CN105437912B - 紧急车辆气候设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及紧急车辆气候设备和方法。从位于车辆中或车辆处的至少一个环境传感器接收至少一个环境参数。基于该至少一个环境参数，做出关于异常条件是否存在于车辆内或车辆处的确定。当异常条件存在时，致动至少一个车辆组件直到异常条件不再存在于车辆内。

Description

紧急车辆气候设备和方法

技术领域

该申请涉及在车辆中维持可接受的气候条件，并且更具体地涉及维持条件以避免对车辆乘员的伤害。

背景技术

车辆乘客期望车辆内的气候条件(例如，温度)将维持在舒适(和安全)的水平。车辆具有尝试将这些条件维持在期望的水平的加热和空调系统。

不幸地，车辆中的条件有时能够变得危险。乘员(例如，儿童)可能不能够采取减轻这些不安全条件的行动。例如，儿童有时被留在汽车中。汽车中的温度可以上升到不安全(和有时危急生命)的水平。

当前方案集中在向驾驶员(或某个其他当局)报警不安全条件正发生在车辆中并且乘员正在车辆中。例如，温度传感器可以测量车辆的驾驶室的内部温度。如果温度增加超出阈值安全值，则可以向紧急警报中心做出无线传输和/或向车辆所有者做出无线传输以返回到车辆并且减轻不安全条件。

这样的系统取决于可靠的无线网络和能够迅速地进入车辆(即，具有钥匙)并且减轻温度条件的个人的邻近度。在做出传输与所有者能够返回到车辆的时间之间也存在一些延迟时间。这意味着，即使已向车辆所有者报警，危害能够在该延迟时间期间落到车辆的乘员。

附图说明

为了更完全理解本公开，应当对下面的具体实施方式和附图进行参考，其中：

图1包括依据本发明的各种实施例的安全设备的框图；

图2包括示出依据本发明的各种实施例的安全设备的操作的流程图；

图3包括示出依据本发明的各种实施例的安全设备的操作方面的状态转化图的一个示例；

图4包括示出依据本发明的各种实施例的安全设备的框图；

图5包括依据本发明的各种实施例的诊断状态流程图；

图6包括依据本发明的各种实施例的备用状态流程图；

图7包括依据本发明的各种实施例的设定状态流程图；

图8包括依据本发明的各种实施例的检测状态流程图；

图9包括依据本发明的各种实施例的监控状态流程图；

图10包括依据本发明的各种实施例的警报状态流程图；

图11包括依据本发明的各种实施例的HVAC状态流程图。

本领域技术人员将领会，为了简化和清楚而图示图中的元件。将进一步领会的是，某些动作和/或步骤可以以发生的特定顺序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解的是实际上不需要关于次序的这样的特殊性。也将理解的是，本文中使用的术语和表达具有与关于它们的调查和研究的对应各自领域的这样的术语和表达一致的通常含义，除非特定含义在本文中已被另外阐述。

具体实施方式

在本文中描述下述方案：该方案提供自动启用HVAC系统(用于加热或制冷)或其它系统以减轻车辆中的不安全操作条件的能力。在没有不在场的驾驶员或不在车辆处的其他第三方的介入的情况下，在许多方面上对车辆自主地执行这些方案。在其它方面上，这些方案可以利用共享的GPS数据用于当确定不安全操作条件时联系定位在紧密邻近车辆的其他人。

在一些示例中，在驾驶员离开车辆时启用驾驶室温度和占用监控。在检测到乘客占用时(并且越过预定温度阈值)，HVAC装置被选择性激活(例如，在车辆中以再循环模式提供加热或制冷)。空气质量监控器也被实施(例如，CO)。例如，车辆能够与附近的基于内燃的车辆处于车库中。

在其它方面，做出重复的尝试以联系驾驶员或被编程的紧急联系人。这能够通过尝试经由蜂窝电话网络或因特网(作为两个示例)与不在场的驾驶员通信来完成。在一些方面，本方案致动HVAC装置直到达到安全温度限制(或者低的电池电压防止操作)。

