一种启动汽车的装置的制作方法

本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种启动汽车的装置。

背景技术：

目前汽车保有量巨大，汽车的防盗认证系统已成为了汽车的基础配置。目前，汽车的防盗认证方式多采用遥控钥匙对汽车进行认证以及启动，但是该方式很容易被复制破解，导致安全性不够。同时，目前无人驾驶和人工智能的发展，使得汽车使用越来越人性化、个性化和智能化。

因此现在需要一种安全性更高、更加智能的汽车启动方式，以满足人们未来自动驾驶的需要。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提出了一种启动汽车的装置，通过人脸识别以及声纹识别，提高了驾驶员用车的便利性和安全性。

具体的，本发明提出了以下具体的实施例：

本发明实施例提出了一种启动汽车的装置，包括：预先存储有驾驶员的人脸图像以及声纹数据的处理器、摄像头、亮度感光模块、可见光补光模块、用于采集驾驶员声纹数据的语音采集模块、无线传输模块、用于启动汽车的汽车启动系统；

所述摄像头连接所述处理器，用于采集驾驶员所在位置的人脸图像数据，并将采集到的人脸图像数据发送给所述处理器进行验证，若验证通过则通过所述处理器生成启动指令；

所述亮度感光模块连接所述处理器，用于将所采集到的汽车车内环境亮度数据发送所述处理器；

所述可见光补光模块连接所述处理器，用于当车内环境亮度低于预设亮度区间的下限时，通过接收所述处理器的控制指令启动所述可见光补光模块；

所述语音采集模块连接所述处理器，用以在所述人脸图像数据无法验证通过时，若所述语音采集模块所采集的声纹数据验证通过，生成启动指令；

所述处理器连接所述汽车启动系统，用以通过启动指令控制启动所述汽车。

在一个具体的实施例中，该装置，还包括：密码输入模块；其中，所述密码输入模块连接所述处理器，用以当所述声纹数据无法验证通过时，通过所述处理器对所述密码输入模块所获取的密码信息进行验证，若验证通过，则基于所述处理器生成启动指令。

在一个具体的实施例中，还包括：无线传输模块；其中，所述无线传输模块连接所述处理器，用于进行数据传输，以及当所述密码信息无法验证通过时，发送所获取的人脸图像数据给用户指定的终端，以及接收用户反馈的信息，若用户反馈允许启动，则基于处理器生成启动指令。

在一个具体的实施例中，所述无线传输模块为：蓝牙模块、或wifi模块、或3g/4g/5g通信模块。

在一个具体的实施例中，还包括：报警模块；其中，所述报警模块连接所述处理器，用于当所述处理器获取到用户反馈的拒绝指令时，启动所述报警模块。

在一个具体的实施例中，所述摄像头具体为宽动态摄像头，当车内环境亮度高于预设亮度区间的上限时，接收所述处理器下发的调整后的图像采集配置参数，并基于所述图像采集配置参数进行图像采集。

在一个具体的实施例中，所述摄像头设置在汽车仪表盘上盖板边缘的中间位置。

在一个具体的实施例中，所述可见光补光模块包括多个led灯。

在一个具体的实施例中，所述亮度感光模块为数字型光强度传感器。

在一个具体的实施例中，该装置还包括：数据存储模块；其中，所述数据存储模块连接所述处理器。

以此，本发明实施例提出了一种启动汽车的装置，包括：预先存储有驾驶员的人脸图像以及声纹数据的处理器、摄像头、亮度感光模块、可见光补光模块、用于采集驾驶员声纹数据的语音采集模块、无线传输模块、用于启动汽车的汽车启动系统；所述摄像头连接所述处理器，用于采集驾驶员所在位置的人脸图像数据，并将采集到的人脸图像数据发送给所述处理器进行验证，若验证通过则通过所述处理器生成启动指令；所述亮度感光模块连接所述处理器，用于将所采集到的汽车车内环境亮度数据发送所述处理器；所述可见光补光模块连接所述处理器，用于当车内环境亮度低于预设亮度区间的下限时，通过接收所述处理器的控制指令启动所述可见光补光模块；所述语音采集模块连接所述处理器，用以在所述人脸图像数据无法验证通过时，若所述语音采集模块所采集的声纹数据验证通过，生成启动指令；所述处理器连接所述汽车启动系统，用以通过启动指令控制启动所述汽车。以此通过人脸识别以及声纹识别，提高了驾驶员用车的便利性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提出的一种启动汽车的装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种应用启动汽车的装置的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提出的一种启动汽车的装置中的模块的安装位置示意图。

