CN114488332A - 一种车辆启动阶段的安全检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆启动阶段的安全检测装置及方法，安全检测装置包括：遮蔽单元，固定设置于车辆底部，包括壳体和遮挡部，壳体形成一容纳空间，壳体上具有一向下的开口，遮挡部设置于开口处，用于打开或闭合开口；图像采集单元，设置于容纳空间中，用于采集图像；伸缩单元，设置于容纳空间中，用于带动图像采集单元从开口处伸出或缩回；报警单元，用于发出声音和/或光线进行提醒；处理单元，与图像采集单元和报警单元进行连接，用于对采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物，当判定车辆底部存在障碍物时，通过报警单元进行提醒。采用上述技术方案后，能够有效适应车底恶劣环境，且能有效对车底生物或障碍物进行识别。

Description

一种车辆启动阶段的安全检测装置及方法

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆启动阶段的安全检测装置及方法。

背景技术

一般地，汽车驾驶员在驾车之前须对汽车进行巡视，并检查汽车底部是否存在物体，以保证汽车启动时不会对车底存在的生物(比如儿童、动物等)造成伤害，以及避免车底存在的障碍物(比如一些尖锐的物品等)对汽车本身造成损坏等。虽然驾驶员在驾车前对汽车底部进行检查被证明能够对因车底存在物体而引起的意外事故的发生起到一定的预防作用，但在现实生活中，由于驾驶员往往疏于对汽车底部进行检查，同此而导致的事故还是时有发生。

现有技术中，部分车辆的底部设置摄像头，通过摄像头采集车辆停放时和启动时的车底图像，根据其灰度变化判断车底是否存在物体，实现对车底的自动检测。

但是，对于现有技术的方案，一方面，车辆底部环境恶劣，其设置在车辆底部的摄像头易被泥土或者污水遮挡，而影响其检测性能；另一方面，其需要采集停放时和启动时的车底图像进行对比，而不同时间拍摄的图像拍摄时的天气、光线可能存在较大区别，从而影响判断的精度。

因此，需要开发一种能够有效适应车底恶劣环境，且能在车辆启动阶段有效对车底生物或障碍物进行识别的安全检测装置及方法。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种能够有效适应车底恶劣环境，且能在车辆启动阶段有效对车底生物或障碍物进行识别的安全检测装置及方法。

本发明公开了一种车辆启动阶段的安全检测装置，包括：

遮蔽单元，固定设置于车辆底部，包括壳体和遮挡部，所述壳体形成一容纳空间，所述壳体上具有一向下的开口，所述遮挡部设置于所述开口处，用于打开或闭合所述开口；

图像采集单元，设置于所述容纳空间中，用于采集图像；

伸缩单元，设置于所述容纳空间中，所述伸缩单元与所述图像采集单元固定连接，用于带动所述图像采集单元从所述开口处伸出或缩回所述容纳空间；

报警单元，用于发出声音和/或光线进行提醒；

处理单元，与所述图像采集单元和报警单元进行连接，用于对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物，当判定车辆底部存在障碍物或生物时，通过所述报警单元进行提醒。

优选地，所述遮蔽部包括第一电机和遮挡板，所述遮挡板与壳体通过转轴或滑轨连接，所述第一电机用于带动所述遮挡板运动以打开或闭合所述开口。

优选地，所述伸缩单元包括第二电机和与滑动丝杆，所述图像采集单元与所述滑动丝杆固定连接，所述第二电机用于带动所述滑动丝杆运动，使所述图像采集单元从所述开口处伸出或缩回所述容纳空间。

优选地，所述图像采集单元包括第三电机和红外摄像头，所述第三电机用于带动所述红外摄像头沿水平方向或俯仰方向转动。

优选地，所述报警单元包括扬声器和/或发光灯，设置于车辆底部和/或车辆内部，用于对车辆底部的生物和/或车辆内部的驾乘人员进行提醒。

优选地，所述图像采集单元与所述处理单元通过CANFD和/或IP连接；

所述处理单元与所述遮蔽单元和所述伸缩单元连接；

所述安全检测装置还包括位于所述车辆内部的控制单元，所述控制单元包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述处理单元连接，所述图像采集单元采集的图像同步显示于所述触控显示屏上，所述控制单元用于对遮蔽单元、图像采集单元和伸缩单元进行手动控制。