将领会的是，不存在下述保证：监控系统能够经由短程无线或蜂窝网络联系驾驶员(或任何人)。也不存在下述保证：某人(例如，陌生人)将响应警报或者甚至足够近而听到。本方案提供下述能力：自动地、自主地(即，没有第三方控制或介入)启用HVAC系统(用于加热或制冷)或车辆中的其它安全系统(例如，检测CO水平的那些系统)，以便恢复车辆中的安全条件。有利地，本方案提供潜在地唯一救生措施，其能够在许多环境中执行。

在一些示例中，本方案仅在某一电压阈值处从使用压缩机切换到风扇以在制冷时延长运行时间。在其它示例中，本方案实施多个附加传感器以增加运行时间/效率。例如，邻近传感器、GPS传感器或外部温度传感器能够用来确定车辆是否在建筑物外部并且与外部空气的交换是否足够冷来使用而代替空调。

不同车辆中的控制环境条件的灵活性也被提供。例如以及在轿车或大的SUV中，管道能够被切换以增加到特定位置(例如，后座或特定排)的气流(并且因此增加热从皮肤的蒸发)。

如果(例如)家庭成员或其他可信的个人共享GPS信息，则本方案尝试联系基于邻近度(如例如由GPS传感器指示)的紧急联系人列表上的那些。

在这些示例中的其它示例中，在驾驶员离开车辆时激活系统。系统首先检查儿童汽车座椅占用或移动/存在的其它指示。在检测到乘客占用时(并且越过预定温度阈值)，HVAC系统被激活(加热或制冷)。再循环模式将用来最小化外部进气口。此外，启用空气质量监控器(例如，CO检测器)。这被执行以确保空气安全(例如，车辆能够与附近的基于内燃的车辆在车库中)。

在其它方面，本方案做出重复的尝试以联系驾驶员或被编程的紧急联系人。在又其它方面，用来减轻不安全条件的装置被致动直到达到安全温度限制；低的电池电压防止操作；或者驾驶员返回并且校正条件或者手动地禁用系统。

在这些实施例的许多实施例中，从位于车辆中或车辆处的至少一个环境传感器接收至少一个环境参数。基于该至少一个环境参数，做出关于异常条件是否存于车辆内或车辆处的确定。当异常条件存在时，致动至少一个车辆组件直到异常条件不再存在于车辆内。

在一些方面，异常条件包括针对车辆乘员的不安全条件。在其它方面，至少一个环境参数可以是二氧化碳水平、一氧化碳水平、湿度、或温度。其它示例是可能的。

在又其它示例中，警报消息被发送到车辆的驾驶员。在又其它示例中，车辆组件是加热器、空调机组、或通风孔。其它示例是可能的。

在其它方面，基于多个传感器读数的评价做出关于异常条件是否存在的确定。多个传感器读数中的至少两个确认异常条件存在。

在其它示例中，在没有致动空调系统的情况下，使外部空气循环到车辆内部中。在又其它示例中，在没有启动车辆引擎的情况下，使空调系统致动。

现在参考图1，描述了自动地并且自主地对车辆提供安全操作条件的基于车辆的系统的一个示例。车辆102包含传感器104、控制模块106、通信模块108以及加热通风和空调(HVAC)装置110。

将领会的是，系统由固件、电汽配线(harness)、车辆总线和硬件组成。大多数电气/混合车辆已经实施该系统的某一部分。在本方案中，提供车身控制模块121。车辆车身控制模块(或其它电子控制单元(ECU))121能够是用于托管对实施本方案所要求的算法的位置。即，用来实施这些方案的硬件和/或软件可以被设置在模块121处。在其它方面，电气或混合车辆特别适合于这些方案，因为空调能够被启用而没有运行马达。然而，将领会的是，本方案绝不限于用电气或混合车辆来使用。

传感器104包含一个或多个存在传感器120、一个或多个运动传感器122、驾驶室温度传感器124、外部温度传感器126和一个或多个空气质量传感器128。

存在传感器120检测车辆中的乘员的存在。运动传感器122检测例如车辆乘员运动的存在。驾驶室温度传感器124测量车辆内部中的驾驶室的温度。外部温度传感器126测量在车辆之外的外部空气温度。空气质量传感器128测量车辆102内部(或外部)的空气质量。例如，传感器128可以测量二氧化碳或一氧化碳的存在(作为两个示例)。传感器的其它示例是可能的。

