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CN105136993A - 一种基于车联网的空气质量检测系统 - Google Patents

一种基于车联网的空气质量检测系统 Download PDF

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CN105136993A
CN105136993A CN201510617066.XA CN201510617066A CN105136993A CN 105136993 A CN105136993 A CN 105136993A CN 201510617066 A CN201510617066 A CN 201510617066A CN 105136993 A CN105136993 A CN 105136993A
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李书福
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种基于车联网的空气质量检测系统，属于空气质量检测领域。系统包括布置在多个车辆中每一车辆处的空气质量检测装置，空气质量检测装置包括：空气质量检测单元，用于获取与其对应的车辆所在的当前位置处的车辆外部的空气质量数据；和数据发送单元，用于将空气质量数据发送至远程的服务器。本发明的基于车联网的空气质量检测系统将接入车联网的各个车辆作为活动的空气质量监测点，以便获得各个车辆当前位置处的车辆外部的空气质量数据。由于接入车联网的车辆数量可以非常多，使得本发明采样的样本量比较全面，因而本发明能获得准确的空气质量数据，应用本发明所述系统的空气质量检测更精确。

Description

一种基于车联网的空气质量检测系统
技术领域
本发明涉及空气质量检测领域，特别是涉及一种基于车联网的空气质量检测系统。
背景技术
雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。简单地说，空气中细微的水珠是雾，属于液体，而霾则是固体，是由空气中的微小尘粒、硫酸、硝酸、可吸入颗粒物等粒子组成的，它能使空气变浑浊，能见度降低，两者结合在一起就是雾霾。
现在国内大中城市大都面临着雾霾的侵袭，由此给人民的生产生活造成很大的困扰，雾霾的防治工作成为国家重点需要解决的问题，其中，雾霾播报在雾霾的防治起到重要的积极指导作用。目前，雾霾播报中所使用的空气污染指数是直接由固定监测点的空气质量检测数据获得，或者，将采集到的这些固定点检测数据，经过数学模型计算，换算成当地城市的总体空气污染指数，从而用于指导人们的生产生活。
但是，人们常常会感觉到雾霾播报的空气污染指数与其实际感觉存在偏差，以致于怀疑空气质量数据的准确性。
发明内容
本发明的一个目的是为了更精确进行空气质量检测，获得准确的空气质量数据，提供一种基于车联网的空气质量检测系统。
发明人发现，造成人们感觉空气质量数据不准确的原因有多种，其中一个关键原因在于空气质量监测点分布过于稀疏。例如，据2015年北京某报报道，北京的空气质量监测点有35个，分布到各主要城区的检测点也就是几个，中型城市空气质量监测点也就几个，小型城市甚至没有空气质量监测点。发明人还发现，如果按现有的方式大幅增加空气质量监测点，空气检测成本会大幅增加，尤其是当空气质量监测点的数量增加为现有的空气质量监测点的几个量级时，成本会巨幅增加。并且，布置大量空气质量监测点所需考虑的布置位置的确定和选择也是一个挑战。因此，本发明提供了一种基于车联网的空气质量检测系统。
特别地，本发明提供了一种基于车联网的空气质量检测系统，包括布置在多个车辆中每一车辆处的空气质量检测装置，所述空气质量检测装置包括：
空气质量检测单元，用于获取与其对应的所述车辆所在的当前位置处的车辆外部的空气质量数据；和
数据发送单元，用于将所述空气质量数据发送至远程的服务器。
进一步地，所述空气质量检测装置还包括位置获取单元，用于获取与其对应的所述车辆所在的所述当前位置的位置数据；
其中，所述数据发送单元配置成将所述当前位置的所述位置数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器。
进一步地，所述空气质量检测装置还包括时间获取单元，用于获取与其对应的所述车辆在所述当前位置时的时间数据；
其中，所述数据发送单元配置成将所述当前位置的所述时间数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器。
进一步地，所述空气质量检测单元配置成获取对应一时刻表的所述空气质量数据，所述时刻表包括一个或多个离散的预定时刻；
所述数据发送单元配置成仅将所述时刻表对应的空气质量数据发送至所述服务器。
进一步地，所述多个车辆对应的多个所述空气质量检测单元采用同一所述时刻表。
进一步地，所述系统还包括所述服务器，所述服务器配置成根据来自所述多个车辆的所述空气质量数据形成空气质量地图。
