CN111038214A - 一种车载空调器的控制方法、装置及*** - Google Patents

一种车载空调器的控制方法、装置及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载空调器的控制方法、装置及***，方法包括：获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第二目标设定参数、第三目标设定参数的对应关系；基于所述对应关系得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数；控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。本发明通过优化车载空调的控制方案，多方位的适应性调节舱内环境，实现汽车空调的智能化调节，有利于提升用户的乘车舒适度。

Description

一种车载空调器的控制方法、装置及***
技术领域
本发明涉及汽车空调技术领域，尤其是涉及一种车载空调器的控制方法、装 置及***。
背景技术
目前，汽车空调作为汽车舱内环境调节的核心部件，对于用户的舒适性有着 重要的作用。现有的汽车舱内环境调节主要通过用户设置空调输出温度的方式改 变舱内温度，以达到用户主观体验上的舒适度。但是这种通过调节空调输出温度 来满足用户的舒适度，缺乏对车内环境调节的智能化设计，难以为用户提供更好 的舒适度体验。
发明内容
本发明提供了一种车载空调器的控制方法、装置及***，以解决现有的仅以 空调温度调节难以提升用户乘车舒适度的技术问题，本发明通过优化车载空调的 控制方案，多维度的智能化调节舱内环境，实现汽车空调的智能化调节，有利于 提升用户的乘车舒适度。
为了解决上述技术问题，第一方面本发明实施例提供了一种车载空调器的控 制方法，包括以下步骤：
获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；
根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第二目标设定参数、第 三目标设定参数的对应关系；
基于所述对应关系得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数；
控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。
在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述获取用户的舒适度设定值，具 体为：
根据用户输入的身份信息，从预设的空调使用数据库中获得与所述身份信息 相对应的空调使用习惯参数；
对所述空调使用习惯参数进行机器学习得到所述用户的舒适度设定值。
在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述获取用户的舒适度设定值，具 体为：接收舒适度设定装置发送的舒适度设定值。
在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述车内环境参数至少包括：当前 车内湿度。
根据本发明第一方面的第三种实现方式，在本发明第一方面的第四种实现方 式中，所述根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数，具体为：
判断所述当前车内湿度是否在预设阈值范围之内；
当判断所述当前车内湿度在所述预设阈值范围之内时，则确定所述第一目标 设定参数等于所述当前车内湿度；
当判断所述当前车内湿度在所述预设阈值范围之外时，则确定所述第一目标 设定参数等于预设车内湿度。
在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述基于所述对应关系，得到对应 所述舒适度设定值的目标运行参数，具体为：
所述第二目标设定参数包括N个第二目标设定子参数，其中，N为大于1 的整数；
分别将N个所述第二目标设定子参数代入所述对应关系中，得到所述第三目 标设定参数，其中，所述第三目标设定参数包括N个第三目标设定子参数，所述 第三目标设定子参数与所述第二目标设定子参数一一对应；
基于所述当前车内环境参数确定所述第三目标设定参数的其中一个所述第 三目标设定子参数为最优的第三目标设定子参数；
将所述第一目标设定参数、所述最优的第三目标设定子参数、与所述最优的 第三目标设定子参数对应的第二目标设定子参数作为与所述舒适度设定值对应 的目标运行参数。
根据本发明第一方面的第五种实现方式，在本发明第一方面的第六种实现方 式中，所述当前车内环境参数包括：当前车内湿度、当前车内温度。
根据本发明第一方面的第六种实现方式，在本发明第一方面的第七种实现方 式中，所述基于所述当前车内环境参数确定所述第三目标设定参数的其中一个所 述第三目标设定子参数为最优的第三目标设定子参数，具体为：
分别将N个所述第三目标设定子参数与所述当前车内温度进行比较，得到N 个比较结果；
将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数确定 为所述最优的第三目标设定子参数。
