉸鏈軸在軸向上固連,控制頭枕與座椅靠背的角度;
通過轉(zhuǎn)向盤俯仰電機控制轉(zhuǎn)向桿柱的水平夾角;
通過轉(zhuǎn)向盤伸縮電機控制轉(zhuǎn)向盤與駕駛?cè)酥g的距離(在zvoyv平面上的距離);
通過左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡俯仰電機控制相應(yīng)后視鏡的角度,將當(dāng)前駕駛?cè)说难劬ξ恢谜{(diào)整至與屬于該駕駛?cè)梭w態(tài)人群95百分位的眼橢圓范圍內(nèi);
通過安全帶收緊-放松電機控制安全帶的松緊程度;
通過安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制調(diào)節(jié)安全帶導(dǎo)向板的高度,以匹配不同身高的駕駛?cè)恕?/p>
本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制裝置,所述裝置包括:
第一圖像傳感器,其安裝在駕駛?cè)艘粋?cè)的車門內(nèi)側(cè),并用于采集駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置;
第二圖像傳感器,其分別安裝在車外左、右外后視鏡和車內(nèi)后視鏡上,并用于采集駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢茫?/p>
壓力傳感器,其安裝在座椅上,并用于采集駕駛?cè)说捏w重;
控制器,具體包括:
信息輸入模塊,其連接所述第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和壓力傳感器,其用于接收所述第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和壓力傳感器采集到的各數(shù)據(jù);
數(shù)據(jù)庫建立模塊,其用于利用所述信息輸入模塊接收到的各數(shù)據(jù),獲得駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù),以建立數(shù)據(jù)庫;
駕駛?cè)藰颖緦ふ夷K,其用于利用所述壓力傳感器、所述第一圖像傳感器和第二圖像傳感器獲得當(dāng)前駕駛?cè)说捏w態(tài)特征信息,將測量得到的當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息與所述數(shù)據(jù)庫存儲的駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息進(jìn)行匹配,以在數(shù)據(jù)庫中尋找到與當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息最接近的駕駛?cè)藰颖荆?/p>
指令輸出模塊,其用于根據(jù)尋找到的最接近的駕駛?cè)藰颖荆凑諗?shù)據(jù)庫中存儲的對應(yīng)數(shù)據(jù),調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài);
所述體態(tài)特征信息包括身體姿態(tài)和眼睛位置,所述數(shù)據(jù)庫建立模塊包括:
駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得子模塊,其用于利用所述第一圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置,獲得駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度,進(jìn)而獲得駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài);
駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得子模塊,其用于利用所述第二圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢?,獲得駕駛?cè)说难劬υ谲囕v坐標(biāo)系中對應(yīng)的位置。
進(jìn)一步地,所述駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得子模塊的工作具體包括:
s61,勾勒駕駛?cè)说淖溯喞⒃隈{駛?cè)说淖溯喞线x取駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點,包括踝關(guān)節(jié)(a)、膝關(guān)節(jié)(b)、髖關(guān)節(jié)(c)、肩關(guān)節(jié)(d)、肘關(guān)節(jié)(e)、腕關(guān)節(jié)(f);
s62,將第一圖像傳感器的軸線垂直于車輛坐標(biāo)系的yv軸,第一圖像傳感器的xnnyn坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第一對應(yīng)關(guān)系為:
s63,利用第一圖像傳感器采集s61中各關(guān)節(jié)點在第一圖像傳感器xnnyn坐標(biāo)系的位置(xn,yn,zn),根據(jù)步驟s62中的第一對應(yīng)關(guān)系,計算得到各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
s64,根據(jù)s63計算得到的各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),獲得各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度。
進(jìn)一步地,駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得子模塊的工作方式為如下方式中的一種或多種:
