一种汽车智能换气系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载换气领域，具体涉及一种汽车智能换气系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]时至今日汽车已经成为人们不可缺少的陆路交通工具，几乎每一个家庭都至少拥有一到两辆汽车，而随着汽车制造工艺的发展，现在汽车的气密性也越来越好，有的汽车几乎实现了汽车内部与外部的空气全阻断，从而导致一系列的车内空气影响人体健康，甚至危及生命安全的事件。
[0003]目前市面上大部分汽车的空调内外循环系统不能进行实时的切换，使得人们在车内享受的空气质量非常低，这就直接威胁到人们的健康和影响乘车的舒适度。同时也间接地造成了大量因为车内空气质量低导致的驾驶员精神状态萎靡引发的交通事故，特别是卡车司机熬夜疲劳驾驶导致的交通事故更是惨烈。在此背景下对汽车车内空气质量的检测与净化的需求就越发迫切。
【发明内容】
[0004]本申请通过提供一种汽车智能换气系统及其控制方法，控制单元将检测单元实时采集的空气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾等浓度与其内部存储的设定阈值进行对比，当空气中相应浓度不符合人体健康和舒适度标准时，开始换气单元并发出警示，以解决车内空气不流通影响人体健康，甚至危及生命安全的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现:
[0006]一种汽车智能换气系统，包括检测单元、控制单元、警示单元、换气单元，所述检测单元连接所述控制单元的输入端，所述警示单元、换气单元连接控制单元的输出端，其中，所述检测单元包括氧气浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、甲醛浓度传感器、烟雾传感器，所述控制单元为电子控制器ECU，所述换气单元包括空调、车窗电机和车窗，所述控制单元将所述检测单元实时采集的氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾浓度数值与控制单元内部存储的对应阈值进行对比，当采集的氧气浓度小于氧气浓度阈值或者一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾的浓度大于相应阈值时，则开启换气单元进行换气，即开启空调的外循环换气系统，并通过驱动车窗电机控制车窗自动打开换气，同时通过警示单元提出警示。
[0007]作为一种优选的方案，系统中还包括第一开关和第二开关，所述第一开关为该系统的启动开关，只需打开第一开关，智能换气系统就开始工作，实时监测车内空气质量，并及时进行换气，使车内始终保持良好的空气质量，从而维护驾驶员的身体健康及生命安全。所述第二开关为所述警示单元的开关，如果驾驶员认为语音警示没有必要，或者是不喜欢语音警示，只需关闭第二开关，当监测到车内空气质量不达标时，换气工作仍正常进行。
[0008]作为一种优选的方案，系统中还可以包括显示单元，该显示单元用于显示检测单元采集到的各种数据信息，为驾驶员提供更直观的显示。
[0009]作为一种优选的方案，所述ECU为Holtek HT32系列单片机或HT66系列单片机。
[0010]一种汽车智能换气系统的控制方法，包括以下步骤:
[0011]步骤S1:在控制单元中设定氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾浓度阈值；
[0012]步骤S2:开启智能换气系统；
[0013]步骤S3:检测单元的传感器实时采集汽车内空气的氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾的浓度；
[0014]步骤S4:将步骤S3所检测得到的各种数值与控制单元内部存储的对应阈值进行对比，当采集的氧气浓度小于氧气浓度阈值或者一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾的浓度大于相应阈值时，执行步骤S5，否则，继续执行步骤S3 ;
[0015]步骤S5:发出警示，并开启换气单元，即启动空调的外循环换气系统，同时通过驱动车窗电机控制车窗自动打开换气；
[0016]步骤S6:检测单元的传感器实时采集汽车内空气的相应浓度；
[0017]步骤S7:将步骤S6所检测得到的各种数值与控制单元内部存储的对应阈值进行对比，当采集的氧气浓度大于氧气浓度阈值且一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾的浓度都小于相应阈值时，执行步骤S8,否则，继续执行步骤S6 ;
[0018]步骤S8:关闭换气单元。
[0019]其中步骤S8的具体操作为:若开启换气单元之前空调处于开启状态，则关闭换气单元时，将外循环系统切换为内循环系统，并驱动车窗电机关闭车窗，若开启换气单元之前空调处于关闭状态，则关闭换气单元时，将外循环系统关闭，并驱动车窗电机关闭车窗。