图例说明

1-处理器；2-摄像头；3-亮度感光模块；

4-可见光补光模块；5-语音采集模块；

6-无线传输模块；7-汽车启动系统

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

本发明实施例1公开了一种启动汽车的装置，如图1所示，包括：预先存储有驾驶员的人脸图像以及声纹数据的处理器1、摄像头2、亮度感光模块3、可见光补光模块4、用于采集驾驶员声纹数据的语音采集模块5、无线传输模块6、用于启动汽车的汽车启动系统7；

所述摄像头连接所述处理器，用于采集驾驶员所在位置的人脸图像数据，并将采集到的人脸图像数据发送给所述处理器进行验证，若验证通过则通过所述处理器生成启动指令；

所述亮度感光模块连接所述处理器，用于将所采集到的汽车车内环境亮度数据发送所述处理器；

所述可见光补光模块连接所述处理器，用于当车内环境亮度低于预设亮度区间的下限时，通过接收所述处理器的控制指令启动所述可见光补光模块；

所述语音采集模块连接所述处理器，用以在所述人脸图像数据无法验证通过时，若所述语音采集模块所采集的声纹数据验证通过，生成启动指令；

所述处理器连接所述汽车启动系统，用以通过启动指令控制启动所述汽车。

在一个具体的实施例中，该装置还包括：密码输入模块；其中，所述密码输入模块连接所述处理器，用以当所述声纹数据无法验证通过时，通过所述处理器对所述密码输入模块所获取的密码信息进行验证，若验证通过，则基于所述处理器生成启动指令。

在一个具体的实施例中，该装置还包括：无线传输模块；其中，所述无线传输模块连接所述处理器，用于进行数据传输，以及当所述密码信息无法验证通过时，发送所获取的人脸图像数据给用户指定的终端，以及接收用户反馈的信息，若用户反馈允许启动，则基于处理器生成启动指令。

以此，基于方法来对本装置进行说明，对应的方法如图2所示，具体的流程可以如下：

步骤一：驾驶员打开车门，进行驾驶仓，关闭车门后，激活人脸和声音识别汽车启动系统；本步骤中，亮度感光模块为光强度传感器，优选的，亮度感光模块可以为数字型光强度传感器，数字型光强度传感器具有抗干扰效果好，数字处理反应快，结果准确，体积小易于集成等优点。

步骤二：亮度感光模块采集环境光线强度信息，并将光线强度信息发送给所述处理器；

步骤三：处理器判断车内环境亮度值是否介于第一设定阈值和第二设定阈值之间，如果否，则执行步骤四，否则，则执行步骤五；

本步骤中，可见光补光模块白色led补光灯，处理器可以通过pwm调制输出控制led补光灯亮度。

步骤四：当亮度值低于第一设定阈值时，处理器启动可风光补光模块进行补光，当亮度值高于第二设定阈值时，处理器控制宽动态摄像头调节图像采集配置参数；

步骤五：宽动态摄像头获取图像数据，并将图像数据发送给处理器；

本步骤中，采用宽动态摄像头对驾驶员的脸部进行视频数据采集，处理器可以对采集回来的视频流进行图像截取，获取待认证的人脸图像。宽动态摄像头能够实现对强弱光线进行图像优化，适用于明暗反差过大的场合,为处理器获得稳定的人脸图像数据提供了保证。

步骤六：处理器判断所述图像是否为人脸图像，如果是，执行步骤六，否则返回步骤四；

步骤七：处理器提取人脸图像的特征值；

步骤八：处理器将提取出的特征值与已存有的授权特征值比对，得到相似度；

步骤九：如果图像相似度大于预先设定的阈值，则处理器控制所述汽车启动系统启动汽车，锁车门，否则，处理器控制所述汽车启动采取限制措施。

步骤十：如果图像相似度小于预先设定的阈值，则处理器请求声音识别功能，如果识别通过，则处理器控制所述汽车启动系统启动汽车，锁车门，否则，处理器控制所述汽车启动采取限制措施。

步骤十一：如果声纹相似度小于预先设定的阈值，则处理器请求密码验证功能，如果识别通过，则处理器控制所述汽车启动系统启动汽车，锁车门，否则，处理器控制所述汽车启动采取限制措施。

在上述实施例子中，如果步骤中相似度小于预先设定的阈值，处理器控制车载中控系统启动限制措施，包括处理器判断在预定时间内是否获取正确的声纹信息，如果是则处理器添加授权用户，否则，处理器判断在预定时间内是否获取正确的授权密码，如果是则处理器添加授权用户，否则，处理器禁止车辆启动。

