一种车辆及其乘客门安全控制系统的制作方法

本发明涉及车辆控制技术领域，特别是一种车辆及其乘客门安全控制系统。

背景技术：

随着自动驾驶技术的发展，自动驾驶的公交车也是未来公共交通的大方向之一。目前在无人驾驶公交车上，一般使用测距传感器等作为车门站立区域内是否存在乘客的检测设备，以实现对车门站立区这种容易出现夹人事故的区域中乘客行为进行检测，并将检测结果作为开关乘客门的参考信号。

有中国发明专利申请公布号为cn102358236a的专利申请文件公开了一种用于公交车后门的提醒装置，该装置包括控制盒、门泵电磁阀、测距传感器和报警器，其中，测距传感器安装于乘客门上。

上述方案存在一些问题：

首先，对于单开门的乘客门，需要至少一个测距传感器，对于双开门的乘客门，需要至少两个测距传感器，分别安装于左侧门和右侧门。但即使这样，也无法覆盖整个乘客门前区域，只能勉强实现乘客门前区域的检测；而且容易出现漏检儿童或物品的情况。

再者，在乘客门上安装传感器，不利于线路的布置，且线路在乘客门频繁开关过程中容易磨损，甚至出现漏电、接触不良等问题。

最后，红外测距传感器等测距传感器检测精度不高，尤其是在乘客上下车时会出现个别乘客无法被准确检测的情况，在自动驾驶模式下，引起乘客门提早关闭或者无法正常关闭，影响乘客乘车感受，甚至影响车辆运营。

综上，现有乘客门的安全控制方案中，检测的可靠性较差，存在一定安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车辆及其乘客门安全控制系统，用以解决现有车辆乘客门安全控制的可靠性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种车辆的乘客门安全控制系统，包括控制器和门泵电磁阀，所述控制器控制连接门泵电磁阀，还包括安装于乘客门等待区域上部的飞行时间传感器，所述飞行时间传感器包括处理模块和检测模块，所述检测模块用于获取乘客门等待区域的三维数据，所述处理模块根据三维数据判断乘客门等待区域是否有乘客；所述控制器采样连接所述处理模块，在控制乘客门打开后，若检测到乘客门等待区域内有乘客，则所述控制器控制门泵电磁阀维持乘客门开启的状态。

有益效果是，通过安装在乘客门等待区域上方的飞行时间传感器可以精准的检测到乘客门等待区域的乘客，从而在乘客门打开后等待区域有乘客时保持乘客门的开启状态，避免夹伤等事故的发生，可以准确检测关门条件，避免误检测导致自动关门功能失效，检测的精度较高，具有较好的可靠性。

进一步地，为了保证报文、信息传输的可靠性，所述控制器通过can总线连接所述处理模块。

进一步地，为了得到更精准的检测结果，所述飞行时间传感器为红外光脉冲调制高动态图像传感器。

进一步地，为了便于实现乘客门的控制，减少线路的改动，所述控制器为整车控制器。

进一步地，为了为自动驾驶公交提供必要的行车触发条件，在控制乘客门打开后，在设定的时间间隔内，如果乘客门等待区域内的乘客没有通行趋势变化且乘客门运行轨迹没有被阻挡，则控制门泵电磁阀关闭乘客门。

本发明提供一种车辆，包括车辆本体以及设置在车辆本体上控制器和门泵电磁阀，所述控制器控制连接门泵电磁阀，还包括安装于乘客门等待区域上部的飞行时间传感器，所述飞行时间传感器包括处理模块和检测模块，所述检测模块用于获取乘客门等待区域的三维数据，所述处理模块根据三维数据判断乘客门等待区域是否有乘客；所述控制器采样连接所述处理模块，在控制乘客门打开后，若检测到乘客门等待区域内有乘客，则所述控制器控制门泵电磁阀维持乘客门开启的状态。

有益效果是，通过安装在乘客门等待区域上方的飞行时间传感器可以精准的检测到乘客门等待区域的乘客，从而在乘客门打开后等待区域有乘客时保持乘客门的开启状态，避免夹伤等事故的发生，可以准确检测关门条件，避免误检测导致自动关门功能失效，检测的精度较高，具有较好的可靠性。

