CN110395157A - 车辆内部部件中的水分检测和调节 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于车辆内部部件的水分检测和调节系统，所述车辆内部部件具有带有吸湿材料结构的材料段。该系统包括被配置成检测该材料段中的水分水平的感测装置。该系统还包括水分去除元件，该水分去除元件被配置成从该材料段耗散水分。该系统还包括电子控制器，该电子控制器固定到车辆结构并与感测装置和水分去除元件中的每一个可操作地通信。该控制器被配置成从该感测装置接收指示在该材料段中检测到的水分水平的信号并且当该检测到的水分水平等于或大于预定的水分阈值水平时激活该水分去除元件。还公开了一种具有这种水分检测和调节系统的车辆。

Description

车辆内部部件中的水分检测和调节
技术领域
本公开涉及车辆内部部件中的水分检测和调节。
背景技术
车辆通常配备有车辆内部，这些车辆内部设计成容纳车辆操作者、乘客、他们的所有物和车辆货物。车辆内部通常包括各种部件，这些部件能够为车辆乘客提供舒适性和安全性，以及增强各种车辆使用的方便性。这些部件可以包括具有各种装有软垫表面的座椅组件、箱柜、架子等，所述装有软垫表面用于与车辆的使用者和/或使用者的物品接触。
在常规车辆使用的过程中，这些部件可能受到各种流体溢出的影响。然而，部件的软垫表面可以包括吸收和/或保持水分的材料或织物。例如，通常的车辆座椅包括一个或多个一般覆盖在特定选择的织物中的座垫。溢出到这样的垫上的液体可以被垫的织物吸收和保持延长的持续时间，这成为车辆乘客不舒适的来源。因此，在这种装有软垫的部件上持续存在液体或残留水分可能给车辆使用者带来不便，并阻碍车辆的使用。
发明内容
一种用于车辆内部部件的水分检测和调节系统，所述车辆内部部件具有带有吸湿材料结构的材料段。该水分检测和调节系统包括被配置成检测该材料段中的水分水平的感测装置。该系统还包括水分去除元件，该水分去除元件被配置成从该材料段耗散水分。该系统还包括电子控制器，该电子控制器固定到车辆结构并与感测装置和水分去除元件中的每一个可操作地通信。该控制器被配置成从该感测装置接收指示在该材料段中检测的水分水平的信号并且当该检测的水分水平等于或大于预定的水分阈值水平时激活该水分去除元件。
车辆部件可以是具有座垫的座椅组件。在这样的实施例中，水分去除元件可以嵌入或安装在座垫附近。
座椅组件可以包括靠背和坐垫。在这样的实施例中，座垫可以结合到靠背和坐垫中的一个中。
水分去除元件可以是安装在车辆内部内的风扇，例如安装在车辆部件上或作为车辆HVAC系统的一部分。该水分去除元件可以被配置成将空气吹到该材料段上或穿过该材料段以由此耗散其中的水分。
水分去除元件可以是安装在材料段附近的电气元件，并且被配置成产生热能并将热能传递给材料段。
感测装置可以是电气元件。在这样的实施例中，电子控制器可以被配置成确定电气元件的瞬时电阻或电导率，从而识别材料段中存在的液体的类型。
该系统还可以包括传感输入元件。在这样的实施例中，电子控制器可以被配置成激活传感输入元件，从而例如向车辆或车队车辆监测器的用户产生警告信号，该警告信号指示材料段中存在的检测的水分水平和/或识别的液体类型。
感测装置可以是用于检测指示材料段中的水分水平的图像的红外传感器。
该电子控制器可以被配置成确定该材料段中检测的水分水平的变化率并且预测将该材料段中检测的水分水平降低到低于该预定的水分阈值水平所需的时间量。预测可以被传送到车辆的用户或车队车辆监测器。
该电子控制器可以被配置成当该材料段未被占据时在每个预定事件下激活该水分去除元件。
还提供了一种具有所公开的水分检测和调节系统的车辆。
通过下面结合附图和所附权利要求对实施例的详细描述和用于实行所描述的公开的最佳模式，本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是具有多个代表性车辆内部部件的车辆的俯视图，该内部部件包括吸湿材料结构及其水分检测和调节系统。
图2是根据图1所示的内部部件的一个实施例的水分检测和调节系统的特写透视图，该水分检测和调节系统用于安装在车辆的乘客舱中的座椅组件。
图3是根据图1所示的内部部件的另一个实施例的水分检测和调节系统的特写透视图，该水分检测和调节系统用于安装在车辆后备箱中的搁板。
具体实施方式
参照附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1至图3示出了具有结构10的车辆8的局部透视图。车辆结构10限定或描绘出了车辆内部12的轮廓，如在此明确限定的，车辆内部12包括乘客舱12A和车辆后备箱12B。这种车辆8可以是独立的，单独操作的车辆，或者车队中用于租用或共享乘坐任务的多个车辆中的一个。如图1所示，车辆8还可以包括动力装置P，该动力装置P布置在与车辆内部12分开的发动机舱的隔室中。
