一种低功耗车载掌静脉解锁模组及解锁方法技术

本发明专利技术公开了一种低功耗车载掌静脉解锁模组及解锁方法，包括壳体、电路板和固定在电路板上的感应交互组件、光学成像组件和计算通讯组件，电路板固定在壳体内，感应交互组件包括距离传感器、语音模块、无线模块、呼吸灯和扬声器，光学成像组件包括补光组件和成像组件，成像组件包括从下到上依次套接设置的感光元件、滤光组件、镜头组件和偏振片组件，偏转片组件与镜头组件转动连接，计算通讯组件包括主控MCU、NPU、ISP芯片、SD卡存储模块和通讯接口，通讯接口固定设置在壳体上且用于与车载SOC系统或外部移动终端连接；优点是功耗低、抗干扰能力强、结构紧凑体积小且识别误差小，符合车载模组的要求。模组的要求。模组的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗车载掌静脉解锁模组及解锁方法


[0001]本专利技术涉及车载生物识别
，尤其涉及一种低功耗车载掌静脉解锁模组及解锁方法。

技术介绍

[0002]传统的汽车门锁系统大多使用机械钥匙或遥控器进行解锁。然而这些传统的门锁系统存在一些弊端，例如易于被破解和丢失钥匙等。而随着车辆智能化技术的发展，基于生物识别技术的门锁系统逐渐被应用到汽车中。
[0003]目前，常见的生物识别技术包括指纹识别和人脸识别等。然而，在汽车使用场景下，指纹易受汗液干扰，人脸识别易受逆光、侧光等环境因素干扰，且刷脸行为常出现被动误触发，未必符合使用者的主观意愿。而基于掌静脉识别技术的解锁方式具有抗逆光、不易误触发和因非接触而卫生等优点。但是现有的掌静脉识别模块往往存在静态功耗大、抗干扰能力弱和体积大等问题，不适合集成于汽车上。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低功耗车载掌静脉解锁模组及解锁方法，其功耗低、抗干扰能力强、结构紧凑体积小且识别误差小，符合车载模组的要求。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种低功耗车载掌静脉解锁模组，包括壳体、电路板和固定在所述的电路板上的感应交互组件、光学成像组件和计算通讯组件，所述的电路板固定在所述的壳体内，所述的感应交互组件包括距离传感器、语音模块、无线模块、呼吸灯和扬声器，所述的光学成像组件包括补光组件和成像组件，所述的成像组件包括从下到上依次套接设置的感光元件、滤光组件、镜头组件和偏振片组件，所述的偏振片组件与所述的镜头组件转动连接，所述的计算通讯组件包括主控MCU、NPU、ISP芯片、SD卡存储模块和通讯接口，所述的通讯接口固定设置在所述的壳体上且用于与车载SOC系统或外部移动终端连接。
[0006]进一步地，所述的壳体内固定设置有安装板，所述的电路板包括主电路板和副电路板，所述的主电路板和副电路板之间通过排线电连接，所述的主电路板固定在所述的安装板上，所述的主电路板上固定设置有隔离柱，所述的副电路板固定在所述的隔离柱的上端，使得所述的主电路板和副电路板上下间隔设置。电路板分成两块，抬高了红外光源的位置，使透过壳体的红外光更强，同时也为后续的光源故障检修和更换提供了便利。
[0007]进一步地，所述的感光元件固定在所述的主电路板上，所述的滤光组件包括滤光座和滤光片，所述的滤光座的下端固定设置有卡脚，所述的主电路板上设置有卡槽，所述的卡脚与所述的卡槽相卡接，使得所述的滤光座与所述的主电路板相固定，所述的滤光座套在所述的感光元件上，所述的滤光片固定在所述的滤光座的上端且与所述的感光元件上下正对，所述的镜头组件包括镜头座和相机镜头，所述的镜头座套在所述的滤光座外，且所述的镜头座的下端与所述的滤光座的下端螺接固定，所述的相机镜头固定在所述的镜头座内
且位于所述的滤光片的正上方，所述的偏振片组件包括连接座和固定在所述的连接座上端的偏振片，所述的连接座的下端一体设置有多个沿圆周方向间隔排列的卡接片，所述的卡接片上一体设置有定位凸环，所述的镜头座的内表面设置有定位环槽，所述的卡接片插入所述的镜头座中且定位凸环与定位环槽相配合，使得所述的连接座与所述的镜头座可相对转动，所述的偏振片位于所述的相机镜头的正上方。
[0008]进一步地，所述的补光组件为多颗固定在所述的副电路板上且呈阵列排布的红外LED灯珠。
