CN115157964A - 一种智能座舱环境温度自动调节系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能座舱环境温度自动调节系统及控制方法，其中座舱环境温度自动调节系统，包括蓄电池、控制器、温度传感器及温度调节系统；温度传感器设置于座舱内；蓄电池分别与控制器、温度传感器及温度调节系统电连接；温度传感器与控制器电信号连接，控制器与温度调节系统通过通讯线连接。本技术方案通过在过热场景下，将散热风扇与降低车窗的方式相结合，不仅在低耗能降温的同时保障整车的安全性，还能避免座舱内物体因曝晒高温导致的损坏及空气污染。在低温场景下，采用低压电对汽车座椅进行预热，相比于传统的空调暖风来说能耗低，成本低，且不会产生任何安全隐患，很大程度缓解座椅过凉所造成的不适感受。

Description

一种智能座舱环境温度自动调节系统及控制方法

技术领域

本发明属于汽车智能控制技术领域，具体涉及一种智能座舱环境温度自动调节系统及控制方法。

背景技术

随着生活水平的不断提高，越来越多的人们选择驾驶私家车出行，在此基础上人们对驾驶的舒适度要求也不断提高。除了汽车本身的基础性能外，车内适宜的温度可以保障驾驶的舒适度。因此，车内温度调控系统对提升人们的驾驶或乘坐体验有着不可忽视的作用。

现有技术提出一种汽车温度调节装置，包括安装在汽车车身上的太阳电池发电装置、安装在车身上用于对车内温度进行调节的半导体制冷片、设置在车内的控制器，以及连接太阳电池发电装置与蓄电池的充放电控制器；充放电控制器与控制器相连接，控制器与半导体制冷片连接。该装置解决汽车在夏天停泊期间降温难和冬天车内温度极低的问题，确保车辆刚开启时车内具有非常舒适的温度，同时又节能环保。

但是这一技术中，存在不可避免的问题，即，太阳能电池的转换效率低，且受环境因素影响大，长期处于阴雨或是地下车库等环境中该调节系统可能会停止运行。半导体制冷片存在安全隐患，散热片间距过小容易积灰且无法清洗，容易烧毁，无散热片的情况下，则制冷片容易过热而烧毁，这两种情况都会威胁到整车的安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能座舱环境温度自动调节系统及控制方法，以解决背景技术中太阳能电池及半导体制冷片用于车辆上所存在的缺陷问题。

为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种智能座舱环境温度自动调节系统，包括蓄电池、控制器、温度传感器及温度调节系统；所述温度传感器设置于座舱内；

所述蓄电池分别与控制器、温度传感器及温度调节系统电连接；

所述温度传感器与控制器电信号连接，所述控制器与温度调节系统通过通讯线连接。

进一步的，所述温度调节系统包括散热风扇、车窗电机及座椅加热装置；

所述控制器的输出端分别与散热风扇、车窗电机及座椅加热装置；所述散热风扇与车窗电机合并控制，座椅加热装置独立控制。

进一步的，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述温度传感器与控制器采用硬线通讯接口。

进一步的，座椅加热装置包括加热控制装置及电阻丝；所述加热控制装置与控制器电信号连接，所述电阻丝与蓄电池导线连接。

进一步的，所述控制器为单片机。

一种智能座舱环境温度的控制方法，使用上述任一项的智能座舱环境温度自动调节系统，包括以下步骤：

S1、在车辆熄火状态下，车载低压蓄电池持续为温度传感器、控制器及温度调节系统供电；

S2、温度控制器对座舱内的实时温度数据进行采集，并将采集的温度信号传递给控制器，控制器判断座舱内的温度是否超过设定范围，若座舱内的温度数值在设定范围内，则控制器不对温度调节系统发送控制信号，若是座舱内的温度数值超出设定范围，则控制器唤醒温度调节系统，对座舱内的温度进行调节，直到座舱内的温度数值重新回到设定范围；

S3、座舱内的温度数值超出设定范围的情况下，控制器判断，若座舱内的实时温度超出设定范围的最高值，且持续第一设定时间，控制器控制车窗电机及散热风扇同时启动，车窗电机控制车窗下降设定距离；

