CN109780667A - 运输系统中空气状况的控制 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及一种用于控制运输系统中的空气状况的系统。该用于控制空气状况的系统包括至少一个第一传感器、多个挡板和至少一个净化器。至少一个第一传感器被配置为检测运输系统的行驶区段外部的空气状况。多个挡板可被操作为响应于检测到空气状况超过预定范围而关闭，以阻挡空气流入行驶区段中。至少一个净化器被配置为响应于检测到空气状况超过预定范围，将空气从周围环境泵送到行驶区段中，并且当泵送的空气穿过至少一个净化器时，对泵送的空气进行净化。

Description

运输系统中空气状况的控制

技术领域

本公开的实施例总体上涉及运输领域，并更为具体地涉及用于控制运输系统中的空气状况的系统。

背景技术

近几十年来，随着机动车辆和工厂的大量增加，空气污染问题在世界范围内变得越发严重并对人类和生态系统构成严重威胁。许多政府正致力于制定计划来鼓励人们以“绿色”方式出行，以减少污染物的生成。自行车等，作为一种典型且理想的“绿色”出行方式，如今已经成为人们日常通勤，尤其是短途通勤的热门之选。

然而，由于骑行者通常在户外骑行，并且没有配备任何保护装置来保护自己免受排气和灰尘的伤害，因此机动车辆排出的废气和工厂释放的污染物会危及骑行者的健康。虽然骑行者可以配戴口罩，但在许多情况下这种口罩沉重且不舒服。因此，期望获得一种能够同时满足“绿色”以及“健康和舒适”出行的解决方案。

发明内容

本公开的实施例提供了一种用于控制车辆运输系统中的空气状况的系统以及相关方法。

在第一方面，本公开提供了一种用于控制车辆运输系统中的空气状况的系统。用于控制空气状况的系统包括至少一个第一传感器、多个挡板和至少一个净化器。至少一个第一传感器被配置为检测运输系统的行驶区段外部的空气状况。多个挡板可被操作为响应于检测到空气状况超过预定范围而至少部分关闭，以阻挡空气流入行驶区段中。至少一个净化器被配置为响应于检测到空气状况超过预定范围，将空气从周围环境泵送到行驶区段中，并且当空气穿过至少一个净化器时净化泵送的空气。

应当理解，当挡板暂时关闭时，行驶区段进入所谓的“全封闭”状态。在全封闭的状态下，周围环境的空气进入行驶区段的唯一途径是通过净化器。以这种方式，通过挡板的关闭而形成受限制的空气流动路径。同时，通过净化器主动引导(即泵送)周围环境空气进入该区段中，空气净化的效率和效果可以显著改善。

在一些实施例中，挡板还可被操作为响应于检测到空气状况返回到预定范围而至少部分地打开，以允许空气流入行驶区段中。以这种方式，当周围环境空气质量得到改善或恢复到正常水平时，挡板可以自动调节回到打开状态，从而使大量的新鲜空气能够自然地流入/流出skyway来使得骑行者呼吸轻松。

在一些实施例中，净化器还可以被配置为响应于检测到空气状况返回到预定范围而停止从周围环境泵送空气。这对于优化整个系统的能耗有益。

备选地，在需要较高等级的空气状况的一些实施例中，甚至在周围环境的空气质量已经改善之后，净化器的激活仍然可以持续更长的时间段。以这种方式，行驶区段内的空气可以维持较长时间的良好状况。

在一些实施例中，至少一个净化器可以包括高效颗粒空气(HEPA)净化器和静电净化器。HEPA型净化器通常被使用，并且依靠空气过滤器从所穿过的空气中去除颗粒。一些HEPA净化器可以有效地去除尺寸大于0.3μm的颗粒。与HEPA型净化器相比，静电净化器使用高压电场将颗粒从气流中分离出来。因为无需更换过滤器，静电型净化器在维护方面的成本要低得多。

