车辆座椅控制系统的制作方法

本申请涉及车辆驾驶
技术领域：
，特别是涉及一种车辆座椅控制系统。
背景技术：
：随着人们生活水平的提高，汽车逐渐走进千家万户，成为最主要的交通工具，而汽车驾驶的安全性和舒适性是汽车的重要指标。传统的汽车座椅迎宾控制方式是用户通过控制终端发送控制指令控制汽车驾驶座位后移固定距离，当用户坐上驾驶位置之后驾驶座位恢复原位。由于需要用户手动操作进行座椅控制，且迎宾时座椅移动距离是固定的，无法满足不同人员的需要，传统的汽车座椅迎宾控制方式存在操作便利性低的缺点。技术实现要素：基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高车辆座椅控制的操作便利性的车辆座椅控制系统。一种车辆座椅控制系统，包括：对车辆外部拍摄得到人体图像并发送至主控装置的摄像装置；根据所述人体图像计算得到人体端点数据；根据所述人体端点数据以及预设的摄像内外参数和空间变换矩阵信息，计算得到人体身高数据；根据所述人体身高数据以及预设的身高-座椅迎宾距离对应关系输出座椅移动指令至座椅控制器的所述主控装置；根据所述座椅移动指令移动车辆座椅的所述座椅控制器；所述主控装置、所述摄像装置和所述座椅控制器均设置于车辆，所述主控装置连接所述摄像装置和所述座椅控制器。上述车辆座椅控制系统，通过拍摄车辆外部人员的图像进行身高检测，并根据检测到的人体身高数据对应控制座椅控制器移动车辆座椅，无需手动控制座椅移动，且可根据不同人员的身高调整座椅的移动距离，使得用户更舒适和方便的进入，减少进入车辆的时间，从而提高了车辆座椅控制的操作便利性。在一个实施例中，所述摄像装置包括均连接所述主控装置的多个传感器。通过多个传感器进行图像采集，提高图像采集全面性。在一个实施例中，所述传感器为摄像头。通过摄像头进行图像采集，操作简便可靠。在一个实施例中，所述主控装置为车身控制器。利用车身控制器进行身高检车和座椅控制，减少硬件成本。在一个实施例中，所述主控装置通过总线与所述座椅控制器连接。主控装置利用总线与座椅控制器进行通信，信号传输快捷可靠。在一个实施例中，还包括设置于车辆的距离检测装置，所述距离检测装置连接所述主控装置。其中，所述距离检测装置用于检测人员与车辆的距离并发送至所述主控装置，所述主控装置在人员与车辆的距离小于或等于预设的距离阈值时，接收设置于车辆的摄像装置对车辆外部拍摄得到的人体图像，根据所述人体图像计算得到人体端点数据。在检测到车外人员与车辆的距离小于或等于预设的距离阈值时执行图像采集和身高测量操作，避免人员与车辆距离过远无法进行准确的信息采集，确保信息采集准确可靠，提高了车辆座椅控制的操作可靠性。在一个实施例中，所述距离检测装置为距离传感器。利用距离传感器进行距离检测，操作简便快捷。附图说明图1为一实施例中车辆座椅控制系统的结构框图；图2为另一实施例中车辆座椅控制系统的结构框图；图3为一实施例中车辆座椅控制系统的原理示意图；图4为一实施例中车辆座椅控制系统的控制流程示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，提供了一种车辆座椅控制系统，车辆具体可以是汽车、电动车等。如图1所示，该系统包括设置于车辆的主控装置210、摄像装置220和座椅控制器230，主控装置210连接摄像装置220和座椅控制器230，摄像装置220用于对车辆外部拍摄得到人体图像并发送至主控装置210，主控装置210根据人体图像计算得到人体端点数据；根据人体端点数据以及预设的摄像内外参数和空间变换矩阵信息，计算得到人体身高数据；根据人体身高数据以及预设的身高-座椅迎宾距离对应关系输出座椅移动指令至座椅控制器230。