CN114274912B - 一种基于5g网络的智能汽车尾门控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统，包括控制器组件、乘客识别组件以及行李识别组件；系统控制器组件位于车身内部，是系统的主控制器，系统控制器组件包括决策控制模块、5G通信模块、整车通信模块、尾门驱动模块和尾门状态检测模块；乘客识别组件位于车身后备箱外部，由人脸识别模块组成；行李识别组件位于后备箱内部，由行李检测模块和亮度补偿模块组成；5G通信模块和整车通信模块之间通过5G基站实现信息互联，并与V2X平台设备进行信息互联交互。本发明通过对乘客人脸的临时授权，确保行李是由乘客本人进行存取；通过对后备箱使用前后状态的比对，实现对后备箱行李是否遗留的判断，提醒并避免乘客出现行李遗忘问题。

Description

一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统

技术领域

本发明属于车联网技术领域，具体涉及一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统。

背景技术

随着物联网技术的发展与普及，网约车极大程度上方便了人们的生活；而伴随着无人驾驶技术的发展，无人驾驶出租车也逐步为人们所接受，2021年7月深圳首批无人驾驶出租车正式向公众开放使用。快速的发展也间接催生出一些问题，如行李遗忘在后备箱的现象，该类问题极大影响车辆调度，耗费乘客和司机的时间，亟待解决。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明在保证行李不被误拿的前提下，提出了一种安全可靠的后备箱行李提示技术方案，具体为：一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统，包括控制器组件、乘客识别组件以及行李识别组件；所述系统控制器组件位于车身内部，是系统的主控制器，所述系统控制器组件包括决策控制模块、5G通信模块、整车通信模块、尾门驱动模块和尾门状态检测模块；所述乘客识别组件位于车身后备箱外部，由人脸采集模块组成；行李识别组件位于后备箱内部，由行李检测模块和亮度补偿模块组成；所述5G通信模块和整车通信模块之间通过5G基站实现信息互联，并与V2X平台设备进行信息互联交互。

人脸采集模块的作用为采集后备箱使用者的人脸信息，并将其传输给决策控制模块进行决策判断。

行李检测模块采集后备箱内部行李状态，并将其传输给决策控制模块进行决策判断。

亮度补偿模块的作用为根据决策控制模块给出的亮度控制信号，调节后备箱内的亮度值，辅助行李检测模块进行后备箱内部行李状态检测。

尾门驱动模块的作用是接收决策控制模块的尾门控制信号，对后备箱进行开启以及关闭。

尾门状态检测模块的作用是实时监测尾门的开闭状态，并将状态值反馈给决策控制模块。

整车通信模块的作用是实现本系统与整车的通信，通信的内容包括来自本系统的尾门开关状态，来自车内其他系统的休眠指令等。

5G通信模块的作用是实现本系统与后台客户端、车主、被授权者及乘客间无线通信，通信的内容包括尾门开启权限的下发、车辆位置定位、行李遗忘信息上传、系统软件升级等。

决策控制模块是整个系统的核心计算处理模块，负责接收来自5G通信模块、人脸采集模块、行李检测模块、尾门状态检测模块以及整车通信模块的信号，并对相关信号进行处理、分析及计算，进而控制尾门驱动模块、亮度补偿模块的动作，同时通过5G通信模块和整车通信模块实现与用户、汽车上其他零部件间数据的交换。

进一步地，决策控制模块由片上系统芯片、内存颗粒、eMMC芯片、LVDS解串芯片A、LVDS解串芯片B以及微控制器芯片组成；所述5G通信模块由5G模块组成；所述整车通信模块由CAN接口芯片组成；所述尾门状态检测模块由尾门开关检测电路组成；所述尾门驱动模块由尾门开关驱动芯片组成。

