CN115223327A - 一种车内活体保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车内活体保护方法，包括在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行匹配；若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。实施本发明，基于声音识别的方式来检测车内活体，达到提升识别率的效果，同时还能对车内活体进行保护。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车内活体保护方法及系统。
背景技术
随着社会经济的高速发展，汽车保有量逐年增加，已成为人们出行时主要的交通工具。然而，汽车相关的安全事故也随之逐渐增多。特别是近年来，由于车主的疏忽，导致停车后长时间误将儿童或宠物反锁于车内的情况频频发生。
车辆停车后，因车门车窗关闭且空调停止工作而形成一个封闭空间，会造成车内温度快速升高，一旦车内有活体存在，则会因车内氧气不足或车内高温而危及车内活体的生命安全，从而导致被锁于车内的人员或宠物发生意外。因此，有必要在车辆静止且所有门窗关闭时，实时检测车内是否存在活体。
目前，业内对车内活体检测大多数是通过增加传感器(如红外传感器、压力传感器等)实现或通过气体检测装置实现，但还未提出基于声音识别的方式来检测车内活体，同时还缺乏对车内活体的保护措施。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种车内活体保护方法及系统，基于声音识别的方式来检测车内活体，达到提升识别率的效果，同时还能对车内活体进行保护。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车内活体保护方法，所述方法包括以下步骤：
在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
其中，所述预定的控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
所述第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
所述第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
所述第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
其中，预设的特征声信号数据库基于预先设定的第一特征声信号数据库、第二特征声信号数据库和第三特征声信号数据库融合处理而成的；其中，
所述第一特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车内活体特征声信号所形成的数据库；所述车内活体特征声信号为通过指定传声器针对车内活体特征声音所采集到的声音信号；
所述第二特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车外活体特征声信号所形成的数据库；所述车外活体特征声信号为通过指定传声器针对车外活体特征声音所采集到的声音信号；
所述第三特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由车主接收车辆后录入与车主关联活体的特征声信号所形成的数据库；所述与车主关联活体的特征声信号为通过指定传声器所采集到的与车主关联的活体特征声信号。
其中，所述车内活体特征声音和所述车外活体特征声音相同，均包括婴儿哭声、宠物叫声和内饰件被抓挠叩击的声音。
其中，所述报警提示还携带有用于提供车辆当前位置信息的车辆定位信号和用于提供车内温度信息的温度信号。
其中，所述报警提示通过电话、短信、邮件、微信、QQ及APP之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
本发明实施例还提供了一种车内活体保护系统，其特征在于，包括：
信号接收及匹配单元，用于在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
活体检测及保护单元，用于若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
其中，所述预定的控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
所述第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
所述第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
所述第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
其中，所述报警提示还携带有用于提供车辆当前位置信息的车辆定位信号和用于提供车内温度信息的温度信号。
其中，所述报警提示通过电话、短信、邮件、微信、QQ及APP之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明可针对不同车辆空间、内饰件、车辆实际用户的小孩及宠物本身采集特征声信号来形成特征声信号数据库，并将实际接收的车内声音信号与特征声信号数据库进行相似度匹配来检测车内是否存在活体，基于车内活体存在之后所形成的报警提示推送给车主，实现对车主进行告警的功能，并通过所携带的控制授权信号，以使车主能授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体，从而实现对车内活体的保护，且避免检测识别误测而造成触发车辆控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例提供的一种车内活体保护方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种车内活体保护方法应用于车辆场景中的工作原理图；
图3为本发明实施例提供的一种车内活体保护方法应用于车辆场景中的实施流程图；
图4为本发明实施例提供的一种车内活体保护系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种车内活体保护方法，可用于车辆的中控主机上，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
步骤S2、若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体；
