一种实车驾驶员控制点位测量装置及方法与流程

xiaoxiao2026-09-24  4


本技术涉及车辆检测,特别涉及一种实车驾驶员控制点位测量装置及方法。


背景技术:

1、车辆人机工程作为一种研究车辆机械与人之间相互关系及规律的学科,在车辆研发中主要指导工程师将车辆设计的更加舒适,安全和人性化,重要性与日俱增。车辆人机工程师在日常人机设计工作当中,会面临较多与人体视野的问题,例如车辆仪表视野问题。而车辆仪表作为车辆上重要的信息显示装置,其包含了很多重要的车辆或道路信息。因而车辆仪表显示内容的可视性,对驾驶员的驾驶安全及驾驶舒适性至关重要。

2、因驾驶员的身材尺寸呈正态分布,不同身材的人驾驶姿态各不相同,选取的座椅前后高低位置各不相同,选取的方向盘位置各不相同,驾驶员的眼点位置亦不相同。人机工程师在面对部分驾驶员提出仪表视野有遮挡问题时,无法分析仪表遮挡根本原因。所以无法反向指导改进现有设计规范,研发流程及方法无法得到闭环。

3、目前车辆人机工程在遇到仪表视野被遮挡的问题时,只能反向检查设计过程是否遵从了设计规范,并在实车上进行一定样本人群试验。而对样本人群在评估过程中选择的座椅位置、方向盘位置和眼点位置之间的关系完全未知,样本人群的评估结果的内在原因不可知,评估偶然性无法避免。如样本人群虽然身材各异,但驾驶姿态和眼点位置都和提出问题的人群不同,可能会无法复现提出问题的人群真实状态。


技术实现思路

1、本技术技术方案提供一种实车驾驶员控制点位测量装置及方法,用于将实车驾驶员的眼点、驾驶员选取的座椅h点,驾驶员选取的方向盘中心点,便利且快速进行数字化。

2、第一方面,本技术技术方案提供一种实车驾驶员控制点位测量装置,所述控制点位包括实车状态下驾驶员双眼眼点坐标、驾驶员选择的方向盘中心坐标和座椅h点位置坐标,所述测量装置包括:

3、摄像头,设置于车辆前风挡玻璃上,所述摄像头的拍摄方向与水平方向重合且朝向目标驾驶员的头部,所述摄像头的外壳表面设置固定点g,所述固定点g与摄像头焦点j之间的相对位置关系为已知量,所述摄像头拍摄所述目标驾驶员的面部图像;

4、摄像头位置测量组件,测量时设置于遮阳板的至少三个不同位置,对所述摄像头上的所述固定点g的位置进行检测,得到固定点位置测量值;

5、方向盘位置测量组件,设置于车辆的管柱护罩下方,记录所述目标驾驶员对方向盘的第一调节轨迹,所述第一调节轨迹的起点为方向盘极限位置点,所述第一调节轨迹的终点为驾驶员停止调节的方向盘最终位置点;

6、座椅位置测量组件,设置于座椅上,记录所述目标驾驶员对座椅的第二调节轨迹,所述第二调节轨迹的起点为座椅极限位置点,所述第二调节轨迹的终点为驾驶员停止调节的座椅最终位置点;

7、上位机,接收所述摄像头位置测量组件发送的至少三个固定点位置测量值,根据预先生成的车内三维模型确定所述摄像头在所述车内三维模型中的位置;所述上位机接收所述摄像头发送的所述面部图像,根据所述摄像头在所述车内三维模型中的位置和所述面部图像获取在所述车内三维模型中所述目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标;接收所述方向盘位置测量组件发送的所述第一调节轨迹,确定在所述车内三维模型中的所述方向盘中心坐标;接收所述座椅位置测量组件发送的所述第二调节轨迹,确定在所述车内三维模型中的座椅h点位置坐标。

8、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述方向盘位置测量组件包括:

9、底板,其第一表面设置于所述管柱护罩下方;

10、电机驱动器,设置于所述底板的第二表面上;

11、第一支架,设置于所述电机驱动器的输出轴上;

12、第一激光器,设置于所述第一支架上;

13、遥控器,与所述电机驱动器通信连接;

14、所述遥控器控制所述电机驱动器驱动所述第一支架转动,带动所述第一激光器转动,调整激光发射方向。

15、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述底板经第一粘贴层粘贴于所述管柱护罩下方。

16、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述第一支架为磁吸支架,所述第一激光器的壳体上设置第一磁吸件,所述第一激光器与所述第一支架通过磁吸方式连接。

17、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述摄像头包括一个或两个;

18、所述摄像头为一个时,所述上位机预先存储所述目标驾驶员的瞳距,根据所述摄像头在所述车内三维模型中的位置、所述面部图像和所述目标驾驶员的瞳距获取在所述车内三维模型中所述目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标。

19、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述摄像头位置测量组件包括:

20、第二支架,其第一端面设置有探针,所述探针在测量时抵住所述遮阳板的至少三个不同位置;

21、第二激光器,与所述第二支架的第二端面连接,所述第二端面与所述第一端面为相对的两个端面,测量时向所述固定点g发射激光束,测量所述固定点g与所述第二激光器之间的距离。

22、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述第二支架为磁吸支架,所述第二激光器的壳体上设置第二磁吸件,所述第二激光器与所述第二支架通过磁吸方式连接。

23、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述座椅位置测量组件包括:

24、底座,设置于座椅的一侧且随所述座椅一同动作;

