CN113421358B - 车锁控制系统、车锁控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车锁控制系统、方法及车辆。其中,该车锁控制系统包括:接近传感器，用于检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式；整车通讯模块，用于在接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统；生物识别系统，用于运行人脸识别算法，并基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，整车通讯模块，还用于在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒生物识别系统，以使生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。

Description

车锁控制系统、车锁控制方法及车辆

技术领域

本申请涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车锁控制系统、车锁控制方法及车辆。

背景技术

随着汽车电子的快速发展，车载智能设备变得越来越普及，在车门解锁部分，已经从最初的机械钥匙，发展到现在的无钥匙进入，蓝牙钥匙，触摸钥匙，各种生物识别技术的智能钥匙。目的是取代传统机械钥匙携带的不便，开关车门的烦琐操作。

相关技术中，可通过蓝牙钥匙方式和生物识别解锁方式实现开关车门。其中，通过蓝牙钥匙方式实现开关车门中，可通过车主手机内置的蓝牙钥匙APP，利用手机开关车门。其中，蓝牙钥匙由车身无钥匙系统内置的低功耗蓝牙模块和手机端蓝牙钥匙APP组成，车主预先在手机端蓝牙钥匙APP注册身份信息，手机通过蓝牙和车身无钥匙系统的低功耗蓝牙模块一一配对，手机端APP在首次配对后设置为自动连接模式，下次用户需要开车门时靠近整车，用户只需要拿出手机，打开蓝牙钥匙APP，车内的低功耗蓝牙模块自动完成配对，用户点击APP端的开锁按键即可解锁车门，车主下车后，打开手机端的蓝牙钥匙APP，点击锁车按键，即可闭锁车门；通过生物识别解锁方式实现开关车门中，可利用车主本身的生物特性完成身份识别，最终解锁车门。例如人脸识别，指纹识别等，车主会预先在整车人脸识别控制器或者指纹识别控制器中保存自己或者家人的人脸和指纹信息，在特定用户需要用车时，凭借预存在控制器中的身份信息，用人脸或指纹解锁车门，以实现用车目的。

但是，通过蓝牙钥匙方式实现开关车门中，用户必须携带手机，且需要在开关车门时操作手机端的APP，当用户手上携带有个人物品，不方便操作手机，导致这种开锁方式不便利；通过生物识别解锁方式实现开关车门中，用户虽然不需要携带任何钥匙或者手机即可实现开关车门，简化了解锁车门的过程，但是用来生物识别的主控制器无法工作在常电状态，否则会导致整车馈电。因此生物识别技术需在车外设计一个工作唤醒方式，比如车外需要在靠近车门的地方设置一个物理按键或者触摸按键，用车人靠近车辆后首先操作物理按键或者触摸按键唤醒人脸识别或者指纹识别控制器，才能进行身份识别，最后才是解锁车门，但是，该过程颇为烦琐，用时过长，且解锁和闭锁都需要进行生物识别，导致用户体验差。

发明内容

本申请的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种车锁控制系统，该系统在车门解锁以及车门闭锁的过程中，无需花费较长时间，且过程较简便，无需用户携带手机或钥匙，无需在车外设置物理按键或触摸按键，提升了用户体验。

本申请的第二个目的在于提出一种车锁控制方法。

本申请的第三个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种车锁控制系统，包括：接近传感器，用于检测是否有人靠近车门，并在所述车门解锁时进入休眠状态，以及在所述车门闭锁时进入工作模式；整车通讯模块，用于在接收到所述接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统；所述生物识别系统，用于运行人脸识别算法，并基于所述人脸识别算法对所述靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，所述整车通讯模块，还用于在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒所述生物识别系统，以使所述生物识别系统运行手势识别算法，并基于所述手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。

根据本申请实施例的车锁控制系统，可通过接近传感器检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式，接近传感器可通过CAN总线将有人靠近信息发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。该系统通过将人脸识别和手势识别相结合的方式实现车门解锁以及车门闭锁，在车门解锁以及车门闭锁的过程中，无需花费较长时间，且过程较简便，无需用户携带手机或钥匙，无需在车外设置物理按键或触摸按键，提升了用户体验。另外，由于车门解锁时需要对用户进行合法身份的认证，避免有恶意入侵；而由于在接收到整车断电和车门关闭信号时进行车门闭锁，说明此时车内用户全部下车且此时车内无人，由于该车内用户上车时已对用户进行了合法身份的认证，此时下车对车门闭锁时，无需再次对用户进行合法身份的认证，只需识别用户的手势动作即可完成车门闭锁，生物识别系统运行人脸识别算法和手势识别算法，极大的扩展了系统的使用率。

