專利名稱：用于檢測(cè)座椅的占用狀況的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)特別是在一個(gè)汽車中的一個(gè)座椅的占用狀況的一種方法，以及在根據(jù)占用狀況對(duì)配屬于座椅的回拉裝置進(jìn)行控制的應(yīng)用方法，其中，借助一個(gè)圖像檢測(cè)系統(tǒng)采集座椅的三維圖像，并對(duì)占用情況、必要時(shí)也對(duì)占用的類型進(jìn)行分析；本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行該方法的一種裝置。
在此期間在汽車中安裝不可逆的可控制的回拉裝置，特別是煙火可點(diǎn)燃的回拉裝置、如氣囊或者安全帶拉緊器已成為規(guī)范。在檢測(cè)到一個(gè)人在座椅中處于危險(xiǎn)情況時(shí)、尤其是在碰撞到一個(gè)障礙物時(shí)觸發(fā)這些回拉裝置，以保護(hù)人免受危險(xiǎn)的傷害。出于成本的原因，當(dāng)座椅未被占用時(shí)不應(yīng)觸發(fā)。此外，位于座椅上的不是人而是物品時(shí)也不應(yīng)該觸發(fā)。特別是當(dāng)這個(gè)物品為嬰孩筐座時(shí)應(yīng)避免觸發(fā)。此外還希望能根據(jù)人的體形觸發(fā)合適的觸發(fā)過(guò)程。因此，為了避免很不可靠的僅可手操作的開(kāi)關(guān)，就需要能以最高的可靠度采集到占用情況的方法和裝置。此外，其中這些方法和裝置也能和其它的裝置一起至少能區(qū)分人和物，如有可能也能區(qū)分不同的物品、特別是能區(qū)分不同的人-確切地說(shuō)是人的類型。
例如US 5,570,903公開(kāi)了一種配屬于座椅的座椅表面的墊子，借助該墊子可以采集到物體作用到座椅上的重量。通過(guò)矩陣式地設(shè)置傳感器也能采集到壓力分布，例如也能采集到臀部隆起(Sitz-hoecker)的距離。雖然能很好地采集到占用狀況，然而這種做法特別費(fèi)事，因?yàn)橐笥刑厥獾淖?，也很費(fèi)錢。
US-5,983,147公開(kāi)了一種至少用于副駕駛座椅的借助立體攝像機(jī)采集圖像的方法。然后可以對(duì)各圖像進(jìn)行分析，是否座椅肯定被占用，并且是否在當(dāng)時(shí)的情況中座位上是一個(gè)人或者一件物品。在起動(dòng)這個(gè)過(guò)程時(shí)是很費(fèi)錢的，且需要漫長(zhǎng)的學(xué)習(xí)或者訓(xùn)練階段，因?yàn)閷?duì)于每種類型應(yīng)采集狀況、特別是要區(qū)分人和物，必須有從經(jīng)驗(yàn)上得到的訓(xùn)練數(shù)據(jù)提供使用，并且必須首先采集這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)，然后還必須輸入。在使用中再根據(jù)這些訓(xùn)練數(shù)據(jù)并通過(guò)得到的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的算法的圖像進(jìn)行分類，首先是按占用情況分類，然后按占用類型分類。這種做法有很大的缺點(diǎn)，例如，也不能采集到在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中未加規(guī)定的占用類型，這可能導(dǎo)致很大的錯(cuò)誤解釋，也就是錯(cuò)誤的分類。此外如在日常的交通中經(jīng)常出現(xiàn)的變化著的照明情況同樣也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的分類。在訓(xùn)練階段未經(jīng)訓(xùn)練的座椅參數(shù)也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的分類。最后在更換座椅時(shí)必須重新進(jìn)行啟動(dòng)，其中，相應(yīng)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)不能提供給所有市場(chǎng)上通用的座椅使用。因此，建立在采集三維圖像基礎(chǔ)之上的已公開(kāi)的做法不僅費(fèi)用特別昂貴，而且在很大程度上也不可靠。
