CN104149576A - 一种车辆内外循环自动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆内外循环自动控制方法及对应的装置，应用于车辆上，其中该车辆至少包括导航模块、感光模块以及空调控制模块，其中该方法包括：步骤A、从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据；步骤B、根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，如果是发出进入通知并转步骤C处理；步骤C、根据所述进入通知控制空调控制模块在空调处于外循环时，自动将空调从外循环切换至内循环。相较于现有技术，本发明自动控制内环循环的可靠性大幅度提升，不会给用户带来过多困扰，而相应实现成本又比现有技术更加低廉。

Description

一种车辆内外循环自动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车计算机领域，尤其涉及一种车辆内外循环自动控制方法及装置。

背景技术

在隧道以及停车场等场所内，一方面由于其内空气循环较差，另一方面由于其内通常会经过大量车辆，因此其内的空气中通常会含有比例更高的一氧化氮、一氧化碳、碳氢化合物以及粉尘等污染物，这些污染物会对经过该场所的驾乘人员健康构成威胁。车辆在驶入隧道等场所后，如果继续利用外部空气，车辆轿厢内的空气易受污染，影响驾驶员和乘客的健康。

为解决上述问题，现有技术已揭示了在车辆中配置可自动调节内部空气循环/外部空气循环（以下简称“内循环/外循环”）的装置。当车辆位于外部空气污染较为严重的地点例如隧道时，用户可以通过手动操作来选择内部空气循环模式，以减少外部空气对车厢内部空气的污染。目前大部分车辆都支持用户手动选择内循环或者外循环模式。

然而现有技术中的内部空气循环的切换往往需要手动调节。手动调节至少有以下两方面缺点：首先，当用户意识到需切换至内部空气循环模式时，往往车厢内部空气已受到污染；其次，车辆在隧道、停车场等场所行驶时，由于光线较差，往往需要驾驶员更多的注意力，此时手动调节空气循环模式会分散驾驶员更多的注意力，不利于安全驾驶。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车辆内外循环自动控制装置，应用于车辆上，其中该车辆至少包括导航模块、感光模块以及空调控制模块，该装置包括信息采集单元、场景分析单元以及处理控制单元，其中：

信息采集单元，用于从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据；

场景分析单元，用于根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，在确定车辆进入隧道场景后发送进入通知给处理控制单元；

处理控制单元，用于在收到场景分析单元的进入通知后控制空调控制模块在空调处于外循环时，自动将空调从外循环切换至内循环。

本发明还提供一种车辆内外循环自动控制方法，应用于车辆上，其中该车辆至少包括导航模块、感光模块以及空调控制模块，其中该方法包括：

步骤A、从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据；

步骤B、根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，在确定车辆进入隧道场景后发出进入通知并转步骤C处理；

步骤C、根据所述进入通知控制空调控制模块在空调处于外循环时，自动将空调从外循环切换至内循环。

相较于现有技术，本发明自动控制内环循环的可靠性大幅度提升，不会给用户带来过多困扰，而相应实现成本又比现有技术更加低廉。

附图说明

图1是本发明一种实施方式中车辆内外循环自动控制装置逻辑结构图。

图2是本发明一种实施方式中车辆内外循环自动控制方法的处理流程图。

图3是本发明另一种实施方式中车辆内外循环自动控制方法的处理流程图。

具体实施方式

本发明提供一种智能可靠的内外循环自动控制技术来解决现有技术的问题。在以下优选的方式中，本发明基于软件实现。但考虑到软硬件在很多场景下逐渐融合，加上逻辑器件技术的发展，本发明并不排除这些基于相同原理只不过开发途径不同的技术实现。请参考图1，在优选的软件实施方式中，本发明提供一种内外循环自动控制装置，该控制装置包括场景分析单元、处理控制单元以及信息采集单元。该控制装置运行的系统环境包括CPU、内存、非易失存储器、感光模块、导航模块以及空调控制模块。其中感光模块、导航模块以及空调控制模块可以是复杂结构集成化器件，其中甚至可以包括有一些子系统、可编程器件或驱动芯片等设计。请参考图2，在一种优选的实施方式中，该装置运行过程中执行如下的处理流程。

步骤101，信息采集单元分别从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据；

步骤102，场景分析单元根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，在确定车辆进入隧道场景后发送进入通知给处理控制单元；

