CN108437738B - 用于辅助座椅气候控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于控制交通工具的气候控制系统的方法和系统。所提供的系统和方法确定辅助座椅是否与气候控制系统呈流体连通。当辅助座椅与气候控制系统呈流体连通时，生成命令以使气候控制系统确保辅助座椅的气流温度和气流速度的组合在可配置目标内。

Description

用于辅助座椅气候控制的系统和方法
技术领域
技术领域大体上涉及气候控制系统，并且更加具体地涉及用于与辅助座椅一起使用的交通工具气候控制系统。
背景技术
自动气候控制系统在交通工具中变得越来越普遍。这种系统尝试将交通工具内部的温度调控至用户所设定的温度。通常，这些气候控制系统基于需要根据反复的交通工具测试进行调整的查阅表来确定温度以及调控温度所需要的气流和分布。该调整可以是主观的而可能无法准确地控制温度，尤其是在将辅助座椅(诸如，儿童座椅)放置在交通工具内时。
相应地，令人期望的是提供用于在存在辅助座椅时通过气候控制系统来控制气流的改进型方法和系统。进一步令人期望的是通过气流给辅助座椅提供直接控制。此外，在结合附图以及前述技术领域和背景技术来看随后的详细描述和所附权利要求书时，本发明的其它令人期望的特征和特点将变得显而易见。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化形式来介绍选出的一些概念，下文在具体实施方式中对选出的这些概念做了进一步描述。本发明内容并非意在确定所要求保护的主题的关键特征或者基本特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
提供了一种用于控制交通工具的气流的供热、通风和空气调节(HVAC)系统。该HVAC系统包括：导管，该导管提供从在气流生成点处的第一位置至交通工具中的第二位置的气流路径；辅助气流路径，该辅助气流路径具有进口和出口，进口与导管呈流体连通，辅助气流路径具有定位在其中的第一气流阀，第一气流阀可在关闭位置与打开位置之间移动，在关闭位置中，第一气流阀阻止气流通过辅助气流路径；以及控制模块，该控制模块联接至HVAC系统，其中，控制模块命令HVAC系统响应于第一气流阀的位置来调节气流。
同样提供了一种用于控制交通工具的HVAC系统的方法。该方法包括：感测辅助座椅何时与辅助气流路径呈流体连通，辅助气流路径与HVAC系统的导管呈流体连通，导管提供从在气流生成点处的第一位置至交通工具中的第二位置的气流路径；感测定位在辅助气流路径内的第一气流阀的位置，第一气流阀可在关闭位置与打开位置之间移动，在关闭位置中，第一气流阀阻止气流通过辅助气流路径；以及通过控制模块来命令HVAC系统响应于第一气流阀的位置而调节气流。
提供了用于通过交通工具的HVAC系统来控制气流的另一方法。该方法包括：感测与HVAC系统的导管呈流体连通的辅助气流路径中的当前温度；感测定位在辅助气流路径内的气流阀的位置，气流阀可在关闭位置与打开位置之间移动，在关闭位置中，第一气流阀阻止气流通过辅助气流路径；以及通过控制模块来命令HVAC系统响应于第一气流阀的位置、辅助气流路径中的当前温度、以及目标温度的组合而调节气流。
在结合附图和该背景来看如下详细描述和所附权利要求书时，其它令人期望的特征将变得显而易见。
附图说明
当结合如下附图来考虑时，可以通过参照如下具体实施方式和权利要求书来得到对本主题的更加全面的理解，其中，在附图中，相似的附图标记指代相似的元件，并且在附图中：
图1是根据示例性实施例的交通工具的功能框图；
图2是根据示例性实施例的图1的交通工具的简化透视图；以及
图3是根据多个实施例的用于控制HVAC系统的方法的流程图。
具体实施方式
如下详细描述在性质上仅仅是示例性的并且不意在限制应用和用途。此外，不存在受到前述的技术领域、背景技术、发明内容或者如下详细描述中呈现的任何明确的或者暗示的理论约束的意图。应理解，在附图中，对应的附图标记指示相似的或者对应的部件和特征。如本文所使用的，术语“模块”指硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑、以及/或者处理器设备的任意组合，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、一起执行一个或多个软件或者固件程序的处理器(共用的、专用的、或者成组的)和存储器设备、组合逻辑电路、以及/或者提供所描述的功能的任何其它合适的部件。
