CN110936786B - 车辆内空气控制系统和方法 - Google Patents

车辆内空气控制系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110936786B
CN110936786B CN201811108505.4A CN201811108505A CN110936786B CN 110936786 B CN110936786 B CN 110936786B CN 201811108505 A CN201811108505 A CN 201811108505A CN 110936786 B CN110936786 B CN 110936786B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
temperature
air
measurement result
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811108505.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110936786A (zh
Inventor
卢万成
孙慧萍
K·厄特尔
何晔
李冠南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Original Assignee
United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Automotive Electronic Systems Co Ltd filed Critical United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority to CN201811108505.4A priority Critical patent/CN110936786B/zh
Publication of CN110936786A publication Critical patent/CN110936786A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110936786B publication Critical patent/CN110936786B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00742—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/0075—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00785—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by the detection of humidity or frost
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00807—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a specific way of measuring or calculating an air or coolant temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种车辆内空气控制系统和方法，温度控制模块包括光辐射监测单元、环境温度/湿度监测单元和人体表面温度监测单元，其中：光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给控制器；环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给控制器；人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给控制器；控制器根据以上测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据感受阈值调节空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。

Description

车辆内空气控制系统和方法
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆内空气控制系统和方法。
背景技术
当前人们的压力越来越大，城市的交通状况越来越差，调查显示人们每周平均有10到20个小时在汽车上度过。降低驾驶者的焦虑使驾驶者更加平静镇定的话，可以改善驾驶者应对突发交通状况时的反应，是减少道路交通事故的关键。现有的类似技术如：1)通过识别疲劳和醉酒驾驶，改善驾驶安全问题，具体的，系统基于安装在汽车座舱内的独立的酒精检测装置或者独立的酒精传感器识别并预防醉酒驾驶，以及系统通过监控面部表情实现疲劳驾驶和醉酒驾驶的检测，比如巩膜或眨眼。2)通过汽车座舱温度调节提升驾驶舒适性，具体的，基于人体信息的温度调节(比如皮肤温度，心跳)，以及基于用户设定或预设的温度控制。3)车内的污染控制，具体的，基于车内空气质量传感器(比如一氧化碳，二氧化碳，颗粒物质量和气体传感器)控制车辆的通风，车窗，天窗和空气净化器。
