CN206031277U - 汽车的儿童环境安全监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种汽车的儿童环境安全监控***，属于汽车技术领域。本实用新型的儿童环境安全监控***包括：车辆驻停监测装置、主控制器、车窗升降控制部件、汽车大灯控制部件、空气净化装置、排风装置、能够与手机通信的无线通信模块、RGB‑D传感器和信息分析处理装置。本实用新型的儿童环境安全监控***能及时发现车内的儿童以及不适于儿童的环境状况，大大提高儿童乘客的乘车安全性。

Description

汽车的儿童环境安全监控***

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及对汽车内的儿童乘客的环境安全监控。

背景技术

汽车作为越来越大众化使用的交通工具，其乘坐安全性备受关注，然而，传统的汽车安全技术领域主要关注的是汽车在发生碰撞等突发性失误时如何保证乘客的安全，例如，各种安全气囊技术、主动防碰撞技术。

然而，乘客乘坐在车内时，其车内乘坐环境的安全性并不受人们关注。而车内环境的变化往往是悄然发生或隐蔽的，例如，相对封闭的车内环境容易累积过量的一氧化碳等有毒气体，或者在驻车状态下容易在暴晒下温度过高。这些都非常容易造成安全问题，尤其是针对儿童乘客。例如，经常发生在儿童睡着的情况下单独将儿童乘客留在车内(特别是在夏天)而发生死亡的严重事故。

有鉴于此，有必要提出一种新型的适于汽车的儿童环境安全监控***。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提高儿童乘坐汽车的安全性。

为实现以上目的或者其他目的，本实用新型提供一种汽车的儿童环境安全监控***，包括：车辆驻停监测装置，主控制器，车窗升降控制部件，汽车大灯控制部件，空气净化装置，排风装置，以及能够与手机通信的无线通信模块；

其中，所述车辆驻停监测装置包括：

用于监测车内有害气体浓度信息的气体监测部件，和

用于监测车内温度信息的温度传感器；

并且，所述汽车监控***还包括：

RGB-D传感器，其被安装在车内预定位置以至少获取红绿蓝三原色(RGB)信息和深度(D)信息；

信息分析处理装置，其与所述RGB-D传感器耦接被配置为用于至少对所述D信息或所述RGB信息及D信息的结合进行实时分析处理以实现对儿童的检测判断；

其中，所述主控制器与所述信息分析处理装置耦接并接收其对儿童的检测判断结果，所述主控制器与所述气体监测部件、温度传感器耦接并用于确定所述气体监测部件所监测的车内有害气体浓度信息是否大于或等于预定浓度、确定温度传感器所监测的车内温度信息是否大于或等于预定温度；

所述主控制器还用于控制与其耦接的与所述车窗升降控制部件、汽车大灯控制部件、空气净化装置、排风装置和无线通信模块。

根据本实用新型一实施例的儿童环境安全监控***，其中，所述信息分析处理装置包括：

前景检测单元，其用于基于D信息对RGB-D传感器所监测的车内区域进行分析处理以获得前景特征信息；

乘客检测单元，其用于至少基于当前获得的所述D信息并结合所述前景特征信息进行分析处理以检测乘客；

脸部年龄特征检测单元，其用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的脸部年龄特征信息；

人的形态检测单元，其用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的形态信息；以及

儿童乘客判断单元，其用于至少基于所述乘客的脸部年龄特征信息和形态信息判断乘客是否为儿童，并在有乘客被判断为儿童时发相应信息至所述主控制器。

优选地，儿童乘客判断单元进一步被配置为在除驾驶员位置之外的所有乘客均为儿童时发送所述相应信息至所述主控制器。

根据本实用新型一实施例的儿童环境安全监控***，其中，对应所述气体监测部件设置有信号放大模块、分析比较电路，其中，所述分析比较电路用于判断所述气体监测部件监测的车内有害气体浓度信息大于或等于所述预定浓度。

根据本实用新型一实施例的儿童环境安全监控***，其中，对应所述温度传感器，设置有用于将所述温度传感器检测的温度相关的模拟信号转换成数字信号输出至所述主控制器的A/D转换电路。