[0020]车内的氧气含量充足，能保证驾驶员在驾驶过程中更加清醒，从而提高了驾驶的安全性，因此本系统对车内氧气浓度进行实时监测，并设定了氧气浓度阈值为19%，当检测到的车内氧气浓度小于这个设定阈值时，说明车内氧气含量偏低，这时发出警示，提醒驾驶员车内氧气含量偏低，并启动系统的换气单元，将空调的外循环系统打开，同时驱动车窗电机将车窗自动打开及时更换空气。
[0021]在车辆停驶状态下长时间开空调，发动机运转燃烧不充分，产生一氧化碳增多，而且停驶车辆排气系统欠通畅，容易泄漏到车内，如果车内狭小空间密不透风，一氧化碳便可在车内聚积增多。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，产生碳氧血红蛋白，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡，因此对车内空气中的一氧化碳的监控是非常有必要的，本系统设定一氧化碳浓度阈值为50ppm，当检测到的车内一氧化碳浓度大于这个设定阈值时，发出警示，提醒驾驶员车内一氧化碳含量过高，并启动系统的换气单元换气。
[0022]车内氧气被消耗至低于人体正常呼吸需求时，二氧化碳的浓度将会上升，这使驾驶员精神疲惫，甚至有窒息的危险，因此本系统设置了二氧化碳的浓度阈值为lOOOppm，当检测到的车内二氧化碳浓度大于这个设定阈值时，发出警示，提醒驾驶员车内二氧化碳含量过高，并启动系统的换气单元换气。
[0023]当车窗紧闭半小时以上时，车内甲醛含量将急剧上升，为避免甲醛对人体造成的危害，该系统设置甲醛浓度阈值为0.06mg/m3，当检测到的车内甲醛浓度大于这个设定阈值时，发出警示，提醒驾驶员车内甲醛含量过高，并启动系统的换气单元换气。
[0024]车内乘客吸烟将会给其他人的身体健康造成危害，往往驾驶员多不便提醒，因此本系统设置了烟雾浓度阈值为0.06%，当检测到的车内烟雾浓度大于这个设定阈值时，发出警示，提醒驾驶员车内烟雾含量过高，并启动系统的换气单元换气，这不仅能更换车内空气，还能提醒吸烟者自觉熄灭香烟。
[0025]与现有技术相比，本申请提供的技术方案，具有的技术效果或优点是:通过提供一种汽车智能换气系统及其控制方法，控制单元将检测单元实时采集的空气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾等浓度与其内部存储的设定阈值进行对比，当空气中相应浓度不符合人体健康和舒适度标准时，开始换气单元并发出警示，保证车内空间始终具有良好的空气质量，从而维护驾驶员的身体健康及生命安全，本发明设计合理，实用性强。
【附图说明】
[0026]图1为本发明换气系统的结构框图；
[0027]图2为本发明换气系统控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]本申请实施例通过提供一种汽车智能换气系统及其控制方法，控制单元将检测单元实时采集的空气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾等浓度与其内部存储的设定阈值进行对比，当空气中相应浓度不符合人体健康和舒适度标准时，开始换气单元并发出警示，以解决车内空气不流通影响人体健康，甚至危及生命安全的技术问题。
[0029]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式，对上述技术方案进行详细的说明。
[0030]实施例
[0031]如图1所示，一种汽车智能换气系统，包括检测单元10、控制单元20、警示单元30、换气单元40，所述检测单元10连接所述控制单元20的输入端，所述警示单元30、换气单元40连接控制单元20的输出端，其中，所述检测单元10包括氧气浓度传感器101、一氧化碳浓度传感器102、二氧化碳浓度传感器103、甲醛浓度传感器104、烟雾传感器105，所述控制单元20为电子控制器ECU，所述换气单元40包括空调401、车窗电机402和车窗403，所述控制单元20将检测单元10实时采集的空气中氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾浓度数值与其内部存储的对应阈值进行对比，当采集的氧气浓度小于氧气浓度阈值或者一氧化碳、二氧化碳、甲醛、烟雾的浓度大于相应阈值时，则开启换气单元40进行换气，即开启空调401的外循环换气系统，并通过驱动车窗电机402控制车窗403自动打开换气，同时通过警示单元30发出警示。
[0032]当然，该汽车智能换气系统的检测单元10中还可以包含其他传感器来检测空气中相应的浓度含量，在此就不一一列举。
[0033]作为一种优选的方案，系统中还包括第一开关50和第二开关60，所述第一开关50为所述智能换气系统的启动开关，只需打开第一开关，智能换气系统就开始工作，实时监测车内空气质量，并及时进行换气，使车内始终保持良好的