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基于OpenMv的智能车门开关系统

专利查询2022-5-21  97

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基于openmv的智能车门开关系统
技术领域
1.本实用新型属于汽车控制领域,具体涉及基于openmv的智能车门开关系统。


背景技术:

2.目前多数主机厂采用的车门开启技术,主要包括通过操作钥匙开锁按键、无钥匙感应式开门。这种方式虽然能够达到方便解锁车门目的,但是这种方式只是通过无线电信号认证感应开启车门,并无其他安全验证,无法验证是否车主本人以及信号的真实性。


技术实现要素:

3.针对现有技术中的上述不足,本实用新型提供的基于openmv的智能车门开关系统实现了解放双手达到自动控制车门开启。
4.为了达到上述实用新型目的,本实用新型采用的技术方案为:基于openmv的智能车门开关系统,包括控制系统单片机最小系统工作电路、控制系统openmv电路、控制系统电源电路、按键输入电路、超声波传感器电路、led状态指示电路、lcd显示电路和舵机控制电路;
5.其中,所述控制系统单片机最小系统工作电路分别与所述控制系统openmv电路、舵机控制电路、控制系统电源电路、按键输入电路、超声波传感器电路和led状态指示电路连接;所述控制系统openmv电路还分别与所述lcd显示电路和舵机控制电路连接。
6.进一步地:所述控制系统单片机最小系统工作电路包括单片机芯片u1、电容c1、接地电容c2、接地电容c3、晶振x1、接地电阻r3、开关k3,所述单片机芯片u1的型号为stc89c52rc;
7.其中,所述单片机芯片u1的31号和40号引脚均与vcc电源连接,所述单片机芯片u1的20号引脚接地,所述单片机芯片u1的19号引脚分别与所述接地电容c2和晶振x1的一端连接,所述单片机芯片u1的18号引脚分别与所述接地电容c3和晶振x1的另一端连接;所述单片机芯片u1的9号引脚分别与所述开关k3的一端、接地电阻r3和电容c1的一端连接,所述开关k3的另一端和电容c1的另一端均与所述vcc电源连接。
8.上述进一步方案的有益效果为:单片机芯片stc89c52rc有丰富的接口,便于处理信号。
9.进一步地:所述控制系统openmv电路设置有openmv摄像头h2;
10.所述openmv摄像头h2的9号引脚与所述单片机芯片u1的10号引脚连接,所述openmv摄像头h2的11号引脚与所述单片机芯片u1的11号引脚连接,所述openmv摄像头h2的16号引脚接地。
11.上述进一步方案的有益效果为:openmv摄像头可以采集人脸信息,并且其功耗低、成本低。
12.进一步地:所述控制系统电源电路包括插座j10、三端稳压管d6、电源稳压芯片d5、按键s1、极性电容c4、接地电容c5、接地电容c6、接地电容c7、接地电容c8、极性电容c9、电阻
r2和发光二极管led4;所述三端稳压管d6的型号为78m05,所述电源稳压芯片d5型号为asm1117,所述按键s1的型号为sw-3;
13.其中,所述三端稳压管d6的1号引脚分别与所述插座j10的2号引脚、极性电容c4的正极、接地电容c5和vcc电源连接,所述三端稳压管d6的2号引脚分别与所述插座j10的1号引脚、极性电容c4的负极、电源稳压芯片d5的1号引脚、极性电容c9的负极和发光二极管led4的负极连接并接地,所述三端稳压管d6的3号引脚分别与所述接地电容c8、极性电容c9的正极和按键s1的3号引脚连接;所述电源稳压芯片d5的1号引脚接地,所述电源稳压芯片d5的2号引脚分别与所述vcc电源和接地电容c6连接,所述电源稳压芯片d5的3号引脚分别与所述接地电容c7、电阻r2的一端和按键s1的2号引脚连接,所述、电阻r2的另一端与所述发光二极管led4的正极连接;
14.所述控制系统openmv电路用于读取人脸图像,并将其发送至控制系统单片机最小系统工作电路;所述控制系统电源电路用于为硬件电路提供所需电能;所述按键输入电路用于向控制系统单片机最小系统工作电路输入授权人的人脸特征;所述控制系统单片机最小系统工作电路用于验证openmv摄像头读取的人脸的特征;所述超声波传感器电路用于检测是否有人靠近车门,并向控制系统单片机最小系统工作电路发送信息开启人脸识别;所述led状态指示电路用于显示人脸识别结果;所述lcd显示电路用于显示openmv摄像头读取的人脸图像;所述舵机控制电路用于控制车门开启。
