CN108909667A - 一种车载生物遗漏报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载生物遗漏报警装置，包括：压缩氧气瓶、蓄电池、处理器及分别连接处理器的生命特征检测模块、环境检测模块、报警模块、图像采集模块、耗氧量监测模块和电磁阀，电磁阀安装于压缩氧气瓶的瓶口，蓄电池为报警装置供电，蓄电池还连接到车载充电口。车辆熄火后，处理器触发生命特征检测模块工作，以使其检测车内是否有生物活动，并接收生命特征特征检测模块反馈的生命检测信号为存在生物活动时，处理器触发环境检测模块工作，以使其检测车内环境是否适合生物正常活动，并接收环境检测模块反馈的环境检测信号为不适合生物正常活动时，触发报警模块执行报警操作。本装置可在车熄火时自动检测车内是否遗漏生物，进而及时采取措施。

Description

一种车载生物遗漏报警装置

技术领域

本发明涉及车载设备领域，尤其是一种车载生物遗漏报警装置。

背景技术

伴随着汽车的不断普及，因汽车造成人员过失性人员伤亡的情况屡见不鲜，其中，就包括因将人员遗漏在车内造成儿童窒息致死或热射致死。虽然目前还没有对此类造成人员死亡的事故进行数目统计，但此类事故确常被报道出来。

对于部分网友指出的，在车辆熄火后，是可以通过打开双闪灯或摁喇叭的方式求救的，但经调查发现，该方式仅适用于部分汽车，如别克英朗、丰田凯美瑞等，仍有大部分类型的汽车在熄火或锁车后是无法摁响喇叭的。

因此，急需一种对车内遗漏人员/动物的情况进行报警求救的方案。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种车载生物遗漏报警装置。以解决对车内小孩/宠物被遗漏时，及时发出报警信号，向相关人员求救的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种车载生物遗漏报警装置，包括：蓄电池、处理器及分别连接处理器的生命特征检测模块、环境检测模块和报警模块，蓄电池为报警装置供电，蓄电池还连接到车载充电口，其中：

生命特征检测模块用于检测车内是否有生命活动，向处理器发送生命检测信号；

环境检测模块用于检测车内环境是否适合生物正常活动，向处理器发送环境检测信号；

处理器用于监测车辆是否熄火，根据监测结果触发生命特征检测模块工作，根据生命检测信号触发环境检测模块工作，根据环境检测信号触发报警模块工作；

报警模块用于执行报警操作。

进一步的，处理器监测车辆是否熄火具体为：处理器连接到车载充电口，监控车载充电口的电势，根据车载充电口的电势判断车辆是否熄火；或者为：处理器监测蓄电池的充电状态，根据蓄电池的充电状态判断车辆是否熄火。

进一步的，报警模块包括：声光报警器和/或通信器，声光报警器用于发出声光报警信号，通信器信号连接若干终端设备，用于向若干终端设备发送报警信息。

进一步的，报警装置还包括：连接处理器的耗氧量监测模块，耗氧量监测模块用于监测车内生物的耗氧速率；处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度和耗氧量监测模块监测的耗氧速率，计算出车内氧气浓度达到预设门限值的第一时间，还将该第一时间整合到报警信息中，通过报警模块发送给终端设备。

进一步的，处理器还用于还接收复位信号，复位报警装置。

进一步的，复位信号为车载充电口由断电切换为通电的状态信号。

进一步的，报警装置还包括连接处理器的图像采集模块；处理器在判断车辆熄火后，或者处理器在判断生命检测信号为存在生命活动时，或者处理器在判断环境检测信号为车内环境不适合生物正常活动时，控制图像采集模块采集车内图像，并将该车内图像整合到报警信息中，发送给终端设备。

