CN115331334A - 一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱及解锁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱及解锁方法，克服现有技术中蓝牙解锁每次开锁都需要打开手机APP，操作繁琐长的问题，智能立柱包括：车锁、汽车B柱以及安装在汽车B柱外饰板上的解锁装置，所述解锁装置包括：移动终端，安装有APP，用于注册用户身份，发送用户信息到服务器；控制模块，用于控制蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块的运行；蓝牙设备解锁模块，用于与移动终端配对，解锁车门；人脸识别解锁模块，用于识别用户人脸信息，解锁车门；服务器，用于对用户信息进行管理；无线通信模块，用于实现移动终端与服务器的连接。已经注册过身份的手机进行后续解锁时不必打开APP就能实现解锁，且在手机没电或忘带手机时仍能解锁。

Description

一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱及解锁方法
技术领域
本发明涉及智能解锁技术领域，特别涉及了一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱及解锁方法。
背景技术
汽车是目前广泛使用的交通工具，目前市面上的汽车车门解锁方式主要有以下两种：一种是通过车钥匙进行解锁，快捷实用，不需要多余操作，但一旦忘记携带钥匙或者钥匙遗失，则无法打开车门，给使用者带来不便；另一种是利用电子锁，如磁卡门禁或通过手机蓝牙获取车锁发出的密钥，通过手机上安装的对应APP对密钥进行解密和解锁操作，或是通过APP发出特定的信号来打开车锁。但这种方式每次解锁都需要打开手机APP，存在操作繁琐，解锁时间长的技术问题。
如中国专利局2022年4月29日公开了一种名称为一种基于TBOX蓝牙通讯解锁车辆的***和解锁方法的发明专利，其公开号为CN114419764A，该发明包括云平台、通讯采集装置、TBOX和车辆控制器；云平台、通讯采集装置和TBOX通讯连接，通讯采集装置用于获取驾驶员信息并传送至云平台，云平台包括存储有驾驶员信息的数据库，数据库中的驾驶员信息用于与通讯采集装置传送的驾驶员信息进行比对，在比对成功后生成动态秘钥，并将动态秘钥传送至TBOX；TBOX与车辆控制器通讯连接，TBOX用于校验动态秘钥的正确性，并以此控制车辆控制器。该发明以手机为载体，在手机上安装专用软件进行驾驶员身份验证，取消了TBOX终端摄像头组件的设置，降低了硬件成本。但每次解锁都需要打开手机向云平台发送驾驶员信息、向TBOX发送动态秘钥，并没有解决每次解锁需要打开手机APP，操作繁琐的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中蓝牙解锁每次解锁都需要打开手机APP，存在操作繁琐，解锁时间长的问题，提供了一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱及解锁方法，已经注册过身份的手机进行后续解锁时不必打开APP就能实现解锁，且在手机没电或忘带手机时仍能实现解锁。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，包括：车锁、汽车B柱以及解锁装置，所述解锁装置包括：
移动终端，安装有APP，用于注册用户身份，发送用户信息到服务器；
控制模块，用于控制蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块的运行；
蓝牙设备解锁模块，用于与移动终端配对，建立蓝牙通讯，解锁车门；
人脸识别解锁模块，用于识别用户人脸信息，解锁车门；
