汽车车内气体分析方法转让专利
申请号 : CN201310131407.3
文献号 : CN103278601B
文献日 : 2015-02-18
发明人 : 魏晓 , 毛岳生
申请人 : 毛岳生
摘要 :
本发明涉及一种汽车车内气体分析方法，包括：将控制器模块分别与车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块、车内一氧化碳检测模块连接，使用所述控制器模块比较车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块的检测结果，根据比较结果发出开窗指示信号或关窗指示信号，并使用所述控制器模块根据车内一氧化碳检测模块的检测结果确定是否报警。通过本发明，能够根据车内外PM2.5浓度的比较，确定是否需要开启或关闭车窗，以及根据车内一氧化碳浓度的检测，及时进行报警，保障了车内人员的人身安全，避免糟糕空气质量对身体造成伤害的情况出现。
权利要求 :
1.一种汽车车内气体分析方法，包括：
将控制器模块分别与车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块、车内一氧化碳检测模块连接，使用所述控制器模块比较车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块的检测结果，根据比较结果发出开窗指示信号或关窗指示信号，并使用所述控制器模块根据车内一氧化碳检测模块的检测结果确定是否报警；
进一步包括：
安装在汽车车内的车内PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车车内颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5的浓度；
安装在汽车前车窗附近的车外PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车附近大气中颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5细颗粒物的浓度；
车内一氧化碳检测模块使用自带吸气泵吸入车内气体进行测定，以检测汽车车内的一氧化碳浓度；
控制器模块接收车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的检测结果即车内PM2.5值、车外PM2.5值和车内一氧化碳浓度值，当车内PM2.5值大于车外PM2.5值时，发出开窗指示信号，当车内PM2.5值小于车外PM2.5值，发出关窗指示信号，3
当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，发出一氧化碳报警信号，当车内一氧化碳浓度值在
3 3 3
3mg/m 和20mg/m 之间时，发出一氧化碳超标提示信号，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 以下时，发出一氧化碳正常信号；
当车窗控制模块接收到开窗指示信号或一氧化碳报警信号时，控制车窗下降，当车窗控制模块接收到关窗指示信号时，控制车窗上升；
当接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，使用语音播放模块，从存储了与开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号分别对应的声音提示文件的存储器中读取声音提示文件并播放相应的声音提示信息；
在显示器的屏幕上显示车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和 车内一氧化碳检测模块的检测结果；
3
当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，无线数据通信模块通过无线通信网络将车内一氧化碳报警讯息发送到目的网络或目的手机；
其中，控制器模块、存储器、车窗控制模块、语音播放模块和显示器都位于汽车仪表盘中，所述无线数据通信模块位于汽车车身上，所述语音播放模块包括扬声器，用于发出声音提示信息，所述显示器为液晶显示屏；
所述无线数据通信模块是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络是汽车所在单位的网络，所述目的手机是汽车驾驶员家属的手机；
当显示器接收到控制器模块发出的开窗指示信号或关窗指示信号时，在显示器上动态模拟开窗或关窗动作以对驾驶员进行提醒；
所述车内一氧化碳检测模块被安装在汽车空调管道附近。
说明书 :
汽车车内气体分析方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种汽车车内气体分析方法，尤其涉及一种用于汽车车内能够根据汽车车内空气的质量确定是否开启或关闭车窗以及确定是否进行报警的汽车车内气体分析方法，当驾驶员驾驶汽车过程或怠速使用空调时，不用驾驶员凭自己的直觉感受即能自动分析出车内空气质量的优劣，并积极寻找解决办法，保障了汽车驾驶员的人身安全。
背景技术
[0002] 人们在使用汽车时，往往忽视了汽车车内小环境对身体的隐患。由于汽车是一个相对较小的封闭空间，而且汽车驾驶时间经常在数个小时之上，尤其在长途旅行时，人们不得不在封闭的空间内待数天时间，这时，车内的空气质量显得尤其重要。对人身容易造成伤害的气体指标比较重要的是两个，一个是PM2.5即细颗粒物浓度，一个是一氧化碳浓度，前者因为粒径小，富含大量的有毒有害物质，后者是一种有毒气体，都对人体健康造成极大影响。
[0003] 但是，现有的汽车中往往缺少这样的气体分析方法。这样，在车内PM2.5浓度远远大于车外PM2.5浓度时，驾驶员可能仍旧封闭车窗，任凭自己和其他乘客呼吸糟糕的车内空气，或者，在汽车怠速时，发送机因燃料的不完全燃烧，一氧化碳产生量达到最大值，且容易通过空调管道等途径进入车内，导致车内人员中毒。以上情况都给人们带来极大的安全隐患，一旦发生，容易造成伤亡。
[0004] 因此，需要一种用于汽车车内的汽车车内气体分析方法，及时检测车内小环境中的PM2.5浓度，确定是否需要开启或关闭车窗，保障车内空气新鲜，同时实时检测车内小环境中的一氧化碳浓度，当浓度极大时进行多方面的报警，当浓度有一定危害时及时提示，在警示车内人员的同时，将危险信息发送给与车内人员相关的个人和单位，保障最佳的救援时间。
发明内容
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种用于汽车车内的汽车车内气体分析方法，使得用户不必时刻保证对车内空气的关注，不用自己比较车内外空气质量，及时开关车窗和进行警示，从而改善车内环境，保障了人身安全。