进一步的，生命检测模块包括红外检测单元和/或耗氧量监测单元。

进一步的，报警装置包括压缩氧气瓶，该压缩氧气瓶的瓶口装有电磁阀，处理器连接电磁阀，用于控制电磁阀的开启或关闭。

进一步的，处理器控制电磁阀开启或关闭具体为：处理器在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值一时，控制开启电池阀，在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值二时，控制关闭电池阀；或者为：处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度，采用PID控制机制调节电池阀的开启和关闭，使车内氧气浓度处于设定阈值范围内；或者为：处理器在环境检测信号为车内氧气浓度在设定阈值范围外时，开启电磁阀，并根据所述耗氧量监测模块监测的车内生物的耗氧速率控制压缩氧气瓶瓶口的流速。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本设计的报警装置，可实现对车内生物遗留的自动检测和报警，装置结构简单、体积小巧，与车辆相独立，安装方便，无需改装车辆。通过本设计的报警装置，实现熄火即进行检测，在车辆启动期间不进行检测，相较于通过检测车门/车窗关闭进行启动控制的方式，在工作启动时间点的控制上，例如在高速路上运行的场景中，启动控制更加精确，同时节约装置的能耗。

2、采用声光报警器和通信器结合的报警方式，可有效利用周围资源对车内生物进行及时救援，防止危险事故的发生。推测出车内环境恶化的时间，以便于车主能准确掌握到车内环境，进而便于其选取相应的措施进行救援，通常的，对于一般事故和紧急事故，可选用的救援方式基于救援成本或救援难度是不同的，因此，在车主掌握允许的救援时间的情况下，可以在多种救援方案中选择合适的救援方案。进一步，装置还拍摄车内图像各车主进行主观判断，避免了在误报警的情况下，造成车主返回车辆或破坏车辆而引起的损失。

3、基于车辆启动对装置的及时复位，复位方便，无需单独操作，用户体验好。同时，采用复位机制，可避免装置在车辆启动期间的无效工作，节约能耗。

4、本装置还可为车内环境及时补充氧气（有限），可大幅延长有效救援时间，为救援的成功率提供了支撑。同时，基于浓度的补氧控制策略，可在补氧的同时，避免氧气浓度过高对车内生物造成身体损害。进一步，基于PID和耗氧速率的动态控制补氧机制，可是车内环境保持在一个比较稳定的氧气浓度，避免氧气浓度过高或过低造成生物生命体征的不断改变，造成生物体能的消耗。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是车载生物遗漏报警装置构造的一个实施例。

图2是车载生物遗漏报警装置结构的一个实施例。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

以下任一实施例的报警装置中，任一电气元件均默认由蓄电池供电，即任一电气元件均直接或间接连接到蓄电池。

如图1和2所示，本实施例一公开了一种车载生物遗漏报警装置，包括：蓄电池、处理器及与处理器分别连接的生命特征检测模块、环境检测模块和报警模块，蓄电池为报警装置供电，蓄电池还连接到车载充电口；其中：

生命特征检测模块用于检测车内是否有生命活动，向处理器发送生命检测信号；

环境检测模块用于检测车内环境是否适合生物正常活动，向处理器发送环境检测信号；

处理器用于监测车辆是否熄火，根据监测结果触发生命特征检测模块工作，根据生命检测信号触发环境检测模块工作，根据环境检测信号触发报警模块工作；

报警模块用于执行报警操作。

上述报警装置，在车辆启动期间，蓄电池通过连接的车载充电口进行充电，报警装置不工作，在车辆熄火后，处理器触发生命特征检测模块工作，以使其检测车内是否有生物（如小孩、行动不便的老人或宠物）活动，并接收生命特征特征检测模块反馈的生命检测信号，在生命检测信号为存在生物活动时，处理器触发环境检测模块工作，以使其检测车内环境是否适合生物正常活动，并接收环境检测模块反馈的环境检测信号，在环境检测信号为不适合生物正常活动时，触发报警模块执行报警操作。上述车载充电口，即为汽车的点烟器插口，或者为接通点烟器插口的USB插孔，蓄电池通过USB充电插头连接到该USB插孔，或者通过充电枪连接到点烟器插口。

