智能车载儿童安防器、智能车载儿童安防系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种车载安防报警器，尤其涉及一种当儿童被遗忘于停放在高温环境下车内时，可以自动启动汽车空调系统降温，并向指定监护人和汽车停放周边人发出警报的智能车载儿童安防器、智能车载儿童安防系统及其工作方法。

背景技术：

据中国汽车工业协会公布统计数据，2015年中国汽车销量为2459.8万辆，已经超越美国成为世界第一汽车消费大国。汽车在给人们的生活带来很大出行方便的同时，也出现一些使用安全隐患，尤其是儿童被遗忘在高温环境下的汽车内造成的热射病死亡事件，据美国儿童公益组织的统计数据：1998年39例，1999年32例，2000年35例，2001年39例，2002年31例，2003年43例，2004年39例，2005年47例，2006年29例，2007年36例，2008年43例，2009年33例，2010年49例，2011年33例，2012年34例，2013年44例，2014年31例，2015年24例，2016年39例，2017年截止现在9例，这些触目惊心的统计数字后面是多少终生痛苦的父母和家庭，国内此类事件也经常见诸报端。为了减少此类事件的发生，人们急切需要有针对性的儿童车载安防装置对此类安全隐患进行预警，来提高汽车使用安全性和保护儿童生命安全。

中国专利公开号cn102259629a，公开日为2011年11月30日的专利申请案公开了一种智能车载儿童安防器提醒装置，该装置是针对儿童被锁于车内时，当儿童发出哭喊声时采样比对和通过儿童主动触摸触控装置以发出警报的电子产品。该发明装置技术设定有一定局限性，覆盖面和有效性尚待提高，例如国内和美国均有报道儿童、甚至青少年和成年人因在高温环境下汽车内睡觉造成热射病死亡案例，这时就无法采用哭声和触摸作为报警触发源，并且也无法区分在安全的室外环境温度下家长短时间将儿童放于车内等生活中普遍的情况。所以以上公开专利采用儿童发出的声音和主动性活动作为触发源具有很大局限性，因此迫切需要在现有更先进的技术里做出更佳的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中，智能车载儿童安防器的使用性、安全性和可靠性问题，针对人体固有发出的波长在10微米左右的红外线特点和监护人视觉观察相结合，所提供一种当儿童被遗忘于停放在高温环境下车内时，可以有效地检测儿童存在后开启汽车空调系统降温，并向指定监护人和汽车停放周边人群发出警报的智能车载儿童安防器、智能车载儿童安防系统及其工作方法。

为了实现本发明以上目的，本发明提供一种智能车载儿童安防器，包括感应器模组和控制器模组，感应器模组包括感应器前盖、感应器后盖、温度传感器、摄像头模块、热电堆红外线阵列传感器模块、第一处理单元、第一无线通讯单元，所述温度传感器、所述摄像头模块、所述热电堆红外线阵列传感器模块、所述第一处理单元、所述第一无线通讯单元均可拆卸地设于所述感应器前盖和所述感应器后盖所形成的容纳腔内；控制器模组包括控制器前盖、控制器后盖、第二处理单元、第二无线通讯单元、第三无线通讯单元，所述第二处理单元、所述第二无线通讯单元、所述第三无线通讯单元均可拆卸地设于所述控制器前盖和所述控制器后盖所形成的容纳腔内。所述移动终端包括第四无线通讯单元和第三处理单元，其特征在于：智能车载儿童安防器中包括感应器模组和控制器模组，感应器模组包括第一处理单元和第一无线通讯单元，第一处理单元用于处理温度传感器、摄像头模块、热电堆红外线阵列传感器模块的信号；第一无线通讯单元用于将第一处理单元输出的控制信号传输给第二无线通讯单元；控制器模组包括第二处理单元、第二无线通讯单元和第三无线通讯单元，第二处理单元用于处理第二无线通讯单元接收到的第一处理单元传输的控制信号，输出控制信号给汽车行车电脑，开启汽车空调系统、灯光系统、鸣笛系统工作，同时通过第三无线通讯单元向第四无线通讯单元传输警报信号，当检测到车门检测装置车门打开信号后输出控制信号给汽车行车电脑，关闭汽车空调系统、灯光系统、鸣笛系统工作；第四无线通讯单元用于接收第二处理单元通过第三无线通讯单元传输的警报信号，第三处理单元处理此信号后输出警报显示和振动、铃音提醒和app显示，处理app操作信号后传送给第四无线通讯单元。