但传统的产品只能阻止疲劳驾驶和醉酒驾驶，因此只能很小程度的改善驾驶安全。另外一方面，最新的研究表明创造好的车内环境质量(indoor environmentalquality，IEQ，主要指车内温度舒适度和空气质量)可以改善驾驶者的驾驶表现。好的车内环境质量不仅影响车内舒适度，也能降低驾驶者的压力进而降低事故的风险。在汽车环境中，如果要实现好的温度舒适性，阳光的辐射，短时间的热量感知等都是很关键的问题。具体的，由于空调加热能力的限制，座舱内的温度需要一定时间才能到达设定值，通常需要10分钟时间；由于空调出风口的布置位置，阳光的辐射的不均匀性等因素，导致车内的温度不均匀，对此传统空调系统也没有针对性的解决措施。但是已有的产品并没有考虑这些问题。除了温度舒适性之外，减少污染物进入汽车座舱是保证好的车内环境质量的另外一个重要因素，虽然现有技术可以基于空气质量传感器控制通风，车窗，天窗和空气净化器，但是这些产品依然有很多缺点，首先安装在车内的空气质量传感器不能快速的响应污染物的变化；其次安装在车内的空气净化器需要一定的时间才能净化进入车内的污染物，也就是说在这段时间内车内的人已经呼吸了一些污染物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆内空气控制系统和方法，以解决现有的车辆舒适性和安全性差的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆内空气控制系统，所述车辆内空气控制系统用于对车辆内的空调系统进行控制，其包括温度控制模块和控制器，所述温度控制模块包括光辐射监测单元、环境温度/湿度监测单元和人体表面温度监测单元，其中：
所述光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给所述控制器；
所述环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；
所述人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；
所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述车辆内空气控制系统还用于对车辆内的空气净化系统和空气流通路径进行控制，其还包括空气净化控制模块，所述空气净化控制模块与网络云端进行通信，所述空气净化控制模块包括行驶方向尾气通信单元、空气监测站通信单元和大型车辆监测通信单元，其中：
所述行驶方向尾气通信单元由所述网络云端实时获取车辆将要行驶的前方路径的尾气排放阈值，并将前方路径尾气排放阈值发送给所述控制器；
所述空气监测站通信单元由所述网络云端实时获取车辆所在地区的空气质量指数，并将空气质量指数发送给所述控制器；
所述大型车辆监测通信单元由所述网络云端实时获取车辆附近的公交车和大型货车的数量和与本车辆的距离，形成大型车辆影响阈值，并将所述大型车辆影响阈值发送给所述控制器；
所述控制器根据所述前方路径尾气排放阈值、所述空气质量指数和所述大型车辆影响阈值进行分析，得到车辆外空气质量总阈值，并根据所述车辆外空气质量总阈值调节所述空气净化系统的设定净化阈值和净化时间，车辆内的空气流通强度以及所述空气流通路径的方向。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述温度控制模块还包括心率信息监测单元，其特征在于，所述心率信息监测单元对车辆内的乘客的心率进行监测，当乘客的心率超过心率正常阈值时，所述心率信息监测模块发出压力报警信号，并向所述控制器发送所述压力报警信号，所述控制器根据所述压力报警信号调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述人体表面温度监测单元分别对车辆内乘客的头胸部皮肤表面和膝盖以下皮肤表面的温度进行测量，并分别形成头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果，所述控制器分别根据头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述空调系统包括第一空调和第二空调，其中：所述第一空调位于车辆的上部，所述第二空调位于所述车辆的下部。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，则所述第一空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且增加所述第一空调的送风风速直至最大，持续阈值时间后，若所述头胸部温度测量结果仍比设定舒适温度高2℃以上，则所述第一空调的设定温度值小于所述设定舒适温度，且所述第一空调的送风风速为最大值。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述第二空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且所述第二空调的送风风速为最小值，且第二空调的送风方向朝向乘客的膝盖以下。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述设定舒适温度为33℃～34℃。
可选的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述光辐射监测单元分别对人体不同的皮肤表面的光强进行测量，当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，所述控制器根据光辐射强度最大的区域调整第一空调的送风方向；当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述控制器根据光辐射强度最小的区域调整第二空调的送风方向。
本发明还提供一种车辆内空气控制方法，车辆内空气控制系统对车辆内的空调系统进行控制，包括：
光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给控制器；
环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；
人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；
所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