在具体实施时，上述处理器选用PLC，具体的，可选用通用的可编程逻辑器件，如PIC、单片机（如51单片机）等，常见的有STM32系列（如STM32F0、STM32F2、STM32L0等）、89C51型单片机。蓄电池选用锂电池，考虑到作为车载装置的体积，蓄电池在完全充电后，可保证装置运行1-4小时即可。环境检测模块具体检测车内的氧气浓度，或者还检测车内温度；大气中氧气浓度约21%，人体正常活动的氧气浓度范围在19.5%-23.5%之间，温度在16-28℃之间，氧气浓度在10%-19.5%间，人体会产生不同程度的不良反应，在低于10%浓度环境下，则可能导致快速死亡，温度达到30度及以上时，环境温度高于体表温度，人体皮肤温度很快升高，此时人的体温调节系统处于高负荷状态，容易引起循环、消化、泌尿、神经系统功能改变进而诱发中暑、皮肤病等热病；同时使心脑血管、糖尿病患者的发病率和死亡率上升；在一个具体实施例中，环境检测模块包括氧分析仪，如磁力机械式氧分析仪（测量范围0-100%）、氧气传感器（英国Alphnsense公司的O2-A2型，测量范围0-30%）、氧化锆氧分析仪等；优选的，环境检测模块还包括温度计，用于测量车内温度，在车内氧气浓度处于设定阈值范围内，且车内温度处于设定范围内时，则判定车内环境为适合生物正常活动，否则，判定为车内环境不适合生物正常活动。当然，在更多情况下，是否适合生物正常活动的环境还包括对车内有害气体（如汽油不完全燃烧产生的CO、氮氧化合物等），环境检测模块优选还检测车内有害气体的浓度，在有害气体浓度超过设定阈值门限时，判定为车内环境不适合生物正常活动。

本实施例二具体公开了处理器检测车辆熄火的实施方式：处理器连接到车载充电口，监控所述车载充电口的电势，根据所述车载充电口的电势判断车辆是否熄火。在车辆启动状态下，车载充电口可为蓄电池充电，则车载充电口的电势处于一高电势点（如5V），在车辆熄火后，车载充电口断电，则此时其电势必然降低为0。通过监视车载充电口的电势，则可判断出车辆是否熄火。或者在另一实施方式中，处理器监视蓄电池的充电状态，根据所述蓄电池的充电状态判断车辆是否熄火：在蓄电池处于充电状态时（由于蓄电池由车载充电口充电，此时对应车载充电口有电流），则判定车辆处于启动状态，在蓄电池处于未充电状态（对应于蓄电池的充电口断电），则判定车辆处于熄火状态。

本实施例三具体公开了上述报警模块，在具体实施时，选用声光报警器（如蜂鸣器、扩音器等）发出报警信号，以吸引附近人员对车内生物进行救援。为使车主能发现车内生物遗漏情况，报警模块选用通信器，其将报警信息发送到预定的若干终端设备上，以通知相应终端设备用户。优选的，为避免终端用户未及时接收到报警信息或未及时查看报警信息，通信器连接的终端设备为两个及以上，优选为2-3个。对于通信器模式的报警模块，可选用3G/4G通信设备，以免除受到通信距离和通信环境（如蓝牙或红外通信方式）的限制。上述声光报警器和通信器的实施方案，可以单独实施，也可以配合实施。

基于实施例三，本实施例四公开了另一种报警装置：对于报警模块包括通信器的实施方式中，报警装置还包括：连接处理器的耗氧量（OUR）监测模块，其用于监测车内生物的耗氧速率（ml/min）。处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度和耗氧量监测模块监测的耗氧速率，计算出车内氧气浓度达到预设门限值（危险门限值）的第一时间（预计车内生物达到处于缺氧状态的时间），将该第一时间整合到报警信息中，通过报警模块发送给终端设备。正常情况下空气中氧气含量占 21%，一个正常人类，从婴儿到成人，每分钟氧气消耗量一般在1L到8L，车内空间（私家车）大小一般为1.6到4.8立方米；以车内空间大小为1.6 立方米为例，车内人员的吸氧量为800ml/min，预设门限值为18%，则以该速度计算出达到预设门限值的时间为50mins。

