CN105539103B - 汽车天窗自动开合方法及系统 - Google Patents

汽车天窗自动开合方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车天窗自动开合方法及系统，旨在提供一种汽车天窗自动开合方法及系统，能自动精确开合天窗，避免开合天窗对驾驶员注意力的分散，提高驾驶感受，其技术方案要点是不仅能主动对比环境参数且可以通过环境参数与天窗开合度对应模型能自动得到使车内人员舒适的天窗开启度，再将天窗开启度反馈到电机，使汽车天窗运行至使车内人员舒适的位置，调节精确，且避免了驾驶员分散注意力，提高了驾驶安全性，且能实时调节，时刻保持车内较佳的舒适度。

Description

汽车天窗自动开合方法及系统
技术领域
本发明涉及汽车天窗领域，更确切地说涉及一种汽车天窗自动开合方法及系统。
背景技术
目前，大部分汽车车顶设置有天窗，汽车天窗能直接改变车外环境对车内环境的影响，尤其是车外温度对车内温度的影响，车外空气对车内空气的影响，车外光照度对车内光照度的影响，即为保证车内良好的驾驶体验，车内人员会经常调节天窗的开合，但车窗的开合程度难以精确调节，且驾驶员调节天窗开合分散了驾驶员注意力，具有一定的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种汽车天窗自动开合方法及系统，能自动精确开合天窗，避免开合天窗对驾驶员注意力的分散，提高驾驶感受。
本发明的技术解决方案是，提供一种汽车天窗自动开合方法，包括以下步骤：
b、控制器接收环境检测信号并记录为环境参数A，进入步骤c，其中，环境检测信号包括车内环境检测信号和车外环境检测信号；
c、控制器将环境参数A输入至预设的环境参数与天窗开合度对应模型，得到与环境参数A对应的天窗开合度A，进入步骤d；
d、控制器输出信号至天窗电机使天窗运行至天窗开合度A，进入步骤b。
采用以上结构后，本发明的汽车天窗自动开合方法，与现有技术相比，具有以下优点：不仅能主动对比环境参数且可以通过环境参数与天窗开合度对应模型能自动得到使车内人员舒适的天窗开启度，再将天窗开启度反馈到电机，使汽车天窗运行至使车内人员舒适的位置，调节精确，且避免了驾驶员分散注意力，提高了驾驶安全性，且能实时调节，时刻保持车内较佳的舒适度。
作为本发明的一种改进，所述的步骤d具体包括以下步骤：
d1、控制器输出信号至天窗电机使天窗运行至天窗开合度A，进入步骤d2；
d2、控制器接收天窗手动操作信号，当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤d3；
d3、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数B并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度B，将环境参数B与对应的天窗开合度B记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤d4；
d4、控制器将环境参数B输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度E，控制器判断天窗开合度E与天窗开合度B之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d3；当差值小于预设值，进入步骤b。
通过记录使用者手动操作之后的数据并作为样本数据，并反复记录到样本数据内，直到环境参数与天窗开合度对应模型输出的天窗开启度与当前天窗开启的之间的差值为允许值，使环境参数与天窗开合度对应模型能快速准确的学习，使之能适应各种不同的环境、变化较大的环境并能准确反馈，且大大缩短了学习时间，使用户感受更好。
作为本发明的一种改进，所述的环境参数与天窗开合度对应模型记录样本数据之前还包括：
将样本数据按时间顺序排列并划分成n组；
选取时间最早的一组中的样本数据代入环境参数与天窗开合度对应模型进行比较；
将天窗开合度偏差值最大的一组剔除，并将新样本数据记录。
通过按时间顺序划分成几组，并在距离现在最早的一组中进行运算，将最早的一组中数据依次代入环境参数与天窗开合度对应模型中，且此时可以将代入的样本数据排除在样本库外，以提高准确性，得到运算后的天窗开启度，将运算后的天窗开启度与样本数据中的天窗开启度对比得到差值，将差值最大的一组设置为天窗开合度偏差值最大的一组并剔除，既能较准确的找到偏差最大的一组样本，又能减少运算量，即可以快速准确的剔除偏差最大的一组样本，使模型能持续学习，不断修正，适应各种各样的环境且更加准确，保证了用户良好的使用感受。
作为本发明的还有一种改进，步骤c中，得到与环境参数A对应的天窗开合度A后，进入步骤d之前还包括:控制器计算天窗开合度A与当前天窗开合度之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d；当差值小于预设值，进入步骤b，通过设置预设值，避免了汽车天窗以及电机的不间断运行，保证了各个部件的使用寿命。
作为本发明的还有一种改进，所述的控制器控制电机运行还包括下述步骤：
控制器发出关闭信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机运行；
控制器接收设置在汽车天窗电机处的霍尔传感器信号以及汽车天窗电机的电流信号，通过霍尔传感器信号得到汽车天窗实时运行速度V，通过汽车天窗电机的电流信号得到汽车天窗电机的负载大小R；
控制器将V与汽车天窗运行速度的第一设定阈值v1、第二设定阈值v2比较，控制器将D与汽车天窗电机负载的第一设定阈值r1、第二设定阈值r2比较，其中，v1<v2，r1<r2；
