CN105539343B

CN105539343B - 检测车辆中乘员的系统及使用该系统控制空气调节的方法

Info

Publication number: CN105539343B
Application number: CN201510613628.3A
Authority: CN
Inventors: 郭仓均
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2035-09-23
Also published as: KR101673684B1; KR20160049685A; DE102015217714B4; DE102015217714A1; CN105539343A; US20160114650A1; US9827825B2

Abstract

本申请公开了一种检测车辆中乘员的系统及使用该系统控制空气调节的方法。其中，一种用于检测车辆中的乘员的系统包括接近传感器，其安装在座椅椅背并且对物体进行检测。车钥匙，其锁定和解锁车门。启动器，其启动和停止车辆的发动机。控制器，其配置为基于接近传感器的传感器值、来自车钥匙的车门解锁信号以及来自启动器的启动信号而确定乘员是否在座位上。

Description

检测车辆中乘员的系统及使用该系统控制空气调节的方法

技术领域

本公开涉及一种用于检测车辆中的乘员的系统以及用于使用该系统控制空气调节的方法。更具体而言，本公开涉及一种用于确定乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量的系统，以及用于使用该系统控制单独的空气调节的方法。

背景技术

车辆装备有加热、通风和空气调节(HVAC)系统，其用于控制内部温度以得到舒适的车内环境。

最近，车辆使用了全自动温度控制(FATC)系统，其通过根据用户设定的温度来自动控制内部温度，从而提供舒适的环境。

在FATC系统中，当用户为了控制车辆的内部温度而对温度进行设定时，空气调节控制器或FATC控制器接收来自用于检测太阳辐射的太阳辐射传感器的检测信号、用于检测外部空气的温度的外部温度传感器的检测信号以及用于检测车辆的内部温度的内部温度传感器的检测信号。空气调节控制器然后基于来自传感器的感测值而计算内部热负载，并且在考虑了对应于内部热负载的空气调节负载的情况下确定出气模式(discharge mode)、出气温度、出气方向和出气量。

空气调节控制器控制内部温度和系统的运行，并且接收来自对出气温度进行检测的出气温度传感器的感测值。加热器温度传感器检测电加热器(一般而言，具有内燃机的车辆中的辅助加热器以及电动车辆中的主加热器)的温度，例如PTC加热器。蒸发器温度传感器检测蒸发器的温度，并且对相关部件(例如，模式执行器(mode actuator)、调温门(温控门)执行器、风向控制执行器、空气调节鼓风机、压缩机以及电加热器)进行控制，从而根据所确定的出气模式、出气温度、出气方向和出气量而供应用于空气调节的空气。

现有技术中，已知了在车辆内分开的空间中单独地调节空气的技术，并且涉及在车辆中进行这样的单独的空气调节。

这样的自动的单独空气调节必须确定车辆中是否乘坐有乘员并且确定车辆中乘员的位置。为了检测乘员是否在座位上并检测乘员的位置，在现有技术中通常使用带扣开关传感器，其依据乘员是否系上他/她的安全带而输出信号；或者使用安装在座位的座垫中的垫传感器(mat sensor)。

然而，垫传感器仅设置在车辆中的左后排座位和右后排座位中，因此其不能确定在左后排座位和右后排座位之间的乘员或未坐下的乘员的准确位置。

当垫传感器依据乘员所坐的位置来检测乘员的重量或压力时，垫传感器会将诸如包裹或货物的物体识别为乘员，因此对于进行单独的空气调节不能区分乘员和物体。

带扣开关传感器和用于后排座位的垫传感器是昂贵的并且重量很大，因此其降低了车辆的性能，例如燃料效率。

具有内燃机的车辆使用来自发动机的动力并将使用的热量用于进行冷却/加热。不同于具有内燃机的车辆，电动车辆装备了使用来自电池的动力的电加热器和电压缩机，所以，由于空气调节系统的不必要的功耗，一次充电的行驶里程显著减少。

在电动车辆中，空气调节系统消耗大量的电能，因此存在着对能耗进行测量的需要。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对发明背景的理解，因此其可以包括的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本公开致力于解决与现有技术相关的上述问题。

本发明构思的一个方面提供了一种用于检测乘员的系统，其可以通过使用简单的传感器来确定乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量，解决现有技术的带扣开关或垫传感器的问题。

