CN110562271A - 基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆，所述人脸识别装置包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件，人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像，智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路及显示屏，信号转换电路与人脸图像采集摄像头连接，用于对人脸图像采集摄像头采集的人脸图像进行信号转换，主控制器分别与信号转换电路和显示屏连接，用于接收经信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果并发送至显示屏显示。通过这种方式，本申请能够利用智能座舱组件获取人脸图像并完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快、交互效率高且车辆配件成本低。

Description

基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体涉及一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆。

背景技术

随着我国汽车工业的快速发展和人们生活水平的提高，居民家庭的汽车拥有量快速增加，汽车逐步成为了人们生活中不可或缺的交通工具之一。

人车交互是用户体验的核心，传统汽车座舱功能区布局碎片化，信息过载带来人车交互的障碍，导致将汽车本身作为交互入口的价值被低估，而随着汽车电子化程度的提高，集成了车载娱乐系统、流媒体中央后视镜、抬头显示(Head Up Display，HUD)、全液晶仪表、车联网模块的智能驾驶舱将带来更为智能、安全的交互体验，同时也是高级辅助驾驶(Advanced Driver Assistant Systems，ADAS)、自动驾驶和人工智能等新时代技术的关键接口。

人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术，将人脸识别应用到汽车上，可以加强防盗及提高用户体验。一旦有人进入装有人脸识别身份认证系统的车内，系统会自动启用摄像头进行人脸识别，以验证驾驶员身份。若驾驶员验证不通过，系统会拍照并发送到车主手机上，询问是否允许他发动车辆，一旦通过授权，汽车就会记住驾驶员的偏好，自动调整并适应。人脸识别主要包括人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别四个部分，如果要将人脸识别的相关信息进行通过显示屏进行显示，人脸识别系统还需要与娱乐主机通过特定接口进行交互以将信息显示在智能座舱的屏幕上。然而，人脸识别系统作为独立系统与智能座舱的娱乐主机进行交互，不仅存在不同功能模块中相同部件重复使用的情况，还导致各功能模块之间的连接线束增多，浪费成本，交互效率低及可靠性低的问题，使得整车配件成本上升，降低了整车竞争力。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆，其可以解决上述技术问题，能够利用智能座舱组件获取人脸图像并完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快、交互效率高且车辆配件成本低。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置，包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件；

所述人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像；

所述智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路及显示屏，所述信号转换电路与所述人脸图像采集摄像头连接，用于对所述人脸图像采集摄像头采集的人脸图像进行信号转换，所述主控制器分别与所述信号转换电路和所述显示屏连接，用于接收经所述信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果，并将所述识别结果发送至所述显示屏显示。

其中，所述智能座舱组件还包括内存模块、电源管理电路及非易失闪存模块，所述主控制器分别与所述内存模块、所述电源管理电路及所述非易失闪存模块连接。

其中，所述主控制器的内存接口与所述内存模块连接，所述主控制器的闪存接口与所述非易失闪存模块连接，所述主控制器的PMIC接口与所述电源管理电路连接。

其中，所述智能座舱组件还包括副控制器与电源电路，所述副控制器分别与所述主控制器及所述电源电路连接。

其中，所述副控制器的串行异步通信接口与所述主控制器的串行异步通信接口连接，所述主控制器的电源接口与所述电源电路连接。

其中，所述副控制器还包括点火信号端口，所述点火信号端口用于接收车辆的点火信号。

其中，所述主控制器的数据输入端与所述信号转换电路连接，所述主控制器的数据输出端与所述显示屏连接。

其中，所述人脸图像采集摄像头的数量至少为一个并以不同角度设置在驾驶舱前部。

其中，所述显示屏为车载娱乐显示屏。

本申请还提供一种车辆智能座舱，包括如上所述基于车辆智能座舱的人脸识别装置。

本申请还提供一种车辆，包括如上所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置或如上所述的车辆智能座舱。

本申请的基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆，所述人脸识别装置包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件，人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像，智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路及显示屏，信号转换电路与人脸图像采集摄像头连接，用于对人脸图像采集摄像头采集的人脸图像进行信号转换，主控制器分别与信号转换电路和显示屏连接，用于接收经信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果，并将识别结果发送至显示屏显示。通过这种方式，本申请能够利用智能座舱组件获取人脸图像并完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快、交互效率高且车辆配件成本低。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置的电路结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构框图。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的基于车辆智能座舱的人脸识别装置、车辆智能座舱及车辆提出的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其效果，详细说明如下。

有关本申请的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本申请加以限制。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置的电路结构示意图。请参考图1，本实施例的基于车辆智能座舱的人脸识别装置包括智能座舱组件10与人脸图像采集摄像头20。

