用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶的製作方法

2023-10-10 17:58:09

用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶，該智能系統包括：分析模塊及與分析模塊連接的體溫監測模塊，心率監測模塊及車速監測模塊；體溫監測模塊用於監測人體的體溫，並生成體溫信號發送分析模塊；心率監測模塊用於監測人體的心率，並生成心率信號發送分析模塊；車速監測模塊用於監測當前車速，並生成車速信號發送分析模塊；分析模塊用於接收體溫信號、心率信號及車速信號，並在當車速為零時根據預設參數閾值進行分析，判斷分析結果是否異常，可通過實時監測人體的體溫、心率參數，綜合分析人體的生命體徵，從而避免了車內人員的意外死亡窒息等事故，有效保障乘車人員的安全。
【專利說明】用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛配件【技術領域】，尤其涉及一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶。
【背景技術】
[0002]近年來，幼兒被遺忘在車內窒息、司乘人員身體不適猝死、車內睡覺缺氧窒息等事件屢屢發生，而且這樣的事故呈逐年增多的態勢，除了對車輛進行更新、開展對管理人員加強培訓、加強管理外，目前現有的方法都側重於對車輛本身安全性能的研究，還沒有對車內人員的生命體徵以及安全狀況的監測的裝置。因此，本領域的技術人員致力於開發一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統。

【發明內容】

[0003]有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶。
[0004]為實現上述目的，本發明提供了一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統，包括:分析模塊及與所述分析模塊連接的體溫監測模塊，心率監測模塊及車速監測模塊；
[0005]所述體溫監測模塊用於監測人體的體溫，並生成體溫信號發送所述分析模塊；所述心率監測模塊用於監測人體的心率，並生成心率信號發送所述分析模塊；所述車速監測模塊用於監測當前車速，並生成車速信號發送所述分析模塊；所述分析模塊用於接收所述體溫信號、所述心率信號及所述車速信號，並在當車速為零時根據預設參數閾值進行分析，判斷分析結果是否異常。
[0006]作為上述技術方案的優選，所述智能系統還包括計時模塊，所述計時模塊與所述分析模塊及所述車速監測模塊連接，用於當接收到所述車速監測模塊發送的車速為零時開始計時，當計時時間達到最大預設時間時，發送觸發信號到所述分析模塊以使所述分析模塊啟動。
[0007]作為上述技術方案的優選，所述智能系統還包括通信模塊，所述通信模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊將所述分析結果發送到所述通信模塊，所述通信模塊用於接收所述分析結果，並將所述分析結果發送至上位機和/或用戶終端。
[0008]作為上述技術方案的優選，所述智能系統還包括報警模塊，所述報警模塊連接到所述分析模塊，當所述分析模塊經分析判斷結果為異常時，所述分析模塊控制所述報警模塊發出警報。
[0009]作為上述技術方案的優選，所述報警模塊包括報警燈和/或蜂鳴器。
[0010]作為上述技術方案的優選，所述智能系統還包括供電模塊。
[0011]作為上述技術方案的優選，所述體溫監測模塊為紅外溫度傳感器。
[0012]作為上述技術方案的優選，所述心率監測模塊包括壓力傳感器及電容組成的電路。[0013]本發明還提供了一種智能安全帶，所述智能安全帶包括織帶，所述織帶上設置有如上述所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統。
[0014]作為上述技術方案的優選，所述智能系統還包括安全帶長度感應模塊，所述安全帶長度感應模塊包括安裝在所述織帶拉出位置的壓力傳感器。
[0015]本發明的有益效果是:
[0016]本發明提供的用於監測車內人員生命體徵的智能系統及智能安全帶，該智能系統包括:分析模塊及與所述分析模塊連接的體溫監測模塊，心率監測模塊及車速監測模塊；所述體溫監測模塊、所述心率監測模塊及所述車速監測模塊分別用於監測人體的體溫，人體的心率及當前車速，並分別生成體溫信號、心率信號及車速信號發送所述分析模塊；以使所述分析模塊接收所述體溫信號、所述心率信號及所述車速信號，並在當車速為零時根據預設參數閾值進行分析，判斷分析結果是否異常。此智能系統可通過實時監測人體的體溫、心率參數，綜合分析人體的生命體徵，並且可監測出當車輛停止時是否長時間逗留在車內，從而避免了車內人員的意外死亡、意外窒息等事故的發生，有效保障乘車人員的安全。
[0017]以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特徵和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明一實施例提供的用於監測車內人員生命體徵的智能系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如果能夠對乘車人員以及司乘人員的狀況進行實時監測，發現異常狀況能夠提前發出預警信息，從而能夠及時地採取救援措施，才能夠從根本上保障人員的安全，減少幼兒被遺忘在車內窒息、司乘人員身體不適粹死、車內睡覺缺氧窒息等事件的發生。
[0020]本發明一實施例提供的用於監測車內人員生命體徵的智能系統的結構示意圖，如圖1所示，該智能系統包括:分析模塊I及與分析模塊I連接的體溫監測模塊2，心率監測模塊3及車速監測模塊4。體溫監測模塊2及心率監測模塊3分別用於監測人體的體溫及心率參數，由於需要監測人體的生命體徵，智能系統需要安裝在貼近人體的相關部位。
[0021]體溫監測模塊2用於監測人體的體溫，並生成體溫信號發送分析模塊1，具體的體溫監測模塊2可以安裝在人體的腋下部位等，可以監測到人體的體溫參數。心率監測模塊3用於監測人體的心率，並生成心率信號發送分析模塊1，具體的心率監測模塊3可以安裝在人體的心臟部位，可以監測到人體的心率參數。車速監測模塊4用於監測當前車速，並生成車速信號發送分析模塊1，該車速監測模塊4可以為安裝在車輛上的測速傳感器。分析模塊I用於接收體溫信號、心率信號及車速信號，並在當車速為零時根據預設參數閾值進行分析，判斷分析結果是否異常。同時心率監測模塊3監測到的數據如果在預設範圍內也可以作為判斷是否有人員坐在座位上的一項指標。
[0022]分析模塊I中具有預設的參數閾值，預設參數閾值例如可以包括體溫閾值「34°C?38°C 」，心率參數也根據人體正常值範圍進行設置，而車速信號包括速度為零和速度大於零兩種情況，車速大於零時表明車輛運動狀態，而車速為零表明車輛處於靜止狀態。當分析模塊I接收到的體溫信號、心率信號超出預設參數閾值時，且在車速為零即車輛處於靜止狀態時，則判斷結果出現異常。
[0023]上述分析模在本【技術領域】中即一種比較模塊，其為傳感器檢測到相應的數值和預設定值進行比較之後輸出結果，綜合結果後判斷狀態，在硬體設計中即可以實現。
[0024]此智能系統可通過實時監測人體的體溫、心率參數，綜合分析人體的生命體徵，從而避免了車內人員的意外死亡、意外窒息等事故的發生，有效保障乘車人員的安全。智能系統可方便靈活的安裝在現有車輛安全帶上，實現對乘車人員的安全狀況進行實時監控，防止意外事故的發生，可適用於校車、私家車、長途客車等車輛中。
[0025]作為上述技術方案的優選，智能系統還包括計時模塊5，計時模塊5與分析模塊I及車速監測模塊4連接，用於當接收到車速監測模塊4發送的車速為零時開始計時，當計時時間達到最大預設時間時，發送觸發信號到分析模塊I以使分析模塊I啟動。計時模塊5連接到分析模塊1，用於為分析模塊I提供觸發信號使得分析模塊I啟動工作，計時模塊5為分析模塊I提供觸發信號，主要可以使得分析模塊I判斷出當車輛停止時人員是否長時間逗留在車內。具體的最大預設時間也通過預設來得到，例如當車輛停止時人員在車內時間超過30分鐘則判斷車輛停止時人員長時間逗留在車內，計時器模塊7觸發分析模塊I工作。
[0026]作為上述技術方案的優選，智能系統還包括通信模塊6，通信模塊6與分析模塊I連接，分析模塊I將分析結果發送到通信模塊6，通信模塊6用於接收分析結果，並將分析結果發送至上位機和/或用戶終端。具體的上位機可以為:車內控制平臺、車輛調動中心的伺服器等。通信模塊6可以採用例如GPRS技術、藍牙(Bluetooth)、紅外線通信、WLAN (Wireless Local Area Networks,無線區域網)、GSM (global system for mobilecommunications,全球移動通信系統)、CDMA (code division multiple access,碼分多址)等技術實現，將分析結果發送至車內控制平臺，同時建立與車輛調度中心的通訊，或者同時將分析結果發送至用戶終端，例如用戶終端為移動通信設備，則將該分析結果發送至指定的移動通信設備。通過上述方式可以將存在的異常情況及時通知可以進行救援的相關人員及部門。