根据本发明第一方面的第七种实现方式，在本发明第一方面的第八种实现方 式中，所述将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数 确定为所述最优的第三目标设定子参数，具体为：
将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数的整 数值确定为所述最优的第三目标设定子参数。
在本发明第一方面的第九种实现方式中，所述对应关系为：
Figure BDA0002341939330000031
其中，s表示舒适度设定值，
Figure BDA0002341939330000032
表示第一目标设定参数，v表示第二目标设定 参数，t表示第三目标设定参数，K1表示标定的第一修正参数，K2表示标定的第 二修正参数，K3表示标定的第三修正参数。
在本发明第一方面的第十种实现方式中，在所述控制所述车载空调器以所述 目标运行参数运行的步骤之后，所述方法还包括：
当所述车载空调器的出风模式为吹面模式时，以预设的第一权重参数修正所 述车载空调器的风速；
当所述车载空调器的出风模式为吹脚模式时，以预设的第二权重参数修正所 述车载空调器的风速；
当所述车载空调器的出风模式为吹面吹脚模式时，以预设的第三权重参数修 正所述车载空调器的风速。
第二方面，本发明实施例还提供了一种车载空调器的控制装置，包括：
数据采集模块，用于获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；
第一处理模块，用于根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
第二处理模块，用于根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第 二目标设定参数、第三目标设定参数的对应关系；
第三处理模块，用于基于所述对应关系，得到与所述舒适度设定值对应的目 标运行参数；
执行模块，用于控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。
第三方面，本发明实施例还提供了一种车载空调器的控制***，包括：
舒适度设定装置，用于输出用户的舒适度设定值；
车内环境采集装置，用于输出采集到的当前车内环境参数；
空调控制装置，分别与所述舒适度设定装置、所述车内环境采集装置进行通 讯，用于获取所述当前车内环境参数和所述舒适度设定值，其中，所述空调控制 装置为第二方面所述的车载空调器的控制装置。
第四方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括第三方面所述的车载空调 器的控制***。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种车载空调器的控制方法、装置、 ***以及汽车，基于机器学习预测得到或用户输入的舒适度设定值，根据当前车 内环境参数确定与舒适度设定值、当前车内环境参数相匹配的第一目标设定参 数、第二目标设定参数以及第三目标设定参数，最后得到用于控制车载空调器的 目标运行参数。基于这种方案，以用户舒适为中心，在通过机器学习或由用户自 主选择某一舒适度设定值之后，能够以该舒适度设定值和当前车内环境参数确定 第一目标设定参数、第二目标设定参数、第三目标设定参数，从而利用四维的舒 适度对应关系得到目标运行参数并控制车载空调器，解决了现有技术仅以空调温 度调节来简单满足用户舒适度的弊端，通过优化后的车载空调的控制方案，以舒 适度为中心进行设计，从量化的舒适度设定值、车内温度、湿度、风机档位多维度的适应性调节舱内环境，实现汽车空调的智能化调节，能够有效提升用户的乘 车舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附 图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的车载空调器的控制方法的一个实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的车载空调器的控制方法的步骤S4的流程示意图；
图3是本发明提供的车载空调器的控制方法的一个实施例的流程图；
图4是本发明提供的车载空调器的控制方法的一个实施例的流程图；
图5是本发明提供的车载空调器的控制装置的一个实施例的结构示意图；
图6是本发明提供的车载空调器的控制***的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明优选实施例提供了一种车载空调器的控制方法，包括以 下步骤：
S1、获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；
S2、根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
S3、根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第二目标设定参 数、第三目标设定参数的对应关系；
S4、基于所述对应关系得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数；
