CN104385876A - 一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统 - Google Patents

一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，包括相互连接的车载空调和车载空调控制器；以及还包括存储单元、路径规划单元、卫星定位单元、车辆信息采集单元、速度感应单元、移动通信单元、数据处理计算单元、第一温度感应单元、第二温度感应单元、数据差值获取单元、数据信息比较判断单元和指令发送单元，通过各模块单元间的数据传递，以车辆行驶路线为基础，进行实时定位，适时调整车载空调的工作方式，实现调控车内、外温差情况，使得驾乘人员下车时经历一个平稳、缓和的温差过度，保证驾乘人员的身体健康，充分体现了设计思路的人性化。

Description

一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，属于汽车自动化技术领域。
背景技术
汽车是指以汽油、柴油、天然气等燃料或者以电池、太阳能等新型能源由发动机作动力的运输工具；汽车通常被用作载运客、货和牵引客、货挂车，也有为完成特定运输任务或作业任务而将其改装或经装配了专用设备成为专用车辆，汽车在人类社会发展过程中发挥着巨大的作用，并且随着科技进步，汽车的各项技术、功能日新月异，而且汽车设计者为了满足人们对汽车要求的不断提高，做出了不少改进与设计，诸如针对车载空调就出现了不少改进设计，从最初的恒定风量车载空调，到后来的分区空调，再到现在的恒温空调，设计者一直在努力，并且还在不断的创新，诸如专利号：201110433725.6，公开了一种节能型的车用电动空调系统，该车用电动空调系统包括空调机组、空调变频器、高压发电机、发电机控制器、储能器，所述空调机组为设置于汽车顶部的一体化空调机组，所述高压发电机由汽车发动机曲轴通过皮带驱动，所述发电机控制器分别连接所述高压发电机、所述空调变频器和所述储能器，所述储能器与所述空调变频器连接，上述技术方案设计的节能型车用电动空调系在实际应用中，对于燃油汽车，可节油18％以上。
还有专利申请号：201310744269.6，公开了一种车用空调的控制方法，通过合理控制空调的使用条件，使现有混合动力系统车辆更加节能，该技术方案由空调控制器完成以下步骤：启动空调，初始化空调参数；向空调控制器输入预设温度T0，空调控制器获取预设温度T0以及车内温度T1；比较预设温度T0与车内温度T1大小；判断车辆当前发动机是否启动；判断当前车辆是否处于预定工况；空调压缩机工作。本发明通过合理控制空调驱动方式，进一步促进增加系统的节能效率。
不仅如此，专利申请号：201410352009.9，公开了一种空调智能控制方法，包括：将空调控制器接入整车CAN网络；整车控制器获取空调设定温度T1和环境温度T2，并计算二者的温差ΔT；当温差ΔT大于设定的温差限值时，则启动空调；否则比较环境温度T2与设定的环境温度限值的大小；当环境温度T2大于设定的环境温度限值时，则控启动空调；否则，比较空调上次响应的时间与设定的响应时间限值的长短；当空调上次响应的时间超出设定的响应时间限值时，则启动空调；否则，禁止空调启动。本发明在整车控制器与空调控制器信息交互的基础上，根据空调(设定温度、环境等)、整车的实际状况，对能源进行合理、有效的分配，对空调进行智能控制，从而进一步达到节能、减排的效果。
纵观以上现有技术可知，现有技术针对车载空调的节能和控制方式进行了改进设计，使得具有更好的性能，但是在实际的使用中，依然能发现现有车载空调的工作方式缺乏人性化，车载空调的目的是为驾乘人员提供一个温度适宜的驾乘空间，但是在车上通过车载空调获得适宜温度的过程时，必然车内、外的温度间就会存在温度差，相对于一天的时间而言，车上的时间毕竟有限，这样驾乘人员上下车就会经历高低温度的瞬间变化，很容易造成感冒等疾病，因此现有车载空调在具有多种功能的同时，却人缺乏人性化的设计，还有待进一步改进设计。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有车载空调控制系统进行改进设计，引入全新的电控设计单元，通过各模块单元间的数据传递，实现基于车辆行驶路线和车内、外温差情况进行智能控制的基于路径规划的车载空调辅助控制系统。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，包括车载空调、车载空调控制器、存储单元、路径规划单元、卫星定位单元、车辆信息采集单元、速度感应单元、移动通信单元、数据处理计算单元、第一温度感应单元、第二温度感应单元、数据差值获取单元、数据信息比较判断单元和指令发送单元，车载空调和车载空调控制器相互连接；其中：
存储单元：用于存储预设空调调节时间和预设人体温差范围；
路径规划单元：用于规划车辆行车路线；
卫星定位单元：用于通过卫星定位方式针对车辆进行定位；获取车辆当前位置；
车辆信息采集单元：用于检测判断车载空调是否工作；
速度感应单元：用于感应车辆的行驶速度；
移动通信单元：用于通过移动通信方式下载获取交通实时路况信息；