15.上述进一步方案的有益效果为:控制系统电源电路能够为硬件电路提供工作所需的电能。
16.进一步地:所述按键输入电路包括开关k1、开关k2、插座j3、插座j4、插座j5、插座j6、插座j7、插座j8、插座j9;
17.其中,所述开关k1的一端与所述单片机芯片u1的21号引脚连接,所述开关k1的另一端接地,所述开关k2的一端与所述单片机芯片u1的22号引脚连接,所述开关k2的另一端接地;
18.所述插座j3的1号~8号引脚分别与所述单片机芯片u1的39号~32号引脚一一对应连接,所述插座j4的1号~8号引脚分别与所述单片机芯片u1的1号~8号引脚一一对应连接,所述插座j5的1号~8号引脚分别与所述单片机芯片u1的21号~28号引脚一一对应连接,所述插座j6的1号~8号引脚分别与所述单片机芯片u1的10号~17号引脚一一对应连接,所述插座j7的1号~3号引脚均与3.3v电源连接,所述插座j8的1号~3号引脚均与所述vcc电源连接,所述插座j9的1号~3号引脚均接地。
19.上述进一步方案的有益效果为:按键输入电路与单片机芯片u1连接,可以通过按键输入电路控制增加或删除授权人的人脸特征。
20.进一步地:所述超声波传感器电路包括超声传感器hi和排阻r1;所述超声传感器hi的型号为hc-sr04;
21.其中,所述超声传感器hi的1号引脚与所述vcc电源连接,所述超声传感器hi的2号引脚与所述单片机芯片u1的12号引脚连接,所述超声传感器hi的3号引脚与所述单片机芯片u1的13号引脚连接,所述超声传感器hi的4号引脚接地;
22.所述排阻r1的1号~8号引脚均与所述vcc电源连接,所述排阻r1的9~16号引脚分别与所述单片机芯片u1的39~32号引脚一一对应连接。
23.上述进一步方案的有益效果为:单片机芯片u1通过超声波传感器电路连接超声波传感器,可以检测人靠近车门,激活人脸识别系统。
24.进一步地:所述led状态指示电路包括电阻r5、电阻r6、电阻r7、发光二极管led1、发光二极管led2和发光二极管led3;
25.其中,所述发光二极管led1的负极与所述单片机芯片u1的1号引脚连接,所述发光二极管led1的正极与所述电阻r5的一端连接,所述发光二极管led2的负极与所述单片机芯片u1的2号引脚连接,所述发光二极管led2的正极与所述电阻r6的一端连接,所述发光二极管led3的负极与所述单片机芯片u1的3号引脚连接,所述发光二极管led3的正极与所述电阻r7的一端连接,所述电阻r5的另一端、电阻r6的另一端和电阻r7的另一端均与所述vcc电源连接。
26.上述进一步方案的有益效果为:led状态指示电路用于显示人脸识别系统的识别结果。
27.进一步地:所述lcd显示电路设置有液晶显示屏lcd;
28.其中,所述液晶显示屏lcd的1号、3号、5号、7号、9号、11号和13号引脚分别与所述单片机芯片u1的39号~33号引脚一一对应连接,所述液晶显示屏lcd的2号、4号、6号、8号、10号、12号和14号引脚分别与所述openmv摄像头h2的2号、4号、6号、8号、10号、12号和14号引脚一一对应连接,所述液晶显示屏lcd的15号引脚与所述3.3v电源连接,所述液晶显示屏lcd的16号引脚接地。
29.上述进一步方案的有益效果为:液晶显示屏lcd可以显示openmv摄像头采集的人脸图像。
30.进一步地:所述舵机控制电路设置有舵机接口p1;所述舵机控制电路通过舵机接口p1与舵机模块连接;所述舵机模块的型号为sg-90;
31.其中,所述舵机接口p1的1号引脚与所述openmv摄像头h2的8号引脚连接,所述舵机接口p1的2号引脚接地,所述舵机接口p1的3号引脚与所述vcc电源连接。
32.上述进一步方案的有益效果为:舵机模块可以受收单片机芯片u1的控制,开启车门。
33.本实用新型的有益效果为:
34.(1)本实用新型可以通过openmv摄像头采集人脸图像,用于人脸识别完成自动控制车门开启,解决了目前市场上的智能型无人自动驾驶汽车仍多采用手动开门的方式或者钥匙开启方式,手动开门存在驾驶员双手不方便时难以操作的问题,便捷性好。
35.(2)本实用新型解决了钥匙开门安全性无法保证的问题,只有人脸图像验证通过后才能开启车门。
附图说明
