專利名稱：一種車內氧含量智能監測控制方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于汽車電子領域，尤其涉及利用傳感器技術和電子控制技術進行車輛環境監控的領域。
背景技術：
隨著生活水平的提高，汽車已經逐漸成為人們日常生活中代步的ー種普通工具，與車輛相關的種種問題也逐漸引起人們的關注。通常，為了提高車輛的制冷(熱)效率，汽車的門窗都處于關閉狀態，使得車內外空氣無法正常對流。長時間車窗門關閉，雖然會提高車輛的制冷(熱)效率，讓車內人員更為舒適，但同時也會造成車內空氣污染嚴重的現象。情況嚴重時，甚至會造成車內氧含量過低導致車內乘員由于供氧不足死亡的事故。近幾年來，出現的多起由于夏天天氣炎熱，人員在汽車內開空調睡覺而導致缺氧死亡的悲劇，更是喚醒了人們對車內空氣質量問題的關注。為避免此類不幸的發生，除了加強自我保護意識，避免 長期停留在封閉的車內外，更有效可靠的方式是提供ー種車內氧含量智能監控方法，對車內空間的氧含量進行智能監控，提醒車內乘員注意車內空間通風，防止出現車內氧氣不足情況的發生。
發明內容
本發明通過對車內氧含量進行智能監控，當車內空間的空氣中氧氣含量可能威脅車內乘員的生命健康時進行報警，并主動改善車內通風狀況。本發明通過以下方案實現ー種車內氧含量智能監測控制方法，包括以下步驟(I)定期監測車輛內是否存在乘員若車內沒有乘員，終止本次檢測；若檢測到車內存在乘員，根據乘員數量限定車內氧含量第一警報閥值和第二警報閥值的數值，并轉入步驟(2)，其中，所述第一警報閥值大于所述第二警報閥值；(2)定期監測車內氧氣含量若判斷車內氧氣含量高于所述第一警報閥值，終止本次氧含量檢測；若判斷車內氧含量低于所述第一警報閾值，立即進行報警提示，并縮短氧含量監測周期，轉入步驟(3);(3)讀取車輛狀態信息，調整空調換氣狀態，提高車內氧含量若經過調整，車內氧含量恢復至所述第一警報閥值之上，繼續步驟(2)監測；若判斷車內氧含量繼續降低，轉入步驟(4)；(4)若車內氧含量繼續降低，并接近所述第二警報閥值解開車輛門鎖，并進行報
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目O所述步驟(3)包括，讀取車內空調狀態信息(a)若空調開啟并處于換氣狀態，加大空調換氣功率；(b)若空調處于停止狀態，開啟空調，井根據發動機狀態進行空調換氣的控制。所述步驟(b)還包括，讀取發動機狀態信息若發動機處于運行狀態，開啟中檔空調換氣功能；若發動機處于停止狀態，開啟低檔空調換氣功能。所述步驟(4)還包括，監測車門門鎖狀態若車門處于閉鎖狀態，解開門鎖，并進行報警；若車門已打開，則直接進行報警提示。優選的，每4至5分鐘進行一次車內乘員監測或車內氧含量監測。優選的，根據車內實際的乘員數量維持7分鐘生存的氧含量確定所述第二警報閾值。一種實現上述方法的車內氧含量智能監控控制裝置，包括MCU微控制器，分別與所述MCU微控制器相連的氧傳感器、座位承重傳感器、空調控制器、四門控制器以及報警控 制器，所述座位承重傳感器判斷座位上是否有乘客存在，所述氧傳感器實時監測車內氧含量，所述MCU微控制器采集所述氧傳感器與所述座位承重傳感器傳送的信息，判斷車內氧含量是否超標，完成空調換氣控制、車輛報警控制以及車門開啟控制。所述的車內氧含量智能監控裝置，還包括發動機管理系統，所述發動機管理系統與所述MCU微控制器相連，MCU微控制器讀取發動機管理系統狀態，進行空調換氣控制。所述的車內氧含量智能監控裝置，還包括四門傳感器，所述四門傳感器與所述MCU微控制器相連，將車門閉合狀態信息傳送至所述MCU微控制器處理。本發明采用周期喚醒進行工作，開始工作時，監測車內是否存在乘員，如果在喚醒情況下檢測到車內有人，開始進行車內氧含量監測。