座椅控制器230根据座椅移动指令移动车辆座椅。其中，主控装置210可以直接采用车身控制器，也可以是单独的控制器。本实施例中，主控装置210为车身控制器，利用车身控制器进行身高检车和座椅控制，减少硬件成本。摄像装置可采用传感器对车辆外部的人员进行图像采集得到人体图像，在一个实施例中，摄像装置220包括均连接主控装置210的多个传感器。通过多个传感器进行图像采集，提高图像采集全面性。传感器的具体类型并不唯一，进一步地，在一个实施例中，传感器为摄像头。通过摄像头进行图像采集，操作简便可靠。主控装置210与座椅控制器230的连接关系也不是唯一的，本实施例中，主控装置210通过总线与座椅控制器230连接。主控装置210利用总线与座椅控制器230进行通信，信号传输快捷可靠。根据需要控制的车辆座椅不同，摄像头的设置位置也会有所不同。当需要对车辆驾驶座椅进行控制实现迎宾功能时，可将摄像头设置在驾驶座椅附近，拍摄走近驾驶座椅的人员的图像。此外，当需要对车辆乘客座椅进行控制时，还可在乘客座椅位置口点来采集人员的图像，可以优化车辆每个人员的座位。主控装置可以是对摄像装置拍摄的人体图像进行图像处理得到人体端点数据，识别图像中人体的端点位置，具体包括头顶和脚尖的位置，以用作计算人体身高。此外，主控装置也可以是通过人机交互界面显示人体图像，接收对应人体图像输入的端点坐标位置得到人体端点数据。用户可在显示的人体图像选择头顶和脚尖的位置来确定人体端点数据，操作简便快捷。人体身高测量涉及计算机视觉技术，通过获取双目相机拍摄场景图像中人体目标的人头尖点的图像坐标和与之对应的深度信息，计算人头尖点在摄像机坐标系下的世界坐标，进而测量人体目标的身高。这种方法的优点是对被测人员的配合度没有要求，只要是站到相机拍摄的可测量范围内便可完成身高测量且测量精度较高。具体地，主控装置210在通过人机交互界面显示人体图像之后，用户在图像上选择图像中直立于地面上的人员的脚底点、头顶点，并记录其对应的图像空间坐标作为人体身高计算的输入数据。主控装置210根据人体端点数据以及预设的摄像内外参数和空间变换矩阵信息得到人体端点的空间坐标，具体包括人员头顶和脚尖的空间坐标，然后根据头顶和脚尖的空间坐标计算出人体身高。座椅移动指令用于控制座椅控制器230根据人体身高数据移动车辆座椅。其中，身高-座椅迎宾距离对应关系表征身高与座椅迎宾移动距离的对应关系，具体地，身高与座椅迎宾距离成正比关系，身高越高，座椅迎宾距离越长，从而实现对不同身高的人自动调整座椅迎宾距离。在一个实施例中，身高-座椅迎宾距离对应关系如表1所示，其中身高的单位为米。等级1等级2等级3等级4等级5身高h＜1.551.55＜h＜1.651.65＜h＜1.751.75＜h＜1.851.85＜h座椅迎宾距离2cm2.6cm3.3cm4.1cm5cm表1主控装置210根据传感器传输的图像计算测得人体身高后，结合身高与迎宾距离的对应关系得到座椅需要移动的距离，并输出对应的座椅移动指令至座椅控制器230，使座椅控制器230控制电机带动座椅向后移动对应的迎宾距离。以车辆主驾驶座椅控制为例，对接近车辆的人的身高尺寸进行检测，可以根据从传感器感知到车辆外部的信息来进行。在检测到人的身高尺寸后，主驾位置的座椅，可以在进入车辆空间之前进行合适的调整，使其处于最佳位置。这样，人就能更好地适应空间，更舒适和方便的进入，减少进入车辆的时间，从而增加用户的便利性。此外，主控装置210在根据人体端点数据以及预设的摄像内外参数和空间变换矩阵信息，计算得到人体身高数据之前，还获取标定点的空间位置和图像位置的对应关系；根据标定点的空间位置和图像位置的对应关系得到空间变换矩阵信息；根据空间变换矩阵信息得到摄像内外参数。