CN112950884B - 一种汽车火灾预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车火灾预警方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术未解决在未通电状态下对车辆火灾进行预警的问题。本汽车火灾预警方法包括：以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集；在采集到的温度大于或等于温度阈值一时激活车内一氧化碳浓度的采集，反之，返回温度采集步骤；在采集到的一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或采集的温度大于或等于温度阈值二时，控制整车低压电路通电并发出相应控制指令给执行单元，通过执行单元执行车门解锁、车窗下降、轮胎泄压及声光报警操作；反之，在温度持续小于温度阈值一时返回温度采集步骤。本发明能够实现车辆停车熄火时的火灾预警，提高车辆安全性。

Description

一种汽车火灾预警方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车火灾预警方法。

背景技术

随着汽车在人们生活中的重要性越来越高，而且目前汽车的智能化发展迅速，车辆的电路更加复杂，电器元件更多，电压、电流更大，导致车辆的发生火灾的风险呈上升趋势。

目前，汽车火灾事件中，整车处在停车熄火的未通电状态时发生火灾的比例较高，特别是电动汽车，大多数火灾都发生在停车或充电状态，而且由于车辆充电时基本都是停在车库或充电站的位置，在发生火灾时波及范围较大，因此产生的损失也是巨大的。

针对上述存在的问题，目前的已有技术专利主要针对运行状态的电池包热失控的预警和灭火。如中国专利文献公开的一种新能源汽车火灾预警控制策略，包括火灾预警系统，所述火灾预警系统包括一级预警、二级预警和三级预警。该发明能够解决在车辆行驶过程中出现高温、高压电池有害气体泄漏、烟雾、以及火灾隐患时所带来的安全危害，并根据火警报警级别来对整车进行控制，并提醒驾驶员做相应处置，达到安全的目的。但是该发明应用在车辆行驶过程中，而且是对驾驶员进行预警，在未通电状态下如停车下电时则无法起到火灾安全预警效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种汽车火灾预警方法，其所要解决的技术问题是：如何实现车辆停车熄火时的火灾预警，提高车辆安全性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车火灾预警方法，包括如下步骤：

A、温度感知模块以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集；

B、通过火灾控制单元对步骤A中采集的温度信息进行判断，在采集到的温度大于或等于温度阈值一时激活空气质量传感器对车内一氧化碳浓度的采集，之后进入步骤C的校验操作；在采集到的温度小于温度阈值一时，返回步骤A；

C、通过火灾控制单元对步骤B中采集到的一氧化碳浓度进行判断，在采集到的一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或者在步骤A中采集的温度大于或等于温度阈值二时，进入步骤D的火灾防御操作，温度阈值二大于温度阈值一；反之，判断步骤A中采集的温度是否持续小于温度阈值一，在持续小于温度阈值一时控制空气质量传感器(4)关闭并返回步骤A，在不是持续小于温度阈值一时继续当前步骤判断；

