一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法与流程

本发明涉及车载空调技术领域，尤其涉及一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法。

技术背景

人体舒适温度范围夏季是22.2℃～26.6℃，冬季是20℃～24.7℃，车载空调的作用是调节车内温度、湿度，给乘员提供舒适的乘坐环境。当乘员设定好温度，安装在车上的传感器将采集到的车内温度、环境温度、光照强度、车速、车内湿度等一系列参数经过车载空调系统计算处理后控制混合风门位置、出风模式、鼓风机风速、内外循环等，最终将车内整体环境控制在人体的舒适温度范围内。在夏季，环境温度较高，车内偏热，用户上车后希望能将车内温度快速降到舒适区；在冬季，环境温度较低，车内偏冷，用户上车后希望能将车内温度快速升到舒适区。

热舒适是人体自身通过热平衡和感觉到的环境状况并综合起来获得是否舒适的感觉，它是由生理和心理综合决定的，生理上的感觉会直接受环境温度的影响，从而影响心理上的判断。影响人体热舒适性的环境参数主要有空气温度和湿度、吹风速度等。研究表明，局部暴露部位包括脸部、手臂、腿部对整体热舒适以及热可接受度有直接的影响，而且头部局部送风对整体具有更好的制冷效果，因为头部充满丰富的毛细血管，对整体热感觉变化明显。当施加头部冷刺激时，整体的热可接受度远远高于其他部位冷刺激工况。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法，本发明提供的技术方案，在自动空调的基础上根据脸部温度与车内温度的偏差程度自动增加适当的温度补偿，并调节吹风模式和混合风门位置，令车内环境温度快速控制在温度舒适范围内。

为了达到上述技术效果，本发明提供一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法，包括以下步骤：

s100、分别获取车内温度值tint、脸部温度值ttr和环境温度值tout；

s200、根据环境温度值tout确定空调补偿模式；

s300、根据车内温度值tint和脸部温度值ttr判断是否达到空调补偿条件；

s400、若达到空调补偿条件，则开启吹脚模式直至车内温度达到目标出风温度。

优选的，在步骤s100中，

通过车内温度传感器实时获取车内温度值tint；

通过ir传感器实时获取脸部温度值ttr；

通过车外温度传感器实时获取环境温度值tout。

优选的，在步骤s100中，ir传感器实时获取脸部温度值ttr的过程包括：

ir传感器将红外检测识别区域分成64个检测点；采集到64个检测的参考值；通过算法对64个参考值计算得到平均值作为脸部温度值ttr。

优选的，在步骤s200中，

若环境温度值tout小于设定低温值，所述空调补偿模式为暖风补偿模式；

若环境温度值tout大于设定高温值，所述空调补偿模式为冷风补偿模式。

优选的，在步骤s300中，空调补偿条件为车内温度值tint与脸部温度值ttr之间的差值是否大于预设参考值；若差值大于预设参考值，则进入步骤s400。

优选的，所述预设参考值包括冷风补偿模式参考值和暖风补偿模式参考值。

优选的，在步骤s400中，所述目标出风温度为车内温度值tint与脸部温度值ttr之间的差值小于预设参考值。

优选的，所述设定低温值为0℃，所述设定高温值为26℃。

优选的，所述冷风补偿模式参考值为15℃；所述暖风补偿模式参考值为5℃。

优选的，在步骤s400中，车载空调风门开启吹脚模式，风量为二挡；车内温度达到目标出风温度时，风门调到吹脸模式。

由上可知，本发明提供的技术方案，针对在夏季环境温度过高、冬季环境温度过低时，根据脸部温度与车内温度偏差情况空调所采取的一系列自动策略，通过温度传感器采集乘员的脸部温度和车内温度，在自动空调的基础上根据脸部温度与车内温度的偏差程度自动开启冷风补偿模式或者暖风补偿模式，最终将车内环境温度快速控制在温度舒适范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述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部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例车内温度及出风模式自动调节的系统结构框图；

图2为本发明实施例车内温度及出风模式自动调节方法流程图；

图3为本发明实施例目标出风温度与时间关系坐标图；

图4为本发明实施例中开启暖风补偿模式的系统提示图；

图5为本发明实施例中开启冷风补偿模式的系统提示图；

图6为本发明实施例中检测到人体脸部温度较低时，自动提高温度的系统提示图。

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。

现有车载自动空调，无法将车内温度自动调节为人体舒适范围。

如图1-5所示，为了解决上述技术问题，本实施例提供一种基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节方法。脸部是人体在汽车内暴露于环境的重要部位，可以利用人体脸部温度的平均皮肤温度及其变化率来预测整体热感觉，为此该方案是基于脸部温度的车内温度及出风模式自动调节策略。

