一种车内环境监控与保护系统的制作方法

本发明涉及车载智能保护技术领域，尤其涉及一种车内环境监控与保护系统。

背景技术：

车内死亡事件屡见不鲜。因此，如何对滞留于车内的活动物进行有效的监控和救助是车辆智能化技术领域中一个重要的研究课题。

例如，公开号为cn109703504a的中国专利公开的一种车内救助系统及方法。该系统包括车内环境检测装置、控制器以及汽车内部的各个设备。车内环境检测装置与控制器通信连接。控制器通过obd协议与汽车的obd接口连接，obd接口与汽车内部的多个设备通信连接。在车内环境监测装置检测到的表征汽车内部环境的多个参数值不在预设阈值范围以内时，通过所述控制器调控所述汽车内部的多个参数值，预设阈值范围表征汽车内部环境正常。该发明在检测到汽车内部为异常环境时，通过控制器自动调控汽车内部的多个设备的工作状态将汽车内部的异常环境调整为正常环境，从而壁面滞留于汽车内的人员面临的危险。

但是，车内滞留事件属于小概率的且容易被成年人及时避免的安全事件，因此针对滞留事故投入大量的智能设备属于资源浪费的一种表现。经过对大量滞留事件的研究发现，被滞留于车内的2～5岁的儿童居多以及少数的成年人在车内的活动，他们在车内多会有伴随声音的变化，如儿童的哭闹和成年人的呼吸声音。并且，在车内环境变化的过程中，这种声音会发生变化，例如儿童的哭闹声音是由平稳、尖锐、变弱和无声音的一种变化趋势。

为此，如何提供一种能够在适当条件下的车内保护系统是本发明要解决的关键问题。此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现要素：

针对现有技术之不足，本发明提供了一种车内环境监控与保护系统，涉及一种用于监控车内是否存在活动物并能够基于车内环境信息和/或所述活动物的特征数据对所述活动物进行救助的保护系统。所述保护系统包括：活动物传感设备、环境信息传感设备，和车载计算设备，所述活动物传感设备在车辆使用状态触发至少一种预设状态时而采集至少一个指定区域的第一影像信息，用于所述车载计算设备判断所述车辆内是否有活动物；所述环境传感设备在所述车辆内存在有活动物的情况下，按照与所述使用状态对应的至少一个环境数据采集方案相关的方式间断或连续地采集至少一个车内环境数据和/或车外环境数据，所述活动物传感设备能够基于所述车内环境数据和/或车外环境数据随时间的变化程度采集所述活动物的动作数据和/或在所述至少一个指定区域的第二影像信息，用于所述车载计算设备能够按照所述活动物的体征数据分时地基于所述车辆的使用状态生成至少一个救助指令。

现有技术中，只要汽车处于停止状态，就会同时采集温度、有害气体等浓度数据。实际上，例如在汽车处于发动机未运转时，产生有害气体的浓度的可能性变小，而此时影响活动物生命安全的环境则是温度。因此，本发明首先根据汽车的使用状态对需要采集的环境数据类型进行分类，能够提高有针对性的提高监控效率，并且有利于及时地有针对性的对活动物进行救助。此外，这可以节约环境传感设备的采集资源，做到资源优质利用，也能够减小车载计算设备的计算量。在本发明提供的保护系统中，活动物传感设备在车辆使用状态触发至少一种预设状态时而采集至少一个指定区域的第一影像信息，用于所述车载计算设备判断所述车辆内是否有活动物；所述环境传感设备在所述车辆内存在有活动物的情况下按照所述使用状态对应的至少一个环境数据采集方案以间断或连续的方式采集至少一个车内环境数据和/或车外环境数据。

