CN207458294U - 防儿童被困车内安全报警器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防儿童被困车内安全报警器，其包括主板和至少一块通过无线与主板进行通信的副板，主板包括单片机及分别与单片机连接的电源模块、按键模块、短信发送模块、继电器、蜂鸣器和无线接收模块；继电器设置有若干扩展接口，其中一个扩展接口与汽车中的车窗升降器连接；副板包括红外传感器模块及与红外传感器模块连接的无线发射模块和电池模块；红外传感器模块通过无线发射模块和无线接收模块与单片机进行通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及车内报警装置，具体涉及一种防儿童被困车内安全报警器。
背景技术
近些年来，越来越多的社会新闻报道出儿童因各种原因被困私家车内发生窒息死亡的意外事件。据报道，自2006年起，我国至少发生过20起孩子被遗忘在车内的事件，共造成15人死亡。仅2015年一年就发生了6起儿童被锁在私家车内的情况，其中有4人死亡，2人被及时发现而获救。
现有的研究成果或技术主要分为两类，一类是从新车设计出发，将车内环境监测系统融入整车设计，且形态固定，另一类主要借助儿童座椅进行预警提示。然而，很多私家车和大部分校车没有绑定儿童安全座椅的习惯；另外，大部分校车，车内空间及车位数量众多，全部安放上儿童安全座椅或现有的儿童安全座椅安全监测装置不方便(无法实际操作)。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的防儿童被困车内安全报警器能够在汽车锁定后，对汽车内是否有生命特征进行监测。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
提供一种防儿童被困车内安全报警器，其包括主板和至少一块通过无线与主板进行通信的副板，主板包括单片机及分别与单片机连接的电源模块、按键模块、短信发送模块、继电器、蜂鸣器和无线接收模块；继电器设置有若干扩展接口，其中一个扩展接口与汽车中的车窗升降器连接；副板包括红外传感器模块及与红外传感器模块连接的无线发射模块和电池模块；红外传感器模块通过无线发射模块和无线接收模块与单片机进行通信。
本实用新型的有益效果为：当单片机接收驾驶人员锁定汽车的信号后，可以通过蜂鸣器发出警示声音提示，提醒驾驶员注意检查车内有无遗漏人员；同时转入待机状态，如果红外传感器模块第一次发出信号，则推定车内可能有生命体活动迹象，短时延时排除风流造成的误动作，之后，若仍监测到红外传感器模块发出的信号，则开启短信发送模块进行短信发送，向留有联系方式的司机或车主发出报警求助短信。
另外，本方案的继电器设置的多个扩展接口可以方便用户根据需要与车内的其他部件进行连接，以最大程度的保障车内人员安全；副板的数量可以根据车内空间的大小进行恰当的选择，以确保所有副板的监测区域能够覆盖车内的整体空间。
本方案设计的报警器在安装时，无需破坏车内的其他布线或结构，只需要将继电器的扩展接口与车内可以保障车内人员安全的部件连接即可。
附图说明
图1为防儿童被困车内安全报警器的原理框图。
图2至图5为防儿童被困车内安全报警器主板分拆后的电气原理图，图2至图5构成一个完整的主板电气原理图。
图6为防儿童被困车内安全报警器副板的电气原理图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该防儿童被困车内安全报警器，其包括主板和至少一块通过无线与主板进行通信的副板，主板包括单片机及分别与单片机连接的电源模块(电源模块与车载电源连接)、按键模块、短信发送模块、继电器、蜂鸣器和无线接收模块；继电器设置有若干扩展接口，其中一个扩展接口与汽车中的车窗升降器连接；副板包括红外传感器模块及与红外传感器模块连接的无线发射模块和电池模块；红外传感器模块通过无线发射模块和无线接收模块与单片机进行无线通信。
防儿童被困车内安全报警器在收到驾驶人员锁定汽车的信号后启动，首先提醒驾驶员注意检查车内有无遗漏人员，之后，转入待机状态，在收到红外传感器模块信号并排除风流造成的误动作后，若仍监测到红外传感器模块发出的信号，则开启短信发送模块进行短信发送，向留有联系方式的司机或车主发出报警求助短信。
