CN218750672U - 一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其中的破窗机构，自带电源驱动，在停车断电的状态下依然能够保证运行。坐垫下方的多组压力传感器使得可以对区域压力进行便捷的检测，从而根据区域内压力的变化，实现对上方事物为何进行判断，提升装置检测的精准性，利用温度传感器和二氧化碳浓度传感器对车内信息进行监控，并在控制器的处理下，实现对破窗机构的控制以及利用通讯模块对外部人员进行通知，利用两手准备，提升对于车内儿童生命安全的保障效果，本发明装置在座椅上的便捷安装。

Description

一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置

技术领域

本实用新型涉及车内信息监控的技术领域，尤其是涉及一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置。

背景技术

近年来，随着汽车市场的快速扩张，私家车和校车数量的激增，乘坐私家车和校车的儿童数量也与日俱增，同时带来的儿童因被误困车内而产生的窒息和高热死亡的案例也层出不穷，导致了许许多多无法挽回的悲剧。汽车内空间狭小，而且密封良好，外界的新鲜空气难以进入车内。被关在车内的儿童很快就会由于温度升高、二氧化碳浓度升高等因素而出现心跳加速、血压升高等不良反应，如果儿童同时伴有剧烈活动，这种反应还会加剧，严重时会出现昏迷甚至窒息死亡。

现在市面上出现的儿童反锁车内报警产品大概分以下两类：一、车载后座提醒系统，该系统主要通过检测汽车后方车门开启或关闭来实现的，当汽车发动机启动前后10分钟内，汽车后方车门有开启或关闭动作，传感器检测到相应信号后会启动该系统，当发动机再次熄火后，汽车将会发出相应的报警铃声并在显示屏上显示提醒驾驶员查看后座的提示信息；但是该提醒装置无法检测第三排座椅，同时当有紧急事件发生驾驶员未能注意到汽车语音提醒时，该系统对被困儿童无任何救援能力或者其他有效措施，另外，当儿童自己钻到车内被反锁时无法发挥作用；二、儿童座椅安全系统，将座椅的胸部夹子连接到汽车的数据端口，因此如果车辆关闭并且胸部夹子未被脱开，汽车将会发出警报；如果驾驶过程中胸部夹子脱钩，座椅还会提醒驾驶者；但该装置价格偏高，必须与儿童安全座椅同时使用，而儿童安全座椅在国内普及率不高。因此，需要提供了一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统，以解决现有车内儿童保护装置均存在一定缺陷的问题。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统。

本实用新型提供的一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，主要由电源、破窗机构和控制器组成；电源用于给其他部分供电，所述的破窗机构由电磁铁、永磁铁、推杆、外罩和固定连接件组成，外罩内设有滑槽，推杆安装在外罩内，并能够在滑槽内滑动，推杆顶端固定一个永磁铁，电磁铁与永磁铁相对安装，并与外罩固定在一起；破窗机构整体通过固定连接件安装在车窗边缘，所述的固定连接件为吸盘结构，控制器中包含一个破窗机构触发开关，当破窗机构触发开关开启后，电磁铁产生和永磁铁相近面相同的磁极，驱动锥杆向车窗撞击，将车窗撞破。

优选的，外罩内部顶端固定连接有铁环，铁环和永磁铁的外圈之间吸附，从而对永磁铁、锥杆在外罩内部位置进行固定，保证在不使用时，锥杆13位于外罩的内部。

优选的，外罩的底端设置有行程开关，当其被触发时，表明破窗完成，否则，永磁铁进行电流方向的循环切换，使得在破窗未完成时，将锥杆吸回初始位置，并加大电流输出，再次将永磁铁弹开，直至行程开关被触发，完成破窗操作。

优选的，破窗机构有多个，分别设置在每个车窗的四个角。

优选的，所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，还包括：压力传感器、温度传感器和二氧化碳浓度传感器，温度传感器、二氧化碳浓度传感器均装配于车辆内部，压力传感器设置在座椅上坐垫的下方；所述的控制器中还包含压力比较单元、温度比较单元、二氧化碳浓度比较单元和破窗机构触发开关，压力比较单元用于比较压力传感器的变动幅度，当变动幅度大于设定阈值时，则温度比较单元比较获取的温度数值与设定阈值，二氧化碳浓度比较单元比较获取的二氧化碳浓度数值与设定阈值，当获取的二者数值均大于设定阈值时，则破窗机构触发开关开启。

