专利名称：用于检测车舱中的生命体的系统的制作方法
用于检测车舱中的生命体的系统 相关申请的交叉引用 车身通常限定封闭的客舱。客舱具有用于在其中运输乘 客的座椅，且通常被封闭以保护乘客不受各种元件的影响。客抢可通 过门、窗户或其它孔通达，所述门、窗户或其它孔可锁定以防止未经 授权进入客舱，例如当车辆在停车时无人照看时。乘客座椅可以可释 放地连接到车身，使得乘客座椅能从车身选择性地拆卸，以增加车身 的货物容积，且/或附接在车身内多个位置处以便于重新配置车辆内部。 —些车辆也包括被配置成确定座椅是否被占用的占用传 感器。占用传感器可以用于座椅安全带警报系统、气嚢系统等
发明内容
传感器组件78还包括能量管理模块94、能量收集器96 和能量存储装置98，如蓄电池或电容器。能量收集器96被配置成从 传感器组件78的环境中捕获能量且将捕获的能量转换为电能。收集 器96的环境能量源例如包括由车辆操作(生命体运动、车辆引起 的座椅运动、减震器动作、振动、制动等)引起的内部或发动机部件 的运动；车辆部件的弯曲；光(红外或光学)；热能；车架上的电磁 能(电磁噪音、无线电频率波)电荷积聚等等。环境能量也可以从车 舱内的任何运动或电噪音中进行收集。在要求保护的发明范围内，能 量收集器包括但不限于将机械运动(包括振动)、环境电磁场、环境 声能或温度变化转换为电力的任何装置或材料。 能量管理模块94提供发送器90和能量存储装置98之间的电通信，使得发送器90从能量存储装置98接收捕获的能量且使用捕获的能量来放大无线信号92。因而，传感器组件78是自供电的，即传感器组件78不需要电能的外部源来给传感器86和发送器90提供动力。能量管理模块94也可以被配置成提供发送器90和能量收集器96之间的电通信，使得如果能量收集器96在发送器90产生无线信号92时产生电能，那么来自于收集器96的能量送至发送器90，而不是能量存储装置98。 应当注意的是，在要求保护的发明范围内，线可以由其它介质(例如，光纤、车辆的导电结构元件、声音或超声通信、无线连接等)替换以发送信号。 如果控制器108基于来自于传感器124的信号确定存在 至少一个其它预定状况，那么控制器发送指令信号132给一个或更多 部件128，从而引起所述一个或更多部件中的物理响应，这可以包括 产生声音、车辆部件移动等等。例如，控制器108可以发送指令信号 132给窗户调节器，以使得调节器将门窗户从其关闭位置移动至其开 启位置(具体地，如果客舱的温度高于预定温度)。控制器可以发送 指令信号132给门(
图1以22示出)以解锁门。控制器可以发送指 令信号132给警报系统，警报系统响应于指令信号产生可听到的声音。 车辆喇叭可以用作警报系统。类似地，车身的音响系统扬声器可以用 于产生可听到的声音(尤其是结合打开窗户)。控制器可以发送指令 信号132给儿童安全锁，以使得儿童安全锁松开。控制器可以发送指 令信号132给致动器以开启门、天窗(未示出)、后行李箱盖、后提 升式门(未示出)等等。控制器可以发送指令信号以使得车辆前灯或 尾灯闪光。 所述方法也可以包括例如通过将指令信号140A发送给 远程信息处理发送器136而与场外站144进行通信，从而使得远程信 息处理发送器136发送信号140给场外站144,以警告场外站144检 测到客舱或车尾行李箱内物体的移动、客舱内的温度高于第一预定温 度或者低于第二预定温度、以及存在至少一个其它预定状况。信号140 也可以包括诸如车辆位置、车辆的独特标识符或者车辆的登记所有者 等之类的信息。场外站然后可以发送信号152A给远程信息处理接收 器148,使得远程信息处理接收器148发送指令信号152给控制器108。 控制器108响应于指令信号152以发送指令信号132。场外站144可 以自动控制，或者可以由人工操作者操作。场外站144可以基于不同 的情况确定哪个部件128由信号132指令，且也可以响应于接收信号 140而执行其它步骤，例如确定车身的位置和通知实体所述状况。 在可选实施例中，控制器108可以被编程为响应于其它传感器124指示存在预定状况而发送指令信号132、 140A，而与客舱的温度无关且可能与传感器86变形或移位无关。例如，车辆可以包括传感器，传感器被配置成监测客舱内的气体组分(氧)和将表示气体组分的信号发送给控制器108。如果控制器108确定在客舱内存在高于预定水平的一种或更多预定气体，那么控制器发送指令信号132、140A。车辆可以包括传感器，传感器被配置成监测是否有水进入车辆且将水是否进入车辆发送给控制器108。如果控制器108确定水进入车辆，那么控制器发送指令信号132、 140A。