多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法及系统

本发明属于信息技术领域，具体涉及多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法及系统。

背景技术：

滴滴专车、曹操专车、出租车等为了提高后排乘客的乘坐舒适性，往往需要在汽车前排、后排设置两个单独可控的分区空调，乘客可以在上车之前通过打车软件控制汽车后排温度，方便乘坐时后排温度合适。

现有技术往往需要乘客自主设定后排室温度，但若乘客不清楚自身的适应温度，可能会出现后排室温度设置偏低或偏高的情况。当前一个乘客设置的后排室温度较高，而后一个乘客设置的后排室温度较低时，后排室的空调会自动加大风量以快速降温，若后一个乘客当天着装短袖短裤，则较大的风量会让后一个乘客暴露在外的部位感觉过凉。再者，当乘客行走较远路程时，其自身体内新陈代谢较快，需要后排室温度适当降低、湿度适当降低、风量适中，但其还根据自身习惯设定了一个较高的温度或者预判了一个较低的温度，那么此时的乘坐舒适性就较差。

根据汽车室内的微气候分析，除温度影响乘客的热舒适感外，湿度、风速、热辐射、自身新陈代谢情况、当天着装均对乘客的热舒适感都有影响，因此，亟需一种能够根据乘客自身新陈代谢、当天着装情况等多个因素，对乘客设定的后排室温度进行微调以获得满意的热舒适感。

技术实现要素：

本发明的目的是提供多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法及系统，能够根据乘客自身新陈代谢、当天着装情况自动调整汽车后排室空调温度及空调流速。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法，将预设空调温度t0通过新陈代谢参数修正，得到实际空调温度t；将预设空调流速v0通过着装参数、汽车后排室内的环境温度修正，得到实际空调流速v。

优选的：包括以下步骤，

a1、采集所述新陈代谢参数，新陈代谢参数包括心跳频率、体表温度、行走路程，依据新陈代谢参数计算新陈代谢修正系数a；

a2、采集所述着装参数，着装参数包括着装样式和着装厚度，依据着装参数并结合所述环境温度计算着装修正系数b；

a3、乘客设定所述预设空调温度t0和所述预设空调流速v0；

a4、依据新陈代谢修正系数a、新陈代谢系数α对预设空调温度t0进行修正，得到所述实际空调温度t，所述新陈代谢系数α从数据库中提取；且依据着装修正系数b、着装系数β对预设空调流速v0进行修正，得到所述实际空调流速v，所述着装系数β从数据库中提取。

优选的：所述实际空调温度t计算公式为t＝t0(1+a*α)，a取值范围[-0.2,0.2]，α取值范围(0,1)；所述实际空调流速v计算公式为v＝v0+b*β，b取值范围[0.2,2.0]，β取值范围(0,1)。

优选的：还包括，

a5、实时监测乘客乘坐过程中是否调节后排室内的空调温度t`和空调流速v`，所述空调温度t`为此时的实际空调温度t，所述空调流速v`为此时的实际空调流速v；

a5.1、若没有调节空调温度t`和空调流速v`，则将所述新陈代谢系数α、所述着装系数β储存至数据库；

a5.2、若调节空调温度t`，则根据所述空调温度t`、预设空调温度t0和所述新陈代谢修正系数a重新计算新陈代谢系数α，新陈代谢系数α计算公式为α＝(t`-t0)/(a*t`)；若调节空调流速v`，根据所述空调流速v`、所述预设空调流速v0和所述着装修正系数b重新计算着装系数β，着装系数β计算公式为β＝(v`-v0)/b；将重新计算的新陈代谢系数α和着装系数β均储存至数据库；

a5.3、若乘坐过程中多次调节后排室内的空调温度t`和/或空调流速v`，则调节一次，重复一次步骤a5.2，将重新计算的新陈代谢系数α和/或着装系数β储存至数据库，并替换掉当前乘坐过程中上一次储存的新陈代谢系数α和/或着装系数β。

