CN112441011B - 一种检测驻车后车内生命迹象的方法及装置 - Google Patents

一种检测驻车后车内生命迹象的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测驻车后车内生命迹象的方法，步骤如下：S1、启动检测流程；S2、采集两个初始点的初始浓度和初始温度；S3、计算等待时间；S4、采集最少的点数；S5、第一次生命迹象判断，若结果成立，则发出报警信号；否则再进行一次生命迹象判断，直到采集完所有点。本发明还公开了一种检测驻车后车内生命迹象的装置，包括：启动模块；初始点采集模块：采集两个初始点的初始浓度和初始温度；等待时间模块；最少采集点数模块；结果判断模块：第一次生命迹象判断，若结果成立，则发出报警信号；否则再进行一次生命迹象判断，直到采集完所有点。本发明具有检测准确性高、经济实用的特点，可以广泛应用于车载嵌入式装置上。

Description

一种检测驻车后车内生命迹象的方法及装置
技术领域
本发明涉及车载嵌入式装置，特别是涉及一种检测驻车后车内生命迹象的方法及装置。
背景技术
近年来，对儿童乘车安全的关注愈来愈多，特别是根据相关报道，有些父母在离开车辆后，或由于疏忽大意，或由于急于办事而导致心存侥幸，而将孩子遗留在锁闭的车体内。由于车体锁闭后形成一个相对密闭的空间，长时间封闭在车内会发生缺氧而窒息，进而酿成悲剧。
针对这种情况，市场上有些敏锐的厂商已经意识到这是一个待开发的市场，开始着手开发专门的探测车内生命迹象的产品，包括红外传感器或摄像头检测装置。但是，这类产品存在以下不足：1、硬件载体成本过高；2、硬件载体功能单一。怎样开发经济适用、检测准确的驻车后生命检测装置，成为摆在业内一道亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种检测驻车后车内生命迹象的方法及装置，使其具有检测准确性高、经济实用的特点。
本发明提供的一种检测驻车后车内生命迹象的方法，包括如下步骤：S1、启动生命迹象检测流程；S2、连续采集两个有时间间隔的初始点，包含初始浓度和初始温度；S3、根据两个初始点的浓度和温度计算出对应的等待时间；S4、等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集点数；S5、进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则发出报警信号；否则继续采集若干点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完所有点，然后终止生命检测流程。
在上述技术方案中，所述步骤S5中，所述生命迹象判断的过程如下：S51、对二氧化碳传感器采集的采集点的浓度原始数据进行修正得到修正值，并以修正值拟合出修正曲线；S52、将修正曲线分为数段，并将这几段的均值作为拟合出来的曲线；S53、求出拟合曲线最后3个值之间的差值；S54、若差值大于阈值，则判断有生命存在，否则不成立。
在上述技术方案中，所述步骤S51中，所述修正值为剔除异常值后的曲线数值，即若某一个值和它前后两个值的差的绝对值>100ppm，即认为该值为异常值，并用这个异常值前后两个值的平均值来替换这个异常值，即得到修正值；所述修正曲线即去掉原始数据首尾两个数值后所得到的曲线。
在上述技术方案中，所述步骤S2中，所述时间间隔为15s，总耗时为30s；所述初始浓度为汽车在关门落锁时车内的二氧化碳浓度；所述初始温度为汽车在关门落锁时车内的温度值；所述步骤S3中，所述等待时间是根据车内的初始温度和初始浓度计算出一个等待车内空气混合均匀的时间，等待时间过后开始间隔性采集车内二氧化碳浓度值；所述步骤S4中，所述最少采集点数为当执行第一次生命迹象判断时最少需要采集的二氧化碳采集点数；所述步骤S5中，当第一次生命迹象判断结果成立，则最多发出三次报警信号；若判断结果不成立，则继续采集4个点数再进行一次生命迹象判断；所有采集点的数量是82个点。
在上述技术方案中，所述步骤S52中，将修正曲线分为4段；所述步骤S54中，阈值判断需结合当前温度和初始温度，并动态调节。
本发明还提供了一种检测驻车后车内生命迹象的装置，包括如下部分：启动模块：启动生命迹象检测流程；初始点采集模块：连续采集两个有时间间隔的初始点，包含初始浓度和初始温度；等待时间模块：根据两个初始点的浓度和温度计算出对应的等待时间；最少采集点数模块：等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集点数；结果判断模块：进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则发出报警信号；否则继续采集若干点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完所有点，然后终止生命检测流程。