步骤103，处理控制单元在收到场景分析单元的进入通知后控制空调控制模块在空调处于外循环时自动将空调从外循环切换至内循环。

请继续参考图3所示一种较佳的实施方式，在该实施方式中，本发明综合考虑了导航数据和光照数据来确定车辆是否进入隧道场景，所谓隧道场景是广义的概念，比如隧道、地下停车场或室内停车场等适于行车，但空气流通比较不顺畅且有比较多遮挡的地方都属于广义的隧道场景。在确定车辆进入隧道场景后，本发明通过控制空调控制模块以自动将空调切换至内循环，以及时地通过内循环来改善车内的空气质量。在一些常规的思路中，是否自动切换至内循环可以考虑依靠对光照亮度的判断，比如说光照亮度低于某个阈值时确定车辆进入隧道场景，然后切换至内循环。然而这样的方式往往会产生误判，比如说，当车辆行驶在密度较高的高层建筑物之间时，其光照条件可能会瞬间变差，此时系统自动切换至内循环很可能是不满足用户真实需求的，给用户带来困扰。同样的道理，车辆有可能行驶在光照亮度较差的在多云天气下，此时自动切换至内循环同样会给用户带来困扰。

请参考图2的一种具体实现方式，信息采集单元首先从导航模块（比如GPS芯片）得到导航数据，比如GPS定位卫星信号数量等信息，当导航数据中定位卫星信号数量小于一个预设阈值（比如3个）的时候，车辆无法基于定位卫星信号来实现定位。场景分析单元感知到这样的变化后可以初步判断车辆很可能正在或已经进入隧道场景。然而虽然场景分析单元感知到这样的变化，但这一初步判断的结果未必完全可靠，该初步判断结果还有待后续进一步确认。

发明人通过大量测试和研究发现，当车辆行驶在开阔路面上的时候，即便其位于很多高层建筑中间，GPS卫星信号的接收效果通常还比较理想，但是即便周围没有高大建筑，若车辆行驶在较大的金属物体之间，比如行驶在两个大巴车之间时，此时GPS卫星信号有可能因为大巴车金属车身的电磁屏蔽作用而丢失，当车流行驶缓慢时，这种信号丢失将会持续较长的时间，因此即便丢失多个GPS卫星信号也不意味着车辆即将进入隧道场景，仍然需要进一步确认。

进一步来说定位卫星信号丢失并不意味着完全无法定位，随着技术的进步，定位技术已经不局限于卫星定位，通过移动通信的基站同样可以实现三角定位，因此根据导航数据判断车辆是否可能进入隧道场景还可以通过进行位置比对来实现，因此在另一种实施方式中，导航数据包括车辆位置信息以及隧道位置信息，如果场景分析单元发现车辆位置与隧道位置重合，则说明车辆可能进入隧道场景。然而这种方式的初步判断结果同样是有待确认的。比如说某些道路因为规划变更了，隧道已经不存在，但导航模块内置的地图却没有及时更新。或者反过来说，有些道路已经修建完成，但导航模块内置的地图也没有及时更新，比如近期G25长深高速山东段青州至临沂开通投入运营数个月了，但大部分导航模块都没有这样的地图更新，因此这样的方式仍然存在一定的误判的可能性，因此同样需要进行进一步确认。在优选的方式中，可以将这两种定位分析结合使用来增强分析单元场景分析单元初步判断结果的可靠性。

在初步判断车辆有可能进入隧道场景后，场景分析单元可以将信息采集模块获取到的当前光照数据与预设的亮度区间进行对比，如果发现当前光照亮度在亮度区间内时，则基本可以说明车辆已经进入隧道场景。前述亮度区间为第一预设亮度阈值M0至第二预设亮度阈值M1之间。考虑到车辆可能在晚间或阴雨天气进入隧道，隧道场景内的光照亮度要大于隧道场景外的光照亮度。因此，信息采集模块获取到的当前光照数据若大于等于第一预设亮度阈值M0，则说明车辆可能进入了隧道场景。考虑到日间行车光照强度较强，车辆一旦进入隧道场景，隧道场景即使有较好的人工光源提供光照，隧道场景内的光照亮度要小于隧道场景外的光照亮度。因此，信息采集模块获取到的当前光照数据若小于等于第二预设亮度阈值M1，则说明车辆可能进入了隧道场景。综合以上来看，假设此时根据导航数据分析的结果是车辆可能进入隧道场景。且此时光照数据显示外部光照亮度处于亮度区间时，即该光照亮度大于等于M0且小于等于M1时，再次说明车辆有可能进入隧道场景中，此时通过两次分析则基本可以确定车辆已经进入隧道场景了。值得注意的是，虽然图3所示的实施方式是先根据导航数据进行判断然后再根据光照数据进行判断，但很明显这两次判断并没有严格的先后顺序，事实上只要获得这两次判断的结果即可，甚至两次判断同时进行也可以。

