基于乘客检测的车辆控制系统的制作方法

基于乘客检测的车辆控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于乘客检测的车辆控制系统，包括：红外热成像设备，被配置成在车辆静止时开启以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成的像中存在目标轮廓时传送通知信号；以及车身控制模块BCM，被配置成响应于所述通知信号，拒绝执行来自所述车辆外部的车门锁闭指令。本发明所述的基于乘客检测的车辆控制系统利用红外热成像设备，在车辆静止时开启并对所述车辆的内部空间进行成像，并根据成像判断车辆内是否存在儿童，进而通过车身控制模块BCM，在确定车辆内有儿童时拒绝执行来自所述车辆外部的车门锁闭指令，防止因误将儿童锁在车内而导致的意外发生。
【专利说明】基于乘客检测的车辆控制系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车电子【技术领域】，特别涉及一种基于乘客检测的车辆控制系统。

【背景技术】
[0002] 无钥匙进入和启动系统（Passive Entry Passive Start system, PEPS)的使用 给车辆使用带来了便利。当合法的智能钥匙处在驾驶侧门、副驾驶侧门或后背门的车外有 效区域内时，可实现PEPS的无钥匙离开功能。为保证系统安全，当系统电源处于OFF状态， 所有车门（包括后背门）处于关闭状态，用户在驾驶侧或副驾驶侧或后背门按下门把手微 动开关，如果PEPS ECU在车内找到合法钥匙则控制蜂鸣器触发报警功能，此时不执行上锁。 如果车内无合法钥匙，PEPS ECU将根据所按下的微动开关在相应的车外有效区域检测智能 钥匙，如果找到合法钥匙，则通过CAN总线向车身控制模块（Body Control Module，BCM)发 送车门上锁指令，由BCM控制器执行上锁请求。
[0003] 虽然PEPS的上述的锁车判断过程增加了锁车的便利性，然而上述过程仅仅考虑 到车内有合法钥匙情况下不能进行车辆闭锁，并没有考虑实际的车辆内部状态，例如，当车 内有儿童或者孩子时，在人员没有完全离开车辆的封闭空间内的情况下仍然对车辆进行闭 锁。这样会导致车辆环境封闭，使没有完正的行为能力的儿童或者孩子长时间处于恶劣封 闭环境（例如，夏季或者冬季在高温或低温封闭），很有可能造成人身安全问题。
[0004] 针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。


【发明内容】

[0005] 有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆控制系统，以防止在车辆中有儿童的情况下 锁闭车辆。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0007] -种基于乘客检测的车辆控制系统，包括：红外热成像设备，被配置成在车辆静止 时开启以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成的像中存在目标轮廓时传送通 知信号；以及车身控制模块BCM，被配置成响应于所述通知信号，拒绝执行来自所述车辆外 部的车门锁闭指令。
[0008] 进一步地，该车辆控制系统还包括：车身控制模块TB0X，被配置成通过互联网与 车联网服务平台TSP通信；以及所述BCM，被配置成响应于来自所述车辆内部的车门锁闭指 令而锁闭车门，并向所述红外热成像设备传送锁闭成功信号；所述红外热成像设备，被配置 成响应于所述锁闭成功信号而开启，以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成 的像中存在所述目标轮廓时传送所述通知信号；以及所述TBOX还被配置成响应于所述通 知信号与所述TSP通信，以通知所述TSP联系所述车辆的车主和/或道路救援机构。
[0009] 进一步地，所述TBOX还被配置成，保持与所述TSP的通信。