对于耗氧量监测模块，在一个实施例中，可选用现有成熟技术的耗氧量测量仪器，例如890型BOD测定仪（890型微机BOD₅测定仪）。

第一时间的计算便于车主了解到解锁车门或车窗的时限要求，以便于其选用相应的救援方案。

基于上述任一实施例，本实施例五公开了另一种报警装置：处理器还接收复位信号，以复位报警装置。在复位后，报警装置仅处理器处于监控车载充电口的通电/断电状态，其余模块（处蓄电池）处于未触发状态。在一个具体实施例中，复位信号为车载充电口由断电切换为通电的状态信号，即在车载充电口由关闭切换到开启状态时（对应车辆从熄火切换到打火时），视为处理器接收到复位信号，视为车主启动了车辆，以使报警装置不工作。

为进一步便于车主判断是否有生物遗漏在车内，减小误报警的几率，基于实施例三，本实施例六为对报警模块包括通信器的实施方式进一步优化：报警装置还包括连接处理器的图像采集模块，处理器在判断车辆熄火后，或者处理器在判断生命检测信号为存在生命活动时，或者处理器在判断环境检测信号为车内环境不适合生物正常活动时（氧气浓度过低或温度过高），控制图像采集模块采集车内图像，并将该车内图像整合到报警信息中，发送给终端设备。

上述将时间/图像整合到报警信息中，在一个具体实施例中，为将时间/图像以彩信形式发送到终端设备。

上述任一实施例中，报警模块将报警信息发送给终端设备，可以为绑定的若干终端设备中预定的一个或多个终端设备，也可以是绑定的若干终端设备的所有终端设备。

在具体实施中，图像采集模块选用带红外摄像功能的摄像头，安装于内后视镜上朝车辆后方的方向；或者安装于车内顶棚中部，摄像头包括至少一个广角镜头，可以拍摄到副驾驶和后排座。具体的，图像采集模块设置于报警装置内，报警装置设置有安装部（未示出），该安装部安装于内后视镜上（如挂钩式的安装部）或车内顶棚中部（如用于粘贴胶带的板式安装部）。带红外功能是为了在黑暗环境下（如夜晚）能拍摄到清晰的车内图像。

本实施例七具体公开了实施例一中，生命特征检测模块的具体构造：生命检测模块包括红外检测单元和/或耗氧量监测单元，红外检测单元在具体实施方式中，可选用红外热成像仪，人体在36-37℃时（正常体温），会向外辐射红外线，其红外的热辐射峰值约为900-1000nm（波长）；通过红外检测单元（红外热成像仪）探测车内热辐射，即可判断出车内是否有生物活动。对于耗氧量监测单元，具体实施例时，选用现有耗氧量测定仪（如890型BOD测定仪）即可，其检测车内生物活动的原理为：正常情况下空气中氧气含量占 21%，一个正常人类，从婴儿到成人，每分钟氧气消耗量一般在1L到8L，车内空间（私家车）大小一般为1.6到4.8立方米；以车内空间大小为 1.6 立方米为例，车辆在熄火时车内氧气浓度同车外空气的氧气浓度相同，为21%，一分钟后，耗氧量监测单元测定车内氧气浓度为20.9%，则在一分钟内，车内耗氧1.6L，大于1L/min的判定门限，则判定车内存在人体活动。对于其他生物（如宠物），则根据其耗氧速率进行判定门限的设定。

在具体实施时，生命检测模块可单独采用红外检测单元或耗氧量监测单元，也可同时选用两个单元配合使用。任一单元（红外检测单元或耗氧量监测单元）检测到生命特征，即可判定为车内有生物活动（车内生物遗漏）。

基于上述任一实施例，本实施例公开了另一种车载生物遗漏报警装置：包括压缩氧气瓶，该压缩氧气瓶的瓶口装有电磁阀，处理器连接所述电磁阀，用于控制所述电磁阀的开启或关闭。

