CN201582939U

CN201582939U - 一种汽车自动气候控制器

Info

Publication number: CN201582939U
Application number: CN 200920183500
Authority: CN
Inventors: 李春光; 孙朝霞
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: Xiamen University of Technology
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2009-10-29
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-10-29

Abstract

本实用新型公开一种汽车自动气候控制器，包括主控模块、检测模块、控制模块和CAN总线；主控模块包括显示运行状态的LCD显示电路，控制各设备的按键电路，与前述LCD显示电路、按键电路连接的MCU处理器一及连接CAN总线、MCU处理器一的CAN收发器一；检测模块包括传感器，接收传感器的检测数据的MCU处理器二和连接前述MCU处理器二、CAN总线的CAN收发器二；控制模块包括连接分别连接风口、鼓风机、压缩机的控制电路，控制前述控制电路工作的MCU处理器三和连接前述MCU处理器三、CAN总线的CAN收发器三。此结构可自动调节空调的温度和风量，改善车内环境，营造出舒适的乘车环境，同时避免司机在驾驶时分散注意力，提高驾驶安全性。

Description

一种汽车自动气候控制器

技术领域

本实用新型涉及一种新型的汽车自动气候控制器。

背景技术

随着技术的发展，汽车所提供的乘车环境越来越好，大都配备有空调设备，目前车载空调大多数为机械手动或电子式手动控制，需调节车内温度或风量时，司机只能通过手动控制空调旋扭来实现，这样就会造成驾驶时注意力分散，容易出差错，且司机只能通过自身的感觉来判断其调节是否适当，而感觉是有滞后性的，造成调节极为不便，也不易形成令人满意的车内气候。

有鉴于此，本设计人为了改善乘车环境，对现有的车载空调控制模式进行研究改进，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种汽车自动气候控制器，其可自动调节空调的温度和风量，改善车内环境，营造出舒适的乘车环境，同时避免司机在驾驶时分散注意力，提高驾驶安全性。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种汽车自动气候控制器，包括主控模块、检测模块、控制模块和CAN总线；主控模块包括显示运行状态的LCD显示电路，控制各设备的按键电路，与前述LCD显示电路、按键电路连接的MCU处理器一及连接CAN总线、MCU处理器一的CAN收发器一；检测模块包括传感器，接收传感器的检测数据的MCU处理器二和连接前述MCU处理器二、CAN总线的CAN收发器二；控制模块包括连接分别连接风口、鼓风机、压缩机的控制电路，控制前述控制电路工作的MCU处理器三和连接前述MCU处理器三、CAN总线的CAN收发器三。

上述传感器包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器及空气质量传感器。

上述传感器还包括烟雾传感器，主控模块还包括与MCU处理器一连接的报警电路。

上述控制电路包括鼓风机控制电路、压缩机控制电路、风出口控制电路、循环风控制电路和除霜控制电路。

采用上述方案后，本实用新型可通过检测模块中的各传感器实时检测车内的温度、湿度等参数，同时送入主控模块，判断是否在预设的数值范围内，并命令控制模块调节相应设备的工作状态，使车内环境维持在适当范围内，提高人体的舒适度，使用方便，智能化程度高；另外，自动工作模式可将司机解放出来，使司机专心驾驶，提高行车安全性。

附图说明

图1为本实用新型的功能原理方框图；

图2为本实用新型的模块电路图；

图3为本实用新型的软件功能流程图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型的结构及工作原理进行详细说明。

参考图1所示，本实用新型提供一种汽车自动气候控制器，其包含主控模块1、检测模块2、控制模块3和连接前述模块的GAN总线4，以下将分别进行介绍。

主控模块1包括LCD显示电路11、报警电路12、按键电路13、CAN收发器一14和MCU处理器一15，其中，CAN收发器一14用于连接CAN总线4和MCU处理器一15，将来自CAN总线4上的数据送入MCU处理器一15，并将MCU处理器一15发出的控制信息传送至CAN总线4上进行传输，实现主控模块1与其余模块的通讯；按键电路13包括风档增减按键、温度增减按键、风口模式按键、报警取消键、换气键、auto模式按键、off、A/G及除霜按键等，用户可通过相应按键实现对空调等设备的操作控制，采用按键中断输入方式；LCD显示电路11与MCU处理器一15连接，实时显示当前系统的运行状态，方便用户查看。

检测模块2包括MCU处理器二21、CAN收发器二22及各种传感器，在本实施例中，具体包含光照传感器23、温度传感器24、湿度传感器25、烟雾传感器26(安装在车内易燃部位)及空气质量传感器27，分别采集光照亮度、车内温湿度、烟雾浓度及空气质量等参数，将所检测的参数送入MCU处理器二21，再由其通过CAN收发器二22发送到GAN总线4，送入主控模块1。

控制模块3包括MCU处理器三31、CAN收发器三32及各种控制电路，具体包含鼓风机控制电路33、压缩机控制电路34、风出口控制电路35、循环风控制电路36、除霜控制电路37等，MCU处理器三31通过CAN收发器三32接收来自主控模块1的指令，实现对鼓风机、压缩机及风口等机构的控制。