[0006] 根据本发明的一方面，提供了一种用于汽车车内的汽车车内气体分析方法，包括将控制器模块分别与车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块、车内一氧化碳检测模块连接，使用所述控制器模块比较车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块的检测结果，根据比较结果发出开窗指示信号或关窗指示信号，并使用所述控制器模块根据车内一氧化碳检测模块的检测结果确定是否报警。
[0007] 更具体地，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：安装在汽车车内的车内PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车车内颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5的浓度；安装在汽车前车窗附近的车外PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车附近大气中颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5细颗粒物的浓度；车内一氧化碳检测模块使用自带吸气泵吸入车内气体进行测定，以检测汽车车内的一氧化碳浓度；控制器模块接收车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的检测结果即车内PM2.5值、车外PM2.5值和车内一氧化碳浓度值，当车内PM2.5值大于车外PM2.5值时，发出开窗指示信号，当车内PM2.5值小于车外PM2.5值，发出关窗指示信号，当3
车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，发出一氧化碳报警信号，当车内一氧化碳浓度值在
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3mg/m 和20mg/m 之间时，发出一氧化碳超标提示信号，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 以下时，发出一氧化碳正常信号；当车窗控制模块接收到开窗指示信号或一氧化碳报警信号时，控制车窗下降，当车窗控制模块接收到关窗指示信号时，控制车窗上升；当接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，使用语音播放模块，从存储了与开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号分别对应的声音提示文件的存储器中读取声音提示文件并播放相应的声音提示信息；在显示器的屏幕上显示车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的
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检测结果；当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，无线数据通信模块通过无线通信网络将车内一氧化碳报警讯息发送到目的网络或目的手机；其中，控制器模块、存储器、车窗控制模块、语音播放模块和显示器都位于汽车仪表盘中，所述无线数据通信模块位于汽车车身上，所述语音播放模块包括扬声器，可用于发出声音提示信息，所述显示器为液晶显示屏。
车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，发出一氧化碳报警信号，当车内一氧化碳浓度值在
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3mg/m 和20mg/m 之间时，发出一氧化碳超标提示信号，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 以下时，发出一氧化碳正常信号；当车窗控制模块接收到开窗指示信号或一氧化碳报警信号时，控制车窗下降，当车窗控制模块接收到关窗指示信号时，控制车窗上升；当接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，使用语音播放模块，从存储了与开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号分别对应的声音提示文件的存储器中读取声音提示文件并播放相应的声音提示信息；在显示器的屏幕上显示车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的
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检测结果；当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，无线数据通信模块通过无线通信网络将车内一氧化碳报警讯息发送到目的网络或目的手机；其中，控制器模块、存储器、车窗控制模块、语音播放模块和显示器都位于汽车仪表盘中，所述无线数据通信模块位于汽车车身上，所述语音播放模块包括扬声器，可用于发出声音提示信息，所述显示器为液晶显示屏。
[0008] 更具体地，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：所述无线数据通信模块可以是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络可以是汽车所在单位的网络，所述目的手机可以是汽车驾驶员家属的手机。
[0009] 更具体地，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：当显示器接收到控制器模块发出的开窗指示信号或关窗指示信号时，在显示器上动态模拟开窗或关窗动作以对驾驶员进行提醒。
[0010] 更具体地，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：所述车内一氧化碳检测模块被安装在汽车空调管道附近。
附图说明
[0011] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0012] 图1根据本发明实施方案示出的汽车车内气体分析方法的流程图。
具体实施方式