车辆内部12通常包括车辆的加热、通风和空调(HVAC)系统13。车辆内部12还可以包括布置在其中的一个或多个车辆部件，总体上用标号14表示。这样的车辆部件14可以相对于车辆内部12固定，或者可选地，可以相对于车辆结构10可操作地连接和可移动或可调节。具体地，如本文所预想的，代表性车辆部件14包括具有吸湿材料结构18的材料或织物16。换句话说，当液体或水分20与材料结构18直接接触时，材料吸收水分并通常保持水分一段时间，即直到水分已经通过各种方式从材料结构18中去除。水分20保留在材料段16内的时间量可受到环境条件的影响，例如周围空气和与材料的主体部分直接接触的物体的湿度水平和温度。还可以通过将另一种吸湿材料施加到材料段16上来从材料段16去除水分20。另外，靠近材料段16的环境空气的强制移动或温度升高，或材料的主体部分的温度的直接升高，可以促进水分从其中蒸发。
车辆部件14的一个示例可以是座椅组件14A，该座椅组件14A被布置在乘客舱12A中，该乘客舱12A可操作性地连接到车辆结构10(在图1和图2中示出)，并且被设计成用于容纳车辆8的操作者或乘客。通常，这样的座椅组件被配置成在车辆8内部移动以及向后靠，以便提高乘客的舒适度，并且可以收缩以产生用于运输货物的有用空间。这种座椅组件14A通常包括靠背14A-1和坐垫14A-2。预想的座椅组件14A将具有至少一个软垫部分21A，例如作为结合到靠背14A-1或坐垫14A-2中或布置在靠背14A-1或坐垫14A-2上的座垫的一部分或全部。座垫的软垫部分21A代表吸收和保持水分的材料段16的特定实施例。
这种座椅组件14A经常被加热和/或通风或冷却，以提高座椅组件乘客的舒适度。加热座椅组件通常采用电加热元件来增加座垫的温度。冷却和通风的垫子通常在座椅内具有一系列腔室。通风座椅组件通常使用风扇将空气吹入腔室中，而冷却座椅例如通过空调使风扇将空气吹过冷却的表面，然后吹入座垫中。座垫中的穿孔允许空气到达乘客。
设想的车辆部件14的另一个示例是布置在乘客舱12A(未示出)或后备箱12B(如图1和图3所示)中的搁板、衬垫或垫子14B。搁板14B的一个实施例可以是相对于车辆内部12(如图1所示)可调节的部件或相对于车辆结构10(如图3所示)固定就位的部件。通常，衬垫14B将具有地毯或其他软垫部分21B，其代表吸收和保持水分的材料段16的另一特定实施例。车辆部件14的相应座椅组件和衬垫实施例在本文中仅作为合适的示例公开，并且不旨在限制可包括必要材料段16的部件的类型。此外，尽管本公开包括了车辆部件14的各种实施例，但是下面的描述将主要集中在车辆座椅组件14A上。
如图1至图3所示，水分检测和调节系统22用于具有材料段16的车辆部件14。溢出到材料段16上的液体可被材料吸收并保持更长的时间，这可能是车辆使用者感觉不舒服的原因。水分检测和调节系统22被配置成加速从材料段16去除水分20，以便于恢复车辆8的普通或标准使用。例如，水分检测和调节系统22可用于检测软垫部分21A上的水分20，并干燥座椅组件14A的靠背14A-1或坐垫14A-2上的软垫部分，或搁板14B的软垫部分21B。
水分检测和调节系统22包括感测装置24，该感测装置24被配置成检测材料段16中的水分水平26。系统22还包括水分去除元件28，该水分去除元件28被配置成从材料段16耗散水分。水分去除元件28可以嵌入或安装在材料段16的附近，例如，在座椅组件14A或衬垫14B的相应的软垫部分21A或21B中。另外，系统22包括与感测装置24和水分去除元件28中的每一个可操作地通信的电子控制器30。控制器30可以是用于车辆8的电子控制单元(ECU)或独立的电子控制器。控制器30包括有形和非暂时性的存储器。存储器可以是参与提供计算机可读数据或处理指令的可记录介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。
控制器30所使用的非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其它永久存储器。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(DRAM)，其可以构成主存储器。这样的指令可以由一个或多个传输介质传输，包括同轴电缆，铜线和光纤，包括构成耦合到计算机处理器的系统总线的导线。控制器30的存储器还可以包括软盘、硬盘、磁带、其它磁性介质、CD-ROM、DVD、其它光学介质等。控制器30可以配备有高速主时钟，必需的模数(A/D)和/或数模(D/A)电路，输入/输出电路和设备(I/O)，以及合适的信号调节和/或缓冲电路。控制器30所需的或由此可访问的算法可以存储在存储器中并自动执行以提供所需的功能。
