CN108621883B - 监控车辆车厢 - Google Patents

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Abstract

一种包括存储器的计算机，该存储器存储可由处理器执行的指令。计算机可以编程为：接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；使用接收到的数据确定座椅的方位和乘员的方位；以及基于确定来执行车辆功能。

Description

监控车辆车厢
技术领域
本发明涉及机动车辆，以及更具体地涉及一种监控车辆车厢的方法。
背景技术
现代车辆使用各种技术检测在车辆车厢内的人。在一些示例中，车厢具有数码相机或车辆座椅压力传感器来检测就座在驾驶员座椅上的驾驶员。
发明内容
根据本发明，提供一种计算机，该计算机编程为：
接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；
使用接收到的数据确定座椅的方位和乘员的方位；以及
基于确定来执行车辆功能。
根据本发明的一个实施例，其中数据是从安装在车辆车厢内的传感器接收到的。
根据本发明的一个实施例，其中数据是从至少一个光探测和测距装置接收到的。
根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步地编程为使用接收到的数据确定车辆座椅的位置，以及随后至少部分地基于座椅的位置来执行功能。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括阻止车辆约束模块展开安全气囊。
根据本发明的一个实施例，其中阻止展开以乘员相对于座椅的方位为基础。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括使座椅的轴线与预测碰撞事件的力的主要方向(PDOF)对准。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括控制车厢中的通气孔或音频扬声器的方向性。
根据本发明，提供一种计算机，该计算机编程为：
使用图像数据确定车辆乘员相对于车辆座椅的方位；
确定即将发生的碰撞事件；以及
基于确定来控制座椅的运动。
根据本发明的一个实施例，其中数据是从位于车辆车厢内的至少一个光探测和测距装置接收到的。
根据本发明的一个实施例，其中计算机进一步地编程为基于确定响应于碰撞事件来阻止车辆约束模块展开安全气囊。
根据本发明的一个实施例，其中运动包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据本发明，提供一种方法，该方法包含：
接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；
使用接收到的数据确定座椅的方位和乘员的方位；以及
基于确定来执行车辆功能。
根据本发明的一个实施例，其中数据是从安装在车辆车厢内的传感器接收到的，其中数据是从至少一个光探测和测距装置接收到的。
根据本发明的一个实施例，本发明方法进一步地包含：使用接收到的数据确定车辆座椅的位置，以及随后至少部分地基于座椅的位置来执行功能。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括响应于碰撞事件而阻止包括安全气囊的车辆约束模块的展开。
根据本发明的一个实施例，其中阻止展开以乘员相对于座椅的方位为基础。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据本发明的一个实施例，其中功能包括使座椅的轴线与预测碰撞事件的力的主要方向(PDOF)对准。
附图说明
图1是具有车厢监控系统的车辆的示意俯视图；
图2是在图1中显示的车辆的示意侧视图；
图3是在图1中显示的车辆座椅的俯视图，两个车辆座椅中的每一个都包含乘员；
图4是在图1中显示的车辆的车厢的立体图；
图5是一个车辆座椅的立体图；
图6说明在图1中显示的车辆的传感器套件的附加示例；
图7是监控车辆车厢并且基于监控执行车辆功能的程序的流程图。
具体实施方式
描述了一种用于车辆的车厢监控系统。系统包括具有存储器的计算机，该存储器存储可由处理器执行以执行(除其他方面以外)监控车辆车厢的程序的指令。
根据一个示例，计算机编程为：接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；使用接收到的数据确定座椅的方位和乘员的方位；以及基于确定来执行车辆功能。
根据该示例，可以从安装在车辆车厢内的传感器接收数据。
根据该示例，可以从至少一个光探测和测距装置接收数据。
根据该示例，计算机可以进一步地编程为使用接收到的数据确定车辆座椅的位置以及随后至少部分地基于座椅的位置来执行功能。
根据该示例，功能可以包括阻止车辆约束模块展开安全气囊。此外，阻止展开可以以乘员相对于座椅的方位为基础。
根据该示例，功能包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据该示例，功能可以包括使座椅的轴线与预测碰撞事件的力的主要方向(PDOF)对准。
根据该示例，功能可以包括控制车厢中的通气孔或音频扬声器的方向性。
根据另一示例，计算机编程为：使用传感器数据确定车辆乘员相对于车辆座椅的方位；确定即将发生的碰撞事件；以及基于确定来控制座椅的运动。
根据该示例，可以从位于车辆车厢内的至少一个光探测和测距装置接收图像数据。
根据该示例，计算机可以进一步地编程为基于确定响应于碰撞事件来阻止车辆约束模块展开安全气囊。
根据该示例，运动包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据另一示例，一种方法包括：接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；使用接收到的数据确定座椅的方位和乘员的方位；以及基于确定来执行车辆功能。
