CN104859596A - 一种汽车智能除雾系统、除雾方法及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车智能除雾系统、除雾方法及汽车。该智能除雾系统包括外温传感器，设置于汽车外部，用于采集车外环境温度；雨量传感器，设置于汽车外部，用于检测是否有降水发生，在有降水发生时，输出信号；控制器，与所述外温传感器及雨量传感器连接，用于接收外温传感器采集到的车外环境温度及雨量传感器输出的信号，并在车外环境温度在预设区间内且雨量传感器有输出信号时，输出除雾指令；除雾装置，与所述控制器连接，用于接收所述控制器输出的除雾指令，并根据所述除雾指令对汽车进行除雾。本发明可在起雾之前做出预防性措施，提前进行除雾处理，使雾气不能生成，从而主动地保证驾驶员的可视区域，消除不安全因素，预防事故的发生。

Description

一种汽车智能除雾系统、除雾方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车除雾技术，具体地说，是一种汽车智能除雾系统和智能除雾方法，以及具有这种智能除雾系统的汽车。

背景技术

汽车车窗尤其是前风挡玻璃起雾是严重威胁驾驶安全的一种物理现象。起雾原因是，当车内湿度较大，且前风挡玻璃内外温差大于一定值时，车内空气中的水蒸汽会在玻璃内表面形成一层水膜，该水膜会严重阻挡驾驶员的视线。汽车前风挡玻璃在雨天时最容易起雾，前风挡玻璃起雾后会导致驾驶员视觉盲区增大，甚至会导致前风挡全部被雾覆盖，极大地增大了车上乘客及行人的安全

为了保证驾驶安全，需要及时除去前风挡玻璃的水雾。除雾原理是使用相对湿度较小的空气直吹玻璃内表面，使凝结的水雾蒸发。作为汽车，目前的除雾方式主要有手动强制除雾、即手动地把吹风模式切换到除雾模式，或者加装昂贵的湿度传感器来感应前风挡玻璃附近的空气的相对湿度，当相对湿度达到适当值时开启除雾模式。

这两种方案均为前风挡玻璃已经产生雾气时才开始除雾，属于被动除雾，从前风挡产生雾到开启除雾模式雾气全部去除最快也需要3s左右的时间，这段时间司机处于低能见度甚至无能见度驾驶状态，危险系数极高。尤其是在高速工况时，车辆在这个时间已经前行100多米，在这个视觉盲区内行车危险系数急剧增大。这也同时给司机造成极大的精神压力。

另外，加装湿度传感器的方案中，湿度传感器通常安装在车内后视镜的区域，安装在该区域的缺点是只有当此区域已经达到起雾条件时才能检测，前风挡最先起雾的区域通常不是该区域，即当湿度传感器检测出信号时前风挡已经存在雾气，延迟较大。还有当开启除雾后，前风挡的凝雾从最下缘开始除去，当除到驾驶员视野区域还需要一段时间的延迟，进一步加大了行车的危险性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车智能除雾系统和智能除雾方法，可以在环境达到起雾条件但还未起雾时，即开启除雾，使水雾不能形成，以保证驾驶的安全。本发明还提供一种具有这种智能除雾系统的汽车。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车智能除雾系统，包括：

外温传感器，设置于汽车外部，用于采集车外环境温度；

雨量传感器，设置于汽车外部，用于检测是否有降水发生，在有降水发生时，输出信号；

控制器，与所述外温传感器及雨量传感器连接，用于接收外温传感器采集到的车外环境温度及雨量传感器输出的信号，并在车外环境温度在预设区间内且雨量传感器有输出信号时，输出除雾指令；

除雾装置，与所述控制器连接，用于接收所述控制器输出的除雾指令，并根据所述除雾指令对汽车进行除雾。

进一步地，所述预设区间为5℃-25℃。

进一步地，所述雨量传感器还用于检测降水量等级并输出降水量等级信号，所述控制器还用于根据所述降水量等级信号及车外环境温度判断除雾等级，所述控制器输出的除雾指令中包含有除雾等级。

