基于人臉識別設備的個性化聯動功能設計

倪海艷，趙掌柱，徐溫溫，朱亞萍，肖杰

（1.陜西汽車集團有限責任公司技術中心，陜西 西安 710200；2.陜汽集團商用車有限公司，陜西 寶雞 721000）

1 系統介紹

系統通過基于攝像頭的人臉識別系統與智能中控、車載終端、其他控制器及車輛管理平臺之間進行聯動，實現個性化功能設計。系統框圖見圖1，可實現有且不限于以下功能：

（1）身份ID 注冊功能：通過車輛管理平臺進行駕駛員身份注冊的功能。

（2）身份ID 刪除功能：通過車輛管理平臺進行駕駛員身份ID 刪除管理功能。

（3）身份識別匹配功能：通過當前駕駛員身份ID 與車輛管理平臺注冊駕駛員身份ID 庫匹配，進行駕駛員身份異常報警的功能。

（4）身份關聯個性化設置功能：當駕駛員身份匹配正常時，車輛相關控制器的功能設置由智能中控進行駕駛員身份ID 綁定保存記憶。

（5）身份關聯個性化調用功能：當駕駛員身份匹配正常時，車輛相關控制器切換到與該駕駛員身份ID 綁記憶的個性設置狀態。

圖1 人臉識別聯動系統框圖

2 功能描述

2.1 身份ID 注冊

2.1.1 流程圖

身份ID 注冊流程圖見圖2。

2.1.2 功能策略

2.1.2.1 激活條件

（1）“人臉識別系統當前狀態信號=待機”，且；

（2）手剎制動信號有效，且；

（3）人臉識別控制器收到車載終端發送的“身份注冊請求信號=注冊請求”。

圖2 身份ID 注冊流程圖

2.1.2.2 執行動作

（1）激活身份注冊功能，并向總線發送“身份注冊反饋信號=激活”。

（2）車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊反饋信號=激活”，語音播報“即將進入駕駛員身份注冊環境，請駕駛員按照語音指令完成相應動作”，間隔2s 后。

（3）車載終端語音播報“請正視車輛前方”，人臉識別控制器驅動人臉識別攝像頭并捕捉駕駛員正視車輛前方照片。人臉識別控制器反饋捕捉駕駛員正視車輛前方照片結果給車載終端。

（4）如果人臉識別控制器捕捉駕駛員正視車輛前方照片成功，人臉識別控制器向總線發送“身份注冊反饋信號=正面照片捕捉成功”。車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊反饋信號=正面照片捕捉成功”信號后，車載終端語音播報“請正視車輛左A 柱攝像頭”。如果人臉識別控制器捕捉駕駛員正視車輛前方照片失敗，人臉識別控制器向總線發送“身份注冊反饋信號=正面照片捕捉失敗”。車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊反饋信號=正面照片捕捉失敗”信號后，再執行一次（3），如果仍失敗則人臉識別控制器向總線發送“身份注冊結果信號=失敗”信號后退出身份注冊功能，同時車載終端將身份注冊失敗結果上傳至車輛管理平臺。

（5）車載終端語音播報“請正視車輛左A 柱攝像頭”。人臉識別控制器控制器驅動人臉識別控制器攝像頭并捕捉駕駛員正視車輛左A 柱攝像頭照片。人臉識別控制器控制器反饋捕捉駕駛員正視車輛左A 柱攝像頭照片結果給車載終端車載終端。

（6）如果人臉識別控制器捕捉駕駛員正視車輛左A 柱攝像頭照片成功，人臉識別控制器向總線發送“身份注冊結果信號=成功”，車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊結果信號=成功”后語音播報“身份注冊成功”，同時車載終端將身份注冊成功結果上傳至車輛管理平臺。如果人臉識別控制器捕捉駕駛員正視車輛左A 柱攝像頭照片失敗，人臉識別控制器向總線發送“身份注冊反饋信號=側面照片捕捉失敗”。車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊反饋信號=側面照片捕捉失敗”后再執行一次（5），如果仍失敗則人臉識別控制器向總線發送“身份注冊結果信號=失敗”信號后退出身份注冊功能，同時車載終端將身份注冊失敗結果上傳至車輛管理平臺。

（7）人臉識別控制器本地生成身份ID 消息并存儲。若身份已注冊則人臉識別控制器向總線發送“身份注冊反饋信號=已注冊”，車載終端收到人臉識別控制器發送的“身份注冊反饋信號=已注冊”后車載終端語音播報“身份已注冊并更新”。無論是初次注冊還是已注冊更新，人臉識別控制器都將當前注冊的身份ID 信息及所有ID 數量通過CAN 總線發給車載終端由其轉發至車輛管理平臺。

