CN212828015U - 乘员特征检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种乘员特征检测系统，包括椅垫气囊，用于向椅垫气囊充气的充气模块、控制模块、检测模块和计算模块，控制模块用于控制所述充气模块向椅垫气囊中充入预定体积的气体，检测模块用于测量无乘员就坐时所述预定体积的气体形成的参考压力，检测到有乘员就坐时测量所述预定体积的气体形成的第一压力，计算模块用于根据所述参考压力和所述第一压力的差异得到第一重量，并将所述第一重量作为乘员的参考体重。本实用新型利用了设置于车辆座椅中的椅垫气囊，通过有无乘员时椅垫气囊的压力不同来计算乘员的体重和判断乘员的就坐位置，由此可以在不额外设置压力传感器的情况下识别出乘员特征以便为每个乘员设置有针对性的保护策略。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于车辆的检测系统，特别涉及一种配置有椅垫气囊的乘员特征检测系统。
背景技术
随着汽车工业的发展，自动驾驶或者自主驾驶已经是未来的主流研究方向。而随着自动驾驶的不断推进，乘员的座位位置将呈现出更多的可能性。但是行车过程中的安全性一直都是重中之重。在自动驾驶或者自主驾驶中，乘员的注意力可能并未放在车辆控制或者道路环境上，由此当存在安全隐患时，乘员可能难以在第一时间有所反应，因此自动驾驶或者自主驾驶通常设置有乘员保护系统以在危急时刻保证乘员安全。但是对乘员的保护措施随着乘员的不同体型和坐姿也有所不同，为了给乘员提供更有针对性的保护，通常在乘员就坐后需要对乘员的特征，例如体重做一定检测，以便更有针对性的为乘员设置有效的保护策略。
现有已经存在一些体重和坐姿的检测手段，例如在座椅中设置压力传感器，来获得乘员的体重，并且通过压力分布来得到乘员的坐姿，例如乘员是靠前坐还是靠后坐等等。但是这种依赖压力传感器的方式成本较高，而且也会影响到座椅的舒适性。再者由于乘员的体型和体态不同，单纯依赖压力传感器的测量结果也并非一直是准确的。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中乘员的特征参数的获得依赖压力传感器、使得座椅成本提高、且检测结果也有一定误差的缺陷，提供一种利用了座椅的椅垫气囊来检测乘员特征、具有较高准确性且不需要额外增加成本的乘员特征检测系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种乘员特征检测系统，其特点在于，包括椅垫气囊，所述乘员特征检测系统还包括用于向椅垫气囊充气的充气模块、控制模块、检测模块和计算模块，其中，
所述控制模块用于控制所述充气模块向椅垫气囊中充入第一预定体积的气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时所述第一预定体积的气体形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第一预定体积的气体形成的第一压力，
所述计算模块用于根据所述参考压力和所述第一压力的差异得到第一重量，并将所述第一重量作为乘员的参考体重。
优选地，所述控制模块用于控制所述充气模块向椅垫气囊中充入第二预定体积的气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的第二压力，
所述计算模块用于根据椅垫气囊每个位置处所述参考压力和所述第二压力的差异推断得到第一就坐位置，并将所述第一就坐位置作为乘员的参考就坐位置。
其中第一预定体积和第二预定体积可以相同或者不相同。
优选地，所述乘员特征检测系统还包括乘员观测模块，用于获取乘员的体型并根据所述体型得到第二重量，
所述计算模块用于根据为所述第一重量分配的第一权重和为所述第二重量分配的第二权重，计算得到加权体重，并以所述加权体重作为乘员的参考体重。
优选地，所述乘员观测模块包括设置于车辆内的摄像头和/或雷达，用于获取乘员的关节点信息和/或轮廓信息和/或深度信息来获取乘员的体型。
优选地，所述乘员观测模块还用于获取乘员在车辆中的第二就坐位置，
所述计算模块还用于根据为所述第一就坐位置分配的第三权重和为所述第二就坐位置分配的第四权重，计算得到加权位置，并以所述加权位置作为乘员的参考就坐位置。
优选地，所述乘员观测模块包括ToF摄像头，用于通过获取乘员深度信息来获取第二就坐位置。ToF摄像头(Time-of-Flight)，ToF技术是指由一组人眼看不到的红外光(激光脉冲)向外发射，遇到物体后反射，反射到摄像头结束，计算从发射到反射回摄像头的时间差或相位差，并将数据收集起来，形成一组距离深度数据，从而得到一个立体的3D模型的成像技术。
优选地，椅垫气囊包括多个气袋，
所述充气模块用于向每个气袋充入初始气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时每个气袋中初始气体形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量每个气袋中初始气体形成的实际压力，
