CN111347841A - 一种汽车消毒灯控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车消毒灯控制系统及方法，该系统由车载蓄电池供电，包括ECU控制单元、消毒灯、阅读灯、阅读灯电源、控制信号叠加电路和灯内置控制电路，消毒灯安装在汽车的阅读灯处，与阅读灯中的阅读灯采用同一供电电源，安装简单；利用ECU控制单元的输出信号对控制信号叠加电路进行控制，只有满足消毒灯的开启条件时，控制信号叠加电路才会输出消毒灯控制信号，灯内置控制电路控制阅读灯电源为消毒灯供电，消毒灯开启。本发明的消毒面积大、占用空间小，直接采用阅读灯电源供电，使用方便，且采用汽车ECU控制单元进行控制，可靠性高。

Description

一种汽车消毒灯控制系统及方法

技术领域

本发明涉及消毒灯控制系统，特别是一种汽车消毒灯控制系统及方法。

背景技术

人类的聚居程度增加，病菌、病毒损害人类健康的风险越来越高。为了降低流行病的传播风险，隔断病毒和病菌的传播途径，对人类经常活动的地方进行定期消毒已经成为必需的办法。采用紫外线照射可以有效地杀死有害细菌和病毒。这也就是很多紫外线消毒灯面市的原因。

随着汽车的普及，人们呆在汽车里的时间越来越长，因此对车内进行消毒成了有车一族的迫切需要。因此，现在也有很多产品，专门针对车内环境进行紫外线消毒，这些产品可以做成可以充电、便携式、可吸附在汽车顶部。这些产品和设计为有车一族的车内环境的卫生提供了比较好的解决方法。专利号为CN200910309933.8的发明公开了一种车载消毒系统，该系统利用车门状态感应开关和压力传感器来判断车内无人时，中央处理器控制开启消毒灯，进行消毒。专利号为CN201610458065.X的发明公开了一种汽车消毒灯，该发明采用外置蓄电池作为电源，利用控制器控制连接在变压器上的消毒灯的工作状态。

但是这些产品也有明显的缺陷：第一，它们不管放置到车内哪个位置，其可照射的车内面积都比不上汽车本身的阅读灯；第二，它需要使用者随身携带到他处充电，或者利用车充进行充电；第三：它会占用汽车内部空间，为人们带来一定不便；第四，由于紫外线对人体有害，必须在车内没有人的时候才能开启，这样，这种便携式车内消毒灯必须具备智能化的控制程序，以检测车内有无人的存在，这必然会在一定程度上增加产品的复杂程度和成本，而且，脱离汽车总控环境，对于车内是否有人的判断准确性会大大降低。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的照射面积小、充电麻烦、占用空间和对车内对否有人判断准确性低的问题，提供一种汽车消毒灯控制系统，该系统将消毒灯与汽车阅读灯安装在同一灯罩，通过增加电路连接在汽车电子ECU(ElectronicControlUnit)控制单元，实现消毒灯和阅读灯的切换，节省空间，提高了判断车内是否有人的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种汽车消毒灯控制系统，包括车载蓄电池、ECU控制单元、阅读灯、阅读灯电源模块和消毒灯，所述系统还包括灯内置控制电路和控制信号叠加电路；

所述车载蓄电池用于给系统供电，分别与所述ECU控制单元和所述阅读灯电源模块连接；

所述ECU控制单元传输第一控制信号至所述阅读灯电源模块，传输第二控制信号至所述控制信号叠加电路；所述第一控制信号用于开启/关闭所述阅读灯电源模块，所述第二控制信号用于控制所述控制信号叠加电路是否输出消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块；

所述灯内置控制电路分别与所述阅读灯和所述消毒灯连接；

所述控制信号叠加电路传输消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块，所述阅读灯电源模块输出叠加有所述消毒灯控制信号的供电电压到所述灯内置控制电路时，所述灯内置控制电路检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯开启；反之，所述灯内置控制电路未检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯关闭。

作为本发明的优选方案，所述控制信号叠加电路输出的所述消毒灯控制信号为频率和幅度固定的周期性信号。

作为本发明的优选方案，所述ECU控制单元接收车门传感器检测到的车门状态信号、座椅压力传感器检测到的压力信号、汽车点火开关的信号和阅读灯开关的信号，当所述ECU控制单元判断阅读灯开关状态为关闭、所有车门传感器检测到的车门状态均为关闭、所有座椅压力传感器检测到压力信号均为无人在座的压力信号和汽车点火开关状态的熄火信号时，所述ECU控制单元才输出所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路输出所述消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块，开启所述消毒灯。

