CN112712043A - 一种智能座舱图像处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种智能座舱图像处理系统,解决现有技术驾驶员监测和乘客区无法同时完成图像识别的问题,可以满足整车区域的监控。本系统通过监测驾驶员视线、疲劳程度、抽烟打电话等动作实时提醒驾驶员注意规范驾驶行为,保障驾驶安全。通过监测乘客区上车、抽烟、打电话等行为,实现上车问候、自动开窗、自动调低音量等功能;同时可实现车内图像数据直接从车载娱乐终端上传网络,可应用通讯软件实现视频通话,丰富车内通讯体验。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子领域电子电器部件,具体涉及一种智能座舱图像处理系统。
背景技术
智能座舱是车载电子电器领域智能驾驶座舱的简称,包括车载智能终端、智能仪表、车载摄像头、中控显示屏等终端硬件设备,其中车载智能终端又被称为车载娱乐系统、车机娱乐系统、车载系统(简称IVI或HU),包含车机系统模块、联网模块、图像处理模块、CAN收发模块、蓝牙WIFI模块和收音机模块等。
现有技术的目前车内监控已实现驾驶员监测和乘客区域分别监控,但还没有同时实现驾驶员和车内监控在一个控制器内同时实现,因此有必要开发一种智能座舱图像处理系统,可监测驾驶员的面部及行为信息,实现驾驶员的人脸识别,疲劳监测,注意力监测等功能;同时可采集整车前后排乘客图像信息,实现乘客数量监测、乘客行为监测、网络视频通话、防盗紧急录制等功能。
发明内容
本发明公开的一种智能座舱图像处理系统,可监测驾驶员的面部及行为信息,实现驾驶员的人脸识别,疲劳监测,注意力监测等功能;同时可采集整车前后排乘客图像信息,实现乘客数量监测、乘客行为监测、网络视频通话、防盗紧急录制等功能。
本发明公开的一种智能座舱图像处理系统,包括:驾驶员监测摄像头、车内监测摄像头、车载智能终端、车载网关、中控显示屏和智能仪表;
所述车载智能终端内设图像处理模组、无线网络模组、CPU、MCU、中控显示驱动芯片和仪表显示驱动芯片;所述无线网络模组被用于与无线网络连接;所述图像处理模组获取驾驶员监测摄像头、车内监测摄像头图像数据并分析处理;所述CPU被用于发出控制信号来控制设定的车载系统控制;所述MCU通过CAN总线与车载网关连接;所述中控显示驱动芯片驱动中控显示屏;所述仪表显示驱动芯片驱动智能仪表;
所述车载网关分别与车载智能终端与智能仪表连接,转发之间数据;
工作时,当系统响应于车载智能终端的图像识别数据转发模式下,
驾驶员监测摄像头获取驾驶员面部信息、姿态信息并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出驾驶员状态;
车内监测摄像头采集车内乘客状态信息,并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出乘客行为状态;
当图像处理模组识别出驾驶员状态及乘客行为状态后,图像处理模组通过MCU将数据发送到车载网关,由车载网关转发到各个车身控制器作为各个车身控制器的控制依据;
当系统响应于车载智能终端的采集图像数据转发模式下,
驾驶员监测摄像头或/和车内监测摄像头采集车内图像,图像处理模组直接将采集到的车内图像通过无线网络模组转发到无线网络上与其他用户分享,并将无线网络上其他用户图像接收,通过中控显示驱动芯片驱动中控显示屏显示。
进一步地,驾驶员状态包括驾驶员身份、驾驶员疲劳状态及注意力状态;驾驶员身份通过驾驶员的面部特征点进行识别;驾驶员疲劳状态及注意力状态通过持续监测驾驶员姿态信息识别。
进一步地,驾驶员疲劳状态根据驾驶员的头部姿态及眼部状态监测;根据头部检测、头部姿态检测、眼部状态检测结果,按如下标准判断驾驶员疲劳状态:
1)若检测到一分钟内闭眼时间t,当t<4%,则为清醒状态;
2)若检测到4%<t<11%,则为一级疲劳状态;
3)若检测到t>=11%,则为二级疲劳状态;
4)若检测到连续闭眼时间超过2S,则为微睡眠状态。
进一步地,驾驶员注意力状态根据驾驶员头部、头部姿态、视线追踪检测那如下标准判断驾驶员注意力状态:
