CN114373278A - 一种汽车车内人员安全管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车车内人员安全管理系统，克服现有技术中对于车内有人员时无法采取相应的措施的问题，包括安全系统控制单元、传感器单元、监控系统、报警系统、终端设备以及存储系统，所述安全系统控制单元包括安全算法模块，所述安全算法模块包括定位模块，所述报警系统包括通话系统，所述传感器单元、监控系统、报警系统、终端设备以及存储系统均与安全系统控制单元连接，所述安全系统控制单元与车上的整车控制器连接。还提供了一种汽车车内人员安全管理方法。通过对车内环境的检测，确认车内是否处于适合人生存的安全状态，为车内人员提供安全保障；通过监测信息，结合车内监控信息、车辆报警信息等信息，为车辆停放提供安全保障。

Description

一种汽车车内人员安全管理系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，特别涉及了一种汽车车内人员安全管理系统及方法。

背景技术

汽车是目前人们出行的主要交通工具，但随着汽车的广泛使用，很多安全问题也随之出现，尤其是当车内有遗留人员时，无法监测车内环境，无法保证遗留人员的安全。

目前，针对汽车出现的车内人员检测主要还是采用超声波或红外线等进行监测，如中国专利局2017年6月13日公开了一种名称为一种车内人员安全检测保护装置的发明，其公开号为CN106828307A。该发明包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、安全报警与保护模块。所述的数据采集模块包括：红外线探测器、氧传感器、压力传感器。所述的数据传输模块包括：A/D转换模块。所述的数据处理模块包括：STC12C5A60S2型单片机。所述的安全报警与保护模块包括：GSM模块、蜂鸣报警器、车窗升降系统、LED报警显示屏。相比于目前的车内安全报警装置，该发明提供了更为全面的安全报警措施，并提供了车内滞留人员的安全保护措施，更加彻底地保障了车内滞留人员的安全。但超声波或红外线都只能监测到是否有生命体存在，而对于确实有生命体存在时无法采取相应的措施。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供了一种汽车车内人员安全管理系统及方法，为车内人员提供安全保障，为车辆停放提供安全保障。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种汽车车内人员安全管理系统，包括：

安全系统控制单元：设有安全算法模块，所述安全算法模块包括定位模块，用于数据处理以及车辆定位，发送控制指令到各系统和车上的整车控制器；

传感器单元：检测车内温度以及气体浓度，判断车内人员是否处于安全环境；

监控系统：识别是否有人员留在车内，判断车内是否安全；

报警系统：包括通话系统，用于发送短信给车主，给车主和110报警中心拨打电话；

终端设备：设有车辆管理APP，并通过APP向车主发送报警信息；

存储系统：存储计算机程序以及安全管理系统工作时产生的数据；

所述传感器单元、监控系统、报警系统、终端设备以及存储系统均与安全系统控制单元连接，所述安全系统控制单元与车上的整车控制器连接。

安全算法模块包括安全算法，安全算法是一种现有技术，常见的安全算法包括MD5（信息摘要算法5）、SHA（安全散列算法）、DES算法（数据加密标准算法）、AES算法（高级加密标准算法）、RSA（非对称加密算法）等。系统工作时，监控系统监控车内是否有婴幼儿或者是否有人在车内睡觉，有人则通过传感器单元检测车内环境是否安全，如果不安全，则通过报警系统报警，保障车内人员安全。另一方面，监控系统还可以监控车辆是否被入侵，保障车辆停放安全。

作为优选，所述的传感器单元包括温度传感器、氧气传感器以及一氧化碳传感器，所述温度传感器、氧气传感器以及一氧化碳传感器均与安全算法模块连接。温度传感器用于检测车内温度，氧气传感器用于检测车内氧气浓度，一氧化碳传感器用于检测车内一氧化碳浓度，通过传感器单元检测得到的数据，判断车内环境是否安全。

