基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，包括：感知模块、用于处理检测数据的微控制器、报警模块、通信模块、用于设置报警阈值和显示各模块参数的处理控制模块。本实用新型专利技术选择红外传感器作为核心感知元件，避免了图像传感器受光照、路灯等无法预测的外界因素影响的缺陷，也避免了压力传感器无法判断压力源是否为人体的缺陷，简便高效。

Intelligent warning and security system for off vehicle children in high temperature and non driving state based on Internet of things

The utility model discloses an intelligent alarm and security system for off vehicle children in high temperature and non driving state based on the Internet of things, which includes a sensing module, a microcontroller for processing detection data, an alarm module, a communication module, a processing control module for setting alarm threshold and displaying parameters of each module. The infrared sensor is selected as the core sensing element of the utility model, which avoids the defect that the image sensor is affected by unpredictable external factors such as light and street lamp, and also avoids the defect that the pressure sensor cannot judge whether the pressure source is human body, which is simple and efficient.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统
本技术属于车载检测智能报警领域，具体基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统。
技术介绍
随着物联网技术的发展，出现了很多相关的车联网设计，在检测人体的研究上，大多数设计都把目标锁定在解决行车状态下的安全问题，最典型的就是驾驶员检测系统，通过图像分析检测驾驶员做出的危险动作，并发出危险警报。在行车状态下的设计中，为了解决因驾驶员行车不规范所引发的安全问题，人们采用多种方法对车内情况进行监控，构建一套具有乘客监测功能的车载系统。在Cadillac公司的SRX车系中，就安装着一套可以对驾驶员系安全带进行提醒的系统。这一系统利用压力传感器构建乘客感知模块，在驾驶员落座后，模块检测到座椅上的压力，再通过低速网络将数据传递给气囊模块，当气囊模块接收到座椅占用信号后，再发送指令给安全带指示灯及车体控制模块BCM。BCM模块控制音频警报和故障灯警报，通过声光报警提醒驾驶员及时系好安全带。还有一些公司推出了防止驾驶员疲劳驾驶的监控系统。2019年三星公司和以色列公司Eyesight合作推出一款检测系统，此次合作把Eyesight的高级人工智能计算机视觉驾驶员监控软件集成到三星的车载摄像头中，通过车载摄像头，获取驾驶员的实时影像，通过肤色检测、面部特征识别、眼睛差分定位来检测出驾驶员的眼口状态及头部姿势，从而得到驾驶员的眨眼频率、点头频率、哈欠频率和是否完全闭眼的情况，力求打造全集成式驾驶员监控系统。反观现实，在非行车高温状态下的人员滞留问题却涉足不深。因此，目标系统针对非行车高温状态下人员被遗留在车内的问题，结合红外检测模块与温湿度监测模块，在用户连接局域网后获取检测数据，设置警戒阈值，得到报警信息，构建一套车载孩童智能警报安保系统。这一简单便捷的设计，可检测控制车内情况，并实现与手机相连的功能，有着切实的应用价值和工程意义
技术实现思路
专利技术目的：提供一种基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，以解决现有技术中在非行车高温状态下的人员滞留无法检测的问题。技术方案：基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，包括：感知模块、用于处理检测数据的微控制器、报警模块、传输模块、用于设置报警阈值和显示各模块参数的处理控制模块；所述的感知模块包括：用于检测车内温度和湿度的温湿度传感器、用于检测人体热辐射的热释电传感器，所述温湿度传感器、热释电传感器与微控制器电链接；所述的报警模块为蜂鸣报警器，所述的蜂鸣报警器与微控制器电连接；所述的传输模块与单片机的引脚连接，所述传输模块与所述的处理控制模块通过无线信号连接。优选，所述的温湿度传感器的型号为DHT11。优选，所述的热释电传感器的型号为HC-SR501。优选，所述的通信模块为WiFi模块，优选，所述的WiFi模块的型号为ESP8266。优选，所述的微控制器为AT89C52单片机。