一种基于安全终端的检测方法与流程

1.本发明涉及汽车安全终端技术领域，具体为一种基于安全终端的检测方法。


背景技术：

2.作为智能交通工具，智能网联汽车跨行业融合了多种先进技术，相关技术持续迭代，相关汽车产品基本特征不断变化。面对市场中不同等级汽车驾驶自动化产品，消费者应如何正确驾驶智能驾驶汽车以保障人身安全及交通安全，安全部门应如何有效监管智能网联汽车以保障汽车产业健康发展成为汽车产业当前面临的挑战。同时，智能网联汽车的技术发展需要海量的数据作为支撑，数据收集及处理过程中相关的个人隐私保护和数据安全使用等问题也受到社会的重点关注。
3.智能汽车正常行驶过程中，攻击者发掘智能汽车的软硬件缺陷，在行驶过程中发起攻击，导致异常驾驶行为，易引发交通事故。因此需要通过设计汽车智能安全终端实现信息防护。但现有的汽车智能安全终端的作用局限于网络安全、数据安全、启动程序安全防护等方面，缺乏对汽车盲区的监测。
4.申请号cn202110667142.3公开了一种重型商用车驾驶员动态盲区的检测方法，其以航拍器和眼动仪作为动态检测设备，在对检测车辆周围环境进行拍摄的同时，实时追踪驾驶员眼球的运动轨迹，利用具有热点追踪功能的航拍器，实现对检测车辆行驶过程中周围环境的实时拍摄；利用能够实时追踪驾驶员眼球的眼动仪，录制驾驶员的视野范围，然后将采集到的车辆外景视频以及驾驶员的眼动视频按照同步的原则叠加到一起，并进行简单的计算、整理与汇总，得到重型商用车驾驶员在不同工况条件下的动态盲区范围，可以检测到不同工况条件下重型商用车驾驶员的动态盲区范围。但该检测方法只是在盲区检测上取得了一定进步，且只是实现了对盲区的检测，不能使驾驶员及时发现盲区内安全隐患，不能直观的展示盲区视景以及提供盲区碰撞预警，没有与汽车抬头显示技术进行有效结合，使驾驶员在驾驶重型商用车时无需频繁观察后视镜，实现安全驾驶。
5.因此我们提出了一种基于安全终端的检测方法来解决上述问题。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于安全终端的检测方法，解决了现有汽车安全终端缺乏直观的盲区监测功能，不能使驾驶员及时发现盲区内安全隐患，不能直观的展示盲区视景以及提供盲区碰撞预警，没有与汽车抬头显示技术进行有效结合，使驾驶员在驾驶重型商用车时无需频繁观察后视镜，实现安全驾驶的问题。
8.(二)技术方案
9.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
10.一种基于安全终端的检测方法，包括以下步骤：
11.s1、以航拍器作为动态监测设备对车辆周围环境进行拍摄，获取车辆周围环境数
据；
12.s2、通过传感器组对车辆与周围动态事物之间的距离以及与车辆是否发生碰撞进行检测，还用以对车辆本身速度及姿态进行检测；
13.s3、通过安全终端对航拍器拍摄的画面以及传感器组检测到的数据进行分析处理，判断车辆周围动态事物是否处于车辆盲区内以及是否会与车辆发生碰撞，并计算碰撞发生时间，当动态事物进入车辆盲区安全预警范围内时进行盲区碰撞预警，当动态事物进入车辆碰撞预警范围内时主动制动踏板以进行车辆减速或停车；
14.s4、基于安全终端，通过hud模块对进入车辆盲区安全预警范围内的动态事物进行盲区虚拟仿真动态视景投射显示，同时投射显示预计碰撞时间及碰撞警示符号。
15.在上述实施方案中，以航拍器作为动态监测设备拍摄车辆周围环境视频数据，同时通过传感器组对车辆与周围动态事物之间的距离以及与车辆是否发生碰撞进行检测，还用以对车辆本身速度及姿态进行检测，航拍器在一定的高度以俯视的角度对行驶中的检测车辆进行实时追踪拍摄，能够更加直观且更大范围的反映检测车辆周围的环境及行驶状态，根据何车辆速度以及周围动态事物的速度、行进方向以及与车辆之间的距离可以分析出该动态事物与车辆是否会发生碰撞以及什么时间发生碰撞，计算与分析工作由安全终端进行；本发明提前确定重型商用车驾驶员在不同工况条件下的动态盲区范围，然后根据传感器组检测到的数据，与航拍器拍摄到的数据进行整理与汇总后，便可确定车辆周围的其他车辆或行人是否处于车辆的盲区内。