本申请第二方面实施例提出了一种车锁控制方法，包括：接近传感器检测是否有人靠近车门；整车通讯模块在接收到所述接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统；所述生物识别系统基于人脸识别算法对所述靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；所述接近传感器在所述车门解锁时进入休眠状态；所述整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒所述生物识别系统；所述生物识别系统基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态；所述接近传感器在所述车门闭锁时进入工作模式。

根据本申请实施例的车锁控制方法，可通过接近传感器检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式，接近传感器可通过CAN总线将有人靠近信息发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。该方法通过将人脸识别和手势识别相结合的方式实现车门解锁以及车门闭锁，在车门解锁以及车门闭锁的过程中，无需花费较长时间，且过程较简便，无需用户携带手机或钥匙，无需在车外设置物理按键或触摸按键，提升了用户体验。另外，由于车门解锁时需要对用户进行合法身份的认证，避免有恶意入侵；而由于在接收到整车断电和车门关闭信号时进行车门闭锁，说明此时车内用户全部下车且此时车内无人，由于该车内用户上车时已对用户进行了合法身份的认证，此时下车对车门闭锁时，无需再次对用户进行合法身份的认证，只需识别用户的手势动作即可完成车门闭锁，生物识别系统运行人脸识别算法和手势识别算法，极大的扩展了系统的使用率。

本申请第三方面实施例提出了一种车辆，包括：本申请第一方面实施例所述的车锁控制系统。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例的车锁控制系统的示意图。

图2是根据本申请一个实施例的车锁控制系统的示意图。

图3是根据本申请一个实施例的接近传感器的硬件示意图。

图4是根据本申请一个实施例的接近传感器的结构示意图。

图5是根据本申请一个实施例的检测周期内编程2、4、8个脉冲的结构示意图。

图6是根据本申请一个实施例的接近传感器中电二极管接收器检测到的红外光能量的偏移量变化值的示意图。

图7是根据本申请一个实施例的接近传感器中电二极管接收器检测到的红外光能量的偏移量变化值的示意图。

图8是根据本申请一个实施例的生物识别系统的硬件结构示意图。

图9是根据本申请一个实施例的3D深度识别摄像头模组的工作原理的示意图。

图10是根据本申请一个具体实施例的车锁控制方法的流程图。

图11是根据本申请一个实施例的车门解锁方法的流程图。

图12是根据本申请一个实施例的车门闭锁方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的车锁控制系统、车锁控制方法和车辆。

图1是根据本申请一个实施例的车锁控制系统的示意图。如图1所示，该车锁控制系统100包括：接近传感器110、整车通讯模块120和生物识别系统130。

具体地，接近传感器110用于检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式；

整车通讯模块120用于在接收到接近传感器通110过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统130；

生物识别系统130用于运行人脸识别算法，并基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；

其中，整车通讯模块120还用于在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒生物识别系统130，以使生物识别系统130运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。

在本申请的一个实施例中，如图2所示，该车锁控制系统100还可包括车身控制器140。其中，在本申请的实施例中，生物识别系统130用于判断靠近车门的人的身份是否合法，并在判断身份合法时，向整车通讯模块120发送人脸识别成功信号；整车通讯模块120还用于在接收到生物识别系统130发送的人脸识别成功信号时，通过CAN总线发送解锁车门命令；车身控制器140用于在接收到整车通讯模块120通过CAN总线发送的解锁车门命令，进行车门解锁操作。

在本申请的实施例中，生物识别系统130用于判断识别到的手势动作是否与预设的参考手势动作匹配，并在判断识别到的手势动作与参考手势动作匹配时，向整车通讯模块120发送手势识别成功信号；整车通讯模块120还用于在接收到生物识别系统130发送的手势识别成功信号时，通过CAN总线发送闭锁车门命令；车身控制器140还用于在接收到整车通讯模块120通过CAN总线发送的闭锁车门命令时，进行车门闭锁操作。

