CN109774728B - 基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法。获取驾驶员输入的身高和性别信息；获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息；根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置；根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量和Z轴旋转量；根据计算所得的Y轴旋转量和Z轴旋转量调节后视镜至基准位置。依托车联网实现汽车外后视镜自适应调节，输入驾驶员身高后，后视镜自动调节至满足驾驶员视野的位置，操作便利且能带来愉悦的驾乘体验。

Description

基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法。

背景技术

外后视镜视野是影响行车安全及驾驶便利性的重要因素，将后视镜调节至合适位置，保证正常驾驶及倒车时的视野，是驾驶员上车后重要且常见的动作。因驾驶员身高体型不同，眼睛位置不同，其镜片合适位置也不相同，用户初次使用通常需要多次尝试调整才能获得合适的视野，操作动作繁琐且费时。随着汽车智能化、网联化技术的发展，越来越多的车配置T-BOX等功能。如何基于车辆的控制器实现后视镜位置的自动调节，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能够根据驾驶员性别和身高实现后视镜自动调节、方便智能的基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法。

本发明的技术方案为：

获取驾驶员输入的身高和性别信息；

获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息；

根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置；

根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量和Z轴旋转量；

根据计算所得的Y轴旋转量和Z轴旋转量调节后视镜至基准位置；

所述Y轴为车身宽度方向，Z轴为车身高度方向；

所述Y轴旋转量为相对基准位置沿Y轴的旋转量；

所述Z轴旋转量为相对于相对基准位置沿Z轴的旋转量。

较为优选的，所述获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息的方法为：

所述获取驾驶员H点位置通过安装在座椅滑轨中的位置传感器获取；

所述靠背角度通过靠背中的传感器获取。

较为优选的，所述根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置方法为：

通过查表的方式，获取与驾驶员输入的身高和性别信息对应的躯干长度系数Li和角度差值系数ξi；

根据公式

x＝X0+Li*sin(α-ξi)

y＝Y0

z＝Z0+Li*cos(α-ξi)

计算驾驶员眼点位置的坐标(x，y，z)；

其中，X0、Y0、Z0为驾驶员H点位置的坐标，Li为躯干长度系数，α为靠背角度，ξi为眼点与H点连线与靠背角的差值系数。

较为优选的，后视镜的所述基准位置为：以95％男性人体、座椅位置在R点、靠背角为22°时的眼点位置为观察点，视野区域最佳时的后视镜位置。

较为优选的，根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Z轴旋转量的方法为：

根据公式

β＝90°-θ0/2-θ1和

θ1＝arctan[(y-Y1)/(x-X1)]

进行计算；

其中，β为Z轴旋转量，(X1，Y1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XY面上的坐标，(x，y)为驾驶员眼点在整车XY面上的坐标，θ0为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ1位眼点与后视镜基准点的连线与Y轴的夹角；

所述X轴为车身长度方向。

较为优选的，根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量的方法为：

根据公式

γ＝90°-θ2/2-θ3和

θ3＝arctan[(x-X1)/(z-Z1)]

进行计算；

其中，γ为Y轴旋转量，(X1,Z1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XZ面上的坐标，(x,z)为驾驶员眼点在整车XZ面上的坐标，θ2为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ3位眼点与后视镜基准点的连线与Z轴的夹角；

所述X轴为车身长度方向。

本发明的有益效果为：本发明依托车联网实现汽车外后视镜自适应调节，输入驾驶员身高后，后视镜自动调节至满足驾驶员视野的位置，操作便利且能带来愉悦的驾乘体验。计算眼点位置时，考虑驾驶员的性别和身高，使眼点位置具有更高的精度。根据基准位置，从Y轴和Z轴两个方向调节后视镜的位置，使后视镜能够为各个驾驶员提供最佳的视野，保证行车安全。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为不同身高人体对应眼点位置示意图；

图3为人体眼点位置与H点及靠背角的几何关系图；

图4为Z轴旋转量β计算关系图；

图5为Y轴旋转量γ计算关系图；

图6为本发明用案例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明流程如下：

获取驾驶员输入的身高和性别信息。通过手机APP端或语音等其他方式，输入人体身高、性别信息。

获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息。如图2所示，不同身高人体，其驾驶的眼睛位置不同，其位置与驾驶员身体尺寸、座椅位置(H点位置)及座椅靠背角度有关。5％女性人体与95％男性人体眼点位于不同位置。本发明通过座椅滑轨传感器识别驾驶员H点位置，并通过靠背角传感器识别座椅靠背角度。

根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置。根据预存在车载控制器(或ems、bcm、vcu等)中的人体信息及不同人体H点与眼点的计算关系式计算驾驶员眼点位置，并将计算后的眼点位置信息传输到后视镜控制器。

如图3所示，不同人体尺寸对应不同的H点与眼点坐标的计算关系，控制器中预存人体H点与眼点的函数关系式及不同人体尺寸对应的计算系数，在输入及识别第一步信息后，根据预存在控制器中的数据计算出眼点坐标。眼点(中眼点)坐标(x，y，z)与各参数的计算关系为：

x＝X0+Li*sin(α-ξi)

y＝Y0

z＝Z0+Li*cos(α-ξi)