本发明构思的另一个方面提供了一种空气调节方法，其可以根据乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量的检测结果，通过对驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位进行单独的空气调节，而防止不必要的功耗。

根据本发明构思的示例性实施方案，用于检测车辆中的乘员的系统包括接近传感器，其安装在座椅椅背并且对物体进行检测。车钥匙锁定和解锁车门。启动器启动和停止车辆的发动机。控制器配置为基于接近传感器的传感器值、来自车钥匙的车门解锁信号以及来自启动器的启动信号来确定乘员是否在座位上。

根据本发明构思的另一示例性实施方案，通过确定乘员是否在座位上而对车辆的车载空气调节进行控制的方法包括：通过控制器来接收来自车钥匙的车门解锁信号和来自启动器的启动信号。当乘员在座位上时，进行单独的空气调节。

根据本公开，通过分析便宜的、轻便且小尺寸的接近传感器的传感器值，可以确定车辆中的乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量，并且可以解决现有技术的带扣开关或垫传感器的问题，从而可以降低成本和重量并提高燃料效率。

此外，根据本公开的用于检测乘员的系统及其方法，可以根据乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量的确定结果而对驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位进行单独的空气调节，从而提供有效的空气调节并防止不必要的功耗。

在下文中将讨论本公开的其它方面和示例性实施方案。

应了解本文所用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一般包括机动车辆，如客运汽车，包括运动型多用途车辆(SUV)、客车、卡车、各种商用车辆、包括多种小船和船舰的船只、飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他选择性的燃料车辆(例如衍生自除了石油之外的来源的燃料)。本文所指的混合动力车辆为具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力车辆和电动车辆。

下面讨论本公开的上述特征及其它特征。

附图说明

接下来将参照由所附附图显示的本公开的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以示出的方式给出，因而对本公开是非限定性的。

图1是示出了根据本公开的用于检测车辆中乘员的系统的配置的方框图。

图2和图3是示出了根据本公开的用于检测车辆中乘员的系统的后排座位处的接近传感器的位置的示意图。

图4A和图4B是示出了根据本公开的用于检测车辆中的乘员的方法的示意图。

图5是示出了根据本公开的对空气调节进行控制的过程的流程图。

应当了解，所附附图并不必须是按比例绘制的，其呈现了某种程度上经过简化的说明本公开的基本原理的各个特征。本文所公开的本公开的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这附图中，附图的多幅图之中，附图标记表示本公开的相同的或等同的部分。

具体实施方式

接下来将详细地参考本发明构思的不同实施方案，实施方案的示例示出在所附附图中并描述如下。虽然本公开与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本公开限制为那些示例性的实施方案。相反，本公开旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同形式和其他实施方案。

在下文中，将参照所附附图更加完整地描述本公开，以便本领域中普通技术人员较容易地实施本公开。

本发明提供一种用于检测乘员的自动系统，该系统可以使用简单的传感器来确定乘员是否在座位上、乘员的位置和乘员的数量。

本公开使用用于感测物体的接近传感器作为配置为检测车辆中乘员的乘员检测单元，该接近传感器安装在车辆中的座椅椅背。接近传感器可以设置在后排座位中，或者可以设置在副驾驶座位和后排座位两者中。

除了接近传感器之外，本文还使用了用于智能钥匙系统或无钥匙进车系统的启动器和钥匙(钥匙坠)。

启动器可以是用于使驾驶员仅通过按下按钮就启动和停止发动机的按钮。

图1是示出了根据本公开的用于检测车辆中乘员的系统的配置的方框图，图2和图3是示出了根据本公开的用于检测车辆中乘员的系统的后排座位处的接近传感器的位置的示意图。

本文中的单独的空气调节可以指对于驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位的单独的空气调节。

例如，当仅有驾驶员在车辆的驾驶员座位上时，仅对驾驶员座位进行空气调节，而当在车辆中驾驶员在驾驶员座位上并且乘员在副驾驶座位上时，仅对驾驶员座位和副驾驶座位进行空气调节。此外，当在车辆中驾驶员在驾驶员座位上并且乘员在后排座位上时，仅对驾驶员座位和后排座位进行空气调节。

当在车辆中驾驶员在驾驶员座位上并且乘员在副驾驶座位和后排座位上时，对驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位都进行空气调节。