具体地，可通过摄像装置对放置有黑白棋盘的地面进行拍照，主控装置根据黑白棋牌上不同标定点的空间坐标和拍摄得到的图片中的图像坐标建立标定点的空间位置和图像位置的对应关系，再根据摄像机成像原理计算空间变换矩阵信息，并根据空间变换矩阵信息计算摄像头内外参数。在进行人员身高计算之前对摄像内外参数进行标定，以用作将人体端点数据进行转换计算人体身高数据，提高了数据处理准确性。上述车辆座椅控制系统，通过拍摄车辆外部人员的图像进行身高检测，并根据检测到的人体身高数据对应控制座椅控制器230移动车辆座椅，无需手动控制座椅移动，且可根据不同人员的身高调整座椅的移动距离，使得用户更舒适和方便的进入，减少进入车辆的时间，从而提高了车辆座椅控制的操作便利性。在一个实施例中，主控装置210根据人体身高数据以及预设的身高-座椅迎宾距离对应关系输出座椅移动指令至座椅控制器230之后，根据座椅移动前的初始位置、人体身高数据以及预设的身高-座椅迎宾距离对应关系，得到座椅目标位置；接收座椅控制器230移动车辆座椅后发送的座椅迎宾位置；当座椅目标位置与座椅迎宾位置的距离差小于或等于预设误差阈值时，则座椅移动到位。主控装置210可预先存储座椅的初始位置，根据人体身高以及身高-座椅迎宾距离对应关系可得到座椅需要移动的距离，再结合初始位置和需要移动的距离可得到座椅目标位置。座椅控制器230在控制电机带动座椅移动后，返回座椅移动完成后的座椅迎宾位置至主控装置210。主控装置210比较座椅目标位置与座椅迎宾位置的距离差，当距离差小于或等于预设误差阈值时，则座椅移动到位。如果座椅移动未到位，则主控装置210还可根据距离差输出调节指令至座椅控制器，使座椅控制器230控制电机带动座椅移动到位。具体地，可通过座椅控制器内置的座椅调节控制器DSM进行座椅移动控制。预设误差阈值的具体取值并不唯一，可根据实际情况调整，例如设置为最小位置差。受系统运动惯性、软件处理时间等因素影响，座椅调节控制器DSM在座椅每个动作方向上并不能精确控制座椅移动很短的距离，可能会存在一个移动距离的最小值，这个值称为最小位置差。座椅每个动作方向上的最小位置差可以通过标定得到。当目标位置和当前位置之间的差值小于或等于最小位置差时，座椅调节控制器DSM应认为这两个位置已经相等。具体地，主控装置之间可通过传输Hall脉冲进行座椅移动控制和位置反馈，每一个Hall脉冲表征座椅移动最小步长。本实施例中，最小位置差默认值是5个Hall脉冲。本实施例中，在控制座椅控制器230移动车辆座椅之后，对比座椅目标位置与座椅迎宾位置的距离差检测座椅移动是否到位，提高了座椅控制可靠性。进一步地，在一个实施例中，主控装置210根据人体身高数据以及预设的身高-座椅迎宾距离对应关系输出座椅移动指令至座椅控制器230之后，在接收到座椅控制器检测到人员就座后发送的反馈数据时，发送座椅恢复指令至座椅控制器，控制座椅控制器将车辆座椅恢复至移动前的初始位置。座椅控制器230可通过设置在座椅的压力传感器检测人员是否就座，在检测到人员就座后发送反馈数据至主控装置210，以告知主控装置210人员已就座。主控装置210在接收到座椅控制器230发送的反馈数据后，控制座椅控制器230将车辆座椅恢复至移动前的初始位置，具体恢复距离与座椅迎宾移动距离相对应。在控制座椅移动之后，如果检测到人员就座还控制车辆座椅恢复到移动前的初始位置，使用户舒适地就座，进一步提高了车辆座椅控制的操作便利性。在一个实施例中，座椅控制器230在接收到主控装置210发送的座椅移动指令后，根据预设幅度控制电机带动座椅移动，预设幅度可以是具体的距离值，也可以是预设个数的Hall脉冲补偿。座椅控制器230在控制座椅往后移动预设幅度后，检测电机是否达到后端的堵转位置(堵转位置即座椅能够移动到的最大物理位置)。