用于调节车辆的部件的方法与流程

本发明涉及一种用于确定车辆的部件的适当位置的方法并且尤其——但并不是排他地——涉及根据确定的乘员形态特征来确定车辆的部件的适当位置的方法。

背景技术：

调节机动车辆的部件，例如，座椅、方向盘或反射镜可以是操作机动车辆之前和期间的重要步骤。正确调节座椅和/或方向盘可以允许驾驶员容易够到所有驾驶控制装置并且正确调节反射镜可以提供合适的视野而无需驾驶员偏离舒适的驾驶位置。在长途旅行中，人体工程学部件的正确调节可以防止由不好的驾驶姿势导致的损伤。

当机动车辆由多个人共享时，定期调节人体工程学部件可能是不便的和消耗时间的。这可能导致驾驶员勉强接受不舒服的驾驶位置，这可能提供不适当的够到驾驶控制装置和降低的视觉，并且可能导致不好的驾驶姿势。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种用于确定车辆的人体工程学部件的适当位置和/或方向的方法。方法包含：捕获车辆的乘员的3D图像；基于3D图像确定乘员的第一形态特征；确定乘员的第二形态特征，其中该第二形态特征在3D图像中是不可见的；基于第一和第二形态特征来生成乘员的3D表示；根据乘员的3D表示来确定车辆的人体工程学部件；以及将车辆的人体工程学部件调节至适当位置和/或方向。

方法可以进一步包含将人体工程学部件的确定的适当位置和/或方向呈现给乘员。

部件可以包含以下中的一个或多个：方向盘、座椅、头枕、反射镜或信息显示器。

第一和第二形态特征可以包含乘员的身体部分的尺寸。身体部分的尺寸可以确定部件的人体工程学用途。第一和第二形态特征可以包含以下中的一个或多个：车辆乘员或驾驶员的臂长、腿长、躯干长、身高、坐高、肩高、姿势、齐眼高度或任何其它特征。

第一形态特征可以直接从3D图像确定。额外地或可选择地，特定形态特征可以被至少部分地通过使另一形态特征参考数据模型或查找表——例如，人体测量数据的表——而确定。

部件的适当位置和/或方向可以基于确定的形态特征来计算。额外地或可选择地，部件的适当位置和/或方向可以至少部分地通过参考数据模型或查找表而确定。

方法可以进一步包含：处理乘员的3D图像，或者3D图像的分量图像，以识别乘员的面部特征。形态特征可包含乘员的识别到的面部特征。

部件的适当位置和/或方向可以通过参考与形态特征关联的预先设置位置和/或方向来确定。

方法可以进一步包含将部件的位置和/或方向与形态特征关联并且将位置和/或方向和关联的形态特征存储在存储器中。存储器可以被设置在网络化存储装置或中央服务器例如云存储设备上。

形态特征可以是乘员的面部特征，人体工程学部件的位置和/或方向与形态特征关联。

方法可以进一步包含在形态特征改变后调节车辆的部件。

部件可以包含车辆的反射镜并且反射镜可以被调节以致通过反射镜提供至乘员的视野大体上不受形态特征的改变的影响。

根据本发明的另一方面，提供一种用于存储车辆的部件的位置和/或方向的方法。方法包含：捕获车辆的乘员的3D图像；基于3D图像来确定乘员的形态特征；将人体工程学部件的位置与形态特征关联；以及将位置和关联的形态特征存储在存储器中。

存储器可以被设置在网络化存储装置或中央服务器例如云存储设备上。

方法可以进一步包含：处理乘员的3D图像，或者3D图像的分量图像，以识别乘员的面部特征。形态特征可以包含乘员的识别到的面部特征。

根据本发明的另一方面，提供一种控制器，其包含配置为执行根据本发明前述方面的方法的一个或多个模块。

控制器可以包含配置为存储车辆的人体工程学部件的位置和/或方向和关联的形态特征的存储器。

根据本发明的另一方面，提供一种软件，当由计算装置执行时，该软件使计算装置执行根据本发明前述方面的方法。

根据本发明的另一方面，提供一种包含人体工程学部件、3D摄像机和根据本发明前述方面的控制器的车辆。

为了在说明书中避免不必要的重复效果和重复文本，某些特征仅关于本发明的一个或多个方面或实施例描述。然而，应该理解的是，关于本发明的任何方面或实施例描述的特征也可以与本发明的任何其它方面或实施例一起使用，这在技术上是可行的。

