本實(shí)用新型涉及了一種環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，尤其涉及一種車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，越來越多的人選擇使用汽車作為出行工具，隨之而來的是人們將在汽車空間內(nèi)所處時(shí)間的加長(zhǎng)，但汽車內(nèi)空間狹小，人們長(zhǎng)時(shí)間處于該環(huán)境中易被車內(nèi)微環(huán)境所影響，進(jìn)而引發(fā)各類健康問題，因此車輛使用環(huán)境安全問題顯得越發(fā)重要。

影響車內(nèi)環(huán)境的因子較多，常見的有溫度、濕度、甲醛、PM2.5等，為了便于用戶監(jiān)控車內(nèi)環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常因子，保證用戶人身健康，提高車輛使用安全，因此研制車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)具有很大的實(shí)用性及廣闊的前景。目前市面上只有少數(shù)用于監(jiān)控車輛內(nèi)部環(huán)境的系統(tǒng)，檢測(cè)項(xiàng)目較少，且各傳感器與中控模塊為一體化連接，不便于根據(jù)用戶需求增加或減少傳感器的種類。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種便于根據(jù)用戶需求增加或減少傳感器種類的車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是，提供了一種車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)，該車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)包括傳感模塊與中控模塊，所述的傳感模塊包括至少一個(gè)傳感器，所述的中控模塊的單片機(jī)連接有連接器，所述的連接器的數(shù)量多于或者等于傳感器的數(shù)量，每個(gè)所述的傳感器的輸出端可拆式連接在相應(yīng)的連接器上。

采用以上設(shè)計(jì)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

傳感模塊的各傳感器輸出端與相對(duì)應(yīng)的連接器可拆式連接，可根據(jù)用戶需求增加或減少傳感器的種類，傳感器拆裝簡(jiǎn)單方便。

作為改進(jìn)，所述連接器為FPC連接器或插針連接器，使用簡(jiǎn)單方便。

作為改進(jìn)，所述傳感模塊包括溫濕度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5傳感器。使用溫濕度傳感器，相比單獨(dú)使用溫度傳感器和濕度傳感器減少了傳感器的個(gè)數(shù)，節(jié)省費(fèi)用及空間，尤其是在車內(nèi)這種狹小空間，溫濕度傳感器更具使用優(yōu)點(diǎn)。甲醛傳感器及PM2.5傳感器，分別用于測(cè)量車內(nèi)環(huán)境中甲醛、甲苯、二甲苯濃度及PM2.5濃度，實(shí)時(shí)監(jiān)控此類對(duì)人體有害物質(zhì)的濃度，提示用戶及時(shí)開窗換氣調(diào)整車內(nèi)環(huán)境。

作為改進(jìn)，所述傳感模塊包括火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、聲音傳感器?；鹧?zhèn)鞲衅骷盁熿F傳感器用于監(jiān)控車內(nèi)是否發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)危害性極大，因此雙保險(xiǎn)提高監(jiān)控力度。聲音傳感器用于在車輛停放時(shí)檢測(cè)車內(nèi)是否有異常聲音出現(xiàn)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛被盜異常，降低用戶財(cái)產(chǎn)損失。

作為改進(jìn)，所述的車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于聲音測(cè)距傳感器連接的接口，所述的接口與所述的中控模塊的單片機(jī)連接。聲音測(cè)距傳感器用于在車輛行駛過程中實(shí)現(xiàn)車間前后距離的測(cè)量，降低在行車過程中發(fā)生追尾交通事故的概率，提高行車安全。

作為改進(jìn)，車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)包括顯示模塊，所述顯示模塊為帶觸摸功能的LCD顯示屏。LCD顯示屏數(shù)據(jù)呈現(xiàn)清晰準(zhǔn)確及時(shí)，用戶查看方便，同時(shí)便于用戶通過所述的帶觸摸功能的LCD顯示屏對(duì)傳感器數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行調(diào)整。

作為改進(jìn)，所述車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)還包括通訊模塊、報(bào)警模塊及智能客戶端，所述通訊模塊、報(bào)警模塊分別與中控模塊連接，所述智能客戶端與通訊模塊通過無線技術(shù)通信。報(bào)警模塊用于提示用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)車內(nèi)環(huán)境中的異常因子。所述通訊模塊使用無線模式通信，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送至智能客戶端，且具有數(shù)據(jù)傳輸速率高，低功耗，通訊安全性好，在有效范圍內(nèi)可越過障礙物進(jìn)行連接，沒有特別的通訊視角和方向要求，組網(wǎng)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。所述智能客戶端用于24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控車內(nèi)環(huán)境中各因子數(shù)據(jù)，尤其在用戶離開車內(nèi)時(shí)，使用智能客戶端更顯方便。

