用於車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端的製作方法
2023-04-22 20:10:56 2
用於車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及到一種用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端。車載終端能實時監測車內有害氣體的濃度並調用衛星定位模塊對車輛精確定位，當監測到車內的有害氣體後，通過顯示屏和揚聲器對駕乘人員發出預警，當車內有害氣體威脅程度高時，通過近距離通信模塊向周圍車輛廣播求救信息包，同時，通過遠程通信模塊向交管部門和醫療機構發出報警。本實用新型可有效的防止因車內有害氣體導致的駕乘人員中毒，避免了因駕駛員中毒後導致的車輛失控，降低了道路交通安全隱患。
【專利說明】用於車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車載終端，特別是一種用於監測車內有害氣體並自動呼救報警的車載終端。
【背景技術】
[0002]隨著我國汽車的普及和道路交通跨越式發展，車內有害氣體造成的駕乘人員傷亡和交通安全事故也頻頻發生。
[0003]車內的有害氣體主要分為兩類，一類為汽車內飾材料釋放出的甲醛、苯等有害氣體，使駕乘人員出現頭暈、噁心、睏倦等不適症狀。另一類為汽油燃燒不充分排出的一氧化碳，很容易灌入車廂內，駕乘人員吸入這種無色無味的劇毒氣體後會不知不覺中毒，休克並快速身亡。
[0004]車內有害氣體無色無味，不藉助傳感設備，一般很難發現。大多數駕乘人員普遍缺失車內有害氣體的防範意識。駕乘人員中毒後會出現很嚴重的不適症狀，甚至直接進入休克狀態，幾乎沒有能力實現自救或主動呼救。有效的救援時間也極其短暫，所以周圍車輛參與救援將大大提高駕乘人員的獲救率。
[0005]車內有害氣體中毒的特殊性和車內信息的閉塞性是導致駕乘人員極容易錯失短暫的救援時間的主要原因。駕乘人員有害氣體中毒的駕乘人員得不到及時救援，同時，駕駛員中毒後身體不適甚至死亡會直接導致車輛的失控，帶來很大的道路交通隱患。
[0006]與此同時，傳感技術和無線通信技術正在廣泛的應用於車輛控制和道路交通領域。傳感技術可實現對車內空氣各個指標的實時監測。3G/4G網絡更廣泛地被使用，近距離無線通信技術，如IEEE802.1lP協議可實現車與車，車與基站間的無線通信。
[0007]基於現有的傳感技術和無線通信技術的發展，本實用新型提出了一種車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端。
【發明內容】
[0008]為了協助駕乘人員實時監測車內有害氣體，在車內有害氣體威脅駕乘人員生命和駕駛安全的情況下自動向周圍車輛求救，並向交管部門和急救部門報警，本實用新型提出了一種車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端。
[0009]為實現上述目的，本實用新型具體技術方案如下:一種用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端，包括:中控模塊、有害氣體監測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛星定位模塊和供電模塊；中控模塊用於對各個模塊的控制和對數據的分析處理，包括Min1-PCI接口、Min1-PCIE接口、串口、和HDMI接口 ；有害氣體監測模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用於實時監測車內的有害氣體；用戶交互模塊包括觸摸顯示屏和揚聲器，通過中控模塊的HDMI接口與中控模塊相連，用於用戶輸入控制信息或在車內有害氣體構成威脅的時候向駕乘人員顯示、播報預警信息；近距離通信模塊通過中控模塊的Min1-PCI接口與中控模塊相連，用於在車內有害氣體構成威脅時向周圍的車輛和路邊的基站廣播求救信息；遠程通信模塊通過中控模塊的Min1-PCIE接口與中控模塊相連，用於在車內有害氣體構成威脅時向系統預設的交管部門和醫療急救部門的信息中心，發布求救信息；衛星定位模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用於在車輛遇險時，給救援者提供精確的地理位置信息；供電模塊用於在車輛熄火後為各個模塊供電。
