ITTO990614A1 - Sistema per la regolazione ergonomica di dispositivi negli autoveicoli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Sistema per la regolazione ergonomica di dispositivi negli autoveicoli"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda il campo dell'ergonomia applicata agli autoveicoli, ed il settore tecnologico dei sistemi di sicurezza attivi e passivi per il conducente ed i passeggeri di un autoveicolo.

In particolare, l'invenzione ha per oggetto un sistema perfezionato per la regolazione e/o il controllo del funzionamento di dispositivi a bordo di un autoveicolo .

Gli autoveicoli di prestigio presenti sul mercato offrono un elevato grado di comfort, prevedendo ad esempio la possibilità di regolare automaticamente l'assetto e/o l'orientamento di alcuni dispositivi di bordo in funzione della presenza e della taglia del conducente e dei singoli passeggeri.

Sono noti sistemi di regolazione automatica che richiedono al conducente di regolare personalmente l'assetto del sedile di guida (posizione longitudinale, altezza, inclinazione dello schienale, regolazione lombare, ecc.) per raggiungere una posizione di guida comoda ed appropriata, dettata dalla sua struttura fisica, e che provvedono automaticamente a regolare l'orientamento degli specchi retrovisori e la disposizione del gruppo volante-colonna di sterzo nella posizioni corrette, in funzione della prestabilita posizione del sedile e secondo predeterminati criteri ergonomici.

Tali sistemi richiedono l'intervento del conducente una prima volta per l'impostazione dell'assetto preferito del sedile e consentono di memorizzare le regolazioni apportate, in modo tale che, quando il conducente si ripresenta in occasioni successive alla guida del veicolo, egli possa ripristinare la disposizione a lui relativa semplicemente comandando il meccanismo di regolazione automatica per eseguire le operazioni di regolazione precedentemente apprese.

Ulteriori possibilità di regolazione automatica sono previste ad esempio per la regolazione degli appoggiatesta, che vengono portati nella posizione operativa corretta in funzione della taglia della persona che occupa il sedile e della posizione da questa assunta, solo se un corrispondente sensore rileva che tale sedile è occupato.

Le operazioni di regolazione dei sedili interessano indirettamente le soluzioni tecnologiche adottate nel campo dei sistemi di sicurezza, in particolare per regolare i dispositivi di ritenuta passivi quali cinture di sicurezza ed airbag.

E' nota la soluzione di prevedere un sensore per avvertire la presenza (assenza) di un passeggero sul sedile a fianco del conducente al fine di attivare (rispettivamente escludere) l'airbag in caso di incidente, oppure per riconoscere la taglia fisica del passeggero (bambino, adulto) e la posizione longitudinale del sedile così da modulare la forza ed i tempi di attivazione dell'airbag.

E' prevedibile che tali soluzioni si diffondano anche in autoveicoli di classi inferiori, al fine di privilegiare maggiori comodità di guida ed aumentare la sicurezza degli occupanti.

Svantaggiosamente, per regolare automaticamente l'assetto e/o l'orientamento dei suddetti dispositivi di bordo, e per controllare l'attivazione e la regolazione dei dispositivi di ritenuta, è richiesta l'installazione di sensori specifici, ciascuno predisposto per rilevare un differente parametro di interesse, di volta in volta correlato alla presenza, alla posizione ed alla taglia di conducente e/o dei passeggeri. L'impiego di una pluralità di sensori risulta essere una scelta onerosa, e, in ultima analisi, incide sul prezzo di vendita del veicolo, rendendo possibile l'adozione di una tale soluzione soltanto per veicoli di maggior prestigio.

Scopo della presente invenzione è quello di semplificare ed integrare i sistemi di controllo per applicazioni relative a comfort e sicurezza.

A tale scopo forma oggetto dell'invenzione un sistema perfezionato per la regolazione e/o il controllo del funzionamento di dispositivi a bordo di un autoveicolo del tipo definito nella parte caratterizzante della rivendicazione 1.

Modi particolari di realizzazione dell'invenzione sono definiti nelle sotto-rivendicazioni .

In particolare, il sistema oggetto dell'invenzione è vantaggiosamente predisposto per determinare dati quali la presenza, la posizione e la taglia degli occupanti di un autoveicolo acquisendo una immagine di un'area predeterminata dell'abitacolo per mezzo di comuni sensori di tipo ottico o radar. A partire da tali dati, una unità di elaborazione convenientemente programmata è quindi in grado di generare una pluralità di segnali di comando atti a comandare la regolazione dei dispositivi ad assetto regolabile a bordo dell'autoveicolo ed a controllare il funzionamento dei dispositivi passivi di ritenuta.