CAN总线4实现各模块1、2、3之间的信息通讯，物理上满足ISO11898标准，按照J1939协议格式进行通讯。

本实用新型工作时，有两种工作模式：一种是手动模式，司机可通过按键电路13调节温度、风量等相应参数，由MCU处理器一15通过CAN总线4送入控制模块3进行相应调节，同时MCU处理器一15还控制LCD显示电路11显示相关参数，供司机参考；另一种是自动模式，也是本实用新型的主要改进点，在该工作模式下，检测模块2中的各种传感器实时检测车内的参数值，并送入MCU处理器二21，再通过CAN总线4传送到主控模块1的MCU处理器一15，智能判断各参数是否在人体感觉舒适的数值范围内，若不在该范围内，则向控制模块3发出控制指令，如风量不足，则控制鼓风机控制电路33增大工作功率，直至到达预设的数值范围；同时，烟雾传感器26还检测车内的烟雾浓度，并在浓度到达一定程度时通知主控模块1，由MCU处理器一15控制报警电路12发出报警信号，提醒司乘人员注意，当司乘人员排除烟雾隐患时，即可通过报警取消键消除报警电路12的报警信号。

需要说明的是，本实用新型通过设置两种工作模式，既可通过人工调节各项运行参数，而在车辆行驶过程中，还可以智能地通过CAN总线4自动控制汽车空调的运行状态，智能化的模糊控制可检测车内湿度、空气新鲜度、光照等参数，并动态调节空调运行。本实用新型所提供的汽车自动气候控制器具有通信实时性好，信号稳定可靠，成本低廉，安装灵活，可扩充性强，控制方法简单等特点，能保证车内空气清新，提高司乘人员舒适度。特别是由总线发出火警报警信号和提示事故部位，大大提高整车的安全性，适用于各种汽车内部气候系统的控制。

再请参考图2所示，是本实用新型的一种具体电路连接形式，它由电源组件部分、传感器数字信号采集部分、继电器输出部分、LCD显示输出及按键输入、CAN总线传输部分构成，具有以下特点：①采用LM2576系列开关稳压集成电路作为MCU稳压电源的核心器件，不仅可以提高稳压电源的工作效率，减少能源损耗，减少对MCU的热损害，而且可减少外部交流电压大幅波动对MCU的干扰，同时可降低经电源窜入的高频干扰，可保障MCU的安全和可靠运行能；②接口J11、J12、J13为传感器数字信号输入，分别与单片机AN0、AN1、AN2端口连接，可采集温度、湿度、空气质量、光照等调节车内气候的参数及烟雾火警；③继电器输出部分含有4路输出，每一部分都采用光电隔离，保证单片机不受外界干扰；④LCD显示输出及按键输入部分中LCD采用SPI接口(J15)，按键提供12路输入来满足调节参数的控制要求，采用“电压改变”中断形式与单片机的B口相连，缩短键盘响应时间；⑤CAN总线传输部分采用微芯科技的高性能CAN总线收发器MCP2551，并且在总线上连接安森美半导体的电路保护器件NUP2105LT1G，能够为高速CAN总线提供有效的ESD以及瞬时高压保护，增强系统可靠性以及EMI特性。

如图3所示，为本实用新型的软件功能流程图。系统软件用C语言编写，编译器为C18。包括系统初始化、数据采集、执行机构驱动、风机控制、按键处理、显示程序、总线传输程序等。系统模块上电后，软件首先从单片机的EEPROM中读取参数设置值，并对CAN控制器初始化，使其工作在预定的速率下并以J1939协议进行通信。在手动模式下，单片机循环工作，接收主控模块1发送的数据。如果有命令到来，根据命令报文的内容，执行机构完成相应操作，并向主控模块返回相应信息；如未检测到主控模块1发送的命令，系统对温度、湿度、二氧化碳浓度、风门位置等信号进行采集，根据不同的按键信息，对不同的执行机构进行控制，并通过LCD显示电路11显示。当前的空调运行状态、温度、湿度、二氧化碳浓度等参数通过CAN总线4向主控模块1发送；在自动模式下，本实用新型根据当前的环境参数，自动控制空调的运行，自动调节车内温度、湿度至人体感觉舒适的范围内。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims

1.一种汽车自动气候控制器，其特征在于：包括主控模块、检测模块、控制模块和CAN总线；主控模块包括显示运行状态的LCD显示电路，控制各设备的按键电路，与前述LCD显示电路、按键电路连接的MCU处理器一及连接CAN总线、MCU处理器一的CAN收发器一；检测模块包括传感器，接收传感器的检测数据的MCU处理器二和连接前述MCU处理器二、CAN总线的CAN收发器二；控制模块包括连接分别连接风口、鼓风机、压缩机的控制电路，控制前述控制电路工作的MCU处理器三和连接前述MCU处理器三、CAN总线的CAN收发器三。

2.如权利要求1所述的一种汽车自动气候控制器，其特征在于：所述传感器包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器及空气质量传感器。

3.如权利要求1所述的一种汽车自动气候控制器，其特征在于：所述传感器还包括烟雾传感器，主控模块还包括与MCU处理器一连接的报警电路。

4.如权利要求1所述的一种汽车自动气候控制器，其特征在于：所述控制电路包括鼓风机控制电路、压缩机控制电路、风出口控制电路、循环风控制电路和除霜控制电路。