用于车辆的置顶式空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，具体提供一种用于车辆的置顶式空调器及其控制方法。

背景技术

随着车辆的高速发展和普及，越来越多的家庭拥有车辆，因此车辆安全是一个比较重要的问题。现有的桥梁或者隧道等公路通常会对车辆有高度和宽度限制，导致在车辆通过该路段时，需要用户仔细判断或者下车检查是否可以顺利通行，这种人为判断常常会因为经验不足而误判障碍物的实际高度和宽度，导致发生车祸或者刮擦等比较严重的后果。通过下车检查车辆是否可以通行，比较费时费力，并且检查无法起到预警的作用，无法及时给出合理的后续策略，同样存在安全隐患。

相应地，本领域需要一种新的用于车辆的置顶式空调器及其控制方法来解决现有技术中所存在的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即解决现有车辆在遇到限高限宽等路障时，需要人为判断或者下车检查是否可以顺利通行，费时费力且存在安全隐患的问题。

本发明提供一种用于车辆的置顶式空调器，所述置顶式空调器设置在所述车辆的顶部，所述置顶式空调器包括控制模块以及与所述控制模块连接的输入模块和提示模块，所述置顶式空调器还包括与所述控制模块连接的图像传感器和测距传感器，所述图像传感器用于获取所述车辆前方的障碍物的图像，所述测距传感器用于获取所述车辆与所述障碍物之间的距离。

通过上述的设置，将图像传感器以及测距传感器与置顶式空调器的控制模块连接，在车辆行驶过程中，通过图像传感器获取车辆前方的障碍物的图像，通过测距传感器用于获取车辆与障碍物之间的距离。将获取的实时图像信息和距离信息传输至置顶式空调器的控制模块进行分析，计算得到障碍物的高度信息和宽度信息，与车辆的具体信息进行比较，根据不同的分析结果通过提示模块对用户进行提示，用于车辆在行驶过程中遇到前方的限制高度路段的情况，如车辆即将进入隧道或通过桥梁等路段，或者前方有高度或者宽度上的障碍物的时候，无需用户人为判断或者自行下车查看，即可提示车辆是否可以通行。即在置顶式空调器对车辆内部换热的同时，能够通过控制模块提示用户前方障碍物的情况，以实现安全行驶的目的，并且省时省力，能够在很大程度上减少事故的发生率，提高用户的行车安全和体验感。

在上述空调器的优选技术方案中，所述置顶式空调器包括车外部分和车内部分，所述图像传感器和所述测距传感器设置在所述车外部分上。

通过上述的设置，将图像传感器和测距传感器设置在置顶式空调器的车外部分上，能够提高图像传感器和测距传感器与外界的接触面积，从而提高散热效果，且设置在车外部分比车内部分更加灵活，车外部分的干扰物少，没有了挡风玻璃的遮挡，视野更加清楚，能够提高图像传感器和测距传感器的准确度。

在上述空调器的优选技术方案中，所述车内部分的壳体内设置有蒸发器，所述壳体上设置有第一出风口和第二出风口，所述第一出风口与所述车辆内部连通，所述第二出风口上连接有排风管，所述排风管的出风口对准所述图像传感器和所述测距传感器。

通过上述的设置，在第二出风口处连接有对准图像传感器和测距传感器的排风管，使得排出的冷风能够直吹图像传感器和测距传感器以加速散热，避免图像传感器和测距传感器在长时间使用后产生的热量较多，影响使用寿命和性能的情况发生。

在上述空调器的优选技术方案中，所述提示模块包括与所述控制模块连接的显示模块和声音模块。

通过上述的设置，能够通过显示模块和声音模块对用户进行双重提示，避免用户容易错过提示信息而未注意到前方障碍物而导致危险的情况发生。

本发明还提供一种用于车辆的置顶式空调器的控制方法，所述置顶式空调器设置在所述车辆的顶部，所述置顶式空调器包括控制模块以及与所述控制模块连接的输入模块和提示模块，所述置顶式空调器还包括与所述控制模块连接的图像传感器和测距传感器，所述图像传感器用于获取所述车辆前方的障碍物的图像，所述测距传感器用于获取所述车辆与所述障碍物之间的距离；