根据该示例，可以从安装在车辆车厢内的传感器接收数据，其中数据是从至少一个光探测和测距装置接收到的。
根据该示例，方法进一步地包含：使用接收到的数据确定车辆座椅的位置，以及随后至少部分地基于座椅的位置来执行功能。
根据该示例，功能可以包括响应于碰撞事件而阻止包括安全气囊的车辆约束模块的展开。此外，阻止展开可以以乘员相对于座椅的方位为基础。
根据该示例，功能包括使座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
根据该示例，功能可以包括使座椅的轴线与预测碰撞事件的力的主要方向(PDOF)对准。
参考附图，其中相同的附图标记指示在几个视图中的相同部分，显示用于车辆12的车厢监控系统10。系统10包括车载计算机14，该车载计算机14从位于车辆12的内部或车厢18内的传感器套件16接收传感器数据。传感器套件16包含一个或多个传感器20(例如，光探测和测距(LIDAR)装置)，该传感器20映射在车厢18内的一个或多个车辆座椅24、26、28、30、任何乘员(O1、O2，参照图3)、以及其他物体的位置和方位。如将在下面更详细地描述，车厢映射可以重复地发生以便计算机14可以基于映射来执行一个或多个车辆功能。例如，计算机14可以基于传感器数据来提供改变音频系统的方向性或改变车厢加热(或冷却)的方向性的指令。在另一示例中，计算机14可以基于传感器数据来提供改变座椅24-30中的一个的位置和/或方位的指令。如将在下面进一步地解释，这可以响应于确定乘员正进入或离开车辆12，或这可以响应于预测包含车辆12的碰撞事件。将在下面进一步地讨论这些和其他非限制性车辆功能示例。
参考图1-2，车辆12显示为乘用车；然而，车辆12也可能是卡车、运动型多用途车(SUV)、休闲车、公共汽车、火车、船舶、飞机、或包括车厢监控系统10的类似交通工具。车辆12可以在多种自主模式中的任何一种下操作。至少在一示例中，车辆12可以在如由美国汽车工程师学会(SAE)定义(其已经以0-5级定义操作)的完全自主模式(例如，5级)下操作。例如，在图1显示的非限制性示例中，车辆12不包括方向盘，因为一个或多个计算机操作车辆12；这仅是示例(例如，在其他实施方式中，车辆12可以至少部分地被车辆用户或乘员操作)。关于SAE定义的级，在0-2级，通常在没有来自车辆12的帮助的情况下，人类驾驶员监控或控制大部分的驾驶任务。例如，在0级(“无自动化”)，人类驾驶员负责所有的车辆操作。在1级(“驾驶员辅助”)，车辆12有时辅助转向、加速或制动，但驾驶员仍然负责绝大部分的车辆控制。在2级(“部分自动化”)，车辆12可以在没有人类交互的情况下在某些情况下控制转向、加速和制动。在3-5级，车辆12承担更多与驾驶相关的任务。在3级(“有条件自动化”)，车辆12可以在某些情况下操作转向、加速和制动，以及监测驾驶环境。然而，3级可能需要驾驶员偶尔干预。在4级(“高度自动化”)，车辆12可以处理与在3级相同的任务，但不依赖驾驶员干预某些驾驶模式。在5级(“完全自动化”)，车辆12可以在没有任何驾驶员干预的情况下处理所有的任务。
车辆12显示具有在车厢18内的四个座椅24-30(图1-4)。如在此所使用的，车厢18包括适用于至少承载人类乘员的区域并且包括至少一个车辆乘员约束装置(例如，比如安全带、可展开的安全气囊等)。虽然显示四个座椅24-30，但在其他示例中可以使用更多或更少的座椅。虽然没有要求，但在某些示例中每个座椅24-30可以是完全相同的；因此，为了说明的目的将仅详细地描述一个座椅(24)。
如图5最佳所示，座椅24包括具有可斜倚的座椅靠背42的座椅底座40。座椅24图示为具有头枕43的斗式座椅；然而，这仅仅是一个示例并且其他座椅配置也是可能的。底座40可以经由座架46(示意性地图示)连接至车辆车身44(在图1显示)。在这里，车辆车身44可以支撑车辆12——并且可以具有任何合适的结构，包括但不限于各种承载式车身结构或非承载式车身结构。
座架46可以包括控制器48(示意性地图示)，该控制器48包括一个或多个马达等以促进车辆座椅24在多个方向和/或方位上的动力运动。相对于车辆车身44的方向和/或方位的非限制性示例，包括：在朝车辆前方向上(例如，沿着图示轴线Y，该轴线Y可以平行于如图1所示的车辆12的纵向y-轴线)移动底座40和靠背42，在朝车辆后方向上(例如，沿着图示轴线Y)移动底座40和靠背42，在车辆左侧方向上(例如，沿着图示轴线X，该轴线X可以横向和/或垂直于车辆y-轴线)移动底座40和靠背42，在车辆右侧方向上(例如，沿着图示轴线X)移动底座40和靠背42，在向车辆上方向上(例如，沿着图示轴线Z，该轴线Z可以垂直于X和Y轴线)移动底座40和靠背42，在向车辆下方向上(例如，沿着图示轴线Z)移动底座40和靠背42，并且在旋转方向上(例如，关于图示轴线Z)移动底座40和靠背42。此外，在这些位置和/或方位中的每一个上，座椅靠背42可以处于多个斜倚位置(例如，从相对于座椅底座40的垂直方位(例如，直立位置)到相对于底座40平行(例如，完全斜倚位置))。应该领会的是，当座椅24在标称或第一位置时轴线Y可以平行于y-轴线(并且轴线X可以横向于该y-轴线)；并且例如，当座椅24由乘员旋转至第二位置时，Y-和y-轴线可能不平行，或当乘员移动座椅24至第二位置时，座椅24可以在没有(围绕Z-轴线)旋转的情况下在X-和/或Y-方向上移动。如将在下面进一步地描述，至少在一些示例中，计算机14在预测到碰撞事件时指示或以其他方式控制控制器48以从第一或第二位置移动座椅24——例如，将座椅24旋转和/或重新定位至撞击位置——例如，以便各个座椅的Y-轴线平行于即将发生的碰撞的力的主要方向(PDOF)。通过这种方式，可以最小化对乘员的撞击旋转力。