在一些实施例中，静电净化器可以由布置在运输系统的顶部上的太阳能电池板供电。这使得能够以经济且环保的方式为静电净化器供电。而且，运输系统的顶部提供了足够的空间来安装多个太阳能电池板，这保证了足够的电力被供应给净化器以及其他组件，诸如沿着skyway的路灯。

在一些实施例中，至少一个第一传感器包括细颗粒物质传感器、二氧化氮传感器和一氧化碳传感器中的至少一个。

在一些实施例中，在挡板至少部分地打开的情况下，挡板的定向可以是可调节的以阻挡日光。以这种方式，足够的新鲜空气可以流入/流出行驶区段，同时阳光被阻挡以避免直接照射到骑行者的眼睛，从而为骑行者提供舒适和安全的行驶。

在一些实施例中，用于控制空气状况的系统还包括至少一个第二传感器，其被配置为检测是否有骑行者在运输系统的行驶区段中行驶。多个挡板还可被操作为响应于检测到空气状况超过预定范围并且检测到有骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶而关闭，以阻挡空气流入行驶区段中。至少一个净化器还被配置为响应于检测到空气状况超过预定范围并且骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶，将空气从周围环境泵送到行驶区段中，并且当空气穿过至少一个净化器时净化泵送的空气。这对于例如午夜时，没有骑行者在行驶区段，或甚至在整个运输系统上行驶的情况是有益的。以这种方式，系统的能耗和使用寿命可以进一步改善。

在第二方面，本公开提供了一种用于控制车辆运输系统中的空气状况的方法。在该方法中，运输系统的行驶区段外部的空气状况被检测。响应于检测到空气状况超过预定范围，使多个挡板至少部分关闭以阻挡空气流入行驶区段中。此外，响应于检测到空气状况超过预定范围，经由至少一个净化器空气被从周围环境泵送到行驶区段中，并且当空气穿过至少一个净化器时泵送的空气被净化。

在第三方面，本公开提供了一种车辆运输系统。运输系统包括根据本公开的第一方面的用于控制空气状况的系统。

在第四方面，本公开提供了一种存储机器可执行指令的计算机可读介质。机器可执行指令在被执行时，使机器能够执行根据本公开的第二方面的方法。

附图说明

在此提供本文所描述的附图，用以进一步解释本公开，并构成本公开的一部分。本公开的示例性实施例及其解释用于解释本公开，而不是不恰当地限制本公开。

图1图示了根据本公开的实施例的运输系统可以在其中实施的市区的示意图；

图2是根据本公开的实施例的运输系统的行驶区段的横截面图，运输系统包括用于控制行驶区段中空气状况的系统；

图3A图示了图2的行驶区段处于全封闭状态；

图3B图示了图2的行驶区段处于半封闭状态；

图4图示了根据本公开的实施例的用于控制车辆运输系统中空气状况的方法的流程图；和

图5图示了根据本公开的另一实施例的用于控制车辆运输系统中空气状况的方法的流程图。

在附图中，相同或相似的附图标记被用于表示相同或相似的元件。

具体实施方式

现在将参照附图所示的一些示例实施例来描述本公开的原理。尽管在附图中示出了本公开的示例实施例，但是应当理解，描述实施例仅仅是为了便于本领域技术人员更好地理解并由此实现本公开，而并不以任何方式限制本公开的范围。

图1示出了城市区域100的示意图，根据本公开的实施例的交通运输系统110可以在其中实施。在本公开的上下文中，交通运输系统110也可以被称为“Skyway”。

交通运输系统110包括一条或多条路径，各种车辆可在这些路径上行驶。在一些实施例中，交通运输系统110还可以包括一个或多个辅助设施(例如用于保护一条或多条路径不受外部影响的外壳)、一个或多个传感器、一个或多个控制器等等。应当理解，本文使用的短语“交通运输系统”不包括在一条或多条路径上行驶的车辆。

