CN110466451A - 一种电动汽车防窒息辅助自救装置 - Google Patents

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王宁
刘向
李君临
郭家辉
刘乔迁
梁译予
贾晟灵
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0231—Circuits relating to the driving or the functioning of the vehicle
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Abstract

本发明涉及一种电动汽车防窒息辅助自救装置，包括微处理单元以及分别与微处理单元通信的车内儿童锁控制***、中控锁控制***、车门锁控制***、红外热成像仪、二氧化碳传感器、温度传感器、语音视频提示模块、车内空调制冷***、车窗控制***和车内风循环控制***，所述的语音视频提示模块分别与二氧化碳传感器、温度传感器进行通信。与现有技术相比，本发明具有适用于电动汽车、调节空气循环、语音视频提示等优点。

Description

一种电动汽车防窒息辅助自救装置
技术领域
本发明涉及电动汽车车内安全领域，尤其是涉及一种电动汽车防窒息辅助自救装置。
背景技术
因汽车而导致的车内儿童安全事故近年来也层出不穷。车内过高的二氧化碳浓度和温度是安全事故的元凶之一。基于事实分析，儿童之所以在车内被闷死，主要原因还是儿童不知道如何在车辆被锁的情况下打开车门完成自救。
现有技术中也有一些用于防止儿童遗忘车内的公开技术，但是大多数在于监测是否有儿童遗忘，然后发出报警信息，打开通风***。虽然在一定程度上减少了事故的发生，但是现有技术都是针对燃油车而研发设计的，燃油车在车辆熄火时由于空调压缩机需要由发动机带动才能工作的限制，空调制冷无法打开，限制了现有技术的通风降温效率。而且究其事故原因，主要还是车内儿童不能及时知道车内空气参数变化，以及部分车内被困儿童不知道如何在车辆被锁的情况下打开车门，直接导致事故的发生，因此需要一款车内辅助自救装置通过语音视频提示及提高通风制冷***效率辅助儿童打开车门完成自救。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动汽车防窒息辅助自救装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电动汽车防窒息辅助自救装置，包括微处理单元以及分别与微处理单元通信的车内儿童锁控制***、中控锁控制***、车门锁控制***、红外热成像仪、二氧化碳传感器、温度传感器、语音视频提示模块、车内空调制冷***、车窗控制***和车内风循环控制***，所述的语音视频提示模块分别与二氧化碳传感器、温度传感器进行通信。
所述的二氧化碳传感器及温度传感器均安装在车身中顶梁中间位置，用于采集车内空气温度和二氧化碳浓度数据。
所述的二氧化碳传感器采用S8-0053型二氧化碳浓度传感器，所述的温度传感器采用HD421型热电阻型温度传感器.
所述的红外热成像仪安装在车身前顶梁中间位置，用于采集车厢内部乘员的热感信息，其型号为FLIR AX8，探测角度为120°。
所述的语音视频提示模块安装在主驾驶座椅头枕中，用于向后排儿童播放开锁提示语音视频以及显示二氧化碳浓度和温度的实时变化数值。
所述的微处理单元采用STC89C52型号的单片机。
该装置的工作原理如下：
二氧化碳传感器和温度传感器实时检测车内温度和空气中二氧化碳的浓度，即空气参数，并将空气参数信号发送给微处理单元，当实时测得的空气温度和二氧化碳浓度中任一个超过设定极限值时，则由微处理单元控制红外热成像仪开启拍摄，红外热成像仪将包含热图像和温度值的成像信号发回微处理单元，微处理单元进行处理识别，判断车内是否有人员存在，当确认有儿童滞留车内时，则首先通过打开车窗、制冷空调及风循环***进行通风，保证车内空气条件适宜，然后通过语音视频模块提醒车内儿童离开汽车，并且根据车锁控制***、车内儿童锁控制***和车内中控锁控制***送达的信号，依据儿童锁、中控锁和车门锁的开闭情况，由微处理单元控制语音视频模块播放对应处在锁止状态的锁开锁提示语音视频，指导车内被困儿童按照提示顺序开启处在锁止状态的儿童锁、中控锁和车门锁，达到辅助自救的目的。
所述的微处理单元通过对热图像中温度值近似为人体体表温度的热区域的大小和形状来判断车内是否有人员存在。
空气温度设定极限值为40摄氏度，空气中二氧化碳浓度设定极限值为400ppm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
一、适用于电动汽车：现阶段车内防窒息装置都是基于燃油汽车而设计的，燃油车在熄火时车内空调压缩机无法工作，制冷模式无法开启，若车内温度较高，降温效果不理想，而在电动汽车上制冷空调则可以正常工作。
二、新增调节空气循环功能：在车内空气温度或二氧化碳浓度中只要有一项超过设定极限值时，开启外循环，配合空调及车窗的开启，提高换气效率。
三、新增语音视频提示功能：在车内空气温度或二氧化碳浓度中只要有一项超过设定极限值时，通过语音视频模块指导儿童开启儿童锁、中控锁和车门锁，辅助儿童完成自救，避免儿童在车内受困导致事故发生。
附图说明
图1为本发明的功能原理图。
图2为传感器安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
下一步将结合附图，对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的详细说明，使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。
由于现阶段车内防窒息装置都是基于燃油汽车而设计的，燃油车在熄火时车内空调压缩机无法工作，制冷模式无法开启，若车内温度较高，降温效果不理想，而在电动汽车上制冷空调则可以正常工作。因此，如图1所示，本发明提供一种电动汽车防窒息辅助自救装置，该装置包括微处理单元、车内儿童锁控制***、中控锁控制***、车门锁控制***、红外热成像仪、二氧化碳传感器、温度传感器、语音视频提示模块、车内空调制冷***、车窗控制***和车内风循环控制***。
如图2所示，温度传感器设置在车身中顶梁中间位置，采用HD421型热电阻型温度传感器，并同时与微处理单元和语音视频提示模块进行通信，用于监测车厢内部的温度的动态变化，并将温度的实时变化信息传递给微处理单元和语音视频提示模块。
二氧化碳浓度传感器设置在车身中顶梁中间位置，采用S8-0053型二氧化碳浓度传感器，并同时与微处理单元和语音视频提示模块进行通信，用于监测车厢内部的二氧化碳浓度的动态变化，并将温度的实时变化信息传递给微处理单元和语音视频提示模块。
语音视频提示模块内置在主驾驶座椅的头枕中，具体采用车载语音显示器，型号为SW-101C，其分别与微处理单元、温度传感器和二氧化碳传感器通信，用于显示二氧化碳浓度和温度的实时变化情况，以及向儿童播放开锁提示语音视频，通过语音视频指导儿童将儿童锁、中控锁和车门锁打开，辅助儿童完成自救。
红外热像仪设置在车身前顶梁中间位置，探测角度为120°，保证车内空间的全覆盖，与微处理单元进行通信，用于采集车厢内部乘员的热感信息，并将采集到的热感数据传递给微处理单元，由微处理单元进行处理并判断车厢内部是否有人员滞留。
微处理单元采用STC89C52型号的单片机，微处理单元分别与车锁控制***、儿童锁控制***、中控锁控制***、红外热成像仪、二氧化碳传感器、温度传感器、语音视频提示模块、车内空调制冷***、车窗控制***和车内风循环控制***进行通信，用以实时获取采集数据进行判断识别和数据处理。
本发明的具体工作原理如下：
微处理单元与温度传感器、二氧化碳浓度传感器进行通信，当车内温度高于40摄氏度或空气中二氧化碳浓度高于400ppm时，微处理单元控制红外热像仪启动，红外热像仪开始采集车厢内部的热感信息，并将数据传递给微处理单元进行处理，微处理单元对热感数据进行处理并判断车内是否有人员滞留。
当微处理单元对热感数据处理后并判断车内有人员滞留时：
1、微处理单元开始控制车内空调制冷***启动，通过启动空调制冷有效降低车厢内部温度，为儿童创造良好的环境条件。
2、微处理单元控制车内风循环控制***，将风循环转至外循环，使车厢内部空气与外界充分流通，降低车内温度和二氧化碳浓度。
3、微处理单元控制车内车窗控制***，打开车窗，使车厢内部空气与外界充分流通，降低车内温度和二氧化碳浓度。
车内儿童锁控制***、车内中控锁控制***和车内车门锁控制***分别与微处理单元进行通信，并将儿童锁、中控锁和车门锁的开闭信息传递给微处理单元。
微处理单元结合儿童锁、中控锁和车门锁的开闭信息，控制语音视频提示模块播放对应处在锁止状态的锁的开锁提示语音视频，通过语音视频指导车内儿童开启儿童锁、中控锁和车门锁完成自救，降低车内儿童窒息事故发生的概率。

