CN112639243B - 基于摄像头的免手动电动升降门 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种用于基于摄像头的免手动电动升降门的方法和系统。该系统可以在钥匙接近和/或所述门解锁之后上电，然后初始化。如果检测到接近，则可以激活灯，并且所述系统的姿势检测特征可以随后确定是否检测到姿势。如果检测到姿势，则可以激活所述升降门。如果没有检测到姿势，则可以激活所述灯。例如，如果存在钥匙接近，则所述系统可以上电和初始化。所述系统然后可以确定是否检测到接近。如果检测到接近，则所述车辆的灯可以激活并且是否检测到姿势的确定可被作出。如果检测到姿势，则可以激活所述车辆的升降门。

Description

基于摄像头的免手动电动升降门
技术领域
本公开涉及一种用于汽车应用的摄像头(其包括但不限于后视摄像头)，并且更具体地涉及用于基于摄像头的姿势识别来打开和关闭升降门(liftgate)的方法和装置。
发明内容
本文描述了一种用于基于摄像头的免手动(hands free)电动升降门的方法和系统。该系统可以在钥匙接近和/或门解锁之后上电。然后该系统可以初始化。该系统的接近检测特征然后可以确定是否检测到接近。如果检测到接近，则可以激活灯，并且所述系统的所述姿势检测特征可以随后确定是否检测到姿势。如果检测到姿势，则可以激活所述升降门。如果没有检测到姿势，则可以激活所述灯。
在一种方法下，所述系统可以上电和初始化。所述系统然后可以确定是否检测到接近。当检测到接近时，所述车辆的灯可以激活并且是否检测到姿势的确定可被作出。在检测到姿势的条件下，可以激活所述车辆的升降门。
附图说明
图1是基于摄像头的免手动电动升降门系统的示意图；
图2是用于基于摄像头的免手动电动升降门的示例方法的框图；
图3是用于基于摄像头的免手动电动升降门的示例方法的框图；以及
图4是用于基于摄像头的免手动电动升降门的示例方法的框图。
具体实施方式
在诸如蜂窝电话和计算设备的消费设备中，摄像头技术已经激增。汽车制造商越来越多地包括摄像头作为标准或可选的特征，以获得包括但不限于增强车辆安全性、改进车辆机动性和为车辆驾驶员提供便利的益处。由于后视摄像头能够防止倒翻事故，从而减少由这些事故引起的死亡事故和严重伤害，国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)将要求到2018年5月，10,000磅以下的所有新车辆包括后视技术。因此，需要一种用于后视技术的成本有效的设计，以便符合NHTSA规定。
本文描述的实施例总体上涉及一种激活车辆升降门的系统和方法。具体地，所述实施例涉及姿势方法，其可以包括作为使用手、携带的物体或其他身体部位对后视摄像头的非接触“按压”的控制姿势。本文描述的实施例包括的特征包括但不限于接近监测、车侧交通检测、闪光/AEC检测、姿势识别、姿势超时、初始化控制和用户反馈系统。本文描述的实施例包括可调参数，其包括但不限于接近灵敏度、接近时间、接近感兴趣区域、姿势灵敏度、姿势时间、感兴趣姿势区域、初始化灵敏度、初始化时间、过程灵敏度、过程学习速率和过程失谐速率。下面的表1中示出了示例性可调参数值：
参数 范围 当前值
接近时间 10ms–1000ms 700ms
姿势时间 20ms–1000ms 700ms
姿势超时 500ms–5000ms 2000ms
初始化时间 250ms–3000ms 1000ms
学习速率(0-最大) 100ms–3000ms 1000ms
学习速率(最大-0) 100ms–3000ms 1350ms
表1：示例性可调参数
该系统提供了对其它基于姿势的系统的改进，这其中包括但不限于：避免在可能导致锁定和潜在的错误触发的特定照明条件中的闪光/AEC变化；与闪光/AEC无关的姿势控制方法；在动态照明情况下(包括高光和低光者两者)的改进的摄像头性能；提供对摄像头设置的访问以实现图像稳定性；以及减少摄像头内的图案化噪声和随机噪声，尤其是在低光条件下，以便提高图像噪声极限灵敏度。