服务器，用于接收移动终端的用户信息，并对用户信息进行管理；
无线通信模块，用于实现移动终端与服务器的连接；
控制模块、蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块安装在汽车B柱外饰板上。
APP可以对车锁状态、蓝牙连接状态等信息进行查看。本发明包括蓝牙解锁和人脸识别解锁，解决了现有蓝牙锁每次开锁都需要打开手机APP进行验证，导致操作繁琐，开锁时间长的技术问题，以及手机没电或忘带手机下的解锁问题，解锁过程简单，不需要人为操作。
作为优选，所述人脸识别解锁模块包括：分别与控制模块连接的人型侦测模块和人脸识别模块，
所述人型侦测模块，用于检测是否有用户正在出现在车门附近；
所述人脸识别模块包括：
人脸图像采集模块，用于获取用户人脸图像数据；
人脸图像处理单元，用于对获取的用户人脸图像数据进行预处理；
特征匹配单元，用于存储预设的用户人脸图像数据，并与采集的用户人脸图像数据进行特征匹配，对所述车锁进行解锁。
在蓝牙设备解锁模块未能成功与移动终端连接时，只有检测到车辆附件有人出现，才会启动人脸识别模块。人型侦测模块可以为人型侦测摄像头，也可以为红外传感器。
作为优选，所述蓝牙设备解锁模块包括：
蓝牙模块，用于检测移动终端，获取移动终端的用户信息，并将获取的用户信息发送至信息处理模块；
信息处理模块，用于存储已配对的用户信息并与蓝牙模块检测到的用户信息进行比对。
所述用户信息包括用户手机的蓝牙名称以及蓝牙MAC地址，只有当检测到的用户信息与存储的用户信息一致时，才能够打开车锁。
作为优选，还包括提示模块，所述提示模块包括与控制模块连接的扬声器控制器以及与扬声器控制器连接的扬声器。提示模块用于在人脸识别解锁或闭锁车门成功时发出语音提示，提示用户。
作为优选，还包括信息安全保护模块，用于对用户信息进行加密保护。保护用户信息，提高信息安全性。
作为优选，还包括车辆状态检测模块，所述车辆状态检测模块包括GPS定位模块以及用于检测车辆行驶速度的速度传感器或加速度传感器。通过GPS模块可以对车辆进行定位，便于用户通过APP查找车辆位置。
一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，包括以下步骤：
S1：安装APP到移动终端上，建立蓝牙连接，获取用户信息，完成身份注册；
S2：蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接，人型侦测模块侦测是否有用户出现；
S3：判断蓝牙设备解锁模块与移动终端蓝牙连接是否成功，若蓝牙连接成功，执行步骤S4，若蓝牙连接失败，执行步骤S5；
S4：蓝牙设备解锁模块通过蓝牙信号强度实时计算用户与车辆之间距离，若用户与车辆之间距离达到预设值，蓝牙设备解锁模块进入蓝牙解锁模式，控制车门进行解锁；
S5：若人型侦测模块侦测到有用户出现，且距离阈值内蓝牙设备解锁模块仍未能成功与移动终端进行蓝牙连接，人脸识别模块启动，进入人脸识别解锁模式，控制车门进行解锁。
本发明解决了用户不带钥匙以及手机没电情况下的车辆解锁问题。采用此种基于人脸识别和蓝牙解锁的车锁解锁方法，用户除了可以通过手机蓝牙远距离解锁车门，在忘带手机或手机没电的情况下，用户可以靠近汽车B柱唤醒人脸识别摄像头，通过人脸识别解锁车门。
同时，只有在用户与车辆之间的距离小于预设值时，才会对车锁进行解锁，防止用户与车门距离过远时已将车锁解锁，造成安全隐患。
作为优选，所述步骤S1中进一步表示为：
S1.1：将APP安装在移动终端上，利用APP获取当前移动终端蓝牙连接状态以及用户信息；
S1.2：APP获取移动终端用户信息并将获取的用户信息发送至服务器存储；
S1.3：蓝牙设备解锁模块与移动终端进行首次配对，蓝牙设备解锁模块获取移动终端用户信息APP获取移动终端的用户信息并存储。