附图说明

为了更好的理解本发明，并且为了更清楚地示出它如何呈现效果，现在将通过示例的方式对附图进行参考，其中：

图1是包含可调节人体工程学部件的以前提出的机动车辆的剖视图；

图2是包含可调节人体工程学部件的以前提出的机动车辆的顶视图；

图3是根据本发明布置的包含可调节人体工程学部件的机动车辆的剖视图；

图4示出了用于调节根据本发明布置的机动车辆的人体工程学部件的方法；

图5示出了用于设置根据本发明布置的机动车辆的人体工程学部件的位置的方法；

图6是配置为调节根据本发明布置的机动车辆的人体工程学部件的控制器的示意图；和

图7是配置为存储根据本发明布置的机动车辆的人体工程学部件的位置的控制器的示意图。

具体实施方式

参照图1，车辆，例如机动车辆2，可以包含多个部件，车辆的乘员与例如座椅4、头枕6、方向盘8和反射镜10这样的多个部件相互作用。

座椅4的位置可以是可调节的。例如，座椅可以被设置在轨道12上，其可以允许座椅在车辆中根据需要向前和向后调节以实现舒适的驾驶位置，例如，以致踏板18可以被轻易够到。座椅4也可以是在竖直方向上可调节的。额外地或可选择地，座椅4的倾斜角度可以是可调节的。座椅可以是在任何其它方向上或围绕任何其它轴线可调节的。

座椅4可以包含头枕6，其可以是相对于座椅4在竖直方向上可调节的，以为乘员的头部提供支撑。额外地或可选择地，座椅可以包含其它可调节的元件或表面。

座椅4和/或头枕6的调节可以被手动执行，例如通过使用手动致动棘轮机构或螺旋机构(未示出)。可选择地，车辆2可以被提供具有动力调节装置(未示出)，例如电动马达或气动或液压致动系统，其可以是可控的以根据需要调节座椅和/或头枕6。可以提供多个动力调节装置，其可以是单独可控的以在调节的每个有效方向上移动座椅4和/或头枕6。

可以提供座椅控制装置14，其允许座椅的乘员控制每个动力调节装置以调节座椅4和/或头枕6。座椅控制装置14可以包含一系列按钮和/或开关。额外地或可选择地，座椅控制装置14可以包含多向控制杆，允许在每个调节方向上同步调节。

方向盘8的位置可以是可调节的以使座椅的乘员能够舒适地够到方向盘和设置在方向盘上的任何驾驶控制装置。方向盘8的位置可以是在向前和向后方向和/或竖直方向上可调节的。方向盘8可以是与上述参考座椅4和头枕6类似的方式手动可调节的。额外地，可以提供额外的动力调节装置，其是可控的，例如，通过乘员，以调节方向盘的位置。方向盘控制装置16可以被提供以允许使用额外的动力调节装置来调节方向盘的位置。

参照图2，车辆的反射镜10可以包含后视镜10a和侧翼后视镜10b。后视镜10a可以被大体上在中心地设置在车辆中并且可以配置为提供给驾驶员在驾驶员后面的大体上中心区域的视野。侧翼后视镜10b可以被设置在车辆的左和右侧上并且可以配置为提供给驾驶员在驾驶员后面分别至车辆的左和右侧的视野。

反射镜的位置和/或方向可以由驾驶员调节以在驾驶期间提供所需能见度。特别地，反射镜可以被调节为使得驾驶员可以看到接近车辆的车辆、直接在车辆后面行驶或在相邻车道中行驶的车辆。额外地或可选择地，反射镜可以由驾驶员在某些操纵期间使用，例如，倒车，以提供围绕车辆的任何障碍的视野。

驾驶员可以调节后视镜以致在驾驶员后面的车辆的任何部分遮挡驾驶员在后视镜中最少量的视野。驾驶员可以调节侧翼后视镜以致车辆的后部在反射镜中是可见的以便驾驶员可以判断与其它车辆和镜中可见的物体的距离。