因此本發(fā)明的任務(wù)是將上述已公開(kāi)的做法作如下改進(jìn)，即在采集占用狀況、必要時(shí)也在采集占用類型時(shí)既費(fèi)用更少，而且可靠性更高。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)這個(gè)任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1的方法以及按照權(quán)利要求13的裝置來(lái)完成。本發(fā)明通過(guò)從屬權(quán)利要求得到繼續(xù)改進(jìn)。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是，可以對(duì)于一個(gè)未被占用的座椅建立該座椅的一個(gè)三維形狀模型來(lái)作為參照，其中在任何情況下對(duì)于多數(shù)座椅肯定已在廠方以及供應(yīng)商方面有了這樣一些三維形狀模型，因?yàn)樽问怯肅AD技術(shù)研制出來(lái)的，例如以所謂的線柵形式。在工作過(guò)程中通過(guò)圖像檢測(cè)系統(tǒng)采集到的三維圖像參照三維形狀模型至少在重大的和/或特定的誤差方面進(jìn)行分析。不需要用于分析的昂貴的訓(xùn)練階段。在改進(jìn)方案中可以對(duì)座椅的部件區(qū)域-例如座椅面、靠背、頭枕以及它們的部分-例如靠背的上段和靠背的下段在三維圖像和三維形狀模型的一致性方面進(jìn)行分析，這樣，在采集座椅的占用情況時(shí)也能對(duì)引起占用的物體的類型進(jìn)行一定的分類，確切地說(shuō)完全是疊代式(iterativ)進(jìn)行的。


下面借助在附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)地說(shuō)明。
這些附圖示出圖1用于執(zhí)行本發(fā)明方法的裝置的基本結(jié)構(gòu)圖，其中座椅為側(cè)視圖，圖2汽車中座椅的正視圖，
圖3座椅部件彼此不同運(yùn)動(dòng)可能性的簡(jiǎn)圖，圖4一種對(duì)于前座和后座分開(kāi)的圖像采集系統(tǒng)的配置，圖5一種既用于前座也用于后座的一個(gè)唯一的圖像檢測(cè)系統(tǒng)的配置方案，圖6一個(gè)座椅的線柵模型的基本外觀簡(jiǎn)圖，圖7在本發(fā)明中的分等級(jí)分析方案的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖8可用于座椅的分等級(jí)結(jié)構(gòu)模型的簡(jiǎn)圖，圖9采集座椅占用狀況的流程簡(jiǎn)圖，圖10一個(gè)改進(jìn)方案的流程簡(jiǎn)圖，其中某些部件區(qū)域的占用狀況是分開(kāi)采集的。
具體實(shí)施例方式
圖1簡(jiǎn)要示出在汽車5中的一個(gè)具有座椅面2、靠背3和頭枕4的座椅1，確切地說(shuō)是一個(gè)副駕駛座椅。在這個(gè)副駕駛座椅1上例如作為占用這個(gè)副駕駛座椅1的物體是一個(gè)嬰孩筐座6。在汽車5的儀表板7的區(qū)域內(nèi)在副駕駛座椅1的對(duì)面作為回拉裝置的例子的是一個(gè)煙火可點(diǎn)燃的氣囊8。一個(gè)觸發(fā)單元9配屬于這個(gè)氣囊，該觸發(fā)單元由一個(gè)用于或者不、如有必要按照預(yù)定的類別的控制單元進(jìn)行控制。為此目的控制單元10接收一系列的輸入信號(hào)11。在這些信號(hào)中至少有一個(gè)信號(hào)說(shuō)明是否汽車5遭遇到和一個(gè)障礙物危險(xiǎn)碰撞時(shí)相類似的加速。此外，特別是控制單元10接收到一個(gè)描述副駕駛座椅1的占用狀況的輸入信號(hào)12。
這個(gè)占用狀況輸入信號(hào)12由一個(gè)分析電路在既定情況下生成，其中只有當(dāng)占用狀況輸入信號(hào)12存在時(shí)，控制單元10才能對(duì)觸發(fā)單元9進(jìn)行控制，也就是說(shuō)，當(dāng)副駕駛座椅1未被占用時(shí)阻止觸發(fā)氣囊8。
分析電路13一方面根據(jù)副駕駛座椅1的一個(gè)三維形狀模型進(jìn)行計(jì)算，其中，相應(yīng)的三維模型數(shù)據(jù)14存儲(chǔ)在一個(gè)必要時(shí)內(nèi)部的、然而也可以是外部的存儲(chǔ)器中(未詳細(xì)示出)。另一方面分析電路13根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)15進(jìn)行計(jì)算，所述三維圖像數(shù)據(jù)是由一個(gè)圖像采集系統(tǒng)16采集的。在本實(shí)施例中圖像采集系統(tǒng)16安裝在汽車頂棚17中，并且它能完全檢測(cè)副駕駛座椅1，虛線表示的檢測(cè)錐形18表示了這一情況。