作为本发明的优选方案，所述系统在车内前后排分别设置有一组所述阅读灯、所述阅读灯电源模块、所述消毒灯、所述灯内置控制电路和所述控制信号叠加电路。

作为本发明的优选方案，所述消毒灯与所述阅读灯设置在同一灯罩内。

本发明还提供一种汽车消毒灯控制方法，采用了上述的汽车消毒灯控制系统，所述方法为：

所述阅读灯开关关闭且所述ECU控制单元判断车内无人期间，所述ECU控制单元控制开启一次消毒灯，并设定持续时间；

所述消毒灯开启期间，所述ECU控制单元根据车内传感器判断出车内有人或有人试图进入车内时，关闭所述消毒灯。

作为本发明的优选方案，所述ECU控制单元判断车内无人的方法：所述ECU控制单元接收到的车门传感器检测到的所有车门状态信号为关闭信号、所有座椅压力传感器检测到的压力信号均可判断为无人在座、汽车点火开关状态为熄火时，判断为车内无人。

作为本发明的优选方案，所述ECU控制单元判断车内有人的方法：所述ECU控制单元接收到任一车门传感器检测到的车门状态信号为关闭，或任一座椅压力传感器检测到的压力信号为有人在座，或汽车点火开关状态处于非熄火状态时，判断为车内有人。

作为本发明的优选方案，在开启所述消毒灯时：所述ECU控制单元输出所述第一控制信号开启所述阅读灯电源模块，进行供电，所述ECU控制单元输出的所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路输出所述消毒灯控制信号，所述灯内置控制电路接通所述阅读灯电源模块与所述消毒灯，且所述灯内置控制电路检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯开启；

在所述关闭消毒灯时：所述ECU控制单元输出的所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路停止输出所述消毒控制信号，若第一控制信号为开启，所述灯内置控制电路接通所述阅读灯电源模块与所述阅读灯，且所述灯内置控制电路未检测到所述消毒灯控制信号，所述阅读灯开启；若所述第一控制信号为关闭，所述灯内置控制电路没有供电电压输入，所述消毒灯和所述阅读灯均不接通，所述阅读灯关闭。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、消毒灯安装在汽车阅读灯的位置，节省空间、使照射面积最大化。

2、阅读灯电源模块同时给消毒灯和阅读灯供电，采用切换电路，对供电线路进行切换，避免因为电缆数量的增加，增高汽车内电线敷设的难度，或者因此导致对汽车线管的重新设计。

3、采用模拟电路，电路简单、成本低，可靠性高。

4、在不影响现有车内阅读灯功能、控制方式和线路的前提下，给汽车添加消毒灯，利用汽车ECU控制单元对系统进行控制，可自动切换阅读灯和消毒灯的开关，且能够提高判断车内是否有人的准确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参照图1，一种汽车消毒灯控制系统，包括车载蓄电池、ECU控制单元、阅读灯、阅读灯电源模块、消毒灯、控制信号叠加电路和灯内置控制电路；所述车载蓄电池连接所述ECU控制单元和所述阅读灯电源模块，为系统供电；所述ECU控制单元接收车门传感器传感器检测到的车门状态信号、座椅压力传感器检测到的压力信号、汽车点火开关的信号和阅读灯开关的信号，所述ECU控制单元输出第一控制信号至所述阅读灯电源模块，输出第二控制信号至所述控制信号叠加电路；所述控制信号叠加电路输出消毒灯控制信号到所述阅读灯电源模块；所述阅读灯电源模块输出叠加有消毒灯控制信号的供电电压；所述灯内置控制电路判断输入的供电电压是否叠加有所述消毒灯控制信号。

所述阅读灯为LED灯，所述消毒灯为紫外线发射管。

本实施例在汽车的前排阅读灯和后排阅读灯处安装所述消毒灯，安装的消毒灯为紫外线发射管；对应的也在前后排安装所述控制信号叠加电路和所述灯内置控制电。

所述控制信号叠加电路可以在给所述阅读灯电源模块的直流供电电压信号中叠加一种特殊的控制信号，即所述消毒灯控制信号，叠加频率和幅度固定的周期性信号，该信号可以是方波、正弦波或者其他方便所述灯内置控制电路识别的形式，其幅度比供电电压的幅度小。用来控制所述消毒灯的开启与关闭。