现有技术中，车内环境数据的监控均属于线性的监控，例如当环境温度到了35摄氏度以上时，才会触发相应的调控措施，而并没有考虑到滞留时间、滞留活动物的年龄以及外界环境对活动物生命安全的影响。生命安全需要提前防范，而不是在发生危险了才进行调控，尤其是对于儿童，则应该及时的对其进行救助。而本发明中充分考虑车内环境变化与滞留时间以及滞留活动物的年龄的相互对应关系，而非线性的仅考虑环境数据触发时才对其进行救助。此外，车内环境数据在熄火后后段时间才会发生剧烈的变化，这时对活动物的生命安全造成生命威胁，因此本发明的车载计算设备400可以根据时间的推移发出不同等级的救助指令。因此，本发明中，所述活动物传感设备能够基于所述车内环境数据和/或车外环境数据随时间的变化程度采集所述活动物的动作数据和/或在所述至少一个指定区域的第二影像信息，用于所述车载计算设备能够基于所述车辆的使用状态生成其对应的至少一个救助指令。

根据一种优选的实施方式，至少一个救助指令是用于尝试与车主客户端进行联系，符合车载物联网的趋势。但是，如果车辆停放在如地下车库等地，由于信号的屏蔽作用救助指令不会被车主客户端接收，因此在此时需要进行及时的额外救援。考虑到幼儿单独处于车内或者单独车外都属于危险状态，在其生命尚未受到较大威胁时，其位于车内的安全系数较位于车外的安全系数更高。本发明能够根据活动物的体征数据给定不同的车主客户端给出反馈信息的反馈时间。

根据一种优选的实施方式，即使车主能够收到救助指令，及时的对活动物进行救助才能防止其受到更大的损伤。但是，如果车主距离车辆较远，由于距离的原因来不及对活动物进行救助，此时也应该需要对其进行及时的额外救助。

根据一种优选的实施方式，车主能够与车内的活动物进行语音或者视频通信，以从心理上安抚车内活动物的情绪或者指导其进行自我救助。根据一种优选的实施方式，为了能够避免活动物遗留在车辆内，本发明会在第一时间发现活动物时，立即会给车主发出提示指令，用于车主能够及时的将活动物移出车辆。所述车载计算设备能够在所述活动物传感设备采集到所述第一影像信息的情况下立即向所述车主客户端发出提示指令，并且在第二预设时间内计算所述车主客户端与所述车辆的距离。

根据一种优选的实施方式，所述环境传感设备能够在所述动作数据触发其对应的阈值和/或所述第二影像信息触发其对应的信息阈值的情况下能够增加车内环境数据的采集频率。

根据一种优选的实施方式，所述活动物传感设备包括声音传感器、振动传感器、影像采集器中的至少一个。所述环境传感设备包括温度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器中的至少一个。

附图说明

图1是本发明提供的一种车内环境监控与保护系统；和

图2是本发明提供的一种车内环境监控与保护方法流程示意图。

附图标记列表

100：车辆状态传感设备200：活动物传感设备

300：环境信息传感设备400：车载计算设备

500：车主客户端

具体实施方式

下面结合附图1～2进行详细说明。

实施例1

本实施例公开一种车内环境监控与保护系统，涉及一种用于监控车内是否存在活动物并能够基于车内环境信息和/或活动物的特征数据对活动物进行救助的保护系统。活动物可以是幼儿、成年人或者动物。

该保护系统包括：活动物传感设备200、环境信息传感设备300和车载计算设备400。活动物传感器200是声音传感器、振动传感器、影像采集器中的至少一个。环境传感设备300包括温度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器中的至少一个。车载计算设备400可以是ecu、cpu等芯片组成的具有数据运算功能的设备。

活动物传感设备200在车辆使用状态触发至少一种预设状态时而采集至少一个指定区域的第一影像信息。预设状态包括车辆在未行驶状态时的熄火状态、未熄火且空调运行状态、未熄火且空调未运行状态。车辆的使用状态可以是由车辆状态传感设备100通过采集档位信号、发动机的转速信号、汽车空调的电流/电压信号等确定。指定区域包括后排座位、副驾驶座位。例如，影像采集器在汽车熄火状态时采集后排座位的影像，用于车载计算设备400判断车辆内是否有活动物。车载计算设备400将采集到的影像与车内预存的影像进行对比，以判定其内是否有活动物。