也就是说，生物识别系统130中具有人脸识别算法和手势识别算法这两种算法，当接近传感器110检测到有人靠近车门时，生物识别系统130被唤醒，此时生物识别系统130可运行人脸识别算法，通过该人脸识别算法对该靠近车门的人进行人脸识别，以判断该靠近车门的人的身份是否合法，并在判断该靠近车门的人的身份合法时，向整车通讯模块120发送人脸识别成功信号。整车通讯模块120在接收到生物识别系统130发送的人脸识别成功信号时，通过CAN总线发送解锁车门命令。车身控制器140在通过CAN总线接收到所述解锁车门命令时，可进行车门解锁操作，从而实现了通过人脸识别即可进行车门解锁的目的。在本申请的实施例中，在车门解锁时，生物识别系统130和接近传感器110均进入休眠状态。

当整车通讯模块120在接收到整车断电和车门关闭信号时，可生物识别系统130。生物识别系统130此时可运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。当车门闭锁时，接近传感器110进入工作模式，从而实时检测是否有人靠近车门，以进行下一轮的车门解锁控制。由此可见，车门解锁时需要对用户进行合法身份的认证，避免有恶意入侵；而由于在接收到整车断电和车门关闭信号时进行车门闭锁，说明此时车内用户全部下车且此时车内无人，由于该车内用户上车时已对用户进行了合法身份的认证，此时下车对车门闭锁时，无需再次对用户进行合法身份的认证，只需识别用户的手势动作即可完成车门闭锁，生物识别系统运行人脸识别算法和手势识别算法，极大的扩展了系统的使用率。

其中，在本申请的一个实施例中，接近传感器110的硬件结构可如图3所示，该接近传感器110可包括红外发射器111、光电二极管接收器112和第一控制器113。其中，红外发射器111用于发射红外光；光电二极管接收器112用于检测经外界反射回来的红外光能量，并将红外光能量发送给第一控制器113；第一控制器113用于计算光电二极管接收器112检测到的红外光能量的偏移量变化值，并根据偏移量变化值和预设阈值，检测是否有人靠近车门。

其中，在本申请的实施例中，可通过以下方式检测是否有人靠近车门：

在本申请的一个实施例中，如果判断当前检测到的偏移量变化值开始大于预设阈值，则统计偏移量变化值大于预设阈值的次数，如果多次连续检测到偏移量变化值大于预设阈值，则判定有人靠近车门。作为一种示例，该多次可为4次。

在本申请的实施例中，如果判断当前检测到的偏移量变化值小于预设阈值，则判定无人靠近车门。如果判断当前检测到的偏移量变化值开始大于预设阈值，则统计偏移量变化值大于预设阈值的次数，如果并非多次连续检测到偏移量变化值大于预设阈值，则判定无人靠近车门。例如，以多次为4次为例，若连续2次检测到偏移量变化值大于预设阈值，下一次检测时偏移量变化值小于预设阈值，则此时可判定无人靠近车门。

其中，预设阈值的设定可以根据不同车型、车体的高低、接近传感器的不同位置进行调整，以便能够达到最佳的检测效果，超过预设阈值时，接近传感器内部产生中断信号。

也就是说，可通过光电二极管接收器112检测经外界反射回来的红外光能量，并将红外光能量发送给第一控制器113，第一控制器113接收到该红外光能量，并计算该红外光能量的偏移量的变化值，如果当前检测的偏移量变化值开始大于预设阈值，则统计偏移量变化值大于预设阈值的次数，如果多次连续检测到偏移量变化值大于预设阈值，则判定有人靠近车门。由此，通过多次连续检测，可以避免因误触发影响判断有人靠近车门信息的结果，使确定有人靠近车门的信息更准确。

为了使检测更精确，在本申请的一个实施例中，如图3所示，接近传感器110还包括：环境光传感器114。环境光传感器114用于检测外界环境的光线和亮度，并根据环境变化调整检测到的光照条件，根据环境光传感器检测到的光照强度信息；第一控制器113对光电二极管接收器112检测到的红外光能量进行去噪，并计算去噪后红外光能量的偏移量变化值，如果判断当前检测到的偏移量变化值开始大于预设阈值，则统计偏移量变化值大于预设阈值的次数，如果多次连续检测到偏移量变化值大于预设阈值，则判定有人靠近车门。

