CN111409575A - 预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统及车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，包括检测系统和执行系统；执行系统包括：控制车窗升降的执行器和用以快速降低车内温度的降温装置，降温装置包括用于储存冷却剂的储液装置和用于将冷却剂转化为雾化的液滴而喷出的喷雾装置；还包括一控制系统，控制系统根据接收到的电信号的大小以控制执行器和/或降温装置启动。通过车内设置储存冷却剂的储液装置，在需要降温时冷却剂以喷雾的方式喷出，能够实现对滞留人员的快速降温，以及达到迅速降低车内环境温度的效果，避免因车内高温而空调系统制动慢而引起意外发生；同时，当执行器打开车窗时，也具有一定的降温作用。
Description
技术领域
本发明涉及车辆设备领域，特别涉及一种安全系统，适用于防止车内人员在高温密闭的环境下发生中暑甚至窒息。
背景技术
随着人们生活水平的提高，汽车已经成为一种与人们生活密切相关的交通工具，在为人们带来便利的同时，也存在着种种的安全隐患。除了常见的汽车事故之外，有一种情况往往被人们所忽视：在炎热的夏季，家长在带幼童出行时，有时会将孩子遗忘在车内。夏季炎热，车内温度升高，空气不流通以及缺氧，易导致幼童出现窒息及高温中暑的现象严重危及生命。
目前关于汽车安全性的考虑，大多集中在行驶安全性、抗撞击能力等方面。但汽车的安全性不止能在汽车驾驶情况下可以体现，在人们驾驶前后也要有相应的安全性考虑，关于这方面，也有不少研究者对此进行了研究。例如公告号为CN107757321A的发明专利，考虑到车主下车时，车门容易撞到障碍物，因此公布了一种防撞保护车门；公告号为CN109532428A的发明专利公布了一种新型汽车车门，考虑了一种向后开关车门的方式。该方式考虑到当前主流的开门方式开门时迎面面积较大，易对后方车辆造成影响。
以上专利对人们在上下车时的安全性做了考虑，但是对于未成年人，特别是不具备自主能力的儿童，未进行考虑，而孩童被遗忘在车中，导致生命危险的案例也屡见不鲜。CN208006903U公开了一种车内人员保护系统及汽车，通过空调系统对车内进行降温，然而在高温的环境下，空调系统启动、制冷需要一定的时间，真正实现车内降温则时间更久。降温时间、效果对于滞留在车内的人员而言至关重要，有鉴于此，以期创设一种预防车内人员高温中暑、窒息的系统使其更具有实用性，对因意外遗留在车内的人员提供更大的保护效果。
发明内容
本发明提供了一种预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，可以解决现有技术中的上述缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，包括检测系统和执行系统；所述执行系统包括：控制车窗升降的执行器和用以快速降低车内温度的降温装置，所述降温装置包括用于储存冷却剂的储液装置和用于将冷却剂转化为雾化的液滴而喷出的喷雾装置；还包括一控制系统，所述控制系统接收所述检测系统的电信号，并根据接收到的电信号的大小以控制所述执行器和/或所述降温装置启动。冷却剂可以是水，雾化后遇热迅速气化，吸收车内环境热量。
通过车内设置储存冷却剂的储液装置，在需要降温时冷却剂以喷雾的方式喷出，能够实现对滞留人员的快速降温，以及达到迅速降低车内环境温度的效果，避免因车内高温而空调系统制动慢而引起意外发生。同时，当执行器打开车窗时，也具有一定的降温作用。
当控制系统接收到检测系统发出的电信号时，如一温度传感器发送的电信号，则控制系统根据接收到的电信号的大小控制降温装置启动，或控制执行器启动打开车窗，或控制降温装置、执行器同时启动。
较佳的，所述储液装置包括一储液瓶，所述喷雾装置通过一送液管道与所述储液瓶连接并连通，所述送液管道的出口端装配一雾化片，送液管道设置为预定的长度，可以将出口端装配在预定位置处，喷雾装置将雾化的液滴喷出至车内，实现快速降温。
较佳的，所述喷雾装置包括一装配在所述储液瓶口的气泵，所述控制系统与所述气泵电连接。控制系统控制气泵启动时，气泵将储液瓶中的冷却剂抽出并加压，以一定速率传递到出口端处喷出。
较佳的，所述降温装置安装于车门上。车门内部结构简单，更改其部分结构存放储液瓶，方便对储液瓶进行更换；考虑到占用空间、生产成本以及降温效率，送液管道不宜过长，而且根据儿童座椅安装习惯，喷口放在车门上更方便对儿童进行物理降温，提高降温效率。
较佳的，所述执行器包括一驱动机构和一执行机构，所述驱动机构的输出端与所述执行机构连接，所述执行机构与车窗连接，所述驱动机构与所述控制系统电连接。控制系统收到检测系统反馈的电信号，控制执行机构启动，降低车窗。
