CN102991442B

CN102991442B - 驾驶者姿势控制装置

Info

Publication number: CN102991442B
Application number: CN201210135520.4A
Authority: CN
Inventors: 姜星圭; 金洙焕; 李昇桓
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-05-03
Also published as: CN102991442A; KR20130029825A; US8682537B2; DE102012205915A1; US20130069402A1; JP2013063761A; JP6184666B2; KR101371975B1

Abstract

提供了一种驾驶者姿势控制装置。更具体地，存储器存储对应于驾驶者的性别、身高、坐高和体型的座椅位置信息。信息采集器接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重。坐高区间确定器基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间。体重指数区间确定器基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间。然后，控制器基于存储在存储器中的座椅位置信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高区间和体型区间的座椅位置。

Description

驾驶者姿势控制装置

技术领域

本发明涉及驾驶者姿势控制装置及方法，且更具体地，涉及一种智能驾驶者适应系统（IDAS）。

背景技术

一般地，在多种车型中，驾驶者被迫使用由制造商在安装时固定在车辆中的设备和部件来驾驶车辆，这些设备和部件例如，驾驶者控制的方向盘、油门踏板、制动踏板、离合器踏板、后视镜以及用于眼睛的后向可视性的侧视镜。

然而，由于各个驾驶者的体型大小和坐姿不同，因此当设备和部件处于适合驾驶者的位置时驾驶者会感觉更加舒适。一般地，为了调整驾驶者的位置，例如，椅背可前后滑动，座椅靠背可调节至舒适的角度，并且头枕可调整角度和高度。

此外，后视镜和侧视镜的角度可前后、或左右调整以调节反射角。因而，驾驶者还可在开始驾驶操作之前调整后视镜和侧视镜的角度以适合他们的姿势。

然而，很少驾驶者在适合身体需求的位置进行驾驶。特别是，不少驾驶者由于已将座椅调整到非常接近于方向盘的位置，因而以僵硬的姿势驾驶车辆。其它驾驶者则几乎躺着驾驶车辆。

因而，需要一种能够将驾驶者的姿势调整成适合的方式以避免损害驾驶者健康的技术。还需要一种考虑行驶环境（例如，道路类型、交通情况等等）并且在不压迫驾驶者身体的情况下、在预定范围内改变驾驶者的姿势以适应适合于特定行驶环境的位置的技术。

此外，还需要一种考虑行驶环境（例如，道路类型、交通情况等等）和驾驶者的情况，使驾驶者的姿势适应处于预定界限内、以便为驾驶者提供健康的驾驶环境的技术。

发明内容

本发明已经考虑到以上问题，提供了一种驾驶者姿势控制装置，其使用基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息。本发明还提供了一种姿势控制装置，其使用基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息和行驶环境信息的数据。此外，本发明还提供了一种姿势控制装置，其使用基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息、行驶环境信息和驾驶者的健康信息。

根据本发明的一方面，一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置包括：存储器，存储对应于驾驶者的性别、身高、坐高和体型的座椅位置信息；信息采集器，配置为接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重；坐高区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间；体重指数区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间；以及控制器，配置为基于存储在存储器中的座椅位置信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高区间和体型区间的座椅位置。

根据本发明的另一方面，一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置包括：存储器，配置为存储对应于驾驶者的性别、身高、坐高和体型的座椅位置信息；信息采集器，配置为接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重；坐高区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间；体重指数区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间；数据采集器，配置为采集行驶环境信息；以及控制器，配置为基于存储在存储器中的座椅位置信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高和身体区间的座椅位置，并在确定座椅位置时包括由数据采集器采集的行驶环境信息，以确定最终的座椅位置和高度。

根据本发明的另一方面，一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置包括：存储器，配置为存储对应于驾驶者的性别、身高、坐高和体型的座椅位置信息；信息采集器，配置为接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重；坐高区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间；体重指数区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间；数据采集器，配置为采集车辆类型信息和健康信息；以及控制器，配置为基于存储在存储器中的座椅位置信息和由数据采集器采集的行驶环境信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高和身体区间的座椅位置，以确定最终的座椅位置和高度，并采用健康信息确定靠背的角度。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细说明，本发明的目的、特征和优点将更加明显，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的驾驶者的姿势控制装置的结构的框图；

图2是示出根据本发明的示例性实施例的姿势控制装置的结构的框图；并且

图3是示出根据本发明的示例性实施例的、根据驾驶者的性别和身体信息的座椅位置区间的图。

附图中的各元件的附图标记

图1

10：姿势控制装置20：ECU

30：座椅驱动器40：镜驱动器

50：方向盘驱动器

图2

11：存储器12：信息输入单元

13：坐高区间确定器14：BMI区间确定器

15：数据采集器16：控制器

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的示例性实施例。在所有附图中使用相同的附图标记表示相同或类似的部分。将省略结合于此的公知功能和结构的详细说明，以免模糊本发明的主题。

