一种车窗控制系统及车辆的制作方法

本公开涉及车辆控制技术领域，具体地，涉及一种车窗控制系统及车辆。

背景技术：

车窗的控制分为手动以及电动两种模式，但归根结底都是需要乘员自己根据实际情况的需要，去操纵车窗的开启、关闭以及开度的大小。同时，车窗通风对于车内的空气质量至关重要。但是，现有技术中，需要驾驶员或者乘客自己去选择合适的车窗开启方式，严重影响驾乘人员的实际体验。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种车窗控制系统及包含该车窗控制系统的车辆，该车窗控制系统能够根据车辆当前实际情况，调整车窗的开度，提升车辆的驾乘体验感。

为了实现上述目的，本公开提供一种车窗控制系统，包括，

采集模块，所述采集模块用于采集车辆车速，并将所述车辆车速发送给控制模块；

控制模块，用于接收所述采集模块发送的所述车辆车速，并根据车速与车窗开度的对应关系，得到对应于所述车辆车速的车窗开度调整指令；

执行模块，用于接收所述控制模块发送的所述车窗开度调整指令，并根据所述车窗开度调整指令调整车窗开度。

与现有技术相比，本公开提供的车窗控制系统，包括采集模块、控制模块以及执行模块。本公开的车窗控制系统，通过采集模块采集车辆车速，发送到控制模块；控制模块接收采集模块发送的车辆车速，并根据车速与车窗开度对应关系，得到对应于车辆车速的车窗开度调整指令，发送到执行模块；执行模块根据车窗开度调整指令调整车窗开度，从而实现了车窗开度根据车辆车速自动调整的目的。本公开的车窗控制系统，不需要驾驶员自己去手动调整在当前车速下的合适的车窗开度，改善了驾乘人员的实际驾乘体验。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述的车窗控制系统。

本公开的车辆，由于包含上述的车窗控制系统，从而能够根据车辆车速自动的对车窗开度进行调整，有效的提升了驾乘人员的实际体验。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例的的车窗控制系统框图；

图2是本公开实施例的车辆框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常是指车辆本身的上、下、左、右、前、后，具体地，朝向顶棚的方向为“上”，朝向地板的方向为“下”，朝向左车轮的方向为“左”，朝向右车轮的方向为“右”，朝向车头的方向为“前”，朝向车尾的方向为“后”，另外，在本公开中，“x向”指的是车辆的前后方向，“y向”指的是车辆的左右方向，“z向”指的是车辆的上下方向。

本公开中的车窗指可以开启进行通风换气的车辆左右侧窗，还包括那些可以开启并进行通风换气的车顶的观景天窗。车窗的开启对于车辆的通风换气至关重要。比如，夏日泊车后，再次使用车辆时，车内受夏日高温以及阳光辐射的影响，车内异常闷热，同时高温还会导致车内材料中有害气体释放出来，此时，亟需进行通风换气。再比如，长时间驾驶车辆，使用空调会导致车内空气质量不佳，同样需要进行通风换气。

现有技术中，通常需要驾驶员或者乘客自己根据实际情况的需要去调整车窗的开度，这样其实很不方便。同时，驾乘人员也很难将车窗开度调整到最合适的开度，实现既通风又舒适的效果。

如图1所示，本公开提供一种车窗控制系统。包括，

采集模块，采集模块用于采集车辆车速，并将车辆车速发送给控制模块；

控制模块，用于接收采集模块发送的车辆车速，并根据车速与车窗开度的对应关系，得到对应于车辆车速的车窗开度调整指令；

执行模块，用于接收控制模块发送的车窗开度调整指令，并根据车窗开度调整指令调整车窗开度。

本公开提供的车窗控制系统，包括采集模块、控制模块以及执行模块。

具体的，本公开的车窗控制系统，通过采集模块采集车辆车速。本公开的车辆车速，可以是车辆当前实时车速，也可以是一段时间内的车速变化情况，还可以是一段时间内的平均车速。采集模块将采集到的车辆车速发送给控制模块。

控制模块接收采集模块发送来的车辆车速。并根据车速与车窗开度的对应关系，得到与车辆车速相对应的车窗开度指令。其中，本公开提到的车速与车窗开度的对应关系，可以是由厂商根据实验模拟情况预先存储在车辆上的车速与车窗开度的对应关系，还可以是存储在云端服务器上，使用时，从云端进行下载，也可以在使用时直接将车辆车速上传到云端，由存储在云端的车速与车窗开度对应关系得到车窗开度调整指令，然后下载到本地。控制模块将车窗开度调整指令发送到执行模块。还可以是大数据统计后得到的车速与车窗开度的对应关系。