如圖2所示，圖像采集系統(tǒng)16最好具有兩個(gè)攝像機(jī)19和20，以便能以簡(jiǎn)單的方式采集一個(gè)三維圖像，并且從中產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)15。此外，圖2還表示，借助圖像采集系統(tǒng)16不僅能采集到副駕駛座椅1而且也能采集到駕駛座椅21。然而，為了避免不很必要的維修費(fèi)用，所希望的在未占用駕駛座椅21時(shí)避免使配屬于駕駛座椅21的不可逆的可控制的回拉裝置反倒無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)楫?dāng)汽車行駛時(shí)主要是以占用狀況(更確切地說(shuō)也就是通過(guò)人)為依據(jù)。當(dāng)然占用類型的分類對(duì)于所述觸發(fā)是很重要的。
然而本發(fā)明意義上的三維圖像數(shù)據(jù)15可適用于所有描述座椅的實(shí)際情況的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)任何的距離測(cè)量傳感器采集，根據(jù)這些傳感器可以得到一個(gè)立體座標(biāo)系統(tǒng)的圖像。例如立體攝像系統(tǒng)、多攝像機(jī)系統(tǒng)(至少由兩臺(tái)攝像機(jī)組成)、所謂的范圍圖像系統(tǒng)(該系統(tǒng)按照使用持續(xù)時(shí)間原則進(jìn)行分析)、激光掃描器、雷達(dá)系統(tǒng)、以及采用以結(jié)構(gòu)化的照明進(jìn)行工作的傳感器等等都適用于此。當(dāng)然在討論的汽車5中所使用的系統(tǒng)都是合適的。
此外圖1還表示，若分析電路13以相應(yīng)的方式形成-如下面還將詳細(xì)敘述的，則分析電路13還能將其它的信號(hào)、即占用類型輸入信號(hào)22輸送給控制單元10。
即使根據(jù)對(duì)配屬于副駕駛座椅1的氣囊8的控制將本發(fā)明解釋為不可逆控制的回拉裝置，事實(shí)表明本發(fā)明原則上講可以用于所有配屬給座椅的回拉裝置，座椅的占用狀況、并且必要時(shí)也包括座椅占用的類型可用于對(duì)這些回拉裝置進(jìn)行控制-例如煙火可點(diǎn)燃的安全帶拉緊器、電動(dòng)機(jī)可控制的安全帶拉緊器、側(cè)面氣囊、膝蓋氣囊、頭部氣囊、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等，以便將座椅的部件(座椅面、靠背、頭枕)調(diào)節(jié)到將要發(fā)生碰撞時(shí)有利的狀態(tài)。總之就采集占用類型而論-這下面還將詳細(xì)敘述，本發(fā)明原則上講也是可用于對(duì)于駕駛座椅21用的回拉裝置的控制。
正如下面還將詳細(xì)敘述的，借助本發(fā)明不僅能以有利的方式為控制單元10產(chǎn)生表明占用狀況的占用狀況輸入信號(hào)12，而且還能產(chǎn)生至少一個(gè)在占用類型方面定義的和進(jìn)行鑒別的輸入信號(hào)22。也就是說(shuō)，借助該占用狀況輸入信號(hào)12僅能檢測(cè)到座椅1是否被占用，一個(gè)物體例如嬰孩筐座6也屬于此列。因?yàn)樘貏e是在物體、如嬰孩筐座6的情況下是不應(yīng)該觸發(fā)氣囊8的，所以最好在檢測(cè)一個(gè)被占用的座椅1時(shí)還必須進(jìn)行如下的鑒別座椅1是被人還是物體所占用。
這種鑒別可以用已公開(kāi)的方式借助常規(guī)信號(hào)在輸入信號(hào)11的構(gòu)思內(nèi)進(jìn)行。如下面還將詳細(xì)敘述的，這種鑒別也可借用本明進(jìn)行，并且產(chǎn)生至少一個(gè)占用類型輸入信號(hào)22。