[0013] 下面将参照附图对本发明的汽车车内气体分析方法的实施方案进行详细说明。
[0014] 图1示出根据本发明实施方案示出的汽车车内气体分析方法的流程图。其中被用于汽车车内的汽车车内气体分析方法包括：将控制器模块分别与车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块、车内一氧化碳检测模块连接，安装在汽车车内的车内PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车车内颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5的浓度；安装在汽车前车窗附近的车外PM2.5检测模块采用内置的滤膜在线采样器对汽车附近大气中颗粒物进行分析，以检测出其中的PM2.5细颗粒物的浓度；车内一氧化碳检测模块使用自带吸气泵吸入车内气体进行测定，以检测汽车车内的的一氧化碳浓度；控制器模块接收来自车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的检测结果即车内PM2.5值、车外PM2.5值和车内一氧化碳浓度值，当车内PM2.5值大于车外PM2.5值时，发出开窗指示信号，车窗控制模块接收到开窗指示信号，控制车窗下降，当，当车内PM2.5值小于车外PM2.5值，发出关窗指示信号，车窗控制模块接收到关窗指示信号，控制车窗上3
升，当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，发出一氧化碳报警信号，并进行一氧化碳报警
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操作，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 和20mg/m 之间时，发出一氧化碳超标提示信号，
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并进行一氧化碳提示操作，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 以下时，发出一氧化碳正常信号。其中，所述一氧化碳报警操作包括，车窗控制模块接收到一氧化碳报警信号，控制车窗下降，并在语音播放模块、显示器上进行相应的语音报警和画面显示，以及必要时通过无线数据通信模块经过无线通信网络将车内一氧化碳报警讯息发送到目的网络或目的手机；所述一氧化碳提示操作包括在语音播放模块、显示器上进行相应的语音提示和画面显示。当语音播放模块接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，从存储了与开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号分别对应的声音提示文件的存储器中读取声音提示文件并播放相应的声音提示信息；以及当显示器接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，在显示器的屏幕上显示相应信息并能够显示车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的检测结果。其中，控制器模块、存储器、车窗控制模块、语音播放模块和显示器都位于汽车仪表盘中，所述无线数据通信模块位于汽车车身上，所述语音播放模块包括扬声器，用于发出声音提示信息，所述显示器为液晶显示屏。
升，当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m 时，发出一氧化碳报警信号，并进行一氧化碳报警
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操作，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 和20mg/m 之间时，发出一氧化碳超标提示信号，
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并进行一氧化碳提示操作，当车内一氧化碳浓度值在3mg/m 以下时，发出一氧化碳正常信号。其中，所述一氧化碳报警操作包括，车窗控制模块接收到一氧化碳报警信号，控制车窗下降，并在语音播放模块、显示器上进行相应的语音报警和画面显示，以及必要时通过无线数据通信模块经过无线通信网络将车内一氧化碳报警讯息发送到目的网络或目的手机；所述一氧化碳提示操作包括在语音播放模块、显示器上进行相应的语音提示和画面显示。当语音播放模块接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，从存储了与开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号分别对应的声音提示文件的存储器中读取声音提示文件并播放相应的声音提示信息；以及当显示器接收到开窗指示信号、关窗指示信号、一氧化碳报警信号和一氧化碳超标提示信号时，在显示器的屏幕上显示相应信息并能够显示车内PM2.5检测模块、车外PM2.5检测模块和车内一氧化碳检测模块的检测结果。其中，控制器模块、存储器、车窗控制模块、语音播放模块和显示器都位于汽车仪表盘中，所述无线数据通信模块位于汽车车身上，所述语音播放模块包括扬声器，用于发出声音提示信息，所述显示器为液晶显示屏。
[0015] 另外，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：平所述无线数据通信模块可以是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络是汽车所在单位的网络，所述目的手3
机是汽车驾驶员家属的手机。如在汽车怠速时，当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m，由于一氧化碳是无色无味无刺激性的其他，车内乘客很难第一时间通过自身的感触发现且未注意车内警报信息时，将一氧化碳超标以及具体的一氧化碳浓度发送到驾驶员单位网络或亲戚手机上，便于相关人员紧急救助，从而保障了救援时间。
机是汽车驾驶员家属的手机。如在汽车怠速时，当车内一氧化碳浓度值大于20mg/m，由于一氧化碳是无色无味无刺激性的其他，车内乘客很难第一时间通过自身的感触发现且未注意车内警报信息时，将一氧化碳超标以及具体的一氧化碳浓度发送到驾驶员单位网络或亲戚手机上，便于相关人员紧急救助，从而保障了救援时间。