由于信息的发送，受其所在区域网络的影响，若是信号不好，短信有可能延时一段时间才能收到，为了规避这种风险带来的隐患，在实施时，本方案优选单片机还包括与单片机连接的二氧化碳传感器(实施时，本方案优选二氧化碳传感器的型号为MH-Z19)和温度传感器。
当单片机在接收到红外传感器模块上传的信号，同时也接收到温度传感器(温度过高)或二氧化碳传感器的信号(含氧量过低)时，单片机通过继电器开启车窗升降器，使车窗留有一定的缝隙，便于车内通风，防止车内存在的生命体发生窒息情况。
汽车锁定后，其内若有生命体，一段时间后，车内的生命体由于呼吸不畅发出较大的声音求救，为了便于向汽车外的人员求救，实施时，本方案优选该防儿童被困车内安全报警器的单片机还包括与单片机连接的声音传感器(本方案的声音传感器选用LM386芯片的声音检测集成电路)。
当单片机在接收到红外传感器模块上传的信号，同时声音传感器监测到声音(噪声)信号，判断儿童可能发出哭喊声时，则单片机通过继电器开启喇叭、车灯等，警示车辆周边人员进行救助。
如图2至图6所示，主板中的单片机采用STM32F103最小系统；STM32F103最小系统中：VCC3.3引脚与电源模块连接，GND引脚接地。
主板中的无线接收模块采用PT2272芯片；无线接收模块中：VCC5引脚与的电源模块连接，GND引脚接地，Red_detection引脚与STM32F103最小系统的PE1_3引脚连接，用于接受红外传感器发送的报警信号。
主板中的按键模块中：K1、K2、K3和K4引脚分别与STM32F103最小系统的PE1_7、PE1_6、PE1_5和PE1_4引脚连接。
主板中的温度传感器采用DS18B20芯片；温度传感器中：VCC3.3引脚与电源模块连接，GND引脚接地，Temperature引脚与STM32F103最小系统的PE1_2引脚连接。
主板中的短信发送模块采用SIM900芯片；短信发送模块中：VCC5引脚与的电源模块连接，GND引脚接地，USART1_TXD引脚与STM32F103最小系统的PA2_7引脚连接。USART1_RXD引脚与STM32F103最小系统的PA2_6引脚连接。
主板中的显示模块采用2.8英寸的TFT彩屏；显示模块中：
VCC5引脚与的电源模块连接，GND引脚接地，SPI1_SCK引脚与STM32F103最小系统的PA1_3引脚连接；SPI1_MOSI引脚与STM32F103最小系统的PA1_1引脚连接；SPI1_MISO引脚与STM32F103最小系统的PA1_2引脚连接；TOUCH_CS引脚与STM32F103最小系统的PD1_2引脚连接；
TOUCH_PEN引脚与STM32F103最小系统的PD1_1引脚连接；FSMC_D0引脚与STM32F103最小系统的PD2_2引脚连接；FSMC_D1引脚与STM32F103最小系统的PD2_1引脚连接；FSMC_D2引脚与STM32F103最小系统的PD1_8引脚连接；FSMC_D3引脚与STM32F103最小系统的PD1_7引脚连接；FSMC_D4引脚与STM32F103最小系统的PE1_8引脚连接；
从FSMC_D5到FSMC_D12的8个引脚分别与STM32F103最小系统的PE2_1到PE2_8的8个引脚连接；FSMC_D13、FSMC_D14和FSMC_D15分别与STM32F103最小系统的PD2_8、PD2_7和PD2_6引脚连接；FSMC_NWE引脚与STM32F103最小系统的PD1_3引脚连接；FSMC_NE4引脚与STM32F103最小系统的PG2_5引脚连接；FSMC_A10引脚与STM32F103最小系统的PG1_1引脚连接；FSMC_NOE引脚与STM32F103最小系统的PD1_4引脚连接。
主板中的蜂鸣器中：VCC3.3引脚与的电源模块连接，GND引脚接地，BUZ引脚与STM32F103最小系统的PB1_3引脚连接。
主板中的继电器中：VCC3.3引脚与的电源模块连接，GND引脚接地，Relay_1引脚与STM32F103最小系统的PF1_2引脚连接。Relay_2引脚与STM32F103最小系统的PF1_3引脚连接。Relay_3引脚与STM32F103最小系统的PF1_4引脚连接。Relay_4引脚与STM32F103最小系统的PF1_1引脚连接。
副板中的电池模块采用2节串联的钮扣电池。副板中的无线发射模块采用PT2262芯片；无线发射模块中：VCC引脚与的电池模块连接，GND引脚接地，TE引脚与74LS25芯片(四选一)的6引脚连接，用于发送红外传感器的报警信号。