作为优选，所述的监控单元包括麦克风和摄像头，所述麦克风和摄像头均与安全算法模块连接。摄像头对车内拍摄图像，麦克风捕捉车内声音，并将信息传递至安全算法模块，由安全算法模块判断车内是否有人。

作为优选，所述的存储系统包括本地存储器和云端存储器，所述本地存储器和云端存储器均与安全系统控制单元连接。本地存储器用于存储该车辆的数据，并将除私密数据意外的数据保存在云端存储器中，便于系统调用。

一种汽车车内人员安全管理方法，包括以下步骤：

S1：判断车辆处于锁车状态、驻车未锁状态还是驻车落锁状态，若是锁车状态，执行步骤S2，若是驻车未锁状态，执行步骤S3，若是锁车状态，执行步骤S4；

S2：安全算法模块启动，开启麦克风及车内摄像头，判断车内是否有婴幼儿；

S3：安全算法模块启动，开启麦克风及车内摄像头，判断车内是否有人睡觉；

S4：安全算法模块启动，开启麦克风，判断车内是否安全。

本发明在汽车车主锁车离开后，通过麦克风及车内摄像头判断车内是否有婴幼儿，在汽车车主未锁车，车辆处于驻车状态时，通过麦克风及车内摄像头判断车内是否有人睡觉，在汽车驻车落锁状态下，通过麦克风判断车辆是否被入侵。为车内人员提供安全保障，为车辆停放提供安全保障。

作为优选，所述的步骤S2进一步表示为：

S2.1：安全算法模块启动，摄像头对车内拍摄图像，麦克风捕捉车内声音，安全算法模块根据拍摄的图像和捕捉的声音确认车内是否有婴幼儿，如无婴幼儿，继续监测，直至检测到有婴幼儿存在，如果确认车内有婴幼儿，并且无成人在场，执行步骤S2.2；

S2.2：安全系统控制单元采集来自于传感器单元上的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是否处于安全阈值，并保持持续侦测；

S2.3：如果车内各数据参数处于不安全阈值，启动报警系统，同时判断在限定时间内车内环境是否改变；

S2.4：如果限定时间内车内环境无改变，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯与车辆间断性持续鸣笛，同时启动车辆，开启空调进行换气及控温，限制车辆处于驻车状态并拨打报警电话。

在判断到车内有婴幼儿存在时，根据传感器单元检测到的数据判断车内环境是否安全，如果不安全，启动报警系统；并在限定时间内车内环境无改变时，安全系统控制单元通过控制车上的整车控制器，由整车控制器控制车辆双闪警示灯开启，车辆鸣笛开启以及开启空调进行换气及控温。

作为优选，所述的步骤S3进一步表示为：

S3.1：安全算法模块启动，摄像头对车内拍摄图像，麦克风捕捉车内声音，安全算法模块根据摄像头拍摄的多帧照片和麦克风捕捉到的声音，确认车内是否有人睡觉，如无人睡觉，则继续监测，直到监测到有人睡觉，如果车内有人睡觉，则执行步骤S3.2；

S3.2：安全系统控制单元采集来自于传感器单元的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是否处于安全阈值，并保持持续侦测；

S3.3：如果车内各数据参数处于不安全阈值，开启车辆间断性持续鸣笛；并在鸣笛后1分钟后判断车内睡觉人员状态是否改变；

S3.4：若未改变，启动报警系统，同时判断在限定时间内车内环境是否改变；

S3.5：如果限定时间内车内环境无改变，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯与车辆间断性持续鸣笛，同时启动车辆，开启空调进行换气及控温，限制车辆处于驻车状态并拨打报警电话。

在判断到车内有人睡觉存在时，根据传感器单元检测到的数据判断车内环境是否安全，如果不安全，安全系统控制单元通过控制车上的整车控制器，由整车控制器控制车辆鸣笛，若鸣笛一分钟后睡觉人员状态未改变，则启动报警系统；并在限定时间内车内环境无改变时，安全系统控制单元通过控制车上的整车控制器，由整车控制器控制车辆双闪警示灯开启，车辆鸣笛开启以及开启空调进行换气及控温。