25、激光笔,设置于所述底座内;

26、接收板,设置于车辆底板上,其面积覆盖所述激光笔移动过程中的激光束移动路径。

27、一些方案中所述的实车驾驶员控制点位测量装置,所述底座经第二粘贴层粘贴于所述座椅的一侧。

28、第二方面,本技术技术方案提供一种利用以上任一项装置实现的实车驾驶员控制点位测量方法,包括:

29、获取外壳表面设置固定点g到摄像头焦点j之间的相对位置关系,所述相对位置关系包括在车内三维模型所属坐标系下的x方向距离,y方向距离和z方向距离;

30、利用摄像头位置测量组件中的探针抵住车辆遮阳板上的至少三个不同位置点,测量固定点g到摄像头位置测量组件测量面的距离,选择三个距离值l,m和n,以三个所述距离值对应的位置点为圆心,分别以l+p、m+p和n+p为半径在所述车内三维模型内绘制圆球,三个圆球的交点为所述固定点g在所述车内三维模型中的位置,记为(xg,yg,zg);根据摄像头拍摄的目标驾驶员的面部图像,能够确定驾驶员双眼相对于摄像头焦点j的x向距离、y向距离和z向距离;根据固定点g在所述车内三维模型中的位置和固定点与焦点j的相对位置关系,计算得到所述车内三维模型中所述目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标;

31、在车辆地毯上设置一个标记点f,将方向盘调整到方向盘极限位置点,利用方向盘位置测量组件测量与所述标记点f在x方向的初始距离a,y方向的初始距离b和z方向的初始距离c;目标驾驶员对方向盘调整后,再次利用方向盘位置测量组件测量与所述标记点f在x方向的最终距离a,y方向的最终距离b和z方向的最终距离c;根据初始距离和最终距离确定所述方向盘中心与极限位置之间的距离,根据所述极限位置在所述车内三维模型内的位置坐标得到所述车内三维模型中的所述方向盘中心坐标;

32、将座椅调节到不同方向的座椅极限位置,记录在所述座椅极限位置时,激光笔射到接收板上的光点,利用光点的连线得到座椅的移动行程图,以座椅直线位置点在所述车内三维模型中的坐标为基准;目标驾驶员对座椅调整后,获取座椅最终位置点与座椅极限位置的距离,得到座机最终位置点在所述车内三维模型中的坐标,计算所述车内三维模型中的座椅h点位置坐标;

33、将车内三维模型还原到实车中,得到实车中所述目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标、实车中的所述方向盘中心坐标和实车中的座椅h点位置坐标

34、采用上述技术方案,具有以下有益效果:

35、本技术提供的实车驾驶员控制点位测量装置及方法,测量装置包括摄像头,用于拍摄所述目标驾驶员的面部图像;摄像头位置测量组件,用于辅助测量摄像头的位置,方向盘位置测量组件,设置于车辆的管柱护罩下方,用于辅助测量方向盘中心点的位置,座椅位置测量组件,设置于座椅上,用于辅助测量座椅h点的位置;上位机,接收摄像头位置测量组件发送固定点位置测量值,根据预先生成的车内三维模型确定摄像头在车内三维模型中的位置;上位机接收摄像头发送的面部图像,根据摄像头在车内三维模型中的位置和面部图像获取在车内三维模型中目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标;接收方向盘位置测量组件发送的第一调节轨迹,确定在车内三维模型中的方向盘中心坐标;接收座椅位置测量组件发送的第二调节轨迹,确定在车内三维模型中的座椅h点位置坐标。本技术提供的上述方案,用于将实车驾驶员的眼点、驾驶员选取的座椅h点,驾驶员选取的方向盘中心点,便利且快速进行数字化,对驾驶员无需额外要求,对车辆无损害,快速收集大量不同身材尺寸、性别的驾驶员的相关数据,并对这些数据进行统计分析,以便于对车辆仪表视野遮挡进行分析研究。


技术特征:

1.一种实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于,所述控制点位包括实车状态下驾驶员双眼眼点坐标、驾驶员选择的方向盘中心坐标和座椅h点位置坐标,所述测量装置包括:

2.根据权利要求1所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于,所述方向盘位置测量组件包括:

3.根据权利要求2所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于,所述摄像头位置测量组件包括:

7.根据权利要求6所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于:

8.根据权利1所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于,所述座椅位置测量组件包括:

9.根据权利要求8所述的实车驾驶员控制点位测量装置,其特征在于:

10.一种利用权利要求1-9任一项装置实现的实车驾驶员控制点位测量方法,其特征在于,包括:


技术总结
本申请提供了一种实车驾驶员控制点位测量装置及方法,测量装置包括摄像头,用于拍摄所述目标驾驶员的面部图像;摄像头位置测量组件,用于辅助测量摄像头的位置,方向盘位置测量组件,用于辅助测量方向盘中心点的位置,座椅位置测量组件,用于辅助测量座椅H点的位置;上位机,根据预先生成的车内三维模型确定摄像头在车内三维模型中的位置;根据摄像头在车内三维模型中的位置和面部图像获取在车内三维模型中目标驾驶员的驾驶员双眼眼点坐标;上位机接收方向盘位置测量组件发送的第一调节轨迹,确定在车内三维模型中的方向盘中心坐标;上位机接收座椅位置测量组件发送的第二调节轨迹,确定在车内三维模型中的座椅H点位置坐标。

技术研发人员:王振
受保护的技术使用者:上汽通用汽车有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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