[0027]作為上述技術方案的優選，智能系統還包括報警模塊7，報警模塊7連接到分析模塊1，當分析模塊I經分析判斷結果為異常時，分析模塊I控制報警模塊7發出警報。作為上述技術方案的優選，報警模塊7包括報警燈和/或蜂鳴器。聲光報警，用於體醒乘車人員和駕駛員引起注意。
[0028]作為上述技術方案的優選，智能系統還包括供電模塊8。供電模塊8，用於對智能系統進行供電。
[0029]作為上述技術方案的優選，體溫監測模塊2為紅外溫度傳感器。體溫監測模塊2用於測量乘車人員的體溫是否正常，並可作為確定是否有人員坐在座位上的一項指標，採用紅外溫度傳感器，可以安裝在安全帶的織帶中部。紅外溫度傳感器具有精度高、靈敏度高，信噪比高及反應時間快的優點，且成本低。
[0030]作為上述技術方案的優選，心率監測模塊3包括壓力傳感器及電容組成的電路。心率監測模塊3用於測量乘車人員的心率是否正常，可採用壓力傳感器、電容傳感器等進行測量，可安裝於安全帶的織帶上靠近心臟部位。具體的心率監測模塊3可以監測單位時間人體的心臟跳動次數，以此判斷人體的心率。
[0031]分析模塊採用單片機/DSP等分析處理器，通過綜合分析體溫監測模塊、心率監測模塊、車速監測模塊、計時器發出的信息，判斷乘車人員是否處於安全狀態。當車輛速度為零，並判斷出有人員坐在座位上，而且大於設定的時間，認為乘車人員滯留在車內。如果發現乘車人員體溫、心率異常或當車輛停止時逗留時間過長則發出聲光報警信息。
[0032]單片機是一種集成電路晶片，是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O 口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調製電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域的廣泛應用。
[0033]從上世紀80年代，單片機由當時的4位、8位單片機，發展到現在的32位300M的高速單片機。DSP (digital singnal processor)是一種獨特的微處理器,是以數位訊號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉換為O或I的數位訊號，再對數位訊號進行修改、刪除、強化，並在其他系統晶片中把數字數據解譯回模擬數據或實際環境格式。
[0034]本發明的智能系統屬於醫護健康產品，涉及傳感器、電路設計、軟體算法和無線數據傳輸技術，專門應用於高速運動用戶的身體狀態信息的獲取、分析，能夠實時監測佩戴人的人體生命體徵數據，可以通過在現有汽車、飛機等交通工具的安全帶上添加此智能系統即可對乘坐人員的生命體徵進行監測，具有實施簡單、方便、可行的特點。
[0035]例如，有人坐在座位上則分析模塊接受來自體溫監測模塊、心率監測模塊的信號綜合分析，如果指標超過預設參數閾值，發現乘車人員體徵處於不正常狀態，則觸發通過聲光報警模塊發生報警信息，並通過通訊模塊將信息發到駕駛員的車內監控系統上產生報警信息，同時將信息發送至車輛調度中心，駕駛員和調度人員可採取相應的應急措施處理，防止意外事故的發生。
[0036]本發明還提供了一種智能安全帶，包括織帶，織帶上設置有如本發明前述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統。用於監測車內人員生命體徵的智能系統中的相關模塊應配置在織帶的相關位置，優選的是可以相對於織帶的位置可調以適應不同的乘坐人員的需求。
[0037]作為上述技術方案的優選，智能系統還包括安全帶長度感應模塊，安全帶長度感應模塊包括安裝在織帶拉出位置的壓力傳感器。安全帶長度感應模塊採用壓力傳感器，安裝在安全帶的拉出位置處，可利用安全帶與導向環之間的壓力判斷安全帶伸出的長度是否大於安全帶直接插入接口時的長度，作為判斷是否有人員坐在座位上的一項指標。
[0038]當安全帶繞過人體插入接口時，此智能系統開始工作，安全帶長度感應模塊利用安全帶與導向環之間的壓力判斷安全帶伸出的長度是否大於安全帶直接插入接口時的長度，並且結合體溫監測模塊、心率監測模塊判斷是否有人坐在座位上。