控制器48可以与计算机14通信——例如，以便计算机14可以控制座椅底座40、座椅靠背42或其组合相对于轴线X、Y、Z的运动(例如位置和/或方位)。当然，在座椅24上或靠近座椅24的可手动操作的控制装置(未示出)也可能是可用的——例如，使乘员能够根据需要移动座椅24或重新定向座椅24。
如本领域已知的，座椅24可以进一步地包括安全带约束装置52，该安全带约束装置52包括安全带织带54、56、安全带扣58、和安全带夹60——安全带扣58和安全带夹60可经由织带54、56彼此连接以约束车辆乘员(例如，O1、O2)。此外，如下面进一步地描述，约束装置52可以连接至控制器48——例如，使计算机14和控制器48能够执行比如检测安全带扣58和安全带夹60是否处于连接状态、在碰撞事件之前和/或期间缩回安全带织带54和/或56以拉紧就座乘员周围的织带等这样的一个或多个碰撞事件应对措施。
参考图1-3，至少关于车辆座椅24-30中的一部分，车辆12可以进一步地包括一个或多个车辆约束模块62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86。如本领域已知的，每个模块62-86可以包括(除其他方面以外)壳体(未示出)、充气机(未示出)、和安全气囊(未示出)，以便在碰撞事件期间，碰撞传感器(未示出)可以检测碰撞并且传输导致充气机使安全气囊充气的触发信号，该安全气囊随后从壳体向外展开以约束车辆乘员。
至少在图示示例中，各模块62-76中的两个可以位于车辆座椅24-30的各自头枕的相对侧(例如，座椅24包括位于头枕43的相对侧的模块62-64)；模块62-76中的任何一个可以选择性地在乘员的头部和/或上部躯干的任一侧展开。在图示示例中，模块78-84分别位于车辆座椅24-30中，并且模块86(例如，可展开的帘式安全气囊)位于车辆车顶90中。帘式安全气囊模块86可以设置为覆盖座椅24-30内的所有乘员。或者在另一示例中，模块86的安全气囊可以覆盖邻近就座在座椅24、30中的乘员的侧车窗区域和/或就座在座椅24、30中的乘员之间的区域。更进一步地，其他这种帘式模块可以位于车辆内的其他位置并且设计为在乘员周围在其中任何合适的位置和/或方位展开。同样，这些模块78-86可以基于乘员的躯干和/或下肢的位置——以及基于碰撞的力的主要方向(PDOF)来选择性地展开。这些和其他约束模块实施方式仅仅是示例——其他示例是可能的。因此，继续车辆座椅24的示例，安全气囊模块62、64、78显示相对于该座椅24定位——并且可以可选择性地展开以约束位于其中的乘员。
至少在一示例中，在车厢18内的座椅24-30可以设置为会议中心。例如，座椅24-26可以总体上面向车辆后并且座椅28-30可以总体上面向车辆前(例如，面向座椅24-26)。此外，车厢18可以具有比如在图4中最佳示出的图示桌子这样的一个或多个可电子收起配件96以促进会议类型会面。例如，桌子可以关于车辆座椅24-30的矩形设置居中定位，并且可以配置有可电子移动的臂98，该可电子移动的臂98可以由计算机14控制。例如，通过控制臂98，桌子可以在收起位置(例如，紧贴车辆车厢18的地板100平放或平放在车辆车厢18的地板100内)和展开位置(例如，从地板100向上延伸)之间电子驱动。如将在下面进一步地描述，至少在一些示例中，计算机14指示或以其他方式控制一个或多个配件96(例如，与桌子一样)从展开位置至收起位置以便在预测到碰撞事件时保护乘员。通过这种方式，计算机14可以最小化比如桌子这样的配件96在碰撞期间从车辆12脱离并且在车厢18内变成抛射体(或者例如，在碰撞期间无安全带的乘员撞击桌子)的可能性。
因此，桌子仅仅是配件96的一个示例。其他非限制性示例包括监控器或显示器，该监控器或显示器同样可以从展开位置(例如，从车辆车顶90的表面102，从地板100、从车顶柱92、94中的一个，等)电子驱动至收起位置。
返回图1，同样示意性地显示车辆通信网络106。网络106经由有线或无线网络连接110或任何其他合适的通信体系结构使计算机14、传感器套件16、控制器48(在上面描述的)、和防撞系统108通信地彼此连接。至少在一示例中，连接110包括控制器局域网(CAN)总线、以太网、局域互联网(LIN)、光纤连接等中的一个或多个。也存在其他示例。例如，可替代地或与例如CAN总线结合，连接110可以包含一个或多个分离的有线或无线连接。
计算机14可以是单个计算机(或者多个计算装置——例如，与其他车辆系统和/或子系统共享)。至少在一示例中，计算机14可以是所谓的约束控制计算机；然而，这仅仅是一个示例。计算机14可以包含连接至存储器114的处理器或处理电路112。例如，处理器112可以是能够处理电子指令的任何类型的装置，非限制性示例包括微处理器、微控制器或控制器、专用集成电路(ASIC)等——仅列举几个。通常，计算机14可以编程为执行数字存储指令，该数字存储指令可以存储在存储器114中，该数字存储指令使计算机14能够(除其他方面以外)：接收与在车辆车厢18内的物体(座椅24-30、乘员O1、O2、配件96等)关联的传感器数据；使用传感器数据确定车辆座椅24-30中的至少一个的位置和/或方位；确定至少一个乘员O1、O2的位置和/或方位；确定至少一个配件96的位置和/或方位；计算乘员、座椅以及其他车辆结构和配件等之间的相对距离；和/或基于这些确定中的一个或多个来执行车辆功能。所有位置可以是绝对的，可以根据该位置计算乘员和座椅、座椅和车辆结构、乘员和配件等之间的相对位置。