环境传感设备300在车辆内存在有活动物的情况下按照使用状态对应的至少一个环境数据采集方案以间断或连续的方式采集至少一个车内环境数据和/或车外环境数据。例如，汽车处于熄火状态，环境传感设备300采集可以连续地采集车内温度数据和车外温度数据。或者，汽车处于未熄火且空调运转状态(内循环)，环境传感设备300采集间断地一氧化碳浓度数据和二氧化碳浓度数据。或者，汽车处于未熄火且空调未运转状态，环境传感设备300间断地采集一氧化碳浓度数据、二氧化碳浓度数据和连续地采集车内温度数据。现有技术中，只要汽车处于停止状态，就会同时采集温度、有害气体等浓度数据。实际上，在汽车处于发动机未运转时，产生有害气体的浓度的可能性变小，而此时影响活动物生命安全的环境则是温度。因此，本发明首先根据汽车的使用状态对需要采集的环境数据类型进行分类，能够提高有针对性的提高监控效率，并且有利于及时地有针对性的对活动物进行救助。此外，这可以节约环境传感设备300的采集资源，做到资源优质利用，也能够减小车载计算设备400的计算量。

车载计算设备400能够计算车内环境数据和/或车外环境数据随时间的变化。这一变化以变化值表征，并且设定有环境数据变化阈值。当变化值触发环境数据变化阈值时，车载计算设备400向活动物传感设备200发出采集指令。例如，在汽车处于熄火状态时，车载计算设备400能够计算车外温度数据随时间的变化，如果这一变化触发变化阈值，则生成采集指令发送至活动物传感设备400采集动作数据和/或第二影响信息。例如，在两分钟内温度升高了5摄氏度，则变化值为5摄氏度/2分钟。并且，环境数据变化阈值是根据室外温度数据设定的。例如外部温度越高，则车内温度数据变化阈值应越小。例如，温度为35摄氏度，变化阈值为1摄氏度/分钟。例如，温度为30摄氏度，变化阈值为2摄氏度/分钟。变化阈值是根据年龄设定的。例如，幼儿越小，变化阈值应越小。而且，该环境数据变化阈值会根据时间的推移逐渐变小。例如，在车辆熄火十分钟前，变化阈值为2摄氏度/分钟。而在车辆熄火十分钟至十五分钟，变化阈值为1.5摄氏度/分钟。现有技术中，车内环境数据的监控均属于线性的监控，例如当环境温度到了35摄氏度以上时，才会触发相应的调控措施，而并没有考虑到滞留时间、滞留活动物的年龄以及外界环境对活动物生命安全的影响。生命安全需要提前防范，而不是在发生危险了才进行调控，尤其是对于儿童，则应该及时的对其进行救助。而本发明中充分考虑车内环境变化与滞留时间以及滞留活动物的年龄的相互对应关系，而非线性的仅考虑环境数据触发时才对其进行救助。此外，车内环境数据在熄火后后段时间才会发生剧烈的变化，这时对活动物的生命安全造成生命威胁，因此本发明的车载计算设备400可以根据时间的推移发出不同等级的救助指令。活动物传感设备200能够基于采集指令采集活动物的动作数据和/或在至少一个指定区域的第二影像信息。动作数据可以是声音数据(例如哭闹、振动等)。车载计算设备400能够按照活动物的体征数据分时地基于车辆的使用状态生成至少一个救助指令。救助指令可以是向车主客户端500就行远程救助，也可以是在车辆发出报警信号等。救助指令是分时发出的，例如，在动作数据平稳变化时，救助指令可以向车主客户端500发出；例如，在动作数据发生剧烈波动时或者是发生异常变化时，救助指令可以通过车辆自身发生报警信号，向近处的人员发出救助。例如，一般情况下，儿童会在前期进行较为平稳的哭闹，然后哭闹声会随着时间的推移逐渐变弱，因此救助指令应该分时发出。