进一步地，所述除雾装置为车载空调。

进一步地，所述汽车智能除雾系统还包括座椅传感器，设置于汽车座椅上，用于检测相应的汽车座椅上是否有乘员，并在有乘员时输出信号给所述控制器；所述控制器还连接所述座椅传感器，接收所述座椅传感器输出的信号，根据各座椅的乘员情况，控制所述车载空调调整各出风口的风量和风向。

本发明还提供了一种包含有上述智能除雾系统的汽车。

本发明还提供了一种汽车智能除雾方法，包括：

检测车外环境温度，判断车外环境温度是否位于预设区间内，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

检测是否有降水发生，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

进行除雾。 

进一步地，所述预设区间为5℃-25℃。

进一步地，所述进行除雾的方法为：

开启车载空调对空气进行降温，使空气达到饱和，从而除去空气中的一部分水蒸汽，得到除湿后的空气；

对除湿后的空气进行等湿升温处理到所需要的温度；

将除湿升温后的空气送入车内。

进一步地，送入车内的空气中，至少有一部分吹送到汽车的前风挡玻璃上。

本发明的汽车智能除雾系统和智能除雾方法，可以在起雾之前根据天气状况、车内外温差、车内人员数量做出预防性措施，提前进行除雾处理，使雾气不能生成，从而主动地保证驾驶员的可视区域，消除不安全因素，预防事故的发生。

附图说明

图1是本发明的汽车智能除雾系统一实施例的原理框图。

图2是本发明的汽车智能除雾方法的流程图。

图3是本发明中使用车载空调进行除雾的方法流程图。

图4是本发明中控制器的控制程序实施流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明的汽车智能除雾系统的一实施例，包括：

外温传感器101，设置于汽车外部，用于采集车外环境温度；

雨量传感器102，设置于汽车外部，用于检测是否有降水发生，在有降水发生时，输出信号；

控制器103，与外温传感器101及雨量传感器102连接，用于接收外温传感器101采集到的车外环境温度及雨量传感器102输出的信号，并在车外环境 温度在预设区间内且雨量传感器102有输出信号时，输出除雾指令；

除雾装置104，与控制器103连接，用于接收控制器103输出的除雾指令，并根据除雾指令对汽车进行除雾。

其中，车外环境温度的预设区间为5℃-25℃。

另外，雨量传感器还可以用于检测降水量等级并输出降水量等级信号，控制器根据降水量等级信号及车外环境温度判断除雾等级，并在其输出的除雾指令中附加有除雾等级，除雾装置根据除雾等级提供相应强度的除雾强度。

优选地，除雾装置为车载空调。目前车辆中高配置已基本配备雨量传感器、自动空调、座椅传感器等高端配置。本发明在实施例可以充分利用这些车辆已有配置，从而节省成本。还可以在现有车辆基础上进行改造，增加本发明的智能除雾系统，使现有车辆得到主动除雾的功能。其中，车载空调可以是制冷和加热的自动空调或者可以自动控制温度风门、模式风门和压缩机的半自动空调。利用车载空调除雾时，主要是利用空调的温度风门、模式风门和压缩机的启停来完成。

汽车智能除雾系统还可以包括座椅传感器，设置于汽车座椅上，用于检测相应的汽车座椅上是否有乘员，并在有乘员时输出信号给控制器；控制器还连接座椅传感器，接收座椅传感器输出的信号，根据各座椅的乘员情况，控制车载空调调整各出风口的风量和风向。例如，如果检测到驾驶室座椅上没有乘员，说明汽车没有行驶中，不必进行除雾；如果检测到驾驶室座椅有乘员，说明司机在驾驶室内，为了保证安全，让司机随时了解车外的情况，不管汽车是否在行驶中，都进行除雾处理。如果检测到副驾驶座椅或后排座椅有乘员，则空调系统在除雾的同时，分配适当风量为乘员供风，以使乘员感受到舒适的温度。而在风量分配上，除雾的优先级大于为乘员送风的优先级。

