CN113085758A

CN113085758A - 用于监视车辆的车载感测模块

Info

Publication number: CN113085758A
Application number: CN202011536512.1A
Authority: CN
Inventors: P·文蒂米利亚; K·巴克斯; K·霍洛德尼克; R·瓦特斯; G·路易斯; S·维塞特
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-07-09
Also published as: US11704947B2; US20210190516A1; CN113091799A; DE102020215840A1; US20210194960A1; US20210192871A1; CN113085756A; US11875617B2; DE102020215839A1; DE102020215842A1; US11776332B2

Abstract

用于监视车辆的座舱的感测模块。其包括配置为感测在座舱的周围空气中的有机化合物的环境传感器、以及配置为检测在周围空气中的颗粒物质的颗粒传感器。该感测模块还包括控制器，该控制器可操作地连接到环境传感器和颗粒传感器，并配置为从环境传感器和颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据。该感测模块具有配置为安装到车辆的挡风玻璃的壳体。该壳体支持环境传感器、颗粒传感器、和控制器。

Description

用于监视车辆的车载感测模块

相关申请的交叉引用

本申请要求名称为“In-Vehicle Sensing Module for Monitoring a Vehicle”且于2019年12月23日提交的美国临时专利申请序列号62/952,618、名称为“In-VehicleSensing Module for Monitoring a Vehicle”且于2019年12月23日提交的美国临时专利申请序列号62/952,568、以及名称为“In-Vehicle Sensing Module Having CloudConnectivity”且于2019年12月23日提交的美国临时专利申请序列号62/952,623的优先权，其公开内容均通过引用以其全文并入本文。

本申请涉及与其同日提交的美国专利申请序列号17/116,133，并且涉及与其同日提交的美国专利申请序列号17/116,142，其公开内容均通过引用以其全文并入本文。

技术领域

在本文中公开的设备和方法涉及车载感测，并且更具体地涉及车载感测模块。

背景技术

除非本文中另外指出，否则在本节中描述的内容不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因其包含在本节中而承认其为现有技术。

在共享车辆服务中，诸如乘车共享服务、出租车服务、和汽车租赁服务，共享车辆经常由并非车辆所有者的驾驶员驾驶或乘客乘坐。这样的服务的普遍问题在于，客户在其作为乘客或驾驶员的较短时间内，可不会在乎他们如何对待车辆。有鉴于此，这样的服务的运营者通常就客户应如何对待车辆制定多种规则或政策。然而，这些服务的现代形式是技术驱动的并且经常是完全自主的，从而需要很少或不需要与车辆所有者或服务运营者的直接交互。因此，有效执行这些规则或政策可是挑战性的，并且有时成本高昂。因此，有益的是提供使得能够自主检测车辆内问题的系统，其在执行规则或政策、以及对违规进行补救方面最小化对人工介入的需要。

发明内容

在一个实施例中，用于监视车辆的座舱的感测模块包括配置为感测在座舱的周围空气中的有机化合物的环境传感器、以及配置为检测在周围空气中的颗粒物质的颗粒传感器。该感测模块还包括控制器，该控制器可操作地连接到环境传感器和颗粒传感器，并配置为从环境传感器和颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据。该感测模块具有配置为安装到车辆的挡风玻璃的壳体。该壳体支持环境传感器、颗粒传感器、和控制器。

在另一实施例中，用于监视车辆的座舱的感测模块包括配置为感测在座舱的周围空气中的有机化合物的环境传感器；配置为检测在周围空气中的颗粒物质的颗粒传感器，该颗粒传感器包括入口；以及控制器，该控制器可操作地连接到环境传感器和颗粒传感器，并配置为从环境传感器和颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据。该感测模块还包括配置为安装到车辆的挡风玻璃的壳体。该壳体限定内部空间，环境传感器、颗粒传感器、和控制器支持在该内部空间中，并且该内部空间具有入口区域，颗粒传感器的入口从该入口区域抽取空气。该入口区域与内部空间的其余部分基本上隔离并且具有的体积小于内部空间的总体积的10％。

在又另一实施例中，用于监视车辆的座舱的感测模块包括配置为感测在座舱的周围空气中的有机化合物的环境传感器；配置为检测在周围空气中的颗粒物质的颗粒传感器；以及控制器，该控制器可操作地连接到环境传感器和颗粒传感器，并配置为从环境传感器和颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据。印刷电路板（“PCB”）支持在壳体中并且可操作地将控制器、环境传感器、和颗粒传感器相互连接。控制器和环境传感器布置在PCB上。此外，模块包括布置在PCB上的至少一个麦克风，以及配置为安装到车辆的挡风玻璃的壳体。该壳体支持环境传感器、颗粒传感器、控制器、和PCB，并且包括分配到每个麦克风的至少一个开口。

附图说明

结合附图，在以下描述中解释了车载感测系统的前述方面和其他特征。

图1示出了具有车载感测系统的车辆的简化框图，该车载感测系统包括用于监视车辆的车载感测模块。

图2示出了图1的车载感测模块的分解图。

图3示出了图2的车载感测模块的照片，该车载感测模块布置在车辆的车顶框中。

图4示出了由图3的车载感测模块捕获的照片，其中遗留的物品以方框标记。

图5示出了由图3的车载感测模块捕获的照片，其中在车辆地板上的污迹以方框标记。

图6示出了由图3的车载感测模块捕获的照片，其中在车辆地板和座椅上的杂物（debris）以方框标记。

图7示出了另一车载感测模块的分解图。

图8示出了图7的车载感测模块的透视图，其中壳体盖示出为透明的并且从壳体基部部分地移除。

图9示出了图7的车载感测模块的俯视图，其中壳体盖移除并翻转。

图10示出了图7的车载感测模块的部件的示意图。

图11示出了图7的车载感测模块的电路板的透视图。

图12示出了安装在车辆的挡风玻璃上的图7的车载感测模块的前视图。

图13是示出操作图7的车载感测模块的方法的进程图。

具体实施方式

为了促进对本公开原理的理解，现在将在参考在附图中示出的以及在以下文字说明中描述的实施例。应当理解的是，并不旨在由此限制本公开的范围。还应理解的是，本公开包括对示出实施例的任何改变和修改，并且包括本公开所属的领域的技术人员通常会想到的本公开原理的其他应用。

系统概述

图1示出了具有车载感测系统104的车辆监视系统100的简化框图，用于至少监视车辆102的座舱108。车辆监视系统100对于在共享车辆服务的背景下使用是有利的，在共享车辆服务中，共享车辆102由并非共享车辆102的所有者的驾驶员驾驶或乘客乘坐。这样的共享车辆服务可包括，但不限于，汽车租赁服务、自主出租车服务、或乘车共享服务。在许多这样的共享车辆服务中，客户可使用智能手机应用、网站、现场信息站等以自动化的方式使用共享车辆服务的服务，这较少涉及或不涉及共享车辆服务的运营者的直接人工介入。

车载感测系统104有利地使得共享车辆的运营者能够监视车辆102的条件、执行规则和政策、并以最少的人工介入为客户提供额外的好处。这样的规则和政策可包括禁止在车辆102中吸烟的规则或在客户使用后对车辆102进行任何所需清洁的额外费用。另外，运营者可向客户提供额外的好处，诸如在乘坐结束后提醒客户留在车辆中的个人财物。

