CN105730329A - 车辆空调警示用处理单元、警示装置和警示方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了车辆空调警示用处理单元、警示装置和方法。所述处理单元被构造成基于卫星信号接收元件接收到的定位卫星信号判断车辆所在地点的通风状态，基于发动机运转状态获取模块获取的信息判断发动机的运转状态，基于车辆行驶状态获取模块获取的信息判断车辆的行驶状态，基于空调使用状态获取模块获取的信息判断车辆空调的使用状态，基于门窗开闭状态获取模块获取的信息判断车辆门窗的开闭状态，并且在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险并且启动警示元件：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用，门窗全部关闭。

Description

车辆空调警示用处理单元、警示装置和警示方法
技术领域
本申请涉及一种车辆空调警示用处理单元以及相应的警示装置和警示方法。
背景技术
车辆正常行驶时，发动机转速较高，排出的尾气中的一氧化碳含量较低。当车辆停驶时，如果发动机以怠速运转，则由于燃料燃烧不充分，往往会产生含大量一氧化碳的尾气。因此，如果车辆停驶且发动机怠速运转的状态下仍开放空调，一氧化碳便会逐渐被吸入并聚集在车内，车辆中的人员有可能不知不觉中毒而失去知觉，严重时会丧失生命。
为了防止车内一氧化碳中毒，现有技术中有各式各样的车内一氧化碳检测和警告措施被提出，但这些措施通常是利用安装在车内的一氧化碳检测器件来检测车内一氧化碳的浓度，在一氧化碳浓度超过一定值时，发出警报。
在这样的现有技术中，由于要添加一氧化碳检测器件，因此会导致车辆的成本升高。此外，一氧化碳检测器件的使用寿命较短，例如，普通的一氧化碳传感器的寿命在一两年左右，这使得更新车内一氧化碳检测器件成为麻烦的事，而较长寿命的一氧化碳检测器件则意味着更高的价格。
发明内容
本申请旨在提供一种改进的在使用车辆空调时警示可能存在的危险的措施。
为此，本申请在一个方面提供了一种车辆空调警示用处理单元，其与卫星信号接收元件和警示元件相连，并且包含有或连接着发动机运转状态获取模块、车辆行驶状态获取模块、空调使用状态获取模块、门窗开闭状态获取模块(即这些模块可以是处理单元的一部分，也可以作为独立的元件连接到处理单元)；其中，所述处理单元被构造成基于卫星信号接收元件接收到的定位卫星信号判断车辆所在地点的通风状态，基于发动机运转状态获取模块获取的信息判断发动机的运转状态，基于车辆行驶状态获取模块获取的信息判断车辆的行驶状态，基于空调使用状态获取模块获取的信息判断车辆空调的使用状态，基于门窗开闭状态获取模块获取的信息判断车辆门窗的开闭状态，并且在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险并且启动警示元件：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用，门窗全部关闭。
根据所述处理单元的一种可行实施方式，所述处理单元被构造成确定卫星信号接收元件能够接收到信号的定位卫星的数量；当所述数量为零时，所述处理单元确定车辆处于通风状态不佳的环境中；当所述数量不为零时，所述处理单元基于从定位卫星接收到的车辆位置借助电子地图判断车辆是否处于通风状态不佳的环境中。
根据所述处理单元的一种可行实施方式，所述发动机运转状态获取模块为CAN总线接口，其与车辆的CAN总线连接，以获取发动机的运转状态。
根据所述处理单元的一种可行实施方式，所述车辆行驶状态获取模块为ESP接口、ABS接口或CAN总线接口，用于与车辆的ESP、ABS或CAN连接，以获取车辆行驶状态信息。
根据所述处理单元的一种可行实施方式，所述空调使用状态获取模块为与空调控制单元连接的空调控制单元接口，或是空调开关。
根据所述处理单元的一种可行实施方式，所述门窗开闭状态获取模块为LIN接口，用于与车辆的LIN系统连接，以获得车辆的各个车门、车窗的开闭状态。
