一种用于遗留车内儿童的安全救援系统及方法

1.本发明属于汽车安全领域，涉及一种用于遗留车内儿童的安全救援系统及方法。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，人类的大多数出行依靠汽车，比如家庭用电动汽车、接送儿童上学的电动校车。虽然出行便利性提高，但也暴露出诸多安全问题，尤其是儿童被遗留在车内窒息或热死亡的问题，相关案例在新闻中时有报道。根据公安部数据披露分析可知，发生上述类似事件的儿童年龄分布大多数在3-5岁，还未建立一种较强的安全意识，发生事故也不知通过何种方式自救。因此，针对现有的汽车，有必要提供一种用于儿童被遗留在汽车内时安全救援系统及方法，并能够保障儿童不发生二次伤害。
3.现有技术中也提出了一些针对儿童安全的发明，比如发明cn113212354a中，在车辆停止一段时间后通过生命探测器检测生命体征，再检测车内温度和氧含量再来打开车窗。虽然这些防范措施具有一定的效果，但是现有事故中，并不是车辆停止后马上就会发生，车辆停止不代表车内人员已经完全撤离，有可能时临时停车，但是真正的事故是在车辆很长一段时，车内人员已经下车且车辆在车门、车窗都关闭下才会有危险的环境；故该发明中对于儿童检测或者救援失误率也较高，也没有防止儿童二次伤害发生的措施；另一方面，该安全监控系统过于机械化方式启动，未考虑到意外情形的发生。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于遗留车内儿童的安全救援系统及方法。通过对现有事故情形的综合判断，准确执行车辆的安全救援系统工作，提高儿童救援的成功率，以及降低检测的失误率。若通过该安全救援系统检测到车内存在儿童，通过车机系统第一时间打开窗户并根据温度情况启动空调系统，车窗的开度控制在一定范围内并能够防止儿童从窗户摔出，并同时通过车机系统与车主的用户的移动终端通信，警示车主车辆内存在儿童需要救援。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，该安全救援系统与车辆的车机系统双向通信以实现协同工作，在车辆停止后，由车机系统向该安全救援系统发送启动信号；
7.安全救援系统包括温度传感器、红外摄像头、震动传感器、车窗感应器、车门锁、计时器以及微控制单元mcu；
8.所述温度传感器用于检测车内的温度，所述红外摄像头用于检测车内人员，所述计时器用于计时，所述温度传感器、红外摄像头以及计时器与该微控制单元双向通信连接；所述震动传感器用于检测车门或车窗的震动，所述车窗感应器用于检测车窗的开度，所述车门锁用于检测车门的工作状态，所述震动传感器、车窗感应器以及车门锁与所述微控制单元单向通信连接，所述微控制单元与所述车机系统双向通信连接，所述车机系统分别与空调、车窗、报警器以及移动终端通信连接。
9.可选的，所述车辆的车速为零，且驾驶位的压力为零时，车机系统判断车辆已经停止。
10.可选的，所述车辆的内部设置若干红外摄像头，用于全方位检测车内人员。
11.可选的，所述报警器为车辆的喇叭和/或灯光。
12.一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，采用所述的安全救援系统执行，具体包括如下步骤：
13.在车辆停止后，由所述车机系统向该安全救援系统发送启动信号，所述安全救援系统开始工作；
14.s1：检测车门是否已经上锁，若车门已经上锁，检测车窗是否已经关闭；
15.s2：若车窗已经关闭，启动计时器计时一段时间；
16.s3：若计时器完成了一段时间的计时，检测车内是否仍有儿童存在；
17.s4：若车内仍存在儿童，向用户的移动终端发出警示信息，启动车内自带的报警器，并打开窗户，窗户开度控制在一定范围内；
18.s5：检测车内温度是否超过一定阈值；
19.s6：若温度超过一定阈值，打开空调系统；
20.在步骤s4中，若未检测到儿童，则安全救援系统结束工作。
21.可选的，所述s1之后，若计时器未完成一段时间的计时，且检测到车门或车窗已经发生了震动，停止计时器计时，并检测车内是否仍有儿童存在。
22.可选的，所述s2中，所述计时器的计时的一段时间的时长由用户自行设定，但是不低于5分钟。
23.可选的，所述s4中，车窗的开度控制在一定范围内的具体为：控制所述车窗的开度小于或等于车窗完全打开时的开度的1/4。
24.可选的，所述s6中，温度的阈值不低于45℃。
25.可选的，所述s4中，警示信息包括视觉、触觉以及听觉信息。
26.本发明的有益效果在于：考虑了车辆更具体的使用场景，使得安全救援系统的工作更具有即时性和有效性，通过检测到车门锁和车窗关闭后，并再经过一定时间后，比如5分钟，可以说明此时已经完全处于停止状态且车辆上的人员也完全下车，排除遗留再车内的儿童，再启动红外摄像头对车辆内是否存在遗留的儿童进行检测，若有，即时打开窗户，保证儿童能够呼吸，并通过温度传感器检测车内温度，在温度超出一阈值时打开空调系统并通过车机系统通知驾驶员，保证儿童不至于热死亡。若不满足上述条件启动红外摄像头检测，若在车辆停止后，突然检测到车门或车窗震动时，也即时启动红外摄像头检测，保证了救援的即时性，减少事故发生。控制车窗的打开开度，防止儿童坠落发生二次伤害。