例如，接近传感器的结构示意图可如图4所示，该接近传感器110包括：红外发射器、光电二极管接收器和环境光传感器。其中，环境光传感器内置在光电二极管接收器中，红外发射器的发射角度是±15°，光电二极管接收器的接收角度是±30°，为了避免接收器和发射器产生串扰，红外发射器和光电二极管接收器之间须设计一个挡光板。

其中，在本申请的实施例中，红外发射器的峰值波长为940nm的红外光，红外发射器以一定的频率间隔向固定空间区域发出红外光，遇到周围100cm以内的物体会反射回光电二极管接收器，光电二极管接收器检测红外发射器物体反射回的红外光，将接收到的光信号转化为电信号，经模数转换电路转换为12bit数据信号发给接近传感器中的第一控制器。其中，光电二极管接收器还内置一个环境光传感器，该环境光传感器类似于人眼，用于检测环境的光线和亮度，可以根据环境变化自动调整检测到的光照条件。其中，人眼可见的光照范围为400～700nm，环境光传感器检测400～700nm范围内的光照强度，并将其转化为16bit的环境光数据输入到接近传感器中的第一控制器，第一控制器根据光电二极管接收器检测到的反射光，结合环境光传感器检测到的可见光信息，利用内置算法可判断是否有人靠近。

需要说明的是，在本申请的实施例中，红外发射器工作在脉宽调制模式，红外发射器的峰值电流为800毫安，脉冲占空比范围为1/160～1/1280。

也就是说，接近传感器110工作在整车常电状态，按照车载电子的一般要求，整车电子部件在整车熄火、车门关闭的情况下，车内电子部件的待机静态电流须≤5mA，所以接近传感器110须进行满足待机静态电流要求的底功耗设计，既不能影响功能，又不能使整车馈电。为此，接近传感器110的红外发射器工作在脉宽调制模式，使用的短脉冲时长约为30μs(每周期1个脉冲)～240μs(每周期8个脉冲)，脉冲占空比可以设置为1/160～1/1280，红外发射器设定占空比为1/160时，每5ms发射一次检测脉冲，占空比为1/1280时，每300ms发射一次检测脉冲。

其中，红外发射器的峰值电流为800mA，占空比为1/160时，红外发射器的电流平均值计算如下：

红外发射器的峰值电流为800mA，占空比为1/1280时，红外发射器的电流平均值计算如下：

按照前述的车载电子低功耗设计要求，将接近传感器110内部红外发射器的短脉冲占空比设置为1/640，则检测脉冲的发射频率为每150ms一次，每秒检测次数为7次。传感器的电流平均值计算如下：

如上计算可知，调整发射器的占空比，能够满足车载电子低功耗的设计要求。

为了实现更高的检测精度，通常会使用多脉冲的检测模式，如图5所示，区别于每个检测周期1个脉冲的模式，可以在一个检测周期内编程2、4、8个脉冲，最多的检测脉冲时单个脉冲的时长是240μs，整个检测周期时长可以到300ms，可理解为，每次接近测量时发射器会开启更长的时间，但是检测周期也会变长，只要占空比不变，发射器的平均消耗电流维持不变。

其中，接近传感器110在低功耗工作情况下，环境光传感器和光电二极管接收器的电流消耗都是μA级别，所以整个接近传感器110的电流能够满足车载低功耗要求。

接近传感器110在正常工作情况下，第一控制器通过计算光电二极管接收器接收到的偏移量变化值来确定是否产生中断信号，设定发射器的峰值电流为800mA，接近传感器能110够检测100cm以内的人靠近，极端情况下，例如，一个穿纯黑色衣服的人，静止处于接近传感器100cm的位置，此时，接近传感器110的第一控制器接收到光电二极管接收器传来的偏移量变化值是10，此时，定义的偏移量变化值为不产生中断的最大值，即上述的预设阈值，大于10(即预设阈值)的偏移量变化值产生中断。

