CN113944396B - 一种车辆前后备箱门自动打开的系统及方法 - Google Patents

一种车辆前后备箱门自动打开的系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种车辆前后备箱门自动打开的系统，包括：超声波雷达，用于探测其周围物体距离、形状；鱼眼摄像头，用于获取其周围的图像；控制器；超声波雷达、鱼眼摄像头的信号分别输入控制器，控制器将接收的信号进行融合，从而获得低速行驶/静止状态下的前/后备箱门处周边环境信息，并从这些信息中获取是否有人接近前/后备箱门；如果有人接近前/后备箱且距离在预设阈值内，控制器通过鱼眼摄像头按照一定频率截取图像，并识别图像，如果在图像中发现预先预留的特殊动作，则判断为前/后备箱授权打开，控制器直接或间接控制前/后备箱门打开；如果探测到关门动作，则判断为前/后备箱需要关闭，此时控制器直接或间接控制前/后备箱门关闭即可。

Description

一种车辆前后备箱门自动打开的系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车电子领域，特别是涉及一种车辆前后备箱门自动打开的系统及方法。
背景技术
现有后备箱门自动开启的系统主要有一个单独独立的检测传感器及一个车辆控制模块相结合而完成，该种方法存在以下缺点：
1.单独的传感器检测需要一定的成本，无法融合其它功能；
2.原有系统零件（传感器与控制器）布置隐蔽，驾乘人员操作时经常无法经常确定具体传感器位置，极大影响使用体验。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆前后备箱门自动打开的系统及方法，其采用雷达探测和图像识别融合的方式，可以有效提高识别后备箱打开信号的准确率。
为实现上述目的，本发明提供了一种车辆前后备箱门自动打开的系统，包括：
超声波雷达，至少有一个安装在前/后备箱门处，用于探测其周围物体距离、形状；
鱼眼摄像头，至少有一个在前/后备箱门处，用于获取其周围的图像；
控制器，用于收发解析控制控制指令，并进行参数运算、程序运行；
超声波雷达、鱼眼摄像头的信号分别输入控制器，控制器将接收的信号进行融合，从而获得低速行驶/静止状态下的前/后备箱门处周边环境信息，并从这些信息中获取是否有人接近前/后备箱门；
如果有人接近前/后备箱且距离在预设阈值内，控制器通过鱼眼摄像头按照一定频率截取图像，并识别图像，如果在图像中发现预先预留的特殊动作，则判断为前/后备箱授权打开，控制器直接或间接控制前/后备箱门打开；如果探测到关门动作，则判断为前/后备箱需要关闭，此时控制器直接或间接控制前/后备箱门关闭即可。
作为本发明的进一步改进，超声波雷达有多个，分别安装在车身两侧、车身两头，用来采集车辆周边低速行驶/静止状态下的周边环境信息。
作为本发明的进一步改进，鱼眼摄像头至少有四个，且分别安装在车身两头、车身两侧，用于采集车身一周的图像，以辅助识别车身周围低速行驶/静止状态下的周边环境信息。
作为本发明的进一步改进，控制器通过CAN、CAN-FD、Flexray、以太网其中一种形式与车辆控制模块进行通信，在控制器获得开闭前/后备箱门的指令后会将信号传输至车辆控制模块，车辆控制模块控制前/后备箱门做出相应的开闭动作即可。
本发明还公开了一种车辆前后备箱门自动打开的方法，包括如下步骤：
S100、利用超声波雷达探测车身周围是否有物体，如果有则探测物体距离前/后备箱门的距离，如果距离在预设阈值内，则启动姿态识别程序；
S200、姿态识别程序首先通过鱼眼摄像头获取车身周围图像，并判断周围是否有人，特别是前/后备箱门周围是否有人；如果有则通过鱼眼摄像头按照一定频率抓取获取姿态动作区间内的图像，再对图像进行逐张比对，找出画面不同的图像；
S300、对画面不同图像中不同处进行抓取，然后识别此处的图像轮廓，从图像轮廓中找出操作者预先设置的姿态动作。
作为本发明的进一步改进，S300包括如下步骤：
S310、首先将画面不同图像进行二值化，并提取图像中的轮廓线条，截取其中一张轮廓线条，通过将轮廓线条的位置、形状截取，然后与其它图像进行比对，如果两张图上变化的轮廓线条不在预设阈值范围内，则判断为图像不连续，此时两张图像再分别与其它图像进行比对，直到找到图像上轮廓变化在预设范围内的图像，并进行分组；
