CN113722930A - 汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法，本发明公开的汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统包含：检测模块、数据处理模块、显示终端；检测模块，用于采集滤芯环境状态初始信息；数据处理模块与检测模块相连，数据处理模块处理滤芯环境状态初始信息，获得空调滤芯实物模拟图，并通过显示终端显示。本发明能够结合车内环境信息与天气信息计算出汽车空调滤芯的状态数据，并将抽象的数据转换成形象、直观的模拟图像展示在车主面前的效果，检测结果更精准，读取数据更方便。

Description

汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法

技术领域

本发明涉及汽车空调滤芯技术领域，特别涉及一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法。

背景技术

目前现有的技术方案通常使用时间换算、观察鼓风机的使用情况、通过空调的风压判断以及在空调管道里面安装PM2.5传感器并通过滤芯的过滤时间进行判断等方法，反推空调滤芯失效的可能性，时间和滤芯效率不是简单的线性关系，受到环境温湿度、空气质量等因素的影响，只通过时间间接判断的检测结果误差大；通过鼓风机的风压判断的方式，影响的因素很多，不一定完全由滤芯脏引起，如枯叶等大的异物堵住通风盖板进风口，也会导致鼓风机的风压长期升高，避免不了误判可能性；通过空调滤芯对PM2 .5净化时间判断的方式是受环境状态影响的，比如当车外PM2 .5为200，经过滤芯过滤后车内可能一直维持在100，这样就从100降低到50的时间很长，但是不代表滤芯失效，而且不同的城市空气中粉尘含量PM10、PM2.5、PM1.0等是有差异的，不同品牌的滤芯过滤能力和效率也不尽相同，不能强制车主必须采购汽车原厂滤芯，可见此方法只有在特定工况下才有效，不能准确检测出通用型滤芯剩余寿命。

综上，传统的空调检测方式在车主在不拆车的前提下无法准确检测出滤芯的使用情况，更加无法使车主通过直观的图像准确的了解当前空调滤芯的实际使用状态。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法，包含：检测模块、数据处理模块、显示终端；

检测模块，用于采集滤芯环境状态初始信息；

数据处理模块与检测模块相连，数据处理模块处理滤芯环境状态初始信息，获得空调滤芯实物模拟图，并通过显示终端显示。

进一步，检测模块与显示终端通过有线或无线连接。

进一步，滤芯环境状态初始信息包含：汽车内部环境参数与汽车状态参数。

进一步，数据处理模块包含：处理单元与成像单元；

处理单元分别与检测模块、显示终端相连，处理单元处理滤芯环境状态初始信息，获得滤芯状态信息，并通过显示终端显示信息；

成像单元分别与处理单元、检测模块、显示终端相连，成像单元处理滤芯状态信息，获得汽车空调滤芯实物模拟图。

进一步，处理单元为云服务器。

进一步，检测模块包含：人体感应器、运动传感器、计时器与通讯器；

通讯器分别与数据处理模块、显示终端相连，用于进行信息交互。

人体感应器设置在汽车的内部，人体感应器与通讯器相连，用于感应汽车的内部是否有人；

运动传感器设置在汽车上，运动传感器与通讯器相连，用于感应汽车是否处于行驶状态；

计时器分别与人体感应器、运动传感器与通讯器相连。

进一步，第三检测模块还包含：温湿度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器与空气质量传感器；

温湿度传感器设置在汽车的内部，温湿度传感器分别与通讯器、计时器相连，用于检测汽车内部环境的温度与湿度；

粉尘传感器设置在汽车的内部，粉尘传感器分别与通讯器、计时器相连，用于检测汽车的内部的粉尘浓度；

二氧化碳传感器设置在汽车的内部，二氧化碳传感器分别与通讯器、计时器相连，用于检测汽车内部的二氧化碳浓度；

空气质量传感器设置在汽车上，空气质量传感器分别与通讯器、计时器相连；

显示屏幕与通讯器相连。

进一步，包含如下步骤：

采集汽车内部环境参数、汽车状态参数并获得天气信息；

处理天气信息、汽车状态参数与汽车内部环境参数，获得滤芯状态信息；

处理滤芯状态信息，获得汽车空调滤芯的实物模拟图。

进一步，天气信息包含：天气温度信息、天气湿度信息、PM2.5浓度信息、PM10浓度信息。

进一步，汽车内部环境参数与汽车状态参数包含：汽车内部温度信息、汽车内部湿度信息、汽车内部粉尘浓度信息、汽车内部二氧化碳浓度信息、汽车的运行状态信息、汽车的运行时间信息。

