阅读说明：本技术 一种基于虹膜识别的车辆控制装置及使用方法 (Vehicle control device based on iris recognition and use method ) 是由 程权 张卫东 宋永青 倪志 丁昊天 焦雯鑫 魏新奇 王磊 徐赛 李世欢 张天源 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及虹膜识别技术领域,具体涉及一种基于虹膜识别的车辆控制装置及使用方法,装置包括虹膜识别系统、车门开启系统和座椅位姿调整系统,虹膜识别系统包括有虹膜识别摄像头和微处理器,虹膜识别摄像头设置在车辆的车体上,虹膜识别摄像头与微处理器电性连接,微处理器设置在车辆内部,微处理器的信号输出端电性连接车门开启系统和座椅位姿调整系统,车门开启系统用于在收到微处理器发出的开启车门信号后对车门进行开锁,座椅位姿调整系统用于根据微处理器所识别的虹膜信息将座椅位姿自动调整至预设状态。本发明通过虹膜识别技术控制车辆开启车门,并且针对不同的驾驶员调整至该驾驶员匹配的座椅位姿,使车辆控制变得更加智能、更为安全。(The invention relates to the technical field of iris recognition, in particular to a vehicle control device based on iris recognition and a use method thereof. The invention controls the vehicle to open the vehicle door through the iris recognition technology, and adjusts the seat pose matched with the driver aiming at different drivers, so that the vehicle control becomes more intelligent and safer.)

一种基于虹膜识别的车辆控制装置及使用方法

技术领域

本发明涉及虹膜识别技术领域，具体涉及一种基于虹膜识别的车辆控制装置及使用方法。

背景技术

虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种，虹膜识别技术被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以虹膜识别技术为重点，这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔，基于虹膜识别技术设置的门禁设备已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统，它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着较大的作用。

虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，应用于安防设备(如门禁等)，以及有高度保密需求的场所，虹膜识别技术在汽车行业也发挥着重要的作用，现有的车门开关方式大多采用两种方式，一种是传统的手工用车门钥匙打开车门，另一种则是用远程遥控打开，而这种方式都存在安全性不高的缺陷，如果钥匙和遥控器丢失，会增加汽车的安全隐患，同时也给车主带来了不必要的麻烦。

另外，当不同的驾驶员驾驶同一个车辆时，每次更换不同的驾驶员，都需要调整座椅位姿至适合自己的状态，调整起来十分麻烦。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置及使用方法，通过虹膜识别技术控制车辆开启车门，并且针对不同的驾驶员调整至该驾驶员匹配的座椅位姿，使车辆控制变得更加智能、更为安全。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置，包括虹膜识别系统、车门开启系统和座椅位姿调整系统，所述虹膜识别系统包括有虹膜识别摄像头和微处理器，所述虹膜识别摄像头设置在车辆的车体上，所述虹膜识别摄像头与所述微处理器电性连接，所述微处理器设置在所述车辆内部，所述微处理器的信号输出端电性连接所述车门开启系统和所述座椅位姿调整系统，所述车门开启系统用于在收到微处理器发出的开启车门信号后对车门进行开锁，所述座椅位姿调整系统用于根据微处理器所识别的虹膜信息将座椅位姿自动调整至预设状态。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述虹膜识别摄像头设置在所述车体的车门臂上，所述车门臂上开设有凹槽，所述虹膜识别摄像头设置在所述凹槽中；

优选地，所述凹槽表面敷设有透光板，所述透光板外表面与所述车门臂平齐。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述车门开启系统包括门锁控制器和门锁执行机构，所述微处理器的信号输出端电性连接所述门锁控制器的信号输入端，所述门锁控制器的信号输出端电性连接所述门锁执行机构的控制端；