执行模块接收控制模块发送的车窗开度调整指令，并根据该车窗开度调整指令调整车窗的开度。调整车窗的开度包括调整车窗的升降或者是调整车窗的开启与关闭。

根据本公开提供的车窗控制系统，能够实现根据车速对车窗开度进行自动调节的目的。根据车速与车窗开度对应关系，车窗开度与车速有一一对应的关系，且根据该对应关系得到的车窗开度均是预先设置好的最佳的车窗开度，该车窗开度能够实现在该车速下满足车辆的通风需求，同时车辆的驾乘人员能够得到舒适的驾乘体验。由此，较好的实现了本公开的改善驾乘人员的车辆驾乘体验的目的。

其中，车速与车窗开度的对应关系为，车速越高，车窗开度越小。

具体的，根据本公开提供的车窗控制系统，车窗开度与车速存在近似反比的关系，即车速越高，车窗开度越小。这是因为车速较高时，外界空气相对于车窗的速度较大，压力较小，与车内空气的压强差较大，车内外空气通过车窗对流较快，较小的车窗开度足以满足车内换气的需要。同时，由于车速较高时，车窗开度越大，风噪也就越大，同时从车窗进来的风速也就越大，按照现有技术中，无法根据车速对车窗开度进行调节，车辆驾乘人员的体验极差。根据本发明的车窗控制系统，可以根据车速对车窗开度进行调整，车速越高，车窗开度越小，由此，实现了在满足车辆通风需求的同时，保证了车辆驾乘人员有较好的体验，达到了既通风又舒适的目的。

其中，采集模块还用于采集风向、风速信息，并将风向、风速信息与车辆车速发送给控制模块。

具体的，为了更进一步的提升驾乘人员的驾乘体验，本公开的车窗控制系统，还通过采集模块采集风向、风速的信息。风向风速的信息可以是由安装在车上的传感器采集获得，也可以是通过联网从气象局获得，也可以直接从天气预报软件获取信息。采集模块获取到的风向、风速信息发送到控制模块。

其中，控制模块接收风向、风速信息以及车辆车速，并根据风向、风速与车窗开度的对应关系，得到对应于风向、风速、车辆车速的车窗开度调整指令，发送车窗开度调整指令到执行模块。

具体的，控制模块还用于接收风向、风速信息、车辆车速，并根据风速、风向、车速与车窗开度的对应关系，得到与风向、风速、车速对应的车窗开度调整指令。其中，为了更为精确地调整车窗开度，使车辆的驾乘人员获得更好的驾乘体验，本公开的风向、风速信息，优选的，通过车辆传感器实时采集获得，由此，能够准确的获得车辆当前位置的风向、风速情况。可选的，风向、风速也可以是从气象局等其它途径获得，此时，获得的风向、风速的精确度不及车辆传感器实时采集的数据精确，但是，可以大大的减少本系统的成本，增加本系统的可实施性。

其中，风向、风速、车速与车窗开度的对应关系为，风向与车窗法向的夹角越小，车窗开度越小；风速越大，车窗开度越小；车速越大，车窗开度越小。

具体的，本公开的风向、风速、车速与车窗开度的对应关系为，风向与车窗法向的夹角越小，则车窗的开度越小。这是因为风向与车窗法向夹角越小，从车窗进来的单位时间的风量也就越大，此时车辆的换气效率也就越高，同时，风吹进车辆，驾乘人员身上感受到的压强也就越大。因此，根据本公开的车辆控制系统，此时，车窗的开度将调小，满足车窗通风的同时，为驾乘人员带来舒适的感觉。同理，如果此时风速越大，从车窗进来的单位时间的风量也就越大，车辆的换气效率也就越高，驾乘人员身上感受到的压强也就越大。此时，将调小车窗开度，进而达到既通风又舒适的目的。同样，车速越大时，车辆的相对风速也就越大，此时吹进来的风量也就越大。因此，车速越大时，车窗开度越小。具体的，如果风向与车窗法向的夹角越大，同时风速很小，车速很低，此时车窗的开度将达到最大；如果风向与车窗法向的夹角越小，同时风速很大，车速很高，此时车窗的开度将达到最小。

具体的，本公开的技术方案中，车窗开度与车窗通风面积有关，在在车辆通风换气所需的单位时间风量一定的情况下，通风面积与风速有关。通风面积与车速的关系可以从厂家处获得，也可以根据车窗不规则梯形的形状，通过积分的方式获得车窗开度与车窗通风面积的关系。