所述控制方法包括：

在所述车辆的行驶状态下，获取所述车辆前方的障碍物的图像以及所述障碍物与所述车辆之间的距离；

根据所述图像和所述距离确定所述障碍物的高度H和宽度W；

根据所述高度H和所述宽度W选择性地控制所述提示模块发出提示信息。

通过上述的控制方法，能够通过图像传感器获取车辆前方障碍物的图像信息，通过测距传感器获取障碍物与车辆之间的距离信息，进而根据图像信息和距离信息确定障碍物的高度H和宽度W，判断车辆是否可以安全通过，并控制提示模块对用户进行相应的提示，以提高车辆通行的安全性和便捷性。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述高度H和所述宽度W选择性地控制所述提示模块发出提示信息”的步骤包括：

如果所述高度H不大于第一预设值并且/或者所述宽度W不大于第二预设值时，控制所述提示模块发出无法通行的提示信息。

通过上述的控制方法，控制模块将障碍物的高度H与第一预设值比较，将宽度W与第二预设值比较，当障碍物的高度H不大于第一预设值，并且/或者宽度W不大于第二预设值时，判断为车辆无法通过障碍物，并通过提示模块警示用户无法通行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述高度H和所述宽度W选择性地控制所述提示模块发出提示信息”的步骤包括：

如果所述高度H大于第三预设值并且小于第四预设值，所述宽度W大于第五预设值，则控制所述提示模块发出谨慎通行的提示信息；

如果所述高度H大于所述第三预设值，所述宽度W大于所述第五预设值并且小于第六预设值，则控制所述提示模块发出谨慎通行的提示信息；

其中，所述第三预设值不小于所述第一预设值，所述第三预设值小于所述第四预设值，所述第五预设值不小于所述第二预设值，所述第五预设值小于所述第六预设值。

通过上述的控制方法，当高度H大于第三预设值并且小于第四预设值，宽度W大于第五预设值时，或者当高度H大于第三预设值，宽度W大于第五预设值并且小于第六预设值时，则判断为车辆虽然可以通过障碍物，但车辆通过障碍物时，与障碍物之间的间隙较小，则控制提示模块提示用户通过时谨慎慢行。

在上述控制方法的优选技术方案中，“根据所述高度H和所述宽度W选择性地控制所述提示模块发出提示信息”的步骤包括：

如果所述高度H不小于所述第四预设值，所述宽度W不小于所述第六预设值，则控制所述提示模块发出正常通行的提示信息或者控制所述提示模块不发出提示信息。

通过上述的控制方法，当高度H不小于第四预设值，宽度W不小于第六预设值时，则判断车辆通过障碍物时，车辆与障碍物之间的间隙较大，车辆能够安全通过障碍物，则控制提示模块提示用户可以正常通过或者控制提示模块不发出提示信息。

在上述控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

在所述车辆行驶之前确定所述第一预设值、所述第二预设值、所述第三预设值、所述第四预设值、所述第五预设值和所述第六预设值。

在上述控制方法的优选技术方案中，“在所述车辆行驶之前确定所述第一预设值、所述第二预设值、所述第三预设值、所述第四预设值、所述第五预设值和所述第六预设值”的步骤包括：

在所述车辆行驶之前，获取所述置顶式空调器顶部距离地面的高度、所述车辆装载的货物顶部距离地面的高度以及所述车辆的宽度；

比较所述置顶式空调器顶部距离地面的高度与所述车辆装载的货物顶部距离地面的高度并将其中较大的高度确定为所述第一预设值；

将所述车辆的宽度确定为所述第二预设值；

将所述第一预设值与第一高度余量的和确定为所述第三预设值；

将所述第一预设值与第二高度余量的和确定为所述第四预设值；

将所述第二预设值与第一宽度余量的和确定为所述第五预设值；

将所述第二预设值与第二宽度余量的和确定为所述第六预设值。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的使用状态示意图；

图2是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的仰视图；

图3是本发明的用于车辆的置顶式空调器的控制方法的流程图；

图4是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的控制方法的流程图；

附图标记列表：

1、车身；2、空调器；20、控制模块；21、车内壳体；22、车外壳体；23、第一出风口；3、获取模块；4、输入模块；51、显示模块；52、声音模块；521、第一报警装置；522、第二报警装置；6、障碍物。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示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”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术中提到的现有车辆在遇到限高限宽等路障时，需要人为判断或者下车检查是否可以顺利通行，费时费力且存在安全隐患的问题，本发明提供一种用于车辆的置顶式空调器，能够获取车辆前方障碍物的高度和宽度并据此分析车辆是否能够通过，进而选择性地向驾驶人员发出提示信息，在车辆遇到限高限宽的路段时，无需用户人为判断或者自行下车查看，即可提示车辆是否可以通行，减少事故的发生率，提高用户的行车安全和体验感。

