CN103129489A - 一种基于can/lin总线的红外车内环境监控系统 - Google Patents

一种基于can/lin总线的红外车内环境监控系统 Download PDF

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黄志强
陶君毅
赵冉冉
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Abstract

本发明涉及一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，包含传感器、信号处理模块、A/D模数转换电路、ECU电子控制单元系统、行车电脑、CAN/LIN数据总线、报警电路、LCD显示模块、无线通信模块、电源；所述传感器获得的信号先经信号处理模块整理，再由A/D电路转换后输入ECU电子控制单元系统处理；所述ECU电子控制单元系统结合传感器信息和经由CAN/LIN总线从行车电脑获取的车辆状况信息进行综合判断；当发现车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，启动报警电路报警、通过无线通信模块发出短信提示并通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，由其调整车窗或控制空调及其外循环的启动；所述电源向各部件提供电能；本发明可对非本意留在车内人员提供安全保障，避免意外产生。

Description

一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统
技术领域
本发明涉及一种车内环境监控系统，特别是一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，属于汽车智能监控和生命安全保障系统技术领域。 
背景技术
近年来，由于车内环境温度失控、汽车自燃或一氧化碳/二氧化碳等气体浓度过高而导致的中毒死亡事件屡有发生，例如当驾乘者在密闭静止的车内休息或专注于某项活动时，因为封闭环境内二氧化碳浓度逐渐升高或者发动机燃烧不充分产生的一氧化碳有毒气体进入车内环境导致中毒，或者因为车内温度过高/过低导致中暑或冻伤冻死；此外因车主大意致使离开后的封闭车内仍遗留有婴幼儿、睡眠者等暂无自主能力人员而导致的意外也不鲜见，如何杜绝此类悲剧的发生尚未有良好的措施，因此本发明对于实现汽车内部环境的连续监测以及保障驾乘人员的生命安全尤为重要。 
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能保护车内生命安全的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，包含传感器、信号处理模块、A/D模数转换电路、ECU电子控制单元系统、行车电脑、CAN/LIN数据总线、报警电路、电源；所述传感器获得的信号先经信号处理模块整理， 再由A/D电路转换后输入ECU电子控制单元系统处理；所述ECU电子控制单元系统结合传感器信息和经由CAN/LIN总线从行车电脑获取的车辆状况信息进行综合判断；当发现车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述系统启动报警电路报警、并通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，由其调整车窗或控制空调及其外循环的启动；所述电源向各部件提供电能。 
优选的，所述基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，还包含无线通信模块；当探测到车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述ECU电子控制单元系统向无线通信模块发出指令，所述无线通信模块向车主发送短信，警示车内有异常情况出现。 
优选的，所述基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：还包含LCD显示模块；当探测到车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述ECU电子控制单元系统向LCD显示模块发出指令，所述LCD显示模块显示危险提示和危险信息。 
优选的，所述传感器为红外传感器和环境传感器的组合。 
优选的，所述红外传感器对人体频段敏感，可以有效从高低温环境中辨识出生命红外信号；所述红外传感器置于车内顶，以便于最大范围的探测车内生命情况。 
优选的，所述环境传感器是一个多传感器组合，用于检测汽车内部环境的温度高低、空气中的氧气、二氧化碳以及一氧化碳等有毒可燃气体的含量以及是否有不明烟雾出现。 
优选的，所述基于CAN/LIN总线之红外车内环境监控系统具有标准监控模式；所述标准监控模式的工作原理：当车速为0时，红外 传感器与环境传感器同时启动，当所述ECU电子控制单元系统检测到车主锁车离开信号，如果所述红外传感器探测发现有人或生命留存，立即由报警电路工作，发出声、光、震动报警并通过无线通信模块发送短信给车主提示车内有非本意留人/生命；如果ECU电子控制单元系统没有检测到车主离开信号而红外传感器探测发现车内有人，则红外传感器和环境传感器继续工作，当出现车内温度过高或过低、或氧气含量过低、或二氧化碳浓度过高、过一氧化碳等有毒气体浓度超过安全值或出现不明烟雾，则报警电路发出声、光、震动报警；所述无线通信模块发出短信警示，同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，调整车窗或开启空调及外循环以调节车内环境，保证车内人员生命安全。 
