用于车内有害气体监测和主动呼救报警的车载终端

1.一种用于车内有害气体监测和自动呼救报警的车载终端，其特征在于包括：中控模块、有害气体监测模块、用户交互模块、近距离通信模块、远程通信模块、卫星定位模块和供电模块；所述中控模块用于对各个模块的控制和对数据的分析处理，包括Mini-PCI接口、Mini-PCIE接口、串口和HDMI接口；所述有害气体监测模块通过中控模块的串口与中控模块相连，用于实时监测车内的有害气体；所述用户交互模块包括触摸显示屏和扬声器，通过中控模块的HDMI接口与中控模块相连，用于用户输入控制信息或在车内有害气体构成威胁的时候向驾乘人员显示、播报预警信息；所述近距离通信模块通过中控模块的Mini-PCI接口与中控模块相连，用于在车内有害气体构成威胁时向周围的车辆和路边的基站广播求救信息；所述远程通信模块通过中控模块的Mini-PCIE接口与中控模块相连，用于在车内有害气体构成威胁时向系统预设的交管部门和医疗急救部门的信息中心，发布求救信息；
所述卫星定位模块通过中控模块的串口与中控模块相连，用于在车辆遇险时，给救援者提供精确的地理位置信息；所述供电模块用于在车辆熄火后为各个模块供电。
2.如权利要求1所述的用于车内有害气体监测和自动呼救报警的车载终端，其特征在于：所述有害气体监测模块包括VOC传感器、CO传感器和CO2传感器；所述VOC传感器用于检测空气中的甲醛、苯、二甲苯等有机化合物；所述CO传感器用于检测空气中一氧化碳的浓度；所述CO2传感器用于检测空气中二氧化碳的浓度。
3.如权利要求1所述的用于车内有害气体监测和自动呼救报警的车载终端，其特征在于：所述近距离通信模块选用支持IEEE802.11P协议的无线通信网卡，用于车与车、车与路边基站的近距离通信。
4.如权利要求1所述的用于车内有害气体监测和自动呼救报警的车载终端，其特征在于：所述中控模块选用嵌入式Linux开发板，搭载MPC8315处理器、512M内存和256M程序存储，具有Mini-PCI接口、Mini-PCIE接口、串口、USB口和HDMI接口，可搭载多种传感器、定位模块和通信板卡。

用于车内有害气体监测和主动呼救报警的车载终端\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种车载终端，特别是一种用于监测车内有害气体并自动呼救报警的车载终端。\n背景技术\n[0002] 随着我国汽车的普及和道路交通跨越式发展，车内有害气体造成的驾乘人员伤亡和交通安全事故也频频发生。\n[0003] 车内的有害气体主要分为两类，一类为汽车内饰材料释放出的甲醛、苯等有害气体，使驾乘人员出现头晕、恶心、困倦等不适症状。另一类为汽油燃烧不充分排出的一氧化碳，很容易灌入车厢内，驾乘人员吸入这种无色无味的剧毒气体后会不知不觉中毒，休克并快速身亡。\n[0004] 车内有害气体无色无味，不借助传感设备，一般很难发现。大多数驾乘人员普遍缺失车内有害气体的防范意识。驾乘人员中毒后会出现很严重的不适症状，甚至直接进入休克状态，几乎没有能力实现自救或主动呼救。有效的救援时间也极其短暂，所以周围车辆参与救援将大大提高驾乘人员的获救率。\n[0005] 车内有害气体中毒的特殊性和车内信息的闭塞性是导致驾乘人员极容易错失短暂的救援时间的主要原因。驾乘人员有害气体中毒的驾乘人员得不到及时救援，同时，驾驶员中毒后身体不适甚至死亡会直接导致车辆的失控，带来很大的道路交通隐患。\n[0006] 与此同时，传感技术和无线通信技术正在广泛的应用于车辆控制和道路交通领域。传感技术可实现对车内空气各个指标的实时监测。3G/4G网络更广泛地被使用，近距离无线通信技术，如IEEE802.11P协议可实现车与车,车与基站间的无线通信。