本申请在其另一方面提供了一种车辆空调警示装置，包括：如前面所述的车辆空调警示用处理单元；以及与所述处理单元相连的卫星信号接收元件和警示元件；其中，所述处理单元在判断出使用空调时可能存在中毒危险时向警示元件发出指令，使得警示单元发出警示信号。
根据所述车辆空调警示装置的一种可行实施方式，所述处理单元在判断出使用空调时可能存在中毒危险时，在经过一段延迟时间、例如3-5分钟后发出所述指令。
根据所述车辆空调警示装置的一种可行实施方式，所述警示元件为音频和/或视频和/或振动信号发生器。
根据所述车辆空调警示装置的一种可行实施方式，所述处理单元被配置成在判断出使用空调时可能存在中毒危险的情况下强制打开一或多个车窗。
本申请在其又一方面提供了一种车辆空调警示方法，其优选利前面所述的车辆空调警示用处理单元或车辆空调警示装置实施，包括下述步骤：获取并判断车辆所处环境通风状态、发动机运转状态、车辆行驶状态、空调使用状态、门窗开闭状态的信息，其中，车辆所处环境通风状态是基于定位卫星的信号判断的；判断使用空调时是否可能存在中毒危险，其中，在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用，门窗全部关闭；发出警告信号。
根据所述车辆空调警示方法的一种可行实施方式，基于发动机是否怠速运转、车辆刹车状态、变速箱档位中的一项或多项判断车辆行驶状态。
根据本申请，通过定位卫星信号和车辆本身相关状态信息来判断使用车辆空调时是否可能存在中毒危险，而不需要采用一氧化碳传感器。因此，与一氧化碳传感器相关的成本高和寿命较短的问题可以避免。
附图说明
本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解，在附图中：
图1是根据本申请的车辆空调警示装置的基本组成的示意性框图。
图2是根据本申请的车辆空调警示方法的流程图。
图3是根据本申请的车辆空调警示方法的一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
本申请基于对使用车辆空调时可能存在的危险的认识。具体而言，在车辆发动机运转时，如果环境通风条件不佳，则车辆尾气会聚集在车辆周围。此时，若在车辆门窗紧闭的状况下使用空调，尾气会被吸入车舱内，导致尾气中的有害气体浓度升高，从而不利于车内人员的健康。
在发动机在低速运转时，排放的一氧化碳量会急剧升高。因此，当车辆停驶或低速行驶于通风条件不佳的环境中例如车库(尤其是地下车库)、隧道等时，在车辆门窗紧闭的状况下使用空调，一氧化碳会被吸入并聚集在车仓内。测试表明，在很短时间内，例如十几分钟，车舱内一氧化碳的浓度就可能升高到导致驾驶室内人员昏迷甚至死亡的程度。
需要指出，对于大部分车辆空调而言，只有在发动机运转的状态下空调才能启用。但对于某些车辆空调而言，仅需要利用车辆蓄电池的电能即可运转。因此，本申请关注的使用车辆空调时可能存在中毒危险的状况需同时满足下述各个条件：车辆空调运转，发动机运转(尤其是低速运转，例如怠速运转)，车辆所处环境通风状态不佳，车辆门窗紧闭。在判断出使用车辆空调时可能存在中毒危险后，可对车内人员发出警示。
根据本申请的基本构思，借助卫星定位系统的信号判断车辆所处环境通风状态。
根据本申请，提供了一种车辆空调警示装置，如图1中示意性显示，该车辆空调警示装置主要包括：车辆空调警示用处理单元1；卫星信号接收元件2，其与处理单元1相连，可接收来自各种定位卫星3的车辆定位信息并将车辆定位信息发送给处理单元1；发动机运转状态获取模块4，其与处理单元1相连，并将发动机运转状态信息发送给处理单元1；车辆行驶状态获取模块5，其与处理单元1相连，并将车辆行驶状态信息发送给处理单元1；空调使用状态获取模块6，其与处理单元1相连，并将空调使用状态信息发送给处理单元1；门窗开闭状态获取模块7，其与处理单元1相连，并将车辆门窗开关状态信息发送给处理单元1；警示元件8，其与处理单元1相连，并根据处理单元1的指令发出使用空调时可能存在中毒危险的警示。