图1是基于摄像头的免手动电动升降门系统100的示意图。该升降门系统100可包括钥匙扣(key fob)102和车辆系统104，该车辆系统包括车辆总线106、摄像头系统108、一组车灯110和升降门112。该升降门112和电动升降门警告钟(chime)(未示出)可以是升降门模块的一部分。
在图中阐述和在下文中描述的实施例中，当车辆所有者钥匙扣102接近车辆时，该钥匙扣102可激活所述车辆系统104的车辆总线106，但这仅是举例。所述摄像头系统108可基于来自车辆总线106的消息信号而激活，且可进入“等待意图(intent)”模式。车辆用户114可以进入激活区域116 0.5秒以用信号通知意图。所述摄像头系统108检测所述用户114在所述激活区域116中的接近，并确认用户114的意图。在确认了意图的情况下，向用户提供信号以发起姿势。在本实施例中，车辆系统104的灯110然后可以闪烁，从而发信号通知所述车辆系统104对姿势做好了准备，但是这仅是作为示例。
所述用户114然后可以发起诸如踢姿势之类的姿势。所述电动升降门警告钟然后可以指示一成功的姿势，并且所述升降门112然后可以打开。所述系统100然后可以进入待机和准备关闭状态。所述用户114然后可以从车辆的货物区域存放和/或移除物品。所述用户114然后可以重新进入激活区域116 0.5秒以用信号通知意图。所述车辆系统104的灯110然后可以闪烁，从而发信号通知所述车辆系统104对姿势做好了准备。用户114然后可以发起诸如踢姿势之类的姿势。所述电动升降门警告钟然后可以指示一成功的姿势。然后，所述升降门112可以关闭，并且所述摄像头系统108可以返回到睡眠模式。在一个实施例中，如果在升降门112打开时，钥匙扣102不再接近所述车辆达指定的时间段，则升降门112可以关闭。
如果在一指定超时周期内未确认有效姿势，则发送信号以确认超时。在一个实施例中，在冷却期之后在激活区域内检测到用户114可以重新初始化车辆系统104进行意图确认。在另一个实施例中，在没有钥匙扣102重新进入激活区域116的情况下，车辆系统104将不会重新初始化。所述钥匙扣102离开激活区域116可以结束所述车辆系统104对意图的确定。
图2是用于基于摄像头的免手动电动升降门200的示例方法的图。作为初始步骤，所述车辆被上电(S201)，从而初始化所述车辆系统(S202)。该车辆系统可以包括接近检测特征202和姿势检测特征204。所述接近检测特征202检测车辆用户是否接近所述车辆并且是否在激活区域内。所述姿势检测特征检测所述用户是否已经做出了启动所述电动升降门的姿势。
因此，所述接近检测特征202确定是否检测到所述车辆用户的接近(S203)。如果没有检测到接近，则所述接近检测特征202继续检测接近。一旦检测到接近，所述系统的所述姿势检测特征204就可以随后使用各种姿势检测方法来确定是否检测到姿势(S204)。如果检测到姿势，则所述车辆系统然后可以打开所述升降门(S205)。如果未检测到姿势，则所述系统返回到初始化(S206)，并且重复该过程直到检测到姿势。
图3是根据另一实施例的用于基于摄像头的免手动电动升降门300的示例方法的示图。作为初始步骤，所述车辆系统可以在钥匙接近(S301A)之后上电(S301)。在一个实施例中，当钥匙扣接近所述车辆系统一指定接近范围内时，所述钥匙扣可以用于对车辆系统上电或唤醒车辆系统。在所述指定的接近范围内，有效钥匙扣的进入可以通过车辆总线唤醒一被动进入系统。在另一实施例中，当车辆的门解锁时(S301B)，所述车辆系统也可被上电。所述车辆系统的唤醒和上电还可以唤醒摄像头系统和升降门模块。