在本发明提供的车辆内空气控制系统和方法中，通过温度控制模块收集检测阳光辐射强度，环境温湿度以及乘客体表温度等信息，根据这些信息控制空调的风速，风向以及温度，控制器会根据阳光辐射的分布，将空调气流导向阳光辐射强度高(制冷时)或者低(制热时)的区域，同时制冷时优先增加空调的风速(增加一定的气流，用户的感受温度比实际的环境温度会低2-3℃)。这样会使座舱内温度分布更均匀而且降低了空调的能耗。
同时系统会获取驾驶员的心率信息并判断驾驶员是否处于压力状态，当驾驶员长期处于压力状态下，系统会用冷风为驾驶员降温，改善驾驶员的压力状态。
为了创造好的车辆内环境质量保证驾驶的舒适性和安全性。本发明包括两个可以同时工作的独立控制模块，分别负责温度舒适性和空气质量。本发明还包括空气净化控制模块，通过云端信息，预测车辆前方是否有潜在污染，预测到车辆前方的潜在污染后，提前关闭内外循环风门，车窗和天窗，从而使进入车辆的污染物达到最小化。
附图说明
图1是本发明一实施例车辆内空气控制系统温度控制模块示意图；
图2是本发明一另实施例车辆内空气控制系统空气净化控制模块示意图；
图3是本发明一另实施例车辆内空气控制方法示意图；
图中所示：10-温度控制模块；11-光辐射监测单元；12-环境温度/湿度监测单元；13-人体表面温度监测单元；14-心率信息监测单元；20-空气净化控制模块；21-行驶方向尾气通信单元；22-空气监测站通信单元；23-大型车辆监测通信单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的车辆内空气控制系统和方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种车辆内空气控制系统和方法，以解决现有的车辆舒适性和安全性差的问题。
为实现上述思想，本发明提供了一种车辆内空气控制系统和方法，所述车辆内空气控制系统用于对车辆内的空调系统进行控制，其包括温度控制模块和控制器，所述温度控制模块包括光辐射监测单元、环境温度/湿度监测单元和人体表面温度监测单元，其中：所述光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给所述控制器；所述环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；所述人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
<实施例一>
本实施例提供一种车辆内空气控制系统，如图1所示，所述车辆内空气控制系统用于对车辆内的空调系统进行控制，其包括温度控制模块10和控制器，所述温度控制模块10包括光辐射监测单元11、环境温度/湿度监测单元12和人体表面温度监测单元13，其中：所述光辐射监测单元11持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给所述控制器；所述环境温度/湿度监测单元12持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；所述人体表面温度监测单元13持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
具体的，在所述的车辆内空气控制系统中，如图2所示，所述车辆内空气控制系统还用于对车辆内的空气净化系统和空气流通路径进行控制，其还包括空气净化控制模块20，所述空气净化控制模块20与网络云端进行通信，所述空气净化控制模块20包括行驶方向尾气通信单元21、空气监测站通信单元22和大型车辆监测通信单元23，其中：所述行驶方向尾气通信单元21由所述网络云端实时获取车辆将要行驶的前方路径的尾气排放阈值，并将前方路径尾气排放阈值发送给所述控制器；所述空气监测站通信单元22由所述网络云端实时获取车辆所在地区的空气质量指数，并将空气质量指数发送给所述控制器；所述大型车辆监测通信单元23由所述网络云端实时获取车辆附近的公交车和大型货车的数量和与本车辆的距离，形成大型车辆影响阈值，并将所述大型车辆影响阈值发送给所述控制器；所述控制器根据所述前方路径尾气排放阈值、所述空气质量指数和所述大型车辆影响阈值进行分析，得到车辆外空气质量总阈值，并根据所述车辆外空气质量总阈值调节所述空气净化系统的设定净化阈值和净化时间，车辆内的空气流通强度以及所述空气流通路径的方向。
进一步的，在所述的车辆内空气控制系统中，所述温度控制模块10还包括心率信息监测单元14，其特征在于，所述心率信息监测单元14对车辆内的乘客的心率进行监测，当乘客的心率超过心率正常阈值时，所述心率信息监测模块发出压力报警信号，并向所述控制器发送所述压力报警信号，所述控制器根据所述压力报警信号调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
另外，在所述的车辆内空气控制系统中，所述人体表面温度监测单元13分别对车辆内乘客的头胸部皮肤表面和膝盖以下皮肤表面的温度进行测量，并分别形成头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果，所述控制器分别根据头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。所述空调系统包括第一空调和第二空调，其中：所述第一空调位于车辆的上部，所述第二空调位于所述车辆的下部。当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，则所述第一空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且增加所述第一空调的送风风速直至最大，持续阈值时间后，若所述头胸部温度测量结果仍比设定舒适温度高2℃以上，则所述第一空调的设定温度值小于所述设定舒适温度，且所述第一空调的送风风速为最大值。当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述第二空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且所述第二空调的送风风速为最小值，且第二空调的送风方向朝向乘客的膝盖以下。所述设定舒适温度为33℃～34℃。