\n[0007] 基于现有的传感技术和无线通信技术的发展，本实用新型提出了一种车内有害气体监测和主动呼救报警的车载终端。\n发明内容\n[0008] 为了协助驾乘人员实时监测车内有害气体，在车内有害气体威胁驾乘人员生命和驾驶安全的情况下自动向周围车辆求救，并向交管部门和急救部门报警，本实用新型提出了一种车内有害气体监测和主动呼救报警的车载终端。\n[0009] 为实现上述目的，本实用新型具体技术方案如下：一种用于车内有害气体监测和自动呼救报警的车载终端，包括：中控模块、有害气体监测模块、用户交互模块、近距离通信模块、远程通信模块、卫星定位模块和供电模块；中控模块用于对各个模块的控制和对数据的分析处理，包括Mini-PCI接口、Mini-PCIE接口、串口、和HDMI接口；有害气体监测模块通过中控模块的串口与中控模块相连，用于实时监测车内的有害气体；用户交互模块包括触摸显示屏和扬声器，通过中控模块的HDMI接口与中控模块相连，用于用户输入控制信息或在车内有害气体构成威胁的时候向驾乘人员显示、播报预警信息；近距离通信模块通过中控模块的Mini-PCI接口与中控模块相连，用于在车内有害气体构成威胁时向周围的车辆和路边的基站广播求救信息；远程通信模块通过中控模块的Mini-PCIE接口与中控模块相连，用于在车内有害气体构成威胁时向系统预设的交管部门和医疗急救部门的信息中心，发布求救信息；卫星定位模块通过中控模块的串口与中控模块相连，用于在车辆遇险时，给救援者提供精确的地理位置信息；供电模块用于在车辆熄火后为各个模块供电。\n[0010] 进一步地，上述有害气体监测模块包括VOC传感器、CO传感器和CO2传感器；VOC传感器用于检测空气中的甲醛、苯、二甲苯等有机化合物；CO传感器用于检测空气中一氧化碳的浓度；CO2传感器用于检测空气中二氧化碳的浓度。\n[0011] 进一步地，上述近距离通信模块选用支持IEEE802.11P协议的无线通信网卡，用于车与车、车与路边基站的近距离通信。\n[0012] 更近一步地，中控模块选用嵌入式Linux开发板，搭载MPC8315处理器、512M内存和256M程序存储，具有Mini-PCI接口、Mini-PCIE接口、串口和USB口和HDMI接口，可搭载多种传感器、定位模块和通信板卡。\n[0013] 本实用新型能实时监测车内有害气体，在车内有害气体威胁驾乘人员生命和驾驶安全的情况下自动向周围车辆求救，并向交管部门和急救部门报警，可有效的防止因车内有害气体导致的驾乘人员中毒，避免了因驾驶员中毒后导致的车辆失控，降低了道路交通安全隐患。\n附图说明\n[0014] 图1为本实用新型的硬件架构图；\n[0015] 图2是本实用新型的工作流程图。\n具体实施方式\n[0016] 下面结合附图和实施实例对本实用新型作进一步描述。\n[0017] 图1为本实用新型的硬件架构图，本实用新型的有害气体监测和主动呼救报警的车载终端包括：中控模块、有害气体监测模块、用户交互模块、近距离通信模块、远程通信模块、卫星定位模块以及供电模块。\n[0018] 中控模块是车载终端的计算处理中心，实现对各个模块的控制和对数据的分析处理。中控模块选用嵌入式Linux开发板，搭载MPC8315处理器、512M内存和256M程序存储，可满足车载终端分析处理数据的要求。同时，本开发板还具有Mini-PCI接口、Mini-PCIE接口、串口和USB口和HDMI接口等，可搭载多种传感器、定位模块和通信板卡。\n[0019] 用户交互模块包括触摸显示屏和内置扬声器。触摸显示屏可实时显示车内有害气体的检测指标，内置扬声器可提供语音播报功能。