作为一种优选方案，所述感应器模组包括蓄电池，所述蓄电池为高温型锂电池，工作温度区间可达-55℃到130℃。

作为一种优选方案，所述控制器模组入汽车obd端口，与汽车行车电脑信号连接，并可使用汽车蓄电池供电。

作为一种优选方案，所述摄像头模块采用cmos感应器。

作为一种优选方案，所述红外线传感器为热电堆红外线阵列传感器。

作为一种优选方案，所述的无线通讯单元采用gsm或3g或4g或5g通讯模块中的一种或多种，无线通讯单元接入相应的gsm或3g或4g或5g通讯网络，可通过短信、语音或其它移动终端支持的通讯方式将有儿童被遗忘在高温环境下车内的警报信息和图像信息通知指定监护人员。由于移动终端网络覆盖范围广，发射信号强，完全能覆盖人们正常出行的区域，可以保证当汽车停放在有移动终端信号的地方时，能可靠地将儿童被遗忘在高温环境下车内的信息通知到指定人员，从而保证儿童能够及时得到解救。

作为一种优选方案，所述的控制器模组通过obd端口接入汽车的行车电脑，再通过汽车的控制总线与空调系统、灯光系统和点火控制装置、车门检测装置信号连接。当汽车的点火控制装置检测到汽车熄火，车门检测装置检测到车门打开、关闭后，通过控制总线将信息传递给行车电脑，控制器模组读取信息后发出控制信号给感应器组上的温度传感器，启动温度传感器检测车内温度，开始工作。本发明智能车载儿童安防器工作无需用户人手操作，通过更加先进的技术全面实现检测车内温度、探测人体、启动空调、发出警报的智能化，能够有效提高可靠性和安全性。

智能车载儿童安防系统的工作方法，该方法包括下列步骤：

第一步，检测到汽车熄火、车门打开、关闭信号后第二处理单元将控制信号通过第二无线通讯单元传输给第一无线通讯单元；

第二步，第一无线通讯单元将此信号传送给第一处理单元；

第三步，第一处理单元接收信号后输出控制信号给温度传感器启动车内环境温度检测；

第四步，温度传感器将检测信号传送给第一处理单元；

第五步，第一处理单元分析车内环境温度与预设阈值对比，未达到阈值将间隔固定时长继续输出控制信号检测温度，当完成预设检测循环周期，车内温度未达到阈值，即判定汽车停放于安全环境温度下，循环检测结束；通过内置定时程序间隔一定时间再次检测车内温度，直到定时循环结束；

第六步，如检测车内温度达到阈值时，第一处理单元则输出控制信号启动热电堆红外线阵列传感器，进行人体探测：如果热电堆红外线阵列传感器没有探测到人体红外信号，则返回继续探测，完成预设检测循环周期没有探测到人体信号，即判定车内无儿童，停止人体探测；

第七步，如热电堆红外线阵列传感器探测到了人体红外信号，则传送给第一处理单元分析后如确定该信号符合预设阈值，第一处理单元处理后发出控制信号；

第八步，第一处理单元发出控制信号启动摄像头；

第九步，摄像头获取的图像信号通过第一无线通讯单元传输给第二无线通讯单元；

第十步，第二无线通讯单元接收后传送给第二处理单元；

第十一步，第二处理单元通过第三无线通讯单元向第四无线通讯单元发出警报显示、振动、铃音报警和图像信号；

第十二步，监护人的移动终端收到警报信号，可以打开app查看车内实时图像，以确认儿童状态；

第十三步，监护人确认儿童在车内并处于高温状态下，可选择点击打开汽车空调；

第十四步，第三处理单元接收到app操作信号传送给第四无线通讯单元；

第十五步，第四无线通讯单元将app操作信号通过第三无线通讯单元传输给第二处理单元；

第十六步，第二处理单元向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作；

第十七步，第二处理单元如在一定时长后未收到app操作信号，将向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车鸣笛、灯光系统向周边发出警报，同时启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作；

第十八步，如空调停止工作后，第二处理单元在一定时长后未通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出车门打开信号，将发出新的控制信号循环执行第二步至第十七步；

第十九步，第二处理单元通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出的车门打开信号，则输出控制信号关闭空调系统、灯光系统和鸣笛系统，返回初始状态。