[0010]進一步地，上述有害氣體監測模塊包括VOC傳感器、CO傳感器和CO2傳感器；voc傳感器用於檢測空氣中的甲醛、苯、二甲苯等有機化合物；CO傳感器用於檢測空氣中一氧化碳的濃度；co2傳感器用於檢測空氣中二氧化碳的濃度。
[0011]進一步地，上述近距離通信模塊選用支持IEEE802.1lP協議的無線通信網卡，用於車與車、車與路邊基站的近距離通信。
[0012]更近一步地，中控模塊選用嵌入式Linux開發板，搭載MPC8315處理器、512M內存和256M程序存儲，具有Min1-PCI接口、Min1-PCIE接口、串口和USB 口和HDMI接口，可搭載多種傳感器、定位模塊和通信板卡。
[0013]本實用新型能實時監測車內有害氣體，在車內有害氣體威脅駕乘人員生命和駕駛安全的情況下自動向周圍車輛求救，並向交管部門和急救部門報警，可有效的防止因車內有害氣體導致的駕乘人員中毒，避免了因駕駛員中毒後導致的車輛失控，降低了道路交通安全隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的硬體架構圖；
[0015]圖2是本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施實例對本實用新型作進一步描述。
[0017]圖1為本實用新型的硬體架構圖，本實用新型的有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端包括:中控模塊、有害氣體監測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛星定位模塊以及供電模塊。
[0018]中控模塊是車載終端的計算處理中心，實現對各個模塊的控制和對數據的分析處理。中控模塊選用嵌入式Linux開發板，搭載MPC8315處理器、512M內存和256M程序存儲，可滿足車載終端分析處理數據的要求。同時，本開發板還具有Min1-PCI接口、Min1-PCIE接口、串口和USB 口和HDMI接口等，可搭載多種傳感器、定位模塊和通信板卡。
[0019]用戶交互模塊包括觸摸顯示屏和內置揚聲器。觸摸顯示屏可實時顯示車內有害氣體的檢測指標，內置揚聲器可提供語音播報功能。在車內有害氣體構成威脅的時候，用戶交互系統可通過觸摸顯示屏顯示和內置揚聲器語言播報的方式向駕乘人員發出預警。同時，觸摸顯示屏可供用戶輸入控制信息。用戶交互模塊通過中控模塊的HDMI輸出接口獲取信號。
[0020]衛星定位模塊選用UM220定位晶片，可聯合運用GPS和北鬥衛星定位系統定位，定位精度可達到lm。在車輛遇險時，可對車輛精確定位，給救援者提供精確的地理位置信息。衛星定位模塊通過串口I向中控模塊傳送定位信息。
[0021]有害氣體監測模塊集成了多種傳感器，包括:V0C傳感器，可檢測空氣中的甲醛、苯、二甲苯等有機化合物；C0傳感器，可檢測空氣中一氧化碳的濃度；C02傳感器，可檢測空氣中二氧化碳的濃度。模塊通過串口 2向中控模塊傳送有害氣體監測信息。
[0022]近距離通信模塊選用DCMA86-P2無線網卡，支持IEEE802.1lP協議，滿足車與車、車與路邊基站間可靠通信的要求。在車內有害氣體威脅程度高時，近距離通信模塊可廣播求救信息包給周圍的車輛和路邊的基站。其他車輛上的車載終端同時可通過近距離無線通信模塊接收到遇險車輛廣播的求救數據包，從而快速參與到救助中。近距離通信模塊通過Min1-PCI接口與中控模塊連接，實現數據和控制信號的讀寫。
[0023]遠程通信模塊選用ME3760RF網卡，支持簡訊服務和3G/4G網絡服務，可通過運營商提供的網絡服務連接到網際網路上。在車內有害氣體威脅程度高時，可連接到系統預設的交管部門和醫療急救部門的信息中心，發布求救信息。遠程通信模塊通過Min1-PCIE接口與中控模塊連接，實現數據和控制信號的讀寫。
[0024]供電模塊包括鋰電池和充電接口，充電接口在車輛運行時為車載終端提供電源，並為鋰電池充電；鋰電池在車輛熄火後繼續為各個模塊供電，持久續航。
[0025]圖2是本實用新型的工作流程圖，本實用新型提出的車內有害氣體監測和主動呼救報警的車載終端部署在車內後即可開始工作。車載終端的有害氣體監測模塊循環監測車內各種氣體的濃度參數。中控模塊分析各種有害的濃度和維持時間，從而估算駕乘人員的有害氣體吸入量，分析出當前車內有害氣體對駕乘人員的威脅程度。