S5、控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。
本实施例通过用户的舒适度设定值，根据当前车内环境参数确定与舒适度设 定值、当前车内环境参数相匹配的第一目标设定参数、第二目标设定参数、第三 目标设定参数，从而得到用于控制车载空调器的目标运行参数。
在本实施例中，可以理解的是，所述当前车内环境参数由汽车内配置的传感 器进行检测，包括至少如下之一：当前车内温度、当前车内湿度。为了实现用户 舒适度设定值的智能化设定，至少有以下两种设计：
(1)根据输入的用户ID及机器学习该用户习惯，预测用户所需舒适度，其 中涉及到的流程步骤为：
根据用户输入的身份信息，从预设的空调使用数据库中获得与所述身份信息 相对应的空调使用习惯参数；
对所述空调使用习惯参数进行机器学习得到所述用户的舒适度设定值。
(2)预先以量化的方式表达舒适度，在舒适度指示器/舒适度选择器上对舒 适度划分为不同的等级，当用户选择其喜欢或偏好的等级后，将产生对应该等级 的选择指令，并将接收到的舒适度设定值发送至车载空调器，从而车载空调器通 过汽车CAN通讯能够获得用户输入的舒适度设定值。
基于上述方案，在通过机器学习或由用户自主选择某一舒适度设定值之后， 本发明实施例能够以该舒适度设定值和当前车内环境参数确定第一目标设定参 数、第二目标设定参数、第三目标设定参数，从而利用四维的舒适度对应关系得 到目标运行参数并控制车载空调器，解决了现有技术仅以空调温度调节来简单满 足用户舒适度的弊端，通过优化后的车载空调的控制方案，可从用户输入的舒适 度设定值、车内温度、湿度、风机档位多方位的适应性调节舱内环境，实现汽车 空调的智能化调节，以用户舒适度为中心提升用户的乘车舒适度。
在其中一种实施例中，所述车内环境参数至少包括：当前车内湿度。基于此， 本实施例首先确定出所述第一目标设定参数，由所述第一目标设定参数控制车载 空调器需达到的目标湿度；然后在所述第一目标设定参数的基础上确定出第二目 标设定参数、第三目标设定参数；最后将第一目标设定参数、第二目标设定参数、 第三目标设定参数代入所述对应关系中，最终得到目标运行参数的目标温度、目 标湿度、目标风速。
在其中一种可行的设计中，作为上述方案的改进，所述步骤S2、根据所述当 前车内环境参数确定第一目标设定参数，具体为：
判断所述当前车内湿度是否在预设阈值范围之内；
当判断所述当前车内湿度在所述预设阈值范围之内时，则确定所述第一目标 设定参数等于所述当前车内湿度；
当判断所述当前车内湿度在所述预设阈值范围之外时，则确定所述第一目标 设定参数等于预设车内湿度。
为了便于理解，作为示例性的，将预设阈值范围设置为：0＜当前车内湿度 ≤60％，则当判断通过传感器采集到的当前车内湿度≤60％时，确定所述对应关 系中的第一目标参数等于当前车内湿度，当判断通过传感器采集到的当前车内湿 度＞60％时，确定所述对应关系中的第一目标参数为60％。
如图3所示，这样当所述当前车内湿度≤60％时，将φ＝所述当前车内湿度 并代入舒适度指数计算公式中进行计算，而当所述当前车内湿度＞60％时，将φ ＝60％并代入舒适度指数计算公式中进行计算。
在其中另一种可行的设计中，如图4所示，直接将当前车内湿度确定为第一 目标设定参数，并将所述当前车内湿度代入所述对应关系中。
需要说明的是，上述两种设计均可使用所述对应关系，也即舒适度指数计算 公式：
Figure BDA0002341939330000071
其中，s表示舒适度设定值，
Figure BDA0002341939330000072
表示第一目标设定参数，v表示第二目标设定 参数，t表示第三目标设定参数，K1表示标定的第一修正参数，K2表示标定的第 二修正参数，K3表示标定的第三修正参数。K1、K2、K3的数值具体根据实际应用 进行标定。
请参见图2，考虑在车内温度调节时需使用高压导致用电较多的情况，为了 实现车载空调器的节能优化，对上述方案进一步改进，所述步骤S4、基于所述对 应关系，得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数，具体为：
S41、所述第二目标设定参数包括N个第二目标设定子参数，其中，N为大 于1的整数；
S42、分别将N个所述第二目标设定子参数代入所述对应关系中，得到所述 第三目标设定参数，其中，所述第三目标设定参数包括N个第三目标设定子参数， 所述第三目标设定子参数与所述第二目标设定子参数一一对应；
S43、基于所述当前车内环境参数确定所述第三目标设定参数的其中一个所 述第三目标设定子参数为最优的第三目标设定子参数；
S44、将所述第一目标设定参数、所述最优的第三目标设定子参数、与所述 最优的第三目标设定子参数对应的第二目标设定子参数作为与所述舒适度设定 值对应的目标运行参数。
如图3或图4所示，在本实施例中，首先将所述第二目标设定参数取值为N 个第二目标设定子参数。为了便于本领域技术人员理解，作为示例性的，以所述 第二目标设定参数代表风速档位，将第二目标设定子参数定义为空调器风机的风 速档位等级，选择0～10档位，则N＝10(档位级数、数据组数均可选)。
然后将10个所述第二目标设定子参数代入所述对应关系：
Figure BDA0002341939330000081