优选地，所述门锁执行机构为电磁式门锁执行机构、直流电动机式门锁执行机构或永磁电动机式门锁执行机构。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述座椅位姿调整系统包括坐垫调节机构和靠背调节机构，所述坐垫调节机构的控制端电性连接所述微处理器的信号输出端，用于调节坐垫骨架水平方向和竖直方向的位置，所述靠背调节机构的控制端电性连接所述微处理器的信号输出端，用于调节靠背骨架的倾斜角度。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述坐垫调节机构包括水平移动机构和竖直移动机构，所述水平移动机构包括有两个相互平行的固定基座、丝杠、丝套、滑轴、滑块和平移电机，所述固定基座沿长度方向设置有长槽，所述丝杠和所述丝套设置在其中一个所述固定基座的长槽中，所述滑轴和所述滑块设置在另一个所述固定基座的长槽中，所述平移电机固定设置在所述丝杠前端的所述固定基座上，且所述平移电机的输出端与所述丝杠联动，所述丝套与所述滑块通过连板固定连接，所述竖直移动机构设置在所述连杆上方；

优选地，所述丝套、所述滑块和所述连板的数量均为两个。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述竖直移动机构包括两个相互平行的移动基座、坐垫骨架和抬升部，所述移动基座固定设置在所述连板上，所述坐垫骨架与所述移动基座之间通过抬升部连接，所述抬升部用于改变所述移动基座与所述坐垫骨架之间的垂直距离。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述抬升部包括第一转轴、第一电机、第二转轴、第二电机和第三转轴，所述第一转轴和第二转轴的两端分别垂直并转动连接在两个所述移动基座相对侧壁上，所述第一转轴和所述第二转轴分别与所述第一电机和所述第二电机联动，所述第一转轴和所述第二转轴的端部分别设置有抬升齿轮，所述第三转轴有两个，两端分别转动连接在所述坐垫骨架上，所述第一转轴、所述第二转轴和所述第三转轴相互平行，所述第三转轴的端部设置有偏心齿轮盘，所述偏心齿轮盘与所述抬升齿轮一一啮合；

优选地，所述抬升部还包括固定轴、多个支撑杆和多个支撑环，所述固定轴的两端固定设置在所述移动基座的相对侧壁上，且所述固定轴与所述第一转轴和所述第二转轴相互平行，所述坐垫骨架表面固定设置有多个横梁，所述支撑杆一端固定连接所述横梁上，另一端固定连接在所述支撑环上，所述支撑环套接在所述固定轴上。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，所述靠背调节机构包括有靠背骨架、大齿轮、小齿轮和靠背电机，所述移动基座的末端固定设置有靠背连接板，所述靠背骨架通过靠背主转轴铰接在所述靠背连接板上，所述大齿轮固定设置在所述靠背主转轴上，所述靠背电机固定设置在所述靠背连接板上，所述小齿轮设置在所述靠背电机的输出端，所述大齿轮与所述小齿轮相互啮合。

本发明还提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置的使用方法，包括：

驾驶员在车外通过虹膜识别摄像头识别驾驶员的虹膜信息；

虹膜信息匹配正确后，微处理器向门锁控制器发出开门信号，门锁控制器控制门锁执行机构开启车门；

虹膜信息匹配正确后，微处理器分别向平移电机、第一电机、第二电机和靠背电机发出运行信号，平移电机、第一电机、第二电机和靠背电机按照所接收的信号移动座椅至预存的位姿状态。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置的使用方法中，作为优选方案，在所述驾驶员在车外通过虹膜识别摄像头识别驾驶员的虹膜信息之前，还包括：

多个驾驶员通过虹膜识别摄像头分别录入虹膜信息至微处理器进行保存；

多个驾驶员调整座椅至合适的位姿状态，并分别录入微处理器进行保存；

微处理器将每个驾驶员的虹膜信息与座椅位姿状态进行匹配后保存。

本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置，具有如下有益效果：

1.本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置，在汽车车窗臂上设置虹膜识别摄像头，通过虹膜识别技术控制车辆开启车门，驾驶员在使用车辆时更加便捷、方便，无需随身携带钥匙；

2.本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置，对座椅位姿调整机构进行了设计，使自动调节的控制过程变得简单，同时能够达到常用座椅位姿的任何位置，微处理器可录入不同的驾驶员虹膜信息，并绑定该驾驶员预先录入的座椅位姿状态数据，通过控制平移电机、第一电机、第二电机和靠背电机，针对不同的驾驶员调整至该驾驶员匹配的座椅位姿，使车辆控制变得更加智能。