优选地，车载计算设备500能够发出至少一个救助指令至车主客户端500。车主客户端500可以是内置携带式的智能终端，如智能手机、智能手环、智能手表等。当车辆停放于信号弱或者信号被屏蔽的车库时，该救助指令可能无法被车主客户端500接收。因此，在车载计算设备400向车主客户端500发出救助指令后第一预设时间内，车主客户端500没有反馈信息，则车载计算设备400会向车载执行机构发出执行指令用以调节车辆内的环境，如将汽车空调由内循环改变至外循环(与外界环境进行空气交换，增加氧气含量)，亦或者将汽车空调的制冷温度调低以降低车内温度，通过改变车内环境以防活动物受到生命威胁，也或者通过玻璃升降杆降低玻璃。考虑到幼儿单独处于车内或者单独车外都属于危险状态，在其生命尚未受到较大威胁时，其位于车内的安全系数较位于车外的安全系数更高。因此，该第一预设时间与活动物的体征数据彼此对应。如果活动物的体征数据处于可控范围内，比如幼儿的哭闹升处于洪亮状态，此时，幼儿生命尚未受到较威胁，此时第一预设时间可以是2分钟。如果活动物的体征数据处于不可控范围，比如幼儿的哭闹已经由洪亮转为虚弱，此时，幼儿生命已经受到较大威胁，需要尽快让车辆改变车内环境，第一预设时间可以是20秒。

优选地，车主与车辆之间的位置关系也是不确定的。如果车主客户端500在第一预设时间内进行了反馈信息，则车载计算设备400会计算车主与车辆的距离，用于判断车主能够判断幼儿出现生命安全时及时赶到。车载计算设备400能够在车主与车辆之间的距离大于预设距离的情况下生成至少一个执行指令，用于至少一个车载执行机构改变其工作状态以调节车辆内的环境。例如车主与车辆之间的距离为1km，而预设距离仅为400m，则车载计算设备400会向车载执行机构发出执行指令用以调节车辆内的环境，如将汽车空调由内循环改变至外循环(与外界环境进行空气交换，增加氧气含量)，亦或者将汽车空调的制冷温度调低以降低车内温度，通过改变车内环境以防活动物受到生命威胁，也或者通过玻璃升降杆降低玻璃。其中，预设距离与活动物的体征数据彼此对应。如果活动物的体征数据处于可控范围内，比如幼儿的哭闹升处于洪亮状态，此时，幼儿生命尚未受到较威胁，此时预设距离可以是800m。如果活动物的体征数据处于不可控范围，比如幼儿的哭闹已经由洪亮转为虚弱，此时，幼儿生命已经受到较大威胁，需要尽快对其救助，此时预设距离为100m。

优选地，车载计算设备400能够基于至少一个救助指令通过第五代移动通信协议与车主客户端500通信连接。在车载计算设备400能够与车主客户端进行通信的情况下，车载计算设备400能够尝试向车主客户端500传递视频信号或声音信号，以使得车主能够实时获取活动物在车内的情况。并且，车主客户端500能够通过车载视频/语音设备与活动物进行视频/语音，用于安抚活动物、指导其进行逃生等。

由于遗留儿童在车内属于小概率事件，能够及早的发现遗留的儿童是本发明要解决的问题之一。优选地，为了能够将遗留事件杜绝在根源，即车载计算设备400能够在活动物传感设备200采集到第一影像信息的情况下立即向车主客户端500发出提示指令。而此时，车主距离车辆还比较近，车载计算设备400和车主客户端500彼此能够成功的通信的概率较高，提示指令最好以振动、尖锐的语音等方式提醒车主。例如，语音可以是“尊敬的车主，请注意查看车内是否有活动物存在”。如果车主在在第二预设时间内，未有返回车辆的意向，则车载计算设备400向环境传感设备300传出采集信号。该采集信号是基于在第二预设时间内车主客户端500与车辆之间的距离而生成。也即，通过第二预设时间内车主的行动路径判断其是否意识到有儿童滞留。如果通过车载计算设备计算的该距离大于预设的另一距离阈值，则车载计算设备400向环境传感设备300传出采集信号，进入监控流程。