优选的，所述的压力传感器至少五个为一组，设置有多组压力传感器；五个压力传感器中四个组合呈矩形结构，另一个位于矩形结构的中心位置。

优选的，该装置还包括通讯模块，通讯模块与破窗机构触发开关连接，破窗机构触发开关为延时开关，破窗机构触发开关触发时由通讯模块将存储的报警信息发送给指定的接收装置；在延时的期间内，控制器中压力比较单元、温度比较单元、二氧化碳浓度比较单元实时获取数据，当其中任何一个下降到设定阈值以下时破窗机构触发开关关闭，否则破窗机构触发开关破窗机构驱动破窗机构将车窗打破。

优选的，所述控制器和通讯模块的外侧套设有集成控制盒，且集成控制盒的内部设置有电源，所述电源对系统中各元件进行供电；所述温度传感器、二氧化碳浓度传感器、通讯模块、压力传感器和破窗机构均通过线束和集成控制盒的插线口之间对接，实现通信和电性连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型设计了一种电驱动的破窗机构，自带电源驱动，在停车断电的状态下依然能够保证运行。坐垫下方的多组压力传感器使得可以对区域压力进行便捷的检测，从而根据区域内压力的变化，实现对上方事物为何进行判断，提升装置检测的精准性，利用温度传感器和二氧化碳浓度传感器对车内信息进行监控，并在控制器的处理下，实现对破窗机构的控制以及利用通讯模块对外部人员进行通知，利用两手准备，提升对于车内儿童生命安全的保障效果，本发明装置在座椅上的便捷安装。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统的模块连接结构图；

图2是本实用新型实施例中一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统的破窗结构结构图；

图3是本实用新型实施例中一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统的流程框图。

附图标记说明：1、坐垫；2、连接带；3、压力传感器；4、线束；5、集成控制盒；6、控制器；7、通讯模块；8、电源；9、温度传感器；10、二氧化碳浓度传感器；11、外罩；12、固定连接件；13、锥杆；14、电磁铁；15、永磁铁。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型涉及的压力传感器3、控制器6、通讯模块7、温度传感器9和二氧化碳浓度传感器10分别为(GML670压力传感器3、STM32单片机控制器6、GSM通讯模块7、DS18B20温度传感器9和MG812二氧化碳浓度传感器)；

实施例1

本实用新型实施例公开一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统。参照图1-3，一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统，包括坐垫1，坐垫1通过连接带2固定连接于车辆座椅上，坐垫1的下方对应座位设置有多组压力传感器3，每组压力传感器3均设置有至少五个，且五个压力传感器3中四个组合呈矩形结构，另一个位于矩形结构的中心位置，优选的各组中每个压力传感器3均将数据实时传输至控制器6中，通过控制器6对其进行分析处理；

儿童保护系统还包括控制器6、通讯模块7、温度传感器9和二氧化碳浓度传感器10，温度传感器9和二氧化碳浓度传感器10均装配于车辆内部，温度传感器9、二氧化碳浓度传感器10、通讯模块7和压力传感器3均与控制器6通信连接，控制器6的外侧设置有破窗机构，且控制器6对破窗机构进行控制。

破窗机构包括电磁铁14、锥杆13和永磁铁15，永磁铁15固定连接于锥杆13的顶端，电磁铁14在控制器6作用下，产生和永磁铁15相近面相同的磁极，驱动锥杆13向车窗撞击，锥杆13的外部套设有外罩11，且外罩11的底部四个拐角位置处均设置有固定连接件12，外罩11通过固定连接件12安装于车窗一侧，锥杆13滑嵌于外罩11的内部，且锥杆13和外罩11共轴设置，优选的外罩11呈圆柱筒状结构，底部固定连接矩形板，固定连接件12为吸盘结构，外罩11通过吸盘吸附于车窗上，且外罩11和车窗之间的吸附力大于锥杆13在进行撞击时的反作用力，电磁铁14固定连接于外罩11的顶部中心位置处，电磁铁14和永磁铁15对应设置，永磁铁15吸附于外罩11的顶端位置，优选的外罩11的内部顶端固定连接有铁环，铁环和永磁铁15的外圈之间吸附，从而对永磁铁15、锥杆13在外罩11内部位置进行固定，保证在不使用时，锥杆13位于外罩11的内部，优选的外罩11的底端设置有行程开关，当其被触发时，表明破窗完成，否则，永磁铁15进行电流方向的循环切换，使得在破窗未完成时，将锥杆13吸回初始位置，并加大电流输出，再次将永磁铁15弹开，直至行程开关被触发，完成破窗操作。