根据本发明实施例汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法，能够结合车内环境信息与天气信息计算出汽车空调滤芯的状态数据，并将抽象的数据转换成形象、直观的模拟图像展示在车主面前的效果，检测结果更精准，读取数据更方便。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统的原理图；

图2为根据本发明实施例的检测模块的示意图；

图3为根据本发明实施例汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1~3描述根据本发明实施例一的汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法，用于实时监测汽车空调滤芯的状态，其应用场景广阔。

如图1所示，本发明实施例的汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，包含：检测模块2、数据处理模块、显示终端3。

具体地，如图1所示，数据处理模块与检测模块2相连，数据处理模块处理滤芯环境状态初始信息，获得空调滤芯实物模拟图，并通过显示终端3显示，显示终端3包括但不限于：手机、车机、电脑与平板电脑，便于使用者查看空调滤芯的状态信息。

进一步，如图1所示，检测模块2与显示终端3通过有线或无线连接，检测模块2检测到的无需进行计算的数据直接传输至显示终端3，由显示终端3进行显示，便于使用者通过显示终端3查看检测模块2的检测数据。

进一步，如图1所示，滤芯环境状态初始信息包含：汽车内部环境参数与汽车状态参数。

进一步，如图1所示，数据处理模块包含：处理单元11与成像单元12；处理单元11分别与检测模块2、显示终端3相连，处理单元11处理滤芯环境状态初始信息，获得滤芯状态信息，并通过显示终端3显示信息；成像单元12分别与处理单元11、检测模块2、显示终端3相连，成像单元12处理滤芯状态信息，获得汽车空调滤芯实物模拟图，成像单元12将生成的汽车空调滤芯实物模拟图并分别存储至处理单元11和/或检测模块2和/或显示终端3上，使用者可通过检测模块2与显示终端3查看滤芯的模拟状态图与汽车空调滤芯的状态数据信息，读取数据更方便，同时，成像单元12将空调滤芯在不同环境、不同时间的工作状态的滤芯表面的灰尘量、滤芯表面的病菌密度等信的模拟状态图以2D/3D制作的静态或者动态合成的图片，或视频的形式呈现，并在显示终端3或者检测模块2上显示，达到将抽象的数据转换成形象的直观的模拟图像展示在车主面前的效果，使车主能够以更简单的方式判断空调的滤芯的状态，决定是否需要更换滤芯。

进一步，如图1所示，处理单元11为云服务器，便于使用者通过云服务器备份、下载滤芯的模拟状态图与检测数据。

具体地，如图所示，检测模块2设置在汽车的内部，用于采集滤芯环境状态初始信息，检测模块2与处理单元11相连，并以混合计算的方式处理检测模块2采集的信息，模拟出当前汽车空调滤芯的使用状态、积尘量与病菌密度，同时，便于与云服务器进行实时信息交互，增强汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统的计算准确性。

进一步，如图2所示，检测模块2包含：人体感应器21、运动传感器22、计时器23与通讯器24；通讯器24分别与数据处理模块、显示终端3相连，用于进行信息交互。人体感应器21设置在汽车的内部，人体感应器21与通讯器24相连，用于感应汽车的内部是否有人；运动传感器22设置在汽车上，运动传感器22与通讯器24相连，用于感应汽车是否处于行驶状态；计时器23分别与人体感应器21、运动传感器22与通讯器24相连，当人体感应器21感应到汽车内有人，运动传感器22感应到汽车处于行驶状态时，计时器23被触发,用于记录汽车的行驶时间。

