CN111959426A - 车内生物监测系统及其监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车内生物监测系统及其监测方法，所述监测系统包括控制单元、雷达侦测模组及警示模组，所述监测方法包括车况判断步骤、生命体侦测步骤以及警示步骤，当控制单元接收车辆的熄火讯号及驾驶离座讯号时，以侦测启动讯号启动雷达侦测模组对车室发出雷达波以进行生命体的侦测，在测得有生命体时回馈给控制单元，并由警示模组发出警报讯号，以警示车辆在熄火状态及关门状态时仍于车内有生命体，以避免生物因受困车内无法呼救而造成憾事发生。

Description

车内生物监测系统及其监测方法
技术领域
本发明关于一种车内生物安全机制，尤指一种车内生物监测系统及其监测方法。
背景技术
如中国台湾专利公告第I597191号发明专利，公开一种防止活体误锁车内的安全防护系统，主要包括侦测元件、警示单元以及限制元件，警示单元根据侦测乘客保护装置正在被使用时，将车辆钥匙锁死在钥匙槽孔中，由驾驶无法拔出钥匙以提醒车内有乘客滞留。然而，即使驾驶无法将钥匙拔出，其仍可开启车门并离开，此时仍有乘客滞留的风险；并且，以乘客保护装置(例如安全带)是否正在被使用作为是否有乘客滞留的判断依据有容易误判的问题，因乘客乘车不必然会使用乘客保护装置，此时便无法达到其安全防护的效果。
又如中国专利公告第CN103318114A号发明案，公开一种基于红外热感测的汽车乘客安全系统，主要是在汽车关门后启动红外热感测器，当红外热感测器的当前读数与初始读数超出预设的容许范围时，判定车室内仍然乘客并以进行报警。然而，车室在有日晒情况下所产生的温度常会高于人的体温，此时红外热感测器即无法侦测到乘客在车室内，也会造成乘客侦测误判的问题。
再如美国专利公告第US6937143B2号发明案，公开一种车辆乘客检测装置，主要是在车辆座椅设置重量感测器，通过座椅有重量承载时的变形来检测荷重，以判断座椅是否有被占用的情形。然而，若将其用于车室内是否有生命体的检测，惟重量感测器所能感测的重量受体除了是生命体外也可以是非生命体，如为非生命体占用座椅时，则会造成有乘客乘坐在座椅上的误判。
因此，如何解决上述车内生物监测而有误判的问题，即为本发明所欲解决的重点所在。
发明内容
为解决上述课题，本发明提供一种车内生物监测系统及其监测方法，通过车辆在熄火状态以及驾驶离座状态下，以雷达侦测车室内是否有生命体的迹象，如有的话便发出警报讯号，以产生警示的效果。
本发明的一项实施例提供一种车内生物监测系统，以监测车室内的生命体，包括一控制单元、一电性连接控制单元的雷达侦测模组以及一电性连接控制单元的警示模组。控制单元接收车辆的一熄火讯号及一驾驶离座讯号，以产生一侦测启动讯号；雷达侦测模组接收侦测启动讯号，并启动对所述车室发出雷达波，并回馈一回波讯号给控制单元，以进行生命体的侦测，且在测得有生命体时由控制单元产生一提示讯号；警示模组接收提示讯号并发出一警报讯号，以警示车辆在一熄火状态且在一关门状态下仍于车内有生命体。
于本发明一项实施例中，雷达侦测模组使用的雷达为连续波雷达及超宽频脉冲雷达的至少一个，连续波雷达用以侦测所述车室内有无生命体的位移动作；超宽频脉冲雷达用以侦测所述车室内有无生命体的规律性呼吸动作。
于本发明一项实施例中，警示模组以无线通讯技术与一远端警示器电性连接，以警报讯号启动远端警示器以进行警示。
于本发明一项实施例中，远端警示器为具有警示功能的车用遥控器或行动通讯装置。
于本发明一项实施例中，驾驶离座讯号于驾驶座车门开启再关上后的一关门讯号，或于驾驶座车门开启再关上后控制车门上锁的一上锁讯号。
于本发明一项实施例中，雷达侦测模组整合于所述车辆的车顶灯而设于车顶，雷达侦测模组共用所述车顶灯的车用电源，且警报讯号发出时，车顶灯并亮起以作为警示。