进一步地，所述空气质量检测单元具有进气口，所述进气口经单通阀门分别连通外进风管和内进风管，所述外进风管的进风口设置在所述车辆的外部，所述内进风管的进风口设置在所述车辆的内部，通过选择单通阀门的开启方向，将所述进气口与所述外进风管和所述内进风管中的一个连通，以对应地获取所述车辆外部的所述空气质量数据或获取所述车辆内部的车内空气质量数据。
进一步地，所述外进风管的所述进风口设置在所述车辆的进气格栅处，或者所述车辆的风挡玻璃和发动机罩的过渡区域处。
进一步地，所述的系统还包括：
空气流通判断单元，用于判断所述车辆的车门或车窗是否已经在开启状态持续了预定时间；
其中，所述空气质量检测单元安装在所述车辆内部并获取所述车辆内部的车内空气质量数据；所述数据发送单元配置成在所述空气流通判断单元的判断结果为是的情况下将所述车内空气质量数据作为所述车辆外部的所述空气质量数据发送至所述服务器。
进一步地，所述空气质量数据为或包括PM2.5数据。
本发明的基于车联网的空气质量检测系统将接入车联网的各个车辆作为活动的空气质量监测点，以便获得各个车辆所在的当前位置处的车辆外部的空气质量数据，并能够通过车联网及时地将空气质量数据发送至作为数据处理中心的服务器。由于接入车联网的车辆数量可以非常多，故本发明能够获得了比现有设置的固定监测点多出多个量级的空气质量数据，使得本发明采样的样本量比较全面，因而本发明能获得准确的空气质量数据，应用本发明所述系统的空气质量检测更精确。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的基于车联网的空气质量检测系统的示意性逻辑控制图；
图2是图1所示空气质量检测装置的一种示意性结构图；
图3是图2所示空气质量监测单元与外进风管和内进风管的示意性装配图；
图4是图1所示空气质量检测装置的另一种示意性逻辑控制图。
图中各符号表示含义如下：
1车辆，2外进风管，3内进风管，4单通阀门，
100空气质量检测装置，
10空气质量检测单元，
11进气口，
20数据发送单元，
30位置获取单元，
40时间获取单元，
200服务器，
300空气流通判断单元。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的基于车联网的空气质量检测系统的示意性结构图。在图1中，各个车辆1和服务器200可以通过车联网相互通信。如图1所示，该空气质量检测系统可包括布置在多个车辆1中每一车辆1处的空气质量检测装置100。
本实施例中，车辆1的当前位置可以是车辆1行驶路线上的任一位置，还可以是车辆1停泊时的位置。总体来说，有车辆到达的区域也往往是人类活动频繁的区域，因此能够通过车辆1的行驶线路上的各个位置获得的空气质量数据更能代表人们实际生活区域的空气质量，使得最终雾霾播报的空气质量情况与人们的实际感受更相符。
由于大型车企每年的车型销售量一般在30万台以上，多的会达到50万台以上，并且车辆销售到全国各省市县，故本发明基于车联网的空气质量检测系统所覆盖的监测点比国家设置的固定监测点的数量要多很多，所以检测范围可以覆盖全国大部分地区。
本发明的基于车联网的空气质量检测系统通过布置在多个车辆1中每一车辆1处布置空气质量检测装置100，通过空气质量检测装置100获取与其对应的所述车辆1所在的当前位置处的车辆1外部的空气质量数据，故本发明能够获得了比现有设置的固定监测点多出多个量级的空气质量数据，使得本发明采样的样本量比较全面，因而本发明能获得准确的空气质量数据，使得本发明所述系统空气质量检测更精确更接近实际情况，从而为人们的出行和生活提供更为准确的指导。
图2是图1所示空气质量检测装置100的一种示意性逻辑控制图。参见图2，每个车辆1的所述空气质量检测装置100可以包括空气质量检测单元10和数据发送单元20。空气质量检测单元10用于获取与其对应的所述车辆1所在的当前位置处的车辆1外部的空气质量数据。数据发送单元20用于将所述空气质量数据发送至远程的服务器200。具体地，本实施例中，数据发送单元20可以是车辆1为接入车联网而自带的车载数据传输系统或其一部分，以充分利用车辆1原有配置，降低成本。当然，数据发送单元20还可以是另外设置的单元。
参见图2，本实施例中，所述空气质量检测装置100还可以包括位置获取单元30，用于获取与其对应的所述车辆1所在的所述当前位置的位置数据。所述数据发送单元20可以配置成将所述当前位置的所述位置数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器200(参见图1)。这样，同时获取车辆1所在的当前位置的空气质量数据和位置数据，并一起发送这些数据至服务器200(参见图1)，方便了在服务器200(参见图1)侧进行空气质量地图的绘制，从而形成健康的生活轨迹和区域以更好地指导人们的工作和出行。
本实施例中，位置获取单元30可以是车辆1自带的GPS系统，以充分利用车辆1原有配置，降低成本。当然，在其他实施例中，位置获取单元30还可以是另外设置的单元。