数据处理计算单元：用于根据车辆当前位置、车辆行驶路线、车辆行驶速度和交通实时路况信息，计算获得车辆到达终点的剩余时间；
第一温度感应单元：用于检测车内温度；
第二温度感应单元：用于检测车外温度；
数据差值获取单元：用于计算获得车内温度与车外温度的温度差；
数据信息比较判断单元：用于判断车辆到达终点的剩余时间是否小于等于预设空调调节时间，以及用于判断温度差是否超出预设人体温差范围；
指令发送单元：用于根据车辆信息采集单元的结果和数据信息比较判断单元的结果，决定是否向车载空调控制器发送针对车载空调工作的控制命令。
作为本发明的一种优选技术方案：所述车辆信息采集单元为通过车载OBDⅡ接口采集车辆信息的OBDⅡ接口车辆信息采集器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述移动通信单元为GSM移动通信模块、3G移动通信模块或4G移动通信模块中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第一温度感应单元为设置在车内的第一温度传感器，所述第二温度感应单元为设置在车辆外表面的第二温度传感器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述第二温度传感器设置在车辆尾部。
本发明所述一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
（1）本发明设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统，针对现有车载空调控制系统进行改进设计，引入全新的电控设计单元，通过各模块单元间的数据传递，以车辆行驶路线为基础，进行实时定位，适时调整车载空调的工作方式，实现调控车内、外温差情况，使得驾乘人员下车时经历一个平稳、缓和的温差过度，保证驾乘人员的身体健康，充分体现了设计思路的人性化；
（2）本发明设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统中，针对车辆信息采集单元设计采用通过车载OBDⅡ接口采集车辆信息的OBDⅡ接口车辆信息采集器，能够有效保证了车辆信息检测的快速性与准确性；
（3）本发明设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统中，针对移动通信单元设计采用GSM移动通信模块、3G移动通信模块或4G移动通信模块中的一种，多样化通信方式的选择，有效保证了本发明设计方法实际应用过程中稳定性，以及数据传输过程中的准确性；
（4）本发明设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统中，针对第一温度感应单元和第二温度感应单元分别设计采用温度传感器进行，有效保证了数据采集的便捷性与准确性，并且针对车外温度的检测，采用设置在车辆尾部的第二温度传感器进行检测，能够避免车辆行驶过程中，气流对温度传感器的影响，最大限度保证了车外温度检测的准确性。
附图说明
图1是本发明设计的一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 
如图1所示，本发明设计的一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，包括车载空调、车载空调控制器、存储单元、路径规划单元、卫星定位单元、车辆信息采集单元、速度感应单元、移动通信单元、数据处理计算单元、第一温度感应单元、第二温度感应单元、数据差值获取单元、数据信息比较判断单元和指令发送单元；车载空调和车载空调控制器相互连接，其中：
存储单元：用于存储预设空调调节时间和预设人体温差范围；
路径规划单元：用于规划车辆行车路线；
卫星定位单元：用于通过卫星定位方式针对车辆进行定位；获取车辆当前位置；
车辆信息采集单元：用于检测判断车载空调是否工作；
速度感应单元：用于感应车辆的行驶速度；
移动通信单元：用于通过移动通信方式下载获取交通实时路况信息；
数据处理计算单元：用于根据车辆当前位置、车辆行驶路线、车辆行驶速度和交通实时路况信息，计算获得车辆到达终点的剩余时间；
第一温度感应单元：用于检测车内温度；
第二温度感应单元：用于检测车外温度；
数据差值获取单元：用于计算获得车内温度与车外温度的温度差；
数据信息比较判断单元：用于判断车辆到达终点的剩余时间是否小于等于预设空调调节时间，以及用于判断温度差是否超出预设人体温差范围；
指令发送单元：用于根据车辆信息采集单元的结果和数据信息比较判断单元的结果，决定是否向车载空调控制器发送针对车载空调工作的控制命令。
上述技术方案设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统，针对现有车载空调控制系统进行改进设计，引入全新的电控设计单元，通过各模块单元间的数据传递，以车辆行驶路线为基础，进行实时定位，适时调整车载空调的工作方式，实现调控车内、外温差情况，使得驾乘人员下车时经历一个平稳、缓和的温差过度，保证驾乘人员的身体健康，充分体现了设计思路的人性化。
