CN114954339B - 一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，其特征在于：包括语音接收器、声音检测设备、儿童声音识别模块、异常声音检测模块；语音接收器用于接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音；声音检测设备对语音接收器分离出的声音进行检测，检测到人声时，将人声传递至儿童声音识别模块；儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块；异常声音检测模块用于检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音时，向指定装置发送求救信息。还包括一种与之适配的方法。通过本发明，可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音时，向车主或驾驶员发送求救信息。
Description
技术领域
本发明涉及汽车乘员安全领域，具体为一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置和方法。
背景技术
目前汽车已经在世界范围内普及，它在给人民带来便利的同时与用车相关的事故越来越多。在车载场景中，当用户下车后由于未及时发现遗留的儿童，或者原本让孩子在车内短暂逗留，但是由于其他事情发生造成很多悲剧事件。车辆停止或者熄火关门后，总有一些人员未发现车内儿童的存在。
世界各地都会有粗心的父母将婴幼儿遗忘在车内，一项研究发现：当气温达到35摄氏度时，阳光照射15分钟，封闭车厢里的温度就能升至65摄氏度。而环境温度一旦超过40摄氏度，人体就会中暑，表现为头晕、眼花、脉搏细弱、心率增快、血压下降等症状，严重者可以夺取生命。
在炎热的夏天，阳光暴晒下，封闭的车内只需要几十分钟就会达到60摄氏度以上，这样的环境下会导致车内儿童中暑甚至失去生命。
近年来，儿童被遗忘车内导致受到伤害甚至死亡的新闻常有报道，例如：
上海一名男子外出办事时，将19个月大的女儿锁在车内数小时，导致孩子昏迷不醒，最终不幸身亡。
湖南湘潭4岁男孩被遗忘在车内5小时身亡，车窗玻璃上满是手指印。
山东沂水县一名3岁女童被幼儿园园长遗忘在车内近10个小时，不幸身亡。
贵州一奶奶去购物将孙子锁在车内，事后发现钥匙忘车里，竟步行一个半小时回家取备用钥匙，导致孙子在车内被曝晒近2小时，全身汗湿哭到抽搐。
陕西富平发生的一起悲剧：5岁女童菲菲被爷爷奶奶留在车内睡觉，等他们办完事情返回时，发现菲菲已没有了意识，并出现接近脑死亡的症状。
类似儿童被困车内造成伤亡的案例时有发生，不过这似乎并没有引起家长足够的重视，有的家长认为，自己不可能这么马虎，以至于把孩子遗忘在车内；有的家长则认为，自己只是短暂的离开，十几分钟、半个小时也就回来了，让孩子短时间的留在车内，并不会对他们造成伤害；有的家长看儿童在车内睡着，自己临时办事，不会想到将儿童遗留在车内会发生危险。
但一旦家长发生疏忽或被杂事耽误了一定时间，忘记了儿童被遗忘在车内的情况，在天气温度较高的情况下，就会对儿童的生命健康造成威胁。
此外，虽然这类事故最常在夏季，但是一年四季都可以发生。发生这种事故发生的最低环境是16°C，甚至有冬天发生这样事件的案例。在气温不是很高的时候，家长更容易将儿童遗留在车内，但这同样是具有安全隐患的。
虽然这样的悲剧相对于现有市场的汽车保有量仍然是极小概率时间，但是这样的悲剧对一个家庭的打击时极其沉重的，解决儿童滞留车内的安全问题有重要的现实意义。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，其特征在于：包括语音接收器、声音检测设备、儿童声音识别模块、异常声音检测模块，语音接收器连接至车辆的电子控制单元；语音接收器用于接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音；声音检测设备对语音接收器分离出的声音进行检测，检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块；儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块；异常声音检测模块用于检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音时，向指定装置发送求救信息。通过该装置，可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音时，向车主或驾驶员发送求救信息，及时解救被困儿童，防止发生意外。
进一步的，还包括温度检测模块，连接至电子控制单元，用于监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，通过电子控制单元打开车内空调或车窗。可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音后，在车内温度过高的情况下，打开空调或车窗进行散热，防止车主或驾驶员未及时采取相应措施而发生意外。
还包括一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。
可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音时，向车主或驾驶员发送求救信息，及时解救被困儿童，防止发生意外。
进一步的，还包括：S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音后，在车内温度过高的情况下，打开空调或车窗进行散热，防止车主或驾驶员未及时采取相应措施而发生意外。
进一步的，儿童声音识别模块通过VAD技术进行检测。
进一步的，儿童声音识别模块通过DNN二值网络模型对人声进行检测。
进一步的，儿童声音识别模块通过残差网络对人声进行检测。
进一步的，儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，其余儿童声音为儿童正常声音。
