CN201363848Y - 车用空调控制系统 - Google Patents

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杨宗禄
方春友
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Abstract

本实用新型提供一种新型的车用空调控制系统，该车用空调控制系统包括传感单元、信号处理单元和控制单元，所述传感单元用于获取车内人员的温度信号，信号处理单元连接于传感单元与控制单元之间，接收并放大所述温度信号，并对温度信号进行滤波处理，并传送给控制单元，所述控制单元接收并分析经信号处理单元处理的信号，并根据分析结果控制车用空调调整风温和风速；本实用新型直接对车内乘客的温度信息进行检测，从而大大避免了外界环境的干扰，从而使用寿命长，工作稳定。

Description

车用空调控制系统
【技术领域】
本实用新型涉及车用空调领域，尤其涉及车用空调的控制系统。
【背景技术】
空调自动控制是现代汽车空调控制系统的一种重要控制手段，它把制冷、采暖、通风换气有机结合成一体，形成冷暖适宜的气流并提供给车厢内，实现空调的自动修正控制。
现有的汽车空调温度自动控制系统由温度选择器、车内外温度传感器、阳光传感器、温度检测电路、温度控制电路组成，这种自动控制系统是以客观外界环境为参考基准来进行温度控制的。由于汽车所处的气候和行驶状况是多变的，同时汽车本身车厢容积小，车窗所占面积比例大，从而容易受阳光的直接照射，又由于车内外隔热效果差，从而车内温度的变化频率和幅度都很大，从而给汽车空调自动控制系统的控制带来了不便，这些不便具体体现在：车内外温度传感器和阳光传感器组成的温度检测系统接收到的是大波动的温度、光照信号，这些大波动信号反馈至控制电路，转化后，芯片得到的则是高频率波动、高幅值波动的数字信号，这样，控制电路将会不断地对出风温度、速度、及模式进行修正。这样不断地修正会使得整个控制无法达到很好的效果，现有的解决方案是在车上的多个部位同时安装车内外温度传感器、阳光传感器来提高空调自动控制温度的平衡精度，但在多个部位上设置传感器，首先提高了成本，并且由于传感器的数量的增加，排线和接插件等的数量也必然增加，从而出现失效的概率也大大增加，最终造成了性能和使用寿命的缩短。
【实用新型内容】
本实用新型解决的技术问题为提供一种控制平稳、使用寿命长的车用空调控制系统。
为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种车用空调控制系统，其中，该车用空调控制系统包括传感单元、信号处理单元和控制单元，所述传感单元用于获取车内人员的温度信号，信号处理单元连接于传感单元与控制单元之间，接收并放大所述温度信号，并对温度信号进行滤波处理，并传送给控制单元，所述控制单元接收并分析经信号处理单元处理的信号，并根据分析结果控制车用空调调整风温和风速。
采用这样的结构后，由于直接通过传感单元来感应车内乘客的温度信息，并通过控制单元来提取温度信息，最终通过控制车用空调的风温或风速来对车内乘客进行降温，大大地增加了乘客的直接舒适性，同时也避免了由于车外环境变化频繁而导致的不确定因素，从而使得整个控制系统控制很平稳，使用寿命长。
【附图说明】
图1是本实用新型一种实施方式涉及各模块连接关系的示意图；
图2是图1中控制单元功能模块的示意图；
图3是图1中传感单元功能模块的示意图；
图4是本实用新型另一实施方式涉及各模块连接关系的示意图；
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供的一种车用空调控制系统，包括传感单元100、信号处理单元200、控制单元300，所述控制单元300可以集成在空调MCU/ECU也可以单独设置与车用空调MCU/ECU连接，首先由传感单元100感应乘客的温度信息形成温度信号，并将所述温度信号传递给信号处理单元200，经信号处理单元200信号放大和硬件滤波处理后形成放大滤波信号，并将所述放大滤波信号传送到控制单元300，控制单元300对放大滤波信号进行分析和处理后，并发出驱动信号，驱动车用空调400工作，具体的，所述驱动信号被传递给车用空调的MCU/ECU。