优选的：将储存至数据库的所述新陈代谢系数α、所述着装系数β按年龄、性别、身高、体重进行分组，分别重新计算每一组内所有新陈代谢系数α的均值、所有着装系数β的均值。

优选的：所述数据库内每一组的新陈代谢系数α计算公式为α＝[(α1²+α2²+α3²+···+αn²)/n]^1/2，αn为第n个储存至所述数据库的新陈代谢系数值；所述数据库内每一组的着装系数β计算公式为β＝[(β1²+β2²+β3²+···+βn²)/n]^1/2，βn为第n个储存至所述数据库的着装系数值。

相应的：多参数影响的共享汽车后排微气候调节系统，包括信息输入模块、传感器模块、信息处理模块、数据库模块，所述信息输入模块用于乘客输入信息，并将该信息传输至信息处理模块；

所述传感器模块采集乘客的行走路程、心跳频率和体表温度，并将这些数据传输至信息处理模块且与信息处理模块无线通信连接；

所述信息输入模块输入的参数包括着装参数、预设空调温度t0和预设空调流速v0；

所述信息处理模块采集乘客的着装样式、着装厚度和后排室内的环境温度，信息处理模块依据乘客的行走路程、心跳频率和体表温度分析计算实际空调温度t，依据乘客的着装样式和着装厚度、环境温度分析计算实际空调流速v，将该计算结果传输至汽车后排室内的空调控制器，空调控制器根据所述实际空调温度t、实际空调流速v控制空调的温度和流速；

所述数据库模块储存信息处理模块的数据，数据库模块为云端数据库且与信息处理模块无线通信连接。

优选的：所述传感器模块包括计步传感器、心跳频率传感器和体表温度传感器；传感器模块由乘客携带，或安装及承载乘客使用的智能手机中。

优选的：所述信息处理模块与空调控制器无线通信连接，空调控制器与空调的风量控制电路、风向控制电路无线通信连接或电连接；所述信息处理模块为at89c52单片机、plc工业控制机、微型集成cpu工控主板中的一种。

优选的：所述信息处理模块与环境温度传感器无线通信连接，环境温度传感器设置在汽车后排室内；所述的环境温度传感器为中央空调ymacycae温度传感器或轿车上使用的环境温度传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过心跳频率、体表温度、行走路程计算新陈代谢修正系数，再利用新陈代谢修正系数对预设空调温度进行修正，得到实际空调温度；通过着装样式、着装厚度、环境温度计算着装修正系数，再利用着装修正系数对预设空调流速进行修正，得到实际空调流速，综合考虑了乘客自身的新陈代谢情况、着装情况及后排室内环境温度的影响，多角度地考虑乘客的热舒适感。

2、将数据库中的新陈代谢系数α和着装系数β按照年龄、性别、身高、体重进行分组，对每一组内的新陈代谢系数α和着装系数β不断更新并重新计算均值，以实现更好的热舒适性能，同时可以更好的适应不同人群的需要。该方法可以让新陈代谢系数α、着装系数β不断进行学习，不断更新数据，不需要专门建立数据库，数据库在使用过程中不断完善，成本低。

附图说明

图1为本发明多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法框图。

图2为本发明多参数影响的共享汽车后排微气候调节系统框图。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

如图1所示的多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法，将预设空调温度t0通过新陈代谢参数修正，得到实际空调温度t；将预设空调流速v0通过着装参数、环境温度修正，得到实际空调流速v。需要说明的是，预设空调温度t0是乘客自主设定的空调温度，实际空调温度t是修正后的空调温度，最终后排室空调设置的温度是实际空调温度t；预设空调流速v0是乘客自主设定的空调流速，实际空调流速v是修正后的空调流速，最终后排室空调设置的流速是实际空调流速v。新陈代谢参数指的是心跳频率、呼吸频率、体表温度、行走路程、出汗量，着装参数指的是衣服/裤子长短、衣服/裤子厚度、衣服/裤子数量、春/夏/秋/冬的衣服/裤子。

进一步的，本发明的多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法包括以下步骤：

a1、采集乘客自身的新陈代谢参数，新陈代谢参数包括心跳频率、体表温度、行走路程，依据新陈代谢参数计算新陈代谢修正系数a；

a2、采集着装参数，着装参数包括着装样式和着装厚度，依据着装参数并结合环境温度计算着装修正系数b；

a3、乘客设定预设空调温度t0和预设空调流速v0；

a4、依据新陈代谢修正系数a、新陈代谢系数α对预设空调温度t0进行修正，得到实际空调温度t，新陈代谢系数α从数据库中提取；且依据着装修正系数b、着装系数β对预设空调流速v0进行修正，得到实际空调流速v，着装系数β从数据库中提取。

