CN203005022U - 遥控式车内空气品质监控调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种遥控式车内空气品质监控调节系统，它是由底板和底板转向装置构成，所述底板是由前侧板、中部板、后侧板依次铰接而成，并设在车辆底盘的底部；底板转向装置是由空气流速传感器、车速传感器、大气压力传感器、主控单元、油泵和液压缸构成，上述传感器分别将监测到的数据信息传送给主控单元，主控单元依据数据信息对油泵进行启动控制，油泵通过油管与液压缸连接，两个液压缸的活塞杆分别与前侧板及后侧板的板面铰接。由于在机动车辆上增设了风向调节系统，通过调节汽车在不同工况下的形状来改变汽车车身表面气流谱，从而使汽车在不同工况下达到燃油经济性和安全性的最佳平衡点，本实用新型突显了低速行驶节能环保、高速行驶安全可靠的特点。

Description

遥控式车内空气品质监控调节系统

技术领域

本实用新型涉及一种机动车辆，具体是一种车内空气品质监控调节系统。

背景技术

近年来，汽车使用量增加，由此引发的交通安全问题严重制约了人民生活水平的提高，成为影响我国乃至全球经济社会发展的严重问题。从2002年2月开始，中科国环环境技术研究中心广州分中心对2000辆车进行了为期7个月的车内空气品质检测，发现92.15%的车辆都存在车内空气质量问题。由于汽车暴晒而产生的高温环境会让人感觉非常不舒适，据调查统计，室内空气品质恶劣会导致大约65%的驾驶员在驾车时会出现头晕、困倦、咳嗽的现象，致使驾驶员感到压抑、烦躁、注意力无法集中，对交通状况的判断反应速度变慢，甚至发生交通事故。2004年3月，上海市环保产业协会室内环境治理分会与市室内装饰质量监督检验站，联手对本市一些3年内购买的中小型机动车进行了空气质量检测(依据国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325—2001)，检测指标主要有甲醛、苯、TVOC等三项，车辆只要有一项指标超标即被定为不合格，结果仅有53．6％的车辆合格。

为什么汽车内部空间环境的污染问题如此严重而没有得到经济有效的控制呢？究其根本原因在于汽车乘客舱室内空间狭小，结构复杂，同时汽车室内空间也没有建筑室内空间规则，车内的污染物会对人体健康产生很大的危害，室内空气品质对驾驶员及乘客的影响很大。虽然大部分小轿车和客车都加装了空调装置，但车用空调中的净化功能没有得到应有的重视。车辆空调开启后，由于车厢门窗紧闭使车辆得不到必要的通风换气，而错误的用车习惯亦使车内空气产生二次污染，导致空气品质急剧下降。长期在较差的汽车室内环境下停留，可引起慢性呼吸道疾病、月经紊乱、妊娠综合症，甚至引起鼻炎癌，同时极易使人产生头晕、胸闷等症状。对人的皮肤和神经系统产生危害，特别容易导致驾驶员精神恍惚，注意力不集中，容易发生交通事故。在这类交通事故中，多数人都不会想到——“车内空气污染”才是罪魁祸首。

越来越多的调研和实践表明，汽车内部空间环境污染对驾驶者健康造成的危害已不再是个别现象，它给广大有车族带来的危害不容忽视。因此，汽车内部空间的环境污染问题在最近几年也备受人们的普遍关注。有资料证实：汽车在太阳照射下，车内温度会迅速上升。国外的一项研究成果是这样表述的“当环境温度达到35℃以上时，封闭的轿车内部温度可以在15分钟内达到65℃！即使是环境温度在较为宜人的25℃左右时，暴露在阳光下的汽车其内部温度在一个小时以内也可以上升到50℃左右。最新研究表明当温度高于30℃时，甲醛、苯等多数有害物质释放量随之加大，这就使得夏天日晒后车内空气品质恶化；当空气中二氧化碳的浓度达到0.5%时，人就会出现头痛、头晕等不适；一氧化碳在低浓度情况下便有毒性，浓度只要达到1/10000，就会使很多人产生轻微的头痛。通常，来自前方的污浊气体经风口进入车内，同时车内的空气缓慢地经车尾风口溢出，其中的微粒会滞留在车内，并在车内环流。据科学统计，车内乘客吸入的微粒是街上行人的10倍。目前的大部分汽车空调系统没有洁净功能，且缺少清洁保养。所有这些研究的结果都使得我们正在进行的工作更具实际意义。

