CN108116358A - 汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法，包括车内环境监测系统、单片机处理芯片、车载ECU、车内摄像头、压力传感器、预警模块和GSM通信模块，车内环境监测系统包括温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器，压力传感器安装在汽车座椅上，单片机处理芯片分别与车载ECU、车内摄像头、压力传感器和车内环境监测系统连接，车载ECU分别连接有预警模块和车载空调，单片机处理芯片通过GSM通信模块连接有智能手机；本发明解决了因驾驶员疏忽以及高温所导致遗留乘客在车内死亡的问题以及监测车内各项指标来保证驾驶员和乘客的人生安全并可以通过智能手机远程查看汽车状况并操控汽车内部分设施。

Description

汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车检测系统，具体涉及一种汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法。

背景技术

近年来频繁出现儿童被遗忘在汽车内致死的事故，国内外至今没有出现比较好的措施来应对这一问题。类似的悲剧还在不断上演。即使有些被遗忘在车内的小孩幸免于死亡，高温对大脑的损害也是不可修复的。在过去，这类事故已多次发生，据调查在美国平均每九天就有一名儿童因此死亡，自1998年到2016年以来有记录的就有575名儿童因此死亡。在中国也发生着同样的悲剧。

对于驾驶员来说在长途驾驶中长时间驾驶车门窗紧闭长时间后车内二氧化碳含量升高，而且伴随着长时间的无聊的驾驶极易导致驾驶员昏昏欲睡从而引发意外事故，因此在长途驾驶过程中需要降低车内二氧化碳含量，与此同时还要不断提醒驾驶员从而消除睡意。

因此目前急需一种汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法来避免上述事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法，本汽车乘客生命安全监护系统及其控制方法解决了因驾驶员疏忽以及高温所导致遗留乘客在车内死亡的问题以及监测车内各项指标来保证驾驶员和乘客的人生安全并可以通过智能手机远程查看汽车状况并操控汽车内部分设施。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种汽车乘客生命安全监护系统，包括车内环境监测系统、单片机处理芯片、车载ECU、车内摄像头、压力传感器、预警模块和GSM通信模块，所述车内环境监测系统包括温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器，所述压力传感器安装在汽车座椅上，所述温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均安装在汽车内壁上，所述单片机处理芯片分别与车载ECU、车内摄像头、压力传感器和车内环境监测系统连接，所述车载ECU分别连接有预警模块和车载空调，所述单片机处理芯片通过GSM通信模块连接有智能手机。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的预警模块包括音频报警器和指示灯报警器。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述的压力传感器为4个，所述压力传感器分别安装在汽车座椅的靠背的底部和中部。

作为本发明进一步改进的技术方案，温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均设有3个。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括GPS模块和无线通信模块，所述GPS模块与单片机处理芯片连接，所述单片机处理芯片与无线通信模块连接，所述无线通信模块连接有云端服务器。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

一种汽车乘客生命安全监护系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：车内环境监测系统实时检测车内的环境信息，并发送信号给单片机处理芯片，所述环境信息包括车内温度数据、车内含氧量数据、车内CO浓度数据、车内CO₂浓度数据和车内甲醛含量数据；同时，压力传感器实时检测汽车座椅上的压力数据并发送压力数据到单片机处理芯片；

步骤2：单片机处理芯片将环境信息与预先设定的阈值进行比较，且单片机处理芯片对压力数据进行分析并判断压力数据是否有波动从而检测车内是否有生命体，当单片机处理芯片接收到的环境信息中至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，则单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制预警模块，预警模块进行声光报警；

步骤3：单片机处理芯片在预先设定的时间内继续实时接收并判断环境信息和压力数据，如果在预先设定的时间内，单片机处理芯片接收到的环境信息中仍然至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，单片机处理芯片通过GSM通信模块发送信息到智能手机；

步骤4：智能手机远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片控制车内摄像头，车内摄像头打开，并将摄像的内容发送到单片机处理芯片，单片机处理芯片无线发送摄像内容到智能手机，通过智能手机接收的摄像内容判断车内是否有生命体，如果确认有生命体，则智能手机再次远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制车载空调，车载空调对车内进行降温换气；

步骤5：GPS模块实时检测汽车的位置信息并发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片通过无线通信模块将汽车的位置信息和车内环境监测系统检测到的环境信息均实时上传到云端服务器，智能手机用于通过登录云端服务器查看汽车的位置信息和环境信息。

