張述文 張海程 于佳正

摘 要：隨著汽車的普及，車內(nèi)高溫致死案例頻頻發(fā)生。針對這一現(xiàn)象，利用傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)，設(shè)計出一套新型的車內(nèi)高溫遠程報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有靈敏度高、實時性好、結(jié)構(gòu)簡單等特點，能夠有效地防止孩子被遺留車內(nèi)中暑窒息死亡事件的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：車內(nèi)高溫；感應(yīng)；預(yù)警；單片機；移動網(wǎng)絡(luò)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.019

1 緒論

1.1 研究意義

出于一種對人安全的問題的考慮，應(yīng)該研發(fā)一種車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)。在車內(nèi)有人，并且車內(nèi)產(chǎn)生高溫環(huán)境的時候給予一些解決措施，并給與車主預(yù)警。本文通過提出“汽車高溫人體感應(yīng)警報系統(tǒng)”來進一步來減少人員傷亡和不必要的財產(chǎn)損失。該系統(tǒng)能夠給車主提供一個提醒的功能，降低因車主疏忽大意而對被遺漏在車內(nèi)的人員的危險程度，從而保證車內(nèi)人員的本質(zhì)安全。

1.2 研究方法和成果

1.2.1 研究方向

首先搭建一個的高靈敏度的感應(yīng)系統(tǒng)，其包括硬件和軟件的設(shè)計方案，通過這兩方面保證感應(yīng)系統(tǒng)能夠及時做出反應(yīng)。

1.2.2 研究成果

通過移動通訊即手機移動終端接收預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出的細信息，同時手機移動終端能夠接收到短信提醒，這樣能夠保證車主及時準確的獲知車輛的即時信息。具體過程是人體感應(yīng)開關(guān)檢測到車內(nèi)有人并且溫度檢測器測量的車內(nèi)溫度超過設(shè)定溫度時，感應(yīng)系統(tǒng)能夠自動開啟并作出相應(yīng)分析，最終將分析結(jié)果以短信的形式讓車主及時獲知車內(nèi)人員情況。

2 車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

該傳感器系統(tǒng)基于普通移動網(wǎng)絡(luò)，通過移動終端對車輛內(nèi)的成員進行及時監(jiān)控。感應(yīng)系統(tǒng)采用C語言進行編程并在寫入單片機內(nèi)。該單片機能夠預(yù)留出和手機移動終端相匹配的借口，從而能夠及時準確的發(fā)送車內(nèi)預(yù)警信息。這些技術(shù)實現(xiàn)難度低，并在現(xiàn)今社會得到了應(yīng)用，成本低、可靠性好。

系統(tǒng)設(shè)計包括檢測模塊、中央處理模塊、執(zhí)行模塊、通信模塊，其中：

（1）檢測模塊由溫度傳感器（包括溫度檢測模塊和人體檢測模塊）和溫度轉(zhuǎn)換信號處理電路組成，主要是采集車內(nèi)人體溫度，并將收集到的信息傳輸?shù)较乱荒K。

（2）中央處理模塊接收來自溫度傳感器的信息，同時快速進行數(shù)據(jù)分析，并得出數(shù)據(jù)分析結(jié)果。中央處理模塊會根據(jù)各模塊傳輸進入的信息判斷是否需要向車主發(fā)出預(yù)警。

（3）執(zhí)行模塊通過無線接收器接收來自車主手機的信息，并能夠自動開啟天窗幫助熱空氣擴散等。

（4）通信模塊可以實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?。通訊系統(tǒng)運作時，中央處理模塊分析結(jié)果將決定是否通過無線傳輸?shù)姆绞浇o車主發(fā)送分析結(jié)果。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計概述

該軟件采用移動網(wǎng)絡(luò)進行信息的接收與發(fā)送，車主可以使用單片機上的通訊模塊來監(jiān)控汽車情況，當軟件運行時，它將對車內(nèi)狀況進行實時監(jiān)測與分析。如果汽車處于無預(yù)警狀態(tài)，傳感器檢測到的信號將不會被處理，通訊模塊也不會發(fā)出預(yù)警。當車主離開后汽車開啟預(yù)警，在車內(nèi)感應(yīng)到人體的情況下單片機開始工作，監(jiān)控車內(nèi)溫度變化，當車內(nèi)溫度高于設(shè)定的溫度上限時，單片機會判斷車內(nèi)情況，向車主發(fā)出車內(nèi)高溫預(yù)警。

本系統(tǒng)設(shè)置SIM卡收發(fā)裝置，當滿足設(shè)計的預(yù)警條件時，單片機會在設(shè)定時間內(nèi)自動給用戶手機發(fā)送短信預(yù)警。移動網(wǎng)絡(luò)的終端分為兩種類型，手機和普通手持接收器，其中手機比普通接收器等級高，當監(jiān)控系統(tǒng)運行時，這兩種控制方式都可以接收信號提供預(yù)警，如果是用普通接收器作為接收端，接收器可以接受信號并利用內(nèi)置蜂鳴器提醒車主。如果用手機為接收端，則車載移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以向車主發(fā)送預(yù)警短信。

3.2 子程序的設(shè)計

3.2.1 溫度子程序的設(shè)計

溫度傳感器DS18B20只有經(jīng)過編譯后才能被單片機所識別，所以溫度傳感器的子程序是很重要的，下面為溫度傳感器子程序：溫度傳感器子程序～啟動溫度傳感器～采集溫度信息、轉(zhuǎn)換～單片機。當紅外線探測儀檢測到車上有人存在時，單片機啟動，同時溫度傳感器開始，當單片機判斷溫度超過預(yù)設(shè)值時，就會啟動報警系統(tǒng)。

3.2.2 報警子程序

汽車中設(shè)置蜂鳴器。用編程設(shè)置報警程序，報警程序能讓蜂鳴器產(chǎn)生不同頻率的響聲，使得周圍的人們能注意到汽車的報警，起到警示作用。

溫度傳感器將其檢測信號輸入單片機，單片機對其判斷，當溫度超過設(shè)定值時單片機會向報警系統(tǒng)發(fā)送啟動信號，報警系統(tǒng)開始工作。

4 結(jié)論與展望

最終此程序?qū)崿F(xiàn)的功能為：熱釋電紅外探測儀的輸出信號連接單片機的片選信號，即紅外探測儀的輸出信號決定單片機的工作。當紅外探測儀檢測到車內(nèi)有人時，啟動單片機，然后通過單片機的同步時鐘序列啟動溫度檢測器，當溫度檢測器檢測到的溫度高于預(yù)定值時，單片機會發(fā)出一個高平信號提醒有危險發(fā)生。同時啟動報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)將車內(nèi)有人和溫度高于預(yù)設(shè)值的報警信號通過無線收發(fā)模塊發(fā)送給車主，車主通過安裝在鑰匙上的接收模塊得知報警信號。本系統(tǒng)對車內(nèi)高溫人體感應(yīng)的研究，輔助提醒用戶察覺車內(nèi)存在的危險，及時解決車內(nèi)高溫對車內(nèi)嬰兒的造成的傷害。但本系統(tǒng)只是起到輔助作用，為了更加安全，用戶還是不要抱著僥幸心理，把嬰兒獨自放在烈日烘烤的車內(nèi)，從而也就從本質(zhì)上杜絕了悲劇的發(fā)生。

參考文獻：

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[2]D.D.Kouvatsos，K.Al-Begain，I.Awan[M].A Queueing Model for a Wireless GSM/GPRS Cell with Multiple Service Classes.2006.