若座舱内的实时温度超出设定范围的最低值，且持续第二设定时间，控制器向加热控制装置发送控制信号，加热控制装置控制电源导通，电阻丝工作，提升座椅温度。

进一步的，在步骤S3中的散热风扇或电阻丝启动状态下，温度传感器检测到座舱内的实时温度回到设定范围，并持续第三设定时间，控制器控制散热风扇停止运行，且车窗电机启动控制车窗关闭，或加热控制装置控制电阻丝停止加热。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过车载低压蓄电池的使用可以保证在各种环境下该系统元件的正常运行，可以让车内的温度一直保持适宜，避免驾驶者在进入座舱时产生不适的感受。

在过热场景下，将散热风扇与降低车窗的方式相结合，不仅在低耗能降温的同时保障整车的安全性，还能避免座舱内物体因曝晒高温导致的损坏及空气污染。

在低温场景下，采用低压电对汽车座椅进行预热，相比于传统的空调暖风来说能耗低，成本低，且不会产生任何安全隐患，很大程度缓解座椅过凉所造成的不适感受。

附图说明

图1为本发明智能座舱环境温度自动调节系统工作原理框图。

图2为本发明智能座舱环境温度自动调节系统功能结构框图。

图3为本发明智能座舱环境温度自动调节系统的控制装置工作框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本技术方案主要是针对在车辆熄火状态下，使用车载低压蓄电池独立地启动温度自动控制系统，实现车辆在任何极端环境且车辆停置熄火的状态下实现车内温度自动调节，整个装置的低能耗也保证了续航时间，即实现驾驶者有着更加舒适的驾乘体验和更加健康的驾驶环境，也能够避免因为被误锁于车内的儿童等因为高温而导致的伤害，提高了汽车的智能性。

本申请提供一种智能座舱环境温度自动调节系统，包括蓄电池、控制器、温度传感器及温度调节系统；所述温度传感器设置于座舱内。

本申请使用的蓄电池为低压蓄电池，可以在车辆静置熄火时正常运转，由于铅蓄电池具有稳定、易获得的特性，所以此方法使用铅蓄电池对电器系统进行供电。且该电池在极端温度场景下，仍能正常运行给低压附件供电，保障温控系统的正常运行。

本申请的蓄电池分别与控制器、温度传感器及温度调节系统电连接。

在本申请中，控制器采用单片机控制，采用单片机来实现温度控制具有控制方便、灵活的优点本。温度控制系统以单片机AT89C52为核心，AT89C52单片机是一种新型的低功耗、高性能的且内含8K字节闪电存储器(Flash Memory)的8位CMOS微控制器与工业标准MCS-51指令系列和引脚完全兼容,有超强的加密功能,其片内闪电存储器的编程与擦除完全用电实现,数据不易挥发,编程/擦除速度快。在本申请的其它实施例中，单片机还可以采用AT89S52、ST89C52等兼容类型单片机。

温度传感器与控制器电信号连接，控制器与温度调节系统通过通讯线连接。本申请的温度采集采用DS18B20温度传感器，体积小、抗干扰能力强且价格低廉，完全满足汽车使用环境需求。该传感器采用一线通讯接口，提高了系统的抗干扰性，DQ端直接接到单片机引脚线上。单片机发送指令，温度传感器进行温度转换，单片机读取结果，检测过程循环往复。

本申请的温度调节系统包括散热风扇、车窗电机及座椅加热装置。控制器的输出端分别与散热风扇、车窗电机及座椅加热装置；散热风扇与车窗电机合并控制，座椅加热装置独立控制。根据DS18B20温度传感器采集的数据调控汽车温度调节装置的电流，实现温度的自动变化。座椅加热装置包括加热控制装置及电阻丝；加热控制装置与控制器电信号连接，电阻丝与蓄电池导线连接。

如图1至图3所示，本申请还提供一种智能座舱环境温度的控制方法，使用上述任一项的智能座舱环境温度自动调节系统，包括以下步骤：

S1、在车辆熄火状态下，车载低压蓄电池持续为温度传感器、控制器及温度调节系统供电。

在炎热的环境中，例如停在室外的汽车，座舱内温度不断升高的同时座舱内空气也不流通，很容易导致座舱内物体因高温曝晒产生有害气体。在寒冷环境中，座椅的温度较低，导致刚进入座舱内不适应。

S2、温度控制器对座舱内的实时温度数据进行采集，并将采集的温度信号传递给控制器，控制器判断座舱内的温度是否超过设定范围，若座舱内的温度数值在设定范围内，则控制器不对温度调节系统发送控制信号，若是座舱内的温度数值超出设定范围，则控制器唤醒温度调节系统，对座舱内的温度进行调节，直到座舱内的温度数值重新回到设定范围。此设定范围均根据使用的需要进行设定或相应的调整。

