CN115891902A - 安全带d形环定位 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“安全带D形环定位”。对车辆乘员的引导涉及对安全带的D形环机构的高度的手动调整。收集指示D形环机构的目标高度的乘员的第一数据。收集指示D形环机构的当前高度的第二数据。每当目标高度与当前高度的差值大于预定阈值时，对它们进行比较以生成调整量。在HMI显示面板上向乘员呈现视觉引导，其中所述视觉引导描述采取实现D形环机构的手动高度调整的特定动作。在HMI显示面板上向乘员呈现另一个视觉指令，其中所述视觉指令识别调整量。

Description

安全带D形环定位

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆中的可调整的安全带约束装置，并且更具体地，涉及一种用于配置安全带在车辆乘员的肩部上方的最佳高度的帮助***。

背景技术

机动车辆中的乘客座椅通常具有可调整的位置以向前、向后、向上和向下移动，以相对于车辆的控件、车窗和内部装饰件进行最佳定位并且获得最佳乘客舒适度。座椅位置调整可以是手动的或电动的。电动座椅(特别是驾驶员座椅和前排乘客座椅)可以具有可定制的存储器设置，使得可以为频繁使用的用户自动恢复优化的位置。

前排座椅通常具有3点式安全带***以将乘员保持在座椅中。座椅安全带织带可以具有固定到车辆的下端(例如，在座椅的外侧在乘客舱的底板附近栓接)。织带承载可滑动夹具，所述可滑动夹具与附接到座椅内侧的锁扣可选择地连接。在夹具上方，安全带织带穿过通常位于车辆的柱上的D形环机构。在穿过D形环之后，座椅安全带织带的另一端可以与卷收器接合，所述卷收器根据需要送出可变长度的安全带织带以约束座椅乘员。

安装至车辆的柱(例如，B柱)的D形环在乘员的肩部高度处支撑座椅安全带。座椅安全带肩带应理想地越过中肩区域(即，不要太靠近颈部也不要太靠近手臂)。如果肩带搁置在手臂或颈部上，则对于乘员来说可能是不舒服的并且在执行其约束功能时不太有效。因此，肩带的目标位置是在肩部与颈部之间。

当扣紧时，座椅安全带织带从锁扣越过乘员直到D形环。织带在肩部区域中的放置取决于D形环的高度和乘员肩部的位置。继而，乘员的肩部的位置取决于他们的身体高度和体型以及座椅的调整后的定位。例如，座椅位置的变化将影响肩带在乘员身上的位置。

为了使D形环机构相对于座椅乘员正确定位，可以使D形环能够沿着柱竖直地调整以适应不同乘员的不同肩部高度。马达或其他致动器可以与D形环机构联接以提供自动或动力调整***。在标题为“座椅安全带高度***和方法(Seat Belt Height System andMethod)”的美国专利10,035,513中公开了一种自动***，所述专利全文通过引用方式并入本文中。然而，大多数市售车辆使用手动可调整的D形环机构。标题为“座椅安全带高度调整器(Seatbelt Height Adjuster)”的美国专利10,981,537中示出了可手动调整的D形环的示例，所述专利全文通过引用方式并入本文中。在手动可调整的***中，可以提供机械锁定特征部，所述机械锁定特征部必须在能够沿着柱改变D形环的高度之前被释放。

在实践中，由于许多原因，乘员可能并不总是将D形环的高度调整到最佳位置，诸如1)D形环在乘员的视线之外，2)乘员不知道D形环的位置影响座椅安全带的操作，3)乘员很忙并且选择不花时间调整D形环，和/或4)乘员不知道先前的乘员改变了D形环的位置。

针对特定乘员/驾驶员/乘客使用存储在个性化存储器中的座椅位置通常涉及对进入车辆的人员的自动识别(例如，通过识别专用钥匙或通过图像识别)。虽然座椅位置和其他个性化设置已经存储在存储器中，但个性化设置中尚未包括D形环高度。每当访问车辆的不同用户改变座椅存储器/个性化位置时，通常需要手动改变D形环的位置。然而，许多人不知道可以调整D形环，从而导致舒适性和有效性降低。