然后，所述系统可以初始化(S302)。然后，所述接近检测特征302开始检测用户的接近(S303)。如果没有检测到接近，则所述接近检测特征302继续检测接近。一旦检测到接近，所述车辆系统可以激活灯(S304)。所述系统的所述姿势检测特征304然后可以确定是否检测到用户的姿势(S305)。如果检测到姿势，则所述车辆系统可以激活升降门(S306)。如果没有检测到姿势，则所述车辆系统可以激活灯(S307)，并且所述系统可以被初始化(S302)，并且所述过程(步骤S302-S305)可以被重复，直到检测到姿势并且所述车辆系统激活升降门(S306)。
图4是根据另一实施例的用于基于摄像头的免手动电动升降门车辆系统的示例方法的图，该示例方法可以与本文描述的所有实施例结合使用。作为初始步骤，所述系统可以通过上电或唤醒而被激活(S401)。在一个实施例中，当所述车辆被上电时，所述车辆系统可以被上电。在另一实施例中，所述车辆系统可以根据钥匙扣上电，当该钥匙扣处于车辆的范围内时触发该车辆系统。在又一实施例中，当所述车辆的门解锁时，所述车辆系统也可以上电。
所述车辆系统然后可以初始化(S402)。在如下所述的本实施例中，该初始化可以包括从初始化文件402获得参数，但这仅是示例。所述系统然后可以通过从视频缓冲器传递图像以进行处理来读取图像(S403)，所述处理可以包括激活、控制图像传感器403并与其通信。然后，所述系统可以基于所读取的图像，检查闩锁(latch)状态(S404)。该闩锁状态被配置为确定当闩锁打开时升降门是打开的，还是当闩锁关闭时升降门是关闭的。
如果所述闩锁打开，则所述系统可以重置所述图像的自动曝光，这可以包括重置摄像头参数(包括存储器)和启用自动曝光以优化所检测的场景(S405)，并且随后再次读取图像(S403)。如果所述闩锁关闭，则所述系统可以关闭自动曝光(S406)，这可以包括禁用动态摄像头设置以便最小化所检测场景中的可变性并且固定所述摄像头周围的照明环境。所述系统然后可以平滑所述图像以最小化该图像中的噪声/伪像(S407)，并且随后可以减去背景和阈值以确定所述图像内的运动特征(S408)。然后，所述系统可以确定所述图像的中心区域内的特征尺寸(S409)，确定所述图像的左部区域内的特征尺寸(S410)，然后确定所述图像的右部区域内的特征尺寸(S411)。
所述系统然后可以确定是否已经检测到接近(S412)。在一个实施例中，所述系统可以通过减去所读取图像的背景并采样和应用所述中心、左和右区域内的所述特征尺寸来确定接近，但这仅是示例。所述系统可以使用本领域已知的另外的方法来确定是否检测到接近。如果检测到接近，则所述系统可以更新姿势特征(S413)。
如果未检测到接近，则所述系统可以更新所检测的特征(S414)，这其中包括：通过应用场景学习方法(诸如对所学习的场景的置信度)来更新所述图像的背景分数(S415)，通过刷新不在置信度内的分量来更新所述背景(S416)；以及随后通过将边界应用于场景置信度来限制背景分数(S417)。所述系统然后可以确定初始化是否已经发生以及所述系统是否成功地学习了所述场景并且已经检查了所述背景(S418)。如果没有发生初始化，则所述系统可以通过读取图像而在步骤S403再次开始所述过程。如果已经发生初始化，则所述系统可以通过检查以查看特征是否匹配接近目标来确定是否发生了个体接近(S419)。如果没有检测到接近(即，错误读取)，则所述系统可以通过读取图像在步骤S403再次开始所述过程。如果检测到所述接近，则所述系统可以更新所述姿势特征以便执行附加响应检查(S413)。
一旦所述系统更新了所述姿势特征，所述系统可以继续检查所述响应以确定个体是否仍然与车辆交互或者所检测到的接近是否已经超时(S420)。如果该接近已经超时，则所述系统可以进入安全模式并且重置所述自动曝光(S405)。如果所述接近没有超时，则所述系统可以通过检查与期望姿势匹配的特征来检测姿势(S421)。如果所述特征不匹配期望姿势，那么所述系统可通过读取新图像而在步骤S403处再次开始所述过程。如果所述特征与期望姿势匹配，则所述系统可以激活并触发升降门/入口(S422)并继续读取图像。