进一步，如图2所示，第三检测模块2还包含：温湿度传感器25、粉尘传感器26、二氧化碳传感器27与空气质量传感器28；温湿度传感器25设置在汽车的内部，温湿度传感器25分别与通讯器24、计时器23相连，用于检测汽车内部环境的温度与湿度，本实施例将温湿度传感器25的检测数据与天气预报的数据进行实时对比，当车内温度低于车外温度7摄氏度以上且车内湿度与车外湿度相差15%以上时，则可判断车内开启了制冷空调；当车内温度高于车外温度7摄氏度以上时，则可判断车内开启了制热空调；当车内环境原始湿度大于70%，车内的环境湿度与车外的环境湿度相接近，并且，车内温度与车外温度相差3度之内时，则可判断车内空调开启了通风功能（车内空调未制冷或制热），其他汽车行驶时间均默认为车内空调处于未开启风机的状态，便于计算空调处于上述四种工作状态时滤芯的工作时间，使本发明能够更加精准的计算出滤芯过滤的积尘量。

粉尘传感器26设置在汽车的内部，粉尘传感器26分别与通讯器24、计时器23相连，用于检测汽车的内部的粉尘浓度，检测模块2与处理单元11进行混合计算，将从天气预报中获得的粉尘含量信息与车内粉尘传感器26检测的数据进行对比，计算出空调滤芯的过滤粉尘含量，因为空调在制冷的状态下会提高粉尘的过滤效率，故制冷状态下的空调滤芯在不同浓度的粉尘环境中，其过滤效率需乘以50%~80%的系数；检测模块2可根据开启热空调、开启冷空调、开启风机、未开启风机等工作状态下的空调的累计工作时间，将车外环境的粉尘浓度与车内粉尘传感器26检测到的粉尘浓度进行对比，再结合空调滤芯的过滤效率便可校准计算出留存在空调滤芯上的积尘含量，增加本实施例计算结果的精准度。

二氧化碳传感器27设置在汽车的内部，二氧化碳传感器27分别与通讯器24、计时器23相连，用于检测汽车内部的二氧化碳浓度，本实施例在已经判断出车内开启空调的状态的情况下，可根据人体感应传感器和二氧化碳传感器27的检测结果来判断车内空调处于内循环还是外循环的状态，并且，本实施例还可以根据车内环境的二氧化碳的浓度变化率来判断在开启空调外循环或者风机通风的情况下的模拟风量等级与风量范围，保证在风机未开启的状态下，空调的风量能够控制在2%~20%的等效开启风机的风量范围内；本实施例结合空调滤芯上的积尘量、车外环境湿度、车内环境湿度、滤芯在不同工作状态下的累计工作时间等信息，根据菌落的特性模拟计算出病菌的密度；完成计算后，成像单元12将处理单元11的计算结果产生的识别参数与成像单元12预先产生的识别参数相匹配，生成汽车空调滤芯实物模拟图。

空气质量传感器28设置在汽车上，空气质量传感器28分别与通讯器24、计时器23相连，用于检测车内挥发性有机气体的浓度。

进一步，如图2所示，第三检测模块2还包含：显示屏幕29，显示屏幕29与通讯器24相连，用于显示成像单元12与检测模块2输出的汽车空调滤芯的模拟状态图与检测数据。

当本实施例工作时，成像单元12预先生成汽车空调滤芯在不同环境、不同工作状态下的实物模拟状态图和相应的识别参数，人体感应器21感应汽车内是否有人，运动传感器22检测汽车的运动状态，温湿度传感器25采集汽车内部的环境的温度与湿度信息，粉尘传感器26采集汽车内部的粉尘浓度信息，二氧化碳传感器27采集汽车内部的二氧化碳浓度信息，空气质量传感器28采集汽车内部的空气质量，计时器23采集滤芯在不同工作状态下的工作时间，通讯器24用于分别与数据处理模块、显示终端3进行信息交互，检测模块2与处理单元11进行混合运算，生成汽车空调滤芯状态数据与相应的识别参数，计算结果与成像单元12预先生成的识别参数进行匹配，成像单元12将匹配到的识别参数以及与之对应的模拟状态图分别存储至处理单元11和/或检测模块2和/或显示终端3上，使用者可通过连接处理单元11进行备份、下载滤芯的模拟状态图与检测数据，也可以通过检测模块2与显示终端3查看滤芯的模拟状态图与检测数据。

