CN107128271A - 一种车内乘员监护装置及其监护方法 - Google Patents

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    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
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    • G08B25/08—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines

Abstract

本发明提供一种车内乘员监护装置，包括外壳、安装固定机构和电源，还包括控制器、温度传感器、红外传感器以及无线通信模块，所述温度传感器、红外传感器以及无线通信模块与控制器电性连接，由控制器进行控制。本发明结构设计合理，采用红外传感器中断唤醒的方式，在车内有人动作时立即进行一次判断，当没有动作的时候进入睡眠模式，降低了系统的功耗，而且该系统在有人并且车内温度较高时才被触发，提高了判断的准确性，降低了误报率。既保证了通知的及时性，又降低了在极端情况下系统误报给用户带来的不利影响。

Description

一种车内乘员监护装置及其监护方法
技术领域
本发明涉及车辆安全技术领域，特别是涉及一种车内乘员监护装置及其监护方法。
背景技术
车辆作为人们现今出行的主要工具，安全被上升到了第一位，人们针对行车安全做出了很多的改进，但是却在一定程度上忽略了驻车之后的车内安全，例如，婴儿或儿童被父母遗忘在车上，导致高温死亡的惨剧。为此，提高驻车后的车辆安全性能，规避此类风险具有很大的必要性。
相关的技术方案有很多，例如中国专利文献《车辆内部安全监控系统及其监控方法》（CN105898232A）公布了一种车辆内部安全监控系统及其监控方法，其采用座椅式成员检测传感器、热能检测仪的数据来判断成员状态，再根据氧气检测的数据判断是否需要控制执行单元工作。在该方案中，如果乘员离开座椅进行呼救则座椅检测即失效。所述热能检测仪采用红外摄像头，其目的为测量车内温度以及热量分布情况，而热量分布情况会受到周围环境因素以及发动机等影响，并且处理算法复杂，成本较高，对与安全监测的意义也并不大。该方案强烈依赖于氧气浓度检测，而在实际情况中，汽车在设计的时候并非完全封闭，而是留有隐蔽的通风口，因此车内氧气浓度在较长时间内不会出现大幅度的下降，因此该方案并不能够很好的解决驻车后的安全问题。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术中存在的上述问题。本发明提出了一种车内乘员监护装置及其监护方法，该系统采用红外传感器和温度传感器作为检测装置，当车内有人时，如果车内温度超过了一定温度阈值，则通过短信以及语音通话的方式对相关用户进行通知，避免出现危险。该方案抓住了影响车内安全最为关键的两个因素，即有人和出现高温情况同时发生，提高了判断的准确性，降低了误报率，而且可以大大降低该产品的功耗。
本发明的目的是这样实现的。本发明提供了一种车内乘员监护装置，包括外壳、安装固定机构和电源，还包括控制器、温度传感器、红外传感器以及无线通信模块，所述温度传感器、红外传感器以及无线通信模块与控制器电性连接，由控制器进行控制。
优选的，该系统还包括报警装置，所述报警装置与控制器电性连接，由控制器进行控制。
优选的，所述报警装置为声音报警器和灯光报警器。
优选的，所述控制器为单片机。
优选的，所述温度传感器为热敏电阻或数字式温度测量芯片。
优选的，所述红外传感器为热释电人体红外传感器或红外线图像传感器。
优选的，所述无线通信模块为电话短信模块，所述无线通信模块含有麦克风和扬声器，用于发送短信以及拨打电话至用户手机。
本发明还提供了一种车内乘员监护装置的监护方法，包括如下步骤：
步骤1）：当红外传感器检测到有人时通过中断方式将控制器从睡眠模式中唤醒；
步骤2）：控制器通过温度传感器采集当前车内的温度值，如果温度值小于温度阈值1，则执行步骤3）；如果温度值大于或等于温度阈值1并且小于温度阈值2，则控制器控制无线通信模块向手机发送短信，通知用户车内有人，发送短信完成后执行步骤3）；如果温度值大于或等于温度阈值2，则控制器控制无线通信模块向手机拨打电话，通话结束后执行步骤3）；
步骤3）：控制器进入睡眠模式。
优选的，步骤2）中所述温度阈值1为30-46摄氏度，所述温度阈值2为30-46摄氏度。
优选的，步骤2）中如果温度值大于或等于温度阈值2，则控制器控制声音报警器以及灯光报警器进行报警。
与背景技术相比，本发明具有以下优点：
1、 系统在有人并且车内温度较高时才被触发，提高了判断的准确性，降低了误报率。
2、 系统采用红外传感器中断唤醒的方式，在车内有人动作时立即进行一次判断，当没有动作的时候进入睡眠模式，既提高了判断的快速性，又降低了系统的功耗。
3、本系统采用两级报警的方式，先进行短信提醒，再进行语音通话，既保证了通知的及时性，又降低了在极端情况下系统误报给用户带来的影响。
附图说明
图1为本发明装置的结构框图；