最后，在所述的车辆内空气控制系统中，所述光辐射监测单元11分别对人体不同的皮肤表面的光强进行测量，当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，所述控制器根据光辐射强度最大的区域调整第一空调的送风方向；当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述控制器根据光辐射强度最小的区域调整第二空调的送风方向。
综上，上述实施例对车辆内空气控制系统的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
<实施例二>
本实施例还提供一种车辆内空气控制方法，如图3所示，所述车辆内空气控制方法基于上一实施例中的车辆内空气控制系统对车辆内的空调系统进行控制，包括：光辐射监测单元11持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给控制器；环境温度/湿度监测单元12持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；人体表面温度监测单元13持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
在本发明提供的车辆内空气控制系统和方法中，通过温度控制模块10收集检测阳光辐射强度，环境温湿度以及乘客体表温度等信息，根据这些信息控制空调的风速，风向以及温度，控制器会根据阳光辐射的分布，将空调气流导向阳光辐射强度高(制冷时)或者低(制热时)的区域，同时制冷时优先增加空调的风速(增加一定的气流，用户的感受温度比实际的环境温度会低2-3℃)。这样会使座舱内温度分布更均匀而且降低了空调的能耗。
同时系统会获取驾驶员的心率信息并判断驾驶员是否处于压力状态，当驾驶员长期处于压力状态下，系统会用冷风为驾驶员降温，改善驾驶员的压力状态。
为了创造好的车辆内环境质量保证驾驶的舒适性和安全性。本发明包括两个可以同时工作的独立控制模块，分别负责温度舒适性和空气质量。本发明还包括空气净化控制模块20，通过云端信息，预测车辆前方是否有潜在污染，预测到车辆前方的潜在污染后，提前关闭内外循环风门，车窗和天窗，从而使进入车辆的污染物达到最小化。
具体的，光辐射监测单元11连续监控阳光辐射强度，人体表面温度监测单元13识别座舱内乘客体表温度，反馈数值给控制器，当所检测到的值与设定舒适温度差距大于Δa时，控制空调温度调高或调低，控制空调中的风扇风速/风向至非舒适温度区域，快速实现调温。研究表明体表温度介于33℃～34℃之间是最舒服的，因此设定舒适温度Tcomfort＝33.5℃。
由于不同部位对于热和冷的感觉不一致，热时敏感的部分是头部，背部和胸部，冷时敏感的部分是脚部(膝盖以下)。人体表面温度监测单元13在头部至胸部进行多点采样(比如5-10个点)，取平均值(Tupper)，膝盖以下也进行多点采样(比如5-10个点)，取平均值(Tlower)。
如果ΔTu＝Tupper-Tcomfort≥2℃时，启动制冷，以Tcomfort做为目标温度，采用比例-积分-微分(PID)控制方法，控制风扇转速，通常制冷时增加风扇转速，风扇风向在额头和胸部之间。如果风扇速度达到最大值，ΔTu依然大于2℃则降低空调的设定温度并保持风扇在最大风速。如果阳光辐射不均匀持续1分钟，控制器基于头部和胸部之间的光照辐射强度最大的区域调整风扇气流中心的方向。控制器总是优先调整风扇的风速来降低温度，这样既能降低能耗也能快速实现降温。
如果ΔTu＝Tcomfort-Tlower≤2℃时，需要启动加热，此时加热空调的风扇气流方向对准膝盖以下部位，并保持风扇转速在最小转速。以Tcomfort做为目标温度，采用PID控制方法。如果阳光辐射不均匀持续1分钟，控制器基于膝盖以下部位的光照辐射强度最低的区域调整风扇气流中心的方向。
另外心率信息监测单元14还可以通过驾驶员的可穿戴设备等其他渠道获取其实时心率信息，并通过心跳加快程度以及持续时间判断驾驶员是否处在压力状态(通常的当前心率增加9-10且维持超过5分钟，可判断驾驶员处于压力状态)。当系统判断驾驶员处于压力状态，且连续维持30-40分钟，则启动冷风模式，改善驾驶员的压力状态。冷风的温度通常设置在22℃左右，冷风吹向驾驶员的胸部至额头的部分，直达驾驶员的体表温度维持在33-34℃之间。
进一步的，空气净化控制模块20可以接受来自云端的信息，例如：前面尾气排放信息；监控站的空气质量信息和卡车大巴的位置信息。控制器分析云端信息并预测车辆前方的是否有潜在污染。预测到车辆前方的潜在污染后，提前关闭内外循环风门，车窗和天窗，从而使进入车辆的污染物达到最小化。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆内空气控制系统，其特征在于，所述车辆内空气控制系统用于对车辆内的空调系统进行控制以及对车辆内的空气净化系统和空气流通路径进行控制，其包括温度控制模块、空气净化控制模块和控制器，所述温度控制模块包括光辐射监测单元、环境温度/湿度监测单元和人体表面温度监测单元，所述空气净化控制模块与网络云端进行通信，所述空气净化控制模块包括行驶方向尾气通信单元、空气监测站通信单元和大型车辆监测通信单元，其中：
所述光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给所述控制器；
所述环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；
所述人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；