如提到的那样，控制模块106可以包含车身控制模块121，其接收来自各种传感器104的传感器读数。在接收传感器值之后，它确定异常或不安全条件是否存在于车辆处。当异常或不安全条件存在时，控制模块106致动HVAC装置中的一个或多个以纠正条件。在这些方面，控制模块可以接收来自传感器的更新的传感器值。当传感器值指示条件已经返回到正常或安全条件时，控制模块106可以解除致动HVAC装置110中的一个或多个。可替代地，如果异常条件或不安全条件已经被部分缓解，则可以使HVAC装置中的一些随时间顺序地停用。

通信模块108可以由控制模块106致动以将存在异常条件或不安全条件的消息发送给用户。通信模块108包含无线警报模块130。无线警报模块130可以具有形成警报消息的处理器以及发射机，该发射机将消息无线传输给用户或其他紧急救援人员。

加热通风和空调(HVAC)装置110具有改变车辆102内或车辆102处的环境参数的能力。HVAC装置110包含电气/电阻加热系统140、基于电动马达的空调系统142和通风管道马达控制装置144。其它示例是可能的。

电气/电阻加热系统140可以是车辆的加热器，该加热器向车辆的乘员供热。在一个示例中，基于电动马达的空调系统142向车辆的乘员提供冷却的空气。

通风管道马达控制装置144控制通风管道的操作。例如，装置144可以用来促进将外部空气引入到车辆内部中。

在图1的系统的操作的一个示例中，从位于车辆中或车辆处的传感器104中的一个接收至少一个环境参数。基于至少一个环境参数，控制模块106做出关于异常条件是否存在于车辆内或者车辆处的确定。当异常条件存在时，致动车辆组件110中的一个或多个直到异常条件不再存在于车辆内。

现在参考图2，描述用于提供安全特性的方案的一个示例。在步骤202处，从位于车辆中或车辆处的至少一个环境传感器接收至少一个环境参数。在步骤204处，基于至少一个环境参数，做出关于异常条件是否存在于车辆内或者车辆处的确定。例如，可以确定是否已经越过一个或多个阈值。在步骤206处，当异常条件存在时，致动至少一个车辆组件直到异常条件不再存在车辆内。

现在参考图3，描述安全系统的操作的一个示例。图3的示例示出具有禁用状态302、诊断状态304、备用状态306、检测状态308、监控状态310、HVAC控制状态312、警报状态314和设定状态316的状态机。将领会的是，这是状态转化图的一个示例并且包含相同或不同状态的其它示例是可能的。

在禁用状态302中，当车辆功率不足以使系统运行时，系统处于该状态中。在该实例中，系统能够完全不可操作或保持重置。如果诊断例程检测到差错，则自动进入该状态。也能够出于服务目的或者当驾驶员做出有意的努力而这样做时手动地进入该状态。

在诊断状态304中，当车辆功率达到针对适当操作的最小水平时，系统初始地(并且短暂地)进入该状态。也能够通过用户“接通(key on)”(或等价)事件从禁用状态302进入该状态。

在备用状态306中，传感器指示驾驶员存在。当诊断例程已经完成且没有差错时，系统从诊断状态304自动进入该状态。也能够通过驾驶员返回到车辆(从监控状态310)进入该状态。

在检测状态308中，当驾驶员被确定已经离开车辆时，系统从备用状态306自动进入该状态。该状态的目的是连续检验传感器融合系统用于检测没被注意的留在车辆中的儿童。当检测到儿童时，控制转到监控状态310。

在监控状态310中，出于减轻将是危险的过冷或过热的温度的主要目的，执行车辆驾驶室气候的闭环主动控制。可替代地，在安全的驾驶室温度的情况下，系统也能够减轻在儿童(或多个儿童)延长时段存在的情况下缺少通风而引起的高浓度的CO2。当驾驶员返回时，控制转到备用状态306；当达到定时器限制时，控制转到警报状态314；或者当达到传感器阈值时，控制转到HVAC控制状态。