如图2所示，本发明的汽车智能除雾方法，包括：

步骤201：检测车外环境温度；

步骤202：判断车外环境温度是否位于预设区间内，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

步骤203：检测是否有降水发生，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

步骤204：进行除雾。 

其中，车外环境温度的预设区间为5℃-25℃。

如图3所示：本发明中可以利用已有车载空调进行除雾，具体方法为：

步骤301：开启车载空调对空气进行降温，使空气达到饱和，从而除去空气中的一部分水蒸汽，得到除湿后的空气；

步骤302：对除湿后的空气进行等湿升温处理到所需要的温度；

步骤303：将除湿升温后的空气送入车内。

除湿后的空气再进行升温后，饱和度降低，空气的绝对湿度也降低。即使遇到冷的前风挡玻璃后温度再次降低，也不会达到饱和，也就不会再产生水雾。当然，为了进一步保证除雾效果，防止特殊情况下可能产生的水雾，送入车内的空气中至少有一部分吹送到汽车的前风挡玻璃上，如此可以进一步加强除雾效果。

本发明不需要增加车内湿度传感器，只需使用雨量传感器，可直接在加装雨量传感器的汽车上使用，降低整车成本；本发明的优点在于主动性和预防性。

本发明可以通过在车载空调的控制器上增加相应的控制功能来统筹完成相应的功能，包括数据采集，策略实施等。外温传感器可以实时监测环境温度，雨量传感器实时检测天气情况，是否是在雨天行驶，自动空调控制器判断是否执行除雾策略，若执行控制温度风门和模式风门按照预定策略执行。当然，外温传感器和雨量传感器也可以非实时而是周期性的进行检测，但检测周期不应过长，应小于水雾通常的生成时间。

如图4所示，控制器的控制程序一实施流程是：

自动空调控制器采集外温传感器信号、雨量传感器信号、当前温度风门和模式风门的位置信号、压缩机运行状态信号；

当外温传感器检测环境温度在5℃～25℃之间时，雨量传感器检测到有信号时，便可激活此除雾控制策略；

控制器激活除雾控制策略后，通过车内设定温度值、车内温度值、雨量传感器信号、座椅传感器信号等计算温度风门和模式风门所需的位置，若当前值 与策略计算值相同，继续执行当前值；若当前值与策略设定值不同，按照策略计算值执行。

策略控制的原理是：雨天时车内外的湿度均比较大，当车内外温差达到一定时前风挡玻璃很容易起雾，所以需要对车内空气进行除湿处理。空调除湿需要开启压缩机，先对空气进行降温除湿，再对除湿后的空气进行等湿升温处理到所需要的温度。当此策略激活后，需要开启压缩机，启用新风模式，根据雨量大小、环境温度的大小以及车内设定温度值来调节温度风门和模式风门进而控制除霜出风口温度和风量的大小。

