CN103358989A - 一种探测生命体的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探测生命体的系统，包括：生命体探测模块，设于车辆底盘部上，用于探测生命体，并发出生命体信号；信号处理模块，用于将生命体探测模块发出的生命体信号进行处理并发出控制信号，信号处理模块的输入端连接所述生命体探测模块的输出端；和系统控制模块，用于接收上述控制信号、同时发出警报信号和车辆制动信号，所述系统控制模块的输入端连接信号处理模块的输出端。本发明还提供一种探测生命体的方法。通过生命体探测模块探测车辆启动时车底下的生命体信号，通过信号处理模块处理生命体信号后，由系统控制模块同时发出警报信号和车辆制动信号，使得车底下的生命体免受侵害。

Description

一种探测生命体的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种探测生命体的系统和方法。

背景技术

当车启动的时候，如果车辆的底盘部下藏了宠物或者躲了淘气的小朋友，此时如果移动车辆，必然会对底盘部下的生命体造成威胁。因此，针对这种情况，如果有可以探测车辆底盘部下的生命体的系统和方法，就能够避免出现不必要的意外。

发明内容

本发明为解决探测车辆底盘部下生命体的技术问题，提供一种探测生命体的系统和方法。

本发明提供一种探测生命体的系统，包括：生命体探测模块，设于车辆底盘部上，用于探测生命体，并发出生命体信号；信号处理模块，用于将生命体探测模块发出的生命体信号进行处理并发出控制信号，信号处理模块的输入端连接所述生命体探测模块的输出端；和系统控制模块，用于接收上述控制信号、同时发出警报信号和车辆制动信号，所述系统控制模块的输入端连接信号处理模块的输出端。

本发明还提供一种探测生命体的方法，包括：步骤A：生命体探测步骤，通过设于车辆底盘部上的生命体探测模块探测生命体，并发出生命体信号；步骤B：信号处理步骤，通过信号处理模块处理生命体探测模块发出的生命体信号，并发出控制信号；步骤C：系统控制步骤，通过系统控制模块接收控制信号，同时发出警报信号和车辆制动信号。

本发明的一种探测生命体的系统和方法，通过生命体探测模块探测车辆启动时车底下的生命体信号，通过信号处理模块处理生命体信号后，由系统控制模块同时发出警报信号和车辆制动信号，使得车底下的生命体免受侵害。

附图说明

图1为本发明探测生命体系统的结构示意图。

图2为本发明探测生命体方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种探测生命体的系统，包括：生命体探测模块100，设于车辆底盘部上，用于探测生命体，并发出生命体信号；信号处理模块200，用于将生命体探测模块100发出的生命体信号进行处理并发出控制信号，信号处理模块200的输入端连接所述生命体探测模块100的输出端；和系统控制模块300，用于接收上述控制信号、同时发出警报信号和车辆制动信号，所述系统控制模块300的输入端连接信号处理模块200的输出端。

还包括控制该系统启动与关闭的开关模块，开关模块的输出端连接生命体探测模块100的输入端。

当车辆启动时，本系统也启动。通过控制器局域网(CAN)来采集车速信号，当车速达到一个预定值时（例如10公里/每小时），仍没有生命的信号，本系统将自动关闭；并且在车辆熄火之前，一直保持关闭状态，直到下次重新启动车辆时，才激活本系统。

在启动控制模块还加入了手动关闭本系统的功能。在本系统正常的情况下，手动关闭系统处于空闭状态，即本系统正常启动和关闭，如前面所述。但当本系统出现异常情况时，如传感器未探测到生命体，但车辆却处于制动状态，这样车辆就无法行驶，此时激活手动关闭系统，将本系统关闭，解除车辆制动状态。

所述生命体探测模块100包括温度传感器、热释电红外传感器和音频传感器，所述温度传感器分别电连接所述热释电红外传感器和音频传感器。两者并不是同时使用，当环境温度超出预定温度范围，采用音频传感器检测有无生命体；当环境温度未超出预定温度范围，采用热释电红外传感器检测有无生命体。以上所提及的预定温度范围，优选为热释电红外传感器的温度检测范围，在本实施例里优选为30~42℃。这样可以排除由于环境温度的影响，发生热释电红外传感器误报的现象。使用多种传感器互相配合，可以提高探测的可靠性。

音频传感器是一种高灵敏度的传感器，通过探测生命体发出的微弱信号，如心跳，行走也地面发出的声音，等等，再将这些声波信号转换成为电压信号，并对其进行放大，就可以进行采集，探测生命体。热释电红外传感器通过人体和动物的红外线波长可改变传感器内部电特性的特点来进行探测生命体。

