车载移动式多元信息采集器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了车载移动式多元信息采集器，涉及环境信息采集领域。本实用新型提供的车载移动式多元信息采集器，通过设置了圆柱形的外壳、环境信息采集电路和吸附部，且使环境信息采集电路安置在了外壳内部，并且在外壳的表面设置了吸附部，使得具有环境信息采集功能的电路能够通过吸附部吸附在车辆的表面，使该车载移动式多元信息采集器能够随着汽车的移动来采集环境的信息。这种环境信息的采集方式能够移动的搜集不同位置的环境信息，在采集总面积不变的情况下，降低了采集器的使用数量。
【专利说明】
车载移动式多元信息采集器
技术领域
[0001]本发明涉及环境信息采集领域，具体而言，涉及车载移动式多元信息采集器。
【背景技术】
[0002]随着电子通讯技术的发展，自动控制技术得到了长足的进步，并且也已经深入到了生产生活的各个环节中。
[0003]自动控制技术大致可以分为三个部分，分别是信息获取、信息处理和反馈控制。这三个部分都有各自的难点与特点，信息获取部分中，如信息获取的实效性、广泛性等，信息处理的处理精度、处理效率等，反馈控制的反馈位置等。通常，信息获取的精准程度决定了信息处理和反馈控制的精度。因此，在自动控制技术中，信息获取是首要考虑的。
[0004]在市内环境监控技术中，首先是要获取环境信息，进而根据接收到的环境信息来进行相应的控制。如某个保温室内，如果检测到该保温室内的温度过低，则可以使用升温设备来提高该保温室内的温度;如某个通道内，如果检测到该通道内的PM2.5系数抄表，则可以启动PM2.5净化器来净化该通道内部的空气;又如，当检测到某个花园内的温度过高，不利于行人散步，则可以通过喷水的方式来降低该花园内的温度。
[0005]但这种市内环境监控技术，是采用固定设置在地面上的环境传感器来搜集环境信息的，这也就需要在地面上铺设大量的环境传感器，造成了资源的浪费。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供车载移动式多元信息采集器，以降低在进行环境信息采集时，需要铺设传感器的数量。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了车载移动式多元信息采集器，包括:
[0008]圆柱形的外壳、环境信息采集电路和吸附部；
[0009]外壳包括圆形的底座、与底座可拆卸连接的上盖，上盖呈一端开口的圆柱形腔体；底座能盖合在上盖的开口端，以形成具有空腔的圆柱形外壳；
[0010]吸附部位于底座的外表面；
[0011 ]环境信息采集电路位于空腔的内部。
[0012]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上盖的上表面设置有镂空的通风孔；
[0013]环境信息采集电路包括电路板和设置在电路板上的PM2.5采集模块、PMlO采集模块，PM2.5采集模块和PMl O采集模块均靠近通风孔。
[0014]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，通风孔为多个，且呈阵列状排列在上盖的上表面。
[0015]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，吸附部包括多个磁力吸附件和多个空气吸盘；
[0016]多个磁力吸附件和多个空气吸盘交错设置在底座的外表面。
[0017]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，环境信息采集电路还包括设置在电路板上的温度采集模块、大气压采集模块、湿度采集模块、比较模块和告警模块；
[0018]比较模块分别与PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块、湿度采集模块和告警模块电连接；
[0019]比较模块用于分别比较PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块和湿度采集模块所采集到的环境信号的幅值与标准信号的幅值；
[0020]并当PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、湿度采集模块或大气压采集模块所采集到的环境信号的幅值超过标准信号的幅值时，触发告警模块工作。
[0021]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，告警模块包括环绕在外壳外表面的多个颜色不同的LED彩灯。
[0022]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，底座和上盖均由工程塑料合金的材料制成。