所述行驶方向尾气通信单元由所述网络云端实时获取车辆将要行驶的前方路径的尾气排放阈值，并将前方路径尾气排放阈值发送给所述控制器；
所述空气监测站通信单元由所述网络云端实时获取车辆所在地区的空气质量指数，并将空气质量指数发送给所述控制器；
所述大型车辆监测通信单元由所述网络云端实时获取车辆附近的公交车和大型货车的数量和与本车辆的距离，形成大型车辆影响阈值，并将所述大型车辆影响阈值发送给所述控制器；
所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向；以及，所述控制器根据所述前方路径尾气排放阈值、所述空气质量指数和所述大型车辆影响阈值进行分析，得到车辆外空气质量总阈值，并根据所述车辆外空气质量总阈值调节所述空气净化系统的设定净化阈值和净化时间，车辆内的空气流通强度以及所述空气流通路径的方向。
2.如权利要求1所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括心率信息监测单元，所述心率信息监测单元对车辆内的乘客的心率进行监测，当乘客的心率超过心率正常阈值时，所述心率信息监测模块发出压力报警信号，并向所述控制器发送所述压力报警信号，所述控制器根据所述压力报警信号调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
3.如权利要求1所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，所述人体表面温度监测单元分别对车辆内乘客的头胸部皮肤表面和膝盖以下皮肤表面的温度进行测量，并分别形成头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果，所述控制器分别根据头胸部温度测量结果和脚部温度测量结果调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
4.如权利要求3所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，所述空调系统包括第一空调和第二空调，其中：所述第一空调位于车辆的上部，所述第二空调位于所述车辆的下部。
5.如权利要求4所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，则所述第一空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且增加所述第一空调的送风风速直至最大，持续阈值时间后，若所述头胸部温度测量结果仍比设定舒适温度高2℃以上，则所述第一空调的设定温度值小于所述设定舒适温度，且所述第一空调的送风风速为最大值。
6.如权利要求5所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述第二空调的设定温度值等于所述设定舒适温度，且所述第二空调的送风风速为最小值，且第二空调的送风方向朝向乘客的膝盖以下。
7.如权利要求6所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，所述设定舒适温度为33℃～34℃。
8.如权利要求6所述的车辆内空气控制系统，其特征在于，所述光辐射监测单元分别对人体不同的皮肤表面的光强进行测量，当所述头胸部温度测量结果比设定舒适温度高2℃以上时，所述控制器根据光辐射强度最大的区域调整第一空调的送风方向；当所述脚部温度测量结果比设定舒适温度低2℃以下时，所述控制器根据光辐射强度最小的区域调整第二空调的送风方向。
9.一种车辆内空气控制方法，其特征在于，基于权利要求1至8任一项所述的车辆内空气控制系统对车辆内的空调系统进行控制，包括：
光辐射监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面和车辆内各部件上的光强进行测量，并将光辐射测量结果发送给控制器；
环境温度/湿度监测单元持续对车辆内的空气的温度和湿度进行测量，并将环境温度/湿度测量结果发送给所述控制器；
人体表面温度监测单元持续对车辆内乘客的皮肤表面的温度进行测量，并将人体表面温度测量结果发送给所述控制器；
所述控制器根据所述光辐射测量结果、所述环境温度/湿度测量结果和所述人体表面温度测量结果进行分析，得到车辆内的乘客对于车辆内的温度/湿度的感受阈值，并根据所述感受阈值调节所述空调系统的设定温度值、送风风速和送风方向。
CN201811108505.4A 2018-09-21 2018-09-21 车辆内空气控制系统和方法 Active CN110936786B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811108505.4A CN110936786B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 车辆内空气控制系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811108505.4A CN110936786B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 车辆内空气控制系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110936786A CN110936786A (zh) 2020-03-31
CN110936786B true CN110936786B (zh) 2023-03-31

Family