车载感测系统104包括车载感测模块112，该车载感测模块112具有配置为至少监视座舱108的状态的一个或多个集成传感器116。在一些实施例中，车载感测系统100还包括布置在车辆102上或车辆102各处的额外的外部传感器120和陀螺仪/加速度计模块122，其经由一个或多个通信总线124可操作地连接到车载感测模块108。在一个实施例中，车载感测模块112和至少一个集成传感器116集成在底盘和/或包壳中，其适于改装到车辆102的特定品牌和型号中。车载感测模块112使用的传感器116、120和算法（下文中讨论）也可是针对于车辆102的特定品牌和型号的。替代地，在一些实施例中，车载感测系统104可用于任何期望的车辆中，并且车载感测模块112的壳体配置为安装在共享车辆102的座舱108内的表面上，诸如，例如仪表板或挡风玻璃上。

在车载感测系统104之外，车辆102包括车辆电子控制器（“ECU”）128、驱动系统132、和车辆电池136。在一个实施例中，车辆ECU 128配置为操作驱动系统132以及车辆的多种电子设备，诸如灯、锁、扬声器、显示器等。车辆ECU 128可经由一个或多个通信总线124与这些多种电子设备和驱动系统132通信，并且与车载感测系统104通信。在一个实施例中，车辆ECU 128将某些遥测数据通信到车载感测模块112，诸如车辆速度或行驶方向，并且因此可认为车辆ECU 128是外部传感器120之一。

车辆102的驱动系统132包括驱动马达，例如内燃机和/或一个或多个电动机，其驱动车辆102的车轮；以及转向和制动部件，其使得车辆102以受控制的方式移动。车辆电池136配置为向车载感测模块112、外部传感器120、陀螺仪/加速度计模块122、车辆ECU 128、和/或车辆102的任何其他车辆电子设备提供操作电力（例如，经由12V辅助电源线140等）。

车载感测模块112至少包括集成到公共包壳中的处理器、存储器、以及一个或多个集成传感器116，该公共包壳安装到车辆的座舱108中。车载感测模块112配置为至少监视车辆的座舱108的状态。特别是，车载感测模块112配置为处理接收自传感器116、120的传感器数据以推断车辆102的一个或多个质量、条件、或状态。例如，车载感测模块112可检测车辆102是否为空、车辆102是否清洁、车辆102是否已损坏、车辆102是否受到香烟烟雾或其他令人不愉快的味道的影响、和/或是否有物品102遗留在车辆102中。车载感测模块112利用适当的算法、模型（例如，人工神经网络）、或阈值以解释传感器数据并利用元数据和事件检测丰富数据。本领域普通技术人员将理解的是，术语“元数据（metadata）”是指描述或给出关于其他数据（例如，传感器数据）的信息的任何数据。

为此，根据待监视的车辆102的特定质量、条件、或状态，传感器116、120可包括多种各样的传感器，例如包括相机、麦克风、陀螺仪、加速度计、烟雾探测器或其他空气质量/颗粒传感器、温度传感器、和/或湿度传感器。陀螺仪/加速度计模块122可包括，例如，集成在固定到车辆底盘的单个壳体中的麦克风、陀螺仪、和加速度计。

车载感测模块112配置为通过蜂窝互联网连接将相关传感器数据、事件数据、或其他元数据上载到云存储后端150以在该处存储。上载到云存储后端150的数据是第三方云后端160可访问的。例如，第三方后端160与上文讨论的共享车辆服务（诸如汽车租赁服务、自动出租车服务、或乘车共享服务）相关联。以这种方式，共享车辆服务的运营者可监视共享车辆102的条件、执行规则和政策、并以最少的人工介入为客户提供额外的好处。

带有集成相机的车载感测模块

图2描绘了车载感测模块112的一个实施例的分解图，该车载感测模块112配置为用于安装在车辆的车顶控制台中。车载感测模块112包括散热器200、模块上系统（SoM）204、模块印刷电路板（PCB）208、相机212、颗粒传感器216、多个LED布置220、和下壳体224。

散热器200由导热材料（例如铝合金）形成，并且包括配置为允许空气流动离开电子部件的通风口。额外地，散热器200包括多个散热片，这些散热片耗散来自电子部件的热。散热器200在散热器200的侧中限定了多个孔或凹口，这些孔或凹口允许进接模块PCB 208的连接端子以用于连接到车载感测模块112中的其他部件。

SoM 204包括在一个或多个分立模块或印刷电路板上的若干部件。在示出的实施例中，SoM 204配置为单个印刷电路板，在该印刷电路板上布置有若干部件。特别是，SoM204至少包括具有处理器和相关联的存储器的控制器或控制电子设备。本领域普通技术人员将认识到，“处理器”包括处理数据、信号或其他信息的任何硬件系统、硬件机构、或硬件部件。处理器可包括系统，该系统带有中央处理单元、图形处理单元、多处理单元、用于实现功能的专用电路、可编程逻辑、或其他处理系统。存储器可是能够储存处理器可访问的信息的任何类型的设备，诸如存储卡、ROM、RAM、硬盘驱动器、磁盘、闪存、或任何用作为数据存储设备的多种其他计算机可读介质中，如本领域普通技术人员将认识到的那样。存储器配置为储存程序指令，如下文描述的，当由处理器执行时，该程序指令使得车载感测模块112能够施行多种操作，包括监视共享车辆102的座舱108。

SoM 204还可包括直接集成在其上的一个或多个传感器116。SoM 204可包括，例如至少一个温度和/或湿度传感器、以及集成到印刷电路板上的麦克风。在另外的实施例中，SoM 204还可包括加速度计、陀螺仪、收发器、和/或其他传感器和电子部件。

SoM 204布置在模块印刷电路板（PCB）208上并电连接到模块PCB 208。模块PCB208可操作地连接到车辆电池136，以便从车辆电池136接收电力。模块PCB 208还包括电源电子设备，该电源电子设备将接收到的电力（例如12V电力）转换为较低的电压（例如3V），以为车载感测模块112中的部件供电。模块PCB 208配置为紧凑型板以使得车载感测模块112能够具有较小的占地面积。在一个实施例中，模块PCB 208的宽度在大约5英寸至大约7英寸之间，并且长度在大约1.5英寸至大约2.5英寸之间。在另一特定实施例中，模块PCB 208为大约6英寸宽和大约2英寸长。

此外，模块PCB 208包括接口、接头、和/或连接器，用于与包含在车载感测模块112内或集成在车载感测模块112内的传感器进行通信，该传感器诸如，例如，相机212和颗粒传感器216。此外，模块PCB 208具有接口、接头、和/或连接器用于与额外的传感器通信，该额外的传感器例如下文讨论的外部传感器封装，其位于车辆102中在车载感测模块112的包壳之外的其他位置。接口、接头、和/或连接器可连接到多个通信总线，该通信总线例如可采用的形式包括一个或多个I²C（内集成电路）总线、I²S（集成电路内置音频）总线、USB（通用串行总线）总线、和/或CAN（控制器局域网）总线。因此，模块PCB 208可包括合适的总线控制器，用于经由通信总线与传感器通信。