一次性狀況可能是錯(cuò)誤的，因此用時(shí)間間隔對(duì)一次采集到的分析結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證尤為重要，特別是在行駛期間占用狀況的變化和占用類型的變化很少，在必要時(shí)用大的時(shí)間間隔進(jìn)行驗(yàn)證，而用與之相比小得多的時(shí)間間隔對(duì)采集三維-圖像數(shù)據(jù)(“掃描”)進(jìn)行重復(fù)。分析電路13最好例如通過(guò)形成浮動(dòng)的平均值或者中值或者類似值對(duì)先后得到的分析結(jié)果進(jìn)行時(shí)間上的過(guò)濾。通過(guò)這些措施很牢靠地形成信號(hào)12和22，也就是說(shuō)就它們的解釋內(nèi)容而言是非?？煽康?。
圖3首先如圖1類似地表示座椅1的不同的部件部位-座椅面2、靠背3、頭枕4彼此以及相對(duì)可調(diào)節(jié)的程度有多大，以及相對(duì)于汽車5可調(diào)節(jié)的程度有多大。借助圖像檢測(cè)系統(tǒng)16使得三維圖像和座椅1的不同的部件區(qū)域2，3，4的實(shí)際位置一致，更確切地說(shuō)(例如)是在x，y和z的座標(biāo)方向上是相一致的?？傊?，在合適的、根據(jù)這些部件區(qū)域彼此間的配屬關(guān)系對(duì)三維形狀模型的數(shù)據(jù)14進(jìn)行處理的過(guò)程中一方面可分析三維圖像數(shù)據(jù)15，以鑒別不同的部件區(qū)域的實(shí)際位置與所希望的位置的偏差，另一方面也避免錯(cuò)誤地解釋為存在占用狀況，或者甚至解釋為沒(méi)有占用狀況。最后，通過(guò)分開(kāi)分析和調(diào)用各不同部件區(qū)域-如座椅面2、靠背3和頭枕4的形狀模型的相應(yīng)數(shù)據(jù)為每個(gè)部件區(qū)域確定一個(gè)當(dāng)時(shí)的占用狀況，并且為了分類的目的可從中推斷出一定的占用類型。例如，若檢測(cè)到座椅面2和靠背3為被占用，然而頭枕3為未被占用，則這可以解釋為由一件物體或者一個(gè)小的人占用了座椅1。在分等級(jí)的改進(jìn)方案中可以在不同的部件區(qū)域中又陷定分區(qū)域，這些分區(qū)域以形狀模塊的形式按照相應(yīng)的分區(qū)域輸送給一個(gè)計(jì)算機(jī)；例如在靠背3的下部段中存在占用情況、在靠背3的上部段不存在占用狀況，可以解釋為存在一個(gè)物體、如嬰孩筐座6，并且將這種情況用于阻止不可逆的拉回裝置的、雖然已檢測(cè)到座椅1的占用情況的觸發(fā)。
圖4簡(jiǎn)要地表示本發(fā)明也適用于后排座23。為此目的在圖4的實(shí)施形式中為后排座23設(shè)置了一個(gè)分開(kāi)的圖像檢測(cè)系統(tǒng)24?？蛇x擇的是，如圖5所示，可為汽車5的前部區(qū)域中的副駕駛座椅1和后排座23設(shè)置一個(gè)共用的圖像檢測(cè)系統(tǒng)25。無(wú)需對(duì)這點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明也適用于具有兩排以上座椅的汽車5，和/或在這種汽車中兩座以上的座椅是并排設(shè)置的。這就是說(shuō)，凡是根據(jù)座椅的占用情況、必要時(shí)根據(jù)座椅的占用類型使配屬于座椅的裝置觸發(fā)、以某種方式觸發(fā)和/或阻止觸發(fā)的地方本發(fā)明都可適用。
圖像檢測(cè)系統(tǒng)16，24和/或26也可以設(shè)置在汽車5的其它部位處，例如設(shè)置在汽車的儀表板上，A-，B-，和C立柱上等。主要是盡可能不被遮擋地、確切地說(shuō)不可遮擋地采集所討論的座椅1，21，23的三維圖像數(shù)據(jù)15。
從圖6中產(chǎn)生一個(gè)關(guān)于如何能得到關(guān)于座椅的形狀模型的數(shù)據(jù)的例子。圖6在一個(gè)三維座標(biāo)系統(tǒng)中表示一個(gè)具有一個(gè)座椅面36、一個(gè)靠背37的座椅用的所謂線柵模型30。將座椅凹陷31包邊的凸緣32、將靠背凹陷33側(cè)面包邊的凸緣34以及不十分顯眼的上凸緣35明顯可見(jiàn)。也可以清楚地看到，一個(gè)座椅的這個(gè)線柵模型30的座椅面區(qū)域36、靠背區(qū)域37可容易彼此分開(kāi)，因此也可以加以區(qū)別。在生產(chǎn)廠商開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)采用當(dāng)時(shí)通常的生產(chǎn)工藝借助CAD就已產(chǎn)生了座椅的這樣一種線柵模型30，這樣就可在向汽車制造廠商提供座椅時(shí)一起提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，因此也就不必分開(kāi)地生成三維形狀模型數(shù)據(jù)14(圖1)。這原則上也適要于追加安裝的特殊模型的座椅，只要專門的制造商以某種系列制造這種模型。
