[发明专利]汽车环境监控系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车电子领域，具体为一种基于空气传感技术和电子控制技术的汽车环境监控系统。

技术背景

随着人们生活水平的提高，汽车的普及率越来越高。当人们享受着汽车带来的巨大便利的时候，也为其负面效应付出着代价。中科国际环境技术研究中心对汽车环境的一份报告表明，车内空气存在严重的污染。汽车内环境首要污染物质为甲苯，其次为一氧化碳和甲醛，这几种有害物质的污染情况均比较严重。如果长期与其接触，对驾乘者的身体健康会造成危害。更为严重的是，近年来发生过多起封闭车厢内乘客窒息死亡的案例。这些情况表明，如果利用空气传感技术和电子技术相结合，开发一套汽车环境监控系统，能有效保证车内乘客的健康和安全。

目前，已有的专利产品都集中在气体净化领域，这些产品的一个共同缺陷是不能给出汽车环境的实时数据信息，无法及时提醒乘客汽车内环境的异常，更无法自动实施报警措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实时监测汽车内环境状况，并可自动报警的汽车环境监控系统。

本发明利用空气传感技术和电子控制技术相结合，开发了一套汽车环境监控系统。该系统的空气传感器实时监测汽车车厢空气中的氧气、一氧化碳、甲醛、甲苯等气体的含量，温度传感器实时检测环境温度，并显示在显示屏上。当任何气体含量或温度超过警戒值时发出报警信号，并询问用户是否打开车窗换气，等待一段时间无应答则强制打开车窗，以避免发生危险。本系统可有效避免车内中毒或窒息事件的发生，具有极其重要的实用价值。

该系统由单片机、空气传感器、信号调理电路、控制按钮、显示屏、蜂鸣器及车窗控制接口电路组成。其中，单片机为核心处理器，它一方面与控制按钮、显示屏、蜂鸣器、车窗控制接口电路连接，另一方面，它通过信号调理电路与空气传感器连接，完成信号处理、逻辑判断、显示控制、报警控制及车窗控制功能。

空气传感器包括氧气传感器、一氧化碳传感器、甲醛传感器和甲苯传感器，其作用是实时检测车厢空气中上述气体的含量，转换成相应的电信号，并发送给信号调理电路。另外还包括温度传感器，可实时检测环境温度

信号调理电路由1路电压放大电路、3路电流放大电路及相应的滤波电路组成，信号调理电路接收各个空气传感器传来的微弱电信号，经过放大、滤波处理后，发送给单片机的A/D信号输入口，由单片机进行处理。

控制按钮包括启动/停止系统、取消/开启强制车窗两个按钮，其作用是通过单片机分别是启动或停止该系统，及取消或开启强制车窗控制功能。

显示屏采用LCD显示屏，实时显示由单片机输出的各种气体的含量及温度，并给出安全范围，超出警戒值时给出报警信号。

蜂鸣器由单片机控制驱动，其作用是在任何一种气体含量或温度超出警戒值时鸣叫报警。

车窗控制接口电路由电平转换电路构成，其作用是在单片机报警信号产生且规定时间内得不到有效应答的情况下，强制打开车窗进行换气，该功能可由控制按钮开启或关闭。

本发明的积极效果：

本发明是将空气传感技术和电子控制技术相结合，开发的一套汽车环境监控系统。该系统能够实时监测汽车车厢空气中的氧气、一氧化碳、甲醛、甲苯等气体含量，并显示在显示屏上。而且具有报警和强制开窗功能，可有效避免车箱内中毒及窒息事件的发生，具有极其重要的实用价值。

附图说明

图1：系统示意图。

图2：程序流程图。

图中标号：1为单片机，2为温度传感器，3为氧气传感器，4为一氧化碳传感器，5为甲醛传感器，6为甲苯传感器，7为信号调理电路，8为控制按钮，9为显示屏，10为蜂鸣器，11为车窗控制接口电路。

具体实施方式

一、硬件设备

系统框图如图1所示，整个系统由单片机、若干空气传感器、信号调理电路、显示屏、控制按钮、蜂鸣器及车窗控制接口电路组成。

系统电路设计：