存储器114可以包括任何非暂时性计算机可用或可读介质，该存储器114可以包括一个或多个存储装置或物品。示例性非暂时性计算机可用存储装置包括传统的计算机系统RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、EPROM(可擦除可编程ROM)、EEPROM(电可擦除可编程ROM)、以及任何其他易失性或非易失性介质。非易失性介质包括，例如，光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。计算机可读介质的一般形式包括，例如，软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其他磁介质，CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其他光学介质，穿孔卡片、纸带、任何其他具有孔式样的物理介质，RAM、PROM(可编程只读存储器)、EPROM、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或内存盒，或任何其他计算机可读的介质。如上面所讨论的，存储器114可以存储一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以具体体现为软件、固件等。
传感器套件16可以包含定位在车辆12的车厢18中的一个或多个传感器20以扫描、成像和/或收集关于在其中的物体的数据。该数据随后可以被传感器套件16(和/或计算机14)用于映射车厢18的内部——例如，包括映像物体(例如，比如座椅24-30，配件96、和乘员O1、O2)。传感器20可以定位在车厢18内的任何合适的位置中；然而，至少在一示例中，传感器20位于车顶90中——例如，从表面102向下定向(例如，如图4所示)并且能够360度扫描车厢内部18。传感器20的非限制性示例可以包括光探测和测距(LIDAR)装置、无线电探测和测距(RADAR)装置、声纳装置、日用摄像机(例如，互补金属氧化物半导体(CMOS))装置、电荷耦合装置(CCD)、图像增强器(image intensifier)(所谓的i平方装置)等中的一个或多个。单独地或共同地，来自传感器20的数据可以连同每个检测的范围信息一起被计算机14用于创建视觉地图。至少在一示例中，传感器20包括LIDAR装置，该LIDAR装置提供传感器数据至计算机14(例如，该传感器数据包括关于检测物体的形状和大小以及检测物体之间的空间关系的信息)。因此，至少在一些示例中，传感器套件16和/或计算机14可以重建车厢18的至少一部分和位于其中的物体的三维(3D)模型，并且计算机14可以使用该模型来确定是否执行车辆功能，如在下面进一步地描述。
使用LIDAR的传感器20可以采用主动扫描技术，该主动扫描技术包括发射光信号(从发射器，未示出)并且测量所谓的“返回”(在检测器上，未示出)——返回包含发射信号的反射。每个传感器20可以具有多个发射器/检测器对。共同地，这些对可以配置为在0°和360°之间扫描它们的环境。由于LIDAR技术和LIDAR装置通常在本领域中是已知的，所以它们的实施方式将不在此进一步地讨论。
图1说明车辆12利用单个传感器20(例如，具有LIDAR技术)以扫描和收集车厢18内的数据的示例。在该示例中，传感器20位于车辆12的车顶90上和/或至少部分地位于车辆12的车顶90内——例如，相对于座椅24-30在其中间区域116内。通过这种方式，一个传感器20可以通过360°扫描提供可以用于映射车辆座椅24-30、乘员O1、O2和配件96的大小、形状、位置和/或方位的图像数据。传感器20可以包括在围绕车厢的内部18旋转的垂直设置(围绕垂直轴线)中的一个光束或多个光束。
其他传感器设置也是可能的，包括具有多于一个传感器20的设置。例如，图6说明具有两个传感器(20’、20”)设置的传感器套件16’。传感器20’、20”可以沿着车辆的y-轴线(例如，由车顶90承载)或根据任何合适的设置(例如，在车厢18的相对角落处，在相对的车辆立柱处等)设置。也存在其他示例。
再次返回图1，防撞系统108旨在包括一个或多个车辆传感器以及至少一个配置为从这些传感器接收数据并且确定或预测碰撞事件的计算机。传感器可以包括具有捕获位于车辆12外部的任何合适区域(例如，车行道、车道标志、标牌、其他车辆、行人等)的视野的成像和/或扫描装置。并且与系统108关联的计算机可以包括计算机14、一个或多个专用计算装置、编程为执行软件以辅助车辆12的互联计算装置的系统等。因此，例如，当车辆12在任何自主模式——包括完全自主模式——下操作时，防撞系统108可以帮助避免碰撞事件或最小化作为碰撞事件的结果发生的损害、撞击、严重性等。因此，至少在某些情况下，系统108也可以提供指令至其他车辆系统和/或子系统——例如，比如提供软件指令至车辆转向系统、提供软件指令至车辆制动系统、提供软件指令至车辆动力传动系统、提供软件指令至车辆约束系统(例如，拉紧安全带约束装置、从约束模块展开安全气囊等)等。防撞系统108的操作——例如，与存储在计算机14中的指令的执行一致地起作用——也可以包括：阻止模块62-86中的一个展开安全气囊、朝着碰撞位置移动和/或定向车辆座椅24-30、收起一个或多个车辆配件96，等等，如将在下面更详细地讨论。
车辆12也可以包含各种其他车辆计算系统。例如，车辆12可以具有用于加热和/或冷却车辆12的车厢18的气候控制系统120。例如，系统可以包括任何合适数量的计算装置(未示出)和多个定向强制通气孔122(为了说明的目的仅显示一个)，该定向强制通气孔122可以电子控制以改变强制空气的量以及它们的方向性——例如，响应于由计算机14提供的指令，如将在下面进一步地描述。
车辆12也可以包含娱乐系统124，该娱乐系统124包括任何合适的计算装置(未示出)、连接至比如所谓的车辆主机(未示出)这样的计算装置的人机界面(HMI)、以及多个连接至其的音频扬声器126(为了说明的目的仅显示一个)。扬声器126的音频方向性可以由系统124控制以为车辆车厢18的乘员O1、O2提供环绕声体验——例如，响应于由计算机14提供的指令，如将在下面进一步地描述。