本发明检测驻车后车内生命迹象的方法及装置，具有以下有益效果：本发明的安装与使用，能够高效准确地探测驻车后车体内的生命迹象，大大降低了对儿童伤害的概率。而且，通过二氧化碳传感器采集锁闭车门后车内的二氧化碳浓度，相对于现有的红外传感器或摄像头检测装置，使用十分方便，不需要另外占用车内空间，而且也不必如红外传感器或摄像头调整特定的角度，从而避免了可能存在的探测死角，不仅大大降低了使用难度，而且节省了采购成本和使用成本，为这一类产品进入家庭铺平了道路，并为降低这一类事故概率提供了有益的借鉴。
附图说明
图1为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法的流程示意图；
图2为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中生命迹象判断过程的各类参数仿真示意图；
图3为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中对应不同初始浓度和初始温度下等待时间的时长示意图；
图4为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中对应不同初始浓度和初始温度下最少采集点数的数量示意图；
图5为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中对应不同初始浓度和初始温度下判断阈值的统计示意图；
图6为本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中对应不同初始浓度和初始温度下最快判断时间的统计示意图；
图7为检测驻车后车内生命迹象的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
参见图1，本发明检测驻车后车内生命迹象的方法，包括如下步骤：
S1、启动生命迹象检测流程；
S2、连续采集两个间隔为15s的初始点，包含初始浓度和初始温度，总耗时为30s；
S3、根据两个初始点的浓度和温度计算出对应的等待时间。
S4、等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集点数；
S5、进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则最多发出三次报警信号，否则继续采集4个点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完全部82个点，然后终止生命检测流程。
其中，参见图2，所述步骤S5中，所述生命迹象判断的过程如下：
S51、对二氧化碳传感器采集的采集点的浓度原始数据进行修正得到修正值，所述修正值为剔除异常值后的曲线数值，即若某一个值和它前后两个值的差的绝对值>100ppm，即认为该值为异常值，并用这个异常值前后两个值的平均值来替换这个异常值，即得到修正值；并以修正值拟合出修正曲线，所述修正曲线即去掉原始数据首尾两个数值后所得到的曲线；
S52、将修正曲线分为4段，并将这4段的均值作为拟合出来的曲线；
S53、求出拟合曲线最后3个值之间的差值；
S54、若差值大于阈值，则判断有生命存在，否则不成立。
在本发明中存在着一系列技术名词，下面对相关技术名词做出解释：
1、生命迹象：在驻车落锁后，车内遗留的生命体，即被检测的目标；
2、初始浓度：汽车在关门落锁时车内的二氧化碳浓度；
3、初始温度：汽车在关门落锁时车内的温度值；
4、等待时间：根据车内的初始温度和初始浓度计算出一个等待车内空气混合均匀的时间，等待时间过后开始间隔性采集车内二氧化碳浓度值，具体参见图3；
5、最少采集点数：当执行第一次生命迹象判断时最少需要采集的二氧化碳采集点数，具体参见图4；
6、阈值判断：判断拟合出来的曲线的幅值达到多大数值时被判断为存在生命迹象的参数，阈值判断需结合当前温度和初始温度，并动态调节，具体参见图5；
7、最快判断时间：不同初始温度和初始浓度下对应第一次判断是否存在生命迹象所花费的最少时间，具体参见图6。
本发明检测驻车后车内生命迹象的方法中算法原理介绍：
由于气体是极不稳定的，往往采集出来的浓度值波动很大，且在短时间内是混乱无序的，本算法可以在采集大量数据点后，拟合出车内二氧化碳浓度值的整体变化趋势，进而精准的判断出结果。
结合当前温度和初始温度，可以动态调节判断阈值，缩短判断结果得出的时间，从而减少生命体在车内受到的伤害。
一、算法介绍：此算法是基于二氧化碳传感器采集的浓度值作为数据源，数据源最多有82个浓度值，每个数据源之间的时间间隔是15s，根据不同的初始浓度和初始温度计算出一个最少采集点数，当数据源采集满最少的数据点数时才进行第一次生命迹象判断；当判断生命迹象存在时，发出报警信号并终止生命迹象检测流程，否则继续采集4个点(一分钟时间)后进行一次生命迹象判断，如果判断结果不存在则直至采集满82个点后终止生命迹象检测流程。
二、算法特点：此算法补偿了由于初始浓度和温度这两个因素的不同而带来的浓度扩散和偏差。
三、算法执行步骤说明：
1)初始点采集：采集两个间隔15s的初始点(初始浓度值和初始温度值)；
