本发明涉及车辆控制领域，特别是涉及一种车辆控制方法、装置及系统。
背景技术：
汽车电子行业是将电子信息技术应用到汽车所形成的新兴行业。汽车电子技术的发展，带领汽车产业不断走向智能化、网联化。
近年来，智能网联汽车成为汽车电子技术领域的研究热点，但是目前对智能网联汽车的研究主要致力于无人驾驶，或者致力于提供优良的人车交互界面，少见对汽车的开门和启动进行的研究。无论是传统汽车还是智能网联汽车，都要配置至少两把钥匙，分别用来开启车门以及启动车辆发动机。这种开门启动方式不仅操作繁琐，而且若车主忘记携带钥匙则无法使用汽车，不够智能化。另外，任何人拿到钥匙都可以打开车门并且启动车辆，车辆容易被盗，安全性较低。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种车辆控制方法、装置及系统，能够简化车辆的开门和启动操作，并且提升车辆安全性。
一种车辆控制方法，其包括：获取第一图像采集装置采集的第一图像；若所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配，则生成用于解锁车门的第一控制信号；获取第二图像采集装置采集的第二图像；若所述第二图像与所述参考图像相匹配，则生成用于启动车辆的第二控制信号。
在其中一个实施例中，在生成用于启动车辆的第二控制信号之后，所述方法还包括：生成用于解锁所述车辆的电子动力转向系统的第三控制信号。
在其中一个实施例中，所述获取第二图像采集装置采集的第二图像为：实时获取第二图像采集装置采集的第二图像；在生成用于启动车辆的第二控制信号之后，所述方法还包括：实时识别所述第二图像中的面部特征及所述面部特征的坐标信息；根据所述坐标信息的变化，判断驾驶员头部的运动状态及运动频率；若所述运动状态为预设状态，并且所述运动频率高于预设的频率阈值，则生成告警信息。
在其中一个实施例中，所述获取第二图像采集装置采集的第二图像为：实时获取第二图像采集装置采集的第二图像；
在生成用于启动车辆的第二控制信号之后，所述方法还包括：实时识别所述第二图像中的眼部特征，根据所述眼部特征检测驾驶员的眼部状态；统计在预设时间间隔内所述眼部状态为闭眼状态的时长；根据所述时长判断驾驶员是否处于疲劳状态，若判断结果为是，则生成告警信息。
在其中一个实施例中，在获取第一图像采集装置采集的第一图像之后，所述方法还包括：若所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配，则生成用于启动所述第二图像采集装置的第四控制信号。
一种车辆控制装置，其包括：第一获取模块，用于获取第一图像采集装置采集的第一图像；第一生成模块，用于当所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配时，生成用于解锁车门的第一控制信号；第二获取模块，用于获取第二图像采集装置采集的第二图像；第二生成模块，用于当所述第二图像与所述参考图像相匹配时，生成用于启动车辆的第二控制信号。
一种车辆控制系统，包括电子控制单元，还包括第一图像采集装置、第二图像采集装置及上述的车辆控制装置，其中：所述车辆控制装置的输入端分别与所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置连接；所述车辆控制装置的输出端与所述电子控制单元的输入端连接；所述电子控制单元的输出端分别与车辆的门锁及发动机连接。
在其中一个实施例中，所述第一图像采集装置设置于所述车辆的外门把手上。
在其中一个实施例中，所述第一图像采集装置倾斜设置于所述外门把手上。
在其中一个实施例中，所述第二图像采集装置设置于所述车辆的仪表组中。
本发明实施例，分别获取第一图像和第二图像，并将第一图像和第二图像分别与参考图像进行对比，在第一图像和第二图像与参考图像匹配时，可自动控制车门开启并控制车辆启动，无需使用传统钥匙，控制方式更加简便、智能。即使车主忘记携带钥匙，也可以通过人脸识别或指纹识别控制汽车，更加智能化。而且上述方法可确认车主身份，安全性更高。
附图说明
图1为本发明一实施例的车辆控制方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的第一图像采集装置的位置示意图；