作为优选，所述的步骤S4进一步表示为：

S4.1：安全算法模块启动，麦克风进行声音侦测，安全算法模块结合车辆报警系统信号及麦克风录音结果，判断车内是否安全，若安全，则继续监测，直到监测到不安全，若不安全，则执行步骤S4.2；

S4.2：启动摄像头开始录像，并将录像结果保存在本地存储器及云端存储器，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯，开启汽车鸣笛系统报警；

S4.3：启动报警系统，同时判断在限定时间内是否接收到车主指令；

S4.4：若在限定时间内未接收到车主指令，拨打报警电话。

在判断到车辆被入侵时，摄像头开启，录制视频作为证据，安全系统控制单元通过控制车上的整车控制器，由整车控制器控制车辆双闪警示灯来气以及车辆鸣笛开启，同时启动报警系统通知车主；在车主在限定时间内未作出回应时，拨打报警电话。

作为优选，所述的步骤S2.3、S3.4以及S4.3中报警系统的工作步骤为：向车主发送短信、给车主拨号并通过车辆管理APP向车主发送报警信息。这些过程信息均将记录于本地存储器及云端存储器。

作为优选，给车主发送的短信是保存在存储系统中的预录短信，给车主拨号后播放的是保存在存储系统中的预录音，拨打报警电话后播放的是定位模块计算到的车辆位置信息以及保存在存储系统中的预录音。预录短信可以为：“尊敬的车主您好，您的车内发现未有成年人在场的婴幼儿，请及时确认”或“尊敬的车主您好，您的车内发现有人睡觉，车内环境状况处于危险状态，请及时确认”；给车主拨号的预录音可以为：“尊敬的车主您好，您的车内发现有人睡觉，车内环境状况处于危险状态，请及时确认”或“尊敬的车主您好，您的车辆被入侵，请及时确认”。

因此，本发明具有如下有益效果：1、通过对车内环境的检测，确认车内是否处于适合人生存的安全状态；2、通过安全系统控制单元，结合车内摄像头、麦克风、温度传感器、氧气传感器以及一氧化碳传感器数据，确认车辆内部安装状态，为车内人员提供安全保障；3、通过监测信息，结合车内摄像头、麦克风、车辆报警信息等信息，为车辆停放提供安全保障。

附图说明

图1是本发明的功率模块结构示意图；

图2是本发明的管理方法的步骤流程图；

图中：1、安全系统控制单元；2、传感器单元；3、监控系统；4、报警系统；5、终端设备；6、存储系统；7、整车控制器；8、安全算法模块；9、定位模块；10、通话系统；11、温度传感器；12、氧气传感器；13、一氧化碳传感器；14、麦克风；15、摄像头；16、本地存储器；17、云端存储器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本实施例为一种汽车车内人员安全管理系统，包括：安全系统控制单元1、传感器单元2、监控系统3、报警系统4、终端设备5以及存储系统6，所述安全系统控制单元包括安全算法模块8，所述安全算法模块包括定位模块9，所述传感器单元包括温度传感器11、氧气传感器12以及一氧化碳传感器13，所述监控系统包括麦克风14以及摄像头15，所述报警系统包括通话系统10，所述终端设备内设有车辆管理APP，所述存储系统包括本地存储器16和云端存储器17，所述温度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、麦克风和摄像头均与安全算法模块连接，所述报警系统、终端设备与本地存储器、云端存储器均与安全系统控制单元连接，所述安全系统控制单元与车上的整车控制器连接。