进一步的，所述时间阈值预设在5-60秒的某一时长。
进一步的，所述温度阈值预设在40-70℃的某一温度。
本发明可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音时，向车主或驾驶员发送求救信息，及时解救被困儿童，防止发生意外。
本发明还可在车内温度过高的情况下，打开空调或车窗进行散热，防止车主或驾驶员未及时采取相应措施而发生意外。
本发明在车辆处于熄火且车门车窗关闭时才会启动语音接收器和声音检测设备进行检测；在声音检测设备检测到人声时，才会启用后续的儿童声音识别模块和异常声音检测模块，通过低功耗的语音接收器和声音检测设备，使装置可以在低功耗的情况维持监测功能。
本发明还可通过设置可以调整的时间阈值和温度阈值，使驾驶员或车主可根据儿童的实际情况和天气情况，对时间阈值和温度阈值进行调整，以实现更适合的方案。
附图说明
图1为本发明实施例1示意图；
图2为本发明实施例2示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例1：
参见图1，本实施例的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，包括语音接收器、声音检测设备、儿童声音识别模块、异常声音检测模块，其中至少语音接收器连接至车辆的电子控制单元，受电子控制单元控制。
语音接收器在电子控制单元检测到车辆熄火，且车门车窗关闭时启动，接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音。声音检测设备对语音接收器分离出的声音进行检测，检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块。异常声音检测模块检测人声中儿童异常声音和成人声音，儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，在仅有儿童异常声音时，向指定装置发送求救信息，例如车主或驾驶员的手机。
通过该装置，可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音时，向车主或驾驶员发送求救信息，及时解救被困儿童，防止发生意外。
该装置，在车辆处于熄火且车门车窗关闭时才会启动语音接收器和声音检测设备进行检测；在声音检测设备检测到人声时，才会启用后续的儿童声音识别模块和异常声音检测模块，通过低功耗的语音接收器和声音检测设备，使装置可以在低功耗的情况维持监测功能。
实施例2：
参见图2，本实施例的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，包括语音接收器、声音检测设备、儿童声音识别模块、异常声音检测模块、温度检测模块，其中至少语音接收器和温度检测模块连接至车辆的电子控制单元，受电子控制单元控制。
语音接收器在电子控制单元检测到车辆熄火，且车门车窗关闭时启动，接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音。声音检测设备对语音接收器分离出的声音进行检测，检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块。异常声音检测模块检测人声中儿童异常声音和成人声音，儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，在仅有儿童异常声音时，向指定装置发送求救信息，例如车主或驾驶员的手机。温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，通过电子控制单元打开车内空调或车窗。
本实施例的装置，在具有实施例1的功能的基础上，可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音后，在车内温度过高的情况下，打开空调或车窗进行散热，防止车主或驾驶员未及时采取相应措施而发生意外。
实施例3：
参见图1，本实施例为基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。
本方法，可以在车辆熄火且车门车窗关闭时，在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音的情况下，向车主或驾驶员发送求救信息，及时解救被困儿童，防止发生意外。
实施例4：
参见图2，本实施例为基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。
S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。
本方法，在实施例3的基础上，还可以在车内仅有儿童，且儿童发出异常声音后，在车内温度过高的情况下，打开空调或车窗进行散热，防止车主或驾驶员未及时采取相应措施而发生意外。
实施例5：
本实施例为基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，作为优选方案，儿童声音识别模块通过VAD技术进行检测，使用DNN二值网络模型，利用残差网络进行分类，能够利用声音的连续性对声音进行分类。
儿童声音识别模块识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音。在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。
S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。
本实施例，利用DNN等低功耗的模型对人声进行识别，可以进一步的降低整体的功耗。
实施例6：
本实施例为基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，作为优选方案，儿童声音识别模块通过VAD技术进行检测，使用DNN二值网络模型，利用残差网络进行分类，能够利用声音的连续性对声音进行分类。