其中，X0、Y0、Z0为驾驶员H点位置的坐标，Li为躯干长度系数，α为靠背角度，ξi为眼点与H点连线与靠背角的差值系数。

而ξi和Li通过查表获取，该表格通过统计获取的数据整理，并预存在车载控制器(或ems、bcm、vcu等)中，表格如下：

定义可视目标点及后视镜基准位置：本发明以后视镜旋转中心所在同一Y坐标的后方一点作为可视目标点，以95％男性人体，座椅位置在设计R点，靠背角为22°时的眼点位置，通过的后视镜旋转中心点处镜面位置可看到可视目标点时的后视镜位置作为基准位置，此时通过该眼点看到的视野区域须为驾驶满意的可视区域。

根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量和Z轴旋转量。根据上述定义及车载控制器传输至后视镜控制器的眼点坐标信息计算后视镜位置及相对基准位置沿Z轴及Y轴的旋转调整量。

如图4所示，Z轴旋转量β计算关系如下：

β＝90°-θ0/2-θ1和

θ1＝arctan[(y-Y1)/(x-X1)]

其中，β为Z轴旋转量，(X1，Y1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XY面上的坐标，(x，y)为驾驶员眼点在整车XY面上的坐标，θ0为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ1位眼点与后视镜基准点的连线与Y轴的夹角。

如图5所示，根据公式

γ＝90°-θ2/2-θ3和

θ3＝arctan[(x-X1)/(z-Z1)]

计算Y轴旋转量γ；

其中，(X1，Z1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XZ面上的坐标，(x,z)为驾驶员眼点在整车XZ面上的坐标，θ2为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ3位眼点与后视镜基准点的连线与Z轴的夹角。

根据计算所得的Y轴旋转量和Z轴旋转量调节后视镜至基准位置。

如图6所示，本发明的一个应用案例如下：

用户通过在手机端的交互APP输入驾驶员的身高信息，然后通过网络传输给车载控制器(或ems、bcm、vcu等)，车载控制器(或ems、bcm、vcu等)识别座椅滑轨及靠背上传感器信息，计算出眼点位置坐标，将这个信息再通过车辆上的信息交互总线(交互总线可以是常见的CAN总线、LIN总线、Flexray、以太网等)传输给后视镜控制器，后视镜控制器根据收到的信息计算调整量，然后通过驱动电机调整到指定位置。

以某车型为例，假定驾驶员身高为174cm，驾驶员输入身高信息后，车机控制器结合读取的靠背角25°及H点坐标，计算对应眼点坐标(1248，-345，961.8)，后视镜控制器计算镜片调整量：该驾驶员需要在基准位置上沿Y轴旋转-1.32°，Z轴旋转-5.41°，驱动电机调整至以上位置，即实现后视镜自适应调整。

表2为不同驾驶员尺寸通过本方法实现的调节量：

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法，特征在于：

获取驾驶员输入的身高和性别信息；

获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息；

根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置；

根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量和Z轴旋转量；

根据计算所得的Y轴旋转量和Z轴旋转量在基准位置的基础上调节后视镜至目标位置；

所述Y轴为车身宽度方向，Z轴为车身高度方向；

所述Y轴旋转量为相对于基准位置沿Y轴的旋转量；

所述Z轴旋转量为相对于基准位置沿Z轴的旋转量；

后视镜的所述基准位置为：以95％男性人体、座椅位置在R点、靠背角为22°时的眼点位置为观察点，视野区域最佳时的后视镜位置。

2.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法，其特征在于，所述获取驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息的方法为：

所述获取驾驶员H点位置通过安装在座椅滑轨中的位置传感器获取；

所述靠背角度通过靠背中的传感器获取。

3.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法，其特征在于，所述根据驾驶员输入的身高和性别信息、驾驶员H点的位置信息和靠背角度信息计算驾驶员眼点位置方法为：

通过查表的方式，获取与驾驶员输入的身高和性别信息对应的躯干长度系数Li和角度差值系数ξi；

根据公式

x＝X0+Li*sin(α-ξi)

y＝Y0

z＝Z0+Li*cos(α-ξi)

计算驾驶员眼点位置的坐标(x，y，z)；

其中，X0、Y0、Z0为驾驶员H点位置的坐标，Li为躯干长度系数，α为靠背角度，ξi为眼点与H点连线与靠背角的差值系数。

4.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法，其特征在于，根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Z轴旋转量的方法为：

根据公式

β＝90°-θ0/2-θ1和

θ1＝arctan[(y-Y1)/(x-X1)]

进行计算；

其中，β为Z轴旋转量，(X1，Y1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XY面上的坐标，(x，y)为驾驶员眼点在整车XY面上的坐标，θ0为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ1为眼点与后视镜基准点的连线与Y轴的夹角；

所述X轴为车身长度方向。

5.根据权利要求1所述的基于不同驾驶员身高的外后视镜自适应位置调节方法，其特征在于，根据驾驶员眼点位置计算后视镜相较于基准位置的Y轴旋转量的方法为：

根据公式

γ＝90°-θ2/2-θ3和

θ3＝arctan[(x-X1)/(z-Z1)]

进行计算；

其中，γ为Y轴旋转量，(X1,Z1)为后视镜旋转中心镜面点在整车XZ面上的坐标，(x,z)为驾驶员眼点在整车XZ面上的坐标，θ2为眼点与后视镜基准点的连线与X轴的夹角，θ3为眼点与后视镜基准点的连线与Z轴的夹角；

所述X轴为车身长度方向。

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