[0023]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，环境信息采集电路还包括设置在电路板上的北斗授时模块、定位模块和存储模块；
[0024]存储模块分别与北斗授时模块、定位模块、PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块和湿度采集模块电连接。
[0025]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元；
[0026]北斗定位单元和GPS定位单元均与存储模块电连接。
[0027]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括第一电源和第二电源；
[0028]第一电源包括降压电路，降压电路连接在车载吸烟器和环境信息采集电路之间；
[0029]第二电源包括蓄电池和开关电路，开关电路连接在蓄电池和环境信息采集电路之间，且当检测到降压电路停止工作后，驱动蓄电池向环境信息采集电路供电。
[0030]本发明实施例提供的车载移动式多元信息采集器，采用增加了吸附部，使其整体能够吸附在车体上，与现有技术中的环境信息采集装置只能够固定在一个地点上进行采集，为了能够采集到较为全面的环境信息只能够在地面上大量的铺设环境信息采集装置，造成了环境信息采集装置被大量的使用相比，其通过设置了圆柱形的外壳、环境信息采集电路和吸附部，且使环境信息采集电路安置在了外壳内部，并且在外壳的表面设置了吸附部，使得具有环境信息采集功能的电路能够通过吸附部吸附在车辆的表面，使该车载移动式多元信息采集器能够随着汽车的移动来采集环境的信息。这种环境信息的采集方式能够移动的搜集不同位置的环境信息，在采集总面积不变的情况下，使用的采集器的数量减少了。
[0031]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0032]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0033]图1示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的侧视图；
[0034]图2示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的俯视图；
[0035]图3示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的立体图；
[0036]图4示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的第一电源的电路图；
[0037]图5示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的第二电源的电路图；
[0038]图6示出了本发明实施例所提供的车载移动式多元信息采集器的北斗授时模块和定位模块的电路图。
[0039]主要元件符号说明:
[0040]101，上盖；102，底座；103，通风孔。
【具体实施方式】
[0041]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042]传统的技术中，已经存在有各种类型的环境信息采集装置，如独立的土壤墒情采集器、独立的温度采集器、独立的湿度采集器。这些采集器通常使用特殊材质敏感元件组成，这些敏感元件在感受到环境发生变化(如温度变化、湿度变化等)之后会改变自身的某些物理特性，从而改变该敏感元件所在电路输出的电信号的幅值，进而根据该幅值便能够确定环境信息发生了何种的变化。
[0043]但，这些环境采集装置通常只能够针对某个环境数据进行采集，如安装在路灯灯柱上的温度传感器，能够实时采集路灯附近的环境温度并且转换为相应的温度信号，再通过无线发送装置将该温度信号发送给远程终端(如气象监控部门)。此种环境信息采集的过于单一，不利于气象监控部门(也可以是其他环境监控部门)对环境信息进行分析和比对。
[0044]有鉴于此，相关技术中出现了一种能够同时对多种环境信息进行采集的环境信息采集装置。该种装置通常设置在路灯上，借由路灯的供电系统对其进行供电，进而完成对环境信息的采集、转化和发送。设置在同一路灯上的环境信息采集器能够同时采集多个种环境信息，这使得监管部门能够根据岁采集到的多种环境信息进行综合的监控。
[0045]但，这种设置在路灯上的环境信息采集装置依旧存在一定的弊端，如安装人员需要针对每一个路灯均设置对应的环境信息采集装置，这也就需要对每个路灯均进行改造，这会花费大量的时间，尤其是每一个路灯上的环境信息采集装置只能够采集一个小范围内的环境信息，这使得消耗了大量的设备资源。
