报警系统、报警器和报警控制方法与流程

本发明涉及一种报警系统，具体涉及一种用于密闭空间的报警系统，尤其适用于安装在汽车上。

本发明涉及一种报警器，具体涉及一种多功能报警器。

本发明涉及一种报警控制方法，具体涉及一种用于密闭空间的报警控制方法。

背景技术：

新闻报导中多次出现个别车主离开但未发现孩子在车内导致孩子死亡的事件，特别在是夏天，汽车内形成温室效应，且汽车停车后发动机热量逸散入汽车内导致车内温升迅速，如果不能及时发现儿童被被遗忘在汽车内将会导致悲惨的局面。因此有必要设计一种报警系统，以根据需要切换报警模式，使车主及早发现问题，这样就有充足的时间寻找解决方法，能够降低事后处理难度。

公开于2016年7月6日的中国专利文献cn205375114u记载了一种具有gsm短信远程电源监控及采集环境声音突变报警的装置，包括数据处理单元、电源监控单元和接口控制单元，数据处理单元包括gsm模块、和主mcu处理器、数据通信接口；接口控制单元包括开关量输入输出口、控制隔离芯片、adc模数转换接口；电源单元包括第一电源转换模块、第二电源转换模块和第三电源转换模块、交流控制转换及继电器、电池及充放电保护模块，具体连接第二电源转换模块、第三电源转换模块均与第一电源转换模块连接，电池连接与第一电源输出及第二第三电源输入连接，gsm模块与第二电源转换模块连接，主mcu处理器与第三电源连接，接口电路通过控制隔离芯片连接主mcu,声音采集传感器与主mcu的adc接口连接。该报警装置在切换报警模式时需要人的参与，不适用于这类记忆力差的车主。

技术实现要素：

本发明的发明目的之一是提供一种用于密闭空间的报警系统，以解决现有的报警系统不能根据需要切换报警模式，并且在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种用于密闭空间的报警系统，包括备用电源、报警器和设置在所述密闭空间内的用于为所述备用电源充电的供电电源；所述报警器包括控制模块、信息采集模块、电源切换模块，所述电源切换模块用于耦合所述供电电源与所述备用电源，所述电源切换模块包括串联在所述供电电源与所述备用电源之间的充电电路上的第一操作开关和串联在所述备用电源与所述控制模块或信息采集模块之间的控制开关，所述操作开关以非门逻辑控制所述控制开关，以使在所述供电电源处于向所述备用电源充电状态时，所述报警器为睡眠模式，在所述供电电源与所述备用电源间的充电电路断开后，所述备用电源为所述报警器供电，并且在所述充电电路断开时，所述报警器从睡眠模式延迟切换至报警模式。

一种用于密闭空间的报警系统，包括备用电源、报警器、接收器和设置在所述密闭空间内的用于为所述备用电源充电的供电电源；所述报警器包括控制模块、信息采集模块、电源切换模块，所述电源切换模块用于耦合所述供电电源与所述备用电源，所述电源切换模块包括串联在所述供电电源与所述备用电源之间的充电电路上的第一操作开关和串联在所述备用电源与所述控制模块或信息采集模块之间的控制开关，所述操作开关以非门逻辑控制所述控制开关，以使在所述供电电源为所述备用电源充电时，所述报警器与所述接收器处于断开状态，在所述供电电源与所述备用电源间的充电电路断开后，所述备用电源为所述报警器供电，并且在所述充电电路断开时，所述报警器与所述接收器从断开状态延迟切换到联动状态。

优选的，所述报警器与所述接收器无线通讯连接。

优选的，在所述报警器处于报警模式时，所述报警器延迟报警。此时，在人需要将报警器从报警模式切换为非报警模式时，不需要先关闭报警器，只需要及时进入密闭空间并使充电电路调整为通路即可，避免了复杂的操作。

本发明一种用于密闭空间的报警系统的有益效果是：通过电源切换模块，可以切换报警系统的报警模式，并能够避免报警系统在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警。

本发明的发明目的之二是提供一种报警器，其可以应用在前述的用于密闭空间的报警系统内，以解决现有的报警器不能根据需要切换报警模式，并且在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警的技术问题。

