CN116039548A - 一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置，自动调节方法包括：接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度；依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置；依据驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅；依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度；依据调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。本申请利用驾驶员身高和驾驶员的双眼位置自动计算和调节座椅的调节参数，并依据调节后座椅对应的驾驶员的双眼位置自动调节外后视镜，避免受到操作人员经验的影响，提高座椅和外后视镜调节的精度，提高了驾驶的舒适性和安全性。

Description

一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置
技术领域
本申请涉及座舱智能控制技术领域，更具体地，涉及一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置。
背景技术
车辆外后视镜、车辆座椅是车辆必须存在的配置，外后视镜的镜片角度影响行车安全、座椅的姿态影响乘坐的舒适度，因此镜片角度和座椅的姿态直接影响驾乘体验。
当前镜片角度和座椅姿态调整主流通过电调系统实现的。一种调节方案中，外后视镜调节开关的纵向及横向调节输出与镜片调节公共输出端形成闭环回路，驾驶员通过控制外后视镜调节开关实现左右外后视镜调节电机的转动，进而实现左右外后视镜镜片的纵向和横向角度调节。并且，主驾驶调节开关输出端与主驾驶座椅调节电机直接连接，形成闭环回路，驾驶员通过操作主驾驶调节开关实现调节电机的转动，进而实现主驾驶座椅的前后滑动以及靠背俯仰角度、座椅主高度、座垫前部高度的调节。
在另一种调节方案中，外后视镜调节开关和主驾驶座椅调节开关分别将调节信号传输给对应的控制器，由控制器根据控制信号控制外后视镜和座椅的调节，并接收外后视镜和座椅的反馈信号。同时，还可以通过位置记忆开关调用座椅和外后视镜的记忆位置信息，自动将座椅和外后视镜调节至记忆位置。
但是，上述两种调节方案均是根据驾驶员的手动调节指令对外后视镜和座椅进行调节的，过多地依赖于驾乘人员的经验，这对新手司机来讲是一个极大的挑战，外后视镜和座椅调节在不合适的位置容易引发疲劳和安全事故。
发明内容
本申请提供一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置，利用驾驶员身高和驾驶员的双眼位置自动计算和调节座椅的调节参数，并依据调节后座椅对应的驾驶员的双眼位置自动调节外后视镜，避免受到操作人员经验的影响，提高座椅和外后视镜调节的精度，提高了驾驶的舒适性和安全性。
本申请提供了一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，包括：
接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度；
依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置；
依据驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅；
依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度；
依据调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
优选地，依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置，具体包括：
依据驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度确定当前驾驶员的实际位置；
依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前驾驶员的实际位置确定的当前眼点、驾驶员身高、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点、驾驶员的脚腕点与预设的锺点之间的距离、驾驶员的脚腕点与脚底板之间的距离，第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与当前眼点之间的距离以及驾驶员的躯干长度；
依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标和纵向坐标；
其中，高度坐标对应座椅的目标主高度，纵向坐标对应座椅的目标前后位置，驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
优选地，依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前眼点、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与当前眼点之间的距离、驾驶员的躯干长度、预设的锺点的Z坐标、当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点与预设的踵点之间的Z向距离、最舒适的臀部点到踵点的Z向距离、最理想的参考眼点确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标。
优选地，依据当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、最舒适的膝角、最理想的参考眼点坐标确定驾驶员双眼的目标位置的纵向坐标。
优选地，自动调节方法还包括确定座椅的座垫最前端的移动量以及依据座垫最前端的移动量自动调节座垫最前端的高度。
优选地，依据驾驶员双眼的目标位置计算左外后视镜或右外后视镜的调节角度，具体包括：