本发明还提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置的使用方法，其有益效果与一种基于虹膜识别的车辆控制装置类似，不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的总体结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的虹膜识别机构放大结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架总体结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架固定基座的总体结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架移动基座的总体结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架剖面结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的控制原理框架示意图。

附图标记说明：

1-车体，2-车门臂，3-虹膜识别摄像头，4-透光板，5-固定基座，6-丝杠，7-丝套，8-平移电机，9-滑轴，10-滑块，11-连板，12-移动基座，13-坐垫骨架，14-第一转轴，15-第一电机，16-第二转轴，17-第二电机，18-固定轴，19-抬升齿轮，20-偏心齿轮盘，21-第三转轴，22-横梁，23-支撑杆，24-支撑环，25-靠背连接板，26-靠背电机，27-小齿轮，28-大齿轮，29-靠背主转轴，30-靠背骨架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

以下结合具体情况说明本发明的示例性实施例：

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的总体结构示意图；本发明提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置，包括虹膜识别系统、车门开启系统和座椅位姿调整系统，虹膜识别系统包括有虹膜识别摄像头3和微处理器，虹膜识别摄像头3设置在车辆的车体1上，虹膜识别摄像头3与微处理器电性连接，微处理器设置在车辆内部，微处理器的信号输出端电性连接车门开启系统和座椅位姿调整系统，车门开启系统用于在收到微处理器发出的开启车门信号后对车门进行开锁，座椅位姿调整系统用于根据微处理器所识别的虹膜信息将座椅位姿自动调整至预设状态。在本发明的具体实施方式中，微处理器可使用汽车本身的中控电脑。

请参考图7，图7为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的控制原理框架示意图；在本发明的具体实施方式中，在汽车的中控屏上还设置有第二虹膜识别摄像头，第二虹膜识别摄像头电性连接至微处理器，当驾驶员坐在座椅上时，第二虹膜识别摄像头识别驾驶员已经坐在了座椅上，此时，驾驶员踩下刹车，刹车信号与第二虹膜识别摄像头的信号同时传送到微处理器时，车辆开始启动，进行点火。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的虹膜识别机构放大结构示意图；在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，虹膜识别摄像头3设置在车体1的车门臂2上，车门臂2上开设有凹槽，虹膜识别摄像头3设置在凹槽中。

优选地，凹槽表面敷设有透光板4，透光板4外表面与车门臂2平齐。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，车门开启系统包括门锁控制器和门锁执行机构，微处理器的信号输出端电性连接门锁控制器的信号输入端，门锁控制器的信号输出端电性连接门锁执行机构的控制端。

优选地，门锁执行机构为电磁式门锁执行机构、直流电动机式门锁执行机构或永磁电动机式门锁执行机构。

请参考图3，图3为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架总体结构示意图；在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，座椅位姿调整系统包括坐垫调节机构和靠背调节机构，坐垫调节机构的控制端电性连接微处理器的信号输出端，用于调节坐垫骨架13水平方向和竖直方向的位置，靠背调节机构的控制端电性连接微处理器的信号输出端，用于调节靠背骨架30的倾斜角度。

请参考图4，图4为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架固定基座5的总体结构示意图；在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，坐垫调节机构包括水平移动机构和竖直移动机构，水平移动机构包括有两个相互平行的固定基座5、丝杠6、丝套7、滑轴9、滑块10和平移电机8，固定基座5沿长度方向设置有长槽，丝杠6和丝套7设置在其中一个固定基座5的长槽中，滑轴9和滑块10设置在另一个固定基座5的长槽中，平移电机8固定设置在丝杠6前端的固定基座5上，且平移电机8的输出端与丝杠6联动，丝套7与滑块10通过连板11固定连接，竖直移动机构设置在连杆上方。

优选地，丝套7、滑块10和连板11的数量均为两个。

请参考图5，图5为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架移动基座12的总体结构示意图；在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，竖直移动机构包括两个相互平行的移动基座12、坐垫骨架13和抬升部，移动基座12固定设置在连板11上，坐垫骨架13与移动基座12之间通过抬升部连接，抬升部用于改变移动基座12与坐垫骨架13之间的垂直距离。