[0039]壓力傳感器是工業實踐中最為常用的一種傳感器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數在給定範圍內表現為連續的信號。或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特徵量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。本實施例中使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應製造而成的，這樣的傳感器也稱為壓電傳感器。
[0040]如有人坐在座位上，車速監測模塊監測到車速為零，計時模塊開始計時，如在設定的時間內人員一直坐在座位上滯留在車內時間超過允許範圍，則判斷人員在車內逗留時間過長，則觸發通過聲光報警模塊發生報警信息，並通過通訊模塊將信息發到駕駛員的車內監控系統上產生報警信息，同時將信息發送至車輛調度中心，調度中心即可與駕駛員確認是否有人員在車內非正常狀態下滯留，或者直接與駕駛員的移動終端通信，以防止由於睡著、疾病等其他原因造成的人員沒有及時下滯留在車內導致的窒息事件。
[0041]當車速為零時，分析模塊判斷有人坐在座位上超過一定時間，即可發出報警信息，可防止由於睡著、生病等狀況滯留在車內所造成的窒息等傷害；全面、準確的對乘車人員以及司乘人員的生命體徵進行實時監測、保證人員的安全；此發明尤其是用於校車上兒童的安全監測，可防止意外事故的發生。
[0042]以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，包括:分析模塊及與所述分析模塊連接的體溫監測模塊及心率監測模塊； 所述體溫監測模塊用於監測人體的體溫，並生成體溫信號發送所述分析模塊；所述心率監測模塊用於監測人體的心率，並生成心率信號發送所述分析模塊；所述分析模塊用於接收所述體溫信號、所述心率信號及所述車速信號，並在當車速為零時根據預設參數閾值進行分析，判斷分析結果是否異常。
2.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述智能系統還包括計時模塊，所述計時模塊與所述分析模塊及所述車速監測模塊連接，用於當接收到所述車速監測模塊發送的車速為零時開始計時，當計時時間達到最大預設時間時，發送觸發信號到所述分析模塊以使所述分析模塊啟動。
3.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述智能系統還包括通信模塊，所述通信模塊與所述分析模塊連接，所述分析模塊將所述分析結果發送到所述通信模塊，所述通信模塊用於接收所述分析結果，並將所述分析結果發送至上位機和/或用戶終端。
4.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述智能系統還包括報警模塊，所述報警模塊連接到所述分析模塊，當所述分析模塊經分析判斷結果為異常時，所述分析模塊控制所述報警模塊發出警報。
5.如權利要求4所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述報警模塊包括報警燈和/或蜂鳴器。
6.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述智能系統還包括供電模塊。
7.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述體溫監測模塊為紅外溫度傳感器。
8.如權利要求1所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統，其特徵在於，所述心率監測模塊包括壓力傳感器及電容組成的電路。
9.一種智能安全帶，其特徵在於，所述智能安全帶包括織帶，所述織帶上設置有如權利要求I至8中任一項所述的用於監測車內人員生命體徵的智能系統。
10.如權利要求9所述的智能安全帶，其特徵在於，所述智能系統還包括安全帶長度感應模塊，所述安全帶長度感應模塊包括安裝在所述織帶拉出位置的壓力傳感器。
【文檔編號】B60R21/02GK103465859SQ201310410324
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】張慧哲, 保麗霞, 高翔, 肖賓傑 申請人:上海市城市建設設計研究總院