依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量；
依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及最佳视角下几何中心投影点确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的目标法向向量；
将当前法向向量和目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为指定调节平面上的调节角度。
本申请还提供一种主驾座椅和外后视镜的自动调节装置，包括接收模块、目标位置计算模块、座椅调节模块、调节角度计算模块以及外后视镜调节模块；
接收模块用于接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度；
目标位置计算模块用于依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置；
座椅调节模块用于依据驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅；
调节角度计算模块用于依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度；
外后视镜调节模块用于依据调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
优选地，目标位置计算模块包括实际位置确定模块、位姿参数计算模块、坐标确定模块；
实际位置确定模块用于依据驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度确定当前驾驶员的实际位置；
位姿参数计算模块用于依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前驾驶员的实际位置确定的当前眼点、驾驶员身高、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点、驾驶员的脚腕点与预设的锺点之间的距离、驾驶员的脚腕点与脚底板之间的距离，第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与当前眼点之间的距离以及驾驶员的躯干长度；
坐标确定模块用于依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标和纵向坐标；
其中，高度坐标对应座椅的目标主高度，纵向坐标对应座椅的目标前后位置，驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
优选地，自动调节装置还包括座垫移动量确定模块，座垫移动量确定模块用于确定座垫最前端的移动量；
座椅调节模块还用于依据座垫最前端的移动量自动调节座垫最前端的高度。
优选地，调节角度计算模块包括当前法向向量确定模块、目标法向向量确定模块以及夹角确定模块；
当前法向向量确定模块用于依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量；
目标法向向量确定模块用于依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及最佳视角下几何中心投影点确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的目标法向向量；
夹角确定模块用于将当前法向向量和目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为指定调节平面上的调节角度。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的主驾座椅和外后视镜的自动调节系统的结构示意图；
图2为本申请提供的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法的流程图；
图3为本申请提供的驾驶员的尺寸示意图；
图4为本申请提供的驾驶员的位姿参数示意图；
图5为本申请提供的左外后视镜的视觉范围的示意图；
图6为本申请提供的左外后视镜在最佳视角下的几何中心投影范围的示意图；
图7为本申请提供的主驾座椅和外后视镜的自动调节装置的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法及装置，利用驾驶员身高和驾驶员的双眼位置自动计算和调节座椅的调节参数，并依据调节后座椅对应的驾驶员的双眼位置自动调节外后视镜，避免受到操作人员经验的影响，提高座椅和外后视镜调节的精度，提高了驾驶的舒适性和安全性。
如图1所示，本申请提供的主驾座椅和外后视镜的自动调节系统包括驾驶员监控模块110、人机交互模块120、方向盘高度调节模块130以及控制器140。
驾驶员监控模块110是用于监控驾驶员面部情况的摄像机系统，其安装在方向盘上，跟随方向盘进行上下调节。在本系统中，驾驶员监控模块110主要是通过视觉算法提取驾驶员双眼的像素位置信息，并将像素位置信息通过车载网络发送给控制器140。
人机交互模块120供驾驶员输入其身高信息，并控制车辆座椅及外后视镜的自动控制功能的开启和关闭。作为一个实施例，人机交互模块120可以是中控屏。
由于驾驶员监控模块110的摄像机系统是安装在方向盘上的，因此方向盘的调节会影响摄像机系统的位置，因此通过摄像机采集的驾驶员双眼的像素位置信息会发生改变，需要通过方向盘的高度信息修正摄像机采集到的人眼位置信息。具体地，方向盘高度调节模块130通过车载网络发送方向盘的高度信息到控制器140。
控制器140根据接收到的驾驶员双眼像素位置信息及方向盘高度信息计算得到驾驶员双眼的实际位置信息，并依据接收到的信息计算座椅调整参数和外后视镜调节参数，并控制座椅调节和外后视镜的调节。具体地，控制器140用于调整主驾座椅的主高度，将驾驶员的眼睛高度调整到一个合适的位置，保证驾驶员有一个开阔的前方视野。控制器140根据驾驶员身高信息和双眼的实际位置确定驾驶员的腿部长度，调整座椅的前后位置及座垫最前端位置，保证驾驶员有一个舒适的脚步操作空间。控制器140还用于调整主驾座椅靠背的前后角度(即俯仰角度)，保证驾驶员有一个舒适的背部支撑。控制器140还根据座椅调节后驾驶员的双眼位置调节外后视镜，保证驾驶员有一个合理的后方视野。控制器140还用于接收主驾座椅和外后视镜对于调节指令的反馈信息。