风速*风向与车窗法向的夹角＝车窗进来的垂直风速

车窗通风面积*车窗进来的垂直风速＝单位时间风量

其中，本公开的车窗包括车辆左右侧窗，以及车顶可以开启的观景天窗。根据上述提供的车窗开度计算方法，可以根据风向、风速计算出需要的车窗通风面积，根据该车窗通风面积得到车窗开度，从而对车窗开度进行调整。

其中，车辆车速包括车辆当前实时车速或者车辆某一预设时间段内的平均车速。

具体的，车速可以是车辆当前实时车速，通过实时车速实时计算需要的车窗开度。有益效果是车窗开度较为精确，缺点是，运算量太大。车速也可以是某一预设时间段内的平均车速，根据该平均车速计算出需要的车窗开度。有益效果是在实现根据车速调控车窗开度的同时，运算量较小，成本较低，比较容易在车上实现。

同时，本公开的车窗控制系统，还可以通过车速以及从气象局等处获得的风速等信息，得到车辆当前的相对风速；采集车辆当前方向，与从气象局获取的风向结合，得到车辆当前的相对风向。通过相对风向、相对风速，获取车辆当前需要的通风面积，根据通风面积，得到需要的车窗开度，根据该需要的车窗开度，调整车窗开度。由此，进一步提升了车窗控制系统的精确度，提升了驾乘人员的驾乘体验。

其中，采集模块还用于采集车载多媒体当前模式，并将车载多媒体当前模式发送到控制模块；车载多媒体当前模式包括：第一模式或第二模式，第一模式包括普通模式和蓝牙通话模式；第二模式包括普通模式、蓝牙通话模式和多媒体出声模式。

具体的，本公开的车窗控制系统，通过采集模块采集车载多媒体的当前模式。车载多媒体的模式可以是第一模式也可以是第二模式。第一模式包括普通模式、蓝牙通话模式；第二模式包括普通模式、蓝牙通话模式、多媒体出声模式。采集模块将车载多媒体当前模式发送到控制模块。

其中，多媒体出声模式是指多媒体自身或者是通过车载音响向车内驾乘人员发出声音信息。声音信息包括导航等指令信息，还包括音乐、电影等娱乐信息。蓝牙通话模式是指，驾驶员通过车载蓝牙电话进行通话。蓝牙电话一般是包括在多媒体内部。因此，本公开中，即使蓝牙电话不与车载多媒体物理上安装在同一处，也被视为属于车载多媒体的一部分。普通模式是指，车载多媒体既不处于多媒体出声模式，也不处于蓝牙通话模式。

其中，控制模块还用于接收采集模块发送的车载多媒体当前模式，并根据车载多媒体模式与车窗开度的对应关系，得到对应于车载多媒体当前模式的车窗开度调整指令，发送车窗开度调整指令到执行模块。

其中，车载多媒体模式与车窗开度的对应关系，具体包括，

当车载多媒体当前模式为第一模式时，车载多媒体模式、车速与车窗开度的对应关系为，车速越快，车窗开度越小，并且蓝牙通话模式的车窗开度大于等于普通模式的车窗开度；

当车载多媒体当前模式为第二模式时，车载多媒体模式、车速与车窗开度的对应关系为，车速越快，车窗开度越小，并且蓝牙通话模式的车窗开度大于等于多媒体出声模式的车窗开度，多媒体出声模式的车窗开度大于等于普通模式的车窗开度。

具体的，本公开的技术方案中，在车载多媒体当前模式为第一模式时，车载多媒体模式、车速与车窗开度的对应关系为，车速越快，车窗开度越小，并且蓝牙通话模式的车窗开度大于等于普通模式的车窗开度。这是因为，在蓝牙通话模式下，从车窗进来的风产生的风噪会影响驾乘人员的蓝牙通话效果。此时，需要的是尽可能的安静，尽可能的避免打扰。在车载多媒体当前模式为第一模式时，车载多媒体模式、车速与车窗开度的对应关系为，车速越快，车窗开度越小，并且蓝牙通话模式的车窗开度大于等于多媒体出声模式的车窗开度，多媒体出声模式的车窗开度大于等于普通模式的车窗开度。这是因为，在蓝牙通话模式下，从车窗进来的风产生的风噪会影响驾乘人员的蓝牙通话效果。此时，需要的是尽可能的安静，尽可能的避免打扰。同时，多媒体出声模式下，对风噪也有一定的要求，风噪不能太高，以避免影响驾乘人员的视听体验。本公开根据车载多媒体的上述三种模式，进行车窗开度的调整。

