申请/专利权人：杭州师范大学

申请日：2019-06-04

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN110103851B

主分类号：B60R16/02

分类号：B60R16/02;B60R21/015;B60R21/02;G08B21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2019.09.03#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统。本发明包括OBD通信模块U0、外置电源模块U1、蓝牙模块U2、GPS模块U3、红外摄像头模块U4、单片机模块U5、GPRSGSM模块U6、人体红外传感器U7。本发明着重提出借助汽车OBD接口获取汽车的发动机转速、车门是否落锁和汽车车窗是否关闭的信息以此来判断汽车是否是熄火且密闭的状态，为后续的系统工作提供准确的应用场景车内是否有被困者。采用图像分析人体识别技术，识别率高达99％，与传统的传感器相比适用的场景更加的宽松，但识别结果更加的准确，以及结合OBD接口技术和车联网技术使用远程控制天窗和空调的开启技术。

主权项：1.基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统，其特征在于包括OBD通信模块U0、外置电源模块U1、蓝牙模块U2、GPS模块U3、红外摄像头模块U4、单片机模块U5、GPRSGSM模块U6、人体红外传感器U7；OBD通信模块U0中内置蓝牙单元，用于与蓝牙模块U2相通信，蓝牙模块U2的型号为HC-05，蓝牙模块U2的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；蓝牙模块U2的信号引脚RXD与单片机模块U5的第11引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第12引脚相连接；OBD通信模块U0型号为ELM32700BD；GPS模块U3的型号为NEO-6M，GPS模块U3的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPS模块U3的信号引脚RXD与单片机模块U5的第13引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第14引脚相连接；红外摄像头模块U4的型号为OV7725，红外摄像头模块U4的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；红外摄像头模块U4的信号引脚WRST、RRST、OE、D1、D3、D5、D7、VSYNC、SCL、SDL、D0、D2、D4、D6、PCLK、WEN分别与单片机模块U5的第15、16、17、29、30、31、32、33、34、37、38、18、19、20、39、40引脚相连接；单片机模块U5的型号为STM32F469NEH6,单片机模块U5的VSS和VDD引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的型号为HC-SR501RD-624，人体红外传感器U7的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的数据引脚与单片机模块U5的第28引脚相连接；GPRSGSM模块U6的型号为SIM900，GPRSGSM模块U6的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPRSGSM模块U6的信号引脚RXD与单片机模块U5的第41引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第42引脚相连接；该系统具体实现如下：所述的OBD通信模块U0内置蓝牙单元能与蓝牙模块U2通信，OBD通信模块U0通过汽车OBD接口获取汽车状态信息，所述的汽车状态信息包括同时具备熄火状态、车窗紧闭状态以及车门落锁状态；当OBD通信模块获取的汽车状态信息符合要求时，OBD通信模块内的蓝牙单元会将获取的汽车状态信息发送给蓝牙模块U2，蓝牙模块U2再回传给单片机模块U5；单片机模块U5接收到汽车状态信息后，开始进行车内监控，判断是否有被困者，具体的：单片机模块U5发送指令给人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4，人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4均用于监测车内是否有被困人员；当人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4将监测的结果反馈给单片机模块U5，若结果是车内有被困人员，则单片机模块U5发送被困消息通过GPRSGSM模块U6发送给用户，所述的发送的被困信息内容包括定位信息和有人被困车内信息，其中定位信息由单片机模块U5通过GPS模块U3获取；GPRSGSM模块U6若接收到用户的反馈信息，则发送给单片机模块U5；若反馈信息为打开红外摄像头模块U4进行观察车内状况的视频指令，则单片机模块U5控制红外摄像头模块U4与用户联通，允许用户通过红外摄像头模块U4查看车内状况。