下面参照图1至图4对本发明的用于车辆的置顶式空调器及其控制方法进行详细描述。其中，图1是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的使用状态示意图；图2是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的仰视图；图3是本发明的用于车辆的置顶式空调器的控制方法的流程图；图4是本发明一种实施例中的用于车辆的置顶式空调器的控制方法的流程图。

具体地，如图1和图2所示，本发明中的车辆包括车身1，置顶式空调器2(以下简称空调器2)设置在车身1的顶部。空调器2包括车内部分和车外部分，车内部分包括车内壳体21以及设置在车内壳体21内的蒸发器和内风机，车外部分包括车外壳体22以及设置在车外壳体22内的冷凝器和外风机，空调器2还包括控制模块20以及与控制模块20连接的获取模块3，获取模块3设置在空调器2的车外壳体22上。具体地获取模块3包括图像传感器及测距传感器，图像传感器为高速高分辨率摄像头，用于获取车辆前方的障碍物6的图像，测距传感器为激光雷达测距仪，用于获取车辆与障碍物6之间的距离。需要说明的是，图像传感器还可以是双目摄像头或者红外摄像头，测距传感器还可以是超声波测距仪等其他测距装置。

车内壳体21内还设有与控制模块20连接的输入模块4和提示模块，其中，输入模块4为按键输入装置，提示模块包括与控制模块20连接的显示模块51和声音模块52，声音模块52包括第一报警装置521和第二报警装置522。

车内壳体21内设置有蒸发器(图中未示出)，在车内壳体21上设有第一出风口23和第二出风口(图中未示出)，第一出风口23与车辆的内部连接。第二出风口上连接有排风管，排风管的出口对准图像传感器和测距传感器。

具体地，在车辆行驶过程中，通过图像传感器获取车身1前方的障碍物6的图像，通过测距传感器获取车身1与障碍物6之间的距离，将图像信息和距离信息传输至控制模块20，控制模块20以距离信息为基础，经过计算和分析后得到障碍物6在三维坐标中的位置，对图像信息中对应的像素点进行等比例的放大，得到障碍物6的高度和长度，与车身1的高度信息和宽度信息比较。根据不同的分析结果控制显示模块51和声音模块52对用户发出不同的提示，可以是车辆距离障碍物20m外开始提示，也可以是在其他设定距离内开始提示用户，以实现车辆的行驶安全。

需要说明的是，上述实施例中的获取模块3的具体设置位置只是一种示例性的设置方式，不构成对本发明的保护范围的限制，获取模块3还可以根据实际使用情况设置在车内壳体21上，或者设置在车身1的外部，只要获取模块3上的图像传感器能够获取车辆前方的障碍物6的图像，测距传感器能够获取车辆与障碍物6之间的距离即可。

下面来对本发明的控制方法进行详细介绍。如图2所示，本发明的控制方法包括如下步骤：

步骤S10：在车辆的行驶状态下，获取车辆前方的障碍物的图像以及障碍物与车辆之间的距离；

在步骤S10中，图像传感器以及测距传感器与空调器2的控制模块20连接，在车辆的行驶过程中，通过图像传感器获取车身1前方的障碍物6的图像，通过测距传感器获取车身1与障碍物6之间的距离，将图像信息和距离信息发送至控制模块20。

步骤S20：根据图像和距离确定障碍物的高度和宽度；

在步骤S20中，控制模块20以距离信息为基础，经过计算和分析后得到障碍物6在三维坐标中的位置，对图像信息中对应的像素点进行等比例的放大，得到障碍物6的高度H和长度W。

步骤S21：若高度不大于第一预设值并且/或者宽度不大于第二预设值时，控制提示模块发出无法通行的提示信息；

步骤S22：若高度大于第三预设值并且小于第四预设值，宽度大于第五预设值，或者高度大于第三预设值，宽度大于第五预设值并且小于第六预设值，则控制提示模块发出谨慎通行的提示信息；