基于上述设计基于路径规划的车载空调辅助控制系统技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对车辆信息采集单元设计采用通过车载OBDⅡ接口采集车辆信息的OBDⅡ接口车辆信息采集器，能够有效保证了车辆信息检测的快速性与准确性；针对移动通信单元为GSM移动通信模块、3G移动通信模块或4G移动通信模块中的一种，多样化通信方式的选择，有效保证了本发明设计方法实际应用过程中稳定性，以及数据传输过程中的准确性；不仅如此，针对第一温度感应单元和第二温度感应单元分别设计采用温度传感器进行，有效保证了数据采集的便捷性与准确性，并且针对车外温度的检测，采用设置在车辆尾部的第二温度传感器进行检测，能够避免车辆行驶过程中，气流对温度传感器的影响，最大限度保证了车外温度检测的准确性。
本发明设计的基于路径规划的车载空调辅助控制系统在应用中，包括车载空调、车载空调控制器、存储单元、路径规划单元、卫星定位单元、车辆信息采集单元、速度感应单元、移动通信单元、数据处理计算单元、第一温度感应单元、第二温度感应单元、数据差值获取单元、数据信息比较判断单元和指令发送单元；实际应用中，按照如下步骤进行操作：
步骤001. 通过路径规划单元规划车辆行驶路线，并且车辆按照车辆行驶路线进行行驶；
步骤002. 通过卫星定位单元获取车辆当前位置，并结合车辆行驶路线判断车辆当前是否到达终点，是则结束，否则进入下一步骤；
步骤003. 通过车辆信息采集单元检测判断车载空调是否工作，是则进入下一步骤，否则返回步骤002；
步骤004. 通过速度感应单元获取车辆行驶速度，以及通过移动通信单元获取交通实时路况信息，并结合车辆当前位置和车辆行驶路线，由数据处理计算单元计算获得车辆到达终点的剩余时间；
步骤005. 通过数据信息比较判断单元判断车辆到达终点的剩余时间是否小于等于预设空调调节时间，是则进入下一步骤，否则返回步骤002；
其中，预设空调调节时间用于调节车载空调的工作方式，改变车内温度。
步骤006. 由第一温度感应单元检测车内温度，同时，由第二温度感应单元检测车外温度，然后通过数据差值获取单元获得车内温度与车外温度的温度差；
步骤007. 通过数据信息比较判断单元判断温度差是否超出预设人体温差范围，是则进入下一步骤，否则返回步骤002；
其中，预设人体温差范围指的是人体从车内到车外，所能接收的最大温差变化，驾乘人员下车经历此预设人体温差范围，有效避免驾乘人员经历很大温度的落差，保证驾乘人员的身体健康。
步骤008. 指令发送单元向车载空调控制器发送针对车载空调工作的控制命令，调节车载空调进行工作，使车内温度向车外温度方向变化，并返回步骤002。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1. 一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，包括相互连接的车载空调和车载空调控制器；其特征在于：还包括存储单元、路径规划单元、卫星定位单元、车辆信息采集单元、速度感应单元、移动通信单元、数据处理计算单元、第一温度感应单元、第二温度感应单元、数据差值获取单元、数据信息比较判断单元和指令发送单元；其中：
存储单元：用于存储预设空调调节时间和预设人体温差范围；
路径规划单元：用于规划车辆行车路线；
卫星定位单元：用于通过卫星定位方式针对车辆进行定位；获取车辆当前位置；
车辆信息采集单元：用于检测判断车载空调是否工作；
速度感应单元：用于感应车辆的行驶速度；
移动通信单元：用于通过移动通信方式下载获取交通实时路况信息；
数据处理计算单元：用于根据车辆当前位置、车辆行驶路线、车辆行驶速度和交通实时路况信息，计算获得车辆到达终点的剩余时间；
第一温度感应单元：用于检测车内温度；
第二温度感应单元：用于检测车外温度；
数据差值获取单元：用于计算获得车内温度与车外温度的温度差；
数据信息比较判断单元：用于判断车辆到达终点的剩余时间是否小于等于预设空调调节时间，以及用于判断温度差是否超出预设人体温差范围；
指令发送单元：用于根据车辆信息采集单元的结果和数据信息比较判断单元的结果，决定是否向车载空调控制器发送针对车载空调工作的控制命令。
2. 根据权利要求1所述一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，其特征在于：所述车辆信息采集单元为通过车载OBDⅡ接口采集车辆信息的OBDⅡ接口车辆信息采集器。
3. 根据权利要求1所述一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，其特征在于：所述移动通信单元为GSM移动通信模块、3G移动通信模块或4G移动通信模块中的一种。
4. 根据权利要求1所述一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，其特征在于：所述第一温度感应单元为设置在车内的第一温度传感器，所述第二温度感应单元为设置在车辆外表面的第二温度传感器。
5. 根据权利要求4所述一种基于路径规划的车载空调辅助控制系统，其特征在于：所述第二温度传感器设置在车辆尾部。
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