模块PCB 208还包括一个或多个无线电收发器，包括至少一个无线电话收发器232，该无线电话收发器232配置为经由无线电话网络与互联网通信，该无线电话网络诸如，例如，全球移动通讯系统（“GSM”）、码分多址（“CDMA”）、和/或长期演进（“LTE”）网络。额外地，模块PCB 208的无线电收发器可还包括Bluetooth®或Wi-Fi收发器，其配置为与使用车辆102的乘客或驾驶员所有的智能手机或其他智能设备进行本地通信，或者与外部传感器封装进行本地通信。模块PCB 208的无线电收发器可包括对应的天线，以及任何处理器、存储器、振荡器、或无线电通信模块常规包括的其他硬件。在示出的实施例中，无线电话收发器经由模块PCB 208可操作地连接到两个柔性天线236、240。例如，天线236、240可是4G宽带天线，其配置为在大约698MHz和3GHz之间的频率上进行接收和传输，然而读者应该理解的是，在其他实施例中可使用其他期望的天线。

模块PCB 208还可包括额外的传感器和电子部件。此外，读者应理解的是，描述为包括在模块PCB 208上的任何或所有传感器和电子部件可替代地布置在SoM 204上。类似地，描述为包括在SoM 204上的任何或所有传感器和电子部件可替代地布置在模块PCB 208上。

车载感测模块112的相机212安装在相机PCB 248上，该相机PCB 248可操作地连接到模块PCB 208，用于经由例如带状电缆252与SoM 204通信。相机212还包括相机镜头256（图3），该相机镜头256指向为通过下壳体224中的镜头开口260，并配置为捕获车辆座舱108的图像。相机212包括图像传感器，例如CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体），其配置为捕获在光波长和/或红外波长上的图像。

返回参考图2，车载感测模块112的颗粒传感器216布置在模块PCB 208的下方，并由传感器盖268安装到下壳体224。另外，颗粒传感器216经由颗粒传感器连接器272（例如带状电缆）可操作地连接到模块PCB 208，以从模块PCB 208接收电力并经由模块PCB 208与SoM 204通信。颗粒传感器216包括进气开口276，该进气开口276与限定在下壳体224中的颗粒传感器开口280对准，以使得座舱108中的周围空气能够直接经过到颗粒传感器216中。如下文讨论的，颗粒传感器216配置为感测周围空气中的微粒浓度并向SoM 204传输对应于检测到的微粒浓度的电信号，该SoM 204确定座舱108中是否存在烟雾或水气。

示出实施例的车载感测模块112具有两个LED布置220，在相机212的每侧上定位有其中的一个。每个LED布置220包括两个LED 288、LED板292、和LED盖296，该LED盖296将LED板292和LED 288安装到下壳体224。LED板292可操作地连接到模块PCB 208，以便从模块PCB208接收电力并经由模块LED208与SoM 204通信。每个LED 288布置为将光投射通过限定在下壳体224中的LED开口300。LED288可配置为将白光、红外光、或具有另一合适波长的光投射到车辆102的座舱108中。在一个特定实施例中，LED布置220的一个LED 288生成白光，而另一LED 288产生红外光。

LED 288由SoM 204中的处理器操作，以照明车辆102的座舱108，使得相机212可捕获具有足够质量的图像。额外地，LED布置220的LED 288可布置在下壳体224的下表面上的公共平面中，从而使得由LED 288产生的光能够均匀地照明座舱108。

模块PCB 208经由多个紧固件304连接到SoM 204和散热器200，紧固件中的每个向上延伸通过模块PCB 208、对应的间隔件308、SoM 204，并到散热器200中的螺纹开口（未示出）中。因此，散热器200、SoM 204、和模块PCB 208配置为自容式单元。散热器200、SoM 204、和模块PCB 208的自容式单元经由多个紧固件312固定到下壳体224，该紧固件向下穿过散热器200和模块PCB 208中的对应开口到下壳体224中的螺纹开口中。

相机212由多个紧固件316固定到下壳体224，该多个紧固件316向下穿过相机PCB248并到下壳体224中的对应的螺纹开口中。类似地，颗粒传感器216由多个紧固件320安装到下壳体224，该多个紧固件320穿过颗粒传感器盖268并到下壳体224中的对应的螺纹开口中，以将颗粒传感器216夹在颗粒传感器盖268和下壳体224之间。每个LED布置220由多个紧固件324类似地安装到下壳体224，该多个紧固件324穿过LED盖296和LED板292到下壳体224中的对应的螺纹开口中，从而将相应的LED板292和LED 288夹在LED盖296和下壳体224之间。

由此，相机212、颗粒传感器216、和LED布置220安装到下壳体224，独立于散热器200、SoM 204、和模块PCB 208的自容式单元。换句话说，将相机212、颗粒传感器216、和LED布置220紧固到下壳体224的紧固件316、320、324不与散热器200、SoM 204、或模块PCB 208相互作用。类似地，将散热器200、SoM 204、或模块PCB 208紧固到下壳体224的紧固件312不与相机212、颗粒传感器216、或LED布置220相互作用。因此，散热器200、SoM 204、和模块PCB208布置为以便与相机212、颗粒传感器216、和LED布置220物理上间隔开。因此，由模块PCB208和SoM 204中的电子部件产生的热不会向下传导到相机212、颗粒传感器216、或LED布置220中，而是替代地向上传导通过散热器200并从车载感测布置112的顶部出去。因此，车载感测布置112提供有效的热管理，以便防止或最小化车载感测布置112中的部件过热。

如在图2和图3中看到的，车载感测模块112配置为自容式封装。因此，容易将车载感测模块112作为改装安装到现有车辆中。下壳体224可修改以方便地装配在不同的车辆中，而散热器200、SoM 204、模块PCB 208、相机212、颗粒传感器216、和LED布置220的配置在下壳体224的不同配置中可是相同的。

如图3中描绘的，在一个特定实施例中，车载感测模块112配置为接收在车辆102的车顶框（roof bezel）344中的接收器340中。更具体地，车载感测模块112可布置在后视镜348的后方，并且接收器340可是太阳镜架。由于许多车辆在车顶框344中具有太阳镜架，因此车载感测模块112可通过对车载感测模块112或车辆102的布置的最小修改而方便地适应于多种不同的车辆。例如，如图3中示出的，车载感测模块112可配置为使得下壳体224在美学上与车辆102的车顶框344匹配。

此外，如图4至图6中看到的，通过将车载感测模块112安装在后视镜348的后方，相机212具有车辆102的座舱108中的地板和座椅的直接视野。因此，车载感测模块112使得能够仅通过一个相机212获得车辆合适的视觉覆盖。

此外，在图2和图3中示出的车载感测模块112的配置中，颗粒传感器开口280相对于车辆布置在下壳体224的前部分中。因此，如从乘客的视角看，颗粒传感器开口280位于下壳体224的主要部分或降低的部分之后。因此，颗粒传感器开口280通常遮挡在车辆102的乘客视野之外。因此，乘客不太可能意识到颗粒传感器开口280的位置，并且因此不太可能擅自改动颗粒传感器开口280以试图避免在座舱108中检测到烟雾或水气。

此外，由于颗粒传感器216的进气开口276与下壳体224的颗粒传感器开口280对准，周围空气可直接从座舱108经过到进气开口276中。因此，周围空气不会扩散通过下壳体224的内部，在该下壳体224的内部中周围空气可由下壳体224中的部件稀释或加热。

如上所述，车载感测模块112可连接到位于车载感测模块112的包壳之外的传感器。作为示例，陀螺仪/加速度计模块122可附接到车辆102的底盘，以提供改进的对车辆102的小的损坏的灵敏度。在一个实施例中，陀螺仪/加速度计模块122还包括与SoM 204中的麦克风分开的额外的麦克风。陀螺仪/加速度计模块122可通过电缆或有线连接可操作地连接到车载感测模块112，或者陀螺仪/加速度计模块122可经由已知的无线连接方法可操作地连接到车载感测模块112。

