[0001] 本实用新型涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种车辆火灾检测系统及车辆。

[0002] 随着社会经济的发展，汽车作为便捷的代步工具，已经渐渐走入大部分家庭。汽车作为一项财产，其安全问题也是值得注意的一个问题。汽车发生火灾，虽然不是频发事件，
但其带来的后果往往很严重，如果不及时发现，很容易导致整车的报废。
实用新型内容

[0003] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种车辆火灾检测系统，采用低功耗的检测器对火灾进行预
检，并在预检到可能发生火灾时，启动图像采集装置，由图像采集装置通过机器视觉算法等
进行火灾确认，不仅可以保证火灾检测的准确性和及时性，且功耗低。

[0004] 本实用新型的第二个目的在于提出一种车辆。

[0005] 为达上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种车辆火灾检测系统，包括：检测器、图像采集装置和控制器，检测器和图像采集装置分别与控制器相连，其中，检测器
用以检测车辆数据，并根据车辆数据识别出车辆存在火灾风险时输出火灾预警信号；控制
器用以在接收到火灾预警信号时启动图像采集装置；图像采集装置用以采集车辆的图像信
息，并根据图像信息确认车辆是否发生火灾。

[0006] 根据本实用新型实施例的车辆火灾检测系统，通过检测器检测车辆数据，并根据车辆数据识别出车辆存在火灾风险时输出火灾预警信号，并通过控制器在接收到火灾预警
信号时启动图像采集装置，以及通过图像采集装置采集车辆的图像信息，并根据图像信息
确认车辆是否发生火灾，由此，采用低功耗的检测器对火灾进行预检，并在预检到可能发生
火灾时，启动图像采集装置，由图像采集装置通过机器视觉算法等进行火灾确认，不仅可以
保证火灾检测的准确性和及时性，且功耗低。

[0007] 根据本实用新型的一个实施例，车辆上设置有至少一个检测点，至少一个检测点位于车辆的外部、乘员舱、机舱、后备箱、动力电池、散热器和底盘中的至少一处，每个检测
点对应设置一个检测器。

[0008] 根据本实用新型的一个实施例，检测器包括用以检测温度数据的温度检测传感器和/或用以检测烟雾数据的烟雾检测传感器。

[0009] 根据本实用新型的一个实施例，图像采集装置包括用以采集车辆内部图像信息的第一图像采集装置和/或用以采集车辆外部图像信息的第二图像采集装置。

[0010] 根据本实用新型的一个实施例，第一图像采集装置设于车辆的前挡风玻璃处。

[0011] 根据本实用新型的一个实施例，车辆的车顶外部设置有固定组件，固定组件包括底座和保护罩，第二图像采集装置设于底座上且位于保护罩内。

[0012] 根据本实用新型的一个实施例，车辆火灾检测系统还包括：车载报警装置，车载报警装置与控制器相连，控制器还用以在图像采集装置根据图像信息确认车辆发生火灾时，
控制车载报警装置报警。

[0013] 根据本实用新型的一个实施例，车辆火灾检测系统还包括：通信装置，通信装置与控制器相连，通信装置还与用户终端进行通信，控制器还用以在图像采集装置根据图像信
息确认车辆发生火灾时，通过通信装置将图像信息发送至用户终端。

[0014] 根据本实用新型的一个实施例，车辆火灾检测系统还包括：定位装置，定位装置与控制器相连，定位装置用以获取车辆的位置信息，控制器还用以通过通信装置将图像信息
和位置信息发送至消防管理系统。

[0015] 为达上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种车辆，包括上述实施例的车辆火灾检测系统。

[0016] 根据本实用新型实施例的车辆，通过上述的车辆火灾检测系统，采用低功耗的检测器对火灾进行预检，并在预检到可能发生火灾时，启动图像采集装置，由图像采集装置通
过机器视觉算法等进行火灾确认，不仅可以保证火灾检测的准确性和及时性，且功耗低。

