车内移动目标侦测方法及装置与流程

1.本发明涉及汽车驻车安全技术领域，具体涉及一种车内移动目标侦测方法及装置。


背景技术：

2.随着全球乘用车保有量的不断增加，汽车成为大部分居民出行的主要交通工具。汽车出行在为用户带来便利的同时，也不可避免的产生了伴随而来的乘客的人身或财产安全问题。
3.比如在汽车驻车后，由于疏忽，可能导致小孩或宠物被遗落在车内，由于门窗都密封而无法下车或保持通风，尤其在夏天的时候，由于户外温度很高，车内被阳光暴晒而迅速促使车内温度升高。这样，长时间处于高温环境下，车内的儿童或宠物因高温、缺氧脱水而死亡。又比如，在汽车驻车后，将贵重物品放置在车内，不法分子用工具敲门或打碎玻璃而偷盗车内贵重物品，也可能会给汽车用户造成重大财产损失。
4.目前针对小孩或宠物被困车内致死的现象或者车辆被砸而失窃的车内安全问题，市场上有较多种类以及采用不同原理的技术手段，但是这些现有技术均存在明显的技术缺陷。比如，有些技术使用设置在座椅上的压力传感器检测人体是否在座位上，然而，当座位上放置重物时就很难区别检测到的人体还是物体。有些技术使用人体热辐射的现象来检测人体，然而，当车内温度接近人体温时，也很难区分是人体发热还是座椅发热，很容易产生误判断。有些技术采用声音检测原理，其基于被困后人会呼喊的原理实现，然而这存在隐私泄露的风险，同时也存在受车外声源干扰的问题。还有的现有技术采用摄像头对人体进行图像识别，这也存在极大的泄露隐私的风险。
5.此外，现有技术更多的是采用超声波探测原理对车内移动目标(比如车内乘客或外来入侵的不法分子)进行侦测。然而，现有技术中的超声波信号发射和接收都是以固定的预设值作为判断基准，系统对超声波前后接收的两次超声波回波进行波形比较，当两者的总差值不超过上述固定预设值时，则认为车内无移动目标，否则认为车内有移动目标。然而，当车内或周边环境发生变化，如车内放置较多的物品或车内挂了衣服、装饰品等的情况下，由于超声波接收到的回波相对于改变之前的环境接收到的超声波回波的波形幅值变化较大，系统很容易误报。
6.因此，实用必要提供一种改良的车内移动目标侦测方法及装置，以消除或削弱车内或周边环境的改变对侦测过程造成的不利影响，避免出现误报。


技术实现要素：

7.本发明的目的在解决上述问题，提供一种车内移动目标侦测方法。
8.为满足本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
9.一种车内移动目标侦测方法，包括：
10.采集环境干扰信号；
11.判断所述环境干扰信号的幅值超过了预设干扰信号阈值的次数是否大于总次数阈值，若是，清除报警，否则，执行以下步骤；
12.采集第一次超声波回波信号，然后在再次执行所述采集环境干扰信号及判断所述环境干扰信号的幅值超过了预设干扰信号阈值的次数是否大于总次数阈值的步骤之后，采集第二次超声波回波信号；
13.计算第一次超声波回波信号的每一个超声波信号与第二次超声波回波信号在对应时刻采集到的超声波信号的幅值之间的绝对差值；
14.将所有绝对差值累加形成绝对差值总和；及
15.判断绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值，若是，确定车内存在移动目标，否则清除报警。
16.根据本发明的一个实施例，所述清除报警是指取消或暂停向用户发出表示车内出现移动目标的报警信号，其可以包括但不限于：取消或暂停发出声音报警信号、灯光闪烁报警信号等，以避免产生误报，进而给用户造成不必要的恐慌和紧张。
17.当判断所述环境干扰信号的幅值超过了预设干扰信号阈值的次数小于总次数阈值时，意味着当前车内环境趋于稳定(环境变化很小)，此时，启动对超声波回波信号的采集流程。
18.在一个实施例中，优选地，在采集超声波回波信号的步骤中，所述采集第一次超声波回波信号包括：超声波发射器发射第一脉冲信号；及通过超声波接收器接收所述第一脉冲信号反射后形成的第一次超声波回波信号。所述采集第二次超声波回波信号包括：超声波发射器发射第二脉冲信号；及通过超声波接收器接收所述第二脉冲信号反射后形成的第二次超声波回波信号。
19.优选地，在一个实施例中，在所述将所有绝对差值累加形成绝对差值总和之后，判断一段时间内的绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值之前，进一步包括：基于最小标定报警阈值计算当前报警阈值。所述基于最小标定报警阈值计算当前报警阈值包括：所采集到的所有第二次超声波回波信号的幅值总和不大于300000时，将最小标定阈值设定为当前报警阈值；否则，当前报警阈值＝最小标定阈值+(绝对差值总和-300000)/r，其中，r为变化量阈值系数。进一步优选地，变化量阈值系数r的取值范围为10～50。