在一些实施例中，车载感测模块112可还包括多种指示灯、用户界面、扬声器等，用于本地地向车辆的乘客传送信息或从车辆的乘客接收信息。

具有相机的车载感测系统的操作

在一些实施例中，图2-3的车载感测模块112配置为基于接收自烟雾探测器或其他空气质量/颗粒传感器的传感器数据检测乘客是否在车辆102的座舱108内吸烟，这些数据可以预定速率提供和/或访问（例如每秒一次）。在一个实施例中，车载感测模块112执行烟雾检测算法以监视例如由颗粒传感器216检测到的随时间的颗粒物质浓度的曲线，并将监视的颗粒物质浓度与参考数据进行比较。在烟雾检测事件的情况下，车载感测模块112还可操作相机212以拍摄车辆102的座舱108的照片和/或在车辆中生成听觉警报。

此外，车载感测模块112的一些实施例配置为基于接收自陀螺仪、加速度传感器、振动传感器、和/或麦克风（例如，接收自陀螺仪/加速度计模块122）的传感器数据，检测车辆102特别是车辆102的车身在期间是否发生损坏。在一个实施例中，车载感测模块112执行适当的学习算法（人工神经网络）以收集和分析传感器数据以检测出已经发生的小的损坏。在一个实施例中，基于接收自传感器的传感器数据，车载感测模块112检测车辆上的损坏发生的位置（例如，左前）并分类损坏的等级（例如，严重或轻微），这是基于接收自传感器的数据。

在一些实施例中，车载感测模块112配置为检测车辆的乘客是否遗留了物品，诸如电话、钥匙、或眼镜。在一个实施例中，在乘坐结束后并且使用者已经离开汽车之后，车载感测模块112操作LED 288以照明座舱108并操作相机212以捕获样本照片。车载感测模块112然后执行适当的算法以分析样本照片并为后续照片确定优化参数（例如，曝光、增益、伽玛值等）。紧接着，车载感测模块112使用所确定的参数操作LED 288和相机212以捕获照片组以获得最佳结果，并使用该组照片形成高动态范围（HDR）照片。车载感测模块112执行适当的算法以分析HDR照片以检测车辆102中的丢失或遗留的物品。车载感测模块112在HDR照片中标记丢失或遗留的物品，诸如以方框标记（如图4中示出的），并还在元数据中列出物品。在一个实施例中，车载感测模块112对丢失或遗留的物品进行区分和分类，并将这些分类包括在元数据中。以这种方式，在检测到丢失或遗留的物品的情况下，可立即通知使用者。此外，运营者可分析HDR照片并在有任何疑问的情况下对其进行校正。

在一些实施例中，车载感测模块112配置为检测车辆的座舱108是清洁的还是肮脏的。污迹可呈现若干形式，包括灰尘、不同种类的土壤、或者甚至杂物、散落的垃圾碎片或残留物。常见的例子包括在座舱108的地板上的沙子或草（如图5中示出的），以及在座舱108的地板或座位上的残渣或其他杂物（如图6中示出的）。在一个实施例中，如上文描述的，车载感测模块112操作LED 288以照明座舱108并操作相机212以捕获样本照片并且然后捕获HDR照片，用于检测丢失或遗留的物品。车载感测模块112执行适当的算法以分析HDR照片以检测车辆102中的污迹或杂物。车载感测模块112在HDR照片中标记灰尘或杂物，诸如以方框标记（如图5和图6中示出的），并在元数据中列出污迹或杂物。在一个实施例中，车载感测模块112对检测到的污迹或杂物进行分类（例如，可移动/不可移动、垃圾、危险品、液体等）并将这些分类包括在元数据中。以这种方式，在车辆肮脏的情况下可立即通知运营者，可决定如何处理（例如，汽车必须清洁、维修等）。此外，运营者可分析HDR照片并在有任何疑问的情况下对其进行校正。

在至少一个实施例中，车载感测模块112配置为向远程服务器后端传输传感器数据和处理结果。特别是，车载感测模块112操作其一个或多个收发器（例如，无线电话收发器232）以向远程服务器后端传输原始传感器数据、丰富的或注释的传感器数据、和/或检测到的事件数据以及相关照片等。在一个实施例中，远程服务器后端与共享车辆服务的运营者相关联或可由运营者访问，车辆102用于该共享车辆服务。以这种方式，运营者可在后端上评估数据和事件并以适当的方式反应。替代地，远程服务器后端可与车辆102的OEM或与一些其他利益相关方相关联。

带有环境传感器的车载感测系统

在图7至图12中描绘了车载感测模块400的另一实施例。可使用图7至图12的车载感测模块400代替上文描述的车载感测模块112。然而，车载感测模块400配置为不带有相机，从而使得车载感测模块400能够是紧凑的且易于安装在车辆挡风玻璃上而不会阻挡驾驶员的视野。

车载感测模块400包括壳体404，该壳体404支持PCB 408、颗粒传感器412、和柔性天线416。壳体404包括共同限定内部空间426的基部420和盖424（在图7-9中最佳看到），PCB408和颗粒传感器412布置在该内部空间426中。基部420和盖424可形成为塑料注射成型部件，尽管读者应该理解的是，基部420和盖424可由任何期望的材料形成。

基部420具有侧壁428，该侧壁428绕基部420的外周边的部分延伸，以便至少部分地限定内部空间426。基部420还限定了多个突起，该多个突起用于帮助定位并安装布置在内部空间426中的多个部件。突起中的一个配置为分隔件430，如将在下文中进一步详细讨论的，分隔件430将入口区域454与内部空间426的其余部分分开，颗粒传感器412从该入口区域454收集空气。

内部空间426基本上由壳体404包围，以便减少空气流以及任何其他污染物从内部空间426的进和出。在一个特定实施例中，使得仅能够通过开口432、434、436、438的多个组进行从内部空间426进和出的空气交换。其中开口的组中的两个432、434通向相应的圆柱状突起440、442的内部中，该圆柱状突起440、442从盖424的顶部突起到内部空间426中。特别是，如下文中将详细讨论的，开口432、434为声波从座舱108传播到布置在PCB 408上的麦克风580提供了基本不间断的路径。

另外的开口436的组允许将周围空气拉到颗粒传感器412的入口450中，而开口438的组使得空气能够从颗粒传感器412的出口456排出，并且使得在内部空间426的其余部分中的空气能够离开内部空间426。此外，盖424包括两个分隔件444、446，其在开口436、438之间延伸到内部空间426中。两个分隔件444、446与基部420的分隔件430配合，以在内部空间426内将开口436、438基本上或完全地彼此隔离，并使入口区域454与内部空间426的其余部分基本上或完全地隔离。如在本文中使用的，基本上隔离是指不存在连接入口区域454和内部空间426的其余部分的，或连接开口436、438的，具有垂直于气流的名义方向面积大于10mm²的间隙。在一些实施例中，不存在连接入口区域454和内部空间的其余部分的，具有垂直于气流的名义方向面积大于5mm²的间隙；而在其他实施例中，不存在具有大于3mm²的面积的间隙。

盖424还包括侧壁448，该侧壁448整个地绕盖424周向地延伸，以便包围内部空间426。侧壁448以柔性天线416插置在两个侧壁428、448之间的方式围绕基部420的侧壁428。在示出实施例中，柔性天线416整个地绕侧壁448的两侧延伸，并且部分地绕侧壁448的另外两侧延伸。

