本實用新型涉及一種由太陽能供電的車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，具體涉及一種基于arduino的太陽能車簾及車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

夏季天氣炎熱，陽光暴曬，汽車在室外露天停放時，數(shù)十分鐘車內(nèi)溫度便能接近50攝氏度，甚至最高可以達(dá)到60攝氏度。車內(nèi)環(huán)境的高溫不僅會對人的健康產(chǎn)生危害，還會促進(jìn)車內(nèi)有害氣體的揮發(fā)，加速車內(nèi)塑料的老化，空調(diào)也需要較長時間才能使車內(nèi)溫度降到正常水平。目前，使用汽車遮陽簾的車主也有所增加，但是現(xiàn)在普遍使用的汽車遮陽簾功能較為單一，只有遮陽效果，不能有效地利用太陽能。

目前全球化石能源漸漸短缺，電動汽車、太陽能汽車等新能源汽車漸漸走入人們的眼中，然而目前傳統(tǒng)的汽油機(jī)、柴油機(jī)、包括混動汽車依然在國內(nèi)外擁有巨大的保有量，所以如何對這些車輛在不變動大的結(jié)構(gòu)情況下進(jìn)行一定改進(jìn)來節(jié)省能源是一種可行性很高的舉措。

利用太陽能發(fā)電在技術(shù)上早已成熟。但所有硅太陽能電池存在的最大問題是：它必須加工成堅硬的板塊狀電池板。這就限制了它的許多日常用途。

日本東京佳能公司的科研人員發(fā)明了一種由新材料制成的柔性太陽能電池板。其特點(diǎn)是：由樹脂包封的無定形硅作為主要光電元件層平鋪在柔性材料制成的底板上。這種新型太陽能電池能任意彎曲成為曲面狀或任何不規(guī)則形狀。同樣的尺寸重量只有傳統(tǒng)太陽能板的十分之一，厚度只有原來的五分之一，這種太陽能板自面世以來就被廣泛運(yùn)用到太陽能汽車頂部、建筑、賽艇表面等多個領(lǐng)域，這為太陽能車簾的設(shè)計創(chuàng)造了良好的條件。

但是國內(nèi)外目前為止鮮有將太陽能板應(yīng)用于汽車擋風(fēng)玻璃處的企業(yè)或者生產(chǎn)廠家。如果研制成功，并且價格較低，將具有不錯的市場前景。

Arduino是一款便捷靈活，方便上手的開源硬件產(chǎn)品，具有豐富的接口。能通過各種各樣的傳感器來感知環(huán)境，通過控制燈光、馬達(dá)或其他設(shè)備來反饋和影響環(huán)境。相對于一般的單片機(jī)而言，arduino沒有復(fù)雜的底層代碼，主要利用的是一些簡單易懂的函數(shù)。并且arduino具有簡易的編程環(huán)境和極大的自由度，可擴(kuò)展性很高。

目前對車內(nèi)環(huán)境的檢測，還是停留在憑借單個的儀器，比如測甲醛的儀器，或者是測一氧化碳的儀器等等，甚至很多汽車內(nèi)都沒有配備相應(yīng)的車內(nèi)溫度檢測裝置，這些重要的環(huán)境數(shù)據(jù)經(jīng)常被人們忽略。當(dāng)車內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)超標(biāo)時，就像車內(nèi)溫度過高或者車內(nèi)有害氣體濃度過高時，也無法實時報警和做出相應(yīng)的處理，這是汽車對人健康和安全的潛在危害。

車內(nèi)一般會含有車輛在制造處理階段所使用的材料所含有的苯系物、氮氧化物、甲醛以及發(fā)動機(jī)內(nèi)不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳等有害氣體，其中又以一氧化碳對人的身體健康影響最大。

一氧化碳一種無色、無臭的有毒氣體，故容易忽略而導(dǎo)致中毒。一氧化碳進(jìn)入人體后會和血液中的血紅蛋白結(jié)合，進(jìn)而使血紅蛋白不能和氧氣結(jié)合，從而引起機(jī)體組織出現(xiàn)缺氧，患者可表現(xiàn)為頭痛、頭暈、耳鳴、惡心等癥狀，嚴(yán)重時可導(dǎo)致人體窒息死亡。特別是在夏季和冬季時，大多數(shù)人習(xí)慣開車車窗緊閉，車內(nèi)空氣不能即使循環(huán)更新，特別是在長時間開車過程中，車內(nèi)氧氣消耗，有害氣體濃度累積，達(dá)到一定數(shù)值時就會對人體健康產(chǎn)生不利影響?，F(xiàn)在車內(nèi)一氧化碳中毒的事件也是時有發(fā)生。

因此，需要開發(fā)一種由太陽能供電、可檢監(jiān)測車內(nèi)環(huán)境并可發(fā)出通知的系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于通過在汽車內(nèi)部加裝一套太陽能窗簾，不僅可起到遮陽的作用，還可時刻為蓄電池充電來達(dá)到對太陽能的回收和利用，如果大面積普及，則可以大大緩解化石能源緊缺的問題。