优选地，如果活动物的体征数据处于可控范围内，比如幼儿的哭闹升处于洪亮状态，尚未触发虚弱阈值，幼儿生命尚未受到较威胁，此时环境传感设备的环境数据采集频率可以为15次/2分钟。如果活动物的体征数据处于不可控范围，比如幼儿的哭闹已经由洪亮转为虚弱，此时，幼儿生命已经受到较大威胁，需要尽快让车辆改变车内环境，此时环境传感设备的环境数据采集频率可以为30次/2分钟。

实施例2

本实施例公开一种成年人在车内的救助保护系统。

少部分人喜欢在车窗关闭的情况下在车内睡觉等活动。此时可以根据其睡眠数据来控制车内的环境数据或者提示其不要继续睡眠。例如，活动物传感设备可以是携带于自身的智能手表，该智能手表采集其睡眠状态时的呼吸频率、脉搏等数据。该智能手表可以通过蓝牙连接至车载计算设备400。车载计算设备400在呼吸频率或者脉搏在触发各自对应的第一危险阈值时，车载计算设备400通过一反馈信号至智能手表，触发智能手表振动。车载计算设备400在呼吸频率或者脉搏在触发各自对应的第二危险阈值时，车载计算设备400通过另一反馈信号至智能手表，触发调节机构用于调节车内环境数据，例如将汽车空调制冷温度降低、将汽车空调设置为外循环等。

实施例3

本实施例公开一种车内救助方法，涉及一种用于监控车内是否存在活动物并能够基于车内环境信息和/或活动物的特征数据对活动物进行救助的保护方法。

该方法包括：

s1：活动物传感设备200在车辆使用状态触发至少一种预设状态时而采集至少一个指定区域的第一影像信息，用于车载计算设备400判断车辆内是否有活动物；

s2：环境传感设备300在车辆内存在有活动物的情况下按照使用状态对应的至少一个环境数据采集方案以间断或连续的方式采集至少一个车内环境数据和/或车外环境数据，

s3：活动物传感设备200能够基于车内环境数据和/或车外环境数据随时间的变化程度采集活动物的动作数据和/或在至少一个指定区域的第二影像信息，用于车载计算设备400能够基于车辆的使用状态生成其对应的至少一个救助指令。

优选地，至少一个救助指令用于尝试与车主客户端500联系，如果车载计算设备400未在预设时间内接收到车主客户端500的反馈信息，车载计算设备400生成至少一个预警指令，其中，预设时间与活动物的体征数据彼此对应。

实施例4

本实施例公开一种密闭空间内的活动物保护系统。

保护系统包括活动物传感设备200，环境信息传感设备300，和计算设备，活动物传感设备200采集密闭空间内至少一个指定区域的第一影像信息，用于计算设备判断车辆内是否有活动物。环境传感设备300在密闭空间内存在有活动物的情况下按照至少一个环境数据采集方案以间断或连续的方式采集至少一个密闭空间内的环境数据和/或密闭空间外的环境数据，活动物传感设备200能够基于密闭空间内的环境数据和/或密闭空间外的环境数据随时间的变化程度采集活动物的动作数据和/或在至少一个指定区域的第二影像信息随时间的变化，用于计算设备能够按照活动物的体征数据分时地生成至少一个救助指令。

实施例5

本实施例可以是对实施例1或2的进一步改进和/或补充，重复的内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下，其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实施例的补充。

本实施例公开一种基于车内车内环境监控的紧急避险系统。该避险系统包括距离传感器，用于采集车辆与外部移动物(如外部车辆)之间的距离。该距离传感器在车内存在活动物的情况下启动并与车载计算设备400通信连接。车载计算设备400基于接收到距离传感器反馈的距离数据判定车辆是否执行紧急避险指令。例如，对于特殊工况：车辆停放于路边以及车内存在活动物(儿童)，距离传感器启动并采集与外部车辆的距离，根据该距离不仅能够计算外部车辆的距离还能够反应外部车辆的移动轨迹、动能和动量等数据，车载计算设备400基于距离、移动轨迹、动能和/或动量判定外部车辆与本车之间会否发生碰撞，以使得车载计算设备400能够向自动驾驶系统发出紧急避险指令，从而自动驾驶系统能够紧急启动以避免碰撞，从而保障车内活动物的生命安全。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。