如在图8中最佳看到的，颗粒传感器412具有布置在颗粒传感器412的相同侧上的入口450和出口452。入口450和出口452均布置在颗粒传感器的邻近侧壁448的侧上，使得在入口450和出口452与侧壁448之间仅存在相对小体积的空气。颗粒传感器412具有配置为产生气流的风扇，该风扇将空气抽取到入口区域454并到颗粒传感器412的入口450中。

在示出的实施例中，入口区域454包含内部空间426的相对小的部分。特别是，在一个实施例中，入口区域454的体积小于内部空间426的总体积的10％。在其他实施例中，入口区域454的体积小于内部空间的总体积的5％、小于3％、或小于2％。由于入口区域与内部空间426的总体积相比相对小，抽取到入口区域454中的空气具有小的体积，空气一旦抽取到入口区域454中便会在该小体积中扩散。因此，抽取到入口区域454中的空气的大部分直接从开口436前进到颗粒传感器412的入口450中。因此，车载感测模块400使得能够精确地感测车辆座舱108的空气中的颗粒物质。

颗粒传感器412配置为感测在座舱108的周围空气中的颗粒物质浓度。特别是，颗粒传感器412至少配置为检测具有与烟雾（并且特别是与烟草烟雾和/或大麻烟雾）相关联的尺寸或质量的颗粒物质，但也可检测与其他气载颗粒或水蒸气相关联的颗粒物质。颗粒传感器412处理在入口450中接收的空气以就颗粒的存在和大小对空气进行分析，并且然后通过出口452将空气排出到出口区域456中。排出到出口区域456中的空气扩散通过内部空间426并经由开口438离开壳体404。

现在参考图10和11，PCB 408支持并电气互相连接多个电气部件，至少包括控制器460、惯性测量单元（“IMU”）传感器464、和环境传感器468。IMU传感器464包括一个或多个陀螺仪传感器和一个或多个加速度计。在一个特定实施例中，IMU传感器464可是具有三轴陀螺仪和三轴加速度计的6轴传感器。IMU传感器464可操作地连接到控制器460，以便传输由IMU传感器464感测的指示车载感测模块400的速度和移动的信息。由IMU传感器464感测的信息由控制器460使用，以确定车辆是否已发生碰撞以及任何检测到的碰撞事件的严重性。

环境传感器468配置为分析内部空间426之内的空气，以确定车辆座舱108中的空气的一个或多个性质。在一个特定实施例中，环境传感器468配置为检测指示座舱中的空气质量的性质，诸如相对湿度、大气压力、温度、以及有机化合物的存在，更特别地是挥发性有机化合物（VOC）的存在。因此，环境传感器236包括集成到单个封装中的多种单独的传感器。然而，应当理解的是，可替代地提供单独的分立传感器，包括VOC传感器、湿度传感器、大气压力传感器、和温度传感器。环境传感器468可操作地连接到控制器460，以便例如经由I²C连接，向控制器460传输指示感测到的参数的信号。

控制器460至少包括处理器480和相关联的存储器484。如上所述，本领域普通技术人员将认识到，“处理器”包括处理数据、信号或其他信息的任何硬件系统、硬件机构或硬件部件。因此，处理器480可包括系统，该系统带有中央处理单元、图形处理单元、多处理单元、用于实现功能的专用电路、可编程逻辑、或其他处理系统。存储器484可是能够储存由处理器可访问的信息的任何类型的设备，诸如闪存卡、ROM、RAM、硬盘驱动器、磁盘、或任何用作为易失性或非易失性数据存储设备的多种其他计算机可读介质，如本领域普通技术人员将认识到的那样。存储器484配置为储存程序指令，当由处理器480执行时，该程序指令使得车载感测模块400能够施行多种操作，包括监视共享车辆102的座舱108，如下文描述的那样。

在示出的实施例中，控制器460采用物联网（IoT）控制器460的形式，其具有的集成的特征和功能超过通用多功能控制器的特征和功能。由此，在示出的实施例中，IoT控制器460配置为片上系统（SoC），其布置在PCB 408上。替代地，IoT控制器460可等同地配置为模块系统（SoM），其中其子部件布置在至少一个分立PCB上，该分立PCB由电缆和/或模块连接器连接到PCB 408。在任何情况下，IoT控制器460包括超过处理器480和存储器484的集成的特征和功能。

在示出的实施例中，IoT控制器460还包括无线电通信模块，其在示出的实施例中该无线电通信模块是蜂窝电话调制解调器488，其可操作地连接到在PCB 408上的天线连接器496。天线连接器496连接到柔性天线416，该柔性天线416配置为改善车载感测模块400的蜂窝接收。蜂窝电话调制解调器488配置为与天线416一起经由无线电话网络与互联网通信，该无线电话网络例如诸如GSM、Code CDMA、和/或LTE网络。读者应理解的是，尽管示出的实施例将蜂窝电话调制解调器488描绘为与控制器460集成在一起，在其他实施例中，蜂窝电话调制解调器488可布置在与控制器460分开的PCB 408上。

PCB 408还包括用户身份模块（“SIM”）卡接收器512，其配置为容纳SIM卡516。SIM卡接收器512可操作地连接到控制器460，并且更具体地，连接到蜂窝电话调制解调器488，以便提供识别信息，以使得蜂窝电话调制解调器488能够访问无线电话网络，如在本领域中通常已知的那样的。

在一些实施例中，IoT控制器460有利地提供了集成的全球导航卫星系统（GNSS）功能。为此，IoT控制器460包括GNSS接收器以及常规地包括在GNSS模块492中的任何其他处理器、存储器、振荡器、或其他硬件。GNSS接收器配置为从GNSS卫星接收信号，从该信号可确定位置数据。GNSS接收器例如配置为支持GPS、GLONASS、BeiDou、和Galileo中的一个或多个，或任何其他GNSS。GNSS接收器连接到GNSS天线500以使得能够接收GNSS信号。在示出的实施例中，GNSS天线500布置在PCB 408中或PCB 408上，但替代地其可分开布置在壳体404之内或之外。应当理解的是，在替代实施例中，分立GNSS模块可提供在PCB 408上，与控制器460分开。

在一些实施例中（未示出），IoT控制器460可还包括集成的Bluetooth®和/或Wi-Fi®收发器，其配置为与使用共享车辆102的乘客或驾驶员所有的智能手机或其他智能设备进行本地通信。类似地，在一些实施例中，分立Bluetooth®和/或Wi-Fi®收发器可提供在PCB 408上，与控制器460分开。

在一些实施例中，IoT控制器460有利地包括多种集成的数据/外围接口，用于与车载感测模块400的多种额外的部件可操作地连接，该额外的部件包括通用输入/输出（GPIO）、串行外围设备接口（SPI）、内集成电路（I²C或I2C）、集成电路内置音频（I²S或I2S）、安全数字输入输出（SDIO）、通用串行总线（USB）、高速芯片间USB（HSIC）、以及通用异步收发传输器（UART）。以这种方式，IoT控制器460提供了与可在共享交通工具102内可用的多种外部传感器的容易的兼容性，并且提供与集成的传感器的多种配置的兼容性。

