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CN106256596B - 乘员重量和高度估算 - Google Patents

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CN106256596B
CN106256596B CN201610420694.3A CN201610420694A CN106256596B CN 106256596 B CN106256596 B CN 106256596B CN 201610420694 A CN201610420694 A CN 201610420694A CN 106256596 B CN106256596 B CN 106256596B
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Abstract

一种车辆分类系统包括处理器，该处理器被编程为确定与车辆乘员相关联的就座高度和就座重量。该处理器进一步被编程为至少部分基于该就座重量与该就座高度的比值来为车辆乘员指定类别。

Description

乘员重量和高度估算
技术领域
本申请涉及机动车辆技术领域，并且更具体地涉及乘员分类系统和方法。
背景技术
乘员检测和分类系统使用各种度量来检测车辆乘员并对车辆乘员进行分类。该度量可以被测量或可以基于用户输入。有时，该度量涉及乘员的尺寸。例如，乘员检测系统可以基于座椅上的重量来确定乘员是否存在于车辆中。这样的系统有时可以将成人乘员与儿童、宠物或无生命对象区分开。
发明内容
根据本发明，提供一种车辆系统，包含：
处理器，该处理器被编程为确定与车辆乘员相关联的就座高度和就座重量，其中该处理器被编程为至少部分基于就座重量与就座高度的比值来为车辆乘员指定类别。
根据本发明的一个实施例，该车辆系统进一步包含重量传感器，该重量传感器被编程为测量就座重量并且输出就座重量信号，其中该处理器被编程为至少部分基于就座重量信号来确定就座重量。
根据本发明的一个实施例，该车辆系统进一步包含高度传感器，该高度传感器被编程为补偿座椅角度。
根据本发明的一个实施例，其中该高度传感器被编程为确定当车辆乘员就座时车辆乘员的竖直高度。
根据本发明的一个实施例，其中高度传感器被编程为至少部分基于竖直高度和座椅角度来确定就座高度。
根据本发明的一个实施例，该车辆系统进一步包含安全带拉出传感器，该安全带拉出传感器被编程为确定座椅安全带拉出并且输出表示座椅安全带拉出的安全带拉出信号。
根据本发明的一个实施例，其中该处理器被编程为至少部分基于安全带拉出信号来指定类别。
根据本发明的一个实施例，其中该处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中命令信号命令车辆子系统根据为车辆乘员指定的类别来调节至少一个设置。
根据本发明，提供一种方法，包含：
确定车辆乘员的就座高度；
确定车辆乘员的就座重量；
确定就座重量与就座高度的比值；以及
至少部分基于就座重量与就座高度的比值来为车辆乘员指定类别。
根据本发明的一个实施例，其中确定就座重量包括：
接收表示所测量的就座重量的就座重量信号，以及
至少部分基于就座重量信号来确定就座重量。
根据本发明的一个实施例，其中确定就座高度包括补偿座椅角度。
根据本发明的一个实施例，其中确定就座高度包括确定当车辆乘员就座时车辆乘员的竖直高度。
根据本发明的一个实施例，其中确定就座高度包括至少部分基于竖直高度和座椅角度来确定就座高度。
根据本发明的一个实施例，该方法进一步包含接收表示座椅安全带拉出的安全带拉出信号。
根据本发明的一个实施例，其中指定类别包括至少部分基于安全带拉出信号来指定类别。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中该命令信号命令车辆子系统根据为车辆乘员指定的类别来调节至少一个设置。
根据本发明，提供一种车辆系统，包含：
重量传感器，该重量传感器被编程为测量就座重量并且输出表示所测量的就座重量的就座重量信号；
安全带拉出传感器，该安全带拉出传感器被编程为确定座椅安全带拉出并且输出表示座椅安全带拉出的安全带拉出信号；