人脸图像采集摄像头20用于采集人脸图像，在一实施方式中，人脸图像采集摄像头20的数量至少为一个并以不同角度设置在驾驶舱前部，当人脸图像采集摄像头20设置成两个或两个以上时，可以从不同的角度获取人脸图像以提高人脸识别的准确性。实际实现时，人脸图像采集摄像头20以不同角度设置在驾驶舱前部以正对驾驶员的脸部，但并不以此为限，例如，人脸图像采集摄像头20还可以设置在车外以在人员进入车辆之前进行人脸识别，进一步加强防盗及提高用户体验。

智能座舱组件10采用车辆智能座舱本身的组件，在本实施例中，智能座舱组件10包括主控制器11(Main Processing Unit，MPU)、信号转换电路18与显示屏13，信号转换电路18与人脸图像采集摄像头20连接，用于对人脸图像采集摄像头20采集的人脸图像进行信号转换，人脸图像采集摄像头20采集的图像信号通常为CVBS(Composite Video BroadcastSignal，复合视频广播信号)或LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)，经信号转换电路18可将CVBS或LVDS信号转换为适合输入主控制器11的数字信号，主控制器11分别与信号转换电路18、显示屏13连接，用于从信号转换电路18获取信号转换后的图像信号并根据获取的图像信号进行人脸识别以获取识别结果，以及，将识别结果发送至显示屏13进行显示，识别结果不限于包括采集的人脸图像及识别是否通过的提醒信息。实际实现时，主控制器11的数据输入端VINS与信号转换电路18连接，主控制器11的数据输出端VOUT与显示屏13连接，主控制器11通过数据输入端VINS获取到符合格式的图像信号后，对获取的人脸图像进行图像处理、特征提取和识别，最终得到识别结果并输出到显示屏13进行显示。在本实施例中，显示屏13为车载娱乐显示屏。

在本实施例中，车辆智能座舱的主控制器11具有多个先进的ARM内核，具有强大的计算能力，所配置的GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)具有强大的图形处理能力，通过硬件虚拟化构建智能座舱内多功能交互平台和界面，实现娱乐导航、仪表、HUD等功能，本申请利用智能座舱主控制器11本身具有的强大的计算和处理能力，除了完成本身具有的音视频娱乐及导航、车载仪表和HUD图像驱动功能外，额外完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快，交互效率高，并且，本申请的人脸识别装置的智能座舱组件采用车辆智能座舱本身的智能座舱组件，无需单独配置用于实现人脸识别功能的组件，可降低车辆电器配件成本，提高整车竞争力。实际实现时，智能座舱组件10只需增加信号转换电路18及图像处理、特征提取和识别等软件算法，就可完成人脸识别功能，并经智能座舱自带的显示屏13进行显示，替代传统人脸识别系统+娱乐主机相结合才能实现的功能，降低了成本且减少了交互时间，提高了图像生成和显示速度，从而使整体性能得到提高。

在一实施方式中，智能座舱组件10还包括内存模块14、电源管理电路15(PowerManagement IC，PMIC)及非易失闪存模块16(Nor Flash)，主控制器11分别与内存模块14、电源管理电路15及非易失闪存模块16连接，电源管理电路15用于管理最小化系统的电源及时序，非易失闪存模块16用于程序存储及人脸图像建库存储。实际实现时，主控制器11的内存接口DDR与内存模块14连接，主控制器11的闪存接口FLASH与非易失闪存模块16连接，主控制器11的PMIC接口与电源管理电路15连接。

在一实施方式中，智能座舱组件10还包括副控制器12(Micro controller Unit，MCU)与电源电路17，副控制器12分别与主控制器11及电源电路17连接，用于管理系统的电源和对外网络。实际实现时，副控制器12的串行异步通信接口UART与主控制器11的串行异步通信接口UART连接，UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收，主控制器11的电源接口AVV与电源电路17连接，以接收外部电源信号BATT。

在一实施方式中，副控制器12还包括点火信号端口，点火信号端口用于接收车辆的点火信号ACC。实际实现时，副控制器12中的点火信号端口与车辆的发动机电连接，以接收发动机的点火信号ACC，当人脸图像采集摄像头20设置在驾驶舱内且人员进入车辆并触发车辆点火信号时，副控制器12根据接收的车辆的点火信号ACC向主控制器11输出人脸图像采集摄像头20的启动控制信号，主控制器11将接收到的启动控制信号传输至人脸图像采集摄像头20，以启人脸图像采集摄像头20进行人脸图像采集，在主控制器11进行人脸识别且识别通过后允许车辆启动。

在一实施方式中，智能座舱组件10还包括依次连接的音频编解码器(图未示)、功率放大器(图未示)及喇叭(图未示)，主控制器11还包括I2S(Inter-IC Sound Bus，集成电路内置音频总线)接口(图未示)，音频编解码器与主控制器11的I2S接口连接，主控制器11根据识别结果生成对应的声音文件并发送给音频编解码器进行处理后播放，从而可以通过智能座舱自身的音频系统对人脸识别的结果进行声音提示。

在一实施方式中，主控制器11还可包括多个数据输出端VOUT(图未示)，这些数据输出端VOUT通过通信线束分别与仪表显示屏、抬头显示器连接以输出视频或图像信号，实现仪表显示及抬头显示。