控制器6和通讯模块7的外侧套设有集成控制盒5，且集成控制盒5的内部设置有电源8，电源8对系统中各元件进行供电，控制器6和通讯模块7螺栓固定连接于集成控制盒5的内部，电源8为可充电电源8在车辆断电时，持续为装置进行供电，而在车辆启动时，进行充电作业，保证装置的正常运行，温度传感器9、二氧化碳浓度传感器10、通讯模块7、压力传感器3和破窗机构均通过线束4和集成控制盒5的插线口之间对接，实现通信和电性连接；

所述的控制器中包含压力比较单元、温度比较单元、二氧化碳浓度比较单元和破窗机构触发开关，压力比较单元用于比较压力传感器的变动幅度，当变动幅度大于设定阈值时，则温度比较单元比较获取的温度数值与设定阈值，二氧化碳浓度比较单元比较获取的二氧化碳浓度数值与设定阈值，当获取的二者数值均大于设定阈值时，则破窗机构触发开关开启。

实施例2

本实用新型实施例公开一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统。参照图1-3，一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统，其他同上，将外罩11底部的矩形板更换为Z形板，固定连接件12采用螺栓形式，Z形板远离外罩11圆柱筒的一侧通过螺栓固定连接于车体上，增大装置安装的稳定性

本实用新型实施例一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护系统的实施原理为：将坐垫1通过连接带2安置在后排座椅上，以保证坐垫1的位置稳定，将集成控制盒5和线束4安置在车体中，将破窗机构的外罩11通过固定连接件12安装于车体上，当车辆通电后，装置被唤醒，此时位于坐垫1下方的三组传感器分别对各个位置进行压力探测，当在车辆未启动和停车熄火后，探测的压力数值保持一致，或是仅有小范围的变化，此时系统确认座椅上放置的为物品，而非儿童或成人，此时车内的环境变化不会触发装置进行报警；而当同组的压力传感器3监测到上方压力浮动明显，且做不规则变换，则判断上方的为儿童或成人，此时装置被唤醒，温度传感器9和二氧化碳浓度传感器10分别对车内的温度和二氧化碳浓度进行监控，当车内温度达到35℃或者二氧化碳浓度达到3000pm时，车内报警器进行报警，同时控制器6控制通讯模块7进行信号传输，与手机等终端之间建立通信，对车外大人进行提醒，温度传感器9和二氧化碳浓度传感器10持续对车内进行监控，在5分钟后，当车内的温度和二氧化碳浓度得到持续改善时，车内警报关闭，而当5分钟后，车内温度和二氧化碳浓度依旧持续增高时，2分钟后，控制器6控制电源8的开关，使电磁铁14得电，得电的电磁铁14和永磁铁15之间磁极相同，从而产生较大的反作用力，使下方的锥杆13直击车窗，锥杆13的尖端由于受力面小，因此可以实现对车窗的破碎，提醒车外人员的同时，使车内空气和外部空气可以在一定程度上流通，从而一定程度上延长儿童获救时间，提升对儿童的保护效果。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，该装置主要由电源、破窗机构和控制器组成；电源用于给破窗机构和控制器供电，所述的破窗机构由电磁铁、永磁铁、推杆、外罩和固定连接件组成，外罩内设有滑槽， 推杆安装在外罩内，并能够在滑槽内滑动，推杆顶端固定一个永磁铁，电磁铁与永磁铁相对安装，并与外罩固定在一起；破窗机构整体通过固定连接件安装在车窗边缘，所述的固定连接件为吸盘结构，控制器中包含一个用于控制电磁铁的破窗机构触发开关，所述电磁铁在破窗机构触发开关开启后产生和永磁铁相近面相同的磁极从而驱动锥杆撞破车窗。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，外罩内部顶端固定连接有铁环，铁环和永磁铁的外圈之间吸附，从而对永磁铁、锥杆在外罩内部位置进行固定。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，外罩的底端设置有行程开关。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，破窗机构有多个，分别设置在每个车窗的四个角。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，该装置还包括：压力传感器、温度传感器和二氧化碳浓度传感器，温度传感器、二氧化碳浓度传感器均装配于车辆内部，压力传感器设置在座椅上坐垫的下方；所述的压力传感器至少五个为一组，设置有多组压力传感器；五个压力传感器中四个组合呈矩形结构，另一个位于矩形结构的中心位置。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的车内信息实时监控儿童保护装置，其特征在于，该装置还包括通讯模块，通讯模块与破窗机构触发开关连接，所述控制器和通讯模块的外侧套设有集成控制盒，且集成控制盒的内部设置有电源；温度传感器、二氧化碳浓度传感器、通讯模块、压力传感器和破窗机构均通过线束和集成控制盒的插线口之间对接，实现通信和电性连接。

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