当R>r2且V<v1时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送停止信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机停止运行；
当r1<R<r2且v1<V<v2时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并记录未完成信号且触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送未完成信号到汽车天窗电机，汽车天窗继续运行；
当R<r1且V>v2时，汽车天窗电机继续运行；
通过检测汽车天窗实时运行速度V和到汽车天窗电机的负载大小R，能精准反应天窗运动状态，如R>r2且V<v1时，控制器判断汽车天窗行程中存在刚性障碍物，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送停止信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机停止运行，以保证设备安全性，当r1<R<r2且v1<V<v2时，制器判断汽车天窗行程中存在柔性障碍物，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并记录未完成信号且触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送未完成信号到汽车天窗电机，汽车天窗继续运行；以保证运行安全性。
作为本发明的一种改进，所述的步骤b之前还包括步骤a：
a1、控制器接收手动操作信号，当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤a2；
a2、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数C并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度C，控制器将环境参数C与对应的天窗开合度C记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤a3；
a3、控制器将环境参数C输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度D，控制器判断天窗开合度C与天窗开合度D之间差值，当差值大于预设值，进入步骤a1；当差值小于预设值，进入步骤b；
设置额外的学习流程，可供使用者选择，且通过精准的学习，记录了带有使用者个人偏好的样本数据，能精准的建立环境参数与天窗开合度对应模型，使自动开合的准确度更高，且通过预输出对比检测环境参数与天窗开合度对应模型的准确性，既能保证学习效果，且能主动结束学习流程，保证天窗的工作效率。
作为本发明的还有一种改进，所述的环境检测信号包括车内外光照度传感器信号、车内外温度传感器信号、车内外湿度传感器信号、车内外PM2.5传感器信号，能检测多组数据，且将多组数据统一起来进行建模，保证了良好的用户感受。
作为本发明的还有一种改进，所述的环境参数与天窗开合度对应模型通过将样本数据进行最小二乘支撑向量运算获得，其中样本数据包括预设定阀值内的输入值和输出值，所述的输入值为环境参数，所述的输出值为天窗开合度，通过最小二乘支撑向量，将学习数据转变成准确的模型，使汽车天窗准确的自动开合。
本发明还提供一种汽车天窗自动开合系统，包括天窗、控制器以及分别与控制器连接的传感器组、最小二乘支撑向量机、天窗电机，其中传感器组包括光照度传感器、温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器，通过控制器、传感器组、最小二乘支撑向量机学习并建立环境参数与天窗开合度对应模型，再通过传感器组实时监测环境参数并反馈到环境参数与天窗开合度对应模型得到适宜的天窗开启度，并使天窗运行至适宜的天窗开启度，实现汽车天窗的自动开启，方便使用者，避免安全隐患。
作为本发明的还有一种改进，所述的天窗内外均设有至少一组传感器组，通过车内外分别检测，增加样本数据种类，提高了模型准确度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明要解决的技术问题是，提供一种汽车天窗自动开合方法及系统，能自动精确开合天窗，避免开合天窗对驾驶员注意力的分散，提高驾驶感受。
本发明的技术解决方案是，提供一种汽车天窗自动开合方法，包括以下步骤：
b、控制器接收环境检测信号并记录为环境参数A，进入步骤c，其中，环境检测信号包括车内环境检测信号和车外环境检测信号；
c、控制器将环境参数A输入至预设的环境参数与天窗开合度对应模型，得到与环境参数A对应的天窗开合度A，进入步骤d；
d、控制器输出信号至天窗电机使天窗运行至天窗开合度A，进入步骤b。
采用以上结构后，本发明的汽车天窗自动开合方法，与现有技术相比，具有以下优点：不仅能主动对比环境参数且可以通过环境参数与天窗开合度对应模型能自动得到使车内人员舒适的天窗开启度，再将天窗开启度反馈到电机，使汽车天窗运行至使车内人员舒适的位置，调节精确，且避免了驾驶员分散注意力，提高了驾驶安全性，且能实时调节，时刻保持车内较佳的舒适度。
所述的步骤d具体包括以下步骤：
d1、控制器输出信号至天窗电机使天窗运行至天窗开合度A，进入步骤d2；
d2、控制器接收天窗手动操作信号，当汽车天窗未被手动操作，进入步骤a；当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤d3；
d3、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数B并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度B，将环境参数B与对应的天窗开合度B记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤d4；
