摘要:本文提出了一種基于電容傳感器的兒童安全座椅防遺忘檢測方法，與傳統的檢測方法相比，該檢測方法具有準確、可靠且易于安裝等優點，且在兒童防遺忘檢測功能的基礎上加入了車輛發動機啟停檢測裝置、車內環境檢測裝置和報警裝置。發動機啟停裝置可以將發動機狀態利用藍牙模塊發送到MCU，MCU可根據發動機的狀態有效地提醒車主不要將兒童遺忘在車內，同時利用車內環境檢測裝置對車內環境進行實時監測，當車內環境惡化且危害到兒童的生命時，可以利用GSM模塊及時提醒車主。

　　關鍵詞:防遺忘檢測;電容傳感器;藍牙;環境檢測

　　隨著汽車行業的飛速發展，汽車逐漸走進普通家庭成為人們生活中不可或缺的重要工具。一些家長由于安全意識欠缺或是懷有僥幸心理，將兒童單獨留在密封的車內。由于汽車良好的密閉性使得外面的新鮮空氣很難進入車內，車內氣體不易流通，而且在陽光的照射下汽車內部溫度會快速上升，被鎖在車內的兒童由于不具自救功能，在高溫和氧氣稀薄的環境下很容易中暑昏迷、甚至死亡，造成嚴重的后果。

　　目前市面上具有防遺忘功能的兒童安全座椅采用的是傳統的壓力感應技術，由于兒童與安全座椅的接觸面積小，且坐姿不確定，因此可能會出現壓力傳感器工作不正常的情況，而且壓力傳感器的安裝復雜。不僅如此，大部分的兒童安全座椅并不具備車內環境監測功能，或環境監測功能單一，未考慮到汽車在怠速的情況下會產生大量的一氧化碳，而這些一氧化碳在車庫等密閉的環境下可能會進入車內，帶來兒童中毒的危險。針對以上問題，本文提出了一種基于電容傳感器的新型兒童安全座椅防遺忘檢測技術，并加入了車內環境監測功能。

　　當發動機啟停檢測模塊檢測車輛處于熄火狀態時，通過檢測車內的二氧化碳濃度來判斷車內的環境狀況，若控制器檢測到兒童安全座椅上有兒童且車內的二氧化碳超過一定濃度值，將會觸發系統報警;當發動機啟停檢測模塊檢測車輛發動機處于運行狀態且兒童未被抱走時，通過檢測車內的一氧化碳濃度來判斷車內的環境狀況，若控制器檢測車內的一氧化碳超過一定濃度值，將會觸發系統報警。

　　1系統總體設計

　　該系統具有兒童防遺忘功能、車內環境安全檢測功能和報警救援功能。系統選取高分辨率的電容數字轉換器FDC2214對來自電容傳感器的數據進行采集，微處理器對FDC2214采集到的信號進行處理，監測當前兒童的乘坐狀態，同時利用一氧化碳、二氧化碳和溫度傳感器采集車內環境信息，并根據車內環境惡化程度采取相應的報警措施。

　　2系統硬件設計

　　整個系統由防遺忘檢測裝置、活動跡象檢測裝置和GSM報警裝置組成，系統采用鋰電池供電，當電量不足時會提醒用戶及時充電。STM32作為控制器對信號進行分析與處理;防遺忘檢測裝置對車輛的狀態進行檢測;活動跡象檢測裝置對車內的環境狀況進行檢測;控制器根據檢測結果采取對應的報警措施。對研究中涉及的各部分可做設計分述如下。

　　2.1防遺忘檢測裝置

　　防遺忘檢測裝置主要由藍牙收發模塊、發動機啟停檢測模塊和報警模塊組成。藍牙發射模塊與車載點煙器相連，發動機啟動后車載點煙器為藍牙發射模塊供電，每30s與活動跡象檢測裝置通信一次;汽車熄火后藍牙發射模塊斷電，二者通訊失敗，觸發蜂鳴器報警，蜂鳴器持續響1min提醒用戶抱走兒童。

　　2.2活動跡象檢測裝置

　　活動跡象檢測裝置主要由一氧化碳檢測模塊、二氧化碳檢測模塊、溫度檢測模塊和電容檢測模塊組成。其中，電容檢測模塊基于TI公司的FDC2214芯片，該芯片具有分辨率高、功耗低、抗干擾能力強等優點。

　　傳感器通過檢測電路板上的覆銅區域與人體之間形成的電容的大小來確定人體與電路板的距離，本系統中自制的電容檢測模塊檢測面積可達120cm2，由于該傳感器具有28位的高分辨率，經過實際測試，當人體與電路板的距離在20cm以內，該模塊均可精確地檢測出來。因此，該電容檢測模塊可以穩定、可靠地檢測到兒童在安全座椅上的乘坐狀態。

　　發動機啟停檢測模塊檢測到車輛處于熄火狀態時，將二氧化碳濃度變化量作為車內空氣指標，通過檢測車內的二氧化碳濃度來判斷車內的環境狀況，若控制器檢測到兒童安全座椅上有兒童且車內的二氧化碳超過一定濃度值，將會觸發系統報警。檢測模塊還要利用溫度傳感器來判斷車內的環境溫度，溫度過高時也會觸發報警。

　　在夏季，當外界溫度為35℃時，陽光照射15min后，封閉的車廂內部氣溫會迅速地上升至65℃，在這樣的環境下待上0.5h就能致命;即便環境溫度僅有21℃，陽光直射下，1h后車內溫度也能達到47℃，兒童體溫調節機制發育尚未完全，體溫調節依然較弱，更容易導致窒息。由于部分車主在夏天會在發動機怠速狀態下開啟車內空調，此時若車子停在密閉環境內，尾氣中的一氧化碳可能會進入車內造成兒童中毒。因此，發動機啟停檢測模塊檢測車輛發動機處于運行狀態且兒童未被抱走時，將一氧化碳濃度作為車內空氣質量指標，若控制器檢測車內的一氧化碳超過一定濃度值，將會觸發系統報警。

　　2.3GSM報警裝置GSM報警裝置利用GSM通訊模塊提醒車主車內兒童可能發生危險。當車內環境達到臨界狀態時觸發第一級短信報警，系統每隔一段時間向車主發送一次短信提醒車主;若車內環境繼續處于惡化狀態，但尚未達到極限，會觸發第二級電話報警。

　　3結束語

　　現今，因特網上人們還在頻繁使用FTP服務或協議進行資源的共享。本文提出的基于打包的批量文件傳輸模式，能有效減少一次FTP會話期間需要連續傳送多個文件時的總體所用時間，所以在網絡延遲相對發送時間比值大的場合，具有一定的應用價值。例如，在需要傳輸大量小文件或網絡延遲大、帶寬高的情況下使用此方法，效果則尤其顯著。在FTP協議實際應用開發中，研發打包傳輸模式時還可利用流技術在內存中實現文件打包成流、流數據發送與接收、在內存中將流解包為文件的管道作業方式，從而最大化節約打包和解包操作額外帶來的時間和空間消耗。

　　參考文獻

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