CN113002471A - 一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置及方法，包括处理器、人体红外传感器、温度传感器、声音传感器、报警器和无线传输模块；处理器、人体红外传感器、温度传感器、声音传感器和无线传输模块设置在车内，人体红外传感器、温度传感器和声音传感器均与处理器互连，处理器连接有点火开关和车门关闭检测单元，处理器输出端连接无线传输模块输入端；报警器设置在车外，报警器输入端与处理器输出端连接，多方位对车内幼童及温度进行检测，提高检测的准确性，并且能够及时报警提醒车主。

Description

一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置及方法
技术领域
本发明属于汽车安全领域，涉及一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置及方法。
背景技术
家用轿车的普及在给人们出行带来便利的同时，也引发了诸多安全问题。近年来，幼童滞留车内所引发的安全事故时有发生，该类事故的频发性、后果严重性引发了诸多学者的关注。检测技术主要有：1.结合座椅上压力、温度传感器判断是否有幼童被滞留车内，但压力传感器容易受到车内物体压力等的干扰。2.目前大部分研究将幼童被困车内致死的原因归咎于“窒息”，其技术主要集中于通过检测车内二氧化碳、一氧化碳、氧气等浓度来实现检测报警。但事实上，密闭性再好的汽车也不可能完全隔断与外界的空气交换，在熄火停泊的车内，通常不易造成乘员窒息。然而，研究表明，在环境温度仅有26.7℃的情况下，停放在阳光直射地方的汽车车内温度在2分钟内就可以升高到使人感觉闷热不适的34.6℃，10分钟就可以达超过人体温的37.2℃，当车门关闭并且环境温度超过36.8℃(98.2℉)时，有75％概率会使得车内温度在5分钟内发生最大升温，并在15分钟内升到51℃到67℃，而在太阳暴晒的情况下，幼童在5分钟内便会失去对体温的调控并在15～55分钟之内出现体温过高。由此可见，车内高温的危害性远大于车内氧气不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置及方法，多方位对车内幼童及温度进行检测，提高检测的准确性，并且能够及时报警提醒车主。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置，包括处理器、人体红外传感器、温度传感器、声音传感器、报警器和无线传输模块；
处理器、人体红外传感器、温度传感器、声音传感器和无线传输模块设置在车内，人体红外传感器、温度传感器和声音传感器均与处理器互连，处理器连接有点火开关和车门关闭检测单元，处理器输出端连接无线传输模块输入端；报警器设置在车外，报警器输入端与处理器输出端连接。
优选的，处理器采用STC89C51RC单片机。
优选的，报警器上设置有手动开关。
优选的，报警器包括LED灯和蜂鸣器。
优选的，无线传输模块采用GSM系统。
优选的，人体红外传感器的型号为HC-SR501。
一种基于上述任意一项所述装置的汽车内遗落幼童安全检测报警方法，包括以下步骤；
步骤一、当处理器检测到汽车熄火且车门关闭后，人体红外传感器工作，若检测到车内有人，启动一级预警，一级预警为处理器控制报警器发出报警，持续设定时间后，处理器控制报警器停止；
步骤二、一级预警结束后，温度传感器和声音传感器开始工作，当车内温度到达报警阈值且车内存在人类声音时，启动二级报警，二级报警为处理器控制无线传输模块将警报信息发送至车主手机，同时处理器控制报警器发出报警。
优选的，当车内温度到达38℃且车内存在人类的声音能量为5.6×10-4Pa2时，启动二级报警。
优选的，报警器在报警时，可通过报警器的手动开关关闭。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述装置，通过人体红外传感器和声音传感器两方面对车内是否有幼童进行检测，提高了判断精度，并且规避“窒息致死”理论造成的检测偏差，以温度作为车内危险程度的判定标准，并且通过报警器和无线传输模块，能够及时提醒路人和车主，极大的降低了幼童被锁在车内的危险系数。
进一步，通过手动开关能够关闭报警器的报警过程，从而避免非必要的报警对车主和路人的影响。
进一步，LED灯和蜂鸣器能够从光线和声音两方面进行报警，提高车主和路人的关注度。
本发明所述方法，通过设置多级报警，无论是车主将幼童遗忘在车内时，还是车主主动将幼童安放在车内，当车内温度超过警戒线时，均可对车主及路人发出报警信息，提高报警的可靠性和高效性。
附图说明
图1为本发明的检测报警流程图；
图2为本发明的装置示意图；
图3为本发明的检测模块外观图；
图4为本发明的报警器外观图；
图5为本发明的在装置汽车中的安装位置示意图。
其中：1-单片机；2-人体红外传感器；3-温度传感器；4-声音传感器；5-无线传输模块；6-LED灯；7-蜂鸣器；8-检测模块底座；9-检测模块外壳；10-LED灯外壳；11-蜂鸣器外壳；12-报警器底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本申请中所述幼童指年龄小于等于7岁的儿童。
如图2所示，为本发明所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，包括处理器、人体红外传感器2、温度传感器3、声音传感器4、报警器和无线传输模块5。
处理器、人体红外传感器2、温度传感器3、声音传感器4和无线传输模块5为检测模块，人体红外传感器2、温度传感器3和声音传感器4均与处理器有线互连，人体红外传感器2的型号为HC-SR501，处理器连接有点火开关和车门关闭检测单元；处理器输出端无线连接无线传输模块5输入端，无线传输模块5采用GSM系统；报警器输入端与处理器输出端无线连接，报警器包括LED灯6和蜂鸣器7，报警器上设置有手动开关。