作为一种示例，将发射器的峰值电流设置为800mA，每个检测周期使用8个脉冲，重复周期定为1/640，大约每秒6次偏移量变化值，可如图6所示。通过该接近传感器110检测是否有人靠近车门的过程可如下：

当有人手或者皮肤靠近时，则检测到的偏移量变化值明显多于10个点的阈值，如图7所示。为了避免误触发，可定义仅当有四个连续的测量值高于此阈值时，判定有人靠近，此时接近传感器110的第一控制器产生中断，输出信号到整车CAN总线，可通过CAN总线将有人靠近车门的信息发送给整车通讯模块120。

在本申请的一个实施例中，生物识别系统130的硬件结构可如图8所示，该生物识别系统130可以包括：3D深度摄像头模组131和第二控制器132，其中，3D深度摄像头模组131用于对靠近车门的人脸进行图像采集，以得到人脸深度图像和人脸红外图像，并将采集到的人脸深度图像和人脸红外图像发送给所述第二控制器；

第二控制器132用于根据人脸深度图像检测人脸是否为真实人脸，并在人脸为真实人脸时，提取人脸红外图像中的人脸特征，并将提取到的人脸特征与预设的参考人脸特征进行匹配，在匹配成功时，确定靠近车门的人的身份合法。

其中，3D深度摄像头拥有人脸识别、手势识别、人体骨架识别、三维测量、环境感知、三维地图重建等数十项功能。例如，3D深度摄像头模组包括但不仅限于TOF(Time OfFight，光的飞行时间)深度摄像头模组。

例如，3D深度识别摄像头模组131的工作原理可如图9所示，包括：940nm的红外激光光源和红外摄像头模组，例如，红外摄像头模组为TOF深度摄像头模组。其中，红外激光光源用来产生940nm的激光，940nm的红外激光光源经过调制后发射出去，在遇见障碍物后反射回来，TOF深度摄像头模组捕捉到发射光和反射光之间不同的相位，通过计算光的飞行时间，得出相应的深度信息。例如，TOF深度摄像头可安装在车门位置，视野角为水平60°，垂直90°，可满足1.5m～1.9m身高的驾驶员需求。TOF深度摄像头识别到人脸，经过深度信号处理器处理，输出深度图像和红外图像，其中，深度图像用来判断是否为真的人脸，排除照片、视频、面具、3D模型等非法介质入侵，即做活体检测；红外图像用来识别人脸的细节和轮廓，用来判断身份，识别到的人脸与预设的参考人脸特征进行比对，确认靠近车门的人的身份是否合法。

也就是说，整车通讯模块120接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统130，唤醒生物识别系统130中的3D深度摄像头模组131可对靠近车门的人脸进行图像采集，以得到人脸深度图像和人脸红外图像，并将采集到的人脸深度图像和人脸红外图像发送给唤醒生物识别系统130中的第二控制器132，唤醒生物识别系统130中的第二控制器132可根据人脸深度图像检测人脸判断是否为真实人脸，并在人脸为真实人脸时，例如，排除照片、视频、面具、3D模型等非法介质入侵，即做活体检测，提取人脸红外图像中的人脸特征，并将提取到的人脸特征与预设的参考人脸特征进行匹配，若匹配成功时，则确定靠近车门的人的身份合法。

为了避免人脸错误识别，防止有恶意入侵，减小功率，提升用户体验，可选地，在本申请的一个实施例中，生物识别系统130还用于在进行人脸识别时，若连续识别失败的次数超过第一预设次数，则锁定人脸识别功能，并在第一预设时间之后激活人脸识别功能；接近传感器110还用于若生物识别系统在第二预设时间段内被唤醒的次数超过第二预设次数，且生物识别系统130在每次被唤醒时均未检测到合法人脸，确定有恶意入侵，则停止工作在一段时间内生物识别系统不再进行检测，直至用户使用钥匙开车门才可恢复接近传感器110和生物识别系统130的使用。

