CN210554649U - 一种车辆报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆报警系统，包括：检测车辆运行状态的行驶状态检测电路；检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路；检测门锁开关状态的车门落锁检测电路；检测车内温度的温度检测电路；在接收到车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定的反馈信号时，控制人脸检测电路启动，并在确定车内有人且车内温度高于预设值时控制报警电路启动的微控制器；与微控制器相连，检测车内人脸信息的人脸检测电路；与微控制器相连，发出报警信号进行报警操作的报警电路；供电电源装置。本实用新型较大地提高了对车辆停驻状态判定结果的准确率，降低了报警误触发的概率。较大地提高了车内人员检测的准确度。

Description

一种车辆报警系统

技术领域

本实用新型涉及车辆安全技术领域，特别是涉及一种车辆报警系统。

背景技术

幼童滞留车内引起伤亡悲剧的事故屡见不鲜。儿童车内滞留热窒息死亡的概率远高于其他伤害类型。目前，公知的汽车人身安全防护都是采用安全气囊、安全带等防护装置以及采用防止追尾报警器等报警装置，而这些报警防护装置都是针对行驶过程中的车辆为防止发生人身事故而进行的安全防护措施，但对于车辆驻停后滞留车内人员的人身安全没有防护措施，这就成为乘车儿童人身安全的隐患。测试显示，当车外温度较高时，密封汽车内的温度会在短时间内上升到40～45℃，超过人体核心温度阈值生理安全上限和耐受极限。所以当车辆驻停后，儿童一旦长时间被滞留车内，随着车内温度的快速升高和有害气体的积聚，极易发生中暑休克和缺氧窒息等危险情况。但由于儿童不具备一定的行为能力，因此无法自行报警求救，也无法自行打开门窗通风降温进行自救。

现有的对于车辆驻停后车内滞留有人员的报警系统是通过车速传感器和车辆落锁传感器共同监测车辆是否处于停车落锁状态，进而检测车内是否有滞留人员，但是目前车辆在行驶过程中会自动落锁，在等待红绿灯中车辆驻停，此时会误触发装置检测车内乘坐人员产生报警。通过人体热释电红外传感器、压力传感器、声音传感器、振动传感器或雷达波传感器检测车内人员滞留。其中人体热释电红外传感器受各种热源、光源、射频辐射影响较大，当环境温度和人体温度接近时，探测灵敏度会明显下降，不适用于高温环境下的人体检测。压力传感器无法区分座椅上是重物还是人员。声音传感器和振动传感器容易受到外界环境的干扰，误判的概率较高。雷达波传感器原理复杂，成本较高。

综上所述，如何有效地解决报警误触发，车内人员检测误判率高、原理复杂成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车辆报警系统，该系统较大地提高了对车辆停驻状态判定结果的准确率，降低了报警误触发的概率，较大地提高了车内人员检测的准确度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种车辆报警系统，包括：

检测车辆运行状态的行驶状态检测电路；

检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路；

检测门锁开关状态的车门落锁检测电路；

检测车内温度的温度检测电路；

与所述行驶状态检测电路、所述原车电源开关检测电路、所述车门落锁检测电路、以及所述温度检测电路分别相连，在接收到车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定的反馈信号时，控制人脸检测电路启动，并在确定车内有人且车内温度高于预设值时控制报警电路启动的微控制器；

与所述微控制器相连，检测车内人脸信息的所述人脸检测电路；

与所述微控制器相连，发出报警信号进行报警操作的所述报警电路；

供电电源装置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述行驶状态检测电路包括GPS定位器和三轴加速度计。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括：

与所述微控制器和所述供电电源装置分别相连，控制车窗下降的车窗升降控制电路。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述报警电路包括声音报警器和光源报警器。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述声音报警器为车辆的防盗喇叭，所述光源报警器为车辆的闪光灯。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述报警电路还包括包含SIM900A芯片的远程报警电路。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述供电电源装置包括车辆蓄电池及DC/DC转换电路；其中，所述车辆蓄电池与所述DC/DC转换电路相连。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述供电电源装置还包括设置于所述车辆蓄电池与所述DC/DC转换电路之间的欠压保护器。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述微控制器包括STM32F103型单片机。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述人脸检测电路包括OpenMV机器视觉芯片。