实施例一
基于上述，如图2所示，本申请提供的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法适用于控制器，其包括：
S210：接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度。
具体地，控制器接收人机交互模块传输的身高信息，接收驾驶员监控模块传输的当前驾驶员双眼的像素位置，接收方向盘高度调节模块传输的方向盘的当前高度。将当前驾驶员双眼的像素位置作为驾驶员双眼的当前位置。
S220：依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置。假设驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点为Ee(xe,ye,ze)，目标眼点代表驾驶员的双眼在目标位置时眼睛的综合位置。
具体地，依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置，具体包括：
S2201：依据驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度确定当前驾驶员双眼的实际位置，即利用方向盘的当前高度修正驾驶员双眼的当前位置。
驾驶员监控模块安装在方向盘下方的管梁上，方向盘高度的调节会直接改变摄像头在整个车辆坐标系中的位置。设摄像头投影中心点在车辆中的坐标为(xc,yc,zc)，该坐标值与方向盘高度的对应关系可通过实际标定获得，因此直接通过查表确定方向盘高度对应的摄像头投影中心点的坐标值。
设通过摄像头拍摄的画面中某个点的像素坐标为(u,v)。以摄像头的投影中心点为原点，以摄像头的成像平面的横向扫描轴为Xc轴，纵向扫描为Yc轴，光轴方向为Zc轴，建立的摄像头坐标系为(Oc,Xc,Yc,Zc)。那么有以下关系：
Figure BDA0004082361380000081
其中，Zc为空间点在摄像头坐标系下的Z坐标，(X,Y,Z)是空间点在车辆坐标系下的坐标值。M是3×4的矩阵，M值由镜头内部和镜头外部参数决定，内部参数出厂时已经确定，外部参数通过摄像头投影中心点的坐标(xc,yc,Zc)求得。因此对于空间中任意一点，只要知道其在摄像头坐标系下的Z坐标值Zc和其像素坐标便可求得其在车辆坐标系中的坐标值。
由于人体的眼部距离是在一个常数范围内，本申请设为一个常数。眼部距离在图像坐标系中的距离可以通过图像获得，因此通过几何关系可以求得驾驶员的双眼在摄像头坐标系下的Z坐标Zc，进而获得当前驾驶员双眼在车辆坐标系中的实际位置。
获得当前驾驶员双眼的实际位置后，利用双眼的坐标确定一个眼点，作为当前眼点(如图3中的点E)，代表当前驾驶员眼睛的综合位置，相对于结合两个眼睛的坐标，利用眼点坐标更便于确定驾驶员其他部位的信息。
假设左眼的实际位置坐标为(x1,y1,z1)，右眼的实际位置坐标为(x2,y2,z2)。当前眼点坐标为E(x0,y0,z0)，则
Figure BDA0004082361380000082
其中，a为预设的修正参数。
由于主驾座椅不能横向调节，因此优选地，本申请中只关注纵向(即车辆的前后方向，记为X向)坐标和高度(即车辆的高度方向，记为Z向)坐标，即E(x0,z0)。
S2202：依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度A41、当前驾驶员双眼的实际位置确定的当前眼点E、驾驶员身高h、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点H的Z坐标zh、驾驶员的脚腕点W与预设的锺点A(xa,za)之间的距离w、驾驶员的脚腕点W与脚底板之间的距离w′，第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角A44、驾驶员的躯干倾斜角度A40、驾驶员的肩点S与当前眼点E之间的距离B3以及驾驶员的躯干长度B1。
上述各个位姿参数请见图3和4，其中，图4为当前座椅位置对应的驾驶员位姿。可以理解地，在确定上述位姿参数的同时也可以确定其他位姿参数，例如H点与A点之间的Z向距离H30、H点的X坐标xh、H点与W点之间的距离WH、小腿长度L1′等。
具体地，系统预设的参数如下：
Figure BDA0004082361380000091
图3和4中，已知参数如下：
Figure BDA0004082361380000092
依据如下公式(2)计算得到驾驶员的躯干倾斜角度A40、驾驶员的肩点S与当前眼点E之间的距离B3以及驾驶员的躯干长度B1、驾驶员的肩点S与驾驶员的头顶的距离、小腿长度+脚腕高度L1以及大腿长度L2：
Figure BDA0004082361380000101
由此计算H点与A点之间的Z向距离H30：
H30＝z0-B1×cos(A40)+B3×cos(A41-A40)-za   (3)
通过如下公式(4)计算得到H点的X坐标xh、H点与W点之间的距离WH、小腿长度L1′以及当前座椅位置对应的驾驶员的膝角A44：
Figure BDA0004082361380000102
具体地，当前座椅位置对应的驾驶员的膝角A44表达式为：
Figure BDA0004082361380000103
S2203：依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标ze和纵向坐标xe。其中，高度坐标对应座椅的目标主高度，纵向坐标对应座椅的目标前后位置，驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
作为一个实施例，依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度A41、当前眼点E、驾驶员的躯干倾斜角度A40、驾驶员的肩点S与当前眼点E之间的距离B3、驾驶员的躯干长度B1、预设的锺点A的Z坐标za、当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点H与预设的踵点A之间的Z向距离H30、最舒适的臀部点H′到踵点A的Z向距离H′30、最理想的参考眼点Ed确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标ze。
