基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車內(nèi)兒童安全預(yù)警系統(tǒng)研究

劉匯

【摘 要】針對(duì)汽車內(nèi)封閉環(huán)境氣體不流通和車內(nèi)升溫快、溫度高、家長疏忽大意、發(fā)現(xiàn)不及時(shí)而導(dǎo)致兒童車內(nèi)窒息現(xiàn)象，本文提出了以TMS320F28335為主控制器、并借助互聯(lián)網(wǎng)操作平臺(tái)的汽車內(nèi)兒童安全預(yù)警系統(tǒng)，介紹了本系統(tǒng)工作原理和所能實(shí)現(xiàn)的功能，并提出設(shè)計(jì)優(yōu)勢。本系統(tǒng)測試結(jié)果表明，系統(tǒng)控制穩(wěn)定，可移動(dòng)跟蹤檢測停車時(shí)車內(nèi)狀況，且節(jié)能、高效、便捷。

【關(guān)鍵詞】汽車；互聯(lián)網(wǎng)；兒童安全預(yù)警；TMS320F28335

0 引言

據(jù)悉，至今國內(nèi)尚且沒有用于及時(shí)提醒家長或者路人救治車內(nèi)兒童的車載安全預(yù)警系統(tǒng)。因此，亟需設(shè)計(jì)一種環(huán)保、高效、便捷的車內(nèi)兒童安全預(yù)警智能服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)跟蹤檢測停車時(shí)車內(nèi)圖像，并依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中無線傳輸技術(shù)進(jìn)行車內(nèi)兒童圖像傳輸和智能預(yù)警。為此，本項(xiàng)目提供一種車內(nèi)兒童安全預(yù)警智能服務(wù)平臺(tái)，通過互聯(lián)網(wǎng)APP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)景象遠(yuǎn)程監(jiān)控和車內(nèi)兒童安全預(yù)警的目的。

1 系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)

車內(nèi)兒童安全預(yù)警智能服務(wù)平臺(tái)主要有TMS320F28335主控制器進(jìn)行控制。TMS320F28335主控制器上連接供電與保護(hù)模塊、控制與檢測模塊、液晶顯示模塊、無線通信模塊和自動(dòng)報(bào)警模塊。

1.1 供電與保護(hù)模塊

供電與保護(hù)模塊采用基于軟起動(dòng)電路、脈寬調(diào)制器和自動(dòng)恢復(fù)電路的開關(guān)電源，由車身供電系統(tǒng)供電；軟起動(dòng)電路采用軟起動(dòng)電容，用于起動(dòng)電路保護(hù)；自動(dòng)恢復(fù)電路用于電路調(diào)節(jié)失控時(shí)電源重啟恢復(fù)。

1.2 控制與檢測模塊

控制與檢測模塊包括速度傳感器、分秒計(jì)時(shí)器、溫度傳感器，速度傳感器采用DJS11機(jī)車速度傳感器，當(dāng)檢測出車速為零時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)開始工作，當(dāng)車起動(dòng)時(shí)，停止工作；分秒計(jì)時(shí)器采用DS1302時(shí)鐘芯片，用于計(jì)時(shí)停車時(shí)間和檢測時(shí)間；溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，當(dāng)停車超過十分鐘或車溫超過38度時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)紅外掃描儀和無線通信儀，當(dāng)檢測時(shí)間超過10分鐘或車內(nèi)無兒童時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉，30分鐘后重新啟動(dòng)。

1.3 液晶顯示模塊

液晶顯示模塊包括總線方式、液晶顯示器（1）和液晶顯示器（2），液晶顯示器（1）和液晶顯示器（2）采用1602雙排液晶顯示器，安裝于車身外部，且自帶防雨裝置，分別用于顯示計(jì)時(shí)時(shí)間和車溫值。

