一种车载空气质量监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车载空气质量监测装置，包括：半导体气体传感器、加热电源、参考信号端、开关装置、模数转换器、微控制器和警报系统。本实用新型提供的技术方案，通过半导体气体传感器检测车内的VOC的浓度，而后经过模数转换器反馈至微控制器，微控制器根据VOC的浓度计算出二氧化碳的浓度，且当二氧化碳的浓度超出安全范围时，控制警报系统发出警报，以便车内人员及时做出相应处理，提高驾驶汽车的安全性。此外，半导体气体传感器的体积较小，减小了车载空气质量监测装置的体积，进而减小了对汽车内空间造成的影响。
【专利说明】
一种车载空气质量监测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及车载技术领域，更为具体的说，涉及一种车载空气质量监测装置。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步和经济的不断发展，人们的生活水平也日新月异，家用汽车逐渐普及。汽车的普及在给人们的生活带来便利的同时，也出现了负面的影响，例如由于车内的有害气体使车内驾驶人员注意力不集中等情况，对车内人员生命安全造成威胁。其中，车内有害气体主要包括有二氧化碳和一些可挥发性等气体(volatile organiccompounds，VOC)，尤其人们在乘坐窗户紧闭的汽车时，长时间后会造成氧气减少，而二氧化碳和可挥发性等气体的含量增加，车内人员长时间在这种环境中会使出现头晕、注意力不集中等情况，严重的会出现晕车、呕吐等症状。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型提供了一种车载空气质量监测装置，能够检测车内二氧化碳的浓度，且当二氧化碳的浓度超出安全范围时，控制警报系统发出警报，以便车内人员及时做出相应处理。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0005]—种车载空气质量监测装置，包括:半导体气体传感器、加热电源、参考信号端、开关装置、模数转换器、微控制器和警报系统；
[0006]其中，所述半导体气体传感器包括加热盘和感应探头，所述加热盘的第一端电连接所述开关装置的第一端，所述加热盘的第二端电连接所述参考信号端，所述开关装置的第二端电连接所述加热电源，所述开关装置的控制端电连接所述微控制器的脉冲信号输出端；
[0007]所述感应探头的第一端电连接所述模数转换器的输入端，所述感应探头的第二端电连接所述参考信号端，所述模数转换器的输出端电连接所述微控制器的信号接收端；
[0008]所述微控制器的第一控制端电连接所述警报系统，所述微控制器控制所述开关装置导通第一预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测VOC的浓度的相应温度，所述模数转换器将所述感应探头产生的电压模拟信号转换为数字信号后反馈至所述微控制器，所述微控制器根据所述VOC的浓度计算二氧化碳的浓度，且当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出第一预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。
[0009]优选的，所述微控制器还控制所述开关装置导通第二预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测一氧化碳的浓度的相应温度，且当所述微控制器判断所述一氧化碳的浓度超出第二预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。
[0010]优选的，所述半导体气体传感器为CCS801气体传感器。
[0011]优选的，所述警报系统包括第一颜色灯，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述第一颜色灯亮。
[0012]优选的，所述警报系统还包括第二颜色灯和第三颜色灯；
[0013]其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度低于所述第一预设浓度范围时，控制所述第二颜色灯亮；
[0014]或者，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度处于所述第一预设浓度范围时，控制所述第三颜色灯亮。
[0015]优选的，所述警报系统包括蜂鸣器，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述蜂鸣器鸣叫。
[0016]优选的，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0017]与所述微控制器的第二控制端电连接的显示装置，所述微控制器控制所述显示装置显示预设气体的浓度，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。
[0018]优选的，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0019]与所述微控制器的第三控制端电连接的无线传输装置，所述微控制器控制所述无线传输装置与预设终端相连，以将预设气体的浓度传输至所述预设终端，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。