Inoltre il sistema secondo l'invenzione è vantaggiosamente adatto a verificare, interpretando correttamente l'immagine acquisita ed aggiornando in tempo reale tale immagine, lo stato di attenzione alla guida da parte del conducente dell'autoveicolo senza richiedere sensori ausiliari, ed è predisposto per segnalare una situazione di allarme quando rileva condizioni anomale. Questo può essere realizzato analizzando nei particolari ogni immagine acquisita, impiegando, ad esempio, le tecniche attuali di osservazione del movimento delle palpebre per identificare una condizione di perdurante stanchezza, colpi di sonno, malori, ecc.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione verranno più dettagliatamente esposti nella descrizione particolareggiata seguente di una sua forma di attuazione, data a titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1 è uno schema a blocchi del sistema secondo l'invenzione; e

la figura 2 è una vista prospettica dell 'abitacolo di un autoveicolo in cui è evidenziato il volume di abitacolo sotto osservazione da parte dei mezzi sensori in una forma di realizzazione preferita del sistema secondo l'invenzione.

Nella figura 1 è schematicamente rappresentato un sistema secondo l'invenzione suscettibile di essere impiegato a bordo dì un autoveicolo 10 ed avente le funzioni preferite di regolazione dei dispositivi ad assetto regolabile presenti a bordo dell'autpveicolo, di controllo del funzionamento dei dispositivi passivi di ritenuta, e di verifica dello stato di attenzione del conducente.

Nel sistema secondo l'invenzione è previsto un sistema sensore 20, del tipo atto a rilevare la presenza, la taglia e la posizione di uno o più occupanti dell'autoveicolo. Un tale sistema sensore può comprendere, ad esempio, una microtelecamera, o più preferibilmente una coppia di microtelecamere per permettere una visione stereoscopica, oppure un sensore radar a scansione elettronica, convenientemente disposti entro l'abitacolo.

Nella forma di realizzazione descritta, come si vede meglio nella figura 2, il sistema sensore comprende due telecamere 20 disposte nella metà anteriore dell'abitacolo dell'autoveicolo, in modo tale da coprire un'area di rilevamento predeterminata che coincide sostanzialmente con la fila di sedili anteriore e comprende un volume 22 occupato dal conducente ed eventualmente da uno o più passeggeri anteriori.

Le telecamere 20 sono accoppiate ad una unità di elaborazione 24, la quale controlla, attraverso una pluralità di.segnali di comando s1, s2 e s3, una pluralità di attuatori 26, ad esempio per la regolazione elettrica dei dispositivi di bordo ad assetto regolabile, una unità di controllo dell'innesco dei dispositivi airbag 28, e dispositivi di segnalazione e di allarme 30.

L'unità 24 acquisisce segnali di immagine relativi all'area di rilevamento predeterminata, recanti informazioni circa gli occupanti dell'autoveicolo che si trovano entro tale area (ed in questo caso di esempio circa gli occupanti dei sedili anteriori) .

L'unità di elaborazione 24, con tecniche di analisi di immagine per sé note, interpreta le informazioni acquisite relative alla figura degli occupanti per determinare un insieme di;dati attinenti ad essi, ed in particolare per identificare la loro presenza, posizione e taglia. In questo modo è possibile dedurre dati quali l'altezza del conducente, la lunghezza delle loro gambe e del tronco, la posizione della testa in un sistema di riferimento definito rispetto all'abitacolo ed alla plancia del veicolo, nonché dati analoghi riferiti ai passeggeri .

A partire da tali dati, l'unità di elaborazione 24 calcola il corretto assetto del sedile di guida rispettando predeterminati criteri ergonomici e di sicurezza, per consentire al conducente di assumere alla guida una posizione comoda ed adeguata alla sua corporatura. Inoltre provvede automaticamente a calcolare la corretta posizione di altri dispositivi ad assetto regolabile di ausilio alla guida e per il comfort dei passeggeri, ad esempio al fine di regolare l'orientamento degli specchi retrovisori, la disposizione del gruppo ,volantecolonna di sterzo, l'altezza degli appoggiatesta, ecc .

Tali obiettivi sono raggiunti generando una pluralità di segnali di comando s1 di dispositivi attuatori (ciascuno indicato con 26) associati alla suddetta unità di elaborazione 24 e predisposti per la regolazione elettrica di tali dispositivi ad assetto regolabile.