本发明还公开了一种车辆启动阶段的安全检测方法，所述安全检测方法基于如上所述的安全检测装置；

所述安全检测方法包括如下步骤：

S1：控制所述遮挡部打开所述开口，所述图像采集单元获取开口处的图像，所述处理单元对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断开口外侧是否存在障碍物；

S2：当判断结果为否时，控制所述伸缩单元带动所述图像采集单元从所述开口处伸出所述容纳空间，对车底进行360°的图像采集，所述处理单元对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物；

S3：当判断结果为是时，控制所述报警单元发出声音或光线进行提醒。

优选地，当步骤S1的判断结果为是时，控制所述遮挡部关闭所述开口。

优选地，当步骤S2的判断结果为否时，控制所述伸缩单元带动所述图像采集单元从所述开口处伸出所述容纳空间，控制所述遮挡部关闭所述开口。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过遮蔽单元对图像采集单元进行保护，有效避免图像采集单元在车辆行驶过程中受到碰撞，且有效避免车辆行驶过程中的污水、泥土污染图像采集单元。

2.通过图像识别的方式而非图片对比的方式对车辆底部的生物或障碍物进行识别，具有更高的识别精度，且受天气、光线等的影响相对较小；

3.图像采集单元中的摄像头可以沿水平方向或俯仰方向转动，从而具有更大识别范围，尽可能地避免了盲区的存在；

4.当车辆底部存在生物时，可以使用声音和光线进行驱离，方便了驾乘人员的操作，且图像采集单元采集的图像通过车内的触控显示屏显示，从而有助于驾乘人员更准确地了解车辆底部的情况，以便在特殊情况下灵活处理。

附图说明

图1为本发明一实施例中安全检测装置在壳体上的开口闭合时的部分结构示意图；

图2为图1中的安全检测装置在开口打开，图像采集单元伸出所述容纳空间时的部分结构示意图；

图3为本发明一实施例中图像采集单元与处理单元及触控显示屏的交互关系的示意图。

附图标记：

100-遮蔽单元，110-壳体，111-容纳空间，112-开口，120-遮挡部，200-图像采集单元，300-伸缩单元，310-第二电机，320-滑动丝杆。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1、2，为本发明一实施例中安全检测装置的部分结构示意图。本实施例的安全检测装置包括：

-遮蔽单元100

所述遮蔽单元100固定设置于车辆底部，包括壳体110和遮挡部120，所述壳体110形成一容纳空间111并具有一向下的开口112，所述遮挡部120设置于所述开口112处，用于打开或闭合所述开口112。具体地，所述壳体110可以由金属或塑料板片形成，整体成盒状或箱状。在其它一些实施例中，所述壳体110也可以成球状或半球状。所述遮挡部120包括第一电机(未示出)和遮挡板，所述遮挡板与壳体110通过转轴或滑轨连接，所述第一电机用于带动所述遮挡板运动以打开或闭合所述开口112。当所述遮挡部120闭合所述开口112时，所述壳体110、遮挡部120和车辆共同形成一封闭的容纳空间111，其可以有效对容纳空间111内的装置进行遮蔽，使这些装置在车辆行驶的过程中免受碰撞或泥土、污水的污染。

-伸缩单元300和图像采集单元200

所述伸缩单元300和图像采集单元200均设置于所述容纳空间111中，所述伸缩单元300与所述图像采集单元200固定连接，所述用于伸缩单元300带动所述图像采集单元200从所述开口112处伸出或缩回所述容纳空间111，所述图像采集单元200用于采集车底图像。具体地，在本实施例中，所述伸缩单元300包括第二电机310和与滑动丝杆320，所述图像采集单元200与所述滑动丝杆320固定连接，所述第二电机310用于带动所述滑动丝杆320往复运动，使所述图像采集单元200从所述开口112处伸出或缩回所述容纳空间111。所述第二电机310和与滑动丝杆320可以共同称为电动丝杆或推杆电机。在其他的一些实施例中，所述第二电机310和与滑动丝杆320可以由其它合适的线性致动器来替代。所述图像采集单元200包括第三电机和红外摄像头，所述第三电机用于带动所述红外摄像头沿水平方向或俯仰方向转动。在本实施例中，所述第三电机包括两台分别控制红外摄像头沿水平方向和俯仰方向转动的电机。进一步地，本实施例采用的是红外摄像头，其可以通过红外灯发出红外线照射物体，红外线漫反射，被摄像头接收，形成视频图像。红外摄像头在白天和夜晚都能有效地进行清晰的图像采集，进而本申请的安全检测装置可以有效应用于日间和夜间启动车辆时的车底安全检测。优选地，所述遮蔽单元100、伸缩单元300和图像采集单元200有两组，分别设置于车辆前部和后部的中间位置，用于从前后两个方向对车辆底部的图像进行采集。