作為改進(jìn)，所述的單片機(jī)為ARM CORTEX-M4內(nèi)核的K60單片機(jī)。K60單片機(jī)，內(nèi)存大，運(yùn)算速度高，性能穩(wěn)定，安全性高。

附圖說明

圖1是車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)功能框圖

圖2是電源模塊電路圖

圖3是車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)流程指示圖

圖4是警報(bào)響應(yīng)子程序圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

所述車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)包括電源模塊、傳感模塊、中控模塊、顯示模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊及智能客戶端。

如圖2所示，所述電源模塊采用二級(jí)降壓設(shè)計(jì)，首先將輸入的12V直流電通過LM2940穩(wěn)壓芯片轉(zhuǎn)變?yōu)?V電壓輸出，隨后通過線性穩(wěn)壓器TPS7333達(dá)到3.3V穩(wěn)壓電壓的輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)為車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)提供所需的5V和3.3V的電壓輸出。同時(shí)電源模塊提供兩路USB電源輸出和一路USB電源的輸入，便于實(shí)現(xiàn)外接設(shè)備擴(kuò)展及智能設(shè)備的充電需求。

所述連接器為FPC連接器或插針連接器，通過該連接器實(shí)現(xiàn)中控模塊與各傳感器的可拆式連接，使用方便。

所述車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)傳感模塊設(shè)置了多個(gè)傳感器，包括溫濕度傳感器、甲醛傳感器、PM2.5傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、聲音傳感器。

溫濕度傳感器使用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器，這是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，包括一個(gè)電阻式感濕元件、一個(gè)NTC測(cè)溫元件和一個(gè)高性能單片機(jī)，具有超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)，且所述溫濕度傳感器采用單線制串行接口，簡(jiǎn)易快捷便于系統(tǒng)集成。所述的DHT11數(shù)字溫濕度傳感器，體積小、功耗低、信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，因此適合用于車內(nèi)這種狹小空間中。

由于車輛內(nèi)部裝飾材料會(huì)散發(fā)對(duì)人體有害的氣體，甲醛、甲苯及二甲苯。此類有害氣體對(duì)人體的皮膚黏膜有刺激作用，在車內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí)，人就會(huì)產(chǎn)生不適感，因此所述傳感模塊設(shè)置了甲醛傳感器。所述甲醛傳感器采用MS1100氣體傳感器，該傳感器對(duì)甲醛、甲苯、二甲苯等有害氣體檢測(cè)靈敏度高，適于測(cè)試濃度范圍為0-1000PPM，可用于空氣質(zhì)量定性檢測(cè)。所述MS1100氣體傳感器加熱電壓為5V，工作電流不超過100MA，氣體靈敏度≥3％，在預(yù)熱3-5分鐘時(shí)間內(nèi)，響應(yīng)時(shí)間≤5S，通過模擬信號(hào)0-5V實(shí)現(xiàn)采集結(jié)果的輸出。

隨著各大城市PM2.5濃度不斷超標(biāo)，用戶長(zhǎng)時(shí)間處于車內(nèi)，因此車內(nèi)環(huán)境中的PM2.5濃度監(jiān)控也需重視。傳感模塊設(shè)有PM2.5傳感器，用于檢測(cè)車內(nèi)環(huán)境中的細(xì)顆粒物濃度，在PM2.5濃度超標(biāo)時(shí)用戶可及時(shí)打開空調(diào)換氣，改善車內(nèi)環(huán)境。

為了保證汽車行車過程中及停放時(shí)的安全問題，所述傳感器模塊設(shè)置了火焰?zhèn)鞲衅?、煙霧傳感器、聲音傳感器，用于檢測(cè)車輛內(nèi)部是否出現(xiàn)火災(zāi)及異常聲音。所述火焰?zhèn)鞲衅鞑捎眉t外接收傳感器，該紅外接收傳感器使用特制的紅外線接收管來檢測(cè)火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為高低變化的電平信號(hào)，輸入到中控模塊，中控模塊根據(jù)信號(hào)的變化做出相應(yīng)的程序處理。所述煙霧傳感器采用MQ-2氣體傳感器對(duì)煙霧進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其工作原理是不同濃度的氣體會(huì)直接改變氣敏電阻的阻值，進(jìn)而輸出不同電阻值的模擬量，將模擬量直接輸入中控模塊，中控模塊將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，采樣值在經(jīng)過公示換算后成為與之相對(duì)應(yīng)的煙霧濃度值，最終在顯示模塊的LCD顯示屏上顯示煙霧濃度值，從而實(shí)現(xiàn)煙霧監(jiān)測(cè)。由于火災(zāi)對(duì)車輛及用戶的危害性比較大，因此設(shè)置火焰?zhèn)鞲衅骱蜔熿F傳感器雙保險(xiǎn)來監(jiān)控火災(zāi)隱患，保證用戶人身安全及車輛安全。所述聲音傳感器采用MIC聲控傳感器，用于在車輛停放時(shí)監(jiān)控車輛內(nèi)部環(huán)境中出現(xiàn)的異常聲音，起防盜監(jiān)控作用，尤其在夜晚，對(duì)保證車輛停放安全極其重要，可避免用戶財(cái)產(chǎn)損失。