发明内容

使用内部相机和/或内部感测技术，可以确定目标D形环高度与实际高度之间的差值，并且可以通知车辆乘员在需要时执行手动调整。

在本发明的一个方面，一种车辆包括用于前排座椅乘员的安全带***，所述安全带***具有穿过D形环机构的安全带织带，其中所述D形环机构具有可手动调整的高度。感测***被配置为检测前排座椅乘员并且收集A)指示D形环机构的目标高度的前排座椅乘员的第一数据，以及B)指示D形环机构的当前高度的第二数据。控制器联接到感测***并且被配置为1)响应于收集的第一数据来确定目标高度，2)响应于第二数据来确定当前高度，并且3)将目标高度与当前高度进行比较以在目标高度与当前高度之间的差值大于预定阈值的情况下，生成调整量。响应于控制器的HMI显示面板向前排座椅乘员呈现A)描述实现D形环机构的手动高度调整的动作的视觉引导，以及B)识别调整量的视觉指令。

附图说明

图1是驾驶员在驾驶员座椅上并且佩戴3点式安全带***的车辆的侧视图。

图2是B柱上的可调整D形环机构的第一实施例的透视图。

图3和图4是可调整D形环机构的第二实施例的透视图，示出了处于不同高度的D形环机构。

图5是驾驶员座椅和驾驶员/乘员以及B柱D形环机构和用于检测D形环的高度和乘员的预定人体结构特征的图像传感器的侧视图。

图6是示出根据优选实施例的车辆和安全带***的框图。

图7是示出本发明的一种优选方法的流程图。

具体实施方式

参考图1，机动车辆10具有乘客舱11，其中前排座椅12容纳驾驶员/乘员13。三点式安全带***包括安全带织带14，所述安全带织带在中间位置处夹到座椅锁扣15并且穿过安装在B柱17处的D形环机构16。为了实现织带14在乘员13的肩部处的最佳取向，D形环机构16具有可调整高度，使得它可以相对于乘员13的肩部保持期望的相对高度。

乘客舱11可以包括一个或多个图像传感器18(例如，相机)，所述一个或多个图像传感器被配置为捕获数据(例如，图像)以支持对乘员13的预定参考人体结构(例如，肩部或可以推断出肩部高度的另一特征)的高度的检测。可以使用其他传感器(诸如座椅位置传感器、超声波传感器和/或雷达传感器)以及其他识别装置(诸如钥匙扣、ID卡或应答器)来代替图像传感器或与图像传感器结合使用来表征乘员的身份和/或肩部高度。

图2示出了B柱21上的第一D形环机构20。承载夹具23的安全带织带22穿过D形环20并且向下延伸到包含在B柱21后面的卷收器(未示出)。通过按下D形环机构20上的锁定按钮24，用户可以沿着竖直高度调整范围升高或降低D形环机构20。装饰件26固定到D形环机构20并且与D形环机构20一起滑动以隐藏其中容纳D形环机构20的开口。

图3和图4示出了具有安装在B柱31处的D形环机构30的另一个安全带***。D形环32具有用于穿过安全带织带33的狭槽。手柄34包括释放按钮35，用户可以按下所述释放按钮以便升高或降低D形环32的高度。与D形环机构30相关联的滑动面板36提供隐藏B柱31的内部的纱窗，所述B柱的内部原本可以通过B柱31中的开口可见。可以相对于任何固定特征测量D形环机构30的高度。可以选择使用B柱31中的开口的上边缘37以简化可以用于确定D形环实际高度的图像处理。例如，图3描绘了在边缘37下方距离D1的第一高度处的D形环机构31，并且图4描绘了在边缘37下方距离D2的第二高度处的D形环机构31。替代地，位移传感器可以结合到D形环机构30中以直接感测高度。

为了确定D形环高度相对于前排座椅位置中的特定乘员(例如，驾驶员或乘客)的最佳放置，需要对D形环和乘员肩部的当前高度进行直接测量或基于测量的估计。在一些实施例中，如果乘员的身份是已知的，则可以从存储器获得先前获得的测量值作为存储值。图5描绘了D形环和/或乘员高度的光学测量值。图像传感器40安装在乘客舱41中的参考位置处，并且具有覆盖乘员42和D形环机构43的至少一部分的视野。图像传感器40可以包括例如CCD相机或CMOS相机，并且可以被配置用于可见光和/或红外检测。图像处理器(未示出)可以使用众所周知的方法来检查来自图像传感器40的图像，以检测预定的图像元素，诸如1)乘员的肩部或可以与肩部水平相关的另一参考人体结构(例如，眼睛)和/或2)D形环机构43上的参考位置。例如，图像处理器可以利用图案识别。检查的图像可以包括高度参考，诸如对应于乘客舱41内的水平线或平面46的假想水平参考线，所述假想水平参考线对应于由于图像传感器40安装在参考位置处和预定取向而在捕获的图像中的已知位置。