另外，PCB 408可包括可移动存储介质保持器520，例如安全数字（“SD”）卡读取器等，其配置为容纳可移动存储器存储设备524并与之通信，该可移动存储器存储设备524例如安全数字（SD）、SD高容量（SDHC）、或SD扩展容量（SDXC）存储卡，以及任何等同类型的可移动存储卡或其他非易失性存储器技术。可移动存储介质保持器520可连接到控制器460，例如经由SDIO接口。控制器460可配置为将来自传感器数据的处理的元数据写入可移动存储器存储设备524，并且从可移动存储器存储设备524读取指令、程序代码、或其他信息。

另外，在一些实施例中，PCB 408还可包括连接到控制器460的外部设备连接器528。外部设备连接器528使得外部计算设备（诸如诊断工具等）能够临时连接到车载感测模块400以从车载感测模块400读取或接收数据。外部设备连接器528可配置为使得能够在控制器460和外部计算设备之间进行有线通信，该外部设备连接器528例如采用USB连接器的形式（例如，USB-A、USB-C、微型USB等）等。

此外，PCB 408包括输入/输出（“I/O”）连接器540，其连接到外部电缆544，该外部电缆544连接到I/O连接器540并且经由限定在壳体404中的开口546离开壳体404。在一个实施例中，外部电缆544包括布置在开口546处的索眼545，该索眼545配置为在开口546处将外部电缆544附接到壳体404以提供应变释放。外部电缆268配置为经由一个或多个线束或等同物与共享车辆102的一个或多个车辆接口、总线、或系统（至少包括电源线140）连接，以便接收来自车辆电池136的车辆电池电压547（例如，12V）。另外，在至少一些实施例中，外部电缆544配置为与一个或多个通信总线124连接，以便接收来自外部传感器和/或车辆ECU128的数据。在一个特定实施例中，外部电缆544连接到车辆102的车顶控制台框。读者应该理解的是，在一些实施例中，PCB包括专用电池或可操作地连接到专用电池，该专用电池代替外部电缆544或作为辅助电源，如果来自车辆的电源中断的话。

I/O连接器540可操作地连接到PCB 408的电源电路548，其配置为将来自车辆电池136的电力转换为合适的电压，用于向控制器460和车载感测的其他部件提供电力。电源电路548还包括低功率模式电路552，其配置为在低功率模式下仅向车载感测模块400的选择的部件子集供电，以避免当车辆熄火时耗尽车辆电池136。

PCB 408还包括点火感测电路556，其可操作地连接到I/O连接器540并连接到控制器460。点火感测电路556配置为监视提供自车辆电池136的输入电压，以确定何时车辆102的点火已经激活。点火感测电路556然后向控制器460传输点火信号。如将在下面进一步讨论的，在至少一些实施例中，车载感测模块400响应于点火信号从低功率模式切换到活动状态。换句话说，点火信号可作用为用于控制器460的唤醒信号。

PCB 408还包括电池监视电路560，其可操作地连接到控制器460和I/O连接器540，并且其功能为监视车辆电池的状态。例如，电池监视电路560可配置为监视提供给车载感测模块400的电压和电流。在一些实施例中，车载感测模块400的电力状态（例如，关、开、低功率模式、活动模式）由控制器460根据由电池监视电路560感测到的电压和电流控制或改变。

PCB 408还包括可操作地连接到控制器460的至少一个麦克风580。每个麦克风580包括配置为记录座舱108内的声音的任何期望类型的声学传感器。在一个特定实施例中，每个麦克风240采用直接安装在PCB 208上的微机电系统（MEMS）麦克风的形式。

在示出的实施例中，PCB 408包括彼此间隔开的两个麦克风580，以便记录座舱108中的立体声音频。每个麦克风480由声学密封垫圈584围绕，该声学密封垫圈584的一个端部抵靠PCB 408密封。每个声学密封垫圈584的内周向表面抵靠在壳体盖420的内部侧上的圆柱状突起440、442中的相关联一个密封。因此，声学密封垫圈584在声学上隔离了麦克风580布置于其中的体积，以便减少在通过开口432、434传输的并由麦克风580检测的声音中的干扰。

在一些实施例中，车载感测模块400包括安装在PCB 408上或壳体404上的指示灯（例如，LED）592。该指示灯592布置为以便通过盖424的开口596可见，并且配置为发光指示车载感测模块400的操作状态。

在图9和10看到的，PCB 408还支持颗粒传感器连接器600，其经由PCB 408中的电连接可操作地连接到控制器460。颗粒传感器连接器600使得能够在控制器460和颗粒传感器412之间传递数据，并且使得电源电路能够向颗粒传感器412供应电力。

在一些实施例中，PCB还包括相机触发电路608。控制器460配置为操作相机触发电路608以激活外部相机612，该外部相机612布置在共享车辆内并且配置为捕获座舱108的图像，以便以如上文描述的方式捕获车辆座舱之内的一个或多个照片。控制器460配置为经由相机触发电路608或经由另一数据连接从外部相机612接收捕获的图像。

在示出的实施例中，如在图12中看到的，车载感测模块400配置为安装在车辆102的挡风玻璃640上。因此，车载感测模块400包括双面粘合垫520，其配置为将壳体基部420的背侧（即与内部空间426相对的侧）固定到车辆的挡风玻璃640。在一些实施例中，车载感测模块400配置为在后视镜644的与驾驶员侧相对的侧上固定到挡风玻璃640（即，在左驾车辆中固定到后视镜644的右侧）。车载感测模块400可布置为距挡风玻璃640的顶部在大约25mm与75mm之间，或更特别是大约50mm；以及距后视镜644或外部感测模块648在25mm与75mm之间，或更特别是大约50mm。该位置使得电源电缆544可容易地布线到车顶控制台框652而不会阻挡驾驶员的视野。

带有环境传感器的车载感测模块的操作

下面描述了用于操作车载感测模块400的多种方法和过程。在这些描述中，方法、处理器、和/或系统施行一些任务或功能的陈述是指控制器或处理器（例如，车载感测模块400的控制器460）执行储存在可操作地连接到控制器460或处理器480的非暂时性计算机可读存储介质（例如，车载感测模块400的控制器460的存储器484或可移动存储器存储设备524）中的编程指令，以操纵数据或操作车辆监视系统100或车载感测模块400中的一个或多个部件以施行任务或功能。此外，方法的步骤可以任何可行的时间顺序施行，而与在附图中示出的顺序或描述步骤的顺序无关。

图13示出了用于操作车载感测模块400以至少监视共享车辆102的座舱108的方法700。在共享车辆102的操作期间，方法700有利地捕获并在非易失性存储器（例如，存储器484和/或可移动存储器存储设备524）中储存传感器数据，例如在诸如汽车租赁服务、自动出租车服务、乘车共享服务等的共享车辆服务的背景下。此外，方法700有利地处理传感器数据以提供元数据，该元数据也储存在非易失性存储器484和/或524中。方法700有利地使得这样的共享车辆服务的运营者能够监视共享车辆102的条件、执行规则和政策、并以最少的人工介入为客户提供额外的好处。

方法700开始于打开车载感测模块的电源（框710）。特别是，如上所述，电池监视电路560配置为监视经由外部电缆544提供的到外部I/O连接器540的电源线140的电压和电流。在一些实施例中，电源线140是经由共享车辆102的常开电源线提供的，其直接提供车辆电池136的电池电压。将理解的是，如果精确地测量，车辆电池136的电池电压可用于估计车辆电池136的充电状态。在一个实施例中，电池监视电路560测量经由外部电缆544提供的电池电压，并且响应于超过预定阈值电压的电池电压而向控制器460提供启动信号，以至少部分地启动车载感测模块400。预定阈值电压是对应于车辆电池的预定充电状态的电池电压。在一个实施例中，预定充电状态是在该状态下车辆电池136仍可提供足够的电流以启动车辆的状态。以这种方式，如果车辆电池136充分充电，则车载感测模块400将仅以电池电力操作；并且如果共享车辆102没有启动达较长时间，将不会导致车辆电池不必要地耗尽。

