CN106545266A - 基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，包括：图像采集摄像头，用于采集车内图像；图像处理模块，用于根据图像采集摄像头采集的图像，判断车内是否有生命迹象；传感器，包括温度传感器和空气监测器；中央处理模块，用于当温度超过37℃或有害气体浓度超过阈值时，结合平面坐标获得距离人或宠物最近的窗户，向车窗控制单元发送控制信号，并向摄像头发送关闭信号；车窗控制单元，用于根据中央处理模块发送的控制信号，打开对应的窗户。本发明通过模式识别技术与自动控制技术，实现了车窗在特定环境下的自动开闭；且无需对车辆内部进行改装，降低了安装成本，保障了车内人员或宠物的健康。

Description

基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置。
背景技术
随着汽车领域技术的飞速发展，作为汽车部件之一的车窗，其已经由传统的手摇式变为了电控式，并且具有防夹功能，车窗的功能变得日趋完善。然而，车窗的智能化程度仍非常低。如：无法监控车内温度、有害气体浓度，做到自动开闭进行通风与降温。有研究表明，密闭车厢内的温度在阳光直射下将会迅速上升。当司机下车时，若车内人员为婴儿或小孩这类自卫能力较弱的人群，则可能对其生命健康造成危害。
目前一些车辆中已经出现了一些技术，当车内温度过高时，可以自动开启车内空调来降低温度。然而当车内不存在人员时，则会造成资源浪费。此外，车内温度过高开启空调这类技术需要对车内结构进行一定改装，成本造价高，不利于为已经购置车辆的车主带来便利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，通过模式识别技术与自动控制技术来实现车窗在特定环境下的自动开闭。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明产生的有益效果是：一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，包括：
图像采集摄像头，用于采集车内图像；
图像处理模块，用于根据图像采集摄像头采集的图像，判断车内是否有生命迹象；若有生命迹象则识别人或宠物出现的位置，记录其平面坐标，并向传感器发送触发信号；
传感器，包括温度传感器和空气监测器，用于接收到触发信号时，触发车内空气监测器和温度传感器，所述空气监测器对车内空气中的有害气体的浓度进行监测，所述温度传感器对车内温度进行监控；并将数据传送给中央处理模块；
中央处理模块，用于当温度超过37℃或有害气体浓度超过阈值时，结合平面坐标获得距离人或宠物最近的窗户，向车窗控制单元发送控制信号，并向摄像头发送关闭信号；
车窗控制单元，用于根据中央处理模块发送的控制信号，打开对应的窗户。
按以上方案，所述图像处理模块采用基于LBP特征与Adaboost的检测方法；其方法具体为：首先需要对人脸训练样本提取LBP特征，而后采用Adaboost算法，逐层生成分类器，并采用生成的分类器寻找前训练过程中识别错误的类间样本，再将逐层生成的分类器联合构成一个总的强分类器，进行有无生命迹象的检测。
按上述方案，所述有害气体浓度阈值标准具体为：苯≤0.11mg/m3，甲苯≤1.10mg/m3，二甲苯≤1.50mg/m3，乙苯≤1.50mg/m3，苯乙烯≤0.26mg/m3，甲醛≤0.10mg/m3，乙醛≤0.05mg/m3，丙烯醛≤0.055mg/m3。
本发明的有益效果：本发明提供的车窗自动开闭装置，通过模式识别技术与自动控制技术，实现了车窗在特定环境下的自动开闭；且无需对车辆内部进行改装，降低了安装成本；通过图像处理模块与即关的工作方式，在降低了能源消耗的情况下优化了工作模式，在一定情况下保障了车内人员或宠物的健康。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的车窗控制单元的机械结构示意图；
图3是本发明实施例的平面直角坐标系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的提供的一个实施例中基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，包括：图像采集摄像头、图像处理模块、温度传感器、车内空气监测器、车窗控制单元、中央处理模块、供电设备。其中图像采集摄像头与图像处理模块连接，图像处理模块同时连接于车内空气监测器与温度传感器，车内空气监测器与温度传感器连接于中央处理模块。中央处理模块连接于车窗控制单元，同时反向连接于图像采集摄像头。供电设备连接于所有模块。
图像采集摄像头，用于采集车内图像；
图像处理模块，用于根据图像采集摄像头采集的图像，判断车内是否有生命迹象；若有生命迹象则识别人或宠物出现的位置，记录其平面坐标，并向传感器发送触发信号；
传感器，包括温度传感器和空气监测器，用于接收到触发信号时，触发车内空气监测器和温度传感器，所述空气监测器对车内空气中的有害气体的浓度进行监测，所述温度传感器对车内温度进行监控；并将数据传送给中央处理模块；
中央处理模块，用于当温度超过37℃或有害气体浓度超过阈值时，结合平面坐标获得距离人或宠物最近的窗户，向车窗控制单元发送控制信号，并向摄像头发送关闭信号；