1)若驾驶员注意力处于警示区域持续3s,则发出驾驶员注意力分散信号;
2)若驾驶员注意力处于危险区域持续2s,则发出驾驶员注意力分散信号;
3)若驾驶员注意力处于安全视线区域持续100ms,则发出驾驶员注意力集中信号。
进一步地,车载智能终端还包括车载系统控制模式,
当图像处理模组识别到乘客在打电话时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,控制正在播放的音乐音量降至合理水平;
当图像处理模组识别到乘客在抽烟时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆BCM控制对应一侧的车窗降低;
当图像处理模组识别到驾驶员和前排乘客身份时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆座椅控制器调节到对应记忆状态座椅位置。
进一步地,车载智能终端的采集图像数据转发模式下,当停车监测到碰撞信号或非法进入信号时,车载智能终端采集车内图像并通过无线网络模组转发至无线网络,通知用户远程查看。
进一步地,车载智能终端的采集图像数据转发模式下,当用户需要开启车内拍照或视频通话时,图像处理模组直接将采集到的车内图像通过无线网络模组转发到无线网络上与其他用户分享,并将无线网络上其他用户图像接收,通过中控显示驱动芯片驱动中控显示屏显示。
本发明有益技术效果为:解决了现有技术驾驶员监测和乘客区无法同时完成图像识别的问题,可以满足整车区域的监控。通过监测驾驶员视线、疲劳程度、抽烟打电话等动作实时提醒驾驶员注意规范驾驶行为,保障驾驶安全。通过监测乘客区上车、抽烟、打电话等行为,实现上车问候、自动开窗、自动调低音量等功能;同时可实现车内图像数据直接从车载娱乐终端上传网络,可应用通讯软件实现视频通话,丰富车内通讯体验。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是一种智能座舱图像处理系统结构示意图;
图2是车载智能终端内部模块示意图;
图3是一种智能座舱图像处理系统数据流向图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
如图1至图3所示,一种智能座舱图像处理系统,包括:驾驶员监测摄像头5、车内监测摄像头6、车载智能终端3、车载网关1、中控显示屏2和智能仪表4。
驾驶员监测摄像头设置于方向盘转向柱区域,用于获取驾驶员面部图像信息,并将图像信息传输到车载智能终端,使用红外摄像头并配备红外补光灯,保证夜间图像有效性,采用分辨高于1280×720像素摄像头,保证图像清晰度。驾驶员监测摄像头与红外灯供电由车载智能终端完成,驾驶员监测摄像头与车载智能终端采用同轴线连接,红外灯与车载智能终端采用普通电源线连接。
车内监测摄像头,设置于车内后视镜位置,用于获取车内图像信息,并将图像信息传输到车载智能终端,采用分辨高于1280×720像素RGB摄像头或RGB红外二合一摄像头。车内监测摄像头与车载智能终端采用同轴线连接,并由车载智能终端供电。
车载智能终端,用于收取驾驶员监测摄像头、车内监测摄像头所采集图像信息同时对其信息进行识别处理;此外,车载智能终端具有运行设定车载系统控制,连接无线网络,驱动中控屏显示等功能。
中控显示屏,用于显示娱乐操控界面及采集用户触摸操作信息,并将用户操作信息传输到车载智能终端,与车载智能终端采用双绞屏蔽线连接,并由车载智能终端供电。
智能仪表,用于显示车辆信息含转速、车速、油温、水温等,智能仪表由车载蓄电池直接供电,并与车载智能终端采用USB及双绞屏蔽线连接,与车载网关采用CAN总线连接。
车载网关,用于车内各控制器(含车载智能终端及智能仪表)网络数据的转发等,由蓄电池直接供电,与智能仪表及车载智能终端采用CAN总线连接。