控制器30被配置(即被构造和编程)用于操作水分检测和调节系统22。具体地，电子控制器30被配置成从感测装置24接收指示材料段16中水分20的检测水平26的信号32，并且当水分20的检测水平26等于或大于水分的预定阈值水平34时激活水分去除元件28。一般而言，水分20的预定阈值水平34可定义为水分极限，低于该水分极限时，材料段16被认为足够干燥。感测装置24可以是电气元件22A。电气元件22A可以是另外用于产生热能以增加座椅组件14A中的座垫的软垫部分21A的温度(即，升温)的加热元件，以便在寒冷环境温度时提高乘客舒适度。在使用电气元件22A的系统22的实施例中，电子控制器30可被配置成或编程成通过引导预定值的电流通过电气元件并评估电气元件两端的合成电压来连续地或以预定间隔确定电气元件的瞬时电阻或电导率。由此确定，控制器30还可以采用电气元件22A的瞬时电阻来评估对象电阻的变化率。
另外，与电气元件22A接触的液体20的类型，例如水、咖啡或苏打，可以通过确定存在于对象液体中的盐浓度或糖浓度的量来识别。具体地，电气元件22A的电阻响应于对象液体20中的盐和糖的量而变化。结果，电气元件22A的电阻的特定变化率可指示特定液体(例如，苏打、咖啡或盐水)及其盐/糖含量。电气元件22A的电阻的这种特定变化率可以根据经验预先确定，并且随后被编程到控制器30中。因此，当主车辆8在使用中时，控制器30可以将电气元件22A的对象电阻的这种预定变化率与所确定的当前电阻变化率进行比较，以确定存在于材料段16中的液体20的特性或类型。
可选地，感测装置24可以是红外传感器22B(如图3所示)。红外传感器22B可以固定到车辆结构10上，并用于检测指示材料段16(例如座垫的软垫部分21A)中的水分水平26的图像36。红外传感器22B可以在特定车辆部件14上来训练并且被配置成将潮湿的材料段16的瞬时图像36传送到控制器30。进而，控制器30可以被配置成确定指示水分20从潮湿材料段16蒸发的图像36中的变化率。可以经由控制器30将图像36中的这种确定的变化率与对象图像中的经验预定和并编程在其中的变化率进行比较。这种比较将便于通过控制器30识别存在于材料段16上的液体20的类型，这种识别类似于上述关于电气元件22A描述的确定。
如上所述，使用电气元件22A或红外传感器22B，电子控制器30可以被配置成确定材料段16中水分20的检测水平26的变化率。此外，电子控制器30可以使用检测的水分20的水平26的变化率来预计或预测将材料段中检测的水分水平降低到低于预定的水分阈值水平34所需的时间量T。控制器30还可以被配置成将预测时间量T传送给车辆8的用户或车队车辆监测器38(如图1所示)，例如主控制器。为了便于这种通信，电子控制器30可以通过地球轨道或固定卫星39(例如经由天线30-1，或经由基于云的网络)连接到车队车辆监测器38。
例如，车队车辆监测器38可用于协调多个车队的租赁或共享乘坐任务的调度，这些车队包括许多类似于车辆8的车辆。因此，车队车辆监测器38可以通过与控制器30的连接与水分检测和调节系统22通过接口接合，以选择具有相应部件14的车辆，例如车辆8，其中水分20的检测水平26低于预定阈值水平34。此外，车队车辆监测器38可以在经过时间T之后调度车辆8进行使用。可选地，为了加速车辆8返回进行服务，基于预测的时间量T，车队车辆监测器38可以做出将主体部件14移出车辆并用另一类似部件将其替换的决定。
如上所述，控制器30将响应于水分20的检测水平26等于或大于水分的预定阈值水平34的决定而激活水分去除元件28。如图2和图3所示，这样的水分去除元件28可以是先前关于其作为感测装置24的容量描述的电加热元件22A。可选地，这种水分去除元件28可以是风扇40(在图2中示出)，该风扇40安装在车辆内部12内并且被配置成将空气吹到或吹过材料段16，从而将其中的水分20耗散。风扇40可以特别地安装在座椅组件14A上或安装在衬垫14B上，或紧邻衬垫14B。风扇40的另一个实施例可以是风扇单元，该风扇单元被包括作为HVAC系统13的一部分并且被配置成将空气吹过多个策略性定位的调风器13A进入乘客舱12A，如图1所示。
