行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明属于安全预警技术领域，更为具体地讲，涉及一种识别儿童误锁车 内的预警系统。

背景技术

随着汽车数量的增多，家庭用车的普及，与车辆使用相关的事故也越来越 多。近几年，世界各地都有粗心父母将婴幼儿遗忘在车内，导致婴幼儿意外死 亡的报到。婴幼儿被独自锁于车里，由于不具备自我保护意识和能力，容易发 生意外。尤其在夏天，密闭暴晒之下，车内瞬时温度可达60多度。由于儿童发 育未完全，其体温上升、体内水分散失的速度远比成年人快，其呼吸系统和耐 热能力也不如成年人，因此在“闷罐车”里极易发生“热射病”。这种疾病是指因高 温引起的人体体温调节功能失调，体内热量过度积蓄，从而引发神经器官受损， 直至死亡。另外，儿童被独自锁在车里时间过长，车内氧气被耗尽后导致机体 缺氧，导致死亡悲剧发生。目前市场上的乘车人员保护系统主要针对驾驶员和 成年乘客，并没有防止婴幼儿车内误锁的装置或系统。然而，近几年婴幼儿被 误锁车内致死的事故频频见诸报端。尽管发生概率不高，但一旦发生将会给当 事人的家庭带来毁灭性的破坏。因此，必须引起用车父母的高度重视，避免上 述险情的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种识别儿童误锁车内的预 警系统，通过重力感知坐垫和预警主机两个装置判断是否有儿童误锁车内，具 有结构简单、易实现、高可靠性，以及低成本的特点。

为实现上述发明目的，本发明一种识别儿童误锁车内的预警系统，其特征 在于，包括：重力感知坐垫和预警主机；

所述的重力感知坐垫放置于汽车的儿童座椅或其它座椅上，通过内置的重 力传感器检测坐垫上方是否承受特定范围的重力，再根据承受重力的大小判断 该座椅上是否有儿童，如果座椅上有儿童，则将传感器信号通过蓝牙模块传输 给预警主机；

所述的预警主机安装于汽车仪表台下的合适位置，与汽车中控锁信号线、 启动开关ACC信号线、车门开关信号线、双闪灯信号线和喇叭信号线连接；当 预警主机接收到传感信号后，根据启动开关ACC信号状态、中控锁信号状态和 车门开关信号状态判断是否儿童误锁车内，如果有，则启动儿童误锁预警，接 通汽车双闪灯信号线和喇叭信号线，发出声光报警，提示车主儿童被锁车内。

其中，所述的重力感知坐垫包括：

一传感器，由薄膜电阻压力传感器和检测电路组成；所述的薄膜电阻压力 传感器触点均匀分布在坐垫的受力表面，当坐垫受来自于外部的压力时，薄膜 触点产生形变，导致相应的电阻值变化；所述的检测电路中预设有所有普通儿 童的体重范围对应的电阻值范围，根据检测电路检测电阻值是否在该范围内， 判断是否有儿童乘坐，再将传感信号发送至微控制器1；

一微控制器1，用于运行重力感知坐垫的监测程序，并实时监测传感器的信 号，以及控制蓝牙模块1向预警主机传输信号；

一蓝牙模块1，用于实现与预警主机间建立蓝牙无线通讯，向其传输传感器 信号。

所述的预警主机包括：

一蓝牙模块2，用于实现与预警主机间建立蓝牙无线通讯，接收其发来的传 感器信号；

一微控制器2，用于运行预警主机的监测程序，监测蓝牙模块2接收传感器 信号和通过输出/输出模块输入的汽车相关信号线的状态，判断是否有儿童误锁 车内，并采取相应预警动作；

一输入/输出模块，连接有汽车相应的信号线，包含多路输入和输出接口； 通过输入接口获取相关汽车信号线的状态，再将各信号线的状态输入给微控制 器2；通过输出接口执行微处理器2的输出指令，控制相应的汽车信号线接通或 关断，启动或复位预警动作。

进一步的，所述的微控制器1的监测流程为：

(2.1)、微控制器1读取传感器信号，当传感信号状态为“0”时，则表示未 感知车内有儿童，当传感信号状态为“1”时，则表示感知到车内有儿童，再进入 步骤(2.2)；