高度传感器，该高度传感器被编程为至少部分基于车辆乘员的竖直高度和座椅角度来确定就座高度并且输出表示所确定的就座高度的就座高度信号；以及
处理器，该处理器被编程为至少部分基于就座重量信号来确定就座重量以及至少部分基于就座高度信号来确定就座高度，其中处理器被编程为至少部分基于座椅安全带拉出和就座重量与就座高度的比值来为车辆乘员指定类别。
根据本发明的一个实施例，其中处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中该命令信号命令车辆子系统根据为车辆乘员指定的类别来调节至少一个设置。
附图说明
图1说明了具有分类系统的示例车辆，该分类系统可以根据乘员的就座重量和就座高度为乘员指定类别；
图2是图1的分类系统的示例部件的框图；
图3是可以由图1的分类系统执行的示例过程的流程图；
图4A-4C是示出了可以被用来对乘员进行分类的各种度量之间的示例关系的图。
具体实施方式
医疗专业人员使用身体质量指数(BMI)来相对于人的身高和体重粗略地估算他或她的尺寸。人的BMI可以表明这个人是否体重不足、处于正常体重、超重或肥胖。这些相同的类别可以被用于调整某些车辆子系统——例如约束系统。BMI可以从人的站立重量和站立高度来计算。然而，该信息对于车辆来说难以获得，除非由乘员自愿提供。即使它被自愿提供，但是人的重量可能会经常变化。因此，仅仅请求车辆乘员提供他们的高度和重量不一定是确定乘员的高度和重量的可靠方式。
一种可能的解决方案可以具有车辆分类系统，该车辆分类系统从他或她的就座高度和就座重量来确定乘员的BMI。示例分类系统可以包括处理器，该处理器被编程为确定与乘员相关联的就座高度和就座重量并且至少部分基于就座重量与就座高度的比值来为乘员指定类别。该就座高度可以是通过座椅角度调节的竖直高度的函数。该就座重量可以包括施加到座椅的重量，因此排除乘员的腿的大部分。就座重量与就座高度的比值可以被称为就座身体质量指数或就座BMI。在一些情况下，就座BMI可以是就座重量与就座高度的平方的比值的函数。
就座BMI可能与由医疗专业人员所使用的更传统的BMI有关。因此，就座BMI可以被用于确定特定乘员是否体重不足、处于正常体重、超重或肥胖。各种车辆子系统可以相应地进行调整。
所示出的元件可以采取许多不同的形式并且包括多个和/或替代部件和设施。所说明的示例部件并不意在进行限制。事实上，可以使用附加或替代部件和/或实施方式。
如图1和2中所说明的，主车辆100包括乘员分类系统105，该乘员分类系统105可以根据乘员的尺寸对乘员进行分类，而无需乘员提供他或她的高度和重量。乘员分类系统105可以测量乘员的就座高度、测量乘员的就座重量、确定乘员的就座重量与就座高度的比值、并且至少部分基于该比值来指定类别。虽然被示为轿车，但是主车辆100可以包括任何客用或商用机动车辆，例如轿车、卡车、运动型多用途车、跨界车、厢式货车、小型货车、出租车、公共汽车等。在一些可能的方法中，如下面所讨论的，车辆是被配置为在自主(例如，无人驾驶)模式、部分自主模式和/或非自主模式下运行的自主车辆。
该乘员分类系统105可以包括重量传感器110、高度传感器115、安全带拉出传感器120和处理器125。
该重量传感器110可以包括被编程为测量乘员的就座重量的电子计算设备。该重量传感器110可以被嵌入到车辆座椅——例如驾驶员座椅——中。在一些可能的方法中，该重量传感器110可以被编程为测量施加到座椅上的重量的量。该重量可以被称为“就座重量”，因为它表示当乘员就座时的重量。乘员的就座重量可以不同于乘员的站立重量，因为就座重量可以排除乘员的腿的大部分的重量。该重量传感器110可以被进一步编程为输出表示由重量传感器110测量的就座重量的就座重量信号。
高度传感器115可以包括被编程为测量乘员的就座高度的电子计算设备。该就座高度可以包括竖直高度，该竖直高度包括从例如座椅的顶部到乘员的头部的顶部的距离。因此，该就座高度可以是基于乘员的头部的顶部的高度和座椅的顶部的高度之间的差值。座椅的顶部的高度可以根据座椅距离车辆地板的高度、座椅的厚度或二者来确定。高度传感器115的电子计算设备可以从包含在座椅靠背中的座椅靠背角度传感器(未示出)的输入来确定座椅角度。乘员的头部的顶部的高度可以通过例如视觉传感器——例如包含在高度传感器115中的摄像机——来确定。该高度传感器115可以被编程为通过检测例如乘员的视平线(eye level)的高度来测量或估算乘员的头部的顶部的高度。因为座椅角度可能影响乘员的头部的顶部的高度，所以该高度传感器115可以被编程为应对座椅角度并且根据座椅角度来调节乘员的头部的顶部的高度。该高度传感器115可以被编程为输出表示由高度传感器115所测量的就座高度的就座高度信号。