本实用新型提供了一种车辆报警系统：检测车辆运行状态的行驶状态检测电路；检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路；检测门锁开关状态的车门落锁检测电路；检测车内温度的温度检测电路；与行驶状态检测电路、原车电源开关检测电路、车门落锁检测电路、以及温度检测电路分别相连，在接收到车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定的反馈信号时，控制人脸检测电路启动，并在确定车内有人且车内温度高于预设值时控制报警电路启动的微控制器；与微控制器相连，检测车内人脸信息的人脸检测电路；与微控制器相连，发出报警信号进行报警操作的报警电路；供电电源装置。

通过上述技术方案可知，通过分别设置检测车辆运行状态的行驶状态检测电路、检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路、以及检测门锁开关状态的车门落锁检测电路，不仅根据车辆的运行状态和门锁状态，还结合了车辆电源开关状态，共同判断车辆当前是否处于停驻状态，较大地提高了对车辆停驻状态判定结果的准确率，避免车辆等待红路灯时的误判，降低了报警误触发的概率。通过设置人脸检测电路进行车内人员检测，相较于现有的通过人体热释电红外传感器、压力传感器、声音传感器、振动传感器的车内人员滞留检测方式，较大地提高了车内人员检测的准确度，相较于现有的通过雷达波传感器的车内人员滞留检测方式，通过人脸识别的方式原理简单，节省成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种车辆报警系统的结构框图；

图2为本实用新型实施例中一种温度检测电路的电路结构示意图

图3为本实用新型实施例中一种GPS定位器的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种三轴加速度计的电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例中一种车窗升降控制电路的电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例中一种报警电路的电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例中一种远程报警电路的电路结构示意图；

图8为本实用新型实施例中一种供电电源装置的结构框图；

图9为本实用新型实施例中一种车辆报警系统的电路结构示意图；

图10为本实用新型实施例中一种人脸检测电路的电路结构示意图。

附图中标记如下：

1-温度检测电路、21-GPS定位器、22-三轴加速度计、31-SIM900A芯片、4-人脸检测电路、51-STM32F103型单片机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1为本实用新型实施例中一种车辆报警系统的结构框图，该系统可以包括：

检测车辆运行状态的行驶状态检测电路；

检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路；

检测门锁开关状态的车门落锁检测电路；

检测车内温度的温度检测电路1；

与行驶状态检测电路、原车电源开关检测电路、车门落锁检测电路、以及温度检测电路1分别相连，在接收到车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定的反馈信号时，控制人脸检测电路启动，并在确定车内有人且车内温度高于预设值时控制报警电路启动的微控制器；

与微控制器相连，检测车内人脸信息的人脸检测电路；

与微控制器相连，发出报警信号进行报警操作的报警电路；

供电电源装置。

如图1所示，本实用新型所提供的一种车辆报警系统可以包括信号检测端、响应报警端、对信号检测端和响应报警端进行控制的微控制器、以及对整个车辆报警系统中的各器件进行供电的供电电源装置。信号检测端可以包括行驶状态检测电路、原车电源开关检测电路、车门落锁检测电路，并且，分别建立行驶状态检测电路、原车电源开关检测电路、车门落锁检测电路与微控制器的通信连接。响应报警端可以包括报警电路。行驶状态检测电路，用于检测车辆运行状态，获取到车辆当前是处于正常行驶状态，还是处于静止状态，并将车辆行驶状态上报给微控制器。原车电源开关检测电路，用于检测车辆电源开关通断状态，从而获取到车辆主电路的通断电状态，并将车辆电源开关通断状态上报给微控制器。车门落锁检测电路，用于检测门锁开关状态，从而获取到车辆门锁当前具体是处于锁定状态，还是处于打开状态，并将门锁开关状态上报给微控制器。