由于所述舒适度设定值s、所述第一目标设定参数
Figure BDA0002341939330000082
为确定值，为当前车内 湿度，则将v＝0～10逐一代入该关系式中，则可计算得到10组数据，也即所述第 三目标设定参数。在这10组数据的每组数据中，其目标湿度为所述第一目标设 定参数(参考上述方案)，其目标温度为第二目标设定子参数，其目标风速为与 第二目标设定子参数对应的风机档位。
最后，根据能耗计算，确定出这10组数据中耗能最少的1组数据，并以该 组数据作为目标运行参数控制车载空调器运行。至于通过能耗计算以选择最优方 案的方法，下面进行详细说明。
可以理解的是，车载空调器的温度输出与能耗有着直接关系，因此所述当前 车内环境参数还包括：当前车内温度。
这样可以通过将10组数据中的第三目标设定子参数逐一与当前车内温度进 行比较，哪一组的温差就小，则代表其能耗最小。这样相比现有技术的节能部分 体现在执行端的节能设计，本发明能够从用户设定的源头开始进行节能优化，通 过模型可计算出节能最优解组合，将以往的仅从执行端进行节能优化的方案向用 户设置端进行了拓展，进一步增强节能效果。
因此，作为上述方案的改进，所述步骤S43、根据所述当前车内环境参数将 所述第三目标设定参数的其中一个所述第三目标设定子参数确定为最优的第三 目标设定子参数，具体为：
S431、分别将N个所述第三目标设定子参数与所述当前车内温度进行比较， 得到N个比较结果；
S432、将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数 确定为所述最优的第三目标设定子参数。
进一步的，所述步骤S432、将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应 的第三目标设定子参数确定为所述最优的第三目标设定子参数，具体为：
将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数的整 数值确定为所述最优的第三目标设定子参数。
在本实施例中，通过四舍五入方法将差值最小第三目标设定子参数进行取 整，作为目标运行参数中的最终目标温度T0。
此外，可以理解的是，如果空调器处在自动模式时，则需根据出风温度确定 吹面模式、吹脚模式、吹面吹脚模式，这样将计算出的风速根据出风模式进行风 速修正；而如果出风模式为手动模式，计算出的风速也对出风模式进行修正，步 骤流程如下：
当所述车载空调器的出风模式为吹面模式时，以预设的第一权重参数θ1修 正所述车载空调器的风速，也即将θ1作为权重乘以当前风速来进行修正。
当所述车载空调器的出风模式为吹脚模式时，以预设的第二权重参数修正所 述车载空调器的风速，也即将θ2作为权重乘以当前风速来进行修正。
当所述车载空调器的出风模式为吹面吹脚模式时，以预设的第三权重参数修 正所述车载空调器的风速，也即将θ1，θ2作为权重乘以当前风速来进行修正， 以(θ1乘以吹面风速+θ2乘以吹脚风速)/2得到修正后的风速。
最后，根据计算得出的目标运行参数，并进行PID调节控制，能够保证空调 器降温/升温的及时稳定。
相应地，请参见图5和图6，本发明实施例还提供了一种车载空调器的控制 装置，包括：
数据采集模块1，用于获取当前车内环境参数和用户输入的舒适度设定值；
所述数据采集模块1将通过温度传感器、湿度传感器采集到的当前车内温度、 当前车内湿度，并取当前时刻到10s时间段取平均值，综合用户设置的舒适度指 数后发与处理单元，处理单元分别为：
第一处理模块2，用于根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
第二处理模块3，用于根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与 第二目标设定参数、第三目标设定参数的对应关系；
第三处理模块4，用于基于所述对应关系，得到与所述舒适度设定值对应的 目标运行参数；
执行模块5，用于控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行，并得到的 目标风量档位V0，目标温度T0作为被控目标对空调进行控制，控制过程中以 PID进行调节，保证***控制的及时稳定。
请参见图6，本发明实施例还提供了一种车载空调器的控制***，包括：
舒适度设定装置6，用于输出用户的舒适度设定值，为能够根据用户ID、空 调使用习惯参数进行机器学习的处理器，或用于接收用户输入信息的舒适度指示 器/舒适度选择器。
车内环境采集装置7，用于采集所述当前车内环境参数；
空调控制装置8，分别与所述舒适度设定装置、所述车内环境采集装置进行 通讯，用于获取所述当前车内环境参数和所述舒适度设定值，其中，所述空调控 制装置为上述的车载空调器的控制装置。
本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述的车载空调器的控制***。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种车载空调器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；