[0016] 其中，一氧化碳(carbon monoxide，CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01，密度1.250g/l，冰点为-207℃，沸点-190℃。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5％～74％。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，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。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。一氧化3
碳的最高容许浓度：20mg/m。一氧化碳急性中毒，根据临床表现可分为轻度、中度和重度三级。轻度中毒表现为头晕、眼花、剧烈头痛、耳鸣、颞部压迫感和搏动感，尚有恶心、呕吐、心悸、四肢无力，但无昏迷。脱离中毒现场，吸入新鲜空气或进行适当治疗之后，症状可迅速消失。中度中毒除上述症状外，还表现为初期多汗、烦躁、步态不稳、皮肤和粘膜苍白，并随着中毒加重而出现樱桃红色，以面颊前胸及大腿内侧最为明显，意识朦胧甚至昏迷。如能及时抢救，可很快苏醒，一般无明显并发症和续发症。重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的症状外，患者可迅速进入不同程度的昏迷状态，时间可持续数小时至几昼夜，往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁和病理反射。常伴发中毒性脑病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水肿及电解质紊乱等。另外，可出现间脑损伤的一系列体征，如体温升高、出汗、白细胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等，还可出现血中乳酸增高及乳酸脱氢酶活性增高等生化改变。
脑电波异常，重症时表现为波幅变低。本发明所采用的泵吸式一氧化碳检测仪是一种可以灵活配置的单种气体或多种气体检测报警仪，它可以配备氧气传感器、可燃气体传感器和有毒气体传感器或任选四种气体传感器或任选单种气体传感器。
碳的最高容许浓度：20mg/m。一氧化碳急性中毒，根据临床表现可分为轻度、中度和重度三级。轻度中毒表现为头晕、眼花、剧烈头痛、耳鸣、颞部压迫感和搏动感，尚有恶心、呕吐、心悸、四肢无力，但无昏迷。脱离中毒现场，吸入新鲜空气或进行适当治疗之后，症状可迅速消失。中度中毒除上述症状外，还表现为初期多汗、烦躁、步态不稳、皮肤和粘膜苍白，并随着中毒加重而出现樱桃红色，以面颊前胸及大腿内侧最为明显，意识朦胧甚至昏迷。如能及时抢救，可很快苏醒，一般无明显并发症和续发症。重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的症状外，患者可迅速进入不同程度的昏迷状态，时间可持续数小时至几昼夜，往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁和病理反射。常伴发中毒性脑病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水肿及电解质紊乱等。另外，可出现间脑损伤的一系列体征，如体温升高、出汗、白细胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等，还可出现血中乳酸增高及乳酸脱氢酶活性增高等生化改变。
脑电波异常，重症时表现为波幅变低。本发明所采用的泵吸式一氧化碳检测仪是一种可以灵活配置的单种气体或多种气体检测报警仪，它可以配备氧气传感器、可燃气体传感器和有毒气体传感器或任选四种气体传感器或任选单种气体传感器。
[0017] 其中，PM2.5细颗粒物又称细粒、细颗粒。大气中粒径小于2μm(有时用小于2.5μm，即PM2.5)的颗粒物(气溶胶)。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
2012年2月，中国国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了细颗粒物监测指标。2013年2月28日，中国全国科学技术名词审定委员会称PM2.5拟正式命名为细颗粒物，本发明所采用的PM2.5检测仪器，具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器的微电脑激光粉尘仪，在连续监测粉尘浓度的同时，可收集到颗粒物，以便对其成份进行分析，并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度(mg/m)，具有PM10、PM5、PM2.5检测选项供选择。
2012年2月，中国国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了细颗粒物监测指标。2013年2月28日，中国全国科学技术名词审定委员会称PM2.5拟正式命名为细颗粒物，本发明所采用的PM2.5检测仪器，具有新世纪国际先进水平的新型内置滤膜在线采样器的微电脑激光粉尘仪，在连续监测粉尘浓度的同时，可收集到颗粒物，以便对其成份进行分析，并求出质量浓度转换系数K值。可直读粉尘质量浓度(mg/m)，具有PM10、PM5、PM2.5检测选项供选择。
[0018] 另外，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：当显示器接收到控制器模块发出的开窗指示信号或关窗指示信号时，可以在显示器上动态模拟开窗或关窗动作以对驾驶员进行提醒。驾驶员可以选择自行关闭开启车窗，或者通过所述汽车车内气体分析方法自动控制车窗的关闭或开启。
[0019] 另外，所述汽车车内气体分析方法进一步包括：所述车内一氧化碳检测模块可被安装在汽车空调管道附近。由于一氧化碳通常产生在汽车怠速运行时，发动机燃烧燃料不充分而通过空调管道将一氧化碳传入车内，因此，将一氧化碳检测模块放置在汽车空调管道附近，增加检测气体的灵敏度。
[0020] 采用本发明的汽车车内气体分析方法，实现了汽车车内气体的实时检测和报警，所述气体中的具体指标包括PM2.5和一氧化碳。在汽车车内小环境的气体糟糕的情况下，及时开启关闭车窗或通知相关人员救护，保持车内气体的畅通和更新，也保障对车内中毒人员的救援时间。一方便，方便了车内乘客对车内环境的监测，另一方便，避免了过度呼吸有毒气体给车内乘客带来的人身伤害。
[0021] 可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。