本實用新型利用太陽能窗簾獲取的電能進(jìn)而通過傳感器監(jiān)測有一氧化碳?xì)怏w濃度、車內(nèi)溫度等方式，達(dá)到時刻監(jiān)測車內(nèi)環(huán)境的目的。

本實用新型可在環(huán)境一氧化碳?xì)怏w濃度過高時，向指定手機(jī)自動發(fā)送短信，達(dá)到遠(yuǎn)程通知的目的。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種基于arduino的太陽能車簾及車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，它包括：用于將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能采集供電系統(tǒng)、用于采集和處理車內(nèi)氣體信號的arduino環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)和用于將一氧化碳?xì)怏w濃度超標(biāo)信號自動發(fā)送到手機(jī)上的通信系統(tǒng)。

所述的太陽能采集供電系統(tǒng)包括柔性太陽能板、控制器、太陽能板存放袋、固定夾和蓄電池，其中太陽能采集供電系統(tǒng)在車輛正常行駛時不工作，當(dāng)汽車在室外駐車時可將柔性太陽能板固定在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)，所述的柔性太陽能板存放袋安裝在車頂內(nèi)部，用于汽車運(yùn)行時存放和保護(hù)所述柔性太陽能板，并在一端設(shè)有拉鏈用于封裝；所述控制器用于防止過充與正負(fù)極反接，保護(hù)電路；所述柔性太陽能板的輸出端連接控制器的輸入端，控制器輸出端與所述蓄電池的輸入端相連，在駐車陽光充足時為蓄電池供電；所述的固定夾分別安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃的四個角附近，通過雙面膠和汽車A柱的內(nèi)表面固定，用于在駐車時對取出所述的柔性太陽能板后起固定作用；其中，所述柔性太陽能板不使用時存放于太陽能板存放袋上，使用時，可手動將所述柔性太陽能板取出并夾在固定夾4上，使用完畢后，可再次將所述柔性太陽能電池板存放在太陽能板存放袋內(nèi)；所述柔性太陽能板使用時緊貼汽車前擋風(fēng)玻璃內(nèi)側(cè)，朝向太陽光，減緩車內(nèi)溫度上升并且向蓄電池充電。

所述的arduino環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)測環(huán)境溫度的溫度傳感器、用于監(jiān)測一氧化碳?xì)怏w濃度的一氧化碳?xì)怏w傳感器和用于判斷氣體濃度和自動發(fā)送信號的arduino uno板；所述的溫度傳感器與所述的arduino uno板相連，置于車內(nèi)環(huán)境中，用于實時監(jiān)測車內(nèi)溫度，每隔一分鐘測量一次，并在溫度超過標(biāo)定值后自動發(fā)送信號；所述的一氧化碳傳感器與所述的arduino uno板相連，置于車內(nèi)環(huán)境中，用于實時監(jiān)測車內(nèi)一氧化碳?xì)怏w濃度，每隔一分鐘測量一次，并在一氧化碳?xì)怏w濃度超過標(biāo)定值后自動發(fā)送信號；所述的arduino uno板與所述的蓄電池相連，用于為系統(tǒng)供電，并與所述的溫度傳感器以及所述的一氧化碳?xì)怏w傳感器相連，用于監(jiān)測車內(nèi)環(huán)境狀況，判斷當(dāng)車內(nèi)環(huán)境質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的時候會自動發(fā)送信號到與其相連的SIM900板上，控制SIM900板發(fā)送相應(yīng)短信至目標(biāo)手機(jī)號。

所述的通信系統(tǒng)包括用于發(fā)送提示信息的SIM900板和用于發(fā)送提示信息的手機(jī)用SIM卡；所述的SIM900板與所述arduino uno板相連，所述arduino uno板為所述SIM900板供電，用于接收所述arduino uno板發(fā)出的信號，并根據(jù)收到的不同信號發(fā)送不同的提示信息至目手機(jī)上，SIM900板的工作方式為使用GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送預(yù)先編好的短信。

本實用新型的有益效果是，柔性太陽能板既可以作為車簾使用，減緩車內(nèi)溫度上升，也可以作為電源使用，在駐車時將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為蓄電池充電，達(dá)到了雙重利用的效果，使用清潔能源，有利于環(huán)境保護(hù)；該車內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以時刻監(jiān)測車內(nèi)溫度情況和一氧化碳?xì)怏w濃度情況，并可在氣體超標(biāo)的情況下通過通信系統(tǒng)向指定手機(jī)自動發(fā)送相關(guān)提示信息，提醒車主注意車內(nèi)環(huán)境情況，可以有效地避免氣體中毒及高溫危險的發(fā)生，具有智能化和人性化的特征，提高了行車過程和駐車車內(nèi)有人情況下的安全性，設(shè)備簡單輕便，線路清晰簡明，具有一定的優(yōu)勢。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1為本實用新型的主要部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的工作流程圖。