本实施例中，当相似度小于预先设定的阈值时，驾驶员在限定时间内可以通过提供声纹信息或授权密码使处理器添加新授权用户，使驾驶员进行身份注册，如果声纹信息或授权密码正确，则处理器给予该驾驶员控制权限并记录该驾驶员的人脸图像的特征值。具体的，汽车内部可以设置有带授权密码的数字键盘，驾驶员可以在限定时间内按下授权密码按键，使处理器启动验证时间，如果在该时间内，驾驶员在数据键盘中输入正确的授权密码，则能够完成新用户的注册。

如果驾驶不能在限定的时间内通过授权密码等方式使处理器添加新授权用户，则处理器启动汽车控制限制措施，并且可以启动报警信号。

在一些实施例中，所述认证信息可为所述采集的人脸图像和/或匹配不成功的警示信息，所述警示信息可以为警告音、语音信息等。

以上，事先会有注册的过程，具体的处理器获取车主通过车载操作盘设置授权密码，处理器添加经过授权密码验证的驾驶员为授权用户，并记录授权用户信息；或通过宽动态摄像头获取人脸图像数据，并将人脸图像数据发送给处理器；处理器对人脸图像数据对应的驾驶员进行身份注册。

此外，关于注册，对于新车或处理器内部没有记录驾驶员的人脸图像的特征值时，驾驶员可以通过授权密码等方式注册新用户，并使处理器记录该驾驶员的人脸图像的特征值；

具体的人脸识别，具体的是通过将实时获取的人脸图像数据与预先注册时所存储的人脸图像数据进行比对来进行的，具体的，当识别结果为相似程度超过预设值，例如80％，或者90％等，则认为人脸识别通过，在具体的比对过程中，可以对实时获取的人脸图像数据与预先注册时所存储的人脸图像数据进行相同的图像处理方式来进行处理，例如可以进行灰度转换，或者进行二值化处理，将图像都转变为灰度图像，后续可以一个像素一个像素的进行比对或者一个一个区域来进行对比，来确定相似度，而除了上述方式以外，还可以采用神经网络来对人脸进行识别；此外，考虑到实时获取的人脸图像数据可能背景各有不同，为了提高识别的准确性，还可以对实时获取的人脸图像数据进行去除背景的处理，然后再进行人脸的比对识别。

当用户针对车辆安全监控、车辆运营监管等有需求的时候，可以请求预先设置存储有用于匹配的认证图像，所述认证图像为预先学习训练建立的。所述认证图像可以为车辆的一名用户或者多名用户的图像和/或视频；所述图像和/或视频为至少一张图像和/或至少一段视频。

采集车辆驾驶员的照片和/或视频，所述照片和/或视频的角度可以为正面、左右侧面等角度；所述照片的数量可设置为多张各角度不一样的照片，所述视频的数据可以是10秒左右长度的一段视频，所述照片和/或视频的角度可以为正面、左右侧面等角度。

亮度感光模块采集车内环境光线强度信息，并将光线强度信息发送给处理器；当处理器判断车内环境亮度值低于第一设定阈值时，处理器开启可见光补光模块，当处理器判断车内环境亮度值高于第二设定阈值时，处理器控制宽动态摄像头调节图像采集配置参数；宽动态摄像头采集图像数据，并将图像数据发送给处理器；处理器对采集到的图像数据进行人脸识别，如果授权驾驶员时，处理器控制车载中控系统给给予驾驶控制权限，如果为非授权驾驶员时，处理器控制车载中控系统启动限制措施。

本实施例中，将宽动态摄像头应用于车载驾驶员授权这一个特定场合，由于一般的摄像机受图像传感器感光特性的限制，摄取的图像往往出现背影过亮或前景太暗的情况。针对这种情况，本实施例中采用宽动态摄像头能够自动调整光线亮度，适用于光线明暗反差过大的场合，进而实现图像数据的优化，即使在背景过亮或前景过暗的情况下，处理器也能够获取稳定、清晰的图像数据；当车内环境的光线较弱，不能满足宽动态摄像头需求时，本实施例采用可见光补光模块进行补光，使处理器获取稳定图像。本实施例采用通过宽动态镜头获取人脸图像，由于宽动态镜头对光线适应性能力强，能够对强弱光线进行图像优化，提高了认证的准确性，而且，本实施例中采用可见光为图像数据采集提供亮度，克服了现有技术中采用红外光对人体产生伤害的问题。所以，本实施例可以在全时段对图像数据进行采集并准确识别驾驶人员是否是授权人员。本实施例的处理器与车载中控联动，当驾驶员身份正确则处理器给予授权信号，错误则处理器剥去部分控制权限。本实施例采用可见光人脸识别技术，主动且非侵入，抗阳光干扰，稳定实现驾驶员授权管理。