下面列举一些极端环境下的例子来说明本发明的可靠性，假设车辆在阴雨天气下行驶在密集的高层建筑之间时，此时光照条件很差，传统技术可能会自动切换至内循环的功能，给用户带来困惑。但是在本发明中，由于其不仅仅参考光照变化因素，还考虑了基于导航数据的判断结果，密集高层建筑通常不会对基于导航数据的判断结果产生本质影响。同样，在阴雨天气下，GPS卫星信号通常也并不会受到很大的影响，因此车辆通常可以实现定位，因此本发明在为进入隧道场景时，即便光照条件很差也不会控制空调控制模块自动切换至内循环，因而不会给用户带来困扰。同样的道理，当车辆行驶在开阔路面时，如果仅仅因为周围的金属屏蔽效应而无法定位时，由于光照亮度比较高，本发明同样不会控制空调控制模块自动切换至内循环，避免了给用户带来困扰。

在确认车辆进入隧道场景或者未进入隧道场景之后，可以对应发送进入通知或者离开通知来触发处理控制单元进行处理。然而考虑到车辆行驶环境的复杂性，举例来说，当两个隧道之间相隔很短的距离（如几十米），车辆可能会从一个隧道场景离开但很快又进入另一个隧道场景。再比如说隧道场景的某处呈现开放状态，同样可能导致上述抖动。为此可以对上述结果进行前置确认后再发送进入通知或离开通知。在优选的方式中，可以在发送进入通知前对车辆进入隧道场景或者未进入隧道场景这两种状态的连续性进行前置确认，场景分析单元在准备发送进入通知之前，连续N（大于等于2的自然数）次根据导航数据及光照数据确定车辆已进入隧道环境后才发送该进入通知。同样的道理，对于离开通知同样可以进行前置确认，场景分析单元在准备发送离开通知之前，连续M（大于等于2的自然数）次根据导航数据及光照数据确定车辆未进入隧道环境后才发送该离开通知。在具体实现的时候，假设N和M相等，场景分析单元可以每次在确定进入隧道场景后，在一个预设的N位状态表中进行循环更新，假设状态表中每一位都有两种状态，1表示进入隧道场景状态，0标识为进入隧道场景状态，当N位状态表为全1时发送进入通知，当N为状态表为全0时发送离开通知，若不是全0或者全1则返回。这种方式的好处是：可以排除一些极短时间出现无法根据导航数据实现车辆定位同时光照很差的极端情况，也就是说即便导航数据和光照数据的都已经确认了车辆进入隧道场景或者未进入隧道场景，但是如果这种状况持续时间极短，则应该视为极端环境或意外因素所造成的抖动。

上述实施方式通过连续多次的状态来消除各种抖动，在另一实施方式中，可以通过一个指定时长内状态保持情况来消除各种抖动。此时所述场景分析单元进一步用于在确认车辆进入隧道场景或车辆未进入隧道场景更新车辆状态的保持时间，并在车辆进入隧道场景状态保持时间达到第一指定时长T0时发送进入通知，或在车辆未进入隧道场景状态的保持时间达到第二指定时长T1时发送离开通知。

虽然上述实施方式可以在车辆进入隧道场景的时候控制空调控制模块自动将空调切换至内循环，来智能地帮助用户最大程度地尽早隔离隧道场景中存在的高污染程度的空气。然而一方面并非所有隧道场景的空气污染都比较严重，其次，用户可能会因为各种其他需求不需要在隧道场景中切换至内循环；因此优选的方式中，可以以用户的手动操作为准。在每次用户进行手动操作时，记录下用户的手动操作。用户的手动操作无非就是：切换至外循环或切换至内循环。显然如果用户自己主动切换至内循环，后续显然并不需要处理控制单元通过空调控制模块的驱动开自动切换至内循环。但是如果用户手动切换至外循环，此时在收到用户手动切换至外循环指令时，无论之前内循环是系统自动切换的还是用户手动切换的，都应当立刻关闭，并控制空调控制模块切换至外循环。

在用户通过手动切换至外循环时，处理控制单元除了响应该用户的指令之外之外，还可以进一步将其操作记录下来，比如在内存的某个位置中用一个或多个标志位来记录用户的操作记录。请参考表1，其中标志位A是手动操作标志，为1的时候表示手动操作，为0的时候表示自动操作。标志位B是循环模式标志，为1的时候表示内循环，为0的时候表示外循环。