所述灯内置控制电路的输入为汽车原有的所述阅读灯的供电输入，它为所述阅读灯、所述消毒灯分别提供供电输出。所述灯内置控制电路检测输入供电电压中是否叠加有所述消毒灯控制信号，并根据该信号对阅读灯、消毒灯的开启与关闭进行控制：如果输入供电信号中没有叠加控制信号，则将输入供电输出给阅读灯，关闭给消毒灯的供电，此时系统为照明模式；如果有输入供电信号中叠加了控制信号，则将该叠加信号消除、将供电恢复为正常模式之后再输出给所述消毒灯，并关闭所述阅读灯的供电。

一种汽车消毒灯控制方法，采用上述汽车消毒灯控制系统，当所述阅读灯开关关闭且所述ECU控制单元判断车内无人期间，所述ECU控制单元控制开启一次消毒灯，并持续到设定时间，关闭消毒灯；

所述消毒灯开启期间，所述ECU控制单元根据车内传感器判断出车内有人或有人试图进入车内时，关闭所述消毒灯。

当所述阅读灯关闭、所有汽车车门传感器检测到汽车车门均关闭、所有汽车座椅压力传感器检测到汽车汽车座椅压力均为无人乘坐的压力信号，且汽车点火开关处于熄火状态时，所述ECU控制单元输出所述第一控制信号，开启所述阅读灯供电模块，所述ECU控制单元输出的所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路输出所述消毒灯控制信号，所述阅读灯电源模块输出叠加有所述消毒灯控制信号的供电电压，所述灯内置控制电路判断供电电压叠加有所述消毒灯控制信号后，连通所述消毒灯与所述阅读灯电源模块，为所述消毒灯供电，所述消毒灯开启；只有当阅读灯开关、汽车车门、座椅压力和点火状态同时满足上述输出所述消毒灯控制信号的条件时，才判断为车内无人，所述消毒灯才会开启。

当不满足上述任意一种条件时，所述控制信号叠加电路不输出叠加信号，即不输出所述消毒灯控制信号，所述灯内置控制电路检测不到所述消毒灯控制信号时，此时若所述第一控制信号开启，所述灯内置控制电路控制所述阅读灯电源模块和所述阅读灯连通，为所述阅读灯供电；若所述第一控制信号为关闭，则所述灯内置控制电源没有供电电压输入，所述消毒灯和所述阅读灯均不接通。只有在汽车无人的时候才开启消毒灯进行杀菌消毒，以免紫外线对乘客造成伤害，保证了乘客的安全。

本实施例所述ECU控制单元，凡在车中即将有人或者已经有人存在的情况下，所述ECU控制单元针对阅读灯的控制均按照汽车现有流程和规格设计，此时各个消毒灯的所述控制信号叠加电路均不开启。

在确认车中已经没有人存在的情况下，所述ECU控制单元可以自动运行一个“消毒灯控制”程序。该程序将开启汽车前、后排座阅读灯的供电，并启动所述控制信号叠加电路，这样消毒灯将工作，而阅读灯位置的阅读灯将被关闭。该程序运行一段时间之后，即自动停止，关闭所述阅读灯的供电。该照射时长可以预设，确保所述消毒灯照射时间足以完成汽车前后座的消毒又不过度照射；它和消毒灯的功率、汽车内部空间大小等因素相关。其具体取值因汽车内部空间大小、所采用的消毒灯参数的不同而不同，可根据实际实验结果确定。由于人离开之后车门和天窗均处于关闭状态，因此在人离开汽车到下次有人进入汽车这段时间之内执行一次消毒操作即可，但也可根据需要设定消毒次数。

如果汽车具有通信设备，能够通过移动通信、车联网等技术实现的远程通信能力，ECU控制单元在人离开、锁车之后也可以由车主通过智能手机远程开启消毒灯。但是维持远程通信会消耗汽车蓄电池存储的电量，为节省能源起见，选择ECU控制单元启动该消毒灯控制程序较好。

在消毒程序仍在运行时，如果检测到车内有人或者有人试图进入汽车，ECU可以立即终止消毒程序，以避免消毒灯的紫外线对人体造成伤害。

本实施例所述的汽车消毒灯控制系统安装简便，汽车制造商或者售后服务商按照上述说明，对汽车电子ECU控制单元、阅读灯供电电路进行重新设计或者升级；或者汽车制造商的灯具供应商，按照本发明所述方法设计出新的、带消毒功能的车用阅读灯，可根据不同车型的汽车空间大小、消毒灯发射功率等不同，汽车制造商测试消毒灯完成某型号车内部空间一次消毒所需要的照射时间，并预设到该车型ECU控制程序中；汽车制造商对相关控制电路和软件进行升级，对于阅读灯进行更换；或者车主可通过维修保养公司给汽车进行升级改造，即可具备上述消毒灯自动程序控制功能。