控制程序的运行过程包括：

1)初始赋值： 

环境温度Tamb＝20℃；

压缩机关闭； 

雨量传感器信号Rain＝0；

座椅传感器信号Seet＝1。

其中，赋值0表示无信号，赋值1表示有信号。 

2)检测环境温度范围：

环境温度Tamb＜5℃或＞25℃时，返回；

环境温度5℃≤Tamb≤25℃时，检测雨量传感器信号：

a.若压缩机开启，直接运行雨量传感器检测程序；

b.若压缩机关闭，先启动压缩机后再运行雨量传感器检测程序。

3)雨量检测： 

雨量传感器信号Rain＝0时，返回；

雨量传感器信号Rain≠0时：

a.若压缩机开启，直接运行雨量传感器检测程序；

b.若压缩机关闭，先启动压缩机后再运行雨量等级检测程序。

4)雨量等级检测：

a.当Rain＝1时，运行座椅传感器检测程序；

b.当Rain≠1且Rain＝2时，运行座椅传感器检测程序；

c.当Rain≠1且Rain≠2且Rain＝3时，运行座椅传感器检测程序；

d.当Rain≠1且Rain≠2且Rain≠3时，返回。

5)座椅传感器检测：

当正驾座椅传感器有信号FL Seet＝1，无信号FL Seet＝0；

当副驾座椅传感器有信号FR Seet＝1，无信号FR Seet＝0；

当后排左座椅传感器有信号RL Seet＝1，无信号RL Seet＝0；

当后排右座椅传感器有信号RR Seet＝1，无信号RR Seet＝0；

四个座椅传感器检测完成后，进行加法运算：Seet＝FL Seet+FR Seet+RL Seet+RR Seet，将计算结果提交给控制器。

6)控制器运算： 

控制器根据雨量传感器信号、车内设定温度值、车内温度值、座椅传感器信号计算所需的温度风门位置和模式风门位置。

7)温度风门调节：

当前温度风门位置与计算风门位置相同时，继续保持当前位置；

当前温度风门位置与计算风门位置不同时，调整温度风门到计算位置。

8)模式风门调节：

当前模式风门位置与计算风门位置相同时，继续保持当前位置；

当前模式风门位置与计算风门位置不同时，调整模式风门到计算位置。

9)返回。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种汽车智能除雾系统，其特征在于，包括：

外温传感器，设置于汽车外部，用于采集车外环境温度；

雨量传感器，设置于汽车外部，用于检测是否有降水发生，在有降水发生时，输出信号；

控制器，与所述外温传感器及雨量传感器连接，用于接收外温传感器采集到的车外环境温度及雨量传感器输出的信号，并在车外环境温度在预设区间内且雨量传感器有输出信号时，输出除雾指令；

除雾装置，与所述控制器连接，用于接收所述控制器输出的除雾指令，并根据所述除雾指令对汽车进行除雾。

2.根据权利要求1所述的汽车智能除雾系统，其特征在于，所述预设区间为5℃-25℃。

3.根据权利要求1所述的汽车智能除雾系统，其特征在于，所述雨量传感器还用于检测降水量等级并输出降水量等级信号，所述控制器还用于根据所述降水量等级信号及车外环境温度判断除雾等级，所述控制器输出的除雾指令中包含有除雾等级。

4.根据权利要求1所述的汽车智能除雾系统，其特征在于，所述除雾装置为车载空调。

5.根据权利要求4所述的汽车智能除雾系统，其特征在于，所述汽车智能除雾系统还包括座椅传感器，设置于汽车座椅上，用于检测相应的汽车座椅上是否有乘员，并在有乘员时输出信号给所述控制器；所述控制器还连接所述座椅传感器，接收所述座椅传感器输出的信号，根据各座椅的乘员情况，控制所述车载空调调整各出风口的风量和风向。

6.包含有权利要求1-5中任意一项所述智能除雾系统的汽车。

7.一种汽车智能除雾方法，其特征在于，包括：

检测车外环境温度，判断车外环境温度是否位于预设区间内，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

检测是否有降水发生，若是，执行下一步骤；若否继续检测；

进行除雾。

8.根据权利要求7所述的汽车智能除雾方法，其特征在于，所述预设区间为5℃-25℃。

9.根据权利要求8所述的汽车智能除雾方法，其特征在于，所述进行除雾的方法为：

开启车载空调对空气进行降温，使空气达到饱和，从而除去空气中的一部分水蒸汽，得到除湿后的空气；

对除湿后的空气进行等湿升温处理到所需要的温度；

将除湿升温后的空气送入车内。

10.根据权利要求9所述的汽车智能除雾方法，其特征在于，送入车内的空气中，至少有一部分吹送到汽车的前风挡玻璃上。