20.当环境干扰信号较弱时，可以认为该信号对移动目标侦测所产生的影响很小，因此可以采用最小标定阈值作为临界值，来判断是否有移动目标出现在车内。而当环境干扰信号稍强时，其虽具有干扰效果，但是该干扰效果依然满足上述步骤104中否定的判定结果，但此时，需要适当提高上述当前报警阈值的数值，其提高的具体程度就是依据上述公式(当前报警阈值＝最小标定阈值+(绝对差值总和-300000)/r)，确定以便消除环境干扰信号的不利作用，避免出现误报现象。
21.优选地，在判断一段时间内的绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值之后，进一步包括：提醒用户车内具有移动目标。这是因为，当确定车内存在移动目标时，只是系统获得了该结果，而用户并不知道，因此有必要通过适当方式比如声音或闪烁的灯光来警示用户相同的信息。这就意味着，当内具有移动目标时，比如由于疏忽，将儿童或婴儿遗忘在车内，或外部不法分子破窗而入实施盗窃时，用户能够及时通过报
警声音或闪烁的灯光而及时获得该消息，从而实施救援或阻止盗窃。在一个具体的情形中，系统可以通过无线方式与用户的智能手机联通，这样就可以在智能手机上发出报警声音或导致智能手机上的闪光灯闪烁而提醒用户。
22.同时提供一种车内移动目标侦测装置，包括：
23.至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
24.所述存储器存储有可被处理器执行的程序指令，所述处理器调用程序指令能够执行前述车内移动目标侦测方法。相对于现有技术，本发明的优势如下：
25.首先，众所周知，当车内环境发生变化时，例如因为乘客在车内某个位置挂了衣服，或者改变了车内座椅的角度等等，会在车内产生环境噪声，这导致系统前后两次接收到的超声波回波信号的发生较大变化而误认为是车内有移动目标，进而触发报警，这就是误报事故。因此需要对车内或周边环境进行评估，也就是需要实施上述环境干扰信号采集及判断干扰是否严重的步骤。换句话说，在上述车内移动目标侦测方法中，由于在采集和分析超声波回波信号之前，提前对车内或周边环境进行了预评估，因此当判断出环境干扰信号较强以至于无法准确对车内移动目标侦测时，暂时停止超声波回波信号的采集和分析。只有当环境干扰信号的强度在可接受的范围内时(不会对超声波回波信号的采集造成严重干扰)，才进行超声波回波信号的采集及后续的分析，进而使得侦测过程准确可靠。对比之下，现有技术不存在提前对环境干扰信号的检测，因此其检测结果在环境发生改变时，并不准确可靠，常常出现误报的情况。
26.其次，在本发明中，基于当前实际环境信号的情况来修正当前报警阈值，以便实现当前报警阈值能够自动适应当前环境的实际变化，进而能够消除周围环境的变化对侦测动作形成的不利影响，避免出现误判断现象，也就是，在当前环境中车内不存在移动目标时，但是由于环境的改变，导致超声波回波信号的幅值变化很大，进而误以为是目标的移动所引起的，最终错误地以为车内存在移动目标。
27.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
28.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
29.图1为根据本发明一个实施例的车内移动目标侦测方法的流程图；
30.图2展示了理想情况下的环境干扰信号采集及所采集到的信号的波形；
31.图3展示了真实情况下的环境干扰信号采集及所采集到的信号的波形；
32.图4展示了前后两次采集的超声波回波信号的幅值曲线比对结果。
具体实施方式
33.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。
34.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一
个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
35.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
36.本发明提供了一种车内移动目标侦测方法及装置，其通过对车内环境干扰信号进行采集和处理，然后判断采集到的环境干扰信号的干扰严重程度，当所述环境干扰信号的幅值超过了预设干扰信号阈值的次数是否大于总次数阈值时，则视为认为车内环境干扰严重，此时不再进行移动目标侦测；否则根据干扰的严重程度对移动目标侦测时的超声波回波信号的阈值进行调整和补偿，以消除环境干扰信号对侦测过程的超声波回波信号造成的影响，从而能够准确对车内移动目标进行侦测，避免出现误报。