Claims (9)

1.一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，包括微处理单元以及分别与微处理单元通信的车内儿童锁控制***、中控锁控制***、车门锁控制***、红外热成像仪、二氧化碳传感器、温度传感器、语音视频提示模块、车内空调制冷***、车窗控制***和车内风循环控制***，所述的语音视频提示模块分别与二氧化碳传感器、温度传感器进行通信。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的二氧化碳传感器及温度传感器均安装在车身中顶梁中间位置，用于采集车内空气温度和二氧化碳浓度数据。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的二氧化碳传感器采用S8-0053型二氧化碳浓度传感器，所述的温度传感器采用HD421型热电阻型温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的红外热成像仪安装在车身前顶梁中间位置，用于采集车厢内部乘员的热感信息，其型号为FLIRAX8，探测角度为120°。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的语音视频提示模块安装在主驾驶座椅头枕中，用于向后排儿童播放开锁提示语音视频以及显示二氧化碳浓度和温度的实时变化数值。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的微处理单元采用STC89C52型号的单片机。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，该装置的工作原理如下：
二氧化碳传感器和温度传感器实时检测车内温度和空气中二氧化碳的浓度，即空气参数，并将空气参数信号发送给微处理单元，当实时测得的空气温度和二氧化碳浓度中任一个超过设定极限值时，则由微处理单元控制红外热成像仪开启拍摄，红外热成像仪将包含热图像和温度值的成像信号发回微处理单元，微处理单元进行处理识别，判断车内是否有人员存在，当确认有儿童滞留车内时，则首先通过打开车窗、制冷空调及风循环***进行通风，保证车内空气条件适宜，然后通过语音视频模块提醒车内儿童离开汽车，并且根据车锁控制***、车内儿童锁控制***和车内中控锁控制***送达的信号，依据儿童锁、中控锁和车门锁的开闭情况，由微处理单元控制语音视频模块播放对应处在锁止状态的锁开锁提示语音视频，指导车内被困儿童按照提示顺序开启处在锁止状态的儿童锁、中控锁和车门锁，达到辅助自救的目的。
8.根据权利要求7所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，所述的微处理单元通过对热图像中温度值近似为人体体表温度的热区域的大小和形状来判断车内是否有人员存在。
9.根据权利要求7所述的一种电动汽车防窒息辅助自救装置，其特征在于，空气温度设定极限值为40摄氏度，空气中二氧化碳浓度设定极限值为400ppm。
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