较佳的，所述执行机构包括一十字连杆，所述车门上装配有两个平行设置的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨连接在车窗的下方，所述第二滑轨设置在所述第一滑轨下方的预定位置处；所述十字连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆、所述第二连杆分别于靠近中心的位置处转动连接，所述第一连杆的一个端部与所述第一滑轨转动连接，另一端部与所述驱动机构连接；所述第二连杆的两个端部分别与所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述驱动机构驱动所述第一连杆转动，所述第二连杆在所述第一滑轨、所述第二滑轨内滑动，实现所述车窗的升或降。
较佳的，所述检测系统包括：检测车内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器、检测车内温度的温度传感器以及检测车内是否有生命体的生命探测传感器，所述二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器和所述生命探测传感器分别与所述控制系统电连接。控制系统根据二氧化碳浓度传感器、温度传感器、生命探测传感器发送的电信号的大小，控制执行器、降温装置启动。如生命探测传感器将探测到车内生命体的信息通过一电信号给到控制系统，当温度传感器、二氧化碳浓度传感器达到阈值时，分别发送电信号至控制系统，控制系统根据接收到的电信号的大小，控制降温装置和执行器启动，实现降温以及降低车窗。
较佳的，所述二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器和所述生命探测传感器分别设置在车门的预定位置处。根据安全座椅的安装习惯，安全座椅通常安装在靠近车门的位置，因此所述生命探测传感器能够准确的获得车内滞留生命体的信息，并且二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器能够准确检测到二氧化碳浓度和温度参数，从而使控制系统做出及时、有效的反馈。
较佳的，所述生命探测传感器包括一红外传感器。
一种包含如上任一所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统的车。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一，通过车内设置储存冷却剂的储液装置，在需要降温时冷却剂以喷雾的方式喷出，能够实现对滞留人员的快速降温，以及达到迅速降低车内环境温度的效果，避免因车内高温而空调系统制动慢而引起意外发生；同时，当执行器打开车窗时，也具有一定的降温作用。
第二，所述降温装置安装于车门上，车门内部结构简单，更改其部分结构存放储液瓶，方便随时更换储液瓶；考虑到占用空间、生产成本以及降温效率，送液管道不宜过长，而且根据儿童座椅安装习惯，喷口放在车门上更方便对儿童进行物理降温，提高降温效率；二氧化碳浓度传感器、温度传感器和所述探测传感器分别设置在车门的预定位置处，因此所述生命探测传感器能够准确的获得车内滞留生命体的信息，并且二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器能够准确检测到二氧化碳浓度和温度参数，从而使控制系统做出及时、有效的反馈。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1是本发明实施例1的车门的结构示意图；
图2是本发明实施例1的降温装置的结构示意图；
图3是本发明实施例1的车门的另一结构示意图；
图4是本发明实施例1的执行器的结构示意图。
附图标记：执行器1；降温装置2；转轴4；储物盒6；储液瓶装配槽7；把手8；执行机构10；驱动机构11；第一连杆12；第二连杆13；车窗20；储液装置21；喷雾装置22；储液瓶23；送液管道24；喷嘴25；雾化片26；气泵27；第一滑轨31；第二滑轨32；二氧化碳浓度传感器51；温度传感器52；生命探测传感器53；车门100。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，包括检测系统和执行系统；参见图1-4，所述执行系统包括：控制车窗20升降的执行器1和用以快速降低车内温度的降温装置2，所述降温装置2包括用于储存冷却剂的储液装置21和用于将冷却剂转化为雾化的液滴而喷出的喷雾装置22；冷却剂可以是水，雾化后遇热迅速气化，吸收车内环境热量。还包括一控制系统，控制系统为一ECU(电子控制单元)，所述控制系统接收所述检测系统的电信号，并根据检测系统发送的电信号的大小，控制所述执行器和/或所述降温装置启动。
通过车内设置储存冷却剂的储液装置21，在需要降温时冷却剂以喷雾的方式喷出，能够实现对滞留人员的快速降温，以及达到迅速降低车内环境温度的效果，避免因车内高温而空调系统制动慢而引起意外发生。同时，当执行器1打开车窗20时，也具有一定的降温作用。
当控制系统接收到检测系统发出的电信号时，如一温度传感器发送的电信号，则控制降温装置2启动，或控制执行器1启动打开车窗20，或控制降温装置、执行器同时启动。可以缓解车内因封闭导致的窒息、因车子内循环导致二氧化碳浓度过高氧气浓度不足引起的一氧化碳中毒问题以及车内温度骤升引起车内遗留幼儿中暑问题。