16.当周围动态事物处于车辆盲区内后，根据传感器组检测自身车辆的速度与姿态，确定盲区内的动态事物是否会与自身发生碰撞；当动态事物进入车辆盲区安全预警范围内时，通过安全终端进行盲区碰撞语音预警，同时，通过hud模块对进入车辆盲区安全预警范围内的动态事物进行盲区虚拟仿真动态视景投射显示，使驾驶员能够直观的观测到盲区内视景，并通过显示碰撞警示符号，以提醒驾驶员小心驾驶，特别是在本车辆需转弯的过程中以及其他车辆加塞或行人穿插行车道过程中；当动态事物进入车辆碰撞预警范围内时主动制动踏板以进行车辆减速或停车，以避免车辆发生碰撞，或减轻车辆碰撞带来的损失。
17.进一步地，所述传感器组包括雷达传感器、激光传感器、车辆姿态传感器和碰撞传感器；通过设置雷达传感器和激光传感器组合能够对车辆与周围动态事物之间的距离进行检测，通过车辆姿态传感器能够对本身车辆姿态进行检测，通过设置碰撞传感器能够对车辆是否发生碰撞进行检测，其雷达传感器、激光传感器、车辆姿态传感器和碰撞传感器均设置在车辆四周，通过上述传感器对外界的环境进行感知识别，然后，在融合多方面感知信息的基础上，通过智能算法学习外界场景信息，预测场景中交通参与者的轨迹，继而方便安全终端判断周围动态事故是否会在车辆行驶过程中与车辆发生碰撞，或周围动态事物是否进入车辆盲区，上述传感器不仅能够对动态事物(车辆、人)进行检测，还可对静态如障碍物等进行检测，防止车辆发生碰撞。
18.进一步地，所述基于安全终端的检测方法还包括对网络安全、数据安全及碰撞安全进行检测并语音预警。
19.进一步地，所述基于安全终端的检测方法还包括对驾驶员制动动作进行检测，在检测到两个车辆之间即将发生碰撞前，当驾驶员未在1s内反应并采取制动动作时，基于安全终端控制刹车主动制动。
20.进一步地，所述基于安全终端的检测方法还包括对安全启动程序进行root检测。
21.进一步地，所述车辆周围动态事物包括周围车辆与行人。
22.进一步地，所述基于安全终端的检测方法采用gjk算法来进行车辆碰撞检测。
23.进一步地，所述步骤s3中，当检测到车辆发生碰撞时，将车辆碰撞信息发送给交通安全管理平台。
24.进一步地，所述hud模块包括虚拟动态视景仿真模块，所述虚拟动态视景仿真模块用于建立车辆及其周围环境虚拟仿真视景模型，基于航拍器和传感器组检测数据还原2d或3d场景，最后通过hud模块显示。
25.(三)有益效果
26.与现有技术相比，本发明提供了一种基于安全终端的检测方法，具备以下有益效果：
27.本发明，采用航拍器与传感器组采集车辆外部环境数据，通过安全终端实现数据分析与盲区内碰撞监测，基于安全终端通过hud模块对进入车辆盲区安全预警范围内的动态事物进行盲区虚拟仿真动态视景投射显示，同时投射显示预计碰撞时间及碰撞警示符号，使驾驶员在无需频繁转头看后视镜以观察汽车盲区，便能保持对盲区视景的最佳观察状态，继而使驾驶员的注意力集中在前方路面，实现主动行车安全。
附图说明
28.图1为本发明基于安全终端的检测方法流程图；
29.图2为本发明基于安全终端的检测方法的系统结构框图。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例
32.如图1-2所示，本发明一个实施例提出的一种基于安全终端的检测方法，包括以下步骤：
33.s1、以航拍器作为动态监测设备对车辆周围环境进行拍摄，获取车辆周围环境数据；
34.s2、通过传感器组对车辆与周围动态事物之间的距离以及与车辆是否发生碰撞进行检测，还用以对车辆本身速度及姿态进行检测；
35.s3、通过安全终端对航拍器拍摄的画面以及传感器组检测到的数据进行分析处理，判断车辆周围动态事物是否处于车辆盲区内以及是否会与车辆发生碰撞，并计算碰撞发生时间，当动态事物进入车辆盲区安全预警范围内时进行盲区碰撞预警，当动态事物进入车辆碰撞预警范围内时主动制动踏板以进行车辆减速或停车；
36.s4、基于安全终端，通过hud模块对进入车辆盲区安全预警范围内的动态事物进行盲区虚拟仿真动态视景投射显示，同时投射显示预计碰撞时间及碰撞警示符号。
37.在上述实施方案中，以航拍器作为动态监测设备拍摄车辆周围环境视频数据，同时通过传感器组对车辆与周围动态事物之间的距离以及与车辆是否发生碰撞进行检测，还用以对车辆本身速度及姿态进行检测，航拍器在一定的高度以俯视的角度对行驶中的检测车辆进行实时追踪拍摄，能够更加直观且更大范围的反映检测车辆周围的环境及行驶状态，根据何车辆速度以及周围动态事物的速度、行进方向以及与车辆之间的距离可以分析出该动态事物与车辆是否会发生碰撞以及什么时间发生碰撞，计算与分析工作由安全终端进行；本发明提前确定重型商用车驾驶员在不同工况条件下的动态盲区范围，然后根据传感器组检测到的数据，与航拍器拍摄到的数据进行整理与汇总后，便可确定车辆周围的其他车辆或行人是否处于车辆的盲区内。