[0010] 进一步地，该车辆控制系统还包括：无钥匙进入和启动系统PEPS，被配置成对智 能钥匙的位置进行检测，以及在检测到所述智能钥匙位置合法时允许接受点火操作；压力 传感器，设置在所述车辆的驾驶员座位下部，被配置成检测所述驾驶员座位上的压力，以及 将压力检测结果传送到发动机控制器；所述红外热成像设备，被配置成响应于所述点火指 令而开启，以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成的像中存在所述目标轮廓 时传送所述通知信号；所述发动机控制器，被配置成响应于所述通知信号且当所述压力检 测结果小于预定值时，判断所述点火操作非法并禁止启动所述车辆的发动机。
[0011] 进一步地，该车辆控制系统还包括：车身控制模块TB0X，被配置成通过互联网与 车联网服务平台TSP通信；以及所述TBOX还被配置成向应于所述通知信号与所述TSP通 信，以通知所述TSP联系所述车辆的车主。
[0012] 进一步地，该车辆控制系统还包括：报警器，被配置成响应于所述通知信号而发出 声光报警信号。
[0013] 进一步地，所述车门锁闭指令为遥控锁闭指令或机械锁闭指令。
[0014] 进一步地，所述红外热成像设备包括：红外摄像头，被配置成接收所述车辆内的辐 射能量；红外探测器，被配置成将所述红外摄像头接收到的辐射能量转化为图像信号；信 号处理和记录装置，被配置成将所述红外探测器转化的图像信号进行图像增强处理以获得 清晰图像，以及存储所获得的清晰图像；以及红外热成像控制器，被配置成判断所述清晰图 像中是否存在目标轮廓，以及在存在所述目标轮廓时传送所述通知信号。
[0015] 进一步地，所述红外摄像头包括：双视场光组及驱动电机，该驱动电机被配置成调 整所述双视场光组的聚焦。
[0016] 进一步地，所述红外摄像头被集成到所述车辆的内后视镜中。
[0017] 进一步地，该车辆控制系统还包括：无钥匙进入和启动系统PEPS，被配置成对智 能钥匙的位置进行检测，以及当所述PEPS检测到所述智能钥匙位于所述车辆外部且接收 到所述通知信号时，控制所述智能钥匙发出报警信号。
[0018] 相对于现有技术，本发明所述的基于乘客检测的车辆控制系统具有以下优势：
[0019] 本发明所述的基于乘客检测的车辆控制系统利用红外热成像设备，在车辆静止时 开启并对所述车辆的内部空间进行成像，并根据成像判断车辆内是否存在儿童，进而通过 车身控制模块BCM，在确定车辆内有儿童时拒绝执行来自所述车辆外部的车门锁闭指令，防 止因误将儿童锁在车内而导致的意外发生。
[0020] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022] 图1为本发明实施例所述的基于乘客检测的车辆控制系统结构示意图；
[0023] 图2为本发明实施例所述的基于乘客检测的车辆控制系统的误操作锁车处理流 程图；
[0024] 图3为本发明实施例所述的基于乘客检测的车辆控制系统的误操作点火处理流 程图；
[0025] 图4是举例的双视场红外光学系统结构示意图；
[0026] 图5是举例的信号处理和显示系统原理框图；以及
[0027] 图6是举例的图像灰度直方图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 1-红外热成像设备，2-BCM，3-TB0X，4-PEPS，5-报警器，6-左右转向灯控制模块， 7-互联网，8-TSP，11-红外摄像头，12-红外探测器，13-信号处理和记录装置，14-红外热成 像控制器，21-呼叫中心，22-车主，23-道路救援机构，31-压力传感器，32-发动机控制器， 41-透镜。

【具体实施方式】
[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0031] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0032] 图1为本发明实施例所述的基于乘客检测的车辆控制系统结构示意图。如图1所 示，本发明实施例提供了一种基于乘客检测的车辆控制系统，包括：红外热成像设备1，被 配置成在车辆静止时开启以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成的像中存在 目标轮廓时传送通知信号；以及车身控制模块BCM 2,被配置成响应于所述通知信号，拒绝 执行来自所述车辆外部的车门锁闭指令。