在下面的描述中，例示了接近传感器14、15和16设置于后排座位，因此，基于对后排座位上的乘员的检测结果而对后排座位单独执行空气调节。

应当注意到，可以使用与后排座位相同的方式来对副驾驶座位进行空气调节控制，尽管本文并未描述，但是可以将接近传感器设置在副驾驶座位，以便根据检测乘客是否在副驾驶座位上而对副驾驶座位进行单独的空气调节控制(单独的空气调节开/关控制和空气量控制)。

参考图2和图3，在后排座位中，接近传感器14、15和16以预定的距离彼此间隔开。

例如，三个用于检测物体的接近传感器14、15和16被设置在后排座位的左侧、中间和右侧。

在图1至图3中，通过A、B和C来指示用于后排座位的接近传感器14、15和16。

接近传感器14、15和16检测在预定的覆盖范围(例如，10cm)内的物体并且在检测到物体时输出电信号(检测信号)。

例如，当接近传感器14、15和16检测覆盖范围内的物体时，其输出的信号值(传感器值)在存在物体时为1而在不存在物体时为0。

接近传感器14、15和16设置在后排座位上部处对应于成年人的后背的高度以便检测物体，因此，接近传感器14、15和16不能检测低于其位置的物体，从而不会将在后排座位上的诸如公文包的物体误识别为乘员。

在本公开中，控制器20配置为接收来自接近传感器14、15和16的输出信号(检测信号)、通过通信单元19接收来自车钥匙11的锁定/解锁信号以及接收来自车辆启动器12的启动/停止信号。

控制器20可以是空气调节控制器，其可以确定是否对驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位进行空气调节，打开/关闭单独的空气调节，以及控制用于驾驶员座位、副驾驶座位和后排座位的空气量。

空气调节控制器对用于单独的空气调节的空气调节系统30进行控制，在车身控制模块(BCM)对检测乘员和确定乘员的过程进行管理时，控制器20可以包括空气调节控制器和BCM，从而在BCM检测车辆中的乘员时，空气调节控制器响应于根据检测结果的控制命令而对空气调节系统30进行控制。

在驾驶员操作锁定按钮(开关)和解锁按钮时，车钥匙11分别输出锁定信号和解锁信号，而且控制器20可以通过通信单元19而无线接收来自车钥匙11的信号。

当车辆启动器12是按钮式启动器12时，控制器20接收从按钮式启动器12产生的启动/停止信号。

控制器20接收来自车门开关13(其用于感测后车门的打开/关闭)的信号，并且基于来自车门开关13的信号而识别车门打开。

尽管车门开关13设置在后车门，其也可以设置在前方副驾驶车门以用于对副驾驶座位的单独的空气调节。

因此，基于车钥匙11的解锁信号、启动信号、来自车门开关13的车门打开信号以及来自接近传感器14、15和16的传感器值，控制器20可以确定在车辆中是否存在乘员、乘员的位置以及乘员的数量。

具体而言，在从车钥匙11输入解锁信号或者从按钮式启动器12输入启动信号的情况下，当传感器值从接近传感器14、15和16输入时，通过对传感器值进行总体分析和逻辑分析，控制器20确定在后排座位上是否存在乘员、乘员的位置以及乘员的数量。

详细而言，当从车钥匙11输入解锁信号时，控制器20在预定的时间段内(例如，一秒)检查来自接近传感器14、15和16的传感器值，其中，在从按钮式启动器12输入启动信号的情况下，如果来自接近传感器14、15和16的传感器值为0(无物体)并然后改变为1，则控制器20利用接近传感器14、15和16确定在座位上有乘员并对该座位进行单独的空气调节。

在从车钥匙11输入解锁信号的情况下，通过检查接近传感器14、15和16的传感器值，控制器20确定接近传感器14、15和16的传感器值为1(座上有物体)，即，检测到了物体。如果接近传感器14、15和16的传感器值保持为1(持续检测到物体)，则当在车门解锁并打开之前在后排座位上存在诸如儿童安全座椅的物体(非乘员)时，控制器20不对后排座位进行单独的空气调节。

当在接近传感器14、15和16的之前的传感器值为1情况下(座上有物体)输入了停止信号，然后在后车门没有(通过车门开关13)打开的情况下输入了启动信号并且接近传感器14、15和16的为1的传感器值没有改变时，控制器确定在后排座位上有乘员并且进行单独的空气调节。