已表明，以更低的成本也可將上述類型的分區(qū)域-例如靠背的下段和靠背的上段彼此分開(kāi)，并且因此可以按照本發(fā)明用于分析。
當(dāng)如實(shí)施例借助一個(gè)視頻圖像檢測(cè)系統(tǒng)采集到一個(gè)座椅的三維圖像，那么另一種格式的作為三維形狀模型數(shù)據(jù)14的相應(yīng)的三維圖像數(shù)據(jù)15提供使用，只要這些數(shù)據(jù)例如根據(jù)一個(gè)線柵模型30已生成。然后需要如此地進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，即分析電路13能將相同數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)用于計(jì)算。
在本發(fā)明的構(gòu)思內(nèi)也可在一個(gè)起始步驟中如此自己生成所述三維形狀模型數(shù)據(jù)14使用汽車5的圖像檢測(cè)系統(tǒng)16在肯定座椅1未被占用的情況下檢測(cè)這個(gè)座椅1，必要時(shí)將在此采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象化，然后將這些數(shù)據(jù)作為三維形狀模型數(shù)據(jù)14存儲(chǔ)在一個(gè)分析電路13用的存儲(chǔ)器中，也就是寫入。最好在規(guī)定的環(huán)境條件下、即在提供汽車5之前進(jìn)行這樣的檢測(cè)和掃描。在新安裝一個(gè)座椅時(shí)必要時(shí)必須重新進(jìn)行這種啟動(dòng)。
借助圖7對(duì)根據(jù)本發(fā)明的以模型為基礎(chǔ)的方法按照原理進(jìn)行一般的說(shuō)明。
一個(gè)與座椅1的形狀模型相一致的、且用大圓圈表示的零級(jí)形狀模型42有一個(gè)相對(duì)于裝有座椅1的汽車5的預(yù)定的位置關(guān)系41。零級(jí)模型42具有多個(gè)一級(jí)形狀模型44，這些一級(jí)模型作為整體相對(duì)于零級(jí)形狀模型42具有一定的位置關(guān)系43。這些一級(jí)形狀模型44彼此間又有一個(gè)預(yù)定的位置關(guān)系45。一級(jí)形狀模型44又具多個(gè)二級(jí)形狀模型46，這些二級(jí)形狀模型作為整體相對(duì)于一級(jí)形狀模型44具有預(yù)定的位置關(guān)系49，并且這些二級(jí)形狀模型彼此間又有預(yù)定位置關(guān)系47。如圖所示，二級(jí)形狀模型46又可能有三級(jí)形狀模型48等等。在此可能有一個(gè)很大的分等級(jí)的分級(jí)結(jié)構(gòu)。
借助圖8簡(jiǎn)略地表示沒(méi)有頭枕4的座椅1。又是通過(guò)一個(gè)圓圈表示的座椅1的形狀模型51相對(duì)于汽車5具有一個(gè)預(yù)定的位置關(guān)系50。作為一級(jí)形狀模型的靠背的形狀模型和同樣是作為一級(jí)形狀模型的座椅面的形狀模型55一方面彼此間有一個(gè)預(yù)定的位置關(guān)系54；此外，靠背的形狀模型53相對(duì)于形狀模型51具有某一種位置關(guān)系52，其中，座椅面的形狀模型55相對(duì)于整個(gè)座椅的形狀模型51也有一定的位置關(guān)系56。
在使用本發(fā)明的方法時(shí)，這種分等級(jí)的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)較低級(jí)別的形狀模型的分析結(jié)果允許結(jié)束這種分析，例如當(dāng)已確定該座椅未被占用，或者它可以促使更高級(jí)別的形狀模型的其它分析，必要時(shí)從其中進(jìn)行選擇，例如在確定座椅已被占用時(shí)確定是物體占用還是人占用。
