[发明专利]一种基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法

权利要求书

1.一种基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，利用扫描型激光三维成像雷达获取驾驶员身体表面原始三维成像数据点云，并传输至车载服务器；在车载服务器中建立驾驶员三角网格模型，并对所述模型进行三维点云的空间变换；利用驾驶员身体表面原始三维成像数据点云，在车载服务器中建立驾驶员身体表面3D模型，并对模型进行位置和姿态的特征提取；采用支持向量机SVM对驾驶员位置和姿态进行识别，车载控制器基于车载服务器识别的位置和姿态，对安全气囊进行自适应控制。

2.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述三维点云的空间变换包括：通过三维平移变换、三维尺度变换，将驾驶员三角网格模型变换至成像系统视场范围内，根据驾驶员的运动信息对驾驶员三角网格模型进行动态变换。

3.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述建立驾驶员身体表面3D模型之前，还采用Laplacian曲面光顺法对驾驶员身体表面每一顶点光顺处理进行滤波。

4.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述驾驶员身体表面3D模型的建立过程为：

1)对驾驶员三角网格模型进行特征边、特征点检测，根据检测结果对目标表面特征点的邻域三角面片进行K-means聚类，依次基于目标顶点各类邻域三角面片法向量面积加权计算，对目标顶点法向量进行估计，生成目标顶点法向量集；

2)以目标顶点空间坐标和法向量集为边界条件，分片构造目标顶点三角面片二次参数插值曲面模型，进行分片曲面插值；

3)采样三角网格模型将插值点云组织起来，实现驾驶员整个表面3D模型重建。

5.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述识别的驾驶员位置具体为：碰撞时驾驶员在车内偏向的位置。

6.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述识别的驾驶员姿态特征，用于估计驾驶员性别和体重。

7.根据权利要求5-6任一项所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述支持向量机SVM对驾驶员位置和姿态进行识别的过程为：

1)建立位置和姿态的数据集；

2)将位置和姿态的数据集再各自分为训练集和测试集，然后训练集建立对应的SVM分类器模型，找到最合适的分割超平面；

3)SVM分类模型建立好之后，用相应的测试集验证所训练的模型分类识别的准确性，如果识别效果不佳，继续进行采样进行模型训练。

8.根据权利要求1所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述对安全气囊进行自适应控制，具体为：根据驾驶员碰撞时在车内偏向的位置，控制器控制对应位置的安全气囊响应；根据驾驶员的性别和体重，控制器对安全气囊弹出的强度进行控制。

9.根据权利要求8所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述对应位置的安全气囊响应，具体为：当驾驶员位置侧偏时，侧气囊响应；当发生前倾时，前气囊响应；当驾驶员所处位置需要前、侧气囊共同响应时，前、侧气囊同时响应；当驾驶员与正常驾驶状态差别不大时，安全气囊不响应。

10.根据权利要求8所述的基于驾驶员姿态实时3D建模的安全气囊自适应控制方法，其特征在于，所述安全气囊弹出的强度和角度的控制，具体为：当驾驶员为女性或者体重偏轻时，降低安全气囊弹出的强度；当驾驶员为男性或体重偏重时，增大安全气囊弹出的强度所述安全气囊弹出的强度通过控制器控制气囊充气时间实现。