S320、此时可能有多组这样的图像，选取每组最后一张图像，识别这张图像的具体轮廓线条，然后与操作者预先预留的姿态动作图像轮廓线条进行比对，如果发现其中一张含有与先预留的姿态动作图像轮廓线条相同或在阈值范围内接近的图像，则判断为这组图像中具有授权开门指令。
作为本发明的进一步改进，还包括：
S330、从该组图像中间歇性选取一定量的图像分别进行识别，然后通过不同时间段的图像轮廓组成轮廓变化的动态图，一旦该组具有完整的状态变化则判断为具有准确的开门指令，否则判断为误判；
此时利用误判信息、正确信息训练开门程序，从而不断优化识别的准确率及速度。
本发明的有益效果是：
本发明应用图像识别技术进行车身周围人员探测与识别，从而获取开启探测区域的图像，并通过图像识别技术识别预先设置的姿态动作，通过姿态动作的识别判断开、关门指令，从而使得操作者无需在传感器探测处做出相应动作即可快速对车辆发送开关（前）后备箱门指令，更加方便快捷。
另外本发明为了方便客户更容易开启前后备箱的客户体验，利用车辆现有的传感器，进行方案更新，可以减少额外传感器配置，同时进行功能扩展。本发明还借助于车辆上已配置环视视觉系统和超声波雷达系统，可以节省整车成本，且能够极大地提升用户体验，可以提升车辆品牌价值。
附图说明
图1是本发明的超声波雷达（USS）、鱼眼摄像头（AVC）的安装示意图。
图2是本发明的系统构成示意图。
图3是本发明的运行流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1-图3，一种车辆前后备箱门自动打开的系统，包括：
超声波雷达（USS），有多个，分别安装在车身两侧、车身两头，用来采集车辆周边低速行驶/静止状态下的周边环境信息；
鱼眼摄像头（AVC），至少有四个，且分别安装在车身两头、车身两侧，用于采集车身一周的图像，以辅助识别车身周围低速行驶/静止状态下的周边环境信息；
控制器，用于收发解析控制控制指令，并进行参数运算、程序运行；
超声波雷达、鱼眼摄像头的信号分别输入控制器，控制器将接收的信号进行融合，从而获得低速行驶/静止状态下的周边环境信息，并从这些信息中获取是否有人接近后备箱，如果有人接近后备箱且距离在预设阈值内，控制器通过鱼眼摄像头按照一定频率截取图像，并分析图像信息，如果在图像中发现预先预留的特殊动作，则判断为后备箱授权打开，控制器控制后备箱门打开；同理，如果探测到关门动作，则判断为后备箱需要关闭，此时控制器控制后备箱门关闭即可。
优选地，控制器通过CAN/CAN-FD/Flexray/以太网等形式与车辆控制模块（行车电脑）进行通信，在控制器获得开闭后备箱门的指令后会将信号传输至车辆控制模块，车辆控制模块控制后备箱门做出相应的开闭动作即可。
上述系统的运行方法如下：
S100、利用超声波雷达探测车身周围是否有物体，如果有则探测物体距离后备箱门的距离，如果距离在预设阈值内，则启动姿态识别程序；
S200、姿态识别程序首先通过鱼眼摄像头获取车身周围图像，并判断周围是否有人，特别是后备箱门周围是否有人；如果有则通过鱼眼摄像头按照一定频率抓取获取姿态动作区间内的图像，再对图像进行逐张比对，找出画面不同的图像；
S300、对画面不同图像中不同处进行抓取，然后识别此处的图像轮廓，具体过程如下：
S310、首先将画面不同图像进行二值化，并提取图像中的轮廓线条，截取其中一张轮廓线条，通过将轮廓线条的位置、形状截取，然后与其它图像进行比对，如果两张图上变化的轮廓线条不在预设阈值范围内，则判断为图像不连续，此时两张图像再分别与其它图像进行比对，直到找到图像上轮廓变化在预设范围内的图像，并进行分组；
S320、此时可能有多组这样的图像，为了降低计算量，可选取每组最后一张图像，识别这张图像的具体轮廓线条，然后与操作者预先预留的姿态动作图像轮廓线条进行比对，如果发现其中一张含有与先预留的姿态动作图像轮廓线条相同或在阈值范围内接近的图像，则判断为这组图像中具有授权开门指令；
S330、当然，为了降低误判率，还需要对具有授权开门指令的图像进行轮廓变化识别，也就是从该组图像中间歇性选取一定量的图像分别进行识别，然后通过不同时间段的图像轮廓组成轮廓变化的动态图，一旦该组具有完整的状态变化则判断为具有准确的开门指令；否则判断为误判，此时利用误判信息、正确信息训练开门程序，从而不断优化识别的准确率及速度。当然，还可以利用现有的人工智能技术识别姿态动作，如抬腿（该动作可以通过人工智能深度学习进行训练识别）。
本发明同样适用于行李箱在前的车辆，甚至是车门的开闭。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
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 (4)

1.一种车辆前后备箱门自动打开的系统，其特征在于，包括：
超声波雷达，至少有一个安装在前/后备箱门处，用于探测其周围物体距离、形状；
鱼眼摄像头，至少有一个在前/后备箱门处，用于获取其周围的图像；
控制器，用于收发解析控制控制指令，并进行参数运算、程序运行；
超声波雷达、鱼眼摄像头的信号分别输入控制器，控制器将接收的信号进行融合，从而获得低速行驶/静止状态下的前/后备箱门处周边环境信息，并从这些信息中获取是否有人接近前/后备箱门；
如果有人接近前/后备箱且距离在预设阈值内，控制器通过鱼眼摄像头按照一定频率截取图像，并识别图像，如果在图像中发现预先预留的特殊动作，则判断为前/后备箱授权打开，控制器直接或间接控制前/后备箱门打开；如果探测到关门动作，则判断为前/后备箱需要关闭，此时控制器直接或间接控制前/后备箱门关闭即可；
其中，车辆前后备箱门自动打开的方法，包括如下步骤：
S100、利用超声波雷达探测车身周围是否有物体，如果有则探测物体距离前/后备箱门的距离，如果距离在预设阈值内，则启动姿态识别程序；
S200、姿态识别程序首先通过鱼眼摄像头获取车身周围图像，并判断周围是否有人，特别是前/后备箱门周围是否有人；如果有则通过鱼眼摄像头按照一定频率抓取获取姿态动作区间内的图像，再对图像进行逐张比对，找出画面不同的图像；
S300、对画面不同图像中不同处进行抓取，然后识别此处的图像轮廓，从图像轮廓中找出操作者预先设置的姿态动作；
S300具体包括如下步骤：
S310、首先将画面不同图像进行二值化，并提取图像中的轮廓线条，截取其中一张轮廓线条，通过将轮廓线条的位置、形状截取，然后与其它图像进行比对，如果两张图上变化的轮廓线条不在预设阈值范围内，则判断为图像不连续，此时两张图像再分别与其它图像进行比对，直到找到图像上轮廓变化在预设范围内的图像，并进行分组；
S320、此时可能有多组这样的图像，选取每组最后一张图像，识别这张图像的具体轮廓线条，然后与操作者预先预留的姿态动作图像轮廓线条进行比对，如果发现其中一张含有与先预留的姿态动作图像轮廓线条相同或在阈值范围内接近的图像，则判断为这组图像中具有授权开门指令；
S330、从该组图像中间歇性选取一定量的图像分别进行识别，然后通过不同时间段的图像轮廓组成轮廓变化的动态图，一旦该组具有完整的状态变化则判断为具有准确的开门指令，否则判断为误判；
此时利用误判信息、正确信息训练开门程序，从而不断优化识别的准确率及速度。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，超声波雷达有多个，分别安装在车身两侧、车身两头，用来采集车辆周边低速行驶/静止状态下的周边环境信息。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，鱼眼摄像头至少有四个，且分别安装在车身两头、车身两侧，用于采集车身一周的图像，以辅助识别车身周围低速行驶/静止状态下的周边环境信息。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，控制器通过CAN、CAN-FD、Flexray、以太网其中一种形式与车辆控制模块进行通信，在控制器获得开闭前/后备箱门的指令后会将信号传输至车辆控制模块，车辆控制模块控制前/后备箱门做出相应的开闭动作即可。
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