卫星信号接收元件2是车辆导航系统的一部分，可以接收来自一或多个定位卫星(例如GPS、北斗卫星导航系统等)的定位信号。处理单元1基于卫星信号接收元件2接收定位信号的状况确定可接收到信号的定位卫星的数量。如果可接收到信号的定位卫星的数量为零，则处理单元1可大体确定车辆处于卫星信号差的位置，通常是被屏蔽的封闭、半封闭场所，这些地方的空气流动性一般较差，即车辆所处环境通风状态不佳。
如果可接收到信号的定位卫星的数量大于零，则处理单元1基于车辆导航系统确定车辆位置，并将车辆位置与车辆导航系统中的电子地图匹配，确定车辆所在地点的属性。如果确定出车辆位于公路、街道等开阔地带上，则处理单元1大体判断车辆周围的空气流动性较好；而如果确定出车辆位于狭窄地带上，例如在某个建筑物内，则确定空气流动性较差，即车辆所处环境通风状态不佳。
发动机运转状态获取模块4用于检测发动机是否运转(可能也检测发动机转速)。由于发动机的运转状态可以由车辆的CAN总线获取，因此发动机运转状态获取模块4可以是硬件或软件形式的CAN总线接口。
车辆行驶状态获取模块5用于检测车辆的行驶状态(行驶还是停驶，行驶速度等)。车辆的行驶状态可以通过车轮的运动状态得出，而车轮的运动状态可以从ESP/ABS获得，或从CAN总线获得。因此，车辆行驶状态获取模块5可以是硬件或软件形式的ESP/ABS接口或CAN总线接口。发动机运转状态获取模块4和车辆行驶状态获取模块5可以由同一个CAN总线接口构成。
空调使用状态获取模块6用于检测车辆空调是否处在使用状态。空调使用状态可由空调控制单元获得，因此，空调使用状态获取模块6可以是硬件或软件形式的空调控制单元接口。或者，空调使用状态获取模块6可以由空调开关构成，空调开关的通断状态可以用于确定空调的使用状态。
门窗开闭状态获取模块7用于检测车辆的各个车门、车窗的开闭状态。车门、车窗的开闭状态可由车辆的LIN系统获得，因此，门窗开闭状态获取模块7可以是车辆LIN接口。
处理单元1接收来自卫星信号接收元件2、发动机运转状态获取模块4、车辆行驶状态获取模块5、空调使用状态获取模块6、门窗开闭状态获取模块7的信息确定车辆所处环境通风状态、发动机运转状态、车辆行驶状态、空调使用状态、门窗开闭状态，并且在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用(尤其是超过一定时间)，门窗全部关闭。
关于车辆行驶状态，作为辅助性或替代性判断措施，下述因素可被计入：发动机怠速运转，车辆处于刹车状态，变速箱档位处于驻车档或空档，等等。
在判断出使用空调时可能存在中毒危险状况后，处理单元1可以向警示元件8发出指令而启动警示元件8发出警告，以提醒车内人员打开门窗(还可关闭空调)。当然，处理单元1可以设置成在判断出使用空调时可能存在中毒危险状况后等待一小段延迟时间，例如3-5分钟，如果危险状况未解除，则启动警示元件8发出警告。
警示元件8优选是音频形式的，其可以单独配备，或是组合于车辆的能够产生声音的设备中。作为附加或替代措施，警示元件8可以是视频形式的，甚至可以是组合于车辆座椅中的振动器件。
作为一种可行实施方式，处理单元1可以设置成在判断出使用空调时可能存在中毒危险状况后强制打开一或多个车窗(直接控制车窗打开，或通过车辆ECU控制车窗打开)。
处理单元1可以构造成微处理器，用于接收前述各种状态的相应信息、对使用车辆空调时可能存在的危险状况作出判断并且发出警示指令。本申请在的范围涉及这样的微处理器。该微处理器可以与车辆ECU通讯，或是集成于车辆ECU中。
此外，在前面描述的实施方式中，处理单元与发动机运转状态获取模块、车辆行驶状态获取模块、空调使用状态获取模块、门窗开闭状态获取模块相连。根据本申请的一种改型，所述发动机运转状态获取模块、车辆行驶状态获取模块、空调使用状态获取模块、门窗开闭状态获取模块可以集成于所述处理单元中。
本申请在其另一个方面提供了一种车辆空调警示方法，其尤其适合于与前面描述的车辆空调警示用处理单元或车辆空调警示装置结合使用。
总体上，本申请的车辆空调警示方法包括图2所示的依次执行的下述步骤：
步骤S1，开始执行本申请的车辆空调警示过程。车辆空调警示过程可以由车辆空调的启用触发。
