CN111907291B - 一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质 - Google Patents

一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质，若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗；若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘。在驾驶室内氧气浓度低下时，采用空调外循环方式，同时基于车速，控制天窗开启或起翘，能保证驾驶室氧气浓度正常的情况下，最大化的降低其对乘客的影响。

Description

一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质。
背景技术
驾驶室作为驾驶员在车辆上的所处环境，当驾驶室内氧气浓度低下时，会引起驾驶员缺氧反应，从而影响其安全驾驶。而长期处在空气质量差的环境下，也会影响驾驶员的身体健康。因此，如何保证驾驶室内良好的空气环境，是很必要的。
为解决这一问题，公告号为CN1077199845B的中国专利公开了一种驾驶室内环境主动控制系统及其控制方法，通过控制车窗与空调系统来调节驾驶室内空气质量，同时采用了空调空气调节与温度调节集成控制方式，其能在一定程度上改善驾驶室内空气环境，但控制车窗与空调系统来调节驾驶室内空气质量的方式，无论车况如何，均会为用户带来不良体验。同时，将原车温度控制与空气质量控制集成，会对原车空调控制方式产生极大的影响，不利于空调自动控制。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种驾驶室空气调节方法、系统、终端设备及存储介质，其不会对驾驶员带来不良体验，且能较好的保证驾驶室内空气环境。
对于本方案一种驾驶室空气调节方法，其技术方案为，包括驾驶室内氧气浓度调节，其包括：
对驾驶室内氧气浓度、雨量传感器和车速数据进行实时采集；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
其中，在若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，若空气调节系统未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统；若雨量传感器显示有雨，则保持天窗关闭。
较为优选的，进一步包括驾驶室内空气质量调节，其包括：
对驾驶室内空气质量数据进行实时采集；
若驾驶室内空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值时，对空气调节系统开启状态进行判断，若未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统，若已开启，则将空调调节为内循环模式，并开启鼓风机和负离子发生器，直至驾驶室内空气质量数据高于设定的第二空气质量阈值。
较为优选的，若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值，则先调节驾驶室内氧气浓度，直至驾驶室内氧气浓度达到设定的第二氧气浓度阈值后，再调节驾驶室内空气质量。
较为优选的，进一步包括对驾驶室外氧气浓度进行实时采集，若驾驶室外氧气浓度低于设定的第三氧气浓度阈值，则提示用户吸氧或打开制氧设备。
较为优选的，所述驾驶室内氧气浓度调节和驾驶室外空气质量调节均基于预先训练生成的神经网络模型实现。
较为优选的，所述神经网络模型的输入包括驾驶室内氧气浓度、驾驶室外氧气浓度、驾驶室内空气质量、驾驶室外空气质量、车速和雨量；
所述神经网络模型的输出包括天窗状态、空调循环模式、鼓风机状态和负离子发生器状态；
所述天窗状态包括关闭、开启、起翘；
所述空调循环模式包括外循环模式、内循环模式；
所述鼓风机状态和负离子发生器状态均包括开启和关闭。
较为优选的，所述提示驾驶员开启空气调节系统的方式为语音提示。
对于本方案一种驾驶室空气调节系统，其技术方案为，包括
室内氧气浓度传感器，用于采集驾驶室内氧气浓度；
雨量传感器，用于采集雨量；
车速采集传感器，用于采集车速；
中央控制器，用于在驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零时，将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
在驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零时，将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
其中，在若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，若空气调节系统未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统；若雨量传感器显示有雨，则保持天窗关闭。
本发明的有益效果为：