在HVAC控制状态312中，执行如监控状态310命令的加热、制冷、通风水平和通风位置操作。当命令被处理时，控制返回到监控状态310。

定期地进入警报状态314以经由任何可用的车辆无线可用的方法传输警报。警报能够以基于文本的消息形式或者经由文本到语音的方法是可听见的。用户进入设定状态316以限定联系的电话号码或电子邮件地址的优先列表。

在另一方面并且在联系除了驾驶员以外的某人的情况下，设定例程应当包含厂商、型号、颜色、型号年份、和车牌号码。这有助于在区域中(诸如在大的停车场或车库中)容易地且迅速地找到车辆。

此外，能够用用户指定的选项诸如用于当检测到紧急情况时激活灯/喇叭的选项对车辆进行编程。例如，如果驾驶员经常在不安全区域中停车，则能够利用该选项。

现在参考图4，设备400包含接口402和控制器404。接口具有输入406和输出408。输入406被配置成从位于车辆414中或车辆414处的至少一个环境传感器412接收至少一个环境参数410。

控制器404耦合到接口402。控制器404被配置成基于至少一个环境参数410来确定异常条件是否存在于车辆414内或车辆414处。控制器404被配置成：当异常条件存在时，经由接口402的输出408处的控制信号致动至少一个车辆组件416直到异常条件不再存在于车辆414内。

在一些方面，异常条件包括针对车辆乘员的不安全条件。在一些示例中，环境参数可以是二氧化碳水平、一氧化碳水平、或温度。其它示例是可能的。

在其它方面，控制器404被配置成经由接口402的输出将警报消息发送给车辆的驾驶员。在其它示例中，车辆组件可以是加热器、空调机组、或通风孔。其它示例是可能的。

在又其它方面，控制器404被配置成基于多个传感器读数的评价来确定异常条件是否存在。多个传感器读数中的至少两个确认异常条件存在。在其它示例中，在不致动空调系统的情况下，至少一个车辆组件的致动引起外部空气循环到车辆内部中。在又其它示例中，至少一个车辆组件的致动包含致动空调系统而不启动车辆引擎。

现在参考图5-11，当系统进入特定状态时，描述状态流程的示例。将领会的是，这些仅为示例并且其它示例是可能的。也将理解的是，例如通过图3的关系使这些状态相互关联。

现在特别参考图5，描述诊断状态流程的一个示例。在步骤501处，进入该状态.在步骤502处，做出存储器的测试以确定在存储器中是否存在任何差错。如果步骤502失败，则在步骤510处继续执行记录差错，并且在步骤512处进入禁用状态。如果通过步骤502，则控制继续步骤504。

在步骤504处，与传感器的通信被验证。如果步骤504失败，则在步骤510处继续执行记录差错，并且在步骤512处进入禁用状态。如果通过步骤504，则控制继续步骤506。

在步骤506处，验证传感器的自测试。如果步骤506失败，则在步骤510处继续执行记录差错，并且在步骤512处进入禁用状态。如果通过步骤506，则控制继续步骤508。

在步骤510处，用传感器验证合理的初始传感器状态。如果步骤508失败，则在步骤510处继续执行记录差错，并且在步骤512处进入禁用状态。如果通过步骤508，则控制继续步骤509，在步骤509中诊断状态流程结束。然后，系统进入备用状态514。

现在参考图6，描述备用状态流程的一个示例。从备用状态610或监控状态612执行步骤602。在步骤602处，确定车辆是否是新的车辆。如果答案是否定的，则控制在步骤604处继续。如果答案是肯定的，则进入设定状态614。在离开设定状态614之后，执行在步骤604处继续。

在步骤604处，确定驾驶员是否存在。该步骤被重复执行直到当执行步骤608时驾驶员不存在。在步骤608处，驾驶员不在场所度过的时间被设定并且进入检测状态616。

现在参考图7，描述设定状态流程的一个示例。从备用状态714或用户中断702，设定状态以步骤703开始。在步骤704处，用户被提示输入名称。在步骤706处，用户被提示输入车辆描述。在步骤708处，用户被提示输入优先联系列表。可以经由具有任何类型的接口(例如，计算机屏、触摸屏等等)的任何接口装置做出提示。