微控制器接收车辆运行状态、车辆电源开关通断状态、门锁开关状态等反馈信号，当确定车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定状态时，向与微控制器建立有通信连接的人脸检测电路发送启动指令，控制人脸检测电路启动。人脸检测电路启动，并检测车内是否存在人脸信息，将人脸信息检测结果上报给微控制器。如图2所示，该车辆报警系统还可以包括温度检测电路1，用于检测车内温度，并将车内温度信息上报给微控制器。可以在微控制器中预先设定一个温度值作为车内温度上限值，微控制器在根据接收到的人脸信息检测结果判断车内有人，且根据接收到的车内温度信息和温度预设值确定车内温度高于预设值时，向与微控制器建立有通信连接的报警电路发送报警指令，控制报警电路启动。温度检测电路1可以采用温度传感器DS18B20检测车内实时温度。当车辆驻停，并检测到有儿童滞留时，微控制器可以读取DS18B20内的温度，设定某一温度为车内温度上限值，当温度高于该车内温度上限值时，启动报警电路。报警电路在接收到报警指令之后，发出报警信号进行报警操作，提醒路人和车主注意寻求帮助。

需要说明的是，本实用新型实施例中对车内温度上限值进行设置所涉及的计算机程序，以及微控制器对人脸检测电路和对报警电路的控制程序均是现有的，本实用新型实施例对此不做保护。

通过上述技术方案可知，通过分别设置检测车辆运行状态的行驶状态检测电路、检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路、以及检测门锁开关状态的车门落锁检测电路，不仅根据车辆的运行状态和门锁状态，还结合了车辆电源开关状态，共同判断车辆当前是否处于停驻状态，较大地提高了对车辆停驻状态判定结果的准确率，避免车辆等待红路灯时的误判，降低了报警误触发的概率。通过设置人脸检测电路进行车内人员检测，相较于现有的通过人体热释电红外传感器、压力传感器、声音传感器、振动传感器的车内人员滞留检测方式，较大地提高了车内人员检测的准确度，相较于现有的通过雷达波传感器的车内人员滞留检测方式，通过人脸识别的方式原理简单，节省成本。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图3和图4所示，行驶状态检测电路包括GPS定位器21和三轴加速度计22。

如图3和图4所示，本实用新型实施例所提供的行驶状态检测电路可以包括GPS定位器21和三轴加速度计22，首先通过GPS定位器21检测车辆的速度，从而基本判断出车辆是否处于静止状态，可以预先设置车速值下限，当车速低于车速值下限时基本可以判断车辆处于静止状态。再辅以三轴加速度计22(如选用ADXL345三轴加速度计)，对空间X、Y、Z三个维度的加速度进行矢量合成，形成与重力加速度方向一致的矢量和a，行驶的车辆的矢量和a会受车辆加速度的影响产生波动，而静止的车辆不会，据此帮助判断车辆的行驶状态。当矢量和在1个重力加速度左右时即可判断车辆处于静止状态。从而利用数据融合的方法判断车辆是否处于静止状态，提高对车辆行驶状态检测的准确性。

需要说明的是，本实用新型实施例中对车速值下限进行设置所涉及的计算机程序，以及对空间X、Y、Z三个维度的加速度进行矢量合成所涉及的计算机程序均是现有的，本实用新型实施例对此不做保护。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图5所示，该系统还可以包括：

与微控制器和供电电源装置分别相连，控制车窗下降的车窗升降控制电路。

如图5所示，本实用新型实施例所提供的车辆报警系统还可以包括与微控制器和供电电源装置分别相连的车窗升降控制电路。车窗升降控制电路可以使用原车的车窗升降机构，当微控制器控制报警电路启动时，还可以向车窗升降控制电路发送控制车窗下降的控制指令。车窗升降控制电路的继电器吸合，接通车窗升降结构电源使车窗下降，通风降温。

