一种下车安全提醒装置及其检测方法与流程

本发明属于汽车技术领域，涉及一种报警器，特别涉及一种下车安全提醒装置及其检测方法。

背景技术：
当今社会，汽车已经成为人类出行的代步工具，大量的应用，大大提高了人类的工作和生活效率，但同时也出现了很多问题困扰着人们，其中在下车时，由于注意力不够集中，导致踩到坑洼，或者石头，甚至是掉入下水道，造成了人身危害。有人设计了一种能够减少下车危险情况的装置，如中国专利公开号CN1128600，申请日为CN95190408.6的专利申请案公开了一种车辆后方确认装置，该发明具有对车辆的后方进行摄像的摄像装置、用于显示由上述摄像装置所摄图像的显示装置、检测设置在上述车辆上的车门的打开动作的检测装置和当上述检测装置检测到上述车门的打开动作时控制上述显示装置显示由上述摄像装置所摄图像的控制装置。其具体方案为将CCD小型摄像机安装在车辆的车门端部，用其对车门后方进行摄像，并显示在监视器上。另外，还设置有用于根据人手向车门把手接近和门锁解除而事前检测车辆的车门打开动作的车门打开检测机构，当检测到车门的打开动作时，就将摄像机、摄像机角度控制机构和监视器接通，开始进行摄像机摄像、摄像机角度控制和监视器显示。摄像机角度控制机构控制摄像机向反方向只转动车门所开的角度，使摄像机的方向保持一定。这样，便可使用表示车门后方的情况的显示有助于乘员下车时进行安全确认，并且可以使乘员看到下车时进行安全确认所需要的信息。上述方案解决了乘员下车时来自车辆后方和侧方的危险，但是对于乘员的落脚点却无法得到保障，这也是目前汽车技术中亟待解决的问题。

技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种下车安全提醒装置及其检测方法，该装置和方法能够在乘员下车时下车点路面不安全的情况下发出报警提醒。本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种下车安全提醒装置，其特征在于，包括安装在车门下方且用于采集车门下方路面图像数据的检测器、用于接收所述检测器发送的图像数据判断路面是否存在安全隐患并在判断结果为存在安全隐患时输出报警信号的控制单元、用于存储安全路面图像样本的数据存储模块以及用于接收控制单元发送的报警信号进行报警的蜂鸣器，所述检测器连接在控制单元的信号输入端，所述蜂鸣器连接在控制单元的信号输出端，数据存储模块连接控制单元。本发明主要的方案是提供一种用于乘员下车时对落脚位置是否安全进行提示的装置，由安装在车门下方的检测器采集车门打开时车门下方地面图像数据，检测器采集的图像数据发送给控制单元，控制单元对接收的图像数据进行特征提取以及与预存在数据存储模块中的安全路面图像样本进行比对，如果根据比对结果判断为车门下方路面不安全，则通过蜂鸣器发出报警提醒乘员注意落脚的地面，减少意外受伤。作为一种优选方案，所述下车安全提醒装置还包括设置在车内门把手上的触碰传感器，所述触碰传感器连接控制单元的信号输入端，所述触碰传感器采用电容式压力传感器。通过电容式压力传感器检测车内门把手上的触碰信号来判断乘员是否需要打开车门下车，从而避免有人从车外打开车门时导致检测器无意义的检测。作为一种优选方案，所述检测器为针孔摄像头，所述针孔摄像头在车门打开时开始随车门转动对车门下方的地面扫描式摄像。采用针孔摄像头是因为其体积小，便于布置，当车门打开时，摄像头随车门运动形成一个扇形的扫描拍摄范围，扩大了摄像头的拍摄区间，保证所拍摄的区间完全覆盖乘员下车时落脚点。作为一种优选方案，所述检测器为雷达，所述雷达在车门开启时开始扫描车门下方地面。当采用雷达作为检测器时，可以减少周围灯光环境对检测器的影响，并且雷达近距离扫描更加精确。作为一种优选方案，所述控制单元包括ECU信号处理器及其外围电路。