请参考图6，图6为本发明实施例所提供的基于虹膜识别的车辆控制装置的座椅骨架剖面结构示意图；在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，抬升部包括第一转轴14、第一电机15、第二转轴16、第二电机17和第三转轴21，第一转轴14和第二转轴16的两端分别垂直并转动连接在两个移动基座12相对侧壁上，第一转轴14和第二转轴16分别与第一电机15和第二电机17联动，第一转轴14和第二转轴16的端部分别设置有抬升齿轮19，第三转轴21有两个，两端分别转动连接在坐垫骨架13上，第一转轴14、第二转轴16和第三转轴21相互平行，第三转轴21的端部设置有偏心齿轮盘20，偏心齿轮盘20与抬升齿轮19一一啮合。

优选地，抬升部还包括固定轴18、多个支撑杆23和多个支撑环24，固定轴18的两端固定设置在移动基座12的相对侧壁上，且固定轴18与第一转轴14和第二转轴16相互平行，坐垫骨架13表面固定设置有多个横梁22，支撑杆23一端固定连接横梁22上，另一端固定连接在支撑环24上，支撑环24套接在固定轴18上。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置中，作为优选方案，靠背调节机构包括有靠背骨架30、大齿轮28、小齿轮27和靠背电机26，移动基座12的末端固定设置有靠背连接板25，靠背骨架30通过靠背主转轴29铰接在靠背连接板25上，大齿轮28固定设置在靠背主转轴29上，靠背电机26固定设置在靠背连接板25上，小齿轮27设置在靠背电机26的输出端，大齿轮28与小齿轮27相互啮合。

平移电机8、第一电机15、第二电机17和靠背电机26均为步进电机，并分别配套设置步进电机驱动器。

在进行水平方向的调节时，平移电机8运行，丝杠6转动，丝套7前进或者后退，由于丝套7与滑块10通过连板11固化，滑块10随着丝套7的前进或后退在滑轴9上同步前进或后退，微处理器控制平移电机8收到的脉冲数目，可实现丝套7定量进给或后退，实现水平方向的座椅调节。

在进行竖直方向的调节时，第一电机15和第二电机17运行，抬升齿轮19转动，从而带动偏心齿轮盘20转动，偏心齿轮盘20转动后，坐垫骨架13随着偏心齿轮盘20的偏心距改变，从而改变高度，微处理器分别控制第一电机15和第二电机17收到的脉冲数目，可实现抬升齿轮19正转和翻转所啮合的齿数，实现竖直方向的座椅调节；在设计调节过程时，需注意使两端的偏心齿轮盘20同步上升，或者一端上升，一端同步下降，从而使得支撑环24落在固定轴18上，不会发生干涉。

在靠背骨架30倾斜角度调节时，微处理器控制靠背电机26收到的脉冲数目，可实现控制小齿轮27和大齿轮28啮合的齿数，实现靠背骨架30转角的调节。

本发明还提供一种基于虹膜识别的车辆控制装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤S201、驾驶员在车外通过虹膜识别摄像头3识别驾驶员的虹膜信息.

步骤S202、虹膜信息匹配正确后，微处理器向门锁控制器发出开门信号，门锁控制器控制门锁执行机构开启车门。。

步骤S203、虹膜信息匹配正确后，微处理器分别向平移电机8、第一电机15、第二电机17和靠背电机26发出运行信号，平移电机8、第一电机15、第二电机17和靠背电机26按照所接收的信号移动座椅至预存的位姿状态。

在上述的基于虹膜识别的车辆控制装置的使用方法中，作为优选方案，在驾驶员在车外通过虹膜识别摄像头3识别驾驶员的虹膜信息之前，还包括以下步骤：

步骤S101、多个驾驶员通过虹膜识别摄像头3分别录入虹膜信息至微处理器进行保存。

步骤S102、多个驾驶员调整座椅至合适的位姿状态，并分别录入微处理器进行保存。

步骤S103、微处理器将每个驾驶员的虹膜信息与座椅位姿状态进行匹配后保存。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。