當監測車內的氧含量低于第一警報閥值，可能會有缺氧危險時，系統進行報警提示，提醒車內人員注意車內空間通風，同時開啟空調換氣，改善車內空氣狀態；當檢測到車內氧含量進ー步降低并接近第二警報閥值，車內乘員存在生命危險時，并啟動報警，將四門門鎖打開，以便外面的人進行施救。工作結束后。系統進入睡眠狀態，以節約能源。該系統智能監測車內氧氣量，通過采集車內氧氣含量、發動機啟動狀態、空調的運行狀態以及車內各個座位上承重傳感器的狀態通過相關算法來判斷是否啟動報警、開啟車門并打開車內空調換氣開關。該系統智能監測車輛內氧氣含量，能有效的避免車內乘員的生命健康受到氧含量不足的威脅。
圖I為本發明的工作流程圖；圖2為本發明的結構模塊圖。
具體實施例方式如圖I所示，ー種車內氧含量智能監測控制方法，包括以下工作步驟(I)檢測車內是否存在乘員若判斷車輛內沒有乘員，終止本次檢測；若檢測到車內存在乘員，根據車內乘員數量限定第一警報閥值和第二警報閥值的數值后，轉入步驟
(2);第一警報閥值大于第二警報閥值。第一警報閥值與第二警報閥值用于限定車內氧含量的警戒值。當車內氧氣量低于第一警報閥值設定的數值時，說明車內氧含量的質量已經不在較佳范圍內；當車內氧氣含量低于第二警報閥值時，說明車內氧含量數值已經瀕臨危險值。本實施例中，根據車內實際的乘客數量維持7分鐘生存的氧含量確定第二警報閥值。一般的，成年人缺氧時間到達5分鐘時，有可能導致死亡，因此，選用成年人維持7分鐘生存的耗氧量作為車內氧氣量不足的警戒值，可以提供足夠的時間讓車內乘員實現自救或者用于車外人員進行救助處理；第一警報閥值的數值的選取只需大于第二警報閥值數值即可，本實施例中，根據車內實際的乘客數量維持14分鐘生存的氧含量確定第一警報閾值。(2)定期監測車內氧氣含量若判斷車內氧氣含量高于第一警報閥值，終止本次氧含量檢測；若判斷車內氧含量低于第一警報閾值，立即對車內人員進行報警提示，并縮短氧含量檢測周期，轉入步驟(3);本實施例中，通過蜂鳴器進行報警提示。當監測車內存在乘員時，開始定期對車內氧含量進行監測，防止出現車內人員缺氧情況。本實施例中，每隔4至5分鐘進行一次車內乘員以及氧含量監測。考慮到節能，該系統采取周期性采集數據的設計，由于一般人在缺氧情況下不能超過5分鐘，本實施例中，該系統采用每4至5分鐘的周期進行檢測，在其他時間，缺氧報警系統處于休眠狀態，即可及時監控車內氧含量情況，同時不進行多余的耗能。系統將測得的車內實時氧含量與限定的第一警報閥值進行比較，若實時氧含量數值高于第一警報閥值，則說明車內通風狀況比較理想，只需繼續定時監測即可；當車內氧含量低于限定的第一警報閥值時，說明車內人員的生存已經存在一定危險，需要及時提醒，改 善車內氧含量情況。同時，縮短車內氧含量的監測周期，防止在系統休眠時間過長，車內氧含量狀況惡化的情形發生。必要吋，當判斷車內氧含量低于限定的第一警報閥值，可對車內氧含量進行時時監測，防止意外發生。(3)讀取車輛狀態信息，調整空調換氣狀態，以提高車內氧含量若車內氧含量恢復至第一警報閥值之上，繼續步驟(2);若車內氧含量繼續降低，轉入步驟(4)；步驟(2)中已經監測到車內氧含量低于第一警報閥值，需要改善車內通風狀況，若經系統警報提示，車內乘員通過打開車門或者車窗等方式，或者系統自行根據車內發動機狀態、空調運行狀態進行車載空調換氣調整，使得車內氧含量恢復至第一警報閥值之上，危險解除，則系統繼續步驟(2)的監測。系統自動調整車內氧含量步驟如下讀取車內空調狀態信息(a)若空調開啟并處于換氣狀態，加大空調換氣功率；(b)若空調處于停止狀態，開啟空調，井根據發動機狀態進行空調的控制。步驟(b)中，根據發動機狀態進行空調的控制具體包括以下步驟讀取車內發動機狀態信息，若此時發動機處于運行狀態，說明車輛處于運行狀態，可以不考慮電量的消耗情況，長期保持空調換氣功能開啟中檔空調換氣功能；若發動機處于停止狀態，由于空調消耗較大，采用暫時打開空調換氣功能，開啟低檔空調換氣功能并進行報警。