如果电机未达到堵转位置，则迎宾距离按照当前距离值确定；如果电机达到堵转位置，则电机进入堵转状态，迎宾距离以堵转位置点来定义，在接收到主控装置210发送的座椅恢复指令后，迎宾恢复距离也是从堵转点开始恢复到迎宾前的位置，此时迎宾恢复距离小于预设幅度。座椅控制器230检测电机是否进入堵转状态的具体方式也不是唯一的，本实施例中，座椅控制器230在检测到电机HALL信号保持低电平或者高电平没有变化时间超过预设时长，且电机工作电流超过预设电流阈值，则电机进入堵转状态，此时断开电机驱动。进一步地，在一个实施例中，座椅控制器230在在接收到主控装置210发送的座椅移动指令后，还检测电机的运行状态，当进入迎宾时刻座椅前后方向电机在停止状态，以进入迎宾时刻的当前位置与预设距离值之差作为迎宾位置进行座椅移动控制，并在接收到主控装置210发送的座椅恢复指令后，以进入迎宾时刻的当前位置作为迎宾恢复位置进行座椅移动控制。此外，如果进入迎宾时刻，座椅前后方向电机正在动作，以当前动作的目标位置与预设距离值之差作为迎宾位置进行座椅移动控制，并在接收到主控装置210发送的座椅恢复指令后，以当前动作的目标位置作为迎宾恢复位置进行座椅移动控制。在一个实施例中，如图2所示，系统还包括设置于车辆的距离检测装置240，距离检测装置240连接主控装置210。其中，距离检测装置240用于检测人员与车辆的距离并发送至主控装置210，主控装置210在人员与车辆的距离小于或等于预设的距离阈值时，接收设置于车辆的摄像装置对车辆外部拍摄得到的人体图像，根据人体图像计算得到人体端点数据。具体地，距离检测装置具体可采用距离传感器，利用距离传感器进行距离检测，操作简便快捷。距离检测装置可与摄像装置安装在相同位置，利用距离检测装置检测人员与车辆的距离。检测人员的大小要先确定一个人的位置和一个参考位置之间的差异，并对参考位置的差异和实际值进行求差，以检测人距离车的位置距离。因为太远的话人员的身高大小可能无法准确的检测到。距离阈值的具体取值并不唯一，本实施例中，距离阈值为3米。在检测到人接近车的距离小于等于3米时，主控装置210才开始获取摄像装置220发送的人体图像进行身高计算。在检测到车外人员与车辆的距离小于或等于预设的距离阈值时执行图像采集和身高测量操作，避免人员与车辆距离过远无法进行准确的信息采集，确保信息采集准确可靠，提高了车辆座椅控制的操作可靠性。进一步地，在一个实施例中，主控装置210在获取距离检测装置240检测的人员与车辆的距离之前，还检测是否接收到遥控开锁指令。具体可通过主控装置210检测是否接收到遥控终端发送的遥控开锁指令；若是，则获取距离检测装置240检测的人员与车辆的距离。遥控终端具体可以是遥控钥匙、手机等终端。用户可通过遥控终端发送遥控开锁指令至主控装置，对车辆进行解锁以便进入。主控装置在收到遥控开锁指令的同时控制距离检测装置进行距离检测。在收到遥控开锁指令后进行距离检测，避免非乘车人员经过造成的误操作，节省能源，提高了车辆座椅控制的操作可靠性。具体地，如图3所示，以对车辆主驾驶座椅控制为例，摄像装置220和距离检测装置240可设置于主驾驶车门入口处，具体的设置位置并不唯一，例如，摄像装置220和距离检测装置240可以是设置在主驾驶车门入口门把手处，也可以是设置在行车记录仪处，还可以是设置在车头发动机进气口处等位置。在通过距离检测装置240检测到人员与车辆距离小于或等于预设的距离阈值时，摄像装置220对车辆外的人员进行拍摄并发送人体图像至主控装置210，主控装置210根据计算得到的人体身高数据，结合身高-座椅迎宾距离对应关系控制座椅控制器230对主驾驶座椅进行移动，实现主驾驶座椅迎宾功能，主驾位置的座椅可以在人员进入车辆空间之前进行合适的调整，使其处于最佳位置。