进一步地，人脸采集模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片以及红外LED组成。

进一步地，行李检测模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片A和红外LED组成。

进一步地，亮度补偿模块由LED驱动B和白光LED组成。

本发明的有益效果是：

本发明通过对乘客人脸的临时授权，确保行李是由乘客本人进行存取；通过对后备箱使用前后状态的比对，实现对后备箱行李是否遗留的判断；通过对乘客及司机的移动终端交互，提醒并避免乘客出现行李遗忘问题。

基于产品化便利性及实用性的考虑，本发明支持OTA升级，只需要云端服务器完成升级包下发操作，即可自动完成系统升级维护，避免了后续升级维护带来的复杂性。

附图说明

图1为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统的示意图；

图2为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统通信方式示意图；

图3为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统工作流程图；

图4为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统控制器组件示意图；

图5为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统OTA升级流程图；

图6为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统乘客识别组件示意图；

图7为一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统行李识别组件示意图。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统包括系统控制器组件、乘客识别组件以及行李识别组件。系统控制器组件位于车身内部，是系统的主控制器，由决策控制模块、5G通信模块、整车通信模块、尾门驱动模块和尾门状态检测模块五个模块组成；乘客识别组件位于车身后备箱外部，用于对乘客进行人脸识别，由人脸识别模块组成；行李识别组件位于后备箱内部，用于检测行李状态，由行李检测模块和亮度补偿模块组成。

人脸采集模块的作用为采集后备箱使用者的人脸信息，并将其传输给决策控制模块进行决策判断。

行李检测模块的作用为采集后备箱内部行李状态，并将其传输给决策控制模块进行决策判断。

亮度补偿模块的作用为根据决策控制模块给出的亮度控制信号，调节后备箱内的亮度值，辅助行李检测模块进行后备箱内部行李状态检测。

尾门驱动模块的作用是接收决策控制模块的尾门控制信号，对后备箱进行开启以及关闭。

尾门状态检测模块的作用是实时监测尾门的开闭状态，并将状态值反馈给决策控制模块。

整车通信模块的作用是实现本系统与整车的通信，通信的内容包括来自本系统的尾门开关状态，来自车内其他系统的休眠指令等。

5G通信模块的作用是实现本系统与后台客户端、车主、被授权者及乘客间无线通信，通信的内容包括尾门开启权限的下发、车辆位置定位、行李遗忘信息上传、系统软件升级等。

决策控制模块是整个系统的核心计算处理模块，负责接收来自5G通信模块、人脸采集模块、行李检测模块、尾门状态检测模块以及整车通信模块的信号，并对相关信号进行处理、分析及计算，进而控制尾门驱动模块、亮度补偿模块的动作，同时通过5G通信模块和整车通信模块实现与用户、汽车上其他零部件间数据的交换。

如图2所示，一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统通过5G基站实现与其他V2X平台设备的互联，实现数据的上传和下发、车辆定位、以及系统升级等功能，进行数据交互的车联网设备包括但不限于移动终端以及云端服务器。

其中，移动终端是本发明与使用者的人机交互接口，其作用包括与本发明进行乘客是否需要使用后备箱、后备箱开锁权限下发及回收、乘客遗忘行李提醒、车辆定位位置指示等信息的交换。

云端服务器的作用为存储升级包，当本发明需要进行OTA（空中升级）时，通过服务器下载相关升级包进行升级。

如图3所示，一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统的工作原理是：乘客发起用车需求时，会通过移动终端选择是否需要使用后备箱；本发明通过5G基站接收乘客用车信息，并对其解析，根据解析后的信息判断是否需要使用后备箱；当判断需要使用后备箱时，本发明会向乘客移动终端发出请求并获取乘客人脸信息，将此人脸信息进行存储用以作为乘客的后备箱使用凭证，同时本发明会将此时未使用的后备箱场景拍照存储，作为与乘客使用后备箱后场景进行对比的依据；在乘客使用后备箱时，本发明采集乘客人脸信息，并与储存的乘客后备箱使用凭证对比，对比无误后开启后备箱，确保后备箱使用是由乘客本人进行，保证安全性；在行程结束时，本发明会再次获取后备箱使用场景，并与之前存储的使用前场景对比，用以判断是否存在行李遗留；当通过对比发现存在行李遗留时，本发明会通过5G模块将行李遗留信息发送至乘客及司机的移动终端，直到乘客本人再次开启行李箱取出行李，确保该行李由乘客本人取走并不存在行李的遗失。