全文数据：基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统技术领域本发明具体涉及了一种基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统。背景技术随着经济的高速发展，个人车辆保有量的快速增长，人们对于车辆的可靠性和安全性的要求也越来越高。汽车给大众带来舒适便捷的同时也带来诸多危险，车内窒息的事件也是层出不穷。例如我们经常看到某某小孩子被遗忘在车内窒息而亡，家长痛惜不已。但是此类事件目前并未引起各大汽车厂商的注意，而且社会对于这块隐患的态度是漠然。所以此专利提出一种建设性的方案有效的解决此类事件带来的危机。例如：2018年5月2日，广东省潮州市湘桥区城西派出所接报,一名3岁女童被遗忘在所就读幼儿园的面包车内,因窒息而死亡。2018年7月17日安徽省蚌埠市两名幼童不幸被闷死在车内。2017年4月9日,安徽省合肥市砖窑厂的轿车内,一名4岁女孩和一名6岁男孩被发现闷死其中。……据国家相关部门不完全统计每年发生儿童遗忘车内窒息的事件多达几十起。经检索，申请号为CN201620719291，发明名称为“车用多功能防窒息防闷死系统“的专利公开了以下技术方案。提供一种车用多功能防窒息防闷死系统，包括电源以及分别与电源连接的用于检测车内部情况的检测装置、用于处理检测装置所发送的信号的处理器、用于执行处理器发出的命令的执行装置和终端；电源包括车辆自带的OBD接口、备用的蓄电池以及独立设置的控制线路；检测装置包括测试车内生物体位置的超声波探头、用于拍摄车内生物体情况的摄像头、用于检测车内即时氧气浓度的氧气浓度检测仪、用于检测车内温度的温度检测仪；报警装置包括汽车灯组、车内扬声器、麦克风和外置喇叭；执行装置包括车窗自动升降机构和车门自动开关机构。但是该方案存在以下问题：1该系统并未说具体的应用场景，正确的场景应该是车辆熄火、车窗紧闭、车门落锁的情况，而且并未交代怎么确定是正确的场景的方法，例如车辆在正常行使的状态是完全没必要开启这套系统的。2使用超声波探头、氧气浓度检测仪、温度检测仪，超声波探头作为检测是否有被困人员的方法很难实现，传感器在测量如此密闭的环境数值会出现大面积的误差以及触发有被困人员的机制阈值很难具体测量，甚至人体微小的变化也会检测不到被困者，所以对于发现到被困人员该系统具有很大的挑战性。3在执行车窗自动升降机制存在很大的问题，车辆熄火且紧闭的车窗在外界是无法打开车窗的，而且该系统只是简单的交代有执行车窗自动升降机制，并未具体说怎么实现和交代具体的实现方法，所以在实现执行车窗自动升降机制的问题上是存疑的！4再者设置仅有车窗自动升降机制，车辆熄火停止工作时车内温度达到40℃时车窗下降10mm，这对于救助被困者作用不大，通风性和及时散热性不强，而且在无生物被困时，打开车窗不利于汽车安全理念，增大了车内的贵重物品丢失率。报警装置虽然增大了外界救助的力量，但是毕竟是建立在损坏车窗玻璃的基础上，让那些好心人望而却步，也增加了修车的费用以及增大了砸窗时候的二次伤害碎玻璃对儿童的二次伤害。发明内容为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统。本发明采用的技术方案是包括以下步骤：该发明基于人工智能的图像分析的人体识别作为发现被困者的重要技术，结合汽车OBDOn-BoardDiagnostic,车载诊断系统技术，设计出一款智能防闷死预警系统。具体方案如下：本发明包括OBD通信模块U0、外置电源模块U1、蓝牙模块U2、GPS模块U3、红外摄像头模块U4、单片机模块U5、GPRSGSM模块U6、人体红外传感器U7；OBD通信模块U0中内置蓝牙单元，用于与蓝牙模块U2相通信，蓝牙模块U2的型号为HC-05，蓝牙模块U2的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；蓝牙模块U2的信号引脚RXD与单片机模块U5的第11引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第12引脚相连接；OBD通信模块U0型号为ELM32700BD；GPS模块U3的型号为NEO-6M，GPS模块U3的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPS模块U3的信号引脚RXD与单片机模块U5的第13引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第14引脚相连接；红外摄像头模块U4的型号为OV7725，红外摄像头模块U4的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；红外摄像头模块U4的信号引脚WRST、RRST、OE、D1、D3、D5、D7、VSYNC、SCL、SDL、D0、D2、D4、D6、PCLK、WEN分别与单片机模块U5的第15、16、17、29、30、31、32、33、34、37、38、18、19、20、39、40引脚相连接；单片机模块U5的型号为STM32F469NEH6,单片机模块U5的VSS和VDD引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的型号为HC-SR501RD-624，人体红外传感器U7的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的数据引脚与单片机模块U5的第28引脚相连接；GPRSGSM模块U6的型号为SIM900，GPRSGSM模块U6的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPRSGSM模块U6的信号引脚RXD与单片机模块U5的第41引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第42引脚相连接。本发明具体实现如下：所述的OBD通信模块U0内置蓝牙单元能与蓝牙模块U2通信，OBD通信模块U0通过汽车OBD接口获取汽车状态信息，所述的汽车状态信息包括同时具备熄火状态、车窗紧闭状态以及车门落锁状态；当OBD通信模块获取的汽车状态信息符合要求时，OBD通信模块内的蓝牙单元会将获取的汽车状态信息发送给蓝牙模块U2，蓝牙模块U2再回传给单片机模块U5；单片机模块U5接收到汽车状态信息后，开始进行车内监控，判断是否有被困者，具体的：单片机模块U5发送指令给人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4，人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4均用于监测车内是否有被困人员；当人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4将监测的结果反馈给单片机模块U5，若结果是车内有被困人员，则单片机模块U5发送被困消息通过GPRSGSM模块U6发送给用户，所述的发送的被困信息内容包括定位信息和有人被困车内信息，其中定位信息由单片机模块U5通过GPS模块U3获取；GPRSGSM模块U6若接收到用户的反馈信息，则发送给单片机模块U5；若反馈信息为打开红外摄像头模块U4进行观察车内状况的视频指令，则单片机模块U5控制红外摄像头模块U4与用户联通，允许用户通过红外摄像头模块U4查看车内状况。