這種根據(jù)本發(fā)明的做法首先借助根據(jù)圖9的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。正如已經(jīng)提到的，分析電路13一方面從一個(gè)存儲(chǔ)器接收一種三維形狀模型數(shù)據(jù)14-例如相應(yīng)于線柵模型30的數(shù)據(jù)、以及三維圖像數(shù)據(jù)-例如從一個(gè)圖像檢測(cè)系統(tǒng)16得到的數(shù)據(jù)，或者也從任何其它的汽車方面的測(cè)量系統(tǒng)采集到的三維圖像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能夠重現(xiàn)實(shí)際狀況。正如已提到的，通常數(shù)據(jù)14和15不是以相同的數(shù)據(jù)格式存在。在步驟S1中首先進(jìn)行三維形狀模型數(shù)據(jù)14和三維圖像數(shù)據(jù)15的一種分等級(jí)的匹配。為了明確地規(guī)定必要的匹配的規(guī)模，首先要求規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)26，應(yīng)根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行所述分析，例如可根據(jù)偏差的平方和進(jìn)行該分析。在步驟S11中這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)確定必要的轉(zhuǎn)換和抽象化的類型和規(guī)模，然后在步驟S12中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，更確切地說(shuō)在本實(shí)施例中是將三維形狀模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維圖像數(shù)據(jù)的格式。當(dāng)然，也可以將三維圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維形狀模型數(shù)據(jù)的格式，或者也可以將三維形狀模型數(shù)據(jù)和三維圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種第三數(shù)據(jù)格式。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)26，也可以為了計(jì)算目的來(lái)確定所必需的或者有意義的抽象化的程度。在一個(gè)步驟S13中根據(jù)以相同的數(shù)據(jù)格式存在的數(shù)據(jù)來(lái)確定在三維形狀模型數(shù)據(jù)和三維圖像數(shù)據(jù)之間是否存在偏差，必要時(shí)確定偏差的規(guī)?；虺潭取?br> 然后在步驟S2中確定，所確定的偏差是否超過(guò)一個(gè)已規(guī)定的閥值27。若已確定的偏差在閥值27之下，則作如下解釋，即相應(yīng)的座椅1是空著的，也就是未被占用(步驟S3)。在步驟S2中若已確定的偏差超過(guò)閥值27，則作如下解釋，即座椅被占用(步驟S4)。分析電路13的輸出信號(hào)12再現(xiàn)一種狀態(tài)或者另一種狀態(tài)。
之所以需要確定閥值27是因?yàn)橛捎跍y(cè)量精確度和在轉(zhuǎn)換時(shí)的換算不精確度會(huì)得出一種偏差，雖然實(shí)際上不存在這種偏差。此外，也可以如此地確定閥值27，即在座椅上放置小物品、例如放置雜志或者衣物不當(dāng)成占用座椅采集。另一方面如此地確定閥值27是合適的，即在放置較大物品時(shí)以占有狀況為依據(jù)。在這種情況下用于前排座和后排座的相關(guān)閥值27的數(shù)值可以是完全不一樣的(在發(fā)生車禍時(shí)放在后排座上的公文袋對(duì)于前排座上的乘客來(lái)說(shuō)可能是一種危險(xiǎn)的拋射體)。
通過(guò)一個(gè)步驟S5模擬繼續(xù)進(jìn)行的方法步驟，該步驟是按照本發(fā)明的運(yùn)用分等級(jí)的基本思想用于產(chǎn)生標(biāo)明占用類型的信號(hào)22設(shè)置的。這一情況通過(guò)圖10的流程解式地加以說(shuō)明。
對(duì)于這種情況，即在步驟S4中已確定座椅已占用，在步驟S6中首先根據(jù)步驟S61選擇所要討論的部件區(qū)域(座椅面、靠背、頭枕)或者它們的分段區(qū)域-例如靠背的下段和上段。