可选地，所述气体监测部件包括甲醛传感器、微尘传感器、一氧化碳传感器和总挥发性有机化合物传感器中至少一种。

本实用新型的技术效果是，本实用新型的儿童环境安全监控***容易及时监测发现车内的儿童以及不适于儿童的环境状况，并且能自动控制相应部件动作以解除危险状况，而且能提醒驾驶员或其他人员，大大提高儿童乘客乘坐汽车的安全性。并且，对儿童乘客的判断准确，不适于儿童的环境状况的判断也准确。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本实用新型的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本实用新型一实施例的儿童环境安全监控***的模块结构示意图。

图2是图1所示的儿童环境安全监控***的儿童乘客判断原理示意图。

图3是按照本实用新型一实施例的汽车内的儿童安全监控方法示意图。

具体实施方式

现在将参照附图更加完全地描述本实用新型，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。但是，本实用新型可按照很多不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整，并将本实用新型的构思完全传递给本领域技术人员。附图中，相同的标号指代相同的元件或部件，因此，将省略对它们的描述。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

图1所示为按照本实用新型一实施例的儿童环境安全监控***的模块结构示意图；图2所示为图1所示的儿童环境安全监控***的儿童乘客判断原理示意图。结合图1和图2所示，本实用新型实施例的儿童环境安全监控***安装在汽车上，其主要包括：车辆驻停监测装置100、主控制器300、车窗升降控制部件410、汽车大灯控制部件420、空气净化装置430、排风装置440、以及无线通信模块450。其中，通过无线通信模块450，儿童环境安全监控***能够与汽车用户的手机900通信，从而可以发送相应的信息内容至手机900。

车辆驻停监测装置100主要是在汽车驻停时触发工作，其监测汽车内部的环境条件，以便于在车内环境条件不宜人时能够被主控制器300获知。

在一实施例中，车辆驻停监测装置100设置有气体监测部件110，其可以用来监测车内有害气体浓度信息，例如监测二氧化碳、一氧化碳、甲醛等有害气体的浓度；气体监测部件110具体可以通过传感器来实现，例如甲醛传感器、微尘传感器、一氧化碳(CO)传感器和/或总挥发性有机化合物(TVOC)传感器等等。

具体地，甲醛传感器用于实时探测车内空间中的甲醛的含量甲醛传感器121的探测指标可以为：(1)苯，1-100ppm；(2)甲苯，10-100pp；(3)甲醇，5-100ppm；(4)酒精，30-300ppm；(5)丙酮，10-300ppm；(6)甲醛，1-10ppm。因此，需要理解的是，甲醛传感器并不限于仅探测车内空间中的甲醛，甲醛类似的、诸如以上示出的苯、甲苯、甲醇、酒精、丙酮等类似的物质均可以被探测出来。甲醛传感器121具体地可以但不限于采用型号为MQ138的传感器，该传感器具有广泛的探测范围、快速的响应恢复及较高的灵敏度、长期的工作稳定性、简单的测试电路等特点，适宜于醇类、醛类、芳族化合物等有机溶剂的探测。

具体地，微尘传感器用于实时探测车内空气中的烟气(特别是吸烟产生的)、花粉、房屋粉尘等。微尘传感器具体可以但不限于采用型号为DSM501灰尘/粉尘传感器，可操作地通过其输出电路的电阻参数，设置可探测的粉尘的大小，例如，可以灵敏检测直径1微米以上的粒子，采用与粒子计算器相同原理为基础，检测出单位体积粒子的绝对个数。DSM501传感器的输出方式为PWM脉宽调制信号输出，无需信号调制电路，输出信号可直接被主控制器300处理。

具体地，一氧化碳传感器用于实时探测车内空间中的一氧化碳的含量。一氧化碳传感器探测的浓度范围可以为10-1000ppm。一氧化碳传感器具体可以但不限于采用型号为TP-2或MSG1100的传感器。

具体地，TVOC传感器用于实时探测车内空间中的氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等有害气体的含量，其探测的浓度范围可以但不限于为10-1000ppm。TVOC传感器具体可以采用型号为MQ135的传感器。