ID=69904437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811108505.4A Active CN110936786B (zh) 2018-09-21 2018-09-21 车辆内空气控制系统和方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110936786B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3971661A1 (en) * 2020-09-18 2022-03-23 Dometic Sweden AB System and method for controlling at least one function of a vehicle
CN114368260B (zh) * 2021-12-31 2023-07-21 重庆德力达新能源科技有限公司 一种基于人体热舒适性的空调电动出风口控制方法
CN117002221B (zh) * 2023-10-08 2023-12-15 江苏星火汽车部件制造有限公司 一种可信息互通的汽车空调智能控制方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656717A (zh) * 2014-12-26 2015-05-27 芜湖市汽车产业技术研究院有限公司 调节车内光环境的系统及其方法
CN106394173A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 上海理工大学 基于热成像处理的汽车空调控制系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201897297U (zh) * 2010-11-19 2011-07-13 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车空调控制系统
CN203757956U (zh) * 2014-03-04 2014-08-06 北京塞尔瑟斯仪表科技股份有限公司 一种用于汽车的空气污染物防护装置
CN103954016B (zh) * 2014-05-21 2017-02-15 珠海格力电器股份有限公司 空调的控制方法、控制装置及空调
US10226982B2 (en) * 2015-04-29 2019-03-12 International Business Machines Corporation Automatic vehicle climate control based on predicted air quality
US10011156B2 (en) * 2015-08-06 2018-07-03 General Motors Llc Cloud-based in-car HVAC system
CN105966195B (zh) * 2016-05-31 2018-09-25 中国汽车技术研究中心 一种车内空气品质智能管理系统及其使用方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656717A (zh) * 2014-12-26 2015-05-27 芜湖市汽车产业技术研究院有限公司 调节车内光环境的系统及其方法
CN106394173A (zh) * 2016-09-26 2017-02-15 上海理工大学 基于热成像处理的汽车空调控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110936786A (zh) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110936786B (zh) 车辆内空气控制系统和方法
CN107415629B (zh) 一种电动汽车节能安全控制方法及系统
CN207345430U (zh) 一种基于视频传感技术的新能源汽车空调控制系统
CN110722962B (zh) 一种车辆空气净化方法、装置及车辆
CN110065363B (zh) 一种车载空调系统
CN105383444A (zh) 挡风玻璃除雾系统和方法
CN102353127A (zh) 一种汽车空调智能控制装置及其控制方法
CN110962540A (zh) 一种车载空调控制方法及相关装置
CN112793381A (zh) 一种车载分区空调的节能控制系统及方法
CN108482057A (zh) 一种动态追踪用户的车载空调系统
CN111976428A (zh) 一种空气质量调节系统及方法
CN104859596A (zh) 一种汽车智能除雾系统、除雾方法及汽车
CN109305014B (zh) 车辆、车用换气装置及其换气控制方法
CN114537088A (zh) 一种智能车内空气调节系统
EP3865325B1 (en) Method to control an air conditioning system in a passenger compartment of a road vehicle
JP2022126077A (ja) 車両用空調制御システム、制御方法及びプログラム
CN107176006B (zh) 一种调节车内空气循环的智能控制器
CN208558936U (zh) 一种动态追踪用户的车载空调系统
CN112976988A (zh) 用于车辆的空调系统的控制方法以及车辆的空调系统
CN202066159U (zh) 一种汽车空调制冷系统
CN108394249A (zh) 电动汽车的整车控制器、车辆及其控制方法
CN217022449U (zh) 起雾模拟装置、系统及车辆
JP2001088699A (ja) 鉄道車両用空気調和装置
CN111016571A (zh) 一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法
CN113799571A (zh) 车载空调出风控制系统、车辆以及出风控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant