CN104460411A - 一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，包含微控制模块以及与微控制模块连接的有害气体检测单元、灰尘检测单元、雨露检测单元、净化单元、投影单元、天窗驱动单元、报警单元和电源模块；本发明结构简单，易于实现；且有效地结合投影技术显示监测数据及根据天气状况控制天窗关闭，实现轿车车内环境温度测量和有害气体浓度实时测控，有效地改善了车驾环境。

Description

一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统

技术领域

本发明涉及一种监测系统，尤其涉及一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，属于环境监控领域。

背景技术

轿车空调运行在车辆停驶期间产生的一氧化碳进入轿车车厢内极易诱发中毒事故，随着轿车的普及，由此引发的一氧化碳安全事故也越来越多。

在国外,车内空气污染已经成为公认的威胁人体健康的严重的环境污染现象，各汽车消费大国对此高度关注。事实上，早在上世纪八九十年代，美国就曾出现过多起因 车内空气污染伤人致死的事件。鉴于此，美国把室内和车内污染作为人类健康的五大危害之一。2006年,美国AnnArbor环境集团发布了题为“任何速度都有毒”的检测报告，称车内空气中的有害化合物含量是家居和办公室中的5到10倍。该集团采集了11个国际著名汽车品牌的车内灰尘样本以及挡风玻璃薄膜样本，经化验分析后显示，车内普遍存在对人体有害的物质，车内坐椅、地毯、扶手和电线胶皮等都会产生对人有害的化学物质。研究测试发现，新车出厂后车内有害 气体的挥发时间至少需要6个月以上。 欧盟环保部门和美国环保局要求汽车制造厂所使用的材料必须申报，并必须经过环保部门审查以确保对环境和人体危害程度达到最低点后才能使用。

由于我国目前尚未出台车内空气质量的具体标准，加之家庭汽车市场的旺盛需求，促使很多汽车下了生产线就直接进入市场，完全没有经过专业部门的测试，各种配件和材料中的有害气体在没有得到充分释放的情况下完全留存在车内，而新车车主直接成为吸收者。据专家介绍，车内空气的污染源无处不在：操控台、坐椅，车顶毡、脚底垫以及零配件和胶水等汽车本身的物件都是在一刻不停地释放着有害气体。大量对人身体有害的甲醛、苯、甲苯、丙酮等物质充斥车内，检测车内环境对人们的身体健康尤为重要。

例如申请号为“201320507984.3 ”的内部安装有空气净化器的轿车，该实用新型涉及车内部安装了空气净化器的轿车。它解决了空气净化器设置在汽车顶部防雨、防晒问题不容易解决以及增加车顶密封防雨成本的问题。该实用新型的技术方案是：包括轿车本体，轿车本体内座椅的椅背中设置有空气净化器，座椅的椅背蒙皮在空气净化器的吸气口和排气口处设置有过气装置。本实用新型的技术效果是：不占用轿车内的空间；利用座椅椅背和椅背蒙皮对空气净化器进行隐蔽式保护；不破坏轿车的外观和内部装饰效果。该设计虽然可以净化车内空气，但是仍不能通过检测空气质量来控制净化装置，通过人主动控制净化装置，存在很大的弊端。很多情况下，由于人身体不能准确的判断空气质量和灰尘度，这样导致不能及时的打开除尘装置，给人们的身体带来很大的伤害。

又如申请号为“201220619959.X”的本实用新型公开了轿车与杀菌消毒除尘机的组合装置，其特征在于，轿车的后备厢的厢体侧壁上设置有杀菌消毒除尘机。所述杀菌消毒除尘机的进风口具有通向轿车车厢的内部空间第一通风管道，所述杀菌消毒除尘机的出风口通向轿车车厢的内部空间的第二通风管道。所述第一通风管道的入口端与第二通风管道的出口端之间的间距大于20CM。本实用新型的有益效果是：杀菌除尘消毒机安装于轿车的后备车厢，既能起到净化轿车车厢内部空间的空气，又不会占用车厢内部空间，而且外形美观；杀菌消毒机远离轿车的司乘人员，其噪声不会影响司乘人员的工作和休息。该设计虽然将杀菌除尘机设置于轿车内，但是仍不能通过检测空气质量来控制净化装置，需人主动控制净化装置，存在很大的弊端，很多情况下，由于人身体不能准确的判断空气质量和灰尘度，这样导致不能及时的打开除尘装置，给人们的身体带来很大的伤害，且没有考虑将雨露检测和投影装置运用到车内环境监测领域，有待进一步优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其结构简单、且有效地结合投影技术显示监测数据及根据天气状况控制天窗关闭，实现轿车车内环境温度测量和有害气体浓度实时测控，有效地改善了车驾环境。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