参见图2，储液装置21包括一储液瓶23，喷雾装置22通过一送液管道24与储液瓶23连接并连通，送液管道24的出口端为一喷嘴25，喷嘴25包括一雾化片26，送液管道24设置为预定的长度，可以将出口端装配在预定位置处，喷雾装置22将雾化的液滴喷出至车内，实现快速降温。
喷雾装置22包括一装配在储液瓶23口的气泵27，控制系统与气泵27电连接。控制系统控制气泵27启动时，气泵27将储液瓶23中的冷却剂抽出并加压喷出。气泵27与储液瓶23的瓶口适配即可，气泵27的型号并不用于限制本发明的保护范围。
进一步的，送液管道24为一中空橡胶管，降温装置2安装于车门100上。由于车门内部结构简单，更改其部分结构存放储液瓶23，更换冷却剂十分方便；考虑到占用空间、生产成本以及降温效率，送液管道24不宜过长，而且根据儿童座椅安装习惯，喷口放在车门上更方便对儿童进行物理降温，提高降温效率，因此降温装置2装配在车门上更合适。当然在其他替换实施例中，降温装置2还可以设置在车内的其他位置，如座椅靠背上、车顶部的预定位置处，甚至还可以设置在座椅下方，此处不再限制。
具体的，车门100包括车窗20、储物盒6、把手8，与储物盒6邻接的位置处设有一储液瓶装配槽7，储液瓶23装配在储液瓶装配槽7内。送液管道24沿车门高度方向延伸，喷嘴25朝向座椅的预定方向设置。储液装置21还可以设有保温结构，如海绵或EPS板，保温的同时还能够起到一定的缓冲作用。
本实施例中，执行器1包括一驱动机构11和一执行机构10，驱动机构11的输出端与执行机构10连接，执行机构10与车窗连接，驱动机构11与控制系统电连接。控制系统收到检测系统反馈的电信号，控制执行机构10启动，实现车窗的升降。驱动机构11可以设为一电机，通过电机的正反转，控制执行机构10带动车窗20的升降。
较佳的，执行机构10包括一十字连杆，车门100上装配有两个平行设置的第一滑轨31和第二滑轨32，第一滑轨31连接在车窗20的下方，第二滑轨32设置在第一滑轨31下方的预定位置处；十字连杆包括第一连杆12和第二连杆13，第一连杆12、第二连杆13分别于靠近中心的位置处转动连接，第一连杆12的一个端部与第一滑轨31转动连接，另一端部与驱动机构11连接；第二连杆13的两个端部分别与第一滑轨31和第二滑轨32滑动连接；驱动机构11驱动第一连杆12转动，第二连杆13在第一滑轨31、第二滑轨32内滑动，第一连杆12、第二连杆13之间夹角改变，从而实现车窗20上升或下降。
参见图4，十字连杆包括一转轴4，转轴4分别连接第一连杆12和第二连杆13，使第一连杆12和第二连杆13之间转动连接。第一滑轨31固定在车窗20上，第二滑轨32固定在车门100上。第一连杆12的一个端部通过另一转轴4固定在第一滑轨31上，第一连杆12的另一端部为一扇形齿轮，扇形齿轮的外圆周面设有齿，驱动机构11的输出端为一小齿轮，驱动机构11和第一连杆12的扇形齿轮之间啮合连接。第二连杆13的两个端部分别滑动连接在第一滑轨31和第二滑轨32上。驱动机构11转动时，驱动第一连杆12转动，第二连杆13滑动以带动车窗20上升或下降；驱动机构11反转时，第一连杆12转动，第二连杆13滑动以带动车窗20下降或上升。
本实施例中，检测系统包括：检测车内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器51、检测车内温度的温度传感器52以及检测车内是否有生命体的生命探测传感器53，二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52和生命探测传感器53分别与控制系统电连接。控制系统根据二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52、生命探测传感器53发送的电信号的大小，控制执行器1、降温装置2启动。
其中，控制过程可以是，如生命探测传感器53将探测到车内生命体的信息通过一电信号给到控制系统，且仅有二氧化碳浓度传感器51达到阈值时，发送一电信号至控制系统，控制系统根据电信号的大小控制执行器1启动打开车窗至预定高度处进行通风，防止车内人员窒息。当温度传感器52以及二氧化碳浓度传感器51达到阈值时，分别发送一电信号至控制系统，控制系统根据接收到电信号的大小，控制降温装置2和执行器1启动，实现降温以及降低车窗进行通风。当温度传感器52检测到车内温度降低至一阈值时发送一电信号至控制系统，控制系统根据电信号的大小，控制降温装置2停止工作。当二氧化碳浓度传感器51检测到车内二氧化碳浓度降低至一阈值时，发送一电信号至控制系统，控制系统根据电信号的大小，控制执行器1工作将车窗20升至一预定高度处，留一定缝隙的通风口用于通风。
当生命探测传感器53没有探测到生命体信号时，执行器1、降温装置2不执行动作。