需要理解的是，参见图1，当在服务器200侧进行空气质量地图的绘制时，其可能需要考虑来自各个车辆1的空气质量数据在时间上的匹配或对齐问题。例如，来自某一车,1的数据可能会因为网络堵塞而延迟到达服务器200，这样，服务器200在某一时刻收到的数据可能是反映不同时间的空气质量数据。
为此，参见图2，本实施例中，所述空气质量检测装置100还可以包括时间获取单元40，用于获取与其对应的所述车辆1在所述当前位置时的时间数据。所述数据发送单元20可以配置成将所述当前位置的所述时间数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器200(参见图1)。在另一实施例中，所述数据发送单元20还可以配置成将所述当前位置的所述时间数据、所述当前位置的所述空气质量数据及所述当前位置的所述位置数据一起发送至所述服务器200(参见图1)。这样，这一方面可以根据时间数据筛除过时的空气质量数据，另一方面，在绘制空气质量地图时可以使用来自各个车辆的同一时间或同一时间段内的空气质量数据(也就是在时间上对齐的数据)来绘制与该时间或时间段对应的空气质量地图，从而能够使得空气质量地图具有时间性，并且能够根据不同时间的数据来观测空气质量地图随时间的变化。
所述空气质量检测单元10可以配置成获取对应一时刻表的所述空气质量数据，所述时刻表包括一个或多个离散的预定时刻。所述数据发送单元20可以配置成仅将所述时刻表对应的空气质量数据发送至所述服务器200。本实施例中的一个预定时刻是指预定的当天的任一时刻，例如上午8点、9点等等。多个离散的预定时刻是指按照预定规则设定的时刻，例如每间隔两个小时的预定时刻，上午6点、8点…..至24点每间隔两个小时的时刻。通过上述方案，可以减少数据的采集和发送量。
本实施例中，所述多个车辆1(参见图1)对应的多个所述空气质量检测单元10采用同一所述时刻表。如前所述，在服务器200(参见图1)侧绘制空气质量地图时，其需要数据在时间上对齐或基本对齐。本实施例通过上述方案可以容易地实现不同车辆之间数据在时间上的对齐，方便了服务器200(参见图1)侧的地图绘制。
参见图1，本实施例中，所述系统还包括前文已经描述的服务器200。如前所述，所述服务器200可以配置成根据来自所述多个车辆1的所述空气质量数据形成空气质量地图。
在一个实施例中，空气质量地图可以是以所述车辆1的当前位置的位置数据及空气质量数据为依据，将所述位置数据与地图中的经纬坐标关联，标注出对应位置数据的空气质量数据从而形成的空气质量地图。进一步通过加权平均后，计算出区域内的总体空气质量数据，制作出总体空气质量数据(可以是总体PM2.5数值)等高地图，人们可以根据需要知道全国各个经纬度的大致空气污染指数。本实施例，通过上述方案，极大方便了使用者，为他们的出行和生活提供了更为准确的指导。
图3是图2所示空气质量检测单元10与外进风管2和内进风管3的示意性装配图，以表明该空气质量检测单元10在车辆1(参见图1)处的布置状况。如图3所示，本实施例中，所述空气质量检测单元10具有进气口11，所述进气口11经单通阀门4分别连通外进风管2和内进风管3，所述外进风管2的进风口设置在所述车辆1(参见图1)的外部，所述内进风管3的进风口设置在所述车辆1(参见图1)的内部，通过选择单通阀门4的开启方向，将所述进气口11与所述外进风管2和所述内进风管3中的一个连通，以对应地获取所述车辆1(参见图1)外部的所述空气质量数据或获取所述车辆1(参见图1)内部的车内空气质量数据。具体实施时，单通阀门4的控制可以通过驾驶员手动切换，也可以通过电脑定时自动切换，这样可以自动在车辆1(参见图1)内的多媒体屏幕上自动显示。
参见图3，本实施例中，所述外进风管2的所述进风口设置在所述车辆1(参见图1)的进气格栅处。在其他实施例中，所述外进风管2的所述进风口还可以设置在所述车辆1(参见图1)的风挡玻璃和发动机罩的过渡区域处，车辆1(参见图1)的风挡玻璃和发动机罩的过渡区域有一定的防水防尘区域，由此避免了空气质量检测单元10被二次污染的可能，保持了外进风管2的进风口的洁净，有利于保证空气质量数据的准确性。
该空气质量检测单元10可以通过对现有的车载空气质量检测器进行改造来获得，从而使得空气质量检测单元10既可以获取车辆1外部的空气质量数据，也可以获取车辆1内部的空气质量数据，具有操作简单，使用方便的优点。在其它实施例中，该空气质量检测单元10也可以专门用于检测车辆1外部的空气质量数据。该空气质量检测单元10可以采用无线或者有线的方式与数据发送单元20进行通信。
前述的空气质量检测装置100可以作为自带装置在车辆设计制造时完成，或者作为附加装置在已有车辆上进行安装，提高了方案实现的灵活性。
图4是图1所示系统的另一种示意性逻辑控制图。如图4所示，所述的系统还可以包括空气流通判断单元300，用于判断所述车辆1(参见图1)的车门或车窗是否已经在开启状态持续了预定时间。所述空气质量检测单元10(参见图2)可以安装在所述车辆1(参见图1)内部并获取所述车辆1(参见图1)内部的车内空气质量数据。所述数据发送单元20(参见图2)可以在所述空气流通判断单元300的判断结果为是的情况下将所述车内空气质量数据作为所述车辆1(参见图1)外部的所述空气质量数据发送至所述服务器200。