采用本系统的汽车，车主从打开车门到启动汽车，以及乘客在汽车上的时候，可以如现有的方式控制车内阅读灯，如：在点火开关插入车钥匙并转到到“ON”位置，且开启某个阅读灯按钮时，开启该阅读灯；从点火开关拔出车钥匙后阅读灯持续点亮15秒等；

当汽车熄火，所有人下车之后，汽车ECU控制单元开启阅读灯位置的消毒灯，给车内消毒；这样每次有人上车、开车时，车内都都已经经过了消毒，而此时汽车的消毒灯已经停止工作，既不会对乘客造成伤害，也让乘客在无毒无菌的环境中，被感染的风险得到大大降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车消毒灯控制系统，包括车载蓄电池、ECU控制单元、阅读灯、阅读灯电源模块和消毒灯，其特征在于，所述系统还包括灯内置控制电路和控制信号叠加电路；

所述车载蓄电池用于给系统供电，分别与所述ECU控制单元和所述阅读灯电源模块连接；

所述ECU控制单元传输第一控制信号至所述阅读灯电源模块，传输第二控制信号至所述控制信号叠加电路；所述第一控制信号用于开启/关闭所述阅读灯电源模块，所述第二控制信号用于控制所述控制信号叠加电路是否输出消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块；

所述灯内置控制电路分别与所述阅读灯和所述消毒灯连接；

所述控制信号叠加电路传输消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块，所述阅读灯电源模块输出叠加有所述消毒灯控制信号的供电电压到所述灯内置控制电路时，所述灯内置控制电路检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯开启；反之，所述灯内置控制电路未检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯关闭。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述消毒灯控制信号为频率和幅度固定的周期性信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ECU控制单元接收车门传感器检测到的车门状态信号、座椅压力传感器检测到的压力信号、汽车点火开关的信号和阅读灯开关的信号，当所述ECU控制单元判断阅读灯开关状态为关闭、所有车门传感器检测到的车门状态均为关闭、所有座椅压力传感器检测到压力信号均为无人在座的压力信号和汽车点火开关状态的熄火信号时，所述ECU控制单元才输出所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路输出所述消毒灯控制信号至所述阅读灯电源模块，开启所述消毒灯。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述系统在车内前后排分别设置有一组所述阅读灯、所述阅读灯电源模块、所述消毒灯、所述灯内置控制电路和所述控制信号叠加电路。

5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述消毒灯与所述阅读灯设置在同一灯罩内。

6.一种汽车消毒灯控制方法，其特征在于，采用了权利要求1-5任一项所述的汽车消毒灯控制系统，所述方法为：

所述阅读灯开关关闭且所述ECU控制单元判断车内无人期间，所述ECU控制单元控制开启一次消毒灯，并设定持续时间；

所述消毒灯开启期间，所述ECU控制单元根据车内传感器判断出车内有人或有人试图进入车内时，关闭所述消毒灯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述ECU控制单元判断车内无人的方法：所述ECU控制单元接收到的车门传感器检测到的所有车门状态信号为关闭信号、所有座椅压力传感器检测到的压力信号均可判断为无人在座、汽车点火开关状态为熄火时，判断为车内无人。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述ECU控制单元判断车内有人的方法：所述ECU控制单元接收到任一车门传感器检测到的车门状态信号为关闭，或任一座椅压力传感器检测到的压力信号为有人在座，或汽车点火开关状态处于非熄火状态时，判断为车内有人。

9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，在开启所述消毒灯时：所述ECU控制单元输出所述第一控制信号开启所述阅读灯电源模块，进行供电，所述ECU控制单元输出的所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路输出所述消毒灯控制信号，所述灯内置控制电路接通所述阅读灯电源模块与所述消毒灯，且所述灯内置控制电路检测到所述消毒灯控制信号，所述消毒灯开启；

在所述关闭消毒灯时：所述ECU控制单元输出的所述第二控制信号控制所述控制信号叠加电路停止输出所述消毒控制信号，若第一控制信号为开启，所述灯内置控制电路接通所述阅读灯电源模块与所述阅读灯，且所述灯内置控制电路未检测到所述消毒灯控制信号，所述阅读灯开启；若所述第一控制信号为关闭，所述灯内置控制电路没有供电电压输入，所述消毒灯和所述阅读灯均不接通，所述阅读灯关闭。

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