所述计算模块用于根据每个气袋的参考压力和每个气袋的实际压力的差异得到位置分布，并根据所述位置分布定义乘员的第一就坐位置。通过这种方式得到第一参考就坐位置，依然可以结合乘员观测模块得到的第二就坐位置，加权计算得到更为准确的参考就坐位置。
优选地，至少部分气袋中的初始气体的体积是相同的。
本实用新型获得的技术效果是：
无需在座椅中增设压力传感器，本实用新型利用座椅中设置的椅垫气囊来实现体重和体态双重检测，以便充分考虑乘员的实际情况并为其制定有针对性的安全策略，进一步保障了乘员的安全。
附图说明
图1为根据本实用新型一实施例的乘员特征检测系统的结构框图；
图2为根据本实用新型另一实施例的乘员特征检测系统的结构框图。
图3为根据本实用新型另一实施例的乘员参考体重的检测流程图；
图4为根据本实用新型另一实施例的乘员参考体重的检测流程图；
图5为根据本实用新型另一实施例的乘员参考就坐位置的检测流程图；
图6为根据本实用新型又一实施例的乘员参考就坐位置的检测流程图。
具体实施方式
下面根据本实用新型的具体实施方式并结合附图来进一步说明。
下面参考图1-图2，介绍实用新型两个较佳实施例的乘员特征检测系统。首先参考图1，该乘员特征检测系统，包括椅垫气囊10，所述乘员特征检测系统还包括用于向椅垫气囊充气的充气模块1、控制模块2、检测模块3和计算模块4，其中，
所述控制模块2用于控制所述充气模块向椅垫气囊10中充入第一预定体积的气体，
所述检测模块3用于测量无乘员就坐时所述第一预定体积的气体形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第一预定体积的气体形成的第一压力，
所述计算模块4用于根据所述参考压力和所述第一压力的差异得到第一重量，并将所述第一重量作为乘员的参考体重。
同时，所述控制模块2用于控制所述充气模块1向椅垫气囊10中充入第二预定体积的气体，
所述检测模块3用于测量无乘员就坐时所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的第二压力，
所述计算模块4用于根据椅垫气囊每个位置处所述参考压力和所述第二压力的差异得到推断得到第一就坐位置，并将所述第一就坐位置作为乘员的参考就坐位置。其中第一预定体积和第二预定体积可以相同或者不相同。
参考图2，为了更准确获得乘员的参考体重，在图1所示实施例的基础之上所述乘员特征检测系统还包括乘员观测模块5。乘员观测模块5可用于获取乘员的体型并根据所述体型得到第二重量。所述乘员观测模块包括设置于车辆内的摄像头和/或雷达，用于获取乘员的关节点信息和/或轮廓信息和/或深度信息来获取乘员的体型。所述计算模块4还用于根据为所述第一重量分配的第一权重和为所述第二重量分配的第二权重，计算得到加权体重，并以所述加权体重作为参考体重。此外，所述乘员观测模块5还可用于获取乘员在车辆中的第二就坐位置。所述乘员观测模块还包括ToF摄像头，用于通过获取乘员深度信息来获取第二就坐位置。所述计算模块4还可用于根据为所述第一就坐位置分配的第三权重和为所述第二就坐位置分配的第四权重，计算得到加权位置，并以加权位置作为乘员的参考就坐位置。
充气模块1可用多种方式来对椅垫气囊中充气。一种优选的实现方式为：椅垫气囊包括多个气袋，所述充气模块1用于向每个气袋充入初始气体，由此所述检测模块3用于测量无乘员就坐时每个气袋中初始气体形成的参考压力，以及有乘员就坐时每个气袋中初始气体形成的实际压力。其中，至少部分气袋中的初始气体的体积是相同的。
参考图3-图4，介绍本实用新型两个较佳实施例的乘员参考体重的获得方式，包括以下步骤：
参考图3，步骤101：向椅垫气囊中充入第一预定体积的气体，测量无乘员就坐时所述第一预定体积的气体形成的参考压力；
步骤102：测量有乘员就坐后的所述第一预定体积的气体形成的第一压力；
步骤103：根据所述参考压力和所述第一压力的差异得到第一重量，并以第一重量作为乘员的参考体重。
参考图4，在另一实施例中，为了更准确地获得乘员的参考体重，还包括以下步骤(步骤201-203基本同图1中的步骤101-103)：
步骤204：获取乘员的体型并根据所述体型得到第二重量，例如通过设置于车辆内部的摄像头和/或雷达获取乘员的关节点信息和/或轮廓信息来获取乘员的体型，例如可以通过获取乘员骨盆关节点到头顶的距离，得到一种坐高，大致判断人的体型；又或者通过ToF摄像头可以获取人的深度信息，可以测出人到ToF摄像头的距离，通过结合距离和关节点信息可以得出的乘员的体型；
步骤205：根据为所述第一重量分配的第一权重和为所述第二重量分配的第二权重，计算得到加权体重，将所述加权体重作为乘员的参考体重。
下面参考图5-图6，介绍本实用新型两个较佳实施例的参考就坐位置的检测方式，先参考图5，检测乘员就坐位置的方法包括：