第一種方式,左外后視鏡上第二圖像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第二對應(yīng)關(guān)系為:
θ1為左外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用左外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系的位置(xc1,yc1,zc1),根據(jù)第二對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
第二種方式,右外后視鏡上第二圖像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第三對應(yīng)關(guān)系為:
θ2為右外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
第三種方式,利用右外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系的位置(xc2,yc2,zc2),根據(jù)第三對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器的yiixi坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第四對應(yīng)關(guān)系為:
θi為車內(nèi)后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yiixi坐標(biāo)系的位置(xi,yi,zi),根據(jù)第四對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv)。
進(jìn)一步地,所述第二圖像傳感器的軸線垂直于后視鏡的鏡面,且其軸線指向后視鏡的轉(zhuǎn)軸,所述壓力傳感器安裝在座椅上與人體接觸面的幾何中心。
進(jìn)一步地,所述指令輸出模塊中的“調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)”具體包括:
在座椅底座下布置水平導(dǎo)軌,通過座椅水平滑移電機控制座椅在水平導(dǎo)軌上的前后位置;
在座椅底座下布置豎直導(dǎo)軌,通過座椅垂直升降電機控制座椅在豎直導(dǎo)軌上的高度位置;
將座椅靠背俯仰電機的輸出軸與座椅底座和靠背之間的鉸鏈軸在軸向上固連,通過靠背俯仰電機控制座椅靠背與座椅底座的夾角;
在座椅靠背中設(shè)置伸縮導(dǎo)軌,將頭枕與伸縮導(dǎo)軌固連,通過頭枕伸縮電機控制頭枕與座椅靠背的在伸縮導(dǎo)軌上的相對位置;
將頭枕俯仰電機的輸出軸與座椅靠背伸縮導(dǎo)軌和頭枕之間的鉸鏈軸在軸向上固連,控制頭枕與座椅靠背的角度;
通過轉(zhuǎn)向盤俯仰電機控制轉(zhuǎn)向桿柱的水平夾角;
通過轉(zhuǎn)向盤伸縮電機控制轉(zhuǎn)向盤與駕駛?cè)酥g的距離;
通過左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡俯仰電機控制相應(yīng)后視鏡的角度,將當(dāng)前駕駛?cè)说难劬ξ恢谜{(diào)整至與屬于該駕駛?cè)梭w態(tài)人群95百分位的眼橢圓范圍內(nèi);
通過安全帶收緊-放松電機控制安全帶的松緊程度;
通過安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制調(diào)節(jié)安全帶導(dǎo)向板的高度,以匹配不同身高的駕駛?cè)恕?/p>
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室,采用人體識別系統(tǒng)對駕駛?cè)梭w態(tài)的識別,智能控制系統(tǒng)傳達(dá)指令給執(zhí)行器調(diào)整駕駛室中座椅、轉(zhuǎn)向盤、內(nèi)外后視鏡和安全帶的姿態(tài),可自適應(yīng)不同駕駛?cè)说捏w態(tài)并將駕駛?cè)酥糜谙鄬ψ顑?yōu)的駕駛環(huán)境,能夠?qū)崿F(xiàn)任意駕駛?cè)说鸟{駛前零準(zhǔn)備,使駕駛過程變得更輕松,為駕駛?cè)私o予更好的駕駛體驗并提高整車舒適性,緩解駕駛?cè)似?,確保駕駛安全。
附圖說明
圖1a為本發(fā)明的自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室的示意性正視圖。
圖1b為圖1a的示意性俯視圖。
圖2為駕駛?cè)说淖耸疽鈭D。
圖3a為駕駛?cè)俗顺跏紩r刻的示意圖。
圖3b為駕駛?cè)俗苏{(diào)整后的示意圖。
圖4為本發(fā)明智能駕駛室的控制流程簡圖。
圖5為本發(fā)明執(zhí)行器結(jié)構(gòu)圖。
圖6a和圖6b為本發(fā)明的駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法建立的車輛分析模型。
圖6c為本發(fā)明的駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法建立的駕駛?cè)朔治瞿P汀?/p>
圖7a和圖7b為本發(fā)明的駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得方法建立的車輛分析模型。
具體實施方式
在附圖中,使用相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
在本發(fā)明的描述中,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
如圖1a、圖1b、圖3a和圖3b所示,本實施例所提供的自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制方法包括如下步驟:
s1,在駕駛?cè)艘粋?cè)的車門內(nèi)側(cè)安裝第一圖像傳感器,比如圖1b中給出的圖像傳感器30,通過圖像傳感器30識別駕駛?cè)梭w態(tài)。在車外的左外后視鏡、右外后視鏡和車內(nèi)的內(nèi)后視鏡上分別安裝第二圖像傳感器,比如圖1a和圖1b示出的左外后視鏡31、右外后視鏡32和內(nèi)后視鏡33,通過各后視鏡上的圖像傳感器能夠識別駕駛?cè)说碾p眼在駕駛室內(nèi)的所處位置。在座椅上安裝壓力傳感器,壓力傳感器的數(shù)量至少為三個,分別安裝在座椅底座、座椅靠背和頭枕上,分別用于識別并記錄駕駛?cè)松眢w主要受力部位(背部b3、臀部b4和頭部b2)的受力情況。
標(biāo)定各圖像傳感器(包括第一圖像傳感器和第二圖像傳感器)的位置。
本實施例中的第一圖像傳感器和第二圖像傳感器采用的是單目攝像頭,本實施例中采用定焦攝像頭采集駕駛室內(nèi),其圖像畸變較小,因此忽略定焦鏡頭畸變效應(yīng),利用線性模型描述攝像頭成像過程。在此基礎(chǔ)上,首先采用現(xiàn)有技術(shù)(比如參考文獻(xiàn):zhangz.aflexiblenewtechniqueforcameracalibration.ieeetransactionsonpatternanalysisandmachineintelligence,2000,22(11):1330-1334.)中提出的相機內(nèi)參標(biāo)定方法標(biāo)定本專利采用攝像頭的內(nèi)參,然后建立車載視覺系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng),并由此設(shè)計基于豎直棋盤標(biāo)定板的標(biāo)定方案。
s2,利用s1中的壓力傳感器和標(biāo)定好的圖像傳感器獲得駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)。
s2中,駕駛?cè)藰颖镜捏w態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)獲得方式如下:
如圖3a和圖3b中示出地,所述駕駛?cè)藰颖局饕ǎ厚{駛?cè)说纳砀遲i,體重wi。在標(biāo)準(zhǔn)駕駛室內(nèi)就坐后,在駕駛室內(nèi)各設(shè)備初始化位置時刻,座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)包括底座最后端與水平導(dǎo)軌最后端間距l(xiāng)i0=0,車內(nèi)地板到雙眼的坐高h(yuǎn)si0,腳跟到座椅底座最后端水平距離lfi0,座椅靠背與座椅底座之間的夾角βi0,座椅坐墊頂部與駕駛室地面高度hi0,胯關(guān)節(jié)到車內(nèi)地板之間高度hki0。在調(diào)整到最佳坐姿時刻,座椅底座最后端與水平導(dǎo)軌最后端間距l(xiāng)i,車內(nèi)地板到雙眼的坐高h(yuǎn)si,以及腳跟到座椅底座最后端水平距離lfi,座椅靠背與座椅底座之間的夾角βi,座椅坐墊頂部與駕駛室地面高度hi,胯關(guān)節(jié)到車內(nèi)地板之間高度hki0。
轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)向桿柱與車內(nèi)地板的夾角,轉(zhuǎn)向盤中心在車輛坐標(biāo)系中的位置。轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲?。涸隈{駛室復(fù)位狀態(tài)時,根據(jù)駕駛室的初始設(shè)計圖紙,可以輕易獲取轉(zhuǎn)向桿柱與車內(nèi)地板的夾角,以及轉(zhuǎn)向盤中心在車輛坐標(biāo)系中的位置。數(shù)據(jù)庫建立階段,在駕駛員調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤到他認(rèn)為的合適位置時,記錄轉(zhuǎn)向盤俯仰電機、轉(zhuǎn)向盤伸縮電機的進(jìn)給量,進(jìn)而可換算得到轉(zhuǎn)向桿柱與車內(nèi)地板的當(dāng)前角度以及轉(zhuǎn)向盤中心的當(dāng)前位置。
內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)包括左外后視鏡31、右外后視鏡32和內(nèi)后視鏡33的鏡面分別與車輛坐標(biāo)系中的yvozv平面的夾角。內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)分別為xi、xc1、xc2與yv的所夾的銳角。
安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)主要是安全帶導(dǎo)向板的高度,導(dǎo)向板由安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制,可通過記錄其進(jìn)給量推算安全帶導(dǎo)向板所處高度,同時需記錄安全帶收緊-放松電機的進(jìn)給量。
s3,依據(jù)s2獲得的駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)庫,如表1所示。
表1駕駛?cè)藬?shù)據(jù)采集量表
用上述量表采集n例駕駛?cè)藚?shù)后,隨即建立數(shù)據(jù)庫。所述駕駛?cè)藰颖究倲?shù)n需滿足一定數(shù)量條件,且所述駕駛?cè)藰颖編斓纳砀摺Ⅲw重分布曲線應(yīng)符合中國駕駛?cè)巳梭w數(shù)據(jù)庫的身高、體重分布趨勢。
s4,利用s1中的壓力傳感器和標(biāo)定好的圖像傳感器獲得當(dāng)前駕駛?cè)说捏w態(tài)特征信息,將測量得到的當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息與s3的數(shù)據(jù)庫存儲的駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息進(jìn)行匹配,以在數(shù)據(jù)庫中尋找到與當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息最接近的駕駛?cè)藰颖尽R簿褪钦f,所述數(shù)據(jù)庫建立完成后,對于任意一個陌生駕駛?cè)?,通過安裝在車內(nèi)后視鏡33上的第二圖像傳感器測得其坐高h(yuǎn)si0、安裝在車門上的圖像傳感器測得其腳跟到髖關(guān)節(jié)水平距離lfi0和各關(guān)節(jié)點的位置參數(shù)后,控制器將自動在數(shù)據(jù)庫中匹配與當(dāng)前駕駛?cè)说捏w態(tài)特征最接近的駕駛?cè)藰颖尽?/p>