[0046]有鉴于此，本申请提供了车载移动式多元信息采集器，以使环境信息采集器能够衣服在车辆上进行采集，提高了环境信息采集器的灵活性，减少了设备资源的使用。如图1-3所示，该车载移动式多元信息采集器包括:
[0047]圆柱形的外壳、环境信息采集电路和吸附部；
[0048]外壳包括圆形的底座102、与底座102可拆卸连接的上盖101，上盖101呈一端开口的圆柱形腔体;底座102能盖合在上盖101的开口端，以形成具有空腔的圆柱形外壳；
[0049]吸附部位于底座102的外表面；
[0050]环境信息采集电路位于空腔的内部。
[0051]其中，环境信息采集电路主要是由电路板和设置点电路板上的电子元器件所构成。电路板可以通过固定连接的方式与外壳的内表面进行连接(固定连接的方式如螺栓连接、卡接、胶粘连接)，进而使得具有环境信息采集功能的电子元器件(电子元器件群落)能够设置在外壳内部，使其得到保护。整体呈圆柱形的外壳能够在采集器发生坠落的情况时，起到一定的保护作用，进而减轻其整体所受到的损坏，当然，还可以在外壳的外表面设置上缓冲层(如橡胶层)来减轻采集器整体在受到外部冲击时所带来的伤害。吸附部的作用是将外壳吸附在车辆上。具体而言，通过吸附部可以将携带有环境信息采集电路的外壳吸附在车辆前挡风玻璃的外表面，也可以是设置在侧挡风玻璃的外表面，使其更接近自然环境;当然，也可以将采集器整体设置在车辆内靠近窗口处的位置，当需要进行采集的时候，只需要控制车辆的窗口打开，使外部的空气能够经过采集器，即可使采集器完成环境信息的采集。
[0052]为了便于安装和维修环境信息采集电路，外壳由两部分组成，分别是底座102和上盖101。底座102和上盖101可以通过卡接的方式进行连接;也可以是在底座102上设置环状凸起，并在环状凸起的外表面设置外螺纹，和在上盖101的侧壁的内侧上设置与外螺纹相配合的内螺纹，进而，上盖101和底座102可以通过外螺纹和内螺纹进行连接(即盖合上)。在安装或维修环境信息采集电路的时候，只要将底座102和上盖101分离，便可以直接对环境信息采集电路进行检测和修改，也可以进行更换、安装。
[0053]上盖101和底座102在盖合上之后所形成的空腔是呈圆柱状的。电路板可以贴在底座102上，并通过散热胶将电路板和底座102进行连接。也可以是在底座102的上设置多个支架，通过这些支架连接底座102和电路板。如使用支架连接电路板和底座102，则可以在便于电路板进行散热。当然，还可以通过在底座102上，或者是上盖101的侧壁上增加散热孔的方式来提高电路板的散热效率。
[0054]环境信息采集电路中包含有多种不同种类的电路，以便于对不同的环境信息进行采集。当将环境信息采集电路设置在外壳内部的时候，一定程度上阻碍采集模块对环境信息进行采集。如温度传感器所采集的温度信号通常不会受到外壳的阻碍，环境温度会通过外壳传导到外壳内部;如PM2.5传感器和PMlO传感器在采集环境信息时，需要接触到外部的空气中才能够进行准确的采集，因此，需要在上盖101上设置通风孔103，以便于外壳外部的空气能够通过通风孔103传入到外壳内部，进而使PM2.5传感器和PMlO传感器能够准确的采集到环境信息。即，本申请所提供的车载移动式多元信息采集器中，上盖101的上表面设置有镂空的通风孔103;环境信息采集电路包括电路板和设置在电路板上的PM2.5采集模块和PMl O采集模块，PM2.5采集模块和PMl O采集模块均靠近通风孔103。
[0055]具体的，可以理解为PM2.5采集模块和PMlO采集模块的探头均靠近通风孔103。
[0056]为了保证外壳外部的空气能够充分的流入到外壳内部，可以将通风孔103设置为多个，且呈阵列状排列在上盖101的上表面。
[0057]为了进一步加强通风能力，可以在上盖101的侧壁上对称的设置两个通风孔103，进而外壳外部的空气能够从一个通风孔103流入，并从另一个通风孔103流出。
[0058]本申请所提供的车载移动式多元信息采集器主要是设置在车辆上的，车辆在移动的时候(主要是运动状态发生变化的时候)，受到惯性的作用，容易将车载移动式多元信息采集器从车辆上落下，因此需要加强吸附部的吸附能力来提高车载移动式多元信息采集器的整体固定能力。由此，可以是吸附部包括多个磁力吸附件和多个空气吸盘;多个磁力吸附件和多个空气吸盘交错设置在底座102的外表面。当然，吸附部可以是只包括磁力吸附件，也可以是只包括空气吸盘。
[0059]当前，大部分的车辆采用的是金属外壳(少部分高端车辆采用的是非金属外壳)，因此，对于部分的车辆，只通过磁力吸附件便能够起到连接车辆和外壳的作用;针对少部分非金属外壳的车辆而言，可以通过空气吸盘吸附在车体的外表面。并且由于多个磁力吸附件和多个空气吸盘交错设置在底座102的外表面，能够提高了整体吸附的稳定性。使用时，可以针对性的只使用磁力吸附件、空气吸盘或者是以上二者的结合。