这样，人员就能更好地适应空间，更舒适和方便的进入，减少进入车辆的时间。在用户就座后，主控装置210控制座椅控制器230将主驾驶座椅恢复至迎宾前的初始位置。为了更好地理解上述车辆座椅控制方法，下面以汽车主驾驶座椅控制为例进行详细解释说明。如图4所示，当用户使用遥控钥匙开锁后，汽车车身控制器接收距离传感器采集的数据，检测人员与车辆距离小于或等于3米后，控制环视摄像头进行数据采集，根据采集的人体图像计算得到人员身高数据后，结合身高-座椅迎宾距离对应关系通过总线发送对应指令至座椅控制器。其中，对身高数据进行处理分析分为五个等级，各等级对应一个座椅迎宾距离。座椅控制器按照指令调整座椅迎宾功能后退的距离，具体位移可标定。在确认用户就座后，车身控制器控制座椅控制器根据后退位移恢复迎宾前的位置，座椅控制器恢复座椅完成后通过总线反馈给车身控制器，车身控制器停止外部数据的分析处理。受系统运动惯性、软件处理时间等因素影响，座椅调节控制器DSM在座椅每个动作方向上并不能精确控制座椅移动很短的距离，可能会存在一个移动距离的最小值，这个值称为最小位置差。座椅每个动作方向上的最小位置差可以通过标定得到。当目标位置和当前位置之间的差值小于或等于最小位置差时，座椅调节控制器DSM应认为这两个位置已经相等。最小位置差默认值是5个Hall脉冲。座椅调节控制器DSM要能判断座椅电机进入堵转状态并且断开电机驱动。当以下条件均满足时，判断电机进入堵转状态：电机HALL信号保持低电平或者高电平没有变化时间超过预设时长tmotorstall；电机工作电流超过预设电流阈值Imotorstall。预设电流阈值Imotorstall依据实车标定确定。座椅迎宾距离获取实施方式一：迎宾功能仅对座椅的水平电机使能。迎宾激活后，座椅水平电机将会在当前水平电机的位置上往后移动一个迎宾距离Pwelcome(50mm，需标定测出对应的Hall脉冲数)。如果在当前位置上迎宾距离尚未到达水平电机后端的堵转位置，迎宾距离按照当前值(即Pwelcome)确定；如果在当前位置上迎宾距离进入水平电机后端的堵转区间，迎宾距离以堵转位置点来定义；相应的迎宾恢复距离也是从堵转点开始恢复到迎宾前的位置，不再以迎宾距离Pwelcome来定。此时迎宾恢复距离小于迎宾距离Pwelcome。座椅迎宾距离获取实施方式二：迎宾功能仅对座椅的水平电机使能。迎宾激活后，座椅水平电机将会在当前水平电机的位置上往后移动一个迎宾距离Pwelcome(暂定100个Hall步长，该值可标定)。如果在当前位置上迎宾距离尚未到达水平电机后端的堵转位置，迎宾距离按照当前值(即Pwelcome)确定；如果在当前位置上迎宾距离进入水平电机后端的堵转区间，迎宾距离以堵转位置点来定义；相应的迎宾恢复距离也是从堵转点开始恢复到迎宾前的位置，不再以迎宾距离Pwelcome来定。显然此时迎宾恢复距离小于迎宾距离Pwelcome。座椅迎宾距离获取实施方式三：如果进入迎宾时刻，座椅前后方向电机在停止状态，则迎宾位置和迎宾恢复位置按以下方式确定：迎宾位置＝当前位置(进入迎宾时刻)-dSlidebackforEasyEntry；迎宾恢复位＝当前位置(进入迎宾时刻)。如果进入迎宾时刻，座椅前后方向电机正在动作，则迎宾位置按以下方式确定：迎宾位置＝目标位置(当前动作的目标位置)-dSlidebackforEasyEntry；迎宾恢复位＝目标位置(当前动作的目标位置)。其中预设幅度dSlidebackforEasyEntry是一个可配置的固定值。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3