城市公交车上下车安全辅助系统

技术领域

本申请涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种城市公交车上下车安全辅助系统。

背景技术

随着人口增长，城市交通压力剧增，高峰期拥堵问题及公交车超载问题使得城市公共安全问题存在潜在隐患。尤其近年来，节能环保的新能源无人售票公交车大量投入使用，司机专注于驾驶汽车，车上无人监督公交车的超载情况及乘客上下车时的周围环境情况，乘客无法提前预知待乘坐的公交车内当前可乘坐人数，由此产生车内拥堵或车内空闲情况，造成车辆载客数量不平衡。同时，乘客在下车时无法预知公交车后方来车情况，由此造成各种交通事故，对乘客的生命安全造成威胁。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种城市公交车上下车安全辅助系统。

基于上述目的，本申请提供了城市公交车上下车安全辅助系统，其特征在于，包括：

传感器模块，被配置为用于采集车辆内部和车辆外部的视频图像信息；

CAN数据传输模块，被配置为用于传输整车数据信息；

车载终端模块，被配置为用于处理和存储所述视频图像信息和数据信息，同时获取车辆位置信息，分别与所述传感器模块和所述CAN数据传输模块连接；

人机交互模块，被配置为用于展示所述数据信息，所述数据信息包括车内乘客容量信息、车辆运行信息、车外环境信息和报警信息，与所述车载终端模块连接。

进一步的，远程云平台，被配置为用于接收和/或发送所述车辆位置信息、所述车辆运行信息和所述车内乘客容量信息，与所述车载终端模块通信连接。

进一步的，所述传感器模块，包括：车辆前摄像头、车辆后摄像头、车辆外右侧摄像头、车辆前门摄像头和车辆后门摄像头。

进一步的，所述车载终端模块，包括：

互联通信单元，被配置为用于与所述远程云平台进行通信；

中央处理器单元，被配置为用于处理所述视频图像信息和所述数据信息；

储存单元，被配置为用于存储所述视频图像信息和所述数据信息；

定位单元，被配置为用于获取所述车辆位置信息；

接口单元，被配置为用于与所述传感器模块、所述CAN数据传输模块和所述人机交互模块连接；

缓存单元，被配置为用于暂时存储所述视频图像信息和所述数据信息。

进一步的，所述人机交互模块，包括：第一显示屏、第二显示屏、第一扬声器和第二扬声器。

进一步的，车辆停止后，所述车载终端模块，具体被配置为用于将通过所述车辆前摄像头、所述车辆后摄像头和所述车辆外右侧摄像头采集的的所述视频图像信息进行融合，并通过所述人机交互模块进行展示。

进一步的，车辆停止后，所述车载终端模块，具体被配置为，

对通过所述车辆外右侧摄像头采集的所述视频图像信息进行处理，识别目标危险车辆；

基于所述目标危险车辆和雷达探测信息确定所述目标危险车辆的位置和速度信息；

基于所述位置和速度信息通过计算得到所述目标危险车辆与下车乘客的预估碰撞时间；

基于所述预估碰撞时间生成报警信息，并将所述报警信息通过所述人机交互模块进行展示。

进一步的，还包括：车门开启后，所述车载终端模块，具体被配置为基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息，通过计算得到所述车内乘客容量信息。

进一步的，所述基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息，通过计算得到所述车内乘客容量信息，包括

基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息通过计算得到每个上/下车乘客的个人体格值；

基于所述个人体格值和乘客间距空间计算得到每位乘客站立时的当前有效面积；

基于所述上车人数、所述下车人数和每位乘客站立时的所述当前有效面积计算得到所述车内当前乘客容限值，基于所述车内当前乘客容限值和车内已有乘客数量通过计算得到所述车内当前可乘坐人数值。

进一步的，所述人机交互模块还包括驾驶区显示设备，所述车载终端模块，具体被配置为对通过车辆前门摄像头和所述车辆后门摄像头采集到的所述视频图像信息进行标记，以得到禁止站立区域的乘客标记信息，并将所述乘客标记信息发送至所述驾驶区显示设备。

从上面所述可以看出，本申请提供的城市公交车上下车安全辅助系统，通过传感器模块采集车辆内部及其外部的视频图像信息，车载终端模块对视频图像信息进行处理分析，得到车内乘客容量信息、车辆运行信息、车外环境信息和报警信息。乘客通过车内乘客容量信息能够提前预知待乘坐车辆的车内当前可乘坐人数，避免造成车辆过于拥挤或空闲的情况。通过车辆运行信息可知每辆公交车距离各个站点的距离和到站时间，便于乘客合理安排乘车时间，减少等待时间。通过车外环境信息和报警信息，乘客在下车时能够预知车辆后方来车情况，避免下车时与后方目标危险车辆产生碰撞，造成交通事故。本申请提供的城市公交车上下车安全辅助系统能够有效避免公交上下车时的安全隐患及交通意外的发生，为乘客乘坐公交车带来方便。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的城市公交车上下车安全辅助系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的公交车停车时对车辆外围目标危险车辆进行定位的方法的流程示意图；

图3为本申请实施例的车内当前可乘坐人数值的计算方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术所述，公共交通在缓解城市交通压力、改善交通环境等方面扮演着重要的角色。公交车作为公共交通的一种，是市民出行的重要工具。然而公交运行过程中，遇到客流高峰，乘客拥挤上下车、强行上车等造成车内异常拥挤，导致车门无法正常关门，影响营运甚至引发安全事故。其次，公交营运过程中，前后门禁止站立区，经常会有乘客站立，开关门时存在严重的安全隐患。

车辆运营过程中，乘客无法获得此线路车辆车内载客、车辆到站等信息。在客流高峰期，乘客待车到站时盲目拥挤上车，造成该趟车次乘客爆满，下一趟或下第二趟车出现乘客稀疏无人的现象。车辆到站时，驾驶员将车辆停放在路边供乘客上下车，由于车内乘客无法了解外界环境情况，下车时经常出现与穿行的摩托车、电动车、自行车发生碰撞/摩擦等交通事故。

基于上述情况，开发可靠的上下车安全辅助系统，为乘客提供提示信息，避免交通意外的发生具有重要意义。本发明提供了一种城市公交车上下车安全辅助系统，通过该系统计算车内可乘坐人数，以及提供本线路车班次信息、车辆可乘人数信息为等待上车乘客提供上车参考，以防止乘客拥挤、强行上车造成无法关门等现象，减少上车安全事故。车辆到站时监控开关门易被夹区域并在驾驶区显示屏显示，同时对该区域站立的乘客标记显示，提醒驾驶员，避免开门造成夹伤事故。检测乘客上下车盲区及障碍物，提醒乘客避免上下车时交通事故的发生。

以下结合附图来详细说明本申请的实施例。

本申请提供了一种城市公交车上下车安全辅助系统，参考图1，具体包括：

传感器模块，被配置为用于采集车辆内部和车辆外部的视频图像信息；

CAN数据传输模块，被配置为用于传输整车数据信息；

车载终端模块，被配置为用于处理和存储所述视频图像信息和数据信息，同时获取车辆位置信息，分别与所述传感器模块和所述CAN数据传输模块连接；

人机交互模块，被配置为用于展示所述数据信息，所述数据信息包括车内乘客容量信息、车辆运行信息、车外环境信息和报警信息，与所述车载终端模块连接。

具体的，所述传感器模块、CAN数据传输模块和所述人机交互模块均通过接口与所述车载终端模块连接，传感器模块用于采集车辆内外的视频图像信息，并通过接口传输给车载终端模块并进行处理分析。CAN数据传输单元采集车辆速度、车辆制动状态等信息，并传输给所述车载终端模块，车载终端模块基于车辆信息对车辆状态进行判断，并启动相应的处理功能。例如，车载终端模块判断车辆停止以后，启动车载终端图像识别处理功能。人机交互模块用于将通过车载终端模块处理分析的数据信息通过各种终端设备进行展示，方便乘客获取各种信息并及时做出相应的判断，避免拥堵及交通事故发生。

在一些实施例中，还包括：远程云平台，被配置为用于接收和/或发送所述车辆位置信息、所述车辆运行信息和所述车内乘客容量信息，与所述车载终端模块通信连接。在本实施例的系统中还包括远程云平台，所述远程云平台接收到车载终端模块发送的车辆相关信息后，再将车辆相关信息发送至其他车载终端模块，实现了车辆之间的信息互通，方便乘客获取不同车辆的相关信息。

在一些实施例中，所述传感器模块，包括：车辆前摄像头、车辆后摄像头、车辆外右侧摄像头、车辆前门摄像头和车辆后门摄像头。具体的，车辆前摄像头设置在车辆外部的前方，车辆后摄像头设置在车辆外部的后方，车辆外右侧摄像头设置在车辆外部的右方，车辆前门摄像头设置在车辆内部的前方，车辆后门摄像头设置在车辆内部的后方。也即，车辆外部设置至少三个摄像头，车辆内部设置至少两个摄像头，用于采集车辆内部和外部的视频图像信息。

在一些实施例中，所述车载终端模块，包括：互联通信单元，被配置为用于与所述远程云平台进行通信；中央处理器单元，被配置为用于处理所述视频图像信息和所述数据信息；储存单元，被配置为用于存储所述视频图像信息和所述数据信息；定位单元，被配置为用于获取所述车辆位置信息；接口单元，被配置为用于与所述传感器模块、所述CAN数据传输模块和所述人机交互模块连接；缓存单元，被配置为用于暂时存储所述视频图像信息和所述数据信息。

车载终端模块包括中央处理器单元，以及与中央处理器单元连接的互联通信单元、存储单元、定位单元、接口单元和缓存单元。中央处理器单元用于分析识别处理视频图像信息，以及进行数据融合，为主要运算和控制单元。互联通信单元用于与远程云平台建立无线通信连接，实现与远程云平台的信息传输，可以将接收到的数据传输到中央处理器单元或将中央处理器单元处理后的信息发送给其他单元模块。存储单元用于存储中央处理器单元接收或处理后的视频、数据等信息。定位单元用于获取车辆的位置信息。接口单元负责与其他各个模块进行通信连接。

在一些实施例中，所述人机交互模块，包括：第一显示屏、第二显示屏、第一扬声器和第二扬声器。所述第一显示屏设置在车辆外部前方，用于为等待乘车的乘客提供本车的车辆内部信息和其前后车辆信息，所述第二显示屏设置在车辆内部后车门处，用于提示车辆内部乘客注意车辆外部周围危险车辆情况以及导乘、广告等信息。第一扬声器设置在车辆内部前门处，第二扬声器设置在车辆内部后门处，用于为车内乘客播放提示信息和预警信息。

在一些实施例中，车辆停止后，所述车载终端模块，具体被配置为用于将通过所述车辆前摄像头、所述车辆后摄像头和所述车辆外右侧摄像头采集的所述视频图像信息进行融合，并通过所述人机交互模块进行展示。

具体的，车辆停止后，启动车载终端图像识别处理功能，由中央处理器单元根据算法对车辆前方、后方、右侧摄像头进行图像拼接融合，形成车辆三方位的融合视频，并切换第二显示屏显示实时融合视频，为车辆内部乘客提示车辆外部周围危险车辆情况。所述融合视频为将三个方位视频拼接成3D或2D的一幅图像。

在一些实施例中，车辆停止后，所述车载终端模块，具体被配置为，对通过所述车辆外右侧摄像头采集的所述视频图像信息进行处理，识别目标危险车辆；基于所述目标危险车辆和雷达探测信息确定所述目标危险车辆的位置和速度信息；基于所述位置和速度信息通过计算得到所述目标危险车辆与下车乘客的预估碰撞时间；基于所述预估碰撞时间生成报警信息，并将所述报警信息通过所述人机交互模块进行展示。

本实施例中，也即公开了一种公交车停车时对车辆外围目标危险车辆进行定位的方法，参考图2，包括以下几个步骤：

步骤S101、通过所述车辆外右侧摄像头采集的所述视频图像信息进行处理，识别目标危险车辆；

步骤S102、基于所述目标危险车辆和雷达探测信息确定所述目标危险车辆的位置和速度信息；

步骤S103、基于所述位置和速度信息通过计算得到所述目标危险车辆与下车乘客的预估碰撞时间；

步骤S104、基于所述预估碰撞时间生成报警信息。

具体的，中央处理器单元根据算法对车辆外右侧摄像头采集的图像信息进行处理，识别车辆右侧动态摩托车、电动车、自行车等危险目标。同时融合车辆右侧雷达探测信息，进行危险目标定位。所述车辆外右侧摄像头采集的视频图像信息与右侧雷达信息融合，应理解为，图像识别的目标与雷达检测目标的位置、速度信息进行融合。计算危险目标驶向车门的距离和行驶速度，得出危险目标到达车门与下车乘客的预估碰撞时间，根据预估碰撞时间的长短通过第一扬声器进行分级报警，提醒乘客注意，并在第二显示屏上标注目标危险车辆的危险等级。

在一些实施例中，车门开启后，所述车载终端模块，具体被配置为基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息，通过计算得到所述车内乘客容量信息。

在一些实施例中，所述基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息，通过计算得到所述车内乘客容量信息，包括：基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息通过计算得到每个上/下车乘客的个人体格值；基于所述个人体格值和乘客间距空间计算得到每位乘客站立时的当前有效面积；基于所述上车人数、所述下车人数和每位乘客站立时的所述当前有效面积计算得到所述车内当前乘客容限值；基于所述车内当前乘客容限值和车内已有乘客数量通过计算得到所述车内当前可乘坐人数值。

本实施例中，也即公开了一种车内当前可乘坐人数值的计算方法，参考图3，包括以下几个步骤：

步骤S201、基于所述传感器模块获取的所述视频图像信息通过计算得到每个上/下车乘客的个人体格值；

步骤S202、基于所述个人体格值和乘客间距空间计算得到每位乘客站立时的当前有效面积；

步骤S203、基于所述上车人数、所述下车人数和每位乘客站立时的所述当前有效面积计算得到所述车内当前乘客容限值；

步骤S204、基于所述车内当前乘客容限值和车内已有乘客数量通过计算得到所述车内当前可乘坐人数值。

具体的，车载终端通过CAN数据传输单元获取车门开关信号，当检测门开信号后，启动中央处理器单元的图像识别功能，对车辆前门摄像头和车辆后门摄像头的图像进行分析处理，得出乘客的上车人数和下车人数。并通过算法计算出车内当前乘客容限值和车内当前可乘坐人数值，并通过第一显示屏实时显示，为待上车乘客提供车内空间信息。

车内容限值计算方法如下：

其中N为车辆定员人数，P

通常S

该方法通过车载终端对车辆前门摄像头和车辆后门摄像头采集的实时上下车乘客的视频图像信息进行分析，当有乘客上/下车时计算获得每个乘客的当前个人体格值S

其中，S

所述车内当前可乘坐人数值为

N

其中，N

车辆到站上/下客时通过实时计算车内实际可乘人数，并提供给车外待上车乘客，当车内可乘坐人数为0时，启动车内第一扬声器和第二扬声器，提醒待上车乘客车内拥挤以减少乘客过度拥挤上车造成司机关门困难或夹伤事故。

远程云平台接收整条线路运行车辆的车载终端的位置信息、车内可乘坐人数信息，并将后一辆车相对前一辆车的位置信息以及可乘坐人数信息发送给前一辆车的车载终端，并在该车的第一显示屏进行显示。所述后一辆车应理解为，同一运行线路相对于该到站车辆后，最先到达该站的车辆。第一显示屏显示的内容包含并不局限于本车车内容限值、可乘坐人数，下一趟车距离该站的距离、到站时间、车内容限值和车辆可乘坐人数。

在一些实施例中，所述人机交互模块还包括驾驶区显示设备，所述车载终端模块，具体被配置为对通过车辆前门摄像头和所述车辆后门摄像头采集到的所述视频图像信息进行标记，以得到禁止站立区域的乘客标记信息，并将所述乘客标记信息发送至所述驾驶区显示设备。因而，本申请能够为待上车乘客提供本车信息和下一趟车辆信息，为乘客上车提供参考。避免客流高峰，乘客盲目拥挤上车，强行上车造成车内过度拥挤，使得车门无法关闭亦或造成被车门夹伤等交通事故。

通过车辆前门摄像头和车辆后门摄像头获取视频图像信息，车载终端模块实时监控开关门易夹伤乘客区域，并在驾驶区显示屏进行显示。当检测该区域有乘客站立，通过算法进行该乘客标记并显示到驾驶区显示屏上，同时报警提醒驾驶员谨防开关门。

需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。