[0020]优选的，所述无线传输装置为蓝牙装置或Wifi装置。
[0021]优选的，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0022]与所述微控制器的第四控制端电连接的通讯装置，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出相应预设浓度范围，且持续时间为第二预设时间时，控制所述通讯装置与其预存联系人联系。
[0023]相较于现有技术，本实用新型提供的技术方案至少具有以下优点:
[0024]本实用新型提供了一种车载空气质量监测装置，包括:半导体气体传感器、加热电源、参考信号端、开关装置、模数转换器、微控制器和警报系统;其中，所述半导体气体传感器包括加热盘和感应探头，所述加热盘的第一端电连接所述开关装置的第一端，所述加热盘的第二端电连接所述参考信号端，所述开关装置的第二端电连接所述加热电源，所述开关装置的控制端电连接所述微控制器的脉冲信号输出端;所述感应探头的第一端电连接所述模数转换器的输入端，所述感应探头的第二端电连接所述参考信号端，所述模数转换器的输出端电连接所述微控制器的信号接收端;所述微控制器的第一控制端电连接所述警报系统，所述微控制器控制所述开关装置导通第一预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测VOC的浓度的相应温度，所述模数转换器将所述感应探头产生的电压模拟信号转换为数字信号后反馈至所述微控制器，所述微控制器根据所述VOC的浓度计算二氧化碳的浓度，且当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出第一预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。
[0025]由上述内容可知，本实用新型提供的技术方案，通过半导体气体传感器检测车内的VOC的浓度，而后通过模数转换器反馈至微控制器，微控制器根据VOC的浓度计算出二氧化碳的浓度，且当二氧化碳的浓度超出安全范围时，控制警报系统发出警报，以便车内人员及时做出相应处理，提高驾驶汽车的安全性。此外，半导体气体传感器的体积较小，减小了车载空气质量监测装置的体积，进而减小了对汽车内空间造成的影响。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的一种车载空气质量监测装置的结构示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的另一种车载空气质量监测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]正如【背景技术】所述，车内有害气体主要包括有二氧化碳和一些可挥发性等气体，尤其人们在乘坐窗户紧闭的汽车时，长时间后会造成氧气减少，而二氧化碳和可挥发性等气体的含量增加，车内人员长时间在这种环境中会使出现头晕、注意力不集中等情况，严重的会出现晕车、呕吐等症状。
[0031]基于此，本申请实施例提供了一种车载空气质量监测装置，能够检测车内二氧化碳的浓度，且当二氧化碳的浓度超出安全范围时，控制警报系统发出警报，以便车内人员及时做出相应处理。
[0032]参考图1所示，为本申请实施例提供的一种车载空气质量监测装置的结构示意图，其中，车载空气质量监测装置包括:
[0033]半导体气体传感器10、加热电源20、参考信号端30、开关装置40、模数转换器50、微控制器60和警报系统70;
[0034]其中，所述半导体气体传感器10包括加热盘11和感应探头12，所述加热盘11的第一端电连接所述开关装置40的第一端，所述加热盘11的第二端电连接所述参考信号端30，所述开关装置40的第二端电连接所述加热电源20，所述开关装置40的控制端电连接所述微控制器60的脉冲信号输出端；
[0035]所述感应探头12的第一端电连接所述模数转换器50的输入端，所述感应探头12的第二端电连接所述参考信号端30，所述模数转换器50的输出端电连接所述微控制器60的信号接收端；
[0036]所述微控制器60的第一控制端电连接所述警报系统70，所述微控制器70控制所述开关装置40导通第一预设时间，以将所述加热盘11加热至所述感应探头12检测VOC的浓度的相应温度，所述模数转换器50将所述感应探头12产生的电压模拟信号转换为数字信号后反馈至所述微控制器60，所述微控制器60根据所述VOC的浓度计算二氧化碳的浓度，且当所述微控制器60判断所述二氧化碳的浓度超出第一预设浓度范围后，控制所述警报系统70发出警报。
[0037]需要说明的是，本申请实施例提供的车载空气质量监测装置，可以通过汽车的电源进行供电，对此本申请不作具体限制。另外，本申请实施例对加热电源的电压不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。
[0038]具体的，感应探头为贵金属合金材料，气体在一定温度下，能够在感应探头表面发生反应，使得感应探头的电阻值发生改变，而且不同气体在不同的温度下，与感应探头发生反应后使得感应探头的电阻值是不同的，因此，基于此原理使得半导体气体传感器能够实现检测不同气体浓度的目的。并且，感应探头输出的是电压模拟信号，因此，需要经过模数转换器将电压模拟信号转换为微控制器能够识别的数字信号。