一种报警器，包括备用电源、控制模块、信息采集模块、电源切换模块，所述电源切换模块用于耦合供电电源与所述备用电源，所述电源切换模块包括串联在所述供电电源与所述备用电源之间的充电电路上的第一操作开关和串联在所述备用电源与所述控制模块或信息采集模块之间的控制开关，所述操作开关以非门逻辑控制所述控制开关，以使在所述供电电源处于向所述备用电源充电状态时，所述报警器为睡眠模式，在所述供电电源与所述备用电源间的充电电路断开后，所述备用电源为所述报警器供电，并且在所述充电电路断开时，所述报警器从睡眠模式延迟切换至报警模式。

优选的，所述第一操作开关为汽车的启动/熄火开关，所述控制开关为p沟道mos管，所述p沟道mos管的栅极与为汽车的启动/熄火开关的靠近于所述备用电源侧的接线端电连接。

优选的，在所述备用电源的放电电路上还串联有第二操作开关，在所述第二操作开关与所述备用电源之间的放电电路上还并联有供电接口。这样，报警器还可以作为充电宝使用。

优选的，所述报警器包括无线通讯模块，所述控制模块还包括微控制器，所述信息采集模块选用声音传感器，所述声音传感器与所述微控制器信号连接，所述微控制器与所述无线通讯模块信号连接。

进一步的，所述无线通讯模块具有4g、3g或2g通讯功能，所述报警器还包括用于安装无线通讯卡的卡槽，所述卡槽与所述无线通讯模块对应电连接。

本发明一种报警器的有益效果是：通过电源切换模块，可以切换报警系统的报警模式，并能够避免报警系统在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警。

本发明的发明目的之三是提供一种用于密闭空间的报警控制方法，以解决现有的报警方法不能根据需要切换报警模式，并且在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警的技术问题。

设计一种用于密闭空间的报警控制方法，包括报警系统，所述报警系统包括备用电源、报警器和设置在所述密闭空间内的用于为所述备用电源充电的供电电源；所述报警器包括控制模块、信息采集模块、电源切换模块，所述电源切换模块用于耦合所述供电电源与所述备用电源，以使在所述供电电源处于向所述备用电源充电状态时，所述报警器为睡眠模式，在所述供电电源与所述备用电源间的充电电路断开后，所述备用电源为所述报警器供电，并且在所述充电电路断开时，所述报警器从睡眠模式延迟切换至报警模式。

一种用于密闭空间的报警控制方法，包括报警系统，所述报警系统包括备用电源、报警器、接收器和设置在所述密闭空间内的用于为所述备用电源充电的供电电源；所述报警器包括控制模块、信息采集模块、电源切换模块，所述电源切换模块用于耦合所述供电电源与所述备用电源，以使在所述供电电源为所述备用电源充电时，所述报警器与所述接收器处于断开状态，在所述供电电源与所述备用电源间的充电电路断开后，所述备用电源为所述报警器供电，并且在所述充电电路断开时，所述报警器与所述接收器从断开状态延迟切换到联动状态。

本发明一种用于密闭空间的报警控制方法的有益效果是：通过电源切换模块，可以切换报警系统的报警模式，并能够避免报警系统在从非报警模式切换为报警模式但人还未离开时造成的误报警；准确可靠且操作使用方便。

附图说明

图1为本发明第一种用于密闭空间的报警系统的示意框图。

图2为本发明第二种用于密闭空间的报警系统的示意框图。

图3为本发明第三种用于密闭空间的报警系统的示意框图。

图4为本发明第四种用于密闭空间的报警系统的示意框图。

图5为本发明第一种报警器的示意框图。

图6为本发明第二种报警器的示意框图。

图7为本发明报警器的结构示意图。

图8为本发明报警器的前视图。

图9为本发明所用电源切换模块之一的电路图。

图10为本发明所用充放电单元的电路图。

图11为本发明所用核心板的电路图，包含stm8s003f3p6型单片机，其采用3.3vdc供电模式，由稳压芯片ams1117将5vdc转换为3.3vdc电压输出，该单片机的引脚14定义为ad转换功能引脚。

图12为本发明所用信息采集模块的电路图，其中，buzzer1为麦克风，r25为阻值可调电阻器。

图13为本发明所用5vdc-vcc4降压电路图，其用于为无线通讯模块供电，需要能够提供满足无线通讯模块突发时峰值电流的输出电流。

图14为本发明所用无线通讯模块电路图，sim800c为gsm/gprs通讯芯片，gsm_ant用于连接gsm天线，bt_ant用于连接蓝牙天线。

图15为本发明所用的用于与无线通讯模块连接的sim卡槽电路图，smf05c为瞬态电压抑制器。

图中，1-供电电源，2-报警器，20-壳体，201-充电接头，202-电磁波穿透区，203-透声孔，21-备用电源，22-充电电路，23-放电电路，24-电源切换模块，241-操作开关，242-控制开关，243-操作开关，25-信息采集模块，26-无线通讯模块，27-控制模块，270-pcb板，28-报警模块，29-供电接口，3-接收器，u2-通讯芯片，sim_f1-sim卡槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