36.图1为基于openmv的智能车门开关系统的结构框图;
37.图2为本实用新型的控制系统单片机最小系统工作电路、led状态指示电路、控制系统openmv电路和舵机控制电路的电路图;
38.图3为本实用新型的控制系统电源电路的电路图;
39.图4为本实用新型的lcd显示电路和超声波传感器电路的电路图;
40.图5为本实用新型的按键输入电路的电路图。
具体实施方式
41.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
42.如图1所示,在本实用新型的一个实施例中,基于openmv的智能车门开关系统,硬件电路包括控制系统单片机最小系统工作电路、控制系统openmv电路、控制系统电源电路、按键输入电路、超声波传感器电路、led状态指示电路、lcd显示电路和舵机控制电路;
43.其中,控制系统单片机最小系统工作电路分别与控制系统openmv电路、舵机控制电路、控制系统电源电路、按键输入电路、超声波传感器电路和led状态指示电路连接;控制系统openmv电路还分别与lcd显示电路和舵机控制电路连接;
44.超声波传感器电路用于检测是否有人靠近车门,并向控制系统单片机最小系统工作电路发送信息开启人脸识别;控制系统openmv电路用于当开启人脸识别时,读取人脸图像,并将其发送至openmv摄像机的存储系统,通过人脸识别算法提取人脸特征,并验证是否为授权人的人脸特征;控制系统电源电路用于为系统提供所需电能;按键输入电路用于控制openmv摄像机增加或删除授权人的人脸特征;控制系统单片机最小系统工作电路用于根据openmv摄像机的验证结果,发送信号控制舵机控制电路;led状态指示电路用于显示人脸识别结果;lcd显示电路用于显示openmv摄像头读取的人脸图像;舵机控制电路用于启动舵机模块,控制车门开启。
45.在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,控制系统单片机最小系统工作电路包括单片机芯片u1、电容c1、接地电容c2、接地电容c3、晶振x1、接地电阻r3、开关k3,单片机芯片u1的型号为stc89c52rc;
46.其中,单片机芯片u1的31号和40号引脚均与vcc电源连接,单片机芯片u1的20号引脚接地,单片机芯片u1的19号引脚分别与接地电容c2和晶振x1的一端连接,单片机芯片u1的18号引脚分别与接地电容c3和晶振x1的另一端连接;单片机芯片u1的9号引脚分别与开关k3的一端、接地电阻r3和电容c1的一端连接,开关k3的另一端和电容c1的另一端均与vcc电源连接。
47.控制系统openmv电路设置有openmv摄像头h2;
48.openmv摄像头h2的9号引脚与单片机芯片u1的10号引脚连接,openmv摄像头h2的11号引脚与单片机芯片u1的11号引脚连接,openmv摄像头h2的16号引脚接地。
49.led状态指示电路包括电阻r5、电阻r6、电阻r7、发光二极管led1、发光二极管led2和发光二极管led3;
50.其中,发光二极管led1的负极与单片机芯片u1的1号引脚连接,发光二极管led1的正极与电阻r5的一端连接,发光二极管led2的负极与单片机芯片u1的2号引脚连接,发光二极管led2的正极与电阻r6的一端连接,发光二极管led3的负极与单片机芯片u1的3号引脚连接,发光二极管led3的正极与电阻r7的一端连接,电阻r5的另一端、电阻r6的另一端和电阻r7的另一端均与vcc电源连接。
51.舵机控制电路设置有舵机接口p1;舵机控制电路通过舵机接口p1与舵机模块连接;所述舵机模块的型号为sg-90;
52.其中,舵机接口p1的1号引脚与openmv摄像头h2的8号引脚连接,舵机接口p1的2号引脚接地,舵机接口p1的3号引脚与vcc电源连接。
53.在本实用新型的一个实施例中,如图3所示,控制系统电源电路包括插座j10、三端稳压管d6、电源稳压芯片d5、按键s1、极性电容c4、接地电容c5、接地电容c6、接地电容c7、接地电容c8、极性电容c9、电阻r2和发光二极管led4;所述三端稳压管d6的型号为78m05,所述电源稳压芯片d5型号为asm1117,按键s1的型号为sw-3;