2)执行等待时间：根据采集到的两个初始点计算出一个等待时间并执行等待；
3)采集最少点数：根据采集到的两个初始浓度点计算出最少采集的点数，并等待采集完最少采集的点数；
4)结果判断：执行第一次生命迹象结果判断，结果成立则发出报警信号并终止生命迹象流程，否则等待继续采集满4个数据点(一分钟)后进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集满82个数据点(20.5分钟)或者判断结果成立而终止生命迹象检测流程。
参见图7，本发明检测驻车后车内生命迹象的装置，包括如下部分：
启动模块：启动生命迹象检测流程；
初始点采集模块：连续采集两个有时间间隔的初始点，包含初始浓度和初始温度；
等待时间模块：根据两个初始点的浓度和温度计算出对应的等待时间；
最少采集点数模块：等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集点数；
结果判断模块：进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则发出报警信号；否则继续采集若干点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完所有点，然后终止生命检测流程。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种检测驻车后车内生命迹象的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、启动生命迹象检测流程；
S2、连续采集两个有时间间隔的初始点，包含二氧化碳初始浓度和初始温度；
S3、根据两个初始点的二氧化碳浓度和温度计算出对应的等待时间；
S4、等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集点数；
S5、进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则发出报警信号；否则继续采集若干点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完所有点，然后终止生命检测流程；
所述步骤S5中，所述生命迹象判断的过程如下：
S51、对二氧化碳传感器采集的采集点的浓度原始数据进行修正得到修正值，并以修正值拟合出修正曲线；
S52、将修正曲线分为数段，并将这几段的均值作为拟合出来的曲线；
S53、求出拟合曲线最后3个值之间的差值；
S54、若差值大于阈值，则判断有生命存在，否则不成立。
2.根据权利要求1所述的检测驻车后车内生命迹象的方法，其特征在于：所述步骤S51中，所述修正值为剔除异常值后的曲线数值，即若某一个值和它前后两个值的差的绝对值>100ppm，即认为该值为异常值，并用这个异常值前后两个值的平均值来替换这个异常值，即得到修正值；所述修正曲线即去掉原始数据首尾两个数值后所得到的曲线。
3.根据权利要求2所述的检测驻车后车内生命迹象的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述时间间隔为15s，总耗时为30s；所述初始浓度为汽车在关门落锁时车内的二氧化碳浓度；所述初始温度为汽车在关门落锁时车内的温度值；
所述步骤S3中，所述等待时间是根据车内的初始温度和初始浓度计算出一个等待车内空气混合均匀的时间，等待时间过后开始间隔性采集车内二氧化碳浓度值；
所述步骤S4中，所述最少采集点数为当执行第一次生命迹象判断时最少需要采集的二氧化碳采集点数；
所述步骤S5中，当第一次生命迹象判断结果成立，则最多发出三次报警信号；若判断结果不成立，则继续采集4个点数再进行一次生命迹象判断；所有采集点的数量是82个点。
4.根据权利要求3所述的检测驻车后车内生命迹象的方法，其特征在于：所述步骤S52中，将修正曲线分为4段；所述步骤S54中，阈值判断需结合当前温度和初始温度，并动态调节。
5.一种检测驻车后车内生命迹象的装置，其特征在于：包括如下部分：
启动模块：启动生命迹象检测流程；
初始点采集模块：连续采集两个有时间间隔的初始点，包含二氧化碳初始浓度和初始温度；
等待时间模块：根据两个初始点的二氧化碳浓度和温度计算出对应的等待时间；
最少采集点数模块：等待时间后，开始采集最少的点数直至采集完最少采集数；
结果判断模块：进行第一次生命迹象判断，若判断结果成立，则发出报警信号；否则继续采集若干点数再进行一次生命迹象判断，依此类推直到采集完所有点，然后终止生命检测流程；
所述生命迹象判断的过程如下：
首先、对二氧化碳传感器采集的采集点的浓度原始数据进行修正得到修正值，并以修正值拟合出修正曲线；
然后、将修正曲线分为数段，并将这几段的均值作为拟合出来的曲线；
接着、求出拟合曲线最后3个值之间的差值；
最后、若差值大于阈值，则判断有生命存在，否则不成立。
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