[0039]另外，人在呼吸过程中，呼出的气体中除了水、二氧化碳、氮气之外，还含有一些VOC，并且，这些VOC是和二氧化碳按照一定比例呼出的，因此，通过检测VOC的浓度，能够推算出二氧化碳的浓度。
[0040]本申请实施例提供的开关装置可以为晶体管，可以为N型晶体管，也可以为P型晶体管；其中，通过微控制器控制开关装置的导通，以达到控制加热电源对加热盘的加热目的，并且，微控制器通过控制开关装置的导通时间，以达到控制加热盘加热温度的目的。另夕卜，本申请实施例提供的参考信号端为接地端。
[0041]此外，当怠速时在车内开空调长时间休息，若汽车窗户紧闭、且汽车开启外循环模式，汽车产生的一氧化碳会自空调口送入车内，会使车内人员出现一氧化碳中毒的情况。故此，本申请实施例提供的微控制器还控制所述开关装置导通第二预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测一氧化碳的浓度的相应温度，且当所述微控制器判断所述一氧化碳的浓度超出第二预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。
[0042]进一步的，本申请实施例提供的半导体气体传感器为CCS801气体传感器，进而使得本申请实施例提供的车载空气质量监测装置具有体较小、检测时间短、精度高、功耗低、使用寿命长等优点。
[0043]对于本申请实施例提供的警报系统，所述警报系统包括第一颜色灯，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述第一颜色灯
[0044]进一步的，为了更加清楚的使用户了解车内二氧化碳的浓度情况，所述警报系统还包括第二颜色灯和第三颜色灯；
[0045]其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度低于所述第一预设浓度范围时，控制所述第二颜色灯亮；
[0046]或者，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度处于所述第一预设浓度范围时，控制所述第三颜色灯亮。
[0047]其中，第一颜色灯可以为红色灯、第二颜色灯可以为绿色灯，而第三颜色灯可以为黄色灯，对此本申请实施例不作具体限制。
[0048]另外，本申请实施提供的警报系统也可以包括蜂鸣器，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述蜂鸣器鸣叫。
[0049]同时，本申请实施例提供的警报系统可以同时包括有第一颜色灯和蜂鸣器，在二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，微控制器控制第一颜色灯和蜂鸣器同时工作，更加清楚的提醒车内人员。
[0050]进一步的，为了更加直观的清楚车内气体的浓度，参考图2所示，为本申请实施例提供的另一种车载空气质量监测装置的结构示意图，在上述图1所示实施例的基础上，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0051]与所述微控制器60的第二控制端电连接的显示装置100，所述微控制器60控制所述显示装置100显示预设气体的浓度，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。
[0052]其中，当微控制器控制半导体气体传感器检测一氧化碳浓度时，显示装置还可以显示一氧化碳的浓度，即，预设气体还包括一氧化碳。
[0053]另外，参考图2所示，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0054]与所述微控制器60的第三控制端电连接的无线传输装置200，所述微控制器60控制所述无线传输装置200与预设终端相连，以将预设气体的浓度传输至所述预设终端，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。其中，所述无线传输装置为蓝牙装置或Wif i装置，对此本申请实施例不作具体限制；另外，预设终端可以为手机、平板电脑等终端，对此本申请实施例同样不作具体限制。
[0055]此外，参考图2所示，所述车载空气质量监测装置还包括:
[0056]与所述微控制器60的第四控制端电连接的通讯装置300，其中，当所述微控制器60判断所述二氧化碳的浓度超出相应预设浓度范围，且持续时间为第二预设时间时，控制所述通讯装置300与其预存联系人联系。其中，通讯装置可以通过电话、短息、微信等方式与预存联系人进行联系。
[0057]本申请实施例提供了一种车载空气质量监测装置，包括:半导体气体传感器、加热电源、参考信号端、开关装置、模数转换器、微控制器和警报系统;其中，所述半导体气体传感器包括加热盘和感应探头，所述加热盘的第一端电连接所述开关装置的第一端，所述加热盘的第二端电连接所述参考信号端，所述开关装置的第二端电连接所述加热电源，所述开关装置的控制端电连接所述微控制器的脉冲信号输出端;所述感应探头的第一端电连接所述模数转换器的输入端，所述感应探头的第二端电连接所述参考信号端，所述模数转换器的输出端电连接所述微控制器的信号接收端;所述微控制器的第一控制端电连接所述警报系统，所述微控制器控制所述开关装置导通第一预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测VOC的浓度的相应温度，所述模数转换器将所述感应探头产生的电压模拟信号转换为数字信号后反馈至所述微控制器，所述微控制器根据所述VOC的浓度计算二氧化碳的浓度，且当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出第一预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。