类似地，传感器可以被配置成监测客舱内空气中的颗粒物质并将颗粒物质的量发送给控制器108。如果控制器108确定颗粒物质的量超过预定水平，那么控制器108发送指令信号132、 140A。 应当注意的是，在要求保护的发明范围内，系统100可以仅具有一个传感器86。然而，如图1所示，期望车辆10包括多个传感器86以便与由于降雨、风、经过的车辆等引起的车辆背景振动有关的移动不会引起控制器108发送信号132、 140A。因而，在图3所示的方法中，优选由控制器108执行对由于背景振动引起的指令信号的发送进行滤波或其它处理。例如且在要求保护的发明范围内，控制器108可以查询是否不到全部的传感器86变形或移位、传感器86的移位或变形是否发生在不同的时间等等，其中仅在查询的答案是肯定的时候控制器108才发送指令信号132、 140A。传感器86、发送器90和接收器104被配置成使得发送给控制器108的信号112对于每个传感器86来说是独特的，从而控制器108能够区分是哪个传感器86变形或移位。 应当注意的是，传感器组件78可以相对于可从客舱选择性地拆卸的系统进行安装，例如便携式和/或可拆卸座椅系统、货物存储容器等。例如，后座椅50包括两个传感器组件78且可通过将紧固 元件70从元件74释放而从客舱选择性地拆卸。类似地，传感器组件 78可以被安装到可拆卸儿童座椅等。还应当注意的是，在可选实施例 中，温度传感器可以可操作地连接到发送器90，使得仅在温度传感器 检测到温度高于第一预定温度或者低于第二预定温度时才发送信号 92。 应当注意的是，本文所述的系统与其它物体4全测系统(例 如,视觉、雷达、超声波等)不兼容，且可以与其它物体检测系统结 合使用或者可以不与其它物体检测系统结合使用。传感器组件78的 其它潜在应用包括座椅安全带检测系统、电动折叠座椅(实现折叠功 能的远程致动/停用)、估计乘客的重量和/或位置、确定前座椅的占 用性以在车辆停车时保持娱乐或有关装置的操作、侧面碰撞传感器和 用于发动机和传动系部件的车辆状态传感器。传感器组件78也可以 用作气嚢传感器。 参考图4,其中相同的附图标记指代与图l-3相同的部 件，以78B示意性地示出了可选传感器组件配置。除了传感器组件 78B包括与发送器90电通信的传感器86A、 86B之外，传感器组件 78B与传感器组件78基本上相同。传感器86A、 86B与图2A、 2B和 3中以86示出的传感器相同。能量管理模块94与传感器86A、 86B 同时地交互。熔丝链(未示出)可以用于将任何发生故障的传感器从 系统断开。0048] 参考图5,其中相同的附图标记指代与图l-4相同的部 件，以78C示意性地示出了可选传感器组件配置。除了传感器组件 78C中的传感器86不与能量管理模块94电通信因而对收集能量以存 储在能量存储装置98中没有贡献之外，传感器组件78C与传感器组 件78基本上相同。
[0049参考图6,其中相同的附图标记指代与图l-5相同的部 件，以78D示意性地示出了可选传感器组件配置。除了传感器组件 78D包括与能量收集器96、传感器86和发送器90电通信的能量存储 和转换装置之外，传感器组件78D与传感器组件78基本上相同。
0050参考图7,其中相同的附图标记指代与图l-6相同的部 件，以78E示意性地示出了可选传感器组件配置。除了传感器86不 与能量存储和转换装置94A电通信之外，传感器组件78E与传感器组 件78D基本上相同。能量存储和转换装置94A包括电容器，以存储 来自于能量收集器96的能量。
[0051虽然已经详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但是 本发明所属领域技术人员将认识到在所附权利要求书的范围内的用 于实施本发明的各种可替换设计和实施例。
权利要求
1.一种传感器组件，包括传感器，所述传感器被配置成检测预定状况；发送器，所述发送器可操作地连接到所述传感器且被配置成在所述传感器检测到所述预定状况时选择性地发送无线信号；至少一个能量收集器，所述至少一个能量收集器被配置成从环境捕获能量；其中，所述传感器组件被配置成将所述能量收集器捕获的能量传输给所述发送器。
2. 根据权利要求1所述的传感器组件，其中，所述至少一个能 量收集器包括所述传感器；且其中，所述传感器被配置成在所述传感 器变形或移位时产生电荷或电流。
3. 根据权利要求2所述的传感器组件，其中，所述传感器包括 压电聚合物和压电陶瓷中的一种。
4. 根据权利要求1所述的传感器组件，其中，所述传感器被配 置成在所述传感器变形或移位时产生电荷或电流；且其中，所述至少 一个能量收集器被配置成捕获动能、电磁能、热能和电能中的至少一 种。