下述实施例所用零部件型号有：ip5306型电源管理芯片，由英集芯科技生产，其支持2.1a充电，2.4a放电，并支持边充电边放电；ao3401型p沟道mos管，引脚1为源极s，引脚2为栅极g,引脚3为漏极d；mic29302bu型电源芯片；mp1584型电源芯片；ams1117型稳压芯片；smf05c型瞬态电压抑制器；buzzer1麦克风；lm393型双电压比较器；sim800c型无线通讯芯片；sim_f1对应于sim卡槽。

下述实施例中采用的技术术语中，睡眠模式具体指处于非正常工作状态，不会发出报警信号或报警信息。报警模式指处于正常工作状态，可以发出报警信号或报警信息。

实施例1：一种用于密闭空间的报警系统，使用时，根据需要选择密闭空间，例如应用在汽车上时密闭空间就对应于汽车。以密闭空间对应于汽车为例，参见图1或图2，以及图9-12，报警系统包括备用电源21、报警器2和设置在汽车内的用于为备用电源21充电的供电电源1；报警器包括控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24，电源切换模块24用于耦合供电电源1与备用电源21，以使在供电电源1处于向备用电源21充电状态时，报警器2为睡眠模式，在供电电源1与备用电源21间的充电电路22断开后，备用电源21为报警器2供电，并且在充电电路22断开时，报警器2从睡眠模式延迟切换至报警模式。

具体的，电源切换模块24包括串联在供电电源1与备用电源22之间的充电电路22上的操作开关241和串联在备用电源21与报警器2之间的控制开关242，操作开关241以非门逻辑控制控制开关242。作为优选，操作开关241选择手动开关，可以对应于汽车的启动开关，这样就在启动汽车或汽车熄火过程中就能实现对控制开关242的闭合与断开操作，控制开关242选择p沟道mos管，p沟道mos管的栅极与手动开关的靠近于备用电源21侧的接线端电连接。

本实施例中，通过控制模块27实现在充电电路22断开时，使报警器2从睡眠模式延迟切换至报警模式。控制模块27选择为微控制器u1，具体选择stm8s003f3p6_sop20型单片机，可以通过嵌入于微控制器内的软件实现报警器2从睡眠模式延迟切换至报警模式，具体的从睡眠模式延迟切换至报警模式的时间可以是30秒，1分钟或其它时长，可以根据需要设置。这样，在应用在汽车上时，由于汽车熄火至关车门之间仍需要一段时间，所以报警器从睡眠模式延迟切换至报警模式的效果是避免关关车门这一过程导致报警器误报警。

作为改进，在报警器2处于报警模式时，报警器2延迟报警。这样，在应用在汽车上时，由于在开车门至汽车启动之间也需要一段时间，所以报警器也会发生误报警，在设置报警器2延迟报警时，开车门时并不会立即触发报警器报警，当汽车启动后，操作开关241已经处于闭合状态，此时放电电路22就会处于断开状态，所以报警器2也就不会再报警了。

实施例2：一种用于密闭空间的报警系统，参见图3或图4，以及图7-15，报警系统包括备用电源21、报警器2、接收器3和设置在密闭空间内的用于为备用电源21充电的供电电源1；报警器2包括控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24，电源切换模块24用于耦合供电电源1与备用电源21，以使在供电电源1处于向备用电源21充电状态时，报警器2与接收器3处于断开状态，在供电电源1与备用电源21间的充电电路22断开后，备用电源21为报警器2供电，并且在充电电路22断开时，报警器2与接收器3从断开状态延迟切换至连接状态。

作为改进，在报警器2处于报警模式时，报警器2延迟报警。这样，在应用在汽车上时，由于在开车门至汽车启动之间也需要一段时间，所以报警器2就会延迟向接收器3发送信息，开车门时并不会立即触发报警器2向接收器3发送信息，当汽车启动后，操作开关241已经处于闭合状态，此时放电电路22就会处于断开状态，所以报警器2也就不会再向接收器发送信息了。