序号	标志位A	标志位B	操作意义
				I	1	0	手动切换至外循环
II	1	1	手动切换至内循环
				III	0	0	自动切换至外循环
IV	0	1	自动切换至内循环

表1

基于上述两个标志位（仅仅是示例）表达的操作记录，处理控制单元在通知场景处理单元进行分析之前，还可以进一步判断是否已经手动切换至外循环，如果是，则说明用户强制切换至外循环，应当以用户手动操作为准，没有必要进行后续分析，返回即可。用户手动切换至外循环后如果用户当前这个操作记录如果一直无法更新，那么后续每次处理控制单元每次判断结果都是返回。用户再次进入隧道场景的时候，处理控制单元依然会进行返回操作，这样就无法实现自动切换至内循环的功能。考虑到用户的手动操作一般是临时干预，用户通常不会希望其空调控制模块永远仅仅工作在外循环。考虑到这一情况，本发明对于上述问题提供两种简洁的处理方式，一种处理方式是定期（比如半个小时）清空操作记录中的用户的手动操作标志，将标志位A的数值强制修改为0，处理控制单元更新操作记录完成时可以启动定时器，在定时器超时的时候清空手动操作标志；另一种方式是在确定车辆离开隧道场景，处理控制单元接收到离开通知时将用户手动操作标志清空，比如将标志位A的值修改为0。这样一来车辆下一次进入隧道场景时，自动切换至内循环的机制就可以继续生效了，在这种实施方式中，处理控制单元可以在收到离开通知后强制地将标志位A的值置为0，无论其之前是1还是0。清空的手动操作标志的过程一般是指清空标志位A，标志位B可以保持不变，只要让操作记录中手动操作标志清空即可。标志位B可以作为处理控制单元判断空调是否处于内循环的依据。

处理控制单元接收到离开通知后，控制空调模块切换至外循环。在一更优选的实施方式中，处理控制单元在接收到离开通知后首先判断车辆是否已经自动切换至内循环，如果是自动切换至内循环，则将内循环切换至外循环，否则返回。本发明充分利用了导航以及感光这样的被广泛采用的功能作为基础来进行场景分析，场景分析充分利用了导航技术和感光技术各自的特点，在场景分析结果上实现内外循环自动切换，能够及时地为用户切换至内循环或外循环来尽可能地让空调工作在合理的模式下。本发明的场景分析过程严谨合理，出现误判的可能性较现有技术有极大幅度的降低。更为重要的是，本发明实现成本非常低廉，目前很多中级车都配备了导航模块以及感光模块，本发明只要对这些已有的模块所产生的数据加以利用即可，不需要引入额外的器件购置成本。而很多现有技术则通过采用高成本的方式来实现自动控制内外循环的切换，比如给车辆配备同时支持日光感光和人工光源感光的复杂感光总成器件，其实现成本非常高昂。此外，本发明还考虑到用户手动操作优先的问题，可有效避免智能的功能特性可能引发用户困扰的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种车辆内外循环自动控制装置，应用于车辆上，其中该车辆至少包括导航模块、感光模块以及空调控制模块，该装置包括信息采集单元、场景分析单元以及处理控制单元，其特征在于： 

信息采集单元，用于分别从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据； 

场景分析单元，用于根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，在确定车辆进入隧道场景后发送进入通知给处理控制单元； 

处理控制单元，用于在收到场景分析单元的进入通知后控制空调控制模块在空调处于外循环时自动将空调从外循环切换至内循环。 

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述场景分析单元进一步用于在确定车辆未进入隧道场景时，发送离开通知给处理控制单元； 

所述处理控制单元进一步用于在收到离开通知后，根据操作记录判断是否已经自动切换至内循环，如果是则控制空调控制模块将空调切换回外循环；否则返回。 

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理控制单元进一步用于在接收到用户手动切换至外循环指令时，控制空调控制模块将空调从内循环切换至外循环并更新操作记录以在其中记录手动切换至外循环标志；该处理控制单元进一步用于在控制空调控制模块自动将空调切换至内循环之前，进一步根据操作记录判断用户是否已经手动切换至外循环，如果是则返回，否则继续。 

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理控制单元进一步用于在更新操作记录完成时启动定时器，并在定时器超时后清空该操作记录中的手动操作标志。 

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述场景分析单元根据导航数据以及光照数据判断车辆是否进入隧道场景的过程包括： 

根据导航数据判断是否车辆可能进入隧道场景，并根据光照数据判断车辆外部光照亮度是否处于预设的亮度区间内，如果确定车辆可能进入隧道场景且车辆外部光照亮度位于该亮度区间内时则确认车辆进入隧道场景，否则确认车辆未进入隧道场景。 