用户只需要在第一次使用时，进行配对，完成身份验证，存储用户信息，后续使用时，只需要保证移动终端蓝牙功能开启，蓝牙设备解锁模块会自动进行连接、解锁。
作为优选，所述步骤S2中，蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接的具体步骤为：
S2.1：蓝牙设备解锁模块以周期T为频率定期搜索附近带蓝牙功能的移动终端；
S2.2：获取移动终端的用户信息；
S2.3：将获取的移动终端的用户信息与存储的用户信息进行比对，若用户信息一致，则建立蓝牙连接。
只有在获取到的用户信息与存储的用户信息一致时，才能进行解锁，保障车辆安全。
作为优选，所述步骤S4中还包括：
蓝牙解锁模式开启前，计算当前时间用户于车辆之间距离t1以及上一时间用户与车辆之间距离t2，若t1小于t2，且t1与t2之间的距离差大于阈值t3，则启动蓝牙解锁模式，否则不启动；蓝牙解锁模式开启后，计算当前时间用户于车辆之间距离t4以及上一时间用户与车辆之间距离t5，若t4大于t5，且t4与t5之间的距离差大于阈值t6，则蓝牙解锁模式关闭，车锁锁止；蓝牙解锁模式开启后，若检测到车辆处于移动状态，车锁锁止，蓝牙解锁模式自动关闭。
防止用户在远离车辆时仍进行解锁，即只有在用户靠近车辆时，才会启动解锁功能，进一步保障车辆安全。同时防止车辆在移动时，蓝牙解锁模式开启，解锁车门，造成安全事故。
作为优选，所述步骤S5进一步表示为：
S5.1：根据预设拍摄规则，获取用户人脸图像数据；
S5.2：将采集的用户人脸图像数据与预设的用户人脸数据进行对比，得到匹配度；
S5.3：判断得到匹配度的时间是否在预设时间内，以及匹配度是否满足匹配度阈值，若两者都满足，则控制车锁进行解锁。
所述用户人脸图像数据包括人脸轮廓数据以及人脸五官数据。
因此，本发明具有如下有益效果：1、用户可以通过蓝牙远距离解锁车门，手机仅需注册一次身份，在后续解锁时使用同一手机进行解锁时不需要进行打开APP等操作，解锁过程简单，解锁时间短；2、在忘带手机或手机没电时，可以通过人脸识别解锁车门，适用范围更广。
附图说明
图1是本发明中解锁装置的***结构示意图。
图2是本发明中人脸识别解锁模块的***结构示意图。
图3是本发明中解锁方法的步骤流程图。
图中：1、控制模块；2、移动终端；3、无线通信模块；4、蓝牙设备解锁模块；5、人脸识别解锁模块；6、服务器；7、车锁；8、人型侦测模块；9、人脸识别模块；10、人脸图像采集模块；11、人脸图像处理单元；12、特征匹配单元。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例一：
本实施例为一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，包括：车锁、汽车B柱以及安装在汽车B柱外饰板上的解锁装置。
如图1所示，解锁装置包括安装有APP，用于注册用户身份，发送用户信息到服务器的移动终端2；用于控制蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块的运行的控制模块1；用于接收移动终端的用户信息，并对用户信息进行管理的服务器6；用于实现移动终端与服务器的连接的无线通信模块3；用于与移动终端配对，建立蓝牙通讯，解锁车门的蓝牙设备解锁模块4以及用于识别用户人脸信息，解锁车门的人脸识别解锁模块5。其中，控制模块与车锁连接，控制模块与人脸识别解锁模块、蓝牙设备解锁模块连接，蓝牙设备解锁模块与移动终端连接，移动终端通过无线通信模块与服务器连接。
无线通信模块，可以为GPRS模块、WIFI模块。
如图2所示，人脸识别解锁模块包括用于检测是否有用户出现在车门附近的人型侦测模块8以及用于人脸识别解锁的人脸识别模块9，人脸识别模块包括用于获取用户人脸图像数据的人脸图像采集模块10、用于对获取的用户人脸图像数据进行预处理的人脸图像处理单元11以及用于存储预设的用户人脸图像数据，并与采集的用户人脸图像数据进行特征匹配，对所述车锁进行解锁的特征匹配单元12。其中，人脸识别模块与人型侦测模块均与控制模块连接，人脸图像采集模块、人脸图像处理单元、特征匹配单元依次连接。