通过反射镜10提供给驾驶员的视野可以是基于车辆中驾驶员的位置的并因此一旦其它部件例如座椅4、头枕6和方向盘8已被调节，驾驶员就可以调节反射镜10以提供舒适的驾驶位置。

类似于座椅、头枕和方向盘，反射镜可以是手动可调节的或进一步包含动力调节装置(未示出)，该动力调节装置允许驾驶员使用另外的控制装置(未示出)来调节反射镜10的位置和/或方向。

参照图1，车辆2可以进一步包含信息显示器，例如仪表板20和/或抬头显示器22，其提供信息至驾驶员，信息是例如当前速度、发动机每分钟转速(RPM)、导航指令或任何其它数据。显示器的位置和/或方向可以是以类似于上述其它部件的方式可调节的，以提供给驾驶员最好的视野。

现参照图3，根据本发明布置的车辆102可以包含部件4、6、8、10、20、22，车辆的乘员与这些部件相互作用，如上所述。车辆102进一步包含摄像机，例如3D摄像机124。3D摄像机124可以被设置在车辆102中并且被配置为捕获车辆的乘员例如驾驶员的3D图像。3D摄像机124可以被设置在后视镜10a上或作为后视镜10a的一部分。额外地或可选择地，3D摄像机124可以被设置在车辆的仪表盘上，例如，3D摄像机可以被设置在仪表板20的一部分上或作为仪表板20的一部分。再次额外地或可选择地，3D摄像机124可以被设置在车辆的板上或其中，例如，顶板，或者车辆上的任何其它位置中，在该位置中，3D摄像机可以配置为捕获车辆乘员的至少一部分的图像。

3D摄像机124可以包含两个或更多摄像机，例如，数字摄像机，其可以相对于彼此设置在偏移位置中。换句话说，摄像机可以彼此间隔开。摄像机可以具有重叠的视野。使用来自于两个摄像机的数据，3D信息可以通过结合两个图像中的物体或物体的部分的相对位置来提取。可选择地，摄像机中的一个可以包含深度传感器，例如，红外激光投影仪和传感器。3D摄像机可以进一步包含配置为将由摄像机捕获到的图像转换为3D图像的控制器。可选择地，3D摄像机可以包含能够产生3D图像的任何其它系统。3D图像可以包含与在图像中捕获到的物体与3D摄像机的距离有关的信息。3D图像可以允许确定物体相对于摄像机的3D位置和/或生成物体的3D表示。

由3D摄像机捕获到的3D图像允许确定乘员的形态特征。形态特征可以是乘员的身体部分的尺寸，例如，臂长或腿长。形态特征可以包含，但不限于，乘员的身高、齐眼高度、臂长、腿长、躯干长、身高、坐高、肩高或姿势。乘员的形态特征基于3D图像来确定，例如，从3D图像可以直接确定形态特征。额外地，3D图像可以被用于生成乘员的3D表示。3D表示可以包含乘员的多个形态特征。3D表示可以包含可以从3D图像直接确定的形态特征。

额外地或可选择地，3D表示可以包含可以不从3D图像直接确定的乘员的额外的形态特征。例如，乘员的腿的全长可能对3D摄像机124是不可见的并因此可能不能直接从3D图像确定。在这种情况下，额外的形态特征可以被预测。数据模型或查找表可以被提供，其将个人的某些形态特征与其它形态特征关联。例如，乘员的坐高、躯干长、臂长和/或头部位置可以被用于计算或查找乘员的预期腿长。乘员的多个测量的形态特征可以被提供作为至数据模型的输入以预测额外的形态特征。数据模型可以包含一组或多组人体测量数据。

参照图4，根据本发明布置的用于确定车辆的部件的适当位置和/或方向的方法400包含第一步骤402，其中车辆的乘员的至少部分3D图像被捕获，第二步骤404，其中乘员的形态特征基于3D图像被确定，以及第三步骤406，其中车辆的部件的适当位置和/或方向根据形态特征被确定。