为了简洁起见，本文可能不会对涉及数据的传输、传感器、以及某些系统和子系统(以及其单独的操作部件)的其它功能方面的常规技术进行详细描述。此外，在本文包含的多个附图中示出的连接线意在表示多个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应该注意的是，在本主题的实施例中可能存在许多替代的或者附加的功能关系或者物理连接。
现在转至图1，描绘了根据示例性实施例的交通工具100的功能框图。交通工具100可以是汽车、飞行器、航天器、船只、或者任何其它类型的移动平台。交通工具100包括主体110，主体110布置在底盘112上。主体110大体上围封交通工具100的系统和部件。主体110和底盘112可以共同地形成框架。交通工具100还包括多个轮子114。轮子114分别旋转地联接至底盘112，接近主体110的相应角部，以便促进交通工具100的移动。在所描绘的实施例中，交通工具100包括四个轮子114，但这在其它实施例中可以发生变化(例如，对于卡车和某些其它交通工具而言)。可以被围封在交通工具100的主体110内的系统和部件的非限制性示例包括：驱动系统116、用户输入设备104、音频系统118、显示设备106、导航系统120、HVAC系统128、以及控制系统108。下文对这些功能块进行了更加详细的描述。
驱动系统116安装在底盘112上，并且驱动轮子114。驱动系统116优选地包括推进系统。在某些示例性实施例中，驱动系统116包括与其变速器联接的内燃机以及/或者电动机/发电机。在某些实施例中，驱动系统116可以发生变化，并且/或者可以使用两个或者更多个驱动系统116。举例来说，交通工具100还可以包含许多不同类型的推进系统中的任一个或者其组合，诸如，例如，汽油或柴油燃料燃烧机、“弹性燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油和酒精的混合物)、气体化合物(例如，氢和/或天然气)燃料发动机、燃烧/电动机混合发动机、以及电动机中。
用户输入设备104可以是多种已知用户输入设备中的任一个或者组合，包括但不限于：触敏屏幕、游标控制设备(CCD)(未示出，诸如，鼠标、轨迹球、或者操纵杆)、以及/或者键盘、一个或多个按钮、开关、或者旋钮。音频系统118可以包括一个或多个子系统，该一个或多个子系统足以检测和生成声音和/或语音，并且可以对用户输入和/或控制系统108作出响应。显示设备106可以通过使用适合于按照可由用户看到的格式来显示文本信息、图形信息、以及/或者图标信息的多种已知显示设备中的任一个来实施。这种显示设备的非限制性示例包括：阴极射线管(CRT)显示器、以及平板显示器，诸如，LCD(液晶显示器)和TFT(薄膜晶体管)显示器。导航系统120包括传感器、设备、仪器(诸如，雷达、激光雷达、以及全球定位系统(GPS))、以及软件，其足以检测和提供交通工具位置、地点、以及方位。
在多个实施例中，用户输入设备104、显示设备106、音频系统118、以及导航系统120的任意组合可以是与交通工具100相关联的现有操纵台或者用户界面的一部分，并且可以被集成以便接受用户输入(例如，作为操纵按钮、语音、或者触屏交互)。无论这些系统的集成状态如何，用户都可以通过经由至少用户输入设备104提供用户输入来控制交通工具上车载的系统的一个或多个特征。针对示例性实施例，用户输入可以被接收用于配置HVAC系统128和辅助气流路径102的目标空气温度和目标气流速度(在下文更加详细地描述)。
在多个实施例中，HVAC系统128通常包括供热系统130、空气调节系统132、以及通风系统134中的一个或多个，供热系统130、空气调节系统132、以及通风系统134中的每一个可以位于HVAC系统128内在集中气流生成点处。供热系统130和空气调节系统132可以包括但不限于：至少一个空气输送电机、至少一个鼓风电动机、至少一个热交换器、压缩机、至少一个热膨胀阀、以及至少一个冷却剂泵。如将结合图2描述的，HVAC系统128还体现为气流路径和导管，该气流路径和导管足以针对交通工具100的内部内的现有座椅(诸如，前排座椅204和后排座椅206)提供气候控制。
