CN104163149B - 一种车辆行李箱盖开启控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆行李箱盖开启控制方法及对应的系统，其中该方法包括：步骤A、检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知转步骤B处理；步骤B、在接收到靠近通知后采集用户目光注视源数据并上报；步骤C、在接收该目光注视源数据后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，如果是则发送开启指令控制车辆行李箱盖打开。相较于现有技术，本发明允许用户以更加简单的方式来自动开启行李箱，无需复杂的肢体动作，不仅给用户带来了便利，而且避免了肢体操作，尤其是腿部操作，可能引发安全风险的问题。

Description

一种车辆行李箱盖开启控制方法及系统

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种利用监视目光自动控制行李箱盖开启的方法及系统。

背景技术

一般家用车辆或者商务乘用车辆都有尾部行李箱设计。比如普通家用轿车在后部会为行李箱设置行李箱盖。在具有掀背结构的车辆或SUV等车辆的车身设计中，除了二到四个侧开的车门之外，将车辆尾部的行李箱盖设计成一个大约垂直的后车门或一个倾斜的带有后窗或后挡风玻璃的后车门等。

无论是哪种行李箱盖的设计，设计人员都会考虑如何方便用户便捷地打开车辆的行李箱盖。现有技术中已揭示了通过操作遥控模块实现行李箱盖自动开启的设计方案。但是这种自动开启技术存在这样的问题：当用户正在搬运行李物品时，难以操作控制车辆行李箱盖开启的物理遥控设备。

为了克服上述技术方案存在的缺陷，现有技术中还提出了在车辆后保险杠的下部安装移动感应模块的设计。这种设计方案通过该移动感应模块来检测人脚在车辆后保险杠下的移动情况来自动开启行李箱盖。在用户使用过程中，当用户靠近车辆后部的时候，用户需要伸出脚在感应区域内移动。而当所述移动感应模块检测到该移动信号后，判断用户有开启行李箱盖的意图，随后自动开启行李箱盖。但是这类方法其需要借助用户的肢体操作才能实现，因此仍然存在一定缺陷，例如在用户搬运体积较大的或较重的行李物品时，其做出伸脚做动作不但不方便，而且还会可能会存一定的危险性，这种危险性包括用户身体的危险性或者行李物品从用户手中/怀中脱落的危险性。

事实上现有技术的实现方案中均需要用户进行某种预先定义好的肢体动作来实现对用户开启行李箱盖意图的感知，然而这些设计方案均没有考虑用户可能无法完成这种预先定义的肢体动作，也没有充分考虑这些肢体动作可能引发的安全风险和不便利。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车辆行李箱盖开启控制系统，该系统包括身份识别模块、信息采集模块、处理控制模块以及开盖驱动模块，其中：

身份识别模块，用于检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知给所述处理控制模块；

信息采集模块，用于采集用户目光注视源数据，并上报至处理控制模块；

处理控制模块，用于在接收到靠近通知时使能所述信息采集模块；其中该处理控制模块进一步用于接收该目光注视源数据然后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，如果是则发送开启指令给所述开盖驱动模块；

开盖驱动模块，用于根据开启指令控制车辆行李箱盖打开。

本发明还提供一种车辆行李箱盖开启控制方法，其中该方法包括：

步骤A、检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知转步骤B处理；

步骤B、在接收到靠近通知后采集用户目光注视源数据并上报；

步骤C、在接收该目光注视源数据后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，如果是则发送开启指令控制车辆行李箱盖打开。

相较于现有技术，本发明允许用户以更加简单的方式来自动开启行李箱，无需复杂的肢体动作，不仅给用户带来了便利，而且避免了肢体操作，尤其是腿部操作可能引发安全风险的问题。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中目光开启行李箱盖的操作示意图。

图2是本发明一种实施方式中车辆行李箱盖开启控制系统逻辑结构图。

图3是本发明一种实施方式中车辆行李箱盖开启控制方法的处理流程图。

图4是本发明另一种实施方式中车辆行李箱盖开启控制方法的处理流程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于目光控制的行李箱盖开启设计方案，以避免现有技术中的缺陷。请参考图1，本发明基本实现原理是在用户目光注视行为符合预定义的条件时自动开启行李箱盖。在一种优选的实现方式中，本发明提供一种车辆行李箱盖控制系统及对应的方法。请参考图2，从功能实现的逻辑层面来说，该控制系统包括：身份识别模块、信息采集模块、开盖驱动模块以及处理控制模块。该控制系统的开发实现可以通过软件或者软硬件结合的方式来实现，甚至在开发实现中可以引入固件、专用芯片或者可编程的逻辑器件，本发明对这些具体的开发实现并没有严格限制，只要开发者选用的方案能够满足车辆应用这种特定环境就可以了。请综合参考图1、图2以及图3，以下介绍该控制系统运行过程中的各个处理步骤。