以上结合附图1~2描述了根据本发明实施例的汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，能够结合车内的环境信息与天气信息计算出汽车空调滤芯的状态数据，并将抽象的数据转换成形象的直观的模拟图像展示在车主面前的效果，使车主能够以更简单的方式判断空调的滤芯的状态，决定是否需要更换滤芯。

根据本发明的又一实施例，提供了一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法，包含如下步骤。

步骤S1，如图3所示，采集汽车内部环境参数、汽车状态参数并获得天气信息。

进一步，天气信息包含：天气温度信息、天气湿度信息、PM2.5浓度信息、PM10浓度信息。

进一步，汽车内部环境参数与汽车状态参数包含：汽车内部温度信息、汽车内部湿度信息、汽车内部粉尘浓度信息、汽车内部二氧化碳浓度信息、汽车的运行状态信息、汽车的运行时间信息。

步骤S2，如图3所示，处理天气信息、汽车状态参数与汽车内部环境参数，获得滤芯状态信息。

进一步，处理天气信息、汽车状态参数与汽车内部环境参数的数据处理过程如下：

其中，A为滤芯表面的灰尘量内部可识别参数，B为热空调外循环累计参数，C为热空调内循环累计参数，D为冷空调外循环累计参数，E为冷空调内循环累计参数，F为开启风机累计参数，G为未开启风机累计参数。

进一步，热空调外循环累计参数B的计算公式如下：

其中，B为热空调外循环累计参数，N为累加次数，a_i为车外粉尘含量，b_i为采集的车内粉尘含量，L为采集的CO₂浓度模拟风量（模拟对应10个等级风量）即通过检测车内CO₂浓度的变化量模拟判断出来的风量大小，T11为采集的开启热空调外循环时间。

进一步，热空调内循环累计参数C的计算公式如下：

其中，C为热空调内循环累计参数，N为累加次数，a₁为采集的车内初始粉尘含量，a_i为采集的车内最终粉尘含量。

进一步，冷空调外循环累计参数D的计算公式如下：

其中，D为冷空调外循环累计参数，N为累加次数，a_i为车外粉尘含量，b_i为采集的车内粉尘含量，L为采集的CO₂浓度模拟风量（模拟对应10个等级风量），S为在不同的车外环境粉尘浓度下的空调制冷状态参数，T₂₁为采集的开启冷空调外循环时间。

进一步，冷空调内循环累计参数E的计算公式如下：

其中，E为冷空调内循环累计参数，N为累加次数，a₁为采集的车内初始粉尘含量，a_i为采集的车内最终粉尘含量，S为在不同的车外环境粉尘浓度下的空调制冷状态参数。

进一步，开启风机累计参数F的计算公式如下：

其中，F为开启风机累计参数，N为累加次数，a_i为车外粉尘含量，b_i为采集的车内粉尘含量，L为采集的CO₂浓度模拟风量（模拟对应10个等级风量），T₃为采集的开启风机时间。

进一步，未开启风机累计参数G的计算公式如下：

其中，G为未开启风机累计参数，N为累加次数，a_i为车外粉尘含量，b_i为采集的车内粉尘含量，Z为在不同车速下的未开启风机风量等级参数，T₄为采集的未开启风机时间。

进一步，滤芯病菌的密度内部可识别参数H的计算公式如下：

其中，H为滤芯病菌的密度内部可识别参数，A为滤芯表面的灰尘量内部可识别参数，J为湿度参数，K为温度参数，Y为滤芯使用天数。

进一步，当车辆处于行驶状态时，温度参数K的计算公式如下：

其中，K为温度参数，m为当前传感器的测量温度。

进一步，当车辆处于静止状态时，温度参数K的计算公式如下：

其中，K为温度参数，n为当前车外环境温度。

进一步湿度参数J的计算公式如下：

其中，J为湿度参数，j为当前环境湿度。

步骤S3，如图3所示，处理滤芯状态信息，获得汽车空调滤芯的实物模拟图。

以上结合附图3描述了根据本发明实施例的汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法，能够结合车内的环境信息与天气信息计算出汽车空调滤芯的状态数据，计算结果更精确。

