用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及到一種用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端。車載終端能實時監(jiān)測車內(nèi)有害氣體的濃度并調(diào)用衛(wèi)星定位模塊對車輛精確定位，當監(jiān)測到車內(nèi)的有害氣體后，通過顯示屏和揚聲器對駕乘人員發(fā)出預警，當車內(nèi)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(yī)療機構(gòu)發(fā)出報警。本實用新型可有效的防止因車內(nèi)有害氣體導致的駕乘人員中毒，避免了因駕駛員中毒后導致的車輛失控，降低了道路交通安全隱患。
【專利說明】用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種車載終端，特別是一種用于監(jiān)測車內(nèi)有害氣體并自動呼救報警的車載終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽車的普及和道路交通跨越式發(fā)展，車內(nèi)有害氣體造成的駕乘人員傷亡和交通安全事故也頻頻發(fā)生。
[0003]車內(nèi)的有害氣體主要分為兩類，一類為汽車內(nèi)飾材料釋放出的甲醛、苯等有害氣體，使駕乘人員出現(xiàn)頭暈、惡心、困倦等不適癥狀。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(nèi)，駕乘人員吸入這種無色無味的劇毒氣體后會不知不覺中毒，休克并快速身亡。
[0004]車內(nèi)有害氣體無色無味，不借助傳感設備，一般很難發(fā)現(xiàn)。大多數(shù)駕乘人員普遍缺失車內(nèi)有害氣體的防范意識。駕乘人員中毒后會出現(xiàn)很嚴重的不適癥狀，甚至直接進入休克狀態(tài)，幾乎沒有能力實現(xiàn)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(nèi)有害氣體中毒的特殊性和車內(nèi)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，駕駛員中毒后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(shù)和無線通信技術(shù)正在廣泛的應用于車輛控制和道路交通領(lǐng)域。傳感技術(shù)可實現(xiàn)對車內(nèi)空氣各個指標的實時監(jiān)測。3G/4G網(wǎng)絡更廣泛地被使用，近距離無線通信技術(shù)，如IEEE802.1lP協(xié)議可實現(xiàn)車與車，車與基站間的無線通信。
[0007]基于現(xiàn)有的傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，本實用新型提出了一種車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為了協(xié)助駕乘人員實時監(jiān)測車內(nèi)有害氣體，在車內(nèi)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，并向交管部門和急救部門報警，本實用新型提出了一種車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型具體技術(shù)方案如下:一種用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端，包括:中控模塊、有害氣體監(jiān)測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊和供電模塊；中控模塊用于對各個模塊的控制和對數(shù)據(jù)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(jiān)測模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用于實時監(jiān)測車內(nèi)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，用于用戶輸入控制信息或在車內(nèi)有害氣體構(gòu)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，用于在車內(nèi)有害氣體構(gòu)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，用于在車內(nèi)有害氣體構(gòu)成威脅時向系統(tǒng)預設的交管部門和醫(yī)療急救部門的信息中心，發(fā)布求救信息；衛(wèi)星定位模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用于在車輛遇險時，給救援者提供精確的地理位置信息；供電模塊用于在車輛熄火后為各個模塊供電。
[0010]進一步地，上述有害氣體監(jiān)測模塊包括VOC傳感器、CO傳感器和CO2傳感器；voc傳感器用于檢測空氣中的甲醛、苯、二甲苯等有機化合物；CO傳感器用于檢測空氣中一氧化碳的濃度；co2傳感器用于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(xié)議的無線通信網(wǎng)卡，用于車與車、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(fā)板，搭載MPC8315處理器、512M內(nèi)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(jiān)測車內(nèi)有害氣體，在車內(nèi)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，并向交管部門和急救部門報警，可有效的防止因車內(nèi)有害氣體導致的駕乘人員中毒，避免了因駕駛員中毒后導致的車輛失控，降低了道路交通安全隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的硬件架構(gòu)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(jié)合附圖和實施實例對本實用新型作進一步描述。