系统控制器组件如图4所示。决策控制模块由片上系统芯片、内存颗粒、eMMC芯片、LVDS解串芯片A、LVDS解串芯片B以及微控制器芯片组成；5G通信模块由5G模块组成；整车通信模块由CAN接口芯片组成；尾门状态检测模块由尾门开关检测电路组成；尾门驱动模块由尾门开关驱动芯片组成。系统控制器组件的工作过错是：LVDS解串芯片A将来自乘客识别组件的乘客人脸信息转换为MIPI信号传输至片上系统芯片，并将来自片上系统芯片的控制信号转换为LVDS信号传输给乘客识别组件；LVDS解串芯片B将来自行李识别组件的后备箱状态信息转换为MIPI信号传输至片上系统芯片，并将来自片上系统芯片的控制信号转换为LVDS信号传输给行李识别组件；5G模块实现片上系统芯片与V2X平台设备的互联，实现乘客人脸信息、行李遗忘提醒信息等数据的交换；内存颗粒为片上系统芯片运行提供程序运行所需的RAM空间；eMMC芯片为片上系统芯片提供程序运行所需的ROM空间；片上系统芯片对来自乘客识别组件的乘客人脸信息、来自行李识别组件的后备箱状态信息、来自5G模块的乘客权限信息以及来自微控制器的后备箱开关信息进行处理，确定乘客行李状态，并将后备箱控制信号传递给微控制器芯片；微控制器芯片接收来自片上系统芯片的控制信号后，依靠尾门开关驱动芯片控制后备箱的开关，并接收尾门开关检测电路的后备箱开关状态信号，将该信号传递给片上系统芯片作为判断条件；CAN接口芯片是系统控制器组件与整车的交互接口，将后备箱状态信息发送给整车，并接受来自整车的休眠等控制信号。

当需要对系统软件进行升级时，云端服务器会先将升级包下发到系统控制器组件中，当系统控制器组件通过车辆位置判断满足升级条件时，则进行升级。

OTA升级流程图如图5所示，OTA升级开始时，系统控制器组件中的决策控制模块会通过5G通信模块获取来自云端服务器的升级包，并将该升级包储存在决策控制模块中。升级包储存完毕后，决策控制模块将通过5G模块获取车辆位置信息，从而判断当前车辆位置是否满足升级条件。如果不满足升级条件，则系统将等待三十分钟，之后再次获取位置信息并重新判断是否满足升级条件。当系统判断满足升级条件时，决策控制模块将通过整车通信模块告知整车其他零部件本系统即将开始升级。告知完毕后，决策控制模块会将eMMC芯片内部源程序与升级包进行比对，并进行升级替换。升级完成后，决策控制模块将通过整车通信模块告知整车本系统升级完毕，结束OTA升级。

乘客识别组件如图6所示，人脸采集模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片以及红外LED组成。图像传感器芯片的作用为将人脸信息进行采集，转化为电信号传输给图像处理芯片；图像处理芯片接受系统控制器组件的控制信号，对采集到的图像数据进行压缩、图像空间变换等处理，并将处理后的信号通过LVDS串化芯片传输至系统控制器组件，同时控制图像传感器芯片的曝光参数，使图像正常显示；LVDS串化芯片将获取的乘客人脸数据进行串化，提升传输距离和传输质量；红外驱动芯片接收系统控制器组件的控制信号，调节红外LED的亮度，确保乘客识别组件为系统控制器组件提供清晰的图像。