[0017] 本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

[0022] 下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型
的限制。

[0023] 下面参考附图描述本实用新型实施例的车辆火灾检测系统及车辆。

[0024] 图1为根据本实用新型一个实施例的车辆火灾检测系统的结构示意图。

[0025] 如图1所示，该车辆火灾检测系统100包括检测器110、图像采集装置120和控制器130，检测器110和图像采集装置120分别与控制器130相连。

[0026] 其中，检测器110用以检测车辆数据，并根据车辆数据识别出车辆存在火灾风险时输出火灾预警信号；控制器130用以在接收到火灾预警信号时启动图像采集装置120；图像
采集装置120用以采集车辆的图像信息，并根据图像信息确认车辆是否发生火灾。

[0027] 具体地，可在车辆上设置低功耗的检测器110，如传感器等，通过检测器110实时检测车辆数据，如车辆内部或外部的温度数据、烟雾数据等，基于这些数据识别车辆是否存在
火灾风险，例如，若温度过高或烟雾过多，则识别车辆存在火灾风险；若温度正常且无烟雾，
则识别车辆未存在火灾风险。当识别车辆存在火灾风险时，生成火灾预警信号并输出至控
制器130，由控制器130基于火灾预警信号启动图像采集装置120工作，图像采集装置120采
集车辆内部或外部的图像信息，并通过预置的机器视觉算法等对图像信息进行分析，得到
车辆是否发生火灾，例如，若分析出图像中存在火苗或大量烟雾，则确定车辆发生火灾；若
分析出图像中未存在火苗且无大量烟雾，则确定未发生火灾。

[0028] 由此，通过采用低功耗的检测器检测车辆数据，并对车辆数据进行识别，以对火灾进行预检，并在预检到车辆存在火灾风险时，启动图像采集装置，由图像采集装置获取车辆
的图像信息，并通过机器视觉算法等进行火灾确认，不仅可以保证火灾检测的准确性和及
时性，且功耗低。

[0029] 下面对检测器110、图像采集装置120和控制器130进行具体介绍。

[0030] 在一些实施例中，车辆上设置有至少一个检测点，至少一个检测点位于车辆的外部、乘员舱、机舱、后备箱、动力电池、散热器和底盘中的至少一处，每个检测点对应设置一
个检测器110。

[0031] 在一些实施例中，检测器110包括用以检测温度数据的温度检测传感器和/或用以检测烟雾数据的烟雾检测传感器。

[0032] 也就是说，可以在车辆的多个位置处分别布置一个或多个检测器110，以对车辆进行全面检测。需要说明的是，上述检测器110的设置位置以及设置类型仅作为示例性说明，
在实际应用中，可根据实际情况进行适应性的设置，例如，检测器110也可为一氧化碳检测
传感器、感光检测传感器等。下面以检测器110包括温度检测传感器和烟雾检测传感器为例
进行说明。

[0033] 具体来说，可在车辆的外部、乘员舱、机舱、后备箱、动力电池、散热器、底盘等位置处分别设置一个温度检测传感器和/或烟雾检测传感器，以实时检测车辆内部、外部的温度
数据和烟雾数据。可选的，所设置的温度检测传感器和烟雾检测传感器可具有内部比较功
能，这样可直接在其内部设置温度安全阈值以及烟雾安全阈值，进而当温度检测传感器检
测到的温度超过内部的温度安全阈值时，直接输出火灾预警信号至控制器130，当烟雾检测
传感器检测到的烟雾浓度超过内部的烟雾安全阈值时，直接输出火灾预警信号至控制器
130。

[0034] 需要说明的是，温度安全阈值的设置与车辆不同位置处部件本身的性能有关，以动力电池为例，普通的动力电池的安全工作温度区间为0～40℃，当动力电池的温度超过40
℃时，电池容易热失控而造成车辆失火，因此，对于动力电池来说，可将温度安全阈值设置
为40℃，当位于动力电池上的温度检测传感器检测到动力电池上的温度超过40℃，表明车
辆存在失火风险，此时直接输出火灾预警信号至控制器130。烟雾安全阈值可以依据实验数
据获取，也可以依据实际存在火灾风险时检测的烟雾浓度进行设置。

