CN207389045U - 一种校车儿童安全检测防护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型发明公开了一种校车儿童安全检测防护系统,在校车的每个座位上安装红外避障传感器，通过主控单元采集车辆状态监控信号和各红外探测器输出信号，实现在校车司机熄火车门闭锁准备离车时检测车内是否有孩子并及时通过手机APP提醒；在校车四周安装超声波传感器，并通过主控单元采集各超声波传感器的输出和校车车辆状态监控信号，设置报警阈值，可实现在校车启动后无死角自动检测四周是否有孩子并报警提醒；通过主控单元采集车辆状态监控信号、红外探测器输出信号、以及车内温度传感器输出信号，实现在司机远离车后检测车内是否有孩子并自动检测温度，当检测到有孩子且温度升高到一定程度时强制启动通风、落下窗户。
Description
技术领域
本实用新型属于电子信息技术领域，具体涉及一种校车儿童安全检测防护系统。
背景技术
近年来儿童在校车内和校车四周引发生命危险的案例频繁发生，一种状况为：儿童被遗忘在校车内或被家长留在轿车内，因密闭空间温度持续升高导致生命危险的事故发生。另一种状况为：因校车车身又长又高，儿童身材矮小，当处于校车四周近距离时，常常处于司机视野的死角范围，无法看到孩子而导致危险发生。而目前现有的校车安全设计主要聚焦于车体本身内外结构的加固防撞等方面，对校车启动后儿童在车体四周情况以及校车停止熄火车门闭锁司机准备离开以及离开后小车内尚留有儿童情况的检测、报警、和危险防护均没有相应的检测防护系统配备。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种校车儿童安全检测防护系统。
一种校车儿童安全检测防护系统，包括主控单元、车辆状态检测模块、红外避障传感器、声光报警模块、蓝牙模块以及手机APP；
红外避障传感器布置在校车车厢内的每个座椅上，用于检测座椅上是否有儿童；
车辆状态检测模块用于检测车辆熄火车门闭锁状态；
主控单元用于接收车辆状态检测模块的回传信号以及各个红外传感器的检测信号：当车辆状态检测模块的回传信号显示车辆熄火车门闭锁状态且红外传感器的检测信号显示座椅上有儿童时，主控单元控制声光报警模块发出声光警报；同时，通过蓝牙模块向手机APP发出警报信号；
所述手机APP接收到警报信号后，控制手机震动或者发出提示音。
进一步的，还包括车辆状态检测模块以及设置在校车四周的多个超声波传感器；车辆状态检测模块用于检测车辆的启动或熄火状态；主控单元接收车辆状态检测模块的信号以及超声波传感器的回传信号；当车辆状态检测模块的信号显示车辆为启动状态，超声波传感器的回传信号显示校车周围的探测距离内有障碍物，则向司机发出警报。
进一步的，还包括设置在车厢内的温度传感器，主控单元接收温度传感器的温度信号，并判断是否超过设定阈值；主控单元当根据红外探测器信号检测到座椅上有乘客、根据车辆状态检测模块检测到车辆熄火且车门为锁闭状态，且同时根据温度信号判断温度超过阈值时，控制声光报警模块进行报警，并控制车辆通风系统打开以及控制车窗下落。
较佳的，所述车身两侧超声波传感器朝同一方向倾斜安装，且相邻两个超声传感器的探测范围互相交叠。
较佳的，所述超声波传感器靠近车身的扇面边沿与车身间留有一小的夹角，避免超声波直接打在车身上而误报警。
较佳的，所述主控单元采用Auduino UNO或者单片机。
本实用新型具有如下有益效果：(1)在校车四周安装多个倾斜且探测区域两两交叠的超声波传感器，并通过主控单元采集各超声波传感器的输出和校车车辆状态监控(校车启动有效)信号，设置报警阈值，可实现在校车启动后无死角自动检测四周是否有孩子并报警提醒；(2)在校车的每个座位上安装红外避障传感器，通过主控单元采集车辆状态监控信号(校车熄火车门闭锁状态有效)和各红外探测器输出信号，设置红外传感器的探测报警距离，实现在校车在司机熄火车门闭锁准备离车时检测车内是否有孩子未下车并及时通过手机APP音频或震动提醒；(3)在司机远离车以后，通过主控单元采集车辆状态监控信号(校车熄火车门闭锁状态有效)、红外探测器输出信号、以及车内温度传感器输出信号，实现在司机远离车后检测车内是否有孩子并自动检测温度，当检测到有孩子且温度升高到一定程度时强制启动通风、落下窗户。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图；
图2为本实用新型的校车四周自动检测单元框图；
图3为本实用新型的超声波传感器在校车四周布置的示意图；
图4为本实用新型的超声波传感器检测范围示意图；
图5为本实用新型的司机熄火准备离车时校车内检测单元框图；
图6为本实用新型的司机离车后校车内状态检测单元框图；
图7为本实用新型的控制流程图。
其中，1-校车，2-超声波传感器。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
如图1和2所示，系统采用Auduino UNO作为主控单元(也可以采用单片机等其他形式的主控单元)，在校车1的四周按报警范围要求布置多个超声波传感器2，各超声波传感器2的输入输出与主控单元相连，程序中设置监控报警距离，当监控距离范围内没有儿童时，超声波传感器2探测到障碍物的距离比所设置的监控报警距离远，而不予报警，当监控距离范围内有儿童时，某个(若传感器探测范围有重叠，则可能有两个)超声波传感器2探测到障碍物的距离比所设置的监控报警距离近，而进行报警，从而实现无死角监控。