圖中：1、柔性太陽能板； 2、控制器；3、蓄電池；4、固定夾；5、汽車A 柱；6、arduino uno板；7、一氧化碳?xì)怏w傳感器；8、溫度傳感器；9、SIM900板。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種基于arduino的太陽能車簾及車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括柔性太陽能板1、蓄電池3、arduino uno板6、溫度傳感器8、一氧化碳?xì)怏w傳感器7和SIM900板9以及太陽能板存放袋、控制器2、固定夾4，所述的太陽能板存放袋安裝在車頂內(nèi)部，具有一定的厚度，用于汽車運(yùn)行時存放和保護(hù)柔性太陽能板1，并在一端設(shè)有拉鏈用于封裝；所述控制器2用于防止過充與正負(fù)極反接，保護(hù)電路；所述固定夾4分別安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃的四個角附近，通過雙面膠與汽車A柱5、后擋風(fēng)玻璃架的內(nèi)表面固定，用于在駐車時取出所述柔性太陽能板1后起夾持固定作用，并可以調(diào)節(jié)柔性太陽能板1的高度和位置。

所述柔性太陽能板1與蓄電池3相連，在取出使用時經(jīng)過控制器2為蓄電池3充電，充滿就會自動停止充電，且在柔性太陽能板1和蓄電池3之間有足夠長的連接線以便于太陽能板更方便的的取出與存放。蓄電池3的輸出端連接arduino uno板6的電源輸入口，為arduino uno板6的工作提供電能。溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7安裝于陽光不能直射的地方，以免受陽光直射干擾測得的數(shù)值存在誤差，并且溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7分別與arduino uno板6相連，arduino uno板6為溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7供電，溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7為arduino uno板6提供傳感器數(shù)據(jù)。SIM900板9和arduino uno板6相連，arduino uno板6為SIM900板9供電，并且當(dāng)溫度或一氧化碳濃度達(dá)到一定數(shù)值時，arduino uno板6中已上傳的數(shù)據(jù)會使SIM900板9工作，向已輸入的手機(jī)號自動發(fā)送相應(yīng)的短信提醒。

具體操作時，當(dāng)汽車即將露天停放時，車內(nèi)人員將存放在太陽能板存放袋之中的柔性太陽能板1取出，并通過安裝在汽車A柱5上的四個固定夾4加緊，并調(diào)整一定的角度保證夾持牢固，車內(nèi)人員即可下車離開。此時柔性太陽能板1不僅可以阻擋汽車前方及后方的陽光射入車內(nèi)，大大減緩了車內(nèi)溫度的升高，還能夠為蓄電池3充電，將光能轉(zhuǎn)化為電能。蓄電池3在充滿時會自動停止充電，增加了系統(tǒng)的安全性。arduino uno板6在蓄電池3的供電條件下處于正常工作狀態(tài)之中，溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7每隔一分鐘會自動上傳一次數(shù)據(jù)向arduino uno板6，當(dāng)車內(nèi)環(huán)境正常時，arduino uno板6繼續(xù)等待下一次數(shù)據(jù)信號；當(dāng)車內(nèi)溫度超過一定溫度時，arduino uno板6會發(fā)出信號命令SIM900板9向目標(biāo)手機(jī)號發(fā)出短信，短信內(nèi)容為“The temperature in the car is too high.”；當(dāng)車內(nèi)一氧化碳濃度超過一定標(biāo)準(zhǔn)時，arduino uno板6會發(fā)出信號命令SIM900板9向目標(biāo)手機(jī)號發(fā)出短信，短信內(nèi)容為“The carbon monoxide in the car is too high.”短信發(fā)送完成后，arduino uno板6會暫停工作5分鐘，以便于車主有時間開窗通風(fēng)，防止連續(xù)發(fā)送短信，5分鐘以后，arduino uno板6會繼續(xù)工作。

當(dāng)汽車即將正常行駛時，車內(nèi)人員將柔性太陽能板1從四個固定夾4上取下來，并放置在安裝在車頂部的太陽能板存放袋之中，拉上密封拉鏈將其放置好之后，車內(nèi)人員即可正常啟動駕駛車輛。蓄電池3此時處于放電狀態(tài)。arduino uno板6在蓄電池3的供電條件下處于正常工作狀態(tài)之中，溫度傳感器8和一氧化碳?xì)怏w傳感器7每隔一分鐘會自動上傳一次數(shù)據(jù)向arduino uno板6，當(dāng)車內(nèi)環(huán)境正常時，arduino uno板6繼續(xù)等待下一次數(shù)據(jù)信號；當(dāng)車內(nèi)溫度超過一定溫度時，arduino uno板6會發(fā)出信號命令SIM900板9向目標(biāo)手機(jī)號發(fā)出短信，短信內(nèi)容為“The temperature in the car is too high.”；當(dāng)車內(nèi)一氧化碳濃度超過一定標(biāo)準(zhǔn)時，arduino uno板6會發(fā)出信號命令SIM900板9向目標(biāo)手機(jī)號發(fā)出短信，短信內(nèi)容為“The carbon monoxide in the car is too high.”短信發(fā)送完成后，arduino uno板6會暫停工作5分鐘，以便于車主有時間開窗通風(fēng)，5分鐘以后，arduino uno板6會繼續(xù)工作。

需要說明的是，上述發(fā)明內(nèi)容和實施方式僅意在說明本實用新型的技術(shù)方案，而不是對本實用新型保護(hù)范圍的限定，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換。本實用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。