图1示出了本实用新型车用空调控制系统一种实施方式的各功能模块的简化结构示意图，该系统包括传感单元100、信号处理单元200、控制单元300，应当说明的是，本实用新型各单元之间的连接关系是为了清楚阐述其信息交互和控制过程的需要，因此应当视为逻辑上的连接关系，而不应仅限于物理上的连接，另外需要说明的是，各功能模块之间的通信方式可以采取多种，本实用新型的保护范围不应限定为某种特定类型的通信方式。其中：
(1)传感单元100与信号处理单元200相连，传感单元100用于获取车内人员的温度信息，并由传感单元100将其得到的温度信号传递给信号处理单元200处理，在本实施方式中，所述传感单元100为红外感应装置，且优选为红外热像感应器110，并且在车上设置有至少一个红外热像感应器110，所述红外热像感应器110可以设置在车内人员的面部或脚部附近，用于检测车内人员面部或者脚部的温度信息，并形成温度信号；所述温度信号为电信号，所述电信号的具体形式则取决于红外热像传感器110的类型，其中一种实施方式中，电信号为电压信号，所述电压信号的电压值与温度值一一对应；
(2)信号处理单元200和传感单元100相连，信号处理单元200并将传感单元100传送的温度信号进行处理，所述处理包括信号放大和硬件滤波等操作，并将得到的放大滤波信号传递给控制单元300。
(3)控制单元300和信号处理单元200相连，控制单元300对信号处理单元200传递过来的放大滤波信号进行分析处理，提取出其中的温度信息，并根据得到的温度信息生成相应的驱动信号，控制车用空调400动作。
所述红外热像感应器可以设置在前舱仪表盘、后舱内饰墙壁或前排座位靠背背面等位置。
作为控制单元的一较佳实施方式，所述控制单元包括接收处理模块310、存储模块320和发送模块330，所述存储模块320存储预设值，所述接收处理模块310接收由信号处理单元200处理的信号，并与存储模块320中的相应预设值进行比较判断，且将判断结果发送给发送模块330，所述发送模块330根据判断结果产生驱动信号，所述驱动信号被传递到车用空调400的MCU/ECU，从而控制车用空调400调整风温或风速，具体的，所述接收处理模块310一边接收来自信号处理单元200的信号，提取其中的温度信息，得到具体的温度值，然后从存储模块320中提取预设值，并将预设值与具体的温度值进行比较，根据比较的结果来确定是否发送驱动信号或发送哪种驱动信号。
所述存储模块200中的预设值包括温度预设值，所述温度预设值包括至少一个温度值，当只有一个温度值时，所述温度预设值与接收处理模块310识别的温度值进行比较，当接收处理模块310识别的温度值大于所述温度预设值时，发送模块330发送驱动信号给车用空调400，当接收处理模块310识别的温度值小于所述温度预设值时，发送模块不发送驱动信号。所述温度预设值还可以为多个温度值，具体的，可以包括温度依次增加的第一温度值、第二温度值、……第N温度值，所述N大于或等于1，每一个温度值对应于一个驱动信号，该驱动信号又对应于车用空调的一个档，所述每一个档对应一个具体的风温和风速，即第N温度值对应于车用空调的第N档，而第N档对应于第N风温或第N风速，所述温度预设值还包括虚拟预设值即第零温度值和第N+1温度值，所述第零温度值的温度为负无穷小，所述第N+1的温度为正无穷大，具体在设计时，考虑到车用空调的工作情况，所述负无穷小可以采用-50℃，所述正无穷大可以采用+100℃；当接收处理模块310识别的温度位于第K温度值到第K+1温度值之间时，则发送模块330控制车用空调400在第K档工作，从而产生第K风温和第K风速的风，所述0≤K≤N，当识别的温度小于第一温度值时，即位于第零温度值和第一温度值之间，则不发送驱动信号，则车用空调工作在第零档，即车用空调400不工作，当识别的温度大