蓝牙设备解锁模块包括用于检测移动终端，获取移动终端的用户信息，并将获取的用户信息发送至信息处理模块的蓝牙模块以及用于存储已配对的用户信息并与蓝牙模块检测到的用户信息进行比对的信息处理模块。
本实施例中，人型侦测模块采用人型侦测摄像头，人脸图像采集单元采用人脸识别摄像头。
使用时，移动终端与蓝牙设备解锁模块，建立首次连接，蓝牙设备解锁模块存储移动终端用户信息，用户信息包括蓝牙名称以及蓝牙MAC地址。
本实施例中结构主要包括B柱外饰板、人型侦测摄像头、人脸识别摄像头、扬声器、蓝牙设备等模块，主要是解决了用户不带钥匙以及手机没电情况下的车辆解锁问题。
本实施例还提供了一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，如图3所示，包括以下步骤：第一步，安装APP到移动终端上，建立蓝牙连接，获取用户信息，完成身份注册；第二步，蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接，人型侦测模块侦测是否有用户出现；第三步，判断蓝牙设备解锁模块与移动终端蓝牙连接是否成功，若蓝牙连接成功，执行第四步，若蓝牙连接失败，执行第五步；第四步，蓝牙设备解锁模块通过蓝牙信号强度实时计算用户与车辆之间距离，若用户与车辆之间距离达到预设值，蓝牙设备解锁模块进入蓝牙解锁模式，控制车门进行解锁；第五步，若人型侦测模块侦测到有用户出现，且距离阈值内蓝牙设备解锁模块仍未能成功与移动终端进行蓝牙连接，人脸识别模块启动，进入人脸识别解锁模式，控制车门进行解锁。
本发明解决了用户不带钥匙以及手机没电情况下的车辆解锁问题。采用此种基于人脸识别和蓝牙解锁的车锁解锁方法，用户除了可以通过手机蓝牙远距离解锁车门，在不带任何钥匙的情况下，用户可以靠近汽车B柱唤醒人脸识别摄像头，通过人脸识别解锁车门。
下面对本申请的解锁方法做进一步说明：
第一步：安装APP到移动终端上，建立蓝牙连接，获取用户信息，完成身份注册。
将APP安装在移动终端上，利用APP获取当前移动终端蓝牙连接状态以及用户信息，蓝牙连接状态包括未连接和已连接，用户信息包括蓝牙名称以及蓝牙MAC地址。
APP获取移动终端用户信息并将获取的用户信息发送至服务器存储，蓝牙设备解锁模块与移动终端进行首次配对，蓝牙设备解锁模块获取移动终端用户信息APP获取移动终端的用户信息并存储。
用户只需要在第一次使用时，进行配对，完成身份验证，存储用户信息，后续使用时，只需要保证移动终端蓝牙功能开启，蓝牙设备解锁模块会自动进行连接、解锁。
第二步：蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接，人型侦测模块侦测是否有用户出现。
蓝牙设备解锁模块以周期T为频率定期搜索附近带蓝牙功能的移动终端；获取移动终端的用户信息；将获取的移动终端的用户信息与存储的用户信息进行比对，若用户信息一致，则建立蓝牙连接。
只有在获取到的用户信息与存储的用户信息一致时，才能进行解锁，保障车辆安全。
第三步：判断蓝牙设备解锁模块与移动终端蓝牙连接是否成功，若蓝牙连接成功，执行第四步，若蓝牙连接失败，执行第五步。
蓝牙连接成功，采用蓝牙设备解锁模块解锁，蓝牙连接失败，采用人脸识别解锁模块解锁。
第四步：蓝牙设备解锁模块通过蓝牙信号强度实时计算用户与车辆之间距离，若用户与车辆之间距离达到预设值，蓝牙设备解锁模块进入蓝牙解锁模式，控制车门进行解锁。