现在转向图7，显示监控车辆车厢18并且基于监控执行车辆功能的程序800。程序从框810开始，在框810中传感器套件16映射车辆车厢18。车厢映射可以包括从至少一个传感器20(例如，至少一个LIDAR装置)获取传感器数据(例如，图像数据)并且随后使用该图像数据形成一个或多个三维(3D)图像或模型。仅仅为了说明的目的，将关于计算机14根据图像数据确定车厢18的3D模型来描述程序800的剩余部分。
例如，如图1所示，传感器20可以从其中间区域116 360°扫描以捕获图像数据并且经由网络连接110提供该图像数据至计算机14以便计算机14可以形成3D模型。在其他LIDAR设置中，传感器可以小于360°扫描以便获取车厢18的图像数据。例如，对于比如在图6中显示的那些座椅位置，传感器20’可以扫描包括座椅26、28的车厢区域，而传感器20”可以扫描包括座椅24、30的车厢区域。当然，这仅仅是一个非限制性示例；其他示例也是可能的。
如将被技术人员所领会的，在各个传感器扫描期间的旋转可以包括电子旋转或电子机械旋转等——例如，在图1显示的示例中，传感器20可以在每个完整旋转(360°)的情况下获取一组车厢18的图像数据(例如，其中速度旋转可以基于视野和注视场而变化)。此外，这种扫描可以是连续的、周期性的或间歇性的。至少在一示例中，框810在整个程序810中重复地发生以便以任何合适的频率重复地扫描车厢18；因此，框810可以在下面讨论的其他框的期间发生。通过这种方式，计算机14可以基于更新的车厢信息来确定执行某些车辆功能，如在下面进一步地描述。
计算机14可以将重建算法存储在存储器114中并且使用处理器112执行重建算法以便计算机14可以使用从传感器20接收到的图像数据来映射车厢18以及其容纳之物。映射算法、使用映射算法的技术等是已知的并且因此将不在这里进一步地讨论。将要领会的是使用这样的映射算法，计算机14可以形成乘员O1、O2的位置和方位的模型、车辆座椅24-30的位置和方位的模型、配件96在收起位置还是展开位置的模型等。
为了说明，计算机14可以使用提供关于座椅位置和方位、乘员位置和方位、配件位置和/或方位——例如，位置、距离和方位全部相对于彼此和/或其他车辆结构(例如，包括车辆车门的表面、车辆车顶内衬的表面、车辆地板表面、控制台表面等)——的信息的图像数据来构建3D模型。
因此，图3说明车辆座椅24-30和两个乘员O1、O2的一个非限制性示例。在这里，例如，计算机14可以构建指示车辆座椅24-30中的每一个都在标称位置、乘员O1就座在车辆座椅26中、乘员O2就座在车辆座椅30中、以及配件96(桌子)在展开位置的3D模型。在其他示例中，座椅24-30中的一个或多个可以至少部分地旋转。由于每个座椅24-30可以在标称位置，所以为了说明性目的将仅详细地解释一个(座椅26)。例如，在图3中，未示出座椅26沿着X—、Y—或Z—轴线中的任何一个从其中间标称位置平移(因此，使用由计算机14生成的3D模型，座椅位置是可确定的(例如，通过将生成的3D模型与存储在存储器114中的在标称位置的座椅26的参考图像或参考模型相比较))。此外，座椅26没有围绕Z-轴线从其标称(面向后)位置旋转(因此，使用3D模型，座椅方位使用相似的参考图像或模型是可确定的)。座椅方位也可以包括座椅靠背42是否从标称完全直立位置——相对于座椅底座40——以任意角度倾斜。在图3中，各个座椅靠背42在完全直立(标称)位置。因此，如在此所使用的，座椅位置与各个座椅是否在X—、Y—、或Z—方向中的任何一个上(例如，从标称位置)平移有关并且，如在此所使用的，座椅方位与各个座椅是否围绕Z-轴线(例如，从面向标称方向)旋转有关并且也与座椅靠背相对于各个座椅底座的角度有关。
关于乘员O1、O2，3D模型可以指示他们乘员的位置以及他们的方位。如在此所使用的，乘员位置与乘员是否位于(或者没有位于)车辆座椅24-30中的一个中有关。因此，在图3中，乘员O1的位置是就座在车辆座椅26中，并且乘员O2的位置是就座在车辆座椅30中。如在此所使用的，乘员方位与乘员相对于车辆座椅定位的方式有关。为了说明，乘员O2以标称位置定向。更具体地，由于车辆座椅30(在标称位置)面向车辆前，所以乘员O2也面向车辆前。例如，乘员的肩部与座椅靠背42一致并且乘员的身体的中心面C2包括相应座椅30的Y-轴线。此外，由于座椅30在完全直立位置，所以乘员O2也在完全直立位置。如在此所使用的，中心面是至少穿过乘员的头部和躯干的矢状平面(sagittal plane)。此外，乘员的中心面可以被认为与各个座椅的Y-轴线对准(或被认为包括各个座椅的Y-轴线)，只要它在其预定阈值范围内。此外，计算机14可以编程为确定乘员是否在标称方位或乘员不在标称方位的程度。
同样考虑不在标称方位的乘员O1。例如，乘员O1不具有与相应座椅靠背42紧贴一致的两个肩部；此外，乘员的身体的中心面C1不平行于相应车辆座椅26的Y-轴线(例如，平面C1和座椅26的相应Y-轴线具有大于阈值的角度差异)。
由于乘员可以在几乎无数的位置上移动或定位他的/她的身体，所以存在许多其他方位示例。例如，乘员方位可以包括乘员身体的任何部分是否伸出到车厢18外部(例如，从车辆车窗伸出手、胳膊、腿等)、乘员在部分或完全斜倚的车辆座椅中是否是直立的(例如，乘员的肩部不紧贴座椅靠背)、乘员的腿在相应座椅在斜倚位置(例如，包括完全斜倚位置)时是交叠的还是向上或向侧面弯曲的，仅列举几个非限制性示例。
关于配件96，由计算机14确定的3D模型可以指示桌子或其他配件(例如，监控器等)是在收起位置还是在至少部分地展开的位置(即，不是收起位置的任何位置)。