具体地，如公式(3)所示，H30由正常坐姿下驾驶员的颈部角度A41、当前眼点E的Z坐标z0、驾驶员的躯干倾斜角度A40、驾驶员的肩点S与当前眼点E之间的距离B3、驾驶员的躯干长度B1以及预设的锺点A的Z坐标za确定。在此基础上，假设最舒适的臀部点H′到踵点A的Z向距离为H′30、最理想的参考眼点为Ed(xd,zd)(H′30和Ed由系统确定)，假设驾驶员双眼在任意位置的坐标为(x′,z′)，则对下式(6)求解，式子(6)取最小时的z′值即为目标位置的高度坐标ze：
(H30-H′30)2+f(z′-zd)2     (6)
其中，f为预设的比例因子。
作为一个实施例，依据当前座椅位置对应的驾驶员的膝角A44、最舒适的膝角A′44、最理想的参考眼点Ed确定驾驶员双眼的目标位置的纵向坐标xe。
具体地，对下式(7)求解，式子(7)取最小时的x′值即为目标位置的纵向坐标xe：
(A44-A′44)2+j(x′-xd)2    (7)
其中，j为预设的比例因子。
S230：依据驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅。
具体地，基于上述，主驾座椅的主高度位置调节值为(ze-z0)，若该差值为正值，则向上移动主驾座椅；若该差值为负值，则向下移动主驾座椅。
主驾座椅的前后位置调节值为(xe-x0)，若该差值为正值，则向后移动主驾座椅；若该差值为负值，则向前移动主驾座椅。
上述调节后，驾驶员的臀部点为H′，此时驾驶员的膝角从A44调整为A′44，小腿与地面的夹角从A46调整为A′46，大腿与竖直平面的夹角从A45调整为A′45。
优选地，本申请中，步骤S220中，还包括确定座椅的座垫最前端的移动量，使得驾驶员的膝盖得到更好的支撑。步骤S230还包括自动调节座垫最前端的高度。
具体地，已知座垫长度为L2′，调整前座椅位置对应的座垫最前端的高度为u。假设座垫最前端的目标高度为u′，座垫最前端的移动量为Δu。通过如下公式(8)计算得到A′46和A′45：
Figure BDA0004082361380000111
基于上述，
Figure BDA0004082361380000121
在调节座垫最前端的高度时，若Δu为正值，则向上调节座垫最前端；若Δu为负值，则向下调节座垫最前端。
基于上述优选实施例，调整后的座椅使得膝角A′44、臀部点H与预设的踵点A之间的Z向距离H′30、躯干与大腿的夹角A′42在舒适范围内，同时驾驶员的眼睛所在位置的眼点与目标眼点Ee重合。
S240：依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度。
将主驾座椅调节到驾驶员最舒适的位置以后，驾驶员的双眼位置已经确定，在此基础上，外后视镜镜片的不同角度可以给驾驶员提供不同的视觉范围，图5示出了左外后视镜510在某一角度下驾驶员的视觉范围520。
车辆后部某一平面的视野范围实际上是外后视镜镜片的投影范围，在某一选定的平面上，可以找到最佳视角的投影区域。由此，只要镜片的某个角度可以使得通过最佳视角投影区域的几何中心点的光线经过外后视镜镜片的几何中心点反射后能够进入驾驶员的人眼中心位置，则此时镜片的角度便是最佳角度。为了便于实现，镜片的几何中心在车辆后方的投影只要落在标准位置投影点的某个范围内，便可认为已经是最佳视角。图6示出了左外后视镜镜片的几何中心点610、最佳视角投影区域630及其几何中心点620的位置关系。
具体地，依据驾驶员双眼的目标位置计算左外后视镜或右外后视镜的调节角度，具体包括：
S2401：依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点Ee(xe,ye,ze)、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点M(xm,ym,zm)以及左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量
Figure BDA0004082361380000122
该步骤可以通过现有技术实现，本申请不做限制。
S2402：依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点Ee(xe,ye,ze)、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点M(xm,ym,zm)以及最佳视角下几何中心投影点P(xp,yp,zp)确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点M处的目标法向向量
Figure BDA0004082361380000131
具体地，目标法向向量
Figure BDA0004082361380000132
为∠EMP的平分线对应的向量。假设
Figure BDA00040823613800001314
为最佳投影直线的向量、
Figure BDA0004082361380000133
为目标眼点Ee与镜片的几何中心点M形成的直线向量。则根据下式求解目标法向向量
Figure BDA0004082361380000134
Figure BDA0004082361380000135
S2403：将当前法向向量和目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为指定调节平面上的调节角度。
如下以XY平面(作为指定调节平面)为例说明如何获得指定调节平面上的调节角度，其他平面的调节角度计算方法同理。
当前法向向量
Figure BDA0004082361380000136
在XY平面上的投影为
Figure BDA0004082361380000137
目标法向向量
Figure BDA0004082361380000138
在XY平面上的投影为
Figure BDA0004082361380000139
Figure BDA00040823613800001310
与
Figure BDA00040823613800001311