本发明的一项实施例提供一种车内生物监测系统的监测方法，包括一车况判断步骤、生命体侦测步骤以及一警示步骤。于车况判断步骤时，侦测所述车辆的车况，其为所述熄火状态时产生熄火讯号，及驾驶离座后且为所述关门状态时产生驾驶离座讯号；于生命体侦测步骤时，侦测启动讯号启动雷达侦测模组，并对所述车室发出雷达波并回馈回波讯号给控制单元，以进行生命体的侦测，且在测得有生命体时由控制单元产生提示讯号；于警示步骤时，警示模组接收提示讯号并发出警报讯号，以警示车辆在所述熄火状态及关门状态时仍于车内有生命体。
于本发明一项实施例中，驾驶离座讯号为于驾驶座车门开启再关上后的一关门讯号，或于驾驶座车门开启再关上后控制车门上锁的一上锁讯号。
于本发明一项实施例中，在车况判断步骤中，上锁讯号为以车用遥控器遥控所述车辆的一中控锁系统上锁所发出的射频讯号。
于本发明一项实施例中，在车况判断步骤中，以所述车辆的一汽车电门开关在关闭时为所述熄火状态而产生熄火讯号。
于本发明一项实施例中，在生命体侦测步骤中，雷达侦测模组未测得有生命体时，控制单元进入休眠状态并以一预设时间开始计时，在预设时间到达时，重新执行生命体侦测步骤，直至雷达侦测模组测得有生命体。
于本发明一项实施例中，警示模组以无线通讯技术与一远端警示器电性连接，在警示步骤中，以警报讯号启动远端警示器以进行警示。
于本发明一项实施例中，远端警示器为具有警示功能的车用遥控器或行动通讯装置，以所述车用遥控器的警示功能进行警示，或以所述行动通讯装置搭载应用程序而进行警示。
于本发明一项实施例中，进一步包括一后处理步骤，其为警示模组接收提示讯号并发出警报讯号时，所述车辆如为上锁状态则自动开启门锁。
借此，当车辆处于熄火状态，且驾驶离开驾驶座时，可启动雷达侦测模组侦测车室内有无生命体，当有生命体时可发出警报讯号作为警示，由于雷达侦测模组是以雷达波侦测具有准确性高且速度快的特性，故可在驾驶离开驾驶座后迅速发出警报，而可由驾驶本身或旁人立即将车室内的生命体带出车外，避免生物因受困车内无法呼救而造成憾事发生。
附图说明
图1为本发明的监测系统方块图；
图2为本发明的监测方法步骤流程图；
图3为本发明的车辆和车用遥控器与行动通讯装置电性连接的示意图；
图4为本发明的监测方法于第一实施例的操作流程图；
图5为本发明的雷达侦测模组以连续波雷达于车室中发出雷达波侦测的示意图；
图6为本发明的雷达侦测模组以超宽频脉冲雷达于车室中发出雷达波侦测的示意图；
图7为本发明的监测方法于第二实施例的操作流程图。
附图标记说明
监测系统100 控制单元10
雷达侦测模组20 连续波雷达21
超宽频脉冲雷达22 警示模组30
警示灯31 警报器32
车用遥控器33 灯具331
行动通讯装置34 萤幕341
车辆40 车室41
车顶灯42 监测方法200
车况判断步骤201 生命体侦测步骤202
警示步骤203 后处理步骤204
熄火讯号S1 驾驶离座讯号S2
侦测启动讯号S3 回波讯号S4
提示讯号S5 警报讯号S6
生命体A。
具体实施方式
为便于说明本发明于上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。
请参阅图1至图7所示，本发明提供一种车内生物监测系统及其监测方法，以监测车室内的生命体。所述车内生物监测系统100，其包括一控制单元10、一雷达侦测模组20以及一警示模组30，其安装于一车辆40之中，其中：
所述控制单元10，其用以接收车辆40的一熄火讯号S1及一驾驶离座讯号S2，以产生一侦测启动讯号S3。于本实施例中，所述控制单元10可载于车辆40的行车电脑，或载于一单晶片的控制电路。所述控制单元10可配合控制器区域网路(Controller Area Network , CANbus)进行讯号连线传输。所述驾驶离座讯号S2，其可为一关门讯号或一上锁讯号，所述关门讯号为驾驶座车门开启再关上后即产生，而所述上锁讯号则是由人员控制车门上锁所产生。