-处理单元和报警单元

所述报警单元用于发出声音和/或光线进行提醒，所述处理单元与所述图像采集单元200和报警单元进行连接，用于对所述图像采集单元200采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物，当判定车辆底部存在障碍物或生物时，通过所述报警单元进行提醒。具体地，所述处理单元可以为车辆的ECU(Electronic Control Unit)，其由微处理器(MCU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及整形、驱动等大规模集成电路组成。处理单元通过图像识别的技术判断车辆底部是否存在障碍物或生物，这里的障碍物为可能阻碍车辆正常行驶的物体，例如轮胎前方的石子、砖头、玻璃渣等物体，这里的生物指的是在车辆底部休息或玩耍的猫、狗、儿童等生物。需要说明的是，图像识别的具体原理和算法对于本领域技术人员是已知的，这里不再赘述。进一步地，本申请的处理单元基于图像采集单元采集的图像还可以实现运动检测，具体的，图像采集单元按照不同帧率采集得到的图像会被处理，按照一定算法进行计算和比较，当画面有变化时，例如有生物从车底经过时，处理单元会根据计算比较的结果判断出画面中存在运动物体，即本申请安全检测装置不仅可以对车底静态的障碍物和生物进行识别，也可以对车底运动的物体，例如在车底奔跑的猫狗等进行识别，从而本申请的技术方案可以对车底的情况进行更准确地识别判断，具有更高的识别精度，能够更有效地保障车辆启动时的行车安全。所述报警单元可以包括设置于车辆底部和/或车辆内部扬声器和/或发光灯，用于对车辆底部的生物和/或车辆内部的驾乘人员进行提醒。具体地，当判定车辆底部存在生物时，可以通过设置于车辆底部扬声器和/或发光灯对其进行提醒、驱离；当判定车辆底部存在障碍物时，可以通过设置于车辆内部扬声器和/或发光灯对驾乘人员进行提醒，以便驾乘人员可以及时对障碍物进行清理。优选地，当判定车辆底部存在运动物体时，可以通过设置于车辆底部扬声器和/或发光灯对其进行提醒、驱离。优选地，车辆底部的所述报警单元设置于所述容纳空间内，进一步优选地，所述报警单元与所述图像采集单元200设置在一起，其随图像采集单元200一同伸出或缩回容纳空间111。

优选地，所述安全检测装置还包括：

-控制单元

所述控制单元设置于所述车辆的内部，包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述处理单元连接，所述图像采集单元200采集的图像同步显示于所述触控显示屏上。进一步地，参见附图3，优选地，设置于车辆前部和后部的中间位置的图像采集单元200与所述处理单元通过CANFD(CAN with Flexible Data rate)和/或IP(Internet Protocol)连接，所述处理单元与所述遮蔽单元100和所述伸缩单元300连接，所述控制单元用于对遮蔽单元100、图像采集单元200和伸缩单元300进行手动控制。在一些实施例中，所述控制单元也可仅对图像采集单元200进行控制，例如控制红外摄像头转动的方向和角度。在其它的一些实施例中，控制单元也可以包括非触控显示屏和操作按键。通过将采集的图像同步显示到车内的显示屏，可以使驾乘人员有效地对处理单元的识别结果进行确认，避免识别错误以及避免识别遗漏。

基于上述的安全检测装置，本发明还提供了一种车辆启动阶段的安全检测方法，所述安全检测方法包括如下步骤：

S1：控制所述遮挡部120打开所述开口112，所述图像采集单元200获取开口112处的图像，所述处理单元对所述图像采集单元200采集的图像进行图像识别，判断开口112外侧是否存在障碍物。

具体地，在车辆启动阶段，即车辆点火启动但未行驶的阶段，控制所述遮挡部120打开所述开口112，图像采集单元200采集开口112外的图像并进行图像识别，判断开口112外侧是否存在阻碍图像处理单元伸出障碍物，例如积水或砖石等，以避免图像采集单元200伸出后受污染或碰撞受损。

S2：当步骤S1的判断结果为否时，控制所述伸缩单元300带动所述图像采集单元200从所述开口112处伸出所述容纳空间111，对车底进行360°的图像采集，所述处理单元对所述图像采集单元200采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物。优选地，在本步骤中，图像采集单元200采集的图像同步显示与车辆内部的触控显示屏上。

