CN102848999A - 一种车内氧含量智能监测控制方法和装置 - Google Patents

一种车内氧含量智能监测控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种车内氧含量智能监测控制方法，采用周期唤醒进行工作。开始工作时，监测车内是否存在乘员，如果在唤醒情况下检测到车内有人，开始进行车内氧含量监测。当监测车内的氧含量低于第一警报阀值，可能会有缺氧危险时，***进行报警提示，提醒车内人员注意车内空间通风，同时开启空调换气，改善车内空气状态；当检测到车内氧含量进一步降低并接近第二警报阀值，车内乘员存在生命危险时，并启动报警，将四门门锁打开，以便外面的人进行施救。工作结束后，***进入睡眠状态以节约能源。本发明还公开了一种实现所述方法的装置。使用本发明的方法及装置能有效的避免车内乘员的生命健康受到氧含量不足的威胁。

Description

一种车内氧含量智能监测控制方法和装置
技术领域
本发明属于汽车电子领域，尤其涉及利用传感器技术和电子控制技术进行车辆环境监控的领域。
背景技术
随着生活水平的提高，汽车已经逐渐成为人们日常生活中代步的一种普通工具，与车辆相关的种种问题也逐渐引起人们的关注。通常，为了提高车辆的制冷（热）效率，汽车的门窗都处于关闭状态，使得车内外空气无法正常对流。长时间车窗门关闭，虽然会提高车辆的制冷（热）效率，让车内人员更为舒适，但同时也会造成车内空气污染严重的现象。情况严重时，甚至会造成车内氧含量过低导致车内乘员由于供氧不足死亡的事故。近几年来，出现的多起由于夏天天气炎热，人员在汽车内开空调睡觉而导致缺氧死亡的悲剧，更是唤醒了人们对车内空气质量问题的关注。为避免此类不幸的发生，除了加强自我保护意识，避免长期停留在封闭的车内外，更有效可靠的方式是提供一种车内氧含量智能监控方法，对车内空间的氧含量进行智能监控，提醒车内乘员注意车内空间通风，防止出现车内氧气不足情况的发生。
发明内容
本发明通过对车内氧含量进行智能监控，当车内空间的空气中氧气含量可能威胁车内乘员的生命健康时进行报警，并主动改善车内通风状况。
本发明通过以下方案实现：
一种车内氧含量智能监测控制方法，包括以下步骤：
（1）定期监测车辆内是否存在乘员：若车内没有乘员，终止本次检测；若检测到车内存在乘员，根据乘员数量限定车内氧含量第一警报阀值和第二警报阀值的数值，并转入步骤（2），其中，所述第一警报阀值大于所述第二警报阀值；
（2）定期监测车内氧气含量：若判断车内氧气含量高于所述第一警报阀值，终止本次氧含量检测；若判断车内氧含量低于所述第一警报阈值，立即进行报警提示，并缩短氧含量监测周期，转入步骤（3）；
（3）读取车辆状态信息，调整空调换气状态，提高车内氧含量：若经过调整，车内氧含量恢复至所述第一警报阀值之上，继续步骤（2）监测；若判断车内氧含量继续降低，转入步骤（4）；
（4）若车内氧含量继续降低，并接近所述第二警报阀值：解开车辆门锁，并进行报警。
所述步骤（3）包括，读取车内空调状态信息：
（a）若空调开启并处于换气状态，加大空调换气功率；
（b）若空调处于停止状态，开启空调，并根据发动机状态进行空调换气的控制。
所述步骤（b）还包括，读取发动机状态信息：若发动机处于运行状态，开启中档空调换气功能；若发动机处于停止状态，开启低档空调换气功能。
所述步骤（4）还包括，监测车门门锁状态：若车门处于闭锁状态，解开门锁，并进行报警；若车门已打开，则直接进行报警提示。
优选的，每4至5分钟进行一次车内乘员监测或车内氧含量监测。
优选的，根据车内实际的乘员数量维持7分钟生存的氧含量确定所述第二警报阈值。