      一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，包含微控制模块以及与微控制模块连接的有害气体检测单元、灰尘检测单元、雨露检测单元、净化单元、投影单元、天窗驱动单元、报警单元和电源模块，所述微控制模块还包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元、第二控制单元、第三参数对比单元和第三控制单元；

其中，有害气体检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内有害气体浓度参数；

灰尘检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内灰尘浓度参数；

第一参数对比单元，用于将有害气体浓度参数、灰尘浓度参数与安全阈值进行比较，当任一参数超过阈值时发送信号至第一控制单元；

第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号启动净化单元，同时控制报警单元发出警报，并触发雨露检测单元、第二参数对比单元工作；

雨露检测单元，用于根据设定周期实时检测车外天气信息参数；

第二参数对比单元，用于将天气信息参数与正常阈值进行比较，当未超过正常值发送信号至第二控制单元；

第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，通过天窗驱动单元打开天窗；

第三参数对比单元，用于将有害气体检测单元、灰尘浓度检测单元和雨露检测单元检测的数据和正常阈值进行比较，当低于阈值时，发送信号至第三控制单元；

第三控制单元，用于根据第三参数对比单元发送的信号，降低有害气体检测单元、灰尘检测单元及雨露检测单元的检测周期，并通过投影单元检测的数据投影到前挡风玻璃上供驾驶者查看。

优选的，所述雨露检测单元为HS1101湿度传感器。

优选的，所述有害气体包含CO、甲醛、苯、甲苯、丙酮。

优选的，所述微控制模块为AVR单片机。

优选的，所述投影单元的型号为MDV-737HUD。

优选的，所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包括一喇叭和一LED灯。

优选的，所述电源模块为可充电蓄电池。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、结构简单，易于实现，将投影技术、及雨露检测技术运用到车内环境监测，不仅能够实时显示监测数据还能够根据天气状况控制天窗关闭，使控制更加智能化；

2、能够实现轿车车内环境温度测量和有害气体浓度实时测控，有效实时的改善了轿车车内环境。

3、利用雨露检测单元实时检测天气状况，进而控制天窗开闭，智能化的控制车内环境。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

    如图1所示，一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，包含微控制模块以及与微控制模块连接的有害气体检测单元、灰尘检测单元、雨露检测单元、净化单元、投影单元、天窗驱动单元、报警单元和电源模块，所述微控制模块还包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元、第二控制单元、第三参数对比单元和第三控制单元；

其中，有害气体检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内有害气体浓度参数；

灰尘检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内灰尘浓度参数；

第一参数对比单元，用于将有害气体浓度参数、灰尘浓度参数与安全阈值进行比较，当任一参数超过阈值时发送信号至第一控制单元；

第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号启动净化单元，同时控制报警单元发出警报，并触发雨露检测单元、第二参数对比单元工作；

雨露检测单元，用于根据设定周期实时检测车外天气信息参数；

第二参数对比单元，用于将天气信息参数与正常阈值进行比较，当未超过正常值发送信号至第二控制单元；

第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，通过天窗驱动单元打开天窗；

第三参数对比单元，用于将有害气体检测单元、灰尘浓度检测单元和雨露检测单元检测的数据和正常阈值进行比较，当低于阈值时，发送信号至第三控制单元；

第三控制单元，用于根据第三参数对比单元发送的信号，降低有害气体检测单元、灰尘检测单元及雨露检测单元的检测周期，并通过投影单元检测的数据投影到前挡风玻璃上供驾驶者查看。

其中，所述雨露检测单元为HS1101湿度传感器，所述有害气体包含CO、甲醛、苯、甲苯、丙酮，所述微控制模块为AVR单片机，所述投影单元的型号为MDV-737HUD，所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包括一喇叭和一LED灯，所述电源模块为可充电蓄电池。

湿度传感器HS1101是基于独特工艺设计的电容元件，这些相对湿度传感器可以大批量生产。可以应用于办公室自动化，车厢内空气质量控制，家电，工业控制系统等。它有以下几个显著的特点：全互换性，在标准环境下不需校正；长时间饱和下快速脱湿；可以自动化焊接，包括波峰或水浸；高可靠性与长时间稳定性；专利的固态聚合物结构；可用于线性电压或频率输出回路；快速反应时间。HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。涉及如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号时，常用两种方法:一是将HS1101置于运放与阻容组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦波电压信号经整流、直流放大、再A/D转换为数字信号;另一种是将HS1101置于555振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。