至少在一示例中，在程序800的框820中(其可以在框810之后)，计算机14存储一个或多个数据类型——例如，包括但不限于座椅数据、乘员数据、和/或配件数据。如在此所使用的，座椅数据包括与车辆座椅24-30中的至少一个的位置和方位有关的任何数据。在一些示例中，座椅数据可以与所有的车辆座椅24-30有关；在其他示例中，座椅数据仅仅与被一个车辆乘员(例如，O1、O2)占用的那些座椅有关。如在此所使用的，乘员数据包括与乘员(例如，O1、O2)的位置和/或方位有关的任何数据。并且如在此所使用的，配件数据包括与配件有关或在展开位置(或至少部分展开的位置)的配件有关的任何数据。计算机14可以在存储器114中存储这些数据类型中的一个或多个持续任何合适的持续时间。在一示例中，计算机14在车辆车厢18的每个连续映射(例如，框810)之后删除或覆盖数据类型。在另一示例中，计算机14在阈值时间段之后(例如，在3-5分钟之后)删除或覆盖数据类型——例如，在发生碰撞事件的情况下存储最近几分钟扫描的图像数据。如果发生碰撞事件，则计算机14存储数据类型直到授权的维修技术人员执行存储器114的下载。通过这种方式，碰撞事件信息可以被保存以用于事故调查或持续改进工程目的。
在随后的框830中，计算机14确定即将发生的碰撞事件被预测到还是刚要发生。如在此所使用的，即将发生意味着刚要发生或具有事件将发生的可能性，其中可能性是是统计概率(可由计算机14计算)，该统计概率大于阈值。在一示例中，阈值可以是80％；在另一示例中，阈值是90％；在又一示例中，阈值是95％。
至少在一示例中，计算机14的处理器112确定是否已经为防撞系统108提供碰撞或潜在碰撞的任何指示或预测。如上所述，防撞系统108可以以多种方式感测或确定碰撞事件——包括但不限于使用牵引控制数据、向前车行道LIDAR数据或任何接近感测数据、向前车行道摄像机数据、前方碰撞的车辆到车辆(V2V)通信、制动数据(例如，来自周围车辆)等，仅列举几个示例。因此，当系统108的计算装置确定即将发生的碰撞事件时，系统108可以经由网络连接110以任何合适的形式提供指令至计算机14。在框830中，系统108可以执行技术人员已知的任何合适的碰撞检测技术并且提供任何合适的指示或指令至计算机14。
至少在一示例中，当防撞系统108给计算机14提供即将发生的碰撞事件的指示时，其也提供碰撞数据。至少在一非限制性示例中，碰撞数据可以包括预测碰撞的方向(例如，力的主要方向(PDOF))、预测碰撞的程度或两者。
如果在框830中计算机14确定即将发生的碰撞事件，则程序800前进至框840；然而，如果计算机14没有确定即将发生的碰撞事件，则程序可以前进至框850。
在框840中，计算机14可以响应于框830的确定而执行一个或多个车辆功能。例如，计算机14可以采取某些碰撞应对措施以保护车辆12、车辆乘员O1、O2等。在一示例中，计算机14使用3D模型(在框810中生成的)和/或存储的座椅数据、乘员数据、和/或配件数据(框820)以在框840中执行车辆功能。随后是多个非限制性说明。
在一示例中，计算机14确定展开某些车辆约束模块62-86，而不是其他车辆约束模块。例如，根据在图3中显示的乘员设置(其中由防撞系统108提供的PDOF A指示正面碰撞)，计算机14可以促使约束模块66、74、76、80、84展开并且阻止约束模块68展开。模块66的安全气囊在以受控方式展开时可以帮助降低乘员O1脖子的颈部扭伤，并且可能不需要展开模块68的安全气囊，因为可能没有乘员O1和模块68安全气囊之间的接触的可能性。
存在其他相似的示例。例如，计算机14可以在个人没有就座在相应车辆座椅24-30上时阻止一个或多个约束模块的展开。或者计算机14可以基于展开本身可能会对乘员造成损伤的计算机14评估来阻止任何约束模块展开。
在另一示例中，计算机14可以基于即将发生的碰撞的确定(例如，基于来自防撞系统108的指令)而移动车辆座椅24-30中的一个或多个。此外，计算机14可以使用控制器48来控制车辆座椅运动——从而导致各个座椅沿着X—、Y—或甚至Z—轴线平移和/或围绕Z—轴线旋转。如图3所示，如果即将发生的碰撞来自PDOF B，则例如，计算机14可以顺时针方向地使车辆座椅30旋转和/或平移以便使座椅30和乘员O2与PDOF B对准以便最小化在碰撞期间对乘员的身体的旋转力。因此，在一示例中，计算机14可以将中心面C2与PDOF B对准(或平行于PDOF B)。
计算机14也可以旋转和/或平移座椅26以便乘员O1最适合于具有PDOF B的碰撞。此外，在该示例中，使车辆座椅26旋转可以导致配件96和乘员O1(例如，他的/她的腿)之间的干扰。因此，计算机14可以在座椅26的该运动之前导致配件96朝着收起位置移动(或者移入收起位置)——使桌子移入地板100中——例如，通过电子地控制该配件96。通过这种方式，计算机14可以在碰撞事件期间采取将乘员O1和O2两者置于最佳位置和/或方位的应对措施。
在框840之后，程序800可以前进至框870以确定车辆点火状态是否是关闭的。如果状态是关闭的，则程序800结束。如果车辆点火状态是开启的，则程序800循环返回并且再次从框810开始至少重复部分程序。
返回框850，该框850在框830之后，当确定没有即将发生的碰撞事件时，计算机14可以确定是否执行另一车辆功能——例如，非紧急车辆功能。例如，如果乘员O1、O2正在使用车辆娱乐系统，则计算机14可以确定调整车辆音响装置是可取的。或者例如，如果乘员O1、O2正在使用车辆气候控制系统，则计算机14可以确定调整温度和/或空气流量是可取的。如果做出这种确定，则程序800前进至框860；否则，程序可以前进至框870，该框870在上面描述(或者可替代地循环返回至框830)。
在框860中，计算机14可以基于映射车辆车厢18(框810)、基于存储的座椅、乘员、或配件数据(框820)、和/或基于在框850中的确定来执行适当的车辆功能。因此，在一示例中，计算机14可以控制一个或多个通气孔122的方向性以朝着由乘员O1、O2占用的车辆座椅26和30引导空气。或者计算机14可以控制一个或多个音频扬声器126的方向性以基于乘员O1、O2的位置和方位来调整环绕声。这里仅有非紧急车辆功能的示例，计算机14可以在框860中执行该车辆功能；存在其他非紧急车辆功能。在框860之后，程序800前进至在上面描述的框870。可替代地，计算机14可以循环返回并且重复框830，重新确定是否即将发生碰撞事件。