需要说明的是，根据汽车室内的微气候分析，除温度影响乘客的热舒适感外，湿度、风速、热辐射、自身新陈代谢情况、当天着装情况均对乘客的热舒适感都有影响，其中车内湿度、热辐射变化较小且对人体的影响较温度、风速小，故本发明为简化数据模型不考虑车内湿度、热辐射对乘客热舒适感的影响，仅考虑自身新陈代谢情况、当天着装情况的影响。步骤a2中提到的着装样式指的是衣服/裤子是春装、夏装、秋装、冬装中的哪一种，衣服是长袖还是短袖，裤子是长裤还是短裤；着装厚度指的是衣服/裤子的厚度为较薄、薄、中、厚、较厚；环境温度指的是汽车后排室内的温度，汽车后排室内设置有环境温度传感器，能够实时监测后排室内温度。当前乘客的着装情况可以由乘客主动选择，也可以根据季节默认选择。

进一步的，实际空调温度t计算公式为t＝t0(1+a*α)，a取值范围[-0.2,0.2]，α取值范围(0,1)；实际空调流速v计算公式为v＝v0+b*β，b取值范围[0.2,2.0]，β取值范围(0,1)。需要说明的是，为了让乘客有更好的热舒适感体验，实际空调温度t有一个优选的取值区间范围，当着装厚度为较薄、薄、中时，实际空调温度t取值范围为23-27℃，当着装厚度为厚、较厚时，实际空调温度t取值范围为20-25℃；实际空调流速v有一个优选的取值区间范围，当着装厚度为较薄、薄、中时，实际空调流速v取值范围为0.2-0.8m/s，当着装厚度为厚、较厚时，实际空调流速v取值范围为0.5-1.2m/s。

进一步的，多参数影响的共享汽车后排微气候调节方法还包括，

步骤a5、实时监测乘客乘坐过程中是否调节后排室内的空调温度t`和空调流速v`，该空调温度t`为此时后排室的实际空调温度t，即空调的设置温度，该空调流速v`为此时后排室的实际空调流速v，即空调的设置流速；

a5.1、若没有调节空调温度t`和空调流速v`，则说明数据库提供的新陈代谢系数α、着装系数β是合适的，将此次乘坐过程中使用的新陈代谢系数α、着装系数β储存至数据库，进行下一次匹配；

a5.2、若乘客乘坐过程中调节空调温度t`，则说明数据库提供的新陈代谢系数α是不合适的，则需要根据所述空调温度t`、预设空调温度t0和所述新陈代谢修正系数a重新计算新陈代谢系数α，新陈代谢系数α计算公式为α＝(t`-t0)/(a*t`)，并将重新计算的新陈代谢系数α储存至数据库；

若乘客乘坐过程中调节空调流速v`，则说明数据库提供的着装系数β是不合适的，则需要根据所述空调流速v`、所述预设空调流速v0和所述着装修正系数b重新计算着装系数β，着装系数β计算公式为β＝(v`-v0)/b，并将重新计算的着装系数β均储存至数据库；

a5.3、若乘坐过程中多次调节后排室内的空调温度t`和/或空调流速v`，则调节一次，需要重复一次步骤a5.2，并将重新计算的新陈代谢系数α和/或着装系数β储存至数据库，并替换掉当前乘坐过程中上一次储存的新陈代谢系数α和/或着装系数β。

进一步的，为了可以更好的适应不同人群的需要，将储存至数据库的新陈代谢系数α、着装系数β按年龄、性别、身高、体重分为4个不同的组，当有新的新陈代谢系数α、着装系数β储存至数据库时，则需要重新计算每一组内所有新陈代谢系数α的均值、所有着装系数β的均值，方便下一次匹配。需要说明的是，均值指的是一组数的平均数值，可以是算术平均值、几何平均值、均方根平均值、调和平均值、加权平均值等中的一种。该方法可以让新陈代谢系数α、着装系数β不断进行学习，不断更新数据，不需要专门建立数据库，数据库在使用过程中不断完善，成本低。

