專利名稱：用于檢測車艙中的生命體的系統(tǒng)的制作方法
用于檢測車艙中的生命體的系統(tǒng) 相關申請的交叉引用 車身通常限定封閉的客艙?？团摼哂杏糜谠谄渲羞\輸乘 客的座椅，且通常被封閉以保護乘客不受各種元件的影響?？蛽尶赏?過門、窗戶或其它孔通達，所述門、窗戶或其它孔可鎖定以防止未經(jīng) 授權進入客艙，例如當車輛在停車時無人照看時。乘客座椅可以可釋 放地連接到車身，使得乘客座椅能從車身選擇性地拆卸，以增加車身 的貨物容積，且/或附接在車身內多個位置處以便于重新配置車輛內部。 —些車輛也包括被配置成確定座椅是否被占用的占用傳 感器。占用傳感器可以用于座椅安全帶警報系統(tǒng)、氣嚢系統(tǒng)等
發(fā)明內容
傳感器組件78還包括能量管理模塊94、能量收集器96 和能量存儲裝置98，如蓄電池或電容器。能量收集器96被配置成從 傳感器組件78的環(huán)境中捕獲能量且將捕獲的能量轉換為電能。收集 器96的環(huán)境能量源例如包括由車輛操作(生命體運動、車輛引起 的座椅運動、減震器動作、振動、制動等)引起的內部或發(fā)動機部件 的運動；車輛部件的彎曲；光(紅外或光學)；熱能；車架上的電磁 能(電磁噪音、無線電頻率波)電荷積聚等等。環(huán)境能量也可以從車 艙內的任何運動或電噪音中進行收集。在要求保護的發(fā)明范圍內，能 量收集器包括但不限于將機械運動(包括振動)、環(huán)境電磁場、環(huán)境 聲能或溫度變化轉換為電力的任何裝置或材料。 能量管理模塊94提供發(fā)送器90和能量存儲裝置98之間的電通信，使得發(fā)送器90從能量存儲裝置98接收捕獲的能量且使用捕獲的能量來放大無線信號92。因而，傳感器組件78是自供電的，即傳感器組件78不需要電能的外部源來給傳感器86和發(fā)送器90提供動力。能量管理模塊94也可以被配置成提供發(fā)送器90和能量收集器96之間的電通信，使得如果能量收集器96在發(fā)送器90產生無線信號92時產生電能，那么來自于收集器96的能量送至發(fā)送器90，而不是能量存儲裝置98。 應當注意的是，在要求保護的發(fā)明范圍內，線可以由其它介質(例如，光纖、車輛的導電結構元件、聲音或超聲通信、無線連接等)替換以發(fā)送信號。 如果控制器108基于來自于傳感器124的信號確定存在 至少一個其它預定狀況，那么控制器發(fā)送指令信號132給一個或更多 部件128，從而引起所述一個或更多部件中的物理響應，這可以包括 產生聲音、車輛部件移動等等。例如，控制器108可以發(fā)送指令信號 132給窗戶調節(jié)器，以使得調節(jié)器將門窗戶從其關閉位置移動至其開 啟位置(具體地，如果客艙的溫度高于預定溫度)?？刂破骺梢园l(fā)送 指令信號132給門(

圖1以22示出)以解鎖門?？刂破骺梢园l(fā)送指 令信號132給警報系統(tǒng)，警報系統(tǒng)響應于指令信號產生可聽到的聲音。 車輛喇叭可以用作警報系統(tǒng)。類似地，車身的音響系統(tǒng)揚聲器可以用 于產生可聽到的聲音(尤其是結合打開窗戶)。控制器可以發(fā)送指令 信號132給兒童安全鎖，以使得兒童安全鎖松開?？刂破骺梢园l(fā)送指 令信號132給致動器以開啟門、天窗(未示出)、后行李箱蓋、后提 升式門(未示出)等等?？刂破骺梢园l(fā)送指令信號以使得車輛前燈或 尾燈閃光。 所述方法也可以包括例如通過將指令信號140A發(fā)送給 遠程信息處理發(fā)送器136而與場外站144進行通信，從而使得遠程信 息處理發(fā)送器136發(fā)送信號140給場外站144,以警告場外站144檢 測到客艙或車尾行李箱內物體的移動、客艙內的溫度高于第一預定溫 度或者低于第二預定溫度、以及存在至少一個其它預定狀況。信號140 也可以包括諸如車輛位置、車輛的獨特標識符或者車輛的登記所有者 等之類的信息。