优选的，所述基于CAN/LIN总线之红外车内环境监控系统具有节能监控模式；所述节能监控模式的工作原理：当车速为0后系统进入一个5～10分钟的等待期，所述ECU电子控制单元系统检测是否有车主离开锁车信号出现，如是则立即启动红外传感器探测车内仍留有人或其它生命，如有则立即由报警电路报警，同时所述无线通信模块发出短信提示车主车内有非本意留人/生命；如ECU电子控制单元系统一直未检测到车主离开信号，那么在等待期结束后再启动红外传感器，发现车内有人，则进一步开启环境传感器，对车内温度和空气质量进行实时连续监测，发现异常，则立即由报警电路报警，所述无线通信模块发出短信提示车主车内有非本意留人/生命；同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，调整车窗或开启空调及外循环以调节车内环境，保证车内人员安全。 
优选的，所述ECU电子控制单元系统，包含MCU或DSP或CPLD或MPU微处理器；所述ECU电子控制单元为一个智能分析、判断和决策系统。 
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 
本发明所述的基于CANLIN总线的红外车内环境监控系统通过采用CAN/LIN总线实现与行车电脑和ECU电子控制单元系统的双向对话、获取车况信息，通过红外传感器和环境传感器对车内环境和生命存在情况连续扫描、监测，然后所述ECU电子控制单元系统通过智能运算和自动控制对车内的环境给生命安全提供有力的保证：在汽车停驶、车内有人的情况下，遇到温度过高/过低、或氧气不足、二氧化碳过高、或一氧化碳等有毒气体浓度超标或出现不明烟雾时，启动报警电路报警，LCD显示、短信警示并通过CAN/LIN总线通知行车电脑调整车窗和空调，改善车内环境，保证人身安全；在汽车停驶、车内有人/生命的情况下，遇到车主锁车离开本系统将直接报警和手机短信警示，以保证不会出现婴幼儿、睡眠休息者等暂无自主能力人员或其它生命被遗留在封闭锁死车内的情况，从而避免悲剧的发生。 
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明： 
附图1为本发明所述的基于CANLIN总线的红外车内环境监控系统的工作原理图； 
附图2为本发明所述的基于CANLIN总线的红外车内环境监控系统的标准监控模式的工作流程图； 
附图3为本发明所述的基于CANLIN总线的红外车内环境监控系统的节能监控模式的工作流程图。 
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 
如附图1-3所示的本发明所述的一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，包含传感器、信号处理模块、A/D模数转换电路、ECU电子控制单元系统，行车电脑、CAN/LIN数据总线、电源、报警电路、LCD显示模块、无线通信模块；所述ECU电子控制单元系统，包含MCU或DSP或CPLD或MPU等微处理器；所述ECU电子控制单元为一个智能分析、判断和决策系统；所述传感器获得的信号先经信号处理模块整理，再经A/D电路转换后输入ECU电子控制单元系统处理；所述ECU电子控制单元系统综合传感器给出的信息和通过CAN/LIN总线从行车电脑获取车辆状况信息后给出智能运算和模糊判断；当发现车内环境恶化或有人员/生命，如婴幼儿、睡眠者、宠物等被遗留闭锁时，ECU电子控制单元系统发出指令，启动报警电路发出声、光、震动报警以提醒驾乘人员，启动LCD显示模块显示危险提示和危险内容，同时启动无线通信模块向车主发送短信警示以提醒车辆有异常情况出现，再同时系统通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，由其调整车窗或控制空调及其外循环的启动，调整车内环境；所述电源给各部件提供电能；所述传感器包含红外传感器和环境传感器；所述红外传感器对人体频段敏感，可以有效从高低温环境中辨识出生命红外信号；所述红外传感器置于车内视角良好位置，如车顶，以便于最大范围的探测车内生命情况；所述环境传感器一个 多传感器组合，用于检测汽车内部环境的温度高低、空气中的氧气、二氧化碳以及一氧化碳等有毒可燃气体的含量以及是否有不明烟雾出现；所述基于CAN/LIN总线之红外车内环境监控系统具有标准监控模式和节能监控模式；所述标准监控模式的工作原理：当车速为0时，红外传感器与环境传感器同时启动，当所述ECU电子控制单元系统检测到车主锁车离开信号，但所述红外传感器探测发现车内仍然有人或生命(如宠物等)留存，则立即启动报警电路工作，发出声、光、震动报警；并通过无线通信模块发送短信给车主提示车内有非本意留人/生命；如果ECU电子控制单元系统没有检测到车主离开信号而红外传感器探测发现车内有人，则红外传感器和环境传感器继续工作，当出现车内温度过高或过低、或氧气含量过低、或二氧化碳浓度过高、过一氧化碳等有毒气体浓度超过安全值或出现不明烟雾，则报警电路发出声、光、震动报警、短信提示、LCD显示模块显示危险警报，同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令调节车窗或开启空调及外循环以调节车内环境，保证车内人员/生命安全；所述节能监控模式的工作原理：当车速为0后系统进入一个5～10分钟的等待期，所述ECU电子控制单元系统检测是否有车主离开锁车信号出现，如是则立即启动红外传感器探测车内仍留有人或其它生命，如有则立即由报警电路报警，并通过无线通信模块发送短信提示车主车内有非本意留人或生命；如ECU电子控制单元系统一直未检测到车主离开信号，那么等待期结束后再启动红外传感器，发现车内有人/生命，则进一步开启环境传感器，对车内温度和空气质量进行实时连续监测，发现异常立即由报警电路报警，并通过无线通信模块发送短信 提示车主车内有非本意留人或生命，LCD显示模块显示危险警报，同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令调节车窗或开启空调及外循环调节车内环境，保证车内人员/生命安全；这种工作模式的优点是可以避免传感器的频繁启动，节省能耗并延长工作寿命。 
上述两种工作模式在汽车从无人、闭锁状态变转变为车门开启、汽车启用状态时，都将自动重新启动，进入工作流程。 
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点： 
本发明所述的基于CANLIN总线的红外车内环境监控系统通过采用CAN/LIN总线实现与行车电脑和ECU电子控制单元系统的双向对话、获取车况信息，通过红外传感器和环境传感器对车内环境和生命存在情况连续扫描、监测，然后所述ECU电子控制单元系统通过智能运算和自动控制对车内的环境给生命安全提供有力的保证：在汽车停驶、车内有人的情况下，遇到温度过高/过低、或氧气不足、二氧化碳过高、或一氧化碳等有毒气体浓度超标或出现不明烟雾时，启动报警电路报警，LCD显示、短信警示并通过CAN/LIN总线通知行车电脑调整车窗和空调，改善车内环境，保证人身安全；在汽车停驶、车内有人/生命的情况下，遇到车主锁车离开本系统将直接报警和手机短信警示，以保证不会出现婴幼儿、睡眠休息者等暂无自主能力人员或其它生命被遗留在封闭锁死车内的情况，从而避免悲剧的发生。 
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：包含传感器、信号处理模块、A/D模数转换电路、ECU电子控制单元系统、行车电脑、CAN/LIN数据总线、报警电路、电源；所述传感器获得的信号先经信号处理模块整理，再由A/D电路转换后输入ECU电子控制单元系统处理；所述ECU电子控制单元系统结合传感器信息和经由CAN/LIN总线从行车电脑获取的车辆状况信息进行综合判断；当发现车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述系统启动报警电路报警、并通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，由其调整车窗或控制空调及其外循环的启动；所述电源向各部件提供电能。
2.根据权利要求1所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：还包含无线通信模块；当探测到车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述ECU电子控制单元系统向无线通信模块发出指令，所述无线通信模块向车主发送短信，警示车内有异常情况出现。
3.根据权利要求1所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：还包含LCD显示模块；当探测到车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，所述ECU电子控制单元系统向LCD显示模块发出指令，所述LCD显示模块显示危险提示和危险信息。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述传感器为红外传感器和环境传感器的组合。
5.根据权利要求4所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述红外传感器对人体频段敏感，可以有效从高低温环境中辨识出生命红外信号；所述红外传感器置于车内顶部，以便于最大范围的探测车内生命情况。
6.根据权利要求4所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述环境传感器是一个多传感器组合，用于检测汽车内部环境的温度高低、空气中的氧气、二氧化碳以及一氧化碳等有毒可燃气体的含量以及是否有不明烟雾出现。
7.根据权利要求4所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述基于CAN/LIN总线之红外车内环境监控系统具有标准监控模式；所述标准监控模式的工作原理：当车速为0时，红外传感器与环境传感器同时启动，当所述ECU电子控制单元系统检测到车主锁车离开信号，如果所述红外传感器探测发现有人或生命留存，立即由报警电路工作，发出声、光、震动报警并通过无线通信模块发送短信给车主提示车内有非本意留人/生命；如果ECU电子控制单元系统没有检测到车主离开信号而红外传感器探测发现车内有人，则红外传感器和环境传感器继续工作，当出现车内温度过高或过低、或氧气含量过低、或二氧化碳浓度过高、过一氧化碳等有毒气体浓度超过安全值或出现不明烟雾，则报警电路发出声、光、震动报警；所述无线通信模块发出短信警示，同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，调整车窗或开启空调及外循环以调节车内环境，保证车内人员生命安全。
8.根据权利要求4所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述基于CAN/LIN总线之红外车内环境监控系统具有节能监控模式；所述节能监控模式的工作原理：当车速为0后系统进入一个5～10分钟的等待期，所述ECU电子控制单元系统检测是否有车主离开锁车信号出现，如是则立即启动红外传感器探测车内仍留有人或其它生命，如有则立即由报警电路报警，同时所述无线通信模块发出短信提示车主车内有非本意留人/生命；如ECU电子控制单元系统一直未检测到车主离开信号，那么在等待期结束后再启动红外传感器，发现车内有人，则进一步开启环境传感器，对车内温度和空气质量进行实时连续监测，发现异常，则立即由报警电路报警，并所述无线通信模块发出短信提示车主车内有非本意留人/生命；同时通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，调整车窗或开启空调及外循环以调节车内环境，保证车内人员安全。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统，其特征在于：所述ECU电子控制单元系统，包含MCU或DSP或CPLD或MPU微处理器；所述ECU电子控制单元为一个智能分析、判断和决策系统。
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Application publication date: 20130605