也存在程序800的其他示例。例如，至少在一示例中，计算机14进一步地确定座椅带扣58和夹60是否处于连接状态(例如，使用来自控制器48的图像数据和/或电子数据)。并且至少在一示例中，计算机14仅在安全带扣58和夹60处于连接状态时在框840中执行车辆功能。例如，预期的是为碰撞作准备的车辆座椅的快速旋转(例如，经由PDOF A、PDOF B等)可以使座椅带扣处于未连接状态的乘员从车辆座椅移开并且潜在地造成更多伤害；因此，至少在某些情况下，计算机14至少部分地基于座椅带扣58和夹60的连接或未连接状态的确定来执行车辆功能。
应该领会的是计算机14也可以控制其他车辆部件。例如，计算机14可以响应于确定车辆乘员位置、车辆乘员方位、车辆座椅位置、车辆座椅方位、车辆座椅斜倚(或者倾斜)等中的一个或多个而执行比如调整车辆安全带、操作与安全带总成关联的负荷限制器、展开未示出或在上面未描述的其他车辆安全气囊、移动或操作未明确地示出和在上面未描述的其他配件或车辆结构这样的下列车辆功能中的一个或多个。
此外，在此描述的车辆约束模块可以包含可逆或不可逆安全气囊。例如，不可逆安全气囊具有两种状态：展开和未展开。然而，可逆安全气囊进一步地包括中间状态，该中间状态可以逆转——计算机14可以基于车辆传感器数据——例如，基于每个不同轴线的车辆加速度、基于制动数据等——将这种模块致动至中间状态。因此，至少在一示例中，执行车辆功能也可以包括将安全气囊致动至该中间状态、和/或将安全气囊恢复至其先前未展开状态。可逆的和不可逆的安全气囊在本领域是已知的并且因此将不在此进一步地讨论。
因此，已经描述了用于车辆的车厢监控系统。系统包括编程为从传感器套件接收图像数据的计算机，该传感器套件扫描车辆车厢并且随后由此生成图像数据或模型。基于包括在车厢内的乘员的情况，计算机进一步地编程为至少执行一个车辆功能。
通常，描述的计算系统和/或装置可以使用多种计算机操作系统中的任何一种，该计算机操作系统包括但绝不限于以下操作系统的版本和/或变体：Ford
Figure BDA0001602771290000191
应用程序、AppLink/智能设备链接中间件、
Figure BDA0001602771290000192
汽车操作系统、Microsoft
Figure BDA0001602771290000193
操作系统、Unix操作系统(例如，加利福尼亚州红木岸的甲骨文公司发售的
Figure BDA0001602771290000194
操作系统)、纽约州阿蒙克市的国际商业机器公司发售的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、加利福尼亚州库比蒂诺市的苹果公司发售的Mac OSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢市的黑莓公司发售的BlackBerry OS和由谷歌公司和开放手机联盟开发的Android操作系统、或QNX软件系统提供的用于信息娱乐的
Figure BDA0001602771290000195
CAR平台。示例计算装置包括但不限于车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式电脑、笔记本电脑、膝上型电脑、或手持式计算机、或一些其他的计算系统和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中该指令可由比如上面列出的那些计算装置中一个或多个可执行。计算机可执行指令可以由使用各种程序语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，该程序语言和/或技术包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等单独或组合。这些应用程序中的一些可以在比如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等这样的虚拟机上编译和执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令并执行这些指令，从而执行一个或多个程序，包括在此描述的一个或多个程序。使用各种计算机可读介质可以存储并传输这样的指令和其他数据。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括任何非暂时性的(例如，有形的)介质，其参与提供计算机(例如，通过计算机的处理器)可读的数据(例如，指令)。这种介质可采取多种形式，包括，但不限于，非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可包括，例如，光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质可包括，例如，动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。这样的指令可被一个或多个传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括含有连接到计算机的处理器的系统总线的线路。计算机可读介质的一般形式包括，例如，软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁介质，CD-ROM、DVD、任何其他光学介质，穿孔卡片、纸带、任何其他具有孔式样的物理介质，RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储器芯片或内存盒，或任何其他计算机可读的介质。
