CN111674226A - 基于热舒适性的风向智能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于热舒适性的风向智能控制方法及系统，基于热舒适性的风向智能控制方法包括：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。实现一种满足乘员热舒适性需求出风风向的智能控制系统，实现风的指向与乘员进行随动跟踪。本发明提供的基于热舒适性的风向智能控制方法及系统，实现了风向与乘员进行随动跟踪即风向根据乘员信息和座椅位置信息进行调整；能够在不同风量条件下，通过自动调整风向改变用户的受风区域来满足用户表面风速需求，无需用户手动调节方便了用户。

Description

基于热舒适性的风向智能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种基于热舒适性的风向智能控制方法及系统。

背景技术

随着汽车的飞速发展，人们的生活与汽车业越来越紧密地结合起来了，为了满足人们对于用车舒适性的要求，汽车大都配有冷热空调系统。

空调前出风最主要是满足乘员的热舒适性，其中出风方向影响人体接收风的区域。现有的自动空调运行以预设好的驾驶空间某单一的温度点作为空调运行指标来控制空调运行状态，并未考虑出风方向的控制给乘员热舒适性带来的影响。现有的格栅为手动控制，自动空调模式下风量调整后，由于格栅角度没有适应性变化，出风方向与人体接受区域不匹配，需要手动调整以满足人体热舒适性。

因此，亟需一种热舒适性的风向智能控制方法及系统来解决上述问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供了一种热舒适性的风向智能控制方法及系统，能实现风向根据乘员信息和座椅位置信息进行调整，能够在不同风量条件下，通过自动调整风向来满足人体表面风速需求。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的：

一种基于热舒适性的风向智能控制方法，包括：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

在本发明的较佳实施例中，上述车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤，包括：车机根据座椅位置信息和乘员个人信息获取符合乘员需求的风向。

在本发明的较佳实施例中，上述车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤，包括：车机根据预设的格栅角度与风向关系图调整格栅的角度。

在本发明的较佳实施例中，上述车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，包括：车机根据预设的风量与风向关系图，根据当前空调的风向对空调的风量进行调整或根据风量对风向进行调整。

在本发明的较佳实施例中，上述车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，包括：车机在接收风量和/或风温调节操作时，根据预设的风量与风向关系图及预设的风量与风温关系图调整格栅角度及风量。

在本发明的较佳实施例中，上述车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿的步骤之后，还包括：车机将座椅位置信息与数据库中存储的历史座椅位置信息进行匹配；在匹配成功时，车机获取历史座椅位置信息对应的格栅角度，并将格栅调整至对应角度。

在本发明的较佳实施例中，上述车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿的步骤之前，包括：车机基于计算流体力学CFD获取不同风量下格栅角度与人体受风区域关系。

在本发明的较佳实施例中，上述车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，还包括：车机在检测到座椅位置或乘员坐姿发生变化时，根据格栅角度与人体受风区域关系调整格栅角度，以使风向与人体受风区域匹配，其中，格栅角度与人体受风区域关系包括：风量相同时，不同座椅位置或乘员坐姿与格栅角度的关联关系。

在本发明的较佳实施例中，上述基于热舒适性的风向智能控制方法，还包括：格栅上设置有格栅角度传感器，用于获取格栅角度；座椅上设置有靠背角度传感器，用于获取乘员坐姿。

一种基于热舒适性的风向智能控制系统，包括：存储器和处理器；存储器用于存储应用程序；处理器用于运行应用程序，以执行如下步骤：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

本发明采用上述技术方案达到的技术效果是：当空调启动后，车机(或者其它空调控制单元)根据当时的环境条件(光照，温度、湿度等)以及座舱环境(座椅位置、乘员个人信息)，基于预设输入的风量与风向关系图和风量与风温关系图，其中，风量与风向关系图和风量与风温关系图基于人体热舒适性制定，同时匹配格栅或风门(对于通过调整上下左右风道风量来控制风向的结构形式)的角度及风量。运行过程，接受用户对风量与风温调节结果实时反馈到车机(或其它空调控制单元)，与预设输入的风量与风向关系图和风量与风温关系图进行匹配，再进行下一轮调整格栅角度及风量，实现空调的风向根据乘员信息和座椅位置信息进行自动调整，能够在不同风量条件下，通过自动调整风向来满足人体表面风速需求，无需用户手动调节。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。

附图说明

图1为本发明的第一实施例基于热舒适性的风向智能控制方法的流程图；

图2为本发明的第一实施例基于热舒适性的风向智能控制方法的过程逻辑图；

图3为本发明的第二实施例基于热舒适性的风向智能控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，而且所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参考图1和图2，图1为本发明的第一实施例基于热舒适性的风向智能控制方法的流程图，图2为本发明的第一实施例基于热舒适性的风向智能控制方法的过程逻辑图。