1、在驾驶室内氧气浓度低下时，采用空调外循环方式，同时基于车速，控制天窗开启或起翘，能保证驾驶室氧气浓度正常的情况下，最大化的降低其对乘客的影响。
2、在驾驶室内空气质量差时，采用空调内循环与负离子发生器联动控制，其迅速高效的实现驾驶室内空气清洁，保证空气质量。
3、采用预先训练生成的神经网络模型进行输出运算，运算速度快，且能适应更复杂的拓展与应用。
4、当驾驶室外氧气浓度低下时，主动提示用户，具有更高的安全性。
附图说明
图1为本发明一种驾驶室空气调节系统连接原理示意图；
图2为本发明一种驾驶室空气调节方法中氧气浓度调节流程图；
图3为本发明天窗开启时空气流动示意图；
图4为本发明天窗起翘时空气流动示意图；
图5为本发明一种驾驶室空气调节方法中空气质量调节流程图；
图6为本发明氧气浓度、空气质量调节优先级示意图。
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的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种驾驶室空气调节系统包括室内空气质量传感器、室外空气质量传感器、室内氧气浓度传感器、室外氧气浓度传感器、雨量传感器、车速传感器、中央控制器、天窗控制器、空调控制器。
其中，室内空气质量传感器和室外空气质量传感器分别用于采集驾驶室内外空气质量数据，室内氧气浓度传感器和室外氧气浓度传感器分别用于采集驶室内外氧气浓度，雨量传感器用于采集车外雨量(即是否有雨)，车速传感器用于采集车速数据。中央控制器用于根据各个传感器输入的数据进行空气调节，该空气调节包括氧气浓度调节和空气质量调节。天窗控制器用于根据中央控制器的指令执行天窗关闭、开启或起翘。空调控制器用于根据中央控制器的指令执行空调外循环、内循环模式，以及鼓风机、负离子发生器的开启或关闭。
如图1所示，为氧气浓度调节的流程示意图：
对驾驶室内氧气浓度、雨量传感器和车速数据进行实时采集；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
其中，在若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，若空气调节系统未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统；若雨量传感器显示有雨，则保持天窗关闭。
第一氧气浓度阈值和第二氧气浓度阈值均为设定值，其中第二氧气浓度阈值高于第一氧气浓度阈值。
在该氧气浓度调节模式下，室外空气从空调的外循环进风口进入空调内部，经滤网、鼓风机、从空调出风口吹响驾驶室。如图3所示，当天窗开启时，气流从天窗开口流出，室内空气流动快。如图4所示，当天窗起翘时，气流从驾驶室顶盖与天窗护板缝隙流出，室内空气流动慢。
如图5所示，驾驶室内空气质量调节流程如下：
对驾驶室内空气质量数据进行实时采集；
若驾驶室内空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值时，对空气调节系统开启状态进行判断，若未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统，若已开启，则将空调调节为内循环模式，并开启鼓风机和负离子发生器，直至驾驶室内空气质量数据高于设定的第一空气质量阈值。
其中，第一空气质量阈值、第二空气质量阈值均为设定值，且第二空气质量阈值大于第一空气质量阈值。
在空气质量调节过程中，空气从驾驶室内进入空调，经滤网、鼓风机、负离子发生器，随空调气流吹出，从而实现空气净化。
如图6所示，当驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值，则先调节驾驶室内氧气浓度，直至驾驶室内氧气浓度达到设定的第二氧气浓度阈值后，再调节驾驶室内空气质量。
而在主动开启空调调节系统的情况下，若室外氧气浓度或空气质量低于设定值，则进行告警。如，当车辆处于高原环境时，车外氧气浓度低，则语音提示驾驶员及乘客吸氧或打开制氧设备。
实施例一
本方案驾驶室内氧气浓度调节和驾驶室外空气质量调节均基于预先训练生成的神经网络模型实现。其过程如下：
步骤一：建立BP神经网络模型。
本发明采用的BP网络体系结构由三层组成。
第一层为输入层，共n＝6个节点，对应了室内空气质量、室外空气质量，室内氧气浓度、室外氧气浓度、车速、雨量。
第二层为隐层，共m个节点，由网络的训练过程以自适应的方式确定。
第三层为输出层，共p＝5个节点，分别表示天窗状态、空调循环模式、负离子发生器状态、鼓风机状态，报警器信号。
该网络的数学模型为：
输入向量：x＝(x1,x2,...,xn)T
中间层向量：y＝(y1,y2,...,ym)T
输出向量：O＝(o1,o2,...,op)T
本发明中，输入层节点数为n＝6，输出层节点数为p＝5。隐藏层节点数m估算，输出信号的5个参数分别表示为：o1为天窗的工作状态信号、o2为空调循环模式状态信号、o3为负离子发生器状态信号、o4为鼓风机状态信号、o5为报警器信号；o1、o2、o3、o4、o5均为逻辑变量。
步骤二、进行BP神经网络的训练。