所述雷达侦测模组20，其与控制单元10电性连接，雷达侦测模组20接收控制单元10所产生的侦测启动讯号S3，并启动对车辆40的车室41发出雷达波，并回馈一回波讯号S4给控制单元10，以进行生命体的侦测，且在测得有生命体时由控制单元10产生一提示讯号S5。需特别说明的是，雷达侦测模组20会收到雷达波的反射讯号，而生命体的判断可由雷达侦测模组20进行而在测得有生命体后回馈回波讯号S4给控制单元10；又或者是于控制单元10接收到回波讯号S4后，再由控制单元10进行生命体的判断。
承上所述，雷达侦测模组20所使用的雷达，可为连续波雷达21(FrequencyModulated Continuous Wave , FMCW)，或者为超宽频脉冲雷达22(impulse ultra-wideband (UWB) radar)，亦可为连续波雷达21和超宽频脉冲雷达22两者混合使用，于本实施例中即以两者混合使用的雷达侦测模组20为例。其中，连续波雷达21用以侦测车室41内有无生命体的位移动作；超宽频脉冲雷达22则是用以侦测车室41内有无生命体的规律性呼吸动作，主要是利用脉冲波在同一方向以连续的时间内发送不同的讯号(例如频率讯号、振幅讯号或正交讯号)，以判断同一位置反射的讯号位置是否有生命体的移动或更为精细的呼吸动作。此外，本实施例的雷达侦测模组20，其系整合于车辆40的车顶灯42而设于车顶，雷达侦测模组20和车顶灯42于本实施例中共用车用电源。
所述警示模组30，其亦与控制单元10电性连接，警示模组30接收提示讯号S5并发出一警报讯号S6，以警示车辆40在一熄火状态且在一关门状态下仍于车内有生命体。于一较佳实施例中，警示模组30电性连接于车辆40的警示灯31(大灯及方向灯)以及警报器32(即车用喇叭或蜂鸣器)。于不同实施态样时，警示模组30得以无线通讯技术与一远端警示器电性连接，以此警报讯号S6启动远端警示器以进行警示，此述远端警示器例如具有警示功能的车用遥控器33，或者为行动通讯装置34。
以下进一步说明上述实施例的车内生物监测系统100的监测方法200，如图2所示包括一车况判断步骤201、一生命体侦测步骤202以及一警示步骤203，且于本实施例中还包括一后处理步骤204，其中：
所述车况判断步骤201，在侦测车辆40的车况，当车辆40为所述熄火状态时产生熄火讯号S1，而当驾驶离座后且为所述关门状态时，产生驾驶离座讯号S2。于本实施例中，是以车辆40的汽车电门开关(图中未示)在关闭时为所述熄火状态，此时便产生熄火讯号S1；此外，所述上锁讯号为以车用遥控器33遥控车辆40的中控锁系统(图中未示) 上锁所发出的射频讯号。
所述生命体侦测步骤202，当雷达侦测模组20接收所述侦测启动讯号S3后被启动，并对车室41发出雷达波，且在雷达波发出后，借以产生回波讯号S4而回馈给控制单元10，如测得有生命体时，雷达侦测模组20会接收到有生命体迹象的回波，并由控制单元10产生所述提示讯号S5。
所述警示步骤203，警示模组30接收所述提示讯号S5并发出警报讯号S6，以警示车辆40在所述熄火状态及关门状态时仍于车内有生命体。于本实施例中，当警报讯号S6发出时，即由警示灯31进行闪烁且警报器32进行声响。此外，如以远端警示器作为警示，如图3所示，所述行动通讯装置34(如智能手机或平板电脑)安装有对应警示功能的应用程序(APP)，当在警报讯号S6的远端启动下，由车用遥控器33或行动通讯装置34的扬声器(图中未示)发出声响，且可由车用遥控器33的灯具331或行动通讯装置34所设的萤幕341发出亮光，以作为警示。此外，当警报讯号S6发出时，车顶灯42也会亮起以作为警示。
本实施例所述的后处理步骤204，其警示模组30在接收所述提示讯号S5并发出所述警报讯号S6时，车辆40如为上锁状态，此时车辆40会自动开启门锁(即车门上锁失效)。
在上述监测方法200的步骤中，可有不同实施例的体现，如图4所示为第一实施例的监测流程，在于驾驶将车辆40停妥并将汽车电门开关关闭时进行车况判断步骤201，此时车辆40为熄火状态而产生所述熄火讯号S1给控制单元10，控制单元10侦测是否有驾驶座车门的开启和关上的动作，如否，则控制单元10呈待命状态，如是，则表示驾驶开车门后离开并将车门关上，此时即产生所述驾驶离座讯号S2，控制单元10接收所述熄火讯号S1以及驾驶离座讯号S2后，便发出侦测启动讯号S3由雷达侦测模组20接收。