一种实现上述方法的车内氧含量智能监控控制装置，包括MCU微控制器，分别与所述MCU微控制器相连的氧传感器、座位承重传感器、空调控制器、四门控制器以及报警控制器，所述座位承重传感器判断座位上是否有乘客存在，所述氧传感器实时监测车内氧含量，所述MCU微控制器采集所述氧传感器与所述座位承重传感器传送的信息，判断车内氧含量是否超标，完成空调换气控制、车辆报警控制以及车门开启控制。
所述的车内氧含量智能监控装置，还包括发动机管理***，所述发动机管理***与所述MCU微控制器相连，MCU微控制器读取发动机管理***状态，进行空调换气控制。
所述的车内氧含量智能监控装置，还包括四门传感器，所述四门传感器与所述MCU微控制器相连，将车门闭合状态信息传送至所述MCU微控制器处理。
本发明采用周期唤醒进行工作，开始工作时，监测车内是否存在乘员，如果在唤醒情况下检测到车内有人，开始进行车内氧含量监测。当监测车内的氧含量低于第一警报阀值，可能会有缺氧危险时，***进行报警提示，提醒车内人员注意车内空间通风，同时开启空调换气，改善车内空气状态；当检测到车内氧含量进一步降低并接近第二警报阀值，车内乘员存在生命危险时，并启动报警，将四门门锁打开，以便外面的人进行施救。工作结束后。***进入睡眠状态，以节约能源。该***智能监测车内氧气量，通过采集车内氧气含量、发动机启动状态、空调的运行状态以及车内各个座位上承重传感器的状态通过相关算法来判断是否启动报警、开启车门并打开车内空调换气开关。该***智能监测车辆内氧气含量，能有效的避免车内乘员的生命健康受到氧含量不足的威胁。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为本发明的结构模块图。
具体实施方式
如图1所示，一种车内氧含量智能监测控制方法，包括以下工作步骤：
（1）检测车内是否存在乘员：若判断车辆内没有乘员，终止本次检测；若检测到车内存在乘员，根据车内乘员数量限定第一警报阀值和第二警报阀值的数值后，转入步骤（2）；第一警报阀值大于第二警报阀值。
第一警报阀值与第二警报阀值用于限定车内氧含量的警戒值。当车内氧气量低于第一警报阀值设定的数值时，说明车内氧含量的质量已经不在较佳范围内；当车内氧气含量低于第二警报阀值时，说明车内氧含量数值已经濒临危险值。
本实施例中，根据车内实际的乘客数量维持7分钟生存的氧含量确定第二警报阀值。一般的，成年人缺氧时间到达5分钟时，有可能导致死亡，因此，选用成年人维持7分钟生存的耗氧量作为车内氧气量不足的警戒值，可以提供足够的时间让车内乘员实现自救或者用于车外人员进行救助处理；第一警报阀值的数值的选取只需大于第二警报阀值数值即可，本实施例中，根据车内实际的乘客数量维持14分钟生存的氧含量确定第一警报阈值。
（2）定期监测车内氧气含量：若判断车内氧气含量高于第一警报阀值，终止本次氧含量检测；若判断车内氧含量低于第一警报阈值，立即对车内人员进行报警提示，并缩短氧含量检测周期，转入步骤（3）；本实施例中，通过蜂鸣器进行报警提示。
当监测车内存在乘员时，开始定期对车内氧含量进行监测，防止出现车内人员缺氧情况。本实施例中，每隔4至5分钟进行一次车内乘员以及氧含量监测。考虑到节能，该***采取周期性采集数据的设计，由于一般人在缺氧情况下不能超过5分钟，本实施例中，该***采用每4至5分钟的周期进行检测，在其他时间，缺氧报警***处于休眠状态，即可及时监控车内氧含量情况，同时不进行多余的耗能。
***将测得的车内实时氧含量与限定的第一警报阀值进行比较，若实时氧含量数值高于第一警报阀值，则说明车内通风状况比较理想，只需继续定时监测即可；当车内氧含量低于限定的第一警报阀值时，说明车内人员的生存已经存在一定危险，需要及时提醒，改善车内氧含量情况。同时，缩短车内氧含量的监测周期，防止在***休眠时间过长，车内氧含量状况恶化的情形发生。必要时，当判断车内氧含量低于限定的第一警报阀值，可对车内氧含量进行时时监测，防止意外发生。
（3）读取车辆状态信息，调整空调换气状态，以提高车内氧含量：若车内氧含量恢复至第一警报阀值之上，继续步骤（2）；若车内氧含量继续降低，转入步骤（4）；