步骤S23：若高度不小于第四预设值，宽度不小于第六预设值，则控制提示模块发出正常通行的提示信息或者控制提示模块不发出提示信息。

在上述的控制方法中，在车辆行驶之前，获取空调器2的顶部距离地面的高度以及车辆装载货物后的顶部距离地面的高度，用户将获取后的两个高度数据通过输入模块4输入控制模块20中，并在显示模块51上显示，控制模块20进行比较后将其中较大的高度确定为第一预设值。将车身2的宽度通过输入模块4输入到控制模块20中并确定为第二预设值。

用户通过输入模块4设置第一高度余量和第二高度余量以确定第三预设值和第四预设值，第一高度余量的设置范围可以是0.15-0.3m，第二高度余量的设置范围可以是0.3m以上，第一预设值与第一高度余量的和确定为第三预设值，第一预设值与第二高度余量的和确定为第四预设值。

用户通过输入模块4设置第一宽度余量和第二宽度余量以确定第五预设值和第六预设值，第一宽度余量的设置范围可以是0.4-0.8m，第二宽度余量的设置范围可以是0.8m以上，第二预设值与第一宽度余量的和确定为第五预设值，第二预设值与第二宽度余量的和确定为第六预设值。

需要说明的是，用户可以根据驾驶习惯和实际驾驶情况来灵活设置上述的每个高度余量和宽度余量，但用户通过输入模块4设置的数值应满足：第三预设值不小于第一预设值，第三预设值小于第四预设值，第五预设值不小于第二预设值，第五预设值小于第六预设值。

在上述的步骤S21中，当障碍物6的高度H不大于第一预设值，并且障碍物6的宽度W不大于第二预设值，或者满足障碍物6高度H不大于第一预设值与宽度W不大于第二预设值中的任一条件时，控制模块20判断为车辆无法通过当前的障碍物6，通过显示模块51显示“无法通行”，并且控制第一报警装置521和第二报警装置522发出高分贝的报警提示。

在上述的步骤S22中，当障碍物6的高度H大于第三预设值且小于第四预设值，或者高度H大于第三预设值，宽度W大于第五预设值且小于第六预设值时，控制模块20判断为车辆虽然可以通过障碍物6，但车辆通过障碍物6时，与障碍物6间隔较小，通过显示模块51显示“谨慎通行”，并且控制第一报警装置521或者第二报警装置522发出报警提示。

在上述的步骤S23中，当障碍物6的高度H不小于第四预设值，宽度W不小于第六预设值，控制模块20判断为车辆通过障碍物6时，与障碍物6之间的间隙较大，车辆能够安全通过障碍物6，通过显示模块51显示“安全通行”，并且控制不发出报警提示。

在一种实施方式中，空调器2的顶部距离地面的高度为2.5m，车辆装载货物后的顶部距离地面的高度为3m，用户将两个高度通过输入模块4输入至控制模块20中，并在显示模块51上显示，控制模块20比较后将车辆装载货物后的顶部距离地面的高度，即3m确定为第一预设值。

用户通过输入模块4将第一高度余量设置为0.2m，第二高度余量设置为0.4cm，第三预设值确定为3.2m，第四预设值确定为3.4m。

将车身2的宽度2m通过输入模块4输入到控制模块20中，并确定为第二预设值。用户继续通过输入模块4将第一宽度余量设置为0.5m，第二宽度余量设置为0.8m，第五预设值确定为2.5m，第六预设值确定为2.8m。

具体地，如图3所示，本发明的控制方法包括如下步骤：

步骤S10：在车辆的行驶状态下，获取车辆前方的障碍物的图像以及障碍物与车辆之间的距离；

步骤S20：根据图像和距离确定障碍物的高度和宽度；

步骤S21：若高度不大于3m并且/或者宽度不大于2m时，显示模块显示“无法通行”，第一报警装置和第二报警装置发出高分贝的报警提示；

步骤S22：若高度大于3.2m并且小于3.4m，宽度大于2.5m，或者高度大于3.2m，宽度大于2.5m并且小于2.8m，显示模块显示“谨慎通行”，第一报警装置或者第二报警装置发出报警提示；

步骤S23：若高度不小于3.4m，宽度不小于2.8m，显示模块显示“安全通行”，第一报警装置和第二报警装置不发出报警提示。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。