在步骤710处，获得的数据(位于易失性存储器中)被移到非易失性存储器中。在步骤712处，执行结束。

现在参考图8，描述检测状态流程的一个示例。从备用状态810，流程在步骤812处开始。在步骤814处，读取IR传感器802。在步骤816处，读取邻近传感器804。在步骤818处，读取图像传感器806。在步骤820处，读取座椅压力传感器808。

在步骤822处，确定在车辆中是否检测到儿童。如果答案是否定的，则执行在步骤826处结束并且做出返回到备用状态810。如果答案是肯定的，则进入监控状态824。

现在参考图9，描述监控状态流程的一个示例。从检测914，流程在步骤916处开始。在步骤918处，读取温度传感器902。在步骤920处，读取湿度传感器904。在步骤922处，读取一氧化碳(CO)传感器906。在步骤924处，读取座椅二氧化碳传感器908。

在步骤926处，做出关于车辆的驾驶室是否具有在范围外的气候的确定。如果答案是否定的，则执行继续步骤934。如果答案是肯定的，则执行继续步骤930。步骤930也接收电池状态信息928并且确定安全或校正测量。进入HVAC状态932，并且从HVAC状态932，执行在步骤934处继续。

在步骤934处，读取从驾驶员离开车辆已度过的时间。在步骤936处，确定定时器是否超时。如果答案是否定的，则执行在步骤942处结束并且重新进入检测状态914。如果答案是肯定的，则在步骤938处制定警报消息，并且进入警报状态940。在警报状态完成之后，执行在开始步骤916处继续。

现在参考图10，描述警报状态流程的一个示例。从监控状态1012，状态在步骤1002处开始.在步骤1004处，从警报消息的内容确定警报动作。在步骤1006处，发送无线警报。在步骤1008处，可以致动喇叭和/或灯。在步骤1009处，重新设定周期警报定时器。当执行返回到监控状态1012时，执行在步骤1010处结束。

现在参考图11，描述HVAC状态流程的一个示例。从监控状态1110，HVAC状态在步骤1102处开始。在步骤1104处，从所接收的消息的内容确定HVAC动作。在步骤1106处，执行HVAC加热和/或制冷动作。执行在步骤1108处结束，并且然后控制返回到监控状态1110。

应当理解的是，本文中描述的许多装置(例如，控制器、传感器、任何演示或显示装置、或任何外部装置)可以使用嵌入式计算装置和/或ASIC以实施这些装置的各种功能和操作。在硬件体系结构方面，这样的计算装置能够包含但不限于处理器、存储器、和一个或多个输入和/或输出(I/O)装置接口，其经由局部接口通信式耦合。局部接口能够包含例如但不限于一个或多个总线和/或其它有线或无线连接。处理器能够是用于执行软件特别是存储在存储器中的软件的硬件装置。处理器能够是定制制作或商业上可获得的处理器、中央处理单元(CPU)、与计算装置相关联的若干处理器当中的辅助处理器、数字信号处理器(DSP)、基于半导体的微处理器(形式为微芯片或芯片组)或通常用于执行软件指令的任何装置。

本文中描述的存储器装置能够包含下述中的任何一个或组合：易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM)诸如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、视频RAM(VRAM)等等)和/或非易失性存储器元件(例如，只读存储器(ROM)、EEPROM、闪存等等)。存储器也能够具有分布式体系结构，其中各种组件被彼此远程地定位，但是能够由处理器访问。

本文中描述的存储器装置中的任何一个中的软件可以包含一个或多个独立程序，该一个或多个独立程序中的每个包含用于实施本文中描述的功能的可执行指令的顺序列表。当程序被构建为源程序时，该程序经由编译器、汇编器、解释器等来翻译。

将领会的是，本文中描述的方案中的任何一个能够至少部分被实施为存储在计算机介质(例如，如以上描述的计算机存储器)上的计算机指令，并且这些指令能够在处理装置诸如微处理器上执行。然而，这些方案能够被实施为电子硬件和/或软件的任何组合。

本文中描述了本发明的优选实施例，包含对发明人已知的用于实行本发明的最佳模式。应当理解的是，图示的实施例仅仅是示范性的，并且不应当被理解为限制本发明的范围。

Claims (16)