对应于气体监测部件110，其还设置有信号放大模块111、分析比价电路112，信号放大模块111可以接收气体监测部件110的各种传感器输出的各种模拟信号并进行放大，在分析比较电路112中分析相应的浓度或含量等信号与相应的预定浓度信息进行比较，最终输出数字信号至主控制器300。其中，各种预定浓度信息可以预先设置在分析比较电路112中，其具体大小和数据形式不是限制性的。

继续如图1所示，车辆驻停监测装置100还设置有温度传感器120，其可以在驻车的时候监测车内温度信息，特别是在炎热夏天，在太阳暴晒情况下，车内温度升高非常快，车内儿童在封闭的高温条件非常容易在短时间内脱水死亡。因此，需要有效监测温度。需要说明的是，温度传感器120可以采用汽车上已有的温度传感器设置。

对于温度传感器120，设置有A/D转换电路，即模-数转换电路，其可以将温度传感器120输出的模拟信号转换为数字信号并输出至主控制器300。

继续如图1所示，本实用新型实施例的儿童环境安全监控***还需要同时判断汽车内的乘客是否存在儿童乘客。如果乘客全部为成年人，温度、有害气体等的监控等可能相对意义不大，这是由于成年人完全有能力、有意识采用相应的行动来避免。如果在汽车内全部为成人乘客而进行报警等等，将大大降低用户体验。因此，在本实用新型的实施例中，首先需要确认汽车内是否存在儿童乘客，其中，没有采用不能区分儿童乘客和成年乘客的热释电红外探测器。需要说明的是，在本实用新型中，儿童乘客是小于一定年龄的乘客，其在汽车内环境不安全时不具有或不完全具有独立处理或逃生的能力，例如包括婴幼儿、学前儿童。

为此，在儿童环境安全监控***中，还设置有RGB-D传感器130，其可以被安装在车内预定位置，例如，车舱的右上方；为更全面地对所有车舱内区域所有乘客进行监测，可以安装多个RGB-D(三基色加距离)传感器130，RGB-D传感器130的具体类型不是限制性的。RGB-D传感器130可以至少采集获取红绿蓝三原色(RGB)信息和深度(D)信息，这些信息对应输出至信息分析处理装置131，信息分析处理装置131至少对D信息或RGB信息及D信息的结合进行实时分析处理以实现对儿童的检测判断。

在一实施例中，如图2所示，信息分析处理装置131包括：前景检测单元1311、乘客检测单元1312、脸部年龄特征检测单元1313、人的形态检测单元1314和儿童乘客判断单元1315。其中，前景检测单元1311用于基于D信息对RGB-D传感器130所监测的车内区域进行分析处理以获得前景特征信息；乘客检测单元1312用于至少基于当前获得的D信息并结合前景特征信息进行分析处理以检测乘客，例如检测出当前车内是否存在乘客或存在几个乘客；脸部年龄特征检测单元1313用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的脸部年龄特征信息；人的形态检测单元1314用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的形态信息；儿童乘客判断单元1315用于至少基于所述乘客的脸部年龄特征信息和形态信息判断乘客是否为儿童，并在有乘客被判断为儿童时发送相应信息至主控制器300。在一优选实施例中，仅在儿童乘客判断单元1315判断除驾驶员位置之外的所有乘客均为儿童时发送相应信息至主控制器300。

进一步，如图1所示，主控制器300可以接收来自车辆驻停监测装置100、车辆启动监测装置200、RGB-D传感器130对应的信息分析处理装置131三方面的信息，并可以与其他诸多部件耦接，例如与车窗升降控制部件410、汽车大灯控制部件420、空气净化装置430、排风装置440和无线通信模块450耦接。因此，主控制器300是整个儿童环境安全监控***的管控处理核心，其可以用来处理或发送各种指令，以达到对其所耦接的其他各个模块或部件的控制，其具体功能可以结合以下详细说明来理。

