汽車空調(diào)智能控制方法與應(yīng)用

吳柳燕 李建民 閔雪敏

摘 要：文章主要介紹了汽車空調(diào)的智能控制功能實(shí)現(xiàn)方法，語音空調(diào)控制，遠(yuǎn)程空調(diào)控制，功能組成模塊，功能邏輯定義，信號(hào)交互信息等。空調(diào)控制模塊與語音模塊、遠(yuǎn)程控制模塊（TBOX）及發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU）通過CAN-BUS進(jìn)行信息交互，根據(jù)定義好的信號(hào)列表及邏輯執(zhí)行相應(yīng)的控制。

關(guān)鍵詞：語音空調(diào)控制；遠(yuǎn)程空調(diào)控制；信息交互

中圖分類號(hào)：U463.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2018）12-100-03

Abstract： This paper introduces the intelligent control technique of the motorcar air-conditioning. Speech sound air- condition control， remote air-condition control and the control strategy of the air-condition during motorcar start-stopping. Functional component， functional logic， signal mutual information. They exchange messages through CAN-BUS among the air-condition control module， T-BOX module， speech sound module and the engine control module. Then it executive control function according to signal list definition and logic definition.

Keywords： Speech sound air-condition control； Remote air-condition control； Start-stop control strategy； infor -mation interacts

CLC NO.： U463.6 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-100-03

引言

隨著現(xiàn)代智能科技的發(fā)展，越來越多的智能產(chǎn)品進(jìn)入人們的生活，改變著人們的生活方式和生活習(xí)慣。比如智能手機(jī)、智能家電、智能辦公等。智能產(chǎn)品帶給人們的舒適體驗(yàn)和科技體驗(yàn)是有目共睹的，目前各個(gè)行業(yè)都在產(chǎn)品智能化方面加大投入，汽車行業(yè)也不例外，各大主機(jī)廠都在積極研發(fā)智能化配置，比如車道偏離預(yù)警系統(tǒng)，360全景泊車，自動(dòng)巡航系統(tǒng)等，無人駕駛技術(shù)也慢慢走近人們視野，正在進(jìn)一步改變?nèi)藗兊某鲂蟹绞?。汽車空調(diào)系統(tǒng)作為汽車上的一個(gè)舒適性配置，肩負(fù)著給車內(nèi)降溫、采暖、除濕、凈化空氣的作用，在智能化方面也有較大的改善空間。比如在炎熱的夏季，車輛在室外暴曬兩個(gè)小時(shí)，車內(nèi)溫度能高達(dá)60℃，當(dāng)人們大汗淋漓的走到車旁，希望能進(jìn)入一個(gè)涼快舒適的車內(nèi)環(huán)境；同樣在冬季氣溫較低的時(shí)候，早晨上班去開車，前檔上厚厚的霜給人們帶來較大困惑，人們希望開車前霜已除好。遠(yuǎn)程啟動(dòng)和遠(yuǎn)程空調(diào)控制便能有效解決這個(gè)問題，在家即可通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程操作啟動(dòng)您的愛車，并打開空調(diào)，設(shè)定溫度，當(dāng)您上車時(shí)，車內(nèi)已經(jīng)調(diào)到舒適溫度或者前檔玻璃上的霜已經(jīng)除盡，上車即可出發(fā)，舒適又節(jié)省時(shí)間。

除了遠(yuǎn)程控制，語音控制目前也是汽車智能化的一個(gè)亮點(diǎn)。本文將詳細(xì)介紹語音空調(diào)控制、遠(yuǎn)程空調(diào)控制以及整車啟停功能空調(diào)控制策略。

1 遠(yuǎn)程空調(diào)控制技術(shù)方案

1.1 遠(yuǎn)程空調(diào)控制功能組成框圖

遠(yuǎn)程空調(diào)控制技術(shù)，依賴于遠(yuǎn)程telematics技術(shù)的發(fā)展，目前的telematics技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動(dòng)和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，遠(yuǎn)程開關(guān)空調(diào)、調(diào)整溫度、調(diào)整風(fēng)量等操作，遠(yuǎn)程開關(guān)空氣凈化裝置等功能。遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)主要包括手機(jī)APP終端、T-BOX模塊（車載遠(yuǎn)程控制模塊），PEPS模塊（無鑰匙進(jìn)入及無鑰匙啟動(dòng)系統(tǒng)），HVAC模塊（空調(diào)控制模塊），及整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