步骤101，身份识别模块检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知至所述处理控制模块；

步骤102，处理控制模块在接收到步骤101的靠近通知后使能所述信息采集模块；

步骤103，信息采集模块采集用户目光注视源数据，并上报至处理控制模块；

步骤104，处理控制模块接收该目光注视源数据然后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，如果是则发送开启指令给所述开盖驱动模块，否则返回；

步骤105，开盖驱动模块根据开启指令控制车辆行李箱盖打开。

以下详细说明上述实施流程。请参考图1、图3以及图4，当用户携带智能钥匙进入车辆附近区域时会被身份识别模块感知到。所述身份识别模块在优选的方式中可以基于成熟的无钥匙进入技术（PKE，Passive Keyless Enter）来实现，经过多年的发展，PKE技术已经逐渐普及，很多厂商的车辆开始支持这种技术以给用户提供更多的便利。本发明对身份识别模块的检测结果加以利用，当授权用户（也就是持有车辆智能钥匙的用户）进入身份识别模块的感应区域时，身份识别模块会感知到用户的进入。身份识别模块在确定该用户为授权用户后，会上报靠近通知给处理控制模块。这个时候处理控制模块使能信息采集模块并调度后续开启行李箱盖的处理过程。当然当用户离开车辆足够远时，身份识别模块可以上报离开通知给处理控制模块，此时用户通常不会有开启行李箱盖的需求，处理控制模块可以相应去使能所述信息采集模块。在一优选的方式中，为了提升处理效率，在正常情况，当携带智能钥匙的用户被身份识别模块感知到的时候，此时并不需要立刻上报靠近通知给处理控制模块。只有当用户足够靠近车辆，比如说用户与车辆之间的距离小于预设阈值（比如数米的距离）时，身份识别模块才相应上报靠近通知给处理控制模块。这是容易理解的，假设身份识别模块的感应距离比较长，用户刚进入其感应区域时，没有必要立刻上报处理控制模块调度后续开启行李箱盖的处理过程。只有当用户足够靠近的时候，此时可以上报处理控制模块。而处理控制模块则需要使能信息采集模块来做好智能开启行李箱后盖的准备工作。同样的道理，当用户与车辆之间的距离小于预设阈值时，此时可以相应上报离开通知给处理控制模块。值得注意的是，这里所说的距离是否到达预设阈值并不一定需要通过直接距离来计算，也可以通过间接的方式来计算。比如说可以通过身份信号的强度来间接感知距离的变化，事实上虽然信号强度变化在某些时候不能非常准确地代表实际距离，但是其对本发明后续流程的处理效果影响非常小，基本不影响其实施效果。

为进一步减少误触发，在另一优选的实施方式中，身份设别模块通过判断身份信号的位置以及中控锁的状态来确定发送靠近通知还是离开通知，如果身份识别模块检测到授权用户的身份信号位于车外且车辆的中控锁处于解锁状态时发送所述靠近通知，以使得所述信息采集模块启动并采集用户目光注视源数据；否则发送离开通知。身份检测模块检测到用户在车辆内部通常无需发送靠近通知，因为用户在车内的时候通常没有怀抱大量行李来开启行李箱的需求，若需要开启行李箱其可以通过车内的控制按钮或者智能钥匙来开启，此外中控锁解锁可以进一步表明授权用户使用车辆的意图，从而降低非授权用户引起误触发。在另一优选的实施方式中，身份设别模块同样可以通过判断身份信号的位置来确定发送靠近通知还是离开通知，如果身份识别模块检测到授权用户的身份信号位于车辆后方则发送靠近通知，以使得所述信息采集模块启动并采集用户目光注视源数据，否则在其他方向则发送离开通知。

在本发明一个优选的实施方式中，一旦车辆处于行车状态，用户不再有开启行李箱盖的需求，此时处理控制模块可以将信息采集模块去使能，当检测到车辆处于非行车状态，例如发动机关闭时，才按照前述方式再次使能所述信息采集模块，这样既可以满足用户的后续智能开启行李箱盖的需求，也可以在用户没有需求时将信息采集模块去使能，比如说停止供电，这样可有效地降低不必要的能耗。

