基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制系统和方法与流程

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制系统和方法。

背景技术：

汽车在开门时与电动车/自行车等发生碰撞的事故近年来大幅上升，甚至出现了电动车驾驶人身亡的严重事故后果。严重的事故后果和过高的事故率，带来了大量的不必要的经济财产损失甚至生命损失。

这里有电动车和自行车驾驶人对突然情况反应不及时的问题，更多的是汽车驾驶员和乘客的安全意识缺乏，未能在保证安全的情况下开门所致。

现有解决上述问题是在车门侧面向后的位置安装提醒灯，当车门打开一条缝后，该灯会点亮，用于提醒后方来的电动车以及自行车注意避让，但该种提醒的方法，虽然给电动车和自行车驾驶人争取了部分反应的时间，但是针对更多的驾驶员和乘客突然开门的情况，终究无法解决。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制系统和方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制系统，包括

摄像头，用于采集车辆左右两侧及后方盲区内的视频图像信息，并将采集到的图像信息发送至开门防碰撞控制盒；

开门防碰撞控制盒，用于根据车速大小确定是否启动防碰撞系统，用于将接收的视频图像信息进行处理，并将处理后的数据与其内存储的数据进行比较，确定盲区内是否存在危险移动物体，当确定存在危险移动物体且没有收到车门解锁信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，向声光警示模块发出不同等级的声光报警指令；当确定存在危险移动物体且接收到车门解锁信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，向声光警示模块发出不同等级的声光报警指令、向中央处理器发出危险报警信号；

中央处理器，用于获取车速信息及车门解锁信息，并将车速信息和车门解锁信息发送至开门防碰撞控制盒，用于接收到危险报警信号后向门锁控制模块发出车门锁止指令；

声光警示模块，安装于车内门把手上，用于在接收到不同等级的声光报警指令后发出不同等级声光报警；

门锁控制模块，用于接收到车门锁止指令后控制车门锁止。

进一步地，所述开门防碰撞控制盒包括

视频处理模块，用于接收摄像头采集的视频图像信息并对图像进行处理，将图像中的不同移动物体转换成不同的模拟信号；

采集数据存储模块，用于存储视频处理模块处理后的模拟信号；

原始数据存储模块，用于存储设定的不同移动物体对应的不同基准模拟信号；

移动物体识别模块，用于将采集数据存储模块中的数据与原始数据存储模块中的数据进行对比，识别出不同的移动物体。

进一步地，所述开门防碰撞控制盒还包括

移动行人识别模块，用于确定移动行人与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令；

移动自行车识别模块，用于确定移动自行车与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令；

移动电动车/摩托车/机动车识别模块，用于确定移动电动车/摩托车/机动车与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令。

进一步地，还包括用于显示车外盲区影像的导航显示系统，导航显示系统输入端与车门控制盒电连接。

进一步地，所述车门控制盒还用于根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示，并输送至导航显示系统进行显示。

更进一步地，还包括用于关闭主动防碰撞功能的防碰撞控制开关，所述防碰撞控制开关与开门防碰撞控制盒连接。

一种基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制方法，控制过程为：

在车速小于设定值状态下，通过摄像头获取车辆盲区的视频图像信息，根据车辆盲区的视频图像信息判断盲区内是否存在危险物体，

当确定存在危险物体且没有检测到车门意图开启信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，控制车内门把手上的声光警示模块发出不同等级的声光报警；

当确定存在危险物体且检测到车门意图开启信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，控制车内门把手上的声光警示模块发出不同等级的声光报警，同时控制车门锁止；当判断没有危险物体时，执行正常开门。

进一步地，当确定的危险物体为移动行人时：移动行人与车门距离大于10m不进行声光报警；移动行人与车门距离小于10m进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示；

当确定的危险物体为移动自行车时：移动自行车与车门距离大于15m进行5hz的灯光闪烁提示及30hz的声音提示；移动自行车与车门距离小于15m进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示；

当确定的危险物体为移动电动车/摩托车/机动车时：移动电动车/摩托车/机动车与车门距离大于25m不进行声光报警；移动电动车/摩托车/机动车与车门距离小于25m进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示。

进一步地，根据确定的危险移动物体与车门的不同距离，将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示，并输送至车辆导航显示系统进行显示。

更进一步地，在检测到有车门意图开启信号时，比较当前收到车门意图开启信号的时间与上一次收到车门开启意图信号的时间之间的时间差，当时间差小于等于t1时，执行正常开门；当时间差大于t1时，开始获取车辆盲区的视频图像信息。