步骤S2，获取并判断车辆的下述状态(例如由借助前述处理单元1借助前述卫星信号接收元件2、发动机运转状态获取模块4、车辆行驶状态获取模块5、空调使用状态获取模块6、门窗开闭状态获取模块7)：车辆所处环境通风状态、发动机运转状态、车辆行驶状态、空调使用状态、门窗开闭状态，其中，车辆所处环境通风状态是基于定位卫星的信号确定的。
步骤S3，判断使用空调时是否可能存在中毒危险(例如借助前述处理单元1)，其中，在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶(例如发动机怠速状态)，空调被启用(尤其是超过一定时间)，门窗全部关闭。如果在步骤S3判断出使用空调时可能存在中毒危险，则转到步骤S4(可能经历一段延时)；如果步骤S3判断出使用空调时并不存在危险，则转到步骤S2。
步骤S4，发出警告信号(例如借助前述警示元件8，由处理单元1发出指令)，提示车内人员打开车辆门窗，并且可能提示关闭空调。此外，可能强制打开车辆门窗。
步骤S5，结束执行本申请的车辆空调警示过程。
需要指出，上述步骤S2中各种状态的获取和判断可以不同时进行。举例而言，在图3所示的根据本申请的车辆空调警示方法的一种具体实施方式中，上述步骤S2被拆分为多个分步骤。
具体而言，在图3所示的方法中，包括依次执行的下述步骤：
步骤S1，开始执行本申请的车辆空调警示过程。
步骤S21，获取车辆可接收信号的定位卫星的数量(例如借助前述卫星信号接收元件2)。
步骤S311，判断车辆可接收信号的定位卫星的数量是否为零(例如借助前述处理单元1)；若数量为零，转到步骤S22；如数量不为零，则转到步骤S312。
步骤S312，将定位卫星提供的车辆位置与车辆导航系统中的电子地图匹配，判断车辆所在地点是否属于通风良好地带；如果判断出车辆位于通风良好地带(如公路、街道等开阔地带)上，返回步骤S21；如果判断出车辆位于通风不好地带(例如狭窄地带)上，诸如建筑物内，则转到步骤S22。
步骤S22，获取发动机运转状态(例如借助前述发动机运转状态获取模块4)，信号可取自车辆的CAN总线。
步骤S32，判断发动机是否运转；如果判断出发动机未运转，返回步骤S21；如果判断出发动机正在运转，则转到步骤S23。
步骤S23，获取车辆行驶状态(例如借助前述车辆行驶状态获取模块5)，信号可取自ESP/ABS，或取自CAN总线。
步骤S33，判断车辆是否停驶或低速行驶(例如借助前述车辆行驶状态获取模块5)；如果判断出车辆正常行驶(例如车速高于某一预定值)而非停驶或低速行驶，返回步骤S21；如果判断出车辆停驶或低速行驶(例如车速低于预定值，还可以借助发动机怠速运转、车辆处于刹车状态、变速箱档位处于驻车档或空档等判断)，则转到步骤S24。
步骤S24，获取车辆空调使用状态(例如借助前述空调使用状态获取模块6)，信号可取自空调控制单元、空调开关等。
步骤S34，判断车辆空调是否正被使用；如果判断出空调未被使用，返回步骤S21；如果判断出空调正被使用，转到步骤S25。
步骤S25，获取车辆门窗开闭状态(例如借助前述门窗开闭状态获取模块7)，信号可取自车辆LIN系统。
步骤S35，判断车辆门窗是否全被关闭；如果判断出不是全部门窗都被关闭，返回步骤S21；如果判断出全部门窗都被关闭，转到步骤S4。
步骤S4，发出警告信号，如前所述。
步骤S5，结束执行本申请的车辆空调警示过程。
可以理解，车辆所处环境通风状态的获取和判断过程(步骤S21、S311、S312)、发动机运转状态的获取和判断过程(步骤S22、S32)、车辆行驶状态的获取和判断过程(步骤S23、S33)、空调使用状态的获取和判断过程(步骤S24、S34)、门窗开闭状态的获取和判断过程(步骤S25、S35)并不一定要按图2所示那样的次序执行，而是可以根据需要调整次序，例如，可以先执行空调使用状态的获取和判断过程，然后再执行其它状态的获取和判断过程；此外，一些状态的获取和判断过程可以同步进行，而非先后进行。