车载智能终端为整个系统中核心零部件,车载智能终端内设图像处理模组32、无线网络模组31、CPU33、MCU34、中控显示驱动芯片35和仪表显示驱动芯片36;无线网络模组被用于与无线网络连接;图像处理模组获取驾驶员监测摄像头、车内监测摄像头图像数据并分析处理;CPU被用于发出控制信号来控制设定的车载系统控制;所述MCU通过CAN总线与车载网关连接;所述中控显示驱动芯片驱动中控显示屏;所述仪表显示驱动芯片驱动智能仪表。
车载网关分别与车载智能终端与智能仪表连接,转发之间数据;车载智能终端发送图像识别结果,如疲劳信息、注意力不集中信息,抽烟打电话等非正常驾驶状态信息等给智能仪表,通过智能仪表显示显示提示信息和报警音等提醒驾驶员。
车载智能终端的图像识别数据转发模式下:
驾驶员监测摄像头获取驾驶员面部信息、姿态信息并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出驾驶员状态;
车内监测摄像头采集车内乘客状态信息,并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出乘客行为状态;
当图像处理模组识别出驾驶员状态及乘客行为状态后,图像处理模组通过MCU将数据发送到车载网关,由车载网关转发到各个车身控制器作为各个车身控制器的控制依据;
驾驶员状态包括驾驶员身份、驾驶员疲劳状态及注意力状态;驾驶员身份通过驾驶员的面部特征点进行识别;驾驶员疲劳状态及注意力状态通过持续监测驾驶员姿态信息识别。
驾驶员疲劳状态根据驾驶员的头部姿态及眼部状态监测;根据头部检测、头部姿态检测、眼部状态检测结果,按如下标准判断驾驶员疲劳状态:
1)若检测到一分钟内闭眼时间t,当t<4%,则为清醒状态;
2)若检测到4%<t<11%,则为一级疲劳状态;
3)若检测到t>=11%,则为二级疲劳状态;
4)若检测到连续闭眼时间超过2S,则为微睡眠状态。
驾驶员注意力状态根据驾驶员头部、头部姿态、视线追踪检测那如下标准判断驾驶员注意力状态:
1)若驾驶员注意力处于警示区域持续3s,则发出驾驶员注意力分散信号;
2)若驾驶员注意力处于危险区域持续2s,则发出驾驶员注意力分散信号;
3)若驾驶员注意力处于安全视线区域持续100ms,则发出驾驶员注意力集中信号。
系统响应于车载智能终端的采集图像数据转发模式下:
当停车监测到碰撞信号或非法进入信号时,驾驶员监测摄像头或/和车内监测摄像头采集车内图像,车载智能终端采集车内图像并通过无线网络模组转发至无线网络,通知用户远程查看;
当用户需要开启车内拍照或视频通话时,驾驶员监测摄像头或/和车内监测摄像头采集车内图像,图像处理模组直接将采集到的车内图像通过无线网络模组转发到无线网络上与其他用户分享,并将无线网络上其他用户图像接收,通过中控显示驱动芯片驱动中控显示屏显示。
系统响应于车载智能终端的车载系统控制模式下,
当图像处理模组识别到乘客在打电话时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,控制正在播放的音乐音量降至合理水平;
当图像处理模组识别到乘客在抽烟时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆BCM控制对应一侧的车窗降低;
当图像处理模组识别到驾驶员和前排乘客身份时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆座椅控制器调节到对应记忆状态座椅位置。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
Claims (7)
1.一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:包括,驾驶员监测摄像头(5)、车内监测摄像头(6)、车载智能终端(3)、车载网关(1)、中控显示屏(2)和智能仪表(4);
所述车载智能终端内设图像处理模组(32)、无线网络模组(31)、CPU(33)、MCU(34)、中控显示驱动芯片(35)和仪表显示驱动芯片(36);所述无线网络模组被用于与无线网络连接;所述图像处理模组获取驾驶员监测摄像头、车内监测摄像头图像数据并分析处理;所述CPU被用于发出控制信号来控制设定的车载系统控制;所述MCU通过CAN总线与车载网关连接;所述中控显示驱动芯片驱动中控显示屏;所述仪表显示驱动芯片驱动智能仪表;