若經調整后，車內氧含量狀態并無改善，反而繼續降低，轉入步驟(4)進行處理。(4)若檢測到當時車內氧含量繼續降低，并接近第二警報閥值，解開門鎖，以便車外的人員進行救助，并進行報警提示，以喚醒車內乘員，或吸引車外人員注意力，及時進行救助。具體步驟如下，讀取車門門鎖狀態信息若車門處于閉鎖狀態，則解開門鎖，并進行報警；若車門已打開，則直接進行報警提示。當經過車內空調換氣調整，車內氧含量繼續降至第二警報閥值時，說明車內人員可能已經處于無意識狀態，需要外部救助，此時，系統讀取車門門鎖狀態信息，若門鎖閉鎖，系統發送指令至四門控制器，打開車鎖，同時，進行報警提示，吸引外部人員注意，查看車內情況，進行救助；若車門門鎖已經解鎖，則直接進行報警求救。該系統的電源由車載電源提供，考慮到節能，系統采用內部定時喚醒，本實施例中，喚醒周期為4min。系統開始工作時，監測車內是否有乘員，如果在喚醒情況下檢測到車內有人，進行車內氧含量監測。當監測車內的氧含量低于第一警報閥值，不能滿足車內人員的需要時，系統進行報警提示，提醒車內人員注意車內空間通風，同時開啟空調換氣；當檢測到車內氧含量進ー步降低并接近第二警報閥值時，將四門門鎖打開，以便外面的人進行施救，并啟動報警。只要車內人員不解除此功能，系統將一直處于報警狀態。如圖2所示，ー種用于實現車內氧含量智能監控裝置，包括MCU微控制器，分別與MCU微控制器相連的氧傳感器、座位承重傳感器、空調控制器、四門控制器以及報警控制器，座位承重傳感器判斷座位上是否有乘客存在，氧傳感器實時監測車內氧含量，MCU微控制器 采集氧傳感器與座位承重傳感器傳送的數據，判斷車內氧含量是否超標，完成空調換氣控制、車輛報警控制以及車門開啟控制。MCU微控制器定期讀取座位承重傳感器傳送的信息，判斷車內是否存在乘員，若車內有乘員，MCU微控制器繼續定期讀取氧傳感器，實時監測車內氧含量狀態，若發現車內氧含量不足，容易導致危險，則發生指令給報警控制器，進行報警提示，并根據車內氧含量狀態進ー步控制空調控制器進行換氣，改善車內空氣狀況；當監測車內氧含量情況繼續惡化吋，則發送指令至四門控制器，打開車門，并指示報警控制器進行報警，進行外部求助。車內氧含量智能監控裝置，還包括發動機管理系統，發動機管理系統與MCU微控制器相連，MCU微控制器讀取發動機管理系統狀態信號，進行空調換氣控制。發動機的狀態信號用于判斷車子是否處于運行狀態，如果是運行狀態，可以不考慮電量的消耗情況，可以長期保持空調換氣功能；如果發動機不處于運行狀態，由于空調消耗較大，采用暫時打開空調換氣功能并報警的情況。車內氧含量智能監控裝置，還包括四門傳感器，四門傳感器與MCU微控制器相連，將車門閉合狀態信息傳送至MCU微控制器處理。當車內氧含量低于第二警報閥值，需要外部救援吋，MCU微控制器處理通過讀取四門傳感器信號判斷車門閉合狀態，進而控制四門控制器打開車門，方便外部救助。該裝置智能監測車內氧氣量，通過采集車內氧氣含量、發動機啟動狀態、空調的運行狀態以及車內各個座位上承重傳感器的狀態通過相關算法來判斷是否啟動報警、開啟車門并打開車內空調換氣開關。上述對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對上述實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的掲示，對于本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于包括以下步驟 (1)定期監測車輛內是否存在乘員若車內沒有乘員，終止本次檢測；若檢測到車內存在乘員，根據乘員數量限定車內氧含量第一警報閥值和第二警報閥值的數值，并轉入步驟(2)，其中，所述第一警報閥值大于所述第二警報閥值； (2)定期監測車內氧氣含量若判斷車內氧氣含量高于所述第一警報閥值，終止本次氧含量檢測；若判斷車內氧含量低于所述第一警報閾值，立即進行報警提示，并縮短氧含量監測周期，轉入步驟(3); (3)讀取車輛狀態信息，調整空調換氣狀態，提高車內氧含量若經過調整，車內氧含量恢復至所述第一警報閥值之上，繼續步驟(2)監測；若判斷車內氧含量繼續降低，轉入步驟(4)； (4)若車內氧含量繼續降低，并接近所述第二警報閥值解開車輛門鎖，并進行報警。