根据这里描述的本申请，通过定位卫星信号和车辆本身相关状态信息来判断使用车辆空调时是否可能存在中毒危险，而不需要添加额外的一氧化碳传感器，因此，可以以低成本实现车辆使用空调时的危险状况警示。并且，本申请的车辆空调警示装置避免了一氧化碳传感器寿命较短的问题，因而可以延长整个装置使用寿命。
虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (10)

1.一种车辆空调警示用处理单元，其与卫星信号接收元件和警示元件相连，并且包含有或连接着发动机运转状态获取模块、车辆行驶状态获取模块、空调使用状态获取模块、门窗开闭状态获取模块；
其中，所述处理单元被构造成基于卫星信号接收元件接收到的定位卫星信号判断车辆所在地点的通风状态，基于发动机运转状态获取模块获取的信息判断发动机的运转状态，基于车辆行驶状态获取模块获取的信息判断车辆的行驶状态，基于空调使用状态获取模块获取的信息判断车辆空调的使用状态，基于门窗开闭状态获取模块获取的信息判断车辆门窗的开闭状态，并且在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险并且启动警示元件：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用，门窗全部关闭。
2.如权利要求1所述的车辆空调警示用处理单元，其中，所述处理单元被构造成确定卫星信号接收元件能够接收到信号的定位卫星的数量；当所述数量为零时，所述处理单元确定车辆处于通风状态不佳的环境中；当所述数量不为零时，所述处理单元基于从定位卫星接收到的车辆位置借助电子地图判断车辆是否处于通风状态不佳的环境中。
3.如权利要求1或2所述的车辆空调警示用处理单元，其中，所述发动机运转状态获取模块为CAN总线接口，其与车辆的CAN总线连接，以获取发动机的运转状态。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆空调警示用处理单元，其中，所述车辆行驶状态获取模块为ESP接口、ABS接口或CAN总线接口，用于与车辆的ESP、ABS或CAN连接，以获取车辆行驶状态信息。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆空调警示用处理单元，其中，所述空调使用状态获取模块为与空调控制单元连接的空调控制单元接口，或是空调开关。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆空调警示用处理单元，其中，所述门窗开闭状态获取模块为LIN接口，用于与车辆的LIN系统连接，以获得车辆的各个车门、车窗的开闭状态。
7.一种车辆空调警示装置，包括：
如权利要求1至6中任一项所述的车辆空调警示用处理单元；以及
与所述处理单元相连的卫星信号接收元件和警示元件；
其中，所述处理单元在判断出使用空调时可能存在中毒危险时向警示元件发出指令，优选在经过一段延迟时间、例如3-5分钟后发出指令，使得警示单元发出警示信号。
8.如权利要求7所述的车辆空调警示装置，其中，所述警示元件为音频和/或视频和/或振动信号发生器；并且，所述处理单元优选被配置成在判断出使用空调时可能存在中毒危险的情况下强制打开一或多个车窗。
9.一种车辆空调警示方法，优选利用权利要求1至6中任一项所述的车辆空调警示用处理单元或权利要求7或8所述的车辆空调警示装置实施，包括下述步骤：
获取并判断车辆所处环境通风状态、发动机运转状态、车辆行驶状态、空调使用状态、门窗开闭状态的信息，其中，车辆所处环境通风状态是基于定位卫星的信号判断的；
判断使用空调时是否可能存在中毒危险，其中，在下述条件全部满足时判断为使用空调时可能存在中毒危险：车辆所处环境通风状态不佳，发动机正在运转，车辆停驶或低速行驶，空调被启用，门窗全部关闭；
发出警告信号。
10.如权利要求9所述的车辆空调警示方法，其中，基于发动机是否怠速运转、车辆刹车状态、变速箱档位中的一项或多项判断车辆行驶状态。
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