在本实用新型的一种具体实施方式中，报警电路包括声音报警器和光源报警器。

本实用新型实施例所提供的车辆报警系统中的报警电路包括声音报警器和光源报警器。微控制器在根据接收到的人脸信息检测结果判断车内有人，且根据接收到的车内温度信息和温度预设值确定车内温度高于预设值时，可以同时向声音报警器和光源报警器发送报警指令。声音报警器在接收到该报警指令后发出声音报警信号，光源报警器在接收到该报警指令后发出光报警信号，通过声光进行共同该报警，更能提醒路人注意，快速寻求到帮助。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图6所示，声音报警器为车辆的防盗喇叭，光源报警器为车辆的闪光灯。

承接上述实施例，如图6所示，报警电路中的声音报警器可以具体采用车辆的防盗喇叭，光源报警器可以具体采用车辆的闪光灯。微控制器在根据接收到的人脸信息检测结果判断车内有人，且根据接收到的车内温度信息和温度预设值确定车内温度高于预设值时，会控制报警电路的继电器吸合，进行声光报警，从而在达到声光报警目的基础上，不需要添加冗余的器件，结构简单，节省成本。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图7所示，报警电路还包括包含SIM900A芯片31的远程报警电路。

如图7所示，本实用新型实施例所提供的车辆报警系统中的报警电路还可以包括包含SIM900A芯片31的远程报警电路。微控制器在根据接收到的人脸信息检测结果判断车内有人，且根据接收到的车内温度信息和温度预设值确定车内温度高于预设值时，还可以通过GSM模块SIM900A芯片31接收微控制器的报警指令，调用短信报警程序，向车主发出报警信息，提醒车主速速返回。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图8所示，电源装置包括车辆蓄电池及DC/DC转换电路；其中，车辆蓄电池与DC/DC转换电路相连。

如图8所示，本实用新型实施例所提供的车辆报警系统中的电源装置可以包括车辆蓄电池及DC/DC转换电路，并且车辆蓄电池与DC/DC转换电路建立有通信连接。车辆蓄电池输出电压为12V，而系统增设的元件和模块的额定电压为5V，因此需增设一个12V转5V的DC/DC转换电路将蓄电池输出的12V电压转换为5V电压，为系统增设的元件和模块提供正常电压。通过采用车辆蓄电池作为车辆报警系统的供电电源装置，使得原车资源得到充分利用，且不需要另外冗余增设电源装置，使得系统得以简化，节省成本。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图8所示，电源装置还包括设置于车辆蓄电池与DC/DC转换电路之间的欠压保护器。

如图8所示，承接上述实施例，本实用新型实施例所提供的供电电源装置还包括设置于车辆蓄电池与DC/DC转换电路之间的欠压保护器。蓄电池电压过低将导致车辆发动机无法点火起动、车辆系统设备无法正常工作等，因此可以加装欠压保护器，在蓄电池低压时切断本实用新型所提供的车辆报警系统，确保车辆的其他系统和设备能正常运作。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图9所示，微控制器包括STM32F103型单片机51。

如图9所示，本实用新型实施例所提供的微控制器可以包括STM32F103型单片机51和相关外围电路，此单片机功耗水平低，而且整体性能高。各器件与STM32F103型单片机51的连接方式可以具体为GPS定位器21的GPS RX接口与微控制器的PA10/USART1_RX/T1M1_CH3接口相连，GPS定位器21的GPS TX接口与微控制器的PA9/USART1_TX/T1M1_CH2接口相连，三轴加速度计22的SDA接口与微控制器的PB7/12C1_SDA/TIM4_CH2接口相连，三轴加速度计22的SCL接口与微控制器的PB6/12C1_SCL/TIM4_CH1接口相连。车窗升降控制电路可以与微控制器的PB3/JTDO接口相连。报警电路可以与微控制器的PA14/JTCK/SWCLK接口相连。SIM900A芯片31的GSM TX接口与微控制器的PB10/SCL/USART3_TX接口相连，SIM900A芯片31的GSM RX接口与微控制器的PB11/SDA/USART3_RX接口相连。