必要時(shí)還必須根據(jù)步驟S1和它的分步驟S11和S12重新進(jìn)行轉(zhuǎn)換和匹配。在步驟S63中將為部件區(qū)域或者分段區(qū)域確定的偏差與一個(gè)相應(yīng)的閥值進(jìn)行比較，并且在必要時(shí)根據(jù)步驟S64或者根據(jù)步驟S65確定，座椅的部件區(qū)域或者座椅的部件區(qū)域的分段區(qū)域被認(rèn)為是占用還是被認(rèn)為未被占用、也就是說(shuō)是空著的。這些工作可以按照步驟地或者對(duì)于不同部件區(qū)域和部件區(qū)域的分段區(qū)域平行進(jìn)行。為了對(duì)圖1的嬰孩筐座6的實(shí)例繼續(xù)進(jìn)行探討，在使用本做法的情況下首先根據(jù)按圖9的流程圖確定，座椅1是否到底被占用了。如果肯定是，則首先對(duì)部件區(qū)域-即座椅面2、靠背3、頭枕4的占用情況進(jìn)行研究，其中確定在嬰孩筐座6的實(shí)例中座椅面6被認(rèn)為是占用的，并且頭枕4被認(rèn)為是空著的，其中由此出發(fā)靠背3由于超過(guò)一個(gè)閥值也被認(rèn)為是被占用的。因此在這種情況下合適并且有意義的是，研究靠背3的分段區(qū)域是否一定視為被占用。在這種相應(yīng)的分析中確定，靠背3的上段認(rèn)為未被占用，而該靠背的下段被認(rèn)為是已被占用的。按照類似的方式例如可以辨別存在一個(gè)兒童座椅。
這種確定可以用于對(duì)于座椅中的物品進(jìn)行分類。
在步驟S61中所進(jìn)行的劃分和分段也可與物體有關(guān)地、即與圖像有關(guān)地以已知的方式應(yīng)用到用于在一個(gè)步驟S71中計(jì)算物體特征、在一個(gè)步驟S72中計(jì)算相應(yīng)的分類的步驟S7中。因此，可以用已知的方式計(jì)算一個(gè)物體的體積、被一個(gè)物體占用的面積等，也就是以常規(guī)的方式能進(jìn)行分類的標(biāo)準(zhǔn)，其中這種分類使得反應(yīng)、也就是在控制單元10中為觸發(fā)單元9合適地產(chǎn)生控制信號(hào)成為可能。
總之，本發(fā)明首先可以用簡(jiǎn)單方式測(cè)定座椅的占用情況，并且也可根據(jù)相同的基本構(gòu)思對(duì)座椅的占用類型進(jìn)行判斷和分類。
權(quán)利要求
1.用于檢測(cè)特別是在一個(gè)汽車中的一個(gè)座椅的占用狀況的方法，該方法并用于根據(jù)所述占用狀況對(duì)配屬于座椅的回拉裝置進(jìn)行控制，其中借助一個(gè)圖像檢測(cè)系統(tǒng)采集座椅的一個(gè)三維圖像，并對(duì)占用狀況、如有必要也對(duì)占用的類型進(jìn)行分析，其特征在于，為了進(jìn)行所述分析使用該座椅的一個(gè)三維形狀模型。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，座椅的三維形狀模型劃分成為座椅的部件區(qū)域-如座椅面、靠背、頭枕或者它們的分段，并且以部件區(qū)域方式或分段方式進(jìn)行所述分析。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，此外在分析中使用所述部件區(qū)域彼此間的關(guān)系、或者所述分段彼此間的關(guān)系。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，座椅的三維形狀模型是實(shí)際的座椅形狀的近似，如一個(gè)線柵模型。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，座椅的三維形狀模型是從座椅的結(jié)構(gòu)資料中推導(dǎo)出來(lái)的。
6.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，座椅的三維形狀模型是在起始步驟中從在預(yù)定的環(huán)境條件下的未被占用的座椅的一個(gè)三維圖像中推導(dǎo)出來(lái)的。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)三維圖像和三維形狀模型之間的偏差超過(guò)最小尺度(閥值27)時(shí)推斷為座椅被占用。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從在至少確定地選定的部件區(qū)域或者分段中有和沒(méi)有存在偏差超過(guò)一個(gè)最小尺度而推斷出占用座椅的物體的類型。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，此外推斷出物體的一定的座椅參數(shù)。