基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统的制作方法

本发明属于安全监测技术领域，尤其涉及一种基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：近年来部分婴幼儿被困车内致死事件频发。即使是在室外温度20度的情况下，密闭车内的温度也可高达46度，这对无力求救的婴幼儿来说无疑是致命的。同时，由于车内环境过于封闭，外界无法听到幼儿的长期哭闹，因此生还的几率较低。因此，车内监测幼儿安全系统已成为汽车安全建设运行中重要的一环。目前，针对车内幼儿安全的设计与建设尚处于探索阶段，尚无明确的设计技术规范，已有的系统设计功能也较为简单，漏洞较多。如闽南理工学院申请的“带有婴幼儿误锁车内报警装置的汽车(申请号：201721479356.3)”，克服了幼儿滞留报警的问题，但此技术存在无法区分成人与幼儿错误报警、无法确保大部分情况下幼儿触摸传感器、容错率较低、应用较多传感器与单片机结构过于复杂以及成本较高等缺陷。本发明在现在大多数车辆都配备有行车记录仪的基础上，根据ai语音识别设计基于行车记录仪的幼儿安全监测警报系统能够监测幼儿安全且及时发送警报信息，呼叫责任人手机，提高幼儿存活率。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)带有婴幼儿误锁车内报警装置的汽车对于判断幼儿危险情境的准确度较低。

(2)现有技术均利用多个传感器或单片机共同工作实现探测，成本较高。

(3)现有技术不能准确区别幼儿与成人，常存在误报情况。

(4)现有技术占用了车内狭小的空间，使得车辆内部更加拥挤，用户体验感下降。

解决上述技术问题的难度和意义：

解决上述技术问题的难点在于：

1.要求车内安全监测求救系统建立简单，成本较低。

2.要求车内安全监测求救系统能在大多数情况下正确区别幼儿与成人。

3.要求车内安全求救系统能适应无自主求救能力的幼儿。

4.要求在正确判断幼儿危险情况的基础上实现报警求救功能。

5.在某些车型上要求不进行人工干预能进行远程操控该系统的运作。

6.在保证功能完好不受影响的情况下尽量减少对于车内空间的占用。

解决上述技术问题意义：

1.能够扩大车内安全监测求救系统的适用范围，保证该系统能同时适用于多种汽车类型及情境，可增加装置普及度。

2.能够提高判断危险情境的容错率，能够有效判断车内幼儿是否有危险，减少误报。

3.能够实现独立、自动且高效准确的报警，不需再安装其他配件，节省车内空间，降低成本。

4.在某些车型上能够实现远程操控开关车窗及天窗、开启空调送风等行为。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统。

本发明是这样实现的，一种基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统，所述基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统包括：

音频输入模块，用于进行基础哭声样本的采集；当汽车熄火，行车记录仪触发停车监控状态，幼儿安全监测求救系统启动，内置音频接收器接收声音信号并进行音频分段处理并储存音频片段，并进入语音识别模块进行下一步识别；

语音识别模块，对采集到的音频信号进行确认识别；将音频信号进行放大处理后，对音频进行提取特征、识别。存储的预置幼儿哭声频谱片段形成模板库与参考模式，对音频信号进行相似度比较，得到识别结果；若相似度低于设置值则表明哭声识别失败，结束识别，删除音频；若达到设置值则表明哭声确认成功，达到报警要求，进入信号发送模块；

信号发送模块，通过行车记录仪的无线网络将求救消息发送给车主，完成求救信号的外部输出功能。

进一步，在行车记录仪中嵌入拨号程序与sim卡，信号发送模块输出报警信号，触发拨号系统并拨打责任人电话进行报警求救。

进一步，音频输入模块与语音识别模块共同完成车内幼儿安全监测功能。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法，所述基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法包括：

第一步，汽车熄火，行车记录仪触发监控状态，当幼儿被遗忘在车上时间过长，因不安情绪大声哭泣；

第二步，哭声信号进入音频输入模块，判断是否误录并储存后，进入语音识别模块，对是否为哭声进行判断；

第三步，最后通过信号发送模块将求救信号发送至车主手机，警示车主返回查看。

所述基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法进一步包括：

当汽车停车熄火后，行车记录仪开始进入停车监控拍摄状态，同时其音频接收器能够记录车内语音信号，在进入停车监控拍摄状态的同时，启动嵌入在行车记录仪内的幼儿安全监测求救系统；针对记录的音频信息进行分段处理，存储音频片段；