根据本申请实施例的车锁控制系统，可通过接近传感器检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式，接近传感器可通过CAN总线将有人靠近信息发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。该系统通过将人脸识别和手势识别相结合的方式实现车门解锁以及车门闭锁，在车门解锁以及车门闭锁的过程中，无需花费较长时间，且过程较简单，无需用户携带手机或钥匙，无需在车外设置物理按键或触摸按键，提升了用户体验。另外，由于车门解锁时需要对用户进行合法身份的认证，避免有恶意入侵；而由于在接收到整车断电和车门关闭信号时进行车门闭锁，说明此时车内用户全部下车且此时车内无人，由于该车内用户上车时已对用户进行了合法身份的认证，此时下车对车门闭锁时，无需再次对用户进行合法身份的认证，只需识别用户的手势动作即可完成车门闭锁，生物识别系统运行人脸识别算法和手势识别算法，极大的扩展了系统的使用率。

图10是根据本申请一个具体实施例的车锁控制方法的流程图。需要说明的，该车锁控制方法可应用于车锁控制系统，该车锁控制系统包括：接近传感器、整车通讯模块和生物识别系统。其中，在本申请的实施例中，车锁控制方法可参考车锁控制系统的实现方式的相关描述，在此不再赘述。可选地，如图11所示，该车锁控制方法可以包括：

S1010，接近传感器检测是否有人靠近车门。

S1020，整车通讯模块在接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统。

S1030，生物识别系统基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态。

S1040，接近传感器在车门解锁时进入休眠状态。

S1050，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒生物识别系统。

S1060，生物识别系统基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。

S1070，接近传感器在车门闭锁时进入工作模式。

其中，在本申请的实施例中，在对车门进行解锁时，接近传感器可检测是否有人靠近车门(S1101)，当检测到有人靠近车门时，可通过CAN总线将有人靠近信息发送给整车通讯模块(S1102)，整车通讯模块接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统(S1103)，生物识别系统运行人脸识别算法，并基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别(S1104)，判断靠近车门的人的身份是否合法(S1105)，在确定靠近车门的人的身份合法时，向整车通讯模块发送人脸识别成功信号(S1106)，整车通讯模块接收到生物识别系统发送的人脸识别成功信号时，通过CAN总线向车身控制器发送解锁车门命令(S1107)，车身控制器接收到整车通讯模块通过CAN总线发送的解锁车门命令，进行车门解锁操作，车身控制器在对车门进行解锁时，接近传感器进入休眠状态(S1108)。

其中，生物识别系统在进行人脸识别时，若连续识别失败的次数超过第一预设次数，则锁定人脸识别功能，并在第一预设时间之后激活人脸识别功能，在第二预设时间段内被唤醒的次数超过第二预设次数，且生物识别系统在每次被唤醒时均未检测到合法人脸，一段时间内生物识别系统不能进行人脸识别(S1109)，接近传感器则停止工作，直至用户使用钥匙开车门才可恢复接近传感器的使用(S1110)。

在本申请的实施例中，在对车门进行闭锁时，车身控制器将整车断电和车门关闭信号发送给整车通讯模块(S1201)，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒生物识别系统(S1202)，以使生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别(S1203)，判断识别到的手势动作是否与预设的参考手势动作匹配(S1204)，并在判断识别到的手势动作与参考手势动作匹配时，向整车通讯模块发送手势识别成功信号(S1205)，整车通讯模块在接收到生物识别系统发送的手势识别成功信号时，通过CAN总线向车身控制器发送闭锁车门命令(S1206)，车身控制器在接收到整车通讯模块通过CAN总线发送的闭锁车门命令时，进行车门闭锁操作，车身控制器在对车门进行闭锁时，接近传感器进入工作模式(S1207)。

其中，判断识别到的手势动作与预设的参考手势动作不匹配时，可多次进行手势动作识别，当多次识别的手势动作与预设的参考手势动作还不匹配时，可判断用户并没有想对车门进行闭锁的意图，则结束车门闭锁操作(S1208)。

在本申请的具体实施例中，举例而言，车锁控制方法应用在停车场的使用场景中，停车状态下，接近传感器一直处于工作状态，红外发射器按照定义好的频率和间隔向外发射940nm的近红外光，发射光遇到障碍物反射回接收器，由于停车场的环境比较固定，接收器接收到100cm以内物体的偏移量始终不变，所以接近传感器不会唤醒生物识别控制器，当有人或物体靠近时，接收器收到的偏移量变化大于预设阈值，其中，初始状态下该阈值设定为≥10。