除了现有HVAC系统128的气流路径之外，交通工具100还包括附加气流路径，该附加气流路径具有足以用于将受控气流从现有HVAC系统128提供至辅助座椅(图2，辅助座椅202)的部件和特征。如本文所使用的，该附加气流路径被称为“辅助气流路径”102。在多个实施例中，“辅助座椅”202可以包括儿童座椅、宠物箱、食物储存容器、或者附属于交通工具100且期望进行单独的气候控制的任何储存或座椅元件。辅助气流路径102的特征由控制系统108控制，如结合图2至图3所描绘和描述的。
控制系统108与如下元件在操作上通信并且可以对其提供集中控制：导航系统120、HVAC系统128、显示设备106、用户输入设备104、音频系统118、以及辅助气流路径102。如在图1中描绘的，控制系统108包括传感器系统122、收发器124、以及控制模块126，下文分别进行描述。
交通工具100的传感器系统122通常包括传感器、设备、以及软件，其足以检测和提供交通工具状态数据。在多个实施例中，传感器系统包括：用于检测部件的电气、压力、以及/或者机械连接的传感器，用于检测温度的传感器，以及用于检测气流(速度)的传感器。除了传感器系统122包括的这些传感器之外，辅助气流路径102还可以包括一个或多个传感器、设备、以及软件，其足以用于检测和提供与辅助气流路径102相关联的状态数据，例如，用于检测阀50的位置的传感器48，以及用于检测如下组中的一个或多个的传感器：该组包括辅助座椅的存在(传感器60)、辅助气流路径内的气流速度(传感器54和58)、以及辅助气流路径内的气流温度(传感器52和56)。
收发器124可以包括至少一个接收器和至少一个发射器，该至少一个接收器和至少一个发射器在操作上联接至处理器142。收发器124可以使得控制模块126能够建立和维持与车载部件和外部通信源头(包括无线通信)的通信链路。收发器124可以执行现有技术中已知的信号处理(例如，数字化、数据编码、调制等)。在一些实施例中，收发器124与控制模块126集成在一起。
除了其它控制特征之外，控制系统108还执行：接收来自(i)用户输入设备104以及(ii)辅助气流路径102的输入，处理这些输入，并且基于此根据情况采取行动以命令HVAC系统128。在多个实施例中，控制系统108根据下文结合图2和图3进一步描述的方法300的步骤来执行这些行动和其它功能。
继续参照图1，对控制模块126的部件以及其功能进行描述。在所描绘的实施例中，控制模块126的计算机系统包括处理器142、存储器144、界面146、储存设备148、总线150、以及可选的储存盘158。处理器142执行控制模块126的计算和控制功能，并且可以包括任何类型的处理器或者多个处理器、单一集成电路(诸如，微处理器)、或者用于协作工作以完成处理单元的功能的任何合适数量的集成电路设备以及/或者电路板。在操作期间，处理器142加载和执行被体现为存储器144内包含的指令和应用152的一个或多个程序或者算法，并且照此控制控制模块126以及控制模块126的计算机系统的一般操作。在执行本文所描述的过程(诸如，图3的方法300)时，处理器142加载和执行至少程序156。
存储器144可以是任何类型的合适存储器。例如，存储器144可以包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)(诸如，SDRAM(同步动态随机存取存储器))、各种类型的静态随机存取存储器(SRAM)、以及各种类型的非易失性存储器(PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、闪存存储器)。在某些示例中，存储器144位于以及/或者与处理器142共同位于相同的计算机芯片上。在所描绘的实施例中，存储器144将上文提到的指令和应用152连同一个或多个储存值154储存起来。
储存设备148可以是任何合适类型的储存设备，包括直接存取储存设备，诸如，硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器、以及光盘驱动器。在一个示例性实施例中，储存设备148包括程序产品，存储器144可以从该程序产品接收程序156，程序156执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例，诸如，下文结合图3进一步描述的方法300的步骤(以及其任何子过程)。在另一示例性实施例中，程序产品可以直接被储存在存储器144和/或诸如下文所提到的磁盘(例如，磁盘158)中以及/或者如若不然由其访问。