安全算法模块包括安全算法，安全算法是一种现有技术，常见的安全算法包括MD5（信息摘要算法5）、SHA（安全散列算法）、DES算法（数据加密标准算法）、AES算法（高级加密标准算法）、RSA（非对称加密算法）等。系统工作时，监控系统中的摄像头负责对车内拍摄图像，麦克风负责捕捉车内声音，并将其采集的数据传递至安全算法模块，由安全算法模块判断车内是否有婴幼儿或者是否有人睡觉，有的话则传感器单元将温度传感器采集的车内温度、氧气传感器采集的车内空气氧浓度以及一氧化碳传感器采集的车内空气一氧化碳浓度数据传递至安全算法模块，有安全算法模块判断车内环境是否安全。如果不安全，则报警系统启动，向车主发送短信、拨号至车主以及通过车辆管理APP向车主发送报警信息；若在限定时间内车内环境未改变，报警系统还可以向110报警中心拨打求救电话。另一方面，麦克风还可以通过检测车内声音判断车辆是否被入侵，在确定被入侵时，启动摄像头，并启动报警系统。所有过程信息将记录于本地存储器及云端存储器。

本发明通过对车内环境的检测，确认车内是否处于适合人生存的安全状态，为车内人员提供安全保障；通过监测信息，结合车内监控信息、车辆报警信息等信息，为车辆停放提供安全保障。

本实施例为一种汽车车内人员安全管理方法，包括以下步骤：

S1：判断车辆处于锁车状态、驻车未锁状态还是驻车落锁状态，若是锁车状态，执行步骤S2，若是驻车未锁状态，执行步骤S3，若是锁车状态，执行步骤S4；

S2：安全算法模块启动，开启麦克风及车内摄像头，判断车内是否有婴幼儿；

S3：安全算法模块启动，开启麦克风及车内摄像头，判断车内是否有人睡觉；

S4：安全算法模块启动，开启麦克风，判断车内是否安全。

本发明在汽车车主锁车离开后，通过麦克风及车内摄像头判断车内是否有婴幼儿，在汽车车主未锁车，车辆处于驻车状态时，通过麦克风及车内摄像头判断车内是否有人睡觉，在汽车驻车落锁状态下，通过麦克风判断车辆是否被入侵。为车内人员提供安全保障，为车辆停放提供安全保障。

下面继续通过具体的内容，进一步说明本发明的技术方案和技术效果。

第一步：判断车辆状态，若是锁车状态，执行第二步，若是驻车未锁状态，执行第三步，若是锁车状态，执行第四步

第二步：在汽车车主锁车离开后，安全算法模块在安全系统控制单元内启动，开启麦克风及车内摄像头，摄像头对车内拍摄图像，麦克风捕捉车内声音，安全算法模块根据摄像头拍摄的多帧照片和麦克风捕捉到的声音进行计算，确认车内是否有婴幼儿。如果确认车内有婴幼儿，并且无成人在场，安全系统控制单元采集来自于温度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器上的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是否处于安全阈值，并保持持续侦测。

在确认车内各数据参数处于不安全阈值时，启动报警系统，向车主发送短信：“尊敬的车主您好，您的车内发现未有成年人在场的婴幼儿，请及时确认”；拨号至车主，播放预录音“尊敬的车主您好，您的车内发现未有成年人在场的婴幼儿，请及时确认”；通过车辆管理APP向车主发送报警信息。

在限定时间内未侦测到车内环境改变，未侦测到车内婴幼儿处于安全的状态下，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯，开启车辆间断性持续鸣笛；向车辆VCU发送指令，启动车辆，开启空调进行换气及控温，并限制车辆处于驻车状态；拨打110报警电话，播放定位模块计算到的车辆位置信息及预录音。

第三步：在汽车车主未锁车，车辆处于驻车状态，安全算法模块在安全系统控制单元内启动，开启麦克风及车内摄像头，摄像头对车内拍摄图像，麦克风捕捉车内声音，安全算法模块根据摄像头拍摄的多帧照片和麦克风捕捉到的声音进行计算，确认车内是否有人睡觉。如果确认车内有人睡觉，安全系统控制单元采集来自于温度传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器上的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是够处于安全阈值，并保持持续侦测。