需要说明的是，预设阈值的设定可以根据不同车型，车体的高低，接近传感器的不同位置进行调整，以便能够达到最佳的检测效果。

超过预设阈值时，接近传感器内部产生中断信号，最终输出到整车CAN总线，产生唤醒信号，即唤醒生物识别系统中的第二控制器，唤醒生物识别系统中的第二控制器整机启动，车外的TOF深度摄像头启动，准备识别人脸，此时摄像头检测到视野范围内的人脸，将人脸数据转换成视频信号输入到生物识别系统中的第二控制器内部，该第二控制器运行人脸识别算法，且与系统内部预存的人脸进行比较，其中，在此之前，用户用车时，可预存车主和相关权限用户的人脸信息。

生物识别系统中的第二控制器将检测到的人脸和预存人脸与系统内部预存的人脸进行比较，若相似度满足人脸识别算法设定的阈值，则判定该人脸和预存的某张人脸属于同一身份，人脸识别成功，第二控制器输出识别成功信息给整车通讯模块，整车通讯模块接收到生物识别系统人脸识别成功的信号时，可通过CAN向车身控制器发送解锁车门命令，车身控制器收到整车通讯模块通过CAN总线发送的解锁车门命令时进行解锁车门。

在用户停车时，车身控制器在检测到整车断电和车门关闭时，可将整车断电和车门关闭信号发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒生物识别系统，生物识别系统检测到整车断电和车门关闭信号时运行手势识别算法，此时用户只需要在车外的3D深度摄像头处摆出预定义的动作，即可闭锁车门。例如，用户在摄像头前可摊开手掌，左右摆动，摆出“拜拜”手势。

车外的3D深度摄像头识别到人类手掌，且识别到手掌的运动轨迹是左右摆动，生物识别系统中的手势识别算法结合人类手掌和手掌左右摆动两方面信息，在控制器的存储空间中寻找相应的动作解析，其中，在此之前，用户用车时可定义手掌摊开且左右摆动的手势动作为锁车门动作，算法判定当前的动作和预定义的动作一致时，则判定用户手势识别成功，在判断用户手势识别成功时，生物识别系统可将用户手势识别成功信号发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到生物识别系统发送的手势识别成功信号时，通过CAN总线向车身控制器发送闭锁车门命令，车身控制器接收到整车通讯模块通过CAN总线发送的闭锁车门命令时，进行车门闭锁操作。

根据本申请实施例的车锁控制方法，可通过接近传感器检测是否有人靠近车门，并在车门解锁时进入休眠状态，以及在车门闭锁时进入工作模式，接近传感器可通过CAN总线将有人靠近信息发送给整车通讯模块，整车通讯模块接收到接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统基于人脸识别算法对靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；其中，整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，生物识别系统运行手势识别算法，并基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态。该方法通过将人脸识别和手势识别相结合的方式实现车门解锁以及车门闭锁，在车门解锁以及车门闭锁的过程中，无需花费较长时间，且过程较简单，无需用户携带手机或钥匙，无需在车外设置物理按键或触摸按键，提升了用户体验。另外，由于车门解锁时需要对用户进行合法身份的认证，避免有恶意入侵；而由于在接收到整车断电和车门关闭信号时进行车门闭锁，说明此时车内用户全部下车且此时车内无人，由于该车内用户上车时已对用户进行了合法身份的认证，此时下车对车门闭锁时，无需再次对用户进行合法身份的认证，只需识别用户的手势动作即可完成车门闭锁，生物识别系统运行人脸识别算法和手势识别算法，极大的扩展了系统的使用率。

为了实现上述实施例，本申请还提出了一种车辆，包括：本申请任一所述的车锁控制系统。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种车锁控制系统，其特征在于，包括：

接近传感器，用于检测是否有人靠近车门，并在所述车门解锁时进入休眠状态，以及在所述车门闭锁时进入工作模式；

整车通讯模块，用于在接收到所述接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统；

所述生物识别系统，用于运行人脸识别算法，并基于所述人脸识别算法对所述靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；

其中，所述整车通讯模块，还用于在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒所述生物识别系统，以使所述生物识别系统运行手势识别算法，并基于所述手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态；