d4、控制器将环境参数B输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度E，控制器判断天窗开合度E与天窗开合度B之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d3；进入步骤a，当差值小于预设值，进入步骤b。
通过记录使用者手动操作之后的数据并作为样本数据，并反复记录到样本数据内，直到环境参数与天窗开合度对应模型输出的天窗开启度与当前天窗开启的之间的差值为允许值，使环境参数与天窗开合度对应模型能快速准确的学习，使之能适应各种不同的环境、变化较大的环境并能准确反馈，且大大缩短了学习时间，使用户感受更好。
所述的环境参数与天窗开合度对应模型记录样本数据之前还包括：
将样本数据按时间顺序排列并划分成n组；
选取时间最早的一组中的样本数据代入环境参数与天窗开合度对应模型进行比较；
将天窗开合度偏差值最大的一组剔除，并将新样本数据记录。
通过按时间顺序划分成几组，并在距离现在最早的一组中进行运算，将最早的一组中数据依次代入环境参数与天窗开合度对应模型中，且此时可以将代入的样本数据排除在样本库外，以提高准确性，得到运算后的天窗开启度，将运算后的天窗开启度与样本数据中的天窗开启度对比得到差值，将差值最大的一组设置为天窗开合度偏差值最大的一组并剔除，既能较准确的找到偏差最大的一组样本，又能减少运算量，即可以快速准确的剔除偏差最大的一组样本，使模型能持续学习，不断修正，适应各种各样的环境且更加准确，保证了用户良好的使用感受。
步骤c中，得到与环境参数A对应的天窗开合度A后，进入步骤d之前还包括:控制器计算天窗开合度A与当前天窗开合度之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d；当差值小于预设值，进入步骤b，通过设置预设值，避免了汽车天窗以及电机的不间断运行，保证了各个部件的使用寿命。
所述的控制器控制电机运行还包括下述步骤：
控制器发出关闭信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机运行；
控制器接收设置在汽车天窗电机处的霍尔传感器信号以及汽车天窗电机的电流信号，通过霍尔传感器信号得到汽车天窗实时运行速度V，通过汽车天窗电机的电流信号得到汽车天窗电机的负载大小R；
控制器将V与汽车天窗运行速度的第一设定阈值v1、第二设定阈值v2比较，控制器将D与汽车天窗电机负载的第一设定阈值r1、第二设定阈值r2比较，其中，v1<v2，r1<r2；
当R>r2且V<v1时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送停止信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机停止运行；
当r1<R<r2且v1<V<v2时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并记录未完成信号且触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送未完成信号到汽车天窗电机，汽车天窗继续运行；
当R<r1且V>v2时，汽车天窗电机继续运行；
通过检测汽车天窗实时运行速度V和到汽车天窗电机的负载大小R，能精准反应天窗运动状态，如R>r2且V<v1时，控制器判断汽车天窗行程中存在刚性障碍物，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送停止信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机停止运行，以保证设备安全性，当r1<R<r2且v1<V<v2时，制器判断汽车天窗行程中存在柔性障碍物，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并记录未完成信号且触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送未完成信号到汽车天窗电机，汽车天窗继续运行；以保证运行安全性。
所述的步骤b之前还包括步骤a：
a1、控制器接收手动操作信号，当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤a2；
a2、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数C并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度C，控制器将环境参数C与对应的天窗开合度C记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤a3；
a3、控制器将环境参数C输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度D，控制器判断天窗开合度C与天窗开合度D之间差值，当差值大于预设值，进入步骤a1；当差值小于预设值，进入步骤b；
设置额外的学习流程，可供使用者选择，且通过精准的学习，记录了带有使用者个人偏好的样本数据，能精准的建立环境参数与天窗开合度对应模型，使自动开合的准确度更高，且通过预输出对比检测环境参数与天窗开合度对应模型的准确性，既能保证学习效果，且能主动结束学习流程，保证天窗的工作效率。
所述的环境检测信号包括车内外光照度传感器信号、车内外温度传感器信号、车内外湿度传感器信号、车内外PM2.5传感器信号，能检测多组数据，且将多组数据统一起来进行建模，保证了良好的用户感受。