热释电红外传感器能够探测各种波长辐射，而同时每一个物体都会发出一定波长的辐射，所以为了使其只对人和宠物的波长有效，需要在热释电红外传感器的探头上加一个菲涅尔透镜。菲涅尔透镜的可滤波长范围为7~10um,根据维恩位移定律：

λ=2989/T，

λ为物体的最大波长，

T为物体的绝对温度。

根据菲涅尔透镜的可滤波长范围，得出可测出的物体绝对温度范围为：29.89~42.7℃，所以与人体温相近的生命体都可以被探测出来。

更优的，热释电红外传感器只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。不加菲涅尔透镜时，该传感器的探测半径可能不足2m，配上菲涅尔透镜则可达10m，甚至更远。

热释电红外传感器的探测除了跟波长有关系，还跟物体的运动方向有关系。对径向移动反应最不敏感，而对水平方向最为敏感。因此热释电红外传感器在安装时探头应正对地面，因为生命体在车盘底下的运动一般是水平方向的。传感器的探测范围是一个具有一定半径的圆形区域，因此为了防止出现探测死角，可增加传感器的数量。热释电红外传感器均布于车辆底盘部上，垂直于车辆底盘部上，并且保证热释电红外传感器的探测范围覆盖整个车辆底盘部。

信号处理模块200包括带通放大器，放大器的中心频率一般取1Hz左右。放大器带宽对传感器的灵敏度与可靠性影响大，带宽窄，噪声小，误测率低；带宽宽，噪声大，误测率高。由于热释电红外传感器采集回来的信号是模拟信号，经放大后仍然是模拟信号，通过AD转换器进行模数转换，才能符合信号处理模块200的输入要求。

所述系统控制模块300包括：警报模块，用于发出警报信号，所述警报模块连接信号处理模块200的输出端；和自动控制模块，用于在发出警报信号的同时给自动刹车装置发出车辆制动信号，所述自动控制模块连接信号处理模块200的输出端。

本发明的一种探测生命体的系统，通过生命体探测模块100探测车辆启动时车底下的生命体信号，通过信号处理模块200处理生命体信号后，由系统控制模块300同时发出警报信号和车辆制动信号，使得车底下的生命体免受侵害。

如图2所示，一种探测生命体的方法，包括以下步骤：

步骤1：启动控制步骤，用于控制生命体探测步骤是否开始执行。

在具体实施中，可以设置当监测到车辆启动时，启动执行控制生命体探测步骤，以减少能量损耗；还包括系统自检步骤，若正常则进行下一步骤，若不正常，则重新自检。

步骤2：生命体探测步骤，通过设于车辆底盘部上的生命体探测模块100探测生命体，并发出生命体信号。具体的，通过温度传感器检测环境温度，当环境温度超出预定温度范围，采用音频传感器检测有无生命体；当环境温度未超出预定温度范围，采用热释电红外传感器检测有无生命体。

以上所提及的预定温度范围，优选为热释电红外传感器的温度检测范围，在本实施例里优选为30~42℃。这样可以排除由于环境温度的影响，发生热释电红外传感器误报的现象。使用多种传感器互相配合，可以提高探测的可靠性。

音频传感器是一种高灵敏度的传感器，通过探测生命体发出的微弱信号，如心跳，行走也地面发出的声音，等等，再将这些声波信号转换成为电压信号，并对其进行放大，就可以进行采集，探测生命体。热释电红外传感器通过人体和动物的红外线波长可改变传感器内部电特性的特点来进行探测生命体。

通过CAN来采集车速信号，在车速达到预定值（例如10 km/h）以前，重复采集有无生命体信号，超出车速预定值后，系统自动关闭。

步骤3：信号处理步骤，通过信号处理模块200处理生命体探测模块100发出的生命体信号，并发出控制信号。

具体的，信号前置处理，是把生命体信号进行放大和AD转换，将其转为信号处理模块200能够接收的范围；并对采集处理过的信号，做出判断，以对警报模块和自动控制模块进行控制。

步骤4：系统控制步骤，通过系统控制模块300接收控制信号，同时发出警报信号和车辆制动信号。

具体的，当探测到生命体信号后，系统控制模块300发出警报信号给警报模块，同时发送车辆制动信号给自动控制模块，自动控制模块将车辆制动信号发送至自动刹车装置，通过自动刹车装置制动车辆，对车辆进行自动制动。

步骤5：关闭控制步骤，用于停止执行探测生命体的步骤。

当车速达到预定值时，仍没有生命体信号，则停止执行探测生命体的步骤，并且在车辆熄火之前，一直保持停止执行生命体探测的状态，直到下次重新启动车辆时，才重新执行生命体探测的步骤；当系统出现异常情况时，可以手动停止执行生命体探测的步骤。