[0035] 当各个传感器识别到车辆存在火灾风险时，即刻向控制器130输出火灾预警信号。控制器130在接收到火灾预警信号时，启动图像采集装置120。由此，实现了车辆火灾的预
检，保证了车辆火灾检测的及时性。

[0036] 在一些实施例中，图像采集装置120包括用以采集车辆内部图像信息的第一图像采集装置和/或用以采集车辆外部图像信息的第二图像采集装置。第一图像采集装置和第
二图像采集装置均包括摄像头和处理器，摄像头用以采集车辆的图像信息，处理器用以对
图像信息进行处理以识别车辆是否存在火灾。

[0037] 具体来说，在控制器130接收到火灾预警信号时，启动图像采集装置120的摄像头对存在火灾风险的位置进行图像采集得到图像信息，而后由处理器对图像信息进行烟雾和
火苗识别，当识别到烟雾或火苗时，说明车辆发生火灾。

[0038] 作为一种可能的实现方式，可以采用深度学习算法对烟雾和火苗进行检测。下面对采用深度学习法检测火苗以及烟雾进行进一步地说明。

[0039] 步骤1，收集包含火苗和/或烟雾的图像，分别建立火苗初始数据集和烟雾初始数据集。其中，收集包含火苗和烟雾的图像的方法包括：可以通过拍照的方式获取，也可以通
过网络搜索获取，还可以直接查找网络上已有的包含火苗初始数据集和烟雾初始数据集。

[0040] 步骤2，分别对火苗和/或烟雾初始数据集中的图像进行数据增强操作以扩充数据集，其中，数据增强操作的方式包括：翻转变换、随机修剪、色彩抖动、平移变换、尺度变换、
对比度变换、噪声扰动、旋转变换/反射变换。对扩充后数据集进行标注，例如，可以用方框
标注出图像中有火苗和/或烟雾的区域，按随机方式分别从扩充后的火苗和/或烟雾数据集
中选择p％作为火苗训练数据集和烟雾训练数据集，对应数据集的剩余部分分别作为火苗
测试数据集和烟雾测试数据集。其中，训练数据集和测试数据集的占比可以依据实际需要
设定，例如，可以将收集到的大量的包含火苗和/或烟雾图像中的80％作为训练数据集，将
剩余的20％作为测试数据集。

[0041] 步骤3，使用火苗训练数据集和烟雾训练数据集分别训练卷积神经网络模型得到火苗和烟雾检测模型，随后通过测试数据集来分别对火苗和烟雾检测模型进行测试，当查
准率到达设定阈值时，例如，当查准率超过90％时，表明获得的火苗和烟雾检测模型符合要
求，否则，继续步骤1至步骤3，直至查准率超过90％。

[0042] 步骤4，在图像采集装置中增加火苗和/或烟雾检测模块。

[0043] 步骤5，基于图像采集装置中的摄像头采集车辆的视频数据，并基于ffmpeg框架从视频数据中提取图像帧，得到车辆的图像信息。

[0044] 步骤6，采用火苗和/或烟雾检测模块对每帧图像进行检测，确定图像中有无火苗及烟雾并标出它们的位置。

[0045] 步骤7，当检测到火苗或烟雾时，确定车辆发生火灾。

[0046] 可选地，上述检测火苗以及烟雾的过程的深度学习算法可以由多种算法来实现，例如YOLOV3算法、YOLOV4算法和YOLOV5算法。

[0047] 由此，利用图像采集装置，通过机器视觉算法，能够自动检测车辆是否发生火灾，且检测效率高，检测结果准确。

[0048] 在一些实施例中，第一图像采集装置设于车辆的前挡风玻璃处，用于采集车辆内部的图像信息。

[0049] 作为一个示例，当位于乘员舱的温度检测传感器检测到乘员舱内的温度超过预设的温度安全阈值时，识别出车辆存在火灾风险，该温度检测传感器输出火灾预警信号给控
制器130，控制器130在接收到火灾预警信号时，启动设置在车辆的前挡风玻璃处的第一图
像采集装置对位于车辆内部的乘员舱处进行烟雾或火苗检测，当检测到有烟雾和/或火苗
时，说明车辆发生火灾。