54.其中,三端稳压管d6的1号引脚分别与插座j10的2号引脚、极性电容c4的正极、接地电容c5和vcc电源连接,三端稳压管d6的2号引脚分别与插座j10的1号引脚、极性电容c4的负极、电源稳压芯片d5的1号引脚、极性电容c9的负极和发光二极管led4的负极连接并接地,三端稳压管d6的3号引脚分别与接地电容c8、极性电容c9的正极和按键s1的3号引脚连接;电源稳压芯片d5的1号引脚接地,电源稳压芯片d5的2号引脚分别与vcc电源和接地电容c6连接,电源稳压芯片d5的3号引脚分别与接地电容c7、电阻r2的一端和按键s1的2号引脚连接,电阻r2的另一端与发光二极管led4的正极连接。
55.在本实用新型的一个实施例中,如图4所示,超声波传感器电路包括超声传感器hi和排阻r1;超声传感器hi的型号为hc-sr04;控制系统单片机最小系统工作电路通过超声波传感器电路与超声波传感器hi连接;
56.其中,超声传感器hi的1号引脚与vcc电源连接,超声传感器hi的2号引脚与单片机芯片u1的12号引脚连接,超声传感器hi的3号引脚与单片机芯片u1的13号引脚连接,超声传感器hi的4号引脚接地;
57.排阻r1的1号~8号引脚均与vcc电源连接,排阻r1的9~16号引脚分别与单片机芯片u1的39~32号引脚一一对应连接。
58.lcd显示电路设置有液晶显示屏lcd;
59.其中,液晶显示屏lcd的1号、3号、5号、7号、9号、11号和13号引脚分别与单片机芯片u1的39号~33号引脚一一对应连接,液晶显示屏lcd的2号、4号、6号、8号、10号、12号和14号引脚分别与openmv摄像头h2的2号、4号、6号、8号、10号、12号和14号引脚一一对应连接,液晶显示屏lcd的15号引脚与3.3v电源连接,液晶显示屏lcd的16号引脚接地。
60.液晶显示屏lcd显示openmv摄像头读取的人脸图像,靠近车门的人可以调整位置使openmv摄像头读取的人脸图像完整和清晰。
61.在本实用新型的一个实施例中,如图5所示,按键输入电路包括开关k1、开关k2、插座j3、插座j4、插座j5、插座j6、插座j7、插座j8、插座j9;
62.其中,开关k1的一端与单片机芯片u1的21号引脚连接,开关k1的另一端接地,开关k2的一端与单片机芯片u1的22号引脚连接,开关k2的另一端接地;
63.插座j3的1号~8号引脚分别与单片机芯片u1的39号~32号引脚一一对应连接,插座j4的1号~8号引脚分别与单片机芯片u1的1号~8号引脚一一对应连接,插座j5的1号~8号引脚分别与单片机芯片u1的21号~28号引脚一一对应连接,插座j6的1号~8号引脚分别与单片机芯片u1的10号~17号引脚一一对应连接,插座j7的1号~3号引脚均与3.3v电源连接,插座j8的1号~3号引脚均与vcc电源连接,插座j9的1号~3号引脚均接地。
64.本实用新型系统的工作过程为:设置授权人的人脸特征,并将其通过按键输入电路发送至openmv摄像头,当有人靠近车门时,超声波传感器电路向控制系统单片机最小系统工作电路发送信号,控制开启人脸识别系统,openmv摄像头读取靠近车门人的人脸图像,液晶显示屏lcd显示openmv摄像头读取的人脸图像,并通将人脸图像发送至openmv摄像头的存储系统,根据人脸识别算法提取人脸图像中的人脸特征,并验证是否为授权人的人脸特征,当验证通过后,openmv摄像头发送信号至单片机芯片u1,控制系统单片机最小系统工作电路控制舵机控制电路,舵机模块控制开启车门;若验证未通过,则禁止开启车门。
65.本实用新型的有益效果为:本实用新型可以通过openmv摄像头采集人脸图像,用于人脸识别完成自动控制车门开启,解决了目前市场上的智能型无人自动驾驶汽车仍多采用手动开门的方式或者钥匙开启方式,手动开门存在驾驶员双手不方便时难以操作的问题,便捷性好。
66.本实用新型解决了钥匙开门安全性无法保证的问题,只有人脸图像验证通过后才能开启车门。
67.需要说明的是,上述过程中所涉及的人脸识别系统和人脸识别算法,均为本领域技术人员所公知,或本领域技术人员能够根据现有技术轻易得到的,本技术仅请求保护实现上述基于openmv的智能车门开关系统的硬件电路结构。
68.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此,限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

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