如图1、图2所示，本发明的第一实施例基于热舒适性的风向智能控制方法包括以下步骤：

步骤S11：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；

具体地，车机可以根据座椅位置、乘员身高、乘员坐姿等信息获取不同格栅角度下，用户的受风区域。其中，座椅位置、乘员身高、乘员坐姿等信息中任一项发生变化时，用户的受风区域也随之发生变化。

在一实施方式中，步骤S11：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿之后，还包括：车机将座椅位置信息与数据库中存储的历史座椅位置信息进行匹配；在匹配成功时，车机获取历史座椅位置信息对应的格栅角度，并将格栅调整至对应角度。

具体地，电动格栅由至少两个步进电机、传动齿轮、格栅组成，电机输出端为第一齿轮，格栅转轴端为第二齿轮，通过啮合传动，达到控制格栅角度。一个电机与上下方向格栅连接控制风道的出口Z向气流方向，另一个电机与左右方向格栅连接控制Y向气流方向。格栅角度调整不限于传统格栅结构，也包括隐藏式风口中的风门开度，目的是通过格栅角度调整或适用于风门开度调整的由风道风量配比来实现风向调节。

在一实施方式中，步骤S11：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿之前，包括：车机基于计算流体力学CFD获取不同风量下格栅角度与人体受风区域关系。

具体地，预设的格栅角度或风门开度与风向制定关系由CFD仿真实现，具体如下：当格栅处于上极限角度时或由风门调整风道风量配比实现上极限角度时，进行角度及风向高度记录：风向向上处于车厢顶部当格栅处于中间角度时或由风门调整风道风量配比实现中间角度时，角度与风向高度记录：风向趋于水平处于车厢中部；当格栅处于下极限角度时或由风门调整风道风量配比实现下极限角度时，角度及风向高度记录：风向向下处于车厢底部。

步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

具体地，风向包括：风向范围、风向高度。空调的格栅包括：第一格栅、第二格栅。第一格栅为左右调整控制风向范围、第二格栅为上下调整控制风向高度。

在一实施方式中，座椅位置不发生的变化的情况下，乘员位置不会发生变化，因此风向范围可以确定不会发生变化；在乘员不发生变化的情况下，乘员的坐姿改变(即座椅靠背角度发生变化)或座椅位置改变(座椅前移或后退)时，乘员的受风区域发生变化，如在乘员受风区域本来为头部时，若座椅前移会使得乘员受风区域下移至颈部、胸部等区域，因此需要对风向高度进行调整。具体地，第一格栅的角度不变，通过调整第二格栅的角度，使乘员受风区域还原至头部。在另一实施方式中，若检测到乘员位置发生变化时，通过同时调整第一格栅和第二格栅，以满足人体热舒适性条件下乘员表面的风速需求。

在一实施方式中，步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整，包括：车机根据座椅位置信息和乘员个人信息获取符合乘员需求的风向。

具体地，根据用户偏好风速需求调整上述符合乘员需求的风向。

在一实施方式中，步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整，包括：车机根据预设的格栅角度与风向关系图调整格栅的角度。

具体地，预设的格栅角度与风向关系图中的格栅角度调整策略，通过CFD计算得到：当风量改变时，格栅通过调整角度来改变风在人体周边的主落点区域(人体受风区域)，当风量从五档降为二档(风速降低风量变小)，格栅位置进行调整，扩大风在人体周边的主落点区域，以匹配人体表面的风速需求与热舒适性需求。

在一实施方式中，步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整之后，包括：车机根据预设的风量与风向关系图，根据当前空调的风向对空调的风量进行调整或根据风量对风向进行调整。

具体地，在满足人体热舒适性的条件下，人体受风区域越多，空调的风量可以相应变小；而人体受风区域越少，空调的风量需求越大。因此，可以根据当前空调的风向对空调的风量进行调整或根据风量对风向进行调整。

在一实施方式中，步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整之后，包括：车机在接收风量和/或风温调节操作时，根据预设的风量与风向关系图及预设的风量与风温关系图调整格栅角度及风量。

具体地，预设的风量与风向关系图为在不同气候条件下满足乘员热舒适条件的不同风量与风温的控制机制。其中，风量越大表明风速越快，风量越小表明风速越慢。

在一实施方式中，气候信息或环境信息包括：光照强度、环境温度和环境湿度等信息。具体地，本方法基于ISO14505标准获取不同气候条件下的热舒适性需求。若车内环境的湿度大于预设湿度(即满足人体热舒适性需求的湿度，该湿度可以是一个区间值)时，将空调系统切换至除湿模式；在空调系统处于除湿模式时，按照预设周期周期性检测车内环境的湿度；在车内环境的湿度等于预设湿度时，控制空调系统退出除湿模式。若车内环境的湿度小于预设湿度(即满足人体热舒适性需求的湿度)时，将空调系统切换至加湿模式；在空调系统处于加湿模式时，按照预设周期周期性检测车内环境的湿度；在车内环境的湿度等于预设湿度时，控制空调系统退出加湿模式。

在一实施方式中，步骤S12：车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整之后，还包括：车机在检测到座椅位置或乘员坐姿发生变化时，根据格栅角度与人体受风区域关系调整格栅角度，以使风向与人体受风区域匹配，其中，格栅角度与人体受风区域关系包括：风量相同时，不同座椅位置或乘员坐姿与格栅角度的关联关系。

具体地，在座椅位置、乘员坐姿发生变化时，用户的受风区域随之发生变化，为了满足用户的热舒适性需求，需要调整格栅的角度，将人体受风区域还原至座椅位置、乘员坐姿变化之前的区域。

在一实施方式中，基于热舒适性的风向智能控制方法，还包括：格栅上设置有格栅角度传感器，用于获取格栅角度；座椅上设置有靠背角度传感器，用于获取乘员坐姿。

具体地，乘员坐在座椅上时后背紧靠座椅靠背，因此座椅的靠背角度发生变化时，乘员坐姿随之变化。

本发明提供的基于热舒适性的风向智能控制方法方法，当空调启动后，车机(或者其它空调控制单元)根据当时的环境条件(光照，温度、湿度等)以及座舱环境(座椅位置、乘员个人信息)，基于预设输入的风量与风向关系图和风量与风温关系图，其中，风量与风向关系图和风量与风温关系图基于人体热舒适性制定，同时匹配格栅或风门(对于通过调整上下左右风道风量来控制风向的结构形式)的角度及风量。运行过程，接受用户对风量与风温调节结果实时反馈到车机(或其它空调控制单元)，与预设输入的风量与风向关系图和风量与风温关系图进行匹配，再进行下一轮调整格栅角度及风量，实现空调的风向根据乘员信息和座椅位置信息进行自动调整，能够在不同风量条件下，通过自动调整风向来满足人体表面风速需求，无需用户手动调节。

请参考图3，图3为本发明的第二实施例基于热舒适性的风向智能控制系统的结构示意图。

如图3所示，本发明的第二实施例一种基于热舒适性的风向智能控制系统，包括：存储器10和处理器20。

具体地，存储器10用于存储应用程序；处理器20用于运行应用程序，以执行如下步骤：车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；车机根据座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD－ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，上述实施例及附图是示例性的，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的，不能理解为对本发明的限制，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型和组合，这些简单变型和组合均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述于热舒适性的风向智能控制方法包括：

车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，所述乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；

所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

2.如权利要求1所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤，包括：

所述车机根据所述座椅位置信息和乘员个人信息获取符合乘员需求的风向。

3.如权利要求2所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤，包括：

所述车机根据预设的格栅角度与风向关系图调整所述格栅的角度。

4.如权利要求2所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，包括：

所述车机根据预设的风量与风向关系图，根据当前空调的风向对空调的风量进行调整或根据风量对风向进行调整。

5.如权利要求1所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，包括：

所述车机在接收风量和/或风温调节操作时，根据预设的风量与风向关系图及预设的风量与风温关系图调整格栅角度及风量。

6.如权利要求1所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，所述乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿的步骤之后，还包括：

所述车机将所述座椅位置信息与数据库中存储的历史座椅位置信息进行匹配；

在匹配成功时，所述车机获取所述历史座椅位置信息对应的格栅角度，并将格栅调整至对应角度。

7.如权利要求1所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，所述乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿的步骤之前，包括：

所述车机基于计算流体力学CFD获取不同风量下格栅角度与人体受风区域关系。

8.如权利要求7所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整的步骤之后，还包括：

所述车机在检测到座椅位置或乘员坐姿发生变化时，根据所述格栅角度与人体受风区域关系调整格栅角度，以使风向与人体受风区域匹配，其中，所述格栅角度与人体受风区域关系包括：风量相同时，不同座椅位置或乘员坐姿与格栅角度的关联关系。

9.如权利要求1所述的基于热舒适性的风向智能控制方法，其特征在于，所述基于热舒适性的风向智能控制方法，还包括：

所述格栅上设置有格栅角度传感器，用于获取格栅角度；

座椅上设置有靠背角度传感器，用于获取乘员坐姿。

10.一种基于热舒适性的风向智能控制系统，其特征在于，所述基于热舒适性的风向智能控制系统包括：存储器和处理器；

所述存储器用于存储应用程序；

所述处理器用于运行所述应用程序，以执行如下步骤：

车机获取座椅位置信息、乘员个人信息，所述乘员个人信息包括：乘员身高、乘员坐姿；

所述车机根据所述座椅位置信息、乘员个人信息对空调的格栅的角度进行调整，以实现出风口风向的调整。

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