仅作为示例，在交通运输系统110中行驶的车辆例如可以包括低速车辆，但并不限于此。取决于交通运输系统110的安全性和/或容量要求，低速车辆可以具有例如30-50km/h的最大设计速度。低速车辆可以是专门针对交通运输系统110设计的车辆。备选地或者附加地，也可以支持通用的低速车辆。

这样的低速车辆的示例可以包括但不限于自行车120-1、电动自行车120-2、摩托车120-3等等。这样的车辆可以被统称为或单独地称为低速车辆120。交通运输系统110可以与用于最高设计速度在例如50km/h以上的高速车辆(诸如轿车、公共汽车、卡车等)的道路或路径分开。

与高速车辆相比，低速车辆120通常占用较少的空间。因此，可以在城市区域100中以灵活的方式建造交通运输系统110，以便例如为日常通勤提供更多便利并且/或者减轻城市的交通堵塞。

一些低速车辆120没有配备有遮盖物或外壳来防止诸如降雨、雾霾、噪音等极端环境条件的影响。为了缓解这个问题，例如可以借助交通运输系统110的侧壁和/或横贯侧边的屋顶，将交通运输系统110的至少一部分构建为半封闭或全封闭空间。交通运输系统110的侧壁和/或屋顶可以被设计成任何合适的形状，以提供美学效果或适应地面上方或下方的不同结构。

应当理解，尽管已经并且还将参考低速车辆120描述交通运输系统110的一些实施例，但是这仅仅是为了说明，而无意对本公开的范围提出任何限制。在一些实施例中，除了低速车辆之外或代替低速车辆，交通运输系统110可以支持具有任何合适设计速度的车辆。

此外，交通运输系统110可以支持各种类型的车辆，包括但不限于：两轮车辆、三轮车辆、单车道车辆、没有车身的车辆以及没有座位的车辆(例如具有方向盘手柄或没有方向盘手柄的踏板(也称为滑板车))。作为示例，交通运输系统110可以仅允许两轮车辆，例如自行车120-1和电动自行车120-2。在这种情况下，交通运输系统110可以不对两轮车辆的速度设限。

交通运输系统110可以被构建在空中、在地面上和/或在地面下。在一些实施例中，交通运输系统110可以延伸穿过一个或多个障碍物、诸如建筑物。可以沿交通运输系统110提供多个入口112-1、112-3和出口112-2、112-4，以允许驾驶员及其车辆在驾驶中途进出交通运输系统110。在一些实施例中，交通运输系统110可以具有一个或多个车道。

在一些实施例中，交通运输系统110可以是延伸穿过住宅区、商业区和/或办公区的高架交通运输系统。作为示例，交通运输系统110可以以隧道形式穿过建筑物、诸如购物中心，从而驾驶员可以订购和取走购物中心提供的食品、饮料和任何其他货物。交通运输系统110还可以包括在河流或道路上的桥梁，以便与城市的已有道路网络兼容。

应当理解，对城市区域100和交通运输系统110的构造和布局的描述仅仅是为了说明的目的，而无意对本公开的范围提出任何限制。本公开可以用不同的构造和/或布置来实现。备选地或另外，交通运输系统110可以在郊区中实施。

图2图示了根据本公开的各种实施例的运输系统110的行驶区段10的横截面。如图所示，在该示例中示出的运输系统110为高架运输系统，其包括顶部11、侧壁12、框架13、以及供骑行者120-1行驶的道路14。

在一些实施例中，顶部11可以由硬塑料制成以减轻总体重量，同时保护骑行者免受极端环境条件的影响。在一些实施例中，框架13可以由铝合金制成以确保良好的支撑和防腐蚀性能。应当理解，运输系统110的顶部11和/或侧壁12可以设计成任何适当的形状以提供美学效果或适应不同的结构。

