CN110435662A - 一种汽车驾乘人员监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车驾乘人员监测系统，包括红外摄像头、毫米波雷达传感器、ECU控制器、显示器和报警器，所述的ECU控制器分别连接红外摄像头、毫米波雷达传感器、显示器和报警器，所述的红外摄像头安装在驾驶座的前侧方，毫米波雷达传感器安装在每一个座位的前上方。与现有技术相比，本发明采用毫米波雷达传感器就能够同时既实现遗留监测和健康状况的监测，极大简化监测系统的复杂程度，并将具有较高的精确性，非接触式的检测也能够具有良好的用户体验。

Description

一种汽车驾乘人员监测系统

技术领域

本发明涉及一种汽车安全领域，尤其是涉及一种汽车驾乘人员监测系统。

背景技术

目前经常发生小孩或者宠物被遗留在车内，造成小孩或者宠物死亡的案例，因此车内的活物监测也逐步显得必要。现有的活物监测方式通常是通过座椅压力传感器，利用压力传感器监测到的信号值大小来判断座椅上是人或者物体，在车辆封闭时发出警报。但是，当有重量较轻的小孩或者宠物在座椅上时，通过压力传感器的方法就会出现漏判，从而容易造成危险隐患。

同时，因为驾驶人员在驾驶车辆时容易因为健康问题造成车辆失控，而乘客发生健康问题时驾驶人员无法及时发现，而延误治疗时机，对车内人员的健康监测也十分必要。现有的健康监测通常是通过红外传感器来对人体的体温进行监测，并且还需佩戴式的智能设备如智能手环、智能手表等实现心率的检测从而判断车内人员的健康程度。采用红外体温传感器的监测效果不够精确，而佩戴式的智能设备使用范围有限，对于无佩戴设备习惯的人员来说不具有适用性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车驾乘人员监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种汽车驾乘人员监测系统，包括红外摄像头、毫米波雷达传感器、ECU控制器、显示器和报警器，所述的ECU控制器分别连接红外摄像头、毫米波雷达传感器、显示器和报警器，所述的红外摄像头安装在驾驶座的前侧方，所述的毫米波雷达传感器安装在每一个座位的前上方；前排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车A柱或者汽车顶棚上；后排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车B柱或者汽车顶棚上。

进一步地，所述的ECU控制器通过LVDS或者车载以太网连接红外摄像头和毫米波雷达传感器。

进一步地，所述的红外摄像头朝向驾驶员的面部和眼睛。

进一步地，所述的红外摄像头安装在车内后视镜上。

进一步地，所述的波雷达传感器包括发射器、接收器和通讯器，所述的发射器和接收器均连接通讯器。

进一步地，所述的发射器向人体发射毫米波，毫米波反射后被接收器吸收并转化为电信号，该电信号通过通讯器传输至ECU控制器。

进一步地，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

A1、分别获取红外摄像头的数据值和驾驶座前的毫米波雷达传感器的电信号进行处理得到第一数据值和第二数据值；

A2、将第一数据值和第二数据值分别赋予设定的权重得到第一判断值和第二判断值；

A3、将第一判断值和第二判断值进行求和获取健康预测值；

A4、判断健康预测值是否在设定的第一阈值范围内，若超出阈值则触发报警器，同时汽车启动制动系统或者开启自动驾驶模式。

进一步地，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

B1、获取除驾驶座前的毫米波雷达传感器之外的每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第三数据值；

B2、判读每个第三数据值是否在设定的第二阈值范围，若任一第三数据值超出阈值则触发报警器。

进一步地，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

C1、汽车关闭动力系统后检测车门是否打开，若车门打开车触发步骤C2；

C2、获取每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第四数据值；

C3、判读每个第四数据值是否在设定的第三阈值范围，若任一第四数据值超出阈值则触发报警器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发采用红外摄像头和毫米波雷达传感器配合对汽车驾车人员进行监测，由于驾驶座上不会存在小孩或者宠物被遗留的状况，所以只需要直接采用红外摄像头对驾驶人员的健康问题进行监测，而且通过红外摄像头还能和车内人脸识别、安全驾驶监控等进行相关配合，具有拓展性；然后通过毫米波雷达传感器对驾驶人员进行非接触式的有人/无人的判断和健康问题的监测，于红外摄像头形成冗余，提高了驾乘人员监测结果的鲁棒性。而在其他乘客座位上，只采用毫米波雷达传感器就能够同时既实现遗留监测和健康状况的监测，极大简化监测系统的复杂程度，并将具有较高的精确性，非接触式的检测也能够具有良好的用户体验。

2、将毫米波雷达传感器安装在汽车A柱和汽车B柱上，有利于测量的精度和稳定性。

3、ECU控制器通过LVDS或者车载以太网连接红外摄像头和毫米波雷达传感器，进一步降低了线束的重量和成本。

4、将红外摄像头安装在车内后视镜上，驾驶人员在车内调整后视镜时，红外摄像头即可顺便被调整，更加符合驾驶习惯。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种汽车驾乘人员监测系统，包括红外摄像头、毫米波雷达传感器，以及ECU控制器、显示器和报警器。ECU控制器分别连接红外摄像头、毫米波雷达传感器、显示器和报警器。具体为一个红外摄像头和四个毫米波雷达传感器，该毫米波雷达传感器具体采用77GHz的毫米波雷达传感器，具有较好的穿透性和测量精度。

