一种车载智能安全监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种车载智能安全监测系统，所述系统包括定位模块、气体检测模块、视频采集模块、通信模块和微处理器，定位模块用于获取车辆位置信息并将位置信息发送给微处理器；气体检测模块用于检测车内有害气体并向微处理器发送检测信息；微处理器用于对检测信息进行处理并判断检测信息是否达到检测阈值，当达到检测阈值时触发视频采集模块进行视频采集，并将视频和当前位置信息通过无线通信模块发送到公安系统中心。本发明还公开了一种车载智能安全监测方法。本发明监控装置将检测、录像、语音对讲、一键呼救等多个模块集成到一起，将其与公安系统中心相连，能够非常有效地预防和警示，并在车内人员遇到危险时能够及时通知相关部门进行营救。

权利要求

1.一种车载智能安全监测系统，其特征在于，所述系统包括定位模块(1)、气体检测模块(2)、视频采集模块(3)、通信模块(7)和微处理器(6)，所述定位模块(1)、气体检测模块(2)、视频采集模块(3)和通信模块(7)均与微处理器(6)相连，所述微处理器(6)通过通信模块(7)与公安系统中心进行通信；

所述定位模块(1)，用于获取车辆的位置信息并将所述位置信息发送给微处理器(6)；

所述气体检测模块(2)，用于检测车内有害气体并向微处理器(6)发送检测信息；所述微处理器(6)，用于对检测信息进行处理并判断所述检测信息是否达到检测阈值，当达到检测阈值时触发视频采集模块(3)进行视频采集，并将采集的视频和当前位置信息通过通信模块(7)发送到公安系统中心；

所述气体检测模块(2)包括有害气体传感器、鼓风装置和空气导流装置，所述空气导流装置设置在有害气体传感器和鼓风装置之间；所述有害气体传感器用于检测车内有害气体；所述鼓风装置用于加快车内空气流通并将流通的空气鼓入所述空气导流装置；所述空气导流装置用于将流通的空气导入所述有害气体传感器；所述空气导流装置的进风口与鼓风装置的出风口相对设置，所述空气导流装置的出风口与有害气体传感器相对设置，所述有害气体传感器集成有对不同气体敏感的有害气体传感器，每个有害气体传感器只对一种或少数种气体的灵敏度高，且检测限低；

所述视频采集模块(3)包括超低照度摄像机、红外灯和补光灯中一种或多种，所述超低照度摄像机具有CMOS图像传感器、可见光红外光滤光片切换器和光敏传感器，在微处理器(6)的管理下，采集视频，并根据环境光线变化及光敏传感器进行判断，确定是否开启或关闭LED可见光或红外光补光灯，同时切换到可见光或红外光滤光片，以实现更好的日夜视频效果。

2.根据权利要求1所述的车载智能安全监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括一键呼救模块(4)，所述一键呼救模块(4)与微处理器(6)相连，用于当发生紧急状况时进行一键式紧急呼救，并将紧急呼救的警报信息发送给微处理器(6)；

所述微处理器(6)还用于当接收到所述警报信息时触发视频采集模块(3)进行视频采集。

3.根据权利要求1所述的车载智能安全监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括采用双向语音技术的语音对讲模块(5)，所述语音对讲模块(5)包括回声消除装置，所述回声消除装置用于消除双向语音对讲的回声干扰。

4.根据权利要求3所述的车载智能安全监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括存储模块，所述存储模块用于存储采集的视频和位置信息。

说明书

一种车载智能安全监测系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车载安全监测技术领域，尤其涉及一种车载智能安全监测系统及方法。

背景技术

[0002] 科学技术日新月异的今天，数字化信息化的生活方式正影响着每一个人，而智能化也正在逐渐为人们的生活带去新的便利。随着我国汽车的普及和道路交通跨越式发展，车内有害气体造成的驾乘人员伤亡和交通安全事故也频频发生。

[0003] 车内的有害气体主要分为两类，一类为汽车内饰材料释放出的甲醛、苯等有害气体，使驾乘人员出现头晕、恶心、困倦等不适症状；一类为汽油燃烧不充分排出的一氧化碳，很容易灌入车厢内，驾乘人员吸入这种无色无味的剧毒气体后会不知不觉中毒，休克并快速身亡；还有一类为车内纵火案，在狭小的空间内，突然起火，极易对车内人员造成重大伤害，很容易出现伤亡情况。