步骤（2）中已经监测到车内氧含量低于第一警报阀值，需要改善车内通风状况，若经***警报提示，车内乘员通过打开车门或者车窗等方式，或者***自行根据车内发动机状态、空调运行状态进行车载空调换气调整，使得车内氧含量恢复至第一警报阀值之上，危险解除，则***继续步骤（2）的监测。
***自动调整车内氧含量步骤如下：
读取车内空调状态信息：
（a）若空调开启并处于换气状态，加大空调换气功率；
（b）若空调处于停止状态，开启空调，并根据发动机状态进行空调的控制。
步骤（b）中，根据发动机状态进行空调的控制具体包括以下步骤：读取车内发动机状态信息，若此时发动机处于运行状态，说明车辆处于运行状态，可以不考虑电量的消耗情况，长期保持空调换气功能开启中档空调换气功能；若发动机处于停止状态，由于空调消耗较大，采用暂时打开空调换气功能，开启低档空调换气功能并进行报警。
若经调整后，车内氧含量状态并无改善，反而继续降低，转入步骤（4）进行处理。
（4）若检测到当时车内氧含量继续降低，并接近第二警报阀值，解开门锁，以便车外的人员进行救助，并进行报警提示，以唤醒车内乘员，或吸引车外人员注意力，及时进行救助。
具体步骤如下，读取车门门锁状态信息：若车门处于闭锁状态，则解开门锁，并进行报警；若车门已打开，则直接进行报警提示。
当经过车内空调换气调整，车内氧含量继续降至第二警报阀值时，说明车内人员可能已经处于无意识状态，需要外部救助，此时，***读取车门门锁状态信息，若门锁闭锁，***发送指令至四门控制器，打开车锁，同时，进行报警提示，吸引外部人员注意，查看车内情况，进行救助；若车门门锁已经解锁，则直接进行报警求救。
该***的电源由车载电源提供，考虑到节能，***采用内部定时唤醒，本实施例中，唤醒周期为4min。***开始工作时，监测车内是否有乘员，如果在唤醒情况下检测到车内有人，进行车内氧含量监测。当监测车内的氧含量低于第一警报阀值，不能满足车内人员的需要时，***进行报警提示，提醒车内人员注意车内空间通风，同时开启空调换气；当检测到车内氧含量进一步降低并接近第二警报阀值时，将四门门锁打开，以便外面的人进行施救，并启动报警。只要车内人员不解除此功能，***将一直处于报警状态。
如图2所示，一种用于实现车内氧含量智能监控装置，包括MCU微控制器，分别与MCU微控制器相连的氧传感器、座位承重传感器、空调控制器、四门控制器以及报警控制器，座位承重传感器判断座位上是否有乘客存在，氧传感器实时监测车内氧含量，MCU微控制器采集氧传感器与座位承重传感器传送的数据，判断车内氧含量是否超标，完成空调换气控制、车辆报警控制以及车门开启控制。
MCU微控制器定期读取座位承重传感器传送的信息，判断车内是否存在乘员，若车内有乘员，MCU微控制器继续定期读取氧传感器，实时监测车内氧含量状态，若发现车内氧含量不足，容易导致危险，则发生指令给报警控制器，进行报警提示，并根据车内氧含量状态进一步控制空调控制器进行换气，改善车内空气状况；当监测车内氧含量情况继续恶化时，则发送指令至四门控制器，打开车门，并指示报警控制器进行报警，进行外部求助。
车内氧含量智能监控装置，还包括发动机管理***，发动机管理***与MCU微控制器相连，MCU微控制器读取发动机管理***状态信号，进行空调换气控制。发动机的状态信号用于判断车子是否处于运行状态，如果是运行状态，可以不考虑电量的消耗情况，可以长期保持空调换气功能；如果发动机不处于运行状态，由于空调消耗较大，采用暂时打开空调换气功能并报警的情况。