在车内有害气体构成威胁的时候，用户交互系统可通过触摸显示屏显示和内置扬声器语言播报的方式向驾乘人员发出预警。同时，触摸显示屏可供用户输入控制信息。用户交互模块通过中控模块的HDMI输出接口获取信号。\n[0020] 卫星定位模块选用UM220定位芯片，可联合运用GPS和北斗卫星定位系统定位，定位精度可达到1m。在车辆遇险时，可对车辆精确定位，给救援者提供精确的地理位置信息。\n卫星定位模块通过串口1向中控模块传送定位信息。\n[0021] 有害气体监测模块集成了多种传感器，包括：VOC传感器，可检测空气中的甲醛、苯、二甲苯等有机化合物；CO传感器，可检测空气中一氧化碳的浓度；CO2传感器，可检测空气中二氧化碳的浓度。模块通过串口2向中控模块传送有害气体监测信息。\n[0022] 近距离通信模块选用DCMA86-P2无线网卡，支持IEEE802.11P协议，满足车与车、车与路边基站间可靠通信的要求。在车内有害气体威胁程度高时，近距离通信模块可广播求救信息包给周围的车辆和路边的基站。其他车辆上的车载终端同时可通过近距离无线通信模块接收到遇险车辆广播的求救数据包，从而快速参与到救助中。近距离通信模块通过Mini-PCI接口与中控模块连接，实现数据和控制信号的读写。\n[0023] 远程通信模块选用ME3760RF网卡，支持短信服务和3G/4G网络服务，可通过运营商提供的网络服务连接到因特网上。在车内有害气体威胁程度高时，可连接到系统预设的交管部门和医疗急救部门的信息中心，发布求救信息。远程通信模块通过Mini-PCIE接口与中控模块连接，实现数据和控制信号的读写。\n[0024] 供电模块包括锂电池和充电接口,充电接口在车辆运行时为车载终端提供电源，并为锂电池充电；锂电池在车辆熄火后继续为各个模块供电，持久续航。\n[0025] 图2是本实用新型的工作流程图，本实用新型提出的车内有害气体监测和主动呼救报警的车载终端部署在车内后即可开始工作。车载终端的有害气体监测模块循环监测车内各种气体的浓度参数。中控模块分析各种有害的浓度和维持时间，从而估算驾乘人员的有害气体吸入量，分析出当前车内有害气体对驾乘人员的威胁程度。\n[0026] 根据吸入量对人体健康和应变能力的影响分为低威胁程度和高威胁程度。根据不同的威胁程度作出相应的预警、呼救或报警行为。\n[0027] 低威胁程度，即有害气体吸入量危害人体健康，短时间内不会使驾乘人员产生严重的不良反应，驾乘人员有意识，无须外界的干预和帮助。如：车载终端监测到车内一氧化碳浓度为32ppm(一氧化碳维持浓度32ppm下8小时会使人产生头痛等反应),浓度维持时间为30分钟。车载终端分析驾乘人员的有害气体吸入量属于低威胁程度，只需要向驾乘人员发出预警，车载终端显示屏显示当前有害气体浓度，并语言播报提醒驾乘人员，提醒开窗换气或关闭车辆空气内循环系统。\n[0028] 高威胁程度，即有害气体吸入量危害人体健康，驾乘人员产生严重不良甚至危险的状况，无自救或者呼救能力，驾驶员的应变能力较低甚至丧失驾车能力，急需外界介入救助。如：车载终端监测到车内一氧化碳浓度为1680ppm(一氧化碳维持浓度1680ppm下30分钟人员休克)，浓度维持时间为20分钟。车载终端分析驾乘人员的有害气体吸入量属于高威胁程度，驾乘人员需要外界干预救助。车载终端将车辆登记信息、车内有害气体种类与浓度、通过定位模块获得的车辆位置信息打包为呼救信息包。车载终端同时进行远程呼救和近距离广播呼救。远程通信模块通过3G/4G网络向预设的交管部门和医疗急救机构的信息中心发出报警和求救。近距离通信模块向周围车辆和路边基站广播呼救信息包，以获得附近车辆的救援并提示附近车辆注意安全驾驶。