[0033] 通过上述技术方案，本发明所述的基于乘客检测的车辆控制系统利用红外热成像 设备1，在车辆静止时开启并对所述车辆的内部空间进行成像，并根据成像判断车辆内是否 存在对应于目标轮廓的儿童，进而通过车身控制模块BCM 2,在确定车辆内有儿童时拒绝执 行来自所述车辆外部的车门锁闭指令，防止因误将儿童锁在车内而导致的意外发生。
[0034] 通过本发明在驾驶员离开车辆后锁车时，例如，驾驶员通过智能钥匙或机械按钮 发出遥控锁闭指令或机械锁闭指令时，红外热成像设备1已经启动，在检测到有孩子或者 儿童单独在车辆内部有效空间内，红外热成像设备1可以触发报警以提示驾驶员不可进行 锁车，并且不会执行锁车请求。报警的方式可以通过报警器5产生例如声音报警信号，同 时，报警器5可以发信号通知左右转向灯控制模块6产生光报警信号。
[0035] 在实施例中，可以将车辆由运动状态转变为静止状态，即车速为OKm/h，作为红外 热成像设备1的唤醒条件，唤醒红外热成像设备1。在优选的实施例中，可以将车速为〇以 及车窗和天窗关闭作为红外热成像设备1的唤醒条件。红外热成像控制器14可以输出指 令控制红外摄像头11对车内有效空间进行检测，红外摄像头11可以与车辆内后视镜集成 在一起。优选地，当红外热成像设备1没有启动时，集成的设备只起内后视镜的作用，而当 红外热成像设备1启动后，红外摄像头11开始工作，执行车内有效空间辐射能量的接收处 理工作。
[0036] 在车辆熄火状态下，遥控钥匙闭锁或者机械闭锁指令发出后，如果红外热成像设 备1检测到在车辆内部有孩子或者儿童等人员还滞留在车内封闭空间，红外热成像设备1 可以将检测结果反馈给BCM 2,禁止BCM 2执行闭锁操作。同时红外热成像设备控制器14 可以控制报警器5执行语音报警。报警器5可以将报警指令传输到左右转向灯控制模块6， 进行视觉提示。遥控闭锁流程中，PEPS 4接收到红外热成像设备1的通知信号或禁止锁车 的指令后，PEPS 4可以通过智能钥匙的报警灯闪烁和蜂鸣器长鸣方式报警。在实施例中， 考虑到可能存在车辆内有小孩或儿童但确实需要锁车的情况，可以为本发明提供的基于乘 客检测的车辆控制系统设置手动开关，以在需要时将系统关闭。
[0037] 在实施例中，该车辆控制系统还可以包括：车身控制模块TBOX 3,被配置成通过 互联网7与车联网服务平台TSP 8通信；以及BCM 2,被配置成响应于来自所述车辆内部的 车门锁闭指令而锁闭车门，并向红外热成像设备1传送锁闭成功信号；红外热成像设备1， 可以被配置成响应于所述锁闭成功信号而开启，以对所述车辆的内部空间进行成像，以及 当判断所成的像中存在所述目标轮廓时传送所述通知信号；以及所述TBOX 3还被配置成 响应于所述通知信号与所述TSP 8通信，以通知所述TSP 8联系所述车辆的车主和/或道 路救援机构。上述技术方案可以防止孩子或儿童在车辆内部误触发车辆锁闭。下面结合图 2详细说明。
[0038] 如图2所示，当孩子或者儿童进入车辆内部误触发闭锁功能导致车辆闭锁的情况 下，红外热成像设备1被唤醒，并执行对车内有效空间内的人身检测（例如，可以将检测要 素设置为符合孩子或儿童的身体特征的目标轮廓），红外热成像设备1检测到孩子或者儿 童在车内有效封闭空间后，可以利用信号处理和记录装置13将检测结果存储记录，并传输 给TBOX 3。在优选的实施例中，TBOX 3可以将红外热成像检测结果、车辆内温度、车辆位置 信息等信息通过互联网7上传到TSP 8。当TSP 8确认检测结果后，例如，可以通过呼叫中 心21与车主22进行联系通知车主22对现场情况及时进行处理。如果在呼叫中心21无法 联系到车主22本人时，TSP 8可以启动紧急预警，由呼叫中心21联系离车辆位置最近的道 路救援机构23对当前紧急情况进行救援。在救援处理过程中，TSP 8还可以保持与TBOX 3 的通信，例如TSP 3可以控制呼叫中心与TBOX建立通话，与车内人员进行沟通。因此，在实 施例中，TBOX 3可以被配置成，保持与TSP 8的通信。通过上述技术方案，能够对出现的孩 子或儿童误把自己所在车内的情况及时通知车主22或道路救援机构23以处理。为了对车 辆进行准确定位以及对孩子或儿童所处环境进行判断，在实施例中，可以利用车辆中的温 度传感器获取的车辆内温度信息以及卫星定位装置获取的车辆位置信息，并将这些信息提 供给TSP 8。