本方案通过温度传感器采集乘员的脸部温度和车内温度，在自动空调的基础上根据脸部温度与车内温度的偏差程度自动增加适当的温度补偿，并调节吹风模式和混合风门位置，最终将车内环境温度快速控制在温度舒适范围内。当车内温度达到舒适温度后空调设置将稳定在舒适区。具体包括以下步骤：

s100、分别获取车内温度值tint、脸部温度值ttr和环境温度值tout。

在该步骤中，

通过车内温度传感器实时获取车内温度值tint；

通过ir传感器实时获取脸部温度值ttr；

通过车外温度传感器实时获取环境温度值tout。

其中脸部温度ttr的获取，是通过ir传感器实现，获取过程包括：

ir传感器将红外检测识别区域分成64个检测点；采集到64个检测的参考值；通过算法对64个参考值进行计算得到真实温度值，然后取平均值作为脸部温度值ttr，最后参与到本方案自动空调控制逻辑中。

s200、根据环境温度值tout确定空调补偿模式。

若环境温度值tout小于设定低温值，判定为冬季，空调补偿模式为暖风补偿模式；

若环境温度值tout大于设定高温值，判定为夏季，空调补偿模式为冷风补偿模式。

为了提高车内温度的舒适度，在上述设定温度值中，可以设定低温值为0℃，设定高温值为26℃。即环境温度值tout大于26℃，空调补偿模式为冷风补偿模式；环境温度值tout小于0℃，空调补偿模式为暖风补偿模式。

s300、根据车内温度值tint和脸部温度值ttr判断是否达到空调补偿条件。

其中空调补偿条件为车内温度值tint与脸部温度值ttr之间的差值是否大于预设参考值。在上述判断步骤中，与空调补偿模式相匹配的，预设参考值也包括冷风补偿模式参考值和暖风补偿模式参考值。根据人体舒适温度多次试验得出，暖风补偿模式参考值为15℃；冷风补偿模式参考值为5℃，上述数值为参考值，可以根据用户需求自行调节。

判断得出若差值大于预设参考值，则进入步骤s400；

若差值小于预设参考值时，说明人体处于舒适温度内，无需进行空调调节。

在以上判断过程中，需要注意的是，空调补偿模式为暖风补偿模式和冷风补偿模式状态下，判断过程也不同。

在暖风补偿模式时，脸部温度值ttr高于车内温度值tint，此时差值计算公式为：ttr-tint。若ttr-tint＞15℃，则进入步骤s400；若ttr-tint＜15℃，则无需空调调节。

在冷风补偿模式时，脸部温度值ttr低于车内温度值tint，此时差值计算公式为：tint-ttr。若tint-ttr＞5℃，则进入步骤s400；若tint-ttr＜5℃，则无需空调调节。

同理，上述暖风补偿模式参考值为15℃；冷风补偿模式参考值为5℃，根据人体舒适温度多次试验得出，上述数值为参考值，可以根据用户需求自行调节。

s400、若达到空调补偿条件，则开启吹脚模式直至车内温度达到目标出风温度。

目标出风温度为车内温度值tint与脸部温度值ttr之间的差值小于预设参考值。

综上，空调温度调节可分为两种模式：

在夏季，当环境温度在26℃以上时，用户上车后，采集用户的脸部温度与此时的车内温度做对比。若车内温度比脸部温度高，且两者偏差(-)在5℃(参考值)以上，则判断车内偏热，此时空调自动开启冷风补偿模式。

在冬季，当环境温度在0℃以下时，用户上车后，采集用户的脸部温度与此时的车内温度做对比。此时车内温度比用户脸部温度低，且两者温差(-)在15℃以上，则判断车内偏冷，此时空调自动开启暖风补偿模式。

无论是冷风补偿模式还是暖风补偿模式，车载空调风门开启吹脚模式，考虑到人体对出风的舒适性。因为出风风量调节是一个快速变化的过程，而温度调节是缓慢变化的，人体脸部对风量变化的敏感度要高于对温度变化的敏感度。而且，压缩机要将鼓风机送进来的风降到或者升到目标出风温度需要一定的时间，因此，在未达到目标出风温度之前，为避免出风温度与脸部温度温差较大而引起的不适，将模式风门调到吹脚模式，风量2挡风。当出风温度接近舒适温度时，模式风门调到吹脸模式，空调温度设置模式稳定在舒适区。

还可以如图6所示，在行车过程中，若检测到人体脸部温度偏低或者偏高，空调系统会自动将温度提高或者降低2℃，该模式默认开启10s，若用户不需要可自行取消。

需要说明的是，上述步骤中所提及到的温度、风量、时间都是可配置值，具体值待后期开发路试标定后方可确定。

综上所述，本实施例提供的车内温度及出风模式自动调节方法，针对在夏季环境温度过高、冬季环境温度过低时，根据脸部温度与车内温度偏差情况空调所采取的一系列自动策略，通过温度传感器采集乘员的脸部温度和车内温度，在自动空调的基础上根据脸部温度与车内温度的偏差程度自动开启冷风补偿模式或者暖风补偿模式，最终将车内环境温度快速控制在温度舒适范围内。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。