s5,根據(jù)s4尋找到的最接近的駕駛?cè)藰颖?,按照?shù)據(jù)庫中存儲的對應(yīng)數(shù)據(jù),調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)。也就是說,按照數(shù)據(jù)庫中存儲的該駕駛?cè)藰颖驹谡{(diào)整到最佳駕駛坐姿時對應(yīng)的相關(guān)參數(shù)調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)。
步驟s2和步驟s4中的體態(tài)特征信息包括身體姿態(tài)和眼睛位置,其中:
駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法包括:利用第一圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置,獲得駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度,進(jìn)而獲得駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)。
駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得方法包括:利用第二圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢?,獲得駕駛?cè)说难劬υ谲囕v坐標(biāo)系中對應(yīng)的位置。
在一個實施例中,如圖6a至圖6c所示,車輛坐標(biāo)系yvoxv的原點o為車輛引擎蓋最前端中點,車輛的橫向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的橫坐標(biāo)軸,車輛的縱向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的縱坐標(biāo)軸。第一圖像傳感器的xnnyn坐標(biāo)系為其本身的坐標(biāo)系。那么,駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得方法具體包括:
s61,建立數(shù)據(jù)庫時,將第一圖像傳感器采集到的每一例駕駛?cè)藞D像進(jìn)行人工標(biāo)定。如圖6c示出地,勾勒駕駛?cè)说淖溯喞?,并在駕駛?cè)说淖溯喞线x取駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點,包括踝關(guān)節(jié)a、膝關(guān)節(jié)b、髖關(guān)節(jié)c、肩關(guān)節(jié)d、肘關(guān)節(jié)e、腕關(guān)節(jié)f,各關(guān)節(jié)點作為第一圖像傳感器的駕駛?cè)俗瞬杉c。
s62,如圖6a示出地,將第一圖像傳感器的軸線垂直于車輛坐標(biāo)系的yv軸,故θn=270°,有cosθn=0,sinθn=-1,因此第一圖像傳感器的ynnxn坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第一對應(yīng)關(guān)系為:
θn為車門內(nèi)第一圖像傳感器坐標(biāo)系ynnxn相對車輛坐標(biāo)系yvoxv逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;dn1為車門內(nèi)第一傳感器安裝點n與車輛最前端o點的橫向距離;dn2為車門內(nèi)第一傳感器安裝點n與車輛最前端o點的縱向距離;dn3為車門內(nèi)第一傳感器安裝點n與車輛最前端o點的豎直距離。
s63,利用第一圖像傳感器采集s61中各關(guān)節(jié)點在第一圖像傳感器xnnyn坐標(biāo)系的位置(xn,yn,zn),根據(jù)步驟s62中的第一對應(yīng)關(guān)系,計算得到各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,訓(xùn)練出可以自行識別各關(guān)節(jié)點在任意駕駛?cè)松砩系奈恢谩?/p>
s64,根據(jù)s63計算得到的各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),獲得各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度α1、α2、α3、α4、α5。
在一個實施例中,如圖7a和圖7b所示,車輛坐標(biāo)系yvoxv的原點o為車輛引擎蓋最前端中點,車輛的橫向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的橫坐標(biāo)軸,車輛的縱向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的縱坐標(biāo)軸。左外后視鏡、右外后視鏡及內(nèi)后視鏡上的第二圖像傳感器安裝基準(zhǔn)點分別設(shè)定在圖中的l、r、i點處,分別對應(yīng)于自身坐標(biāo)系,即分別為yc1lxc1坐標(biāo)系、yc2rxc2坐標(biāo)系、yiixi坐標(biāo)系。那么,駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得方法具體包括:
第一種方法,左外后視鏡上第二圖像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第二對應(yīng)關(guān)系為:
θ1為左外后視鏡坐標(biāo)系yc1lxc1相對車輛坐標(biāo)系yvoxv逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;d1為左右外后視鏡上第二傳感器安裝點l和r與車輛最前端o點的橫向距離;d2為右外后視鏡上第二傳感器安裝點l和r與車輛最前端o點的縱向距離;d3為左右外后視鏡上第二傳感器安裝點l和r與車輛最前端o點的豎直距離。
利用左外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系的位置(xc1,yc1,zc1),根據(jù)第二對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
第二種方法,右外后視鏡上第二圖像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第三對應(yīng)關(guān)系為:
θ2為右外后視鏡坐標(biāo)系yc2rxc2相對車輛坐標(biāo)系yvoxv逆時針旋轉(zhuǎn)的角度。
第三種方法,利用右外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系的位置(xc2,yc2,zc2),根據(jù)第三對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器的yiixi坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第四對應(yīng)關(guān)系為:
θi為內(nèi)后視鏡坐標(biāo)系yiixi相對車輛坐標(biāo)系yvoxv逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;di1為內(nèi)后視鏡上第二傳感器安裝點i與車輛最前端o點的橫向距離;di2為內(nèi)后視鏡上第二傳感器安裝點i與車輛最前端o點的縱向距離;di3為內(nèi)后視鏡上第二傳感器安裝點i與車輛最前端o點的豎直距離。
利用車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yiixi坐標(biāo)系的位置(xi,yi,zi),根據(jù)第四對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv)。
需要說明的是,可以選用其中一種方法獲得駕駛?cè)说难劬Φ奈恢?。?dāng)然,為了測量的準(zhǔn)確性,上述三種方法可以同時選用,取三者測得數(shù)據(jù)的均值。
上述實施例中,第二圖像傳感器的軸線垂直于后視鏡的鏡面,且其軸線指向后視鏡的轉(zhuǎn)軸。
在一個實施例中,s5中的“調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)”具體包括:
在座椅底座下布置水平導(dǎo)軌,通過座椅水平滑移電機控制座椅在水平導(dǎo)軌上的前后位置;
在座椅底座下布置豎直導(dǎo)軌,通過座椅垂直升降電機控制座椅在豎直導(dǎo)軌上的高度位置;
將座椅靠背俯仰電機的輸出軸與座椅底座和靠背之間的鉸鏈軸在軸向上固連,通過靠背俯仰電機控制座椅靠背與座椅底座的夾角;
在座椅靠背中設(shè)置伸縮導(dǎo)軌,將頭枕與伸縮導(dǎo)軌固連,通過頭枕伸縮電機控制頭枕與座椅靠背的在伸縮導(dǎo)軌上的相對位置;
將頭枕俯仰電機的輸出軸與座椅靠背伸縮導(dǎo)軌和頭枕之間的鉸鏈軸在軸向上固連,控制頭枕與座椅靠背的角度;
通過轉(zhuǎn)向盤俯仰電機控制轉(zhuǎn)向桿柱的水平夾角;
通過轉(zhuǎn)向盤伸縮電機控制轉(zhuǎn)向盤與駕駛?cè)酥g的距離(在zvoyv平面上的距離);
通過左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡俯仰電機控制相應(yīng)后視鏡的角度,將當(dāng)前駕駛?cè)说难劬ξ恢谜{(diào)整至與屬于該駕駛?cè)梭w態(tài)人群95百分位的眼橢圓范圍內(nèi);
通過安全帶收緊-放松電機控制安全帶的松緊程度,保證駕駛?cè)耸孢m佩戴,并可在碰撞事故發(fā)生前的瞬間為駕駛?cè)颂峁╊A(yù)緊力,減輕事故傷害;
通過安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制調(diào)節(jié)安全帶導(dǎo)向板的高度,以匹配不同身高的駕駛?cè)恕?/p>
如圖1所示,本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制裝置所應(yīng)用的駕駛室包括座椅總成1、轉(zhuǎn)向盤總成2、內(nèi)外后視鏡總成3、安全帶總成4、車架總成5、加減速踏板6、變速器換擋桿7和駐車制動器操縱桿8。
如圖4所示,本實施例中的自適應(yīng)駕駛?cè)梭w態(tài)的智能駕駛室控制裝置包括人體識別系統(tǒng)s1、智能控制系統(tǒng)s2和執(zhí)行器s3。其中:
人體識別系統(tǒng)s1包括第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和壓力傳感器,其中,第一圖像傳感器安裝在駕駛?cè)艘粋?cè)的車門內(nèi)側(cè),并用于采集駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置。
第二圖像傳感器分別安裝在車外左、右外后視鏡和車內(nèi)后視鏡上,并用于采集駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢谩毫鞲衅靼惭b在座椅上,并用于采集駕駛?cè)说捏w重。
智能控制系統(tǒng)s2包括控制器s22和數(shù)據(jù)庫s21,其中,
控制器s22用于接收所述人體識別系統(tǒng)s1為傳來的數(shù)據(jù)信號并向執(zhí)行器s3發(fā)送命令信號??刂破鱯22具體包括信息輸入模塊、數(shù)據(jù)庫建立模塊、駕駛?cè)藰颖緦ふ夷K和指令輸出模塊,其中,