安全带拉出传感器120可以包括被编程为确定座椅安全带拉出长度的电子计算设备。该座椅安全带拉出长度可以包括当乘员处于座椅中安全带被扣紧时散开的座椅安全带的长度。安全带拉出传感器120可以被编程为输出表示座椅安全带拉出的长度的安全带拉出信号。
处理器125可以包括被编程为确定乘员的类别的电子计算设备。该类别可以是基于例如由重量传感器110所确定的就座重量、由高度传感器115所确定的就座高度、以及由安全带拉出传感器120所确定的座椅安全带拉出的长度。例如，该处理器125可以被编程为接收就座重量信号、就座高度信号和安全带拉出信号。在一些可能的实施方式中，该处理器125可以被编程为确定就座身体质量指数，该就座身体质量指数可以是就座重量和就座高度的函数。例如，就座身体质量指数可以是如等式(1)所示的就座重量与就座高度的平方的比值，其中就座重量以千克来衡量并且就座高度以米来衡量。
Figure BDA0001017366680000061
该处理器125可以被编程为根据就座BMI来为乘员指定类别。示例类别可以包括体重不足、正常体重、超重或肥胖。
在一些情况下，该处理器125可以被编程为当为乘员指定类别时考虑如由安全带拉出信号所指示的座椅安全带拉出的长度。就是说，座椅安全带拉出的长度可以确认所指定的类别(即，较大的安全带拉出长度可以指示较大的乘员)。可选择地，该处理器125可以被编程为根据安全带拉出长度来调节类别。例如，体格健壮的乘员可以具有相对高的就座BMI，但可能不会和具有相同重量和高度的其他人一样大。因此，在就座BMI表明较大的乘员，但安全带拉出长度表明较小的乘员的情况下，该处理器125可以被编程为将乘员分类为具有正常体重。
该处理器125可以被编程为根据所指定的类别来调整一个或多个车辆子系统。例如，该处理器125可以被编程为生成并输出命令信号，该命令信号命令车辆子系统根据所指定的类别来调节一个或多个设置。这样的车辆子系统的示例可以包括例如比如约束控制模块、车身控制模块等的控制模块。该命令信号可以表明一个或多个安全气囊是否应该被展开、如何调节侧视镜或后视镜的位置、座椅位置、方向盘高度等。
图3是示例过程300的流程图，示例过程300可以由乘员分类系统105执行，用于根据乘员的尺寸对乘员进行分类，而无需乘员提供他或她的高度和重量。
在框305，乘员分类系统105可以确定乘员的就座高度。该就座高度可以从例如由高度传感器115所生成的就座高度信号来确定。测量就座高度可以包括高度传感器115确定当乘员就座时乘员的竖直高度、确定座椅角度(例如，座椅靠背相对于地板的角度)、以及根据座椅角度来调节竖直高度。高度传感器115可以生成并输出表示所调节的就座高度的就座高度信号。处理器125可以接收就座高度信号并且根据就座高度信号来确定乘员的就座高度。
在框310，乘员分类系统105可以确定乘员的就座重量。就座重量可以例如从由重量传感器110所生成的就座重量信号来确定。重量传感器110可以测量乘员的就座重量和相应地生成就座重量信号。处理器125可以接收就座重量信号并且根据就座重量信号来确定乘员的就座重量。
在框315，乘员分类系统105可以根据例如就座重量与就座高度的比值来确定就座BMI。例如，就座BMI可以是如关于等式(1)所讨论的就座重量与就座高度的平方的比值的函数。处理器125可以确定该比值。
在框320，乘员分类系统105可以根据在框315所确定的就座BMI为乘员指定类别。该类别可以表明乘员体重不足、处于正常体重、超重或肥胖。处理器125可以指定类别，该类别与在框315所确定的乘员的就座BMI相关联。该类别可以从将各种就座BMI值与各种类别关联起来的表格、数据库等中进行选择。