电子控制器30还可以被配置成当检测水平26等于或大于预定的水分阈值水平34时，在材料段16未被占用的每个预定事件中，不管是被乘客还是物体占用，激活水分去除元件28。例如，当座椅组件14A或后背箱垫14B空闲时，即在材料段上既不存在乘客也不存在物体时，材料段16可以被确定为未被占用。与控制器30电子通信的传感器42(如图2所示)可用于帮助检测材料段16是否被占用。这种传感器42可以是远程光学眼或应变仪，其直接嵌入在特定车辆部件14中，接近或在材料段16内。传感器42的实施例可用于在车辆动力装置P断电之后检测车门44(图1和图3所示)或后备箱盖45(图3所示)是否打开，其可被识别为指示车辆的乘客正在乘坐座椅组件14A。
如图1所示，水分检测和调节系统22还可以包括与控制器30电子通信的传感输入元件46。电子控制器30可以进一步被配置成激活该传感输入元件46并且由此产生一个警告信号发送到例如车辆的使用者或车队车辆监测器38，该警告信号指示该材料段16中存在的水分的检测水平26和/或液体20的识别类型。传感输入元件46可以是电子传输到车队车辆监测器38的数字代码，或者例如在车辆8的仪表板48上向车辆操作者显示的警告灯或文本消息。
详细描述和附图或图支持和描述本公开，但是本公开的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于实行所要求保护的公开内容的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的公开内容的各种可替换设计和实施例。另外，附图中示出的实施例或本说明书中提及的各个实施例的特征不一定被理解为彼此独立的实施例。而是，可以将实施例的示例中的一个描述的特征中的每一个与来自其它实施例的一个或多个其它期望特征相结合，产生未在文字中或通过参考附图进行描述的其它实施例。因此，这样的其它实施例落在所附权利要求的范围的框架内。

Claims (10)

1.一种用于车辆部件的水分检测和调节系统，其布置在所述车辆的内部内并且包括具有吸湿材料结构的材料段，所述系统包括：
感测装置，其被配置成检测所述材料段中的水分水平；
水分去除元件，其被配置成用于从所述材料段耗散水分；以及
电子控制器，其与所述感测装置和所述水分去除元件中的每一个操作性地通信，并且被配置成从所述感测装置接收指示所述材料段中的水分的检测水平的信号，并且当所述水分的检测水平等于或大于所述水分的预定阈值水平时激活所述水分去除元件。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆部件是具有座垫的座椅组件，并且其中，所述水分去除元件嵌入所述座垫中或安装在所述座垫附近。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述座椅组件包括靠背和坐垫，并且其中，所述座垫被结合到所述靠背或所述坐垫中。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水分去除元件是风扇，所述风扇安装在所述车辆的内部内并且被配置成用于将空气吹到所述材料段上从而耗散其中的水分。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水分去除元件是安装在所述材料段附近的电气元件，并且被配置成用于产生热能并且将所述热能给予所述材料段。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述感测装置是所述电气元件，并且其中，所述电子控制器被配置成用于确定所述电气元件的瞬时电阻，从而识别在所述材料段中存在的液体的类型。
7.根据权利要求6所述的系统，进一步包括传感输入元件，其中所述电子控制器被配置成用于激活所述传感输入元件以便由此产生信号，所述信号指示在所述材料段中存在的检测的水分水平和识别的液体类型中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述感测装置是用于检测指示所述材料段中的水分水平的图像的红外传感器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子控制器被配置成用于确定所述材料段中的检测的水分水平的变化率并且预测将所述材料段中的检测的水分水平降低到低于所述预定的水分阈值水平所需的时间量。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电子控制器被配置成当所述材料段未被占据时在每个预定事件下激活所述水分去除元件。
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