本发明的有益效果为：

本发明的车内环境监测系统实时检测车内的环境信息，压力传感器实时检测压力波动信息，单片机处理芯片通过各项数据的指标来保证驾驶员和乘客的人身安全，当驾驶员离开车子时，驾驶员身上的智能手机能有效的通过车内摄像头再次判断车内是否有生命体，从而操控汽车内部分设施对车内进行降温换气，有效保证车内遗留乘客的人身安全。

附图说明

图1为本发明的电路原理示意图。

图2为本发明的汽车座椅上的压力传感器的安装结构正面示意图。

图3为本发明的汽车座椅上的压力传感器的安装结构侧面示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图3对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1，一种汽车乘客生命安全监护系统，包括车内环境监测系统、单片机处理芯片、车载ECU、车内摄像头、压力传感器2、预警模块和GSM通信模块，所述车内环境监测系统包括温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器，参见图2，所述压力传感器2安装在汽车座椅上，所述温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均安装在汽车内壁上，单片机处理芯片、车载ECU、车内摄像头、压力传感器2和预警模块均安装在车内，所述单片机处理芯片分别与车载ECU、车内摄像头、压力传感器2和车内环境监测系统连接，所述车载ECU分别连接有预警模块和车载空调，所述单片机处理芯片通过GSM通信模块连接有智能手机。

所述的预警模块包括音频报警器和指示灯报警器。

参加图2和图3，所述的压力传感器2为4个，所述压力传感器2分别安装在汽车座椅的靠背1的底部和中部。

所述的温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均设有3个，分别安装在车内的不同的位置。

本实施例还包括GPS模块和无线通信模块，所述GPS模块与单片机处理芯片连接，所述单片机处理芯片与无线通信模块连接，所述无线通信模块连接有云端服务器。

本实施例的工作原理为：首先利用温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器对车内数据，包括温度数据，含氧量数据，CO浓度数据，CO₂浓度数据以及甲醛含量数据进行检测并传输给单片机处理芯片与单片机处理芯片所设置的上限值进行比较，同时通过检测安装在汽车座椅上的多个压力传感器2(如图2，图3所示)对座椅上的压力值以及压力值的波动进行检测从而达到初步对车内是否有生命体的判断。如果有生命体且则在较短时间内检测到的压力值会出现波动。当检测到车內环境指标超出单片机处理芯片设定范围且初步判断车内有生命体时，首先单片机处理芯片会发送预警指令给车载ECU，车载ECU将指令传达给预警模块，预警模块通过开启蜂鸣器及LED闪烁发出警报提醒车内人员开启通风以改善车内环境，并再次检测车内环境，若在2分钟內各项指标未发生缓解，则一方面单片机处理芯片通过与其连接的GSM通信模块给车主发出电话预警让用户操作安装在智能手机的远程控制软件，让车主通过智能手机上的客户端程序和单片机处理芯片上的服务器端程序进行远程控制车内的单片机处理芯片，通过单片机处理芯片打开与单片机处理芯片相连接的车内摄像头确认车内是否有生命体，如果用户通过智能手机查看摄像内容确认车内有生命体且需要降温或改善车内环境，则可以通过远程操控单片机处理芯片直接控制车内的空调系统来进行通风降温，如果检测到车主未进行远程控制则由系统自主做出必要的处理措施（通过单片机处理芯片自主控制车载空调对车内进行降温换气）。且单片机处理芯片带有GPS模块和无线发射模块，可通过GPS模块对一整天车辆行驶的路径进行定位，并将定位信息通过单片机处理芯片传输至云端服务器进行存储，用户可通过手机查看云端服务器上的数据，还可以包括车辆行驶路径和车内环境参数。

本发明还提供一种汽车乘客生命安全监护系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：车内环境监测系统实时检测车内的环境信息，并发送信号给单片机处理芯片，所述环境信息包括车内温度数据、车内含氧量数据、车内CO浓度数据、车内CO₂浓度数据和车内甲醛含量数据；同时，压力传感器2实时检测汽车座椅上的压力数据并发送压力数据到单片机处理芯片；

步骤2：单片机处理芯片将环境信息与预先设定的阈值进行比较，且单片机处理芯片对压力数据进行分析并判断压力数据是否有波动从而检测车内是否有生命体，当单片机处理芯片接收到的环境信息中至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，则单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制预警模块，预警模块进行声光报警；如果驾驶员在车上，可以有效提醒驾驶员进行换气。