在判定框325，乘员分类系统105可以确认在框320所指定的类别。确认类别可以包括，例如，处理器125接收表示座椅安全带拉出的量的安全带拉出信号。如果例如座椅安全带拉出的量不匹配具有与当前乘员一样相同的就座BMI的其他乘员的尺寸，则处理器125可以确定乘员分类需要进行调整。例如，对于体格健壮的乘员，座椅安全带拉出可以很低，尽管乘员具有相对高的就座BMI。在该示例中，座椅安全带拉出与就座BMI不一致。如果例如座椅安全带拉出的量与具有与当前乘员一样相同的就座BMI的其他乘员的尺寸一致，则处理器125可以确认类别。如果类别没有被确认，则过程300可以进行到框330。如果类别被确认，则过程300可以进行到框335。
在框330，乘员分类系统105可以更新类别。例如，处理器125可以使更新的类别基于座椅安全带拉出的量以及就座高度与就座重量的比值。更新的类别可以从例如将各种就座BMI值、各种座椅安全带拉出量和各种类别关联起来的表格、数据库等中进行选择。该过程300可以进行到框335。
在框335，乘员分类系统105可以生成并输出命令信号到一个或多个车辆子系统。可以由处理器125生成并输出的命令信号可以命令子系统根据所指定的类别来调节一个或多个设置。示例车辆子系统可以包括例如比如约束控制模块、车身控制模块等的控制模块。该命令信号可以表明一个或多个安全气囊是否应该被展开、如何调节侧视镜或后视镜的位置、座椅位置、方向盘高度或诸如此类。
在框335之后，该过程300可以结束。然而，在某些情况下，该过程300可以周期性地重新开始或返回到先前的框，例如框305，使得当主车辆100可操作时类别可以被连续地重新评估和更新。
图4A-4C是示出了可以被用于对乘员进行分类的各种度量之间的示例关系的图。图4A示出了将站立高度(以毫米为单位)与就座高度(以毫米为单位)关联起来的图400。Y轴表示站立高度并且X轴表示就座高度。趋势线405说明了站立高度和就座高度之间的示例参数关系。现在参考4B，图410将站立重量(以千克为单位)与就座重量(以千克为单位)关联起来。Y轴表示站立重量并且X轴表示就座重量。趋势线415说明了站立重量和就座重量之间的示例参数关系。图4C是将就座BMI(SBMI)与站立BMI关联起来的图420。Y轴表示站立BMI并且X轴表示根据例如等式(1)计算出的就座BMI。趋势线425说明了站立BMI和就座BMI之间的示例参数关系。该关系可以被用于建立数据库、表格或根据已建立的BMI类别将乘员类别(例如体重不足、正常体重、超重和肥胖)与各种就座BMI关联起来的其他关系。
因此，乘员分类系统105可以根据他或她的就座重量和就座高度使用传统的BMI类别来对车辆乘员进行分类。通过测量就座重量和就座高度，乘员分类系统105可以指定类别，而无需用户输入提供这样的信息。可选择地，如果提供了这样的信息，则乘员分类系统105可以使用就座BMI来确认类别，或反之亦然。与各种车辆子系统——例如安全气囊、镜子等——相关联的设置可以根据所指定的类别进行调整。
通常，所描述的计算系统和/或设备可以使用许多计算机操作系统中的任何一个，包括但并不限于以下的版本和/或变体：福特
Figure BDA0001017366680000091
操作系统、Microsoft
Figure BDA0001017366680000092
操作系统、Unix操作系统(如，加利福尼亚红木滩的甲骨文公司发售的
Figure BDA0001017366680000093
操作系统)、纽约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、加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司发售的Mac OSX和iOS操作系统、加拿大滑铁卢的黑莓公司发售的黑莓OS以及谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作系统。计算设备的示例包括，但不限于，车载车辆计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑、或手持式电脑、或一些其他计算系统和/或设备。
计算设备通常包括计算机可执行的指令，其中指令可以通过例如上面所列的那些的一种或多种计算设备来执行。计算机可执行的指令可以从计算机程序来编译或解读，计算机程序使用多种程序设计语言和/或技术建立，这些语言和/或技术包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等中单独一个或结合。通常，处理器(如微处理器)如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括一个或多个在此所述的过程。这样的指令和其它数据可以使用多种计算机可读介质存储和传送。