27.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
28.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优
选的详细描述，其中：
29.图1为本发明的安全救援系统的结构框图；
30.图2为本发明的全救援方法流程图。
具体实施方式
31.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
33.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.本发明的安全救援系统适用于电动汽车，电动汽车属于新能源汽车，智能化程度较高，更便于执行本系统，甚至有必要在电动汽车都配备一套该救援系统。
35.如图1所示，用于儿童被遗留在车内安全救援系统，该安全救援系统与车辆的车机系统双向通信以实现协同工作，在车辆停止后，由所述车机系统向该安全救援系统发送启动信号，所述安全救援系统包括温度传感器、红外摄像头、震动传感器、车窗感应器、车门锁、计时器以及微控制单元(mcu)，所述温度传感器用于检测车内的温度，所述红外摄像头用于检测车内人员，所述计时器用于计时，所述温度传感器、红外摄像头以及计时器与该微控制单元双向通信连接；所述震动传感器用于检测车门或车窗的震动，所述车窗感应器用于检测车窗的开度，所述车门锁用于检测车门的工作状态，所述震动传感器、车窗感应器以及车门锁与所属微控制单元单向通信连接，所述微控制单元与所述车机系统双向通信连接，所述车机系统分别与空调、车窗、报警器以及移动终端通信连接。
36.车窗感应器检测车窗的开度在本安全救援系统中具有重要作用，在安全救援系统开始工作时，通过检测到车窗都全部关闭且车门锁也锁定了，可以在一定程度上准确地判断车上人员已经完全下车，此时车上除了被遗留的儿童外，不再有其他人员，这就使得被遗留的儿童处于危险之中；若车上人员已经离开，安全救援系统已经发现了车上遗留的儿童，通过车窗感应器来反映车窗打开的开度在一定范围内，该范围对于车上的儿童来说是安全的，儿童通过该车窗的开度能够呼吸但是不能够通过该开度从车上翻出来，保证了儿童在危险环境下的盲目举动带来的二次伤害。
37.在车辆的车速为零且驾驶位的压力为零时，所述车机系统判断车辆已经停止。该停止不是车辆的临时停止，至少是车辆停止后，驾驶员已经离开；或者是车辆人员即将离开车辆的前置条件。
38.在车辆的内部多位置设置多个红外摄像头，用于全方位检测车内人员；红外摄像头安装位置的选择或者个数的选择，决定了红外摄像头能够准确扫描车上各个位置的人员，防止遗留角落，若存在遗留的角落，使得红外摄像头的检测不准确，那么相应的安全救援系统也存在失败的概率。
39.所述报警器为车辆的喇叭和/或灯光。采用车上自带的报警器，既能节约成本，又能扩展车辆的功能，通过常规的灯光、声音的报警引起周围人员的注意，也能够让周围的人员施加援手来帮助车内的儿童脱困。
40.如图2所示，用于说明该安全救援系统在启动后的工作过程，具体包括如下步骤：
41.在车辆停止后，由所述车机系统向该安全救援系统发送启动信号，所述安全救援系统开始工作；
42.s1：检测车门是否已经上锁，若车门已经上锁，检测车窗是否已经关闭；通过检测车门是否上锁且车窗是否完全关闭，进一步说明车上人员已经离开，排除临时停车的可能性。这也是该安全救援系统启动工作的前提条件，使得该安全救援系统不会错误启动、额外启动或者在正常行驶的过程中启动；
43.s2：若车窗已经关闭，启动计时器计时一段时间，比如5分钟、30分钟、60分钟等；在满足上述条件下，再通过计时器来计时，而不是马上启动安全救援系统，因为此时车上人员才刚刚离开，且离车不远，这个时候若车上遗留有儿童，儿童通过发出声音就能够引起同乘人员的注意，也不需要救援系统来工作。计时最低不能低于5分钟，根据用户的一般行进速度，5分钟可以判断为用户离车辆较远。
44.s3：若计时器完成了一段时间的计时，检测车内是否仍有儿童存在；计时器计时完成了，可以确定车辆附近已经没有车主及同乘人员了，再进行车辆内是否有儿童进行检测，也就是进一步确认的过程。
45.s4：若车内仍存在儿童，向用户(即车主)的移动终端发出警示信息，启动车内自带的报警器，并打开窗户，窗户开度控制在一定范围内；
46.s5：检测车内温度是否超过一定阈值；
47.s6：若温度超过一定阈值，打开空调系统；
48.在步骤s4中，若未检测到儿童，则安全救援系统结束工作。整个安全救援系统是一个补充的手段，并不会无故启动，也不会多余启动，既可以节约能源，也可以在用车过程中减少带来不必要的安全影响。
49.在步骤s1之后，若计时器未完成一段时间的计时，检测到车门或车窗已经发生了震动，停止计时器计时，并检测车内是否仍有儿童存在。该步骤考虑了安全救援系统执行的灵活性，并不是机械化的；其实在具体场景中，儿童发生危险是很有情绪化的，甚至没有发生危险，只是没有见到爸爸妈妈了，也会有异常的举动，比如敲打门窗、或者到处寻找爸爸妈妈，以至于控制不住情绪而嚎啕大哭。也就是说，该安全救援系统还可以设置声音采集装置，该声音采集装置随着安全救援系统的启动而实施工作，当采集到儿童的哭声时，也能够激活红外摄像头的工作来检测车内的儿童，在检测到儿童后而执行后续应有的救援步骤。
