CN105761439B - 侦测空气污染的移动终端、系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种移动终端，包括CPU、陀螺仪、加速度感测器、驱动单元及显示单元，该移动终端还包括：气体侦测孔；气体侦测单元；所述气体侦测孔配置于所述移动终端的外表面，所述气体侦测单元用于侦测出空气中污染气体分子数量。此外，还提供了利用所述移动终端进行侦测空气污染的系统及方法。通过本发明能够指引用户选择最佳逃生方向。

Description

侦测空气污染的移动终端、系统及方法
技术领域
本发明涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种具有侦测空气污染功能的移动终端、系统及方法。
背景技术
现今，环境污染日益严重，人们对于空气污染影响身体健康的问题也越来越重视，并致力于改善此问题。而当前，空气污染预报系统多着眼于大环境，比如整个城市的空气指数，对于局部环境或者小环境内的空气污染情况并不能随时监控和预测。另外当遭遇火灾等重大事故时，空气中有害气体浓度急剧增大，人们会应不能及时找到逃生的方向而造成人身伤亡。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种侦测空气污染的移动终端、系统及方法，能够实时侦测出污染气体的方向与位置，计算出最佳的逃生方向。
一种移动终端，包括CPU、陀螺仪、加速度感测器、驱动单元及显示单元，该移动终端还包括：气体侦测孔；气体侦测单元；所述气体侦测孔配置于所述移动终端的外表面，空气分子通过所述气体侦测孔与所述气体侦测单元接触；所述气体侦测单元侦测出空气中污染气体分子数量时，触发驱动单元驱动所述陀螺仪和所述加速度感测器开启，以记录所述移动终端的移动方向、位置；所述CPU，计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前所述气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；以所述移动终端相对于水平方向或垂直方向的位置为横轴，以所述污染气体分子数量为纵轴，建立所述移动终端的位置与污染气体分子数量变化的关系曲线，并将该曲线显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
一种利用所述的移动终端进行侦测空气污染的系统，该系统包括：计算模块，用于实时计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；及指示模块，用于将所述移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系以曲线的形式显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
一种利用所述的移动终端进行侦测空气污染的方法，该方法包括：当空气分子通过气体侦测孔与气体侦测单元接触后，气体侦测单元侦测出空气中污染气体分子数量；实时计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前所述气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；及将所述移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系以曲线的形式显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
相对于现有技术，本发明所述的侦测空气污染的移动终端、系统及方法，能够实时侦测出周围空气中污染气体分子数量，计算出离污染气体来源最接近的位置和方向，指引用户选择最佳的逃生之路。
附图说明
图1是本发明移动终端较佳实施例的硬件架构图。
图2是本发明所述移动终端较佳实施例的后视图。
图3是本发明利用所述移动终端侦测空气污染的方法较佳实施例的流程图。
图4是本发明污染气体分子数量与所述移动终端相对于水平方向之间的关系示意图。
图5是本发明污染气体分子数量与所述移动终端相对于垂直方向之间关系示意图。
图6是本发明侦测空气污染方法显示的最佳逃生路线的示意图。
主要元件符号说明
移动终端 1
气体侦测孔 10
气体侦测单元 11
侦测空气污染系统 12
计算模块 120
指示模块 122
陀螺仪 13
加速度感测器 14
显示单元 15
多层电路板 16
驱动单元 160
电源管理单元 162
CPU 17
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请同时参阅图1和图2所示，其中，图1是本发明移动终端较佳实施例的硬件架构图，图2是本发明所述移动终端较佳实施例的后视图。
本实施例中所述移动终端1，包括，但不仅限于，气体侦测孔10、气体侦测单元11、侦测空气污染系统12、陀螺仪13、加速度感测器14、显示单元15、多层电路板16及CPU(Central Processing Unit，中央处理器)17，所述多层电路板16上有驱动单元160、电源管理单元162及各种电阻器、晶体管、转换电路等(本实施例中未显示出来)。所述移动终端1可以是智能手机，平板电脑，还可以是其他具备气体侦测单元11的穿戴式设备或者终端设备等。
本实施例中，所述气体侦测孔10、气体侦测单元11、陀螺仪13、加速度感测器14、驱动单元160及显示单元15通过数据总线连接。