如上原理框圖，用戶手機(jī)安裝車輛遠(yuǎn)程控制的APP程序并注冊(cè)用戶信息，手機(jī)通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)與車載遠(yuǎn)程控制模塊T-BOX進(jìn)行通訊，T-BOX接收手機(jī)發(fā)送的指令信號(hào)，接收到指令信號(hào)后與PEPS模塊進(jìn)行相互認(rèn)證，確認(rèn)滿足條件后，由PEPS模塊轉(zhuǎn)發(fā)用戶指令信號(hào)給空調(diào)HVAC控制模塊，HVAC控制模塊根據(jù)指令輸出執(zhí)行信號(hào)，由空調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，比如：開啟空調(diào)、調(diào)節(jié)風(fēng)量、執(zhí)行除霜指令、開啟或關(guān)閉壓縮機(jī)等。這樣用戶在家里即可通過手機(jī)APP操作，控制車內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)，使其提前執(zhí)行指令，給車內(nèi)降溫，升溫或者除霜。

1.2 遠(yuǎn)程空調(diào)控制功能邏輯及交互信號(hào)

遠(yuǎn)程空調(diào)控制，用戶可以通過手機(jī)APP進(jìn)行操作，主要包括以下功能：開啟和關(guān)閉空調(diào)，溫度調(diào)節(jié)（溫度上升或者下降，左右可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，也可左右同步調(diào)節(jié)），風(fēng)量調(diào)節(jié)（風(fēng)量上升或者下降），開啟或者關(guān)閉壓縮機(jī)，空調(diào)內(nèi)外循環(huán)調(diào)節(jié)（新風(fēng)或者回風(fēng)模式），開啟和關(guān)閉除霜，出風(fēng)模式調(diào)節(jié)；也可以根據(jù)用戶意愿直接設(shè)定溫度值，或者直接設(shè)定風(fēng)量。

以上這些遠(yuǎn)程功能調(diào)節(jié)的信號(hào)定義、信號(hào)功能、信號(hào)值控制的邏輯和指令如表1所示。

2 語音空調(diào)控制技術(shù)方案

語音技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，語音控制目前大量應(yīng)用于智能機(jī)器人、智能家電、自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域。汽車上的語音控制也有較多應(yīng)用，比如語音導(dǎo)航、語音播放歌曲等。語音空調(diào)控制是語音控制的又一應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)語音控制空調(diào)的開關(guān)、風(fēng)量調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、出風(fēng)模式調(diào)節(jié)等功能。此功能可以解放駕駛員手動(dòng)操作，提高駕駛安全性，是智能控制的又一亮點(diǎn)。

2.1 語音空調(diào)控制功能組成框圖

語音空調(diào)控制系統(tǒng)主要包括方向盤語音按鍵開關(guān)、語音降噪模塊、多媒體主機(jī)、空調(diào)控制模塊、空調(diào)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)等部件和系統(tǒng)組成。按下方向盤上的語音開關(guān)，則進(jìn)入語音狀態(tài)，語音小助手會(huì)提示用戶輸入語音指令，語音降噪模塊會(huì)錄入識(shí)別語音指令并過濾掉噪音，傳輸給多媒體主機(jī)，多媒體主機(jī)接到指令搜索語音庫(kù)，分析語音指令轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的語音信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送給空調(diào)控制模塊，空調(diào)控制模塊按照定義輸出執(zhí)行信號(hào)，空調(diào)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)功能。

駕乘人員按下方向盤語音按鍵開啟語音控制系統(tǒng)，語音降噪模塊采集駕乘人員的語音指令并把信息傳輸給多媒體主機(jī)，多媒體主機(jī)搜索語音庫(kù)進(jìn)行識(shí)別判斷，理解駕乘人員的空調(diào)控制意圖，分析計(jì)算后，將語音轉(zhuǎn)化為CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)（通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)）輸出到空調(diào)控制模塊?？照{(diào)控制模塊讀取語音發(fā)出的CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，進(jìn)行分析判斷、及功能輸出。根據(jù)駕駛員意圖進(jìn)行調(diào)整空調(diào)開與關(guān)、溫度設(shè)定、出風(fēng)模式調(diào)節(jié)、內(nèi)外循環(huán)調(diào)節(jié)及風(fēng)量調(diào)節(jié)等。但若是存在CAN網(wǎng)絡(luò)讀取信號(hào)錯(cuò)誤，或者語音意圖與現(xiàn)有空調(diào)狀態(tài)進(jìn)行沖突，則反饋CAN信號(hào)給語音系統(tǒng)。

2.2 語音空調(diào)控制功能邏輯及交互信號(hào)（表2）

3 結(jié)論

以上遠(yuǎn)程空調(diào)控制和語音空調(diào)控制雖屬于不同的功能，但其控制流程相同，都是由指令采集模塊，信號(hào)分析識(shí)別及信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，然后再由空調(diào)控制模塊接收指令信號(hào)，然后輸出執(zhí)行信號(hào)給空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的功能。兩種功能所涉及的功能信號(hào)、信號(hào)類型、信號(hào)值基本相同，只是在不同的控制模塊之間交互通訊。給予CAN通訊的信號(hào)采集、傳輸和識(shí)別執(zhí)行，簡(jiǎn)單的控制流程即可實(shí)現(xiàn)更智能、更人性化的亮點(diǎn)配置。

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