在替代实施例中，经由I/O连接器540连接到的电源线140是共享车辆102的开关/辅助电源线，其仅在如果已激活点火以启动共享车辆102（通常通过切换点火的操作元件并压下制动器）或者如果已激活共享车辆102的辅助电源（通常通过切换点火的操作元件而不压下制动器）时，提供车辆电池136的电池电压。因此，响应于检测到来自车辆电池136的电池电压，电池监视电路560向控制器460提供启动信号以至少部分地启动。

方法700继续在低功率模式下操作车载感测模块直到唤醒条件发生（框720）。特别是，响应于启动信号，车载感测模块400开始在低功率模式下操作，在该低功率状态下，控制器460激活车载感测模块400的部件的子集以启动。特别是，在一个示例性实施例中，在低功率模式下，仅激活IMU 564、环境传感器568、点火感测电路556、和电源电路548的低电源552。此外，控制器460本身可在低功率状态下操作，在该低功率状态下禁用某些功能或子部件，诸如与蜂窝电话和GNSS相关的那些。

车载感测模块400在低功率模式下操作，直到满足唤醒条件，或更特别是，直到控制器460接收到唤醒信号。响应于接收到唤醒信号，车载感测模块400开始在活动模式下的操作，在该活动模式下，控制器460激活车载感测模块400的所有部件以启动。在一个实施例中，响应于检测到共享车辆102的点火已激活，点火感测电路556向控制器460发送唤醒信号。在一个实施例中，IMU 564响应于检测到共享车辆102的扰动（例如，超过阈值的或匹配预定轮廓的加速度或陀螺仪测量）而向控制器460发送唤醒信号，该扰动指示，例如，驾驶员已解锁共享车辆102并进入座舱108。在一个实施例中，如果控制器460的蜂窝电话功能在低功率模式期间是操作的，则可从云存储后端150接收唤醒信号。

方法700继续接收来自集成传感器和外部传感器的传感器数据，并将传感器数据写入本地非易失性存储器（框730）。特别是，在活动模式下，在接收到唤醒信号之后，控制器460开始将来自集成传感器以及来自外部传感器的传感器数据记录/写入可移动存储器存储设备524、存储器484、或一些其他非易失性存储器。在一个实施例中，IoT控制器460在可移动存储器存储设备524上实施一个或多个环形缓冲区（其也可称为圆形缓冲区、圆形队列、或循环缓冲区），以管理新测量的传感器数据的储存以及旧传感器数据的删除。

方法700继续处理传感器数据以确定元数据（包括事件数据），并将元数据写入本地非易失性存储器（框740）。特别是，控制器460配置为处理接收自集成传感器或接收自外部传感器的传感器数据，以通过元数据并且特别是事件检测来丰富数据。如上所述，传感器可包括多种多样的传感器，包括相机（例如，外部相机612）、麦克风（例如，麦克风580）、陀螺仪和加速计（例如，IMU 564）、烟雾探测器（例如，颗粒传感器412）或其他空气质量/颗粒传感器（例如，环境传感器568）、温度传感器、和/或湿度传感器。控制器460处理传感器数据以确定共享车辆102的一个或多个条件、质量、或状态和/或检测与共享车辆102的一个或多个条件、质量、或状态相关的一个或多个事件的发生。IoT控制器460将确定的条件、质量、或状态以及与之相关的检测事件作为储存的传感器数据的元数据储存在存储器484和/或可移动存储器存储设备524上。

在至少一些实施例中，控制器460配置为确定共享车辆102的一个或多个条件、质量、或状态和/或检测与共享车辆102的一个或多个条件、质量、或状态相关的一个或多个事件的发生，这使用了诸如机器学习模型（例如，人工神经网络）的算法或模型。在一个实施例中，控制器460配置为经由其蜂窝电话调制解调器从云存储后端150接收算法或模型的更新。

在一些实施例中，响应于检测到特定的质量、条件、状态、或事件，控制器460操作相机触发电路608以使车辆相机612捕获座舱108的图像或视频。控制器460将捕获的图像作为传感器数据的元数据储存在存储器484和/或可移动存储器存储设备524上，特定质量、条件、状态、或事件检测自该传感器数据的元数据。

在一些实施例中，控制器460配置为基于由IMU 564或由类似的外部传感器（例如，传感器120）提供的加速度和陀螺仪测量而确定共享车辆102是否已经发生碰撞或是否已经以其他方式机械地损坏。在一个实施例中，控制器460配置为响应于超过预定阈值的或与预定加速度轮廓匹配的加速度和/或陀螺仪测量而检测碰撞或损坏事件。在一个实施例中，控制器460执行机器学习模型（例如，人工神经网络）以基于加速度和/或陀螺仪测量而检测碰撞或损坏事件。在一个实施例中，控制器460基于加速度和/或陀螺仪测量或其他传感器数据而检测在何处发生了损坏（例如，左前）并对损坏的严重性或等级（例如，严重）进行分类。在一个实施例中，控制器460执行机器学习模型（例如，人工神经网络）以基于加速度和/或陀螺仪测量对检测到的碰撞或损坏进行分类。在一个实施例中，响应于碰撞或损坏事件，控制器460操作相机触发电路608以使车辆相机612捕获座舱108的图像或视频。

在一些实施例中，控制器460配置为基于由环境传感器568提供的VOC测量而确定共享车辆102的座舱108是否具有令人不愉快或异常的气味。在一个实施例中，控制器460配置为响应于超过预定阈值的或与预定轮廓匹配的VOC测量而检测令人不愉快/异常的气味事件。在一个实施例中，控制器460执行机器学习模型（例如，人工神经网络）以基于VOC测量而检测令人不愉快/异常的气味事件。在一个实施例中，响应于令人不愉快/异常的气味事件，控制器460操作相机触发电路608以使车辆相机612捕获座舱108的图像或视频。

额外地，在一些实施例中，控制器460可配置为至少基于由环境传感器568提供的VOC测量而识别和/或分类在共享车辆102的座舱108中存在的味道或气味。例如，基于在座舱108中感测到的VOC的化学轮廓，并且，在一些实施例中，结合感测到的温度、湿度、大气压力、和微粒浓度，控制器460将味道识别为对应于特定的气味类别。例如，在一些实施例中，控制器460配置为识别和分类对应于以下中的一个或多个的气味：大麻、烟草、香水、食物、饮料、酒精、尿、呕吐物、粪便、动物气味、霉菌、汽油、和对车辆102的使用者来说可是可检测的其他气味。在一个实施例中，控制器460配置为执行机器学习模型（例如，人工神经网络）以基于检测到的VOC识别并分类车辆座舱108中的气味，并且，在一些实施例中，还基于温度、湿度、压力、和/或颗粒测量。在一些实施例中，响应于检测到某些类别的气味，控制器460操作相机触发电路608以使车辆相机612捕获座舱108的图像或视频。