Il sistema sensore consente anche di rilevare l'assenza (presenza) di un passeggero al fine di escludere (non escludere) l'intervento del dispositivo airbag lato passeggero in caso di incidente. L'unità di elaborazione 24 può regolare le modalità di intervento di tale dispositivo airbag in funzione della taglia del passeggero e della sua posizione rispetto alla plancia del veicolo tramite un corrispondente segnale di controllo s2 inviato all'unità di controllo dell'innesco dell'airbag 28.

L'acquisizione dell'immagine può essere effettuata una volta soltanto all'avviamento del veicolo, o, facoltativamente, su richiesta del conducente.

In una forma di attuazione preferita l'immagine può essere aggiornata periodicamente in tempo reale, durante la marcia del veicolo. In questo caso le immagini acquisite vengono elaborate dall'unità 24 e possono essere impiegate per verificare lo stato di attenzione alla guida da parte del conducente, analizzandone in particolare la posizione della testa ed il movimento della palpebre, rendendo possibile l'identificazione di una condizione di stanchezza, colpo di sonno o malore. Se è il caso, l'unità 24 attiva, tramite un segnale s3, corrispondenti dispositivi di segnalazione e di allarme 30.

Naturalmente, per consentire questa applicazione, si deve prevedere una conveniente localizzazione del sistema sensore nell'abitacolo, ad esempio in prossimità del parabrezza o della plancia port astrumenti .

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione .

Ad esempio, a seconda delle scelte progettuali preferite, l'immagine acquisita e l'insieme di dati relativi agli occupanti del veicolo possono essere elaborati nella loro totalità nell'unità 24 ovvero possono essere messi a disposizione di unità di elaborazione ausiliarie periferiche non raffigurate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI l. Sistema perfezionato per la regolazione e/o il controllo del funzionamento di dispositivi a bordo di un autoveicolo (10), caratterizzato dal fatto che comprende in combinazione: - mezzi sensori (20) disposti entro l'abitacolo dell'autoveicolo (10), atti ad acquisire informazioni circa gli occupanti dell'autoveicolo che si trovano entro un'area di rilevamento predeterminata (22), sotto forma di una immagine di detta area predeterminata (22); ed - una unità di elaborazione (24) accoppiata a detti^ mezzi sensori (20), atta ad interpretare le informazioni acquisite per determinare un insieme di dati relativo a detti occupanti dell'autoveicolo, ed in particolare per identificare la presenza, la posizione e la taglia di detti occupanti, e predisposta per generare, a partire da tali dati, segnali di comando (s1) di una pluralità di mezzi attuatori (26) operativamente associati a detta unità di elaborazione (24); detti mezzi attuatori (26) essendo atti a comandare la regolazione automatica di dispositivi di bordo suscettibili di assumere una di una pluralità di configurazioni operative in funzione della posizione e/o della taglia degli occupanti dell'autoveicolo (10).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (24) è predisposta per generare primi segnali di comando per la regolazione automatica dell'assetto del sedile del conducente dell'autoveicolo, in funzione della identificata taglia del conducente.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (24) è predisposta per generare secondi segnali di comando per la regolazione automatica dell'assetto del gruppo volante-colonna di sterzo dell'autoveicolo .
4. 4. Sistema secondo una qualsiasi delie rivendicazioni l a 3, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (24) è predisposta per generare terzi segnali di comando per la regolazione automatica dell'orientamento degli specchi retrovisori dell'autoveicolo.
5. 5. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (24) è predisposta per generare segnali di comando (s2) atti a controllare il funzionamento di dispositivi passivi (28) di ritenuta degli occupanti disposti a bordo dell'autoveicolo.
6. 6. Sistema secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (24) è predisposta per generare quarti segnali di comando atti a controllare l'attivazione di un airbag (28), in funzione della presenza, della posizione e della taglia degli occupanti dell'autoveicolo.
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'unità di elaborazione (24) è predisposta per verificare, a partire da detto insieme di dati determinato, lo stato di attenzione alla guida da parte del conducente dell'autoveicolo, ed è predisposta per generare segnali di comando (s3) atti a segnalare una situazione di allarme quando vengono rilevate condizioni anomale.
8. 8. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (20) comprendono almeno una, e preferibilmente due, microtelecamere.
9. 9. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (20) comprendono un dispositivo radar a scansione elettronica.
10. 10. Sistema secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori (20) sono disposti entro l'abitacolo dell'autoveicolo (10) in corrispondenza dì una porzione anteriore dell'abitacolo, in modo tale che detta area di rilevamento predeterminata comprenda almeno un volume (22) occupato dal conducente. Il tutto sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.