ECU信号处理器在车上已经普遍应用，成本低、技术较成熟并且体积小。作为一种优选方案，所述控制单元接入汽车的控制主回路，控制单元通过汽车的控制主回路与汽车车门检测装置连接。为了使本发明的下车安全提醒装置可以在乘员打开车门的瞬间自动启动，而无需手动开启，将控制单元直接接入汽车的控制主回路，当汽车的车门检测装置检测到车门打开，汽车的控制主回路将这一信息发送给本发明的控制单元，控制单元开始接收检测器发送的图像数据，本发明的下车安全提醒装置启动。这样的设计，使本发明无需手动就能自动启动，有效防止乘员下车时因疏忽而忘记开启本发明的下车安全提醒装置，使其处于关闭状态而不起作用，大大增加了本发明的便利性和可靠性。一种下车安全检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步，检测到车门打开时检测器启动；第二步，路面状况判断：检测器采集路面图像数据并发送给控制单元，控制单元将检测器采集的图像数据与预存安全地面图像样本进行特征比对，如果对比后确定地面安全则结束检测，如果对比后确定地面不安全则判断为此处不适合下车；第三步，当地面安全检测结果判断为此处不适合下车时，蜂鸣器发出警报；第四步，检测到车门关闭，则返回初始状态。作为一种优选方案，增加了一种汽车内门把手触碰检测的方法，包括以下步骤：第二步，车内门把手触碰检测：如果触碰传感器没有检测到触碰信号，则关闭检测器，如果触碰传感器检测到触碰信号，则判断为有乘员要下车，开始路面状况判断：检测器采集路面图像数据并发送给控制单元，控制单元将检测器采集的图像数据与预存安全地面图像样本进行特征比对，如果对比后确定地面安全则结束检测，如果对比后确定地面不安全则判断为此处不适合下车。通过触碰传感器检测车内门把手上的触碰信号，可以避免由于乘员由外进入车内时打开车门导致的无意义的检测。作为一种优选方案，为了保证地面图像数据的合理性，对以下步骤作出优化：第二步中，检测器采集地面图像的半径为50-80厘米。将图像采集半径设为50-80厘米，可以保证乘员下车后的落脚位置的安全性。作为一种优选方案，检测器采集地面图像的半径为70厘米。通常情况下，以70厘米作为采集半径能够基本覆盖乘员在不同环境下车时的落脚点，因此能够保证乘员能够安全的下车。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)、当检测到下车位置存在危险隐患时，能够有效的报警提醒即将下车的乘员；(2)、通过车内门把手上的触碰检测，可以避免乘员进入汽车打开车门时的误报警；(3)、通过图片影像对比，提高了识别精确率，减少误报率；(4)、车门打开时自动启动，无需手动控制，增加了便利性和可靠性。附图说明图1是本发明的下车安全提醒装置的电路原理图。图2是本发明的下车安全检测方法的工作流程图。图中，1、检测器；2、触碰传感器；3、控制单元；31、ECU信号处理器；32、第一放大器；33、第二放大器；34、A/D转换器；35、D/A转换器；36、功率放大器；4、数据存储模块；5、蜂鸣器；6、控制主回路；7、车门检测装置。具体实施方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图1所示的，本下车安全提醒装置包括检测器1、触碰传感器2、控制单元3和蜂鸣器5。检测器1和触碰传感器2与控制单元3的信号输入端连接，蜂鸣器5和控制单元3的信号输出端连接。下车安全提醒装置还包括一个数据存储模块4，数据存储模块4连接控制单元3，并与控制单元3交换数据。控制单元3接入汽车的控制主回路6，控制单元3通过控制主回路6和车门检测装置7连接。当车门检测装置7检测到车门打开时，控制主回路6将这一信息发送给控制单元3，控制单元3开始接收来自检测器1和触碰传感器2的信号，本下车安全提醒装置启动。