50.在步骤s2中，所述计时器的计时的一段时间的时长由用户自行设定，但是不低于5分钟。一般建议设置为60分钟。
51.在步骤s4中，所述车窗的开度控制在一定范围内的具体为：控制所述车窗的开度小于或等于车窗完全打开时的开度的1/4。车窗开度的设置很重要，不能够太大，也不能够太小，太小，呼吸不及时或者呼吸不够，太大又要考虑到儿童是否能够逾越，避免二次伤害。
52.在步骤s6中，所述温度的阈值不低于45℃。该温度的设置也考虑到多个因素，当温度不高时，也是没有必要开空系统的。
53.在步骤s4中，所述警示信息包括视觉、触觉以及听觉信息。警示信息设置多元化，防止用户未能够及时查看到警示信息而影响车内儿童的救援。当用户收到警示信息后，就可以通过app查看车内的情形，甚至可以通过与车机系统相连，与车内的儿童进行通话，缓解儿童的紧张情绪，以便于用于救援儿童。
54.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，其特征在于：该安全救援系统与车辆的车机系统双向通信以实现协同工作，在车辆停止后，由车机系统向该安全救援系统发送启动信号；安全救援系统包括温度传感器、红外摄像头、震动传感器、车窗感应器、车门锁、计时器以及微控制单元mcu；所述温度传感器用于检测车内的温度，所述红外摄像头用于检测车内人员，所述计时器用于计时，所述温度传感器、红外摄像头以及计时器与该微控制单元双向通信连接；所述震动传感器用于检测车门或车窗的震动，所述车窗感应器用于检测车窗的开度，所述车门锁用于检测车门的工作状态，所述震动传感器、车窗感应器以及车门锁与所述微控制单元单向通信连接，所述微控制单元与所述车机系统双向通信连接，所述车机系统分别与空调、车窗、报警器以及移动终端通信连接。2.根据权利要求1所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，其特征在于：所述车辆的车速为零，且驾驶位的压力为零时，车机系统判断车辆已经停止。3.根据权利要求1所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，其特征在于：所述车辆的内部设置若干红外摄像头，用于全方位检测车内人员。4.根据权利要求1所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，其特征在于：所述报警器为车辆的喇叭和/或灯光。5.一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，该方法采用如权利要求1～4中任一项所述的安全救援系统执行，其特征在于：具体包括如下步骤：在车辆停止后，由所述车机系统向该安全救援系统发送启动信号，所述安全救援系统开始工作；s1：检测车门是否已经上锁，若车门已经上锁，检测车窗是否已经关闭；s2：若车窗已经关闭，启动计时器计时一段时间；s3：若计时器完成了一段时间的计时，检测车内是否仍有儿童存在；s4：若车内仍存在儿童，向用户的移动终端发出警示信息，启动车内自带的报警器，并打开窗户，窗户开度控制在一定范围内；s5：检测车内温度是否超过一定阈值；s6：若温度超过一定阈值，打开空调系统；在步骤s4中，若未检测到儿童，则安全救援系统结束工作。6.根据权利要求5所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，其特征在于：所述s1之后，若计时器未完成一段时间的计时，且检测到车门或车窗已经发生了震动，停止计时器计时，并检测车内是否仍有儿童存在。7.根据权利要求5所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，其特征在于：所述s2中，所述计时器的计时的一段时间的时长由用户自行设定，但是不低于5分钟。8.根据权利要求5所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，其特征在于：所述s4中，车窗的开度控制在一定范围内的具体为：控制所述车窗的开度小于或等于车窗完全打开时的开度的1/4。9.根据权利要求5所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，其特征在于：所述s6中，温度的阈值不低于45℃。
10.根据权利要求5所述的一种用于遗留车内儿童的安全救援方法，其特征在于：所述s4中，警示信息包括视觉、触觉以及听觉信息。

技术总结
本发明涉及一种用于遗留车内儿童的安全救援系统，属于汽车安全领域。通过对现有事故情形的综合判断，准确执行车辆的安全救援系统工作，提高儿童救援的成功率，以及降低检测的失误率。若通过该安全救援系统检测到车内存在儿童，通过车机系统第一时间打开窗户并根据温度情况启动空调系统，车窗的开度控制在一定范围内并能够防止儿童从窗户摔出，并同时通过车机系统与车主用户的移动终端通信，警示车主车辆内存在儿童需要救援。辆内存在儿童需要救援。辆内存在儿童需要救援。


技术研发人员：刘青海 唐伦
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/6/27