[0050] 由此，在基于检测器识别出检测点处车辆存在火灾风险时，进一步结合图像采集装置采集检测点的图像信息对存在火灾风险处的烟雾或火苗进行进一步地检测，能够提高
火灾检测的准确性。

[0051] 在一些实施例中，车辆的车顶外部设置有固定组件，固定组件包括底座和保护罩，第二图像采集装置设于底座上且位于保护罩内。

[0052] 具体来说，为了保障设置于车辆外部的第二图像采集装置的安全性，可在车辆的车顶外部设置有包括底座和保护罩的固定组件，将第二图像采集装置固定在底座上，并使
用保护罩对第二图像采集装置进行保护。由此，不仅能够对车辆外部的车辆的图像信息进
行采集，还能保障第二图像采集装置的安全性。

[0053] 可选的，保护罩可为透明保护罩或者非透明保护罩，当为非透明保护罩时，可由相应的控制机构在需要第二图像采集装置启动时，打开保护罩，而在无需第二图像采集装置
启动时，关闭保护罩。

[0054] 作为一个示例，当位于后备箱的烟雾检测传感器检测到后备箱的烟雾浓度超过预设的烟雾安全阈值时，识别出车辆存在火灾风险，该烟雾检测传感器输出火灾预警信号给
控制器130，控制器130在接收到火灾预警信号时，启动设置在车辆的车顶外部的第二图像
采集装置对车辆后备箱进行烟雾或火苗检测，当检测到有烟雾和/或火苗时，说明车辆发生
火灾。

[0055] 由此，在基于检测器识别出检测点处存在火灾风险时，进一步结合图像采集装置采集检测点的图像信息对存在火灾风险处的烟雾或火苗进行进一步地检测，能够提高火灾
检测的准确性。

[0056] 在一些实施例中，参考图2所示，车辆火灾检测系统100还包括：车载报警装置140，车载报警装置140与控制器130相连，控制器130还用以在图像采集装置120根据图像信息确
认车辆发生火灾时，控制车载报警装置140报警。

[0057] 具体来说，在图像采集装置120检测到烟雾或火苗，从而确定车辆发生火灾时，图像采集装置12可对发生烟雾或火苗的位置进行拍摄，并将拍摄的火灾现场图片发送给控制
器130，控制器130在获得车辆发生火灾的信息之后，控制车载报警装置140发出火灾报警信
号以进行火灾报警。

[0058] 作为一个示例，车载报警装置140可以为扬声器，当发生火灾时，控制器130控制扬声器发出火灾报警信号，火灾报警信号可以为“滴、滴”的报警声，也可以为类似于“存在火
情”的语音提示音。车载报警装置140也可以为灯光报警器，当发生火灾时，控制器130控制
灯光报警器进行闪烁。

[0059] 由此，在确定车辆发生火灾时，通过车载报警装置140发出火灾报警信号，可以使用户及时且直观地获知车辆发生火灾，以便用户及时进行灭火处理，从而降低因失火带来
的经济损失以及保障用户的安全性。

[0060] 在一些实施例中，参考图2所示，车辆火灾检测系统100还包括：手动解除开关，用于接收用户的报警解除指令，其中，控制器130还用以根据报警解除指令控制车载报警装置
140停止发出火灾报警信号。例如，当车辆内部有人时，在用户听到火灾报警信号，并确认火
灾已经消除时，可通过该手动解除开关关闭车载报警装置140，以解除火灾报警信号，该方
式适用于用户在车辆内时，通过车载报警装置就可以提醒用户，避免一些特殊情况下，如后
备箱起火用户未注意到等，能够及时提醒用户对火灾进行处理。