步骤3：单片机处理芯片在预先设定的时间内继续实时接收并判断环境信息和压力数据，如果在预先设定的时间内，单片机处理芯片接收到的环境信息中仍然至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，单片机处理芯片通过GSM通信模块发送信息到智能手机；此种情况一般驾驶员不在车上，而车内有可能遗留人员。

步骤4：智能手机远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片控制车内摄像头，车内摄像头打开，并将摄像的内容发送到单片机处理芯片，单片机处理芯片无线发送摄像内容到智能手机，通过智能手机接收的摄像内容判断车内是否有生命体，如果确认有生命体，则智能手机再次远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制车载空调，车载空调对车内进行降温换气；

步骤5：GPS模块实时检测汽车的位置信息并发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片通过无线通信模块将汽车的位置信息和车内环境监测系统检测到的环境信息均实时上传到云端服务器，智能手机用于通过登录云端服务器查看汽车的位置信息和环境信息。

本发明中的每一组车内环境监测系统和每一组压力传感器2采集车内环境信息以及压力数据，将采集的数据传输给单片机处理芯片进行处理分析，一方面单片机处理芯片通过局域网将数据传输给云端服务器进行存储，再次通过局域网将视频数据传输至用户手机端，另一方面，单片机处理芯片与车载ECU连接，单片机处理芯片将数据处理后的结果所产生的处理指令发送给车载ECU，车载ECU控制与其相连的执行机构（包括预警模块和车载空调）进行预警和处理。单片机处理芯片还搭载有GPS模块，实时对汽车进行定位，记录汽车一天的行驶路径。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种汽车乘客生命安全监护系统，其特征在于：包括车内环境监测系统、单片机处理芯片、车载ECU、车内摄像头、压力传感器、预警模块和GSM通信模块，所述车内环境监测系统包括温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器，所述压力传感器安装在汽车座椅上，所述温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均安装在汽车内壁上，所述单片机处理芯片分别与车载ECU、车内摄像头、压力传感器和车内环境监测系统连接，所述车载ECU分别连接有预警模块和车载空调，所述单片机处理芯片通过GSM通信模块连接有智能手机。

2.根据权利要求1所述的汽车乘客生命安全监护系统，其特征在于：所述的预警模块包括音频报警器和指示灯报警器。

3.根据权利要求1所述的汽车乘客生命安全监护系统，其特征在于：所述的压力传感器为4个，所述压力传感器分别安装在汽车座椅的靠背的底部和中部。

4.根据权利要求1所述的汽车乘客生命安全监护系统，其特征在于：温度传感器、含氧量传感器、CO传感器、CO₂传感器和甲醛传感器均设有3个。

5.根据权利要求1所述的汽车乘客生命安全监护系统，其特征在于：还包括GPS模块和无线通信模块，所述GPS模块与单片机处理芯片连接，所述单片机处理芯片与无线通信模块连接，所述无线通信模块连接有云端服务器。

6.一种根据权利要求5所述的汽车乘客生命安全监护系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：车内环境监测系统实时检测车内的环境信息，并发送信号给单片机处理芯片，所述环境信息包括车内温度数据、车内含氧量数据、车内CO浓度数据、车内CO₂浓度数据和车内甲醛含量数据；同时，压力传感器实时检测汽车座椅上的压力数据并发送压力数据到单片机处理芯片；

步骤2：单片机处理芯片将环境信息与预先设定的阈值进行比较，且单片机处理芯片对压力数据进行分析并判断压力数据是否有波动从而检测车内是否有生命体，当单片机处理芯片接收到的环境信息中至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，则单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制预警模块，预警模块进行声光报警；

步骤3：单片机处理芯片在预先设定的时间内继续实时接收并判断环境信息和压力数据，如果在预先设定的时间内，单片机处理芯片接收到的环境信息中仍然至少有一项数据超出预先设定的阈值且单片机处理芯片判断车内有生命体时，单片机处理芯片通过GSM通信模块发送信息到智能手机；

步骤4：智能手机远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片控制车内摄像头，车内摄像头打开，并将摄像的内容发送到单片机处理芯片，单片机处理芯片无线发送摄像内容到智能手机，通过智能手机接收的摄像内容判断车内是否有生命体，如果确认有生命体，则智能手机再次远程发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片发送信号到车载ECU，车载ECU控制车载空调，车载空调对车内进行降温换气；

步骤5：GPS模块实时检测汽车的位置信息并发送信号到单片机处理芯片，单片机处理芯片通过无线通信模块将汽车的位置信息和车内环境监测系统检测到的环境信息均实时上传到云端服务器，智能手机用于通过登录云端服务器查看汽车的位置信息和环境信息。