副板中的红外传感器模块采用四个独立的HR-SR501红外传感器；红外传感器模块中：VCC引脚与的电池模块连接，GND引脚接地，四个红外传感器的2号引脚分别与74LS25芯片的5、4、2、1引脚连接。
综上所述，本方案的车内安全报警器以声音(噪音)监测、红外(生命体征)监测、车内温度监测和车内二氧化碳含量监测等为综合监测指标，扩大了监测范围与监测条件，有效地解决了目前国人还没有养成安装儿童座椅、车后座系安全带等良好习惯这一问题带来的监测判据有限这一问题。
该车内安全报警器能够根据危险等级(监测判据)依次设置声音警示、短信报警、车窗留缝等功能，尤其是车窗留缝功能，在车门不开锁(保证不造成二次伤害)的前提下，保证车内空气流通，大大降低被困人员窒息死亡的概率。
Claims (10)
1.防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，包括主板和至少一块通过无线与所述主板进行通信的副板，所述主板包括单片机及分别与所述单片机连接的电源模块、按键模块、短信发送模块、继电器、蜂鸣器和无线接收模块；所述继电器设置有若干扩展接口，其中一个扩展接口与汽车中的车窗升降器连接；所述副板包括红外传感器模块及与红外传感器模块连接的无线发射模块和电池模块；所述红外传感器模块通过无线发射模块和无线接收模块与单片机进行通信。
2.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板中的电源模块与车载电源连接。
3.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板还包括与所述单片机连接的二氧化碳传感器。
4.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板还包括与所述单片机连接的声音传感器。
5.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板还包括与所述单片机连接的温度传感器。
6.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板中的单片机采用STM32F103最小系统；所述STM32F103最小系统中：
VCC3.3引脚与所述电源模块连接，GND引脚接地。
7.根据权利要求6所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板中的无线接收模块采用PT2272芯片；所述无线接收模块中：
VCC5引脚与所述的电源模块连接，GND引脚接地，Red_detection引脚与所述STM32F103最小系统的PE1_3引脚连接，用于接受红外传感器模块发送的信号。
8.根据权利要求6所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板中的蜂鸣器中：
VCC3.3引脚与所述的电源模块连接，GND引脚接地，BUZ引脚与所述STM32F103最小系统的PB1_3引脚连接。
9.根据权利要求6所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述主板中的继电器中：
VCC3.3引脚与所述的电源模块连接，GND引脚接地，Relay_1引脚与所述STM32F103最小系统的PF1_2引脚连接；Relay_2引脚与所述STM32F103最小系统的PF1_3引脚连接；Relay_3引脚与所述STM32F103最小系统的PF1_4引脚连接；Relay_4引脚与所述STM32F103最小系统的PF1_1引脚连接。
10.根据权利要求1所述的防儿童被困车内安全报警器，其特征在于，所述副板中的红外传感器模块采用四个独立的HR-SR501红外传感器；所述红外传感器模块中：
VCC引脚与所述的电池模块连接，GND引脚接地，四个红外传感器的2号引脚分别与74LS25芯片的5、4、2、1引脚连接。
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| CN109341862A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-15 | 南通理工学院 | 一种防止儿童被困车中的警报装置 |
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