图3为本发明一实施例的第二图像采集装置的位置示意图；
图4为本发明一实施例的车辆控制装置的结构示意图；
图5为本发明一实施例的车辆控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图1，为本发明一实施例的车辆控制方法的流程示意图。如图1所示，该车辆控制方法包括如下步骤：
s102，获取第一图像采集装置采集的第一图像。
其中，第一图像采集装置安装在车身外部。例如，第一图像采集装置安装在车门外把手上或车门外把手周围。又如图2所示，第一图像采集装置c2安装在车外门把手上与把手开关s1相对的一侧。优选地，第一图像采集装置安装在驾驶座对应的外门把手上。
可选地，第一图像采集装置为摄像头或指纹图像采集器，或者第一图像采集装置包括摄像头及指纹图像采集器。其中指纹图像采集器在被按压后激活，采集指纹图像。
s104，若所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配，则生成用于解锁车门的第一控制信号。
其中，预先存储参考图像，获取第一图像之后，将第一图像与参考图像进行对比，若两者匹配，则生成第一控制信号，第一控制信号用于解锁车门。
作为一种实施方式，参考图像为人脸图像，包含人脸特征。获取第一图像之后，识别第一图像中的人脸特征，若第一图像中的人脸特征与参考图像中的人脸特征相匹配，则生成第一控制信号。具体地，使用面部识别算法，将驾驶员的眼睛、2d或3d的任意组合脸部、头部、可展曲面坐标等面部特征和存储在数据库中的参考图像进行比较，并判断是否匹配。
作为另一种实施方式，参考图像为指纹图像，包含指纹特征。获取第一图像之后，识别第一图像中的人脸特征，若第一图像中的指纹特征与参考图像中的指纹特征相匹配，则生成第一控制信号。
作为又一种实施方式，参考图像包括参考人脸图像和参考指纹图像。第一图像采集装置采集的第一图像包括第一人脸图像和第一指纹图像。获取第一图像之后，分别识别第一人脸图像和第一指纹图像比。若第一人脸图像中的人脸特征与参考人脸图像中的人脸特征相匹配，并且第一指纹图像中的指纹特征与参考指纹图像中的指纹特征相匹配，则生成第一控制信号。
优选地，生成第一控制信号之后，还向车辆的电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)发送该第一控制信号，以控制车辆开启车门。
s106，获取第二图像采集装置采集的第二图像。
其中，第二图像采集装置安装在车身内部。优选的，第二图像采集装置与驾驶座相对。例如，第二图像采集装置安装在仪表组中或方向盘上。如图3所示，第二图像采集装置c3安装在仪表组中。
s108，若所述第二图像与所述参考图像相匹配，则生成用于启动车辆的第二控制信号。
具体地，获取第二图像之后，识别第二图像中的人脸特征，将第二图像中的人脸特征与参考图像中的人脸特征进行对比，若第二图像中的人脸特征与参考图像中的人脸特征相匹配，则生成第二控制信号，第二控制信号用于启动车辆，例如启动车辆发动机。
优选地，生成第二控制信号之后，还向车辆的电子控制单元发送该第二控制信号，以启动车辆。
本发明实施例，分别获取第一图像和第二图像，并将第一图像和第二图像分别与参考图像进行对比，在第一图像和第二图像与参考图像匹配时，可自动控制车门开启并控制车辆启动，无需使用传统钥匙，控制方式更加简便、智能。即使车主忘记携带钥匙，也可以通过人脸识别或指纹识别控制汽车，更加智能化。而且上述方法可确认车主身份，安全性更高。
在一个实施例中，在步骤s108之后，上述车辆控制方法还包括：生成用于解锁所述车辆的电子动力转向系统的第三控制信号。优选地，生成第三控制信号之后，还向车辆的ecu发送第三控制信号，以解锁车辆的电子动力转向系统。
在一个实施例中，在步骤s106，实时获取第二图像采集装置采集的第二图像。例如，按照固定频率获取第二图像采集装置所采集的第二图像，当获取频率够高时，即相当于实时获取第二图像。又如，第二图像的获取频率为20～800μs/次。