数据库、数据存储库或在此描述的其他数据存储可包括各种类型的机制，其用于存储、访问和检索各种类型的数据，包括层次数据库、在文件系统中的一组文件、以专用格式的应用程序数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这种数据存储通常包括在使用上述中的一个的计算机操作系统的计算装置中，并通过各种方式中的任何一个或多个网络可访问。文件系统可从计算机操作系统访问，并且可包括以各种格式存储的文件。RDBMS除了使用用于创建、存储、编辑和执行存储的程序的语言之外，通常使用结构化查询语言(SQL)，比如上述的PL/SQL(过程化/SQL)语言。
在一些示例中，系统元件可实施为在一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的、存储在与其关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可包含这种存储在计算机可读介质上的指令，其用于执行在此描述的功能。
处理器是通过电路、芯片、或其他电子元件来实施并且可以包括一个或多个微控制器、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个专用电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个客户集成电路等。处理器可以编程为处理传感器数据。处理数据可以包括处理由传感器捕获的视频来源或其他数据流以确定主车辆的车行道车道以及任何目标车辆的存在。如下所述，处理器根据传感器数据而指示车辆部件致动。处理器可以合并于控制器中，例如，自主模式控制器。
存储器(或数据存储装置)是通过电路、芯片或其他电子元件来实施并且可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、电可编程存储器(EPROM)、电可编程和可擦除存储器(EEPROM)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、硬盘驱动器、或任何易失性或非易失性介质等中的一个或多个。存储器可以存储从传感器收集到的数据。
本公开已经以说明性的方式进行了描述，并且应该理解的是已经使用的术语旨在是描述性而不是限制性的词的性质。根据上面的教导，本公开的许多修改和变形是可能的，并且本公开可以以与具体描述不同的方式实施。

Claims (14)

1.一种监控车辆车厢的方法，所述方法包含：
接收包括在车辆车厢内的车辆座椅和乘员的图像数据；
使用所述接收到的数据确定所述座椅的方位和所述乘员的方位；
基于确定的所述座椅的方位和所述乘员的方位来执行车辆功能；
确定即将发生的碰撞事件；以及
基于所确定的即将发生的碰撞事件以及确定的所述座椅的方位和所述乘员的方位来控制所述座椅的运动以使座椅上的乘员的中心面对准或平行于碰撞力的主要方向，其中中心面是至少穿过乘员的头部和躯干的矢状平面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据是从安装在所述车辆车厢内的传感器接收到的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据是从至少一个光探测和测距装置接收到的。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步地包含：使用所述接收到的数据确定所述车辆座椅的位置，以及随后至少部分地基于所述座椅的所述位置来执行所述功能。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述功能包括阻止约束控制模块展开安全气囊。
6.根据权利要求5所述的方法，其中阻止约束控制模块展开安全气囊是以所述乘员相对于所述座椅的所述方位为基础的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述功能包括使所述座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述功能包括使所述座椅的轴线与预测碰撞事件的力的主要方向(PDOF)对准。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述功能包括控制所述车厢中的通气孔或音频扬声器的方向性。
10.一种监控车辆车厢的方法，所述方法包含：
使用图像数据确定车辆乘员相对于车辆座椅的方位；
确定即将发生的碰撞事件；以及
基于所确定的即将发生的碰撞事件以及所确定的车辆乘员相对于车辆座椅的方位来控制所述座椅的运动以使座椅上的乘员的中心面对准或平行于碰撞力的主要方向，其中中心面是至少穿过乘员的头部和躯干的矢状平面。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述数据是从位于车辆车厢内的至少一个光探测和测距装置接收到的。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步地包含：基于所确定的即将发生的碰撞事件以及所确定的车辆乘员相对于车辆座椅的方位，响应于所述碰撞事件来阻止约束控制模块展开安全气囊。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述运动包括使所述座椅平移、斜倚、旋转、或者其组合。
14.一种编程为执行权利要求1-13中任何一项所述方法的计算机。
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