信息采集模块可以采用包括小型摄像机在内的各种方式来实现，随着各种传感技术的发展，这种实现变形可能会有很多，本发明可以适应这些变化。只不过对于不同类型信息采集模块来说，其所采集的目光注视源数据不同，而相应部署的处理算法也会随之变化而已。以下仅以成本低廉的摄像机为例进行说明。在优选的实施方式中，信息采集模块包括多个摄像机，一旦各个摄像机使能之后，每个摄像机会同步采集图像，而采集图像的间隔通常可以采用摄像机的默认帧间隔，当然这个间隔是可以调整的。在本实施方式中，每个摄像机采集到的图像数据可视为目光注视源数据，基于该数据处理控制模块可以确定用户的目光注视行为。

如前所述，当用户靠近车辆导致各个摄像机使能之后，摄像机会采集图像。摄像机会将采集到的图像上报给处理控制模块。处理控制模块收到以后会根据内置的目光识别算法来确定用户的目光注视行为是否满足预设的条件。当用户需要开启行李箱盖的时候，其通常会走到汽车的尾部，因此优选的实施方式摄像机相应地部署在汽车尾部可被用户观察到的地方，比如后挡风玻璃上，或者其他对准汽车后方的位置上。在优选的方式中，各个摄像机的图像采集区域是重合或者说大体上是重合的。在用户没有走到汽车后方而进入各个摄像机的图像采集区域时，各个摄像机上报给处理控制模块的图像通常没有人脸。处理控制模块在分析确定图像没有人脸时可以丢弃该图像。当用户进入各个摄像机的图像采集区域时，此时各个摄像机上报给处理控制模块的图像中就会包括人脸，处理控制模块可对此图像进行进一步的分析。

在处理控制模块收到多个包括人脸的图像数据时，其首先会使用预设的目光识别算法根据多个图像来确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件，如果是则发出开启指令通过开盖驱动模块来开启行李箱盖。开盖驱动模块可以参考各种成熟设计来实现，这里不再对其实现进行描述。在一种成本较低的优选方式中，所述预设条件可以是用户目光注视指定位置时间超过预定时长，比如3秒钟这样的用户可以接受的时长。这种预设条件的好处是，对于用户而言比较简单，只要其眼部与所述指定位置之间没有障碍物即可实现上述操作。在优选的方式中，这个指定位置可以是一个容易注视的特定标记所在的位置，比如说设定在车辆的高位刹车灯上某个特定标志，当然也可以是后挡风上某个特别标志，只要是一个用户在行李箱盖后方能够清晰观察到的特定标志即可。当然这个指定位置并不一定要额外设置的特定标记，车上任何一个可以方便用户注视的部件都可以作为特定标记，比如高位刹车灯本身就可以作为表征指定位置的特定标记来使用。

当然预设条件有很多种变形，比如说，指定时间内用户分别注视若干个指定位置，比如处理控制模块确定用户分别注视过三个指定的位置时，就发出开启指令给开盖驱动模块。随着目光识别算法的演进，这种预设条件甚至可以是用户目光按照一个预定的轨迹移动一次，比如说将眼球转动一圈等。

目光识别算法有很多种，取决于开发者对实际应用环境等因素的考虑。以下提供一种简易的算法流程来进行说明。

步骤201，通过摄像机上报的多张不同角度的图像对用户的面部进行定位（例如，相对某一摄像头的位置），并初步判断头部姿势；

步骤202，在多张不同角度图像中确定用户面部特征检索区域；

步骤203，在确定的面部特征检索区域中计算出至少多个面部特征的三维位置；

步骤204，根据多个面部特征的三维位置（例如，相对一摄像头的位置）初步判断头部姿势；

步骤205，根据初步判断的头部姿势，结合面部特征位置计算出头部转动位移和平动位移，从而确定头部姿势的测量值；

步骤206，利用头部姿势的测量值确定眼球的中心；

步骤207：利用头部姿势的测量值确定对应于眼球的眼部区域，从而确定虹膜的中心；

步骤208：利用确定的眼球的中心位置和虹膜的中心位置来确定目光注视方向。

基于以上的识别算法，处理控制模块在确定用户目光注视方向之后，可以结合脸部位置确定当前这一帧图像中用户的目光注视方向是否注视指定位置，当预定时长内的若干帧图像中用户的目光注视方向均为注视指定位置时，则说明该用户目光注视行为满足预设条件。如果预设条件是预定时长内注视若干指定位置，则处理控制模块判断这个指定时间内，是否有若干帧图像中用户的目光注视方向分别指向若干指定位置。如果预设条件是预定时长内用户眼球运动符合预定移动轨迹，则处理控制模块将各帧图像中用户目光方向保存，并计算目光方向的变化是否与预定移动轨迹相符，如果是确定用户目光注视行为符合预设条件。本发明并不局限于上述算法，本领域普通技术人员可以参考其他任何成熟可用的目光识别算法来实现。例如，本发明另一实施方式中的目光识别算法仅通过至少一摄像机确定眼球的中心位置和虹膜的中心位置，并进一步来确定目光注视方向。所述目光注视数据为至少一个摄像机采集的图像数据。所述处理控制模块进一步用于根据预设的目光识别算法以及采集到的图像数据中确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种车辆行李箱盖开启控制系统，该系统包括身份识别模块、信息采集模块、处理控制模块以及开盖驱动模块，其特征在于：