37.参考图1，根据本发明的一个实施例，提供一种车内移动目标侦测方法，其包括如下步骤：
38.步骤102：采集环境干扰信号；
39.步骤104：判断所述环境干扰信号的幅值超过了预设干扰信号阈值的次数是否大于总次数阈值，若是，清除报警，否则，执行以下步骤106；
40.步骤112：清除报警；
41.步骤106：采集第一次超声波回波信号，然后在再次执行步骤102、104之后，采集第二次超声波回波信号；
42.步骤108：计算第一次超声波回波信号的每一个超声波信号与第二次超声波回波信号在对应时刻采集到的超声波信号的幅值之间的绝对差值；
43.步骤110：将所有绝对差值累加形成绝对差值总和；
44.步骤116：判断绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值，若是，确定车内存在移动目标，否则执行步骤112。
45.在本实施例中，由于车内环境的变化，比如乘客在车内某个位置挂衣服、饰品等，或者使用气枪放气、摇动钥匙串、敲击车窗玻璃等，会在车内产生环境噪声，这导致系统前后两次接收到的超声波回波信号的发生较大变化而误认为是车内有移动目标，进而触发报警，这就是误报事故，或者说是不真实的报警事件。所以需要提前对环境干扰信号进行采样，也就是在执行上述步骤106-116之前，需要执行环境干扰信号采集及判断的步骤(102-104)。
46.优选地，在长度为220ms的第一采集周期内以1khz的频率采集环境干扰信号。这意味着采集速度为：1ms采集一次环境干扰信号。这能确保短时间内采集到足够数量的环境干
扰信号，从而能够准确地对环境干扰信号的强度进行分析，进而得出是否存在严重干扰的结论。
47.具体环境干扰信号采集及所采集到的信号的波形参见图2。在图2中，横坐标表示采集时间，单位是ms，纵坐标表示所采集到的环境干扰信号的幅值，单位是1lsb，红色线条表示环境干扰信号随着时间的幅值变化曲线。该图2展示的是理想情况下的环境干扰信号，因此是一条在第一采集周期内(前220ms内)与横坐标重叠的红色直线。图3展示了实际情况下的环境干扰信号的曲线。在该图中，横坐标及纵坐标所表示的含义与图2相同，不同的是：在第一采集周期内(前220ms)，环境干扰信号是一条上下起伏的曲线，因此其展示了真实的车内环境。
48.在一个实施例中，优选地，所述预设干扰信号阈值采用如下方式标定：
49.通过对现实车内环境的不断模拟，包括使用气枪放气、摇动钥匙串、敲击车窗玻璃等方式模拟在车内产生不同情形下的环境干扰信号，然后分别测定这些不同工况下采集到的环境干扰信号的数据，然后取其中最小环境干扰信号幅值的0.8倍，将其设定为预设干扰信号阈值。通过这种设定方式，可以以尽可能接近真实情况的方式设定所述预设干扰信号阈值。
50.优选地，在上述步骤104中，所述总次数阈值的取值范围是2-10。通过多次环境模拟，验证得出上述取值范围的总次数阈值能够比较理想地符合多种不同现场环境下的环境干扰信号的真实情况。进一步优选地，所述总次数阈值的取值为7。
51.在上述步骤112中，清除报警是指取消或暂停向用户发出表示车内出现移动目标的报警信号，具体可以包括但不限于：取消或暂停发出声音报警信号、灯光闪烁报警信号等，以避免产生误报，进而给用户造成不必要的恐慌和紧张。
52.当步骤104中的判断结果为否时，则意味着当前车内环境趋于稳定(变化很小或没有变化)，此时，则启动对超声波回波信号的采集流程(步骤106)。
53.在一个实施例中，优选地，在步骤106中，在一个实施例中，优选地，在采集超声波回波信号的步骤中，所述采集第一次超声波回波信号包括：在第二采集周期内：超声波发射器发射具有特定占空比的第一脉冲信号；及通过超声波接收器接收所述第一脉冲信号反射后形成的第一次超声波回波信号。
54.所述采集第二次超声波回波信号包括：在另一个第二采集周期内：超声波发射器发射具有特定占空比的第二脉冲信号；及通过超声波接收器接收所述第二脉冲信号反射后形成的第二次超声波回波信号。
55.优选地，优选地，所述采集第一次超声波回波信号与所述采集第二次超声波回波信号之间的时间间隔为250ms。
56.优选地，所述发射的第一和第二脉冲信号的数量范围均为16-40，并且其可以根据实际标定情况确定。实践证明，该数量范围内的脉冲信号能够确保采集到充分数量的超声波回波信号，进而能够对充分数量的超声波回波信号进行分析，以精确判断车内是否存在移动目标，比如车内年幼的乘客或外部入侵的不法分子。进一步优选地，所述发射的第一和第二脉冲信号的频率均为40khz，并且其占空比均为50％。