在一些实施例中，控制器460配置为基于由颗粒传感器564提供的颗粒物质测量而确定驾驶员或乘客是否在共享车辆102的座舱108内吸烟。在一个实施例中，控制器460配置为监视颗粒物质浓度随时间的曲线，并响应于匹配参考轮廓/曲线的或超过浓度阈值的颗粒物质浓度的曲线而检测吸烟事件。在一个实施例中，控制器460执行机器学习模型（例如，人工神经网络）以基于颗粒物质测量而检测吸烟事件。在一个实施例中，响应于吸烟事件，控制器460操作相机触发电路608以使车辆相机612捕获座舱108的图像或视频。

方法700继续至少将元数据上载到云存储后端用于远程存储（框750）。特别是，控制器460配置为操作蜂窝电话调制解调器488以至少将确定的元数据上载到云存储后端150。上载的元数据至少包括检测到的事件，并且可包括指示每个事件发生的时间的对应时间戳，以及关于检测到的事件的其他背景性信息（例如，响应于检测到事件而捕获的图像）。在一些实施例中，控制器460配置为还上载原始传感器数据（检测到事件来自与其中），或在处理传感器数据以检测事件期间确定的中间数据。在一些实施例中，控制器460配置为上载所有原始传感器数据，而不论传感器数据是否对应于任何检测到的事件。在一个实施例中，车载感测模块400使用公钥基础设施（PKI）或等同物而利用到云存储后端150的安全和加密（TLS V1.2加密）连接。在一个实施例中，通过使用由适当的证书颁发机构签名的证书来保证鉴权。

额外的实施例

读者应该理解的是，在一些实施例中，以上关于车载感测模块112公开的特征集成在车载感测模块400中。例如，在一些实施例中，车载感测模块400包括相机、散热器、和/或SoM配置。类似地，车载感测模块112包括以上关于车载感测模块400描述的特征。例如，在一些实施例中，车载感测模块112包括如参考车载感测模块400描述地配置的环境传感器、或SoC。

此外，在多种实施例中，以上关于车载感测模块112描述的任何或所有功能和操作集成在车载感测模块400中。例如，在车载感测模块400的一个实施例中，控制器460配置为以与上文参考图4-6描述的方式类似的方式分析由集成相机或由外部相机612捕获的照片。类似地，车载感测模块112的实施例配置为执行本文中描述的方法700的方法步骤中的任何一个或多个。

尽管已经在附图和前述说明中详细示出并描述了本公开，但是在性质上应将其视为说明性的而不是限制性的。应该理解的是，仅呈现了优选实施例并且期望保护落入本公开的精神之内的所有改变、修改和其他应用。

Claims

1.用于监视车辆的座舱的感测模块，包括：

环境传感器，所述环境传感器配置为感测在所述座舱的周围空气中的有机化合物；

颗粒传感器，所述颗粒传感器配置为检测在所述周围空气中的颗粒物质；

控制器，所述控制器可操作地连接到所述环境传感器和所述颗粒传感器，并配置为从所述环境传感器和所述颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据；以及

壳体，所述壳体配置为安装到所述车辆的挡风玻璃，所述壳体支持所述环境传感器、所述颗粒传感器、和所述控制器。

2.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述壳体限定基本上包围的内部空间，所述环境传感器、所述颗粒传感器、和所述控制器布置在所述内部空间中。

3.根据权利要求2所述的感测模块，其中，所述壳体包括分隔件，所述分隔件至少基本上将所述内部空间的第一内部区域与所述内部空间的第二内部区域隔离。

4.根据权利要求3所述的感测模块，其中，所述颗粒传感器包括入口和出口，所述入口通向所述第一内部区域，并且所述出口通向所述第二内部区域。

5.根据权利要求4所述的感测模块，其中，所述入口区域的体积小于所述内部空间的总体积的10％。

6.根据权利要求5所述的感测模块，其中，所述壳体限定通向所述第一内部区域的至少一个第一开口，以及通向所述第二内部区域的至少一个第二开口。

7.根据权利要求6所述的感测模块，其中，所述环境传感器布置在所述第二内部区域中。

8.根据权利要求2所述的感测模块，还包括：

印刷电路板（PCB），所述PCB支持在所述壳体中并且所述PCB可操作地将所述控制器、所述环境传感器、和所述颗粒传感器相互连接，

其中，所述控制器和所述环境传感器布置在所述印刷电路板上。

9.根据权利要求8所述的感测模块，还包括：

至少一个麦克风，所述至少一个麦克风支持在所述壳体中并且可操作地连接到所述控制器。

10. 根据权利要求9所述的感测模块，其中：

所述壳体包括至少一个圆柱状突起并且限定至少一个第三开口，所述第三开口通向所述至少一个圆柱状突起；以及

所述至少一个麦克风中的每个麦克风布置在所述至少一个圆柱状突起中的相关联的一个中。

11.根据权利要求10所述的感测模块，还包括：

声学垫圈，所述声学垫圈抵靠所述PCB密封并且抵靠所述至少一个圆柱状突起中的每一个周向地密封，以便将相关联的麦克风声学地隔离在所述圆柱状突起之内。

12.根据权利要求8所述的感测模块，还包括：

布置在所述PCB上的蜂窝电话调制解调器，所述控制器配置为经由所述蜂窝电话调制解调器向所述远程服务器传输所述数据。

13.根据权利要求12所述的感测模块，其中，所述控制器配置为片上系统（“SoC”），并且所述蜂窝电话调制解调器集成在所述SoC中。

14.根据权利要求8所述的感测模块，其中，所述印刷电路板包括连接器，所述连接器配置为将所述印刷电路板连接到所述颗粒传感器。

15.根据权利要求1所述的感测模块，其中，所述环境传感器还配置为感测所述周围空气的温度、大气压力、和相对湿度。

16.用于监视车辆的座舱的感测模块，包括：

颗粒传感器，所述颗粒传感器配置为检测在所述周围空气中的颗粒物质，所述颗粒传感器包括入口；

壳体，所述壳体配置为安装到所述车辆的挡风玻璃，所述壳体限定内部空间，所述环境传感器、所述颗粒传感器、和所述控制器支持在所述内部空间中，所述内部空间具有入口区域，所述颗粒传感器的所述入口从所述入口区域抽取空气，所述入口区域与所述内部空间的其余部分基本上隔离并且具有的体积小于所述内部空间的总体积的10％。

17.用于监视车辆的座舱的感测模块，包括：

控制器，所述控制器可操作地连接到所述环境传感器和所述颗粒传感器，并配置为从所述环境传感器和所述颗粒传感器接收传感器信号，并经由互联网向远程服务器传输数据；

印刷电路板（“PCB”），所述PCB支持在所述壳体中并且所述PCB可操作地将所述控制器、所述环境传感器、和所述颗粒传感器相互连接，所述控制器和所述环境传感器布置在所述PCB上；

至少一个麦克风，所述至少一个麦克风布置在所述PCB上；以及

壳体，所述壳体配置为安装到所述车辆的挡风玻璃，所述壳体支持所述环境传感器、所述颗粒传感器、所述控制器、和所述PCB，所述壳体包括分配到所述至少一个麦克风中的每个麦克风的至少一个开口。

18.根据权利要求17所述的感测布置，其中，所述壳体限定内部空间，并且每个麦克风布置在所述内部空间的麦克风空间中，所述麦克风空间与所述内部空间的其余部分声学地隔离。

19.根据权利要求18所述的感测布置，还包括：

声学垫圈，所述声学垫圈周向地围绕所述至少一个麦克风中的每个麦克风，以便声学地隔离相关联的麦克风空间。