D、火灾控制单元控制整车低压电路通电并发出相应控制指令给执行单元，通过执行单元执行车门解锁、车窗下降、轮胎泄压以及声光报警操作。

本汽车火灾预警方法的工作原理为：汽车整车未通电状态，但汽车火灾预警方法中的火灾控制单元处于持续通电状态，其自身配置有用于提供工作电能的电源模块，温度感知模块以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集，在其中一个位置的温度大于或等于温度阈值一时，火灾控制单元即判断为有火灾风险，此时控制空气质量传感器激活，增强火灾风险监控，火灾控制单元继续对温度感知模块采集的温度进行判断，并对空气质量传感器采集的一氧化碳浓度进行判断，在一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或者温度大于或等于温度阈值二时，火灾控制单元判定此时为有极大的火灾风险，发出整车低压上电指令，实现整车低压电路通电，此操作能有效为减轻灾害，提升救援效率的下一步工作做好准备；在整车低压电路通电的同时，火灾控制单元发出显影控制指令给执行单元，由执行单元执行包括车门解锁、车窗下降、轮胎泄压以及声光报警等操作，由此来提升救援效率，避免发生乘员舱和轮胎的爆炸，有效提高来车辆的安全性。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤A中，所述温度感知模块包括设置在乘员舱内的第一温度传感器、设置在机舱内的第二温度传感器和设置于车载电池包处的第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器均与所述火灾控制单元连接。其中，第一温度传感器对车内温度进行采集，机舱包括发动机机舱和后备箱，通过第二温度传感器对发动机机舱和后备箱进行温度采集，第三温度传感器则对车载电池包进行温度采集，保证电池包的安全充电。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤B中，火灾控制单元还对温度感知模块的温度采集频率进行调节，控制温度感知模块以预设的第二时间间隔进行温度采集，所述第二时间间隔小于第一时间间隔。在采集到的温度大于或等于温度阈值一时，增加温度采集频率，能够更准确更及时地获知当前车辆的温度情况，并及时执行相应地安全措施，提高车辆的安全性。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤C中，火灾控制单元还对温度感知模块采集的温度进行温升速度判断，在温升速度连续大于或等于预设的温升速度阈值时，进入步骤D；反之，判断温升速度是否连续小于预设的温升速度阈值，进而根据判断结果执行返回步骤A或者继续当前步骤判断的操作在温升速度连续大于或等于预设的温升速度阈值时，则判断此时具有较大的火灾风险，增加温升速度的判断，可进一步提高车辆火灾预警的及时性，使车辆更安全。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤C中，在判断温升速度是否连续小于预设的温升速度阈值时，控制空气质量传感器关闭并执行返回步骤A的操作；反之，在判断温升速度不连续小于预设的温升速度阈值时，执行继续对一氧化碳浓度、温度以及温升速度进行判断的操作。这一步的设置，可提高对火灾风险判断的准确性，避免在温升速度忽高忽低时直接退出，不能对火灾进行及时预警的情况，提高了车辆的安全性。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤D中，火灾控制单元还对车辆充电状态进行监测，在监测到车辆处于充电状态时发出控制指令给执行单元，通过执行单元执行高压充电线路断开的操作。在车辆充电状态下，若判断有火灾风险，执行高压充电线路断开的操作，可保证救援人员的安全性。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤D中，执行单元还执行车载摄像头启动操作，通过车载摄像头对车内进行影像记录。车载摄像头的设置，可记录车内是否有生命体活动。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤D中，执行单元还执行车载通讯模块启动操作，通过车载通讯模块将能源剩余信息以及车载摄像头记录的影像上传至救援中心云端。能源剩余信息包括油量剩余信息和电量剩余信息，将能源剩余信息和车载摄像头记录的影响上传至救援中心云端，可使救援中心云端的人员根据这些信息采取更有效、更可靠地救援措施，保证车辆和人员的安全。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤D中，所述火灾控制单元和执行单元之间通过车载总线连接。车载总线包括CAN总线和LIN总线。

在上述的汽车火灾预警方法中，在所述步骤D中，所述执行单元包括：

车门控制器，用于控制车门解锁；

车窗控制器，用于控制车窗电机启动实现车窗自动下降；

胎压控制器，用于控制轮胎进行泄压；

车身控制器，用于控制危险报警灯闪烁、车载扬声器鸣笛、高压断电开关断开、摄像头启动以及车载通讯模块启动；

火灾控制单元通过车载总线分别与车门控制器、车窗控制器、胎压控制器和车身控制器连接。

与现有技术相比，本汽车火灾预警方法具有以下优点：

1、本发明采用独立的或者集成的火灾控制模块，能够在汽车整车未通电状态时持续通电，周期性的收集和监控汽车各主要位置的温度传感器数值变化，并根据自身的决策算法评估火灾风险，还能够根据评估出的风险等级发出相应的控制指令，自动做出校验火灾风险和防灾减灾行为，实现了车辆未通电状态下的火灾预警，提高了车辆的安全性。

2、本发明针对汽车整车未通电状态时的自动减灾行为，包括自动打开门锁、降下车窗、轮胎泄压和声光报警等，通过这些措施能有效提高救援的安全性和方便性，如打开门锁能够便于实施灭火，降下车窗能够避免乘员舱内因聚集可燃气体造成的爆炸，通过主动泄气的动作，能够避免轮胎发生爆炸，声光报警的操作，能够及时通知附近的人员，及时进行解救，总体来说，本发明的火灾预警更准确，救援更安全更高效。

附图说明

图1是本发明的控制流程图。

图2是本发明的结构示意图。

图中，1、火灾控制单元；2、温度感知模块；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、第三温度传感器；3、执行单元；31、车门控制器；32、车窗控制器；33、胎压控制器；34、车身控制器；35、车载摄像头；36、车载通讯模块；37、高压断电开关；38、扬声器；39、危险报警灯；4、空气质量传感器；5、车载总线。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本方法是基于汽车火灾预警系统的火灾预警方法，如图2所示，汽车火灾预警系统包括火灾控制单元1、温度感知模块2、空气质量传感器4、车载总线5和执行单元3，火灾控制单元1通过车载总线5与执行单元3连接，温度感知模块2和空气质量传感器4均与火灾控制单元1连接。其中，车载总线5为CAN总线和/或LIN总线，温度感知模块2包括第一温度传感器21、第二温度传感器22和第三温度传感器23，第一温度传感器21设置在乘员舱内用于采集乘员舱内的温度，第二温度传感器22设置在机舱内用于采集后备箱和发动机舱的温度，第三温度传感器23设置在车载电池包的位置处用于采集电池包的温度。执行单元3包括车门控制器31、车身控制器34、车窗控制器32和胎压控制器33，车门控制器31用于控制车门自动解锁；车身控制器34用于控制车载摄像头35启动、车载通讯模块36启动、高压断电开关37断开从而断开高压充电线路、扬声器38进行鸣笛、危险报警灯39进行双闪报警；车窗控制器32用于控制车窗自动下降；胎压控制器33用于控制轮胎进行泄压。车载通讯模块36为车载T-BOX。火灾控制单元1采用单片机或PLC等。

如图1所示，本汽车火灾预警方法在启动工作时，由温度感知模块2以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集，启动工作信号，可以由检测点火开关的位置信号来产生；火灾控制单元1接收第一温度传感器21采集的温度信号、第二温度传感器22采集的温度信号和第三温度传感器23采集的温度信号并对这些温度信号进行判断，在其中有一温度大于或等于温度阈值一时认为有一定火灾风险；在采集的温度信号均小于温度阈值一时则认为没有火灾风险，继续以第一时间间隔对车辆各主要位置进行温度采集。其中，温度阈值一可设定为120°。

在判断有火灾风险时，激活空气质量传感器4，通过空气质量传感器4对车内一氧化碳浓度进行采集，作为优选，同时火灾控制单元1还对温度采样频率进行调节，增加温度采样频率，使温度感知模块2以预设的第二时间间隔进行温度采集，第二时间间隔小于第一时间间隔。之后启动进一步的校验机制，具体为：火灾控制单元1对空气质量传感器4采集的一氧化碳浓度以及对温度感知模块2采集的温度信号进行判断，判断采集到的一氧化碳浓度是否大于或等于一氧化碳浓度阈值或者采集的温度是否大于或等于温度阈值二，一氧化碳浓度阈值可设定为400ppm，温度阈值二可设定为160°，为了提高判断的精确性，火灾控制单元1还对采集的温度信号进行温升速度判断，判断温升速度是否连续大于或等于温升速度阈值，温升速度阈值可设定为1度每秒。

在判断采集到的一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或者采集的温度大于或等于温度阈值二或者温升速度连续大于或等于温升速度阈值时，判断为具有较大的火灾风险，启动火灾防御机制，具体为：火灾控制单元1控制整车低压电路通电，为减轻灾害，提升救援效率的下一步工作做好准备，并发出相应控制指令给执行单元3，通过执行单元3执行车门解锁、车窗下降、轮胎泄压以及声光报警操作，具体为：通过车门控制器31控制车门解锁，车窗控制器32控制车窗电机启动实现车窗自动下降，胎压控制器33控制轮胎进行泄压，车身控制器34，用于控制危险报警灯39闪烁、车载扬声器38鸣笛，实现声光报警。

在本实施例中，火灾控制单元1还对车辆充电状态进行监测，在监测到车辆处于充电状态时发出控制指令给执行单元3，通过执行单元3中的车身控制器34控制高压断电开关37断开，从而实现高压充电线路断开的操作。在本实施例中，为提高救援的安全性和高效性，执行单元3还执行车载摄像头35启动操作，通过车载摄像头35对车内进行影像记录，记录车内是否有生命体活动。与此同时，执行单元3还执行车载通讯模块36启动操作，通过车载通讯模块36将能源剩余信息以及车载摄像头35记录的影像上传至救援中心云端。其中能源剩余信息包括油量剩余信息和电量剩余信息，车载通讯模块36将获取的能源剩余信息和车载摄像头35记录的影响上传至救援中心云端，可使救援中心云端的人员根据这些信息采取更有效、更可靠地救援措施，保证车辆和人员的安全。

火灾控制单元1在判断采集到的一氧化碳浓度小于一氧化碳浓度阈值或者采集的温度小于温度阈值二或者温升速度不连续大于或等于温升速度阈值时，判断采集的温度是否持续小于温度阈值一，在判断为大于或等于温度阈值一或不持续小于温度阈值一时继续对一氧化碳浓度、温度以及温升速度进行判断，判断是否持续小于温度阈值，其持续的时间可以进行人为设置，如3s或5s，能够通过一段时间的判定提高判断车辆是否存在火灾风险的精确度，避免误判，提高安全。在判断采集的温度持续小于温度阈值一时还判断温升速度是否连续小于预设的温升速度阈值，其中，连续时间可设定为3s，在连续3s的温升速度均小于预设的温升速度阈值时，控制空气质量传感器4关闭，返回以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集的步骤；反之，在判断温升速度不连续小于预设的温升速度阈值时，继续对一氧化碳浓度、温度以及温升速度进行判断。