在第三步骤406中，乘员的3D表示和/或一个或多个其它形态特征被用于确定车辆102的一个或多个部件的适当位置，例如，以为驾驶员提供舒适的驾驶位置。例如，驾驶员的腿长可以被用于确定适当的前/后座椅位置；驾驶员的身高和/或齐眼高度可以被用于确定适当的座椅高度和/或座椅倾斜角度；驾驶员臂长和/或肩高可以被用于确定适当的方向盘位置。适当的位置可以被确定以为驾驶员提供最佳人体工程学位置。例如，人体工程学位置可以帮助避免在长途旅行中由不好的驾驶姿势导致的疲劳或损伤。

乘员的3D表示和/或乘员的一个或多个形态特征，例如，乘员的眼睛位置，可以被用于确定反射镜10的适当位置和/或方向，以便提供给驾驶员合适的视觉。反射镜10的适当位置和/或方向可以是取决于其它人体工程学部件的位置和/或方向，因此针对其他人体工程学部件可以随后确定反射镜10的适当位置和/或方向。

部件的适当位置和/或方向可以通过执行基于一个或多个形态特征的计算来确定。额外地或可选择地，部件的适当位置和/或方向可以通过参考数据模型或查找表来确定。适当位置和/或方向可以通过假设其它部件也将被调节至适当位置中而确定。

通过方法400确定的适当的位置和/或方向可以被呈现给乘员，例如在仪表板20上或使用抬头显示器22，以致乘员可以随意调节部件的位置和/或方向。因此，方法400可以进一步包含第四步骤，其中，适当的位置和/或方向被呈现给乘员。额外地或可选择地，车辆可以例如使用上述动力调节装置将部件自动调节至确定的位置和/或方向。因此，方法400可以包含第五步骤，其中部件被自动调节至适当的位置和/或方向。

第四步骤和/或第五步骤可以在方法400的其它步骤之后被执行。可选择地，第四步骤和/或第五步骤可以与方法400的其它步骤同时执行，例如，一个部件的适当位置可以被呈现和/或部件的调节可以与还在确定其它部件的适当的位置和/或方向同时执行。

乘员可以手动和/或通过使用为此提供的控制面板例如控制装置14、16调节每个部件。调节可以由乘员进行以将部件调节至适当位置，其已被呈现给用户。可选择地，部件可以被调节至乘员会更舒适的供选择的位置。这样的调节可以在执行自动调节之前和/或之后执行。可选择地，乘员可以手动和/或通过使用控制面板调节部件而无需首先使用方法400确定适当的位置和/或方向。换言之，自动调节可以被拒绝。

参照图5，根据本发明布置的用于存储车辆的部件的位置和/或方向的方法500包含第一步骤502，其中捕获车辆的乘员的3D图像；第二步骤504，其中基于3D图像来确定乘员的形态特征；第三步骤506，其中将部件的位置和/或方向与形态特征关联；以及第四步骤508，其中，将位置和/或方向以及关联的形态特征存储在存储器中。

一旦部件已经被自动和/或通过乘员调节，例如，手动和/或通过使用控制面板，调节的位置和/或方向就可以被存储在存储器中，例如，计算机存储器例如随机存取存储器或非易失性存储器例如硬盘驱动器。存储器可以被设置在车辆上或中心服务器上，例如云存储设备。调节的位置可以与乘员的一个或多个确定的形态特征关联，其也可以被存储在存储器中。存储器和/或存储设备可以具有存储使用车辆的多个乘员——例如，在车辆的使用期期间使用车辆的所有乘员——的调节的位置和关联的形态特征的能力。车辆的乘员可以因此与部件的调节的位置一起被车辆的系统或控制器记住，如下所述的。

如果未来的乘员随后被检测到——其具有与存储在存储器中的一个或多个形态特征大体上相同的一个或多个形态特征，则部件的存储的例如预先设置的位置和/或方向可以被唤起，并且可以被呈现给乘员和/或用于调节部件，而不是使用如上所述的方法400确定适当的位置和/或方向。

此外，如果乘员进入第二车辆，其也已经访问存储器，例如，在云存储设备内，则乘员的一个或多个形态特征可以被识别为是存储在存储器中的形态特征，存储在存储器中的部件的位置和/或方向可以被唤起，并且被唤起的位置和/或方向可以被呈现给乘员和/或用于调节第二车辆中的部件。