应该理解的是，本文所使用的词语“车辆”或“车辆的”或者其它类似词语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多功能车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的载客车辆，包括各种艇和船在内的水运工具、以及飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、燃烧型车辆、插电式混合电动车、氢动力车及其它代用燃料车辆（例如从石油以外的资源得到的燃料）。

图1是示出根据本发明的示例性实施例的驾驶者的姿势控制系统的结构的框图。如本文所述，车辆的电子控制单元（ECU）是指用于控制车辆的座椅、镜子和/或方向盘的控制单元或控制器。然而，本发明并不局限于此。参照图1，姿势控制系统包括姿势控制装置10、ECU20、座椅驱动器30、镜驱动器40和方向盘驱动器50。

以下是各个结构要素的说明。姿势控制装置10通过ECU20控制座椅驱动器30、镜驱动器40和方向盘驱动器50，以利用基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息来确定座椅位置，并确定对应于座椅位置的镜子和方向盘的定位。在这种情况下，通过预测试过程以表格形式配备根据座椅位置的镜子和方向盘的位置、以及座椅高度和座椅靠背角度。

姿势控制装置10可通过ECU20控制座椅驱动器30、镜驱动器40和方向盘驱动器50，以通过在基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息中包括行驶环境信息，来确定最终的座椅位置，并且确定对应于座椅位置的镜子和方向盘的定位。

此外，姿势控制装置10可通过ECU20控制座椅驱动器30、镜驱动器40和方向盘驱动器50，以通过包括行驶环境信息和驾驶者的健康信息，确定基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息，来确定最终的座椅位置，并且确定对应于座椅位置的镜子和方向盘的定位。

在本发明的示例性实施例中，ECU20是配置为控制车辆的所有电子设备的电子控制设备。ECU20基于从姿势控制装置10获得的控制值控制相关电子设备的驱动，这些控制值是经由例如控制器局域网（CAN）通信、局部互联网络（LIN）通信和/或FlexRay通信传送的。

例如，ECU20根据第1至第n控制数据/值A来控制座椅驱动器30调整座椅高度和座椅靠背角度。在本发明的示例性实施例中“A”表示驱动座椅驱动器30的控制值。ECU20根据第1至第n控制数据/值B来控制镜驱动器40调整后视镜和左、右侧视镜的角度。在本发明的示例性实施例中“B”表示驱动镜驱动器40的控制值。

此外，ECU20根据第1至第n控制数据/值C来控制方向盘驱动器50调整方向盘中的支撑轴的长度和角度。在本发明的示例性实施例中“C”表示驱动方向盘驱动器50的控制值。

图2是示出驾驶者的姿势控制装置的结构的框图。参照图2，智能驾驶者姿势控制装置10包括存储器11、信息输入单元12、坐高区间确定器13、身体区间确定器14、数据采集器15和控制器16。

以下是各个结构要素的说明。首先，存储器11配置为存储表示根据驾驶者的性别、身高、坐高和体重指数（BMI）的座椅位置的图形。也就是说，如图3中所示，存储器11存储从制动踏板或油门踏板的中心至座椅和椅背的交点的直线距离的信息（例如，图形），作为根据坐高区间和体重指数（BMI）的座椅的定位，用以得出性别、身高和腿长。该图形是通过交叉有机地应用驾驶者的性别、身高、坐高、BMI而精巧地生成的，并且可以看出其具有高精确度。

此外，存储器11存储记录有根据座椅位置的镜子和方向盘的位置的表格。接下来，信息输入单元12从车辆的驾驶者接收与驾驶者的性别、身高、坐高和体重有关的信息。此时，控制器16在屏幕显示单元（未示出）上向驾驶者提供用于输入信息的引导屏。例如，提供用于接收驾驶者的性别的男性/女性选择按钮以接收驾驶者的性别，并且通过数字值直接接收驾驶者的身高、坐高和体重。

接下来，坐高区间确定器13基于通过用接收到的驾驶者的坐高除以驾驶者的身高而获得的结果值来确定驾驶者的坐高区间。这里，坐高区间是用于估算驾驶者腿长的区间，例如，其分类为例如区间A1（例如，大于0.551m）、区间A2（0.550m～0.521m）和区间A3（小于0.520m）。以下将参照图3对其进行详细说明。

接下来，BMI区间确定器14基于通过信息输入单元12接收到的性别、身高和体重来确定驾驶者的BMI的区间。换言之，BMI区间确定器14在男性和女性驾驶者的情况下，将BMI区间分类为三个区间，包括例如，肥胖区间（例如，BMI大于24）、正常区间（例如，BMI在18.5至24之间）和消瘦区间（例如，BMI小于18.5）。以下将在图3中给出更加详细的说明。BMI的计算方法由等式1表示：