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导航数据包括卫星定位信号数量，其中根据导航数据判断是否可能进入隧道场景包括：判断卫星定位信号数量是否小于预设阈值，如果是确定车辆可能进入隧道场景；否则确定车辆未进入隧道场景。 

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述导航数据包括车辆位置信息以及隧道位置信息，其中根据导航数据判断是否可能进入隧道场景包括：将车辆位置信息与隧道位置信息进行对比，如果两者位置出现重合，则确定车辆可能进入隧道场景，否则确定车辆未进入隧道场景。 

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述亮度区间为大于等于第一预设亮度阈值且小于等于第二预设亮度阈值，其中第一预设亮度阈值小于第二预设亮度阈值。 

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述场景分析单元进一步用于在确认车辆进入隧道场景或车辆未进入隧道场景后更新预设的状态表，并在该状态表中连续出现N次进入隧道场景状态时发送进入通知，或在在该状态表中连续出现M次未进入隧道场景状态时发送离开通知，其中N和M均为大于等于2的自然数。 

10.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述场景分析单元进一步用于在确认车辆进入隧道场景或车辆未进入隧道场景更新车辆状态的连续保持时间，在车辆进入隧道场景状态的连续保持时间达到第一指定时长时发送 进入通知，或在车辆未进入隧道场景状态的连续保持时间达到第二指定时长时发送离开通知。 

11.一种车辆内外循环自动控制方法，应用于车辆上，其中该车辆至少包括导航模块、感光模块以及空调控制模块，其特征在于，该方法包括： 

步骤A、分别从车辆导航模块以及感光模块获取导航数据以及光照数据； 

步骤B、根据导航数据以及光照数据判断车辆是否已经进入隧道场景，如果是发出进入通知并转步骤C处理； 

步骤C、根据所述进入通知控制空调控制模块在空调处于外循环时自动将空调从外循环切换至内循环。 

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括：在确定车辆未进入隧道场景后发送离开通知；所述步骤C进一步包括：在收到离开通知后，根据操作记录判断是否已经自动切换至内循环，如果是则控制空调控制模块将空调切换回外循环；否则返回。 

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括： 

步骤D、在接收到用户手动切换至外循环指令时，将空调从内循环切换至外循环并更新操作记录以在其中记录手动切换至外循环操作标志；所述步骤C进一步包括：在控制空调控制模块自动切换至内循环之前，进一步根据操作记录中的手动切换至外循环操作标志判断用户是否已经手动切换至外循环，如果是则返回，否则继续。 

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括： 

步骤E、在更新操作记录以在其中记录手动切换至外循环操作标志完成时启动定时器，并在定时器超时后清空操作记录中的手动操作标志。 

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤B中根据导航数据以及光照数据判断车辆是否进入隧道场景的过程包括： 

根据导航数据判断是否车辆可能进入隧道场景，并根据光照数据判断车辆外部光照亮度是否处于预设的亮度区间内，如果确定车辆可能进入隧道场景且外部光照亮度位于该亮度区间内时则确认车辆进入隧道场景，否则确认车辆未进入隧道场景。 

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述导航数据包括卫星定位信号数量，其中根据导航数据判断是否可能进入隧道场景包括：判断卫星定位数量是否小于预设阈值，如果是确定车辆可能进入隧道场景；否则确定车辆未进入隧道场景。 

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述导航数据包括车辆位置信息以及隧道位置信息，其中根据导航数据判断是否可能进入隧道场景包括：将车辆位置信息与隧道位置信息进行对比，如果两者出现重合，则确定车辆可能进入隧道场景，否则确定车辆未进入隧道场景。 

18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述亮度区间为大于等于第一预设亮度阈值且小于等于第二预设亮度阈值，其中第一预设亮度阈值小于第二预设亮度阈值。 

19.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括： 

在确认车辆进入隧道场景或车辆未进入隧道场景后更新预设的状态表，并在该状态表中连续出现N次进入隧道场景状态时发送进入通知，或在在该状态表中连续出现M次未进入隧道场景状态时发送离开通知，其中N和M均为大于等于2的自然数。 

20.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括： 

在确认车辆进入隧道场景或车辆未进入隧道场景更新车辆状态的连续保持时间，在车辆进入隧道场景状态的连续保持时间达到第一指定时长时发送进入通知，或在车辆未进入隧道场景状态的连续保持时间达到第二指定时长时发送离开通知。