(2.2)、判断蓝牙模块1与蓝牙模块2之间是否已联通预警主机，若已联通， 向预警主机发送传感器信号，并执行步骤(2.3)；若未联通，则执行步骤(2.4)；

(2.3)、判断传感信号的状态，如果传感信号状态为“0”，则执行步骤(2.5)； 如果传感信号状态为“1”，则执行步骤(2.7)；

(2.4)、判断传感信号的状态，如果传感信号状态为“0”，则执行步骤(2.5)； 如果传感信号状态为“1”，则执行步骤(2.6)；

(2.5)、保持蓝牙模块休眠，然后执行步骤(2.7)；

(2.6)、微控制器1发送开启指令，唤醒蓝牙模块1联通预警主机，再向预 警主机发送传感器信号，再执行步骤(2.7)；

(2.7)、延时单位时间后，返回步骤(2.1)。

更进一步的，所述的微控制器2的监测流程为：

(3.1)、判断蓝牙模块1与蓝牙模块2之间是否已联通，若已联通，则执行 步骤(3.2)；若未联通，则执行步骤(3.3)；

(3.2)、读取并判断传感器信号，若传感器信号状态为“0”，代表车内无儿 童，则执行步骤(3.10)；若传感器信号状态为“1”，则代表车内有儿童，则执行 步骤(3.4)；

(3.3)、启动蓝牙模块2联通蓝牙模块1，然后执行步骤(3.10)；

(3.4)、微控制器2通过蓝牙模块2接收到蓝牙模块1发送的传感信号后， 执行步骤(3.5)；

(3.5)、微控制器2读取并判断中控锁信号，若中控锁处于开锁状态，则执 行步骤(3.10)；若中控锁处于闭锁状态，则执行步骤(3.6)；

(3.6)、微控制器2读取并判断启动开关ACC信号，若启动开关ACC关闭， 则代表汽车已熄火，并执行步骤(3.7)；若启动开关ACC接通，代表汽车钥匙 未拔出，则执行步骤(3.10)；

(3.7)、微控制器2输出中控锁开锁指令，通过输入/输出模块接通中控锁 开锁信号线，执行开锁操作，然后执行步骤(3.8)；

(3.8)、微控制器2读取并判断车门信号，读取车门信号线状态，若所有车 门关闭，则执行步骤(3.9)；若有车门开启，则执行步骤(3.10)；

(3.9)、微控制器2预警启动输出双闪、喇叭信号，通过输入/输出模块， 接通双闪灯和喇叭信号线，进行声光报警，再执行步骤(3.10)；

(3.10)、延时单位时间后，返回步骤(3.1)。

本发明的发明目的是这样实现的：

本发明一种识别儿童误锁车内的预警系统，用于防止婴幼儿被误锁于汽车 内而发生意外。该系统包括：重力感知坐垫和预警主机两个装置；重力感知坐 垫放置在儿童座椅或其它座椅上，内置有重力传感器，通过感知坐垫承受重力， 判断是否有儿童；报警主机安装在汽车仪表台下的合适位置，与汽车中控锁、 边门开关、启动开关、双闪开关和喇叭开关的信号线连接；通过预警主机实时 监测汽车启动开关、车门开关和中控锁的状态，并通过蓝牙模块，从重力感知 坐垫获取是否有儿童在车内的信号，根据这些信号状态，做出逻辑判断，再对 儿童误锁车内的情况进行预警。本发明系统结构简单、易实现，所用到的信号 容易采集、可靠，是一种容易推广的、低成本和高可靠性的儿童车内无锁预警 系统。

附图说明

图1是本发明一种识别儿童误锁车内的预警系统的结构示意图；

图2是图1所示的重力感知坐垫中微控制器的监测流程图；

图3是图1所示的预警主机中微控制器的监测程序流程图；

图4为本发明实施例中的模块选型实物图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更 好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设 计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