附图说明

图1是本发明智能车载儿童安防器实施例的感应器模组结构图。

图2是本发明智能车载儿童安防器实施例的控制器模组结构图。

图3是本发明智能车载儿童安防系统实施例的系统框图。

图4是本发明智能车载儿童安防系统工作方法实施例的系统框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是本发明实施例提供的智能车载儿童安防器的感应器模组1结构图，如图所示，包括感应器后盖3、感应器前盖4、摄像头模块5、热电堆红外线阵列传感器6、蜂鸣器7、温度传感器8、第一处理单元91、第一无线通讯单元92、蓄电池10。摄像头模块5、红外线阵列传感器6、蜂鸣器7、温度传感器8、第一处理单元91、第一无线通讯单元92、蓄电池10均可拆卸地设于感应器后盖3与感应器前盖4所形成的容纳腔内。摄像头模块5采用cmos感应器，此类感应器具有高灵敏度，低噪声，快速输出和宽光谱反应范围等优点；红外线阵列传感器6采用的是热电堆型红外线阵列传感器，此种新型热电堆红外线阵列传感器使用温度范围大，可从0℃到80℃，适用于汽车停放在高环境温度下车内的高温环境。热电堆红外阵列传感器最大优点是能够探测静止人体，即极佳地解决儿童在车内睡觉时其它类型传感器无法探测到人体运动产生的技术难题；温度传感器8采用ds18b20数字式温度传感器，此种感应器测温范围大，可从-55℃到125℃。精度高，在-10℃到85℃时精度为±0.5℃。具有独特的一线接口，可用数据总线供电，测量结果直接输出数字温度信号，并具有极强的抗干扰纠错能力。第一处理单元91和第一无线通讯单元92采用dialogda14680蓝牙低工耗的集成芯片，此芯片da14680不只集成了一个蓝牙芯片，也集成了一个处理器，这个超低工耗的芯片包括flash内存、感应器控制专用电路、电源管理单元等，能够有效降低系统工耗和成本，提高系统可靠性。此芯片的信号输入端设置有摄像头模块5、热电堆红外线阵列传感器6和温度传感器8，此芯片的信号输出端设置有摄像头模块5、热电堆红外线阵列传感器6、蜂鸣器7、温度传感器8。蓄电池10采用高温型锂亚硫酰氯(li/socl2)或锂硫酰氯(li/so2cl2)电池，工作温度区间-55℃到130℃，能够很好地适用于汽车在高环境温度下停放后车内的高温情况，并且具有很高的比能量和低放电率，因此具有平坦的放电曲线和优良的性能。当蓄电池10电量较低时，通过da14680芯片内置电量计计算发现低于设定正常工作的阈值时，发出控制信号控制蜂鸣器7鸣叫，提醒用户电池电量不足应及时更换。

图2是本发明智能车载儿童安防器实施例的控制器模组2结构图，包括控制器后盖21、控制器前盖22、第三无线通讯单元23、第二处理单元241、第二无线通讯单元242。第三无线通讯单元23、第二处理单元241、第二无线通讯单元242均可拆卸地设于控制器后盖21与控制器前盖22所形成的容纳腔内。第二处理单元241和第二无线通讯单元242采用dialogda14680蓝牙低工耗集成芯片，此芯片da14680不只集成了一个蓝牙芯片，也集成了一个处理器，这个超低工耗的芯片包括flash内存、传感器控制专用电路、电源管理单元等，能有效降低系统工耗和成本，提高系统可靠性。