[0039] 在另一个实施例中，该车辆控制系统还可以包括：无钥匙进入和启动系统PEPS 4,被配置成对智能钥匙的位置进行检测，以及在检测到所述智能钥匙位置合法时允许接受 点火操作；压力传感器31，设置在所述车辆的驾驶员座位下部，被配置成检测所述驾驶员 座位上的压力，以及将压力检测结果传送到发动机控制器32 ;所述红外热成像设备1，被配 置成响应于所述点火指令而开启，以对所述车辆的内部空间进行成像，以及当判断所成的 像中存在所述目标轮廓时传送所述通知信号；所述发动机控制器32,被配置成响应于所述 通知信号且当所述压力检测结果小于预定值时，判断所述点火操作非法并禁止启动所述车 辆的发动机。上述技术方案可以防止孩子或儿童在车辆内部误触发车辆点火。下面结合图 3详细说明。
[0040] 如图3所示，当PEPS 4检测到合法钥匙在车内且点火操作开始时对驾驶侧人员信 息进行红外热成像检测，当红外热成像设备1检测到驾驶侧人员为孩子或儿童时，再根据 座椅下方安装的压力传感器31确认驾驶员的体重信息。优选地，可以在发动机控制器32 中设置驾驶员的体重最小值，从而在检测到的体重不能够达到该最小值的情况下可以限制 发动机进行点火操作。然后，可以根据判断结果利用报警器5对驾驶员进行语音报警提示， 以及将检测结果留存记录同时上传 TSP 8,由TSP 8通过呼叫中心21把车辆当前状态以及 发生的不合法点火操作通知车主22,由车主22进行车辆的误操作处理。
[0041] 在上述实施例中TBOX 3,可以被配置成通过互联网7与TSP 8通信；以及TBOX 3 还被配置成响应于来自红外热成像设备1的通知信号与TSP 8通信，以通知TSP 8联系所 述车辆的车主22。
[0042] 以下结合附图1对红外热成像设备1的组成结构进行描述。如图1所示，根据本发 明实施例的红外热成像设备1可以包括：红外摄像头11，被配置成接收所述车辆内的辐射 能量；红外探测器12,被配置成将所述红外摄像头11接收到的辐射能量转化为图像信号； 信号处理和记录装置13,被配置成将所述红外探测器12转化的图像信号进行图像增强处 理以获得清晰图像，以及存储所获得的清晰图像；以及红外热成像控制器14,被配置成判 断所述清晰图像中是否存在目标轮廓，以及在存在所述目标轮廓时传送所述通知信号。
[0043] 以下结合图4-图6对红外热成像的原理进行说明。
[0044] 红外热成像设备或红外测温系统是根据物体的红外辐射特性，利用它内部的光学 系统将物体的红外辐射能量汇聚到红外探测器，完成光电信号的转换，再通过放大电路、补 偿电路及线性处理后，在显示终端显示被测物体的温度。
[0045] 相同温度下，普通物体的单色辐射度MU，T)小于黑体的单色辐射度魄〇，T)。普 通物体在相同波长范围内的辐射功率总是小于黑体辐射的功率，因此把M(A，T)和魄（入， T)的比值定义为为单色黑度I A，代表普通物体的辐射逼近黑体辐射的程度：
[0046] = m(A , T)/Mb(A , T) 公式 I
[0047] M(A , T) = I aMb(A , T) 公式 2
[0048] 当物体的单色黑度I A不随波长入变化而变化，相当于一个常数，即
[0049] € A = I，称此类物体为灰体。对公示2积分运算得到：
[0050] M⑴=€ ST4 公式 3
[0051] 公式3表明普通物体的热辐射在红外波长范围内，能近似看成灰体的热辐射。将 €定义为物体发射率，表示该物体的辐射本领与相同温度、相同探测情况下的黑体辐射本 领之比。
[0052] 红外探测器能够接收到被测物体表面的辐射能量分为三部分，即目标辐射E1、环 境反射E2和大气辐射E3，与相同温度条件下黑体辐射Eb的关系如下：
[0053]

【权利要求】
1. 一种基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，该基于乘客检测的车辆控制系统 包括： 红外热成像设备，被配置成在车辆静止时开启以对所述车辆的内部空间进行成像，以 及当判断所成的像中存在目标轮廓时传送通知信号；以及 车身控制模块BCM，被配置成响应于所述通知信号，拒绝执行来自所述车辆外部的车门 锁闭指令。