图1是本发明一种识别儿童误锁车内的预警系统的结构示意图。

在本实施例中，如图1所示，本发明一种识别儿童误锁车内的预警系统， 包括：A重力感知坐垫和B预警主机；

其中，A重力感知坐垫包括：A1传感器、A2电池、A3微控制器、A4蓝牙 模块；

A1传感器，由薄膜电阻压力传感器和检测电路组成；薄膜电阻压力传感器 触点均匀分布在坐垫的受力表面，当坐垫受来自于外部的压力时，薄膜触点产 生形变，导致相应的电阻值变化；检测电路中预设有所有普通儿童的体重范围 对应的电阻值范围，根据检测电路检测电阻值是否在该范围内，判断是否有儿 童乘坐，再将传感信号发送至A1微控制器；

A2电池，为A重力感知坐垫中各个子模块供电；

A3微控制器，用于运行A重力感知坐垫的监测程序，并实时监测传感器信 号，以及控制A4蓝牙模块向B预警主机传输信号；

A4蓝牙模块，用于实现与B预警主机间建立蓝牙无线通讯，向其传输传感 器信号。

将上述A重力感知坐垫放置于汽车的儿童座椅或其它座椅上，通过内置的 重力传感器检测坐垫上方是否承受特定范围的重力，再根据承受重力的大小判 断该座椅上是否有儿童，如果座椅上有儿童，则将传感器信号通过A4蓝牙模块 传输给B预警主机。

其中，如图1所示，预警主机包括：B1蓝牙模块、B2微控制器和B3输入 /输出模块。

B1蓝牙模块，用于实现与B预警主机间建立蓝牙无线通讯，接收其发来的 传感器信号；

B2微控制器，用于运行B预警主机的监测程序，监测B1蓝牙模块接收传 感器信号和通过B3输出/输出模块输入的汽车相关信号线的状态，判断是否有 儿童误锁车内，并采取相应预警动作；

B3输入/输出模块，连接有汽车相应的信号线，包含多路输入和输出接口； 通过输入接口获取相关汽车信号线的状态，再将各信号线的状态输入给B2微控 制器；通过输出接口执行B2微处理器的输出指令，控制相应的汽车信号线接通 或关断，启动或复位预警动作。

在本实施例中，可以将B预警主机安装于汽车仪表台下的合适位置，与汽 车中控锁信号线、启动开关ACC信号线、车门开关信号线、双闪灯信号线和喇 叭信号线连接；当B预警主机接收到传感信号后，根据启动开关ACC信号状态、 中控锁信号状态和车门开关信号状态判断是否儿童误锁车内，如果有，则启动 儿童误锁预警，接通汽车双闪灯信号线和喇叭信号线，发出声光报警，提示车 主儿童被锁车内。