在一实施例中，主控制器300可以为通过处理器、PLC等实现，其被配置为在接收到确定气体监测部件110检测的车内有害气体浓度信息大于或等于预定浓度、确定温度传感器120检测的车内温度信息大于或等于预定温度且信息分析处理装置131检测判断到儿童时，触发输出第一控制信号至车窗升降控制部件410、汽车大灯控制部件420、空气净化装置430、排风装置440和无线通信模块450，基于该第一控制信号，可以使能车窗升降控制部件410控制打开车窗、使能所述汽车大灯控制部件420进行大灯亮灭报警、使能所述空气净化装置430启动车内空气净化、使能所述排风装置440对车内空气进行排风处理、和/或使能无线通信模块450发出提示信息至用户的手机900；这样，车内空气和温度等环境可以得到改善，防止儿童发生死亡等事故，并且，可以对车外人员进行大灯警报提示，引起车外人员注意或帮助儿童打开车窗逃离，还可以在手机900提示儿童的监护人，从而及时施救。因此，即使由于监护人疏忽等而将儿童单独置于车内中时，也可以完全保证儿童的安全。

在一优选实施例中，仅在儿童乘客判断单元1315判断除驾驶员位置之外的所有乘客均为儿童时发送相应信息至主控制器300。也即主控制器300接收到确定气体监测部件110的车内有害气体浓度信息大于或等于预定浓度、确定温度传感器120的车内温度信息大于或等于预定温度且信息分析处理装置131检测判断到除驾驶员位置之外的所有乘客均为儿童时，才触发输出第一控制信号，这样，避免在驻车时，存在成年监护人在车内照看儿童时，也错误报警或启动相应动作，降低用户体验，并且，一般如果儿童身边存在成年人乘客监护时，以上所述的车内危险情况是相对容易避免的。

因此，本实用新型实施例的儿童环境安全监控***在汽车处于驻车过程中，能够及时发现车内儿童乘客的危险环境，有效保证汽车内儿童乘客的安全，大大提高儿童乘坐汽车的安全性。

需要说明的是，以上实施例的汽车的儿童环境安全监控***中的某些部件或模块，例如，主控制器300、窗升降控制部件410、汽车大灯控制部件420、空气净化装置430、排风装置440等，可以选择汽车中已经相应安装设置有的部件或模块来实现，有利于降低儿童环境安全监控***的成本。

图3所示为按照本实用新型一实施例的汽车内的儿童安全监控方法示意图。结合图1和图3所示，示例说明本实用新型实施例的儿童安全监控方法以及儿童环境安全监控***的工作原理。

首先，在驻车时，气体监测部件110监测车内有害气体浓度或有害物质含量，即步骤S610；同时温度传感器120监测车内温度，即步骤S620；同时RGB-D传感器对车内进行图像监测，实时获取RGB信息和D信息，即步骤S630。

在步骤S611，基于气体监测部件110监测的气体浓度，判断有害气体浓度是否大于或等于预定浓度，如果判断为“否”，返回步骤S610，持续监测车内气体浓度，如果判断为“是”，则表示触发输出第一控制信号(步骤S640)的其中一个条件成立。以上步骤S611可以在分析比较电路112中完成。

在步骤S621，基于温度传感器120监测的车内温度，判断车内温度是否大于或等于预定温度，如果判断为“否”，返回步骤S620，持续监测车内温度，如果判断为“是”，则表示触发输出第一控制信号(步骤S640)的其中又一个条件成立。以上步骤S621可以在主控制器300中完成。

在步骤S631，基于RGB信息和D信息，判断车内的乘客是否有儿童乘客，如果判断为“否”，返回步骤S630，持续对车内进行图像监测，如果判断为“是”，则表示触发输出第一控制信号(步骤S640)的其中再一个条件成立。以上步骤S631可以在信息分析处理装置131中完成。在一具体实施例中，如果基于RGB信息和D信息判断出车内没有乘客，则直接判断为“否”。

在以上步骤S611、S621和S631都判断为“是”时，主控制器300触发输出第一控制信号，即步骤S640。需要理解的是，第一控制信号可以包含对应控制不同部件(例如车窗、汽车大灯、空气净化装置、排风装置)的多种类型的控制信号。