计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供计算机可读(如通过计算机的处理器)的数据(如指令)的非暂时性(如有形的)介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括，例如光盘或磁盘以及其他持续内存。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其典型地构成主存储器。这样的指令可以通过一个或多个传送介质来传送，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含连接到计算机的处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普遍形式包括，例如软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其它具有孔排列模式的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪速电可擦除可编程只读存储器(FLASH-EEPROM)，任何其它存储芯片或内存盒，或任何其它计算机可读的介质。
数据库、数据储存库、或在此所描述的其它数据存储器可以包括用于存储、访问和检索多种数据的各种类型的机制，包括层次数据库、文件系统的一组文件、专用格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据存储器通常包括在使用例如上述提到的那些之一的计算机操作系统的计算设备内，并且经由网络以各种方式中的任意一种或多种进行访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以多种格式存储的文件。RDBMS除了使用用于创建、存储、编辑和执行所存储的程序的语言之外，通常使用结构化查询语言(SQL)，例如以上提到的过程化SQL(PL/SQL)语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为在一个或多个计算设备(例如，服务器、个人电脑等)上的计算机可读指令(例如，软件)、存储在与此相关的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质上用于执行在此所述的功能的这样的指令。
至于在此所述的过程、系统、方法、启发等，应当理解的是，虽然这些过程的步骤等已被描述成根据一定的有序序列发生，但是这样的过程可以实施为以不同于在此所述顺序的顺序来执行所述步骤。进一步应当理解的是，某些步骤可以同时执行，其它步骤可以增加，或在此所述的某些步骤可以省略。换言之，提供在此的过程的描述目的在于说明某些实施例，而不应以任何方式被解释为限制权利要求。
因此，应当理解的是，上述说明书旨在说明而不是限制。除了提供的示例，在阅读上述说明书的基础之上许多实施例和应用是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明书来确定，而是应该参照所附权利要求连同这些权利要求所享有的全部等效范围来确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在在此所讨论的领域，且本发明所公开的系统和方法将被并入到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本申请能够进行修改和变化。
在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们如本领域技术人员所理解的通常含义，除非在此作出明确相反的指示。特别是单数冠词如“一”，“该”，“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求中叙述了明确相反的限制。