步骤S3、若判定匹配的相似度小于等于所述预设阈值，则确认车内活体不存在。
具体过程为，在步骤S1之前，预先定义特征声信号数据库，该特征声信号数据库基于预先设定的第一特征声信号数据库、第二特征声信号数据库和第三特征声信号数据库融合处理而成的。
第一步、预先设定第一特征声信号数据库：第一特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车内活体特征声信号所形成的数据库，该车内活体特征声信号为通过指定传声器(如麦克风)针对车内活体特征声音所采集到的声音信号。其中，车内活体特征声音包括但不限于婴儿哭声、宠物叫声和内饰件(包括不限于织物内饰、皮革内饰等)被抓挠叩击的声音。
例如，在车辆静止且全车门窗关闭的情况下，出厂阶段采用车内自带麦克风对车内不同配置(包括不限于织物内饰、皮革内饰等)可能出现的活体种类进行特征声音的录入，包括但不限于婴儿哭声、宠物叫声、内饰件被抓挠叩击的声音等，并针对以上信号进行排列组合，形成特征声信号数据库1。应当说明的是，上述声音信号录入仅在车门、车窗、天窗等开闭件处于关闭状态下进行标定，以降低误识别率。
第二步、预先设定第二特征声信号数据库：第二特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车外活体特征声信号所形成的数据库，该车外活体特征声信号为通过指定传声器(如麦克风)针对车外活体特征声音所采集到的声音信号。其中，车外活体特征声音包括但不限于婴儿哭声、宠物叫声和内饰件(包括不限于织物内饰、皮革内饰等)被抓挠叩击的声音。
例如，在车辆静止且全车门窗关闭的情况下，将出厂阶段录入的车内活体特征声信号作为车外活体特征声音信号在车外播放，然后通过车内自带麦克风采集后形成特征声信号数据库2。
第三步、预先设定第三特征声信号数据库：第三特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由车主接收车辆后录入与车主关联的活体特征声信号所形成的数据库，该与车主关联的活体特征声信号为通过指定传声器所采集到的与车主关联的活体声信号。
例如，车辆交付到车主后，通过车辆的中控主机提示车主再次录入声信号，且录入与实际用户关联性较强的活体声信号来形成特征声信号数据3。应当说明的是，不同于出厂设定，本次声信号录入是为了使得声信号识别可以贴近用户实际车辆情况。
应当说明的是，特征声信号数据库采用的融合原则为：第一特征声信号数据库中的信号为基础数据，第三特征声信号数据库中的信号为校准数据，第二特征声信号数据库中的信号为不相关数据进行特征信号处理，最后综合处理上述三种声信号库形成特征声信号数据库α，从而提高系统识别率。此时，声信号库α高度融合第一特征声信号数据库，可以优先识别第三特征声信号数据库中信号，同时对于出现第二特征声信号数据库的信号进行屏蔽处理。
在步骤S1中，在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，中控主机周期性(如间隔1S)接收指定传声器(如麦克风)发送的信号，一旦确定接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将车内声音信号与预设的特征声信号数据库α进行相似度匹配，从而实现基于声音识别的方式检测车内活体，达到提升识别率的效果，避免检测识别误测而造成触发车辆控制。应当说明的是，车内声音信号与预设的特征声信号数据库α进行相似度匹配为本领域的常规技术手段，在此不再举例进行赘述。
在步骤S2中，首先，中控主机若判定匹配的相似度大于预设阈值(如85％)时，认定车内活体存在。可以理解的是，预设阈值可根据实际需要进行灵活设计。
其次，将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于该控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
例如，当车内声音信号与特征声信号数据库α中某一信号的匹配相似度高于预设阈值(如85％)时，中控主机唤醒车内音响主机同时形成具有控制授权信号的报警提示发送到CAN总线，再由处于CAN总线节点TBOX通过TSP形式推送给用户，因此中控主机待确认车内活体存在之后，形成报警提示，并推送给车主以实现告警。其中，TSP形成有多种，包括电话、短信、邮件、微信、QQ及APP等，使得报警提示可以上述TSP形式之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
此时，车主在接收到控制授权信号之后，可基于自身判断危险来授权车辆的中控主机执行其上对应预存的控制策略，用以实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体，即若车主点击同意，就可一键控制使车辆以最快速度达到舒适环境，从而实现对车内活体的保护。
在一个实施例中，预定控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
在本发明实施例中，报警提示还携带有车辆定位信号和温度信号，使得车主能对自己车辆拥有直观了解；其中，车辆定位信号，用于提供车辆当前位置信息；温度信号，用于提供车内温度信息。
在步骤S3中，中控主机若判定匹配的相似度小于等于预设阈值(如85％)时，确认车内活体不存在。
如图2和图3所示，对本发明实施例中提供的一种车内活体保护方法的应用场景做进一步说明：
车辆通过车外温度传感器、车内温度传感器、光照强度传感器、车门开闭传感器、车窗开闭传感器、轮速传感器等多个传感器来分别采集车辆内外部温度、车辆门窗开闭状态及车速，同时还通过麦克风来采集车内声音信号。
此时，车外温度传感器、车内温度传感器和光照强度传感器连接于空调控制器上，且该空调控制器通过空调系统执行器来实现车内温度的自动调节；车门开闭传感器和车窗开闭传感器连接于车身控制模块上，且该车身控制模块通过车窗升降执行器来实现车辆门窗开闭状态控制；轮速传感器连接于上车身稳定控制器ESC上；座椅加热通风控制器通过座椅加热单元及座椅通风单元来实现座椅温度调节；麦克风连接于中控主机上。
上述空调控制器、车身控制模块、ESC、座椅加热通风控制器及中控主机均通过CAN总线实现通信，同时还通过CAN总线与TBOX实现通信，并由TBOX通过TSP与车主/紧急联系人的手机建立通信。
此时，车内活体保护方法的实现流程如图3所示，具体为：首先，中控主机基于车门开闭传感器、车窗开闭传感器采集到的车辆门窗开闭状态，判断车辆门窗是否处于关闭状态；如果是，则基于轮速传感器采集到的车速，继续判断车辆是否处于静止状态；如果是，则进一步基于麦克风采集到的车内声音信号，判断是否为接收到车内声音信号。