其中，本发明中，驾乘人员还可以自行设定并保存自己喜欢的车窗开度调整模式，车窗控制系统根据驾乘人员保存的车窗开度调整模式，选定与实际车速、风向、风速等相对应的车窗开度，进而控制车窗的开度大小。其中，驾乘人员还可以设定车窗调整时，优先调整车辆左右侧窗还是可以开启的观景天窗。或者车辆左右侧窗与可以开启的观景天窗进行协同调节，并设定协同调节的比值。其中，

车辆左右侧窗开度/观景天窗开度＝设定协同调节的比值

其中，本公开还给出了一种车载多媒体模式为第二模式时的车窗开度调节算法实施例，可以根据车辆驾乘人员自行设定并保存的车窗开度调整模式对车窗开度进行调整。当车载多媒体模式为第一模式时，只需相对应的去掉车载多媒体模式为第二模式时的多媒体出声模式这一部分即可。

具体的，如果驾乘人员设定优先调整车辆左右侧窗的开度的情况下，

观景天窗未开启时，c＝f(vf，i)/(vf*cosα*s1)，其中，c表示车辆左右侧窗百分比，vf表示风速，i表示车载多媒体当前模式，普通模式i＝1，蓝牙通话模式i＝2，多媒体出声模式i＝3，f(vf，i)表示当前风速与车载多媒体模式下的车辆所需的单位时间进风量计算函数，α表示风向与车辆左右侧窗法向的夹角，s1表示车辆左右侧窗的面积。

在车辆左右侧窗完全打开后，c＝1，此时，如果进风量还不能满足车辆通风换气的需求，将开始调整观景天窗的开度。d＝(f(vf，i)-(vf*cosβ*s1))/(vf*cosβ*s2)，其中，d表示观景天窗开度百分比，vf表示风速，i表示车载多媒体当前模式，普通模式i＝1，蓝牙通话模式i＝2，多媒体出声模式i＝3，f(vf，i)表示当前风速与车载多媒体模式下的车辆所需的单位时间进风量计算函数，α表示风向与车辆左右侧窗法向的夹角，s1表示车辆左右侧窗的面积β表示风向与观景天窗法向的夹角，s2表示观景天窗的面积。

如果驾乘人员设定优先调整观景天窗的开度的情况下，

车辆左右侧窗未开启时，d＝f(vf，i)/(vf*cosβ*s2)，其中，d表示观景天窗开度百分比，vf表示风速，i表示车载多媒体当前模式，普通模式i＝1，蓝牙通话模式i＝2，多媒体出声模式i＝3，f(vf，i)表示当前风速与车载多媒体模式下的车辆所需的单位时间进风量计算函数，β表示风向与观景天窗法向的夹角，s2表示观景天窗的面积。

观景天窗完全打开后，d＝1，此时，如果进风量还不能满足车辆通风换气的需求，将开始调整车辆左右侧窗的开度。c＝(f(vf，i)-(vf*cosβ*s2))/(vf*cosα*s1)。其中，c表示车辆左右侧窗百分比，vf表示风速，i表示车载多媒体当前模式，普通模式i＝1，蓝牙通话模式i＝2，多媒体出声模式i＝3，f(vf，i)表示当前风速与车载多媒体模式下的车辆所需的单位时间进风量计算函数，α表示风向与车辆左右侧窗法向的夹角，s1表示车辆左右侧窗的面积，β表示风向与观景天窗法向的夹角，s2表示观景天窗的面积。

如果驾乘人员设定车辆左右侧窗与观景天窗进行协同调节的情况下，且设定协同调节的比值g＝c/d。

此时，c＝f(vf，i)/(vf*cosα*s1+vf*cosβ*s2/g),d＝f(vf，i)/(vf*cosα*s1*g+vf*cosβ*s2)。其中，c表示车辆左右侧窗百分比，vf表示风速，i表示车载多媒体当前模式，普通模式i＝1，蓝牙通话模式i＝2，多媒体出声模式i＝3，f(vf，i)表示当前风速与车载多媒体模式下的车辆所需的单位时间进风量计算函数，α表示风向与车辆左右侧窗法向的夹角，s1表示车辆左右侧窗的面积，β表示风向与观景天窗法向的夹角，s2表示观景天窗的面积。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，如图2所示，本发明提供的车辆，包括上述任一项技术方案所提供的车窗控制系统。

本公开的车辆，能够实现根据车速对车窗开度进行自动调节的目的。根据车速与车窗开度对应关系，车窗开度与车速有一一对应的关系，且根据该对应关系得到的车窗开度均是预先设置好的最佳的车窗开度，该车窗开度能够实现在该车速下满足车辆的通风需求，同时车辆的驾乘人员能够得到舒适的驾乘体验。由此，较好的实现了本公开的改善驾乘人员的车辆驾乘体验的目的。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。