总线150用于在控制模块126的计算机系统的多个部件之间传输程序、数据、状态、以及其它信息或者信号。总线150可以是用于连接各计算机系统和部件的任何合适的物理或者逻辑方式。这包括但不限于：直接硬连线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间，储存在存储器144中的程序156由处理器142加载和执行。
界面146使得能够从例如系统驱动器和/或另一计算机系统至控制模块126的计算机系统进行通信，并且可以通过使用任何合适的方法和设备来进行实施。在一个实施例中，界面146从传感器系统122的传感器以及/或者收发器124获取多个数据。界面146可以包括用于与其它系统或者部件进行通信的一个或多个网络界面。界面146还可以包括用于与技术人员进行通信的一个或多个网络界面、以及/或者用于连接至储存设备(诸如，储存设备148)的一个或多个储存界面。
应理解，控制模块126可以不同于在图1中描绘的实施例，例如，控制模块126可以联接至或者如若不然可以使用一个或多个远程计算机系统和/或(交通工具100的)外部的控制系统。还应理解，尽管是在功能完整的计算机系统的语境下对该示例性实施例进行了描述，但本领域的技术人员会意识到，本公开的机构能够被分配作为程序产品，该程序产品具有用于储存其程序和指令且执行其分配的一种或者多种类型的非暂时性计算机可读信号承载介质，诸如，承载着程序156且包含储存在其中的计算机指令的非暂时性计算机可读介质，该计算机指令用于使得计算机处理器(诸如，处理器142)履行和执行程序156。这种程序产品可以呈各种形式，并且无论用于执行分配的计算机可读信号承载介质的特定类型是哪种，本公开都等同地适用。信号承载介质的示例包括：可录介质(诸如，软盘、硬盘驱动器、存储卡、以及光盘)、以及传输介质(诸如，数字和模拟通信链路)。应理解，在某些实施例中还可以使用基于云的储存以及/或者其它技术。
现在看图2，并且如所提到的，HVAC系统128不仅包括用于生成气流的子系统，而且包括用于提供如下的各种气流路径、管道、导管、以及排气孔：(i)用于使所生成的气流从生成点行进至交通工具100的内部中的多个位置的结构和路线，以及(ii)在交通工具100内的指定位置处的气流出口。在图2中示出的HVAC系统128的结构和路线的非限制性示例包括：作为正面出口进行引导的导管208；作为前地板出口进行引导的导管210；用作连接器导管的导管212；用作背面出口的导管214；以及用作后地板出口的导管216。在所描绘的实施例中，导管212结合导管214和导管216提供现有气流路径，该现有气流路径使气流按路线从其生成点流向交通工具100的后部。应理解，气流路径和导管的数量、大小、以及位置可以根据不同实施例而发生变化以便满足相应交通工具100的需要。HVAC系统128在控制模块126的命令下生成气流，该气流经由各气流路径和导管按路线遍布交通工具100的内部。
辅助气流路径102被示出为将HVAC系统128联接至辅助座椅202。在图2中描绘的实施例中，辅助气流路径102被示出为附接至连接器导管212，附接位置在大约垂直地在导管214(背面出口)和导管216(后地板出口)的中间。然而，在其它实施例中，辅助气流路径102可以在除了靠近后出口之外的位置处附接至HVAC系统128，并且可以被描述为提供从第一位置(在附接至HVAC系统128的点处)至第二位置(在与HVAC系统128相距一定距离和方位处)的气流路径。辅助气流路径102包括进口203和出口205，进口203配置为附接至HVAC系统128的现有气流导管212，出口205配置为附接至辅助座椅202。辅助气流路径102可以进一步包括第一气流阀50、导管238、以及一个或多个传感器(48、52、54、56、58、以及60)；下文对这些部件中的每一个进行更加详细的描述。