38.当周围动态事物处于车辆盲区内后，根据传感器组检测自身车辆的速度与姿态，确定盲区内的动态事物是否会与自身发生碰撞；当动态事物进入车辆盲区安全预警范围内时，通过安全终端进行盲区碰撞语音预警，同时，通过hud模块对进入车辆盲区安全预警范围内的动态事物进行盲区虚拟仿真动态视景投射显示，使驾驶员能够直观的观测到盲区内视景，并通过显示碰撞警示符号，以提醒驾驶员小心驾驶，特别是在本车辆需转弯的过程中以及其他车辆加塞或行人穿插行车道过程中；当动态事物进入车辆碰撞预警范围内时主动制动踏板以进行车辆减速或停车，以避免车辆发生碰撞，或减轻车辆碰撞带来的损失。
39.在一些实施例中，传感器组包括雷达传感器、激光传感器、车辆姿态传感器和碰撞传感器；通过设置雷达传感器和激光传感器组合能够对车辆与周围动态事物之间的距离进行检测，通过车辆姿态传感器能够对本身车辆姿态进行检测，通过设置碰撞传感器能够对车辆是否发生碰撞进行检测，其雷达传感器、激光传感器、车辆姿态传感器和碰撞传感器均设置在车辆四周，通过上述传感器对外界的环境进行感知识别，然后，在融合多方面感知信息的基础上，通过智能算法学习外界场景信息，预测场景中交通参与者的轨迹，继而方便安全终端判断周围动态事故是否会在车辆行驶过程中与车辆发生碰撞，或周围动态事物是否进入车辆盲区，上述传感器不仅能够对动态事物(车辆、人)进行检测，还可对静态如障碍物等进行检测，防止车辆发生碰撞。
40.在一些实施例中，基于安全终端的检测方法还包括：对网络安全、数据安全及碰撞安全进行检测并语音预警；对驾驶员制动动作进行检测，在检测到两个车辆之间即将发生碰撞前，当驾驶员未在1s内反应并采取制动动作时，基于安全终端控制刹车主动制动；对安全启动程序进行root检测。
41.在上述实施例中，本发明能够对安全终端的网络安全、数据安全及车辆碰撞安全进行检测，并在发生异常时及时进行语音预警；能够对驾驶员制动动作进行检测，在检测到两个车辆之间即将发生碰撞前，当驾驶员未在1s内反应并采取制动动作时，系统能够主动进行刹车制动，解决了驾驶员在慌乱情况下反应时间过长导致出现大型碰撞事故的问题；还能够对终端安全启动程序进行root检测。
42.需要说明的是，安全终端是由信息采集模块、信息处理模块、语音预警模块、安全防护模块、通讯模块和储存模块组成，其中，信息采集模块分别与航拍器和传感器组连接，用于采集车辆外部及内部环境信息，将采集到的信息数据发送给信息处理模块，通过信息处理模块对航拍器拍摄的画面以及传感器组检测到的数据进行分析处理，判断车辆周围动态事物是否处于车辆盲区内以及是否会与车辆发生碰撞，并计算碰撞发生时间，当动态事
物进入车辆盲区安全预警范围内时，信息处理模块控制语音预警模块进行盲区碰撞预警，安全防护模块作用如下：用于对网络安全、数据安全及碰撞安全进行检测并语音预警；对驾驶员制动动作进行检测，在检测到两个车辆之间即将发生碰撞前，当驾驶员未在1s内反应并采取制动动作时，基于安全终端控制刹车主动制动；还用于对安全启动程序进行root检测；当检测到车辆发生碰撞时，通讯模块采用wifi、蓝牙、zig-bee zig-be、3g或4g无线通讯方式与交通安全管理平台进行无线通信，起到及时报警的作用；储存模块用于储存经航拍器和传感器组检测到的数据。
43.在另一个实施例中，hud模块包括虚拟动态视景仿真模块，虚拟动态视景仿真模块用于建立车辆及其周围环境虚拟仿真视景模型，基于航拍器和传感器组检测数据还原2d或3d场景，最后通过hud模块显示。
44.在另一个实施例中，车辆周围动态事物包括周围车辆与行人，车辆周围动态事物基本为其他车辆或行人，该其他车辆包括汽车、电动车、自行车等交通工具，基于安全终端对车辆周围的车辆与行人进行盲区检测。
45.在另一个实施例中，基于安全终端的检测方法采用gjk算法来进行车辆碰撞检测；gjk是一个迭代算法,但是如果事先给出穿透/分离向量,则它的收敛会很快,可以在常量时间内完成；在3d环境中，gjk可以取代sat算法；gjk算法的最初目的是计算两个凸体之间的距离，在两个物体穿透深度比较小的情况下，可用它判定物体之间的碰撞；它也可以和别的算法相结合，用来检测两个物体之间深度穿透时候的碰撞情况。
46.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。