2. 根据权利要求1所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，该车辆控制系 统还包括： 车身控制模块TBOX，被配置成通过互联网与车联网服务平台TSP通信；以及 所述BCM，被配置成响应于来自所述车辆内部的车门锁闭指令而锁闭车门，并向所述红 外热成像设备传送锁闭成功信号； 所述红外热成像设备，被配置成响应于所述锁闭成功信号而开启，以对所述车辆的内 部空间进行成像，以及当判断所成的像中存在所述目标轮廓时传送所述通知信号；以及 所述TBOX还被配置成响应于所述通知信号与所述TSP通信，以通知所述TSP联系所述 车辆的车主和/或道路救援机构。
3. 根据权利要求2所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，所述TBOX还被 配置成，保持与所述TSP的通信。
4. 根据权利要求1所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，该车辆控制系 统还包括： 无钥匙进入和启动系统PEPS，被配置成对智能钥匙的位置进行检测，以及在检测到所 述智能钥匙位置合法时允许接受点火操作； 压力传感器，设置在所述车辆的驾驶员座位下部，被配置成检测所述驾驶员座位上的 压力，以及将压力检测结果传送到发动机控制器； 所述红外热成像设备，被配置成响应于所述点火指令而开启，以对所述车辆的内部空 间进行成像，以及当判断所成的像中存在所述目标轮廓时传送所述通知信号； 所述发动机控制器，被配置成响应于所述通知信号且当所述压力检测结果小于预定值 时，判断所述点火操作非法并禁止启动所述车辆的发动机。
5. 根据权利要求4所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，该车辆控制系 统还包括： 车身控制模块TB0X，被配置成通过互联网与车联网服务平台TSP通信；以及 所述TBOX还被配置成响应于所述通知信号与所述TSP通信，以通知所述TSP联系所述 车辆的车主。
6. 根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征 在于，该车辆控制系统还包括： 报警器，被配置成响应于所述通知信号而发出声光报警信号。
7. 根据权利要求1所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，所述红外热成 像设备包括： 红外摄像头，被配置成接收所述车辆内的辐射能量； 红外探测器，被配置成将所述红外摄像头接收到的辐射能量转化为图像信号； 信号处理和记录装置，被配置成将所述红外探测器转化的图像信号进行图像增强处理 以获得清晰图像，以及存储所获得的清晰图像；以及 红外热成像控制器，被配置成判断所述清晰图像中是否存在目标轮廓，以及在存在所 述目标轮廓时传送所述通知信号。
8. 根据权利要求7所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，所述红外摄像 头包括：双视场光组及驱动电机，该驱动电机被配置成调整所述双视场光组的聚焦。
9. 根据权利要求7所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，所述红外摄像 头被集成到所述车辆的内后视镜中。
10. 根据权利要求1所述的基于乘客检测的车辆控制系统，其特征在于，该车辆控制系 统还包括： 无钥匙进入和启动系统PEPS，被配置成对智能钥匙的位置进行检测，以及 当所述PEPS检测到所述智能钥匙位于所述车辆外部且接收到所述通知信号时，控制 所述智能钥匙发出报警信号。
【文档编号】B60R16/02GK104325946SQ201410709817
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】韩微微, 赫玉亭, 黄源, 冯辉 申请人:天津博信汽车零部件有限公司