图2是图1所示的重力感知坐垫中微控制器的监测流程图。

在本实施例中，如图2所示，A3微控制器的监测流程为：

SA0、启动监测，通过重力感知坐垫上的电源开关启动监测，然后执行步 骤SA1；

SA1、读取触感器信号，其中信号状态“0”(低电平输入)表示未感知车内 有儿童，1(高电平输入)表示感知到车内有儿童；然后执行步骤SA2；

SA2、判断是否已联通预警主机，若已联通，则执行步骤SA3；若未联通， 则执行步骤SA4；

SA3、向预警主机发送传感器信号0或1，然后执行步骤SA5；

SA4、判断传感器信号：若为0，则执行步骤SA6；若为1，则执行步骤 SA7；

SA5、判断传感器信号，若为0，则执行步骤SA6；若为1，则执行步骤 SA8；

SA6、蓝牙模块休眠：判断坐垫上无儿童，令蓝牙模块休眠，降低功耗， 然后执行步骤SA8；

SA7、唤醒蓝牙模块联通预警主机，唤醒休眠的蓝牙模块，与预警主机建 立无线通讯，为发送传感器信号做准备，然后执行步骤SA8；

SA8、延时一定时间后返回步骤SA1；延时时间决定了监测程序完成一个扫 描周期的时间，可根据需要设定。

图3是图1所示的预警主机中微控制器的监测程序流程图。

在本实施例中，如图3所示，B2微控制器的监测流程为：

SB0；启动监测，通过预警主机电源开关启动监测，然后执行步骤SB1； 预警主机由汽车电源供电；

SB1、判断是否已联通重力感知坐垫，若已与坐垫建立蓝牙无线通讯，则 执行步骤SB2；若未联通，则执行步骤SB3；

SB2、读取并判断传感器信号，若通过蓝牙模块传回的传感器信号为0， 代表车内无儿童，则执行步骤SB10；若为1，代表车内有儿童，则执行步骤SB4；

SB3、启动蓝牙模块联通重力感知坐垫，尝试与重力感知坐垫建立蓝牙无 线通讯，然后执行步骤SB10；

SB4、读取并判断中控锁信号，读取中控锁信号线的状态，若为0(低电 平)，代表中控锁处于开锁状态，则执行步骤SB10；若为1(高电平)，代表中 控锁闭锁状态，则执行步骤SB5；

SB5、读取并判断启动开关ACC信号，读取汽车启动开关ACC信号线的 状态，若为0(低电平)，代表汽车ACC电源关闭，汽车已熄火，则执行步骤 SB6；若为1(高电平)，代表汽车ACC电源接通，汽车钥匙未拔出，则执行步 骤SB10；

SB6、输出中控锁开锁信号，通过输入/输出模块的输出接口，接通中控锁 开锁信号线，执行开锁动作，阻止车主的闭锁操作，然后执行步骤SB7；

SB7、读取并判断车门信号，读取车门信号线状态，若为1(高电平)，代 表所有车门关闭，则执行步骤SB8；若为0(低电平)，代表有车门开启，则输 出步骤SB9；

SB8、预警启动输出双闪、喇叭信号，通过输入/输出模块的输出接口，接 通双闪和喇叭信号线，进行声光报警，然后返回步骤SB7；

SB9、预警复位关断双闪、喇叭信号，通过输入/输出模块的输出接口，关 断双闪和喇叭信号线，停止声光报警，然后执行步骤SB10；

SB10、延时一定时间后返回步骤SB1；延时时间决定了监测程序完成一个 扫描周期的时间，可根据需要设定。

如图4所示，是本发明实施例中的模块选型实物图。

在本实施例中，通过如下模块实现本发明。

A1传感器：选用余姚市锐麒电子有限公司的RF-03座椅传感器模块(如图 4左)，该传感器模块的传感器触点可均匀分布在坐垫受力表面，当坐垫感受到 来自外部的压力时，将产生触发信号。通过对该传感器模块内部检测电路的调 整，可以在检测到属于儿童体重范围的压力时，输出触发信号，触发信号的形 式为继电器开关信号：开通表示有儿童乘坐，关断表示无儿童乘坐。

微控制器：选用深圳市微雪电子有限公司的Core51822(B)模块(如图4中)， 该模块基于NordicSemiconductor(北欧半导体公司)的蓝牙系统级芯片(SoC) nRF51822构建。除具备超低功耗的蓝牙传输功能外，nRF51822内部还集成有 32位ARMCortexM0处理器和丰富的输入输出接口，可实现重力感知坐垫和预 警主机中的蓝牙传输和微控制器的集成。本实施例采用两块Core51822(B)模 块，一块用于A重力感知坐垫，实现A1蓝牙模块和A3微控制器的功能；另一 块用于B预警主机，实现B1蓝牙模块和B2微控制器的功能。

B3输入/输出模块，如图4左所示，为四路开关量输入四路开关量输出， 其中开关量输入通道将与之连接的汽车信号线的状态(高电平或低电平)，经光 耦芯片隔离后，输入给B2微控制器；开关量输出通道则执行B2微控制器的输 出指令，通过继电器，驱动与之相连的汽车信号线。本发明中输入通道需要连 接汽车中控锁闭锁信号线、车门开关信号线和启动开关ACC信号线，其中车门 开关信号线路数因车辆型号不同而不同；输出通道需要连接汽车中控锁开锁信 号线、双闪灯信号线和喇叭信号线，共3路输出。本实施例采用两块如图4左 所示输入/输出模块，共8路输入和8路输出通道，其中为车门开关信号线预留 4路开关量输入通道。预警主机实际安装过程中，可利用试电笔或万用表，在仪 表台下方查找相关的信号线，具体可参考各类汽车防盗器的安装说明。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域 的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对 本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定 的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发 明创造均在保护之列。