的夹角为θ，即XY平面上的调节角度。依据如下公式获得夹角θ：
Figure BDA00040823613800001312
S250：依据调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
具体地，如果
Figure BDA00040823613800001313
则镜片由左向右调节角度θ，反之由右向左调节角度θ。
同理可求出镜片上下调节的角度和方向。
实施例二
基于上述调节方法，本申请还提供一种主驾座椅和外后视镜的自动调节装置。如图7所示，调节装置包括接收模块710、目标位置计算模块720、座椅调节模块730、调节角度计算模块740以及外后视镜调节模块750。
接收模块710用于接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度。
目标位置计算模块720用于依据驾驶员身高、驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置。
座椅调节模块730用于依据驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅。
调节角度计算模块740用于依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度。
外后视镜调节模块750用于依据调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
作为一个实施例，目标位置计算模块720包括实际位置确定模块7201、位姿参数计算模块7202、坐标确定模块7203。
实际位置确定模块7201用于依据驾驶员双眼的当前位置以及方向盘的当前高度确定当前驾驶员的实际位置。
位姿参数计算模块7202用于依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前驾驶员的实际位置确定的当前眼点、驾驶员身高、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点的Z坐标、驾驶员的脚腕点与预设的锺点之间的距离、驾驶员的脚腕点与脚底板之间的距离，第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与当前眼点之间的距离以及驾驶员的躯干长度。
坐标确定模块7203用于依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标和纵向坐标。
其中，高度坐标对应座椅的目标主高度，纵向坐标对应座椅的目标前后位置，驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
优选地，自动调节装置还包括座垫移动量确定模块760，座垫移动量确定模块760用于确定座垫最前端的移动量。
座椅调节模块730还用于依据座垫最前端的移动量自动调节座垫最前端的高度。
作为一个实施例，调节角度计算模块740包括当前法向向量确定模块7401、目标法向向量确定模块7402以及夹角确定模块7403。
当前法向向量确定模块7401用于依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量。
目标法向向量确定模块7402用于依据驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及最佳视角下几何中心投影点确定左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的目标法向向量。
夹角确定模块7403用于将当前法向向量和目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为指定调节平面上的调节角度。
本申请通过识别当前驾驶员眼睛的位置及乘坐姿态特征，自动调整座椅到最佳的舒适位置，并自动调整左右外后视镜到最佳视野，提升了驾驶舒适度，降低了驾驶人员的疲劳度，同时为驾驶员提供了最佳的后方视野，提高了车辆的行车安全。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，包括：
接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度；
依据所述驾驶员身高、所述驾驶员双眼的当前位置以及所述方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置；
依据所述驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅；
依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度；
依据所述调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
2.根据权利要求1所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，依据所述驾驶员身高、所述驾驶员双眼的当前位置以及所述方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置，具体包括：
依据所述驾驶员双眼的当前位置以及所述方向盘的当前高度确定当前驾驶员的实际位置；
依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前驾驶员的实际位置确定的当前眼点、驾驶员身高、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，所述第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点、驾驶员的脚腕点与预设的锺点之间的距离、驾驶员的脚腕点与脚底板之间的距离，所述第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与所述当前眼点之间的距离以及驾驶员的躯干长度；
依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标和纵向坐标；