第一气流阀50定位在辅助气流路径102中接近进口203，并且配置为响应于来自控制模块126的命令来控制通过辅助气流路径102的气流。相应地，第一气流阀50可在关闭位置与打开位置之间移动，在关闭位置中，第一气流阀50阻止气流通过辅助气流路径102，在打开位置中，气流不受阻止。传感器48可以用于检测第一气流阀的位置并且将该位置信息提供至控制模块126。控制模块126响应于第一气流阀的位置、接收到的传感器数据、以及用户输入的组合来控制由HVAC系统128生成的气流。通过辅助气流路径102的气流具有辅助座椅202的目标目的地(被示出为气流207)。在一些实施例中，控制模块126可以基于接收到的传感器数据与用户输入的组合来控制第一气流阀50的位置以及因此控制通过辅助气流路径102的气流。
在一些实施例中，提供结构且专门由辅助气流路径102使用的导管238与辅助气流路径102的进口203集成在一起。在其它实施例中，导管238在辅助气流路径102附接至HVAC系统128的点处与HVAC系统128集成在一起。导管238配置为在辅助气流路径102附接至HVAC系统128时确保HVAC系统128与辅助气流路径102之间的流体连通。传感器52可以检测在辅助气流路径102的进口203端处的温度，并且传感器54可以检测在辅助气流路径102的进口203端处的气流的速度。
辅助气流路径102的出口205可以呈各种形式，这些形式适合于将气流207附接且输送至与辅助座椅202相关联的接受器250。如先前所提到的，“辅助座椅”202可以包括儿童座椅、宠物箱、食物储存容器、或者附属于交通工具100且期望进行单独的气候控制的任何储存或座椅元件。传感器60定向且配置为检测出口205与辅助座椅202之间的固定流体连通。这样，传感器60可以是配置为检测与接受器250的联接的压力传感器、机械传感器、或者电气传感器。
在多个实施例中，辅助座椅202包括用于分配所接收到的气流207的导管结构(未示出)。附加传感器可以用在出口205处，例如，传感器56可以检测在辅助气流路径102的出口205端处的温度，并且传感器58可以检测在辅助气流路径102的出口205端处的气流的速度。在多个实施例中，辅助气流路径102可以进一步包括具有第一端242和第二端的适配器软管240，第一端242配置为附接至导管238，适配器软管的第二端是辅助气流路径102的出口205。
如所提到的，控制模块126处理多个输入数据和信号以便生成用于HVAC系统128的命令。输入数据可以包括用户输入和来自传感器(48、52、54、56、58、以及60)的数据。HVAC系统128响应于输入数据而生成气流并且控制一个或多个阀以使气流按路线通过气流路径和导管(208、210、212、214、以及216)。在一些实施例中，控制模块126确定HVAC系统的管道何时附接至辅助气流路径，该确定可以是基于传感器数据的组合做出的。控制模块126处理输入数据，然后通过命令HVAC系统128调节气流来相应地调节胜制流向辅助气流路径102的气流，如结合图3所描述的。
现在参照图3，并且继续参照图1至图2，示出了根据多个实施例的用于控制HVAC系统128的方法300的流程图。根据多个示例性实施例，方法300可以结合图1和图2的交通工具100进行实施并且可以由图1的控制模块126执行。如可以根据本公开理解的，该方法的操作顺序不限于如在图3中图示的顺序执行，而是可以在适用的情况下且根据本公开按照一个或多个不同顺序来执行。如可以进一步理解的，图3的方法可以被安排为在交通工具100的操作期间按照预定时间间隔来进行，以及/或者可以被安排为基于预定事件来进行。
方法300可以在302处开始。在304处感测或者检测辅助座椅202。如所提到的，传感器60检测辅助座椅202何时与辅助气流路径102呈流体连通。在306处，感测如下至少一个：辅助气流路径102中的当前温度(传感器52、传感器56)；以及辅助气流路径102中的当前气流速度(传感器54、传感器58)。在一些实施例中，在306处进行感测的条件是首先已经确定了辅助座椅202与辅助气流路径102呈流体连通(304)，并且如若不然则不会执行该感测。
在308处接收用户配置的目标空气温度。控制模块126可以接收用户配置的目标辅助座椅温度以及/或者用户配置的目标气流速度。这些用户配置的输入可以实时地被接收，或者可以提前被接收且作为储存值154被储存在存储器144中。在310处将用户配置的目标温度与感测到的当前温度作比较，从而创建第一比较。同样，当在308处接收到用户配置的目标气流速度时，在310处将用户配置的目标气流速度与在辅助气流路径102中感测到的当前气流速度作比较，从而创建第二比较。