四个毫米波雷达传感器毫米波雷达传感器安装在每一个座位的前上方；前排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车A柱或者汽车顶棚上；后排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车B柱或者汽车顶棚上，用于检测后车内人员的呼吸和心率。本实施例安装在汽车A柱和汽车B柱上，有利于测量的精度和稳定性。毫米波雷达传感器包括发射器，接收器和通讯器，所述的发射器和接收器均连接通讯器。发射器向人体发射毫米波，毫米波反射后被接收器吸收并转化为电信号，仅有通讯器传输至ECU控制器。采用毫米波雷达传感器对呼吸和心率进行非接触式测量的具体原理为现有成熟算法，将电信号转化为相应的数据值，因此不再赘述。

红外摄像头安装在驾驶座的前侧方，可以安装在车内后视镜上，驾驶人员在车内调整后视镜时，红外摄像头即可顺便被调整，朝向驾驶员的面部和眼睛。然后通过获取红外数值对人员健康程度进行检测。红外摄像头还可以配合车内人脸识别、安全驾驶监控等进行相关配合，具有拓展性。

ECU控制器通过LVDS或者车载以太网等总线连接红外摄像头和毫米波雷达传感器进一步降低了线束的重量和成本。

ECU控制器对驾驶员进行检测时，具体步骤如下：

步骤A1、分别获取红外摄像头的数据值和驾驶座朝的毫米波雷达传感器的电信号进行处理得到第一数据值和第二数据值；

步骤A2、将第一数据值和第二数据值分别赋予设定的权重得到第一判断值和第二判断值；

步骤A3、将第一判断值和第二判断值进行求和获取健康预测值；

步骤A4、判断健康预测值是否在设定的第一阈值范围内，若超出阈值则触发报警器，同时汽车启动制动系统或者开启自动驾驶模式。

毫米波雷达传感器对驾驶人员进行非接触式的有人/无人的判断和健康问题的监测，和红外摄像头形成冗余，提高了驾乘人员监测结果的鲁棒性。

ECU控制器对乘客进行健康检测时，具体步骤如下：

步骤B1、获取除驾驶座前的毫米波雷达传感器之外的每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第三数据值；

步骤B2、判读每个第三数据值是否在设定的第二阈值范围，若任一第三数据值超出阈值则触发报警器。

ECU控制器对乘客进行遗留检测时，具体步骤如下：

步骤C1、汽车关闭动力系统后检测车门是否打开，若车门打开车触发步骤C2；

步骤C2、获取每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第四数据值；

步骤C3、判读每个第四数据值是否在设定的第三阈值范围，若任一第四数据值超出阈值则触发报警器。

在乘客座位上只采用毫米波雷达传感器就能够同时实现遗留监测和健康状况监测，极大简化监测系统的复杂程度，并将具有较高的精确性，非接触式的检测也能够具有很好的用户体验。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，包括红外摄像头、毫米波雷达传感器、ECU控制器、显示器和报警器，所述的ECU控制器分别连接红外摄像头、毫米波雷达传感器、显示器和报警器，所述的红外摄像头安装在驾驶座的前侧方，所述的毫米波雷达传感器安装在每一个座位的前上方；前排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车A柱或者汽车顶棚上；后排座位的毫米波雷达传感器安装在汽车B柱或者汽车顶棚上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的ECU控制器通LVDS或车载以太网连接红外摄像头和毫米波雷达传感器。

3.根据权利要求1所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的红外摄像头朝向驾驶员的面部和眼睛。

4.根据权利要求1所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的红外摄像头安装在车内后视镜上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的波雷达传感器包括发射器、接收器和通讯器，所述的发射器和接收器均连接通讯器。

6.根据权利要求1所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的发射器向人体发射毫米波，毫米波反射后被接收器吸收并转化为电信号，该电信号通过通讯器传输至ECU控制器。

7.根据权利要求6所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

A1、分别获取红外摄像头的数据值和驾驶座前的毫米波雷达传感器的电信号进行处理得到第一数据值和第二数据值；

A2、将第一数据值和第二数据值分别赋予设定的权重得到第一判断值和第二判断值；

A3、将第一判断值和第二判断值进行求和获取健康预测值；

A4、判断健康预测值是否在设定的第一阈值范围内，若超出阈值则触发报警器，同时汽车启动制动系统或者开启自动驾驶模式。

8.根据权利要求6所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

B1、获取除驾驶座前的毫米波雷达传感器之外的每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第三数据值；

B2、判读每个第三数据值是否在设定的第二阈值范围，若任一第三数据值超出阈值则触发报警器。

9.根据权利要求6所述的一种汽车驾乘人员监测系统，其特征在于，所述的ECU控制器对接收器处接收的电信号进行处理，具体步骤为：

C1、汽车关闭动力系统后检测车门是否打开，若车门打开车触发步骤C2；

C2、获取每个毫米波雷达传感器的电信号进行处理，得到多个第四数据值；

C3、判读每个第四数据值是否在设定的第三阈值范围，若任一第四数据值超出阈值则触发报警器。