5. 根据权利要求4所述的传感器组件，还包括能量存储装置， 所述能量存储装置可操作地连接到所述至少一个能量收集器且被配 置成存储由所述至少一个能量收集器捕获的能量，且可操作地连接到 所述发送器以选择性地传输能量给所述发送器。
6. 根据权利要求1所述的传感器组件，其中，所述传感器包括 活性材料。
7. —种用于检测车舱内部的生命体的系统，包括 限定所述车舱的车身；控制器；传感器组件，所述传感器组件包括传感器、发送器和能量收集器； 所述传感器被配置成检测车舱内部的移动生命体且将表示传感器是否检测到移动生命体的第一信号发送给发送器；所述发送器可操作地连接到所述传感器且被配置成响应于所述第一信号而发送第二无线信号；所述能量收集器被配置成从传感器组件环境捕获能量； 所述传感器组件被配置成将所述能量收集器捕获的能量传输给所述发送器；以及接收器，所述接收器可操作地连接到所述控制器且被配置成从所 述发送器接收第二信号；其中，所述控制器被配置成在所述控制器确定存在至少一个预定 状况时产生指令信号，所述至少一个预定状况包括接收器从发送器接 收第二信号。
8. 根据权利要求7所述的系统，还包括暴露到车舱的表面；且体与所述表面接触时接收力。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述传感器包括导电聚 合物、电活性聚合物、导电橡胶或弹性体、随着移位而改变阻抗的可 拉伸电阻器、接触开关、空气电容器、可压缩电感器线圏、可变变压 器和f兹体/线圈系统中的 一种。
10. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述传感器组件被配置 成将所捕获的能量传输给传感器以给传感器提供动力。
11. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述传感器被配置成在 变形或移位时产生电荷或电流且相对于车身进行安装以从车舱内部 的移动生命体接收力；且其中，所述第一信号是电荷或电流。
12. 根据权利要求11所述的系统，其中，所述传感器包括被配 置成产生电荷或电流的活'性材料。
13. 根据权利要求12所述的系统，其中，所述活性材料包括压 电聚合物、压电陶资、电活性聚合物、磁致伸缩材料、离子聚合物金 属复合物、磁性形状记忆合金、多重铁性材料和铁电泡沫中的至少一 种。
14. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述能量收集器被配置 成捕获动能、电磁能、声能和热能中的至少一种。
15. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述能量收集器包括压 电聚合物、压电陶瓷、电活性聚合物、磁致伸缩材料、离子聚合物金 属复合物、磁性形状记忆合金、多重铁性材料和铁电泡沫中的至少一 种。
16. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述传感器可操作地连 接到门、底板、仪表面板和座椅组件中的一种。
17. —种用于检测车舱内部的生命体的系统，包括 限定所述车舱的车身；和传感器，所述传感器包括被配置成响应于变形或移位而改变材料力，且被配置成产生表示活性材料变形或移位的第一信号。
18. 根据权利要求17所述的系统，还包括能量收集器，所述能 量收集器被配置成从环境捕获能量且可操作地连接到传感器以给传 感器提供动力。
19. 根据权利要求18所述的系统，还包括能量存储装置，所述 能量存储装置可操作地连接到所述能量收集器以存储捕获的能量，且 可操作地连接到所述传感器以提供能量给所述传感器。
20. 根据权利要求17所述的系统，还包括发送器，所述发送器 可操作地连接到所述传感器以接收第一信号，且被配置成响应于所述 第一信号发送第二无线信号。
全文摘要
本发明涉及用于检测车舱中的生命体的系统。一种传感器组件包括传感器，所述传感器被配置成检测预定状况；发送器，所述发送器可操作地连接到所述传感器且被配置成在所述传感器检测到所述预定状况时选择性地发送无线信号；和至少一个能量收集器，所述至少一个能量收集器被配置成从环境捕获能量。所述传感器组件被配置成将所述能量收集器捕获的能量传输给所述发送器。
文档编号B60R25/10GK101670824SQ20091017072
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者A·L·布劳恩, N·L·约翰逊, W·B·卡特 申请人:通用汽车环球科技运作公司