图2为本发明监护方法的工作流程示意图；
其中：1、安装固定机构；2、外壳；3、红外传感器；4、电源；5、控制器；6、温度传感器；7、无线通信模块；8、报警装置。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
如图1和图2所示，一种车内乘员监护装置，图1中，外壳2采用塑料材质，在外壳2上设置有安装固定机构1，外壳2内设置有红外传感器3、电源4、控制器5、温度传感器6和无线通信模块7；安装固定机构1为真空吸盘式结构，可吸附于车辆玻璃上，使得安装更简便。红外传感器3为热释电人体红外感应传感器HC-SR501或者人体红外摄像头，在本实施例中采用热释电人体红外传感器HC-SR501，该红外传感器3检测到有人体动作时会输出一个高电平脉冲，以此来唤醒控制器5进行工作。电源4采用两节锂电池以及稳压芯片供电。控制器5采用STM32F103C8T6单片机。温度传感器6为热敏电阻NTC-MF52AT-103或者数字式温度测量芯片DS18B20，在本实施例中采用数字式温度测量芯片DS18B20。无线通信模块7采用SIM900A模块，与麦克风和扬声器进行电性连接，可实现拨打电话和发送短信的功能。报警装置8为声音报警器和灯光报警器。所述电源4、温度传感器6、无线通信模块7和报警装置8均与控制器5电性连接，在控制器5的控制下进行数据的采集以及危险报警。温度阈值1设置为35摄氏度，温度阈值2设置为38摄氏度。该系统在车内无人的情况下会进入睡眠模式，以节省电能，当车内有人时，系统按照以下步骤进行操作：
步骤1）：当热释电人体红外感应传感器检测到有人时输出一个高电平脉冲，脉冲的上升沿触发STM32F103C8T6单片机的外部中断，单片机从睡眠模式中被唤醒。
步骤2）：单片机与DS18B20数字式温度测量芯片通信，采集当前车内的温度值，如果温度值小于35摄氏度，则执行步骤3）；如果温度值大于或等于35摄氏度并且小于38摄氏度，则单片机控制SIM900A无线通信模块向手机发送短信，通知用户车内有人，发送短信完成后执行步骤3）；如果温度值大于或等于38摄氏度，则单片机控制声音报警器和灯光报警器进行报警，以此向车辆周围的人进行求助，并且控制SIM900A模块向用户手机拨打电话，通话结束后执行步骤3）；
步骤3）：单片机进入睡眠模式，等待下一次中断触发。
该方案能够及时有效的将车内发生的危险情况告知用户，可靠性高，设备成本低，适合大规模推广。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车内乘员监护装置，包括外壳、安装固定机构和电源，其特征在于：还包括控制器、温度传感器、红外传感器以及无线通信模块，所述温度传感器、红外传感器以及无线通信模块与控制器电性连接，由控制器进行控制。
2.根据权利要求1所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，监护装置还包括报警装置，所述报警装置与控制器电性连接，由控制器进行控制。
3.根据权利要求2所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，所述报警装置为声音报警器和灯光报警器。
4.根据权利要求1所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，所述控制器为单片机。
5.根据权利要求1所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻或数字式温度测量芯片。
6.根据权利要求1所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，所述红外传感器为热释电人体红外传感器或红外线图像传感器。
7.根据权利要求1所述一种车内乘员监护装置，其特征在于，所述无线通信模块为电话短信模块，所述无线通信模块含有麦克风和扬声器，用于发送短信以及拨打电话至用户手机。
8.一种车内乘员监护装置的监护方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1），当红外传感器检测到有人时，通过中断方式将控制器从睡眠模式中唤醒；
步骤2），控制器通过温度传感器采集当前车内的温度值，如果温度值小于温度阈值1，则执行步骤3）；如果温度值大于或等于温度阈值1并且小于温度阈值2，则控制器控制无线通信模块向手机发送短信，通知用户车内有人，发送短信完成后执行步骤3）；如果温度值大于或等于温度阈值2，则控制器控制无线通信模块向手机拨打电话，通话结束后执行步骤3）；
步骤3），控制器进入睡眠模式。
9.根据权利要求8所述一种车内乘员监护装置的监护方法，其特征在于，步骤2）中所述温度阈值1为30-46摄氏度，所述温度阈值2为30-46摄氏度。
10.根据权利要求8所述一种车内乘员监护装置的监护方法，其特征在于，步骤2）中如果温度值大于或等于温度阈值2，则控制器控制声音报警器以及灯光报警器进行报警。
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