[0004] 各地政府都提高了对公交安全的重视程度，车内都重新检查了安全锤、灭火器等相关设施，车内有害气体无色无味，不借助传感设备，一般很难发现。大多数驾乘人员普遍缺失车内有害气体的防范意识。驾乘人员中毒后会出现很严重的不适症状，甚至直接进入休克状态，几乎没有能力实现自救或主动呼救，且车载的设备一般是单一的视频监控系统，只能在发生纵火类事件的时候进事后分析，无法在相关事件发生前或发生时及时警示车上人员或通知相关部门进行营救。而现有的一些检测易燃物的设备使用的传感器灵敏度低，功能单一，检测种类单一，使用寿命短，很难真正有效的起到预防和警示作用。

[0005] 车内有害气体中毒的特殊性和车内信息的闭塞性是导致驾乘人员极容易错失短暂的救援时间的主要原因。驾乘人员有害气体中毒的驾乘人员得不到及时救援，同时，驾驶员中毒后身体不适甚至死亡会直接导致车辆的失控，带来很大的道路交通隐患。

[0006] 与此同时，传感技术和无线通信技术正在广泛的应用于车辆控制和道路交通领域。传感技术可实现对车内空气各个指标的实时监测。3G/4G网络更广泛地被使用，近距离无线通信技术，如IEEE802.11P协议可实现车与车，车与基站间的无线通信。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题在于如何克服现有技术中的车载安全监测的装置无法系统性地监测且能够及时进行营救的缺陷。

[0008] 为了解决上述问题，本发明提供了一种车载智能安全监测系统，所述系统包括定位模块、气体检测模块、视频采集模块、通信模块和微处理器，所述定位模块、气体检测模块、视频采集模块和通信模块均与微处理器相连，所述定位模块，用于获取车辆的位置信息并将所述位置信息发送给微处理器；所述气体检测模块，用于检测车内有害气体并向微处理器发送检测信息；所述微处理器，用于对检测信息进行处理并判断所述检测信息是否达到检测阈值，当达到检测阈值时触发视频采集模块进行视频采集，并将采集的视频和当前位置信息通过无线通信模块发送到公安系统中心。

[0009] 进一步地，所述监测系统还包括一键呼救模块，所述一键呼救模块与微处理器相连，用于当发生紧急状况时进行一键式紧急呼救，并将紧急呼救的警报信息发送给微处理器；所述微处理器还用于当接收到所述警报信息时触发视频采集模块进行视频采集。

[0010] 进一步地，所述气体检测模块包括有害气体传感器、鼓风装置和空气导流装置，所述空气导流装置设置在有害气体传感器和鼓风装置之间；所述有害气体传感器用于检测车内有害气体；所述鼓风装置用于加快车内空气流通并将流通的空气鼓入所述空气导流装置；所述空气导流装置用于将流通的空气导入所述有害气体传感器。

[0011] 进一步地，所述空气导流装置的进风口与鼓风装置的出风口相对设置，所述空气导流装置的出风口与有害气体传感器相对设置。

[0012] 进一步地，所述视频采集模块包括超低照度摄像机、红外灯和补光灯中一种或多种。

[0013] 进一步地，所述监测系统还包括采用双向语音技术的语音对讲模块，所述语音对讲模块包括回声消除装置，所述回声消除装置用于消除双向语音对讲的回声干扰。

[0014] 进一步地，所述监测系统还包括存储模块，所述存储模块用于存储采集的视频和位置信息。

[0015] 相应地，本发明还提供了一种车载智能安全监测方法，包括以下步骤：

[0016] S1、检测车内有害气体得到检测信息并获取车辆的位置信息；

[0017] S2、判断所述检测信息是否达到检测阈值，当所述检测信息达到检测阈值时进行视频采集；

[0018] S3、将采集的视频和位置信息发送到公安系统中心。

[0019] 进一步地，所述方法还包括当发生紧急状况时进行一键式紧急呼救，同时进行视频采集。

[0020] 进一步地，所述方法还包括当所述检测信息达到检测阈值时进行语音对讲。

[0021] 本发明的车载智能安全监测系统及方法，具有如下有益效果：

[0022] 1、本发明的气体检测模块具有鼓风装置和空气导流装置，能够有效促进周围空气流通，有利于有害气体传感器精确检测到有害气体种类和其对应的浓度等参数。

[0023] 2、本发明的视频采集模块采用超低照度摄像机，在车辆内部关闭照明的情况下，借助微弱的环境光能够清楚地进行视频监控，记录车内发生的细节，在环境光极弱的情况下使用红外灯火补光灯进行补光，提高视频在没有环境光下的清晰度，记录车内发生的细节。