目前，解决汽车内部空间环境污染问题还没有经济有效的措施，更不用说在各种级别的车辆上普及类似的装置。通常汽车上配备的空气品质调节装置是车载空调，但车用空调中的净化功能没有得到应有的重视，车辆空调开启后，由于车厢门窗紧闭使车辆得不到必要的通风换气。即使通过开窗或者空调外循环系统，也只能保证室内外有害物质浓度近似相同，并且还是在牺牲诸如温度等指标的代价上。所有这一切都必须是在驾驶员的觉察下，通过手动操作来实现的。要求的使用条件很被动，不够智能且没有考虑到驻车等驾驶员离开驾驶室的特殊工况。

现有的车内空气品质改善方法存在以下不足：

1、使用香水等气体弥散剂掩盖室内异味。此方法只是在表面上缓解了驾驶员的疲劳，并未在根本上改善驾驶室的空气品质。当一氧化碳等无色无味气体污染物含量增加时，驾驶员并不能及时发觉，甚至有可能酿成悲剧。

2、加装车载空气净化器。这种装置对空气品质的改善速度慢，并且属于被动处理，不能保证处理的效果。虽然是持续工作，但是驾驶室内某些空气品质指标超标时，不能以明确的形式告知用户，也即当乘驾人员身处恶劣空气环境时，还过分依赖净化器的处理能力（有些指标超标是不能被嗅觉识别的），也容易导致事故的发生。

3、使用空调系统兼作空气净化装置。车用空调中的净化功能没有得到应有的重视，车辆空调开启后，由于车厢门窗紧闭使车辆得不到必要的通风换气。并且不能实时监控驾驶室空气品质，其控制还依赖于驾驶员的主观判断，控制精度低，效果差。

另外，当上述空气净化装置的净化功能失效时，不能及时通知用户（本设计可以检测空气质量，通知用户是否需要处理净化空气，当净化不能达到效果时，持续报警，提示用户更换滤芯）。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过对车内空气品质监控调节以提高人们驾乘舒适性、安全性，降低交通事故发生率的遥控式车内空气品质监控调节系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

遥控式车内空气品质监控调节系统，它是由遥控器、温度传感器、空气品质传感器、空气净化装置、车内控制电路构成，所述空气净化装置是由空气净化器、弧形气流管和通道转换电磁阀构成，弧形气流管的两端与车内空调系统的进气通道相连通，通道转换电磁阀设在车内空调系统中进气通道上且位于与弧形气流管的两端连接处之间的位置，空气净化器设在弧形气流管中；车内控制电路主要有单片机模块、收发器模块、空调控制电路模块以及气流通道选择电路模块构成，遥控器通过收发器模块与单片机模块通迅，温度传感器、空气品质传感器将车内的温度信息和空气品质信息传送给单片机模块，单片机模块依据车内的温度信息通过空调控制电路模块对空调遥控接收开关进行控制，并依据车内的空气品质信息通过气流通道选择电路模块对通道转换电磁阀进行控制。

所述弧形气流管的两端与车内空调系统的进气通道采用可拆连接，故方便对空气净化器的更换。

所述单片机模块采用AT89C51型单片机，收发器模块采用CC1020型收发器。

所述空气品质传感器采用GGS*000系列的金属氧化物半导体气体传感器。

所述车内控制电路中还设有防盗报警电路模块，所述防盗报警电路模块与单片机模块电连接。

所述遥控器包括有控制面板和控制电路，所述控制面板上设有四个温度状况指示灯和四个空气品质指示灯和两个汽车报警指示灯，还设有控制防盗报警电路模块的汽车防盗报警器开关按钮、空气净化按钮和车内空调强冷强度按钮；控制电路主要有AT89C51型单片机、CC1020型收发器、LED显示模块和键盘输入模块构成。

本实用新型的有益效果：由于采用了远程遥控技术，从而为制冷和空气品质调节赢得了时间，可以摆脱驾驶室高温情况下快速冷却的约束，无需额外开和装配发快速制冷装置，避免了因快速制冷带来的驾驶室内饰材料过早老化的问题；在用户的交互式控制之下实现驾驶室空气品质的快速调节，解决了长期以来空气品质调节的被动局面，驾驶员远程控制驾驶室空气品质，随时为用户乘驾出行提供优质的空气环境；本实用新型具有操作简便、控制精度高、空气净化更彻底的特点，从而提高了人们驾乘的舒适性、安全性，减少了交通事故发生。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型的结构框图；

图2为图1所示的车内控制电路的电原理图；

图3为图1所示的空气净化装置的结构示意图；

图4为图1所示的遥控器的控制面板示意图；

图5为图1所示的汽车内的程序流程图。

图中：1、遥控器； 2、温度传感器； 3、空气品质传感器； 4、空气净化装置； 5、空气净化器； 6、弧形气流管； 7、通道转换电磁阀； 8、进气通道； 9、单片机模块；10、收发器模块；11、空调控制电路模块；12、气流通道选择电路模块；13、防盗报警电路模块；14、空调遥控接收开关；15、温度状况指示灯；16、空气品质指示灯；17、汽车报警指示灯；18、汽车报警器开关按钮；19、空气净化按钮；20、车内空调强冷强度按钮。