需要说明的是，图9中仅示出了STM32F103型单片机51的部分引脚名称，但是可以根据需要选用其他引脚。

在本实用新型的一种具体实施方式中，如图10所示，人脸检测电路4包括OpenMV机器视觉芯片。

如图10所示，本实用新型实施例所提供的车辆报警系统中的人脸检测电路4可以包括OpenMV机器视觉芯片。摄像头人脸检测电路采用OpenMV机器视觉芯片，利用内置Haar算子实现人脸检测功能。Haar特征是计算机视觉领域一种常用的特征描述算子，分为四种：边缘特征、线性特征、中心特征和对角线特征，将这些特征组合成特征模板。特征模板内有白色和黑色两种矩形，并定义该模板的特征值为白色矩形像素和减去黑色矩形像素和。脸部的一些特征能由矩形特征简单的描述，例如，眼睛要比脸颊颜色要深，鼻梁两侧比鼻梁颜色要深，嘴巴比周围颜色要深等。当检测到车辆驻停后，微控制器发出控制信号触发OpenMV机器视觉芯片拍摄并执行人脸检测算法。如图9所示，OpenMV机器视觉芯片将检测结果通过某I/O引脚输出给微控制器的PA7/ADC_IN7/TIM3_CH2接口。当检测到人脸时，该I/O引脚输出高电平，当未检测到人脸时，该I/O引脚输出低电平。微控制器以人脸检测结果，即该I/O引脚上的电平，判断车内是否有儿童滞留。通过摄像头人脸识别电路检测车内是否有滞留人员，受外界温度、热源、辐射等干扰因素影响小，可有效判断车内是否有人员滞留，稳定性好，可靠性高。

需要说明的是，本实用新型实施例中利用内置Haar算子的OpenMV机器视觉芯片对人脸信息进行检测所涉及的计算机程序是现有的，本实用新型实施例对此不做保护。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种车辆报警系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种车辆报警系统，其特征在于，包括：

检测车辆运行状态的行驶状态检测电路；

检测车辆电源开关通断状态的原车电源开关检测电路；

检测门锁开关状态的车门落锁检测电路；

检测车内温度的温度检测电路；

与所述行驶状态检测电路、所述原车电源开关检测电路、所述车门落锁检测电路、以及所述温度检测电路分别相连，在接收到车辆处于静止、车辆电源开关断开、门锁锁定的反馈信号时，控制人脸检测电路启动，并在确定车内有人且车内温度高于预设值时控制报警电路启动的微控制器；

与所述微控制器相连，检测车内人脸信息的所述人脸检测电路；

与所述微控制器相连，发出报警信号进行报警操作的所述报警电路；

供电电源装置。

2.根据权利要求1所述的车辆报警系统，其特征在于，所述行驶状态检测电路包括GPS定位器和三轴加速度计。

3.根据权利要求1或2所述的车辆报警系统，其特征在于，还包括：

与所述微控制器和所述供电电源装置分别相连，控制车窗下降的车窗升降控制电路。

4.根据权利要求3所述的车辆报警系统，其特征在于，所述报警电路包括声音报警器和光源报警器。

5.根据权利要求4所述的车辆报警系统，其特征在于，所述声音报警器为车辆的防盗喇叭，所述光源报警器为车辆的闪光灯。

6.根据权利要求4所述的车辆报警系统，其特征在于，所述报警电路还包括包含SIM900A芯片的远程报警电路。

7.根据权利要求1所述的车辆报警系统，其特征在于，所述供电电源装置包括车辆蓄电池及DC/DC转换电路；其中，所述车辆蓄电池与所述DC/DC转换电路相连。

8.根据权利要求7所述的车辆报警系统，其特征在于，所述供电电源装置还包括设置于所述车辆蓄电池与所述DC/DC转换电路之间的欠压保护器。

9.根据权利要求1所述的车辆报警系统，其特征在于，所述微控制器包括STM32F103型单片机。

10.根据权利要求1所述的车辆报警系统，其特征在于，所述人脸检测电路包括OpenMV机器视觉芯片。

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