图5描绘了对应于检查图像中的乘员眼睛的检测位置的矢量44，所述位置位于与水平面46的成角度间隔47处。基于从传感器40到乘员眼睛的距离，可以确定乘员眼睛的高度。例如，可以使用传感器(例如，飞行时间传感器或与传感器40结合的其他传感器)或基于调整后的座椅位置来确定传感器到乘员的距离。可以基于人体测量数据将眼睛高度转换为肩部高度，如美国专利10,035,513中所解释的。同样地，可以使用指向D形环43的矢量45和水平面46的角度间隔并且使用从图像传感器40到D形环43的已知距离来确定D形环机构43的高度。替代地，可以根据来自位移传感器50的输出来测量D形环机构43的高度，所述位移传感器可以与D形环机构43结合。

图6提供了示出用于检测脱离位置的D形环机构并且向车辆乘员生成通知和调整指令的监测/通知***51的主要元件的框图。控制器52可以是可编程电子模块，其被配置为与其他车辆控制功能一起执行如本文所述的功能。控制器52具有存储器67，所述存储器用于存储数据，诸如针对特定乘员确定的个人标识符和相关联的目标高度。控制器52可以在主体控制模块、驾驶员信息或信息娱乐模块或约束控制模块内实现，或者它可以分布在多个此类单元上。控制器52使用一个或多个有线或无线通信链路(诸如通信总线段53和57)与其他装置通信。例如，一个或多个总线可以包括CAN总线。控制器52通过总线段53耦合到车载图像传感器54和55，所述车载图像传感器被布置成捕获可以包括前排座椅乘员和D形环机构的图像。控制器52通过总线段57耦合到附加模块58和附加传感器56，诸如座椅位置传感器或D形环位移传感器。模块58联接到其他传感器并且可以将传感器信号和/或其他信息(例如，乘客识别数据)中继到控制器52。

相机54和55、传感器56和59以及耦合到控制器52的其他模块58提供感测***，所述感测***被配置为检测前排座椅乘员的存在并且收集指示D形环机构的目标高度的前排座椅乘员的第一数据，以及指示D形环机构的当前高度的第二数据。第一数据可以包括至少部分地描绘前排座椅乘员的捕获图像(其可以被输入到图案识别分析器以识别在前排座椅乘员的参考人体结构的捕获图像中的位置，然后根据识别的位置与前排座椅乘客的肩部位置之间的关系确定D形环机构的目标高度)。第一数据可以包括唯一地分配给前排座椅乘员的存储的个人标识符和先前由感测***确定的相应的存储的目标高度。替代地，第一数据可以包括可用座椅调整范围内的座椅调整参数(例如，以指定相机到乘员的距离)。第二数据可以包括至少部分地描绘D形环机构的捕获图像，并且可以包括位移传感器的输出。

控制器52响应于收集的第一数据来确定目标高度，响应于第二数据来确定当前高度，并且将目标高度与当前高度进行比较以在目标高度与当前高度之间的差值大于预定阈值的情况下，生成调整量。

人机界面(HMI)60经由总线段57耦合到控制器52。HMI 60包括用于向乘员提供图形图像和文本消息的显示面板61和用于提供可听音调或消息的声音换能器65(例如，扬声器)。当使用本文描述的程序确定所需的D形环高度调整时，显示面板61用于向前排座椅乘员呈现适当的反馈以辅助获得推荐的D形环高度。所述反馈优选地可以包括A)描述实现D形环机构的手动高度调整的动作的视觉引导，以及B)识别调整量的视觉指令。如图6中所示，可以显示D形环机构的图形图像62以及要执行以便释放D形环机构以进行调整(例如，按下机构上的按钮并且向上或向下滑动所述机构)的动作的描述63。当需要调整时，可以启用扬声器65以再现响铃或其他警报声以引起乘员的注意。