当步骤S1的判断结果为是时，控制所述遮挡部120关闭所述开口112，进一步地，可以控制设置于车辆内部的报警单元进行声音或灯光的提醒，以便驾乘人员及时对壳体110开口112处的障碍物进行清理。

S3：当步骤S2的判断结果为是时，控制所述报警单元发出声音或光线进行提醒。具体地，当判定车辆底部存在生物时，可以通过设置于车辆底部扬声器和/或发光灯对其进行提醒、驱离，直至生物离开车辆底部，即处理单元识别不到车辆底部存在生物；当判定车辆底部存在障碍物时，可以通过设置于车辆内部扬声器和/或发光灯对驾乘人员进行提醒，以便驾乘人员可以及时对障碍物进行清理。当判定车辆底部存在生物时也可以通过设置于车辆内部扬声器和/或发光灯对驾乘人员进行提醒。

当步骤S2的判断结果为否时，即判定车辆底部不存在障碍物或生物时，控制所述伸缩单元300带动所述图像采集单元200从所述开口112处伸出所述容纳空间111，控制所述遮挡部120关闭所述开口112，进而所述车辆可以正常行驶。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种车辆启动阶段的安全检测装置，其特征在于，包括：

遮蔽单元，固定设置于车辆底部，包括壳体和遮挡部，所述壳体形成一容纳空间，所述壳体上具有一向下的开口，所述遮挡部设置于所述开口处，用于打开或闭合所述开口；

图像采集单元，设置于所述容纳空间中，用于采集图像；

伸缩单元，设置于所述容纳空间中，所述伸缩单元与所述图像采集单元固定连接，用于带动所述图像采集单元从所述开口处伸出或缩回所述容纳空间；

报警单元，用于发出声音和/或光线进行提醒；

处理单元，与所述图像采集单元和报警单元进行连接，用于对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物，当判定车辆底部存在障碍物或生物时，通过所述报警单元进行提醒。

2.如权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于，

所述遮挡部包括第一电机和遮挡板，所述遮挡板与壳体通过转轴或滑轨连接，所述第一电机用于带动所述遮挡板运动以打开或闭合所述开口。

3.如权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于，

所述伸缩单元包括第二电机和与滑动丝杆，所述图像采集单元与所述滑动丝杆固定连接，所述第二电机用于带动所述滑动丝杆运动，使所述图像采集单元从所述开口处伸出或缩回所述容纳空间。

4.如权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于，

所述图像采集单元包括第三电机和红外摄像头，所述第三电机用于带动所述红外摄像头沿水平方向或俯仰方向转动。

5.如权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于，

所述报警单元包括扬声器和/或发光灯，设置于车辆底部和/或车辆内部，用于对车辆底部的生物和/或车辆内部的驾乘人员进行提醒。

6.如权利要求1所述的安全检测装置，其特征在于，

所述图像采集单元与所述处理单元通过CANFD和/或IP连接；

所述处理单元与所述遮蔽单元和所述伸缩单元连接；

所述安全检测装置还包括位于所述车辆内部的控制单元，所述控制单元包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述处理单元连接，所述图像采集单元采集的图像同步显示于所述触控显示屏上，所述控制单元用于对遮蔽单元、图像采集单元和伸缩单元进行手动控制。

7.一种车辆启动阶段的安全检测方法，其特征在于，

所述安全检测方法基于如权利要求1-6中任一项所述的安全检测装置；

所述安全检测方法包括如下步骤：

S1：控制所述遮挡部打开所述开口，所述图像采集单元获取开口处的图像，所述处理单元对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断开口外侧是否存在障碍物；

S2：当判断结果为否时，控制所述伸缩单元带动所述图像采集单元从所述开口处伸出所述容纳空间，对车底进行360°的图像采集，所述处理单元对所述图像采集单元采集的图像进行图像识别，判断车辆底部是否存在障碍物或生物；

S3：当判断结果为是时，控制所述报警单元发出声音或光线进行提醒。

8.如权利要求7所述的安全检测方法，其特征在于，

当步骤S1的判断结果为是时，控制所述遮挡部关闭所述开口。

9.如权利要求7所述的安全检测方法，其特征在于，

当步骤S2的判断结果为否时，控制所述伸缩单元带动所述图像采集单元从所述开口处伸出所述容纳空间，控制所述遮挡部关闭所述开口。

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