其中，所述高度坐标对应座椅的目标主高度，所述纵向坐标对应座椅的目标前后位置，所述驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
3.根据权利要求2所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，依据所述正常坐姿下驾驶员的颈部角度、所述当前眼点、所述驾驶员的躯干倾斜角度、所述驾驶员的肩点与所述当前眼点之间的距离、所述驾驶员的躯干长度、所述预设的锺点的Z坐标、当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点与预设的踵点之间的Z向距离、最舒适的臀部点到踵点的Z向距离、最理想的参考眼点确定所述驾驶员双眼的目标位置的高度坐标。
4.根据权利要求2所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，依据当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、最舒适的膝角、最理想的参考眼点坐标确定所述驾驶员双眼的目标位置的纵向坐标。
5.根据权利要求2所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，还包括确定座椅的座垫最前端的移动量以及依据所述座垫最前端的移动量自动调节座垫最前端的高度。
6.根据权利要求1所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节方法，其特征在于，依据所述驾驶员双眼的目标位置计算左外后视镜或右外后视镜的调节角度，具体包括：
依据所述驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、所述左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及所述左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定所述左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量；
依据所述驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、所述左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及最佳视角下几何中心投影点确定所述左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的目标法向向量；
将所述当前法向向量和所述目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为所述指定调节平面上的调节角度。
7.一种主驾座椅和外后视镜的自动调节装置，其特征在于，包括接收模块、目标位置计算模块、座椅调节模块、调节角度计算模块以及外后视镜调节模块；
所述接收模块用于接收驾驶员身高、当前驾驶员双眼的像素位置以及方向盘的当前高度；
所述目标位置计算模块用于依据所述驾驶员身高、所述驾驶员双眼的当前位置以及所述方向盘的当前高度计算驾驶员双眼的目标位置；
所述座椅调节模块用于依据所述驾驶员双眼的目标位置自动调节主驾座椅；
所述调节角度计算模块用于依据调节后的座椅位置对应的驾驶员双眼位置计算左外后视镜和右外后视镜的调节角度；
所述外后视镜调节模块用于依据所述调节角度自动调节左外后视镜和右外后视镜。
8.根据权利要求7所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节装置，其特征在于，所述目标位置计算模块包括实际位置确定模块、位姿参数计算模块、坐标确定模块；
所述实际位置确定模块用于依据所述驾驶员双眼的当前位置以及所述方向盘的当前高度确定当前驾驶员的实际位置；
所述位姿参数计算模块用于依据正常坐姿下驾驶员的颈部角度、当前驾驶员的实际位置确定的当前眼点、驾驶员身高、驾驶员的第一位姿参数计算驾驶员的第二位姿参数；其中，所述第一位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的臀部点、驾驶员的脚腕点与预设的锺点之间的距离、驾驶员的脚腕点与脚底板之间的距离，所述第二位姿参数包括当前座椅位置对应的驾驶员的膝角、驾驶员的躯干倾斜角度、驾驶员的肩点与所述当前眼点之间的距离以及驾驶员的躯干长度；
所述坐标确定模块用于依据当前座椅位置对应的驾驶员的位姿参数确定驾驶员双眼的目标位置的高度坐标和纵向坐标；
其中，所述高度坐标对应座椅的目标主高度，所述纵向坐标对应座椅的目标前后位置，所述驾驶员的躯干倾斜角度对应座椅的目标俯仰角度。
9.根据权利要求7所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节装置，其特征在于，还包括座垫移动量确定模块，所述座垫移动量确定模块用于确定座垫最前端的移动量；
所述座椅调节模块还用于依据所述座垫最前端的移动量自动调节座垫最前端的高度。
10.根据权利要求7所述的主驾座椅和外后视镜的自动调节装置，其特征在于，所述调节角度计算模块包括当前法向向量确定模块、目标法向向量确定模块以及夹角确定模块；
所述当前法向向量确定模块用于依据所述驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、所述左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及所述左外后视镜或右外后视镜在当前位姿下的镜片角度确定所述左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的当前法向向量；
所述目标法向向量确定模块用于依据所述驾驶员双眼的目标位置对应的目标眼点、所述左外后视镜或右外后视镜的几何中心点以及最佳视角下几何中心投影点确定所述左外后视镜镜片或右外后视镜镜片在对应的几何中心点处的目标法向向量；
所述夹角确定模块用于将所述当前法向向量和所述目标法向向量在指定调节平面上的投影的夹角作为所述指定调节平面上的调节角度。
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