提供摘要以允许读者快速弄清此技术公开的本质。提交该摘要的情况下，应理解其不用于解释或限制权利要求的范围和含义。此外，在前述具体实施方式中，可以看出，为了精简本公开的目的，不同的特征被集合在不同的实施例中。本公开的这种方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比在每项权利要求中清楚叙述的更多的特征的意图。相反，如以下权利要求反映的那样，发明主旨在于少于单一公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求以此方式结合到具体实施方式中，而每条权利要求自身作为单独要求保护的主题。

Claims (14)

1.一种车辆系统，包含：
安全带拉出传感器，所述安全带拉出传感器被编程为输出表示所述座椅安全带拉出长度的安全带拉出信号；
处理器，所述处理器被编程为确定与车辆乘员相关联的就座高度和就座重量，其中所述处理器被编程为至少部分基于所述安全带拉出信号和所述就座重量与所述就座高度的比值来为所述车辆乘员指定类别，其中所述就座高度是竖直高度和座椅角度的函数。
2.根据权利要求1所述的车辆系统，进一步包含重量传感器，所述重量传感器被编程为测量所述就座重量并且输出就座重量信号，其中所述处理器被编程为至少部分基于所述就座重量信号来确定所述就座重量。
3.根据权利要求1所述的车辆系统，进一步包含高度传感器，所述高度传感器被编程为补偿所述座椅角度。
4.根据权利要求3所述的车辆系统，其中所述高度传感器被编程为确定当所述车辆乘员就座时所述车辆乘员的所述竖直高度。
5.根据权利要求4所述的车辆系统，其中所述高度传感器被编程为至少部分基于所述竖直高度和所述座椅角度来确定所述就座高度。
6.根据权利要求1所述的车辆系统，其中所述处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中所述命令信号命令所述车辆子系统根据为所述车辆乘员指定的所述类别来调节至少一个设置。
7.一种方法，包含：
接收表示座椅安全带拉出长度的安全带拉出信号；
确定车辆乘员的就座高度；
确定所述车辆乘员的就座重量；
确定所述就座重量与所述就座高度的比值，其中所述就座高度是竖直高度和座椅角度的函数；以及
至少部分基于所述安全带拉出信号和所述就座重量与所述就座高度的所述比值来为所述车辆乘员指定类别。
8.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述就座重量包括：
接收表示所测量的就座重量的就座重量信号，以及
至少部分基于所述就座重量信号来确定所述就座重量。
9.根据权利要求7所述的方法，其中确定所述就座高度包括补偿所述座椅角度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中确定所述就座高度包括确定当所述车辆乘员就座时所述车辆乘员的所述竖直高度。
11.根据权利要求10所述的方法，其中确定所述就座高度包括至少部分基于所述竖直高度和所述座椅角度来确定所述就座高度。
12.根据权利要求7所述的方法，其中处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中所述命令信号命令所述车辆子系统根据为所述车辆乘员指定的所述类别来调节至少一个设置。
13.一种车辆系统，包含：
重量传感器，所述重量传感器被编程为测量就座重量并且输出表示所测量的所述就座重量的就座重量信号；
安全带拉出传感器，所述安全带拉出传感器被编程为确定座椅安全带拉出并且输出表示所述座椅安全带拉出长度的安全带拉出信号；
高度传感器，所述高度传感器被编程为至少部分基于所述车辆乘员的竖直高度和座椅角度来确定就座高度并且输出表示所确定的所述就座高度的就座高度信号；以及
处理器，所述处理器被编程为至少部分基于所述就座重量信号来确定所述就座重量以及至少部分基于所述就座高度信号来确定所述就座高度，其中所述处理器被编程为至少部分基于所述座椅安全带拉出信号和所述就座重量与所述就座高度的比值来为所述车辆乘员指定类别，其中所述就座高度是竖直高度和座椅角度的函数。
14.根据权利要求13所述的车辆系统，其中所述处理器被编程为输出命令信号到车辆子系统，其中所述命令信号命令所述车辆子系统根据为所述车辆乘员指定的所述类别来调节至少一个设置。
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