乘员可以选择性地确定形态特征和关联的部件位置和/或方向是否被存储在云设备中和/或是否它们可以被如上所述的其它车辆访问。乘员也可以确定哪个特定车辆能够访问已经存储的形态特征和关联的位置和/或方向。

存储器是否对于车辆来说是局部的，或是否设置在中央服务器上，调节的位置和/或方向何时被存储在存储器中，乘员就坐的车辆的座椅例如驾驶员的座椅或乘客座椅，也可以被存储在存储器中。部件的存储的位置和/或方向可以只当具有一个或多个大体上相同的形态特征的乘员被检测到在相同的座椅中时被唤起。这可以允许用户当坐在车辆的不同座椅中时具有不同的存储的座位偏好。额外地或可选择地，部件的位置——其与驾驶员控制装置和能见度相关，例如，方向盘位置，信息显示位置和/或反射镜位置，仅当乘员在驾驶员座椅中时被存储。如果形态特征和关联的部件位置和/或方向被存储在对于多个车辆可访问的中央服务器上，则用户也可以存储针对特定车辆的部件的位置和/或方向。

通过摄像机捕获到的图像，例如3D图像，可以被处理以识别乘员的脸，例如通过确定乘员的一个或多个面部特征，这样的面部特征可以包括，但不限于，口型、口位置、鼻型、鼻位置、眼型、眼颜色和/或例如眼睛的虹膜的样式、耳型、耳朵位置。在第二步骤404、504中确定的形态特征可以包含乘员的识别到的面部特征。当部件的调节的位置存储在存储器中时，如上所述的，存储的位置可以与识别到的面部特征关联，识别到的面部特征可以被存储在存储器中。

识别到的面部特征可以被用于唤起存储的调节的位置，其已经与面部特征关联，如上所述。使用识别到的面部特征可以提供乘员的更准确的识别，与为此目的使用其它形态特征相比，其可以允许更准确地确定正确的存储的位置。

当乘员进入车辆时可以执行方法400。3D摄像机124可以配置为检测进入车辆的乘员。额外地或可选择地，单独的传感器，例如，重量传感器(未示出)，可以被用于确定乘员何时已经占据车辆中的座椅。方法400可以在特定时间和/或以下特定事件时被执行，例如当启动车辆的发动机时。控制装置(未示出)可以被提供允许乘员避免执行方法400和/或方法500。额外地或可选择地，控制装置可以允许乘员选择性地命令执行方法400和/或方法500。

在车辆的操作期间，可以定期重复方法400。额外地或可选择地，当检测到一个或多个形态特征例如乘员的齐眼高度或姿势改变时，可以重复方法400。当重复方法400时，人体工程学部件的适当位置可以被呈现给乘员和/或人体工程学部件可以被自动调节。例如，反射镜10可以被自动调节以致通过反射镜提供给驾驶员的视野大体上不受形态特征例如驾驶员的齐眼高度或眼睛位置的任何改变的影响。某些部件，例如座椅，可以在方法400的重复操作期间不被调节，因为它可以被确定在车辆的操作的某个时期——例如在驾驶时——这些不适合于调节。

参照图6，根据本发明布置的用于确定车辆的部件的适当位置和/或方向的控制器600可以包含第一模块602，第一模块602配置为捕获车辆的乘员的3D图像。控制器600可以包含第二模块604，第二模块604配置为基于3D图像来确定乘员的形态特征。控制器600可以包含第三模块606，第三模块606配置为根据形态特征来确定车辆的部件的适当位置和/或方向。

参照图7，根据本发明布置的用于存储车辆的部件的位置和/或方向的控制器700可以包含配置为捕获车辆的乘员的3D图像的第一模块702；配置为基于3D图像来确定乘员的形态特征的第二模块704；配置为将部件的位置和/或方向与形态特征关联的第三模块706；以及第四模块708，其配置为将位置和/或方向和关联的形态特征存储在存储器中。

控制器700或控制器的模块702、704、706、708可以进一步包含用于存储乘员的位置和/或方向和关联的形态特征的存储器。

控制器700可以包含与设置在控制器600中的模块602、604、606类似配置的一个或多个模块，反之亦然。

本领域技术人员应该领会的是，虽然本发明已经通过参考一个或多个示例的实例描述，但并不限于公开的实例并且可选择的实例可以在不背离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下被构件。