場外站然后可以發(fā)送信號152A給遠程信息處理接收 器148,使得遠程信息處理接收器148發(fā)送指令信號152給控制器108。 控制器108響應于指令信號152以發(fā)送指令信號132。場外站144可 以自動控制，或者可以由人工操作者操作。場外站144可以基于不同 的情況確定哪個部件128由信號132指令，且也可以響應于接收信號 140而執(zhí)行其它步驟，例如確定車身的位置和通知實體所述狀況。 在可選實施例中，控制器108可以被編程為響應于其它傳感器124指示存在預定狀況而發(fā)送指令信號132、 140A，而與客艙的溫度無關且可能與傳感器86變形或移位無關。例如，車輛可以包括傳感器，傳感器被配置成監(jiān)測客艙內的氣體組分(氧)和將表示氣體組分的信號發(fā)送給控制器108。如果控制器108確定在客艙內存在高于預定水平的一種或更多預定氣體，那么控制器發(fā)送指令信號132、140A。車輛可以包括傳感器，傳感器被配置成監(jiān)測是否有水進入車輛且將水是否進入車輛發(fā)送給控制器108。如果控制器108確定水進入車輛，那么控制器發(fā)送指令信號132、 140A。類似地，傳感器可以被配置成監(jiān)測客艙內空氣中的顆粒物質并將顆粒物質的量發(fā)送給控制器108。如果控制器108確定顆粒物質的量超過預定水平，那么控制器108發(fā)送指令信號132、 140A。 應當注意的是，在要求保護的發(fā)明范圍內，系統(tǒng)100可以僅具有一個傳感器86。然而，如圖1所示，期望車輛10包括多個傳感器86以便與由于降雨、風、經(jīng)過的車輛等引起的車輛背景振動有關的移動不會引起控制器108發(fā)送信號132、 140A。因而，在圖3所示的方法中，優(yōu)選由控制器108執(zhí)行對由于背景振動引起的指令信號的發(fā)送進行濾波或其它處理。例如且在要求保護的發(fā)明范圍內，控制器108可以查詢是否不到全部的傳感器86變形或移位、傳感器86的移位或變形是否發(fā)生在不同的時間等等，其中僅在查詢的答案是肯定的時候控制器108才發(fā)送指令信號132、 140A。傳感器86、發(fā)送器90和接收器104被配置成使得發(fā)送給控制器108的信號112對于每個傳感器86來說是獨特的，從而控制器108能夠區(qū)分是哪個傳感器86變形或移位。 應當注意的是，傳感器組件78可以相對于可從客艙選擇性地拆卸的系統(tǒng)進行安裝，例如便攜式和/或可拆卸座椅系統(tǒng)、貨物存儲容器等。例如，后座椅50包括兩個傳感器組件78且可通過將緊固 元件70從元件74釋放而從客艙選擇性地拆卸。類似地，傳感器組件 78可以被安裝到可拆卸兒童座椅等。還應當注意的是，在可選實施例 中，溫度傳感器可以可操作地連接到發(fā)送器90，使得僅在溫度傳感器 檢測到溫度高于第一預定溫度或者低于第二預定溫度時才發(fā)送信號 92。 應當注意的是，本文所述的系統(tǒng)與其它物體4全測系統(tǒng)(例 如,視覺、雷達、超聲波等)不兼容，且可以與其它物體檢測系統(tǒng)結 合使用或者可以不與其它物體檢測系統(tǒng)結合使用。傳感器組件78的 其它潛在應用包括座椅安全帶檢測系統(tǒng)、電動折疊座椅(實現(xiàn)折疊功 能的遠程致動/停用)、估計乘客的重量和/或位置、確定前座椅的占 用性以在車輛停車時保持娛樂或有關裝置的操作、側面碰撞傳感器和 用于發(fā)動機和傳動系部件的車輛狀態(tài)傳感器。傳感器組件78也可以 用作氣嚢傳感器。 參考圖4,其中相同的附圖標記指代與圖l-3相同的部 件，以78B示意性地示出了可選傳感器組件配置。除了傳感器組件 78B包括與發(fā)送器90電通信的傳感器86A、 86B之外，傳感器組件 78B與傳感器組件78基本上相同。傳感器86A、 86B與圖2A、 2B和 3中以86示出的傳感器相同。能量管理模塊94與傳感器86A、 86B 同時地交互。熔絲鏈(未示出)可以用于將任何發(fā)生故障的傳感器從 系統(tǒng)斷開。0048] 參考圖5,其中相同的附圖標記指代與圖l-4相同的部 件，以78C示意性地示出了可選傳感器組件配置。除了傳感器組件 78C中的傳感器86不與能量管理模塊94電通信因而對收集能量以存 儲在能量存儲裝置98中沒有貢獻之外，傳感器組件78C與傳感器組 件78基本上相同。