进一步的，二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52和生命探测传感器53分别设置在车门100的预定位置处。根据儿童安全座椅的安装习惯，会将安全座椅安装至靠近车门的位置，因此二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52和生命探测传感器53能够准确的获得车内滞留儿童的生命体信息，温度、二氧化碳浓度，从而使控制系统做出及时反馈。并且装配在车门上，还具有方便更换的优点。
具体的，二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52和生命探测传感器53分别装配在车窗20下方的预定位置处，嵌装在车门内壁上，如图1、图3所示。在其他实施方式中，二氧化碳浓度传感器51、温度传感器52和生命探测传感器53还可以设置在车内的其他位置处，仅需使生命探测传感器53以能够探测到生命体的方式进行设置即可。如装配在车内顶部的预定位置处、车座椅靠背的预定位置处等，此处不再限制。
本实施例中，生命探测传感器53包括一红外传感器，红外传感器为热释电红外传感器。温度传感器52的模块型号为GY-906-BBA，使用芯片MLX90614；二氧化碳浓度传感器51的型号为MG811。当然，生命探测传感器53、温度传感器52、二氧化碳浓度传感器51的型号并不用于限制本发明的保护范围，可以根据实际需求进行选择，此处不再限制。
以上公开的仅为本发明优选实施例，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，包括检测系统和执行系统；所述执行系统包括：控制车窗升降的执行器和用以快速降低车内温度的降温装置，所述降温装置包括用于储存冷却剂的储液装置和用于将冷却剂转化为雾化的液滴而喷出的喷雾装置；还包括一控制系统，所述控制系统接收所述检测系统的电信号，并根据接收到的电信号的大小以控制所述执行器和/或所述降温装置启动。
2.根据权利要求1所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述储液装置包括一储液瓶，所述喷雾装置通过一送液管道与所述储液瓶连接并连通，所述送液管道的出口端装配一雾化片，将雾化的液滴喷出至车内。
3.根据权利要求2所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述喷雾装置包括一装配在所述储液瓶口的气泵，所述控制系统与所述气泵电连接。
4.根据权利要求1所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述降温装置安装于车门上。
5.根据权利要求1所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述执行器包括一驱动机构和一执行机构，所述驱动机构的输出端与所述执行机构连接，所述执行机构与车窗的玻璃连接，所述驱动机构与所述控制系统电连接。
6.根据权利要求5所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述执行机构包括一十字连杆，所述车门上装配有两个平行设置的第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨连接在车窗的下方，所述第二滑轨设置在所述第一滑轨下方的预定位置处；所述十字连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆、所述第二连杆分别于靠近中心的位置处转动连接，所述第一连杆的一个端部与所述第一滑轨转动连接，另一端部与所述驱动机构连接；所述第二连杆的两个端部分别与所述第一滑轨和所述第二滑轨滑动连接；所述驱动机构驱动所述第一连杆转动，所述第二连杆在所述第一滑轨、所述第二滑轨内滑动，实现所述车窗的升或降。
7.根据权利要求1所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述检测系统包括：检测车内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度传感器、检测车内温度的温度传感器以及检测车内是否有生命体的生命探测传感器，所述二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器和所述生命探测传感器分别与所述控制系统电连接。
8.根据权利要求7所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述二氧化碳浓度传感器、所述温度传感器和所述生命探测传感器分别设置在车门的预定位置处。
9.根据权利要求7所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统，其特征在于，所述生命探测传感器包括一红外传感器。
10.一种包含如权利要求1-9任一所述的预防车内人员高温中暑、窒息的安全系统的车。
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2020
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