具体实施中，处理器在环境检测信号为车内氧气浓度在设定阈值范围之外（不适合生物正常活动情况之一）时，开启该电磁阀。在具体实施例中，处理器在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值一（具体实施时，可为上述危险门限值）时，控制开启电池阀，在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值二时，控制关闭电池阀。例如人体正常活动的氧气浓度范围为19.5%-23.5%，设定门限值一为18%，门限值二为23.5%。在另一种实施方式中，处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度，采用PID控制机制调节电池阀的开启和关闭（即处理器包括PID控制器，以环境检测模块检测的车内氧气浓度作为反馈信号进行闭环控制），使车内氧气浓度处于设定阈值范围内，例如处于门限值一到门限值二之间，此方案基于闭环的动态控制原理，使车内氧气浓度处于一个适合的状态。

在另一实施方式中，处理器在环境检测信号为车内氧气浓度在设定阈值范围之外（不适合生物正常活动情况之一）时，开启电磁阀，并根据耗氧量监测模块监测的车内生物的耗氧速率控制压缩氧气瓶瓶口的流速。通过控制电磁阀的开启范围即可实现对瓶口气体流速的控制。优选为耗氧速率和压缩氧气瓶的流速相等。例如车内生物耗氧速率为800ml/min，则处理器控制压缩氧气瓶瓶口的流速为800ml/min。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种车载生物遗漏报警装置，其特征在于，包括：蓄电池、处理器及分别连接所述处理器的生命特征检测模块、环境检测模块和报警模块，所述蓄电池为报警装置供电，蓄电池还连接到车载充电口，其中：

生命特征检测模块用于检测车内是否有生命活动，向处理器发送生命检测信号；

环境检测模块用于检测车内环境是否适合生物正常活动，向处理器发送环境检测信号；

处理器用于监测车辆是否熄火，根据监测结果触发生命特征检测模块工作，根据生命检测信号触发环境检测模块工作，根据环境检测信号触发报警模块工作；

报警模块用于执行报警操作。

2.如权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述处理器监测车辆是否熄火具体为：处理器连接到车载充电口，监控所述车载充电口的电势，根据所述车载充电口的电势判断车辆是否熄火；或者为：处理器监测蓄电池的充电状态，根据所述蓄电池的充电状态判断车辆是否熄火。

3.如权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述报警模块包括：声光报警器和/或通信器，所述声光报警器用于发出声光报警信号，所述通信器信号连接若干终端设备，用于向所述若干终端设备发送报警信息。

4.如权利要求3所述的报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括：连接处理器的耗氧量监测模块，所述耗氧量监测模块用于监测车内生物的耗氧速率；处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度和耗氧量监测模块监测的耗氧速率，计算出车内氧气浓度达到预设门限值的第一时间，还将该第一时间整合到报警信息中，通过报警模块发送给终端设备。

5.如权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述处理器还用于还接收复位信号，复位报警装置。

6.如权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述复位信号为车载充电口由断电切换为通电的状态信号。

7.如权利要求3所述的报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括连接处理器的图像采集模块；所述处理器在判断车辆熄火后，或者处理器在判断生命检测信号为存在生命活动时，或者处理器在判断环境检测信号为车内环境不适合生物正常活动时，控制所述图像采集模块采集车内图像，并将该车内图像整合到报警信息中，发送给终端设备。

8.如权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述生命检测模块包括红外检测单元和/或耗氧量监测单元。

9.如权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述报警装置包括压缩氧气瓶，该压缩氧气瓶的瓶口装有电磁阀，所述处理器连接所述电磁阀，用于控制所述电磁阀的开启或关闭。

10.如权利要求9所述的报警装置，其特征在于，所述处理器控制所述电磁阀开启或关闭具体为：处理器在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值一时，控制开启电池阀，在环境检测模块检测的车内氧气浓度达到门限值二时，控制关闭电池阀；或者为：处理器根据环境检测模块检测的车内氧气浓度，采用PID控制机制调节电池阀的开启和关闭，使车内氧气浓度处于设定阈值范围内；或者为：处理器在环境检测信号为车内氧气浓度在设定阈值范围外时，开启电磁阀，并根据所述耗氧量监测模块监测的车内生物的耗氧速率控制压缩氧气瓶瓶口的流速。