本发明的有益效果是：本发明着重提出借助汽车OBD接口获取汽车的发动机转速、车门是否落锁和汽车车窗是否关闭的信息以此来判断汽车是否是熄火且密闭的状态，为后续的系统工作提供准确的应用场景。以及该发明采用当下非常成熟的图像分析人体识别技术，现在的相关识别率高达99％，与传统的传感器相比适用的场景更加的宽松，但识别结果更加的准确，以及结合OBD接口技术和车联网技术使用远程控制天窗和空调的开启技术。凡是利用本发明专利说明书及相关技术，直接或间接运用的运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明专利保护范围内。附图说明图1为本发明示意图；图2为本发明电路图；具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的实施例及具体过程如下：本发明包括OBD通信模块U0、红外摄像头模块U4、GPS模块U3和GPRS-GSM模块U6，单片机模块U5、人体红外传感器U7。所述的OBD通信模块内置蓝牙单元能与蓝牙模块U2通信，OBD通信模块通过汽车OBD接口获取汽车状态信息，所述的汽车状态信息包括同时具备熄火状态、车窗紧闭状态以及车门落锁状态。当OBD通信模块获取的汽车状态信息符合要求时，OBD通信模块内的蓝牙单元会将获取的汽车状态信息发送给蓝牙模块U2，蓝牙模块U2再回传给单片机模块U5；单片机模块U5接收到汽车状态信息后，开始进行车内监控，判断是否有被困者，具体的：单片机模块U5发送指令给人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4，人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4均用于监测车内是否有被困人员。当人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4将监测的结果反馈给单片机模块U5，若结果是车内有被困人员，则单片机模块U5发送被困消息通过GPRSGSM模块U6发送给用户，所述的发送的被困信息内容包括定位信息和有人被困车内信息，其中定位信息由单片机模块U5通过GPS模块U3获取；GPRSGSM模块U6若接收到用户的反馈信息，则发送给单片机模块U5；若反馈信息为打开红外摄像头模块U4进行观察车内状况的视频指令，则单片机模块U5控制红外摄像头模块U4与用户联通，允许用户通过红外摄像头模块U4查看车内状况。如图2所示，本发明系统具体实现结构如下：本发明包括OBD通信模块U0、外置电源模块U1、蓝牙模块U2、GPS模块U3、红外摄像头模块U4、单片机模块U5、GPRSGSM模块U6、人体红外传感器U7。OBD通信模块U0中内置蓝牙单元，用于与蓝牙模块U2相通信，蓝牙模块U2的型号为HC-05，蓝牙模块U2的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；蓝牙模块U2的信号引脚RXD与单片机模块U5的第11引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第12引脚相连接；OBD通信模块U0型号为ELM32700BD；GPS模块U3的型号为NEO-6M，GPS模块U3的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPS模块U3的信号引脚RXD与单片机模块U5的第13引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第14引脚相连接；红外摄像头模块U4的型号为OV7725，红外摄像头模块U4的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；红外摄像头模块U4的信号引脚WRST、RRST、OE、D1、D3、D5、D7、VSYNC、SCL、SDL、D0、D2、D4、D6、PCLK、WEN分别与单片机模块U5的第15、16、17、29、30、31、32、33、34、37、38、18、19、20、39、40引脚相连接；单片机模块U5的型号为STM32F469NEH6,单片机模块U5的VSS和VDD引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的型号为HC-SR501RD-624，人体红外传感器U7的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的数据引脚与单片机模块U5的第28引脚相连接；GPRSGSM模块U6的型号为SIM900，GPRSGSM模块U6的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPRSGSM模块U6的信号引脚RXD与单片机模块U5的第41引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第42引脚相连接。实施例：如附录图1所示，由外置电源模块给整个系统的蓝牙模块2、红外摄像头模块3、GPS模块4、GPRSGSM模块7、人体红外传感器模块8以及单片机5供电，OBD通信模块1与汽车的OBD接口0相连接，并且由OBD通信模块1中的蓝牙单元传输所要的数据参数给蓝牙模块2。若返回的参数是发动机转速为零，车窗紧闭，车门落锁则判定进入监视状态.由蓝牙模块2发送指令给单片机5，进而单片机5发送指令给红外摄像头模块3和人体红外传感器模块8，当8和3检测到有被困者时传回指令给单片机5，单片机5发送相关指令给GPS模块4，GPS模块4在获取车辆的地理位置后传回参数给单片机5，单片机5发送指令给GPRSGSM模块7，进而GPRSGSM模块7发送被困信息给车主以及相关的紧急联系人，被困信息内容格式为“您的车内有被困者，地理位置为+++，请及时处理”。车主可以自行前往到车内救助并且可以通过手机发送相关的指令给GPRSGSM模块7，然后GPRSGSM模块7发送指令给单片机5，进而单片机5发送指令给红外摄像头模块3，以此实现远程实时观看车内状况。路途遥远的可以通过车联网技术对车进行远程控制以此来缓解被困者的危险，具体控制如下：10.1远程开启天窗，10.2远程开启空调。例如领克01汽车就自带远程控制汽车的功能，在中国汽车行业现在车联网已经是当下最热门的技术也是最成熟的技术，有相当一部分的汽车具有车联网技术，这也为我们的系统的实现提供很大的便利。