控制器52还可以被配置为在将D形环机构手动调整到修改后的高度之后监测第二数据，将目标高度与修改后的高度进行比较，如果目标高度与修改后的高度之间的差值大于预定阈值，则在HMI显示面板上生成识别新调整量的新视觉指令，并且如果目标高度与修改后的高度之间的差值小于预定阈值，则在HMI显示面板上生成确认消息。如果乘员将来可识别并且尚未在存储的数据中表示，则控制器52可以将相应的前排座椅乘员的个人标识符与目标高度相关联地存储在存储器中。

图7示出了本发明的一种优选方法，当一个或多个乘员坐在具有延伸穿过可调整高度的D形环机构的对应安全带的座椅中时，所述方法开始于步骤70。在步骤71中，由驾驶员起动车辆。在步骤72中执行检查以确定相关座椅位置(例如，前排座椅)中的任何乘员是否已经被识别为特定用户并且具有可以用于确定D形环高度调整的需要和/或调整量的先前存储的数据(例如，目标D形环高度或参考人体结构数据)。如果在存储器中找到与所识别的用户相关联的个人标识符，则在步骤54中调用存储的高度(例如，目标D形环高度或用户的高度)。如果没有与座椅乘员相关联的个人标识符，则在步骤73中评估传感器数据(例如，捕获的图像、座椅位置等)以确定各种高度，诸如D形环机构的实际高度和乘员肩部(或其他相关人体结构)的实际高度，所述数据可以用于确定D形环机构的目标高度，所述目标高度为乘员优化安全带的舒适性和有效性。

在步骤75中，将D形环的目标高度与D形环的当前实际高度进行比较，以便确定是否需要任何调整。优选地，每当目标高度与当前高度之间的差值大于预定阈值时，所述比较就生成调整量。可以忽略小于阈值的差值。例如，阈值可以约为0.5英寸。调整量可以包括目标高度与当前高度之间的差值，但是可以根据D形环机构的移动范围的末端来限制所述量。

如果需要调整，则可以在步骤76中生成可听响铃或其他警报音调或消息作为可听提示以及HMI显示面板上的对应消息，以通知乘员需要采取动作以便正确地调整他们的D形环高度。在步骤77中，HMI显示面板再现视觉引导，所述视觉引导描述/说明实现D形环机构的竖直高度调整的动作。在步骤78中，HMI显示面板进一步再现识别调整量的视觉指令。在步骤80中，可以任选地执行重新检查，所述重新检查包括重新捕获相机图像或其他传感器数据以确定D形环机构的当前实际高度已经被调整到适当高度(例如，在目标高度周围的预定阈值内)。如果仍然不在适当高度，则可以返回到步骤77和78，其中在D形环机构已经移动了某个量的情况下更新调整量的值。

如果在步骤80中检测到适当的位置或者如果在步骤75中不需要调整，则可以在步骤81中示出HMI确认消息作为对乘员的确认：D形环机构被设定在最佳高度。如果检测到新的可识别人员在座椅中，则可以将包括个人标识符和基于检测到的乘员的体型的D形环的目标高度的对应数据一起存储在存储器中以供以后在相同人员坐在同一个座椅上时进行调用。

在本发明的一个方面，所述方法包括以下步骤：将相应前排座椅乘员的个人标识符与目标高度相关联地存储在存储器中。

在本发明的一个方面，第一数据包括唯一地分配给前排座椅乘员的存储的个人标识符和相应的存储的目标高度。

在本发明的一个方面，收集第二数据的步骤包括使用位于参考位置处的图像传感器捕获图像，其中所述图像至少部分地描绘D形环机构。

在本发明的一个方面，视觉引导包括释放D形环机构以进行移动的动作的图形描绘。

在本发明的一个方面，所述方法包括以下步骤：当需要手动调整D形环机构时，从声音换能器向前排座椅乘员生成可听提示。

Claims (15)

1.一种车辆，其包括：

用于前排座椅乘员的安全带***，所述安全带***具有穿过D形环机构的安全带织带，其中所述D形环机构具有可手动调整的高度；

感测***，所述感测***被配置为检测所述前排座椅乘员并且收集A)指示所述D形环机构的目标高度的所述前排座椅乘员的第一数据，以及B)指示所述D形环机构的当前高度的第二数据；