2.1.2.3 退出條件

（1）“人臉識別系統當前狀態信號=關閉”，或；

（2）駐車狀態信號=非駐車狀態，或；

（3）駕駛員正視車輛前方照片兩次捕捉均失敗，或；

（4）駕駛員正視車輛左A 柱攝像頭照片兩次捕捉均失敗，或；

（5）人臉識別控制器收到車載終端發送的“身份注冊請求信號=取消注冊請求”，或；

（6）身份注冊成功。

2.1.2.4 退出動作

（1）當滿足退出條件（1）時，系統進入關閉狀態，并向總線發送“人臉識別系統當前狀態信號=關閉”。

（2）當滿足退出條件（2）或（3）或（4）或（5）時，系統進入待機狀態，并向總線發送“人臉識別系統當前狀態信號=待機”，同時向總線發送“身份注冊結果=失敗”。

（3）當滿足退出條件（6）時，系統進入待機狀態，并向總線發送“人臉識別系統當前狀態信號=待機”，同時向總線發送“身份注冊結果=成功”。

2.2 身份ID 刪除

2.2.1 流程圖

身份ID 刪除流程圖見圖3。

圖3 身份ID 刪除流程圖

2.2.2 功能策略

2.2.2.1 激活條件

（1）“人臉識別系統當前狀態信號=待機”，且；

（2）手剎制動信號有效，且；

（3）人臉識別控制器收到車載終端發送的“身份刪除ID”請求。

2.2.2.2 執行動作

人臉識別控制器反饋身份ID 刪除結果和刪除的身份ID信息給車載終端轉發車輛管理平臺，同時車載終端語音播報身份ID 刪除結果“身份刪除成功/身份刪除ID 無效/身份刪除ID 未注冊/內部錯誤”。

2.3 身份識別匹配

2.3.1 流程圖

身份識別匹配流程圖見圖4。

圖4 身份識別匹配流程圖

2.3.2 功能策略

2.3.2.1 激活條件

（1）點火檔位為ON 檔，且；

（2）發動機運行總時間＞0。

2.3.2.2 執行動作

（1）人臉識別控制器控制器驅動人臉識別控制器攝像頭采集駕駛員信息并進行匹配；

（2）人臉識別控制器識別到駕駛員與身份庫中的成員匹配成功時，向總線發送“駕駛員身份匹配結果=正常”、駕駛員身份ID 和身份ID 個數信號；

（3）人臉識別控制器識別到駕駛員與身份庫中的成員匹配失敗時，向總線發送“駕駛員身份匹配結果=異常”。車載終端接收到該信號則語音播報“駕駛員身份異常”并上傳該信號到車輛管理平臺。

2.4 身份關聯個性化設置

2.4.1 流程圖

身份關聯個性化設置流程圖見圖5。

2.4.2 功能策略

2.4.2.1 激活條件

（1）駕駛員身份匹配正常，且；

（2）“檔位信號=N 檔”或“空檔信號=激活”，且；

（3）手剎信號有效。

2.4.2.2 執行動作

（1）駕駛員調整好符合自己駕駛習慣的個性化設置后，通過智能中控界面點擊保存記憶當前個性化設置。

（2）當個性化設置選擇“記憶”后，智能中控向相關控制器發送個性化記憶請求信號。相關控制器接收到該信號后將當前的設置保存至自身記憶模塊中，并將記憶設置反饋至智能中控。

（3）智能中控接收到相關控制器的反饋信號后，將當前匹配成功的駕駛員身份ID 與當前各控制器設置狀態綁定。綁定成功后，智能中控提示“個性化設置成功”。

2.5 身份關聯個性化調用

2.5.1 流程圖

身份關聯個性化調用流程圖見圖6。

圖5 身份關聯個性化設置流程圖

圖6 身份關聯個性化調用流程圖

2.5.2 功能策略

2.5.2.1 激活條件

（1）點火檔位位置=ON 檔，且；

（2）智能中控收到人臉識別控制器發送的“駕駛員身份匹配結果=正常”，且；

（3）與駕駛員身份ID 存在綁定的個性化設置，且；

（4）智能中控收到“檔位信號=N 檔”或 “空檔信號=激活”，且；

（5）智能中控收到“駐車狀態信號=駐車狀態”。

2.5.2.2 執行動作

（1）智能中控界面提示“即將調用個性化設置，是/否”，由駕駛員選擇是否調用個性化設置。

（2）文字提示3s 后，或者駕駛員點擊選擇“是”，智能中控執行個性化設置調用功能，將駕駛員身份ID 所關聯的個性化設置發送給對應控制器模塊。相關控制器收到智能中控發送的個性化調用指令后，執行相應的動作。

（3）如果駕駛員點擊選擇“否”，智能中控不執行個性化設置調用功能。

3 結語

人臉識別系統不僅可以加強車輛管理平臺對駕駛員身份安全性管理，同時與車輛中的其他控制器實現功能聯動，將駕駛員的個性化設置功能與駕駛員身份綁定，從而提高駕駛員的用戶體驗。