具体实施方式

 如图1、2、3所示，遥控式车内空气品质监控调节系统，它是由遥控器1、温度传感器2、空气品质传感器3、空气净化装置4、车内控制电路构成，所述空气净化装置4是由空气净化器5、弧形气流管6和通道转换电磁阀7构成，弧形气流管6的两端与车内空调系统的进气通道8相连通，通道转换电磁阀7设在车内空调系统中进气通道8上且位于与弧形气流管6的两端连接处之间的位置，空气净化器5设在弧形气流管6中；车内控制电路主要有单片机模块9、收发器模块10、空调控制电路模块11、气流通道选择电路模块12和防盗报警电路模块13构成，遥控器1通过收发器模块10与单片机模块9通迅，温度传感器2、空气品质传感器3将车内的温度信息和空气品质信息传送给单片机模块9，单片机模块9依据车内的温度信息通过空调控制电路模块11对空调遥控接收开关14进行控制，并依据车内的空气品质信息通过气流通道选择电路模块12对通道转换电磁阀7进行控制。

如图4所示，所述遥控器1包括有控制面板和控制电路，所述控制面板上设有四个温度状况指示灯15和四个空气品质指示灯16和两个汽车报警指示灯17，还设有汽车报警器开关按钮18、空气净化按钮19和车内空调强冷强度按钮20；控制电路主要有AT89C51型单片机、CC1020型收发器、LED显示模块和键盘输入模块构成，该控制电路与车内控制电路类似，该原理图省略。

单片机模块9所采用的AT89C51型芯片，其主要资源特性如下：

·4K字节可编程FLASH存储器（寿命：1000写/擦循环，数据保留时间：10年）；

·全静态工作：0Hz-24Hz；

·三级程序存储器锁定；

·128×8位内部RAM；

·32可编程I/O线；

·两个16位定时器/计数器；

·6个中断源；

·可编程串行通道；

·低功耗的闲置和掉电模式；

·片内振荡器和时钟电路。

收发器模块10采用CC1020型芯片，CC1020型芯片是一种理想的超高频单片收发器芯片。主要用于ISM(工业、科研及医疗)频带和在426/429/433/868/915MHz频带的SRD(ShortRangeDevice——近距离设备)中，也可经编程后用于频率为402MHz~470MHz和804MHz~940MHz的多信道设备。CC1020主要的工作参数可通过串行总线接口编程，例如输出功率、频率及AFC。

在接收模式下，CC1020可看成是一个传统的超外差接收器。RF输入信号经低噪声放大器(LNA和LNA2)放大后，翻转经过积分器(I和Q)产生中频IF信号。在中频处理阶段，I/Q信号经混合滤波、放大后经ADC转化成数字信号。然后进行自动获取控制、信道滤波、解调和二进制同步化处理，在DIO引脚输出数字解调数据，DCLK引脚获取同步数字时钟数据。RSSI为数字形式，并可通过窜行接口读出。RSSI还可作为可编程的载波检测指示器。

在发送模式下，合成的RF信号直接馈送到功率放大器PA。射频输出是FSK信号，此信号是由馈送到DIO引脚的数字比特流通过FSK调制产生的。可使用一个高频滤波器来得到高斯频移键控GFSK。芯片内部的收/发开关电路使天线容易接入和匹配。

本实用新型所配套的程序软件，采用汇编语言完成的，并采用EasyPack51集成开发环境。EasyPack51为C51或兼容单片机在Windows操作系统下运行的中文版集成开发环境，用于C51源程序（汇编或C语言）级调试软件—CodeCruiser。CodeCruiser还包括了仿真软件几乎所有的功能，例如：源程序的调试、断点设置、单步、宏单步，全速运行、查看存储器内容、编辑存储器、查看和编辑寄存器、单行汇编、添加寄存器至变量窗口、添加存储器到变量窗口、变量窗口编辑变量和寄存器或存储器、追踪、触发和过滤等诸多功能。

如图5所示，汽车内控制电路中的所安装的程序是由主程序、防盗中断服务子程序、无线中断服务子程序、汽车启动中断服务子程序、通道选择子程序组成。

电复位后即进入主程序，主程序对无线信号、通道、空调、扬声器等硬件地址初始化，开启外部中断，然后系统进入待机方式，等待响应各模块中断。此程序段是从节能降耗的角度出发，使得车辆在室外模式下将系统置为低功耗状态；