优选，所述的处理控制模块为手机。传感器模块包含温湿度模块DHT11和红外热释电模块HC-SR501，微控制器选用简单便捷的AT89C52单片机，对传感器采集的数据进行简单处理，是整个感知层的核心部件。无线传输模块ESP8266对数据进行简单处理，并存储转发给用户。在服务器上，为用户提供网络登录注册的服务，搭建所需要的监测应用。移动客户端从无线局域网中获取数据，通过服务器嵌入应用中。当空间内有人且温度超过警戒阈值的情况下，下位机报警且用户得到警报提示。在移动端用户可以修改警报阈值，以满足不同用户的需要。有益效果：本技术选择红外传感器作为核心感知元件，避免了图像传感器受光照、路灯等无法预测的外界因素影响的缺陷，也避免了压力传感器无法判断压力源是否为人体的缺陷，简便高效。并且为用户提供了反向设置的控制功能，即使系统成型后，警报条件也可以由用户自己控制。在测试应用中，17℃的外部环境下，测试准确率高于90％。附图说明图1本技术结构示意图。图2感知层硬件设计架构。图3DHT11与AT89C52单片机的连接图.图4处理控制模块的运行流程图。图5本技术电路图。具体实施方式基于物联网的系统设计架构如图1所示，其中重点包含传感器基础模块、单片机最小系统、无线局域网、服务器和移动客户端五大组成部分，包含感知采集，发送接收和应用控制三个核心操作。1系统硬件设计1.1感知层硬件设计感知层由终端设备组成，是物联网体系结构的第三层，是最基础、最接近物理世界的一层。在这一层，将感知识别，采集数据作为主要任务，为后续的操作提供数据支持。感知层就像是人们的各种感官的综合体，可以通过多种不同的方式进行感知识别，获取数据。常见的终端设备有二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、传感器网关等。本系统是利用AT89C52单片机开发板作为硬件开发基础，集成了板载温湿度传感器模块DHT11，WiFi模块ESP8266，热释电传感器模块HC-SR501三大重要组成器件，主要完成现场对环境的感知和现场报警的功能，向传输层发送采集的数据，也从传输层获取应用层传来的数据，支持终端设备与上位机的短距离无线通信，实现下位机与上位机的双向数据传输。系统中最重要的部件是微控制器AT89C52单片机，它不仅要对传感器采集到的数据进行简单的处理，完成现场报警，还要依据应用层发来的数据及时修改警报条件，确保系统及时性。感知层硬件设计结构如图2所示。1.1.1数据采集模块(1)温湿度信息采集DHT11是一种常用的数字温湿度复合传感器，不能主动进行温湿度采集。因此实际应用中，需要在用户主机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后发送响应信号，送出40bit的数据并触发一次信息采集。单片机连接DHT11的DATA引脚的I/O口输出低电平，且低电平保持时间不小于18ms，等待DHT11应答信号。DHT11的DATA引脚检测到外部信号有低电平时，等待外部信号低电平结束，延迟后DHT11的DATA引脚处于输出状态，输出80us的低电平作为应答信号，再输出80us的高电平通知外设准备接收数据。具体的引脚说明如表1所示，与单片机的连接如图3所示。表1DHT11引脚说明表(2)人体信息采集人体拥有恒定的体温，一般为37℃左右，可以散发红外热，辐射的红外线中心波长为9-10um。热释电红外传感器HC-SR501是一种高灵敏度探测原件，它的波长灵敏度约为0.2-20um。其中非常重要的原件是菲涅尔透镜。菲涅尔透镜一面为平坦的光面，另一面凸起刻有由小到大的同心圆面。它不仅可以聚焦，还可以将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式产生热释红外信号。菲涅尔透镜将探测空间的红外线有效地集中，再由热释电效应向外释放电荷，经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，其特征在于，包括：感知模块、用于处理检测数据的微控制器、报警模块、通信模块、用于设置报警阈值和显示各模块参数的处理控制模块；/n所述的感知模块包括：用于检测车内温度和湿度的温湿度传感器、用于检测人体热辐射的热释电传感器，所述温湿度传感器、热释电传感器与微控制器电链接；/n所述的报警模块为蜂鸣报警器，所述的蜂鸣报警器与微控制器电连接；/n所述的通信模块与单片机的引脚连接，所述通信模块与所述的处理控制模块通过无线信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，其特征在于，包括：感知模块、用于处理检测数据的微控制器、报警模块、通信模块、用于设置报警阈值和显示各模块参数的处理控制模块；
所述的感知模块包括：用于检测车内温度和湿度的温湿度传感器、用于检测人体热辐射的热释电传感器，所述温湿度传感器、热释电传感器与微控制器电链接；
所述的报警模块为蜂鸣报警器，所述的蜂鸣报警器与微控制器电连接；
所述的通信模块与单片机的引脚连接，所述通信模块与所述的处理控制模块通过无线信号连接。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的高温非行车状态下车载孩童智能警报安保系统，其特征在于，所述的温湿度传感器的型号为DHT11。


3.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟依琳，柴志雷，张珂，张天鸣，白雪，孟佯，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32