进一步，基于第一控制信号，其输出至车窗升降控制部件410，控制打开车窗，即步骤S651；同时，第一控制信号输出至汽车大灯控制部件420，控制汽车大灯亮灭以对车外人员形成报警，即步骤S652；同时，第一控制信号输出至空气净化装置430，控制其启动车内空气净化，即步骤S653；同时，第一控制信号输出至排风装置440，控制排风装置440启动，对车内空气进行排风处理，即步骤S654；同时，第一控制信号还输出至无线通信模块450，根据无线通信模块450预先设置的诸如手机号码，实现与该用户手机通信，即步骤S655，例如，发送提示信息至手机900。同时，在一实施例中，第一控制信号还输出至车内报警部件520，控制车内报警部件进行报警，即步骤S656。

因此，通过以上实施例的儿童安全监控方法，以很快发现行车时车内将儿童置于危险环境条件的状况，并可以自动进行相应的救助措施，还可以报警车外人员或提醒用户，有利于快速响应救助车内儿童，车内儿童的安全性得到大大提高。

以上例子主要说明了本实用新型的儿童环境安全监控***。尽管只对其中一些本实用新型的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本实用新型可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本实用新型精神及范围的情况下，本实用新型可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (5)

1.一种汽车的儿童环境安全监控***，其特征在于，包括：车辆驻停监测装置(100)，主控制器(300)，车窗升降控制部件(410)，汽车大灯控制部件(420)，空气净化装置(430)，排风装置(440)，以及能够与手机(900)通信的无线通信模块(450)；

其中，所述车辆驻停监测装置(100)包括：

用于监测车内有害气体浓度信息的气体监测部件(110)，

用于监测车内温度信息的温度传感器(120)；

并且，所述汽车监控***还包括：

RGB-D传感器(130)，其被安装在车内预定位置以至少获取红绿蓝三原色(RGB)信息和深度(D)信息；

信息分析处理装置(131)，其与所述RGB-D传感器(130)耦接被配置为用于至少对所述D信息或所述RGB信息及D信息的结合进行实时分析处理以实现对儿童的检测判断；

其中，所述主控制器(300)与所述信息分析处理装置(131)耦接并接收其对儿童的检测判断结果，所述主控制器(300)与所述气体监测部件(110)、温度传感器(120)分别耦接并用于确定所述气体监测部件(110)所监测的车内有害气体浓度信息是否大于或等于预定浓度、确定温度传感器(120)所监测的车内温度信息是否大于或等于预定温度；

所述主控制器(300还用于控制与其耦接的所述车窗升降控制部件(410)、汽车大灯控制部件(420)、空气净化装置(430)、排风装置(440)和无线通信模块(450)。

2.如权利要求1所述的儿童环境安全监控***，其特征在于，所述信息分析处理装置(131)包括：

前景检测单元(1311)，其用于基于D信息对RGB-D传感器所监测的车内区域进行分析处理以获得前景特征信息；

乘客检测单元(1312)，其用于至少基于当前获得的所述D信息并结合所述前景特征信息进行分析处理以检测乘客；

脸部年龄特征检测单元(1313)，其用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的脸部年龄特征信息；

人的形态检测单元(1314)，其用于基于检测到的乘客所对应的RGB信息进行分析处理以获得每个乘客的形态信息；以及

儿童乘客判断单元(1315)，其用于至少基于所述乘客的脸部年龄特征信息和形态信息判断乘客是否为儿童，并在有乘客被判断为儿童时发相应信息至所述主控制器(300)。

3.如权利要求1所述的儿童环境安全监控***，其特征在于，对应所述气体监测部件(110)设置有信号放大模块(111)、分析比较电路(112)，其中，所述分析比较电路(112)用于判断所述气体监测部件(110)监测的车内有害气体浓度信息大于或等于所述预定浓度。

4.如权利要求1所述的儿童环境安全监控***，其特征在于，对应所述温度传感器(120)，设置有用于将所述温度传感器(120)检测的温度相关的模拟信号转换成数字信号输出至所述主控制器(300)的A/D转换电路。

5.如权利要求1所述的儿童环境安全监控***，其特征在于，所述气体监测部件(110)包括甲醛传感器、微尘传感器、一氧化碳传感器和总挥发性有机化合物传感器中至少一种。