系统的语音识别模块则将储存的音频片段进行放大处理，提取其zero_crossing_rate、rmse、mfcc、spectral_centroid、spectral_rolloff及spectral_bandwidth等特征，与系统内储存有预置的quiet、noisy、babylaugh、babycry四类幼儿哭声频谱片段组成的模板库进行对比识别，判断其特征数值的相似程度；

如果相似度低于设置值，则将音频删除，继续后续音频片段处理；如果相似度达到要求，判断达到警报要求，则识别为车内有婴幼儿哭声存在，系统发出警报信号，触发拨号程序，拨打责任人手机号码。

本发明的另一目的在于提供一种安装有所述基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统的汽车。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：安装时无需再安装其他硬件设施,操作简单，便于灵活布设，能广泛适用于所有车型；针对现有技术不能有效判断成人及儿童、易误判的缺陷，通过幼儿哭声判断情境，能有效准确的判断车内幼儿遇险情境；针对以往系统的需要触摸触发的弊端，本发明能够主动采集声音，进行主动独立的判断；为解决可能误判车外声音的问题，设置了噪声等数据库，有效提高了本系统的容错率；充分利用现有汽车或校车等均广泛使用的行车记录仪，集成了手机拨号系统和哭声识别系统，具有模块化设计安装、结构易维护、安装简单、安装成本低、自动化程度高及减少误判几率等优点，广泛适用于各类大中小型汽车，同时也能够和车联网集成，在幼儿哭声出现的时候更加及时地通知相应责任人进行远程操控，及时发现车内被困幼儿。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统结构示意图；

图中：1、音频输入模块；2、语音识别模块；3、信号发送模块。

图2是本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法流程图。

图3是本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救系统包括：

音频输入模块1，进行基础哭声样本的采集。当汽车熄火，行车记录仪触发停车监控状态，幼儿安全监测求救系统启动，内置音频接收器接收声音信号并进行音频分段处理并储存音频片段，并进入语音识别模块进行下一步识别。

语音识别模块2，对采集到的音频信号进行确认识别。将音频信号进行放大处理后，对音频进行提取特征、识别。存储的预置幼儿哭声频谱片段形成模板库与参考模式，对音频信号进行相似度比较(即模式匹配)，得到识别结果。若相似度低于设置值则表明哭声识别失败，结束识别，删除音频；若达到设置值则表明哭声确认成功，达到报警要求，进入信号发送模块3。

信号发送模块3通过行车记录仪的无线网络将求救消息发送给车主，完成求救信号的外部输出功能。

在行车记录仪中嵌入拨号程序与sim卡，信号发送模块3输出报警信号，触发拨号系统并拨打责任人电话进行报警求救。

音频输入模块1与语音识别模块2共同完成车内幼儿安全监测功能。

音频输入模块1的工作流程：1、汽车熄火信号2、停车监控拍摄状态3、声音信号输入4、音频接收器接收5、幼儿安全监测求救系统启动6、音频分段处理7、储存音频片段。

语音识别模块5的工作流程：：1、音频片段放大处理2、特征提取3、识别4、储存预置幼儿哭声频谱片段5、模板库6、参考模式7、相似度比较(模式匹配)并输出识别结果8、判断是否低于设置值9、是则删除音频10、否则达到报警要求(确认成功)

信号发送模块3的工作流程：1、输出报警信号2、触发拨号系统3、拨打责任人电话。

如图2所示，本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法包括：

s201：汽车熄火，行车记录仪触发监控状态，当幼儿被遗忘在车上时间过长，会因不安情绪大声哭泣；

s202：哭声信号进入音频输入模块，判断是否误录并储存后，进入语音识别模块，对是否为哭声进行判断；

s203：最后通过信号发送模块将求救信号发送至车主手机，警示车主返回查看。

如图3所示，本发明实施例提供的基于行车记录仪与哭声识别的车内安全监测与求救方法具体包括：当汽车停车熄火后，行车记录仪开始进入停车监控拍摄状态，同时其音频接收器能够记录车内语音信号，停车监控拍摄状态能够保持一定时间(具体时间根据行车记录仪电量而定，一般2-4个小时)，在进入停车监控拍摄状态的同时，启动嵌入在行车记录仪内的幼儿安全监测求救系统；针对记录的音频信息进行分段处理，存储音频片段。系统的语音识别模块则将储存的音频片段进行放大处理(加重)，然后特征提取，与系统内储存有预置的幼儿哭声频谱片段组成的模板库进行对比识别，根据预先设计好；如果相似度低于设置值，则将音频删除，继续后续音频片段处理；如果相似度达到要求，判断达到警报要求，则识别为车内有婴幼儿哭声存在，系统发出警报信号，触发拨号程序，拨打责任人手机号码。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。