当从车钥匙11输入锁定信号时，控制器20将接近传感器14、15和16的传感器值重设为0，并且在输入解锁信号时检测乘员。

例如，在发动机停止时只有驾驶员坐下然后再启动车辆的情况下，其中车钥匙11不运行为锁定并且后排座位上有乘员时，接近传感器14、15和16的传感器值不重设为0而是维持为1，从而对后排座位进行单独的空气调节。

图4A和图4B是示出了检测乘员的方法的示意图，图4A示出了在车钥匙11运行为解锁车门之后的预定时间(例如，一秒)内的接近传感器14、15和16的传感器值，其中仅有接近传感器(A)14的传感器值为1(检测到物体)。

图4B示出了在发动机启动之后的接近传感器14、15和16的传感器值，其中接近传感器(A和B)14和15的传感器值为1(检测到物体)。

在下面的描述中，通过A来表示在车钥匙11运行为解锁车门之后的预定时间内的接近传感器(A)14的传感器值，通过A’来表示在发动机启动之后的接近传感器(A)14的传感器值。

此外，通过B和B’来表示接近传感器(B)15的传感器值，并通过C和C’来表示接近传感器(C)16的传感器值。

首先，对于如图4A中的A+A’＝2，在乘员进入车辆之前就检测到了物体，控制器确定在车辆中的接近传感器14、15和16的位置上已经存在物体或大型物品(儿童安全座椅)，从而不进行对后排座位的单独的空气调节(关闭对后排座位的单独的空气调节)。

然而，对于如图4B中的B+B’＝0+1＝1，在解锁车门时不存在物体，随后在车辆启动之后检测到了物体，所以控制器20确定存在乘员，并对后排座位进行单独的空气调节(打开对后排座位的单独的空气调节)。

C+C’＝0表明在具有接近传感器(C)16的座位上没有乘员和物体。

如上所述，当接近传感器(A)14的传感器值的和(A+A’)、接近传感器(B)15的传感器值的和(B+B’)和接近传感器(C)16的传感器值的和(C+C’)都为0，或者其中至少任何一个为2时，控制器20确定在车辆中不存在乘员和物体或者一直存在物体，从而不对后排座位进行单独的空气调节(关闭对后排座位的单独的空气调节)。

当接近传感器(A)14的传感器值的和(A+A’)、接近传感器(B)15的传感器值的和(B+B’)和接近传感器(C)16的传感器值的和(C+C’)中的至少任何一个为1时，控制器20确定在后排座位上存在乘员并且对应于接近传感器14、15和16中的一个，从而对后排座位进行单独的空气调节(打开对后排座位的单独的空气调节)。

当在后排座位上存在乘员时，控制器20可以通过对空气调节系统30进行控制而根据乘员的数量调整供应到后排座位的空气量。

例如，当在后排座位上有(三个)乘员时，应用供应大量的用于空气调节(冷却/加热)的空气的高水平，或者当后排座位上有两个乘员时，应用供应中量的用于空气调节的空气的中等水平，或者在后排座位上有一个乘员时，应用供应少量的用于空气调节的空气的低水平。

如下所述，可以根据接近传感器14、15和16的传感器值的和而确定乘员的数量。

-接近传感器14、15和16的传感器值的和：(A+A’)+(B+B’)+(C+C’)

-对于(A+A’)+(B+B’)+(C+C’)＝(0+1)+(0+1)+(0+1)＝3，用于三个乘员的高水平空气调节

-对于(A+A’)+(B+B’)+(C+C’)＝(0+1)+(0+1)+(0+0)＝2，用于两个乘员的中等水平空气调节

-对于(A+A’)+(B+B’)+(C+C’)＝(0+1)+(0+0)+(0+0)＝1，用于一个乘员的低水平空气调节

图5是示出了根据本公开的空气调节过程的流程图，其中当控制器20接收来自车钥匙11的车门解锁信号时(S11)，其存储在预定的时间段内的接近传感器(A、B和C)14、15和16的传感器值(S12)。

之后，当接收到启动信号(S13)时，对接近传感器14、15和16的传感器值进行监测(S14)。对于A+A’＝0+1＝1、B+B’＝0+1＝1或C+C’＝0+1＝1，然后，进行对后排座位的单独的空气调节，并依据乘员的数量来调整空气量(S14和S15)。

之后，当接收到停止信号(S17)时，值A’、B’和C’重设为0(S18)，而当接收到车门锁定信号(S19)时，值A、B和C重设为0(S20)。

在启动信号输入之后，当值A+A’、B+B’、和C+C’都为0或者其中至少任何一个为2时，不对后排座位进行单独的空气调节(关闭对后排座位的单独的空气调节)(S21)。