更优的实施方式是，为了让乘客拥有更好的热舒适性能，同时可以更好的适应不同人群的需要，让乘客有一个更好的乘坐体验，数据库内每一组的新陈代谢系数α计算公式为α＝[(α1²+α2²+α3²+···+αn²)/n]^1/2，αn为第n个储存至数据库的新陈代谢系数值；数据库内每一组的着装系数β计算公式为β＝[(β1²+β2²+β3²+···+βn²)/n]^1/2，βn为第n个储存至数据库的着装系数值。

如图2所示的多参数影响的共享汽车后排微气候调节系统，包括传感器模块、信息输入模块、信息处理模块、数据库模块，

传感器模块包括计步传感器、心跳频率传感器和体表温度传感器，计步传感器、心跳频率传感器和体表温度传感器可以额外单独设置，也可以直接使用手机内部自带的计步传感器、心跳频率传感器和体表温度传感器，如传感器模块由乘客携带，或安装及承载乘客使用的智能手机中，传感器模块采集乘客的行走路程、心跳频率和体表温度，并将采集的这些数据传输至信息处理模块，传感器模块与信息处理模块无线通信连接；

信息输入模块用于乘客输入信息，输入信息包括乘客的年龄、性别、身高、体重、着装样式、着装厚度，同时还需要输入预设空调温度t0和预设空调流速v0；

信息处理模块采集乘客的着装样式、着装厚度和后排室内的环境温度，信息处理模块依据乘客的行走路程、心跳频率和体表温度分析计算出后排室内空调的实际空调温度t，依据乘客的着装样式和着装厚度、环境温度分析计算出后排室内空调的实际空调流速v，将这些计算结果传输至汽车后排室内的空调控制器，空调控制器根据实际空调温度t、实际空调流速v控制空调的温度和流速；

数据库模块与信息处理模块之间可以交互数据，数据库模块储存信息处理模块的数据，信息处理模块可以从数据库模块中提取数据使用，数据库模块可以是硬盘、磁盘或者是云盘数控库，优选的实施方式是数据库模块为云端数据库且与信息处理模块无线通信连接。

进一步的，信息处理模块与环境温度传感器无线通信连接，环境温度传感器设置在汽车后排室内，环境温度传感器为中央空调ymacycae温度传感器或轿车上使用的环境温度传感器；信息处理模块与空调控制器无线通信连接，空调控制器设置在汽车后排室内，空调控制器与空调的风量控制电路、风向控制电路无线通信连接或电连接，信息处理模块为at89c52单片机、plc工业控制机、微型集成cpu工控主板中的一种。

进一步的，信息处理模块内设置有空调温度和流速的算法分析程序，算法分析程序具体的工作逻辑：

根据心跳频率、体表温度、行走路程计算新陈代谢修正系数a，并结合数据库模块储存的新陈代谢系数α对预设空调温度t0进行修正，实际空调温度t计算公式为t＝t0(1+a*α)，t0为乘客自主设定的预设空调温度，a为由心跳频率、体表温度、行走路程计算而得的新陈代谢修正系数，取值范围[-0.2,0.2]，α为新陈代谢系数，取值范围(0,1)；

根据着装样式、着装厚度、环境温度计算着装修正系数b，并结合着装系数β对预设空调流速v0进行修正，实际空调流速v计算公式为v＝v0+b*β，v0为乘客自主设定的预设空调流速，b为由着装样式、着装厚度和环境温度计算而得的着装修正系数，取值范围[0.2,2.0]，β为着装系数，取值范围(0,1)；

乘坐过程中若没有调节空调温度t`和空调流速v`，则将新陈代谢系数α、着装系数β储存至数据库；若调节空调温度t`，则根据空调温度t`、预设空调温度t0和新陈代谢修正系数a重新计算新陈代谢系数α，新陈代谢系数α计算公式为α＝(t`-t0)/(a*t`)；若调节空调流速v`，根据空调流速v`、预设空调流速v0和着装修正系数b重新计算着装系数β，着装系数β计算公式为β＝(v`-v0)/b，将重新计算的新陈代谢系数α和着装系数β均储存至数据库；若乘坐过程中多次调节后排室内的空调温度t`和/或空调流速v`，则调节一次，需要重复计算新陈代谢系数α和/或着装系数β，将重新计算的新陈代谢系数α和/或着装系数β储存至数据库，并替换掉当前乘坐过程中上一次储存的新陈代谢系数α和/或着装系数β；