所述的环境参数与天窗开合度对应模型通过将样本数据进行最小二乘支撑向量运算获得，其中样本数据包括预设定阀值内的输入值和输出值，所述的输入值为环境参数，所述的输出值为天窗开合度，通过最小二乘支撑向量，将学习数据转变成准确的模型，使汽车天窗准确的自动开合。
本发明还提供一种汽车天窗自动开合系统，包括天窗、控制器以及分别与控制器连接的传感器组、最小二乘支撑向量机、天窗电机，其中传感器组包括光照度传感器、温度传感器、湿度传感器、PM2.5传感器，通过控制器、传感器组、最小二乘支撑向量机学习并建立环境参数与天窗开合度对应模型，再通过传感器组实时监测环境参数并反馈到环境参数与天窗开合度对应模型得到适宜的天窗开启度，并使天窗运行至适宜的天窗开启度，实现汽车天窗的自动开启，方便使用者，避免安全隐患。
所述的天窗内外均设有至少一组传感器组，通过车内外分别检测，增加样本数据种类，提高了模型准确度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车天窗自动开合方法，其特征在于，包括以下步骤：
b、控制器接收环境检测信号并记录为环境参数A，进入步骤c，其中，环境检测信号包括车内环境检测信号和车外环境检测信号；
c、控制器将环境参数A输入至预设的环境参数与天窗开合度对应模型，得到与环境参数A对应的天窗开合度A，进入步骤d1；
d1、控制器输出信号至天窗电机使天窗运行至天窗开合度A，进入步骤d2；
d2、控制器接收天窗手动操作信号，当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤d3；
d3、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数B并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度B，将环境参数B与对应的天窗开合度B记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤d4；
d4、控制器将环境参数B输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度E，控制器判断天窗开合度E与天窗开合度B之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d3；当差值小于预设值，进入步骤b。
2.根据权利要求1所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，所述的环境参数与天窗开合度对应模型记录样本数据之前还包括：
将样本数据按时间顺序排列并划分成n组；
选取时间最早的一组中的样本数据代入环境参数与天窗开合度对应模型进行比较；
将天窗开合度偏差值最大的一组剔除，并将新样本数据记录。
3.根据权利要求1所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，步骤c中，得到与环境参数A对应的天窗开合度A后，进入步骤d1之前还包括:控制器计算天窗开合度A与当前天窗开合度之间差值，当差值大于预设值，进入步骤d1；当差值小于预设值，进入步骤b。
4.根据权利要求1所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，所述的控制器控制电机运行还包括下述步骤：
控制器发出运行信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机运行；
控制器接收设置在汽车天窗电机处的霍尔传感器信号以及汽车天窗电机的电流信号，通过霍尔传感器信号得到汽车天窗实时运行速度V，通过汽车天窗电机的电流信号得到汽车天窗电机的负载大小R；
控制器将V与汽车天窗运行速度的第一设定阈值v1、第二设定阈值v2比较，控制器将R与汽车天窗电机负载的第一设定阈值r1、第二设定阈值r2比较，其中，v1<v2，r1<r2；
当R>r2且V<v1时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送停止信号到汽车天窗电机，汽车天窗电机停止运行；
当r1<R<r2且v1<V<v2时，控制器发送反向信号到汽车天窗电机并记录未完成信号且触发计时器，汽车天窗电机反向转动一定行程，计时器超过预设值后，控制器发送未完成信号到汽车天窗电机，汽车天窗继续运行；
当R<r1且V>v2时，汽车天窗电机继续运行。
5.根据权利要求1所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，所述的步骤b之前还包括步骤a：
a1、控制器接收手动操作信号，当汽车天窗被手动操作后，触发计时器，计时器超过预设时间后，进入步骤a2；
a2、控制器接收环境检测信号且记录为环境参数C并检测对应的当前天窗开合度且记录为天窗开合度C，控制器将环境参数C与对应的天窗开合度C记录为环境参数与天窗开合度对应模型的样本数据，进入步骤a3；
a3、控制器将环境参数C输入至环境参数与天窗开合度对应模型，得到预输出的天窗开合度D，控制器判断天窗开合度C与天窗开合度D之间差值，当差值大于预设值，进入步骤a1；当差值小于预设值，进入步骤b。
6.根据权利要求1或2或4所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，所述的环境检测信号包括车内外光照度传感器信号、车内外温度传感器信号、车内外湿度传感器信号、车内外PM2.5传感器信号。
7.根据权利要求2所述的汽车天窗自动开合方法，其特征在于，所述的环境参数与天窗开合度对应模型通过将样本数据进行最小二乘支撑向量运算获得，其中样本数据包括预设定阀值内的输入值和输出值，所述的输入值为环境参数，所述的输出值为天窗开合度。
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