所述气体侦测单元11，用于侦测空气中污染气体分子数量。本实施例中所述污染气体是二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、天然气、甲烷、铵盐、硫酸盐、硝酸盐等微粒子中的一种。本实施例中所述的气体侦测单元11可以是MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化层-半导体-场效晶体管)感测器，其采用的技术是电子鼻技术，基本原理是空气分子通过气体侦测孔10与气体侦测单元11接触，空气中污染气体与气体侦测单元11中特定可催化的金属接触时即发生反应，其反应生成物通过晶体管闸极的扩散，改变气体侦测单元11的导电性，使气体侦测单元11两电极之间的电阻发生变化，这种电阻变化可通过电路来测量。所述气体侦测孔10配置于所述移动终端1的外表面。本实施例中关于电子鼻技术不在此阐述。
所述陀螺仪13，用于获得所述移动终端1相对于垂直方向和水平方向的角度信息并结合方向信息推断出移动终端1的移动方向。
所述加速度感测器14，用于采集所述移动终端1的加速度信息，并结合移动终端1的移动方向，获取移动终端1的速度信息并进而获得移动终端1的位置信息。
所述显示单元15，用于显示污染气体分子数量的变化与所述移动终端1的移动位置之间的关系曲线，指引用户选择最佳逃生方向。所述显示单元15可以是显示屏。
在本实施例中，本发明所述的侦测空气污染系统12可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块均被存储于移动终端1的存储装置中，并由一个或多个微处理器(本实施例中由一个CPU17)所执行，以完成本发明。
所述的侦测空气污染系统12包括计算模块120及指示模块122。本发明所称的模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序段，比程序更适合于描述软件在移动终端1中的执行过程。
图3是本发明侦测空气污染方法较佳实施例的流程图。根据不同的需求，该图所示流程图中步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。
在本实施例中，利用所述移动终端1侦测空气污染的方法，在遭遇空气严重污染的情况下，可利用移动终端1实时侦测周围空气中污染气体分子数量，并结合移动终端1中的陀螺仪13及加速度感测器14，实时侦测污染气体分子数量的变化，进而将所述移动终端1的移动方向、移动位置与污染气体分子数量的变化显示于显示单元15上，以指示人们寻找最有利的逃生之路。
步骤30，当空气分子通过气体侦测孔10与气体侦测单元11接触后，气体侦测单元11侦测出空气中污染气体分子数量，将此侦测出的污染气体分子数量传送至计算模块120。
具体地，空气分子通过所述气体侦测孔10与所述气体侦测单元11接触，污染气体分子与所述气体侦测单元11中特定可催化的金属接触时发生反应，其反应生成物通过晶体管闸极的扩散，改变气体侦测单元11的导电性，使气体侦测单元11两电极之间的电阻发生变化，如果空气中污染气体分子数量越多，气体侦测单元11两电极之间的电阻变化越大，如果空气中污染气体分子数量越少，气体侦测单元11两电极之间的电阻变化越小。
所述污染气体为有毒有害气体或者霾害气体，包括但不仅限于以下气体中的一种：二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、天然气、甲烷、铵盐、硫酸盐、硝酸盐等微粒子。
步骤32，当气体侦测单元11两电极之间的电阻发生变化，即侦测出空气中含有污染气体时，触发驱动单元160驱动陀螺仪13和加速度感测器14开启。
步骤34，陀螺仪13和加速度感测器14实时记录所述移动终端1的移动方向、位置。
具体地，所述的移动方向是通过陀螺仪13采集的移动终端1相对于垂直方向和水平方向的信息计算出移动终端1的移动方向。
所述的位置是通过加速度感测器14采集的移动终端1的加速度信息，结合移动终端1的移动方向计算出移动终端1的位置。
步骤36，计算模块120实时计算所述移动终端1当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前所述气体侦测单元11侦测出的污染气体分子数量之间的关系。
本实施例中举例说明所述移动终端1相对于垂直方向和水平方向的位置与污染气体分子数量之间的关系，请同时参阅图4和图5所示，其中，图4是污染气体分子数量与所述移动终端1相对于水平方向的位置之间的关系示意图，图5是污染气体分子数量与所述移动终端1相对于垂直方向的位置之间的关系示意图。
步骤38，随着所述移动终端1移动方向、位置发生变化时，所述气体侦测单元11侦测出的污染气体分子数量也随着所述移动终端1移动方向、位置的变化而发生变化，指示模块122将污染气体分子数量的变化与所述移动终端1移动方向、位置之间的关系以曲线的形式显示于显示单元15上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。所述曲线是以所述移动终端1相对于水平方向或垂直方向的位置为横轴，以所述污染气体分子数量为纵轴，建立的移动终端的位置与污染气体分子数量变化的关系。