通过本汽车火灾预警方法的应用能够在汽车整车未通电状态时持续通电，周期性的收集和监控汽车各主要位置的温度数值变化，并根据自身的决策算法评估火灾风险，如一温度传感器感知到超过温度阈值一，认为有一定火灾风险，即二级风险等级，则启动进一步的校验，对一氧化碳浓度、温度、温升速度进行判断；在一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或温度大于或等于温度阈值二或温升速度连续3s大于或等于温升速度阈值时认为是极大火灾风险，即一级风险等级，则启动火灾防御机制，执行防灾减灾，包括解开门锁，降下车窗、轮胎泄气的指令，避免乘员舱或轮胎发生爆炸。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车火灾预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、温度感知模块(2)以预设的第一时间间隔对车内乘员舱、机舱和电池包的温度信息进行采集；

B、通过火灾控制单元(1)对步骤A中采集的温度信息进行判断，在采集到的温度大于或等于温度阈值一时激活空气质量传感器(4)对车内一氧化碳浓度的采集，之后进入步骤C的校验操作；在采集到的温度小于温度阈值一时，返回步骤A；

C、通过火灾控制单元(1)对步骤B中采集到的一氧化碳浓度进行判断，在采集到的一氧化碳浓度大于或等于一氧化碳浓度阈值或者在步骤A中采集的温度大于或等于温度阈值二时，进入步骤D的火灾防御操作，温度阈值二大于温度阈值一；反之，判断步骤A中采集的温度是否持续小于温度阈值一，在持续小于温度阈值一时控制空气质量传感器(4)关闭并返回步骤A，在为否时继续当前步骤判断；

D、火灾控制单元(1)控制整车低压电路通电并发出相应控制指令给执行单元(3)，通过执行单元(3)执行车门解锁、车窗下降、轮胎泄压以及声光报警操作。

2.根据权利要求1所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述温度感知模块(2)包括设置在乘员舱内的第一温度传感器(21)、设置在机舱内的第二温度传感器(22)和设置于车载电池包处的第三温度传感器(23)，所述第一温度传感器(21)、第二温度传感器(22)和第三温度传感器(23)均与所述火灾控制单元(1)连接。

3.根据权利要求1或2所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤B中，在采集到的温度大于或等于温度阈值一时，火灾控制单元(1)还对温度感知模块(2)的温度采集频率进行调节，控制温度感知模块(2)以预设的第二时间间隔进行温度采集，所述第二时间间隔小于第一时间间隔。

4.根据权利要求3所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤C中，火灾控制单元(1)还对温度感知模块(2)采集的温度进行温升速度判断，在温升速度连续大于或等于预设的温升速度阈值时，进入步骤D；反之，判断温升速度是否连续小于预设的温升速度阈值，进而根据判断结果执行返回步骤A或者继续当前步骤判断的操作。

5.根据权利要求4所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤C中，在判断温升速度连续小于预设的温升速度阈值时，控制空气质量传感器(4)关闭并执行返回步骤A的操作；反之，在判断温升速度不连续小于预设的温升速度阈值时，执行继续对一氧化碳浓度、温度以及温升速度进行判断的操作。

6.根据权利要求1所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤D中，火灾控制单元(1)还对车辆充电状态进行监测，在监测到车辆处于充电状态时发出控制指令给执行单元(3)，通过执行单元(3)执行高压充电线路断开的操作。

7.根据权利要求1或2或6所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤D中，执行单元(3)还执行车载摄像头(35)启动操作，通过车载摄像头(35)对车内进行影像记录。

8.根据权利要求7所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤D中，执行单元(3)还执行车载通讯模块(36)启动操作，通过车载通讯模块(36)将能源剩余信息以及车载摄像头(35)记录的影像上传至救援中心云端。

9.根据权利要求1所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤D中，所述火灾控制单元(1)和执行单元(3)之间通过车载总线(5)连接。

10.根据权利要求9所述的汽车火灾预警方法，其特征在于，在所述步骤D中，所述执行单元(3)包括：

车门控制器(31)，用于控制车门解锁；

车窗控制器(32)，用于控制车窗电机启动实现车窗自动下降；

胎压控制器(33)，用于控制轮胎进行泄压；

车身控制器(34)，用于控制危险报警灯(39)闪烁、车载扬声器(38)鸣笛、高压断电开关(37)断开、车载摄像头(35)启动以及车载通讯模块(36)启动；

火灾控制单元(1)通过车载总线(5)分别与车门控制器(31)、车窗控制器(32)、胎压控制器(33)和车身控制器(34)连接。

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