承上，当雷达侦测模组20接收到侦测启动讯号S3后，便开始生命体侦测步骤202，即产生雷达波进行车室41内的生命体侦测。假设在车室41内仍有生命体A(如图5所示的小孩)移动时，连续波雷达21可通过所述生命体A的移动而产生对应的回波讯号S4回馈至控制单元10，并由控制单元10产生提示讯号S5给警示模组30，警示模组30开始警示步骤203，即发出警报讯号S6而由前述警示灯31进行闪烁且警报器32进行声响，或以所述远端警示器发警示。
在生命体侦测步骤202中，另一情况是假设在车室41内的生命体A(如图6所示的小孩)改为睡眠状态时，可通过超宽频脉冲雷达22侦测所述生命体A的规律性呼吸动作，同样可产生对应的回波讯号S4回馈至控制单元10，并由控制单元10产生提示讯号S5给警示模组30，警示模组30即发出警报讯号S6而由前述警示灯31进行闪烁且警报器32进行声响，或以所述远端警示器发警示。进一步地，车辆40同时自动地开启门锁，而可方便无钥匙者能将车门开启。当车辆40内有生命体的状况排除后，将回到车况判断步骤201而重复驾驶离座讯号S2的侦测。
本实施例在生命体侦测步骤202中，若连续波雷达21和超宽频脉冲雷达22均在一定时间的侦测后未能侦测到有生命体的迹象，此时便可认定车辆40中无生命体，故可将连续波雷达21和超宽频脉冲雷达22的侦测关闭，而车辆40的车门则维持在正常上锁的状态。
如图7所示为本发明的第二实施例的监测流程，和第一实施例的主要差异在于，若在生命体侦测步骤202中未测得有生命体时，有可能是生命体被物体遮蔽而暂时无法获得有生命体时的回波讯号S4，例如小猫或小狗因躲藏在车椅底下而暂时无法被侦测到，此时连续波雷达21和超宽频脉冲雷达22的侦测不会关闭，而仅是控制单元10进入休眠状态，并以一预设时间开始计时(例如3分钟)，当预设时间到达时，重新执行生命体侦测步骤202，直至雷达侦测模组20测得有生命体，以确保生命体不因被物体遮蔽而有侦测不到的问题。
由上述的说明不难发现本发明的特点在于：
1.当车辆40处于熄火状态，且驾驶离开驾驶座时，利用雷达侦测模组20被启动而侦测车室41内有无生命体，当有生命体时可发出警报讯号S6作为警示。由于雷达侦测模组20以雷达波侦测的准确性相当高，且侦测速度相当快，当驾驶离开驾驶座后而未远离时即能迅速发出警报，而可由驾驶本身将车室41内的生命体带出车外，若驾驶已远离亦可由在车辆40旁的人员将车室41内的生命体带出车外，相较于现有的将车辆钥匙锁死在钥匙槽孔中提醒车内有乘客滞留者，更符合车辆临时停车时驾驶反应的合理性，且不会有红外热感测器受高温影响，以及非生命体占用座椅等误判车辆40有无生命体的情形，而能相对精确地侦测车辆有无生命体，避免生物受困车内无法呼救，因而造成昏迷甚至死亡等憾事发生。并且，相较于现有的以影像侦测，由雷达波侦测不会产生被侦测者的影像，相对具有较佳的隐密性且不会有个资外泄的问题。
2.在生命体侦测步骤202中，如未测得有生命体时，除了停止雷达侦测模组20的侦测而视为安全外，进一步提供轮询机制，意即控制单元10进入休眠状态，在当预设时间到达时重新执行生命体侦测步骤202，直至雷达侦测模组20测得有生命体，以确保生命体不因被物体遮蔽而有侦测不到的问题，而可提供更为谨慎以避免憾事的操作模式。
3.前述雷达侦测模组20如为超宽频脉冲雷达22，因其具有低功率消耗的特性(普遍低于200mW)，即使侦测工作时间长，也不致于造成车用电源无电可用的情形。此外，超宽频脉冲雷达22的作用半径可达10公尺，不需要将其设置在相当靠近乘客位置，意即一般商用轿车的车室范围皆能侦测。
以上所举实施例仅用以说明本发明而已，非用以限制本发明的范围。举凡不违本发明精神所从事的种种修改或变化，俱属本发明意欲保护的范畴。