所述接近传感器包括红外发射器、光电二极管接收器和第一控制器，其中，

所述红外发射器，用于发射红外光；

所述光电二极管接收器，用于检测经外界反射回来的红外光能量，并将所述红外光能量发送给所述第一控制器；

所述第一控制器，用于计算所述光电二极管接收器检测到的红外光能量的偏移量变化值，并根据所述偏移量变化值和预设阈值，检测是否有人靠近车门；

其中，如果判断当前检测到的偏移量变化值开始大于所述预设阈值，则统计偏移量变化值大于所述预设阈值的次数；

如果多次连续检测到偏移量变化值大于所述预设阈值，则判定有人靠近车门；

所述红外发射器工作在脉宽调制模式，所述红外发射器的峰值电流为800毫安，脉冲占空比范围为1/160～1/1280。

2.根据权利要求1所述的车锁控制系统，其特征在于，还包括车身控制器，其中，

所述生物识别系统，用于判断所述靠近车门的人的身份是否合法，并在判断身份合法时，向所述整车通讯模块发送人脸识别成功信号；

所述整车通讯模块，还用于在接收到所述生物识别系统发送的人脸识别成功信号时，通过所述CAN总线发送解锁车门命令；

所述车身控制器，用于在接收到所述整车通讯模块通过所述CAN总线发送的解锁车门命令，进行车门解锁操作。

3.根据权利要求2所述的车锁控制系统，其特征在于，

所述生物识别系统，用于判断识别到的手势动作是否与预设的参考手势动作匹配，并在判断识别到的手势动作与所述参考手势动作匹配时，向所述整车通讯模块发送手势识别成功信号；

所述整车通讯模块，还用于在接收到所述生物识别系统发送的手势识别成功信号时，通过所述CAN总线发送闭锁车门命令；

所述车身控制器，还用于在接收到所述整车通讯模块通过所述CAN总线发送的闭锁车门命令时，进行车门闭锁操作。

4.根据权利要求1所述的车锁控制系统，其特征在于，所述接近传感器还包括：

环境光传感器，用于检测外界环境的光线和亮度，并根据环境变化调整检测到的光照条件；

其中，所述第一控制器具体用于：根据所述环境光传感器检测到的光照强度信息，对所述光电二极管接收器检测到的红外光能量进行去噪，并计算去噪后红外光能量的偏移量变化值。

5.根据权利要求2所述的车锁控制系统，其特征在于，所述生物识别系统包括：3D深度摄像头模组和第二控制器，其中，

所述3D深度摄像头模组，用于对所述靠近车门的人脸进行图像采集，以得到人脸深度图像和人脸红外图像，并将采集到的人脸深度图像和人脸红外图像发送给所述第二控制器；

所述第二控制器，用于根据所述人脸深度图像检测所述人脸是否为真实人脸，并在所述人脸为真实人脸时，提取所述人脸红外图像中的人脸特征，并将提取到的人脸特征与预设的参考人脸特征进行匹配，在匹配成功时，确定所述靠近车门的人的身份合法。

6.根据权利要求1所述的车锁控制系统，其特征在于，

所述生物识别系统，还用于在进行人脸识别时，若连续识别失败的次数超过第一预设次数，则锁定人脸识别功能，并在第一预设时间之后激活所述人脸识别功能；

所述接近传感器，还用于若所述生物识别系统在第二预设时间段内被唤醒的次数超过第二预设次数，且所述生物识别系统在每次被唤醒时均未检测到合法人脸，则停止工作。

7.一种实现如权利要求1至6中任一项所述的车锁控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

接近传感器检测是否有人靠近车门；

整车通讯模块在接收到所述接近传感器通过CAN总线发送的有人靠近信息时，唤醒生物识别系统；

所述生物识别系统基于人脸识别算法对所述靠近车门的人进行人脸识别，以实现车门解锁，并在车门解锁时进入休眠状态；

所述接近传感器在所述车门解锁时进入休眠状态；

所述整车通讯模块在接收到整车断电和车门关闭信号时，唤醒所述生物识别系统；

所述生物识别系统基于手势识别算法进行手势动作识别，以实现车门闭锁，并在车门闭锁时进入休眠状态；

所述接近传感器在所述车门闭锁时进入工作模式。

8.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1至6中任一项所述的车锁控制系统。

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