车内氧含量智能监控装置，还包括四门传感器，四门传感器与MCU微控制器相连，将车门闭合状态信息传送至MCU微控制器处理。当车内氧含量低于第二警报阀值，需要外部救援时，MCU微控制器处理通过读取四门传感器信号判断车门闭合状态，进而控制四门控制器打开车门，方便外部救助。
该装置智能监测车内氧气量，通过采集车内氧气含量、发动机启动状态、空调的运行状态以及车内各个座位上承重传感器的状态通过相关算法来判断是否启动报警、开启车门并打开车内空调换气开关。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）定期监测车辆内是否存在乘员：若车内没有乘员，终止本次检测；若检测到车内存在乘员，根据乘员数量限定车内氧含量第一警报阀值和第二警报阀值的数值，并转入步骤（2），其中，所述第一警报阀值大于所述第二警报阀值；
（2）定期监测车内氧气含量：若判断车内氧气含量高于所述第一警报阀值，终止本次氧含量检测；若判断车内氧含量低于所述第一警报阈值，立即进行报警提示，并缩短氧含量监测周期，转入步骤（3）；
（3）读取车辆状态信息，调整空调换气状态，提高车内氧含量：若经过调整，车内氧含量恢复至所述第一警报阀值之上，继续步骤（2）监测；若判断车内氧含量继续降低，转入步骤（4）；
（4）若车内氧含量继续降低，并接近所述第二警报阀值：解开车辆门锁，并进行报警。
2.根据权利要求1所述的车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：所述步骤（3）包括，读取车内空调状态信息：
（a）若空调开启并处于换气状态，加大空调换气功率；
（b）若空调处于停止状态，开启空调，并根据发动机状态进行空调换气的控制。
3.根据权利要求2所述的车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：所述步骤（b）还包括，读取发动机状态信息：若发动机处于运行状态，开启中档空调换气功能；若发动机处于停止状态，开启低档空调换气功能。
4.根据权利要求1所述的车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：所述步骤（4）还包括，监测车门门锁状态：若车门处于闭锁状态，解开门锁，并进行报警；若车门已打开，则直接进行报警提示。
5.根据权利要求1所述的车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：每4至5分钟进行一次车内乘员监测或车内氧含量监测。
6.根据权利要求1所述的车内氧含量智能监测控制方法，其特征在于：根据车内实际的乘员数量维持7分钟生存的氧含量确定所述第二警报阈值。
7.一种实现权利要求1所述方法的装置，包括MCU微控制器，其特征在于：还包括分别与所述MCU微控制器相连的氧传感器、座位承重传感器、空调控制器、四门控制器以及报警控制器，所述座位承重传感器判断座位上是否有乘客存在，所述氧传感器实时监测车内氧含量，所述MCU微控制器采集所述氧传感器与所述座位承重传感器传送的信息，判断车内氧含量是否超标，完成空调换气控制、车辆报警控制以及车门开启控制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：还包括发动机管理***，所述发动机管理***与所述MCU微控制器相连，MCU微控制器读取发动机管理***状态，进行空调换气控制。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：还包括四门传感器，所述四门传感器与所述MCU微控制器相连，将车门闭合状态信息传送至所述MCU微控制器处理。
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