CN110712612A - 儿童乘车安全卫士 - Google Patents

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郑光磊
晁楚言
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
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Abstract

本发明公开了一种利用温度、声音、超声波、人体红外、三轴加速度等多种传感器对车内状况进行综合检测，判断车内是否有儿童被遗忘并处于危险状态的装置。该装置在判断车内遗留有儿童并处于危险的情况下，自动利用GPRS模块以及专门开发的手机APP同时对多位家长及相关监护人员进行及时通知警示，并利用GPS导航对车辆进行定位，以便家长或警方进行紧急救援。该装置能够有效避免高温天气儿童被困车内造成的伤害和损失。

Description

儿童乘车安全卫士
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种综合利用多种传感器及通讯技术的儿童乘车安全卫士系统。
背景技术
在高温天气把儿童遗忘在车内，严重危害到儿童生命安全，一条条鲜活生命终结的悲剧已屡见不鲜，给家庭和社会造成重大损失。在科技高速发展的今天，通过物联网相关手段来防止此类悲剧的发生成为一种可能。通过国内外的专利和知识检索，发现目前已经出现一些可以通过识别车内遗留儿童自动打开车门等技术，但都存在一系列的技术或实际应用缺陷。包括：1)判定遗留儿童标准单一，容易判断失误造成财产损失；2)自动打开车门等技术容易造成孩子走丢、车内财物损失等问题；3)无自救能力儿童不适用；3)识别温度阈值过高(皆为40℃以上)及高温时间过久(皆为30分钟以上)，这种情况已经对儿童造成不可逆转的伤害，已失去应有的技术意义。本发明针对这些技术缺陷进行了妥善的考虑，结合多传感器及通讯技术克服相关问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种综合利用多传感器融合的手段来准确判断车内是否有小孩被遗留以及提前预判其是否将处于危险状态，第一时间通知警示家长、相关监护人员或警察，为营救争取时间。并考虑到将儿童遗忘的家长或相关监护人员未能注意通知信息的情况下，利用GPS定位系统帮助其它家长、监护人员以及警察进行及时营救。
本发明所采用的技术方案包括硬件和软件两个部分：
硬件部分分别涉及三轴加速计、温度传感器、红外热释模块、声音感应模块、超声波检测模块、GPRS模块、GPS模块以及主芯片等8 个部分。软件部分设计为：系统启动后，先利用三轴加速计判断汽车是否处于静止状态，如驻车状态下超过5分钟，启动温度传感器，通过温度升高速度预判车内是否将处于高温。在预判车内将处于高温的状态下，主芯片立即启动红外热释模块、声音感应模块以及超声波检测模块，分别通过人体特征红外光谱，哭闹声音以及物体移动三个方面综合判断是否有儿童遗留在车内。在判定具有遗留儿童处于危险状态下，通过激活GPRS以及GPS模块，系统每隔1分钟给预设号码发送短线及APP信息，及时通知警示家长、监护人员甚至警方，并通过 APP公告位置信息以帮助相关人员进行及时救援。
软件部分设计为：系统启动后，首先是三轴加速计、温湿度传与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)通过5种传感器，综合判断车内是否具有遗留儿童并预判是否将遭遇危险，提高判断的准确性；2)通过温度升高速度，而不是绝对温度阈值，提前预判危险，为救援争取时间；3)同时警示通知多人，降低忽视风险并减少救援时间；4)GPS定位系统进一步帮助节省救援时间；5)家长、监护人员及警察救援会最大限度地降低车辆财物损失以及可能的儿童走失风险；6)适用于无自救能力的超低龄儿童。此外，在未来有汽车厂商参与的前提下，可把该系统集成到车内，遥控打开车窗或解锁车门，从根本上杜绝此类悲剧的发生。
附图说明
图1为系统软硬件逻辑线路图。
图2为装置实物。
具体实施方式
1.使用I2C总线通信协议，将三轴加速计采集的三轴加速度反馈给主芯片，主芯片通过反馈的数据判断汽车是否处于静止状态；
2.一旦判定汽车处于静止状态，启动温度传感器，并使用I2C 总线通信协议，将车内的温度信号采集并反馈给主芯片，主芯片通过检测当前温度升高速度预判车内是否将处于高温；
3.在预判车内将处于高温的状态下，主芯片立即启动红外热释模块、声音感应模块以及超声波检测模块；
4.当红外热释模块检测到人体特征红外光谱时，会输出高电平，而当主芯片检测到红外热释模块给出高电平时，则给出车内有人在，并将处于危险状态的第一个条件；
5.当声音感应模块感应车内有大于70分贝时，说明车上可能有小孩子的哭闹声，此时声音感应模块输出低电平。当主芯片检测到声音感应模块给出低电平时，则系统判定车内遗留有将处于危险状态儿童的第二个条件；
6.利用超声波模块可以测量出物体距离变化，当模块检测出部分物体的距离处于剧烈变化状态，说明有物体在自主运动，此时模块向主芯片输出低电平，而系统将这个特征判定为车内遗留有将处于危险状态儿童的第三个条件；
7.当主芯片检测到4-5三个条件中两个以上的条件，系统将检测函数通过特征级融合算法可靠地判定是否有儿童被锁在车内并处于危险状态；
8.在判定儿童被锁在车内并处于危险状态下，系统激活GPRS 模块，并自动GPRS模块发送短信给预先设定好的电话号码或报警平台，通知警示相关人员进行紧急救援；
系统激活GPS模块，并通过APP激活预先设定好的APP账号，发送求救警示信号以及车辆的GPS定位信息，帮助车辆驾驶员以外的家长、监护人员或经常进行及时救援。
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示。

Claims (2)

1.一种综合利用多种传感器的儿童乘车安全卫士，其特征在于：1)利用温度、声音、超声波、人体红外、三轴加速度等多种传感器对车内状况进行综合检测，判断车内是否有儿童被遗忘并处于危险状态；2)在判断车内遗留有儿童并处于危险的情况下，自动利用GPRS通讯模块以及专门开发的手机APP同时对多位家长及相关监护人员进行及时通知警示；3)并利用GPS导航对车辆进行定位，以便家长或警方进行紧急救援。
2.根据权利要求1所述的儿童乘车安全卫士，其特征在于：1)关联多传感器及通讯模块的逻辑设计；2)GPS引导救援设计。
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