蓝牙解锁模式开启前，计算当前时间用户于车辆之间距离t1以及上一时间用户与车辆之间距离t2，若t1小于t2，且t1与t2之间的距离差大于阈值t3，则启动蓝牙解锁模式，否则不启动；蓝牙解锁模式开启后，计算当前时间用户于车辆之间距离t4以及上一时间用户与车辆之间距离t5，若t4大于t5，且t4与t5之间的距离差大于阈值t6，则蓝牙解锁模式关闭，车锁门锁止；蓝牙解锁模式开启后，若检测到车辆处于移动状态，车门锁止，蓝牙解锁模式自动关闭。
防止用户在远离车辆时仍进行解锁，即只有在用户靠近车辆时，才会启动解锁功能，进一步保障车辆安全。同时防止车辆在移动时，蓝牙解锁模式开启，解锁车门，造成安全事故。
第五步：若人型侦测模块侦测到有用户出现，且距离阈值内蓝牙设备解锁模块仍未能成功与移动终端进行蓝牙连接，人脸识别模块启动，进入人脸识别解锁模式，控制车门进行解锁。
根据预设拍摄规则，获取用户人脸图像数据，所述用户人脸图像数据包括人脸轮廓数据以及人脸五官数据；将采集的用户人脸图像数据与预设的用户人脸数据进行对比，得到匹配度；判断得到匹配度的时间是否在预设时间内，以及匹配度是否满足匹配度阈值，若两者都满足，则控制车锁进行解锁。
进行匹配时，采用现有的人脸识别算法进行匹配。
实施例二：
本实施例在实施例一的基础上，对人脸图像采集模块做进一步说明，人脸识别模块包括用于存储预设拍摄规则的存储模块、采集周边环境光线强度的光线采集模块以及根据周边环境光线强度对摄像头光圈以及曝光时间进行调整的光线调节模块。
具体调节操作：若周边环境光线强度强，则调小光圈、缩短曝光时间； 若周边环境的光线强度弱，则调大光圈、增长曝光时间。
由此，可以采集更为清晰的人脸图像，增加图像识别正确率。
实施例三：
本实施例在实施例一的基础上，还包括提示模块，提示模块包括与控制模块连接的扬声器控制器以及与扬声器控制器连接的扬声器。提示模块用于人脸识别解锁或闭锁车门成功时发出语音提示，提示用户。
实施例四：
本实施例在实施例一的基础上，还包括信息安全保护模块，信息安全模块以密文模式对用户信息进行加密，提高信息安全性，防止非用户对用户信息进行篡改。
本实施例还设置有安装在汽车B柱外饰板上、且与控制模块连接的第二通信模块，当车门解锁时，控制模块通过第二通信模块发送解锁信号到移动终端的APP上，便于用户查看解锁信息，防止有非用户的人进行解锁操作，造成财产损失。若非用户本人操作解锁，用户可以通过APP向控制模块发送锁止信息，对车锁进行锁止。
其中，移动终端可以为手机、手环等带蓝牙功能的便携式电子设备。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，包括：车锁、汽车B柱以及解锁装置，所述解锁装置包括：
移动终端，安装有APP，用于注册用户身份，发送用户信息到服务器；
控制模块，用于控制蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块的运行；
蓝牙设备解锁模块，用于与移动终端配对，建立蓝牙通讯，解锁车门；
人脸识别解锁模块，用于识别用户人脸信息，解锁车门；
服务器，用于接收移动终端的用户信息，并对用户信息进行管理；
无线通信模块，用于实现移动终端与服务器的连接；
控制模块、蓝牙设备解锁模块以及人脸识别解锁模块安装在汽车B柱外饰板上。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，所述人脸识别解锁模块包括：分别与控制模块连接的人型侦测模块和人脸识别模块，
所述人型侦测模块，用于检测是否有用户出现在车门附近；
所述人脸识别模块包括：
人脸图像采集模块，用于获取用户人脸图像数据；
人脸图像处理单元，用于对获取的用户人脸图像数据进行预处理；
特征匹配单元，用于存储预设的用户人脸图像数据，并与采集的用户人脸图像数据进行特征匹配，对所述车锁进行解锁。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，所述蓝牙设备解锁模块包括：
蓝牙模块，用于检测移动终端，获取移动终端的用户信息，并将获取的用户信息发送至信息处理模块；