[0060]为了加强车载移动式多元信息采集器的采集能力，可以通过同时设置多种采集模块的方式来达到目的。即，环境信息采集电路还包括设置在电路板上的温度采集模块、大气压采集模块、湿度采集模块、比较模块和告警模块；
[0061]比较模块分别与PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块、湿度采集模块和告警模块电连接；
[0062]比较模块用于分别比较PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块和湿度采集模块所采集到的环境信号的幅值与标准信号的幅值；
[0063]并当PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、湿度采集模块或大气压采集模块所采集到的环境信号的幅值超过标准信号的幅值时，触发告警模块工作。
[0064]具体使用时，可为每个采集模块配置一个相应的比较器来实现比较功能。这些采集模块的具体位置(主要是采集模块中探头的位置)可以根据采集器所在车辆的位置而进行调整，如湿度采集模块和温度采集模块不适于放置在迎风面上。
[0065]除了使用不同的环境信息采集模块来提高采集的能效，还可以通过增加比较模块的方式来及时的告知监控人员当前的环境状态(告知的方式是通过驱动告警模块来实现的)。具体的，告警模块有两种实现方式，第一种是近距离告警方式，此种情况下，告警模块包括环绕在外壳外表面的多个颜色不同的LED彩灯;还可以是，告警模块包括设置在外壳上的喇叭、振动马达等设备。第二种是远距离告警方式，此种情况下，告警模块包括无线信号发送单元，用于生成告警信号，并将告警信号通过无线网络发送到远处的终端。具体采用哪种方式来实现告警模块的功能，可以依据使用环境进行调整。
[0066]进一步，底座102和上盖101可以均由工程塑料合金的材料制成，使其有优异的抗冲能力。具体的，底座102和上盖101可以进一步使用抗高温和抗跌落的工程塑料制成。
[0067]优选的，环境信息采集电路还包括设置在电路板上的北斗授时模块、定位模块和存储模块；
[0068]存储模块分别与北斗授时模块、定位模块、PM2.5采集模块、PMlO采集模块、温度采集模块、大气压采集模块和湿度采集模块电连接。
[0069]如图6所示，提供了北斗授时模块和定位模块的具体电路。该具体电路的设计中，为了降低系统功耗，获取北斗时间和位置数据均采用间隔获取方式，通过图6中MOS管Ml控制北斗模块的电源，间隔一定的时间启动北斗模块，获取一次车载采集器位置和北斗卫星时间，然后校正系统内部时钟。
[0070]更优选的，定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元；
[007? ]北斗定位单元和GPS定位单元均与存储模块电连接。
[0072]使用双重定位方式能够使定位数据获取的更加稳定。某些情况下，北斗定位方式(收到卫星通讯的影响)或GPS定位方式(收到地面基站的影响)会受到不同程度的限制，而造成无法进行定位，因此，在某一个定位器无法使用的时候，使用另一个定位器来工作，便能够一定程度上解决该问题。通过将定位模块所采集到的位置信息和通过北斗授时模块收集到的时间信息存储到存储模块中，使得后续进行管理的时候，可以通过读取存储模块中的信息来准确的获取某地点在某时间的环境数据，进而帮助监控部门进行准确的判断。
[0073]除了将采集到的信息进行存储，还可以设置与存储模块电连接的GPRS通讯模块，使得存储模块存储到的信息能够通过GPRS模块发给指定的终端，以使该指定的终端能够获取到这些信息，提高了信息的实时获取性能。当然，GPRS通讯模块还可以接收外部设备(如后台)所发出的控制信号，并且将这些控制信号转发给相应的模块。具体而言，实际使用的时候，可以将各个模块所采集到的环境数据通过2G网络实时的传输至后台。
[0074]在环境信息采集电路工作时，是需要电源进行供电的，但传统的单一电源并不适用与车载移动式多元信息采集器的工作环境。因此，本申请所提供的车载移动式多元信息采集器，设置了双电源，即，该采集器还包括第一电源和第二电源；
[0075]第一电源包括降压电路，降压电路连接在车载吸烟器和环境信息采集电路之间；
[0076]第二电源包括蓄电池和开关电路，开关电路连接在蓄电池和环境信息采集电路之间，且当检测到降压电路停止工作后，驱动蓄电池向环境信息采集电路供电。
[0077]S卩，当车辆的点烟器无法向环境信息采集电路供电的时候(如点烟器损坏、车辆熄火后点烟器停止工作、点烟器接口故障灯)，就采用独立的后备电源(蓄电池)进行供电。其中，开关电路可以是在降压电路所在的线路上串联(接入)继电器(常闭继电器)的检测端，在蓄电池和环境信息采集电路之间接入该继电器的动作端，进而，通过检测端识别降压电路所在的线路是否有电流通过，来控制第二电源是否工作。