[0024] 3、本发明中的语音对讲模块具有回声消除装置，能够消除双向语音对讲的回声干扰，使得双向语音对讲更清晰。

[0025] 4、本发明的监控装置将检测、录像、语音对讲、一键呼救等多个模块集成到一起，并将其与公安系统中心相连，能够非常有效地预防和警示，并在车内人员遇到危险时，能够及时通知相关部门进行营救。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

[0027] 图1是本发明的车载智能安全监测系统的结构框图；

[0028] 图2是本发明的车载智能安全监测方法的流程图；

[0029] 图中：1-定位模块，2-气体检测模块，3-视频采集模块，4-一键呼救模块，5-语音对讲模块，6-微处理器，7-通信模块。

具体实施方式

[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0031] 如图1所示，本发明提供了一种车载智能安全监测系统，所述系统包括定位模块1、气体检测模块2、视频采集模块3、通信模块7、一键呼救模块4和微处理器6，所述定位模块1、气体检测模块2、视频采集模块3、一键呼救模块4和通信模块7均与微处理器6相连，所述定位模块1，用于获取车辆的位置信息并将所述位置信息发送给微处理器6；所述气体检测模块2，用于检测车内有害气体并向微处理器6发送检测信息；所述一键呼救模块4，用于当发生紧急状况时进行一键式紧急呼救，并将紧急呼救的警报信息发送给微处理器6；所述微处理器6，用于对检测信息进行处理并判断所述检测信息是否达到检测阈值，当达到检测阈值时触发视频采集模块3进行视频采集，或者当接收到所述警报信息时触发视频采集模块3进行视频采集，并将采集的视频和当前位置信息通过无线通信模块7发送到公安系统中心。

[0032] 其中，本发明实施例中微处理器6为ARM处理器，运行嵌入式linux系统，包含视频编码、音频接口(与对讲模块连接)、USB接口(与通信模块连接)、UART接口(与定位模块连接)、I2C接口(与气体检测模块连接)、通用IO(与一键呼救模块连接)、视频接口(与视频采集模块连接)，此外还包括一些辅助接口，例如连接存储器(用于存储参数)，SD卡(用于储存视频)等；通信模块7可以为WIFI、3G、4G等通信方式，使用WIFI时，直接与车载无线局域网连接，通过车载通信链路与公安系统中心连接；使用3G/4G时，可直接与公安系统中心连接；GPS定位模块内部支持GPS、北斗双定位系统，首次定位时间小于30秒，定位精度2.5米，测速精度0.1m/s，通过UART接口与微处理器6连接，并响应公安系统中心的位置信息获取请求；
语音对讲模块5，包含麦克风、扬声器、音频编码芯片、回声消除芯片，以上几部分在微处理器6管理下，可以实现与公安系统中心进行实时语音对讲，音质清晰无回声；一键呼救模块4由一个机械式按键组成，报警信号由微处理器6接收并传递到公安系统中心，同时该按键还会请求与公安系统中心进行对讲，需要公安系统中心应答才可进行对讲。公安系统中心也可在无请求状态下主动打开对讲，通过扬声器讲话。

[0033] 所述通信模块7还可以与移动便捷式设备进行通信，在移动便携式设备上安装相应的APP应用，当气体检测模块2检测到有害气体时，所述微处理器6实时地向该APP应用推送检测信息，例如当检测到的有害气体为一氧化碳，其浓度是25ppm时，则向该APP应用推送当前有害气体为一氧化碳，其浓度是25ppm，当浓度超过设定的浓度阈值，比如50ppm时，则发出警报，警报可以是声、光等方式进行警报；其中，所述微处理器6内置气体检测模块2能够检测到的有害气体相应的检测阈值，每种有害气体对应有不同的检测阈值。

[0034] 所述监测系统还可以包括显示模块，所述显示模块与微处理器6相连，所述微处理器6实时地向该显示模块推送检测信息，并同时显示相应的有害气体检测阈值，一旦到达检测阈值，则发出警报，该种警报可以是改变显示模块的显示屏上的颜色。