在步骤s108之后，上述车辆控制方法还包括如下步骤：实时识别所述第二图像中的面部特征及所述面部特征的坐标信息；根据所述坐标信息的变化，判断驾驶员头部的运动状态及运动频率；若所述运动状态为预设状态，并且所述运动频率高于预设的频率阈值，则生成告警信息。
例如，每获取一帧第二图像之后，识别当前第二图像中的至少一种面部特征及每种面部特征的坐标信息。根据一段时间内获取的多帧第二图像中每种面部特征的坐标变化，可判断驾驶员头部的运动状态和运动频率，例如根据坐标的反复变化，可判断驾驶员处于点头状态并计算点头的频率，当点头的频率高于预设的频率阈值时，或者说固定时间间隔内点头的次数超过预设的次数阈值时，可判断驾驶员在打瞌睡，此时生成告警信息进行警示。
可选地，告警信息可以为警示音或闪烁的灯光或者冷气。例如，通过空调控制器控制空调的出风口朝向驾驶员脸部，并调低温度，通过朝驾驶员脸部吹冷气来使驾驶员清醒。
在一个实施例中，在步骤s106，实时获取第二图像采集装置采集的第二图像。例如，按照固定频率获取第二图像采集装置所采集的第二图像，当获取频率够高时，即相当于实时获取第二图像。又如，第二图像的获取频率为1～100μs/次。
在步骤s108之后，上述车辆控制方法还包括如下步骤：实时识别所述第二图像中的眼部特征，根据所述眼部特征检测驾驶员的眼部状态；统计在预设时间间隔内所述眼部状态为闭眼状态的时长；根据所述时长判断驾驶员是否处于疲劳状态，若判断结果为是，则生成告警信息。
其中，每获取一帧第二图像之后，识别当前第二图像中的眼部特征，判断当前驾驶员的眼部状态为睁眼还是闭眼。根据预设时间间隔内获取的每帧第二图像对应的眼部状态，可监控驾驶员的眼部状态变化，进而统计在预设时间间隔内闭眼状态的时长。当闭眼状态的时长超过预设时间阈值时，或者闭眼状态的时长比例超过预设比例阈值时，判断驾驶员为疲劳驾驶，生成告警信息。例如，当超过70％的时间驾驶员的眼睛闭上超过2秒钟时，判断驾驶员为疲劳驾驶，生成告警信息以唤醒驾驶员。
优选的，本实施例中第二图像的获取周期小于闭眼/睁眼一次所需的时长。例如，一般人闭眼/睁眼一次所需时长为0.1s，则第二图像的获取周期至多不超过0.1s，例如每隔0.1s获取至少2次第二图像。
可选地，告警信息可以为警示音或闪烁的灯光或者冷气。例如，通过空调控制器控制空调的出风口朝向驾驶员脸部，并调低温度，通过朝驾驶员脸部吹冷气来使驾驶员清醒。
在一个实施例中，在步骤s102之后，上述车辆控制方法还包括：若所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配，则生成用于启动所述第二图像采集装置的第四控制信号。这样，在确认第一图像与参考图像匹配之前，第二图像采集装置可以在休眠状态，无需一直启动，从而降低功耗。
在一个实施例中，车身外部还设置有人体红外传感器，用于感应人体红外信号。在步骤s102之前，上述车辆控制方法还包括：获取人体红外传感器感应的人体红外信号，当该人体红外信号强度超过预设强度阈值时，启动第一图像采集装置。这样，当人体与车辆距离小于预设值时，第一图像采集装置才被激活进行图像采集，无人靠近时第一图像采集装置可以进入休眠状态，无需一直启动，从而降低功耗。
在一个实施例中，车门把手开关与车辆的ecu连接，当检测到通过拉动车门把手产生的外部事件时，唤醒车辆控制系统，该车辆控制系统包括第一图像采集装置、第二图像采集装置、车辆控制装置及车辆的ecu。在检测到拉动车门把手之前，整个系统处于休眠模式，一旦系统被唤醒，车辆控制装置获得脸部识别算法，该算法寻找第一图像、第二图像和预先存储的参考图像之间的对应关系。如果面部识别算法确定第一图像、第二图像和预先存储的参考图像之间有对应关系，则向ecu发送信号，以指示当前图像与预存的参考图像相匹配。例如，信号将通过canfd(canwithflexibledata-rate，控制器局域网总线-灵活数据传输)发送到车辆中相应的ecu，以采取适当的操作。
在一个实施例中，第一图像采集装置、第二图像采集装置分别通过以太网phy与车辆控制装置连接。车辆控制装置处理所有的图像识别，并向ecu发送识别结果，ecu会基于识别结果执行相应的动作。作为一种实施方式，当第二图像与参考图像匹配时，车辆控制装置与ecu通信。