在确认车内各数据参数处于不安全阈值时，启动报警系统，开启车辆间断性持续鸣笛；在鸣笛后1分钟未发现车内睡觉人状态变化时，向车主发送短信：“尊敬的车主您好，您的车内发现有人睡觉，车内环境状况处于危险状态，请及时确认”，同时拨号至车主，播放预录音：“尊敬的车主您好，您的车内发现有人睡觉，车内环境状况处于危险状态，请及时确认”；通过车辆管理APP向车主发送报警信息。

在限定时间内未侦测到车内环境改变，未侦测到车内环境处于安全的状态下，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯；向车辆VCU发送指令，启动车辆，开启空调进行换气及控温，并限制车辆处于驻车状态；安全系统控制单元拨打110报警电话，播放定位模块计算到的车辆位置信息及预录音。上述过程信息将记录于本地存储器及云端存储器。

第四步：在汽车驻车落锁状态下，安全算法模块在安全系统控制单元启动，麦克风进行声音侦测，安全算法模块结合车辆报警系统信号及麦克风录音结果进行计算，确认车内是否安全。

如果确认车辆被入侵后，立即启动摄像头开始录像，并将录像结果保存在本地存储器及云端存储器，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯，开启汽车鸣笛系统报警；发送短信：“尊敬的车主您好，您的车辆被入侵，请及时确认”，同时拨号至车主，播放预录音：“尊敬的车主您好，您的车辆被入侵，请及时确认”；通过车辆管理APP向车主发送报警信息。

在限定时间内未侦测到车主指令，安全系统控制单元拨打110报警电话，播放定位模块计算到的车辆位置信息及预录音。上述过程信息将记录于本地存储器及云端存储器。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种汽车车内人员安全管理系统，其特征在于，包括：

安全系统控制单元（1）：设有安全算法模块（8），所述安全算法模块（8）包括定位模块（9），用于数据处理以及车辆定位，发送控制指令到各系统和车上的整车控制器（7）；

传感器单元（2）：检测车内温度以及气体浓度，判断车内人员是否处于安全环境；

监控系统（3）：识别是否有人员留在车内，判断车内是否安全；

报警系统（4）：包括通话系统（10），用于发送短信给车主，给车主和110报警中心拨打电话；

终端设备（5）：设有车辆管理APP，并通过APP向车主发送报警信息；

存储系统（6）：存储计算机程序以及安全管理系统工作时产生的数据；

所述传感器单元（2）、监控系统（3）、报警系统（4）、终端设备（5）以及存储系统（6）均与安全系统控制单元（1）连接，所述安全系统控制单元（1）与车上的整车控制器（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车车内人员安全管理系统，其特征在于，所述的传感器单元（2）包括温度传感器（11）、氧气传感器（12）以及一氧化碳传感器（13），所述温度传感器（11）、氧气传感器（12）以及一氧化碳传感器（13）均与安全算法模块（8）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车车内人员安全管理系统，其特征在于，所述的监控系统（3）包括麦克风（14）和摄像头（15），所述麦克风（14）和摄像头（15）均与安全算法模块（8）连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车车内人员安全管理系统，其特征在于，所述的存储系统（6）包括本地存储器（16）和云端存储器（17），所述本地存储器（16）和云端存储器（17）均与安全系统控制单元（1）连接。

5.一种汽车车内人员安全管理方法，采用权利要求1-4任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：判断车辆处于锁车状态、驻车未锁状态还是驻车落锁状态，若是锁车状态，执行步骤S2，若是驻车未锁状态，执行步骤S3，若是锁车状态，执行步骤S4；