1.一种紧急车辆气候方法，所述方法包括：

从位于车辆中或车辆处的至少一个温度传感器接收至少一个温度参数并且从至少一个空气质量传感器接收至少一个空气质量参数；

确定驾驶员是否在车辆中；

确定儿童或其他乘员是否在车辆中；

基于所述至少一个温度参数，确定异常的温度条件是否存在于车辆内或车辆处；

基于所述至少一个空气质量参数，确定异常的空气质量条件是否存在于车辆内或车辆处；

当异常的温度条件或异常的空气质量条件存在时，当驾驶员不在车辆中，并且当儿童或其他乘员在车辆中时，致动至少一个车辆组件直到异常的温度条件和异常的空气质量条件不再存在于车辆内，其中基于来自所述至少一个温度传感器和所述至少一个空气质量传感器的多个传感器读数的评价来确定异常条件的存在，需要至少两个传感器读数来确认异常条件存在；

测量自驾驶员离开车辆起的时间；

当所测量的时间超出阈值时进入警报状态。

2.权利要求1所述的方法，其中将警报消息发送给不是驾驶员的一方，并且设定例程包括关于车辆的详细情况。

3.权利要求2所述的方法，其中所述关于车辆的详细情况包括厂商、型号、颜色、型号年份和车牌号码。

4.权利要求1所述的方法，其中所述至少一个空气质量参数是选自由下述组成的组的参数：二氧化碳水平和一氧化碳水平。

5.权利要求1所述的方法，进一步包括将警报消息发送给车辆的驾驶员。

6.权利要求1所述的方法，其中所述车辆组件是选自由下述组成的组的组件：加热器、空调机组、和通风孔。

7.权利要求1所述的方法，其中致动至少一个车辆组件包括在不致动空调系统的情况下使外部空气循环到车辆内部中。

8.权利要求1所述的方法，其中致动至少一个车辆组件包括致动空调系统而不启动车辆引擎。

9.一种紧急车辆气候设备，所述设备包括：

接口，具有输入和输出，所述输入被配置成接收：来自位于车辆中或车辆处的至少一个温度传感器的至少一个温度参数、来自至少一个空气质量传感器的至少一个空气质量参数、关于车辆驾驶员是否在车辆中的第一指示、和关于儿童或其他乘员是否在车辆中的第二指示；

控制器，所述控制器耦合到所述接口，所述控制器被配置成基于至少一个温度参数来确定异常的温度条件是否存在于车辆内或车辆处，并且基于至少一个空气质量参数来确定异常的空气质量条件是否存在于车辆内或车辆处，所述控制器被配置成：当异常的温度条件或异常的空气质量条件存在时，当所述第一指示显示驾驶员不在车辆中并且当所述第二指示显示儿童或其他乘员在车辆中时，经由所述接口的所述输出处的控制信号致动至少一个车辆组件直到异常的温度条件和异常的空气质量条件不再存在于车辆内，其中基于来自所述至少一个温度传感器和所述至少一个空气质量传感器的多个传感器读数的评价来确定异常条件的存在，需要至少两个传感器读数来确认异常条件存在，所述控制器被配置为测量自驾驶员离开车辆起的时间并且当所测量的时间超出阈值时进入警报状态。

10.权利要求9所述的设备，其中所述控制器被配置为将警报消息发送给不是驾驶员的一方，并且设定例程包括关于车辆的详细情况。

11.权利要求10所述的设备，其中所述关于车辆的详细情况包括厂商、型号、颜色、型号年份和车牌号码。

12.权利要求9所述的设备，其中所述至少一个空气质量参数是选自由下述组成的组的参数：二氧化碳水平和一氧化碳水平。

13.权利要求9所述的设备，其中所述控制器被配置成经由所述接口的所述输出将警报消息发送给车辆的驾驶员。

14.权利要求9所述的设备，其中所述车辆组件是选自由下述组成的组的组件：加热器、空调机组、和通风孔。

15.权利要求9所述的设备，其中在不致动空调系统的情况下，至少一个车辆组件的致动使外部空气循环到车辆内部中。

16.权利要求9所述的设备，其中至少一个车辆组件的致动包含致动空调系统而不启动车辆引擎。