接着，在判断接收到车内声音信号后，中控主机将特征声信号数据库α作为唤醒指令，如果麦克风采集到的车内声音信号与特征声信号数据库α中某一信号匹配的相似度>85％时，唤醒音响主机并形成报警提示发送到CAN总线。
然后，TBOX接收到CAN总线上的报警提示后，通过TSP推送到车主/紧急联系人的手机端，形式主要有短信、电话、邮件、APP信息推送等；其中，该报警提示包括车辆定位信号、温度信号和控制授权信号，使得车主/紧急联系人能及时获取车辆当前位置及温度，对车辆拥有最直观详细了解。
最后，中控主机还将基于控制授权信号，获取车主/紧急联系人的允许是否同意立即进行救援控制，一旦车主/紧急联系人在判断真的存在危险时点击同意，就可以一键启用预定控制策略同时对车辆空调、座椅、车窗进行控制，以便汽车端以最快速度达到舒适环境，实现对车内活体的保护。
如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种车内活体保护系统，包括：
信号接收及匹配单元110，用于在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
活体检测及保护单元120，用于若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
其中，所述预定的控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
所述第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
所述第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
所述第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
其中，所述报警提示还携带有用于提供车辆当前位置信息的车辆定位信号和用于提供车内温度信息的温度信号。
其中，所述报警提示通过电话、短信、邮件、微信、QQ及APP之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明可针对不同车辆空间、内饰件、车辆实际用户的小孩及宠物本身采集特征声信号来形成特征声信号数据库，并将实际接收的车内声音信号与特征声信号数据库进行相似度匹配来检测车内是否存在活体，基于车内活体存在之后所形成的报警提示推送给车主，实现对车主进行告警的功能，并通过所携带的控制授权信号，以使车主能授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体，从而实现对车内活体的保护，且避免检测识别误测而造成触发车辆控制。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种车内活体保护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
2.如权利要求1所述的车内活体保护方法，其特征在于，所述预定的控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
所述第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
所述第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
所述第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
3.如权利要求1所述的车内活体保护方法，其特征在于，所述预设的特征声信号数据库基于预先设定的第一特征声信号数据库、第二特征声信号数据库和第三特征声信号数据库融合处理而成的；其中，
所述第一特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车内活体特征声信号所形成的数据库；所述车内活体特征声信号为通过指定传声器针对车内活体特征声音所采集到的声音信号；
所述第二特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由出厂阶段录入的车外活体特征声信号所形成的数据库；所述车外活体特征声信号为通过指定传声器针对车外活体特征声音所采集到的声音信号；
所述第三特征声信号数据库为车辆静止且所有门窗关闭的工况下，由车主接收车辆后录入与车主关联活体的特征声信号所形成的数据库；所述与车主关联活体的特征声信号为通过指定传声器所采集到的与车主关联的活体特征声信号。
4.如权利要求3所述的车内活体保护方法，其特征在于，所述车内活体特征声音和所述车外活体特征声音相同，均包括婴儿哭声、宠物叫声和内饰件被抓挠叩击的声音。
5.如权利要求1所述的车内活体保护方法，其特征在于，所述报警提示还携带有用于提供车辆当前位置信息的车辆定位信号和用于提供车内温度信息的温度信号。
6.如权利要求5所述的车内活体保护方法，其特征在于，所述报警提示通过电话、短信、邮件、微信、QQ及APP之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
7.一种车内活体保护系统，其特征在于，包括：
信号接收及匹配单元，用于在车辆静止且所有门窗关闭的工况下，当接收到指定传声器采集的车内声音信号时，将所述车内声音信号与预设的特征声信号数据库进行相似度匹配；
活体检测及保护单元，用于若判定匹配的相似度大于预设阈值，则确认车内活体存在，并将携带有控制授权信号的报警提示推送给车主，以使车主能基于所述控制授权信号授权车辆采用预定的控制策略，实现车内环境达到舒适条件控制来保护车内活体。
8.如权利要求7所述的车内活体保护系统，其特征在于，所述预定的控制策略为第一预定策略、第二预定策略及第三预定策略之中一个或多个组合；其中，
所述第一预定策略为打开车窗，以实现车内通风；
所述第二预定策略为开启空调，以自动调节车内温度，使车内环境达到舒适；
所述第三预定策略为座椅加热/通风调节，以使座椅处于舒适环境。
9.如权利要求7所述的车内活体保护系统，其特征在于，所述报警提示还携带有用于提供车辆当前位置信息的车辆定位信号和用于提供车内温度信息的温度信号。
10.如权利要求9所述的车内活体保护系统，其特征在于，所述报警提示通过电话、短信、邮件、微信、QQ及APP之其中一种或多种方式推送给车主以实现告警。
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