本发明的有益效果是：通过摄像头采集车辆盲区信息，确定车辆盲区是否存在危险物体，根据不同危险物体与车门的不同距离，采用一级不同等级灯光声音报警的方式提示驾驶员及乘客注意车外情况，同时采取二级主动防护模式，锁止警示区间车门，进一步保证车内驾驶员和乘客安全。该技术更为有效的通过门锁限制了司机和乘客在危险状况下的开门权限，最大限度地提高了车门防碰撞的可靠性，保护了车辆外部移动车辆的车主和行人的人身安全，且按照不同移动物体风险等级不一样，示警方式也有不同，非常人性化。且本发明采取的是摄像头方案，成本较低，如果该级别车型已装配360环视系统，可以直接沿用外后视两侧摄像头，进一步节省成本。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明开门防碰撞控制盒的原理框图。

图中：1-开门防碰撞控制盒；1.1-视频处理模块；1.2-采集数据存储模块；1.3-原始数据存储模块；1.4-移动物体识别模块；1.5-静止物体识别模块；1.6-移动行人识别模块；1.7-移动自行车识别模块；1.8-移动电动车/摩托车/机动车识别模块；2-中央处理器；3-摄像头；4-声光警示模块；5-门锁控制模块；6-导航显示系统；7-防碰撞控制开关；8-门把手微动开关；9-仪表；10-日间行车灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1、图2所示，本发明一种基于摄像头的汽车侧门主动防碰撞控制系统，包括：

摄像头3，用于采集车辆左右两侧及后方盲区内的视频图像信息，并将采集到的图像信息发送至开门防碰撞控制盒；摄像头包括安装在左右外后视镜上的两个百万高清摄像头，能够将盲区视角从20°提升到80°左右，可以检测到车辆两侧3米，外视镜后方25米区域内所有同向行驶的行人、电动车、自行车、机动车，并通过lvds与开门防碰控制盒相连。

开门防碰撞控制盒1，用于根据车速大小确定是否启动防碰撞系统，用于将接收的视频图像信息进行处理，并将处理后的数据与其内存储的数据进行比较，确定盲区内是否存在危险移动物体，当确定存在危险移动物体且没有收到车门解锁信号时，根据确定的不同状态危险物体与车门的不同距离，向声光警示模块发出不同等级的声光报警指令；当确定存在危险移动物体且接收到车门解锁信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，向声光警示模块发出不同等级的声光报警指令、向中央处理器发出危险报警信号；用于根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示，并输送至导航显示系统进行显示。

开门防碰控制盒是汽车开门主动防撞系统的中央数据处理模块，它分析摄像头获取的数据，判定车辆安全状态，决定系统是否激活防碰撞功能，且内部有强大的移动物体数据库，通过软件算法处理，可以将危险区域内的移动物体分类，分级别示警。

开门防碰撞控制盒包括：

视频处理模块1.1，用于接收摄像头采集的视频图像信息并对图像进行处理，将图像中的不同移动物体转换成不同的模拟信号。

采集数据存储模块1.2，用于存储视频处理模块处理后的模拟信号。

原始数据存储模块1.3，用于存储设定的不同移动物体对应的不同基准模拟信号。

移动物体识别模块1.4，用于将采集数据存储模块中的数据与原始数据存储模块中的数据进行对比，识别出不同的移动物体。

静止物体识别模块1.5，用于静止物体与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令。

移动行人识别模块1.6，用于确定移动行人与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令。

移动自行车识别模块1.7，用于确定移动自行车与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令。

移动电动车/摩托车/机动车识别模块1.8，用于确定移动电动车/摩托车/机动车与车门距离，根据不同距离输出不同等级的声光报警指令。

中央处理器2，通过can网络与开门防碰控制盒相连，用于获取车速信息及车门解锁信息，并将车速信息和车门解锁信息发送至开门防碰撞控制盒，用于接收到危险报警信号后向门锁控制模块发出车门锁止指令及控制日间行车灯的点亮；

声光警示模块4，安装于车内四个门把手上，用于在接收到不同等级的声光报警指令后发出不同等级声光报警，提示车内人员注意车外危险性。

门锁控制模块5，对外提供车门开启状态信息、门锁的锁止状态信息以及门锁的内锁止状态信息；对内执行车门锁止、开锁指令。

导航显示系统6，输入端与车门控制盒电连接，用于显示摄像头采集的视频图像信息，直观的提示车内人员车外状态。

防碰撞控制开关7，与开门防碰撞控制盒电连接，用于关闭主动防碰撞功能，当用户希望关闭汽车车门主动防碰撞功能时，只要按下此开关，主动防碰撞系统功能关闭。

门把手微动开关8，安装在四个内把手处，当用户有内部开门动作时，微动开关的闭合信号会传递到开门防碰控制盒；单次微动开关信号默认车内人员不清楚车外危险情况，中央处理器会指示门锁控制模块锁止车门，一定时间内(如3s)连续两次输出微动开关信号，即有连续两次门把手开启动作时，系统默认车内人员已了解车外情况，中央处理器会强制打开门锁。