[0058]由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，通过半导体气体传感器检测车内的VOC的浓度，而后通过模数转换器反馈至微控制器，微控制器根据VOC的浓度计算出二氧化碳的浓度，且当二氧化碳的浓度超出安全范围时，控制警报系统发出警报，以便车内人员及时做出相应处理，提高驾驶汽车的安全性。此外，半导体气体传感器的体积较小，减小了车载空气质量监测装置的体积，进而减小了对汽车内空间造成的影响。
[0059]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种车载空气质量监测装置，其特征在于，包括:半导体气体传感器、加热电源、参考信号端、开关装置、模数转换器、微控制器和警报系统； 其中，所述半导体气体传感器包括加热盘和感应探头，所述加热盘的第一端电连接所述开关装置的第一端，所述加热盘的第二端电连接所述参考信号端，所述开关装置的第二端电连接所述加热电源，所述开关装置的控制端电连接所述微控制器的脉冲信号输出端； 所述感应探头的第一端电连接所述模数转换器的输入端，所述感应探头的第二端电连接所述参考信号端，所述模数转换器的输出端电连接所述微控制器的信号接收端； 所述微控制器的第一控制端电连接所述警报系统，所述微控制器控制所述开关装置导通第一预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测VOC的浓度的相应温度，所述模数转换器将所述感应探头产生的电压模拟信号转换为数字信号后反馈至所述微控制器，所述微控制器根据所述VOC的浓度计算二氧化碳的浓度，且当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出第一预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。2.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述微控制器还控制所述开关装置导通第二预设时间，以将所述加热盘加热至所述感应探头检测一氧化碳的浓度的相应温度，且当所述微控制器判断所述一氧化碳的浓度超出第二预设浓度范围后，控制所述警报系统发出警报。3.根据权利要求1或2所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述半导体气体传感器为CCS801气体传感器。4.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述警报系统包括第一颜色灯，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述第一颜色灯亮。5.根据权利要求3所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述警报系统还包括第二颜色灯和第三颜色灯； 其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度低于所述第一预设浓度范围时，控制所述第二颜色灯亮； 或者，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度处于所述第一预设浓度范围时，控制所述第三颜色灯亮。6.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述警报系统包括蜂鸣器，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出所述第一预设浓度范围后，控制所述蜂鸣器鸣叫。7.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述车载空气质量监测装置还包括: 与所述微控制器的第二控制端电连接的显示装置，所述微控制器控制所述显示装置显示预设气体的浓度，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。8.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述车载空气质量监测装置还包括: 与所述微控制器的第三控制端电连接的无线传输装置，所述微控制器控制所述无线传输装置与预设终端相连，以将预设气体的浓度传输至所述预设终端，其中，所述预设气体包括所述二氧化碳和V0C。9.根据权利要求8所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述无线传输装置为蓝牙装置或Wifi装置。10.根据权利要求1所述的车载空气质量监测装置，其特征在于，所述车载空气质量监测装置还包括: 与所述微控制器的第四控制端电连接的通讯装置，其中，当所述微控制器判断所述二氧化碳的浓度超出相应预设浓度范围，且持续时间为第二预设时间时，控制所述通讯装置与其预存联系人联系。
【文档编号】G01N33/00GK205426880SQ201520822185
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年10月22日
【发明人】黄江华
【申请人】深圳市金鹰汇科技有限公司