所述车载网关分别与车载智能终端与智能仪表连接,转发之间数据;
当系统响应于车载智能终端的图像识别数据转发模式下:
驾驶员监测摄像头获取驾驶员面部信息、姿态信息并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出驾驶员状态;
车内监测摄像头采集车内乘客状态信息,并传输给图像处理模组,图像处理模组识别出乘客行为状态;
当图像处理模组识别出驾驶员状态及乘客行为状态后,图像处理模组通过MCU将数据发送到车载网关,由车载网关转发到各个车身控制器作为各个车身控制器的控制依据;
当系统响应于车载智能终端的采集图像数据转发模式下:
驾驶员监测摄像头或/和车内监测摄像头采集车内图像,图像处理模组直接将采集到的车内图像通过无线网络模组转发到无线网络上与其他用户分享,并将无线网络上其他用户图像接收,通过中控显示驱动芯片驱动中控显示屏显示。
2.如权利要求1所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:驾驶员状态包括驾驶员身份、驾驶员疲劳状态及注意力状态;驾驶员身份通过驾驶员的面部特征点进行识别;驾驶员疲劳状态及注意力状态通过持续监测驾驶员姿态信息识别。
3.如权利要求2所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:驾驶员疲劳状态根据驾驶员的头部姿态及眼部状态监测;根据头部检测、头部姿态检测、眼部状态检测结果,按如下标准判断驾驶员疲劳状态:
1)若检测到一分钟内闭眼时间t,当t<4%,则为清醒状态;
2)若检测到4%<t<11%,则为一级疲劳状态;
3)若检测到t>=11%,则为二级疲劳状态;
4)若检测到连续闭眼时间超过2S,则为微睡眠状态。
4.如权利要求3所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:驾驶员注意力状态根据驾驶员头部、头部姿态、视线追踪检测那如下标准判断驾驶员注意力状态:
1)若驾驶员注意力处于警示区域持续3s,则发出驾驶员注意力分散信号;
2)若驾驶员注意力处于危险区域持续2s,则发出驾驶员注意力分散信号;
3)若驾驶员注意力处于安全视线区域持续100ms,则发出驾驶员注意力集中信号。
5.如权利要求4所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:车载智能终端还包括车载系统控制模式,
当图像处理模组识别到乘客在打电话时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,控制正在播放的音乐音量降至合理水平;
当图像处理模组识别到乘客在抽烟时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆BCM控制对应一侧的车窗降低;
当图像处理模组识别到驾驶员和前排乘客身份时,车载智能终端通过CPU发出控制信号,通知车辆座椅控制器调节到对应记忆状态座椅位置。
6.如权利要求5所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:车载智能终端的采集图像数据转发模式下,当停车监测到碰撞信号或非法进入信号时,车载智能终端采集车内图像并通过无线网络模组转发至无线网络,通知用户远程查看。
7.如权利要求6所述的一种智能座舱图像处理系统,其特征在于:车载智能终端的采集图像数据转发模式下,当用户需要开启车内拍照或视频通话时,图像处理模组直接将采集到的车内图像通过无线网络模组转发到无线网络上与其他用户分享,并将无线网络上其他用户图像接收,通过中控显示驱动芯片驱动中控显示屏显示。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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