在一个实施例中，车辆允许设置有多个用户，包括管理员和普通用户。管理员可以分配每个普通用户的权限，例如管理员可分配每个普通用户允许使用该车辆的时间、地理区域和驾驶速度。如果普通用户不在其权限范围内使用车辆，可淘汰该普通用户，例如将该普通用户从用户清单中删除，使其不再有权限驾驶车辆。
请参阅图4，为本发明一实施例的车辆控制装置的结构示意图。如图4所示，该车辆控制装置包括第一获取模块402、第一生成模块404、第二获取模块406级第二生成模块408，其中第一获取模块402，用于获取第一图像采集装置采集的第一图像；第一生成模块404用于当所述第一图像与预先存储的参考图像相匹配时，生成用于解锁车门的第一控制信号；第二获取模块406用于获取第二图像采集装置采集的第二图像；第二生成模块408用于当所述第二图像与所述参考图像相匹配时，生成用于启动车辆的第二控制信号。
本发明实施例，分别获取第一图像和第二图像，并将第一图像和第二图像分别与参考图像进行对比，在第一图像和第二图像与参考图像匹配时，可自动控制车门开启并控制车辆启动，无需使用传统钥匙，控制方式更加简便、智能。即使车主忘记携带钥匙，也可以通过人脸识别或指纹识别控制汽车，更加智能化。而且上述方法可确认车主身份，安全性更高。
在一个实施例中，上述车辆控制装置还包括第三生成模块，用于生成用于解锁所述车辆的电子动力转向系统的第三控制信号。具体地，在第二生成模块生成用于启动车辆的第二控制信号之后，第三生成模块生成用于解锁所述车辆的电子动力转向系统的第三控制信号。
在一个实施例中，第二获取模块用于实时获取第二图像采集装置采集的第二图像；上述车辆控制装置还包括第一识别模块、判断模块及第一告警模块。其中，第一识别模块用于实时识别所述第二图像中的面部特征及所述面部特征的坐标信息；判断模块用于根据所述坐标信息的变化，判断驾驶员头部的运动状态及运动频率；第一告警模块用于当所述运动状态为预设状态，并且所述运动频率高于预设的频率阈值时，生成告警信息。
在一个实施例中，第二获取模块用于实时获取第二图像采集装置采集的第二图像；上述车辆控制装置还包括第二识别模块、统计模块和第二告警模块。其中：第二识别模块，用于实时识别所述第二图像中的眼部特征，根据所述眼部特征检测驾驶员的眼部状态；统计模块，用于统计在预设时间间隔内所述眼部状态为闭眼状态的时长；第二告警模块，用于根据所述时长判断驾驶员是否处于疲劳状态，当判断结果为是时，生成告警信息。
可选地，告警信息可以为警示音或闪烁的灯光或者冷气。例如，通过空调控制器控制空调的出风口朝向驾驶员脸部，并调低温度，通过朝驾驶员脸部吹冷气来使驾驶员清醒。
在一个实施例中，提供一种车辆控制装置，其实现如上述任一实施例的车辆控制方法。例如，一种车辆控制装置，其具有上述任一实施例的车辆控制方法所对应的功能模块。
本发明实施例还提供了一种车辆控制系统，应用于车辆。如图5所示，该车辆控制系统包括第一图像采集装置501、第二图像采集装置502、车辆控制装置503及电子控制单元504，其中所述车辆控制装置503的输入端分别与所述第一图像采集装置501和所述第二图像采集装置502连接；所述车辆控制装置503的输出端与所述电子控制单元504的输入端连接；所述电子控制单元504的输出端分别与车辆的门锁及发动机连接。
其中，车辆控制装置503用于实现如上述任一实施例的车辆控制方法。例如，该车辆控制装置具有上述任一实施例的车辆控制方法所对应的功能模块。
在一个实施例中，所述第一图像采集装置设置于车辆的外门把手上。
在一个实施例中，所述第一图像采集装置倾斜设置于所述外门把手上。例如，第一图像采集装置非水平或非数值设置于所述外门把手上。又如，第一图像采集装置的入光面与车外门把手的外侧面呈10°～80°的角度向上。这样，考虑到人的身高通常高于车门把手的高度，当有人要开启车门时，向上倾斜一定角度的第一图像采集装置能准确采集到人的脸部图像。
在一个实施例中，所述第二图像采集装置设置于所述车辆的仪表组中。优选的，第二图像采集装置的入光面朝向驾驶座。这样，当驾驶员坐在驾驶座时，第二图像采集装置能准确采集到驾驶员的脸部图像。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。