防盗中断服务子程序：当有车体振动，外部中断0立即响应，进人中断服务子程序，发送警报至遥控装置，然后打开扬声器10秒，执行完毕中断返回；

无线中断服务子程序：当有无线信号接收时，外部中断1立即响应，查询汽车中断标志和无线中断标志，进入无线中断服务子程序，接收无线信号，解码，识别指令（开启/关闭防盗中断、开始调节、停止调节），执行相关指令，执行完毕中断返回。

汽车启动中断服务子程序：汽车启动时，外部中断1立即响应，查询汽车中断标志和无线中断标志，进入汽车启动中断服务子程序，并跳转到通道选择子程序，执行完毕中断返回。此中断子程序可以实现车外模式向车内模式的转换，为系统自动检测以及调节室内空气品质提供软件支持。

通道选择子程序：控制多路开关，分时采集温度和气体浓度值的采集；通过查表计算温度和气体浓度的状态值；将状态值实时发送到遥控器端；查表判定调节优先级，控制通道1和通道2的开闭；延时5s；查询空调的开关状态，关闭则返回，开启则查询汽车状态；判断汽车是否从开启转为关闭，是则返回，否则回到程序入口点，执行下一个循环。在通道选择子程序中，使得单管路双通道。

遥控器中的程序软件是由主程序、键盘中断服务子程序、无线中断服务子程序组成。软件系统采用模块化的结构设计方式，各个模块功能独立，系统监控程序以中断触发方式对它们进行统一管理，使之有效工作形成一监控系统。

工作原理：在远程遥控汽车驾驶室空气品质监控以及调节系统中，以用户与车辆的相对位置关系，将本系统分为室内控制和室外控制两个模块。当驾驶员离开驾驶室并将防盗系统启动时，进入室外模式。此时，用户可以根据信号灯提示，手动选择控制调节。当驾驶员进入驾驶室或者开启发动机，系统进入室内模式。此时，系统自动检测空气品质指标，智能化的对室内空气品质进行调节。本实用新型将防盗系统控制装置和本设计的显示以及控制装置集成到一起。以遥控技术为载体，将空气品质动态检测（几个主要指标的控制）实时显示到手持控制装置。在室外模式下，把驾驶室空气温度这一主要空气品质指标信号以及空气品质指标显示到手持控制装置，并以简单易懂的红黄蓝绿四色识别信号灯代替复杂的数字指标提示用户驾驶室的空气品质，采取相应操作。在室内模式下，把驾驶室空气温度等信号直接传递给信号处理器，并自动采取相应控制措施，时刻保证室内的空气品质。本实用新型在传统车载空调系统的基础上，经过简单改装而成。在空调系统的进气通道中并联一个可以净化通道，内置强力空气净化装置。通过检测驾驶室内空气温度和相关空气品质指标以及他们的组合情况做出判断。当检测到驾驶室空气温度较高而空气品质较好时，空气通过通道一进入空气压缩机。此时，室内空气不需要净化，直接进入空气压缩机，同时还能减少进气阻力，提高充气效率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：它是由遥控器、温度传感器、空气品质传感器、空气净化装置、车内控制电路构成，所述空气净化装置是由空气净化器、弧形气流管和通道转换电磁阀构成，弧形气流管的两端与车内空调系统的进气通道相连通，通道转换电磁阀设在车内空调系统中进气通道上且位于与弧形气流管的两端连接处之间的位置，空气净化器设在弧形气流管中；车内控制电路主要有单片机模块、收发器模块、空调控制电路模块以及气流通道选择电路模块构成，遥控器通过收发器模块与单片机模块通迅，温度传感器、空气品质传感器将车内的温度信息和空气品质信息传送给单片机模块，单片机模块依据车内的温度信息通过空调控制电路模块对空调遥控接收开关进行控制，并依据车内的空气品质信息通过气流通道选择电路模块对通道转换电磁阀进行控制。

2.根据权利要求1所述的遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：所述弧形气流管的两端与车内空调系统的进气通道采用可拆连接。

3.根据权利要求1所述的一种遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：所述单片机模块采用AT89C51型单片机，收发器模块采用CC1020型收发器。

4.根据权利要求1所述的遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：所述空气品质传感器采用GGS*000系列的金属氧化物半导体气体传感器。

5.根据权利要求1所述的遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：所述车内控制电路中还设有防盗报警电路模块，所述防盗报警电路模块与单片机模块电连接。

6.根据权利要求5所述的遥控式车内空气品质监控调节系统，其特征在于：所述遥控器包括有控制面板和控制电路，所述控制面板上设有四个温度状况指示灯和四个空气品质指示灯和两个汽车报警指示灯，还设有控制防盗报警电路模块的汽车防盗报警器开关按钮、空气净化按钮和车内空调强冷强度按钮；控制电路主要有AT89C51型单片机、CC1020型收发器、LED显示模块和键盘输入模块构成。

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