57.优选地，所述采集第一次和第二次超声波回波信号的采集频率均为20khz，所述第二采集周期为30ms，所采集到的第一次和第二次超声波回波信号的数量均为600。
58.根据上文描述，前后两次的超声波回波信号采集的数量都是600个，因此将600个对应超声波回波信号的幅值的绝对差累加起来，形成绝对差值总和。前后两次采集的超声波回波信号的幅值曲线比对如图4所示。如图所示，横坐标表示时间，单位是ms，纵坐标表示所采集到的超声波回波信号的幅值，单位是1lsb，蓝色曲线表示第一次(第n次)超声波回波信号的幅值随着时间的变化情况，而红色曲线表示第二次(第n+1次)超声波回波信号的幅值随着时间的变化情况。这表明：当前检测到的环境稳定，并且前后两次的超声波回波信号的波形波动较小，未侦测到车内具有移动目标，比如儿童或不法分子。
59.根据本发明的一个实施例，将采集的第一次超声波回波信号的幅值分别记为i 1
～i
600
，将采集的第二次超声波回波信号的幅值分别记为j1～j
600
，则绝对差值总和＝|i
1-j1|+|i
2-j2|+...+|i
600-j
600
|)。
60.根据上文描述，前后两次的超声波回波信号采集的数量都是600个，因此在步骤114中，将600个对应超声波回波信号的幅值的绝对差累加起来，形成绝对差值总和。
61.优选地，在一个实施例中，在所述将所有绝对差值累加形成绝对差值总和之后，判断一段时间内的绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值之前，进一步包括：基于最小标定报警阈值计算当前报警阈值。该步骤的执行的目的是基于当前实际环境信号的情况来修正当前报警阈值，以便实现当前报警阈值能够自动适应当前环境的实际变化，进而能够消除周围环境的变化对侦测动作形成的不利影响，避免出现误判断现象(即，当前环境中车内不存在移动目标，但是由于环境的改变，导致系统接收到的超声波回波信号的幅值变化很大，进而误以为是目标的移动所引起的，最终错误地以为车内存在移动目标)。
62.优选地，在一个实施例中，所述基于最小标定报警阈值计算当前报警阈值包括：所采集到的所有第二次超声波回波信号的幅值总和不大于300000时，将最小标定阈值设定为当前报警阈值；否则，当前报警阈值＝最小标定阈值+(绝对差值总和-300000)/r，其中，r为变化量阈值系数。进一步优选地，所述变化量阈值系数r的取值范围为10～50。
63.在上述实施例中，当环境干扰信号较弱时，可以认为该信号对移动目标侦测所产生的影响很小，因此可以采用最小标定阈值作为临界值，来判断是否有移动目标出现在车内。而当环境干扰信号稍强时，其虽具有干扰效果，但是该干扰效果依然满足上述步骤104中否定的判定结果，但此时，需要适当提高上述当前报警阈值的数值，其提高的具体程度就是依据上述公式(当前报警阈值＝最小标定阈值+(绝对差值总和-300000)/r)，确定以便消除环境干扰信号的不利作用，避免出现误报现象。
64.优选地，在判断一段时间内的绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是否不小于报警次数阈值之后，进一步包括：提醒用户车内具有移动目标。这是因为，当确定车内存在移动目标时，只是系统获得了该结果，而用户并不知道，因此有必要通过适当方式比如声音或闪烁的灯光来警示用户相同的信息。这就意味着，当内具有移动目标时，比如由于疏忽，将儿童或婴儿遗忘在车内，或外部不法分子破窗而入实施盗窃时，用户能够及时通过报警声音或闪烁的灯光而及时获得该消息，从而实施救援或阻止盗窃。在一个具体的情形中，系统可以通过无线方式与用户的智能手机联通，这样就可以在智能手机上发出报警声音或导致智能手机上的闪光灯闪烁而提醒用户。
65.优选地，所述绝对差值总和大于当前报警阈值的总次数是在至少500ms内统计得
出的。
66.本发明同时提供一种车内移动目标侦测装置，包括：
67.至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：
68.所述存储器存储有可被处理器执行的程序指令，所述处理器调用程序指令能够执行上述实施例中描述的车内移动目标侦测方法。
69.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
70.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。