本实施例中，空气质量检测单元10(参见图2)可主要检测车辆1(参见图1)内部的空气质量，并且直观地展示给用户车辆1(参见图1)内部的空气质量变化。该空气质量检测单元10(参见图2)并不直接检测车辆1外部的空气质量，但是，通过空气流通判断单元300通过接收车门开关或车窗开关的信号对车门或车窗的状态进行判断，如果信号显示车门或车窗开启了一段时间T≥A秒后，则可以将所述车内空气质量数据作为所述车辆1(参见图1)外部的所述空气质量数据。
这样，可通过现有技术中车辆自带的用于检测车辆内部的空气质量数据的空气质量检测单元来间接获得车辆外部的空气质量数据，该方案无需对现有的空气质量检测单元进行改造，从而无需增加额外成本。
前述各实施例中的所述空气质量数据可以为或包括PM2.5数据。本实施例中，空气质量数据主要包括PM2.5数据，但还可包括其他空气质量数据，如氮氧化物数据、硫化物数据，由此获取车辆1外部的污染物浓度，进而向用户反应除PM2.5以外的氮氧化物、硫化物等污染物的浓度数值。
此外，本发明所述空气质量检测系统的原理不仅仅应用于车联网，还可以应用于检测用户家庭净化器的空气质量和检测用户手机端的空气质量，通过在所述用户家庭净化器和所述用户手机上分别安装空气质量监控装置，以检测所述用户家庭环境和所述用户活动环境的空气质量数据，从而让用户清晰知道并选择哪个环境进行工作、生活和出行，提高用户体验。
此外，还可以通过本发明所述系统的空气质量数据制作的空气质量地图与国家政府发布的PM2.5浓度进行对比，得出空气质量地图与政府发布信息之间的差，用以矫正空气质量地图或者向用户展示空气质量地图的准确性。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种基于车联网的空气质量检测系统，其特征在于，包括布置在多个车辆中每一车辆处的空气质量检测装置，所述空气质量检测装置包括：
空气质量检测单元，用于获取与其对应的所述车辆所在的当前位置处的车辆外部的空气质量数据；和
数据发送单元，用于将所述空气质量数据发送至远程的服务器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括位置获取单元，用于获取与其对应的所述车辆所在的所述当前位置的位置数据；
其中，所述数据发送单元配置成将所述当前位置的所述位置数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述空气质量检测装置还包括时间获取单元，用于获取与其对应的所述车辆在所述当前位置时的时间数据；
其中，所述数据发送单元配置成将所述当前位置的所述时间数据与所述当前位置的所述空气质量数据一起发送至所述服务器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述空气质量检测单元配置成获取对应一时刻表的所述空气质量数据，所述时刻表包括一个或多个离散的预定时刻；
所述数据发送单元配置成仅将所述时刻表对应的空气质量数据发送至所述服务器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个车辆对应的多个所述空气质量检测单元采用同一所述时刻表。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其特征在于，还包括所述服务器，所述服务器配置成根据来自所述多个车辆的所述空气质量数据形成空气质量地图。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，所述空气质量检测单元具有进气口，所述进气口经单通阀门分别连通外进风管和内进风管，所述外进风管的进风口设置在所述车辆的外部，所述内进风管的进风口设置在所述车辆的内部，通过选择单通阀门的开启方向，将所述进气口与所述外进风管和所述内进风管中的一个连通，以对应地获取所述车辆外部的所述空气质量数据或获取所述车辆内部的车内空气质量数据。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述外进风管的所述进风口设置在所述车辆的进气格栅处，或者所述车辆的风挡玻璃和发动机罩的过渡区域处。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：
空气流通判断单元，用于判断所述车辆的车门或车窗是否已经在开启状态持续了预定时间；
其中，所述空气质量检测单元安装在所述车辆内部并获取所述车辆内部的车内空气质量数据；所述数据发送单元配置成在所述空气流通判断单元的判断结果为是的情况下将所述车内空气质量数据作为所述车辆外部的所述空气质量数据发送至所述服务器。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于，所述空气质量数据为或包括PM2.5数据。
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