[等式1]

BMI=体重/身高²

其中，体重单位为公斤，身高单位为米。随后，数据采集器15采集与车辆类型、驾驶情况和驾驶者情况相关的信息。数据采集器15可经由CAN通信、LIN通信和/或FlexRay通信采集此车辆类型的信息。

而且，数据采集单元15可结合车辆的导航系统或者经由移动通信或无线LAN通信系统（WIBRO、WIFI等）、外部服务器（例如，Mozen服务器）等采集对应于当前位置的道路信息和交通信息。道路信息可包括高速公路、街道、路线和乡村道路，驾驶信息可包括与例如拥堵信息或天气的驾驶情况相关的信息（例如，前方10km为拥挤路段）。

而且，数据采集器15可经由移动通信或无线LAN通信系统（WIBRO、WIFI等）从外部服务器（例如，Mozen服务器）采集关于驾驶者的健康状况的信息。Mozen服务器可管理直接来自驾驶者或者经驾驶者同意来自医院的患者管理服务器的驾驶者健康状况的信息。此外，健康信息是与驾驶有关的健康信息，例如驾驶者是否患有椎间盘突出。

接下来，控制器16使用根据驾驶者的性别和身体信息的座椅位置信息来确定座椅位置。控制器16设定与以上确定的座椅位置对应的镜子和方向盘的位置。

控制器16基于存储在存储器11中的根据驾驶者的性别和身体信息的图形，检测与经由信息输入单元12从驾驶者接收的驾驶者的性别和身高、由坐高区间确定器13确定的坐高区间、和由BMI区间确定器14确定的驾驶者的BMI区间相对应的座椅位置。例如，当分析一位身高168cm、坐高75cm、体重48Kg的女性驾驶者时，她属于BMI为7的消瘦区间330的类别。因此，适于这种驾驶者状况的座椅定位区间中的平均值被确定为座椅的位置。例如，如果座椅位置区间在950mm与970mm之间，则座椅位置为960mm。

控制器16还包括当确定座椅位置时考虑的行驶环境信息以确定最终的座椅位置，并且设定与根据上述标准确定的座椅位置相对应的座椅高度。

也就是说，控制器16基于存储在存储器11中的、根据驾驶者的性别和身体信息而组织的图形，检测与从信息输入单元12输入的驾驶者的性别和身高、由坐高区间确定器13确定的驾驶者的坐高区间、和由体型区间确定器14确定的驾驶者的体型区间相对应的座椅位置，并且在检测的座椅位置中包括由信息采集器15采集的行驶环境信息以确定最终的座椅位置，并相应设定基于座椅位置的座椅高度。

例如，当车辆位于拥挤区域时，控制器16将座椅位置向前移动预定距离（例如，9mm），并且相应升高座椅高度（例如，15mm）。如何对拥挤区域进行分类是可变地适用的。例如，如果在道路上驾驶速度小于每小时30km，则控制器16将该区域确定为拥挤区域；如果在限速每小时80km的公路中驾驶速度小于每小时40km，则确定该区域为拥挤区域；如果在限速每小时100km的高速公路上驾驶速度小于每小时50km，也可被确定为拥挤区域。

在拥挤区域将座椅位置向前（即朝向方向盘）移动并且升高座椅高度的理由是因为在低速区域驾驶者常常花费较少时间观察前方。也就是说，因为车辆常常在前后、或左右方向移动并且驾驶者更加常常观察这些交替方向，所以通常驾驶者会调整座椅位置和高度以增强他们的可视度。

此外，控制器16可包括行驶环境信息和/或健康信息，以确定座椅的最终位置、角度和高度。

也就是说，控制器16基于存储在存储器11中的根据驾驶者的性别和身体信息的图形，检测与经由信息输入单元12从驾驶者接收的驾驶者的性别和身高、由坐高区间确定器13确定的坐高区间、和由BMI区间确定器14确定的驾驶者的BMI区间相对应的座椅位置，然后将由信息采集器15采集的行驶环境信息结合于座椅位置中以确定最终的座椅位置和高度。此外，本发明的示例性实施例还可将由信息采集器15采集的驾驶者的健康信息结合于座椅位置中以确定靠背的角度。

例如，如果驾驶者患有椎间盘突出，则将靠背向前移动至预定角度并且缩小上下身之间的角度。根据驾驶者的身体轮廓，靠背的角度满足“肥胖情况>正常情况>消瘦情况”。通常，患有椎间盘突出的驾驶者伸展背部是不舒适的。这是由于当脊椎伸展时，椎间盘压迫神经。调整靠背的角度以便改善椎间盘突出患者的驾驶体验。