以上，参照图1~3描述了根据本发明实施例汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统及其模拟成像方法，能够结合车内环境信息与天气信息计算出汽车空调滤芯的状态数据，并将抽象的数据转换成形象、直观的模拟图像展示在车主面前的效果，检测结果更精准，读取数据更方便。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，包含：检测模块、数据处理模块、显示终端；

所述检测模块，用于采集滤芯环境状态初始信息；

所述数据处理模块与所述检测模块相连，所述数据处理模块处理所述滤芯环境状态初始信息，获得所述空调滤芯实物模拟图，并通过所述显示终端显示。

2.如权利要求1所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述检测模块与所述显示终端通过有线或无线连接。

3.如权利要求1所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述滤芯环境状态初始信息包含：汽车内部环境参数与汽车状态参数。

4.如权利要求1所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述数据处理模块包含：处理单元与成像单元；

所述处理单元分别与所述检测模块、所述显示终端相连，所述处理单元处理所述滤芯环境状态初始信息，获得滤芯状态信息，并通过所述显示终端显示信息；

所述成像单元分别与所述处理单元、所述检测模块、所述显示终端相连，所述成像单元处理所述滤芯状态信息，获得所述汽车空调滤芯实物模拟图。

5.如权利要求4所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述处理单元为云服务器。

6.如权利要求1所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述检测模块包含：人体感应器、运动传感器、计时器与通讯器；

所述通讯器分别与所述数据处理模块、显示终端相连，用于进行信息交互；

所述人体感应器设置在所述汽车的内部，所述人体感应器与所述通讯器相连，用于感应所述汽车的内部是否有人；

所述运动传感器设置在所述汽车上，所述运动传感器与所述通讯器相连，用于感应所述汽车是否处于行驶状态；

所述计时器分别与所述人体感应器、所述运动传感器与所述通讯器相连。

7.如权利要求6所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像系统，其特征在于，所述第三检测模块还包含：温湿度传感器、粉尘传感器、二氧化碳传感器、空气质量传感器与显示屏幕；

所述温湿度传感器设置在所述汽车的内部，所述温湿度传感器分别与所述通讯器、所述计时器相连，用于检测所述汽车内部环境的温度与湿度；

所述粉尘传感器设置在所述汽车的内部，所述粉尘传感器分别与所述通讯器、所述计时器相连，用于检测所述汽车的内部的粉尘浓度；

所述二氧化碳传感器设置在所述汽车的内部，所述二氧化碳传感器分别与所述通讯器、所述计时器相连，用于检测所述汽车内部的二氧化碳浓度；

所述空气质量传感器设置在所述汽车上，所述空气质量传感器分别与所述通讯器、所述计时器相连；

所述显示屏幕与所述通讯器相连。

8.一种汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法，其特征在于，包含如下步骤：

采集汽车内部环境参数、汽车状态参数并获得天气信息；

处理天气信息、所述汽车状态参数与所述汽车内部环境参数，获得滤芯状态信息；

处理所述滤芯状态信息，获得所述汽车空调滤芯的实物模拟图。

9.如权利要求8所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法，其特征在于，所述天气信息包含：天气温度信息、天气湿度信息、PM2.5浓度信息、PM10浓度信息。

10.如权利要求8所述汽车空调滤芯实物实时模拟成像方法，其特征在于，所述汽车内部环境参数与所述汽车状态参数包含：所述汽车内部温度信息、所述汽车内部湿度信息、所述汽车内部粉尘浓度信息、所述汽车内部二氧化碳浓度信息、所述汽车的运行状态信息、所述汽车的运行时间信息。

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