[0061] 在一些实施例中，参考图2所示，车辆火灾检测系统100还包括：通信装置150，通信装置150与控制器130相连，通信装置150还与用户终端进行通信，控制器130还用以在图像
采集装置120根据图像信息确认车辆发生火灾时，通过通信装置150将图像信息发送至用户
终端。

[0062] 具体来说，当车辆发生火灾时，控制器130将图像采集装置120拍摄的包含火苗和/或烟雾的图像通过通信装置150发送给用户终端，以使用户能够实时准确的获取火灾现场
的图像信息，以便用户进行及时准确地灭火，该方式适用于用户未在车辆内时，以便用户在
较远位置也可以实时获悉车辆有无火灾。

[0063] 在一些实施例中，参考图2所示，车辆火灾检测系统100还包括：定位装置160，定位装置160与控制器130相连，定位装置160用以获取车辆的位置信息，控制器130还用以通过
通信装置150将图像信息和位置信息发送至消防管理系统。需要说明的是，该方式可配合前
述两种方式实现火灾的自动报警。

[0064] 举例来说，在确定车辆发生火灾时，可通过车载报警装置140发出火灾报警信号，同时通过通信装置150将火灾相关信息发送给用户终端，在控制器130未接收到手动解除开
关的关闭指令、且未接收到用户终端的关闭指令、且时间达到预设时间，则控制器130通过
定位装置160获取车辆的位置信息，并将位置信息以及火灾相关信息通过通信装置150发送
给消防管理系统，以便在无人知晓车辆发生火灾情况或用户赶不到火灾现场等时，自动报
警给消防人员以进行灭火处理，从而降低因车辆失火而带来的危险和损失。

[0065] 综上所述，根据本实用新型实施例的车辆火灾检测系统，通过检测器检测车辆数据，并根据车辆数据识别出车辆存在火灾风险时输出火灾预警信号，并通过控制器在接收
到火灾预警信号时启动图像采集装置，以及通过图像采集装置采集车辆的图像信息，并根
据图像信息确认车辆是否发生火灾，由此，先采用低功耗的检测器对火灾进行预检，并在预
检到可能发生火灾时，再启动功耗高的图像采集装置，由图像采集装置通过机器视觉算法
等进行火灾确认，不仅可以保证火灾检测的准确性和及时性，最大可能的减少因火灾带来
的损失，且功耗低；同时通过多种报警方式，可保证火灾发生时能够及时止损。

[0066] 对应上述实施例，本实用新型还提出了一种车辆。

[0067] 图3为根据本实用新型一个实施例的车辆的结构示意图，如图3所示，车辆1000包括上述实施例的车辆火灾检测系统100。

[0068] 根据本实用新型实施例的车辆，通过上述的车辆火灾检测系统，先采用低功耗的检测器对火灾进行预检，并在预检到可能发生火灾时，再启动功耗高的图像采集装置，由图
像采集装置通过机器视觉算法等进行火灾确认，不仅可以保证火灾检测的准确性和及时
性，最大可能的减少因火灾带来的损失，且功耗低；同时通过多种报警方式，可保证火灾发
生时能够及时止损。

[0069] 需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可
读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其
他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行
系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、
通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设
备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或
多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只
读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光
盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其
他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必
要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器
中。

[0070] 应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的
软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知
的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门
电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，
现场可编程门阵列(FPGA)等。

[0071] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在
任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0072] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位
或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限
制。

[0073] 此外，本实用新型实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数
量。由此，本实用新型实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地
表示该实施例中包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，词语“多个”的含义是至少
两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。

[0074] 在本实用新型中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也
可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是
直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元
件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述
术语在本实用新型中的具体含义。

[0075] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特
征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅
表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以
是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0076] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围
内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。