Claims (14)

1.一种车内生物监测系统，以监测车室内的生命体，其特征在于，包括：
一控制单元，用以接收车辆的一熄火讯号及一驾驶离座讯号，以产生一侦测启动讯号；
一雷达侦测模组，与该控制单元电性连接，以接收该侦测启动讯号，并启动对车室发出雷达波，并回馈一回波讯号给该控制单元，以进行生命体的侦测，且在测得有生命体时由该控制单元产生一提示讯号；以及
一警示模组，与该控制单元电性连接，以接收该提示讯号并发出一警报讯号，以警示车辆在一熄火状态且在一关门状态下仍于车内有生命体。
2.如权利要求1所述的车内生物监测系统，其特征在于，该雷达侦测模组使用的雷达为连续波雷达及超宽频脉冲雷达的至少一个，该连续波雷达用以侦测所述车室内有无生命体的位移动作；该超宽频脉冲雷达用以侦测所述车室内有无生命体的规律性呼吸动作。
3.如权利要求1所述的车内生物监测系统，其特征在于，该警示模组以无线通讯技术与一远端警示器电性连接，以该警报讯号启动该远端警示器以进行警示。
4.如权利要求3所述的车内生物监测系统，其特征在于，该远端警示器为具有警示功能的车用遥控器或行动通讯装置。
5.如权利要求1所述的车内生物监测系统，其特征在于，该驾驶离座讯号为于驾驶座车门开启再关上后的一关门讯号，或于驾驶座车门开启再关上后控制车门上锁的一上锁讯号。
6.如权利要求1所述的车内生物监测系统，其特征在于，该雷达侦测模组整合于所述车辆的车顶灯而设于车顶，该雷达侦测模组共用所述车顶灯的车用电源，且该警报讯号发出时，该车顶灯并亮起以作为警示。
7.一种如权利要求1所述的车内生物监测系统的监测方法，其特征在于，包括：
一车况判断步骤：侦测所述车辆的车况，其为所述熄火状态时产生该熄火讯号，及驾驶离座后且为所述关门状态时产生该驾驶离座讯号；
一生命体侦测步骤：以该侦测启动讯号启动该雷达侦测模组，并对所述车室发出雷达波并回馈该回波讯号给该控制单元，以进行生命体的侦测，且在测得有生命体时由该控制单元产生该提示讯号；以及
一警示步骤：该警示模组接收该提示讯号并发出该警报讯号，以警示车辆在所述熄火状态及关门状态时仍于车内有生命体。
8.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，该驾驶离座讯号为于驾驶座车门开启再关上后的一关门讯号，或于驾驶座车门开启再关上后控制车门上锁的一上锁讯号。
9.如权利要求8所述的监测方法，其特征在于，在该车况判断步骤中，该上锁讯号为以车用遥控器遥控所述车辆的一中控锁系统上锁所发出的射频讯号。
10.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，在该车况判断步骤中，以所述车辆的一汽车电门开关在关闭时为所述熄火状态而产生该熄火讯号。
11.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，在该生命体侦测步骤中，雷达侦测模组未测得有生命体时，该控制单元进入休眠状态并以一预设时间开始计时，在该预设时间到达时，重新执行该生命体侦测步骤，直至该雷达侦测模组测得有生命体。
12.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，该警示模组以无线通讯技术与一远端警示器电性连接，在该警示步骤中，以该警报讯号启动该远端警示器以进行警示。
13.如权利要求12所述的监测方法，其特征在于，该远端警示器为具有警示功能的车用遥控器或行动通讯装置，以所述车用遥控器的警示功能进行警示，或以所述行动通讯装置搭载应用程序而进行警示。
14.如权利要求7所述的监测方法，其特征在于，还包括一后处理步骤，其为该警示模组接收该提示讯号并发出该警报讯号时，所述车辆如为上锁状态则自动开启门锁。
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