[0049參考圖6,其中相同的附圖標記指代與圖l-5相同的部 件，以78D示意性地示出了可選傳感器組件配置。除了傳感器組件 78D包括與能量收集器96、傳感器86和發(fā)送器90電通信的能量存儲 和轉換裝置之外，傳感器組件78D與傳感器組件78基本上相同。
0050參考圖7,其中相同的附圖標記指代與圖l-6相同的部 件，以78E示意性地示出了可選傳感器組件配置。除了傳感器86不 與能量存儲和轉換裝置94A電通信之外，傳感器組件78E與傳感器組 件78D基本上相同。能量存儲和轉換裝置94A包括電容器，以存儲 來自于能量收集器96的能量。
[0051雖然已經(jīng)詳細描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但是 本發(fā)明所屬領域技術人員將認識到在所附權利要求書的范圍內的用 于實施本發(fā)明的各種可替換設計和實施例。
權利要求
1.一種傳感器組件，包括傳感器，所述傳感器被配置成檢測預定狀況；發(fā)送器，所述發(fā)送器可操作地連接到所述傳感器且被配置成在所述傳感器檢測到所述預定狀況時選擇性地發(fā)送無線信號；至少一個能量收集器，所述至少一個能量收集器被配置成從環(huán)境捕獲能量；其中，所述傳感器組件被配置成將所述能量收集器捕獲的能量傳輸給所述發(fā)送器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的傳感器組件，其中，所述至少一個能 量收集器包括所述傳感器；且其中，所述傳感器被配置成在所述傳感 器變形或移位時產生電荷或電流。
3. 根據(jù)權利要求2所述的傳感器組件，其中，所述傳感器包括 壓電聚合物和壓電陶瓷中的一種。
4. 根據(jù)權利要求1所述的傳感器組件，其中，所述傳感器被配 置成在所述傳感器變形或移位時產生電荷或電流；且其中，所述至少 一個能量收集器被配置成捕獲動能、電磁能、熱能和電能中的至少一 種。
5. 根據(jù)權利要求4所述的傳感器組件，還包括能量存儲裝置， 所述能量存儲裝置可操作地連接到所述至少一個能量收集器且被配 置成存儲由所述至少一個能量收集器捕獲的能量，且可操作地連接到 所述發(fā)送器以選擇性地傳輸能量給所述發(fā)送器。
6. 根據(jù)權利要求1所述的傳感器組件，其中，所述傳感器包括 活性材料。
7. —種用于檢測車艙內部的生命體的系統(tǒng)，包括 限定所述車艙的車身；控制器；傳感器組件，所述傳感器組件包括傳感器、發(fā)送器和能量收集器； 所述傳感器被配置成檢測車艙內部的移動生命體且將表示傳感器是否檢測到移動生命體的第一信號發(fā)送給發(fā)送器；所述發(fā)送器可操作地連接到所述傳感器且被配置成響應于所述第一信號而發(fā)送第二無線信號；所述能量收集器被配置成從傳感器組件環(huán)境捕獲能量； 所述傳感器組件被配置成將所述能量收集器捕獲的能量傳輸給所述發(fā)送器；以及接收器，所述接收器可操作地連接到所述控制器且被配置成從所 述發(fā)送器接收第二信號；其中，所述控制器被配置成在所述控制器確定存在至少一個預定 狀況時產生指令信號，所述至少一個預定狀況包括接收器從發(fā)送器接 收第二信號。
8. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，還包括暴露到車艙的表面；且體與所述表面接觸時接收力。
9. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括導電聚 合物、電活性聚合物、導電橡膠或彈性體、隨著移位而改變阻抗的可 拉伸電阻器、接觸開關、空氣電容器、可壓縮電感器線圏、可變變壓 器和f茲體/線圈系統(tǒng)中的 一種。
10. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器組件被配置 成將所捕獲的能量傳輸給傳感器以給傳感器提供動力。
11. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器被配置成在 變形或移位時產生電荷或電流且相對于車身進行安裝以從車艙內部 的移動生命體接收力；且其中，所述第一信號是電荷或電流。
12. 根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括被配 置成產生電荷或電流的活'性材料。
13. 根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述活性材料包括壓 電聚合物、壓電陶資、電活性聚合物、磁致伸縮材料、離子聚合物金 屬復合物、磁性形狀記憶合金、多重鐵性材料和鐵電泡沫中的至少一 種。
14. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述能量收集器被配置 成捕獲動能、電磁能、聲能和熱能中的至少一種。
15. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述能量收集器包括壓 電聚合物、壓電陶瓷、電活性聚合物、磁致伸縮材料、離子聚合物金 屬復合物、磁性形狀記憶合金、多重鐵性材料和鐵電泡沫中的至少一 種。
16. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器可操作地連 接到門、底板、儀表面板和座椅組件中的一種。
17. —種用于檢測車艙內部的生命體的系統(tǒng)，包括 限定所述車艙的車身；和傳感器，所述傳感器包括被配置成響應于變形或移位而改變材料力，且被配置成產生表示活性材料變形或移位的第一信號。
18. 根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括能量收集器，所述能 量收集器被配置成從環(huán)境捕獲能量且可操作地連接到傳感器以給傳 感器提供動力。
19. 根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，還包括能量存儲裝置，所述 能量存儲裝置可操作地連接到所述能量收集器以存儲捕獲的能量，且 可操作地連接到所述傳感器以提供能量給所述傳感器。
20. 根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括發(fā)送器，所述發(fā)送器 可操作地連接到所述傳感器以接收第一信號，且被配置成響應于所述 第一信號發(fā)送第二無線信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢測車艙中的生命體的系統(tǒng)。一種傳感器組件包括傳感器，所述傳感器被配置成檢測預定狀況；發(fā)送器，所述發(fā)送器可操作地連接到所述傳感器且被配置成在所述傳感器檢測到所述預定狀況時選擇性地發(fā)送無線信號；和至少一個能量收集器，所述至少一個能量收集器被配置成從環(huán)境捕獲能量。所述傳感器組件被配置成將所述能量收集器捕獲的能量傳輸給所述發(fā)送器。
文檔編號B60R25/10GK101670824SQ20091017072
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月9日 優(yōu)先權日2008年9月9日
發(fā)明者A·L·布勞恩, N·L·約翰遜, W·B·卡特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司