将储存至数据库的所述新陈代谢系数α、所述着装系数β按年龄、性别、身高、体重进行分组，分别重新计算每一组内所有新陈代谢系数α的均值、所有着装系数β的均值。

进一步的，每一个乘客乘坐过程中会产生一个新陈代谢系数α和一个着装系数β并储存至云端数据库，在云端数据库内按照年龄、性别、身高、体重进行分组，并对每一组内所有的新陈代谢系数α和着装系数β求均值，计算求出的新陈代谢系数α均值和着装系数β均值用于下一次匹配，新陈代谢系数α计算公式为α＝[(α1²+α2²+α3²+···+αn²)/n]^1/2，αn为第n个储存至数据库模块的新陈代谢系数值；着装系数β计算公式为β＝[(β1²+β2²+β3²+···+βn²)/n]^1/2，βn为第n个储存至数据库模块的着装系数值。

多参数影响的共享汽车后排微气候调节系统的工作过程：

b1、乘客通过信息输入模块输入个人的年龄、性别、身高和体重信息，同时输入当前的着装样式和着装厚度，信息输入模块将这些信息传输至信息处理模块；

b2、传感器模块通过计步传感器采集乘客的行走路程，心跳频率传感器采集乘客的心跳频率，体表温度传感器采集乘客的体表温度，并将采集的行走路程、心跳频率和体表温度数据传输至信息处理模块；

b3、乘客通过信息输入模块输入预设空调温度t0和预设空调流速v0；

b4、信息处理模块根据乘客的心跳频率、体表温度、行走路程数据计算新陈代谢修正系数a，根据乘客的着装样式和着装厚度、后排室内的环境温度计算着装修正系数b；

b5、信息处理模块从数据库模块中提取新陈代谢系数α和着装系数β，依据新陈代谢修正系数a、新陈代谢系数α对预设空调温度t0进行修正，得到所述实际空调温度t，实际空调温度t计算公式为t＝t0(1+a*α)，a取值范围[-0.2,0.2]，α取值范围(0,1)；依据着装修正系数b、着装系数β对预设空调流速v0进行修正，得到所述实际空调流速v，实际空调流速v计算公式为v＝v0+b*β，b取值范围[0.2,2.0]，β取值范围(0,1)；

b6、信息处理模块将b5计算的实际空调温度t和实际空调流速v无线传输至空调控制器，空调控制器根据接收到控制指令控制空调的温度和流速；

b7、实时监测乘客乘坐过程中是否调节后排室内的空调温度t`和空调流速v`，

b7.1、若没有调节空调温度t`和空调流速v`，则将此次乘坐过程中产生的新陈代谢系数α、着装系数β储存至数据库模块；

b7.2、若调节空调温度t`，则根据空调温度t`、预设空调温度t0和新陈代谢修正系数a重新计算新陈代谢系数α，新陈代谢系数α计算公式为α＝(t`-t0)/(a*t`)；若调节空调流速v`，根据空调流速v`、预设空调流速v0和着装修正系数b重新计算着装系数β，着装系数β计算公式为β＝(v`-v0)/b；将重新计算的新陈代谢系数α和着装系数β均储存至数据库；

b7.3、若乘坐过程中多次调节后排室内的空调温度t`和/或空调流速v`，则每调节一次，需要重复一次步骤a7.2，将重新计算的新陈代谢系数α和/或着装系数β储存至数据库，并替换掉当前乘坐过程中上一次储存的新陈代谢系数α和/或着装系数β。

b8、步骤b7中产生的新陈代谢系数α和着装系数β在数据库模块内按照年龄、性别、身高、体重进行分组，并重新计算每一组内所有新陈代谢系数α的均值、所有着装系数β的均值，并将新陈代谢系数α的均值、所有着装系数β的均值储存至数据库模块，进行下一次匹配。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。