另外，当驾驶者患有心血管疾病（高血压、心肌梗塞、心绞痛等）时，控制器配置为以预定角度按比例向后移动座椅并且扩大上下身之间的角度。

图3是示出表示根据驾驶者的性别和身体信息的座椅位置区间的方法的图。图3沿X轴表示驾驶者的身高和从制动踏板的中心至座椅和靠背的交点的直线距离。A1表示身高除坐高的值（例如，坐高与身高的比值）高于0.551的驾驶者（根据身高）所在的区间；A2表示身高除坐高的值在0.521与0.550之间的驾驶者所属的区间；A3表示身高除坐高的值低于0.520的驾驶者所属的区间。

以“300”表示各个区间。女性区间位于中心线（即，粗虚线）的左侧，而中心线的右侧表示男性区间。女性区间和男性区间进一步划分为三个区间。也就是，女性区间包括肥胖区间310、正常区间320和消瘦区间330，男性区间也是如此。希望在正常区间与消瘦区间之间平均地拆分；然而，可基于加权拆分比将其划分为不同的区间。

例如，310与360之间的水平轴的直线距离是20mm；从制动踏板的中心至座椅和靠背的交点的直线距离的最小值与最大值之间的差值是170mm。结果，区间A1、A2和A3具有“300”的结构。B1和B2表示界限。

如上所述，本发明使用基于驾驶者的性别和身体信息计算的座椅位置信息控制驾驶者的姿势，以使驾驶者具有适当健康的驾驶姿势。而且，本发明还考虑了行驶环境信息和健康信息以确定驾驶者的最终精确位置。

此外，本发明的控制逻辑可实施为包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时的计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不局限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布在网络连接的计算机系统中，以便计算机可读介质以分布方式，例如，通过远程信息处理技术服务器或控制器区域网（CAN），被存储和执行。

尽管上文已详细说明了本发明的示例性实施例，然而应该清楚地理解，对于本领域技术人员而言，本文教导的基本发明构思的许多变型和改型仍将落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

Claims

1.一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置，所述装置包括：

存储器，存储对应于驾驶者的性别、身高、坐高和体型的座椅位置信息；

信息采集器，接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重；

坐高区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间；

体重指数区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间；以及

控制器，配置为基于存储在所述存储器中的所述座椅位置信息，确定对应于所述驾驶者的性别、身高、坐高区间和体型区间的座椅位置。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述座椅位置是从车辆的制动踏板的中心到座椅与座椅靠背之间的交点的直线距离。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述座椅位置由预定区间表示。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述坐高区间确定器配置为基于由接收到的驾驶者的坐高除以驾驶者的身高所获得的值，确定对应于驾驶者的所述坐高区间。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器基于存储在所述存储器中的所述座椅位置信息确定对应于性别、身高、坐高区间和身体区间的座椅位置，然后设定对应于所确定的座椅位置的镜子的位置和方向盘的位置。

6.一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置，所述装置包括：

信息采集器，配置为接收驾驶者的性别、身高、坐高和体重；

体重指数区间确定器，配置为基于接收到的驾驶者的性别、身高和体重确定驾驶者的体型区间；

数据采集器，配置为采集行驶环境信息；以及

控制器，配置为基于存储在所述存储器中的所述座椅位置信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高和身体区间的座椅位置，并在所述座椅位置中包括由所述数据采集器采集的所述行驶环境信息，以确定最终的座椅位置和座椅高度。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述座椅位置是从车辆的制动踏板的中心到座椅与座椅靠背之间的交点的直线距离。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述座椅位置由预定区间表示。

9.如权利要求6所述的装置，其中所述坐高区间确定器基于由接收到的驾驶者的坐高除以驾驶者的身高所获得的值，确定所述驾驶者的坐高区间。

10.如权利要求6所述的装置，其中当车辆位于拥挤区域时，所述控制器将所述座椅位置移动第一参考值并且将所述座椅高度增加第二参考值。

11.一种配备在车辆内的驾驶者姿势控制装置，所述装置包括：

坐高区间确定器，基于接收到的驾驶者的身高和坐高确定驾驶者的坐高区间；

数据采集器，配置为采集行驶环境信息和与驾驶者相关的健康信息；以及

控制器，配置为基于存储在所述存储器中的所述座椅位置信息、由所述数据采集器采集的所述行驶环境信息和所述健康信息，确定对应于驾驶者的性别、身高、坐高和身体区间的座椅位置，以确定最终的座椅位置和座椅高度以及靠背的角度。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述座椅位置是从车辆的制动踏板的中心到座椅与座椅靠背之间的交点的直线距离。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述座椅位置由预定区间表示。

14.如权利要求11所述的装置，其中所述坐高区间确定器基于由接收到的驾驶者的坐高除以驾驶者的身高所获得的值，确定所述驾驶者的坐高区间。

15.如权利要求11所述的装置，其中所述控制器将所述座椅位置移动第一参考值并且将所述座椅高度增加第二参考值。