信息輸入模塊連接所述第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和壓力傳感器,其用于接收所述第一圖像傳感器、第二圖像傳感器和壓力傳感器采集到的各數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫建立模塊用于利用所述信息輸入模塊接收到的各數(shù)據(jù),獲得駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù),以建立數(shù)據(jù)庫。
駕駛?cè)藰颖镜捏w態(tài)特征信息以及在調(diào)整到最佳坐姿時刻對應(yīng)的座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)和安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)獲得方式如下:
如圖3a和圖3b中示出地,所述駕駛?cè)藰颖局饕ǎ厚{駛?cè)说纳砀遲i,體重wi。在標(biāo)準(zhǔn)駕駛室內(nèi)就坐后,在駕駛室內(nèi)各設(shè)備初始化位置時刻,座椅姿態(tài)數(shù)據(jù)包括底座最后端與水平導(dǎo)軌最后端間距l(xiāng)i0=0,車內(nèi)地板到雙眼的坐高h(yuǎn)si0,腳跟到座椅底座最后端水平距離lfi0,座椅靠背與座椅底座之間的夾角βi0,座椅坐墊頂部與駕駛室地面高度hi0,胯關(guān)節(jié)到車內(nèi)地板之間高度hki0。在調(diào)整到最佳坐姿時刻,座椅底座最后端與水平導(dǎo)軌最后端間距l(xiāng)i,車內(nèi)地板到雙眼的坐高h(yuǎn)si,以及腳跟到座椅底座最后端水平距離lfi,座椅靠背與座椅底座之間的夾角βi,座椅坐墊頂部與駕駛室地面高度hi,胯關(guān)節(jié)到車內(nèi)地板之間高度hki0。
轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)向桿柱22與車內(nèi)地板的夾角,轉(zhuǎn)向盤21中心在車輛坐標(biāo)系中的位置。轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)數(shù)據(jù)的獲取:在駕駛室復(fù)位狀態(tài)時,根據(jù)駕駛室的初始設(shè)計圖紙,可以輕易獲取轉(zhuǎn)向桿柱與車內(nèi)地板的夾角,以及轉(zhuǎn)向盤中心在車輛坐標(biāo)系中的位置。數(shù)據(jù)庫建立階段,在駕駛員調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向盤到他認(rèn)為的合適位置時,記錄轉(zhuǎn)向盤俯仰電機、轉(zhuǎn)向盤伸縮電機的進(jìn)給量,進(jìn)而可換算得到轉(zhuǎn)向桿柱與車內(nèi)地板的當(dāng)前角度以及轉(zhuǎn)向盤中心的當(dāng)前位置。
內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)包括左外后視鏡31、右外后視鏡32和內(nèi)后視鏡33的鏡面分別與車輛坐標(biāo)系中的yvozv平面的夾角。內(nèi)外后視鏡姿態(tài)數(shù)據(jù)分別為xi、xc1、xc2與yv的所夾的銳角。
安全帶姿態(tài)數(shù)據(jù)主要是安全帶導(dǎo)向板的高度,導(dǎo)向板由安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制,可通過記錄其進(jìn)給量推算安全帶導(dǎo)向板所處高度,同時需記錄安全帶收緊-放松電機的進(jìn)給量。
駕駛?cè)藰颖緦ふ夷K用于利用所述壓力傳感器、所述第一圖像傳感器和第二圖像傳感器獲得當(dāng)前駕駛?cè)说捏w態(tài)特征信息,將測量得到的當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息與所述數(shù)據(jù)庫存儲的駕駛?cè)藰颖驹诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息進(jìn)行匹配,以在數(shù)據(jù)庫中尋找到與當(dāng)前駕駛?cè)嗽诔跏蓟恢脮r刻的體態(tài)特征信息最接近的駕駛?cè)藰颖尽?/p>
指令輸出模塊用于根據(jù)尋找到的最接近的駕駛?cè)藰颖荆凑諗?shù)據(jù)庫中存儲的對應(yīng)數(shù)據(jù),調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)。
智能控制系統(tǒng)s2工作時,人體識別系統(tǒng)s1在當(dāng)前駕駛?cè)俗呓{駛室10米內(nèi)時自動感應(yīng)啟動,通過體態(tài)特征的提取,從數(shù)據(jù)庫s21中匹配與之接近的樣本參數(shù);當(dāng)駕駛?cè)诉M(jìn)入所述智能駕駛室,控制器s22發(fā)送指令給執(zhí)行器s3中的座椅電機總成s31、轉(zhuǎn)向盤電機總成s32、后視鏡電機總成s33和安全帶電機總成s34,將座椅總成1、轉(zhuǎn)向盤總成2、后視鏡電機總成s33和安全帶電機總成s34調(diào)節(jié)至數(shù)據(jù)庫匹配出的最佳位置,使駕駛?cè)四軌蚍奖悴僮黢{駛室中的方向盤21、加減速踏板6、變速器換擋桿7和駐車制動器操縱桿8,并具有良好的舒適性體驗。
所述體態(tài)特征信息包括身體姿態(tài)和眼睛位置,所述數(shù)據(jù)庫建立模塊包括:
駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得子模塊,其用于利用所述第一圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點所在的位置,獲得駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度,進(jìn)而獲得駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)。
駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得子模塊,其用于利用所述第二圖像傳感器采集到的駕駛?cè)说难劬λ诘奈恢?,獲得駕駛?cè)说难劬υ谲囕v坐標(biāo)系中對應(yīng)的位置。
執(zhí)行器s3包括分別控制座椅姿態(tài)的座椅電機總成s31、控制轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)的轉(zhuǎn)向盤電機總成s32、控制后視鏡姿態(tài)的后視鏡電機總成s33和控制安全帶姿態(tài)的安全帶電機總成s34。其中,座椅電機總成s31包括座椅水平滑移電機s315、座椅垂直升降電機s314、座椅靠背俯仰電機s313、頭枕伸縮電機s312和頭枕俯仰電機s311。轉(zhuǎn)向盤電機總成s32包括轉(zhuǎn)向盤俯仰電機s321和轉(zhuǎn)向盤伸縮電機s322。后視鏡電機s33總成包括左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s331、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s332、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s333和內(nèi)后視鏡俯仰電機s334。安全帶電機總成s34包括安全帶收緊-放松電機s341和安全帶高度調(diào)節(jié)電機s342。
執(zhí)行器s3具體工作包括:
座椅底座13下布置水平導(dǎo)軌131,座椅水平滑移電機s315控制座椅總成1在水平導(dǎo)軌131上的前后位置。座椅底座13下布置豎直導(dǎo)軌132,座椅垂直升降電機s314控制座椅總成1在豎直導(dǎo)軌132上的高度位置。座椅靠背俯仰電機s313的輸出軸與座椅底座13和靠背12之間的鉸鏈軸133在軸向上固連,控制座椅靠背12與座椅底座13的夾角。座椅靠背12中設(shè)置伸縮導(dǎo)軌121,所述頭枕11與伸縮導(dǎo)軌121固連,頭枕伸縮電機s312控制頭枕11與座椅靠背12的在伸縮導(dǎo)軌121上的相對位置。頭枕俯仰電機s311的輸出軸與座椅靠背伸縮導(dǎo)軌121和頭枕11之間的鉸鏈軸111在軸向上固連,控制頭枕11與座椅靠背12的角度。轉(zhuǎn)向盤俯仰電機s321控制轉(zhuǎn)向桿柱的水平夾角。轉(zhuǎn)向盤伸縮電機s322控制轉(zhuǎn)向盤21與駕駛?cè)酥g的距離。左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s331、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s332、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機s333、內(nèi)后視鏡俯仰電機s334控制各所屬后視鏡的角度,以調(diào)節(jié)駕駛?cè)撕蠓降囊曇?。安全帶收緊-放松電機s341控制安全帶的松緊程度,保證駕駛?cè)耸孢m佩戴,并可在碰撞事故發(fā)生前的瞬間為駕駛?cè)颂峁╊A(yù)緊力,減輕事故傷害。安全帶高度調(diào)節(jié)電機s342控制調(diào)節(jié)安全帶導(dǎo)向板的高度,以匹配不同身高的駕駛?cè)恕?/p>
在一個實施例中,如圖6a至圖6c所示,車輛坐標(biāo)系yvoxv的原點o為車輛引擎蓋最前端中點,車輛的橫向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的橫坐標(biāo)軸,車輛的縱向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的縱坐標(biāo)軸。第一圖像傳感器的xnnyn坐標(biāo)系為其本身的坐標(biāo)系。那么,所述駕駛?cè)说纳眢w姿態(tài)的獲得子模塊的工作具體包括:
s61,建立數(shù)據(jù)庫時,將第一圖像傳感器采集到的每一例駕駛?cè)藞D像進(jìn)行人工標(biāo)定。如圖6c示出地,勾勒駕駛?cè)说淖溯喞?,并在駕駛?cè)说淖溯喞线x取駕駛?cè)说母麝P(guān)節(jié)點,包括踝關(guān)節(jié)a、膝關(guān)節(jié)b、髖關(guān)節(jié)c、肩關(guān)節(jié)d、肘關(guān)節(jié)e、腕關(guān)節(jié)f,各關(guān)節(jié)點作為第一圖像傳感器的駕駛?cè)俗瞬杉c。
s62,將第一圖像傳感器的軸線垂直于車輛坐標(biāo)系的yv軸,故θn=270°,有cosθn=0,sinθn=-1,因此第一圖像傳感器的xnnyn坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第一對應(yīng)關(guān)系為:
s63,利用第一圖像傳感器采集s61中各關(guān)節(jié)點在第一圖像傳感器xnnyn坐標(biāo)系的位置(xn,yn,zn),根據(jù)步驟s62中的第一對應(yīng)關(guān)系,計算得到各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法,訓(xùn)練出可以自行識別各關(guān)節(jié)點在任意駕駛?cè)松砩系奈恢谩?/p>
s64,根據(jù)s63計算得到的各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv),獲得各關(guān)節(jié)點在車輛坐標(biāo)系中對應(yīng)的角度α1、α2、α3、α4、α5。