為了提高行車安全，所述車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置了用于聲音測(cè)距傳感器連接的接口，所述的接口也是一個(gè)連接器。聲音測(cè)距傳感器安裝在車體的后窗上或車體后視鏡上，用于實(shí)現(xiàn)車間前后距離的測(cè)量，在車間前后距離過小時(shí)，發(fā)出提示信息，提示用戶注意保持安全行駛距離，能有效降低在行車過程中發(fā)生追尾交通事故的概率。

K60單片機(jī)是一款采用CORTEX-M4內(nèi)核的控制芯片，其性能可達(dá)到1.25Dhrystone MIPS/MHz。K60單片機(jī)支持高速IEEE1588以太網(wǎng)通信方式，同時(shí)可通過SPI，UART，I2C等與其它底層的單片機(jī)通信，可以用于工業(yè)自動(dòng)化環(huán)境中的精確的、實(shí)時(shí)的時(shí)間控制。K60單片機(jī)還具有功耗低、內(nèi)存空間可擴(kuò)展、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，因此中控模塊使用K60單片機(jī)再搭配復(fù)位電路及振蕩電路，作為車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的控制中心，負(fù)責(zé)各類數(shù)據(jù)處理及傳輸。

在所述的車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)中使用一塊帶觸摸功能的LCD顯示屏作為顯示模塊，用于顯示各個(gè)傳感器所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，具有在行車過程中易于使用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)。用戶在開車時(shí)通過LCD顯示屏實(shí)時(shí)監(jiān)控車內(nèi)環(huán)境因子，同時(shí)可以通過LCD顯示屏設(shè)置各傳感器輸出值的上限，在環(huán)境因子中出現(xiàn)超過用戶所設(shè)置的數(shù)值上限時(shí)，用戶可以及時(shí)調(diào)整車內(nèi)環(huán)境，比如開車窗換氣或打開空調(diào)，使車內(nèi)環(huán)境恢復(fù)正常水平。

通訊模塊采用藍(lán)牙無線串口模式實(shí)現(xiàn)與智能客戶端的通信。所述的車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)選用HC-06藍(lán)牙無線模塊，該模塊具有高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)。HC-06藍(lán)牙無線模塊與中控模塊的控制芯片串行通信引腳相連，將各個(gè)傳感器采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到智能客戶端，便于用戶查看環(huán)境因子實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及對(duì)系統(tǒng)發(fā)出命令。所述智能客戶端一般選用智能手機(jī)或平板電腦，當(dāng)用戶在離開車內(nèi)環(huán)境時(shí)，使用智能客戶端對(duì)車內(nèi)環(huán)境進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，尤其在夜晚車輛發(fā)生被盜異常時(shí)，智能客戶端的存在至關(guān)重要，能夠最大程度的保證用戶車輛安全。

報(bào)警模塊包括有源蜂鳴器和RGB三色指示燈，各傳感器反饋的數(shù)值在經(jīng)過中控模塊處理后，若發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)超過用戶設(shè)置的數(shù)值上限時(shí)，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音，同時(shí)RGB指示燈紅燈亮起，提示用戶車內(nèi)環(huán)境中有因子數(shù)值超標(biāo)，幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常因子，方便用戶及時(shí)調(diào)整車內(nèi)環(huán)境解決異常因子。

請(qǐng)參閱圖1、圖3及圖4所示，所述車內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的工作流程為：系統(tǒng)上電后進(jìn)行復(fù)位歸零清除歷史數(shù)據(jù)，各傳感器開始采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送至中控模塊，中控模塊接收到各傳感器輸出的數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，再傳遞到顯示模塊，顯示模塊通過LCD顯示屏將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)顯示出來，這時(shí)用戶通過LCD顯示屏便可查看各傳感器所采集到的各因子具體數(shù)值，并可在LCD顯示屏上設(shè)置間隔一段時(shí)間系統(tǒng)自動(dòng)刷新數(shù)據(jù)。當(dāng)有因子數(shù)值超過用戶設(shè)置的上限值時(shí)，報(bào)警模塊啟動(dòng)，紅燈指示燈亮起同時(shí)蜂鳴器響起，LCD顯示屏顯示觸發(fā)警報(bào)的異常因子，此時(shí)用戶可進(jìn)入LCD顯示屏設(shè)置界面調(diào)整異常因子的閾值，或者通過改變車內(nèi)環(huán)境，開窗換氣，打開空調(diào)等使車內(nèi)環(huán)境各因子恢復(fù)到安全范圍內(nèi)。

以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述的實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中各部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。