1.4 無線通信模塊

無線通信模塊包括紅外掃描儀和無線通信儀，無線通信儀包括紅外掃描圖像、圖像識(shí)別、圖像轉(zhuǎn)換器、圖片發(fā)射器、電磁波信號(hào)、手機(jī)接收器、信號(hào)變換器、手機(jī)圖片和預(yù)警措施；紅外掃描儀采用人體熱釋電紅外傳感器，用于檢測車內(nèi)是否存在被鎖兒童；無線通信儀采用E6621APXT無線通信檢測儀，紅外掃描圖像經(jīng)圖像識(shí)別后，若車內(nèi)存在兒童，無線通信儀可自動(dòng)向預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)發(fā)送車內(nèi)紅外掃描圖像，以采取必要的預(yù)警措施。

1.5 自動(dòng)報(bào)警模塊

自動(dòng)報(bào)警模塊包括語音報(bào)警器、危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈、車門自動(dòng)解鎖，所述語音報(bào)警器和危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈安裝于車身外部，用于向路人發(fā)出預(yù)警信息。

2 設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)

本文是以互聯(lián)網(wǎng)為操作平臺(tái)的汽車內(nèi)兒童安全預(yù)警系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)如下：

1）本系統(tǒng)采用TMS320F28335高性能微處理單元作為主控制器，可省略外部數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，實(shí)現(xiàn)精確檢測和平穩(wěn)控制；采用速度傳感器作為車速檢測單元，保證了檢測信號(hào)和整機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的準(zhǔn)確性，即只有車速為零時(shí)才開始計(jì)時(shí)和測溫，避免了行車過程中該系統(tǒng)啟動(dòng)工作，節(jié)約電能。

2）本系統(tǒng)采用分秒計(jì)時(shí)器和溫度傳感器，防止因停車時(shí)間過長或車內(nèi)溫度過高而導(dǎo)致車內(nèi)兒童窒息現(xiàn)象發(fā)生；紅外掃描儀和無線通信儀的搭配使用，既可提高紅外掃描圖像的識(shí)別準(zhǔn)確度，又可縮短圖片傳輸時(shí)間，實(shí)現(xiàn)最佳預(yù)警效果。

3）本系統(tǒng)采用安裝于車身外部的語音報(bào)警器和危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈，用于向路人發(fā)出預(yù)警信息，可實(shí)現(xiàn)多重預(yù)警和及時(shí)救援的目的；本系統(tǒng)安裝于車內(nèi)頂部正中間位置，并采用360度檢測方式，便于全方位檢測車內(nèi)圖像，不留死角。

4）本系統(tǒng)供電模塊采用轎車自身發(fā)電系統(tǒng)，停車亦可供電，并與行車記錄儀、導(dǎo)航儀、倒車映像等車身自帶系統(tǒng)屬完全并列關(guān)系，彼此電路相互隔離，互不影響，可避免出現(xiàn)線路混亂現(xiàn)象。

5）本系統(tǒng)按照計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行30分鐘間隔檢測，既可以節(jié)約電能，又可以防止兒童重復(fù)進(jìn)入車內(nèi)；此外，本系統(tǒng)所采用的器件價(jià)格比較適中，因此具有制作成本低、投資開發(fā)合理等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)語

本平臺(tái)可以完成車內(nèi)溫度檢測、停車時(shí)間計(jì)時(shí)、車內(nèi)全景動(dòng)態(tài)視頻掃描、手機(jī)終端APP遠(yuǎn)程監(jiān)控和閾值溢出時(shí)短信提醒與現(xiàn)場報(bào)警功能，較好的解決車內(nèi)遺留兒童因封閉高溫、氧氣不足、無人救治而窒息死亡的問題，滿足了市場對(duì)車內(nèi)遺留兒童安全預(yù)警的需求。因此，設(shè)計(jì)一種環(huán)保、高效、便捷的車內(nèi)兒童安全預(yù)警智能服務(wù)平臺(tái)，移動(dòng)跟蹤檢測停車時(shí)車內(nèi)狀況，融合互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行車內(nèi)兒童及時(shí)預(yù)警已迫在眉睫，且具有廣闊的應(yīng)用前景。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]