步骤301：向椅垫气囊中充入第二预定体积的气体，测量无乘员就坐时所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的参考压力，例如在椅垫中的不同位置放置了多个气囊，因此在人就坐时，各个位置的压力会有区别。在初始时刻先测量参考压力。之后通过不同的压力分布来判断人的位置，比如压力比较大的位置，就是人偏向的位置。本领域的技术人员可以理解，第一预定体积和第二预定体积可以相同或不同，而不影响本实用新型的实现；
步骤302：测量有乘员就坐时所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的第二压力；
步骤303：根据椅垫气囊每个位置处所述参考压力和所述第二压力的差异推断得到第一就坐位置，并以所述第一就坐位置作为参考就坐位置。
在另一实施例中，参考图6(步骤401-403同图3中的步骤301-303)，该方法还包括步骤404：检测到有乘员就坐，通过乘员观测模块获取乘员在车辆中的第二就坐位置，例如通过ToF摄像头获取乘员深度信息来获取第二就坐位置；
步骤405：根据为所述第一就坐位置分配的第三权重和为所述第二就坐位置分配的第四权重，计算得到加权位置，并将所述加权位置作为乘员的参考就坐位置。
在该技术方案中，利用椅垫气囊精确获得乘员的参考体重和参考就坐位置，以针对性地为每位乘员设置充气条件，从而为乘员提供有针对性的保护。
本领域技术人员可以理解的是，在乘员特征的检测中，参考体重的获得和参考就坐位置的获取顺序不分先后，可以先后执行也可以同时执行。
本实用新型利用了充气型的椅垫气囊，通过对有无乘员就坐时椅垫气囊中气体的不同压力和压力分布，来获得乘员的参考体重和参考就坐位置，能够在不额外增加压力传感器的情况下，获得乘员的特征，从而为每个乘员制定有针对性的保护策略，提高行车的安全性。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种乘员特征检测系统，其特征在于，包括椅垫气囊，所述乘员特征检测系统还包括用于向椅垫气囊充气的充气模块、控制模块、检测模块和计算模块，其中，
所述控制模块用于控制所述充气模块向椅垫气囊中充入第一预定体积的气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时所述第一预定体积的气体形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第一预定体积的气体形成的第一压力，
所述计算模块用于根据所述参考压力和所述第一压力的差异得到第一重量，并将所述第一重量作为乘员的参考体重。
2.如权利要求1所述的乘员特征检测系统，其特征在于，所述控制模块用于控制所述充气模块向椅垫气囊中充入第二预定体积的气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量所述第二预定体积的气体在椅垫气囊各个位置处形成的第二压力，
所述计算模块用于根据椅垫气囊每个位置处所述参考压力和所述第二压力的差异推断得到第一就坐位置，并将所述第一就坐位置作为乘员的参考就坐位置。
3.如权利要求2所述的乘员特征检测系统，其特征在于，所述乘员特征检测系统还包括乘员观测模块，用于获取乘员的体型并根据所述体型得到第二重量，
所述计算模块用于根据为所述第一重量分配的第一权重和为所述第二重量分配的第二权重，计算得到加权体重，并以所述加权体重作为乘员的参考体重。
4.如权利要求3所述的乘员特征检测系统，其特征在于，所述乘员观测模块包括设置于车辆内的摄像头和/或雷达，用于获取乘员的关节点信息和/或轮廓信息和/或深度信息来获取乘员的体型。
5.如权利要求3所述的乘员特征检测系统，其特征在于，所述乘员观测模块还用于获取乘员在车辆中的第二就坐位置，
所述计算模块还用于根据为所述第一就坐位置分配的第三权重和为所述第二就坐位置分配的第四权重，计算得到加权位置，并以所述加权位置作为乘员的参考就坐位置。
6.如权利要求5所述的乘员特征检测系统，其特征在于，所述乘员观测模块包括ToF摄像头，用于通过获取乘员深度信息来获取第二就坐位置。
7.如权利要求5所述的乘员特征检测系统，其特征在于，椅垫气囊包括多个气袋，
所述充气模块用于向每个气袋充入初始气体，
所述检测模块用于测量无乘员就坐时每个气袋中初始气体形成的参考压力，以及检测到有乘员就坐时测量每个气袋中初始气体形成的实际压力，
所述计算模块用于根据每个气袋的参考压力和每个气袋的实际压力的差异得到位置分布，并根据所述位置分布定义乘员的第一就坐位置。
8.如权利要求7所述的乘员特征检测系统，其特征在于，至少部分气袋中的初始气体的体积是相同的。
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Cited By (2)
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| WO2022012494A1 (zh) * | 2020-07-15 | 2022-01-20 | 采埃孚汽车科技(上海)有限公司 | 乘员保护方法、系统及计算机可读介质 |
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