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)在時(shí)間上前后多次得出基本相同的分析結(jié)果時(shí)，檢測(cè)到的占用狀況才被認(rèn)為是有效的。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，進(jìn)行時(shí)間上的過(guò)濾，例如求出偏差的浮動(dòng)平均值或者偏差的中值。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了進(jìn)行分析，將相應(yīng)于三維圖像的測(cè)量數(shù)據(jù)、和/或?qū)⑾鄳?yīng)于三維形狀模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便相互匹配。
13.用于檢測(cè)特別是在一個(gè)汽車(5)中的一個(gè)座椅(1，23)的占用狀況的裝置，該裝置并用于根據(jù)占用狀況對(duì)配屬于座椅(1，23)的回拉裝置進(jìn)行控制，該裝置具有一個(gè)用于檢測(cè)座椅(1)的一個(gè)三維圖像的圖像檢測(cè)系統(tǒng)(16，24，25)和一個(gè)對(duì)該三維圖像在座椅的占用情況方面、如有必要也在座椅的占用類型方面進(jìn)行分析的分析電路，該裝置特別是用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述方法，其特征在于，分析電路(13)將座椅(1，23)的三維形狀模型和該座椅(1，23)的三維圖像進(jìn)行比較，以進(jìn)行分析。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，此外分析電路(13)對(duì)座椅的部件區(qū)域-例如座椅面(2)、靠背(3)、頭枕(4)或者它們的分段分開(kāi)地進(jìn)行分析。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于，分析電路(13)以描述三維形狀模型的數(shù)據(jù)(14)的形式、例如以一個(gè)線柵模型(30)的形式存儲(chǔ)地含有該三維形狀模型。
16.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，形狀模型數(shù)據(jù)(14)可從外部提供。
17.按照權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，形狀模型數(shù)據(jù)(14)可在一個(gè)起始步驟中從在預(yù)定的環(huán)境條件中的未被占用的座椅(1，23)的三維圖像數(shù)據(jù)(15)中推導(dǎo)出，并且可以存儲(chǔ)。
18.按照權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，分析電路(13)包含一個(gè)用于對(duì)多個(gè)按時(shí)間先后得到的分析結(jié)果進(jìn)行時(shí)間上過(guò)濾的濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是在汽車(5)中檢測(cè)座椅(1)的占用狀況的方法，該方法以及用于根據(jù)占用狀況對(duì)配屬給座椅(1)的回拉裝置(8)進(jìn)行控制，其中借助一個(gè)圖像檢測(cè)系統(tǒng)(16)采集座椅(1)的一個(gè)三維圖像(15)，并且對(duì)占用情況、如有必要也對(duì)占用的類型進(jìn)行分析；本發(fā)明還設(shè)計(jì)一個(gè)用于執(zhí)行該方法的裝置。為了進(jìn)行分析，根據(jù)本發(fā)明采用一個(gè)三維形狀模型(14)，該形狀模型是外部提供的，或者可在內(nèi)部在一個(gè)起始步驟中生成。在確定了一個(gè)占用狀況后通過(guò)分等級(jí)結(jié)構(gòu)的分析也可對(duì)各占用的類型進(jìn)行分類。
文檔編號(hào)B60R21/01GK1675086SQ03819671
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者H·-D·博特, H·特林, H·弗雷恩施泰因, T·恩格爾伯格 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司