如图2进一步示出地，行驶区段10配备有用于控制空气状况的系统。用于控制空气状况的系统通常包括一个或多个传感器1、多个玻璃挡板2以及一个或多个净化器3。

在这个示例中，多个玻璃挡板2布置在框架13上。传感器1和净化器3布置在运输系统110的每个侧壁12上。然而，应当理解，如图2所示的传感器1、玻璃挡板2和净化器3的数目和安装位置仅为说明性的，安装在其他位置的其他数目的传感器、玻璃挡板或净化器根据实际需要也是可设想的。例如，替代地，玻璃挡板2可以布置在行驶区段10的顶部11上。还应当理解，挡板的材料并不限于玻璃。取决于不同的应用或要求，具有不同透明度或硬度的其他类型的材料(诸如塑料和金属)也是可行的。

在下文中，将参照图3A和图3B描述对用于在运输系统110中控制空气状况的系统的操作。通常，当检测到空气状况较差时，玻璃挡板2可以暂时关闭，以将行驶区段10设定在所谓的“全封闭”状态。图3A示出了处于全封闭状态的图2中的行驶区段10。在该状态下，行驶区段10外部的周围环境空气无法自然地流入行驶区段10中，另一方面，行驶区段10内的空气也无法自然地流出行驶区段10。周围环境空气进入行驶区段10的唯一流动路径(由箭头130表示)便是通过净化器3。

具体地，一个或多个传感器1被配置为检测运输系统110的行驶区段10外部的空气状况。在一些实施例中，传感器1可以是细颗粒物质(PM2.5)传感器、二氧化氮(NO₂)传感器或一氧化碳(CO)传感器，它们用于检测例如周围环境空气中的PM2.5、NO₂或CO浓度。根据不同的目标污染物，也可以采用其他类型的传感器。

如图3A所示，当检测到空气状况超过预定范围时，关闭玻璃挡板2以阻挡空气流入行驶区段10中。当检测到空气条件超过预定范围时，净化器3将空气从周围环境泵送到行驶区段10中，并在空气穿过净化器3的同时对泵送的空气进行净化。

以这种方式，通过玻璃挡板2的关闭而暂时形成受限制的空气流动路径。同时，通过净化器3将周围环境空气主动泵送到行驶区段10中(而不是周围环境空气的自然流动)，使得空气净化的效率和效果可以显著提高。

在一些实施例中，净化器3可以是高效颗粒空气(HEPA)净化器或静电净化器。HEPA型净化器被广泛使用，并且依靠空气过滤器从所穿过其中的空气中去除颗粒。一些HEPA净化器可以有效地去除尺寸大于0.3μm的颗粒。与HEPA型净化器相比，静电型净化器使用高压电场将颗粒从气流中分离出来。因为无需更换过滤器，使得静电型净化器在维护方面的成本要低得多。

还应当理解，对于运输系统110的一些行驶区段，例如对于延伸通过自然保护区的区段，玻璃挡板2可以不是必须的。一方面，由于车辆和工厂的大幅减少，这些地区的空气状况通常很好。另一方面，没有玻璃挡板的行驶区段不会妨碍骑行者从行驶区段内观看景色。

附加地，用于控制空气状况的系统还可以包括一个或多个其他传感器(未示出)，用于检测是否有骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶。如此，玻璃挡板2和净化器3的致动基于两个条件：空气状况和在行驶段中行驶的骑行者。这对于如下情况是有益的，例如午夜时，在行驶区段上或甚至在整个运输系统上都没有骑行者在行驶。以这种方式，系统的能耗和使用寿命能够进一步得到改善。

现在参照图3B，当检测到空气状况返回到预定范围(或返回到正常范围)时，玻璃挡板2可部分或完全打开以允许新鲜空气流入行驶区段10中(由箭头140表示)。随着玻璃挡板2的打开，行驶区段10进入所谓的“半封闭”状态。以这种方式，大量的新鲜空气自然流入/流出交通运输系统，从而使骑行者感觉更舒适。