[0078]如图4所示，提供了第一电源的具体电路。该图中的电路采用DC供电方式通过降压芯片，将电压降到系统电压。
[0079]如图5所示，提供了第二电源的具体电路。可见，车载的采集器配置有后备电源，后备电源用于保证在外部供电缺失(汽车点烟器停止供电)的情况下保证环境信息采集电路继续工作。后备电源采用大容量锂电池作为蓄电池，配置有高效安全的锂电管理和充电电路。即，第二电源还包括充电电路，充电电路的输出端与蓄电池电连接。该图中，芯片UlO用于对锂电池进行实时监控管理，具体的管理包括充电启停、充电电压、充电电流等，需要说明的是该芯片的设计属于现有技术中已经存在的方案，并不需要本领域技术人员付出创造性劳动即可获得。充电过程中通过对锂电池的检测，自动选择最佳充电电流。
[0080]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.车载移动式多元信息采集器，其特征在于，包括: 圆柱形的外壳、环境信息采集电路和吸附部； 所述外壳包括圆形的底座、与所述底座可拆卸连接的上盖，所述上盖呈一端开口的圆柱形腔体;所述底座能盖合在所述上盖的开口端，以形成具有空腔的圆柱形外壳； 所述吸附部位于所述底座的外表面； 所述环境信息采集电路位于所述空腔的内部。2.根据权利要求1所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于， 所述上盖的上表面设置有镂空的通风孔； 所述环境信息采集电路包括电路板和设置在所述电路板上的PM2.5采集模块和PMlO采集模块，所述PM2.5采集模块和PMl O采集模块均靠近所述通风孔。3.根据权利要求2所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述通风孔为多个，且呈阵列状排列在所述上盖的上表面。4.根据权利要求1所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述吸附部包括多个磁力吸附件和多个空气吸盘； 多个所述磁力吸附件和多个所述空气吸盘交错设置在所述底座的外表面。5.根据权利要求2所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述环境信息采集电路还包括设置在所述电路板上的温度采集模块、大气压采集模块、湿度采集模块、比较模块和告警模块； 所述比较模块分别与所述PM2.5采集模块、PMlO采集模块、所述温度采集模块、所述大气压采集模块、湿度采集模块和告警模块电连接；所述比较模块用于分别比较所述PM2.5采集模块、PMlO采集模块、所述温度采集模块、所述大气压采集模块和所述湿度采集模块所采集到的环境信号的幅值与标准信号的幅值；并当所述PM2.5采集模块、PMlO采集模块、所述温度采集模块、所述湿度采集模块或所述大气压采集模块所采集到的环境信号的幅值超过所述标准信号的幅值时，触发所述告警模块工作。6.根据权利要求5所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述告警模块包括环绕在所述外壳外表面的多个颜色不同的LED彩灯。7.根据权利要求1所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述底座和所述上盖均由工程塑料合金的材料制成。8.根据权利要求5所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述环境信息采集电路还包括设置在所述电路板上的北斗授时模块、定位模块和存储模块； 所述存储模块分别与所述北斗授时模块、定位模块、PM2.5采集模块、PMlO采集模块、所述温度采集模块、所述大气压采集模块和湿度采集模块电连接。9.根据权利要求8所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，所述定位模块包括北斗定位单元和GPS定位单元； 所述北斗定位单元和所述GPS定位单元均与所述存储模块电连接； 还包括与所述存储模块电连接的GPRS通讯模块，用于将所述存储模块中的信息发送至指定终端。10.根据权利要求1所述的车载移动式多元信息采集器，其特征在于，还包括第一电源和第二电源； 所述第一电源包括降压电路，所述降压电路连接在车载吸烟器和所述环境信息采集电路之间； 所述第二电源包括蓄电池和开关电路，所述开关电路连接在所述蓄电池和所述环境信息采集电路之间，且当检测到所述降压电路停止工作后，驱动所述蓄电池向所述环境信息采集电路供电。
【文档编号】G01D21/02GK205506111SQ201620260830
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】李稚松, 刘贵生
【申请人】北斗航天卫星应用科技集团有限公司