建立好BP神经网络节点模型后，即可进行BP神经网络的训练。根据产品的历史经验数据获取训练的样本，并给定输入节点i和隐含层节点j之间的连接权值wij，隐层节点j和输出层节点k之间的连接权值wjk，隐层节点j的阈值θj，输出层节点k的阈值θk、wij、wjk、θj、θk均为-1到1之间的随机数。
在训练过程中，不断修正wij和wjk的值，直至系统误差小于等于期望误差时，完成神经网络的训练过程。
步骤三、采集运行参数输入神经网络得到调控系数。
采用训练好的BP神经网络进行调控，给定初始输出参数。
通过将输入参数规格化，得到BP神经网络的初始输入向量x＝{x1,x2,x3,x4,x5,x6}，通过BP神经网络的运算得到初始输出向量o＝{o1,o2,o3,o4,o5}。
得到初始输出向量o＝{o1,o2,o3,o4,o5}后，即可进行输出的调控，
当o1＝0时，天窗关闭；当o1＝1时，天窗起翘；o1＝2时，天窗玻璃开启；
当o2＝0时，控制空调到外循环状态；当o2＝1时，控制空调到内循环状态；
当o3＝0时，控制负离子发生器关闭；当o3＝1时，控制负离子发生器开启；
当o4＝0时，控制鼓风机关闭；当o4＝1时，控制鼓风机开启；
当o5＝0时，控制报警器关闭；当o5＝1时，控制报警器开启，提示用户打开空气质量控制系统或提示用户打开吸氧应急。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种驾驶室空气调节方法，其特征在于：包括驾驶室内氧气浓度调节，其包括：
对驾驶室内氧气浓度、雨量传感器和车速数据进行实时采集；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，同时满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零，则将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
其中，在若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，若空气调节系统未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统；若雨量传感器显示有雨，则保持天窗关闭；
进一步包括对驾驶室外氧气浓度进行实时采集，若驾驶室外氧气浓度低于设定的第三氧气浓度阈值，则提示用户吸氧或打开制氧设备；
进一步包括驾驶室内空气质量调节，其包括：
对驾驶室内空气质量数据进行实时采集；
若驾驶室内空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值时，对空气调节系统开启状态进行判断，若未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统，若已开启，则将空调调节为内循环模式，并开启鼓风机和负离子发生器，直至驾驶室内空气质量数据高于设定的第二空气质量阈值；
若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且空气质量数据低于设定的第一空气质量阈值，则先调节驾驶室内氧气浓度，直至驾驶室内氧气浓度达到设定的第二氧气浓度阈值后，再调节驾驶室内空气质量；
所述驾驶室内氧气浓度调节和驾驶室外空气质量调节均基于预先训练生成的神经网络模型实现；
所述神经网络模型的输入包括驾驶室内氧气浓度、驾驶室外氧气浓度、驾驶室内空气质量、驾驶室外空气质量、车速和雨量；
所述神经网络模型的输出包括天窗状态、空调循环模式、鼓风机状态和负离子发生器状态；
所述天窗状态包括关闭、开启、起翘；
所述空调循环模式包括外循环模式、内循环模式；
所述鼓风机状态和负离子发生器状态均包括开启和关闭；
所述提示驾驶员开启空气调节系统的方式为语音提示。
2.一种驾驶室空气调节系统，其特征在于：包括
室内氧气浓度传感器，用于采集驾驶室内氧气浓度；
雨量传感器，用于采集雨量；
车速采集传感器，用于采集车速；
中央控制器，用于在驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速为零时，将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、开启天窗，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
在驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值，且满足空气调节系统已开启、雨量传感器显示无雨且车速不为零时，将空调调节为外循环模式，并开启鼓风机、以及控制天窗起翘，直至驾驶室内氧气浓度高于设定的第二氧气浓度阈值；
其中，在若驾驶室内氧气浓度低于设定的第一氧气浓度阈值时，若空气调节系统未开启，则提示驾驶员开启空气调节系统；若雨量传感器显示有雨，则保持天窗关闭；
进一步包括对驾驶室外氧气浓度进行实时采集，若驾驶室外氧气浓度低于设定的第三氧气浓度阈值，则提示用户吸氧或打开制氧设备。
3.一种驾驶室空气调节控制装置/终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述方法的步骤。
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