如本文所述，本文所述的方法不限于执行(一个或多个)任何特定功能的(一个或多个)任何特定元件，并且所呈现的方法的一些步骤不一定需要以所示顺序发生。例如，在一些情况下，两个或更多个方法步骤可以以不同的顺序或同时发生。此外，所描述的方法的一些步骤可以是可选的(即使没有明确地陈述为可选的)，并且因此可以被省略。本文所公开的方法的这些和其它变型将是显而易见的，尤其是考虑到本文所描述的系统的描述，并且被认为是在本发明的全部范围内。
已经详细描述了目前优选的实施方案，本领域技术人员应当理解和明白，在不改变本发明的概念和其中体现的原理的情况下，可以进行许多物理变化，在本发明的详细描述中仅举例说明其中的一些。还应当理解，仅结合优选实施例的一部分的许多实施例是可能的，这些实施例对于这些部分不改变其中体现的发明构思和原理。因此，本发明的实施例和可选配置在所有方面都应被认为是示例性和/或说明性的而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而非前述描述来指示，并且因此落入所述权利要求的等同物的含义和范围内的所有替代实施例和对该实施例的改变都应被包含在其中。

Claims (11)

1.一种激活车辆电动升降门系统中的升降门的方法，所述方法包括以下步骤：
响应来自车辆总线的消息，对所述车辆电动升降门系统上电；
对所述车辆电动升降门系统初始化；
确定是否在激活区域内检测到接近达指定的时间段，其中所述指定的时间段为10ms-1000ms；
在所述激活区域内检测到所述接近达所述指定的时间段的条件下，激活所述车辆的灯，以示出所述车辆电动升降门系统对姿势做好准备，并确定是否检测到姿势，其中，所述接近通过所述车辆电动升降门系统的摄像头系统检测；以及
在检测到所述姿势的条件下，当检测到所述姿势时，激活所述升降门，
其中当钥匙扣接近所述车辆时，所述车辆总线被激活。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在未检测到所述姿势的条件下，激活所述车辆的所述灯。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述车辆的门解锁时，对所述车辆电动升降门系统上电。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆的所述灯被配置成当在所述激活区域内检测到所述接近达所述指定的时间段时，闪烁。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述升降门激活后，所述车辆电动升降门系统进入待机并准备关闭状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在所述升降门关闭后，所述摄像头系统进入睡眠模式。
7.一种用于车辆电动升降门系统中的方法，所述方法包括：
当车辆的门解锁时，对所述车辆电动升降门系统上电；
对所述车辆电动升降门系统初始化；
确定是否在激活区域内检测到接近达指定的时间段，其中所述指定的时间段为10ms-1000ms；
在所述激活区域内检测到所述接近达所述指定的时间段的条件下，激活所述车辆的灯，以示出所述车辆电动升降门系统对姿势做好准备，并确定是否检测到姿势，其中，所述接近通过所述车辆电动升降门系统的摄像头系统检测；以及
在检测到所述姿势的条件下，当检测到所述姿势时，激活所述升降门。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
在未检测到所述姿势的条件下，激活所述车辆的所述灯。
9.根据权利要求7所述的方法，
其中，通过钥匙扣检测接近。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述车辆的所述灯被配置成当在所述激活区域内检测到所述接近达所述指定的时间段时，闪烁。
11.根据权利要求7所述的方法，其中在所述升降门关闭后，所述摄像头系统进入睡眠模式。
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