S3、座舱内的温度数值超出设定范围的情况下，控制器判断，若座舱内的实时温度超出设定范围的最高值，且持续第一设定时间(该第一设定时间根据需要进行设定)，控制器控制车窗电机及散热风扇同时启动，车窗电机控制车窗下降设定距离；车窗下降的距离在保证车内财产安全的前提下，降低车内温度并且发散车内有害气体。并且，在车窗下降的同时，车内的报警系统及监控系统同时被唤醒，直至车窗上升到关闭状态。

若座舱内的实时温度超出设定范围的最低值，且持续第二设定时间(该第二设定时间根据需要进行设定)，控制器向加热控制装置发送控制信号，加热控制装置控制电源导通，电阻丝工作，提升座椅温度。

在步骤S3中的散热风扇或电阻丝启动状态下，温度传感器检测到座舱内的实时温度回到设定范围，并持续第三设定时间(该第三设定时间根据需要进行设定)，控制器控制散热风扇停止运行，且车窗电机启动控制车窗关闭，或加热控制装置控制电阻丝停止加热。

上述的第一设定时间、第二设定时间及第三设定时间均用于防止温度传感器的检测出现误差或者其它类似的异常数据，而导致误控制。

本技术方案中，还包括主动控制，在寒冷环境中，当该车辆不准备短时间使用，比如晚上下班后，通常需要在第二天的早晨才再次需要使用该车辆，在此期间若是保持持续对座椅加热会导致能量消耗，不符合节能管理，为此，设定时间内(比如晚上20点后，具体时间可以根据需要对控制器进行设定)，本系统在车辆熄火后即进入休眠状态，此时温度传感器不进行温度检测也不传送即时温度给控制器，当时间在早晨的设定时间(如早晨6点，具体时间可以根据需要对控制器进行设定)，控制器唤醒本系统，此时，温度传感器开始检测座舱内温度并传递给控制器，进行相应的控制。

但是在炎热环境中，本系统不进行休眠状态，保持始终控制，以防止高温对座舱内物品或物体损坏。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，包括蓄电池、控制器、温度传感器及温度调节系统；所述温度传感器设置于座舱内；

所述蓄电池分别与控制器、温度传感器及温度调节系统电连接；

所述温度传感器与控制器电信号连接，所述控制器与温度调节系统通过通讯线连接。

2.根据权利要求1所述的智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，所述温度调节系统包括散热风扇、车窗电机及座椅加热装置；

所述控制器的输出端分别与散热风扇、车窗电机及座椅加热装置；所述散热风扇与车窗电机合并控制，座椅加热装置独立控制。

3.根据权利要求1所述的智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述温度传感器与控制器采用硬线通讯接口。

4.根据权利要求2所述的智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，座椅加热装置包括加热控制装置及电阻丝；所述加热控制装置与控制器电信号连接，所述电阻丝与蓄电池导线连接。

5.根据权利要求1所述的智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，所述控制器为单片机。

6.一种智能座舱环境温度的控制方法，使用上述权利要求1至5中任一项的智能座舱环境温度自动调节系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在车辆熄火状态下，车载低压蓄电池持续为温度传感器、控制器及温度调节系统供电；

S2、温度控制器对座舱内的实时温度数据进行采集，并将采集的温度信号传递给控制器，控制器判断座舱内的温度是否超过设定范围，若座舱内的温度数值在设定范围内，则控制器不对温度调节系统发送控制信号，若是座舱内的温度数值超出设定范围，则控制器唤醒温度调节系统，对座舱内的温度进行调节，直到座舱内的温度数值重新回到设定范围；

S3、座舱内的温度数值超出设定范围的情况下，控制器判断，若座舱内的实时温度超出设定范围的最高值，且持续第一设定时间，控制器控制车窗电机及散热风扇同时启动，车窗电机控制车窗下降设定距离；

若座舱内的实时温度超出设定范围的最低值，且持续第二设定时间，控制器向加热控制装置发送控制信号，加热控制装置控制电源导通，电阻丝工作，提升座椅温度。

7.根据权利要求6所述的智能座舱环境温度的控制方法，其特征在于，在步骤S3中的散热风扇或电阻丝启动状态下，温度传感器检测到座舱内的实时温度回到设定范围，并持续第三设定时间，控制器控制散热风扇停止运行，且车窗电机启动控制车窗关闭，或加热控制装置控制电阻丝停止加热。

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