在校车1启动后(这是程序设计时的条件之一)，主控单元自动检测各超声传感器的输入情况，当监控范围内有儿童时，某个(或某两个)超声波传感器2 探测到障碍物的距离比所设置的监控报警距离近时(条件之二)，进行声音报警，且可以根据距离的远近发出不同频率的报警声音。
超声波传感器2的布置可按照图3所示。每个超声波传感器2具有一定的扇面探测区域，有效扇面的水平发散角度为α，如图4所示，为了实现无死角监控，在校车1车身两侧，每个超声波传感器2朝同一方向(或向前或向后) 倾斜安装，两两交叠，同时靠近车身的扇面边沿与车身间留有一小的夹角，避免超声波直接打在车身上而误报警，根据报警范围，选择设置一定的r值(譬如500mm)作为报警距离。车身前后部分的超声波传感器2可依据车体前后部分本身的形状灵活布置，确保有效监测范围内的无死角监控。
在校车1熄火车门闭锁司机准备离车时检测车内是否有孩子未下车并及时通过蓝牙模块启动手机APP音频(或震动)警示及发出警报；
如图5所示，在校车1车厢内的每个座位的靠背处(或对应座位的车顶部)，分别安装一个数字红外避障探测器，各红外探测器输出进行或运算后，作为主控的输入，调节设置其报警距离，当座位上没有儿童时，红外探测器探测到的障碍物距离大于其设置距离，因此输入主控端为高电平，当有儿童坐在座椅上时，红外探测器探测到的障碍物距离比其设置距离短，因此主控单元的输入反转为低电平，实现有无儿童的检测。
当校车1熄火车门闭锁司机准备离车时(这是程序设计时的条件之一)，主控单元检测红外探测器的输出状态，若某个传感器检测到有孩子还在车上(条件之二)，则一方面通过蓝牙，控制司机或跟车教师的手机上的APP，启动提醒铃声，同时，控制车内的声音或灯光报警提醒，采用两种报警模式是为了在一种警示方式故障或因静音设置等原因未引起注意时，确保报警功能。
在校车1熄火车门闭锁司机远离车后检测是否有孩子并自动检测温度，当温度升高到一定程度时强制落下窗户，启动通风。如图6所示，当校车1处于熄火关闭状态(这是程序设计时的条件之一)，某个红外探测器探测到儿童在车上(条件之二)，检测车内温度，当温度升高到某一设置值时(条件之三)，进行声音或灯光报警，并强行启动车内的通风和落下车窗。该功能是最后一道生命防线，确保儿童在校车1内的万无一失。
(4)主控软件的控制流程,如图7所示:
①系统采集车辆状态检测模块的状态信息；
②若司机启动校车1，则启动超声波传感器2检测车辆四周是否有障碍物，若无则转步骤⑦；
③若车辆周围有障碍物，则声光报警提醒司机下车检查，转步骤⑦；
④若校车1是熄火状态并且车辆状态检测模块检测到车门闭锁，则启动红外避障传感器采集信息，若未采集到车座上有人，则转步骤⑦；
⑤若车座上有人，则蓝牙模块通知司机手机，启动APP发出报警(声音或震动)；
⑥若司机已经远离校车1，当车内温度传感器检测到温度高于设定阈值，则发出声光报警(用于提醒路人给予施救)，并启动通风和落下车窗；
⑦系统恢复初始状态，程序转步骤①。
综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，包括主控单元、车辆状态检测模块、红外避障传感器、声光报警模块、蓝牙模块以及手机APP；
红外避障传感器布置在校车车厢内的每个座椅上，用于检测座椅上是否有儿童；
车辆状态检测模块用于检测车辆熄火车门闭锁状态；
主控单元用于接收车辆状态检测模块的回传信号以及各个红外传感器的检测信号：当车辆状态检测模块的回传信号显示车辆熄火车门闭锁状态且红外传感器的检测信号显示座椅上有儿童时，主控单元控制声光报警模块发出声光警报；同时，通过蓝牙模块向手机APP发出警报信号；
所述手机APP接收到警报信号后，控制手机震动或者发出提示音。
2.如权利要求1所述的校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，还包括车辆状态检测模块以及设置在校车四周的多个超声波传感器；车辆状态检测模块用于检测车辆的启动或熄火状态；主控单元接收车辆状态检测模块的信号以及超声波传感器的回传信号；当车辆状态检测模块的信号显示车辆为启动状态，超声波传感器的回传信号显示校车周围的探测距离内有障碍物，则向司机发出警报。
3.如权利要求1所述的校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，还包括设置在车厢内的温度传感器，主控单元接收温度传感器的温度信号，并判断是否超过设定阈值；主控单元当根据红外探测器信号检测到座椅上有乘客、根据车辆状态检测模块检测到车辆熄火且车门为锁闭状态，且同时根据温度信号判断温度超过阈值时，控制声光报警模块进行报警，并控制车辆通风系统打开以及控制车窗下落。
4.如权利要求2所述的校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，所述车身两侧超声波传感器朝同一方向倾斜安装，且相邻两个超声传感器的探测范围互相交叠。
5.如权利要求4所述的校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，所述超声波传感器靠近车身的扇面边沿与车身间留有一小的夹角，避免超声波直接打在车身上而误报警。
6.如权利要求1所述的校车儿童安全检测防护系统，其特征在于，所述主控单元采用Auduino UNO或者单片机。
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