基于互聯網技術的汽車內兒童安全預警系統研究

劉匯

【摘 要】針對汽車內封閉環境氣體不流通和車內升溫快、溫度高、家長疏忽大意、發現不及時而導致兒童車內窒息現象，本文提出了以TMS320F28335為主控制器、并借助互聯網操作平臺的汽車內兒童安全預警系統，介紹了本系統工作原理和所能實現的功能，并提出設計優勢。本系統測試結果表明，系統控制穩定，可移動跟蹤檢測停車時車內狀況，且節能、高效、便捷。

【關鍵詞】汽車；互聯網；兒童安全預警；TMS320F28335

0 引言

據悉，至今國內尚且沒有用于及時提醒家長或者路人救治車內兒童的車載安全預警系統。因此，亟需設計一種環保、高效、便捷的車內兒童安全預警智能服務平臺，實現移動跟蹤檢測停車時車內圖像，并依托物聯網技術中無線傳輸技術進行車內兒童圖像傳輸和智能預警。為此，本項目提供一種車內兒童安全預警智能服務平臺，通過互聯網APP技術，實現車內景象遠程監控和車內兒童安全預警的目的。

1 系統控制電路設計

車內兒童安全預警智能服務平臺主要有TMS320F28335主控制器進行控制。TMS320F28335主控制器上連接供電與保護模塊、控制與檢測模塊、液晶顯示模塊、無線通信模塊和自動報警模塊。

1.1 供電與保護模塊

供電與保護模塊采用基于軟起動電路、脈寬調制器和自動恢復電路的開關電源，由車身供電系統供電；軟起動電路采用軟起動電容，用于起動電路保護；自動恢復電路用于電路調節失控時電源重啟恢復。

1.2 控制與檢測模塊

控制與檢測模塊包括速度傳感器、分秒計時器、溫度傳感器，速度傳感器采用DJS11機車速度傳感器，當檢測出車速為零時，整個系統開始工作，當車起動時，停止工作；分秒計時器采用DS1302時鐘芯片，用于計時停車時間和檢測時間；溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器，當停車超過十分鐘或車溫超過38度時，自動啟動紅外掃描儀和無線通信儀，當檢測時間超過10分鐘或車內無兒童時，系統自動關閉，30分鐘后重新啟動。

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，分別用于顯示計時時間和車溫值。

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、圖像識別、圖像轉換器、圖片發射器、電磁波信號、手機接收器、信號變換器、手機圖片和預警措施；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，紅外掃描圖像經圖像識別后，若車內存在兒童，無線通信儀可自動向預先設定好的手機發送車內紅外掃描圖像，以采取必要的預警措施。

1.5 自動報警模塊

自動報警模塊包括語音報警器、危險報警閃光燈、車門自動解鎖，所述語音報警器和危險報警閃光燈安裝于車身外部，用于向路人發出預警信息。

2 設計思路與創新點

本文是以互聯網為操作平臺的汽車內兒童安全預警系統，主要設計思路與創新點如下：

1）本系統采用TMS320F28335高性能微處理單元作為主控制器，可省略外部數模轉換單元，實現精確檢測和平穩控制；采用速度傳感器作為車速檢測單元，保證了檢測信號和整機啟動時間的準確性，即只有車速為零時才開始計時和測溫，避免了行車過程中該系統啟動工作，節約電能。

2）本系統采用分秒計時器和溫度傳感器，防止因停車時間過長或車內溫度過高而導致車內兒童窒息現象發生；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別準確度，又可縮短圖片傳輸時間，實現最佳預警效果。

3）本系統采用安裝于車身外部的語音報警器和危險報警閃光燈，用于向路人發出預警信息，可實現多重預警和及時救援的目的；本系統安裝于車內頂部正中間位置，并采用360度檢測方式，便于全方位檢測車內圖像，不留死角。

4）本系統供電模塊采用轎車自身發電系統，停車亦可供電，并與行車記錄儀、導航儀、倒車映像等車身自帶系統屬完全并列關系，彼此電路相互隔離，互不影響，可避免出現線路混亂現象。

5）本系統按照計時時間進行30分鐘間隔檢測，既可以節約電能，又可以防止兒童重復進入車內；此外，本系統所采用的器件價格比較適中，因此具有制作成本低、投資開發合理等優點。

3 結語

本平臺可以完成車內溫度檢測、停車時間計時、車內全景動態視頻掃描、手機終端APP遠程監控和閾值溢出時短信提醒與現場報警功能，較好的解決車內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，滿足了市場對車內遺留兒童安全預警的需求。因此，設計一種環保、高效、便捷的車內兒童安全預警智能服務平臺，移動跟蹤檢測停車時車內狀況，融合互聯網進行車內兒童及時預警已迫在眉睫，且具有廣闊的應用前景。

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[責任編輯：田吉捷]