2.根據權利要求I所述的車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于所述步驟(3)包括，讀取車內空調狀態信息 Ca)若空調開啟并處于換氣狀態，加大空調換氣功率； (b)若空調處于停止狀態，開啟空調，并根據發動機狀態進行空調換氣的控制。
3.根據權利要求2所述的車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于所述步驟(b)還包括，讀取發動機狀態信息若發動機處于運行狀態，開啟中檔空調換氣功能；若發動機處于停止狀態，開啟低檔空調換氣功能。
4.根據權利要求I所述的車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于所述步驟(4)還包括，監測車門門鎖狀態若車門處于閉鎖狀態，解開門鎖，并進行報警；若車門已打開，則直接進行報警提示。
5.根據權利要求I所述的車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于每4至5分鐘進行一次車內乘員監測或車內氧含量監測。
6.根據權利要求I所述的車內氧含量智能監測控制方法，其特征在于根據車內實際的乘員數量維持7分鐘生存的氧含量確定所述第二警報閾值。
7.一種實現權利要求I所述方法的裝置，包括M⑶微控制器，其特征在于還包括分別與所述MCU微控制器相連的氧傳感器、座位承重傳感器、空調控制器、四門控制器以及報警控制器，所述座位承重傳感器判斷座位上是否有乘客存在，所述氧傳感器實時監測車內氧含量，所述MCU微控制器采集所述氧傳感器與所述座位承重傳感器傳送的信息，判斷車內氧含量是否超標，完成空調換氣控制、車輛報警控制以及車門開啟控制。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于還包括發動機管理系統，所述發動機管理系統與所述MCU微控制器相連，MCU微控制器讀取發動機管理系統狀態，進行空調換氣控制。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于還包括四門傳感器，所述四門傳感器與所述MCU微控制器相連，將車門閉合狀態信息傳送至所述MCU微控制器處理。
全文摘要
一種車內氧含量智能監測控制方法，采用周期喚醒進行工作。開始工作時，監測車內是否存在乘員，如果在喚醒情況下檢測到車內有人，開始進行車內氧含量監測。當監測車內的氧含量低于第一警報閥值，可能會有缺氧危險時，系統進行報警提示，提醒車內人員注意車內空間通風，同時開啟空調換氣，改善車內空氣狀態；當檢測到車內氧含量進一步降低并接近第二警報閥值，車內乘員存在生命危險時，并啟動報警，將四門門鎖打開，以便外面的人進行施救。工作結束后，系統進入睡眠狀態以節約能源。本發明還公開了一種實現所述方法的裝置。使用本發明的方法及裝置能有效的避免車內乘員的生命健康受到氧含量不足的威脅。
文檔編號B60H1/00GK102848999SQ20121034707
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者應偉康, 王建磊, 葛麗敏, 王旺, 熊想濤, 陳文強, 潘之杰, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司