[0009]进一步地，所述的呼吸灯固定在所述的副电路板上，且所述的呼吸灯外套设有导光套，所述的导光套的下端固定在所述的副电路板上，所述的导光套的上端与所述的壳体的内上端相抵，导光套主要起到聚光和隔光的作用，以防止呼吸灯光线透过壳体后散漫，使得呼吸灯轮廓清晰，灯光指示效果较好，同时也可防止呼吸灯的杂光进入成像组件而影响检测精度。
[0010]进一步地，所述的壳体的上端面固定设置有透红外疏水膜，所述的透红外疏水膜正对所述的导光套的位置处设置有导光孔，透红外疏水膜针对车外雨雾环境，使水珠不易滞留在壳体的上端面，起到净化相机镜头的视野和均匀化光源光线的作用。
[0011]进一步地，所述的距离传感器为固定在所述的副电路板上的红外传感器、超声波传感器、雷达传感器、TOF传感器或带编码的激光传感器。
[0012]进一步地，所述的感光元件为CMOS图像传感器或CCD。
[0013]基于所述的低功耗车载掌静脉解锁模组的解锁方法，包括以下具体步骤：（1）、在SD卡存储模块的数据库中预先存入加密的掌静脉特征向量；（2）、解锁模组得电后先将参数初始化，主控MCU对所有预存的掌静脉特征向量进行解密并加载到主控MCU内置的DDR模块中，然后根据解锁模组在汽车上的安装位置通过感应交互组件并采用低功耗唤醒方法唤醒解锁模组，同时通过扬声器语音提示，然后进入下一步；（3）、通过补光组件调节环境光强，并通过呼吸灯指引解锁者的手掌到达指定位置，同时扬声器语音提示；（4）、采集手掌图像并检测掌心，若检测到掌心，则对手掌图像进行预处理，对手掌图像的曝光度和锐度进行调整，使掌静脉纹理显著；若检测不到掌心，则重新采集手掌图像；（5）、在NPU中对预处理后的手掌图像进行边缘计算，具体为：通过深度学习模型，获取当前掌静脉特征向量；（6）、计算当前掌静脉特征向量与解密后的预存的掌静脉特征向量的距离，选取距离最小值，并返回对应置信度；（7）、主控MCU判断置信度是否小于阈值，若是，则掌静脉识别成功，呼吸灯指示和/或扬声器语音提示，并向车载SOC系统发送解锁指令和秘钥，进行解锁；若不是，则认定为识别失败，呼吸灯指示和/或扬声器语音提示，解锁者保持掌型继续识别，当识别失败次数大于等于两次，则解锁失败，报警结束。
[0014]进一步地，所述的步骤（1）中，掌静脉特征向量的预存方法为：通过车载SOC系统与解锁模组相连接或通过移动终端与解锁模组无线连接并授权，向主控MCU发送掌静脉信息
录入指令，然后直接通过解锁模组进行掌静脉信息的录入，并对获取到的掌静脉特征向量加密然后保存到SD卡存储模块的数据库中。
[0015]进一步地，所述的步骤（1）中，掌静脉特征向量的预存方法为：移动终端将预存的加密的掌静脉特征向量通过无线连接或通讯接口向主控MCU授权后存储到SD卡存储模块的数据库中。
[0016]进一步地，所述的步骤（2）中解锁模组的唤醒方法为：若解锁模组安装在车内，通过语音模块向主控MCU发送唤醒指令以唤醒解锁模组；若解锁模组安装在汽车外部表面，距离传感器和无线模块同时检测相应信号，无线模块的具体检测过程为：设定无线模块每5秒检测一次周边无线信号，若无线模块先检测到相匹配的无线信号，则发送信号给主控MCU，唤醒解锁模组；距离传感器的具体检测过程为：（2.1）、设定距离传感器以脉冲机制工作，初始节电检测周期为0.5秒；（2.2）、若距离传感器在设定的距离阈值内检测到外部物体，则将距离传感器的检测周期提高到0.1秒，即快速检测，共检测6次，同时记录每次检测结果；若没有检测到，则重复步骤（2.1）；（2.3）、在上述6次检测结果中，判断是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于包括壳体、电路板和固定在所述的电路板上的感应交互组件、光学成像组件和计算通讯组件，所述的电路板固定在所述的壳体内，所述的感应交互组件包括距离传感器、语音模块、无线模块、呼吸灯和扬声器，所述的光学成像组件包括补光组件和成像组件，所述的成像组件包括从下到上依次套接设置的感光元件、滤光组件、镜头组件和偏振片组件，所述的偏振片组件与所述的镜头组件转动连接，所述的计算通讯组件包括主控MCU、NPU、ISP芯片、SD卡存储模块和通讯接口，所述的通讯接口固定设置在所述的壳体上且用于与车载SOC系统或外部移动终端连接。2.