身份识别模块，用于检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知给所述处理控制模块；

信息采集模块，用于采集用户目光注视源数据，并上报至处理控制模块；

处理控制模块，用于在接收到该靠近通知时使能所述信息采集模块；其中该处理控制模块进一步用于接收该目光注视源数据后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，所述预设条件包括用户目光注视指定位置时间超过预定时长；如果是则发送开启指令给所述开盖驱动模块；

开盖驱动模块，用于根据开启指令控制车辆行李箱盖打开。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述身份识别模块，进一步用于在检测到授权用户的身份信号消失后发送离开通知给所述处理控制系统；

所述处理控制系统进一步用于在接收到所述离开通知时将所述信息采集模块去使能。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，身份识别模块，进一步用于在检测到授权用户的身份信号且该授权用户与车辆之间的距离小于预设阈值时，发送靠近通知给所述处理控制模块；并进一步用于在检测到授权用户的身份信号且该授权用户与车辆之间的距离达到预设阈值时，发送离开通知给所述处理控制模块。

4.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述身份识别模块，进一步用于检测授权用户身份信号并判断该身份信号的位置及中控锁状态，如果该身份信号位于车外且车辆的中控锁处于解锁状态时发送所述靠近通知，否则发送离开通知。

5.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述身份识别模块，进一步用于检测授权用户身份信号并判断该身份信号的位置，如果该身份信号位于车辆后方则发送靠近通知，否则发送离开通知。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述处理控制系统进一步用于在收到行车状态通知时将所述信息采集模块去使能。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述信息采集模块包括多个摄像机，所述目光注视数据为多个摄像机采集的同步图像数据；

所述处理控制模块进一步用于根据预设的目光识别算法以及多个图像数据中确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件。

8.如权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述处理控制模块在接收到信息采集模块上报的多个图像数据时，先判断该图像中是否存在人脸，如果是则继续，否则丢弃该图像。

9.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述信息采集模块包括至少一个摄像机，所述目光注视数据为至少一个摄像机采集的图像数据；

所述处理控制模块进一步用于根据预设的目光识别算法以及采集到的图像数据中确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件。

10.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述指定位置位于车辆的高位刹车灯上。

11.一种车辆行李箱盖开启控制方法，其特征在于，该方法包括：

步骤A、检测授权用户的身份信号，在检测到授权用户的身份信号后发送靠近通知转步骤B处理；

步骤B、在接收到靠近通知后采集用户目光注视源数据并上报；

步骤C、在接收该目光注视源数据后根据预设的目光识别算法确定用户的目光注视行为是否满足预设条件，所述预设条件包括用户目光注视指定位置时间超过预定时长；如果是则发送开启指令控制车辆行李箱盖打开。

12.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述步骤A还包括：在检测到授权用户的身份信号消失后发送离开通知；该方法还包括：

步骤D、在接收到所述离开通知后停止采集用户目光注视源数据。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，

所述步骤A进一步包括：在检测到授权用户的身份信号且该授权用户与车辆之间的距离小于预设阈值时发送靠近通知；在检测到授权用户的身份信号且该授权用户与车辆之间的距离达到预设阈值后发送离开通知。

14.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：检测授权用户身份信号并判断该身份信号的位置及中控锁状态，如果该身份信号位于车外且车辆的中控锁处于解锁状态时发送所述靠近通知，否则发送离开通知。

15.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述步骤A进一步包括：检测授权用户身份信号并判断该身份信号的位置，如果该身份信号位于车辆后方则发送靠近通知，否则发送离开通知。

16.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：在收到行车状态通知后停止采集用户目光注视源数据。

17.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中所述目光注视数据为多个摄像机采集的同步图像数据；所述步骤C还包括：

根据预设的目光识别算法以及多个图像数据中确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件。

18.如权利要求17所述的控制方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

在接收到多个图像数据后，先判断该图像中是否存在人脸，如果是则继续，否则丢弃该图像。

19.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中所述目光注视数据为至少一个摄像机采集的图像数据；所述步骤C还包括：

根据预设的目光识别算法以及采集到的图像数据中确定用户的目光注视行为，然后判断用户的目光注视行为是否符合预设条件。

20.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述指定位置位于车辆的高位刹车灯上。