处理器采用STC89C51RC单片机1，其工作电压在4.5V-5.5V之间，本装置采用5V的移动电源进行供电。当单片机1检测到汽车熄火且车门落锁后，人体红外检测器HC-SR501开始工作，人体红外检测器默认为可重复触发方式，即当有人进入其感应范围时输出高电平，在延时时间段内，如果有人体在其感应范围内活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平。当人体红外检测器检测到车内有人时，LED灯6闪烁、蜂鸣器7报警，持续20秒后自动停止，以达到提醒车主的目的。上述过程结束后，温度传感器3、声音传感器4同时开始工作。根据人体对温度的耐受情况，我们将温度报警阈值设为38℃；此外，本团队根据大量实验对幼童声音数据、成人声音数据与背景声音数据进行对比分析，最终将背景声音能量的200倍作为区分成人声音与幼童声音的界限，即声音能量报警阈值设为5.6×10-4Pa2。温度传感器3与声音传感器4串联，当传感器检测到汽车内温度、声音均达到报警阈值时，GSM Modem报警信息反馈模块启动。GSM Modem通过串口与单片机1实现通信连接，该过程首先通过PDU编码解码层对短信内容，如：【警报】车内温度异常，请检查车内是否遗留幼童。进行编码，再交给AT指令层处理这些已经编译成可以通过Modem发送的传输码，单片机1通过向Modem发送AT指令来控制Modem，在此基础上向车主手机发送报警信息。与此同时，车门两侧的LED灯6闪烁、蜂鸣器7发出警报，以便引起过路群众注意，直至车门开启后停止工作。
如图3所示，检测模块底座8上扣合有检测模块外壳9，检测模块设置在检测模块底座8和检测模块外壳9组成的腔体中。
如图4所示，LED灯6和蜂鸣器7设置在报警器底座12上，LED灯6和蜂鸣器7上分别设置有LED灯外壳10和蜂鸣器外壳11。
如图5所示，检测模块和报警器可以分别通过检测模块底座8和报警器底座12粘合在汽车上，检测模块安装在汽车顶部中央，以保障传感器信号的稳定性、准确性；LED灯6与蜂鸣器7安装在汽车两侧车门底端，以便及时引起车主与周围群众的注意，争取最佳救援时间。
如图1所示，本实施例所述的汽车内遗落幼童检测报警方法，包括以下步骤：
当单片机1检测到汽车熄火且车门落锁后，人体红外传感器2开始工作，若检测到车内有人，此时无论温度高低，立即启动一级预警：LED灯6闪烁、蜂鸣器7发出报警响声。严格意义上来说，此时并未达到报警程度，只是通过亮灯提醒未走远的车主，促使其关注车内异常状况，车主可以根据实际意图选择忽略或及时采取相应措施，该过程持续20秒后自动停止。LED灯6在闪烁、蜂鸣器7在发出报警响声时，可通过报警器的手动开关关闭。
一级预警结束后，温度传感器3、声音传感器4开始工作，当车内温度到达报警阈值38℃且单片机1判断车内存在遗留幼童时，立即启动二级报警：GSM系统将警报信息发送至车主手机；同时，LED灯6闪烁、蜂鸣器7发出报警响声，以提醒附近群众车内险情，以便过路热心群众协助施救。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，包括处理器、人体红外传感器(2)、温度传感器(3)、声音传感器(4)、报警器和无线传输模块(5)；
处理器、人体红外传感器(2)、温度传感器(3)、声音传感器(4)和无线传输模块(5)设置在车内，人体红外传感器(2)、温度传感器(3)和声音传感器(4)均与处理器互连，处理器连接有点火开关和车门关闭检测单元，处理器输出端连接无线传输模块(5)输入端；报警器设置在车外，报警器输入端与处理器输出端连接。
2.根据权利要求1所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，处理器采用STC89C51RC单片机(1)。
3.根据权利要求1所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，报警器上设置有手动开关。
4.根据权利要求1所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，报警器包括LED灯(6)和蜂鸣器(7)。
5.根据权利要求1所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，无线传输模块(5)采用GSM系统。
6.根据权利要求1所述的汽车内遗落幼童安全检测报警装置，其特征在于，人体红外传感器(2)的型号为HC-SR501。
7.一种基于权利要求1-6任意一项所述装置的汽车内遗落幼童安全检测报警方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一、当处理器检测到汽车熄火且车门关闭后，人体红外传感器(2)工作，若检测到车内有人，启动一级预警，一级预警为处理器控制报警器发出报警，持续设定时间后，处理器控制报警器停止；
步骤二、一级预警结束后，温度传感器(3)和声音传感器(4)开始工作，当车内温度到达报警阈值且车内存在人类声音时，启动二级报警，二级报警为处理器控制无线传输模块(5)将警报信息发送至车主手机，同时处理器控制报警器发出报警。
8.根据权利要求7所述的汽车内遗落幼童安全检测报警方法，其特征在于，当车内温度到达38℃且车内存在人类的声音能量为5.6×10-4Pa2时，启动二级报警。
9.根据权利要求7所述的汽车内遗落幼童安全检测报警方法，其特征在于，报警器在报警时，可通过报警器的手动开关关闭。
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