[發明專利]一種預防兒童被鎖車內的系統

有效

• 申請號: 201710436060.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN109017658B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張克華;朱旦文;廖明;田林曉;盧晨;程星曄
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B60R21/015
• 分類號: B60R21/015;B60J1/00;H04W4/14;G08C17/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

1.一種預防兒童被鎖車內系統的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，運動檢測傳感器檢測車輛是否處于停止狀態；

步驟二，當檢測到車輛處于停止狀態時，微波雷達感應傳感器檢測車內有無人員；

步驟三，在檢測到車內有人后，二氧化碳傳感器與氧氣傳感器分別獲取車內氣體數據樣本，并經算法處理得出車內的氣體濃度，以判斷有無人員被鎖，其算法如下：溫度傳感器連續采集4個數據并取平均值，二氧化碳傳感器采集a組數據樣本，每組采集t個，其中t由溫度值決定，當溫度值小于等于28攝氏度時t取8，否則為16，其二氧化碳數據樣本獲取的結果表示為(x₁₁，x₁₂，x₁₃…x_1t)，…，(x_k1，x_k2，x_k3…x_ki…x_kt)，…，(x_a1，x_a2，x_a3…x_at)，其中k表示第k組樣本，i為該組別的第i個數據，可計算出a組樣本平均值的隨機不確定度，其方法為其中x_ki為第k組第i個樣本，為第k組樣本的平均值，自由度為n-1，由S可得出樣本的置信度為0.95，當單組測量次數為8時，由置信系數值表可查出t_vp值為2.08，當單組測量次數為16時，可得出t_vp值為2.01，根據即可得到樣本的置信區間M，其中為a組樣本的算數平均值，然后進行粗大誤差的判別并將不符合數據剔除，再將數據隨機分為兩組并計算各組的平均值，方法為①②其中q＝c+d，q為剔除數據后的有效數據個數，c、d分別為兩組數據中的數據個數，接著計算兩組數據的權值：③p₁+p₂＝1；④其中σ₁，σ₂分別為第一組與第二組數據的標準差，p₁，p₂為兩組數據的權值，最終將兩組數據按照權值進行融合，計算式為：所得的即為最終的二氧化碳濃度；氧氣數據樣本的算法與二氧化碳相同；當檢測到二氧化碳濃度高于800ppm或者氧氣濃度低于19.5％時，即可判斷有人員被鎖車內；

步驟四，當有人員被鎖車內時，溫度傳感器的樣本數據將經處理，得出車內溫度，其具體算法為：采集t個樣本，t的具體值與步驟三中二氧化碳獲取數據個數的方法相同，然后剔除個最大值和最小值，再計算出剩余數據的算數平均值An。經中位值平均濾波處理后的數據An與前兩次測量結果按不同的權值求出一新結果，其算法為其中分別為第n，(n-1)，(n-2)次氣體體積分數的加權平均值，P為權值，權值的計算方法為先對取中位值，中位值的權值為0.5，剩下兩個數據權值均為0.25；由此得到車內溫度，當車內溫度高于35攝氏度時即可認定為危險溫度；

步驟五，當車內溫度高于35攝氏度，或者氧氣濃度低于18.5％時，主控電路會通過無線上網卡以及內置的SIM卡發送危險警告短信到多個預設定的手機；此外只要檢測到有人員被鎖在車內，無線上網卡每隔15min便會發送提醒短信，超過4小時便會自動報警；

步驟六，若5分鐘后溫度未下降，或者氧氣濃度未回升，則微機將通過藍牙發送命令給副控電路，從而控制車窗自動打開。

2.根據權利要求1所述的一種預防兒童被鎖車內系統的實現方法，其特征在于，主控電路中微機通過I2C總線與運動檢測傳感器、氧氣傳感器相連，通過UART與二氧化碳傳感器相連，通過單總線與數字溫度傳感器相連，通過I/O接口與微波雷達感應傳感器相連，通過USB接口與無線上網卡和移動電源相連；副控電路中單片機分別與藍牙模塊、降壓模塊、電磁繼電器相連，降壓模塊與汽車?；鹁€相連，電磁繼電器與車窗電機相連；單片機接收到微機發送的藍牙信號后接通電磁繼電器，使得車窗電機開始轉動，控制車窗的打開；單片機通過串口通信線與藍牙模塊相連，主控電路與副控電路通過藍牙模塊進行通信。

3.根據權利要求1所述的一種預防兒童被鎖車內系統的實現方法，其特征在于，所述預防兒童被鎖車內系統包括主控電路和副控電路；

所述的主控電路包含微機、運動檢測傳感器、數字溫度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器，微波雷達感應傳感器、無線上網卡、移動電源以及主控殼體；所述的副控電路主要包括單片機、藍牙模塊、降壓模塊、電磁繼電器、PCB線路板以及副控殼體；所述的主控電路均被固定在主控殼體上且與車輛本身相對獨立，僅有電源模塊與車輛USB接口相連，主控殼體上有玻璃吸盤；所述的數字溫度傳感器、二氧化碳傳感器、運動檢測傳感器、微波雷達感應傳感器、氧氣傳感器均通過銅柱被懸空固定在主控殼體底板上；所述的副控電路集成在PCB線路板上，PCB線路板固定在副控殼體上，副控殼體被固定在車窗電機旁。