已经参考本公开的示例性实施方案详细地描述了本公开。然而，本领域技术人员将清楚，可以在不脱离本公开的原理和精神的情况下对这些实施方案进行改变，本公开的范围在所附权利要求及其等同形式中得以限定。

Claims

1.一种用于检测车辆中的乘员的系统，包括：

接近传感器，其设置在车辆中的座椅椅背中，所述接近传感器对物体进行检测；

车钥匙，其锁定和解锁车门；

启动器，其启动和停止车辆的发动机；以及

控制器，其配置为基于接近传感器的传感器值、来自车钥匙的车门解锁信号以及来自启动器的启动信号来确定乘员是否在座位上，

其中，当从所述车钥匙接收了车门解锁信号时，所述控制器存储由接近传感器提供的第一传感器值，并且基于存储的第一传感器值和启动信号从启动器输入时由接近传感器提供的第二传感器值来确定乘员是否在座位上。

2.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，接近传感器设置在座椅椅背的上部。

3.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，在接收了车门解锁信号之后，存储预定时间段内的第一传感器值。

4.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，当存储的第一传感器值对应于物体的未检测值并且第二传感器值对应于物体的检测值时，所述控制器确定乘员在座位上。

5.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，当存储的第一传感器值对应于物体的检测值并且第二传感器值对应于物体的检测值时，所述控制器确定在座位上存在物体而不是乘员。

6.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，进一步包括：

车门开关，其用于检测车门是否打开，

其中，在接收停止信号之后没有从车门开关输入车门打开信号的情况下，当第一传感器值对应于物体的检测值并且第二传感器值对应于物体的检测值时，控制器确定乘员在座位上。

7.根据权利要求4所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，在接收来自车钥匙的锁定信号之后，控制器将接近传感器的第一传感器值和第二传感器值重设为对应于物体的未检测值。

8.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，所述接近传感器安装在车辆中的左后排座位、中间后排座位和右后排座位，并且

所述控制器基于所述接近传感器的第一传感器值和第二传感器值而确定乘员是否在左后排座位、中间后排座位和右后排座位上。

9.根据权利要求1所述的用于检测车辆中的乘员的系统，其中，所述接近传感器安装在车辆中的副驾驶座位。

10.一种通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，所述方法包括下列步骤：

通过控制器来接收来自车钥匙的车门解锁信号；

在接收车门解锁信号的步骤之后，当从车钥匙接收到车门解锁信号时，存储由接近传感器提供的第一传感器值；

通过控制器来接收来自启动器的启动信号；以及

当乘员在座位上时，通过控制器来进行单独的空气调节，

其中，基于存储的第一传感器值和输入了从启动器接收的启动信号之后由接近传感器提供的第二传感器值而确定乘员是否在座位上。

11.根据权利要求10所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，在通过控制器来进行单独的空气调节的步骤之前进一步包括下述步骤：

基于安装在左后排座位、中间后排座位和右后排座位的每个椅背的接近传感器的第一传感器值和第二传感器值，确定乘员是否在车辆中的左后排座位、中间后排座位和右后排座位上。

12.根据权利要求11所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中所述通过控制器来进行单独的空气调节的步骤包括：

在乘员在座位上时，根据乘员的数量来调整对左后排座位、中间后排座位和右后排座位的单独的空气调节的空气量。

13.根据权利要求12所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中，通过调整用于单独的空气调节的空气量来进行单独的空气调节控制。

14.根据权利要求10所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中，当在副驾驶座位安装了接近传感器并且乘员在副驾驶座位上时，对副驾驶座位执行进行单独的空气调节的步骤。

15.根据权利要求10所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中，当存储的第一传感器值对应于物体的未检测值并且第二传感器值对应于物体的检测值时，乘员在座位上。

16.根据权利要求10所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中，当存储的第一传感器值对应于物体的检测值并且第二传感器值对应于物体的检测值时，不是乘员而是物体在座位上。

17.根据权利要求10所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，进一步包括：

通过车门开关感测车门是否打开，

18.根据权利要求15所述的通过确定乘员是否在座位上而对车辆的空气调节进行控制的方法，其中，在接收了来自车钥匙的锁定信号时，接近传感器的第一传感器值和第二传感器值重设为物体的未检测值。