信息处理模块，用于存储已配对的用户信息并与蓝牙模块检测到的用户信息进行比对。
4.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，还包括提示模块，所述提示模块包括与控制模块连接的扬声器控制器以及与扬声器控制器连接的扬声器。
5.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，还包括信息安全保护模块，用于对用户信息进行加密保护。
6.一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，应用于权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的智能立柱，其特征在于，包括以下步骤：
S1：安装APP到移动终端上，建立蓝牙连接，获取用户信息，完成身份注册；
S2：蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接，人型侦测模块侦测是否有用户出现；
S3：判断蓝牙设备解锁模块与移动终端蓝牙连接是否成功，若蓝牙连接成功，执行步骤S4，若蓝牙连接失败，执行步骤S5；
S4：蓝牙设备解锁模块通过蓝牙信号强度实时计算用户与车辆之间距离，若用户与车辆之间距离达到预设值，蓝牙设备解锁模块进入蓝牙解锁模式，控制车门进行解锁；
S5：若人型侦测模块侦测到有用户出现，且距离阈值内蓝牙设备解锁模块仍未能成功与移动终端进行蓝牙连接，人脸识别模块启动，进入人脸识别解锁模式，控制车门进行解锁。
7.根据权利要求6所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，其特征在于，所述步骤S1中进一步表示为：
S1.1：将APP安装在移动终端上，利用APP获取当前移动终端蓝牙连接状态以及用户信息；
S1.2：APP获取移动终端用户信息并将获取的用户信息发送至服务器存储；
S1.3：蓝牙设备解锁模块与移动终端进行首次配对，蓝牙设备解锁模块获取移动终端用户信息APP获取移动终端的用户信息并存储。
8.根据权利要求6或7所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，其特征在于，所述步骤S2中，蓝牙设备解锁模块与移动终端进行蓝牙连接的具体步骤为：
S2.1：蓝牙设备解锁模块以周期T为频率定期搜索附近带蓝牙功能的移动终端；
S2.2：获取移动终端的用户信息；
S2.3：将获取的移动终端的用户信息与存储的用户信息进行比对，若用户信息一致，则建立蓝牙连接。
9.根据权利要求6所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括：
蓝牙解锁模式开启前，计算当前时间用户于车辆之间距离t1以及上一时间用户与车辆之间距离t2，若t1小于t2，且t1与t2之间的距离差大于阈值t3，则启动蓝牙解锁模式，否则不启动；蓝牙解锁模式开启后，计算当前时间用户于车辆之间距离t4以及上一时间用户与车辆之间距离t5，若t4大于t5，且t4与t5之间的距离差大于阈值t6，则蓝牙解锁模式关闭，车锁锁止；蓝牙解锁模式开启后，若检测到车辆处于移动状态，车锁锁止，蓝牙解锁模式自动关闭。
10.根据权利要求6所述的一种基于人脸识别和蓝牙解锁的解锁方法，其特征在于，所述步骤S5进一步表示为：
S5.1：根据预设拍摄规则，获取用户人脸图像数据；
S5.2：将采集的用户人脸图像数据与预设的用户人脸数据进行对比，得到匹配度；
S5.3：判断得到匹配度的时间是否在预设时间内，以及匹配度是否满足匹配度阈值，若两者都满足，则控制车锁进行解锁。
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