[0017]圖1為本實用新型的硬件架構(gòu)圖，本實用新型的有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端包括:中控模塊、有害氣體監(jiān)測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛(wèi)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(xiàn)對各個模塊的控制和對數(shù)據(jù)的分析處理。中控模塊選用嵌入式Linux開發(fā)板，搭載MPC8315處理器、512M內(nèi)存和256M程序存儲，可滿足車載終端分析處理數(shù)據(jù)的要求。同時，本開發(fā)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(nèi)置揚聲器。觸摸顯示屏可實時顯示車內(nèi)有害氣體的檢測指標，內(nèi)置揚聲器可提供語音播報功能。在車內(nèi)有害氣體構(gòu)成威脅的時候，用戶交互系統(tǒng)可通過觸摸顯示屏顯示和內(nèi)置揚聲器語言播報的方式向駕乘人員發(fā)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(wèi)星定位模塊選用UM220定位芯片，可聯(lián)合運用GPS和北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)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(wèi)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(jiān)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(jiān)測信息。
[0022]近距離通信模塊選用DCMA86-P2無線網(wǎng)卡，支持IEEE802.1lP協(xié)議，滿足車與車、車與路邊基站間可靠通信的要求。在車內(nèi)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(shù)據(jù)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(xiàn)數(shù)據(jù)和控制信號的讀寫。
[0023]遠程通信模塊選用ME3760RF網(wǎng)卡，支持短信服務和3G/4G網(wǎng)絡服務，可通過運營商提供的網(wǎng)絡服務連接到因特網(wǎng)上。在車內(nèi)有害氣體威脅程度高時，可連接到系統(tǒng)預設的交管部門和醫(yī)療急救部門的信息中心，發(fā)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(xiàn)數(shù)據(jù)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，并為鋰電池充電；鋰電池在車輛熄火后繼續(xù)為各個模塊供電，持久續(xù)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(nèi)有害氣體監(jiān)測和主動呼救報警的車載終端部署在車內(nèi)后即可開始工作。車載終端的有害氣體監(jiān)測模塊循環(huán)監(jiān)測車內(nèi)各種氣體的濃度參數(shù)。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(nèi)有害氣體對駕乘人員的威脅程度。
[0026]根據(jù)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(jù)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(nèi)不會使駕乘人員產(chǎn)生嚴重的不良反應，駕乘人員有意識，無須外界的干預和幫助。如:車載終端監(jiān)測到車內(nèi)一氧化碳濃度為32ppm(—氧化碳維持濃度32ppm下8小時會使人產(chǎn)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于低威脅程度，只需要向駕乘人員發(fā)出預警，車載終端顯示屏顯示當前有害氣體濃度，并語言播報提醒駕乘人員，提醒開窗換氣或關(guān)閉車輛空氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。
[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(chǎn)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(jiān)測到車內(nèi)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于高威脅程度，駕乘人員需要外界干預救助。車載終端將車輛登記信息、車內(nèi)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(wǎng)絡向預設的交管部門和醫(yī)療急救機構(gòu)的信息中心發(fā)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并提示附近車輛注意安全駕駛。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端，其特征在于包括:中控模塊、有害氣體監(jiān)測模塊、用戶交互模塊、近距離通信模塊、遠程通信模塊、衛(wèi)星定位模塊和供電模塊；所述中控模塊用于對各個模塊的控制和對數(shù)據(jù)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(jiān)測模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用于實時監(jiān)測車內(nèi)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，用于用戶輸入控制信息或在車內(nèi)有害氣體構(gòu)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，用于在車內(nèi)有害氣體構(gòu)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，用于在車內(nèi)有害氣體構(gòu)成威脅時向系統(tǒng)預設的交管部門和醫(yī)療急救部門的信息中心，發(fā)布求救信息；所述衛(wèi)星定位模塊通過中控模塊的串口與中控模塊相連，用于在車輛遇險時，給救援者提供精確的地理位置信息；所述供電模塊用于在車輛熄火后為各個模塊供電。
2.如權(quán)利要求1所述的用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端，其特征在于:所述有害氣體監(jiān)測模塊包括VOC傳感器、CO傳感器和C02傳感器；所述VOC傳感器用于檢測空氣中的甲醛、苯、二甲苯等有機化合物；所述CO傳感器用于檢測空氣中一氧化碳的濃度；所述C02傳感器用于檢測空氣中二氧化碳的濃度。
3.如權(quán)利要求1所述的用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端，其特征在于:所述近距離通信模塊選用支持IEEE802.1lP協(xié)議的無線通信網(wǎng)卡，用于車與車、車與路邊基站的近距離通信。
4.如權(quán)利要求1所述的用于車內(nèi)有害氣體監(jiān)測和自動呼救報警的車載終端，其特征在于:所述中控模塊選用嵌入式Linux開發(fā)板，搭載MPC8315處理器、512M內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】葉德祿, 王良民, 陳龍, 殷康紅, 陳向益, 趙利杰, 李春彥 申請人:江蘇大學