儿童声音识别模块识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，作为优选方案，儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，其余儿童声音为儿童正常声音。在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。
S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。
本实施例，将儿童哭声和求救声设置为儿童异常声音，其余儿童声音设置为儿童正常声音，可以很好的判断车内儿童的状况，在车内儿童发出超过时间阈值的哭声和求救声时，即时通知车主或驾驶员，防止发生意外。
实施例7：
本实施例为基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器。
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块。
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，作为优选方案，儿童声音识别模块通过VAD技术进行检测，使用DNN二值网络模型，利用残差网络进行分类，能够利用声音的连续性对声音进行分类。
儿童声音识别模块识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，作为优选方案，儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，其余儿童声音为儿童正常声音。在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音、成人声音时，循环至S2。时间阈值可以预设在5-60秒的某一时长，也可根据驾驶员或车主自行调整时间阈值。
S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。温度阈值可预设在40-70℃的某一温度，也可根据驾驶员或车主自行调整温度阈值。
本实施例通过可以调整的时间阈值和温度阈值，使驾驶员或车主可根据儿童的实际情况和天气情况，对时间阈值和温度阈值进行调整，以实现更适合的方案。
对于本领域普通技术人员来说，根据本发明的上述实施方式所作出的任何修改、变动，在不脱离本发明宗旨的情况下，均应包含于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，其特征在于：包括语音接收器、声音检测设备、儿童声音识别模块、异常声音检测模块，语音接收器连接至车辆的电子控制单元；
语音接收器用于接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音；
声音检测设备用于对语音接收器分离出的声音进行检测，检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块；
儿童声音识别模块用于对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块；
异常声音检测模块用于检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音时，向指定装置发送求救信息。
2.根据权利要求1所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测装置，其特征在于：还包括温度检测模块，连接至电子控制单元，用于监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，通过电子控制单元打开车内空调或车窗。
3.一种基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、电子控制单元检测到发动机熄火且车门和车窗关闭时启动语音接收器；
S2、语音接收器接受车辆内外的声音，并分离人声和环境声音，将声音传递至声音检测设备，声音检测设备检测到人声时，启动儿童声音识别模块，并将人声传递至儿童声音识别模块；
S3、儿童声音识别模块对声音检测设备检测出的人声进行识别，识别到有儿童声音时，启动异常声音检测模块，异常声音检测模块检测人声中儿童正常声音、儿童异常声音和成人声音，在仅有儿童异常声音，且儿童异常声音持续达到时间阈值时，向指定装置发送求救信息；在检测到儿童正常声音或成人声音时，循环至S2。
4.根据权利要求3所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于还包括：
S4、温度检测模块监测车内温度，在车内温度达到预设的温度阈值，且异常声音检测模块仅检测到儿童异常声音时，电子控制单元打开车内空调或车窗。
5.根据权利要求3所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：儿童声音识别模块通过VAD技术进行检测。
6.根据权利要求5所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：儿童声音识别模块通过DNN二值网络模型对人声进行检测。
7.根据权利要求6所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：儿童声音识别模块通过残差网络对人声进行检测。
8.根据权利要求3所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：儿童异常声音包括儿童哭声和求救声，其余儿童声音为儿童正常声音。
9.根据权利要求3所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：所述时间阈值预设在5-60秒的某一时长。
10.根据权利要求4所述的基于语音识别技术防止儿童被困车内的检测方法，其特征在于：所述温度阈值预设在40-70℃的某一温度。
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