控制器，所述控制器联接到所述感测***并且被配置为1)响应于所述收集的第一数据来确定所述目标高度，2)响应于所述第二数据来确定所述当前高度，并且3)将所述目标高度与所述当前高度进行比较以在所述目标高度与所述当前高度之间的差值大于预定阈值的情况下，生成调整量；以及

HMI显示面板，所述HMI显示面板响应于所述控制器向所述前排座椅乘员呈现A)描述实现所述D形环机构的所述手动高度调整的动作的视觉引导，以及B)识别所述调整量的视觉指令。

2.如权利要求1所述的车辆，其中所述控制器还被配置为：4)在将所述D形环机构手动调整到修改后的高度之后监测所述第二数据，5)将所述目标高度与所述修改后的高度进行比较，6)如果所述目标高度与所述修改后的高度之间的差值大于所述预定阈值，则在所述HMI显示面板上生成识别新调整量的新视觉指令，并且7)如果所述目标高度与所述修改后的高度之间的所述差值小于所述预定阈值，则在所述HMI显示面板上生成确认消息。

3.如权利要求2所述的车辆，其中所述控制器还被配置为8)将所述相应的前排座椅乘员的个人标识符与所述目标高度相关联地存储在存储器中。

4.如权利要求1所述的车辆，其中所述感测***包括位于参考位置处的图像传感器，并且其中所述第一数据包括至少部分地描绘所述前排座椅乘员的捕获图像。

5.如权利要求4所述的车辆，其中所述控制器被配置为：8)使用图案识别来识别在所述前排座椅乘员的参考人体结构的所述捕获图像中的位置，并且9)根据所述识别的位置与所述前排座椅乘员的肩部位置之间的关系确定所述D形环机构的所述目标高度。

6.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一数据包括唯一地分配给所述前排座椅乘员的存储的个人标识符和先前由所述感测***确定的相应的存储的目标高度。

7.如权利要求1所述的车辆，其中所述第一数据包括在座椅调整的可用范围内的座椅调整参数。

8.如权利要求1所述的车辆，其中所述感测***包括位于参考位置处的图像传感器，并且其中所述第二数据包括至少部分地描绘所述D形环机构的捕获图像。

9.如权利要求1所述的车辆，其中所述感测***包括联接到所述D形环机构的位移传感器，并且其中所述第二数据包括所述位移传感器的输出。

10.如权利要求1所述的车辆，其中所述视觉引导包括释放所述D形环机构以进行移动的动作的图形描绘。

11.如权利要求1所述的车辆，其还包括声音换能器，所述声音换能器联接到所述控制器以用于在需要手动调整所述D形环机构时向所述前排座椅乘员生成可听提示。

12.一种引导车辆的前排座椅乘员手动调整安全带的D形环机构的高度的方法，其包括以下步骤：

收集指示所述D形环机构的目标高度的所述前排座椅乘员的第一数据；

收集指示所述D形环机构的当前高度的第二数据；

响应于所述收集的第一数据来确定所述目标高度；

响应于所述第二数据来确定所述当前高度；

如果所述目标高度与所述当前高度之间的差值大于预定阈值，将所述目标高度与所述当前高度进行比较以生成调整量；

在HMI显示面板上向所述前排座椅乘员呈现视觉引导，其中所述视觉引导描述采取实现所述D形环机构的手动高度调整的动作；并且

在所述HMI显示面板上向所述前排座椅乘员呈现视觉指令，其中所述视觉指令识别所述调整量。

13.如权利要求12所述的方法，其还包括以下步骤：

在将所述D形环机构手动调整到修改后的高度之后监测所述第二数据；

将所述目标高度与所述修改后的高度进行比较；

如果所述目标高度与所述修改后的高度之间的差值大于所述预定阈值，则在所述HMI显示面板上生成识别新的调整量的新的视觉指令；并且

如果所述目标高度与所述修改后的高度之间的所述差值小于所述预定阈值，则在所述HMI显示面板上生成确认消息。

14.如权利要求12所述的方法，其中收集第一数据的所述步骤包括使用位于所述车辆中的参考位置处的图像传感器捕获至少部分地描绘所述前排座椅乘员的图像。

15.如权利要求14所述的方法，其还包括以下步骤：

使用图案识别来识别在所述前排座椅乘员的参考人体结构的所述图像中的位置；并且

根据所述识别的位置与所述前排座椅乘员的肩部位置之间的关系来确定所述D形环机构的所述目标高度。

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