权利要求：1.基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统，其特征在于包括OBD通信模块U0、外置电源模块U1、蓝牙模块U2、GPS模块U3、红外摄像头模块U4、单片机模块U5、GPRSGSM模块U6、人体红外传感器U7；OBD通信模块U0中内置蓝牙单元，用于与蓝牙模块U2相通信，蓝牙模块U2的型号为HC-05，蓝牙模块U2的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；蓝牙模块U2的信号引脚RXD与单片机模块U5的第11引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第12引脚相连接；OBD通信模块U0型号为ELM32700BD；GPS模块U3的型号为NEO-6M，GPS模块U3的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPS模块U3的信号引脚RXD与单片机模块U5的第13引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第14引脚相连接；红外摄像头模块U4的型号为OV7725，红外摄像头模块U4的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；红外摄像头模块U4的信号引脚WRST、RRST、OE、D1、D3、D5、D7、VSYNC、SCL、SDL、D0、D2、D4、D6、PCLK、WEN分别与单片机模块U5的第15、16、17、29、30、31、32、33、34、37、38、18、19、20、39、40引脚相连接；单片机模块U5的型号为STM32F469NEH6,单片机模块U5的VSS和VDD引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的型号为HC-SR501RD-624，人体红外传感器U7的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；人体红外传感器U7的数据引脚与单片机模块U5的第28引脚相连接；GPRSGSM模块U6的型号为SIM900，GPRSGSM模块U6的电源引脚和接地引脚分别与外置电源U1的电源端和接地端相连接；GPRSGSM模块U6的信号引脚RXD与单片机模块U5的第41引脚相连接，信号引脚TXD与单片机模块U5的第42引脚相连接。2.根据权利要求1所述的基于汽车OBD和人体识别技术的智能防闷死预警系统的实现方法，其特征在于具体实现如下：所述的OBD通信模块U0内置蓝牙单元能与蓝牙模块U2通信，OBD通信模块U0通过汽车OBD接口获取汽车状态信息，所述的汽车状态信息包括同时具备熄火状态、车窗紧闭状态以及车门落锁状态；当OBD通信模块获取的汽车状态信息符合要求时，OBD通信模块内的蓝牙单元会将获取的汽车状态信息发送给蓝牙模块U2，蓝牙模块U2再回传给单片机模块U5；单片机模块U5接收到汽车状态信息后，开始进行车内监控，判断是否有被困者，具体的：单片机模块U5发送指令给人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4，人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4均用于监测车内是否有被困人员；当人体红外传感器U7和红外摄像头模块U4将监测的结果反馈给单片机模块U5，若结果是车内有被困人员，则单片机模块U5发送被困消息通过GPRSGSM模块U6发送给用户，所述的发送的被困信息内容包括定位信息和有人被困车内信息，其中定位信息由单片机模块U5通过GPS模块U3获取；GPRSGSM模块U6若接收到用户的反馈信息，则发送给单片机模块U5；若反馈信息为打开红外摄像头模块U4进行观察车内状况的视频指令，则单片机模块U5控制红外摄像头模块U4与用户联通，允许用户通过红外摄像头模块U4查看车内状况。

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