备选地或附加地，在一些实施例中，当检测到空气状况返回到预定范围时，净化器3可以停止从周围环境泵送空气。这对于优化整个系统的能耗是有益的。

然而，在需要较高等级的空气状况的一些实施例中，在周围环境的空气质量已经改善之后，净化器可以继续工作另一时间段。以这种方式，行驶区段内的空气可以维持在良好状况达较长时间。

在一些实施例中，净化器3可以由布置在顶部11上的太阳能电池板(未示出)供电。这使得能够以经济且环保的方式为净化器3供电。而且，运输系统的顶部11提供了足够的空间来布置大量太阳能电池板，这保证了足够的电力被供应给净化器3以及其他组件，诸如沿着运输系统110的路灯(未示出)。

仍然参照图3B，在一些实施例中，在玻璃挡板2打开的情况下，玻璃挡板2的定向可以被调节以阻挡日光。以这种方式，足够的新鲜空气可以流入/流出行驶段10，同时阳光被阻挡以避免直接照射到骑行者的眼睛，从而为骑行者提供舒适和安全的行驶。

图4图示了根据本公开的实施例的用于控制运输系统110中空气状况的方法400的流程图。通常，本文描述的方法400可以由处理器或控制器实施。这样的处理器或控制器可以被放置在系统110的机房或控制室中，并且可以被实施为个人计算机(PC)或服务器。

在框410处，检测运输系统的行驶区段外部的空气状况。

在框420处，响应于检测到空气状况超过预定范围，使多个玻璃挡板至少部分关闭，以阻挡空气流入行驶区段中。

在框430处，响应于检测到空气状况超过预定范围，经由至少一个净化器将空气从周围环境泵送到行驶区段中，并且当泵送的空气穿过至少一个净化器时，泵送的空气被净化。

图5图示了根据本公开的另一实施例的用于控制运输系统110中空气状况的方法500的流程图。与图4中描述的方法400相比，方法500包括检测目前是否有骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶的附加动作。因此，玻璃挡板2以及净化器3的致动基于两个条件：空气状况和在行驶段中行驶的骑行者。

在框505处，检测是否有骑行者在运输系统的行驶区段中行驶。

在框510处，检测运输系统的行驶区段外部的空气状况。

在框520处，响应于检测到空气状况超过预定范围并且有骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶，使多个玻璃挡板至少部分地关闭以阻挡空气流入行驶区段中。

在框530处，响应于检测到空气状况超过预定范围并且骑行者正在运输系统的行驶区段中行驶，经由至少一个净化器将空气从周围环境泵送到行驶区段中，并且当泵送空气穿过至少一个净化器时，泵送的空气被净化。

图4和图5的这些框中的动作的示例实施方式在前文中已经参照图2、图3A和图3B进行了描述，因此在此不再赘述。

应当理解，本公开的上述详细实施例仅仅是示例性的或为了解释本公开的原理，而不是限制本公开。因此，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。同时，本公开所附的权利要求旨在覆盖落入权利要求的范围和界限或范围和界限的等同物内的所有变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于控制车辆运输系统(110)中的空气状况的系统，所述系统包括：

至少一个第一传感器(1)，其被配置为检测所述运输系统(110)的行驶区段(10)外部的所述空气状况；

多个挡板(2)，其能被操作为响应于检测到所述空气状况超过预定范围而至少部分关闭，以阻挡空气流入所述行驶区段(10)中；以及

至少一个净化器(3)，其被配置为响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围，

将空气从周围环境泵送到所述行驶区段(10)中，并且

当泵送的空气穿过所述至少一个净化器(3)时，对泵送的所述空气进行净化。

2.根据权利要求1所述的用于控制空气状况的系统，其中所述多个挡板(2)还能被操作为响应于检测到所述空气状况返回到所述预定范围而至少部分地打开，以允许空气流入所述行驶区段(10)中。