本发明的一种探测生命体的方法，通过生命体探测模块100探测车辆启动时车底下的生命体信号，通过信号处理模块200处理生命体信号后，由系统控制模块300同时发出警报信号和车辆制动信号，使得车底下的生命体免受侵害。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，是为了帮助理解本专利的精神和要点，但并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种探测生命体的系统，其特征在于，包括：

   生命体探测模块(100)，设于车辆底盘部上，用于探测生命体，并发出生命体信号；

   信号处理模块(200)，用于将生命体探测模块（100）发出的生命体信号进行处理并发出控制信号，信号处理模块(200)的输入端连接所述生命体探测模块(100)的输出端；和

系统控制模块(300)，用于接收上述控制信号、同时发出警报信号和车辆制动信号，所述系统控制模块(300)的输入端连接信号处理模块(200)的输出端。

2.如权利要求1所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，还包括控制该系统启动与关闭的开关模块，开关模块的输出端连接生命体探测模块(100)的输入端。

3.如权利要求1所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述生命体探测模块(100)包括温度传感器、热释电红外传感器和音频传感器，所述温度传感器分别电连接所述热释电红外传感器和音频传感器。

4.如权利要求3所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述热释电红外传感器均布于车辆底盘部上。

5.如权利要求3所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述热释电红外传感器垂直于车辆底盘部。

6.如权利要求3所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述热释电红外传感器的探测范围覆盖整个车辆底盘部。

7.如权利要求3所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述热释电红外传感器上设有菲涅尔透镜。

8.如权利要求7所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述菲涅尔透镜的可滤波长范围为7~10um。

9.如权利要求1所述的一种探测生命体的系统，其特征在于，所述系统控制模块(300)包括：

警报模块，用于发出警报信号，所述警报模块连接信号处理模块(200)的输出端；和

自动控制模块，用于在发出警报信号的同时给自动刹车装置发出车辆制动信号，所述自动控制模块连接信号处理模块(200)的输出端。

10.一种探测生命体的方法，其特征在于，包括：

步骤A：生命体探测步骤，通过设于车辆底盘部上的生命体探测模块(100)探测生命体，并发出生命体信号；

步骤B：信号处理步骤，通过信号处理模块(200)处理生命体探测模块（100）发出的生命体信号，并发出控制信号；

步骤C：系统控制步骤，通过系统控制模块(300)接收控制信号，同时发出警报信号和车辆制动信号。

11.如权利要求10所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括：启动控制步骤，用于控制步骤A是否开始执行。

12.如权利要求11所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，当监测到车辆启动时，启动执行步骤A。

13.如权利要求10所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述生命体探测模块(100)包括温度传感器、热释电红外传感器和音频传感器，所述温度传感器分别电连接所述热释电红外传感器和音频传感器，所述生命体探测步骤包括：通过温度传感器检测环境温度，当环境温度超出预定温度范围，采用音频传感器检测有无生命体；当环境温度未超出预定温度范围，采用热释电红外传感器检测有无生命体。

14.如权利要求13所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，预定温度范围为30~42℃。

15.如权利要求13所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述热释电红外传感器均布于车辆底盘部上。

16.如权利要求13所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述热释电红外传感器垂直于车辆底盘部。

17.如权利要求13所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述热释电红外传感器的探测范围覆盖整个车辆底盘部。

18.如权利要求13所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述热释电红外传感器上设有菲涅尔透镜。

19.如权利要求18所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，所述菲涅尔透镜的可滤波长范围为7~10um。

20.如权利要求10所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，信号处理步骤包括：信号前置处理，是把生命体信号进行放大和AD转换，将其转为信号处理模块(200)能够接收的范围；并对采集处理过的信号，做出判断，以对警报模块和自动控制模块进行控制。

21.如权利要求10所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，系统控制步骤包括：当探测到生命体信号后，系统控制模块(300)发出警报信号给警报模块，同时发送车辆制动信号给自动控制模块，对车辆进行自动制动。

22.如权利要求10所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，还包括：关闭控制步骤，用于停止执行探测生命体的步骤。

23.如权利要求22所述的一种探测生命体的方法，其特征在于，当车速达到预定值时，仍没有生命体信号，则停止执行探测生命体的步骤，并且在车辆熄火之前，一直保持停止执行生命体探测的状态，直到下次重新启动车辆时，才重新执行生命体探测的步骤；当系统出现异常情况时，可以手动停止执行生命体探测的步骤。

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