在312处，生成信号以命令HVAC系统128调节气流。当第一比较的绝对值大于第一裕度时，在312处生成信号以命令HVAC系统128调节进入辅助气流路径102中的气流的温度。当第二比较的绝对值大于第二裕度时，在312处生成信号以命令HVAC系统128调节进入辅助气流路径102中的气流的速度。
在多个实施例中，被生成以命令HVAC系统128调节气流的信号是基于第一比较和第二比较的组合。此后，方法300可以例如在交通工具的操作进程期间通过返回至304来继续，或者该方法可以在314处结束。
尽管已经在前述详细描述中呈现了至少一个示例性实施例，但应理解，存在大量变型。还应理解，示例性实施例或者多个示例性实施例仅仅是示例，并且并不意在以任何方式限制本公开的范围、适应性、或者配置。相反，前述详细描述将给本领域的技术人员提供用于实施示例性实施例或者多个示例性实施例的方便引路图。应理解，在不背离如在所附权利要求书及其法定等效物中陈述的本公开的范围的情况下，可以对各元件的功能和布置做出多种修改。

Claims (8)

1.一种用于控制交通工具的供热、通风和空气调节系统的控制系统，所述控制系统包括：
辅助气流路径，所述辅助气流路径具有进口和出口，所述进口配置为附接至所述供热、通风和空气调节系统的现有气流导管并与其流体连通，所述出口配置为附接至辅助座椅，所述辅助气流路径中具有定位在所述进口附近的气流阀，所述气流阀可在关闭位置与打开位置之间移动，在所述关闭位置中，所述气流阀阻止气流通过所述辅助气流路径；
所述辅助气流路径具有位置传感器以检测所述气流阀的位置；
存在传感器，所述存在传感器定向且配置为检测出口与放置在交通工具中的辅助座椅之间的固定流体连通；
控制模块，所述控制模块包括处理器，其联接至所述供热、通风和空气调节系统，其中，所述控制模块配置为接收和处理来自所述位置传感器的输入，并命令所述供热、通风和空气调节系统响应于所述气流阀的位置以及在所述辅助座椅与所述辅助气流路径的出口呈流体连通的又一条件下而调节所述现有气流导管中气流的生成。
2.根据权利要求1所述的控制系统，所述控制系统进一步包括进口温度传感器，所述进口温度传感器在操作上联接至所述控制模块并且配置为检测所述辅助气流路径中的当前温度，并命令所述供热、通风和空气调节系统响应于所述当前温度调节所述现有气流导管中的气流温度。
3.根据权利要求1所述的控制系统，所述供热、通风和空气调节系统进一步包括进口气流速度传感器，所述进口气流速度传感器在操作上联接至所述控制模块并且配置为检测所述辅助气流路径中的当前气流速度，并命令所述供热、通风和空气调节系统响应于所述当前气流速度调节所述现有气流导管中的气流速度。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述控制模块进一步配置为命令所述供热、通风和空气调节系统基于用户可配置目标气流温度与所述当前气流温度的比较来调节气流。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述控制模块进一步配置为命令所述供热、通风和空气调节系统基于用户可配置目标空气气流速度与所述当前气流速度的比较来调节气流。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述辅助气流路径进一步包括设置在所述辅助气流路径的所述进口处的进口导管，所述进口导管配置用于所述供热、通风和空气调节系统与所述辅助气流路径之间的流体连通。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述辅助气流路径进一步包括适配器软管，所述适配器软管具有第一端和第二端，所述第一端配置为附接至所述进口导管，所述适配器软管的所述第二端配置为附接至与所述辅助座椅相关联的接受器。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其中，所述辅助座椅是儿童座椅。
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