3.根据权利要求2所述的用于控制空气状况的系统，其中所述至少一个净化器(3)还被配置为响应于检测到所述空气状况返回到所述预定范围而停止从所述周围环境泵送空气。

4.根据权利要求1所述的用于控制空气状况的系统，其中所述至少一个净化器(3)包括高效颗粒空气净化器和静电净化器。

5.根据权利要求4所述的用于控制空气状况的系统，其中所述静电净化器由布置在所述运输系统(110)的顶部上的太阳能电池板供电。

6.根据权利要求1所述的用于控制空气状况的系统，其中所述至少一个第一传感器(1)包括细颗粒物质传感器、二氧化氮传感器和一氧化碳传感器中的至少一个。

7.根据权利要求2所述的用于控制空气状况的系统，其中在所述多个挡板(2)至少部分地打开的情况下，所述多个挡板(2)的定向能被调节以阻挡日光。

8.根据权利要求1所述的用于控制空气状况的系统，还包括：

至少一个第二传感器，其被配置为检测是否有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，以及

其中所述多个挡板(2)还能被操作为响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围并且检测到有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶而关闭，以阻挡空气流入所述行驶区段(10)中。

9.根据权利要求1所述的用于控制空气状况的系统，还包括：

至少一个第二传感器，其被配置为检测是否有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，并且

其中所述至少一个净化器(3)还被配置为响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围并且检测到有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，

将空气从周围环境泵送到所述行驶区段(10)中，并且

当泵送的空气穿过所述至少一个净化器(3)时，对泵送的所述空气进行净化。

10.一种用于控制车辆运输系统(110)中的空气状况的方法，所述方法包括：

检测所述运输系统(110)的行驶区段(10)外部的所述空气状况；并且

响应于检测到所述空气状况超过预定范围，

使多个挡板(2)至少部分关闭以阻挡空气流入所述行驶区段(10)中；

经由至少一个净化器(3)将空气从周围环境泵送到所述行驶区段(10)中；并且

当泵送的空气穿过所述至少一个净化器(3)时，对泵送的所述空气进行净化。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：

响应于检测到所述空气状况返回到所述预定范围，使得所述多个挡板(2)至少部分地打开，以允许空气流入所述行驶区段(10)中。

12.根据权利要求10所述的方法，还包括：

响应于检测到所述空气状况返回到所述预定范围而停止从所述周围环境泵送空气。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个净化器(3)包括高效颗粒空气净化器和静电净化器。

14.根据权利要求10所述的方法，其中检测所述空气状况包括检测细颗粒物质、二氧化氮和一氧化碳中至少一种的浓度。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在所述多个挡板(2)至少部分地打开的情况下，调节所述多个挡板(2)的定向以阻挡日光。

16.根据权利要求10所述的方法，还包括：

检测是否有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，并且

其中响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围，使所述多个挡板(2)至少部分地关闭以阻挡空气流入所述行驶区段(10)中包括：

响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围并且检测到有骑行者正在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，使所述多个挡板(2)至少部分地关闭，以阻挡空气流入所述行驶区段(10)中。

17.根据权利要求10所述的方法，还包括：

检测是否有骑行者在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，并且

其中响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围，经由至少一个净化器将空气从周围环境泵送到所述行驶区段(10)中；并且当所述空气穿过所述至少一个净化器(3)时，将泵送的所述空气进行净化包括：

响应于检测到所述空气状况超过所述预定范围并且检测到有骑行者正在所述运输系统(110)的所述行驶区段(10)中行驶，经由至少一个净化器将空气从周围环境泵送到所述行驶区段(10)中；并且当泵送的空气穿过所述至少一个净化器(3)时，对泵送的所述空气进行净化。

18.一种车辆运输系统(110)，其包括根据权利要求1至17中任一项所述的用于控制空气状况的系统。

19.根据权利要求18所述的运输系统(110)，其中

所述多个挡板(2)布置在所述运输系统(110)的框架上；并且

至少一个净化器(3)布置在所述运输系统(110)的至少一个侧壁上。

20.一种存储有机器可执行指令的计算机可读介质，所述机器可执行指令在被执行时，使得所述机器能执行根据权利要求8至17中任一项所述的方法。