投影单元的型号为MDV-737HUD，MDV-737HUD产品采用了JVC建伍在投影机领域培育出的LCOS（反射型液晶）技术“D-ILA”（直接驱动图像光源放大器）。该公司过去曾以其他方式作为选配件销售HUD，而此次是首次应用于市售的车载导航仪量产品。新产品的车载导航仪部分在印度尼西亚生产，HUD在日本生产，二者配套销售。HUD安装在室内镜上使用，D-ILA器件为0.37英寸，显示画面为7英寸（投影距离为2m时），总像素约为92万。采用白色LED光源，色温为4000K，亮度为1.5万cd/m2。使用温度范围在0～+45℃。新产品以方便驾驶员直观了解驾驶辅助信息的形式提示导航信息，比如，当靠近要拐弯的十字路口时，会大大地显示右拐或左拐箭头；在城区复杂的十字路口用3D图表表示路上的车线和标志等。地图信息等导航仪的详细信息与原来一样显示在导航仪的液晶显示屏上。内置可接收微波数字电视的调谐器，不仅可以收看电视节目，还可以播放DVD和CD。接口有USB1.1/2.0和蓝牙，配有SD卡槽。配备了三维角速度传感器，汽车定位准确度很高。显示屏采用7英寸宽屏（宽156.6mm×高81.6mm，对角为176.6mm）透射TN型液晶面板，采用LED背照灯。

由于我国目前尚未出台车内空气质量的具体标准，加之家庭汽车市场的旺盛需求，促使很多汽车下了生产线就直接进入市场，完全没有经过专业部门的测试，各种配件和材料中的有害气体在没有得到充分释放的情况下完全留存在车内，而新车车主直接成为吸收者。据专家介绍，车内空气的污染源无处不在：操控台、坐椅，车顶毡、脚底垫以及零配件和胶水等汽车本身的物件都是在一刻不停地释放着有害气体。大量对人身体有害的甲醛、苯、甲苯、丙酮等物质充斥车内。

使用时,有害气体检测单元和灰尘检测单元实时检测车内有害气体、灰尘浓度，将检测参数上传至微控制模块经过参数对比单元进行参数对比，若有害气体、灰尘浓度参数超过预设数值，所述微控制模块控制报警单元发出报警，同时通过雨露检测单元检测车外是否下雨，若不下雨，则启动天窗驱动单元打开天窗，并启动净化单元净化空气；若不下雨，则只是启动净化单元；若若有害气体、灰尘浓度参数低于预设数值，所述微控制模块控制投影单元将检测参数投影到前挡风玻璃上供驾车者参考。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：包含微控制模块以及与微控制模块连接的有害气体检测单元、灰尘检测单元、雨露检测单元、净化单元、投影单元、天窗驱动单元、报警单元和电源模块，所述微控制模块还包含第一参数对比单元、第一控制单元、第二参数对比单元、第二控制单元、第三参数对比单元和第三控制单元；

其中，有害气体检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内有害气体浓度参数；

灰尘检测单元，用于根据设定的周期实时检测车内灰尘浓度参数；

第一参数对比单元，用于将有害气体浓度参数、灰尘浓度参数与安全阈值进行比较，当任一参数超过阈值时发送信号至第一控制单元；

第一控制单元，用于根据第一参数对比单元发送的信号启动净化单元，同时控制报警单元发出警报，并触发雨露检测单元、第二参数对比单元工作；

雨露检测单元，用于根据设定周期实时检测车外天气信息参数；

第二参数对比单元，用于将天气信息参数与正常阈值进行比较，当未超过正常值发送信号至第二控制单元；

第二控制单元，用于根据第二参数对比单元发送的信号，通过天窗驱动单元打开天窗；

第三参数对比单元，用于将有害气体检测单元、灰尘浓度检测单元和雨露检测单元检测的数据和正常阈值进行比较，当低于阈值时，发送信号至第三控制单元；

第三控制单元，用于根据第三参数对比单元发送的信号，降低有害气体检测单元、灰尘检测单元及雨露检测单元的检测周期，并通过投影单元检测的数据投影到前挡风玻璃上供驾驶者查看。

2.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述雨露检测单元为HS1101湿度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述有害气体包含CO、甲醛、苯、甲苯、丙酮。

4.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述微控制模块为AVR单片机。

5.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述投影单元的型号为MDV-737HUD。

6.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包括一喇叭和一LED灯。

7.根据权利要求1所述的一种基于投影装置及雨露检测装置的车内环境监控系统，其特征在于：所述电源模块为可充电蓄电池。