根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第二目标设定参数、第三目标设定参数的对应关系；
基于所述对应关系得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数；
控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。
2.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述获取用户的舒适度设定值，具体为：
根据用户输入的身份信息，从预设的空调使用数据库中获得与所述身份信息相对应的空调使用习惯参数；
对所述空调使用习惯参数进行机器学习，并得到所述用户的舒适度设定值。
3.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述获取用户的舒适度设定值，具体为：
接收舒适度设定装置发送的舒适度设定值。
4.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述车内环境参数至少包括：当前车内湿度；所述根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数，具体为：
将所述当前车内湿度确定为第一目标设定参数。
5.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述基于所述对应关系，得到对应所述舒适度设定值的目标运行参数，具体为：
所述第二目标设定参数包括N个第二目标设定子参数，其中，N为大于1的整数；
分别将N个所述第二目标设定子参数代入所述对应关系中，得到所述第三目标设定参数，其中，所述第三目标设定参数包括N个第三目标设定子参数，所述第三目标设定子参数与所述第二目标设定子参数一一对应；
基于所述当前车内环境参数确定所述第三目标设定参数的其中一个所述第三目标设定子参数为最优的第三目标设定子参数；
将所述第一目标设定参数、所述最优的第三目标设定子参数、与所述最优的第三目标设定子参数对应的第二目标设定子参数作为与所述舒适度设定值对应的目标运行参数。
6.如权利要求5所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述当前车内环境参数包括：当前车内湿度、当前车内温度；所述基于所述当前车内环境参数确定所述第三目标设定参数的其中一个所述第三目标设定子参数为最优的第三目标设定子参数，具体为：
分别将N个所述第三目标设定子参数与所述当前车内温度进行比较，得到N个比较结果；
将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数确定为所述最优的第三目标设定子参数。
7.如权利要求6所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数确定为所述最优的第三目标设定子参数，具体为：
将N个所述比较结果中的最小比较结果所对应的第三目标设定子参数的整数值确定为所述最优的第三目标设定子参数。
8.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，所述对应关系为：
Figure FDA0002341939320000031
其中，s表示舒适度设定值，
Figure FDA0002341939320000032
表示第一目标设定参数，v表示第二目标设定参数，t表示第三目标设定参数，K1表示标定的第一修正参数，K2表示标定的第二修正参数，K3表示标定的第三修正参数。
9.如权利要求1所述的车载空调器的控制方法，其特征在于，在所述控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行的步骤之后，所述方法还包括：
当所述车载空调器的出风模式为吹面模式时，以预设的第一权重参数修正所述车载空调器的风速；
当所述车载空调器的出风模式为吹脚模式时，以预设的第二权重参数修正所述车载空调器的风速；
当所述车载空调器的出风模式为吹面吹脚模式时，以预设的第三权重参数修正所述车载空调器的风速。
10.一种车载空调器的控制装置，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于获取当前车内环境参数和用户的舒适度设定值；
第一处理模块，用于根据所述当前车内环境参数确定第一目标设定参数；
第二处理模块，用于根据所述第一目标设定参数确定所述舒适度设定值与第二目标设定参数、第三目标设定参数的对应关系；
第三处理模块，用于基于所述对应关系，得到与所述舒适度设定值对应的目标运行参数；
执行模块，用于控制所述车载空调器以所述目标运行参数运行。
11.一种车载空调器的控制***，其特征在于，包括：
舒适度设定装置，用于输出用户的舒适度设定值；
车内环境采集装置，用于输出采集到的当前车内环境参数；
空调控制装置，分别与所述舒适度设定装置、所述车内环境采集装置进行通讯，用于获取所述当前车内环境参数和所述舒适度设定值，其中，所述空调控制装置为权利要求10所述的车载空调器的控制装置。
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