优选的，报警器2与接收器3无线通讯连接。

实施例3：一种报警器，可以用于应用在汽车内，也可以作为实施例1或2中的报警器存在，参见图7-15，包括备用电源21、控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24。

在图7中，为了携带方便，备用电源21、控制模块、信息采集模块均可以设置在壳体20内。为匹配汽车的模块，壳体20的形状类似于点烟器，在壳体20的前盖上设有两个操作开关。在图7中，为了使报警器2的重心位于壳体20的中间，壳体20内设置了两块备用电源21。备用电源21可以采用锂电池、可充电电池，在图10中，备用电源21以符号bat表示。

备用电源21能够连接供电电源1以通过供电电源1向备用电源21充电。电源切换模块24用于耦合供电电源1与备用电源21，以使在供电电源1处于向备用电源21充电状态时，报警器2为睡眠模式，在供电电源1与备用电源21间的充电电路22断开后，备用电源21为报警器2供电，并且在在充电电路22断开时，报警器2从睡眠模式延迟切换至报警模式。

具体的，电源切换模块24包括串联在供电电源1与备用电源22之间的充电电路22上的操作开关241和串联在备用电源21与报警器2之间的控制开关242，操作开关241以非门逻辑控制控制开关242。作为优选，操作开关241选择手动开关，可以对应于汽车的启动开关，这样就在启动汽车或汽车熄火过程中就能实现对控制开关242的闭合与断开操作，控制开关242选择p沟道mos管，p沟道mos管的栅极与手动开关的靠近于备用电源21侧的接线端电连接。

一般的，汽车内供电电源的电压为12vdc，所以采用如图2所示的降压电路将12vdc供电电源1转换为5vdc输出电源。作为优选，该降压电路设置在汽车内，汽车的启动/熄火开关作为操作开关241（即图9中的p3key模块），图10中的ao3401型mos管也就是前述的控制开关242。参见图9，当汽车的启动开关处于闭合状态时，图9中的p3key模块为开通状态，汽车的12vdc电源经mp1584型芯片后电压转换为5vdc后经ip5306型电源管理芯片充入备用电源21（即图10中的bat），此时ao3401型mos管的栅极为高电平，ao3401型mos管的源极与漏极之间断路，也就是控制模块27、信息采集模块25均未与备用电源21连通，处于休眠模式。当汽车的启动开关处于开路状态时，图9中的p3key模块为断开状态，汽车的12vdc供电电源1不再向备用电源21充电，此时ao3401型mos管的栅极为低电平，ao3401型mos管的源极与漏极之间为通路，也就是备用电源21经电源管理芯片u5向控制模块27、信息采集模块25等用电设备供电，此时可以利用控制模块27设定报警器2延迟切换为报警模式。具体的，控制模块27包括微控制器u1，微控制器u1选用stm8s003f3p6_sop20型单片机，可以通过内置在微控制器u1中的嵌入式软件实现该功能。

实施例4：一种报警器，参见图7-15，包括备用电源21、控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24，还包括无线通讯模块26。

无线通讯模块26包括通讯芯片u2，通讯芯片u2可以选择具有4g、3g或2g通讯功能的通讯芯片u2，例如选用stm800c型通讯芯片，这样，无线通讯模块26还可以包括有用于安装无线通讯卡的卡槽sim_f1，卡槽sim_f1与通讯芯片u2对应电连接。参见图13-15，由图13所示的电路提供5vdc-vcc_4电源，vcc_4电源用于为无线通讯模块26供电。stm800c型通讯芯片的引脚20可以连接蓝牙天线，以使用蓝牙通讯功能；其引脚32可以连接gsm天线，此时，其引脚16-18、引脚1-2应分别按照图15所示的电路图连接sim卡槽，当使用gsm通讯功能时，应将sim卡插入sim卡槽内。这样，报警器2就可以通过无线通讯的方式与远端的接收器3通讯，例如可以采用发送短信的方式报警，还可以借助安装在接收器3中的软件发出报警。

采用无线通讯模块26时，需要在壳体20的前盖上设有电磁波穿透区202，最好的，壳体20由塑料制成，这样对无线通讯模块发出的电磁波透过性好。

作为优选，还可以通过内置在微控制器u1中的嵌入式软件实现控制模块26通过无线通讯模块26延迟与接收器3通讯，这样，报警器2向接收器3发出的报警信息也是延迟的。具体应用在汽车中，如果儿童子被锁在车内，他在一段时间内是不会出现危险的。也就是说，报警器向接收器发出的报警信息是延迟的并不会造成过于严重的后果，但是由于在开车门至汽车启动之间也需要一段时间，所以报警器2就会延迟向接收器3发送信息，开车门时并不会立即触发报警器2向接收器3发送信息，当汽车启动后，操作开关241已经处于闭合状态，此时放电电路22就会处于断开状态，所以报警器2也就不会再向接收器发送信息了。