仪表9和日间行车灯10，均为原车仪表及日行灯，当中央处理器接收到开门防碰控制盒发出的危险报警信号后，在控制门锁控制模块的同时，会将危险报警信号发送给仪表显示，提示驾驶员注意车外情况，也同步控制日间行车灯的点亮，警示车外行人及移动物体。

基于上述主动防碰撞系统实现汽车侧门主动防碰撞控制方法的过程如下：

(1)防碰撞控制开关关闭的优先级最高，在此情况下，主动防碰撞及报警系统不工作；开关启动的情况下，执行后续步骤。默认状态下系统防碰撞控制开关常闭，车门开启主动防碰撞系统处于激活状态，一旦开关按下，系统将关闭。

(2)车身控制器获取车速及车门状态信息，并传递信息给开门防碰控制盒，车速为零是后续车门防碰撞处理的必要条件；因此只有车速降低到一个设定值(如10km/h)状态下且车门关闭时，系统才会工作，车速大于设定值时，主动防碰撞系统不工作。

(3)高清摄像头获取车辆盲区(后视镜侧车辆两边3米，外视镜后方25米区域)的视频图像信息，并将视频图像信息传递给开门防碰控制盒；

(4)开门防碰控制盒在激活状态下，两侧车门危险区域内，根据车辆盲区的视频图像信息判断盲区内是否存在危险物体，当确定存在危险物体且没有检测到车门意图开启信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，控制车内门把手上的声光警示模块发出不同等级的声光报警，同时将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示，并输送至车辆导航显示系统进行显示；当确定存在危险物体且检测到车门意图开启信号时，根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，控制车内门把手上的声光警示模块发出不同等级的声光报警，将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示输送至车辆导航显示系统进行显示，同时控制车门锁止；当判断没有危险物体时，执行正常开门。

上述根据确定的不同危险物体与车门的不同距离，控制车内门把手上的声光警示模块发出不同等级的声光报警、将视频图像中的移动物体用不同颜色图框进行标示输送至车辆导航显示系统进行显示的具体过程如下：

当无危险物体，即只有静止行人、自行车、电动车、摩托车、机动车时：静止物体与车门距离大于25m时，在导航显示系统上显示蓝色图框提醒；静止物体与车门距离为10m～25m时，不进行声音灯光提示，在导航显示系统上显示黄色图框提醒；静止物体与车门距离为5m～10m时，进行5hz的灯光闪烁提示，并在导航显示系统上显示黄色图框提醒；静止物体与车门距离小于5m时，进行5hz的灯光闪烁提示及30hz的声音提示，并在导航显示系统上显示黄色图框提醒。

当确定的危险物体为移动行人时：移动行人与车门距离大于10m时不进行声光报警，在导航显示系统上显示黄色图框提醒；移动行人与车门距离小于10m时进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示，并在导航显示系统上显示红色图框提醒。

当确定的危险物体为移动自行车时：移动自行车与车门距离大于15m时，进行5hz的灯光闪烁提示及30hz的声音提示，并在导航显示系统上显示黄色图框提醒；移动自行车与车门距离小于15m时，进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示，并在导航显示系统上显示红色图框提醒。

当确定的危险物体为移动电动车/摩托车/机动车时：移动电动车/摩托车/机动车与车门距离大于25m时，不进行声光报警，在导航显示系统上显示蓝色图框提醒；移动电动车/摩托车/机动车与车门距离小于25m时，进行10hz的灯光闪烁提示及40hz的声音提示，并在导航显示系统上显示红色图框提醒。

(5)门把手微动开关检测车门开启意图，当检测到有车门开启意图时发出此车门意图开启的信号至开门防碰控制盒，开门防碰控制盒会指示相应区间内声光警示模块发出声音警报，同时将危险信号传递给车身控制器，车身控制器控制车门从内锁止，乘客无法从内打开车门，同时车身控制器启动该侧的日间行车灯进行灯光报警，警示车外行人；

(6)开门防碰控制盒在受到到有车门意图开启信号时，比较当前收到车门意图开启信号的时间与上一次收到车门开启意图信号的时间之间的时间差，当时间差小于等于t1时，t1取值为2.5s或3s，执行上一次正常开门；当时间差大于t1时，开始重新获取车辆盲区防碰撞信息。即当短时间内(短时间规定为2.5s)连续拉动内把手时，执行正常开门；超过2.5秒以后的拉动车门内把手操作，视为重新执行以上流程。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。