具体地，如图6所示，是本发明侦测空气污染方法显示的最佳逃生路线的示意图，以相对于所述移动终端1的两个相互垂直的方向作为坐标，建立移动终端1的位置与污染气体分子数量变化的关系曲线，假设有害气体来源如图6中所述，离有害气体来源越近，空气中污染气体分子数量越高，离有害气体来源越远，空气中污染气体分子数量越低。当用户手握所述移动终端1行进时，例如从位置1(离有害气体来源远)移动到位置2(离有害气体来源近)，气体侦测单元11实时侦测出所述移动终端1从位置1移动到位置2的过程中空气中污染气体分子数量，同时计算模块120实时计算所述移动终端1从位置1移动到位置2时所述侦测出的空气中污染气体分子数量的变化，并将该变化以曲线的形式显示于显示单元15上，显示单元15上显示出随着移动终端1从位置1移动到位置2的过程中，即从离有害气体来源远的位置移动到离有害气体来源近的位置，空气中污染气体分子数量的变化趋势为向上，表明用户选择的方向是靠近了有害气体来源的方向。
用户根据该曲线的向上变化趋势得出应该沿着从位置1到位置2不相同或者相反的方向行走，例如，从位置2(离有害气体来源近)移动到位置3(离有害气体来源远)，气体侦测单元11实时侦测出所述移动终端1从位置2移动到位置3的过程中空气中污染气体分子数量，同时计算模块120实时计算所述移动终端1从位置2移动到位置3时所述侦测出的空气中污染气体分子数量的变化，并将该变化以曲线的形式显示于显示单元15上，显示单元15上显示出随着移动终端1从位置2移动到位置3的过程中，即从离有害气体来源近的位置移动到离有害气体来源远的位置，空气中污染气体分子数量的变化趋势为向下，表明用户选择的方向是远离了有害气体来源的方向，用户根据该曲线的向下变化趋势得出应该继续沿着从位置2到位置3的方向行走，如此便能快速逃生。
需要指出的是，本发明中所述的气体侦测单元11是针对某一污染气体所设计的感测器，例如，气体侦测单元11是针对二氧化氮气体所设计的感测器，那么该感测器在侦测二氧化氮气体时，会有较高的响应，对其它污染气体则没有响应或者响应较低，因此，若要侦测空气中所包含的其它种类污染气体分子数量时，可将气体侦测单元11更换为其它相应类型的感测器或者将不同类型的感测器集成在一起，以达到能够同时侦测多种污染气体的效果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种移动终端，包括CPU、陀螺仪、加速度感测器、驱动单元及显示单元，其特征在于，该移动终端还包括：
气体侦测孔；
气体侦测单元；
所述气体侦测孔配置于所述移动终端的外表面，空气分子通过所述气体侦测孔与所述气体侦测单元接触；
所述气体侦测单元侦测出空气中污染气体分子数量时，触发驱动单元驱动所述陀螺仪和所述加速度感测器开启，以记录所述移动终端的移动方向、位置；
所述CPU，计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前所述气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；
以所述移动终端相对于水平方向或垂直方向的位置为横轴，以所述污染气体分子数量为纵轴，建立所述移动终端的位置与污染气体分子数量变化的关系曲线，并将该曲线显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述气体侦测单元是金属-氧化层-半导体-场效晶体管感测器。
3.一种利用权利要求1所述的移动终端进行侦测空气污染的系统，其特征在于，该系统包括：
计算模块，用于实时计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；及
指示模块，用于将所述移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系以曲线的形式显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
4.如权利要求3所述的侦测空气污染的系统，其特征在于，所述气体侦测单元是金属-氧化层-半导体-场效晶体管感测器。
5.如权利要求3所述的侦测空气污染的系统，其特征在于，当气体侦测单元侦测出空气中含有污染气体时，触发驱动单元驱动陀螺仪和加速度感测器开启，以采集所述移动终端的移动方向及当前所处的位置信息。
6.如权利要求3所述的侦测空气污染的系统，其特征在于，以所述移动终端相对于水平方向或垂直方向的位置为横轴，以所述污染气体分子数量为纵轴，建立移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系曲线。
7.一种利用权利要求1所述的移动终端进行侦测空气污染的方法，其特征在于，该方法包括：
当空气分子通过气体侦测孔与气体侦测单元接触后，气体侦测单元侦测出空气中污染气体分子数量；
实时计算所述移动终端当前所处的相对于垂直方向和水平方向的位置与当前所述气体侦测单元侦测出的污染气体分子数量之间的关系；及
将所述移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系以曲线的形式显示于显示单元上，以指引用户根据曲线的变化趋势选择沿使曲线向下变化的方向作为最佳逃生方向。
8.如权利要求7所述的侦测空气污染的方法，其特征在于，所述气体侦测单元是金属-氧化层-半导体-场效晶体管感测器。
9.如权利要求7所述的侦测空气污染的方法，其特征在于，当气体侦测单元侦测出空气中含有污染气体时，触发驱动单元驱动陀螺仪和加速度感测器开启，以采集所述移动终端的移动方向及当前所处的位置信息。
10.如权利要求7所述的侦测空气污染的方法，其特征在于，以所述移动终端相对于水平方向或垂直方向的位置为横轴，以所述污染气体分子数量为纵轴，建立移动终端的位置与污染气体分子数量的变化的关系曲线。
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