在一实施方式中，智能座舱组件10还包括智能网关(图未示)，智能网关包括CAN收发器(CAN Transceiver)及以太网交换机，副控制器12内还设有CAN控制器(CANController)、主RGMII/SGMII端口与主SPI端口。

具体而言，CAN收发器设有串行异步通信接口UART和INH端口，其中，INH端口表示高电平唤醒，CAN收发器中的串行异步通信接口UART和INH端口均与副控制器12中的CAN控制器连接。实际实现时，副控制器12中的CAN控制器的数量为至少六个，CAN收发器的数量为至少六个，六个CAN收发器与六个CAN控制器一一对应连接，以形成六个CAN控制器对外输出接口，每个CAN控制器对外输出接口可以与相对应的一个车载电器连接，以实现多个外接网络功能接口，但并不限于此，例如，副控制器12还可以设置八个CAN控制器，并在每个CAN控制器的端口处增加一个CAN收发器，以形成八个CAN控制器对外输出接口。

以太网交换机设有RGMII/SGMII端口及SPI端口，其中，RGMII/SGMII端口与副控制器12的主RGMII/SGMII端口相连接，SPI端口与副控制器12的主SPI端口相连接。MII(MediumIndependent Interface，介质无关接口、介质独立接口)，是IEEE-802.3定义的以太网行业标准，可以不用考虑媒体是铜轴、光纤、电缆等，其相关工作可以由物理接口收发器(PHY)或者媒体接入控制器(MAC)的芯片完成。此外，还可应用从MII简化出来的标准，比如RMII(Reduced MII，简化的MII)、SMII(串行MII)、GMII(GigabitMII，吉比特MII)、RGMII(Reduced GMII，简化的GMII)以及SGMII(串行的GMII)。SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)是一种同步串行外设接口，可以使MCU的控制器与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。

本申请的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件，人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像，智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路与显示屏，信号转换电路与人脸图像采集摄像头连接，用于对人脸图像采集摄像头采集的人脸图像进行信号转换，主控制器分别与信号转换电路、显示屏连接，用于接收经信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果，并将识别结果发送至显示屏显示。通过这种方式，本申请能够利用智能座舱组件获取人脸图像并完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快、交互效率高且车辆配件成本低。

本申请还提供一种车辆智能座舱，包括如上所述基于车辆智能座舱的人脸识别装置。

本申请还提供一种车辆，包括如上所述的车辆智能座舱。

图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆的结构框图。如图2所示，本申请还提供一种车辆，包括如上所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置30。

本实施例的车辆中的基于车辆智能座舱的人脸识别装置30的具体电路结构请参考图1所示实施例的描述，在此不再赘述。

本申请实施例的车辆智能座舱及车辆，其人脸识别装置包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件，人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像，智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路与显示屏，信号转换电路与人脸图像采集摄像头连接，用于接收经信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果，并将识别结果发送至显示屏显示。通过这种方式，本申请能够利用智能座舱组件获取人脸图像并完成人脸识别的计算处理以实现人脸识别功能，处理速度快、交互效率高且车辆配件成本低。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，包括人脸图像采集摄像头与智能座舱组件；

所述人脸图像采集摄像头用于采集人脸图像；

所述智能座舱组件包括主控制器、信号转换电路及显示屏，所述信号转换电路与所述人脸图像采集摄像头连接，用于对所述人脸图像采集摄像头采集的人脸图像进行信号转换，所述主控制器分别与所述信号转换电路和所述显示屏连接，用于接收经所述信号转换电路进行信号转换后的人脸图像信号，将信号转换后的人脸图像信号进行人脸识别以获取识别结果，并将所述识别结果发送至所述显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述智能座舱组件还包括内存模块、电源管理电路及非易失闪存模块，所述主控制器分别与所述内存模块、所述电源管理电路及所述非易失闪存模块连接。

3.根据权利要求2所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述主控制器的内存接口与所述内存模块连接，所述主控制器的闪存接口与所述非易失闪存模块连接，所述主控制器的PMIC接口与所述电源管理电路连接。

4.根据权利要求1所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述智能座舱组件还包括副控制器与电源电路，所述副控制器分别与所述主控制器及所述电源电路连接。

5.根据权利要求4所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述副控制器的串行异步通信接口与所述主控制器的串行异步通信接口连接，所述主控制器的电源接口与所述电源电路连接。

6.根据权利要求4所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述副控制器还包括点火信号端口，所述点火信号端口用于接收车辆的点火信号。

7.根据权利要求1所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述主控制器的数据输入端与所述信号转换电路连接，所述主控制器的数据输出端与所述显示屏连接。

8.根据权利要求1所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置，其特征在于，所述人脸图像采集摄像头的数量至少为一个并以不同角度设置在驾驶舱前部。

9.一种车辆智能座舱，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述基于车辆智能座舱的人脸识别装置。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的基于车辆智能座舱的人脸识别装置或如权利要求9所述的车辆智能座舱。