如权利要求1所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的壳体内固定设置有安装板，所述的电路板包括主电路板和副电路板，所述的主电路板和副电路板之间通过排线电连接，所述的主电路板固定在所述的安装板上，所述的主电路板上固定设置有隔离柱，所述的副电路板固定在所述的隔离柱的上端，使得所述的主电路板和副电路板上下间隔设置。3.如权利要求2所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的感光元件固定在所述的主电路板上，所述的滤光组件包括滤光座和滤光片，所述的滤光座的下端固定设置有卡脚，所述的主电路板上设置有卡槽，所述的卡脚与所述的卡槽相卡接，使得所述的滤光座与所述的主电路板相固定，所述的滤光座套在所述的感光元件上，所述的滤光片固定在所述的滤光座的上端且与所述的感光元件上下正对，所述的镜头组件包括镜头座和相机镜头，所述的镜头座套在所述的滤光座外，且所述的镜头座的下端与所述的滤光座的下端螺接固定，所述的相机镜头固定在所述的镜头座内且位于所述的滤光片的正上方，所述的偏振片组件包括连接座和固定在所述的连接座上端的偏振片，所述的连接座的下端一体设置有多个沿圆周方向间隔排列的卡接片，所述的卡接片上一体设置有定位凸环，所述的镜头座的内表面设置有定位环槽，所述的卡接片插入所述的镜头座中且定位凸环与定位环槽相配合，使得所述的连接座与所述的镜头座可相对转动，所述的偏振片位于所述的相机镜头的正上方。4.如权利要求2所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的补光组件为多颗固定在所述的副电路板上且呈阵列排布的红外LED灯珠。5.如权利要求2所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的呼吸灯固定在所述的副电路板上，且所述的呼吸灯外套设有导光套，所述的导光套的下端固定在所述的副电路板上，所述的导光套的上端与所述的壳体的内上端相抵。6.如权利要求5所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的壳体的上端面固定设置有透红外疏水膜，所述的透红外疏水膜正对所述的导光套的位置处设置有导光孔。7.如权利要求2所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的距离传感器为固定在所述的副电路板上的红外传感器、超声波传感器、雷达传感器、TOF传感器或带编码的激光传感器。8.如权利要求1所述的一种低功耗车载掌静脉解锁模组，其特征在于：所述的感光元件为CMOS图像传感器或CCD。9.基于如权利要求1所述的低功耗车载掌静脉解锁模组的解锁方法，其特征在于包括以下具体步骤：
（1）、在SD卡存储模块的数据库中预先存入加密的掌静脉特征向量；（2）、解锁模组得电后先将参数初始化，主控MCU对所有预存的掌静脉特征向量进行解密并加载到主控MCU内置的DDR模块中，然后根据解锁模组在汽车上的安装位置通过感应交互组件并采用低功耗唤醒方法唤醒解锁模组，同时通过扬声器语音提示，然后进入下一步；（3）、通过补光组件调节环境光强，并通过呼吸灯指引解锁者的手掌到达指定位置，同时扬声器语音提示；（4）、采集手掌图像并检测掌心，若检测到掌心，则对手掌图像进行预处理，对手掌图像的曝光度和锐度进行调整，使掌静脉纹理显著；若检测不到掌心，则重新采集手掌图像；（5）、在NPU中对预处理后的手掌图像进行边缘计算，具体为：通过深度学习模型，获取当前掌静脉特征向量；（6）、计算当前掌静脉特征向量与解密后的预存的掌静脉特征向量的距离，选取距离最小值，并返回对应置信度；（7）、主控MCU判断置信度是否小于阈值，若是，则掌静脉识别成功，呼吸灯指示和/或扬声器语音提示，并向车载SOC系统发送解锁指令和秘钥，进行解锁；若不是，则认定为识别失败，呼吸灯指示和/或扬声器语音提示，解锁者保持掌型继续识别，当识别失败次数大于等于两次，则解锁失败，上传异常记录，报警并结束。10.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶志刚，卢汉，徐晨，
申请(专利权)人：宁波芯然科技有限公司，
类型：发明
国别省市：