于第N温度值时，即所述温度位于第N温度和第N+1温度之间，故车用空调工作在第N档，具体的，当N＝4时，第零温度值为-50℃，此时N+1为5，即第五温度值为+100℃，而第一温度值设置为22℃，第二温度值设置为24℃，第三温度值设置为26℃，第四温度值设置为28℃，当识别的温度为25℃时，因为24℃≤25℃≤26℃，则驱动车用空调400工作在2档，产生第二风温和第二风速的风，当识别的温度为20℃时，因为-50℃≤20℃≤22℃，则车用空调400工作在零档，即车用空调400不工作，当识别的温度为29℃时，因为28℃≤29℃≤100℃，故车用空调工作在第4档；所述风温和风速的具体的设置方案是基于车用空调400原始设计时确定的，具体可以随着档数的增加适当的降低风温或者增加风速。
图3是本实用新型车用空调控制系统中传感单元100的结构示意图，为了更好地实现对乘客有无的确认，所述传感单元100还包括压力传感器120，作为一种实施方式，所述压力传感器120可以设置在座椅内，具体设置在坐垫的下面，并且与所述信号处理单元200电连接，所述压力传感器120和红外热像感应器110一样是根据乘客来设置，所述压力传感器120设置在座椅下面从而感知座椅上的压力大小，所述压力传感器120将其感应得到的压力信号传递给信号处理单元200，信号处理单元200也同样经过信号放大和硬件滤波后传送给控制单元300，控制单元300经过分析后会得到一个实际压力值，而在控制单元300中的存储模块中设置有预设压力值，将实际压力值和预设压力值进行比较，当实际压力值大于预设压力值时，则由控制单元300中的发送模块330发出驱动信号给控制单元300，控制单元300发送控制信号给红外热像感应器110并控制其工作，当实际压力值小于预设压力值时，红外热像感应器110则不工作，对于单个乘客来说则不用启动空调，对于多个乘客来说，则不用启动其附近的风门，压力传感器、红外热像传感器和空调出风口都可以设置为多个，从而实现本实用新型的扩展。
图3是本实用新型车用空调控制系统的第二实施方式的结构示意图，在所述控制单元300处增设一个用户控制面板500，所述用户控制面板500与所述控制单元300电连接，所述用户控制面板500可以实现对控制单元300的存储模块320中的预设值进行调整，其可实现对预设压力值、第一温度值、第二温度值、……第N温度值等进行调整，从而实现个性化的服务。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1、一种车用空调控制系统，其特征在于，该车用空调控制系统包括传感单元、信号处理单元和控制单元，所述传感单元用于获取车内人员的温度信号，信号处理单元连接于传感单元与控制单元之间，接收并放大所述温度信号，并对温度信号进行滤波处理，并传送给控制单元，所述控制单元接收并分析经信号处理单元处理的信号，并根据分析结果控制车用空调调整风温和风速。
2、如权利要求1所述的车用空调控制系统，其特征在于，所述控制单元包括接收处理模块、存储预设值的存储模块以及发送模块，所述接收处理模块接收由信号处理单元处理的信号，并与存储模块中的相应预设值进行比较判断，且将判断结果发送给发送模块，所述发送模块根据判断结果产生驱动信号，从而通过发送模块控制车用空调调整风温和风速。
3、如权利要求1或2所述的车用空调控制系统，其特征在于，所述传感单元包括至少一个用于感测车内人员面部或脚部温度的红外热像感应器。
4、如权利要求3所述的车用空调控制系统，其特征在于，所述红外热像感应器设置在前舱仪表盘、后舱内饰墙壁或前排座位靠背背面等中的一个位置处。
5、如权利要求3所述的车用空调控制系统，其特征在于，所述传感单元还包括设置在汽车座椅坐垫下的压力传感器。
6、如权利要求1所述的车用空调控制系统，其特征在于，所述车用空调控制系统还包括与控制单元电连接的用户控制面板，所述用户控制面板用于修改存储模块的预设值。
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