行李识别组件如图7所示，行李检测模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片A和红外LED组成；组件内各芯片作用同乘客识别组件的人脸采集模块一致；亮度补偿模块由LED驱动B和白光LED组成，系统控制器组件接收到行李识别组件的后备箱行李状态后，通过控制LED驱动芯片B调节白光LED的亮度，进而使乘客可以清晰的看清行李状态，方便乘客判断。

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 (1)

1.一种基于5G网络的智能汽车尾门控制系统，其特征在于，包括控制器组件、乘客识别组件以及行李识别组件；所述控制器组件位于车身内部，是系统的主控制器，所述控制器组件包括决策控制模块、5G通信模块、整车通信模块、尾门驱动模块和尾门状态检测模块；所述乘客识别组件位于车身后备箱外部，由人脸采集模块组成；行李识别组件位于后备箱内部，由行李检测模块和亮度补偿模块组成；所述5G通信模块和整车通信模块之间通过5G基站实现信息互联，并与V2X平台设备进行信息互联交互；

所述决策控制模块由片上系统芯片、内存颗粒、eMMC芯片、LVDS解串芯片A、LVDS解串芯片B以及微控制器芯片组成；

5G通信模块由5G模块组成；

整车通信模块由CAN接口芯片组成；

尾门状态检测模块由尾门开关检测电路组成；

尾门驱动模块由尾门开关驱动芯片组成；

LVDS解串芯片A将来自乘客识别组件的乘客人脸信息转换为MIPI信号传输至片上系统芯片，并将来自片上系统芯片的控制信号转换为LVDS信号传输给乘客识别组件；LVDS解串芯片B将来自行李识别组件的后备箱状态信息转换为MIPI信号传输至片上系统芯片，并将来自片上系统芯片的控制信号转换为LVDS信号传输给行李识别组件；5G模块实现片上系统芯片与V2X平台设备的互联，实现乘客人脸信息、行李遗忘提醒信息的交换；内存颗粒为片上系统芯片运行提供程序运行所需的RAM空间；eMMC芯片为片上系统芯片提供程序运行所需的ROM空间；片上系统芯片对来自乘客识别组件的乘客人脸信息、来自行李识别组件的后备箱状态信息、来自5G模块的乘客权限信息以及来自微控制器的后备箱开关信息进行处理，确定乘客行李状态，并将后备箱控制信号传递给微控制器芯片；微控制器芯片接收来自片上系统芯片的控制信号后，依靠尾门开关驱动芯片控制后备箱的开关，并接收尾门开关检测电路的后备箱开关状态信号，将该信号传递给片上系统芯片作为判断条件；CAN接口芯片是控制器组件与整车的交互接口，将后备箱状态信息发送给整车，并接受来自整车的休眠等控制信号；

所述人脸采集模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片以及红外LED组成；所述行李检测模块由图像传感器芯片、图像处理芯片、LVDS串化芯片、LED驱动芯片A和红外LED组成；所述亮度补偿模块由LED驱动B和白光LED组成；

所述系统的工作原理是：乘客发起用车需求时，通过移动终端选择是否需要使用后备箱；通过5G基站接收乘客用车信息，并对其解析，根据解析后的信息判断是否需要使用后备箱；当判断需要使用后备箱时，向乘客移动终端发出请求并获取乘客人脸信息，将此人脸信息进行存储用以作为乘客的后备箱使用凭证，同时将此时未使用的后备箱场景拍照存储，作为与乘客使用后备箱后场景进行对比的依据；在乘客使用后备箱时，采集乘客人脸信息，并与储存的乘客后备箱使用凭证对比，对比无误后开启后备箱，确保后备箱使用是由乘客本人进行，保证安全性；在行程结束时，再次获取后备箱使用场景，并与之前存储的使用前场景对比，用以判断是否存在行李遗留；当通过对比发现存在行李遗留时，通过5G模块将行李遗留信息发送至乘客及司机的移动终端，直到乘客本人再次开启行李箱取出行李，确保该行李由乘客本人取走并不存在行李的遗失。