进一步地，为了保证报文、信息传输的可靠性，车辆中所述控制器通过can总线连接所述处理模块。

进一步地，为了得到更精准的检测结果，车辆中所述飞行时间传感器为红外光脉冲调制高动态图像传感器。

进一步地，为了便于实现乘客门的控制，减少线路的改动，车辆中所述控制器为整车控制器。

进一步地，为了为自动驾驶公交提供必要的行车触发条件，车辆在控制乘客门打开后，在设定的时间间隔内，如果乘客门等待区域内的乘客没有通行趋势变化且乘客门运行轨迹没有被阻挡，则控制门泵电磁阀关闭乘客门。

附图说明

图1是本发明的一种车辆的乘客门安全控制系统的结构框图；

图2是本发明的红外光脉冲调制高动态图像传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

系统实施例：

本发明提供一种车辆的乘客门安全控制系统，如图1所示，包括整车控制器、门泵电磁阀和安装于乘客门等待区域上部的飞行时间(tof)传感器，整车控制器通过can总线采样连接tof传感器，整车控制器控制连接门泵电磁阀。

tof传感器用于获取乘客门等待区域的三维图像数据，并根据三维图像数据判断乘客门等待区域是否有乘客；tof传感器包括处理模块和检测模块，其中检测模块能够识别三个维度的立体数据，实时对经过下方的乘客进行立体扫描，形成三维的视频数据流，然后基于处理模块中的高速dsp器件和计算机视觉算法，对检测区域内的动态三维目标进行捕获和跟踪，从而判断出乘客门等待区是否有乘客存在。

乘客门等待区域内无目标时，tof传感器测得该区域高度数据近似于一个平面，而且该高度数据等于传感器的安装高度，当等待区内有目标时，在相应的位置，传感器会检测到改目标的高度轮廓，以深度图像的形式存储，若该目标的轮廓符合人类头部外形特征，且高度大于700mm(该参数可软件调整)，可认为有乘客存在。

当车辆到站停车并控制乘客门打开后，tof传感器从休眠状态转为工作状态，若检测到乘客门等待区域内有乘客，则整车控制器控制门泵电磁阀维持乘客门开启的状态，直至整个乘客门等待区域没有乘客达到一定时长后关闭乘客门或者驾驶员根据实际情况强制关闭乘客门。

本实施例中飞行时间传感器采用的是tof传感器为红外光脉冲调制高动态图像传感器，结构如图2所示，

红外led阵列：传感器光源，由3dcmos成像芯片输出的脉冲调制信号控制，发射特定波长的脉冲红外光。

红外带通光学镜头：用于收集传感器周围物体反射回来的红外光，整形后与3dcmos成像芯片的靶面尺寸相匹配。

3dcmos成像芯片：控制红外led阵列的发射，并将收到的反射光转换为数字信号，内部处理成可用于深度数据计算的原始图像数据。

数字信号处理器：用于配置3dcmos芯片的工作模式，定时(25帧每秒)读取原始图像数据，计算生成三维图像数据，运行目标识别、跟踪、及区域检测算法，将处理结果通过can收发器发送给整车控制器。还可以根据当前的车门状态调整传感器的工作模式，当车门关闭到位后，使传感器处于低功耗模式。

can总线收发器：can总线接口电路。

车门开关状态检测：该电路用于识别当前的车门开关状态。

脉冲调制参考时钟：用于给红外led阵列的控制信号提供基准频率源。

电源管理：为系统提供不同电压等级的工作电源和参考电压。

作为其他实施方式，tof传感器也可以采用tof测距传感器，通过tof测距传感器测量的监测区域内物体的高度数据，再根据该高度数据通过相应的处理设备或者整车控制器处理得到乘客门等待区域的情况。

本实施例中整车控制器通过can总线采样连接tof传感器的处理模块，作为其他实施方式，整车控制器也可以通过硬线等方式连接tof传感器。

本实施例中控制器采用了整车控制器，作为其他实施方式，控制器也可以是另外设置的一个控制器。

车辆实施例：

本发明提供一种车辆，包括车辆本体、乘客门以及相应的乘客门安全控制系统，该乘客门安全控制系统在上述系统实施例中已详细说明，在此不再赘述。

以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。