车窗控制单元，用于根据中央处理模块发送的控制信号，打开对应的窗户。
其中，图像处理模块采用基于LBP特征与Adaboost的检测方法。其方法具体为：首先需要对人脸训练样本提取LBP特征，而后采用Adaboost算法，逐层生成分类器，并采用生成的分类器寻找前训练过程中识别错误的类间样本，再将逐层生成的分类器联合构成一个总的强分类器，进行有无生命迹象的检测。
车内空气监测器在触发后，将对车内的有害气体浓度进行检测，温度传感器在触发后，将检测当前温度。检测数据统一传输至中央处理模块；在中央处理模块依据温度与气体标准进行判定：温度是否超过37℃、有害气体浓度是否超过阈值。
上述图像处理模块将识别人或宠物出现的位置，记录为平面坐标(x,y)，并依据该坐标打开就近位置的窗户。
如图2所示，车窗控制单元中包括：USB连接口，控制电机，吸附面板，转动轴。USB连接口连接于中央处理模块，具有接收信息与充电的双功能。吸附面板可黏附于车窗开关附近的平面上，在安装时，应使转动轴能够触及车窗开关。
当中央处理模块发出讯息触发车窗控制单元时，USB连接口接收讯息，启动控制电机，电机控制转动轴旋转，而后，转动轴转过角度触碰车窗开关一段时间，打开车窗。
由于所有模块均采用即停的工作方式，在触碰车窗开关一段时间后，控制电机发出反转命令，转动轴反转角度，离开车窗开关，同时控制电机进入休眠模式，等待下一次讯息。
在本发明一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置中，其各个模块的安装位置如下：供电设备接口1为汽车上的USB接口，供电设备接口2安装于汽车顶部；图像采集摄像头与图像处理模块集成，和中央处理模块一并安装于汽车顶部，并与供电设备接口2进行连接。温度传感器与车内空气监测器安装于车辆后方，连接于中央处理模块与供电设备接口2。车窗控制单元具有四个，安装在前后车窗开关的附近。
供电设备接口1与接口2相连。供电设备接口2为具有多个USB接口的设备，可以为各模块进行供电。
优选的，图像采集摄像头安装在车顶，且采用全景摄像头，可采集170度圆周范围内的图像，进行矫正变换后传入图像处理模块。
进一步地，图像处理模块判断有无生命迹象的标准为：在图像中是否出现人或宠物。此外，识别人或宠物出现的位置，记录为平面坐标(x,y)；
进一步地，所述温度传感器与车内空气监测器在没有接收来自图像处理模块的讯息时，不进行工作，处于休眠状态。当进入工作后，其具体标准为：
a)温度不超过37℃；
b)苯≤0.11mg/m3，甲苯≤1.10mg/m3，二甲苯≤1.50mg/m3，乙苯≤1.50mg/m3，苯乙烯≤0.26mg/m3，甲醛≤0.10mg/m3，乙醛≤0.05mg/m3，丙烯醛≤0.055mg/m3；
如图3所示，图像采集模块中，在识别前，根据四个车窗的位置，取中心点，以平行车头行进方向为x轴，建立平面直角坐标系。在识别时，依据人或宠物的位置识别其坐标(x,y)。
坐标值将会传入中央处理模块，依据坐标值所处的象限区域，中央处理模块发送讯息至相应区域的车窗控制单元，进行车窗的开闭。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，通过模式识别技术与自动控制技术，实现了车窗在特定环境下的自动开闭；且无需对车辆内部进行改装，降低了安装成本；通过图像处理模块与即关的工作方式，在降低了能源消耗的情况下优化了工作模式，在一定情况下保障了车内人员或宠物的健康。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，其特征在于，包括：
图像采集摄像头，用于采集车内图像；
图像处理模块，用于根据图像采集摄像头采集的图像，判断车内是否有生命迹象；若有生命迹象则识别人或宠物出现的位置，记录其平面坐标，并向传感器发送触发信号；
传感器，包括温度传感器和空气监测器，用于接收到触发信号时，触发车内空气监测器和温度传感器，所述空气监测器对车内空气中的有害气体的浓度进行监测，所述温度传感器对车内温度进行监控；并将数据传送给中央处理模块；
中央处理模块，用于当温度超过37℃或有害气体浓度超过阈值时，结合平面坐标获得距离人或宠物最近的窗户，向车窗控制单元发送控制信号，并向摄像头发送关闭信号；
车窗控制单元，用于根据中央处理模块发送的控制信号，打开对应的窗户。
2.根据权利要求1所述的基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，其特征在于，所述图像处理模块采用基于LBP特征与Adaboost的检测方法；其方法具体为：首先需要对人脸训练样本提取LBP特征，而后采用Adaboost算法，逐层生成分类器，并采用生成的分类器寻找前训练过程中识别错误的类间样本，再将逐层生成的分类器联合构成一个总的强分类器，进行有无生命迹象的检测。
3.根据权利要求1所述的基于车内探测器和温度传感器的车窗自动开闭装置，其特征在于，所述有害气体浓度阈值标准具体为：苯≤0.11mg/m3，甲苯≤1.10mg/m3，二甲苯≤1.50mg/m3，乙苯≤1.50mg/m3，苯乙烯≤0.26mg/m3，甲醛≤0.10mg/m3，乙醛≤0.05mg/m3，丙烯醛≤0.055mg/m3。
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