具体的，声纹数据的识别可以与人脸图像识别类似，预先用户注册时，录入自身的语音数据，从中提取出声纹数据，为了进一步提高识别率可以提示用户对一段文字进行朗读，后续在实际的使用场景下，也对用户进行同样的提示，再以此与预先录入的声纹数据和实时提取的声纹数据进行比对，同样判断相似度，当相似程度超过预设阈值，则确定声纹数据的识别通过。

在一个具体的实施例中，所述处理器可以为st、microchip、ti、nxp、intel、tsmc、renesas、qualcomm等半导体公司的低功耗处理器芯片；所述无线传输模块可以为：蓝牙模块、或wifi模块、或3g/4g/5g通信模块；还可以为无线电、超宽带、lte等通信方式的模块。

在一个具体的实施例中，还包括：报警模块；其中，所述报警模块连接所述处理器，用于当所述处理器获取到用户反馈的拒绝指令时，启动所述报警模块。

在一个具体的实施例中，所述摄像头具体为宽动态摄像头，当车内环境亮度高于预设亮度区间的上限时，接收所述处理器下发的调整后的图像采集配置参数，并基于所述图像采集配置参数进行图像采集。

具体的，所述摄像头设置在汽车仪表盘上盖板边缘的中间位置。

具体的，在一个实施例中，如图3所示，宽动态摄像头设置在汽车仪表盘的上盖板边缘的中间位置，所述可见光补光模块对称地设备在汽车仪表盘的上盖板边缘；其中一种，在汽车仪表盘中间位置，所述可见光补光模块对称地设备在汽车仪表盘中间；其中一种，布置在汽车驾驶员左侧的a柱上。

在一个具体的实施例中，所述可见光补光模块包括多个led灯。

处理器通过pwm输出控制led灯，由于现有的补光产品只是单纯的控制补光灯的亮灭，不能控制灯的亮度。而本发明应用时，处理器可以根据读回来的可见光光照强度进行pwm调制输出占空比，由于led补光强度由led的电流决定，处理器通过pwm控制对led电流进行调节，即可调节补光亮度，维持人脸部区域图像获取质量。本实施例可以精确地实现对led灯的亮度调节，能够工作于车载的复杂环境。本实施例的led灯优选为白色led灯。

作为本实施例的进一步改进，宽动态摄像头设置在汽车仪表盘上盖板边缘的中间位置，使宽动态摄像头进行图像采集时，能够正对驾驶员的人脸位置进行采集。同时，本实施时中，为了实现面部均匀补光，将可见光补光模块对称地设置在汽车仪表盘的上盖板边缘，这样不会导致阴阳脸的情况出现，应用时，可以使用3、4、5、6、7、8、9颗白色led，即可以满足亮度需求。优选地，采用4颗白色led灯，即可以满足亮度需求，又不会过于明亮刺眼，影响正常驾驶。本实施例的对宽动态摄像头和可见光补光模块的位置设计，确保了补光装置不会影响正常驾驶，即可以完成人脸识别功能，同时，也不会影响现有车载设备的布局。

在一个实施例中，所述亮度感光模块为数字型光强度传感器。

在一个实施例中，还包括：数据存储模块；其中，所述数据存储模块连接所述处理器。

上述实施例中，处理器还连接有用于人脸特征值更新、固件升级和/或对应驱动软件更新的u盘(即数据存储模块)，处理器可以通过usb接口与u盘连接。处理器还连接有用于存储人脸图像特征值的存储单元。处理器通过usb或mipi通信接口与宽动态摄像头连接。处理器通过can总线与车载启动系统连接。

以此，本发明实施例提出了一种启动汽车的装置，包括：预先存储有驾驶员的人脸图像以及声纹数据的处理器、摄像头、亮度感光模块、可见光补光模块、用于采集驾驶员声纹数据的语音采集模块、无线传输模块、用于启动汽车的汽车启动系统；所述摄像头连接所述处理器，用于采集驾驶员所在位置的人脸图像数据，并将采集到的人脸图像数据发送给所述处理器进行验证，若验证通过则通过所述处理器生成启动指令；所述亮度感光模块连接所述处理器，用于将所采集到的汽车车内环境亮度数据发送所述处理器；所述可见光补光模块连接所述处理器，用于当车内环境亮度低于预设亮度区间的下限时，通过接收所述处理器的控制指令启动所述可见光补光模块；所述语音采集模块连接所述处理器，用以在所述人脸图像数据无法验证通过时，若所述语音采集模块所采集的声纹数据验证通过，生成启动指令；所述处理器连接所述汽车启动系统，用以通过启动指令控制启动所述汽车。以此通过人脸识别以及声纹识别，提高了安全性。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。