实施例5：一种报警器，作为实施例3-4的优选，信息采集模块25用于采集声音的分贝值，可以选用声音传感器buzzer1，声音传感器buzzer1与微控制器u1信号连接，微控制器u1与通讯芯片u2信号连接。当应用在汽车上时，采用声音传感器的优点有成本低，而且能够检测到外界对汽车的撞击，原因是在撞击时汽车车体能够传声，由于密闭空间中的声音为回声，在汽车内中能够明显地听到撞击声，也就能够被信息采集模块25检测到。

采用声音传感器buzzer1时，需要在壳体20的前盖上设有透声孔203。

即使报警器发出的报警信息滞后，例如向接收器3发出的报警信息滞后，但是车主可以较准确的判断出撞击时间，这样便于快速定位到撞击时事发场所的监控记录的视频信息，减少了翻看视频所浪费的时间。

参见图12，电压比较器u4的引脚2与引脚3构成电压比较电路，阻值可调电阻器r25可以根据需要调整，以设定报警器2对接收到的声音报警敏感分贝阀值，当声音的分贝值超过设定的报警敏感分贝阀值时，电压比较器u4的引脚1输出高电平，当声音的分贝值低于设定的报警阀值时，电压比较器u4的引脚1输出低电平。由于在汽车停车熄火并锁车后，车内为密闭空间，其内外声音近似隔绝，当汽车内锁有儿童时，儿童的哭声是能够触发信息采集模块的报警阀值的，所以采集声音的分贝值能够识别出汽车内是否锁闭有儿童。

在本实施例中，图10-12可以制作在同一块pcb板上，图13-15可以制作在另一块pcb板上，壳体20上根据需要设置传声孔，声音传感器buzzer1最好设置在传声孔附近。无线通讯模块的天线也最好避免互相干扰。

实施例6：一种报警器，作为实施例3-4的优选，参见图5或图6，以及图7-10，在控制开关242与报警器2之间的放电电路23中还串联有操作开关243，在备用电源21与操作开关243间的放电电路23上还并联有供电接口29，供电接口23可以选择usb接口，可以设置在壳体20的前盖上。同样以应用在汽车上为例，在使用时，汽车处于启动状态，会向备用电源21充电，此时使用者离电源较近，但当汽车处于熄火状态，使用者可以取下报警器，并通过操作开关243关闭报警器的报警功能，将报警器2作为充电宝使用。

对应于图10，操作开关243可以设置在与ao3401的引脚3电连接的线路上，此时，供电接口29最好设置在ao3401的引脚1和ip5306型电源管理芯片的引脚8之间的线路上，这时，当供电电源1向备用电源2充电时，供电接口29仍能够向外放电。操作开关243也可以设置在与ao3401的引脚1和ip5306型电源管理芯片的引脚8之间的线路上。

实施例7：一种密闭空间报警控制方法，包括：报警系统，报警系统包括备用电源21、报警器2和设置在密闭空间内的用于为备用电源21充电的供电电源1；报警器2包括控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24，电源切换模块24用于耦合供电电源1与备用电源21，以使在供电电源1处于向备用电源21充电状态时，报警器2处于睡眠状态，在供电电源1与备用电源21间的充电电路22断开后，备用电源21为报警器2供电，并且在充电电路22断开时，报警器2从睡眠模式延迟切换至报警模式。

作为优选，在报警器2处于报警模式时，报警器2延迟报警。

实施例8：一种密闭空间报警控制方法，包括：报警系统，报警系统包括备用电源21、报警器2、接收器3和设置在密闭空间内的用于为备用电源21充电的供电电源1；报警器2包括控制模块27、信息采集模块25、电源切换模块24，电源切换模块24用于耦合供电电源1与备用电源21，以使在供电电源1处于向备用电源21充电状态时，报警器2与接收器3处于断开状态，在供电电源1与备用电源21间的充电电路22断开后，备用电源21为报警器2供电，并且在充电电路22断开时，报警器2与接收器3从断开状态延迟切换至连接状态。

作为优选，在报警器2处于报警模式时，报警器2延迟报警。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。