在一個實施例中,如圖7a和圖7b所示,車輛坐標(biāo)系yvoxv的原點o為車輛引擎蓋最前端中點,車輛的橫向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的橫坐標(biāo)軸,車輛的縱向為車輛坐標(biāo)系yvoxv的縱坐標(biāo)軸。左外后視鏡、右外后視鏡及內(nèi)后視鏡上的第二圖像傳感器安裝基準(zhǔn)點分別設(shè)定在圖中的l、r、i點處,分別對應(yīng)于自身坐標(biāo)系,即分別為yc1lxc1坐標(biāo)系、yc2rxc2坐標(biāo)系、yiixi坐標(biāo)系。那么,駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得子模塊的工作方式具體包括:
第一種方式,左外后視鏡上第二圖像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第二對應(yīng)關(guān)系為:
θ1為左外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用左外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc1lxc1坐標(biāo)系的位置(xc1,yc1,zc1),根據(jù)第二對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
第二種方式,右外后視鏡上第二圖像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第三對應(yīng)關(guān)系為:
θ2為右外后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
第三種方式,利用右外后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yc2rxc2坐標(biāo)系的位置(xc2,yc2,zc2),根據(jù)第三對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv);
車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器的yiixi坐標(biāo)系與車輛坐標(biāo)系yvoxv的第四對應(yīng)關(guān)系為:
θi為車內(nèi)后視鏡逆時針旋轉(zhuǎn)的角度;
利用車內(nèi)后視鏡上第二圖像傳感器采集駕駛?cè)说娜搜墼诘诙D像傳感器的yiixi坐標(biāo)系的位置(xi,yi,zi),根據(jù)第四對應(yīng)關(guān)系,計算得到駕駛?cè)说娜搜墼谲囕v坐標(biāo)系yvoxv的位置(xv,yv,zv)。
駕駛?cè)说难劬ξ恢玫墨@得子模塊工作時,各第二圖像傳感器檢測到駕駛?cè)穗p眼的所處位置后,控制器s22發(fā)出指令給所述座椅電機總成s31,通過微調(diào)座椅總成1的水平位置、高度位置、座椅靠背12傾斜角度和頭枕11角度,至少將駕駛?cè)穗p眼調(diào)整至屬于該駕駛?cè)梭w態(tài)人群95百分位的眼橢圓b1范圍內(nèi),保證駕駛?cè)藫碛辛己玫那昂蠓揭曇胺秶K鲅蹤E圓b1依據(jù)所述數(shù)據(jù)庫中大量的實驗樣本,利用所述數(shù)據(jù)庫s21按不同身高、體重等信息進(jìn)行歸類。
需要說明的是,為了測量的準(zhǔn)確性,上述三種方式可以同時選用,也可以選用其中一種。
在一個實施例中,所述第二圖像傳感器的軸線垂直于后視鏡的鏡面,且其軸線指向后視鏡的轉(zhuǎn)軸,所述壓力傳感器安裝在座椅上與人體接觸面的幾何中心。
在一個實施例中,所述指令輸出模塊中的“調(diào)整當(dāng)前駕駛?cè)说淖巫藨B(tài)、轉(zhuǎn)向盤姿態(tài)、內(nèi)外后視鏡姿態(tài)和安全帶姿態(tài)”具體包括:
在座椅底座下布置水平導(dǎo)軌,通過座椅水平滑移電機控制座椅在水平導(dǎo)軌上的前后位置;
在座椅底座下布置豎直導(dǎo)軌,通過座椅垂直升降電機控制座椅在豎直導(dǎo)軌上的高度位置;
將座椅靠背俯仰電機的輸出軸與座椅底座和靠背之間的鉸鏈軸在軸向上固連,通過靠背俯仰電機控制座椅靠背與座椅底座的夾角;
在座椅靠背中設(shè)置伸縮導(dǎo)軌,將頭枕與伸縮導(dǎo)軌固連,通過頭枕伸縮電機控制頭枕與座椅靠背的在伸縮導(dǎo)軌上的相對位置;
將頭枕俯仰電機的輸出軸與座椅靠背伸縮導(dǎo)軌和頭枕之間的鉸鏈軸在軸向上固連,控制頭枕與座椅靠背的角度;
通過轉(zhuǎn)向盤俯仰電機控制轉(zhuǎn)向桿柱的水平夾角;
通過轉(zhuǎn)向盤伸縮電機控制轉(zhuǎn)向盤與駕駛?cè)酥g的距離;
通過左外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、右外后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡旋轉(zhuǎn)電機、內(nèi)后視鏡俯仰電機控制相應(yīng)后視鏡的角度,將當(dāng)前駕駛?cè)说难劬ξ恢谜{(diào)整至與屬于該駕駛?cè)梭w態(tài)人群95百分位的眼橢圓范圍內(nèi);
通過安全帶收緊-放松電機控制安全帶的松緊程度,保證駕駛?cè)耸孢m佩戴,并可在碰撞事故發(fā)生前的瞬間為駕駛?cè)颂峁╊A(yù)緊力,減輕事故傷害;
通過安全帶高度調(diào)節(jié)電機控制調(diào)節(jié)安全帶導(dǎo)向板的高度,以匹配不同身高的駕駛?cè)恕?/p>
執(zhí)行器s3中的電機均為雙向驅(qū)動電機并直接驅(qū)動與其轉(zhuǎn)軸固連的部件。
駕駛?cè)穗x開所述智能駕駛室后,所述座椅總成1,轉(zhuǎn)向盤總成2,內(nèi)外后視鏡總成3,安全帶總成4復(fù)位并使駕駛室的空間保持到最大,以方便下一次駕駛?cè)诉M(jìn)入。
最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。