控制器模组2通过obd端口接入汽车的行车电脑，再通过汽车的控制总线和汽车的点火控制装置和车门检测装置信号连接。当汽车的点火控制装置检测到汽车熄火，车门检测装置检测到车门打开再关闭后，通过控制总线将信号传送给行车电脑，控制器模组2读取信息，第二处理单元241处理后输出控制信号通过第二无线通讯单元242传输给第一无线通讯单元92，本发明的智能车载儿童安防系统自动启动安防工作，第一无线通讯单元92接收后传送给第一处理单元91，第一处理单元91接收后输出控制信号给温度传感器8，温度传感器8启动检测车内环境温度，为了对应外部气温随时间增加而升高的情况，第一处理单元91内置的定时程序将间隔一定时长启动温度传感器8检测车内温度，直到定时循环结束。如完成检测循环周期温度传感器8没有检测到车内温度超过设定上限，判定汽车停放于安全环境温度下，例如当时外部环境气温较低或者停放在地下停车场里等情况，此时停止温度检测。如在检测循环周期内再次检测到汽车熄火、开门再关闭信号，将重新启动新的检测循环周期。当检测环境温度出现超过设定上限时，则第一处理单元91输出控制信号启动热电堆红外线阵列传感器6，进行人体探测，如果热电堆红外线阵列传感器6没有探测到人体红外信号，则返回继续探测，如完成预设检测循环周期没有探测到信号，即判定车内无儿童，停止人体探测。如果热电堆红外线阵列传感器6探测到了人体红外信号，则传送给第一处理单元91分析后如确定该信号符合预设阈值，第一处理单元91处理后发出控制信号，启动摄像头模块5，获取的图像信号通过第一无线通讯单元92传输给第二无线通讯单元242，第二无线通讯单元242接收后传送给第二处理单元241。第二处理单元241处理后通过第三无线通讯单元向第四无线通讯单元发出警报显示、振动、铃音报警和图像信号，监护人的移动终端收到警报信号，可以打开app查看车内实时图像，以确认儿童状态。监护人确认儿童在车内并处于高温状态下，可选择点击打开汽车空调降温功能。第三处理单元接收到app操作信号传送给第四无线通讯单元，第四无线通讯单元将app操作信号通过第三无线通讯单元传输给第二处理单元241，第二处理单元241向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作。第二处理单元241如在一定时长后未收到app操作信号，将向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车鸣笛、灯光系统向周边发出警报，同时启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作。如空调停止工作后，第二处理单元在一定时长后未通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出车门打开信号，将发出新的控制信号循环执行以上循环。第二处理单元241通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出的车门打开信号，则输出控制信号关闭空调系统、灯光系统和鸣笛系统，返回初始状态。

当汽车熄火，车门再次被打开、关闭后，智能车载儿童安防器重新自动启动。

智能车载儿童安防系统工作方法实施例：

图4是智能车载儿童安防系统工作方法的流程图，当系统开始工作时，

首先执行步骤s11，第一步，检测到汽车熄火、车门打开、关闭信号后第二处理单元将信号通过第二无线通讯单元传输给第一无线通讯单元；

执行步骤s12，第一无线通讯单元将此信号传送给第一处理单元；

执行步骤s13，第一处理单元接收信号后输出控制信号给温度传感器启动车内环境温度检测；

执行步骤s14，温度传感器将检测信号传送给第一处理单元；

执行步骤s15，第一处理单元分析车内环境温度与预设阈值对比，未达到阈值将间隔固定时长继续输出控制信号检测温度，当完成预设检测循环周期，车内温度未达到阈值，即判定汽车停放于安全环境温度下，循环检测结束；通过内置定时程序间隔一定时间再次检测车内温度，直到定时循环结束；

执行步骤s16，如检测车内温度达到阈值时，第一处理单元则输出控制信号启动热电堆红外线阵列传感器，进行人体探测：如果热电堆红外线阵列传感器没有探测到人体红外信号，则返回继续探测，完成预设检测循环周期没有探测到人体信号，即判定车内无儿童，停止人体探测；

执行步骤s17，如热电堆红外线阵列传感器探测到了人体红外信号，则传送给第一处理单元分析后如确定该信号符合预设阈值，第一处理单元处理后发出控制信号；

执行步骤s18，第一处理单元发出控制信号启动摄像头；

执行步骤s19，摄像头获取的图像信号通过第一无线通讯单元传输给第二无线通讯单元；

执行步骤s20，第二无线通讯单元接收后传送给第二处理单元；

执行步骤s21，第二处理单元通过第三无线通讯单元向第四无线通讯单元发出警报显示、振动、铃音报警和图像信号；

执行步骤s22，监护人的移动终端收到警报信号，可以打开app查看车内实时图像，以确认儿童状态；

执行步骤s23，监护人确认儿童在车内并处于高温状态下，可选择点击打开汽车空调；

执行步骤s24，第三处理单元接收到app操作信号传送给第四无线通讯单元；

执行步骤s25，第四无线通讯单元将app操作信号通过第三无线通讯单元传输给第二处理单元；

执行步骤s26，第二处理单元向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作；

执行步骤s27，第二处理单元如在一定时长后未收到app操作信号，将向汽车行车电脑发出控制信号启动汽车鸣笛、灯光系统向周边发出警报，同时启动汽车空调系统强制降温，降温到安全温度后空调停止工作；

执行步骤s28，如空调停止工作后，第二处理单元在一定时长后未通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出车门打开信号，将发出新的控制信号循环执行步骤s12至骤s27；

执行步骤s29，第二处理单元通过汽车行车电脑收到汽车车门检测装置发出的车门打开信号，则输出控制信号关闭空调系统、灯光系统和鸣笛系统，返回初始状态。