公交车智能车载系统

1.一种公交车智能车载系统，包括CPU、北斗模块、LED模块、摄像头模块、报警装置和语音报站模块，其特征在于，还包括WIFI模块和传感器检测模块；WIFI模块的串口与所述CPU的串口连接，该模块还通过IO端口与所述LED模块连接；传感器检测模块包括车况环境检测模块和车内环境检测模块，车况环境检测模块的检测端分别安装在发动机上和车轮上方的底盘上，该模块通过无线方式与所述WIFI模块连接通信；车内环境检测模块的检测端安装在公交车内，该模块通过无线方式与所述WIFI模块连接通信。
2.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述WIFI模块还通过PWM端口与所述LED模块连接，用于LED的亮度调节控制。
3.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，该车载终端还包括车窗控制模块，该模块包括直流电机，所述直流电机的控制端口与所述CPU的PWM端口连接。
4.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述WIFI模块的电源通过PMOS管与所述CPU的IO端口连接。
5.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述传感器检测模块的供电由锂电池供电电路供电；所述锂电池供电电路包括可充电锂电池，由太阳能充电板为其充电。
6.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述车况环境检测模块包括红外线温度传感器、空气湿度传感器、发动机温度传感器和一号WIFI芯片；红外线温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，空气湿度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，发动机温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接。
7.根据权利要求1所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述车内环境检测模块包括酒精传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和二号WIFI芯片；酒精传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，烟雾传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，温湿度传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接。
8.根据权利要求7所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述酒精传感器包括5个安装位置不同的酒精传感器；一个安装在前门内部车门高度中间靠底部位置；一个安装在车厢内部车门侧中间座位的下方位置；一个安装在车厢内部司机座位侧中间座位的下方位置；一个安装在后门内部车门高度中间靠底部的位置；一个安装在车厢后部座位下。
9.根据权利要求7所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述烟雾传感器包括两个安装位置不同的烟雾传感器；一个安装在司机座位侧车厢内部靠近后座位置；一个安装在乘客上下车门侧车厢内部靠近后座位置。
10.根据权利要求7所述的公交车智能车载系统，其特征在于，所述温湿度传感器安装在车厢内壁或者车厢顶端，用于检测车厢内部环境的温度和湿度。

公交车智能车载系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种车载终端，特别涉及一种公交车智能车载系统。\n背景技术\n[0002] 目前公交车失火的案例频频发生，严重威胁乘客的生命安全，而现在的智能车载终端缺少检测可燃气体的功能，不能监控车轮和发动机的的温度等状况，空调车的大部分车窗也不能打开，易造成公交车失火后乘客逃脱困难等问题。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型的目的是提供一种安全可靠的公交车智能车载系统。\n[0004] 本实用新型提供的这种公交车智能车载系统，包括CPU、北斗模块、LED模块、摄像头模块、报警装置、语音报站模块、WIFI模块和传感器检测模块；WIFI模块的串口与所述CPU的串口连接，该模块还通过IO端口与所述LED模块连接；传感器检测模块包括车况环境检测模块和车内环境检测模块，车况环境检测模块的检测端分别安装在发动机上和车轮上方的底盘上，该模块通过无线方式与所述WIFI模块连接通信；车内环境检测模块的检测端安装在公交车内，该模块通过无线方式与所述WIFI模块连接通信。\n[0005] 所述WIFI模块还通过PWM端口与所述LED模块连接，用于LED的亮度调节控制。\n该车载终端还包括车窗控制模块，该模块包括直流电机，所述直流电机的控制端口与所述CPU的PWM端口连接。所述WIFI模块的电源通过PMOS管与所述CPU的IO端口连接。所述传感器检测模块的供电由锂电池供电电路供电；所述锂电池供电电路包括可充电锂电池，由太阳能充电板为其充电。所述车况环境检测模块包括红外线温度传感器、空气湿度传感器、发动机温度传感器和一号WIFI芯片；红外线温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，空气湿度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，发动机温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接。所述车内环境检测模块包括酒精传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和二号WIFI芯片；酒精传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，烟雾传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，温湿度传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接。所述酒精传感器包括5个安装位置不同的酒精传感器；一个安装在前门内部车门高度中间靠底部位置；一个安装在车厢内部车门侧中间座位的下方位置；一个安装在车厢内部司机座位侧中间座位的下方位置；一个安装在后门内部车门高度中间靠底部的位置；一个安装在车厢后部座位下。所述烟雾传感器包括两个安装位置不同的烟雾传感器；一个安装在司机座位侧车厢内部靠近后座位置；一个安装在乘客上下车门侧车厢内部靠近后座位置。所述温湿度传感器安装在车厢内壁或者车厢顶端，用于检测车厢内部环境的温度和湿度。\n[0006] 本实用新型能检测公交车的车辆状态，检测车厢内的环境变化（如是否有可燃气体、当前温度湿度、是否有烟雾等），检测车轮温度湿度，检测发动机的温度，各传感器的检测数据通过无线通信的方式传至CPU，降低了整车线束繁杂度。当有乘客携带了汽油等可燃气体，一旦造成泄露，车厢内部传感器能及时检测并提醒司机及时查看。当车轮或者发动机温度过高、车轮过于干燥时，本实用新型也会发出警报，让司机及时采取措施（停车降温浇水等）；在检测到易燃气体泄露或者发生火灾的时候可由CPU控制直流电机将车窗打开，或者由司机控制打开，方便乘客第一时间逃离现场。\n附图说明\n[0007] 图1是本实用新型的原理框图。\n[0008] 图2是本实用新型的WIFI模块的电路原理图。\n[0009] 图3是本实用新型的CPU电路原理图。\n[0010] 图4是本实用新型LED模块电路原理图。\n[0011] 图5是本实用新型的车况环境检测模块原理框图。\n[0012] 图6是本实用新型的车内环境检测模块原理框图。\n[0013] 图7是本实用新型的酒精传感器安装位置示意图。\n[0014] 图8是本实用新型的烟雾传感器安装位置示意图。\n具体实施方式\n[0015] 如图1所示，本实用新型包括CPU、北斗模块、LED模块、摄像头模块、报警装置、语音报站模块、WIFI模块和传感器检测模块。\n[0016] WIFI模块的串口与CPU的串口连接。WIFI模块通过IO端口与LED模块连接，用于LED的开/关控制；该模块还通过PWM端口与LED模块连接，用于调节控制LED的亮度；\n其ADC端口可分别与温敏电阻和光敏电阻连接，实时监控车内或者车外环境情况。WIFI模块可通过无线通信方式与传感器检测模块的各个传感器进行通信，并将接收到的各传感器检测数据通过串口传至CPU。 \n[0017] 传感器检测模块包括车况环境检测模块和车内环境检测模块，车况环境检测模块的检测端分别安装在发动机上和车轮上方的底盘上，该模块通过无线方式与WIFI模块连接通信；车内环境检测模块的检测端安装在公交车内，该模块通过无线方式与WIFI模块连接通信。传感器检测模块的供电由锂电池供电电路供电。锂电池供电电路包括可充电锂电池，由太阳能充电板为该充电电池充电。\n[0018] CPU的IO端口与报警装置连接，传感器监测模块一旦有传感器检测到的数据异常，则由CPU控制报警装置予以报警。\n[0019] 本实用新型还包括车窗控制模块，车窗控制模块包括直流电机，该直流电机的控制端口可与CPU的PWM端口连接。直流电机安装在车窗上方。在温度适宜、空气质量好的时候打开车窗，在空气质量差或者有雨雪时关闭车窗，有利于车内空气质量调节。\n[0020] 如图2所示，WIFI模块包括WIFI芯片U14、PMOS管、接插件P1和接插件P10。\n[0021] CPU的IO管脚通过电阻R19与PMOS管的栅极连接，用于传递WIFI模块使能信号WIFI_EN；该PMOS管的源极与电源VCC_33_2连接，其漏极与电源VCC_WIFI连接。\n[0022] WIFI芯片U14的43脚与发光二极管D5的阴极连接，该发光二极管的阳极通过电阻R21与电源VCC_WIFI连接；该芯片U14的44脚与发光二极管D7的阴极连接，该发光二极管的阳极通过电阻R25与电源VCC_WIFI连接；该芯片U14的45脚与电源VCC_WIFI连接；\n其39脚与接插件P1的2脚连接，用于接收串口数据；其41脚与接插件P1的1脚连接，用于发送串口数据；其11脚与接插件P10的1脚连接，用于传递AD采样信号ADC1；其12脚与接插件P10的2脚连接，用于传递AD采样信号ADC2；其13脚与接插件P10的3脚连接，用于传递AD采样信号ADC3；其14脚与接插件P10的4脚连接，用于传递AD采样信号ADC4；\n其15脚与接插件P10的5脚连接，用于传递报警信号ALARM2；其20脚与接插件P10的11脚连接，用于传递GPIO信号GPIO20；其23脚与接插件P10的6脚连接，用于传递PWM高信号PWMH0；其24脚与接插件P10的8脚连接，用于传递PWM低信号PWML0；其26脚与接插件P10的7脚连接，用于传递GPIO信号GPIO26；其34脚与接插件P10的12脚连接，用于传递WIFI电源信号VCC_WIFI；其35脚与接插件P10的9脚连接，用于传递GPIO信号GPIO35；\n其46脚与接插件P10的10脚连接，用于传递PWM重载信号PWMFI0。\n[0023] WIFI模块采用贴片式芯片。接插件P1为二芯接插件，其与CPU的串口连接。接插件P10为12芯接插件；其1脚和2脚分别与温度传感器和湿度传感器相连，用于获得当前温度和湿度；其5脚为警报信号用管脚；其6脚、8脚和10脚为PWM波管脚，主要是驱动LED和电机，为其提供PWM波信号；其7脚、9脚和11脚为普通I/O引脚，可用作给LED、摄像头等设备提供使能信号。\n[0024] 如图3所示，本实用新型的CPU采用飞思卡尔公司的型号为MK60DN512ZVLQ10的芯片。\n[0025] 如图4所示，本实用新型的LED模块包括LED驱动芯片U1和PMOS管U15。\n[0026] WIFI芯片或CPU的IO管通过电阻R15与PMOS管U15的栅极连接，用于传递LED模块使能信号LED_EN；该PMOS管的源极与电源VCC_5连接，其漏极与LED电源VCC_LED连接。\n[0027] LED驱动芯片U1的1脚通过电感L5串联发光二极管D3再串联电阻R16后与该芯片的5脚连接，该1脚还与隧道二极管D1的阴极连接件，该隧道二极管的阳极接数字地；该驱动芯片U1的2脚与极性电容C2的负极连接，该电容的正极与该驱动芯片的1脚连接；该芯片U1的3脚可与WIFI模块的PWM管脚连接，也可与CPU的PWM管脚连接，用于传递LED亮度调节信号LED_PWM；其4脚接地；其5脚通过电阻R2接数字地；其6脚通过电阻R1与LED电源VCC_LED连接；其7脚通过极性电容C44接数字地；其8脚与LED电源VCC_LED连接，极性电容C42与极性电容C43并联后接于LED电源VCC_LED和数字地之间。\n[0028] LED模块时在天气隐含的情况下为摄像头提供光源。本实用新型的LED使用红外灯，当光敏电阻感测到车内光线较弱时，WIFI模块开启LED模块对摄像头进行补光，确保摄像头采集的图像清晰，使图像处理更佳精准。\n[0029] 如图5所示，车况环境检测模块包括红外线温度传感器、空气湿度传感器、发动机温度传感器和一号WIFI芯片。红外线温度传感器和空气湿度传感器的检测端均安装在车轮上方的底盘上；发动机温度传感器安装在发动机外壳上。红外线温度传感器和空气湿度传感器的供电由锂电池供电电路实现。锂电池供电电路包括可充电锂电池，由太阳能充电板为其充电。\n[0030] 红外线温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，该传感器以无接触式方式检测轮胎温度，然后将检测数据传至一号WIFI芯片，再由一号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。本实用新型可采用型号为OTP-538U的红外线温度传感器。\n[0031] 空气湿度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，该传感器检测轮胎周围环境湿度，然后将检测数据传至一号WIFI芯片，再由一号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。本实用新型可采用型号为HM1500LF的空气湿度传感器。\n[0032] 发动机温度传感器的信号输出端与一号WIFI芯片的ADC端口连接，该传感器将检测数据传至一号WIFI芯片，再由一号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。该传感器与发动机外壳紧密连接；可直接焊接在发动机外壳上，用于采集发动机的温度。\n[0033] 一号WIFI芯片可采用WIFI模块中的同型号芯片，除无需配备与CPU通信的二芯接插件外，其余电路类似。\n[0034] 本实用新型可对公交车轮胎的温度、湿度进行实时监测，每10秒传输一次检测数据，通过一号WIFI芯片和WIFI模块经由串口实时传送给车内CPU。当发动机温度、轮胎的温度或湿度达到设定阈值时报警，以提醒司机及时检查或浇水降温。\n[0035] 如图6所示，车内环境检测模块包括酒精传感器、烟雾传感器、温湿度传感器和二号WIFI芯片。该模块中任一传感器检测的数据超出设定阈值时，则立即通过二号WIFI芯片和WIFI模块经由串口实时传送给车内CPU，再由CPU驱动报警装置予以报警。车内环境检测模块中的各个传感器的供电均由锂电池供电电路实现。锂电池供电电路包括可充电锂电池，由太阳能充电板为其充电。\n[0036] 酒精传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，该传感器将检测数据传至二号WIFI芯片，再由二号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。\n[0037] 烟雾传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的IO端口连接，该传感器将检测数据传至二号WIFI芯片，再由二号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。\n[0038] 温湿度传感器的信号输出端与二号WIFI芯片的ADC端口连接，该传感器将检测数据传至二号WIFI芯片，再由二号WIFI芯片通过无线通信方式传至WIFI模块，WIFI模块将收到的信息通过串口传至CPU。这里需要两路ADC管脚分别传递温度检测数据和湿度检测数据。\n[0039] 二号WIFI芯片可采用WIFI模块中的同型号芯片，除无需配备与CPU通信的二芯接插件外，其余电路类似。\n[0040] 如图7所示，本实用新型可采用5个安装位置不同的酒精传感器，检测乘客是否携带酒精，以防酒精失火。由于酒精气体比空气密度大，所以酒精传感器应安装在靠下的位置。一个酒精传感器安装在前门内部车门高度中间靠底部位置；一个酒精传感器安装在车厢内部车门侧中间座位的下方位置；一个酒精传感器安装在车厢内部司机座位侧中间座位的下方位置；一个酒精传感器安装在后门内部车门高度中间靠底部的位置；一个酒精传感器安装在车厢后部座位下。\n[0041] 本实用新型可采用型号为MQ3的酒精传感器。当其中任一酒精传感器检测到公交车内空气中含有一定浓度的酒精，则立即将检测结果以无线通信方式传至WIFI模块，再由WIFI 模块通过串口将此数据传至CPU，由CPU对司机发出警报，司机可以及时采取措施。\n[0042] 如图8所示，烟雾传感器包括两个安装位置不同的烟雾传感器；一个安装在公交车后座司机座位侧玻璃窗处；一个安装在公交车后座乘客上下车门侧玻璃窗处。本实用新型可采用型号为MQ2的烟雾传感器。\n[0043] 本实用新型的烟雾传感器能检测到空气中的烟雾、液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气等气体。公交车在运行时，烟雾等气体会往车后跑，理论上可以检测出可燃气体的泄漏。如果有乘客携带了可燃物品并且造成泄漏可以由本实用新型及时检测并告警。\n[0044] 温湿度传感器安装在车厢内壁或者车厢顶端，用于检测车厢内部环境的温度和湿度。本实用新型可采用型号为SHT75的温湿度传感器。