[0035] 另外，所述气体检测模块2包括有害气体传感器、鼓风装置和空气导流装置，所述空气导流装置设置在有害气体传感器和鼓风装置之间；所述有害气体传感器用于检测车内有害气体；所述鼓风装置用于加快车内空气流通并将流通的空气鼓入所述空气导流装置；所述空气导流装置用于将流通的空气导入所述有害气体传感器；所述空气导流装置的进风口与鼓风装置的出风口相对设置，所述空气导流装置的出风口与有害气体传感器相对设置，该种设置方式可以直接将流通的空气对准有害气体传感器，进而及时检测到有害气体。
本发明实施例中有害气体传感器具有一个或多个，当为一个时，有害气体传感器可以集成对多种气体敏感的敏感材料，此时，要求有害气体传感器对各种有害气体的检测精度都非常高；当为多个时，可以集成对不同气体敏感的有害气体传感器，每个传感器可以只对一种或少数种气体的灵敏度非常高，且检测限低。

[0036] 所述视频采集模块3包括超低照度摄像机、红外灯和补光灯中一种或多种，其中，超低照度摄像机可以具有CMOS图像传感器、可见光红外光滤光片切换器、光敏传感器等，在微处理器6的管理下，采集视频，并根据环境光线变化及光敏传感器进行判断，确定是否开启或关闭LED可见光或红外光补光灯，同时切换到可见光或红外光滤光片，以实现更好的日夜视频效果。

[0037] 所述监测系统还包括存储模块，所述存储模块用于存储采集的视频和位置信息。

[0038] 相应地，与本发明装置的技术特征相对应，如图2所示，本发明还提供了一种车载智能安全监测方法，包括以下步骤：

[0039] S1、检测车内有害气体得到检测信息或者当发生紧急状况时进行一键式紧急呼救并获取车辆的位置信息；

[0040] S2、判断所述检测信息是否达到检测阈值，当所述检测信息达到检测阈值时进行视频采集或者在一键式紧急呼救时进行视频采集；

[0041] S3、将采集的视频和位置信息发送到公安系统中心。

[0042] S4、当所述检测信息达到检测阈值时或者在一键式紧急呼救时进行语音对讲。

[0043] 更为具体地，本发明的车载智能安全监测方法，包括以下步骤：

[0044] S1、启动微处理器，初始化气体检测模块、视频采集模块，通信模块、定位模块、语音对讲模块、一键呼救模块，使各模块进入正常工作状态。

[0045] S2：气体检测模块检测到有易挥发危险物泄漏，向微处理器发送检测信息，所述气体检测模块可以精确检测易挥发气体的浓度，并配备鼓风装置和气体导流装置，可以有效促进系统周围空气流通，有利于有害气体传感器准确判断危险物种类；此外，气体检测模块能够检测到的不仅是可燃物，还可以是有毒的易挥发物。

[0046] S3：微处理器收到所述检测信息后进行处理，判断所述检测信息是否达到检测阈值，当所述检测信息达到检测阈值时，将该检测信息转换为警报信息，并将该警报信息传送给视频采集模块，所述视频采集模块进行视频录像。

[0047] S4：微处理器获取定位模块的位置信息，通过无线通信模块上报给公安系统中心。

[0048] S5：公安系统中心通过无线通信模块建议的连接，获取实时高清视频，打开语音对讲，与车内人员进行通话。

[0049] S6：当车内人员发现有危险需要紧急求救时，按下一键呼救模块的按钮。

[0050] S7：微处理器收到一键呼救模块的报警信息，触发视频采集模块进行视频录像。后续与S4和S5相同。

[0051] 本发明的车载智能安全监测系统及方法，具有如下有益效果：

[0052] 1、本发明的气体检测模块具有鼓风装置和空气导流装置，能够有效促进周围空气流通，有利于有害气体传感器精确检测到有害气体种类和其对应的浓度等参数。

[0053] 2、本发明的视频采集模块采用超低照度摄像机，在车辆内部关闭照明的情况下，借助微弱的环境光能够清楚地进行视频监控，记录车内发生的细节，在环境光极弱的情况下使用红外灯火补光灯进行补光，提高视频在没有环境光下的清晰度，记录车内发生的细节。

[0054] 3、本发明中的语音对讲模块具有回声消除装置，能够消除双向语音对讲的回声干扰，使得双向语音对讲更清晰。

[0055] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。