具体来说，控制单元3包括ECU信号处理器31及其外围电路，外围电路包括若干信号放大器和数模转换器。检测器1采用针孔摄像头，其安装在车门的下方，用于在车门打开时开始随车门转动对车门下方的地面扫描式拍摄。针孔摄像头连接控制单元3的第一信号放大器32上，第一信号放大器32将放大后的信号传递给ECU信号处理器31分析和处理。由于针孔摄像头采集的图像数据已经为数字信号，因此无需在经过A/D转换器转换。触碰传感器2采用电容式压力传感器，制造成本低且灵敏度适中，误触发几率小。触碰传感器2设置在车内门把手上，用于检测由乘员下车开门时引起的触发信号，并将其转换为模拟信号。触碰传感器2连接控制单元3的第二信号放大器33，第二信号放大器33将触碰传感器2采集到的数毫伏级别的电信号放大到数伏级别，使其可以被A/D转换器34转换为数字信号并发送给ECU信号处理器31分析和处理。数据存储模块4采用Flash存储芯片，读写快速可靠，使用寿命长且耗电量低，数据存储模块4通过数据总线连接ECU信号处理器31，数据存储模块4用于存储安全路面图像样本供ECU信号处理器31调用。ECU信号处理器31根据从触碰传感器2接收的信号判断乘员是否在执行下车开门操作，当ECU信号处理器31判断结果为乘员为下车操作时，接收检测器1发送的图像数据进行初步分析处理并提取特征，然后调用数据存储模块4中的安全地面图像样本进行特征比对，从而判断当前车门下方的地面是否存在安全隐患。如果采集的图像与预存的图像样本较为吻合，则判断当前车门下方地面安全，适合乘员下车，如果采集的图像与预存的图像样本存在较大差别，则判断单签车门下方地面不安全，不适合乘员下车。在ECU信号处理器31判定当前车门下方地面不安全时，需要通过蜂鸣器5发出报警声。如图1所示，ECU信号处理器31输出端连接有一个D/A转换器35，D/A转换器35将报警声的数字信号转换成模拟信号，然后经功率放大器36放大后输送给蜂鸣器5，并由蜂鸣器5发出报警声。除本实施例中所采用的针孔摄像头之外，检测器1还可以采用雷达，雷达在车门开启时开始扫描车门下方地面。当采用雷达作为检测器1时，可以减少周围灯光环境对检测结果的影响，并且雷达近距离扫描更加精确。另外，蜂鸣器5也可以采用更加人性化的语音提示模块代替，虽然成本提高，但是其提示效果更加明显。一种下车安全检测方法，其工作流程如图2所示，当车门打开时本发明的下车安全提醒装置启动，检测器启动、触碰传感器启动。检测器开始采集车门下方地面图像数据。同时，触碰传感器检测车内门把手是否被乘员触碰，如果没有检测到触碰信号，则判断车门是由车外的人打开，因此无需继续检测，同时关闭检测器；如果触碰传感器检测到车内门把手被乘员触碰，则判断有乘员要下车，开始路面状况判断：检测器采集路面图像数据并发送给控制单元，控制单元将检测器采集的图像数据与预存安全地面图像样本进行特征比对，如果对比后确定地面安全则结束检测，如果对比后确定地面不安全则判断为此处不适合下车。通过触碰传感器检测车内门把手上的触碰信号，可以避免由于乘员由外进入车内时打开车门导致的无意义的检测。当地面安全检测结果判断为此处不适合下车时，蜂鸣器发出警报；当检测到车门关闭，则返回初始状态。在本发明的下车安全检测方法中，检测器采集地面图像的半径为50-80厘米。将图像采集半径设为50-80厘米，可以保证乘员下车后的落脚位置的安全性，在实际使用过程中，可以将图像采集半径具体设置为70厘米，由于一般乘员在下车时双脚基本并拢，因此70厘米作为半径的圆形或者扇形区域基本能够满足乘员下车的站立空间需求，能够保证乘员安全下车。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。