[0026]根據吸入量對人體健康和應變能力的影響分為低威脅程度和高威脅程度。根據不同的威脅程度作出相應的預警、呼救或報警行為。
[0027]低威脅程度，即有害氣體吸入量危害人體健康，短時間內不會使駕乘人員產生嚴重的不良反應，駕乘人員有意識，無須外界的幹預和幫助。如:車載終端監測到車內一氧化碳濃度為32ppm(—氧化碳維持濃度32ppm下8小時會使人產生頭痛等反應)，濃度維持時間為30分鐘。車載終端分析駕乘人員的有害氣體吸入量屬於低威脅程度，只需要向駕乘人員發出預警，車載終端顯示屏顯示當前有害氣體濃度，並語言播報提醒駕乘人員，提醒開窗換氣或關閉車輛空氣內循環系統。
[0028]高威脅程度，即有害氣體吸入量危害人體健康，駕乘人員產生嚴重不良甚至危險的狀況，無自救或者呼救能力，駕駛員的應變能力較低甚至喪失駕車能力，急需外界介入救助。如:車載終端監測到車內一氧化碳濃度為1680ppm(—氧化碳維持濃度1680ppm下30分鐘人員休克)，濃度維持時間為20分鐘。車載終端分析駕乘人員的有害氣體吸入量屬於高威脅程度，駕乘人員需要外界幹預救助。車載終端將車輛登記信息、車內有害氣體種類與濃度、通過定位模塊獲得的車輛位置信息打包為呼救信息包。車載終端同時進行遠程呼救和近距離廣播呼救。遠程通信模塊通過3G/4G網絡向預設的交管部門和醫療急救機構的信息中心發出報警和求救。近距離通信模塊向周圍車輛和路邊基站廣播呼救信息包，以獲得附近車輛的救援並提示附近車輛注意安全駕駛。
【權利要求】
1.一種用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端，其特徵在於包括:中控模塊、有害氣體監測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛星定位模塊和供電模塊；所述中控模塊用於對各個模塊的控制和對數據的分析處理，包括Min1-PCI接口、Min1-PCIE接口、串口和HDMI接口 ；所述有害氣體監測模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用於實時監測車內的有害氣體；所述用戶交互模塊包括觸摸顯示屏和揚聲器，通過中控模塊的HDMI接口與中控模塊相連，用於用戶輸入控制信息或在車內有害氣體構成威脅的時候向駕乘人員顯示、播報預警信息；所述近距離通信模塊通過中控模塊的Min1-PCI接口與中控模塊相連，用於在車內有害氣體構成威脅時向周圍的車輛和路邊的基站廣播求救信息；所述遠程通信模塊通過中控模塊的Min1-PCIE接口與中控模塊相連，用於在車內有害氣體構成威脅時向系統預設的交管部門和醫療急救部門的信息中心，發布求救信息；所述衛星定位模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用於在車輛遇險時，給救援者提供精確的地理位置信息；所述供電模塊用於在車輛熄火後為各個模塊供電。
2.如權利要求1所述的用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端，其特徵在於:所述有害氣體監測模塊包括VOC傳感器、CO傳感器和C02傳感器；所述VOC傳感器用於檢測空氣中的甲醛、苯、二甲苯等有機化合物；所述CO傳感器用於檢測空氣中一氧化碳的濃度；所述C02傳感器用於檢測空氣中二氧化碳的濃度。
3.如權利要求1所述的用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端，其特徵在於:所述近距離通信模塊選用支持IEEE802.1lP協議的無線通信網卡，用於車與車、車與路邊基站的近距離通信。
4.如權利要求1所述的用於車內有害氣體監測和自動呼救報警的車載終端，其特徵在於:所述中控模塊選用嵌入式Linux開發板，搭載MPC8315處理器、512M內存和256M程序存儲，具有Min1-PCI接口、Min1-PCIE接口、串口、USB 口和HDMI接口，可搭載多種傳感器、定位模塊和通信板卡。
【文檔編號】G08B25/10GK204117319SQ201420536675
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月17日 優先權日:2014年9月17日
【發明者】葉德祿, 王良民, 陳龍, 殷康紅, 陳向益, 趙利傑, 李春彥 申請人:江蘇大學