S2：安全算法模块（8）启动，开启麦克风（14）及车内摄像头（15），判断车内是否有婴幼儿；

S3：安全算法模块（8）启动，开启麦克风（14）及车内摄像头（15），判断车内是否有人睡觉；

S4：安全算法模块（8）启动，开启麦克风（14），判断车内是否安全。

6.根据权利要求5所述的一种汽车车内人员安全管理方法，其特征在于，所述的步骤S2进一步表示为：

S2.1：安全算法模块（8）启动，摄像头（15）对车内拍摄图像，麦克风（14）捕捉车内声音，安全算法模块（8）根据拍摄的图像和捕捉的声音确认车内是否有婴幼儿，如无婴幼儿，继续监测，直至检测到有婴幼儿存在，如果确认车内有婴幼儿，并且无成人在场，执行步骤S2.2；

S2.2：安全系统控制单元（1）采集来自于传感器单元(2上的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是否处于安全阈值，并保持持续侦测；

S2.3：如果车内各数据参数处于不安全阈值，启动报警系统（4），同时判断在限定时间内车内环境是否改变；

S2.4：如果限定时间内车内环境无改变，安全系统控制单元（1）开启车辆双闪警示灯与车辆间断性持续鸣笛，同时启动车辆，开启空调进行换气及控温，限制车辆处于驻车状态并拨打报警电话。

7.根据权利要求5所述的一种汽车车内人员安全管理方法，其特征在于，所述的步骤S3进一步表示为：

S3.1：安全算法模块（8）启动，摄像头（15）对车内拍摄图像，麦克风（14）捕捉车内声音，安全算法模块（8）根据摄像头（15）拍摄的多帧照片和麦克风（14）捕捉到的声音，确认车内是否有人睡觉，如无人睡觉，则继续监测，直到监测到有人睡觉，如果车内有人睡觉，则执行步骤S3.2；

S3.2：安全系统控制单元（1）采集来自于传感器单元（2）的温度、空气氧浓度、空气一氧化碳浓度数据，确认是否处于安全阈值，并保持持续侦测；

S3.3：如果车内各数据参数处于不安全阈值，开启车辆间断性持续鸣笛；并在鸣笛后1分钟后判断车内睡觉人员状态是否改变；

S3.4：若未改变，启动报警系统（4），同时判断在限定时间内车内环境是否改变；

S3.5：如果限定时间内车内环境无改变，安全系统控制单元开启车辆双闪警示灯与车辆间断性持续鸣笛，同时启动车辆，开启空调进行换气及控温，限制车辆处于驻车状态并拨打报警电话。

8.根据权利要求5所述的一种汽车车内人员安全管理方法，其特征在于，所述的步骤S4进一步表示为：

S4.1：安全算法模块（8）启动，麦克风（14）进行声音侦测，安全算法模块（8）结合车辆报警系统信号及麦克风（14）录音结果，判断车内是否安全，若安全，则继续监测，直到监测到不安全，若不安全，则执行步骤S4.2；

S4.2：启动摄像头（15）开始录像，并将录像结果保存在本地存储器（16）及云端存储器（17），安全系统控制单元（1）开启车辆双闪警示灯，开启汽车鸣笛系统报警；

S4.3：启动报警系统（4），同时判断在限定时间内是否接收到车主指令；

S4.4：若在限定时间内未接收到车主指令，拨打报警电话。

9.根据权利要求6-8任意一项权利要求所述的一种汽车车内人员安全管理方法，其特征在于，所述的步骤S2.3、S3.4以及S4.3中报警系统的工作步骤为：向车主发送短信、给车主拨号并通过车辆管理APP向车主发送报警信息。

10.根据权利要求9所述的一种汽车车内人员安全管理方法，其特征在于，给车主发送的短信是保存在存储系统中的预录短信，给车主拨号后播放的是保存在存储系统（6）中的预录音，拨打报警电话后播放的是定位模块（9）计算到的车辆位置信息以及保存在存储系统（6）中的预录音。

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